JP5285011B2 - 充電式バッテリパック - Google Patents

Description

本発明は、充電式バッテリパックに関する。本発明は、特に、電池式電気器具、例えば手持ち型真空掃除機用の充電式バッテリパックに関するが、これには限定されない。

多くの電気器具は、電池式であり、充電可能な電池を収容したバッテリパックを用いるのが通例である。かかる電気器具は、電池を充電するための充電器を備えて供給される場合が多い。かかる充電器は、充電電流を電池に提供するために電池式電気器具に直接取り付けられるよう設計されている場合がある。変形例として、電池又はバッテリパックは、電気器具から取り外されて充電器の充電用ドックに挿入される場合がある。

したがって、かかるバッテリパックを充電する方法を単純化する仕方を提供することが望ましい。

したがって、本発明の第１の観点によれば、充電式バッテリパックであって、使用中、電力をバッテリパックから電気器具に送るための少なくとも１つの電力インターフェイスと、使用中、バッテリパックの充電のために充電器の出力端子を接続できる単一の充電器用入力端子とを有し、バッテリパックが電気器具に接続されているとき及びバッテリパックが電気器具に接続されていないとき、単一の充電器用入力端子は、充電器の出力端子に接続可能である、充電式バッテリパックが提供される。

かかる充電式バッテリパックは、これを電気器具に取り付けているときと取り付けていないときの両方において充電でき、即ち、これを電気器具に接続しているときに充電でき、これを電気器具に接続していないときにはこれをそれ自体で充電できるので、既存のバッテリパックと比べて有利である。

これは、既存のバッテリパックを電気器具から取り外したときに、バッテリパックを充電のために充電用ドック内にドッキングする必要がある、及び／または多数の充電用入力端子を必要とする、即ち、バッテリパックが電気器具に接続されているときには使用のために少なくとも１つ必要であると共に、バッテリパックが電気器具に取り付けられていないときには使用のために別の充電用入力端子を必要とする既存のバッテリパックよりも極めて簡単である。

好ましくは、バッテリパックは、１つ又は２つ以上の充電式電池、例えばリチウム−イオン電池を収容する。特定の実施形態では、バッテリパックは、４つ又は６つの電池を含むのが良い。

バッテリパックは、頂面、底面及び複数の側面を備えたケーシングを有するのが良い。側面は、好ましくは、全体として長方形のバッテリパックを形成するよう頂面と底面との間に延びる。

好ましい実施形態では、バッテリパックは、使用中、バッテリパックを電気器具に物理的に連結することができるようにする連結部分を更に有する。好ましい実施形態では、連結部分は、電気器具に設けられているドッキング部分に対応関係をなして挿入可能な突出部であるのが良い。好ましい実施形態では、突出部は、ケーシングの頂面から延びるのが良い直立突出部であるのが良い。

特定の実施形態では、突出部の表面、例えば突出部の頂面又は側面には少なくとも１つの電力インターフェイスが設けられるのが良い。

特定の実施形態では、少なくとも１つの電力インターフェイスは、正端子及び負端子を有するのが良い。これら端子は、バッテリパックの表面、好ましくは突出部の頂面内に引っ込められた状態で設けられているのが良い。

バッテリパックは、１つ又は２つ以上の論理端子を更に有するのが良い。かかる論理端子は、データをバッテリパックから電気器具に又は電気器具からバッテリパックに伝送するために使用できる。

特定の実施形態では、バッテリパックは、バッテリパックの充電過剰及び充電不足を阻止する制御機構体を更に有するのが良い。更に、制御機構体は、使用中、バッテリパックが取り付けられている電気器具に送られるのが良いバッテリＩＤ信号を発生させるのが良い。好ましい実施形態では、かかる電気器具は、これがバッテリＩＤ信号を受け取っているときだけ動作するのが良い。好ましい実施形態では、制御機構体は、バッテリパック１が充電されているとき、バッテリＩＤ信号の発生を停止する。したがって、この制御機構体は、バッテリパックが充電されている状態では、電気器具が稼働するのを阻止することができる。好ましい実施形態では、制御機構体は、バッテリパックのケーシングの内部に配置されるのが良いＰＣＢにより形成される。

