JP5244016B2

JP5244016B2 - 個人線量計

Info

Publication number: JP5244016B2
Application number: JP2009093603A
Authority: JP
Inventors: 直樹立石; 智則花谷
Original assignee: Hitachi Aloka Medical Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 2009-04-08
Filing date: 2009-04-08
Publication date: 2013-07-24
Anticipated expiration: 2029-04-08
Also published as: JP2010243380A

Description

本発明は携帯型個人線量計に関し、特にコイン型バッテリを収容するバッテリ収容部の構造に関する。

個人線量計は、放射線や放射性物質を取り扱う施設において、個人被ばく管理のために、作業に従事する者により携帯されるものである（特許文献１、２参照）。通常、作業者の胸ポケットに挿入された状態で、その本体がクリップ留めされる。個人線量計は、一般に、交換可能なバッテリ（電池）により駆動される。そのバッテリは、通常、コイン型の形態を有し、所定のバッテリ収容部内に入れられている。詳しく説明すると、個人線量計本体からキャップ状のバッテリカバーが外され、それにより露出したバッテリの一部が摘まれ、当該バッテリが外部に引き出される。その後、バッテリ収容部に新しいバッテリが差し込まれ、最後にバッテリカバーが再び個人線量計本体に装着される。

バッテリ収容部に挿入されるバッテリの広がり方向を水平方向と定義するならば、バッテリ収容部は全体として水平スリット状の形態を有する。バッテリ収容部においては、バッテリ挿入方向における手前側に差込み（抜出し）開口があり、バッテリ収容部は、その差込み開口から奥側へ広がる中空形態を有する。コイン型のバッテリにおいて、その上面及び側周面がプラス電極面として機能し、下面がマイナス電極面として機能する。同じ規格を満たすバッテリ間では、直径及び厚みは同じであるが、側周面の形態は必ずしも同一ではない。側周面が平坦な円筒面をなすものもあれば、側周面に段差があるものもある。後者のバッテリにおいては、例えば、上部が大径部であり、下部が小径部となる。個人線量計においては、そのような同じ規格内の複数種類のバッテリを使用できることが望まれる。

なお、従来の個人線量計においては、一般に、バッテリ収容部における底面及び天井面にプラス端子及びマイナス端子が設けられている。すなわち、バッテリの上面に上方からプラス端子を接触させ、バッテリの下面にその下方からマイナス端子を接触させるのが一般的な構造といえる。つまり、バッテリが結果として上下方向から２つの端子により挟まれる。

特許第３３８０１７５号特開２００５−６９９６０号公報

個人線量計は作業者に長時間装着されるものであることから、また作業者の安全を管理するものであるから、それについては衝撃や振動に強い構造が求められる。特に、バッテリ収容部においてバッテリを安定して保持し、かつ、電気的な接触も確実であることが求められる。しかし、プラス端子とマイナス端子とでバッテリを挟むタイプの個人線量計においては、垂直方向において弾性的な保持作用を得られるとして、水平方向（左右方向）において弾性的な保持作用は格別生じていないので、バッテリ収容部内における左右の内壁とバッテリの側周面との間に生じる隙間が大きいならば、バッテリ収容部内においてバッテリを水平方向に安定的に保持できなくなってしまうおそれがある。そうでないとしても、バッテリの安定保持のために強い弾性作用によってそれを挟み持つことが望まれるが、バッテリ収容部内のバッテリの上側及び下側に複雑な構造物や厚みある部材を配置すると、個人線量計の薄形化の要請に反してしまう。

