JP2010205732A - 電気工具用バッテリーパック - Google Patents

Abstract

【課題】機械的に安定で、電気的に高負荷を与えることのできる、高エネルギー密度のバッテリーパックを提供する。
【解決手段】１個の電気コンテナ（４，５）の電池装置は、隣接電池（３ｂ）のグループの内側にある中央電池（３ａ）を有している。すべての隣接電池（３ｂ）の電池軸線（６３）と基準面（６４）との交点（Ｓ）はほぼ楕円形の閉じた曲線上にある。隣接電池（３ｂ）の数量は電池コンテナ（４，５）の電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）の総数の３分の１よりも多い。
【選択図】図１０

Description

本発明は、請求項１の上位概念に記載の電気工具用バッテリーパック、特にパワーチェーンソー、刈り込みばさみ等の手で操縦される作業機用のバッテリーパックに関するものである。

コードレスドライバー、コードレスドリル、コードレス庭ばさみ等のバッテリーで作動する電気工具は知られている。この種の電気工具は、工具のハウジングで保持されているバッテリーパックによって作動せしめられる。利用者は適当な作動時間で十分なパワーを要求するが、特に手で操縦するものの場合には電気工具は重すぎてはならない。

リチウム・カドミウム電池、ニッケル・メタルハイドライド電池を備えたバッテリーパック、或いは、リチウム電池をベースとしたバッテリーパックも知られている。特にリチウム電池をベースとしたバッテリーパックは高エネルギー密度を可能にし、高電圧が可能なことが利点である。

丸のこ、刈り込みばさみ等を作動させるには、高エネルギー密度を有し、且つ長時間の作動時間にわたって作動時に生じる強い振動に耐えうるようなバッテリーパックが必要である。

本発明の課題は、機械的に安定で、電気的に高負荷を与えることのできる、高エネルギー密度のバッテリーパックを提供することである。

この課題は、請求項１の構成により解決される。

本発明によるバッテリーパックに設けられる電池コンテナの電池装置は、電気的高負荷を保証する特定の幾何学的構成を有している。中心の中央電池は、請求項１に記載のように、電池軸線が共通の基準面（たとえば蓄電池の端部に平行な面）に対しほぼ垂直であるような隣接電池のグループの内側にある。すべての隣接電池の電池軸線と前記基準面との交点は、ほぼ楕円形の共通の曲線上にある。電池コンテナ内に配置される電池の総数に関しては、隣接電池の数量は電池コンテナの電池の総数の３分の１以上である。電池コンテナという概念は、一般に、互いに電気接触している電池の総数からなる電池装置のことである。

このように電池を幾何学的配置構成すると、中央電池とこれを取り囲む隣接電池との間に、隣接電池から中央電池への熱移動を低減させる自由空間が生じる。その結果、中央電池が電池コンテナ内に配置されている他の蓄電池よりも著しく加熱されることがないので、電池コンテナまたは該電池コンテナを備えたバッテリーパックの寿命およびパワーを著しく向上させるような均一な熱負荷が与えられている。バッテリーパックのパワーは該パック内に取り付けられている電池のなかでもっとも弱い電池によって決定されるが、本発明によれば、電池は均一に熱負荷を受けるので、電池間のパワーの差が少なくなり、よって長時間の作動段階にわたっても顕著なトータルパワーが提供される。

隣接電池の数量が電池コンテナ内に配置されている電池の総数の半分以上であれば、有利な配置構成が提供される。

電池コンテナ内に取り付けられる電池の総数がほぼ９個ないし１９個、特に１５個であるのが有利である。本発明の他の構成によれば、１個の電池コンテナの隣接電池のグループは８個の電池から成っている。

隣接電池のグループが最終電池から成る２つの端部列の間にあり、最終電池が好ましくは３個の電池から成る１つの電池列を形成しているのが合目的である。この場合、１個の電池コンテナの電池の位置は、縦中心軸線に関し左右対称に配置されている。これは、バッテリーパックの大量生産と電気結線とを容易にさせる。

特別な構成では、１個の直方体状の電池コンテナが、その幅狭側に沿って、それぞれ３個の最終電池と、電池ホールダに関し中央の中央電池とを有している。この場合、中央電池は隣接電池の４個のカップリングによりほぼ左右対称に取り囲まれ、それぞれ２個の前記隣接電池は電池コンテナの縦側にある。他の２個の隣接電池は幅狭側に設けた最終電池と中央電池との間にある。このような構成により、５個の電池を備えた電池コンテナが得られ、その結果該電池コンテナはリチウムをベースにした蓄電池で約６５ボルト以下の電圧を提供することができる。

