WO2022080252A1 - 電気機器 - Google Patents

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WO2022080252A1
WO2022080252A1 PCT/JP2021/037330 JP2021037330W WO2022080252A1 WO 2022080252 A1 WO2022080252 A1 WO 2022080252A1 JP 2021037330 W JP2021037330 W JP 2021037330W WO 2022080252 A1 WO2022080252 A1 WO 2022080252A1
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WO
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battery pack
electrode terminal
fuse
terminal
negative electrode
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Application number
PCT/JP2021/037330
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English (en)
French (fr)
Inventor
翔太 菅野
友敬 原野
勇佑 船引
直人 若田部
裕幸 尾田
伸二 渡部
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
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Publication date
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Priority to EP21879991.4A priority patent/EP4230351A4/en
Priority to CN202180070410.1A priority patent/CN116390832A/zh
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    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/02Details
    • H01H85/0241Structural association of a fuse and another component or apparatus
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25FCOMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02HEMERGENCY PROTECTIVE CIRCUIT ARRANGEMENTS
    • H02H7/00Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions
    • H02H7/18Emergency protective circuit arrangements specially adapted for specific types of electric machines or apparatus or for sectionalised protection of cable or line systems, and effecting automatic switching in the event of an undesired change from normal working conditions for batteries; for accumulators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J7/00Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01HELECTRIC SWITCHES; RELAYS; SELECTORS; EMERGENCY PROTECTIVE DEVICES
    • H01H85/00Protective devices in which the current flows through a part of fusible material and this current is interrupted by displacement of the fusible material when this current becomes excessive
    • H01H85/0013Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse
    • H01H85/0021Means for preventing damage, e.g. by ambient influences to the fuse water or dustproof devices
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to electrical equipment.
  • Patent Document 1 discloses an electric tool provided with a fuse in a current path connected from an AC power source to an electric motor.
  • An element that cuts off the current due to its own deformation or breakage such as a fuse, may make element replacement complicated (Problem 1). Furthermore, if the fuse connection is insufficient, there is a risk that the fuse connection will be insufficient due to changes in posture or vibration associated with the use of electrical equipment (Problem 2). In addition, when a control member such as a fuse is newly incorporated, the housing space may be compressed, the internal configuration may deteriorate over time, or the wiring may become complicated and difficult to assemble (Problem 3). ).
  • the present invention aims to solve at least one of the above problems 1 to 3.
  • One aspect of the invention is an electrical device.
  • This electric device is equipped with a battery pack that is connected to an actuating portion that is operated by electric power, a body portion that houses the actuating portion, and a battery pack that is connected to the body portion and can be equipped with a battery pack for supplying power to the actuating portion.
  • a unit, a terminal holding unit provided on the battery pack mounting portion and having a plurality of terminals that can be connected to the battery pack, and a first positive electrode terminal and a first negative electrode terminal that constitute the plurality of terminals are detachably configured.
  • the fuse unit is a fuse connected between the first positive electrode terminal and the first negative electrode terminal, and one end is connected to one end of the fuse and the other end is detachably connected to the first positive electrode terminal.
  • It has a fuse unit including a first conductor portion to be formed and a second conductor portion having one end connected to the other end of the fuse and the other end detachably connected to the first negative electrode terminal. It is a feature. According to this aspect, when the fuse is blown, the electric device can be used again by removing the fuse unit from the terminal holding portion and attaching a new fuse unit to the terminal holding portion. Therefore, it is possible to provide an electric device that is easy to maintain.
  • the first positive electrode terminal and the first negative electrode terminal are used as a part of a power supply path for supplying electric power from the battery pack to the operating portion in a state where the battery pack is mounted on the battery pack mounting portion. It may be configured to work.
  • the power supply path has a first power supply line connected to the positive and negative terminals of the battery pack, and a second power supply line different from the first power supply line, and the first power supply line.
  • the power supply path and the second power supply path are in a non-connected state in which the battery pack is not connected to each other when the battery pack is not mounted on the battery pack mounting portion, and the battery pack is mounted on the battery pack mounting portion.
  • the fuse unit may be provided in the second power supply path so as to be in a series connection state in which they are connected in series with each other. According to this, since the fuse unit is provided in the second power supply path different from the first power supply path connected to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal of the battery pack, the fuse unit is provided in the first power supply path. In comparison, the first power supply path can be configured compactly.
  • the other end of the first conductor portion may be connected to the first positive electrode terminal, and the other end of the second conductor portion may be connected to the first negative electrode terminal. According to this, as compared with a configuration in which the connection is made only by soldering, for example, the configuration can be made to be strong against impacts such as vibration due to the mating connection and easy to replace.
  • the battery pack mounting portion is configured to move the battery pack forward toward the battery pack mounting portion to mount the battery pack
  • the terminal holding portion is located at the rear portion of the terminal holding portion.
  • the fuse unit may be arranged on the back surface portion of the terminal holding portion, which has a front surface portion facing the battery pack and a back surface portion located on the opposite side of the front surface portion. According to this, the fuse unit can be arranged by utilizing the surplus space on the back surface of the terminal holding portion. Therefore, it is possible to provide a compact electric device.
  • Another aspect of the present invention is an electrical device.
  • This electric device is equipped with a battery pack that is connected to an operating portion that is operated by electric power, a body portion that houses the operating portion, and a battery pack that is connected to the body portion and can be equipped with a battery pack for supplying power to the operating portion.
  • a unit a terminal holding portion provided on the battery pack mounting portion and having a plurality of terminals that can be connected to the battery pack, and a fuse connected to a first positive terminal and a first negative terminal constituting the plurality of terminals.
  • An electrical device comprising a second conductor portion having one end connected to the other end of the fuse and the other end connected to the first negative electrode terminal, and a battery pack mounting portion. Is configured to move the battery pack forward toward the battery pack mounting portion to mount the battery pack, and the terminal holding portion is located at the rear portion of the terminal holding portion and faces the battery pack. It is characterized in that it has a front portion and a back portion located on the opposite side of the front portion, and the fuse unit is arranged on the back portion of the terminal holding portion. According to this aspect, a compact configuration can be made by using the area on the back surface side of the terminal holding portion. Also, the wiring to the fuse can be shortened.
  • the fuse may be coated with an insulating material and may be arranged in a region within the width dimension of the terminal holding portion.
  • the terminal holding portion has an input terminal group to which electric power is input from the battery pack, and the fuse may be arranged at a position overlapping with the input terminal group in the width direction. According to this, since the fuse is housed within the width dimension (overlap configuration with the terminal), a compact configuration can be realized. If the dustproof property is improved by the insulating coating, it will become larger, but the compactness can be maintained by arranging it on the back side.
  • the fuse unit may further include a substrate that holds the fuse, the first conductor portion, and the second conductor portion, and the substrate may be fixed to the back surface portion of the terminal holding portion. According to this, it becomes easy to assemble by making it a fixed unit.
  • the fuse unit may be arranged outside the body portion and the battery pack mounting portion. According to this, the accommodation space of the body portion and the battery pack mounting portion can be reduced, and the main body can be miniaturized.
  • the fuse unit may be arranged in a region formed between the outer surface of the terminal holding portion and the outer surface of the battery pack mounting portion. According to this, the fuse unit is sandwiched between the two members and has a positional relationship of being protected.
  • the terminal holding portion further has a resin holder portion for holding the plurality of terminals, the holder portion is provided with an extending portion extending in a predetermined direction from the holder portion, and the fuse extends. It may be placed in an area covered by a protrusion. According to this, the fuse can be protected by the extending portion.
  • the battery pack may have at least two cell units, and the second power supply path may be configured to connect the two cell units in series with each other. According to this, one fuse can protect two cell units.
  • the fuse unit, the first positive electrode terminal, and the first negative electrode terminal are fixed means in which the fixing force is attenuated by an operation on the engaging portions formed in the first conductor portion and the second conductor portion or by heat of a predetermined value or more. May be fixed to each other. According to this, the fuse unit can be replaced.
  • the electric device is characterized by having an actuating portion operated by electric power, a housing accommodating the actuating portion, and a control member that controls the operation of the actuating portion and is held outside the housing. do.
  • the control member does not press the accommodation space of the housing, and a compact configuration can be realized.
  • the dead space outside the housing can also be used.
  • the control member may be an electric element capable of cutting off a current.
  • the electric element may be a fuse.
  • the electric element may be connected to and fixed to the terminal holding portion.
  • the battery pack may be configured to be connectable to the housing as the power source.
  • the housing may be provided with a battery pack mounting portion to which the battery pack can be attached and detached. Further, the electric element may be covered with the terminal holding portion provided in the battery pack mounting portion or the battery pack.
  • FIG. 3 is a perspective view of a state in which the right handle housing 4b of the electric device 1 and the terminal holding portion 30 are combined.
  • FIG. 6A is a perspective view of the terminal holding portion 30 and the fuse unit 40 in which the fuse unit 40 is in the disassembled state.
  • a perspective view of the battery pack 20 An exploded perspective view of the battery pack 20.
  • the first cell unit 26a and the second cell unit 26b of the battery pack 20 The first cell unit 26a and the second cell unit 26b of the battery pack 20, the first positive electrode terminal 28a on the battery side, the second positive electrode terminal 28b on the battery side, the first negative electrode terminal 28c on the battery side, and the second negative electrode terminal 28d on the battery side.
  • the schematic diagram which shows the connection relationship with a drive part 7. The schematic circuit diagram which shows the power supply path from the 1st cell unit 26a and the 2nd cell unit 26b to the drive part 7.
  • the device-side positive electrode terminal 832 and the device-side negative electrode terminal 834 of the terminal holding portion 830 having a configuration for outputting 18V from the battery pack 20, the battery-side first positive electrode terminal 28a, and the battery-side second positive electrode terminal of the battery pack 20.
  • 2 is a perspective view of the fuse unit 40A according to the second embodiment of the present invention, the first positive electrode terminal 32A on the device side and the first negative electrode terminal 34A on the device side to connect the fuse unit 40A.
  • FIGS. 1 and 2 define the front-back, up-down, and left-right directions of the electric device 1 that are orthogonal to each other.
  • the front-rear direction is the sliding direction when the battery pack 20 is attached / detached to / from the electric device 1.
  • the electrical device 1 includes a base 2 and a housing 3.
  • the bottom surface of the base 2 is a sliding surface with a work material (processed material).
  • the housing 3 is connected to the base 2 and is located above the base 2.
  • the housing 3 includes a handle housing 4, a motor housing 5 as a fuselage, and a gear case (saw cover) 6 that are combined and integrated with each other.
  • the handle housing 4 and the motor housing 5 are, for example, resin molded bodies.
  • the gear case 6 is made of metal such as aluminum.
