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(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】
(24)【登録日】2024-09-02
(45)【発行日】2024-09-10
(54)【発明の名称】電気機器システム及び中／高電圧電池パック
(51)【国際特許分類】
H01M 50/269 20210101AFI20240903BHJP
H01M 50/284 20210101ALI20240903BHJP
H01M 50/296 20210101ALI20240903BHJP
H01M 50/213 20210101ALI20240903BHJP
H01M 50/244 20210101ALI20240903BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20240903BHJP
【ＦＩ】
H01M50/269
H01M50/284
H01M50/296
H01M50/213
H01M50/244 A
H02J7/00 302B
H02J7/00 302C
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2022553712
(86)(22)【出願日】2021-09-03
(86)【国際出願番号】 JP2021032425
(87)【国際公開番号】W WO2022070766
(87)【国際公開日】2022-04-07
【審査請求日】2023-01-25
(31)【優先権主張番号】P 2020165408
(32)【優先日】2020-09-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(31)【優先権主張番号】P 2021051359
(32)【優先日】2021-03-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000005094
【氏名又は名称】工機ホールディングス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001689
【氏名又は名称】青稜弁理士法人
(72)【発明者】
【氏名】山口 勇人
(72)【発明者】
【氏名】西河 智雅
(72)【発明者】
【氏名】松野 智
【審査官】井原 純
(56)【参考文献】
【文献】特表２０１７－５１８１９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】中国特許出願公開第１１０７８３６５１（ＣＮ，Ａ）
【文献】特開平０３－２９５１５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】国際公開第２０１８／０７９７２２（ＷＯ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｈ０１Ｍ ５０／２０－５０／２９８
Ｈ０２Ｊ ７／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
低電圧又は中電圧を出力可能な低／中電圧電池パックと、中電圧又は高電圧を出力可能な中／高電圧電池パックと、
前記低／中電圧電池パックに接続され前記低電圧の供給を受けるよう構成された低電圧機器本体と、
前記低／中電圧電池パック及び中／高電圧電池パックに接続され前記中電圧の供給を受けるよう構成された中電圧機器本体と、
前記中／高電圧電池パックに接続され前記高電圧の供給を受けるよう構成された高電圧機器本体と、を備え、
前記低／中電圧電池パック及び前記中／高電圧電池パックはそれぞれ、複数のセルユニットを有し、
前記中電圧機器本体は、前記低／中電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの前記複数のセルユニットを直列接続する中電圧直列端子を有し、
前記中／高電圧電池パックは、前記複数のセルユニットの上方に配置される基板と、前記基板から上方に延び前記複数のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子と、前記基板から上方に延び前記複数のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子と、を有し、
前記一対の第１の出力端子及び前記一対の第２の出力端子はそれぞれ、前記中／高電圧電池パックが前記中電圧機器本体に接続された場合に前記中電圧機器本体の入力端子と接続される接続部と、前記中電圧直列端子との接続を回避する回避部と、を有する、
ことを特徴とする電気機器システム。
【請求項2】
請求項１に記載の電気機器システムであって、
前記中電圧機器本体は、前記中／高電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの前記複数のセルユニットを並列接続する中電圧並列端子を有し、
前記高電圧機器本体は、前記中／高電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの前記複数のセルユニットを直列接続する高電圧直列端子を有する、
ことを特徴とする電気機器システム。
【請求項3】
請求項２に記載の電気機器システムであって、前記中電圧機器本体が前記中／高電圧電池パックに接続された場合に、前記中電圧直列端子はいずれの端子にも接続されない、
