JP2019046588A - 電池パック及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の電池側端子が互に短絡することを抑制可能な電池パックを提供する。
【解決手段】電池セル３５を内部Ｂ２に収容し、かつ、機器本体に取り付け及び取り外し可能な収容ケース７９と、電池セル３５に接続される複数の電池側端子３７と、を有する電池パック１２であって、収容ケース７９に設けられたガイド部、第１壁部５７及び第２壁部５８と、第２壁部５８を所定方向に貫通し、かつ、機器本体に設けられている複数の機器側端子が出入り可能な通路５９と、を備えている。
【選択図】図４

Description

本発明は、電池セルを収容する電池パック及び電気機器に関する。

従来、機器本体に取り付け及び取り外しが可能な電池パックが知られており、その電池パックの例が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された電池パックは、収容ケースと、収容ケース内に収容される複数の電池と、を有する。また、電池に接続された正極端子及び負極端子が設けられている。収容ケースは、吸気穴及び排気穴を有する。特許文献１には機器本体としての充電器が記載されている。充電器は、正極端子、負極端子及び冷却ファンを有する。

電池パックを充電器に取り付けると、充電器の正極端子が、電池の負極端子に接続され、充電器の負極端子が、電池の正極端子に接続される。充電器から電池パックに充電を行う際、冷却ファンで送られる空気が、吸気穴を介して収容ケース内に進入する。収容ケース内に進入した空気は、排気穴から収容ケースの外部に抜ける。このようにして、電池が冷却される。なお、機器本体に取り付け及び取り外しが可能な電池パックは、特許文献２にも記載されている。

特開２００５−１４９８６８号公報 特開２００９−２８９６９４号公報

しかし、特許文献１、２に記載された電池パックは、収容ケースの外部の異物が、吸気穴または排気穴の少なくとも一方から収容ケースの内部に侵入し、端子同士が短絡する可能性があった。特に、電池パックの高電圧化が進んでおり、端子同士の短絡を確実に行う要求があった。

本発明の目的は、複数の電池側端子が互に短絡することを抑制可能な電池パック及び電気機器を提供することにある。

一実施形態の電池パックは、電池セルを内部に収容し、かつ、機器本体に取り付け及び取り外し可能な収容ケースと、前記電池セルに接続される複数の電池側端子と、を有する電池パックであって、前記収容ケースに設けられ、かつ、前記収容ケースを前記機器本体に取り付け及び取り外しする際に、前記収容ケース及び前記機器本体を互に所定方向に移動可能させるガイド部と、前記収容ケースに前記所定方向に沿って設けられ、かつ、前記収容ケースの内部と外部とを隔てる第１壁部と、前記第１壁部に接続されて前記収容ケースの内部と外部とを隔て、かつ、前記所定方向に対して交差する方向に沿って配置された第２壁部と、前記第２壁部を前記所定方向に貫通し、かつ、前記機器本体に設けられている複数の機器側端子が出入り可能な通路と、を備えている。

他の実施形態の電気機器は、電池セルを収容した電池パックと、前記電池パックが取り付け及び取り外し可能な機器本体と、を有する電気機器であって、前記機器本体は、前記電池セルの電力を消費する負荷部と、前記電池セルの電力を前記負荷部に供給する複数の機器側端子と、前記電池パックを取り付け及び取り外しする際に、前記電池パックを所定方向に移動させる第１ガイド部と、を有し、前記電池パックは、前記第１ガイド部に係合する第２ガイド部と、前記電池セルを内部に収容し、かつ、前記機器本体に取り付け及び取り外し可能な収容ケースと、前記電池セルに接続されており、かつ、前記収容ケースを前記機器本体に取り付けると前記複数の機器側端子にそれぞれ接続される複数の電池側端子と、前記収容ケースの内部と外部とを隔てる第１壁部と、前記第１壁部に接続されて前記収容ケースの内部と外部とを隔て、かつ、前記所定方向に対して交差する方向に沿って配置された第２壁部と、前記第２壁部を前記所定方向に貫通する通路と、を有し、前記電池パックを前記機器本体に取り付ける際、前記電池パックを前記機器本体から取り外す際に、前記複数の機器側端子が前記通路を通る。

一実施形態の電池パックによれば、複数の電池側端子同士が短絡することを抑制できる。

本発明の電気機器を分解した状態を示す側面断面図である。 本発明の電気機器を構成する電池パックを機器本体に取り付けた状態を示す側面断面図である。 電気機器の制御系統を示すブロック図である。 電池パックの模式的な側面断面図である。 電池パックの分解斜視図である。 電池パックのカバーを取り外した平面図である。 電池パックのカバーの一部を破断した平面図である。 電池パックのカバーの底面図である。 電池パックの正面図である。 電池パックの正面断面図である。 電池パックのカバーの正面断面図である。