  • the handle housing 4 is provided with a trigger switch 12.
  • the trigger switch 12 is an operation unit for an operator to instruct to drive or stop the motor 7.
  • the handle housing 4 is a combination of the left handle housing 4a and the right handle housing 4b combined with each other by screwing or the like.
  • the motor housing 5 is a combination of a front motor housing 5a and a rear motor housing 5b combined with each other by screwing or the like.
  • the handle housing 4 and the motor housing 5 are fixed and integrated with the gear case 6 by screwing or the like.
  • the gear case 6 is connected to the base 2 and, as is well known, can swing in the vertical direction and tilt in at least one of the left and right directions with respect to the base 2.
  • the motor housing 5 houses the motor 7, the inverter sensor board 8, and the fan 14.
  • the motor 7 is a brushless motor.
  • the inverter sensor board 8 is provided on the left side of the motor 7.
  • the inverter sensor board 8 is equipped with an inverter circuit that supplies a drive current to the motor 7, and a magnetic sensor such as a Hall IC that detects the rotational position of the motor 7.
  • the fan 14 is provided on the right side of the motor 7 and rotates integrally with the motor 7 to generate cooling air in the centrifugal direction.
  • the gear case 6 accommodates a reduction mechanism (not shown). This deceleration mechanism decelerates the rotation of the motor 7 and transmits it to the saw blade 9 shown in FIG.
  • the saw blade 9 projects below the base 2.
  • the portion of the outer circumference of the saw blade 9 protruding below the base 2 is largely covered by the rotary protective cover 10.
  • the rear lower portion of the handle housing 4 is a battery pack mounting portion 4c.
  • the battery pack mounting portion 4c is provided with a terminal holding portion 30.
  • the terminal holding portion 30 is not shown.
  • the terminal holding portion 30 is sandwiched between the left handle housing 4a and the right handle housing 4b, and is located at the battery pack mounting portion 4c.
  • the terminal holding portion 30 has a plurality of terminals described later that can be connected to the battery pack 20.
  • a battery pack 20 for supplying electric power to the motor 7 can be mounted on the battery pack mounting portion 4c.
  • the battery pack mounting portion 4c is configured to move the battery pack 20 forward toward the battery pack mounting portion 4c to mount the battery pack 20.
  • the battery pack mounting portion 4c includes a pair of left and right rail receiving portions 4d and a latch recess 4e.
  • the rail receiving portion 4d extends parallel to the front-rear direction, engages with the rail portion 21c of the battery pack 20 shown in FIG. 8, and moves (slides) the battery pack 20 forward toward the battery pack mounting portion 4c.
  • the latch recess 4e engages with the latch protrusion 22 of the battery pack 20 shown in FIG. 8 and locks the battery pack 20 with respect to the battery pack mounting portion 4c.
  • the controller 11 is held above the battery pack mounting portion 4c in the handle housing 4.
  • the controller 11 is sandwiched between the left handle housing 4a and the right handle housing 4b.
  • the controller 11 is equipped with a microcontroller and controls the drive of the motor 7 by controlling the inverter circuit.
  • FIG. 6A is a perspective view of the terminal holding portion 30 and the fuse unit 40 attached to the terminal holding portion 30 as viewed from the front side.
  • FIG. 6B is a perspective view of the terminal holding portion 30 as viewed from the rear side.
  • 6 (C) and 6 (D) are perspective views in which only the terminals are extracted from FIGS. 6 (A) and 6 (B), respectively.
  • FIG. 6E is a perspective view obtained by extracting only the device-side first positive electrode terminal 32, the device-side second positive electrode terminal 33, the device-side first negative electrode terminal 34, and the device-side second negative electrode terminal 35 from FIG. 6C. It is a figure.
  • FIG. 7 is a perspective view of the terminal holding portion 30 and the fuse unit 40 in which the fuse unit 40 is in the disassembled state in FIG. 6A.
  • the terminal holding portion 30 has a device-side first positive electrode terminal 32, a device-side second positive electrode terminal 33, a device-side first negative electrode terminal 34, a device-side second negative electrode terminal 35, and four device-side signal terminals 36, for example, a resin. It is held by the holder 31 which is a molded body.
  • the mode of holding is, for example, insert molding (integral molding).
  • the device-side first positive electrode terminal 32 and the device-side second positive electrode terminal 33 have the same position in the left-right direction and are divided into upper and lower parts.
  • the device-side first negative electrode terminal 34 and the device-side second negative electrode terminal 35 have the same position in the left-right direction and are divided into upper and lower parts.
  • One end of each terminal faces rearward and protrudes rearward from the holder 31 at the front portion 30a of the terminal holding portion 30 facing the battery pack 20.
  • the other ends of the device-side second positive electrode terminal 33, the device-side second negative electrode terminal 35, and the device-side signal terminal 36 project upward from the upper surface portion of the holder 31 at the upper surface portion 30c of the terminal holding portion 30 facing upward. ..
  • the other ends of the device-side first positive electrode terminal 32 and the device-side first negative electrode terminal 34 project forward from the holder 31 at the back surface portion 30b of the terminal holding portion 30 facing forward.
  • the terminal holding portion 30 has a lateral extending portion 31a and a downward extending portion 31b that project forward from the front surface (rear surface) of the holder 31 on the back surface portion 30b.
  • the lateral extending portions 31a extend forward from the left and right end portions on the back surface of the holder 31.
  • the downward extending portion 31b extends forward from the lower end portion on the back surface of the holder 31.
  • the lateral extension portion 31a and the downward extension portion 31b form a U-shape when viewed from the front by being connected to each other, and cover the left, lower, and right sides of the fuse unit 40. That is, the fuse unit 40 is arranged in a region covered by the lateral extension portion 31a and the downward extension portion 31b.
  • the rear of the fuse unit 40 is covered with the back surface of the holder 31.
  • the front and upper parts of the fuse unit 40 are covered with the partition wall portion 4f shown in FIG. 3 of the handle housing 4. In this way, the fuse unit 40 is omnidirectionally covered with the holder 31 (side extending portion 31a, downward extending portion 31b) and the partition wall 4f.
  • the partition wall portion 4f is a part of the outer wall of the handle housing 4 (the outer wall of the battery pack mounting portion 4c).
  • the fuse unit 40 is arranged in a region formed between the outer surface of the holder 31 and the outer surface of the battery pack mounting portion 4c.
  • the fuse unit 40 is arranged outside the partition wall portion 4f, that is, outside the housing 3.
  • the fuse unit 40 is detachably configured to be attached to and detached from the first positive electrode terminal 32 on the device side and the first negative electrode terminal 34 on the device side.
  • the fuse unit 40 includes a fuse 41 and a substrate 42.
  • Through hole 46 and the like.
  • the first conductor portion 49 includes a land 44 formed around the through hole 43 and a land 45 to which one end of the fuse 41 is connected.
  • the second conductor portion 50 includes a land 47 formed around the through hole 46 and a land 48 to which the other end of the fuse 41 is connected.
  • the first positive electrode terminal 32 on the device side is connected to and fixed to the land 44 by a detachable fixing method such as soldering.
  • the first negative electrode terminal 34 on the device side is connected to and fixed to the land 47 by a detachable fixing method such as soldering.
  • the substrate 42 is fixed to the back surface portion 30b (the back surface of the holder 31).
  • the soldered portion engagement portion.
  • the first conductor portion 49 and the second conductor portion 50 are a part of the substrate 42.
  • One end of the first conductor portion 49 is a land 45, and the other end is a land 44.
  • One end of the second conductor portion 50 is a land 48, and the other end is a land 47. Since the substrate 42 can be removed from the back surface portion 30b as described above, the first conductor portion 49 can be attached to and detached from the first positive electrode terminal 32 on the device side, and the second conductor portion 50 can be attached to and detached from the first negative electrode terminal 34 on the device side. Is.
  • the fuse 41 is connected between the device-side first positive electrode terminal 32 and the device-side first negative electrode terminal 34. One end of the fuse 41 is connected to the land 45 by soldering or the like. The other end of the fuse 41 is connected to the land 48 by soldering or the like. As a result, the fuse 41 is held on the substrate 42.
  • the fuse 41 is configured as a fuse chip whose surface is coated with an insulating material. The fuse 41 is located in a region within the dimensional range of the holder 31 in each of the front-rear, up-down, and left-right directions.
  • the fuse 41 receives power from the device-side first positive electrode terminal 32, the device-side second positive electrode terminal 33, the device-side first negative electrode terminal 34, and the device-side second negative electrode terminal 35 (battery pack 20). It is placed at a position that overlaps with the input terminal group). In other words, the terminals (input terminal group) located on the front portion 30a and the fuse 41 are in a positional relationship in which at least a part of them overlap in the vertical direction.
  • the battery pack 20 has, for example, a case 21 made of a resin molded body.
  • the case 21 has air windows 21a and 21b used for cooling during charging.
  • the case 21 is a combination of a lower case 24 and an upper case 25 that are combined with each other by screwing or the like.
  • the case 21 has rail portions 21c on the left and right of the upper end portion.
  • a latch convex portion 22 is provided below the front portion of the rail portion 21c.
  • the rail portion 21c and the latch convex portion 22 engage with the rail receiving portion 4d and the latch concave portion 4e of the battery pack mounting portion 4c.
  • the latch operation unit 23 is an operation unit that disengages the engagement between the latch convex portion 22 and the latch concave portion 4e.
  • the cell unit 26 and the substrate 27 are housed and held in the case 21.
  • the cell unit 26 includes two cell units (first cell unit 26a and second cell unit 26b, which will be described later in FIG. 11) in which five secondary battery cells are connected in series.
  • the board 27 mounts a terminal group 28 connected to each terminal of the terminal holding portion 30.
  • the terminal group 28 faces forward on the upper surface of the case 21.
  • the terminal group 28 includes the battery-side first positive electrode terminal 28a, the battery-side second positive electrode terminal 28b, the battery-side first negative electrode terminal 28c, and the battery-side second negative electrode terminal 28d shown in FIGS. 10 and 11.
  • FIG. 11 includes a plurality of battery-side signal terminals (not shown).
  • the battery-side signal terminal is connected to the device-side signal terminal 36.
  • the battery-side first positive electrode terminal 28a and the battery-side second positive electrode terminal 28b have the same position in the left-right direction and are divided into upper and lower parts.
  • the battery-side first negative electrode terminal 28c and the battery-side second negative electrode terminal 28d have the same position in the left-right direction and are divided into upper and lower parts.
  • the battery-side first positive electrode terminal 28a is connected to the device-side first positive electrode terminal 32.
  • the battery-side second positive electrode terminal 28b is connected to the device-side second positive electrode terminal 33.
