(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池（１）と、この電池（１）を内蔵するケース（２）と、このケース（２）と電池（１）の間に配設されているプリント基板（３）とを備えるパック電池において、電池（１）とプリント基板（３）との間に、絶縁材を板状に成形してなる電池固定ホルダー（４）を配設しており、この電池固定ホルダー（４）は、プリント基板（３）を定位置に連結する連結部（５）を片面に有し、他の面に電池（１）を定位置に装着する凹部（６）を有し、電池固定ホルダー（４）を介してプリント基板（３）と電池（１）をケース（２）の定位置に配設してなり、前記プリント基板（３）は一方の面に出力端子（１４）を有するとともに他方の面をフラット面とし、前記電池固定ホルダー（４）はプリント基板（３）のフラット面を固定する片面を平面状とし、前記ケース（２）は前記出力端子（１４）を外部に出力する端子窓（２ａ）を開口していることを特徴とするパック電池。
【請求項２】
プリント基板（３）を定位置に連結する連結部（５）が、プリント基板（３）の側縁を挟着できるフック状に成形され、フック状の連結部（５）が、電池固定ホルダー（４）の両側に配設されており、連結部（５）の間にプリント基板（３）が装着されて定位置に装着されるように構成されてなる請求項１に記載されるプリント基板を内蔵するパック電池。
【請求項３】
電池固定ホルダー（４）に、ケース（２）の内面に当接して、電池固定ホルダー（４）をケース（２）の定位置に配設する複数の電池ケース固定リブ（７）が一体成形されており、電池固定ホルダー（４）と電池（１）とプリント基板（３）を内蔵してケース（２）を閉塞した状態で、電池ケース固定リブ（７）を介してプリント基板（３）をケース（２）内の定位置に配設し、電池固定ホルダー（４）を介して電池（１）を定位置に配設するように構成されてなる請求項１に記載されるプリント基板を内蔵するパック電池。
【請求項４】
電池固定ホルダー（４）に、プリント基板（３）の位置決ピン（８）が一体成形されており、プリント基板（３）は位置決ピン（８）を案内する位置決凹部（９）が設けられており、位置決凹部（９）に位置決ピン（８）が案内されてプリント基板（３）が電池固定ホルダー（４）の定位置に配設されてなる請求項１に記載されるプリント基板を内蔵するパック電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はケース内にプリント基板を内蔵しているパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
残存容量を表示し、あるいは、電池の過充電や過放電を防止できるパック電池は、プリント基板を内蔵している。プリント基板は、残存容量を表示する回路や保護回路を実現する電子部品を装着する。プリント基板は、電池とケースの間に配設される。プリント基板を電池から絶縁するために、プリント基板と電池との間に絶縁シートが挟着される。プリント基板と絶縁シートは、接着剤や粘着テープを介して電池に接着して固定される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
プリント基板には、たとえば、電池の温度を検出して、電池が異常に加熱されるのを防止する温度センサーが装着される。温度センサーは、電池温度を正確に検出するために、電池の決められた位置、たとえば、２本の電池の谷間に配設する必要がある。プリント基板に固定された温度センサーは、プリント基板を正確な位置に配設することにより、決められた位置に配設される。このため、プリント基板の位置がずれると、温度センサーの位置もずれて、電池温度を正確に検出できなくなる。
【０００４】
さらに、プリント基板には、出力端子が固定されることもある。プリント基板の出力端子は、ケースに開口された端子窓から外部に表出される。この構造のパック電池も、プリント基板をケースの定位置に配設して、端子窓から外部に表出される。プリント基板の位置がずれると、出力端子が端子窓の位置からずれてしまう。出力端子のずれたパック電池は、電機機器に装着されると、接触不良となって確実に電力を供給できなくなる。
【０００５】