以下、本発明の電池パック及び電気機器の一実施形態について、図面を用いて説明する。

図１に示す電気機器１０は、インパクトドライバ１１及び電池パック１２を有する。インパクトドライバ１１は、電池パック１２の電力で機能する。インパクトドライバ１１は、ケーシング１３、電動モータ１４、減速機１５、ハンマ１６及び工具保持具１７を有する。ケーシング１３は、モータケース１８、ハンドル１９及び装着部２０を有する。ハンドル１９の長手方向の第１端部はモータケース１８に接続され、ハンドル１９の長手方向の第２端部は装着部２０に接続されている。

電動モータ１４、減速機１５及びハンマ１６は、モータケース１８内に設けられている。電動モータ１４は、一例としてブラシレスモータを用いることが可能であり、電動モータ１４は、ステータ２１及びロータ２２を有する。ステータ２１はモータケース１８内に回転しないように設けられている。回転軸２３がロータ２２に固定されている。減速機１５は、入力要素及び出力要素を有し、回転軸２３は減速機１５の入力要素に接続されている。減速機１５の出力要素はハンマ１６に接続されている。ハンマ１６は、回転軸２３の回転中心となる軸線Ａ１を中心として回転可能であり、かつ、軸線Ａ１方向に移動可能である。工具保持具１７はアンビルとも呼ばれ、工具保持具１７は先端工具２４を保持する。先端工具２４はドライバを含む。

図１及び図２のように、端子ホルダ２５が装着部２０に取り付けられ、複数の機器側端子２６が端子ホルダ２５に固定されている。複数の機器側端子２６に電線２７がそれぞれ接続されている。装着部２０内にコントローラ２８が設けられている。コントローラ２８はマイクロコンピュータにより構成されている。図３に示すインバータ回路２９が、ケーシング１３内に設けられている。インバータ回路２９は、複数の機器側端子２６の何れかと、電動モータ１４のステータ２１とを接続する。インバータ回路２９は、複数のスイッチング素子を有し、複数のスイッチング素子はそれぞれオン及びオフが可能である。複数の機器側端子２６は、電池パック１２の電力をステータ２１に供給する。

図１のように、トリガ３０がハンドル１９に設けられ、ユーザがハンドル１９を握ってトリガ３０に操作力を加える。図３に示す操作量検出センサ３１がハンドル１９内に設けられている。操作量検出センサ３１はトリガ３０の操作量を検出して信号を出力する。操作量検出センサ３１の信号はコントローラ２８に入力される。表示部３２が装着部２０に設けられている。表示部３２は、液晶パネル、発光ダイオード（ＬＥＤ：light emitting diode）ランプを含む。表示部３２は、電池パック１２の電池残量を表示する。

電池パック１２と装着部２０とは互に移動可能であり、電池パック１２を装着部２０に取り付け及び取り外し可能である。本実施形態では、ユーザが電池パック１２を装着部２０に対して第１方向Ｍ１で移動させると、電池パック１２が装着部２０に取り付けられるものとする。ユーザが、装着部２０に取り付けられている電池パック１２を、装着部２０に対して第２方向Ｍ２で移動させると、電池パック１２を装着部２０から取り外すことができるものとする。

装着部２０は、電池パック１２を取り付け及び取り外し可能とするために、次のような構造を有する。ガイドレール３８が装着部２０に設けられている。ガイドレール３８は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２と平行に、かつ、直線状に設けられている。ガイドレール３８は係合溝７７を有する。また、ガイドレール３８は２条設けられており、複数の機器側端子２６は、ガイドレール３８同士の間に配置されている。複数の機器側端子２６は導電材料、例えば、銅製である。複数の機器側端子２６は、端子ホルダ２５から突出して設けられている。複数の機器側端子２６が端子ホルダ２５から突出する方向は、ガイドレール３８の長手方向と同じ方向である。図１に示すように、装着部２０における第２方向Ｍ２の端部に突部７８が設けられている。

次に、電池パック１２の構造を具体的に説明する。電池パック１２は、図４及び図５のように、収容ケース７９、複数の電池セル３５、制御基板３６及び複数の電池側端子３７を有する。収容ケース７９は、箱形状の本体３３と、本体３３の開口部８０を覆うカバー３４と、を有する。本体３３は、絶縁材料、例えば合成樹脂で一体成形されている。本体３３は、底板３９と、底板３９に接続された４個の側板４０，４１，４２，４３とを有する。４個の側板４０，４１，４２，４３により開口部８０が形成されている。

