JP2020048592A - クリーナおよびバッテリパック - Google Patents

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Abstract

【課題】ハウジングの内部にバッテリパックを収容するクリーナにおいて、対応していないバッテリパックがクリーナに誤って挿入されてしまうことを防止することが可能な技術を提供する。【解決手段】本明細書はクリーナを開示する。前記クリーナは、ファンと、モータと、バッテリパックと、ハウジングを備えている。前記ハウジングは、バッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えている。前記バッテリパック収容部は、ハウジング側凸部と、ハウジング側凹部を備えている。前記バッテリパックは、前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えている。【選択図】図5

Description

本明細書で開示する技術は、クリーナおよびバッテリパックに関する。
特許文献1には、空気を吸引するファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリパックと、前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えるクリーナが開示されている。前記ハウジングは、前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えている。
特開2013−230302号公報
上記のようにハウジングの内部にバッテリパックを収容するクリーナについて、既存の製品を改良して新たな製品を提供する際に、例えばバッテリパック側の電池セルや電気回路の構成を変更したり、それに対応してクリーナ側の電気回路の構成を変更したりすることがある。このような場合に、既存の構成のバッテリパックを新たな構成のクリーナに挿入してしまったり、新たな構成のバッテリパックを既存の構成のクリーナに挿入してしまうと、故障や不具合を生じるおそれがある。本明細書では、ハウジングの内部にバッテリパックを収容するクリーナにおいて、対応していないバッテリパックがクリーナに誤って挿入されてしまうことを防止することが可能な技術を提供する。
本明細書はクリーナを開示する。前記クリーナは、空気を吸引するファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリパックと、前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えていてもよい。前記ハウジングは、前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えていてもよい。前記バッテリパック収容部は、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えていてもよい。前記バッテリパックは、前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えていてもよい。
本明細書は、クリーナで使用されるバッテリパックも開示する。前記クリーナは、空気を吸引するファンと、前記バッテリパックから電力を供給されて、前記ファンを回転させるモータと、前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えていてもよい。前記ハウジングは、前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えていてもよい。前記バッテリパック収容部は、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えていてもよい。前記バッテリパックは、前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えていてもよい。
上記の構成によれば、バッテリ側凹部を備えていないバッテリパックが、ハウジング側凸部を備えるクリーナに挿入されてしまうことや、バッテリ側凸部を備えるバッテリパックが、ハウジング側凹部を備えていないクリーナに挿入されてしまうことを防ぐことができる。このような構成とすることによって、対応していないバッテリパックがクリーナに誤って挿入されてしまうことを防止することができる。
実施例のクリーナ2,102の斜視図である。 実施例のクリーナ2,102の内部の構造を示す断面図である。 実施例のクリーナ2において、バッテリパック30の着脱の様子を示す斜視図である。 実施例のバッテリパック30,104の内部の構造を示す斜視図である。 実施例のバッテリパック30の斜視図である。 実施例のクリーナ2,102の回路構成を模式的に示す図である。 実施例のクリーナ2のバッテリパック収容部44の断面図である。 実施例のバッテリパック104の斜視図である。 実施例のクリーナ102のバッテリパック収容部44の断面図である。 実施例のクリーナ2,102のDCジャック42と、ACアダプタ60,106のプラグ90の寸法の関係を模式的に示す図である。 変形例のクリーナ202,302の斜視図である。 変形例のクリーナ202,302のレール94と、バッテリパック204,304のレール96の寸法の関係を模式的に示す図である。 実施例のクリーナ2のバッテリパック30の別の例を示す斜視図である。 実施例のクリーナ2のバッテリパック30のさらに別の例を示す斜視図である。
1つまたはそれ以上の実施形態において、クリーナは、空気を吸引するファンと、前記ファンを回転させるモータと、前記モータに電力を供給するバッテリパックと、前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えていてもよい。前記ハウジングは、前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えていてもよい。前記バッテリパック収容部は、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えていてもよい。前記バッテリパックは、前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えていてもよい。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリパックは、クリーナで使用されてもよい。前記クリーナは、空気を吸引するファンと、前記バッテリパックから電力を供給されて、前記ファンを回転させるモータと、前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えていてもよい。前記ハウジングは、前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えていてもよい。前記バッテリパック収容部は、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えていてもよい。前記バッテリパックは、前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えていてもよい。
