JP6328503B2 - 電源装置 - Google Patents

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Description

本発明は、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置に関する。
セルに充電された電力を剪定バサミや生垣バリカン等の電動作業機に供給する電源装置が特許文献1に記載されている。特許文献1の電源装置は、図31に示すように、背負い式の布製の電源バック100を備えている。そして、電源バック100内にセルを備えるバッテリパック102と、前記バッテリパック102がスライド装着可能なように構成された装着ユニット104、及びコントローラ105とが収納されている。コントローラ105には、剪定バサミ等の中継コード(図示省略)が接続される出力コネクタ106が設けられている。上記構成により、剪定バサミ等の中継コードをコントローラ105の出力コネクタ106に接続した状態で、バッテリパック102の電力を剪定バサミ等に供給できるようになる。
特開2011−216304号公報
上記した電源装置は、布製の電源バック100にバッテリパック102とを収納する構成である。ここで、バッテリパック102は、上記したように、装着ユニット104、及びコントローラ105にスライド装着可能なように構成されている。このため、バッテリパック102には、装着ユニット104等の電源用ターミナルが挿入されるスリット状開口が設けられている。また、バッテリパック102には、一般的に、充電器(図示省略)に接続された状態で、その充電器からの送風を通すための送風用開口部が設けられている。したがって、セルを収納するバッテリパック102の防水性能が不十分である。さらに、バッテリパック102を収納する電源バック100も布製の簡易防水であるため、前記電源装置においてセルに対する防水性能を向上させるのは難しい。このため、バッテリパック102内のセルが水に濡れることで、セルが電蝕するなど信頼性低下につながる。
本発明は、上記問題点を解決するためになされたものであり、本発明が解決しようとする課題は、電源装置のセルに対する防水性能を向上させることである。
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。請求項1の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケース本体部と内ケース蓋とのいずれか一方の合わせ位置には、突条が連続して形成されており、前記内ケース本体部と内ケース蓋とのいずれか他方の合わせ位置には、前記突条が嵌合可能な溝部が連続して形成されており、前記突条と溝部とが嵌合することで前記内ケース本体部と内ケース蓋とが合わせられる。
本発明によると、防水構造を備える内ケースにセルを収納し、さらにその内ケースを外ケースに収納する構成のため、電源装置のセルに対する防水性能が向上する。このため、天候に係わらず屋外の作業に電源装置を使用できるようになる。
また、内ケース蓋と内ケース本体部との合わせ位置にパッキン等が不要になり、部品点数の削減、及びコスト低減を図ることができる。
請求項2の発明によると、内ケース本体部は、外ケース本体部に対して開口の向きを一致させた状態でその外ケース本体部に収納されており、前記内ケース本体部と内ケース蓋との合わせ位置は、収納深さ方向において前記外ケース本体部と外ケース蓋との合わせ位置と一致する位置か、あるいは前記外ケース蓋の内側に位置する。このため、外ケースの合わせ位置から外ケース内に水が入り込んでも、その水が内ケースの合わせ位置に掛かり難くなる。
請求項3の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケース内に前記セルの保護回路用の基板と、前記基板に取付けられた電気部品の放熱を行う放熱板とが収納されている。
請求項4の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケース内に前記セルと電気的に接続される基板と、前記基板に取付けられた電気部品の放熱を行う放熱板とが収納されている。
請求項5の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケースと外ケースとには、電線を通す電線用開口が形成されており、前記内ケースの電線用開口と前記電線間がシール材によりシールされている。このため、電線を伝って内ケース内に水が浸入し難くなる。
請求項6の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケースと外ケースとには、スイッチが取付けられるスイッチ用開口が形成されており、前記内ケースのスイッチ用開口と前記スイッチ間がシール材によりシールされている。このため、スイッチ用開口から内ケース内に水が浸入し難くなる。
請求項7の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケースと外ケースとには、コネクタが取付けられる位置にコネクタ用開口が形成されており、前記内ケースのコネクタ用開口とコネクタ間がシール材によりシールされている。このため、コネクタ用開口から内ケース内に水が浸入し難くなる。
請求項8の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、前記内ケースの内ケース蓋と前記外ケースの外ケース蓋とが互いの天井部分を共通にした状態で一体化されており、前記内ケース本体部が内ケース蓋に合わせられてネジ止めされることで、前記内ケースが前記外ケースの外ケース蓋に固定される構成であり、前記外ケースの外ケース本体部は外ケース蓋に合わせられてネジ止めされ、さらに前記内ケースの内ケース本体部とネジ止めされる構成である。