図６に示す本体３３の平面視で、底板３９は四角形であり、底板３９の４辺に４個の側板４０，４１，４２，４３が接続されている。本体３３の平面視で、２個の側板４０，４１は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に間隔をおいて配置されている。本体３３の平面視で、２個の側板４２，４３は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向の間隔をおいて配置されている。

２個の側板４０，４１は、共に第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に延ばされている。２個の側板４０，４１のうち、側板４０は第２方向Ｍ２で側板４１よりも後方に配置されている。図４及び図５のように、側板４０は通気口４４を有する。通気口４４は側板４０を厚さ方向に貫通しており、図４のように、通気口４４は、収容ケース７９の外部Ｂ１と、収容ケース７９の内部Ｂ２とをつなぐ。図６のように、本体３３において、側板４０，４１に取り付け孔６２が設けられている。本体３３の平面視で、２個の側板４２，４３は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して平行に延ばされている。

図１、図２及び図４のように、複数の電池セル３５は、本体３３内に収容されている。図５に示すホルダ４５は、複数の電池セル３５を保持している。ホルダ４５は、絶縁材料、例えば、合成樹脂で構成されている。電池セル３５単体は二次電池であり、電池セル３５単体は、リチウムイオン電池、ニッケルカドミウム電池、ニッケル水素電池等を含む。複数の電池セル３５は、正極と負極とが互に直列に接続されている。電池パック１２の規定の充電電圧は、一例として１８Ｖに設定可能である。

制御基板３６はホルダ４５に取り付けられており、制御基板３６及びホルダ４５は、収容ケース７９の内部Ｂ２に配置されている。制御基板３６は絶縁材料、例えば、合成樹脂製であり、制御基板３６に電気回路が設けられている。このため、制御基板３６は、回路基板として把握することが可能である。カバー３４が本体３３に固定された状態で、制御基板３６は、カバー３４とホルダ４５との間に位置する。また、図４のように電池パック１２を側面断面視すると、制御基板３６は、本体３３の上端と略同じ高さに配置されている。

複数の電池側端子３７は、制御基板３６の２つの表面のうちカバー３４に近い方の表面に取り付けられている。つまり、制御基板３６は複数の電池側端子３７を支持する。複数の電池側端子３７は導電材料、例えば銅製である。図６及び図７は、制御基板３６に電池側端子３７を７個設けた例を示す。図４のように、複数の電池側端子３７は、制御基板３６の表面からカバー３４に向けてそれぞれ突出している。複数の電池側端子３７は、充電用の正極端子、放電用の正極端子、温度信号を出力する端子、過充電信号を出力する端子、電池種別を判別する信号を出力する種別検出端子、充電及び放電用の負極端子、電池残量を示す信号を出力する端子を含む。

ホルダ４５が収容ケース７９の内部Ｂ２内に配置された状態において、図６及び図７のように本体３３を平面視すると、複数の電池側端子３７は、側板４２と側板４３との間に配置されている。複数の電池側端子３７は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に間隔をおいて１列に配置されている。マイクロコンピュータ４６及び温度センサ４７が、制御基板３６に取り付けられており、複数の電池側端子３７のうち、充電用の正極端子、放電用の正極端子、充電及び放電用の負極端子は、電池セル３５及びマイクロコンピュータ４６にそれぞれ接続されている。温度センサ４７及び電池側端子３７のうちの種別検出端子は、充電及び放電用の負極端子にそれぞれ接続されている。複数の電池側端子３７のうち、過充電信号を出力する端子、電池残量を示す信号を出力する端子は、マイクロコンピュータ４６にそれぞれ接続されている。また、図６及び図７のように本体３３を平面視すると、温度センサ４７は複数の電池側端子３７と側板４０との間に位置する。

カバー３４は、絶縁材料、例えば合成樹脂製である。カバー３４は、図４及び図５のように基部４８、端子収容部４９及びマウント部５０を有する。また、図８のようにカバー３４を底面視すると略四角形であり、カバー３４の外縁に張出部５１，５２，５３，５４が設けられている。張出部５１，５２，５３，５４は、カバー３４から本体３３に向けて突出している。張出部５１，５２は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に沿って配置され、張出部５３，５４は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に配置されている。第２方向Ｍ２で張出部５３は張出部５４よりも後方に位置する。カバー３４の張出部５３，５４に雌ねじ部６１が設けられている。ねじ部材が図６に示す取り付け孔６２に挿入され、かつ、ねじ部材が締め付けられて、カバー３４が本体３３に固定されている。

図４及び図５のように、基部４８と端子収容部４９とが接続されている。図９及び図１０のように、基部４８と端子収容部４９との接続箇所にガイド溝５５が設けられている。ガイド溝５５は２条設けられており、２条のガイド溝５５は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して平行である。図２及び図３のようにカバー３４が本体３３に固定された状態で、２条のガイド溝５５は制御基板３６と平行に配置されている。図５のように、基部４８と端子収容部４９との接続箇所を貫通する孔５６が設けられている。孔５６は２条のガイド溝５５にそれぞれ配置されている。