充電器用入力端子は、バッテリパック上の任意の場所に配置可能であるが、好ましくは、充電器の出力端子を受け入れる凹部の形態をしている。好ましくは、充電器用入力端子は、充電中、充電器の出力端子をバッテリパックの凹部内に挿入することができるよう引っ込められているのが良い。好ましくは、充電器用入力端子は、円形である。充電器用入力端子は、好ましい実施形態では、突出部に、例えば、突出部の側面及び／又は後面に設けられるのが良い。

本発明の第２の観点によれば、電気器具と、単一の充電器用入力端子を備えた取り外し可能な充電式バッテリパックとを有する電池式電気器具であって、充電式バッテリパックは、バッテリパックが電気器具に取り付けられているとき及びバッテリパックが電気器具から取り外されているとき、単一の充電器用入力端子を介して充電可能である、電池式電気器具が提供される。

好ましい実施形態では、電気器具は、真空掃除機、例えば手持ち型真空掃除機であるのが良い。

本発明の第２の観点の他の特徴は、本発明の第１の観点と同様であるのがよい。

特定の実施形態では、電気器具のドッキング部分は、電気器具の取っ手に設けられた凹部であるのが良い。ドッキング部分は、突出部をドッキング部分内に挿入すると、バッテリパックが定位置にロックされるようにするロック機構体、例えばスナップ嵌め機構体を更に有するのが良い。突出部をドッキング部分から解除することが望ましい場合に作動させることができる解除キャッチをバッテリパック又は電気器具に設けるのが良い。好ましい実施形態では、解除キャッチは、電気器具の取っ手に設けられるのが良い。

好ましくは、電気器具は、充電式バッテリパックの電力インターフェイスに対応した少なくとも１つの対応する電力インターフェイスを有する。特定の実施形態では、ドッキング部分の内面には１つ又は２つ以上の正端子及び／又は負端子が設けられるのが良く、その結果、バッテリパックの突出部が電気器具のドッキング部分内に挿入されると、電力インターフェイスが互いに接触状態になる。

ドッキング部分は、１つ又は２つ以上の論理端子接点及び第１の実施形態と関連して説明した制御機構体／ＰＣＢを更に有するのが良い。

特定の実施形態では、ドッキング部分は、バッテリパックがドッキング部分内にドッキングされると、バッテリパックの充電器用入力端子と整列する孔を更に有するのが良い。この場合、充電器の出力端子は、ドッキング部分の孔を通って挿入して充電器用入力端子内に挿入可能である。特に好ましい実施形態では、孔は、電気器具の取っ手に設けられるのが良い。

本発明の第３の観点によれば、電池式電気器具用のキットであって、
電気器具を有し、
電気器具に取り外し可能に取り付けられた充電式バッテリパックを有し、充電式バッテリパックは、使用中、電力をバッテリパックから電気器具に送る少なくとも１つの電力インターフェイスと、単一の充電器用入力端子とを有し、
出力端子を備えた充電器を有し、
出力端子は、バッテリパックが電気器具から取り外されたとき及びバッテリパックが電気器具に取り付けられたときにバッテリパックを充電するよう単一の充電器用入力端子に接続可能である、キットが提供される。

本発明の第３の観点の他の特徴は、第１及び第２の実施形態と関連して説明したのと同様であるのがよい。

次に、添付の図面を参照して本発明の実施形態について説明する。

本発明の一実施形態による充電式バッテリパックの背面側斜視図である。 本発明の一実施形態による充電式バッテリパックの側面図である。 本発明の一実施形態による充電器に取り付けられた手持ち型真空掃除機の側面図である。 本発明の一実施形態による充電器に取り付けられた手持ち型真空掃除機の背面側斜視図である。 本発明の一実施形態による充電器に取り付けられた充電式バッテリパックの側面図である。 本発明の一実施形態による充電器に取り付けられた充電式バッテリパックの背面側斜視図である。 本発明の一実施形態による充電式バッテリパックが取り付けられた手持ち型真空掃除機の下から見た背面側斜視図である。 本発明の一実施形態による充電式バッテリパックが取り付けられた手持ち型真空掃除機の上から見た背面側斜視図である。 本発明の一実施形態による手持ち型真空掃除機に取り付けられようとしている充電式電池の側面側斜視図である。

図１及び図２は、図３及び図４に示されている電気器具、例えば手持ち型真空掃除機１００に電力を供給するのに適した充電式バッテリパック（全体が符号１で示されている）を示している。充電式バッテリパック１は、使用中、電力をバッテリパック１から電気器具１００に送るための正端子３及び負端子４の形態をした電力インターフェイス（全体が符号２で示されている）を有している。したがって、これら端子３，４は、電気器具１００に設けられた対応する端子（図示せず）に接続可能である。

