JP2013114782A

JP2013114782A - 電池パック

Info

Publication number: JP2013114782A
Application number: JP2011257383A
Authority: JP
Inventors: Masaya Nakano; 雅也中野; Osamu Inaoka; 修稲岡; Takao Takatsu; 孝夫高津; Haruhiko Yoneda; 晴彦米田
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 2011-11-25
Filing date: 2011-11-25
Publication date: 2013-06-10
Also published as: CN203134921U

Abstract

【課題】電池パックの状態を表示部に表示させる操作を簡素化する。
【解決手段】電池駆動機器に着脱式に装着されて、該電池駆動機器に対しこれを駆動する電力を供給するための電池パックであって、充電可能な一以上の二次電池１と、二次電池１を収納する電池ケース３１と、二次電池１の状態を監視する状態監視回路２４を実装したパック基板７４Ｂと、状態監視回路２４で得られた二次電池１の状態を表示させるための表示部５６Ｂと、表示部５６Ｂにおける二次電池１の状態表示を実行させるための操作スイッチ５９Ｂと、電池ケース３１を電池駆動機器に装着するための装着手段と、装着手段を、電池駆動機器との装着を維持するロック状態から、電池駆動機器との装着を解除する解除状態に切り替えるための着脱操作部５２と、を備えており、着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替える動作に連動させて、操作スイッチ５９Ｂも操作されるよう構成する。
【選択図】図３０

Description

本発明は、電動工具や電動芝刈り機、電動ブロワ等の電池駆動機器に脱着自在に装着されて電力を供給する電池パックに関する。

電動工具等の電池駆動機器は、充電できる電池を内蔵している電池パックを脱着自在に装着することで、コードレス方式として建築現場等において便利に使用できる。また、電池駆動機器から電池パックを取り外し式とすることで、取り外した電池パックを充電することにより繰り返し使用できる。内蔵する電池パックの残容量が少なくなった電池パックは、電池パック用の充電器にセットすることで充電できる。

このような電池パックの一例を、図３１〜図３３に示す。これらの図において、図３１は従来の電池パック３０Ｘを電池パック用充電器に装着する状態を示す斜視図、図３２は従来の電池パック３０Ｘを電動工具ＰＴに装着した状態を示す斜視図、図３３は図３１の電池パック３０Ｘを示す斜視図を、それぞれ示している。例えば残容量の少なくなった電池パック３０Ｘは、図３１に示すような電池パック用充電器１００に装着して充電され、充電終了後は電池パック用充電器１００から取り外され、図３２に示すような電動工具ＰＴに装着して充電される。このように、電池パック３０Ｘを電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴに着脱自在に装着するよう、電池パック３０Ｘは図３３の斜視図に示すように、係止フック５４Ｘ及び着脱操作部５２Ｘを設けている。係止フック５４Ｘは、電池パック用充電器や電動工具ＰＴに電池パック３０Ｘを装着した状態で、これが脱落することを阻止する。図３１の電池パック用充電器１００や図３２の電動工具ＰＴは、それぞれ電池パック３０Ｘを装着した状態でこの係止フック５４Ｘに対応する位置に、係止フック５４Ｘと係合される係止凹部１７Ｘを形成している。図３３の例においては、係止フック５４Ｘは電池パック３０Ｘから下方に突出されるように付勢されている。これにより、図３１の電池パック用充電器１００や図３２の電動工具ＰＴにそれぞれセットされた電池パック３０Ｘは、係止フック５４Ｘが係止凹部１７Ｘに係合されて固定される。

また係止フック５４Ｘは着脱操作部５２Ｘと連動しており、ユーザが着脱操作部５２Ｘを手で上方向に押し上げることで、着脱操作部５２Ｘを電池パック３０Ｘ側に収納させる方向に後退させる。また着脱操作部５２Ｘにはユーザが操作しやすいよう、凹部が設けられている。またユーザが着脱操作部５２Ｘから手を離すと、付勢された係止フック５４Ｘが再度電池パック３０Ｘから突出する方向に押し出される。これによって、係止フック５４Ｘは、電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴに電池パック３０Ｘを装着した状態で、これが脱落することを阻止する。

特開２００８−２３６８８２号公報特開２００４−２３６４５０号公報

一方で、電池パック３０Ｘの残容量をユーザが把握できるよう、電池パック３０Ｘには残量表示部５６Ｘが設けられている。ユーザは残量表示部５６Ｘを見ることで、電動工具の使用時にはあとどのくらいの時間使用できるかを把握でき、また充電時においては、電池パック３０Ｘの満充電までにあとどのくらいの時間を要するかを把握することができる。

このような残量表示部５６Ｘは、常時表示させることも可能であるが、残量表示部５６Ｘでの表示に電力を消費するため、極力電池パックを長時間使用できるようにするため、通常は表示をＯＦＦさせておき、必要なときにユーザが操作ボタンを操作すると、一定時間表示がなされ、一定時間経過後は再びＯＦＦされるよう構成される。

しかしながら、このような構成では、電池パックに別途操作ボタンを設ける必要がある。特に、電池パックは近年高出力化と共に、一層の小型化を要求されており、小型化された電池パックの表面に、他の必要な部材、例えば残量表示部５６Ｘそのものの他、電池パックの着脱時にロック状態を解除するための解除スイッチなどと共に操作ボタンを配置する必要があり、スペース的な要求が厳しくなる。複数の部材を限られたスペースに配置しようとすれば、必然的に各部材のサイズが小さくなり、操作性や視認性が犠牲になる。また一方で電動工具や電池パック用充電器の形状によっては、電池パックの電池ケースの表面が殆ど表出しない態様で装着されることもあり、スペース的な要求は一層厳しくなる。

また一方では、操作ボタンを別途設ける構成では、ユーザが残容量を確認するために一々操作ボタンを押下する必要が生じる。特に、電池パックの交換時期においては、残容量の確認作業が必須となる。

本発明は、従来のこのような問題点に鑑みてなされたものである。本発明の主な目的は、電池パックの状態を表示部に表示させる操作を簡素化した電池パックを提供することにある。

課題を解決するための手段及び発明の効果

上記の目的を達成するために、本発明の第１の側面に係る電池パックによれば、電池駆動機器に着脱式に装着されて、該電池駆動機器に対しこれを駆動する電力を供給するための電池パックであって、充電可能な一以上の二次電池１と、前記二次電池１を収納する電池ケース３１と、前記二次電池１の状態を監視する状態監視回路２４を実装したパック基板７４Ｂと、前記状態監視回路２４で得られた前記二次電池１の状態を表示させるための表示部５６Ｂと、前記表示部５６Ｂにおける前記二次電池１の状態表示を実行させるための操作スイッチ５９Ｂと、前記電池ケース３１を電池駆動機器に装着するための装着手段と、前記装着手段を、電池駆動機器との装着を維持するロック状態から、電池駆動機器との装着を解除する解除状態に切り替えるための着脱操作部５２と、を備えており、前記着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替える動作に連動させて、前記操作スイッチ５９Ｂも操作されるよう構成できる。上記構成により、電池パックの着脱時に、着脱操作部で装着手段を切り替えると共に、表示部における表示も同時に行わせることができ、ユーザに対して別途操作を要求することなく自動的に電池パックの状態を告知することができる。

また、第２の側面に係る電池パックによれば、前記着脱操作部５２が、前記電池ケース３１の表面においてスライド式に移動自在に設けられており、さらに前記着脱操作部５２は、前記電池ケース３１の内面側において、前記操作スイッチ５９Ｂを押下する押下部６０が設けられており、前記着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記押下部６０が前記操作スイッチ５９Ｂを押下するよう構成できる。上記構成により、電池パックの着脱時に着脱操作部をスライドさせる動作によって、同時に操作スイッチも押下されるという簡単な構成によって、着脱操作時に自動的にユーザに対して表示部を用いた告知を行うことが可能となる。

さらに、第３の側面に係る電池パックによれば、前記操作スイッチ５９Ｂが、前記パック基板７４Ｂに実装されており、前記押下部６０が、前記電池ケース３１の内面において、前記着脱操作部５２の背面から折曲する姿勢に固定されており、前記着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記押下部６０が前記パック基板７４Ｂに対して交差する方向に移動される結果、前記操作スイッチ５９Ｂを押圧するよう構成できる。上記構成により、押下部の動作する方向をパック基板と交差する姿勢として、容易に操作スイッチの操作が行える。

