JP2013045690A - 電源装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電源装置10は一般に重量物である電池パック80が装着されるため、全体の重心位置を所定の範囲に設定すべく構成部材間の重量バランスが調節されている。電池パック80が全く装着されていない状態及び電池パック80が4個とも装着された状態における電源装置10全体の重心位置G0,G4は、通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置Cより低い位置となるよう設定されている。また、出力コンセント26の配設位置Lが電源装置10の高さ方向の中央位置Cよりも低い位置となっており、さらに、電池パック80の装着、未装着に関わらず、出力コンセント26の配設位置Lが電源装置10全体の重心位置G0,G4よりも低い位置となるよう設定されている。
【選択図】図4
Description
なお、この技術に関連する先行技術文献として、例えば下記特許文献1が挙げられる。
本発明の第1の発明に係る電源装置は、二次電池を備える電動工具用の電池パックが複数個装着可能とされ、該装着された電池パックの二次電池からの直流電流を交流電流に変換して出力することにより電力を外部に供給可能とされ、床面等に載置されて使用される運搬可能な電源装置であって、前記電池パックが装着された状態における全体の重心位置が、通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置より低い位置となるよう設定されていることを特徴とする。
この構成によれば、電池パックを装着することにより電池パックを含めた電源装置全体の重心位置が上がっても、この重心位置は通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置よりも低く抑えられている。このため、使用中の電源装置の載置姿勢を安定させることができ、電源装置の転倒を抑制できる。
なお、電池パック1個の重さでは電源装置全体の重心変位の影響が少ないところ、高出力・大容量を目指して装着される電池パックの個数を多くするほど、重心変位の影響が大きくなるため、本発明の構成とすることにより転倒抑制の効果を得る意義は大きいものとなる。
この構成によれば、電池パックを全く装着していない状態においても、電源装置全体の重心位置が通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置よりも低く抑えられている。このため、電池パック未装着時の電源装置の載置姿勢を安定させることができ、電源装置の転倒を抑制できる。
この構成によれば、出力コンセント部の配設位置が電源装置全体の重心位置よりも低い位置とされている。このため、電源装置を通常の載置姿勢にて載置して使用中に、誤って作業者や資材等が接触したことによりこの出力コンセント部に接続された電気コードが引っ張られた場合でも、電源装置の転倒を抑制できる。
この構成によれば、出力コンセント部の配設位置が電源装置の高さ方向の中央位置よりも低い位置とされている。このため、電源装置を通常の載置姿勢にて載置して使用中に、誤って作業者や資材等が接触したことにより出力コンセント部に接続された電気コードが引っ張られた場合でも、電源装置の転倒を抑制できる。
第2の発明によれば、電池パック未装着時の電源装置の転倒を抑制できる。
第3の発明によれば、出力コンセント部に接続された電気コードが引っ張られた場合でも、電源装置の転倒を抑制できる。
第4の発明によれば、出力コンセント部に接続された電気コードが引っ張られた場合でも、電源装置の転倒を抑制できる。
本実施形態に係る電源装置10は、図1に示すように、二次電池を内蔵した電池パック80が着脱可能とされ、装着された電池パック80の二次電池からの直流電流を交流電流に変換して出力し、この交流電流による電力を外部に供給する運搬可能な電源装置である。この電源装置10に着脱可能とされる電池パック80は、通常、携帯用の電動工具に着脱可能に装着されて電源として用いられる充電可能な電池パックである。後述のように、本電源装置10には、電動工具に設けられた電池パックの装着部と機械的及び電気的に同一の形態を有する装着部30が形成されている。
