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JP4686736B2 - 電池収納構造および携帯電子機器 - Google Patents

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Description

本発明は、電池収納構造および携帯電子機器に関し、特に、回動式の電池蓋を有する電子機器の電池収納構造および携帯電子機器に関する。
従来の携帯電子機器の電池収納構造においては、電池蓋は、例えば落下等による衝撃で電池蓋が外れないように、ネジ止めされている場合がある。しかし、このような方法では電池交換に手間がかかって非常にわずらわしく、また、電池交換時に電池蓋やネジを紛失してしまい、結果として装置としての機能を果たさなくなるおそれもある。
そこで、電池蓋をネジ止めしない方法として、電池蓋を別の係止部品で係合する方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
また、電池蓋を紛失しないように、電池蓋を携帯電子機器本体に設けられた軸により回動自在に設けて電池蓋が携帯電子機器本体から離れないようにし、別設の掛止部材でロックするものも提案されている(例えば、特許文献2参照)。
さらに、電池の電極部の接触抵抗を低減することで、電池寿命を延ばし機器の動作時間を増加させるために、電池蓋のロック機構をスライドさせてロックする時に、ロック機構に設けられた突起で電池接片を電池の陽極方向に押しつけて接触抵抗を低減するようになされたものも提案されている(例えば、特許文献3参照)。
特許第2978767号公報 特開平10−90770号公報 特開2004−179120号公報
しかし、特許文献1の方法では、従来のネジ止め方式と同様に、電池交換時に電池蓋を紛失するおそれがあり、また、別の係止部品が必要なために部品点数が増え、小型化および低コスト化に対して不利となる。
また、特許文献2の方法でも、別設の掛止部品が必要なため、部品点数が増え、小型化および低コスト化に対して不利となる。
さらに、特許文献3の方法では、ロック機構をスライドさせる際に、電池接片を電池に押しつけながらスライドさせる必要があるため、電池蓋を抑えながらロック機構をスライドさせなければならず、操作が悪く、使い勝手が悪い。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、新たな部品を追加することなく、一つの部品から構成され、電池蓋が機器本体に支持部材を介して取り付けられているため紛失のおそれがなく、電池蓋の開閉動作の操作性がよく、電池の電極部の接触抵抗も低減でき、かつ耐衝撃性能に優れた電池収納構造および同構造を備えた携帯電子機器を提供することを目的とする。
本発明の目的は、下記構成により達成することができる。
(請求項1)
電池を収納する電池室と、該電池室の開口部を閉塞する電池蓋とを有する電池収納構造において、
前記電池室に収納された電池を前記電池蓋方向に付勢する付勢手段と、
前記電池蓋を、前記付勢手段の付勢方向と略平行な軸を中心として回動可能に支持する支持部材と、
前記電池蓋に設けられ、前記電池室に収納された電池の電極と接触する電池接片と、
前記電池接片の、前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、最初に電池の電極に接触する側に設けられた傾斜部とを有し、
前記電池接片は、前記電池室に収納された電池を前記付勢手段の方向に付勢しながら回動することを特徴とする電池収納構造。
(請求項2)
前記電池蓋の回動方向を規制するガイド板と、
前記電池蓋に設けられた、前記電池蓋の回転方向の面に平行な回転ガイド溝とを有し、
前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させることで、前記ガイド板が前記回転ガイド溝と係合し、その後に前記電池接片の傾斜部が前記電池の電極に接触することを特徴とする請求項1に記載の電池収納構造。
(請求項3)
前記ガイド板は、前記電池蓋を、前記電池室を閉塞する位置に固定するロック部材として機能し、
前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、前記電池接片の一部が前記ガイド板と弾性的に接触することにより、前記ガイド板を介して電気回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の電池収納構造。
(請求項4)
前記電池蓋の回動方向を規制するとともに、前記電池蓋を、前記電池室を閉塞する位置に固定するロック部材として機能するガイド板を有し、
前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、前記電池接片の一部が前記ガイド板と弾性的に接触することにより、前記ガイド板を介して電気回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項1に記載の電池収納構造。
(請求項5)