さらにまた、第４の側面に係る電池パックによれば、前記装着手段が、前記電池ケース３１から突出して、電池駆動機器側に形成された保持凹部１７に挿入されてこれと係止されるための係止フック５４Ｂを備えることができる。

さらにまた、第５の側面に係る電池パックによれば、前記着脱操作部５２と係止フック５４Ｂとが一体的に構成されており、さらに前記係止フック５４Ｂの背面側に前記押下部６０が形成されており、前記電池ケース３１の内部において、前記パック基板７４Ｂが、該電池ケース３１の前記係止フック５４Ｂを突出させた面と、平行な姿勢となるように固定されており、前記着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記係止フック５４Ｂが突出状態から前記電池ケース３１内に収納されるように移動されると共に、該係止フック５４Ｂの背面に設けられた前記押下部６０が、前記パック基板７４Ｂ上に実装された前記操作スイッチ５９Ｂを押下し、前記着脱操作部５２を解除状態からロック状態に切り替えるようスライドさせると、前記係止フック５４Ｂが収納位置から、前記電池ケース３１表面より突出するように移動されると共に、前記押下部６０が、前記操作スイッチ５９Ｂを押下する位置から離間されるように移動できる。上記構成により、電池パックと電池駆動機器との着脱動作と機械的に連動させて、操作スイッチの押下を行うことができる。

さらにまた、第６の側面に係る電池パックによれば、前記表示部５６Ｂは、点灯自在で前記電池ケース３１の表面に光を照射可能な半導体発光素子を備えており、前記半導体発光素子の点灯によって前記二次電池１の状態を表示させるよう構成できる。上記構成により、半導体発光素子の点灯パターンによってユーザに対し視認しやすい態様にて二次電池の状態を告知することができる。

さらにまた、第７の側面に係る電池パックによれば、前記表示部５６Ｂを、前記電池ケース３１の表面であって前記着脱操作部５２を設けた部位と異なる部位に設けることができる。

電池パックを示す斜視図である。図１の電池パックを背面から見た図を示す斜視図である。図１の姿勢における電池パックの分解斜視図である。図２の姿勢における電池パックの分解斜視図である。図５（ａ）は下ケーシングに側面カバーを装着する様子を示す斜視図、図５（ｂ）は図５（ａ）の状態から下ケーシングに側面カバーを装着した状態を示す斜視図である。従来の電池ケースで側面を別部材とした構成を示す斜視図である。図５の電池ケースで側面カバーを逆向きに挿入しようとする状態を示す斜視図である。上ケーシングに側面カバーを装着する様子を示す、斜め下方から見た斜視図である。電池ホルダの分解斜視図である。上ケーシングと電池ホルダとでパック基板を挟持する様子を示す分解斜視図である。図１０の上ケーシング等を斜め下方から見た分解斜視図である。図１０の垂直断面図である。図１２の上ケーシングと電池ホルダとでパック基板を挟持した状態の要部拡大断面図である。実施例２に係るパック基板の固定構造を示す断面図である。電池パックを電池パック用充電器に装着した状態を示す斜視図である。図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線における縦断面図である。図１６の電池パック用充電器から電池パックを外した状態を示す縦断面図である。図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における横断面図である。図１９（ａ）は変形例に係る電池パックの横断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の拡大断面図である。外部接続端子をパック基板上に固定した状態を示す斜視図である。外部接続端子の上端を端子位置決めリブで保持する状態を示す水平断面図である。電池パック用充電器に電池パックを接続した状態を示す回路図である。図４のラッチ部の斜視図である。図２４は電池パックを電動工具にセットした状態を示す斜視図である。図２３のラッチ部の正面図である。図２５のＸＸＶ−ＸＸＶ線における垂直断面図である。図２５のＸＸＶＩ−ＸＸＶＩ線における垂直断面図である。実施例３に係る電池パックを示す外観斜視図である。図２８の電池パックの正面図である。図２９のＸＸＩＸ−ＸＸＩＸ線における垂直断面図である。従来の電池パックを充電器に装着する状態を示す斜視図である。従来の電池パックを電動工具に装着した状態を示す斜視図である。図３１の電池パックを示す斜視図である。変形例に係る表示部を設けた電池パックを示す斜視図である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。ただし、以下に示す実施の形態は、本発明の技術思想を具体化するための電池パックを例示するものであって、本発明は電池パックを以下のものに特定しない。なお、特許請求の範囲に示される部材を、実施の形態の部材に特定するものでは決してない。特に実施の形態に記載されている構成部材の寸法、材質、形状、その相対的配置等は特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれのみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例にすぎない。なお、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため誇張していることがある。さらに以下の説明において、同一の名称、符号については同一もしくは同質の部材を示しており、詳細説明を適宜省略する。さらに、本発明を構成する各要素は、複数の要素を同一の部材で構成して一の部材で複数の要素を兼用する態様としてもよいし、逆に一の部材の機能を複数の部材で分担して実現することもできる。また、一部の実施例、実施形態において説明された内容は、他の実施例、実施形態等に利用可能なものもある。
（実施例１）

図１〜図４に、本発明の実施例１に係る電池パックとして、電動工具用の電池パックを示す。これらの図において、図１は電池パック３０を示す斜視図、図２は図１の電池パック３０を背面から見た図を示す斜視図、図３は図１の姿勢における電池パック３０の分解斜視図、図４は図２の姿勢における電池パック３０の分解斜視図を、それぞれ示している。なお、以下では電動工具用の電池パックを説明するが、本発明の電池パックは電動工具用の電池パックに限定されるものでなく、他の電池駆動機器にも適宜利用可能であることはいうまでもない。

これらの図に示す電池パック３０は、外形を箱形とし、内部に二次電池１を内蔵している。具体的には、電池パック３０は、充電可能な複数の二次電池１を保持する電池ホルダ７０と、二次電池１同士を端面で接続する電池リード板８０と、二次電池１の保護回路や残容量を演算する演算回路を実装したパック基板７４と、電池駆動機器や電池パック用充電器１００と接続する電気接続部と、電池ホルダ７０及びパック基板７４を収納する電池ケース３１とを備える。
（電池ケース３１）

電池ケース３１は、図１〜図２に示すように、外観を箱状に形成されており、隅部を面取りすると共に、表面に電池駆動機器である電動工具ＰＴや、電池パック用充電器１００の接続端子（図示せず）と接続するための電気接続部を表出させている。図２及ぶ図４の例では、電池ケース３１を構成する上ケーシング３１Ａの一部に、電気接続部を表出させるための表出窓１２を開口している。電池接続部は、電池パック用充電器や電池駆動機器の接続端子と接続させる接続部分を、この表出窓１２を通じて表出させている。また電池パック３０を電動工具ＰＴや電池パック用充電器１００に装着する際に、装着状態を保持するためのラッチ部５０を備える。この電池ケース３１は、絶縁性と強度に優れた樹脂等により成型される。

また電池ケース３１は、第一ケーシングと第二ケーシングとに分割されている。図３〜図４の分解斜視図に示す例では、電池ケース３１が上ケーシング３１Ａと下ケーシング３１Ｂに二分割されている。電池ケース３１の内部には収納空間を構成しており、ここに電池ホルダ７０とパック基板７４、及びラッチ部５０を収納する。
（側面カバー３１Ｃ）

さらに電池ケース３１の側面は、側面カバー３１Ｃで被覆している。図５（ａ）に下ケーシング３１Ｂに側面カバー３１Ｃを装着する様子を示す斜視図、図５（ｂ）に図５（ａ）の状態から下ケーシング３１Ｂに側面カバー３１Ｃを装着した状態を示す斜視図を、それぞれ示す。これらの図に示すように、側面カバー３１Ｃは上ケーシング３１Ａと下ケーシング３１Ｂと別部材で構成している。側面カバー３１Ｃは、上ケーシング３１Ａと下ケーシング３１Ｂにそれぞれ設けられた溝部に、端縁を挿入して、上ケーシング３１Ａと下ケーシング３１Ｂで挟持されて固定される。
（反り防止リブ３１ａ）

