(57)【要約】【課題】  電池により駆動され、コイル状のバネ材よりなる接続用端子を具えたキャップが装着されて給電構造が形成される構成のものであって、バネ材を容易に装着することのできる、新規な構造のガス警報器を提供すること。【解決手段】  円柱状の電池が挿入される電池装填室を具え、円筒状の電池受容部および接続用端子装着部を有する金属製のベース部材と、金属製のコイル状のバネ材よりなる接続用端子とからなる接続端子部を有するキャップが電池挿入口の開口縁部に着脱自在に装着されるガス警報器であって、前記接続用端子装着部は、接続用端子の端部コイル部分をそのコイル径方向の一方向に縮径しながら軸方向内方に案内する内面形状を有すると共に接続用端子係合部を有し、接続用端子は、接続用端子装着部に対して軸方向に沿って挿入されて端部コイル部分が当該接続用端子それ自体のバネ弾性によって接続用端子係合部に係合されて、装着されている。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一方に開口する電池挿入口を有し、当該電池挿入口を介して円柱状の電池がその軸方向に沿って挿入される電池装填室を具え、電池の一方の電極と接続される接続端子部が形成されたキャップが当該電池挿入口の開口縁部に着脱自在に装着されてなるガス警報器において、
前記接続端子部は、電池の端部部分を受容する円筒状の電池受容部および当該電池受容部に連続する接続用端子装着部を有し、電池装填室内の給電端子に電気的に接続される金属製のベース部材と、このベース部材における接続用端子装着部の内部空間内に設けられた、金属製のコイル状のバネ部材よりなる接続用端子とにより構成されており、
接続用端子装着部は、接続用端子の端部コイル部分をそのコイル径方向の一方向に縮径しながら軸方向内方に案内する内面形状を有すると共に接続用端子係合部を有し、
接続用端子は、ベース部材における接続用端子装着部の内部空間内に軸方向に沿って挿入されて、端部コイル部分が当該接続用端子それ自体のバネ弾性を利用してベース部材の接続用端子係合部に係合されて、装着されていることを特徴とするガス警報器。
【請求項２】
キャップは、ベース部材の端部を受容する内部空間を有する円筒状のスリーブ部分を有し、このスリーブ部分の周壁には、電池装填室に形成された突起が螺合される螺合溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載のガス警報器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はガス警報器に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、例えば地下の工事現場や坑道、その他の人が立ち入る場所や作業領域などにおいて、その環境の空気中に一酸化炭素ガスや硫化水素ガスなどの危険性ガスが含有されるおそれがある場合や、空気中の酸素ガス濃度が低下しているおそれがある場合など、環境雰囲気の空気が危険な状態となっている可能性あるいは危険な状態となる可能性がある場合が少なくない。
そして、環境雰囲気の空気において、含有される危険性ガスの濃度が高いことにより、または酸素ガス濃度が低いことにより、人に対して危険な状態となったときには、そのことを直ちに知ることが必要である。
このような要請から、現在までに種々のタイプの可搬型ガス警報器が提案されており、これらの可搬型ガス警報器においては、通常、例えば乾電池などの一次電池または二次電池（充電池）が駆動用電源として使用されている。
【０００３】
このような可搬型ガス警報器のある種のものは、一方に開口する電池挿入口を介して１本の円柱状の電池がその軸方向に沿って挿入されて装填される電池装填室を具えており、内側に接続端子部が形成されたキャップが電池挿入口の開口部に取り外し自在に設けられた構成とされている。
キャップに形成された接続端子部は、例えば金属よりなり、電池の端部を受容する受容部を有する有底円筒状のベース部材と、このベース部材の内部空間内において当該ベース部材に電気的に接続された状態で配設された、接続端子である例えばコイル状のバネ材とより構成されており、ガス警報器本体に装着された状態において、ベース部材の外周面の一部がガス警報器本体における給電端子に接触されて給電構造が形成される。このような給電構造は、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
而して、上記構成のキャップにおいては、例えばコイル状のバネ材は、その端部コイル部分がベース部材の底壁の内面に設けられた例えば一対の係合用爪部に係合されて、装着されている。
