説明

電池収納室及び電子機器

【課題】電子機器が携帯して使用されたときに生じる瞬断を、簡易な構成で防止できる電池収納室及び電子機器を提供する。
【解決手段】正極端子と負極端子とで電池を押圧狭持する電池収納室において、正極端子が、収納空間を形成する収納壁(例えば電池の挿入方向にある底壁)に向けて電池の正極側を斜めに押圧し、負極端子が収納壁に向けて電池の負極側を斜めに押圧する。具体的には、正極端子及び負極端子が、当該電池の中心軸よりも前記収納空間の開口側の位置で電池に接触して押圧する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電池を収納する電池収納室及びこれを備えた電子機器に関し、特に、電池の正極端子又は負極端子と接触する端子の構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、患者の病状傾向(例えば心電図、呼吸波形)を把握するための装置として、電池駆動式のホルタ心電計やテレメータ送信機等が知られている。これらの電子機器の電池収納室は、電池の正極と接触する正極端子、及び電池の負極と接触する負極端子を備えている。以下において、電池収納室の正極端子と負極端子を区別しない場合は、電極端子と称する。
一方の端面に正極、他方の面に負極を有する円筒形電池(以下、電池)を適用する場合、電池収納室において、正極端子と負極端子は、長手方向(電池の軸方向)に離間した状態で対向配置される。この正極端子と負極端子により電池が押圧狭持されて固定される。
【0003】
一般に、電極端子間に電池を適正な姿勢で保持すべく、電極端子の少なくとも一方には、板ばね、円錐コイルばね、又はねじりコイルばねが用いられる(例えば特許文献1)。ばねの付勢力によって電池が押圧されることにより、電極端子と電池との間で良好な導通接続が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特許第4138191号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来の電池収納室を備えた電子機器を利用者が携帯して使用した場合、瞬間的に電力供給が途切れる、いわゆる瞬断が生じることがある。従来の電池収納室は、正極端子と負極端子により水平方向(電池の軸方向)にのみ電池を押圧して保持しており、電池が水平方向に振動しやすいためと考えられる。
現状では、電子機器にコンデンサを搭載することにより瞬断時に対応する手法が採られているが、回路構成が複雑になるため望ましくない。また、電池収納室の蓋にスポンジ等の押さえ部材を設けることにより電池の振動を抑制する手法もあるが、電池の軸方向の振動に対しての効果は限定的である。
【0006】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電子機器が携帯して使用されたときに生じる瞬断を、簡易な構成で防止できる電池収納室及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本発明に係る電池収納室は、電池を収納する収納空間と、
前記電池の正極と接触する正極端子と、
前記正極端子に対向して配置され、前記電池の負極と接触する負極端子と、を備え、前記正極端子と前記負極端子とで前記電池を押圧狭持する電池収納室であって、
前記正極端子が、前記収納空間を形成する収納壁に向けて前記電池の正極側を斜めに付勢し、
前記負極端子が、前記収納壁に向けて前記電池の負極側を斜めに押圧することを特徴とする。
【0008】
本発明に係る電子機器は、上記の電池収納室を備え、この電池収納室に装着された電池から取り出された端子電圧が電源ラインに供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、正極端子と負極端子からの付勢力が電池に対して水平方向以外にも働くため、電池の水平方向への振動が抑制される。したがって、本発明は、電子機器が携帯して使用されたときに生じる瞬断を、簡易な構成で防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の一実施の形態に係る電池収納室を示す斜視図である。
【図2】実施の形態に係る電池収納室の幅方向中央における縦断面図である。
【図3】電池収納室の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明の一実施の形態に係る電池収納室を示す斜視図、図2は電池収納室の幅方向中央における縦断面図である。図2(a)は電池を装着する前の状態を示し、図2(b)は電池を装着した後の状態を示している。
【0012】
図1、2に示すように、電池収納室1は、ケース本体10、正極端子20、負極端子30を備えている。本実施の形態に係る電池収納室1は、例えば携帯型のホルタ心電計やテレメータ送信機等の小型の電子機器に実装されるものである。この電池収納室1には、一端に電池正極51、他端に電池負極52を有する円筒形の単三乾電池50(以下、電池50)が1本装着される。
