(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケース(11)に、プリント基板(3)と二次電池(12)とが内蔵されており、プリント基板(3)には、ホルダー(1)を介して電極端子(2)が半田付して固定されており、電極端子(2)はケース(11)に開口された電極窓(7)からケース(11)外に表出されてなるパック電池において、
ホルダー(1)が、第１ホルダー(1A)と第２ホルダー(1B)とを備えると共に、第１ホルダー(1A)と第２ホルダー(1B)は、プリント基板(3)を挟着する状態でプリント基板(3)の両面に固定されており、第１ホルダー(1A)は、プリント基板(3)に当接する面から突出する嵌着突起(4)を有し、第２ホルダー(1B)は、この嵌着突起(4)を嵌入する嵌着凹部(5)を有し、さらに、プリント基板(3)は、第１ホルダー(1A)の嵌着突起(4)を貫通させる嵌着孔(6)を開口しており、第１ホルダー(1A)の嵌着突起(4)をプリント基板(3)の嵌着孔(6)に貫通させて第２ホルダー(1B)の嵌着凹部(5)に嵌入させて、第１ホルダー(1A)と第２ホルダー(1B)とが、プリント基板(3)を挟着してプリント基板(3)に装着され、ホルダー(1)に装着してなる電極端子(2)をプリント基板(3)に固定してなるパック電池。
【請求項２】
嵌着突起(4)がプリント基板(3)の嵌着孔(6)に嵌入される大径部(4A)と、この大径部(4A)から突出して嵌着凹部(5)に嵌入される細径部(4B)とからなり、プリント基板(3)の嵌着孔(6)が、大径部(4A)の外形にほぼ等しく形成されて、大径部(4A)を嵌着孔(6)に挿入して第１ホルダー(1A)がプリント基板(3)の定位置に装着されており、細径部(4B)が第２ホルダー(1B)の嵌着凹部(5)に嵌入されて、第１ホルダー(1A)と第２ホルダー(1B)が連結されてなる請求項１に記載されるパック電池。
【請求項３】
第１ホルダー(1A)は、放電用電極端子(2A)または充電用電極端子(2B)を装着しており、第２ホルダー(1B)に充電用電極端子(2B)または放電用電極端子(2A)を装着しており、充電用電極端子(2B)と放電用電極端子(2A)とをケース(11)の反対面に表出させている請求項１に記載されるパック電池。
【請求項４】
プリント基板(3)の両面に、第１ホルダー(1A)と第２ホルダー(1B)を装着してなるプリント基板アッセンブリーの厚さが、互いに連結されてなる一対のケース(11)内の深さにほぼ等しく、プリント基板アッセンブリーを一対のケース(11)が挟着する状態で、ケース(11)に内蔵してなる請求項１に記載されるパック電池。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリント基板を内蔵しているパック電池に関し、とくに、プリント基板に、ホルダーを介して電極端子を固定しているパック電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
パック電池は、内蔵する二次電池から電力を取り出し、さらに、二次電池を充電するための電極端子を備える。電極端子は、ケースに設けられた電極窓から外部に表出される。電極端子の位置ずれは、パック電池を電気機器に装着した状態における接触不良の原因となる。接触不良を防止するために、電極端子を正確な位置に配設することが大切である。電極端子をパック電池のケースの定位置に配設するために、ケースに内蔵されたプリント基板に電極端子を固定するパック電池が開発されている。
【０００３】
この構造のパック電池は、電極端子をプリント基板の定位置に正確に固定することが大切である。電極端子をプリント基板に固定する位置がずれると、電極端子が電極窓の位置に正確に配設できなくなるからである。電極端子をプリント基板の定位置に固定するために、電極端子はリフロー半田してプリント基板に固定される。電極端子は、リフロー半田するときに位置ずれしないように、プリント基板に設けた貫通孔に挿入して位置決めされる。
【０００４】
プリント基板の貫通孔に挿入されて仮り止めされた電極端子は、リフロー半田する工程で位置ずれしやすい。電極端子が位置ずれすると、ケースの定位置に配設できなくなって、ケースの電極窓からずれてしまう。電極端子の位置ずれを防止するために、電極端子の形状を複雑にすると、電極端子をプリント基板に簡単に装着できなくなって、生産能率が低下する。
【０００５】
