JP6920880B2 - 電動工具のバッテリパックを充電する充電器 - Google Patents

Description

本明細書で開示する技術は、電動工具のバッテリパックを充電する充電器に関する。

特許文献１に、電動工具のバッテリパックを充電する充電器が開示されている。この充電器は、吸気ポート及び排気ポートを有するハウジングと、ハウジング上に設けられたバッテリインターフェースと、バッテリインターフェースに取り付けられたバッテリパックに充電電力を供給する充電回路と、吸気ポートからハウジング内に空気を導入するとともに排気ポートからハウジング外へ空気を排出する送風機とを備える。このような構成によると、送風機によってハウジング内が強制的に換気されることで、充電回路の温度上昇が抑制される。

特開２０１６−１４９８４１号公報

従来の充電器は、卓上型のデバイスとして設計されており、通常は卓上や棚上に設置される。しかしながら、充電器が卓上や棚上に設置されると、机や棚の限られたスペースが、充電器によって占有されることがある。この点に関して、充電器が壁にも取り付け可能であれば、充電器を壁に取り付けることによって、机や棚から充電器を取り除くことができる。しかしながら、卓上や棚上に設置される場合と、壁に取り付けられる場合とで、充電器の姿勢は有意に（例えば９０度の角度で）変化する。充電器の姿勢が変化することで、ハウジング内の空気の流れも変化し得る。従来の充電器は、卓上型のデバイスとして設計されているので、壁に取り付けられた姿勢では、ハウジング内を十分に換気できないおそれがある。

従って、本明細書は、壁に取り付け可能な充電器において、ハウジング内を十分に換気し得る技術を提供する。

本技術の一側面により、電動工具のバッテリパックを充電する充電器が開示される。この充電器は、吸気ポート及び排気ポートを有するハウジングと、ハウジング上に設けられており、バッテリパックを着脱可能に受け入れるバッテリインターフェースと、ハウジング内に設けられており、バッテリインターフェースに取り付けられたバッテリパックに充電電力を供給する充電回路と、吸気ポートからハウジング内に空気を導入するとともに排気ポートからハウジング外へ空気を排出する送風機とを備える。ハウジングは、鉛直方向に延びる壁に取り付け可能に構成されており、ハウジングが壁に取り付けられたときに、吸気ポートよりも排気ポートの方が鉛直方向に関して上方に位置する。

バッテリパックの充電中に、ハウジング内の充電回路は発熱する。充電回路が発熱すると、充電回路の周囲の空気は暖められ、上方へ移動する。これにより、ハウジング内には、熱対流によって上方に向かう空気の流れが形成される。一方、ハウジングには、吸気ポートと排気ポートとが設けられており、吸気ポートよりも排気ポートの方が上方に位置している。これにより、ハウジング内には、送風機によって上方に向かう空気の流れが形成される。送風機による空気の流れが、熱対流による空気の流れと概して一致することで、充電回路によって暖められた空気は、ハウジング外へスムーズに排出される。これにより、ハウジング内が十分に換気され、例えば充電回路の温度上昇が抑制される。

実施例の充電器１０をバッテリパック１００と共に示す平面図。 実施例の充電器１０の分解斜視図。 実施例の充電器１０の正面図。 実施例の充電器１０の背面図。 実施例の充電器１０の底面図。 壁２に取り付けられた充電器１０を示す。 充電器１０の内部構造を示す平面図。 充電器１０とバッテリパック１００の回路図。 図９（Ａ）は実施例における送風機１８の配置を示し、図９（Ｂ）は他の実施形態における傾けられた送風機１８の配置を示す。 図１０（Ａ）は吸気ポート２０の複数の吸気穴２１を示し、図１０（Ｂ）は排気ポート２２の複数の排気穴２３を示す。 吸気ポート２０にフィルタ７０が設けられた一実施形態を示す図。 ハウジングにフィルタ７０用の開口７２が設けられた一実施形態を示す図。

いくつかの実施形態では、送風機が、吸気ポートよりも、排気ポートに近接して配置されるとよい。即ち、吸気ポートから送風機までの距離よりも、送風機から排気ポートまでの距離の方が、短いとよい。このような構成によると、ハウジング内における空気の流れが乱れ難く、ハウジング内を適切に換気することができる。一例ではあるが、送風機は、排気ポートに隣接して配置されてもよい。

