JP2014235812A - アダプタユニット - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本発明に係るアダプタユニットは、複数のバッテリ接続口231,232を備える電動作業機械10に対してバッテリ装置40の電力を供給できるように構成されたアダプタユニット30であって、電動作業機械10の複数のバッテリ接続口231,232に対してそれぞれ接続可能に構成された複数のアダプタ31,32と、複数のアダプタ31,32とバッテリ装置40とを電気的に接続するケーブル35,36とを有する。
【選択図】図3
Description
この点を考慮して、定格DC18Vのバッテリパックが二台接続可能なように構成された定格DC36Vの電動工具(ハンドドリル)が特許文献1(US5028858)に記載されている。
即ち、前記電動工具は、定格DC18Vのバッテリパックが二台接続可能なように、バッテリ接続口が二ヶ所に設けられている。そして、前記電動工具の内部に二台のバッテリパックを直列に接続するための電気回路が設けられている。このため、汎用的な定格DC18Vのバッテリパック二台により、定格DC36Vの電動工具を駆動できるようになる。
このため、二口用の電動工具の使い勝手が良くないという問題がある。
この点を改善するため、アダプタを介してバッテリパック(バッテリ装置)の電力を前記二口用の電動工具に供給することが考えられる。しかし、前記二口用の電動工具の種類によってバッテリ接続口の位置や取付け角度が異なるため、一種類のアダプタでは対応が難しい。
請求項1の発明は、複数のバッテリ接続口を備える電動作業機械に対してバッテリ装置の電力を供給できるように構成されたアダプタユニットであって、前記電動作業機械の複数のバッテリ接続口に対してそれぞれ接続可能に構成された複数のアダプタと、前記複数のアダプタと前記バッテリ装置とを電気的に接続するケーブルとを有することを特徴とする。
このため、複数のアダプタと複数のバッテリ接続口が誤接続された状態で、バッテリ装置の電力が電動作業機械に供給されるような不具合を防止できる。
このため、複数のアダプタにおける配置の自由度が向上する。
請求項4の発明によると、複数のアダプタとバッテリ装置とを接続するケーブルは、複数のアダプタ間を接続する渡りケーブルよりも長さ寸法が大きく設定されていることを特徴とする。
請求項5の発明によると、複数のアダプタが一体となるように構成されていることを特徴とする。
このため、バッテリ装置の状態に応じて電動作業機械の運転を停止できるようになる。
このため、各々のアダプタ毎に放電禁止信号、あるいは放電許可信号を出力できる構成と比較してコスト低減を図ることができる。
このため、電動作業機械のマイコンは、複数のバッテリ接続口にそれぞれアダプタが接続された場合と、それぞれバッテリパックが接続された場合とを同様に取り扱えるようになる。
このため、電動作業機械に設けられたバッテリ接続口に接続可能なバッテリパックに対して、アダプタに接続されたバッテリ装置の内部抵抗が小さい場合に、その抵抗差を補償できる。
このように、バッテリ装置は電動作業機械を使用する使用者の身体に装着可能に構成されているため、バッテリ装置とアダプタユニットとの取扱い性が向上する。
以下、図1から図14に基づいて本発明の実施形態1に係るアダプタユニットについて説明する。本実施形態に係るアダプタユニット30は、図3、図4に示すように、背負式のバッテリ装置40の電力を電動作業機械であるバッテリ式の携帯マルノコ10に供給するための装置である。
なお、図1等に記載された前後左右は、携帯マルノコ10の前後左右に対応している。また、図5に記載された前後左右は、第1アダプタ31、第2アダプタ32の前後左右に対応している。
本実施形態に係るアダプタユニット30について説明する前に、図1、図2に基づいて、バッテリ式の携帯マルノコ10について説明する。
バッテリ式の携帯マルノコ10は、木板等の切断に使用される携帯式の電動工具であり、定格DC36Vのモータ16mを駆動源としている。そして、前記モータ16mが、図1に示すように、二台の定格DC18Vのバッテリパック50により駆動させられるように構成されている。
携帯マルノコ10は、前後に長い平面角形のベース12と、このベース12上に角度調整可能な状態で設置されたマルノコ本体14とを備えている。マルノコ本体14は、モータ16mと減速機構等(図示省略)とが収納される筒状ハウジング16を備えている。筒状ハウジング16は軸心が左右方向に延びるように前記ベース12上に設置されており、その筒状ハウジング16から軸方向に突出した前記減速機構の出力軸(図示省略)に円板状の鋸刃18が同軸に取付けられている。鋸刃18は、その鋸刃18の下部がベース12の下面から下方に突出しており、その突出部分により切断等の加工が行われる。鋸刃18の外周縁はブレードケース19に覆われており、木板等の切断時にそのブレードケース19が木材等に押されて回動しながら鋸刃18の外周縁を露出させられるように構成されている。
