(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を収納する収納空間と、
前記電池の正極と接触する正極端子と、
前記正極端子に対向して配置され、前記電池の負極と接触する負極端子と、を備え、前記正極端子と前記負極端子とで前記電池を押圧狭持する電池収納室であって、
前記正極端子又は前記負極端子が、
コイル部と、
前記コイル部の一端から延出し、前記収納空間を形成する周壁に支持される第１アーム部と、
前記コイル部の他端から延出し、前記電池の正極又は負極と接触する第２アーム部と、を有するねじりコイルばねで構成され、
このねじりコイルばねが、前記電池を挿入するときに前記コイル部の巻き込み方向に負荷が加わるように配置され、
前記コイル部が、前記電池を挿入することに伴い、前記コイル部の軸とともに前記周壁側に移動することを特徴とする電池収納室。
【請求項２】
前記ねじりコイルばねが、２つの前記コイル部を同軸上に配置して連結したダブルトーションばねであることを特徴とする請求項１に記載の電池収納室。
【請求項３】
２つの前記コイル部のそれぞれから延出する前記第１アーム部同士が連結されていることを特徴とする請求項２に記載の電池収納室。
【請求項４】
前記第２アーム部が、前記電池の正極又は負極との接点となる屈曲部を有し、
この屈曲部から先端にわたる部位が、前記電池を装着する際に電池の挿入方向に押圧されるとともに、前記電池の正極又は負極との接点となることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電池収納室。
【請求項５】
前記コイル部が、前記電池を挿入することに伴い前記周壁側に移動し、このコイル部の移動に伴い、前記第１アーム部の先端が前記周壁に沿ってスライドすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電池収納室。
【請求項６】
前記コイル部を軸支する回転軸と、この回転軸を取り付ける軸受けを有し、前記電池の電圧が、前記ねじりコイルばね、前記回転軸を介して、前記軸受けから取り出されることを特徴とする請求項５に記載の電池収納室。
【請求項７】
前記コイル部が移動する範囲を規制する規制部を備えることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の電池収納室。
【請求項８】
前記正極端子が、前記ねじりコイルばねで構成されることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の電池収納室。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の電池収納室を備え、この電池収納室に装着された電池から取り出された端子電圧が電源ラインに供給されることを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池を収納する電池収納室及びこれを備えた電子機器に関し、特に、電池の正極端子又は負極端子と接触する端子の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、患者の病状傾向（例えば心電図、呼吸波形）を把握するための装置として、電池駆動式のホルタ心電計やテレメータ送信機等が知られている。これらの電子機器の電池収納室は、電池の正極と接触する正極端子、及び電池の負極と接触する負極端子を備えている。以下において、電池収納室の正極端子と負極端子を区別しない場合は、電極端子と称する。
一方の端面に正極、他方の面に負極を有する円筒形電池（以下、電池）を適用する場合、電池収納室において、正極端子と負極端子は、長手方向（電池の軸方向）に離間した状態で対向配置される。この正極端子と負極端子により電池が押圧狭持されて固定される。
【０００３】
一般に、電極端子間に電池を適正な姿勢で保持すべく、電極端子の少なくとも一方には、板ばね、円錐コイルばね、又はねじりコイルばねが用いられる（例えば特許文献１）。ばねの付勢力によって電池が押圧されることにより、電極端子と電池との間で良好な導通接続が実現される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４１３８１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、電極端子に円錐コイルばねを適用した電池収納室においては、利用者が不適切な手法で電池の着脱作業を行ったときに、電極端子（円錐コイルばね）が屈曲して損傷したり、電極端子の先端が外装ラベルを破って電池をショートさせたりするという問題がある。