いくつかの実施形態では、ハウジングが、上面と、上面とは反対側に位置する底面とを有するとよい。この場合、ハウジングが壁に取り付けられたときに、底面が壁に沿って配置され、その底面の下縁に沿って吸気ポートが位置し、その底面の上縁に沿って排気ポートが位置するとよい。このような構成によると、ハウジング内の略全体に亘って上方に向かう空気の流れが形成され、ハウジング内が効果的に換気される。また、吸気ポートや排気ポートが壁によって完全に覆われないので、吸気ポートや排気ポートにおける空気の流れが、壁によって阻害され難い。

上記した実施形態において、ハウジングの底面の下縁は、壁から離れる向きに湾曲しているとよい。この場合、吸気ポートの少なくとも一部は、下縁の湾曲する部分に設けられているとよい。このような構成によると、吸気ポートと壁との間に空間が形成されることによって、吸気ポートに吸い込まれる空気の流路が確保される。吸気ポートにおける吸気量が増大することで、ハウジング内の換気がより促進される。

上記に加え、又は代えて、ハウジングの底面の上縁は、壁から離れる向きに湾曲しているとよい。この場合、排気ポートの少なくとも一部は、上縁の湾曲する部分に設けられているとよい。このような構成によると、排気ポートと壁との間に空間が形成されることによって、排気ポートから排出された空気の流路が確保される。排気ポートにおける排気量が増大することで、ハウジング内の換気がより促進される。

いくつかの実施形態では、送風機が、排気ポートに向けて送風するように配置されていてもよい。この場合、ハウジングが壁に取り付けられたときに、送風機の送風する方向が壁に対して角度を成すとよい。即ち、送風機の送風する方向が、壁に対して平行ではなく、好ましくは壁に対して９０度未満の角度を成すとよい。特に、排気ポートがハウジングの底面の上縁に沿って位置するときは、当該上縁に向けて（即ち、ハウジングの角部に向けて）送風機が傾けられているとよい。

いくつかの実施形態では、バッテリインターフェースが、ハウジングの上面に設けられているとよい。このような構成によると、ハウジングが壁に取り付けられたときでも、バッテリインターフェースに対してバッテリパックを容易に着脱することができる。

いくつかの実施形態では、バッテリインターフェースがバッテリパックをスライド可能に受け入れてもよい。この場合、ハウジングが壁に取り付けられたときに、バッテリインターフェースにおけるバッテリパックのスライド方向が、鉛直方向に平行となるとよい。このような構成によると、バッテリインターフェースの長手方向が、ハウジング内における空気の流れ方向に略一致するので、ハウジング内における空気の流れが、バッテリインターフェースやそれに関連する部品によって阻害されることを避けることができる。

いくつかの実施形態では、吸気ポートには、フィルタが設けられているとよい。このような構成によると、吸気ポートからの埃の侵入を防ぐことができる。この場合、特に限定されないが、ハウジングには、フィルタを着脱するための開口が設けられているとよい。このような構成によると、フィルタの清掃や交換を容易に行うことができる。

いくつかの実施形態では、充電回路がトランスを有してもよい。この場合、送風機は、トランスと排気ポートとの間に位置するとよい。トランスは発熱量の多い電子部品である。送風機がトランスと排気ポートとの間に位置していると、トランスの発生した熱を排気ポートから効果的に排出することができ、充電回路の温度上昇を効果的に抑制することができる。

上記した実施形態において、充電器は、ハウジング内に設けられているとともに、トランスを挟んで互いに対向する一対の放熱板をさらに備えていてもよい。この場合、ハウジングが壁に取り付けられたときに、一対の放熱板の各々が、鉛直方向に沿って平行になるとよい。このような構成によると、一対の放熱板の間に空気の流路が形成され、その流路内に配置されたトランスが効果的に冷却することができる。

上記した実施形態において、充電回路は、一対の放熱板上に配置されたパワー半導体素子を有するとよい。このような構成によると、パワー半導体素子が効果的に冷却され、例えばパワー半導体素子の熱故障を避けることができる。

いくつかの実施形態において、吸気ポートと排気ポートのそれぞれは、ハウジングに形成された複数の穴を有するとよい。このような構成によると、各々の穴のサイズを小さくすることによって、吸気ポートや排気ポートにおける埃の侵入を抑制することができる。

以下では、本発明の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明する。この詳細な説明は、本発明の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本発明の範囲を限定することを意図したものではない。また、以下に開示される追加的な特徴ならびに発明は、さらに改善された充電器やその製造方法及び使用方法を提供するために、他の特徴や発明とは別に、又は共に用いることができる。

