(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光部と電池収納部を回動自在に嵌合し、前記発光部の光源に接続される接続リードを有し、
前記電池収納部には複数の電池を配置できる構成において、
前記複数の電池の少なくとも１個の電池の、少なくとも片方の極の端子の中心を前記発光部と電池収納部との回動中心軸から離した位置に配置するとともに、
その前記の電池の片方の極の端子と対面して導通する前記接続リードが、発光部と電池収納部との回動に応じ、導通と不導通となる位置に配置されていて、前記発光部と電池収納部の回動操作により、点灯／消灯のスイッチ機能とし、
前記発光部において、電池の極の端子と前記接続リードとの電気的な電池接点を起点とした電池接点の回動軌跡の上を避け、電池接点の回動軌跡と並行してその内側か外側もしくはその両側に、電池接点の回動軌跡に沿った方向で斜面を有するテーパーリブを設けたことを特徴とする携帯電灯。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電灯に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来携帯電灯には、明るさや電池寿命を向上させるために複数個の電池が使用されている。そのとき部品点数を削減するために、複数の電池を一直線状に配置する構成にする。その場合、逆接続されると電池のガス発生や漏液の原因となるが、逆接続防止構造が複雑であった（例えば特許文献１）。最近は光源にＬＥＤが使用され少電力化されるとともに、電池の性能が向上し、小型の細形状（例えば単３形乾電池や単４形乾電池）が多い。細形状電池を複数個一直線状に配置すると、むやみに長細い外観になってしまい。点灯や消灯の操作性が悪く、携帯電灯として使い勝手も悪くなる。長細い外観の携帯電灯において、発光部と電池収納部を回動自在に嵌合し、その回動位置に「点灯」位置「消灯」位置を設け、本体全体を回動スイッチとして操作性を向上させたものもあり、スイッチ構成部材として側接触導体とスリーブとを有し、両者の接触状態により、電気回路の開閉をおこなっている（例えば、特許文献１）。また  複数の電池を横並びに配置すると、逆接続防止構造は容易になるものの、それぞれの電池を接続するリード等が必要で部品点数が増し、実用的に部品費用と組立費用が増加する。携帯電灯の先端側を開口するケース内に、複数本の乾電池を収納できる電池ホルダーを有し、前記電池ホルダーの先端側には正極、負極の両接点を、電池ホルダーの後方側には、直列接続の乾電池の中間部の両極から引き出された一対の接点を有し、電池ホルダーの後方には、前記の一対の接点と対面する接続板を固定した回転盤を設けており、回転盤の回動位置により電気回路の開閉を行っている（例えば、特許文献２参照）。いずれの発明においても、電池からの電圧を得るための通電リードとは別に、スイッチ構成部材を有している。
【特許文献１】特開昭６２−２６４５０１号公報
【特許文献２】特開昭６２−２４９３０１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながらこのような従来の携帯電灯では、複数の電池を一直線状に配置すると、逆接続防止構造が困難であり、特に３個以上配置すると中央の電池は逆接続防止構造にできない。逆接続されたとき  電池のガス発生や漏液の原因となる。また、細形電池を複数個一直線状に配置すると、むやみに長細い外観になってしまい握りにくく、スイッチ操作もしにくく、携帯電灯として使い勝手が悪くなる。
複数の電池を横並びに配置すると、逆接続防止構造は容易であるが、それぞれの電池を接続するリード等が必要になり、部品点数が増し、実用的に部品費用と組立費用が増加する。
【０００４】
また、近年主流となっている発光ダイオードを光源に使用した携帯電灯では、光源の電気的性質から、従来使用されてきた豆球よりも概して小電流で使用される場合が多く、小電流の場合は、各電池と接続リードとの接点やスイッチ部の接点において、汚れや酸化皮膜が形成されている状態や接点面が荒れているなどの不安定な状況があれば、その影響を非常に受けやすく、導通不良による点灯チラツキが発生する可能性が高まっている。そのため、電気接点の安定した状態を維持できる信頼性の高い構造が望まれている。
