(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向に沿って設けられた両側面に配設されて、前記電池パック内方へ押し込み操作可能に設けられていることを特徴とする、請求項2記載の電池パック。
前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向と直交するように設けられた前面に配設されていることを特徴とする、請求項2記載の電池パック。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、電動工具は粉塵等が発生する作業現場において使用されるため、電池パック内に粉塵等が浸入することは避けられない。特許文献1記載の構造において電池パック内に粉塵が侵入すると、係止フックの摺動面に粉塵が入り込み、摺動面が荒れて摩擦抵抗が増加するおそれがあった。摩擦抵抗が増加すると、操作荷重が増大して操作性が悪くなり、最悪の場合は操作ができなくなる可能性がある。
【0005】
また、特許文献1記載の構造では、バッテリセルの前方に、係止フックが上下方向に移動するためのスペースや、係止フックを突出方向へ付勢するためのバネを配置するための大きなスペースが必要となるため、電池パックのサイズが大きくなるという問題があった。
そこで、本発明は、粉塵が入り込んだ場合でも操作荷重の増大を抑制でき、サイズの小型化を実現できる電池パックを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明は、上記した課題を解決するためになされたものであり、以下を特徴とする。
【0007】
請求項1記載の発明は、電動工具に対して着脱可能な電池パックであって、バッテリセルを収容するケースと、前記ケースに揺動可能に支持された係合部材と、前記係合部材の所定方向への揺動を規制する規制部材と、を備え、前記係合部材は、電動工具に対して係合可能に突出したストッパ部と、前記電池パックを電動工具に対して取り付け方向にスライドさせたときに前記ストッパ部を退避方向へ揺動させるための第1の支点と、前記電池パックを電動工具に対して取り外し方向にスライドさせたときに前記ストッパ部を退避方向へ揺動させるための第2の支点と、を備え、前記規制部材は、前記係合部材が前記第2の支点を使用して揺動することを規制するとともに、所定の操作がされたときに前記規制を解除することを特徴とする。
【0008】
請求項2に記載の発明は、上記した請求項1に記載の発明の特徴点に加え、前記所定の操作を可能とするための操作部を前記電池パックの表面に設けたことを特徴とする。
【0009】
請求項3に記載の発明は、上記した請求項2に記載の発明の特徴点に加え、前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向に沿って設けられた両側面に配設されて、前記電池パック内方へ押し込み操作可能に設けられていることを特徴とする。
【0010】
請求項4に記載の発明は、上記した請求項2に記載の発明の特徴点に加え、前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向と直交するように設けられた前面に配設されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1に記載の発明は上記の通りであり、係合部材は、電動工具に対して係合可能に突出したストッパ部と、電池パックを電動工具に対して取り付け方向にスライドさせたときにストッパ部を退避方向へ揺動させるための第1の支点と、電池パックを電動工具に対して取り外し方向にスライドさせたときにストッパ部を退避方向へ揺動させるための第2の支点と、を備え、規制部材は、係合部材が第2の支点を使用して揺動することを規制するとともに、所定の操作がされたときに前記規制を解除する。このような構成によれば、電池パックを取り付けるときには、電池パックを取り付け方向にスライドさせることで係合部材が第1の支点を中心に揺動し、ストッパ部が退避方向に移動する。取り付け位置まで電池パックをスライドさせると、ストッパ部が電動工具の取付面に係合し、電池パックの取り付けが完了する。この状態で電池パックに意図せず取り外し方向の力が加わっても、規制部材によって第2の支点を使用した係合部材の揺動が規制されているため、ストッパ部が外れることはなく、電池パックが電動工具から脱落することはない。電池パックを取り外すときには、所定の操作によって規制部材の規制を解除し、電池パックを取り外し方向にスライドさせれば、係合部材が第2の支点を中心に揺動し、ストッパ部が退避方向に移動するので、電池パックを取り外すことができる。
【0012】
本発明においては、電池パックを取り外すときの操作は、規制部材の規制を解除するという間接的な動作であり、係合部材を直接的に移動させる動作ではない。よって、係合部材を直接的に移動させるような従来の構造と比較して、操作荷重を小さく設定できる。また、粉塵が入り込んだ場合でも操作荷重の増大を抑制できる。
【0013】
更には、係止部材を上下方向に移動させるためのスペースや、係止部材を突出方向へ付勢するためのバネを配置するためのスペースが小さくてすむので、電池パックのサイズを小型化することができる。
