JP2015504647A

JP2015504647A - 充電装置

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Publication number: JP2015504647A
Application number: JP2014543774A
Authority: JP
Inventors: リーフヨアヒム
Original assignee: フスクバルナアクティエボラーグ
Priority date: 2011-11-29
Filing date: 2011-11-29
Publication date: 2015-02-12
Anticipated expiration: 2031-11-29
Also published as: JP5820082B2; WO2013079101A1; US20140340025A1; CN103959591B; EP2786465B1; CN103959591A; US9225184B2; EP2786465A1

Abstract

【課題】電動工具用の充電式バッテリーを充電するための充電装置が提供される。充電装置は、バッテリーのための充電空間（４）と、充電空間における空気孔（５）と、充電空間内の流体を排出するための、充電空間の下端における排水孔と、を有するハウジング（１）を備える。充電回路ユニット（８）が、ハウジング（１）内部にバッテリーを充電するために搭載される。ファン（９）が、ハウジング（１）内部に、バッテリーと充電回路ユニット（８）を冷却するために、空気孔（５）を通して空気を吸入又は吹き出すために搭載される。空気ガイド部材（１１）が、空気孔（５）とファン（９）との間でハウジング（１）内部に、空気孔（５）とファン（９）との間の空気をガイドするために搭載される。空気ガイド部材（１１）は、空気孔（５）と連通して、空気孔（５）を通して入り込む流体を収集する流体収集セクション（１２）と、流体収集セクション（１２）及びファン（９）と連通しているセクション（１３）と、を有して構成されている。流体収集セクション（１２）は、収集された流体を流体収集セクション（１２）から排水管（７）を通して排出するようにされている。【選択図】図３

Description

本発明は、電動工具用の充電式バッテリーを充電するための充電装置に関する。充電装置は、充電中のバッテリーを収容するための傾斜した充電空間を有するハウジングを備える。ハウジングは、換気のために、充電空間において１つ以上の空気孔を有する。１つ以上の空気孔は、ハウジングの内部と連通している。排水孔が、ハウジングに、充電空間の下端に設けられ、充電空間に入り込む流体を排出する。充電回路ユニットが、ハウジング内部に搭載され、電源、及び充電空間において充電中のバッテリーに、電気的に接続可能である。充電空間において充電中のバッテリーと、充電回路ユニットと、を冷却するために、１つ以上の空気孔を通して空気の流れを吸引又は吹き出すためのファンが、ハウジング内部に搭載されている。

屋外使用のバッテリー充電器は、雨や凝結水や解け出す雪に対する何らかの保護が必要である。つまり、水がハウジング内部の充電器の電気部品に空気孔を通して入り込むことを防止する機能が設けられる必要がある。屋外で使用されたバッテリーは、外部にも、内部にも、雨水、凝結水、及び／又は雪を含む可能性があるので、屋内使用のバッテリー充電器もまた保護が必要である。そして、バッテリー充電器の上部に置かれたバッテリーからの水は、充電空間の空気孔を通して、充電器のハウジング内部の電気部品上に落ちる可能性がある。水の問題は、また、ファンが空気孔を通して水を充電器内に吸い込むと起こり得る。

そのため、通常の解決法は、空気孔を充電器の電気部品から離れた領域に置くことであるが、充電中のバッテリーと電気部品とを十分に冷却するために、空気孔は電気部品の近くに置く。この折衷策による構成が、これまでの最善でない作動の原因であった。

従って、本発明に係る充電装置の主要な目的は、上記の２つの相反する要求を満足のいく方法で一体化する構成を、提供することである。

本発明によって上記の目的は、ガイド部材を備える充電装置であって、当該ガイド部材が、ハウジング内部で、充電空間における１つ以上の空気孔と、当該１つ以上の空気孔とファンとの間の空気をガイドするファンと、の間に搭載されるという、まず初めに定義された充電装置を提供することにより達成される。空気ガイド部材は、１つ以上の空気孔と連通している流体収集セクションであって当該流体収集セクションにおいて１つ以上の空気孔を通して入り込む流体を収集する流体収集セクションと、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションと、を備えるようにされている。流体収集セクションは、最終的に、収集された流体を、排水装置を通してセクションから排出するようにされている。