前記電池室は電池を複数本収納可能であり、
前記複数本の電池は、前記支持部材を中心とした略円弧上に配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電池収納構造。
(請求項6)
請求項1乃至5の何れか1項に記載の電池収納構造を備えたことを特徴とする携帯電子機器。
請求項1に記載の発明によれば、電池蓋をガイド板に沿って回動させながら電池接片の傾斜部で電池を付勢方向に押し込みつつ電池蓋を閉じるため、開閉動作の操作性がよく、電池蓋を紛失することもなく、電池の電極部の接触抵抗も低減できる電池蓋を備えた電池収納構造を提供することができる。
請求項2に記載の発明によれば、電池蓋の閉じ動作の初期段階でガイド板が電池蓋の回転ガイド溝と係合し、その後に電池接片が電池の電極と接触して電池を付勢方向に押し込むため、電池蓋を回動させるだけで電池を付勢方向に押し込みながら電池蓋を閉じることができ、開閉動作がスムースで操作性がよく、かつ電池の電極部の接触抵抗も低減できる電池蓋を備えた電池収納構造を提供することができる。
請求項3および4に記載の発明によれば、ガイド板を電池蓋のロック部材と通電部材として兼用することで、新たな部品を追加することなく、開閉動作の操作性がよく、耐衝撃性能に優れ、かつ電池接片とガイド板の接触抵抗も低減できる電池蓋を備えた電池収納構造を提供することができる。
請求項5に記載の発明によれば、電池室に複数本の電池を収納する場合に、電池を電池蓋の支持部材を中心とした略円弧上に配置することで、電池蓋の閉動作時に電池接片の傾斜部で電池を1本ずつ付勢方向に押し込むことができるので、押す力が少なくてすむため、操作性がよい電池蓋を備えた電池収納構造を提供することができる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1乃至5の何れか1項に記載の電池収納構造を備えることにより、電池交換の操作性がよく、耐衝撃性能に優れ、電池蓋を紛失することもない携帯電子機器を提供することができる。
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
図1は、本発明に係る携帯電子機器として機能するパルスオキシメータ(酸素飽和度モニタ)1の外観斜視図である。
パルスオキシメータ1の上面には、測定開始のためのスタートボタン11と測定結果を表示する表示部12が設けられている。
パルスオキシメータ1の側面奥には、図示しない測定用のプローブを接続するコネクタ13が設けられている。コネクタ13にフィンガークリッププローブ等のプローブを接続することで、動脈血酸素飽和度や脈拍数の測定を行うことができる。
一方、パルスオキシメータ1の側面手前には電池201を収納するための電池室202の前に電池蓋101が設けられている。電池蓋101は、支持部材102の周りに回動可能に取り付けられている。電池室202の側面には、電池蓋101の開閉をガイドし、電池蓋101を閉じ位置にロックするためのガイド板204が設けられている。
次に、本発明の第1の実施の形態に係る電池収納構造について、図2乃至図5を用いて説明する。図2は、本発明の第1の実施の形態における電池室202および電池蓋101の構成を示す模式図で、図1のX−X’軸およびY−Y’軸を含む平面での断面を上面側から見た図である。図中、図1と同じ部分には同じ番号を付与した。
図3乃至図5は、本発明の第1の実施の形態における電池蓋101、電池接片103、ガイド板204と電池201の関係を示すための、図2のA方向から見た模式図であり、図3は、電池蓋101がガイド板204と係合しはじめた状態、図4は電池接片103が電池201の陽極201aに接触しはじめた状態、図5は電池蓋101が閉じられた状態を示す。図中、図1、2と同じ部分には同じ番号を付与した。なお、説明を分かりやすくするために、関連する部分のみを図示し、その他は省略した。
図2に示すように、本発明に係る携帯電子機器として機能するパルスオキシメータ1の筐体内に電池室202が設けられ、電池201が挿入される。
電池室202の奥部202bには、金属からなり導電性と弾性を持つ付勢部材203が設けられ、電池201の陰極201bと弾性的に接触し、以て電気的に接続されるとともに、電池201を開口部202a側に付勢している。また、付勢部材203の端部203aは、パルスオキシメータ1の電気回路205にハンダ付け等で電気的に接続されている。これによって、電池201の陰極201bは、付勢部材203を介して電気回路205と接続され、電気回路205のマイナス側電源として機能する。
一方、電池室202の開口部202a側には、プラスチック等からなる電池蓋101が支持部材102によって開口部202aを閉塞するあるいは開放する方向に回転軸102aの周りに回動可能に取り付けられている。電池蓋101は、図の奥から手前方向に回動することで、開口部202aを閉塞する。
電池蓋101には、金属からなり導電性と弾性を持つ電池接片103が設けられ、電池201の陽極201aと弾性的に接触し、以て電気的に接続される。電池接片103には、電池蓋101の閉じ動作時に最初に電池201の陽極201aに接触する部分に傾斜部103aが設けられている。
