JP3674769B2 - 電気的な接続装置、電気的な接続装置を有する電池、および電池を有する電子機器 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器側の板状のコンタクトを基板に対して電気的に接続するための電気的な接続装置、電気的な接続装置を有する電池およびその電池を有する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、たとえば携帯電話を例に挙げると、携帯電話はたとえばその背面側に着脱可能に電池を有している。この電池は本体に装着した状態で電源を供給し、この電池に対しては外部から充電が可能になっている。
図２８は、従来の電池の構造例を示している。従来の電池１０００は、上ケース１００１、下ケース１００２、電池本体１００３等を有している。電池本体１００３は、上ケース１００１と下ケース１００２の中に収容される。電池本体１００３の電極の取り出し部１００４と１００５は、図２８と図２９に示すようなタブ１００６に対して抵抗溶接後、これらのタブ１００６は、基板１００７に対してはんだ付けしている。
そして、外部との接続部分１００８は、基板１００７に対して作業者が手作業によるはんだ付けにより電気的に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、電池１０００の小型化が困難で、また溶接時に電池の封止部に熱が伝わってしまい、信頼性を落とす要因の一つとなっている。
しかも、外部との接続部分１００８は基板１００７に対して作業者が手作業ではんだ付けしているために、はんだ付けの自動化が困難であり、組立工数がアップしてコストダウンが図れない。
また、電池側の基板と、たとえば携帯電話の筐体側のコンタクトとを、より確実にかつ容易に電気的に接続できて、電気的な接続を確保する必要がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、小型化と薄型化を図ることができ、電気的な信頼性を図りコストダウンを図ることができる電気的な接続装置、電気的な接続装置を有する電池およびその電池を有する電子機器を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、機器側のコンタクトを電池内の基板に対して電気的に接続するための接続装置であり、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電気的な接続装置である。
請求項１では、電気的な接続装置のハウジングは開口部を有している。電気的な接続装置の接続端子は、開口部に対応してハウジング内に配置されている。接続端子の第１接続部分は、機器側のコンタクトを挟み込んで保持して機器側のコンタクトと電気的に接続する。第２接続部分は、第１接続部分と一体に設けられており、基板を挟み込んで第１接続部分と機器側のコンタクトを電気的に接続する。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電気的な接続装置の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気的な接続装置において、複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される。
請求項２では、接続端子はハウジング内に間隔をおいて複数配列されている。ハウジングはコンタクト側のガイドピンにより案内されることで、接続端子の第１接続部分がコンタクトに対して電気的に確実に接続することができる。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電気的な接続装置において、前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている。
請求項３では、ハウジング開口部が、ハウジングの２つの面に関連して形成されている。このことから、ハウジングの２つの面のそれぞれの側から開口部を通じてコンタクトを複数の第１接続部分の間に挟み込んで保持することができる。このことから電気的な接続装置を機器側のコンタクトに対して接続する接続性を高めることができる。
【０００７】
請求項４の発明は、電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して前記電子機器側に電源を供給するための電気的な接続装置を有する電池であり、ケースと、前記ケース内に配置される電池本体と、前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、を有し、前記電気接続部は、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電気的な接続装置を有する電池である。
請求項４では、電池は、ケースと電池本体と基板および電気接続部を有している。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電気的な接続装置を有する電池の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される。
請求項５では、接続端子はハウジング内に間隔をおいて複数配列されている。ハウジングはコンタクト側のガイドピンにより案内されることで、接続端子の第１接続部分がコンタクトに対して電気的に確実に接続することができる。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている。
請求項６では、ハウジング開口部が、ハウジングの２つの面に関連して形成されている。このことから、ハウジングの２つの面のそれぞれの側から開口部を通じてコンタクトを複数の第１接続部分の間に挟み込んで保持することができる。このことから電気的な接続装置を機器側のコンタクトに対して接続する接続性を高めることができる。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、前記基板は、前記電池の前記ケースにより押さえて固定されている。
請求項７では、基板は電池のケースにより押さえて固定するだけで簡単に固定することができる。
【００１１】
請求項８の発明は、電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して電源を供給するための電池を有する電子機器であり、前記電池は、ケースと、前記ケース内に配置される電池本体と、前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、を有し、前記電気接続部は、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電池を有する電子機器である。
請求項８では、電池は、ケースと電池本体と基板および電気接続部を有している。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電池を有する電子機器の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１３】
図１と図２は、電子機器の一例として携帯電話を示しており、この例では携帯電話１０には１つの電池１００が着脱自在に装着されている。
携帯電話１０は、筐体１２と１つの電池（バッテリ）１００、表示部１６、アンテナ１４、スピーカ２２、マイク２０、操作部１８等を有している。電池１００は携帯電話１０に対して電源を供給するためのバッテリである。
筐体１２は、フロント部２４とリヤ部２６を有している。図２に示すようにリヤ部２６の下部であってフロント部２４の裏面には電池１００が着脱可能に取り付けられている。
表示部１６は、各種情報を表示する部分であり、たとえば液晶表示装置を用いることができる。スピーカ２２は音声を聞くためのものであり、マイク２０は操作者の声を入力する部分である。