バネ材の装着方法について具体的に説明すると、図９に示すように、例えばバネ材６０における端部コイル部分６０Ａの内周縁部分の一部を一方の係合用爪部６１Ａに係合させた状態で、コイル中心軸を挟んで当該内周縁部分に対向する部分を径方向外方に拡張するよう弾性変形させて他方の係合用爪部６１Ｂをコイル内空間に位置させ、この状態で、工具を引き抜くことによりバネ材６０それ自体の弾性によって内周縁部分が他方の係合用爪部６１Ｂに係合されて、バネ材６０がベース部材６２に電気的に接続された状態で装着される。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２１５００１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記のようなバネ材の装着方法では、ベース部材の内部空間という狭いスペース内での作業が必要であるので、装着作業それ自体が相当に手間がかかるものであると共に、長時間を要する、という問題がある。
【０００７】
本発明は、以上のような事情に基づいてなされたものであって、その目的は、駆動用電源として電池が用いられ、コイル状のバネ材よりなる接続用端子が設けられたキャップが装着されることにより給電構造が形成されるガス警報器であって、コイル状のバネ材を所期の電気的接続が達成される状態で容易に装着することのできる、新規な構造を有するガス警報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】
本発明のガス警報器は、一方に開口する電池挿入口を有し、当該電池挿入口を介して円柱状の電池がその軸方向に沿って挿入される電池装填室を具え、電池の一方の電極と接続される接続端子部が形成されたキャップが当該電池挿入口の開口縁部に着脱自在に装着されてなるガス警報器において、
前記接続端子部は、電池の端部部分を受容する円筒状の電池受容部および当該電池受容部に連続する接続用端子装着部を有し、電池装填室内の給電端子に電気的に接続される金属製のベース部材と、このベース部材における接続用端子装着部の内部空間内に設けられた、金属製のコイル状のバネ部材よりなる接続用端子とにより構成されており、
接続用端子装着部は、接続用端子の端部コイル部分をそのコイル径方向の一方向に縮径しながら軸方向内方に案内する内面形状を有すると共に接続用端子係合部を有し、
接続用端子は、ベース部材における接続用端子装着部の内部空間内に軸方向に沿って挿入されて、端部コイル部分が当該接続用端子それ自体のバネ弾性を利用してベース部材の接続用端子係合部に係合されて、装着されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明のガス警報器においては、キャップは、ベース部材の端部を受容する内部空間を有する円筒状のスリーブ部分を有し、このスリーブ部分の周壁には、電池装填室に形成された突起が螺合される螺合溝が形成された構成とされていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のガス警報器によれば、ベース部材が特定の内面形状を有すると共に端部コイル部分が係合される接続用端子係合部を有するものであることにより、単に接続用端子をそのコイル軸方向に沿ってベース部材の内部空間内に挿入することによって、接続用端子の端部コイル部分がベース部材における接続用端子装着部の内面形状の作用によってコイル径方向の一方向に縮径されるよう弾性変形されながらベース部材の内方に案内され、コイルそれ自体のバネ弾性によって接続用端子係合部に係合されるので、接続用端子を所期の電気的接続が達成される状態でベース部材に容易に装着することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明のガス警報器の一構成例を示す正面図、図２は、図１に示すガス警報器を背面側から見た分解斜視図、図３は、図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
このガス警報器１０は、裏面側ケーシング部材１２と、この裏面側ケーシング部材１２にリング状パッキング１３を介して固定用ネジ１４によって連結固定される表面側ケーシング部材１５とにより構成されてなる、手で握って保持可能な大きさとされた全体が略直方体のケーシング１１を備えており、一方（図２において右方）に開口する電池挿入口３５Ａを有し、この電池挿入口３５Ａを介して、１本の円柱状の電池例えば単三型の乾電池５５がその軸方向に沿って挿入される電池装填室３５が裏面側ケーシング部材１２単独で形成されている。
【００１２】
ケーシング１１の内部には、必要な種々の機能素子が表面に実装された平板状の制御用回路基板３０が電池装填室３５より表面側のレベル位置においてケーシング１１の正面および背面に沿って伸びるよう配設されており、この制御用回路基板３０の表面上には、中央部の上半領域にガスセンサ３１が配置されている。