バッテリパック１は、バッテリパック１が電気器具１００に連結されているとき及びバッテリパックが取り付けられていないとき、バッテリパック１を充電するよう充電器（図５及び図６の符号８を参照）が接続可能な単一の充電器用入力端子６を更に有している。これは、図３〜図６に詳細に示されている。

図３及び図４では、バッテリパック１が電気器具に取り付けられている状態でバッテリパック１を充電するために充電器８がその出力端子２８を介してバッテリパック１の充電器用入力端子６に接続されている実施形態が見える。図５及び図６では、バッテリパックが電気器具に連結されていないとき、充電器８の出力端子２８が同じ単一の充電器用入力端子６に接続されていることが理解できる。

したがって、このバッテリパック１は、これを真空掃除機に取り付けているときと取り付けていないときの両方において同一の充電器用入力端子６を介して充電できるので、非常に有利である。

好ましくは、バッテリパック１は、１つ又は２つ以上の充電式電池（図示せず）、例えばリチウム−イオン電池を収容する。特定の実施形態では、バッテリパック１は、４つ又は６つの電池を含むのが良い。

バッテリパック１は、頂面１２、底面１４及び複数の側面１６を備えたケーシング１０を有する。側面１６は、好ましくは、全体として長方形のバッテリパック１を形成するよう頂面１２と底面１４との間に延びる。図示の実施形態では、側面１６のうちの２つが湾曲していることが理解できる。ケーシング１０の他の表面１６，１２，１４のうちの１つ又は２つ以上も又湾曲しているのが良い。

バッテリパック１は、使用中、バッテリパック１を真空掃除機１００に物理的に連結することができるようにする連結部分（全体が符号１８で示されている）を更に有する。図示の実施形態では、連結部分１８は、真空掃除機１００に設けられているドッキング部分２２内に対応関係をなして挿入可能な突出部２０の形態をしている。図３及び図４は、真空掃除機１００内にドッキングされた突出部２０を示し、図９は、電気器具のドッキング部分２２と整列した突出部２０を示している。この位置から、突出部２０をドッキング部分２２内に挿入してバッテリパック１を真空掃除機１００に連結することができる。理解できるように、突出部２０は、直立しており、ケーシング１０の頂面１２から延びている。

少なくとも１つの電力インターフェイス２は、突出部２０の頂面２４に設けられている。電力インターフェイス２は、正端子３及び負端子４を有する。端子３，４は、突出部２０の頂面２４内に引っ込められた状態で設けられている。

バッテリパック１は、複数の論理端子２６を更に有する。論理端子２６は、データをバッテリパック１から電気器具１００に又は電気器具１００からバッテリパック１に伝送するために用いられる。特定の実施形態では、バッテリパック１は、バッテリパックの充電過剰及び充電不足並びにバッテリパックの過熱を阻止する制御機構体（図示せず）を更に有するのが良い。制御機構体は又、真空掃除機１００に送られるバッテリＩＤ信号を発生させることができる。

好ましい実施形態では、真空掃除機１００は、これがバッテリＩＤ信号を受けているときだけ作動する。制御機構体は、バッテリパック１が充電されているとき、バッテリＩＤ信号の発生を停止するよう構成されているのが良い。したがって、この制御機構体は、バッテリパック１が充電されている間、真空掃除機１００が作動するのを阻止することができる。好ましい実施形態では、制御機構体は、バッテリパック１のケーシング１０内に収容されたＰＣＢによって形成される。

充電器用入力端子６は、バッテリパック１の後端部のところで突出部２０の後側側面２９に設けられている。充電器用入力端子６は、充電器８の出力端子２８を受け入れる凹部の形態をしている。充電器用入力端子６は、バッテリパック１の充電中、充電器８の出力端子２８全体がバッテリパック１の凹部内に挿入されるよう引っ込められている。図で理解できるように、充電器用入力端子６及び充電器８の出力端子２８は、断面が円形である。充電器８の出力端子２８は、多くの形式の充電式バッテリパックを充電することができるという点で所謂デュアル出力充電器であるのが良い。例えば、充電器８は、６個の電池入りバッテリパックと４個の電池入りバッテリパックの両方を充電することができる。このようにするため、充電器８の出力端子２８は、３つの端子ピンを有するのが良い。一実施形態では、第１のピンは、２５．６ボルトピンであるのが良く、第２のピンは、１８．６ボルトピンであるのが良く、第３のピンは、０ボルトピンであるのが良い。バッテリパック１は、好ましくは、バッテリパック１が例えばあらかじめ設定された配線を用いて適当な充電用電圧を自動的に選択することができるようにする制御システムを備えたＰＣＢを有する。例えば、６個の電池入りバッテリパック１が充電のために２５．６ボルトを必要とする場合、制御機構体により、バッテリパックは、充電のためにピン１及びピン３を選択することができる。