図４及び図５のように、端子収容部４９は、第１壁部５７及び第２壁部５８を有する。第１壁部５７はプレート形状であり、第２壁部５８は第１壁部５７と基部４８とを接続する。図４のように、電池パック１２を側面断面視すると、電池パック１２の高さ方向で、複数の電池側端子３７は、第１壁部５７と制御基板３６との間に位置する。図８のようにカバー３４を底面視すると、第２壁部５８は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、張出部５１と張出部５２との間に直線状に配置されている。また、図８のようにカバー３４を底面視すると、第２壁部５８は、張出部５１，５２に対して交差する方向に配置されている。

さらに、図４及び図５のように、第２壁部５８を貫通する通路５９が複数設けられている。複数の通路５９が第２壁部５８を貫通する方向は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に沿った方向である。複数の通路５９の数は、複数の電池側端子３７の数と同じである。図９のように電池パック１２を正面視すると、複数の通路５９は、それぞれ四角形、具体的には長方形である。図９のように電池パック１２を正面視すると、複数の通路５９は、２条のガイド溝５５の間に配置されている。複数の通路５９は、第１方向Ｍ１及び第２方向に対して交差する方向に間隔をおき、かつ、１列に配置されている。図９のように電池パック１２を正面視すると、複数の通路５９の位置と、複数の電池側端子３７の位置とが一致している。機器側端子２６は、図１及び図２のように、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、通路５９に出入可能である。

さらに、図４のように、第１壁部５７の内面、つまり、制御基板３６に近い表面に、仕切り６０が設けられている。仕切り６０は第１壁部５７から突出しており、仕切り６０は複数設けられている。図７のように、仕切り６０は、電池側端子３７と電池側端子３７との間にそれぞれ配置されている。複数の仕切り６０のそれぞれは、第１方向Ｍ１及び第２方向と平行に直線状に延ばされたプレートである。複数の仕切り６０同士は互に平行である。

さらに、図４のように、カバー３４が本体３３に固定された状態で、複数の仕切り６０の端部は、それぞれ制御基板３６に接触している。複数の仕切り６０は、電池側端子３７同士を電気的に絶縁する要素であり、複数の仕切り６０は、絶縁材、例えば、合成樹脂製である。複数の仕切り６０は、カバー３４と一体で設けられている。なお、複数の仕切り６０をカバー３４とは別体で設け、複数の仕切り６０をカバー３４に固定してもよい。

複数の仕切り６０の端部がそれぞれ制御基板３６に接触する構造は、第１の構造または第２の構造の何れでもよい。第１の構造は、複数の仕切り６０の端部が、それぞれ制御基板３６に直接に接触するものである。第２の構造は、複数の仕切り６０の端部が、それぞれ絶縁材を介して制御基板３６に接触するものである。絶縁材は、制御基板３６の表面を覆う樹脂コーティング等を含む。

マウント部５０は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、第１壁部５７のうち、第２壁部５８に接続されている箇所とは反対の箇所に接続されている。図４のように、底板３９が鉛直方向で最も下方に位置する状態で電池パック１２が保持されていると、マウント部５０の上端は、第１壁部５７の上端よりも上に位置する。マウント部５０に凹部６３が設けられている。図４及び図５のように、凹部６３の底を貫通する、つまり、カバー３４を厚さ方向に貫通する通気路６４が設けられている。通気路６４は複数設けられている。図７のように電池パック１２を平面視すると、複数の通気路６４は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に間隔をおいて配置されている。複数の通気路６４が並べられている方向は、複数の電池側端子３７が並べられている方向と同じである。図７のように電池パック１２を平面視すると、複数の電池側端子３７は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、複数の通気路６４と温度センサ４７との間に配置されている。図８のようにカバー３４を底面視すると、複数の通気路６４は、複数の仕切り６０と、張出部５４との間に配置されている。

図８のように、ラッチ６５がカバー３４に取り付けられている。ラッチ６５はマウント部５０の両側にそれぞれ設けられている。２個のラッチ６５は、２つの張出部５１，５２に対応する箇所にそれぞれ配置されている。２個のラッチ６５は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に間隔をおいて配置されている。２つのラッチ６５は、操作部６６及びフック６７をそれぞれ有する。図２及び図７のように、カバー３４に取り付け孔８２が設けられており、ラッチ６５の一部は、取り付け孔８２内に配置されている。このため、２つのラッチ６５はカバー３４に対して、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向に、所定の範囲内で移動可能である。カバー３４を底面視すると、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、２つのラッチ６５は、張出部５４と仕切り６０との間に配置されている。そして、カバー３４を底面視すると、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、２つのラッチ６５が配置されている範囲と、複数の通気路６４が配置されている範囲とが、少なくとも一部で重なる。

