特開 2022-39181 可搬バッテリー装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022039181

(43)【公開日】2022-03-10

(54)【発明の名称】可搬バッテリー装置

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/20 20210101AFI20220303BHJP

【ＦＩ】

H01M2/10 K

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020144076

(22)【出願日】2020-08-28

(71)【出願人】

【識別番号】520330179

【氏名又は名称】ＧＳＭ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076082

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 康文

(74)【代理人】

【識別番号】100192496

【弁理士】

【氏名又は名称】西平 守秀

(72)【発明者】

【氏名】門脇 努

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA07

5H040AS22

5H040AY05

5H040AY14

5H040CC13

5H040CC20

5H040CC34

(57)【要約】

【課題】電池がカートリッジ式で挿脱自在に設けられる場合でも、その挿脱の際の交換作業において操作性を高めると共に本体に強固に固定することができる可搬バッテリー装置を提供する。
【解決手段】膨出部４３の側壁部２７には、挿脱方向に沿ってリブ状に延在し且つ膨出部４３の本体を挟んで対向配置される一対の第１係合凸部４４（係合凸部）が設けられる。収容部２５の側壁部２７には、一対の第１係合凸部４４に係合するための一対の第１係合凹部２８（係合凹部）が挿脱方向に沿って溝状に延設される。一対の第１係合凸部４４の外周面において蓋部４１とは反対側に位置する先端面４５それぞれは、全体的に円弧状に形成される。一対の第１係合凹部２８の内周面においてその底面２９それぞれは、一対の第１係合凸部４４の先端面４５それぞれに対応して全体的に円弧状に形成される。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーを有するバッテリーカートリッジと、
前記バッテリーカートリッジを収容するための収容部を有する略箱形状のケース本体と、を含み、
前記収容部は、前記ケース本体の底面に開口を有して形成され、前記開口を通じて前記バッテリーカートリッジを前記ケース本体に対し挿脱自在に収納し、
前記バッテリーカートリッジは、前記収容部によって収容された状態で、前記開口を閉塞するための蓋部と、前記蓋部の、前記開口を閉塞する側の面から前記収容部に向けて膨出して設けられ、前記バッテリーをその内部で保持する膨出部と、を有し、
前記膨出部の側壁部には、挿脱方向に沿ってリブ状に延在し且つ前記膨出部の本体を挟んで対向配置される一対の係合凸部が設けられ、
前記収容部の側壁部には、前記一対の係合凸部に係合するための一対の係合凹部が挿脱方向に沿って溝状に延設され、
前記一対の係合凸部の外周面において前記蓋部とは反対側に位置する先端面それぞれは、全体的に円弧状に形成され、
前記一対の係合凹部の内周面においてその底面それぞれは、前記一対の係合凸部の前記先端面それぞれに対応して全体的に円弧状に形成される、
可搬バッテリー装置。

【請求項2】

前記一対の係合凸部の外周面において前記先端面以外の側壁面は、平坦状に形成され、
前記一対の係合凹部の内周面において前記底面以外の側壁面は、前記一対の係合凸部の前記側壁面に対応して平坦状に形成される、
請求項１に記載の可搬バッテリー装置。

【請求項3】

前記一対の係合凸部は、前記蓋部の平面視で前記蓋部の軸芯を挟んで対向配置される、
請求項１又は２に記載の可搬バッテリー装置。

【請求項4】

前記一対の係合凸部それぞれの側壁面には、締結孔が前記先端面の円弧状の軸芯に一致して形成され、
前記締結孔に所定の締結部材が締結されることで、前記ケース本体及び前記バッテリーカートリッジは固定される、
請求項１～３のいずれか１つに記載の可搬バッテリー装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリーカートリッジを挿脱自在に収納する可搬バッテリー装置に関する。

