(57)【要約】【課題】ボタン電池と電極の確実で安定した接触状態が得られ、ボタン電池交換を多数回繰り返しても両者の接触状態が毎回等しく再現される耳装着装置の電池格納構造を提供する。【解決手段】電池ホルダー１１はボタン電池１２を保持して軸１１Ａで回転して、頭部２０Ａからボタン電池１２を出し入れ可能である。アーム部２０Ｂに収納されたプリント基板１３の下面に第１電極１６と第２電極１４がはんだ付けされている。第１電極１６はボタン電池１２の内側電極に接触し、ボタン電池１２の移動行程の終端に配置された第２電極１４はボタン電池１２の外側電極の側面に接触する。第２電極は細い鋼材をねじりコイルバネに成型して表面全体を金メッキしてあり、ボタン電池１２の移動方向にねじりコイルバネのストロークを設定してある。【選択図】　図１
2004014419.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボタン電池をプリント基板面に沿って移動可能に保持する保持手段と、
プリント基板に一端を固定されてボタン電池の内側電極に接触する第１電極と、
保持手段によるボタン電池の移動行程の終端側に配置されて、プリント基板に一端を固定され、その他端側をボタン電池の外側電極に接触させる第２電極とを有する電池格納構造において、
第２電極をねじりコイルバネで構成して、ねじりコイルバネのねじり方向にボタン電池の移動方向を設定したことを特徴とする電池格納構造。
【請求項２】
耳孔の周囲の窪みに保持される筐体頭部に回転可能に取り付けられてボタン電池を保持し、その回転によってボタン電池を筐体外部へ取り出し可能な保持手段と、
耳面上に位置させる筐体アーム部に収納されたプリント基板に一端を固定されてボタン電池の内側電極に接触する第１電極と、
保持手段によるボタン電池の回転行程の終端側に配置されて、プリント基板に一端を固定され、その他端側をボタン電池の外側電極に接触させる第２電極とを有する耳装着装置の電池格納構造において、
第２電極をねじりコイルバネで構成して、ねじりコイルバネのねじり方向にボタン電池の移動方向を設定したことを特徴とする電池格納構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２の電池格納構造において第２電極は、
（１）ねじりコイルバネの表面全体に金メッキまたは銀メッキを施した、
（２）ねじりコイルバネの固定端を長く形成し、コイル部をプリント基板に突き当てた状態でプリント基板へはんだ付けした後に固定端の余剰部分を切断した、
（３）ねじりコイルバネの他端にハンドリング用の曲げ部を設けた、
（４）ねじりコイルバネのコイル部をボタン電池に接触する反対側でプリント基板に突き当てた、
の１以上に該当することを特徴とする電池格納構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板とボタン電池を筐体に収納してボタン電池からプリント基板に電力供給する機器の電池格納構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
耳装着装置の例は、特開平９−１３９７６１号公報のアラ−ム装置、特開平９−１０５７８８号公報のタイマ−アラ−ム装置および耳装着構造、特開平１１−１３３１６６号公報のタイマ−装置、特開２０００−５１４２２号公報のリズム練習装置、特願２００１−２１８９８０号明細書の耳装着装置に示される。
特に、特開２０００−５１４２２号公報のリズム練習装置および特願２００１−２１８９８０号明細書の耳装着装置には、ボタン電池ホルダーを回転して筐体から電池を取り出し可能にした電池格納構造が示される。
この電池格納構造は、プリント基板にそれぞれの一端を接続した一対の電極を含み、一方の電極がボタン電池の内側電極に摺動接触し、他方の電極がボタン電池の回転行程の終端側で外側電極の側面に接触する。そして、第１電極と第２電極を通じてボタン電池から取り出された電力がプリント基板に供給される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
