(57)【要約】【課題】量産に適する信頼性の高い発光装置付き電池を提供する。【解決手段】発光装置付き電池は乾電池に属する。発光装置付き電池は駆動回路とスイッチと発光ダイオードとを含み、駆動回路は三端集積回路とインダクタとを含み、発光ダイオードと三端集積回路とインダクタとスイッチとの少なくとも１つは表面実装素子であり、リジット基板であるプリント配線板の内孔縁部に敷設された第１弾性金属片は、電池の中心電極に接触し、プリント配線板の外周の縁部には第２弾性金属片が溶接されており、第２弾性金属片が電池の亜鉛筒の表面までに延出するとともに亜鉛筒に接触し、三端集積回路の入力端はスイッチの一端に接続し、スイッチの他端は第１弾性金属片に接続し、三端集積回路の出力端は発光ダイオードの正極に接続し、三端集積回路のグランド端は発光ダイオードの負極及び第２弾性金属片に接続し、インダクタは三端集積回路の入力端及び出力端に並列連結する。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
駆動回路と、スイッチと、発光ダイオードと、を含む発光装置付き電池であって、
前記駆動回路は、三端集積回路とインダクタとを含み、
前記発光ダイオードと、前記三端集積回路と、前記インダクタと、前記スイッチと、の少なくとも１つは表面実装素子であり、
前記三端集積回路と、前記インダクタと、前記発光ダイオードと、前記スイッチと、はいずれも、１枚の環状のリジット基板であるプリント配線板上に溶接されており、
前記プリント配線板の内孔の縁部には第１弾性金属片が敷設されており、当該第１弾性金属片は前記電池の中心電極に接触し、
前記プリント配線板の外周の縁部には第２弾性金属片が溶接されており、当該第２弾性金属片は前記電池の亜鉛筒の表面までに延出するとともに当該亜鉛筒に接触し、
前記三端集積回路の入力端は前記プリント配線板上の配線を介して前記スイッチの一端に接続し、当該スイッチの他端は前記プリント配線板上の配線を介して前記第１弾性金属片に接続し、前記三端集積回路の出力端は前記プリント配線板上の配線を介して前記発光ダイオードの正極に接続し、前記三端集積回路のグランド端は前記プリント配線板上の配線を介して前記発光ダイオードの負極及び前記第２弾性金属片に接続し、
前記インダクタの両端は、前記プリント配線板上の配線を介して前記三端集積回路の入力端と出力端とにそれぞれ接続する、
ことを特徴とする発光装置付き電池。
【請求項２】
掛け環を有し且つ少なくとも前記発光ダイオードに対応する部位に透明窓が設けられている取り外し可能なケースを、
さらに有することを特徴とする請求項１に記載の発光装置付き電池。
【請求項３】
前記発光ダイオードが１つであり、前記スイッチが押圧式セルフロックスイッチであり、当該スイッチと当該発光ダイオードとが前記電池の中心電極の両側に位置する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置付き電池。
【請求項４】
前記発光ダイオードが１つであり、前記スイッチがタンブラスイッチであり、当該スイッチと当該発光ダイオードとが前記電池の中心電極の両側に位置する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置付き電池。
【請求項５】
前記三端集積回路が昇圧型ＬＥＤ駆動回路である、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の発光装置付き電池。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は発光装置付き乾電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、名称が『照明電池』である発光装置を有する乾電池を開示しており、「電池の外面には、導線を介して電池の正負極に接続された薄膜ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）が設けられている；或いは、電池の端部には、導線を介して電池の正負極に接続された小型ＬＥＤが設けられている。…電池の外面には、ＬＥＤに接続する駆動回路がさらに設けられている。」と開示している。特許文献１に記載の発明によれば、乾電池そのものに発光する簡単な照明器具としての機能と、残りの電気量を示す機能と、を付加することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】中国特許出願公開第１０１５４５６２４号明細書
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１に記載の発明は、量産時に直面しなければならない一連の課題を解決していない。一連の課題とは、例えば、薄膜ＬＥＤの供給が未だに市場化されていないこと、ＬＥＤ及び駆動回路と電池の正／負電極との接続の信頼性が低いこと、駆動回路の最適化が不十分であること、電流接続のための「導線」の最適化が不十分であること、及び電池の発光効率が低いこと、である。これらの課題は、製品の信頼性向上及びコストの低減と密接な関係を有するため、改善される必要がある。
