JP4906263B2 - 電池収納室およびその電池収納室を有する電子機器 - Google Patents
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Description
例えば、特許文献1(特開平09−43672号公報)においては、外部電源装置の本体の電池収納部とその一側にカメラ側の電池室に入り込むガイド部材を有し、該電池収納部内に複数の乾電池または一つのリチウムイオン電池の2種類の電池を同じ長手方向に選択装着し、その両端面およびその間に移動可能に設けた中間接片ユニットに乾電池用接片を、その底面にリチウムイオン電池用接片を互いに他方の電池が接触しない位置に設け、該乾電池用電池接片のうち正極接続側には逆極性装着を防止する突起を有し、該中間接片ユニットはリチウムイオン電池使用の場合は装着を邪魔しない位置に移動させるように構成してなるカメラ用外部電源装置が記載されている。
このように構成された外部電源装置は、あまり大型化させずに、2種類の電池を収納できるようにしている。
しかしながら、前記特許文献1のものは、2種類の異なる電源電池を選択使用するために移動可能な中間接片ユニットをその都度移動しなければならない、という厄介な操作が必要であり、電子機器に不馴れな者にとっては、取扱い方法が分らず、使用不能といった事態を招く。
また、特許文献2のものは、2種類の電源電池には、対応しているが形状が似ており、電極の配設位置が異なる他の電源電池が装填されたときの誤接触の問題には対応していない。
また、上記特許文献1および2のものは、形状、電極の位置等が異なる複数(少なくとも3種類)の電源電池が装填された場合の接触異常に対応しておらず、また、小型化にも充分対応していない。
円柱形状を呈し、円柱底面の一方に正の電極、他方に負の電極が配設された第1の電池と、円形柱状を呈し、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の幅、厚さ、長さの各寸法が近似しており、底面側には円形溝状に形成された同じ極性の電極が2個設けられていると共に、該2個の電極の幅方向中央に、該2個の電極とは極性が異なる電極が配設された第2の電池とを使用可能な電池収納室であって、
内部に、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に変形する二つの接片からなる第1の電池接片と、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の中間の凹部に位置し、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に対して垂直な方向に変形する第2の電池接片を配置し、
前記第1の電池2本を並列状に挿入した場合には前記第1の電池接片の二つの接片が該第1の電池のそれぞれの電極と導通し、前記第2の電池を挿入した場合には前記第1の電池接片の一方の接片と前記第2の電池接片が導通するように構成したことを特徴としている。
請求項2に記載の発明に係る電池収納室は、前記電池を挿入する入口部分に、電池蓋を有し、前記電池蓋の内面側に前記第1の電池と対峙するように一対の第3の電池接片を設けることを特徴としている。
請求項3に記載の発明に係る電池収納室は、前記第2の電池が挿入され、前記第2の電池接片と導通することで、前記電池収納室に前記第2の電池が挿入されたことを判別することを特徴としている。
請求項5に記載の発明に係る電池収納室は、前記電池収納室に前記第2の電池を挿入すると、前記第1の電池接片の一方の接片は、前記第2の電池のマイナス電極と接触して導通し、前記第1の電池接片の他方の接片は、前記第2の電池の表面部分が絶縁部材を介して接触して導通せず、前記第2の電池接片は、前記第2の電池のプラス電極と接触して導通するように構成したことを特徴としている。
請求項6に記載の発明に係る電池収納室は、前記第2の電池挿入後、取り出す際に前記電池蓋を開けると、前記第1の電池接片の復元力により前記第2の電池は、前記電池収納室から外側に飛び出し、前記第1の接片が自然長に戻ると、前記第2の電池は、前記第2の接片と接触が離れる状態となるように設定したことを特徴としている。
