(57)【要約】【課題】携帯型電子装置の電源を切ることなく電池パックの交換や増設を可能にする。【解決手段】電池パック２は、充電可能な電池と、携帯電話機本体１と着脱自在に嵌合する第１の嵌合手段と、他の電池パックと着脱自在に嵌合する第２の嵌合手段と、携帯電話機本体１に装着されたときに、携帯電話機本体１と電気的に接続する第１の端子と、他の電池パックが装着されたときに、この電池パックと電気的に接続する第２の端子と、第２の端子に他の電池パックが接続されていて、この電池パックの電力が一定値以上の場合には、他の電池パックと第１の端子とを接続し、第２の端子に他の電池パックが接続されていないか、あるいは他の電池パックの電力が一定値未満の場合には、自身の電池パックの電池と第１の端子とを接続する制御部とを有する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
携帯型電子装置に電力を供給する携帯型電子装置用電池パックであって、
充電可能な電池と、
携帯型電子装置と着脱自在に嵌合する第１の嵌合手段と、
他の電池パックと着脱自在に嵌合する第２の嵌合手段と、
前記携帯型電子装置に装着されたときに、この携帯型電子装置と電気的に接続する第１の端子と、
前記他の電池パックが装着されたときに、この電池パックと電気的に接続する第２の端子と、
前記第２の端子に前記他の電池パックが接続されていて、かつこの電池パックの電力が一定値以上の場合には、前記他の電池パックと前記第１の端子とを接続し、前記第２の端子に前記他の電池パックが接続されていないか、あるいは前記他の電池パックの電力が一定値未満の場合には、自身の電池パックの前記電池と前記第１の端子とを接続する制御部とを有することを特徴とする携帯型電子装置用電池パック。
【請求項２】
請求項１記載の携帯型電子装置用電池パックの前記第１の嵌合手段と着脱自在に嵌合する第３の嵌合手段と、
前記携帯型電子装置用電池パックが装着されたときに、前記第１の端子と電気的に接続する第３の端子とを有することを特徴とする携帯型電子装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば携帯電話機等の携帯型電子装置に装着する充電可能な電池パックおよび携帯型電子装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１５は従来の携帯電話機の外観図であり、図１５（ａ）は正面側の外観図、図１５（ｂ）は背面側の外観図である。また、図１６は図１５の携帯電話機の断面図である。
従来の携帯電話機は、通常使用時は図１５に示すように携帯電話機本体１０１に交換可能な電池パック１０２が嵌合されていて、その断面は図１６のように携帯電話機本体１０１の嵌合用レール１１１に電池パック１０２のレール１２１が嵌合している。電池パック１０２の電力が切れたときは、図１７のように電池パック１０２を外し、充電済みの予備の電池パック１０２に交換することで断続的であるが長時間の使用を可能にしていた。また、携帯電話機の長時間使用を可能にする他の方法として、図１８のように携帯電話機本体１０１に大容量の電池パック１０３を取り付けることにより、電源供給時間の延長をはかっていた。
【０００３】
しかしながら、従来の携帯電話機においては、電池パックを１個しか接続できないために、電池残量の低下による電池パックの交換時には携帯電話機の使用をやめて、電源を切らないと電池パックの交換ができないという問題がある。また、ＡＣアダプタから携帯電話機本体に電源を供給をすれば、長時間の連続通話が可能となるが、ＡＣアダプタのケーブル長により行動範囲が限定され、せっかくの携帯電話機の利点である行動範囲の広さおよび行動性が犠牲になるという問題がある。
【０００４】
そこで、予備の電池を携帯電話機本体に組み込む方法（例えば、特許文献１、特許文献２参照）や、メインの電池で予備の電池を充電しながら携帯電話機本体にも電力を供給する方法（例えば、特許文献３参照）が提案されている。また、複数の電池パックを積み重ねて携帯電話機本体に装着する方法が提案されている（例えば、特許文献４、特許文献５参照）。
【０００５】
なお、出願人は、本明細書に記載した先行技術文献情報で特定される先行技術文献以外には、本発明に関連する先行技術文献を出願時までに発見するには至らなかった。
