JP6072564B2 - 電池パック - Google Patents
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Description
図10に示すように、従来の電池パック901は、皿状をした上ケース部材902及び下ケース部材903と、これらにより構成されるケース904に内包される複数の素電池905と、それら素電池905の端子間を接続するリード板909とからなる。
図11は、従来の電池パック901が携帯電子機器101に装着された状態で、携帯電子機器101を背面側から見た時の模式図である。ケース904の凸状部904aは、デザイン上の観点等から、電池パック901の携帯電子機器101と反対側の端面とともに外方に露出している。
図12に示すように、ケース904の凸状部904aは機器装着時にも機器から露出しているので、落下時には、凸状部904aの角部であって、電池パック901の先端部でもある904gがまず衝撃を受ける確率が高い。そして、そのことがケース904の破損や、ケース部材902及び903の接合部の外れ、内包する電池905の変形、内部短絡等に繋がる。
そこで図10に示すように、従来の電池パック901では、耐衝撃性向上のため、ケース904の凸状部904aの壁部904dの内側に、補強のために、マイカ(雲母)からなる板片908を貼り付け、落下衝撃が加わった際に、潰れ方向に突っ張らせ、ケースの剛性を上げる手法が採用されている。
ここで、コスト低減のために、マイカからなる板片908に代わり、樹脂からなる板片を壁部904dの内側に貼り付けることが考えられるが、単に樹脂からなる板片を用いただけでは強度が弱く、マイカからなる板片908のように剛性を上げることはできない。
また、前記スペーサには、前記筒状部の内面と、前記傾斜壁部とを接合するリブが設けられている構成とすることもできる。
更に、前記衝撃緩衝部は、前記2つのケース部材の少なくとも一方に一体形成されている構成とすることもできる。
(実施の形態1)
<電池パック1の全体構成>
図1は、電池パック1の展開斜視図である。図1に示すように、電池パック1は、皿状をした樹脂製の上ケース部材2及び下ケース部材3によりケース4が構成されている。ケース4の内方には、X軸方向及びY軸方向に各3本の合計9本の円筒型電池5(以下、「素電池5」と記す。)とそれら素電池5の端子間を接続するリード板9(不図示)が収納されている。上ケース部材2及び下ケース部材3の肉厚t2は0.8mmである。
下ケース部材3にはコネクタ7と反対側(奥側)後方から張り出す凸状部3aがあり、上ケース部材2にも、この部分に同様に後方から張り出す凸状部2aがある。
凸状部4aは、携帯電子機器に装着された状態でも、外部に露出しているため、落下時に凸状部4aが衝撃を受ける。
図3は、上ケース部材2と下ケース部材3との突き合わせ方向であるZ軸方向から見た時の落下時における、ケース4の凸状部4aのX−Y断面図における要部拡大図である。
次に、素電池5と凸状部4aの壁部4dとの間に挿入される、スペーサ8について、図2を用いて詳細に説明する。
スペーサ8は樹脂製であり、樹脂とは具体的にはポリカーボネートである。スペーサ8の材質はこれに限るものではなく、例えば、PET、ABS等であってもよい。
筒状部8f及び傾斜壁部8aの肉厚t1は、1.0mmである。筒状部8f及び傾斜壁部8aの肉厚はこれに限るものではなく、上ケース部材2及び下ケース部材3の肉厚t2である0.8mmよりは少なくとも厚く、1.5mm以下の範囲であってもよい。
後で述べるように、凸状部4aの側壁における断面おいて、第1部分4cの長さに対する第2部分4dの長さの比率が、略tanθに等しいように設定されている。
また、図2(a)及び図2(b)に図示しているように、筒状部の内面8b、8dと、傾斜壁部8aとを接合するリブ8c、8eが配設されている。このリブ8c、8eによって、傾斜壁部8aが補強されている。
一方、リブ8eは素電池5の端子5aと反対側に位置するので、スペーサ8の剛性を向上させるために長くしてある。
<電池パック1の効果>
図3に示すように、凸状部4aの内方において、素電池5と凸状部4aの側壁の断面における第2部分4dとの間には、スペーサ8が嵌入されている。スペーサ8の傾斜壁部8aは、第1部分4cと第2部分4dとの交差部4gと、第3部分4eと第4部分4fとの交差部4hとを結ぶ仮想線4jに対して沿っている。
また、傾斜壁部8aの厚みt1を凸状部4aの第2部分4dの厚みt2よりも厚くしているので、落下時の衝撃を第2部分4dよりも傾斜壁部8aの方に大きく分散させることが可能となる。
従って、傾斜壁部8aのY軸方向とのなす角度θはおよそ、
θ=tan-1(l/w)・・・・・(式1)
で表される。
ただし、θはこの角度に限定されるものではなく、上述のように、60°≦θ≦80°の範囲内にあれば、上記と同様の耐衝撃性の効果を示す。
また、図4は、Z軸方向から見た時の凸状部4aのX−Y断面図の要部拡大図を示している。素電池5の端子5aに接続されたリード板9と、スペーサ8との間には、間隙10が存在するので、落下時の衝撃がスペーサから直接、素電池5の端子5aに伝わるのを防止できる。
(実施の形態2)
図5は、実施の形態2に係る電池パックの外観を表す斜視図の要部拡大図である。ここでは簡単のため、上ケース部材2は除いた状態で、下ケース部材13のみを示している。
図6は、実施の形態2の電池パックのY−Z断面図の要部拡大図である。ここでは上ケース部材2も図示している。
図5及び図6では図示していないが、実施の形態2においてもX−Y断面においては衝撃緩衝部13dのうちでZ軸方向に沿っている部分13d2が、実施の形態1と同様に、−Y方向からほぼ70°傾斜した傾斜壁部を構成しており、落下時の衝撃の一部を分散させて、ケースの破損等が防止される。
