(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池(2)と、プリント基板(4)及び出力端子(3)を固定した基板ホルダ(5)と、これらを収納するケース(1)とを備えるバッテリパックにおいて、
ケース(1)は、表面に電極窓(6)を開口し、一方、基板ホルダ(5)は、表面に出力端子(3)を固定する出力端子固定部(5A)を設けて、出力端子固定部(5A)が電極窓(6)から露出するように突出して形成しており、かつ、出力端子固定部(5A)の背面は電極窓(6)の周壁によって支持されてなることを特徴とするバッテリパック。
【請求項２】
出力端子固定部(5A)が、電極窓(6)の周壁で支持される支持部(5B)を有する請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項３】
出力端子(3)が筒状金属で、出力端子(3)の軸方向に出力端子固定部(5A)が電極窓(6)の周壁で支持されてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項４】
ケース(1)の端面壁(1b)と底面壁(1a)の連結部に貫通孔を設けて、ケース(1)の隅部に電極窓(6)を開口し、ケース(1)の底面壁(1a)で基板ホルダ(5)の出力端子固定部(5A)の背面を支持する請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項５】
プリント基板(4)がリード(7)を介して電池(2)に連結され、このプリント基板(4)と電池(2)との間に基板ホルダ(5)を挟着して保持している請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項６】
プリント基板(4)の両側をリード(7)で電池(2)に連結し、プリント基板(4)の両面と平行な方向の位置ずれをリード(7)で阻止し、両面と直交する方向の位置ずれをケース壁で阻止するようにしてなる請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項７】
一対の出力端子(3)を固定している出力端子固定部(5A)の間にプリント基板(4)を延長して配設している請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項８】
基板ホルダ(5)が出力端子(3)の間に、バッテリパックを装着する電気機器に設けているショート防止リブを案内する嵌合溝(9)を有する請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項９】
基板ホルダ(5)に固定している出力端子(3)をプリント基板(4)に半田付けして定位置に固定している請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項１０】
出力端子(3)を固定している基板ホルダ(5)の出力端子固定部(5A)の裏面に電池(2)の端面を配設している請求項１に記載されるバッテリパック。
【請求項１１】
出力端子(3)を固定している基板ホルダ(5)の出力端子固定部(5A)を、電池端面から突出させる位置に配設している請求項１に記載されるバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ケースに電池を内蔵しているバッテリパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ケースに電池を内蔵しているバッテリパックは、電気機器に装着される状態で電源端子に接続される出力端子を備える。出力端子は、ケースの正確な位置にしっかりと固定することが大切である。出力端子の位置がずれると、電気機器の電源端子に正確に電気接続できなくなって接触不良の原因となるからである。出力端子をケースの定位置にしっかりと固定するバッテリパックは、たとえば特開平５−２９０８２１号公報に記載される。この公報のバッテリパックは、図１の断面図に示すように、筒状金属である出力端子２０をケース２１に設けた円柱穴２２に挿入している。出力端子２０が抜けないように、筒状金属の先端をわずかに内側に折曲している。この折曲部２０Ａは、超音波ホーンで溶融して押し潰されたケース２１のプラスチックで抜けないように保持される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
