JPWO2019031272A1 - 電気機器システム、電気機器および電源装置 - Google Patents

Abstract

機器本体と電源装置の着脱機構を共通化しつつ、出力電圧が相違する多数電源装置のうち適合しないものが機器本体に誤装着されるのを防止する。電圧可変型電源装置と高電圧型電源装置とのいずれかが選択的に着脱可能に装着される共用型の機器本体１０ｃを備える電気機器であって、前記機器本体１０ｃは、電圧可変型電源装置と高電圧型電源装置とに設けられた電源側の主誤装着防止部２５が当接する突出部１５と、低電圧型電源装置に設けられた電源側の主誤装着防止部２５に当接して低電圧型電源装置が装着位置決め部に当接するのを防止する機器側の主誤装着防止部３３ａと、高電圧型電源装置に設けられた電源側の副誤装着防止部５１に組み合わせられる機器側の装着許容部５２とを有する。

Description

本発明は、電動作業機等の電気機器および電気機器に装着される電源装置並びに電気機器と電源装置とからなる電気機器システムに関する。

電力により作動する電気機器には、機器本体の電源装着部に電池パック等の電源装置が着脱可能に装着されるものがある。例えば、電気機器としてのドリル、インパクトレンチ、インパクトドライバ、芝刈り機、集塵器および丸鋸盤等の電動作業機は、特許文献１に記載されるように、機器本体に着脱可能に装着される電池パックを有している。

同種の電動作業機であっても、使用状況に応じて、電動モータの出力トルクが相違する複数のタイプがある。例えば、ボルト等の被駆動部材に打撃トルクを加えながら締め付け作業を行うインパクトドライバには、電動モータの定格電圧が１４．４Ｖのタイプと、１８Ｖのタイプがある。いずれのタイプのインパクトドライバにおいても、機器本体側の電源装着部と、電源装置である電池パックの着脱部との着脱機構の基本構造は共通化されている。電源装着部はその両側に設けられるガイドレールを有し、電池パックの着脱部はガイドレールのガイド溝に挿入されるガイドレールを有している。着脱機構を共通化すると、同じ電源装置である電池パックを、異種の電動作業機にも装着することができ、例えば、同じ電池パックを、インパクトドライバに装着することができるとともに、インパクトレンチにも装着することができる。

このように、電動作業機等の電気機器の電源装着部と電池パックの着脱部の着脱構造を共通化し、同種の電動作業機において作動電圧が相違する複数のタイプをシリーズ化したり、異種の電動作業機にも同じ電池パックを装着することができるようにする場合には、機器本体の定格電圧と相違した異種電圧の電池パックが機器本体に装着されるのを防止するために、誤装着を防止するように構成している（特許文献２）。

特開２０１６−８７７２４号公報 国際公開ＷＯ２０１４／１４８４５２号

電動作業機等の電気機器においては、同種のものであっても、機器本体に装着される電源装置のタイプを増加させ、用途等に応じて定格電圧が相違する多数の電気機器をシリーズ化することが望まれている。同種あるいは異種の電気機器に装着される電源装置のタイプが増加すると、電源装着部と着脱部の構造を共通化することができなくなる。

本発明の目的は、電源装置のタイプが増加しても、機器本体と電源装置の着脱機構を共通化しつつ、出力電圧が相違する多数電源装置のうち適合しないものが機器本体に誤装着されるのを防止する電気機器システム、電気機器および電源装置を提供することにある。

また、高電圧の電源装置が開発された場合に適合しない機器本体の誤装着を防止する電気システム、電気機器および電源装置を提供することにある。

本発明の電気機器システムは、第１の電圧と前記第１の電圧よりも大きい第２の電圧を選択的に出力可能な第１の電源装置と、前記第２の電圧を出力可能な第２の電源装置と、前記第１の電源装置は接続可能であると共に前記第２の電源装置は接続不能で、前記第１の電圧で駆動する第１の機器本体と、前記第１の電源装置および前記第２の電源装置が接続可能で、前記第２の電圧で駆動する第２の機器本体と、を有する。

本発明の電気機器システムは、低電圧を出力可能な低電圧型電源装置と、高電圧又は低電圧を選択的に出力可能な電圧可変型電源装置と、前記低電圧型電源装置又は前記電圧可変型電源装置が選択的に装着可能な低電圧型の機器本体と、前記電圧可変型電源装置が装着可能な共用型の機器本体とを有する電気機器システムであって、前記低電圧型電源装置は、前記共用型の機器本体に設けられた機器側の主誤装着防止部に当接する電源側の主誤装着防止部を有する。

本発明の電気機器は、第１の電圧を出力する第１の電源装置が着脱可能に装着される第１の機器本体を有する電気機器であって、前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を出力する第２の電源装置、および前記第２の電圧よりも低い第３の電圧を出力する第３の電源装置の装着を防止する機器側の誤装着防止部を有する。

本発明の電気機器は、高電圧又は低電圧を選択的に出力可能な電圧可変型電源装置と、高電圧を出力可能な高電圧型電源装置とのいずれかが選択的に着脱可能に装着される機器本体を備える電気機器であって、前記機器本体は、前記電圧可変型電源装置と前記高電圧型電源装置とに設けられた電源側の主誤装着防止部への当接を回避する一方、低電圧を出力可能な低電圧型電源装置に設けられた電源側の主誤装着防止部に当接する機器側の主誤装着防止部と、前記高電圧型電源装置に設けられた電源側の副誤装着防止部に組み合わせられる機器側の装着許容部と、を有する。

本発明の電源装置は、高電圧を出力可能な高電圧型電源装置を備えた電源装置であって、前記高電圧型電源装置は、前記高電圧よりも低い第１低電圧を出力可能な低電圧型電源装置が装着可能な機器本体に対する装着を防止する電源側の副誤装着防止部を有する。