バッテリ連結部230の下側には、図2に示すように、前後方向に並んだ状態で第1バッテリ接続口231と第2バッテリ接続口232とが形成されている。そして、第1バッテリ接続口231と第2バッテリ接続口232とに、前記バッテリパック50が左から右方向に水平スライドすることにより連結される。即ち、第1バッテリ接続口231と第2バッテリ接続口232とには、幅方向両側位置にバッテリパック50の幅方向両側のスライドレール316(横方向突条部317(図5の下図参照))が嵌合する角溝233が形成されている。このため、バッテリパック50の各横方向突条部317を第1バッテリ接続口231、あるいは第2バッテリ接続口232の各角溝233の端部に嵌合させ、さらに水平スライドさせることで、バッテリパック50を第1バッテリ接続口231、あるいは第2バッテリ接続口232に接続することができる。
携帯マルノコ10の電気回路は、図8に示すように、二台のバッテリパック50を直列接続できるように構成されている。即ち、第1バッテリ接続口231の第1マイナスターミナルN1と第2バッテリ接続口232の第2プラスターミナルP2とが内部渡り線10wにより接続されている。また、第1バッテリ接続口231の第1プラスターミナルP1には、電源プラスライン10pが接続されており、その電源プラスライン10pがトリガ形式の起動スイッチ221を介して定格DC36Vのモータ16mのプラス端子(図番省略)に接続されている。さらに、第2バッテリ接続口232の第2マイナスターミナルN2には、電源マイナスライン10nが接続されており、その電源マイナスライン10nがスイッチング素子であるFET16fを介して前記モータ16mのマイナス端子(図番省略)に接続されている。
SW操作検出回路241は、トリガ形式の起動スイッチ221が操作されたことを検出する回路であり、起動スイッチ221の操作信号をマイコン240に入力できるように構成されている。FET駆動回路243は、マイコン240からの信号に基づいてFET16fを動作させてモータ16mの回転制御を行う回路である。マイコン240は、起動スイッチ221の操作信号に基づいてFET駆動回路243を制御できるように構成されている。
第1バッテリ電圧検出回路244は、第1バッテリ接続口231の第1プラスターミナルP1と第1マイナスターミナルN1間に電圧(DC18V)が印加されたことを検出する回路である。また、第2バッテリ電圧検出回路245は、第2バッテリ接続口232の第2プラスターミナルP2と第2マイナスターミナルN2間に電圧(DC18V)が印加されたことを検出する回路である。マイコン240は、第1バッテリ電圧検出回路244と第2バッテリ電圧検出回路245とが共に電圧を検出した状態で起動スイッチ221の操作信号に基づきFET駆動回路243に対して動作信号を出力できるように構成されている。さらに、マイコン240は、バッテリパック50からオートストップターミナルASを介して放電禁止信号が入力されると、モータ16mの回転停止信号をFET駆動回路243に対して出力する。
アダプタユニット30は、図3、図4に示すように、二台のバッテリパック50の代わりに、定格DC36Vのバッテリ装置40の電力を携帯マルノコ10に供給するための装置である。アダプタユニット30は、携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231に接続可能に構成された第1アダプタ31と、第2バッテリ接続口232に接続可能に構成された第2アダプタ32と、第1アダプタ31とバッテリ装置40間に配線された主ケーブル35と、第1アダプタ31と第2アダプタ32間に配線された渡りケーブル36とから構成されている。
第1アダプタ31は、前記バッテリパック50とほぼ等しい外形をしており、図5の上図に示すように、上部開放型のハウジング本体部310と、そのハウジング本体部310の上部開口を塞ぐ蓋部315とから構成されている。蓋部315の上面には、左右両側に携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231との連結に使用される一対のスライドレール316が前後方向に延びるように形成されている。左右のスライドレール316には、上側面から幅方向外側に一定寸法だけ突出する横方向突条部317が形成されており、左右の横方向突条部317が、図2に示す第1バッテリ接続口231の幅方向両側に形成された角溝233に嵌合可能なように構成されている。
ここで、携帯マルノコ10の第2バッテリ接続口232には、幅方向両側の角溝233に凹部233mが形成されていないため(図2参照)、第1アダプタ31は第2バッテリ接続口232に対して接続不能となっている。
即ち、図6に示すように、第1アダプタ31の横方向突条部317を携帯マルノコ10の第2バッテリ接続口232の角溝233に嵌合させて、第1アダプタ31を挿入方向に水平スライドさせようとしても、図7に示すように、第1アダプタ31の突条317tが第2バッテリ接続口232の角溝233の壁面に当接することで、第1アダプタ31の挿入方向の水平スライドが禁止される。