この欠点を解消するために、本願出願人は、プリント基板にホルダーを固定し、このホルダーを介して電極端子をプリント基板に固定する構造を開発した（特開平９−４５２９８号）。このパック電池を図１と図２に示している。このパック電池は、図２に示すホルダー１に電極端子２を装着し、ホルダー１をプリント基板３に装着している。ホルダー１は、プリント基板３の定位置に装着するために、嵌着突起４を設けている。この嵌着突起４が、プリント基板３の嵌着孔に挿入されて、ホルダー１はプリント基板３の定位置に装着される。ホルダー１を介して電極端子２もプリント基板３の定位置に装着される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
この構造のパック電池は、電極端子を直接にプリント基板に固定する構造に比較して、電極端子を正確な位置に固定できる。しかしながら、この構造によっても、リフロー半田して電極端子をプリント基板に固定するときに、ホルダーと電極端子とが一緒に位置ずれすることがあった。
【０００７】
本発明は、さらにこの欠点を解消することを目的に開発されたもので、本発明の重要な目的は、電極端子を確実に位置ずれなくプリント基板に固定できるパック電池を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明のパック電池は、ケース１１に、プリント基板３と二次電池１２を内蔵している。プリント基板３は、ホルダー１を介して、電極端子２を半田付して固定している。電極端子２は、ケース１１に開口された電極窓７からケース１１の外部に表出させている。
【０００９】
さらに、本発明の請求項１のパック電池は、ホルダー１を、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂで構成する。第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂは、プリント基板３を挟着して、プリント基板３の両面に固定されている。第１ホルダー１Ａは、プリント基板３に当接する面から突出する嵌着突起４を有する。第２ホルダー１Ｂは、この嵌着突起４を嵌入する嵌着凹部５を有する。プリント基板３は、第１ホルダー１Ａの嵌着突起４を貫通させる嵌着孔６を開口している。第１ホルダー１Ａの嵌着突起４を、プリント基板３の嵌着孔６に貫通させて、さらに、第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に嵌入して、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂが、プリント基板３を挟着して、プリント基板３に固定される。
【００１０】
本発明の請求項２のパック電池は、第１ホルダー１Ａに設けた嵌着突起４を、プリント基板３の嵌着孔６に挿入する大径部４Ａと、この大径部４Ａから突出して、第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に嵌入される細径部４Ｂとで構成する。プリント基板３の嵌着孔６は、大径部４Ａの外形にほぼ等しく成形されている。嵌着突起４の大径部４Ａを嵌着孔６に挿入して、第１ホルダー１Ａをプリント基板３の定位置に装着している。細径部４Ｂを第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に嵌入して、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂを連結している。
【００１１】
本発明の請求項３のパック電池は、第１ホルダー１Ａに、充電用電極端子２Ｂまたは放電用電極端子２Ａを装着しており、第２ホルダー１Ｂに、放電用電極端子２Ａまたは充電用電極端子２Ｂを装着しており、充電用電極端子２Ｂと放電用電極端子２Ａとを、ケース１１の反対面に表出させている。
【００１２】
本発明の請求項４のパック電池は、プリント基板３の両面に、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂを装着してなるプリント基板アッセンブリーの厚さを、互いに連結されてなる一対のケース１１内の深さにほぼ等しく形成している。プリント基板アッセンブリーを、一対のケース１１が挟着する状態で、ケース１１に内蔵している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想を具体化するためのパック電池を例示するものであって、本発明はパック電池を以下のものに特定しない。
【００１４】
さらに、この明細書は、特許請求の範囲を理解しやすいように、実施例に示される部材に対応する番号を、「特許請求の範囲の欄」、および「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、実施例の部材に特定するものでは決してない。