また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本発明を実施する際に必須のものではなく、特に本発明の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。さらに、上記及び下記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、独立及び従属クレームに記載されるものの様々な特徴は、本発明の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。

本明細書及び／又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施例及び／又はクレームに記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。さらに、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。

図面を参照して、実施例の充電器１０を説明する。図１に示すように、この充電器１０は、バッテリパック１００を充電するための電気機器である。バッテリパック１００は、電動工具（図示省略）のための電源であって、電動工具に着脱可能に構成されている。本実施例の充電器１０は、電動工具から取り外された状態のバッテリパック１００を充電するように構成されている。しかしながら、他の実施形態として、充電器１０は、電動工具に取り付けられた状態のバッテリパック１００を充電するように構成されてもよい。

図１−図５に示すように、充電器１０は、ハウジング１２と、バッテリインターフェース１４と、充電回路１６と、送風機１８とを備える。バッテリインターフェース１４は、ハウジング１２に設けられており、バッテリパック１００を着脱可能に受け入れる。充電回路１６は、ハウジング１２内に設けられており、バッテリインターフェース１４に取り付けられたバッテリパック１００に充電電力を供給する。送風機１８は、ハウジング１２内を換気することにより、充電回路１６の温度上昇を抑制する。一例ではあるが、本実施例におけるハウジング１２は、互いに結合された上側部分１２Ｘと下側部分１２Ｙとを有し、上側部分１２Ｘと下側部分１２Ｙとの間に、充電回路１６を収容する内部空間が形成されている。充電回路１６は、電気コード３０を介して外部の交流電源に接続される。

ハウジング１２には、吸気ポート２０と排気ポート２２とが設けられている。吸気ポート２０は、ハウジング１２に形成された複数の吸気穴２１を有し、ハウジング１２の内外を連通している。排気ポート２２は、ハウジング１２に形成された複数の排気穴２３を有し、ハウジング１２の内外を連通している。送風機１８が作動すると、吸気ポート２０からハウジング１２内に空気が導入されるとともに、排気ポート２２からハウジング１２外へ空気が排出される。これにより、充電回路１６を収容するハウジング１２の内部空間が換気される。一例ではあるが、吸気ポート２０と排気ポート２２は、ハウジング１２の下側部分１２Ｙに設けられており、ハウジング１２の底面１２ｂの周縁１２ｅ、１２ｆに沿って位置している。吸気ポート２０が位置する底面１２ｂの周縁１２ｅは、ハウジング１２の前面１２ｃと底面１２ｂとの境界に位置し、排気ポート２２が位置する底面１２ｂの周縁１２ｆは、ハウジング１２の背面１２ｄと底面１２ｂとの境界に位置する。底面１２ｂの周縁１２ｅ、１２ｆは、前面１２ｃに向けて湾曲しており、吸気ポート２０と排気ポート２２は、周縁１２ｅ、１２ｆの湾曲する部分にそれぞれ位置している。

バッテリインターフェース１４は、ハウジング１２の上面１２ａに位置している。バッテリインターフェース１４は、図１中の方向Ａ、Ｂに沿って、バッテリパック１００をスライド可能に受け入れる。バッテリインターフェース１４には、一対の充電出力端子３６と、通信コネクタ３８が設けられている。通信コネクタ３８は、複数の通信端子３９を有する（図４参照）。一対の充電出力端子３６及び複数の通信端子３９は、バッテリインターフェース１４に取り付けられたバッテリパック１００と電気的に接続される。バッテリインターフェース１４には、一対の充電出力端子３６及び通信コネクタ３８を覆う可動式のカバー３２が設けられている。なお、本実施例では、充電器１０がバッテリパック１００へ充電電力を有線方式で供給するが、他の実施形態として、充電器１０はバッテリパック１００へ充電電力を無線方式で供給してもよい。ハウジング１２の前面１２ｃには、直流電力を出力するＵＳＢポート３４が設けられている。ＵＳＢポート３４は、スマートフォンといった電子機器に接続可能であり、接続された電子機器に充電電力や動作電力を供給する。

