JP4608192B2 - バッテリパック - Google Patents

Description

本発明は、底面部分と、この底面部分に直交して互いにほぼ対向する壁とよりなるハウジングを有し、少なくとも一方の側壁にハウジングの内部に指向する窪みを設け、ハウジング内に底面部分に直交する電池と、少なくとも１個の錠止解錠用の操作手段を有する錠止装置とを配置し、この錠止装置を少なくとも１個の窪みに設けたバッテリパックに関するものである。

手工具、専門的器具、日用品のための充電可能な蓄電池を有するコードレス電気装置は広く普及している。蓄電池として例えば、ニッケル‐カドミウム又はニッケル金属ハイブリッドのバッテリ電池が使用されており、この場合、複数個のこのような電池をバッテリパックに一緒に詰め込んでいる。バッテリパックが放電しきると、充電装置によって電池を新たに充電することができる。このようにして、コードレス電気装置は長時間の中断なしに使用を再開できるように、バッテリパックをコードレス電気装置に着脱自在に連結する実施例も知られている。バッテリパックを充電するため、バッテリパックをコードレス電気装置から取り外し、充電装置で充電する。この間に、第１のバッテリパックの充電作業中にも使用するコードレス電気装置に第２の充電済みのバッテリパックを接続する。この第２のバッテリパックも放電したら、この間に充電した第１のバッテリパックをコードレス電気装置に接続し、第２バッテリパックを充電装置によって充電する。

米国特許第６，３２６，１０１号明細書には、電気工具に着脱自在な充電可能なバッテリパックが記載されている。ハウジングには複数個の電池を縦置きにして収容する。ハウジングに対して回動可能な舌状阻止部材を有するスナップ機構によってバッテリパックを電気装置に着脱自在に保持する。

小型装置と同様に、専門的用途のための電気装置もコードレスの構成とすることがよくある。電圧に応じて（例えば、１２Ｖ又は２４Ｖ）、バッテリパックに多くの数の重たい蓄電池を設ける。しかし、従来のバッテリパックは、１２Ｖの電圧用のバッテリパックであっても重量がある。このような重たいバッテリパックの取り扱いは難儀である。更に、バッテリパックは極めて衝撃の影響を受け易く、このため、既知のスナップ機構はバッテリパックの耐用年数に見合う作りとなっている。ハウジングに対して回動可能な阻止部材は機能を発揮するために確実な空間を必要とするため、バッテリパックのコンパクトな構成にするには限りがある。

従って、本発明の目的は、コンパクトな構成であり、取り扱いが簡単なバッテリパックを得るにある。更に、コードレス電気装置に確実に連結することができるバッテリパックを得るにある。

この目的を達成するため、本発明は、底面部分と、この底面部分に直交して互いにほぼ対向する側壁対とよりなる底部シェル、および蓋部分と前記蓋部分に直交して互いに対向する側壁対とよりなる蓋シェルによって構成する２部分構成のハウジングを有する。ハウジングには、少なくとも一方の側壁対における側壁にハウジングの内部に指向する窪みを設ける。更に、ハウジング内に底面部分に対して直立させて配置する複数個の電池を設ける。更に本発明バッテリパックには、少なくとも１個の錠止解錠用の操作手段を有する錠止装置とを配置し、この錠止装置を少なくとも１個の窪みに設ける。少なくとも１個の操作手段をハウジングに対して摺動自在に案内した案内ロッドに設けた押しボタンにより構成する。押しボタンの並進移動軸線を、前記窪みを設けた側壁対の側壁にほぼ直交させ、かつ前記底面部分にほぼ平行に指向させ、押しボタンは、前記窪みを設けた側壁対の側壁に直交する方向に並進移動可能な構成とし、前記蓋部分には電気装置における補完形状の対応掛合手段に掛合することができる案内手段を設け、前記蓋シェルの前記蓋部分に直交する側壁には、電池およびバッテリパックに連結した電気装置の接続部との間の接触を生ずるようにした接点素子を設けたことを特徴とする。

