(57)【要約】【課題】  外部からの衝撃等による電源の瞬断を防止するための電池ケースおよび／または電池配置構造を提供する。【解決手段】電池を収納するための電池収納部や電池ケースを有する電子機器において、当該電池収納部や電池ケースを複数具備するとともに、当該複数の電池収納部や複数の電池ケースをそれぞれ交差する方向で配置するものである。これにより、一方の電池収納部でコイルバネ状の負極端子が縮小して瞬断が発生したとしても、交差する方向で配置された他方の電池収納部においてはコイルバネ状の負極端子の縮小は生じない。よって、当該他方の電池収納部から電源が供給されるので瞬断が生じることを防止できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一端に固定端子を設け、他端にばね状の端子を設けてなる第１電池収納部と第２電池収納部を有する電子機器において、
前記第１、第２電池収納部を互いに電気接続し、常時併行して前記電子機器に電源を供給するとともに、
前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、互いに略交差する方向で前記第１、第２の電池収納部を配置することを特徴とする電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【請求項２】
前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、互いに直交する方向で前記第１、第２の電池収納部を配置することを特徴とする前記請求項１に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【請求項３】
前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、角度が４５度から１３５度の範囲（ただし、９０度は除く）で前記第１、第２の電池収納部を交差する方向で配置することを特徴とする前記請求項１に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【請求項４】
前記第１電池収納部と前記第２電池収納部に加えて、さらに、第３電池収納部から第ｎ電池収納部を設けるとともに、それぞれの前記電池収納部を、一点を中心にして放射状に配置することを特徴とする前記請求項１に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【請求項５】
前記複数の電池収納部を前記電子機器の筐体と一体成型することを特徴とする前記請求項１ないし４に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【請求項６】
前記複数の電池収納部を一体成型するとともに、前記電子機器に取り付けるための取付部を有することを特徴とする前記請求項１ないし４に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電池ケース。
【請求項７】
前記電池収納部または前記電池ケースを閉塞する蓋を備えるとともに、
前記蓋の内面側と収納されている電池とが常時当接しない程度のクリアランスを設けることよって、
前記蓋の底面方向に負荷がかかった場合は電池の移動を抑制し、かつ、
前記電池の移動後においても、電源の瞬断状態が生じる得る移動状態が維持されることのないようにする、
ことを特徴とする前記請求項１ないし６に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機  器。
【請求項８】
前記電子機器は、音響機器または熱計測機器またはロガーまたは撮像機器であることを特徴とする請求項１ないし５、または７に記載の電源供給瞬断防止構造を有する電子機器。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、電池を収納し該電池から電源を供給されて駆動する電子機器に関するものにおいて、振動や衝撃で生じる電源の瞬断を防止する電池収納部の構造や電池収納ケースに関する。特に、電源瞬断があってはならない水中や海中で使用する電子機器、例えば超音波送受信器、熱計測機器、水圧計、潮流計、ロガー等に有効である。
【背景技術】
【０００２】  例えば、特許文献１に記載されているように、電源瞬断時におけるバックアップ電源として大型で大容量のコンデンサを使用するので、当該バックアップコンデンサを採用すると機器内に余分な配置スペース（高さ、面積）  が必要となるため、設計上やデザイン上の自由度が阻害されるという問題があった。【０００３】  また、特許文献２に記載されているように、
▲１▼電池を収納する電池収納部と、電池収納部の一端に設けられた正極端子と、その他  端に設けられたばね状の負極端子と、電池がコイルバネ状の負極端子の方向へ移動する  のを防止するための電池移動防止部材を備えることや、
▲２▼電池に当接する正極端子と負極端子の両端子ともコイルバネ状の端子にすることも  知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１８５０７３号公報
