(57)【要約】【課題】衝撃に対する瞬断現象を低減することのできる電子機器を提供する。【解決手段】電池パック２が着脱自在に装着される電池パック装着部１５に、電池パック２の正極端子に接続されるプラス電源接続端子４と負極端子に接続されるマイナス電源接続端子５とが設けられ、電池パック２の装着状態において、プラス電源接続端子４は正極端子に、マイナス電源接続端子５は負極端子に、付勢力によって圧接される少なくとも二つ以上の接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ備えている。そして、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂ同士、マイナス電源接続端子５の各接触部５１Ａ，５１Ｂ同士のバネ定数が互いに異なる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池パックが着脱自在に装着される電池パック装着部に、前記電池パックの正極端子に接続されるプラス電源接続端子と負極端子に接続されるマイナス電源接続端子とが設けられ、
前記電池パックの装着状態において、前記プラス電源接続端子は前記正極端子に、前記マイナス電源接続端子は前記負極端子に、付勢力によって圧接される少なくとも二つ以上の接触部をそれぞれ備え、
これらプラス電源接続端子及びマイナス電源接続端子において、各接触部同士のバネ定数が互いに異なることを特徴とする電子機器。
【請求項２】
前記バネ定数の異なる接触部同士は、一方のバネ定数が他方のバネ定数の３０％以下であることを特徴とする請求項１に記載の電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池パックが着脱自在に装着される電池パック装着部に、前記電池パックの正極端子に接続されるプラス電源接続端子と負極端子に接続されるマイナス電源接続端子とを備えた電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、携帯電話機等の電子機器では、電池パックは、電子機器の筐体の裏ケース等に形成された装着部に着脱自在に装着されている。具体的には、プリント基板に半田により表面実装されたプラスとマイナスの電源接続端子（接続コネクタ）が、装着部内に露出して設けられており、このような電源接続端子に電池パックの電極をそれぞれ接触させるように、装着部に電池パックを上から係合配置することで電池パックを裏ケースに取り付けている。
そして、このような電子機器では、プラスとマイナスの各電源接続端子を、電池パックの各電極に接触するバネ状の接触部がそれぞれ二つ設けられたダブル接点構造にしたものもある（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００１−７６７８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ダブル接点構造は、インピーダンスの安定化のためには有効であるが、接触部と電極とは機械的な接続構造であるため、接触部のバネ定数がいずれも等しい場合、外部からの衝撃による応答性が同じとなり、電極との接点が瞬間的に開放状態となる、いわゆる瞬断現象が発生することがある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、衝撃に対する瞬断現象を低減することのできる電子機器を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題を解決するため、請求項１の発明は、電池パックが着脱自在に装着される電池パック装着部に、前記電池パックの正極端子に接続されるプラス電源接続端子と負極端子に接続されるマイナス電源接続端子とが設けられ、
前記電池パックの装着状態において、前記プラス電源接続端子は前記正極端子に、前記マイナス電源接続端子は前記負極端子に、付勢力によって圧接される少なくとも二つ以上の接触部をそれぞれ備え、
これらプラス電源接続端子及びマイナス電源接続端子において、各接触部同士のバネ定数が互いに異なることを特徴とする。
【０００５】
