特開 2024-81611 バッテリパックアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024081611

(43)【公開日】2024-06-18

(54)【発明の名称】バッテリパックアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   H01M 50/242 20210101AFI20240611BHJP

   H01M 50/22 20210101ALI20240611BHJP

【ＦＩ】

H01M50/242

H01M50/22

【審査請求】有

【請求項の数】20

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2023203777

(22)【出願日】2023-12-01

(31)【優先権主張番号】63/430,598

(32)【優先日】2022-12-06

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(71)【出願人】

【識別番号】598073073

【氏名又は名称】ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100135079

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 修

(72)【発明者】

【氏名】カスターニョス、カルメン ジェイ．

(72)【発明者】

【氏名】シルハ、ワイアット アール．

(72)【発明者】

【氏名】ウィーロン、ジョン エル．

(72)【発明者】

【氏名】シェンク、アレクサンダー アール．

(72)【発明者】

【氏名】ザイデル、エリ エム．

(72)【発明者】

【氏名】メイヤー、ザカリー

(72)【発明者】

【氏名】マルクス、ジョン ジー．

【テーマコード（参考）】

5H040

【Ｆターム（参考）】

5H040AA07

5H040AS19

(57)【要約】      （修正有）

【課題】バッテリパック内のバッテリセルが適切に固定及び保護されたバッテリパックを提供する。
【解決手段】複数のセルを受け入れるための内部キャビティを画定するコアケース１２であって、少なくとも２つの突出部２８を含み、各突出部は前記内部キャビティから外向きに突出しているコアケースと、前記コアケースを取り囲み、前記コアケースに取り付けられた外側ハウジングであって、前記２つの突出部の間に配置された内向き突起を含む外側ハウジングと、２つの突出部及び前記内向き突起を通って延びている締結具１６と、を備える、バッテリパック１０とする。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリパックであって、
複数のセルを受け入れるための内部キャビティを画定するコアケースであって、少なくとも２つの突出部を含み、各突出部は前記内部キャビティから外向きに突出しているコアケースと、
前記コアケースを取り囲み、前記コアケースに取り付けられた外側ハウジングであって、前記２つの突出部の間に配置された内向き突起を含む外側ハウジングと、
２つの突出部及び前記内向き突起を通って延びている締結具と、
を備える、バッテリパック。

【請求項2】

前記コアケースの前記突出部のそれぞれが、前記締結具を通して受け入れる穴を画定する、請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項3】

前記外側ハウジングが、前記締結具を通して受け入れる穴を画定する、請求項２に記載のバッテリパック。

【請求項4】

前記外側ハウジングに画定された前記穴が、前記２つの突出部の穴と同心である、請求項３に記載のバッテリパック。

【請求項5】

前記外側ハウジングが、前記２つの突出部の間に配置された別の内向き突起を更に含む、請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項6】

前記外側ハウジングがガイドレールを更に含み、前記ガイドレールは前記バッテリパックを電気機器に取り付けるように構成されている、請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項7】

前記締結具が前記ガイドレールと平行に延びている、請求項６に記載のバッテリパック。

【請求項8】

前記外側ハウジングが、互いに結合された上部カバーと底部カバーとを含む、請求項１に記載のバッテリパック。

【請求項9】

前記外側ハウジングの前記上部カバーが、前記コアケースの側面上に部分的に延びている、請求項８に記載のバッテリパック。

【請求項10】

バッテリパックであって、
複数のセルを受け入れるための内部キャビティを画定するコアケースであって、前記内部キャビティから外向きに突出している突出部を含み、前記突出部はその中に画定された穴を含む、コアケースと、
前記コアケースを取り囲み、前記コアケースに取り付けられた、外側ハウジングであって、
内部に画定された穴を含む内向き突起であって、前記突起の前記穴は前記突出部の前記穴と整列されている、内向き突起と、
前記バッテリパックを電気機器に取り付けるためのガイドレールと、
を含む、外側ハウジングと、
前記突起の前記穴及び前記突出部の前記穴を通って前記ガイドレールに沿った方向に延びている締結具と、
を備える、バッテリパック。

【請求項11】

前記コアケースが、前記内部キャビティから外向きに突出している複数の突出部を含む、請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項12】

前記外側ハウジングが、前記突出部の前記穴と整列された内部に画定された穴を含む追加の内向き突起を更に含む、請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項13】

前記コアケースが、前記内部キャビティから外向きに突出している第２の突出部を更に含み、
前記外側ハウジングが、前記突出部と前記第２の突出部との間に配置された別の内向き突起を更に含む、
請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項14】

前記突出部が前記コアケースの単一部品として形成されている、請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項15】

