(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隣接する電池の反対極性の端子が互いに接触するように構成された電池室において、
前記端子の表面積の最小の接触可能部分を規定する一つの前記端子の領域が、二つの前記接触端子間の唯一の接触点であるように電池を設置するとともに、
前記電池が第１および第２のミニチュア電池から成り、前記最小の接触可能部分が前記第１の電池の正端子ケーシングの縁であることを特徴とする電池室。
【請求項２】
前記第１および第２の電池の各々が、前記電池の相対する端子に正および負の端子面を有するケーシングを備え、前記ケーシングが前記両端子面に実質上直交する長手電池軸を定めており、前記設置により、前記第１および第２の電池の前記長手電池軸が同一平面上で互いに交差するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の電池室。
【請求項３】
相対する端に正および負の端子面を有するケーシングをそれぞれ備えた少なくとも二つの電池を設置するための電池室において、前記正および負の各端子面に実質上直交する長手電池軸が前記ケーシングを横断しており、前記電池は直列に設置されて隣接する端子面を接触させ、それぞれの前記長手電池軸が互いに交差し、前記電池がミニチュア電池であることを特徴とする電池室。
【請求項４】
前記少なくとも二つの電池が第1、第２の電池を含み、該第1、第２の電池が前記電池室に設置されたとき、前記第1の電池の前記正の端子面は前記第２の電池の前記負の端子面に接触し、かつ、前記正の端子面と前記負の端子面とは互いに平行とはならないことを特徴とする請求項３に記載の電池室。
【請求項５】
前記正の端子面が前記電池のケーシングを有し、前記正の端子面の前記接触をおこなう領域が前記ケーシングの縁であることを特徴とする請求項３に記載の電池室。
【請求項６】
前記正の端子面の前記接触可能領域が前記第2の電池の前記負の端子面を強制的に擦り剥かせるよう構成され、設置されることを特徴とする請求項５に記載の電池室。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般に電池に関し、更に詳細には、電池端子に存在する絶縁汚染物層の存在に起因する電池端子の接触抵抗を減らすことに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電気装置は普通、その電力を電気装置に関連する電池室内に収納された一つ以上の電池により得ている。電池室は通常、電気装置と一体になっている。代わりに、電池室を、電線のような導体要素により電気装置に接続して電気装置から離して設けることができる。
【０００３】
多数の形式の一次（再充電不能）および二次（再充電可能）電池が存在する。乾電池は通常、標準のＡＡＡ、ＡＡ、Ｃ、およびＤ電池サイズのような多数の周知のサイズおよび構成で入手できる。腕時計型電池、円盤電池、皿型電池、およびボタン電池ともいうミニチュア電池も、標準サイズで入手でき、通常、補聴器、電気腕時計、および他の装置に使用されている。
【０００４】
乾電池用電池室は、設置した乾電池の負端子に電気的に接触する、通常平面状タブまたは円錐コイルばねの形状を成す、正接点を備えている。通常平面状タブの形状を成す負接点は、設置した乾電池の正端子に電気的に接触するよう電池室に設けられている。平面状の、凹みの付いたタブ接点は、通常、ミニチュア電池の電池室に使用されている。１個以上の電池をこのような電池室に設置すると、装置は設置した電池の端子を挟んで設置された電気負荷として働く。
【０００５】
２個以上の乾電池を必要とする電池室では、電池は直列にまたは並列に設置される。直列配置では、電池は、正端子ボタンの平面状表面が順方向に隣接する電池の負端子表面に接触して「頭部を尾部に向き合わせて」設置され、電池が平行なまたは同一線の長手方向の軸を有し、すなわち、電池が直線を形成している。したがって、このように設置された電池を「直線的に整列している」という。
【０００６】
標準乾電池、ミニチュアまたは他の形式の電池に関連してよく提示される問題は、電池端子の酸化および硫化である。酸化物および硫化物の層はしばしば、電池を製造するときから電池を最終的に使用するときまでのような、時間とともに発生する。加えて、電池端子の電気化学的腐食が一定の環境および情況で生ずる可能性がある。これら酸化物、硫化物、および腐食膜は、電池端子を絶縁する表面汚染物である。本発明に特に関係の深いのはこの絶縁汚染物層により生ずる電池接触抵抗の増大である。接触抵抗は、隣接電池間および電池と装置との間の物理的接触に起因する電池回路の電気抵抗である。端子が絶縁汚染物層を有する環境では、接触抵抗はかなりな大きさになることがあり、特に高電流用途では、貴重な電池電力を消費する。これにより設置した電池が急速に消耗し、装置の利用可能性が減り、電池を取り替えまたは再充電する必要の割合が増大する。更に、このような高い接触抵抗は、設置した電池から利用できる最大電流を減らし、一定の電池装置を高電流装置に利用できなくする。
【０００７】
たとえば、直列に設置された１．２ボルトの２個の乾電池は、２．４ボルトを供給する。５アンペアの高電流用途では、電池は１２ワットの電力を出す。接触抵抗が一つ以上の電池端子に存在する絶縁汚染物層のため公称０．０６オームから０．２オームまで増大すれば、接触抵抗に打ち勝つ消費電力が１．５ワットから５ワットに増大する。換言すれば、利用可能な電力の４０％が接触抵抗により消費される。これにより装置に利用できる電力および電流が減少する。加えて、損失電力は本質的に電池端子および／または装置接点を加熱する。これにより電池が損傷または性能低下したり電池室が損傷したりする可能性があり、火災の危険が増大する。
【０００８】
この問題を解決する従来の一つの方法は、オペレータに、隣接する直線整列電池間に挿入する別々のシート金属凹み片を与えることであった。この方法には幾つかの欠点がある。たとえば、部品の追加は価格を増大させる。また複雑さが増し、ユーザが電池を迅速に且つ容易に設置するのが困難になる。ユーザは第１の電池を設置し、シート金属を正しい位置に中間接触するよう位置決めし、第２の電池を、シート金属をその正しい位置に保持しながら、挿入しなければならない。したがって、このような補足部品はしばしば不適当にまたは誤って使用され、または紛失したり、全く使用されないことがある。
【０００９】
電池端子上の絶縁汚染物はまた、電池と装置との間の接触抵抗を増大させる。たとえば、直列電池構成の第１の電池をその正端子ボタンの平面状表面を装置の平面状負タブ接点と並列に接触させて設置する。直列電池構成を成す最後の電池を、その平面状負端子表面が平面状円錐コイルばね巻線または接触タブと平行に接触するように設置する。通常の円錐コイルばね接点は、一連の弦巻巻線を備え、上部巻線が負電池端子表面と実質的に平行に且つ接触している。同様に、並列構成では、電池は各々、その正および負の端子が電池収容部の反対極性の接点に同様にして接触するよう設置される。平面状タブおよび平面状円錐コイルばね巻線は電池端子を被覆している絶縁汚染物層を貫通できない。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、２個以上の標準乾電池またはミニチュア電池のための電池配置を目標としている。電池は、そのそれぞれの長手軸が、乾電池の正端子ボタンの縁またはミニチュア電池の正端子ケーシングの縁のような、少なくとも一つの端子の接近可能な表面積を極小にして互いに接触させる角度で交差する状態で直列に整列している。本発明の電池配置は、隣接電池の接触端子間の接触表面積を極小にし、それにより、所定の圧縮力に対して、それら電池間の局部接触圧力を最大にする。これにより電池端子の接触領域に存在する絶縁汚染物層を実質的に有利に破壊または除去し、それにより電池同志の間の接触抵抗が減少する。本発明の他の長所は、ユーザが、この接触抵抗のかなりな減少を達成するのに、どんな行動をも行なう必要がなく、または別のばねまたは凹みシートのようなどんな追加構成要素をも使用する必要がないということである。