上記の構成によれば、バッテリ側凹部を備えていないバッテリパックが、ハウジング側凸部を備えるクリーナに挿入されてしまうことや、バッテリ側凸部を備えるバッテリパックが、ハウジング側凹部を備えていないクリーナに挿入されてしまうことを防ぐことができる。このような構成とすることによって、対応していないバッテリパックがクリーナに誤って挿入されてしまうことを防止することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における中央部に配置されていてもよい。
上記の構成では、バッテリパック収容部のハウジング側凹部が、バッテリパックの挿入方向に直交する方向において、中央部に配置される。多くの場合、バッテリパック収容部では、バッテリパックの挿入方向に直交する方向において、端部から中央部に近づくにつれて、利用可能なスペースが大きくなる。上記の構成によれば、バッテリパック収容部で利用可能なスペースを有効に活用して、ハウジング側凹部を配置することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ側凹部は、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における端部に配置されていてもよい。
上記の構成では、バッテリパック収容部のハウジング側凸部が、バッテリパックの挿入方向に直交する方向において、端部に配置される。仮に、バッテリパック収容部のハウジング側凸部が、バッテリパックの挿入方向に直交する方向において、中央部近傍に配置されていると、ハウジングを射出成型によって形成する際に、成型後に金型を抜きにくくなり、クリーナの製造が困難なものとなる。上記のように、バッテリパック収容部のハウジング側凸部が、バッテリパックの挿入方向に直交する方向において、端部に配置されていると、ハウジングを射出成型によって形成する際に、成型後に金型を抜きやすくなり、クリーナの製造を容易なものとすることができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ側凹部は、前記バッテリパックの角部に配置されていてもよい。
多くの場合、バッテリパックに内蔵されている電池セルは、バッテリパックの挿入方向に長手方向を有する略円柱形状を有しており、バッテリパックの角部には利用可能なスペースが存在する。上記の構成によれば、バッテリパックの角部のスペースを有効に活用してバッテリ側凹部を形成することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリパックは、コネクタを備えていてもよい。前記バッテリ側凹部は、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向において前記コネクタとは反対側に配置されていてもよい。
バッテリパックがコネクタを備えている場合、バッテリ側凹部は、電池セルとの干渉だけでなく、コネクタとの干渉も避けて配置する必要がある。上記の構成によれば、バッテリ側凹部が、バッテリパックの挿入方向に直交する方向においてコネクタとは反対側に配置されているので、バッテリ側凹部がコネクタと干渉することを確実に回避することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ側凸部は、前記バッテリパックの先端の近傍に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、バッテリ側凸部を備えるバッテリパックを、ハウジング側凹部を備えていないクリーナに挿入しようとした場合に、バッテリパックの先端の近傍にあるバッテリ側凸部がすぐにハウジングと干渉するので、使用者はバッテリパックとクリーナが互いに対応していない事を速やかに認識することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記バッテリ側凸部は、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びていてもよい。前記バッテリ側凹部は、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びていてもよい。
上記の構成によれば、バッテリパックの着脱に支障をきたすことなく、バッテリ側凸部やバッテリ側凹部の長さを確保することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記ハウジング側凸部は、前記開口部の近傍に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、バッテリ側凹部を備えていないバッテリパックを、ハウジング側凸部を備えるクリーナに挿入しようとした場合に、開口部の近傍にあるハウジング側凸部がすぐにバッテリパックと干渉するので、使用者はバッテリパックとクリーナが互いに対応していない事を速やかに認識することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、前記ハウジングは、前記ファンと、前記モータを収容する本体ハウジングと、前記本体ハウジングに一端が接続されており、使用者が把持可能なハンドルと、一端が前記ハンドルの他端に接続されており、他端が前記本体ハウジングに接続されたハンドル支持部を備えていてもよい。前記バッテリパック収容部は、前記ハンドル支持部の内部に配置されていてもよい。前記開口部は、前記ハンドル支持部の前記一端に配置されていてもよい。
上記の構成によれば、ハンドル支持部の内部の空間をバッテリパック収容部として有効に活用することができる。
(実施例)
以下では、本実施例のクリーナ2,102について説明する。クリーナ2とクリーナ102は、略同様の構成を備えている。以下ではクリーナ2とクリーナ102で共通する構成について、クリーナ2を例として説明する。