【特許文献１】特開平０８−１４９１８４号公報
【特許文献２】特開平０７−１０７０２７号公報
【特許文献３】特開平０８−００９００２号公報
【特許文献４】特開平１０−０６５７７６号公報
【特許文献５】特表２００２−５０１６５７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、予備の電池を携帯電話機本体に組み込む方法では、携帯電話機本体が大きくなるという問題点があり、メインの電池で予備の電池を充電しながら携帯電話機本体にも電力を供給する方法では、メインの電池の消耗が早くなるという問題点があった。また、複数の電池パックを積み重ねて携帯電話機本体に装着する方法では、複数の電池パックを並列に接続しているため、ある電池パックの電力が低下すると、他の電池パックの電力も低下していまい、携帯電話機の電源を切らないと電池パックの交換ができない可能性があった。なお、以上のような問題は携帯電話機に限るものではなく、他の携帯型電子装置においても同様に発生する。
【０００７】
本発明の目的は、携帯型電子装置の電源を切ることなく電池パックの交換や増設を可能にすることで、行動範囲を限定されることなく、携帯型電子装置の更なる長時間使用を可能にし、かつ素早く消耗した電池パックを取り替えることができる携帯型電子装置用電池パックおよび携帯型電子装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、携帯型電子装置に電力を供給する携帯型電子装置用電池パックであって、充電可能な電池と、携帯型電子装置と着脱自在に嵌合する第１の嵌合手段と、他の電池パックと着脱自在に嵌合する第２の嵌合手段と、前記携帯型電子装置に装着されたときに、この携帯型電子装置と電気的に接続する第１の端子と、前記他の電池パックが装着されたときに、この電池パックと電気的に接続する第２の端子と、前記第２の端子に前記他の電池パックが接続されていて、かつこの電池パックの電力が一定値以上の場合には、前記他の電池パックと前記第１の端子とを接続し、前記第２の端子に前記他の電池パックが接続されていないか、あるいは前記他の電池パックの電力が一定値未満の場合には、自身の電池パックの前記電池と前記第１の端子とを接続する制御部とを有するものである。
また、本発明の携帯型電子装置は、携帯型電子装置用電池パックの前記第１の嵌合手段と着脱自在に嵌合する第３の嵌合手段と、前記携帯型電子装置用電池パックが装着されたときに、前記第１の端子と電気的に接続する第３の端子とを有するものである。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、携帯型電子装置用電池パックに第１の嵌合手段と第２の嵌合手段とを設けることにより、複数の電池パックを積み重ねて携帯電話機本体に装着することができる。また、携帯型電子装置用電池パックに制御部を設けることにより、携帯型電子装置から距離的に遠い電池パックから順に選択的に電力供給を行うことができる。これにより、本発明では、電池パックの交換時に携帯型電子装置の電源を切る必要がなくなる。特に、携帯型電子装置が携帯電話機の場合、通話が途切れることなく、電池パックの交換が可能となるため、携帯電話機の利点を最大限生かすことができる。複数の電池パックを積み重ねて携帯電話機本体に装着する従来の方法では、複数の電池パックから本体に電力を供給する順番を制御していないため、携帯電話機本体に最も近い電池パックの電力が消耗してしまう可能性があった。携帯電話機本体に最も近い電池パックの電力が低下してしまうと、携帯電話機の電源を切って電池パックを交換する必要がある。これに対して、本発明では、携帯型電子装置から距離的に遠い電池パックから順に選択的に電力供給を行うため、携帯型電子装置に最も近い電池パックの電力が残っている状態であれば、携帯型電子装置の電源を切ることなく、消耗した電池パックの交換を行うことができ、携帯型電子装置への連続した電力供給を行うことができる。また、本発明では、使用者の使用頻度に応じ、接続する電池パックの個数で電力供給の時間を選択できるので、ビジネスマンなどのヘビーユーザーは複数個の電池パック使用による電池交換なしでの長時間使用、それほど使用頻度の多く無いユーザーは電池パック１個での軽量化・デザイン性重視での使用と使い分けることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明は、携帯電話機等の携帯型電子装置において、複数個の電池パックを積み重ねるように接続可能な構造にしたことと、電子装置本体から距離的に遠い電池パックから順に選択的に電力供給を行うようにしたことにより、電子装置本体への連続した電源供給を可能にすることを特徴とする。