電源装置のタイプが増加しても、機器本体と電源装置の着脱部を共通化しつつ、適合しない電源装置が機器本体に誤装着されるのを防止することができる。

電気機器の一例としてのインパクトドライバを示す側面図である。 （Ａ）は定格電圧１４．４Ｖの付加的な低電圧型の機器本体の電源装着部の下面を示す斜視図であり、（Ｂ）は定格電圧１８Ｖの低電圧型の機器本体の電源装着部の下面を示す斜視図である。 定格電圧３６Ｖの共用型の機器本体の電源装着部の下面を示す斜視図である。 １４．４Ｖを出力する付加的な低電圧型電源装置としての電池パックを示す斜視図である。 １８Ｖを出力する低電圧型電源装置としての電池パックを示す斜視図である。 １８Ｖまたは３６Ｖを選択的に出力可能な電圧可変型電源装置としての電池パックを示す斜視図である。 ３６Ｖを出力する高電圧型電源装置としての電池パックを示す斜視図である。 図２（Ａ）の機器本体に図４の電池パックを装着した状態を示す一部切り欠き斜視図である。 図５の電池パックが図２（Ａ）の機器本体に装着されない状態を示す一部切り欠き斜視図である。 図４の電池パックが図３の機器本体に装着されない状態を示す一部切り欠き斜視図である。 図６に示された電池パックに組み込まれた蓄電ユニットを示す電池セルの接続回路図であり、（Ａ）は電池パックが図２（Ｂ）に示された機器本体に装着された状態を示し、（Ｂ）は電池パックが図３に示された機器本体に装着された状態を示す。 図７の電池パックが図２（Ｂ）の機器本体に装着されない状態を示す斜視図である。 １８Ｖまたは３６Ｖを選択的に出力可能な電圧可変型電源装置としての電源アダプタを示す斜視図である。 ３６Ｖを出力する高電圧型電源装置としての電源アダプタを示す斜視図である。 定格電圧３６Ｖの共用型の機器本体の他の実施の形態である機器本体の電源装着部の下面を示す斜視図である。 図１５に示された機器本体に装着される３６Ｖの高電圧型電源装置としての電池パックの他の実施の形態を示す斜視図である。 図１６の電池パックが図２（Ｂ）の機器本体に装着されない状態を示す斜視図である。 図１７のＡ部拡大斜視図である。 複数の機器本体と機器本体に装着される複数の電池パックおよび電源アダプタからなる電気機器グループのシステム構成表である。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１は電気機器の一例としてのインパクトドライバ１の側面図であり、インパクトドライバ１は工具本体つまり機器本体１０を有し、作業具としてのビットによりねじ部材にねじ締め作業を行うために使用される。機器本体１０は樹脂製のケーシング２を有し、ケーシング２は作業具駆動機構が組み込まれる駆動部ケース２ａと、この駆動部ケース２ａに一体となって作業者により把持されるハンドル部２ｂとを備えている。駆動部ケース２ａの先端部からはアンビル３が突出しており、アンビル３には作業具としてのビットが着脱可能に装着される。駆動部ケース２ａ内には電動モータが組み込まれており、電動モータの出力軸の回転運動が作業具駆動機構を構成する打撃機構となるハンマの回転運動と軸方向運動とに変換されアンビル３に伝達される。ビットによりねじ部材等の被駆動部材に連続的に打撃トルクを加えながら被駆動部材を回転させることにより、被駆動部材の締め付け作業が行われる。ケーシング２は、左右の２つのケース片を突き合わせることにより組み立てられ、２つのケース片は図示しないケース片連結部により連結される。

機器本体１０の下端部には電源装着部１１が設けられており、電源装着部１１には、電源装置としての蓄電パックつまり電池パック２０が着脱可能に装着される。電池パック２０からの電力によりインパクトドライバ１は駆動可能となり、トリガ４が操作されると、電動モータが駆動されアンビル３が駆動される。

電源装着部１１の図１における右側を先端部とすると、電池パック２０は、図１において矢印Ａで示されるように、電源装着部１１に対してその先端部側から後端部に向けて移動させることにより装着される。電池パック２０の装着時の移動方向を基準として、電池パック２０の装着が開始される部分である電源装着部１１の右端部を先端部とし、左端部を後端部とする。電池パック２０についても、図１における右端部を先端部とし、左端部を後端部とする。

図１に示されるインパクトドライバ１は、定格電圧が相違する多数のタイプがシリーズ化されており、多数の機器本体１０の電源装着部１１と、電源装置としての多数の電池パック２０の着脱部との着脱構造は共通化されている。電気機器であるインパクトドライバ１は、機器本体１０と電池パック２０とにより構成され、電池パック２０からの電力によりインパクトドライバ１は作動し得る状態になる。複数の機器本体１０と機器本体１０に装着される複数の電池パック２０とにより電気機器システムつまりシリーズ化された電気機器グループが構成される。

図２（Ａ）は定格電圧１４．４Ｖの機器本体１０ａの電源装着部１１ａを示す斜視図であり、図２（Ｂ）は定格電圧１８Ｖの機器本体１０ｂの電源装着部１１ｂを示す斜視図である。図３は定格電圧３６Ｖの機器本体１０ｃの電源装着部１１ｃを示す斜視図である。