請求項9の発明は、防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、複数本のセルを収納するセルホルダを複数セット備えており、複数のセルホルダは前記内ケース内に収納された状態で、各々のセルホルダ同士が少なくともセルホルダの長手方向において相対移動不能に嵌合する構成である。このため、電源装置を激しく動かしてもセルが自重で内ケースに対して移動し難くなり、保護回路用の基板等の破損を防止できるようになる。
請求項10の発明によると、前記セルホルダが前記内ケース内に収納された状態で、前記セルホルダと内ケースの内壁面とが少なくともセルホルダの長手方向において相対移動不能に嵌合する構成である。
本発明によると、電源装置のセルに対する防水性能が向上する。
本発明の実施形態1に係る電源装置の全体斜視図である。 前記電源装置の電気回路を表す概略図である。 前記電源装置の装置本体部とアダプタ等とを表す斜視図である。 前記装置本体部の側面図である。 前記装置本体部の外ケース蓋を外した状態を表す斜視図である。 前記装置本体部の分解斜視図である。 前記装置本体部の脚部を表す斜視図である。 図7のVIII-VIII矢視断面図である。 図7のIX-IX矢視断面図である。 前記装置本体部のスタビライザーフックが掛かる部分の斜視図である。 前記装置本体部のスタビライザーフックが掛かる受け棒の斜視図である。 前記装置本体部の分解縦断面図(図6のXII-XII矢視断面図)である。 前記装置本体部の縦断面図である。 図13のXIV拡大図である。 前記装置本体部の外ケース蓋、内ケース蓋を内側から見た平面図である。 前記内ケース蓋に取付けられる残容量表示レンズと押ボタンとを表す斜視図である。 前記内ケース蓋に内ケース本体部がネジ止めされた状態で、外ケース蓋の内側を見た斜視図である。 前記外ケース本体部と内ケース本体部とのネジ止め構造等を表す斜視図である。 前記外ケース本体部と外ケース蓋とのネジ止め構造を表す斜視図である。 メインスイッチの取付け構造を表す縦断面図である。 コネクタの取付け構造を表す縦断面図である。 防水クランプを表す縦断面図である。 セルの電気的な接続と平面配置とを表す模式図である。 セルホルダの分解斜視図である。 セルホルダの分解斜視図である。 前記外ケース本体部に収納された内ケース本体部と、その内ケース本体部に収納されたセルホルダ、及び補助基板の配置を表す斜視図である。 セルホルダのリード板と補助基板、本体基板との連結構造を表す詳細図である。 セルホルダと内ケース本体部(セル収納部)の内側壁との嵌合状態を表す側面図である。 前記外ケース本体部に収納された内ケース本体部と、その内ケース本体部のセル収納部に収納された本体基板を表す斜視図である。 セルホルダ、補助基板、及び本体基板等との関係を表す斜視断面図である。 従来の電源装置を表す側面図である。
[実施形態1]
以下、図1から図30に基づいて、本発明の実施形態1に係る電源装置10の説明を行う。本実施形態に係る電源装置10は、セルの電力を電動作業機である電動ブロア3に供給する装置であり、作業者が背負って持ち運べるように構成されている。ここで、図中に示す前後左右、及び上下は、電源装置10の装置本体部20を起立させた状態(背負った状態)における前後左右、及び上下に対応している。
<電源装置10の概要について>
電源装置10は、図1に示すように、装置本体部20と、その装置本体部20を背負うための肩ベルト12、腰ベルト13、及び背面プレート部14からなるハーネス11と、装置本体部20の出力ケーブル21を電動ブロア3に接続するためのアダプタ16とから構成されている。装置本体部20は、その装置本体部20の前面側がハーネス11の背面プレート部14にネジ止め可能に構成されている。アダプタ16は、電動ブロア3のバッテリ接続部3bにスライド接続可能なように、電動ブロア3用のバッテリパック(図示省略)と等しい形状、及び等しい端子構造で製作されている。また、アダプタ16には、装置本体部20の出力ケーブル21のコネクタ21cと接続可能なコネクタ16cを備えるリードケーブル16rが設けられている。
<装置本体部20の電気回路の概要について>
装置本体部20の電気回路は、図2に示すように、並列に接続された二組のセル接続回路50と保護回路60等とを備えている。一組のセル接続回路50は、並列に接続された3本のセル52からなるセル集合体520を直列に10セット接続することにより構成されている。即ち、一組のセル接続回路50は、3本×10セット=30本のセル52から構成されている。保護回路60は、セル接続回路50の各セル52の電圧信号、及び温度信号を制御マイコン70に送信するとともに、制御マイコン70からの出力信号に基づいてセル52の放電を制御する。二組のセル接続回路50は、図2に示すように、電源線21p,21nに接続されており、それらの電源線21p,21nが雑音防止用のフェライトコア21fに通された後、出力ケーブル21に接続されている。ここで、前記フェライトコア21fは、図5等に示すように、後記する内ケース40のケース本体部45における左右の下端部の収納スペースに設けられている。また、二組のセル接続回路50は電源線21p,21nを介して充電回路80に接続されている。充電回路80は、外部電源(図示省略)と接続可能に構成されたコネクタ82を備えている。
