(57)【要約】【課題】外部からの振動や衝撃などの影響による電池の接点不良の発生を抑制することができるバネ接点式電池ホルダ及び計測器の提供。【解決手段】バネ接点式電池ホルダ３０は、同一直線Ｌ上に陽極１０２及び陰極１０３を有する、複数の電池１００のうち、少なくとも２つの電池１００Ａ，１００Ｂを、同一直線Ｌ上において同一の極同士を対向させた状態で並列接続させる。【選択図】図３
2019175660.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一直線上に陽極及び陰極を有する、複数の電池のうち、少なくとも２つの電池を、同一直線上において同一の極同士を対向させた状態で並列接続させる、ことを特徴とするバネ接点式電池ホルダ。
【請求項２】
前記２つの電池の陽極及び陰極に接するそれぞれのバネ接点部のうち少なくともいずれか一方が、円錐コイルバネである、ことを特徴とする請求項１に記載のバネ接点式電池ホルダ。
【請求項３】
前記２つの電池を収容する２つの電池収容部と、
前記２つの電池収容部の間でスライド可能に設けられ、前記２つの電池収容部のうちいずれか一方側を電池交換可能に開放すると共に、他方側を電池交換不能に閉塞するスライドカバーと、を有する、ことを特徴とする請求項１または２に記載のバネ接点式電池ホルダ。
【請求項４】
所定の物理量を計測するセンサと、
電池を収容し、前記センサに電力を供給する電池ホルダと、を備える計測器であって、
前記電池ホルダとして、請求項１〜３のいずれか一項に記載のバネ接点式電池ホルダを備える、ことを特徴とする計測器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バネ接点式電池ホルダ及び計測器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記特許文献１には、電池により動作する計測器が開示されている。この計測器は、計測対象の物理量を検知して該物理量に応じた信号を出力するセンサと、接続口を備え、該接続口に接続されるセンサの種類が切り替わることで、異なる種類の物理量を計測することが可能なコントローラと、を有し、コントローラは、電力供給源としての電池を内蔵しており、該電池からの供給電力によって起動し、かつ、該供給電力の一部を、接続口にコネクタが挿入された状態のセンサに供給するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−２０６７１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術の計測器は、特許文献１の図５（Ｃ）に示すように、その背面側に、同じ向きで複数（３本）の電池を収容している。これらの電池は、通常、接点不良とならないように、板バネなどの弾性変形可能なバネ接点と接するようになっている。
ところで、このような計測器に対し、外部から振動や衝撃が加わると、全ての電池が同じ方向を向いているため、加速度がかかる方向によっては、その慣性力によってバネ接点が収縮し、全ての電池が瞬間的に接点から離れてしまう場合がある。電池が接点から離れている間は、センサに電力を供給できないため、データの収集ができなくなる虞がある。
近年、直下型地震などの自然災害が頻発しており、仮にこのような突発的な振動や加速度が加わる災害が起きても継続的にデータを収集し続けることができる計測器が望まれている。
【０００５】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、外部からの振動や衝撃などの影響による電池の接点不良の発生を抑制することができるバネ接点式電池ホルダ及び計測器の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、同一直線上に陽極及び陰極を有する、複数の電池のうち、少なくとも２つの電池を、同一直線上において同一の極同士を対向させた状態で並列接続させる、バネ接点式電池ホルダを採用する。
この構成によれば、外部から振動や衝撃が加わり、２つの電池のうちいずれか一方側の電池において接点不良が生じたとしても、当該一方側の電池と同一直線上に配置された他方側の電池には、一方側の電池と同一条件（同一方向）の加速度がかかる。ここで、他方側の電池は、接点不良となった一方側の電池とは極が逆向きの関係になっているため、当該加速度によって逆に接点に押し付けられる形となり、接点不良が生じない。したがって、一方側の電池において接点不良が生じたとしても、他方側の電池からの電力の供給を継続することができる。
【０００７】
また、本発明においては、前記２つの電池の陽極及び陰極に接するそれぞれのバネ接点部のうち少なくともいずれか一方が、円錐コイルバネである、という構成を採用する。