前記内向き突起が前記外側ハウジングの単一部品として形成されている、請求項１４に記載のバッテリパック。

【請求項16】

前記外側ハウジングが上部カバーを含み、
前記上部カバーは前記内向き突起を含み、前記内向き突起は上部内向き突起であり、
前記突出部は前記コアケースの上部突出部である、
請求項１０に記載のバッテリパック。

【請求項17】

前記外側ハウジングが底部カバーを更に含み、
前記底部カバーは、内部に画定された底部穴を含む底部内向き突起を含み、
前記コアケースは、前記内部キャビティから外向きに突出している底部突出部を更に含み、前記底部突出部は、内部に画定された底部穴を含む、
請求項１６に記載のバッテリパック。

【請求項18】

前記底部カバーが前記コアケースの高さの大部分上に延びている、請求項１７に記載のバッテリパック。

【請求項19】

前記締結具が前記コアケースの前記高さに対して横方向に延びている、請求項１８に記載のバッテリパック。

【請求項20】

バッテリパックであって、
外面及び内面を有するベースを画定する外側ハウジングであって、第１の材料を含む外側ハウジングと、
前記ベースの前記外面に成形されたバンドであって、前記内面に形成された複数の突起を含むバンドと、
前記ベースの前記内面に形成されたバーであって、前記バンドと一体的に形成されたバーと、
を備え、
前記バンド及び前記バーは第２の材料を含み、前記第２の材料は前記第１の材料とは異なる、
バッテリパック。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願の相互参照
本出願は、２０２２年１２月６日に出願された、米国仮特許出願第６３／４３０，５９８号明細書に対する優先権を主張するものであり、その内容全体が参照により本明細書に組み込まれる。

【0002】

本開示は、バッテリパックに関し、より具体的には、電動工具とインタフェースを有するように構成されたバッテリパックに関する。

【背景技術】

【0003】

通常、電動工具用のバッテリパックは複数のバッテリセルを含む。動作中、バッテリセルは適切に固定及び保護されていないと損傷を受けやすくなる可能性がある。バッテリセルを保護する１つの方法は、バッテリパックの外側ハウジング内に配置された追加のバッテリセルケーシングを提供することである。バッテリセルケーシングは、外側ハウジング内でバッテリセルが動かないように固定する必要がある。

【発明の概要】

【課題を解決するための手段】

【0004】

本開示は、１つの独立した態様において、コアケース、外側ハウジング、及び締結具を含むバッテリパックを提供する。コアは内部キャビティと少なくとも２つの突出部とを含む。突出部は内部キャビティから外側に突出している。外側ハウジングはコアケースを取り囲み、コアケースの２つの突出部の間に適合する一組の突起を備えている。締結具は突出部及び突起を通って延びている。

【0005】

本開示は、別の独立した態様において、コアケース、外側ハウジング、及び締結具を備えたバッテリパックを提供する。コアケースは、内部キャビティと、穴を備えた外向きに突出している突出部とを画定する。外側ハウジングはコアケースを取り囲み、内向き突起を含む。突起には突出部の穴と位置合わせされた穴がある。外側ハウジングは、バッテリパックを電気機器に取り付けるために使用されるガイドレールも含む。締結具は、突起の穴及び突出部の穴を通ってガイドレールと同様の方向に延びている。

【0006】

本開示はまた、別の独立した態様において、ベース、バンド、及びバーを備えたバッテリパックハウジングを提供する。ベースは外面と内面を有し、第１の材料を含む。バンドはベースの外面に成形されており、ベースの内面にはいくつかの突起が形成されている。バーはベースの内面に成形されており、バンドと接触する。バー及びバンドは、第１の材料とは異なる材料を含む。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】一構造によるバッテリパックの斜視図である。

【図2】外側ハウジングが透明である、図１のバッテリパックのコアケースの斜視図である。

【図3】図１の線３－３から取った断面の斜視断面図である。

【図4】図１の線５－５から取った断面の斜視断面図である。

【図5】別の構造によるバッテリパックの底部カバーの斜視図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

本開示の独立構造を詳細に説明する前に、本開示は、その適用において、以下の記述で説明されるか又は以下の図面に図示される構造の詳細及び構成要素の配置に限定されないことを理解されたい。本開示は、他の独立構造が可能であり、様々な方法で実践又は実行することが可能である。本明細書で使用される語法及び専門用語は、説明を目的としたものであり、限定するものと見なすべきではないことも理解されたい。

【0009】

「～を含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ、ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」及びそれらの変化形の使用は、本明細書で使用される場合、それに続いて列挙された項目及びその均等物並びに追加の項目を包含することを意味する。本明細書で使用される場合、「からなる（ｃｏｎｓｉｓｔｉｎｇ ｏｆ）」及びその変化形の使用は、その後に列挙される項目及びその均等物のみを包含することを意味する。