タイマー、時計、アラームと言った電力消費の少ない耳装着装置では、ボタン電池の交換頻度が少ないため、通常の材料と外観構造の電極で何の問題も生じない。しかし、メトロノーム、イヤホン、通信機と言った電力消費の大きな耳装着装置では、電池交換を短期間で何回も繰り返すことになり、ボタン電池の回転行程の終端側で外側電極の側面に接触する電極の機械的な反発力が次第に低下することが判明した。反発力が低下すると、転落などの衝撃でボタン電池からの電力供給が瞬断して耳装着装置の発生音が停止する可能性がある。
本発明は、多数回のボタン電池交換を繰り返しても電極の機械的な反発力が維持され、転落させても耳装着装置の発生音や動作機能が停止しにくい電池格納構造を提供することを目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の電池格納構造は、ボタン電池をプリント基板面に沿って移動可能に保持する保持手段と、プリント基板に一端を固定されてボタン電池の内側電極に接触する第１電極と、保持手段によるボタン電池の移動行程の終端側に配置されて、プリント基板に一端を固定され、その他端側をボタン電池の外側電極に接触させる第２電極とを有する電池格納構造において、第２電極をねじりコイルバネで構成して、ねじりコイルバネのねじり方向にボタン電池の移動方向を設定したものである。
【０００５】
【作用】
本発明の電池格納構造では、保持手段がボタン電池をプリント基板面に沿って移動させると、移動行程の終端側に配置された第２電極がばね変形を伴ってボタン電池の外側電極に接触する。従って、ボタン電池を交換するたびに第２電極がばね変形する。しかし、ねじりコイルバネの第２電極は、根もと（プリント基板への固定部分）にばね変形を生じることなく、ボタン電池への接触部分をボタン電池の移動方向へ大きく移動する。そして、接触部分が大きな移動を繰り返してもねじりコイルバネのコイル部分に微小な変形が分散されているため、全体としては永久変形を生じない。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は実施例の耳装着装置の平面図、図２は耳装着装置の側面図、図３は第２電極の側面図、図４は第２電極の平面図である。実施例の耳装着装置は、特開平９−１０５７８８号公報、特開２０００−５１４２２号公報などに示されるように耳に装着されてリズム音などの音声信号を耳孔の近傍で発生させる。図１、図２に示す耳装着装置１０のプリント基板１３の下面に、図３、図４に示すねじりコイルバネの第２電極１４が取り付けられている。
【０００７】
図１、図２に示すように、耳装着装置１０の筐体２０は、頭部２０Ａとアーム部２０Ｂを上下２つの部品で一体に構成した殻構造である。アーム部２０Ｂの端部にクリップ２９が組立てられ、アーム部２０Ｂとクリップ２９の間に外耳を挟み込んだ状態で頭部２０Ａが耳孔の周囲の窪みに保持され、同時に、アーム部２０Ｂが耳面上に位置する。
頭部２０Ａの上部からアーム部２０Ｂの全域に及ぶ内部空間にプリント基板１３が格納され、頭部２０Ａの下部にボタン電池１２と図示しない電子ブザー素子が格納される。ボタン電池１２を着脱可能にはめ込んだ電池ホルダー１１は、軸１１Ａで頭部２０Ａに組立てられ、軸１１Ａを中心にして破線位置まで回転させることにより、ボタン電池１２を筐体２０の外へ取り出し可能である。
【０００８】
プリント基板１３の上面には、集積回路２３、液晶素子２５、液晶ホルダー２４、スイッチ電極２２などが組立てられる。スイッチ電極２２は、プリント基板１３のスルーホール２２に一端を挿入してはんだ付けされ、スイッチ１８直下の突起をプリント基板１３上の図示しないスイッチパッドに対向させる。
集積回路２３は、プリント基板１３上に直接貼り付けられ、プリント基板１３上の図示しない回路パターンへ配線した後にエポキシ樹脂で全体をモールドされている。集積回路２３は、ボタン電池１２から取り出された電力で作動し、スイッチ１８の操作に応答して音声信号を発生／停止するとともに、スイッチ２６、スイッチ２７の操作に応答して音声信号を変化させ、液晶素子２５に音声信号に対応した数値を表示する。
【０００９】
一方、プリント基板１３の下面には、第１電極１６と第２電極１４が組み立てられる。第１電極１６をボタン電池１２の内側電極（負極）に接触させ、第２電極１４をボタン電池１２の外側電極（正極）に接触させることにより、ボタン電池１２からプリント基板１３へ電力が取り出される。