【０００５】
本発明は、このような従来の課題を解決するものであり、点灯・消灯操作が容易にでき、電池のガス発生や漏液を防止でき、部品点数を削減でき、しかも、従来の携帯電灯と同等以上の使い勝手と、電気接点部やスイッチ機能の信頼性を実現した構造の携帯電灯を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明の携帯電灯は、発光部と電池収納部を回動自在に嵌合し、前記発光部の光源に接続される接続リードを有し、前記電池収納部には複数の電池を配置できる構成において、前記複数の電池の少なくとも１個の電池の、少なくとも片方の極の端子の中心を前記発光部と電池収納部との回動中心軸から離した位置に配置するとともに、その前記の電池の片方の極の端子と対面して導通する前記接続リードが、発光部と電池収納部との回動に応じ、導通と不導通となる位置に配置されていて、前記発光部と電池収納部の回動操作により、点灯／消灯のスイッチ機能とし、前記発光部において、電池の極の端子と前記接続リードとの電気的な電池接点を起点とした電池接点の回動軌跡の上を避け、電池接点の回動軌跡と並行してその内側か外側もしくはその両側に、電池接点の回動軌跡に沿った方向で斜面を有するテーパーリブを設けている。
つまり、本発明によるとスイッチ構成部材として部品を増やすことなく、電池の極の端子
と対面して電池からの電圧を得るための接続リードが、スイッチ機能を構成するものである。
さらに、発光部と電池収納部の回動操作に合わせて発生する電池接点の回動軌跡の上を避け電池接点の回動軌跡と並行に配置した、斜面を有するテーパーリブを設けることにより、電池が回動する際に、電池の正極または負極における電池接点以外の部分がテーパーリブに乗り上げたり滑り落ちたりすることで、回動操作力の変化が加わり操作感を得るとともに、電池接点と接続リード及び接続リード周辺面との摩擦を少なくする構成としている。本発明の実施の形態では、テーパーの角度は、極の平面に対し約３０度としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると複数の電池を横並びに配置する構成のため、各電池の正極と負極に対する逆接防止構造が容易にできるので、逆接続されることなく、電池のガス発生や漏液を防止でき、安全性にすぐれている。
また、複数個の小型細形電池（例えば単３形乾電池や単４形乾電池）を横並びに配置しても、手のひらに適度に入る大きさであり、複数の電池を一直線状に配置する構造より握りやすく、実用上有効である。
また、発光部と電池収納部を回動自在に嵌合し、複数の電池の少なくとも１個は、発光部と電池収納部との回動中心軸から離れた位置に配置しており、その電池の極の端子と対面して導通する接続リードが、発光部と電池収納部との回動に応じ、点灯／消灯のスイッチ機能をはたすので、スイッチ構成部材として部品を増やす必要はない。
さらに、電池接点の回動軌跡と並行して配置した斜面を有するテーパーリブにより、電池が回動する際に電池がテーパーリブに乗り上げたり滑り落ちたりすることで、回動操作力の変化が加わり「点灯」「消灯」の操作感を得られる。このとき、前記テーパーリブは電池接点の回動軌跡を避けて設けており、電池における電池接点以外の部分がテーパーリブに乗り上げることになる。そのため、電池接点が直接テーパーリブに接触することはない。
そして、電池がテーパーリブに乗り上げる際に電池接点が接続リードと離れ、電池がテーパーリブを滑り落ちると電池接点が接続リードに接触するように構成すれば、回動時の電池接点と接続リード及び接続リード周辺面との摩擦を極めて少なくすることができる。
点灯や消灯のスイッチ操作のため、発光部と電池収納部の回動操作は頻繁となり、その度に電池接点は接続リードや接続リード接地面上を擦り動くこととなり、各材料同士の摩擦に起因する磨耗粉や汚れ・酸化皮膜等が電池接点上に発生しやすく、導通不良による点灯チラツキの原因となる。これらを効果的に防止し信頼性の高いスイッチ構造を実現することが可能となる。さらに、点灯や消灯のスイッチ操作は、発光部と電池収納部との回動操作によるため、操作が明確で容易であり、暗闇でも認識しやすく使い勝手が良い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施の形態におけるランタン型の携帯電灯の断面図