操作部１８は、テンキー１８Ｃ、電話を掛けるためのボタン１８Ａおよび電話を切るためのボタン１８Ｂ等を有している。
【００１４】
図３は、図２の電池１００の構造例を示している。
図３の電池１００は、概略的には上ケース３０、下ケース３２、電池本体３４、基板３６、電気接続部４０、圧着端子４２，４４およびラベル４６を有している。
【００１５】
図４は、上ケース３０、下ケース３２、電池本体（セルともいう）３４、基板３６、電気接続部４０、圧着端子４２，４４の構造を拡大して示している。
上ケース３０と下ケース３２は、電池本体３４と基板３６を収容する容器であり、材質としては、たとえばプラスチック、具体的にはＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＣ／ＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂により作られている。
上ケース３０と下ケース３２は、たとえば超音波溶着により一体化することができる。図３のラベル４６は上ケース３０の外面３０Ｂに対して貼り付けられており、このラベル４６には電池１００の特性やその他の情報が記載されている。
【００１６】
図５（Ａ）と図５（Ｂ）は、電池本体３４の形状例を示している。
図５の電池本体３４は、電極取り出し部５０，５２を有している。電極取り出し部５０は、負極であり、たとえばニッケルにより作られており、もう一つの電極取り出し部５２は、正極でありたとえばアルミニウムにより作られている。
電池本体３４は、たとえばリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池あるいは固体ポリマー電池等の何度も充放電可能な電池であり、電池本体３４は、ケースにより封止されている。
【００１７】
図３と図４の基板３６は、上ケース（第１ケースともいう）３０と下ケース（第２ケースともいう）３２の間に配置される基板であり、この基板３６はたとえば長方形状であって、電池本体３４を保護する保護回路を有しており、圧着端子４２，４４を有している。
この基板３６の保護回路は、安全の為に充電時の上限電圧を規定したり、放電時の下限電圧を規定したりすることが可能となる。
この基板３６は、たとえばガラスエポキシ基板や紙フェノール基板、フレキシブルプリント配線板、液晶ポリマー基板、セラミックス基板などにより作られている。
【００１８】
図３と図４に示す基板３６の一端部と他端部側には、圧着端子４２，４４が、たとえばリフロー炉を通すことにより、はんだ付けにより電気的に接合されている。圧着端子４２，４４は、たとえば導電性を有する金属材料、たとえば銅板、リン青銅板、ベリリウム銅板などに半田メッキをしたものやブリキなどにより作られており、図４に示すように板状の部材である。
【００１９】
図３の圧着端子４２は、基板３６の上であって電極取り出し部５０に対応した位置にあり、圧着端子４４は、基板３６の上であって電極取り出し部５２に対応した位置にある。圧着端子４２と圧着端子４４のそれぞれにおける圧着構造は同じ構造である。
図６と図７に示すように圧着端子４２（または４４）は、対応する電極取り出し部５０（または５２）を包むようにして、カシメ用のパンチによりカシメて一体的に固定する。
【００２０】
これにより、電極取り出し部５０は圧着端子４２を介して基板３６の導電パターンの所定位置に接続され、電極取り出し部５２は圧着端子４４を介して、基板３６の導電パターンの所定の位置に電気的に接続される。
【００２１】
このように、電極取り出し部５０，５２は、それぞれ対応する圧着端子４２，４４を介して、熱をかけないようにして、機械的なカシメ動作により簡単に基板３６側に対して電気的に接続することができる。すなわち、従来行われていたように電極取り出し部を基板側に手作業ではんだ付けにより電気的に接続して、電池本体３４側に熱が伝わってしまって、電池本体３４を損傷するような現象を避けることができる。
【００２２】
図７は、基板３６、電池本体（セル）３４、電気接続部４０等を示しており、図８は図７の背面図である。図９は上ケース３０と下ケース３２、電気接続部４０、基板３６、電池本体３４等を示している。上ケース３０は筐体上部ともいい、下ケース３２は筐体下部とも呼んでいる。
図１０は、上ケース３０と下ケース３２および電気接続部４０等が組み立てられて完成した状態を示している。上ケース３０と下ケース３２の中には電池本体３４が収容されている。
【００２３】
この上ケース３０と下ケース３２は、ケース２００を構成しており、このケース２００の中には、破線で示すように、図３と図４に示す基板３６と電池本体３４等が収容されている。
ケース２００の厚みｄは、全体に亘って同じであり平坦な部材である。ケース２００の一端部２０１側には、電気接続部４０が一体的に配置されている。この電気接続部４０は、電気的な接続装置であり、ケース２００の長手方向に沿ったセンターラインＣＬを中心として設けられている。
【００２４】
図１０の電気接続部（電気的な接続装置）４０のハウジング４１を有し、ハウジング４１の面４０Ｒと面４０Ｓは、ケース２００の表面２０４と、別の表面２０５においてそれぞれ面一に露出している。
【００２５】
図３と図４に示すように上ケース３０には、電気接続部４０のハウジング４１をはめ込んで保持するための収容部２０２Ａが形成されている。下ケース３２にも、電気接続部４０のハウジング４１をはめ込んで保持するための収容部２０２Ｂが形成されている。
【００２６】
図１１は、図７のＡ−Ａにおける断面構造例と携帯電話１０のフロント部２４等を示している。図１１に示すように、接続端子３００の接続部分３０３は、コンタクト３０４に対してＬ１方向、Ｌ２方向、およびＬ３方向のいずれの方向にも差し込んで接続できる。
図１２は、筐体１２のフロント部２４と、基板３６および電気接続部４０の接続端子３００等を示している。図１３はこの接続端子３００の形状例を示している。図１４は、電気接続部４０の形状例を示している。
【００２７】
電気接続部４０は、ハウジング４１と複数個の接続端子３００を有している。接続端子３００は、たとえば図７に示すように等しい間隔をおいて複数個配列されている。接続端子３００は、図１１と図１２に示すように、接続部分３０２と別の接続部分３０３を有している。接続部分３０２は基板３６の導体パターンに対して電気的に接続するために、接続部分３０２は基板３６の一方の面と他方の面を機械的に弾性的に挟んで支持することができる。これにより接続部分３０２と基板３６の導体パターンが電気的に接続される。
【００２８】
図１２の接続端子３００の接続部分３０３は、携帯電話のフロント部２４側から突出して設けられたコンクタト３０４に対して着脱可能に接続することができる部分である。接続部分３０２が弾性部材３０２Ａと３０２Ｂで構成されているように、接続部分３０３も弾性部材３０３Ａと弾性部材３０３Ｂにより構成されている。弾性部材３０３Ａと３０３Ｂの間には、コンタクト３０４が着脱可能に挿入されて、コンタクト３０４は弾性部材３０３Ａと３０３Ｂにより弾性的に挟まれて保持することができる。これによりコンタクト３０４と接続部分３０３の弾性部材３０３Ａと３０３Ｂは電気的に着脱自在に接続することができる。
従って、筐体１２側のコンタクト３０４と電池側の基板３６は、接続端子３００を介して電気的に確実かつ容易に接続可能である。
【００２９】
図１１と図１２に示すコンタクト３０４の形状例は、図１５に示しており、コンタクト３０４は、ハウジング３０７に対して平行に突出して形成されている。各コンタクト３０４は図１５（Ｄ）に示すように平板状の部材である。ハウジング３０７はこれらのコンタクト３０４を支持しており、ハウジング３０７は、筐体１２のフロント部２４側に固定されている。
【００３０】