請求項１の発明によれば、プラス電源接続端子は正極端子に、マイナス電源接続端子は負極端子に付勢力によって圧接される少なくとも二つ以上の接触部をそれぞれ備え、各接触部同士のバネ定数が互いに異なるので、外部からの衝撃が加わった場合に、プラス電源接続端子の各接触部同士の衝撃に対する応答が変化することにより、接触部同士が正極端子との圧接状態から同時に開放状態になることを低減することができる。また、同様に、マイナス電源接続端子の各接触部同士も負極端子から同時に開放状態になることを低減することができる。その結果、瞬断現象の発生を低減することができる。
【０００６】
請求項２の発明は、請求項１に記載の電子機器において、
前記バネ定数の異なる接触部同士は、一方のバネ定数が他方のバネ定数の３０％以下であることを特徴とする。
【０００７】
請求項２の発明によれば、基準となるバネ定数を示す接触部の応答に対して衝撃及び位相がともに半減し、瞬断現象の発生をより効果的に低減することができる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、衝撃に対する接触部の応答性を変化させることにより、電池パックの電極端子と電源接続端子との瞬断現象を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。なお、本実施の形態では電子機器の一例として携帯電話機１００について説明する。
図１は、携帯電話機１００を裏側から見た際の分解斜視図、図２は、電池パック２の斜視図である。
携帯電話機１００は、上ケース１１と下ケース１２とを互いに組み合わせてなる筐体１を有し、筐体１内に内部回路を実装する回路基板（図示しない）が収容されている。
上ケース１１は、略箱状の周知のものであり、図示しないが入力キーや表示パネルが設けられている。一方、下ケース１２も略箱状の周知のものであり、上端部に回路基板に導通するアンテナ１３が装着され、下ケース１２の裏面上側には報知用スピーカ１４が設けられている。また、裏面下半部に電池パック２を収納する電池パック装着部１５が形成されている。電池パック装着部１５は、平面視略矩形状に形成された凹部であり、凹部を形成する下側壁面１５aには、中央部に電源接続コネクタ（電源接続端子部）３が設けられ、両隅部に後述する電池パック２の係止爪２６，２６が係止される係止穴１６が形成されている。また、凹部を形成する左右側壁面１５b，１５bの高さは、上下壁面１５a，１５cの高さよりも後述する電池パック２の蓋部２２の厚み分だけ低くなっている。
【００１０】
図３(a)は、電源接続コネクタ３の平面図、図３(b)は、電源接続コネクタ３の一部を示した平断面図である。
電源接続コネクタ３は、各接続端子の接触部が電池パック装着部１５に露出するように設けられ、電池パック装着部１５に装着された電池パック２と筐体１内の回路基板とを電気的に接続するものである。電源接続コネクタ３は、電池パック２の正極端子に付勢力によって圧接されるプラス電源接続端子４と、負極端子に付勢力によって圧接されるマイナス電源接続端子５と、サーミスタ（温度検出素子）用端子に付勢力によって圧接されるＴ端子６と、これらプラス電源接続端子４、マイナス電源接続端子５及びＴ端子６をそれぞれ保持する端子ケース７とを備えている。プラス電源接続端子４は図中左側に配され、Ｔ端子６は中央に、マイナス電源接続端子５は右側に配されている。
【００１１】
プラス電源接続端子４は、電池パック２の正極端子に接触する二つの接触部（プランジャー）４１Ａ，４１Ｂと、各接触部４１Ａ，４１Ｂを保持するハウジング４２Ａ，４２Ｂと、バネ４３Ａ，４３Ｂとを備えている。
ハウジング４２Ａ（４２Ｂ）は、先端部側が小径で基端部側が大径の空洞部４２aを有し、空洞部４２a内に棒状の接触部４１Ａ（４１Ｂ）とバネ４３Ａ（４３Ｂ）とを収納した状態で、基端部側にカバー４４Ａ（４４Ｂ）が取り付けられている。バネ４３Ａ（４３Ｂ）には、押しバネが使用され、棒状の接触部４１Ａ（４１Ｂ）が同軸方向に摺動自在に支持されている。ハウジング４２Ａ（４２Ｂ）は、金属製或いは樹脂製の何れでも良いが、棒状の接触部４１Ａ（４１Ｂ）、バネ４３Ａ（４３Ｂ）及びカバー４４Ａ（４４Ｂ）は、何れも金属製であり、且つ、カバー４４Ａ（４４Ｂ）の一部は、回路基板上の所定の端子に半田付けされている。
【００１２】
マイナス電源接続端子５は、プラス電源接続端子４と同様の構成であり、電池パック２の負極端子に接触する二つの接触部５１Ａ，５１Ｂと、各接触部５１Ａ，５１Ｂを保持するハウジング５２Ａ，５２Ｂと、金属製のバネ（図示しない）と、金属製のカバー（図示しない）とを備えている。
また、Ｔ端子６は、プラス電源接続端子４の一方と同様の構成であり、一つの接触部６１と、これを保持するハウジング６２と、金属製のバネ（図示しない）、金属製のカバー（図示しない）とを備えている。