電池蓋101には、回転ガイド溝104が設けられ、電池蓋101が開口部202aを閉塞する側に回動することで、パルスオキシメータ1の筐体内に設けられた金属からなるガイド板204の端面204cが回転ガイド溝104と係合し、付勢部材203の付勢力や落下等による外力によって電池蓋101が電池201の付勢方向に受ける力を、ガイド板204で受け止めることができるように構成されている。また、電池蓋101の回動に従って、電池接片103の端部103cとガイド板204の端面204cが弾性的に接触し、以て電気的に接続されるように構成されている。
ガイド板204の端部204aは、パルスオキシメータ1の電気回路205にハンダ付け等で電気的に接続されている。これによって、電池201の陽極201aは、電池接片103とガイド板204を介して電気回路205と接続され、電気回路205のプラス側電源として機能する。
次に、電池蓋101の開状態から閉状態への遷移を順を追って説明する。
まず、図3に従って説明する。電池201が陽極201aを手前にして電池室202に挿入され、電池蓋101を回転軸102aの周りに回動させて(図中の矢印方向)閉じはじめると、電池蓋101に設けられた回転ガイド溝104にガイド板204が係合する。この時点では、電池接片103は、電池201の陽極201aとは接触していない。
次に、図4に従って説明する。図3の状態から電池蓋101をさらに閉じ方向に回動させる(図中の矢印方向)と、電池接片103の傾斜部103aが電池201の陽極201aに接触しはじめる。電池接片103の傾斜部103aは、電池蓋101の回動方向の面に対して傾斜角を有しているため、陽極201aへの接触後は、電池蓋101の回転軸102aの周りの閉じ方向の回動に伴って、陽極201aの上に乗り上げるような形で電池201の開口部202a方向の付勢力に抗して陽極201aを電池室202側に(図の手前側から奥に向かって)押し込んでいく。
また、電池蓋101の回動に従って、電池接片103の端部103cがガイド板204の端面204cに弾性的に接触し、電池蓋101の回動とともに、端部103cが端面204cと摺動する。
図4の状態から電池蓋101をさらに閉じ方向に回動させて(図中の矢印方向)、電池蓋101が完全に閉じられると、図5に示すように、電池接片103の平坦部103bが電池201の陽極201aに弾性的に接触する。これによって、平坦部103bと陽極201aは付勢方向に圧力がかかった状態で接触することとなり、接触抵抗を低減して電気的に安定な接続状態を保つことができる。付勢部材203と電池201の陰極201bについても同様に、接触抵抗を低減して電気的に安定な接続状態を保つことができる。
一方、ガイド板204には切り欠き部204bが設けられ、電池接片103の端部103cが、電池蓋101の回動に従って切り欠き部204bに係合することで回動方向の係止となるように構成されており、電池接片103とガイド板204が電池蓋101のロック部材を兼ねて、電池蓋101を閉状態にロックすることができる。
さらに、電池蓋101の閉じ動作に従って、電池接片103の傾斜部103aおよび平坦部103bが電池201の陽極201aと接触、摺動され、電池接片103の端部103cがガイド板204の端面204cと接触、摺動される。この摺動によって、電池接片103の傾斜部103a、平坦部103bおよび端部103cの表面の酸化膜が除去される、いわゆるセルフクリーニングがなされ、接触抵抗の低減、ひいては電池寿命を延長することができる。本発明では、電池蓋の開閉動作が回転軸102aを中心とする回動によって行われるため、上記接触、摺動の距離が長くとれるので、セルフクリーニングの効果も高くなる。
次に、本発明の第2の実施の形態に係る電池収納構造について、図6乃至図9を用いて説明する。図6は本発明の第2の実施の形態における、複数の電池を用いる場合の電池室および電池蓋の構成を示す模式図である。図中、図1、2と同じ部分には同じ番号を付与した。
図7乃至図9は、電池蓋101、電池接片103、ガイド板204と2本の電池201および211の関係を示すための、図6のA方向から見た模式図であり、図7は、電池接片103が電池201の陽極201aに接触しはじめた状態、図8は電池接片103が電池211の陰極211bに接触しはじめた状態、図9は電池蓋101が閉じられた状態を示す。図中、図1乃至5と同じ部分には同じ番号を付与した。なお、説明を分かりやすくするために、関連する部分のみを図示し、その他は省略した。
図6に示すように、本発明に係る携帯電子機器として機能するパルスオキシメータ1の筐体内に電池室202が設けられ、電池201および211が挿入される。電池201および211は、電池蓋101の回転軸102aを中心とする略円弧212上にその中心が来るように配置される。
本例では2本の電池を使用する場合を示したが、3本以上の電池を用いる場合も同様に、電池蓋101の回転軸102aを中心とする略円周212上にその中心が来るように配置することで、電池蓋101の回動に従って、電池接片103の傾斜部103aが、常に電池を1本ずつ押し込むことになるので、電池接片103および電池蓋101にかかる負荷が軽く、且つ安定する。