【背景技術】

【0002】

携帯端末装置の普及により、携帯端末装置をいつでもどこでも給電可能とするため、バッテリー装置に対しその可搬性が強く要求されるようになっている。このような可搬バッテリー装置はモバイルバッテリー装置又はポータブルバッテリー装置とも呼ばれる。この種の可搬バッテリー装置は、例えば、ケース本体と、電池と、挿し込みプラグと、商用交流電圧入力回路と、交流－直流電圧変換回路と、充電制御回路と、放電制御回路と、を有して構成される（例えば特許文献１参照）。なお、一般的に電池はケース本体に内蔵されてそのまま固定される場合が多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１５－０１１９７１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、モバイルバッテリー装置では、電気容量の大きさよりも携帯性が設計上重視されて小型及び軽量のものが多い。その一方、ポータブルバッテリー装置は、災害発生時等での非常用予備電源として又はキャンプなどの野営時の電源としてその可搬性よりも容量の大きさが重視されて設計されることがある。そのため、ポータブルバッテリー装置は、モバイルバッテリー装置に比べて大型及び重量のものが一般的である。また、ポータブルバッテリー装置では、その電気容量の大きさから、給電し終わって再度充電する際その充填に多くの時間を要する。

【0005】

そこで、すぐに給電可能とするために、ポータブルバッテリー装置の電池をカートリッジ式に挿脱自在として交換可能に設けることが検討される。しかしながら、その電気容量の大きさに伴い電池は重量があり、落下又は破損させないようにその取り扱いには注意を要してその取り扱い又は交換操作が煩雑となる可能性がある。

【0006】

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、電池がカートリッジ式で挿脱自在に設けられる場合でも、その挿脱の際の交換作業において操作性を高めると共に本体に強固に固定することができる可搬バッテリー装置を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の上述した目的は、下記の構成により達成される。
（１）バッテリーを有するバッテリーカートリッジと、前記バッテリーカートリッジを収容するための収容部を有する略箱形状のケース本体と、を含み、前記収容部は、前記ケース本体の底面に開口を有して形成され、前記開口を通じて前記バッテリーカートリッジを前記ケース本体に対し挿脱自在に収納し、前記バッテリーカートリッジは、前記収容部によって収容された状態で、前記開口を閉塞するための蓋部と、前記蓋部の、前記開口を閉塞する側の面から前記収容部に向けて膨出して設けられ、前記バッテリーをその内部で保持する膨出部と、を有し、前記膨出部の側壁部には、挿脱方向に沿ってリブ状に延在し且つ前記膨出部の本体を挟んで対向配置される一対の係合凸部が設けられ、前記収容部の側壁部には、前記一対の係合凸部に係合するための一対の係合凹部が挿脱方向に沿って溝状に延設され、前記一対の係合凸部の外周面において前記蓋部とは反対側に位置する先端面それぞれは、全体的に円弧状に形成され、前記一対の係合凹部の内周面においてその底面それぞれは、前記一対の係合凸部の前記先端面それぞれに対応して全体的に円弧状に形成される、可搬バッテリー装置。
（２）前記一対の係合凸部の外周面において前記先端面以外の側壁面は、平坦状に形成され、前記一対の係合凹部の内周面において前記底面以外の側壁面は、前記一対の係合凸部の前記側壁面に対応して平坦状に形成される、（１）に記載の可搬バッテリー装置。
（３）前記一対の係合凸部は、前記蓋部の平面視で前記蓋部の軸芯を挟んで対向配置される、（１）又は（２）に記載の可搬バッテリー装置。
（４）前記膨出部の側壁面には、締結孔が前記先端面の円弧状の軸芯に一致して形成され、前記締結孔に所定の締結部材が締結されることで、前記ケース本体及び前記バッテリーカートリッジは固定される、（１）～（３）のいずれか１つに記載の可搬バッテリー装置。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、電池がカートリッジ式で挿脱自在に設けられる場合でも、その挿脱の際の交換作業において操作性を高めると共に本体に強固に固定することができる。

【0009】

以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態（以下「実施形態」という。）を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、本発明の実施形態に係る可搬バッテリー装置の構成を説明する斜視図である。