電源装置10は、概して、前記電池パック80が装着される装着台20と、この装着台20の上面側を閉塞する蓋50とを備えて構成される。図1には、この電源装置10が蓋50が開放された状態で示されており、図2には蓋50が閉塞された状態で示されている。電源装置10は、通常この図2に示された姿勢にて床面や卓上に載置して使用される。以下、この姿勢を通常の載置姿勢という。また図3は、この通常の載置姿勢の電源装置10を図2に示されたIII−III線によって切断して示す断面図である。
電源装置10は、蓋50が閉塞された図2に示す状態において、概して直方体箱形状を有する。装着台20上面20aの左縁には、図3に示されるように、蓋50を装着台20に対して回動可能に支持するヒンジ構造28が設けられている。一方、装着台20の右側には、蓋50を閉塞状態でロックする蓋ロック機構29が設けられている。蓋50が閉塞された状態においては、電池パック80は電源装置10の外部から着脱不可能となる。すなわち、電池パック80が装着された装着台20に対してこの蓋50を閉塞すると、電池パック80は装着台20と蓋50とで囲われて形成される収容空間内部に保護される。
蓋50が閉塞された図2の状態における蓋50の上側には、電源装置10を運搬する際に把持するハンドル11が設けられている。このように、ハンドル11は、電源装置10の通常の載置状態において、閉塞された蓋50の上側に位置するように配設されている。
また電源装置10には、蓋50が閉塞された状態における直方体箱形状の8つの頂点近傍を覆うように、緩衝保護材12が取り付けられている。これにより電源装置10は、いかなる姿勢(通常の載置姿勢を含む)においても床面に対して緩衝保護材12を介して接するため、落下及び転倒した際に受ける衝撃等から保護される。
装着台20は、図1に示されているように、概して直方体箱形状の外形を有する。装着台20は、その直方体箱形状の上面20a側が電池パック80の装着側として設定されており、4個の電池パック80は全てこの上面20a側に装着される。装着台20の上面20aには、図1に示されるように、電池パック80が装着される4つの装着部30が左右方向に一列に並べて配設されている。
装着台20右側面の上部は、蓋50に設けられた後述の延設部50aによって覆われる被覆面20bとされている。この被覆面20bには、交流電流を出力する出力コンセント26が設けられている。なお本発明でいう出力コンセント部は、本実施形態においてこの出力コンセント26に相当する。出力コンセント26は、図3に示されるように、電気コード90の差込プラグ91を差し込み可能なプラグ受けであり、差込プラグ91が差し込まれることにより、前記の交流電流がこの出力コンセント26を介して出力される。
出力コンセント26の配設位置は、図4(A)及び(B)に示されるように、電池パック80の装着、未装着に関わらず、通常の載置姿勢において電源装置10全体の重心位置G0,G4より低い位置に設定されている。図4に符号Lで示された線は、電源装置10の通常の載置姿勢における出力コンセント26の配設高さを示している。
蓋50は、図2のように閉塞された状態において下側が開口した、概して直方体箱形状とされている。蓋50の箱形状の右下側には、箱形状の右壁部から開口端を越えて下方に延設された延設部50aが形成されている。延設部50aは、蓋50が閉塞された状態において、装着台20の右側面に設けられた被覆面20bを覆う。
延設部50aには、コンセント窓51がその厚みを貫通して設けられている。延設部50aにおけるコンセント窓51の配設位置は、蓋50が閉塞された状態において、装着台20の被覆面20bに設けられた出力コンセントがこのコンセント窓51を通して外部に露出する位置とされている。これにより、図3に示されるように、出力コンセントに前記の差込プラグ91が差し込まれた状態では、差込プラグ91がコンセント窓51の内周縁に引っ掛かるため蓋50が開放不可能となる。したがって、電源装置10の使用中に誤って電池パック80が装着部30から脱離されることを防止できる。
蓋50の箱形状の内部には、装着台20への電池パック80の不完全な装着状態を検知する不完全装着検知リブ52が、蓋50の前壁部と平行な壁状に設けられている。不完全装着検知リブ52の配設位置は、電池パック80が装着台20に完全に装着されて蓋50が閉塞された図2の状態において、電池パック80の前側直近に面する位置とされている。これにより、4個の電池パック80のうち1個でも不完全装着状態の電池パック80があれば、この不完全装着検知リブ52がその電池パック80に当接するため蓋50が閉塞できない。したがって、電池パック80の電気的な接続が不完全なまま電源装置10が使用されることを防止できる。