  • the battery-side first negative electrode terminal 28c is connected to the device-side first negative electrode terminal 34.
  • the battery-side second negative electrode terminal 28d is connected to the device-side second negative electrode terminal 35.
  • the device-side first positive electrode terminal 32 and the device-side first negative electrode terminal 34 are connected to each other via the fuse unit 40.
  • the device-side second positive electrode terminal 33 and the device-side second negative electrode terminal 35 are connected to the operating unit (driving unit) 13.
  • the operating unit 13 is a combination of a motor 7 and an inverter circuit that supplies an electric current to the motor 7. It should be noted that only the motor 7 may be used as the operating unit.
  • the device-side first positive electrode terminal 32 and the device-side first negative electrode terminal 34 are power supply paths for supplying power from the battery pack 20 to the operating portion 13 in a state where the battery pack 20 is mounted on the battery pack mounting portion 4c. Functions as part of.
  • the battery pack 20 is mounted on the power supply path between the device-side second positive electrode terminal 33 and the device-side second negative electrode terminal 35, that is, the first power supply path 51 passing through the operating portion 13 shown in FIGS. 11 and 12. It forms a part of the power supply path for supplying power from the battery pack 20 to the operating unit 13 in a state of being mounted on the unit 4c.
  • the battery pack 20 is mounted on the battery pack mounting portion 4c. In this state, it forms a part of the power supply path for supplying power from the battery pack 20 to the operating unit 13.
  • the first power supply path 51 and the second power supply path 52 are in a non-connected state in which the battery pack 20 is not connected to each other when the battery pack 20 is not mounted on the battery pack mounting portion 4c.
  • the battery pack 20 is connected in series to each other.
  • the second power supply path 52 connects the first cell unit 26a and the second cell unit 26b in series with each other. If it is 3.6V per cell, the first cell unit 26a and the second cell unit 26b are 18V respectively, and 36V appears between the second positive electrode terminal 28b on the battery side and the second negative electrode terminal 28d on the battery side.
  • the fuse unit 40 is provided in the second power supply path 52.
  • the fuse 41 blows when a large current flows through itself and cuts off the second power supply path 52, that is, stops the operation of the operating unit 13, and is a control member for controlling the operation of the operating unit 13. ..
  • FIG. 13 shows the device-side positive electrode terminal 832 and the device-side negative electrode terminal 834 of the terminal holding portion 830 configured to output 18V from the battery pack 20, the battery-side first positive electrode terminal 28a of the battery pack 20, and the battery side.
  • It is a schematic diagram which shows the connection relationship with the 2nd positive electrode terminal 28b, the battery side 1st negative electrode terminal 28c, and the battery side 2nd negative electrode terminal 28d.
  • the device-side positive electrode terminal 832 short-circuits between the battery-side first positive electrode terminal 28a and the battery-side second positive electrode terminal 28b.
  • the device-side negative electrode terminal 834 short-circuits between the battery-side first negative electrode terminal 28c and the battery-side second negative electrode terminal 28d.
  • the first cell unit 26a and the second cell unit 26b are connected in parallel with each other, and 18V is output from the battery pack 20.
  • the fuse 41 makes it possible to suppress the flow of a large current to the configuration of the motor 7, the cell unit 26, and the like. Further, since the fuse unit 40 is removable, when the fuse 41 is blown, the fuse unit 40 is removed from the terminal holding portion 30 and a new fuse unit 40 is attached to the terminal holding portion 30. The electric device 1 can be used again. Therefore, the maintenance of the electric device 1 can be facilitated. Further, since the fuse 41 can cut off the current regardless of the control of the controller 11, it is possible to cope with the case where the operation of the controller 11 is not in the normal state by any chance.
  • the device-side first positive electrode terminal 32 is connected to the land 44 in a state of being fitted in the through hole 43 by soldering or the like, and the device-side first negative electrode terminal 34 is connected to the land 47 in a state of being fitted in the through hole 46. It is connected by soldering or the like.
  • the fuse unit 40 Since the fuse unit 40 is arranged using the space in front (rear side) of the back surface portion 30b of the terminal holding portion 30, the electric device 1 can be made compact. Further, the wiring to the fuse 41 (first conductor portion 49 and second conductor portion 50) can be shortened. Since the rear portion of the back surface portion 30b is used as a space for moving and mounting the battery pack 20, the front region can be used as a space for arranging the fuse 41 so that the battery mounting is not easily affected.
  • the fuse 41 is compact because it overlaps with the device-side first positive electrode terminal 32, the device-side second positive electrode terminal 33, the device-side first negative electrode terminal 34, and the device-side second negative electrode terminal 35.
  • the configuration can be realized.
  • the fuse 41 is larger while being dustproof due to the insulating coating, but can be kept compact by arranging the holder 31 on the back surface side.
  • the fuse unit 40 Since the fuse unit 40 has a fixed unit configuration in which the fuse 41, the first conductor portion 49, and the second conductor portion 50 are held on the substrate 42, it is easy to assemble and remove.
  • the fuse unit 40 Since the fuse unit 40 is arranged outside the housing 3, it is possible to suppress the increase in size of the main body without squeezing the accommodation space inside the housing 3. Further, since it is arranged outside, it is possible to adopt a configuration in which the fuse unit 40 can be visually recognized and operated without disassembling the housing 3 and the like, and it is possible to improve maintainability.
  • the fuse 40 is protected by the lateral extension portion 31a, the downward extension portion 31b, and the partition wall 4f. It is also possible to expose the fuse 41 and make it accessible by removing the portion 31a and the downward extending portion 31b and removing the battery pack 20. In this case, the fuse 41 cannot be operated unless the battery pack 20 is removed, which may be in terms of maintenance.
  • the effect is not limited to the fuse unit 40, but can be applied to various electric members that can be arranged outside the housing 3.
  • it can be applied to a capacitor and an electronic element for noise suppression, and when it is desired to add these elements to a conventional electric device, it is possible to cope with a case where there is no room in the contents (accommodation) space of the housing. This facilitates the addition of electrical components (electrical elements) without changing the shape of the housing.
  • the fuse unit 40 Since the fuse unit 40 is omnidirectionally covered with the holder 31 (side extension portion 31a, downward extension portion 31b) and the partition wall 4f, the fuse 41 is in contact with other parts or the outside, dust, etc. In addition to being protected, the heat of the fuse 41 can be suppressed from being transferred to the battery pack 20 and the controller 11. The effect is not limited to the fuse unit 40, and even when other electric components are arranged outside the housing, the electric components can be protected by the configuration.
  • FIG. 14 is a perspective view of the fuse unit 40A according to the second embodiment of the present invention, and the device-side first positive electrode terminal 32A and the device-side first negative electrode terminal 34A connecting the fuse unit 40A.
  • the fuse unit 40A includes a fuse 41A, a first conductor portion 49A, and a second conductor portion 50A.
  • One end of the first conductor portion 49A is connected to one end of the fuse 41A.
  • the other end of the first conductor portion 49A is connected to the first positive electrode terminal 32A on the device side by soldering or the like.
  • One end of the second conductor portion 50A is connected to the other end of the fuse 41A.
  • the other end of the second conductor portion 50A is connected to the first negative electrode terminal 34A on the device side by soldering or the like.
  • FIG. 15 is a side sectional view of the electric device 1A according to the second embodiment of the present invention.
  • the electric device 1A is a cordless type power tool, specifically, a portable cleaner (electric vacuum cleaner).
  • FIG. 15 defines the front-back and up-down directions of the electric device 1A that are orthogonal to each other.
  • the direction perpendicular to the front-back and up-down directions is defined as the left-right direction.
  • the front-rear direction is the sliding direction when the battery pack 20 is attached / detached to / from the electric device 1A.
  • the outer shell of the electric device 1A is composed of a main body housing 102 and a dust case 103. Both the main body housing 102 and the dust case 103 are, for example, resin molded bodies.
  • the dust case 103 is detachably connected and fixed to the rear of the main body housing 102.
  • a dust case intake port 103a is provided at the front end of the dust case 103.
  • An extension pipe or a flexible hose (not shown) can be attached to the dust case intake port 103a.
  • a filter device 140 is provided inside the dust case 103.
  • the filter device 140 covers the main body intake port 102d that opens at the front end portion of the main body housing 102.
  • the front end portion of the fan motor unit 106 and the seal member 130 extend within the main body intake port 102d.
  • the main body intake port 102d communicates with the space inside the dust case 103.
  • Exhaust ports 102e are provided on both left and right sides of the rear end of the main body housing 102, respectively.
  • the main body housing 102 has an accommodating portion 102a, a handle portion 102b, a battery pack mounting portion 102c, and a covering portion 102f.
  • the accommodating portion 102a is a portion corresponding to the front portion of the main body housing 102.
  • the accommodating portion 102a accommodates the fan motor unit 106 and the like.
  • the handle portion 102b is a portion extending rearward from the upper end portion of the accommodating portion 102a. The operator grips the handle portion 102b and handles the electric device 1A.
  • An operation panel (switch portion) 105 is provided on the upper surface of the handle portion 102b. Various switches provided on the operation panel 105 can start and stop the electric device 1A and switch the air volume of the electric device 1A.
  • the battery pack mounting portion 102c is a portion corresponding to the rear lower portion of the main body housing 102.
  • a battery pack 20 that serves as a power source for the electric device 1A is detachably mounted on the battery pack mounting portion 102c.
  • the battery pack mounting portion 102c is provided with a terminal holding portion 30A.
  • the terminal holding portion 30A is sandwiched between the left and right portions of the main body housing 102 having a split structure on the left and right, and is located at the battery pack mounting portion 102c.
  • the terminal holding portion 30A replaces the device-side first positive electrode terminal 32 of the terminal holding portion 30 of the first embodiment with the device-side first positive electrode terminal 32A shown in FIG. 14, and the terminal holding portion 30A.
  • the device-side first negative electrode terminal 34 of 30 is replaced with the device-side first negative electrode terminal 34A shown in FIG. 14, and the lateral extension portion 31a and the downward extension portion 31b of the terminal holding portion 30 are not formed. ..
  • the cover portion 102f covers and protects the wind window 21a (FIG. 8) on the front surface of the battery pack 20 mounted on the battery pack mounting portion 102c.
  • the fuse unit 40 connected to the device-side first positive electrode terminal 32A and the device-side first negative electrode terminal 34A extends into the space inside the covering portion 102f as shown in FIG. This makes it possible to effectively utilize the dead space.
  • the fan motor unit 106 is a unit that integrally includes a motor, a fan that rotates integrally with the motor, and a control board 108.
  • the fan motor unit 106 operates on the power supplied from the battery pack 20.
  • the motor is a brushless motor.
