TWI777988B - 電池組、電動機器本體、以及使用該電池組的電動機器、電動機器系統 - Google Patents
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Abstract
本發明將包含五根電池單元的上側單元組件2146與下側
單元組件2147的正極端子(2162、2172)隔開而上下並列地配置,且將負極端子(2167、2177)隔開而上下並列地配置。在電動機器本體為額定36V的情況下,使機器側的端子僅接觸上側的端子2162、2167,並藉由短路棒2059使下側的端子2172、2177短路。在電動機器本體為額定18V的情況下,使上下的端子(2162與2172、2167與2177)同時接觸機器側的端子而形成上側單元組件2146與下側單元組件2147的並聯連接狀態。如此般可根據電動機器本體側的終端形狀的不同來自動地切換裝設有電池組時的輸出電壓。
Description
本發明是有關於一種具有馬達、照明等負載的電動機器、以及對此種電動機器供給電源的電池組等電源裝置。
電動工具等電動機器逐漸由使用鋰離子電池等二次電池的電池組驅動,電動機器的無線(cordless)化逐步發展。例如,於藉由馬達驅動前端工具的手持式電動工具中,使用收容有多個二次電池單元(cell)的電池組,並藉由電池組中儲存的電能來驅動馬達。電池組構成為相對於電動工具本體可拆裝,若因放電而電壓降低,則將電池組自電動工具本體拆除,並使用外部充電裝置進行充電。
於無線型的電動工具或電動機器中,要求確保規定的工作時間或確保規定的輸出,從而伴隨二次電池的性能提高而實現了高輸出化或高電壓化。另外,隨著對將電池組作為電源的電動機器的開發,具有各種電壓的電池組逐漸商品化。通常,電池組的輸出電壓為固定的,但於專利文獻1中提出了如下的電動機器用電源裝置:於收容電池的罩體內設置多個電池組件(battery unit),並可藉由連接部件來選擇將該些電池組件串聯連接來進行輸出、抑或將該些電池組件並聯連接來進行輸出,藉此可應對不
同電壓的機器。
[現有技術文獻]
[專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2014-17954號公報
對使用者而言,當使用多個電動工具、電動機器時,繁瑣的是要準備多種電池組,從而期望實現一種藉由切換電壓而應對不同電壓的電動工具或電動機器的使用便利性良好的電池組。而且,期望藉由可容易地裝設於電動機器的電池組、而非如專利文獻1般與電動機器本體為分立式的電源裝置來實現電壓切換方式。
另外,根據關於運輸的規定,於使用多個鋰離子電池等的電池組中,在彼此連接的鋰離子電池等的電力容量的合計超過規定值的情況下,當進行運輸時需要採取特別的措施。因此,理想的是實現一種在運輸電動機器時可切斷電池組中收容的多個鋰離子電池等的相互連接的電池組、以及使用該電池組的電動機器。
本發明是鑒於所述背景而成,本發明的目的在於提供一種可切換輸出電壓的電池組以及使用該電池組的電動機器。
本發明的另一目的在於提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器。
本發明的另一目的在於提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以
及使用該電池組的電動機器。
本發明的另一目的在於提供一種可以切斷收容於電池組中的多個單元組件的相互連接的電池組以及使用該電池組的電動機器。
如下所述般對本案所揭示的發明中的代表性特徵進行說明。
第1點的概括發明的電池組包括:多個單元組件,至少都具有一個單元;殼體,收容所述多個單元組件;正極端子與負極端子;以及電壓切換元件,切換將所述多個單元組件彼此並聯連接所輸出的第1電壓或者將所述所述多個單元組件彼此串聯連接所輸出的第2電壓。
後述的實施例1至13均為對應於第1點的概括發明的實施例。
根據第1點的概括發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。
第2點的概括發明的電池組為,在第1點的概括發明的電池組中,在所述電池組與以所述第1電壓驅動的低電壓電動機器本體連接的狀態下,所述電壓切換元件與所述多個單元組件彼此並聯連接,在所述電池組與以所述第2電壓驅動的高電壓電動機器本體連接的狀態下,所述電壓切換元件與所述多個單元組件彼此串聯連接。
後述的實施例1至13均為對應於第2點的概括發明的實施例。
根據第2點的概括發明,可解決提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第3點的概括發明的電池組為,在第2點的概括發明的電池組中,在維持所述多個單元組件彼此串聯連接的狀態下,所述電壓切換元件使所述電池組能夠不連接至所述低電壓電動機器本體,或者,在維持所述多個單元組件彼此並聯連接的狀態下,所述電壓切換元件使所述電池組能夠不連接至所述高電壓電動機器本體。
後述的實施例1至13均為對應於第3點的概括發明的實施例。
根據第3點的概括發明,可解決提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第4點的概括發明的電池組包括:多個單元組件,至少都具有一個單元;殼體,收容所述多個單元組件,且可在對應於電動機器本體的前後方向上移動而裝設;正極端子,與構成所述多個單元組件的一個單元組件的正極連接;負極端子,與構成所述多個單元組件的一個單元組件的負極連接,且與相對於所述正極端子在左右方向上分離地配置;以及多個切換端子,連接所述多個單元組件的每個,其中在所述電池組與所述電動機器本體不
連接的情況下,所述多個切換端子彼此不短路,維持所述多個單元組件彼此遮蔽的狀態,在所述電池組與所述電動機器本體連接的情況下,藉由所述電動機器本體所具有的連接元件使所述多個切換端子彼此短路,從而所述多個單元組件彼此連接。
後述的實施例2與實施例5至13均為對應於第4點的概括發明的實施例。
根據第4點的概括發明,可解決提供一種可切斷電池組中收容的多個單元組件的相互連接的電池組的課題。
以上所描述的概括發明中,能夠根據以下所描述的一個或多個相對具體的發明任意組合得到。或者,此等概括發明中,能夠由後述實施例所具備的一個或多個具體的構成任意組合得到。藉由此等組合所組成的發明,在以上所描述的課題中,可解決至少一個課題。並且,以下所描述的發明,可從以上所描述的概括發明作為獨立發明而考慮。此情況下,以下所描述的發明存在可解決與以上所描述的課題不同的課題的情況。
第1發明是一種電動機器,包括:藉由特定的電壓進行動作的高電壓的電動機器本體;以及可連接於所述電動機器本體的電池組,所述電池組具有:多個單元組件,至少都具有一個單元;正極端子群,由從所述多個單元組件的正極各自延伸的多個正極端子以鄰接方式配置所構成;負極端子群,由從所述多個單元組件的負極各自延伸的多個負極端子以鄰接方式配置所構成;以及殼
體,收容所述多個單元組件、正極端子群及負極端子群,所述高電壓的電動機器本體具有:高電壓用的正極輸入端子,可與所述多個正極端子中的一個正極端子連接;高電壓用的負極輸入端子,可與所述多個負極端子中的一個負極端子連接;以及短路器,可與所述多個正極端子中的其他正極端子及所述多個負極端子中的其他負極端子兩者連接,當所述電池組連接於所述高電壓的電動機器本體時,所述一個正極端子與所述高電壓用的正極輸入端子嵌合,所述一個負極端子與所述高電壓用的負極輸入端子嵌合,所述其他正極端子與所述其他負極端子藉由所述短路器電性地連接,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例5、6、13均為對應於第1發明的實施例。
根據第1發明,可解決提供一種可切斷電池組中收容的多個單元組件的相互連接的電池組的課題。並且根據第1發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第2發明是一種電動機器,其中所述電池組具有輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子,所述訊號端子配置於所述正極端子群與所束腹極端子群之間的位置。
例如,後述的實施例5、6、13均為對應於第2發明的實施例。
根據第2發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。並且,可達到提供防止無意的端子的短路的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第3發明是一種電動機器,其中所述電池組的殼體具有:第1狹槽,設置於與所述正極端子群對應的位置;第2狹槽,設置於與所述負極端子群對應的位置,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,前述高電壓用的正極輸入端子與插入所述第1狹槽的所述一個正極端子嵌合,前述高電壓用的負極輸入端子與插入所述第2狹槽的所述一個負極端子嵌合。
例如,後述的實施例5、6、13均為對應於第3發明的實施例。
根據第3發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。並且,可達到提供防止無意的端子的短路的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第4發明是一種電動機器,其中所述正極端子群配置在較所述多個單元組件上方的位置,構成所述正極端子群的一個正極端子藉由一個連接元件連接到構成所述多個單元組件的一個單元組件所具有的一個電池單元,構成所述正極端子群的其他正極端子藉由其他連接元件連接到構成所述多個單元組件的其他單元組件所具有的其他電池單元,
所述其他正極端子配置在較所述一個正極端子上方或後方的位置,且所述其他電池單元配置在較所述一個電池單元後方的位置,或者,所述其他正極端子配置在較所述一個正極端子下方或前方的位置,且所述其他電池單元配置在較所述一個電池單元前方的位置。
例如,後述的實施例8為對應於第4發明的實施例。
根據第4發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第5發明是一種電動機器,其中所述電池組具有連接所述正極端子群與所述負極端子群的電路基板,所述一個連接元件具有設置在所述電路基板上的一個配線圖案,所述其他連接元件具有設置在所述電路基板上的其他配線圖案,所述其他配線圖案配置在較所述一個配線圖案後方的位置,或者,所述其他配線圖案配置在較所述一個配線圖案前方的位置。
例如,後述的實施例8為對應於第5發明的實施例。
根據第5發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第6發明是一種電動機器,其中在所述電池組連接至所述高電壓的電動機器本體的狀態下,所述電池組或所述高電壓的電動機器本體具有:端子間絕緣元件,由在構成所述正極端子群的一個正極端子與其他正極端子之
間延伸的絕緣性構件所構成。
例如,後述的實施例6、8為對應於第6發明的實施例。
根據第6發明,可達到提供防止無意的端子的短路的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第7發明是一種電動機器,其中所述低電壓的電動機器本體具有:低電壓用的正極輸入端子,可與構成所述正極端子群的所述多個正極端子連接;以及低電壓用的負極輸入端子,可與構成所述負極端子群的所述多個負極端子連接,當所述電池組連接於所述低電壓的電動機器本體時,所述多個正極端子與所述低電壓用的正極輸入端子嵌合,所述多個負極端子與所述低電壓用的負極輸入端子嵌合,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第7發明的實施例。
根據第7發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。並且,可解決提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。並且,可解決提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第8發明是一種電動機器,其中在所述電池組連接至所述低電壓的電動機器本體的狀態下,
所述端子間絕緣元件允許構成所述正極端子群的所述多個正極端子與所述低電壓用的正極輸入端子嵌合。
例如,後述的實施例6、8為對應於第8發明的實施例。
根據第8發明,可達到提供防止無意的端子的短路的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第9發明是一種電動機器系統,其具有:藉由特定電壓進行動作的低電壓的電動機器本體;藉由較所述特定電壓高的電壓進行動作的高電壓的電動機器本體;以及可與所述低電壓的電動機器本體與高電壓的電動機器本體連接的電池組,所述電池組具有:多個單元組件,至少都具有一個單元;第1切換端子群,由與所述多個單元組件連接的多個切換端子以彼此鄰接的方式配置所構成;以及殼體,收容所述多個單元組件及第1切換端子群,所述低電壓的電動機器本體具有可與前述第1切換端子群嵌合的第1低電壓用切換元件,所述高電壓的電動機器本體具有可與前述第1切換端子群嵌合、且以不同於所述第1低電壓用切換元件的構造所構成的第1高電壓用切換元件,當所述低電壓的電動機器本體連接於所述電池組時,所述第1低電壓用切換元件與所述第1切換端子群嵌合,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述高電壓的電動機器本體連接於所述電池組時,所述第
1高電壓用切換元件與所述第1切換端子群嵌合,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第9發明的實施例。
根據第9發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。並且,可解決提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。並且,可解決提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第10發明是一種電動機器系統,其中所述電池組具有:第2切換端子群,由與所述多個單元組件連接的多個切換端子以不同於所述第1切換端子群的彼此鄰接的方式配置所構成,所述低電壓的電動機器本體具有可與前述第2切換端子群嵌合的第2低電壓用切換元件,所述高電壓的電動機器本體具有可與前述第2切換端子群嵌合、且以不同於所述第2低電壓用切換元件的構造所構成的第2高電壓用切換元件,當所述電池組連接於所述低電壓的電動機器本體時,所述第1切換端子群與所述第1低電壓用切換元件嵌合,所述第2切換端子群與所述第2低電壓用切換元件嵌合,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,
當所述電池組連接於所述高電壓的電動機器本體時,所述第1切換端子群與所述第1高電壓用切換元件嵌合,所述第2切換端子群與所述第2高電壓用切換元件嵌合,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第10發明的實施例。
根據第10發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。並且,可解決提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。並且,可解決提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第11發明是一種電動機器系統,其中當所述電池組未連接於所述低電壓的電動機器本體或者高電壓的電動機器本體時,所述多個單元組件彼此不連接。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第11發明的實施例。
根據第11發明,可解決提供一種可切斷電池組中收容的多個單元組件的相互連接的電池組的課題。
第12發明是一種電動機器系統,其中所述低電壓的電動機器本體所具有的所述第1低電壓用切換元件或者所述第2低電壓用切換元件以與構成所述第1切換端子群的所述多個切換端子彼此連接而成為同一電位的方式所構成,所述高電壓的電動機器本體所具有的所述第1高電壓用切換
元件或者所述第2高電壓用切換元件以與構成所述第1切換端子群的所述多個切換端子彼此分離而成為不同電位的方式所構成。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第12發明的實施例。
第13發明是一種電動機器系統,其中所述第1切換端子群作為與從所述多個單元組件的正極各自延伸的多個正極端子鄰接的方式配置而構成的正極端子群來構成,所述第2切換端子群作為與從所述多個單元組件的負極各自延伸的多個負極端子鄰接的方式配置而構成的負極端子群來構成,所述第1低電壓用切換元件以可與構成所述正極端子群的多個正極端子彼此連接的方式構成,所述第2低電壓用切換元件以可與構成所述負極端子群的多個負極端子彼此連接的方式構成,所述第1高電壓用切換元件具有:正極輸入端子,可與所述多個正極端子中的一個正極端子嵌合;以及第1短路器,可與其他正極端子嵌合,所述第2高電壓用切換元件具有:負極輸入端子,可與所述多個負極端子中的一個負極端子嵌合;以及第2短路器,可與其他負極端子嵌合,所述第1短路器與所述第2短路器彼此連接,當所述電池組連接於所述低電壓的電動機器本體時,所述正極端子群與所述第1低電壓用切換元件嵌合,所述多個正極端子彼此連接,所述負極端子群與所述第2低電壓用切換元件嵌合,所述多個負極端子彼此連接,從而所述多個單元組件彼此並聯地
連接,當所述電池組連接於所述高電壓的電動機器本體時,所述一個正極端子與所述正極輸入端子嵌合,所述其他正極端子與所述第1短路器嵌合,所述一個負極端子與所述負極輸入端子嵌合,所述其他負極端子與所述第2短路器嵌合,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接。
例如,後述的實施例6、8~13為對應於第13發明的實施例。
第14發明是一種電動機器系統,其中所述電池組的殼體具有:第1狹槽,設置於與構成所述第1切換端子群的多個切換端子對應的位置,所述第1狹槽允許所述第1低電壓用切換元件及所述第1高電壓用切換元件與插入至所述第1狹槽的所述第1切換端子群嵌合。
例如,後述的實施例6、8~13為對應於第14發明的實施例。
根據第14發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第15發明是一種電動機器系統,其中構成所述第1切換端子群的一個切換端子藉由一個連接元件連接到構成所述多個單元組件的一個單元組件所具有的一個電池單元,構成所述第1切換端子群的其他切換端子藉由其他連接元件連接到構成所述多個單元組件的其他單元組件所具有的其他電池
單元,所述其他切換端子配置在較所述一個切換端子上方或後方的位置,且所述其他電池單元配置在較所述一個電池單元後方的位置,或者,所述其他切換端子配置在較所述一個切換端子下方或前方的位置,且所述其他電池單元配置在較所述一個電池單元前方的位置。
例如,後述的實施例8為對應於第15發明的實施例。
根據第15發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第16發明是一種電動機器系統,其中所述電池組具有連接所述第1切換端子群的電路基板,所述一個連接元件具有設置在所述電路基板上的一個配線圖案,所述其他連接元件具有設置在所述電路基板上的其他配線圖案,所述其他配線圖案配置在較所述一個配線圖案後方的位置,或者,所述其他配線圖案配置在較所述一個配線圖案前方的位置。
例如,後述的實施例8為對應於第16發明的實施例。
根據第16發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第17發明是一種電動機器系統,其中在所述電池組連接至所述高電壓的電動機器本體的狀態下,所述電池組、所述低電壓的電動機器本體或所述高電壓的電動機器本體的至少一個具有端子間絕緣元件,其由在構成所述正極端
子群的一個正極端子與其他正極端子之間延伸的絕緣性構件所構成。
例如,後述的實施例6、8為對應於第17發明的實施例。
根據第17發明,可達到提供防止無意的端子的短路的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第18發明是一種電動機器系統,其中在所述電池組連接至所述低電壓的電動機器本體或者所述高電壓的電動機器本體的狀態下,所述端子間絕緣元件允許所述第1切換端子群與所述第1低電壓用切換元件或所述第1高電壓用切換元件嵌合。
例如,後述的實施例6、8為對應於第18發明的實施例。
第19發明是一種電池組,其具備多個單元組件,並能夠切換所述多個單元組件的連接狀態,所述電池組的特徵在於:將連接於各單元組件的正極或負極的切換端子群鄰接配置於共同的狹槽內,並將電動機器本體的端子插入至所述狹槽內,藉由所述電動機器本體的端子使所述切換端子群短路,藉此能夠切換所述多個單元組件的連接狀態。
例如,後述的實施例2、4、5、6、8~13為對應於第19發明的實施例。
根據第19發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第20發明是一種電動機器,其中
所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述切換端子群的多個端子中的至少一個端子連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第20發明的實施例。
根據第20發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。並且,可解決提供一種可切斷電池組中收容的多個單元組件的相互連接的電池組的課題。
第21發明是一種電動機器,其中所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的輸入端子,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述切換端子群的多個端子中的至少兩個端子連接於所述輸入端子,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述輸入端子,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第21發明的實施例。
根據第21發明,可解決提供一種可切換輸出電壓的電池組的課題。並且,可解決提供一種可切斷電池組中收容的多個單元組件的相互連接的電池組的課題。並且,可解決提供一種可於不同電壓的電動機器間共用的電池組以及使用該電池組的電動機器的課題。
第22發明是一種電動機器系統,其具有:第19發明的所述電池組、第20發明的高電壓的所述電動機器本體、以及第21發明的低電壓的所述電動機器本體。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第22發明的實施例。
第23發明是一種電動機器系統,其中所述電池組具有:於所述電池組的左右沿前後方向延伸的一對軌道;以及於所述一對軌道之間在左右方向上並列的第1狹槽及第2狹槽,所述切換端子群具有:第1切換端子群,將連接於構成所述多個單元組件的各個單元組件的正極的多個正極端子鄰接配置於所述第1狹槽內而構成;第2切換端子群,將連接於構成所述多個單元組件的各個單元組件的負極的多個負極端子鄰接配置於所述第2狹槽內而構成。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第23發明的
實施例。
根據第23發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第24發明是一種電動機器,其中所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少一個正極端子連接於所述短路器,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少一個負極端子連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第24發明的實施例。
第25發明是一種電動機器,其中所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的正極輸入端子及負極輸入端子,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少兩個正極端子連接於所述正極輸入端子而彼此電性短路,並且構成所述第2切換端子
群的多個負極端子中的至少兩個負極端子連接於所述負極輸入端子而彼此電性短路,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述正極輸入端子及負極輸入端子,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第25發明的實施例。
第26發明是一種電動機器系統,其具有:第23發明的所述電池組、第6發明的高電壓的所述電動機器本體、以及第7發明所述的低電壓的所述電動機器本體。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第26發明的實施例。
第27發明是一種電動機器系統,其中構成所述第1切換端子群的多個正極端子於所述第1狹槽內,以在與左右方向大致正交的方向上並列的方式配置,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子於所述第2狹槽內,以在與左右方向大致正交的方向上並列的方式配置。
例如,後述的實施例2、5、6、8~13為對應於第27發明的實施例。
根據第27發明,可達到提供緊湊的電池組與具備此電池組的電動機器的效果。
第28發明是一種電動機器系統,其中所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,所述短路器具有沿與左右方向大致正交的方向延伸的第1端子部及第2端子部、以及連接第1端子部與第2端子部的連接部,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少一個正極端子連接於所述短路器的第1端子部,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少一個負極端子連接於所述短路器的第2端子部,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例6、8~13為對應於第28發明的實施例。
第29發明是一種電動機器系統,其中所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的正極輸入端子及負極輸入端子,所述正極輸入端子及負極輸入端子以沿與左右方向大致正交的方向延伸的方式構成,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少兩個端子連接於所述正極輸入端子而彼此電性短路,並且構成所述第2切換端子群的
多個負極端子中的至少兩個負極端子連接於所述負極輸入端子而彼此電性短路,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述正極輸入端子及負極輸入端子,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
例如,後述的實施例6、8~13為對應於第29發明的實施例。
第30發明是一種電動機器系統,其具有:第27發明的所述電池組、第28發明的高電壓的所述電動機器本體、以及第29發明的低電壓的所述電動機器本體。
例如,後述的實施例6、8~13為對應於第30發明的實施例。
第31發明是一種電池組,其中連接於所述正極的所述切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,連接於所述負極的所述切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,所述正極的所述上側端子與所述負極的所述下側端子連接於第1單元組件,所述正極的所述下側端子與所述負極的所述上側端子連接於第2單元組件。
例如,後述的實施例5、6、13為對應於第31發明的實施例。
第32發明是一種電池組,其中
構成所述切換端子群的多個端子之間設有絕緣性的分割壁,所述分割壁允許所述電動機器本體的端子與所述切換端子群連接。
例如,後述的實施例8為對應於第32發明的實施例。
第33發明是一種電動機器系統,其中構成所述切換端子群的一個切換端子配置在較所述多個單元組件上方的位置,且連接至構成所述多個單元組件的一個單元組件所具有的一個電池單元,構成所述切換端子群的其他切換端子配置在較所述多個單元組件上方的位置,且連接至構成所述多個單元組件的其他單元組件所具有的其他電池單元,所述其他切換端子配置在較所述一個切換端子上方或後方的位置,且所述其他電池單元配置在較所述一個電池單元後方的位置。
例如,後述的實施例8為對應於第33發明的實施例。
並且,本申請還具有已記載如以下所說明的其他的發明的特徵。此等發明的特徵可任意組合構成在後述的實施例具備一個或多個具體結構。
根據本發明的一個特徵,一種電池組能夠切換多個單元組件(cell unit)的連接狀態,所述電池組將連接於各單元組件的正極或負極的切換端子群鄰接配置於共同的狹槽內,並將電動機器本體的端子插入至狹槽內,藉由電動機器本體的端子使切換端
子群短路,藉此能夠切換多個單元組件的連接狀態。此構成對應例如實施例2、4~6、8、11、13對應該構成。另外,電動機器本體具有將多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,當電池組連接於高電壓的電動機器本體時,構成切換端子群的多個端子中的至少任意一個端子連接於短路器,從而多個單元組件彼此串聯地連接。此處,所謂短路器為設置於電動機器本體側的元件,實施例2的連接元件、實施例4的串聯並聯切換元件683、實施例5的導通端子734、實施例6的短路棒(short bar)1059、實施例7的短路棒1062、實施例13的短路棒2859等相當於該短路器。當電池組未連接於高電壓的電動機器本體時,構成切換端子群的多個端子中的任一端子均未藉由短路器連接,從而多個單元組件彼此被切斷。進而,電動機器本體具有將多個單元組件彼此並聯地連接的輸入端子,當電池組連接於低電壓的電動機器本體時,構成切換端子群的多個端子(例如實施例5的正極端子712、713與負極端子715、716;實施例6的正極端子1162、1172與負極端子1167、1177)中的至少兩個端子連接於輸入端子,從而多個單元組件彼此並聯地連接。當電池組未連接於低電壓的電動機器本體時,構成切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於輸入端子,從而多個單元組件彼此被切斷。藉由此種電池組、高電壓的電動機器本體、以及低電壓的電動機器本體來構成電動機器系統。
根據本發明的另一特徵,電池組具有:於電池組的左右沿前後方向延伸的一對軌道;以及於一對軌道之間在左右方向上
並列的第1狹槽及第2狹槽,切換端子群具有:第1切換端子群,將連接於構成多個單元組件的各個單元組件的正極的多個正極端子鄰接配置於第1狹槽內而構成;第2切換端子群,將連接於構成多個單元組件的各個單元組件的負極的多個負極端子鄰接配置於第2狹槽內而構成。構成第1切換端子群的多個正極端子於第1狹槽內,以在與左右方向大致正交的方向上並列的方式配置,並且構成第2切換端子群的多個負極端子於第2狹槽內,以在與左右方向大致正交的方向上並列的方式配置。此構成對應於例如實施例2、5、6、11、13。連接於正極的切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,連接於負極的切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,正極的上側端子與負極的下側端子連接於第1單元組件,正極的下側端子與負極的上側端子連接於第2單元組件。
根據本發明的另一特徵,一種電池組具備多個單元組件,並能夠切換多個單元組件的連接狀態,所述電池組將連接於各單元組件的正極或負極的切換端子群鄰接配置於共同的狹槽內,並將電動機器本體的端子插入至狹槽內,藉由電動機器本體的端子使切換端子群短路,藉此能夠切換多個單元組件的連接狀態。切換端子群具有將連接於各單元組件的正極的端子鄰接配置而成的正極側並聯端子群、以及將連接於各單元組件的負極的端子鄰接配置而成的負極側並聯端子群,狹槽具有供正極側並聯端子群配置的正極側狹槽、以及供負極側並聯端子群配置的負極側
狹槽,若將電動機器本體的端子插入至各個正極側狹槽與負極側狹槽中且藉由電動機器本體的端子使正極側並聯端子群及負極側並聯端子群分別短路,則多個單元組件經並聯連接。此構成對應於例如實施例1~6、8、13。
根據本發明的另一特徵,電池組的切換端子群具有將連接於一個單元組件的正極的端子與連接於另一個單元組件的負極的端子鄰接配置於串聯連接用狹槽內而成的串聯連接端子群,若將電動機器本體的端子插入至串聯連接用狹槽中且藉由電動機器本體的端子使串聯連接端子群短路,則多個單元組件經串聯連接。切換端子群以在朝向電動機器本體的裝設方向上並列的方式配置。此構成對應於例如實施例2、4、13。若電動機器本體的正極電源輸入端子及負極電源輸入端子分別連接於正極側並聯端子群及負極側並聯端子群,則正極側並聯端子群及負極側並聯端子群短路。進而,電動機器本體的與正極電源輸入端子及負極電源輸入端子分開設置的串聯連接端子連接於串聯連接端子群。
根據本發明的又一特徵,電池組的正極端子對與負極端子對在上下方向上並列配置,以第1電壓驅動的電動機器本體的正極受電端子及負極受電端子形成為具有分別與正極端子對和負極端子對的兩者接觸的寬度的端子板,以第2電壓驅動的電動機器本體的正極受電端子將寬度縮小成僅與正極端子對的上側或下側接觸,負極受電端子將寬度縮小成僅與負極端子對的上側或下側接觸,未經接觸的下側或上側的端子分別被配線至串聯連接用
端子對。此構成對應於例如實施例5~8、10~12。另外,電池組的正極端子對及負極端子對並列配置於電池組的朝向電動機器本體的連接方向上的近前側與縱深側,以第1電壓驅動的電動機器本體中,正極受電端子形成為與正極端子對的兩者接觸的長度,以第2電壓驅動的電動機器本體中,正極受電端子縮短成僅與正極端子對的近前側接觸,負極受電端子縮短成僅與負極端子對的近前側接觸,未經接觸的縱深側的端子可分別被配線至串聯連接用端子對。此時,串聯連接用端子對的其中一者配置於電池組的朝向電動機器本體的連接方向上的近前側,另一者以分離的方式配置於縱深側。另外,串聯連接用端子對的其中一者處於與電池組的朝向電動機器本體的連接方向交叉的一側、另一者處於另一側而各自分離地配置。
根據本發明的又一特徵,具備多個單元組件,且可將多個單元組件切換為並聯連接狀態與串聯連接狀態,對連接於各單元組件的正極或負極的切換端子群進行鄰接配置,並可根據電動機器本體的端子與切換端子群的連接狀態而在並聯連接與串聯連接之間進行切換。此處的切換端子群例如相當於實施例2的串聯端子群與並聯端子群、相當於實施例4的並聯端子群或串聯端子群、相當於實施例5、8、13的正極端子群與負極端子群。
根據本發明的一個特徵,一種電池組具有:兩個單元組件,由多根電池單元串聯連接而構成;以及多個連接端子,連接於電動工具本體側的安裝部中所形成的機器側端子,所述電池組
以如下方式構成:連接端子具有電力端子與訊號端子,電力端子具有電性獨立的上側端子與下側端子。當電池組裝設於低電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子共同連接於低電壓電動工具本體的電力端子,當電池組裝設於高電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子的僅其中一者連接於高電壓電動工具本體的電力端子,未連接於電力端子的另一者的端子間藉由電動工具本體側所設置的短路部件而被短路。此構成主要對應於例如實施例6、8。
電力端子的上側端子的正極與上側端子的負極連接於第1單元組件,電力端子的下側端子的正極與下側端子的負極連接於第2單元組件,於電力端子中,以夾著機器側端子的方式嵌合的嵌合部上下並列地配置。上側端子的嵌合部與下側端子的嵌合部配置於自電池組的裝設方向觀察而不同的位置。另外,電力端子的上側端子及下側端子分別具有形成有嵌合部的腕部組,所述電池組設置有包含非導電材料的基板蓋構件,所述基板蓋構件以介隔於上側端子的腕部組與下側端子的腕部組的上下方向上的間隙內的方式延伸,以覆蓋下側端子的兩側側面與上側一部分,從而對鄰接的連接端子之間進行劃分。基板蓋構件具有與鄰接的端子平行地沿鉛垂方向延伸的鉛垂壁、以及以介隔於間隙內的方式沿水平方向延伸的水平壁。
根據本發明的另一特徵,電力端子的上側端子及下側端子分別具有形成有嵌合部的兩條腕部,且上側端子的腕部較下側端子的腕部長,上側端子的嵌合部配置於較下側端子的嵌合部更
靠前側。相反地,亦可使上側端子的腕部較下側端子的腕部短,使上側端子的嵌合部配置於較下側端子的嵌合部更靠後側。電力端子包括充電用正極端子與放電用正極端子、以及負極端子所構成,且分別具有電性獨立的上側端子與下側端子。其中,充電用正極端子與放電用正極端子的上側端子電性連接,充電用正極端子與放電用正極端子的下側端子電性連接。訊號端子具有連接於同一基體部的上側腕部與下側腕部,上側腕部與下側腕部分別具有與機器側端子嵌合的嵌合部,上側腕部的嵌合部與下側腕部的嵌合部配置於自電池組的裝設方向觀察而相同的位置。訊號端子的上側腕部與下側腕部的形狀為相同的長度、寬度及厚度,且形成為自基體部起與電池組的裝設方向平行地延伸。
根據本發明的又一特徵,於裝設有電池組的電動工具本體中設置有:電力用受電端子,與上側端子和下側端子的僅其中一者連接;以及短路器,用以使上側端子和下側端子中未與電力用受電端子連接之側短路。此時,可將上側端子和下側端子的嵌合部配置於較下側端子的嵌合部更靠前側,且於板狀的電力用受電端子的下邊部分設置用以避免與下側端子的接觸的切口部。相反地,亦可將上側端子的嵌合部配置於較下側端子的嵌合部更靠後側,且於板狀的電力用受電端子的上邊部分設置用以避免與上側端子的接觸的切口部。
根據本發明的又一特徵,一種電池組具有藉由多根電池單元的串聯連接而形成的第一單元組件與第二單元組件,且具有連接
於電動工具本體側的安裝部中所形成的機器側端子的多個電力端子與訊號端子,所述電池組以如下方式構成:電力端子分別具有上側端子與下側端子,且當裝設於低電壓的第一電動工具本體時,上側端子與下側端子兩端子連接於第一電動工具本體的電源端子,當裝設於第二電動工具本體時,連接於上側端子與下側端子中的僅其中一個端子,並且使上側端子與下側端子的另一端子間短路。上側端子分別具有夾持第一電動工具本體或第二電動工具本體的端子部的腕部組,上側端子的腕部組與下側端子的腕部組在上下方向上並列配置。藉由設置用以裝設此種電池組的電池組裝設部,實現了藉由來自電池組的電力使馬達驅動以使作業機器工作的電動工具。
根據本發明的又一特徵,一種連接有電池組的電動機器以如下方式構成:電池組具有多個單元組件、將連接於各單元組件的正極的多個正極端子鄰接配置於第1狹槽內而成的正極端子對、以及將連接於各單元組件的負極的多個負極端子鄰接配置於與第1狹槽不同的第2狹槽內而成的負極端子對,電動機器本體具有連接有正極端子對的其中一個正極端子的正極輸入端子、連接有負極端子對的其中一個負極端子的負極輸入端子、以及將正極端子對的另一正極端子與負極端子對的另一負極端子彼此電性連接的短路器,若電池組連接於電動機器本體,則經由短路器使各單元組件彼此串聯地連接。另外,電池組具有:第1單元組件及第2單元組件;第1端子,連接於第1單元組件;第2端子,
連接於第2單元組件且與第1端子鄰接配置;以及單個狹槽,設置於與第1端子及第2端子對應的位置,電動機器本體具有:第3端子,插入至單個狹槽中而連接於第1端子及第2端子中的僅第1端子;以及第4端子,插入至單個狹槽中而連接於第1端子及第2端子中的僅第2端子。若電池組連接於電動機器本體,則於單個狹槽內,第1端子及第3端子彼此連接而均成為第1電位,第2端子及第4端子彼此連接而均成為與第1電位不同的第2電位。
根據本發明的又一特徵,一種電池組具有:兩個單元組件,由多個電池單元每複數個串聯連接而構成;以及多個連接端子,連接於電動工具本體側的安裝部中所形成的機器側端子,其中連接端子具有電力端子與訊號端子,電力端子具有電性獨立的上側端子與下側端子,當電池組裝設於低電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子共同連接於低電壓電動工具本體的電力端子,當電池組裝設於高電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子的僅其中一者連接於高電壓電動工具本體的電力端子,未連接於電力端子的另一端子間藉由高電壓電動工具本體的短路器而短路。電力端子的上側端子的正極與下側端子的負極連接於第1單元組件,電力端子的下側端子的正極與上側端子的負極連接於第2單元組件,於電力端子中,以夾著機器側端子的方式嵌合的嵌合部上下並列地配置,下側端子的嵌合部以自電池組的裝設方向觀察而位於較上側端子的嵌合部更靠前側的方式配置。如此般,分別獨立地設置有兩組正極端子與負極端子,其中一組正極端子與
負極端子中連接有第1單元組件,另一組正極端子與負極端子中連接有第2單元組件。當電池組連接於高電壓的電動機器本體時,第1單元組件與第2單元組件成為串聯連接狀態,當電池組連接於低電壓的電動機器本體時,第1單元組件與第2單元組件成為並聯連接狀態。
根據本發明的又一特徵,一種電動機器具有電池組、以及連接有電池組的電動機器本體,所述電動機器以如下方式構成:電池組具有多個單元組件、將連接於各單元組件的正極的多個正極端子鄰接配置於第1狹槽內而成的正極端子對、以及將連接於各單元組件的負極的多個負極端子鄰接配置於與第1狹槽不同的第2狹槽內而成的負極端子對,電動機器本體具有連接有正極端子對的其中一個正極端子的正極輸入端子、連接有負極端子對的其中一個負極端子的負極輸入端子、以及將正極端子對的另一正極端子與負極端子對的另一負極端子彼此電性連接的短路器,若電池組連接於電動機器本體,則經由短路器使各單元組件彼此串聯地連接。
根據本發明的又一特徵,電池組具有:第1單元組件及第2單元組件;第1端子及第2端子,以分別連接於第1單元組件及第2單元組件且彼此鄰接的方式配置;以及單個狹槽,設置於與第1端子及第2端子對應的位置,機器本體具有:第3端子,插入至單個狹槽中而連接於第1端子及第2端子中的僅第1端子;以及第4端子,插入至單個狹槽中而連接於第1端子及第2端子
中的僅第2端子。第2端子及第4端子配置於相對於第1端子及第3端子而上下錯開的位置,狹槽以沿上下方向延伸的方式構成。另外,設置有使正極用的第2端子與負極用的連接於第2端子的多個第4端子間短路的短路電路,於短路電路中設置有能夠藉由作業者的操作而連接或切斷的開關部件。開關部件可與電動機器的扳機桿(trigger lever)的操作連動地進行接通或斷開的控制。另外,開關部件亦可在與電動機器的扳機桿的接通操作存在時間差的條件下接通,且在與扳機桿的斷開操作存在時間差的條件下斷開。進而,於電池組連接於電動機器的狀態下,在對扳機桿進行操作之前保持多個單元組件彼此被切斷的狀態,若對扳機式開關進行操作,則多個單元組件經串聯地連接。於電動機器本體側設置有對電動機器全體的動作進行控制的微電腦,開關部件發揮用以進行電動機器的微電腦的啟動或停止的主開關的功能。
根據本發明的又一特徵,一種電池組具有:兩個單元組件,由多個電池單元每複數個串聯連接而構成;正極端子及負極端子,連接於電動工具本體側的安裝部中所形成的機器側端子;以及正極端子用的狹槽與負極端子用的狹槽,供機器側端子貫穿,其中正極端子具有於同一狹槽內以在機器側端子的插入方向上隔開的方式並列配置的前側正極端子與後側正極端子,負極端子具有於同一狹槽內以在機器側端子的插入方向上隔開的方式並列配置的前側負極端子與後側負極端子,前側正極端子與後側負極端子連接於第1單元組件,前側負極端子與後側正極端子連接
於第2單元組件。當電池組裝設於低電壓電動工具本體時,前側正極端子與後側正極端子以及前側負極端子與後側負極端子以分別藉由低電壓電動工具本體的正極輸入端子及負極輸入端子而短路的方式連接。當電池組裝設於高電壓電動工具本體時,前側正極端子與後側正極端子的僅其中一者連接於高電壓電動工具本體的正極輸入端子,前側負極端子與後側負極端子的僅其中一者連接於高電壓電動工具本體的負極輸入端子,且另一端子間被短路。此處,前側正極端子與後側正極端子的距離及前側負極端子與後側負極端子的距離大於使端子間短路的短路器的電極部分的插入方向長度。前側正極端子與前側負極端子為允許高電壓電動工具本體的短路器、或者低電壓電動工具本體的正極輸入端子的一部分及負極輸入端子的一部分朝向裝設方向通過的形狀。例如,前側正極端子與前側負極端子的剖面形狀為倒立的Ω狀,且於上方具有在左右方向上擴展的開口部來嵌合板狀的正極輸入端子及負極輸入端子的兩側。前側正極端子具有自電動工具本體的正極輸入端子的兩面側進行夾著的嵌合部,前側負極端子具有自電動工具本體的負極輸入端子的兩面側進行夾著的嵌合部,各個嵌合部的接觸區域的長度方向成為與機器側端子的插入方向平行的方向。
根據本發明的又一特徵,前側正極端子具有自電動工具本體的正極輸入端子的兩面側進行夾著的嵌合部,前側負極端子具有自電動工具本體的負極輸入端子的兩面側進行夾著的嵌合
部,各個嵌合部的接觸區域的長度方向成為與機器側端子的插入方向大致正交的方向。後側正極端子與前側正極端子及後側負極端子與前側負極端子由通用零件形成,通用零件相對於電路基板而藉由焊接連接。低電壓的電動機器本體側具有:正極輸入端子,在插入方向上長而於裝設時同時嵌合於前側正極端子與後側正極端子;以及負極輸入端子,在插入方向上長而於裝設時同時嵌合於前側負極端子與後側負極端子,且利用第1單元組件與第2單元組件的並聯連接的電壓來動作。於高電壓的電動機器本體中具有:正極輸入端子,於裝設時與前側正極端子和後側正極端子的僅其中一者連接;負極輸入端子,於裝設時與前側負極端子和後側負極端子的僅其中一者連接;以及短路器,用以使前側正極端子和後側正極端子的另一端子與前側負極端子和後側負極端子的另一端子短路,且利用第1單元組件與第2單元組件的串聯連接的電壓來動作。短路器為將金屬製的薄板彎曲成字狀而形成的短路棒,且具有沿水平方向延伸的連接部、以及沿鉛垂方向延伸而與正極端子和負極端子的任一者嵌合的端子部。
根據本發明的又一特徵,具有多個電力端子與多個訊號端子,電力端子與訊號端子以在橫向上鄰接配置的方式構成,設置有在所述多個端子之間具有作為絕緣體的分隔件的基板蓋。基板蓋具有位於在橫向上鄰接配置的端子的前側的連結構件、以及以連接於連結構件的後方並延伸至較連結構件的上表面更靠上方的方式形成的多個鉛垂壁,鄰接於電力端子的多個鉛垂壁向上方
延伸至在側視時與電力端子的兩側腕部局部地重合的位置。僅鄰接於訊號端子的鉛垂壁形成為在側視時與鄰接於電力端子的鉛垂壁相同或更低的高度。電力端子具有上側腕部組與下側腕部組,且鄰接於電力端子的鉛垂壁的上端位於較下側腕部組的上端更靠上方的位置。電池組具有由多個電池單元每複數個串聯連接而構成的第1單元組件及第2單元組件,電力端子具有電性獨立的上側端子與下側端子,上側端子與下側端子的腳部在前後方向上鄰接地配置,電力端子的上側端子的正極與下側端子的負極連接於第1單元組件,電力端子的下側端子的正極與上側端子的負極連接於第2單元組件,鄰接於電力端子的鉛垂壁的後端位置位於較下側端子的腳部更靠後側。鄰接於電力端子的鉛垂壁的後端位置位於較上側端子的腳部更靠後側。
根據本發明的又一特徵,電池組的電力端子與訊號端子具有腳部,且藉由使腳部貫穿形成於電路基板的貫穿孔後進行焊接而固定,基板蓋以基板蓋的連結構件位於較多個腳部更靠前側且鉛垂壁位於端子之間的狀態固定於電路基板。電力端子的上側端子及下側端子分別具有形成有嵌合部的腕部組,於鄰接於電力端子的鉛垂壁中連接有以介隔於上側端子的腕部組與下側端子的腕部組的上下方向上的間隙內的方式延伸的水平壁。基板蓋構件為對多個端子間進行劃分的包含絕緣材的一體成形零件。
根據本發明的又一特徵,一種電動機器具備:電池組,具有多個單元組件;以及工具本體,具有以將多個單元組件串聯
地連接的方式構成的多個串聯端子,所述電動機器以如下方式構成:將扳機式開關連接於多個串聯端子之間,於電池組連接於工具的狀態下,在對扳機式開關進行操作之前維持多個單元組件彼此被切斷的狀態,若對扳機式開關進行操作,則多個單元組件經串聯地連接。
根據本發明的另一特徵,一種電池組具有:兩個單元組件,由多個單元每複數個串聯連接而構成;以及多個連接端子,連接於電動機器本體側的安裝部中所形成的機器側端子,所述電池組以如下方式構成:連接端子具有電力端子與訊號端子,電力端子具有電性獨立的上側端子與下側端子,訊號端子具有獨立的上側端子與下側端子。此處,使上側端子的橋接部沿前後方向延伸,並且使下側端子的橋接部沿上下方向延伸,以使上側端子的腕部組的長度與下側端子的腕部組的長度相同的方式構成。另外,一種電池組具有:兩個單元組件,由多個單元每複數個串聯連接而構成;以及多個連接端子,連接於電動機器本體側的安裝部中所形成的機器側端子,其中連接端子具有電力端子與訊號端子,電力端子具有電性獨立的上側端子與下側端子,當電池組裝設於低電壓電動機器本體時,上側端子與下側端子共同連接於低電壓電動機器本體的電力端子,當電池組裝設於高電壓電動機器本體時,上側端子與下側端子的僅其中一者連接於高電壓電動機器本體的電力端子,將上側端子的腕部組的長度與下側端子的腕部組的長度設為相同。
根據本發明的另一特徵,將上側端子的腕部組的夾著負荷與下側端子的腕部組的夾著負荷設為相同。多個電力端子與訊號端子由電池組中所含的電路基板保持,於電力端子的下側形成有用以貫穿電路基板中所形成的貫穿孔的腳部,於腳部的貫穿了電路基板之側接合於電路基板,將上側端子的腳部與電路基板的接合部配置於自電池組的裝設方向觀察而較下側端子的腳部與電路基板的接合部更靠後側。另外,電力端子的上側端子的正極與上側端子的負極連接於第1單元組件,電力端子的下側端子的正極與下側端子的負極連接於第2單元組件,於電池組未裝設於電動機器本體的狀態下,上側端子及下側端子處於電性獨立狀態。進而,上側端子的腕部組與下側端子的腕部組具有以夾著機器側端子的方式嵌合的嵌合部,於未裝設於電動機器本體的狀態下,使上側端子的腕部組的嵌合部保持非接觸狀態,下側端子的腕部組的嵌合部保持非接觸狀態。