請求項7に記載の発明に係る電池収納室は、前記第1の電池接片の一方の接片が、前記電池収納室で使用可能ないずれの電池を挿入した場合でも常に導通することを特徴としている。
請求項9に記載の発明に係る電池収納室は、前記第3の電池は、3Vリチウムイオン電池(CRV−3)であることを特徴としている。
請求項10に記載の発明に係る電子機器は、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電池収納室を有することを特徴としている。
特に、請求項1に記載の発明に係る電池収納室によれば、
円柱形状を呈し、円柱底面の一方に正の電極、他方に負の電極が配設された第1の電池と、円形柱状を呈し、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の幅、厚さ、長さの各寸法が近似しており、底面側には円形溝状に形成された同じ極性の電極が2個設けられていると共に、該2個の電極の幅方向中央に、該2個の電極とは極性が異なる電極が配設された第2の電池とを使用可能な電池収納室であって、
内部に、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に変形する二つの接片からなる第1の電池接片と、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の中間の凹部に位置し、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に対して垂直な方向に変形する第2の電池接片を配置し、
前記第1の電池2本を並列状に挿入した場合には前記第1の電池接片の二つの接片が該第1の電池のそれぞれの電極と導通し、前記第2の電池を挿入した場合には前記第1の電池接片の一方の接片と前記第2の電池接片が導通するように構成したので、必要最低限の大きさまで小型化でき、複数の種類の電池を収納可能で且つ電池と各接片との接触を確実に行うことができる。
上記効果について、より詳しく説明すれば、第1には、電池収納室に挿入して使用する第2の電池は、第1の電池を2本分並列配置した場合の断面形状がほぼ同等であり、且つ長さ寸法も第1の電池とほぼ同寸法であるため、この第2の電池を使用することで電池収納室を、第1の電池の約2本分の容積まで小さくすることができ、さらに、第2には、第2の電池接片を、第1の電池を2本並列状に配置した場合の中間の凹部に位置する構成としたことにより、第1の電池の外周面とは接触しないか接触したとしても、第1の電池の長手方向に対して垂直な方向には、殆ど変位を与えず、非導通状態になるという効果を奏する。
請求項3に記載の発明に係る電池収納室によれば、前記第2の電池が挿入され、前記第2の電池接片と導通することで、前記電池収納室に前記第2の電池が挿入されたことを判別するように構成したので、第2の電池の挿入に合せて供給電圧の自動調整や必要な回路条件の変更等を行うことができる。
請求項4に記載の発明に係る電池収納室によれば、前記第1の電池接片の前記2つの接片のうち、前記他方の接片には、前記第1の電池の極性が誤って挿入された場合に、当該極性の電極と非導通となるように絶縁部材が配設されているので、正規な電池の極性とは反対の極性、例えば、電池のプラス側の端子部分が電池接片に接触すべきであるのに、マイナス側の端子部分が接触する方向で第1の電池を挿入したとしても、両者のその接触を阻止し、電子機器に逆電圧が加わることを防止でき、また、電池同士による充電を防止することができる。
請求項6に記載の発明に係る電池収納室によれば、前記第2の電池挿入後、取り出す際に前記電池蓋を開けると、前記第1の電池接片の復元力により前記第2の電池は、前記電池収納室から外側に飛び出し、前記第1の接片が自然長に戻ると、前記第2の電池は、前記第2の接片と接触が離れる状態となるように設定したので、電池蓋を開けたとき、第2の電池が直ちに所定量だけ電池収納室から飛び出すため、その突出した端部を手で摘み易く、直ちに取り出すことができ、電池交換作業が頗る容易になる。
請求項7に記載の発明に係る電池収納室によれば、前記第1の電池接片の一方の接片は、前記電池収納室で使用可能ないずれの電池を挿入した場合でも常に導通するように構成したので、複数種類の電池を挿入しても、少なくとも一方の極性、例えばマイナス電極と必ず接触を図ることが実現され、延いては、複数の異なる種類の電池を適宜選択使用できることを可能にしている。