【特許文献２】特開２００７−３２９００５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】  しかし、特許文献１においては、バックアップ電源として大型の電解コンデンサを使用すると機器内に十分な配置スペースを確保できないという課題があった。
特許文献２においては、
▲１▼電池移動防止部材が電池の負極の近傍に介在するので、落下等の衝撃が電池の長      手方向に加わっても電池が移動するのを阻止することができるという利点はあるも      のの、電池移動防止部材という格別の構造が必要となりその構造が複雑になるとと      もに市販の電池収納ケースは使用できない。
▲２▼また、正極端子と負極端子の両端子ともコイルバネ状の端子にする場合も、上記      ▲１▼と同様に、格別の構造が必要となり既存の市販の電池収納ケースは使用でき      ないという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００６】  一端に固定端子を設け、他端にばね状の端子を設けてなる第１電池収納部と第２電池収納部を有する電子機器において、
前記第１、第２電池収納部を互いに電気接続して常時併行して前記電子機器へ電源を供給するとともに、
前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、互いに略交差する方向で前記第１、第２の電池収納部を配置することを特徴とする。【０００７】  前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、互いに直交する方向で前記第１、第２の電池収納部を配置することを特徴とする。【０００８】  前記第１電池収納部に収納された電池の長手方向と、前記第２電池収納部に収納された電池の長手方向とが、角度が４５度から１３５度の範囲（ただし、９０度は除く）で前記第１、第２の電池収納部を交差する方向で配置することを特徴とする。【０００９】  前記第１電池収納部と前記第２電池収納部に加えて、さらに、第３電池収納部から第ｎ電池収納部を設けるとともに、それぞれの前記電池収納部を、一点を中心にして放射状に配置することを特徴とする。【００１０】  前記複数の電池収納部を前記電子機器の筐体と一体成型することを特徴とする前記請求項１ないし４に記載の電源供給瞬断防止構造を有することを特徴とする。【００１１】  前記複数の電池収納部を一体成型するとともに、前記電子機器に取り付けるための取付部を有することを特徴とする電池ケースであっても良い。【００１２】  前記電池収納部または前記電池ケースを閉塞する蓋を備えるとともに、前記蓋の内面側と収納されている電池とが常時当接しない程度のクリアランスを設けることよって、前記蓋の底面方向に負荷がかかった場合は電池の移動を抑制し、かつ、前記電池の移動後においても、電源の瞬断状態が生じる得る移動状態が維持されることのないようにすることを特徴とする。【００１３】  前記電子機器は、音響機器または熱計測機器またはロガーまたは撮像機器であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】  本発明によれば、電池収納部や電池ケースを複数具備するとともに、当該複数の電池収納部や複数の電池ケースをそれぞれ交差して配置する構成にするものである。これにより、一方の電池がコイルバネ状の端子（本発明においては負極端子）の方向へ移動したとしても、交差して配置された他方の電池においてはコイルバネ状の負極端子の方向へ移動することがない構成なので、電源の瞬断が生じることを防止できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態にかかる電池収納部の配置を示す平面図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる電池収納部の他の配置を示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態にかかる電池収納部の配置と電池ケースの形状を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態にかかる電池収納部の他の配置と他の電池ケースの形状を示す平面図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる電池収納部および／または電池ケースの蓋と当該電池との関係を示す説明図である。
【図６】市販の電池ケースを直交して配置した状態を示す斜視図である。
【図７】従来の電池収納部の一例を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】  本発明を適用すべき電子機器としては、主に水中で使用する音響機器、熱計測機器、ロガーまたは撮像機器がある。これらの電子機器は、瞬断により動作が停止するとデータの連続性が維持されなくなることや、再操作をさせるためにはあらためて電源投入のトリガーをかけるなどの電源再投入が必要となるため、瞬断は避けたいことであった。
そのための種々の配置や構成を、以下に図面を参照しながら詳細に説明する。