図９に示されている実施形態では、真空掃除機１００のドッキング部分２２は、取っ手３０に設けられた凹部である。突出部２０及び／又はドッキング部分２２は、好ましくは、突出部２０がドッキング部分２２内に挿入されると、バッテリパック１が真空掃除機１００上の定位置にロックされるようにするロック機構体３２、例えばスナップ嵌め機構体を更に有する。真空掃除機１００の取っ手３０には解除キャッチ３４が設けられている。バッテリパック１をドッキング部分２２から解除することが望ましい場合にこの解除キャッチ３４を作動させるのが良い。

図３、図４、図７及び図８に示されている実施形態では、この場合、真空掃除機１００の取っ手３０の内部に設けられているドッキング部分２２は、突出部２０がドッキング部分２２内にドッキングされると、バッテリパック１の充電器用入力端子６と整列する孔３６を有していることが理解できる。したがって、充電器８の出力端子２８は、取っ手３０の孔３６を通って充電器用入力端子６内に挿入可能である。勿論、この孔に代えて、バッテリパック１が真空掃除機１００に取り付けられているとき、充電器８の出力端子２８を充電器用入力端子６内に挿入することができる他の何らかの種類の切欠きを用いても良い。変形例として、充電器用入力端子６を連結部分１８から遠くに位置するバッテリパック１の位置に配置しても良い。

図で理解できるように、電気器具は、手持ち型真空掃除機１００であるのが良いが、電気器具は、いかなる種類の電池式電気器具であっても良く、例えば、いかなる種類の電池式床掃除電気器具若しくは空気浄化電気器具又は実際にはいかなる種類の動力工具であっても良い。

図３、図４、図７、図８及び図９では、手持ち型真空掃除機１００は、吸引開口部４０を備えた吸引導管３８を有していることが理解できる。真空掃除機１００は、吸引開口部４０を通って引き込まれた空気流から汚れ及び埃を分離するためのサイクロン式分離装置４２を更に有する。サイクロン式分離装置４２は、吸引導管３８及び吸引開口部４０と連通状態にある。サイクロン式分離装置４２は、上流側サイクロン４４及び複数の下流側サイクロン４６を有する。

真空掃除機１００は、モータハウジング４８及び複数の排気ベント５２が形成された取り外し可能なケーシング５０を更に有する。空気流路が、吸引開口部４０から吸引導管３８、サイクロン式分離装置４２及びモータハウジング４８を通って排気ベント５２まで延びている。バッテリパック１のためのドッキング部分２２を形成する取っ手３０は、使用中、手持ち型真空掃除機１００を操作するためにモータハウジング４８の下に配置されている。取っ手３０は、サイクロン式分離装置４２が取っ手３０と吸引開口部４０との間に配置されるよう構成されている。取っ手３０は、吸引開口部４０の最も近くに位置する取っ手３０の側部に設けられたトリガスイッチ５４を更に有し、その結果、トリガスイッチ５４をユーザの人差し指で操作することができるようになっている。バッテリパック１は、上述したように取っ手３０に連結される。

作動時、バッテリパック１により駆動されたモータ（図示せず）が、汚れ及び埃含有空気の流れを吸引開口部４０内に引き込み、吸引導管３８を経てサイクロン式分離装置４２内に引き込む。清浄になった空気は、サイクロン式分離装置４２を出て、モータ前置フィルタ（設けられている場合）及びモータを順次通過し、その後排気ベント５２を通して排出される。