【００１１】
【課題を解決すめための手段】
本発明の多数の態様を、要約した局面の各々について実施できる実施形態とともに、下に要約する。これら実施形態は必ずしも包括的ではなく、または互いに排他的でもなく、本発明のどの局面が関連しているかに関わらず、矛盾しないおよび他の場合可能であるどんな様式ででも組み合わせることができることを理解すべきである。また本発明のこれら要約した局面が例示だけを目的とし、限定するものではないと考えられることを理解すべきである。
【００１２】
本発明の一局面では、電池室が開示されている。電池室は、隣接電池の反対極性の端子が互いに接触するように構成されている。電池は、端子表面積の最小の接近可能部分を形成する端子の一つの領域が接触端子間の唯一つの接触点であるように配置される。
【００１３】
本発明の他の局面では、電池室が開示されている。電池室は、各々が電池ケーシングの反対の端にある正および負の端子表面のあるケーシングを備え且つ各端子表面に直交する長手電池軸が横断する少なくとも２個の電池を収容する。設置された電池は、それらそれぞれの長手軸が交差するように互いに端子接触して直列に整列している。
【００１４】
本発明の更に他の局面では、電池駆動装置が開示されている。電池駆動装置は、少なくとも２個の乾電池を直列整列構成で電気的に接続するための電池室を備えている。各乾電池は、平面状上面およびその周辺に縁を有する正端子ボタンを備えている。電池は、第２の直列電池位置にある電池の正端子ボタンの縁だけが第１の直列電池位置にある電池の負端子の平面状表面に接触するように設置される。
【００１５】
本発明の前述のおよび他の特徴および長所は、下記詳細説明からおよび付図から一層明瞭に理解されるであろう。この説明は例示の目的だけに示すものであり、本発明の範囲を限定するものでは決してない。図面において、類似参照数字は同一のまたは機能的に同様の要素を指している。他に、参照数字の最左端の一桁または二桁はその参照数字が最初に現われる図面を確認するものである。
【００１６】
Ｉ．はじめに
本発明は、互いに接触する、または電池室の接点に接触する電池端子の部分に存在する絶縁汚染物層を破壊または除去することにより電池と電池との間、および電池と装置との間の接触抵抗を極小にする方法および装置を目標としている。特に、本発明は、標準乾電池およびミニチュア電池を、隣接電池端子の端子接点または装置接点の表面積を極小にするように、配置している。電池室内で直列整列している電池に加わる所定の圧縮力は、隣接電池端子および／または隣接電池端子および装置接点の表面に存在する絶縁汚染物層を破壊するに十分な最大接触圧力を生ずる。好適に、電池が電池室に設置されると隣接電池間および／または電池と装置端子との間に相対横運動が伝えられ、絶縁汚染物層を貫通しやすくなる。
【００１７】
本発明の開示実施形態は、そのそれぞれの長手軸が電池を互いに、乾電池の正端子ボタンの縁またはミニチュア電池の正ケーシングの縁のような、少なくとも一つの端子の極小接近可能表面積で接触させる角度で交差する状態にある２個以上の標準の乾電池またはミニチュア電池のための電池配置を目標としている。電池と電池または電池と装置とがこの端子縁だけで接触すれば、接触表面積が極小になり、局部接触圧力が極大になる。これにより接触端子領域に存在する絶縁汚染物層が破壊され、それによりそれに起因する接触抵抗が減少する。重要なのは、得られる接触抵抗の減少が電池を再構成せずに、すなわち、標準の市場入手可能な電池を使用し、ばねまたは凹みシートのような追加構成要素を使用せずに達成されることである。
【００１８】
本発明はまた、電池室に使用する円錐コイルばね電池接点を目標にしている。円錐コイルばね接点は、曲がって隣接電池の端子に接触するための極小表面積を有する一つ以上の端子接点を形成する上端ターンで構成される。接触領域は各々、所定の圧縮力に対して、隣接電池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊するに十分な圧力を与える。好適には、円錐コイルばね接点は、その端子接触点が軸から横方向に偏っている巻線により形成される回転軸を備えている。これにより隣接電池により加えられる軸方向圧縮力に応答してこの横方向にある巻線の領域が巻線の他の領域よりいっそう多く圧縮される。これにより次には、接触ばねが圧縮されるにつれて端子接触点が更に横方向に移行する。これが生ずるにつれて、端子接触点が設置された電池の端子を擦り剥き、電池端子に存在する絶縁汚染物層を実質的に除去する。
【００１９】
II．電池の説明
電池は、時に電解槽と言われるが、化学エネルギを電気に変換する装置である。ここで使用するかぎり、電池は、１個の単電池単独の他に、単一ケーシング内で直列または並列に接続された２個以上の単電池からも構成できる。各単電池は、液体、ペースト、または固体の電解質、正電極、および負電極を備えている。電解質は、イオン導体として働く。電極の一方は電解質と反応して電子を発生するが、他方の電極は、電子を受け入れる。装置の電池室に設置するときのように、負荷挟んで接続すると、この反応により電流が電池から流れ、電力が消費される。本発明を多数の形式の再充電可能および再充電不能の電池に適用して動作させることができるが、本発明を、単に理解しやすくするために、二つの一層普通の形式の電池、乾電池およびミニチュア電池に関連して説明する。このような電池は、リチウム・イオン、ニッケル・カドミウム、ニッケル金属水化物、再充電可能アルカリ、およびその他のような色々な化学物質を備えている。
【００２０】
Ａ．乾電池
普通に入手できる２個の標準乾電池の斜視図を図１Ａおよび図１Ｂに示す。乾電池１００Ａおよび１００Ｂを、包括的に且つ一般的に、乾電池１００、または、単に、電池１００という。乾電池１００を一次電池または二次電池のいずれかとすることができる。一次電池は、電池に貯えられているエネルギが電流に変換されてしまうと、電解質をその元来の形態に再構成できない、すなわち、再充電不能の電池である。一次電池は元来、その発明者、１８６０年代に乾電池を発明したフランスの化学者ジョルジュ・ルクランシェに敬意を表してルクランシェ電池と言われていた。この形式の電池に与えられた他の名称には、たとえば、閃光電池、ボルタ電池、アルカリ電池、などがある。乾電池１００を二次電池にすることもできる。二次電池を電池内の化学反応を逆にして再充電することができる。すなわち、それらは再充電可能である。このような電池は、１８５９年にフランスの物理学者ガストン・プランテにより発明された。その幾つかを上に記したが、再充電可能および再充電不能の乾電池の化学組成は周知であり、ここではこれ以上説明しない。
