(57)【要約】【課題】電池の電極と機器内の電極用接片との接触抵抗のばらつきが少なく、充分な放電容量が確保できる電池端子を備えた機器を提供する。【解決手段】電池から電力の供給を受ける機器において、電池室１内に収容された電池の電極に接触して該電池から電力を取り出す電池端子１０を備え、電池端子１０は、導電性かつ弾性のある板状部材が一周するように曲げられて該板状部材の両端１０ａが互いに近接した形状を有し、該両端１０ａに電池の電極に接触する接触部１０ｂを有するとともに該両端１０ａよりも中央寄りの位置に、該板状部材の各一部がそれぞれ切り起こされて形成された、電池が前記接触部１０ｂを押したときの該板状部材の撓みにより該電池を挟持する一対の切り起こし部１０ｃを有するものである。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池を収容する電池室を有し該電池室に収容された電池から電力の供給を受ける機器において、
電池室内に収容された電池の電極に接触して該電池から電力を取り出す電池端子を備え、
前記電池端子は、導電性かつ弾性のある板状部材が一周するように曲げられて該板状部材の両端が互いに近接した形状を有し、該電池端子は、該両端に電池の電極に接触する接触部を有するとともに該両端よりも中央寄りの位置に、該板状部材の各一部がそれぞれ切り起こされて形成された、電池が前記接触部を押したときの該板状部材の撓みにより該電池を挟持する一対の切り起こし部を有するものであることを特徴とする機器。
【請求項２】
前記切り起こし部は、前記板状部材が切り起こされた、該板状部材の一部としての切り起こし切片に絶縁材を被冠したものであることを特徴とする請求項１記載の機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電池を収容する電池室を有しその電池室に収容された電池から電力の供給を受ける機器に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、カメラ、ビデオなどの光学機器、携帯電話・コードレス電話などの通信機器、ノートパソコン・電子手帳などのＯＡ機器、ヘッドホンステレオ・ポータブルＣＤプレイヤー・カセットテープレコーダなどのオーディオ機器、電気カミソリ・電動歯ブラシなどの電動機器、玩具、懐中電灯などに、小型機器用の１次電池や、２次電池が盛んに使用されている。
【０００３】
今日における携帯用の機器の進展は目覚しいが、その背後で小型電池の性能向上、特に、ニッケル・カドミウム、ニッケル・水素、リチウムイオンといったエネルギー密度の高い小型２次電池の開発、改良が大きな貢献を果たしている。
【０００４】
電池の性能を計る上で重要な要素となる電圧特性や放電容量は、使用する電圧や負荷によって異なっている。例えば、小型電池を１Ａ弱の大電流で連続放電したときに、ニッケル・カドミウム、ニッケル・水素、リチウムといった２次電池は、ほぼ定格容量での安定放電が可能であるのに対し、アルカリマンガン乾電池は、定格容量の４０％〜５０％程度しか取り出せず、一旦放電を休止すると容量が回復する。一方、０．１Ａ弱の小電流で連続放電したときには、アルカリマンガン乾電池でもほぼ定格容量が取り出せる上、連続放電時間は、ニッケル・水素電池などに較べ２．５倍以上となる。したがって、ＯＡ機器や通信機器に較べると１回の使用時間が短時間で、しかも長時間に亘り放置される機会が多いスチルカメラなどでは、アルカリマンガン乾電池に対するニーズが依然として多い。
【０００５】
しかしながら、例えばニッケル・カドミウム円筒型電池が、正極板と負極板とをセパレータを介して渦巻き状に巻いて電池ケースに挿入した構造を有するのに対し、アルカリマンガン乾電池は、亜鉛粉末と電解液とからなるゲル状の負極亜鉛と２酸化マンガンと黒鉛とからなる正極合剤とをセパレータを介して鋼製容器に収容した構造を有し、アルカリマンガン乾電池の鋼製容器が集電体を兼ねているため、鋼製容器面と正極合剤との接触抵抗が時間の経過とともに上昇し、電池特性が変動するという問題がある。
【０００６】
