JP3698296B2 - 端子構造 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、バッテリパックと電動工具や充電器等の本機とに夫々備えられ、バッテリパックの本機への装着により互いを電気的接続する端子構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の端子構造は、バッテリパック側の端子を雄端子とし、本機側を雌端子としたものが知られている。一方、電圧や電流、振動レベル等による端子接続部での発熱やチャタリングを防止するためには、端子同士の接点荷重を変更可能とするのが望ましい。よって、従来は、本機側の雌端子を荷重違いで複数用意し、必要な接点荷重に応じて使い分けることで対応していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
このように、本機側を雌端子とすると、種類の異なる雌端子を夫々別個に作成しなければならず、製造の手間やコストが増加する問題があった。一方、バッテリパック側では、露出する雄端子により短絡のおそれが生じる。よって、これらの点を考慮すれば、バッテリパック側を雌端子とするのが望ましいが、この場合、接点荷重が一種類に固定されてしまい、接点荷重を変えるには本機側の雄端子の厚さで調整するしかないため、調整範囲は狭い範囲に限られ、必要な接点荷重を得るのは困難となっていた。尚、接点荷重の高いものに統一しておけば共用化できるが、反面、着脱が弱くていいものまで着脱感が重くなり、又、高い接点荷重にすることで端子寿命が短くなってしまう。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、製造コストや短絡防止の面での効果を維持しつつ、簡単な構成で複数段階の接点荷重を選択可能として信頼性にも優れる端子構造を提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記バッテリパックに雌端子を、前記本機に雄端子を夫々設けると共に、前記雌端子に、前記バッテリパックと本機との装着状態で前記雄端子を狭持可能な一対の弾性板を、前記雄端子の進入方向に複数形成し、前記雄端子の長さにより、前記装着状態で前記雄端子を狭持する前記弾性板の対の数を変更可能としたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、振動時のチャタリングをより効果的に防止するために、弾性板に、雄端子の進入方向へスリットを形成し、前記弾性板を幅の異なる複数の弾性片に分岐させたものである。
尚、本発明で「本機」とは、バッテリパックが充電のために装着される充電器と、バッテリパックが電源として装着される電動工具等の携帯用電気機器との双方を示すものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、バッテリパック１の全体図である。バッテリパック１は、複数の蓄電池を内蔵する合成樹脂製の箱体で、上面には、電動工具のハンドル下端又は充電器に夫々装着可能な接続部２が設けられている。ここでの装着構造は、図２に示す如く、接続部２の両側に形成された断面逆Ｌ字状のスライド部３，３を、ハンドル１４下端に形成された抱持部１５に把持させるもので、接続部２を抱持部１５へ嵌合させながらハンドル１４と直交方向にスライドさせると、接続部２後方（バッテリパック１のスライド方向を前方として説明する。以下同じ）に形成されたストッパ４，４が、ハンドル１４側のストッパ１６，１６に当接する位置で停止し、このスライドと共に、ハンドル１４下端に設けられた雄端子１７，１７，１７ａが、接続部２のスリット５，５，５ａ内に進入して、接続部２内の雌端子７，７，７ａと夫々電気的接続する。図示はしないがバッテリパック１と充電器との装着構造も同じである。以下に各端子の構造を説明する。
【０００７】
まず雌端子７は、図３に示すように、接続部２内の支持プレート６上でスリット５と平行に固定された基板８と、基板８の後端に連結されて蓄電池の端子に当接するリード板９と、基板８の両側から立ち上げ形成される弾性板１０，１０・・とからなる。ここでは、各弾性板１０が基板８を挟んで対称となる対が前後に二組形成されている雌端子７が正負の充放電用で、リード板９がなく、弾性板１０が一組形成されている雌端子７ａが蓄電池の温度検出信号の送信用である。又、各弾性板１０は、対同士で互いに平行となる平行部１１と、平行部１１から後方へ行くに従って対同士で徐々に近づくように折曲され、互いの接触後は離反方向へ折り返される接圧部１２とからなり、接圧部１２は、後端から前後方向へ形成されるスリット１３によって上下に同じ幅で分岐している。
【０００８】
一方、ハンドル１４の雄端子１７，１７は、スリット５，５間と同じ間隔を有して端子台１８に支持され、バッテリパック１の接続と共にスリット５，５に進入可能な板状を呈する。各雄端子１７の進入方向の長さは、必要な接点荷重に合わせて決定される。即ち、電圧や電流が比較的大きい場合や電動工具に振動等が生じやすい場合で大きい接点荷重が必要であれば、バッテリパック１の装着完了位置で後方の弾性板１０を超える長い寸法の雄端子１７を採用し、電圧や電流が比較的小さい場合や電動工具に振動等が少ない場合で大きい接点荷重が必要でなければ、バッテリパック１の装着完了位置で前方の弾性板１０を超えるにとどまる短い寸法の雄端子１７ａを採用するのである。尚、通信用の雌端子７ａは、弾性板１０が一対のため、これに対応して短い寸法の雄端子１７ａが端子台１８に支持されている。