図２および図３においては、相互に定格電圧等が相違した３つのタイプの機器本体が符号１０ａ〜１０ｃを付して示されており、それぞれは図１に示された機器本体１０に相当する。この明細書においては、図２（Ｂ）に示されるように、定格電圧１８Ｖの機器本体１０ｂを低電圧型の機器本体とし、これよりも低い電圧である定格電圧１４．４Ｖの機器本体１０ａを付加的な低電圧型の機器本体とする。さらに、機器本体１０ｃは、機器本体１０ｂよりも高い定格電圧３６Ｖの機器本体である。機器本体１０ｃは、低電圧（１８Ｖ）と３６Ｖの高電圧とに切り換えて出力可能な電圧可変型電源装置と、３６Ｖの高電圧が出力可能な高電圧型電源装置とのいずかが選択的に装着される共用型の機器本体とする。

機器本体１０ａ〜１０ｃの電源装着部１１ａ〜１１ｃの両側部には、ガイドレール１２が設けられている。それぞれのガイドレール１２は、接触面１３よりも下方に突出し、ガイドレール１２の内側にはガイド溝１４が設けられている。左右のガイドレール１２の後端部の間には、電源装着部１１ａ〜１１ｃの幅方向に延びて下方の突出する突出部１５が設けられている。突出部１５は左右のガイドレール１２に連なっており、突出部１５の底面は、ガイドレール１２の底面と同一面となっている。また、突出部１５とガイドレール１２との前後方向における間には後述するリブ３３が形成されている。

図４は定格電圧（公称電圧）１４．４Ｖの電池パック２０ａを示す斜視図である。この電池パック２０ａは、図２（Ａ）に示した付加的な低電圧型の機器本体１０ａに装着され、図２（Ｂ）に示した低電圧型の機器本体１０ｂにも装着可能である。電池パック２０ａは付加的な低電圧型電源装置を構成する。

図５は定格電圧（公称電圧）１８Ｖの電池パック２０ｂを示す斜視図である。この電池パック２０ｂは、図２（Ｂ）に示した低電圧型の機器本体１０ｂに装着され、低電圧型電源装置を構成する。

図６は定格電圧（公称電圧）１８Ｖまたは３６Ｖを選択的に出力可能な電池パック２０ｃを示す斜視図である。この電池パック２０ｃは、図２（Ｂ）に示した低電圧型の機器本体１０ｂと、図３に示した共用型の機器本体１０ｃとのいずれにも装着可能であり、低電圧または高電圧を選択的に出力可能な電圧可変型電源装置を構成する。

図７は定格電圧（公称電圧）３６Ｖの電池パック２０ｄを示す斜視図である。この電池パック２０ｄは、図３に示した共用型の機器本体１０ｃに装着され、高電圧型電源装置を構成する。

電池パック２０ａ〜２０ｄは、それぞれ多数の電池セルが収容される樹脂製の電池パック本体２１ａ〜２１ｄと電池パック本体２１ａ〜２１ｄに組み付けられる樹脂製の着脱部２２ａ〜２２ｄを有している。着脱部２２ａ〜２２ｄの上面には、機器本体１０ａ〜１０ｃの電源装着部１１ａ〜１１ｃの接触面１３に接触する接触面２３が設けられている。電池パック２０ａ〜２０ｄの両側にはスライドレール２４が設けられ、スライドレール２４は電池パック２０ａ〜２０ｄが電源装着部１１ａ〜１１ｄに装着されるときに、ガイド溝１４内に入り込んでガイドレール１２に案内される。それぞれの電池パックの着脱部２２ａ〜２２ｄには、電源側の誤装着防止部（主誤装着防止部）２５が接触面２３よりも上方に突出して設けられており、電池パックが機器本体に装着されると、誤装着防止部２５は、機器本体の左右のガイドレール１２の後端部の間に入り込む。誤装着防止部２５の後端面つまり段差面はストッパ部２６を形成しており、電池パック２０ａ〜２０ｄを電源装着部１１ａ〜１１ｃに装着すると、ストッパ部２６が電源装着部１１ａ〜１１ｃの突出部１５よりも先端側に位置し、後述する電池パック２０の着脱操作部３１が突き当て面１８に当接し、電池パックの機器本体に対する装着位置が設定される。誤装着防止部２５の表面とスライドレール２４との間の寸法は、ガイドレール１２の上下方向の厚み寸法よりもやや大きい。

それぞれの電池パックの先端部には、左右に押しボタン２７が設けられており、それぞれの押しボタン２７は電池パックの左右の側面から外側に突出している。電池パックの内部には、それぞれの押しボタン２７を突出させる方向のばね力を加えるための図示しないばね部材が設けられている。それぞれの押しボタン２７には、爪２８が設けられている。一方、それぞれの電源装着部のガイドレール１２の先端側部には、図２および図３に示されるように、係合溝１６が設けられており、電池パックが電源装着部の装着完了位置まで装着されると、係合溝１６には爪２８が係合し、電池パックは電源装着部にロック（固定）される。このときには、電池パック２０の着脱操作部３１が突き当て部１８に当接する。

図２および図３に示されるように、それぞれの機器本体１０ａ〜１０ｃには、複数の機器側端子１７が設けられており、それぞれの機器側端子１７は接触面１３よりも下方に突出している。それぞれの機器側端子１７に対応させて、電池パック２０ａ〜２０ｄには複数のスリット２９が設けられており、電池パックにはスリット２９に突出し機器側端子１７に接触する電源側端子３０が設けられている。電池パック２０ａ〜２０ｄが機器本体１０ａ〜１０ｃに装着されると、機器側端子１７は電源側端子３０に接触する。機器側端子１７と電源側端子３０は、電池パックの電力を機器本体の電動モータ等に電力を供給するための電源端子、および電池パックの電圧等の情報を機器本体に送信したり、機器本体側の情報を電源装置に送信するための情報通信用端子である。