加えて、下ケーシング３１Ｂには、反り防止リブ３１ａを設けている。従来の電池ケースで側面を別部材とする構成では、図６に示す下ケーシング３１Ｘのように、側面カバーを装着する部分を開口させ、必要な樹脂成形部材を少なくする形状が採用されていた。しかしながら、この構造では電池ケースを樹脂成型した際に反りが生じることがあった。また機械的な強度も捻れ方向に対して弱くなる。そこで、図５（ａ）に示すように、側面カバー３１Ｃで覆う部分を完全に開口させず、反り防止リブ３１ａを設けている。これによって、電池ケースの反りを抑制できる。また側面と反り防止リブ３１ａと側面カバー３１Ｃの二重構造とすることで、機械的な強度も向上できる利点が得られる。特に、電動工具用の電池パックのような屋外使用の用途においては、落下や衝撃等の少々乱暴な扱い方も想定されるため、このような機械強度を増すことで電池パックの信頼性を向上させることができる。

なおこの例では、下ケーシング３１Ｂにのみ反り防止リブ３１ａを設けているが、上ケーシング側に反り防止リブを設けてもよく、また上ケーシングと下ケーシングの両方に反り防止リブを設けてもよいことはいうまでもない。

さらに、このように側面カバー３１Ｃを別部材で構成することにより、側面カバー３１Ｃの変更が容易となる。この結果、側面カバー３１Ｃを化粧板として利用し、電池ケース３１の側面のデザインの変更を容易に行え、意匠性を高めることもできる。図５（ｂ）の例では、側面カバー３１Ｃの表面を、上半分を枠状に形成し、下半分を六角形のディンプル状に形成している。
（誤挿入防止リブ３１ｂ）

一方で、側面カバー３１Ｃのデザインが非対称の場合は、組立時において側面カバー３１Ｃの向きを上下逆にして挿入することが考えられる。この場合は、逆差しされた側面カバー３１Ｃのデザインが意図したものと異なる不良品となってしまう。そこで本実施例においては、図５（ａ）、（ｂ）、図７、図８に示すように、側面カバー３１Ｃに誤挿入防止リブ３１ｂを設けている。誤挿入防止リブ３１ｂは、側面カバー３１Ｃの裏面側の端縁に設けられる。図５（ａ）の例では、側面カバー３１Ｃの上端縁のほぼ中央に設けられている。この後挿入防止リブは、側面カバー３１Ｃの裏面から若干突出されている。この結果、図７に示すように下ケーシング３１Ｂに対して側面カバー３１Ｃを逆向きに挿入しようとすると、誤挿入防止リブ３１ｂが反り防止リブ３１ａの上端縁に抵触して、その挿入を妨げる。これによって、側面カバー３１Ｃの誤った姿勢での挿入を物理的に阻止して、組立時のミスを回避できる。また図８の分解斜視図に示すように、上ケーシング３１Ａ側には、側面カバー３１Ｃを挿入時に誤挿入防止リブ３１ｂと対応する位置に、誤挿入防止リブ３１ｂを案内するリブガイド３１ｃを設けている。これによって、側面カバー３１Ｃを正しい姿勢で位置決めして上ケーシング３１Ａに挿入できる。

なお、この例では上述の通り上ケーシング３１Ａ側には反り防止リブを設けていないため、誤挿入防止リブ３１ｂが反り防止リブに抵触する事態を回避できる。ただ、上ケーシングにも反り防止リブを設ける場合は、誤挿入防止リブの形状を変更し、上ケーシング側に正しく挿入できるような構造とする。例えば、上ケーシングの反り防止リブには、その中央部分に誤挿入防止リブを案内できるスリットを設ける。また、誤挿入防止リブの形状や位置、数などは適宜変更でき、電池ケースに対して正しい方向への挿入を許可しつつ、誤った姿勢での挿入を阻害するようなあらゆる形状、構造が利用できる。
（電池ホルダ７０）

電池ホルダ７０は、図３〜図４に示すように、二次電池１と、パック基板７４と、電池リード板８０と、各種リード線とを備えている。またこの電池ホルダ７０は、後述する図９の分解斜視図に示すように、下面に二次電池１を収納する電池収納空間と、上面にパック基板７４を固定する基板固定部７５とを設けている。二次電池１同士は、電池ホルダ７０の端面に開口された表出部から表出する二次電池１の端面同士を、電池リード板８０で電気接続され、さらに電池ホルダ７０に二次電池１を収納した電池コアの出力を出力リード線でパック基板７４に接続している。パック基板７４には、電池コアの出力を、電動工具ＰＴや電池パック用充電器１００と接続するための充放電端子を備えている。また電池リード板８０の側面には、各電池リード板８０を固定するためのリード板固定枠８６が設けられている。

またパック基板７４上には、二次電池１の保護回路や、二次電池１の状態を監視する状態監視回路２４が実装されている。状態監視回路２４は、例えば二次電池１の残容量を演算する演算回路である。これら状態監視回路２４や保護回路は、各電池リード板８０と信号リード線８４を介して接続されており、例えば各二次電池１の電池電圧を検出する。さらにパック基板７４は、電気接続部として、コネクタ１３を一端に固定している。コネクタ１３は、電池パックに内蔵する二次電池１の出力と接続された充放電端子に加え、保護回路の出力や電池情報等を出力する信号端子も備えている。コネクタ１３の接続部分は、図２等に示すように、電池ケース３１に開口された表出窓１２を通じて、外部に表出されている。電池パックと電気的に接続される電池駆動機器や電池パック用充電器は、その接続端子を、表出窓１２を通じて表出されたコネクタ１３に挿入して電気接続する。
（二次電池１）

電池ケース３１は、内部に二次電池１を内蔵できる形状に形成される。ここでは、二次電池１として外装缶を長手方向に延長された円筒状とした円筒形二次電池を使用している。この電池ケース３１は、図４等に示すように電池ケース３１内に複数本の二次電池１を互いにほぼ平行姿勢で、同一平面上に横並びに隣接するように配置している。電池パック３０に内蔵される二次電池１は、リチウムイオン電池である。ただ、二次電池は、ニッケル水素電池やニッケルカドミウム電池、ポリマー電池等の充電できる他の全ての電池とすることもできる。複数の二次電池は、複数本を直列に接続して出力電圧を高くし、また複数本を並列に接続して出力電流を大きくできる。この例では、二次電池１をリチウムイオン電池とし、２本を並列にして５組を直列に接続して出力電圧を１８Ｖとしている。ただ電池パックは、内蔵する二次電池の本数や接続状態を特定しない。電池パックは、使用する電池駆動機器の種類や用途に応じて内蔵する二次電池の本数と出力電圧を種々に設計できる。
（電池収納空間）

電池ホルダ７０の電池収納空間は、図９の分解斜視図に示すように第一サブホルダ７１Ａ、第二サブホルダ７１Ｂに二分割されており、これら第一サブホルダ７１Ａ、第二サブホルダ７１Ｂの間に二次電池１が挟持される。この例では、電池ホルダ７０は１０本の二次電池１を収納している。この電池ホルダ７０は、二次電池１を電池収納空間に収納した状態で、表出部から表出される端面同士を電池リード板８０で接続する。
（電池リード板８０）

電池リード板８０は図９の分解斜視図などに示すように、導電性に優れた平板状の金属板であり、電池収納空間に収納できる大きさに形成される。この電池リード板８０はスポット溶接のため、溶接スリットを形成しており、電池収納空間に収納された状態で隣接する二次電池１の端面同士に固定される。
（基板固定部７５）

電池ホルダ７０の上面には、パック基板７４を固定するための基板固定部７５が設けられる。図１０〜図１３に、基板固定部７５にパック基板７４を装着する様子を示す。これらの図において、図１０は上ケーシング３１Ａと電池ホルダ７０とでパック基板７４を挟持する様子を示す分解斜視図、図１１は図１０の上ケーシング３１Ａ等を斜め下方から見た分解斜視図、図１２は図１０の垂直断面図、図１３は図１２の上ケーシング３１Ａと電池ホルダ７０とでパック基板７４を挟持した状態の要部拡大断面図を、それぞれ示している。これらの図に示す電池ホルダ７０は、パック基板７４を支承するボス７２を設けている。このボス７２は、先端縁においてピン結合部として、段差部７３を設けている。また段差部７３の内側をボス７２の外形よりも一回り小さい径の段差を形成して開口端から窪ませ、さらに中空の円筒状としている。また円筒状の内面にはねじ溝が切られている。

一方、パック基板７４は、ボス７２と対応する位置にボス穴７６を開口している。このボス穴７６は、パック基板７４の裏面側からボス７２の先端を挿入して、ボス７２の段差部７３でパック基板７４を支承する。