第2アダプタ32は、図5の下図に示すように、前記バッテリパック50と等しい外形をしている。即ち、第2アダプタ32は、第1アダプタ31とほぼ等しい外形をしており、左側の横方向突条部317に突条317tが形成されていない点が第1アダプタ31と異なっている。このため、第2アダプタ32は、携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231、及び第2バッテリ接続口232の双方に対して接続可能に構成されている。
即ち、前記第1アダプタ31が本発明の基準アダプタに相当し、第1バッテリ接続口231が本発明の基準バッテリ接続口に相当する。また、第1アダプタ31の横方向突条部317の突条317tと第1バッテリ接続口231の角溝233の凹部233mとが本発明の誤接続防止部に相当する。
第2アダプタ32には、図7、図8に示すように、携帯マルノコ10の第2バッテリ接続口232の第2プラスターミナルP2、第2マイナスターミナルN2、オートストップターミナルASにそれぞれ接続可能に構成された第2プラス端子P2、第2マイナス端子N2、オートストップ端子ASが基板30k(図7参照)の上面に設けられている。そして、第2アダプタ32の第2プラス端子P2と第2マイナス端子N2間にDC18Vの電圧を発生される分圧抵抗32rが接続されている。また、第2アダプタ32には、放電許可信号を発生させてオートストップ端子ASに出力できるように構成された放電許可信号出力回路32yが設けられている。
ここで、主ケーブル35の長さ寸法は約1mに設定されており、渡りケーブル36の長さ寸法は約30cmに設定されている。
バッテリ装置40は、定格DC36Vの電源装置であり、図3、図4に示すように、使用者が背負えるバッテリハウジング41内に多数のセルSを備えている。前記セルSは、図8に示すように、プラス端子P0とマイナス端子N0間の電圧が定格DC36Vになるように直列に接続されており、その直列に接続されたセル集合体が複数組並列に接続されている。
ここで、図9に示すように、第2アダプタ32にバッテリ装置40のセルSの内部抵抗を補償するための調整用抵抗32qを収納することが可能である。これにより、バッテリパック50に対し、第1アダプタ31、第2アダプタ32を介して接続されるバッテリ装置40の内部抵抗が小さい場合に、その抵抗差を補償することができる。なお、調整用抵抗32qには放熱板32fを設けるのが好ましい。
次に、アダプタユニット30の動作について説明する。
先ず、バッテリ装置40を背負った状態で、携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231に第1アダプタ31を接続する。即ち、携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231の角溝233に第1アダプタ31のスライドレール316の横方向突条部317を嵌合させ、第1アダプタ31を前方(携帯マルノコ10の左から右)にスライドさせる。このとき、第1アダプタ31の横方向突条部317の突条317t(図5参照)が第1バッテリ接続口231の角溝233の凹部233mと嵌合するため、第1バッテリ接続口231に対する第1アダプタ31のスライド接続が妨げられない。
次に、携帯マルノコ10の第2バッテリ接続口232に対して第2アダプタ32を同様に接続する。
これにより、図8に示すように、第1アダプタ31の第1プラス端子P1、第1マイナス端子N1、オートストップ端子ASが携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231の第1プラスターミナルP1、第1マイナスターミナルN1、オートストップターミナルASにそれぞれ接続される。また、第2アダプタ32の第2プラス端子P2、第2マイナス端子N2、オートストップ端子ASが第2バッテリ接続口232の第2プラスターミナルP2、第2マイナスターミナルN2、オートストップターミナルASにそれぞれ接続される。
ここで、図6、図7に示すように、誤って携帯マルノコ10の第2バッテリ接続口232に対して第1アダプタ31を接続しようとしても、第1アダプタ31は突条317tの働きで第2バッテリ接続口232に接続されることがない。
先ず、携帯マルノコ10の起動スイッチ221がオン操作されると(ステップS101、S102)、ステップS103で第1バッテリ接続口231のオートストップターミナルASから入力された放電制御信号が放電禁止信号か、あるいは放電許可信号であるか判定される。放電許可信号の場合(ステップS103 YES)、ステップS104で第2バッテリ接続口232のオートストップターミナルASから入力された放電制御信号が放電禁止信号か、あるいは放電許可信号か判定される。第2バッテリ接続口232のオートストップターミナルASには第2アダプタ32の放電許可信号出力回路32yから常に放電許可信号が入力されるため、ステップS104の判断はYESとなる。このため、起動スイッチ221のオン操作によりFET駆動回路243が駆動され(ステップS105)、モータ16mの回転制御が行われる(S106)。即ち、携帯マルノコ10が駆動される。