制御マイコン70は、各セル52の電圧信号、及び温度信号に基づいて、保護回路60、及び充電回路80に対してセル52の放電、あるいは充電を制御する信号を出力できるように構成されている。制御マイコン70には、図2に示すように、メインスイッチ72と残容量表示スイッチ74とが接続されている。メインスイッチ72がオンされると、制御マイコン70は保護回路60に対して放電許可信号を出力する。これにより、保護回路60は放電許可信号を受けてFET62pをオンする。この結果、セル52の放電が可能になる。また、メインスイッチ72がオフされると、制御マイコン70は保護回路60に対して放電禁止信号を出力し、保護回路60はFET62pをオフしてセル52の放電を禁止する。残容量表示スイッチ74が押ボタン74hを介してオンされると、制御マイコン70はLED表示部76に対して信号を出力する。これにより、LED表示部76はLEDによりセル52の残容量を表示する。
<装置本体部20の外ケース30について>
装置本体部20は、二組のセル接続回路50及び保護回路60と充電回路80と制御マイコン70等とを収納する樹脂製の内ケース40と、その内ケース40を収納する樹脂製の外ケース30とを備えている。外ケース30は、図3、図4等に示すように、前後方向を厚み方向、左右方向を幅方向、及び上下方向を縦方向とした略直方体の箱状に形成されており、厚み寸法よりも幅寸法が大きく、幅寸法よりも縦寸法が大きく設定されている。外ケース30の上部の左右両側には、上方に張出す張出し部30sが形成されており、左右の張出し部30sの間に軸状のグリップ部30tが渡されている。このため、グリップ部30tを握って外ケース30を持つことも可能になる。また、外ケース30の下部の左右両側には、下方に張出してその外ケース30を起立保持可能に構成された脚部30kが設けられている。
外ケース30は、図5、図6等に示すように、外ケース本体部35と外ケース蓋31とを備えている。外ケース本体部35は後方(図5の紙面視上方)に向けて開放された角形の開放容器状に形成されており、外ケース蓋31は前方(図5の紙面視下方)に向けて開放された角形の開放容器状に形成されている。そして、外ケース本体部35と外ケース蓋31とが前後から相互に合わせられるように構成されている。そして、外ケース本体部35と外ケース蓋31との合わせ位置35a,31aには、図5〜図7等に示すように、左右の脚部30kの間にスイッチ用開口35s,31sとコネクタ用開口35c,31cとが間隔をおいて形成されている。即ち、スイッチ用開口35s,31sとコネクタ用開口35c,31cとは、脚部30kの接地面30zより高い位置に形成されている。スイッチ用開口35s,31sは、メインスイッチ72(図2参照)の操作部を通すための開口であり、外ケース本体部35側の半円開口部35sと外ケース蓋31側の半円開口部31sとが合わせられることにより構成される。コネクタ用開口35c,31cは、充電回路80のコネクタ82を通すための開口であり、外ケース本体部35側の半円開口部35cと外ケース蓋31側の半円開口部31cとが合わせられることにより構成される。
外ケース30の脚部30kは、図7等に示すように、外ケース本体部35のケース側脚部35kと外ケース蓋31の蓋側脚部31kとが合わせ位置35a,31aで合わせられることにより構成されている。そして、ケース側脚部35kと蓋側脚部31kとの合わせ位置35a,31aであって脚部30kの接地面30zには、図9に示すように、外ケース30の外部と内部とを連通させる排水穴32が形成されている。なお、脚部30kの接地面30z以外では、外ケース本体部35と外ケース蓋31との合わせ位置35a,31aは、図8に示すように、水が入り難いように嵌め合わされている。排水穴32は、図9に示すように、ケース内側開口32nと、ケース外側開口32eと、両開口32n,32eをつなぐ断面略Z字形に折り曲げられた排水通路32tとから構成されている。このように、脚部30kの接地面30zに排水穴32が形成されているため、外ケース30内に浸入して脚部30k内に溜った水を効果的に排水できるようになる。また、排水穴32の排水通路32tが断面略Z字形に折り曲げられているため、外から埃等が排水穴32から外ケース30内に入り難くなる。
外ケース30の上部に設けられた左右の張出し部30sには、図10に示すように、ハーネス11のスタビライザーフック(図示省略)が掛けられる受け棒36が設けられている。受け棒36は、図11に示すように、左右方向に延びる直線部36yと、その直線部36yの両端部で下方に約90°折り曲げられた後、さらにその先端が前方に約90°折り曲げられた屈曲部36sとを備えている。そして、受け棒36における左右の屈曲部36sの先端が、図10に示すように、それぞれ外ケース30の外ケース本体部35の内側に形成された円筒支持部35tに嵌め込まれている。このため、仮に外ケース30の張出し部30sに衝撃等が加わっても、受け棒36が前後左右、及び上下に動き難くなる。
外ケース30の外ケース本体部35の底板35b(装置本体部20の前面側)は、図1に示すように、ハーネス11の背面プレート部14にネジ止め可能に構成されている。図6に示すように、外ケース本体部35の底板35bは、ハーネス11の背面プレート部14に対して周縁部分がネジ止めされるように構成されており、その周縁部分よりも内周側が背面プレート部14に対して若干凹面形状となるように構成されている。外ケース本体部35の底板35bの凹面形状となる部分は薄肉化されている。そして、外ケース本体部35の内側には、底板35bの薄肉部分に補強用の格子状リブ35rが形成されている。
また、外ケース本体部35の内側には、図6に示すように、下端中央位置に漏斗状に形成された電線用開口35jが形成されている。電線用開口35jは、後記する内ケース40の内ケース本体部45から引き出された出力ケーブル21が通される開口である。電線用開口35jは、外ケース本体部35の内側の開口が小径であり、図22に示すように、外ケース本体部35の外側の開口が拡開するように構成されている。電線用開口35jの外側の開口は、図4、及び図22に示すように、外ケース本体部35の下部外側に形成された段差状凹部35dの位置に設けられている。このため、電線用開口35jを通って外ケース本体部35の外部に引き出された出力ケーブル21は、図4に示すように、外ケース本体部35の段差状凹部35dに収められ、邪魔にならなくなる。ここで、出力ケーブル21の長さ寸法は、図3に示すように、外ケース本体部35の電線用開口35jからその外ケース本体部35の周囲に沿って張出し部30sを超える位置まで到達できる長さ寸法に設定されている。
