JP2008288138A - 電池パック、電池パックを装着可能な電気機器及びラッチ構造体 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電池パックは、電池セルと、電池セルを内蔵する本体ケースと、本体ケースに内蔵され、電池セルに接続される回路基板と、電池パックと電気機器本体との連結機構を備える。また、連結機構は、電気機器本体に電気パックをラッチ状態に連結するため、ラッチ位置とラッチ解除位置の間をスライド自在とした絶縁材であるラッチ部材と、外力のない状態でラッチ状態を保持するためにラッチ部材をラッチ位置に弾性的に付勢するための導電性を有する弾性部材と、を備える。さらにラッチ部材は、弾性部材を回路基板から絶縁する隔離部を有するよう形成されており、隔離部は、ラッチ部材の移動に連動することができる。
【選択図】図6
Description
(実施の形態)
また、電池セル2は、円筒型の外装缶に被覆された略矩形の角形電池が利用される。このような電池セルには、リチウムイオン二次電池やニッケル水素電池、ニッカド電池等の二次電池が利用できる。また一次電池としてもよい。電池セル2の電極端子は、直列又は並列に結線される。さらに電池パック1の端部で制御回路に接続され、制御回路によって各電池セル2の電圧、電流、温度等を測定し、電池容量及び必要充放電量等を決定して、充放電等の制御が行われる。図4に示される電池パック1では、保護回路を備える回路基板5が、電池セル2とコネクタ3との間に挿入されている。
図7及び図8に示されるように、ラッチ部材10は、主に、ラッチ本体12、操作部13、弾性部材14から構成される。また、図8に示すように、底カバー21の上面側に装着されるラッチ本体12は、略長方形の平板状であり、また、ラッチ本体12の上面10aから立設して、ラッチ本体12の厚みを構成するラッチ端面12aを有する。ラッチ端面12aの長手方向における両端部からは、側面視略三角形状の一対の突起11、11’が、ラッチ本体12の外方(図8の左手前側)へと突出して設けられている。この一対の突起11、11’は、互いに離間して配置されており、かつ、図2に示すように、電気機器30本体に対して、近接あるいは離間する方向に移動できる。つまり、突起11、11’は電気機器30の嵌合穴31、31’に係合され、突起11、11’の移動により、電池パック1を電気機器30に対してラッチ状態に連結・離脱可能とする。さらに、図7及び図8に示すように、ラッチ本体12の上面10aは、絶縁性を有する平板状の隔離部8を構成する。この隔離部8は、一対の突起11、11’に対して架橋状態に連結され、この一対の突起11、11’を固定しており、一対の突起11、11’と共に移動する。
また、ラッチ端面12aにおいて、突起11、11’が形成されている外面側と反対の内面側には、その略中央域に、棒状のスライドピン15の一端が結合されている。スライドピン15の他端はラッチ本体12から、突起11、11’の突出方向と反対方向(図8の右奥側)へと突出されおり、さらに、スライドピン15は、弾性部材14としての役割を担うスプリング14aの、軸芯における空洞領域に挿通される。
さらに、図7、図8のラッチ本体12では、ボルト16、16’をラッチ本体12の上下面に連通させるための貫通孔16a、16a’が形成されている。貫通孔16a、16a’は、ラッチ本体12の上面からの平面視における両側域に、ラッチ本体12の厚み方向において貫通されて2箇所設けられている。
一方、図8に示すように、底カバー21の底面側と当接される操作部13は、略長方形状の平板であり、ラッチ本体12の貫通孔16a、16a’を挿通したボルト16、16’が嵌合される埋め込みナット16b、16b’を有する。埋め込みナット16b、16b’は平板から上方に突出して固定されている。また、操作部13は、操作部13を含むラッチ部材10のスライド移動を補助するための、スライドレール18、18’を有することもできる。図8の操作部13では、スライド方向、すなわち、すなわち底カバー21の周壁21b側から電池収納領域6側へと略直線状に***した一対のスライド突起18、18’が、スライド方向と直交する幅方向に、間隔をあけて並列に設けられている。このスライドレール18、18’は基底部21aの底面側に設けられた一対のスライド溝(図示せず)に当接され、スライド自由に摺動する。この構造によりラッチ部材10の傾斜が抑制され、スライド移動が安定してスムースに達成される。