そこで、電池を組み立てた後に活物質である正極合剤が膨張することにより容器表面と活物質との接触の不均一が生じ、接触抵抗が上昇するのを、電池容器の表面粗度を増加させることにより、電池特性の変動を防止するものがある（特許文献１参照）。
【０００７】
この技術によれば、電池の活物質の膨張による接触抵抗増加による電池特性の変動は防止できるものと考えられる。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−２１３５９号公報（段落番号００１３〜段落番号００１６、図３〜図５）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、電池特性のばらつきは、電池を使用する機器内の正極接片と電池の正極との接点が清浄でないためや、接点の有効接触面積が小さくなり電流が集中することなどによって接触抵抗がばらつくことなどによっても、見かけ上起こり得る。
【００１０】
したがって、開示された技術だけでは、アルカリ電池などにおいて電池特性が変動し定格放電容量が充分に得られないという問題が完全に解決されたとはいえない。
【００１１】
図１は、機器内の電池収容室内で一般的に用いられる電池端子を示す図である。
【００１２】
図１において、電池室１内には板ばねを横Ｕ字形に折り曲げた正極接片２とらせん状に巻いた負極接片３とが設けられている。今、例えば単３乾電池５をこの電池収容室１に収容するときは、単３乾電池５の負極側６で負極接片３を押圧し、単３乾電池５の正極の電極面７を正極接片２の接点２ａに摺擦されながら押しこまれる。このとき、正極の電極面７は、正極接片２の弾性力でクリーニングされ、また電池収容室１の周囲壁１ａおよび正極接片２と負極接片３との弾性力で単３乾電池５が固定されれば電極と電池端子の接触位置も固定される。
【００１３】
しかし、電池サイズには、ばらつきがあり、電池室は余裕スペース１ｂを見込んであるため、単３乾電池５の正極の電極面７を正極接片２の接点２ａに摺擦しようとしたときに単３乾電池５がその余裕スペース１ｂに逃げ込んで充分摺擦されず、クリーニング効果を期待できない場合がある。また、電池収容室１に収容された単３乾電池５が余裕スペース１ｂを移動し、正負の電極と電池端子の接触位置が一定せず、接触抵抗がばらついてしまう。
【００１４】
本発明は、上記事情に鑑み、電池を使用する携帯用などの機器において、電池の電極と機器内の電極用接片との接触抵抗のばらつきが少なく、充分な放電容量が確保できる電池端子を備えた機器を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成する本発明の機器は、電池を収容する電池室を有し該電池室に収容された電池から電力の供給を受ける機器において、
電池室内に収容された電池の電極に接触して該電池から電力を取り出す電池端子を備え、
前記電池端子は、導電性かつ弾性のある板状部材が一周するように曲げられて該板状部材の両端が互いに近接した形状を有し、該電池端子は、該両端に電池の電極に接触する接触部を有するとともに該両端よりも中央寄りの位置に、該板状部材の各一部がそれぞれ切り起こされて形成された、電池が前記接触部を押したときの該板状部材の撓みにより該電池を挟持する一対の切り起こし部を有するものであることを特徴とする。
【００１６】
このように、電池は、弾性のある板状部材が一周するように曲げられ、押圧されると撓む板状部材の両端にある接触部と電極とが摺擦されながら電池室に収容されるので、電池の電極がクリーニングされるとともに、電池室に収容された後は板状部材の撓みにより電池の両側が一対の切り起こし部により挟持されて固定されるので電池ガタが抑止され、電池の電極と電池端子との接触抵抗のばらつきが抑えられる。
【００１７】
ここで、前記切り起こし部は、前記板状部材が切り起こされた、該板状部材の一部としての切り起こし切片に絶縁材を被冠したものであることも好ましい態様である。
【００１８】
このように、一対の切り起こし部の切片に絶縁材が被せてあれば、金属などに接触しても電池が放電することがない上、安全性を保持することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の機器の第１の実施形態について説明する。
【００２０】