電池パック２０ａ〜２０ｄの先端部には、スライドレール２４よりも上方に突出して着脱操作部３１が設けられ、着脱操作部３１の左右両端部から押しボタン２７が外側に突出している。機器本体１０ａ〜１０ｃの電源装着部１１ａ〜１１ｄには、着脱操作部３１に突き当てられる突き当て部１８が設けられており、突き当て部１８は着脱操作部３１の一部を覆う。電池パック２０ａ〜２０ｄの着脱操作部３１が突き当て部１８の後端側の斜面に当接することで、電池パック２０の装着移動が規制される。着脱操作部３１はストッパとして機能する。機器本体１０ａ〜１０ｃを形成するケーシング２は２つのケース片を有しており、ケース片連結部１９が突き当て部１８から下方に突出して電源装着部１１ａ〜１１ｃに設けられている。ケース片連結部１９はカバーの機能を有する突き当て部１８から下方に突出する突起部となっている。電池パックの着脱操作部３１の幅方向中央部には、ケース片連結部１９が挿入される収容凹部３２が設けられており、収容凹部３２は電池パックの後端部側に開口している。

上述したガイドレール１２等からなる電源装着部の着脱構造と、スライドレール２４等からなる電池パックの着脱構造は、それぞれの機器本体１０ａ〜１０ｃとそれぞれの電池パック２０ａ〜２０ｄにおいて共通化されている。

図２（Ａ）に示されるように、付加的な低電圧型の機器本体１０ａの電源装着部１１ａの後端部には、突出部１５が下方に突出して設けられており、その突出部１５とスライドレール１２との前後方向における間の幅方向の側面には、一方のガイドレール１２から機器本体１０ａの幅方向内方に突出する機器側の誤装着防止部（主誤装着防止部）としてのリブ３３が設けられている。このリブ３３は、突出部１５よりも機器本体１０ａの先端側に位置している。

一方、図４に示されるように、付加的な低電圧型電源装置としての電池パック２０ａの誤装着防止部２５の幅方向一方側には、切り欠き部３４が設けられている。電池パック２０ａのスライドレール２４を機器本体１０ａのガイド溝１４に挿入して電池パック２０ａを機器本体１０ａに装着すると、図８に示されるように、リブ３３が切り欠き部３４に入り込んで、電池パック２０ａは機器本体１０ａに装着される。このときには、着脱操作部３１は突き当て部１８に当接する。図８は機器本体１０ａの電源装着部１１ａに電池パック２０ａが装着された状態を示す。装着が完了すると、爪２８が係合溝１６に係合する。これにより、定格電圧１４．４Ｖの電気機器であるインパクトドライバ１に、１４．４Ｖに電力を供給することができる状態となる。

図５に示されるように、低電圧型電源装置としての電池パック２０ｂの誤装着防止部２５には、上述した切り欠き部３４が設けられていない。したがって、図９に示されるように、電池パック２０ｂを機器本体１０ａの電源装着部１１ａに装着しようとすると、電池パック２０ｂが所定の装着完了位置となる前に、機器側の誤装着防止部としてのリブ３３に、電源側の誤装着防止部２５のストッパ部２６が当接する。これにより、電圧１８Ｖの電池パック２０ｂの電源が定格電圧１４．４Ｖの機器本体１０ａに誤装着されることが防止される。図９は誤装着防止部２５のストッパ部２６がリブ３３に当接して、電池パック２０ｂが機器本体１０ａに装着できない状態を示す。このようにして、電池パック２０ｂの誤装着が防止される。

図２（Ｂ）に示されるように、低電圧型の機器本体１０ｂの電源装着部１１ｂには、図２（Ａ）に示した誤装着防止部としてのリブ３３が設けられていない。したがって、電池パック２０ｂを機器本体１０ｂに装着すると、電池パック２０ｂは着脱操作部３１が突き当て部１８に当接する装着完了位置まで移動し、電池パック２０ｂを機器本体１０ｂに装着することができる。装着が完了すると、爪２８が係合溝１６に係合する。これにより、定格電圧１８Ｖの電気機器であるインパクトドライバ１に１８Ｖの電力を供給することができる。

このように、機器本体１０ｂにはリブ３３が設けられていないので、図４に示される電池パック２０ａを機器本体１０ｂに装着することはできる。この場合は、定格電圧１８Ｖの電気機器に、１４．４Ｖの電力が供給されることになり、機器本体１０ｂの定格電圧は供給されないが、電気機器におけるモータ等に損傷が発生することは防止される。

図３に示されるように、共用型の機器本体１０ｃの一方のガイドレール１２には、突出部１５よりも機器本体１０ｃの先端側に位置させて機器側の誤装着防止部（主誤装着防止部）としてのリブ３３ａが設けられている。リブ３３ａはガイドレール１２から機器本体１０ａの幅方向内方に突出しており、図２（Ａ）に示したリブ３３よりも突出寸法は長くなっている。

一方、図６に示されるように、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃの誤装着防止部２５には、リブ３３ａが入り込む切り欠き部３４ａが設けられている。電池パック２０ｃのスライドレール２４を機器本体１０ｃのガイド溝１４に挿入して電池パック２０ｃを機器本体１０ｃに装着すると、リブ３３ａが切り欠き部３４ａに入り込んで、リブ３３ａは誤装着防止部２５を回避して誤装着防止部２５には当接しない。そして、電池パック２０の着脱操作部３１が突き当て部１８に当接し、電池パック２０ｃは機器本体１０ｃに装着される。切り欠き部３４ａは誤装着防止部２５を切り欠くことにより形成され、電池パック２０ａに設けられた切り欠き部３４よりも幅方向に大きい。

低電圧型の機器本体１０ｂの電源装着部１１ｂには、図２（Ａ）に示されるようなリブ３３が設けられていないので、電池パック２０ｃを機器本体１０ｂに装着することができる。このように、電池パック２０ｃは、低電圧型の機器本体１０ｂと、高電圧型の機器本体１０ｃのいずれにも装着することができる。