また、図8に示すように、底カバー21の周壁21bにおける一短辺側の中央域には、ラッチ本体12と操作部13とを支持可能なラッチケース23が形成されている。このラッチケース32における基底部21aの表裏面を、上記のラッチ本体12及び操作部13でもって狭みこんだ状態で、ラッチ本体12と操作部13の双方が連結される。また、ラッチケース23の一の主面側(図8における上面側)は、後述する所定の第2のクリアランスC’(図9参照)を介して、ラッチ本体12の外周面を包含できる略矩形の枠体リブ25を備える。さらに、図8の電池パックでは、ラッチケース23の底面に、一対のスライド孔24、24’が、スライド方向、すなわち底カバー21の周壁21b側から電池収納領域6側へと略直線状に穿設せられ、各々は平行に配置されている。
上述のように、ラッチケース23の上下面側(図7及び図8における上下)を、ラッチ本体12及び操作部13で挟み込み、ラッチケース23のスライド孔24、24’から、操作部13の埋め込みナット16b、16b’を突出させた状態で、ラッチ部材10の上面側から、ボルト16、16’をラッチ本体12の貫通孔16a、16a’に挿通し、さらに操作部13の埋め込みナット16b、16b’に嵌合させることによって、ラッチ本体12と操作部13とが一体に連結され、ラッチ部材10を構成する。また、スライド孔24、24’の短手方向における開口幅は、埋め込みナット16b、16b’の外径よりも大きい。この構造により、ユーザが電池パックの手前、或いは奥へと操作部13を移動させることにより、埋め込みナット16b、16b’が、基底部21aのスライド孔24、24’の壁面にスムースに案内されて、ラッチ部材10がスライド方向に摺動される。これに連動され、ラッチ部材10の突起11、11’は、周壁21の外方側(図7における手前側)へと突出され、或いは電池収納領域6側へと引き込まれる。。
さらに、図8に示すように、ラッチケース23の枠体リブ25における電池収納領域6側には、ラッチ本体12に装着されたスライドピン15を支持するための、ピン受容体27が設けられている。ピン受容体27は、直線状に開口し、且つ、この開口部の内壁面でもって、スライドピン15の外周面の少なくとも一部をカバーする溝壁27aが形成される。溝壁27aは、スライドピン15を軸方向にスライド可能に支持しつつ、その移動方向をガイドできる。溝壁27aの短手方向における開口幅は、溝壁27aに挿入されたスライドピン15が、その軸方向にスライドできるよう、スライドピン15の外径と比べて若干大きく設定し、ピン受容体27とスライドピン15との間に若干の隙間が生じるようにすることが好ましい。これにより、ピン受容体27の内壁面がスライドピン15の移動方向をガイドしつつ、スライドピン15がピン受容体27内をスムースにスライドできる。
図9に示すように、スプリング14aを挿通したスライドピン15がピン受容体27にはめ込まれた状態において、スプリング14aは、ラッチ本体12の内面側における、ラッチ端面12aから溝壁27aの入り口までの間に配置されている。具体的には、スプリング14aの一端はラッチ端面12aの内面側に当接し、他端は、弾性体受けリブ27bにはめ合わされた弾性止17に当接される。また、スプリング14aと、該スプリング14aの中空を挿通するスライドピン15との双方は、スライドピン15がスライド移動した際に、スライドピン15の外面とスプリング14aの内面とが摺動できる程度の若干の隙間を有する。さらに、スプリング14aはスライドピン15の外径よりも若干大きい内径を有しており、且つ、圧縮された状態で、スライドピン15の外周に巻き付いて装着されている。したがって、スプリング14aの両端部は、スプリング14aの復元力により、外方向にほぼ同等の力で付勢されている。このスプリング14aの弾性当接により、スプリング14aがラッチケース23内に安定して支持されるため、ラッチ部材10のスライド移動に伴って脱落することを抑止できる。