本発明は、このような欠点を解決することを目的に開発されたものである。本発明の重要な目的は、簡単な構造で、プリント基板を簡単かつ容易に、しかも確実に正確な位置に固定できるプリント基板を内蔵するパック電池を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明のプリント基板を内蔵するパック電池は、電池１と、この電池１を内蔵するケース２と、このケース２と電池１の間に配設されているプリント基板３とを備える。さらに、パック電池は、電池１とプリント基板３との間に、絶縁材を板状に成形してなる電池固定ホルダー４を配設している。電池固定ホルダー４は、プリント基板３を定位置に連結する連結部５を片面に有し、他の面には、電池１を定位置に装着する凹部６を有する。電池固定ホルダー４を介して、プリント基板３と電池１がケース２の定位置に配設されている。また、前記プリント基板３は一方の面に出力端子１４を有するとともに他方の面をフラット面とし、前記電池固定ホルダー４はプリント基板３のフラット面を固定する片面を平面状とし、前記ケース２は前記出力端子１４を外部に出力する端子窓２ａを開口している。
【０００７】
さらに、本発明の請求項２のパック電池は、プリント基板３を定位置に連結する連結部５を、プリント基板３の側縁を挟着できるフック状に成形している。フック状の連結部５は、電池固定ホルダー４の両側に配設されている。電池固定ホルダー４の両側に設けられたフック状の連結部５が、その間にプリント基板３を装着して定位置に装着する。
【０００８】
さらに、本発明の請求項３のパック電池は、電池固定ホルダー４に、ケース２に内面に当接して、電池固定ホルダー４をケース２の定位置に配設する複数の電池ケース固定リブ７を一体成形している。電池１とプリント基板３と電池固定ホルダー４を内蔵する状態でケース２が閉塞されると、電池ケース固定リブ７を介してプリント基板３がケース２内の定位置に配設され、電池固定ホルダー４を介して電池１が定位置に配設される。
【０００９】
さらにまた、本発明の請求項４のパック電池は、電池固定ホルダー４に、プリント基板３の位置決ピン８を一体成形している。プリント基板３は、位置決ピン８を案内する位置決凹部９を設けている。位置決凹部９に位置決ピン８が案内されて、プリント基板３は電池固定ホルダー４の定位置に装着される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を下記のものに特定しない。
【００１１】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１２】
図１と図２の斜視図に示すパック電池は、プラスチック製のケース２Ａ、２Ｂと、このケース２に内蔵される８本の電池１と、電池１の保護回路や残存容量の表示回路を装備するプリント基板３と、プリント基板３を定位置に配設する電池固定ホルダー４を備える。
【００１３】
図に示すパック電池は、コンピュータに装着して使用されるもので、ケース２Ａは、コンピュータケースの一部を構成するように、ケース２Ｂよりも大きな外形に成形されている。ケース２Ａは、ケース２Ｂを固定して電池収納部を閉塞している。ケース２Ｂは、ケース２Ａの内側に位置して、電池１を内蔵して閉塞する。ケース２Ｂは、ケース２Ａにネジ止するために、両端の突出部に固定孔１０を貫通して設けている。ケース２Ａとケース２Ｂは、プリント基板３に連結された出力端子１４を外部に出力する端子窓２ａを開口している。ケース２Ｂは、図３の断面図に示すように、両側のコーナー部を２本の円筒電池１の外周に沿う形状に湾曲させている。
【００１４】
電池１は、円筒型の二次電池である。二次電池は、リチウムイオン二次電池である。ただ、本発明のパック電池は、電池をリチウムイオン二次電池に特定しない。電池には、ニッケル−カドミウム電池、ニッケル−水素電池等も使用できる。円筒電池１は、２本を平行に、４本を直線状に並べて配設している。電池１は、直列あるいは並列に接続されるリード線を介して、８本が互いに離れないように連結、固定される。リード線は、電池１の電極に溶接されて、全ての電池１を離れないように連結する。
【００１５】
プリント基板３は、ベークライトやエポキシ基板に導電膜を形成したもので、電池固定ホルダー４を介して、電池１とケース２Ｂの間の決められた位置に固定される。プリント基板３は、電池１に沿って延長された細長い長方形をしている。プリント基板３には、図示しないが、たとえば、電池の保護回路や、残存容量を演算する電子回路を構成する電子部品を固定している。プリント基板３は、上面に電子部品を固定して、下面を、電子部品の固定されないフラット面としている。図に示すプリント基板３は、右部の両側に、電池固定ホルダー４の位置決ピン８を案内する位置決凹部９を設けている。
【００１６】