なお、図面等においては、各電池収納部間を電気的に結合し、電源を併行して電子機器に供給するための結線構成は周知のことであるので省略する。いずれにしても第１、第２電池収納部は互いに結線されており、第１、第２電池収納部のいずれかが瞬断を生じたとしても、片方の電池収納部で電子機器に電源を供給することができる結線構成となっている。
さらに、図１と図２の実施形態は、複数の電池収納部を電子機器の筐体と一体的に成型する構成で説明するが、当該構成は電池ケースとしての独立した構成であっても良い。
また、後述する図３と図４における電池ケースについても、複数の電池収納部を電子機器の筐体と一体的に成型する構成であっても良い。
【００１７】（実施形態１）
図１は，本発明の複数の電池収納部１，８をそれぞれ交差して配置する構成を示すもので、本発明においては負極端子側をばね状の端子としているが正極端子であっても良い。また、このばね状の端子はコイルバネや板状バネでも良く、一定の弾力があって電池の脱着の際には伸縮し、常時は電池を収納部に保持させるために押圧力をかけるものであれば良い。本発明においては負極端子にコイルバネを用いる。
本発明のすべての実施形態においては、一方の第１電池収納部１の電池５がコイルバネ３の方向（水平）へ移動したとしても、交差して配置された第２電池収納部８のコイルバネ３の方向は、第１電池収納部１の電池とは方向が９０度あるいは４５度から８９度の範囲で異なるので水平移動が生じにくい、あるいは、移動しない構成になっている。この移動動作については、後述する図５においても説明する。
図１（ａ）（ｂ）は、第１電池収納部１と第２電池収納部８を互いに９０度で直交する方向で電子機器内に配置する構造を示すものである。それぞれの第１、２電池収納部には２個の電池５が並列に収納されており、電池が当接する正極端子４とコイルバネの負極端子３が設けられている。さらに、電池収納部に並行して配置される２個の電池の間に、電池の位置決めや固定をするための仕切部６が設けられている。
図１においては、第１電池収納部１と第２電池収納部８が互いに直交する方向で電子機器内に配置され、第１電池収納部１と第２電池収納部８からは、常に電子機器に電源が供給される結線構造になっている。この構造により、以下のようにして電子機器の電源供給瞬断が防止される。
▲１▼電子機器の水平方向に負荷がかかった場合：
第１電池収納部１の電池５の負極端子３が、水平方向に揺動する。
その揺動がひどいときは、負極端子３が縮小することで正極端子４が電池５から離反し  て瞬断が生じる。
一方、第２電池収納部８の電池５の正極端子４と負極端子３は垂直方向に配置されてい  るので、水平方向の負荷には影響されない。そのため水平方向の揺動に影響されること  はなく、瞬断は生じない。従って、第１電池収納部１からの電源が瞬断したとしても、  第２電池収納部８から電子機器への電源供給は継続される。
▲２▼電子機器の上下方向に負荷がかかった場合：
上記▲１▼とは逆の作用動作になり、第２電池収納部８からの電源が上下方向の揺動で  瞬断を生じるが、上下方向の揺動に影響されることのない第１電池収納部１からの電源  が当該電子機器に継続して供給される。
このように、第１電池収納部１と第２電池収納部８が互いに補完しあう構成になっているので、非常に簡単な構成で電源の瞬断を回避でき、かつ、市販されている一般的な電池ケースをも採用することが可能になる。
なお、図１（ａ）（ｂ）の構成は同一であり、種々の大きさの電池、例えば単２、単３、単４などにも適用できることを示す図である。
【００１８】（実施形態２）
図２においては、２連直列の電池５を使用した場合の複数の電池収納部の種々の構成を示すものである。
図２（ａ）から（ｃ）は、第１、２電池収納部１、８が互いに直交する方向で電子機器内に配置されるもので、次の３つの構成を示している。
（ａ）第１電池収納部１の長手方向中央部に対して、第２電池収納部８を直交して配置する。
（ｂ）第１電池収納部１の長手方向左端に対して、第２電池収納部８を直交して配置する。
（ｃ）第１電池収納部１の長手方向右端に対して、第２電池収納部８を直交して配置する。
いずれの構成も瞬断に対する効果は変わりないが、電子機器内での電池の配置位置に制約を受けないというメリットがある。例えば、ある程度の面積のある基板を取り付ける場合は、電池収納部間にスペースのある（ｂ）と（ｃ）の構成が有利である。小物部品や線材などが点在する場合は（ａ）の構成が比較的有利である。
いずれの構成も、機器内のスペースに合わせて第２電池収納部８の位置を第１電池収納部１の幅に合わせてその両端間内で任意に変えることができる。
図２（ｄ）と（ｅ）は、第１、２電池収納部１、８が互いに４５度と６０度で交差する方向で電子機器内に配置されるもので、次の２つの構成を示している。
（ｄ）第１電池収納部１の長手方向に対して、第２電池収納部８を４５度に交差する方向で配置するとともに、第２電池収納部８の正極端子４を第１電池収納部側の方に近ずける形で配置する。
（ｅ）第１電池収納部１の長手方向に対して、第２電池収納部８を６０度に交差する方向で配置するとともに、第２電池収納部８の正極端子４を第１電池収納部側の方に近ずける形で配置する。