【００１３】
上記のように構成されたプラス電源接続端子４、マイナス電源接続端子５及びＴ端子６は、端子ケース７の長手方向側端面（電池パック装着部１５に臨む面）に所定間隔に内蔵されている。すなわち、ハウジング４２Ａ，４２Ｂ，５２Ａ，５２Ｂ，６２及び接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１の先端が電池パック装着部１５側へと延出し、電池パック装着部１５に露出している。
【００１４】
プラス電源接続端子４において、各接触部４１Ａ，４１Ｂをそれぞれ摺動自在に支持するバネ４３Ａ，４３Ｂは、互いに異なるバネ定数を有している。また、マイナス電源接続端子５において、各接触部５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ摺動自在に支持するバネも、互いに異なるバネ定数を有している。本実施例では、プラス電源接続端子４のうち、内側の接触部（以下、第二の接触部４１Ｂと言う）のバネ４３Ｂに、外側の接触部（以下、第一の接触部４１Ａと言う）のバネ４３Ａよりもバネ定数が小さいバネを使用し、また、マイナス電源接続端子５のうち、内側の接触部（以下、第二の接触部５１Ｂと言う）のバネに、外側の接触部（以下、第一の接触部５１Ａと言う）のバネよりもバネ定数が小さいバネを使用している。なお、プラス電源接続端子４の第一の接触部４１Ａのバネ４３Ａ及びマイナス電源接続端子５の第一の接触部５１Ａのバネには、Ｔ端子６のバネと同一のバネ定数のバネを使用している。
【００１５】
電池パック２は、図２に示すように、内部にリチウムイオン電池などの充電池を収納する電池パック本体２１と、電池パック本体２１に設けられて電池パック装着部１５を塞ぐ蓋部２２とを備えている。電池パック本体２１は、電池パック装着部１５と略同じ大きさの略直方体形状をなしており、蓋部２２は、電池パック本体２１よりも若干大きな矩形板状をなしている。したがって、電池パック装着部１５に電池パック本体２１が装着されるとともに、蓋部２２が電池パック装着部１５の左右側壁面１５b，１５b上に配置されて蓋部２２と下ケース１２の裏面とが面一となる。
【００１６】
電池パック本体２１の電源接続コネクタ３に臨む下端面には、プラス電源接続端子４の接触部４１Ａ，４１Ｂが接触する正極端子２３、マイナス電源接続端子５の接触部５１Ａ，５１Ｂが接触する負極端子２４、Ｔ端子６の接触部６１が接触するサーミスタ用端子２５が設けられている。
また、この電池パック本体２１の下端面両側には、電池パック装着部１５の下側壁面１５aに形成された係止穴１６，１６に係止する係止爪２６，２６が形成されている。さらに、電池パック本体２１の上端面略中央であって蓋部２２側には、下ケース１２の裏面に設けられたスライド式のロック部材１７に一体に形成された係止爪（図示略）が係止される係止穴２７が形成されている。なお、ロック部材１７は、下ケース１２の裏面で、電池パック装着部１５を形成する上側壁面１５c近傍に、スライド可能に組み付けられている。
【００１７】
上記電池パック２は、その下端部側に設けられている係止爪２６，２６を電池パック装着部１５内の係止穴１６に挿入されるように位置あわせした状態で、電池パック２を上から電池パック装着部１５内に押し込み、ロック部材１７を電池パック２側にスライドさせて、ロック部材１７に一体に形成されている係止爪を電池パック２の上端部の係止穴２７に挿入することによりロックされる。
これによって、電池パック２が電池パック装着部１５内に固定され、また、電源接続端子４，５の各接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂが電池パック２の端子２３，２４に接触して導電する。
【００１８】
次に、プラス電源接続端子４において第一及び第二の接触部４１Ａ，４１Ｂのバネ定数を異ならせた場合の、外部衝撃に対する第一の接触部４１Ａと第二の接触部４１Ｂの応答性について説明する。
図４は、携帯電話機１００の重量を２００ｇとした場合に、１０ｃｍの高さから落下した衝撃に相当する衝撃が加えられたときの、加速度と時間との関係を示したグラフである。ここで、第一の接触部４１Ａのバネ定数を基準とし、グラフ中に示した各数字（５０％、３０％、２５％、２０％、１０％、５％）は、第二の接触部４１Ｂのバネ定数を、第一の接触部４１Ａのバネ定数の５０％、３０％、２５％、２０％、１０％、５％と変化させたことを表している。
