JP3728268B2 - 電池パック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ラッチ部を備えた電池パックに関し、特に、ラッチ部の組み付け作業性を向上させる技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ノートブック型の携帯型パーソナルコンピュータ（以下、ノートパソコンという。）などの携帯機器における電源として、リチウムイオン電池やニッケルカドミウム電池などの二次電池を、成型されたプラスチックなどの外装体によってパックすることにより、その外装体の一部が携帯機器の外装体の一部として機能する電池パックが用いられている。このような電池パックの外装体は、通常、電池を収納するケースと、この上を覆うカバーとから構成され、たとえば、ノートパソコンにおいては、ケースの一部が露出された状態、すなわちノートパソコンの外装体の一部として機能する。このケースには、ハードウエアの増設時において異常電流が流れることを防止するためや、電池の劣化にともなって電池パックを交換するときのために、電池パックをパソコン本体から容易に取り外すことができるようにラッチ部を備えることが一般的である。
【０００３】
図６は、従来の電池パックにおけるケース９０の展開図である。
同図に示すように、ケース９０には、ノブ９４１、ラッチ９４２、およびバネ９４３とからなるラッチ部が配されている。
ケース９０は、長方形の基底部９００の周縁に周壁９０１が立設されたものであり、周壁９０１によって囲まれる領域に円筒状の二次電池を複数本並設させることができるようになっている。
【０００４】
ノブ９４１は、平板における一辺の両端部から側面視Ｊ字状のハンガー部９４１０がそれぞれ突設されるとともに、平板の一方の主面に角柱状のスライドガイド９４１２が一対突設されている。
ラッチ９４２は、長方形の平板の一方の主面に側面視三角形状の掛止突起９４２１が一対設けられており、他の主面側には平板を垂直に支えるための支持部９４２３が突設されている。
【０００５】
ケース９０における基底部９００には、その一短辺側（図中手前側）において、一対のスライド溝９１０１が並んで穿設されており、この各スライド溝９１０１にノブ９４１から突設された一対のスライドガイド９４１２がそれぞれ没入された状態で取り付けられる。ここで、各スライドガイド９４１２の頂部には、ねじ孔９４１２ａがそれぞれ穿設される一方、ラッチ９４２には、ねじ９４２４を通すための孔があけられた支持部９４２３が突設されており、ねじ９４２４を支持部９４２３の孔を介してねじ孔９４１２ａに螺合させることによって、ラッチ９４２の支持部９４２３は、ノブ９４１のスライドガイド９４１２に当接して取り付けられる。これによって、ノブ９４１とラッチ９４２は、基底部９００を介して固定されたまま、ノブ９４１のスライドガイド９４１２が基底部９００のスライド溝９１０１に案内されてスライドできるようになっている。また、基底部９００における一対のスライド溝９１０１間には、バネ９４３を支持するための円筒状の支持棒９０２が突設されている。
【０００６】
バネ９４３は、線条の略中央部がリング状に旋回されて形成されたリング部９４３ａを有し、このリング部９４３ａにおいて略Ｖ字状に折り曲げられた線条バネである。このバネ９４３は、リング部９４３ａが基底部９００における支持棒９０２に挿入されてケース９０に取り付けられ、他方、バネの両端がラッチ９４２の背面を押圧した状態で保持される。なお、ここでは図示していないが、この支持棒９０２の頂部９０２ａは、バネ９４３のリング部９４３ａを挿入した後に加熱溶融されて平たく押し広げられる。これにより、支持棒９０２からリング部９４３ａが外れてバネ９４３が飛び抜けることが抑制される。
【０００７】
周壁９０１は、基底部９００のスライド溝９１０１側において、一対の切り欠き部９１５がＵ字状に切り欠かれており、ここへラッチ９４２における各掛止突起９４２１がそれぞれ電池パック外方に向けられた状態で配される。周壁９０１の切り欠き部９１５と切り欠き部９１５との間においては、ノブ９４１の一対のハンガー部９４１０を通すための孔９１５１がそれぞれ穿設されている。また、周壁９０１は、上記切り欠き部９１５と並ぶ位置にさらに切り欠き部９１６が切りかかれており、この切り欠き部９１６にはパソコン本体との電気的接合に用いられるコネクタ（不図示）が配される。
【０００８】