ことを特徴とする電気機器システム。
【請求項4】
請求項２又は３に記載の電気機器システムであって、前記中／高電圧電池パックは、前記複数のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子と、前記複数のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子と、を有し、
前記高電圧機器本体は、前記一対の第１の出力端子の正極及び負極の一方に接続される第１の入力端子と、前記一対の第２の出力端子の正極及び負極の他方に接続される第２の入力端子と、を有し、
前記高電圧直列端子は、前記一対の第１の出力端子の正極及び負極の他方及び前記一対の第２の出力端子の正極及び負極の一方に接続される、
ことを特徴とする電気機器システム。
【請求項5】
請求項１乃至４のいずれか一項に記載の電気機器システムであって、前記中／高電圧電池パックは更に、前記低電圧を出力できるよう構成される、
ことを特徴とする電気機器システム。
【請求項6】
中電圧又は高電圧を出力可能な中／高電圧電池パックであって、
前記中電圧が供給されて駆動する中電圧機器本体及び前記高電圧が供給されて駆動する高電圧機器本体に選択的に接続可能に構成され、
第１のセルユニットと、
前記第１のセルユニットの上方に配置される基板と、
前記基板から上方に延び前記第１のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子と、
前記基板から上方に延び前記第１のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子と、
を備え、
前記一対の第１の出力端子及び前記一対の第２の出力端子はそれぞれ、
前記中電圧機器本体の入力端子と接続される接続部と、
低電圧又は中電圧を出力可能な低／中電圧電池パックに前記中電圧機器本体を接続した際に前記低／中電圧電池パックの第２のセルユニットを直列接続するよう構成された前記中電圧機器本体の中電圧直列端子への接続を回避する回避部と、
を有する、
ことを特徴とする中／高電圧電池パック。
【請求項7】
請求項６に記載の中／高電圧電池パックであって、
前記中電圧機器本体及び前記高電圧機器本体の電源端子が挿入可能な第１スロットと、
前記高電圧機器本体と接続した場合に前記高電圧機器本体のいずれの端子も挿入されない第２スロットと、
を備え、
前記中電圧機器本体と接続した場合に、前記第２スロットには、前記低／中電圧電池パックに前記中電圧機器本体を接続した際に前記第２のセルユニットを直列接続するための前記中電圧機器本体に設けられたショートバーが挿入される、
ことを特徴とする中／高電圧電池パック。
【請求項8】
請求項６又は７に記載の中／高電圧電池パックと、
前記中／高電圧電池パックと接続可能であり前記中電圧が供給されて駆動する中電圧機器本体と、前記中／高電圧電池パックと接続可能であり前記高電圧が供給されて駆動する高電圧機器本体と、の少なくとも一方と、
を備えることを特徴とする電気機器システム。
【請求項9】
請求項８に記載の電気機器システムであって、
低電圧又は中電圧を出力可能な低／中電圧電池パックを備えることを特徴とする電気機器システム。
【請求項10】
請求項９に記載の電気機器システムであって、
前記低／中電圧電池パックに接続され、前記低電圧が供給されて駆動する低電圧機器本体を備えることを特徴とする電気機器システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は複数の電池パックを複数の電気機器のいずれかに装着して稼働させる電気機器システムに関する。
【背景技術】
【0002】
電動工具等の電気機器が、リチウムイオン電池等の二次電池を用いた電池パックにて駆動されるようになり、電気機器のコードレス化が進んでいる。また、出力電圧を切り替え可能として、異なる電圧の電気機器間で共用できるようにした電圧切り替え型電池パックと、そのような電圧切り替え電池パックを使用できるよう構成された電気機器本体とを含む電気機器システムも実用化されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】国際公開第２０１８／０７９７２３号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１に記載の電圧切り替え型電池パックは、対応する電気機器本体に装着するだけで出力電圧を自動的に切り替えることができて非常に便利である。このような電圧切り替え型電池パックとして、より高い電圧を出力できる電圧切り替え型電池パック、あるいはより低い電圧を出力できる電圧切り替え電池パックを新たに電気機器システムに追加できれば、ユーザは幅広く用意された異なる電圧の電圧切り替え型電池パックを用途に応じて使いわけることができ、より便利になると考えられる。なお、電池パック装着部を複数設け、複数の電池パックを装着可能とすることで高電圧の電気機器とすることも可能であるが、複数の電池パックをまとめて取り扱う必要があるため煩雑である。また、電池パック装着部が複数あるため、電池パック装着部が大型化し取り回し難いものとなってしまう。