また、制御用回路基板３０の表面上における下半領域には、中央部に検出されたガスの種類とその濃度が表示される例えば液晶表示パネルからなるパネル状表示機構（図示せず）が配置されており、パネル状表示機構の正面における右側領域に警報用ブザー（図示せず）が配置されていると共に左側領域に例えば発光ダイオードよりなる光源（図示せず）が配置されている。
【００１３】
具体的には、表面側ケーシング部材１５には、正面における中央部の上半領域に、例えば２つの円柱状のガスセンサ３１が電池挿入方向に並ぶと共に表面側ケーシング部材１５の表面より突出状態で収容されるセンサ装着部１６が形成されており、このセンサ装着部１６に配置されたガスセンサ３１が、表面側ケーシング部材１５にセンサパッキング１７を介して固定用ネジ１８によって連結固定されるセンサキャップ２０によって固定された状態で保持されている。２１は、ガスセンサ３１の配置位置に対応した位置に形成されたガス導入用開口である。
ここに、ガスセンサ３１としては、検知対象ガスの種類に応じたガスセンサ素子を用いることができ、例えば酸素ガスを検知するガルバニ型ガスセンサ素子、一酸化炭素ガスを検知する定電位電解式ガスセンサ素子、硫化水素ガスを検知する定電位電解式ガスセンサ素子などを挙げることができる。
【００１４】
一方、表面側ケーシング部材１５の正面における中央領域に形成された表示部２４の右側領域には、円筒状のブザー保持部が形成されており、このブザー保持部内に収容された状態で、制御用回路基板３０の表面上に位置するよう警報用ブザーが配置され、これにより、ブザー音による警報報知部２５が形成されている。
また、表面側ケーシング部材１５の正面における表示部２４の左側領域には、制御用回路基板３０の表面上に設けられた発光ダイオードよりなる光源を被うよう、発光部ガラス２６Ａが表面側ケーシング部材１５に設けられ、これにより、警報用発光部２６が構成されている。
【００１５】
図１において、２７はメインスイッチとモード切替えスイッチを兼ねた第１の操作用ボタン、２８はガスセンサ３１の種類、すなわち当該ガスセンサ３１の検知対象ガスの種類に応じて警報発生基準を変更する機能調整用スイッチと表示部２４の表示切替えスイッチを兼ねた第２の操作用ボタンであり、図３において、２９は例えば振動モータよりなる警報用振動発生器である。
【００１６】
電池装填室３５には、電池装填室３５を区画する電池挿入方向前方側の区画壁の内面に、例えばコイル状のバネ材よりなる接続用端子３６がそのコイル軸が電池挿入方向に沿って伸びる姿勢で設けられていると共に、電池挿入口３５Ａの開口縁部分に形成された、後述するキャップが装着されるキャップ装着部３８に、制御用回路基板３０に実装されたプレート状の給電端子３７がその一部が電池受容空間３５Ｂ内に露出された状態で設けられている。
また、キャップ装着部３８の内周面には、周方向に互いに離間して並んだ位置に例えば一対の突起３９が形成されている。
【００１７】
このガス警報器１０においては、乾電池５５がその正極が電池挿入方向前方に位置される姿勢で電池装填室３５内に装填され、さらに、乾電池５５の負極と電気的に接続される接続端子部５３が設けられたキャップ４０がキャップ装着部３８に装着され、これにより、給電構造が形成される構成とされている。
【００１８】
キャップ４０は、図４および図５に示すように、円筒状のスリーブ部分４２を有する例えば樹脂製のキャップ本体４１と、このキャップ本体４１におけるスリーブ部分４２の内部に収容されてこれに保持固定される金属製のベース部材４５と、このベース部材４５の内部空間内においてベース部材４５と電気的に接続された状態で配設された、コイル状のバネ材よりなる接続用端子４３とにより構成されている。
【００１９】
キャップ本体４１におけるスリーブ部分４２の周壁には、キャップ装着部３８に形成された一対の突起３９が螺合される一対の螺合溝４４が互いに独立して形成されている。
螺合溝４４は、スリーブ部分４２の開口端縁から軸方向に延びる突起挿入用溝部４４Ａと、この突起挿入用溝部４４Ａに連続してスリーブ部分４２の周面に沿って延びる案内溝部４４Ｂとにより構成されている。
【００２０】
ベース部材４５は、乾電池５５の端部を受容する円筒状の電池受容部４６とこの電池受容部４６に連続する接続用端子装着部４７とを有する。
接続用端子装着部４７は、図６に示すように、電池の端面を支持する径方向内方側に突出する電池支持面４６Ａに連続して軸方向内方側に向かって伸びる、接続用端子４３の端部コイル部分４３Ａをそのコイル径方向の一方向（図６において左右方向）に縮径するよう弾性変形させながら軸方向内方に案内するガイド面４８Ａを有する端子導入部４８と、この端子導入部４８に連続して径方向内方側に湾曲しながら軸方向内方側に向かって伸びる端子固定部４９と、キャップ本体４１に対して例えばネジ止めされて固定される底壁部５０とを有し、端子固定部４９の周壁におけるガイド面形成部分の軸方向内方位置に、開口による接続端子係合部５１が形成されている。図６において、５０Ａはキャップ本体４１に対する固定用孔である。