さらに上ケーシング３１Ａには、ボス７２と対応する位置に挿入ピン３６ａを設けている。挿入ピン３６ａは、上ケーシング３１Ａの内面から下方に向かって突出させた柱状部３６の先端面に設けられる。柱状部３６は外形を円柱状に形成しており、また挿入ピン３６ａもその内部を、柱状部３６から連通して円筒状に形成されており、上ケーシング３１Ａの上面にねじ穴３７が開口される。これによって、図１２及び図１３に示すように、パック基板７４のボス穴７６に挿入された電池ホルダ７０の開口部分に、上ケーシング３１Ａの挿入ピン３６ａを挿入して、パック基板７４のボス穴７６の周囲を柱状部３６の先端面と、段差部７３との間で挟持した状態で、上ケーシング３１Ａからねじ３８を螺合してパック基板７４を固定できる。この構造によれば、上ケーシング３１Ａと電池ホルダ７０との固定作業と同時に、パック基板７４の固定も行うことができる。特に、パック基板７４の固定に用いるねじと、上ケーシング３１Ａの固定に用いるねじとを共通化することができ、部材コストの低減と螺合すべき箇所の低減による作業の省力化が図られる。

さらにボス穴７６は、パック基板７４上において対角線上に設けられている。これによって、パック基板７４を電池ホルダ７０上の基板固定部７５において、ＸＹ方向に位置決めして固定できる。加えて、上述の通りパック基板７４を上ケーシング３１Ａの柱状部３６の先端面と、電池ホルダ７０の段差部７３とで挟持してねじで固定することにより、パック基板７４の高さ方向の位置決めも行える。このように、ボス７２と挿入ピン３６ａを利用したパック基板７４の固定構造は、パック基板７４のＸＹＺ方向における位置決めも同時に行えるという利点も得られる。
（実施例２）

また、上記の構造ではパック基板７４の固定をねじで行う例を説明したが、この構成に限らず、パック基板７４の固定にねじを使用しない構成としてもよい。このような例に係る電池パック３０Ｂを実施例２として、図１４に示す。この例では、ボス７２Ｂにねじ溝を形成せず、また挿入ピン３６ａにはねじ穴を設けず、挿入ピン３６ａをボス７２Ｂに挿入して、上ケーシング３１Ａの柱状部３６の先端面と電池ホルダ７０の段差部７３とでパック基板７４を挟持している。この状態で上ケーシング３１Ａと下ケーシング３１Ｂとを螺合などにより固定することで、パック基板７４の固定も図られる。この例では、ボス７２Ｂは、先端縁において段差部７３を設け、この段差部７３の内側にボス７２Ｂの外形よりも一回り小さい径の円柱状突起７２ａを形成して突出させている。またボス穴７６は、パック基板７４の裏面側からボス７２Ｂの先端を挿入して、ボス７２の段差部７３でパック基板７４を支承しつつ、円柱状突起７２ａをボス穴７６に配置させる。ここで円柱状突起７２ａは、パック基板７４の厚さよりも短く、かつその直径をボス穴７６よりも小さくしている。また、挿入ピンをボスの先端に圧入する構成としてもよい。

従来、パック基板の固定には、パック基板に開口された穴にねじを螺合してパック基板上に固定することが行われていたが、この作業は手間がかかる。特にねじ穴が多い場合は、それだけ作業工数が増えるため、製造コストも上昇する。これに対して、上記実施例２に係る電池パックによれば、パック基板７４を電池ホルダ７０上に固定するためにこのような螺合作業を要さず、組み立て作業を容易に行える上、ねじ等の固定部材を別途用意する必要も無いため、必要な部材を低減して製造コストも削減できる。
（装着機構）

また電池パックは電池ケース３１を電池駆動機器や電池パック用充電器に機械的に装着するための装着機構を備えている。装着機構は、電池ケース３１を電池駆動機器に装着するための装着手段と、この装着手段を、電池ケース３１と電池駆動機器との装着を維持するロック状態から、電池駆動機器との装着を解除する解除状態に切り替えるための操作スイッチ５９Ｂを備えている。ここでは装着機構として、ラッチ部５０を備えている。また装着手段として、係止フック５４を有する。ここではラッチ部が、係止フック５４と着脱操作部５２を備えており、着脱操作部５２のスライド操作によって係止フック５４の突出、収納を切り替えることができる。一方、電池駆動機器側には係止フック５４を係止するための保持凹部１７が形成されており、電池ケース３１の上ケーシング３１Ａから係止フック５４を突出させて保持凹部１７に係止することにより、電池駆動機器に装着できる。また着脱操作部５２をスライドさせて、係止フック５４を突出させたロック位置から、電池ケース３１内部に収納させた解除位置に移動させることで、係止状態を解除して電池パックの脱離を簡単に行える（詳細は後述）。ここでは、上ケーシング３１Ａ側にこのような装着機構を設けている。
（電気接続部）

その一方で、電池パック３０は、上述の通り電池駆動機器や電池パック用充電器１００と接続するための電気接続部を備えている。電気接続部は、電池駆動機器や電池パック用充電器と電気的に接続して、電力の授受を行う。例えば図１５〜図１８に示すように、電池パック３０を電池パック用充電器１００に装着する場合、電池パック用充電器１００の装着部２に配置される複数の接続端子３と、電気接続部であるコネクタ１３とがそれぞれ接続される。コネクタ１３はパック基板７４上に固定されており、二次電池１の出力の他、接続先の外部の電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴとの間で信号のやりとりを行うための信号端子等を設けることができる。

このように電池パックを電池駆動機器に着脱する構造においては、機械的な接続構造である装着機構と、電気的な接続構造である電気接続部とを個別に設けている。この構成によって、機械的な接続強度を高めつつ、電気接続の安定性や信頼性を向上させることが可能となる。しかしながら、このような構成においては、これら機械接続と電気接続との間で相対的な位置関係を正確に位置決めしておく必要がある。すなわち、機械接続がなされた状態で、電気接続の位置が不正確であると、電気接続の接点で接続不良が生じることが考えられ、信頼性が損なわれることがある。逆に電気接続を正確に行うあまり、機械接続が不十分となってしまうと、今度は電池パックが使用中に電池駆動機器から脱離することも考えられる。特に従来の構成では、機械接続を上ケーシング側に設ける一方、電気接続を行う電気接続部が、下ケーシング側に電池ホルダを介して固定されたパック基板の上に固定されている。このため、接続部分が多くなって各部位における誤差が累積され、また各部材の製造公差とも相俟って、電気接続と機械接続との相対的な位置関係を、通常の製造コストの範囲内で行われる組立工程において正確に位置決めすることが困難であった。

これに対して、本実施の形態では、装着機構を上ケーシング３１Ａの表面から部分的に表出させることに加えて、図１１などに示すようにパック基板７４を上ケーシング３１Ａ側に固定している。ここでは、上ケーシング３１Ａの内面からほぼ垂直な姿勢で突出された柱状部３６と、柱状部３６の端縁から突出させた挿入ピン３６ａとを、パック基板７４に開口させたボス穴７６に挿入して、上ケーシング３１Ａとパック基板７４との相対的な位置関係を規定している。その一方で、装着機構であるラッチ部は、係止フック５４を突出させるフック突出窓１５を上ケーシング３１Ａに開口している。このような構成とすることで、装着機構と電気接続部の両方が、上ケーシング３１Ａを基準として位置決めされるため、上ケーシングと下ケーシングに分断する従来の方法に比べ、位置合わせの精度を各段に向上させることができる。特に電池パックを電池駆動機器とコネクタ１３を介して電気接続するに際して、パック基板７４上に固定されたコネクタ１３を、上ケーシング３１Ａでもって所定位置に位置決めすることが可能となる。また一方で、電池パックと電池駆動機器との機械的な接続は、上ケーシング３１Ａ側に設けた装着機構にて行われる。このように、電気接続部位と機械接続部位の相対位置が上ケーシング３１Ａに対して規定されるため、各接続部位における誤差の累積を極減でき、安価な構成でもって電気接続と機械接続との間の位置決めを正確における利点が得られる。
（電気接続保持部１４）

さらに上ケーシング３１Ａに、電気接続部を保持するための電気接続保持部１４を設けることもできる。図１１の例では、電気接続保持部１４として、上ケーシング３１Ａの内面においてコネクタ１３を両側から挟持する挟持リブを設けている。この構成によって、電気接続部を上ケーシング３１Ａで、パック基板を介することなく直接的に位置決めできるので、上ケーシング３１Ａを基準とする電気接続部の位置決めを一層正確に行える利点が得られる。
（外部接続端子３３）