上述したように、ラッチ９４２は、ノブ９４１に取り付けられ、ケース９０に取り付けられたバネ９４３によって弾発付勢されているため、ノブ９４１の動きに合わせて掛止突起９４２１が周壁９０１から飛び出したり引っ込んだりするように構成されている。この掛止突起９４２１が、図示しないパソコン側の被掛止溝と掛止されることによって、電池パックがノートパソコンに掛止した状態で取り付けられる。電池パックを取り外す場合には、操作者が、ノブ９４１をバネ９４３による弾発付勢方向と反対にスライドさせればよい。これによって、掛止突起９４２１が電池パック内に引き込まれ、パソコン側との掛止が開放されるようになる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記図６に示すラッチ部（ノブ９４１、ラッチ９４２、およびバネ９４３）のケース９０への組みつけは、以下のように行われる。
まず、ケース９０にノブ９４１を組み付ける。このとき、そのハンガー部９４１０をケース９０における孔９１５１へ通しながら、スライドガイド９４１２をケース９０の基底部９００におけるスライド溝９１０１に没入させる。
【００１０】
次に、ノブ９４１にラッチ９４２を取り付ける。このとき、ラッチ９４２の支持部９４２３をノブ９４１のスライドガイド９４１２の頂部に当接させつつ、ねじ９４２４を用いて固定する。
次に、バネ９４３を支持棒９０２に取り付ける。このとき、バネ９４３の両端を押し広げながらラッチ９４２に押し当てつつ、リング部９４３ａを基底部９００に突設された支持棒９０２に挿入する。
【００１１】
このままではバネ９４３が支持棒９０２から飛びぬける可能性があるので、最後に、支持棒９０２の頂部９０２ａを加熱溶融して平たく押し広げることによりばねの飛びぬけを防止する。このようにしてラッチ部は、ケース９０に組みつけられる。
しかしながら、このような電池パックにおいては、ケース９０のラッチ９４２が取り付けられた非常に小さな作業領域において、ねじ９４２４を締めつけたりバネ９４３１を挿入したりといった細やかな作業が必要となり、ラッチ部の組み付けが非常に難しいという問題がある。特に、バネ９４３におけるリング部９４３ａを支持棒９０２に挿入する際には、その狭い領域においてバネ９４３を押し広げながら挿入しなくてはならず、その際にバネ９４３がはじけ飛んだりして組み付け作業性が低下する可能性があり、ラッチ部の組み付け作業性向上が望まれている。
【００１２】
本発明は、上記課題に鑑み、従来よりもラッチ部の組み付け作業性を向上することができる電池パックを提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る電池パックは、電池パック外装体から出没可能なラッチの掛止突起を、装着対象機器側の被掛止部に掛止して当該装着対象機器に装着し、該機器への給電を行う電池パックであって、前記外装体に穿設された摺動溝に沿ってノブが摺動自在に配され、当該ノブに前記ラッチが取着され、ラッチには弾性体が取着され、弾性体の遊端側は電池パック内の壁面に弾性当接されていて、当該壁面からの反力により、ラッチの掛止突起を弾発付勢し、前記装着対象機器側の被掛止部に掛止させている構成を特徴としている。
【００１４】
このような構成を有する電池パックであれば、弾性体をラッチに取り付けることができるので、あらかじめ広い領域において弾性体をラッチに取り付けた後、このラッチを外装体に取り付けることができる。そのため、従来のように、ラッチを外装体に取り付けた後の狭い領域において、弾性体を取り付ける作業が不要となり、ラッチ部組み付け作業性を向上することができる。
【００１５】
また、弾性体が、ラッチに対して嵌合構造によって取り付けられていることを特徴とする。これによれば、嵌めこみ作業のみによってラッチに弾性体を取り付けることができるので、従来のようにバネを取り付ける支持棒の頂部を溶解して広げる作業が不要となる。したがって、ラッチ部の組み付け時における工数を減らすことができる。
【００１６】
具体的には、弾性体が、ラッチに係合するための係合突起を備えた板バネであり、ラッチが、前記板バネの係合突起と係合する係合溝を備え、ラッチに対する板バネの取り付けは、板バネの係合突起がラッチの係合溝に圧入してはめ込まれる嵌合構造によって取り付けられているようにすることが望ましい。
また、前記ラッチとノブは、嵌合構造によって取り付けされているようにすれば、従来のようにねじを螺合させて取り付ける必要もなく、嵌めこみ作業によって容易に取り付けることができる。
【００１７】
この電池パックの具体的な用途としては、装着対象機器に装着された場合にノブが露出された状態となる機器に適している。このような機器に上記電池パックが用いられれば、ノブを摺動することによって電池を装着対象機器から手軽に取り外すことができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電池パックを、ノートパソコンの電池パックに適用した場合の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