本発明の目的は、個人線量計において、バッテリが有する２つの電極面への確実なコンタクトを図りつつもバッテリを安定して保持できるようにすることにある。

本発明は、上面及び側周面が正電極面をなし且つ下面が負電極面をなすコイン型のバッテリを備え、当該バッテリからの電力により動作する携帯型の個人線量計において、前記バッテリを受け入れる差し込み開口を有し、当該差し込み開口を介して前記バッテリが水平方向から差し込まれるバッテリ収容部と、前記バッテリ収容部内の底面上に設けられ、弾性を有する導電部材で構成された負電極コンタクト部材と、前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁及び他方側の内壁に沿って設けられ、弾性を有する導電部材で構成された一対の正電極コンタクト部材と、を含み、前記負電極コンタクト部材は、前記収容部に収容されたバッテリの下面に対してその下方から弾性作用をもって接触し、前記各正電極コンタクト部材は、前記バッテリ収容部の奥側に固定された固定端から、前記バッテリ収容部に収容されたバッテリの側周面に沿って湾曲した中間部を経て、前記差し込み開口の近傍に位置した作用端まで伸長した形態を有し、前記差し込み開口への前記バッテリの差し込み時に、前記一対の正電極コンタクト部材の作用端が前記バッテリの側周面に当たって前記一対の正電極コンタクト部材が両者離れる方向に押し広げられ、その後、前記一対の正電極コンタクト部材の中間部間に前記バッテリが捕獲され、その捕獲状態が前記一対の正電極コンタクト部材の弾性作用によって維持される、ことを特徴とする。

上記構成によれば、バッテリが差し込み開口を介してバッテリ収容部に差し込まれる。そのセット状態では、バッテリがその左右側から一対の正電極コンタクト部材によって弾性的に狭持され、バッテリの正電極面の導通が図られると同時にバッテリが保持される。同時に、バッテリの下側の負極面には負電極コンタクト部材が接触するので、それにより負電極についての導通も図られる。一対の正電極コンタクト部材は弾性的にバッテリをその両側から保持するので、個人線量計の使用時において水平方向（前後方向、左右方向）にバッテリが動いたり振動したりすることを防止できる。同時に、負電極コンタクト部材はバッテリの下側からその負電極面に弾性的に当接されるので、負電極についても確実に導通を図ることができ、また垂直方向についての動き防止あるいは振動防止の作用を得ることが可能となる。負電極コンタクト部材の弾性作用は、正電極コンタクト部材の弾性作用に比べて小さくてもよい。一対の正電極コンタクト部材の弾性力はバッテリの飛び出しや脱落、あるいは正電極接触不良を生じさせないように大きいもの、つまり個人線量計に対してバッテリを一体化可能な程度のものであって手でバッテリを抜き差し可能な程度のもの、としておくのが望ましい。上記構成では、バッテリの保持と正電極導通とを同じ部材で行えるので部品点数を削減でき、個人線量計の小型化に寄与できる。また、左右からの当接及び下からの当接の組み合わせ、つまりＴ形接触となるので、水平方向及び上下方向のいずれの方向についても振動やがたつきあるいは接触不良を防止又は軽減できる。

望ましくは、前記各正電極コンタクト部材における中間部には、前記中間部の内面よりも突出した接触片が設けられる。接触片がバッテリ側周面に当接されるならば、電気的な接続を確実にできる。

望ましくは、前記各正電極コンタクト部材における中間部には、当該中間部の伸長方向に沿って伸長したスリットが設けられ、前記各接触片は前記各スリットの縁から伸長して折り曲げられた小片である。スリットは弾性力を調整する構造としても機能し、またスリットにより接触片の成形が容易となる。

望ましくは、前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁面及び他方側の内壁面は、前記一対の正電極コンタクト部材が開き運動した場合において前記一対の正電極コンタクト部材を部分的に受け入れる窪みを有する。それらの窪みは望ましくは正電極コンタクト部材の作用端を（それが開き運動する場合に）受け入れるものであるのが望ましい。

望ましくは、前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁面及び他方側の内壁面は、前記一対の正電極コンタクト部材における中間部の外面に接触する部分であって当該中間部の湾曲形態に沿って湾曲している湾曲部分を有する。この構成によれば、湾曲部分によって中間部の外面を部分的に保持して必要以上に正電極コンタクト部材が外側へ動いてしまうことを防止できる。

本発明によれば、個人線量計において、バッテリが有する２つの電極面への確実なコンタクトを図りつつもバッテリを安定して保持できる。

本発明に係る個人線量計の好適な実施形態を示す正面図である。図１に示す個人線量計の側面図である。カバーを外した状態を示す背面図である。カバーを外した状態を示す側面図である。カバーを外した状態を示す斜視図である。バッテリが引き出された状態を示す斜視図である。バッテリがまだセットされていない状態を示す背面図である。バッテリがまだセットされていない状態を示す側面図である。バッテリ収容部の断面図である。バッテリがセットされていない状態におけるバッテリ収容部の断面図である。コンタクト部材の斜視図である。