図１２に示す接続端子３００とコンタクト３０４は、弾性変形可能で、導電性に優れる金属材料、たとえばＳＵＳ（ステンレス鋼）、銅、リン青銅、ベリリウム銅などにより作られている。
図１１の接続端子３００のハウジング４１と図１５のハウジング３０７は、たとえば絶縁性に優れるプラスチックの一例である、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＡ（ポリアミド）などにより作られている。
【００３１】
図１０に示すように、電気接続部４０はケース２００の一端２００側に一体的に配置されており、電気接続部４０の面４０Ｒと面４０Ｓには複数の開口部４０Ｈが並べて形成されている。面４０Ｒは表面２０４とほぼ面一であり、面４０Ｓは表面２０５とほぼ面一である。各開口部４０Ｈは、図１１に示すように各接続端子３００の接続部分３０３に対応した位置に形成されており、フロント部２４側のコンタクト３０４は、この開口部４０Ｈを通じて差し込んで対応する接続部分３０３にはめ込んで接続できる。
【００３２】
図１６は、電池１００のケース２００、基板３６、携帯電話の筐体１２の一部分、電気接続部４０およびコネクタ４００等を示している。図１７は、図１６の基板３６、電気接続部４０、コネクタ４００の一部等を拡大して示している。図１８は、図１６のＧ−Ｇにおける断面構造例である。
【００３３】
図１６〜図１８において、電気接続部４０の接続端子３００の接続部分３０３は、コネクタ４００の板状のコンタクト３０４を挟み込んで弾性的に保持するようにして電気的に接続している。各コンタクト３０４の端部３０４Ａは、携帯電話の筐体１２側の基板４１０に対して電気的に接続されている。
【００３４】
このような電気接続部４０を用いることにより、図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）において概念的に示すように、電池１００は筐体１２側に対して着脱できる。図１９（Ａ）では、電池１００はＬ３方向に回転しながら片側支点の形式で電気的に接続したり外すことができる。
図１９（Ｂ）では、電池１００は筐体１２に対してＬ２の方向に、すなわち上下方向に電気的に接続したり外すことができる。図１９（Ｃ）では、電池１００は筐体１２に対してＬ２の方向に移動しかつＬ１方向にスライドすることにより、電気的に接続したりあるいは外すことができる。
このような電池１００の筐体１２側に対する着脱の形式は、すでに図１１でも説明している。
【００３５】
図２０は、各種の電気的な接続例を示している。
図２０（Ａ）のピンタイプ（プラグインタイプの一種）と呼ばれる接続形式のものは、図１６〜図１８に示す本発明の実施の形態の電気的な接続形式である。それに対して図２０（Ｂ）、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）は従来の電気的な接続例であり比較例として示している。
図２０（Ａ）のいわゆるピンタイプ等とも呼ばれている接続端子３００の接続部分３０３は、筐体側のコンタクト３０４を機械的に挟み込む形で保持している。これにより、コンタクト３０４と接続端子３００は、電気的にかつ機械的に確実にかつ容易に接続することができる。しかも、コンタクト３０４が弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂの間に挿入されるごとに、互いにセルフクリーニングできるので、さびが生じたりほこり等が付着せず、電気的な接続信頼性が高い。
【００３６】
しかし、図２０（Ｂ）のようないわゆるノンピンタイプと呼ばれている１つのリーフバネ３０００を用いた形式のものでは、リーフバネ３０００はコンタクト３００１に対して接触しているだけなので、たとえば振動等によりリーフバネ３０００とコンタクト３００１の電気的な接続が外れる場合がある。
図２０（Ｃ）のようなスプリング４０００を用いて接続部分４００１をコンタクト４００２に対して押さえるいわゆるスプリングピンタイプのものでも、電気的な接続はやはり不十分である。図２０（Ｄ）に示すようなリーフバネ５０００をコンタクト５００１に接触させる形式でも、図２０（Ｂ）と同様に電気的な接続は不確実である。
【００３７】
本発明の実施の形態における接続端子３００の構造と筐体１２側のコネクタ４００のコンタクト３０４の形状を採用することにより、次のようなメリットを有している。
たとえば図１８に示すように接続端子３００の接続部分３０３と３０２は、共にハウジング４１内に収容されていることから、接続端子３００が外部に全く露出しておらず、たとえば電気的なショートを防ぐことができる。
接続端子３００の接続部分３０３の弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂは、コンタクト３０４を機械的に挟み込んで保持することで電気的に確実に接続できるので、いわゆるダブル接点により電気的な接続の信頼性を大幅に向上することができる。
【００３８】
コンタクト３０４は、接続部分３０３に対して差し込んで挟み込むことにより保持できるので、上述したように電気的な接触信頼性を向上できるばかりでなく、接触信頼性能を維持することができる。
仮に電池１００のケース２００が熱等により多少変形したとしても、接続部分３０３がコンタクト３０４を確実に電気的に接続できる。そしてコンタクト３０４が筐体１２の寸法変化に伴い移動したとしても、コンタクト３０４は接続部分３０３の挟み込んで保持する形式により確実に電気的な接続を保つことができる。
コンタクト３０４は接続部分３０３により挟み込んで保持されているので、電気的な導体抵抗値の低減を図ることができる。
【００３９】
図１８の接続端子３００の接続部分３０２が、電池１００内の基板３６に対して挟み込んで電気的に容易にかつ確実に接続することができるので、基板３６を接続端子３００に対して組み立てる場合の組立作業の省力化を図ることができる。
接続部分３０２は基板３６に対して弾性力により接触して電気的に接続するので、はんだ接合する必要がなく、リサイクルを行う場合には単純に基板３６を接続部分３０２から抜き取れば済む。接続部分３０２が基板３６に対して一方の面と他方の面で電気的に接触して接続しているので、電気的な接続信頼性を向上できる。
【００４０】
図１６と図１７に示すように、コネクタ４００はガイドピン４４０，４４０を有している。これらのガイドピン４４０，４４０は、電気接続部４０のハウジングのガイド穴４４５に対して案内してはめ込まれる。
コネクタ４００は電気接続部４０に対して正確な位置にはめ込むことができ、コンタクト３０４は接続部分３０３に対して正確に差し込むことができる。このことから電池１００を筐体１２側に挿入して接続する接続挿入性を向上できる。図１８に示すように電池１００内の基板３６は、たとえばケース２００のリブ６００によりケース２００内において位置決めされている。すなわち基板３６は、ケース２００の一部分を用いてケース内で確実に位置決めすることができる。図２１は、この基板３６が、ケース２００のリブ６００と電気接続部４０との間において位置決めされている例を示している。基板３６は、ケース２００内において、簡単に組み立てて正確な位置に位置決めすることができる。
【００４１】
図２２と図２３および図２４は、各々基板３６がケース２００内においてケース２００の一部を用いて位置決めされている他の実施の形態を示している。
図２２（Ａ）では、基板３６は、電気接続部４０とケース２００側のボス６１０により位置決めして固定されている。図２１のリブ６００は立方体形状のリブであるが、図２２（Ａ）のボス６１０はたとえば円柱形状のものである。
図２２（Ｂ）では、基板３６は溝３６Ｊを有している。ケース２００側には立方体形状のリブ６３０が形成されており、このリブ６３０が溝３６Ｊにかみ合っている。これにより基板３６はケース２００内において位置決めされる。
図２２（Ｃ）では、基板３６の溝３６Ｋがケース２００側の円柱状のリブ６４０にかみ合っている。基板３６の溝３６Ｋはたとえば半円形状の溝である。