【００１５】
図３に示すパック電池は、プラスチックで成形されたケース１１に、角型の二次電池１２と、プリント基板３とを内蔵している。ケース１１は、上ケース１１Ａと下ケース１１Ｂとに分割されている。上ケース１１Ａと下ケース１１Ｂは、周縁を溶着、接着、嵌着するなどの構造で互いに連結している。上ケース１１Ａと下ケース１１Ｂには、それぞれ電極窓７を開口している。電極窓７は、ホルダー１を介してプリント基板３に固定される電極端子２をケース１１の外部に表出させるための開口部である。
【００１６】
プリント基板３は、ケース１１内の定位置に配設される。プリント基板３は、リード線（図示せず）を介して二次電池１２に連結され、また、外形を上ケース１１Ａの内側に嵌着できる大きさとして、ケース１１内の定位置に配設される。プリント基板３の横幅は、上ケース１１Ａの内幅にほぼ等しく、上ケース１１Ａに入れると、定位置に配設されるようになっている。プリント基板３は、２本のリード線を介して二次電池１２に連結されている。
【００１７】
プリント基板３には、ホルダー１を介して電極端子２を固定している。電極端子２は、プリント基板３の一方の面に固定される放電用電極端子２Ａと、他方の面に固定される充電用電極端子２Ｂとからなる。放電用電極端子２Ａと充電用電極端子２Ｂを備えるパック電池の回路図を図４に示す。この回路図に示すパック電池は、放電用電極端子２Ａと充電用電極端子２Ｂを、＋端子、−端子、温度端子、制御端子の４端子で構成している。＋端子は放電用をＰＴＣを介して二次電池の＋極に、充電用をダイオードを介して二次電池の＋極に接続している。−端子は異常時に電流を遮断する保護回路を介して二次電池の−極に接続している。温度端子は、サーミスターを介して−端子に接続し、制御端子は電流検出抵抗である固定抵抗を介して放電用の＋端子に接続している。
【００１８】
充電用電極端子２Ｂと放電用電極端子２Ａは、ホルダー１を介して、互いにプリント基板３の反対側に固定される。充電用電極端子２Ｂと放電用電極端子２Ａとをプリント基板３に固定する状態を図５と図６に示している。図６は、図５のプリント基板３を上下反転した状態を示している。
【００１９】
ホルダー１は、放電用電極端子２Ａをプリント基板３に固定する第１ホルダー１Ａと、充電用電極端子２Ｂをプリント基板３に固定する第２ホルダー１Ｂとを備える。電極端子２は、これらのホルダー１を介してプリント基板３の定位置に配設され、半田付してプリント基板３に固定される。
【００２０】
電極端子２は、ホルダー１を介してプリント基板３の定位置に固定されて、ケース１１の電極窓７からケース１１外部に表出される。図５と図６に示す電極端子２は、金属板を、全体形状をコ字状とする形状に折曲したもので、山部の表面を、電気接続面１３としている。電気接続面１３が、電極窓７からケース１１の外部に表出して、装着される電気機器や充電器の接点に電気接続される。充電用電極端子２Ｂは、電気接続面１３を傾斜面として、ケース１１の傾斜部に沿う形状としている。
【００２１】
電極端子２は、端部にプリント基板３に半田付する固定片８を設けている。固定片８は、端部を外側に折曲して設けている。放電用電極端子２Ａは両端に固定片８を設け、充電用電極端子２Ｂは一端に固定片８を設けている。固定片８は、プリント基板３の表面に接して、リフロー半田して固定される。
【００２２】
第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂからなるホルダー１は、プラスチックを成形して製造されるプラスチックの成形品である。ホルダー１は、プラスチックで成形するときに、電極端子２をインサートして定位置に固定している。ただ、ホルダーは、電極端子を嵌着して定位置に固定し、あるいは、接着して定位置に固定することもできる。
【００２３】
図に示す第１ホルダー１Ａは、両端に２端子を接近して配設し、各々の放電用電極端子２Ａの両側にリブ９を一体成形して設けている。第２ホルダー１Ｂは、４端子をほぼ均等な間隔で配設して、各々の充電用電極端子２Ｂの両側にリブ９を一体成形している。電極端子２の両側にリブ９を設けているホルダー１は、リブ９でもって電極端子２の横ずれを阻止できる。
【００２４】