良好な熱分布を保証するため、１個のカップリングの隣接電池の電池端部の中心は、電池コンテナの縦側または幅狭側に対し平行な直線上にある。

有利には、電池コンテナが、個別電池の端部に配置されて電池を本発明による電池装置内で機械的に固定させる電池ホールダを含んでいるのがよい。１個の電池の各電池端部は付設の電池ホールダの鍋状の収容部内にあり、該収容部は周縁でもって電池端部をほぼ１８０゜以上にわたって取り囲んでいる。これにより、電池に作用する横力を確実に受けとめることができる。各電池は、電池端部が収容部の底部で支持されるような深さで付設の電池ホールダの鍋状の収容部に押し込まれ、その結果実質的に遊びのない電池支持が電池の指向方向においても与えられている。

電池端部を互いに電気接触させるため、１個の収容部の底部に繰り抜き部が形成され、隣接している収容部の底部繰り抜き部は電池コネクタのための保管室を画成し、該保管室に、電池を互いに電気接触させる電池コネクタが挿入されている。この場合、電池コネクタは収容部の周縁とオーバーラップし、その結果電池コネクタを電池端部に（たとえば溶接により）固定した後、電池ホールダは電池コネクタと電池との間で機械的に形状拘束的に保持される。

上記構成により、各電池ホールダが電池端部で機械的に固定されている、所望の電池装置を備えた電池コンテナが提供され、それによって電池コンテナに大きな機械的耐荷重性を付与するような機械的複合体が生じる。

有利には、電池コネクタが電池ホールダの保管室内で機械的に保持され、好ましくは紛失不能に保持されているのがよい。これによって、溶接前の、電池コネクタと電池端部相互の位置方向調整が与えられる。溶接過程前および溶接中には、電池コネクタと電池端部（プラス接点またはマイナス接点）との確実な接触が保証されている。

電池コネクタには、電池ホールダの心合わせヘッドを係合させる開口部が簡単に設けられている。電池コネクタを保管室内へ押し込むことにより、心合わせヘッドが開口部に係合し、これによって電池ホールダ内での電池コネクタの確実で位置正確な保持が保証されている。このように、電池ホールダまたは該電池ホールダ内に形成されている保管室は、電池コネクタ用の溶接ジクとして利用される。

有利には、電池ホールダの互いに平行な縦側に、電池コンテナをバッテリーパックのハウジングに位置正確に押し込み可能にさせる案内部分が形成されているのがよい。

所定の位置調整が得られるように、電池ホールダの一方の縦側に設けた案内部分は電池ホールダの他方の縦側に設けた案内部分に対しずれている。有利には、バッテリーパックの端面を上から見て、案内部分が２個の電池の間にあるのがよい。

本発明の他の構成では、案内部分の縦縁が弾性板として形成され、その自由端はほぼ電池ホールダの縦側の高さで終わっている。弾性板は、電池コンテナをバッテリーパックの収容ハウジング内で遊びなしに保管するために用いることができ、或いは、導電線の収容のために用いる収容室を閉鎖させるためにも用いることができる。

電池ホールダは、たとえば温度センサのようなセンサ用の収容ポケット、または、たとえば結線部の案内に用いることのできる開口部を有していてよい。

本発明の他の構成は他の請求項、以下の説明および図面から明らかである。

電池コンテナを内設したバッテリーパックのハウジングの断面図である。 電池ホールダを下から見た図である。 電池ホールダを上から見た図である。 バッテリーパックハウジング内での電池の配置構成を示す図である。 図４の電池装置における電池コネクタの配置構成を示す図である。 ほぼ直方体状の電池コネクタの図である。 板状の電池コネクタの図である。 ２個の電池コンテナを結合させる電池コネクタの図である。 他の電池装置用の他の電池ホールダを上から見た斜視図である。 電池ホールダを外側から見た平面図である。 図１０の電池ホールダの側面図である。 図１０の電池ホールダを内側から見た平面図である。 ６個の電池端部を互いに結合させるための多角形の電池コネクタの図である。 ３個の電池用のストリップ状の電池コネクタの図である。 ６個の電池端部を互いに結合させるためのほぼ長方形の電池コネクタの図である。 ２個の電池コンテナを結合させるための、それぞれ３個の電池端部用の電池コネクタの斜視図である。 図１６の電池コネクタの側面図である。 バッテリーパック内での電池の他の配置構成を示す図である。 図１３の電池装置における電池コネクタの配置構成を示す図である。 中央に開口部を備えたほぼ長方形の電池コネクタの図である。 板状の電池コネクタの図である。 ２個の電池コンテナを電気接続させるための電池コネクタの図である。 バッテリーパック内での電池の他の配置構成を示す図である。 図２０の配置構成用の電池コネクタの概略図である。 ８個の電池用の１個の電池コネクタの個別図である。 ４個の電池用の１個の電池コネクタの個別図である。 ２個の電池コンテナ間での電気接続用の電池コネクタの斜視図である。