また、電極端子に板ばねを用いた電池収納室においては、板ばねの耐久性に起因して電池を押圧するための付勢力が経時的に低下し、振動により瞬断が発生するという問題がある。
【０００６】
これに対して、特許文献１に開示されている、電極端子にねじりコイルばねを用いた電池収納室は、電池の装着作業が容易で、耐久性にも優れている。しかしながら、電池の装着作業を容易化すべく、電池を装着したときにねじりコイルばねのアーム先端が電池収納空間の外側に突出する構造となっているため（特許文献１の図６参照）、電池収納室の小型化が阻害される。
【０００７】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、電池の装着作業が容易で、かつ小型化を図ることができる電池収納室及び電子機器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る電池収納室は、電池を収納する収納空間と、
前記電池の正極と接触する正極端子と、
前記正極端子に対向して配置され、前記電池の負極と接触する負極端子と、を備え、前記正極端子と前記負極端子とで前記電池を押圧狭持する電池収納室であって、
前記正極端子又は前記負極端子が、
コイル部と、
前記コイル部の一端から延出し、前記収納空間を形成する周壁に支持される第１アーム部と、
前記コイル部の他端から延出し、前記電池の正極又は負極と接触する第２アーム部と、を有するねじりコイルばねで構成され、
このねじりコイルばねが、前記電池を挿入するときに前記コイル部の巻き込み方向に負荷が加わるように配置され、
前記コイル部が、前記電池を挿入することに伴い、前記コイル部の軸とともに前記周壁側に移動することを特徴とする。
【０００９】
本発明に係る電子機器は、上記の電池収納室を備え、この電池収納室に装着された電池から取り出された端子電圧が電源ラインに供給されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、正極端子又は負極端子を構成するねじりコイルばねのアーム部の設計の自由度が高くなる。すなわち、ねじりコイルばねの仕様により、電池を押圧して安定した姿勢で保持することができるようになるため、アーム部を収納空間の外側に張り出させる必要はない。したがって、本発明は、電池の装着作業が容易で、かつ小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施の形態に係る電池収納室を示す斜視図である。
【図２】実施の形態に係る電池収納室の幅方向中央における縦断面図である。
【図３】電池収納室の他の形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施の形態に係る電池収納室を示す斜視図、図２は電池収納室の幅方向中央における縦断面図である。図２（ａ）は電池を装着する前の状態を示し、図２（ｂ）は電池を装着した後の状態を示している。
【００１３】
図１、２に示すように、電池収納室１は、ケース本体１０、正極端子２０、負極端子３０を備えている。本実施の形態に係る電池収納室１は、例えば携帯型のホルタ心電計やテレメータ送信機等の小型の電子機器に実装されるものである。この電池収納室１には、一端に電池正極５１、他端に電池負極５２を有する円筒形の単三乾電池５０（以下、電池５０）が１本装着される。
【００１４】
ケース本体１０は、底壁１５の周縁に４つの周壁１１〜１４が立設されてなる略直方体状の箱部材である。ケース本体１０は、絶縁性の樹脂材料（例えば硬質プラスチック、望ましくは耐熱性、難燃性、放熱性を備える材料）で構成される。底壁１５及び周壁１１〜１４は、樹脂成形により一体的に形成されている。底壁１５及び周壁１１〜１４で囲まれた空間が、電池５０を収納する収納空間１６となる。収納空間１６の開口１６ａから電池５０が装着される。
長手方向に対向する一対の周壁１１、１２をそれぞれ前壁１１、後壁１２と称し、短手方向に対向する２つの周壁１３、１４を側壁１３、１４と称することとする。
【００１５】
なお、本実施の形態では、底壁１５及び周壁１１〜１４の形状を平板状とした場合について示しているが、これらは電池５０の形状に合わせて設計されるのが望ましい。例えば、底壁１５を断面円弧状として電池５０の周面に適合させることにより、電池５０のがたつきを効果的に防止できるので、瞬断対策としても有効である。また、電子機器の筐体ケースの一部で、ケース本体１０を構成するようにしてもよい。
【００１６】