円錐コイルバネは、板バネなどと比べて弾性変形可能なストロークが長いため、大きな振動や衝撃に対しても追従でき、接点不良をより確実に防止することができる。
【０００８】
また、本発明においては、前記２つの電池を収容する２つの電池収容部と、前記２つの電池収容部の間でスライド可能に設けられ、前記２つの電池収容部のうちいずれか一方側を電池交換可能に開放すると共に、他方側を電池交換不能に閉塞するスライドカバーと、を有する、という構成を採用する。
この構成によれば、２つの電池のうちいずれか一方側の電池を交換するとき、他方側の電池はスライドカバーによって電池の取り外しが不能になっているので、電池を交換する際にも電力の供給を継続することができる。
【０００９】
また、本発明においては、所定の物理量を計測するセンサと、電池を収容し、前記センサに電力を供給する電池ホルダと、を備える計測器であって、前記電池ホルダとして、先に記載のバネ接点式電池ホルダを備える。
この構成によれば、外部から振動や衝撃が加わっても、電池の接点不良が防止されるため、センサによって継続的にデータを収集し続けることができる。
【発明の効果】
【００１０】
上記本発明の態様によれば、外部からの振動や衝撃などの影響による電池の接点不良の発生を抑制することができるバネ接点式電池ホルダ及び計測器を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】一実施形態に係る計測器を示す外観図である。
【図２】一実施形態に係る計測器を示す内部構成図である。
【図３】一実施形態に係る電池ホルダを示す拡大である。
【図４】図３に示す電池ホルダから電池を取り外したときの状態を示す拡大図である。
【図５】一実施形態の変形例に係る電池ホルダを示す拡大図である。
【図６】一実施形態に係る電池の配置の変形例を示す図である。
【図７】比較例としての電池の配置を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は、一実施形態に係る計測器１を示す外観図である。
計測器１は、所定の物理量を計測するものであり、例えば、倉庫などに設置され、倉庫内部の温度及び湿度などを計測する。この計測器１は、矩形箱状のケーシング１０を備える。ケーシング１０には、無線アンテナ２が接続可能とされている。計測器１は、無線アンテナ２を介して図示しない外部の通信機との間で無線通信を行い、計測したデータなどを送信可能とする。
【００１４】
ケーシング１０には、電源のＯＮ・ＯＦＦやデータ送信中などに点灯する複数の点灯窓１０ａが設けられている。また、ケーシング１０には、電池カバー１１が着脱可能に取り付けられている。電池カバー１１を取り外すと、図２に示す電池ホルダ３０（バネ接点式電池ホルダ）が露出する。計測器１は、電池ホルダ３０に収容された電池１００によって動作（起動）するようになっている。
【００１５】
図２は、一実施形態に係る計測器１を示す内部構成図である。
計測器１は、ケーシング１０の内部に、基板２０を収容している。基板２０には、所定の物理量を計測するセンサ２１、ＬＥＤなどの照明素子２２、無線アンテナ２が接続されるアンテナ接続部２３、及び、外部センサなどを取り付け可能なコネクタ２４などが設けられている。ケーシング１０には、アンテナ接続部２３を外部に露出させる開口部１０ｂと、コネクタ２４を外部に露出させる開口部１０ｃと、が形成されている。
【００１６】
センサ２１は、例えば、湿度センサである。コネクタ２４には、外部センサとして、例えば、温度センサが接続される。センサ２１及び外部センサが計測した計測データは、基板２０に設けられた図示しないロガーに蓄積され、計測器１から無線アンテナ２を介した無線通信によって外部へ送信可能とされている。なお、ロガーに蓄積されたデータは、計測器１に有線を接続して取得可能とされている。
【００１７】
電池ホルダ３０は、複数（本実施形態では２つ）の電池１００を収容する複数（本実施形態では２つ）の電池収容部３１を備える。本実施形態の電池１００は、円筒型電池であって、円筒状の本体部１０１と、本体部１０１の中心軸が延びる軸方向の一方側に配置された陽極１０２と、他方側に配置された陰極１０３と、を備える。
【００１８】
陽極１０２は、本体部１０１の一方側の端面１０１ａに対して突出した突起状に形成されている。一方、陰極１０３は、本体部１０１の他方側の端面１０１ｂと略同一の平面状に形成されている。陽極１０２及び陰極１０３は、それぞれ、電池収容部３１に設けられたバネ接点部３２を介して基板２０と電気的に接続されている。
【００１９】
２つの電池収容部３１に収容された２つの電池１００は、それぞれ、バネ接点部３２を介して基板２０と並列接続されている。２つの電池収容部３１に収容された２つの電池１００の電力は、基板２０を介してセンサ２１（及び外部センサを含む各構成機器）に供給される。この構成よれば、２つの電池１００のうちいずれか一方側からの電力の供給が途絶えても、並列接続された他方側からの電力の供給があれば、計測器１が動作し続けることができる。