【００４２】
図２３（Ａ）では、基板３６のコーナーに溝３６Ｌが形成されている。ケース２００の立方体形状のリブ６５０が溝３６Ｌにかみ合っている。図２３（Ｂ）では、基板３６のコーナーの溝３６Ｍが、ケース２００の円柱状のリブ６６０にかみ合っている。
図２３（Ｃ）では、基板３６の一部に穴３６Ｎが形成されており、ケース２００の円柱状のリブ６７０が穴３６Ｎにはまっている。
【００４３】
図２４（Ａ）では、基板３６の穴３６Ｎに対して角柱状もしくは円柱状のボス６８０がはまり込んでいる。図２４（Ｂ）では、基板３６の穴３６Ｐに対して、ケース２００の２つの突起７００がかみ合っている。
図２４（Ｃ）では、基板３６の端面に対して、ケース２００側のボス７１０のテーパー面７２０に突き当たっている。
上述したようなボスは、ケース２００の上ケースあるいは下ケースのいずれの内面からでも突出して形成させることができる。
【００４４】
図２５は、本発明において、基板３６の別の位置決め形式を示している。基板３６の端面３６Ｓは、電池本体３４の端部３４Ｒに対して突き当てて位置決めされている。
【００４５】
図２６では、基板３６に対して実装された電子部品のような突起物３６Ｔが設けられている。この突起物３６Ｔは、図２６（Ｂ）に示すように、たとえばケース２００の上ケース３０側のリブ３０に突き当てることで、基板３６が位置決めされている。
【００４６】
図２７では、基板３６の端面３６Ｓが、ケース２００側の爪８００により位置決めされている。この爪８００はバネ性を有する爪である。
【００４７】
また、図１８に示すように電池１００側の接続端子３００が、電子機器の筐体１２側のコネクタのコンタクト３０４をいわゆるプラグインして電気的に接続するプラグインタイプであるので、次のようなメリットがある。
接続端子３００の接続部分３０３とコンタクト３０４の電気的な接触抵抗を安定化させ、導体抵抗を低減する。電池を着脱すると、接続部分３０３の弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂと、コンタクト３０４が互いにすれることによりセルフクリーニングでき、接続部分３０３とコンタクト３０４は、確実に電気的に接続可能である。
コンタクト３０４の位置が多少ずれたとしても、コンタクト３０４と接続端子３００の電気的な接続は維持されるので、電気的な接続の遮断対策を図ることができる。
コンタクト３０４と接続端子３００との間の電気的な接点圧を安定化させることができる。コンタクト３０４が接続端子３００と電気的な接触を行う部分は、ハウジング４１内に位置しているので、外観には出ないので、外部との電気的な接触を防ぎ、外観上見栄えがよい。
電気的な接続装置である電気接続部４０では、ハウジング４１と接続端子３００が一体化しており、小型化と薄型化が図れ、製造上のコストダウンが図れる。
【００４８】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
本発明の電子機器としては、携帯電話に限らず、携帯型のコンピュータ、携帯型のゲーム機器、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、個人用情報端末等を含むものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型化と薄型化を図ることができ、電気的な信頼性を図りコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の一例として携帯電話を示す正面図。
【図２】図１の携帯電話の背面図。
【図３】図２に示す電池の分解斜視図。
【図４】図３の電池の拡大図。
【図５】電池本体を示す図。
【図６】電池本体が基板に対して接続されている例を示す図。
【図７】ケースの中に配置された基板や電気接続部等を示す平面図。
【図８】図７の背面図。
【図９】上ケースと下ケースおよび電気接続部分を示す断面図。
【図１０】電池を示す斜視図。
【図１１】図７のＡ−Ａにおける断面構造例を示す図。
【図１２】電気接続部の接続端子と携帯電話側のコンタクトを示す斜視図。
【図１３】接続端子の形状を示す図。
【図１４】電気接続部の形状を示す図。
【図１５】電子機器側のコンタクトの例を示す図。
【図１６】電池のケースの電気接続部と筐体のコネクタの接続例を示す平面図。
【図１７】図１６の一部分を拡大して示す図。
【図１８】図１６のＧ−Ｇにおける断面図。
【図１９】電池が筐体側に着脱される方向の例を示す図。
【図２０】本発明の実施の形態の電気的な接続構造例と従来用いられる他の構造例を比較して示す図。
【図２１】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２２】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２３】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２４】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２５】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２６】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２７】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２８】従来の電池の構造例を示す図。
【図２９】図２８の従来の電池のタブを示す図。
【符号の説明】
１０・・・携帯電話（電子機器）、１２・・・電子機器の筐体、３４・・・電池本体、３６・・・電池の基板、４０・・・電気接続部（電気的な接続装置）、４０Ｈ・・・ハウジングの開口部、４１・・・ハウジング、１００・・・電池、２０２・・・電池のケース、３００・・・接続端子、３０２・・・接続部分（第１接続部分）、３０３・・・接続部分（第２接続部分）、３０４・・・コネクタのコンタクト、４００・・・電子機器側のコネクタ
【発明の属する技術分野】
本発明は、機器側の板状のコンタクトを基板に対して電気的に接続するための電気的な接続装置、電気的な接続装置を有する電池およびその電池を有する電子機器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子機器、たとえば携帯電話を例に挙げると、携帯電話はたとえばその背面側に着脱可能に電池を有している。この電池は本体に装着した状態で電源を供給し、この電池に対しては外部から充電が可能になっている。
図２８は、従来の電池の構造例を示している。従来の電池１０００は、上ケース１００１、下ケース１００２、電池本体１００３等を有している。電池本体１００３は、上ケース１００１と下ケース１００２の中に収容される。電池本体１００３の電極の取り出し部１００４と１００５は、図２８と図２９に示すようなタブ１００６に対して抵抗溶接後、これらのタブ１００６は、基板１００７に対してはんだ付けしている。
そして、外部との接続部分１００８は、基板１００７に対して作業者が手作業によるはんだ付けにより電気的に接続している。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このために、電池１０００の小型化が困難で、また溶接時に電池の封止部に熱が伝わってしまい、信頼性を落とす要因の一つとなっている。
しかも、外部との接続部分１００８は基板１００７に対して作業者が手作業ではんだ付けしているために、はんだ付けの自動化が困難であり、組立工数がアップしてコストダウンが図れない。
また、電池側の基板と、たとえば携帯電話の筐体側のコンタクトとを、より確実にかつ容易に電気的に接続できて、電気的な接続を確保する必要がある。