図1に示すクリーナ2は、コードレスのハンディクリーナである。クリーナ2は、略円筒形状に形成された本体ハウジング4と、本体ハウジング4の後方上部から後方下方に向けて湾曲して伸びるハンドル6と、本体ハウジング4の後方下部から後方に向けて真っすぐに伸びており、後端がハンドル6の下端に接続するハンドル支持部8を備えている。ハンドル6は、略円形の断面形状を有している。ハンドル支持部8は、長軸が左右方向に伸び、短軸が上下方向に伸びる略楕円形の断面形状を有している。本体ハウジング4の前端には、吸込口10が形成されている。本体ハウジング4の後方の左右の側面には、排気口12が形成されている。クリーナ2は、吸込口10から粉塵を含む空気を吸い込み、排気口12から粉塵が除去された空気を排出する。なお、本体ハウジング4と、ハンドル6と、ハンドル支持部8は、右ハウジング5と、左ハウジング7によって構成されている。右ハウジング5は、本体ハウジング4の右半面の形状と、ハンドル6の右半面の形状と、ハンドル支持部8の右半面の形状を規定している。左ハウジング7は、本体ハウジング4の左半面の形状と、ハンドル6の左半面の形状と、ハンドル支持部8の左半面の形状を規定している。右ハウジング5と左ハウジング7を合わせて、単にハウジング9ともいう。
図2に示すように、本体ハウジング4の内部には、ダストバッグ14と、スポンジフィルタ16と、ファン18と、モータ20と、制御ユニット22が収容されている。また、ハンドル6の内部には、表示ユニット24と、操作ユニット26と、接続ユニット28が収容されている。さらに、ハンドル支持部8の内部および本体ハウジング4の内部には、バッテリパック30が収容されている。
モータ20は、例えば直流モータである。モータ20は、モータ20の前方に配置されたファン18を回転駆動する。ファン18が回転することで、本体ハウジング4の内部において、吸込口10から空気が流入するとともに、排気口12から空気が流出する。
ダストバッグ14は、空気が通過し粉塵が通過しないメッシュ状に形成されている。ダストバッグ14は、吸込口10とファン18の間に配置されており、吸込口10から流入した空気から粉塵を捕集する。ダストバッグ14は、本体ハウジング4に形成されたダストバッグ収容部32に収容されている。ダストバッグ収容部32の上方には、本体ハウジング4に対して回動することで開閉するフロントカバー34が配置されている。使用者は、フロントカバー34を開くことで、ダストバッグ14を着脱可能である。
スポンジフィルタ16は、ダストバッグ14とファン18の間に配置されている。スポンジフィルタ16は、ダストバッグ14を通過した空気から、ダストバッグ14で収集し切れなかった微細な粉塵を捕集する。
制御ユニット22には、図示しない配線を介して、モータ20、表示ユニット24、操作ユニット26、接続ユニット28、バッテリパック30が接続されている。制御ユニット22は、バッテリパック30からモータ20に供給される電力を制御することで、モータ20の動作を制御する。
表示ユニット24は、ハンドル6の前端近傍に配置されている。表示ユニット24は、ハンドル6の上面に露出したLED36を備えている。LED36は、使用者にバッテリパック30の状態を報知する。LED36の動作は、制御ユニット22により制御される。
操作ユニット26は、ハンドル6の上部において、表示ユニット24よりも後方に配置されている。操作ユニット26は、使用者がクリーナ2の駆動およびモード選択を指示するための駆動スイッチ38と、使用者がクリーナ2の停止を指示するための停止スイッチ40を備えている。駆動スイッチ38と停止スイッチ40は、いずれもハンドル6の上面に露出している。駆動スイッチ38および停止スイッチ40への操作は、制御ユニット22に入力される。
接続ユニット28は、ハンドル6の上部において、表示ユニット24と操作ユニット26の間に配置されている。接続ユニット28は、ハンドル6の右面に露出したDCジャック42(図1参照)を備えている。DCジャック42には、ACアダプタ60(図6参照)が接続可能である。制御ユニット22は、DCジャック42にACアダプタ60が接続された場合に、ACアダプタ60から供給される電力によって、バッテリパック30を充電する。
バッテリパック30は、本体ハウジング4の後方下部からハンドル支持部8にかけて形成されたバッテリパック収容部44に収容されている。ハンドル支持部8の後端には、バッテリパック収容部44に連通する開口部8aが形成されている。開口部8aには、ハンドル支持部8に対して上下方向にスライドさせることで着脱可能なバッテリカバー46が配置されている。図3に示すように、バッテリカバー46をハンドル支持部8から取り外した状態では、開口部8aを介してバッテリパック30をバッテリパック収容部44から抜き出すこともできるし、開口部8aを介してバッテリパック30をバッテリパック収容部44へ差し入れることもできる。
図4に示すように、バッテリパック30は、複数の電池セル48a、48b、48cと、サーミスタ50と、配線基板52と、コネクタ54を備えている。電池セル48a、48b、48cは、いずれも、充放電可能な二次電池であって、例えばリチウムイオン電池セルである。電池セル48a、48b、48cは、直列に接続されている。すなわち、電池セル48aの正極は電池セル48bの負極に接続されており、電池セル48bの正極は電池セル48cの負極に接続されている。サーミスタ50は、電池セル48a、48b、48cの温度を検出する。配線基板52は、電池セル48aの負極、電池セル48aの正極(すなわち電池セル48bの負極)、電池セル48bの正極(すなわち電池セル48cの負極)、電池セル48cの正極と、サーミスタ50の正極および負極を、コネクタ54の対応する端子に接続している。
電池セル48a、48b、48cと、サーミスタ50と、配線基板52と、コネクタ54は、下部ケース56に収容されている。電池セル48a、48b、48cは、いずれも、略円柱形状を有している。電池セル48a、48b、48cは、いずれも、長手方向が前後方向に沿うように配置されている。電池セル48aは、バッテリパック30の右後部に配置されており、電池セル48bは、バッテリパック30の右前部に配置されており、電池セル48cは、バッテリパック30の左前部に配置されている。配線基板52とコネクタ54は、バッテリパック30の左後部に配置されている。図5に示すように、下部ケース56には上部ケース58が上方から取り付けられている。下部ケース56に上部ケース58を取り付けた状態において、コネクタ54はバッテリパック30の後部に露出している。バッテリパック30をクリーナ2のバッテリパック収容部44に収容した後、制御ユニット22から伸びるコネクタ(図示せず)をバッテリパック30のコネクタ54に差し込むことで、バッテリパック30は制御ユニット22に接続される。
図6に示すように、制御ユニット22は、レギュレータ62と、マイコン64と、放電制御FET66と、充電制御FET68と、充電保護FET70と、保護回路72と、セル電圧検出回路74と、断線検出回路76と、サーミスタ78を備えている。