【０００５】
本考案は、量産に適する信頼性の高い発光装置付き電池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】
【０００６】
本考案に係る発光装置付き電池は、駆動回路と、スイッチと、発光ダイオードと、を含むものであって、前記駆動回路は、三端集積回路とインダクタとを含み、前記発光ダイオードと、前記三端集積回路と、前記インダクタと、前記スイッチと、の少なくとも１つは表面実装素子であり、前記三端集積回路と、前記インダクタと、前記発光ダイオードと、前記スイッチと、はいずれも、１枚の環状のリジット基板であるプリント配線板上に溶接されており、前記プリント配線板の内孔の縁部には第１弾性金属片が敷設されており、当該第１弾性金属片は前記電池の中心電極に接触し、前記プリント配線板の外周の縁部には第２弾性金属片が溶接されており、当該第２弾性金属片は前記電池の亜鉛筒の表面までに延出するとともに亜鉛筒に接触し、前記三端集積回路の入力端は前記プリント配線板上の配線を介して前記スイッチの一端に接続し、当該スイッチの他端は前記プリント配線板上の配線を介して前記第１弾性金属片に接続し、前記三端集積回路の出力端は前記プリント配線板上の配線を介して前記発光ダイオードの正極に接続し、前記三端集積回路のグランド端は前記プリント配線板上の配線を介して前記発光ダイオードの負極及び前記第２弾性金属片に接続し、前記インダクタの両端は、前記プリント配線板上の配線を介して前記三端集積回路の入力端と出力端とにそれぞれ接続する、ことを特徴とする。
【０００７】
本考案の１つの改善として、前記発光装置付き電池は、掛け環を有し且つ少なくとも前記発光ダイオードに対応する部位に透明窓が設けられている取り外し可能なケースを、さらに有することを特徴とする。
【０００８】
本考案の発光装置付き電池の１つの好ましい構造においては、前記発光ダイオードが１つであり、前記スイッチが押圧式セルフロックスイッチであり、当該スイッチと当該発光ダイオードとが前記電池の中心電極の両側に位置する。或いは、前記発光ダイオードが１つであり、前記スイッチがタンブラスイッチであり、当該スイッチと当該発光ダイオードとが前記電池の中心電極の両側に位置する。
【考案の効果】
【０００９】
本考案の発光装置付き電池は以下のメリットを有する。
【００１０】
１．発光ダイオード、スイッチ、駆動回路及び駆動回路外郭素子のうちの１つ以上は、導線を有しない表面実装素子によってリジット基板であるプリント配線板上に溶接されており、素子の高さとプリント配線板の厚みとの合計は１．５ｍｍ程度である。したがって、発光装置が電池の端部に内蔵され易い。
【００１１】
２．環状のリジット基板であるプリント配線板の内孔が電池の中心電極（炭素棒）の直径にフィットすることにより、第１弾性金属片はプリント配線板の内孔の内壁によって炭素棒上に密着する。また、プリント配線板の縁部に溶接された第２弾性金属片は、電池の亜鉛筒の表面までに延出するとともに、電池の外殻であるＰＶＣ（ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ｃｈｌｏｒｉｄｅ）製のプラスチックカバーによって押圧されて電池の亜鉛筒と接触する。したがって、第１弾性金属片及び第２弾性金属片が信頼性よく電池電極に接触し、しかもその製造工程が簡単である。
【００１２】
本考案の発光装置付き電池は、各種の寸法規格の乾電池を用いて製造されることに適する。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本考案の実施形態１に係る発光装置付き電池の外観図である。
【図２】実施形態１に係る発光装置付き電池の構造模式図（電池外殻を除く）である。
【図３】実施形態１に係る発光装置付き電池のプリント配線板の模式図である。
【図４】図３の半断面図である。
【図５】本考案の実施形態２に係る発光装置付き電池の使用状態の模式図である。
【図６】実施形態２に係る発光装置付き電池の他の使用状態の模式図である。
【考案を実施するための形態】
【００１４】
本考案では、一般的な亜鉛マンガン電池（Ｚｉｎｃ−Ｍａｎｇａｎｅｓｅ  ｂａｔｔｅｒｙ）上に、１つ以上の発光ダイオード、１つの駆動回路、及び１つのスイッチを付加し、それを発光可能な照明電池（発光装置付き電池）にする。本実用新案の外形寸法は、相応規格の一般的な乾電池と同じである。それは一般的な製品と同じく、電気製品の電池室内に配置されて使用することができるだけではなく、単独で携帯型光源機器として用いることもできる。
【００１５】
（実施形態１）