【０００９】
以上の如く構成された端子構造においては、バッテリパック１をハンドル１４下端に装着すると、雄端子１７，１７が接続部２のスリット５，５内に進入する。ここでは雄端子１７は長い寸法であるから、スライドと共に前方の弾性板１０，１０間に進入して接圧部１２，１２間を押し開き、続いて後方の弾性板１０，１０間にも進入して接圧部１２，１２間を押し開く。よって、バッテリパック１の装着完了位置では、図４の如く、雄端子１７が前後の弾性板１０，１０により２箇所で狭持されて雌端子７と電気的接続されることとなり、大きい接点荷重を得て端子接続部での発熱やチャタリングを効果的に防止することができる。
一方、短い雄端子１７ａを選択した場合は、バッテリパック１のスライドと共に、雄端子１７ａが前方の弾性板１０，１０間に進入して接圧部１２，１２間を押し開く。よって、バッテリパック１の装着完了位置では、図５の如く、雄端子１７ａが前方の弾性板１０，１０でのみ狭持されて雌端子７と電気的接続されることになる。
【００１０】
このように上記形態によれば、バッテリパック１側で複数の弾性板１０を備えた雌端子７を設けると共に、電動工具又は充電器側で設ける雄端子１７，１７ａの長さを変更することで、電圧や電流、振動レベル等に応じた接点荷重を複数段階で選択可能となり、発熱やチャタリングの防止に効果的となる。又、雌端子７の形状を変えずに雄端子の長さのみ変更すれば良いから、製造コストの低減も期待できる。勿論、バッテリパック１側で雌端子７，７ａが露出しないため、短絡防止に有効となる。
更に、蓄電池にはサイクル寿命があるため、本機側の端子寿命が長い方が望ましく、雄端子と雌端子とでは、厚さや硬さが自由に選べることから雄端子の方が長寿命となる。よって、バッテリパック側を雌端子、本機側を雄端子とした上記形態は、端子寿命に応じた適正な選択となっている。
【００１１】
尚、上記形態では、雌端子７に弾性板１０を二対設けているが、三対以上設けると共に、雄端子１７の長さを弾性板１０の前後の数に応じた３パターン以上用意すれば、接点荷重の選択の幅はより広まる。又、接圧部１２のスリット１３は、接圧部１２を上下に均等な幅で分岐させるものとなっているが、図６のように、スリット１３の位置によって分岐する上下の幅を変えれば、各分岐片１２ａ，１２ｂの固有振動数を夫々変えることができ、振動に伴うチャタリング防止により効果的となる。この場合も、前後の弾性板１０で同じように上下の幅を変える必要はなく、上下の幅が前後で互い違いになるようにスリット１３を形成したり、前後で全く異なる変更幅となるように形成したりしても良い。
更に、上記形態では、バッテリパックを本機に対して直交状にスライドさせる装着構造を採用しているが、この構造に限定するものではなく、バッテリパックの上部をハンドル等の本機側に差し込む形態であっても、本発明の端子構造は適用可能である。
【００１２】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、バッテリパックに雌端子を、本機に雄端子を夫々設けると共に、雌端子に、バッテリパックと本機との装着状態で雄端子を狭持可能な一対の弾性板を、雄端子の進入方向に複数形成し、雄端子の長さにより、装着状態で雄端子を狭持する弾性板の対の数を変更可能としたことで、電圧や電流、振動レベル等に応じた接点荷重を複数段階で選択可能となり、発熱やチャタリングの防止に効果的となる。又、雌端子の形状を変えずに雄端子の長さのみ変更すれば良いから、製造コストの低減も期待できる。勿論、バッテリパック側で雌端子が露出しないため、短絡防止に有効となる。
更に、蓄電池にサイクル寿命があるバッテリパック側を雌端子、本機側を端子寿命の長い雄端子としたことで、端子寿命に応じた適正な選択となっている。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、弾性板に、雄端子の進入方向へスリットを形成し、弾性板を幅の異なる複数の弾性片に分岐させたことで、弾性片の固有振動数を変えることができ、振動に伴うチャタリング防止により効果的となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリパックの全体図である。
【図２】バッテリパックとハンドルとの接続構造を示す説明図である。
【図３】端子部分のみを示す説明図である。
【図４】端子の接続状態を示す説明図である（雄端子は長い寸法）
【図５】端子の接続状態を示す説明図である（雄端子は短い寸法）
【図６】接圧部の変更例を示す説明図である。
【符号の説明】
１・・バッテリパック、２・・接続部、７，７ａ・・雌端子、８・・基板、９・・リード板、１０・・弾性板、１１・・平行部、１２・・接圧部、１３・・スリット、１４・・ハンドル、１７，１７ａ・・雄端子。

Claims (2)

1. バッテリパックと本機とに夫々備えられ、前記バッテリパックの前記本機への装着により互いを電気的接続する端子構造であって、
   前記バッテリパックに雌端子を、前記本機に雄端子を夫々設けると共に、前記雌端子に、前記バッテリパックと本機との装着状態で前記雄端子を狭持可能な一対の弾性板を、前記雄端子の進入方向に複数形成し、前記雄端子の長さにより、前記装着状態で前記雄端子を狭持する前記弾性板の対の数を変更可能としたことを特徴とする端子構造。
2. 弾性板に、雄端子の進入方向へスリットを形成し、前記弾性板を幅の異なる複数の弾性片に分岐させた請求項１に記載の端子構造。

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