バッテリパック１が充電を必要とする場合、このバッテリパックを真空掃除機１００に取り付けた状態で又は取り外した状態で充電できる。バッテリパック１を真空掃除機に取り付けた状態で充電するためには、ユーザは、充電器８の出力端子２８をバッテリパックの充電器用入力端子６に単に挿入する。図３、図４、図７及び図８に示されている実施形態では、これは、取っ手３０の壁に形成されている孔３６を通して行われる。変形例として、解除キャッチ３４を押すことによりバッテリパック１を真空掃除機１００から取り外しても良い。次に、充電器８の出力端子２８をバッテリパック１の充電器用入力端子６内に挿入するのが良い。ユーザが予備のバッテリパック１を所持している場合、元のバッテリパック１を真空掃除機１００から外して充電しながら、この予備のバッテリパックを用いて電気器具に電力供給することができる。

本発明は、上述した特定の実施形態の特徴には限定されない。変形例が当業者には明らかであろう。

Claims (10)

1. 充電式バッテリパックであって、使用中、電力を前記バッテリパックから電気器具に送る少なくとも１つの電力インターフェイスと、使用中、前記バッテリパックの充電のために充電器の出力端子を接続できる単一の充電器用入力端子とを有し、
   前記バッテリパックが電気器具に接続されているとき及び前記バッテリパックが電気器具に接続されていないとき、前記単一の充電器用入力端子は、充電器の出力端子に接続可能であり、
   使用中、前記バッテリパックを電気器具に物理的に連結することができるようにする連結部分を更に有し、
   前記連結部分は、前記バッテリパックのケーシングの頂面から延びる直立突出部であり、
   前記少なくとも１つの電力インターフェイスは、前記突出部の頂面に設けられており、
   前記充電器用入力端子は、前記突出部の側面に設けられている、
   充電式バッテリパック。
2. １つ又は２つ以上のリチウム−イオン電池を有する、請求項１記載の充電式バッテリパック。
3. １つ又は２つ以上の論理端子を更に有する、請求項１または２に記載の充電式バッテリパック。
4. 前記充電器用入力端子は、前記バッテリパックに設けられた凹部の形態をしている、請求項１または２に記載の充電式バッテリパック。
5. 電気器具と、少なくとも１つの電力インターフェイスと単一の充電器用入力端子を備えた取り外し可能な充電式バッテリパックとを有する電池式電気器具であって、
   前記充電式バッテリパックは、前記バッテリパックが前記電気器具に取り付けられているとき及び前記バッテリパックが前記電気器具から取り外されているとき、前記単一の充電器用入力端子を介して充電可能であり、
   前記充電式バッテリパックは、前記電気器具に設けられたドッキング部分に対応関係をなして連結することができる直立突出部を更に有し、
   前記少なくとも１つの電力インターフェイスは、前記突出部の頂面に設けられており、
   前記充電器用入力端子は、前記突出部の側面に設けられており、
   前記ドッキング部分は、前記バッテリパックが前記ドッキング部分内にドッキングされると、前記バッテリパックの前記充電器用入力端子と整列する孔を更に有する、
   電池式電気器具。
6. 前記電気器具は、手持ち型真空掃除機である、請求項５記載の電池式電気器具。
7. 前記充電式バッテリパックは、使用中、電力を前記バッテリパックから前記電気器具に送る少なくとも１つの電力インターフェイスを更に有する、請求項５又は６記載の電池式電気器具。
8. 前記ドッキング部分は、前記電気器具の取っ手に設けられた凹部である、請求項５記載の電池式電気器具。
9. 前記ドッキング部分は、ロック機構体を更に有する、請求項５記載の電池式電気器具。
10. 電池式電気器具用のキットであって、
    電気器具を有し、
    前記電気器具に取り外し可能に取り付けられた充電式バッテリパックを有し、前記充電式バッテリパックは、使用中、電力を前記バッテリパックから前記電気器具に送る少なくとも１つの電力インターフェイスと、単一の充電器用入力端子とを有し、
    出力端子を備えた充電器を有し、
    前記出力端子は、前記バッテリパックが前記電気器具から取り外されたとき及び前記バッテリパックが前記電気器具に取り付けられたときに前記バッテリパックを充電するよう前記単一の充電器用入力端子に接続可能であり、
    前記充電式バッテリパックは、前記電気器具に設けられたドッキング部分に対応関係をなして連結することができる直立突出部を更に有し、
    前記少なくとも１つの電力インターフェイスは、前記突出部の頂面に設けられており、
    前記充電器用入力端子は、前記突出部の側面に設けられており、
    前記ドッキング部分は、前記バッテリパックが前記ドッキング部分内にドッキングされると、前記バッテリパックの前記充電器用入力端子と整列する孔を更に有する、
    キット。

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