ラッチ部材10は、ラッチ部材10とラッチケース23に当接する弾性部材14によって弾発付勢されているため、操作部13の動きに合わせて、突起11、11’が周壁21bより突出あるいは引き込むように構成されている。この突起11、11’が、ノートパソコン側の嵌合穴31、31’(図2参照)と係合することによって、電池パック1がノートパソコン30aに掛止した状態で取り付けられる。電池パック1を取り外す場合には、操作者が、操作部13を弾性部材14による弾発付勢方向と反対にスライドさせる。具体的には、操作部13を、電池パック1の内側方向(図9における上側方向)へと押し込むと、操作部13の埋め込みナット16b、16b’が、ラッチケース23のスライド孔24、24’(図8参照)に案内されてスライドされ、これに連動された突起11、11’が、本体ケース20の切り欠き部26、26’内に退避され、ロックが解除される。つまりラッチ状態が解除され、ノートパソコン側との掛止が開放される。
また、図6、図9に示すように、ラッチ本体12の上面10aと、回路基板5の端縁5aとの間に設けられるクリアランスC(図6参照)、また、ラッチ本体12の外面と、ラッチケース23内面との間に設けられる第2のクリアランスC’(図9参照)は、突起11、11’の移動は阻害せず、かつ弾性部材14の通過は阻害する大きさに設定される。このように、ラッチ部材10と回路基板5との間にクリアランスが設けられることにより、ラッチ部材10の移動によるラッチ部材10の上面10aと回路基板5との摩擦が生じるのを防ぎ、また、この摩擦によるラッチ部材10の移動の阻害を抑止できる。さらに、仮に操作部13の破損ネジのはずれ・ゆるみ等により、ラッチ部材10の固定がはずれたとしても、ラッチケース23や、回路基板5の端縁5aで、ラッチ部材10の浮き上がり・移動を物理的に阻止でき、ラッチ部材10の内面側に位置する弾性部材14がラッチ部材10の外側に表出するのを防止できる。これにより、特に、導電性を有する弾性部材14が表出した場合の、回路基板5との接触による短絡を効果的に抑止できる。
2…電池セル
3…コネクタ
4…リード
5…回路基板
5a…回路基板の端縁
5b、5b’…基板の切り欠き部
6…電池収納領域
7、7’…爪
8…隔離部
9…連結機構
10…ラッチ部材
10a…ラッチ部材(ラッチ本体)の上面
11、11’、111、111’…突起
12…ラッチ本体
12a…ラッチ端面
13…操作部
14…弾性部材
14a…スプリング
15…スライドピン
16、16’…ボルト
16a、16a’…貫通孔
16b、16b’…埋め込みナット
17…弾性止
18、18’…スライドレール
20…本体ケース
21…底カバー
21a…基底部
21b…周壁
22…上カバー
23…ラッチケース
24、24’…スライド孔
25…ラッチケースの枠体リブ
26、26’…切り欠き部
27…ピン受容体
27a…溝壁
27b…弾性体受けリブ
30…電気機器
30a…ノート型パソコンPC
31、31’、32、32’、131、131’…嵌合穴
33…バッテリ取付部
34…ラッチ部材
100…電池パック
101…ラッチ爪
102…ラッチ機構
103…スプリング
104…ノブ
105…回路基板
106…隔壁
107…リブ
C…クリアランス
C’…第2のクリアランス
t…突起の突出量
Claims (7)
- 電気機器(30)本体に脱着自在な連結機構(9)を備える電池パックであって、
電池セル(2)と、
前記電池セル(2)を内蔵する本体ケース(20)と、
前記本体ケース(20)に内蔵され、前記電池セル(2)に接続される回路基板(5)と、
前記電池パックと電気機器(30)本体との連結機構(9)として、
電気機器(30)本体に電池パックをラッチ状態に連結するため、ラッチ位置とラッチ解除位置の間をスライド自在とした絶縁性を有するラッチ部材(10)と、