【００２１】
一次乾電池の、および更に最近、二次電池の、サイズおよび構成がＡＮＳＩ規格により規定され、標準のＡＡＡ、ＡＡ、Ｃ、およびＤの電池サイズで市場から入手できる。それだけで、このような乾電池１００のすべての共通の特徴はその構成である。図１Ａおよび図１Ｂは、「Ｃ」サイズの乾電池の仕様を満たす二つの従来技術の乾電池１００Ａおよび１００Ｂの側面図である。乾電池１００は、頭部領域１０２および尾部領域１０４を形成する円筒殻またはケーシング１０８を備えている。正端子１０６は頭部領域１０２にあるが、負端子１０８は尾部領域１０４にある。乾電池１００の構成および化学的性質は多様で、当技術で周知である。しかし、あらゆる場合に、正端子１０６はケーシング１１０から突出する、普通にボタンという成形円筒突起である。端子ボタン１０６は、曲線の、または楕円形の縁１１２を備えているが、正端子ボタン１０６の上面１１４は、実質的に平面状である。長手軸１１８が電池１００を負端子１０８から正端子１０６まで貫いている。平面状表面１１６および１１４は長手軸１１８と直交している。正端子ボタン１０６の高さまたは厚さ１２０は、二つの例示電池１００Ａおよび１００Ｂにより示したように、多様である。
【００２２】
上記電池の例は、株式会社デュラセル、および株式会社エヴァレディ電池カンパニーから入手できる。デュラセル電池は、ｗｗｗ．ｄｕｒａｃｅｌｌ．ｃｏｍで詳細に説明されているが、エヴァレディ電池は、ｗｗｗ．ｅｖｅｒｅａｄｙ．ｃｏｍで詳細に説明されている（デュラセルは、ジレット・カンパニーの一部門である株式会社デュラセルの登録商標である。エヴァレディは、株式会社エヴァレディ電池カンパニーの登録商標である）これらのおよび他の乾電池の寸法は標準化されており、ＡＮＳＩ規格により規定されているので、このような電池の寸法は、製造業者に関係なく、指定公差内で、実質的に同じである。
【００２３】
Ｂ．ミニチュア電池
図２Ａおよび図２Ｂは、現在使用されている、ここではミニチュア電池２００（包括的におよび一般にミニチュア電池２００または、単に電池２００という）という、別の普通の電池の二つの実施形態の上面図および側面図である。ミニチュア電池２００は、腕時計型電池、コイン電池、ボタン電池、円盤電池、皿型電池、および水銀電池ともいう。現在、ミニチュア電池２００は、水銀、リチウムおよび二酸化マンガン、酸化銀、およびその他のような化学物質のもので普通に入手できる。
【００２４】
ミニチュア電池２００は、たとえば、補聴器、光電池、および電気腕時計に使用するための小さい平らな円盤の形状に作られている。ミニチュア電池２００は、頭部領域２０２および尾部領域２０４を形成する円盤形の外殻またはケーシング２１０を備えている。正端子２０６は尾部領域２０４に設置されているが、負端子２０８は頭部領域２０２に設置されている。ミニチュア電池の内部構成は当技術では周知と考えられ、ここではこれ以上説明しない。ミニチュア電池２００の高さまたは厚さ２２０は２個の例示電池２００Ａおよび２００Ｂにより示したように、多様である。負端子２０８を電池２００Ａで示したように小さい円筒形隆起面にすることができ、または電池２００Ｂでのように表面と同一面にすることができる。電池２００Ｂで、負端子２０８は電池ケーシング２１０の周辺まで広がっていない。上面図に示すように、それは、直径が
電池ケーシング２１０の直径よりわずかに小さい実質的に円形の領域である。乾電池１００の場合のように、負端子２０８の上面２１６および正端子２０６の表面２１４は、実質的に平面状である。各電池２００にはその中心を貫く軸２１８があり、正端子２０６から負端子２０８まで延長している。平面状表面２１４、２１６は、長手軸２１８に実質的に直交している。
【００２５】
III．電池の配置
現時点で利用できる電池室は、一つ以上の電池を横方向に隣接してまたは直列に整列させて保持している。横方向に隣接する配置では、電池が各々正および負の装置接点に電気的に接続されているが、直列整列配置では、電池は、互いに平行または同一線上にあるそれらの長手軸と整列している。この後者の通常の配置を成す電池をここでは互いに「直線状に整列している」という。すなわち、それらの電池は直線を形成している。両方の配置で、設置した電池の長手軸は、円錐コイルばね接点の中心軸および装置のタブ接点の直交表面ベクトルとも平行または同一線を成している。このような配置は、通常の乾電池１００およびミニチュア電池２００が互いにおよび／または平面状コイル巻線またはタブ装置接点に隣接する平面状表面１１４、１１６、２１４、２１６を有することを示している。記したとおり、このような直線整列電池間の接触抵抗は電池端子に存在する絶縁汚染物層ためかなりな大きさになる可能性がある。同様な現象は電池端子と装置接点との間にも生ずる。上に記したもののような通常の方法は通常、現存する電池室を、隣接する直線整列の乾電池の間の接触抵抗を減らすよう設計された部品を追加して更新している。記したように、このような補足部品は、電池室の複雑さを増し、しばしば不適当に使用されたり、全く使用されなかったりする。
【００２６】
このような方法と対照的に、本発明は、それらのそれぞれの端子の最小表面積が互いに接触するように一つ以上の電池が配置される電池室を備えている。特に、本発明人は、現時点で存在する乾電池１００およびミニチュア電池２００が隣接電池の平面状の反対極性の端子が接近できるそれらの端子の少なくとも一つに縁を備えていることを観察している。特に、再び図１Ａおよび図１Ｂを参照して、乾電池１００の正端子１０６は、記したとおり、平面状正端子面１１４の周辺に曲線の、または楕円形の縁面１１２を備えている。正端子ボタン１０６は頭部１０２および正端子面の残りの部分から隆起しているので、縁１１２は正端子１０６の平面状表面１１４に平行でない平面状の反対極性の電池端子または装置接点が接近可能である。再び図２Ａおよび図２Ｂを参照して、ミニチュア電池２００の正端子２０６は、接近可能な縁２１２のあるケーシングを備えている。縁２１２は、記したように、平面状正端子面２１４の周辺にある曲線の、または楕円形の表面である。縁２１２が電池ケーシングの周辺
にあるので、縁２１２は、正端子２０６の平面状表面２１４に平行でない平面状の、反対極性の電池端子または装置接点によりアクセス可能な正端子表面の領域である。
【００２７】
本発明に従って構成された電池室は、設置された電池を、端子縁１１２、２１２が正の電池端子１０６、２０６と対応する負の端子１０８、２０８との間の唯一つの接触点である状態に配置する。端子縁１１２、２１２を活用することにより、本発明は、隣接電池間の接触面積を平面状接触面１１４および１１６に比較して減らし、隣接する電池１００、２００の間にかなりな局部接触圧力を与えている。この接触圧力は、同じ圧縮力を受ける通常の電池配列により与えられる接触圧力よりかなり大きい。高圧力接触点は、端子１０６、１０８、２０６、および２０８に存在する絶縁汚染物層を破壊する。これにより、次には、本発明の電池室に設置された隣接電池間の接触抵抗が減少する。或る実施形態では、設置した電池と装置接点との間の接触抵抗も同様に減少する。
【００２８】