【0014】
また、請求項2に記載の発明は上記の通りであり、前記所定の操作を可能とするための操作部を前記電池パックの表面に設けた。このような構成によれば、操作部を片手でつかむような動作で操作できるので、電池パックの取り外しの際に力を入れやすく、操作性が良い。
【0015】
また、請求項3に記載の発明は上記の通りであり、前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向に沿って設けられた両側面に配設されて、前記電池パック内方へ押し込み操作可能に設けられている。このような構成によれば、操作部を両側から挟み込むような動作で操作できるので、電池パックの取り外しの際に力を入れやすく、操作性が良い。
【0016】
また、請求項4に記載の発明は上記の通りであり、前記操作部は、前記電池パックを前記電動工具に着脱するときのスライド方向と直交するように設けられた前面に配設されている。このような構成によれば、操作部を親指等で操作できるので、電池パックの取り外しの際に力を入れやすく、操作性が良い。
【発明を実施するための形態】
【0018】
本発明の実施形態について、図を参照しながら説明する。
【0019】
本実施形態に係る電池パック10は、電動工具40の動力源としての使用可能なものであって、二次電池を内蔵して充放電可能に形成されている。この電池パック10は、
図1に示すように、電動工具40に対して着脱可能となっており、電動工具40の動力源としての使用するときには、電動工具40に取り付けて使用する。この電池パック10は、上面が電動工具40への取り付け面となっている。電池パック10の取り付け面には、
図2に示すように、端子部10aが設けられている。電動工具40に電池パック10を取り付けると、この端子部10aが電動工具40の端子と電気的に接続され、電動工具40に対して放電可能となる。なお、この電池パック10は、充電器に取り付けて充電可能である。充電器に電池パック10を取り付けると、端子部10aが充電器の端子と電気的に接続され、充電器を使用して充電可能となる。
【0020】
本実施形態に係る電動工具40は、
図1に示すように、グリップの下端部に電池パック10を取り付けるための装着部41が形成されている。この装着部41には、
図1に示すように、両側にレール係合部41cが設けられている。レール係合部41cは、後述する電池パック10のガイドレール部10bを覆うように設けられており、内側にガイドレール部10bに係合する突条が形成されている。
【0021】
また、この装着部41の下面には、電池パック10を係止するための凹部41aが凹設されている。凹部41aは、
図7等に示すように、断面略逆V字状の窪みであり、装着部41の前端部41b側の面は、電池パック10の取り付け方向(スライド方向)に対して略垂直となっている。また、この凹部41aの反前端部41b側の面は、電池パック10の取り付け方向(スライド方向)に対して傾斜している。
【0022】
一方、本実施形態に係る電池パック10は、
図2〜4に示すように、ケース11と、ケース11に収容された複数のバッテリセル18と、バッテリセル18の充放電を制御するための制御基板17と、ケース11に揺動可能に支持された係合部材12と、係合部材12の所定方向への揺動を規制する規制部材13と、を備える。
【0023】
ケース11は、
図2等に示すような箱体であり、上ケース11aと下ケース11bとを上下に接合することで形成されている。上ケース11aの側部には、一対のガイドレール部10bが設けられている。このガイドレール部10bは、電池パック10を電動工具40の装着部41に対してスライドさせるときのガイドとなるものである。すなわち、ガイドレール部10bは、装着部41のレール係合部41cの裏側に形成された突条に係合することで、電池パック10を装着部41に対してスライド可能に案内するようになっている。
【0024】
また、ケース11の上面には、後述するストッパ部12aを出没可能に突出させるためのストッパ用開口10cが形成されている。更に、ケース11の両側面(電池パック10を電動工具40に着脱するときのスライド方向に沿って設けられた両側面)には、後述する操作部13aを操作可能に露出させるための操作部用開口10dが形成されている。
【0025】
バッテリセル18は、電池パック10を構成する二次電池であり、本実施形態においては、
図4に示すように、並べて配置した複数のバッテリセル18を接続して使用している。隣り合うバッテリセル18の電極は、リード板19によって電気的に接続されている。
【0026】
制御基板17は、電池パック10の充放電を制御するための回路等を実装した基板であり、
図4に示すように、バッテリセル18の上方に配置される。この制御基板17は、上面が上ケース11aの天面に臨むように配置されている。この制御基板17の上面には、充放電端子16が設けられている。充放電端子16は、バッテリセル18を外部機器(電動工具40や充電器)と電気的に接続し、充放電を可能とするための端子である。この充放電端子16は、電池パック10の端子部10aの裏側に配置されている。
【0027】