【0013】
ケース本体10は、底壁15の周縁に4つの周壁11〜14が立設されてなる略直方体状の箱部材である。ケース本体10は、絶縁性の樹脂材料(例えば硬質プラスチック、望ましくは耐熱性、難燃性、放熱性を備える材料)で構成される。底壁15及び周壁11〜14は、樹脂成形により一体的に形成されている。底壁15及び周壁11〜14で囲まれた空間が、電池50を収納する収納空間16となる。収納空間16の開口16aから電池50が装着される。
長手方向に対向する一対の周壁11、12をそれぞれ前壁11、後壁12と称し、短手方向に対向する2つの周壁13、14を側壁13、14と称することとする。
【0014】
なお、本実施の形態では、底壁15及び周壁11〜14の形状を平板状とした場合について示しているが、これらは電池50の形状に合わせて設計されるのが望ましい。例えば、底壁15を断面円弧状として電池50の周面に適合させることにより、電池50のがたつきを効果的に防止できるので、瞬断対策としても有効である。また、電子機器の筐体ケースの一部で、ケース本体10を構成するようにしてもよい。
【0015】
収納空間16の長手方向の一方の端部(前壁11側)に負極端子30が配置され、他方の端部(後壁12側)に正極端子20が配置される。電池50は、正極端子20と負極端子30とで押圧狭持され、安定した姿勢で保持される。電池収納室1に電池50を装着した後、収納空間16の開口16aは、着脱自在な蓋部材(図示略)によって閉塞される。
【0016】
また、側壁13、14の前壁11側の下部には、後述する回転軸41が移動する範囲を規制するための長円状のガイド穴17が、側壁13、14を貫通して形成されている。このガイド穴17により、回転軸41が移動可能な範囲、すなわち負極端子30が移動可能な範囲が規制されるとともに、電池50を装着しない状態での負極端子30の姿勢が適正に保持される。
【0017】
正極端子20は、電池正極51と接触する端子であり、後壁12に固定されている。正極端子20は、例えばインサート成形により後壁12に埋設される。正極端子20は、導電性の金属材料(例えば、銅、銀、金、白金、ニッケル又はこれらの金属を少なくとも一つ含む合金)で構成される。正極端子20のベース部21には、電子機器の電源ラインに通じるリード線(図示略)が接続される。
【0018】
正極端子20は、収納空間16側に「く」字状に張り出した膨出部22を有している。例えば、板状のベース部21の略中央部に2本の切り込みを形成し、切り込みで挟まれた部分を「く」字状に膨出させて成形することで、膨出部22が形成される。
【0019】
膨出部22の頂部22aは、電池正極51の凸部51aの端面が位置することになる面より内側に位置している。この膨出部22の頂部22aが電池正極51との接触部位となる。
【0020】
また、膨出部22の頂部22aは、電池収納室1に電池50を装着したときの電池軸(電池50の中心軸)Aよりも収納空間16の開口16a側に位置している。具体的には、膨出部22は、電池収納室1に電池50を装着したとき、頂部22aが電池正極51の凸部51aの周縁に接触するように形成される。これにより、電池50は、正極端子20によって底壁15に向けて斜めに、すなわち水平方向だけでなく電池50の挿入方向にも押圧されることになる。
【0021】
なお、正極端子20が電池正極51と接触する位置が、電池軸Aよりも底壁15側となっていても、電池は底壁15に向けて斜めに押圧される。しかし、電池50を安定した姿勢で保持するためには、上述したように、電池正極51と接触する位置は、電池軸Aよりも開口16a側となっている方が望ましい。後述する負極端子30が電池負極52と接触する位置についても同様である。
【0022】
負極端子30は、電池負極52と接触する端子であり、前壁11の近傍に、長手方向に直線移動可能に配置されている。負極端子30は、正極端子と同様に、導電性の金属材料で構成される。
負極端子30は、ねじりモーメントを受けるねじりコイルばねで構成される。電池負極52の端面は略平面であるため、ねじりコイルにばねにより電池50を安定した状態で押圧狭持することができる。
【0023】
一般的なねじりコイルばねは、コイル部と、コイル部の両端から延出する2本のアーム部(第1アーム部、第2アーム部)を有する。本実施の形態では、負極端子30を構成するねじりコイルばねとして、2つのコイル部31a、31bを同軸上に配置し、第1アーム部32a、32b同士を連結した、いわゆるダブルトーションばねを適用している。ダブルトーションばねは対称な構造を有しているので、電池50を安定した状態で押圧狭持するのに好適である。
【0024】
コイル部31a、31bは、断面円形の1本の線材を所定のコイル径で螺旋状に密着させて巻回した部位である。
第1アーム部32a、32bは、コイル部31a、31bの一端から延出し、収納空間16を形成する前壁11に支持される部位である。第1アーム部32a、32bは、例えば「U」字状に連結されている。