共用型の機器本体１０ｃには、機器側の誤装着防止部としてリブ３３よりも突出寸法が長いリブ３３ａが設けられているので、機器本体１０ｃに電池パック２０ａを装着しようとすると、図１０に示されるように、電源側の誤装着防止部２５のストッパ部２６がリブ３３ａに当接する。これにより、電池パック２０ａを機器本体１０ｃに装着することはできない。図１０は、ストッパ部２６がリブ３３ａに当接した状態を示す。

電池パック２０ｂには切り欠き部３４ａが設けられていないので、機器本体１０ｃに電池パック２０ｂを挿入すると、誤装着防止部２５がリブ３３ａに当接する。これにより、電池パック２０ｂを機器本体１０ｃに装着することはできず、電池パック２０ｂの機器本体１０ｃに対する誤装着が防止される。

機器本体１０ｃにおける誤装着防止部としてのリブ３３ａは、一方のガイドレール１２に設けられているが、両方のガイドレール１２に設けるようにしても良く、突出部１５に機器本体１０ｃの前方に突出させてリブを設けても良い。いずれの形態においても、機器本体１０ｃに対応させて、電池パック２０ｃ、２０ｄの誤装着防止部２５には切り欠き部が設けられる。また、誤装着防止部２６のストッパ部２５が突出部１５に当接することで電池パック２０の移動を規制しても良い。

図１１は、図６に示された電圧可変型電源装置である電池パック２０ｃに組み込まれた蓄電ユニットを示す電池セルの接続回路図であり、図１１（Ａ）は電池パック２０ｃが図２（Ｂ）に示された低電圧型の機器本体１０ｂに装着された状態を示す。図１１（Ｂ）は電池パック２０ｃが図３に示された高電圧型の機器本体１０ｃに装着された状態を示す。

電池パック２０ｃは、それぞれ複数の電池セル４０が直列接続された第１の蓄電ユニット４１と第２の蓄電ユニット４２とを有する。それぞれの蓄電ユニット４１、４２は電気的に分離されて、単一の電池パック本体２１ｃ内に収容されており、低電圧である１８Ｖの定格電圧（公称電圧）を出力する。第１の蓄電ユニット４１は正極用と負極用の電源側端子４４ａ、４３ａを有し、第２の蓄電ユニット４２は正極用と負極用の電源側端子４６ａ、４５ａを有している。それぞれの電源端子は、スリット２９に突出している。

低電圧型の機器本体１０ｂには、それぞれの電源側端子に接続される機器側端子４３ｂ、４４ｂ、４５ｂ、４６ｂが設けられ、複数の蓄電ユニット４１、４２を並列に接続する並列接続回路４７が機器本体１０ｂに設けられている。この並列接続回路４７により２つの蓄電ユニット４１、４２が並列接続され機器本体１０ｂの電動モータＭ等に電圧１８Ｖの電力が供給される。一方、共用型の機器本体１０ｃには、複数の蓄電ユニット４１、４２を直接に接続する直列接続回路４８が設けられている。この直列接続回路４８により機器本体１０ｃの電動モータＭ等に電圧３６Ｖの電力が供給される。なお、機器本体１０ｂの正極用の機器側端子４４ｂと４６ｂ、負極用の機器側端子４３ｂと４５ｂはそれぞれ、単一の端子から構成されており（図２（Ｂ）参照）。単一の正極用の機器側端子に２つの電源側端子４４ａと４６ａが接続され、単一の負極用の機器側端子に２つの電源側端子４３ａと４５ａが接続されることで２つの蓄電ユニットが並列接続される（図１１（Ａ））。このように、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃは装着される機器本体に応じて所定の電圧を機器本体に供給する。

図６においては、電池パック２０ｃにそれぞれのスリット２９に突出して設けられた電源側端子が符号３０で示されているが、いずれか１つの電源側端子３０は、正極用の電源側端子４３ａ、４５ａに対応しており、それぞれの電源側端子は上下に分離されている。同様に、負極用の電源側端子４４ａ、４６ａは、他のいずれか１つの電源側端子３０に対応しており、それぞれの電源側端子は上下に分離されている。２つ正極用の電源側端子は共通（単一）のスリット２９に配置され、２つの負極用の電源側端子は共通（単一）のスリット２９に配置される。

図３においては、機器本体１０ｃ、１０ｄの機器側端子が符号１７で示され、上下に２分割された２つの機器側端子１７が示されている。２つの機器側端子１７の一方が正極用の機器側端子４３ｂ、４５ｂに対応しており、他方が負極用の電源側端子４４ｂ、４６ｂに対応している。

図１１に示されるように、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃに、３つの蓄電ユニットを組み込むと、電池パック２０ｃは低電圧型電源装置としての電池パック２０ｂの３倍の高電圧を出力する電圧可変型電源装置となる。電池パック２０ｃに設けられる蓄電ユニットの数は、図１１に示した２つに限られず、２つ以上の整数倍とすることができる。

図７に示される高電圧型電源装置としての電池パック２０ｄの誤装着防止部２５には、電池パック２０ｃと同様のサイズの切り欠き部３４ａが設けられ、さらに、着脱部２２ｄの後端側部には電源側の誤装着防止部（副誤装着防止部）としての突起部５１が設けられている。突起部５１は着脱部２２ｄの先端部から後端部に向けて上向きに傾斜して着脱部２２ｄから突出している。一方、図３に示されるように、共用型の機器本体１０ｃの突き当て部１８には、突起部５１が入り込んで組み合わせられる凹部５２が機器側の装着許容部として設けられている。したがって、電池パック２０ｄのスライドレール２４を機器本体１０ｃのガイド溝１４に挿入して電池パック２０ｄを機器本体１０ｃに装着すると、リブ３３ａが切り欠き部３４ａに入り込むとともに、突起部５１が凹部５２に組み合わされる。これにより、誤装着防止部２５は突出部１５に当接し、電池パック２０ｄは機器本体１０ｃに装着される。このときには、電池パック２０ｄの着脱操作部３１は突き当て部１８に突き当てられる。