次に、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１はバッテリーパック１の断面図であり、該バッテリーパック１は、特に刈り込みばさみ、パワーソー、切断研削機、刈払い機、縁刈り機、丸太カッター、送風機、噴霧機、掃除機、地下穿孔機、多機能アタッチメント用コンビネーションモータ装置、清掃機、電動くわ、ロータリー耕うん機、高圧クリーナー、芝刈り機、土掻き機、チッパー、湿式または乾式吸引機等の手で操縦される作業機用のエネルギー源として用いられる。

バッテリーパック１のハウジング２内には多数の電池３が配置されている。電池３は充電可能な電池であってよく、たとえばＮｉＣｄ（リチウム・カドミウム）電池、ＮｉＭｈ（ニッケル・メタルハイドライド）電池、ＬｉＩｏ（リチウム・イオン）電池、ＬｉＰｏ（リチウム・ポリマー）電池、ＬｉＦｅＰｏ４（リチウム・燐酸鉄）電池、リチウム・チタン電池等として構成された電池である。有利には、使用する蓄電池は２ボルトないし５ボルトの電池電圧、好ましくはほぼ３．６ボルトないし３．７ボルトの電池電圧をもっている。使用する電池を用いて、実施回路（直列回路、並列回路）に応じてバッテリーパックの種々の電源電圧を得ることができる。使用する電池３を用いて、実施回路（直列回路、並列回路）に応じて１２ボルトないし１５０ボルト、有利には２５ボルトないし５０ボルトのバッテリーパック電圧を得ることができる。

使用する電池３は、電池装置の所定の幾何学的基本構成で互いに並設されており、個々の個別電池３はその電池端部８，９において電池電気コネクタにより所望の結線で互いに接続されている。電池コンテナ４，５は、電池装置の幾何学的基本構成により、配置されている電池電気コネクタとともに十分に特定されている。電池コネクタが機械的に十分堅牢に実施されていれば、該電池コネクタを電池端部８，９の端面に固定した後に、個別電池から成る機械的複合体が形成される。本明細書では、以下でこれを電池コンテナを記すことにする。この種の電池コンテナは直方体状の構成を有しているのが好ましい。

電池３は好ましくは同一の幾何学的構成を有しており、たとえば筒状の基本形状を有している。この場合、電池軸線６３は、たとえば蓄電池３の端部８または９の端面によって決定されていることのできる１つの共通の基準面６４に対しほぼ垂直に位置している。電池軸線６３は基準面６４と交点Ｓを形成している。他の幾何学的基本形状も合目的であり、この場合１つの電池コンテナ内部に、基本形状および／または幾何学的寸法の異なる電池が配置されていてよく、好ましくは、１つの電池コンテナ内部に、同じ基本形状を備え、特に筒状の基本形状を備えた電池コンテナを使用するのがよい。１つの電池コンテナ４，５の電池３は特に同じ幾何学的サイズを有しており、すなわち同一である。

好ましくは、１つの電池コンテナ４，５の電池３が上部電池ホールダ６と下部電池ホールダ７との間で保持され、これら電池ホールダ６，７とともに、電池コンテナの４または５の機械的に安定な堅牢な構成ユニットを形成しているのがよい。本実施形態では、バッテリーパック１は２つの電池コンテナ４と５から組み立てられており、バッテリーパック１の容量は有利には２ないし１０アンペア時の範囲にある。１つのバッテリーパックに３個以上の電池コンテナを設けてもよい。

１個の電池３の電池端部８に設けた電池ホールダ６と、反対側の電池端部９に設けた電池ホールダ７とは、同一に構成されている。以下では、電池ホールダ６について説明する。

図２と図３において、電池ホールダ６は簡単な実施態様で図示されており、該電池ホールダ６は、図４および図５によれば、１０個の電池から成る電池装置のために使用され、電池で完全に装備される。電池ホールダを部分的に電池で装備することも有利である。

それぞれの電池ホールダ６は、鍋状の収容部１１が配置されている底部１０を有している。鍋状の収容部１１は、図２では、図４にも図示されているように所望の電池装置に応じてバッテリーパック内にある。それぞれの受容部１１は高さｕの周縁１２を有し、周縁１２は端部８または９の電池周部１３を取り囲んでいる。周縁１２は、有利にはほぼ１８０゜以上にわたって（図２と図３に図示した実施形態では３６０゜にわたって）電池端部８，９とオーバーラップしている。