図１〜図４に示すように、実施形態１の発光装置付き電池は駆動回路と、スイッチ１と、１つの発光ダイオード２と、を含む。増加部分の体積と寸法を減らすために、実施形態１の電子素子は全て、導線を有しない表面実装素子（ｓｕｒｆａｃｅ  ｍｏｕｎｔｅｄ  ｅｌｅｍｅｎｔ）を採用する。駆動回路は、１つの三端集積回路３と１つのインダクタ（ｉｎｄｕｃｔｏｒ）４とを含む。三端集積回路３、インダクタ４、発光ダイオード２及びスイッチ１はいずれも、１枚の環状のリジット基板であるプリント配線板５上に溶接されている。プリント配線板５の内孔１３の縁部には、１枚の第１弾性金属片６が敷設されている。プリント配線板５の外周の縁部には、２枚の第２弾性金属片７が溶接されており、２枚の第２弾性金属片７はそれぞれ電池の亜鉛筒８の表面までに延出する。
【００１６】
プリント配線板５は、銅箔によってエッチング形成された配線９を有する。三端集積回路３の入力端は、プリント配線板５上の配線９を介してスイッチ１の一端に接続し、スイッチ１の他端はプリント配線板５上の配線９を介して第１弾性金属片６に接続し、三端集積回路３の出力端は、プリント配線板５上の配線９を介して発光ダイオード２の正極に接続し、三端集積回路３のグランド端は、プリント配線板５上の配線９を介して発光ダイオード２の負極及び第２弾性金属片７に接続する。インダクタ４の両端は、プリント配線板５上の配線を介して三端集積回路３の入力端と出力端とにそれぞれ接続する。
【００１７】
環状のリジット基板であるプリント配線板５の内孔１３の直径は、電池の中心電極１６（炭素棒）の直径にフィットし、第１弾性金属片６はプリント配線板５の内孔１３内壁に沿って敷設される。プリント配線板５の内孔１３に炭素棒を挿入してプリント配線板５をセットすると、第１弾性金属片６はプリント配線板５の内孔１３の内壁によって、炭素棒上に密着する。また、プリント配線板５の外周の縁部に溶接された２枚の第２弾性金属片７は、電池の亜鉛筒８の表面までに延出するとともに、電池外殻であるＰＶＣ製のプラスチックカバー１７によって押圧されて電池の亜鉛筒８と接触する。このような構成により、第１弾性金属片６は炭素棒に、第２弾性金属片７は電池の亜鉛筒８に、それぞれ信頼性よく接触し、しかもその製造工程が簡単である。
【００１８】
三端集積回路３は昇圧型ＬＥＤ駆動回路であり、インダクタ４に応じて乾電池の０．９〜１．５ボルトの直流電圧を３ボルト以上に昇圧することにより、発光ダイオード２の動作需要を満たす。適切なインダクタンスのインダクタ４を選択すれば、昇圧型ＬＥＤ駆動回路の出力電圧を発光ダイオード４の動作需要を満たす電圧に合わせて設定することができ、１つ以上の発光ダイオードの所要電圧を満たすことができる。
【００１９】
スイッチ１は押圧式セルフロックスイッチであり、そのボタン１５が、電池キャップ１８上の開口部から上へ突出する。電池キャップ１８には、発光ダイオード２の上方に相当する位置に、光透過孔１４がさらに開けられている。実施形態１において、押圧式セルフロックスイッチと発光ダイオード２とは、それぞれ電池の中心電極１６の両側に位置するように設置される。
【００２０】
電池キャップ１８はプラスチック製の覆いである。発光モジュールを取付けたプリント配線板は、電池キャップ１８の覆いの中に内に嵌め込まれる。且つ、発光ダイオード２とセルフロックスイッチとを、電池キャップ１８の相応する開口位置に正確に対応させる。そうすれば、正確に組み立てることができ、量産の信頼性を向上させることができる。
【００２１】
（実施形態２）
図５と図６に示すように、実施形態２と実施形態１との相違として、実施形態２の発光装置付き電池は、電池本体１９の外側に、透明プラスチック製の取り外し可能なケース１０をさらに有する。円筒状を呈するケース１０の上には、電池本体１９をケース１０に入れる或いは電池本体１９をケース１０から取り出すための蓋１２を有する。ケース１０は上部に掛け環１１を有し、当該掛け環１１によって、ケース１０を電池本体１９とともに掛けることができる。このようにして、発光装置付き電池の使用をさらに便利にする。
【００２２】
いずれの実施形態においても、取り外し可能なケース１０の全てを光透過材料で作らない場合、少なくともケース１０の電池本体１９上の発光ダイオードに対応する部位には、透明窓が設けられている。また、発光装置付き電池の制御素子として、スイッチはタンブラスイッチ又はクリック式押しボタンスイッチであることもできる。タンブラスイッチ及び押圧式セルフロックスイッチの採用は、ユーザが発光装置付き電池を長期間に連続点灯する場合に適し、クリック式押しボタンスイッチの採用は、ユーザが発光装置付き電池を間欠的に使用する場合に適する。
【符号の説明】
【００２３】
１：スイッチ、２：発光ダイオード、３：三端集積回路、４：インダクタ、５：プリント配線板、６：第１弾性金属片、７：第２弾性金属片、８：電池の亜鉛筒、９：配線、１０：運搬用ケース、１１：掛け環、１２：蓋、１３：内孔、１４：光透過孔、１５：ボタン、１６：電池の中心電極、１７：プラスチックカバー、１８：電池キャップ、１９：電池本体
【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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