JP3792967B2 - バッテリーパック及び電動工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、蓄電池を内蔵するバッテリーパックと、そのバッテリーパックを電源として使用する電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリーパックは、蓄電池を収容するケースに、正負の充放電用端子と一対のスライドレールとを備えたものが、電動工具は、ハウジングに、正負の端子とスライドレールを抱持可能な一対のガイドレールとを備えたものが夫々知られており、バッテリーパック側のスライドレールを電動工具側のガイドレールに沿ってスライドさせることで、両レールを結合させてバッテリーパックを電動工具に装着可能となっている。このスライド結合と共に、正負の充放電用端子が電動工具の正負の端子と電気的接続するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
バッテリーパックにおいて、正負の充放電用端子は、端子間の距離が近すぎると短絡のおそれがある。又、端子の位置によっては、バッテリーパックを落としたり、逆に物をバッテリーパック上に落としたりすることで、端子が折れ等の損傷を起こすおそれもある。
この損傷のおそれは電動工具においても同様で、電動工具を落下したりすることで端子が折れ等を起こしやすい。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、上記スライド結合において端子の短絡や損傷のおそれを効果的に低減でき、端子の保護効果が高いバッテリーパックを提供することを目的としたもので、請求項３に記載の発明は、同様に上記スライド結合において端子の損傷のおそれを効果的に低減できる電動工具を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記スライドレール間に、正負の充放電用端子を夫々前記スライドレールの内側へ近接するように所定間隔をおいて配置すると共に、他の電気機器の端子の進入路を除いて少なくとも充放電用端子を覆う保護部を形成したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、充放電用端子以外に通信用端子を設けたものにおいて、同様にその保護を可能とすると共に、組み付けや配線を至便にするために、前記通信用端子を充放電用端子の間に配置したものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、ハウジングに、請求項１又は２に記載のバッテリーパックのスライドレールを夫々外側から抱持可能な一対のガイドレールを平行に形成し、前記ガイドレール間に、前記バッテリーパックの装着と共に前記バッテリーパックの充放電用端子と電気的接続される正負の端子を設けてなる電動工具としたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はバッテリーパックの斜視図、図２はその分解斜視図で、バッテリーパック１は、複数の蓄電池（以下「セル」という）を内蔵した箱体であるが、ここでは、外ケース２内に、セルを覆う一回り小さい内ケース１３を収容した二重構造となっている。まず外ケース２は、内ケース１３が略収まる下ケース３と、下ケース３の上方からネジで被着される上ケース４とからなり、充電器や電動工具への共通の装着部となる上ケース４の上面には、基端部５と、その基端部５から所定間隔をおいて前方（以下バッテリーパック１では基端部５側を後方として説明する）へ突出する二本の平行なスライドレール６，６とを形成している。このスライドレール６，６は、夫々外方に張り出し部７，７を設けた断面逆Ｌ字状を呈し、両スライドレール６，６の間の基端部５には、スライドレール６と平行なスリット８，８・・が形成されている。又、上ケース４における基端部５の中央後方には、上ケース４を貫通する四角形の吸気口９が形成され、前方には、スライドレール６，６の間で形成した段部１０との境目で開口する排気口１１，１１・・が形成されている。１２，１２は、後述する電動工具への結合時に電動工具側のガイドレールの終端に当接するストッパである。
【０００７】