【００２１】
このベース部材４５におけるガイド面４８Ａは、ベース部材４５の中心軸に対して垂直な断面による切断部端面の内縁形状が軸方向内方側に向かうに従って短軸の径の大きさが小さくなる楕円形状または長円形状となる、滑らかな曲面により形成されている。なお、電池支持面４６Ａにおける開口縁の形状は円形状であって、端子導入部４８におけるガイド面形成部分以外の周面部分（図６における上方面部分および下方面部分）は内径が一定の大きさとされている。
【００２２】
接続用端子４３は、上述したように、コイル状のバネ材よりなり、コイル軸方向に対して一端から他端に向かうに従ってコイル径の大きさが大きくなるよう円錐台状に形成されており、コイル径の大きい端部コイル部分４３Ａがベース部材４５の接続端子係合部５１に係合され、ベース部材４５と電気的に接続された状態で装着されている。接続用端子４３の先端部は電池受容部４６内に突出した状態とされている。
この接続用端子４３は、端部コイル部分４３Ａのコイル径の大きさｄ１が、例えばガイド面４８Ａの端縁の軸方向レベル位置における開口径ｄ２より大きいものが用いられている（図５、６参照）。
【００２３】
接続用端子４３のベース部材４５に対する装着方法について具体的に説明すると、接続用端子４３を、コイル径の大きい端部コイル部分４３Ａが装着方向前方側に位置される姿勢で、ベース部材４５の内部に挿入し、図７に示すように、端部コイル部分４３Ａの一部の外縁部分を接続端子係合部５１に係合させた状態で、コイル軸を挟んで当該外縁部分に対向する部分をガイド面４８Ａに沿って接続用端子装着部４７の内部に挿入することにより、端部コイル部分４３Ａがそのコイル径方向の一方向に縮径されるよう弾性変形され、その後、図８に示すように、接続端子係合部５１において接続用端子４３それ自体の弾性によって復元されて接続端子係合部５１に係合され、これにより、ベース部材４５との電気的接続が達成された状態で装着される。この状態においては、接続用端子４３の端部コイル部分４３Ａを構成する素線の周面が、接続用端子４３それ自体のバネ弾性によってガイド面形成部分の端面およびベース部材４５の底壁部５０に係止（接続用端子４３の装着方向に対する移動が規制）されており、これにより、接続用端子４３が脱落することが防止される。
【００２４】
以下、上記ガス警報器１０の動作について説明する。
先ず、１本の例えば単三形の乾電池５５を電池装填室３５内に装填した状態において、キャップ４０をキャップ装着部３８に装着する。
具体的には、キャップ４０を、その螺合溝４４の突起挿入用溝部４４Ａをキャップ装着部３８の突起３９に対して位置合わせして、キャップ装着部３８に挿入し、その後、キャップ４０を例えば時計回りに回転させることにより、突起３９が案内溝部４４Ｂに沿って移動され、これにより、キャップ４０がキャップ装着部３８に保持固定されると共にベース部材４５の外周面の一部が電池装填室３５内の給電端子３７に電気的に接続される。
そして、乾電池５５が電池装填室３５内に装填された状態において、第１の操作ボタン２７を操作してガス警報器１０を動作状態とすると、ガスセンサ３１、表示部２４およびその他各部が動作状態となる。この状態で環境雰囲気の空気が拡散してガスセンサ３１に到達し、目的とするガスについてその濃度検知が行われ、その結果が表示部２４に表示される。
【００２５】
ガスセンサ３１により検知された検知対象ガスの濃度は、電流信号または電圧信号として制御用回路基板３０に送られて処理され、これにより、検知対象ガスの濃度が当該ガスについて設定された基準値を超えたときには警報動作信号が発せられ、これにより、警報報知機構が駆動されて警報が発せられる。図示の例においては、警報用発光部２６の発光、警報用ブザーを具えた警報報知部２５によるブザー音および警報用振動発生器２９による振動によって、警報が発せられる。
このように、複数の種類の警報報知機構が設けられている場合に、それらの全部が一斉に駆動されることは必要ではなく、各警報報知機構が順次に所定時間だけ駆動されるサイクル的警報動作が行われることが好ましく、そのような駆動制御によれば、一斉に駆動される場合に比して、乾電池５５の消耗を抑制することができる。
【００２６】
そして、上記のガス警報器１０は、例えば作業者が手に保持するなどして作業者によって携帯されて、あるいは、例えば適宜の装着用部材によって身体に装着されることにより、その者によってその身体と共に搬送されて使用されるが、作業者のいる環境雰囲気が危険性ガスの濃度が高いことにより、あるいは酸素ガス濃度が低いことにより危険な状態となったときには、その旨が、表示部２４の表示、並びに、警報報知機構の動作によって報知されるので、作業者は、直ちに通報あるいは適宜の防護手段を講ずることができ、あるいはその場から退避するなどの対策を講ずることができる。なお、図２における５８は、例えばピンやクリップなどの装着用部材取り付け部である。