上記に定義したような充電装置を実現する１つの方法は、流体収集セクションを、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションから、実質的に遠ざかる方向に傾斜するようにすることであり、傾斜した流体収集セクションを、ハウジングを通して延伸し、ハウジングの底面側に開口する排水管への接続のための排水孔を、流体収集セクションの最下端において有するようにすることである。

上記に定義したような充電装置を実現する別の方法は、流体収集セクションを、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションを制限する流体収集セクションの端部分全体が空気孔の少なくとも最下部分、又は充電空間における最下空気孔よりも高く位置するようにし、流体収集セクションに収集された流体を、ファンに到達できる前に、空気孔を通して、充電空間における排水孔にあふれ出すようにすることである。

本発明の充電装置の、上記の第２の実施形態において、流体収集セクションを、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションから実質的に遠ざかる方向に傾斜し、それによって流体収集セクションからの流体の排出を促進するようにすることも可能である。

本発明を、付随する図面を参照して以下に更に説明するが、以下の説明は単なる例に過ぎない。

本発明に係る充電装置と、充電装置における充電中のバッテリーの上方からの概略を示す、平面図である。本発明に係る充電装置の上方からの概略を示す、平面図である。本発明に係る充電装置の概略を示す、断面図である。本発明に係る充電装置の別の概略を示す、断面図である。充電装置の１つの側壁を除去した後の、本発明に係る充電装置の、斜視図である。本発明に係る充電装置の一部を形成する空気ガイド部材の、斜視図である。図１における線７−７に沿う、概略を示す断面図である。

上述したように、本発明は特に、充電中のバッテリーを十分に冷却でき、同時に、水に対して充電装置の電気部品を十分に保護できる、充電装置を提供することである。

従って、電動工具用の充電式バッテリーを充電するための充電装置は、付随する図面に示されているように、ハウジング１を備える。ハウジング１は、例えば、ネジにより互いに固定的に締結されている上面カバーシェル２と底面カバーシェル３とにより形成され、それにより内部空間を形成している。上面カバーシェル２は、充電中のバッテリー１５を収容する充電空間４を有する。例示された実施の形態において、充電空間４は、バッテリー１５用の挿入側から、充電中のバッテリーに電気的に接触する、充電空間４における接触手段８ａ（図２参照）に向けて、縦方向において下方に傾斜している。例示された実施の形態において、充電空間４は、充電空間４の縦方向が、充電装置のハウジング１の縦方向に延伸するようにされている。しかし充電空間４は、縦方向以外に充電装置のハウジング１の横方向にも、又は任意の他の方向に延伸してもよく、充電空間は、バッテリー１５を充電空間に、充電空間の横方向に挿入できるように構成できるということに、留意されたい。ハウジング１の上面カバーシェル２はまた、１つの又は例示された実施の形態におけるように、複数の空気孔５を有し、空気孔５は、充電空間に、換気のために充電空間の横方向／垂直方向と共に、縦方向に前後に並べて設けられ、ハウジング１の内部空間と連通している。複数の空気孔５は、同じ形状を有してもよく、又は異なるように形成してもよい。つまり、充電空間４における縦方向及び／又は側方向及び／又は垂直方向の延伸は、最適な機能のために望むように、充電空間の全体形状とサイズに従って変更できる。排水孔６もまた、ハウジング１の上面カバーシェル２に設けられる。排水孔６は、充電空間に入り込む流体を排出するために、充電空間４の下端にある。充電装置の例示された実施の形態において、この排水孔６は、ハウジング１を通して延伸し、ハウジングの底面カバーシェル３の底面側において終端又は開口する排水管７の形状の排水装置に接続される。このため流体は、ハウジングの内部空間においてハウジング内部の何れの電気部品にも接触することなく、充電空間４からハウジング１を通して流れることができる。例示された実施の形態において、充電空間４は、縦方向において完結、又は充電空間において充電中のバッテリー１５の一部分を収容するための追加的空間４ａが続いている。例示された実施の形態において、この追加的空間４ａにもまた、排水孔６ａが設けられている（図２参照）。追加的空間４ａには、空気孔５は設けられていない。充電空間４と追加的空間４ａは、接触手段８ａが設けられている傾斜部分４ｂにより分離されている。