また、図４のように電池パック１２を側面断面視すると、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２において、複数の通気路６４が配置されている範囲と、制御基板３６が配置されている範囲とが、少なくとも一部で重なる。

図８のように、カバー３４の内側に弾性部材６８が設けられている。弾性部材６８は、共に金属製の圧縮コイルスプリングである。弾性部材６８は２つのラッチ６５に対応してそれぞれ設けられ、弾性部材６８は、２つのラッチ６５をカバー３４の外に向けて、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に交差する方向にそれぞれ付勢する。ラッチ６５の一部がカバー３４に接触してラッチ６５が停止する。図５のように、フック６７の先端は孔５６内に配置されている。ラッチ６５が取り付け孔８２内で移動すると、フック６７の先端は孔５６内で移動する。

図４及び図８のように、絶縁部材６９が収容ケース７９の内部Ｂ２に配置されている。絶縁部材６９は、絶縁材料、例えば、合成樹脂製のプレートであり、絶縁部材６９は、図８及び図１１のように、ねじ部材７０によりカバー３４に固定されている。絶縁部材６９は、所定の大きさの外力、例えば、ねじ部材７０の締め付け力に対応する外力を受けても変形しない強度を有する。図４のように電池パック１２を側面断面視すると、電池パック１２の高さ方向で、絶縁部材６９は第１壁部５７と制御基板３６との間に配置されている。図８のように、絶縁部材６９は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向で、張出部５１と張出部５２との間に配置されている。また、絶縁部材６９は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２で、仕切り６０と張出部５４との間に配置されている。

図８のようにカバー３４を底面視すると、複数の通気路６４は、絶縁部材６９の配置領域内に配置されている。図８のようにカバー３４を底面視すると、絶縁部材６９は略四角形である。絶縁部材６９は、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に沿った２つの縁部７１，７２と、第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に対して交差する方向の２つの縁部７３，７４と、を有する。シール部材７５が、縁部７１と張出部５１との間、縁部７２と張出部５２との間を埋めている。シール部材７５は、第１方向Ｍ１及び第２方向に沿って直線状に配置されている。シール部材７５は、合成ゴム、シリコンゴムを含む。縁部７４に切り欠き８１が設けられている。図４及び図８のように、切り欠き８１はカバー３４の内部に通気路を形成している。図４のように、絶縁部材６９は、複数の通気路６４と制御基板３６とを隔てる役割を持つ。また、絶縁部材６９は、ラッチ６５の全体がカバー３４内に移動された際に、ラッチ６５をカバー３４に対して位置決めする役割を持つ。つまり、ラッチ６５は、絶縁部材６９によってカバー３４に取り付けられており、絶縁部材６９は、ラッチ６５が制御基板３６に近づく向きで移動することを防止する。

次に、ユーザが電池パック１２を装着部２０に取り付ける作業を説明する。まず、図１のように、ガイドレール３８とガイド溝５５とが略同軸となるように、装着部２０と電池パック１２とを配置する。そして、ユーザが電池パック１２を第１方向Ｍ１に移動させて装着部２０に近づけ、ガイドレール３８をガイド溝５５へ進入させる。すると、フック６７がガイドレール３８に接触し、ラッチ６５は弾性部材６８の力に抗してカバー３４内に向けて移動する。

さらに、機器側端子２６は通路５９に進入し、機器側端子２６が電池側端子３７に接続される。また、突部７８が凹部６３に進入するとともに、弾性部材６８の付勢力でフック６７が係合溝７７に進入し、電池パック１２が停止する。このようにして、ユーザは電池パック１２を装着部２０に取り付ける。フック６７とガイドレール３８との係合力により、電池パック１２は装着部２０に取り付けられた状態に維持される。つまり、フック６７及びガイドレール３８は、電池パック１２が装着部２０から外れることを防止するロック機構の役割を果たす。

ユーザが電池パック１２を装着部２０に取り付けると、複数の電池側端子３７の何れかと、複数の機器側端子２６の何れかとが、別個に接続される。つまり、電池パック１２を装着部２０に取り付けると、電池パック１２の電力を電動モータ１４に供給することが可能である。電池パック１２が装着部２０に取り付けられている状態で、ユーザがトリガ３０に操作力を加えると、コントローラ２８はインバータ回路２９を制御する。