係合部材12は、
図5に示すように、上方に向けて突出したストッパ部12aと、ストッパ部12aの前方に設けられた前軸部12dと、ストッパ部12aの後方に設けられた後軸部12eと、を備える。
【0028】
ストッパ部12aは、電動工具40の凹部41aに係合する部位である。このストッパ部12aは、
図2に示すように、係合部材12をケース11に取り付けたときに、凹部41aに対して係合可能となるようにストッパ用開口10cから突出している。このストッパ部12aは、
図5(b)に示すように、略垂直に形成された垂直面12bと、傾斜して形成された傾斜面12cと、によって断面略逆V字形に形成されている。垂直面12bは、電池パック10を装着部41から取り外すときの進行方向前側に配置されており、ストッパ部12aが凹部41aに係合したときに凹部41aの垂直な面に向かい合うように形成されている。また、傾斜面12cは、電池パック10を装着部41に取り付けるときの進行方向前側に配置されており、ストッパ部12aが凹部41aに係合したときに凹部41aの傾斜した面に向かい合うように形成されている。
【0029】
前軸部12dは、ケース11の内部において揺動軸となるように支持されている。この前軸部12dは、電池パック10を電動工具40に対して取り外し方向にスライドさせたときにストッパ部12aを退避方向へ揺動させるための第2の支点として機能する。
【0030】
後軸部12eも、ケース11の内部において揺動軸となるように支持されている。この後軸部12eは、電池パック10を電動工具40に対して取り付け方向にスライドさせたときにストッパ部12aを退避方向へ揺動させるための第1の支点として機能する。
【0031】
この係合部材12は、
図7等に示すように、ストッパ用バネ14によって常に上方に付勢されている。このストッパ用バネ14の付勢力により、外力が働いていないときには、ストッパ部12aがストッパ用開口10cから突出するようになっている。一方、電池パック10を電動工具40に対して取り外し方向にスライドさせると、ストッパ部12aの垂直面12bが凹部41aの垂直な面に押されて、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して前軸部12dを支点として揺動可能となっている。また、電池パック10を電動工具40に対して取り付け方向にスライドさせると、ストッパ部12aの傾斜面12cが装着部41の前端部41bに押されて、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して後軸部12eを支点として揺動可能となっている。
【0032】
規制部材13は、
図6に示すように、指当てを形成した操作部13aと、操作部13aから内方へ突出した当接部13bと、当接部13bを切欠いて形成した逃げ部13cと、を備える。なお、
図6に示す規制部材13は、ケース11の左側に取り付けられる規制部材13である。ケース11の右側には、この
図6に示す規制部材13を反転させた形状の規制部材13が取り付けられる。このように、規制部材13をケース11の側面の両側に取り付けることで、操作部13aが電池パック10の側面の両側に設けられている。
【0033】
操作部13aは、規制部材13をケース11に取り付けたときに操作部用開口10dから操作可能に露出する部位である。この操作部13aは、ケース11の側面とほぼ面一となるように設けられている。
【0034】
当接部13bは、操作部13aの裏側に突出して設けられている。この当接部13bは、ケース11の内部において、係合部材12の後軸部12eの下部に配置される。これにより、後軸部12eの移動を規制可能となっている。
逃げ部13cは、当接部13bに隣接して設けられている。この逃げ部13cは、当接部13bによる規制を解除するために設けられている。
【0035】
この係合部材12は、
図8等に示すように、操作部用バネ15によって常に側方(外側)に付勢されている。この操作部用バネ15の付勢力により、外力が働いていないときには、一対の操作部13aが互いに離反する方向に押し出された状態となっている。このとき、当接部13bの上面は、係合部材12の後軸部12eの下面に臨んでおり、後軸部12eが下方へ移動できないように規制している。この状態では、後軸部12eが下方へ移動できないため、係合部材12が前軸部12d(第2の支点)を中心に揺動できないようになっている。
【0036】
ここで、操作部13aは、操作部用バネ15の付勢力に抗して内方へ押し込み操作可能となっている。操作部13aを奥まで押し込み操作すると、規制部材13が移動することで、逃げ部13cが係合部材12の後軸部12eの下面に臨むことになる。言い換えると、後軸部12eが下方へ移動できないように規制していた当接部13bが移動することで、規制が解除される。この状態では、後軸部12eが下方へ移動可能となるため、係合部材12が前軸部12d(第2の支点)を中心に揺動可能となる。
【0037】
次に、電池パック10の取付方法について説明する。電池パック10を電動工具40に取り付けるときには、ガイドレール部10bに沿って装着部41の前方から電池パック10をスライドさせる。すると、