根據本發明的又一特徵,將於未裝設於電動機器本體的狀態下的、上側端子的腕部的最小間隔d1與下側端子的腕部的最小間隔d2設為d1≦d2。電動機器本體的受電端子為板狀,且在同時與上側端子及下側端子相接的情況下,將上側端子和受電端子的嵌合壓力與下側端子和受電端子的嵌合壓力設為大致相同。此處,上側端子的連接有腕部組的基體部的形狀與下側端子的對腕部進行保持的基體部的形狀不同,使上側端子的腕部組的前端位置在自電池組的裝設方向觀察而與下側端子的腕部組的前端位置
相同的位置處並列。另外,上側端子的基體部與腕部組的連接部分於側視時為大致L字形,且內角部分具有經傾斜地增強的連接增強部,下側端子的基體部與腕部組的連接部分於側視時為大致L字形,且外角部分具有經傾斜地切除的缺口部。進而,設置有對多個端子間進行劃分的包含非導電材料的基板蓋構件。
根據本發明的又一特徵,具有多個電力端子與多個訊號端子,電力端子與訊號端子具有用於以夾著機器側端子的方式進行嵌合的上側腕部組與下側腕部組,電力端子的上側腕部組與下側腕部組為達成電性獨立而連接於不同的基體部,兩個不同的基體部分離地固定於電路基板中,訊號端子的上側腕部組與下側腕部組為達成電性相同而連接於共同的基體部,共同的基體部被固定於電路基板。電力端子的基體部於側視時呈大致L形的形狀,且構成為使電力端子的上側腕部組的嵌合壓力與下側腕部組的嵌合壓力相同。電力端子的上側腕部組與下側腕部組具有朝向相對的內側而彎曲成凸狀的嵌合部,使各自的嵌合部的內面的曲率半徑R1相等。
根據本發明的又一特徵,一種電池組具有:電池單元、與裝設對象機器的機器側端子連接的多個連接端子、以及罩體,所述罩體收容電池單元及連接端子,且形成有相對於裝設對象機器能夠進行安裝及拆除的裝設部,所述電池組中,連接端子具備具有彈性的腕部,於腕部的一部分中形成有與機器側端子接觸的連接部,連接部為用於以線狀的接觸部或細長的面狀的接觸區域
接觸機器側端子的凸狀形狀,且以連接部的接觸部或接觸區域的長度方向於機器側端子的面上相對於機器側端子的裝設方向而傾斜的方式配置。連接端子具有將金屬板彎曲成U字狀而形成的基體部,且以自基體部的一側側面與另一側側面各自的一部分起平行地延伸的方式形成有兩個腕部。
根據本發明的又一特徵,連接部的凸狀的外表面形狀為半圓柱形。機器側端子為沿鉛垂方向及裝設方向延伸的金屬的平板,連接部自平板的左右兩側與平板接觸,且以接觸部或接觸區域的長度方向中心線的上側相對於下側而倒向後側或倒向前側的方式傾斜地形成有嵌合部。
根據本發明的又一特徵,設置有用以在橫向上並列地固定多個連接端子且形成有多個端子裝設孔的電路基板,於連接端子中設置有自基體部的一側側面與另一側側面各自的下邊部朝向下方向延伸的腳部,使腳部貫穿端子裝設孔而焊接於電路基板,藉此多個連接端子被固定於電路基板。另外,將連接端子在上下方向上鄰接配置為兩層,該些連接端子的腕部在上下方向上並列地配置。進而,連接端子分別具有自基體部起在上下方向上分離地延伸的兩個腕部,於各個腕部中形成有嵌合部。上側的腕部中的接觸部或接觸區域的長度方向中心線的傾斜方向形成為與下側的腕部的傾斜方向相同的方向或不同的方向。
根據本發明的又一特徵,腕部形成為包括:收縮部,以隨著遠離彎曲成U字狀的基體部而前端變細的形狀彎曲;嵌合
部,形成於收縮部的前端,朝對向的腕部突出為凸狀;以及引導部,形成於嵌合部的前側,為了使機器側端子容易插入而形成為前端變寬的形狀。為了能夠安裝及拆除具有如此般形成的連接端子的電池組,實現了一種具有電池組裝設部、以及對與連接端子連接的多個機器側端子進行保持的端子固持件的電動機器,從而使用電池組的電力使作業機器動作。
根據本發明的又一特徵,一種電動工具具有電池組以及終端固持件(終端部),其確立與電池組的連接端子的電性連接狀態,且對多個機器側端子進行保持,所述電動工具中,於電池組中設置沿前後方向延伸且平行的兩個突出部,於該些突出部的各個中設置與工具側的軌道槽卡合的軌道部,於該些突出部之間所形成的開口部中設置與終端固持件嵌合的被卡合部,以抑制終端固持件與電池組的上下方向上的相對移動。電池組具有平行設置的軌道面之間的上階面、自上階面以台階狀下降的下階面、上階面與下階面之間的台階部分中的多個狹縫、以及連結狹縫間的開口部。另外,於終端固持件中設置有用以與被卡合部卡合的卡合部。
根據本發明的又一特徵,終端固持件為合成樹脂的成形品,且形成有垂直面與水平面,藉由以與所述兩面正交的方式熔鑄板狀的機器側端子而加以固定。機器側端子為長方形的金屬板,其中一長邊與水平面相接,其中一短邊與垂直面相接。於終端固持件中,作為卡合部而設置有自左右兩端向左右方向突出的
突起。另外,於終端固持件中形成引導面,其共同地與機器側端子的另一長邊的一部分相接,並且連接於垂直面,且與水平面平行地配置,於引導面的左右兩側形成有卡合部。卡合部與引導面形成於同一個面,且使卡合部位於例如直接形成於電池組的殼體上的凹部中。進而,於電池組的開口部設置有用以覆蓋內部的基板的蓋構件,於該蓋構件中設置被卡合部,卡合部與被卡合部卡合。另外,於引導面的與電池組對向的面中,亦可設置與電池組的外壁面接觸的自潤滑性橡膠等緩衝材。進而,於本體側的終端固持件的板狀的機器側端子的一側且為左右並列的多個機器側端子之間設置有絕緣材的分隔件。即,於正極輸入端子與負極輸入端子之間設置由絕緣體形成的分隔件。於正極輸入端子與負極輸入端子之間設置有多個板狀的訊號端子,由絕緣體形成的分隔件可設置於訊號端子與正極輸入端子之間。分隔件的大小形成為與正極輸入端子的上下方向上的大小相等或更大,可與終端固持件的基台以相同的材料、藉由一體成形來製造。另外,機器側端子可由高彈性材來製造。
根據本發明的又一特徵,一種電池組具有:正極端子,具有在上下方向上並列的兩組腕部組;以及負極端子,具有在上下方向上並列的兩組腕部組,一種終端固持件與電池組嵌合,且插入至上側的腕部組間的板狀的機器側上側端子與插入至下側的腕部組間的板狀的機器側下側端子隔開而以非連接狀態配置,於終端固持件的機器側上側端子與機器側下側端子之間設置有對上
側的腕部組與下側的腕部組進行引導的由絕緣體形成的第一引導部。另外,於終端固持件中設置有與正極端子以及負極端子卡合的絕緣材的引導部。進而,於終端固持件的上側端子的上邊與下側端子的下邊設置有用以對上側的腕部組與下側的腕部組進行引導的由絕緣體形成的第二引導部。
根據本發明,提供一種收容於電池組的多個單元組件可切換於彼此並聯連接或者串聯連接,因此可切換輸出電壓,可於不同電壓的電動機器之間共用的電池組及使用此電池組的電動機器。
並且,根據本發明,當電池組與電動機器本體連接時,對連接電池組的輸出電壓的電動機器本體自動切換適當的輸出電壓,可提供一種可容易地進行符合所對應的電動機器的電壓設定從而可有效防止電壓的設定錯誤的電池組以及使用該電池組的電動機器。
並且根據本發明,提供一種可抑制電池組的尺寸或重量的變大的狀況的電池組。
並且,根據本發明,用於切換電池組的輸出電壓的電壓切換元件配置在電池組的電源端子所配置的端子配置領域上,或者配置在較電池組的電源端子所配置的端子配置領域大約同樣高度的位置,從而提供一種可緊湊的構成電動機器本體與電池組的兩者或者其中一者。
並且,根據本發明,用於切換電池組的輸出電壓的電壓切換元件由電池組的端子所構成,從而不需要用於低電壓用的並聯連接電路與高電壓用的串聯連接電路的機械式的開關機構,可於不同電壓的電動機器之間共用電池組,可實現易使用的電池組。並且,與使用機械式的開關機構相比,能夠便宜地降低製造成本,且能夠提高耐久性。從而可提供一種以簡單的結構構成電動機器本體或電池組的兩者或者其中一者的電動機器。
另外,根據本發明,輸出108V的接點端子較輸出36V輸出端子設置於電池組的內側,因此可確保高電壓輸出時的遠面距離。
另外,根據本發明,電池組的電壓切換元件由與多個單元組件連接的電池組側的端子構成,電動機器本體的電壓切換元件由可連接於所述電池組側端子的電動機器側的端子構成,因此當取出電池組時,多個單元組件成為未連接狀態,從而在保管時或運輸時可成為最適當的狀態。藉此,可提供一種當運輸電動機器時可切斷電池組中收容的多個鋰離子電池等的相互連接的電池組以及使用該電池組的電動機器。
1、1A、30、30A、30B、30C:電動工具本體
2、32:罩體
3、33:握持部
4、34:動作開關(扳機)
10:電池組裝設部
11a、11b:軌道槽
12:彎曲部
15:電池組
20、20A:終端部
20a:垂直面
20b:水平面
21:正極輸入端子/端子
22:負極輸入端子/端子
23:LD端子/端子
24:突起部
24A:切換用突起
25:箭頭
26:螺絲
34A:扳機
35:馬達
35a:轉子
35b:定子
40:電池組裝設部
40a:安裝面
40b:凹陷部
41:終端部
48a、48b:軌道槽
49、49A:AC插口
49a:第一端子
49b:第二端子
49c:第三端子
51:運算部
52:控制訊號輸出電路
53:旋轉位置檢測電路
54:轉速檢測電路
55:電流檢測電路
56:動作開關
57:開關操作檢測電路
58:施加電壓設定電路
59:電壓檢測電路
60:二極體電橋
61:電容器
62:分路電阻器
65:旋轉位置檢測元件
66a:控制訊號線
66:開關元件
67:電池電壓檢測電路
68:商用電源檢測電路
70:逆變器電路
75:連接轉接器
76a、76b:電力線
80:終端部
81:正極輸入端子/輸入端子
82:負極輸入端子/輸入端子
84:切換用突起
84a:箭頭
90:電源線
91:插頭部
92a、92b:端子
93:接頭部
93a:接頭本體
93b:固定用螺絲
94:連接線
95a:第一端子
95b:第二端子
95c:第三端子
99:商用電源
100:電池組
101:下殼體
110:上殼體
111:下階面
112:台階部
115:上階面
120:狹槽群配置區域
121:正極端子插入口/第1狹槽
122:負極端子插入口/第2狹槽
123:低電壓切換構件插入口/第3狹槽
124:高電壓切換構件插入口/第3狹槽
130:電動機器本體
131:止動部
132:隆起部
134:狹縫(冷卻風導入口)
138a、138b:軌道
141:閂鎖
142:彈簧
150:單元組
151、151A:單元
152、152A:隔板
156~158:單元組件
159:薄板
160:基板
161:正極端子
162:負極端子
170:電壓切換機構
171:轉動式終端基台
172:擺動軸
173a~173d:連接端子
176a~176j:接點
200、200A、200B:電池組
201:下殼體
210:上殼體
211:下階面
212:台階部
215:上階面
221、222、224、225:端子插入口/狹槽
223:端子插入口/狹槽/第3狹槽
231、235:端子
232、233、234:端子群/端子
232a~232c、234a~234c:端子
233a~233d:端子/串聯端子要素
236a、236b、236c:箭頭
238a、238b:軌道部
240:隆起部
241:閂鎖部
241a:閂鎖爪
265:箭頭
270、280、280A:終端部
271、281:正極輸入端子
272、282:負極輸入端子
283:連接元件
283a:導通部
283b:絕緣體
283c:導通部
285:第1連接端子
286:第2連接端子
300:電池組
310:上殼體
311:下階面
312:台階部
315:上階面
316:引導軌道
320:電壓切換機構
321~324:狹縫
330、340:可動引導構件
331、341:端子裝設部
332、342:傾斜部
333、343:平行面
334a、334b:引導槽部
335、345:中間端子/端子
335a、335b、335c、335d:接觸件
336、346:箭頭
345a、345b、345c、345d:接触件
348:彈簧
349:箭頭
351:第1+端子/接點端子/端子
351a、351b:接觸件
352:第2+端子/接點端子/端子
352a、352b:接觸件
352c:銷部
353:第1-端子/接點端子/端子
353a、353b:接觸件
354:第2-端子/接點端子/端子
354a、354b:接觸件
356、357:單元組件
360:端子基板
361:引導軌道
370、380:終端部
371、381:正極輸入端子
372、382:負極輸入端子
600、600A:電池組
611:下階面
612:台階部
615:上階面
621:正極端子用狹槽/第1狹槽
622:負極端子用狹槽/第2狹槽
623:串聯並聯切換元件用狹槽/第3狹槽
623A:第一狹槽
624A:第二狹槽
640:電池組蓋
641:下階部
642:鉛垂面
643:上階部
644:稜
645:肋部
646~648:垂直肋部
650:終端部
651:正極輸入端子
652:負極輸入端子
661:正極輸出端子
662:負極輸出端子
663:並聯連接件対
663a、663b:並聯連接件
664:串聯連接件
673:並聯連接件対
673a、673b:並聯連接件
674:串聯連接件
680、680A:終端部
681:正極輸入端子
682:負極輸入端子
683:串聯並聯切換端子
683a:切斷端子
683b:導通端子
693:第一串聯並聯列切換端子
693a:切斷端子
693b:導通端子
694:第二串聯並聯列切換端子
700:電池組
701:第1狹槽/狹槽
704:第2狹槽/狹槽
707:第3狹槽
709:開口部
711、714、717:端子基板
712、713:正極端子
715、716:負極端子
718、719:串聯連接用端子
720:終端部
720a:水平面
720b:垂直面
721:正極輸入端子
722:負極輸入端子
723:LD端子
730:終端部
730b:垂直面
731:正極輸入端子
731a、732a、733a:配線用連接部
732:負極輸入端子
733:LD端子
734:導通端子
735、736:絕緣端子
750、770、790、800:終端部
751、771、791、801:正極輸入端子
752、772、792、802:負極輸入端子
753、773:LD端子
754、774、804:導通端子
770b:垂直面
777:間隙
781:端子基板
782:正極端子
782a、783a:上側部分
782b、783b:下側部分
783:正極端子
787a:入口側
787b:出口側
795、796、775、776:絕緣板
803:端子
812、813:正極端子
1001、1001A:電動工具本體
1002:罩體
1003:握持部
1004:扳機式開關(動作開關)
1005:馬達
1008:前端工具保持部
1009:前端工具
1010:電池組裝設部
1011a、1011b:軌道槽
1012:彎曲部
1014:突起部
1015:電池組
1016:電路基板
1018:連接端子
1018a、1018b:腕部
1019:基板蓋
1020:終端部
1020a:垂直面
1020b:水平面
1021:基台
1021b、1021c:槽部
1022:正極輸入端子/端子
1022a:端子部
1022d:箭頭
1024~1026:端子
1024a~1028a:端子部
1024d~1028d:箭頭
1027:負極輸入端子/端子
1028:LD端子/端子
1030:電動工具本體
1030A、1030B:電動工具本體
1032:罩體
1033:握持部
1034:動作開關
1035:驅動部
1040:電池組裝設部
1045:馬達
1045a、1045b:箭頭
1050:終端部
1051:基台
1052:正極輸入端子
1052a:端子部
1052b:連結部
1052c:配線部
1052d:箭頭
1053:輸入輸出埠群
1053a:間隙
1053b:間隙
1054:連接端子
1054a:端子部
1054c:配線部
1054d:箭頭
1055:連接端子
1055a:端子部
1055c:配線部
1055d:箭頭
1056:連接端子
1056a:端子部
1056c:配線部
1056d:箭頭
1057:負極輸入端子
1057a:端子部
1057b:連結部
1057c:配線部
1057d:箭頭
1058:LD端子/連接端子
1058a:端子部
1058d:箭頭
1059:短路棒
1059a:連接部
1059b、1059c:端子部
1059d、1059e:箭頭
1060:控制部
1061:電源電路
1062:電池電壓檢測電路
1063:開關狀態檢測電路
1064:電流檢測電路
1065:輸入線
1072A、1072B:正極輸入端子
1072d:切口
1079:短路棒
1079b:端子部
1079d:切口
1082:正極輸入端子
1082a:端子部
1082b:連接部
1082c:配線用端子部
1087:負極輸入端子
1087a:端子部
1087c:配線用端子部
1089:短路棒
1089a:連接部
1089b、1089c:端子部
1100、1100A:電池組
1101:下殼體
1101a:前表面壁
1101b:後表面壁
1101c:右側側壁
1101d:左側側壁
1102:固定用肋部
1103a、1103b、1103c、1103d:螺孔
1104:狹縫(風窗)
1105:肋部
1110:上殼體
1111:下階面
1111a:凹陷部
1113:開口部
1114:台階部
1115:上階面
1115a、1115b:凸部
1120:狹槽群配置區域
1121~1128:狹槽
1131:止動部
1132:隆起部
1134:狹縫(風窗)
1138a、1138b:軌道
1139a、1139b:突出部
1140a、1140b:肋部
1141:閂鎖
1142a:卡止部
1142b:卡止部
1145:隔板
1146:上側單元組件
1147:下側單元組件
1147a:電池單元
1148:單元組件
1149:上側單元組件
1150:電路基板
1150a:表面側
1150b:背面側
1151:安裝孔
1153a、1153b、1154a、1154b:焊盤
1155:黏著樹脂
1155a、1155b:焊盤/黏著樹脂
1155c:黏著樹脂
1156a:(流入樹脂的)主區域/箭頭
1156b:(流入樹脂的)副區域
1157~1159:配線圖案/圖案
1161、1162:上側正極端子
1161a、1161b:腕部
1162a、1162b:腕部
1164:T端子/訊號端子
1165:V端子/訊號端子
1166:LS端子/訊號端子
1167:上側負極端子
1167a、1167b:腕部
1168:LD端子
1171:下側正極端子
1171a:腕部
1172:下側正極端子
1172a、1172b:腕部
1177:下側負極端子
1177a、1177b:腕部
1180:基板蓋
1181:連結部
1181a:上表面
1181b:前壁面
1181c、1181d、1181e:切口部
1182:分隔壁
1182a:鉛垂壁部
1182b:水平壁部
1182c:左端位置
1183:分隔壁
1183a:鉛垂壁部
1183b、1183c:水平壁部
1184:分隔壁/覆蓋部
1184a:分隔壁/鉛垂壁部
1184b:水平壁部
1184c:封堵板
1184d:鉛垂壁部
1185:分隔壁
1185a:鉛垂壁部
1186:分隔壁
1186a:鉛垂壁部
1187:分隔壁
1187a:鉛垂壁部
1187b:水平壁部
1188:分隔壁
1188a:鉛垂壁部
1188b:水平壁部
1189:分隔壁
1190:開關
1191~1194:稜鏡
1200、1200A:上側端子零件
1201:基體部
1202:橋接部
1203:右側側面
1204:左側側面
1203a、1204a:彎折部
1203b、1204b:凸部
1203c、1204c:剪除部
1204d:箭頭
1205、1206、1205A、1206A:腕部
1205a、1206a:平面部
1205b、1206b:彎曲部
1205c、1206c:平面部
1205d、1206d:嵌合部
1205e、1206e:引導部
1205f、1206f:切口部
1207、1208:腳部
1207a、1208a:剪除部
1209、1211:間隙
1220、1220A:下側端子零件
1221:基體部
1222:橋接部
1223:右側側面
1223a、1224a:彎折部
1223c、1224c:剪除部
1224:左側側面
1225、1225A、1226、1226A:腕部
1225a、1226a:平面部
1225b、1226b:弯曲部
1225c、1226c:平面部
1225d、1226d:嵌合部
1225e、1226e:引导部
1225f、1226f:切口部
1227、1228:腳部
1227a、1228a:剪除部
1230:下側端子零件
1231:切口部
1235、1236:腕部
1240:訊號端子零件
1241:基體部
1242:橋接部
1243:右側側面
1243a:延伸部
1243b:彎折部
1243c:剪除部
1244:左側側面
1245b:切口槽
1245、1246:腕部基部
1249、1250:腳部
1249a:剪除部
1250a、1250b:台階部
1251~1254:腕部
1251d、1253d:嵌合部
1256:焊料
1257:箭頭
1260:上側端子零件
1262:橋接部
1262a:箭頭
1263:右側側面
1263a:彎折部
1264:左側側面
1264a:彎折部
1264b:虛線
1264c:增強面
1264d、1264e:箭頭
1265、1266:腕部
1265d、1266d:嵌合部
1267、1268:腳部
1280、1280A:下側端子零件
1282:橋接部
1282a:箭頭
1283:右側側面
1283a:彎折部
1284:左側側面
1284a:彎折部
1284b:虛線
1284c:缺口部
1284d、1284e:箭頭
1285、1286:腕部
1287、1288:腳部
1285d、1286d:嵌合部
1291:切口部/箭頭
1400:電池組
1401:下殼體
1411:下階面
1415:上階面
1420:狹槽
1432:隆起部
1441:閂鎖
1446:電池單元
1450:電路基板
1461、1462:上側正極端子
1464:T端子/上側T端子
1465:V端子/上側V端子
1466:LS端子/上側LS端子
1467:上側負極端子
1468:LD端子/上側LD端子
1471、1472:下側正極端子
1474:T端子/下側T端子
1475:V端子/下側V端子
1476:LS端子/下側LS端子
1477:下側負極端子
1478:LD端子/下側LD端子
1478c:嵌合部
1480:上側端子零件
1482:橋接部
1483:右側側面
1484:左側側面
1485:腕部
1485a:平面部
1485b:彎曲部
1485c:嵌合部
1485d:引導部
1485e:前端部
1486:腕部
1486a:平面部
1486b:彎曲部
1486c:嵌合部
1486d:引導部
1486e:前端部
1500:端子零件
1505:腕部
1506、1507:腕部片
1506c、1507c、1511c:嵌合部
1508:切口槽
1509:腕部
1510、1511:腕部片
1512:切口槽
2020:終端部
2021:基台
2022:正極輸入端子
2022a:端子部
2027:負極輸入端子
2027a:端子部
2028:LD端子
2028a:端子部
2034:扳機式開關(動作開關)
2035:馬達(驅動部)
2050、2050A:終端部
2050d、2050e:箭頭
2051:基台
2051b、2051c:凹部
2052、2052A:正極輸入端子
2052a、2052b:端子部
2052c:配線部
2052f:端子部
2054:T端子
2054a:端子部
2054c:配線部
2055:V端子
2055a:端子部
2055c:配線部
2056:LS端子
2056a:端子部
2056c:配線部
2057、2057A:負極輸入端子
2057a:端子部
2057c:配線部
2058:LD端子
2058a:端子部
2058c:配線部
2058f:端子部
2059:短路棒/虛線
2059a:連接部
2059b、2059c:端子部
2059d:短路棒連接開關
2079b、2079c:(短路棒的)端子部
2100:電池組
2146:上側單元組件
2146a~2146e:電池單元
2147:下側單元組件
2147a~2147e:電池單元
2496~2499:引線
2150、2150A:電路基板
2150a:表面側
2150b:背面側
2150c、2150d:凹部
2151:安裝孔
2152a~2152f:貫穿孔
2153a、2153b:焊盤
2155:黏著樹脂
2155a~2155c:黏著樹脂
2156a:(流入樹脂的)主區域
2156b:(流入樹脂的)副區域
2157:配線圖案
2160:連接端子群配置區域
2161:上側正極端子
2162:上側正極端子/正極端子/端子
2161a、2161b、2162a、2162b:腕部
2164:T端子
2165:V端子
2166:LS端子
2167:上側負極端子/負極端子/端子
2167a、2167b:腕部
2168:LD端子
2171:下側正極端子
2172:下側正極端子/正極端子/端子
2171a、2171b、2172a、2172b:腕部
2177:下側負極端子/負極端子/端子
2177a、2177b:腕部
2180:基板蓋
2181:連結構件
2181a:上表面
2181b~2181f:腳部
2182:分隔壁
2182a:鉛垂壁部
2182b:水平壁部
2182c:左端位置
2183:分隔壁
2183a:鉛垂壁部
2183b、2183c:水平壁部
2184:分隔壁
2184a、2184d:鉛垂壁部
2184b:水平壁部
2184c:封堵板
2184e:後連接板
2184f:空間
2184g:底板
2185:分隔壁
2185a:鉛垂壁部
2186:分隔壁/鉛垂壁部
2187:分隔壁
2187a:鉛垂壁部
2187b:水平壁部
2188:分隔壁
2188a:鉛垂壁部
2188b:水平壁部
2189:分隔壁/鉛垂壁部
2191a、2191b:嵌合肋部
2192a、2192b:台階部
2196:(短路棒連接開關2059的)連接動作
2197:扳動動作
2198:微電腦(的動作)
2199:馬達(的動作)
2200:終端部
2200a:垂直壁
2200b:水平壁
2201:基台
2201a:上表面
2201c、2201d:凹部
2202a、2202b、2207b:覆蓋部
2202c~2207c:間隙
2203b:水平保持部
2204a~2208a:覆蓋部
2204b、2205b、2206b、2208b:水平保持部
2210:分隔件
2210a:上边
2210c:下邊
2210d:後邊
2220:上側端子零件
2230:下側端子零件
2240:訊號端子零件
2241:基體部
2242:橋接部
2243:右側側面
2243a:延伸部
2243b:彎折部
2243c:剪除部
2244:左側側面
2245:腕部基部
2245b:切口槽
2246:腕部基部
2246b:切口槽
2249、2250:腳部
2250a、2250b:台階部
2251~2254:腕部
2256:焊料
2260:上側端子零件
2261:基體部
2262:橋接部
2262a:台階部
2263:右側側面
2263a:彎折部
2264:左側側面
2264c:增強面
2265:腕部
2265a:平面部
2265d:嵌合部
2266:腕部
2267:腳部
2280:下側端子零件
2281:基體部
2282:橋接部
2283:右側側面
2284:左側側面
2284c:缺口部
2285、2286:腕部
2291:切口部
2380:基板蓋
2381a:上表面
2386a、2386b:台階部
2445:隔板
2445a:螺孔
2445c、2445d:凸部
2445e:板部/抵靠部
2446:空間
2447a、2447b:螺絲基座
2450~2452:突片固持件
2455~2457:突片固持件
2461、2466:引出板
2461a、2466a:引出突片
2461b:端子面
2461c:水平面部
2461d:熔絲部
2461e:缺口部
2462、2463、2464、2465:連接板
2462a、2463a:中間引出突片/引出突片
2464a、2465a:連接端子
2471、2476:引出板
2471a、2476a:引出突片
2471b:端子面
2471c:側面部
2471d:水平面部
2471e:熔絲部
2471f、2471g:缺口部
2471h:散熱部
2472、2473、2474、2475:連接板
2472a~2475a:連接端子
2482a、2482b:絕緣片
2496~2499:引線
2494b、2496b~2499b:(引線的)端部
2500:終端固持件
2501:水平壁
2501a:水平面
2501b:垂直面
2502:掛卡爪
2503a~2503d:彎曲肋部
2504a、2504b:彎曲肋部
2506:台階面
2510:基体部
2510b:底面部
2515:水平面(水平壁)
2516:凹部
2516a、2516b:突出部
2517:箭頭
2522:正極輸入端子
2522b:連接部
2524:T端子
2524b:連接部
2525:V端子
2525b:連接部
2526:LS端子
2526b:連接部
2527:負極輸入端子
2527b:連接部
2528:LD端子
2528b:連接部
2532~2538:空洞部
2544~2546:空洞部
2550:終端固持件
2551:水平壁
2551a:水平面
2552:掛卡爪
2553a~2553d:彎曲肋部
2554a、2554b:彎曲肋部
2556:台階面
2560:基體部
2560b:底面部
2565:水平面(引導面)
2566:凹部
2566a、2566b:突出部
2572:正極輸入端子
2572b:連接部
2574:T端子
2574b:連接部
2575:V端子
2575b:連接部
2576:LS端子
2576b:連接部
2577:負極輸入端子
2577b:連接部
2578:LD端子
2578b:連接部
2582~2588:空洞部
2588b、2588c:端子部
2590a、2590b:箭頭
2594~2596:空洞部
2650、2650A、2650B:終端部
2660、2660A:基体部
2661b:垂直壁
2665:水平面
2665a:(水平面的)下面
2665b:凸部
2666a、2666b:突出部(卡合部)
2672:正極輸入端子
2677:負極輸入端子
2680:基板蓋
2688b、2688c:端子部
2690:緩衝材
2692a、2692c:(第2)引導部
2692b:(第1)引導部
2695a、2695b:導向用軌道
2697a、2697b、2697c:引導部
2801:電動工具本體
2802:罩體
2803:握持部
2804:扳機式開關
2806:馬達
2810:電池組裝設部
2811a、2811b:軌道槽
2818:裝設方向/箭頭
2820:終端部
2820a:垂直面
2820b:水平面
2822:正極輸入端子
2822a:端子部
2822b:連接部
2822c:配線用端子部
2825:箭頭
2827:負極輸入端子
2827a:端子部
2827b:連接部
2827c:配線用端子部
2828:LD端子
2830:電動工具本體
2832:罩體
2833:握持部
2834:扳機式開關
2836:馬達
2840:電池組裝設部
2850:終端部
2852:正極輸入端子
2852a:端子部
2852b:連接部
2852c:配線用端子部
2855:箭頭
2857:負極輸入端子
2857a:端子部
2857b:連接部
2857c:配線用端子部
2859:短路棒
2859a:水平部分
2859b、2859c:端子部
2860:電池組
2861:下階面
2862:上階面
2863:隆起部
2864a、2864b:軌道
2865:閂鎖按鈕
2872:正極側狹槽/狹槽
2877:負極側狹槽/狹槽
2878:狹槽
2882:前側正極端子
2882b、2882d:腕部
2882c、2882e:接触端子部(嵌合部)
2887:前側負極端子
2887b、2887d:腕部
2887c、2887e:接觸端子部
2892:後側正極端子
2892a:平板部
2892b、2892d:腕部
2892c、2892e:接觸端子部
2897:後側負極端子
2897b、2897d:腕部
2897c、2897e:接触端子部
A1:軸線/左右中心線
A2:虛擬線/腳部中心線
a、b1、b2、b3、b4:箭頭
B:箭頭
B1:虛擬線
B2:鏈線
F1:距離
H:高度/距離
H1、H2、H3、H4、H5、H6、H7:高度
L:前側部分/距離
L1、L6、L9:長度
L7:距離/長度
L8:間隔
LS、LS1、LS2:長度
Q1~Q6:開關元件
R1:曲率半徑
S1:寬度
S:距離
S1:距離
S2:間隔
S3:距離
S5:距離/間隔
t1、t2、t3、t4、t5、t6、t7、t8、t9、t10、t11、t12、t20:時刻
TH1、TH:厚度
T6:板厚
W:寬度
圖1為用以說明本發明的電池組的朝向電動工具的裝設狀況的圖。
圖2為表示圖1的電動工具本體1的電池組裝設部10的形狀
的立體圖。
圖3為表示電動工具本體30A的圖,圖3(1)為自電源線90供電的狀態下的側視圖,圖3(2)為電池組裝設部40的仰視圖,圖3(3)為表示電源線90與接頭(connector)部93的形狀的圖。
圖4為表示馬達35的驅動控制系統的構成的方塊圖。
圖5為用以說明電源線90的朝向電動工具本體30的連接狀況的圖,圖5(1)為圖3及圖4所示的電動工具本體30A的連接例,圖5(2)及圖5(3)為表示其變形例的連接例的圖。
圖6(1)為電動工具本體30B的驅動控制系統的電路方塊圖,圖6(2)為電動工具本體30C的驅動控制系統的電路方塊圖。
圖7為表示第1實施例的電池組100的外觀形狀的立體圖。
圖8為表示電池組100的內部所收容的單元組(cell pack)150的圖,圖8(1)為立體圖,圖8(2)為自單元151的軸線方向觀察而得的單元組150的側視圖。
圖9(1)為表示將電池組100裝設於額定36V的電動工具本體時的終端部20A附近的狀態的圖,圖9(2)為其連接電路圖。
圖10(1)為表示將電池組100裝設於額定108V的電動工具本體時的終端部80附近的狀態的圖,圖10(2)為其連接電路圖。
圖11為表示第2實施例的電池組200以及與其連接的終端部的形狀的立體圖,圖11(1)表示連接於額定36V的電動機器時
的狀態,圖11(2)表示連接於額定108V的電動機器時的狀態。
圖12為圖11的電池組200的連接電路圖。
圖13為表示圖12的端子231~235的形狀的圖,圖13(1)為俯視圖,圖13(2)為端子群232的側視圖(自圖13(1)的B方向的箭視圖)。
圖14為表示將電池組200裝設於終端部270、280時的狀態的圖,圖14(1)為36V輸出狀態,圖14(2)為108V輸出狀態。
圖15為用以說明第2實施例的變形例的108V專用的電池組200A的電路圖的圖,圖15(1)表示使用與圖11及圖12相同的終端部280的情況,圖15(2)表示使用變形例的終端部280A的情況。
圖16為表示本發明的第3實施例的電池組300、以及其中所裝設的終端部370、380的形狀的概略立體圖。
圖17為表示圖16的電池組300的內部、尤其是台階部312的後側的狹縫321~324的位置附近所配置的電壓切換機構320的構成配件的圖。
圖18為用以說明使用可動引導構件330、340與端子351~354的電壓切換機構320的圖,圖18(1)為表示電壓切換機構320於電池組300內的收容位置的圖,圖18(2)為自電壓切換機構320的上表面觀察而得的展開圖,圖18(3)為圖18(1)的C-C部的剖面圖。
圖19為與額定18V的電動機器連接時的藉由電壓切換機構320達成的單元組的連接狀態的說明圖,圖19(1)為表示將終端部370裝設於電池組300之前的狀態的圖,圖19(2)為表示裝設後的狀態的圖。
圖20為與額定36V的電動機器連接時的藉由電壓切換機構320達成的單元組的連接狀態的說明圖,圖20(1)為表示將終端部380裝設於電池組300之前的狀態的圖,圖20(2)為表示裝設後的狀態的圖。
圖21為本發明的第4實施例的電池組600的俯視圖。
圖22為表示藉由將電池組600裝設於電動機器本體而使終端部650、680與電池組600連接的狀態的圖,圖22(1)表示18V輸出時的連接狀態,圖22(2)表示36V輸出時的連接狀態。
圖23為表示在電池組600未裝設於電動機器本體的狀態下所裝設的電池組蓋640的形狀的圖。
圖24為本發明的第6實施例的變形例的電池組600A的俯視圖。
圖25為表示藉由將電池組600A裝設於電動機器本體而與終端部650、680A連接的狀態的圖,圖25(1)表示18V輸出時的連接狀態,圖25(2)表示36V輸出時的連接狀態。
圖26為表示本發明的第5實施例的電池組700的外觀形狀的立體圖。
圖27為表示將電池組700連接於先前的額定18V的電動機
器本體(電動工具本體)的狀態的圖,圖27(1)為連接時的電路圖,圖27(2)為正極端子712、713的俯視圖,圖27(3)為終端部720的側視圖,圖27(4)、圖27(5)為終端部720的正視圖與立體圖。
圖28為表示將電池組700連接於額定36V的電動機器本體(電動工具本體)的狀態的圖,圖28(1)為連接時的電路圖,圖28(2)為正極端子712、713的俯視圖,圖28(3)為終端部730的側視圖,圖28(4)、圖28(5)為終端部730的正視圖與立體圖。
圖29為用以說明第5實施例的變形例1的終端部750的形狀的圖。
圖30為用以說明第5實施例的變形例2的終端部770的形狀的圖。
圖31為用以說明第5實施例的變形例3的終端部790的形狀的圖。
圖32為用以說明第5實施例的變形例4的終端部800的形狀的圖。
圖33為表示第5實施例的改變了電池組側的正極端子對與負極端子對的形狀的變形例5的圖。
圖34為表示相對於圖33的變形例5僅對36V用的終端部750進行了改變的變形例6的圖。
圖35為表示相對於圖33的變形例5僅對36V用的終端部
770進行了改變的變形例7的圖。
圖36為用以說明本發明的第6實施例的電池組的朝向電動工具的裝設狀況的圖。
圖37為表示圖36的電動工具本體1001的電池組裝設部1010的形狀的立體圖。
圖38為本發明的第6實施例的電池組1100的立體圖。
圖39為將圖38的電池組1100的上殼體1110拆除後的狀態的立體圖。
圖40為表示圖39的電力端子(1161與1171、1162與1172、1167與1177)的單體形狀的圖,圖40(1)為整體的立體圖,圖40(2)為上側端子零件1200的立體圖,圖40(3)為下側端子零件1220的立體圖。
圖41為表示電力端子朝向電動工具本體的連接狀態的立體圖,圖41(1)表示連接於本實施例的電動工具本體1030的狀態,圖41(2)表示連接於先前的電動工具本體1001的狀態。
圖42(1)為第6實施例的電動工具本體1030的終端部1050的立體圖,圖42(2)為表示終端部1050與電池組1100的電力端子的連接狀況的圖。
圖43(1)為先前的電動工具本體1001的終端部1020的立體圖,圖43(2)為表示終端部1020與電池組1100的電力端子的連接狀況的圖。
圖44為表示圖39的訊號端子零件1240的單體形狀的圖,圖
44(1)為自左前方觀察而得的立體圖,圖44(2)為自右下方觀察而得的立體圖。
圖45為表示多個訊號端子零件1240的朝向電路基板1150的固定狀況的圖,圖45(1)為自前方觀察而得的圖,圖45(2)為自左側觀察訊號端子零件1240而得的圖,圖45(3)為自圖45(1)的下側觀察而得的仰視圖。
圖46為表示圖39的連接端子群與配置於其周圍的基板蓋1180的形狀的圖,圖46(1)為立體圖,圖46(2)為正視圖,圖46(3)為圖46(2)的基板蓋1180的局部放大圖。
圖47為圖38的上殼體1110的立體圖。
圖48為用以說明向電路基板1150的樹脂塗佈方法的立體圖。
圖49為表示第6實施例的第1變形例的圖,圖49(1)為上側端子零件1260與下側端子零件1280的立體圖,圖49(2)為左側視圖,圖49(3)為正視圖。
圖50為表示第6實施例的第2變形例的圖,且為表示上側端子零件1260與下側端子零件1280A的立體圖。
圖51為表示第6實施例的第3變形例的上側端子零件1200A與下側端子零件1220的立體圖,圖51(1)為表示其連接於電動工具本體1030A的本體側端子的狀態的圖,圖51(2)為表示連接於先前的電動工具本體1001的本體側端子的狀態的圖。
圖52為表示第6實施例的第4變形例的上側端子零件1200與下側端子零件1220A的立體圖,圖52(1)為表示其連接於電
動工具本體1030B的本體側端子的狀態的圖,圖52(2)為表示其連接於先前的電動工具本體1001的本體側端子的狀態的圖。
圖53為表示第6實施例的第5變形例的與電動工具本體的終端部的連接狀態的立體圖。
圖54為表示本發明的第7實施例的電池組1400的分解立體圖。
圖55為圖54的連接端子的局部放大圖。
圖56為圖54的端子零件的放大圖,圖56(1)為立體圖,圖56(2)為用以說明嵌合部中的接觸長度的圖。
圖57為表示第7實施例的變形例的端子零件1500的立體圖。
圖58為本發明的第8實施例所示的電池組2100的展開立體圖。
圖59為用以說明使用圖58的隔板2445的電池單元的堆疊狀況及配線方法的展開立體圖。
圖60為表示圖58的電力端子中用於放電用途的正極端子對(2162與2172)以及負極端子對(2167與2177)的單體形狀的圖。
圖61為用以說明電動機器本體與電池組2100的電力端子的連接狀況的圖,圖61(1)表示連接於本實施例的電動工具本體1030的狀態的連接電路,圖61(2)表示連接於先前的電動工具本體1001的連接電路。
圖62(1)為本實施例的電動工具本體1030的終端部2050
的立體圖,圖62(2)為短路棒2059單體的立體圖,圖62(3)為表示終端部2050與電池組2100的電力端子的連接方法的圖。
圖63(1)為先前的電動工具本體1001的終端部2020的立體圖,圖63(2)為表示終端部2020與電池組2100的電力端子的連接狀況的圖。
圖64為圖59的組裝了零件後的隔板2445的側視圖,圖64(1)為右側面圖,圖64(2)為左側視圖。
圖65為表示將電路基板2150固定於隔板2445的狀態的立體圖(自左前上方觀察而得的立體圖)。
圖66為表示將電路基板2150固定於隔板2445的狀態的立體圖(自右後上方觀察而得的立體圖)。
圖67為用以說明電池組2100的朝向引出板2461、2466、2471、2476以及正極端子(2162、2172)及負極端子(2167、2177)的連接方法的圖。
圖68為表示圖66的連接端子群與配置於其周圍的基板蓋2180的圖,圖68(1)為自左前上方觀察而得的立體圖,圖68(2)為自右後上方觀察而得的立體圖,圖68(3)為正視圖。
圖69為表示圖68的基板蓋2180單體的圖,圖69(1)為自左前上方觀察而得的立體圖,圖69(2)為自右前下方觀察而得的立體圖,圖69(3)為正視圖。
圖70為表示圖66的連接端子群與配置於其周圍的基板蓋2180的圖,圖70(1)為俯視圖,圖70(2)為後視圖。
圖71為表示圖66的連接端子群與配置於其周圍的基板蓋2180的圖,圖71(1)為右側視圖,圖71(2)為左側視圖。
圖72為用以說明機器側端子插入至基板蓋2180中的狀況的圖。
圖73(1)、圖73(2)為表示本發明的第9實施例的終端部2200的立體圖。
圖74(1)、圖74(3)為終端部2200的自另一角度的立體圖,圖74(2)為正視圖。
圖75(1)為本發明的第10實施例的終端部2050A的立體圖,圖75(2)、圖75(3)為電力端子部的立體圖。
圖76為本發明的第11實施例的電池組與電動機器本體的概略電路圖。
圖77為用以說明圖76中的短路棒連接開關2059d的動作、以及扳機式開關2034與馬達的動作的時序的圖。
圖78為表示本發明的第12實施例的18V用的終端固持件2500的圖,圖78(1)為立體圖,圖78(2)為正視圖。
圖79為表示圖78的終端固持件2500的圖,圖79(1)、圖79(3)為立體圖,圖79(2)為正視圖。
圖80為表示將圖78的終端固持件2500連接於先前的電池組1015的狀態的局部側視圖。
圖81為表示本發明的第12實施例的36V用的終端固持件2550的形狀的圖,圖81(1)為自下側觀察而得的立體圖,圖81
(2)為左側視圖。
圖82為表示圖81的終端固持件2550的圖,圖82(1)為正視圖,圖82(2)為仰視圖,圖82(3)為俯視圖。
圖83(1)為圖81的終端固持件2550的側視圖,圖83(2)為相對於圖83(1)的圖省略了基板蓋2180的側面壁部的圖示的側視圖。
圖84(1)為表示在電池組2100中裝設有終端固持件2550的狀態的右側側視圖,圖84(2)為圖84(1)的C-C部的剖面圖。
圖85為表示第12實施例的變形例的終端部2650的圖,圖85(1)為相當於圖84的D-D部的部分的剖面圖,圖85(2)為圖85(1)的局部放大圖。
圖86為表示將圖85的終端部2650固定於基板蓋2680的變形例的圖,圖86(1)為相當於圖84的D-D部的部分的剖面圖,圖86(2)為圖86(1)的終端部2650的單體圖,圖86(3)為終端部2650的左側視圖。
圖87(1)為圖85的終端部2650的變形例,圖87(2)為終端部2650的左側視圖。
圖88為表示第12實施例的又一變形例的終端部2650B的圖,圖88(1)為正視圖,圖88(2)為左側視圖,圖88(3)為處於與電池組2100側的連接端子的嵌合狀態的終端部2650B的左側視圖。
圖89為用以說明第13實施例的電動工具的電池組2860的裝
設狀況的立體圖。
圖90為用以說明第13實施例的電池組向電動工具的裝設狀況的圖。
圖91為表示電力端子的朝向電動工具本體的連接狀態的立體圖,圖91(1)表示將電池組2860裝設於18V用的電動工具本體2801的狀態,圖91(2)表示將電池組2860裝設於36V用的電動工具本體2830的狀態。
圖92為用以說明將電池組2860裝設於36V規格的電動工具本體2830時的狀況的圖。
圖93為用以說明將電池組2860裝設於18V規格的電動工具本體2801時的狀況的圖。
圖94表示電池組2860側的端子配置、以及電動工具本體2830的端子形狀與配置的俯視圖。
[實施例1]
以下,基於圖式對本發明的第1實施例進行說明。再者,於以下的圖中,對相同部分附上相同的符號並省略重複的說明。另外,於本說明書中,將電動工具本體的前後方向、上下的方向,或電池組的裝設方向,以及以電池組單體來觀察時的前後方向、上下的方向設為圖中所示的方向來進行說明。進而,所謂電池組的裝設方向,為便於說明,以不移動電動工具本體、電動機器本體而移動電池組的狀況為基準進行說明。
圖1為用以說明本實施例的電池組向電動工具的裝設狀況的圖。作為電動機器的一形態的電動工具為具有電池組並藉由鑽頭(bit)等前端工具對螺栓、螺母、螺絲等進行固定的工具,即被稱為衝擊(impact)工具者。電動工具本體30為藉由對未圖示的套筒扳手(socket wrench)等前端工具施加旋轉力或軸向上的打擊力而進行未圖示的螺栓或螺母等的緊固作業的工具。此等電動工具本體1、30具備作為形成外形的外框的罩體2、32,於罩體2、32中形成有握持部3、33。作業者以單手、或者一邊以一隻手抓持並輔以另一隻手一邊保持電動工具本體1、30來進行作業。電動工具本體1、30以自電池組15或100供給的直流為電源,對罩體2、32的內部所收容的未圖示的馬達進行驅動。在作業者抓持時食指所抵接的握持部3、33的一部分附近設置有扳機狀的動作開關4、34,於握持部3、33的下方形成有用以裝設電池組15、100的電池組裝設部10、40。
電動工具本體1為使用額定電壓36V的電池組15的電動機器。因此,可如箭頭a的組合所示將電池組15裝設於對應36V的電動機器(電動工具本體1)的電池組裝設部10。另一方面,電動工具本體30需要額定電壓108V的與商用電壓同程度的高電壓,如箭頭b1所示,將能夠輸出108V的電池組100裝設於電池組裝設部40。於能夠輸出高電壓的電池組100的內部,收容有30根額定3.6V的鋰離子電池的單元。如上所述,於電動工具本體1、30中,通常裝設對應於額定電壓的專用的電池組15、100,但於
本實施例中,將電池組100構成為對應多種電壓而亦可進行低電壓下的輸出,藉此可如箭頭b2所示般亦將電池組100裝設於對應36V的電動工具本體1。為了能夠將電池組100如箭頭b1、b2般裝設於不同電壓的電動工具本體1、30,重要的是使電池組裝設部10、40的形狀成為大致相同的形狀以及能夠切換電池組100的電壓。另外,重要的是以如下方式構成:在電池組100所設定的電壓與所裝設的電動機器或電動工具的電壓不對應的情況下無法裝設電池組100。
圖2為表示電動工具本體1的電池組裝設部10的形狀的立體圖。並非僅限於電動工具,於使用電池組的所有電動機器中形成有與所裝設的電池組匹配的電池組裝設部10,且構成為無法裝設不適合的電池組。於電池組裝設部10中,在左右兩側的內壁部分形成有沿前後方向平行地延伸的軌道槽11a、11b,於其之間設置有終端部20。終端部20藉由合成樹脂等非導電性材料的一體成形來製造,於其中藉由熔鑄而牢固地固定有金屬製的三片端子,即正極輸入端子21、負極輸入端子22、LD端子23(異常訊號端子)。LD端子23(異常訊號端子)作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子。終端部20不僅形成有成為裝設方向(前後方向)上的抵靠面的垂直面20a,而且形成有水平面(自端子21~23觀察為上表面)20b,水平面20b於電池組100的裝設時成為與上階面115(藉由圖7於後敘述)進行相對滑動的面。於水平面20b的前側形成有與電池組100的隆起部132抵接的彎曲部12,於彎曲
部12的左右中央附近形成有突起部24。突起部24為在左右方向上分割為兩部分而形成的電動工具本體1的罩體的螺固用基座,自左右方向藉由螺絲26與螺母而固定。進而,突起部24亦發揮限制電池組100的朝向裝設方向的相對移動的止動件的作用。突起部24的左右方向上的寬度S1為與電池組100側所形成的止動部(於後敘述)對應的寬度。