【００２０】
図３は、一実施形態に係る電池ホルダ３０を示す拡大図である。図４は、図３に示す電池ホルダ３０から電池１００を取り外したときの状態を示す拡大図である。なお、図３及び図４に示す符号Ｌは、電池１００及び電池収容部３１の中心を通る共通軸を示す。
電池収容部３１は、電池１００の本体部１０１の外周面を支える複数のリブ３３と、複数のリブ３３に支持された本体部１０１の抜けを規制する抜け規制片３４と、本体部１０１の端面１０１ａ，１０１ｂと軸方向において対向可能な一対の壁部３５と、を備える。
【００２１】
複数のリブ３３は、図４に示すように円弧状に形成されている。複数のリブ３３の間において露出する電池収容部３１の底面には、電池１００の挿し込み方向を指し示すマークＭ１，Ｍ２が形成されている。マークＭ１には、陽極１０２側を示す「＋」が印字されている。一方、マークＭ２には、陰極１０３側を示す「−」が印字されている。抜け規制片３４は、図３に示すように、電池１００の陰極１０３側に設けられている。
【００２２】
一対の壁部３５は、陽極１０２のよりも径方向外側において電池１００の本体部１０１と対向可能とされている。すなわち、一対の壁部３５には、陽極１０２（及び後述するバネ接点部３２の円錐部）が挿入可能な隙間が形成されている。一対の壁部３５には、本体部１０１の一方側の端面１０１ａと軸方向で対向する第１対向面３１ａと、本体部１０１の他方側の端面１０１ｂと軸方向で対向する第２対向面３１ｂと、が形成されている。
【００２３】
一対の壁部３５の軸方向外側には、バネ接点部３２が配置されている。バネ接点部３２のうち、陽極１０２と軸方向で接する第１のバネ接点部３２ａの背面側は、ケーシング１０に形成された支持部４１に支えられている。一方、バネ接点部３２のうち、陰極１０３と軸方向で接する第２のバネ接点部３２ｂの背面側は、２つの電池収容部３１の間を仕切る仕切り壁４０に支えられている。
【００２４】
第１のバネ接点部３２ａ及び第２のバネ接点部３２ｂは、それぞれ、円錐コイルバネから形成されている。図４に示すように、第１のバネ接点部３２ａの円錐部の先端は、第１対向面３１ａよりも距離Ｓ１だけ軸方向外側に配置されている。これにより、電池１００が逆挿しされた場合であっても、陰極１０３と第１のバネ接点部３２ａとの接触を防止できる。なお、距離Ｓ１は、陽極１０２の端面１０１ａに対する（突出量）未満の値に設定されている。一方、第２のバネ接点部３２ｂの円錐部の先端は、第２対向面３１ｂよりも距離Ｓ２だけ軸方向内側に配置されている。距離Ｓ２は、距離Ｓ１及び陽極１０２の突出量のそれぞれよりも十分に大きい値に設定されている。
【００２５】
上記構成の電池収容部３１は、仕切り壁４０を挟み、且つ、同一直線Ｌ上において左右対称に設けられている。すなわち、図３及び図４において、仕切り壁４０に対して紙面左側に配置された第１の電池収容部３１Ａにおいては、紙面左側に第１のバネ接点部３２ａが配置され、紙面右側に第２のバネ接点部３２ｂが配置されている。一方、仕切り壁４０に対して紙面右側に配置された第２の電池収容部３１Ｂにおいては、紙面右側に第１のバネ接点部３２ａが配置され、紙面左側に第２のバネ接点部３２ｂが配置されている。
【００２６】
上記構成の電池ホルダ３０によれば、陽極１０２及び陰極１０３を有する２つの電池１００を、同一直線Ｌ上において同一の極（本実施形態では陰極１０３）同士を対向させた状態で並列接続させることができる。したがって、計測器１に対し、外部から振動や衝撃が加わり、２つの電池１００のうちいずれか一方側において接点不良が生じたとしても、他方側からの電力の供給を継続することができる。
【００２７】
具体的に説明すると、第１の電池収容部３１Ａに収容された第１の電池１００Ａに対し、図３において紙面右側に向かう慣性力が作用し、第１の電池１００Ａの陽極１０２が第１のバネ接点部３２ａから離れたとする。このとき、第２の電池収容部３１Ｂに収容された第２の電池１００Ｂは、第１の電池１００Ａと同一直線Ｌ上に配置されているため、第１の電池１００Ａと同一条件（同一方向）の慣性力（図３において紙面右側に向かう慣性力）が作用する。
【００２８】
ここで、第２の電池収容部３１Ｂにおいては、第２の電池１００Ｂが第１の電池１００Ａと逆向きに収容されているため、第１の電池１００Ａとは逆に、第２の電池１００Ｂの陽極１０２が第１のバネ接点部３２ａに押し付けられる形となる。このため、第２の電池収容部３１Ｂでは、接点不良が生じない。
したがって、上記構成の電池ホルダ３０を備える計測器１によれば、外部から振動や衝撃が加わっても、電池１００の接点不良が防止されるため、センサ２１によって継続的にデータを収集し続けることができる。
【００２９】