本発明バッテリパックにおける少なくとも１個の並進移動する操作手段は、既知の回動又は曲げ機構よりも構造上の高さが僅かで済む。同時に、回動及び曲げ機構よりも本発明による操作手段の移動量は大きくなり、重量のあるバッテリパックでも十分確実となる。ハウジング側壁の窪みに操作手段を配置したため、操作が容易になる。少なくとも１個の窪みは対応の側壁の平面に関して設ける。操作手段は例えば、大きな接触面を有する押しボタンとして構成する。この構成によれば、バッテリパックの取り扱いが簡単になる。例えば、シーソー機構を電気装置に突出させた場合、本発明によるバッテリパックはバッテリパックの着脱中に、従来の回動及び湾曲機構の場合のようにバッテリパック異なる２個の掛合位置の間を掴む必要がない。

少なくとも１個の操作手段は窪み内の開口で往復移動する構成すると好適である。この構成によれば、少なくとも１個の操作手段は、傾動や湾曲のない操作をするだけで済む。更に、底面部分又は蓋部分に少なくとも１個の操作手段を案内するための案内レールを設ける。

錠止装置のための構造上の空間及び少なくとも１個の操作手段は、バッテリパックの電池配列の隙間に設けることができる。操作手段又は少なくとも１個の窪みが存在するハウジング側壁における第１平面であって、この第１平面に平行な第２平面よりも少ない電池がハウジング側壁間に配置されている第１平面に配置する。

案内手段は案内ロッドを有するものとすると好適である。少なくとも１個の操作手段例えば、押しボタンを案内ロッドに設ける。案内ロッドは、少なくとも１個の操作手段の付加的な案内手段として構成すると、バッテリパックの耐用年数にわたる並進移動を保証する。案内ロッドは、例えば、弾性の圧縮可能な材料により構成することができる。押しボタンを操作すると、案内ロッドの圧縮を生じて案内ロッドの長さが短くなる。案内ロッドは例えば、ハウジング内で案内し、操作手段又は窪みを設けた側壁に支持する。案内ロッドは少なくとも１個の操作素子を並進軸線に沿って案内ロッドのみ又は主として案内ロッドによって行われる。

好適な実施例においては、案内手段はほぼＺ字状レバーにより構成し、操作手段の操作の際に側壁にほぼ直交する平面上で移動するように構成する。操作手段は、この実施例では並進軸線上で案内されて移動する。この実施例の案内手段は、ハウジングを経て案内される案内手段よりもバッテリパックの構造上の高さを小さくすることができる。

好適な実施例においては、案内手段にばね手段を同軸状に配置し、このばね手段を案内手段又は各操作手段にばね負荷するよう支持する。案内手段は例えば、互いに相対移動する２部構成とし、コイルばねによって包囲されるようにする。操作手段の操作の際に案内ロッドの全長は短くなり、コイルばねは圧縮される。操作手段を釈放した後、コイルばねは伸張する。コイルばねの伸張の際に、同時に移動する操作ロッドも元の長さに復元し、操作手段も元の位置に復帰する。案内手段及びばね手段は一体構成にすることもできる。例えば、案内手段をガスピストンばねにより構成する。

好適には、ばね素子は極めて僅かな前進しかしないものとする。このことによってばね力は、操作手段の操作の際に、僅かなばね力が必要である場合と、保持位置で高いばね力を必要とされる場合とでほぼ変わらないものとすることができる。ばね素子に高い前進性を付与すると、操作手段の操作のための力は大きくなるのが一般的であり、バッテリパックを電気装置に確実に保持する力は僅かとなる。

錠止装置は、２個の操作手段と双方の側壁にそれぞれ窪みとにより構成したものとすると好適である。このようなバッテリパックの実施例では利用可能性及び取り扱いは相当向上する。一方ではバッテリパックを２点で電気装置に着脱自在に保持し、他方ではバッテリパックの電気装置に対する取り外しが簡単になる。例えば、ユーザーのミス又はバッテリパックのハウジングを引っ張ることによって、バッテリパックが電気装置に引っかかった場合、バッテリパックは少なくとも１個の操作手段に加える力をゆるめ、また操作手段によって電気装置を取り外すことができる。

窪みは互いに対向する側壁に設けると好適である。この実施例によれば、存在手段の操作を片手で行うことができる。バッテリパックは、例えば、片手で手前又は向こう側をつかみ、２本の指で操作手段を操作することができる。このことによりバッテリパックの着脱の際にバッテリを床に落とす危険性が減少する。

少なくとも１個の窪みを底面部分に対して開放させると好適である。この実施例によれば、より大きい寸法のバッテリでも、例えば、３６Ｖバッテリパックでも片手で掴むことができるようになる。更に、小さい手でも操作手段を操作できるようになる。