一方、内ケース１３は、５本ずつ４列に並べた２０本のセル１４，１４・・に上下から被着される合成樹脂製の上ホルダ１５及び下ホルダ１６と、上下ホルダ１５，１６の間に備えられる金属製で帯状の放熱板２２，２２・・とからなる。上下ホルダ１５，１６は、セル１４，１４・・の全体形状に合わせて形成されて各セル１４の安定が図られており、上ホルダ１５の下端周縁と、下ホルダ１６の上端周縁とには、下ケース３の内面形状に沿ったリブ１７，１８が形成されて、収容時の外ケース２内でのがたつきを防止している。又、ここでは、セル１４，１４・・は半数ずつ間隔をおいて二分割された格好で上下ホルダ１５，１６に収容されている（以下分割されたセル１４，１４・・の集まりを夫々「セル群」という）。
【０００８】
更に、下ホルダ１６の前後には、リブ１８より上方に突出して上ホルダ１５と結合される延設部１９，１９が形成されており、各セル群の外方側の放熱板２２，２２は、図３及び図５に示すように、前後方向の長手端部がリブ１７，１８とセル１４との間で、上下方向の短手端部が延設部１９とセル１４との間で夫々狭持されることで、上下ホルダ１５，１６間に固定されている。同様にセル群同士の間に設けられた放熱板２２，２２も、長手端部が、上下ホルダ１５，１６からセル群の間に突設された仕切板２０，２０とセル１４との間で、短手端部が延設部１９とセル１４との間で夫々狭持固定されている。尚、各放熱板２２は、セル群の外形状に沿った凹凸形状となって各列のセル１４，１４・・とは均等に接触し、外面には、図２，６に示すように、前端を揃えて後方へ向けて４本のフィン２３，２３・・が複数平行に形成されているが、これらのフィン２３，２３・・は、上の１本を除いて、下側の３本を段階的に長くして、放熱板２２の熱容量が前方へ行く程増えるように設定している。
【０００９】
よって、セル群は内ケース１３内で略密封状態で収容され、外ケース２内には、図５に斜線で示す如く、リブ１７，１８との間で内ケース１３を周回する空間と、その空間と連通して内ケース１３を前後に貫通する空間とが形成されるが、リブ１７の前後部分は切除されてこれらの空間が上ケース４の吸気口９及び排気口１１と連通しているため、バッテリーパック１内には、図６の矢印で示すように、吸気口９から進入した空気が左右に分かれて前方へ回り込み、排気口１１から外部へ出る通気路２４，２４と、内ケース１３を貫通して前方へ至り、排気口１１から外部へ出る第２通気路２５とが分岐形成されることになる。尚、前方の延設部１９には、第２通気路２５の両側で上下方向に整流板２１，２１が突設されて、通気路２４，２４と第２通気路２５とを流れる空気流を夫々単独で排気口１１へ案内している。
尚、２６は内ケース１３の下面と下ケース３の内面との間に敷設されるラバーシート、２７，２７はセル群と下ホルダ１６との間に敷設されるスポンジシート、２８，２８は絶縁板で、バッテリーパック１の後方で外ケース２には、コイルバネ２９で上方へ付勢され、上ケース４から爪３１を突出させるフック３０が設けられている。
【００１０】
又、上ホルダ１５の上面後方には、基板３２がネジ４１によってネジ止めされる（図２〜４及び図６）。基板３２上には、左右に充放電用端子３３，３３が配置されて、リード板３４，３４によって上ホルダ１５越しに露出されたセル群両端の正負の極と夫々電気的接続されている。更に、基板３２における充放電用端子３３，３３の間には、通信用端子としての温度検出用端子３５とコネクタ端子３６とが夫々配置されて、充電器との通信回路を形成しており、外ケース２への収容状態では、充放電用端子３３，３３と温度検出用端子３５とが上ケース４のスリット８，８・・を介して外部へ臨み、コネクタ端子３６が前方へ向けて露出するが、充放電用端子３３，３３は、夫々一方ずつがスライドレール６の内側で近接するようにスリット８，８と共に所定間隔をおいて配置されている。尚、充放電用端子３３，３３は、電動工具へ装着した際に必要な接圧が得られるように、温度検出用端子３５より長く形成されている。
【００１１】