＜電池パックの全体構成＞
図１は、本実施の形態に係る電池パックの構成を示す斜視図である。
【００１９】
同図に示すように、電池パックは、電池（図３参照）を収納する長方形をした皿状のケース１と、ケース１を覆うようにこれに超音波溶着により固定された皿状のカバー２を備え、ケース１の短辺側側面には、ノートパソコンに電力を供給するためのコネクタ３と、電池パックをノートパソコンに取り付けるためのラッチ部４が並設されている。
【００２０】
図２は、電池パックを取り外したノートパソコン７００における底面側の斜視図である。
同図に示すように、ノートパソコン７００の底面側には、電池パックを収納するための長方形の凹部７１が形成されており、その凹部７１の一端側には、電池パックのコネクタ３と連結されるコネクタ７３と、電池パックの各掛止突起４３１と係合する各被掛止溝７４３１が配されている。
【００２１】
図１に示すケース１は、図２に示すノートパソコン７００に取り付けられた場合、図１中上側の主面がノートパソコン７００の底面として機能するようになっており、そこに電池残量を示すＬＥＤ（不図示）が配されたインジケータ１２ａと、パソコンの脚部となる滑り止めのゴムが接着固定される脚部固定部１２ｂと、電池パックをノートパソコンから取り外すときに使用するラッチ部４のノブ４１が配されている。
【００２２】
図３は、図１におけるカバー２を取り除いた電池パックの斜視図である。
同図に示すように、ケース１には、その一短辺側にコネクタ３とラッチ部４とが配されるとともに、中央部に電池部５が収納されている。
コネクタ３は、複数の端子板がフィン状に列設されたものであり、図２におけるノートパソコン７００のコネクタ７３とはめ合わせによって電気的に連結され、電池パックは、ノートパソコン７００に給電を行うことができる。
【００２３】
ラッチ部４は、電池パックをノートパソコン７００から着脱自在に取り付けるための固定具として機能し、掛止突起４３１が図２におけるノートパソコン７００の被掛止溝７４３１と係合することによってノートパソコン７００に電池パックを取り付ける。
電池部５は、円筒型の複数本の二次電池５１（ここでは、出力電圧が３．６Ｖのリチウムイオン電池を６本使用）と、各二次電池５１の正極および負極端子を接続するリード板５２ａと、二枚に分割されて直角に配置された各プリント基板５２ｂ，５４と、電池パック内の温度を検出するためのサーミスタなどからなる温度検出部５３とを備える。プリント基板５２ｂ，５４は、温度検出部５３の温度検出結果や二次電池５１の電流、電圧を検出し、これらに基づいて各二次電池５１の過充電および過放電を防止するように充電および放電状態を制御するとともに、電池残量をインジケータ１２ａに表示するための制御回路部を備える。
【００２４】
二次電池５１は、長軸方向がケース１の短辺方向に沿うように６本並列して配され、それぞれが図４に示すケース１の基底部１０に設けられた溝１６にその一部が埋没されて保持される。ここでは、二次電池５１として、リチウムイオン電池を用いて説明しているが、とくにリチウムイオン電池に限られる必要はない。たとえば、リチウムイオン電池以外の電池としては、ニッケルカドミウム電池やニッケル水素電池などを用いることができる。この場合には、ノートパソコンが要求する供給電圧に対応できるように、二次電池５１の本数や、使用する二次電池の出力電圧に応じて接続方法を変更すればよい。
【００２５】
電池部５は、二次電池５１を２本ずつ並列に接続したのものを直列に接続して出力電圧を１０．８Ｖとするように構成されており、プリント基板５２ｂ，５４に設けられた制御回路部と接続される。
温度検出部５３は、上記制御回路部と接続され、電池パック内部の温度検出に用いられる。
【００２６】
プリント基板５４は、ラッチ４３の固定部４３２を通すために基板の一部がコの字状に切りかかれた切り欠き部５４０ａを有する回路基板であり、二次電池５１と、コネクタ３およびラッチ部４との間の隙間に挿入されている。このプリント基板５４を介して二次電池５１とコネクタ３とが電気的に接続されており、上記制御回路部は、二次電池５１の電流および電圧ならびに温度検出部５３が検出する温度を定期的に監視し、各値が所定値以下もしくは以上となった場合にコネクタ３との接続を切断するように制御することにより、二次電池５１の過充電および過放電を防止する回路構成となっている。
【００２７】
（ラッチ部４の構成）