レギュレータ62には、ダイオード80を介してバッテリパック30からの電力が供給されるとともに、ダイオード82を介してACアダプタ60からの電力が供給される。レギュレータ62は、バッテリパック30またはACアダプタ60から供給される電力の電圧を調整して、制御ユニット22の各構成要素に電源電圧を供給する。
マイコン64は、CPU、ROM、RAM等を備えている。マイコン64は、ROMに記憶されたプログラムに従って、各種の処理を実行する。
放電制御FET66は、バッテリパック30からモータ20への放電経路上に配置されたスイッチング素子である。放電制御FET66のオン・オフは、マイコン64によって制御される。マイコン64は、操作ユニット26の駆動スイッチ38から駆動指示が入力されると、選択されているモードに応じたデューティ比のPWM信号を生成して、放電制御FET66に出力する。これによって、選択されているモードに応じた速度でモータ20が回転する。また、マイコン64は、操作ユニット26の停止スイッチ40から停止指示が入力されると、放電制御FET66をオフにして、モータ20の駆動を停止する。
充電制御FET68と充電保護FET70は、いずれも、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電経路上に配置されたスイッチング素子である。充電制御FET68と充電保護FET70のオン・オフは、マイコン64によって制御される。マイコン64は、モータ20が停止しており、ACアダプタ60が接続されている状況で、バッテリパック30の出力電圧が所定の充電開始電圧を下回る場合に、充電保護FET70をオンにするとともに、設定された充電電流の大きさに応じたデューティ比のPWM信号を生成して、充電制御FET68に出力する。これによって、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電が行われる。マイコン64は、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電が行われている間、表示ユニット24のLED36を点灯する。マイコン64は、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電が行われている状況で、バッテリパック30の出力電圧が所定の充電終了電圧を上回ると、充電制御FET68と充電保護FET70をオフにして、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電を終了する。マイコン64は、ACアダプタ60からバッテリパック30への充電を終了すると、表示ユニット24のLED36を消灯する。
なお、マイコン64は、バッテリパック30への充電中に、操作ユニット26の駆動スイッチ38から駆動指示が入力されると、充電制御FET68と充電保護FET70をオフにしてバッテリパック30への充電を終了するとともに、放電制御FET66を制御してモータ20を駆動する。その後、操作ユニット26の停止スイッチ40から停止指示が入力されると、マイコン64は、放電制御FET66をオフにしてモータ20の駆動を停止し、バッテリパック30の出力電圧が所定の充電開始電圧を下回っていれば、充電制御FET68と充電保護FET70を制御して、バッテリパック30への充電を再開する。
保護回路72は、バッテリパック30の電池セル48a、48b、48cのそれぞれの電圧を監視する。保護回路72は、電池セル48a、48b、48cのいずれかの電圧が所定電圧を超えている場合に、充電制御FET68を強制的にオフにして、バッテリパック30への充電を禁止する。
セル電圧検出回路74は、バッテリパック30の電池セル48a、48b、48cのそれぞれの電圧を検出して、マイコン64に出力する。マイコン64は、バッテリパック30への充電中に、電池セル48a、48b、48cのいずれかの電圧が所定電圧を超えると、充電制御FET68と充電保護FET70をオフにして、バッテリパック30への充電を禁止する。
断線検出回路76は、バッテリパック30内での断線の有無を検出して、マイコン64に出力する。マイコン64は、バッテリパック30内での断線が検出されると、放電制御FET66、充電制御FET68、充電保護FET70をオフにして、バッテリパック30からの放電およびバッテリパック30への充電を禁止する。
サーミスタ78は、制御ユニット22の温度を検出する。バッテリパック30のサーミスタ50の正極と、制御ユニット22のサーミスタ78の正極は、マイコン64の単一のアナログポートに接続されている。また、サーミスタ50の正極と、サーミスタ78の正極には、抵抗器84を介してレギュレータ62からの電源電圧が印可されている。サーミスタ50とサーミスタ78は、いずれも、温度に応じて抵抗値が変化し、それに応じて抵抗器84との分圧比が変化する。サーミスタ50の負極と、サーミスタ78の負極は、マイコン64の別個のデジタルポートに接続されている。マイコン64は、サーミスタ50の負極に接地電位を出力し、サーミスタ50の正極の電位を検出することで、サーミスタ50で検出される温度を取得することができる。また、マイコン64は、サーミスタ78の負極に接地電位を出力し、サーミスタ78の正極の電位を検出することで、サーミスタ78で検出される温度を取得することができる。マイコン64は、サーミスタ50で検出される温度またはサーミスタ78で検出される温度が、所定の温度範囲から外れている場合には、充電制御FET68と充電保護FET70をオフにして、バッテリパック30への充電を禁止する。
以下では、クリーナ2とクリーナ102の相違点について説明する。クリーナ2で使用されるバッテリパック30は、クリーナ102で使用されるバッテリパック104に比べて、充電容量が大きい。例えば、クリーナ102で使用されるバッテリパック104の充電容量は2.0Ahであるのに対して、クリーナ2で使用されるバッテリパック30の充電容量は2.5Ahである。このようなバッテリパック30,104の充電容量の相違に応じて、クリーナ2でバッテリパック30を充電する際の充電電流は、クリーナ102でバッテリパック104を充電する際の充電電流に比べて、大きく設定されている。このように、クリーナ2とクリーナ102では、バッテリパック30,104の充電容量や、バッテリパック30,104を充電する際の充電電流の大きさが異なるため、誤ってクリーナ2にバッテリパック104を取り付けてしまったり、クリーナ102にバッテリパック30を取り付けてしまうと、誤作動や不具合を生じるおそれがある。そこで、本実施例では、以下に説明するように、クリーナ2にはバッテリパック30のみを取り付け可能とし、クリーナ102にはバッテリパック104のみを取り付け可能としている。