［第１の実施の形態］
図１は本発明の第１の実施の形態となる携帯電話機の外観図であり、図１（ａ）は正面側の外観図、図１（ｂ）は背面側の外観図である。本実施の形態の携帯電話機は、携帯電話機本体１と嵌合しかつ電気的に接続する第１の電池パック２と、第１の電池パック２と嵌合しかつ電気的に接続する第２の電池パック３とを装着できるようになっている。図２は図１の携帯電話機の断面図である。なお、図２では、後述するレールと端子以外の部材や回路については記載を省略している。
【００１１】
図３は第１の電池パック２および第２の電池パック３を外した携帯電話機本体１の背面側の外観図、図４は第１の電池パック２の外観図、図５は第２の電池パック３の外観図である。
携帯電話機本体１の背面には、図３に示すように、電池パックが装着されたときにこの電池パックと嵌合する電池嵌合用のレール（第３の嵌合手段）１１と、装着された電池パックと電気的に接続する電池接続用の端子１２とが設けられている。
【００１２】
第１の電池パック２には、図２、図４に示すように、携帯電話機本体１に装着されたとき携帯電話機本体１と向き合う第１面に、携帯電話機本体１のレール１１と嵌合するレール（第１の嵌合手段）２１と、携帯電話機本体１の端子１２と電気的に接続する端子２３とが設けられている。また、第１の電池パック２には、前記第１面と反対側の第２面に、他の電池パックが装着されたときこの電池パックと嵌合するレール（第２の嵌合手段）２２と、装着された他の電池パックと電気的に接続する端子２４とが設けられている。レール２２は、携帯電話機本体１に設けられた電池嵌合用のレール１１と同等の構造を有するものであり、端子２４は、携帯電話機本体１に設けられた電池接続用の端子１２と同等の構造を有するものである。したがって、第１の電池パック２を、電池パック２同士で互いに嵌合させることが可能になる。
【００１３】
第２の電池パック３には、図２、図５に示すように、第１の電池パック２に装着されたとき第１の電池パック２と向き合う第１面に、電池パック２のレール２２と嵌合するレール３１と、電池パック２の端子２４と電気的に接続する端子３２とが設けられている。レール３１は、第１の電池パック２に設けられたレール２１と同等の構造を有するものであり、端子３２は、電池パック２に設けられた端子２３と同等の構造を有するものである。第２の電池パック３は、第１面と反対側の第２面にはレールや端子は有しておらず、それ以上の電池パックの接続はできないようになっている。
【００１４】
図１（ｂ）に示したように、携帯電話機本体１には１個の第１の電池パック２を装着することが可能であり、第１の電池パック２には１個の第２の電池パック３を装着することが可能である。また、前述のとおり第１の電池パック２同士を互いに嵌合させることができるので、図６に示すように、携帯電話機本体１に１個の第１の電池パック２を装着して、この第１の電池パック２に別の第１の電池パック２を装着するといったように第１の電池パック２を複数積み重ねて装着することが可能であり、最上層の第１の電池パック２に１個の第２の電池パック３を装着することが可能である。第１の電池パック２を複数個積み重ねて装着した場合の携帯電話機の断面図を図７に示す。
【００１５】
図８は、携帯電話機本体１と第１の電池パック２と第２の電池パック３との電気的接続を示すブロック図である。なお、図８は第１の電池パック２を複数個積み重ねて装着した場合を示している。
携帯電話機本体１に搭載された電話機回路１３は、正極側と負極側の２つの端子１２と接続され、この端子１２を介して電池パック２，３から電力供給を受ける。
【００１６】
第１の電池パック２において、充電可能な電池２５の正極は、正極用の端子２３および正極用の端子２４と接続され、電池２５の負極は、制御部２６と接続されている。負極用の端子２３と負極用の端子２４とは、それぞれ個別に制御部２６と接続されている。
第２の電池パック３において、充電可能な電池３３の正極は、正極用の端子３２と接続され、電池３３の負極は、負極用の端子３２と接続されている。