圖3為表示對應108V的另一電動工具本體30A的圖,圖3(1)為自電源線90供電的狀態下的側視圖,圖3(2)為電池組裝設部40的仰視圖,圖3(3)為表示電源線90與接頭部93的形狀的圖。電動工具本體30A所使用的馬達為與交流100V同等規格的無刷馬達(brushless motor),例如為由逆變器(inverter)電路(藉由圖4於後敘述)驅動的無刷直流(direct current,DC)馬達。因此,對逆變器電路輸入自電池組100輸出的直流108V,或者將交流100V(60Hz)般的商用電源藉由後述的整流電路進行整流後輸入至逆變器電路。藉由如此般將電池組100的輸出電壓提高至與商用電壓相同的程度,可實現以電池組及商用電壓進行動作的、交流(alternating current,AC)/直流(AC/DC)兼用的高輸出的電動工具本體30A。電動工具本體30A所裝設的電源線90於連接線94的一側保持兩個端子92a、92b,且具有用以裝設於商用電源的插座的插頭部91,於另一側形成有連接於電動工具本體30A的接頭部93。於本實施例中,將連接接頭部93的部位配置於拆除電池組100後的電池組裝設部40內。即,在將電源
線90連接於電動工具本體30A的情況下,需要將電池組100自電動工具本體30A拆除,相反地,在將電池組100裝設於電動工具本體30A的情況下,需要將電源線90拆除。
圖3(2)為自下方觀察電動工具本體30A的電池組裝設部40而得的圖,且為自圖3(1)的A方向的箭視圖。此圖示出了將電池組100及電源線90兩者均拆除後的狀態。於電池組裝設部40中,使電池組100自後側向前側(圖中為自右向左)滑動以裝設電池組100。因此,於安裝面40a中,在裝設方向上游側形成有開口部分,在側方側形成有兩條軌道槽48a、48b。另外,於較開口部分更靠上游側(後側部分),形成有以向上方向凹陷的方式形成的凹陷部40b。於安裝面40a的由軌道槽48a、48b夾著的部分的大致中央附近,設置有與電池組100的正極端子或負極端子連接的終端部41。於本實施例中,在較終端部41稍靠後的部分設置有AC插口49。於AC插口49中,在圓周方向上形成有銷(pin)狀的第一端子49a、第二端子49b、第三端子49c。
圖3(3)為表示電源線90的接頭部93的形狀的圖,左側為自長度方向外側觀察接頭部93而得的圖,右側為表示包含接頭部93的電源線90的整體形狀的側視圖。於接頭本體93a的外周面形成有公螺紋,於所述公螺紋的外周側,圓筒狀的固定用螺絲93b以能夠相對旋轉且軸向上的移動量受到限制的狀態得到保持。接頭部93的外形為圓形,於內周部分中,在圓周方向上並列配置有三個母型端子:第一端子95a、第二端子95b、第三端子95c。
此處,為了供給商用電源而僅對第一端子49a與第二端子49b兩個端子進行接線即可,第三端子49c於電動工具本體30A內可為非配線狀態,亦可作為接地線來利用。固定用螺絲93b將電源線90保持為不會自電動工具本體30A脫落,固定用螺絲93b的內周側的母螺紋部與AC插口49的外周面所形成的公螺紋部螺合。如此般,在將接頭本體93a插入至AC插口49後,螺入固定用螺絲93b而使其與AC插口49側的公螺紋螺合,藉此可將電源線90固定為不會自電動工具本體30A脫落。
接著,基於圖4對馬達35的驅動控制系統的構成與作用進行說明。圖4為表示馬達35的驅動控制系統的構成的方塊圖。於本實施例的電動工具中,利用自電池組100供給的直流,使用逆變器電路70生成激勵電流,於馬達35的規定線圈中一邊切換激勵電流一邊進行流通,藉此使無刷方式的馬達35旋轉。來自電池組100的輸入是經由連接於電池組100的正極端子161的正極輸入端子81以及連接於電池組100的負極端子162的負極輸入端子82而輸入。馬達35例如可為內轉子(inner rotor)型,具有:轉子(rotor)35a,包括多組(於本實施例中為兩組)包含N極與S極的永磁體(磁鐵(magnet))而構成;定子35b,包含經星形接線而成的三相定子繞組U、V、W;以及三個旋轉位置檢測元件(霍耳元件)65,用以檢測轉子35a的旋轉位置,在圓周方向上每隔規定的間隔、例如每隔60°的角度配置。此等輸出藉由旋轉位置檢測電路53而轉換為脈波列,並輸出至運算部51。轉速檢
測電路54使用旋轉位置檢測電路53的輸出來檢測馬達35的轉速,並輸出至運算部51。運算部51使用此等輸出來決定朝向定子繞組U、V、W的通電方向與時間。
控制訊號輸出電路52基於施加電壓設定電路58與旋轉位置檢測電路53的輸出訊號,藉由運算部51的指示而形成用以對規定的開關元件Q1~Q6進行開關的驅動訊號,並將該驅動訊號輸出至逆變器電路70。逆變器電路70包含以三相電橋形式連接的絕緣閘雙極電晶體(Insulated Gate Bipolar Transistor,IGBT)等六個開關元件Q1~Q6。開關元件Q1~Q6的各閘極連接於控制訊號輸出電路52,各發射極或各集極連接於經星形接線的定子繞組U、V、W。藉此,六個開關元件Q1~Q6藉由自控制訊號輸出電路52輸入的開關元件驅動訊號(H1~H6等驅動訊號)來進行開關動作,將施加至逆變器電路70的電池組100的直流電壓以三相(U相、V相及W相)電壓VU、VV、VW的形式施加至定子繞組U、V、W。
運算部51藉由開關操作檢測電路57來設定用以操作動作開關56的扳機34A(或圖1的動作開關4、34)的操作的有無,並基於根據操作量(衝程)的大小而變化的來自施加電壓設定電路58的訊號使脈寬調變(pulse-width modulation,PWM)訊號的脈寬(佔空比)變化,並經由控制訊號輸出電路52來驅動六個開關元件Q1~Q6的各閘極。藉由該驅動控制來調整對馬達35的電力供給量,並控制馬達35的啟動/停止與旋轉速度。此處,PWM
訊號被供給至逆變器電路70的正電源側開關元件Q1~Q3或負電源側開關元件Q4~Q6中的任一者,並使開關元件Q1~Q3或開關元件Q4~Q6快速切換,藉此控制自電池組100的直流電壓供給至各定子繞組U、V、W的電量。
雖未圖示,但運算部51包含用以基於處理程式與資料來輸出驅動訊號的微電腦(micro computer)而構成。於運算部51中包含用以儲存處理程式或控制資料的唯讀記憶體(read only memory,ROM)、用以暫時儲存資料的隨機存取記憶體(random access memory,RAM)、計時器等而構成。電容器61的兩端電壓作為輸入電源的電壓而由電壓檢測電路59檢測並輸出至運算部51。
電動工具本體30A的電源不僅可使用電池組100,亦可使用電源線90來供給,電動工具本體30A中所設置的AC輸入用的AC插口49的第一端子49a與第二端子49b連接於二極體電橋60的輸入側。二極體電橋60為藉由使用四個整流用二極體進行全波整流而使電流流至僅任一者的整流電路,其將交流電壓轉換為直流電壓。二極體電橋60的輸出連接於逆變器電路70。二極體電橋60的輸出為脈動流,因此亦可在二極體電橋60與逆變器電路70之間介隔平滑電路。逆變器電路70中流通的電流的大小可使用分路(shunt)電阻器62並藉由電流檢測電路55來測定,藉由將其值回饋至運算部51來進行調整,以將所設定的驅動電力施加至馬達35。
圖5為用以說明電源線90的朝向電動工具本體30的連接狀況的圖,圖5(1)為電動工具本體30A的連接例,圖5(2)及圖5(3)為表示其變形例的連接例的圖。圖5(2)及圖5(3)為表示所述本實施例的變形例的電動工具本體30B、30C的圖。於圖5(1)所示的本實施例的形態中,在電池組裝設部40中設置有AC插口49(參照圖3),因此當裝設有電池組100時無法安裝電源線90。另外,當裝設電源線90時,需要將電池組100拆除。如此般在裝設電池組100時所無法到達的位置處設置有電源線90用的AC插口49,因此可無誤地將來自電池組100的電源供給與來自電源線90的電源供給切實地區分開。另外,於電動工具本體30中搭載有額定輸入電壓為100V以上的無刷馬達,因此可藉由商用交流電源來驅動,亦可藉由電池組100來驅動,可實現一種AC/DC共用的電動工具。
電源線90形成為足以使作業者能夠在以單手抓持電動工具本體30A的握持部33的狀態下作業的程度的長度即可,但對於電源線90的長度不足的情況下的暫時性作業而言,只要將電源線90拆除而裝設電池組100,便可在無需擔心電動工具本體30A的輸出降低的條件下同等地進行作業。另外,圖5(1)所示的形態中的電源線90的朝向電動工具本體30A的連接方法具有以下優點:當以AC電源進行作業時必須將電池組100拆除,因此電動工具本體30A的重量變輕。進而,當自電源線90切換為使用電池組100的運作時,只要不拆除電源線90便無法裝設電池組100,因
此可切實地防止忘記拆除電源線90。另外,當裝設有電池組100時,AC插口49不會露出至外部,因此可大幅降低AC插口49暴露至粉塵或水等之虞,亦可省略用以覆蓋AC插口49的蓋體的設置。
圖5(2)為圖5(1)的電動工具本體30A的變形例的電動工具本體30B,此處,使AC插口49A的位置形成於電動工具本體30B的罩體的下表面中的較電池組100更靠前側的點。若如此般配置,則可在安裝有電池組100的狀態下連接電源線90。於本實施例中,電池組100的輸出電壓在直流連接時為108V、且商用交流電力為100V~200V,因此可任意使用兩者的輸出來驅動電動工具本體30B。其中,在可利用兩者的電源的情況下,使用自電源線90供給的商用交流電力可防止電池組100的放電,因此較佳。因此,於圖5(2)的電動工具本體30B中設置有輸入自動切換部件,使得在可利用電池組100與商用交流電力兩者的情況下使用商用交流電力側。
圖6(1)為圖5(2)所示的電動工具本體30B的驅動控制系統的電路方塊圖。該圖基本上與圖4所示的電路相同,但在來自電池組100的正極側輸入線之中介隔有IGBT(絕緣閘雙極電晶體)等半導體的開關元件66。開關元件66的閘極訊號連接於來自運算部51的控制訊號線66a,藉由運算部51對開關元件66的源極‧汲極端子間的連接或切斷進行控制。另外,設置有對電池組100的電壓進行監測的電池電壓檢測電路67、以及對AC電
壓的有無(或電壓)進行監測的商用電源檢測電路68,將各別的輸出輸入至運算部51。運算部51在商用電源99處於可利用狀態時將開關元件66的閘極訊號斷開,藉此將來自電池組100的輸入電路切斷。另一方面。若商用電源99成為不可利用的狀態,則運算部51將開關元件66的閘極訊號開啟,藉此使來自電池組100的輸入電路成為連接狀態。藉由設為此種電路構成,於電動工具本體30B中,若連接有電池組100,則供給直流108V(額定),若於該狀態下藉由電源線90連接於AC插口,則自動地變為供給AC電源,若將電源線90拆除,則自動地切換成藉由電池組100進行驅動,因此可實現使用便利性良好的電動工具本體30B。另外,無需擔心電池組100的拆裝與電源線90的連接狀態、尤其是當連接有一者時忘記拆除另一者,因此電池組100的裝設與拆除處理亦變得容易。
再回到圖5。圖5(3)為本實施例的另一變形例的電動工具本體30C。電動工具本體30C在可進行經由直流108V的電池組100與電源線90的AC驅動兩者的方面與圖5(1)、圖5(2)相同,但經由連接轉接器75來連接電源線90。此處,連接轉接器75為用以將來自電源線90的兩根輸出線連接於電池組100用的正極輸入端子81與負極輸入端子82的、所謂的虛設殼體(dummy case)。於連接轉接器75的內部不收容電池的單元。於連接轉接器75的下表面,設置有與圖3(2)所示的AC插口49形狀相同的AC插口,AC插口49的第一端子49a藉由電力線76a連接於正極
輸入端子81,第二端子49b藉由電力線76b連接於負極輸入端子82。另外,該情況下,於圖4所示的方塊圖中對電池組100的輸入路徑進行變更,設為在使用電池組100時亦經由二極體電橋60連接於逆變器電路70。圖6(2)示出了所述電路。
此處,於二極體電橋60的輸入端子81、82中裝設連接轉接器75的正極端子161與負極端子162。電池組100為直流108V,因此經由二極體電橋60進行連接亦無問題。另外,即便裝設連接轉接器75的正極端子161與負極端子162,亦藉由二極體電橋60對交流電流進行整流,因此可同樣地使逆變器電路70工作來驅動馬達35。於本實施例中,設為經由直流108V的直流輸入與逆變器電路70來驅動無刷DC馬達,但所使用的馬達的種類並不僅限於無刷馬達,亦可為以AC100V~120V左右驅動的其他馬達,例如交流整流器馬達。藉由此構成,亦可藉由電池組100來驅動使用交流整流器的電動工具,可容易地實現AC/DC共用的電動工具。
接著,使用圖7~圖9,對能夠將輸出電路切換為36V與108V的電池組100進行說明。圖7為表示電池組100的外觀形狀的立體圖。電池組100的框體包括在上下方向上分割並藉由未圖示的四根螺絲而固定的下殼體101與上殼體110。上殼體110形成有為了安裝於電池組裝設部40而形成有兩條軌道138a、138b的裝設部。軌道138a、138b為與電池組100的裝設方向平行的方向,且以平行於上殼體110的左右側面的方式形成。軌道138a、
138b與電動工具本體30的電池組裝設部40中所形成的軌道槽48a、48b(參照圖3(2))對應地形成,藉由在軌道138a、138b與軌道槽48a、48b嵌合的狀態下閂鎖(latch)機構動作而將電池組100固定於電動工具本體30。上殼體110的前側形成有平坦的下階面111,中央附近形成有較下階面111形成地更高的上階面115。下階面111與上階面115的連接部成為形成為台階狀的台階部112,自台階部112至上階面115的前側區域成為狹槽群配置區域120(參照圖7(2))。於狹槽群配置區域120中形成有自前方的台階部112向後側延伸的多個狹槽(121~124)。此處,於接近左側的軌道138b之側配置有正極端子插入口121,於接近右側的軌道138a之側形成有負極端子插入口122。於由正極端子插入口121與負極端子插入口122夾著的部分中形成有低電壓切換構件插入口123與高電壓切換構件插入口124。於正極端子插入口121與負極端子插入口122的內部配置有圖中不可見的金屬製的正極端子與負極端子。另外,於與低電壓切換構件插入口123和高電壓切換構件插入口124的位置重疊的部分(上殼體110的內部空間)中配置有後述的電壓切換部件。另外,於圖7中圖示為在狹槽群配置區域120中僅具有四個狹槽(121~124),而未圖示除四個以外的狹槽,但亦可形成用以收容其他的連接端子的狹槽。另外,如上所述,於狹槽群配置區域120所處的上殼體110的內部空間中配置有端子或電壓切換部件(例如切換端子),因此狹槽群配置區域120成為端子配置區域。
於上階面115的後側,形成有以隆起的方式形成的隆起部132。隆起部132的外形隆起至較上階面115更靠上側,且於其中央附近形成有凹坑狀的止動部131。止動部131成為將電池組100裝設於電池組裝設部10的突起部24(參照圖2)時的抵靠面,若進行插入直至電動工具本體1側的突起部24抵接於止動部131,則配設於電動工具本體1的多個端子21~23(參照圖2)與配設於電池組100的端子群接觸而成為導通狀態。於止動部131的內側,設置有與電池組100的內部相連的作為冷卻風導入口的狹縫134。另外,電池組100的閂鎖141的卡止部藉由彈簧的作用在軌道138a、138b的下部向垂直方向外側突出,並與電動工具本體30的軌道槽48a、48b中所形成的未圖示的凹部卡合,藉此防止電池組100的脫落。在此電池組100裝設於電動工具本體1的狀態下,狹縫134以無法自外部視認到的方式被覆蓋。狹縫134是用以在將電池組100連結於未圖示的充電器來進行充電時強制性地使冷卻用的空氣流入電池組100的內部的風窗,當裝設於電動工具本體30時,冷卻風導入口134成為封閉狀態。
於圖7(1)中,以36V驅動的電動工具本體1側的終端部20A是將金屬製的正極輸入端子21與負極輸入端子22固定於合成樹脂製的端子安裝部而成。此處,進而形成有用以將電池組100的輸出切換為低電壓側的切換用突起24A。切換用突起24A為與終端部20A的基台部分一體地形成的切換要素,且為合成樹脂製。切換用突起24A本身僅為使轉動式終端基台171(參照圖9)
移動者,並不用作傳遞電力或訊號的端子,因此無需由導電材料製作,可與終端部的基台部分藉由相同的絕緣材料一體地形成。
圖7(2)示出了裝設於以108V驅動的電動工具本體30側的終端部80的狀態。終端部80是將金屬製的正極輸入端子81與負極輸入端子82固定於合成樹脂製的基台部分而成。此處,進而形成有用以將電池組100的輸出切換為高電壓側的切換用突起84。切換用突起84為與終端部80的基台部分一體地形成的構件,且為合成樹脂製。根據本實施例,電池組100的外觀形狀在36V輸出下及108V輸出下均相同。作業者在完全無需留意電池組100的輸出電壓的設定的條件下僅藉由簡單地裝設於36V用的電動機器本體或108V用的電動機器本體,便可藉由切換用突起24A或切換用突起84來選擇(切換)最適合於所裝設的電動機器本體的輸出電壓。
圖8為表示單元組150的外觀的立體圖,單元組150收容於電池組100的內部,且是將多個單元151堆疊而集合為一個組而成。圖8(1)為立體圖,圖8(2)為自單元151的軸線方向觀察而得的側視圖。此處是將合計30根被稱為14500尺寸的、直徑14mm、長度50mm且包含可進行多次充放電的二次電池的單元151堆疊而成。將每10根單元151設為一個組件而形成了三個單元組件156~158。於各單元組件156~158內,以各單元151的軸線A1分別平行的方式堆積,且以鄰接的單元151的朝向交替地相反的方式配置,藉由金屬的薄板159將鄰接的單元151的正
極端子與負極端子連接而形成10根串聯連接。經堆疊的單元151的最外側的圓筒部分由作為絕緣體的合成樹脂製的隔板152覆蓋,藉此單元151被保持為相對於隔板152而不發生移動。在作為單元151而使用鋰離子電池(一根的額定輸出為3.6V)的情況下,自各單元組件156~158可獲得額定36V的輸出,因此藉由在將單元組件156~158的+輸出(正輸出,正極端子)與-輸出(負輸出,負極端子)並聯地連接的狀態下導出來自電池組100的輸出,可用作36V的大電容的電源。另一方面,若設為將單元組件156~158的+輸出與-輸出串聯地連接的狀態,則可用作108V的高電壓的電源。
若堆疊30根14500尺寸的單元151,則軸向上的長度成為50mm,與軸向正交的寬度方向成為124.8mm,與軸向正交的高度方向成為57.3mm。另外,單元151的單體重量為約23g,因此單元151的合計重量成為690g。關於體積,單元151所佔部分的體積為230,907mm3,隔板152所佔的體積為67,392mm3,合計體積成為298,299mm3。因此,可將電池組100的整體重量限制為小於800g或21b(磅(pound))。目前,電動工具的電池組中所廣泛使用的鋰離子電池為所謂的被稱為18650尺寸的電池。所謂18650尺寸,是指直徑為18mm、長度為65mm且體積稍微超過14500尺寸的兩倍。重量為14500尺寸的單元的兩倍即46g。若為了獲得直流108V而堆疊30根18650尺寸的單元,則僅單元的重量變為1380g,導致電池組自身的重量變重,因此於作業者可一
邊以單手抓持一邊進行作業的電動工具中成為無實用性的大小及重量。
根據發明者等人的實驗可知,作業者可以單手舒適地進行作業的上限以裝設了電池組後的電動工具的總重量計為2kg或51b以內。因此,在使用30根18650尺寸的單元來獲得108V的輸出的情況下,難以實現能夠以單手進行操作的可攜式電動工具。於本實施例中,藉由堆疊14500尺寸的與所謂的五號乾電池為相同尺寸的鋰離子電池,可實現在維持可攜性的同時電壓高的電動工具。根據本實施例的電池組100,可切實地確保與AC電源同等的100V以上的輸出電壓,並且可將其單元組150的單元重量抑制為0.69kg。可自該鋰離子電池獲得15A左右的電流,因此作為電池組的功率重量比(power-to-weight ratio),可重置為100V×15A/0.69kg=2173W/kg以上、100V/0.69kg=144V/kg以上的值。
圖9(1)為表示將電池組100裝設於額定36V的電動工具本體或電動機器本體時的狀態的圖。於電池組100中包含用以對將單元組件156~158的輸出並聯連接、抑或串聯連接進行切換的電壓切換機構170而構成。作為用以對電池組100的輸出電壓進行切換的要素即電壓切換要素的電壓切換機構170包含藉由固定於基板160上的擺動軸172而樞轉地受到支撐的轉動式終端基台171而構成,其在電池組100的裝設方向上設置於配置有電源用的連接端子的端子配置區域。轉動式終端基台171為如下構
件:藉由在自擺動軸172沿兩個方向延伸的構件中設置多個方形棒狀的連接端子173a~173d,而用以使位於連接端子173a~173d的內周側的多個接點與位於外周側的接點短路或開放。轉動式終端基台171作為操作用於切換電池組100的輸出電壓的切換開關的操作部發揮功能。轉動式終端基台171為合成樹脂製,且於擺動軸172的一側與另一側空開間隔而各熔鑄有兩根金屬製的連接端子173a~173d。於靠近負極端子162之側,連接端子173a與173b以露出與基板160對向之側的表面的方式配置,於靠近正極端子161之側,連接端子173c與173d以露出與基板160對向之側的表面的方式配置。
基板160用以固定正極端子161與負極端子162,並且用以配置用於確立或變更自所述端子朝向單元組件156~158的電性連接路徑的多個電極(接點)176a~176j。於基板160的上部的與轉動式終端基台171的轉動區域局部重疊的區域中設置有多個接點176a~176j,藉由露出至轉動式終端基台171的下表面的連接端子173a~173d與該些接點176a~176j中的任一者接觸來變更自正極端子161到達負極端子162的電性連接路徑。多個接點176a~176j及連接端子173a~173d作為藉由用於切換電池組100的輸出電壓的操作部而操作的切換開關發揮功能。於36V用的電動工具本體1中,在終端部20A中形成有切換用突起24A。切換用突起24A作為與操作部抵接的切換輸出電壓的切換元件或連接元件發揮功能,且插入至位於供正極輸入端子插入的第1狹槽121與
供負極輸入端子插入的第2狹槽122之間的第3狹槽123或124。若將電池組100裝設於電動工具本體,則切換用突起24A在箭頭25的位置處推壓轉動式終端基台171,藉此轉動式終端基台171於俯視時進行逆時針旋轉而到達圖9(1)所示的位置。於此狀態下,可理解出連接端子173a使電極(接點)176d與176b短路,連接端子173b使電極(接點)176e與176c短路。同樣地,可理解出連接端子173c使接點176i與176g短路,連接端子173d使接點176j與176h短路。
圖9(2)示出如圖9(1)般藉由切換用突起24A來使轉動式終端基台171於俯視時進行逆時針旋轉的狀態下的連接狀況。單元組件156的+側輸出直接連接於正極端子161。單元組件157的+側輸出連接於接點176b,單元組件158的+側輸出連接於接點176g。單元組件156的-側輸出連接於接點176e,單元組件157的-側輸出連接於接點176j,單元組件158的-側輸出直接連接於負極端子162。此狀態下,接點176d與176b、接點176e與176c、接點176i與176g、接點176j與176h成為連接狀態。其結果,單元組件156~158成為並聯連接狀態,於正極端子161與負極端子162之間輸出額定36V的直流。
圖10(1)為表示將電池組100裝設於額定108V的電動工具本體或電動機器本體時的狀態的圖。於額定108V的電動工具中,在終端部80中形成有切換用突起84,在36V機器的終端部20的切換用突起24A的位置處未形成突起。切換用突起84
作為與操作部抵接的切換輸出電壓的切換元件或連接元件發揮功能,且插入至位於供正極輸入端子插入的第1狹槽121與供負極輸入端子插入的第2狹槽122之間的第3狹槽124。此狀態下,若將電池組100裝設於電動工具本體或電動機器本體,則正極輸入端子81與正極端子161接觸,負極輸入端子82與負極端子162接觸,與此同時,藉由切換用突起84如箭頭84a所示與轉動式終端基台171的一個臂部接觸,使轉動式終端基台171於俯視時順時針旋轉。藉由該旋轉,對轉動式終端基台171的連接端子173a~173d與接點176a~176j的連接關係進行切換。圖10(2)表示切換後的連接狀態。此處,藉由轉動式終端基台171的位置自圖9(2)切換為圖10(2),接點176d與176a、接點176e與176b、接點176i與176f、接點176j與176g成為連接狀態。此結果,單元組件156~158成為串聯連接狀態,自正極端子161與負極端子162輸出額定108V的直流。另外,亦可於作為擺動構件的轉動式終端基台171的擺動軸172中設置掣子機構或閂鎖機構,以構成為若未由切換用突起24A或切換用突起84對擺動構件施加規定以上的旋轉力矩則不進行擺動。另外,接點176a與176f為未接線至任一位置的電極,因此亦可將此等去除而增大接點176b與176c、接點176g與176h的電極間隔,藉此降低切換時鄰接的電極間的短路風險。
根據本實施例,即便於無線的電動工具中,亦可自電池組100獲得與商用電源驅動的電動工具同等的高電壓,從而可實
現高輸出的可攜式電動工具或電動機器。另外,即便為了提高電壓而增加了單元的根數,但因使用的是30根14500尺寸的鋰單元而非18650尺寸的單元,故在為高輸出的同時亦為小型輕量的,可增大功率重量比。進而,本實施例的電池組100藉由在電池組100的內部配置對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素(電壓切換機構170)來對單元組件156~158的連接進行切換,從而可進行36V與108V的輸出切換,因此可使廣泛使用的額定36V的電動工具或電動機器動作。另外,於本實施例的電池組100中,作為電壓切換要素發揮功能的電壓切換機構170配置於與作為電源端子發揮功能的正極端子161及負極端子162所配置的位置為大致相同高度的位置,因此可緊湊地構成電池組100的上下方向上的尺寸。
[實施例2]
接著,使用圖11~圖14對本發明的第2實施例進行說明。於第2實施例中,與第1實施例同樣地提供一種可將輸出電壓切換為低電壓側的36V與高電壓側的108V兩個等級的電池組200。圖11為表示電池組200以及連接於其的終端部的形狀的立體圖,圖11(1)表示連接於額定36V的電動機器時的狀態,圖11(2)表示連接於額定108V的電動機器時的狀態。關於電池組200的外觀形狀,除一部分(狹槽群的配置區域附近的形狀)以外,基本上與圖1~圖8所示的第1實施例的電池組100的形狀相同。
電池組200於藉由將下殼體201與上殼體210接合而形
成的罩體內收容有30根14500尺寸的包含鋰離子電池的單元151。若允許罩體變大,則作為單元可使用18650尺寸,亦可使用其他形狀或尺寸的單元。於電池組200的上殼體210中形成有用以進行朝向電動工具本體1或電動工具本體30側的裝設的安裝機構,且其構成或形狀與圖7所示的第1實施例的電池組100的形狀大致相同。於上殼體210中形成有用以引導電動機器側的終端部的下階面211、以及配置於其上側的上階面215,於成為下階面211與上階面215的邊界的台階部212中,形成有多個端子插入口(狹槽)。於上階面215的左右兩側緣部中,形成有與電動機器本體側槽即軌道槽嵌合的軌道部238a、238b。此處,在左右方向上圖示了五個端子插入口,但所配置的端子插入口的數量為任意的,可進一步增加。於上階面215的上側形成有隆起部240,於隆起部240的左右兩側設置有閂鎖部241。閂鎖部241與閂鎖爪241a連動。
圖11(1)示出連接於36V額定的電動機器本體、電動工具本體1等的情況。設置於電動機器本體1側的終端部270在左右方向上具有狹小的寬度,電池組200以使正極輸入端子271與負極輸入端子272插入至靠中央的兩個端子插入口222、224的方式移動。正極輸入端子271與負極輸入端子272與後述的電池組200的切換端子連接,作為將電池組200的輸出電壓切換為低電壓的切換元件或連接元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件彼此並聯連接的低電壓用連接元件發揮功能。圖11(2)示出連
接於108V額定的電動機器本體、電動工具本體30等的情況。電動工具本體30的終端部280相對於終端部270而在左右方向上具有較寬的寬度,其間的區域成為端子配置區域。於端子配置區域中,具有靠近左右兩端配置的正極輸入端子281與負極輸入端子282,且在左右方向上的大致中央處形成有連接元件283。若電池組200裝設於電動工具本體30,則正極輸入端子281與負極輸入端子282插入至端子插入口221與225,連接元件283插入至端子插入口223。
圖12為電池組200的連接電路圖。於電池組200內收容有三個單元組件156~158。單元組件156~158以圖8所示的單元組150的形式形成並藉由隔板152得到保持,且分別串聯連接有各10根14500尺寸的鋰離子電池的單元151。另外,需注意,於圖12中將10根單元集中圖示為一個電池。於用以插入終端部270、280側的輸入端子的端子插入口(狹槽)221~225中,分別在終端部270、280的插入方向上並列配置有一個~四個連接端子。此處所配置的連接端子群成為用以切換電池組200的並聯連接與串聯連接的電壓切換要素。端子插入口222與端子插入口224所構成的組與36V用的終端部270相對應,於此處配置有用以輸出低電壓的切換端子群(端子群232與端子群234)。正極輸入端子271以與端子群232的各端子接觸的方式裝設,負極輸入端子272以與端子群234的各端子接觸的方式裝設。
端子插入口221與端子插入口225所構成的組與108V
用的終端部280相對應,於此處配置有用以輸出高電壓的切換端子群(端子231與端子235)。正極輸入端子281以與端子231接觸的方式裝設,負極輸入端子282以與端子235接觸的方式裝設。端子231作為正極端子發揮功能,端子235作為負極端子發揮功能。於終端部280的左右中央部,進而設置有用以切換輸出電壓的連接元件283。作為用以切換並聯連接與串聯連接的電壓切換要素的連接元件283插入至端子插入口223。連接元件283具有前端側(圖中靠近電池組200之側)的導通部283a與後端側的導通部283c,且於此等導通部283a與283c之間配置絕緣體283b,藉此導通部283a與導通部283c成為電性非導通狀態。導通部283a與283c的目的為使端子群233中的規定的端子間短路的短路器,於電動機器本體側中,無需自導通部283a與283c進行配線。因此,連接元件283可藉由在與終端部280一體成形而成的由非導電體形成的連接元件基台中熔鑄用以形成導通部283a與283c的金屬板來製造,或者可藉由在由非導電體形成的連接元件基台的外周面貼附金屬板或對外周面進行金屬鍍敷等的導電處理來製造。如此般於終端部280中附加形成使多個單元組件彼此串聯地連接的短路器。連接端子283的導通部283a如後述般與電池組200的切換端子連接,作為將電池組200的輸出電壓切換為高電壓的切換元件或連接元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件156、157彼此串聯連接的一體型的高電壓用連接元件發揮功能。同樣地,連接端子283的導通部283c也與電池組200的切換端子連接,作
為將電池組200的輸出電壓切換為高電壓的切換元件或連接元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件157、158彼此串聯連接的一體型的高電壓用連接元件發揮功能。
圖13為表示端子231~235的形狀的圖,圖13(1)為俯視圖,圖13(2)為端子群232的側視圖(自圖13(1)的B方向的箭視圖)。端子群232具有端子232a、232b、232c。該些端子232a、232b、232c作為將連接低電壓的電動機器本體1的電池組200的輸出電壓切換為低電壓的切換元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。端子群232由以彼此鄰接的方式配置且作為並聯端子群的多個並聯端子所構成。端子群234具有端子234a、234b、234c。該些端子234a、234b、234c作為將連接低電壓的電動機器本體1的電池組200的輸出電壓切換為低電壓的切換元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。端子群234由以彼此鄰接的方式配置且作為並聯端子群的多個並聯端子所構成。端子群233具有端子233a、233b、233c、233d。該些端子233a、233b、233c、233d作為將連接高電壓的電動機器本體30的電池組200的輸出電壓切換為低電壓的切換元件發揮功能,並且也作為與多個單元組件156~158彼此串聯連接的並聯端子發揮功能。端子群233由以彼此鄰接的方式配置且作為串聯端子群的多個串聯端子所構成。此處,端子231、235以及端子232a、233a、234a與先前以來所廣泛使用的端子為相同的形狀,且以如下方式形成:將平板彎曲
成U字狀,並使開口端部附近的兩側側面成為向內側凹成凸狀的形狀,使因凸狀部分而形成的最窄部與終端部側的板狀的端子的兩表面接觸。端子231、235、232a、233a、234a中,所嵌合的終端部側的金屬端子不會貫穿至後側,因此後側形成為封閉的形狀。另一方面,其他端子群即端子232b、232c、233b~233d、234b、234c在使所接觸的終端部側的金屬端子自前方貫穿至後方的狀態下進行嵌合,因此不僅於前側,亦於後側形成開口部。於圖13(2)的側視圖中示出其具體的形狀,端子232a的上端的後部附近(箭頭236a)封閉,但端子232b、232c形成為不僅前側而且後側(箭頭236b、236c所示附近)亦開放的形狀。因此,若圖中所示的終端部270沿箭頭265的方向插入,則正極輸入端子271同時接觸三個端子232a~232c,藉此分別成為電性導通狀態。此連接狀態於負極輸入端子272與三個端子234a~234c中亦同樣如此。如此般,可於一個端子插入口中使多個端子在與裝設方向相同的方向(平行方向)上並列,並使用終端部的電極板將電池組200內的單元組件156~158的連接狀態設定為並聯連接與串聯狀態中的任一者。
圖14為表示將電池組200裝設於終端部270、280時的狀態的圖,圖14(1)為36V輸出狀態,圖14(2)為108V輸出狀態。圖14(1)所示的36V輸出時的終端部270具有正極輸入端子271與負極輸入端子272。正極輸入端子271與端子232a、232b、232c接觸,藉此此等端子導通。端子232a連接於單元組件
156的+端子(正極),端子232b連接於單元組件157的+端子,端子232c連接於單元組件158的+端子。因此,正極輸入端子271連接於三個單元組件156~158的+端子。同樣地,負極輸入端子272與端子234a、234b、234c接觸,藉此此等端子導通。端子234a連接於單元組件156的-端子(負極),端子234b連接於單元組件157的-端子,端子234c連接於單元組件158的-端子。因此,負極輸入端子272連接於三個單元組件156~158的-端子。另外,端子群233未進行任何連接,因此端子233a~233d成為開放狀態。此結果,單元組件156~158經並聯連接,即對正極輸入端子271與負極輸入端子272輸出額定36V的直流。
圖14(2)為表示將電池組200裝設於終端部280時的狀態的圖。108V輸出時的終端部280具有正極輸入端子281、負極輸入端子282以及連接元件283。正極輸入端子281僅接觸與單元組件156的+端子連接的端子231。同樣地,負極輸入端子282僅接觸與單元組件158的-端子連接的端子235。另外,連接元件283(連接端子)以與四個端子群(串聯端子要素233a~233d)接觸的方式插入。藉由此連接元件283,端子233a與端子233b藉由導通部283a(參照圖12)而短路,端子233c與端子233d藉由導通部283c(參照圖12)而短路。此處,端子233b與端子233c之間藉由連接元件283中所形成的絕緣體283b(參照圖12)而保持為非導電狀態。端子233a連接於單元組件156的-端子,端子233b連接於單元組件157的+端子,因此,單元組件156、157間的串
聯連接狀態得以確立。同樣地,端子233c連接於單元組件157的-端子,端子233d連接於單元組件158的+端子,因此,單元組件157、158間的串聯連接狀態得以確立。此等導通狀態的結果為:單元組件156~158經串聯連接,從而對正極的端子231與負極的端子235輸出額定108V的直流。另外,端子群232與端子群234的各端子成為開放狀態。
以上,於第2實施例中具備用以切換電壓的端子群,切換端子群是將自不同的多個所述單元組件的各個單元組件延伸的端子鄰接配置而構成,因此可實現可對應多個電源的電池組200。尤其,於狹槽223內具備串聯端子群(串聯端子要素233a~233d),所述串聯端子群連接於多個單元組件的正極或負極,且用以將多個單元組件串聯地連接,因此可實現能夠進行36V與108V的切換的電池組200。此時,藉由將電動工具本體等電動機器本體側的終端部270或280設定為如圖所示的形狀,與供正極輸入端子插入的狹槽(221或222)以及供負極輸入端子插入的狹槽(224與255)分開地設置有供對輸出電壓進行切換的切換元件(連接元件283)插入的第3狹槽(223),因此僅藉由裝設電池組200便可自動地切換來自電池組200側的輸出電壓。藉此,作業者無需關注電池電壓的切換作業,而且亦無因設定電壓錯誤使電動機器本體側破損之虞。進而,當將電池組200拆除時,三個單元組件156~單元組件158成為開放狀態(非連接狀態),因此可達成最適合於保管時或運輸時的狀態。於第2實施例的電池組200中,作為
電壓切換要素發揮功能的端子群232、端子群234及連接元件283、與作為電源端子發揮功能的端子231、端子235、端子群232及端子群234在上下方向上配置於大致相同高度的位置,因此可緊湊地構成電池組200的上下方向上的尺寸。並且,作為串聯端子發揮功能的端子233a、233b、233c、233d配置在上下方向中與作為正極端子發揮功能的端子231與作為負極端子發揮功能的端子235大約相同高度的位置,因此電池組200的上下方向的尺寸可緊湊地構成。並且,作為串聯端子發揮功能的端子233a、233b以彼此鄰接的方式配置而作為串聯端子群,導通部283a發揮作為與此等串聯端子群連接的一體化的高電壓用的連接端子,因此電動機器本體可以作為簡單的結構。同樣地,作為串聯端子發揮功能的端子233c、233d以彼此鄰接的方式配置而作為串聯端子群,導通部283c發揮作為與此等串聯端子群連接的一體化的高電壓用的連接端子,因此電動機器本體可以作為簡單的結構。因此多個串聯端子群在左右方向與直行方向上並排,且多個一體化的高電壓用的連接端子在左右方向與直行方向上並排,因此電池組與電動機器本體的左右方向的尺寸可緊湊的構成。
使用第2實施例的電池組200的結構並非僅限定於電壓切換式的電池組,亦可有效地應用於電壓固定的電池組。圖15示出了此種電池組的結構。圖15為用以說明108V專用的電池組200A的電路圖。此處為與圖14(2)的將端子群232、234拆除後的結構相同的結構,且形成於端子群232、234的插入位置的端子
插入口222、224(均參照圖11)封閉。108V用的電動機器本體中使用具有正極輸入端子281、負極輸入端子282以及連接元件283的終端部280。終端部280的結構與圖12所示的結構相同,連接元件283具有前端側的導通部283a與後端側的導通部283c,且此等導通部283a與283c之間藉由絕緣體283b而以電性上的非導電狀態連接。如此般,當連接終端部280時使用多個端子群來確立單元組件156~158的串聯連接狀態,因此當於電動機器中未裝設電池組200A(被拆除)時,三個單元組件156~158成為非連接狀態,因此可達成最適合於保管時或運輸時的狀態。
圖15(2)為表示另一變形例的電池組200B的電路圖。圖15(2)中將圖15(1)的連接元件283在左右方向上一分為二而分割為第1連接端子285與第2連接端子286。與此分割並行地將端子233a~233d在橫向上分開配置。第1連接端子285為用以使連接於單元組件157的+端子側的端子233b與連接於單元組件156的-端子側的端子233a短路的金屬板。同樣地,第2連接端子286為用以使連接於單元組件157的-端子側的端子233c與連接於單元組件158的+端子側的端子233d短路的金屬板。於此變形例中亦可獲得與圖15(1)同等的效果,而且可減小端子233a與233b、233c與233d的設置空間,因此在安裝於現存的電池組的方面有利。另外,於圖15(2)的變形例中,若在橫向上設置6列端子插入口,則可於圖15(2)的構成中配置36V輸出用的端子群232、234(參照圖13),從而可實現縮短了前後方向上的端子長度
的電池組。
[實施例3]
接著,使用圖16~圖20對本發明的第3實施例進行說明。於第3實施例的電池組300中,與第1實施例及第2實施例相比,在可將電池組的輸出電壓切換為低電壓側與高電壓側兩個等級方面為共通的。然而,於第3實施例中,並非如36V與108V般以3倍來切換電壓比,而是如18V與36V般以2倍來切換電壓比。圖16為表示本發明的第3實施例的電池組300、以及其中所裝設的終端部370、380的形狀的概略立體圖。可裝設於電池組300的電動機器為具有終端部370的額定18V機器與具有終端部380的額定36V機器兩種。於終端部370中形成有作為第1電源輸入端子組(機器側電源端子)的正極輸入端子371與負極輸入端子372。於終端部380中形成有作為第2電源輸入端子組(機器側電源端子)的正極輸入端子381與負極輸入端子382。此等終端部370、380設置於電動機器本體側的電池組裝設部中。正極輸入端子371、381與負極輸入端子372、382由金屬製的板狀構件形成,對此等端子進行固定的基台部分由合成樹脂等非導電體的成形品形成。正極輸入端子371、381與負極輸入端子372、382各自作為切換與電池組300的操作部抵接的電池組300的輸出電壓的切換元件或連接元件發揮功能。
此處所圖示的電池組300為概略圖,且自下階面311與上階面315之間的台階部312至後側形成有多個狹縫321~324。
包含此等狹縫321~324的電池組300的上側形狀形成為與圖7所示的電池組100的形狀大致相同的形狀即可,此處省略對隆起部或閂鎖部等的記載。18V用的終端部370以在左右方向上寬度狹小的方式構成,36V用的終端部380以左右方向上的寬度較寬的方式構成。根據此等終端部370、380的寬度的不同,正極輸入端子371與負極輸入端子372的間隔窄地形成,正極輸入端子381與負極輸入端子382的間隔寬地形成,低電壓用的端子組(371、372)所佔的區域以包含於高電壓用的端子組(381、382)所佔的範圍中的方式配置。正極輸入端子371與負極輸入端子372分別插入至狹縫322與狹縫323中,正極輸入端子381與負極輸入端子382分別插入至狹縫321與狹縫324中。此等端子與狹縫的位置藉由電動工具本體側的電池組裝設部中所形成的軌道槽與電池組300中所形成的軌道部(此處省略圖示)而受到適當引導。藉由如此般對供電動機器本體側的終端部的夾子(正極輸入端子371、381與負極輸入端子372、382)插入的狹縫設置兩種圖案來安裝終端部的夾子的寬度不同的18V與36V的製品,可進行輸出切換。作業者僅藉由簡單地將電池組300裝設於18V用的電動工具等電動機器本體或36V用的電動機器本體,便可自電池組300獲得適當的輸出電壓。
圖17為表示電池組300的內部、尤其是台階部312(參照圖16)的後側的狹縫321~324的位置附近(端子配置區域)所配置的電壓切換機構(電壓切換要素)320的構成配件的圖。電壓
切換機構320為切換開關部件,具有熔鑄有金屬製的端子構件的合成樹脂製的兩個可動引導構件330、340,此等構件藉由彈簧348等施力部件,以在相對於電池組300的朝向電動機器本體的裝設方向而交叉的方向上彼此分離的方式被施力。可動引導構件330、340作為與用於切換電池組300的輸出電壓的切換元件抵接且操作的操作部發揮功能。於可動引導構件330、340的左右兩側附近與中央附近後側設置有四個接點端子(351~354)。於可動引導構件330、340中形成有用以插入正極輸入端子371與負極輸入端子372的端子裝設部331、341。圖17(1)的左側的圖示出電池組300未裝設於電動機器本體時的可動引導構件330、340的位置,於此狀態下,可直接將正極輸入端子371與負極輸入端子372插入至端子裝設部331、341。另一方面,如圖17(2)的左側的圖所示,當裝設終端部380時狀況有所不同。若相對於作為終端部380的連接元件的正極輸入端子381與負極輸入端子382而使電池組300相對移動,則正極輸入端子381與可動引導構件330的傾斜部332接觸,且負極輸入端子382與可動引導構件340的傾斜部342接觸。其原因在於,藉由彈簧348的作用,可動引導構件330、340的平行面333、343靜止於間隔較正極輸入端子381與負極輸入端子382的間隔更寬的位置。
若一邊使正極輸入端子381與傾斜部332接觸同時使負極輸入端子382與傾斜部342接觸,一邊如箭頭349般推入終端部380,即,使正極輸入端子381、負極輸入端子382分別插入至
狹縫321、324(參照圖16),則可動引導構件330、340一邊壓縮彈簧348一邊向內側沿箭頭336、346的方向(彼此接近的方向)移動。另外,於本實施例的說明中,以使終端部380接近電池組300的方式圖示的箭頭349的含義僅意指與電池組300側的距離縮短,只不過為方便起見而示出了方向,其包括使電池組300側移動至固定的電動機器本體側的情況、以及使電動機器本體側移動至電池組300側的情況兩者。於本實施例中,就理解的容易性而言,將此等相對移動說明為終端部380如箭頭349般移動至電池組300側,但無論使哪側移動,裝設後的狀態均相同。
若可動引導構件330、340一邊沿箭頭336、346的方向移動一邊使終端部380進一步插入,則彈簧348進一步被壓縮而可動引導構件330、340進一步彼此接近,因此正極輸入端子381進入可動引導構件330的外側(右側)的平行面333與第1+端子(第1正極端子)351之間,同樣地,負極輸入端子382進入可動引導構件340的外側(左側)的平行面343與第2-端子(第2負極端子)354之間。若於此進入狀態下移動至箭頭349方向上的規定位置,則電池組300的裝設完成。藉由此可動引導構件330、340的移動,中間端子335、345的位置亦同時移動,此等最接近點自「非接觸」狀態變為「接觸」狀態而導通。進而,可動引導構件330、340與端子351~354的接觸狀態變化,其結果對終端部380輸出額定36V的直流。中間端子335、345及四個接點端子(351~354)作為用於切換電池組300的輸出電壓而藉由操作部操作的
操作部的切換元件發揮功能。
圖18為用以說明使用可動引導構件330、340與端子351~354的電壓切換機構320的圖。圖18(1)為表示電壓切換機構320於電池組300內的收容位置的圖。於圖18(1)中,電壓切換機構320收容於較藉由電池組的下階面311與上階面315而形成的台階部312更靠後側、且為俯視時與多個狹縫321~324(參照圖16)的配置位置重疊的位置。可動引導構件330、340為在端子基板360(參照圖18(3))上沿左右方向移動的可動構件,四個接點端子(351~354)為固定於端子基板360而不進行移動的非可動構件。
圖18(2)為自電壓切換機構320的上表面觀察而得的展開圖,且在距離上分離地進行了圖示以瞭解各零件的構成。於圖18(2)中,可動引導構件330於俯視時為將四角形的構件與三角形的構件連結而成的基本形狀,且基本形狀部分由塑膠等合成樹脂製造。於合成樹脂部分中熔鑄有金屬製的中間端子335,此等被牢固地固定。中間端子335在後側形成有兩個接觸件335c與335d,且形成有以於端子裝設部331之間延伸的方式向前側延伸存在並為了與終端部370的正極輸入端子371接觸而自內側向外側彎曲成凸狀的接觸件335a,於內側部分(圖中為可動引導構件330的左側)形成有與另一可動引導構件340側的中間端子345的接觸件345b接觸的接觸件335b。可動引導構件340及熔鑄於其的中間端子345與可動引導構件330及中間端子335左右對稱地
形成。中間端子345在後側形成有兩個接觸件345c與345d,且形成有以於端子裝設部341之間延伸的方式向前側延伸存在並為了與終端部370的負極輸入端子372接觸而自內側向外側彎曲成凸狀的接觸件345a,於內側部分(圖中為可動引導構件340的右側)形成有與另一中間端子335的接觸件335b接觸的接觸件345b。接觸件335與345a為輸出低電壓的低電壓用端子組,且構成第一電源端子。於可動引導構件330、340之間熔鑄有彈簧348(圖18(2)中省略圖示),於成形時間點,可動引導構件330、340經由彈性體而連結。彈簧348為金屬製的壓縮盤簧。
於中間端子335、345的後側配置有四個端子351~354。在左右方向上靠中央配置的是連接於第一單元組件的+端子(正極端子)的第2+端子(第2正極端子)352、以及連接於第1單元組件的-端子(負極端子)的第1-端子(第1負極端子)353。於第2+端子352中形成有向前側彎曲成凸狀且在左右方向上並列配置的接觸件352a、352b,於第1-端子353中形成有向前側彎曲成凸狀且在左右方向上並列配置的接觸件353a、353b。接觸件335c選擇性地與接觸件352a、352b中的任一者接觸,接觸件345c選擇性地與接觸件353a、353b中的任一者接觸。
於中間端子335的右側配置有第1+端子(第1正極端子)351,於中間端子345的左側配置有第2-端子(第2負極端子)354。第1+端子351為於俯視時彎折成大致L字狀的構件,在位於前側的一端部中形成有為了與終端部380的正極輸入端子381(參照圖
17)接觸而自外側向內側彎曲成凸狀的接觸件351a,在位於後側的另一端部中形成有為了與中間端子335的接觸件335d接觸而向前側彎曲成凸狀的接觸件351b。第2-端子354形成為與第1+端子351左右對稱的形狀,在位於前側的一端部中形成有為了與終端部380的負極輸入端子382(參照圖17)接觸而彎曲成凸狀的接觸件354a,在位於後側的另一端部中形成有為了與中間端子345的接觸件345d接觸而彎曲成凸狀的接觸件354b。接觸件351a與354a為輸出高電壓的高電壓用端子組,且構成第2電源端子。
圖18(3)為圖18(1)的C-C部的剖面圖。可動引導構件330的上側由電池組300的上殼體310覆蓋,下側藉由端子基板360而可在左右方向上進行相對滑動地受到保持。於端子基板360的上表面形成有向上側突出為凸狀且在左右方向上以直線狀延伸的引導軌道361。另外,於上殼體310的上階面315的內側壁,形成有以在左右方向上以直線狀延伸的方式設置的引導軌道316。另一方面,於可動引導構件330的上側面形成有在左右方向上連續地形成的引導槽部334a,於下側面形成有在左右方向上連續地形成的引導槽部334b。另外,需注意的是,於圖18(3)以外的圖中未圖示可動引導構件330的引導槽部334a以及設置於可動引導構件340側的引導槽部344a。