そして、温度検出用端子３５に接続されるサーモスタット３７は、図２に示すように上ホルダ１５前方の透孔３８からリード線３９（一方のリード線３９はセル間のリード板４６に接続される）を介して下方へ垂下され、下ホルダ１６への組み付け状態では、セル１４と前方の延設部１９との間に挿入されてセル１４と密着状態となる。同様に、基板３２に接続されるサーミスタ４２，４２も、上ホルダ１５後方の透孔４３，４３からリード線４４，４４を介して下方へ垂下され、下ホルダ１６への組み付け状態では、セル１４と後方の延設部１９との間に挿入されてセル１４と密着状態となる。尚、延設部１９の内面には、成形時の抜き勾配による傾斜面４０，４５が付与されているため、サーモスタット３７及びサーミスタ４２の挿入に伴いサーモスタット３７及びサーミスタ４２がセル１４側へ押圧されることになる。
【００１２】
以上の如く構成されたバッテリーパック１は、組み付け状態では、上ケース４におけるスライドレール６，６のすぐ内側のスリット８，８に正負の充放電用端子３３，３３が、その間のスリット８に温度検出用端子３５が夫々臨み、コネクタ端子３６も充放電用端子８，８の間に位置する。よって、大電流が流れる充放電用端子３３，３３間の間隔が広くなり、短絡のおそれは小さくなる。又、各充放電用端子３３は夫々スライドレール６のすぐ内側に位置するから、外側をスライドレール６によって保護される格好となり、バッテリーパック１を落下させたり、物を上ケース４上に落としたりしても各充放電用端子３３が損傷するおそれは小さくなる。
【００１３】
一方、図７はバッテリーパック１を充電器と同様にスライド結合する電動工具５０のハンドル５１の説明図で、ハンドル５１の下端両側には、バッテリーパック１のスライドレール６，６を夫々外側から抱持するガイドレール５２，５２が形成され、各ガイドレール５２，５２の内側下縁の略全長に張り出し部５３，５３が延設されて、ガイドレール５２，５２の間には、バッテリーパック１の充放電用端子３３，３３と同じ間隔をおいた正負の端子板５５，５５をガイドレール５２，５２と平行に突設した端子台５４が配置されている。５６は装着時にフック３０の爪３１が係止する係止凹部である。
よって、バッテリーパック１のスライドレール６，６をハンドル５１のガイドレール５２，５２間にあてがってスライドさせると、図８のように、ガイドレール５２，５２にスライドレール６，６を外側から抱持させることができ、装着と同時に端子台５４の端子板５５，５５がバッテリーパック１のスリット８，８に進入して充放電用端子３３，３３と電気的接続する。特にここでは、バッテリーパック１側の充放電用端子３３，３３に対応する端子台５４の端子板５５，５５の間隔も当然広くなり、その分ガイドレール５２，５２に近接した状態となるため、各端子板５５の外側がガイドレール５２で保護される格好となり、バッテリーパック１を装着しない電動工具５０でも各端子板５５の損傷のおそれを低減可能となる。
【００１４】
又、ハンドル５１の底面における一方のガイドレール５２の近傍には、ガイドレール５２と直交する方向でストッパ５７が立設され、対応するバッテリーパック１側のスライドレール６の上面には、スライドレール６に沿ってリブ４７が立設されている。このリブ４７とストッパ５７とは、電動工具５０に適合した電圧のバッテリーパック１の装着時には、互いに干渉せず、バッテリーパック１のスライドを許容するが、リブ４７は、バッテリーパック１の電圧が大きくなるほど左右方向の幅が大きくなるように、逆にストッパ５７は、電圧ごとに幅が大きくなるリブ４７に合わせて左右方向の長さが短くなるように形成されている。従って、電動工具５０が許容する電圧より大きいバッテリーパックを装着しようとしても、リブ４７がストッパ５７に当接してスライドレール６の進入を阻止し、誤装着によるモータの焼損等を防止できるようになっている。尚、許容する電圧より小さいバッテリーパックでは幅が小さいリブとなるため装着可能で（モータ焼損のおそれがないから）、充電器へはストッパが設けられないため電圧に関係なく装着可能となっている。
【００１５】
このように上記形態によれば、バッテリーパック１の充放電用端子３３，３３を、充電器や電動工具にスライド結合させるスライドレール６，６の間で夫々スライドレール６の内側へ近接するように所定間隔をおいて配置したことで、端子間の短絡や損傷のおそれが効果的に低減される。
又、温度検出用端子３５とコネクタ端子３６とを充放電用端子３３，３３の間に配置しているから、同様にスライドレール６，６による保護が得られると共に、これらの小電流用の端子が集中して組み付けや配線にも至便となる。