  • the fan is a centrifugal fan and generates an air flow for collecting dust.
  • the control board 108 functions as a control unit that controls the drive of the motor 6.
  • the sealing member 130 is an annular elastic body such as rubber formed in an annular shape, and seals (closes airtightly) between the main body housing 102 and the fan motor unit 106.
  • the fan motor unit 106 When the operator operates the switch on the operation panel 105 to drive the fan motor unit 106, the fan motor unit 106 is driven. The airflow generated by this is taken into the dust case 103 from the dust case intake port 103a. The airflow passes through the filter device 140, passes through the main body intake port 102d, and is taken into the fan motor unit 106. The airflow is exhausted forward from inside the fan motor unit 106. The airflow is finally exhausted from the exhaust port 102e to the outside of the main body housing 102. Dust that has entered with the air flow from the dust case intake port 103a is collected by the filter device 140 and collected inside the dust case 103 and outside the filter device 140.
  • the fuse unit 40 by extending the fuse unit 40 in the internal space of the covering portion 102f, which is a surplus space, it is possible to prevent the fuse unit 40 from pressing the internal space of the main body housing 102, and to prevent the fuse unit 40 from pressing the internal space of the main body housing 102. Can be made compact.
  • FIG. 16 is a side sectional view of the electric device 1B according to the third embodiment of the present invention.
  • the electric device 1B is a cordless type power tool, specifically, a trimmer.
  • FIG. 16 defines the front-back and up-down directions of the electric device 1B that are orthogonal to each other.
  • the direction perpendicular to the front-back and up-down directions is defined as the left-right direction.
  • the front-rear direction is the sliding direction when the battery pack 20 is attached / detached to / from the electric device 1B.
  • the outer shell of the electric device 1B is composed of a housing 202 and a base 203.
  • the housing 202 is, for example, a resin molded body.
  • the base 203 is, for example, a resin molded product.
  • the base 203 is provided on the lower outer periphery of the housing 202 so as to surround the metal cylinder case 208, and can move up and down with respect to the housing 202. By moving the base 203 up and down with respect to the housing 202, the amount of protrusion of a tip tool (not shown) from the lower surface of the base 203 can be adjusted.
  • the tip tool is held by the chuck 205 and rotationally driven by the motor 204.
  • the motor 204 is housed in the housing 202.
  • the upper end of the housing 202 is a battery pack mounting portion.
  • the battery pack 20 can be detachably mounted on the battery pack mounting portion.
  • a controller 206 is provided inside the battery pack mounting portion.
  • the controller 206 is made of metal that opens downward.
  • a terminal holding portion 30A is provided in the battery pack mounting portion.
  • the terminal holding portion 30A is sandwiched between the left and right portions of the housing 202 having a split structure on the left and right, and is located at the battery pack mounting portion.
  • the terminal holding portion 30A is located above the controller 206.
  • the fuse unit 40A connected to the terminal holding portion 30A extends between the terminal holding portion 30A and the controller 206 in the housing 202.
  • the housing 202 has an intake port 202a and an exhaust port 202b.
  • the fuse unit 40 does not exist in the region connecting the intake port 202a and the exhaust port 202b, that is, in the air passage. As a result, the fuse unit 40 has good dust resistance. Further, in the present embodiment, the outer shell of the controller 206 on the fuse unit 40 side is made of metal to ensure heat resistance.
  • FIG. 17 is a side sectional view of the electric device 1C according to the fourth embodiment of the present invention.
  • the electric device 1C is a cordless type power tool, specifically, a concrete vibrator.
  • FIG. 17 defines the front-back and up-down directions orthogonal to each other in the electric device 1C.
  • the direction perpendicular to the front-back and up-down directions is defined as the left-right direction.
  • the front-rear direction is the sliding direction when the battery pack 20 is attached / detached to / from the electric device 1C.
  • the outer shell of the main body of the electric device 1C is composed of the housing 302.
  • the housing 302 is, for example, a resin molded body having a left-right bifurcated structure.
  • the housing 302 includes a motor accommodating portion 302a, a grip portion (handle portion) 302b, and a battery pack mounting portion 302c.
  • the housing 302 has a substantially D-shaped shape. The other end (lower end) of the grip portion 302b is connected to the battery pack mounting portion 302c.
  • the motor accommodating portion 302a accommodates the motor (electric motor) 306.
  • the grip portion 302b is provided with a trigger switch 305.
  • the trigger switch 305 allows the operator to instruct to drive or stop the motor 306.
  • a control board 308 is provided inside the battery pack mounting portion 302c.
  • a battery pack 20 serving as a drive source (power source) for the motor 306 is detachably mounted (slide connection) on the battery pack mounting portion 302c. It is desirable that the battery pack 20 is removable from the power tool.
  • the lower surface of the battery pack mounting portion 302c and the battery pack 20 mounted on the battery pack mounting portion 302c are covered with a cover 317 that can be opened and closed.
  • a terminal holding portion 30A is provided on the battery pack mounting portion 302c.
  • the terminal holding portion 30A is sandwiched between the left and right portions of the housing 302 having a split structure on the left and right, and is located at the battery pack mounting portion 302c.
  • the fuse 41A of the fuse unit 40A connected to the terminal holding portion 30A is located in the housing 302 between the screw boss 302d and the inner surface of the housing 302. As a result, the fuse 41A can be easily positioned between the screw boss 302d and the inner surface of the housing 302 without a separate fixing component.
  • the screw boss 302d is used to screw the left and right portions of the housing 302.
  • the motor 306 is an inner rotor type brushless motor.
  • a switching element substrate 309 is provided behind the motor 306.
  • the switching element substrate 309 mounts a switching element of an inverter circuit that supplies a drive current to the motor 306.
  • a fan 307 that rotates integrally with the motor 306 is provided in front of the motor 306. The fan 307 generates a cooling air that cools the motor 306.
  • the tip tool 310 extends forward from the front end of the housing 302.
  • the tip tool 310 includes a vibrating portion 311, a flexible hose 312, and a flexible shaft 313.
  • the flexible shaft 313 is directly connected to the motor 306 and rotates integrally with the motor 306.
  • the flexible hose 312 covers the periphery of the flexible shaft 313.
  • the vibrating portion 311 is connected to the front end portion of the flexible hose 312.
  • the vibrating portion 311 has an eccentric weight 311a inside.
  • the eccentric weight 311a is rotationally driven by the motor 306 via the flexible shaft 313.
  • the center of gravity of the eccentric weight 311a is eccentric with respect to the central axis of the vibrating portion 311.
  • the vibrating portion 311 vibrates due to the rotation of the eccentric weight 311a. That is, the vibrating unit 311 is vibrated by the motor 306.
  • the operator inserts the vibrating vibrating portion 311 into the ready-mixed concrete to perform driving work and compaction work.
  • the screw boss 302d and the housing 302 are provided by arranging the fuse 41A between the screw boss 302d used for screwing the left and right portions of the housing 302 and the inner surface of the housing 302.
  • the fuse 41A can be easily positioned on the inner surface of the fuse 41A. Therefore, a separate component for fixing the fuse 41A is not required, and an increase in the number of components can be suppressed.
  • the electric device of the present invention is not limited to a power tool, and may be a device having no motor, such as a light having a lighting device as a working part and a radio having an acoustic device as a working part.
  • a crimp terminal may be used for the connection between the first conductor portion 49A and the first positive electrode terminal 32A on the device side and the connection between the second conductor portion 50A and the first negative electrode terminal 34A on the device side shown in FIG.
  • Various numerical values such as the number of battery cells and the number of signal terminals 36 on the device side in each of the first cell unit 26a and the second cell unit 26b are not limited to the values specifically shown in the embodiment and are arbitrary. ..
  • Filter device 202 ... Housing, 202a ... Intake port, 202b ... Exhaust port, 203 ... Base, 204 ... Motor (electric motor), 205 ... Chuck, 206 ... Controller, 207 ... LED, 208 ... Cylinder case, 302 ... Housing, 302a ... Motor housing, 302b ... Grip part (handle part), 302c ... Battery pack mounting part, 302d ... Screw boss, 306 ... Motor (electric motor), 307 ... Fan, 308 ... Control board, 309 ... Switching element board, 310 ... Tip tool, 311 ... Vibration Part, 311a ... Eccentric weight ( Unbalancer) 312 ... Flexible hose, 313 ... Flexible shaft, 317 ... Cover.