電池室202の奥部202bには、金属からなり導電性と弾性を持つ付勢部材203および213が設けられ、付勢部材203は電池201の陰極201bと弾性的に接触し、以て電気的に接続されるとともに、電池201を開口部202a側に付勢し、付勢部材213は電池211の陽極211aと弾性的に接触し、以て電気的に接続されるとともに、電池211を開口部202a側に付勢している。
また、付勢部材203の端部203aは、パルスオキシメータ1の電気回路205にハンダ付け等で電気的に接続されている。これによって、電池201の陰極201bは、付勢部材203を介して電気回路205と接続され、電気回路205のマイナス側電源として機能する。一方、付勢部材213の端部213aは、パルスオキシメータ1の電気回路205にハンダ付け等で電気的に接続されている。これによって、電池211の陽極201aは、付勢部材213を介して電気回路205と接続され、電気回路205のプラス側電源として機能する。
一方、電池室202の開口部202a側には、プラスチック等からなる電池蓋101が支持部材102によって開口部202aを閉塞するあるいは開放する方向に回転軸102aの周りに回動可能に取り付けられている。電池蓋101は、図の奥から手前方向に回動することで、開口部202aを閉塞する。
電池蓋101には、金属からなり導電性と弾性を持つ電池接片103が設けられ、電池201の陽極201aおよび電池211の陰極211bと弾性的に接触し、電池201の陽極201aと電池211の陰極211bを電気的に接続する。電池接片103には、電池蓋101の閉じ動作時に最初に電池201の陽極201aに接触する部分に傾斜部103aが設けられ、電池接片103の傾斜部103aと平坦部103bの間には、電池211の陰極211bとの接触のために凸部103dが設けられている。
電池蓋101には、回転ガイド溝104が設けられ、電池蓋101が開口部202aを閉塞する側に回動することで、パルスオキシメータ1の筐体内に設けられた金属あるいはプラスチック等からなるガイド板204の端面204cが回転ガイド溝104と係合し、付勢部材203の付勢力や落下等による外力によって電池蓋101が電池201および211の付勢方向に受ける力を、ガイド板204で受け止めることができるように構成されている。
次に、電池蓋101の開状態から閉状態への遷移を順を追って説明する。
まず、図7に従って説明する。電池201が陽極201aを手前に、電池211が陰極211bを手前に電池室202に挿入され、電池蓋101を回転軸102aの周りに回動させて(図中の矢印方向)閉じはじめると、最初に電池蓋101に設けられた回転ガイド溝104にガイド板204が係合する。
次に、電池蓋101をさらに閉じ方向に回動させる(図中の矢印方向)と、電池接片103の傾斜部103aが電池201の陽極201aに接触しはじめる。電池接片103の傾斜部103aは、電池蓋101の回動方向の面に対して傾斜角を有しているため、陽極201aへの接触後は、電池蓋101の回転軸102aの周りの閉じ方向の回動に伴って、陽極201aの上に乗り上げるような形で電池201の開口部202a方向の付勢力に抗して陽極201aを電池室202側に(図の手前側から奥に向かって)押し込んでいく。
さらに電池蓋101を閉じ方向に回動させる(図中の矢印方向)と、図8に示すように、電池接片103の傾斜部103aおよび凸部103dが電池201の陽極201a上を通り過ぎ、平坦部103bと陽極201aが接触する。その後に、傾斜部103aが電池211の陰極211bと接触しはじめる。傾斜部103aは、電池蓋101の回動方向の面に対して傾斜角を有しているため、接触後は電池蓋101の回転軸102aの周りの閉じ方向の回動に伴って、電池211の開口部202a方向の付勢力に抗して陰極211bを電池室202側に(図の手前側から奥に向かって)押し込んでいく。
図8の状態から電池蓋101をさらに閉じ方向に回動させて(図中の矢印方向)、電池蓋101が完全に閉じられると、図9に示すように、電池接片103の平坦部103bが電池201の陽極201aに弾性的に接触する。これによって、平坦部103bと陽極201aは付勢方向に圧力がかかった状態で接触することとなり、接触抵抗を低減して電気的に安定な接続状態を保つことができる。付勢部材203と電池201の陰極201bについても同様に、接触抵抗を低減して電気的に安定な接続状態を保つことができる。
一方、ガイド板204には突起部204dが設けられ、電池蓋101の回転ガイド溝104内に設けられた凹部101aに係合することで回動方向の係止となるように構成されており、電池蓋101自体とガイド板204が電池蓋101のロック部材を兼ねて、電池蓋101を閉状態にロックすることができる。
以上に述べたように、本発明によれば、電池蓋が機器本体に支持部材を介して取り付けられているため紛失のおそれがなく、電池蓋を回転させるだけで簡単に開閉動作ができて操作性がよく、ガイド板と配線部材を兼用することで部品点数も削減でき、電池の電極部の接触抵抗も低減でき、かつ耐衝撃性能に優れた電池収納構造および同構造を備えた携帯電子機器を提供することができる。