【００１９】
図４から明らかなように、第一の接触部４１Ａのバネ定数に対して第二の接触部４１Ｂのバネ定数を小さくすればするほど、加速度が小さくなり、また応答周期が長くなる。ダブル接点構造の電源接続端子において外部衝撃による瞬断減少を低減するためには、相互のバネ定数を、相互のバネ部の周期変動が早い段階で逆位相状態（加速度の方向が逆の状態）となり、且つその状態が長く続く組み合わせにすることが望ましい。
第二の接触部４１Ｂのバネ定数を第一の接触部４１Ａのバネ定数の５０％にした場合は、図４に示されているように、基準のバネ定数を有する第一の接触部４１Ａの加速度が第１周期でマイナスに転じた後４分の１周期程度の期間逆位相状態となるので、外部衝撃による瞬断現象の発生を低減することができる。
【００２０】
また、第二の接触部４１Ｂのバネ定数を第一の接触部４１Ａのバネ定数の３０％、２５％、２０％にした場合は、基準のバネ定数を有する第一の接触部４１Ａの加速度が第１周期でマイナスに転じた後１周期程度の期間逆位相状態となり、しかも、加速度も第一の接触部４１Ａの加速度の半分程度なので、第一の接触部４１Ａのバネ定数の５０％にした場合よりも更に瞬断現象の発生を低減することができる。
また、第二の接触部４１Ｂのバネ定数を第一の接触部４１Ａのバネ定数の１０％、５％にした場合は、基準のバネ定数を有する第一の接触部４１Ａの加速度が第１周期でマイナスに転じた後半周期程度の期間逆位相状態となり、且つ加速度も第一の接触部４１Ａの加速度の３０％以下になるので、この場合も第一の接触部４１Ａのバネ定数の５０％にした場合よりも瞬断現象の発生を低減することができる。
なお、マイナス電源接続端子５の第一の接触部５１Ａと第二の接触部５１Ｂについても、同様の結果を得ることができるので、説明を省略する。
【００２１】
以上、本発明の実施の形態によれば、プラス電源接続端子４及びマイナス電源接続端子５は、それぞれ電池パック２の装着状態において、電池パック２の各電極端子２３，２４に付勢力によって圧接される二つの接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂを備え、プラス電源接続端子４における各接触部４１Ａ，４１Ｂ同士のバネ定数が互いに異なり、マイナス電源接続端子５における各接触部５１Ａ，５１Ｂ同士のバネ定数も互いに異なるので、外部からの衝撃が加わった場合に、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂ同士の外部からの衝撃に対する応答が変化することにより、接触部４１Ａ，４１Ｂ同士が正極端子２３との圧接状態から同時に開放状態になることを低減することができる。また、同様に、マイナス電源接続端子５においても接触部５１Ａ，５１Ｂ同士が負極端子２４との圧接状態から同時に開放状態になることを低減することができ、その結果、瞬断現象の発生を低減することができる。
【００２２】
なお、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
図５及び図６は、各接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂと電池パック２との接続構造の変形例であり、概略平面図を示している。
図５は、プラス電源接続端子４及びマイナス電源接続端子５の各接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂが、電池パック２の上端面と下端面とにそれぞれ分けて配置されている。具体的に、電池パック２の下端面の左側にはプラス電源接続端子４の接触部４１Ａが配置され、中央にＴ端子６、右側にマイナス電源接続端子５の接触部５１Ａが配置されている。また、電池パック２の上端面の左側にプラス電源接続端子４の接触部４１Ｂ、右側にマイナス電源接続端子５の接触部５１Ｂが配置されている。そして、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂ同士は互いに異なるバネ定数を示し、マイナス電源接続端子５の各接触部５１Ａ，５１Ｂ同士も互いに異なるバネ定数を示す。すなわち、下側の接触部４１Ａ，５１Ａのバネ定数に対して上側の接触部４１Ｂ，５１Ｂのバネ定数が小さくなるように設定すれば良い。もしくは、上下反対としても良い。
