JP4487273B2 - 電池パック、充電器、及び電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、電池パック、充電器及び電動工具に関する。

従来から作業性を良くするために、電池パックを動力として動く電動工具がある。この電池パックは、開口部が形成されたハウジングを有し、ハウジング内には、セル群、基板、及び第１端子が収容されている。端子は、開口部近傍に、電動工具の本体部又は充電器の第２端子と嵌合可能に設けられている。基板は、端子から離間した位置に配置され、リード線により端子と接続されている。

しかし、従来の電池パックでは、基板と端子とが離間した位置にあるため、構造が複雑となり、部品点数が増加していた。このため、電池パックが高価になり、ひいては電池パックを備える電動工具も高価となっていた。

そこで、本発明は、構造を単純にすることができ、安価に製造可能な電池パック及び電池パックと電動工具との組合せを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、下側ハウジングと、該下側ハウジングに収容されるセルと、該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、正極端子と、負極端子と、該正極端子と該負極端子の間に位置する信号伝達端子とを有する端子群と、該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、該端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有する電池パックであって、該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と、該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成した電池パックを提供する。

ここで該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置している。

本発明は更に、着脱自在に装着される電池パックを充電するための充電器であって、 該電池パックは、下側ハウジングと、該下側ハウジングに収容されるセルと、該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、正極端子と、負極端子と、該正極端子と該負極端子の間に位置する信号伝達端子とを有する端子群と、該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、該端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有し、該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成され、該充電器は、充電端子と、該充電端子を保護するための保護部材とを有し、該電池パックを装着する際に該保護部材は該開口部から該電池パック内に挿入されて、該充電端子と該電池パックの該端子群とが接続される充電器を提供している。

ここで該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置している。

本発明は更に、着脱自在に装着される電池パックを有する電動工具であって、該電動工具は、モータと、該電池パックから電気が供給される複数の給電端子と、該複数の給電端子から該モータに給電される電気を制御するスイッチとを備え、該電池パックは、下側ハウジングと、該下側ハウジングに収容されるセルと、該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、該電池パックが該電動工具に装着される際に該電動工具の該複数の給電端子に電気的に接続される正極端子及び負極端子と、を有する端子群と、該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有し、該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成されている電動工具を提供している。

ここで該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置している。

本発明の電池パックによれば、基板上に異物が混入することを抑制することができ、異物による基板の損傷を抑制することができる。

また本発明の電池パックを装着可能な充電器及び本発明の電池パックを備える電動工具によれば、基板上に異物が混入することを抑制することができ、異物による基板の損傷を抑制することができる。

本発明の実施の形態における電池パックを備える電動工具の斜視図。 図１の電動工具の本体部を上下反転させた斜視図。 本発明の実施の形態における電池パックの斜視図。 本発明の実施の形態における電池パックの分解斜視図。 本発明の実施の形態における電池パックのセル群、基板、及び第２端子の平面図。 本発明の実施の形態における電池パックのカバーの斜視図。 図５に示したセル群、基板、及び第２端子に、カバーを装着した状態を示した図。 本発明の実施の形態における電池パックのセル群、基板、第２端子、及びカバーの斜視図。 図３のIX−IX線に沿った断面図。

本発明の実施の形態による電池パック及び電池パックを備える電動工具について図１及び図９に基づき説明する。以下の説明において、図１乃至図８に図示される方向を前後方向とする。図１に示すように、電動工具であるドリル１は、本体部２と、ハンドル３と、電池パック１０とを主に備えて構成されている。

本体部２は、図示せぬモータを内蔵しており、先端部分に出力部であってドリルビット５を装着可能な工具保持部２Ａが設けられている。ハンドル３は本体部２の後端部分から延出されており、その延出部分の基端部分には、トリガ３Ａが設けられている。トリガ３Ａは、電池パック１０から図示せぬモータに供給される電気を制御する。また、図２に示すように、ハンドル３の延出方向端部には、後述の複数の第２端子１４と嵌合する板状の複数の第１端子３Ｂが設けられている。

電池パック１０は、ハンドル３の延出方向先端部分にドリル１の前後方向に沿って着脱可能に設けられている。電池パック１０について、図３から図８に基づき詳細に説明する。電池パック１０は、ハウジング１１と、セル群１２と、基板１３と、複数の第２端子１４と、カバー１５とを備えている。ハウジング１１は、上側ハウジング１６と下側ハウジング１７とを備え、セル群１２、基板１３、複数の第２端子１４、及びカバー１５を収容している。上側ハウジング１６は、端子挿入部１６Ａと、開口規定部１６Ｂとを主に備えている。端子挿入部１６Ａと開口規定部１６Ｂとにより、略長方形状の開口部１６ｃが規定されている。開口部１６ｃは、電池パック１０を図示せぬ充電器に連結して充電を行う際に、図示せぬ充電器の端子を保護する板状の保護部材を挿入する挿入部として機能する。また、端子挿入部１６Ａには、後方に向かって開口する複数のスロット１６ｄが形成されている。