収容部１１に挿着される電池端部８は鍋状の収容部の鍋底部１４で支持される。したがって、電池３はその電池端部８または９の端面１５が当接するまで収容部１１に押し込まれる。

図２の実施形態では、それぞれ５個の収容部１１が２列で電池ホールダ６または電池コンテナの縦中心軸線１６に関し左右対称に設けられている。縦中心軸線１６の領域には、隣接しあっている収容部１１の間にして電池ホールダの底部１０に貫通穴１７が配置されている。これらの貫通穴１７は電気導線等を通すために用いられる。

電池ホールダ６は、さらに、周囲カラー１８（図２）を有しており、その高さｋは有利には鍋状の収容部１１の周縁１２の高さｕにほぼ相当している。周カラー１８と収容部１１と電池ホールダ６，７とは、非導電金属から、特にプラスチックから一体に形成されている。

十分に閉じた周カラー１８には、互いに平行な縦側２１，２２にそれぞれ少なくとも１個の案内部分２０が形成されている。案内部分２０は電池ホールダ６のほぼ長方形の輪郭の内部にあり、部分筒状に形成され、特に半筒状に形成されている。部分筒体の筒縦軸線１９はほぼ電池ホールダ６の面２３に対し垂直に位置している。

図２が示すように、案内部分２０は、電池ホールダ６の一方の縦側２１と他方の縦側２２とで量ｖだけずれて位置している。

それぞれの縦側２１，２２にそれぞれ２個の案内部分２０を設けるのが合目的である場合がある。この場合、これらの案内部分２０は縦側２１で互いに間隔ｂを有し、縦側２２で互いに間隔ａを有する。好ましくは、間隔ａが間隔ｂよりも小さく、側面図で見て、縦側２２の案内部分２０が縦側２１の案内部分２０の間にあるのがよい。間隔ａは間隔ｂよりも小さい。

図２と図３に示したように、鍋状の収容部１１の底部１４には繰り抜き部２４が形成されている。図３が示すように、複数個の収容部１１の互いに並設されている繰り抜き部２４は、電池３の端部８または９を互いに導通接続させる電池コネクタ３０のための保管室２５を形成している。図２および図３に図示した電池コネクタ４，５用のこの種の電池コネクタ３０，３１，３２は、図５ないし図８に図示されている。

図３に破線で示した電池コネクタ３０はほぼ正方形の形状を持ち、中央に開口部３３を有している。開口部３３には電池ホールダ６の心合わせヘッド２６（図３）が係合する。有利には、心合わせヘッド２６が電池コネクタ３０の開口部３３のなかへ突出しているのがよい。これによって電池コネクタ３０は保管室２５内で位置正確に位置決めされ、特に機械的に固持される。有利には、電池ホールダ６に挿入された電池コネクタ３０または３１が電池ホールダ６内で機械的に紛失不能に保持されるのがよい。この場合、繰り抜き部１４の縁がアンダーカット２７を備え、該アンダーカット２７が電池コネクタの縁３４とオーバーラップしてこれを保管室２５内で保持するのが合目的である。

電池ホールダ６の周カラー１８の内側には、電池ホールダ６の底部１０に垂直に配置されている２個の支持ドーム２８，２９が設けられている。図２および図３の実施形態では、電池ホールダ６の幅狭側３５，３６の電池３の間の領域にある。支持ドーム２８，２９の高さｓは１個の電池３の高さのほぼ半分ｚに相当している。

支持ドーム２８，２９はその自由端が異なる構成になっている。支持ドーム２９は、対向する電池ホールダ７の支持ドーム２８の端部３８を収容する筒状の収容部３９を有している（図２）。

図３に示すように、電池コネクタ３０は、２個の鍋状の収容部１１の間に、互いに並設されている該収容部１１の周縁１２によって形成される細条部３７とオーバーラップしている。

電池ホールダ６または７内に、図４に図示した電池装置に対応して１０個の電池を配置すると、それぞれの電池３はその対向しあっている端部８と９においてそれぞれ１個の鍋状の収容部１１で保持される。互いに対向しあっている電池ホールダ６と７の支持ドーム２８と２９は互いに係合しており、その結果１個の電池コンテナ４または５の、対向しあっている電池ホールダ６と７は、互いに支持しあっている。有利には、互いに対向しあっている電池ホールダ６と７の支持ドーム２８と２９が互いに機械的に結合されているのがよく、特に図１に図示したように互いにねじ止めされているのがよい。