【図２】本発明の実施の形態における電池収納部の断面図
【図３】本発明の実施の形態における電池収納部の嵌合部側からみた上面図
【図４】本発明の実施の形態における導通バネＡおよび絶縁板の側面図
【図５】本発明の実施の形態における発光部の断面図
【図６】本発明の実施の形態における発光部の下面図
【図７】図６に示す矢視Ａ方向から見た発光部の断面図
【図８】本発明の実施の形態におけるランタン型の携帯電灯の外観図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下本発明を実施するための最良の形態について、図面を参照しながら説明する。
（実施の形態１）  
図１は、本発明の実施の形態のランタン型の携帯電灯の断面図である。図１において、発光部１と電池収納部２をバヨネット方式で回動自在に嵌合し、発光部１に接続リードＡ３と接続リードＢ４を有し、電池収納部２には複数の電池５を横並びに配置している。複数（本実施形態においては３個）の電池５・５’・５”（想像線で表示。以下同様）は、発光部１と電池収納部２との回動中心軸から離れた位置の同心円上に配置されている。
図２は、本発明の実施の形態における電池収納部２の断面図であり、図３は電池収納部２の嵌合部側からみた上面図である。
図２および図３において、電池収納部２には電池ケース６に導通バネＡ７と導通バネＢ８とが固定されている。導通バネＡ７は隣り合う電池５の負極と電池５’の正極とを導通させており、電池５’の正極側には、絶縁板９を保持している。また導通バネＢ８の一端部のばね部８ａは電池５"の負極と接触導通し、導通バネＢ８の他端部８ｂは電池ケース６の中央端部に配置されている。発光部１との嵌合部には、バヨネット式嵌合のための掛部１７ａ・１７ｂと、脱着するための開閉操作力をスイッチ操作力より強くするための凸部１９を設けている。掛部１７ａ・１７ｂはほぼ同じ長さで両者は対称の位置に配置されており、嵌合部の内壁面での間隔はほぼ同じであるが、一方の内壁面に凸部１９が設けられている。
図４は導通バネＡ７および絶縁板９の側面図である。
絶縁板９の凹部９ａの直径は電池の正極凸部より大きく、また、電池の負極直径よりも小さくし、凹部９ａ中央にて導通バネＡ７の一部を配置しており、電池５’の正極凸部とは接触導通できるが、負極とは接触できない逆接防止構造となっている。
図５は、本発明の実施の形態における発光部１の断面図である。
図５において、発光部１は上ケース１０に光源であるＬＥＤ１１を回動中心に配置し、そのＬＥＤ１１からの光を拡散させる光源カバー１２とその光源カバー１２を側方も含めて覆うグローブ１３により外観形状を形成している。
図６は、発光部１の下面図である。
図６において、上ケース１０は接続リードＡ３と接続リードＢ４を固定しており、それぞれの電池端子との接触部が、回動中心軸から離れた位置の同心円上になるように配置されている。接続リードＡ３と接続リードＢ４の電池正極との接触部の近辺には、電池の負極の接触を防止するガードリブ１５・１６ａ・１６ｂを設けている。
ガードリブ１５ａ・１６ａ・１６ｂの設置幅は電池の負極径より狭くかつ電池正極凸径より広くし、ガードリブ１５ａ・１６ａ・１６ｂと接続リードＡ３および接続リードＢ４との段差は電池正極凸高さより低く構成されている。近辺に前記ガードリブ１５ａ・１６ａ・１６ｂを設けた接続リードＡ３および接続リードＢ４は、電池の正極凸部には接触できるが、負極には接触できないので逆接続を防止できる。
上ケース１０は回動中心にセンターリード１４を弾性保持しており、発光部１と電池収納部２とを嵌合したとき、センターリード１４は導通バネＢ８の他端部８ｂと接触導通しする。センターリード１４と導通バネＢ８の他端部８ｂは、発光部１と電池収納部２との回動中心に位置しているため、回動操作時も各々の位置関係は変わらず接触導通を保ち続ける。
また、ＬＥＤ１１の正極端子は接続リード３に配線接続されており、ＬＥＤ１１の負極端子はセンターリード１４に配線接続されている。センターリード１４は、導通バネＢ８を介して電池５”と導通し、電池５”は接続リードＢ４を介して電池５’と導通し、電池５’は導通バネＡ７を介して電池５と導通する。電池５の正極と接続リードＡ３とが導通し、ＬＥＤ１１が点灯する。発光部１と電池収納部２を回動し、電池５・５’・５”の極と、接続リードＡ３および接続リードＢ４の導通が断たれたとき、消灯する。