【0010】

図１～２は、バッテリパック１０の実施形態を示す。バッテリパック１０は、様々な電動工具に電力を供給し、充電器によって充電されるように構成されている。バッテリパック１０は、コアケース１２と、外側ハウジング１４と、複数の締結具１６とを含む。本実施形態では、バッテリパック１０の外側ハウジング１４は、電動工具又は他の適切な電気機器がそれに沿って取り付けられ得る平面を画定するバッテリパックインタフェース１５を含む。バッテリパックインタフェース１５は、バッテリパック１０を対応する電気機器に解放可能に結合し、電気的に接続するように構成されたガイドレール２０上に配置された複数の端子１８を含む。バッテリパック１０は、接続された電気機器からバッテリパック１０を取り外すように構成されたリリースボタン２２を更に含む。

【0011】

特に図２を参照すると、バッテリパック１０のコアケース１２は、ほぼ箱状の形状を有し、その内部に画定された内部キャビティ内に複数のバッテリセルを収容するために使用される。本実施形態では、３つの側壁が前面板（図示せず）及び回路基板と共にバッテリセルを囲んでいる。図示の実施形態では、２つの対向する壁２６のそれぞれは、キャビティから外側に向かって対で延びている複数の突出部２８をそれぞれ有する。他の実施形態では、コアケース１２は単一の突出部２８のみを含む。各突出部２８は、内部に配置された突出部穴３０を有し、各突出部穴３０は円形の形状を有する。いくつかの実施形態では、突出部２８は、対向する壁から外側に延びる代わりに、又はそれに加えて、隣接する壁から延びていてもよい。いくつかの実施形態では、各突出部２８は、コアケース１２の単一部品として一体的に形成され得る。

【0012】

引き続き図２の図示の実施形態を参照すると、次のことが考えられる。各突出部２８は突出部穴３０内に締結具１６を受け入れる。図示の実施形態では、締結具１６は、バッテリパックインタフェース１５によって画定される平面に平行な方向に、外側ハウジング１４及びそれぞれの突出部２８を通過する。換言すれば、締結具１６は、コアケース１２の高さに対して横方向に延びている。例えば、図示の実施形態では、複数の締結具１６は、コアケース１２の前面と対向する背面の間で外側ハウジング１４及び突出部２８を通ってガイドレールと平行な方向に延びている。本実施形態では、少なくとも１つの締結具１６がリリースボタン２２の下に部分的に配置されている。

【0013】

図３を参照すると、バッテリパック１０の外側ハウジング３２の本実施形態は、上部カバー３４及び底部カバー３６を含む。上部カバー３４は、バッテリパックインタフェース１５及びリリースボタン２２を含み、バッテリパック１０を電動工具又は充電器などの適切な電気機器に解放可能に結合するように構成されている。更に、上部カバー３４はコアケース１２の前面上に延び、締結具１６が上部カバー３４の外面を通って延びることを可能にする。換言すれば、上部カバー３４はバケツ形状を有することができる。上部カバー３４内には、複数の上部外側穴３５も配置されている。本実施形態では、外側の穴は、それぞれの挿入された締結具１６の頭部を保護するために凹んでいる。

【0014】

上部カバー３４は、複数の上部内向き突起３８を更に含み、各突起３８は、内部に配置された上部突起穴３９を有する。本実施形態では、上部突起３８は、一対の突出部２８の間に延び、それらの間に画定される全幅に及ぶ。本実施形態では、各突起穴３９は、２つの周囲の突出部２８の突出部穴３０とそれぞれ同心である。他の実施形態は、より少ない突起を有してもよく、突起は、一対の突出部２８の間の幅全体に及ばなくてもよい。

【0015】

底部カバー３６は、コアケース１２の前面側上に延びるバケツ状の形状を有していてもよい。いくつかの実施形態では、上部カバー３４と底部カバー３６は、上部カバー３４と底部カバー３６が互いに結合されるように重なり得る。いくつかの実施形態では、上部カバー３４及び底部カバー３６は、コアケース１２への相互結合を介して互いに結合されてもよい。いくつかの実施形態では、上部カバー３４と底部カバー３６は、締結具１６を重ね合わせることによって互いに結合されてもよい。更に他の実施形態では、上部カバー３４と底部カバー３６は、上部カバー３４と底部カバー３６の両方に挿入された対向する締結具１６の対抗する力によって互いに結合されてもよい。