如此般,引導槽部334b由引導軌道361引導,引導槽部334a由引導軌道316引導,藉此可動引導構件330可在與電池組300的裝設方向交叉的方向上移動。於可動引導構件340側,
亦同樣地形成有引導槽部與引導軌道,並藉由此等受到引導,藉此可動引導構件340可在與電池組300的裝設方向交叉的方向(左右方向)上順暢地進行相對滑動,而在與裝設方向相同的方向(前後方向)上不移動。中間端子335固定於可動引導構件330,因此配置為與端子基板360大致不接觸。第2+端子352的固定用的銷部352c嵌合於端子基板360的內部,且連接用的銷貫穿端子基板360而經焊接。再者,亦可不將銷部352c與銷分開而對銷部352c進行焊接。
以上,藉由第3實施例,電壓切換要素(330、340)為於端子基板360的上表面的配置有電源端子(正極端子與負極端子)的端子配置區域中,能夠在與電池組300的裝設方向交叉的方向上移動的多個可動引導構件,可藉由電壓切換要素(330、340)對將多個單元組件並聯地連接、抑或串聯地連接進行切換,因此可實現具有電壓的自動切換機構的電池組300。另外,於本實施例中,可動引導構件330的移動方向設為與電池組300的裝設方向正交,但未必僅限於90度的交叉角,亦可較90度增減規定的角度而以傾斜地交叉的方式移動。如此般,於第3實施例中,將可動引導構件330、340在電池組300的裝設方向上配置於端子351~354、335、345的配置區域(配置有狹縫321~324的區域),因此可在不增大電池組的條件下進行電壓的切換。
接著,使用圖19對與額定18V的電動機器本體連接時的藉由電壓切換機構320達成的單元組件的連接狀態進行說明。
圖19(1)示出將終端部370裝設於電池組300之前的狀態。圖19(2)表示裝設後的狀態,且以電路圖的形式示出自四個端子351~354朝向單元組件356、357的接線狀態。於電池組300內收容有兩個單元組件356、357。單元組件356、357分別為將五根鋰離子電池的單元151串聯地連接而成的集合體,其輸出為額定18V。單元組件(第1單元組件)356的+輸出(正輸出)藉由引線而配線至第1+端子351,-輸出(負輸出)藉由引線而配線至第1-端子353。同樣地,單元組件(第2單元組件)357的+輸出藉由引線而配線至第2+端子352,-輸出藉由引線而配線至第2-端子354。
在未裝設終端部370的情況下,可動引導構件330、340藉由彈簧348而以彼此背離的方式被施力。於此狀態下,接觸件335b與345b背離而為非接觸狀態。若自圖19(1)的狀態起裝設終端部370,則如圖19(2)所示,終端部370的正極輸入端子371經由狹縫322(參照圖16)而收容於端子裝設部331內,其結果,接觸件335a與正極輸入端子371接觸。同樣地,負極輸入端子372經由狹縫323(參照圖16)而收容於端子裝設部341,其結果,接觸件345a與負極輸入端子372接觸。然而,可動引導構件330與340在與箭頭349相同的方向及正交的方向(左右方向或上下方向)上均不移動,因此中間端子335、345與四個端子351~354的接觸關係未變化。於此狀態下,接觸件335d與351b接觸,接觸件335c與352a接觸,接觸件345c與353a接觸,接觸件345d與354b接觸。此等接觸件接觸的結果為:自正極輸入端子371朝
向單元組件356、357的+輸出(正輸出、正極端子)的連接路徑得以確立,自負極輸入端子372朝向單元組件356、357的-輸出(負輸出、負極端子)的連接路徑得以確立,兩個單元組件356、357經並聯連接,從而其輸出、即額定18V的直流自電池組300被輸出。
圖20(1)表示將終端部380裝設於電池組300之前的狀態,圖20(2)表示裝設後的狀態,且以電路圖來示出自四個端子351~354朝向單元組件356、357的接線狀態。如圖20(1)所示,在未裝設終端部380的情況下,可動引導構件330、340藉由彈簧348而以彼此背離的方式被施力。於此狀態下,接觸件335b與接觸件345b背離而為非接觸狀態。若自圖20(1)的狀態起裝設終端部380,則正極輸入端子381經由狹縫321(參照圖16)而與傾斜部332接觸,若在接觸狀態下推入終端部380(或使電池組300向終端部380側移動),則傾斜部332以向正極輸入端子381的內側退避的方式移動,因此可動引導構件330在箭頭336的方向上一邊壓縮彈簧348一邊移動。同樣地,若使負極輸入端子382一邊經由狹縫324(參照圖16)而與傾斜部342接觸一邊被推入,則傾斜部342以向負極輸入端子382的內側退避的方式移動,因此可動引導構件340在箭頭346的方向上一邊壓縮彈簧348一邊移動。若可動引導構件330向內側移動,則正極輸入端子381進入位於較傾斜部332更靠側部處的平行面333與第1+端子351之間,並藉由彈簧348所施加的力而以該狀態(圖20(2)所示的狀
態)受到保持,正極輸入端子381與第1+端子351的接觸件351a良好地接觸。同樣地,若可動引導構件340向內側移動,則負極輸入端子382進入位於較傾斜部342更靠側部處的平行面343與第2-端子354之間,並以該狀態(圖20(2)所示的狀態)受到保持,負極輸入端子382與第2-端子354的接觸件354a良好地接觸。
若可動引導構件330、340向內側移動,則其他接觸件的接觸關係亦變化。首先,藉由中間端子335的接觸件335b與中間端子345的接觸件345b接觸,中間端子335與345成為導通狀態。另外,與中間端子335的接觸件335c接觸的接觸件自圖20(1)所示的接觸件352a如圖20(2)所示般切換為接觸件352b,中間端子335的接觸件335d與第1+端子351的接觸件351b的連接狀態解除。同樣地,與中間端子345的接觸件345c接觸的接觸件自圖20(1)所示的接觸件353a如圖20(2)所示般切換為接觸件353b,中間端子345的接觸件345d與第2-端子354的接觸件354b的連接狀態解除。此等接觸件的接觸狀態切換的結果為:自正極輸入端子381朝向單元組件356的+輸出(正輸出、正極端子)的連接路徑得以確立,自單元組件356的-輸出(負輸出、負極端子)朝向單元組件357的+輸出的連接路徑得以確立,自單元組件357的-輸出朝向負極輸入端子382的連接路徑得以確立。此連接為兩個單元組件356、357的串聯連接,從而自電池組300輸出額定36V的直流。另外,電壓切換機構320的可動引導構件
330、340藉由彈簧348而被施力,因此在自圖20(2)的狀態將終端部380拆除的情況下會回到原來的圖20(1)的狀態,因此單元組件356與357的串聯連接狀態自動解除而回到並聯連接狀態。
如上所述,藉由實現使用可動引導構件330、340的電壓切換機構320,作業者僅藉由簡單地將電池組300裝設於額定18V的電動機器本體或額定36V的電動機器本體的任一者,便可獲得最適合於電動機器本體的輸出電壓。另外,只要電壓比為2倍,則亦可於進行其他電壓、例如54V/108V的切換的電池組中實現上述第3實施例。進而,亦可藉由使用三個可動引導構件來實現切換電壓比為3倍的切換機構。於第3實施例的電池組300中,作為電壓切換要素發揮功能的電壓切換機構320、與作為電源端子發揮功能的接觸件335a及接觸件345a在上下方向上配置於大致相同高度的位置,因此可緊湊地構成電池組300的上下方向上的尺寸。
[實施例4]
接著,使用圖21及圖22對本發明的第4實施例進行說明。圖21為第4實施例的電池組600的俯視圖。電池組600的外觀形狀與圖7所示的電池組100大致相同,且軌道部的形狀、下階面611、上階面615的形狀相同。於上階面615中設置有多個狹槽部,狹槽部的配置區域成為端子配置區域。此處,作為狹槽部,除正極端子用狹槽621、負極端子用狹槽622外,亦形成有作為第3狹槽的串聯並聯切換元件用狹槽623。正極端子用狹槽621為用
以收容正極輸出端子661(正極端子)的狹槽,負極端子用狹槽622為用以收容負極輸出端子662(負極端子)的狹槽。於正極端子用狹槽621與負極端子用狹槽622所夾著的部分中配置有串聯並聯切換元件用狹槽623。此處,將先前的電池組中未分配任何端子的空置的狹槽分配為串聯並聯切換元件用狹槽623。
於串聯並聯切換元件用狹槽623的內部,自入口側(前側)起配置有包含兩個並聯連接件663a、663b的並聯連接件對663、以及串聯連接件664。並聯連接件663a由包含連接於單元組件356的+輸出(正極)的連接件(導電體)與連接於單元組件357的+輸出(正極)的連接件(導電體)的連接件對構成。同樣地,並聯連接件663b由包含連接於單元組件356的-輸出(負極)的連接件(導電體)與連接於單元組件357的-輸出(負極)的連接件(導電體)的連接件對(導電體對)構成。換言之,並聯連接件663a、663b包含分別連接於各單元組件的同極(+輸出或-輸出)且鄰接地配置的一對連接件。並聯連接件663a、663b分別由在左右方向上分離的導電體對構成,於通常狀態下,如圖所示般導電體對處於接觸狀態。連接於構成並聯連接件663a的單元組件356的+輸出(正極)的連接件(導電體)與連接於構成並聯連接件663a的單元組件357的+輸出(正極)的連接件(導電體)各自作為用於將電池組600的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能。並且,連接於構成並聯連接件663b的單元組件356的-輸出(負極)的連接件(導電體)與連接於構成並聯連接件663b的單元組
件357的-輸出(負極)的連接件(導電體)各自作為用於將電池組600的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能。串聯連接件664由在左右方向上分離的導電體對構成,於通常狀態下,如圖所示般左右的導電體對分隔而處於非接觸狀態。串聯連接件664由包含連接於單元組件356的+輸出(正極)的連接件(導電體)與連接於單元組件357的-輸出(負極)的連接件(導電體)的連接件對(導電體對)構成。換言之,串聯連接件664包含分別連接於各單元組件的異極(+輸出及-輸出)且鄰接地配置的一對接觸件。另外,串聯連接件664為了爭取到經分離的導電體對的端子間的距離,亦可為在電池組600的裝設方向上存在距離的位置關係。連接於構成串聯連接件664的單元組件356的+輸出(正極)的連接件(導電體)與連接於構成串聯連接件664的單元組件357的-輸出(負極)的連接件(導電體)各自作為用於將電池組600的輸出電壓切換為高電壓的切換端子發揮功能,並且作為將多個單元組件356、單元組件357彼此串聯連接的串聯端子發揮功能。
正極端子用狹槽621與負極端子用狹槽622及其他狹槽的裝設方向上的長度為LS,相對於該些的長度,串聯並聯切換元件用狹槽623的裝設方向上的長度LS1較長而形成為兩倍左右。其原因在於,於串聯並聯切換元件用狹槽623的內部,在裝設方向上串列地並列配置有並聯連接件663a、663b與串聯連接件664三組導電體對。此處,正極輸出端子661及負極輸出端子662(將該些統稱為電源端子)在相對於裝設方向而交叉的方向上隔開配
置,於配置有此等電源端子的區域(具體而言為裝設方向上自台階部612至長度LS1或長度LS2(藉由圖24而於後敘述)的區域,更詳細而言為長度LS的區域),配置有作為電壓切換要素的並聯連接件對663與串聯連接件664。換言之,於設置有狹槽部的區域中配置有電壓切換要素。
圖22為表示當電池組600連接於電動機器本體時的單元組件的連接電路的圖,圖22(1)為表示連接於低電壓(例如18V)用的電動機器本體的狀態的圖,圖22(2)為表示連接於高電壓(例如36V)用的電動機器本體的狀態的圖。於18V用的電動機器本體中,具有與先前以來所使用的形狀相同的終端部650的形狀。即,具有正極輸入端子651與負極輸入端子652。於終端部650中,亦可設置圖示以外的輸入端子(例如LD端子),但此處僅對第4實施例的特徵性構成中的部分進行說明,且省略其他輸入端子的說明。LD端子23作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。
圖22(1)的下側的電路圖為表示藉由將電池組600裝設於電動機器本體而使終端部650與電池組600的輸出端子群連接的狀態的圖。於電池組600的內部,構成有將五根鋰離子電池的單元串聯連接而成的單元組件356、357。於圖22(1)的狀態下,單元組件356、357的+輸出與-輸出以並聯地連接的狀態連接於正極輸出端子661與負極輸出端子662。即,五根單元串聯連接而成的單元組件357的+端子連接於正極輸出端子661,-端子經由
並聯連接件663b連接於負極輸出端子662。另一方面,五根單元串聯連接而成的單元組件356的+端子經由並聯連接件663a連接於正極輸出端子661,-端子連接於負極輸出端子662。此處,對單元組件356的+端子與單元組件357的-端子進行連接的串聯連接件664為了將多個單元組件356、357串聯地連接而形成包含多個接觸端子(圖中為右側的端子與左側的端子)的串聯端子群,左右的接觸端子於初始狀態(拆除了電池組600的狀態)下處於開放狀態(非導通狀態)。
圖22(2)的上側的圖為表示36V用的電動機器本體的終端部680的端子形狀的圖。此處,除與先前以來所使用的形狀相同的正極輸入端子681及負極輸入端子682外,亦形成有串聯並聯切換端子683。串聯並聯切換端子683在電池組的裝設方向上設置於配置有電源端子(正極輸出端子661、負極輸出端子662)的端子配置區域,其成為對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素或連接元件。串聯並聯切換端子683設有兩個功能,於裝設電池組600時最先抵接於電壓切換要素(並聯連接件對663、串聯連接件664)的前端側部分形成為由導電體形成的導通端子683b,後端側部分形成為由非導電體形成的切斷端子683a。終端部680藉由合成樹脂的一體成形而形成其基台部分,於該處熔鑄有金屬製的板狀的正極輸入端子681與負極輸入端子682。串聯並聯切換端子683具備切換端子群,切斷端子683a與終端部680一體地由非導電材料成形,且於其前端的一部分藉由熔鑄成形而形
成金屬製的導通端子683b。此處,切斷端子683a的目的在於:藉由進入在未裝設電池組600時處於接觸狀態(導通狀態)的並聯連接件663a、663b之間,將並聯連接件663a的導通狀態切斷且將並聯連接件663b的導通狀態切斷。切斷端子683a連接由多個切換端子所構成的電池組600的並聯連接件663a、663b,作為將電池組600的輸出電壓切換至低電壓的切換元件發揮功能。相反地,導通端子683b作為短路器發揮功能,所述短路器為:藉由進入在未裝設電池組600時處於非接觸狀態(切斷狀態)的串聯連接件(串聯連接要素)664之間而使其各自短路,藉此確立串聯連接件664的導通狀態。導通端子683b作為連接由多個切換端子所構成的電池組600的切換端子即串聯連接件(串聯連接要素)664,且將電池組600的輸出電壓切換至高電壓的切換端子發揮功能,並且也作為將多個單元組件356、單元組件357彼此串聯連接的一體式高壓電用連接端子發揮功能。因此,導通端子683b為簡單的金屬板即可,無需接線至電動工具本體側的基板等。如此般,將自不同的多個單元組件的各個單元組件延伸的切換端子鄰接配置而構成作為電壓切換要素的串聯並聯切換端子683。
圖22(2)的下側的電路圖為表示藉由將電池組600裝設於電動機器本體而使終端部680與電池組600的輸出端子群連接的狀態的圖。於圖22(2)的狀態下,確立了單元組件356的+輸出與單元組件357的-輸出在連接的狀態下的朝向正極輸出端子661與負極輸出端子662的串聯連接電路。五根單元串聯連接而成
的單元組件357的+端子連接於正極輸出端子661,-端子經由藉由導通端子683b的插入而成為短路狀態的串聯連接件664的連接而連接於單元組件356的+端子。單元組件356的-端子連接於負極輸出端子662。此處,形成並聯連接件對663的並聯連接件663a、663b因在兩個接點之間介隔有切斷端子683a而成為非導通狀態,故如圖22(1)所示的單元組件356、357的並聯連接狀態解除,另一方面,串聯連接狀態確立。
如上所述,根據第4實施例,藉由改變電動工具本體側的終端部650、680的形狀,並在供正極輸入端子681插入的第1狹槽621與供負極輸入端子682插入的第2狹槽622之外亦使用供切換輸出電壓的切換元件(串聯並聯切換端子683)插入的第3狹槽623,可適當地切換電池組600的輸出電壓。而且,當為先前以來所廣泛使用的18V輸出時,形成為與先前的電動工具相同的終端部650的形狀,因此可將本實施例的電池組600裝設於先前以來所市售的18V用的電動工具本體或電動機器本體而同樣地加以使用。另一方面,於必需額定36V的電動工具本體或電動機器本體中,若如圖22(2)般構成終端部680的形狀,則僅藉由裝設電池組600便可自電池組600獲得額定36V的直流。此時,因不存在複雜的開關機構,故可實現抑制製造成本的上昇、耐久性良好的電壓自動切換式的電池組。另外,將作為電壓切換要素的切換端子群(663a、663b、664)在裝設方向上配置於配置有電源端子(正極輸出端子661與負極輸出端子662)的區域內的第3狹槽
623內,因此僅藉由將電池組裝設於電動機器本體便可容易地切換電壓。尤其在與裝設方向交叉的方向上將電壓切換要素配置於電源端子間,因此不會增大電池組的尺寸,亦可裝設現存的電動機器本體。於第4實施例中,電壓切換要素與電源端子在上下方向上配置於大致相同高度的位置,因此可緊湊地構成電池組的上下方向上的尺寸。另外,連接於構成串聯連接件664的單元組件356的+輸出(正極)的連接件(導電體)與連接於構成串聯連接件664的單元組件357的-輸出(負極)的連接件(導電體)各自作為用於將多個單元組件356、單元組件357彼此串聯連接的串聯端子發揮功能,但此等串聯端子在上下方向中配置為相對於正極端子即正極輸出端子661與負極端子即負極輸出端子662大致相同高度的位置,因此可以緊湊地構成電池組的上下方下的尺寸。
圖23為表示在電池組600未裝設於電動機器本體時所裝設的電池組蓋640的形狀的圖。電池組蓋640例如由氯化乙烯樹脂或其他塑膠材料等非導電性的材料製造而成,且以覆蓋電池組600的下階面611、台階部612、上階面615的方式安裝。電池組蓋640為藉由鉛垂面642將作為第1平坦部的上階部643與作為第2平坦部的下階部641連接而成的、自橫向觀察的剖面為曲柄(crank)狀的形狀。以跨越電池組蓋640的上階部643與鉛垂面642的方式形成有三個垂直肋部646~648。垂直肋部646~648分別在與正極輸入端子651和681、負極輸入端子652和682、串聯並聯切換端子683大致相同的位置形成為相同的尺寸。其中,
垂直肋部646~648的前端側下部部分的板厚形成地稍薄,以便易於進行裝設。藉由將電池組蓋640裝設於電池組600,單元組件356、單元組件357成為電性完全獨立的狀態。例如,當單元組件356、單元組件357分別為電量54Wh(=電壓18V×電池容量3.0Ah)的情況時,在無電池組蓋640的狀態下,單元組件356、單元組件357並聯連接而成為電量108Wh(=電壓18V×2×電池容量3.0Ah)。通常,在鋰離子電池組中,當電量超過100Wh時即成為運輸限制對象。然而,藉由裝設電池組蓋640而視作54Wh電池×2個,從而不為運輸限制對象,能夠以通常的運輸形態進行處理,可實現包裝材、運輸成本的大幅減少。
於電池組蓋640的外周側及長度方向中心線附近,藉由一體成型而形成在厚度方向(上下方向)上延伸的稜644與肋部645以提高剛性。當向電池組蓋640裝設垂直肋部646~648時,垂直肋部646插入至正極端子用狹槽621而與正極輸入端子651嵌合,垂直肋部647插入至負極端子用狹槽622而與負極輸入端子652嵌合,垂直肋部648插入至串聯並聯切換元件用狹槽623而嵌合於並聯連接件663a、663b與串聯連接件664。電池組蓋640利用正極輸入端子651、負極輸入端子652、並聯連接件663a、663b等的彈性而以不會自電池組600脫落的方式受到保持。
以上,於圖21~圖23所示的電池組600中,將包含兩組並聯連接件663a、633b的並聯連接件對663、與包含一組開放狀態的接點的串聯連接件664在串聯並聯切換元件用狹槽623的
內部在裝設方向上並列配置。因此,如圖21所示,串聯並聯切換元件用狹槽623的裝設方向上的長度LS1較其他狹槽的長度LS長。若與串聯並聯切換元件用狹槽623的長度LS1相當的區域變長,則在向電池組600的安裝方面有無法確保空間之虞。此種情況下,可不將所有的串聯連接件664與並聯連接件663a、633b均配置於一個狹槽(串聯並聯切換元件用狹槽623)內,而是分散配置於兩個狹槽內。圖24及圖25為表示電池組600A的構成(實施例4的變形例)的電池組600A的俯視圖。
圖24為第4實施例的變形例的電池組600A的俯視圖。電池組600A的外觀形狀中發生了更變的是串聯並聯切換件用的第1狹槽623A與第2狹槽624A。於上階面615中設置有多個狹槽部,但對所使用的訊號傳遞用的狹槽部分進行了變更以確保作為串聯並聯切換件用的第二狹槽624A。於第一狹槽623A中,在靠近下階面611側的開口之側(裝設方向入口側)配置並聯連接件673a,於縱深側配置串聯連接件674,且使此等鄰接端子對串列地排列。另一方面,於第二狹槽624A中,在遠離下階面611的縱深側部分配置並聯連接件673b。串聯連接件674、並聯連接件673a、673b分別由在左右方向上分離的一組導電體對構成,在未裝設電池組600A的狀態下,並聯連接件673a、673b的左右的導電體對處於接觸狀態,串聯連接件674的左右的導電體對分隔而處於非接觸狀態。藉由如此般配置,可將第一狹槽623A與第二狹槽624A的自裝設方向觀察時的長度設為LS2,因此與圖21所示的
串聯並聯切換元件用狹槽623的長度LS1相比可較短地構成,故在安裝方面有利。另外,於第二狹槽624A的開口側,雖未圖示,但亦可直接配置先前以來所配置的訊號連接用的連接件,例如顯示電池的輸出的V端子等,故不會有損連接18V用的電動工具時的互換性。訊號連接用的連接元件作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。
圖25為表示第4實施例的變形例的電池組600A連接於電動機器本體時的單元組件的連接電路的圖。圖25(1)為表示連接於低電壓(例如18V)用的電動機器本體的狀態的圖,圖25(2)為表示連接於高電壓(例如36V)用的電動機器本體的狀態的圖。與圖22所示的構成相比,低電壓(例如18V)用的電動機器的終端部650的形狀相同,但高電壓(例如36V)用的電動機器的終端部680A的形狀不同。於圖22所示的終端部680中,串聯並聯切換端子683構成為一條,但在變形例的終端部680A中,作為串聯並聯切換端子,分開配置有第一串聯並聯切換端子693與第二串聯並聯切換端子694。第一串聯並聯切換端子693中,於裝設電池組600A時最先抵接於並聯連接件673b的前端側部分形成為由導電體形成的導通端子693b,後端側部分形成為由非導電體形成的切斷端子693a。另一方面,第二串聯並聯切換端子694全部以作為非導電體的切斷端子的形式來製造。此處,終端部680A藉由合成樹脂的一體成形而形成其基台部分,於該處熔鑄有金屬製的板狀的正極輸入端子681與負極輸入端子682。第一串聯並聯切換
端子693的切斷端子693a以及第二串聯並聯切換端子694與基台部分一體地為合成樹脂製即可。
圖25的下側的電路圖為表示藉由將電池組600A裝設於電動機器本體而使終端部650、終端部680A與電池組600A的輸出端子群連接的狀態的圖。於圖25(2)的狀態下,單元組件356的+輸出與單元組件357的-輸出在串聯地連接的狀態下連接於正極輸出端子661與負極輸出端子662。五根單元串聯連接而成的單元組件357的+端子連接於正極輸出端子661,-端子經由藉由導通端子693b的插入而成為短路狀態的串聯連接件674而連接於單元組件356的+端子。單元組件356的-端子連接於負極輸出端子662。此處,形成並聯連接件對673的並聯連接件673a、673b因在各自的兩個接點之間介隔有切斷端子693a與第二串聯並聯列切換端子(切斷端子)694而成為非導通狀態,故如圖25(1)所示的單元組件356、357間的並聯連接狀態解除。此處,並聯連接件673a的自裝設方向觀察時的位置與串聯連接件674鄰接地設置,而非與並聯連接件673b鄰接的位置。此是為了能夠於並聯連接件673a的入口側配置先前以來所使用的訊號傳遞用的端子。另外,亦可於第一串聯並聯列切換端子693側集中配置並聯連接件673a、673b,且於第二串聯並聯列切換端子694側配置串聯連接件674。然而,假若第一串聯並聯列切換端子693破損而自終端部680A脫離,藉由第二串聯並聯列切換端子694的作用而僅串聯連接件674進行連接,則有短路之虞,故如本圖所示般進行配置更
為有利。
如以上所說明,圖24及圖25所示的變形例的優點為可抑制第一串聯並聯列切換端子693的長度方向上的長度,且亦可同樣地抑制第一狹槽623A的長度。於第二串聯並聯列切換端子694的根部側,亦可藉由熔鑄金屬製的端子來維持先前以來的訊號傳遞用的端子。另外,完全不需要進行對低電壓(18V)用的電動機器本體的終端部650的改造,因此可將本發明的電池組直接應用於先前的電動機器本體。另外,於第4實施例中,作為低電壓用與高電壓用,藉由將五根單元作為一個單元組件且輸出18V與36V的電池組的例子進行了說明,但輸出電壓可任意地設定,只要為2倍的電壓差,則亦可實現其他的組合,例如將15根單元作為一個單元組件且在54V(低電壓側)與108V(高電壓側)之間進行切換的電池組。
[實施例5]
接著,使用圖26~圖28對本發明的第5實施例進行說明。於第5實施例的電池組700中,與第4實施例同樣地可根據電動工具本體側的終端形狀自動地切換18V與36V。即,當電池組700裝設於電動工具本體或電動機器本體時,自動地切換為與本體側的額定電壓對應的輸出電壓。圖26為表示電池組700的外觀形狀的立體圖。其形狀與先前的額定18V用的電池組15(參照圖1)具有互換性。電池組700在下階面111與上階面115的邊界上的以台階狀隆起的部分中形成有多個狹槽部,該些狹槽部的內
側成為端子配置區域而配置有多個輸出端子或訊號端子。狹槽部不僅在與裝設方向平行的方向上而且在上下方向上亦形成有切口,以便能夠自下階面111側插入電動工具本體側的終端。另外,在狹槽部的下側且為下階面111的後方部分形成有在橫向上連續地開口的開口部709。上階面115的前側的區域中所形成的多個狹槽中,第1狹槽701收容用以傳遞電池組側的+輸出的端子對,第2狹槽704收容用以傳遞電池組側的-輸出的端子對,於第3狹槽707中收容作為切換元件(連接元件)的串聯連接用端子對,所述切換元件(連接元件)使來自一單元組件的-輸出與來自另一單元組件的+輸出鄰接地且以彼此非接觸狀態配置,對電池組700的輸出電壓進行切換。此外,於電池組700中,形成有以下端子等的狹槽:LD端子,用以輸出電池組700內所包含的未圖示的電池保護電路所形成的過放電保護訊號;LS端子,用以輸出與單元接觸地設置的未圖示的感溫元件所形成的電池的溫度資訊;V端子,用以輸入來自充電裝置的控制訊號;T端子,將作為電池組700的辨識資訊的訊號輸出至電動工具本體或充電裝置;C+端子,作為充電用的+端子,該些狹槽中所配置的端子發揮與先前的電池組15(參照圖1)相同的作用。LD端子、LS端子、T端子作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。
圖26(2)為電池組700內的電路圖。於電池組700的內部,收容有兩組將五根14500或18650等的鋰離子電池的單元串聯連接而成的單元組件356、357。單元組件356的+輸出連接於
正極端子712,單元組件357的+輸出連接於正極端子713。形成並聯正極端子對的正極端子712、713彼此鄰接地固定於端子基板711,且以位於狹槽701內的方式固定。正極端子712、713作為正極端子發揮功能,並且也作為將電池組700的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能,並且也作為將多個單元組建彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。此外,作為並聯端子發揮功能的多個正極端子712、713構成為彼此鄰接配置以作為並聯端子群。同樣地,單元組件357的-輸出連接於負極端子715,單元組件356的-輸出連接於負極端子716。負極端子715、716作為負極端子發揮功能,並且也作為將電池組700的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能,並且也作為將多個單元組件彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。此外,作為並聯端子發揮功能的多個負極端子715、716構成為彼此鄰接配置以作為另一並聯端子群。形成並聯負極端子對的負極端子715、716彼此鄰接地固定於端子基板714,且以位於狹槽704內的方式固定。進而,於本實施例中,自單元組件357的+輸出經連接的串聯連接用端子718與自單元組件356的-輸出經連接的串聯連接用端子719作為串聯連接用端子對而配置於狹槽707內。串聯連接用端子718、719作為將電池組700的輸出電壓切換為高電壓的切換端子發揮功能,並且也作為將多個單元組件356、357彼此串聯連接的串聯端子發揮功能。此外,作為串聯端子發揮功能的多個串聯連接用端子718、719構成為彼此鄰接配置以作為串聯端子群。此等正極端子712、713與負極端
子715、716以自不同的多個單元組件356與357的各個單元組件延伸的方式鄰接且分離地構成,藉此,作為對單元組件356與357的並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素發揮功能。
當電池組700未裝設於電動工具本體或充電器中時,如圖26(2)的電路圖所示,正極端子712與713處於非接觸狀態,負極端子715、716處於非接觸狀態,串聯連接用端子718與串聯連接用端子719處於非接觸狀態。串聯連接用端子718與719成對使用,且彼此鄰接地固定於端子基板717。再者,端子基板711、714、717可為一體基板,亦可兼用作設置有電池保護電路的保護電路基板。正極端子712、713、負極端子715、716、以及串聯連接用端子718、719構成切換端子群,且正極端子712、713構成正極端子對或並聯用正極端子群(並聯端子群),負極端子715、716構成負極端子對或並聯用負極端子群,串聯連接用端子718、719構成串聯連接端子群(串聯端子群)。
圖27為表示將電池組700連接於先前的額定18V的電動工具本體的狀態的圖,圖27(1)為連接時的電路圖。此處,電動工具本體側的正極輸入端子721與正極端子712和713接觸,負極輸入端子722與負極端子715和716接觸,藉此形成單元組件356、357的並聯連接電路。正極輸入端子721與負極輸入端子722作為將電池組700的輸出電壓切換為低電壓的切換元件或連接元件發揮功能,並且也作為將多個單元組件彼此並聯連接的低電壓用切換元件發揮功能。圖27(3)為正極端子712、713的側
視圖,且為其中所裝設的額定18V用的電動工具本體側的終端部720的正極輸入端子721的形狀,圖27(2)為正極端子712、713的俯視圖。此處,終端部720的正極輸入端子721形成為與先前的電動工具相同的形狀,且為高度為H的金屬板。正極端子712、713的與正極輸入端子721的接觸區域藉由上下方向上的高度為H/2以下的細長板狀的構件而形成。正極端子712的遠離正極輸入端子721的一側(狹槽的開口部的相反側)自端子基板711向上方延伸,且在正極端子713的上側向正極輸入端子721側(狹槽的開口部)延伸。另一方面,正極端子713為將先前的正極端子的上側部分切除而使厚度減小的形狀,正極端子712與713以彼此不接觸的方式隔開設置。正極輸入端子721藉由熔鑄於電動工具本體側的合成樹脂製的終端部720的金屬板而形成。
正極端子712形成為如下形狀:將平板彎曲成U字狀並於開口端部附設折回,所述折回部分接觸而封堵開口端部。同樣地,正極端子713亦形成為如下形狀:將平板彎曲成U字狀並於開口端部附設折回,所述折回部分接觸而封堵開口端部。正極端子713的前後長度構成地較短而接近正極端子712的一半,但前側部分L的俯視時的形狀形成為與正極端子712的對應部分相同。如此般,將多個正極端子鄰接配置於第1狹槽701內而形成正極端子群。而且,當電池組700被安裝於電動工具本體的電池組裝設部時,正極輸入端子721以撐開正極端子712、713的開口端部的方式嵌合壓入,正極輸入端子721的上側的一部分區域與
正極端子712接觸,下側的區域的一部分與正極端子713接觸。其結果,正極端子712與713藉由正極輸入端子721而成為短路狀態。圖27(2)及圖27(3)所示的端子結構於負極端子715、716中亦形成為相同的形狀。即,負極端子715與正極端子712為相同形狀,負極端子716與正極端子713為相同形狀,負極輸入端子722與正極輸入端子721為相同形狀。將多個負極端子鄰接配置於第2狹槽704內而形成負極端子群。因此,藉由在電動工具本體側的終端部720中裝設電池組700,於正極輸入端子721與負極輸入端子722中分別連接有正極端子對與負極端子對,單元組件356與單元組件357經並聯連接,其額定輸出成為18V。
圖27(4)為表示電動工具本體側的終端部720的形狀的正視圖,圖27(5)為終端部720的立體圖。終端部720藉由合成樹脂等非導電性材料的一體成形來製造,於其中藉由熔鑄而牢固地固定有金屬製的三片端子,即正極輸入端子721、負極輸入端子722、LD端子723。如根據圖27(5)可知,LD端子723構成為較正極輸入端子721及負極輸入端子722大,此是為了穩定地保持所裝設的電池組700。終端部720不僅形成有成為裝設方向上的抵靠面的垂直面720b,而且形成有水平面(自端子721~723觀察為上表面)720a,水平面720a於電池組700的裝設時成為與上階面115對向地進行相對滑動的面。
圖28為表示將電池組700連接於新穎的額定36V的電動工具本體的狀態的圖,圖28(1)為連接時的電路圖。此處,額
定36V的電動工具本體側的正極輸入端子731僅與正極端子712接觸而不與正極端子713接觸。同樣地,負極輸入端子732亦僅與負極端子715接觸而不與負極端子716接觸。另一方面,藉由在串聯連接用端子718、719之間插入終端部730中所追加設置的金屬製的導通端子(短路器)734,以非接觸狀態配置的串聯連接用端子718、719被短路。如此般使用短路器來連接串聯連接用端子718、719的結果為:使單元組件356的-輸出與單元組件357的+輸出連接,從而如根據圖28(1)的電路圖可理解般,於正極輸入端子731與負極輸入端子732中連接有單元組件356與357的串聯輸出。導通端子(短路器)734作為將電池組700的輸出電壓切換為高電壓的切換元件發揮功能,並且也作為將多個單元組件356、357彼此串聯連接的高電壓用連接元件發揮功能。於圖28(2)、圖28(3)中,電池組700側的端子形狀、即正極端子712、713的形狀、相同形式的負極端子715、716的形狀與圖27所示的端子形狀相比未發生任何變更。然而,對終端部730的端子形狀進行了設計。於圖28(3)的右側,終端部730的正極輸入端子731中,對應於正極端子712的部分的金屬部分露出,但對應於正極端子713的部分被替換成絕緣端子材料或藉由絕緣材覆蓋正極端子713的一部分,藉此形成板狀的絕緣端子735。其結果,正極輸入端子731僅與正極端子712導通,而不與正極端子713導通,因此於電動工具本體側的正極輸入端子731中連接有單元組件356的+輸出,且單元組件357的+輸出成為未經連接的狀態(於
圖28(1)中,因成為未經連接的狀態故以虛線圖示)。電動工具本體側的負極輸入端子732亦如圖28(4)、圖28(5)所示般與正極輸入端子731形成為完全相同的端子形狀。於負極輸入端子732的下側部分設置有絕緣端子736,從而當終端部730裝設於電池組700時,負極輸入端子732與負極端子716不導通。藉此,於電動工具本體側的負極輸入端子732中連接有單元組件357的-輸出,但單元組件356的-輸出成為未經連接的狀態。
圖28(4)為表示電動工具本體側的終端部730的形狀的正視圖,圖28(5)為終端部730的立體圖。與圖27所示的終端部720相比,終端部730的特徵在於:正極輸入端子731與負極輸入端子732以僅和配置於各自的上側的正極端子712與負極端子715接觸的方式,將上下方向上的寬度形成得較細。另外,較正極輸入端子731靠下側的部分形成有合成樹脂製的絕緣端子735,較負極輸入端子732靠下側的部分形成有合成樹脂製的絕緣端子736。絕緣端子735與736可分別藉由與終端部730一體成形來構成,後端側連接於垂直面730b。此處,將板狀的絕緣端子735、736的厚度構成為比正極輸入端子731及負極輸入端子732厚,藉此,當進行包括絕緣端子735、736的終端部730的合成樹脂部分的成形時,可藉由將金屬製的正極輸入端子731與負極輸入端子732的下半部分熔鑄於合成樹脂而形成為絕緣狀態。
於終端部730中進而追加有導通端子734。設置導通端子734的位置為任意的,此處,因利用先前的18V用的電池組中
所未使用的空置狹槽部分(圖26的狹槽707)來設置串聯連接用端子718、719的關係,導通端子734位於正極輸入端子731的旁側。導通端子734為金屬製的板材,正極輸入端子731、負極輸入端子732、LD端子733的一部分具有用於進行電動機器本體內的配線的配線用連接部731a、732a、733a,相對於此,導通端子734不需要配線用連接部。其原因在於,導通端子734僅用於使串聯連接用端子718、719短路。另外,亦可構成為使用導通端子734進行訊號傳遞,該情況下可形成配線用連接部。以圖28(4)的圖來觀察,配線用連接部731a、732a、733a以較正極輸入端子731、負極輸入端子732、LD端子733的位置向內側偏移的方式配置。其原因在於是以如下方式構成:於用以形成正極輸入端子731、負極輸入端子732、LD端子733的金屬板中以具有階差的方式彎折成曲柄狀,藉由合成樹脂對彎折部分進行熔鑄。
於第5實施例中,僅藉由將電動工具本體側的終端部的形狀變為圖27的形狀(終端部720)或圖28的形狀(終端部730),便可容易地將來自電池組700的輸出電壓自18V變更為36V。而且,於電池組700內不使用開關部件等可動構件,因此可實現結構簡單且耐久性高的電池組。進而,正極端子712、713、負極端子715、716、串聯連接用端子718、719可安裝於18V用電池組的現存的狹槽部內,因此能夠以與先前具有互換性的大小來實現電壓切換式的電池組。以上,使用圖27及圖28對第5實施例的結構進行了說明,但此等結構、尤其是端子形狀可進行各種變形。
於第5實施例中,電壓切換要素與電源端子在上下方向上配置於大致相同高度的位置,因此可緊湊地構成電池組的上下方向上的尺寸。另外,作為串聯端子發揮功能的串聯連接用端子718、719配置於在上下方向中與正極端子712、713與負極端子715、716大致相同高度的位置,因此可以緊湊地構成電池組的上下方向的尺寸。
圖29為表示僅對36V用的電動工具本體的終端部進行了變更的變形例1的圖。於圖29中,僅終端部750的形狀不同,設為於正極輸入端子751的下側不設置圖28般的切斷端子的構成,且於電池組的裝設時正極端子713中不進行任何接觸。如根據圖29(3)、圖29(4)可知,於負極輸入端子752的下側亦為不設置切斷端子的構成。導通端子754與LD端子753的形狀為與圖28相同的形狀。如上所述的終端部750亦可獲得與圖28相同的效果。
圖30為表示僅對36V用的電動工具本體的終端部進行了變更的變形例2的圖。基本的構成與圖29相同,正極端子712、713以在與電池組700的插入方向交叉的方向、此處為上下方向上不接觸的方式並列配置。於36V用的終端部770中形成有正極輸入端子771,所述正極輸入端子771具有對於僅與正極端子712接觸而言適當的上下方向上的寬度,以與正極輸入端子771的下側緣部接觸的方式形成有沿水平方向延伸的絕緣板775。絕緣板775於裝設電池組700時進入正極端子712與正極端子713的上下
方向上的間隙777之間,具有大體上完全防止在電動工具工作時因介隔有塵埃或異物而正極端子712與正極端子713發生短路的可能性的效果,從而良好地保持正極端子712與正極端子713的絕緣狀態。負極輸入端子772的形狀亦形成為與正極輸入端子771完全相同,如圖30(3)所示,在與電池組的插入方向平行的方向上觀察,於負極輸入端子772中形成有在水平方向上具有規定的寬度的絕緣板776。導通端子774與LD端子773的形狀未發生變更。以圖30(4)的圖來觀察,正極輸入端子771、負極輸入端子772的下側的絕緣板775、776連接於終端部770的垂直面770b。絕緣板775、776的左右方向上的寬度理想的是形成為延伸至與鄰接的狹縫的邊界附近為止的寬度,但亦可小於所述寬度。此處,絕緣板775、776部分可藉由與終端部770一體成形來製造,該情況下,正極輸入端子771與負極輸入端子772藉由熔鑄成形而被固定。
圖31為表示對36V用的電池組側的端子形狀、以及電動工具本體側的終端部790兩者進行了變更的變形例3的圖。正極端子782、783以在與電池組700的插入方向相同的方向上並列且保持非接觸狀態的方式配置於端子基板781。正極端子782與783的上側部分782a、783a如圖31(1)的俯視圖所示般在裝設方向上分離地配置,所插入的正極輸入端子721形成為能夠自入口側787a貫穿至出口側787b的形狀。正極端子782、783的下側部分782b、783b形成為左右連結而成的U字狀,因此可藉由一塊
金屬板的壓製加工而容易地製造。
插入至正極端子對(782、783)及相同形狀的負極端子對的正極輸入端子721及負極輸入端子722的形狀,在額定18V的電動工具本體中如圖31(2)及圖31(3)所示,無需相對於圖27所示的形狀進行變更。另一方面,在額定36V的電動工具本體中,需要對終端部790的形狀進行變更。終端部790中,絕緣板795與正極輸入端子791以在電池組的插入方向上並列的方式配置。即,與額定18V用終端部720相比,正極輸入端子791的露出面積減小至正極輸入端子721的約一半左右,藉此當進行36V輸出時,正極輸入端子791僅與正極端子782接觸,且正極端子783構成為不導通。負極輸入端子792側的構成亦與正極輸入端子791側同樣地構成,如圖31(4)、圖31(5)所示,與負極輸入端子792鄰接地形成有絕緣板796。絕緣板795、796可與終端部790的基台部分一同藉由合成樹脂的射出成形而一體地製造。如上所述,於變形例3中,亦可實現與先前的18V機器具有互換性的電壓切換式的電池組。
圖32為表示僅對36V用的電動工具本體的終端部800進行了變更的變形例4的圖。此實施例形成為將圖31所示的例子的絕緣板795拆除的形狀。正極輸入端子801將裝設方向上的長度設為稍短於18V用的正極輸入端子721(參照圖27)的一半的程度。負極輸入端子802亦同樣地將裝設方向上的長度設為稍短於18V用的負極輸入端子722的一半的程度。當如圖32(3)般
自後方觀察時,終端部800的形狀除具有導通端子804外與18V用的端子相同,但根據圖32(4)的立體圖而明確,正極輸入端子801與負極輸入端子802與其他端子(803、804)相比在前後方向上較短。
圖33為表示改變了電池組側的正極端子對與負極端子對的形狀的變形例5的圖。此正極端子812與813為去除了圖27所示的正極端子712與713的僅單面的形狀,正極端子812為形成有僅右半部分的形狀,正極端子813為形成有僅左半部分的形狀。當如圖33(2)般以側視來觀察時,由於在上下方向上分離,因此在未插入正極輸入端子721或731的狀態下,正極端子812與813無接觸之虞。此處雖未圖示,但負極端子側的形狀、串聯連接用對端子對的形狀亦能夠以相同的方式構成。此端子中所裝設的18V用的終端部720與圖27所示的形狀相同,36V用的終端部730的形狀與圖28所示的形狀相同。於此變形例5中,可實現正極端子、負極端子、串聯連接用端子對的重量的減輕,從而可實現電池組的輕量化。
圖34為表示相對於圖33的變形例5僅對36V用的終端部750進行了改變的變形例6的圖。此終端部750的形狀與圖29所示的形狀相同,且縮小了正極輸入端子751、負極輸入端子752的上下方向上的寬度。藉由如此般形成,當接觸36V用的終端部750時,可自電池組獲得單元組件356與單元組件357的串聯輸出。
圖35為表示相對於圖33的變形例5僅對36V用的終端部770進行了改變的變形例7的圖。此終端部770的形狀與圖30所示的形狀相同,且縮小了正極輸入端子771的上下方向上的寬度,並且以與正極輸入端子771的下側緣部接觸的方式形成有沿水平方向延伸的絕緣板775。負極輸入端子772側的構成亦與圖30所示的結構相同。
以上,於第5實施例中,在能夠對輸出電壓進行切換的電池組中,不借助於具有多個可動構件的切換機構而設置分割為多個的正極端子對及負極端子對,並設置使兩個單元組件356與357成為串聯連接狀態的串聯連接用端子對,因此可實現僅藉由選擇18V用或36V用的電動機器本體的終端部側的形狀,便可容易地進行電壓的切換的電池組。另外,無需於電池組內安裝複雜的開關機構,因此可實現零件數量的減少,提高組裝性,並可在維持互換性的同時達成電池組的小形化。
所述實施例1~5可進行各種變更。所述實施例應對的是18V與36V的電壓切換,但亦可為其他電壓比。
[實施例6]
圖36為用以說明第6實施例的電池組的朝向電動工具本體的裝設狀況的圖。作為電動機器的一形態的電動工具具有電池組,並使用馬達的旋轉驅動力驅動前端工具或作業機器。電動工具已實現了多種種類,但圖36所示的電動工具本體1001、1030均為被稱為衝擊工具者。電動工具本體1001、1030為藉由對未圖
示的鑽頭或套筒扳手等前端工具施加旋轉力或軸向上的打擊力而進行緊固作業的工具。此等電動工具本體1001、1030具備作為形成外形的外框的罩體1002、1032,於罩體1002、1032中形成有握持部1003、1033。在握持部1003、1033的、作業者抓持時食指所抵接的一部分附近設置有扳機狀的動作開關1004、1034,於握持部1003、1033的下方形成有用以裝設電池組1015、1100的電池組裝設部1010、1040。
電動工具本體1001為使用額定電壓18V的電池組1015的先前的電動機器。電池組1015為先前的電池組,且可如箭頭a的組合所示般裝設於對應18V的電動機器(電動工具本體1001)的電池組裝設部1010。於電池組1015的內部,收容有僅一組將五根額定3.6V的鋰離子電池的單元串聯連接而成的單元組件,或者收容有兩組此種單元組件且彼此經並聯連接。電壓18V是指相對較低的電壓,此處稱為低電壓。同樣地,額定電壓18V的電動工具本體1001或電動機器本體有時分別稱為低電壓電動工具本體或低電壓電動機器本體。同樣地,標稱電壓18V的電池組1015有時稱為低電壓電池組。
電動工具本體1030為額定電壓36V的電動機器本體,且如箭頭b1所示,將能夠輸出36V的電池組1100裝設於電池組裝設部1040。電壓36V是指相對較高的電壓,此處稱為高電壓。同樣地,額定電壓36V的電動工具本體1030或電動機器本體有時分別稱為高電壓電動工具本體或高電壓電動機器本體。於電池
組1100的內部,收容有兩組將五根3.6V的鋰離子電池的單元串聯連接而成的單元組件,藉由變更兩組單元組件的連接方法,可在18V輸出與36V輸出兩者之間進行切換。於第6實施例中,將電池組1100構成為對應兩種電壓而可進行低電壓與高電壓的輸出,藉此可將電池組1100如箭頭b2所示般裝設於對應18V的電動工具本體1001,亦可如箭頭b1所示般裝設於對應36V的電動工具本體1030。如此般能夠輸出低電壓與高電壓的電池組1100於此處有時稱為電壓可變電池組。為了將電池組1100如箭頭b1、b2所述般裝設於不同電壓的電動工具本體1001、1030,重要的是使電池組裝設部1010、1040的軌道部或端子部的形狀成為大致相同的形狀;以及能夠切換電池組1100的輸出電壓。此時,重要的是使電池組1100的輸出電壓切實地對應於所裝設的電動機器本體或電動工具本體的額定電壓,以使得不會產生電壓設定錯誤。
圖37為表示電動工具本體1001的電池組裝設部1010的形狀的立體圖。此處所示的電動工具本體1001為衝擊式驅動器(impact driver),且設置有自罩體1002的主體部分向下延伸的握持部,於握持部的下側形成有電池組裝設部1010。於握持部中設置有扳機式開關1004。於罩體1002的前側設置有作為輸出軸的砧(anvil)(未圖示),於砧的前端設置有用以裝設前端工具1009的前端工具保持部1008。此處,作為前端工具1009而裝設有四坑道(plus)的擊入式鑽頭(driver bit)。並非僅限於電動工具,於使用電池組的所有電動機器中形成有與所裝設的電池組的形狀對應
的電池組裝設部1010,且構成為無法裝設不適合電池組裝設部1010的電池組。於電池組裝設部1010中,在左右兩側的內壁部分形成有沿前後方向平行地延伸的軌道槽1011a、1011b,在其間設置有終端部1020。終端部1020藉由合成樹脂等非導體材料的一體成形來製造,於其中熔鑄有金屬製的多個端子,例如正極輸入端子1022、負極輸入端子1027、LD端子(異常訊號端子)1028。LD端子(異常訊號端子)1028作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。終端部1020形成有成為裝設方向(前後方向)上的抵靠面的垂直面1020a、以及水平面1020b,水平面1020b於電池組1100的裝設時成為與上階面1115(藉由圖38於後敘述)鄰接、對向的面。於水平面1020b的前側形成有與電池組1100的隆起部1132(藉由圖38於後敘述)抵接的彎曲部1012,於彎曲部1012的左右中央附近形成有突起部1014。突起部1014兼用作在左右方向上分割為兩部分而形成的電動工具本體1001的罩體的螺固用基座,並且亦發揮限制電池組1100向裝設方向的相對移動的止動件的作用。
圖38為本發明的第6實施例的電池組1100的立體圖。電池組1100相對於電池組裝設部1010、1040(參照圖36)而言可安裝及拆除,且根據電動工具本體1001或1030側的終端形狀來自動地切換低電壓(此處為18V)與高電壓(此處為36V)的輸出。因與先前的額定18V用的電池組1015(參照圖36)具有安裝上的互換性,電池組1100的裝設部分的形狀形成為與先前的