<装置本体部20の内ケース40について>
内ケース40は、図12、図13等に示すように、外ケース30の内側で二組のセル接続回路50(セルホルダ54)及び保護回路60と充電回路80と制御マイコン70等とを収納する防水性のケースである。内ケース40は、周囲、及び底側に空間Sを設けた状態で外ケース30に収納されるように構成されており、内ケース本体部45と内ケース蓋41とを備えている。内ケース本体部45は、後方(図12の紙面視上方)に向けて開放された角形の開放容器状に形成されている。内ケース蓋41は、内ケース本体部45に後方(図12の上方)から合わせられる角形の開放容器状に形成されており、図12に示すように、外ケース30の外ケース蓋31と天井部分を共通化した状態で、その外ケース蓋31と一体成形されている。そして、内ケース本体部45に対する内ケース蓋41の合わせ位置には、図14に示すように、周方向に連続して延びる突条41aが形成されている。また、内ケース蓋41に対する内ケース本体部45の合わせ位置には、内ケース蓋41の突条41aが嵌合する溝部45aが周方向に連続して形成されている。そして、図13に示すように、内ケース蓋41が内ケース本体部45に合わせられ、図14に示すように、内ケース蓋41の突条41aが内ケース本体部45の溝部45aと嵌合することで、内ケース40の防水性能が向上する。
内ケース蓋41は、図15に示すように、外ケース30の外ケース蓋31の張出し部30s、及び蓋側脚部31kに対して中央寄りの位置に配置されている。そして、内ケース蓋41の側壁41wと外ケース蓋31の側壁31wとの間に空間Sが形成されている。上記したように、内ケース蓋41は、外ケース30の外ケース蓋31の中央寄りの位置に配置されているため、内ケース蓋41の側壁41wと外ケース蓋31の側壁31w間の空間Sは外ケース蓋31の角部の内側、即ち、左右の張出し部30s、脚部30kの内側で大きくなる。また、内ケース蓋41の側壁41wの高さ寸法は、図12等に示すように、外ケース蓋31の側壁31wの高さ寸法よりも十分小さな値に設定されている。このため、内ケース蓋41の合わせ位置に形成された突条41aは、外ケース蓋31の合わせ位置31aに対して外ケース蓋31の深さ方向内側に入り込んでいる。このため、図13に示すように、内ケース蓋41と内ケース本体部45とが合わせられた状態で、内ケース40の合わせ位置41a,45aは外ケース30の外ケース蓋31の深さ方向内側に入り込むようになる。したがって、外ケース30の合わせ位置31a,35aから仮に水が浸入しても、その水が内ケース40の合わせ位置41a,45aに掛かり難くなる。
内ケース蓋41の合わせ位置、即ち、突条41aの部分には、図15に示すように、平面円筒形のネジ穴41nが、例えば、12個、周方向に等間隔で形成されている。そして、内ケース蓋41の各々のネジ穴41nに対して、図17に示すように、内ケース本体部45の合わせ位置、即ち、溝部45aの部分に設けられた各々のネジ45n(図6参照)がネジ止めされるように構成されている。そして、各々のネジ45nがネジ穴41nに対してネジ止めされた状態で、内ケース蓋41の突条41aが内ケース本体部45の溝部45aと嵌合して防水性の内ケース40が構成される。また、この状態で、内ケース40は、図17に示すように、外ケース30の外ケース蓋31に固定される。
内ケース本体部45は、図6、図12等に示すように、角形の開放容器状に形成されたセル収納部450と、セル収納部450の開口周縁に形成された枠状部452とから構成されている。内ケース本体部45の枠状部452は、図12に示すように、横壁452yと縦壁452wとにより断面略L字形に形成されている。そして、内ケース本体部45の枠状部452の縦壁452wには、その上端位置に内ケース蓋41の突条41aが嵌合する溝部45aが形成されている。また、内ケース本体部45の枠状部452の縦壁452wには、図6に示すように、前記ネジ45nを溝部45aの所定位置に保持するネジ保持筒部452tが形成されている。
内ケース本体部45の枠状部452の横壁452yは、図12、及び図17に示すように、その横壁452yの位置からセル収納部450の底板450bの方向に延びる支持筒部453によって支持されている。支持筒部453は、図17に示すように、内ケース本体部45の枠状部452の左側に等間隔で3本、右側に等間隔で3本設けられている。そして、支持筒部453は、その支持筒部453の外周面がリブ等によりセル収納部450の外壁面に固定されている。外ケース30の外ケース本体部35には、図12、図13に示すように、内ケース本体部45の支持筒部453に対応する位置に6本の支柱部353が設けられている。6本の支柱部353は、外ケース本体部35内で底板35bに対して直角に立設されている。さらに、6本の支柱部353は、図6に示すように、外ケース本体部35の角部、即ち、左右の張出し部30s、脚部30k以外の位置に設けられている。
