(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリーパック内に収納される複数の丸型二次電池に取り付けられ、前記二次電池からの出力端子、前記二次電池への充電用端子、及び必要な回路部品の間を配線するための配線板と、前記出力端子及び前記充電用端子とを、金属板を一体的に打ち抜き加工して形成された複数の導体パターンに絶縁シートを張り付けることによって一体に構成してなる電池配電板を具備する丸型電池電源装置において、＋極出力端子の配線板部及び−極出力端子の配線板部を、それぞれ隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納する一方、必要な回路部品を隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納し得るように当該回路部品を配線するための配線板の接続端子部分を前記谷溝内に凹没して設けたことを特徴とする丸型電池電源装置。
【請求項２】
請求項１に記載の丸型電池電源装置において、電池配電板が、複数の丸型電池の一側面に平面で接する平面板部と、その両側の電池の円弧面に沿って密着する円弧側面部を具備することを特徴とする丸型電池電源装置。
【請求項３】
請求項１に記載の丸型電池電源装置において、隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納する前記配線板部分を絞り加工により屈曲して成形したことを特徴とする丸型電池電源装置。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の丸型電池電源装置において、前記金属板が０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍの純ニッケル板からなることを特徴とする丸型電池電源装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、携帯用のビデオカメラ、テープレコーダ、又は電話機などに使用される電池電源装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、ビデオカメラなどの電源として、バッテリーパックと呼称される電池電源装置が多く用いられている。
バッテリーパックは、機器本体に対して着脱可能な形状に樹脂成形されたパック内に、複数個の二次電池、二次電池からの出力端子及び二次電池への充電用端子などが収納されて構成されており、該パックを機器本体に装着したときに、パック側の前記出力端子及び充電端子が機器本体に設けられた本体側端子と接続されるようになっている。
【０００３】
従来のバッテリーパックでは、所定形状にプレス成形された金属製のパック側の出力端子及び充電端子が、パックに形成された切り欠き部又は凹凸部などに個々に嵌め込まれ、又は嵌め込まれた後にさらに折り曲げられることによって、パックに対して固定されるようになっている。また、バッテリーパックの内部配線のためにプリント配線板が使用されており、プリント配線板とパック側の前記各端子とは、リード線又は回路部品を介した間接的な半田付け、直接的な半田付け、又は間接的又は直接的なスポット溶接などによって互いに接続されいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来のバッテリーパックでは、その組立てに多くの時間と労力を要しており、しかも製品の歩留りが悪いという問題があった。
すなわち、バッテリーパックの組立てに当たっては、成形されたパックにパック側端子を嵌め込む作業、それを折り曲げる作業、はんだ付け又はスポット溶接を行う作業などが必要であり、それらの作業に多くの時間と労力を要し、製造コストの増大を招いていた。
また、プリント配線板としてフレキシブルプリント配線板を使用した場合には、プリント配線板の端子部分の強度が弱いために破損することもあった。これらの場合には不良品となるため、製品の歩留りが悪かった。
本発明は、上述の問題に鑑みてなされたもので、組立てが容易であり、しかも製品の歩留りの向上を図ることのできる電池電源装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、バッテリーパック内に収納される複数の丸型二次電池に取り付けられ、前記二次電池からの出力端子、前記二次電池への充電用端子、及び必要な回路部品の間を配線するための配線板と、前記出力端子及び前記充電用端子とを、金属板を一体的に打ち抜き加工して形成された複数の導体パターンに絶縁シートを張り付けることによって一体に構成してなる電池配電板を有する丸型電池電源装置において、＋極出力端子配線板及び−極出力端子の配線板を、それぞれ隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納する一方、必要な回路部品を隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納し得るように当該回路部品を配線するための配線板の接続端子部分を前記谷溝内に凹没して設けたことを特徴とする丸型電池電源装置を提供しようとするものである。