Landscapes

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Abstract

好適にヒューズを保持する電気機器を提供する。端子保持部30は、電気機器の電池パック装着部に設けられる。端子保持部30は、機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、機器側第2負極端子35、及び機器側信号端子36を有する。ヒューズユニット40は、機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34に着脱可能に構成される。ヒューズユニット40は、機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34の間に接続されるヒューズ41と、一端がヒューズ41の一端に接続され他端が機器側第1正極端子32に着脱可能に接続される第1導体部49と、一端がヒューズ41の他端に接続され他端が機器側第1負極端子34に着脱可能に接続される第2導体部50と、を含む。

Description

電気機器
本発明は、電気機器に関する。
近年、高い電圧を出力することが可能な電池パックの普及やモータの高出力化等によって、電動工具等の電気機器において、大きな電流が流れるようになっている。このため、例えばモータの異常やコントローラの誤作動等、何らかの異変が発生した場合に、電気機器に不具合が生じるレベルの大電流が流れる恐れが増している。下記特許文献1は、交流電源から電動機に繋がる電流路にヒューズを設けた電動工具を開示する。
実開昭58-78739号公報
ヒューズのように自身の変形、破損によって電流を遮断する素子は、素子交換が煩雑になる恐れがある(課題1)。さらに、ヒューズの接続が不十分だと、電気機器の使用に伴う姿勢の変化や振動によってヒューズの接続が不十分になる恐れがある(課題2)。また、ヒューズのような制御部材を新たに組み込む場合、ハウジングの収容空間が圧迫されるほか、内部構成の経年劣化を早めたり、配線が複雑化し組み立てが困難になったりする恐れがある(課題3)。
本発明は、上記の課題1~3の少なくともいずれかの解決を目的とする。
本発明のある態様は、電気機器である。この電気機器は、電力によって作動する作動部と、前記作動部を収容する胴体部と、前記胴体部に接続されて、前記作動部に電力を供給するための電池パックが装着可能な電池パック装着部と、前記電池パック装着部に設けられ、前記電池パックと接続可能な複数の端子を有する端子保持部と、前記複数の端子を構成する第1正極端子及び第1負極端子に着脱可能に構成されたヒューズユニットであって、前記第1正極端子及び前記第1負極端子の間に接続されるヒューズと、一端が前記ヒューズの一端に接続され他端が前記第1正極端子に着脱可能に接続される第1導体部と、一端が前記ヒューズの他端に接続され他端が前記第1負極端子に着脱可能に接続される第2導体部と、を含むヒューズユニットと、を有する、ことを特徴とする。この態様によれば、ヒューズが溶断した場合には、端子保持部からヒューズユニットを取り外し、新たなヒューズユニットを端子保持部に装着することにより、再び電気機器が使用可能となる。よってメンテナンスの容易な電気機器を提供することができる。
前記第1正極端子及び前記第1負極端子は、前記電池パックが前記電池パック装着部に装着された状態で、前記電池パックから前記作動部に電力を供給するための電力供給路の一部として機能するよう構成されてもよい。
前記電力供給路は、前記電池パックの正極端子及び負極端子に接続される第1電力供給路と、前記第1電力供給路とは別の第2電力供給路と、を有し、前記第1電力供給路及び前記第2電力供給路は、前記電池パックが前記電池パック装着部に装着されていない状態では互いに接続されない非接続状態となり、かつ前記電池パックが前記電池パック装着部に装着されている状態では互いに直列に接続される直列接続状態となるよう構成され、前記第2電力供給路に前記ヒューズユニットが設けられてもよい。これによれば、電池パックの正極端子及び負極端子に接続される第1電力供給路とは別の第2電力供給路にヒューズユニットを設けるから、第1電力供給路にヒューズユニットを設ける構成に比べて、第1電力供給路をコンパクトに構成することができる。
前記第1導体部の他端は前記第1正極端子に篏合した状態で接続され、前記第2導体部の他端は前記第1負極端子に篏合した状態で接続されてもよい。これによれば、例えばはんだ付けのみで接続される構成と比べて、嵌合接続のため振動等の衝撃に強く、かつ交換容易な構成とすることができる。
前記電池パック装着部は、前記電池パックを前記電池パック装着部に向けて前方に移動させて前記電池パックを装着するよう構成され、前記端子保持部は、前記端子保持部の後部に位置して前記電池パックに対向する正面部と、前記正面部の反対側に位置する背面部と、を有し、前記端子保持部の前記背面部に前記ヒューズユニットを配置してもよい。これによれば、端子保持部の背面部にある余剰空間を利用してヒューズユニットを配置することができる。よってコンパクトな電気機器を提供することができる。
本発明の別の態様は、電気機器である。この電気機器は、電力によって作動する作動部と、前記作動部を収容する胴体部と、前記胴体部に接続されて、前記作動部に電力を供給するための電池パックが装着可能な電池パック装着部と、前記電池パック装着部に設けられ、前記電池パックと接続可能な複数の端子を有する端子保持部と、前記複数の端子を構成する第1正極端子及び第1負極端子に接続されたヒューズユニットであって、前記第1正極端子及び前記第1負極端子の間に接続されるヒューズと、一端が前記ヒューズの一端に接続され他端が前記第1正極端子に接続される第1導体部と、一端が前記ヒューズの他端に接続され他端が前記第1負極端子に接続される第2導体部と、を含むヒューズユニットと、を有する、電気機器であって、前記電池パック装着部は、前記電池パックを前記電池パック装着部に向けて前方に移動させて前記電池パックを装着するよう構成され、前記端子保持部は、前記端子保持部の後部に位置して前記電池パックに対向する正面部と、前記正面部の反対側に位置する背面部と、を有し、前記端子保持部の前記背面部に前記ヒューズユニットを配置した、ことを特徴とする。この態様によれば、端子保持部の背面部側の領域を利用することで、コンパクトな構成にできる。またヒューズへの配線を短くできる。
前記ヒューズは絶縁材で被覆され、前記端子保持部の幅寸法内の領域に配置されてもよい。前記端子保持部は前記電池パックから電力が入力される入力端子群を有し、前記ヒューズは幅方向で前記入力端子群とオーバーラップする位置に配置されてもよい。これによれば、ヒューズを幅寸法内に収めた(端子とオーバーラップ構成とした)ためコンパクトな構成を実現できる。絶縁被覆によって防塵性を高めると大きくなってしまうが、背面部側への配置によってコンパクトさを維持できる。
前記ヒューズユニットは、さらに前記ヒューズ、前記第1導体部及び前記第2導体部を保持する基板を有し、前記基板は前記端子保持部の前記背面部に固定されてもよい。これによれば、固定ユニット化によって組み立て容易となる。
前記ヒューズユニットは、前記胴体部及び前記電池パック装着部の外部に配置されてもよい。これによれば、胴体部及び電池パック装着部の収容空間を小さくし、本体を小型化できる。
前記ヒューズユニットは、前記端子保持部の外面と前記電池パック装着部の外面との間に形成される領域に配置されてもよい。これによれば、ヒューズユニットは、2つの部材に挟まれ、保護される位置関係となる。
前記端子保持部は、さらに前記複数の端子を保持する樹脂製のホルダ部を有し、前記ホルダ部には前記ホルダ部から所定方向に延在する延出部が設けられ、前記ヒューズは前記延出部で覆われる領域に配置されてもよい。これによれば、延出部によりヒューズを保護できる。
前記電池パックは少なくとも2つのセルユニットを有し、前記第2電力供給路は前記2つのセルユニットを互いに直列に接続するよう構成されてもよい。これによれば、1つのヒューズによって、2つのセルユニットに対する保護を図ることができる。
前記ヒューズユニットと前記第1正極端子及び前記第1負極端子は、前記第1導体部及び前記第2導体部に形成された係合部に対する操作又は所定以上の熱によって固定力が減衰する固定手段によって互いに固定されてもよい。これによれば、ヒューズユニットの交換が可能である。
本発明の別の態様は、電気機器である。この電気機器は、電力によって作動する作動部と、前記作動部を収容するハウジングと、前記作動部の作動を制御し、前記ハウジングの外部に保持される制御部材と、を有する、ことを特徴とする。この態様によれば、ハウジングの収容空間を制御部材が圧迫せず、コンパクトな構成を実現できる。ハウジング外部のデッドスペースも活用できる。
前記制御部材は、電流を遮断可能な電気素子でもよい。前記電気素子は、ヒューズでもよい。前記電気素子は、前記端子保持部に接続・固定されていてもよい。また、電池パックを前記電力の源として前記ハウジングに接続可能に構成してもよい。また、前記電池パックが着脱可能な電池パック装着部が前記ハウジングに設けられていてもよい。また、前記電池パック装着部に設けられる端子保持部または前記電池パックによって前記電気素子が覆われるように構成してもよい。
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、上記の課題1~3の少なくともいずれかの解決が可能となる。
本発明の実施の形態1に係る電気機器1の側面図。 電気機器1のハウジング3の組立て過程を示す分解斜視図。 電気機器1の側面図であって、左側ハンドルハウジング4a及び電池パック20を除いた側面図。 電気機器1の右側ハンドルハウジング4bと端子保持部30とを組み合わせた状態の斜視図。 左側ハンドルハウジング4a及び右側ハンドルハウジング4b並びにそれらに保持された端子保持部30の下方側から見た斜視図。 電気機器1の端子構造の説明図。 図6(A)においてヒューズユニット40を分解状態とした端子保持部30及びヒューズユニット40の斜視図。 電池パック20の斜視図。 電池パック20の分解斜視図。 端子保持部30の機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、及び機器側第2負極端子35と、電池パック20の電池側第1正極端子28a、電池側第2正極端子28b、電池側第1負極端子28c、電池側第2負極端子28dと、の接続関係を示す模式図。 電池パック20の第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bと、電池側第1正極端子28a、電池側第2正極端子28b、電池側第1負極端子28c、電池側第2負極端子28dと、駆動部7と、の接続関係を示す模式図。 第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bから駆動部7までの電力供給路を示す模式回路図。 比較例に関し、電池パック20から18Vを出力させる構成の端子保持部830の機器側正極端子832及び機器側負極端子834と、電池パック20の電池側第1正極端子28a、電池側第2正極端子28b、電池側第1負極端子28c、電池側第2負極端子28dと、の接続関係を示す模式図。 本発明の実施の形態2におけるヒューズユニット40A並びにそれを接続する機器側第1正極端子32A及び機器側第1負極端子34Aの斜視図。 本発明の実施の形態2に係る電気機器1Aの側断面図。 本発明の実施の形態3に係る電気機器1Bの側断面図。 本発明の実施の形態4に係る電気機器1Cの側断面図。
以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
(実施の形態1) 図1~図12を参照し、本発明の実施の形態1を説明する。本実施の形態は、電気機器1に関する。電気機器1は、コードレス型の電動工具であり、具体的には携帯用丸鋸(携帯用切断機)である。図1及び図2により、電気機器1における互いに直交する前後、上下、左右の各方向を定義する。前後方向は、電気機器1に対する電池パック20の脱着時のスライド方向である。
図1に示すように、電気機器1は、ベース2と、ハウジング3と、を備える。ベース2の底面は、被削材(加工材)との摺動面である。ハウジング3は、ベース2に連結され、ベース2の上方に位置する。ハウジング3は、相互に組み合わされて一体化された、ハンドルハウジング4、胴体部としてのモータハウジング5、及びギヤケース(ソーカバー)6を含む。ハンドルハウジング4及びモータハウジング5は、例えば樹脂成形体である。ギヤケース6は、例えばアルミ等の金属製である。ハンドルハウジング4に、トリガスイッチ12が設けられる。トリガスイッチ12は、作業者がモータ7の駆動、停止を指示するための操作部である。