内ケース本体部45の支持筒部453が外ケース本体部35の支柱部353に支持された状態で、図13に示すように、内ケース本体部45の側壁と外ケース本体部35の側壁との間には空間Sが形成される。また、内ケース本体部45の底板450bと外ケース本体部35の底板35bとの間にも空間が形成されるようになる。外ケース本体部35の支柱部353内には、図18に示すように、外ケース本体部35の支柱部353を内ケース本体部45の支持筒部453にネジ止めするためのネジ353nが収納されている。これにより、外ケース本体部35の支柱部353を内ケース本体部45の支持筒部453にネジ止めすることで、外ケース本体部35を内ケース本体部45に連結できる。即ち、外ケース本体部35を内ケース本体部45、内ケース蓋41(内ケース40)を介して外ケース蓋31(外ケース30)に連結できるようになる。また、外ケース30の外ケース蓋31と外ケース本体部35とは、図19に示すように、外ケース30の角部、即ち、左右の張出し部30sと脚部30kとの位置において、連結筒部31z,35zを利用して直接的にネジ止めされるように構成されている。
内ケース40の内ケース本体部45(セル収納部450)には、図17に示すように、外ケース30のスイッチ用開口35s,31sとコネクタ用開口35c,31cとに対応する位置にスイッチ用開口455とコネクタ用開口456とが形成されている。また、内ケース本体部45のセル収納部450には、外ケース本体部35の電線用開口35jに対応する位置に電線用開口457が形成されている。
内ケース本体部45(セル収納部450)のスイッチ用開口455は、図20に示すように、メインスイッチ72の本体軸部72jが通される開口である。メインスイッチ72は、図2に示すように、セル52の放電、及び放電停止を行う防水スイッチであり、本体軸部72jの先端側に大径のフランジ部72fが設けられている。そして、フランジ部72fの半径方向内側に、そのフランジ部72f、及び本体軸部72jに対して相対移動可能に構成された操作部72pが設けられている。メインスイッチ72の本体軸部72jには外周面に雄ネジが形成されており、その雄ネジに押さえナット72nが螺合されるように構成されている。また、メインスイッチ72の本体軸部72jの周囲にはリング状のシール材(弾性体(図示省略))がセットされて、フランジ部72fに重ねられている。このため、メインスイッチ72の本体軸部72jをセル収納部450のスイッチ用開口455に通し、本体軸部72jの雄ネジに押さえナット72nを螺合させることで、水密な状態でメインスイッチ72をスイッチ用開口455に取付けることができる。そして、この状態で、メインスイッチ72の操作部72pを外ケース30のスイッチ用開口35s,31sの位置で操作できるようになる。
内ケース本体部45のセル収納部450のコネクタ用開口456は、図21に示すように、充電回路80のコネクタ82を通すための開口である。コネクタ82は、防水性の蓋付コネクタであり、蓋部82cと、コネクタ本体部82xとから構成されている。コネクタ本体部82xには、軸方向途中位置にリング状のフランジ部82fが形成されており、そのフランジ部82fより先端側がセル収納部450の内側からコネクタ用開口456に通されるようになっている。コネクタ用開口456から外部に突出したコネクタ本体部82xの先端部分には外周面に雄ネジが形成されている。そして、コネクタ本体部82xの先端部分にリング状のシール材(弾性体(図示省略))がセットされた後、雄ネジに押さえナット82nが螺合されるようになっている。これにより、コネクタ82(コネクタ本体部82x)を水密な状態でコネクタ用開口456に取付けることができる。なお、この状態で、コネクタ本体部82xの先端部分は外ケース30のコネクタ用開口35c,31cから外部に突出するようになる。
内ケース本体部45のセル収納部450の電線用開口457は、図22に示すように、出力ケーブル21を通すための開口である。電線用開口457には、その電線用開口457と出力ケーブル21間をシールするための防水クランプ25がセットされる。防水クランプ25は、出力ケーブル21が挿入された状態で電線用開口457に通される円筒状部材であり、外周面に雄ネジが形成された円筒部25jと、円筒部25jの一端に同軸に形成されたフランジ部25fを備えている。そして、防水クランプ25の円筒部25jが出力ケーブル21と共にセル収納部450の電線用開口457に通された状態で、円筒部25jの雄ネジに押さえナット25nが螺合される。そして、押さえナット25nを締め付けることで防水クランプ25のフランジ部25fが電線用開口457の周縁に圧接されて、防水クランプ25と電線用開口457間がシールされる。
<内ケース本体部45に対するセル接続回路50等の収納について>
図23は、二組のセル接続回路50をセル52の配置に合わせて模式的に表した回路図である。ここで、一つのセル記号は並列に接続された3本のセル52からなるセル集合体520を表している。前述のように、一組のセル接続回路50は、並列に接続された3本のセル52からなるセル集合体520を直列に10セット接続することにより構成されている。そして、各々のセル52の+電極、−電極の電圧信号、即ち、No.1〜No.11部分の電圧信号が保護回路60の基板62,64に入力されるようになっている。一組のセル接続回路50を構成するセル52は、図24、図25に示すように、一つのセルホルダ54に収納されている。セルホルダ54は、左右両側が開放された筒枠状に形成されており、セルホルダ54の左右寸法がセル52の軸長寸法(+、−電極間寸法)にほぼ等しい値に設定されている。