１０個の電池３は、互いに結合されている電池ホールダ６と７により１つのモジュール（すなわち電池コンテナ）に統合されており、この場合各電池ホールダの電池端部８または９は、保管室２５に挿入されているコネクタ３０を介して互いに電気的に接続できるように、互いに指向しあっている。コネクタ３０は、１個の電池３の端部８または９に溶接される溶接点４０を有している。したがって、高電流に耐えうる電気接続が提供されているだけでなく、電池コンテナ４，５の機械的結合もいっそう強化されている。各コネクタ３０は、２個の鍋状の収容部１１の間にあって周縁２の一部分から成る細条部３７を橋絡させているので、コネクタ３０を電池３の端部８，９に溶接した後には、電池と電池ホールダとコネクタとの形状拘束的結合が提供されている。電池コンテナ４，５は、手で操縦される作業機（たとえばパワーチェーンソー、刈り込みばさみ、研磨切断機など）で生じるような振動にも対抗する、機械的に強固な電池装置を形成させる。

図８に図示した電池コネクタ３２は、該電池コネクタを図１に図示したように互いに対向しあっている電池ホールダ６，７に挿着すれば、１個のバッテリーパックの２個の電池コンテナ４，５の間を電気的に接続させる。曲げ領域４１は、バッテリーパックハウジング２内に互いに重設される電池コンテナ４と５の間隔を橋絡する。

電池ホールダ６，７は、さらに、その外側平面部にコンタクトストリップ４２（図１）を固定できるように構成されている。コンタクトストリップ４２を介してバッテリーパック１を消費装置と電気接触させる。各電池コンテナ４，５は案内部分２０を介して案内してバッテリーパック１のハウジング２に降下させる。その際、ハウジング２の内面には、該ハウジング２の高さ方向にわたって延在する誘導リブ６０が設けられており、該誘導リブ６０は電池ホールダ６，７の縦側２１，２２の案内部分２０に係合する。

図１に図示したように、電池コンテナ４，５の電池装置は、直立して互いに並設されている多数の電池３から成っている。その電池軸線６３は、本実施例では蓄電池３の端部８または９の一方の側の端面によって形成されている共通の基準面６４に対し垂直であり、或いは、これに対し平行である。電池軸線６３と基準面６４との交点Ｓは、基準面６４の平面図で見て、幾何学的図形を成しており、たとえば閉じた曲線を成している。

電池ホールダ６６のこのような有利な実施形態を図９ないし図１２に図示した。図示した電池ホールダ６６の基本構成は前述の実施形態に対応しているので、同一の部材には同じ符号を付した。

図１０と図１２からわかるように、電池ホールダ６６は、完全装備の場合、全部で１５個の電池３を保持できるように構成されている。電池ホールダ６６は、その幅狭側３５，３６にそれぞれ、３個の電池３ｃのための３個の鍋状の収容部１１を有している。収容部１１の中心４４は、電池ホールダまたは電池コンテナの幅狭側３５または３６に平行に位置する共通の直線４３上にある。

電池ホールダ６６の中央には、中央電池３ａのために中心の鍋状の収容部１１ａが設けられている。この中心の収容部１１ａは鍋状の収容部１１ｂの４個のカップル４５，４９によって取り囲まれる。それぞれ１個のカップル４５は、好ましくは互いに平行な、電池ホールダ６６または電池コンテナの縦側２１，２２に当接している。前記鍋状の収容部１１ｂの中心４４は、縦側２１または２２に平行に延在している直線４６，４７上にある。

鍋状の収容部１１ｂのそれぞれ他のカップル４９は、中央の収容部１１ａと、好ましくは電池ホールダ６６または電池コンテナの互いに平行な幅狭側３５と３６に設けた外側の鍋状の収容部１１ｃとの間にある。カップル４９の収容部１１ｂの中心４４は、縦側３５または３６に平行な直線４８上にある。

電池装置は、電池コンテナ６６の中央の収容部１１ａに、収容部１１ｂで保持されている１グループの隣接電池３ｂの内側にある中央電池３ａが保持されているように構成されている。図１と図１２が示すように、好ましくは隣接電池３ｂの電池軸線６３と基準面６４（図１）との交点Ｓは共通の閉じた曲線６５上にある。曲線６５は、特に、小さな半軸ｙと大きな半軸ｘとを備えた楕円曲線６５である。大きな半軸ｘは長方形の電池ホールダ６６の縦側２１と２２にほぼ平行に延在し、小さな半軸ｙは長方形の電池ホールダ６６の幅狭側３５と３６にほぼ平行に指向している。隣接電池３ｂはそれぞれ中心の中央電池３ａに対し異なる間隔Ｒ_１，Ｒ_２で位置している。