請求項9に記載の発明に係る電池収納室によれば、前記第3の電池は、3Vリチウムイオン電池(CRV−3)であるので、この電池を挿入した場合の誤接続を確実に阻止することができる。
請求項10に記載の発明に係る電池収納室を有する電子機器によれば、請求項1〜9のいずれか1項に記載の電池収納室を有するものであるので、必要最低限の大きさまで小型化を図りつつ、複数の種類の電池を収納可能であり、機構的な配慮のみで電池の誤挿入時や、使用予定外の電池挿入時の接触異常を回避することができる。
図1〜図4、図6および図7は、本発明の第1の実施の形態に係る電池収納室の構成を示している。
図1は、ディジタルカメラ、ビデオカメラ、携帯電話、その他の携帯用機器などの電子機器における電池収納室の部分の内部構造を示す斜視図、図2は、図1の電子機器の電池収納室の部分の内部構造を別の角度から見た斜視図、図3は、図1の電池収納室に用いられている第1の電池接片のうち、誤接触防止用の絶縁部材が設けられている部分の構成を拡大して示す斜視図、図4は、2本の単三形電池が装填されている電池収納室の内部構成を示す平面図、図5は、専用リチウムイオン充電池の外観構成を示す斜視図、図6は、上記専用リチウムイオン充電池が装填されている電池収納室の内部構成を示す平面図、図7は、電池蓋を開き、専用リチウムイオン充電池を取り出すときの状態の内部構成を示す平面図である。
電池収納室2、即ち電池の出し入れ口の奥の方の壁面(右側の内壁面)には、マイナス接片4aとプラス接片4bからなる第1の電池接片4が配設されている。
この第1の電池接片4のマイナス接片4aは、図4に示されるように、板ばねをV字状に屈曲させて弾力性を付与させてあり、電池の長手方向(図4において、左右方向)に変形できるように配設されている。
第1の電池接片4の他方のプラス接片4bは、図3に示すように、板ばね4cをV字状に屈曲させて弾力性を付与させてあり、その板ばね4c上に、接片4dを一体的に設けて、さらに、その接片4dを挟むようにして、接片4dの高さ(厚さ)よりも所定量(即ち、電池のプラス電極部の高さより若干低い量)高い(厚い)接触防止用スペーサ4eが積層されている。
この第2の電池接片5は、各種電子部品が実装されたプリント配線基板6の電気的な回路に直接取付けられて、挿入する電池の長手方向に対して垂直な方向、即ち、図1において紙面に直交する方向に変形するように形成されている。
即ち、この第2の接片5は、プリント配線基板6にその基端側を固定され、他端側は、電池収納室2に穿設された透孔から延出し、第1の電池接片4側に先端を向け、電池収納室2内に先端側が斜め方向に突出している。
さらに、電池蓋3の内壁面には、図2に示されるように、一対の接片、即ち、プラス接片7aとマイナス接片7bとからなる第3の電池接片7が配設されている。これら一対のプラス接片7aおよびマイナス接片7bは、上述した第2の電池接片4を構成するマイナス接片4aおよびプラス接片4bと同じ高さの対応する位置に対峙するように配置されている。8a、8bは、各電池接片4,7端から電源を取り出すリード線であり、プリント配線基板6に接続されている。
このような構成よりなる電池収納室2内に先ず、特定の第1の電池としての単三形電池9を収納(装填あるいは挿入という場合がある)する場合について説明する。
このように単三形電池9が、正規に挿入された場合には、第1の電池接片4と第3の電池接片7と接触し、導通するときは、1本の出力電圧が1.5Vとすると、2本直列接続されるので、合計3Vの電源電圧が所定の回路へ供給されることになる。
これに対し、2本の単三形電池9の装填が正しく行われなかった場合の作用につき説明する。
例えば、1本目の単三形電池9は、上述したように正規に挿入されたものとして、2本目の単三形電池9が正規の装填と異なって逆向きに挿入された場合、即ち、単三形電池9のマイナス電極側から挿入され、電池蓋3がロックされた場合を想定する。
従って、電池9の電極を誤って挿入しても、誤った接続を阻止するように構成されている。
即ち、電池収納室2について、特別の切換操作等をする必要なく、電池誤挿入時の誤った接続を阻止することができる。