充電器１０は、充電中のバッテリパック１００を冷却するための第２送風機４０を備える。また、ハウジング１２には、第２送風機４０のための第２吸気ポート４２と第２排気ポート４４とが設けられている。第２吸気ポート４２は、ハウジング１２の底面１２ｂの周縁１２ｆに沿って位置しており、第２排気ポート４４は、バッテリインターフェース１４に位置している。第２排気ポート４４は、バッテリインターフェース１４に取り付けられたバッテリパック１００に連結される。第２送風機４０が作動すると、第２吸気ポート４２から導入された空気が、第２送風機４０の排気口４０ａから排出される。第２送風機４０の排気口４０ａは、第２排気ポート４４に接続されており、第２送風機４０からの空気が、バッテリパック１００に供給される。これにより、充電中のバッテリパック１００が冷却される。

図５に示すように、ハウジング１２は、複数の足部２６を有する。複数の足部２６は、ハウジング１２の底面１２ｂに設けられている。複数の足部２６は、充電器１０が例えば机上又は棚上に載置されたときに、机又は棚の表面に接触して充電器１０を支持する。ハウジング１２はさらに、複数の壁取り付け部２８を有する。複数の壁取り付け部２８は、ハウジング１２の底面１２ｂに設けられている。これにより、図６に示すように、ハウジング１２は、鉛直方向に延びる壁２に所定の向きで取り付けることができる。ハウジング１２が壁２に取り付けられると、ハウジング１２の底面１２ｂは壁２に沿って配置される。また、底面１２ｂの下縁１２ｅに沿って吸気ポート２０が位置し、底面１２ｂの上縁１２ｆに沿って排気ポート２２が位置する。即ち、排気ポート２２は、吸気ポート２０よりも鉛直方向に関して上方に位置する。バッテリインターフェース１４におけるバッテリパック１００のスライド方向Ａ、Ｂは、鉛直方向に平行となる。なお、本明細書における平行とは、完全に平行である状態に限定されず、１５度未満の角度を成す状態も含まれる。一例ではあるが、本実施例における壁取り付け部２８は、壁２に固定されたネジ又はフックに係合する係合穴２９を有する。なお、壁取り付け部２８の位置、数、構造については、特に限定されない。壁取り付け部２８は、ハウジング１２を鉛直方向に延びる壁２に所定の向きで取り付け可能に構成されていればよい。

次に、図７、図８を参照して、充電回路１６の構成について説明する。充電回路１６は、回路基板１７と、回路基板１７上に設けられた複数の電子部品（例えばトランスＴＲ）を有する。以下、充電回路１６の構成について詳細に説明するが、充電回路１６の構成を限定するものではない。充電回路１６の構成は、適宜変更することができる。図８に示すように、充電回路１６は、倍電圧整流回路５２、スイッチング回路５４、トランスＴＲ、二次側整流回路５６、ゲートドライバ５８、フォトカプラ６０及びコントローラ６２を有する。倍電圧整流回路５２は、ダイオードブリッジＤＢ、第１キャパシタＣＰ１及び第２キャパシタＣＰ２を有し、交流電力を直流電力に変換することができる。倍電圧整流回路５２には、電気コード３０を通じて外部から交流電力が供給される。倍電圧整流回路５２は、供給された交流電力を直流電力に変換して、スイッチング回路５４へ出力する。電気コード３０と倍電圧整流回路５２との間には、コモンモードのノイズ電流を除去するトロイダルコイルＴＣが設けられている。

スイッチング回路５４は、倍電圧整流回路５２とトランスＴＲの間に設けられており、倍電圧整流回路５２から出力された直流電力を、トランスＴＲへ供給される交流電力に変換する。一例ではあるが、スイッチング回路５４は、第１スイッチング素子ＳＷ１、第２スイッチング素子ＳＷ２、第３キャパシタＣＰ３及び第４キャパシタＣＰ４を有する。第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２は、ゲートドライバ５８によって制御される。ゲートドライバ５８は、典型的には、第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２とを交互にターンオンし、それによってトランスＴＲへ交流電力が入力される。このとき、ゲートドライバ５８は、第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２の各デューティ比（一周期あたりのターンオン時間）を変更することによって、トランスＴＲへ供給される交流電力の大きさを調節することができる。第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２のそれぞれは、特に限定されないが、ＭＯＳＦＥＴ（Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor）といったパワー半導体素子である。