次に、ラッチ部４の構成について説明する。
図４は、ケース１とラッチ部４の展開斜視図である。
同図に示すように、ケース１は、基底部１０の端縁に立設された周壁１１の一短辺側に、コネクタ３を配するための切り欠き部１４と、ラッチ部４を配するためのラッチ配設部１５とを備え、このラッチ配設部１５には、ノブ４１とラッチ４３とがスライド可能に取り付けされた構成を有する。
【００２８】
基底部１０は、長方形の平板であり、二次電池５１（図３）と対向する側の主面に、電池を固定するための溝１６が６本並んで形成されている。この溝１６は、電池パックの厚みを少しでも薄くするために設けられており、ここに各二次電池５１の一部を埋没した状態で固定することにより、溝１６の深さだけ電池パックの厚みを薄くすることが可能となる。また、基底部１０におけるラッチ配設部１５側には、上記ノブ４１およびラッチ４３をスライド可能に取り付けるために一対の長方形のスライド溝１０１がその長手方向を基底部１０の長軸方向に沿うように穿設されている。この基底部１０におけるスライド溝１０１の溝１６側には、矩形の隔壁１３が立設されている。
【００２９】
切り欠き部１４は、周壁１１の一部がＵ字状に切りかかれて形成されており、ここにコネクタ３が挿入されて固定されるようになっている。
ラッチ配設部１５は、切り欠き部１４に隣接して設けられており、周壁１１の一部がＵ字状に切りかかれて形成された一対の切り欠き部１５１と、四角形に穿設された一対の孔１５２とが形成されている。
【００３０】
ノブ４１は、平板の一辺における両端部からそれぞれＬ字状のハンガー部４１０が突設されて側面視Ｊ字状になるとともに、そのハンガー部４１０の突設されている主面側に一対の角柱状のスライド部４２０が突設されている。
各ハンガー部４１０は、ラッチ配設部１５における孔１５２に先端側からそれぞれ挿入されることにより、孔１５２にぶら下がった状態となる。そのため、ノブ４１は、ケース１に対してスライド可能に釣支される。
【００３１】
スライド部４２０は、四角柱状のスライドガイド４２１と、その頂部に各二本突設された側面視Ｌ字状の係合突起４２２を備える。スライドガイド４２１は、ノブ４１をケース１に組み付ける際に、基底部１０のスライド溝１０１に没入される。これによってノブ４１は、スライド溝１０１に沿った方向に摺動可能となる。
【００３２】
ラッチ４３は、長方形の平板部４３０における一方の主面に掛止突起４３１が一対突設されるとともに、他方の主面に板バネ４４を取り付け固定するための固定部４３２が突設され、かつラッチ４３をノブ４１に取り付け支持するための支持部４３３（図５）が突設されている。
掛止突起４３１は、側面視略三角形状となっており、ラッチ配設部１５における切り欠き部１５１から突設されるように配される。この掛止突起４３１が図２におけるノートパソコン７００の被掛止溝７４３１と掛止することによって、電池パックはノートパソコン７００に取り付けられる。
【００３３】
（ラッチ４３への板バネ４４の取り付け、およびノブ４１とラッチ４３との嵌合構造について）
図５は、図４におけるラッチ部を背面側からみた斜視図である。
同図に示すように、ラッチ４３における固定部４３２には、二条の切り欠き溝４３２ａが切り欠かれており、この切り欠き溝４３２ａに板バネ４４における掛止突起４４１が圧入されて取り付けられる。
【００３４】
ラッチ４３の支持部４３３には、ノブ４１における係合突起４２２と係合する孔４３３ａが一対穿設されており、各係合突起４２２をそれぞれの孔４３３ａに押し入れることによって係合突起４２２のＬ字状の返しが引っかかり（いわゆる嵌合構造）、ノブ４１とラッチ４３とが掛止される。
板バネ４４は、弓形に反った金属性の板バネであり、そのカーブの頂点にはラッチ４３における切り欠き溝４３２ａと略同じ幅を有する掛止突起４４１が突設されている。この掛止突起４４１は、その先端側に返しが形成されており、これを切り欠き溝４３２ａに圧入することによって、その返しが切り欠き溝４３２ａ内において引っかかり抜けにくくなる。
【００３５】
（ラッチ部４の組み付け）
このような構成を有するラッチ部４は、以下に示すような方法で組みつけられる。
まず、図５に示す板バネ４４における掛止突起４４１を、ラッチ４３における切り欠き溝４３２ａに圧入し、ラッチ４３に板バネ４４を取り付ける。
【００３６】
次に、図４に示すノブ４１の各ハンガー部４１０をラッチ配設部１５における各孔１５２に挿入するとともに、ノブ４１における各スライドガイド４２１を、基底部１０における各スライド溝１０１に基底部１０の下面から没入させた状態に保持する。