これに対し、電池パック２０ｄを機器本体１０ｂに装着しようとすると、図２（Ｂ）に示されるように、低電圧型の機器本体１０ｂの突き当て部１８には突起部５１が組み合わされる凹部が設けられていない。したがって、電池パック２０ｄの電源側の誤装着防止部としての突起部５１は、機器側の誤装着防止部（副誤装着防止部）としての突き当て部１８に当接し、高電圧型の電池パック２０ｄを機器本体１０ｂに装着することはできず、機器本体１０ｂへの誤装着が防止される。図１２は、電池パック２０ｄを機器本体１０ｂに装着しようとしたが、突起部５１が突き当て部１８に当接して、電池パック２０ｄが機器本体１０ｂに装着できない状態を示す。

なお、図３に示される凹部５２を突起部５１とし、図７に示される電池パック２０ｄの突起部５１を凹部５２としても良い。

図１３は、電圧可変型電源装置の他の実施の形態としての１８Ｖまたは３６Ｖを選択的に出力可能な電源アダプタ２０ｅを示す斜視図である。この電源アダプタ２０ｅは、商用電源に接続されるコネクタ５４を有し、アダプタ本体５５内には商用電圧を所定の電圧に変換するトランスと、商用電流を直流に変換する整流回路とを有し、１８Ｖの低電圧と３６Ｖの高電圧とを選択的に出力する。電源アダプタ２０ｅの着脱部２２ｅは、電池パック２０ｃの着脱部２２ｃと同様の構造であり、誤装着防止部２５には、切り欠き部３４ａが設けられている。

したがって、この電源アダプタ２０ｅは、電池パック２０ｃと同様に、図２（Ｂ）に示した低電圧型の機器本体１０ｂに装着することができるとともに、図３に示した共用型の機器本体１０ｃに装着することができる。

図１４は、３６Ｖを出力する高電圧型電源装置としての電源アダプタ２０ｆを示す斜視図である。この電源アダプタ２０ｆは、商用電源に接続されるコネクタ５４を有し、アダプタ本体５５内には商用電圧を３６Ｖの電圧に変換するトランスと、直流に変換する整流回路とを有している。電源アダプタ２０ｆの着脱部２２ｆは、３６Ｖ専用の電池パック２０ｄの着脱部２２ｄと同様の構造であり、誤装着防止部２５には切り欠き部３４ａが設けられ、着脱部２２ｆの先端部には電源側の誤装着防止部としての突起部５１が設けられている。したがって、この電源アダプタ２０ｆは、電池パック２０ｄと同様に、図３に示した高電圧型の機器本体１０ｃに装着することができる。

低電圧電源装置として電池パック２０ｂおよび付加的な低電圧装置としての電池パック２０ａに代えて、それぞれ電源アダプタを適用することも可能である。

図１５は、定格電圧３６Ｖの共用型の機器本体の他の実施の形態である機器本体１０ｇの電源装着部１１ｇの下面を示す斜視図である。図１６は図１５に示される機器本体１０ｇに装着される高電圧型電源装置としての３６Ｖ専用の電池パック２０ｇを示す斜視図である。

図１５に示されるように、共用型の機器本体１０ｇの一方のガイドレール１２には、機器本体１０ｃと同様に、機器側の誤装着防止用のリブ３３ａが設けられている。リブ３３ａはガイドレール１２から機器本体１０ｇの幅方向内方に突出しており、共用型の機器本体１０ｃのリブ３３ａと同様の長さ寸法である。機器本体１０ｇの先端部に設けられたケース片連結部１９には、機器本体１０ｇの前後方向に延びる摺動溝５６が形成されている。

一方、電池パック２０ｇの誤装着防止部２５には、電池パック２０ｄと同様に、リブ３３ａが入り込む切り欠き部３４ａが設けられている。さらに、電池パック２０ｇの先端部には、電源側の誤接続防止部（副誤装着防止部）としての摺動突起５７が収容凹部３２内に突出して設けられ、摺動突起５７は機器本体１０ｇの前後方向に延びている。

電池パック２０ｇを機器本体１０ｇに装着すると、リブ３３ａが切り欠き部３４ａに入り込み、摺動突起５７が摺動溝５６に入り込んで摺動溝５６に組み合わせられる。これにより、誤装着防止部２５は突出部１５に当接し、電池パック２０ｇの機器本体１０ｇに対する装着が完了する。これに対し、図１７および図１８に示されるように、電池パック２０ｇを機器本体１０ｂに装着しようとすると、摺動突起５７がケース片連結部１９に当接し、電池パック２０ｇを機器本体１０ｂに装着することはできない。さらに、電池パック２０ｇを機器本体１０ｄに装着しようとすると、摺動突起５７がケース片連結部１９の先端面に当接するので、電池パック２０ｇを機器本体１０ｄに装着することはできない。

したがって、電池パック２０ｇは、共用型の機器本体１０ｇのみに装着される。電池パック２０ｄおよび電源アダプタ２０ｆが共用型の機器本体１０ｃのみに装着されるのと同様である。

図１６は定格電圧３６Ｖの高電圧型電源装置としての高電圧専用の電池パック２０ｇを示すが、高電圧型電源装置としての電源アダプタとしても図１４に示される形状に代えて、図１６に示す形状としても良い。

図１９は、上述した複数の機器本体とそれぞれの機器本体に装着される複数の電池パックおよび電源アダプタからなる電気機器グループのシステム構成表である。図１９において、○は機器本体へ電源装置が装着可能であることを示し、×は機器本体への電源装置の装着が不可能であることを示す。