第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂは、プリント基板３を挟着して定位置に装着されるように、第１ホルダー１Ａに嵌着突起４を、第２ホルダー１Ｂに嵌着凹部５を設けている。第１ホルダー１Ａは、プリント基板３に当接する面から突出して、嵌着突起４を一体成形して設けている。嵌着突起４は、好ましくは、第１ホルダー１Ａに複数個設けられる。第１ホルダー１Ａを決められた姿勢で、決められた位置に装着するためである。図に示す第１ホルダー１Ａは、２組の嵌着突起４を設けている。嵌着突起４は、プリント基板３の嵌着孔６を貫通して、第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に挿入される長さを有する。
【００２５】
図５と図６に示す第１ホルダー１Ａの嵌着突起４は、プリント基板３の嵌着孔６に嵌入される大径部４Ａと、この大径部４Ａから突出して嵌着凹部５に嵌入される細径部４Ｂとからなる。大径部４Ａは、プリント基板３の嵌着孔６の内形にほぼ等しい外形で、プリント基板３の厚さにほぼ等しい長さを有する。いいかえると、プリント基板３の嵌着孔６は、大径部４Ａの外形にほぼ等しく形成されて、嵌着突起４の大径部４Ａを嵌着孔６に挿入して、第１ホルダー１Ａをプリント基板３の定位置に装着している。細径部４Ｂは、プリント基板３から突出して、第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に嵌入されて、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂを連結する。嵌着突起４の先端は、嵌着凹部５にスムーズに挿入するために、先端部をテーパー状に成形している。
【００２６】
第２ホルダー１Ｂは、プリント基板３に当接する面に、第１ホルダー１Ａの嵌着突起４を嵌入する嵌着凹部５を設けている。図の第２ホルダー１Ｂは、円筒を一体成形して、円筒の中心に嵌着凹部５を設けている。嵌着凹部５の内形は、嵌着突起４の外形にほぼ等しく、嵌着突起４を嵌着凹部５に挿入して、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂとを、相対的に位置ずれなく連結する。嵌着突起４と嵌着凹部５は、嵌着突起４を嵌着凹部５に嵌入した状態で、抜け落ちない構造として、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂとをより確実にプリント基板３に仮り止めできる。このことを実現するには、たとえば、嵌着突起４を、先端を多少太くした形状とし、嵌着凹部５は開口部を小さくして奥を大きくした形状とし、あるいは、嵌着突起４をきつく嵌着凹部５に嵌入する形状に成形する。
【００２７】
図に示す第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂは、２組の嵌着突起４と嵌着凹部５で、プリント基板３を挟着して互いに連結しているが、嵌着突起４と嵌着凹部５は、必ずしも複数組設ける必要はなく、また、３組よりも多く設けることもできる。単一の嵌着突起４と嵌着凹部５で連結された、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂは、プリント基板３に装着された状態で、嵌着突起４を中心に回動することがある。この弊害は、たとえば、図示しないが、第１ホルダーと第２ホルダーのプリント基板当接面に、回動を阻止するストッパを突出して設け、このストッパを挿入する貫通孔をプリント基板に開口して解消できる。さらに、嵌着突起と嵌着凹部とを非円形として、回動しないように、プリント基板に装着することもできる。
【００２８】
図に示す形状の電極端子とホルダーは、下記のようにして、電極端子をプリント基板の定位置に固定する。
▲１▼  図５と図６に示すように、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂの定位置に、放電用電極端子２Ａと充電用電極端子２Ｂとを装着する。
▲２▼  第１ホルダー１Ａの嵌着突起４を、プリント基板３の嵌着孔６に嵌入し、さらにその先端の細径部４Ｂを第２ホルダー１Ｂの嵌着凹部５に嵌入して、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂとをプリント基板３に装着する。この状態で、電極端子２は、ホルダー１を介してプリント基板３に仮り止めされる。
▲３▼  電極端子２の固定片８には、あらかじめ半田を付着しており、ホルダー１を介してプリント基板３の定位置に装着した状態で、電極端子２の固定片８をリフロー半田してプリント基板３に固定する。
【００２９】
電極端子２を固定したプリント基板３は、リード線を介して二次電池１２に接続される。その後、二次電池１２とプリント基板３とを下ケース１１Ｂに装着して、下ケース１１Ｂに上ケース１１Ａを固定する。この状態で、プリント基板３に固定された電極端子２は、ケース１１の電極窓７から外部に表出される。