図１に示す構造のバッテリパックは、出力端子をしっかりとケースに固定できる。ただ、出力端子をケースに固定するのに手間がかかる欠点がある。さらに、このバッテリパックは、出力端子とプリント基板と電池を連結して電池組立とする状態でケースに組み込みできない欠点もある。このバッテリパックは、プリント基板と電池とを連結する電池組立をケースに組み込むときに、リード線を半田付けするなどの方法で、出力端子をプリント基板に連結する必要があり、この作業に手間がかかる。この工程は、手間がかかるばかりでなく、電池組立とケースとを分離する状態でリード線を半田付けするので、リード線が切れやすいなどの弊害もある。また、ケースに固定している出力端子をプリント基板に連結する状態で、電池組立をケースに入れるときにリード線が切れやすい弊害もある。したがって、製作コストが高くなるにもかかわらず、組み立てられた状態で信頼性が低下する欠点がある。
【０００４】
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、簡単かつ容易に、しかも能率よく安価に多量生産して、出力端子をケースの定位置にしっかりと固定できるバッテリパックを提供することにある。また、出力端子とプリント基板と電池とを一体的に連結する電池組立をケースに入れて組み立てして、組立工程におけるリードの外れ等を極減して信頼性を向上できるバッテリパックを提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のバッテリパックは、電池２と、プリント基板４及び出力端子３を固定した基板ホルダ５と、これらを収納するケース１とを備える。ケース１は、表面に電極窓６を開口している。基板ホルダ５は、表面に出力端子２を固定する出力端子固定部５Ａを設けている。出力端子固定部５Ａは、電極窓６から露出するように突出して形成されると共に、出力端子固定部５Ａの背面が電極窓６の周壁によって支持されている。
【０００６】
出力端子固定部５Ａは、好ましくは、電極窓６の周壁で支持される支持部５Ｂを備える。出力端子３は、筒状金属として、出力端子固定部５Ａを出力端子３のの軸方向に電極窓６の周壁で支持することができる。ケース１は、端面壁１ｂと底面壁１ａの連結部に貫通孔を設けて、ケース１の隅部に電極窓６を開口し、ケース１の底面壁１ａで基板ホルダ５の出力端子固定部５Ａの背面を支持することができる。プリント基板４は、リード７を介して電池２に連結し、このプリント基板４と電池２との間に基板ホルダ５を挟着して保持することができる。プリント基板４は、両側をリード７で電池２に連結し、プリント基板４の両面と平行な方向の位置ずれをリード７で阻止し、両面と直交する方向の位置ずれをケース壁で阻止することができる。さらに、プリント基板４は、一対の出力端子３を固定している出力端子固定部５Ａの間まで延長して配設することができる。
【０００７】
基板ホルダ５は、出力端子３の間に、バッテリパックを装着する電気機器に設けているショート防止リブを案内する嵌合溝９を設けることができる。基板ホルダ５に固定している出力端子３は、プリント基板４に半田付けして定位置に固定することができる。出力端子３を固定している基板ホルダ５は、出力端子固定部５Ａの裏面に電池２の端面を配設することができる。さらに、出力端子３を固定している基板ホルダ５は、出力端子固定部５Ａを電池端面から突出させる位置に配設することができる。
【０００８】
【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バッテリパックを例示するものであって、本発明はバッテリパックを以下のものに特定しない。
【０００９】
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。
【００１０】
図２ないし図５に示すバッテリパックは、電極窓６を開口しているケース１と、このケース１に収納している電池２と、ケース１の電極窓６に配設されて、電極窓６から外部に表出される出力端子３と、この出力端子３をケース１の定位置に保持すると共にプリント基板４を固定している基板ホルダ５とを備える。
【００１１】
ケース１は、プラスチックの成形品で、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂとからなる。第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂは、周囲を連結して内部に電池２等を収納する。ケース１は、図６に示すように、第１ケース１Ａの端面壁１ｂと底面壁１ａの連結部に貫通孔を設けて、ケース１の隅部に電極窓６を開口している。電極窓６は、第１ケース１Ａにふたつ設けられて、正負の出力端子３を外部に表出する。
【００１２】