そして、スライド溝１０１から突出したノブ４１の係合突起４２２に対して、ラッチ４３における孔４３３ａ（図５）を押し込む。このラッチ４３の押し込み時には、板バネ４４の遊端側である両端をケース１における隔壁１３の壁面に押しあてながら行う。これにより、ノブ４１とラッチ４３とが嵌合構造によってケース１に取り付けられ、板バネ４４の両端が隔壁１３の壁面に弾性当接して、これを起点に反力を受け、ラッチ４３を弾発付勢するので、ラッチ４３の係合突起４２３が切り欠き部１５１から付勢されて突出される。
【００３７】
このようにラッチ部４の組み付け時においては、あらかじめラッチ４３に板バネ４４を取り付けてから、これらをケース１に組み付けることができるので、従来のようにラッチとノブをケースに組み付けた後の狭い領域においてバネを取り付ける必要がなくなり、ラッチ部の組み付け時における作業性が向上する。また、板バネを圧入してはめ込むことによって容易に取り付けることができるので、従来のように支持棒の頂部を平たく押し広げるための熱溶融工程も不要となり、従来に比べて工数を減らすことができる。さらに、ラッチ４３とノブ４１とを従来のようにねじで取り付けることなく、嵌合構造によって取り付けているので、ラッチ部の組み付け時における工数を従来よりも減らすことができるとともに、組付けを容易にすることができる。
【００３８】
なお、上記実施の形態においては、ノートパソコンの電池パックについて説明してきたが、ＤＶＤプレーヤーやＧＰＳなどの携帯機器に用いられる電池パックであって、ノブが露出するとともに比較的狭い領域にラッチ部が配される電池パックにも本発明を適用することができる。また、上記実施の形態においては、板バネを用いていたが、従来用いていたような線条バネを用いるようにしてもよい。この場合、バネのリング部をラッチの固定部に取り付けできるように、固定部の形状を変更する必要がある。また、バネ以外にも、ゴムなどの弾性体を使用するようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明に係る電池パックは、ラッチに板バネを取り付けることができるので、あらかじめ板バネをラッチに取り付けた後にこれをケースに組み付けることができる。そのため、従来のようにラッチをケースに取り付けた後の非常に小さな作業領域においてバネを組み付ける作業が不要となり、従来よりもラッチの組み付け作業性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 電池パックの斜視図である。
【図２】 電池パックを取り付けるノートパソコンの斜視図である。
【図３】 カバーを取り除いた電池パックの斜視図である。
【図４】 ケースおよびラッチ部の展開斜視図である。
【図５】 ラッチ部の分解斜視図である。
【図６】 従来の電池パックにおけるケースおよびラッチ部の展開斜視図である。
【符号の説明】
１ ケース
４ ラッチ部
５ 電池部
１０ 基底部
１１ 周壁
１３ 隔壁
１４．１５１，５４０ａ 切り欠き部
１５ ラッチ配設部
４１ ノブ
４３ ラッチ
４４ 板バネ
５１ 二次電池
１０１ スライド溝
１５２，４３３ａ 孔
４１０ ハンガー部
４２０ スライド部
４２１ スライドガイド
４２２，４２３ 係合突起
４３２ａ 溝
４３０ 平板部
４３１，４４１ 掛止突起
４３２ 固定部
４３３ 支持部

Claims (3)

1. 電池パック外装体から出没可能なラッチの掛止突起を、装着対象機器側の被掛止部に掛止して当該装着対象機器に装着し、該機器への給電を行う電池パックであって、
   前記外装体に穿設された摺動溝に沿ってノブが摺動自在に配され、当該ノブに前記ラッチが取着され、ラッチには弾性体が取着され、弾性体の遊端側は電池パック内の壁面に弾性当接されていて、当該壁面からの反力により、ラッチの掛止突起を弾発付勢し、前記装着対象機器側の被掛止部に掛止させている構成とし、前記弾性体は、前記ラッチに係合するための係合突起を備えた板バネであり、前記ラッチは、前記板バネの係合突起と係合する係合溝を備え、前記ラッチに対する板バネの取り付けは、前記板バネの係合突起が前記ラッチの係合溝に圧入してはめ込む嵌合構造によって取り付けられていることを特徴とする電池パック。
2. 前記ラッチとノブは、嵌合構造によって取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記電池パックは、前記装着対象機器に装着された場合に前記ノブが露出された状態となる機器に装着されることを特徴とする請求項１〜２のいずれかに記載の電池パック。

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