トランスＴＲに供給された交流電力は、トランスＴＲにおいて減圧されて、二次側整流回路５６へ供給される。二次側整流回路５６は、ダイオードＤＩと第５キャパシタＣＰ５を有しており、トランスＴＲから供給された交流電力を直流電力に変換する。二次側整流回路５６は、一対の充電出力端子３６に接続されており、二次側整流回路５６からの直流電力は、充電電力としてバッテリパック１００へ供給される。バッテリパック１００へ供給される充電電力は、コントローラ６２によって監視されている。例えば、コントローラ６２は、バッテリパック１００へ供給される充電電流を検出することができ、検出された充電電流に応じた制御信号をゲートドライバ５８へ出力する。制御信号は、コントローラ６２からフォトカプラ６０を介してゲートドライバ５８へ送信される。ゲートドライバ５８は、受信した制御信号に応じて第１スイッチング素子ＳＷ１と第２スイッチング素子ＳＷ２の各デューティ比を制御する。これにより、バッテリパック１００へ供給される充電電流がフィードバック制御される。コントローラ６２はさらに、複数の通信端子３９に接続されている。

図８に示すように、バッテリパック１００は、複数の二次電池セル１０４と、一対のバッテリ電力端子１０６と、バッテリコントローラ１０８と、温度センサ１１０と、複数のバッテリ通信端子１１２とを備える。各々の二次電池セル１０４は、特に限定されないが、リチウムイオンセルである。複数の二次電池セル１０４は、一対のバッテリ電力端子１０６に接続されている。一対のバッテリ電力端子１０６は、バッテリパック１００が充電器１０に取り付けられたときに、充電器１０の一対の充電出力端子３６に接続される。バッテリコントローラ１０８は、複数の二次電池セル１０４の電圧を検出することができる。温度センサ１１０は、複数の二次電池セル１０４の二次電池セル１０４の温度を検出する。バッテリコントローラ１０８及び温度センサ１１０は、複数のバッテリ通信端子１１２に接続されている。複数のバッテリ通信端子１１２は、バッテリパック１００が充電器１０に取り付けられたときに、充電器１０の複数の通信端子３９にそれぞれ接続される。これにより、充電器１０のコントローラ６２は、バッテリパック１００の複数の二次電池セル１０４の電圧や温度に応じて、バッテリパック１００の充電動作を制御することができる。

本実施例の充電器１０では、ハウジング１２が、鉛直方向に延びる壁２に取り付け可能に構成されている。充電器１０がバッテリパック１００を充電している間、ハウジング１２内の充電回路１６は発熱する。充電回路１６が発熱すると、充電回路１６の周囲の空気は暖められ、上方へ移動する。これにより、ハウジング１２内には、熱対流によって上方に向かう空気の流れが形成される。一方、ハウジング１２には、吸気ポート２０と排気ポート２２とが設けられており、吸気ポート２０よりも排気ポート２２の方が上方に位置している。これにより、ハウジング１２内には、送風機１８によって上方に向かう空気の流れが形成される。送風機１８による空気の流れが、熱対流による空気の流れと概して一致することで、充電回路１６によって暖められた空気は、ハウジング１２外へスムーズに排出される。これにより、ハウジング１２内が十分に換気され、充電回路１６の温度上昇が抑制される。

本実施例の充電器１０では、図７に示すように、送風機１８が排気ポート２２に隣接して配置されている。このように、送風機１８が、吸気ポート２０よりも、排気ポート２２に近接して配置されていると、ハウジング１２内における空気の流れが乱れ難く、ハウジング１２内を適切に換気することができる。なお、充電器１０には、排気ポート２２に隣接する送風機１８に加えて、吸気ポート２０に隣接する他の送風機をさらに設けてもよい。

本実施例の充電器１０では、吸気ポート２０及び排気ポート２２が、ハウジング１２の底面１２ｂの周縁１２ｅ、１２ｆに沿って設けられている。なお、底面１２ｂの周縁１２ｅに沿って吸気ポート２０が設けられた範囲の長さＷ２０は、底面１２ｂの周縁１２ｆに沿って排気ポート２２が設けられた範囲の長さＷ２２よりも大きい（図７参照）。このような構成によると、それぞれの吸気穴２１の面積が小さくても、吸気ポート２０の全体としての開口面積を大きくすることができる。また、吸気ポート２０が設けられた範囲の長さＷ２０を大きくすることで、ハウジング１２内の広範囲に配置された多くの電子部品の温度上昇を抑制することができる。それに対して、排気ポート２２が設けられた範囲の長さＷ２２は、送風機１８の寸法と略同一であるか、対応しているとよく、それによって送風機１８からの送風が、排気ポート２２から効率よく排出されるとともに、充電器１０の小型化を図ることもできる。