【０００６】
【作用】
本発明に係る丸型電池電源装置の出力端子及び充電用端子は、配線板を構成する導体パターンと一体的に打ち抜かれた後、絞り加工等により必要に応じて凹凸部が形成され又は折り曲げられる。したがって、これら出力端子及び充電用端子と配線板は一体に成形されているから、その間には半田付けが不要であり、半田付けにともなう種々の不具合が解消される。また、出力端子及び充電用端子は、配線板と一体であるので、配線板を電池に装着することによって同時に取り付けられ、部品点数が減りそれらを個々に装着する必要がなく、組立てが容易である。
また、前記出力端子の配線板、及び、回路部品を配線するための配線板の接続端子部分を、隣接する丸型二次電池間の谷溝内に凹没して設けたことにより、これら出力端子の配線板、及び回路部品が電池表面から突出せず、バッテリーパック内に円滑に収納することができる作用がある。また、上記の丸型電池電源装置において、電池配電板が、複数の丸型電池の一側面に平面で接する平面板部と、その両側の電池の円弧面に沿って密着する円弧側面部を具備する構成を有することにより、電池配電板を取り付けるとき、円弧面部が電池に密着することにより、電池配電板全体を、丸型電池の一側面に安定した密着状態で取り付けることができると共に、電池配電板の端面が電池円弧表面から突出しないからバッテリーパック内に円滑に収納することができる。
【０００７】
【実施例】
以下実施例に基づき本発明を詳細に説明すると、図１〜３及び図６に示すように、３個の丸型二次電池１、２、３がバッテリーパック内に収納される。３個の丸型二次電池１、２、３は、＋−の電極を互い違いに横に並べられて、電池１と２はその隣合う＋電極１ａと−電極２ｂとは、図６に記載のように、スポット溶接した電池間接続タブ４により電気的機械的に接続され、その反対側で電池２の＋電極２ａと電池３の−電極３ｂとは同様に接続されて、３個の丸型二次電池１、２、３は、電池１の−電極１ｂと電池３の＋電極３ａとの間に直列に接続されている。
【０００８】
１０は前記丸型二次電池１、２、３の一側面に沿って取り付けられる電池配電板である。図１〜図３に示すように、電池配電板１０は、全体として、３個の丸型電池１、２、３の軸心を結ぶ面と平行する平面で電池の一側面に接する平面板部１０ａと、その両側の電池１、３の円弧面に沿って密着する円弧側面部１０ｂとからなる中央配線板部と、中央配線板部から電池電極方向に沿って互いに反対方向の電池１の−電極１ｂと電池３の＋電極３ａとに端末が密着するように延びる枝状の電極配線板部１０ｃとからなり、円弧面部１０ｂと電極配線板部１０ｃの端部が電池に密着することにより、電池配電板１０は、全体的に、３個の丸型電池１、２、３の一側面に安定した密着状態で取り付けることができるように構成してある。この場合、両側の電池１、３の円弧面に密着する円弧側面部１０ｂが、３個の丸型電池１、２、３の軸心を結ぶ面と交差する９０゜の円弧位置の近傍、又は９０゜を越える円弧位置まで、その円弧面を延長した構成にすることにより、円弧側面部１０ｂが電池１、３の円弧面へ弾性的に密着する状態が得られるから、電池配電板１０は、全体的に、より確実に３個の丸型電池１、２、３の一側面に安定した密着状態で取り付けることができるようになる。
前記電池配電板１０は、金属板を打ち抜いて一体的に成形した前記二次電池からの出力端子、前記二次電池への充電用端子、及びこれらと必要な回路部品の間を配線するための配線板等を構成する複数の導体パターンからなり、その導体部分以外の配線板部分の表裏に導体パターンに対応した形状に成形した絶縁シート８を張り付けることにより形成してある。前記出力端子、充電用端子、及び必要な回路部品の間を配線するための配線板は、この実施例の場合、図１の平面図、図４の斜面図及び図５の回路図に示すように、主要部を中央配線板部１０ａ，１０ｂに有する−端子配線板５、＋端子配線板６及びセンサー端子配線板７の３つ導体パターンを有する配線板からなり、枝状の電極配線板部１０ｃの＋−の端子配線板５、６には、１個ずつ−極出力端子５ａ、＋極出力端子６ａが設けてある。また、各配線板にはそれぞれ一体に１個の−極充電用端子５ｂ、＋極充電用端子６ｂ及び充電用センサー端子７ｂが設けてあると共に、−端子配線板５とセンサー端子配線板７との間には、回路部品としてのサーミスタ接続用の−端子配線板側のサーミスタ接続端子５ｃ及びセンサー端子配線板側のサーミスタ接続端子７ｃが設けてある。