そこで本発明は上記課題を解消し、小型化と薄型化を図ることができ、電気的な信頼性を図りコストダウンを図ることができる電気的な接続装置、電気的な接続装置を有する電池およびその電池を有する電子機器を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、機器側のコンタクトを電池内の基板に対して電気的に接続するための接続装置であり、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電気的な接続装置である。
請求項１では、電気的な接続装置のハウジングは開口部を有している。電気的な接続装置の接続端子は、開口部に対応してハウジング内に配置されている。接続端子の第１接続部分は、機器側のコンタクトを挟み込んで保持して機器側のコンタクトと電気的に接続する。第２接続部分は、第１接続部分と一体に設けられており、基板を挟み込んで第１接続部分と機器側のコンタクトを電気的に接続する。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電気的な接続装置の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電気的な接続装置において、複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される。
請求項２では、接続端子はハウジング内に間隔をおいて複数配列されている。ハウジングはコンタクト側のガイドピンにより案内されることで、接続端子の第１接続部分がコンタクトに対して電気的に確実に接続することができる。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１に記載の電気的な接続装置において、前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている。
請求項３では、ハウジング開口部が、ハウジングの２つの面に関連して形成されている。このことから、ハウジングの２つの面のそれぞれの側から開口部を通じてコンタクトを複数の第１接続部分の間に挟み込んで保持することができる。このことから電気的な接続装置を機器側のコンタクトに対して接続する接続性を高めることができる。
【０００７】
請求項４の発明は、電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して前記電子機器側に電源を供給するための電気的な接続装置を有する電池であり、ケースと、前記ケース内に配置される電池本体と、前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、を有し、前記電気接続部は、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電気的な接続装置を有する電池である。
請求項４では、電池は、ケースと電池本体と基板および電気接続部を有している。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電気的な接続装置を有する電池の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【０００８】
請求項５の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される。
請求項５では、接続端子はハウジング内に間隔をおいて複数配列されている。ハウジングはコンタクト側のガイドピンにより案内されることで、接続端子の第１接続部分がコンタクトに対して電気的に確実に接続することができる。
【０００９】
請求項６の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている。
請求項６では、ハウジング開口部が、ハウジングの２つの面に関連して形成されている。このことから、ハウジングの２つの面のそれぞれの側から開口部を通じてコンタクトを複数の第１接続部分の間に挟み込んで保持することができる。このことから電気的な接続装置を機器側のコンタクトに対して接続する接続性を高めることができる。
【００１０】
請求項７の発明は、請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池において、前記基板は、前記電池の前記ケースにより押さえて固定されている。
請求項７では、基板は電池のケースにより押さえて固定するだけで簡単に固定することができる。
【００１１】
請求項８の発明は、電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して電源を供給するための電池を有する電子機器であり、前記電池は、ケースと、前記ケース内に配置される電池本体と、前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、を有し、前記電気接続部は、開口部を有するハウジングと、前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、を備えることを特徴とする電池を有する電子機器である。
請求項８では、電池は、ケースと電池本体と基板および電気接続部を有している。
これにより、接続端子は基板と電気的にかつ機械的に挟み込んで保持しながら確実にかつ容易に接続を確保することができる。このようにハウジングと接続端子が一体的な構造であるので、電池を有する電子機器の小型化および薄型化が図れ、低コストでありながら電気的な接続の信頼性を高めることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。
なお、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの形態に限られるものではない。
【００１３】
図１と図２は、電子機器の一例として携帯電話を示しており、この例では携帯電話１０には１つの電池１００が着脱自在に装着されている。
携帯電話１０は、筐体１２と１つの電池（バッテリ）１００、表示部１６、アンテナ１４、スピーカ２２、マイク２０、操作部１８等を有している。電池１００は携帯電話１０に対して電源を供給するためのバッテリである。
筐体１２は、フロント部２４とリヤ部２６を有している。図２に示すようにリヤ部２６の下部であってフロント部２４の裏面には電池１００が着脱可能に取り付けられている。
表示部１６は、各種情報を表示する部分であり、たとえば液晶表示装置を用いることができる。スピーカ２２は音声を聞くためのものであり、マイク２０は操作者の声を入力する部分である。
操作部１８は、テンキー１８Ｃ、電話を掛けるためのボタン１８Ａおよび電話を切るためのボタン１８Ｂ等を有している。
【００１４】
図３は、図２の電池１００の構造例を示している。
図３の電池１００は、概略的には上ケース３０、下ケース３２、電池本体３４、基板３６、電気接続部４０、圧着端子４２，４４およびラベル４６を有している。
【００１５】
図４は、上ケース３０、下ケース３２、電池本体（セルともいう）３４、基板３６、電気接続部４０、圧着端子４２，４４の構造を拡大して示している。
上ケース３０と下ケース３２は、電池本体３４と基板３６を収容する容器であり、材質としては、たとえばプラスチック、具体的にはＡＢＳ（アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＣ（ポリカーボネート）、ＰＣ／ＡＢＳ（ポリカーボネート／アクリロニトリルブタジエンスチレン）、ＰＢＴ（ポリブチレンテレフタレート）、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、変性ＰＰＥ（ポリフェニレンエーテル）等の樹脂により作られている。