【００２７】
而して、上記ガス警報器１０によれば、ベース部材４５が特定の内面形状を有すると共に接続用端子４３の端部コイル部分４３Ａが係合される接続端子係合部５１を有するものであることにより、単に接続用端子４３をそのコイル軸方向に沿ってベース部材４５の内部空間内に挿入することによって、端部コイル部分４３Ａがベース部材４５のガイド面４８Ａの作用によってコイル径方向の一方向に縮径されながらベース部材４５の軸方向内方に案内され、その後、接続端子４３それ自体のバネ弾性によって復元されて接続端子係合部５１に係合されるので、接続用端子４３を所期の電気的接続が達成される状態でベース部材４５に容易に装着することができる。
【００２８】
キャップ４０が、電池装填室３５に形成された突起３９がキャップ４０のスリーブ部分４２の周壁に形成された螺合溝４４に螺合されて、装着される構成であることにより、キャップ４０の着脱を容易に行うことができるので、乾電池５５の交換を容易に行うことができ、高い利便性を得ることができる。
【００２９】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の変更を加えることができる。
例えば本発明に係るガス警報器は、電池により駆動されるものであって、キャップが装着されて給電構造が形成されるものであれば、上記実施例のような構成のものに限定されない。
また、キャップを構成するベース部材におけるガイド面は、コイル状のバネ材よりなる接続用端子をそのコイル径が縮径されるよう弾性変形させる形態であれば、上記構成のものに限定されるものではなく、また、ガイド面形成部分は、例えば図６における右方面の周壁部分および左方面の周壁部分のいずれか一方のみに形成された構成とされていてもよい。
さらに、駆動用電源としては、乾電池などの一次電池に限らず、二次電池（充電池）が用いられてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明のガス警報器の一構成例を示す正面図である。
【図２】図１に示すガス警報器を背面側から見た分解斜視図である。
【図３】図１におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図１に示すガス警報器におけるキャップの構成を示す正面図である。
【図５】図４に示すキャップの縦断面図である。
【図６】キャップを構成するベース部材の内面を示す平面図である。
【図７】接続用端子のベース部材に対する装着方法を説明するための縦断面図である。
【図８】図７において一点鎖線で示すＸ部分の拡大断面図であって、接続用端子がベース部材に装着された状態を示すものである。
【図９】従来におけるキャップの製造方法において、接続用端子のベース部材に対する装着方法を説明するための縦断面図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  ガス警報器
１１  ケーシング
１２  裏面側ケーシング部材
１３  リング状パッキング
１４  固定用ネジ
１５  表面側ケーシング部材
１６  センサ装着部
１７  センサパッキング
１８  固定用ネジ
２０  センサキャップ
２１  ガス導入用開口
２４  表示部
２５  警報報知部
２６  警報用発光部
２６Ａ  発光部ガラス
２７  第１の操作用ボタン
２８  第２の操作用ボタン
２９  警報用振動発生器
３０  制御用回路基板
３１  ガスセンサ
３５  電池装填室
３５Ａ  電池挿入口
３５Ｂ  電池受容空間
３６  接続用端子
３８  キャップ装着部
３７  給電端子
３９  突起
４０  キャップ
４１  キャップ本体
４２  スリーブ部分
４３  接続用端子
４３Ａ  端部コイル部分
４４  螺合溝
４４Ａ  突起挿入用溝部
４４Ｂ  案内溝部
４５  ベース部材
４６  電池受容部
４６Ａ  電池支持面
４７  接続用端子装着部
４８  端子導入部
４８Ａ  ガイド面
４９  端子固定部
５０  底壁部
５０Ａ  固定用孔
５１  接続端子係合部
５３  接続端子部
５５  乾電池
５８  装着用部材取り付け部
６０  バネ材
６０Ａ  端部コイル部分
６１Ａ  一方の係合用爪部
６１Ｂ  他方の係合用爪部
６２  ベース部材
【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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