【０００９】
枝状の電極配線板部１０ｃの前記＋極出力端子５ａの配線板部５ｄ及び−極出力端子６ａの配線板部６ｄは、それぞれ隣接する丸型二次電池間の谷溝８、９内に収納してあると共に、平面板部１０ａの隣接する丸型二次電池２、３間の谷溝９内に回路部品を収納し得るように、当該回路部品を配線するための配線板５、７の接続端子５ｃ，７ｃ部分を前記谷溝９内に凹没して設けてある。前記−極出力端子５ａ及び＋極出力端子６ａは、図２及び図３に示すように、いずれも隣接する丸型電池の谷溝８、９内で屈曲する屈曲部５ｅ、６ｅを具備し、電池１の−電極１ｂと電池３の＋電極３ａに密着するように構成してあり、それぞれスポット溶接して一体に接続してある。これら−極出力端子５ａ及び＋極出力端子６ａは、バッテリーパックに収納したとき、パック窓孔から露出して、バッテリーパックを機械本体に装着したとき、その接続端子と圧着して接続するように構成してある。なお、＋極出力端子６ａは、電池３の＋電極３ａの凸部に嵌合するように絞り加工により凹没した段曲げ形状に成形してある。また、谷溝９内の回路部品を配線するための配線板５、７の接続端子５ｃ，７ｃ部分には、図４に示すように、サーミスタ１１がスポット溶接して取り付けてあり、谷溝９内に位置して収納してある。また、前記サーミスタ１１は−端子配線板５とセンサー端子配線板７の２つ導体パターンの接続部分に位置して設けてある。
【００１１】
前記−極電池接続端子５ｄと＋極電池接続端子６ｄは、直列に接続された３個の丸型二次電池１、２、３の−電極１ｂと＋電極３ａにそれぞれスポット溶接して一体に接続されており、これのみにより、電池配電板１０の全体が二次電池１、２、３に取り付けられるように構成してある。
【００１２】
【００１３】
導体パターンを形成するための金属板としては、例えば０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ程度の厚さの銅板又はニッケル板などが用いられるが、実施例の場合、０．１５ｍｍの純ニッケル板を使用している。また、絶縁シート８は、シートの片面に接着剤又は粘着剤などが塗布されており、例えば、０．０６ｍｍ〜０．１０ｍｍ程度のポリアミド又はポリエステルのシートなどが用いられるが、実施例では０．０８ｍｍのポリアミド接着シートが使用され、接着後に両面ラミネート封止加工を施してある。配線板の全体的な厚さとしては、０．２２ｍｍ〜０．４０ｍｍ程度になるが、実施例では、０．３１ｍｍと薄い構成になっている。
【００１４】
配線板５、６、７の作成に当たっては、例えば、図２〜図３に示す導体パターンを金型で一体に打ち抜いた後、それらをステージとともに移動し、出力端子５ａ，６ａを絞り加工で曲げ又は突出させ、充電用端子５ｂ，６ｂとなる部分は電池１、３の円弧面に密着するように曲げ加工し、前記＋極出力端子５ａの配線板部５ｄ及び−極出力端子６ａの配線板部６ｄは、それぞれ電池間の谷溝８、９に収納されるように段曲げ加工し、サーミスタ接続端子５ｃ，７ｃとなる部分の段曲げ加工を行い、絶縁シート８の張り付けなどを行う。又は、導体パターンを互いに機械的に連結する連結部分を残して金属板を打ち抜き加工し、絶縁シート８を張り付け、互いの位置を固定した後にその導電に不要な連結部分を除去するようにして配線板５、６、７を構成してもよい。
なお、導体パターンには、必要に応じてサーミスタ１１以外の抵抗、又はダイオードなどの回路部品をスポット溶接等により接続し得る端子を適宜設けることができることは勿論である。
【００１５】
サーミスタ１１等の回路部品が取り付けられて完成された電池配電板１０は、その−極電池接続端子５ｄと＋極電池接続端子６ｄを、直列に接続された３個の丸型二次電池１、２、３の−電極１ｂと＋電極３ａにそれぞれスポット溶接して一体に取り付けられ、バッテリーパック内に収納し、カバーが被せられる。その後、バッテリーパックとカバーとの境界部分が超音波などによって溶着され、シーリングが行われる。
このように、本実施例のバッテリーパックの出力端子５ａ、６ａ及び充電用端子５ｂ，６ｂ，７ｂが配線板５、６、７と一体であるため、これらの個々の端子を電池を収納した後にバッテリーパックに嵌め込む作業や折り曲げる作業、端子を配線板に半田付けする作業などが不要であり、バッテリーパックの組立てが極めて簡単である。
【００１６】
そのため、バッテリーパックの組立てに要する時間及び労力が大幅に低減されるとともに、取り付け不良や半田不良などによる不良品、又はパック外表面に傷の付いた不良品などが減少し、製品の歩留りが大幅に向上して製造コストの低減を図ることができる。また、部品点数が低減するので、品質管理が容易となり、品質が向上し且つ安定する。