ハンドルハウジング4は、図2に示すように、左側ハンドルハウジング4a及び右側ハンドルハウジング4bをネジ止め等により互いに組み合わせて一体化したものである。モータハウジング5は、図2に示すように、前側モータハウジング5a及び後側モータハウジング5bをネジ止め等により互いに組み合わせて一体化したものである。ハンドルハウジング4及びモータハウジング5は、ギヤケース6にネジ止め等により固定、一体化される。ギヤケース6は、ベース2に連結され、周知のとおりベース2に対して上下方向に揺動可能かつ左右方向の少なくとも一方に傾動可能である。
図2に示すように、モータハウジング5には、モータ7、インバータ・センサ基板8、及びファン14が収容される。モータ7は、ブラシレスモータである。インバータ・センサ基板8は、モータ7の左方に設けられる。インバータ・センサ基板8は、モータ7に駆動電流を供給するインバータ回路、及びモータ7の回転位置を検出するホールIC等の磁気センサを搭載する。ファン14は、モータ7の右方に設けられ、モータ7と一体に回転し、遠心方向に冷却風を発生させる。ギヤケース6は、図示しない減速機構を収容する。この減速機構は、モータ7の回転を減速し、図1に示す鋸刃9に伝達する。鋸刃9は、ベース2の下方に突出する。鋸刃9の外周のうちベース2の下方に突出した部分は、回動式の保護カバー10によって大部分が覆われる。
図5に示すように、ハンドルハウジング4の後下部は、電池パック装着部4cとなっている。電池パック装着部4cには、端子保持部30が設けられる。図2では、端子保持部30の図示を省略している。端子保持部30は、左側ハンドルハウジング4a及び右側ハンドルハウジング4bに挟持され、電池パック装着部4cに位置する。端子保持部30は、電池パック20と接続可能な後述の複数の端子を有する。電池パック装着部4cには、図1に示すように、モータ7に電力を供給するための電池パック20を装着できる。
電池パック装着部4cは、電池パック20を電池パック装着部4cに向けて前方に移動させて電池パック20を装着するよう構成される。電池パック装着部4cは、左右一対のレール受部4d及びラッチ凹部4eを含む。レール受部4dは、前後方向と平行に延び、図8に示す電池パック20のレール部21cと係合し、電池パック20を電池パック装着部4cに向けて前方に移動(スライド)させる際のガイドとなる。ラッチ凹部4eは、図8に示す電池パック20のラッチ凸部22と係合し、電池パック20を電池パック装着部4cに対して係止する。ハンドルハウジング4内の、電池パック装着部4cの上方に、コントローラ11が保持される。コントローラ11は、左側ハンドルハウジング4a及び右側ハンドルハウジング4bに挟持される。コントローラ11は、マイクロコントローラを搭載し、インバータ回路を制御することでモータ7の駆動を制御する。
図6(A)~(E)及び図7を参照し、電気機器1の端子構成及びヒューズユニット40の構成を説明する。図6(A)は、端子保持部30及びそれに組み付けられたヒューズユニット40を前方側から見た斜視図である。図6(B)は、端子保持部30を後方側から見た斜視図である。図6(C)、(D)は、それぞれ図6(A)、(B)から端子のみを抽出した斜視図である。図6(E)は、図6(C)から機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、及び機器側第2負極端子35のみを抽出した斜視図である。図7は、図6(A)においてヒューズユニット40を分解状態とした端子保持部30及びヒューズユニット40の斜視図である。
端子保持部30は、機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、機器側第2負極端子35、及び4つの機器側信号端子36を、例えば樹脂成形体であるホルダ31で保持したものである。保持の態様は、例えばインサート成形(一体成形)である。機器側第1正極端子32と機器側第2正極端子33は、左右方向における位置が同じで上下に分かれている。同様に、機器側第1負極端子34と機器側第2負極端子35は、左右方向における位置が同じで上下に分かれている。各端子の一端は、後方を向き、電池パック20に対向する端子保持部30の正面部30aにおいてホルダ31から後方に突出する。
機器側第2正極端子33、機器側第2負極端子35、及び機器側信号端子36の他端は、上方に面する端子保持部30の上面部30cにおいてホルダ31の上面部から上方に突出する。機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34の他端は、前方を向く端子保持部30の背面部30bにおいてホルダ31から前方に突出する。端子保持部30は、背面部30bにおいてホルダ31の前面(背面)から前方に突出する側方延出部31a及び下方延出部31bを有する。側方延出部31aは、ホルダ31の背面において左右両端部からそれぞれ前方に延在する。下方延出部31bは、ホルダ31の背面において下端部から前方に延在する。
側方延出部31a及び下方延出部31bは、互いに連なることで前方から見た場合にU字状の形状を成し、ヒューズユニット40の左方、下方、及び右方を覆う。すなわち、ヒューズユニット40は、側方延出部31a及び下方延出部31bで覆われる領域に配置される。ヒューズユニット40の後方は、ホルダ31の背面部に覆われる。ヒューズユニット40の前方及び上方は、ハンドルハウジング4の図3に示す隔壁部4fに覆われる。このようにヒューズユニット40は、全方向的にホルダ31(側方延出部31a、下方延出部31b)及び隔壁4fに覆われる。隔壁部4fは、ハンドルハウジング4の外壁(電池パック装着部4cの外壁)の一部である。ヒューズユニット40は、ホルダ31の外面と電池パック装着部4cの外面との間に形成される領域に配置される。ヒューズユニット40は、隔壁部4fの外側、すなわちハウジング3の外部に配置される。
ヒューズユニット40は、機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34に着脱可能に構成される。ヒューズユニット40は、ヒューズ41と、基板42を含む。基板42は、第1導体部49と、第2導体部50と、機器側第1正極端子32が貫通(嵌合)する貫通穴43と、機器側第1負極端子34が貫通(嵌合)する貫通穴46と、を含む。第1導体部49は、貫通穴43の周囲に形成されたランド44と、ヒューズ41の一端が接続されるランド45と、を含む。第2導体部50は、貫通穴46の周囲に形成されたランド47と、ヒューズ41の他端が接続されるランド48と、を含む。
機器側第1正極端子32は、はんだ付け等の着脱可能な固定方法によりランド44に接続、固定される。機器側第1負極端子34は、はんだ付け等の着脱可能な固定方法によりランド47に接続、固定される。これにより、基板42が背面部30b(ホルダ31の背面)に固定される。ランド44に対する機器側第1正極端子32のはんだ付け、及びランド47に対する機器側第1負極端子34のはんだ付けにより基板42を背面部30bに固定している場合、はんだ付け部分(係合部)に所定以上の熱を加えることで固定力を減衰し、基板42をホルダ31の背面から取り外すことができる。
第1導体部49及び第2導体部50は、基板42の一部である。第1導体部49の一端はランド45であり、他端はランド44である。第2導体部50の一端はランド48であり、他端はランド47である。前述のように基板42を背面部30bから取り外せることから、第1導体部49は機器側第1正極端子32に着脱可能であり、第2導体部50は機器側第1負極端子34に着脱可能である。
ヒューズ41は、機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34の間に接続される。ヒューズ41の一端は、ランド45にはんだ付け等により接続される。ヒューズ41の他端は、ランド48にはんだ付け等により接続される。これによりヒューズ41は基板42に保持される。ヒューズ41は、表面が絶縁材で被覆されたヒューズチップとして構成される。ヒューズ41は、前後、上下、左右の各方向においてホルダ31の寸法範囲内の領域に位置する。ヒューズ41は、上下方向において、機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、及び機器側第2負極端子35(電池パック20から電力が入力される入力端子群)とオーバーラップする位置に配置される。換言すれば、正面部30aに位置する端子(入力端子群)とヒューズ41は、上下方向で少なくとも一部がオーバーラップする位置関係となっている。
図8及び図9に示すように、電池パック20は、例えば樹脂成形体からなるケース21を有する。ケース21は、充電時の冷却に用いられる風窓21a、21bを有する。ケース21は、下ケース24及び上ケース25をネジ止め等により相互に組み合わせて一体化したものである。ケース21は、上端部の左右にレール部21cを有する。レール部21cの前部の下方には、ラッチ凸部22が設けられる。レール部21c及びラッチ凸部22は、電池パック装着部4cのレール受部4d及びラッチ凹部4eと係合する。ラッチ操作部23は、ラッチ凸部22とラッチ凹部4eとの係合を解除する操作部である。
ケース21内には、セルユニット26及び基板27が収容保持される。セルユニット26は、それぞれ5本の二次電池セルを直列接続した2つのセルユニット(図11で後述の第1セルユニット26a及び第2セルユニット26b)を含む。基板27は、端子保持部30の各端子と接続される端子群28を搭載している。端子群28は、ケース21の上面部において前方に臨む。端子群28は、図10及び図11に示す電池側第1正極端子28a、電池側第2正極端子28b、電池側第1負極端子28c、及び電池側第2負極端子28dを含むと共に、図10及び図11では図示を省略した複数の電池側信号端子を含む。電池側信号端子は、機器側信号端子36に接続される。電池側第1正極端子28a及び電池側第2正極端子28bは、左右方向における位置が同じで上下に分かれている。同様に、電池側第1負極端子28c及び電池側第2負極端子28dは、左右方向における位置が同じで上下に分かれている。
図10に示すように、電池側第1正極端子28aは、機器側第1正極端子32に接続される。電池側第2正極端子28bは、機器側第2正極端子33に接続される。電池側第1負極端子28cは、機器側第1負極端子34に接続される。電池側第2負極端子28dは、機器側第2負極端子35に接続される。前述のように、機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34は、ヒューズユニット40を介して互いに接続される。機器側第2正極端子33及び機器側第2負極端子35は、作動部(駆動部)13に接続される。作動部13は、モータ7及びそれに電流を供給するインバータ回路を組み合わせたものである。なお、モータ7のみを作動部としてもよい。
機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34は、電池パック20が電池パック装着部4cに装着された状態で、電池パック20から作動部13に電力を供給するための電力供給路の一部として機能する。機器側第2正極端子33及び機器側第2負極端子35の間の電力供給路、すなわち図11及び図12に示す作動部13を通る第1電力供給路51は、電池パック20が電池パック装着部4cに装着された状態で、電池パック20から作動部13に電力を供給するための電力供給路の一部を成す。機器側第1正極端子32及び機器側第1負極端子34の間の電力供給路、すなわち図11及び図12に示す第2電力供給路52は、電池パック20が電池パック装着部4cに装着された状態で、電池パック20から作動部13に電力を供給するための電力供給路の一部を成す。