以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。

図１には、本発明に係る個人線量計の好適な実施形態が示されている。個人線量計１０は、放射線や放射性物質を取り扱う施設において作業に従事する者に携帯される個人被ばく管理用の測定器である。個人線量計１０は、例えば、作業者の胸ポケット等に装着されて、作業者に携帯されるものである。

図１において、個人線量計１０は、それ全体としてＸ方向に伸長した形態を有し、Ｘ方向及びＹ方向に直交するＺ方向の厚みは薄く構成されている。個人線量計１０は、本体１２及びカバー１４を有する。カバー１４は後に説明する収容部を塞ぐための部材である。本体１２内には図示されていない放射線測定器としての半導体センサ２２が設けられている。またその内部にはセンサからの信号を処理する電子回路基板等が収容されている。本体１２における正面には表示器１６、複数の発光素子１８及びボタン２０等が設けられている。本体１２内には後に説明する収容部が構成されており、その収容部内にはコイン形を有するバッテリが収容される。ちなみに、バッテリの広がっている方向を水平方向と定義した場合、Ｘ方向が第１の水平方向であり、Ｙ方向が第２の水平方向となる。Ｚ方向は垂直方向となる。バッテリは後に説明するようにＸ方向から収容部内に差し込まれるものである。

図２は図１に示した個人線量計１０の側面図である。個人線量計１０は上述したように本体１２及びカバー１４を有し、本体１２の背面側にはクリップ２４が設けられている。このクリップ２４を利用してクリップ２４と本体１２の背面との間にポケットの布等が挟み込まれる。

図３及び図４にはカバーを取り外した状態が示されている。図３は背面図であり、図４は側面図である。図３及び図４において、本体１２には収容部２６が設けられており、収容部２６はバッテリホルダとして機能するものである。図３及び図４には収容部２６にコイン形を有するバッテリ２８が差し込まれてセットされている状態が示されている。ちなみに図４におけるＡ‐Ａ断面が後に説明する図９である。

図５及び図６には個人線量計、特にカバーを外した状態における個人線量計の斜視図が示されている。図５においては、収容部２６内にバッテリ２８がセットされており、図６に示す状態では、収容部２６からバッテリ２８が手前側に引き出されている。バッテリ２８は上面２８Ａ、側周面２８Ｂ及び底面２８Ｃを有する。上面２８Ａ及び側周面２８Ｂは同じ金属部材により構成され、それらは正電極面をなす。底面２８Ｃは負電極面をなし、それは正電極面に対して絶縁されている。

図７及び図８には本体１２からバッテリを取り外した状態が示されている。図７は背面図であり、図８は側面図である。図７及び図８において、収容部２６はバッテリの差し込み口としてのスリット３０を有している。またバッテリを保持するためのホルダ３４を有し、ホルダ３４の根本には金具３６が巻き付けられている。ホルダ３４はその中間部分が切り取られており、すなわち切欠き部３２が形成されている。そのような切欠き部３２が
あることにより、その部分に親指及び人差し指を差し込んでバッテリをつまみ出したりバッテリを差し込んだりすることが可能となる。図７及び図８に示す構造それ自体は公知のものである。なお、図８に示すＢ‐Ｂ断面が後に説明する図１０である。

図９には、収容部２６の水平断面が示されている。ここでバッテリ２８は簡略的に示されている。収容部２６は、上述したようにホルダを有し、そのホルダは側壁４０，４２を有する。側壁４０はバッテリ２８を差し込む方向から見た場合において左側の側壁であり、側壁４２は右側の側壁である。その他にホルダは底面壁及び天井壁を有している。収容部２６の内部には一対のコンタクト部材４４，４６が設けられている。具体的には、それらのコンタクト部材４４，４６は正電極コンタクト部材であり、コンタクト部材４４はバッテリ２８から見て左側に位置しており、コンタクト部材４６はバッテリ２８から見て右側に位置している。それぞれのコンタクト部材４４，４６は、後に図１０を用いて説明するように、固定端から中間部を経て作用端まで伸長した形態を有し、それは金属からなる弾性部材により構成されている。一対のコンタクト部材４４，４６は、バッテリ２８をその左右から挟んで強固に保持し、かつその状態を維持する作用を発揮する。すなわち一対のコンタクト部材４４，４６によりバッテリ２８が保持された状態においては、バッテリ２８の水平方向の運動が規制され、すなわち左右方向及び前後方向にバッテリ２８が動くことは基本的にない。なお、符号３８はバッテリ２８が突き当たってその位置を定めるためのストッパを表している。