図２及び図３は、第１の実施形態の機器の電池収容室に備える電池端子を示す概略図である。
【００２１】
図２に示す電池室１の壁面１ａの一方に、電池の正極に接触する電池端子１０が設けられ、壁面１ａの他方には、電池の負極に接触するばね部材２０が設けられている。電池端子１０およびばね部材２０は、それぞれ図示しない接続部を介して機器の動作部に接続されている。
【００２２】
電池端子１０は、導電性かつ弾性のある板状部材が一周するように曲げられて、その板状部材の両端１０ａが互いに近接した形状を有し、その両端１０ａ付近には、電池の正極に接触する２つの接触部１０ｂを有し、さらに、その両端１０ａよりも中央寄りに、一対の切り起こし部１０ｃが設けられている。１対の切り起こし部１０ｃの切片には、絶縁材１１が被せられている。
【００２３】
本実施形態では、電池端子１０の板状部材の両端付近それぞれに接触部１０ｂが備えられているが、必ずしも接触部１０ｂを備える必要はなく、板状部材の両端１０ａ付近の一部を突起させたものであっても、板状部材の両端１０ａ付近の一部を切り起こしたものであってもよい。また、１対の切り起こし部１０ｃの切片には絶縁部材１１が被せられているが、絶縁部材１１は必ずしも被せる必要はない。
【００２４】
電池室１に電池１５を収容するときは、図２および図３に示すように，先ず電池１５の負極側１６で電池室１の壁面１ａに設けられたばね部材２０を矢印Ａ方向と反対方向に充分押圧する。次に、電池１５の正極の電極面１７を電池端子１０の接触部１０ｂに当てると、電池１５はばね部材２０の付勢力で矢印Ａ方向に押圧されるので、電池端子１０の板状部材が撓むとともに、接触部１０ｂが電池１５の正極の電極面１７を摺擦し、正極の電極面１７をクリーニングする。
【００２５】
また同時に、一対の切り起こし部１０ｃは、接触部１０ｂが押圧されることにより絶縁部材１１を被せられた切片が電池室１の、ばね部材２０が設けられた壁面１ａ方向を向き、円筒形の電池１５の容器１５ａを両側から挟持する。そして、ばね部材２０の付勢力と、電池端子１０の板状部材の弾性力とのバランスにより、電池１５は電池室１内にしっかりと固定される。
【００２６】
このように、電池室１に収容される電池１５は、先ず２つの接触部１０ｂで正極の電極面がクリーニングされ、電池室１に収容された電池１５は、収容室に余裕スペース１ｂがあっても両側が固定されるので、電池の正極と接触部１０ｂとの接触位置も固定され、正極と接触点との接触抵抗のばらつきを少なくすることができる。また、電池の正極、負極はそれぞれ、電池端子１０の弾性力とばね部材２０の布勢力によりそれぞれ電池端子１０、ばね部材２０に密着するので、接触抵抗を少なくすることができる。
【００２７】
ここで、本実施形態では、電池端子は、電池の正極に接触する位置にのみ設けられ、電池の負極側には、ばね部材２０が設けられている。しかし、電池端子が設けられるのは、必ずしも電池の正極に接触する位置に限定する必要はなく、電池の負極側に設けてもよい。
【００２８】
図４は、第１の実施形態の機器の電池端子を示す概略図である。
【００２９】
図４に示す電池端子１０は、導電性かつ弾性のある矩形の板状部材の両端１０ａが一周するように曲げられ、その両端１０ａが互いに近接したリング状をなしている。そして、両端１０ａよりも中央寄りの位置には、板状部材に短冊状の切り込みを入れ、切り起こした切り起こし部１０ｃが、左右対称に一対設けられている。なお、それぞれの切り起こし部１０ｃの切片には、矩形状の絶縁部材１１が矢印Ｂ方向に被せられ、切り起こし部１０ｃが金属などに接触しても電池が放電しないため、および安全性保持の観点から切片を防護している。また、板状部材の両端１０ａには、電池の正極に接触して電力を供給する接触部１０ｂが設けられている。
【００３０】
ここで、本実施形態の電池端子１０は、リング状をなしているが、必ずしもリング状である必要は無く、一周するように曲げられた板状部材の両端１０ａを、電池の正極で押圧したときにその板状部材が撓み、両端よりも中央寄りに設けられた一対の切り起こし部１０ｃが電池を挟持するように付勢されるとともに、押圧した電池が、押圧方向と反対方向の弾性力を受けるように構成されていればよい。また、切起こし部１０ｃの形状は、必ずしも短冊状である必要は無く、電池が挟持できる形状であればよい。