なお電気接続部はコネクタに限られず、他の部材を利用することもできる。例えば図１９〜図２１に示すような金属板で構成することもできる。ここでは、金属板を折曲した外部接続端子３３を複数用いて電気接続部を構成している。各外部接続端子３３は、図２０〜図２１等に示すように、後端縁を上面視コ字状に折曲されると共に、電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴといった外部接続機器の接続端子と電気的に接続される先端側においては、コ字状の開口端が徐々に狭くなるように、テーパ状に折曲されている。このように折曲された２枚の金属板の間に、外部接続機器の接続端子が挿入され、金属板同士の間で挟持されることによって電気接続が確立される。
（端子位置決めリブ３９）

また外部接続端子３３を用いた例においても、上ケーシング３１Ａの内面に電気接続保持部１４として、外部接続端子３３の上端縁を保持するための端子位置決めリブ３９を設けることもできる。このようにすることで、外部接続端子３３の電気接続の信頼性を高めることができる。このような例を変形例として図１９（ａ）〜図１９（ｂ）に示す。これらの図において、図１９（ａ）は変形例に係る電池パックの横断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）の拡大断面図を、それぞれ示している。

一般に外部接続端子３３は、金属板を折曲して形成される。ただ、外部接続端子３３自体の製造公差に加え、外部接続端子３３をパック基板７４に固定する際の取付公差、パック基板７４と下ケーシング３１Ｂとの取付公差などの各種の公差が累積される結果、位置のばらつきが大きくなる。このため、外部接続端子３３と電池パック用充電器１００、電動工具ＰＴの端子との嵌合時には、接触位置が偏る等の不具合が発生することが考えられる。

また、仮に外部接続端子３３を正確な位置に固定できたとしても、外部接続端子３３は図２０に示すようにパック基板７４上に直立姿勢で固定されているため、何度も電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴとの着脱を行い、端子の挿抜を繰り返す内に、外部接続端子３３に歪みが生じ、また弾性が徐々に損なわれることもことも考えられる。
（変形例）

そこで本実施例では、外部接続端子３３の下端をパック基板７４上に固定するのみならず、その上端においても、保持する機構を設けている。図１９の断面図に示す例では、上ケーシング３１Ａの内面に端子位置決めリブ３９を設けている。端子位置決めリブ３９には、外部接続端子３３と対応する位置に、複数条のスリットが設けられており、外部接続端子３３の上端をスリットに挿入して、図２１の水平断面図に示すように外部接続端子３３の上端両面を挟み込むことで、外部接続端子３３を下端縁のみならず上端縁においても保持することで、外部接続端子３３を正確な位置に位置決めし、さらに位置ずれしないように保持される。このことは、端子に挿抜を繰り返す内に歪みが生じる事態をも抑制できる。これによって、外部接続端子３３の正確な位置決めが簡単に図られ、外部の電池パック用充電器１００や電動工具ＰＴへの装着に際して、電気的接続の信頼性を高めることができる。

端子位置決めリブ３９のスリットは、外部接続端子３３の上端を狭持できるよう、好ましくは外部接続端子３３の厚さとほぼ同じか、これよりも若干狭く形成される。これによって外部接続端子３３を端子位置決めリブ３９のスリットに圧入して、確実に外部接続端子３３の上端を保持できる。

また外部接続端子３３は、図２０の斜視図などに示すように、後端にスリット状の切り欠きを設けることもできる。これによって、外部接続端子３３の上端を端子位置決めリブ３９に圧入する際、切り欠き部分で外部接続端子３３を変形し易くでき、多少の誤差や公差を変形によって吸収して、外部接続端子３３を端子位置決めリブ３９で保持できる。

このように、電池ケース３１の内側で直接、外部接続端子３３の位置決めを行う構造によって、外部接続端子３３の位置精度を向上させることが可能となる。
（ラッチ部５０）

一方で電池パック３０に設けられたラッチ部５０は、図１〜図４に示すように部分的に電池ケース３１から表出させるようにして、電池ケース３１内に可動自在に収納される。ラッチ部５０は、ユーザが手で操作するための着脱操作部５２を前面に形成すると共に、図において上部には、電池パック３０の装着時の進行方向に面して傾斜させた傾斜面と、傾斜面から連続して形成された垂直面とを有する係止フック５４を設けている。この係止フック５４は着脱操作部５２と一体成型されている。また装着部２には、この係止フック５４と対応する位置に保持凹部１７を形成している。この保持凹部１７も、傾斜面と一致する凹部傾斜面と、水直面と一致する凹部垂直面とを有している。

この電池パック３０を専用の電池パック用充電器１００に装着する様子を、図１５〜図１８に示す。これらの図において、図１５は電池パックを電池パック用充電器１００に装着した状態を示す斜視図、図１６は図１５のＸＶＩ−ＸＶＩ線における縦断面図、図１７は図１６の電池パック用充電器１００から電池パック３０を外した状態を示す縦断面図、図１８は図１５のＸＶＩＩＩ−ＸＶＩＩＩ線における横断面図を、それぞれ示している。これらの図に示すように、係止フック５４はコイルスプリング等の弾性部材５７で下方に突出するよう付勢されている。この電池パック３０は、装着部２に装着する際は、電池パック３０をスライドさせる進行方向に沿って傾斜部が押圧されて収縮され、電池パック３０の進行を許容する。電池パック３０が所定位置まで進行されると、この位置に対応して形成された保持凹部１７に係止フック５４が収納され、かつ弾性部材５７で係止フック５４が押圧されて、垂直面が凹部垂直面と当接し係止状態となる。この状態では、電池パック３０を装着部２から引き抜く方向に力が働いても、垂直面が凹部垂直面と当接することによって係止状態が維持され、電池パック３０のスライドが妨げられる。そしてユーザが電池パック３０を電池パック用充電器１００から取り外す際には、ラッチ部５０の着脱操作部５２を手で押し上げるように操作することで、係止フック５４と保持凹部１７との係止状態が解除されて、電池パック３０のスライドが許容され、取り外し可能な状態となる。電池パック３０は、側面に設けたパックガイドに装着ガイドを挿入してスライドさせ、装着部２の奥まで押し込んだ状態で、電池パック３０のコネクタ１３が電池パック用充電器１００の接続端子３と接触され、さらにラッチ部５０を保持凹部１７に係止させて、電池パック用充電器１００に装着される。

図１５に示すように、電池パック３０を電池パック用充電器１００にセットすると、電池パック３０の外部端子３３が、電池パック用充電器１００に設けられた接続端子３と接続される。これによって、電池パック３０は電池パック用充電器１００から給電を受けて、内部に収納した二次電池１を充電することができる。また、電力供給のみならず、信号端子を介して種々の信号のやりとりを行う。図２２に、電池パック用充電器１００に電池パック３０を接続した状態の回路図を示す。

電池パック用充電器１００の装着部２は、底面２Ａの中央部に位置して、底面２Ａから突出する複数の接続端子３を配設している。複数の接続端子３は、一列に横並びに配置している。電池パック用充電器１００の接続端子３は、板状の金属板１０で、ほぼ同じ外形として互いに平行な姿勢で配列している。板状の接続端子３は、装着部２の底面２Ａに垂直な姿勢であって、電池パック３０の挿入方向に沿う姿勢で配置している。特に鉛直姿勢で複数列に端子ホルダ８上に固定された接続端子３を、電池パック３０の装着方向に延長させた姿勢に保持することで、電池パック３０の装着動作により、複数枚の接続端子３を電池パック３０の外部端子３３と各々スムーズに接触させるように接続でき、好ましい。

金属板１０である接続端子３は、ニッケル板、銅板、銅合金板等の優れた導電性を有する金属で製作される。ただ、接続端子は必ずしも板状には特定しない。接続端子は、装着部の内側に表出して、ここに装着される電池パックの外部端子に接続される種々の形状とすることができる。

複数の接続端子３は、正負の充電端子４を両側に配置し、これらの充電端子４の間に非充電端子５を配置している。充電端子４は、電池パック３０に内蔵する二次電池１を充電するための正負の高電圧端子である。また非充電端子５は、電池パック３０との間で電池情報を伝達する信号端子である。さらに、複数の接続端子３は、充電端子４の間に配置される非充電端子５を、両側の充電端子４よりも突出して配設してもよい。この構造により、複数の接続端子３の上面に金属異物が接触する状態において、非充電端子５が金属異物の中央部に優先的に接触して、その両端部が両側の充電端子４に接触するのを阻止できる。
（充電回路２０）

