特許 6440116 電池パック及びアダプタ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6440116

(24)【登録日】2018年11月30日

(45)【発行日】2018年12月19日

(54)【発明の名称】電池パック及びアダプタ

(51)【国際特許分類】

   H01M 2/10 20060101AFI20181210BHJP

   B25F 5/00 20060101ALI20181210BHJP

   H01M 10/6235 20140101ALI20181210BHJP

   H01M 10/658 20140101ALI20181210BHJP

   H01M 2/34 20060101ALI20181210BHJP

   H01M 10/44 20060101ALI20181210BHJP

【ＦＩ】

   H01M2/10 J

   H01M2/10 E

   B25F5/00 H

   B25F5/00 A

   H01M2/10 U

   H01M10/6235

   H01M10/658

   H01M2/34 A

   H01M10/44 P

【請求項の数】7

【全頁数】7

(21)【出願番号】特願2014-265465(P2014-265465)

(22)【出願日】2014年12月26日

(65)【公開番号】特開2016-126871(P2016-126871A)

(43)【公開日】2016年7月11日

【審査請求日】2017年8月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】314012076

【氏名又は名称】パナソニックＩＰマネジメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100105957

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 誠

(74)【代理人】

【識別番号】100068755

【弁理士】

【氏名又は名称】恩田 博宣

(72)【発明者】

【氏名】池田 昌樹

(72)【発明者】

【氏名】楊 忠叡

(72)【発明者】

【氏名】鶴田 直規

【審査官】 瀧 恭子

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１４−２３５８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−０８７７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９１２８６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｍ ２／１０、２／２０−２／３４、１０／４２−１０／４８、

１０／５２−１０／６６７

Ｂ２５Ｆ １／００−５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体に対して着脱可能であり、前記電動工具本体への装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電動工具用の電池パックであって、
前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を含む第１電路と、前記調整用抵抗を迂回する第２電路と、前記第１電路及び前記第２電路の何れかの電路に切り替える電路切替部とを有し、前記電池パック全体の内部抵抗を調整可能な抵抗調整ユニットを備えたことを特徴とする電池パック。

【請求項2】

請求項１に記載の電池パックにおいて、
前記調整用抵抗は、金属板材にて作製された抵抗板にて構成されていることを特徴とする電池パック。

【請求項3】

請求項２に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、一部に幅狭部が形成され、過電流により溶断可能に構成されていることを特徴とする電池パック。

【請求項4】

請求項２又は３に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、断熱材で覆われて構成されていることを特徴とする電池パック。

【請求項5】

請求項２〜４の何れか一項に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、温度センサを一体に組付可能に構成されていることを特徴とする電池パック。

【請求項6】

モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体と、前記電動工具本体に対して着脱可能であり装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電池パックとを備える電動工具に対し外付け可能なアダプタであって、
前記アダプタは、前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を含む第１電路と、前記調整用抵抗を迂回する第２電路と、前記第１電路及び前記第２電路の何れかの電路に切り替える電路切替部とを有し、前記電動工具に対する装着・非装着にて前記電池パック側の内部抵抗を調整可能に構成されていることを特徴とするアダプタ。

【請求項7】

請求項６に記載のアダプタにおいて、
前記電動工具本体と前記電池パックとの間に介装されるものであり、それぞれに着脱可能に構成されていることを特徴とするアダプタ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電動工具に用いる電池パック、及び電池パックに付帯させるアダプタに関するものである。

【背景技術】

【0002】

手持ち式の電動工具においては、例えば特許文献１に示されるように、モータや制御回路等を備える電動工具本体に対して電池パックが着脱可能に構成されたものが知られている。電池パックは、複数個の電池セルから構成される二次電池を内蔵し、電動工具本体に駆動電力を供給する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１３−１８８８０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、使用者によっては、電動工具本体と対で用意される電池パックの他に、予備として別の電池パックを用意することがあり、また電動工具本体と対で用意される電池パックが古くなり、交換のために新たに別の電池パックを用意したりすることもある。その際、別途用意した電池パック内の二次電池の内部抵抗が元々電動工具本体と対で用意される電池パックの内部抵抗より低い場合があるため、電動工具本体のモータや制御回路等に対して過電流が生じ得ることが懸念される。つまり、このような状況では、電池パックが使用できない虞があった。

【0005】

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、汎用性を高めることができる電池パック、及び電池パックに付帯させるアダプタを提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決する電池パックは、モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体に対して着脱可能であり、前記電動工具本体への装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電動工具用の電池パックであって、前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を有し、前記電池パック全体の内部抵抗を調整可能な抵抗調整部を備える。

【0007】

また、上記課題を解決するアダプタは、モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体と、前記電動工具本体に対して着脱可能であり装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電池パックとを備える電動工具に対し外付け可能なアダプタであって、前記アダプタは、前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を有し、前記電動工具に対する装着・非装着にて前記電池パック側の内部抵抗を調整可能に構成される。