本実施例の充電器１０では、ハウジング１２が壁２に取り付けられたときに、ハウジング１２の底面１２ｂが壁２に沿って配置され、底面１２ｂの下縁１２ｅに沿って吸気ポート２０が位置し、底面１２ｂの上縁１２ｆに沿って排気ポート２２が位置する。これにより、吸気ポート２０は、充電回路１６の発熱する電子部品のいずれよりも下方に位置し、排気ポート２２は、充電回路１６の発熱する電子部品のいずれよりも上方に位置する。このような構成によると、ハウジング内の略全体に亘って上方に向かう空気の流れが形成され、ハウジング内が効果的に換気される。また、吸気ポート２０や排気ポート２２が壁２によって完全に覆われないので、吸気ポート２０や排気ポート２２における空気の流れが壁２によって阻害され難い。

本実施例の充電器１０では、ハウジング１２の底面１２ｂの下縁１２ｅが、壁２から離れる向きに湾曲しており、吸気ポート２０の少なくとも一部は、下縁１２ｅの湾曲する部分に設けられている。同様に、ハウジング１２の底面１２ｂの上縁１２ｆは、壁２から離れる向きに湾曲しており、排気ポート２２の少なくとも一部は、上縁１２ｆの湾曲する部分に設けられている。このような構成によると、吸気ポート２０と壁２との間や、排気ポート２２と壁２との間に空間が形成され、吸気ポート２０や排気ポート２２の近傍に空気の流路が確保される。吸気ポート２０や排気ポート２２に空気の流量が増大することで、ハウジング１２内の換気がより促進される。

本実施例の充電器１０では、図９（Ａ）に示すように、送風機１８が、排気ポート２２に向けて送風するように配置されている。送風機１８の送風する方向Ｆは、ハウジング１２の底面１２ｂと実質的に平行であって、ハウジング１２が壁２に取り付けられたときに、壁２とも平行になる。しかしながら、他の実施形態として、図９（Ｂ）に示すように、ハウジング１２が壁２に取り付けられたときに、送風機１８の送風する方向Ｆが壁２に対して角度を成してもよい。この場合、送風機１８の送風する方向Ｆが、壁２に対して平行ではなく、壁２に対して９０度未満の角度を成すとよい。このように送風機１８が傾けられていると、排気ポート２２における排気量が増大して、ハウジング１２内をよりよく換気することができる。

本実施例の充電器１０では、図６に示すように、ハウジング１２が壁２に取り付けられたときに、バッテリインターフェース１４におけるバッテリパック１００のスライド方向Ａ、Ｂが、鉛直方向に平行となる。このような構成によると、バッテリインターフェース１４の長手方向が、ハウジング１２内における空気の流れ方向に略一致するので、ハウジング１２内における空気の流れが、バッテリインターフェース１４やそれに関連する部品によって阻害されることが避けられる。

本実施例の充電器１０では、図７に示すように、充電回路１６がトランスＴＲを有しており、送風機１８は、トランスＴＲと排気ポート２２との間に位置している。トランスＴＲは、充電回路１６の電子部品のなかで、特に発熱量の多い電子部品である。送風機１８がトランスＴＲと排気ポート２２との間に位置していると、トランスＴＲの発生した熱を排気ポート２２から効果的に排出することができ、充電回路１６の温度上昇を効果的に抑制することができる。

本実施例の充電器１０は、図７に示すように、複数の放熱板４６を備える。複数の放熱板４６は、ハウジング１２内に位置しており、充電回路１６の回路基板１７上に立てられている。複数の放熱板４６には、トランスＴＲを挟んで互いに対向する一対の放熱板４６が含まれる。一対の放熱板４６の各々は、吸気ポート２０から排気ポート２２に向かう方向と平行に延びている。このような構成によると、ハウジング１２が壁２に取り付けられたときに、一対の放熱板４６の各々が、鉛直方向に沿って平行になる。これにより、吸気ポート２０から排気ポート２２へ伸びる空気の流路５０が、一対の放熱板４６の間を通るように形成され、その流路５０内に配置されたトランスＴＲが効果的に冷却される。また、充電回路１６の第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２は、放熱板４６上に配置されている。前述したように、第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２は、パワー半導体素子であり、比較的に発熱量の大きい電子部品である。第１スイッチング素子ＳＷ１及び第２スイッチング素子ＳＷ２に限られず、パワー半導体素子のような電子部品が放熱板４６上に配置されることで、その温度上昇を抑制することができる。