第2アーム部33a、33bは、コイル部31a、31bの他端から延出し、電池負極52と接触する部位である。第2アーム部33a、33bの先端側は屈曲して形成されている。この屈曲部34a、34bが電池負極52との接点となる。
【0025】
負極端子30において、線材の線径、コイル径、巻回数、アーム長、自由角度(無荷重時(図2(a)参照)の第1アーム部32a、32bと第2アーム部33a、33bのなす相対角度)、第2アーム部33a、33bの間隔(電池負極52に接触する接点間の間隔)、アーム長、屈曲角度等は、適宜設計される。
これらの仕様は、例えば、電池収納室1に電池50を装着したとき、すなわちコイル部31a、31bの巻き込む方向に負荷が加わったときに生じる付勢力、付勢方向、電池負極52との接点の位置等を考慮して設計される。また例えば、電池収納室1に電池50を装着していないときに、負極端子30の適正な姿勢が保持されるように設計される。
【0026】
負極端子30は、コイル部31a、31bに挿通された回転軸41によって、回動可能に軸支されている。回転軸41は、軸受け42に脱落不能に取り付けられている。
回転軸41、軸受け42は、負極端子30と同様に導電性の金属材料で構成される。回転軸41は、軸径が電池装着時のコイル部31a、31bのコイル径と一致するように形成されている。軸受け42は、ケース本体10の底壁15に当接するベース部42b、ベース部42bの長手方向一端側の側縁部に折り曲げて形成された起立壁42a、42aを有している。また、軸受け42のベース部42bには、電子機器の電源ラインに通じるリード線(図示略)が接続されている。
【0027】
負極端子30は、具体的には以下のようにして、ケース本体10に取り付けられる。すなわち、軸受け42の起立壁42aでケース本体10を挟むように、ケース本体10の下面に軸受け42のベース部42bを当接させ、起立壁42aの取付穴(図示略)とガイド穴17の位置合わせを行う。
回転軸41を軸受け42の一方の起立壁42aに形成された取付穴に挿通し、ガイド穴17を介して収納空間16に導入する。そして、回転軸41を負極端子30のコイル部31a、31bに挿通する。この状態で、ケース本体10のガイド穴17を介して、回転軸41を軸受け42の他方の起立壁42aに形成された取付穴に挿通する。そして、回転軸41を軸受け42に、脱落不能に固定する。
【0028】
電池50を装着していない状態では、負極端子30が収納空間16の内側に倒れないように、第1アーム部32a、32bが前壁11によって支持される(図2(a)参照)。このとき、第2アーム部33a、33bの屈曲部34a、34bは、電池負極52の端面が位置することになる面より内側に位置させる。一方、コイル部31a、31bは、電池負極52の端面が位置することになる面より外側に位置させる。
これにより、屈曲部34a、34bから先端にわたる部位が、電池50を装着する際に電池負極52の周縁部で挿入方向に押圧される。そして、これに伴い負極端子30(コイル部31a、31b)が前壁11に向けて滑らかに移動することになる。したがって、電池50の装着作業が格段に容易化される。
【0029】
また、屈曲部34a、34bは、電池収納室1に電池50を装着したときの電池軸Aよりも収納空間16の開口16a側に位置している。具体的には、電池収納室1に電池50を装着したとき、屈曲部34a、34bが正極端子20の膨出部22の頂部22aと略同一の高さとなるように、第2アーム部33a、33bが形成される。これにより、電池50は、負極端子30によって底壁15に向けて斜めに、すなわち水平方向だけでなく電池50の挿入方向にも押圧されることになる。
【0030】
本実施の形態では、正極端子20と負極端子30により電池50を底壁15に向けて押さえ付けるため、正極端子20と負極端子30による付勢力及び付勢方向のバランスがとれていないと、電池50が開口16a側に脱落しやすくなる虞がある。そのため、正極端子20と負極端子30による付勢力及び付勢方向のバランスがとれるように、正極端子20及び負極端子30の材質、形状等を適宜設計するのが望ましい。
【0031】
電池収納室1に電池50を装着する際、利用者は電池収納室1の極性と電池50の極性を一致させた状態で、開口16aの真上から電池50を押圧して挿入する。電極端子に円錐コイルばねを用いた場合のように、電池50を斜めから挿入する必要はない。
【0032】
正極側では、電池正極51の凸部51aにより正極端子20の膨出部22が押圧され、電池50の挿入に伴い弾性変形する。電池正極51の凸部51aが膨出部22の頂部22aを乗り越えた後は、電池50は容易に底壁15まで到達する。
【0033】
負極側では、電池負極52の周縁により負極端子30の第2アーム部33a、33bが押圧される。電池50の挿入に伴い負極端子30(コイル部31a、31b)は前壁11に向けて直線移動する。このとき、第1アーム部32a、32bの先端は、前壁11に沿ってスライドする。コイル部31a、31bが前壁11に到達した後は、電池50により第2アーム部33a、33bが押圧される。このとき、コイル部31a、31bには巻き込む方向に負荷が生じる。
【0034】