発明に係る充電装置は、任意の適切な先行技術タイプの充電回路ユニットを更に備える。充電回路ユニットは、その全体を参照番号８で示されているが、ハウジング１の内部空間に搭載される。充電回路ユニット８は、電源と、上記の接触手段８ａを通して充電空間４において充電中のバッテリー１５と、に電気的に接続可能である。例示された実施の形態において、充電装置上の、例示された実施の形態においては、ハウジング１の上面カバーシェル２上のスイッチ１６は、手動で操作されて充電回路ユニット８に電力を提供し、充電空間４においてバッテリー１５の充電を開始する。充電後、スイッチ１６は、充電回路ユニット８への電力供給を中断するように操作される。代替的に、充電装置がスタンバイモードを有して構成されていれば、スタンバイモードにより、スイッチ１６が、充電回路ユニット８に電力を提供するように操作された後、充電空間４にバッテリー１５が置かれると即座に充電が自動的に開始できるようになる。充電後、スタンバイモードにより、スイッチ１６が、充電回路ユニット８に電力を提供するための位置に留まることができ、次のバッテリー１５が充電空間４に置かれるまでは、充電回路ユニット８への電力供給は中断できるようになる。別の代替では、スイッチ１６を、充電空間４にバッテリー１５が置かれたときに充電回路ユニット８に電力を提供するように、自動的に起動されるスイッチ（図示せず）と置き換える。従って、手動で操作されるスイッチもスタンバイモードも充電ユニットに電力を供給する必要がなく、充電ユニットはバッテリーが充電されるときのみ電力が供給される。充電装置の動作／故障を示す表示ランプ、例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ）を、ハウジング１上に設けることができる。表示ランプはスイッチ１６内に統合でき、又はハウジング１上で分離して位置することができ、又はスイッチ１６がないときは、例えば、スイッチと同じ場所に位置できる。

最後に、発明に係る充電装置は、ファン９も備える。ファン９は、ハウジング１の内部空間に搭載される。ファン９は、ハウジング１の充電空間４における１つ以上の空気孔５を通して空気の流れを吸引又は吹き出して、充電空間において充電中のバッテリー１５を冷却し、充電回路ユニット８を冷却するように構成されている。空気孔５を通してハウジング１の内部空間に吸引された冷却用の空気の流れは、充電装置の例示された実施の形態において、ファン９を通過後に底面カバーシェル３における換気のための空気孔１０を通して、ハウジングの内部空間から出ることができる。同様に、空気孔５を通して吹き出された冷却用の空気の流れは、充電装置の例示された実施の形態において、ファン９を通過する前に底面カバーシェル３における空気孔１０を通して、ハウジングの内部空間に吸引できる。例示された実施の形態において、ファン９は、充電空間４における空気孔５に対して側方向にずれてハウジングの内部に位置している。つまり空気孔の直下ではなく、それにより、充電空間４から空気孔５を通して入り込む流体がファン上に落ちないことを、確実にする。しかし、本発明に係る充電装置においては、下記から明白になるようにこれは絶対的な必要条件ではない。空気孔１０の数、形状、位置は、空気孔５と同様に、充電回路ユニット８と共に、充電中のバッテリー１５の最適な換気と冷却が達成されるように変更できる。

ファン９もまた、電源に電気的に、例えば充電回路ユニット８を介して接続される。図には例示されていないが、ファン９を、バッテリー１５が充電空間４において接触手段と接触させられるときにファンが起動されるように、充電回路ユニット８に更に接続することができる。