上ケース３０と下ケース３２は、たとえば超音波溶着により一体化することができる。図３のラベル４６は上ケース３０の外面３０Ｂに対して貼り付けられており、このラベル４６には電池１００の特性やその他の情報が記載されている。
【００１６】
図５（Ａ）と図５（Ｂ）は、電池本体３４の形状例を示している。
図５の電池本体３４は、電極取り出し部５０，５２を有している。電極取り出し部５０は、負極であり、たとえばニッケルにより作られており、もう一つの電極取り出し部５２は、正極でありたとえばアルミニウムにより作られている。
電池本体３４は、たとえばリチウムイオン電池、リチウムポリマー電池あるいは固体ポリマー電池等の何度も充放電可能な電池であり、電池本体３４は、ケースにより封止されている。
【００１７】
図３と図４の基板３６は、上ケース（第１ケースともいう）３０と下ケース（第２ケースともいう）３２の間に配置される基板であり、この基板３６はたとえば長方形状であって、電池本体３４を保護する保護回路を有しており、圧着端子４２，４４を有している。
この基板３６の保護回路は、安全の為に充電時の上限電圧を規定したり、放電時の下限電圧を規定したりすることが可能となる。
この基板３６は、たとえばガラスエポキシ基板や紙フェノール基板、フレキシブルプリント配線板、液晶ポリマー基板、セラミックス基板などにより作られている。
【００１８】
図３と図４に示す基板３６の一端部と他端部側には、圧着端子４２，４４が、たとえばリフロー炉を通すことにより、はんだ付けにより電気的に接合されている。圧着端子４２，４４は、たとえば導電性を有する金属材料、たとえば銅板、リン青銅板、ベリリウム銅板などに半田メッキをしたものやブリキなどにより作られており、図４に示すように板状の部材である。
【００１９】
図３の圧着端子４２は、基板３６の上であって電極取り出し部５０に対応した位置にあり、圧着端子４４は、基板３６の上であって電極取り出し部５２に対応した位置にある。圧着端子４２と圧着端子４４のそれぞれにおける圧着構造は同じ構造である。
図６と図７に示すように圧着端子４２（または４４）は、対応する電極取り出し部５０（または５２）を包むようにして、カシメ用のパンチによりカシメて一体的に固定する。
【００２０】
これにより、電極取り出し部５０は圧着端子４２を介して基板３６の導電パターンの所定位置に接続され、電極取り出し部５２は圧着端子４４を介して、基板３６の導電パターンの所定の位置に電気的に接続される。
【００２１】
このように、電極取り出し部５０，５２は、それぞれ対応する圧着端子４２，４４を介して、熱をかけないようにして、機械的なカシメ動作により簡単に基板３６側に対して電気的に接続することができる。すなわち、従来行われていたように電極取り出し部を基板側に手作業ではんだ付けにより電気的に接続して、電池本体３４側に熱が伝わってしまって、電池本体３４を損傷するような現象を避けることができる。
【００２２】
図７は、基板３６、電池本体（セル）３４、電気接続部４０等を示しており、図８は図７の背面図である。図９は上ケース３０と下ケース３２、電気接続部４０、基板３６、電池本体３４等を示している。上ケース３０は筐体上部ともいい、下ケース３２は筐体下部とも呼んでいる。
図１０は、上ケース３０と下ケース３２および電気接続部４０等が組み立てられて完成した状態を示している。上ケース３０と下ケース３２の中には電池本体３４が収容されている。
【００２３】
この上ケース３０と下ケース３２は、ケース２００を構成しており、このケース２００の中には、破線で示すように、図３と図４に示す基板３６と電池本体３４等が収容されている。
ケース２００の厚みｄは、全体に亘って同じであり平坦な部材である。ケース２００の一端部２０１側には、電気接続部４０が一体的に配置されている。この電気接続部４０は、電気的な接続装置であり、ケース２００の長手方向に沿ったセンターラインＣＬを中心として設けられている。
【００２４】
図１０の電気接続部（電気的な接続装置）４０のハウジング４１を有し、ハウジング４１の面４０Ｒと面４０Ｓは、ケース２００の表面２０４と、別の表面２０５においてそれぞれ面一に露出している。
【００２５】
図３と図４に示すように上ケース３０には、電気接続部４０のハウジング４１をはめ込んで保持するための収容部２０２Ａが形成されている。下ケース３２にも、電気接続部４０のハウジング４１をはめ込んで保持するための収容部２０２Ｂが形成されている。
【００２６】
図１１は、図７のＡ−Ａにおける断面構造例と携帯電話１０のフロント部２４等を示している。図１１に示すように、接続端子３００の接続部分３０３は、コンタクト３０４に対してＬ１方向、Ｌ２方向、およびＬ３方向のいずれの方向にも差し込んで接続できる。
図１２は、筐体１２のフロント部２４と、基板３６および電気接続部４０の接続端子３００等を示している。図１３はこの接続端子３００の形状例を示している。図１４は、電気接続部４０の形状例を示している。
【００２７】
電気接続部４０は、ハウジング４１と複数個の接続端子３００を有している。接続端子３００は、たとえば図７に示すように等しい間隔をおいて複数個配列されている。接続端子３００は、図１１と図１２に示すように、接続部分３０２と別の接続部分３０３を有している。接続部分３０２は基板３６の導体パターンに対して電気的に接続するために、接続部分３０２は基板３６の一方の面と他方の面を機械的に弾性的に挟んで支持することができる。これにより接続部分３０２と基板３６の導体パターンが電気的に接続される。
【００２８】
図１２の接続端子３００の接続部分３０３は、携帯電話のフロント部２４側から突出して設けられたコンクタト３０４に対して着脱可能に接続することができる部分である。接続部分３０２が弾性部材３０２Ａと３０２Ｂで構成されているように、接続部分３０３も弾性部材３０３Ａと弾性部材３０３Ｂにより構成されている。弾性部材３０３Ａと３０３Ｂの間には、コンタクト３０４が着脱可能に挿入されて、コンタクト３０４は弾性部材３０３Ａと３０３Ｂにより弾性的に挟まれて保持することができる。これによりコンタクト３０４と接続部分３０３の弾性部材３０３Ａと３０３Ｂは電気的に着脱自在に接続することができる。
従って、筐体１２側のコンタクト３０４と電池側の基板３６は、接続端子３００を介して電気的に確実かつ容易に接続可能である。
【００２９】
図１１と図１２に示すコンタクト３０４の形状例は、図１５に示しており、コンタクト３０４は、ハウジング３０７に対して平行に突出して形成されている。各コンタクト３０４は図１５（Ｄ）に示すように平板状の部材である。ハウジング３０７はこれらのコンタクト３０４を支持しており、ハウジング３０７は、筐体１２のフロント部２４側に固定されている。
【００３０】
図１２に示す接続端子３００とコンタクト３０４は、弾性変形可能で、導電性に優れる金属材料、たとえばＳＵＳ（ステンレス鋼）、銅、リン青銅、ベリリウム銅などにより作られている。
図１１の接続端子３００のハウジング４１と図１５のハウジング３０７は、たとえば絶縁性に優れるプラスチックの一例である、例えばＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイド）、ＬＣＰ（液晶ポリマー）、ＰＡ（ポリアミド）などにより作られている。
【００３１】
図１０に示すように、電気接続部４０はケース２００の一端２００側に一体的に配置されており、電気接続部４０の面４０Ｒと面４０Ｓには複数の開口部４０Ｈが並べて形成されている。面４０Ｒは表面２０４とほぼ面一であり、面４０Ｓは表面２０５とほぼ面一である。各開口部４０Ｈは、図１１に示すように各接続端子３００の接続部分３０３に対応した位置に形成されており、フロント部２４側のコンタクト３０４は、この開口部４０Ｈを通じて差し込んで対応する接続部分３０３にはめ込んで接続できる。
【００３２】