そして、電動モータ１４のロータ２２が回転し、コントローラ２８は、トリガ３０の操作量に応じてロータ２２の回転数を制御する。回転軸２３はロータ２２と共に回転し、回転軸２３のトルクは、減速機１５及びハンマ１６を介して工具保持具１７に伝達される。その結果、先端工具２４は、ねじ部材を締め付ける。先端工具２４の回転に必要なトルクが所定値を超えると、ハンマ１６は工具保持具１７に対して回転方向の打撃力を加える。ユーザがトリガ３０の操作力を解除すると、コントローラ２８はインバータ回路２９を制御し、電動モータ１４を停止する。

ユーザが電池パック１２を装着部２０から取り外す場合は、電動モータ１４が停止している状態で操作部６６を押す。すると、ラッチ６５は弾性部材６８の力に抗してカバー３４内に向けて移動し、フック６７が係合溝７７から退出する。つまり、ロック機構が解除された状態になる。ユーザは、フック６７が係合溝７７から退出した状態で、電池パック１２を装着部２０に対して第２方向Ｍ２に移動する。すると、ガイドレール３８がガイド溝５５から退出し、電池パック１２を装着部２０から取り外すことができる。

複数の機器側端子２６がそれぞれ出入する複数の通路５９は、第２壁部５８に設けられている。つまり、第１壁部５７は、機器側端子２６が出入する通路を備えていない。言い換えると、収容ケース７９の内部Ｂ２のうち、複数の電池側端子３７が配置されている箇所につながる複数の通路５９は、開口範囲を必要最小限に留めてある。通路５９の上方を第１壁部５７が覆っている。複数の通路５９は、重力の作用方向に対して交差する方向に、第２壁部５８を貫通している。第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２が、重力の作用方向に対して交差する方向である。このため、複数の電池側端子３７同士の間に異物が侵入すること、複数の電池側端子３７に異物が付着することを抑制できる。したがって、複数の電池側端子３７同士の短絡を防止できる。

また、底板３９が鉛直方向で最も下に位置するように電池パック１２を保管すると、複数の電池側端子３７の上方に位置する第１壁部５７に通路が設けられていない。このため、空気中の異物が重力で下降しても、第１壁部５７の上面に接触することに留まり、複数の電池側端子３７が配置されている空間に異物が侵入することを抑制できる。

さらに、カバー３４が本体３３に固定された状態で、複数の仕切り６０は、それぞれ複数の電池側端子３７同士の間に位置する。また、複数の仕切り６０は絶縁材であり、複数の仕切り６０は、複数の電池側端子３７同士を電気的に絶縁する。このため、複数の電池側端子３７同士の沿面距離（creepage distance ）、または複数の電池側端子３７同士の空間距離（clearance )のうち、少なくとも一方の距離を確保できる。したがって、複数の電池側端子３７同士の短絡を防止できる。

さらに、第１壁部５７はプレート形状であり、第１壁部５７は複数の機器側端子２６が出入する通路、例えば、スリット、開口部、孔の何れも備えていない。このため、第１壁部５７の強度低下を抑制できる。したがって、電池パック１２が落下した場合に、カバー３４が破損することを抑制できる。また、第１壁部５７に複数の仕切り６０が設けられており、複数の仕切り６０は第１壁部５７を補強するリブの役割を果たす。したがって、第１壁部５７の強度が高められている。

さらに、図４に示すように、絶縁部材６９は、複数の通気路６４と制御基板３６との間に配置されている。このため、収容ケース７９の外部Ｂ１の異物が、複数の通気路６４を介して収容ケース７９の内部Ｂ２に進入したとしても、絶縁部材６９は、異物が制御基板３６に付着または接触することを抑制する。

さらに、ラッチ６５の全体がカバー３４内に不用意に進入した場合、絶縁部材６９は、ラッチ６５がカバー３４内で制御基板３６に近づく向きで移動することを防止する。つまり、絶縁部材６９は、異物が制御基板３６に付着することを抑制する機能と、ラッチ６５がカバー３４内で制御基板３６に近づく向きで移動することを防止する機能と、を兼ねている。このため、複数の通気路６４から、収容ケース７９の内部Ｂ２に進入した異物が、制御基板３６に付着することを抑制する部材を専用で設けずに済む。

さらに、シール部材７５が、絶縁部材６９の縁部７１とカバー３４の張出部５１との間に埋められ、シール部材７５が、絶縁部材６９の縁部７２とカバー３４の張出部５２との間に埋められている。したがって、収容ケース７９の外部Ｂ１の異物が、複数の通気路６４を介して収容ケース７９の内部Ｂ２に進入したとしても、シール部材７５は、異物が制御基板３６に付着または接触することを抑制する。