【００１７】
また、配線板５、６、７に金属板を打ち抜いた導体パターンを使用しているので、配線板の全体の強度が強く、衝撃、振動、又は熱などに強い。したがって、熱や振動で破損するおそれがない。
上述の実施例において、導体パターン、出力端子、又は充電用端子などの形状、個数、及び位置、配線板の回路、二次電池及び回路部品の種類及び個数、構造、形状、及び寸法などは、本発明の主旨に沿って種々変更することができる。
【００１８】
【発明の効果】
以上の通り、本発明に係る丸型電池電源装置によれば、バッテリーパック内に収納される複数の丸型二次電池に取り付けられ、前記二次電池からの出力端子、前記二次電池への充電用端子、及び必要な回路部品の間を配線するための配線板と、前記出力端子及び前記充電用端子とを、金属板を一体的に打ち抜き加工して形成された複数の導体パターンに絶縁シートを張り付けることによって一体に構成してなる電池配電板を具備する構成を有することにより、電池配電板の出力端子、充電用端子と配線板等は一体に成形されているから、その接続部分には半田付けが不要であり、半田付けにともなう種々の不具合が解消される効果がある。また、出力端子及び充電用端子は、配線板と一体であるので、配線板を電池に装着することによって同時に取り付けられ、部品点数が減りそれらを個々に装着する必要がなく、組立てが容易である効果がある。
また、上記の丸型電池電源装置において、前記＋極出力端子配線板及び−極出力端子の配線板を、それぞれ隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納する一方、必要な回路部品を、隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納し得るように当該回路部品を配線するための配線板の接続端子部分を前記谷溝内に凹没して設けた構成を有することにより、これら出力端子の配線板、及び回路部品が電池表面から突出せず、バッテリーパック内に円滑に収納することができる効果がある。
また、上記の丸型電池電源装置において、電池配電板が、複数の丸型電池の一側面に平面で接する平面板部と、その両側の電池の円弧面に沿って密着する円弧側面部を設けた構成を有することにより、電池配電板を取り付けるとき、円弧面部が電池に密着することにより、電池配電板全体を、丸型電池の一側面に安定した密着状態で取り付けることができる効果があると共に、電池配電板の端面が電池表面から突出しないからバッテリーパック内に円滑に収納することができる効果がある。
また、上記の電池電源装置において、隣接する丸型二次電池間の谷溝内に収納する前記配線板部分を絞り加工により屈曲して成形したことを特徴とする構成にすることにより、金属板を打ち抜いた平板状の配線板に対して谷溝内に収納する前記配線板部分を絞り加工により容易、簡単且つ強固に加工することができる効果がある。
また、上記の電池電源装置において、前記金属板が０．１５ｍｍ〜０．２ｍｍの純ニッケル板からなることにより、ごく薄い構造で適宜な変形加工性を有する配電配線板を構成できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係る電池電源装置の一実施例の平面図。
【図２】  その実施例の左側面図。
【図３】  その実施例の右側面図。
【図４】  その実施例の斜面図。
【図５】  その実施例の概略回路図。
【符号の説明】
１、２、３    丸型二次電池
４            電池間接続タブ
５          −端子配線板
５ａ        −極出力端子
５ｂ        −極充電用端子
５ｃ        サーミスタ接続端子
５ｄ        配線板部
５ｅ        屈曲部
６          ＋端子配線板
６ａ        ＋極出力端子
６ｂ        ＋極充電用端子
６ｄ        配線板部
６ｅ        屈曲部
７          センサー端子配線板
７ｂ        センサー端子
７ｃ        サーミスタ接続端子
８          谷溝
９          谷溝
１０        電池配電板
１０ａ      平面板部
１０ｂ      円弧側面部
１０ｃ      電極配線板部
１１        サーミスタ
１２        絶縁シート
【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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