【００３１】
次に、本発明の機器の第２の実施形態について説明する。
【００３２】
第１の実施形態の機器の電池端子の切り起こし部は電池の容器を把持するのに対して、第２の実施形態の機器の電池端子は、電池端子の切り起こし部が電池の正極を挟持する点は相違するが、それ以外の点は共通するので、相違点について説明する。
【００３３】
図５は、第２の実施形態の機器の電池端子により電池の正極が挟持されている状態を示す図である。
【００３４】
図５に示す電池端子１２は、導電性かつ弾性のある矩形の板状部材の両端１２ａが一周するように曲げられ、その両端１２ａが互いに近接したリング状をなしている。そして、両端１２ａよりも中央寄りの位置には、板状部材に短冊状の切り込みを入れ、切り起こした切り起こし部１２ｃが、左右対称に一対設けられている。なお、それぞれの切り起こし部１２ｃの切片には、矩形状の絶縁部材１１が被せられている。また、板状部材の両端１２ａには、電池の正極の電極面１７に接触して電力を供給する接触点１２ｂが設けられている。
【００３５】
ここで、本実施形態の一対の切り起こし部１２ｃは、図２から図４に示した第１の実施形態の一対の切り起こし部１０ｃよりも、電池端子１２の両端１２ａ寄りに設けられ、切片の長さがやや短くなっている。
【００３６】
したがって、接触部１２ｂが電池１５の正極１８に押圧されることにより絶縁部材１１を被せられた切片は電池室１の壁面１ａより内側を向き、円筒形の電池１５の正極１８を両側から挟持する。そして、ばね部材２０の付勢力と、電池端子１０の板状部材の弾性力とのバランスにより、電池１５は電池室１内にしっかりと固定される。
【００３７】
本実施形態においても、電池室１に収容される電池１５は、先ず２つの接触部１２ｂで正極の電極面１７がクリーニングされ、電池室１に収容された電池１５は、収容室に余裕スペース１ｂがあっても電極を両側からしっかりと固定するので、電池の正極１８と接触部１２ｂとの接触位置も固定され、正極１８と接触部１２ｂとの接触抵抗のばらつきを少なくすることができる。また、電池の正極、負極はそれぞれ、電池端子１２の弾性力とばね部材２０の布勢力によりそれぞれ電池端子１２、ばね部材２０に密着するので、接触抵抗を少なくすることができる。
【００３８】
さらに、本実施形態の電池端子の一対の切り起こし部１２ｃは、第１の実施形態の一対の切り起こし部１０ｃよりも間隔が狭くなっているので、本実施形態の電池端子１２を電池の正極側に用いるとともに、第１の実施形態の電池端子１０を負極側に用いれば、電池の正負逆挿入を防止することができる。
【００３９】
【発明の効果】
以上、説明したように、本発明の機器によれば、電池室に収容された電池は、電池端子のクリーニング効果と一対の切り起こし部による電池ガタの抑止効果とにより接触抵抗のばらつきが抑えられ、定格電池容量を効率的に引き出すことができるので、電池のライフタイムを安定的に延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】機器内の電池収容室内で一般的に用いられる電池端子を示す図である。
【図２】第１の実施形態の機器の電池収容室に備える電池端子を示す概略図である。
【図３】第１の実施形態の機器の電池収容室に備える電池端子を示す概略図である。
【図４】第１の実施形態の機器の電池端子を示す概略図である。
【図５】第２の実施形態の機器の電池端子により電池の正極が把持されている状態を示す図である。
【符号の説明】
１  電池室
１ａ  周囲壁
１ｂ  余裕スペース
２  正極接片
３  負極接片
５  単３電池
６，１６  負極側
７，１７  正極の電極面
１０，１２  電池端子
１０ａ，１２ａ  両端
１０ｂ，１２ｂ  接触部
１０ｃ，１２ｃ  切り起こし部
１１  絶縁材
１５  電池
１５ａ  容器
１８  正極
２０  ばね部材
【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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