図３および図４は、本発明のさまざまな実施形態に従って配置された、それぞれ、２個の乾電池および２個のミニチュア電池の図である。図５は、本発明の別の実施形態に従って配置された装置接点および乾電池の概略図である。図３で、参照しやすいように電池３０２Ａおよび３０２Ｂと符号を付けた２個の乾電池１００が本発明に従って配置されている。特に、乾電池３０２Ａは、乾電池３０２Ｂの前に設置されている。端子接触点３０４は、電池３０２Ｂの正端子１０６と電池３０２Ａの負端子１０８との間の唯一つの接触点である。端子接触点３０４は、負端子１０８の平面状表面１１６に接触する正端子の縁１１２の領域である。これを達成するのに、乾電池３０２を、それらの長手軸１１８Ａおよび１１８Ｂが所定の角度３０８で互いに交差するように設置する。角度３０８は、平面状表面１１４、１１６が通常の配置の場合のように互いに平行である角度（すなわち、０度）より大きい角度から、ケーシング１１０が互いに接触して端子１０６、１０８の分離を生ずる角度（これは乾電池１００の寸法とともに変わる）より小さい角度までの範囲にある。
【００２９】
同様に、図４に示したミニチュア電池の配置を参照すると、参照しやすくするため図４では４０２Ａおよび４０２Ｂと符号を付けた２個のミニチュア電池２００が本発明に従って配置されている。特に、ミニチュア電池４０２Ａはミニチュア電池４０２Ｂの前に設置されている。端子接触点４０４は、電池４０２Ｂの正端子２０６と電池４０２Ａの負端子２０８との間の唯一つの接触点である。端子接触点４０４は、負端子２０８の平面状表面２１６に接触する正端子の縁２１２の領域である。これを達成するのに、ミニチュア電池４０２を、それらの長手軸２１８Ａおよび２１８Ｂが所定の角度４０８で互いに交差するように設置する。角度４０８は、平面状表面２１４、２１６が互いに平行である角度（すなわち、０度）より大きい角度から９０度より小さい角度までの範囲にある。
【００３０】
下に詳細に説明するように、本発明の電池室はまた、隣接電池端子間におよび／または電池端子と装置接点との間に、端子および／または接点が互いに接触したとき、好適には幾らかの圧縮力を受けている間に、相対横移動を生ずる。これを図３および図４に矢印で示してある。図３で、一方の電池３０２は、矢印３１０または３１２の方向に移動できるが、他方の電池３０２は、静止したままであるかまたは反対方向３１０、３１２に移動する。本発明のこのような局面では、端子上に存在する絶縁汚染物層は生ずる接触拭き取り作用により破壊されるか、または他の場合貫入される。このような電池室は、電池が直列整列し且つ装置接点が設置された電池の反対端にあるように構成されている。反対極性の装置接点の間の距離は、それらの間に設置される電池の全長より小さい。電池が電池室に設置されると、電池は装置接点に向かって押される。装置接点は弾性変形を受け、電池を電池室に設置できるようにするのに必要な空間を与える。その後、装置接点は、電池が電池室内のその設置位置にあるとき電池の長手軸に沿ってばね力を加える。このばね力は電池を互いに押しつけ、端子と端子および端子と装置との接触を確実に維持する。このような相対横移動を、実施形態および用途によって決まるが、設置中または機械スイッチの作動に応答するような、他の後の時間に、呼び出すことができる。
【００３１】
図５は、本発明により構成された接点タブの概略図であり、電池と装置との間の接触抵抗を減らす一実施形態を示している。図５で、本発明により構成された乾電池５００で、負接点タブ５０２が正の電池端子１０６の表面１１４と平行にならないように配置されている。そうではなく、装置の端子タブ５０２が設置された電池１００の正の端子縁１１２だけに接触するように設置されている。これにより正の電池端子１０６と負の装置端子５０２との間に、他の場合通常の配置に伝えられるより大きい接触圧力を伝える接触点３０４が得られる。当業者は電池１００の寸法を与えれば相対角度および他の構成細目を容易に決定できる。
【００３２】
IV．円錐コイルばね接点
図６は、本発明の一局面による円錐コイルばね接点の側面図、上面図、および前面図である。円錐コイルばね接点６００は、電池端子と円錐コイルばね接点６００との間の接触抵抗を、高圧力接触点、および好適には、隣接電池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊し、擦り剥き、または他の場合除去する接点拭き取り動作を与えることにより、減らしまたは除去する。
【００３３】
本発明の円錐コイルばね接点６００は、一連の巻線または渦巻線６０２を備えている。図６に示した実施形態では、巻線６０２は各々、下端ターン６１４の方に大きく、上端ターン６０８の方に小さくなる直径を有している。その結果、コイルばね接点６００はほぼ円錐形をしている。代わりの実施形態では、各巻線６０２の直径は、実質的に変わらず、または図６に示すものとは違う変化をする。図６に示したように、巻線には中心回転軸６０４がある。円錐コイルばねの軸は好適には、隣接電池１００、２００の軸１１８、２１８と平行または同一線である。
【００３４】
下端ターン６１４は円錐コイルばね接点６００の底面６１２を形成するが、上端ターン６０８は上面６０６を形成する。通常、底面６１２は、実施される電池室または回路板の領域に固定されるが、上面６０６は、電池室に設置される電池１００、２００に接触する。圧縮すると、上部巻線の長さに沿う平面と端子面との間に同一面接触を維持する通常の円錐コイルばね接点とは対照的に、円錐コイルばね接点６００は、その上端ターン６０８が曲がって乾電池１００またはミニチュア電池２００の負端子１０８、２０８に接触するための端子接触領域６１０を形成する状態に構成されている。接触領域６１０は、所定の圧縮力に対して、隣接電池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊するに十分な圧力を伝える接触点を与える。
【００３５】
更に、接触点６１０は偏心している。すなわち、接触点６１０は円錐コイルばね６００の軸６０４から横に離れている。その結果、電池１００、２００は円錐コイルばね接点６００を圧縮し、接触点６１０がその図示した位置から偏心６１６の方向に横に移動している。これにより隣接電池端子に対する横滑り運動が生じ、存在する絶縁汚染物層の実質部分を擦り剥く。その他に、記したように、接触点６１０はその後、残っている絶縁汚染物層を破壊するに十分な圧力を伝える接触点を与える。
【００３６】
円錐コイルばね接点６００は好適には、高導電性材料から形成され、好適には一個体である。本発明の一局面によれば、導線（図示せず）が円錐コイルばね接点６００の遠端６２０に周知の仕方で取付けられている。たとえば、一実施形態には標準の圧着コネクタが使用されている。他の実施形態では、導線は無数の公知の手法のどれかを使用して円錐コイルばね６００にはんだ付けされている。更に他の実施形態では、導電性スリーブが円錐コイルばね６００に堅く接続されている。スリーブの内径は導線を受けて保持するのに十分である。
【００３７】