上記の場合は、第１、２電池収納部１、８の負極端子４が同一方向側に位置するような配置にはなる。従って、ある方向にかかった負荷の影響を同時に受けやすく、複数の電池収納部が同時に瞬断するという場合も想定されるが、負荷を受ける方向が全く同じになる従来の構成よりは瞬断に強い。
４５度と６０度という角度は一つの例示であり、第１、２電池収納部１、８が交差するといえる４５度から１３５度までの角度範囲では本発明の効果は生じる。請求範囲においては、「直交」との重複が生じないように「ただし、９０度は除く」とした。
図２（ｆ）（ｇ）は、第１、２電池収納部１、８が互いに４５度と６０度で交差する方向で電子機器内に配置される点は図２（ｄ）（ｅ）と同じであるが、かつ、第２電池収納部８の負極端子３を第１電池収納部側の方に近ずける形で配置するもので、次の２つの構成を示している。
（ｆ）第１電池収納部１の長手方向に対して、第２電池収納部８を４５度に交差する方向で配置するとともに、第２電池収納部８の負極端子３を第１電池収納部側の方に近ずける形で配置する。
（ｇ）第１電池収納部１の長手方向に対して、第２電池収納部８を６０度に交差する方向で配置するとともに、第２電池収納部８の負極端子３を第１電池収納部側の方に近ずける形で配置する。
上記の場合は、第１、２電池収納部１、８の負極端子４が互いに近くに位置するような配置になる。従って、ある一方向にかかった負荷があったとしても図２（ｄ）と（ｅ）のように負極端子間が離れていないので、第１、２電池収納部いずれかは負荷の影響を受けにくい構成になる。
また、図（ｄ）から（ｇ）の場合において、第１、２電池収納部１、８が互いに右傾斜の方向で交差している図が示されているが、これは左傾斜の方向で交差しても同様である。よって、上記角度は右傾斜に交差する場合は４５度から８９度、左傾斜に交差する場合は９１度から１３５度までが本発明の効果を確実に得られる範囲である。
図２（ｄ）から（ｇ）までの実施形態の利点は、前述の図２（ａ）から（ｃ）と同様に、電子機器内での電池の配置位置に制約を受けないというメリットがある。特に小物部品や線材などが点在する場合は比較的有利な構成である。
【００１９】（実施形態３）
図３は、十字形に配置された複数の電池収納部１、８を有する電池ケース２の平面図を示すもので、電池の長手方向が同一の各一対の第１、２電池収納部１、８が十字形に配置される。７は、電池ケース２を電子機器筐体に取り付けるための取付部である。本実施例においてはビス止めにしているが、スライド片とスライドガイドによる結合等でも良い。
一対の電池収納部１は矢印１０の水平方向に、また他の一対の電池収納部８は矢印９の上下方向に配置されるので、水平または上下方向のいずれかに負荷がかかったとしても、水平または上下方向に配置されるいずれか一対の電池収納部が、水平または上下の揺動や衝撃の負荷に影響されずに電源の供給を継続できる。
図３（ａ）から（ｃ）は、次の３つの構成を示している。
（ａ）第１電池収納部１の長手方向が上下方向を向き第２電池収納部８の長手方向が水平方向を向いており、かつ、複数の電池５の正極４が中央方向に向いて配置されている。ケース形状は正方形である。
（ｂ）第１電池収納部１の長手方向が上下方向を向き第２電池収納部８の長手方向が水平方向を向いており、かつ、複数の電池５の負極３が中央方向に向いて配置されている。ケース形状は十字形である。
（ｃ）第１電池収納部１の長手方向が上下方向を向き第２電池収納部８の長手方向が水平方向を向いており、かつ、複数の電池５の正極４と負極３が交互に中央方向に向いて配置されている。ケース形状は正方形である。
上述の実施例においては、十字型の種々の配置パターンを例示したもので、効果的には（ｂ）の構成が最も高いと考えられる。つまり、コイルバネの負極３が中央部分に収束した形になり各電池５の負極３が互いに近距離にあることから、各電池５の負極３の距離が離れる構成よりも負荷の影響を受けにくい。交差する電池収納部の各々のコイルバネからなる負極端子３間の距離が離れるのに比例して、各々のコイルバネからなる負極端子３は負荷の影響を同時に受けやすくなる。
【００２０】（実施形態４）
図４は、電池ケース２の取付部７を中心にして、複数の第１、８、・・・ｎ電池収納部１、２、・・・ｎが放射状に配置された構成を示す平面図であり、電池５の長手方向が同一の各一対の第１、８、・・・ｎ電池収納部１、８、・・・ｎが放射状に配置される。
当該一対の電池収納部１は矢印１０の水平方向に、他の一対の電池収納部８は矢印９の上下方向に配置されるので、水平または上下方向のいずれかに負荷がかかったとしても、水平または上下方向に配置されるいずれか一対の電池収納部が、水平または上下の揺動や衝撃の負荷に影響されずに電源の供給を継続できる。
本実施形態では、８個の電池収納部を例示しているが、必要電池容量に即して６個、１０個、１２個と対を組める偶数の電池収納部であっても良いし、電池ケースの形状も８個の電池収納部に合わせた六角形としているが八角形でも良い。さらに、電池容量が小さい場合は対を組めない３個、５個使いであって、電池ケースの形状も奇数の電池収納部に合わせた三角形、五角形の電池ケースであっても良い。
図４（ａ）から（ｄ）は、次の４つの構成を示している。
（ａ）８個の電池収納部を放射状に配置するとともに、各電池収納部の正極を放射状の中心に向けて配置する。ケース形状は六角形である。