図１０には、バッテリが収容されていない状態での収容部２６の断面が示されている。収容部２６は、上述したようにホルダを有し、そのホルダは側壁４０，４２を有する。コンタクト部材４４，４６は、固定端４４Ａ，４６Ａ、中間部４４Ｂ，４６Ｂ、及び、作用端４４Ｃ，４６Ｃを有している。固定端４４Ａ，４６Ａはそれぞれのコンタクト部材４４，４６を本体に対して固定するための部分であり、それぞれのコンタクト部材４４，４６は固定端４４Ａ，４６Ａを起点として運動可能であるが、それぞれが有する弾性作用により、コンタクト部材４４，４６は側壁４０，４２の内面に密着した状態において位置決められている。但し、自然状態で両者が接触していなくてもよい。

固定端４４Ａ，４６Ａは屈曲した形態を有し、そこから中間部４４Ｂ，４６Ｂが伸長しており、それらは湾曲した形態を有している。その湾曲の度合いはバッテリの側周面の湾曲の度合いに相当している。そのような中間部４４Ｂ，４６Ｂを経て、作用端４４Ｃ，４６Ｃは、バッテリがセットされた場合において、そのバッテリの中心よりも出口側に位置しており、しかも作用端４４Ｃ，４６Ｃは内側に絞り込むように成形されているため、バッテリは確実に２つのコンタクト部材４４，４６の間に保持される。各作用端４４Ｃ，４６Ｃはその端部において外側に開いた形態を有しており、このような形態によりバッテリを差し込む場合においてバッテリの側周面に各作用端４４Ｃ，４６Ｃを滑らかに当接させることが可能である。バッテリをさらに奥側に押し込むと、作用端４４Ｃ，４６Ｃが側周面を滑ってそれらが両者離れる方向に運動し、すなわち開き運動をし、バッテリの直径に相当する分だけ広がるとバッテリに対して今度はそれを内側に引き込む作用が生じて、バッテリが２つのコンタクト部材４４，４６の間に強固に保持されることになる。

側壁４０，４２はコンタクト部材４４，４６の外面に接触する内面を有している。すなわちその内面は垂直な内壁面である。それらの内面は、中間部４４Ｂ，４６Ｂにおける湾曲した一部分（外面）に密着する形態を有し、すなわち中間部４４Ｂ，４６Ｂの湾曲形態と同じ湾曲形態をもった部分が存在している。そのような湾曲部分よりも出口側にはくぼみ４０Ａ，４２Ａが形成されている。それらのくぼみ４０Ａ，４２Ａは上述した作用端４４Ｃ，４６Ｃが外側に開き運動した場合においてそれを受け入れるためのものである。すなわちそのようなくぼみ４０Ａ，４２Ａにより各作用端４４Ｃ，４６Ｃを十分に外側に広げられるように構成することが可能である。

収容部２６における底面にはコンタクト部材５０が設置されている。このコンタクト部材５０は弾性を有する金属部材からなり、それは負電極コンタクト部材を構成する。コンタクト部材５０は、３つの弾性片５２を有し、それらの弾性片５２は斜めに傾斜しながら立ち上がっている。それぞれの弾性片５２の先端部分がバッテリの下面すなわち負電極面に接触することになり、これによって負電極についての導通が図られている。各弾性片５２の弾性作用はかなり弱いものではあるが、バッテリを下側から弾性的に突き上げる作用により、上下方向におけるバッテリのがたつきや振動を抑制あるいは緩和することが可能となる。すなわち本実施形態の収容部２６によれば、水平方向（前後方向、左右方向）の振動やがたつきが一対のコンタクト部材４４，４６によって抑制され、同時に、垂直方向におけるがたつきや振動がコンタクト部材５０の弾性作用によって抑制される。その際、バッテリの上面が天井面に接しても接しなくてもよい。収容部２６内においてバッテリを安定して保持できるので、接触不良といった問題も生じず、安定した電源供給状態を確保できるという利点がある。