収納空間１６の長手方向の一方の端部（前壁１１側）に負極端子３０が配置され、他方の端部（後壁１２側）に正極端子２０が配置される。電池５０は、正極端子２０と負極端子３０とで押圧狭持され、安定した姿勢で保持される。電池収納室１に電池５０を装着した後、収納空間１６の開口１６ａは、着脱自在な蓋部材（図示略）によって閉塞される。
【００１７】
また、側壁１３、１４の前壁１１側の下部には、後述する回転軸４１が移動する範囲を規制するための長円状のガイド穴１７が、側壁１３、１４を貫通して形成されている。このガイド穴１７により、回転軸４１が移動可能な範囲、すなわち負極端子３０が移動可能な範囲が規制されるとともに、電池５０を装着しない状態での負極端子３０の姿勢が適正に保持される。
【００１８】
正極端子２０は、電池正極５１と接触する端子であり、後壁１２に固定されている。正極端子２０は、例えばインサート成形により後壁１２に埋設される。正極端子２０は、導電性の金属材料（例えば、銅、銀、金、白金、ニッケル又はこれらの金属を少なくとも一つ含む合金）で構成される。正極端子２０のベース部２１には、電子機器の電源ラインに通じるリード線（図示略）が接続される。
【００１９】
正極端子２０は、収納空間１６側に「く」字状に張り出した膨出部２２を有している。例えば、板状のベース部２１の略中央部に２本の切り込みを形成し、切り込みで挟まれた部分を「く」字状に膨出させて成形することで、膨出部２２が形成される。
【００２０】
膨出部２２の頂部２２ａは、電池正極５１の凸部５１ａの端面が位置することになる面より内側に位置している。この膨出部２２の頂部２２ａが電池正極５１との接触部位となる。
【００２１】
また、膨出部２２の頂部２２ａは、電池収納室１に電池５０を装着したときの電池軸（電池５０の中心軸）Ａよりも収納空間１６の開口１６ａ側に位置している。具体的には、膨出部２２は、電池収納室１に電池５０を装着したとき、頂部２２ａが電池正極５１の凸部５１ａの周縁に接触するように形成される。これにより、電池５０は、正極端子２０によって底壁１５に向けて斜めに、すなわち水平方向だけでなく電池５０の挿入方向にも押圧されることになる。
【００２２】
なお、正極端子２０が電池正極５１と接触する位置が、電池軸Ａよりも底壁１５側となっていても、電池は底壁１５に向けて斜めに押圧される。しかし、電池５０を安定した姿勢で保持するためには、上述したように、電池正極５１と接触する位置は、電池軸Ａよりも開口１６ａ側となっている方が望ましい。後述する負極端子３０が電池負極５２と接触する位置についても同様である。
【００２３】
負極端子３０は、電池負極５２と接触する端子であり、前壁１１の近傍に、長手方向に直線移動可能に配置されている。負極端子３０は、正極端子と同様に、導電性の金属材料で構成される。
負極端子３０は、ねじりモーメントを受けるねじりコイルばねで構成される。電池負極５２の端面は略平面であるため、ねじりコイルにばねにより電池５０を安定した状態で押圧狭持することができる。
【００２４】
一般的なねじりコイルばねは、コイル部と、コイル部の両端から延出する２本のアーム部（第１アーム部、第２アーム部）を有する。本実施の形態では、負極端子３０を構成するねじりコイルばねとして、２つのコイル部３１ａ、３１ｂを同軸上に配置し、第１アーム部３２ａ、３２ｂ同士を連結した、いわゆるダブルトーションばねを適用している。ダブルトーションばねは対称な構造を有しているので、電池５０を安定した状態で押圧狭持するのに好適である。
【００２５】
コイル部３１ａ、３１ｂは、断面円形の１本の線材を所定のコイル径で螺旋状に密着させて巻回した部位である。
第１アーム部３２ａ、３２ｂは、コイル部３１ａ、３１ｂの一端から延出し、収納空間１６を形成する前壁１１に支持される部位である。第１アーム部３２ａ、３２ｂは、例えば「Ｕ」字状に連結されている。
第２アーム部３３ａ、３３ｂは、コイル部３１ａ、３１ｂの他端から延出し、電池負極５２と接触する部位である。第２アーム部３３ａ、３３ｂの先端側は屈曲して形成されている。この屈曲部３４ａ、３４ｂが電池負極５２との接点となる。
【００２６】
負極端子３０において、線材の線径、コイル径、巻回数、アーム長、自由角度（無荷重時（図２（ａ）参照）の第１アーム部３２ａ、３２ｂと第２アーム部３３ａ、３３ｂのなす相対角度）、第２アーム部３３ａ、３３ｂの間隔（電池負極５２に接触する接点間の間隔）、アーム長、屈曲角度等は、適宜設計される。
これらの仕様は、例えば、電池収納室１に電池５０を装着したとき、すなわちコイル部３１ａ、３１ｂの巻き込む方向に負荷が加わったときに生じる付勢力、付勢方向、電池負極５２との接点の位置等を考慮して設計される。また例えば、電池収納室１に電池５０を装着していないときに、負極端子３０の適正な姿勢が保持されるように設計される。
【００２７】