【００３０】
この状態で、プリント基板３をケース１１の定位置に装着するために、プリント基板３の両面に、第１ホルダー１Ａと第２ホルダー１Ｂを装着してなるプリント基板アッセンブリーは、その厚さを、一対のケース１１内の深さにほぼ等しく設計している。プリント基板アッセンブリーが、互いに連結される一対のケース１１に挟着されて、ケース１１の定位置に装着される。
【００３１】
以上の実施例のパック電池は、放電用電極端子２Ａを第１ホルダー１Ａに、充電用電極端子２Ｂを第２ホルダー１Ｂに装着しているが、放電用電極端子を第２ホルダーに、充電用電極端子を第１ホルダーに装着することもできる。さらに、パック電池は、必ずしも充電用電極端子と放電用電極端子の両方を別々に設ける必要はない。図示しないが、充電用電極端子と放電用電極端子とに併用される電極端子を、第１ホルダーと第２ホルダーのいずれか一方に装着することもできる。このパック電池は、第１ホルダーと第２ホルダーの一方には電極端子を装着するが、他方のホルダーには電極端子を装着しない。
【００３２】
【発明の効果】
本発明のパック電池は、電極端子を確実に位置ずれなくプリント基板に固定できる特長がある。それは本発明のパック電池が、電極端子をプリント基板に装着するホルダーを、第１ホルダーと第２ホルダーで構成すると共に、第１ホルダーに嵌着突起を、第２ホルダーに嵌着突起を嵌入する嵌着凹部を設け、プリント基板に嵌着突起を嵌入させる嵌着孔を開口し、第１ホルダーの嵌着突起をプリント基板の嵌着孔に貫通させて第２ホルダーの嵌着凹部に嵌入し、第１ホルダーと第２ホルダーを、プリント基板の両面に装着しているからである。
この状態で、プリント基板に装着される電極端子は、リフロー半田等の工程でプリント基板に固定されるときに位置がずれず、ケースの理想的な位置に装着して、電気機器や充電器等の接点に、接触不良しないように電気接続できる特長がある。
さらに、本発明のパック電池は、プリント基板の両面に固定するホルダーによって、プリント基板の両面に、スペースを設けることができる。したがって、プリント基板の両面のスペースに、電子部品を実装することもできる。
【００３３】
さらに、本発明の請求項２のパック電池は、嵌着突起をプリント基板の嵌着孔に嵌入される大径部と、細径部とで形成し、大径部をプリント基板の嵌着孔に挿入して第１ホルダーをプリント基板の定位置に装着し、さらに、細径部を第２ホルダーの嵌着凹部に嵌入して、第１ホルダーと第２ホルダーを連結するので、第１ホルダーと第２ホルダーとをプリント基板の正確な位置に装着して、しかも、確実に連結できる特長がある。
【００３４】
さらに、本発明の請求項３のパック電池は、第１ホルダーと第２ホルダーを介して、プリント基板の両面に放電用電極端子と充電用電極端子とを装着し、これ等の電極端子を、ケースの両面に表出させるので、たとえば、電気機器に装着した状態で充電できる特長がある。
【００３５】
さらにまた、本発明の請求項４のパック電池は、プリント基板の両面に、第１ホルダーと第２ホルダーを装着しているプリント基板アッセンブリーの厚さを、ケース内の深さに等しくして、プリント基板アッセンブリーをケースが挟着する状態で定位置に装着するので、簡単な構造でプリント基板をケースの定位置に装着できる特長がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のパック電池の分解斜視図
【図２】図１に示すパック電池に装着するホルダーと電極端子を示す斜視図
【図３】本発明の実施例のパック電池を示す分解斜視図
【図４】図３に示すパック電池の回路図
【図５】図３に示すパック電池のプリント基板とホルダーと電極端子を示す分解斜視図
【図６】図５に示すプリント基板とホルダーを下から見た分解斜視図
【符号の説明】
１…ホルダー        １Ａ…第１ホルダー    １Ｂ…第２ホルダー
２…電極端子        ２Ａ…放電用電極端子  ２Ｂ…充電用電極端子
３…プリント基板
４…嵌着突起        ４Ａ…大径部          ４Ｂ…細径部
５…嵌着凹部
６…嵌着孔
７…電極窓
８…固定片
９…リブ
１１…ケース        １１Ａ…上ケース      １１Ｂ…下ケース
１２…二次電池
１３…電気接続面
【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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