これは、導線を円錐コイルばね接点の反対の端、すなわち、下端ターン６１４に接続する通常の手法とは対照的である。この通常の方法は、下端ターン６１４が印刷回路板または電池室に接続される通常のばね接点の部分であるから、広く実施されてきている。対照的に、本発明は、円錐コイルばね接点のバルク抵抗を実質的に減らしている。たとえば、ＡＡ電池室の通常の円錐コイルばね接点は、直径０．８１ｍｍ、長さ１４０−１５０ｍｍの電線を使用している。このようなコイルばね接点の抵抗は、ばね接点材料が３０２ステンレス鋼、ピアノ線、ベリリウム銅Ｃ１７２００、および燐青銅５２１のとき、それぞれ、ほぼ０．２１１オーム、０．５２７オーム、０．３３７オーム、および０．３９オームである。本発明は、導線を遠端６２０に接続することにより、電流が伝わるコイルばね接点の長さをほぼ１４０−１５０ｍｍからほぼ４ｍｍまで減らしている。これにより今度は、円錐コイルばね接点のバルク抵抗が、上記材料の各々について、それぞれ、０．００５５オーム、０．０１３９オーム、０．００４４オーム、および０．００１オームに減少する。更に、本発明のこの特徴を実施する円錐コイルばね接点を、バルク抵抗が少ないため、通常のタブまたは板ばねの電池接点の代わりに使用できる。このような用途は、コイルばね接点が通常の電池室に普通に使用されている通常の凹み付き板ばねより製造価格がかなり廉いので価格効果的である。たとえば、円錐コイルばね接点を製造する機器は、板ばねを作るシート金属ダイおよび関連機器よりかなり廉価である。加えて、製造プロセス中に発生する廃材は極小である。更に、各形式の接点について使用される材料が少ない。
【００３８】
図７Ａは、本発明の代わりの実施形態による円錐コイルばね接点の側面図、上面図、および前面図である。円錐コイルばね６００の場合のように、円錐コイルばね接点７００は、隣接電池の端子と円錐コイルばね接点７００との間の接触抵抗を、接点７００および隣接電子端子に存在する絶縁汚染物層を破壊、擦り剥き、または他の場合除去する高圧力接触点を設けることにより減らしまたは除去している。
【００３９】
円錐コイルばね接点７００は、一連の巻線または渦巻線７０２を備えている。図７Ａに示した実施形態では、円錐コイルばね接点７００の形状は円錐であるが、他の構成を有することができる。図７Ａに示したように、巻線７０２には中心回転軸７０４がある。
【００４０】
下端ターン７１４は実施する電池室の領域に固定するよう設計された底面７１２を形成しているが、上端ターン７０８は電池１００、２００に接触する上面７０６を形成している。円錐コイルばね接点７００は、曲がって乾電池１００またはミニチュア電池２００の負端子１０８、２０８に接触するための偏心端子接触点７１０を形成する上端ターン７０８で構成されている。偏心端子接触点７１０は、ばね７００が圧縮されるにつれて横に偏心７１６の方向に移行し、隣接電池端子に対する横滑り運動を行い、その後、隣接電池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊できる高圧力接触点を与える。
【００４１】
図６に戻って、円錐コイルばね接点６００の接触点６１０は、ヘアピン形上端ターン６０８により形成されている。図示したように、コイル６００の遠端６２０は、軸６０４に沿って底面６１２の方を向いている。コイルばね接点７００（図７）は、代わりの実施形態を示している。円錐コイルばね接点７００の接触点７１０は、上端ターン７０８のわずかな曲がりで形成されている。こり曲がりの頂点は接触点７１０を形成している。当業者には、代わりの実施形態で、円錐コイルばね接点が上面６０６、７０６に偏心接触点を与えることが明らかになるはずである。
【００４２】
図７Ｂは、本発明のコイルばね接点の代わりの実施形態による二つ以上の偏心接触点を有する円錐コイルばね接点の等角図である。円錐コイルばね接点７５０は、隣接電池端子と円錐コイルばね接点７５０との間の接触抵抗を、その各々が接触点７５２および隣接電池端子に存在する絶縁汚染物層を破壊、および好適には擦り剥く多数の高圧力接触点７５２を設けることにより、減らしまたは除去する。
【００４３】
円錐コイルばね接点７５０は、接点６００および７００と同様に構成されている。したがって、同様の詳細をここではこれ以上説明しない。しかし、接点６００および７００と対照的に、円錐コイルばね接点７５０は、上面７５４に隣接電池端子に接触するための三つの偏心端子接触領域７５２Ａ−７５２Ｃを形成する曲がりを有する上端ターン７５６で構成されている。各端子接触点７５２の上端ターン７５６の上の相対位置は、接点６００および７００を参照して上に記した横移動を防止または誘導するよう選択できる。
【００４４】
Ｖ．電池室
Ａ．乾電池用電池室
記したとおり、本発明の乾電池用電池室では、乾電池が、隣接電池の平面状負端子に接触する正端子縁の高圧力接触点を生ずる角度で交差する隣接電池の長手軸と整列している。このような電池室は、多数の構成を有することができ、その幾つかを下に説明する。
【００４５】
図８は、本発明の一実施形態による乾電池室の図である。電池室８００は、２個の乾電池８１４Ａおよび８１４Ｂを直列に整列する配置で受けるよう構成されたハウジング８０２を備えている。乾電池８１４Ａは、電池室８００の前方位置にあるが、乾電池８１４Ｂは、後方位置にある。ハウジング８０２は、共に電池室８００の内部領域を形成るハウジング・ドア８０６の付いたハウジング基体８０４を備えている。
【００４６】
ハウジング基体８０４は、後部側壁８０８および前部側壁８１０と一体となった基体フロア８１２を備えている。円錐コイルばね６００が側壁８０８に固定されている。円錐コイルばね６００は、電池８１４Ｂの負端子１０４に接触している。電気導線８２８が円錐コイルばね接点６００に取付けられている。前部側壁８１０に前方電池８１４Ａの正端子１０６に電気的に接触するための固定ドーム型接点８２０が固定されている。導線８２６が接点８２０に電気的に接続されている。共に、導線８２６および８２８はホスト装置に電流を供給する。固定ドーム型接点８２０は好適に、各々が低い接触抵抗を示す小さい半径を有する多数の接触ドームを備えている。一実施形態では、ドームは近接して設けられ、正端子１０６が偶然にハウジング基体８０４の中に保持されないようにする導入角を備えている。円錐コイルばね接点６００は、上述したもののような構造を備え、機能を行ない、一方固定ドーム型接点は通常のものである。しかし、固定ドーム型接点８２０および円錐コイルばね接点６００を他の構成の接点で置き換えることができることを理解すべきである。
【００４７】
図８に示した実施形態では、電池８１４は、完全に設置された位置に示されており、それらの長手軸１１８（図１）の間の角度３０８はほぼ７度である。しかし、この角度は例示のためだけのものであり、電池８１４をその長手軸間の角度３０８が或る他の角度であるように配置できることを理解すべきである。この例示実施形態では、この角度は、電池８１４を違う傾斜のフロアに対して固定することにより維持されている。図示したように、ハウジング・フロア８１２には、電池８１４Ａを支持する表面のある一つの領域および電池８１４Ｂを支持する表面のある第２の領域がある。これら各領域にあるハウジング・フロア８１２の表面は、電池８１４をそれらの長手軸を所要交差配置にして保持する相対角度および構成を有している。
【００４８】