図9に示すように、装着部41の前端部41bによってストッパ部12aの傾斜面12cが押される。これにより、
図9や
図10に示すように、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して後軸部12eを支点として揺動し、ストッパ部12aが退避方向へと移動する。そして、電池パック10を更にスライドさせて装着部41の奥まで取り付けると、
図7に示すように、ストッパ部12aが装着部41の凹部41aに係合し、取り付けが完了する。このとき、ストッパ用バネ14によってストッパ部12aが上方へ付勢されており、ストッパ部12aと凹部41aとが確実に係合する。
【0038】
また、この電池パック10を電動工具40から取り外すときには、まず、操作部13aを両側から押し込み操作して、規制部材13による規制を解除させる。すなわち、操作部13aを奥まで押し込むことで、係合部材12の後軸部12eの下面を逃げ部13cに臨ませ、後軸部12eが下方へ移動可能な状態とする。そして、操作部13aを操作したままで、装着時とは逆方向に電池パック10をスライドさせる。すると、
図11に示すように、凹部41aの垂直な面によってストッパ部12aの垂直面12bが押される。これにより、
図11に示すように、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して前軸部12dを支点として揺動し、ストッパ部12aが退避方向へと移動する。このとき、後軸部12eは、
図12に示すように、逃げ部13cを利用して下方へと移動する。これにより、ストッパ部12aと装着部41の凹部41aとの係合を解除して、電池パック10を電動工具40から取り外すことができる。
【0039】
なお、操作部13aを操作せずに電池パック10を電動工具40から取り外そうとしても、電池パック10を取り外すことはできない。操作部13aが操作されていない状態では、
図7及び
図8に示すように、規制部材13の当接部13bが、係合部材12の後軸部12eの下方への移動を規制しているため、前軸部12dを支点として係合部材12の後部を倒れ込ませるような移動ができないようになっている。
【0040】
一方、操作部13aを操作した状態で電池パック10を電動工具40に取り付けることは可能である。このような操作をしたときに、係合部材が後軸部12eを支点として揺動するのではなく、前軸部12dを支点として揺動したり、後軸部12e及び前軸部12dが下方に移動したりといった動きをしてもよい。
【0041】
以上説明したように、本実施形態によれば、係合部材12は、電動工具40に対して係合可能に突出したストッパ部12aと、電池パック10を電動工具40に対して取り付け方向にスライドさせたときにストッパ部12aを退避方向へ揺動させるための後軸部12e(第1の支点)と、電池パック10を電動工具40に対して取り外し方向にスライドさせたときにストッパ部12aを退避方向へ揺動させるための前軸部12d(第2の支点)と、を備え、規制部材13は、係合部材12が第2の支点を使用して揺動することを規制するとともに、所定の操作がされたときに前記規制を解除する。このような構成によれば、電池パック10を取り付けるときには、電池パック10を取り付け方向にスライドさせることで係合部材12が第1の支点を中心に揺動し、ストッパ部12aが退避方向に移動する。取り付け位置まで電池パック10をスライドさせると、ストッパ部12aが電動工具40の取付面に係合し、電池パック10の取り付けが完了する。この状態で電池パック10に意図せず取り外し方向の力が加わっても、規制部材13によって第2の支点を使用した係合部材12の揺動が規制されているため、ストッパ部12aが外れることはなく、電池パック10が電動工具40から脱落することはない。電池パック10を取り外すときには、所定の操作によって規制部材13の規制を解除し、電池パック10を取り外し方向にスライドさせれば、係合部材12が第2の支点を中心に揺動し、ストッパ部12aが退避方向に移動するので、電池パック10を取り外すことができる。
【0042】
なお、電池パック10を取り外すときの操作は、規制部材13の規制を解除するという間接的な動作であり、係合部材12を直接的に移動させる動作ではない。よって、係合部材12を直接的に移動させるような従来の構造と比較して、操作荷重を小さく設定できる。また、粉塵が入り込んだ場合でも操作荷重の増大を抑制できる。
【0043】
更には、係止部材を上下方向に移動させるためのスペースや、係止部材を突出方向へ付勢するためのバネを配置するためのスペースが小さくてすむので、電池パック10のサイズを小型化することができる。
【0044】
また、操作部13aを電池パック10の側面の両側に設けた。このような構成によれば、操作部13aを側面の両側から片手でつかむような動作で操作できるので、電池パック10の取り外しの際に力を入れやすく、操作性が良い。
【0045】
なお、上記した実施形態においては、規制部材13によって後軸部12eの下方への移動を規制するようにしたが、本発明の実施形態としてはこれに限らない。規制部材13は、少なくとも係合部材12が第2の支点を使用して揺動することを規制すればよい。例えば、規制部材13が後軸部12e以外の箇所に係合するように形成し、このような係合により係合部材12の揺動を規制するようにしてもよい。