【0005】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、幅広い電圧に対応した電気機器システムを提供することを目的とする。本発明の他の目的は、既存の電圧切り替え型電池パックとの互換性を維持したまま、既存の電圧切り替え型電池パックの電圧とは異なる電圧にも対応可能な電池パックを含む電気機器システムを提供することにある。本発明のさらに他の目的は、低電圧、中電圧、高電圧の３つを出力可能とした三電圧電池パックを用いた電気機器システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。本発明の一つの特徴によれば、低電圧又は中電圧を出力可能な低／中電圧電池パックと、中電圧又は高電圧を出力可能な中／高電圧電池パックと、低／中電圧電池パックに接続され低電圧の供給を受けるよう構成された低電圧機器本体と、低／中電圧電池パック及び中／高電圧電池パックに接続され中電圧の供給を受けるよう構成された中電圧機器本体と、中／高電圧電池パックに接続され高電圧の供給を受けるよう構成された高電圧機器本体と、を有する電気機器システムが実現される。電気機器システムの低／中電圧電池パック及び中／高電圧電池パックはそれぞれ、複数のセルユニットを有し、中電圧機器本体は低／中電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを直列接続する中電圧直列端子と、中／高電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを並列接続する中電圧並列端子と、を有する。中電圧機器本体が中／高電圧電池パックに接続された場合には、中電圧直列端子はいずれの端子にも接続されない。また、高電圧機器本体は、中／高電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを直列接続する高電圧直列端子を有する。
【0007】
本発明のさらに他の特徴によれば、電気機器システムにおいて、中／高電圧電池パックは、複数のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子と、複数のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子と、を有し、高電圧機器本体は、一対の第１の出力端子の正極及び負極の一方に接続される第１の入力端子と、一対の第２の出力端子の正極及び負極の他方に接続される第２の入力端子と、を有し、高電圧直列端子は、一対の第１の出力端子の正極及び負極の他方及び一対の第２の出力端子の正極及び負極の一方に接続される。
【0008】
本発明のさらに他の特徴によれば、中／高電圧電池パックは、複数のセルユニットの上方に配置される基板と、基板から上方に延び複数のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子と、基板から上方に延び複数のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子と、を有し、一対の第１の出力端子及び一対の第２の出力端子はそれぞれ、中電圧機器本体の入力端子と接続される接続部と、接続部と基板との間であって中電圧直列端子を回避する回避部と、を有する。
【0009】
本発明のさらに他の特徴によれば、複数のセルユニットと、複数のセルユニットのそれぞれに接続された出力端子と、を有する電池パックであって、低／中／高電圧を出力可能な三電圧電池パック及び低／中電圧を出力可能な低／中電圧電池パックの一方の電池パックと、三電圧電池パックが接続可能で、接続された三電圧電池パックから高電圧の供給を受けるように構成された高電圧機器本体と、三電圧電池パック又は低／中電圧電池パックが接続可能で接続された三電圧電池パック又は低／中電圧電池パックから中電圧の供給を受けるように構成された中電圧機器本体と、三電圧電池パック又は低／中電圧電池パックが接続可能で接続された三電圧電池パック又は低／中電圧電池パックから低電圧の供給を受けるように構成された低電圧機器本体と、を備えた電気機器システムが構成される。中電圧機器本体は、三電圧電池パックに接続された場合に出力端子の一部に接続されて複数のセルユニットを直列接続し、低／中電圧電池パックに接続された場合に出力端子の一部に接続されて複数のセルユニットの全てを直列接続するよう構成された中電圧直列端子を有する。また、中電圧機器本体は、三電圧電池パックに接続された場合に出力端子の一部とは別の出力端子に接続されて複数のセルユニットを並列接続し、低／中電圧電池パックに接続された場合に出力端子の一部とは別の出力端子に接続されるよう構成された中電圧並列端子を有する。
【0010】
本発明のさらに他の特徴によれば、複数のセルユニットと、複数のセルユニットのそれぞれに接続された出力端子と、を有し、中電圧及び高電圧を出力可能な中／高電圧電池パックを備え、中電圧機器本体が中／高電圧電池パックに接続された場合に、中電圧直列端子は出力端子に接続されないよう構成され、中電圧並列端子は出力端子に接続されて複数のセルユニットを並列接続するよう構成される。
【0011】
本発明のさらに他の特徴によれば、低電圧、中電圧及び高電圧を出力可能な三電圧電池パックと、低電圧、中電圧、高電圧のいずれか２つを出力可能な二電圧電池パック、又は、低電圧、中電圧、高電圧のいずれか１つを出力可能な一電圧電池パックと、三電圧電池パック及び高電圧を出力可能な二電圧電池パック又は高電圧を出力可能な一電圧電池パックに接続され、高電圧の供給を受けるように構成された高電圧機器本体と、三電圧電池パック及び中電圧を出力可能な二電圧電池パック又は中電圧を出力可能な一電圧電池パックに接続され、中電圧の供給を受けるように構成された中電圧機器本体と、三電圧電池パック及び低電圧を出力可能な二電圧電池パック又は低電圧を出力可能な一電圧電池パックに接続され、低電圧の供給を受けるように構成された低電圧機器本体と、を備えた電気機器システムが提供される。