外力のない状態でラッチ状態を保持するために前記ラッチ部材(10)をラッチ位置に弾性的に付勢するための導電性を有する弾性部材(14)と、
を備えており、
前記ラッチ部材(10)が、前記弾性部材(14)を前記回路基板(5)から絶縁する隔離部(8)を有するよう形成されており、
前記隔離部(8)は、前記ラッチ部材(10)の移動に連動することを特徴とする電池パック。 - 請求項1に記載の電池パックであって、
前記回路基板(5)の端縁(5a)が、前記ラッチ部材(10)に対して当接する姿勢で、かつ回路基板端縁(5a)とラッチ部材(10)との間に、前記弾性部材(14)の通過が阻害される大きさのクリアランス(C)が形成されてなることを特徴とする電池パック。 - 請求項1又は2に記載の電池パックであって、さらに
前記ラッチ部材(10)を物理的に移動させて、ラッチ状態からラッチ解除状態に手動で切り替えるための操作部(13)を備えることを特徴とする電池パック。 - 電気機器(30)本体に脱着自在な連結機構(9)を備える電池パックであって、
電池セル(2)と、
前記電池セル(2)を内蔵する本体ケース(20)と、
前記本体ケース(20)に内蔵され、前記電池セル(2)に接続される回路基板(5)と、
前記電池パックと電気機器(30)本体との連結機構(9)として、
電気機器(30)本体に電池パックをラッチ状態に連結するため、ラッチ位置とラッチ解除位置の間をスライド自在としたラッチ部材(10)と、
外力のない状態でラッチ状態を保持するために前記ラッチ部材(10)をラッチ位置に弾性的に移動するための導電性を有する弾性部材(14)と、
を備えており、
前記ラッチ部材(10)は、
前記電気機器(30)本体に対して、ラッチ状態に連結するために突出可能であり、かつ互いに離間して配置された一対の突起(11,11')と、
前記一対の突起(11,11')同士を固定し、該突起(11,11')と共に移動する平板状の絶縁性を有する隔離部(8)と、を備えており、
前記回路基板(5)と前記弾性部材(14)との間に前記隔離部(8)が位置されていることを特徴とする電池パック。 - 請求項4に記載の電池パックであって、
さらに、前記回路基板(5)と前記隔離部材(8)との間に、前記弾性部材(14)の通過が阻害される大きさのクリアランス(C)が形成されていることを特徴とする電池パック。 - 電池パック(1)に装着可能な電気機器であって、
前記電気機器に内蔵される電子回路を備える回路基板と、
電池パック(1)との連結機構(9)として、
電池パック(1)に電気機器をラッチ状態に連結するため、ラッチ位置とラッチ解除位置の間をスライド自在とした絶縁材であるラッチ部材(34)と、
外力のない状態でラッチ状態を保持するために前記ラッチ部材(34)をラッチ位置に弾性的に移動するための導電材からなる弾性部材と、
を備えており、
前記ラッチ部材(34)が、前記弾性部材を前記回路基板から絶縁する隔離部(8)を有するよう形成されてなることを特徴とする電気機器。 - 電池パック(1)を電気機器(30)に装着可能なラッチ構造体であって、
電気機器(30)本体に電池パック(1)をラッチ状態に連結するため、ラッチ位置とラッチ解除位置の間をスライド自在とした絶縁材であるラッチ本体(12)と、
外力のない状態でラッチ状態を保持するために、前記ラッチ本体(12)をラッチ位置に弾性的に移動するための導電材からなる弾性部材(14)と、
前記ラッチ本体(12)と連結され、前記ラッチ本体(12)をラッチ状態からラッチ解除状態に手動で切り替えるための操作部(13)と、
を備えており、
前記ラッチ本体(12)は、前記電池パック(1)に内蔵された回路基板(5)と、前記弾性部材(14)とを絶縁する隔離部(8)を有するよう形成されており、
前記回路基板(5)の端縁(5a)が、前記ラッチ本体(12)に対して当接する姿勢で、かつ回路基板端縁(5a)とラッチ本体(12)との間に、前記弾性部材(14)の通過が阻害される大きさのクリアランス(C)が形成されてなることを特徴とするラッチ構造体。
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