【図2】図２は、可搬バッテリー装置の正面図である。

【図3】図３は、可搬バッテリー装置の背面図である。

【図4】図４は、可搬バッテリー装置の右側面図である。

【図5】図５は、可搬バッテリー装置の左側面図である。

【図6】図６は、可搬バッテリー装置の平面図である。

【図7】図７は、可搬バッテリー装置の底面図である。

【図8】図８は、ケース本体の底面図である。

【図9】図９は、バッテリーカートリッジの構成を説明する斜視図である。

【図10】図１０は、バッテリーカートリッジの正面図である。

【図11】図１１は、バッテリーカートリッジの背面図である。

【図12】図１２は、バッテリーカートリッジの右側面図である。

【図13】図１３は、バッテリーカートリッジの左側面図である。

【図14】図１４は、バッテリーカートリッジの平面図である。

【図15】図１５は、バッテリーカートリッジの底面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

本発明に係る可搬バッテリー装置に関する実施形態について、各図を参照しながら以下に説明する。
ただし、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
なお、添付図面及び以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。また、各図面は符号の向きに合わせて視るものとする。

【0012】

＜全体構成について＞
まず図１～図７を参照して、本発明に係る可搬バッテリー装置１０の構成について説明する。図１は、本実施形態に係る可搬バッテリー装置１０の構成を説明する斜視図である。図２は、可搬バッテリー装置１０の正面図である。図３は、可搬バッテリー装置１０の背面図である。図４は、可搬バッテリー装置１０の右側面図である。図５は、可搬バッテリー装置１０の左側面図である。図６は、可搬バッテリー装置１０の平面図である。図７は、可搬バッテリー装置１０の底面図である。

【0013】

図１～図７に示すように、可搬バッテリー装置１０は、略箱形状（略直方体）のケース本体２０を含み、リチウムイオン電池などからなる電池をその内部で収納可能に構成される。また、本実施形態の可搬バッテリー装置１０は、電池を内部に有するバッテリーカートリッジ４０を更に含み、ケース本体２０に対しバッテリーカートリッジ４０を適宜挿脱して電池を交換可能に設けられる。

【0014】

ケース本体２０は平面視で略楕円状に形成されており、ケース本体２０の側壁面においてその前側面（正面）、後側面（背面）、左側面及び右側面（側面）との間の連結部分は隅取りされており、なだらかな曲面（例えばＲ曲面など）を描くように形成される。また、ケース本体２０の左側面及び右側面においてその上端部には、複数の空気孔Ｈが水平方向に沿って一列に並設される。また、その下端部それぞれには１つの挿通孔（不図示）が形成され、この挿通孔には締結部材６０の円板操作部６１が挿通される。
なお、ケース本体２０の前側面、後側面、左側面及び右側面は有色の合成樹脂などで射出成形されて設けられる。

【0015】

締結部材６０は、螺合溝が先端部に形成されるねじ部（不図示）と、ねじ部の基端部に連結する円板操作部６１と、を含んで構成される。円板操作部６１はねじ部の軸芯に同心に配置されており、またその表面には一対の窪み部６２がその軸芯を挟んで形成される。この一対の窪み部６２の形成により、一対の窪みの間には摘まみ部６３が配設される。この一対の窪み部６２によって可搬バッテリー装置１０の使用者の例えば人差し指及び親指が入る空間を確保して、使用者は摘まみ部６３を容易且つ確実に摘まむことが可能となる。使用者は、この円板操作部６１の摘まみ部６３を指で摘まむことで円板操作を回転操作してねじ部を下述するバッテリーカートリッジ４０のねじ孔５０に螺着したり螺脱したりする。

【0016】

また、ケース本体２０はその正面部の一部が平坦状に切り欠かれて前側平坦部２１が配設される。前側平坦部２１の上側には液晶表示パネルＤが配置され、下側には複数のＵＳＢポート及び電源タップなどの挿し込みプラグ類Ｐが整列して配置される。その後側面の一部も同様に平坦状に切り欠かれて後側平坦部２２が配設される。後側平坦部２２の上側には複数の空気孔Ｈが格子状に配置される。