図４に示すように、セル群１２は、複数のセルを備え、各セルは、ニッケル水素電池又はリチウムイオン電池等からなり、複数回充放電可能な電池である。基板１３は、セル群１２上に設けられ、セル群１２と電気的に接続されている。図５に示すように、基板１３には、開口部１６ｃの長手方向に沿って延びる端子配置部１３Ａが規定されている。また、基板１３の後方側の端縁１３Ｂは、上側ハウジング１６の開口規定部１６Ｂの前方側の端縁１６Ｅ（図４）に対向するように配置されている。

複数の第２端子１４は、基板１３の端子配置部１３Ａに、開口部１６ｃの長手方向に沿って並ぶように配置され、基板１３と電気的に接続されている。複数の第２端子１４は、電池パック１０が一体に組まれた状態で、それぞれスロット１６ｄ内に位置する（図９参照）。また、図５に示すように、複数の第２端子１４は、それぞれ平板をＵ字形状に曲げ、開口端部を塞ぐように平板の端部付近を接触させた形状をなしている。そして、電池パック１０がハンドル３の先端に取り付けられるときは、第１端子３Ｂは、後方側からスロット１６ｄに挿入され、第２端子１４にその開口端部を押し広げるように嵌合圧入されて、第１端子３Ｂと第２端子１４とは嵌合する。

また、複数の第２端子１４は、充電用正極端子１４Ａ１、放電用正極端子１４Ａ２と、充放電用負極端子１４Ｂ、信号伝達用端子１４Ｃ１、１４Ｃ２とを有している。正極端子１４Ａ１、１４Ａ２と負極端子１４Ｂとは、端子配置部１３Ａの両端付近にそれぞれ配置され、信号伝達用端子１４Ｃ１は、それらの間に位置している。正極端子１４Ａ１、１４Ａ２と、負極端子１４Ｂとは、釘等がそれらに同時に接触すると短絡するが、信号伝達端子１４Ｃ、１４Ｃ２は、釘等がそれらに同時に接触しても短絡しないように構成されている。セル群１２に蓄えられた電気は、基板１３及び第２端子１４を介して、本体部２へ供給される。また、図示せぬ充電器から基板１３及び第２端子１４を介して、セル群１２へ電気が供給され、セル群１２へ充電される。

カバー１５について、図６から図９に基づき説明する。図７は、図５に示した基板１３及び第２端子１４に、カバー１５を装着した状態を示している。カバー１５は、基板覆部１５Ａ、一対の被挟持部１５Ｂと、突起部１５Ｃと、複数の突出部１５Ｄと、複数の立設部１５Ｅとを有している。基板覆部１５Ａは、板状をなし、開口部１６ｃの長手方向と略同幅に構成されている。また、基板覆部１５Ａは、基板１３の端子配置部１３Ａと開口部１６ｃとの間に位置する部分を覆っている。

一対の被挟持部１５Ｂは、基板覆部１５Ａの左右方向の両端にそれぞれ設けられている。図９に示すように、被挟持部１５Ｂは、上側ハウジング１６と基板１３とに挟持されている。これにより、カバー１５は、ハウジング１１内において、固定・位置決めされる。また、図７及び図８に示すように、突起部１５Ｃは、基板覆部１５Ａの正極端子１４Ａ１、１４Ａ２と負極端子１４Ｂとの間であって、基板覆部１５Ａの後方側から前方側へ延びるように設けられている。

図６及び図７に示すように、複数の突出部１５Ｄは、それぞれ基板覆部１５Ａの前方側端縁から複数の第２端子１４の前方側端部付近まで延び、複数の第２端子１４の互いに隣合う端子の間に介在している。図６、図８、及び図９に示すように、複数の立設部１５Ｅは、それぞれ各突出部１５Ｄの前方側端部から基板１３に直交する方向に延び、上側ハウジング１６の端子挿入部１６Ａまで延びている。

以上のように、本実施の形態の電池パック１０によれば、カバー１５が基板１３上に設けられ、基板覆部１５Ａが、基板１３の端子配置部１３Ａと開口部１６ｃとの間に位置する部分を覆っている。よって、開口部１６ｃから基板１３上に釘等の異物が混入することを抑制することができ、異物による基板１３の損傷を抑制することができる。また、カバー１５は、一対の被挟持部１５Ｂにより、上側ハウジング１６と基板１３とに挟持されている。これにより、カバー１５は、ハウジング内において、固定・位置決めされるので、位置決め用の部材を設けることなくカバー１５の位置決めをすることができる。