【００１７】
携帯電話機本体１の電話機回路１３は、携帯電話機本体１に第１の電池パック２が１個だけ装着されている場合、第１の電池パック２が複数個装着されている場合、少なくとも１個の第１の電池パック２と１個の第２の電池パック３とが装着されている場合のいずれにおいても動作可能であり、かつ携帯電話機本体１から距離的に遠い電池パックから順に選択的に電力供給を受けるようになっている。
【００１８】
このような選択的な電力供給を実現するため、第１の電池パック２には制御部２６が設けられている。制御部２６は、例えば正極用の端子２４と負極用の端子２４との間の電圧を検出することにより、端子２４に他の電池パックが接続されているか否か（すなわち、本体１側と反対の第２面に他の電池パックが装着されているか否か）を判断すると同時に、他の電池パックが接続されている場合にはこの電池パックの電力が一定値以上か否かを判断する。
【００１９】
制御部２６は、端子２４に他の電池パックが接続されていて、かつこの電池パックの電力が一定値以上の場合には、負極用の端子２４と負極用の端子２３とを接続すると同時に、電池２５の負極と負極用の端子２３との間を切り離すことにより、他の電池パックの電力を携帯電話機本体１側に送電する。また、制御部２６は、端子２４に他の電池パックが接続されていないか、あるいは他の電池パックの電力が一定値未満の場合には、電池２５の負極と負極用の端子２３とを接続すると同時に、負極用の端子２４と負極用の端子２３との間を切り離すことにより、第１の電池パック２自身の電池２５から携帯電話機本体１側へ電力供給を行う。
【００２０】
第１の電池パック２が複数個積み重ねて装着されている場合には、各電池パック２の制御部２６がそれぞれ上記のような制御を行う。こうして、携帯電話機本体１から距離的に遠い電池パックから順に選択的に電力供給を行うことができる。
このため、図１のように、携帯電話機本体１に１個の第１の電池パック２と１個の第２の電池パック３とが装着されている場合において、第２の電池パック３の電力が低下したときには、図９（ａ）のように第２の電池パック３を外すと、第１の電池パック２の制御部２６が自身の電池２５から携帯電話機本体１に電力供給するよう接続を切り換えるので、図９（ｂ）のように第１の電池パック２のみが装着されている状態であっても、携帯電話機本体１の電源を切ることなく連続して電源供給することが可能である。
【００２１】
また、図９（ｂ）の状態において、第１の電池パック２の電力を使い切る前に、充電済みの予備の第２の電池パック３を装着して図１の状態に戻せば、第１の電池パック２の制御部２６が新たに装着された第２の電池パック３から携帯電話機本体１に電力供給するよう接続を切り換えるので、電池交換前の状態で携帯電話機を使用し続けることができ、第１の電池パック２の消耗を防ぐことができる。また、予備の第２の電池パック３がなく、充電済の予備の第１の電池パック２がある場合には、図１０のように、予備の第１の電池パック２を装着することも可能である。
【００２２】
また、携帯電話機本体１に２個の第１の電池パック２と１個の第２の電池パック３とが装着されている場合において、第２の電池パック３の電力が低下したとしても、携帯電話機本体１から遠い方の第１の電池パック２により携帯電話機本体１に電力を供給することができる。さらに、この第１の電池パック２の電力も低下した場合には、図１１に示すように、携帯電話機本体１に最も近い第１の電池パック２のみを残して電池パック２，３を取り外し、交換することができる。
【００２３】
以上のように、本実施の形態によれば、携帯電話機本体１に第１の電池パック２が１個だけ装着されている場合、第１の電池パック２が複数個装着されている場合、少なくとも１個の第１の電池パック２と１個の第２の電池パック３とが装着されている場合のいずれにおいても、携帯電話機本体１に近い方に位置する第１の電池パック２の電力が残っている状態であれば、この第１の電池パック２より遠い方に位置する第１の電池パック２または第２の電池パック３を、携帯電話機本体１の電源を切ることなく交換することができる。
【００２４】