また、例えば、バッテリ装置40が長時間使用されて、セルSの電圧が許容電圧よりも低下すると、バッテリ装置40のコントローラ43が放電禁止信号を出力する。これにより、コントローラ43の放電禁止信号がオートストップ端子AS、放電制御信号変換回路31xを介して携帯マルノコ10のマイコン240に入力される。この結果、ステップS103の判断がNOとなり、マイコン240からFET駆動回路243に対して放電禁止信号が出力される(ステップS107)。このため、起動スイッチ221がオン操作されていてもモータ16mが停止するようになる。
本実施形態に係るアダプタユニット30は、携帯マルノコ10の二個のバッテリ接続口231,232に対してそれぞれ接続可能に構成された二台のアダプタ31,32を備えている。このため、携帯マルノコ10のバッテリ接続口231,232の位置が機種毎に異なっていても、それらのバッテリ接続口231,232に対して二台のアダプタ31,32をそれぞれ接続できるようになる。したがって、二個のバッテリ接続口231,232を有する種々の携帯マルノコ10に対してバッテリ装置40の電力を供給可能になる。
また、第1アダプタ31と第1バッテリ接続口231とには、互いの接続を許容する突条317tと凹部233m(誤接続防止部)が設けられている。そして、第1アダプタ31の突条317t(誤接続防止部)は、その第1アダプタ31と第2バッテリ接続口232との電気的接続を妨げるように構成されている。このため、二台のアダプタ31,32と二個のバッテリ接続口231,232が誤接続された状態で、バッテリ装置40の電力が携帯マルノコ10に供給されるような不具合を防止できる。
また、第1アダプタ31が携帯マルノコ10に対して放電禁止信号を出力可能な構成のため、バッテリ装置40の状態に応じて携帯マルノコ10の運転を停止できるようになる。また、第2アダプタ32は携帯マルノコ10に対して常に放電許可信号を出力するように構成されているため、各々のアダプタ31,32毎に放電禁止信号、あるいは放電許可信号を出力可能な構成と比較してコスト低減を図ることができる。
また、第1アダプタ31、第2アダプタ32は、携帯マルノコ10に設けられた第1バッテリ接続口231、第2バッテリ接続口232に接続可能なバッテリパック50と等しい電圧信号を出力できるように構成されている。このため、携帯マルノコ10のマイコン240は、第1バッテリ接続口231、第2バッテリ接続口232にそれぞれアダプタ31,2が接続された場合と、それぞれバッテリパック50が接続された場合とを同様に取り扱えるようになる。
また、第2アダプタ32には、バッテリ装置40のセルSの内部抵抗を補償するための調整用抵抗32qが収納されている。このため、携帯マルノコ10に接続可能なバッテリパック50に対し、第1アダプタ31、第2アダプタ32を介して接続されるバッテリ装置40の内部抵抗が小さい場合でも、その抵抗差を補償することができる。また、既製品であるバッテリ装置40に対して調整用抵抗32qを後で取付けることが可能になる。
また、バッテリ装置40は携帯マルノコ10を使用する使用者の身体に装着可能に構成されているため、バッテリ装置40とアダプタユニット30との取扱い性が向上する。
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本実施形態では、電動作業機械として携帯マルノコ10を例示したが、図11に示すように、電動作業機械としてブロア60を使用することも可能である。また、本実施形態では、第1アダプタ31と第2アダプタ32とを別体とする例を示した。しかし、図11に示すように、第1アダプタ31と第2アダプタ32とを一体化することも可能である。
また、本実施形態では、図12に示すように、携帯マルノコ10の第1バッテリ接続口231、第2バッテリ接続口232に対して第1アダプタ31、第2アダプタ32を接続する構成で、第1バッテリ接続口231の角溝233に凹部233mを形成し、第1アダプタ31の横方向突条部317に突条317tを形成することで誤接続を防止する例を示した。これに対し、図13に示すように、第1アダプタ31の横方向突条部317の突条317tの代わりに横方向突条部317に先端延長部317t(誤接続防止部)を設け、第1バッテリ接続口231の角溝233の長さ寸法をこれに合わせて延長することも可能である。
また、本実施形態では、第1アダプタ31側に突条317t(誤接続防止部)を設け、第1バッテリ接続口231側に凹部233m(誤接続防止部)を設ける例を示したが、それとは逆に、第1アダプタ31側に凹部を設け、第1バッテリ接続口231側に突条を設けることも可能である。