尚、この単三形電池9を電池収納室2に挿入したときの第2の電池接片5は、並列状態にある二つの単三形電池9の中間の凹部に位置するため、図4に示すように、単三形電池9の外周面とは接触しないか接触したとしても、電池9の長手方向に対して垂直な方向には、殆ど変位を与えず、非導通状態のままである。従って、後述する専用リチウムイオン充電池が挿入(装填)されたときと、明確に区別される。
図5には、本発明に係る電池収納室2に装填し使用が可能な第2の電池としての専用リチウムイオン充電池10の外観構成が示されている。この専用リチウムイオン電池10は、略長円形柱状を呈し、単三形電池9を2本並列状に配置した場合の幅、厚さ、長さの各寸法が近似しており、底面側には円形溝状に形成されたマイナス電極10aが2個設けられていると共に、そのマイナス電極10aの近似の幅方向中央にプラス電極10bが配設されている。
一方、所定の深さ位置まで挿入された専用リチウムイオン充電池10のマイナス電極10aは、第1の電池接片4のマイナス接片4aと接触し導通する。
このようにして、電池収納室2内の所定位置に挿入された専用リチウムイオン充電池10のマイナス電極10aとプラス電極10bから第1の電池接片4のマイナス接片4aと、第2の電池接片5を介して電源を導出し、プリント配線基板6に実装された所定の回路へと供給される。このとき、所定の回路において、入力電圧を検知して、電池収納室に専用リチウムイオン電池10が挿入されたことを判別するように構成されている。
また、専用リチウムイオン充電池10を、電池収納室2に挿入したときの第1の電池接片4の他方の接片であるプラス接片4bとの関係についてであるが、専用リチウムイオン充電池10のマイナス電極10aは、底面(図6における右端面)から、凹んだ凹溝内にあるため、底面が絶縁材からなるスペーサ4eが当接するのみで、マイナス電極10aとプラス接片4bとは非導通状態となり、何ら支障は生じない。
一方、上記第2の電池としての専用リチウムイオン電池10と形状が似ていて、その底面にプラス電極とマイナス電極が設けられた第3の電池としてのリチウムイオン充電池(CR−V3充電池)が市販されており、この第3の電池も本発明に係る電池収納室2に挿入可能であるが、その底面に設けられたマイナス側電極が第1の電池接片4のスペーサ4eにその接触を阻まれ、接触できない構成となっている。
本実施の形態によれば、種類の異なる電池を電池収納室2に挿入された場合でも、スペーサ4eの如き簡単な機構部品を設けるだけで、電気的な誤接続防止回路のような複雑な回路システムを設けることなく実現することができるので、低コストの下に誤挿入時の非導通システムを構築することができる。
図7は、上記実施の形態において、専用リチウム電池10を取り出すときの状態を示している。同図において、電池蓋3を開くと、専用リチウムイオン充電池10は、電池収納室2の奥側に配置されている第1の電池接片4のマイナス接片4aおよび図には現れていないが、第1の電池接片4の板ばね4cの復元力により押し出され、第2の電池接片5の先端部分が、専用リチウムイオン充電池10の底面よりも、電池収納室2の奥側に至るので、第2の電池接片5による電池収納室2の壁面への押圧力が減少乃至は無くなり、簡単に取り出せるようになる。
即ち、専用のリチウムイオン充電池10の取り出しが極めて容易となるように構成されている。
この実施の形態においては、第1の電池接片4′のマイナス接片4a′およびプラス接片4b′を、プリント配線基板(PCB)6に直接取付けた場合の例を示す。
また、マイナス接片4a′およびプラス接片4b′も、第2の電池接片5と同様に、プリント配線基板6に直接取付けることで、リード線を不要化したり、組立て工数を減らすことが可能となる。
次に、本発明の第3の実施の形態について図9を参照して説明する。
図9は、第2の電池接片11を、第1の電池接片4′のマイナス接片4a′およびプラス接片4b′が取付けられている面から延びるように配設した場合の実施の形態を示す。
この実施の形態の場合、第2の電池接片11は、電池の挿入方向とは反対方向に延びているため、電池の挿入時に電池の底面とその先端が当接しないように適宜の案内曲面を設けるなどの配慮が必要であるが、より構成が簡単化され、小型化にも寄与している。