電池組1015相同。電池組1100的框體藉由可在上下方向上分割開的下殼體1101與上殼體1110而形成。下殼體1101與上殼體1110為不導電的構件,例如為合成樹脂製,且藉由四根螺絲而彼此固定。上殼體1110為了安裝於電池組裝設部1010而形成有由兩條軌道1138a、1138b所形成的裝設機構。軌道1138a、1138b以沿與電池組1100的裝設方向平行的方向延伸的方式,且以突出於上殼體1110的左右側面的方式形成。軌道1138a、1138b的前側端部成為開放端,後側端部成為與隆起部1132的前側壁面連接的封閉端。軌道1138a、1138b形成為與電動工具本體1001的電池組裝設部1010中所形成的軌道槽1011a、1011b(參照圖37)對應的形狀,在軌道1138a、1138b與軌道槽1011a、1011b嵌合的狀態下,藉由作為閂鎖的爪的卡止部1142a(為右側的卡止部,圖38中不可見)、1142b進行卡止,藉此電池組1100固定於電動工具本體1030。當將電池組1100自電動工具本體1001拆除時,藉由按壓位於左右兩側的閂鎖1141,卡止部1142a、1142b向內側移動,卡止狀態被解除,因此在此狀態下,可使電池組1100向裝設方向的相反側移動。
於上殼體1110的前側形成有平坦的下階面1111,中央附近形成有較下階面1111形成地更高的上階面1115。下階面1111與上階面1115形成為階梯狀,此等連接部分成為作為鉛垂面的台階部1114。自台階部1114至上階面115的前側部分成為狹槽群配置區域1120。於狹槽群配置區域1120中形成有自前方的台階部
1114向後側延伸的多個狹槽1121~1128。狹槽1121~1128為以在電池組裝設方向上具有規定的長度的方式經切開的部分,該經切開部分的內部成為端子配置區域,配設有可與電動工具本體1001、1030或外部的充電裝置(未圖示)的機器側端子嵌合的多個連接端子(藉由圖39於後敘述)。為使狹槽1121~1128能夠自下階面1111側插入電動工具本體側的終端,不僅在與裝設方向平行的上表面上而且在鉛垂面上亦形成有切口。另外,在狹槽1121~1128的下側且為與下階面1111之間形成有在橫向上連續地開口的開口部1113。
狹槽1121~1128中,靠近電池組1100的右側的軌道1138a之側的狹槽1121成為充電用正極端子(C+端子)的插入口,狹槽1122成為放電用正極端子(+端子)的插入口。另外,靠近電池組1100的左側的軌道1138b之側的狹槽1127成為負極端子(-端子)的插入口。於電池組1100中,通常使電力端子的正極側與負極側充分分離地配置,自位於左右中心的鉛垂假想面來觀察,於右側的充分分離的位置設置正極端子,於左側的充分分離的位置設置負極端子。於正極端子與負極端子之間配置有用以朝向電池組1100與電動工具本體1001、1030或外部的充電裝置(未圖示)傳遞訊號的多個訊號端子,此處,將訊號端子用的四個狹槽1123~1126設置於電力端子群之間。狹槽1123為備用的端子插入口,於第6實施例中未設置端子。狹槽1124為用以將作為電池組1100的辨識資訊的訊號輸出至電動工具本體或充電裝置的T
端子用的插入口。狹槽1125為用以輸入來自外部的充電裝置(未圖示)的控制訊號的V端子用的插入口。狹槽1126為用以輸出與單元接觸地設置的未圖示的熱敏電阻器(感溫元件)所形成的電池的溫度資訊的LS端子用的插入口。在作為負極端子(-端子)的插入口的狹槽1127的左側,進而設置有輸出電池組1100內所包含的後述電池保護電路所形成的異常停止訊號的LD端子用的狹槽1128。
於上階面1115的後側,形成有以隆起的方式形成的隆起部1132。隆起部1132的外形為隆起至較上階面1115更上側的形狀,且於其中央附近形成有凹坑狀的止動部1131。止動部1131在將電池組1100裝設於電池組裝設部1010時成為突起部1014(參照圖37)的抵靠面,若進行插入直至電動工具本體1001側的突起部1014抵接於止動部1131,則配設於電動工具本體1001的多個端子(機器側端子)與配設於電池組1100的多個連接端子(藉由圖39於後敘述)接觸而成為導通狀態。另外,電池組1100的閂鎖1141的卡止部1142a(為右側的卡止部,於圖38中不可見)、1142b藉由彈簧的作用在軌道1138a、1138b的下部向垂直方向外側突出,並與電動工具本體1030的軌道槽1011a、1011b中所形成的未圖示的凹部卡合,藉此防止電池組1100的脫落。於止動部1131的內側,設置有與電池組1100的內部相連的作為冷卻風導入口的狹縫1134。另外,在此電池組1100裝設於電動工具本體1001的狀態下,狹縫1134以無法自外部視認到的方式被覆蓋而成為封
閉狀態。狹縫1134是用以在將電池組1100連結於未圖示的充電裝置來進行充電時強制性地使冷卻用的空氣流入電池組1100的內部的風窗,導入至電池組1100內的冷卻風自設置於下殼體1101的前壁的作為排氣用的風窗的狹縫1104排出至外部。
圖39為將圖38的電池組1100的上殼體1110拆除後的狀態的立體圖。於下殼體1101的內部空間中收容有10根電池單元。於下殼體1101的前側壁面形成有用以進行與上殼體1110的螺固的兩個螺孔1103a、1103b,以自下向上貫穿螺孔1103a、1103b的方式插通有未圖示的螺絲。於此圖中雖不可見,但於下殼體1101的後側壁面亦形成有兩個螺孔。多個電池單元(未圖示)以每層五根而堆疊成兩層的狀態固定於隔板1145。隔板1145為合成樹脂製,且以僅成為電池單元的兩端部的左右兩側開口的方式形成。於隔板1145內,各電池單元的軸線以分別平行的方式堆積,且以使鄰接的單元的朝向交替地相反的方式配置,藉由金屬的連接突片(tab)將鄰接的電池單元的正極端子與負極端子連接,藉此使五根電池單元串聯連接。此處,藉由設置於上層的五根串聯連接的電池單元來形成上側單元組件1146(藉由圖41於後敘述),且設置於下側的五根串聯連接的電池單元形成下側單元組件1147(藉由圖41於後敘述)。另外,此處所述的單元組件的上側、下側並非指電池單元處於下殼體1101內的上層或者處於下層,而是將於兩個單元組件串聯連接時位於接地側的單元組件稱為「下側單元組件」,將於串聯連接時位於高電壓側的單元組件稱為「上側
單元組件」。
關於電池單元,使用被稱為18650尺寸的直徑為18mm、長度為65mm的可進行多次充放電的鋰離子電池單元(未圖示)。於第6實施例中,為了能夠對來自電池組1100的輸出電壓進行切換,設為可對多個單元組件的串聯連接電壓(高電壓側輸出)與並聯連接電壓(低電壓側輸出)的形態進行選擇。因此,依照第6實施例的思想,只要使各單元組件中所含的單元的根數相等即可,單元組件的數量為任意的。但是,將單元組件的數量設為如兩個或四個般的偶數。所使用的電池單元並不僅限定於18650尺寸,亦可為所謂的21700尺寸的電池單元、或其他尺寸的電池單元。另外,電池單元的形狀並不僅限定於圓筒形,亦可為長方體、積層形狀、其他形狀。電池單元的種類並不僅限於鋰離子電池,亦可使用鎳氫電池單元、鋰離子聚合物電池單元、鎳鎘電池單元等任意種類的二次電池。於電池單元的長度方向上的兩端設置有兩個電極。兩個電極中的一個為正極,另一個為負極,但設置電極的位置並不僅限於兩端側,只要可於電池組內容易地形成單元組件,則可為任意的電極配置。
於保持電池單元的隔板1145的上側配置有電路基板1150。電路基板1150藉由焊接來固定多個連接端子(1161、1162、1164~1168、1171、1172、1177),並且進行電路圖案與連接端子的電性連接。於電路基板1150上進而搭載電池保護積體電路(integrated circuit,IC)或微電腦、正溫度係數(Positive
Temperature Coefficient,PTC)熱敏電阻器、電阻器、電容器、熔絲、發光二極體等各種電子元件(此處未圖示)。電路基板1150以在合成樹脂等非導體的隔板1145的上側沿水平方向延伸的方式固定。電路基板1150的材質為被稱為印刷基板,所述印刷基板是於含浸有相對於材料具有絕緣性的樹脂的基板上,藉由銅箔等導電體印刷圖案配線而得,可使用單層基板、雙面基板、多層基板。於第6實施例中使用雙面基板,從而具有電路基板1150的上表面(表面,且為自圖39觀察時的上側的面)與下表面(背面)。於電路基板1150的前後方向上的較中央稍靠前側配置多個連接端子(1161、1162、1164~1168、1171、1172、1177)。此處,多個連接端子在橫向上大致並列地配置。
各連接端子如圖38中所示,於上殼體1110的上階面以刻印示出,自電路基板1150的右側至左側依序並列地配置有C+端子(1161、1171:充電用的正極端子)、+端子(1162、1172:放電用的正極端子)、T端子1164、V端子1165、LS端子1166、-端子(1167、1177:負極端子)、LD端子1168。此處,藉由經分離的兩個端子零件來構成來自電池組的電力供給線用的連接端子、即電力端子。即,C+端子(充電用的正極端子)包括上側正極端子1161與下側正極端子1171,此等正極端子對(1161、1171)配置於與單個的狹槽1121對應的部位。於狹槽1121的內側部分的上側配置有上側正極端子1161的腕部組,於上側正極端子1161的腕部組的下側配置有下側正極端子1171的腕部組。同樣地,於
上殼體1110中以刻印表示的+端子(放電用的正極端子)包括上側正極端子1162與下側正極端子1172,此等正極端子對(1162、1172)配置於與單個的狹槽1122對應的部位。於狹槽1122部分的上側配置有上側正極端子1162的腕部組,於上側正極端子1162的腕部組的下側配置有下側正極端子1172的腕部組。於上殼體1110中以刻印表示的-端子(負極端子)包括上側負極端子1167與下側負極端子1177,此等負極端子對(1167、1177)配置於與單個的狹槽1127對應的部位。於狹槽1127部分的上側配置有上側負極端子1167的腕部組,於上側負極端子1167的腕部組的下側配置有下側負極端子1177的腕部組。上側正極端子1162與下側正極端子1172各自作為正極端子發揮功能、並且如後述的方式作為將電池組1100的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能,也作為將多個單元組件1146、1147彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。多個並聯端子即上側正極端子1162與下側正極端子1172彼此鄰接配置而構成並聯端子群。同樣地,上側負極端子1167與下側負極端子1177各自作為負極端子發揮功能、並且如後述的方式作為將電池組1100的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮功能,也作為將多個單元組件1146、1147彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。多個並聯端子即上側負極端子1167與下側負極端子1177彼此鄰接配置而構成並聯端子群。並且如後述方式,下側正極端子1172與下側負極端子1177也各自作為將多個單元組件1146、1147彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。從而,上側正極
端子1162、下側正極端子1172、上側負極端子1167與下側負極端子1177作為切換電池組1100的輸出電壓的電壓切換端子發揮功能。
連接端子(1161、1162、1164~1168)配置於與圖38所示的狹槽1121~1128對應的位置。因此,連接端子的嵌合部分以自電路基板1150向上側及前側開口的方式配置。但是,上側正極端子1162與T端子1164之間的部分與先前的電池組1015(參照圖36)同樣地,於本實施例的電池組1100中成為未被使用的空置空間。
充電用的正極端子對(1161、1171)以較鄰接配置的正極端子對(1162、1172)向前側偏移的方式構成。此是由空間性的制約所致,是為了避開緊隨於正極端子對(1161、1171)之後的未圖示的閂鎖機構的移動範圍。因此,若不存在空間性的制約,則正極端子對(1161、1171)以正極端子對(1162、1172)及負極端子對(1167、1177)的前端位置可以並列的方式配置。
正極端子(1161、1162、1171、1172)與負極端子(1167、1177)配置於在左右方向上大幅分離的部位,於其間設置有三個訊號端子(T端子1164、V端子1165、LS端子1166)。於本實施例中,藉由上側正極端子1162與上側負極端子1167、下側正極端子1172與下側負極端子1177來實現對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素。另外,作為訊號端子用的零件,使用在上側的左右設置有一組、在下側的左右設置有一組共計設置有兩組
沿水平方向延伸的腕部者,其詳細形狀將藉由圖44於後敘述。另外,關於訊號端子(1164~1166、1168),亦可直接使用先前以來所使用的在上下方向上具有一個腕部的訊號端子零件。然而,於本實施例中,為了與正極端子(1161、1162、1171、1172)與負極端子(1167、1177)的和機器側端子的嵌合狀態相同,於訊號端子側亦使用具有上下兩個腕部的訊號端子零件(藉由圖44於後敘述)。
於負極端子對(1167、1177)的左側設置有另外的訊號端子即LD端子1168。LD端子1168亦形成為具有上側與下側的兩組腕部。然而,LD端子1168與其他訊號端子(T端子1164、V端子1165、LS端子1166)在尺寸上不同。此是由空間性的制約所致,因未圖示的閂鎖機構會到達緊隨於LD端子1168之後處,故為了避開該閂鎖機構而將LD端子1168形成為小於其他訊號端子。所有的訊號端子(1164~1166、1168)使其腳部於電路基板1150中所形成的安裝孔1151中自表面貫穿至背面,並於背面側藉由焊接而固定。於本實施例中,三個訊號端子(1164~1166)的固定方法亦具有特徵性,其詳情將藉由圖44及圖45於後敘述。如上所述,於電路基板1150上搭載未圖示的電子元件並藉由焊接而固定多個連接端子後,電路基板1150藉由螺固或黏著等而固定於隔板1145。
於電路基板1150的後邊附近設置有四個發光二極體(light-emitting diode,LED)(未圖示),於所述LED的上側設置
有上下方向上細長的長方體狀的稜鏡1191~1194。稜鏡1191~1194中,底面以與朝上照射的LED(發光二極體,未圖示)的點燈面對向的方式配置,經傾斜地切割的上表面以自上殼體1110中所形成的狹縫(未圖示)露出至外部的方式設置。稜鏡1191~1194是為了使光擴散而照射至上殼體1110的外部而設置。未圖示的四個LED用以進行電池組1100的餘量顯示,當作業者按下開關1190時,與電池單元的電壓對應的數量的LED在一定時間內點燈。用以操作開關1190的操作桿(未圖示)設置於可由作業者操作的上殼體1110的外表面部分。下殼體1101為上表面開口的大致長方體的形狀,由底面、相對於底面而沿鉛垂方向延伸的前表面壁1101a、後表面壁1101b、右側側壁1101c、左側側壁1101d所構成。於前表面壁1101a的大致中央處設置有狹縫1104。狹縫1104用作排出口,所述排出口在利用充電裝置進行充電時,用以將電池組1100的內部空間中自充電裝置側送出的冷卻風排出。
接著,使用圖40對電力端子中所使用的零件(1200、1220)的形狀進行說明。圖40(1)為表示上側端子零件1200與下側端子零件1220的零件單體的立體圖。上側端子零件1200為用於上側正極端子1161、1162及上側負極端子1167中的通用零件,下側端子零件1220為用於下側正極端子1171、1172及下側負極端子1177中的通用零件。上側端子零件1200與下側端子零件1220是藉由對包含導電性金屬的平板進行壓製加工而加以剪切後彎曲成U字形來形成。上側端子零件1200以作為U字狀的底
部的面即橋接部1202成為上側的方式彎折,於下側端子零件1220中,以橋接部1222成為後側的方式彎折。如此般將以U字狀彎折而形成的橋接部1202與1222配置成以大致直角交叉的原因在於,前側的橋接部1222無法在前後方向上充分確保側壁面的面積,因此,若於上側配置橋接部,則橋接部的大小會變小。於本實施例的下側端子零件1220中,使橋接部1222成為鉛垂面方向,因此可縮短配置所需要的前後方向上的長度,而且可充分確保橋接部的大小、尤其是上下方向上的長度,故可提高下側端子零件1220的剛性。另一方面,於上側端子零件1200中,可形成長度跨越下側端子零件1220的腕部1205、1206,而且形成作為沿與腕部1205、1026延伸的前後方向相同的方向延伸的面的橋接部1202,故可提高腕部1205、1206的安裝剛性。
上側端子零件1200具有以彎折成U字狀而平行的方式形成的右側側面1203、左側側面1204、以及將此等連接的作為上表面的橋接部1202。於右側側面1203與左側側面1204的前側,分別設置有自左右兩側向內側夾入機器側端子的腕部1205、1206。左側側面1204的前邊部中形成為:自下側起沿鉛垂方向以直線狀延伸至靠近上端的位置處,自靠近上端的箭頭1024d附近起以描繪大曲率半徑的圓弧的方式向前側延伸。右側側面1203的形狀與左側側面1204面對稱地形成。腕部1205以自右側側面1203的上側前邊向前側延伸的方式配置,腕部1206以自左側側面1204的上側前邊向前側延伸的方式配置。如此般,腕部1205、1206以
自基體部1201的前側邊部的上側部分起向前側、即沿與電池組1100的裝設方向平行的方向延伸的方式形成。在左右方向上觀察,腕部1205、1206彼此對向,且最小間隔部分、即與機器連接端子嵌合的嵌合部以接近幾乎發生接觸的位置的方式經壓製加工,藉此具有彈性。此處,所謂壓製加工是指使用壓製機械進行的塑性加工,以高壓力相對於模具來按壓金屬板等材料,從而實施裁斷、衝壓、開孔等剪斷加工,進而視需要進行彎曲加工或卷壓加工,藉此剪斷、成形為所需要的形狀。於本實施例中,上側端子零件1200與下側端子零件1220例如由厚度為0.5mm~0.8mm左右的平板形成。藉此,上側正極端子1161、1162、1171、1172及上側負極端子1167、1177具備高機械強度,與機器側端子嵌合時的嵌合壓力變高。另外,於壓製加工後亦可實施熱處理或鍍敷處理等。
下側端子零件1220亦以相同的方式製造,具有基體部1221,所述基體部1221包括以彎折成U字狀而平行的方式形成的右側側面1223、左側側面1224、以及將該些連接的橋接部1222,自右側側面1223與左側側面1224的細長的上部附近起向前側形成有腕部1225、1226。腕部1225、1226形成為自左右兩側向內側夾入機器側端子的形狀。上側的腕部組(1205、1026)的上端位置與下側的腕部組(1225、1226)的下端位置的距離S構成為與先前的18V用的電池組中所設置的電力端子的寬度大致相同。另一方面,上側的腕部組(1205、1026)與下側的腕部組(1225、
1226)分別以在上下方向上隔開規定的距離S1的方式配置。於下側的腕部組(1225、1226)的下側,形成有自前側被大幅切開的切口部1231。下側端子零件1220的後側與上側端子零件1200的右側側面1203、左側側面1204以隔開規定的間隙1211而互不接觸的方式在前後方向上並列地固定。如此般,多個電力端子(1161、1162、1167、1171、1172、1177)於隔板1145上方的位置處,以彼此在左右方向上並列的方式配置,並且作為電壓切換要素的端子對在上下方向上配置於與先前的電源端子所配置的高度大致相同的高度的位置。此外,作為串聯端子發揮功能的下側正極端子1172與下側負極端子1177的一部分,作為正極端子發揮功能的上側正極端子1162的一部分,與作為負極端子發揮功能的上側負極端子1167的一部分,在上下方向中位於相同高度的位置。從而,串聯端子在上下方向中配置於與正極端子與負極端子大致上相同高度的位置,以緊湊地構成電池組的上下方向的尺寸。
圖40(2)為上側端子零件1200單體的立體圖,此處,對橋接部1202的區域與腳部1207、1208的部分附上影線來進行圖示,以使其範圍明確。本說明書中所述的基體部1201是指自所安裝的電路基板1150的表面露出至上側的部分,且為除腕部1205與1206以外的部分。上側端子零件1200的基體部1201包括右側側面1203、左側側面1204以及橋接部1202。於較基體部1201的下邊部更靠下方處連接有腳部1207、1208。腳部1207、1208插入至電路基板1150的安裝孔(貫穿孔)1151中,使腳部1207、1208
自電路基板1150的安裝面(表面)突出至安裝面的相反側的面(背面),於背面中,腳部1207、1208焊接於電路基板1150。另外,藉由焊接而將腕部1205、1206與電路基板1150中所搭載的電池單元或電子元件等電性連接。此處,腳部1207、1208的高度H1形成為大於電路基板1150的厚度且小於電路基板1150的厚度的兩倍的程度。另外,於左側側面1204的後邊的下側部分中形成有向後側突出的凸部1204b。雖於圖40中不可見,但於右側側面1203的後邊的下側部分亦形成有同樣的凸部。於右側側面1203與左側側面1204的下側部分的前側形成有沿水平方向以凸狀延伸的部分,且形成有將此凸狀部分向內側彎折而成的彎折部1203a、1204a。於彎折部1203a、1204a的彎曲部的上側與下側,為了易於進行彎折加工而形成有剪除部1203c、1204c、1207a、1208a。彎折部1203a、1204a與凸部1203b、1204b是為了以與電路基板1150的安裝孔附近的上表面相接的方式進行上側端子零件1200的上下方向上的定位而形成。
基體部1201在側視時呈倒立的大致L字狀。腕部1205、1206的後側部分形成有自後側的連接部附近起向前方以與右側側面1203、左側側面1204為同一面狀延伸的平面部1205a、1206a。平面部1205a、1206a的左右方向上的間隔固定且平行。於平面部1205a、1206a的前方,形成有在左右方向上觀察而向內側彎曲的彎曲部1205b、1206b。於彎曲部1205b、1206b的前側再次形成有平面部1205c、1206c。對向的平面部1205c與平面部1206c形成
為後側的間隔大且越靠前側逐漸變得越窄的前端變細形狀,且分別為沿鉛垂方向延伸的面。平面部1205c、1206c的前端部分形成有以較大的曲率半徑R1向外側擴展地彎曲而成的嵌合部1205d、1206d。嵌合部1205d、1206d的內側的曲面部分與電動工具本體1001、1030的端子接觸,藉此,上側端子零件1200與電動工具本體1001、1030側的連接端子電性導通。嵌合部1205d、1206d的內側形成為在電池組1100自電動工具本體1001、1030拆除的狀態下具有微小的間隙1209的形狀。嵌合部1205d、1206d的前側連接於以越靠前而間隔越急劇變大的方式形成的引導部1205e、1206e,對電動工具本體1001、1030側的端子進行引導。引導部1205e、1206e的內側的面於此處形成為平面狀,但亦可形成為曲面狀。自彎曲部1205b至引導部1205e、及自彎曲部1206b至引導部1206e以上下方向上的高度固定的方式形成。另一方面,平面部1205a、1206a以越靠後側而高度變得越低的方式形成有向下方向的切口部1205f、1206f。形成切口部1205f、1206f的原因在於當進行壓製加工時使腕部1205、1206的彎折變得容易這一製造上的理由;以及為了對一組嵌合部1205d、1206d中的夾著負荷(或嵌合壓)進行調整。藉由以所述方式形成,可實現耐久性優異且易於使用的上側端子零件1200。另外,腕部1205、1206中,較佳為盡可能增大嵌合部1205d、1206d的高度方向,但彎曲部1205b、1206b、平面部1205c、1206c、引導部1205e、1206e的上下方向上的高度未必需為固定的,亦可形成為隨著靠向前後方向而變化
的形狀。
圖40(3)為下側端子零件1220單體的立體圖,此處,亦對橋接部1222的區域與腳部1227、1228的部分附上影線來進行圖示,以使其範圍明確。根據該圖可知,下側端子零件1220以U字狀彎曲的方向與上側端子零件1200不同。此處,基體部1221於側視時形成為正立的大致L字狀,於右側側面1223與左側側面1224的較上方前邊更靠前側連接有腕部1225、1226。腕部1225、1226中與基體部1221的連接部附近形成有平面部1225a、1226a,所述平面部1225a、1226a與右側側面1223與左側側面為同一個面,且對向的面平行。於平面部1225a、1226a的前方,形成有在左右方向上觀察而向內側彎曲的彎曲部1225b、1226b。於彎曲部1225b、1226b的前側再次形成有平面部1225c、1226c。對向的平面部1225c與平面部1226c形成為後側的間隔大且越靠前側而逐漸變得越窄的前端變細形狀。平面部1225c、1226c的前端部分形成有以較大的曲率半徑彎曲而成的嵌合部1225d、1226d。嵌合部1225d、1226d的內側的曲面藉由與電動工具本體1001、1030的端子接觸而電性導通。嵌合部1225d、1226d的內側形成為在電池組1100自電動工具本體1001、1030拆除的狀態下具有微小的間隙的形狀。嵌合部1225d、1226d的前側形成有引導部1225e、1226e,所述引導部1225e、1226e以越靠前而間隔越急劇變大的方式形成,且用以對電動工具本體1001、1030側的端子進行引導。引導部1225e、1226e的內側的面可形成為平面狀,亦可形成為曲面狀。
自平面部1225a至引導部1225e、及自平面部1226a至引導部1226e以上下方向上的高度固定的方式形成。然而,亦可與上側端子零件1200的腕部1205、1206同樣地形成為除嵌合部1225d、1226d以外上下方向上的高度會變化。藉由以所述方式形成,於本實施例中,可實現耐久性優異且易於使用的下側端子零件1220。
於下側端子零件1220的腕部1225、1226的下側,自前側向後側形成有側視時以U字狀切開的切口部1231(參照圖40(1))。形成切口部1231的原因在於,於此部分設置有用以劃分上側端子零件1200與下側端子零件1220的基板蓋1180(藉由圖46於後敘述)。於基體部1221的下側連接有腳部1227、1228。腳部1227、1228插入至電路基板1150的安裝孔中,使腳部1227、1228自電路基板1150的安裝面(表面)突出至相反側的面(背面),並對突出部分進行焊接。另外,藉由焊接而確立自腕部1225、1226朝向電路基板1150中所搭載的電池單元或電子元件等的電性連接狀態。此處,腳部1227、1228所構成的組在不與上側端子零件1200的腳部1207、1208所構成的組發生短路的狀態下獨立地配線。腳部1227、1228的尺寸或形狀與腳部1207、1208大致相同,且於前側形成有彎折部1223a、1224a。於彎折部1223a、1224a的彎曲部的上側與下側形成有剪除部1223c、1224c、1227a、1228a,形成剪除部是為了精度良好地進行壓製加工時的彎曲加工,因此並非必需剪除部。
接著,使用圖41,對將電池組1100裝設於電動工具本
體1001、1030時的電動工具本體1001、1030側的終端部1020的形狀以及與電池組1100的連接端子的連接狀態進行說明。此處,對電池組1100的連接端子中的放電用的正極端子(上側正極端子1162、下側正極端子1172)與負極端子(上側負極端子1167與下側負極端子1177)進行了圖示。於電動工具本體1001、1030的終端部1020、1050中,進而設置有LD端子1028、1058,但此處未示出。圖41(1)為表示將電池組1100裝設於36V用的電動工具本體1030的狀態的圖。如上文所述,於電池組1100的內部收容有10根電池單元,其中的五根構成上側單元組件1146,其餘的五根構成下側單元組件1147。此處,終端部與先前的電動工具本體1001的終端部1020相比,正極輸入端子1052與負極輸入端子1057的端子部1052a、1057a較小。即,以僅與配置於上側的上側正極端子1162和上側負極端子1167接觸的方式,將上下方向上的寬度形成地較小。上側單元組件1146的正極側輸出端子連接於上側正極端子1162,負極側輸出端子連接於下側負極端子1177。另一方面,下側單元組件1147的正極側輸出端子連接於下側正極端子1172,負極側輸出端子連接於上側負極端子1167。即,分別獨立地設置有兩組正極端子與負極端子,在左右方向上且上下交叉的一個端子組(上側正極端子1162與下側負極端子1177)連接於上側單元組件1146,另一端子組(下側正極端子1172與上側負極端子1167)連接於下側單元組件1147。上側正極端子1161與下側正極端子1172未經電性連接,因此於電池組1100未裝設於電動
機器本體的狀態(拆除了電池組1100的狀態)下處於電性獨立的狀態。同樣地,上側負極端子1167與下側負極端子1177在電池組1100的內部未經電性連接,因此於電池組1100未裝設於電動機器本體的狀態(拆除了電池組1100的狀態)下處於電性獨立的狀態。
如圖41(1)所示,於額定36V的電動工具本體1030的終端部中,設置有受電用的正極輸入端子1052與負極輸入端子1057。於裝設時,成為如下位置關係:正極輸入端子1052僅嵌合於上側正極端子1162,負極輸入端子1057僅嵌合於上側負極端子1167。另一方面,於電動工具本體1030的終端部中進而設置有使下側正極端子1172與下側負極端子1177短路的方式進行連接的短路棒1059。短路棒1059為包含金屬製的導電構件的短路器或導通端子,且作為用以將來自電池組1100的輸出電壓切換為高電壓的切換元件發揮功能,並且也作為將多個單元組件1146、1147彼此串聯連接的高電壓用連接元件發揮功能。短路棒1059的彎曲成字形的金屬構件的一端側成為與下側正極端子1172嵌合的端子部1059b,另一端側成為與下側負極端子1177嵌合的端子部1059c。端子部1059b與端子部1059c由連接部1059a連接。短路棒1059以與正極輸入端子1052或負極輸入端子1057等其他機器側端子一同熔鑄於合成樹脂製的基台1051(藉由圖42於後敘述)的方式受到固定。短路棒1059僅用以使下側正極端子1172與下側負極端子1177短路,因此無需進行朝向電動工具本體的控制電路等的
配線。
正極輸入端子1052包括:端子部1052a,為與上側正極端子1162嵌合的部分,且形成為平板狀;配線部1052c,用以焊接進行與電動工具本體1030側的電路基板側的接線的引線;以及連結部1052b,對端子部1052a與配線部1052之間進行連接,並且成為熔鑄於合成樹脂製的基台1051的部分。此處,配線部1052c的位置以與端子部1052a的左右方向位置相比偏向內側的方式配置,此是為了調整配線部1052c的間隔,且是為了使連結部1052b藉由熔鑄而穩定地保持於基台1051。進而,端子部1052a的前側的左右角部傾斜地進行了倒角加工,從而端子部1052a以容易進入腕部1162a與腕部1162b之間的方式構成。負極輸入端子1057可形成為與正極輸入端子1052通用的零件,且藉由以鉛垂軸為中心而旋轉了180度的狀態進行配置,既可用作負極輸入端子1057,亦可用作正極輸入端子1052。因此,負極輸入端子1057亦包括端子部1057a、配線部1057c以及將此等連接的連結部1057b。端子部1057a的前側角部(將此零件用作正極輸入端子1052的情況下為後側的角部)中亦傾斜地進行倒角加工,從而使得端子部1057a容易進入腕部1167a與腕部1167b之間。
於圖41(1)中,當裝設電池組1100時,若使電池組1100相對於電動工具本體1030而沿插入方向進行相對移動,則正極輸入端子1052與端子部1059b經由同一狹槽1122(第1狹槽,參照圖38)插入至內部,並分別嵌合於上側正極端子1162與下側
正極端子1172。此時,正極輸入端子1052以撐開上側正極端子1162的嵌合部間的方式被壓入上側正極端子1162的腕部1162a與1162b之間。另外,負極輸入端子1057與端子部1059c經由同一狹槽1127(第2狹槽,參照圖38)插入至內部,並分別嵌合於上側負極端子1167與下側負極端子1177。此時,負極輸入端子1057以撐開上側負極端子1167的嵌合部間的方式被壓入上側負極端子1167的腕部1167a與1167b之間。進而,短路棒1059的端子部1059b、1059c以撐開下側正極端子1172的腕部1172a與1172b之間、下側負極端子1177的腕部1177a與1177b之間的方式被壓入。端子部1052a、1054a~1058a、1059b、1059c的前側角部如箭頭1052d、1054d~1059d、1059e所示般傾斜地進行了倒角加工,從而能夠順暢地插入至電池組1100側的連接端子的腕部之間。於如此般將電池組1100連接於電動工具本體1030的狀態下,正極端子(1162)與正極輸入端子1052經由第1狹槽(狹槽1122)而連接,負極端子(1167)與負極輸入端子(1057)經由第2狹槽(狹槽1127)而連接,此等電壓切換要素、切換元件經由第1狹槽及第2狹槽而卡合。另外,於電池組連接於電動機器本體的狀態下,正極端子、正極輸入端子、負極端子、負極輸入端子等電壓切換要素與短路棒1059所形成的切換元件在上下方向上配置於大致相同高度的位置。
端子部1052a、端子部1057a、端子部1059b、端子部1059c的板厚大於各腕部的嵌合部的初始間隙(未裝設電池組1100
時的間隙),因此,有既定的嵌合壓力作用於端子部1052a、端子部1057a、端子部1059b、1059c與上側正極端子1162、下側正極端子1172、上側負極端子1167、下側負極端子1177的各個嵌合點。此種連接的結果為:電動工具本體1030的機器側端子(端子部1052a、端子部1057a、端子部1059b、1059c)與電池組的電力端子(上側正極端子1162、下側正極端子1172、上側負極端子1167、下側負極端子1177)以電性接觸電阻變小的狀態良好地進行接觸。如此般,電動工具本體1030具有插入至單個的狹槽(1122)而與第1端子及第2端子(1162、1172)中的僅第1端子(1162)連接的第3端子(1052a)、以及插入至單個的狹槽(1122)而僅與第2端子(1172)連接的第4端子(1059b),若電池組1100連接於電動工具本體1030,則於單個的狹槽1121內,第1端子及第3端子(1162與1052a)彼此連接而均成為第1電位,第2端子及第4端子(1172與1059b)彼此連接而均成為與第1電位不同的第2電位。於負極端子對(1167、1177)側亦同樣地成為連接狀態,因此,藉由實現圖41(1)的連接形態,上側單元組件1146與下側單元組件1147的串聯連接的輸出、即額定36V自電池組1100輸出。
另一方面,當將電池組1100裝設於先前的18V用的電動工具本體1001時,成為如圖41(2)的連接關係。當電池組1100被安裝於電動工具本體1001時,正極輸入端子1022以撐開上側正極端子1162與下側正極端子1172的開口端部兩者的方式嵌合
壓入,正極輸入端子1022的上側的一部分區域與上側正極端子1162接觸,下側的區域的一部分與下側正極端子1172接觸。如此般,正極輸入端子1022以跨越上側正極端子1162與下側正極端子1172的方式連接,從而同時嵌合於腕部1162a、1162b,且同時嵌合於腕部1172a、1172b。同樣地,負極輸入端子1027以撐開上側負極端子1167與下側負極端子1177的開口端部兩者的方式嵌合壓入,負極輸入端子1027的上側的一部分區域與上側負極端子1167接觸,下側的區域的一部分與下側負極端子1177接觸。如此般,負極輸入端子1027以跨越上側負極端子1167與下側負極端子1177的方式連接,從而同時嵌合於腕部1167a、1167b,且同時嵌合於腕部1177a、1177b。其結果,上側正極端子1162與下側正極端子1172成為短路狀態,上側負極端子1167與下側負極端子1177成為短路狀態,對電動工具本體1001輸出上側單元組件1146與下側單元組件1147的並聯連接的輸出、即額定18V。從而,正極輸入端子1022與負極輸入端子1027作為將電池組1100的輸出電壓切換為低電壓的切換元件發揮功能,並且也作為將多個單元組件1146、1147彼此並聯連接的低電壓用連接元件發揮功能。作為連接元件的正極輸入端子1022與負極輸入端子1027包含具有一定厚度的金屬板。因此,重要的是使上側正極端子1162、上側負極端子1167的腕部所形成的嵌合壓與下側正極端子1172、下側負極端子1177的腕部所形成的嵌合壓相同。另外,為了使此等的嵌合壓固定,將圖41(1)所示的36V用的電動工具本體1030的
正極輸入端子1052、負極輸入端子1057、短路棒1059的端子部1059b、1059c的厚度設為與先前的18V用的電動工具本體1001的正極輸入端子1022和負極輸入端子1027的厚度相同。
如上所述般,本實施例的電池組1100藉由裝設於18V用的電動工具本體1001或36V用的電動工具本體1030中,可自動地切換電池組1100的輸出,故可實現對應於多種電壓的使用便利性良好的電池組1100。因此電壓切換並非在電池組1100側進行,而是根據電動工具本體1001、1030側的終端部的形狀自動地進行,故完全不存在產生電壓設定錯誤之虞。另外,於電池組1100側無需設置如機械式的開關般的專用的電壓切換機構,因此可實現結構簡單、發生故障的可能性低、壽命長的電池組。所述使下側正極端子1172與下側負極端子1177短路的短路棒1059可與18V用電池組的現存的終端部1020安裝於同一空間內,因此能夠以與先前具有互換性的大小來實現電壓切換式的電池組。進而,當使用外部的充電裝置進行充電時,可藉由圖41(2)般的連接方法進行充電,故無需準備進行高電壓/低電壓兩者的充電的充電裝置。另外,在藉由外部充電裝置(未圖示)對電池組1100進行充電的情況下,可藉由與先前的18V用電池組相同的充電裝置進行充電。此情況下的充電裝置的終端部為與圖41(2)相同的形狀,但代替放電用的正極端子(1162、1172)而使充電用的正極端子(上側正極端子1161、下側正極端子1171)連接於充電裝置(未圖示)的正極端子。此時的連接狀況亦與圖41(2)所示的連接關
係大致相同。如此般,以將上側單元組件1146與下側單元組件1147並聯連接的狀態使用18V用的充電裝置進行充電,因此,當對本實施例的電池組1100進行充電時,可不必準備新的充電裝置。
圖42(1)為第6實施例的電動工具本體1030的終端部1050的立體圖。終端部1050是除了圖41(1)所示的正極輸入端子1052、負極輸入端子1057、短路棒1059外亦將四個金屬製的連接端子1054~1056、1058熔鑄於合成樹脂製的基台1051來製造。連接端子1054~1056的形狀為將圖41(1)的正極輸入端子1052、負極輸入端子1057的連結部1052b、1057b的部分形成為直線狀者,於一側形成有嵌合於電池組1100側的連接端子的端子部1054a~1056a,於另一側形成有為了焊接引線而形成有孔的配線部1054c~1056c,且形成有將端子部與配線部之間連接並熔鑄於合成樹脂內的連接部1054b~1056b。基台1051對端子部1052a、1054a~1058a的所有上側邊部及所有後側邊部進行熔鑄,從而牢固地保持端子部1052a、1054a~1056a、1058a。另外,關於端子部1054a~1056a、1058a,熔鑄下側邊部的後側的一部分。於藉由圖41(1)示出了其形狀的短路棒1059中,沿左右方向延伸的連接部1059a(參照圖41)全部熔鑄於基台1051內,且端子部1059b與1059c的前方部分自基台1051露出至前側。另外,端子部1059b、1059c的露出至外部的部分的後側的下部熔鑄於基台1051內,藉此端子部1059b、1059c以不會在左右方向上移動的方式牢固地受到保持。如此般,多個板形的機器側端子於終端部1050
中並列配置。此處,端子部1052a與端子部1059b以在上下方向上隔開一定的間隙1053a的方式配置。同樣地,端子部1057a與端子部1059c以在上下方向上隔開一定的間隙1053b的方式配置。
圖42(2)為表示終端部1050與電池組1100的電力端子(1162、1172、1167、1177)的連接狀況的圖。上側正極端子1162具有兩個腕部1162a、1162b(相當於圖40(1)的腕部1205、1206),正極的下側正極端子1172具有兩個腕部1172a、1172b(相當於圖40(1)的腕部1225、1226)。上側正極端子1162的腕部1162a、1162b以自左右夾入形成為板狀的端子部1052a的方式連接。當進行該接合時,腕部1162a、1162b藉由以在左右方向上分離的方式彎曲,利用彈簧作用的恢復力對端子部1052a賦予既定的夾著負荷(嵌合壓)。此結果,腕部1162a、1162b與端子部1052a良好地進行面接觸或線接觸,因此可實現接觸電阻極小的良好的導電性。同樣地,上側負極端子1167的腕部1167a、1167b以自左右夾入形成為板狀的端子部1057a的方式嵌合。
下側正極端子1172的腕部1172a、1172b以自左右夾入形成為板狀的端子部1059b的方式嵌合。當進行該嵌合時,腕部1172a、1172b藉由以在左右方向上分離的方式彎曲,利用彈簧作用的恢復力對端子部1059b賦予既定的夾著負荷(嵌合壓)。此結果,腕部1172a、1172b與端子部1059a良好地進行面接觸或線接觸,因此可消除接觸電阻而實現良好的導電性。同樣地,下側負極端子1177的腕部1177a、1177b以自左右夾入形成為板狀的端
子部1059c的方式嵌合。
本實施例中重要的是,保持端子部1052a和上側正極端子1162的連接部分與端子部1059b和下側正極端子1172的連接部分的非接觸狀態,從而維持電性的絕緣狀態。另外,重要的是保持端子部1057a和上側負極端子1167的連接部分與端子部1059c和下側負極端子1177的連接部分的非接觸狀態,從而維持電性的絕緣狀態。若如此般構成,則即便在因使用電動工具時的各種振動或衝擊而電池組1100與電動工具本體1030以不同的共振頻率振動的情況下,亦可阻止上側正極端子1162與下側正極端子1172發生短路,且可阻止上側負極端子1167與下側負極端子1177發生短路。另外,於圖42(2)中,省略了嵌合於端子部1054a~1056a、1058a的電池組側的連接端子的圖示,但當連接有正極側的電力端子(上側正極端子1162與下側正極端子1172)、負極側的電力端子(上側負極端子1167與下側負極端子1177)時,訊號端子(圖39所示的T端子1164、V端子1165、LS端子1166、LD端子1168)亦同樣地嵌合於端子部1054a~1056a、1058a。
圖43(1)為先前的電動工具本體1001的終端部1020的立體圖,圖43(2)為表示與電池組1100的電力端子的連接狀況的圖。終端部1020是將六個金屬製的端子1022、1024~1028熔鑄於合成樹脂製的基台1021來製造。端子1022、1024~1028的形狀如圖41中熔鑄前的端子1022、1027的一部分所示,於一側形成有嵌合於電池組1100側的連接端子的端子部1022a、1024a
~1028a,於另一側形成有為了焊接引線而形成有孔的配線部,且形成有將端子部與配線部之間連接並熔鑄於基台1021的合成樹脂內的連接部。基台1021對端子部1022a、1024a~1028a的所有上側邊部、所有後側邊部以及下側邊部的後側的一部分進行熔鑄,從而牢固地保持端子部1022a、1024a~1028a。端子部1022a、1024a~1028a的前側角部如箭頭1022d、1024d~1028d所示般傾斜地進行了倒角加工,從而能夠順暢地插入至電池組1100側的連接端子的腕部之間。終端部1020的形狀為在基台1021的前側形成有沿左右方向延伸的槽部1021c,在後側亦同樣地形成有沿左右方向延伸的槽部1021b。此等槽部1021b、1021c由終端部1020中的罩體的開口部分夾持。
圖43(2)為表示終端部1020與電池組1100的電力端子(1162、1172、1167、1177)的連接狀況的圖。此處,省略電池組1100側的訊號端子(T端子1164、V端子1165、LS端子1166、LD端子1168)的圖示。上側正極端子1162的腕部1162a、1162b以自左右夾入形成為板狀的端子部1022a的上側區域的方式嵌合。當進行此嵌合時,腕部1162a、1162b藉由以在左右方向上分離的方式彎曲,利用彈簧作用的恢復力對端子部1022a賦予既定的夾著負荷(嵌合壓)。另外,下側正極端子1172的腕部1172a、1172b以自左右夾入形成為板狀的端子部1022a的下側部分的方式嵌合。電力端子的上側負極端子1167與下側負極端子1177的各腕部成為同樣的嵌合狀態。如此般,相對於一片端子部1022a,四
個腕部1162a、1162b、1172a、1172b進行接觸。同樣地,於負極側,上側負極端子1167的腕部1167a、1167b以自左右夾入形成為板狀的端子部1027a的上側區域的方式嵌合,下側負極端子1177的腕部1177a、1177b以自左右夾入端子部1027a的下側部分的方式嵌合。如此般,相對於一片端子部1022a,四個腕部1162a、1162b、1172a、1172b進行接觸,同樣地,相對於端子部1027a,四個腕部1167a、1167b、1177a、1177b進行接觸,因此,此等可良好地進行面接觸或線接觸,可消除接觸電阻而實現良好的導電性。
接著,使用圖44對三個端子(1164~1166)中所使用的零件即訊號端子零件1240的形狀進行說明。訊號端子零件1240藉由一塊金屬板的壓製加工製造而成,且自基體部1241向前側延伸存在有腕部組(腕部基部1245、1246),所述基體部1241是將金屬的薄板以作為U字狀的底部部分的橋接部1242成為後側的鉛垂面的方式彎折而成,腕部基部1245以分離成上下的腕部組(腕部1251、1253)的方式形成,腕部基部1246藉由沿水平方向延伸的切口槽1244b分離成上下的腕部組(1252、1254)的方式形成。用於壓製加工的金屬板可為厚度0.3mm的平板而較電力端子中使用的上側端子零件1200、下側端子零件1220的板厚0.5mm薄。上側及下側的腕部組形成為同一形狀,前後方向上的長度、上下方向上的寬度、板厚等相同。於上側的腕部組(腕部1251與1252)及下側的腕部組(腕部1253與1254)中分別形成有嵌合部
(1251d、1253d等),因是嵌合部,故彎曲的形狀亦上下相同,左右的腕部呈面對稱的形狀。另一方面,腳部1249、1250的安裝位置以在前後方向上大幅錯開的方式配置。基體部1241的下邊部分的形狀左右不同,右側側面1243與左側側面1244的形狀不對稱。腳部1249與先前的腳部1250的位置相比向前側大幅錯開地配置,從而腳部1249與1250在前後方向上隔開較大的距離。如此般,腳部1249與腳部1250以並非在左右方向上鄰接地並列而是前後錯開的方式配置,因此於右側側面1243的下邊附近形成有向前方大幅延伸的延伸部1243a,且以自其前端部分向下方向延伸的方式形成有腳部1249。腳部1249與腳部1250分別於電路基板1150中所形成的貫穿孔(未圖示)中自表面貫穿至背面側,且突出至背面側的部分藉由焊接而固定於電路基板1150,從而使上側的腕部組(腕部1251與1252)和下側的腕部組(腕部1253與1254)與電路基板1150中所搭載的電子元件電性連接。
於腳部1249的上方形成有用以限制朝向電路基板1150的安裝孔1151(參照圖39)的插入量的、向左方向彎折的彎折部1243b。於彎折部1243b的彎曲部分的上側與下側,為了易於進行彎折加工而形成有剪切成半圓形的剪除部1243c、1249a。於後側的腳部1250朝向電路基板1150的定位中,使用形成於腳部1250的前側與後側的台階部1250a、1250b。台階部1250a藉由使左側側面1244的下邊部分向前側延伸而形成,台階部1250b利用以U字狀彎曲的橋接部1242的下側邊部而形成。如此般,藉由台階部
1250a、1250b抵接於電路基板1150的表面,可決定腳部1250的上下方向上的安裝位置。腳部1249與1250的前後方向的安裝位置藉由電路基板1150的安裝孔1151(參照圖39)的位置來規定。
圖44(2)為自前方下側觀察訊號端子零件1240單體而得的圖。如根據此圖可知,於腕部基部1245的前側,藉由形成沿水平方向延伸的切口槽1245b而分離成上下的腕部組(腕部1251、1253)。另外,右側的腳部1249與左側的腳部1250相比,以向前側大幅錯開的方式配置。此結果,即便對四個腕部1251、1252、1253、1254施加相對於上方向或下方向的力,亦可將訊號端子零件1240穩固地保持於電路基板。對腕部1251、1252、1253、1254施加的外力以在將電池組1100裝設於電動工具本體1001、1030時將腕部組推向後側的方式施加,此力成為使訊號端子零件1240倒向後方的方向。相反地,所述外力在將電池組1100自電動工具本體1001、1030拆除時成為將腕部組推向前側的力,此力成為使訊號端子零件1240倒向前方的方向。如此般,可藉由使腳部1249、1250的位置在前後方向上錯開來有效地應對電池組1100的裝設時與拆除時施加的外力,可大幅強化訊號端子零件1240的安裝剛性,因此可提高電池組1100的耐久性。進而,腕部組亦分開形成為上側與下側兩層,因此即便在電動工具的動作過程中受到各種振動或者外力,亦可藉由腕部的四個接觸區域來維持與電動工具本體側端子的良好的接觸狀態。另一方面,於製造此訊號端子零件1240時所必需的電路基板1150的安裝孔的數量或焊接部
位的數量與先前相同,因此可抑制製造成本的上昇。
本實施例的訊號端子零件1240不僅會提高剛性,而且亦起到其他效果。先前的訊號端子零件(未圖示)設置有兩處進行焊接以電性‧機械地安裝於電路基板的腳部,此腳部在左右方向上並列設置,從而大多情況下腳部之間狹窄且焊接部分相連,無法進行如使訊號用的圖案通過左右的腳部之間的配線。於本實施例的電池組1100中,將訊號端子零件1240的一個腳部1249配置於前側、使另一個腳部1250位於後側而將兩個腳部分離地配置。藉此,訊號端子零件1240的各腳部的距離變寬,從而容易地對多條配線、或流通主電流的粗大圖案進行配線。此種訊號端子零件1240相對於本實施例的電池組1100、即先前的電池組而實現了高功能化,在欲促進就電壓比而言的小型化的情況下較佳。尤其,若在提高電壓的基礎上實現電壓切換功能,則電路基板1150所搭載的電子元件會增加。因此,需要實現圖案配線的效率化並且加粗流通主電流的配線。於本實施例中,使用較先前所使用的電路基板更大型的電路基板1150,不僅於連接端子群的後側而且於前側區域亦搭載電子元件。此時,於訊號端子零件1240的下側亦配置配線圖案。使用圖45對其配置方式進行說明。