上述した端子保持部30の端子構造により、第1電力供給路51及び第2電力供給路52は、電池パック20が電池パック装着部4cに装着されていない状態では互いに接続されない非接続状態となり、かつ電池パック20が電池パック装着部4cに装着されている状態では互いに直列に接続される直列接続状態となる。第2電力供給路52は、第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bを互いに直列に接続する。1セルあたり3.6Vであれば、第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bはそれぞれ18Vであり、電池側第2正極端子28b及び電池側第2負極端子28dの間には36Vが現れる。ヒューズユニット40は、第2電力供給路52に設けられる。ヒューズ41は、自身に大電流が流れると溶断して第2電力供給路52を遮断、すなわち作動部13の作動を停止するものであり、作動部13の作動を制御するための制御部材である。
図13は、比較例に関し、電池パック20から18Vを出力させる構成の端子保持部830の機器側正極端子832及び機器側負極端子834と、電池パック20の電池側第1正極端子28a、電池側第2正極端子28b、電池側第1負極端子28c、電池側第2負極端子28dと、の接続関係を示す模式図である。機器側正極端子832は、電池側第1正極端子28a及び電池側第2正極端子28b間を短絡させる。機器側負極端子834は、電池側第1負極端子28c及び電池側第2負極端子28d間を短絡させる。これにより、第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bは互いに並列接続となり、電池パック20からは18Vが出力される。
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
(1) ヒューズ41によってモータ7やセルユニット26等の構成に大きな電流が流れることを抑制可能となる。また、ヒューズユニット40が着脱可能となっているため、ヒューズ41が溶断した場合には、端子保持部30からヒューズユニット40を取り外し、新たなヒューズユニット40を端子保持部30に装着することにより、再び電気機器1が使用可能となる。よって電気機器1のメンテナンスを容易にできる。また、ヒューズ41はコントローラ11の制御に関わらず電流を遮断可能なので、万が一コントローラ11の動作が正常状態でなくなってしまった場合にも対応可能である。
(2) 電池パック20の電池側第2正極端子28b及び電池側第2負極端子28dに接続される第1電力供給路51とは別の第2電力供給路52にヒューズユニット40を設けるため、第1電力供給路51にヒューズユニット40を設ける構成に比べて、第1電力供給路51をコンパクトに構成することができる。第2電力供給路52は、作動部13を通るメインラインではないため、メンテナンスが容易である。
(3) 機器側第1正極端子32は貫通穴43に嵌合した状態でランド44にはんだ付け等により接続され、機器側第1負極端子34は貫通穴46に嵌合した状態でランド47にはんだ付け等により接続される。このように嵌合接続とすることで、はんだ付けのみで接続される構成と比較して、振動等の衝撃に強く、かつ交換容易な構成とすることができる。
(4) 端子保持部30の背面部30bの前方(背面側)空間を利用してヒューズユニット40を配置するため、電気機器1をコンパクトにできる。またヒューズ41への配線(第1導体部49及び第2導体部50)を短くできる。背面部30bの後方は電池パック20を移動・装着するための空間として利用されるため、前方領域をヒューズ41の配置空間として利用することで電池装着に影響を与えにくい構成とすることができる。
(5) ヒューズ41を、機器側第1正極端子32、機器側第2正極端子33、機器側第1負極端子34、及び機器側第2負極端子35とオーバーラップする配置としているため、コンパクトな構成を実現できる。ヒューズ41は、絶縁被覆によって防塵性が高まっている一方で大きくなっているが、ホルダ31の背面部側への配置によってコンパクトさを維持できる。
(6) ヒューズユニット40は、基板42にヒューズ41、第1導体部49、及び第2導体部50を保持した固定ユニット構成のため、組立て及び取外しが容易となる。
(7) ヒューズユニット40がハウジング3の外部に配置されるため、ハウジング3の内部の収容空間を圧迫せず、本体の大型化を抑制できる。また、外部に配置されるため、ハウジング3等を分解せずにヒューズユニット40を視認・操作することが可能な構成を採用することも可能となり、メンテナンス性を向上させることが可能となる。本実施の形態においては、後述するように側方延出部31a、下方延出部31b、隔壁4fによってヒューズ40の保護を図っているが、メンテナンス性を重視するのであれば、側方延出部31a、下方延出部31bを削除し、電池パック20を取り外すことでヒューズ41を露出させてアクセス可能に構成することも可能である。この場合には、電池パック20を取り外さないとヒューズ41に対する操作ができない構成となるので、メンテナンスの面でもよい。なお、当該効果はヒューズユニット40のみに限られず、ハウジング3の外部に配置可能な種々の電気部材にも適用可能である。例えば、コンデンサや、ノイズ対策の電子素子にも適用可能であり、従来の電気機器にこれら素子を追加したい際に、ハウジングの内容(収容)空間に余裕がない場合等に対応することができる。これによって、ハウジングの形状を変更せずに電気部品(電気素子)を追加することが容易となる。
(8) ヒューズユニット40は、全方向的にホルダ31(側方延出部31a、下方延出部31b)及び隔壁4fに覆われるため、ヒューズ41が他部品や外部との接触、及び塵など保護されると共に、電池パック20やコントローラ11にヒューズ41の熱が伝わることを抑制できる。当該効果はヒューズユニット40に限られず、他の電気部品をハウジングの外部に配置した場合においても、当該構成にて電気部品を保護することが可能となる。
(9) ヒューズユニット40は、第2電力供給路52に設けられるため、1つのヒューズで2つのセルユニットに対する保護を図ることができる。
(実施の形態2) 図14は、本発明の実施の形態2におけるヒューズユニット40A並びにそれを接続する機器側第1正極端子32A及び機器側第1負極端子34Aの斜視図である。ヒューズユニット40Aは、ヒューズ41Aと、第1導体部49Aと、第2導体部50Aと、を有する。第1導体部49Aの一端は、ヒューズ41Aの一端に接続される。第1導体部49Aの他端は、機器側第1正極端子32Aにはんだ付け等により接続される。第2導体部50Aの一端は、ヒューズ41Aの他端に接続される。第2導体部50Aの他端は、機器側第1負極端子34Aにはんだ付け等により接続される。
図15は、本発明の実施の形態2に係る電気機器1Aの側断面図である。電気機器1Aは、コードレス型の電動工具であり、具体的には携帯型のクリーナ(電気掃除機)である。図15により、電気機器1Aにおける互いに直交する前後、上下の各方向を定義する。また、前後及び上下方向と垂直な方向を左右方向と定義する。前後方向は、電気機器1Aに対する電池パック20の脱着時のスライド方向である。
電気機器1Aの外殻は、本体ハウジング102及びダストケース103によって構成される。本体ハウジング102及びダストケース103は、共に例えば樹脂成形体である。ダストケース103は、本体ハウジング102の後方に着脱可能に接続、固定される。ダストケース103の前端部には、ダストケース吸気口103aが設けられる。ダストケース吸気口103aには、図示しない延長管あるいはフレキシブルホースを取付け可能である。
ダストケース103の内部には、フィルタ装置140が設けられる。フィルタ装置140は、本体ハウジング102の前端部に開口する本体吸気口102dを覆う。ファンモータユニット106の前端部とシール部材130とが、本体吸気口102d内に延在する。本体吸気口102dは、ダストケース103内の空間と連通する。本体ハウジング102の後端部の左右両側面に、それぞれ排気口102eが設けられる。本体ハウジング102は、収容部102aと、ハンドル部102bと、電池パック装着部102cと、覆い部102fと、を有する。
収容部102aは、本体ハウジング102の前部にあたる部分である。収容部102aは、ファンモータユニット106等を収容する。ハンドル部102bは、収容部102aの上端部から後方に延びる部分である。作業者は、ハンドル部102bを握って電気機器1Aを取り回す。ハンドル部102bの上面には、操作パネル(スイッチ部)105が設けられる。操作パネル105に設けられた各種スイッチにより、電気機器1Aの起動、停止や電気機器1Aの風量を切替え可能である。
電池パック装着部102cは、本体ハウジング102の後下部にあたる部分である。電池パック装着部102cには、電気機器1Aの電源となる電池パック20が着脱可能に装着される。電池パック装着部102cには、端子保持部30Aが設けられる。端子保持部30Aは、左右に分割構造の本体ハウジング102の左部と右部に挟持され、電池パック装着部102cに位置する。詳細な図示は省略するが、端子保持部30Aは、実施の形態1の端子保持部30の機器側第1正極端子32を図14に示す機器側第1正極端子32Aに置換し、端子保持部30の機器側第1負極端子34を図14に示す機器側第1負極端子34Aに置換し、端子保持部30の側方延出部31a及び下方延出部31bが形成されていないものである。
覆い部102fは、電池パック装着部102cに装着された電池パック20の前面の風窓21a(図8)を覆って保護する。図14に示すように機器側第1正極端子32A及び機器側第1負極端子34Aに接続されたヒューズユニット40は、図15に示すように覆い部102fの内側の空間に延在する。これにより、デッドスペースを有効活用できる。
ファンモータユニット106は、モータ及びそれと一体回転するファン、並びに制御基板108を一体に有するユニットである。ファンモータユニット106は、電池パック20からの供給電力で動作する。モータは、ブラシレスモータである。ファンは、遠心ファンであって、集塵用の気流を発生する。制御基板108は、モータ6の駆動を制御する制御部として機能する。シール部材130は、円環状に形成されたゴム等の環状の弾性体であって、本体ハウジング102とファンモータユニット106との間をシールする(気密に閉塞する)。
作業者が操作パネル105のスイッチを操作してファンモータユニット106が駆動すると、ファンモータユニット106が駆動する。これによって発生する気流は、ダストケース吸気口103aからダストケース103内に取り込まれる。気流は、フィルタ装置140を通過して、本体吸気口102dを通ってファンモータユニット106内に取り込まれる。気流は、ファンモータユニット106内から前方に排気される。気流は、最終的に排気口102eから本体ハウジング102の外部に排気される。ダストケース吸気口103aから気流と共に進入した塵埃は、フィルタ装置140に捕集され、ダストケース103の内部かつフィルタ装置140の外側に溜まる。
本実施の形態によれば、余剰空間である覆い部102fの内部空間にヒューズユニット40を延在させることで、ヒューズユニット40が本体ハウジング102の内部空間を圧迫することを抑制し、電気機器1Aをコンパクトにできる。
(実施の形態3) 図16は、本発明の実施の形態3に係る電気機器1Bの側断面図である。電気機器1Bは、コードレス型の電動工具であり、具体的にはトリマである。図16により、電気機器1Bにおける互いに直交する前後、上下の各方向を定義する。また、前後及び上下方向と垂直な方向を左右方向と定義する。前後方向は、電気機器1Bに対する電池パック20の脱着時のスライド方向である。
電気機器1Bの外殻は、ハウジング202及びベース203によって構成される。ハウジング202は、例えば樹脂成形体である。ベース203は、例えば樹脂成形体である。ベース203は、例えば金属製の筒ケース208を囲うようにハウジング202の下部外周に設けられ、ハウジング202に対して上下移動可能である。ハウジング202に対するベース203の上下移動により、ベース203の下面からの図示しない先端工具の突出量を調整器できる。先端工具は、チャック205により保持され、モータ204によって回転駆動される。
ハウジング202内に、モータ204が収容される。ハウジング202の上端部は、電池パック装着部である。電池パック装着部には、電池パック20を着脱可能に装着できる。電池パック装着部の内部には、コントローラ206が設けられる。コントローラ206は、下方に開口する金属製である。電池パック装着部には、端子保持部30Aが設けられる。端子保持部30Aは、左右に分割構造のハウジング202の左部と右部に挟持され、電池パック装着部に位置する。端子保持部30Aは、コントローラ206の上方に位置する。端子保持部30Aに接続されたヒューズユニット40Aは、ハウジング202内において、端子保持部30Aとコントローラ206との間に延在する。