図に示すパック電池は、プリント基板３に、フレキシブル基板１１を連結している。フレキシブル基板１１は、温度センサー１２を装着し、一部を折曲して出力端子１４としている。温度センサー１２は、並列に並べられた電池１の谷間に配設されて、電池１の温度を検出する。この温度センサー１２は、フレキシブル基板１１の貫通孔１１ａに配設され、フレキシブル基板１１を電池１の表面に沿わせて、電池１の谷間に配設される。フレキシブル基板１１は、変形できる可とう性を有し、両面を絶縁層で絶縁している。図に示すフレキシブル基板１１は、右端をプリント基板３に直接に半田付して連結し、左端をリード線１５で電池１に連結して、ケース２内の定位置に配設している。
【００１７】
電池固定ホルダー４は、絶縁材であるプラスチックでもって全体を一体成形している。電池固定ホルダー４は、図４の平面図に示すように、平行に並べられた２本の電池１の幅にほぼ等しい外形の方形状に成形されている。電池固定ホルダー４は、上面に平面状のプリント基板３を固定するために、上面を平面状とする板状に成形し、下面には電池１を定位置に装着する凹部６を成形している。
【００１８】
電池固定ホルダー４は、プリント基板３を確実に保持できるように、プリント基板３の外形よりも多少大きな外形に成形されている。電池固定ホルダー４の両側には、プリント基板３を定位置に連結して固定するために、上方に突出して、フック状の連結部５を一体成形している。連結部５は、電池固定ホルダー４の両側に、それぞれふたつ、全体で４個設けている。フック状の連結部５は、プリント基板３の両側を挟着して固定するので、図２の拡大図に示すように、内側に突出部のあるフック状に成形される。この形状の連結部５は、プリント基板３を電池固定ホルダー４に押し付けて、簡単に定位置に連結して固定できる特長がある。
【００１９】
さらに、電池固定ホルダー４は、プリント基板３を正確に定位置に連結するために、上面に突出して、位置決ピン８を一体成形している。位置決ピン８は円柱状で、プリント基板３の両側に設けられた半円状の位置決凹部９に案内されて、プリント基板３を正確に決められた位置に連結する。位置決ピン８は複数個設けられる。複数の位置決ピン８は、プリント基板３を正確な位置に、正確な姿勢で連結できる。図に示す電池固定ホルダー４は、ふたつの位置決ピン８を両側に一体成形している。プリント基板３には、ふたつの位置決ピン８を案内する位置に、位置決凹部９を設けている。
【００２０】
図に示す電池固定ホルダー４は、連結部５と位置決ピン８とを別々に設けているが、連結部を位置決ピンに併用して、連結部と位置決ピンを一体構造とすることもできる。このことを実現する電池固定ホルダーの連結部を図５に示す。この図の連結部５は、プリント基板３に設けた位置決凹部９に挿入されて、プリント基板３を定位置に連結する。電池固定ホルダー４に一体成形される連結部５は、両側に突出するフック状に成形されている。この連結部５を連結するプリント基板３の位置決凹部９は、貫通孔である。連結部５を貫通孔の位置決凹部９に挿入すると、プラスチックは電池固定ホルダー４の定位置に連結される。この構造の連結部５も、プリント基板３の複数箇所に連結されて、プリント基板３を決められた位置と姿勢に連結する。
【００２１】
さらに、図２に示す電池固定ホルダー４は、電池１とケース２と電池固定ホルダー４の三者を、相対的に決められた正確な位置に配設するために、電池ケース固定リブ７を一体成形している。電池ケース固定リブ７は、上下に突出して、電池固定ホルダー４の両側にそれぞれ４個、全体で８個設けられる。電池ケース固定リブ７は、ケース２を閉塞した状態で、図３に示すように、上縁をケース２Ｂの内面に当接させる。したがって、電池ケース固定リブ７の上縁は、ケース２Ｂの内面に沿う形状に成形されている。さらに、電池ケース固定リブ７の下面は、円筒電池１の表面に当接できるように、電池１の表面に沿う形状に成形して、電池１を定位置に装着する凹部６としている。ケース２Ｂをケース２Ａに連結した状態で、電池ケース固定リブ７は、ケース２Ｂの内面と電池１に当接されて、ケース２と電池固定ホルダー４と電池１の三者を決められた相対位置に配設する。
【００２２】
図２の斜視図に示す電池固定ホルダー４は、両端部に隣接して設けられるふたつの電池ケース固定リブ７を、補強プレート１３で連結している。補強プレート１３も電池固定ホルダー４に一体成形されている。補強プレート１３は下面を電池１の表面に沿う形状に成形している。この形状の補強プレート１３は、電池１の表面に広い面積で接触する。また、電池ケース固定リブ７を補強して、これが変形したり破損するのを防止する。補強プレート１３が広い面積で電池１に接触する電池固定ホルダー４は、電池１の局部を強い力で押圧することがなく、電池固定ホルダー４と電池１の相対位置を正確に位置決めできる特長がある。