圖45為表示多個訊號端子零件1240朝向電路基板1150的固定狀況的圖,圖45(1)為自前方觀察而得的圖,圖45(2)為自左側觀察訊號端子零件1240而得的圖。訊號端子零件1240為通用零件,作為T端子1164、V端子1165、LS端子1166於電
路基板1150中在左右方向上並列地固定。訊號端子零件1240以在腕部的中央附近產生間隔S2的方式形成有切口部,因此成為存在上下兩層的上側的腕部組(1251、1252)與下側的腕部組(1253、1254)的形狀。於未裝設機器側端子的狀態下,上側的腕部組(1251、1252)與下側的腕部組(1253、1254)的最接近的部分(嵌合部)以隔開微小的間隙或者抵接的方式配置。各腳部1249、1250貫穿電路基板1150的安裝孔(參照圖39)而突出至下側,且於電路基板1150的下側(背面)藉由焊料1256而固定。
於圖45(2)的側視圖中,位於前方的腳部1249與位於後方的腳部1250之間以隔開距離S3的方式構成。距離S3可形成為大於腳部1249與1250的間隔(左右方向上的距離)。藉由如此般形成箭頭1257般的間隙,於該間隙部分對電路圖案進行配線變得容易。圖45(3)為自下側觀察圖45(1)的電路基板1150而得的仰視圖。於電路基板1150的背面,為了對訊號端子零件1240進行焊接而於中央形成有貫穿孔,於貫穿孔的周圍形成有配置大致四方形的焊接用銅箔而成的焊盤1153a~1155a、1153b~1155b。自焊盤1153a~1155a、1153b~1155b朝向上側單元組件1146或下側單元組件1147的連接用的配線圖案位於電路基板1150的表面側,於圖45(3)的圖中不可見。左側的腳部用的焊盤1153a~1155a與右側的腳部用的焊盤1153b~1155b以前後錯開的方式配置。此結果,於焊盤1153a~1155a與焊盤1153b~1155b之間,可如圖所示般配置多個圖案1157~1159。此處,配線圖案
1157~1159分別圖示為各設置有三根,但亦可設為一根粗的配線或其他根數的組合。如此般於在前後方向上錯開配置的腳部1249、1250之間配置配線圖案,因此在將鄰接的訊號端子1164與1165、1165與1166的間隔保持為與以前相同的狀態下,可設置將訊號端子1164~1166的後側與前側連接的多個配線圖案1157~1159。另外,作為增加將訊號端子1164~1166的後側與前側連接的配線圖案數量的另一方法,亦可併用設置如圖45(2)中以虛線表示的剪除部1243c的方法。於右側側面1243的下邊附近的與電路基板1150相接的部分中,形成如以虛線表示的向上切開的剪除部1243c。如此,箭頭1257所示的部分成為用以與電路基板1150隔開距離的間隙。於此間隙與電路基板1150之間,可與圖45(3)的配線圖案1157~1159同樣地配置電路圖案。如此般,不僅於電路基板的背面側1150b而且亦可於表面側1150a配置將訊號端子1164~1166的後側與前側連接的多個配線圖案,故可提高電路基板1150的運行效率。
圖46為表示連接端子群(1161~1162、1164~1168)與配置於其周圍的基板蓋1180的形狀的圖,圖46(1)為立體圖,圖46(2)為正視圖。此處,為便於理解發明而將電路基板1150的圖示省略,於實際的製品中,在藉由焊接將多個連接端子群(1161~1162、1164~1168、1171、1172、1177)固定於電路基板1150之後,將基板蓋1180安裝於連接端子的周圍。電力端子(1161、1162、1167)以較訊號端子(1164~1166、1168)在上方
向上高出距離H的方式形成。基板蓋1180為藉由非導體、例如合成樹脂的成形品來製造,以覆蓋鄰接的連接端子的腳部的周圍的構件,於前側具有連結部1181,其具有平面狀的上表面1181a,於連結部1181的後側連接有多個分隔壁1182、1183、1184~1189。分隔壁1182、1183、1184~1189藉由配置於較平面部1181a更靠後側、即連接端子群的左右部分中,而發揮使得難以引起連接端子間的電性短路的功能。另外,連結部1181的上表面1181a與上殼體1110的上階面1115(參照圖38)形成為同一個面,從而使本體側終端部容易進行自上階面1115至連結部1118的相對移動。另外,於基板蓋1180中,設置有將未使用的區域(圖38的狹槽1123)的開口封堵的覆蓋部1184,從而使得污物或粉塵難以自狹槽1123進入電池組1100的殼體內部。
基板蓋1180主要由在橫向上具有水平的上表面1181a的連結部1181、以及在其上方延伸的多個分隔壁部所形成。分隔壁部中,配置於訊號端子間的分隔壁1185、1186、1189形成為高度為H2的低壁部,其上端位置成為較訊號端子(1164~1166)、或LD端子1168的下側的腕部低的位置。相對於此,鄰接於電力端子的分隔壁1182、1183、1184、1187、1188成為自上表面1181a起的高度為H3的高壁部,其上端位置以位於較下側端子零件的上端位置更靠上側且位於上側端子零件的腕部的下側的方式構成。
連接端子群中,電力端子如圖40~圖43中所說明般,上側正極端子1161、1162與下側正極端子1171、1172的腳部在
前後方向上並列地配置,且各自的腕部組在上下方向上並列地配置。同樣地,上側負極端子1167與下側負極端子1177的腳部在前後方向上並列地配置,且各自的腕部組在上下方向上並列地配置。當將電池組1100裝設於額定18V的電動機器本體時,上側正極端子1161、1162、上側負極端子1167的腕部的電位與下側正極端子1171、1172、下側負極端子1177的電位變得相同,因此上側端子零件與下側端子零件進行接觸亦無問題。然而,當將電池組1100裝設於額定36V的電動機器本體時,上側正極端子1161、1162、上側負極端子1167的電位與下側正極端子1171、1172、下側負極端子1177的電位各不相同,因此重要的是不產生由上下的腕部間的接觸造成的短路狀態。另外,可形成為使得難以引起由異物的插入所造成的短路的形狀。因此,本實施例的基板蓋1180的以自連結部1181向上方向延伸的方式形成的分隔壁部中,關於分隔壁1182、1183、1184、1187、1188,以成為高度H3的方式將上端位置大幅形成至上方。另外,不僅形成向上方沿鉛垂方向延伸的壁部,而且亦形成自鉛垂壁部的上端位置亦沿左右方向延伸的水平壁部。
圖46(3)為圖46(2)的基板蓋1180的局部放大圖,且為去除了連接端子部分的圖示的圖。分隔壁1182具有鉛垂壁部1182a與水平壁部1182b,其剖面形狀成為L字形。水平壁部1182b形成為自鉛垂壁部1182a的上端附近起沿水平方向延伸到達鄰接的電力端子(上側正極端子1161、下側正極端子分1171)的腕部
之間的空間內的形狀。另外,分隔壁1183具有T字形的剖面形狀,由鉛垂壁部1183a、以及自鉛垂壁部1183a的上端部沿兩個方向延伸的水平壁部1183b、1183c形成。水平壁部1183b向接近鄰接的水平壁部1182b之側延伸,且形成為前端到達上側正極端子1161與下側正極端子1171的腕部之間的空間內的長度。同樣地,水平壁部1183c向接近鄰接的水平壁部1184b之側延伸,且形成為前端到達上側正極端子1162與下側正極端子1172的腕部之間的空間內的長度。水平壁部1182b、1183b、1183c延伸至此腕部之間的空間內的狀況藉由如圖46(2)般自前方觀察正極端子群而顯而易見。例如,上側正極端子1161的右側側面位置與下側正極端子1171的右側側面位置處於同一位置。然而,水平壁部1182b的左端位置1182c以延伸至較上側正極端子1161與下側正極端子1171的右側側面位置更靠左側的方式形成為進入至上側正極端子1161的腕部1161a的下側部分為止的程度的長度。另外,水平壁部1182b位於下側正極端子1171的腕部1171a的上側。
鉛垂壁部1182a與水平壁部1182b的前後方向上的長度形成為較下側正極端子1171的前後方向上的長度長,其前端位置與下側正極端子1171的腕部的前端大致處於同一位置,後端位置位於較下側正極端子1171的後端位置更靠後側。如此般,鉛垂壁部1182a在覆蓋下側正極端子1171的右側側面全體與左側側面全體的同時,亦覆蓋上側部分的除左右中央附近(距離S5的部分)以外的部分。此處,僅提及了下側正極端子1171部分的鉛垂壁部
1182a與水平壁部1182b的形狀,但關於下側正極端子1172,亦設置有覆蓋右側側面全體與左側側面全體、以及除中央部分以外的上側部分的分隔壁1184,因此即便對下側正極端子1171、1172施加外力而施加使此等彎曲的力,亦可藉由基板蓋1180有效地加以保持,可大幅降低送電用的下側的端子零件與上側的端子零件未預期地發生短路的可能性。
關於負極端子側(1167、1177),亦為與正極端子側(1161、1162、1171、1172)相同的考慮,於負極端子的左右兩側設置大的分隔壁1187、1188。分隔壁1187為與分隔壁1182相同的形狀,由鉛垂壁部1187a與水平壁部1187b形成,其剖面形狀呈L字狀。水平壁部1187b以自鉛垂壁部1187a的上端部分向負極端子側延伸的方式形成。分隔壁1188為與分隔壁1187左右對稱地形成,因此包括鉛垂壁部1188a與水平壁部1188b。水平壁部1187b與1188b雖形成為前端部分進入至上側負極端子1167的腕部組與下側負極端子1177的腕部組之間的空間中的程度的大小,但具有規定的間隔S5而不會阻礙電動工具本體1001、1030等的機器側端子進入。如此般以覆蓋作為電力端子的負極端子(1167、1177)的周圍的方式形成有分隔壁1187、1188,因此即便對上側負極端子1167或下側負極端子1177施加強外部壓力而在前後方向上移動(彎曲),亦可藉由水平壁部1187b與水平壁部1188b等壁部的存在而大幅削減短路現象發生的可能性。
訊號端子群(1164~1166)之間的分隔壁1185、1186
在上方向上僅具有較低的高度H2。此為,於訊號端子群(1164~1166)中僅流通小電力的訊號,因此短路時的危險度大幅小於電力端子側。另外,訊號端子群(1164~1166)各為一個零件,且上側的腕部與下側的腕部為相同電位,因此對短路的擔心的必要性低。分隔壁1184包括鉛垂壁部1184a、1184d,於此等之間連接有封堵板1184c。封堵板1184c為沿鉛垂方向及左右方向延伸的平板,且起到封閉上側正極端子1162與T端子1164之間的空置空間(圖38的空置狹槽1123的內部空間)的作用。於鉛垂壁部1184a的上端附近,形成有向正極端子側延伸的水平壁部1184b。
連結部1181以連接於位於連接端子之間的鉛垂壁部1182a、1183a、1184a、1184d、1185a、1186a、1187a、1188a的前表面的方式對該些壁部進行固定。連結部1181的上表面1181a的壁部形成為自電路基板1150懸架的狀態。連結部1181的內側部分以具有空間的方式形成,於其後側配置有鉛垂壁部1184a、1185a、1187a。此處,雖然由前壁面1181b遮擋而不可見,但鉛垂壁部1182a、1183a、1184d、1188a亦同樣地以延伸至下側而與電路基板1150接觸的方式形成。此連結部1181的內側部分中亦在填滿如藉由圖48於後敘述般的、覆蓋電路基板1150的上表面的液體狀硬化性樹脂後經加固。藉由硬化性樹脂的固化,多個鉛垂壁部1182a、1183a、1184a、1184d、1185a、1186a、1187a、1188a的下端附近與電路基板1150被牢固地固定。於連結部1181的前壁面1181b中形成有三個切口部1181c~1181e。切口部1181c~
1181e是為了使藉由圖48於後敘述的液體狀樹脂均等地遍及電路基板1150的後方部分與前方部分而形成,液體狀樹脂的黏度相對較低,因此樹脂經由切口部1181c~1181e在前後方向上流動(詳情於後敘述)。
圖47為僅抽取出圖38的上殼體1110的圖,且為用以說明上殼體1110的上階面1115的形狀的圖。圖47(1)為上殼體1110的立體圖,圖47(2)為自圖47(1)的箭頭B方向觀察而得的箭視圖。於圖47(1)中,對呈台階狀的部分附注影線進行圖式,以使其範圍明確。如藉由圖46所說明般,電力端子(1161、1162、1167)以較訊號端子(1164~1166、1168)在上方向上高出距離H的方式形成。此為,電力端子由較訊號端子厚的板材形成。因此,於先前的上殼體的上階面的形狀下,電力端子(1161、1162、1167)的上端部會干涉上階面的內壁。因此,於本實施例中,為了爭取到電力端子(1161、1162、1167)的上部的空隙,將上殼體1110的上階面1115的在上下方向上觀察時的內側壁面的位置以局部地挪向上側的方式構成。亦考慮形成僅使內側壁面的位置向上方向凹陷的凹部的方法,但若照原樣形成上階面1115的畫面形狀,則上殼體1110的上階面1115的一部分的厚度不足,有局部地強度降低之虞。因此,於本實施例中形成有凸部1115a、凸部1115b,所述凸部1115a、凸部1115b是使上階面1115的外側面中的、電力端子(1161、1162、1167)所處位置附近的上部向外側突出而成。如此般以將上階面1115的壁面的一部分挪向上側的方式構
成,因此可於內側部分中擴大收容空間,亦可防止壁面強度的降低。於本實施例中,以上階面1115的外壁面的突出高度H4小於內壁面的凹陷高度H5的方式構成,因此於上階面1115中,可將凸部1115a、1115b的尺寸抑制地較小而限制為能夠無障礙地裝設於先前的電動工具本體1001中的範圍內。另外,藉由上階面1115並非同一面而是形成有局部的台階部且以影線部的高度變高的方式形成台階,可在強度上與先前的同一面狀的上殼體同等或為同等以上。
接著,使用圖48來說明朝向電路基板1150的樹脂塗佈方法。圖48為電路基板1150的立體圖,此處雖省略了圖示,但於電路基板1150的上表面(表面)設置有用以搭載電子元件的主區域1156a與副區域1156b。主區域1156a位於較連接端子群更靠後側,於其中搭載包含微電腦的保護管理IC(於後敘述)。副區域1156b為較連接端子群更靠前側的區域。此處,以硬化性樹脂來覆蓋所搭載的全部電子元件。硬化性樹脂為自液體狀態進行硬化者,例如可使用胺甲酸酯樹脂。為了於電路基板1150的上表面均等地塗滿液體的胺甲酸酯樹脂,最初於電路基板1150所搭載的元件群的外緣部分附著充當防止液體狀的樹脂流出的堤防的黏著樹脂1155。黏著樹脂1155是使例如自管狀的容器內經由細小的抽出口而以圓柱狀抽出的黏著劑,沿欲塗滿胺甲酸酯樹脂的區域的外緣連續地進行附著。此時,重要的是使黏著劑無接縫地沿外緣部分附著,且形成為一個端部和另一端部與基板蓋1180相接。如此
般使作為外框的黏著樹脂1155附著於供樹脂流入的外緣部分的大致一圈,然後使處於液體狀態的胺甲酸酯樹脂流入電路基板1150的上表面內側中。
所流入的胺甲酸酯樹脂的量設為足以填滿由黏著樹脂1155所包圍的範圍的量。此時,對於不欲由樹脂覆蓋的部位,利用黏著樹脂1155a1~1155c1包圍該部位的外緣,從而使得流入至該些的外側的樹脂不會到達由黏著樹脂1155a1~黏著樹脂1155c1所包圍的範圍內。另外,若將胺甲酸酯樹脂所要流入的位置設為由主區域的箭頭1156a表示的附近,則樹脂不會流入由黏著樹脂1155a1所包圍的範圍內。另外,基板蓋1180在形成上表面1181a的連結部1181的壁面懸架的狀態下,其下側部分的後側壁面處於開口狀態,前側成為壁面,藉由在所述壁面的一部分中形成切口部1181c~1181e,樹脂可良好地自主區域1156a流入至副區域1156b。如此般,在藉由樹脂將電路基板1150的全體元件搭載區域覆蓋後使所述樹脂硬化,藉此於電路基板1150的表面側,以均一的高度且無間隙地利用樹脂覆蓋對象範圍內,從而可保護所搭載的電子元件免受水或塵埃的影響。另外,在使用雙面基板作為電路基板1150的情況下,於背面側亦可以同樣的順序藉由樹脂進行覆蓋。另外,藉由黏著樹脂1155進行樹脂填充以外的部分、例如螺孔附近或引線的焊接部亦可在螺固完成後的後續步驟時、焊接完成後的後續步驟時進行樹脂塗佈。
以上,使用圖36~圖48對本發明的第6實施例進行了
說明,但由第6實施例表示的電池組1100可進行各種變形。圖49為表示第6實施例的第1變形例的上側端子零件1260與下側端子零件1280的形狀的圖。圖49(1)為立體圖,圖49(2)為左側視圖,圖49(3)為正視圖。上側端子零件1260與下側端子零件1280分別在左右方向上具有兩個腕部組(1265與1266、1285與1286),且兩個腕部組在上下方向上排齊,此點與第6實施例相同。上側端子零件1260的腳部組(1267、1268)以與下側端子零件1280的腳部組(1287、1288)在前後方向上並列的方式配置的情況與第6實施例相同。於右側側面1263與左側側面1264的後邊的下側部分,如圖49(2)中作為箭頭1262a、1282a而示出般,橋接部1262、1282以向後側彎曲的方式突出,因此此突出部分用於上側端子零件1260與下側端子零件1280向電路基板1150安裝時的上下方向定位用途。於腳部1267與1268的前邊上部,形成有將以凸狀延伸的部分向內側彎折而成的彎折部1263a、1264a、1283a、1284a(其中,1263a於圖49中不可見),此等的形狀與圖40所示的第6實施例的構成相同。
上側端子零件1260的U字狀的彎折方向與圖40中所示的方向不同。此處,以U字狀彎折時成為底部的部分、即橋接部1262以成為鉛垂面的方式形成。下側端子零件1280的彎折形狀與圖40所示的下側端子零件1220的U字狀的彎折方向相同,橋接部1282成為鉛垂面。橋接部1262與1282在前後方向上以具有大致一定的間隔的方式平行地配置,且此等以相對於電路基板1150
的表面而沿大致垂直方向延伸的方式配置。上側端子零件1260與下側端子零件1280是對金屬的平板進行壓製加工來製造,此點與第6實施例相同,但進一步加厚了所述平板的厚度。
右側側面1263與左側側面1264為沿鉛垂方向延伸的大致長方形,於靠近上端的部分,以向前側延伸的方式形成有腕部1265、1266。腕部1265、1266的後側根部附近、即鏈線B2附近的寬度(上下方向上的長度)大,且越靠前而其寬度逐漸變得越小,於較虛擬線B1更靠前側,寬度固定。嵌合部1265d、1266d於俯視時向內側彎曲成具有規定的曲率半徑R1的曲面狀,此點與圖40所示的第6實施例相同。如此般以自U字形的基體部的上方前邊部向前方延伸的方式形成有腕部1265、1266,腕部1265、1266以於彼此非接觸狀態下具有彈性的方式形成。
下側端子零件1280具有以彎折成U字狀而平行的方式形成的右側側面1283、左側側面1284、以及將此等連接的橋接部1282,且以自右側側面1283與左側側面1284的細長的上部起向前方斜上側的延伸的方式設置有腕部1285、1286。腕部1285、1286的上下方向上的寬度在前後方向上大致固定,且於較虛擬線B1更靠前側以沿水平方向延伸的方式形成,較虛擬線B1更靠後側傾斜地配置。於下側端子零件1280的腕部組(1285、1286)的下側,形成有自前側被大幅切開的切口部1291。以所述方式形成的結果為:上側端子零件1260的腕部1265、1266的長度(為前後方向長度且為B2的前側)較下側端子零件1280的腕部1285、1286的
長度(為前後方向長度且為箭頭1291位置的前側)長。即便為此種前後方向上的長度不同的腕部組,亦較佳為上側端子零件1260的嵌合部中的嵌合壓與下側端子零件1280的嵌合壓相同。其原因在於:若未使嵌合壓均等,則有與電動工具本體1001、1030側的平板狀的機器側端子的接觸電阻變化而產生輕微的發熱差異,或者因長期使用而造成的磨損狀況不同之虞。於本變形例中,為了取得上側端子零件1260與下側端子零件1280的嵌合壓的平衡,設為電池組的非裝設狀態下的初始間隙間隔不同。即,於電池組1100未裝設於電動工具本體1001或1030的狀態(拆除狀態)下,左右的腕部1265、1266的最小間隔與腕部1285、1286的間隔不同。此處,上側端子零件1260的腕部1265與1266的間隔為0.2mm,相對於此,將下側端子零件1280的腕部1285與1286的最小間隔設為0.5mm。
為了使嵌合壓均勻,亦對上側端子零件1260與下側端子零件1280的形狀施以設計。即,如圖49(2)所示,對於原本在上側端子零件1260中應形成如虛線1264b般的大致直角的內角之處,在此處使虛線1264b的輪廓向箭頭1264e的方向延伸而形成為追加有側視時為等腰三角形形狀的增強面1264c的形狀。此結果,此內角部分的輪廓如箭頭1264d所示般傾斜,藉由此形狀變更,上側端子零件的腕部1265、1266的安裝剛性提高。配合上側端子零件1260的內角部分的形狀變更,對下側端子零件1280的外角部分的形狀自虛線1284b的部分沿箭頭1284e的方向進行
切除,藉此形成為設置有側視時為等腰三角形形狀的缺口部1284c的形狀。此結果,此外角部分的輪廓成為箭頭1284d所示,使下側端子零件的腕部1285、1286的剛性降低。關於箭頭1264d與箭頭1284d所示的輪廓部分,以側視時彼此大致平行且隔開一定的間隔的方式決定該些輪廓。另外,若形成缺口部1284c,則橋接部1282的上下方向上的長度變短。然而,因下側端子零件1280小,故與上側端子零件1260相比在強度上亦足夠強,因此藉由該些的形狀變更恰好可取得強度的平衡。如此般,對上側端子零件1260追加增強面1264c而變更內角部分的形狀,且對下側端子零件1280藉由形成缺口部1284c來進行強度調整而變更外角部分的形狀,藉此可取得兩者的強度的平衡,從而可使腕部1265與1266、1285與1286的對本體側端子的嵌合壓大致相同。
圖49(3)為自正面觀察上側端子零件1260與下側端子零件1280而得的圖。腕部1265與1266的上下方向上的高度或安裝位置、及腕部1285與1286的上下方向上的高度或安裝位置成為與圖40所示的第6實施例的上側端子零件1200和下側端子零件1220的腕部群相同的形狀、相同的位置關係。但是,本變形例中使用的金屬板材的厚度不同,使用較圖40所示的第6實施例的端子零件更厚的板材來製造。進而,於電池組1100的非裝設時的狀態下,使上下的腕部組的最小間隔不同。即,以與上側的腕部1265與1266的左右方向上的間隔相比,下側的腕部1285與1286的左右方向上的間隔更大的方式構成。此為與上下並列地配置的
腕部1265和1266、腕部1285和1286的裝設方向(前後方向)上的長度成反比例的關係。較長的腕部1265與1266於初始狀態下以狹小的間隔對向。相反地,較短的腕部1285與1286以大的間隔對向。
如上所述,於第1變形例中,將板厚為0.8mm厚度的上側端子零件1260與下側端子零件1280用作電力端子。關於訊號端子零件,因僅流通微小電流,故與先前的電池組1015同樣地藉由0.3mm左右的厚度的金屬板來製造即可。於本變形例中,流通大電流的電力端子的剛性進一步提高,從而不僅於作業過程中,而且於長期的使用中亦可良好地維持嵌合狀況。另外,對於將上下的腕部組的嵌合壓設為大致相同而言,並不僅限於進行嵌合部的間隙的調整以及安裝根部附近的形狀的變更,亦可藉由其他變更、尤其是藉由板厚的調整、端子零件的材料的選擇等來達成。
圖50為表示第6實施例的第2變形例的上側端子零件1260與下側端子零件1280A的立體圖。於第2變形例中,相對於圖49所示的第1變形例,上側端子零件1260相同,但下側端子零件1280的板厚與腕部的初始間隔不同。即,將下側端子零件1280A的板厚自圖49所示的下側端子零件1280的0.8mm減薄為0.6mm,且將嵌合部1285d與1286d的間隔自圖49所示的下側端子零件1280的0.5mm縮窄為0.2mm。上側端子零件1260的嵌合部1265d、1266d的間隔與第1變形例同樣地為0.2mm。藉由如
此般調整具有彈性的腕部1285、1286的板厚與間隔,可使得與上側端子零件1260的嵌合部1265d、1266d所形成的嵌合壓大致相同。此處,嵌合部1265d、1266d的形狀形成為半圓筒面,且圓筒面的中心軸位於鉛垂方向上,嵌合部1265d、1266d的內側的壁面成為曲率半徑為R1的圓筒面。下側端子零件1280的嵌合部1285d與1286d的內側的壁面亦形成為曲率半徑為R1的圓筒面。此等嵌合部1265d與1266d、及嵌合部1285d與1286d的嵌合面的圓筒形狀可以相等的曲率半徑R1形成,以使線狀或矩形形狀的接觸部分的大小或形狀大致相同。如此般亦使接觸部分或接觸區域的大小均一,藉此使得夾入壓力(嵌合壓)大致同等,亦使電性的接觸電阻大致相同,從而較佳。
圖51為表示第6實施例的第3變形例的上側端子零件1200A與下側端子零件1220的立體圖,圖51(1)為表示所述端子零件連接於額定36V的電動工具本體1030A的本體側端子的狀態的圖。於第3變形例中,僅上側端子零件1200A的形狀、尤其是腕部1205A、1206A的形狀與第6實施例不同,上側端子零件1200A的基體部與腳部的構成與第6實施例相同。上側端子零件1200A用作上側正極端子1161、1162、上側負極端子1167。上側端子零件1200A中,使腕部1205A、1206A向前側大幅延伸,從而使上側的腕部1205A、1206A的嵌合部的位置位於較下側的腕部1225、1226的嵌合部的位置更靠前側。對向的嵌合部的形狀為具有相等的曲率半徑R1的半圓筒面,腕部1205A、1206A的嵌合
部的形狀與腕部1225、1226的嵌合部的形狀相同。在將腕部1205A、1206A延長的情況下,對應於該形狀變更而亦使36V側電動工具本體的正極輸入端子1072A較先前變短。作為短路部件的短路棒1079的大小或板厚與圖41所示的短路棒1059相同。然而,於短路棒1079的端子部1079b的上部形成有半圓形的切口1079d。在機器側端子的正極輸入端子1072A與端子部1079b因某種理由而如箭頭1045a般以圓弧狀或在水平方向上進行相對移動的情況下,此切口1079d用以防止端子部1079b與上部的腕部1205A、1206A接觸。如此般於短路棒1079的端子部1079b形成有切口1079d,因此當裝設電池組1100而電動工具動作時,即便產生由電動工具本體1030與電池組1100的共振頻率的不同所引起的相對的位置偏差,亦可大幅降低發生上側端子零件1200A與下側端子零件1220的短路的可能性。
圖51(2)為表示連接於先前的電動工具本體1001的本體側端子的狀態的圖。當裝設於額定18V的電動工具本體1001側時,跨越上側正極端子1162與下側正極端子1172而連接有正極輸入端子1022,兩組腕部1205A、1206A及腕部1225、1226嵌合。此時,腕部1205A、1206A的嵌合部的朝向正極輸入端子1022的接觸位置較腕部1225、1226的嵌合部的朝向正極輸入端子1022的接觸位置偏向前側。然而,包含各個接觸位置的附近的正極輸入端子1022的厚度均一,因此若使接觸部或接觸區域的大小在腕部1205A、1206A中與在腕部1225、1226的嵌合部中均等,則可
實現良好的導通狀態,因此接觸位置的移動不會產生任何問題。
圖52為表示第6實施例的第4變形例的上側端子零件1200與下側端子零件1220A的立體圖,圖52(1)為表示所述端子零件連接於電動工具本體1030B的本體側端子的狀態的圖。於第4變形例中,僅下側端子零件1220A的腕部1225A、1226A的形狀與第6實施例不同,其他構成與第6實施例相同。此處,使腕部1225A、1226A向前側延伸,從而使下側的腕部1225A、1226A的嵌合部的位置位於較上側的腕部1205、1206的嵌合部的位置更靠前側。與此對應地,短路棒1079的後端位置亦較先前更靠前側。進而,於正極輸入端子1072B的下部形成有半圓形的切口1072d。關於此切口1072d,在機器側端子的正極輸入端子1072B與端子部1079b因某種理由而如箭頭1045b般移動的情況下,藉由設置切口部1072d來用以大幅降低正極輸入端子1072B與腕部1225A、1226A接觸的可能性。
圖52(2)為表示連接於先前的電動工具本體1001的本體側端子的狀態的圖。兩組腕部1205、1206與腕部1225A、1226A嵌合於電動工具本體1001側的正極輸入端子1022。此處,腕部1205、1206的接觸部位的位置與腕部1225A、1226A的接觸部位的位置在前後方向上隔開距離L。然而,接觸部或接觸區域的大小在腕部1205、1206中與在腕部1225A、1226A的嵌合部中均等,因此與第6實施例同樣地可實現良好的導通狀態。
圖53為表示第6實施例的第5變形例的電動工具本體
1030A側的終端部的形狀的立體圖。於第5變形例中,將第6實施例的正極端子與負極端子的位置、以及短路棒的位置上下顛倒。此處,使上側正極端子1162與上側負極端子1167藉由短路棒1089而短路。短路棒1089可使用與第6實施例的短路棒1059(參照圖41)相同的零件,以熔鑄於電動工具本體的終端部的合成樹脂製的基台的方式形成即可。正極輸入端子1082包括端子部1082a、連接部1082b、以及配線用端子部1082c,此點與第6實施例的正極輸入端子1052(參照圖41)相同,但因設置配線用端子部1082c的位置必須為終端部的後表面側而非上表面,故對連接部1082b與配線用端子部1082c的形狀進行了變更。同樣地,負極輸入端子1087的配線用端子部1087c的位置亦不同。與使終端部中的正極輸入端子1082與負極輸入端子1087的位置錯開的情況相應地,上側單元組件1146與下側單元組件1147的連接狀態亦被變更。即,下側正極端子1172與上側負極端子1167連接於上側單元組件1146,上側正極端子1162與下側負極端子1177連接於下側單元組件1147。
即便如上所述般改變設置短路棒1089的位置,亦可實現本實施例的帶電壓自動切換機構的電池組。藉由應用於此構成,可將配線用端子部1082c、1087c的安裝位置引出至終端部的後側而非上側(參照圖42),因此電動工具本體側的終端部的設計自由度增加。另外,關於短路棒1089的功能,只要具有端子部1089b與端子部1089c且使此等短路便可達成,因此無需以金屬板
來連結連接部1089a的部分,亦可藉由能夠以導電性構件來形成電性的連接關係之類的方法,例如以引線連接、藉由熔絲元件進行連接等其他任意的方法來實現。
[實施例7]
圖54為表示本發明的第7實施例的電池組1400的立體圖。於電池組1400中設置有與充電裝置或工具本體的終端卡合而進行電性導通的多個連接端子。此處所設置的連接端子分別藉由在上下方向上分離的兩個連接端子零件構成,且連接端子零件的形狀具有特徵性。電池組1400的外觀形狀與第6實施例所示的電池組1100大致相同,外觀上的唯一不同僅在於:於上階面1415中未形成局部地隆起的台階部(參照圖47的1115a、1115b);以及於下階面1141的左前側的角部未形成凹陷部(參照圖47的1111a)。於上階面1415與下階面1411的連接部分的台階部中配置有多個狹槽1420,且狹槽1420的寬度或尺寸與第6實施例的電池組1100大致同等。於上階面的後側形成有隆起部1432,於隆起部1432的左右兩側設置有閂鎖1441。
於下殼體1401的內部中收容有10根電池單元1446。此處,設置有將五根串聯連接而成的上側單元組件與下側單元組件,並輸出作為此等單元組件的並聯連接的輸出的額定18V。即,電池組1400為電壓固定式。各個連接端子是由上側的端子零件與下側的端子零件兩個端子零件來構成一個端子。即,充電用的正極端子由上側正極端子1461與下側正極端子1471構成,且此等
被短路。放電用的正極端子由上側正極端子1462與下側正極端子1472構成,且此等被短路。另外,上側正極端子1461和下側正極端子1471所構成的組與上側正極端子1462和下側正極端子1472所構成的組之間藉由自控制保護器(self-control protector)(未圖示)而連接。
負極端子包括上側負極端子1467與下側負極端子1477,且此等經連接。如此般將一個連接端子分成兩個連接端子零件來構成,因此與電動工具本體1001側的機器側端子的接觸部分的數量及合計面積變大,難以引起因電動工具工作時的振動而容易產生的接觸不良所造成的發熱等問題,可於長期內穩定地使用,從而可實現電池組1400的長壽命化。
連接端子中,訊號傳遞用的訊號端子、即T端子組(上側T端子1464與下側T端子1474)、V端子組(上側V端子1465與下側V端子1475)、LS端子群(上側LS端子1466與下側LS端子1476)、LD端子群(上側LD端子1468與下側LD端子1478)亦分別由兩個端子構成,且上下的端子間經連接而成為相同電位。T端子組、V端子組與LD端子群作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。上側連接端子(1461~1462、1464~1468)與下側連接端子(1471~1472、1474~1478)固定於電路基板1450。於此電路基板中搭載有電池單元的保護用IC,但未設置微電腦或電池餘量顯示用的發光二極體。
圖55為圖54的連接端子的局部放大圖。上側端子零件
(1465~1468)與下側端子零件(1476~1478)均於側視時為大致L字狀,上下的端子零件的腳部以在裝設方向上並列地方式固定於電路基板1450。此固定方法為與圖39、圖40中所示的第6實施例相同的方法,使腳部貫穿電路基板1450的安裝孔而自電路基板1450的背側進行焊接。於上側端子零件(1465~1468)與下側端子零件(1476~1478)中,分別形成有以兩側腕部的一部分間隔變窄的方式彎折成大致V字狀的嵌合部。先前的電池組中的嵌合部以大致V字狀的山部與機器側端子的插入方向正交的方式配置。即,於先前的端子零件中,大致V字狀的山部(例如嵌合部1478c所示部分的內表面側頂點部分)的稜線以上下延伸的方式構成。然而,於第7實施例中,並非以上下方向而是以傾斜的方式形成所述稜線的延伸方向,因此可延長板狀的本體側終端與端子零件的、即與嵌合部的接觸部位的長度。
圖56(1)為表示上側端子零件1480的立體圖。但是,省略上側端子零件1480的腳部的圖式而僅對位於電路基板1450的上側的部分進行了圖式。上側端子零件1480是藉由對包含導電性金屬的平板進行壓製加工而加以剪切後彎曲成U字狀,並於腕部中形成規定的彎曲形狀而成。此處,以成為U字狀的底部的面、即橋接部1482成為後側的方式彎折,且自沿鉛垂方向延伸的橋接部1482的左右兩側向前側形成有右側側面1483與左側側面1484。右側側面1483與左側側面1484以呈左右面對稱的方式形成,且右側側面1483與左側側面1484為具有一定的間隔的平行
面。自右側側面1483與左側側面1484的上部的前邊向前側形成有左右的腕部1485與1486,腕部1485與1486的根基部分、即平面部1485a、1486a為左右方向與右側側面1483和左側側面1484處於同一位置的平行面。於平面部1485a、1486a的前側,形成有向內側彎曲的彎曲部1485b、1486b。彎曲部1485b、1486b為平面狀,但朝向外側的大的彎折部以此山的稜線傾斜的方式配置。
於彎曲部1485b、1486b的前側,形成有以大致V字狀經凸折的嵌合部1485c、1486c。嵌合部1485c、1486c為向內側呈凸狀的部分。當進行電池組1100的裝設時,嵌合部1485c、1486c的內側的山頂部分為與板狀的機器側端子接觸並進行相對滑動的部分。因此,即便為大致V字狀,此頂端部分(山頂部分)亦以大的曲率半徑R1或較小的曲率半徑構成。此為當進行相對滑動時,減小機器側端子與嵌合部1485c、1486c的相對滑動阻力,當不進行相對滑動且接觸時,增大與嵌合部1485c、1486c的接觸面積以減小電性的接觸電阻。於嵌合部1485c、1486c的前側連接有引導部1485d、1486d,所述引導部1485d、1486d用以進行引導以將板狀的機器側端子插入至嵌合部1485c、1486c間。引導部1485d、1486d為大致平面狀,且形成為越靠前側而在左右方向上越寬的形狀。因此,腕部1485、1486的前端部1485e、前端部1486e形成為位於腕部1485、1486的下方的形狀。前端部1485e、1486e以描繪小曲率半徑的方式圓滑地形成角部。
圖56(2)為用以說明嵌合部1485c、1486c中的與機器
側端子的接觸部位的位置關係的圖。此處僅示出了左側的腕部1486部分,但右側的腕部1485僅成為面對稱而形狀亦為相同的。腕部1486的高度方向上的寬度W隨著朝向前後方向而為固定的,但嵌合部1486c的接觸部位成為粗線所示的位置。此粗線所示的接觸部位成為線狀的接觸部、或寬度小的矩形形狀的接觸區域。相對於在鉛垂線上形成嵌合部1486c的情況下的長度(=W),粗線所示的接觸部位的接觸長度成為W/cosθ倍。如此般,以嵌合部1486c的接觸部或接觸區域的長度方向於與機器側端子的接觸面中相對於機器側端子的裝設方向而傾斜的方式配置,因此可增大接觸部或接觸區域,從而可增加與電動工具本體側的機器側端子的接觸面積。此結果,可減小機器側端子與嵌合部1486c的接觸電阻,從而可有效地抑制由接觸電阻的增大引起的端子的發熱。另外,可抑制與機器側端子之間的電弧的產生,因此可防止腕部1485、1486的損傷或熔斷。另外,關於作為電力端子的上側正極端子1461、1462、下側正極端子1471、1472,亦可設為與第6實施例同樣地分別連接上側單元組件1146與下側單元組件1147的正極端子,從而亦可適用於能夠與第6實施例同樣地在低電壓側與高電壓側之間進行切換的電池組。此情況下,於第6實施例所說明的上側端子零件1200(參照圖40)與下側端子零件1220(參照圖40)的嵌合部中應用第7實施例的腕部及嵌合部的形狀即可。
關於訊號傳遞用的端子(圖54(2)的上側端子零件1464
~1466、1468與下側端子零件1474~1476),亦由上下兩層的嵌合部形成,此等形成為相同電位且構成為流通相同的訊號。然而,亦可以如下方式構成:訊號端子的上下部分形成為不同電位,電動工具本體側的機器側端子亦同樣地分離地形成,藉此增加所傳遞的訊號的數量。另外,關於訊號傳遞用的端子,使用上下完全分離的端子零件的必要性小,因此亦可形成為經上下連結的端子零件。接著,藉由圖57對經上下連結的端子零件1500的形狀進行說明。
圖57為表示端子零件1500的形狀的立體圖。但是,省略端子零件1500的腳部的圖式而僅對位於電路基板1450的上側的部分進行了圖式。端子零件1500於腕部1505的前側約一半的部分中形成有將腕部1505上下分割的切口槽1508,藉此形成有上側的腕部片1506與下側的腕部片1510。同樣地,於左側的腕部1509的前側約一半的部分中形成有將腕部1509上下分割的切口槽1512,藉此形成有上側的腕部片1507與下側的腕部片1511。如此般藉由切口槽1508、1512將上側的腕部片1506、1507與下側的腕部片1510、1511分開,因此可實現於一個端子零件1500中具有兩組腕部組的構成,可實現能夠保持良好的嵌合狀態的訊號端子。於上側的端子組(1506、1507)與下側的端子組(1510、1511)中,分別形成有用以與板狀的本體側連接端子嵌合的嵌合部(1506c、1507c)與嵌合部(1510c、1511c)(但於圖57中嵌合部1510c不可見)。上側的嵌合部(1506c、1507c)的接觸部或接
觸區域的長度方向傾斜地配置。同樣地,下側的嵌合部(1510c、1511c)的接觸部或接觸區域的長度方向傾斜地配置。上側與下側的嵌合部的接觸部或接觸區域的長度方向以排成一列的方式配置。另外,亦可配置成使上側與下側的嵌合部位於自前後方向觀察時相同的位置,從而使上側與下側的嵌合部的接觸部或接觸區域的長度方向以不排成一列的方式配置。另外,亦可使上側與下側的嵌合部的長度方向的傾斜朝向不一致而為反向的朝向。例如,亦可變更上側的腕部組(1506、1507)的形狀而形成為使下側的端子組(1510、1511)上下反轉後的形狀,即相對於水平面而面對稱的形狀。藉由如上所述般將嵌合部的接觸區域的長度方向形成為傾斜的方向而非鉛垂方向,與使嵌合部與裝設方向正交的先前例相比,可延長嵌合部的長度,因此可降低接觸電阻。
以上,於第7實施例中對電壓固定式的電池組中所使用的連接端子的形狀(1480、1500)進行了說明,但亦可構成為將此等端子形狀應用於如第6實施例般的電壓切換式的電池組中。例如,圖57所示的端子零件1500的嵌合部的配置亦可應用於圖44所示的訊號端子零件1240中。
[實施例8]
圖58為實施例8的電池組2100的展開立體圖。電池組2100的框體藉由可在上下方向上分離的上殼體1110與下殼體1101而形成,於下殼體1101的內部空間中收容有10根電池單元。於下殼體1101的前側壁面形成有用以進行與上殼體1110的螺固
的兩個螺孔1103a、1103b,以自下向上貫穿螺孔1103a、1103b的方式插通有未圖示的螺絲。於下殼體1101的後側壁面亦形成有兩個螺孔1103c(於圖中不可見)、1103d。多個電池單元(未圖示)以每層五根而堆疊成兩層的狀態固定於由合成樹脂等非導體構成的隔板2445。隔板2445以僅成為電池單元的兩端部的左右兩側開口的方式對多個電池單元進行保持。
於隔板2445的上側固定有電路基板2150。電路基板2150藉由焊接來固定多個連接端子(2161、2162、2164~2168、2171、2172、2177),並且進行該些連接端子與未圖示的電路圖案的電性連接。於電路基板2150上進而搭載電池保護IC或微電腦、PTC熱敏電阻器、電阻器、電容器、熔絲、發光二極體等各種電子元件(此處未圖示)。電路基板2150的材質為被稱為印刷基板者,所述印刷基板是於含浸有相對於材料具有絕緣性的樹脂的基板上,藉由銅箔等導電體印刷圖案配線而得,可使用單層基板、雙面基板、多層基板。於本實施例中使用雙面基板,且於電路基板2150的上表面(表面,且為自圖58觀察時的上側的面)與下表面(背面)形成有配線圖案。於電路基板2150的前後方向上的較中央稍靠前側設置有連接端子群配置區域2160,於其中,在橫向上並列地固定有多個連接端子(2161、2162、2164~2168、2171、2172、2177)。
正極端子(2161、2162、2171、2172)與負極端子(2167、2177)配置於在左右方向上大幅分離的部位,於此等之間設置有
三個訊號端子(T端子2164、V端子2165、LS端子2166)。三個訊號端子(T端子2164、V端子2165、LS端子2166)作為輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。於本實施例中,作為電力端子用的零件,使用在上側的左右設置有一組、在下側的左右設置有一組共計設置有兩組沿水平方向延伸的腕部者,此詳細形狀與圖49所說明的結構相同。另外,關於訊號端子(2164~2166、2168),亦可直接使用先前以來所使用的在上下方向上具有一個腕部的訊號端子零件。然而,於本實施例中,為了與正極端子(2161、2162、2171、2172)與負極端子(2167、2177)的和機器側端子的嵌合狀態相同,於訊號端子側亦使用具有上下兩個腕部的訊號端子零件(參照圖44)。
於負極端子對(2167、2177)的左側設置有LD端子2168。LD端子2168作為輸入或輸出關於電池組2100的資訊或訊號的訊號端子發揮功能。LD端子2168亦形成為具有上側與下側的兩組腕部。所有的訊號端子(2164~2166、2168)使各自的腳部於電路基板2150中所形成的多個安裝孔2151中自表面貫穿至背面,並於背面側藉由焊接而固定。於本實施例中,三個訊號端子(2164~2166)的固定方法如圖44及圖45所說明。如上所述,於電路基板2150上搭載未圖示的電子元件並藉由焊接而固定多個連接端子後,設置將藉由圖68於後敘述的基板蓋2180,利用樹脂對電路基板2150的表面進行加固後,藉由未圖示的螺絲而固定於隔板2445。另外,於圖58中省略基板蓋2180的圖示。
下殼體1101為上表面開口的大致長方體的形狀,由底面、相對於底面而沿鉛垂方向延伸的前表面壁1101a、後表面壁1101b、右側側壁1101c、左側側壁1101d所構成。下殼體1101的內部空間形成為適於收容隔板2445的形狀,為了穩定地保持隔板2445而形成有於底面內側形成的大量固定用肋部1102,或為了增強壁面而形成有以沿鉛垂方向連續的方式形成的大量肋部1105。於前表面壁1101a的大致中央處設置有狹縫1104。上殼體1110的狹縫1134用作流入口,所述流入口在利用充電裝置進行充電時,用以使自充電裝置側送出的冷卻風流入電池組2100的內部空間中,下殼體1101的狹縫1104用作冷卻風的排出口。
來自電池單元側的輸出的與電路基板2150的連接是經由向上方向以板狀延伸的連接用的引出突片2461a、2466a、2471a、2476a來進行。另外,自經串聯連接的電池單元的中間連接點起的引線的端部2494b、2496b~2499b以向上方向延伸的方式配置,並焊接於電路基板上。進而,自經串聯連接的電池單元的中間連接點起的中間引出突片2462a、2463a為了連接於電路基板2150而以向上方向延伸的方式配置。於隔板2445的上側形成有用以固定電路基板2150的螺絲基座2447a、2447b。
接著,使用圖59的展開立體圖來說明使用隔板2445的電池單元的堆疊狀況及配線方法。隔板2445將10根電池單元2146a~2146e、2147a~2147e以每層五根的方式堆疊成上下兩層。於圖59中,示出了電池單元2146a~2146e、2147a~2147e
自隔板2445中拉出的狀態,但於組裝時被插入至隔板2445的圓筒狀的空間2446內,且露出至隔板的左右兩側的端子間藉由連接板2462~2465、2472~2475而彼此連接,引出板2461、2466、2471、2476連接於電池單元。其後,將用於絕緣的絕緣片2482a、2482b貼附於連接板2462~2465、2472~2475或引出板2461、2466、2471、2476上。
各電池單元的軸線以分別平行的方式堆積,且以使鄰接的單元的朝向交替地相反的方式配置,使用金屬製的連接板2462~2465、2472~2475將鄰接的電池單元的正極端子與負極端子連接。電池單元的兩側端子與連接板2462~2465、2472~2475藉由多部位的點焊接而被固定。此處,設置於上層的五根串聯連接的電池單元形成上側單元組件2146(藉由圖61於後敘述),設置於下側的五根串聯連接的電池單元形成下側單元組件2147(藉由圖61於後敘述)。另外,此處所述的單元組件的上側、下側並非指電池單元處於下殼體1101內的上層或者處於下層這一物理上的位置,而是將於兩個單元組件串聯連接時位於接地側的單元組件稱為「下側單元組件」,將於串聯連接時位於高電壓側的單元組件稱為「上側單元組件」,即以電性上的電位為基準。於本實施例的電池組中,上側單元組件2146配置於上層,下側單元組件2147配置於下層,但並不限定於此配置,電池單元的配置方向亦可不分成上層與下層而分成前側與後側。
關於電池單元2146a~2146e、2147a~2147e,使用被稱
為18650尺寸的直徑為18mm、長度為65mm的可進行多次充放電的鋰離子電池單元。於本實施例中,為了能夠對來自電池組2100的輸出電壓進行切換,設為可對多個單元組件的串聯連接電壓(高電壓側輸出)與並聯連接電壓(低電壓側輸出)的形態進行選擇。因此,依照本發明的思想,只要使各單元組件中經串聯地連接的單元的根數相等即可,單元組件的數量為任意的。所使用的電池單元並不僅限定於18650尺寸,亦可為所謂的14500尺寸、21700尺寸的電池單元、或其他尺寸的電池單元。另外,電池單元的形狀並不僅限定於圓筒形,亦可為長方體、積層形狀、其他形狀。電池單元的種類並不僅限於鋰離子電池,亦可使用鎳氫電池單元、鋰離子聚合物電池單元、鎳鎘電池單元等任意種類的二次電池。於電池單元的長度方向上的兩端設置有兩個電極。兩個電極中的一個為正極,另一個為負極,但設置電極的位置並不僅限於兩端側,只要可於電池組內容易地形成單元組件,則可為任意的電極配置。
上側單元組件2146的正極使用形成有引出突片2461a的引出板2461而連接於電路基板2150,上側單元組件2146的負極使用形成有引出突片2466a的引出板2466而連接於電路基板2150。同樣地,下側單元組件2147的正極使用形成有引出突片2471a的引出板2471而連接於電路基板2150,下側單元組件2147的負極使用形成有引出突片2476a的引出板2476而連接於電路基板2150。於隔板2445的上表面形成有突片固持件2450~2452、
2455~2457,所述突片固持件用以保持具有將金屬薄板彎折而成的形狀的引出板2461、2466、2471、2476的突片。突片固持件2450~2452、2455~2457為用以保持彎折成L字狀的引出突片2461a、2462a、2463a、2466a、2471a、2476a而形成的突片保持部,於隔板2445的成形時作為具有基底面、背面、兩側側面的凹部而經一體形成,於此凹部分別嵌入有引出突片2461a、2462a、2463a、2466a、2471a、2476a。於隔板2445的上部形成有用以螺固電路基板2150的兩個螺絲基座2447a、2447b。引出板2461、2471與連接板2463、2465、2473、2475的右側由絕緣片2482a覆蓋,引出板2466、2476與連接板2462、2464、2472、2474的左側由絕緣片2482b覆蓋。絕緣片2482a為不導電的材質,其內側部分塗佈有密封材。
接著,使用圖60對兩組電力端子的形狀進行說明。圖60為圖58所示的電路基板2150的局部圖,僅圖示了固定於電路基板2150的正極端子對(上側正極端子2162與下側正極端子2172)與負極端子對(上側負極端子2167與下側負極端子2177)。輸出用的正極端子為電性獨立的端子,且以如下方式配置:作為並聯正極端子群的上側正極端子2162與下側正極端子2172以電路基板2150的安裝位置來觀察而在前後方向上並列。此等為彼此接近地配置的多個端子(2162、2172),且作為用於電壓的切換用途的切換端子群發揮功能。上側正極端子2162與下側正極端子2172分別具有向前側延伸的腕部組(腕部2162a與2162b、腕部