図5に示すように、バッテリパック30の上部ケース58には、バッテリ側凸部58aと、バッテリ側凹部58bが形成されている。バッテリ側凸部58aは、上部ケース58の上面から上方に突出しており、バッテリパック30の左右方向の中央部に配置されている。バッテリ側凸部58aは、バッテリパック30の前後方向に沿って伸びている。バッテリ側凸部58aは、バッテリパック30の前端からバッテリパック30の前後方向の寸法の1/4程度の長さで形成されている。バッテリ側凹部58bは、上部ケース58の上面と右面の角部を切り欠いた形状であって、バッテリパック30の左右方向の右端に配置されている。バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の前後方向に沿って伸びている。バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の後端から前端にかけて、バッテリパック30の前後方向の寸法と同じ長さで形成されている。
図7に示すように、クリーナ2のバッテリパック収容部44には、バッテリパック30のバッテリ側凸部58a、バッテリ側凹部58bに対応して、ハウジング側凹部44aと、ハウジング側凸部44bが形成されている。ハウジング側凹部44aとハウジング側凸部44bは、前後方向に関して、バッテリパック収容部44の開口部8aの近傍に配置されている。ハウジング側凹部44aは、バッテリ側凸部58aに対応する形状であって、バッテリパック収容部44の左右方向の中央部に配置されている。より詳細には、ハウジング側凹部44aは、ハウジング9の左右方向の中央部に位置する右ハウジング5と左ハウジング7の接続箇所の近傍に配置されている。ハウジング側凹部44aは、左ハウジング7に形成されている。ハウジング側凸部44bは、バッテリパック30のバッテリ側凹部58bに対応する形状であって、バッテリパック収容部44の左右方向の右端に配置されている。すなわち、ハウジング側凸部44bは、右ハウジング5に形成されている。
図8に示すように、バッテリパック104の上部ケース58には、バッテリ側凸部58aやバッテリ側凹部58bは形成されていない。また、図9に示すように、クリーナ102のバッテリパック収容部44には、ハウジング側凹部44aやハウジング側凸部44bは形成されていない。
図7に示すクリーナ2のバッテリパック収容部44に、図5に示すバッテリパック30を取り付ける際には、バッテリパック30のバッテリ側凸部58aがバッテリパック収容部44のハウジング側凹部44aを通過し、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bがバッテリパック30のバッテリ側凹部58bを通過する。このため、バッテリパック30をバッテリパック収容部44に完全に差し入れることができる。これに対して、図9に示すクリーナ102のバッテリパック収容部44に、図5に示すバッテリパック30を取り付けようとすると、バッテリパック30のバッテリ側凸部58aがバッテリパック収容部44と干渉する。このため、バッテリパック30をバッテリパック収容部44に差し入れることができない。このような構成とすることで、クリーナ102にバッテリパック30を誤って取り付けてしまうことを防止することができる。
図9に示すクリーナ102のバッテリパック収容部44に、図8に示すバッテリパック104を取り付ける際には、バッテリパック104とバッテリパック収容部44は干渉しないので、バッテリパック104をバッテリパック収容部44に完全に差し入れることができる。これに対して、図7に示すクリーナ2のバッテリパック収容部44に、図8に示すバッテリパック104を取り付けようとすると、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bがバッテリパック104と干渉する。このため、バッテリパック104をバッテリパック収容部44に差し入れることができない。このような構成とすることによって、クリーナ2にバッテリパック104を誤って取り付けてしまうことを防止することができる。
なお、クリーナ2のバッテリパック収容部44のハウジング側凹部44aやハウジング側凸部44bの位置および形状、およびそれらに対応するバッテリパック30のバッテリ側凸部58aやバッテリ側凹部58bの位置および形状は、種々のものとすることができる。
例えば、前後方向に関して、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bを、バッテリパック収容部44の前後方向の全体にわたって形成してもよいし、バッテリパック収容部44の前後方向の一部にわたって形成してもよい。また、前後方向に関して、バッテリパック30のバッテリ側凸部58aを、図13に示すように、バッテリパック30の前後方向の全体にわたって形成してもよいし、図5に示すように、バッテリパック30の前後方向の一部にわたって形成してもよい。また、前後方向に関して、バッテリパック収容部44のハウジング側凹部44aを、バッテリパック収容部44の前後方向の全体にわたって形成してもよいし、バッテリパック収容部44の前後方向の一部にわたって形成してもよい。また、前後方向に関して、バッテリパック30のバッテリ側凹部58bを、図5に示すように、バッテリパック30の前後方向の全体にわたって形成してもよいし、図13に示すように、バッテリパック30の前後方向の一部にわたって形成してもよい。
また、バッテリパック30のバッテリ側凸部58aを、図13に示すように、バッテリパック30の上面において中央部以外の箇所に形成してもよい。あるいは、バッテリパック30のバッテリ側凸部58aを、バッテリパック30の右側面、左側面または下面に形成してもよい。また、バッテリパック30のバッテリ側凹部58bを、バッテリパック30の左上角部、左下角部、右下角部に形成してもよい。あるいは、バッテリパック30のバッテリ側凹部58bを、バッテリパック30の上面、右側面、左側面または下面の、角部以外の箇所(例えば図14参照)に形成してもよい。
以下では、クリーナ2で使用されるACアダプタ60と、クリーナ102で使用されるACアダプタ106の相違について説明する。
図10は、ACアダプタ60、106のプラグ90と、クリーナ2、102のDCジャック42の寸法の関係を示している。プラグ90のブッシング外径D1がDCジャック42のハウジング孔内径D4よりも小さく、プラグ90のプラグ外径D2がDCジャック42のインレット孔内径D5よりも小さく、プラグ90のプラグ内径D3がDCジャック42のインレットピン外径D6よりも大きい場合に、プラグ90はDCジャック42に取り付け可能となる。