充電装置は、携帯用でない電力工具、例えば、芝刈り機や噴射式除雪機と同様に、携帯用電力工具、例えば、生垣刈り込み機やチェーンソー用の充電式バッテリーを充電するために、使用可能である。

本発明によれば、充電中のバッテリー１５と充電回路ユニット８の最適な換気と冷却のために、充電装置には、空気ガイド部材１１が更に設けられる。空気ガイド部材１１は、ハウジング１の内部空間において、充電空間４の空気孔５とファン９との間に、空気孔５とファン９との間の空気をガイドするために搭載される。つまり空気ガイド部材１１は、空気の流れを充電空間４から空気孔５を通して、内部空間を通してファン９にガイド、又はファン９から出て行く空気の流れを反対方向に空気孔５にガイドして、空気孔を通して外に出し、充電空間４内にガイドする。図７は、充電空間４において充電中のバッテリー１５を通して、空気孔５を通して、充電空間からハウジング１の内部空間へ、ハウジング１内の空気ガイド部材１１に流れる、空気の流れＡを例示している。

例示された実施の形態において、空気ガイド部材１１は、傾斜した、飼い葉桶に類似した流体収集セクション１２を有して構成されている。この流体収集セクション１２は、充電空間４における空気孔５と連通し、空気孔５からの、又は空気孔５への空気の流れをガイドし、セクションにおいて、空気孔を通してハウジング１の内部空間に入り込む流体を収集する。空気孔５からの流体の最適な収集を達成するために、流体収集セクション１２は、例示された実施の形態において、流体収集セクション１２の少なくとも一部分１２ａが、流体がハウジング１の内部空間に入り込むことができる充電空間４における空気孔５の下方に位置するように、構成されている。空気ガイド部材１１もまた、傾斜した流体収集セクション１２と、流体収集セクション１２とファン９との間の空気の流れをガイドするためのファン９と連通しているセクション１３と、を有して構成されている。本発明に係る充電装置の構成を簡略化するために、図に例示されているように、セクション１３は、ファン９の上方、又は少なくとも部分的にはファンの上方に位置できる。例示された実施の形態において、ファン９は、上記のように、充電空間４における空気孔５に対して側方向にずれてハウジング内部に位置しているので、流体収集セクション１２と、特に空気孔の下方に位置している流体収集セクション１２の一部分１２ａもまた、一部分１２ａ及びファンと連通しているセクション１３に対して、側方向にずれている。傾斜した流体収集セクション１２は、図６に例示されているように、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３を、少なくとも部分的に取り囲むように構成されている。図６から、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３は、実質的に円形又は楕円形の断面を有していることも明白である。流体収集セクション１２及びファン９と連通しているこのセクション１３は、例示された実施の形態において、各端に開口部を有する実質的に円筒形の部材により形成されている。しかし、空気ガイド部材１１と、空気ガイド部材１１のセクション１２、１３は、充電空間４における空気孔５とファン９との間の空気の流れをガイドし、空気孔５と通して入り込む流体を収集して、下記に記述するが、収集した流体を排出するという空気ガイド部材の目的が達成される限り、形状及び互いに対する位置を変更できるということは自明である。