電池ホールダは、電池コンテナの必要とする電力および電圧に応じて電池を完全に装備していてよく、或いは、一部のみ電池を装備していてもよい。図示した実施形態では、電池ホールダは電池を完全に装備しており、その結果電池コンテナは好ましくは１５個の電池を有し、これらの電池は直列に接続されたそれぞれ５個の電池の３列の電池から成る並列接続を形成して１８ボルトのコンテナ電圧を形成させている。直列に接続された２個の電池コンテナは、充填状態に応じては２６ボルトないし４２ボルトのバッテリー電圧を生じさせる。有利には、形成された電池コンテナが総数でほぼ９個ないし１９個の電池３ａ，３ｂ，３ｃ、特に１５個の電池３ａ，３ｂ，３ｃを収容できるように、１個の電池ホールダを構成するのがよい。

有利な電池装置では、隣接電池３ｂの数量は電池コンテナの電池３ａ，３ｂ，３ｃの総数の少なくとも３分の１よりも多い。図示した実施形態では、隣接電池３ｂの数量は電池コンテナの電池３ａ，３ｂ，３ｃの総数の半分よりも多く、すなわち８個である。

この場合、隣接電池３ｂのグループが最終電池３ｃから成る２つの端部列４９の間に位置するように配置構成されている。この場合、最終電池３ｃは好ましくは３個の電池３ｃから成る１つの電池列４９を形成する。電池ホールダ６６を完全に装備させると、電池ホールダ６６の幅狭側３５，３６に沿ってそれぞれ３個の最終電池３ｃが存在する。隣接電池３ｂは、電池ホールダ６６の縦側（２１，２２）のそれぞれ２個の隣接電池３個のグループのなかにあり、且つ電池ホールダ６６の幅狭側３５，３６の最終電池３ｃと中央電池３ａとの間にある。１つのカップル４５，４９の隣接電池３ｂの電池端部８，９の中心４４は、電池ホールダ６６の縦側２１または幅狭側３５，３６に対し平行に延在する直線（４６，４７）上にある。

１個の電池コンテナ４，５の電池３は、該電池コンテナまたは電池ホールダ６６の縦中心軸線１６に関し左右対称に配置されており、この場合この左右対称配置は、曲線６５の短い半軸ｙに関しても、また大きな半軸ｘに関しても行われている。これに対し、電池ホールダ６６自体は、支持ドームを考慮しなければ横軸５５に関し対応的な左右対称性を有しているが、しかし縦中心軸線１６に関しては非左右対称に形成されている。

特に図９、図１０、図１２からわかるように、縦側２２の案内部分２０ａは、弾性板５０として形成された縦稜を有している。弾性板５０は、縦側２２側で弾性板５０によって十分に閉止されている収容室５１を画成している。弾性板５０の縦稜は電池ホールダ６６の本体に対し間隔ｌを有し、この間隔ｌによって、結線に用いる導線を収容室５１内で挟着させることができる。

形成された案内部分２０ａは、電池ホールダ６６に設けた１個または複数の細条部を介して保持されている筒状の半シェル５７によって形成されている。案内部分２０ａの筒縦軸線は、電池ホールダ６６自体の面に対しほぼ垂直に位置している。細条部５８は半シェル５７よりも短い縦延在距離を有し、これによって半シェル５７と電池ホールダ６６の周縁１２との間に、電気結線部を敷設するために利用することのできるガイドダクト５９が形成されている。

縦側２２のカップリング４５の鍋状の収容部１１ｂの間には、該縦側に隣接する他の収容室５２が形成され、該収容室５２は弾性舌片５３によって閉鎖されている。さらに、電池コンテナ４，５内での電池３の状態を監視するため、たとえば温度センサのようなセンサのための収容ポケット５４が設けられている。収容室５４は２個の電池の間にあり、特に２個の隣接電池３ｂの間にあり、熱伝導可能に、場合によっては熱伝導ペーストを用いて、両電池に接している。

図９ないし図１２の実施形態では、支持ドーム２８，２９は電池コンテナの電池３ａと３ｂの間にあり、図２によれば、支持ドームは中央の鍋状の収容部１１ａに隣接している。支持ドーム２８と２９は電池ホールダ６６の縦中心軸線１６上にある。

図９、図１０、図１２が示すように、中央の鍋状の収容部１１ａとこれに隣接している収容部１１ｂとの間には、電池ホールダの底部に少なくとも１個の開口部５６が形成されている。本実施形態では、複数個の開口部５６が縦中心軸線１６に関して左右対称に且つ横軸線５５に関して左右対称に配置されている。これらの開口部５６は結線部を案内するために用いることができる。