上述のように、共用型の機器本体１０ｃには、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃおよび電源アダプタ２０ｅと、高電圧型電源装置としての電池パック２０ｄおよび電源アダプタ２０ｆとのいずれかが選択的に装着され、共用型の機器本体１０ｃに装着される電圧可変型電源装置または高電圧型電源装置とにより電気機器が形成される。同様に、共用型の機器本体１０ｇには、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃおよび電源アダプタ２０ｅと、高電圧型電源装置としての電池パック２０ｇとのいずれかが選択的に装着され、共用型の機器本体１０ｇに装着される電圧可変型電源装置または高電圧型電源装置とにより電気機器が形成される。

共用型の機器本体１０ｃは、電圧可変型電源装置と高電圧電源装置に設けられた電源側の誤装着防止部２５が当接する突出部１５と、低電圧型電源装置としての電池パック２０ｂの電源側の誤装着防止部２５に当接して電池パック２０ｂが突出部１５に当接するのを防止する機器側の誤装着防止部３３ａとを有している。さらに、機器本体１０ｃは、高電圧型電源装置に設けられた電源側の誤装着防止部５１（副誤装着防止部）に組み合わせられる機器側の装着許容部としての凹部５２を有している。

共用型の機器本体１０ｇには、共用型の機器本体１０ｃの突出部１５と、機器側の誤装着防止部３３ａが設けられるとともに、機器本体１０ｃの凹部５２に代えて摺動溝５６が機器側の装着許容部として設けられている。

一方、電源装置は、少なくとも電圧可変型電源装置と高電圧型電源装置とを有し、電圧可変型電源装置としての電池パック２０ｃ、２０ｅは、低圧型の機器本体１０ｂと共用型の機器本体１０ｃのいずれにも選択的に装着される。高電圧型電源装置としての電池パック２０ｄと電源アダプタ２０ｆは、共用型の機器本体１０ｃに装着され、低電圧型の機器本体１０ｂには装着されない。高電圧型電源装置には、電源側の誤装着防止部２５が後端部に設けられ、さらに電源側の誤装着防止部５１が先端部に設けられている。同様に、高電圧型電源装置としての電池パック２０ｇは共用型の機器本体１０ｇに装着され、低電圧型の機器本体１０ｂには装着されない。

このように、電源装置着脱部と機器本体の電源装着部とを共通化しても、出力電圧が相違する多数の電源装置のうち適合しないものが機器本体に誤装着されることが防止され、機器本体を安全に作動させることができる。

図１９に示されるように、低電圧型電源装置と、電圧可変型電源装置と、低電圧型の機器本体と、共用型の機器本体とにより構成される電気機器グループからなる電気機器システムにおいては、低電圧型の機器本体１０ｂには低電圧型電源装置と、電圧可変型電源装置のいずれかが選択的に装着される。また、共用型の機器本体１０ｃ、１０ｇには、電圧可変型電源装置が装着され、低電圧型電源装置の誤装着は防止される。また、電気機器グループに高電圧型電源装置を付加すると、高電圧型電源装置は共用型の機器本体には装着することができるが、低電圧型の機器本体１０ｂに対する誤装着は防止される。さらに、機器本体１０ｄを備えた電気機器を付加すると、電圧可変型電源装置のみを装着することができる電気機器が電気機器グループに加えられる。

機器本体と電源装置とからなる電気機器は、１８Ｖの定格電圧を基準とすると、それよりも定格電圧が大きい３６Ｖの機器本体を有しており、１８Ｖのものを低電圧型の機器本体とし、３６Ｖのものを共用型の機器本体、高電圧専用型の機器本体としており、１４．４Ｖのものを付加的低電圧としている。ただし、それぞれの定格電圧は一例であって、基準とする電圧のものを低電圧型とし、それよりも大きい電圧のものを高電圧とすれば、それぞれの定格電圧は上述した値に限られない。

電圧可変型電源装置は、それぞれ低電圧を出力する電気的に絶縁された複数の出力端子を備え、低電圧と、低電圧の２倍あるいはそれ以上の整数倍の高電圧とを出力することができる。しかも、電圧可変型電源装置と低電圧電源装置は、低電圧型の機器本体と、共用型の機器本体と、高電圧専用型の機器本体とのいずれかに、誤装着されることを防止しつつ装着することができる。

本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、図１は電気機器の一例であるインパクトドライバ１を示すが、電気機器としては、ドリル、芝刈り機、集塵器等の他の電気機器にも本発明を適用することができる。インパクトドライバと芝刈り機等のように異種の電気機器についての機器本体の電源装着部を上述のように複数のタイプとし、電源装置の着脱部を複数機器本体の電源装着部に装着される構造とすると、異種の電気機器について、同じ電源装置を適用することができる。

１…インパクトドライバ、１０…機器本体、１０ａ〜１０ｅ、１０ｇ…機器本体、１１ａ〜１１ｅ，１１ｇ…電源装着部、１２…ガイドレール、１３…接触面、１４…ガイド溝、１５…突出部、１６…係合溝、１７…機器側端子、１８…突き当て部、１９…ケース片連結部、２０ａ〜２０ｄ，２０ｇ…電池パック、２０ｅ…電源アダプタ、２０ｆ…電源アダプタ、２１ａ〜２１ｄ…電池パック本体、２２ａ〜２２ｅ，２２ｆ…着脱部、２３…接触面、２４…スライドレール、２５…誤装着防止部、２６…ストッパ部、２７…押しボタン、２８…ラチェット爪、２９…スリット、３０…電源側端子、３１…着脱操作部、３２…収容凹部、３３，３３ａ…リブ（誤装着防止部）、３４，３４ａ…切り欠き部、４０…電池セル、４１…第１の蓄電ユニット、４２…第２の蓄電ユニット、４７…並列接続回路、４８…直列接続回路、５１…突起部（誤装着防止部）、５２…凹部、５４…コネクタ、５５…アダプタ本体、５６…摺動溝、５７…摺動突起（誤装着防止部）。