また、本実施形態においては、第１の電池１００Ａ及び第２の電池１００Ｂの陽極１０２及び陰極１０３に接するそれぞれのバネ接点部３２ａ，３２ｂが、それぞれ円錐コイルバネとなっている。円錐コイルバネは、板バネなどと比べて弾性変形可能なストロークが長いため、大きな振動や衝撃に対しても追従でき、接点不良をより確実に防止することができる。
【００３０】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３１】
例えば、上記実施形態のように継続して動作する必要がある計測器１においては、電池交換の際にも動作を止めないようにすることが好ましい。したがって、図５に示すような構成を採用してもよい。
【００３２】
図５は、一実施形態の変形例に係る電池ホルダ３０Ａを示す拡大図である。なお、以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成については同一の符号を付し、その説明を簡略若しくは省略する。
図５に示すように、計測器１Ａは、スライドカバー５０を備える電池ホルダ３０Ａを有する。スライドカバー５０は、第１の位置Ｐ１と第２の位置Ｐ２との間で軸方向にスライド可能に設けられている。
【００３３】
スライドカバー５０が第１の位置Ｐ１に位置するとき、第１の電池収容部３１Ａが開放され電池交換可能になり、一方で、第２の電池収容部３１Ｂが閉塞され電池交換不能になる。また、スライドカバー５０が第２の位置Ｐ２に位置するとき、第１の電池収容部３１Ａが閉塞され電池交換不能になり、一方で、第２の電池収容部３１Ｂが開放され電池交換可能になる。
【００３４】
この構成によれば、第１の電池収容部３１Ａ及び第２の電池収容部３１Ｂのうちいずれか一方側の電池１００を交換するとき、他方側の電池１００はスライドカバー５０によって取り外しが不能になる。ここで、２つの電池１００は、並列接続されているため、片側ずつ電池１００を交換すれば動作を止めることなく、電池交換が可能になる。したがって、計測器１Ａは、電池交換の際にも動作を止めることなく、センサ２１によって継続的にデータを収集し続けることができる。
【００３５】
また、例えば、上記実施形態では、電池ホルダ３０が２本の電池１００を収容する形態について説明したが、電池ホルダ３０が３本以上の電池１００を収容する形態を採用してもよい。この場合、全ての電池１００を同一直線Ｌ上に配置する必要はなく、少なくとも２つの電池１００が上記実施形態のように同一直線Ｌ上に配置されていればよい。例えば、図６（ａ）〜（ｃ）に示すような配置であってもよい。
なお、「同一直線Ｌ上」という要件を欠いた構成、すなわち、図７に示すように、軸がずれて逆向きに配置された電池１００に対しては、同一条件で慣性力が作用しなくなるため、接点不良の虞がある。例えば、ある点Ｐを中心に計測器１が揺動し、軸がずれて配置された電池１００のそれぞれの揺動半径がＲ１とＲ２で異なった場合、振幅が異なるので、バネ接点部３２に作用する慣性力の大きさが違ってくる。そうすると、バネ接点部３２における弾性変形の共振周波数がずれて、両者の電池１００が同時に接点不良となってしまう虞がある。
【００３６】
また、例えば、上記実施形態では、第１の電池１００Ａ及び第２の電池１００Ｂの陽極１０２及び陰極１０３に接するそれぞれのバネ接点部３２ａ，３２ｂが、それぞれ円錐コイルバネとなっている構成を例示したが、バネ接点部３２ａ，３２ｂのうち少なくともいずれか一方が円錐コイルバネであればよい。
【００３７】
また、例えば、上記実施形態では、電池１００として円筒型電池を例示したが、「同一直線上に陽極及び陰極を有する電池」であれば、例えば、ボタン型、コイン型などの電池であっても本発明を適用できる。
【００３８】
また、例えば、上記実施形態では、本発明のバネ接点式電池ホルダを計測器に適用した場合を例示したが、本発明を電池で動作する装置全般に適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００３９】
１，１Ａ  計測器
２１  センサ
３０，３０Ａ  電池ホルダ（バネ接点式電池ホルダ）
３１  電池収容部
３１Ａ  第１の電池収容部
３１Ｂ  第２の電池収容部
３２  バネ接点部
３２ａ  第１のバネ接点部
３２ｂ  第２のバネ接点部
５０  スライドカバー
１００  電池
１００Ａ  第１の電池
１００Ｂ  第２の電池
１０１  本体部
１０２  陽極
１０３  陰極
Ｌ  同一直線
Ｐ１  第１の位置
Ｐ２  第２の位置
Ｓ１  距離
Ｓ２  距離
【図１】
2019175660.tif 000003
【図２】
2019175660.tif 000004
【図３】
2019175660.tif 000005
【図４】
2019175660.tif 000006
【図５】
2019175660.tif 000007
【図６】
2019175660.tif 000008
【図７】
2019175660.tif 000009