【0016】

底部カバー３６に戻ると、底部カバー３６は、複数の底部外側穴３７を含んでもよい。本実施形態では、底部外側穴３７は、それぞれの挿入された締結具１６の頭部を保護するために凹んでいる。底部カバー３６は、複数の底部内向き突起４１を更に含み、各底部突起４１は、内部に配置された底部突起穴４４を有する。本実施形態では、２つの底部突起４１は、底部突出部２８の各対の間に延びている。本実施形態における底部突起４１のそれぞれは、それぞれの底部突出部２８に隣接しており、底部突起４１間のスペースに突起の幅を加えたものが、２つの突出部２８の間の空間全体を構成するようになっている。本実施形態の底部突起穴４４も、それぞれ、周囲の２つの突出部２８の突出部穴３０と同心である。底部突出部２８及び底部突起穴４４の構成は、上部突起３８及び上部突出部２８にも反映され得る。図示の実施形態では、締結具１６は、同心の突出部穴３０と突起穴３９、４４との対応する位置合わせによって画定される穴を通して挿入される。

【0017】

更に、図示の実施形態では、突出部２８間のギャップの幅は、上部カバー３４の突起３８と底部カバー３６の突起３８との間と同様である。他の実施形態は、一対の突出部２８の間の幅全体に及ばなくてもよい。突出部２８間の幅も、突出部２８の異なる対間で異なっていてもよい。更に他の実施形態では、底部突起４１は上部突起３８と整列してもよい。

【0018】

引き続き図３を参照すると、底部カバー３６はコアケースの大部分を覆い、それに応じて上部カバー３４はコアケースの一部を覆う。上部カバー３４と底部カバー３６の両方は、底部カバー３６内に上部カバー３４を入れ子にするインタフェースを含む。他の実施形態は、上部カバー３４内に底部カバー３６を入れ子にすること、又は画定されたインタフェースを使用して上部カバー３４と底部カバー３６を接続することを含むことができる。

【0019】

外側ハウジング１４の上部カバー３４と底部カバー３６の両方は、外側ハウジング１４からコアケース１２に向かって延びる複数の突起３８、４１を含み、少なくとも１つの突起３８、４１が一対の突出部２８の間に嵌合するようになっている。突起３８、４１には、コアケース１２の突出部穴３０と整列するその中に画定された突起穴４４が含まれている。本実施形態では、突起３８を一対の突出部２８の間に挿入することにより、コアケース１２を突起穴４４に対して固定することができる。いくつかの実施形態では、上部カバー３４の突起３８は、単一部品として上部カバー３４と一体的に形成される。いくつかの実施形態では、底部カバー３６の突起４１は、単一部品として底部カバー３６と一体的に形成される。

【0020】

本実施形態では、突出部２８と外側ハウジング１４の突起３８との間の接触により、締結具１６と連動したコアケースの移動が防止される。上部外側ハウジング突起３８及び突出部２８をグループ化するグループごとに８つの締結具１６があり、４つは上部外側穴３５に配置され、４つは底部外側ハウジング穴に配置される。他の実施形態では、締結具１６、突出部穴３０、及び突起穴４４の間の接続のみが、コアケース１２を外側ハウジング１４内に固定するように機能する。締結具１６は、外側ハウジング４６の表面、コアケース１２の突出部２８、及び突起を通って延びている。いくつかの実施形態では、締結具１６は突出部穴３０及び突起穴４４を越えて延びていてもよい。

【0021】

いくつかの実施形態では、一対の突出部２８の間のスペースは、単一の突起３８によって満たされなくてもよい。その代わりに、一組の複数の突起３８が利用可能なスペースの一部を占めることもできる。更に別の実施形態では、突出部２８は、外側ハウジング４６の表面と突起３８との間に延びることができる。

【0022】

図４を参照すると、突出部２８は、上部カバー３４及び底部カバー３６によってそれぞれ取り付け可能な最外面５０を画定することもでき、これにより、コアケース１２を、締結具１６を用いずに外側ハウジング１４内で整列することができるようになる。インタフェースは、締結具１６を使用して所定の位置に固定することができるため、圧入である必要はない。本実施形態では、コアケース１２は、上下一組の突出部２８を有する。両方ともリリースボタン２２の下に部分的に囲まれている。

【0023】

図５を参照すると、底部カバー３６は、長方形のベース３８と、ベース３８のキャビティに面する側に一体的に形成されたバー４０と、バー４０の反対側のベース上に成形された少なくとも１つのバンド４２とを含む。別の言い方をすれば、バー４０は、ベース３８の外面に成形されたバンド４２とは反対側のベース３８の内面に成形されている。バンド４２は更に、ベース３８のキャビティに面する側面内に延びる複数の突起穴４４を含む。バンド４２及びバー４０はベース３８内で物理的に接続されており、それぞれベース３８とは異なる材料で構成されている。バンド４２及びバー４０は、底部カバー３６内に支持されたコアケース１２に接触し、整列するためのインタフェースとして機能することができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【外国語明細書】