図１１には、コンタクト部材４４が斜視図として示されている。もうひとつのコンタクト部材も図１１に示すものと同様の（対称の）形態を有しているので、コンタクト部材４４を代表してその具体的構成を説明する。コンタクト部材４４は、上述したように固定端４４Ａ、中間部４４Ｂ及び作用端４４Ｃを有している。固定端４４Ａから折り曲げられつつ伸長形成された中間部４４Ｂはバッテリの側周面の湾曲に沿って湾曲した形態を有しており、その上下方向の中間位置にはスリット５６が形成されている。スリット５６は中間部４４Ｂの伸長方向に沿って伸長しつつ湾曲した形態を有しており、スリット５６における出口側（作用端側）の縁５８から突片６０が連なって伸長している。突片６０は内面５４からバッテリ側（内側）へ突き出つつ固定端４４Ａ側へ伸長した接触片であり、このような構成によれば収容部内にバッテリを挿入した状態において突片６０がバッテリの側周面に確実に接触することになるので、電気的な接続及びバッテリ保持を安定して行えるという利点がある。

以上説明したように、本実施形態に係る個人線量計によれば、コイン形のバッテリを収容する収容部において、一対のコンタクト部材によって水平方向からバッテリを強固に保持するとともに、下側から負電極部材によってバッテリが下側から突き上げられることになるので、水平方向及び垂直方向の両方において保持及び導通を安定化させることができるという利点がある。また一対のコンタクト部材によりバッテリへの正電極導通とともにその保持を行えるので、保持のためにあるいは導通のために別部材を用意する必要がないという利点が得られる。すなわち部品点数を削減して個人線量計の薄型化に寄与することが可能となる。また上述した実施形態においては、収容部における左右の側壁に湾曲部やくぼみが形成され、それらによってコンタクト部材を外側から支持できるとともに必要な可動域を確保できるので、長期間に亘ってコンタクト部材を使用したような場合においてもその劣化を軽減できるという利点がある。これはひいては電源供給の確実性を向上させるものである。

１０個人線量計、１２本体、１４カバー、２６収容部、２８バッテリ、４０側壁、４２側壁、４４，４６コンタクト部材、５０コンタクト部材。

Claims

上面及び側周面が正電極面をなし且つ下面が負電極面をなすコイン型のバッテリを備え、当該バッテリからの電力により動作する携帯型の個人線量計において、
前記バッテリを受け入れる差し込み開口を有し、当該差し込み開口を介して前記バッテリが水平方向から差し込まれるバッテリ収容部と、
前記バッテリ収容部内の底面上に設けられ、弾性を有する導電部材で構成された負電極コンタクト部材と、
前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁及び他方側の内壁に沿って設けられ、弾性を有する導電部材で構成された一対の正電極コンタクト部材と、
を含み、
前記負電極コンタクト部材は、前記収容部に収容されたバッテリの下面に対してその下方から弾性作用をもって接触し、
前記各正電極コンタクト部材は、前記バッテリ収容部の奥側に固定された固定端から、前記バッテリ収容部に収容されたバッテリの側周面に沿って湾曲した中間部を経て、前記差し込み開口の近傍に位置した作用端まで伸長した形態を有し、
前記各正電極コンタクト部材における中間部には、前記中間部の伸長方向に沿って湾曲しつつ伸長したスリットが設けられ、且つ、前記スリットの前記作用端側の縁から前記中間部の内面よりも内側へ突出しつつ前記固定端側へ伸長した接触片が設けられ、
前記差し込み開口への前記バッテリの差し込み時に、前記一対の正電極コンタクト部材の作用端が前記バッテリの側周面に当たって前記一対の正電極コンタクト部材が両者離れる方向に押し広げられ、その後、前記一対の正電極コンタクト部材の中間部間に前記バッテリが捕獲され、その捕獲状態が前記一対の正電極コンタクト部材の弾性作用によって維持されると共にその捕獲状態で前記一対の正電極コンタクト部材における一対の接触片が前記バッテリの側周囲面に接触する、
ことを特徴とする個人線量計。
請求項１記載の個人線量計において、
前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁面及び他方側の内壁面は、前記一対の正電極コンタクト部材が開き運動した場合において前記一対の正電極コンタクト部材を部分的に受け入れる窪みを有する、ことを特徴とする個人線量計。
請求項１又は２記載の個人線量計において、
前記バッテリ収容部が有する一方側の内壁面及び他方側の内壁面は、前記一対の正電極コンタクト部材における中間部の外面に接触する部分であって当該中間部の湾曲形態に沿って湾曲している湾曲部分を有する、ことを特徴とする個人線量計。