図１６は、電池１００のケース２００、基板３６、携帯電話の筐体１２の一部分、電気接続部４０およびコネクタ４００等を示している。図１７は、図１６の基板３６、電気接続部４０、コネクタ４００の一部等を拡大して示している。図１８は、図１６のＧ−Ｇにおける断面構造例である。
【００３３】
図１６〜図１８において、電気接続部４０の接続端子３００の接続部分３０３は、コネクタ４００の板状のコンタクト３０４を挟み込んで弾性的に保持するようにして電気的に接続している。各コンタクト３０４の端部３０４Ａは、携帯電話の筐体１２側の基板４１０に対して電気的に接続されている。
【００３４】
このような電気接続部４０を用いることにより、図１９（Ａ）〜図１９（Ｃ）において概念的に示すように、電池１００は筐体１２側に対して着脱できる。図１９（Ａ）では、電池１００はＬ３方向に回転しながら片側支点の形式で電気的に接続したり外すことができる。
図１９（Ｂ）では、電池１００は筐体１２に対してＬ２の方向に、すなわち上下方向に電気的に接続したり外すことができる。図１９（Ｃ）では、電池１００は筐体１２に対してＬ２の方向に移動しかつＬ１方向にスライドすることにより、電気的に接続したりあるいは外すことができる。
このような電池１００の筐体１２側に対する着脱の形式は、すでに図１１でも説明している。
【００３５】
図２０は、各種の電気的な接続例を示している。
図２０（Ａ）のピンタイプ（プラグインタイプの一種）と呼ばれる接続形式のものは、図１６〜図１８に示す本発明の実施の形態の電気的な接続形式である。それに対して図２０（Ｂ）、図２０（Ｃ）および図２０（Ｄ）は従来の電気的な接続例であり比較例として示している。
図２０（Ａ）のいわゆるピンタイプ等とも呼ばれている接続端子３００の接続部分３０３は、筐体側のコンタクト３０４を機械的に挟み込む形で保持している。これにより、コンタクト３０４と接続端子３００は、電気的にかつ機械的に確実にかつ容易に接続することができる。しかも、コンタクト３０４が弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂの間に挿入されるごとに、互いにセルフクリーニングできるので、さびが生じたりほこり等が付着せず、電気的な接続信頼性が高い。
【００３６】
しかし、図２０（Ｂ）のようないわゆるノンピンタイプと呼ばれている１つのリーフバネ３０００を用いた形式のものでは、リーフバネ３０００はコンタクト３００１に対して接触しているだけなので、たとえば振動等によりリーフバネ３０００とコンタクト３００１の電気的な接続が外れる場合がある。
図２０（Ｃ）のようなスプリング４０００を用いて接続部分４００１をコンタクト４００２に対して押さえるいわゆるスプリングピンタイプのものでも、電気的な接続はやはり不十分である。図２０（Ｄ）に示すようなリーフバネ５０００をコンタクト５００１に接触させる形式でも、図２０（Ｂ）と同様に電気的な接続は不確実である。
【００３７】
本発明の実施の形態における接続端子３００の構造と筐体１２側のコネクタ４００のコンタクト３０４の形状を採用することにより、次のようなメリットを有している。
たとえば図１８に示すように接続端子３００の接続部分３０３と３０２は、共にハウジング４１内に収容されていることから、接続端子３００が外部に全く露出しておらず、たとえば電気的なショートを防ぐことができる。
接続端子３００の接続部分３０３の弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂは、コンタクト３０４を機械的に挟み込んで保持することで電気的に確実に接続できるので、いわゆるダブル接点により電気的な接続の信頼性を大幅に向上することができる。
【００３８】
コンタクト３０４は、接続部分３０３に対して差し込んで挟み込むことにより保持できるので、上述したように電気的な接触信頼性を向上できるばかりでなく、接触信頼性能を維持することができる。
仮に電池１００のケース２００が熱等により多少変形したとしても、接続部分３０３がコンタクト３０４を確実に電気的に接続できる。そしてコンタクト３０４が筐体１２の寸法変化に伴い移動したとしても、コンタクト３０４は接続部分３０３の挟み込んで保持する形式により確実に電気的な接続を保つことができる。
コンタクト３０４は接続部分３０３により挟み込んで保持されているので、電気的な導体抵抗値の低減を図ることができる。
【００３９】
図１８の接続端子３００の接続部分３０２が、電池１００内の基板３６に対して挟み込んで電気的に容易にかつ確実に接続することができるので、基板３６を接続端子３００に対して組み立てる場合の組立作業の省力化を図ることができる。
接続部分３０２は基板３６に対して弾性力により接触して電気的に接続するので、はんだ接合する必要がなく、リサイクルを行う場合には単純に基板３６を接続部分３０２から抜き取れば済む。接続部分３０２が基板３６に対して一方の面と他方の面で電気的に接触して接続しているので、電気的な接続信頼性を向上できる。
【００４０】
図１６と図１７に示すように、コネクタ４００はガイドピン４４０，４４０を有している。これらのガイドピン４４０，４４０は、電気接続部４０のハウジングのガイド穴４４５に対して案内してはめ込まれる。
コネクタ４００は電気接続部４０に対して正確な位置にはめ込むことができ、コンタクト３０４は接続部分３０３に対して正確に差し込むことができる。このことから電池１００を筐体１２側に挿入して接続する接続挿入性を向上できる。図１８に示すように電池１００内の基板３６は、たとえばケース２００のリブ６００によりケース２００内において位置決めされている。すなわち基板３６は、ケース２００の一部分を用いてケース内で確実に位置決めすることができる。図２１は、この基板３６が、ケース２００のリブ６００と電気接続部４０との間において位置決めされている例を示している。基板３６は、ケース２００内において、簡単に組み立てて正確な位置に位置決めすることができる。
【００４１】
図２２と図２３および図２４は、各々基板３６がケース２００内においてケース２００の一部を用いて位置決めされている他の実施の形態を示している。
図２２（Ａ）では、基板３６は、電気接続部４０とケース２００側のボス６１０により位置決めして固定されている。図２１のリブ６００は立方体形状のリブであるが、図２２（Ａ）のボス６１０はたとえば円柱形状のものである。
図２２（Ｂ）では、基板３６は溝３６Ｊを有している。ケース２００側には立方体形状のリブ６３０が形成されており、このリブ６３０が溝３６Ｊにかみ合っている。これにより基板３６はケース２００内において位置決めされる。
図２２（Ｃ）では、基板３６の溝３６Ｋがケース２００側の円柱状のリブ６４０にかみ合っている。基板３６の溝３６Ｋはたとえば半円形状の溝である。
【００４２】
図２３（Ａ）では、基板３６のコーナーに溝３６Ｌが形成されている。ケース２００の立方体形状のリブ６５０が溝３６Ｌにかみ合っている。図２３（Ｂ）では、基板３６のコーナーの溝３６Ｍが、ケース２００の円柱状のリブ６６０にかみ合っている。
図２３（Ｃ）では、基板３６の一部に穴３６Ｎが形成されており、ケース２００の円柱状のリブ６７０が穴３６Ｎにはまっている。
【００４３】
図２４（Ａ）では、基板３６の穴３６Ｎに対して角柱状もしくは円柱状のボス６８０がはまり込んでいる。図２４（Ｂ）では、基板３６の穴３６Ｐに対して、ケース２００の２つの突起７００がかみ合っている。
図２４（Ｃ）では、基板３６の端面に対して、ケース２００側のボス７１０のテーパー面７２０に突き当たっている。
上述したようなボスは、ケース２００の上ケースあるいは下ケースのいずれの内面からでも突出して形成させることができる。
【００４４】
図２５は、本発明において、基板３６の別の位置決め形式を示している。基板３６の端面３６Ｓは、電池本体３４の端部３４Ｒに対して突き当てて位置決めされている。
【００４５】
図２６では、基板３６に対して実装された電子部品のような突起物３６Ｔが設けられている。この突起物３６Ｔは、図２６（Ｂ）に示すように、たとえばケース２００の上ケース３０側のリブ３０に突き当てることで、基板３６が位置決めされている。