さらに、１個の電池ホールダ６６の電池端部とは逆の側の平面部は、複数個の心合わせヘッド２６を有している（図９）。これらの心合わせヘッド２６は電池コネクタ９０，９２の対応する開口部３３に係合しており、電池コネクタ９０，９２は保管室２５に位置正確に保持されている。この種の電池コネクタを図１３と図１５に図示した。

１個の電池ホールダ６６の電池を互いに電気接触させるため、図１３ないし図１７によれば、基本構成において図６ないし図８に図示した電池コネクタに相当する電池コネクタ９０，９１，９２，９３が使用されている。よって、同一の部材には同じ符号を付した。

電池コネクタ９０と９２は心合わせヘッド２６を係合させるための開口部３３を有し、６個の電池を接続させるために同時に敷設されている。電池コネクタ９１と９３（図１４、図１６、図１７）は、１個の電池ホールダの３個の電池を電気接続させるために用いる。電池コネクタ９３は二重に実施されており、第１の電池コンテナを、図１に概略で図示したように共通のバッテリーパックハウジング内で第２の電池コネクタと接続させるために用いる。

図１８ないし図２２に図示した実施形態では、本発明による電池ホールダを用いて構成することのできる他の可能な電池装置（図１８）が図示されている。図１９が示すように、１５個の電池は、図１の図示に対応して１個のバッテリーパック１のハウジング２に挿着可能であるように配置され、互いに接続されている。この場合、適宜構成した電池コネクタ７０を用いて（図２０）、それぞれ６個の電池３を１つの電池端部８にて互いに接続させることができ、この場合電池複合体の最後の３個の電池は板状の電池コネクタ７１（図２１）を介して互いに接続される。電池コネクタ７０は、心合わせヘッドを係合させるための複数個の開口部７２を有していてよい。電池コネクタ７３（図２２）は、図１の電池コネクタ３２の例で示したように、２個の電池コンテナ４，５を接続させるために利用する。

図２３ないし図２７の実施形態では、１６個の電池の電池装置が概略的に図示されている。図２３の個々の電池３の電池配置は、それぞれ８個の電池に対し３−２−３グループで行う。この場合、それぞれ３個の電池の２列の間には２個の電池しかない。図２４が示すように、電池は電池コネクタ８０を介してそれぞれ８個の電池３のグループで開口部８２を用いて互いに接続される。電池コンテナの反対側では、対応的な接触のために、４個の電池を互いに接触させるように対応的に構成した電池コネクタ８１を使用する。

電池コネクタ８３（図２７）は、図１において電池コネクタ３２の例で示したように、互いに重設される電池コンテナ４，５を電気接続させるために用いる。１個のバッテリーパック１内では、１個の電池コンテナ或いは２個以上の電池コンテナを互いに接続させて使用することができる。

本発明の特別な構成では、１個の電池コンテナの複数個の電池ホールダは同一に構成され、すなわち同一部材である。この場合、電池ホールダは支持ドームを介して互いに支持しあい、その際支持ドームは特に機械的に互いに結合され、合目的には互いにねじ止めされる。このようにして、すでに電池コネクタを挿着および溶接する前に、電池装置の電池ホールダと電池とから成る機械的に安定な構造を得ることができ、その結果製造プロセス中に、容易にさらに加工されるモジュールが提供される。

１ バッテリーパック
３ａ 中央電池
３ｂ 隣接電池
３ｃ 最終電池
４，５ 電池コンテナ
８，９ 電池端部
３０，３１ 電池ホールダ
６３ 電池軸線
６４ 基準面
６５ 楕円形曲線

Claims (17)