さらに、電池パック１２を充電器に装着して電池パック１２に充電を行う際、充電器の冷却ファンにより形成される空気の流れは、複数の通気口４４を通り収容ケース７９の内部Ｂ２に進入する。電池セル３５の熱は空気に伝達される。収容ケース７９の内部Ｂ２に進入した空気は、切り欠き８１及び複数の通気路６４を通り、収容ケース７９の外部Ｂ１に排出される。このようにして、電池セル３５の温度上昇を抑制でき、かつ、電池パック１２内部の温度上昇を抑制できる。言い換えれば、電池セル３５を冷却可能であり、電池パック１２を冷却可能である。

さらにまた、電池パック１２が装着部２０に取り付けられている場合、装着部２０から送られる空気は、通気路６４を介して電池パック１２内に進入し、通気口４４から電池パック１２の外部に排出される。したがって、電池セル３５の温度上昇を抑制でき、かつ、電池パック１２内部の温度上昇を抑制できる。

さらに、装着部２０に設けられている機器側端子２６の形状及び構造が、通路５９に進入不可能な形状または寸法であれば、機器側端子２６が誤って通路５９に進入することを防止できる。

本実施形態の電池パック１２は、電動モータ１４の高出力化を図るために電池パック１２の電圧を高く、例えば、１０８Ｖに設定するような際に、複数の電池側端子３７同士の絶縁を確実に行うことができ、特に有効である。

本実施形態において説明した事項の技術的意味は、次の通りである。インパクトドライバ１１は、機器本体の一例である。第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２は、所定方向の一例である。ガイド溝５５は、ガイド部及び第２ガイド部の一例である。通気路６４は、第１通気路の一例である。制御基板３６は、回路基板の一例である。切り欠き８１は第２通気路の一例である。ラッチ６５は、操作部の一例である。ユーザが操作部を操作すると、ロック機構が解除される。電動モータ１４は、負荷部の一例である。ガイドレール３８は、第１ガイド部の一例である。縁部７１，７２は、外縁部の一例である。

電池パック及び電気機器は、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、電池パック１２の充電電圧は、１８Ｖに限らず、１４．４Ｖ、２５．２Ｖ、３６Ｖ、１００Ｖ、１０８Ｖの何れかに設定することも可能である。さらに、収容ケース７９の内部Ｂ２に収容する電池セル３５の数は任意である。また、図９に示す電池パック１２の正面視で、通路５９の形状は任意である。つまり、通路５９の形状は、四角形の他、円形、三角形、五角形、六角形でもよい。また、複数の機器側端子２６及び複数の電池側端子３７の形状、寸法及び構造は、互に第１方向Ｍ１及び第２方向Ｍ２に移動することにより、電気的に接続及び離反可能であればよい。

電池セルは、二次電池に代えて、放電のみを行う一次電池でもよい。電池パックを取り付け及び取り外し可能な機器本体は、インパクトドライバの他、ハンマ、グラインダ、打込機、集塵機、送風機、ポンプ、高圧洗浄機、チェンソー、草刈機及びトーチライトを含む。

電力を消費する負荷部は、電動モータの他、光源、照明器具を含む。つまり、負荷部は、電力で動作する動作部材を有するもの、動作部材が無いものを含む。動作部材は、回転運動する部材または往復運動する部材の何れでもよい。

収容ケースは、電池セルを収容する容器であり、ハウジング、ボックス、コンテナなどでもよい。ガイド部、第１ガイド部及び第２ガイド部は、溝、レール、突部、凹部を含む。通路、第１通気路及び第２通気路は、孔、スリット、開口部を含む。ロック機構は、電池パックが装着部から外れることを防止する機構である。ロック機構は、互いに係合及び解除可能な２つの機構、例えば、凸部と凹部、凸部と溝、凸部と切り欠き、凸部と凸部を含む。

１０…電気機器、１１…インパクトドライバ、１２…電池パック、１４…電動モータ、２６…機器側端子、３３…本体、３４…カバー、３５…電池セル、３６…制御基板、３７…電池側端子、３８…ガイドレール、５５…ガイド溝、５７…第１壁部、５８…第２壁部、５９…通路、６０…仕切り、６４…通気路、６５…ラッチ、６９…絶縁部材、７５…シール部材、７９…収容ケース、８０…開口部、８１…切り欠き、Ｍ１…第１方向、Ｍ２…第２方向。

Claims (16)