第１電極１６は、リン青銅板を型抜きしてＵ字型に成型し、全体に金メッキを施して製作される。第１電極１６は、ボタン電池１２の移動方向に合わせてプリント基板１３上に斜めに配置されて、一端の細い部分をスルーホール１７に挿入してはんだ付けされている。第１電極１６は、Ｕ字部分のばね力でボタン電池１２の内側電極に接触し、電池ホルダー１１の回転に伴ってボタン電池１２の電極面を摺動する。
【００１０】
一方、第２電極１４は、図３、図４に示すように、直径０．２ｍｍの細い鋼材を３ターンのねじりコイルバネに成型して自由端１４Ｃに掴み部を設け、全体に金メッキを施して製作される。第２電極１４は、電池ホルダー１１の回転に伴うボタン電池１２の移動行程の終端側に、ねじりコイルバネのねじり方向とボタン電池１２の移動方向を一致させて配置し、プリント基板１３のスルーホール１５に固定端１４Ａを挿入してはんだ付けし、はんだ付け後に切断線１４Ｄで余剰部分をカットして組立てられる。第２電極１４の固定端１４Ａはプリント基板１３を貫通して飛び出す長さに形成されており、プリント基板１３の表面側から貫通部分を引っ張ってコイル部１４Ｂをプリント基板１３に突き当てた状態ではんだ付けされる。組立て完了状態の第２電極１４は、ボタン電池１２に接触する反対側でコイル部１４Ｂの外周をプリント基板１３の下面に突き当てている。
【００１１】
以上のように構成された実施例の耳装着装置では、第２電極１４がいわゆるトーションバネとして機能し、コイル部１４Ｂの各段の円周の変形を集積して小さな力で固定端１４Ａと自由端１４Ｃの交差角度を大きく変化させる。そして、ボタン電池１２の出し入れで第２電極１４の自由端が大きく移動しても固定端１４Ａに作用する曲げモーメントは、第２電極１４が同径の線材である場合に比較して極めて小さくなる。従って、プリント基板１３に第２電極１４を取り付けた根元が曲げ変形せず、ボタン電池１２の出し入れを多数回繰り返しても第２電極１４の自由端１４Ｃは一定不変で長いストロークの往復運動を繰り返す。
これにより、ボタン電池１２の交換を多数回繰り返してもボタン電池１２と第２電極１４の接触状態は一定に再現され、誤ってボタン電池１２を深く押し込んでも第２電極が永久変形しない。また、自由端１４Ｃの質量が極めて小さいからボタン電池１４の移動や振動に速やかに追従して接触状態を維持するから、誤って落下させた場合でもボタン電池１４からプリント基板１３への電力供給が瞬断しにくい。
【００１２】
また、第２電極１４の表面全体に金メッキを施したから、はんだ付けが容易であるとともに、表面にさびを生じてボタン電池１４の接触不良を起こす可能性が低くなっている。
また、第２電極１４の固定端１４Ａを長く形成し、プリント基板１３の表面側から引っ張ってコイル部１４Ｂをプリント基板に突き当てた状態ではんだ付けするから、組立ての作業性と正確さが改善され、プリント基板１３に対する第２電極の取り付け高さと姿勢も一定に再現されるようになった。固定端１４Ａの余剰部分は、はんだ付け後に切断されるので、余剰部分がプリント基板１３の上面の部品配置や筐体２０の組立てを妨げないで済む。
また、第２電極１４の自由端１４Ｃにハンドリング用の曲げ部を設けたから、プリント基板１３のスルーホール１５へ挿入する際のピンセット作業が容易になり、上下を誤って自由端１４Ｃ側をスルーホール１５へ挿入することもない。
また、第２電極１４がボタン電池１２に接触する反対側でコイル部１４Ｂの外周がプリント基板１３の下面に突き当たってボタン電池１２からの圧力をプリント基板１３へ逃がして固定端１４Ａに作用させないから、固定端１４Ａが曲がって第２電極１４が傾くことがない。
【００１３】
また、吊り下げリング２８を設けたので、クサリやひもを通してくびにかけておくことが可能になり、耳に装着しない状態でポケットや鞄にしまい忘れることがなくなった。また、吊り下げリング２８はクリップ１９と同じ軸を利用して組立てたから、部品点数や全体重量の増加には至らずに済んだ。
【００１４】
【発明の効果】
本発明によれば、薄板を型抜きしてプリント基板への挿入足を細く形成した従来の電極、言い換えれば、プリント基板から直立した根元に最大の曲げモーメントが作用する電極の場合に比較して、第２電極がボタン電池の移動方向へ曲がったり、倒れたり、傾いたりしにくい。また、ねじりコイルバネを採用したからこれらの永久変形を伴うことなく繰り返し得る自由端のストロークが格段に大きくなる。従って、第２電極とボタン電池の確実で安定した接触状態が得られ、ボタン電池交換を多数回繰り返しても第２電極の機械的な反発力が長期間に渡って維持され、ボタン電池と第２電極の接触状態が毎回等しく再現される。