本実施例の充電器１０では、図１０（Ａ）、（Ｂ）に示すように、吸気ポート２０における各吸気穴２１の形状と、排気ポート２２における各排気穴２３の形状とが互いに異なる。特に、吸気穴２１の内接円２１ａは、排気穴２３の内接円２３ａよりも小さい。これは、以下の理由による。送風機１８によってハウジング１２内を換気すると、吸気ポート２０からハウジング１２内へ埃が侵入する。吸気ポート２０からの埃の侵入を抑制するためには、吸気ポート２０の各々の吸気穴２１を小さくすることが好ましい。しかしながら、各々の吸気穴２１を小さくしすぎると、吸気ポート２０における空気の流量が低下して、ハウジング１２内を十分に換気することができない。

上記の点に関して、様々な形状の吸気穴２１を検証した結果、吸気穴２１の面積が同じであっても、内接円２１ａの小さい吸気穴２１の方が、吸気穴２１を通過する埃の量が少ないことが判明した。このことは、排気ポート２２の排気穴２３にもあてはまる。即ち、排気穴２３の面積が同じであっても、内接円２３ａの小さい排気穴２３の方が、排気穴２３を通過する埃の量は少ない。以上の知見に基づいて、本実施例の充電器１０では、複数の吸気穴２１の各々の内接円２１ａが、複数の排気穴２３のいずれの内接円２３ａよりも大きく設計されている。このような構成によると、吸気ポート２０からハウジング１２内への埃の侵入が抑制されるとともに、ハウジング１２内に侵入した埃を排気ポート２２からより多く排出することができる。その結果、ハウジング１２内に留まる埃の量が低減され、例えば充電回路１６に埃が堆積するといった問題が抑制される。

本実施例の充電器１０では、複数の吸気穴２１のそれぞれの面積は、複数の排気穴２３のいずれの面積よりも小さい。このような構成によると、吸気穴２１からハウジング１２内に侵入する埃の量が減少するとともに、排気穴２３からハウジング１２外に排出される埃の量が増大する。これにより、ハウジング内に留まる埃の量を減少させることができる。加えて、又は代えて、複数の吸気穴２１の数は、複数の排気穴２３の数よりも多いとよい。このような構成によると、それぞれの吸気穴２１の面積が小さくても、吸気ポート２０の全体としての開口面積を大きくすることができる。この場合、複数の吸気穴２１は、複数の行及び列を有するマトリクス状に配列されるとよい。このような構成によると、多くの吸気穴２１をコンパクトな範囲に形成することができる。

図１１に示すように、ハウジング１２の吸気ポート２０には、埃を捕集するフィルタ７０が設けられてもよい。フィルタ７０は、特に限定されないが、例えば紙ファイル、織布フィルタ、不織布フィルタ、金属フィルタ、スポンジといった多孔質フィルタであってよい。これにより、それぞれの吸気穴２１を比較的に大きくしても、埃の侵入を防ぐことができる。この場合、吸気穴２１を排気穴２３より大きくしてもよい。また、図１２に示すように、ハウジング１２には、フィルタ７０を着脱するための開口７２が設けられているとよい。このような構成によると、フィルタ７０の清掃や交換を容易に行うことができる。ここで、フィルタ７０及びそれに関連する構造（例えば開口７２）は、ハウジング１２が壁２に取り付け可能か否かにかかわらず、様々な充電器において同様に採用することができる。

２：壁
１０：充電器
１２：ハウジング
１２ａ：ハウジングの上面
１２ｂ：ハウジングの底面
１２ｅ、１２ｆ：ハウジングの底面の周縁（上縁、下縁）
１４：バッテリインターフェース
１６：充電回路
１８：送風機
２０：吸気ポート
２１：吸気穴
２１ａ：吸気穴の内接円
２２：排気ポート
２３：排気穴
２３ａ：排気穴の内接円
２８：壁取り付け部
３６：充電出力端子
３８：通信コネクタ
３９：通信端子
４６：放熱板
５２：倍電圧整流回路
５４：スイッチング回路
５６：二次側整流回路
５８：ゲートドライバ
６０：フォトカプラ
６２：コントローラ
７０：フィルタ
７２：フィルタ用の開口
１００：バッテリパック
ＴＲ：トランス

Claims (15)