本実施例では、クリーナ2のDCジャック42は、クリーナ102のDCジャック42に対して、ハウジング孔内径D4を大きくし、インレット孔内径D5とインレットピン外径D6は同一としている。例えば、ハウジング孔内径D4は、クリーナ2のDCジャック42では18mmであり、クリーナ102のDCジャック42では15mmである。また、ACアダプタ60のプラグ90は、ACアダプタ106のプラグ90に対して、ブッシング外径D1を大きくし、プラグ外径D2とプラグ内径D3は同一としている。例えば、ACアダプタ60のプラグ90のブッシング外径D1は18mmであり、ACアダプタ106のプラグ90のブッシング外径D1は15mmである。この場合、ACアダプタ106は、クリーナ2のDCジャック42と、クリーナ102のDCジャック42の両方に取り付け可能である。これに対して、ACアダプタ60は、クリーナ2のDCジャック42には取り付け可能であるものの、クリーナ102のDCジャック42には取り付け不能である。
図11は、変形例に係るクリーナ202,302を示す。クリーナ202,302は、本体ハウジング4およびハンドル支持部8の内部のバッテリパック収容部44を備えておらず、代わりに、ハンドル支持部8の下面にバッテリパック取り付け部92を備えている点で、クリーナ2,102とは相違している。クリーナ202のバッテリパック取り付け部92には、スライド式のバッテリパック204が着脱可能である。クリーナ302のバッテリパック取り付け部92には、スライド式のバッテリパック304が着脱可能である。クリーナ202,302のバッテリパック取り付け部92には、前後方向に伸びるレール94が設けられている。バッテリパック204,304の上面には、レール94に対応して、前後方向に伸びるレール96が設けられている。バッテリパック204,304は、レール94とレール96を位置合わせした状態で、クリーナ202,302に対して前後方向にスライドさせることで、クリーナ202,302に対して着脱可能である。バッテリパック204は、バッテリパック304よりも充電容量が大きい。また、クリーナ202によってバッテリパック204を充電する際の充電電流は、クリーナ302によってバッテリパック304を充電する際の充電電流よりも大きく設定されている。
図12は、クリーナ202,302のレール94と、バッテリパック204,304のレール96の寸法の関係を示している。レール94のレール幅D7がレール96のレール幅D9よりも大きく、レール94のレール高さD8がレール96のレール高さD10よりも小さい場合に、レール96はレール94に取り付け可能となる。
本変形例では、クリーナ202のレール94は、クリーナ302のレール94に比べて、レール幅D7が小さく、レール高さD8も小さい。例えば、レール幅D7は、クリーナ202のレール94では54mmであり、クリーナ302のレール94では58mmであり、レール高さD8は、クリーナ202のレール94では6mmであり、クリーナ302のレール94では8mmである。また、バッテリパック204のレール96は、バッテリパック304のレール96に比べて、レール幅D9が小さく、レール高さD10も小さい。例えば、レール幅D9は、バッテリパック204では54mmであり、バッテリパック304では58mmであり、レール高さD10は、バッテリパック204では6mmであり、バッテリパック304では8mmである。この場合、バッテリパック204は、クリーナ202には取り付け可能であるものの、クリーナ302には取り付け不能である。また、バッテリパック304は、クリーナ302には取り付け可能であるものの、クリーナ202には取り付け不能である。
以上のように、1つまたはそれ以上の実施形態において、クリーナ2は、空気を吸引するファン18と、ファン18を回転させるモータ20と、モータ20に電力を供給するバッテリパック30と、ファン18、モータ20およびバッテリパック30を収容するハウジング9を備えている。ハウジング9は、バッテリパック30を収容するバッテリパック収容部44と、バッテリパック30をハウジング9の外側からバッテリパック収容部44に挿入可能な開口部8aを備えている。バッテリパック収容部44は、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する面内で、バッテリパック30に向かって突出するハウジング側凸部44bと、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する面内で、バッテリパック30の反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部44aを備えている。バッテリパック30は、ハウジング側凹部44aに対応する位置および形状でバッテリパック30の外面から突出するバッテリ側凸部58aと、ハウジング側凸部44bに対応する位置および形状でバッテリパック30の外面から陥凹するバッテリ側凹部58bを備えている。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリパック30は、クリーナ2で使用される。クリーナ2は、空気を吸引するファン18と、バッテリパック30から電力を供給されて、ファン18を回転させるモータ20と、ファン18、モータ20およびバッテリパック30を収容するハウジング9を備えている。ハウジング9は、バッテリパック30を収容するバッテリパック収容部44と、バッテリパック30をハウジング9の外側からバッテリパック収容部44に挿入可能な開口部8aを備えている。バッテリパック収容部44は、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する面内で、バッテリパック30に向かって突出するハウジング側凸部44bと、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する面内で、バッテリパック30の反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部44aを備えている。バッテリパック30は、ハウジング側凹部44aに対応する位置および形状でバッテリパック30の外面から突出するバッテリ側凸部58aと、ハウジング側凸部44bに対応する位置および形状でバッテリパック30の外面から陥凹するバッテリ側凹部58bを備えている。
上記の構成によれば、バッテリ側凹部58bを備えていないバッテリパック104が、ハウジング側凸部44bを備えるクリーナ2に挿入されてしまうことや、バッテリ側凸部58aを備えるバッテリパック30が、ハウジング側凹部44aを備えていないクリーナ102に挿入されてしまうことを防ぐことができる。このような構成とすることによって、バッテリパック104がクリーナ2に誤って挿入されることや、バッテリパック30がクリーナ102に誤って挿入されることを防止することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリ側凸部58aは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する方向(左右方向)における中央部に配置されている。