ハウジング・フロア８１２は、電池８１４Ａおよび８１４Ｂを、それぞれ支持するための弾力支持体８１６Ａおよび８１６Ｂを備えている。弾力支持体８１６Ａおよび８１６Ｂは、それぞれ、溝８３０Ａおよび８３０Ｂの中にある。圧縮されない状態では、支持体８１６は、ハウジング・フロア８１２の表面の上方に広がる、それぞれの溝８３０の深さよりわずかに大きい高さを有している。弾力支持体８１６は、エラストマまたは他の柔軟な支持材料から作られている。最初、電池８１４をハウジング基体８０４にゆるく設置する。最初に、電池８１４Ａを固定接点８２０に対して設置する。設置すると、電池８１４Ａは、弾力支持体８１６Ａの上に静止し、一時的にハウジング・フロア８１２の表面から上昇する。前方側壁８１０は、電池８１４Ａを設置しようとする場所の上方に突出する片持ち梁型張出し８１８を備えている。張出し８１８はオペレータに電池８１４Ａを設置するための案内面を与える。次に、電池８１４Ｂを、その正端子１０６を電池８１４Ａの負端子１０４に対して静止させて円錐コイルばね６００に対して設置する。この位置では、電池８１４Ｂは、弾力支持体８１６Ｂの上に静止し、一時的にフロア８１２から上昇する。
【００４９】
代わりの実施形態では、弾力支持体８１６は、ハウジング・フロア８１２の、図８に示すほぼ溝８３０の位置にある孔を貫通するドームを有する平らなばねで置き換えられている。このような実施形態では、ハウジング基体８０４の外面に熱かしめまたは他の場合固定することができる。好適には、このようなばねは、プラスチックで作られるかまたは非導電性皮膜で被覆されている。ばねとして実施するときは、弾力支持体８１６は互いに接触せず、設置した電池に孔または他の欠陥があった場合にばねが導電経路を与えることがないように８１４するべきである。
【００５０】
ハウジング・ドア８０６は、電池圧接部材８２４を固定する剛性構造８２２を備えている。電池圧接部材８２４は、ドア８０６を閉めたとき電池８１４に圧縮力を加えるよう構成されている。ドア８０６が閉まるにつれて、電池８１４Ａは、ハウジング・フロア８１２に対して押され、弾力支持体８１６Ａを圧縮する。加えて、電池８１４Ａは更に固定接点８２０に対して押される。これにより電池８１４Ａの正端子１０６と固定接点８２０との間に相対横移動が生ずる。記したように、接点８２０に対して力が加わっている間にこれが行なわれると、接点８２０が正端子１０６の上に存在する絶縁汚染物層を実質的に破壊する。圧縮部材８２４の開示実施形態は、設置された両方の電池８１４に同時に接触するので非導電性である。代わりの実施形態では、ばねまたは他の柔軟要素を使用できる。しかし、導電性材料を使用すれば、その各々が一つの電池８１４に接触して二つの電池ケーシングの間に導電経路ができないようにする二つ要素として実施すべきであることを理解すべきである。
【００５１】
同様に、ドア８０６が閉まるにつれて、電池圧接部材８２４が電池８１４Ｂに圧縮力を加え、電池８１４Ｂを円錐コイルばね６００に対しておよび弾力支持体８１６Ｂに対して押し、究極的にハウジング・フロア８１２上に静止させる。円錐コイルばね６００により加えられる軸方向の力のため、電池８１４Ｂの正端子１０６は、電池８１４Ｂがフロア８１２の方に移動するにつれて電池８１４Ａの負端子１０４の表面を擦り剥く。これにより電池８１４Ｂの正端子１０６と電池８１４Ａの負端子１０４との間の他に、電池８１４Ｂの負端子１０４と円錐コイルばね接点６００との間にも相対横移動が生ずる。記したとおり、これにより電池８１４Ｂの正端子１０６および負端子１０４の上に存在する絶縁汚染物層のかなりな部分が拭き取られまたは擦り剥かれる。
【００５２】
図８に示したように、このような圧縮力が加わる点は、電池８１４の頭部および尾部の領域である。当業者に明らかであるように、このような圧縮力が加わる場所、ドア８０６が閉まるにつれて力が加わる順序、および同様の動作特徴は、因子の数の関数である。これらの因子には、たとえば、電池室８００にある電池８１４の数、設置された電池の構成、ハウジング・ドア８０６がハウジング基体８０４と係合する様式、などがある。特定の一つの実施形態では、ハウジング・ドア８０６は、ハウジング基体８０４に蝶番で留められ、一方を他方に固定するためのラッチを備えている。ハウジング・ドア８０６は、その閉まった位置にあるとき、上述のように電池の公差の変動に関わらずドア８０６が電池８１４をハウジング基体８０４に押し込むように十分剛いことを理解すべきである。
【００５３】
図９は、本発明の電池収容部の代わりの実施形態の側面図である。電池室９００は、２個の乾電池１００を直線的に整列した交差軸配置で保持する曲がったハウジング９０２を備えている。ドーム型接点９０８が、ドア９０４がハウジング９０２にラッチされたとき９１４Ａの位置にある電池１００の正端子１０６に接触するようにラッチ式ドア９０４に取付けられている。円錐コイルばね接点６００がハウジング９０２の遠い内面に取付けられ、９１４Ｂの位置にある乾電池１００の負端子１０４に接触している。導線９１０および９１２が円錐コイルばね接点６００およびドーム型接点９０８に、それぞれ接続されている。
【００５４】
電池室ハウジング９０２は、電池１００が、図３に図示し且つ上に説明したように、互いに接触するように曲がっている。ドア９０４が閉まり、乾電池９１４Ａが乾電池９１４Ｂに対して押されるにつれて、ばね９０６またはハウジング９０２に設置されている他の変形可能材料が乾電池９１４の相対横移動を生ずる。最初の圧縮力を受けている状態で、乾電池９１４Ａが更にハウジング９０２の中に移動する。乾電池９１４Ａは印９１６の方向に滑る。これにより電池９１４Ａと９１４Ｂとの間に相対横移動が生ずる。このような横移動により乾電池９１４Ｂの縁１１２が乾電池９１４Ａの負端子１０４に存在する絶縁汚染物層を擦り剥く。
【００５５】
別の機構を、電池９１４Ａと９１４Ｂとの間に所要相対横移動を行なわせるのに曲がったハウジング９０２で実施できることを認識すべきである。たとえば、一実施形態では、スライド・スイッチが電池９１４Ａの尾部領域１０４に隣接して取付けられている。スライド・スイッチは、電池９１４の長手軸に実質的に平行なスロットの中を移動する。スライド・スイッチの頂部は、手操作および制御のためハウジング９０２の外部に設置されている。スライド・スイッチの傾斜突起は、ハウジング９０２の内部に電池９１４Ａに隣接して設置されている。スライド・スイッチがスロットに沿って前方位置（ラッチ式ドア９０４の方）から後方位置（円錐コイルばね接点６００の方）に移動するにつれて、傾斜領域の大きい方の部分が電池９１４Ａの尾部領域１０４とハウジング９０２の内面との間に入るようになる。これにより矢印９１６の方向に下向きの力が生じ、電池９１４Ａを下向き方向に設置しなおす。これにより２個の電池９１４Ａと９１４Ｂとの間に相対横移動が生ずる。記したように、このような横移動は、縁１１２に絶縁汚染物層のかなりな部分を擦り剥く。好適には、スライド・スイッチは、一つ以上の非導電性材料から作られ、電池ケースの絶縁を破壊して短絡を生ずることがないようにしている。
【００５６】