【0017】

また、ケース本体２０の天面（平面）には、その前後方向中間に把持部２３が左右方向を掛け渡して配置される。把持部２３はアーチ状に形成されており、その端部それぞれで天面、及び左側面又は右側面の境界部分に連結する。把持部２３は、ケース本体２０の天面との間に配設されるトンネル部２４に指先を入れることで棒状のグリップとして機能し、重量物である可搬バッテリー装置１０を持ち上げることが容易になる。

【0018】

＜ケース本体の収容部及びバッテリーカートリッジの構成について＞
次に図８～図１５を参照して、バッテリーカートリッジ４０の構成について説明する。図８は、ケース本体２０の底面図である。図９は、バッテリーカートリッジ４０の構成を説明する斜視図である。図１０は、バッテリーカートリッジ４０の正面図である。図１１は、バッテリーカートリッジ４０の背面図である。図１２は、バッテリーカートリッジ４０の右側面図である。図１３は、バッテリーカートリッジ４０の左側面図である。図１４は、バッテリーカートリッジ４０の平面図である。図１５は、バッテリーカートリッジ４０の底面図である。

【0019】

図８に示すように、ケース本体２０からバッテリーカートリッジ４０から離脱された状態において、ケース本体２０には、バッテリーカートリッジ４０を収容するための収容部２５が形成される。収容部２５はケース本体２０の底面に開口２６を有して形成され、開口２６を通じてバッテリーカートリッジ４０をケース本体２０に対し挿脱自在に収納する。

【0020】

図９～図１５に示すように、バッテリーカートリッジ４０は、ケース本体２０の収容部２５によって収容された状態で、収容部２５の開口２６を閉塞するための蓋部４１と、蓋部４１の天面（開口２６を閉塞する側の面）から収容部２５に向けて膨出して設けられ、バッテリーをその内部で保持する膨出部４３と、を有する。

【0021】

蓋部４１は平板状に形成されており、またその外形がケース本体２０の底面に対応して略楕円状に形成される。また、蓋部４１の底面には複数のゴム板４２が貼設されており、可搬バッテリー装置１０の載置面として機能して衝撃を吸収可能である。膨出部４３は略直方体に形成されており、膨出部４３の前面、後面、左側面及び右側面は収容部２５に挿脱容易にするため離脱方向で広がるように傾斜して設けられる。

【0022】

膨出部４３の左側面及び右側面（側壁部）においてその前後方向中間には、一対の第１係合凸部４４（係合凸部）が膨出部４３の本体の水平方向外側に向けて突出して配設される。一対の第１係合凸部４４は、挿脱方向に沿ってリブ状に延在し且つ膨出部４３の本体を挟んで対向配置される。より具体的には、一対の第１係合凸部４４は、蓋部４１の平面視で蓋部４１の軸芯を挟んで対向配置される（線対称に配置される）。また、膨出部４３の前側面の左右方向中央には、１つの第２係合凸部５１が挿脱方向に沿ってリブ状に延在して設けられる。
なお、第２係合凸部５１は、その幅寸法が第１係合凸部４４よりも小さく設けられる。また、膨出部４３の天面には一対の長板状のメス型電極Ｅ１が前後方向に沿って平行に配置される。

【0023】

一対の第１係合凸部４４の外周面において蓋部４１とは反対側に位置する先端面４５それぞれは、全体的に円弧状に形成される。また、一対の第１係合凸部４４の外周面において先端面４５以外の側壁面（前側壁面４６、後側壁面４７、左側壁面４８、右側壁面４９）は平坦状に形成されており、そのうち前側壁面４６及び後側壁面４７も同様に離脱方向で広がるように傾斜して設けられる。

【0024】

また、一対の第１係合凸部４４の左側壁面４８及び右側壁面４９それぞれには、ねじ孔５０（締結孔）が先端面４５の円弧状の軸芯に一致して形成される。バッテリーカートリッジ４０がケース本体２０の収容部２５に収容された状態で、上述した締結部材６０はケース本体２０の挿通孔に挿通されてそのねじ部でバッテリーカートリッジ４０のねじ孔５０に螺合される。この螺合によりねじ孔５０に締結部材６０が締結されて、その結果、ケース本体２０及びバッテリーカートリッジ４０は互いに強固に固定される。