更にここでは、スライドレール６，６間に、相手側の端子の進入路となるスリット８を除いて充放電用端子３３と温度検出用端子３５とを覆う保護部としての基端部５が形成されているから、各充放電用端子３３と温度検出用端子３５とが上方からも保護され、端子の保護効果はより高まる。
【００１６】
そして、バッテリーパック１が装着される電動工具５０側でも同様に、バッテリーパック１のスライドレール６，６を外側から抱持するガイドレール５２，５２により端子板５５，５５が保護されるため、バッテリーパック１を装着しない状態でも端子板５５，５５の損傷のおそれが効果的に低減されるのである。
尚、端子やスライドレールの形状は上記形態に限定するものでなく、接続形態に合わせて適宜変更可能で、保護部も、上記形態のようにスライドレール６，６と基端部５とが一体形成される構造とせず、スライドレール間で保護部を独立して形成したり、充放電用端子のみを覆う保護部を形成したりしても差し支えない。その他通信用端子がないバッテリーパックでも本発明は適用可能である。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１に記載のバッテリーパックによれば、スライドレール間に、正負の充放電用端子を夫々が前記スライドレールの内側へ近接するように所定間隔をおいて配置したことで、端子間の間隔が広がって短絡のおそれが解消されると共に、スライドレールによる保護が得られて損傷のおそれが効果的に低減される。また、保護部を形成したことで、端子の保護効果をより高めることができる。
請求項２に記載のバッテリーパックによれば、請求項１の効果に加えて、通信用端子を充放電用端子の間に配置したことで、同様にスライドレールによる保護が得られると共に、通信用端子が集中して組み付けや配線に至便となる。
請求項３に記載の電動工具によれば、ハウジングに、バッテリーパックのスライドレールを夫々外側から抱持可能な一対のガイドレールを平行に形成し、前記ガイドレール間に正負の端子を設けたことで、ガイドレールにより正負の端子が保護され、バッテリーパックを装着しない状態でも端子の損傷のおそれが効果的に低減される。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリーパックの斜視図である。
【図２】バッテリーパックの分解斜視図である。
【図３】バッテリーパックの断面図である。
【図４】上ケースを取り外した状態のバッテリーパックの平面図である。
【図５】上ケースと上ホルダとを取り外した状態のバッテリーパックの平面図である。
【図６】内ケースの斜視図である。
【図７】（Ａ）電動工具のハンドルの側面説明図である。
（Ｂ）電動工具のハンドルの底面説明図である。
【図８】電動工具にバッテリーパックを装着した状態を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・バッテリーパック、２・・外ケース、５・・基端部、６・・スライドレール、９・・吸気口、１１・・排気口、１３・・内ケース、１４・・セル、１５・・上ホルダ、１６・・下ホルダ、２２・・放熱板、２３・・フィン、２４・・通気路、２５・・第２通気路、３２・・基板、３３・・充放電用端子、３５・・温度検出用端子、３６・・コネクタ端子、４７・・リブ、５０・・電動工具、５１・・ハンドル、５２・・ガイドレール、５４・・端子台、５５・・端子板、５７・・ストッパ。

Claims (3)

1. 蓄電池を収容するケースに、他の電気機器へ着脱可能な一対のスライドレールを所定間隔をおいて平行に形成したバッテリーパックであって、
   前記スライドレール間に、正負の充放電用端子を夫々前記スライドレールの内側へ近接するように所定間隔をおいて配置すると共に、前記他の電気機器の端子の進入路を除いて少なくとも前記充放電用端子を覆う保護部を形成したことを特徴とするバッテリーパック。
2. 通信用端子を設けたものにおいては、前記通信用端子を充放電用端子の間に配置した請求項１に記載のバッテリーパック。
3. ハウジングに、請求項１又は２に記載のバッテリーパックのスライドレールを夫々外側から抱持可能な一対のガイドレールを平行に形成し、前記ガイドレール間に、前記バッテリーパックの装着と共に前記バッテリーパックの充放電用端子と電気的接続される正負の端子を設けてなる電動工具。

Images