【0012】
本発明のさらに他の特徴によれば、三電圧電池パック及び二電圧電池パックはそれぞれ複数のセルユニットを有し、中電圧機器本体は、三電圧電池パックに接続された場合又は中電圧と高電圧を出力可能な二電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットの一部を直列接続すると共に、低電圧と中電圧を出力可能な二電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを直列接続する中電圧直列端子と、三電圧電池パックに接続された場合又は中電圧と高電圧を出力可能な二電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットの一部を並列接続すると共に、低電圧と中電圧を出力可能な二電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを並列接続する中電圧並列端子と、を有する。また、高電圧機器本体は、三電圧電池パックに接続された場合又は中電圧と高電圧を出力可能な二電圧電池パックに接続された場合に当該電池パックの複数のセルユニットを直列接続する高電圧直列端子を有する。
【0013】
本発明のさらに他の特徴によれば、第１の複数のセルユニットを有し、複数のセルユニットの接続状態に応じて出力電圧を中電圧と高電圧に切替可能であり、高電圧機器本体と中電圧機器本体とに接続可能な中／高電圧電池パックであって、高電圧機器本体及び中電圧機器本体の電源端子が挿入可能な第１スロットと、高電圧機器本体と接続した場合に高電圧機器本体のいずれの端子も挿入されない第２スロットと、を有し、第２スロットは、中電圧機器本体と接続した場合に、中電圧機器本体に設けられたショートバーであって、第２の複数のセルユニットを有して出力電圧を低電圧と中電圧に切替可能な低／中電圧電池パックに中電圧機器本体を接続した際に第２の複数のセルユニットを直列接続するショートバーが挿入されるように構成した。
【発明の効果】
【0014】
本発明によれば、幅広い電圧に対応した電気機器システムを提供することができる。より具体的には、既存の電圧切り替え型電池パックとの互換性を維持したまま、既存の電圧切り替え型電池パックの電圧とは異なる電圧にも対応可能な電圧切り替え型電池パックを含む電気機器システムを提供することができる。また、低電圧、中電圧、高電圧の３つを出力可能とした三電圧電池パックを用いた電気機器システムを提供することができる。例えば、従来から用いられている低／中電圧対応の電池パックに対して、互換性を有する中／高電圧対応の電池パックをさらに提供できるので、２つの電池パックで３つの電圧の電気機器本体に対応させることができる。更に、これら二電圧電池パックに対して、互換性を有する低／中／高電圧対応の電池パックを提供できるので、１つの電池パックで３つの電圧の電気機器本体に対応させることができる。この際、電池パックの電圧切り替えのための特別な操作は不要であり、対応する電気機器本体に装着するだけで適正な出力電圧に切り替えられるので、電池パックの取り扱いが容易である。また、高電圧機器本体の筐体サイズが抑えられるから取り回しやすい電気機器を提供できる。また、電圧切り替え型電池パックの大型化を抑えた電気機器システムを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【図1】本発明の実施例に係る電気機器システムの全体図である。
【図2】本発明の実施例に係るインパクト工具１Ａと、それに装着される電池パック１０１の斜視図である。
【図6】（Ａ）は低／中電圧電池パック２０１と低電圧機器本体１との接続回路図であり、（Ｂ）は低／中電圧電池パック２０１と中電圧機器本体３１との接続回路図である。
【図7】低電圧機器本体１のターミナル部１５と、低／中電圧電池パック２０１の接続端子群２６０の接続状態を説明するための図であり、（Ａ）はターミナル部１５と接続端子群２６０とが離れた状態、（Ｂ）はターミナル部１５と接続端子群２６０とが嵌合した状態である。
【図8】中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、低／中電圧電池パック２０１の接続端子群２６０の接続状態を説明するための図であり、（Ａ）はターミナル部４５と接続端子群２６０とが離れた状態、（Ｂ）はターミナル部４５と接続端子群２６０とが嵌合した状態である。
【図9】（Ａ）は中電圧機器本体３１と中／高電圧電池パック３０１との接続回路図であり、（Ｂ）は高電圧機器本体６１と中／高電圧電池パック３０１との接続回路図である。
【図10】中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、中／高電圧電池パック３０１の接続端子群３６０の接続状態を説明するための図であり、（Ａ）はターミナル部４５と接続端子群３６０とが離れた状態、（Ｂ）はターミナル部４５と接続端子群３６０とが嵌合した状態である。