更に本発明によれば、傾斜した流体収集セクション１２は、図示されているように、収集した流体を排出装置を通してセクションから排出するように構成されており、流体収集セクション１２の傾斜延長部は、この目的を促進する。排水は、例えば流体収集セクション１２の最下端１２ｂにおいて排水孔を有するように流体収集セクション１２を構成することにより達成できる。そしてこの排水孔は、適切な構成の排水装置、例えばハウジングを通して延伸し、ハウジングの底面カバーシェル３の底面側に開口する（排水管７のような）排水管に接続される。代替的に排水は、傾斜した流体収集セクション１２を、流体収集セクション１２のエッジ部分１２ｃ及びファン９と連通しているセクション１３を制限するエッジ部分１２ｃが、又は、少なくともエッジ部分１２ｃの一部分が、その全体が少なくとも空気孔の最下部、又は例示されているように充電空間４における最下空気孔５よりも高く位置するように構成することにより、達成できる。それにより、流体収集セクション１２に収集された流体は、ファン９と連通しているセクション１３を通してファン９に流体が到達できる前に、この空気孔５を通して充電空間４における排水孔６にあふれ出る。図７は、空気ガイド部材１１から最下空気孔５を通して充電空間４における排水孔６への流体のあふれ出しＢを例示している。これは流体収集セクション１２が、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３から遠ざかる方向に傾斜しており、例示された実施の形態において第１セクション１２のエッジ部分１２ｃが、後者のセクション１３への開口部が第１セクション１２よりも高く位置するように構成されていることにより可能となる。この後者の実施の形態は、特に図６において例示されている。代替として、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３への開口部は、後者のセクション１２のエッジ部分１２ｃが、流体収集セクションにおける流体が前者のセクション１３内にあふれ出すことを防止するバリアを形成する限り、流体収集セクションと同じ（傾斜している）高さ、又は低い位置にさえ位置することができる。流体は、充電空間４における排水孔６から、排水装置を形成している排水管７に流入する。排水孔６と、排水孔６に接続されている排水管７は、ファン９が空気の流れを、排水管から又は排水管を通してではなく、充電中のバッテリー１５を含んでいる充電空間４から又は充電空間４を通して実質的に吸引又は吹き出すように、構成され、及び／又は位置するべきである。この目的は例えば、排水孔６を流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３から可能な限り遠くに位置させることにより、そして例えば、排水孔６を、空気孔の断面積と比較して、又はすべての空気孔５の全断面積と比較して相対的に小さな断面積を有するように構成することにより、達成される。それにより、排水孔６と排水管７を通して流れ、排水孔６と排水管７内の水の流れを妨害する空気の流れは、実質的に防止できる。

上述したように、図はまた、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３が、円筒形部材を通して流体収集セクション１２及びファン９と連通することを、例示している。このセクション１３は、代替的に、充電装置の構成に基づいて、例えば、１つ以上の開口部を有する孔のあいたプレートから製作できる。流体収集セクション１２及び／又は、流体収集セクション１２及びファン９と連通しているセクション１３は、ハウジング１の内部空間における空気ガイド部材１１の搭載及び／又は正確な位置のための適切な手段１４を有して構成できる。シーリング（図においては例示されていない）を空気ガイド部材の下端部分１２ｂの周りに設けて、この端部分で収集された水が、最下空気孔５を通して、又は空気孔の最下部分を通して以外のいかなる方向にも漏れることを、防止できる。

当業者には、本発明に係る充電装置に対して、発明の思想及び目的から逸脱することなく、後続する請求項の範囲内で、変形及び変更をすることができるということは自明であろう。このように、上記に示したように、空気ガイド部材の形状とサイズは、例えば充電されるバッテリーのタイプに従って、充電空間における空気孔の位置、サイズ、形状と共に、充電装置の形状とサイズに基づいて変更できる。空気ガイド部材の流体収集セクションは、代替的に、例えば、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションから実質的に遠ざかる方向に傾斜するのではなく、より水平に延伸できる。このため、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションを制限し、流体収集セクション内の流体が、流体収集セクションと連通しているセクションにおいてあふれ出すことを防止するためにセクションに対してバリアを形成する、流体収集セクションのエッジ部分は、より大きな高さを有し、又は、例えば流体収集セクションの壁部分の、最上部を形成することになる。流体収集セクションと、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションの相対位置は、変更できる。流体収集セクションと、流体収集セクション及びファンと連通しているセクションの相対的なサイズもまた、変更でき、形状も変更できる。