【0046】
(変形例)
図13〜16は本発明の変形例に係る図である。この変形例の基本的態様は上記した実施形態と同様であるが、ケース11の前面(電池パック10を電動工具40に着脱するときのスライド方向と直交するように設けられた前面)に操作部用開口10dを形成し、この前面に操作部13aを操作可能に露出させた点で上記した実施形態と相違点としている。
【0047】
変形例に係る規制部材13は、
図13及び
図14に示すように、指当てを形成した操作部13aと、操作部13aから内方へ突出した当接部13bと、当接部13bを切欠いて形成した逃げ部13cと、を備える。この規制部材13はケース11の前面に取り付けられる。
【0048】
操作部13aは、規制部材13をケース11に取り付けたときに操作部用開口10dから操作可能に露出する部位である。この操作部13aは、ケース11の前面とほぼ面一となるように設けられている。
【0049】
当接部13bは、操作部13aの裏側に突出して設けられている。この当接部13bは、ケース11の内部において、係合部材12の後軸部12eの下部に配置される。これにより、後軸部12eの移動を規制可能となっている。
逃げ部13cは、当接部13bに隣接して設けられている。この逃げ部13cは、当接部13bによる規制を解除するために設けられている。
【0050】
この係合部材12は、
図15等に示すように、操作部用バネ15によって常に前方(外側)に付勢されている。この操作部用バネ15の付勢力により、外力が働いていないときには、操作部13aが前方に押し出された状態となっている。このとき、当接部13bの上面は、係合部材12の後軸部12eの下面に臨んでおり、後軸部12eが下方へ移動できないように規制している。この状態では、後軸部12eが下方へ移動できないため、係合部材12が前軸部12d(第2の支点)を中心に揺動できないようになっている。
【0051】
ここで、操作部13aは、操作部用バネ15の付勢力に抗して内方へ押し込み操作可能となっている。操作部13aを奥まで押し込み操作すると、規制部材13が移動することで、逃げ部13cが係合部材12の後軸部12eの下面に臨むことになる。言い換えると、後軸部12eが下方へ移動できないように規制していた当接部13bが移動することで、規制が解除される。この状態では、後軸部12eが下方へ移動可能となるため、係合部材12が前軸部12d(第2の支点)を中心に揺動可能となる。
【0052】
次に、電池パック10の取付方法について説明する。電池パック10を電動工具40に取り付けるときには、ガイドレール部10bに沿って装着部41の前方から電池パック10をスライドさせる。すると、すでに説明した実施形態と同様に、装着部41の前端部41bによってストッパ部12aの傾斜面12cが押される。これにより、
図15に示すように、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して後軸部12eを支点として揺動し、ストッパ部12aが退避方向へと移動する。そして、電池パック10を更にスライドさせて装着部41の奥まで取り付けると、ストッパ部12aが装着部41の凹部41aに係合し、取り付けが完了する。このとき、ストッパ用バネ14によってストッパ部12aが上方へ付勢されており、ストッパ部12aと凹部41aとが確実に係合する。
【0053】
また、この電池パック10を電動工具40から取り外すときには、まず、操作部13aを押し込み操作して、規制部材13による規制を解除させる。すなわち、操作部13aを奥まで押し込むことで、係合部材12の後軸部12eの下面を逃げ部13cに臨ませ、後軸部12eが下方へ移動可能な状態とする。そして、操作部13aを操作したままで、装着時とは逆方向に電池パック10をスライドさせる。すると、すでに説明した実施形態と同様に、凹部41aの垂直な面によってストッパ部12aの垂直面12bが押される。これにより、
図16に示すように、係合部材12がストッパ用バネ14の付勢力に抗して前軸部12dを支点として揺動し、ストッパ部12aが退避方向へと移動する。このとき、後軸部12eは、逃げ部13cを利用して下方へと移動する。これにより、ストッパ部12aと装着部41の凹部41aとの係合を解除して、電池パック10を電動工具40から取り外すことができる。
【0054】
なお、操作部13aを操作せずに電池パック10を電動工具40から取り外そうとしても、電池パック10を取り外すことはできない。操作部13aが操作されていない状態では、規制部材13の当接部13bが、係合部材12の後軸部12eの下方への移動を規制しているため、前軸部12dを支点として係合部材12の後部を倒れ込ませるような移動ができないようになっている。
このような態様によっても、上記した実施形態と同様の効果を得ることができる。
【0055】
なお、この変形例では、操作部13aを直接的に内方にスライドさせる構成としたが、これに限らない。例えば、操作部13aを上下にスライドさせると、中間部材などを介して当接部13bが内方に移動するように構成してもよい。