図１０は、本発明の電池室の別の実施形態の側面図である。電池室１０００は、クラムシェル・ハウジング１００２を備えている。ハウジング１００２は、長手方向に二つの半部、すなわち電池９１４を受けるための下半部１００４、および下半部１００４に蝶番で接続された上半部１００６、に分離されている。この実施形態では、相対横移動が、クラムシェル・ハウジング１００２の動作により、設置された電池に加えられる。ハウジング下半部１００４は、電池９１４を部分的に設置された位置に受ける。上半部１００６は、その内面から下半部１００４の方に突出する、ゴム柱のような非導電性突起１０１０を備えている。ハウジング上半部１００６が蝶番１００８のまわりを開いた位置から閉じた位置まで回転するにつれて、突起１０１０は、電池９１４と接触し、力を電池９１４に９１６の方向に伝える。この力は、電池９１４Ｂの下半部１００４を円錐コイルばね６００に押し込む。円錐コイルばね６００が圧縮されるにつれて、乾電池９１４Ｂがわずかに回転し、乾電池９１４Ｂの正端子１０６の縁１１２を、円錐コイルばね接点６００により加えられる力を受け、乾電池９１４Ａの負端子１０４の表面に対して強制的に移動させる。
【００５７】
Ｂ．ミニチュア電池用電池室
図１１Ａは、本発明の一実施形態によるミニチュア電池用電池室１１００の概略図である。この特定の実施形態では、ハウジング１１０２は、３個のミニチュア電池１１０４Ａ−１１０４Ｃを受けるよう構成されている。図示したように、電池１１０４は、電池１１０４Ｂおよび１１０４Ｃの縁２１２が、それぞれ、ミニチュア電池１１０４Ａおよび１１０４Ｃの表面２１６に対して高圧力接触点を与えるように配置されている。この新規な配置を図４を参照して上に紹介し、説明した。
【００５８】
各電池１１０４に対してハウジング１１０２の中に与えられる空間は、最大サイズの１個の電池および最小サイズの隣接電池を見込むのに十分であることを認識すべきである。それだけで、縁２１２は設置された特定の電池によって決まる色々の位置で表面２１６に接触できる。電池１１０４のこのような変動に適応させる小さい調節に備えるのに、ハウジング１１０２は、ミニチュア電池１１０４Ｂをそれに対して旋回させる隅角１１０８を設けている。他に、電池１１０４とハウジング１１０２の内面との間に空間が設けられている。
【００５９】
図１１Ａに示す実施形態では、装置のドーム型接点１１０４Ａが電池室１１００に取付けられ、ミニチュア電池１１０２Ａの正端子２０６に接触している。ミニチュア電池１１０４Ｂが隅角１１０８に対して旋回するにつれて、電池１１０４Ｂがミニチュア電池１０４Ａの表面に接触する点が変わる。したがって、ドーム型接点１１０４Ａは好適に、電池１１０２Ａが電池１１０２Ｂに対して確実に保持される広く離れたドームの付いた接点である。別のドーム型接点１１０６Ｂが電池収容部１１００に設けられてミニチュア電池１１０４Ｃの負２０８に接触している。ドーム型接点１１０６Ｂも、それと隣接電池１１０４Ｃとの間に、設置されるすべての電池１１０４のサイズの変動に関係なく、正しい電気的接触を確保するに十分なサイズのものとすべきである。ドーム型接点１１０６のいずれかまたは双方を、上に説明したように、本発明の円錐コイルばね接点６００、７００で置き換えることができることも認識すべきである。
【００６０】
図１１Ｂは、本発明の代わりの実施形態によるミニチュア電池用電池室１１５０の図である。図示したように、電池１１５４は、縁２１２が隣接ミニチュア電池の表面２１６に対して高圧力接触点を与えるように配置されている。この特定の実施形態では、ハウジング１１５２は５個のミニチュア電池１１５４を受けるように構成されている。この配置では、それぞれのパターンが現れ、電池１１５４Ａおよび１１５４Ｂが電池１１５４Ｃおよび１１５４Ｄと同じ相対位置を有するもの、および電池１１５４Ｂおよび１１５４Ｃが電池１１５４Ｄおよび１１５４Ｅと同じ相対位置を有するものである。固定ドーム型接点１１５６Ｂが配置の一方の端に設けられ、柔軟なドーム型接点１１５６Ａが他方の端に設けられて電池１１５４が互いに接触を維持するようにしている。四つの旋回隅角１１０８が設けられてわずかな調節および電池サイズの変動を見込んでいる。それぞれの配置をどんな数の電池１１５４をも包含するように拡張できることを認識すべきである。
【００６１】
VI．例示装置用途
本発明の電池室を現在および将来開発されるどんな電池駆動装置にも実施できる。すべての電池駆動装置は本発明から利益を得ることができる。記したとおり、上記の接触抵抗から最も悪影響を受ける装置は、高電流装置である。この例には、カメラ、スキャナ、閃光ランプ、およびＶＣＲのようなランプ取付け具を有する装置、動力ねじ回し、動力ドリル、垣根刈り込み機、電気剃刀、などのような動力道具、および他の形式の電池駆動装置がある。上記は限定するものではないこと、および本発明を多数の他の電池駆動装置に実施できることを理解すべきである。このような一つの装置、スキャナ、を図１２を参照して下に説明する。図１２は、本発明の電池室を実施する手持ち式スキャナの概略ブロック図である。スキャナ１２００は、ヒューレット・パッカード・カンパニーから入手できる手持ち式光学スキャナのようなすべてのスキャナを表す。
【００６２】
スキャナ１２００は、平らな底面１２１６を有するベル形ハウジング１２０２を備えている。ハウジング１２０２は、ユーザが握りやすいように設計されている。一般に、ユーザは、ハウジング１２０２を保持し、スキャナ１２００を紙１２０４の上を手で引きずり、その上に提示された印刷情報を走査する。スキャナ１２００は、走行用照明灯１２１４の付いたＣＣＤ１２０６を備えている。走行用照明装置１２１４は、画像処理・データ記憶装置１２０８によりより使用されて紙１２０４の上のスキャナ１２００の位置を追跡する赤外光を発生する高電力放出装置である。ＣＣＤ１２０６は、ページ１２０４にある情報を拾いあげ、画像処理装置１２０８は、紙の上の画像を再構成する。電池室は１２１２は１．２ボルトのＡＡ乾電池２個を受けるよう構成されている。電源１２１０は、２．４ボルトのＤＣ電圧をスキャナ１２００が使用する１２ボルトＤＣに変換する。
【００６３】
走行照明装置１２１４の高消費電力のため、スキャナ１２００はほぼ５アンペアを消費する。本発明が無ければ、スキャナ１２００は２個の１．２ボルト電池を０．２５−０．３０時間で使い尽くす可能性がある。この消耗の速さに寄与する重要な因子は、二つの電池の間の接触抵抗が、電池端子上の絶縁汚染物の存在のため約０．２オームであるということである。それだけで、利用可能な１２ワットの電力の内の５ワットまたは４０％を消費して接触抵抗に打ち勝つことができる。しかし、本発明を実施すれば、隣接電池間の接触抵抗がほぼ０．０６オームに減少し、それにより接触抵抗に打ち勝つための消費電力が１．５ワットに減少する。２．５アンペアで動作する同様のスキャナは、端子接点での電力損失を１．２５ワットから０．３８ワットに減らし、所要電流のより低い装置も本発明から実質的に利益を受けることを示している。
【００６４】
本発明は、本発明と同時に出願され、ここに参考のため記載しておく、発明人Ｌａｒｒｙ  Ｅ．Ｍａｐｌｅの、共通に所有する合衆国特許出願「円錐コイルばね接点上に存在する絶縁汚染物層から生ずる電池と装置との間の接触抵抗を極小にする円錐コイルばね接点」に関連する。
【００６５】