【００４６】
図２７では、基板３６の端面３６Ｓが、ケース２００側の爪８００により位置決めされている。この爪８００はバネ性を有する爪である。
【００４７】
また、図１８に示すように電池１００側の接続端子３００が、電子機器の筐体１２側のコネクタのコンタクト３０４をいわゆるプラグインして電気的に接続するプラグインタイプであるので、次のようなメリットがある。
接続端子３００の接続部分３０３とコンタクト３０４の電気的な接触抵抗を安定化させ、導体抵抗を低減する。電池を着脱すると、接続部分３０３の弾性部材３０３Ａ，３０３Ｂと、コンタクト３０４が互いにすれることによりセルフクリーニングでき、接続部分３０３とコンタクト３０４は、確実に電気的に接続可能である。
コンタクト３０４の位置が多少ずれたとしても、コンタクト３０４と接続端子３００の電気的な接続は維持されるので、電気的な接続の遮断対策を図ることができる。
コンタクト３０４と接続端子３００との間の電気的な接点圧を安定化させることができる。コンタクト３０４が接続端子３００と電気的な接触を行う部分は、ハウジング４１内に位置しているので、外観には出ないので、外部との電気的な接触を防ぎ、外観上見栄えがよい。
電気的な接続装置である電気接続部４０では、ハウジング４１と接続端子３００が一体化しており、小型化と薄型化が図れ、製造上のコストダウンが図れる。
【００４８】
ところで本発明は上記実施の形態に限定されるものではない。
本発明の電子機器としては、携帯電話に限らず、携帯型のコンピュータ、携帯型のゲーム機器、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、個人用情報端末等を含むものである。
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、小型化と薄型化を図ることができ、電気的な信頼性を図りコストダウンを図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電子機器の一例として携帯電話を示す正面図。
【図２】図１の携帯電話の背面図。
【図３】図２に示す電池の分解斜視図。
【図４】図３の電池の拡大図。
【図５】電池本体を示す図。
【図６】電池本体が基板に対して接続されている例を示す図。
【図７】ケースの中に配置された基板や電気接続部等を示す平面図。
【図８】図７の背面図。
【図９】上ケースと下ケースおよび電気接続部分を示す断面図。
【図１０】電池を示す斜視図。
【図１１】図７のＡ−Ａにおける断面構造例を示す図。
【図１２】電気接続部の接続端子と携帯電話側のコンタクトを示す斜視図。
【図１３】接続端子の形状を示す図。
【図１４】電気接続部の形状を示す図。
【図１５】電子機器側のコンタクトの例を示す図。
【図１６】電池のケースの電気接続部と筐体のコネクタの接続例を示す平面図。
【図１７】図１６の一部分を拡大して示す図。
【図１８】図１６のＧ−Ｇにおける断面図。
【図１９】電池が筐体側に着脱される方向の例を示す図。
【図２０】本発明の実施の形態の電気的な接続構造例と従来用いられる他の構造例を比較して示す図。
【図２１】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２２】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２３】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２４】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２５】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２６】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２７】電池のケース内において基板を位置決めする位置決め構造例を示す図。
【図２８】従来の電池の構造例を示す図。
【図２９】図２８の従来の電池のタブを示す図。
【符号の説明】
１０・・・携帯電話（電子機器）、１２・・・電子機器の筐体、３４・・・電池本体、３６・・・電池の基板、４０・・・電気接続部（電気的な接続装置）、４０Ｈ・・・ハウジングの開口部、４１・・・ハウジング、１００・・・電池、２０２・・・電池のケース、３００・・・接続端子、３０２・・・接続部分（第１接続部分）、３０３・・・接続部分（第２接続部分）、３０４・・・コネクタのコンタクト、４００・・・電子機器側のコネクタ
Claims (8)
- 機器側のコンタクトを電池内の基板に対して電気的に接続するための接続装置であり、
開口部を有するハウジングと、
前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、
を備えることを特徴とする電気的な接続装置。 - 複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される請求項１に記載の電気的な接続装置。
- 前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている請求項１に記載の電気的な接続装置。
- 電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して前記電子機器側に電源を供給するための電気的な接続装置を有する電池であり、
ケースと、
前記ケース内に配置される電池本体と、
前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、
前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、
を有し、
前記電気接続部は、
開口部を有するハウジングと、
前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、
を備えることを特徴とする電気的な接続装置を有する電池。 - 複数の前記接続端子は、前記ハウジング内に間隔をおいて配列され、前記ハウジングは、前記コンタクト側のガイドピンにより案内されることで、前記接続端子の前記第１接続部分が前記コンタクトに対して電気的に接続される請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池。
- 前記ハウジングの前記開口部は、前記ハウジングの２つの面に関連して形成されている請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池。
- 前記基板は、前記電池の前記ケースにより押さえて固定されている請求項４に記載の電気的な接続装置を有する電池。
- 電子機器側のコンタクトに対して電気的に接続して電源を供給するための電池を有する電子機器であり、
前記電池は、
ケースと、
前記ケース内に配置される電池本体と、
前記ケース内に配置されて前記電池本体の電極取り出し部を電気的に接続する基板と、
前記ケースから露出しており、前記基板を介して前記電極取り出し部を、前記電子機器に対して電気的に接続する電気接続部と、
を有し、
前記電気接続部は、
開口部を有するハウジングと、
前記開口部に対応して前記ハウジング内に配置されており、前記電子機器側のコンタクトを挟み込んで保持して前記電子機器側のコンタクトと電気的に接続する複数の第１接続部分と、複数の第１接続部分と一体に設けられており前記基板を挟み込んで複数の前記第１接続部分と前記機器側のコンタクトを電気的に接続する複数の第２接続部分とを有する接続端子と、
を備えることを特徴とする電池を有する電子機器。
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