なお、第１の電池パック２の充電を行うには、端子２３側に充電器を接続すればよい。前述のとおり、第１の電池パック２の制御部２６は、端子２４に他の電池パックが接続されていない場合、電池２５の負極と負極用の端子２３とを接続するので、端子２３に充電器を接続して、端子２４には何も接続しない状態にすれば、電池２５を充電することができる。
また、本実施の形態では、第１の電池パック２の上に第２の電池パックを装着しているが、従来の携帯電話機と同様に、携帯電話機本体１に第２の電池パック３のみを装着してもよいことは言うまでもない。
【００２５】
［第２の実施の形態］
第１の実施の形態では、第２の電池パック３が電池カバーの役割をしていたが、図１２に示すような専用の電池カバー４を用意して、この電池カバー４を図１３に示すように第１の電池パック２に装着してもよい。電池カバー４には、第１の電池パック２に装着されたとき第１の電池パック２と向き合う面に、第１の電池パック２のレール２２と嵌合するレール４１が設けられている。このレール４１は、第１の電池パック２に設けられたレール２１と同等の構造を有するものである。電池カバー４を装着した場合の携帯電話機の断面図を図１４に示す。
【００２６】
図１３に示すように、携帯電話機本体１に第１の電池パック２を装着し、この第１の電池パック２に電池カバー４を装着しておく。そして、第１の電池パック２が消耗してきたときには、電池カバー４を外し、現在使用している第１の電池パック２の上に充電済みの予備の第１の電池パック２を装着し、この新たに装着した第１の電池パック２に電池カバー４を装着することが可能である。
【００２７】
なお、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、携帯型電子装置の１例として携帯電話機を例に挙げて説明したが、これに限るものではなく、他の携帯型電子装置に適用してもよい。他の携帯型電子装置としては例えばＰＨＳやビデオカメラ等が考えられる。
また、第１の実施の形態および第２の実施の形態では、携帯電話機本体と電池パックとの嵌合、電池パック同士の嵌合、あるいは電池パックと電池カバーとの嵌合にレールを用いたが、これに限るものではなく、フックによる嵌合や、別のロック機構による嵌合等も考えられる。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、携帯電話機やＰＨＳ、あるいはビデオカメラ等の携帯型電子装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の第１の実施の形態となる携帯電話機の外観図である。
【図２】図１の携帯電話機の断面図である。
【図３】第１の電池パックおよび第２の電池パックを外した携帯電話機本体の背面側の外観図である。
【図４】第１の電池パックの外観図である。
【図５】第２の電池パックの外観図である。
【図６】第１の電池パックを複数個積み重ねて装着した場合の携帯電話機の背面側の外観図である。
【図７】第１の電池パックを複数個積み重ねて装着した場合の携帯電話機の断面図である。
【図８】携帯電話機本体と第１の電池パックと第２の電池パックとの電気的接続を示すブロック図である。
【図９】第２の電池パックを取り外した状態を示す携帯電話機の外観図である。
【図１０】予備の第１の電池パックを装着する様子を示す外観図である。
【図１１】第１の電池パックと第２の電池パックを取り外す様子を示す外観図である。
【図１２】本発明の第２の実施の形態における電池カバーの外観図である。
【図１３】電池カバーを装着する様子を示す外観図である。
【図１４】電池カバーを装着した場合の携帯電話機の断面図である。
【図１５】従来の携帯電話機の外観図である。
【図１６】図１５の携帯電話機の断面図である。
【図１７】電池パックを取り外す様子を示す外観図である。
【図１８】大容量の電池パックを装着した場合の携帯電話機の背面側の外観図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…携帯電話機本体、２…第１の電池パック、３…第２の電池パック、４…電池カバー、１１、２１、２２、３１、４１…レール、１２、２３、２４…端子、１３…電話機回路、２５、３３…電池、２６…制御部。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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