【００２３】
以上の構造のパック電池は、下記のようにして組立てられる。
▲１▼  ８本の電池１をリード線で連結する。
▲２▼  フレキシブル基板１１を連結しているプリント基板３を、電池固定ホルダー４の上面側に押し付けて、フック状の連結部５を介して、プリント基板３を定位置に装着する。このとき、位置決ピン８を位置決凹部９に案内して、プリント基板３を電池固定ホルダー４の正確な位置に連結する。
▲３▼  電池１の上に電池固定ホルダー４を載せ、電池１のリード線１５をプリント基板３に連結して、電池１とプリント基板３とを連結する。この状態で、図６に示すように、電池１と電池固定ホルダー４とプリント基板３が連結される。
▲４▼  図７に示すように、互いに連結された電池１と電池固定ホルダー４とプリント基板３を、ケース２Ａに入れる。ケース２Ａは、電池１を定位置に装着するための周壁を周囲に設けているので、電池１を周壁の内側に入れて、定位置に装着する。
▲５▼  その後、ケース２Ｂをケース２Ａにネジ止して、図１に示すパック電池とする。
【００２４】
【発明の効果】
本発明のプリント基板を内蔵するパック電池は、構造が簡単で安価に多量生産できる電池固定ホルダーを使用して、プリント基板を簡単かつ容易に、しかもケースの正確な位置に確実に固定できる特長がある。それは、本発明のパック電池が、電池とプリント基板との間に、絶縁材を成形した電池固定ホルダーを配設し、この電池固定ホルダーに、プリント基板を定位置に連結する連結部と、電池を定位置に装着する凹部を設け、この電池固定ホルダーを介してプリント基板と電池とケースを定位置に配設しているからである。
【００２５】
さらに、本発明の請求項２のパック電池は、電池固定ホルダーの両側にフック状の連結部を設け、この連結部でプリント基板を挟着して定位置に固定しているので、プリント基板を極めて簡単に電池固定ホルダーに装着できる特長がある。また、必要ならば、プリント基板を電池固定ホルダーから外して、修理等をすることもできる。
【００２６】
また、本発明の請求項３のパック電池は、電池固定ホルダーに電池ケース固定リブを一体成形している。電池ケース固定リブは、ケースと電池に当接して、電池をケースの定位置に配設する。従来のパック電池は、電池をケースの定位置に配設するために、ケースの内面に電池ケース固定リブを一体成形している。この構造のパック電池は、ケースの表面全体を凹部のできない綺麗な平滑面に成形するのが難しい。内面に電池ケース固定リブを設けているケースの表面に、凹部ができやすいからである。ところが、電池固定ホルダーに電池ケース固定リブを一体成形している本発明のパック電池は、ケースの内面にリブを設ける必要がなく、ケース表面を綺麗に成形して、しかも内蔵する電池を定位置に保持できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例のパック電池を示す斜視図
【図２】図１に示すパック電池の分解斜視図
【図３】図１に示すパック電池の横断面図
【図４】図１に示すパック電池に内蔵される電池固定ホルダーの平面図
【図５】本発明の他の実施例のパック電池であってプリント基板と電池固定ホルダーを連結する部分の拡大断面図
【図６】図１に示すパック電池に内蔵される電池と電池固定ホルダーとプリント基板との連結状態を示す平面図および側面図
【図７】図１に示すパック電池の内部を示す平面図
【符号の説明】
１…電池
２…ケース                  ２Ａ…ケース            ２Ｂ…ケース
２ａ…端子窓
３…プリント基板
４…電池固定ホルダー
５…連結部
６…凹部
７…電池ケース固定リブ
８…位置決ピン
９…位置決凹部
１０…固定孔
１１…フレキシブル基板      １１ａ…貫通孔
１２…温度センサー
１３…補強プレート
１４…出力端子
１５…リード線
【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】
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【図６】
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【図７】
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