セルホルダ54には、セル52が前後方向(図24等の紙面視上下方向)に3段積された状態で、その3段積されたセル集合体520が上下方向(長手方向)に10列並べられた状態で収納されている。そして、セルホルダ54の左右両側にリード板55が設けられている。リード板55は、各セル52の+電極、−電極の電圧信号を保護回路60の基板62,64に入力するための導体製の平板である。リード板55は、セル52の+電極、−電極に溶接されるリード板本体部55eと、そのリード板本体部55eから後方(図24等の紙面視上方)に突出して本体基板62、あるいは補助基板64に接続されるターミナル部55cとから構成されている。例えば、No.2〜No10部分のリード板55の場合、図23、図24等に示すように、3本のセル52の+電極と、別の3本のセル52の−電極とが溶接により接続されるように構成されている。また、No.1部分のリード板55の場合、図23、図25に示すように、3本のセル52の+電極が溶接により接続されるように構成されている。さらに、No.11部分のリード板55の場合、図23、図25に示すように、3本のセル52の−電極が溶接により接続されるように構成されている。
セルホルダ54にセル52が収納され、No.1〜No.11部分のリード板55がそれぞれセル52の+電極、−電極に接続されると、図24、図25に示すように、セルホルダ54の左右の開口部が側面蓋57によって塞がれる。左右の側面蓋57の表面には、所定位置に前後方向(図24等の紙面視上下方向)に延びる複数本の突条57rが設けられている。そして、二組のセルホルダ54が、図26に示すように、内ケース本体部45のセル収納部450に収納される際に、左側のセルホルダ54における右側の側面蓋57の突条57rと、右側のセルホルダ54における左側の側面蓋57の突条57rとが嵌合するようになる。これにより、左右のセルホルダ54が長手方向(上下方向)に相対移動不能となる。また、内ケース本体部45のセル収納部450には、左右の内側壁に、図28に示すように、各々のセルホルダ54の側面蓋57の突条57rと嵌合できるように構成された縦リブ450rが形成されている。これにより、内ケース本体部45のセル収納部450に収納された左右のセルホルダ54はセル収納部450に対して長手方向(上下方向)、及び前後方向に相対移動不能となる。
内ケース本体部45のセル収納部450に左右のセルホルダ54が収納されると、図23の配線模式図に示すように、左側のセルホルダ54のNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55と、右側のセルホルダ54のNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55とがセル収納部450の左右方向中央部に配置される。また、左側のセルホルダ54のNo.1、No.3、No.5、No.7、No.9、No.11部分のリード板55がセル収納部450の左側に配置される。さらに、右側のセルホルダ54のNo.1、No.3、No.5、No.7、No.9、No.11部分のリード板55がセル収納部450の右側に配置される。
そして、セル収納部450の中央部に配置された左右のNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55上には、図26に示すように、保護回路60の補助基板64が配置される。補助基板64は、中央部に配置されたリード板55により導かれたセル52の電圧信号、及びセル温度信号等を保護回路60の本体基板62に伝送するための基板である。補助基板64は、図26に示すように、帯板状に形成されており、左右のNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10のリード板55の配置に合わせて幅寸法が設定されている。また、補助基板64の表面中央には、本体基板62の裏面中央に設けられた信号コネクタ62zに接続される信号コネクタ64zが設けられている。セル収納部450の左右端部に配置されたNo.1、No.3、No.5、No.7、No.9、No.11部分のリード板55上には、図29、図30に示すように、保護回路60の本体基板62が配置される。本体基板62は、セル収納部450の平面サイズにほぼ等しいサイズで形成されている。
左右のセルホルダ54には、図24、図25に示すように、各リード板55のターミナル部55cに対応する位置に柱状の基板支持部54pが形成されている。セルホルダ54の基板支持部54pは、図27に示すように、先端面54sでリード板55のターミナル部55cと、本体基板62、あるいは補助基板64の裏面を支えられるように構成されている。ここで、補助基板64を支える中央部のセルホルダ54の基板支持部54pは、本体基板62を支える左右端のセルホルダ54の基板支持部54pよりも高さ寸法が一定寸法だけ小さく設定されている。また、セルホルダ54の基板支持部54pの内部には、前記基板62,64を固定するネジ63が螺合されるナット54nがインサートされている。さらに、本体基板62、あるいは補助基板64の裏面には、セルホルダ54の基板支持部54pに支えられる部分に回路の導体部分62d,64dが設けられている。
このため、左右のセルホルダ54のNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55上に補助基板64をセットすると、図27に示すように、それらのリード板55のターミナル部55cがセルホルダ54の基板支持部54pと補助基板64との間に挟まれるようになる。この状態で、補助基板64をセルホルダ54の基板支持部54pにネジ止めすることで、前記リード板55のターミナル部55cが補助基板64の導体部分64dに電気的に接続される。
上記したように、補助基板64を支える中央部のセルホルダ54の基板支持部54pは、本体基板62を支える左右端のセルホルダ54の基板支持部54pよりも高さ寸法が一定寸法だけ小さく設定されている。このため、図30に示すように、補助基板64がセルホルダ54にセットされた後で、その補助基板64の外側から本体基板62を補助基板64と平行に左右のセルホルダ54にセットできるようになる。ここで、補助基板64の外側から本体基板62をセットする際に、補助基板64の信号コネクタ64zに対して本体基板62の信号コネクタ62zが、図12、図13に示すように、接続される。