このように、上側の各接触部４１Ａ，５１Ａと、下側の各接触部４１Ｂ，５１Ｂ同士で、それぞれ異なるバネ定数を示すことにより、外部からの衝撃に対する応答性が異なるため、電池パック２の電極端子との圧接状態から同時に開放状態となることを低減することができる。また、特に、電池パック２の上下端面にプラス電源接続端子４の接触部４１Ａ，４１Ｂ及びマイナス電源接続端子５の接触部５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ設けたので、衝撃の位相を反転することができる点で有効である。
【００２３】
図６は、プラス電源接続端子４及びマイナス電源接続端子５の各接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂが、電池パック２の下端面と、左右側面とにそれぞれ分けて配置されている。具体的に、電池パック２の下端面の左側にはプラス電源接続端子４の接触部４１Ａが配置され、中央にＴ端子６、右側にマイナス電源接続端子５の接触部５１Ａが配置されている。また、電池パック２の左側面にプラス電源接続端子４の接触部４１Ｂ、右側面にマイナス電源接続端子５の接触部５１Ｂが配置されている。そして、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂ同士は互いに異なるバネ定数を示し、マイナス電源接続端子５の各接触部５１Ａ，５１Ｂ同士も互いに異なるバネ定数を示す。バネ定数の大小は、左右側面に設けた接触部４１Ｂ，５１Ｂ側を大きくしても良いし、下端面に設けた接触部４１Ａ，５１Ａ側を大きくしても良い。
このように、電池パック２の下端面と左右側面とに、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂ及びマイナス電源接続端子５の各接触部５１Ａ，５１Ｂをそれぞれ設けたので、衝撃及び位相を変化させることになり有効である。
その他、プラス電源接続端子４の接触部４１Ａ，４１Ｂ、マイナス電源接続端子５の接触部５１Ａ，５１Ｂは、二つずつに限らず三つずつ以上設けても良い。
【００２４】
また、上記実施の形態において、各接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１はハウジング４２，５２，６２内でバネ４３Ａ，４３Ｂによって摺動自在に支持する構成としたが、接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂ，６１自体を板バネから構成するものとしても良い。この場合、接触部を構成する板バネの板厚を変えるなどして接触部のバネ定数を上述した設定すれば良い。
さらに、プラス電源接続端子４の各接触部４１Ａ，４１Ｂは、外側をバネ定数が大きく、内側をバネ定数が小さくなるように構成したが、これら外側と内側とを入れ替えて逆に構成しても良い。また、マイナス電源接続端子５の各接触部５１Ａ，５１Ｂの配置も同様に入れ替えても良い。
また、上記実施の形態では携帯電話機１００に適用したが、携帯電話機１００に限らず、ＰＨＳ、トランシーバ、ＰＤＡ、携帯用パーソナルコンピュータ等の他の電子機器にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】携帯電話機１００を裏側から見た際の分解斜視図である。
【図２】電池パック２の斜視図である。
【図３】(a)は、電源接続コネクタ３の平面図、(b)は、電源接続コネクタ３の一部を示した平断面図である。
【図４】外部衝撃に対する第一の接触部４１Ａと第二の接触部４１Ｂの応答性について、加速度と時間との関係を示した図である。
【図５】接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂと電池パック２との接続構造の変形例であり、概略平面図を示している。
【図６】接触部４１Ａ，４１Ｂ，５１Ａ，５１Ｂと電池パック２との接続構造の変形例であり、概略平面図を示している。
【符号の説明】
【００２６】
２  電池パック
３  電源接続コネクタ
４  プラス電源接続端子
５  マイナス電源接続端子
１５  電池パック装着部
４１Ａ  第一の接触部
４１Ｂ  第二の接触部
５１Ａ  第一の接触部
５１Ｂ  第二の接触部
１００  携帯電話機
【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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