電池収納室1に電池50を装着した状態では、正極端子20と負極端子30により、電池50は底壁15に向けて押圧される。正極端子20と負極端子30からの適正な付勢力が電池50に作用するので、良好な導通状態が実現される。
【0035】
このように、本実施の形態の電池収納室1は、電池50を収納する収納空間16と、電池正極51と接触する正極端子20と、正極端子20に対向して配置され、電池負極52と接触する負極端子30と、を備えている。そして、正極端子20が、収納空間16を形成する底壁15に向けて電池50の正極側を斜めに付勢し、負極端子30が、底壁15に向けて電池50の負極側を斜めに押圧するようになっている。
【0036】
これにより、正極端子20と負極端子30からの付勢力が電池50に対して水平方向以外にも働くため、電池50の水平方向への振動が抑制される。したがって、電子収納室1によれば、電子機器が携帯して使用されたときに生じる瞬断を、簡易な構成で防止することができる。
【0037】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、図3に示すように、負極端子30のコイル部31a、31bが、電池50を挿入することに伴い前壁11側に回転移動するようにしてもよい。この場合、例えば前壁11に係止ピン11aを設けておき、この係止ピン11aに第1アーム部32a、32bの先端を固着しておけばよい。
【0038】
また、実施の形態では、負極端子30にねじりコイルばね(ダブルトーションばね)を適用しているが、正極端子20にねじりコイルばねを適用してもよく、正極端子20と負極端子30の両方にねじりコイルばねを適用してもよい。ただし、電池50の逆装填を防止するため、正極端子20と負極端子30は外観上異なる形状を有することが望ましい。
【0039】
また、正極端子20又は負極端子30に、コイル部を一つだけ有する一般的なねじりコイルばねを適用することもできる。
また、実施の形態において、負極端子30の第1アーム部32a、32bが電池負極52と接触し、第2アーム部33a、33bが収納空間16を形成する前壁11に支持されるようにしてもよい。
【0040】
また、正極端子20及び負極端子30が、電池50の挿入方向以外にある側壁13、14に向けて電池50を押圧する構成となっていてもよい。正極端子20及び負極端子30からの付勢力が電池50に対して水平方向以外に働いていれば、水平方向の振動が少なからず抑制されると考えられる。
【0041】
また、本発明は、2以上の乾電池を収納するための電池収納室に適用することもできるし、充電可能な二次電池を収納するための電池収納室に適用することもできる。
【0042】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【0043】
1 電池収納室
10 ケース本体
11 前壁(周壁)
12 後壁(周壁)
13 側壁(周壁)
14 側壁(周壁)
15 底壁
16 収納空間
16a 開口
17 ガイド穴
20 正極端子(板ばね)
21 ベース部
22 膨出部
30 負極端子(ねじりコイルばね)
31a コイル部
31b コイル部
32a 第1アーム部
32b 第1アーム部
33a 第2アーム部
33b 第2アーム部
41 回転軸
42 軸受け
42a 起立壁
42b ベース部
50 電池
51 電池正極
52 電池負極

【特許請求の範囲】
【請求項1】
電池を収納する収納空間と、
前記電池の正極と接触する正極端子と、
前記正極端子に対向して配置され、前記電池の負極と接触する負極端子と、を備え、前記正極端子と前記負極端子とで前記電池を押圧狭持する電池収納室であって、
前記正極端子が、前記収納空間を形成する収納壁に向けて前記電池の正極側を斜めに付勢し、
前記負極端子が、前記収納壁に向けて前記電池の負極側を斜めに押圧することを特徴とする電池収納室。
【請求項2】
前記正極端子及び前記負極端子が、前記電池の挿入方向にある前記収納壁を押圧することを特徴とする請求項1に記載の電池収納室。
【請求項3】
前記正極端子及び前記負極端子が、前記電池の中心軸よりも前記収納空間の開口側の位置で当該電池に接触して押圧することを特徴とする請求項1に記載の電池収納室。
【請求項4】
前記正極端子が、前記電池の正極凸部の周縁と接触することを特徴とする請求項1又は2に記載の電池収納室。
【請求項5】
請求項1から4のいずれか一項に記載の電池収納室を備え、この電池収納室に装着された電池から取り出された端子電圧が電源ラインに供給されることを特徴とする電子機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【公開番号】特開2013−30396(P2013−30396A)
【公開日】平成25年2月7日(2013.2.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2011−166483(P2011−166483)
【出願日】平成23年7月29日(2011.7.29)
【出願人】(000112602)フクダ電子株式会社 (196)
【Fターム(参考)】