そして、左右のセルホルダ54のNo.1、No.3、No.5、No.7、No.9、No.11部分のリード板55上に本体基板62がセットされることで、図27に示すように、それらのリード板55のターミナル部55cがセルホルダ54の基板支持部54pと本体基板62との間に挟まれるようになる。この状態で、本体基板62をセルホルダ54の基板支持部54pにネジ止めすることで、前記リード板55のターミナル部55cが本体基板62の導体部分62dと電気的に接続されるようになる。ここで、上記したように、セル収納部450の中央部に配置されたNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55の電圧信号は、補助基板64を介して本体基板62に伝送される。このため、本体基板62の中央部にNo.2、No.4、No.6、No.8、No.10部分のリード板55の接続部を設ける必要がなくなる。これにより、本体基板62の回路設計を簡単化できる。
本体基板62には、図2に示すように、二組の保護回路60が設けられており、さらに前記保護回路60を制御するための制御マイコン70が装着されている。また、本体基板62には、図29、図30に示すように、残容量表示スイッチ74とLED表示部76とが設けられている。残容量表示スイッチ74とLED表示部76とは、本体基板62の上部中央に設けられている。そして、図15に示すように、内ケース40の内ケース蓋41(外ケース蓋31)の天井部分には、残容量表示スイッチ74に対応する位置に押ボタン74hが設けられており、LED表示部76のLEDに対応する位置に残容量表示レンズ76eが設けられている。押ボタン74hと残容量表示レンズ76eとは、図16に示すように、可撓性を有する樹脂により一体成形されて、内ケース40の内ケース蓋41(外ケース蓋31)の天井部分に設けられた開口部分に嵌め込まれている。また、本体基板62の左右端には、図29等に示すように、保護回路60を構成する複数のFET62pが設けられている。そして、前記FET62pを冷却する放熱板62yが、図12、図13等に示すように、FET62pの表面に接触した状態で空間を介して本体基板62を覆うように設けられている。即ち、FET62pは、本体基板62と放熱板62yとの間に挟み込まれている。
<本実施形態に係る電源装置10の長所について>
本実施形態に係る電源装置10は、防水構造を備える内ケース40にセル52を収納し、さらにその内ケース40を外ケース30に収納する構成のため、セル52に対する防水性が向上する。このため、天候に係わらず屋外の作業に電源装置10を使用できるようになる。また、内ケース本体部45は、外ケース本体部35に対して開口の向きを一致させた状態で収納されており、内ケース本体部45と内ケース蓋41との合わせ位置41a,45aは、外ケース本体部35と外ケース蓋31との合わせ位置31a,35aに対して収納深さ方向においてずれている。このため、外ケース30の合わせ位置31a,35aから外ケース30内に水が入り込んでも、その水が内ケース40の合わせ位置41a,45aに掛かり難くなる。
また、内ケース蓋41の合わせ位置に連続して形成された突条41aと、内ケース本体部の合わせ位置に連続して形成された溝部45aとが嵌合することで内ケース本体部45と内ケース蓋41とが水密な状態で合わせられる。このため、内ケース蓋41と内ケース本体部45との合わせ位置にパッキン等が不要になり、部品点数の削減、及びコスト低減を図ることができる。また、内ケース40と外ケース30とには、出力ケーブル21を通す電線用開口457,35jが形成されている。そして、内ケース40の内ケース本体部45の電線用開口457と出力ケーブル21間が弾性体を備える防水クランプ25によりシールされている。このため、出力ケーブル21を伝って内ケース40内に水が浸入することがない。
また、内ケース40と外ケース30とには、防水スイッチであるメインスイッチ72が取付けられるスイッチ用開口455,31s,35sが形成されている。そして、内ケース40の内ケース本体部45のスイッチ用開口455とメインスイッチ72間がそのメインスイッチ72の本体軸部72jを囲むシール材(弾性体)によりシールされている。このため、内ケース40の内ケース本体部45におけるスイッチ取付け部分のシール性が向上する。また、内ケース40と外ケース30とには、防水性のコネクタ82が取付けられる位置にコネクタ用開口456,31c,35cが形成されている。そして、内ケース40のコネクタ用開口456とコネクタ82間がそのコネクタ82を囲むシール材(弾性体)によりシールされている。このため、コネクタ取付け部分のシール性が向上する。
また、左右のセルホルダ54は、図26に示すように、内ケース本体部45内に収納された状態で、各々のセルホルダ54同士が相対移動不能に嵌合する構成である。さらに、セルホルダ54が内ケース本体部45内に収納された状態で、セルホルダ54と内ケース本体部45の内壁面とが相対移動不能に嵌合する構成である。このため、電源装置10を激しく動かしてもセル52が自重で内ケース本体部45に対して移動し難くなり、補助基板64や本体基板62等の破損を防止できるようになる。
<変更例>