尚、本発明に係る撮像装置を構成する各構成の細部構成および細部動作に関しては、本発明の趣旨を逸脱することのない範囲で適宜変更可能である。
本発明に係る携帯電子機器として機能するパルスオキシメータの外観斜視図である。 本発明の第1の実施の形態における電池室および電池蓋の構成を示す模式図である。 本発明の第1の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と電池の関係を示すための、図2のA方向から見た模式図で、電池蓋101がガイド板204と係合しはじめた状態を示す。 本発明の第1の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と電池の関係を示すための、図2のA方向から見た模式図で、電池接片103が電池201の陽極201aに接触しはじめた状態を示す。 本発明の第1の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と電池の関係を示すための、図2のA方向から見た模式図で、電池蓋101が閉じられた状態を示す。 本発明の第2の実施の形態における、複数の電池を用いる場合の電池室および電池蓋の構成を示す模式図である。 本発明の第2の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と2本の電池の関係を示すための、図6のA方向から見た模式図であり、電池接片103が電池201の陽極201aに接触しはじめた状態を示す。 本発明の第2の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と2本の電池の関係を示すための、図6のA方向から見た模式図であり、電池接片103が電池211の陰極211bに接触しはじめた状態を示す。 本発明の第2の実施の形態における電池蓋、電池接片、ガイド板と2本の電池の関係を示すための、図6のA方向から見た模式図であり、電池蓋101が閉じられた状態を示す。
符号の説明
1 パルスオキシメータ
11 スタートボタン
12 表示部
13 コネクタ
101 電池蓋
102 支持部材
103 電池接片
104 回転ガイド溝
201 電池
202 電池室
203 付勢手段
204 ガイド板
205 電気回路
211 電池
212 円弧

Claims (6)

  1. 電池を収納する電池室と、該電池室の開口部を閉塞する電池蓋とを有する電池収納構造において、
    前記電池室に収納された電池を前記電池蓋方向に付勢する付勢手段と、
    前記電池蓋を、前記付勢手段の付勢方向と略平行な軸を中心として回動可能に支持する支持部材と、
    前記電池蓋に設けられ、前記電池室に収納された電池の電極と接触する電池接片と、
    前記電池接片の、前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、最初に電池の電極に接触する側に設けられた傾斜部とを有し、
    前記電池接片は、前記電池室に収納された電池を前記付勢手段の方向に付勢しながら回動することを特徴とする電池収納構造。
  2. 前記電池蓋の回動方向を規制するガイド板と、
    前記電池蓋に設けられた、前記電池蓋の回転方向の面に平行な回転ガイド溝とを有し、
    前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させることで、前記ガイド板が前記回転ガイド溝と係合し、その後に前記電池接片の傾斜部が前記電池の電極に接触することを特徴とする請求項1に記載の電池収納構造。
  3. 前記ガイド板は、前記電池蓋を、前記電池室を閉塞する位置に固定するロック部材として機能し、
    前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、前記電池接片の一部が前記ガイド板と弾性的に接触することにより、前記ガイド板を介して電気回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項2に記載の電池収納構造。
  4. 前記電池蓋の回動方向を規制するとともに、前記電池蓋を、前記電池室を閉塞する位置に固定するロック部材として機能するガイド板を有し、
    前記電池蓋を、前記電池室を開放する位置から閉塞する位置に回動させるときに、前記電池接片の一部が前記ガイド板と弾性的に接触することにより、前記ガイド板を介して電気回路と電気的に接続されることを特徴とする請求項1に記載の電池収納構造。
  5. 前記電池室は電池を複数本収納可能であり、
    前記複数本の電池は、前記支持部材を中心とした略円弧上に配置されることを特徴とする請求項1乃至4の何れか1項に記載の電池収納構造。
  6. 請求項1乃至5の何れか1項に記載の電池収納構造を備えたことを特徴とする携帯電子機器。
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