各装着部30は、電動工具に設けられた電池パックの装着部(図示しない)と同一の機械的形態にて形成されて、この機械的形態を互いに同一の向きとして配設されている。
電池パック80は、ケース81内部に図示しない複数の二次電池セルと制御回路とを備えている。二次電池セルは、充電可能な電池であり、制御回路は、この二次電池セルの残容量や電圧等の状態を随時計測して、これらの情報を含む信号を生成する。
電池パック80側および各装着部30側には、電池パック80との電気的な接続手段(接点)が設けられている。装着部30は、この接続手段として、正負両極の電極35,35と、通信用端子36とを備える。両極の電極35,35は、矩形の金属板として、左右に間隔を空けて互いに平行に設けられている。電極35,35は、電池パック80側の図示しない電極と接続されて、電池パック80が備える上記二次電池セルからの直流電流が入力される。この電極35,35及び通信用端子36は、前記回路基板23上の電力供給回路と電気的に接続されている。通信用端子36は、これらの電極35,35の間に設けられ、電池パック80側の図示しない通信用端子83と接続されて、電池パック80が備える制御回路により生成された信号が入力される。
電池パック80は、このガイド機構として、互いの外側へ張り出しつつ前後方向に延びるフランジ部を有する左右一対の被ガイド部84を備える。一方、装着部30は、ガイド機構として、前後方向に延びる左右一対のガイドレール31,31を備える。一対のガイドレール31,31は、前記の電極35,35の左右外側において、互いに平行に設けられている。各ガイドレール31は、互いに対向する内側において、外側へ窪みつつ前後方向に延びる溝部を有している。電池パック80側に設けられた前記の被ガイド部84は、電池パック80の装着の際、前方から後方(図1に示す矢印方向)へ向かって両ガイドレール31,31の内側へ挿入されて溝部に嵌合する。電池パック80は、両ガイドレール31,31の内側への嵌合状態において、前後方向に関してはガイドレール31,31に沿ってスライド可能となり、かつ上下及び左右方向に関してはガイドレール31,31から脱離不可能な係合状態となる。各装着部30が備えるガイドレール31,31は互いに同一の向きに配設されているため、各電池パック80を着脱する際のスライド動作の方向は、前後方向に統一され互いに並行とされている。すなわち、いずれの電池パック80も、対応する装着部30に対して、前方から後方へスライドされて装着され、後方から前方へスライドされて脱離される。
電池パック80は、このロック機構として、ロック爪85と、付勢ばね(図示しない)と、解除ボタン86とを備える。ロック爪85は、電池パック80のケース81下面の前端部を貫通して、上下に移動可能に設けられている。ロック爪85は、下方に移動するとケース81下面から外側へ露出され、また上方に移動するとケース81下面より内側に収納される。付勢ばねは、ケース81内部に設けられており、ロック爪85をケース81外側へ露出させる方向に付勢している。解除ボタン86は、ケース81前面に設けられており、ケース81内部を通じてロック爪85と一体的に移動可能に構成されている。解除ボタン86は、付勢ばねの付勢力に逆らって上方にスライド操作されると、ロック爪85をケース81内側へ収納させる。
この構成によれば、通常の載置姿勢において、電池パック80を4個装着することにより電池パック80を含めた電源装置10全体の重心位置が図4(B)に示される位置G4まで上がっても、この重心位置G4は同図に示される高さ方向の中央位置Cよりも低く抑えられている。このため、使用中の電源装置10の載置姿勢を安定させることができ、電源装置10の転倒を抑制できる。さらに、図4(A)に示されるように、電池パック80を全く装着していない状態においても、電源装置10全体の重心位置G0が通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置Cよりも低く抑えられている。このため、電池パック80未装着時の電源装置10の載置姿勢を安定させることができ、電源装置10の転倒を抑制できる。