上記の構成では、バッテリパック収容部44のハウジング側凹部44aが、左右方向における中央部に配置される。多くの場合、バッテリパック収容部44では、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する方向(左右方向)において、端部から中央部に近づくにつれて、利用可能なスペースが大きくなる。上記の構成によれば、バッテリパック収容部44で利用可能なスペースを有効に活用して、ハウジング側凹部44aを配置することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する方向(左右方向)における端部に配置されている。
上記の構成では、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bが、左右方向における端部に配置される。仮に、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bが、左右方向における中央部近傍に配置されていると、ハウジング9を構成する右ハウジング5や左ハウジング7を射出成型によって形成する際に、成型後に金型を抜きにくくなり、クリーナ2の製造が困難なものとなる。上記のように、バッテリパック収容部44のハウジング側凸部44bが、左右方向における端部に配置されていると、右ハウジング5や左ハウジング7を射出成型によって形成する際に、成型後に金型を抜きやすくなり、クリーナ2の製造を容易なものとすることができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の角部に配置されている。
多くの場合、バッテリパック30に内蔵されている電池セル48a、48b、48cは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に長手方向を有する略円柱形状を有しており、バッテリパック30の角部には利用可能なスペースが存在する。上記の構成によれば、バッテリパック30の角部のスペースを有効に活用してバッテリ側凹部58bを形成することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリパック30は、コネクタ54を備えている。バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に直交する方向(左右方向)においてコネクタ54とは反対側に配置されている。
バッテリパック30がコネクタ54を備えている場合、バッテリ側凹部58bは、電池セル48a、48b、48cとの干渉だけでなく、コネクタ54との干渉も避けて配置する必要がある。上記の構成によれば、バッテリ側凹部58bが、左右方向においてコネクタ54とは反対側に配置されているので、バッテリ側凹部58bがコネクタ54と干渉することを確実に回避することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリ側凸部58aは、バッテリパック30の先端の近傍に配置されている。
上記の構成によれば、バッテリ側凸部58aを備えるバッテリパック30を、ハウジング側凹部44aを備えていないクリーナ102に挿入しようとした場合に、バッテリパック30の先端の近傍にあるバッテリ側凸部58aがすぐにハウジング9と干渉するので、使用者はバッテリパック30とクリーナ102が互いに対応していない事を速やかに認識することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、バッテリ側凸部58aは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に沿って伸びている。バッテリ側凹部58bは、バッテリパック30の挿入方向(前後方向)に沿って伸びている。
上記の構成によれば、バッテリパック30の着脱に支障をきたすことなく、バッテリ側凸部58aやバッテリ側凹部58bの長さを確保することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、ハウジング側凸部44bは、開口部8aの近傍に配置されている。
上記の構成によれば、バッテリ側凹部58bを備えていないバッテリパック104を、ハウジング側凸部44bを備えるクリーナ2に挿入しようとした場合に、開口部8aの近傍にあるハウジング側凸部44bがすぐにバッテリパック104と干渉するので、使用者はバッテリパック104とクリーナ2が互いに対応していない事を速やかに認識することができる。
1つまたはそれ以上の実施形態において、ハウジング9は、ファン18と、モータ20を収容する本体ハウジング4と、本体ハウジング4に一端が接続されており、使用者が把持可能なハンドル6と、一端がハンドル6の他端に接続されており、他端が本体ハウジング4に接続されたハンドル支持部8を備えている。バッテリパック収容部44は、ハンドル支持部8の内部に配置されている。開口部8aは、ハンドル支持部8の一端に配置されている。
上記の構成によれば、ハンドル支持部8の内部の空間をバッテリパック収容部44として有効に活用することができる。
上記の実施例では、モータ20が、直流モータである場合について説明したが、モータ20は、バッテリパック30,104,204,304から供給される電力によって、ファン18を回転することができるものであれば、どのような種類のモータであってもよい。
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
2 :クリーナ
4 :本体ハウジング
5 :右ハウジング
6 :ハンドル
7 :左ハウジング
8 :ハンドル支持部
8a :開口部
9 :ハウジング
10 :吸込口
12 :排気口
14 :ダストバッグ
16 :スポンジフィルタ
18 :ファン
20 :モータ
22 :制御ユニット
24 :表示ユニット
26 :操作ユニット
28 :接続ユニット
30 :バッテリパック
32 :ダストバッグ収容部
34 :フロントカバー
36 :LED
38 :駆動スイッチ
40 :停止スイッチ
42 :DCジャック
44 :バッテリパック収容部
44a :ハウジング側凹部
44b :ハウジング側凸部
46 :バッテリカバー
48a :電池セル
48b :電池セル
48c :電池セル
50 :サーミスタ
52 :配線基板
54 :コネクタ
56 :下部ケース
58 :上部ケース
58a :バッテリ側凸部
58b :バッテリ側凹部
60 :ACアダプタ
62 :レギュレータ
64 :マイコン
66 :放電制御FET
68 :充電制御FET