Claims

電動工具用の充電式バッテリーを充電するための充電装置であって、前記充電装置が、
充電中のバッテリー（１５）を収容するための傾斜した充電空間（４）と、前記充電空間（４）に沿い、ハウジング（１）の内部と連通している、１つ以上の換気のための空気孔（５）と、前記充電空間（４）に入り込む流体を排出するための、前記充電空間（４）の下端における排水孔（６）と、を有する、ハウジング（１）と、
前記ハウジング（１）内部に搭載され、電源と、前記充電空間（４）において充電中の前記バッテリー（１５）と、に電気的に接続可能な、充電回路ユニット（８）と、
前記ハウジング（１）内部に搭載され、前記充電空間（４）において充電中の前記バッテリー（１５）と前記充電回路ユニット（８）とを冷却するために、空気の流れを前記１つ以上の空気孔（５）を通して吸入又は吹き出す、ファン（９）と、
を備え、
前記充電空間（４）における前記１つ以上の空気孔（５）と前記ファン（９）との間で前記ハウジング（１）内部に搭載され、前記１つ以上の空気孔（５）と前記ファン（９）との間の空気をガイドするための空気ガイド部材（１１）であって、前記空気ガイド部材（１１）が、
前記１つ以上の空気孔（５）と連通する流体収集セクションであって前記１つ以上の空気孔（５）を通して入り込む流体を前記流体収集セクション（１２）において収集する、前記流体収集セクション（１２）と、
前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通しているセクション（１３）と、
を備えるようにされており、
前記流体収集セクション（１２）が、排水管（７）を介して、前記収集された流体を前記流体収集セクション（１２）から排出するようにされている、
空気ガイド部材（１１）を特徴とする、
充電装置。
前記流体収集セクション（１２）が、前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）から遠ざかる方向に傾斜するようにされ、
傾斜する前記流体収集セクション（１２）が、前記ハウジング（１）を通して延伸し、前記ハウジング（１）の底面側に開口する排水管の形状の排水装置への接続のための排水孔を、前記流体収集セクション（１２）の最下端（１２ｂ）に備えるようにされていることを特徴とする、請求項１に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）は、前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）の少なくとも一部分を制限している、前記流体収集セクション（１２）のエッジ部分（１２ｃ）全体が、前記空気孔の少なくとも最下部分よりも高く、又は前記充電空間（４）における最下の空気孔（５）よりも高く位置し、前記流体収集セクション（１２）において収集された流体が、前記流体が前記ファン（９）に到達できる前に、前記空気孔（５）を通して前記充電空間（４）における前記排水孔（６）にあふれ出すようにされていることを特徴とする、請求項１に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）の前記エッジ部分（１２ｃ）は、前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）に対して、前記流体収集セクション（１２）内の流体が、前記流体収集セクション（１２）と連通している前記セクション（１３）内にあふれ出すことを防止するバリアを形成するようにされていることを特徴とする、請求項３に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）は、前記流体収集セクション（１２）の少なくとも一部分（１２ａ）が、前記充電空間（４）における１つ以上の前記空気孔（５）の下方に位置していることを特徴とする、請求項１〜４の何れか１項に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）は、前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）を、少なくとも部分的に取り囲むようにされていることを特徴とする、請求項１〜５の何れか１項に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）が、前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）から遠ざかる方向に傾斜するようにされていることを特徴とする、請求項１〜６の何れか１項に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）が、前記１つ以上の空気孔（５）の下方に位置している前記流体収集セクション（１２）の前記一部分に対して側方向にずれて位置していることを特徴とする、請求項５〜７の何れか１項に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）が、円形又は楕円形の断面を有していることを特徴とする、請求項１〜８の何れか１項に記載の充電装置。
前記流体収集セクション（１２）及び前記ファン（９）と連通している前記セクション（１３）が、円筒として、又は１つ以上の開口部を有するプレートとして構成されていることを特徴とする、請求項１〜９の何れか１項に記載の充電装置。
前記充電空間（４）における前記排水孔（６）が、前記ハウジング（１）を通して延伸し、前記ハウジング（１）の底面側に開口する排水管（７）の形状の排水装置と連通することを特徴とする、請求項１〜１０の何れか１項に記載の充電装置。