【0025】

そして、図８に示すように、収容部２５の側壁部２７には、バッテリーカートリッジ４０の一対の第１係合凸部４４に係合するための一対の第１係合凹部２８が挿脱方向に沿って溝状に延設される。また、一対の第１係合凹部２８の内周面においてその底面２９それぞれは、バッテリーカートリッジ４０の一対の第１係合凸部４４の先端面４５それぞれに対応して全体的に円弧状に形成される。また、一対の第１係合凹部２８の内周面において底面２９以外の側壁面は、バッテリーカートリッジ４０の一対の第１係合凸部４４の側壁面に対応して平坦状に形成される。また同様に、収容部２５の側壁部２７には、バッテリーカートリッジ４０の第２係合凸部５１に係合するための第２係合凹部３０が挿脱方向に沿って溝状に延設される。更に、収容部２５の天面には膨出部４３のメス型電極Ｅ１に対応して一対のオス型電極Ｅ２が配設される。

【0026】

＜本実施形態の利点について＞
以上説明したように本実施形態によれば、膨出部４３の側壁部２７には、挿脱方向に沿ってリブ状に延在し且つ膨出部４３の本体を挟んで対向配置される一対の第１係合凸部４４（係合凸部）が設けられる。収容部２５の側壁部２７には、一対の第１係合凸部４４に係合するための一対の第１係合凹部２８（係合凹部）が挿脱方向に沿って溝状に延設される。一対の第１係合凸部４４の外周面において蓋部４１とは反対側に位置する先端面４５それぞれは、全体的に円弧状に形成される。一対の第１係合凹部２８の内周面においてその底面２９それぞれは、一対の第１係合凸部４４の先端面４５それぞれに対応して全体的に円弧状に形成される。

【0027】

また、本実施形態によれば、一対の第１係合凸部４４（係合凸部）の外周面において先端面４５以外の側壁面は、平坦状に形成される。一対の第１係合凹部２８（係合凹部）の内周面において底面２９以外の側壁面は、一対の第１係合凸部４４の側壁面に対応して平坦状に形成される。

【0028】

また、本実施形態によれば、一対の第１係合凸部４４（係合凸部）は、蓋部４１の平面視で蓋部４１の軸芯を挟んで対向配置される。

【0029】

また、本実施形態によれば、一対の第１係合凸部４４（係合凸部）それぞれの側壁面には、ねじ孔５０（締結孔）が先端面４５の円弧状の軸芯に一致して形成される。ねじ孔５０に所定の締結部材６０が締結されることで、ケース本体２０及びバッテリーカートリッジ４０は固定される。

【0030】

このため、電池がカートリッジ式で挿脱自在に設けられる場合でも、その挿脱の際の交換作業において操作性を高めると共に本体に強固に固定することができる。

【0031】

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本開示はかかる例としての実施形態に限定されないことはいうまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例、修正例、置換例、付加例、削除例、均等例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。また、発明の趣旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態における各構成要素を任意に組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0032】

１０ ：可搬バッテリー装置
２０ ：ケース本体
２１ ：前側平坦部
２２ ：後側平坦部
２３ ：把持部
２４ ：トンネル部
２５ ：収容部
２６ ：開口
２７ ：側壁部
２８ ：第１係合凹部
２９ ：底面
３０ ：第２係合凹部
４０ ：バッテリーカートリッジ
４１ ：蓋部
４２ ：ゴム板
４３ ：膨出部
４４ ：第１係合凸部
４５ ：先端面
４６ ：前側壁面
４７ ：後側壁面
４８ ：左側壁面
４９ ：右側壁面
５０ ：ねじ孔
５１ ：第２係合凸部
６０ ：締結部材
６１ ：円板操作部
６２ ：窪み部
６３ ：摘まみ部
Ｄ ：液晶表示パネル
Ｅ１ ：メス型電極
Ｅ２ ：オス型電極
Ｈ ：空気孔
Ｐ ：挿し込みプラグ類

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】