ここで、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、実施形態では、内ケース40の内ケース本体部45を外ケース30の外ケース本体部35に対して開口の向きを一致させた状態で収納する例を示した。しかし、内ケース40の内ケース本体部45を外ケース30の外ケース本体部35に対して開口の向きが、例えば、直交するように収納することも可能である。また、本実施形態では、内ケース40の内ケース蓋41の合わせ位置に突条41aを形成し、内ケース本体部45の合わせ位置に、前記突条41aと嵌合可能な溝部45aを形成する例を示した。しかし、内ケース本体部45の合わせ位置に突条を形成し、内ケース蓋41の合わせ位置に溝部を形成することも可能である。また、突条41a、あるいは溝部45aのいずれかを弾性体で形成することも可能である。さらに、本実施形態では、電動作業機の一例として電動ブロア3を例示したが、前記電動作業機には、電動ヘッジトリマ、電動刈り払い機、電動芝刈り機、電動チェーンソー、電動レシプロソー、電動グラインダのみならず、電動マルノコ、電動ドリル、電動ドライバ等の電動工具も含むものとする。
3・・・・・・・・・電動ブロア(電動作業機)
10・・・・・・・・電源装置
20・・・・・・・・装置本体部
21・・・・・・・・出力ケーブル(電線)
30・・・・・・・・外ケース
31・・・・・・・・外ケース蓋
35c,31c・・・コネクタ用開口
35s,31s・・・スイッチ用開口
35a,31a・・・合わせ位置
35・・・・・・・・外ケース本体部
35j・・・・・・・電線用開口
40・・・・・・・・内ケース
41・・・・・・・・内ケース蓋
41a・・・・・・・突条(合わせ位置)
45・・・・・・・・内ケース本体部
45a・・・・・・・溝部(合わせ位置)
455・・・・・・・スイッチ用開口
456・・・・・・・コネクタ用開口
457・・・・・・・電線用開口
52・・・・・・・・セル
54・・・・・・・・セルホルダ
60・・・・・・・・保護回路
62・・・・・・・・本体基板
62y・・・・・・・放熱板
64・・・・・・・・補助基板
72・・・・・・・・メインスイッチ
82・・・・・・・・コネクタ

Claims (10)

  1. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケース本体部と内ケース蓋とのいずれか一方の合わせ位置には、突条が連続して形成されており、
    前記内ケース本体部と内ケース蓋とのいずれか他方の合わせ位置には、前記突条が嵌合可能な溝部が連続して形成されており、
    前記突条と溝部とが嵌合することで前記内ケース本体部と内ケース蓋とが合わせられる電源装置。
  2. 請求項1に記載された電源装置であって、
    前記内ケース本体部は、前記外ケース本体部に対して開口の向きを一致させた状態でその外ケース本体部に収納されており、
    前記内ケース本体部と内ケース蓋との合わせ位置は、収納深さ方向において前記外ケース本体部と外ケース蓋との合わせ位置と一致する位置か、あるいは前記外ケース蓋の内側に位置する電源装置。
  3. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケース内に前記セルの保護回路用の基板と、前記基板に取付けられた電気部品の放熱を行う放熱板とが収納されている電源装置。
  4. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケース内に前記セルと電気的に接続される基板と、前記基板に取付けられた電気部品の放熱を行う放熱板とが収納されている電源装置。
  5. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケースと外ケースとには、電線を通す電線用開口が形成されており、前記内ケースの電線用開口と前記電線間がシール材によりシールされている電源装置。
  6. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケースと外ケースとには、スイッチが取付けられるスイッチ用開口が形成されており、前記内ケースのスイッチ用開口と前記スイッチ間がシール材によりシールされている電源装置。
  7. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケースと外ケースとには、コネクタが取付けられる位置にコネクタ用開口が形成されており、前記内ケースのコネクタ用開口とコネクタ間がシール材によりシールされている電源装置。
  8. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    前記内ケースの内ケース蓋と前記外ケースの外ケース蓋とが互いの天井部分を共通にした状態で一体化されており、
    前記内ケース本体部が内ケース蓋に合わせられてネジ止めされることで、前記内ケースが前記外ケースの外ケース蓋に固定される構成であり、
    前記外ケースの外ケース本体部は外ケース蓋に合わせられてネジ止めされ、さらに前記内ケースの内ケース本体部とネジ止めされる構成である電源装置。
  9. 防水構造を備えており複数本のセルを収納する内ケースと、前記内ケースを収納する外ケースとを有し、複数本のセルの電力を電動作業機に供給可能な電源装置であって、
    前記内ケースは、内ケース本体部と、その内ケース本体部の開口を塞ぐ内ケース蓋とからなり、
    前記外ケースは、外ケース本体部と、その外ケース本体部の開口を塞ぐ外ケース蓋とからなり、
    複数本のセルを収納するセルホルダを複数セット備えており、
    複数のセルホルダは前記内ケース内に収納された状態で、各々のセルホルダ同士が少なくともセルホルダの長手方向において相対移動不能に嵌合する構成である電源装置。
  10. 請求項9に記載された電源装置であって、
    前記セルホルダが前記内ケース内に収納された状態で、前記セルホルダと内ケースの内壁面とが少なくともセルホルダの長手方向において相対移動不能に嵌合する構成である電源装置。
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