また、突起部１５Ｃは、基板覆部１５Ａの正極端子１４Ａ１、１４Ａ２と負極端子１４Ｂとの間に設けられているので、例えば、ハウジング１１の開口部１６ｃに釘等が入ってしまった場合でも、釘が正極端子１４Ａ１、１４Ａ２と負極端子１４Ｂとに同時に接触して短絡するのを防止することができる。また、複数の突出部１５Ｄは、複数の第２端子１４の互いに隣合う端子の間に介在しているので、互いに隣合う端子間から基板１３上に異物が混入するのを抑制することができ、異物による基板１３の損傷を抑制することができる。更に、複数の立設部１５Ｅは、それぞれ各突出部１５Ｄの前方側端部から上側ハウジング１６の端子挿入部１６Ａまで延びているので、互いに隣合う端子間を介して、第２端子１４の後方側から前方側へ異物が侵入するのを抑制することができる。

また、本実施の形態の電池パック１０によれば、複数の第２端子１４は、基板１３の端子配置部１３Ａに設けられ、基板１３の端子配置部１３Ａと開口部１６ｃとの間に位置する部分を覆うカバー１５を備える構成なので、電池パック１０の構造を単純にすることができ、電池パック１０を安価に製造することができる。また、本実施の形態の電動工具１によれば、安価な電池パック１０を備えるので、安価な電動工具１を提供することができる。

尚、本発明の電池パック及び電池パックを備えた電動工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

１・・電動工具、 １０・・電池パック、 １１・・ハウジング、 １３・・基板
１３Ａ・・端子配置部、 １４・・第２端子、 １４Ａ１・・充電用正極端子
１４Ａ２・・放電用正極端子、 １４Ｂ・・充放電用負極端子 １５・・カバー
１５Ａ・・基板覆部、 １５Ｂ・・被挟持部、 １５Ｃ・・突起部 １５Ｄ・・突出部
１５Ｅ・・立設部 １６・・上側ハウジング １６ｃ・・開口部
１７・・下側ハウジング

Claims (6)

1. 下側ハウジングと、
   該下側ハウジングに収容されるセルと、
   該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、
   該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、正極端子と、負極端子と、該正極端子と該負極端子の間に位置する信号伝達端子とを有する端子群と、
   該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、該端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有する電池パックであって、
   該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と、該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成したことを特徴とする電池パック。
2. 該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置していることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 着脱自在に装着される電池パックを充電するための充電器であって、
   該電池パックは、下側ハウジングと、
   該下側ハウジングに収容されるセルと、
   該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、
   該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、正極端子と、負極端子と、該正極端子と該負極端子の間に位置する信号伝達端子とを有する端子群と、
   該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、該端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有し、
   該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成され、
   該充電器は、充電端子と、該充電端子を保護するための保護部材とを有し、該電池パックを装着する際に該保護部材は該開口部から該電池パック内に挿入されて、該充電端子と該電池パックの該端子群とが接続されることを特徴とする充電器。
4. 該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置していることを特徴とする請求項３に記載の充電器。
5. 着脱自在に装着される電池パックを有する電動工具であって、
   該電動工具は、モータと、該電池パックから電気が供給される複数の給電端子と、該複数の給電端子から該モータに給電される電気を制御するスイッチとを備え、
   該電池パックは、
   下側ハウジングと、
   該下側ハウジングに収容されるセルと、
   該セルの上方に設けられ、該セルと電気的に接続された基板と、
   該基板と電気的に接続され、該基板の端子配置部から上方に延びる端子群であって、該電池パックが該電動工具に装着される際に該電動工具の該複数の給電端子に電気的に接続される正極端子及び負極端子と、を有する端子群と、
   該下側ハウジングの上方に接続される上側ハウジングであって、該端子群を覆う端子挿入部と、該端子挿入部よりも下方に位置する開口規定部と、該端子挿入部と該開口規定部との間であって該開口規定部からみて該端子群の全ての端子に対向するように開口する開口部と、を有する上側ハウジングと、を有し、
   該端子群の全ての端子に対して該開口規定部側の該基板の上面を覆う第１の部分と該端子群の複数の端子の間に延びる第２の部分とを有するカバーを設けることにより、該開口部から該基板上に異物が侵入するのを抑制するように構成されていることを特徴とする電動工具。
6. 該端子群のそれぞれの端子は、該端子配置部からほぼ上方に延びる基端部と、該基端部から該開口部側へ延びる先端部とから構成されており、該第１の部分は該先端部と該基板との間に位置していることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。

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