さらにこの構成によれば、電源装置10の8箇所の角を覆うようにプロテクタが設けられているため、電源装置10を載置して使用中に、転倒等による外部からの衝撃から電源装置10が保護される。
まず、本実施形態の電源装置10は、4個の電池パック80が装着可能とされたものであった。しかし、装着可能な電池パックの個数は、複数であればいくつであっても良い。電池パック1個の重さでは電源装置全体の重心変位の影響が少ないところ、高出力・大容量を目指して装着される電池パックの個数を多くするほど、重心変位の影響が大きくなるため、転倒抑制の効果を得る意義は大きいものとなる。
例えば、蓋の上面が傾斜面とされて、見る側面によっては電源装置の高さが異なるような実施形態においては、蓋の上面のうち最も高い部分までの高さとする。このように定めれば、蓋の最も高い部分に対し水平方向から力を受けるような場合も想定した上で、上述の電源装置の転倒を抑制できる効果が得られる。蓋の中央部分が周辺部分よりも高く形成された実施形態においても同様である。
他の例として、運搬のためのハンドルが蓋50の上面に対して回動可能に構成され、運搬時にはハンドルを上方に起立させて、これ以外の時にはハンドルを蓋50の上面内に水平に倒すことが可能な実施形態が考えられる。このような実施形態の電源装置については、使用時にハンドルを蓋50の上面内に倒すことで作業者や資材等との接触を避けられるため、蓋の上面までの高さとすれば充分である。ハンドルが紐等の軟質材料で形成されており自立不可能な場合も同様である。しかし逆に、ハンドルが硬質材料で形成されて、常に蓋より高く突出した状態で一体的に固定されているような実施形態については、このハンドルが作業者や資材等との接触に関わるため、ハンドルの最も高い部分までの高さとする。
また、装着された電池パック80を保護する蓋50を備えず、本実施形態のような装着台20のみで通常使用される電源装置においては、電池パック80の装着、未装着によって電源装置の最も高い部分が変動する可能性があり、これに応じて規定される電源装置の高さ方向の中央位置も上下することを考慮するものとする。
11 ハンドル
12 緩衝保護材
20a 上面
20b 被覆面
20c 内壁
20 装着台
23 回路基板
24 弾性材
25 残容量表示部
26 出力コンセント
27 閉塞検知スイッチ
28 ヒンジ構造
29 蓋ロック機構
30 装着部
31,31 ガイドレール
32 係止穴
35,35 電極
36 通信用端子
50 蓋
50a 延設部
51 コンセント窓
52 不完全装着検知リブ
80 電池パック
81 ケース
84 被ガイド部
85 ロック爪
86 解除ボタン
90 電気コード
91 差込プラグ
G0,G4 重心位置
C 高さ方向の中央位置
L 出力コンセントの配設位置
Claims (4)
- 二次電池を備える電動工具用の電池パックが複数個装着可能とされ、該装着された電池パックの二次電池からの直流電流を交流電流に変換して出力することにより電力を外部に供給可能とされ、床面等に載置されて使用される運搬可能な電源装置であって、
前記電池パックが装着された状態における全体の重心位置が、通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置より低い位置となるよう設定されていることを特徴とする電源装置。 - 請求項1に記載の電源装置であって、
前記電池パックが全く装着されていない状態における全体の重心位置も、通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置より低い位置となるよう設定されていることを特徴とする電源装置。 - 請求項1又は2に記載の電源装置であって、
電気コードが接続可能とされ前記交流電流を出力する出力コンセント部を備え、
該出力コンセント部の配設位置が、通常の載置姿勢において前記重心位置より低い位置となるよう設定されていることを特徴とする電源装置。 - 請求項1又は2に記載の電源装置であって、
電気コードが接続可能とされ前記交流電流を出力する出力コンセント部を備え、
該出力コンセント部の配設位置が、通常の載置姿勢において高さ方向の中央位置より低い位置となるよう設定されていることを特徴とする電源装置。
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