本発明のさまざまな実施形態を上に説明してきたが、それらは例示のためだけに提示したものであり、限定する目的ではないことを理解すべきである。たとえば、記した乾電池およびミニチュア電池は、一次電池であるとして説明したが、本発明は、二次電池に、または同じまたは同様の構成を有する再充電可能電池にも使用できることも認識すべきである。ここに開示した実施形態では、隣接電池の長手軸はともに同じ仮想平面内にある。しかし、これは必要事項ではない。すなわち、長手軸は同じ平面内にある必要はない。換言すれば、隣接電池の長手軸は一つの平面または軸と一定角度で交差できるばかりでなく、第２のまたは第３の平面または軸と交差してもよい。電池の数がここに開示したものに限定されないことも明らかなはずである。たとえば、どんな数の乾電池１００をも直列整列させ、各々がその隣接電池を上記のようにした相対配置を有することができる。したがって、本発明の広さおよび範囲を上述のどの例示実施形態によっても限定すべきではなく、特許請求の範囲およびそれらの同等事項によってのみ規定されるべきである。
【００６６】
本発明は以下に要約される。
【００６７】
１．隣接する電池（１００、２００）の反対極性の端子（１０６、１０８、２０６、２０８）が互いに接触するように構成された電池室（８００、９００、１０００、１１００、１１５０）において、端子表面積の最小の接触可能部分を規定する一つの前記端子の領域が二つの前記接触端子の間の唯一の接触点であるように電池を設置することを特徴とする電池室。
【００６８】
２．電池（１００、２００）が第１および第２の乾電池（１００）から成り、前記端子表面積の前記最小の接触可能部分が前記第１の電池（１００）の正端子ボタン（１０６）の縁（１１２）であることを特徴とする第１項に記載の電池室。
【００６９】
３．電池（１００、２００）が第１および第２のミニチュア電池（２００）から成り、前記端子表面積の前記最小の接触可能部分が前記第１の電池（２００）の正端子ケーシング（２０６）の縁（２１２）であることを特徴とする第１項に記載の電池室。
【００７０】
４．前記第１および第２の電池（１００、２００）が各々、前記電池（１００、２００）の反対の端に正および負の端子面（１１４、２１４、１１６、２１６）を有するケーシング（１１０、２０６）を備え、前記各電池を前記各端子面に実質上直交する長手電池軸（１１８、２１８）が横断しており、設置したとき、前記第１および第２の電池の長手軸が互いに交差するようにしたことを特徴とする第２項に記載の電池室。
【００７１】
５．一方の前記電池の前記最小の接触可能な表面積の前記領域に他方の前記電池の負端子を強制的に擦り剥かせるよう構成され、配置されていることを特徴とする第１項に記載の電池室。
【００７２】
６．前記電池室（８００、９００、１０００、１１００、１１５０）の反対端に設置され、一連の前記少なくとも一つの設置電池の最後にある前記電池（１００、２００）の正端子（１０６、２０６）、および一連の前記少なくとも一つの設置電池の最初にある電池（１００、２００）の負端子（１０８、２０８）に接触する正および負の装置接点（６００、７００、８２０、９０８、１１０６、１１５６）をさらに備えていることを特徴とする第１項に記載の電池室。
【００７３】
７．電池駆動装置（１２００）であって、
電力消費構成要素、および少なくとも２個の標準乾電池（１００）を直列整列する配置にして電気的に接続するための電池室（８００、９００、１０００、１１００、１１５０、１２１２）であって、前記各乾電池（１００）が、平面状の上面（１１４）および、その周辺の縁（１１２）を有する正端子ボタン（１０６）を備え、第２の直列電池位置にある電池（１００）の前記正端子ボタン（１０６）の前記縁（１１２）だけが第１の直列電池位置にある電池（１００）の負端子（１０８）の平面状表面（１１６）に接触するようになっている前記電池室を備えていることを特徴とする電池駆動装置。
【００７４】
８．前記第２の電池（１００）の長手軸（１１８）が前記第１の電池（１００）の長手軸（１１８）と交差することを特徴とする第７項に記載の電池駆動装置（１２００）。
【００７５】
９．前記電池室（８００、９００、１０００、１１００、１１５０、１２１２）が前記第２の直列電池位置にある前記電池（１００）の前記正端子の縁（１１２）に、前記電池（１００）が電池室に設置されるにつれて、前記第１の直列電池位置にある前記電池（１００）の前記負端子（１０８）を、強制的に擦り剥かせるよう構成され、設置されていることを特徴とする第８項に記載の電池駆動装置（１２００）。
【００７６】
１０．前記電池室（８００、９００、１０００、１１００、１１５０、１２１２）が前記第１の直列電池位置に設置された前記電池（１００）の前記長手軸（１１８）と交差する直交表面ベクトル（５０６）を有するタブ接点である負の装置接点（５０２）を備えていることを特徴とする第８項に記載の電池駆動装置（１２００）。
【図面の簡単な説明】
【図１】Ａ、Ｂともに本発明の実施形態に従って設置できる従来技術の２個の乾電池の概略側面図である。
【図２】Ａ、Ｂともに本発明の実施形態に従って設置できる従来技術の２個のミニチュア電池の概略側面図である。
【図３】そのそれぞれの長手軸が本発明の一実施形態に従って交差している直列整列配置を成す２個の乾電池の概略図である。
【図４】そのそれぞれの長手軸が本発明の一実施形態に従って交差している直列整列配置を成す２個のミニチュア電池の概略図である。
【図５】本発明の一実施形態による装置接点タブの図である。
【図６】本発明の一実施形態による偏心接触点を有する円錐コイルばね装置接点の上面図、前面図、および側面図である。
【図７】Ａは本発明の代わりの実施形態による偏心接触点を有する円錐コイルばね装置接点の上面図、前面図、および側面図である。Ｂは本発明のもう一つの実施形態による二つ以上の偏心接触点を有する円錐コイルばね装置接点の等角図である。
【図８】本発明の一実施形態により直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図である。
【図９】本発明の一実施形態により直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図である。
【図１０】本発明の一実施形態により直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持する乾電池用電池室の図である。
【図１１】Ａは本発明の一実施形態により直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持するミニチュア電池用電池室の図である。Ｂは本発明のもう一つの実施形態により直列整列、交差長手軸配置を成して電池を保持するミニチュア電池用電池室の図である。
【図１２】本発明の一実施形態による電池収容部を有する手持ち式スキャナの概略ブロック図である。
【符号の説明】
１００  電池
１０６  電池端子
１０８  電池端子
１１０  ケーシング
１１２  電池端子の縁
１１４  電池端子の表面
１１６  電池端子の表面
１１８  電池の長手軸
２００  電池
２０６  電池端子
２０８  電池端子
２１２  ケーシングの縁
２１４  電池端子の表面
２１６  電池端子の表面
５０２  装置の接点
５０６  直交表面ベクトル
６００  装置の接点
７００  装置の接点
８００  電池室
９００  電池室
１０００  電池室
１１００  電池室
１１０６  装置の接点
１１５０  電池室
１１５６  装置の接点
１２００  電池駆動装置
１２１２  電池室
【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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