電池パック用充電器１００は、装着部２に装着された電池パック３０を充電するための充電回路２０を内蔵している。電池パック用充電器１００の両側に配置される正負の充電端子４は、装着部２にセットされる電池パック３０の正負の充放電端子３４に接続されて、電池パック３０に充電電力を供給する。正極側の充電端子４は、図２２の回路図に示すように、充電回路２０に接続されており、電池パック３０に電力を供給して内蔵される二次電池１を充電する。図の電池パック用充電器１００は、商用電源（図示せず）から供給される交流電源を整流回路２２で直流に変換し、この直流の電圧を充電回路２０で充電用の電圧に変換して充電端子４から出力する。この充電回路２０は、例えば、整流回路２２の出力側と正極側の充電端子４との間に接続しているスイッチング素子（図示せず）をＯＮ／ＯＦＦに制御するデューティを変化させて、電池パック３０の充電に最適な充電電圧と充電電流に調整する。

一対の充電端子４の間に配置される非充電端子５は、信号端子である。図に示す接続端子３は２個の信号端子を備えている。これらの信号端子は、電池パック３０に内蔵される二次電池１の異常信号が入力される異常信号端子と、電池パック３０に内蔵される二次電池１の温度信号が入力される温度信号端子と、電池パック３０に内蔵される二次電池１の識別信号が入力される識別信号端子としている。ただ、信号端子は、これら以外の信号、例えば、電池の充電状態や、電池の種々の情報を伝達する信号端子とすることもできる。

制御回路２１は、異常信号端子に異常信号が入力されると、電池パック３０の異常と判定して、充電回路２０をオフに切り換えて充電を停止する。さらに、制御回路２１は、温度信号端子に入力される温度信号から、電池パック３０に内蔵される二次電池１の温度を検出する。この制御回路２１は、電池温度が最高温度よりも高くなると、充電電流を遮断して充電を中断し、あるいは充電電流を少なくして、電池温度を低下させる。電池温度が設定温度よりも低くなると、正常な充電電流で充電する。

さらに、制御回路２１は、識別信号端子から入力される電池の識別信号から電池パック３０を充電する最適な電圧と電流値を判別して充電端子４から出力する充電電圧と充電電流を変更する。この電池パック用充電器１００は、電池パック３０が装着されると、電池パック３０の制御部４０から出力される電池の識別信号を制御回路２１で受信し、制御回路２１が、入力された電池の識別信号から電池パック３０のタイプを判別して、この電池パック３０を充電するのに最適な電圧と電流値となるように充電回路２０を制御する。この電池パック用充電器１００は、電池パック３０を充電する充電電圧と充電電流を、電池パック３０から入力される電池の識別信号から判別して最適な電圧に切り換えて充電するので、一つの電池パック用充電器で出力電圧の異なる複数種の電池パックを充電できる。ただ、電池パック用充電器は、必ずしも出力電圧を切り換える必要はなく、一定の出力電圧で電池パックを充電することもできる。
（装着機構）

この電池パック３０は、電池ケース３１を電池駆動機器又は電池パック用充電器１００に装着するための装着機構として、ラッチ部５０を備えている。ラッチ部５０は、ロック状態とを解除状態に切り替えるための着脱操作部５２を設けている。
（着脱操作部５２）

ラッチ部５０は、図２３の斜視図に示すように、上面に着脱操作部５２を有すると共に、下面に電池パック３０の装着時の進行方向に面して傾斜させた傾斜面と、傾斜面から連続して形成された垂直面とを有する係止フック５４を設けている。この係止フック５４は着脱操作部５２と一体成型されている。また装着部２には、この係止フック５４と対応する位置に保持凹部１７を形成している。この保持凹部１７も、傾斜面と一致する凹部傾斜面と、水直面と一致する凹部垂直面とを有している。

図１６〜図１７の断面図に示すように、係止フック５４はコイルスプリング等の弾性部材で下方に突出するよう付勢されている。この電池パック３０は、装着部２に装着する際は、電池パック３０をスライドさせる進行方向に沿って傾斜部が押圧されて収縮され、電池パック３０の進行を許容する。電池パック３０が所定位置まで進行されると、この位置に対応して形成された保持凹部１７に係止フック５４が収納され、かつ弾性部材で係止フック５４が押圧されて、垂直面が凹部垂直面と当接し係止状態となる。この状態では、電池パック３０を装着部２から引き抜く方向に力が働いても、垂直面が凹部垂直面と当接することによって係止状態が維持され、電池パック３０のスライドが妨げられる。そしてユーザが電池パック３０を電池パック用充電器１００から取り外す際には、ラッチ部５０の着脱操作部５２を手で押し上げるように操作することで、係止フック５４と保持凹部１７との係止状態が解除されて、電池パック３０のスライドが許容され、取り外し可能な状態となる。電池パック３０は、側面に設けたパックガイドに装着ガイドを挿入してスライドさせ、装着部２の奥まで押し込んだ状態で、電池パック３０の外部端子３３が電池パック用充電器１００の接続端子３と接触され、さらにラッチ部５０を保持凹部１７に係止させて、電池パック用充電器１００に装着される。
（装着ガイド）

電池パック３０を装着部２の底面２Ａに沿って正しい姿勢でスライドさせるために、ケース１の対向する側壁には、装着ガイドとして、内面から突出するガイド凸部を突出させている。また、電池パック３０の電池ケース３１の両側面には、パックガイドとして、このガイド凸部を案内するガイド溝を設けている。ガイド溝は、図１８の横断面図に示すように、ガイド凸部を挿入できる凹状に形成される。ガイド凸部は、電池パック３０を装着部２に装着するときに、電池パック３０の両側面に設けたガイド溝に案内して、電池パック３０を正しい姿勢で装着部２に案内できる。ガイド凸部は、電池パック３０が挿入される側に位置して、側壁に一体成形して設けることができる。ガイド凸部は、電池パック３０の装着方向に延長して設けて、装着部２に装着される電池パック３０をガイド凸部に沿ってスライドさせて、電池パック３０の外部端子３３を装着部２の接続端子３に正しい姿勢で接触できる。

なお上述の例では、装着部２側にガイド凸部を設け、電池パック３０側にガイド溝を設けた例を説明したが、この構成に限られるものでなく、例えば電池パック側にガイド凸部を、装着部側にガイド溝を、それぞれ設けてもよい。
（表示部５６）

さらに電池パック３０は、状態監視回路２４で得られた二次電池１の状態を表示させるための表示部５６を備えている。ここでは、図１、図２３等に示すようにラッチ部５０の着脱操作部５２に表示部５６が設けられている。このようにすることで、表示部５６の視認性を向上できる。すなわち、電池ケース３１を電動工具ＰＴや電池パック用充電器１００に装着した状態では、必ずしも電池ケース３１の全面が表出されず、図２４に示すように大半が電動工具ＰＴに埋もれてしまうこともある。このような場合を考慮すれば、二次電池の状態を表示させるための表示部を、ユーザが視認できる位置に配置しようとすれば、必ず表出される面に設ける必要がある。そこで、電池パックの着脱に際して操作が必要となる着脱操作部を設けた面であれば、必然的に表出されることとなるため、ここに表示部を配置することが考えられる。しかしながら、着脱操作部５２は操作性を考えると極力大きく形成させることが望ましく、また表示部は視認性を考慮すれば同じく大きくすることが望ましく、このため、これらを同じ面に設けようとすれば、いずれか一方を小さくする必要が生じて利便性が悪くなるという問題があった。

そこで本実施例においては、着脱操作部５２に表示部５６を設ける構成としている。この結果、着脱操作部５２を大きくしつつ、さらに表示部５６も視認性を犠牲にすることなく、同じく大きくすることができ、着脱操作部５２の操作性と表示部５６の視認性を両立することが可能となった。

なお、上記の例では表示部５６を着脱操作部５２に設けた例を説明したが、本発明はこの構成に限られず、他の部位に配置することも可能である。例えば、図３４に示す変形例に係る電池パック３０Ｄでは、側面カバー３１Ｄに表示部５６Ｄを設けている。また、係止フック５４Ｄを設けた側と反対側の端面に表示部５６Ｄ’を設けてもよい。