尚、本発明は、上述し且つ図面に示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変形実施が可能であることは勿論である。
2 電池収納室
3 電池蓋
4,4´ 第1の電池接片
4a,4a´ マイナス接片
4b,4b´ プラス接片
4c 板ばね
4d 接片
4e スペーサ
5 第2の電池接片
6 プリント配線基板(PCB)
7 第3の電池接片
7a プラス接片
7b マイナス接片
8a,8b リード線
9 単三形電池
10 専用リチウムイオン充電池
10a マイナス電極
10b プラス電極
11 第2の電池接片
Claims (10)
- 円柱形状を呈し、円柱底面の一方に正の電極、他方に負の電極が配設された第1の電池と、円形柱状を呈し、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の幅、厚さ、長さの各寸法が近似しており、底面側には円形溝状に形成された同じ極性の電極が2個設けられていると共に、該2個の電極の幅方向中央に、該2個の電極とは極性が異なる電極が配設された第2の電池とを使用可能な電池収納室であって、
内部に、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に変形する二つの接片からなる第1の電池接片と、前記第1の電池を2本並列状に配置した場合の中間の凹部に位置し、挿入する前記第1の電池および第2の電池の長手方向に対して垂直な方向に変形する第2の電池接片を配置し、
前記第1の電池2本を並列状に挿入した場合には前記第1の電池接片の二つの接片が該第1の電池のそれぞれの電極と導通し、前記第2の電池を挿入した場合には前記第1の電池接片の一方の接片と前記第2の電池接片が導通するように構成したことを特徴とする電池収納室。 - 前記電池収納室は、前記電池を挿入する入口部分に、電池蓋を有し、前記電池蓋の内面側に前記第1の電池と対峙するように一対の第3の電池接片を設けることを特徴とする請求項1に記載の電池収納室。
- 前記電池収納室は、前記第2の電池が挿入され、前記第2の電池接片と導通することで、前記電池収納室に前記第2の電池が挿入されたことを判別することを特徴する請求項1または2に記載の電池収納室。
- 前記第1の電池接片の前記2つの接片のうち、前記他方の接片には、前記第1の電池の極性が誤って挿入された場合に、当該極性の電極と非導通となるように絶縁部材が配設されていることを特徴とする請求項1に記載の電池収納室。
- 前記電池収納室に前記第2の電池を挿入すると、前記第1の電池接片の一方の接片は、前記第2の電池のマイナス電極と接触して導通し、前記第1の電池接片の他方の接片は、前記第2の電池の表面部分が前記絶縁部材を介して接触して導通せず、前記第2の電池接片は、前記第2の電池のプラス電極と接触して導通するように構成したことを特徴とする請求項4に記載の電池収納室。
- 前記電池収納室は、前記第2の電池挿入後、取り出す際に前記電池蓋を開けると、前記第1の電池接片の復元力により前記第2の電池は、前記電池収納室から外側に飛び出し、前記第1の接片が自然長に戻ると、前記第2の電池は、前記第2の接片と接触が離れる状態となるように設定したことを特徴とする請求項1または2に記載の電池収納室。
- 前記第1の電池接片の一方の接片は、前記電池収納室で使用可能ないずれの電池を挿入した場合でも常に導通することを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の電池収納室。
- 前記電池収納室は、前記第2の電池と形状が似ていて、1つの面にプラスとマイナスの両電極が設けられている第3の電池が挿入された場合に、前記第3の電池のマイナス側の電極が前記絶縁部材と接触し導通が阻止され使用できないように構成されていることを特徴とする請求項4または5に記載の電池収納室。
- 前記第3の電池は、3Vリチュウム電池(CRV〜3)であることを特徴とする請求項8に記載の電池収納室。
- 請求項1〜9のいずれか1項に記載の電池収納室を有することを特徴する電子機器。
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