電池２は、円筒型の二次電池で、図のバッテリパックは２本の電池２をケース１に収納している。二次電池は、リチウムイオン電池である。ただ、二次電池は、ニッケル−水素電池やニッケル−カドミウム電池等の二次電池とすることもできる。２本の電池２は、リード７で直列に連結している。
【００１３】
出力端子３は、金属板を円筒状に加工したもので、プリント基板４に半田付けして固定している。この出力端子３は、電気機器に設けているロッド状の電源端子を挿入する。この構造で電気機器の電源端子に接続される出力端子３は、電源端子との接触抵抗を小さくできる。このため、大きな電流を安定して供給でき、また出力端子３と電源端子との間の電圧降下によるロスを少なくできる。ただ、この構造の出力端子３は、ロッド状の電源端子を内面に密着させることが大切である。このことを実現するために、出力端子３の内径を電源端子であるロッドの外径よりもわずかに小さくすると共に、出力端子３とロッドのいずれかを弾性変形できるようにする。ロッドを出力端子３に挿入する状態で、出力端子３をロッドの表面に弾性的に押圧するためである。この構造は、出力端子３にロッドを挿入して、出力端子３とロッドとを理想的な状態で電気接続できる。ただ、この構造は、内径の小さい出力端子３に、外径をわずかに大きくしているロッドを挿入して弾性変形させるので、出力端子３とロッドとの摩擦抵抗が大きくなる。このため、ロッドを挿入するときに出力端子３に強い押圧力が作用する。この押圧力に耐えるために、出力端子３は基板ホルダ５に固定される。
【００１４】
基板ホルダ５は、筒状の出力端子３を挿入して固定する出力端子固定部５Ａと、プリント基板４を保持する引掛爪５Ｃとをプラスチックで一体的に成形して設けている。さらに、基板ホルダ５は、出力端子３に作用する強い押圧力で位置ずれしないように、電極窓６に嵌着される支持部５Ｂを出力端子固定部５Ａから突出して設けている。基板ホルダ５は、プリント基板４と電池２との間に挟着されて、出力端子３とプリント基板４を定位置に保持する。基板ホルダ５は、リード７を介して電池２に連結されるプリント基板４と電池２の間に挟着される。この基板ホルダ５は、出力端子固定部５Ａをケース１の電極窓６に嵌入してケース１の定位置に装着される。さらに、プリント基板４と電池２との間に基板ホルダ５を挟着して互いに連結している電池組立がケース１に収納されて、基板ホルダ５とプリント基板４と電池２とがケース１内の所定の位置に装着される。
【００１５】
引掛爪５Ｃは、図５の断面図に示すようにプリント基板４の側縁を引っかけて基板ホルダ５に連結する。プリント基板４は、出力端子固定部５Ａに固定している出力端子３を半田付けして基板ホルダ５に連結される。この基板ホルダ５は、出力端子３と引掛爪５Ｃを介してプリント基板４を定位置に連結する。出力端子固定部５Ａは、筒状の出力端子３を挿入する連結穴８を基板ホルダ５の前面に開口して設けている。この連結穴８は、内径を出力端子３の外径に等しく、あるいは出力端子３の外径よりもわずかに小さくして、出力端子３を挿入して固定している。
【００１６】
さらに、基板ホルダ５は、出力端子固定部５Ａに、バッテリパックを装着する電気機器に設けているショート防止リブを案内する嵌合溝９を設けている。図２ないし図４に示すバッテリパックは、図において左側の出力端子固定部５Ａには、連結穴８の両側に嵌合溝９を設け、右側の出力端子固定部５Ａには片側に嵌合溝９を設けている。嵌合溝９は、図において下方を開口している。このバッテリパックは、一対の出力端子３の間に２列の嵌合溝９を設けており、ここに電気機器のショート防止リブを案内して、一対の出力端子３の短絡を有効に防止する。
【００１７】
基板ホルダ５は、図３ないし図５に示すように、出力端子固定部５Ａに支持部５Ｂを一体的に成形して設けている。これ等の図において、支持部５Ｂは、出力端子固定部５Ａの下方に突出する。この出力端子固定部５Ａは、電極窓６からケース１の外部に表出している窓側（図５において左側）に出力端子３を固定し、窓側の反対側（図５において右側）は、支持部５Ｂと対向する位置にケース１の電極窓６の内面を配設して、出力端子固定部５Ａに設けている支持部５Ｂの背面を電極窓６の周壁であるケース壁で支持している。図のバッテリパックは、第１ケース１Ａの端面壁１ｂと底面壁１ａの隅部に電極窓６を開口して、第１ケース１Ａの底面壁１ａで基板ホルダ５の支持部５Ｂの背面を支持している。
【００１８】
以上のバッテリパックは、図４と図５に示すように、出力端子３を固定している出力端子固定部５Ａを電池端面から下方に突出させる位置に配設する。ただし、バッテリパックは、図７と図８に示すように、出力端子固定部５Ａの裏面に電池２の端面を配設する構造とすることもできる。図４のバッテリパックと、図７のバッテリパックは、基板ホルダ５とプリント基板４を同じ構造として、外形が異なるケース１に収納している。