表示部５６の光源には、ＬＥＤやＬＤ等の半導体発光素子、あるいは液晶や有機ＥＬ等が利用できる。この例では、ＬＥＤ６１の点灯パターンによって二次電池１の残容量を表示させるよう構成している。また図２４の斜視図に示すように、表示部５６にはラベル５５が貼付されており、光源からの光を拡散させて見易くする。また図２５の正面図に示す例では、表示部５６として矩形状のＬＥＤ点灯窓５７を４つ設けており、この数の多寡によって残容量を表示させる。各ＬＥＤ点灯窓５７には、それぞれＬＥＤ６１が配置されており、個別の点灯パターンによって電池の残容量を表示できる。

ラッチ部５０の背面には、図２６及び図２７の断面図に示すように、サブ基板７８が設けられている。サブ基板７８上には、ＬＥＤ６１及び操作スイッチ５９が実装される。ラッチ部５０はロック状態と解除状態とを切り替えるため、上下にスライドされる。このためサブ基板７８もラッチ部５０と共に移動されるため、移動されるサブ基板７８に給電させるための折曲可能なリード線７９を設けている。リード線７９は、パック基板７４と接続されてＬＥＤ６１に対して給電を行う。この構成によれば、ＬＥＤ６１をスライド移動するラッチ部５０に直接設けることで、ＬＥＤ６１の発光をダイレクトに表示部５６に伝達でき、明るさや視認性の点で有利となる。
（操作ボタン５８）

また着脱操作部５２において、ＬＥＤ点灯窓５７の隣には操作ボタン５８を設けている。操作ボタン５８は、図２７の断面図に示すように、サブ基板７８上に実装された操作スイッチ５９を押下するよう、これと連結されている。すなわち操作ボタン５８は、操作スイッチ５９と連結されたスイッチカバーとして機能する。このように操作ボタン５８も表示部５６と同様に着脱操作部５２に設けることで、電池ケース３１の大きさを維持したまま、操作し易い位置に適度な大きさでスイッチを配置できる。この例では操作ボタン５８を介して操作スイッチ５９を押下すると、電池の残容量が数秒間表示されるよう構成している。
（実施例３）

以上の例では、着脱操作部５２に直接ＬＥＤ６１を設ける構成を説明した。ただ、本発明はこの構成に限定されるものでなく、着脱操作部に表示部を設けつつ、その光源は必ずしも着脱操作部に設ける必要は無い。このような構成の一例として、図２８〜図３０に、実施例３に係る電池パック３０Ｃを示す。これらの図において、図２８は実施例３に係る電池パック３０Ｃの外観斜視図、図２９は図２８の電池パック３０Ｃの正面図、図３０は図２９のＸＸＸ−ＸＸＸ線における垂直断面図を、それぞれ示している。

この例ではＬＥＤ６１Ｂを着脱操作部５２とは別個の不動位置である電池ケース３１内面に設けている。そしてＬＥＤ６１Ｂの発光は、ランプリーダ６２を介して着脱操作部５２に案内される。このように、表示部５６Ｂである点灯窓５７Ｂと、光源であるＬＥＤ６１Ｂとは必ずしも同じ位置に配置する必要は無く、両者を分離し、ランプリーダ６２などの導光手段を通じて導光する構成としてもよい。

実施例３に係る電池パック３０Ｃは、図２８の斜視図及び図２９の正面図に示すように、表示部５６Ｂを設けたラッチ部５０Ｂを表出させている。またその内部においては、図３０の断面図に示すように、二次電池１セルを収納する電池ホルダ７０と、電池ホルダ７０の上面に固定されたパック基板７４Ｂと、パック基板７４Ｂの上面に実装された操作スイッチ５９Ｂと、パック基板７４Ｂの下面に実装されたＬＥＤ６１Ｂと、ＬＥＤ６１Ｂの発光を表示部５６Ｂの裏面側まで導光するランプリーダ６２を備えている。
（ランプリーダ６２）

ランプリーダ６２は、その入光面を半導体発光素子であるＬＥＤ６１Ｂと光結合可能な姿勢に配置させている。これにより、ＬＥＤ６１Ｂを固定しつつ、その発光をスライド移動する表示部５６Ｂに対して導光することができる。このランプリーダ６２は、透光性樹脂などで構成できる。ランプリーダ６２は、ＬＥＤ６１Ｂの周囲を覆うようにして入光面にＬＥＤ６１Ｂの出射面を対向させている。またランプリーダ６２の出射面は、ラッチ部５０Ｂを押し下げた状態で表示部５６Ｂに照明光を照射できるように配置される。なお図２９の正面図に示すように、表示部５６Ｂにおいて４個の点灯窓５７Ｂが設けられているため、各点灯窓５７Ｂに対応してＬＥＤ６１Ｂもそれぞれ実装されており、計４個のＬＥＤ６１Ｂがパック基板７４Ｂ底面に実装されている。また、ランプリーダ６２は各ＬＥＤ６１Ｂの点灯を、それぞれの点灯窓５７Ｂに案内するように導光経路を構成している。また図２９の例では、表示部５６Ｂにおいて４個の点灯窓５７Ｂの周囲に二次電池１セルの外形を描くことで、各点灯窓５７Ｂが電池の残容量を示すことがユーザに直感的に理解できるようにしている。

またラッチ部５０Ｂは、表面側に着脱操作部５２を凹状に設けると共に、凹状の底面に点灯窓５７Ｂを設けている。さらに点灯窓５７Ｂの裏面側は、ランプリーダ６２の出射面と対向させている。このラッチ部５０Ｂもロック状態と解除状態とをスライド式に切り替え可能としており、図３０においてはラッチ部５０Ｂがロック状態にある位置を示している。ラッチ部５０Ｂは外力の無い状態でロック状態となるよう、ばね等の弾性部材６７によって押し上げられる。またユーザが着脱操作部５２に指をかけて、弾性部材６７に抗する方向に、ラッチ部５０Ｂを下方に押し下げることで、係止フック５４Ｂがパック電池表面から引き込まれて解除状態となる。

このラッチ部５０Ｂは、ＬＥＤやこれを駆動するためのサブ基板を設けていないため、移動する部材にこのような回路を設けることによって必要となる配線の可撓性等を考慮する必要が無い。ＬＥＤ６１Ｂは、不動位置であるパック基板７４Ｂ上に設けられているので、発光のための回路実装を簡素化でき、信頼性も高められる。また図２９の例ではランプリーダ６２も不動位置に固定することで、ラッチ部５０Ｂを極めて簡素化でき、機械的な信頼性を高めることができる。
（操作スイッチ５９Ｂ）

操作スイッチ５９Ｂは、表示部５６Ｂにおける二次電池１の状態表示を実行させるためのスイッチである。表示部５６Ｂは、通常はＯＦＦ状態となっており、操作スイッチ５９Ｂを押下すると、一定時間表示が実行され、一定時間経過後は表示がＯＦＦ状態に戻る。またこの例では、着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替える動作に連動させて、操作スイッチ５９Ｂも操作されるよう構成している。これにより、電池パックの着脱時に、着脱操作部５２を操作すると同時に表示部５６Ｂにおける状態表示も行わせることができ、ユーザに対して別途操作を要求することなく、電池パックの状態を自動的に告知することができる。

このように電池パック３０Ｃは、操作スイッチ５９Ｂの操作をラッチ部５０Ｂの操作と連動させることで、ＬＥＤの操作と電池パックの着脱とを兼用している。すなわち、操作スイッチ５９Ｂを電池パック３０Ｃの外面に表出させず、電池パック３０Ｃ内部に配置すると共に、ラッチ部５０Ｂの操作によって操作スイッチ５９Ｂが操作されるよう構成されている。電池パック３０Ｃの着脱時にラッチ部５０Ｂを操作させると、これに応じて自動的に操作スイッチ５９Ｂが押下されて、電池パック３０Ｃの残容量が表示される。この構成により、ユーザは電池パック３０Ｃの着脱時に必ず電池パック３０Ｃの残容量を確認できるので、例えば電動工具から電池パック３０Ｃを取り外す際に、これを充電する必要があることを認識して、取り外した電池パック３０Ｃを電池パック用充電器１００にセットするよう促され、常時電池パック３０Ｃを充電して残容量が残っている状態とできる。また着脱時に限らず、通常時においても、ラッチ部５０Ｂを押し下げれば残容量を確認できる。
（押下部６０）