1. 所定総数の電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）を備えた電池コンテナ（４，５）を形成するために直立して互いに並設されている複数個の電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）を備える少なくとも１個の電池装置を有し、電池軸線（６３）が共通の基準面（６４）に対しほぼ垂直に位置し、前記電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）がその端部（８，９）において電池コネクタ（３０，３１）を介して導通接触している電気工具用バッテリーパックにおいて、
   １個の電気コンテナ（４，５）の前記電池装置が、隣接電池（３ｂ）のグループの内側にある中央電池（３ａ）を有し、すべての隣接電池（３ｂ）の前記電池軸線（６３）と前記基準面（６４）との交点（Ｓ）がほぼ楕円形の閉じた曲線上にあり、前記隣接電池（３ｂ）の数量が前記電池コンテナ（４，５）の前記電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）の総数の３分の１よりも多いことを特徴とするバッテリーパック。
2. 前記隣接電池（３ｂ）の数量が電池コンテナ（４，５）の前記電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）の総数の半分以上であることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリーパック。
3. 前記電池コンテナ（４，５）の前記電池（３ａ，３ｂ，３ｃ）の総数がほぼ９個ないし１９個、特に１５個であることを特徴とする、請求項１または２に記載のバッテリーパック。
4. １個の電池コンテナ（４，５）の前記隣接電池（３ｂ）のグループが８個の前記電池（３ｂ）から成っていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
5. 前記隣接電池（３ｂ）のグループが最終電池（３ｃ）から成る２つの端部列（４９）の間にあり、前記最終電池（３ｃ）が好ましくは３個の前記電池（３ｃ）から成る１つの電池列（４９）を形成していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
6. １個の電池コンテナ（４，５）の前記電池（３）がその縦中心軸線（１６）に関し左右対称に配置されていることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
7. １個の前記電池コンテナ（４，５）が、その幅狭側に沿って、それぞれ３個の最終電池（３ｃ）と、前記電池コンテナに対しほぼ中央にあり、前記隣接電池（３ｂ）の４個のカップリング（４５，４９）によりほぼ左右対称に取り囲まれている中央電池（３ａ）とを有し、それぞれ２個の前記隣接電池（３ｂ）が前記電池コンテナ（４，５）の縦側（２１，２２）にあり、他の２個の隣接電池（３ｂ）が前記幅狭側に設けた前記最終電池（３ｃ）と前記中央電池（３ａ）との間にあることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
8. １個のカップリング（４５，４９）の前記隣接電池（３ｂ）の前記電池端部（８，９）の中心（４４）が、前記電池コンテナ（４，５）の前記縦側（２１，２２）または前記幅狭側（３５，３６）に対し平行な直線（４６，４７）上にあることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
9. １個の前記電池（３）の前記電池端部（８，９）が付設の電池ホールダ（６，７，６６）の鍋状の収容部（１１）内にあり、前記収容部（１１）が周縁（１２）でもって前記電池端部（８，９）をほぼ１８０゜以上にわたって取り囲み、前記電池端部（８，９）は前記収容部（１１）の底部（１４）で支持され、１個の前記収容部（１１）の前記底部（１４）が繰り抜き部（２４）を有し、隣接している前記収容部（１１）の底部繰り抜き部（２４）が電池コネクタ（３０，３１）のための保管室（２５）を形成し、前記電池コネクタ（３０，３１）が前記収容部（１１）の前記周縁（１２）とオーバーラップしていることを特徴とする、請求項１から８までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
10. 前記電池コネクタ（３０，３１）が前記電池ホールダ（６，７，６６）の保管室（２５）内で機械的に保持され、好ましくは紛失不能に保持されていることを特徴とする、請求項９に記載のバッテリーパック。
11. 前記電池コネクタ（３０）が開口部（３３）を有し、該開口部（３３）に前記電池ホールダ（６，７，６６）の心合わせヘッド（２６）が係合していることを特徴とする、請求項９または１０に記載のバッテリーパック。
12. 前記電池ホールダ（３０）が前記保管室（２５）の縁の間で位置正確に保持されていることを特徴とする、請求項１０または１１に記載のバッテリーパック。
13. 前記電池ホールダ（６，７，６６）の互いに平行な前記縦側（２１，２２）に案内部分（２０）が形成され、前記電池ホールダ（６、７、６６）の一方の前記縦側（２１）に設けた前記案内部分（２０）が前記電池ホールダ（６，７，６６）の他方の前記縦側（２２）に設けた前記案内部分（２０）に対しずれ量（ｖ）だけずれていることを特徴とする、請求項９から１２までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
14. 前記案内部分（２０）が２個の前記電池（３）の間にあることを特徴とする、請求項１３に記載のバッテリーパック。
15. 前記案内部分（２０）の１つの縁が弾性板（５０）を担持し、該弾性板（５０）の自由端がほぼ前記電池ホールダ（６，７，６６）の前記縦側（２２）の高さにあることを特徴とする、請求項１３または１４に記載のバッテリーパック。
16. 前記電池ホールダ（６，７，６６）内に、センサ用の収容ポケット（５４）、特に温度センサ用の収容ポケット（５４）が形成されていることを特徴とする、請求項９から１５までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。
17. 前記電池ホールダ（３２）が２個の前記電池コンテナ（４，５）を接続する電気接続部を形成し、好ましくは第１の電池コンテナ（４）の前記電池（３）の前記電池端部（８，９）を第２の電池コンテナ（５）の前記電池（３）の前記電池端部（８，９）と接続させていることを特徴とする、請求項１から１６までのいずれか一つに記載のバッテリーパック。

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