1. 電動工具のバッテリパックを充電する充電器であって、
   吸気ポート及び排気ポートを有するハウジングと、
   前記ハウジング上に設けられており、前記バッテリパックを着脱可能に受け入れるバッテリインターフェースと、
   前記ハウジング内に設けられており、前記バッテリインターフェースに取り付けられた前記バッテリパックに充電電力を供給する充電回路と、
   前記吸気ポートから前記ハウジング内の前記充電回路を収容する内部空間に空気を導入するとともに、前記排気ポートから前記ハウジング外へ前記内部空間の空気を排出する送風機と、
   を備え、
   前記ハウジングは、鉛直方向に延びる壁に取り付け可能に構成されており、
   前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記吸気ポートよりも前記排気ポートの方が前記鉛直方向に関して上方に位置する、充電器。
2. 前記送風機から前記吸気ポートまでの距離よりも、前記送風機から前記排気ポートまでの距離の方が短い、請求項１に記載の充電器。
3. 前記送風機は、前記排気ポートに隣接して配置されている、請求項２に記載の充電器。
4. 前記バッテリインターフェースは、前記バッテリパックをスライド可能に受け入れ、
   前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記バッテリインターフェースにおける前記バッテリパックのスライド方向は、前記鉛直方向に平行となる、請求項１から３のいずれか一項に記載の充電器。
5. 前記吸気ポートには、フィルタが設けられている、請求項１から４のいずれか一項に記載の充電器。
6. 前記ハウジングには、前記フィルタを着脱するための開口が設けられている、請求項５に記載の充電器。
7. 前記充電回路は、トランスを有し、
   前記送風機は、前記トランスと前記排気ポートとの間に位置している、請求項１から６のいずれか一項に記載の充電器。
8. 前記ハウジング内に設けられているとともに、前記トランスを挟んで互いに対向する一対の放熱板をさらに備え、
   前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記一対の放熱板の各々が前記鉛直方向に沿って平行になる、請求項７に記載の充電器。
9. 前記充電回路は、前記一対の放熱板上に配置されたパワー半導体素子を有する、請求項８に記載の充電器。
10. 電動工具のバッテリパックを充電する充電器であって、
    吸気ポート及び排気ポートを有するハウジングと、
    前記ハウジング上に設けられており、前記バッテリパックを着脱可能に受け入れるバッテリインターフェースと、
    前記ハウジング内に設けられており、前記バッテリインターフェースに取り付けられた前記バッテリパックに充電電力を供給する充電回路と、
    前記吸気ポートから前記ハウジング内に空気を導入するとともに、前記排気ポートから前記ハウジング外へ空気を排出する送風機と、
    を備え、
    前記ハウジングは、鉛直方向に延びる壁に取り付け可能に構成されており、
    前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記吸気ポートよりも前記排気ポートの方が前記鉛直方向に関して上方に位置し、
    前記ハウジングは、上面と、前記上面とは反対側に位置する底面とを有し、
    前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記底面が前記壁に沿って配置され、その底面の下縁に沿って前記吸気ポートが位置するとともに、その底面の上縁に沿って前記排気ポートが位置する、
    充電器。
11. 前記ハウジングの前記底面の前記下縁は、前記壁から離れる向きに湾曲しており、
    前記吸気ポートの少なくとも一部は、前記下縁の湾曲する部分に設けられている、請求項１０に記載の充電器。
12. 前記ハウジングの前記底面の前記上縁は、前記壁から離れる向きに湾曲しており、
    前記排気ポートの少なくとも一部は、前記上縁の湾曲する部分に設けられている、請求項１０又は１１に記載の充電器。
13. 前記送風機は、前記排気ポートに向けて送風するように配置されており、
    前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記送風機の送風する方向が前記壁に対して角度を成す、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の充電器。
14. 前記バッテリインターフェースは、前記ハウジングの前記上面に設けられている、請求項１０から１３のいずれか一項に記載の充電器。
15. 電動工具のバッテリパックを充電する充電器であって、
    吸気ポート及び排気ポートを有するハウジングと、
    前記ハウジング上に設けられており、前記バッテリパックを着脱可能に受け入れるバッテリインターフェースと、
    前記ハウジング内に設けられており、前記バッテリインターフェースに取り付けられた前記バッテリパックに充電電力を供給する充電回路と、
    前記吸気ポートから前記ハウジング内に空気を導入するとともに、前記排気ポートから前記ハウジング外へ空気を排出する送風機と、
    を備え、
    前記ハウジングは、鉛直方向に延びる壁に取り付け可能に構成されており、
    前記ハウジングが前記壁に取り付けられたときに、前記吸気ポートよりも前記排気ポートの方が前記鉛直方向に関して上方に位置し、
    前記吸気ポートと前記排気ポートのそれぞれは、前記ハウジングに形成された複数の穴を有する、充電器。

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