【発明の効果】

【0008】

上記した電池パックによれば、汎用性を高めることができる。また、上記したアダプタによれば、電池パックの汎用性を高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】一実施形態における電動工具の電池パック部分を中心に示す斜視図である。

【図2】同実施形態における電動工具の電気的構成図である。

【図3】別例における抵抗板の斜視図である。

【図4】別例における電動工具の電池パック部分を示す斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、電動工具に用いる電池パックの一実施形態について説明する。
図１に示すように、電動工具１は、作業者が片手で把持可能な手持ち式で充電式の電動工具である。電動工具１は、電動工具本体１０と、電動工具本体１０の把持部１１の下端に設けられる電池パック装着部１２に対して着脱可能な電池パック２０とを備えてなる。

【0011】

電動工具本体１０は、図２に示すように、駆動源としてモータ１３、モータ１３の駆動制御を行う制御回路１４、及びトリガスイッチ１５等を備えている。また、電動工具本体１０（電池パック装着部１２）は、電池パック２０側と電気的接続を図る電源端子１６ａ，１６ｂを備えている。電動工具本体１０は、電源端子１６ａ，１６ｂを介して電池パック２０から電力供給がなされることで、トリガスイッチ１５の操作による制御回路１４の制御に基づきモータ１３の駆動が制御される。

【0012】

電池パック２０は、ケース２１と、ケース２１に収容される二次電池２２と、二次電池２２とともに収容される抵抗調整ユニット２３とを有している。二次電池２２は、リチウム電池等の複数個の電池セル２２ａにて構成されている。

【0013】

抵抗調整ユニット２３は、図１に示すように、例えば金属板材から作製され平面方向に蛇行形状をなす抵抗板２４と、抵抗板２４を覆う断熱材２５とを備えている。また、図２に示すように、抵抗調整ユニット２３は、抵抗板２４を含む第１電路２６ａと、抵抗板２４を迂回する第２電路２６ｂと、第１及び第２電路２６ａ，２６ｂの何れかの電路に切り替える電路切替部２７とを備えている。電路切替部２７は、スイッチや断路部等よりなり第２電路２６ｂ上に設けられる。

【0014】

また、電池パック２０は、電動工具本体１０側に設けた電源端子１６ａ，１６ｂと電気的接続を図る電源端子２８ａ，２８ｂを備えている。そして、二次電池２２のプラス側端子は、抵抗調整ユニット２３を介して電源端子２８ａに接続され、マイナス側端子は、二次電池２２の内部抵抗２９を介して電源端子２８ｂに接続されている。

【0015】

次に、電池パック２０の電動工具本体１０に対する装着態様を説明する。
電動工具本体１０と電池パック２０との相互関係において、二次電池２２の本来の内部抵抗２９のみの電池パック２０を用いても電動工具本体１０側で支障を来さない場合、電池パック２０内の抵抗調整ユニット２３では、抵抗板２４を迂回する第２電路２６ｂ側が選択されるように電路切替部２７を機能させる。例えば電路切替部２７がスイッチであれば閉、断路部であれば断路しない。つまり、二次電池２２と電源端子２８ａとの間に抵抗板２４が介在しないようにする。

【0016】

一方、電動工具本体１０と電池パック２０との相互関係において、二次電池２２の本来の内部抵抗２９のみの電池パック２０を用いることで内部抵抗不足となって電動工具本体１０側で支障を来す懸念がある場合、電池パック２０内の抵抗調整ユニット２３では、抵抗板２４を含む第１電路２６ａ側が選択されるように電路切替部２７を機能させる。例えば電路切替部２７がスイッチであれば開、断路部であれば断路させる。つまり、二次電池２２と電源端子２８ａとの間に抵抗板２４を介在（付加）させて電池パック２０の内部抵抗が高められ、電動工具本体１０側に過電流が供給されることが未然に防止されるようになっている。

【0017】

本実施形態では、このような抵抗調整ユニット２３を電池パック２０内に備えることで、電池パック２０の汎用性が高いものとなり、電池パック２０の使用範囲（電動工具本体１０の適用機種）を広げることが可能である。

【0018】

次に、本実施形態の効果を記載する。
（１）電池パック２０には、電池パック２０内の二次電池２２の本来の内部抵抗２９に付加可能な調整用抵抗（抵抗板２４）を有する抵抗調整ユニット２３が備えられる。電動工具本体１０側との兼ね合いで、不要時には調整用抵抗（抵抗板２４）を迂回する第２電路２６ｂが選択され、必要時には調整用抵抗（抵抗板２４）を含む第１電路２６ａが選択され、電池パック２０全体の内部抵抗が調整可能となっている。これにより、種々の電動工具本体１０に応じて内部抵抗の調整を行うことで電池パック２０の汎用性が高くなり、電池パック２０の使用範囲（電動工具本体１０の適用機種）を広げることができる。