（ｂ）８個の電池収納部を放射状に配置するとともに、各電池収納部の負極を放射状の中心に向けて配置する。
（ｃ）８個の電池収納部を放射状に配置するとともに、各電池収納部の正極と負極を交互に放射状の中心に向けて配置する。
（ｄ）８個の電池収納部を放射状に配置するとともに、４個一組の電池収納部の正極と他の４個一組の負極を放射状の中心に向けて配置する。
上述の実施例においては、放射状の種々の配置パターンを例示したもので、複数の一対の直交する方向になる電池収納部の配置と、複数の一対の略交差する方向になる電池収納部の配置との組合せになる。従って、二重、三重の防止構造になっており揺動や衝撃の負荷がどのような方向から加わった場合でも、あるいは負荷の方向変化が頻繁に生じたとしても確実で迅速な瞬断防止対応ができる。
【００２１】（実施形態５）
図５は、本発明の一実施形態にかかる電池収納部および／または電池ケースの蓋と当該電池との関係を示す説明図である。
図５（ａ）は、電池収納部１に対して上下方向の負荷がかかり、電池５に上下方向の押圧力がかかっていることを示す。その押圧力によって、電池５が上下方向に揺動して負極端子３に圧力をかけ、その圧力が一定以上になると図５（ｂ）に示すように負極端子３のコイルバネが縮小する。その結果として、固定端子である正極端子４と電池５の間には空隙ができて瞬断が起きる。当該空隙は０．５ｍｍ〜１ｍｍであれば瞬断が起きる可能性があるといわれているので、蓋１１と電池５のクリアランスは０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度であることが望ましい。瞬断防止を優先するためにクリアランスを０．５ｍｍ以下にすると、蓋１１と電池５の係止状態が強固な状態になり、瞬断の状態が維持されてしまうという最悪の事態になる可能性がある。蓋１１と電池５のクリアランスの０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度の設定は、「電池の浮き上りによる瞬断」と「瞬断に近い状態の維持」を回避するためのクリアランスである。そして、図５（ｃ）に示すように当初の正常状態に戻る。
本実施例においては、蓋１１と電池収納部との結合はビス止めを想定しているが、スライド片とスライドガイド等による結合でも良い。
【００２２】（実施形態６）
図６は、市販されている電池ケースを直交して組合せた状態を示す斜視図である。４列並列の電池ケース２を直交した方向で２個組合わせたものである。１２は、ケース２に設けられた接続線引出口であって、各電池または各電池ケースを結線することや電子機器への接続に使う結線の引出口である。
【００２３】図７（ａ）と（ｂ）は、それぞれ２連並列の従来例と２連直列の従来例の電池収納部の一例を示す平面図で、特許文献２に記載されている。
図７（ａ）の特徴は，電池移動防止部材１３が電池の負極１３の近傍に介在するので、落下等の衝撃が電池の長手方向に加わっても電池が移動するのを阻止することができるという利点がある。しかし、電池移動防止部材１３という格別な構造が必要となりその構造が複雑になるという欠点があった。
また、図７（ｂ）の特徴は，正極端子と負極端子の両端子ともコイルバネの端子にするもので、格別の構造が必要となると同時に両端がコイルバネの端子なので、電池の固定化が非常に不安定になるという欠点があった。
【００２４】  以上、実施形態１から６で説明したように、本発明は、当該電池収納部や電池ケースを複数具備するとともに、当該複数の電池収納部や複数の電池ケースをそれぞれ交差する方向で配置するものである。これにより、一方の電池収納部でコイルバネ状の負極端子が縮小して瞬断が発生したとしても、交差する方向で配置された他方の電池収納部においてはコイルバネ状の負極端子の縮小は生じないので、当該他方の電池収納部から電源のが供給されることで瞬断が生じることを防止できる、という利点を有する。
【符号の説明】
【００２５】１      電池収納部
２      電池ケース
３      負極端子（コイルバネ）
４      正極端子
５      電池
６      電池仕切部
７      電池ケース取付部
８      第２電池収納部
９      水平方向負荷
１０    垂直方向負荷
１１    蓋
１２    接続線引出口
１３    電池移動防止部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2020107587.tif 000009
【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成31年4月10日(2019.4.10)
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2020107587.tif 000012
【図２】
2020107587.tif 000013
【図３】
2020107587.tif 000014
【図４】
2020107587.tif 000015
【図５】
2020107587.tif 000016
【図６】
2020107587.tif 000017
【図７】
2020107587.tif 000018