2172a與2172b)。此處,腕部2162a與2162b、腕部2172a與2172b處於在上下方向上分離的位置,且形成為其嵌合部的前後方向位置大致相同的形狀。此等正極端子對(2162、2172)配置於單個的狹槽1122內。負極端子對與正極端子對的形狀相同,亦由以腳部來觀察而在前後方向上鄰接地配置的作為並聯負極端子群的上側負極端子2167與下側負極端子2177構成,此等負極端子對(2167、2177)配置於單個的狹槽1127的內部。此等為彼此接近地配置的多個端子(2167、2177),且作為用於電壓的切換用途的正極用的切換端子群與負極用的切換端子群發揮功能。從而,正極端子對(上側正極端子2162與下側正極端子2172)作為並聯正極端發揮功能,並且也作為正極用的切換端子群發揮功能。負極端子對(上側負極端子2167與下側負極端子2177)作為並聯負極端發揮功能,並且也作為負極用的切換端子群發揮功能。此外,藉由正極端子對(上側正極端子2162與下側正極端子2172)與負極端子對(上側負極端子2167與下側負極端子2177)構成電壓切換要素。於狹槽1127的內部,在上側配置有上側負極端子2167的腕部組,在上側負極端子2167的腕部組的下側配置有下側負極端子2177的腕部組。另外,於圖60中雖未圖示,但於放電用的正極端子對(上側正極端子2162與下側正極端子2172)的右側配置有充電用的正極端子對(上側正極端子2161與下側正極端子2171:參照圖58)。充電用的正極端子對(2161、2171)的形狀為與上側正極端子2162和下側正極端子2172相同的形狀。
接著,使用圖61,對將電池組2100裝設於圖36所示的電動工具本體1001、1030時的電動工具本體1001、1030側的終端部2020的形狀、以及與電池組2100的連接端子的連接狀態進行說明。圖61(1)為表示將電池組2100裝設於36V用的電動工具本體1030的狀態的圖。於電路基板2150中,作為正極端子對(正極端子群)的上側正極端子2162與下側正極端子2172以安裝部分(腳部)來觀察而在電池組2100的裝設方向上並列地配置。同樣地,上側負極端子2167與下側負極端子2177以安裝部分(腳部)來觀察而在電池組2100的裝設方向上並列地配置。如上文所述,於電池組2100的內部收容有10根電池單元,其中的五根構成上側單元組件2146,其餘的五根構成下側單元組件2147。電動工具本體1030藉由與上側正極端子2162和上側負極端子2167嵌合而使驅動部1035動作。此時,設置於電動工具本體1030的短路棒形成由虛線2059表示的電性連接電路,因此上側單元組件2146與下側單元組件2147成為串聯連接狀態。即,上側單元組件2146的負極與下側單元組件2147的正極連接,作為電池組2100的正極輸出而連接有上側單元組件2146的正極,作為負極輸出而連接有下側單元組件2147的負極。如此般,輸出上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯輸出、即額定36V。
圖61(2)為表示將電池組2100裝設於18V用的電動工具本體1001的狀態的圖。於18V用的電動工具本體1001中,設置有使上側正極端子2162與下側正極端子2172同時地嵌合的
大小的正極輸入端子(藉由圖63於後敘述)。同樣地,設置有使上側負極端子2167與下側負極端子2177同時地嵌合的大小的負極輸入端子(藉由圖63於後敘述)。即,成為如下的並聯連接狀態:於上側單元組件2146與下側單元組件2147的正極彼此連接的狀態下成為正極輸出,於上側單元組件2146與下側單元組件2147的負極彼此連接的狀態下成為負極輸出。此結果,若連接於電動工具本體1001,則自動地輸出額定18V。藉由如此般變更與電池組2100的用以進行電壓切換的切換端子群(2162、2167、2172、2177)的連接關係,可對自電池組2100獲得的輸出電壓進行切換。
圖62(1)為本實施例的電動工具本體1030的終端部2050的立體圖,圖62(2)為短路棒2059單體的立體圖,圖62(3)為表示終端部2050與電池組2100的電力端子的連接方法的圖。於額定36V的電動工具本體1030的終端部中,作為電力用的輸入端子而較小地形成有受電用的正極輸入端子2052的端子部2052a與負極輸入端子2057的端子部2057a且設置於上側。於裝設時,正極輸入端子2052的端子部2052a僅嵌合於上側正極端子2162,負極輸入端子2057的端子部2057a僅嵌合於上側負極端子2167。另一方面,於電動工具本體1030的終端部中,設置有使下側正極端子2172與下側負極端子2177短路的短路棒2059(2059a、2059b)。如圖62(2)所示,短路棒2059為包含金屬製的導電構件的短路器,且為彎曲成字形的構件。於短路棒2059
的連接部2059a的一端側形成有端子部2059b,其配置於端子部2052a的下側。於短路棒2059的連接部2059a的另一端側形成有端子部2059c,端子部2059c配置於端子部2057a的下側。端子部2059b與下側正極端子2172嵌合,端子部2059c與下側負極端子2177嵌合。短路棒2059以與正極輸入端子2052或負極輸入端子2057等其他機器側端子一同熔鑄於合成樹脂製的基台2051(參照圖49)的方式受到固定。此時,短路棒2059不與其他金屬端子(2052、2054~2058)接觸。另外,短路棒2059僅用以使下側正極端子2172與下側負極端子2177短路,因此無需進行向電動工具本體的控制電路等的配線。
正極輸入端子2052包括:端子部2052a,為與上側負極端子2162嵌合的部分,且形成為平板狀;配線部2052c,用以焊接進行與電動工具本體1030側的電路基板側的接線的引線;以及連結部(圖中不可見),對端子部2052a與配線部2052c之間進行連接,並且熔鑄於合成樹脂製的基台2051。與正極輸入端子2052同樣地,負極輸入端子2057的端子部2057a的高度亦設為其他端子部(2054a~2056a、2058a)的一半左右或為小於一半左右的大小。其他端子部(2054a~2056a、2058a)為訊號傳遞用的端子,且經由配線部2054c~2056c、2058c、藉由引線(未圖示)而連接於電動工具本體1030側的控制電路基板。於終端部2050的合成樹脂製的基台2051的前側與後側,設置有用以被罩體夾持的凹部2051b與2051c。
於圖62(3)中,當裝設電池組2100時,若使電池組2100相對於電動工具本體1030而沿插入方向進行相對移動,則正極輸入端子2052與端子部2059b經由同一狹槽1122(參照圖38)插入至內部,並分別嵌合於上側正極端子2162與下側正極端子2172。此時,正極輸入端子2052以撐開上側正極端子2162的嵌合部間的方式被壓入上側正極端子2162的腕部2162a與2162b之間,短路棒2059的端子部2059b以撐開下側正極端子2172的腕部2172a與2172b之間的方式被壓入所述腕部之間。同樣地,負極輸入端子2057與端子部2059c經由同一狹槽1127(參照圖38)插入至內部,並分別嵌合於上側負極端子2167與下側負極端子2177。此時,負極輸入端子2057的端子部2057a以撐開嵌合部間的方式被壓入上側負極端子2167的腕部2167a與2167b之間。進而,短路棒2059的端子部2059c以撐開下側負極端子2177的腕部2177a與2177b之間的方式被壓入所述腕部之間。於如此般將電池組2100裝設於電動工具本體1030的狀態下,正極端子(2162)與正極輸入端子(2052)經由第1狹槽(狹槽1122)而連接,負極端子(2167)與負極輸入端子(2057)經由第2狹槽(狹槽2127)而連接,此等電壓切換要素與作為切換元件的短路棒2059經由第1狹槽及第2狹槽而卡合。另外,於電池組連接於電動機器本體的狀態下,正極端子、正極輸入端子、負極端子、負極輸入端子、電壓切換要素及切換元件在上下方向上配置於大致相同高度的位置。
端子部2052a、2057a、2059b、2059c的板厚稍大於各腕部的嵌合部的初始間隙(未裝設電池組2100時的間隙),因此有既定的嵌合壓力作用於端子部2052a、2057a、2059b、2059c與上側正極端子2162、下側正極端子2172、上側負極端子2167、下側負極端子2177的各個嵌合點。此種連接的結果為:電動工具本體1030的機器側端子(端子部2052a、2057a、2059b、2059c)與電池組的電力端子(上側正極端子2162、下側正極端子2172、上側負極端子2167、下側負極端子2177)以電性接觸電阻變小的狀態良好地進行接觸。如此般,電動工具本體1030具有插入至電池組2100(參照圖58)的單個的狹槽(1122)而與第1端子及第2端子(2162、2172)中的僅第1端子(2162)連接的第3端子(2052a)、以及插入至單個的狹槽(1122)而僅與第2端子(2172)連接的第4端子(2059b),若電池組2100連接於電動工具本體1030,則於單個的狹槽1121內,第1端子及第3端子(2162與2052a)彼此連接而均成為第1電位,第2端子及第4端子(2172與2059b)彼此連接而均成為與第1電位不同的第2電位。於負極端子對(2167、2177)側亦同樣地成為連接狀態,因此藉由實現圖62(3)的連接形態,自電池組2100輸出上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯連接的輸出、即額定36V。
另一方面,當將電池組2100裝設於先前的18V用的電動工具本體1001時,成為如圖63的連接關係。當電池組2100被安裝於電動工具本體1001時,並聯連接用的正極輸入端子2022
的端子部2022a以撐開上側正極端子2162與下側正極端子2172的開口端部兩者的方式嵌合壓入,正極輸入端子2022的端子部2022a的上側一部分區域與上側正極端子2162接觸,下側一部分區域與下側正極端子2172接觸。如此般,正極輸入端子2022以跨越上側正極端子2162與下側正極端子2172的方式連接,使端子部2022a同時嵌合於上側正極端子2162的腕部2162a、2162b與下側正極端子2172的腕部2172a、2172b,藉此兩個正極端子(2162與2172)成為短路狀態。同樣地,並聯連接用的負極輸入端子2027以跨越上側負極端子2167與下側負極端子2177的方式連接,端子部2027a以撐開上側負極端子2167與下側負極端子2177的開口端部兩者的方式嵌合壓入,負極輸入端子2027的端子部2027a的上側一部分區域與上側負極端子2167接觸,下側一部分區域與下側負極端子2177接觸。如此般,藉由使端子部2027a同時嵌合於上側負極端子2167的腕部2167a、2167b與下側負極端子2177的腕部2177a、2177b,兩個負極端子(2167與2177)成為短路狀態,對電動工具本體1001輸出上側單元組件2146與下側單元組件2147的並聯連接的輸出、即額定18V。正極輸入端子2022的端子部2022a與負極輸入端子2027的端子部2027a包含具有一定厚度的金屬板。因此,重要的是使上側正極端子2162、上側負極端子2167的腕部所形成的嵌合壓與下側正極端子2172、下側負極端子2177的腕部所形成的嵌合壓相同。
如上所述般,本實施例的電池組2100藉由上側正極端
子2162與上側負極端子2167、下側正極端子2172與下側負極端子2177來實現對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素,因此藉由裝設於18V用的電動工具本體1001或36V用的電動工具本體1030的任一者中,可構成為自動地切換電池組2100的輸出。藉由此構成,可實現對應於多種電壓的使用便利性良好的電池組2100。由於此電壓切換並非在電池組2100側進行,而是根據電動工具本體1001、1030側的終端部的形狀自動地進行,故完全不存在產生電壓設定錯誤之虞。另外,於電池組2100側無需設置如機械式的開關般的專用的電壓切換機構,因此可實現結構簡單、發生故障的可能性低、壽命長的電池組。所述使下側正極端子2172與下側負極端子2177短路的短路棒2059可與18V用電池組的現存的終端部2020安裝於同一空間內,因此能夠以與先前具有互換性的大小來實現電壓切換式的電池組。進而,當使用外部的充電裝置進行充電時,可藉由圖63(2)般的連接方法進行充電,故無需準備進行高電壓/低電壓兩者的充電的充電裝置。
在使用外部充電裝置(未圖示)對電池組2100進行充電的情況下,可藉由與先前的18V用電池組相同的充電裝置進行充電。此情況下的充電裝置的終端部為與圖63(1)相同的形狀,但代替放電用的正極端子(2162、2172)而使充電用的正極端子(上側正極端子2161、下側正極端子2171)連接於充電裝置(未圖示)的正極端子。此時的連接狀況亦與圖63(2)所示的連接關係大致相同。如此般,以將上側單元組件2146與下側單元組件
2147並聯連接的狀態使用18V用的充電裝置進行充電,因此具有當對本實施例的電池組2100進行充電時可不必準備新的充電裝置的優點。
圖64為圖59所示的組裝了零件後的隔板2445的側視圖,圖64(1)為右側面圖,圖64(2)為左側視圖。此處,為了容易進行說明,連接端子群僅圖示了放電用的正極端子(2162、2172)與負極端子(2167、2177)兩組,省略了其他連接端子(2161、2164~2166、2168、2171)的圖示。上側單元組件2146包括配置於上層側的電池單元2146a~2146e,藉由自正極側的引出板2461向上延伸的引出突片2461a與自負極側的引出板2466向上延伸的引出突片2466a而連接於電路基板2150。於電路基板2150中開設有狹縫狀的貫穿孔(未圖示),使此貫穿孔自下側貫穿至上側,從而引出突片2461a、2466a的上部自電路基板2150的表面露出至上側。藉由對此部分進行焊接來進行電路基板2150與引出突片2461a、2466a的電性連接。同樣地,下側單元組件2147包括配置於下層側的電池單元2147a~2147e,藉由自設置於兩端的引出板2471、2476向上延伸的連接用的引出突片2471a、2476a而連接於電路基板2150。於電路基板2150中開設有狹縫狀的貫穿孔(未圖示),使所述貫穿孔自下側貫穿至上側,從而引出突片2471a、2476a的上部自電路基板2150的表面露出至上側。藉由對此部分進行焊接來進行電路基板2150與引出突片2471a、2476a的電性連接。
於圖64(1)中示出的連接板2463中設置有向上延伸的
中間引出突片2463a,於圖64(2)中示出的連接板2462中設置有向上延伸的中間引出突片2462a。中間引出突片2462a、2463a為金屬薄板的彎折體,其使板狀構件自配置於上層側的連接板2462、2463向上側延伸,沿電路基板2150向內側彎折並再次向上側彎折,藉此形成中間引出突片2462a、2463a。於電路基板2150中開設有狹縫狀的貫穿孔(未圖示),使此貫穿孔自下側貫穿至上側,從而中間引出突片2462a、2463a的上部自電路基板2150的表面露出至上側。中間引出突片2462a、2463a藉由焊接而固定於電路基板2150。中間引出突片2462a、2463a的寬度(前後方向上的距離)形成為小於引出突片2461a或引出突片2466a的寬度(前後方向長度)。此為,引出突片2461a、2466a、2471a、2476a為電力輸出用的端子,即為流通大電流的端子,相對於此,中間引出突片2462a、2463a為連接於中間電位的測定用途的端子,僅流通微小的電流。亦可於設置於上層側的其他連接板2464與連接板2465中形成中間引出突片。然而,因此處形成配線圖案的關係,故設置連接端子2464a、2465a並藉由未圖示的引線來與電路基板2150連接。關於設置於下層側的連接板2472~2475,因難以藉由引出突片進行與電路基板2150的連接,因此設置連接端子2472a~2475a並藉由引線2496~2499來與電路基板2150連接。
圖65為表示將電路基板2150固定於隔板2445的狀態的立體圖,且表示自左前上方觀察的狀態。於電路基板2150中,狹縫狀的貫穿孔2152c、2152b的上部自電路基板2150的表面露
出至上側。藉由對此部分進行焊接來進行電路基板2150與引出突片2471a、2476a的電性連接。如上所述般,上側單元組件2146的電池單元2146a~2146e被直接連接,下側單元組件2147的電池單元2147a~2147e雖為串聯連接,但連接有用以測定連接板2462~2464及連接板2472~2474的電位的引線2496~2499(但於圖65中2497、2499不可見)。圖58所示的引線的端部2494b、2496b、2497b、2498b、2499b焊接於電路基板2150。此等引線首先進行電路基板側的焊接,並在將電路基板2150固定於隔板2445後,將引線的與端部2494b、2496b、2497b、2498b、2499b為相反側的端部焊接於連接板2464、2465、2472~2475。另一方面,接近電路基板2150的連接板2462、2463並非使用引線連接於電路基板2150,而是使用以L字狀彎折而使垂直板部分向上延伸的中間引出突片2462a、2463a來直接連接。
上側單元組件2146的輸出(+輸出、-輸出)用的引出突片2461a、2466a形成為在前視或後視時呈大致L形的形狀,其長度方向以與大致長方形的電路基板2150的長邊平行的方式配置。引出突片2461a、2466a為金屬薄板的彎折體,所述金屬薄板使引出板2461、2466的固定於電池單元的端子的面向上側延伸並向內側彎折,於隔板的上表面中向水平方向內側稍微延伸並於適當的部位向上方向彎折成L字狀,藉此將彎折而成的鉛垂壁部分作為引出突片2461a、2466a。然而,對於配置於下層的電池單元而言,因於上層存在電池單元用的電極,故無法採用相同的引出
方法。採用相同的引出方法亦未嘗不可,但要將引出板重疊於上側單元部分的電極中所配置的連接突片之上,需要確保充分的絕緣性。因此,於本實施例中,使自下側單元的端子面2471b(亦參照圖64(1))的引出板2471向前側延伸後向左側以直角彎折而形成側面部2471c,並使側面部2471c向上側延伸。即,使引出板2471沿著隔板2445的俯視時為短邊側的側面向上方向延伸,並自隔板2445的前側側面向後側彎折而形成水平面部2471d,使水平面部2471d向上側以直角且以突片狀延伸,從而形成引出突片2471a。引出突片2471a於電路基板2150中所形成的狹縫狀的貫穿孔2152c中自背面貫穿至表面並被焊接。引出突片2471a、2476a的長度方向以與大致長方形的電路基板2150的短邊平行的方式配置。藉由以所述方式形成,可不對上層側的電池單元的引出板產生干涉地配置自下層側的電池單元起的引出板2471。
自下層的負端子起的引出板2476亦藉由相同的方法被引出,且引出至引出突片2476a為止。如此般,於隔板中不僅利用左右兩側側面而且亦利用前側側面及後側側面來進行向上方向的引出,藉此可將來自配置於下層的電池單元的輸出效率良好地引出至上層的電池單元的上側部分即隔板的上表面部。於本實施例中,在引出板2471中進而形成有散熱部2471h,所述散熱部2471h形成為以自虛線所示的部分向左側延伸的方式擴大了表面積的面。此為,引出板2471由金屬薄板形成,因此利用其來對溫度上昇的電池單元進行冷卻。散熱部2471h所設置的位置恰好為
與下殼體1101的狹縫1104(參照圖58)對向的位置,因此就散熱面而言有利。另外,在電池單元的溫度上昇不會引起問題的情況下,無需設置引出板2471的虛線左側部分(散熱部2471h)。於引出板2471中進而形成有使連接路徑的寬度大幅收縮的部分、即熔絲部2471e。熔絲部2471e自引出板2471的右側形成缺口部2471f且自左側形成缺口部2471g以充分縮小剩餘部分的寬度(左右方向寬度),藉由此部分而使引出板2471具有作為電力熔絲的功能。在熔絲部2471e中流通了規定時間以上的規定電流以上的情況下,熔絲部2471e最先熔斷,藉此將自電池組2100起的輸出路徑的一者(自下層的單元組件的輸出)切斷。對自上側單元組件2146的正端子的引出板2461(參照圖64(1))的引出突片2461a的附近,亦以相同的方式設置相同的熔絲功能。用以連接鄰接的電池單元的電極間的長圓狀的連接板2462、2464、2473、2474由不鏽鋼等金屬薄板形成,藉由相對於電池單元進行點焊接而固定。
上側單元組件2146中設置有引出突片2461a作為正輸出用,且設置有引出突片2466a作為負輸出用。另外,下側單元組件2147中設置有引出突片2471a作為正輸出用,且設置有引出突片2476a作為負輸出用。於本實施例中,亦對引出突片2461a、2466a、2471a、2476a的設置位置進行了設計。將電路基板2150的左右中心線或正極端子對(2162、2172)與負極端子對(2167、2177)的中心線設為以虛線所示的左右中心線A1。另外,將連結上側正極端子2162和下側正極端子2172的腳部間的中心位置與
上側負極端子2167和下側負極端子2177的腳部間的中心位置兩個中心位置的線設為由虛線所示的虛擬線A2。當劃出所述左右中心線A1與前後方向的腳部中心線A2時,於具有上側正極端子2162的腳部的區域內存在上側單元組件2146的正極的引出突片2461a,且於具有下側正極端子2172的腳部的區域內存在下側單元組件2147的正極的引出突片2471a。藉由如此般配置引出突片2461a、2471a,可藉由配置於電路基板2150上的配線圖案效率良好地將引出突片2461a與上側正極端子2162、引出突片2471a與下側正極端子2172連接。同樣地,於具有上側負極端子2167的腳部的區域內存在下側單元組件2147的負極的引出突片2476a,且於具有下側負極端子2177的腳部的區域內存在上側單元組件2146的負極的引出突片2466a。藉由如此般配置引出突片2476a、2466a,可藉由配置於電路基板2150上的配線圖案效率良好地與上側負極端子2167、下側負極端子2177連接。
圖66為表示將電路基板2150固定於隔板2445的狀態的立體圖,且表示自右後上方觀察的狀態。此處,亦可確認到朝向圖65中不可見的引線2497、2499(參照圖65)的端部2497b、2499b的焊接部位。在電路基板2150的前後方向上觀察,於中央附近的左右緣部附近形成有用以進行電路基板2150相對於隔板2445的定位的凹部2150c、2150d,此等凹部與形成於隔板2445中的凸部2445c、2445d卡合。另外,於隔板2445的前側,形成有對電路基板2150的前端進行保持的抵靠部2445e,其抵接於電
路基板2150的前緣部。另外,於引出板2461中形成有與電池單元的電極平行地延伸的端子面2461b、以及自端子面2461b向隔板2445的上側沿直角方向彎折而成的水平面部2461c,且使水平面部2461c向上側以直角且以突片狀延伸而形成有引出突片2461a。熔絲部2461d是藉由形成自前側將水平面的一部分大幅切除而成的缺口部2461e來縮小熔絲部2461d的寬度(前後方向上的距離)。不僅引出板2461,其他引出板2466、2471、2476、或連接板2462~2465、2472~2475亦藉由對不鏽鋼等薄板進行壓製加工而形成。因此,無需對上側單元組件2146與下側單元組件2147附加分體式的熔絲元件。
圖67為用以說明電池組2100朝向引出板2461、2466、2471、2476以及正極端子(2162、2172)及負極端子(2167、2177)的連接方法的圖。圖67(1)為自前側觀察而得的圖,圖67(2)為自後側觀察而得的圖。連接端子群中,省略了放電用的正極端子(2162、2172)與負極端子(2167、2177)以外的連接端子的圖示。成為上側單元組件2146的+輸出的引出突片2461a於上側正極端子2162的後側的區域中連接於電路基板2150。因此,如虛線所示般,引出突片2461a與上側正極端子2162可呈直線地以短距離連接。成為上側單元組件2146的-輸出的引出突片2466a於下側負極端子2177的前側的區域中連接於電路基板2150。因此,如虛線所示般,引出突片2466a與下側負極端子2177可呈直線地以短距離連接。成為下側單元組件2147的+輸出的引出突片
2471a於下側正極端子2172的前側的區域中連接於電路基板2150。因此,如虛線所示般,引出突片2471a與下側正極端子2172可呈直線地以短距離連接。成為下側單元組件2147的-輸出的引出突片2476a於上側負極端子2167的後側的區域中連接於電路基板2150。因此,如虛線所示般,引出突片2476a與上側負極端子2167可呈直線地以短距離連接。如上所述般,可如電路基板2150上所示的虛線般呈直線地連接於電力用的連接端子(2162、2167、2172、2177),因此可不使此等配線圖案交叉地、效率良好地配置粗大的配線圖案。
圖68為表示連接端子群(2161~2162、2164~2168)與配置於其周圍的基板蓋2180的形狀的圖,圖68(1)為自左前上方觀察而得的立體圖,圖68(2)為自右後上方觀察而得的立體圖。此處,省略了電路基板2150的圖示,但在多個連接端子群(2161~2162、2164~2168、2171、2172、2177)的腳部藉由焊接而固定於電路基板2150之後,將基板蓋2180安裝於連接端子的周圍。基板蓋2180藉由非導體、例如合成樹脂的一體成形而製造,覆蓋連接端子的周圍尤其是腳部的周圍而以在鄰接的連接端子間不會引起電性短路的方式加以保護。設置基板蓋2180的目的在於利用絕緣體對連接端子間進行分隔。因此,配置有多個沿鉛垂方向延伸的分隔壁2182~2189,此等在前側藉由連結構件2181而連結。連結構件2181的平坦的上表面2181a與上殼體1110的下階面1111(參照圖38)形成為同一個面,從而使本體側終端部容易進行自
下階面1111至連結構件2181的相對移動。連結構件2181的水平壁以自電路基板2150懸架的狀態受到保持,且以在連結構件2181的水平壁下表面與電路基板2150間產生間隙的方式形成有多個腳部2181b~2181f。另外,於連結構件2181的左右兩端,形成有以夾著電路基板2150的左右兩邊的方式嵌合的對位用的嵌合肋部2191a(參照圖68(2))、嵌合肋部2191b。另外,於連結構件2181的左右中央附近,鉛垂壁部2185a以延伸至前側的方式對上表面2181a的中央進行分隔。此鉛垂壁部2185a的前端用於裝設未圖示的外部充電裝置時的對位用途。
基板蓋2180亦作為將未使用的區域(圖38的狹槽1123)的開口封堵的覆蓋部發揮功能。如68(1)、圖68(2)所示,於對應於狹槽1123的部分中形成有鉛垂壁部2184a、2184d、以及在後側將該些連結的封堵板2184c。如此般,基板蓋2180將未使用的區域(圖38的狹槽1123)部分封堵,從而使得污物或粉塵難以自空置狹槽進入電池組2100的殼體內部。
如根據圖68(2)可理解般,多個分隔壁2182~2189的後方位置位於較各個連接端子(2161~2168)的後方位置更靠後側。此處,省略了電路基板2150的圖示,但各個分隔壁2182~壁2189的下邊部分延伸至抵接於電路基板2150的表面的位置。於分隔壁2188的左側(參照圖68(1))與分隔壁2182的右側部分,形成有台階部2192a、2192b。台階部2192a、2192b成為與藉由圖78而說明的終端部的突出部2516a、2516b接觸的抵接
部。用以傳送電力的電力端子(2161、2162、2167)藉由較僅傳遞訊號的訊號端子(2164~2166、2168)厚的金屬板而形成。本實施例的電力端子具有電性獨立的上側端子(2161、2162、2167)與下側端子(2171、2172、2177:均參照圖65),且分別具有在左右方向上鄰接的腕部組。基板蓋2180以不使電力端子與在左右方向上鄰接的端子(電力端子或訊號端子)短路的方式加以保護,並且防止在上下方向上鄰接的上側端子(2161、2162、2167)的腕部組與下側端子(2171、2172、2177:均參照圖65)的腕部組發生短路。因此,基板蓋2180中,鄰接於電力端子的分隔壁(2182、2183、2184、2187、2188)形成為在上方向上高的壁,並且進而形成有如圖68(1)所示般亦沿水平方向延伸的水平壁部2182b、2183b、2183c、2184b、2187b、2188b。
圖68(3)為連接端子群(2161~2162、2164~2168)與基板蓋2180的正視圖。分隔壁部中,配置於訊號端子間的分隔壁2185、2186形成為自上表面2181a起的高度為H2的低壁部,其上端位置成為較訊號端子(2164~2166)、或LD端子2168的下側的腕部低的位置。相對於此,鄰接於電力端子的分隔壁2182~2184、2187~2189成為自上表面2181a起的高度為H3的高壁部,其上端位置位於較下側正極端子2171、2172或下側負極端子2177的上端位置更靠上側的位置,且位於較上側正極端子2161、2162或上側負極端子2167的腕部更靠下側的位置。連接端子群中,電力端子如圖60~圖63所說明般,上
側正極端子2161、2162與下側正極端子2171、2172的腳部在前後方向上並列,且各自的腕部組以在上下方向上隔開的方式配置。同樣地,上側負極端子2167與下側負極端子2177的腳部在前後方向上並列,且各自的腕部組以在上下方向上隔開的方式配置。當將電池組2100裝設於額定18V的電動機器本體時,上側正極端子2161、2162、上側負極端子2167的腕部的電位與下側正極端子2171、2172、下側負極端子2177的電位變得相同,因此上側端子零件與下側端子零件進行接觸亦無問題。然而,當將電池組2100裝設於額定36V的電動機器本體時,上側正極端子2161、2162與下側正極端子2171、2172的電位不同,上側負極端子2167與下側負極端子2177的電位亦不同,因此重要的是防止由上下的腕部間的接觸造成的短路。另外,亦重要的是形成為難以引起由異物的插入所造成的短路的形狀。因此,本實施例的基板蓋2180的以向上方向延伸的方式形成的多個分隔壁2182~2189中,關於鄰接於電力端子(正極端子、負極端子)的分隔壁2182~2184、2187、2188,以成為高度H3的方式將上端位置大幅形成至上方,且在後側亦大幅延伸。進而,亦形成有自分隔壁2182~2184、2187、2188的鉛垂壁部2182a、2183a、2184a、2187a、2188a的上端位置起亦沿左右水平方向延伸的水平壁部2182b、2183b、2183c、2184b、2187b、2188b。
分隔壁2182具有鉛垂壁部2182a與水平壁部2182b,其剖面形狀成為L字形。水平壁部2182b形成為以自鉛垂壁部2182a
的上端附近起到達鄰接的電力端子(上側正極端子2161、下側正極端子2171)的腕部之間的空間內的方式沿水平方向延伸的形狀。另外,分隔壁2183具有T字形的剖面形狀,包括鉛垂壁部2183a、以及自鉛垂壁部2183a的上端部起沿兩個方向延伸的水平壁部2183b、2183c。水平壁部2183b向接近鄰接的水平壁部2182b之側延伸,且前端到達上側正極端子2161與下側正極端子2171的腕部之間的空間內。同樣地,水平壁部2183c向接近鄰接的水平壁部2184b之側延伸,且前端到達上側正極端子2162與下側正極端子2172的腕部之間的空間內。如圖68(3)所示,若自前方觀察正極端子群,則上側正極端子2161的右側側面位置與下側正極端子2171的右側側面位置處於同一位置。水平壁部2182b的左端位置2182c以成為較上側正極端子2161與下側正極端子2171的右側側面位置更靠左側的方式、即以進入上側正極端子2161的腕部2161a的下側部分為止的程度的長度延伸。此時,水平壁部2182b位於下側正極端子2171的腕部2171a的上側。
如根據圖68(2)可知,鉛垂壁部2182a與水平壁部2182b的前後方向上的長度形成為較下側正極端子2171的前後方向上的長度長,其前端位置與下側正極端子2171的腕部的前端大致處於同一位置,後端位置位於較下側正極端子2171的後端位置更靠後側。如此般,鉛垂壁部2182a在覆蓋下側正極端子2171的右側側面全體與左側側面全體的同時,亦覆蓋上側部分的除左右中央附近的供機器側端子插入的空間以外的部分。此處,僅提及了下側
正極端子2171部分的鉛垂壁部2182a與水平壁部2182b的形狀,但關於下側正極端子2172,亦設置有覆蓋右側側面全體與左側側面全體、以及除中央部分以外的上側部分的分隔壁2183、2184,因此即便對下側正極端子2171、2172施加外力而施加使此等彎曲的力,亦可藉由基板蓋2180有效地加以保持,可大幅降低送電用的下側的端子零件與上側的端子零件未預期地發生短路的可能性。
關於負極端子側(2167、2177),亦為與正極端子側(2161、2162、2171、2172)相同的考慮,於負極端子的左右兩側設置大的分隔壁2187、2188。分隔壁2187為與分隔壁2182相同的形狀,包括鉛垂壁部2187a與水平壁部2187b,其剖面形狀呈L字狀。水平壁部2187b以自鉛垂壁部2187a的上端部分向負極端子側延伸的方式形成。分隔壁2188與分隔壁2187左右對稱地形成,且包括鉛垂壁部2188a與水平壁部2188b。水平壁部2187b與2188b形成為前端部分進入至上側負極端子2167的腕部組與下側負極端子2177的腕部組之間的空間中的程度的大小,如此般以覆蓋作為電力端子的負極端子(2167、2177)的周圍的方式形成有分隔壁2187、2188,因此即便對上側負極端子2167或下側負極端子2177施加強外部壓力而在前後方向上移動(彎曲),亦可藉由水平壁部2187b與2188b等壁部的存在而大幅降低短路現象發生的可能性。
訊號端子群(2164~2166)之間的分隔壁2185、2186
在上方向上僅具有較低的高度H2。此為,於訊號端子群(2164~2166)中僅流通小電力的訊號,因此短路時的危險度較電力端子側小,故絕緣的必要性低。另外,原因在於:訊號端子群(2164~2166)各為一個零件,且上側的腕部與下側的腕部為相同電位,因此對上下腕部間的短路的擔心的必要性低。分隔壁2184包括鉛垂壁部2184a、2184d,藉由封堵板2184c與後連接板2184e對此等之間進行連接。封堵板2184c為沿鉛垂方向及左右方向延伸的平板,且起到封閉上側正極端子2162與T端子2164之間的空置空間(圖38的空置狹槽1123的內部空間)的作用。於鉛垂壁部2184a的上端附近,形成有向正極端子側延伸的水平壁部2184b。
連結構件2181對位於連接端子間的鉛垂壁部2182a、2183a、2184a、2184d、2185a、2186、2187a、2188a的前邊部分進行連接。連結構件2181的形成上表面2181a的水平壁成為自電路基板2150懸架的狀態。鉛垂壁部2182a、2183a、2184d、2185a、2186、2187a、2188a、2189的下側緣部被定位成與未圖示的電路基板2150接觸。此連結構件2181的下側部分中亦在塗滿如藉由圖48所說明般的、覆蓋電路基板2150的上表面的液體狀硬化性樹脂後經加固。藉由硬化性樹脂的固化,多個鉛垂壁部2182a、2183a、2184a、2184d、2185a、2186、2187a、2188a、2189的下端附近與電路基板2150被牢固地固定。於連結構件2181的前壁面形成有多個腳部2181b~2181f,此等腳部2181b~2181f之間成為切口部。如此般,並非將腳部2181b~2181f形成為在左右方向
上連續的壁部而形成切口部的原因在於:為了使液體狀樹脂均等地遍及電路基板2150的後方部分與前方部分。液體狀樹脂的黏度相對較低,因此,樹脂經由腳部2181b~2181f之間而在前後方向上流動(詳情將後述)。
圖69為基板蓋2180單體的圖,圖69(1)為自左前上方觀察而得的立體圖。於圖69(1)中,水平壁部2182b、2183b、2183c、2184b、2187b、2188b的前後方向上的長度L1形成為與圖49所示的上側端子零件2260的腕部2265、2266及下側端子零件2280的腕部2285、2286的長度對應的程度。此處,形成為如下程度的長度:水平壁部2183b、2183c、2184b、2187b、2188b的前端位於較圖49所示的上側端子零件2260的腕部2265、2266及下側端子零件2280的腕部2285、2286的前端位置更靠前的位置,後端位於較圖49所示的上側端子零件2260的右側側面2263與左側側面2264更靠後側的位置。於分隔壁2184中形成有沿鉛垂方向延伸的封堵板2184c,且亦於其後側形成有後連接板2184e。於後連接板2184e與封堵板2184c之間形成有空間2184f。
圖69(2)為自右前下方觀察基板蓋2180單體而得的立體圖。如根據此圖可知,分隔壁2182~2189的底邊位置形成為與腳部2181b~2181f的底邊位置相同,此等以底邊部分與電路基板2150的表面接觸的方式來載置基板蓋2180。於腳部2181b及2181f中形成有進而向下方向突出的兩個嵌合肋部2191a、2191b,電路基板2150位於對向的嵌合肋部2191a、2191b之間的空間內,藉
此進行基板蓋2180的左右方向上的定位。於鉛垂壁部2184a、2184d之間設置有底板2184g來封閉未使用的狹槽1123(參照圖38)的下表面。
圖69(3)為基板蓋2180單體的正視圖。在將連接端子群固定於電路基板2150後,即如圖65所示般將連接端子群(2161~2162、2164~2168、2171~2172、2177)固定於電路基板2150後,基板蓋2180藉由使電路基板2150自前側向連接端子群的方向滑動來進行裝設。因此,基板蓋2180可不與連接端子群的腕部或右側側面、左側側面接觸地進行裝設,而且於裝設後亦成為在通常情況下不與連接端子群的腕部或右側側面、左側側面接觸的位置關係。嵌合肋部2191a、2191b的高度H7形成為與未圖示的電路基板2150的板厚相同或為其以上。
圖70為表示連接端子群與配置於其周圍的基板蓋2180的圖,圖70(1)為俯視圖,圖70(2)為後視圖。充電用的正極端子對(2161、2171)以較鄰接配置的正極端子對(2162、2172)稍向前側偏移的方式配置。此是由空間性的制約所致,是為了避開緊隨於正極端子對(2161、2171)之後的閂鎖機構(未圖示)的移動範圍。因此,若不存在空間性的制約,則正極端子對(2161、2171)以正極端子對(2162、2172)及負極端子對(2167、2177)的前端位置並列的方式配置即可。另外,LD端子2168與其他訊號端子(T端子2164、V端子2165、LS端子2166)在尺寸上不同而形成為稍小型的。此亦是由空間性的制約所致,因未圖示的
閂鎖機構會到達緊隨於LD端子2168之後處,故其目的在於避開該閂鎖機構。因較小地構成LD端子2168的關係,分隔壁2189的前後方向上的長度亦形成地較小。
圖71(1)為連接端子群與配置於其周圍的基板蓋2180的右側視圖。此處,於基板蓋2180部分中,除左右中央附近的鉛垂壁部2185a以外附注影線進行圖示,以與連接端子部區分開。如根據此圖可知,下側正極端子2171的右側的大致全體由基板蓋2180的分隔壁2182覆蓋。另外,上側正極端子2161中,除後端部分以外,腕部組(2161a、2161b)的下側部分亦經覆蓋。另外,圖中省略了電路基板2150的圖示,因此可見上側正極端子2161的腳部與下側正極端子2171的腳部,但實際上此等腳部配置於電路基板的貫穿孔的內部。圖71(2)為左側視圖。此處,亦於LD端子2168的左側設置有分隔壁2189,因此絕大部分經覆蓋。另外,根據圖可理解,分隔壁2188的上端位置到達上側負極端子2167的腕部2167b與下側負極端子2177的腕部2177b之間的上方位置為止。
圖72為用以說明機器側端子插入至基板蓋2180中的狀況的圖,且示出上側正極端子2162與下側正極端子2172的附近。於位於上側正極端子2162的左右兩側的分隔壁2183與2184中,以進入上側正極端子2162的腕部2162a、2162b與下側正極端子2172的腕部2172a、2172b之間的方式形成有水平壁部2183c、2184b。水平壁部2183c、2184b的左右方向上的間隔為L2。如虛
線所示,正極輸入端子2052的端子部2052a於水壁部2183c、2184b之間插入至腕部組2162a、2162b間。此處,端子部2052a的厚度為TH1,因此為TH1<L2的關係,L2為TH1的2倍左右的間隔。此結果,即便粗暴地插入端子部2052a、或者插入了某些異物,亦可有效地抑制腕部2162a、2162b的最小間隔部分及腕部2172a、2172b的最小間隔部分在左右方向上分離L2以上的現象。另外,以水平壁部2183c、2184b的前端位置相對於與腕部2162a、2162b的前端位置向前了距離F1的方式構成,因此當插入電動機器本體側的正極輸入端子的端子部2052a時,可藉由水平壁部2183c、2184b而切實地被引導至腕部2162a、2162b之間。藉由如此般構成水平壁部2183c、2184b的間隔或前端位置,可防止腕部2162a、2162b與腕部2172a、2172b的損傷,並且可長期良好地保持上側正極端子2162與下側正極端子2172的嵌合狀況。
[實施例9]
圖73(1)、圖73(2)為表示本發明的第9實施例的終端部2200的立體圖。終端部2200用於額定36V的電動機器本體中,端子的配置或基本的形狀與圖62所示的形狀相同,對相同的零件附上相同的符號編號。於36V用的電動工具本體1030中,可代替終端部2050而裝設終端部2200。此時,電池組2100的連接端子形狀可相同。於圖73中,對金屬端子露出的部分附上影線進行圖示,以易於區分樹脂部分與金屬部分。此處不同的是,對金屬製的端子部2052a、2054a~2058a以及短路棒的端子部
2059b、2059c進行保持的合成樹脂製的基台2201的形狀。基本的形狀相同,具有上表面2201a,且於上表面2201a附近的前後與後側形成有與上表面2201a平行的凹部2201c、2201d,但在端子部2052a、2054a~2058a的後端根部附近形成有樹脂的覆蓋部2022a、2204a~2208a。覆蓋部為藉由合成樹脂以金屬表面不露出至外部的方式進行覆蓋的部分,在與電池組2100的連接端子不發生干涉的後端根部附近,藉由與基台2201一體地成形而形成。於短路棒2059的端子部2059b、2059c的後端根部附近,亦同樣地形成有覆蓋部2202b、2207b。
於第9實施例中,進而在相當於未設置端子的空置狹槽1123(參照圖38)的位置形成合成樹脂製的分隔件2210。分隔件2210為用於使正極輸入端子2052與短路棒2059的端子部2059b難以和其他端子部發生短路的、由絕緣材料形成的分隔板。金屬的端子部2052a、2054a~2058a、2059b、2059c的材質為彈簧用磷青銅等高彈性材,強度高、耐彎曲、耐磨損性高。端子部2052a、2054a~2058a、端子部2059b、2059c藉由熔鑄於合成樹脂製的基台2201而被牢固地固定,尤其是上邊部分亦熔鑄於基台2201內。但是,關於端子部2059b、2059c,僅自終端部2200的後垂直面向前延伸,上邊部分或下邊部分為開放的狀態。分隔件2210為藉由與基台2201一體地成形而形成的壁狀的部分,分隔件2210的上下方向上的大小形成為在下方向與前方向上較鄰接的端子部(2054a)大。
圖74(1)、圖74(3)為終端部2200的自另一角度的立體圖,圖74(2)為正視圖。如根據圖74(1)及圖74(3)的圖可知,此處,於樹脂製的覆蓋部2204a、2205a、2206a、2208a的下側根部附近形成有沿水平方向延伸的水平保持部2204b、2205b、2206b、2208b。如根據圖74(2)的正視圖可知,水平保持部2204b、2205b、2206b、2208b的下表面以在高度方向上觀察時成為同一個面的方式齊整地形成,當裝設電池組2100時,此等的下表面處於與基板蓋2180(參照圖68)的上表面2181a接近或抵接的位置。藉由如此般使水平保持部2204b、2205b、2206b、2208b的下表面接近或抵接於基板蓋2180,可提高鄰接的金屬端子間的電性絕緣性,並且可限制終端部2200相對於電池組2100在上下方向上進行相對移動的範圍。另外,在水平保持部2204b、2205b、2206b、2208b的左右方向之間分別隔開有規定的間隙2202c~2207c。電池組2100側的連接端子為自左右方向夾著終端部2200的端子部的形狀,因此由於電池組2100的裝設操作,附著於金屬端子部分的污物或塵埃被推出至後側,從而容易在金屬端子的後根部附近附著污物或塵埃。因此,形成間隙2202c~2207c以使此等所附著的污物或塵埃容易向下方向掉落。如根據圖73(2)的正視圖可確認到,水平保持部2204b、2205b、2206b、2208b的左右方向寬度形成為自前向後而變寬的所謂錐狀。另一方面,於短路棒的端子部2059b、2059c的下表面未形成水平保持部。此是為了使端子部2059b、2059c容易向下方向變形,從而當施加由電池組
2100的掉落等形成的強衝擊時,難以與端子部2052a、2057a接觸。
分隔件2210以左右側面觀察而為大致長方形,其上邊2210a以與基台2201相接的方式經一體成形,作為根基部分的後邊2210d與基台2201相接。上邊2210b為開放。下邊2210c與水平保持部2203b一體地形成。如此般,可在基台2201的成形時同時形成分隔件2210。分隔件2210的厚度TH(左右方向上的寬度TH)較作為金屬部分的端子部2052a、2054a~2058a的板厚T6形成地厚。分隔件2210的高度H6與終端部2200的垂直壁2200a的高度相同,前後方向長度L6(參照圖73(1))與終端部2200的水平壁2200b的長度大致相同。另外,分隔件2210與端子部2052a~2058a、2059b、2059c相比,在前方向上亦較長,在下方向上亦較大。另外,在電池組2100的朝向電動工具本體1030(參照圖36)裝設時,分隔件2210僅插入至空置狹槽1123(參照圖38)的內部,並不與電池組2100的任一連接端子抵接。另外,關於基板蓋2180(參照圖68)的分隔壁2184,可將封堵板2184c的位置挪向後方,以便在插入分隔件2210時不會產生干涉。在上下方向上配置有兩個的小型的正極端子部(2052a、2059b)有時會因電池組2100的掉落等大的衝擊而大幅變形,但因材質的關係,正極端子部(2052a、2059b)的彈性變形區域相當大,從而會變形但難以發生彎折。於本實施例中,當正極端子部(2052a、2059b)向內側(端子部2054a側)變形時,可以抵接於分隔件2210的方式來限制其變形範圍。
[實施例10]
圖75為本發明的第10實施例。此處所示的終端部2050A是對圖62所示的終端部2050的形狀進行局部變形而成,對使用相同構成零件的部位附上相同的符號編號。此處,將作為電力端子的正極輸入端子2052A的端子部2052f設為與圖74的端子部2052a相比僅為前側一半的長度,將短路棒的端子部2079b設為與圖74的端子部2059b相比僅為後側一半的長度。如此般縮短了端子部2052f與端子部2079b的長度,因此在上下方向上觀察及在前後方向上觀察時端子部2052f與短路棒的端子部2079b不會重合。如箭頭2050d所示,於端子部2052f的後側未設置金屬端子。於負極輸入端子2057A側亦同樣如此,端子部2058f與短路棒的端子部2079c以在前後方向上錯開的方式配置,從而在上下方向上觀察及在前後方向上觀察時端子部2058f與端子部2079c不會重合。如箭頭2050e所示,於端子部2058f的後側未設置金屬端子。
圖75(2)、圖75(3)為與終端部2050A對應的上側端子零件1220B與下側端子零件1230的立體圖。此處,上側端子零件1220B與下側端子零件1230的腳部在前後方向上隔開配置,且腕部組(1225、1226)與腕部組(1235、1236)在上下方向上隔開配置,就所述方面而言,與圖40所示的上側端子零件1200與下側端子零件1220相同。然而,以上側的腕部組(1225、1226)的前後方向上的長度變短、下側的腕部組(1235、1236)的前後方向上的長度變長的方式構成。圖75(3)示出了使先前的終端部
2020(參照圖63)嵌合於圖75(2)所示的上側端子零件1220B與下側端子零件1230的狀態。此處,若插入正極輸入端子1022的端子部1022a,則上側端子零件1220B的嵌合區域與下側端子零件1230的嵌合區域的前後方向上的位置成為分開距離L7的位置,但只要使腕部組(1225、1226)的嵌合壓與腕部組(1235、1236)相等,便可實現與圖40所示的上側端子零件1200與下側端子零件1220相同的功能。
[實施例11]
接著,使用圖76及圖77對本發明的第11實施例進行說明。圖76為第11實施例的電池組與電動機器本體的概略電路圖。電池組2100與圖58~圖72所說明的第8實施例的電池組為相同的構成。此處,僅示出電池組2100的電路圖。相對於第8實施例,電動機器本體的特徵在於:於短路棒2059之中設置了開關電路、即短路棒連接開關2059d。除此以外的構成無變更。馬達等驅動部藉由包括微電腦的控制部來控制。此驅動部連接於正極輸入端子2052與負極輸入端子2057,於此等的電路中設置有扳機式開關等動作開關2034。短路棒連接開關2059d為用以確立或解除短路棒2059的一個端子部2059b與另一個端子部2059c的電性連接的追加切換開關。藉由如此般於短路棒2059中設置切換開關,可實現各種使用方法。
第一種使用方法為:短路棒連接開關2059d以與扳機式開關2034連動地接通或斷開的方式構成。例如,在電動機器本體
為衝擊式驅動器般的具有扳機式開關2034的情況下,即便將電池組2100裝設於電動工具本體中,若扳機式開關2034為斷開狀態,則上側單元組件2146的負極與下側單元組件2147的正極亦處於未連接的狀態,對正極輸入端子2052與負極輸入端子2057不供給電力。第二個使用方法為將短路棒連接開關2059d用作電動機器本體的主開關的情況。於使用電池組2100的電動機器中,存在不使用扳機式開關而僅具有主開關的情況。此情況下,可將短路棒連接開關2059d用作主開關,亦可構成為使短路棒連接開關2059d與主開關連動地動作。於第一種使用方法及第二種使用方法的任一種中,在保管時或運輸時,上側單元組件2146與下側單元組件2147均切實地保持為非連接的狀態,因此特別有助於用來提高電池組2100的安全性。另外,因並非僅藉由扳機式開關2034來進行接通或斷開的控制,亦能夠在短路棒2059側進行接通或斷開的控制,故在需要緊急停止的情況下,電動機器本體側的微電腦可藉由控制短路棒連接開關2059d來切斷電力供給。扳機式開關2034與短路棒連接開關2059a亦可構成為完全連動,無延遲時間(delay time)地進行扳機式開關2034的通斷切換與短路棒連接開關2059d的通斷切換。此情況下,可藉由機械式的機構來實現通斷連動,亦可藉由電性的電路構成而以同一時序實現通斷。進而,亦可使用電性的電路構成,以使與扳機式開關2034的通斷切換對應的短路棒連接開關2059d的通斷切換稍許錯開的方式進行控制。圖77表示此種使短路棒連接開關2059d的通斷切換與扳機