【0019】

（２）抵抗調整ユニット２３に備えられる調整用抵抗として、金属板材にて作製された抵抗板２４が用いられる。つまり、調整用抵抗（抵抗板２４）を簡易に構成することができる。

【0020】

（３）抵抗調整ユニット２３の抵抗板２４は、断熱材２５で覆われて構成される。これにより、抵抗板２４での発熱の周囲への伝達（例えば二次電池２２側への伝達）を抑制でき、周囲の熱による影響を抑制することができる。

【0021】

なお、上記実施形態は、以下のように変更してもよい。
・図３に示すように、抵抗板２４の一部に側方から切り欠くことで形成される幅狭部３０ａや、孔を開けることで形成される幅狭部３０ｂを設け、所定電流値以上の過電流にて溶断するように構成してもよい。つまり、幅狭部３０ａ，幅狭部３０ｂを設けることで、抵抗板２４をヒューズとして機能させることもできる。

【0022】

・また同図３に示すように、抵抗板２４にサーミスタ等の温度センサ３１を一体に組み付けて構成してもよい。例えば温度センサ３１による抵抗板２４の温度検出を行うことで、抵抗板２４を流れる電流が過電流となっているか、つまりモータ１３が過負荷な状態かを判定するようにしてもよい。また、抵抗板２４を流れる電流と抵抗板２４の温度との相関関係から、温度センサ３１による電流検出も可能である。抵抗板２４に温度センサ３１を一体に組み付ける構成とすることで、電池パック２０の組立性の向上等が期待できる。

【0023】

・抵抗調整ユニット２３（抵抗板２４）を電池パック２０に一体に組み込むのではなく、図４に示すように、抵抗板２４を有するアダプタ４０として電池パック２０ａとは別体で構成し、電動工具１ａに対して外付けする構成としてもよい。図４のアダプタ４０は、電動工具本体１０と電池パック２０ａとの間に介装されるものであり、それぞれに着脱可能に構成される。アダプタ４０は、電池パック２０ａ内の二次電池２２の本来の内部抵抗２９（図２参照）に付加可能な調整用抵抗（抵抗板２４）を有しており、電動工具１ａに対する装着・非装着にて電池パック２０ａ側全体としての内部抵抗を調整する。すなわち、アダプタ４０を用いず内部抵抗２９のみとするか、アダプタ４０を用いて内部抵抗２９に調整用抵抗（抵抗板２４）を付加するかの調整が行われる。つまり、必要時にのみアダプタ４０を用いて対応することができる。アダプタ４０を用意することで、電池パック２０ａの汎用性を高めることができる。なお、アダプタは、電動工具本体１０側のみに外付け可能、又は電池パック２０ａ側のみに外付け可能であってもよい。

【0024】

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（付記１）モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体に対して着脱可能であり、前記電動工具本体への装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電動工具用の電池パックであって、
前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を有し、前記電池パック全体の内部抵抗を調整可能な抵抗調整部を備えたことを特徴とする電池パック。

【0025】

（付記２）付記１に記載の電池パックにおいて、
前記調整用抵抗は、金属板材にて作製された抵抗板にて構成されていることを特徴とする電池パック。

【0026】

（付記３）付記２に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、一部に幅狭部が形成され、過電流により溶断可能に構成されていることを特徴とする電池パック。

【0027】

（付記４）付記２又は３に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、断熱材で覆われて構成されていることを特徴とする電池パック。
（付記５）付記２〜４の何れか一項に記載の電池パックにおいて、
前記抵抗板は、温度センサを一体に組付可能に構成されていることを特徴とする電池パック。

【0028】

（付記６）モータ及び制御回路を含んで構成される電動工具本体と、前記電動工具本体に対して着脱可能であり装着により前記電動工具本体側に電力供給を行う電池パックとを備える電動工具に対し外付け可能なアダプタであって、
前記アダプタは、前記電池パック内の二次電池本来の内部抵抗に付加可能な調整用抵抗を有し、前記電動工具に対する装着・非装着にて前記電池パック側の内部抵抗を調整可能に構成されていることを特徴とするアダプタ。

【0029】

（付記７）付記６に記載のアダプタにおいて、
前記電動工具本体と前記電池パックとの間に介装されるものであり、それぞれに着脱可能に構成されていることを特徴とするアダプタ。

【符号の説明】

【0030】

１，１ａ…電動工具、１０…電動工具本体、１３…モータ、１４…制御回路、２０，２０ａ…電池パック、２３…抵抗調整ユニット、２４…抵抗板（調整用抵抗）、２５…断熱材、２９…内部抵抗、３０ａ，３０ｂ…幅狭部、３１…温度センサ、４０…アダプタ。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】