70 :充電保護FET
72 :保護回路
74 :セル電圧検出回路
76 :断線検出回路
78 :サーミスタ
80 :ダイオード
82 :ダイオード
84 :抵抗器
90 :プラグ
92 :バッテリパック取り付け部
94 :レール
96 :レール
102 :クリーナ
104 :バッテリパック
106 :ACアダプタ
202 :クリーナ
204 :バッテリパック
302 :クリーナ
304 :バッテリパック

Claims (16)

  1. 空気を吸引するファンと、
    前記ファンを回転させるモータと、
    前記モータに電力を供給するバッテリパックと、
    前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えるクリーナであって、
    前記ハウジングが、
    前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、
    前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えており、
    前記バッテリパック収容部が、
    前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、
    前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えており、
    前記バッテリパックが、
    前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、
    前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備えている、クリーナ。
  2. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における中央部に配置されている、請求項1のクリーナ。
  3. 前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における端部に配置されている、請求項1または2のクリーナ。
  4. 前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの角部に配置されている、請求項3のクリーナ。
  5. 前記バッテリパックが、コネクタを備えており、
    前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向において前記コネクタとは反対側に配置されている、請求項3または4のクリーナ。
  6. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの先端の近傍に配置されている、請求項1から5の何れか一項のクリーナ。
  7. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びており、
    前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びている、請求項1から6の何れか一項のクリーナ。
  8. 前記ハウジング側凸部が、前記開口部の近傍に配置されている、請求項1から7の何れか一項のクリーナ。
  9. 前記ハウジングが、
    前記ファンと、前記モータを収容する本体ハウジングと、
    前記本体ハウジングに一端が接続されており、使用者が把持可能なハンドルと、
    一端が前記ハンドルの他端に接続されており、他端が前記本体ハウジングに接続されたハンドル支持部を備えており、
    前記バッテリパック収容部が、前記ハンドル支持部の内部に配置されており、
    前記開口部が、前記ハンドル支持部の前記一端に配置されている、請求項1から8の何れか一項のクリーナ。
  10. クリーナで使用されるバッテリパックであって、
    前記クリーナが、
    空気を吸引するファンと、
    前記バッテリパックから電力を供給されて、前記ファンを回転させるモータと、
    前記ファン、前記モータおよび前記バッテリパックを収容するハウジングを備えており、
    前記ハウジングが、
    前記バッテリパックを収容するバッテリパック収容部と、
    前記バッテリパックを前記ハウジングの外側から前記バッテリパック収容部に挿入可能な開口部を備えており、
    前記バッテリパック収容部が、
    前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックに向かって突出するハウジング側凸部と、
    前記バッテリパックの挿入方向に直交する面内で、前記バッテリパックの反対側に向かって陥凹するハウジング側凹部を備えており、
    前記バッテリパックが、
    前記ハウジング側凹部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から突出するバッテリ側凸部と、
    前記ハウジング側凸部に対応する位置および形状で前記バッテリパックの外面から陥凹するバッテリ側凹部を備える、バッテリパック。
  11. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における中央部に配置されている、請求項10のバッテリパック。
  12. 前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向における端部に配置されている、請求項10または11のバッテリパック。
  13. 前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの角部に配置されている、請求項12のバッテリパック。
  14. 前記バッテリパックが、コネクタを備えており、
    前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの前記挿入方向に直交する方向において前記コネクタとは反対側に配置されている、請求項12または13のバッテリパック。
  15. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの先端の近傍に配置されている、請求項10から14の何れか一項のバッテリパック。
  16. 前記バッテリ側凸部が、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びており、
    前記バッテリ側凹部が、前記バッテリパックの挿入方向に沿って伸びている、請求項10から15の何れか一項のバッテリパック。
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