電池５と接続リードＡ３との接点部周辺においては、接続リードＡ３の電池接触部を起点とした電池接点の回動軌跡の上を避けてそれに並行する関係で、回動軌跡に沿った外側を通るテーパーリブＡ２６と、回動軌跡に沿った内側を通るテーパーリブＢ２７を設けている。電池５は、発光部１と電池収納部２の回動に応じ、接続リードＡ３の上と、接続リードＡ３から離れた位置へと決まった軌跡で移動を繰り返す。回動により電池５が接続リードＡ３から離れた状態を、図６上に電池５ａとして想像線で示す。
図７は、前記接続リードＡ３と電池５の周辺を図６に示す矢視Ａ方向から見た断面図である。電池５が接続リードＡ３から離れる方向へ回動する際に、電池５の正極凸部の両脇部分がテーパーリブＡ２６およびテーパーリブＢ２７に形成されたテーパー面Ａ２６ａ及びテーパー面Ｂ２７ａにぶつかり乗り上げるように構成することで、回動操作力が加わり、不用意に「点灯」から「消灯」へ切り替わることを防ぎ、操作感を得ている。
テーパーリブＡ２６及びテーパーリブＢ２７の高さは、接続リードＡ３の接触部の高さに電池5の正極凸部の高さを足した高さよりも更に高く設定し、電池５が乗り上げた際に、確実に接続リードＡ３と電池５が離れるように構成する。
テーパー面Ａ２６ａ及びテーパー面Ｂ２７ａの電池５に対する当たり角度は、電池がスムーズに乗り上げやすい３０度程度にすることが望ましい。
このとき、前記テーパーリブＡ２６およびテーパーリブＢ２７は電池５における正極凸部の両脇部分に接触し擦り動いており、電池5の正極凸部が直接テーパーリブＡ２６やテーパーリブＢ２７などの樹脂部に接触することは無いので電気接点に有害な削り粉等は発生しない。
そして、電池がテーパーリブＡ２６・テーパーリブＢ２７に乗り上げはじめると電池接点が接続リードと離れ、電池がテーパーリブを滑り落ちると電池接点が接続リードに接触するように構成しているので、回動時に電池５の正極凸部と接続リードＡ３との摩擦を極めて少なくすることができる。
なお、本実施例では、強度確保のためテーパーリブＡ２６とテーパーリブＢ２７を回動軌跡の内外両方に同時に設けたが、上ケース１０の材質条件などで強度に問題が無ければ、テーパーリブはどちらか片方でも機能的には問題がない。
本実施例の携帯電灯の基本構成では、点灯／消灯のスイッチ操作のため、発光部と電池収納部の回動操作は頻繁となり、その度に電池接点は接続リードや接続リード接地面上を擦り動くこととなり、各材料同士の摩擦に起因する摩擦粉や汚れ・酸化皮膜等が電池接点上に発生しれやすく、導通不良による点灯チラツキの原因となるが、これらを効果的に防止し信頼性の高いスイッチ構造とすることができる。
【００１０】
このように、電池５の接点部について説明をしてきたが、電池５’と電池５”の接点部についても同様の設計を適用している。
電池５’部には、電池５’用ガイドリブ２９を設け、電池５’の接点の回動軌跡を避けた位置にテーパー面電池５’用テーパー面２９ａを、
電池５”部には、逆接防止用のガードリブ１６ａに続きそれより高い、電池５”用ガイドリブ２８を設け、その間を電池５”用テーパー面２８ａで繋いでいる。
効果は同じなので詳細説明は省略する。
さらに、図６に示すように、上ケース１０には、電池収納部２との嵌合用にバヨネット式嵌合のための掛部１８ａ・１８ｂと、凸部２０を設けている。
掛部１８ａの長さは前記電池収納部２の掛部１７ａ・１７ｂの間隔に入る寸法であるが、凸部１９が設けられている側には入れることができない。一方の掛部１８ｂは掛部１８ａより短く、凸部１９と掛部１７ｂとの間隔に入る寸法になっており、電池収納部２との嵌合位置が決まり、対称方向での嵌合はできない。このとき掛部１７ａは凸部２０と掛部１８ａの間に位置しており、凸部１９は凸部２０と掛部１８ｂの間に位置している。