Claims (15)

1. 第１の電圧と前記第１の電圧よりも大きい第２の電圧を選択的に出力可能な第１の電源装置と、
   前記第２の電圧を出力可能な第２の電源装置と、
   前記第１の電源装置は接続可能であると共に前記第２の電源装置は接続不能で、前記第１の電圧で駆動する第１の機器本体と、
   前記第１の電源装置および前記第２の電源装置が接続可能で、前記第２の電圧で駆動する第２の機器本体と、を有する電気機器システム。
2. 前記第２の電源装置は、前記第１の機器本体への接続を防止する電源側の誤装着防止部を有する、請求項１記載の電気機器システム。
3. 前記第１および前記第２の電源装置はそれぞれ、前記第２の機器本体に対する装着を第１の方向に案内するスライドレールと、前記第２の機器本体に対して前記電源装置を固定するためのラッチ部と、を備え、
   前記電源側の誤装着防止部は、前記第１の方向と交差する方向において前記ラッチ部が配置される領域に設けられる、請求項２記載の電気機器システム。
4. 前記第２の機器本体は、前記第１の電圧を出力する第３の電源装置の装着を防止する機器側の誤装着防止部と、前記電源側の誤装着防止部の挿入を許容する許容部と、を有し、
   前記機器側の誤装着防止部と前記許容部は、前記第１の方向に離間している、請求項３記載の電気機器システム。
5. 前記第１の電源装置は、前記第１の機器本体に接続されると前記第１の電圧を出力し、前記第２の機器本体に接続されると前記第２の電圧を出力するように構成される、請求項１〜４のいずれか１項に記載の電気機器システム。
6. 低電圧を出力可能な低電圧型電源装置と、高電圧又は低電圧を選択的に出力可能な電圧可変型電源装置と、前記低電圧型電源装置又は前記電圧可変型電源装置が選択的に装着可能な低電圧型の機器本体と、前記電圧可変型電源装置が装着可能な共用型の機器本体とを有する電気機器システムであって、
   前記低電圧型電源装置は、前記共用型の機器本体に設けられた機器側の主誤装着防止部に当接する電源側の主誤装着防止部を有する、電気機器システム。
7. 高電圧を出力可能な高電圧型電源装置をさらに有し、
   前記高電圧型電源装置は、前記低電圧型の機器本体に当接する副誤装着防止部を有する、請求項６記載の電気機器システム。
8. 前記電圧可変型電源装置は、低電圧を出力可能な複数の蓄電ユニットを有し、
   前記共用型の機器本体は、前記電圧可変型電源装置が装着されたときに、前記蓄電ユニットを直列に接続する直列接続回路を有し、
   前記低電圧型の機器本体は、前記電圧可変型電源装置が装着されたときに、前記蓄電ユニットを並列に接続する並列接続回路を有する、請求項６記載の電気機器システム。
9. 第１の電圧を出力する第１の電源装置が着脱可能に装着される第１の機器本体を有する電気機器であって、
   前記第１の電圧よりも低い第２の電圧を出力する第２の電源装置、および前記第２の電圧よりも低い第３の電圧を出力する第３の電源装置の装着を防止する機器側の誤装着防止部を有する、電気機器。
10. 高電圧又は低電圧を選択的に出力可能な電圧可変型電源装置と、高電圧を出力可能な高電圧型電源装置とのいずれかが選択的に着脱可能に装着される機器本体を備える電気機器であって、
    前記機器本体は、
    前記電圧可変型電源装置と前記高電圧型電源装置とに設けられた電源側の主誤装着防止部への当接を回避する一方、低電圧を出力可能な低電圧型電源装置に設けられた電源側の主誤装着防止部に当接する機器側の主誤装着防止部と、
    前記高電圧型電源装置に設けられた電源側の副誤装着防止部に組み合わせられる機器側の装着許容部と、を有する電気機器。
11. 前記電源側の主誤装着防止部は、前記電源装置の前記機器本体への装着方向における前記電源装置の後端部側に設けられ、
    前記電源側の副誤装着防止部は、前記装着方向における前記電源装置の先端部側に設けられた突起部であり、
    前記機器側の装着許容部は、前記突起部が組み合わせられる凹部である、請求項１０記載の電気機器。
12. 前記電圧可変型電源装置は、低電圧を出力可能な複数の蓄電ユニットを有し、前記機器本体は、前記電圧可変型電源装置が装着されると、前記蓄電ユニットを直列に接続するように構成した、請求項１０または１１記載の電気機器。
13. 高電圧を出力可能な高電圧型電源装置を備えた電源装置であって、
    前記高電圧型電源装置は、前記高電圧よりも低い第１低電圧を出力可能な低電圧型電源装置が装着可能な機器本体に対する装着を防止する電源側の副誤装着防止部を有する、電源装置。
14. 前記電源側の副誤装着防止部は、前記低電圧型電源装置の機器本体に設けられた突き当て部に当接し、
    前記低電圧型電源装置は、前記高電圧型電源装置が装着可能な高電圧型電源装置の機器本体に設けられた機器側の主誤装着防止部と当接する電源側の主誤装着防止部を有する、請求項１３記載の電源装置。
15. 前記高電圧型電源装置および前記低電圧型電源装置は、多数の電池セルを有する電池パック、又は、商用電源を直流に変換して高電圧または低電圧を出力する電源アダプタである、請求項１３記載の電源装置。

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