1. 電池セルを内部に収容し、かつ、機器本体に取り付け及び取り外し可能な収容ケースと、前記電池セルに接続される複数の電池側端子と、を有する電池パックであって、
   前記収容ケースに設けられ、かつ、前記収容ケースを前記機器本体に取り付け及び取り外しする際に、前記収容ケース及び前記機器本体を互に所定方向に移動可能させるガイド部と、
   前記収容ケースに前記所定方向に沿って設けられ、かつ、前記収容ケースの内部と外部とを隔てる第１壁部と、
   前記第１壁部に接続されて前記収容ケースの内部と外部とを隔て、かつ、前記所定方向に対して交差する方向に沿って配置された第２壁部と、
   前記第２壁部を前記所定方向に貫通し、かつ、前記機器本体に設けられている複数の機器側端子が出入り可能な通路と、
   を備えている、電池パック。
2. 前記第１壁部は、前記複数の電池側端子同士を電気的に絶縁する仕切りを有する、請求項１記載の電池パック。
3. 前記収容ケースは、
   開口部を有する本体と、
   前記開口部を覆うカバーと、
   を有する、請求項２記載の電池パック。
4. 前記複数の電池側端子を支持し、かつ、前記複数の電池側端子に電気的に接続される回路を有する回路基板が、前記収容ケースの内部に設けられ、
   前記仕切りの端部は、前記回路基板に接触している、請求項３記載の電池パック。
5. 前記収容ケースは、前記収容ケースの内部と外部とをつなぐ第１通気路を有し、
   前記収容ケースの内部であって前記回路基板と前記第１通気路との間に絶縁部材が設けられている、請求項４記載の電池パック。
6. 前記電池セルは、前記本体に収容され、
   前記第１通気路は、前記カバーに設けられ、
   前記絶縁部材は、前記カバーに取り付けられ、
   前記絶縁部材は、前記第１通気路と前記本体内とをつなぐ第２通気路を有する、請求項５記載の電池パック。
7. 前記絶縁部材の外縁部と前記収容ケースの内面との間をシールするシール部材が設けられている、請求項５または６記載の電池パック。
8. 前記カバーは、前記収容ケースを前記機器本体から取り外す際に操作される操作部を有し、
   前記絶縁部材は、前記操作部を前記収容ケースに対して位置決めする、請求項５乃至７の何れか１項記載の電池パック。
9. 電池セルを収容した電池パックと、前記電池パックが取り付け及び取り外し可能な機器本体と、を有する電気機器であって、
   前記機器本体は、
   前記電池セルの電力を消費する負荷部と、
   前記電池セルの電力を前記負荷部に供給する複数の機器側端子と、
   前記電池パックを取り付け及び取り外しする際に、前記電池パックを所定方向に移動させる第１ガイド部と、
   を有し、
   前記電池パックは、
   前記第１ガイド部に係合する第２ガイド部と、
   前記電池セルを内部に収容し、かつ、前記機器本体に取り付け及び取り外し可能な収容ケースと、
   前記電池セルに接続されており、かつ、前記収容ケースを前記機器本体に取り付けると前記複数の機器側端子にそれぞれ接続される複数の電池側端子と、
   前記収容ケースの内部と外部とを隔てる第１壁部と、
   前記第１壁部に接続されて前記収容ケースの内部と外部とを隔て、かつ、前記所定方向に対して交差する方向に沿って配置された第２壁部と、
   前記第２壁部を前記所定方向に貫通する通路と、
   を有し、
   前記電池パックを前記機器本体に取り付ける際、前記電池パックを前記機器本体から取り外す際に、前記複数の機器側端子が前記通路を通る、電気機器。
10. 前記第１壁部は、前記複数の電池側端子同士を電気的に絶縁する仕切りを有する、請求項９記載の電気機器。
11. 前記収容ケースは、
    開口部を有する本体と、
    前記開口部を覆うカバーと、
    を有する、請求項１０記載の電気機器。
12. 前記複数の電池側端子を支持し、かつ、前記複数の電池側端子に電気的に接続される回路を有する回路基板が、前記収容ケースの内部に設けられ、
    前記仕切りの端部は、前記回路基板に接触している、請求項１１記載の電気機器。
13. 前記収容ケースは、前記収容ケースの内部と外部とをつなぐ第１通気路を有し、
    前記複数の電池側端子を支持し、かつ、前記複数の電池側端子に電気的に接続される回路を有する回路基板が、前記収容ケースの内部に設けられ、
    前記収容ケースの内部であって前記回路基板と前記第１通気路との間に絶縁部材が設けられている、請求項１１または１２記載の電気機器。
14. 前記電池セルは、前記本体に収容され、
    前記第１通気路は、前記カバーに設けられ、
    前記絶縁部材は、前記カバーに取り付けられ、
    前記絶縁部材は、前記第１通気路と前記本体内とをつなぐ第２通気路を有する、請求項１３記載の電気機器。
15. 前記絶縁部材の外縁部と前記収容ケースの内面との間をシールするシール部材が設けられている、請求項１３または１４記載の電気機器。
16. 前記カバーは、前記収容ケースを前記機器本体から取り外す際に操作される操作部を有し、
    前記絶縁部材は、前記操作部を前記収容ケースに対して位置決めする、請求項１３乃至１５の何れか１項記載の電気機器。

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