従って、耳装着装置のようなボタン電池を使用する機器を誤って転落させてもボタン電池からの電力供給が瞬断しにくくなる。また、メトロノーム、イヤホン、通信機と言った電力消費の大きな耳装着装置の動作の安定性や頑丈さが改善される。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の耳装着装置の平面図である。
【図２】実施例の耳装着装置の側面図である。
【図３】第２電極の正面図である。
【図４】第２電極の側面図である。
【符号の説明】
１０　耳装着装置
１１　電池ホルダー（保持手段）
１１Ａ　軸
１２　ボタン電池
１３　プリント基板
１４　第２電極
１４Ａ　固定端（一端）
１４Ｂ　コイル部
１４Ｃ　自由端（他端）
１４Ｄ　切断線
１５　スルーホール
１６　第１電極
１７　スルーホール
１８　スイッチ
２０　筐体
２０Ａ　頭部
２０Ｂ　アーム部
２１　スイッチ電極
２２　スルーホール
２３　集積回路
２４　液晶ホルダー
２５　液晶素子
２６　スイッチ
２７　スイッチ
２８　吊り下げリング
２９　クリップ
【図１】
2004014419.tif 000003
【図２】
2004014419.tif 000004
【図３】
2004014419.tif 000005
【図４】
2004014419.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成15年8月6日(2003.8.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボタン電池をプリント基板面に沿って移動可能に保持する保持手段と、
プリント基板に一端を固定されてボタン電池の内側電極に接触する第１電極と、
保持手段によるボタン電池の移動行程の終端側に配置されて、プリント基板に一端を固定され、その他端側をボタン電池の外側電極に接触させる第２電極とを有する電池格納構造において、
第２電極をねじりコイルバネで構成して、ねじりコイルバネのねじり方向にボタン電池の移動方向を設定したことを特徴とする電池格納構造。
【請求項２】
耳孔の周囲の窪みに保持される筐体頭部に回転可能に取り付けられてボタン電池を保持し、その回転によってボタン電池を筐体外部へ取り出し可能な保持手段と、
耳面上に位置させる筐体アーム部に収納されたプリント基板に一端を固定されてボタン電池の内側電極に接触する第１電極と、
保持手段によるボタン電池の回転行程の終端側に配置されて、プリント基板に一端を固定され、その他端側をボタン電池の外側電極に接触させる第２電極とを有する耳装着装置の電池格納構造において、
第２電極をねじりコイルバネで構成して、ねじりコイルバネのねじり方向にボタン電池の移動方向を設定したことを特徴とする電池格納構造。
【請求項３】
請求項１または請求項２の電池格納構造において第２電極は、
（１）ねじりコイルバネの表面全体に金メッキまたは銀メッキを施した、
（２）ねじりコイルバネの固定端を長く形成し、コイル部をプリント基板に突き当てた状態でプリント基板へはんだ付けした後に固定端の余剰部分を切断した、
（３）ねじりコイルバネの他端にハンドリング用の曲げ部を設けた、
（４）ねじりコイルバネのコイル部をボタン電池に接触する反対側でプリント基板に突き当てた、
の１以上に該当することを特徴とする電池格納構造。
【請求項４】
電池電極に接触する電極部材をプリント基板に固定した電池格納構造において、
（１）コイル部分からほぼ反対方向へ２つの端部を取り出したねじりコイルばねで電極部材を構成し、
（２）電池電極に接触する反対側にコイル部分を配置して一方の端部を電池電極に接触させ、
（３）他方の端部の長さを調整してコイル部分をプリント基板で支持させた、ことを特徴とする電池格納構造。
【請求項５】
請求項４の電池格納構造において、ねじりコイルばねは、コイル部分をプリント基板に接触させて、他方の端部がプリント基板の裏面側でパターンにはんだ付けされていることを特徴とする電池格納構造。