ハウジング202は、吸気口202a及び排気口202bを有する。ヒューズユニット40は、吸気口202a及び排気口202bを繋ぐ領域、すなわち風路に存在しない。これによりヒューズユニット40の防塵性が良い。また、本実施の形態においては、コントローラ206のヒューズユニット40側の外殻は金属となっており、耐熱性を確保している。
(実施の形態4) 図17は、本発明の実施の形態4に係る電気機器1Cの側断面図である。電気機器1Cは、コードレス型の電動工具であり、具体的にはコンクリートバイブレータである。図17により、電気機器1Cにおける互いに直交する前後、上下の各方向を定義する。また、前後及び上下方向と垂直な方向を左右方向と定義する。前後方向は、電気機器1Cに対する電池パック20の脱着時のスライド方向である。
電気機器1Cの本体の外殻は、ハウジング302によって構成される。ハウジング302は、例えば左右二分割構造の樹脂成形体である。ハウジング302は、モータ収容部302aと、把持部(ハンドル部)302bと、電池パック装着部302cと、を含む。ハウジング302は、略D型形状である。把持部302bの他端(下端)は、電池パック装着部302cに接続される。
モータ収容部302aは、モータ(電動モータ)306を収容する。把持部302bには、トリガスイッチ305が設けられる。トリガスイッチ305により、作業者はモータ306の駆動、停止を指示可能である。電池パック装着部302cの内部に、制御基板308が設けられる。電池パック装着部302cには、モータ306の駆動源(電源)となる電池パック20が着脱可能に装着(スライド接続)される。電池パック20は、電動工具に着脱可能なものであることが望ましい。電池パック装着部302cの下面及び電池パック装着部302cに装着された電池パック20は、開閉可能なカバー317に覆われる。
電池パック装着部302cに、端子保持部30Aが設けられる。端子保持部30Aは、左右に分割構造のハウジング302の左部と右部に挟持され、電池パック装着部302cに位置する。端子保持部30Aに接続されたヒューズユニット40Aのヒューズ41Aは、ハウジング302内において、ネジボス302dとハウジング302の内面との間に位置する。これにより、ネジボス302dとハウジング302の内面とで、ヒューズ41Aを、別途の固定部品なしで簡易的に位置決めできる。ネジボス302dは、ハウジング302の左部と右部をネジ止めするために用いられる。
モータ306は、インナーロータ型のブラシレスモータである。モータ306の後方には、スイッチング素子基板309が設けられる。スイッチング素子基板309は、モータ306に駆動電流を供給するインバータ回路のスイッチング素子を搭載する。モータ306の前方に、モータ306と一体回転するファン307が設けられる。ファン307は、モータ306を冷却する冷却風を発生する。
先端工具310は、ハウジング302の前端から前方に延びる。先端工具310は、振動部311と、フレキシブルホース312と、フレキシブルシャフト313と、を含む。フレキシブルシャフト313は、モータ306に直結であり、モータ306と一体に回転する。フレキシブルホース312は、フレキシブルシャフト313の周囲を覆う。振動部311は、フレキシブルホース312の前端部に接続される。振動部311は、内部に偏心錘311aを有する。偏心錘311aは、フレキシブルシャフト313を介してモータ306によって回転駆動される。偏心錘311aの重心は、振動部311の中心軸に対して偏心している。偏心錘311aの回転により、振動部311が振動する。すなわち、振動部311は、モータ306によって振動する。作業者は、振動する振動部311を生コンクリート内に挿入し、打込み作業や締固め作業を実施する。
本実施の形態によれば、ハウジング302の左部と右部をネジ止めするために用いられるネジボス302dと、ハウジング302の内面と、の間にヒューズ41Aを配置することで、ネジボス302dとハウジング302の内面とでヒューズ41Aを簡易的に位置決めできる。このため、ヒューズ41Aを固定するための別途の部品が不要で、部品点数の増加を抑制できる。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
本発明の電気機器は、電動工具に限定されず、作動部としての照明装置を有するライトや、作動部としての音響装置を有するラジオ等、モータを有しない機器であってもよい。図14に示す第1導体部49Aと機器側第1正極端子32Aとの接続、及び第2導体部50Aと機器側第1負極端子34Aとの接続には、圧着端子を用いてもよい。第1セルユニット26a及び第2セルユニット26bの各々における電池セルの数や機器側信号端子36の数などの各種数値は、実施の形態で具体的に示した値に限定されず、任意である。
1,1A~1C…電気機器、2…ベース、3…ハウジング、4…ハンドルハウジング、4a…左側ハンドルハウジング、4b…右側ハンドルハウジング、4c…電池パック装着部、4d…レール受部、4e…ラッチ凹部、4f…隔壁部、5…モータハウジング、5a…後側モータハウジング、5b…前側モータハウジング、6…ギヤケース、7…モータ、8…インバータ・センサ基板、9…鋸刃、10…保護カバー、11…コントローラ、12…トリガスイッチ、13…作動部、14…ファン、20…電池パック、21…ケース、21a…風窓、21b…風窓、21c…レール部、22…ラッチ凸部、23…ラッチ操作部、24…下ケース、25…上ケース、26…セルユニット、26a…第1セルユニット、26b…第2セルユニット、27…基板、28…端子群、28a…電池側第1正極端子、28b…電池側第2正極端子、28c…電池側第1負極端子、28d…電池側第2負極端子、30…端子保持部、31…ホルダ、31a…側方延出部、31b…下方延出部、32…機器側第1正極端子、33…機器側第2正極端子、34…機器側第1負極端子、35…機器側第2負極端子、36…機器側信号端子、40…ヒューズユニット、41…ヒューズ、42…基板、43…貫通穴、44…端子用ランド、45…ヒューズ用ランド、46…貫通穴、47…端子用ランド、48…ヒューズ用ランド、49…第1導体部、50…第2導体部、51…第1電力供給路、52…第2電力供給路、102…本体ハウジング、102a…収容部、102b…ハンドル部、102c…電池パック装着部、102d…本体吸気口、102e…排気口、102f…覆い部、103…ダストケース、103a…ダストケース吸気口、105…操作パネル(スイッチ部)、106…ファンモータユニット、108…制御基板、140…フィルタ装置、202…ハウジング、202a…吸気口、202b…排気口、203…ベース、204…モータ(電動モータ)、205…チャック、206…コントローラ、207…LED、208…筒ケース、302…ハウジング、302a…モータ収容部、302b…把持部(ハンドル部)、302c…電池パック装着部、302d…ネジボス、306…モータ(電動モータ)、307…ファン、308…制御基板、309…スイッチング素子基板、310…先端工具、311…振動部、311a…偏心錘(アンバランサ)、312…フレキシブルホース、313…フレキシブルシャフト、317…カバー。

Claims (13)

  1. 電力によって作動する作動部と、
    前記作動部を収容する胴体部と、
    前記胴体部に接続されて、前記作動部に電力を供給するための電池パックが装着可能な電池パック装着部と、
    前記電池パック装着部に設けられ、前記電池パックと接続可能な複数の端子を有する端子保持部と、
    前記複数の端子を構成する第1正極端子及び第1負極端子に着脱可能に構成されたヒューズユニットであって、前記第1正極端子及び前記第1負極端子の間に接続されるヒューズと、一端が前記ヒューズの一端に接続され他端が前記第1正極端子に着脱可能に接続される第1導体部と、一端が前記ヒューズの他端に接続され他端が前記第1負極端子に着脱可能に接続される第2導体部と、を含むヒューズユニットと、
    を有する、ことを特徴とする電気機器。
  2. 請求項1に記載の電気機器であって、
    前記第1正極端子及び前記第1負極端子は、前記電池パックが前記電池パック装着部に装着された状態で、前記電池パックから前記作動部に電力を供給するための電力供給路の一部として機能するよう構成された、ことを特徴とする電気機器。
  3. 請求項2に記載の電気機器であって、
    前記電力供給路は、前記電池パックの正極端子及び負極端子に接続される第1電力供給路と、前記第1電力供給路とは別の第2電力供給路と、を有し、
    前記第1電力供給路及び前記第2電力供給路は、前記電池パックが前記電池パック装着部に装着されていない状態では互いに接続されない非接続状態となり、かつ前記電池パックが前記電池パック装着部に装着されている状態では互いに直列に接続される直列接続状態となるよう構成され、
    前記第2電力供給路に前記ヒューズユニットが設けられる、ことを特徴とする電気機器。
  4. 請求項1から3のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記第1導体部の他端は前記第1正極端子に篏合した状態で接続され、前記第2導体部の他端は前記第1負極端子に篏合した状態で接続される、ことを特徴とする電気機器。
  5. 請求項1から4のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記電池パック装着部は、前記電池パックを前記電池パック装着部に向けて前方に移動させて前記電池パックを装着するよう構成され、
    前記端子保持部は、前記端子保持部の後部に位置して前記電池パックに対向する正面部と、前記正面部の反対側に位置する背面部と、を有し、
    前記端子保持部の前記背面部に前記ヒューズユニットを配置した、ことを特徴とする電気機器。
  6. 請求項1から5のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記ヒューズは絶縁材で被覆され、前記端子保持部の幅寸法内の領域に配置される、ことを特徴とする電気機器。
  7. 請求項1から6のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記端子保持部は前記電池パックから電力が入力される入力端子群を有し、前記ヒューズは幅方向で前記入力端子群とオーバーラップする位置に配置された、ことを特徴とする電気機器。        
  8. 請求項5に記載の電気機器であって、
    前記ヒューズユニットは、さらに前記ヒューズ、前記第1導体部及び前記第2導体部を保持する基板を有し、前記基板は前記端子保持部の前記背面部に固定される、ことを特徴とする電気機器。
  9. 請求項1から8のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記ヒューズユニットは、前記胴体部及び前記電池パック装着部の外部に配置される、ことを特徴とする電気機器。
  10. 請求項9に記載の電気機器であって、
    前記ヒューズユニットは、前記端子保持部の外面と前記電池パック装着部の外面との間に形成される領域に配置される、ことを特徴とする電気機器。
  11. 請求項1から10のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記端子保持部は、さらに前記複数の端子を保持する樹脂製のホルダ部を有し、前記ホルダ部には前記ホルダ部から所定方向に延在する延出部が設けられ、前記ヒューズは前記延出部で覆われる領域に配置される、ことを特徴とする電気機器。
  12. 請求項3に記載の電気機器であって、
    前記電池パックは少なくとも2つのセルユニットを有し、前記第2電力供給路は前記2つのセルユニットを互いに直列に接続するよう構成された、ことを特徴とする電気機器。
  13. 請求項1から12のいずれか一項に記載の電気機器であって、
    前記ヒューズユニットと前記第1正極端子及び前記第1負極端子は、前記第1導体部及び前記第2導体部に形成された係合部に対する操作又は所定以上の熱によって固定力が減衰する固定手段によって互いに固定される、ことを特徴とする電気機器。
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