また、本実施形態では、アダプタ31,32を二台備えるアダプタユニット30を例示したが、図14に示すように、電動作業機械230のバッテリ接続口231,232,234の個数に応じてアダプタ31,32,33の数を増加させることも可能である。この場合、第1アダプタの左右両側に突条317t、第1バッテリ接続口231の左右両側に凹部233mを設け、第2アダプタの一方に突条317t、第2バッテリ接続口231の一方に凹部233mを設ける等、誤接続防止対策を行うようにする。
さらに、本実施形態では、バッテリ接続口231,232が並んで設けられている電動作業機械(携帯マルノコ10)を例示したが、各々のバッテリ接続口231,232が若干離れて設けられていても特に問題はない。
また、アダプタ31,32と主ケーブル35との接続をコネクタ形式とし、主ケーブル35とバッテリ装置40との接続をコネクタ形式として、主ケーブル35を交換できるようにするのが好ましい。
ここで、本発明に係る電動作業機械には、具体的に、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動マルノコ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェンソー、電動カンナ、電動釘打ち機(鋲打ち機を含む)、電動ヘッジトリマ、電動芝刈り機、電動芝生バリカン、電動刈払機、電動クリーナ等も含むものとする。
30・・・・アダプタユニット
31・・・・第1アダプタ(基準アダプタ)
32・・・・第2アダプタ
32q・・・調整用抵抗
35・・・・主ケーブル
36・・・・渡りケーブル
40・・・・バッテリ装置
50・・・・バッテリパック
231・・・第1バッテリ接続口(基準バッテリ接続口)
232・・・第2バッテリ接続口
233m・・凹部(誤接続防止部)
317t・・突条(誤接続防止部)
Claims (10)
- 複数のバッテリ接続口を備える電動作業機械に対してバッテリ装置の電力を供給できるように構成されたアダプタユニットであって、
前記電動作業機械の複数のバッテリ接続口に対してそれぞれ接続可能に構成された複数のアダプタと、
前記複数のアダプタと前記バッテリ装置とを電気的に接続するケーブルとを有することを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1に記載されたアダプタユニットであって、
少なくとも一台の基準アダプタと、その基準アダプタに対応する基準バッテリ接続口とには、互いの接続を許容する誤接続防止部が設けられており、
前記基準アダプタの誤接続防止部は、その基準アダプタと前記基準バッテリ接続口以外のバッテリ接続口との接続を妨げるように構成されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1又は請求項2のいずれかに記載されたアダプタユニットであって、
前記複数のアダプタ間は、渡りケーブルによって電気的に接続されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項3に記載されたアダプタユニットであって、
前記複数のアダプタと前記バッテリ装置とを接続するケーブルは、複数のアダプタ間を接続する渡りケーブルよりも長さ寸法が大きく設定されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1に記載されたアダプタユニットであって、
前記複数のアダプタが一体となるように構成されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1から請求項5のいずれかに記載されたアダプタユニットであって、
前記アダプタは、前記バッテリ装置からの信号に基づいて電動作業機械に対して放電禁止信号を出力できるように構成されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項6に記載されたアダプタユニットであって、
少なくとも一台のアダプタが電動作業機械に対して放電禁止信号を出力可能な構成であり、その他のアダプタは電動作業機械に対して常に放電許可信号を出力できるように構成されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1から請求項7のいずれかに記載されたアダプタユニットであって、
各々のアダプタは、電動作業機械に設けられたバッテリ接続口に接続可能なバッテリパックと等しい電圧信号を出力できるように構成されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1から請求項8のいずれかに記載されたアダプタユニットであって、
前記アダプタには、前記バッテリ装置の内部抵抗を補償するための調整用抵抗が収納されていることを特徴とするアダプタユニット。 - 請求項1から請求項9のいずれかに記載されたアダプタユニットであって、
前記複数のアダプタは、電動作業機械を使用する使用者の身体に装着可能に構成されたバッテリ装置と前記ケーブルにより電気的に接続されていることを特徴とするアダプタユニット。
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