図１は本発明バッテリパック１の実施例の側面図を示す。このバッテリパック１は、底部シェル３と、蓋シェル４とよりなる２部分構成のハウジング２を有する。底部シェル３は、底面部分５と、この底面部分５の端縁に直交する側壁６‐１〜６‐４とを有する（側壁６‐３は図面では側壁６‐１によって覆われている）。蓋シェル４は、蓋部分７と、側壁８‐１〜８‐４を有する（側壁８‐３は図面では側壁８‐１に覆われている）。蓋部分７には案内手段９を設け、この案内手段９は電気装置における補完形状の対応掛合手段に掛合することができる。

側壁６‐１及び６‐２並びに８‐１及び８‐２には、それぞれ窪み１０‐１及び１０‐２並びに１１‐１及び１１‐２を設け、底部シェル３と蓋シェル４とを組み合わせた状態ではこの窪みが底面部分に対して開放する形状とする。窪み１１‐１及び１１‐２は、錠止装置を解錠するための操作手段としての押しボタン１２‐１及び１２‐２を設ける。この押しボタン１２‐１及び１２‐２はそれぞれ係止素子１３‐１及び１３‐２を操作し、これら係止素子１３‐１及び１３‐２はバッテリパック１を電気装置との連結状態に保持する。窪み１０‐１及び１１‐１は指の形に適合する形状に構成し、押しボタン１２‐１及び１２‐２を片方の手の指で確実に操作できるようにし、また電気装置に対する着脱のためにバッテリパック１を片手で確実に掴むことができるようにする。これにより、電気装置に対する着脱の際にバッテリパック１を床に落とし、また破損して使い物にならなくする危険性を減少することができる。

図２は、本発明によるバッテリパック１の蓋シェル４の底面図である。蓋シェル４の蓋部分７に直交する側壁８‐１〜８‐４を設ける。側壁８‐４には接点素子２１が見えており、この接点素子２１は、電池とバッテリパック１に連結した電気装置の接続部との間の接触を生ずるようにするものである。錠止装置２２を側壁８‐１から側壁８‐３までバッテリパックのハウジングにかけて延在させ、この錠止装置２２の両端にそれぞれ、操作手段としての押しボタン１２‐１及び１２‐２を設け、これら押しボタンをそれぞれ側壁８‐１及び８‐３の窪み１１‐１及び１１‐２に配置し、この押しボタンに連結した移行部２３‐１及び２３‐２並びに互いに摺動自在な案内ロッドによる抜き差しロッド２４とともに、ばね手段としてのコイルばね２５と同軸状に配置する。押しボタン１２‐１及び１２‐２は、窪み１１‐１又は１１‐２における開口２６‐１又は２６‐２において並進軸線２７に沿って案内する。この構成によって押しボタン操作の際に押しボタンが傾いたり、錠止装置２２が機能しなくなるのを防止することができる。

押しボタン１２‐１及び１２‐２を操作する際に、これら押しボタンは互いに並進移動し、抜き差しロッド２４も一緒に移動する。蓋シェル４の内部に位置する移行部２３‐１及び２３‐２の端面２５‐１および２５‐２は、コイルばね２５の両側の端部によって引き離されているが、押しボタン１２‐１及び１２‐２を操作する際に、このコイルばね２５を圧縮する。このとき、移行部２３‐１及び２３‐２に設ける係止素子もハウジング内部に移動し、これにより、バッテリパックを電気装置から分離することができる。押しボタン１２‐１及び１２‐２を釈放すると、コイルばね２５の作用によって元の状態に伸張し、抜き差しロッド２４も元の状態に伸張し、押しボタン１２‐１及び１２‐２は初期状態をとる。バッテリパックを再び電気装置に連結する際には、押しボタン１２‐１及び１２‐２を再び操作し、バッテリパックを電気装置に掛合させて押しボタン１２‐１及び１２‐２を釈放する。このとき、係止素子１３‐１及び１３‐２は電気装置に構成した対応形状の収容部に掛合し、バッテリパック１は確実に電気装置に保持される。