この電池パック３０Ｃは、図３０の断面図に示すように、係止フック５４Ｂの裏面側に操作スイッチ５９Ｂが配置されている。また着脱操作部５２は、電池ケース３１の内面側において、操作スイッチ５９Ｂを押下する押下部６０が設けられている。一方操作スイッチ５９Ｂは、パック基板７４Ｂ上の、押下部６０を設けた部位と対応する位置に実装されている。この着脱操作部５２をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせて、係止フック５４Ｂが降下されると、押下部６０でもって操作スイッチ５９Ｂの押しボタンが押されるように構成される。これにより、ユーザが手でラッチ部５０Ｂを、弾性部材６７の付勢力に抗して押し下げると、係止フック５４Ｂの裏面側で操作スイッチ５９Ｂが押下されることとなる。この結果、操作スイッチ５９ＢのＯＮ動作に反応して、図２９に示す表示部５６Ｂにおいて電池の残容量がＬＥＤ６１Ｂの点灯パターンにより表示される。その後、ユーザが手を離すと、弾性部材６７の付勢力によってラッチ部５０Ｂが押し上げられて操作スイッチ５９ＢがＯＦＦとなり、ＬＥＤ６１Ｂが消灯して表示部５６Ｂの表示が終了される。

この構成であれば、ユーザが電池パックの交換作業を行う際には、自動的に電池パックの残量表示が実行される。この結果、取り外される電池パックの残容量から、この電池パックの充電時間の目安が把握できる。また一方で、新しい電池パックを装着する際にも、この電池パックの残容量を確認できる。この結果、十分な残容量が残っている充電済みの電池パックかどうかを自動的に確認でき、もし残容量が不十分であればさらに別の電池パックに交換することも促され、ユーザが予期しない残容量不足に悩まされる事態を回避できる。

この押下部６０は、電池ケース３１の内面において、着脱操作部５２の背面から折曲する姿勢に固定されている。ここでは、着脱操作部５２と係止フック５４Ｂと押下部６０とが、一体的に構成されてラッチ部を構成している。またパック基板７４Ｂは、電池ケース３１のフック突出窓１５を開口させた面と、ほぼ平行な姿勢となるように固定されている。この結果、ユーザが着脱操作部５２に指を挿入してラッチ部を押し下げると、押下部６０がパック基板７４Ｂに対して交差する方向に移動されるので、操作スイッチ５９Ｂを垂直に押し下げることができる。またユーザが着脱操作部５２から指を離すと、弾性部材６７の付勢力によってラッチ部が押し上げられ、解除状態からロック状態にスライドされ、係止フック５４Ｂが収納位置から、電池ケース３１表面より突出すると共に、押下部６０が操作スイッチ５９Ｂから離間されて、操作スイッチ５９ＢがＯＦＦされる。このように、極めて簡単な機構によってロック状態の解除と操作スイッチ５９Ｂとを同時に行える。

本発明に係る電池パックは、電動工具等の電池駆動機器用の電池パックや、アシスト自転車、電動バイク、携帯電話等の携帯機器等を駆動するための電池パックとして好適に利用できる。

１…二次電池
２…装着部；２Ａ…底面
３…接続端子
４…充電端子
５…非充電端子
１２…表出窓
１３…コネクタ
１４…電気接続保持部
１５…フック突出窓
１７…保持凹部；１７Ｘ…係止凹部
２０…充電回路
２１…制御回路
２２…整流回路
２４…状態監視回路
３０、３０Ｂ、３０Ｃ、３０Ｄ、３０Ｘ…電池パック
３１…電池ケース；３１Ａ…上ケーシング
３１Ｂ、３１Ｘ…下ケーシング；３１Ｃ、３１Ｄ…側面カバー
３１ａ…反り防止リブ；３１ｂ…誤挿入防止リブ；３１ｃ…リブガイド
３２…セット面
３３…外部接続端子
３４…充放電端子
３５…信号端子
３６…柱状部；３６ａ…挿入ピン
３７…ねじ穴
３８…ねじ
３９…端子位置決めリブ
４０…制御部
４２…温度センサ
４３…電流検出抵抗
５０、５０Ｂ…ラッチ部
５２、５２Ｘ…着脱操作部
５４、５４Ｂ、５４Ｄ、５４Ｘ…係止フック
５５…ラベル
５６、５６Ｂ、５６Ｄ、５６Ｄ’…表示部；５６Ｘ…残量表示部
５７…ＬＥＤ点灯窓；５７Ｂ…点灯窓
５８…操作ボタン
５９、５９Ｂ…操作スイッチ
６０…押下部
６１、６１Ｂ…ＬＥＤ
６２…ランプリーダ
６７…弾性部材
７０…電池ホルダ；７１Ａ、７１Ｂ…サブホルダ
７２、７２Ｂ…ボス；７２ａ…円柱状突起
７３…段差部
７４、７４Ｂ…パック基板
７５…基板固定部
７６…ボス穴
７８…サブ基板
７９…リード線
８０…電池リード板
８６…リード板固定枠
１００…電池パック用充電器
ＰＴ…電動工具

Claims

電池駆動機器に着脱式に装着されて、該電池駆動機器に対しこれを駆動する電力を供給するための電池パックであって、
充電可能な一以上の二次電池(1)と、
前記二次電池(1)を収納する電池ケース(31)と、
前記二次電池(1)の状態を監視する状態監視回路(24)を実装したパック基板(74B)と、
前記状態監視回路(24)で得られた前記二次電池(1)の状態を表示させるための表示部(56,56B)と、
前記表示部(56B)における前記二次電池(1)の状態表示を実行させるための操作スイッチ(59B)と、
前記電池ケース(31)を電池駆動機器に装着するための装着手段と、
前記装着手段を、電池駆動機器との装着を維持するロック状態から、電池駆動機器との装着を解除する解除状態に切り替えるための着脱操作部(52)と、
を備えており、
前記着脱操作部(52)をロック状態から解除状態に切り替える動作に連動させて、前記操作スイッチ(59B)も操作されるよう構成されてなることを特徴とする電池パック。
請求項１に記載の電池パックであって、
前記着脱操作部(52)が、前記電池ケース(31)の表面においてスライド式に移動自在に設けられており、
さらに前記着脱操作部(52)は、前記電池ケース(31)の内面側において、前記操作スイッチ(59B)を押下する押下部(60)が設けられており、
前記着脱操作部(52)をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記押下部(60)が前記操作スイッチ(59B)を押下するよう構成されてなることを特徴とする電池パック。
請求項２に記載の電池パックであって、
前記操作スイッチ(59B)が、前記パック基板(74B)に実装されており、
前記押下部(60)が、前記電池ケース(31)の内面において、前記着脱操作部(52)の背面から折曲する姿勢に固定されており、
前記着脱操作部(52)をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記押下部(60)が前記パック基板(74B)に対して交差する方向に移動される結果、前記操作スイッチ(59B)を押圧するよう構成されてなることを特徴とする電池パック。
請求項１から３のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記装着手段が、前記電池ケース(31)から突出して、電池駆動機器側に形成された保持凹部(17)に挿入されてこれと係止されるための係止フック(54B)を備えてなることを特徴とする電池パック。
請求項４に記載の電池パックであって、
前記着脱操作部(52)と係止フック(54B)とが一体的に構成されており、
さらに前記係止フック(54B)の背面側に前記押下部(60)が形成されており、
前記電池ケース(31)の内部において、前記パック基板(74B)が、該電池ケース(31)の前記係止フック(54B)を突出させた面と、平行な姿勢となるように固定されており、
前記着脱操作部(52)をロック状態から解除状態に切り替えるようスライドさせると、前記係止フック(54B)が突出状態から前記電池ケース(31)内に収納されるように移動されると共に、該係止フック(54B)の背面に設けられた前記押下部(60)が、前記パック基板(74B)上に実装された前記操作スイッチ(59B)を押下し、
前記着脱操作部(52)を解除状態からロック状態に切り替えるようスライドさせると、前記係止フック(54B)が収納位置から、前記電池ケース(31)表面より突出するように移動されると共に、前記押下部(60)が、前記操作スイッチ(59B)を押下する位置から離間されるように移動されてなることを特徴とする電池パック。
請求項１から５のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記表示部(56B)は、点灯自在で前記電池ケース(31)の表面に光を照射可能な半導体発光素子を備えており、
前記半導体発光素子の点灯によって前記二次電池(1)の状態を表示させるよう構成してなることを特徴とする電池パック。
請求項１から６のいずれか一に記載の電池パックであって、
前記表示部(56B)が、前記電池ケース(31)の表面であって前記着脱操作部(52)を設けた部位と異なる部位に設けられてなることを特徴とする電池パック。