式開關2034的通斷切換稍許錯開的方法。
圖77(1)為表示短路棒連接開關2059d的動作(連接動作2196)與扳機式開關2034的動作(扳動動作2197)的時序的圖。各橫軸表示時間(單位:秒),以相同的刻度一併進行圖示。圖77(1)為表示短路棒連接開關2059d的動作(連接動作2196)與扳機式開關2034的動作(扳動動作2197)的時序的圖。當使用電動工具時,藉由接通未圖示的主開關而與此連動地接通短路棒連接開關2059d。其後,藉由在時刻t2、t4、t6、t8處作業者接通扳機式開關2034,使馬達旋轉。若在時刻t3、t5、t7、t9處作業者將扳機式開關斷開,則馬達停止旋轉。若作業者於時刻t10處接通未圖示的主開關,則與此連動地短路棒連接開關2059d亦接通,因此電池組2100的上側單元組件2146與下側單元組件2147成為非連接狀態。藉此,即便在將電池組2100插入至電動工具本體中的狀態下,若將主開關斷開,則上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯連接亦成為解除狀態。
圖77(2)是表示電動工具為如研磨機或圓鋸般的具有僅接通或斷開的切換開關而非作業過程中需要連續操作的扳機式開關的電動工具的情況下的短路棒連接開關2059d、微電腦、馬達的控制時序的圖。在電動機器本體如研磨機或電動圓鋸般不具有需要作業者的持續操作的扳機式開關2034的機種中,可使短路棒連接開關2059d作為電動工具的主開關發揮功能。此情況下,於時刻t11處主開關(短路棒連接開關2059d)接通,電動工具成為
可使用的狀態。如此,亦對電動工具本體側的控制部中所含的微電腦供給動作電壓,因此微電腦2198啟動。啟動後的微電腦2198使馬達旋轉,但將此時序稍許推遲而於時刻t12處啟動。於時刻t20處作業結束後,作業者將主開關(短路棒連接開關2059d)切換至斷開側。如此,切斷向微電腦的電力供給,因此微電腦與馬達停止。如上所述般,相對於短路棒連接開關2059d的接通而在馬達的啟動之前設置少許的時滯,藉此可抑制過大的電流集中於短路棒連接開關2059d的接點部分。另外,藉由使作為主開關的短路棒連接開關2059d斷開,可切實地保持電池組2100的輸出未被供給至正極輸入端子2052與負極輸入端子2057的狀態。若使主開關斷開,則上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯連接處於解除狀態,因此此亦有助於提高運輸時的安全性。
[實施例12]
接著,使用圖78~圖88對電動機器本體側的終端固持件(2500、2550)的形狀進行說明。於圖78(1)中,終端固持件2500為可代替先前的電動機器本體的終端部2020(參照圖63)而安裝的新穎的形狀,且為額定18V用。圖63所示的終端部2020中,用以固定端子的合成樹脂製的基台2021為小的形狀,但第12實施例的終端部2500中,形成水平面2501a的水平壁2501在前後左右方向上形成地較大。終端固持件2500為用以固定電動機器本體側的多個端子(2522、2524~2528)的構件,藉由合成樹脂等非導體的一體成形來熔鑄具有平板狀的端子部的金屬零件,藉
此加以固定。於終端固持件2500中,平板狀的正極輸入端子2522、T端子2524、V端子2525、LS端子2526、負極輸入端子2527、LD端子2528配置於左右方向上。T端子2524、V端子2525、LS端子2526與LD端子2528作為輸入或輸出關於電池組2100的資訊或訊號的訊號端子發揮功能。於電池組2100中進而存在有充電用的正極端子(圖65中所示的2161、2171),但此處所示的終端部固持件2500用於放電專用的電動機器中,因此未設置與充電用的正極端子(圖58的2161、2171)嵌合的端子。自終端部固持件2500的基體部2510向前方延伸的多個端子(2522、2524~2528)以後邊部分與上邊側的一部分熔鑄於水平壁2501的方式被牢固地固定。於水平壁2501的後側,形成有用以將終端部固持件2500固定於電動機器本體側的罩體的彎曲肋部2503a~2503d。於與彎曲肋部2503a、2503d對向的位置,形成有與彎曲肋部2503a、2503d反向地彎曲的彎曲肋部2504a、2504b。藉由在多個彎曲肋部2503a~2503d、2504a、2504b之間嵌合插入圓柱狀的構件,終端固持件2500的後側被固定於電動機器本體側的罩體。此時,終端部固持件2500的前側藉由掛卡爪2502而掛卡於電動機器本體側的罩體。於多個端子(2522、2524~2528)的下邊側的接近垂直面2501b的部分,形成有在左右方向上細長的水平面2515。水平面2515藉由與基體部2510一體成形而製造,且為在橫向上長的矩形形狀的水平板。於水平面2515的右側端部,形成有突出至較基體部2510的右端更靠右側的突出部2516b。同樣地,形成有突出至較
基體部2150的左端更靠左側的突出部2516a。
圖78(2)為終端固持件2500的左側視圖。於18V用的終端固持件中,在多個端子(2522、2524~2528)的下邊部分形成有在橫向上連續的水平面2515,在水平面2515的左右兩端形成有突出部2516a、2516b。在熔鑄於長方體狀的基體部2510的多個端子(2522、2524~2528)的後端部分,形成有用以焊接的連接部(2522b、2524b、2527b等)。可於連接部(2522b、2524b、2527b等)的下側的彎曲肋部2503d、與和彎曲肋部2503d對向的彎曲肋部2504b的內部,插入左右方向上細長的圓筒構件,並將圓筒構件藉由彈簧等固定於電動機器本體的罩體。
圖79為表示終端固持件2500的圖,圖79(1)為正視圖,圖79(2)為仰視圖。終端部固持件2500在對端子(2522、2524~2528)的下邊進行連接的底面部2510b之下進而形成有水平面(水平壁)2515。在水平面2515的左右方向中央附近形成有以凹狀進行切除而成的凹部2516。凹部2516是以當裝設終端固持件2500時不與電池組2100的鉛垂壁部2185a(參照圖38)發生干涉的方式形成的切口。端子(2522、2524~2528)的後邊部分與上邊部分的一部分熔鑄於基體部2510中,且下邊後側的一部分藉由水平壁2515而熔鑄,因此端子(2522、2524~2528)被牢固地固定而不會在左右方向上晃動。於基體部2510中,多個端子(2522、2524~2528)以貫穿至後側的方式進行熔鑄。此時,於水平面2515的後側的基體部2510中,形成有為未經樹脂材料填
滿的空洞部2532~2538、2544~2546。此等空洞部是對於覆蓋內部所熔鑄的端子(2522、2524~2528)而言不必要的部分,且是為了終端固持件2500的輕量化而形成。圖79(3)為俯視圖,且為露出至電動工具本體1001的罩體1003的內部空間中的部分。第12實施例的終端部固持件2500為相對較大型的,且於水平面2501a的上表面形成有向上側增高的台階面2506。水平面2501a的外周側緣部藉由被電動工具本體1001的罩體1003中所形成的開口部分夾持而固定於電動工具本體1001。此時,亦可於水平壁2501的外周面介隔由橡膠形成的密封構件(未圖示),以填埋終端固持件2500與罩體1003之間的間隙。
圖80為表示將先前的電池組1015裝設於使用終端固持件2500的電動工具本體的狀態的局部側視圖。於先前的電池組1015中,在電池組1015的電路基板1016上固定有連接端子1018。連接端子1018的大小為與正極輸入端子2522的端子部對應的大小。連接端子1018具有向電池組的裝設方向前側延伸的左右兩側的腕部1018a、1018b(圖中1018b不可見),且以於此等腕部1018a、1018b之間夾著正極輸入端子2522的端子部的方式達成電性上良好的接觸狀態。若將先前的電池組1015裝設於電動機器本體,則水平面2515位於接近上殼體1110(參照圖38)的上階面1115的位置,垂直面2501b位於與台階部1114(參照圖38)對向的位置。此時,連接端子1018的腕部1018a、1018b以自左右夾入板狀的正極輸入端子2522的方式進行嵌合,藉此確立電性的連
接狀態。於先前的終端部2020(參照圖63)中未形成水平面2515,因此於箭頭2517所示的部分產生間隙。然而,於本實施例中,水平面2515接觸或接近基板蓋1019,因此成為終端固持件2500與基板蓋1019的間隙經填埋的狀態,從而對電池組1015的連接端子群相對於電動工具本體1001側可進行相對移動的範圍進行限制。藉此,電動工具工作時的腕部1018a、1018b的嵌合部分與端子部2027a的相對移動量亦受到大幅限制,可抑制腕部1018a、1018b與連接端子1018的嵌合部位發生摩擦,從而在電性上穩定,可延長電池組1015或電動工具本體1001的壽命。另外,終端固持件2500相對於電池組1015的向上方向的移動亦可藉由突出部2516a、2516b(參照圖78)受到限制,關於突出部2516a、2516b的作用,將藉由圖85而於後敘述。
圖81為表示本發明的第12實施例的36V用的終端固持件2550的形狀的圖,圖81(1)為自下側觀察而得的立體圖,圖81(2)為左側視圖。圖81與圖78所示的18V用的終端固持件2550的差異微小,可謂樹脂部分的形狀相同。唯一的差異在於:正極輸入端子2572及負極輸入端子2577與第8實施例同樣地使用上下方向上的寬度狹小者;以及在正極輸入端子2572與負極輸入端子2577的下側部分,以平行的方式設置有短路棒的端子部2588b、2588c。圖81(2)的側面形狀亦大致相同,於連接端子群的下側形成有水平面2565,於水平面2565的左右兩側形成有突出部2566a、2566b。
圖82為表示圖81的終端固持件2550的圖,圖82(1)為正視圖,圖82(2)為仰視圖,圖82(3)為俯視圖。此處,正極輸入端子2572與負極輸入端子2577的上下方向上的寬度形成地較其他端子(2574~2578)小,於正極輸入端子2572的下側形成有端子部2588b,於負極輸入端子2577的下側形成有端子部2588c。端子部2588b與2588c為熔鑄於終端固持件2550的基體部2560的內部的短路棒的兩側端部,且此等經電性連接。圖82(2)的底面部的形狀亦與圖79所示的終端固持件2550大致相同。基體部2560中熔鑄有多個端子(2572、2574~2578)及未圖示的短路棒。於水平面2565的後側形成有大量的空洞部2582~2588、2594~2596。此等空洞部是對於覆蓋內部所熔鑄的端子(2522、2524~2528)而言不必要的部分,且是為了終端固持件2550的輕量化而形成。圖82(3)為俯視圖,且為露出至電動工具本體1030的罩體1032的內部空間中的部分。在作為終端固持件2550的上表面的水平面2551a中形成有台階面2556。
圖83為用以說明使用終端固持件2550的電動工具本體與本實施例的電池組2100的連接端子的連接狀態的圖。圖83(1)為側視圖,圖83(2)為在圖83(1)中省略了基板蓋2380的側面壁部的圖示的側視圖。此處,上側正極端子2162僅嵌合於正極輸入端子2572,下側正極端子2172連接於短路棒的端子部2588b。此處,多個電源端子(2162、2172等)、多個機器側電源端子(2572等)、作為電壓切換要素及切換元件的短路棒2588在
上下方向上配置於大致相同高度的位置。水平面2565位於接觸或接近上殼體1110(參照圖38)的下階面1111及基板蓋2380的上表面2381a的位置。於終端固持件2550中,亦形成有水平面2565與突出部2566a、2566b,因此可限制終端固持件2550相對於電池組2100的在上下方向上的移動。
接著,使用圖84,對限制終端固持件2550相對於電池組的相對移動量的另一方法進行說明。圖78~圖83的方法僅對終端固持件2500、2550在接近電路基板1016、2150的方向上的移動、即向下方向的移動進行限制,為此於終端固持件2500、2550中形成了水平面2515、2565。然而,若僅設置水平面2515、2565,則無法對終端固持件2500、2550向遠離電路基板1016、2150的方向的相對移動、即朝向上方向的移動進行限制。終端固持件2550藉由電動工具本體1030的罩體1032受到保持。此時,終端固持件2550的固定方法根據電動工具本體或電動機器本體的種類而不同。通常,於分割式的罩體的分割面設置用以夾持終端固持件2500的開口部,於該開口部中夾入終端固持件2500。此時,為了提高防水性或防止振動傳遞,不僅有將開口部與終端固持件2500牢固地固定的方法,有時亦介隔橡膠製的密封構件而以輕微的可動狀態進行保持。此情況下,當電動工具被置於在作業時產生大的振動的狀態下時,終端固持件2550以與電動工具本體側罩體不同的週期極輕微地、即在密封構件所形成的可動範圍內振動,從而產生電池組2100的連接端子與板狀的機器側端子之間的相對移動。
為了抑制此連接端子與機器側端子的相對移動,考慮提高電池組2100的連接端子的嵌合壓,但此情況下變得難以進行電池組2100的安裝及拆除。因此,於本實施例中,在水平面2515、2565的左右兩端附近形成向右方向突出的突出部2516a、2566a,且形成向左方向突出的突出部2516b、2566b,藉此亦可抑制終端固持件2550相對於電池組2100的朝向上方向的移動。對於限制終端固持件2500、2550的朝向上方向的移動而言,需要設置對突出部2516a、2516b、2566a、2566b自上側進行保持的抵靠構件(被卡合部)。此處,作為被卡合部,於本實施例,在上殼體1110的一部分中形成凸部或在基板蓋2380中形成凸部,並使突出部2516a、2516b或突出部2566a、2566b抵接於該凸部的下側。如此般,於電池組連接於電動機器本體的狀態下,正極端子、正極輸入端子、負極端子、負極輸入端子、電壓切換要素及切換元件在上下方向上配置於大致相同高度的位置,因此可實現在搭載電壓切換要素及切換元件的同時上下方向上亦緊湊的電池組。
圖84(1)為表示在電池組2100中裝設有終端固持件2550的狀態的右側側視圖。此處,終端固持件2550的水平面2551a與上殼體1110的上階面1115對向。電池組2100藉由軌道機構而裝設於電動工具本體1030。圖84(2)為圖84(1)的C-C部的剖面圖。此處,形成於終端固持件2550的多個機器側端子(2572、2574~2578、2588b、2588c)與電動工具本體1001側的連接端子(參照圖58)嵌合。於機器側端子(2572、2574~2578、2588b、
2588c)的下表面形成有水平面2565,水平面2565抵接於基板蓋2380的上表面2381a。然而,在箭頭2590a、2590b附近,終端固持件2550的橫向側與上殼體1110處於非接觸狀態。
圖85(1)、(2)為表示第12實施例的變形例的終端部2650的圖,圖85(1)為相當於圖84的D-D部的部分的剖面圖,圖85(2)為圖85(1)的局部放大圖。如根據此圖可理解般,於終端部2650中在左右方向上設置有突出部2666a、2666b。於上殼體1110中,設置有沿前後方向延伸且平行的兩個突出部1139a、1139b,且設置有自此等朝向上方向突出的突出部各自的上端附近向左右兩側突出的、與電動工具側的軌道槽卡合的軌道1138a、1138b。另外,於突出部1139a、1139b之間所形成的開口部中,設置有作為與終端部2650嵌合的被卡合部的肋部1140a、1140b,以防止終端部2650相對於電池組2100的朝向上方向的相對移動。終端部2650相對於電池組2100的向下方向的相對移動是藉由突出部1139a、1139b抵接於基板蓋2380的上表面2381a的左右端部中形成的台階部2386a、2386b而受到限制。此處,若將形成台階部分的肋部1140a、1140b的下表面與突出部1139a、1139b的上表面的間隔設為3.0mm,將突出部2666a、2666b的高度設為2.5mm左右,則能夠順暢地進行電池組2100向電動工具本體1030的裝設及脫除,並且可有效地抑制終端部2650的上下方向上的晃動。
圖86為表示將終端部2650固定於基板蓋2680的變形
例的圖,圖86(1)為相當於圖84的D-D部的部分的剖面圖,圖86(2)為圖86(1)的終端部2650的單體圖,圖86(3)為終端部2650的左側視圖。此處,於基板蓋2680的兩側端部,形成用以與終端部2650的突出部2666a、2666b嵌合的導向用軌道2695a、2695b。導向用軌道2695a、2695b為沿前後方向延伸的凹狀的第2軌道槽,若終端部2650自電池組2100的前側起以滑動的方式進行相對移動,則成為終端部2650的突出部2666a、2666b進入至導向用軌道2695a、2695b內的形態。即,電動工具本體1001、1030藉由軌道槽1011a、1011b而與裝設用的軌道機構、即軌道1138a、1138b卡合,此外,使第2軌道機構的突出部2666a、2666b與導向用軌道2695a、2695b嵌合,藉此對終端部2650與電池組2100的相對移動進行限制。以圖86(3)的側視圖來觀察,終端部2650的形狀與圖78~圖83所示的第12實施例的終端固持件2500、2550的形狀不同而形成為小型的。然而,構成連接端子的金屬製的端子部(例如正極輸入端子2672與短路棒的端子部2688b)的大小相同。另外,亦與圖78~圖83所示的第12實施例的終端固持件2500、2550的形狀相同的是:於多個金屬端子的下側形成有水平面2665,進而在水平面2665的左右兩端形成突出部2666a、2666b。藉由如此般形成,可有效地抑制所裝設的終端部2650相對於電動工具本體或裝設電池組的電動機器本體的向上下方向的相對移動範圍。
圖87為於圖86的終端部2650A的水平面2665的下表
面2665a中介隔有緩衝材2690者。緩衝材2690只要為具有良好的相對滑動性,以便在朝向電動工具本體裝設電池組2100時不會產生大的阻力,同時具有充分的彈性即可。此處,於終端部2650A的平坦的下表面2665a,藉由雙面膠帶等黏接構件貼附緩衝材2690。另外,於下表面2665a的左右中央附近形成有凸部2665b,其形成為在前後方向上具有規定的長度。凸部2665b為於基體部2660A中一體地製造而成者,且為保護緩衝材2690不被壓縮至必要程度以上的止動件。若以圖87(2)的側視圖來觀察,則緩衝材2690為較突出部2666b更靠後側,且處於基體部2660的下側。然而,緩衝材2690的左右方向上的合計長度宜為下表面2665a的左右方向區域的一半以下左右。
圖88為表示第12實施例的又一變形例的終端部2650B的圖,圖88(1)為正視圖,圖88(2)為左側視圖,圖88(3)為處於與電池組2100側的連接端子的嵌合狀態的終端部2650B的左側視圖。此處,於正極輸入端子2672與短路棒的端子部2688b的上下緣部介隔有合成樹脂製的引導部2692a~2692c。同樣地,於負極輸入端子2677與短路棒的端子部2688c的上下緣部介隔有合成樹脂製的引導部2697a~2697c。引導部2697a~2697c由合成樹脂等非導體製造,可由與基體部2660不同的構件構成,亦可藉由與基體部2660一體成形來製造。引導部2692a~2692c如圖88(2)的側視圖所示,自較正極輸入端子2672的前端更靠前側的部分起連續形成至與垂直壁2661b相接為止。引導部2697a~2697c
也同樣。因此,金屬端子部分如圖88(2)所示,正極輸入端子2672於引導部2692a與2692b之間露出,短路棒的端子部2688b於引導部2692b與2692c之間露出。藉由如此般形成引導部2692a~2692c與引導部2697a~2697c,如88(3)所示般,以被引導部2692a~2692c引導的方式,上側正極端子2162的腕部2162a在引導部2692a、2692b之間受到引導,下側正極端子2172的腕部2172a在引導部2692b與2692c之間受到引導。藉由此構成,於進行裝設時,可切實地將電池組2100側的連接端子引導至終端部2650B的規定位置,進而,可大幅抑制在電動工具工作時終端部的機器側端子與電池組側的連接端子因進行相對滑動而磨損的現象。
[實施例13]
接著,使用圖89~圖94對本發明的第13實施例進行說明。於第8實施例中,作為電力端子(正極端子與負極端子),分別設置有上側端子(2162、2167)與下側端子(2172、2177),當電池組被裝設於低電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子共同地連接於低電壓電動工具本體的電力端子。另外,當電池組被裝設於高電壓電動工具本體時,上側端子與下側端子僅其中一者連接於高電壓電動工具本體的電力端子,未連接於電力端子的另一端子間藉由短路棒而短路。相對於此,於第13實施例中,作為電力端子的腕部的配置,並非在上下方向上分離地配置,而是在前後方向上分離地配置。
圖89為用以說明第13實施例的電動工具的電池組2860
的裝設狀況的立體圖。電動工具包括電動工具本體2801與其中所裝設的電池組2860,使用馬達的旋轉驅動力來驅動前端工具或作業機器。電動工具本體2801具備作為形成外形的外框的罩體2802,於罩體2802中形成有握持部2803,於握持部2083的上端附近設置有供作業者進行操作的扳機式開關2804,於握持部2803的下方形成有用以裝設電池組2860的電池組裝設部2810。
此處,與第8實施例同樣地,將電池組2860的裝設方向2818設為使電池組2860靠近電動工具本體2801的方向來進行說明。僅為了便於說明而如此般定義,實際上可藉由保持電池組2860而使電動工具本體2801向前移動來實現與箭頭2818的移動為相同方向的相對移動。另外,本說明書中,以裝設方向為基準來決定電池組2860的前後左右方向。另一方面,關於電動工具本體側,以作業者抓持時的方向為基準來定義前後左右。因此,須注意,在電動機器為衝擊式驅動器等電動工具本體的情況下,如圖89所示般前後方向的朝向變為彼此相反的。
電池組2860的形狀與第8實施例所說明的電池組2100相比在連接端子的配置與閂鎖機構方面不同。於電池組2860的左右兩側形成有軌道2864a、2864b(圖中2864b不可見)。閂鎖按鈕2865形成於電池組2860的後表面上部,於左右中央設置有僅一個大的按鈕。當電池組2860裝設於電動工具本體2830時,藉由在按下閂鎖按鈕2865後使電池組2860向箭頭2818的反方向移動(或使電動工具本體2830以遠離電池組2860的方式移動),可將電池
組2860拆除。
圖90為用以說明第13實施例的電池組的朝向電動工具的裝設狀況的圖。電動工具本體2801、2830設置有罩體2802、2832、握持部2803、2833、扳機式開關2804、2834,於握持部2803、2833的下方形成有用以裝設電池組2860的電池組裝設部2810、2840。
電動工具本體2801以額定電壓18V動作,電動工具本體2830以額定電壓36V動作。於電池組2860的內部,收容有兩組將五根3.6V的鋰離子電池的單元串聯連接而成的單元組件,藉由將兩組單元組件的連接變更為串聯或並聯,可對低電壓(18V)輸出與高電壓(36V)輸出兩者進行切換。電池組2860構成為對應兩種電壓,因此可如箭頭b4所示般裝設於對應36V的電動工具本體2830,亦可如箭頭b3所示般裝設於電動工具本體2801。於電動工具本體2801的電池組裝設部2810中,在左右兩側的內壁部分形成有沿前後方向平行地延伸的軌道槽2811a、2811b,在左右的軌道槽2811a、2811b所包圍的空間部分中設置有終端部2820。終端部2820藉由合成樹脂等非導體材料的一體成形來製造,形成有成為裝設方向(前後方向)上的抵靠面的垂直面2820a、以及水平面2820b,水平面2820b於電池組2860的裝設時成為與上階面2862鄰接、對向的面。於終端部2820中設置有金屬製的多個連接元件,例如正極輸入端子2822、負極輸入端子2827、LD端子(異常訊號端子)2828。LD端子(異常訊號端子)2828作為
輸入或輸出資訊或訊號的訊號端子發揮功能。正極輸入端子2822、負極輸入端子2827由金屬的平板形成,具有裝設方向上的長度為第8實施例的終端部2020(參照圖63)的2倍以上的長度。LD端子2828配置於負極輸入端子2827的右側。正極輸入端子2822與負極輸入端子2827,如後述的方式,作為將電池組2860的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮作用,並且作為將多個單元組件2146、2147彼此並聯連接的低電壓用連接端子發揮功能。
電池組2860的上側中,在前側形成有平坦的下階面2861,中央附近形成有較下階面2861形成地更高的上階面2862。下階面2861與上階面2862的連接部分形成為台階狀,於台階狀部分配置有用以插入機器側端子的狹槽群。狹槽群形成有如在前後方向上長的切口般的大的狹槽2872、2877,以及長度為此等的一半左右的狹槽2878。狹槽2872成為正極端子用的第1狹槽,狹槽2877成為負極端子用的第2狹槽,狹槽2878成為LD端子用的第3狹槽。於此經切開的狹槽2872、2877的內部,設置有可與電動工具本體2801、2830側的機器側端子嵌合的多個連接端子。另外,此處僅設置有3個狹槽,但亦可構成為設有更多的狹槽。於上階面2862的右側側面與左側側面形成有軌道2864a、2864b。軌道2864a、2864b為向右方向及左方向突出的凸部。於上階面2862的後側設置有隆起部2863,於此隆起部2863的後側設置有閂鎖按鈕2865。
電動工具本體2830以額定電壓36V動作。基於與第8
實施例相同的思想,電動工具本體2830在前後方向上隔開地設置有插入至正極側狹槽2872與負極側狹槽2877的兩組連接端子。與正極側狹槽2872對應的連接端子為配置於前側的短路棒2859的其中一個端子部2859b、以及配置於後側的正極輸入端子2852。同樣地,與負極側狹槽2877對應的連接端子為配置於前側的短路棒2859的另一個端子部2859c、以及配置於後側的負極輸入端子2857。於第8實施例中,使正極輸入端子與短路棒、負極輸入端子與短路棒在上下方向上隔開距離地配置,於本實施例中,將此等配置於前後方向上,即以在與電池組2860的裝設方向平行的方向上隔開規定的距離的方式配置。短路棒2859作為短路器或導通端子發揮作用。短路棒2859的其中一個端子部2859b與短路棒2859的另一個端子部2859c,如後述方式,作為將電池組2860的輸出電壓切換為高電壓的切換端子發揮作用,並且作為將多個單元組件2146、2147彼此串聯連接的高電壓用連接端子發揮功能。
圖91為表示電力端子向電動工具本體的連接狀態的立體圖,圖91(1)表示將電池組2860裝設於18V用的電動工具本體2801的狀態,圖91(2)表示將電池組2860裝設於36V用的電動工具本體2830的狀態。此處,電池組2860的裝設方向為虛線所示的兩條箭頭的方向。於電池組2860的正極側狹槽2872的內部,以在前後方向上分離的方式配置有作為電力的切換端子群(或並聯正極端子群)的前側正極端子2882與後側正極端子2892。同樣地,於負極側狹槽2877的內部,以在前後方向上分離
的方式配置有作為電力的切換端子群(或並聯負極端子群)的前側負極端子2887與後側負極端子2897。於電池組2860的內部,收容有包括五根鋰離子電池單元的上側單元組件2146與下側單元組件2147。上側單元組件2146的正極輸出連接於後側正極端子2892,負極輸出連接於前側負極端子2887。下側單元組件2147的正極輸出連接於前側正極端子2882,負極輸出連接於後側負極端子2897。於本實施例中,藉由前側正極端子2882、後側正極端子2892、前側負極端子2887及後側負極端子2897來實現對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素。前側正極端子2882作為正極端子發揮功能,前側負極端子2887作為負極端子發揮功能。此外,如後述方式,前側正極端子2882與後側正極端子2892作為將電池組2860的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮作用,並且也作為將多個單元組件2146、2147彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。多個並聯端子即前側正極端子2882與後側正極端子2892以彼此鄰接的方式配置,並構成並列端子群。同樣地,前側負極端子2887與後側負極端子2897作為將電池組2860的輸出電壓切換為低電壓的切換端子發揮作用,並且也作為將多個單元組件2146、2147彼此並聯連接的並聯端子發揮功能。多個並聯端子即前側負極端子2887與後側負極端子2897以彼此鄰接的方式配置,並構成並列端子群。並且如後述方式,後側正極端子2892與後側負極端子2897作為將電池組2860的輸出電壓切換為高電壓的切換端子發揮作用,並且也作為將多個單元組件2146、2147
彼此串聯連接的串聯端子發揮功能。
電動工具本體2801的機器側端子包括正極輸入端子2852、負極輸入端子2857以及短路棒2859。此等的功能與第8實施例的構成基本上相同,且以如下方式構成:使電動工具本體的端子群(2852、2857、2859b、2859c)如箭頭2855般相對地移動,從而如虛線箭頭所示般裝設於電池組2860的連接端子群(2882、2887、2892、2897)。關於電動工具本體的端子群(2852、2857、2859b、2859c),並非終端部2850(參照圖90)全體的圖示,而是僅圖示了金屬端子部分。正極輸入端子2852為彎折成曲柄狀的金屬板材,於一端側形成有與前側正極端子2882嵌合的端子部2852a,於另一端側形成有向馬達2836側的配線用端子部2852c。端子部2852a與配線用端子部2852c之間為沿橫向延伸的連接部2852b,連接部2852b全體、端子部2852a的後側一部分以及配線用端子部2852c的前側一部分熔鑄於終端部2850(參照圖90)的合成樹脂部分。負極輸入端子2857亦為同樣的形狀,於一端側形成有與前側負極端子2887嵌合的端子部2857a,於另一端側形成有向馬達2836側的配線用端子部2857c。正極輸入端子2852與負極輸入端子2857為面對稱的形狀。端子部2857a與配線用端子部2857c之間為沿橫向延伸的連接部2857b,連接部2857b全體、端子部2857a的後側一部分以及配線用端子部2857c的前側一部分熔鑄於終端部2850的合成樹脂製的基台。短路棒2859的水平部分與正極輸入端子2852的連接部2852b以及負極輸入端
子2857的連接部2857b一同完全熔鑄於終端部2850中,因此端子部2852a、2857b、5859b、2859c的相對位置、尤其是前後及左右方向上的位置不會發生變化。
當裝設電池組2860時,短路棒2859的端子部2859b嵌合於後側正極端子2892與後側負極端子2897。另外,正極輸入端子2852與前側正極端子2882嵌合,負極輸入端子2857與前側負極端子2887嵌合。此結果,形成上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯連接電路,從而對電動工具本體2830側供給額定36V的電壓。於如此般將電池組2860連接於電動機器本體2801的狀態下,正極端子(2882)與正極輸入端子(2852)經由第1狹槽(狹槽2872)而連接,負極端子(2887)與負極輸入端子(2857)經由第2狹槽(狹槽2877)而連接,此等電壓切換要素、切換元件經由第1狹槽及第2狹槽而卡合。
圖91(2)示出將電池組2860裝設於低電壓的電動工具本體2801的狀況。正極輸入端子2822為彎折成曲柄狀的金屬板材,於一端側形成有與前側正極端子2882及後側正極端子2892同時嵌合的端子部2822a,於另一端側形成有朝向馬達2806側的配線用端子部2822c。端子部2822a與配線用端子部2822c之間為沿橫向延伸的連接部2822b,連接部2822b全體、端子部2822a的一部分以及配線用端子部2822c的一部分熔鑄於終端部2820的合成樹脂部分。同樣地,負極輸入端子2827亦形成為曲柄狀,且形成有與前側負極端子2887及後側負極端子2897同時嵌合的端
子部2827a、配線用端子部2827c、及連接部2827b。此結果,對電動工具本體2801側供給額定18V的電壓。此處,端子部2822a形成為足以同時嵌合於前側正極端子2882與後側正極端子2892的長度,端子部2827a形成為足以同時嵌合於前側負極端子2887與後側負極端子2897的長度。
後側正極端子2892的自機器側端子插入方向(虛線箭頭所示的方向)來觀察的形狀形成為倒立的Ω形形狀。此處,形成有用以固定於電路基板的長方形的平板部2892a,且形成有自平板部2892a的左右兩側邊部向上方向彎折的兩個腕部2982b、2892d。兩個腕部2982b、2892d以越靠向上方向彼此越接近的方式彎曲,於腕部2892b、2892d的上端部分形成有接觸端子部2892c、接觸端子部2892e(均參照圖94)。接觸端子部2892c、2892e為以平行的方式隔開規定的間隔而配置的大致長方形的電極,且形成為如下形狀:其前側及後側以遠離對向的接觸端子部的方式彎曲,從而使機器側端子容易以自前向後的方向嵌合。用作後側正極端子2892的金屬端子零件為於前側正極端子2882、前側負極端子2887、後側負極端子2897中均通用的通用零件,且藉由未圖示的螺絲或/及焊接而固定於電路基板(未圖示)。
圖92為用以說明將電池組2860裝設於36V規格的電動工具本體2830時的狀況的圖。若自圖91(1)的狀態起,進而使電動工具本體2830以靠近電池組2860的方式相對移動,則首先短路棒2859的端子部2859b、2859c與前側正極端子2882及前
側負極端子2887嵌合。於此時間點,上側單元組件2146的正極與下側單元組件2147的負極為非連接的狀態,因此電池組2860的電力未傳遞至電動機器本體2830側。
若電動工具本體2830與電池組2860進一步向箭頭2855的方向相對移動,則短路棒2859穿過前側正極端子2882與前側負極端子2887而向後側正極端子2892與後側負極端子2897的方向靠近。此時,短路棒2859不與任一連接端子接觸,正極輸入端子2852未抵接於前側正極端子2882,負極輸入端子2857未抵接於前側負極端子2887。因此,於此時間點,上側單元組件2146與下側單元組件2147亦為非連接的狀態,因此電池組2860的電力未傳遞至電動機器本體2831。
若電動工具本體2830與電池組2860進一步向箭頭2855的方向相對移動,則短路棒2859嵌合於後側正極端子2892與後側負極端子2897。同時,正極輸入端子2852的端子部2852a嵌合於前側正極端子2882,負極輸入端子2857的端子部2857a嵌合於前側負極端子2887。此結果,實現上側單元組件2146與下側單元組件2147的串聯連接狀態,從而對正極輸入端子2852與前側負極端子2887之間供給額定36V的直流。
圖93為用以說明將電池組2860裝設於18V規格的電動工具本體2801時的狀況的圖。若自圖91(2)所示的狀態起,進而使電動工具本體2801以靠近電池組2860的方式相對移動,則自圖93(1)起如圖93(2)般端子部2822a、2827a與前側正
極端子2882及前側負極端子2887嵌合。於此時間點,上側單元組件2146的正極與下側單元組件2147的負極為非連接的狀態,因此電池組2860的電力未傳遞至電動工具本體2801。
於圖93(2)中,若電動工具本體2801與電池組2860進一步向箭頭2825的方向相對移動,則前後方向上長的端子部2822a、2827a一邊與前側正極端子2882和前側負極端子2887接觸,一邊向後側正極端子2892與後側負極端子2897的方向靠近。於圖93(2)的狀態下,端子部2822a、2827a未抵接於後側正極端子2892與後側負極端子2897。因此,於此時間點,上側單元組件2146的正極與下側單元組件2147的負極亦為非連接的狀態,因此電池組2860的電力未傳遞至電動工具本體2801。
若電動工具本體2801與電池組2860進一步向箭頭2825的方向相對移動,則端子部2822a、2827a抵接於後側正極端子2892與後側負極端子2897。此時,端子部2822a、2827a為亦與前側正極端子2882和前側負極端子2887嵌合的狀態,因此確立上側單元組件2146與下側單元組件2147的並聯連接電路,從而對正極輸入端子2822與負極輸入端子2827之間供給額定18V的直流。
圖94為電池組2860側的端子配置、以及電動工具本體2830的端子形狀的俯視圖。為了說明各端子的大小或配置,使各零件的縮小比例一致而進行圖示。於前側正極端子2882、後側正極端子2892、前側負極端子2887、後側負極端子2897中,分別設置有在左右方向上隔開對向的接觸端子部2882c、2882e、
2892c、2892e、2887c、2887e、2897c、2897e。接觸端子部2882c、2892c、2887c、2897c連接於右側的腕部2882b、2892b、2887b、2897b,接觸端子部2882e、2892e、2887e、2897e連接於左側的腕部2882d、2892d、2887d、2897d。使此等接觸端子部的前後方向上的長度L7充分小於前側正極端子2882與後側正極端子2892的間隔L8。另外,所有的端子零件(2882、2892、2887、2897)為通用的,因此接觸端子部2882c、2882e、2892c、2892e、2887c、2887e、2897c、2897e的前後方向長度同為L7。前側負極端子2887與後側負極端子2897亦為相同的間隔L8。短路棒2859的端子部的前後方向上的長度L9以充分小於前側端子(2882、2887)與後側端子(2892、2897)的間隔L8的方式構成。若如此般形成,則當裝設電池組2860時,可有效地防止因短路棒2859而使前側端子(2882、2887)與後側端子(2892、2897)之間短路的可能性。正極輸入端子2852的端子部2852a與負極輸入端子2857的端子部2857a的長度可至少為L9以上。
圖94(2)為表示將電池組2860裝設於電動工具本體2830時的狀態的圖。此處,使短路棒2859的水平部分2859a裸露而可見,但水平部分2859a熔鑄於未圖示的終端部的樹脂部的內部,因此不會露出至外部。如上所述,電池組2860使用設置有多個的電力端子(正極端子與負極端子)來作為對並聯連接與串聯連接進行切換的電壓切換要素,並在前後方向上分開地配置電力端子(於本說明書中與「電源端子」同義),因此無需借助用以切
換輸出電壓的機械式的開關機構,僅裝設於電動機器本體中便可自動地獲得適當的輸出電壓。另外,可於不同電壓的電動機器間共用電池組。進而,於電池組連接於電動機器本體的狀態下,正極端子、正極輸入端子、負極端子、負極輸入端子與由電壓切換要素與短路棒2859所形成的切換元件在上下方向上配置於大致相同高度的位置(範圍),因此可實現在搭載電壓切換要素及切換元件的同時上下方向上亦緊湊的電池組。另外,作為串聯端子發揮功能的後側正極端子2892與後側負極端子2897在上下方向中配置於與作為正極端子發揮功能的前側正極端子2882與作為負極端子發揮功能的前側負極端子2887大致上相同高度的位置,因此可實現在上下方向中緊湊的電池組。
以上對本發明的實施例1~實施例13進行了說明,但本發明並不限定於上述實施例,可於不脫離其主旨的範圍內進行各種變更。例如,於上述實施例中,對18V與36V的電壓切換式的電池組進行了說明,但所切換的電壓比並非僅限於此,亦可為藉由串聯連接與並聯連接的組合而切換的其他電壓比。
1035:驅動部
2059:短路棒/虛線
2146:上側單元組件
2147:下側單元組件
2150:電路基板
2162:上側正極端子/正極端子/端子
2167:上側負極端子/負極端子/端子
2172:下側正極端子/正極端子/端子
2177:下側負極端子/負極端子/端子
Claims (21)
- 一種電池組,包括:多個單元組件,包括第1單元組件、以及不同於所述第1單元組件的第2單元組件;殼體,收容所述多個單元組件,且具有適於在前後方向上往前與電動機器本體連接的安裝部;多個狹槽部,形成在所述安裝部上,以在左右方向上相對於彼此並排,且包括在與所述左右方向大致正交的方向上延伸的狹槽;以及切換端子群,包括連接所述第1單元組件的第1切換端子、以及連接所述第2單元組件的第2切換端子,所述第1切換端子與所述第2切換端子在與所述左右方向大致正交的方向上鄰接且分離地配置於所述狹槽內,包括在所述多個狹槽部中的所述狹槽設置在所述左右方向上且形成在所述安裝部上,且配置於所述狹槽內的所述第1切換端子與所述第2切換端子適於直接接觸所述電動機器本體的端子,其中所述切換端子群設置成:當所述電動機器本體的所述端子插入至所述狹槽內時,藉由所述電動機器本體的所述端子使所述第1切換端子與所述第2切換端子短路,藉此能夠從所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此被切斷的非連接狀態至所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此連接的連接狀態來切換所述多個單元組件的連接狀態。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池組,其中所述電池組具有:於所述電池組的左右沿所述前後方向延伸的一對軌道;以及於所述一對軌道之間在所述左右方向上並列的第1狹槽及第2狹槽,所述切換端子群具有:第1切換端子群,將連接於構成所述多個單元組件的各個單元組件的正極的多個正極端子鄰接配置於所述第1狹槽內而構成;第2切換端子群,將連接於構成所述多個單元組件的各個單元組件的負極的多個負極端子鄰接配置於所述第2狹槽內而構成。
- 如申請專利範圍第2項所述的電池組,其中構成所述第1切換端子群的多個正極端子於所述第1狹槽內,以在與所述左右方向大致正交的方向上並列的方式配置,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子於所述第2狹槽內,以在與所述左右方向大致正交的方向上並列的方式配置。
- 如申請專利範圍第1項所述的電池組,其中連接於正極的所述切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,連接於負極的所述切換端子群為電性獨立的上側端子與下側端子,所述正極的所述上側端子與所述負極的所述下側端子連接於所述第1單元組件,所述正極的所述下側端子與所述負極的所述上側端子連接於所述第2單元組件。
- 如申請專利範圍第1項至第4項中任一項所述的電池組,其中構成所述切換端子群的多個端子之間設有絕緣性的分割壁,所述分割壁允許所述電動機器本體的端子與所述切換端子群連接。
- 一種高電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第1項所述的電池組,其中,高電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,所述第1切換端子與所述第2切換端子連接於所述短路器,從而所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,所述第1切換端子與所述第2切換端子均不連接於所述短路器,從而所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此被切斷。
- 一種低電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第1項所述的電池組,其中,低電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的輸入端子,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,所述第1切換端子與所述第2切換端子連接於所述輸入端子,從而所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此並聯地連接, 當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,所述第1切換端子與所述第2切換端子均不連接於所述輸入端子,從而所述第1單元組件與所述第2單元組件彼此被切斷。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第1項所述的電池組、以及如申請專利範圍第6項所述的高電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第1項所述的電池組、以及如申請專利範圍第7項所述的低電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器系統,其具有:如申請專利範圍第1項所述的電池組、如申請專利範圍第6項所述的高電壓的電動機器本體、以及如申請專利範圍第7項所述的低電壓的電動機器本體。
- 一種高電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第2項所述的電池組,其中,高電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少一個正極端子連接於所述短路器,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少一個負極端子連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
- 一種低電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第2項所述的電池組,其中,低電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的正極輸入端子及負極輸入端子,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少兩個正極端子連接於所述正極輸入端子而彼此電性短路,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少兩個負極端子連接於所述負極輸入端子而彼此電性短路,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述正極輸入端子及負極輸入端子,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第2項所述的電池組、以及如申請專利範圍第11項所述的高電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第2項所述的電池組、以及如申請專利範圍第12項所述的低電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器系統,其具有:如申請專利範圍第2項所述的電池組、如申請專利範圍第11項所述的高電壓的電動機器本體、以及如申請專利範圍第12項所述的低電壓的電動機器本體。
- 一種高電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第3項所述的電池組,其中,高電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此串聯地連接的短路器,所述短路器具有沿與所述左右方向大致正交的方向延伸的第1端子部及第2端子部、以及連接所述第1端子部與所述第2端子部的連接部,當所述電池組連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群的多個正極端子中的至少一個正極端子連接於所述短路器的第1端子部,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少一個負極端子連接於所述短路器的第2端子部,從而所述多個單元組件彼此串聯地連接,當所述電池組未連接於高電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述短路器,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
- 一種低電壓的電動機器本體,能夠連接於如申請專利範圍第3項所述的電池組,其中,低電壓的所述電動機器本體具有將所述多個單元組件彼此並聯地連接的正極輸入端子及負極輸入端子,所述正極輸入端子及負極輸入端子以沿與所述左右方向大致正交的方向延伸的方式構成,當所述電池組連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所 述第1切換端子群的多個正極端子中的至少兩個端子連接於所述正極輸入端子而彼此電性短路,並且構成所述第2切換端子群的多個負極端子中的至少兩個負極端子連接於所述負極輸入端子而彼此電性短路,從而所述多個單元組件彼此並聯地連接,當所述電池組未連接於低電壓的所述電動機器本體時,構成所述第1切換端子群及第2切換端子群的多個端子中的任一端子均不連接於所述正極輸入端子及負極輸入端子,從而所述多個單元組件彼此被切斷。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第3項所述的電池組、以及如申請專利範圍第16項所述的高電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器,其具有如申請專利範圍第3項所述的電池組、以及如申請專利範圍第17項所述的低電壓的電動機器本體。
- 一種電動機器系統,其具有:如申請專利範圍第3項所述的電池組、如申請專利範圍第16項所述的高電壓的電動機器本體、以及如申請專利範圍第17項所述的低電壓的電動機器本體。
- 如申請專利範圍第10項、第15項、第20項中任一項所述的電動機器系統,其中,構成所述切換端子群的一個切換端子配置在較所述多個單元組件上方的位置,且連接至構成所述多個單元組件的一個單元組件所具有的一個電池單元, 構成所述切換端子群的另一個切換端子配置在較所述多個單元組件上方的位置,且連接至構成所述多個單元組件的另一個單元組件所具有的另一個電池單元,所述另一個切換端子配置在較所述一個切換端子上方或後方的位置,且所述另一個電池單元配置在較所述一個電池單元後方的位置。
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