負極端子３０は、コイル部３１ａ、３１ｂに挿通された回転軸４１によって、回動可能に軸支されている。回転軸４１は、軸受け４２に脱落不能に取り付けられている。
回転軸４１、軸受け４２は、負極端子３０と同様に導電性の金属材料で構成される。回転軸４１は、軸径が電池装着時のコイル部３１ａ、３１ｂのコイル径と一致するように形成されている。軸受け４２は、ケース本体１０の底壁１５に当接するベース部４２ｂ、ベース部４２ｂの長手方向一端側の側縁部に折り曲げて形成された起立壁４２ａ、４２ａを有している。また、軸受け４２のベース部４２ｂには、電子機器の電源ラインに通じるリード線（図示略）が接続されている。
【００２８】
負極端子３０は、具体的には以下のようにして、ケース本体１０に取り付けられる。すなわち、軸受け４２の起立壁４２ａでケース本体１０を挟むように、ケース本体１０の下面に軸受け４２のベース部４２ｂを当接させ、起立壁４２ａの取付穴（図示略）とガイド穴１７の位置合わせを行う。
回転軸４１を軸受け４２の一方の起立壁４２ａに形成された取付穴に挿通し、ガイド穴１７を介して収納空間１６に導入する。そして、回転軸４１を負極端子３０のコイル部３１ａ、３１ｂに挿通する。この状態で、ケース本体１０のガイド穴１７を介して、回転軸４１を軸受け４２の他方の起立壁４２ａに形成された取付穴に挿通する。そして、回転軸４１を軸受け４２に、脱落不能に固定する。
【００２９】
電池５０を装着していない状態では、負極端子３０が収納空間１６の内側に倒れないように、第１アーム部３２ａ、３２ｂが前壁１１によって支持される（図２（ａ）参照）。このとき、第２アーム部３３ａ、３３ｂの屈曲部３４ａ、３４ｂは、電池負極５２の端面が位置することになる面より内側に位置させる。一方、コイル部３１ａ、３１ｂは、電池負極５２の端面が位置することになる面より外側に位置させる。
これにより、屈曲部３４ａ、３４ｂから先端にわたる部位が、電池５０を装着する際に電池負極５２の周縁部で挿入方向に押圧される。そして、これに伴い負極端子３０（コイル部３１ａ、３１ｂ）が前壁１１に向けて滑らかに移動することになる。したがって、電池５０の装着作業が格段に容易化される。
【００３０】
また、屈曲部３４ａ、３４ｂは、電池収納室１に電池５０を装着したときの電池軸Ａよりも収納空間１６の開口１６ａ側に位置している。具体的には、電池収納室１に電池５０を装着したとき、屈曲部３４ａ、３４ｂが正極端子２０の膨出部２２の頂部２２ａと略同一の高さとなるように、第２アーム部３３ａ、３３ｂが形成される。これにより、電池５０は、負極端子３０によって底壁１５に向けて斜めに、すなわち水平方向だけでなく電池５０の挿入方向にも押圧されることになる。
【００３１】
本実施の形態では、正極端子２０と負極端子３０により電池５０を底壁１５に向けて押さえ付けるため、正極端子２０と負極端子３０による付勢力及び付勢方向のバランスがとれていないと、電池５０が開口１６ａ側に脱落しやすくなる虞がある。そのため、正極端子２０と負極端子３０による付勢力及び付勢方向のバランスがとれるように、正極端子２０及び負極端子３０の材質、形状等を適宜設計するのが望ましい。
【００３２】
電池収納室１に電池５０を装着する際、利用者は電池収納室１の極性と電池５０の極性を一致させた状態で、開口１６ａの真上から電池５０を押圧して挿入する。電極端子に円錐コイルばねを用いた場合のように、電池５０を斜めから挿入する必要はない。
【００３３】
正極側では、電池正極５１の凸部５１ａにより正極端子２０の膨出部２２が押圧され、電池５０の挿入に伴い弾性変形する。電池正極５１の凸部５１ａが膨出部２２の頂部２２ａを乗り越えた後は、電池５０は容易に底壁１５まで到達する。
【００３４】
負極側では、電池負極５２の周縁により負極端子３０の第２アーム部３３ａ、３３ｂが押圧される。電池５０の挿入に伴い負極端子３０（コイル部３１ａ、３１ｂ）は前壁１１に向けて直線移動する。このとき、第１アーム部３２ａ、３２ｂの先端は、前壁１１に沿ってスライドする。コイル部３１ａ、３１ｂが前壁１１に到達した後は、電池５０により第２アーム部３３ａ、３３ｂが押圧される。このとき、コイル部３１ａ、３１ｂには巻き込む方向に負荷が生じる。
【００３５】
電池収納室１に電池５０を装着した状態では、正極端子２０と負極端子３０により、電池５０は底壁１５に向けて押圧される。正極端子２０と負極端子３０からの適正な付勢力が電池５０に作用するので、良好な導通状態が実現される。
また、正極端子２０と負極端子３０からの付勢力が電池５０に対して水平方向以外にも働くため、電池５０が水平方向に振動するのを抑制できる。したがって、電子機器が携帯して使用されたときに生じる瞬断を効果的に防止できる。