(変形例1)
図7は、変形例1に係る電池パックのY−Z断面図の要部拡大図である。ここでは上ケース部材12も図示している。衝撃緩衝部は、上ケース部材12と同じ樹脂で上ケース部材12と一体形成された衝撃緩衝部12dと、下ケース部材23と同じ樹脂で下ケース部材23と一体形成された衝撃緩衝部23dから構成されている。そして、上ケース部材12と下ケース部材23とを組み合わせた時に、衝撃緩衝部12dのうちでZ軸方向に沿っている部分12d2と衝撃緩衝部23dのうちでZ軸方向に沿っている部分23d2との端面同士が突き合わされた状態となって、電池パックの衝撃緩衝部として作用する。
また、このように両方のケース部材と一体形成することでも、部品点数を削減することができ、製造コストの低減を図ることができる。
(変形例2)
図8は、変形例2に係る電池パックのX−Y断面図の要部拡大図である。素電池5とケース4の凸状部4aの側壁の断面における第2部分4dとの間には、中実構造からなるスペーサ18を有している。
従って、落下時の衝撃の一部を衝撃緩衝部18aに分散させて、ケースの破損等が防止される。スペーサ18を中実構造とし、ケース部材とは別部品とした場合には、複雑な成形が不要となり、部品製造歩留まりが向上する。
尚、スペーサ18は、ケース部材とは別部品としてもよいし、少なくとも一方のケース部材と一体形成されていてもよい。
(変形例3)
図9は、変形例3に係る電池パックのX−Y断面図の要部拡大図である。素電池5とケース4の凸状部4aの側壁の断面における第2部分4dとの間には、中実構造で発泡構造からなるスペーサ28を有している。
従って、落下時の衝撃の一部を衝撃緩衝部28aに分散させて、ケースの破損等が防止される。スペーサ28を中実構造で発泡構造とし、ケース部材とは別部品とした場合には、複雑な成形が不要となり、部品製造歩留まりが向上する。
また、スペーサ28に凹部28bを形成しておけば、素電池5の端子5aに接続されたリード板9と凹部28bとの間に間隙30が存在するので、落下時の衝撃がスペーサから直接、電池5の端子5aに伝わるのを防止できる。
(その他の事項)
以上、実施の形態や変形例では、電池パックの凸状部は、機器と反対側の後方において左右両端に1つずつ形成された構成としたが、これに限定されない。一端のみに形成されていても構わない。
また、ラミネート外装を有する素電池を採用することもできる。
スペーサも樹脂製としたが、ゴム製であってもよい。
スペーサの傾斜壁に配設されるリブは、傾斜壁の両側に3個ずつとしたが、これに限定されるものではない。片側のみであっても構わないし、2個以下あるいは4個以上でもよい。
更に、一方のケース部材に両ケース部材の間隔よりも狭い高さで一体形成されていてもよい。
2、12 上ケース部材
3、13、23 下ケース部材
4 ケース
4a 凸状部
4c 第1部分
4d 第2部分
4e 第3部分
4f 第4部分
4j 仮想線
5 素電池
6 回路基板
7 コネクタ
8、18、28 スペーサ
8a 傾斜壁部
8f 筒状部
9 リード板
10、20、30 間隙
12d、13d、23d、18a、28a 衝撃緩衝部
18b、28b 凹部
101 携帯電子機器
Claims (6)
- 皿状をした2つのケース部材の開口縁同士を突き合わせて構成されるケースと、
前記ケース内に収納される素電池と、
を備え、
機器装着時に前記ケースの一部が前記機器の外方に露出する凸状部を有する電池パックであって、
前記ケースにおける前記凸状部は、前記機器装着方向と交差する方向に張り出しており、
前記凸状部の側壁は、前記凸状部の張り出し方向に沿っていて前記機器装着時に前記機器と反対側である第1部分と、前記第1部分の張り出し方向の端部において連続し、前記張り出し方向と交差する方向である第2部分と、前記第2部分における前記第1部分との交差部とは反対側の端部において連続し、前記張り出し方向に沿っていて前記機器装着時に前記機器と対向する側である第3部分と、前記第3部分における前記第2部分との交差部とは反対側の端部において連続し、前記張り出し方向と交差する方向であって前記機器装着時に前記機器と対向する側である第4部分と、からなり、
前記ケースにおける前記凸状部の内方において、前記第1部分と前記第2部分との交差部と、前記第3部分と前記第4部分との交差部とを結ぶ仮想線に対して沿い、樹脂からなる衝撃緩衝部を有していることを特徴とする電池パック。 - 前記凸状部の内方には、スペーサが嵌入されており、
前記スペーサは、外面が前記第1部分及び第3部分に当接する筒状部と、前記筒状部の内側において前記筒状部の筒軸に対して傾斜し、且つ、前記筒状部の内面において前記内面の周方向全周に亘って前記筒状部と繋がっている傾斜壁部とが一体形成されてなり、
前記衝撃緩衝部は、前記スペーサの傾斜壁部であることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。 - 前記傾斜壁部の肉厚は、前記第2部分の肉厚よりも厚いことを特徴とする請求項2に記載の電池パック。
- 前記スペーサには、前記筒状部の内面と、前記傾斜壁部とを接合するリブが設けられていることを特徴とする請求項2又は3に記載の電池パック。
- 前記衝撃緩衝部は、前記2つのケース部材の少なくとも一方に一体形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電池パック。
- 前記素電池の端子にはリード板が接続されており、前記衝撃緩衝部と前記リード板との間には、間隙が存在することを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の電池パック。
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