発光部１と電池収納部２との嵌合状態において、図１で示しているように、掛部１７ａ・１７ｂと掛部１８ａ・１８ｂは上下にずれているので回動が可能である。ただし前記凸部１９は凸部２０を設けた側の掛部１８ｂの近傍に位置するので、図６において時計回り方向の回動はできず、反時計回り方向の回動に限定される。反時計回り方向の回動において凸部２０は凸部１９と接触するが、回動は制限せず、凸部２０と凸部１９は互いに乗り越えることで電池収納部２の着脱（開閉）操作力として作用する。不用意に電池収納部が脱落してしまうのを防ぐため着脱操作力はスイッチ操作力より強くするように設定されている。凸部２０と凸部１９の接触後さらに回動は可能であり、電池５・５’・５”が接続リードＡ３と接続リードＢ４とに導通できる位置まで回動できる。
図８は、本発明の実施の形態におけるランタン型の携帯電灯の外観図である。
図８において、発光部１の上ケース１０には、合マーク２１が設けられており、電池収納部２の電池ケース６には、点灯マーク２２と消灯マーク２３と脱着マーク２４が表示されている。図示では、合マーク２１が消灯マーク２３に合わされており「消灯」状態を表している。合マーク２１が点灯マーク２２に合わすように回動すると、電池５・５’・５”がそれぞれ接続リード３・４と導通し点灯する。合マーク２１が脱着マーク２４に合わすように回動すると、発光部１を電池収納部２から外すことができ、電池交換ができる。
前記凸部１９と凸部２０との接触位置を、合マーク２１が消灯マーク２３と脱着マーク２４との間を示す位置に配置し、凸部１９と凸部２０の凸高さは、開閉時にそれぞれの凸部を乗り越え通過する負荷力がスイッチ操作力より強くなるように設定されているので、点灯／消灯のスイッチ操作時に不用意に脱着可能な位置まで回動させることなく、電池交換時には意識しながら開閉操作ができる。
本発明の実施の形態の説明においては、凸部１９と凸部２０の凸高さによる負荷力を設定したが、弾性力を得る別部品で負荷力をあたえてもよい（図示せず）
本発明の実施の形態におけるランタン型の携帯電灯は、図８のような正立方向でテーブルなどの上に置いて使用できるほか、通し穴２５にヒモを通して逆方向に吊下げて下方照射もでき、電池収納部を握って通常の投光型の懐中電灯にも利用できる。
以上のように、電池のガス発生や漏液を防ぐ逆接続防止構造でありながら、スイッチ構成部品を削減して（無くして）、発光部と電池収納部との回動操作によりスイッチ機能を代替したもので、さらに、発光部内において電池接点の回動軌跡を避けて設けたテーパーリブ等の構造により電池接点と接続リード及び周辺面との摩擦による種々の点灯のチラツキの原因を無くし、高いスイッチ信頼性を備えた携帯電灯を提供している。
【産業上の利用可能性】
【００１１】
この発明における携帯電灯は、ランタン型の携帯電灯としての実施例で本発明を説明した。本発明は、電池の極端子をスイッチ構成の一部として利用し、スイッチ操作が容易で、電池のガス発生や漏液を防止でき、且つ部品点数を削減できる構造での携帯電灯を提供することができるため、通常の投光型の懐中電灯にも利用でき、また、光源をモータに置き換えることにより、電池応用機器にも利用可能となる。
【符号の説明】
【００１２】
１    発光部
２    電池収納部
３    接続リードＡ
４    接続リードＢ
５・５’・５”   電池
５ａ  電池５が接続リードから離れた状態を示す想像線
６    電池ケース
７    導通バネＡ
８    導通バネＢ
８ａ  導通バネＢのばね部
８ｂ  導通バネＢの他端部
９    絶縁板
９ａ  絶縁板の凹部
１０    上ケース
１１    ＬＥＤ
１２    光源カバー
１３    グローブ
１４    センターリード  
１５    接続リードＡのガードリブ
１６ａ・１６ｂ  接続リードＢのガードリブ
１７ａ・１７ｂ  電池収納部のバヨネット用掛部
１８ａ・１８ｂ  発光部のバヨネット用掛部
１９    凸部
２０    凸部
２１    合マーク
２２    点灯マーク
２３    消灯マーク
２４    脱着マーク
２５    通し穴
２６    テーパーリブＡ
２６ａ  テーパーリブＡにおけるテーパー面
２７    テーパーリブＢ
２７ａ  テーパーリブＢにおけるテーパー面
２８    電池５”用ガイドリブ
２８ａ  電池５”用テーパー面
２９    電池５’用ガイドリブ
２９ａ  電池５’用テーパー面
【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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