【００３６】
このように、本実施の形態の電池収納室１は、電池５０を収納する収納空間１６と、電池正極５１と接触する正極端子２０と、正極端子２０に対向して配置され、電池負極５２と接触する負極端子３０と、を備えている。また、負極端子３０が、コイル部３１ａ、３１ｂと、コイル部３１ａ，３１ｂの一端から延出し、収納空間１６を形成する前壁１１に支持される第１アーム部３２ａ、３２ｂと、コイル部３１の他端から延出し、電池負極５２と接触する第２アーム部３３ａ、３３ｂと、を有するねじりコイルばねで構成されている。また、負極端子３０を構成するねじりコイルばねが、電池５０を挿入するときにコイル部３１ａ、３１ｂの巻き込み方向に負荷が加わるように配置されている。そして、コイル部３１ａ、３１ｂが、電池５０を挿入することに伴い前壁１１側に移動可能となっている。
【００３７】
これにより、負極端子３０を構成するねじりコイルばねの第１アーム部３２ａ、３２ｂ及び第２アーム部３３ａ、３３ｂの設計の自由度が高くなる。すなわち、ねじりコイルばねの仕様により、電池５０を押圧して安定した姿勢で保持することができるようになるため、第１アーム部３２ａ、３２ｂ又は第２アーム部３３ａ、３３ｂを収納空間１６の外側に張り出させる必要はない。したがって、電池収納室１によれば、電池５０の装着作業が容易で、かつ電池収納室１の小型化、ひいては電池収納室１を実装する電子機器の小型化を図ることができる。
【００３８】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づいて具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で変更可能である。
例えば、図３に示すように、負極端子３０のコイル部３１ａ、３１ｂが、電池５０を挿入することに伴い前壁１１側に回転移動するようにしてもよい。この場合、例えば前壁１１に係止ピン１１ａを設けておき、この係止ピン１１ａに第１アーム部３２ａ、３２ｂの先端を固着しておけばよい。
【００３９】
また、実施の形態では、負極端子３０にねじりコイルばね（ダブルトーションばね）を適用しているが、正極端子２０にねじりコイルばねを適用してもよく、正極端子２０と負極端子３０の両方にねじりコイルばねを適用してもよい。ただし、電池５０の逆装填を防止するため、正極端子２０と負極端子３０は外観上異なる形状を有することが望ましい。
【００４０】
また、正極端子２０又は負極端子３０に、コイル部を一つだけ有する一般的なねじりコイルばねを適用することもできる。
また、実施の形態において、負極端子３０の第１アーム部３２ａ、３２ｂが電池負極５２と接触し、第２アーム部３３ａ、３３ｂが収納空間１６を形成する前壁１１に支持されるようにしてもよい。
【００４１】
また、正極端子２０及び負極端子３０が、電池５０の挿入方向以外にある側壁１３、１４に向けて電池５０を押圧する構成となっていてもよい。正極端子２０及び負極端子３０からの付勢力が電池５０に対して水平方向以外に働いていれば、水平方向の振動が少なからず抑制されると考えられる。
【００４２】
また、ガイド穴１７は、回転軸４１が移動する範囲を規制できればよいので、実施の形態で示した直線的な長円状ではなく、曲線的な形状（例えば１／４円弧状）としてもよい。この場合、電池５０の挿入に伴い、負極端子３０（コイル部３１ａ、３１ｂ）は前壁１１に向けて曲線的に移動し、第１アーム部３２ａ、３２ｂの先端は前壁１１に沿ってスライドすることとなる。
【００４３】
また、本発明は、２以上の乾電池を収納するための電池収納室に適用することもできるし、充電可能な二次電池を収納するための電池収納室に適用することもできる。
【００４４】
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【符号の説明】
【００４５】
１  電池収納室
１０  ケース本体
１１  前壁（周壁）
１２  後壁（周壁）
１３  側壁（周壁）
１４  側壁（周壁）
１５  底壁
１６  収納空間
１６ａ  開口
１７  ガイド穴
２０  正極端子（板ばね）
２１  ベース部
２２  膨出部
３０  負極端子（ねじりコイルばね）
３１ａ  コイル部
３１ｂ  コイル部
３２ａ  第１アーム部
３２ｂ  第１アーム部
３３ａ  第２アーム部
３３ｂ  第２アーム部
４１  回転軸
４２  軸受け
４２ａ  起立壁
４２ｂ  ベース部
５０  電池
５１  電池正極
５１ａ  凸部
５２  電池負極
【図１】
0005822587.tif 000002
【図２】
0005822587.tif 000003
【図３】
0005822587.tif 000004