【００１９】
プリント基板４は、電池２の保護回路を実現する電子部品を実装している。図のプリント基板４は、外形を小さくして電子部品を実装するために、一対の出力端子３を固定している出力端子固定部５Ａの間にもプリント基板４を延長して、ここにも電子部品を実装している。このプリント基板４は、リード７を介して電池２に連結される。図のプリント基板４は、図において上下の両側をリード７で電池２に連結している。図において下側のリード７は、プリント基板４の裏面、いいかえると基板ホルダ５と対向する面に半田付けして固定している。図において上側のリード７は、プリント基板４の表面に半田付けして固定している。リード７は金属板である。
【００２０】
以上のバッテリパックは以下の工程で組み立てられる。
プリント基板４にリード７を半田付けして固定して、基板ホルダ５に装着する。基板ホルダ５は、引掛爪５Ｃでプリント基板４を定位置に保持する。出力端子固定部５Ａに挿入している出力端子３を半田付けしてプリント基板４に固定する。その後、図９に示すように、基板ホルダ５の背面に絶縁板１０を配設すると共に、図１０に示すように２枚のリード７を電池２の電極にスポット溶接して連結する。その後、図１１に示すように２枚のリード７を１８０度折曲して、基板ホルダ５と電池２との間に絶縁板１０を挟着する。この状態で、図１２に示すように、残りのリード７を電池２の反対側の電極にスポット溶接して連結する。以上の工程で、電池２と基板ホルダ５とプリント基板４とを連結している電池組立が完成する。この電極組立は、図３に示すように第１ケース１Ａに収納され、第１ケース１Ａと第２ケース１Ｂを連結してバッテリパックが製作される。
【００２１】
【発明の効果】
本発明のバッテリパックは、簡単かつ容易に、しかも能率よく安価に多量生産して、出力端子をケースの定位置にしっかりと固定できる特長がある。それは、本発明のバッテリパックが、出力端子をケースの定位置に保持する基板ホルダに出力端子固定部を備え、この出力端子固定部で出力端子を電極窓からケースの外部に表出させると共に、出力端子固定部の背面を電極窓の周壁で支持しているからである。この構造のバッテリパックは、プリント基板を固定する基板ホルダに設けた出力端子固定部に出力端子を固定し、この基板ホルダを介して出力端子をケースの定位置に配置するので、出力端子とプリント基板と電池とを一体的に連結する電池組立をケースに入れて能率よく安価に多量生産できる。さらに、この構造は、簡単かつ容易に出力端子を定位置に配置できると共に、組立工程におけるリードの外れ等を極減して信頼性を向上できる特長もある。さらにまた、出力端子固定部は、背面が電極窓の周壁で支持されるので、出力端子の位置ずれを確実に阻止して、電気機器の電源端子に正確に電気接続させて接触不良を有効に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のバッテリパックの要部拡大断面図
【図２】本発明の一実施例のバッテリパックの底面斜視図
【図３】図２に示すバッテリパックの分解正面図
【図４】図２に示すバッテリパックの出力端子部分の垂直横断面図
【図５】図２に示すバッテリパックの出力端子部分の垂直縦断面図
【図６】図２に示すバッテリパックのケースの底面斜視図
【図７】本発明の他の実施例のバッテリパックの出力端子部分の垂直横断面図
【図８】図７に示すバッテリパックの出力端子部分の垂直縦断面図
【図９】本発明の実施例のバッテリパックの製造工程を示す図
【図１０】本発明の実施例のバッテリパックの製造工程を示す図
【図１１】本発明の実施例のバッテリパックの製造工程を示す図
【図１２】図９ないし図１１に示す製造工程で製作された電池組立を示す平面図
【符号の説明】
１…ケース              １Ａ…第１ケース        １Ｂ…第２ケース
１ａ…底面壁            １ｂ…端面壁
２…電池
３…出力端子
４…プリント基板
５…基板ホルダ          ５Ａ…出力端子固定部    ５Ｂ…支持部
５Ｃ…引掛爪
６…電極窓
７…リード
８…連結穴
９…嵌合溝
１０…絶縁板
２０…出力端子          ２０Ａ…折曲部
２１…ケース
２２…円柱穴
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003639548.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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