本発明バッテリパックの一部の斜視図を図３に示す。外側にはみ出ている部分のみが見えている底面部分５上に所望の電圧（例えば、１２Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ）に応じた数の電池３１を直立させて配置する。錠止装置２２が存在する平面上では、この平面に平行な平面に存在する電池３１の数よりも少ない数の電池３１を配置する。これにより、押しボタン１２‐１及び１２‐２の並進移動を可能にするにのに必要な自由空間がバッテリパック内に生ずる。同軸状のコイルばね２５を有する抜き差しロッド２４は、電池３１の上方で案内される。電気装置の対応の収容部に掛合可能な係止素子１３‐１及び１３‐２は、バッテリパックの上方に位置する。係止装置２２の高さが低いことによって、バッテリパックの高さを電池３１の高さよりも僅かに高しただけのコンパクトな構造となる。

要約すると、本発明によれば、バッテリパックはコンパクトな構造となり、取り扱いが簡単となる。同時に電池の寿命にわたりバッテリパックの有用性が保証される。

本発明によるバッテリパックの側面図である。 本発明によるバッテリパックの蓋シェルの底面図である。 本発明によるバッテリパックの底面部分における部分斜視図である。

符号の説明

1 バッテリパック
2 ハウジング
3 底部シェル
4 蓋シェル
5 底面部分
6-1,6-3 側壁
6-2,6-4 側壁
7 蓋部分
8-1,8-3 側壁
8-2,8-4 側壁
9 案内手段
10-1,10-2 窪み
11-1,11-2 窪み
12-1,12-2 押しボタン
13-1,13-2 係止素子
21 接点素子
22 錠止装置
23-1,23-2 移行部
24 抜き差しロッド
25 コイルばね
26-1,26-2 開口
27 並進軸線

Claims (6)

1. 底面部分（５）と、前記底面部分（５）に直交して互いに対向する側壁対（６‐１〜６‐４）とよりなる底部シェル（３）、および蓋部分（７）と前記蓋部分（７）に直交して互いに対向する側壁対（８‐１〜８‐４）とよりなる蓋シェル（４）によって構成する２部分構成のハウジング（２）を有し、前記底部シェル（３）および前記蓋シェル（４）における少なくとも一方の側壁対における側壁（６‐１，８‐１；６‐３，８‐３）にハウジングの内部に指向する窪み（１０‐１；１０‐２；１１‐１；１１‐２）を設け、ハウジング（２）内に底面部分（５）に対して直立させて配置する複数個の電池（３１）と、少なくとも１個の錠止解錠用の操作手段を有する錠止装置（２２）とを配置し、前記錠止装置（２２）を少なくとも１個の窪み（１０‐１；１０‐２；１１‐１；１１‐２）に設けたバッテリパックにおいて、少なくとも１個の操作手段は、ハウジング（２）に対して摺動自在に案内した案内ロッドに設けた押しボタン（１２‐１，１２‐２）により構成し、前記押しボタン（１２‐１，１２‐２）の並進移動軸線（２７）を、前記窪みを設けた側壁対の側壁（６‐１，８‐１；６‐３，８‐３）に直交させ、かつ前記底面部分（５）に平行に指向し、前記押しボタン（１２‐１，１２‐２）は、前記窪みを設けた側壁対の側壁に直交する方向に並進移動可能な構成とし、前記蓋部分（７）には電気装置における補完形状の対応掛合手段に掛合することができる案内手段（９）を設け、前記蓋シェル（４）の前記蓋部分（７）に直交する側壁（８‐４）には、電池（３１）およびバッテリパック（１）に連結した電気装置の接続部との間の接触を生ずるようにした接点素子（２１）を設けたことを特徴とするバッテリパック。
2. 前記案内ロッドは、互いに摺動自在な抜き差しロッド（２４）を有するものとした請求項１記載のバッテリパック。
3. 前記案内ロッドにばね手段（２５）を同軸状に配置し、前記ばね手段（２５）に前記操作手段（１２‐１，１２‐２）を支持してばね負荷を付与した請求項１又は２記載のバッテリパック。
4. 前記錠止装置（２２）は２個の操作手段（１２‐１，１２‐２）を有するものとし、両側の側壁（６‐１，８‐１；６‐３，８‐３）にそれぞれ窪み（１０‐１；１０‐２；１１‐１；１１‐２）を設けた請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載のバッテリパック。
5. 前記窪み（１０‐１；１０‐２；１１‐１；１１‐２）は前記側壁（６‐１，８‐１；６‐３，８‐３）に互いに背反する向きに設けた請求項４記載のバッテリパック。
6. 少なくとも１個の窪み（１０‐１；１０‐２；１１‐１；１１‐２）を底面部分（５）に対して開放させた請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載のバッテリパック。

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