【図11】高電圧機器本体６１のターミナル部７５と、中／高電圧電池パック３０１の接続端子群３６０の接続状態を説明するための図であり、（Ａ）はターミナル部７５と接続端子群３６０とが離れた状態、（Ｂ）は（Ａ）と同じ図でからターミナル部７５の樹脂部分を除いた形状を示す図である。
【図12】高電圧機器本体６１のターミナル部７５と、中／高電圧電池パック３０１の接続端子群３６０が嵌合した状態を示す図である。
【図13】（Ａ）は図１２のターミナル部７５と接続端子群３６０の別の方向から見た斜視図であり（嵌合時）、（Ｂ）は正極入力端子８２とショートバー８９の端子部８９ｂの部分拡大図であり、（Ｃ）は（Ａ）の正極端子３６２、３７２部分を右側から見た図である。
【図14】（Ａ）はターミナル部１５、４５、７５の形状を示す側面図であり、（Ｂ）はターミナル部１５、４５、７５での電力端子（正極入力端子と負極入力端子）の配置状況をまとめた比較表である。
【図15】（Ａ）は、本発明の第２の実施例に係る中電圧機器本体３１と中／高電圧電池パック５０１との接続回路図であり、（Ｂ）は高電圧機器本体４６１と中／高電圧電池パック５０１との接続回路図である。
【図16】中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０の接続状態を説明するための図（その１）であり、（Ａ）はターミナル部４５と接続端子群５６０とが離れた状態、（Ｂ）はターミナル部４５と接続端子群５６０とが嵌合した状態である。
【図17】中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０を示す図（その２）であり、（Ａ）はターミナル部４５と接続端子群５６０とが嵌合した状態を示す斜視図、（Ｂ）は（Ａ）の背面図である。
【図18】高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０が嵌合した状態を示す図（その１）であり、（Ａ）はターミナル部４７５と接続端子群５６０とが離れた状態、（Ｂ）はターミナル部４７５と接続端子群５６０とが嵌合した状態である。
【図19】高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０が嵌合した状態を示す図である（その２）。
【図20】ターミナル部１５、４５、４７５の形状を示す模式図であり、これらの大きさ関係を説明するための図である。
【図21】本発明の第３の実施例に係る電気機器システムの全体図である。
【図22】図２１の三電圧電池パック７０１の接続端子群を示す図であり、（Ａ）は回路基板７３０と接続端子群７４０全体の斜視図であり、（Ｂ）は大型端子部品７２１の斜視図であり、（Ｃ）は小型端子部品７２６の斜視図である。
【図23】（Ａ）は三電圧電池パック７０１と低電圧機器本体１との接続回路図であり、（Ｂ）は三電圧電池パック７０１と中電圧機器本体３１との接続回路図である。
【図24】（Ａ）は本発明の第３の実施例に係る三電圧電池パック７０１と高電圧機器本体６０１との接続回路図であり、（Ｂ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５と接続端子群７４０の電力端子部分が嵌合した状態を示す斜視図である。
【図25】（Ａ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５が接続端子群７４０の正極端子群に嵌合する前の状態の右側面図であり、（Ｂ）はターミナル部６１５が接続端子群７４０の正極端子群に嵌合した後の状態の右側面図である。
【図28】（Ａ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５の前方側から見た斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の樹脂部分に鋳込まれる正極入力端子６２２と、負極入力端子６２７と、ショートバー６３１，６３２、６３３の斜視図である。
【図29】ターミナル部１５、４５、６１５の形状を示す模式図であり、これらの大きさ関係を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【実施例1】
【0016】
以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。
【0017】
図１は、本発明の実施例に係る電気機器システムの全体図である。電気機器システムは、複数の電気機器本体（１、３１、６１）と、複数の電池パック（１０１、２０１、３０１）により構成される。電気機器本体（１、３１、６１）は、対応する電池パック（１０１、２０１、３０１のいずれか）を装着して動作する機器であり、ＡＣ電源を必要としないコードレス機器である。電気機器本体（１、３１、６１）は、使用する電池パックの定格電圧に合わせて分類され、ここでは、定格電圧１８Ｖという低電圧の供給を受けるよう構成されたで電気機器群（低電圧電気機器本体であり、以下、「低電圧機器本体１」と称する）、定格電圧３６Ｖという中電圧の供給を受けるよう構成された電気機器群（中電圧電気機器本体であり、以下、「中電圧機器本体３１」と称する）、定格電圧７２Ｖという高電圧の供給を受けるよう構成されたで電気機器群（高電圧電気機器本体であり、以下、「高電圧機器本体６１」と称する）に分類される。本明細書では、電池パック（１０１、２０１、３０１）を装着した状態を「電気機器」と称し、電池パック（１０１、２０１、３０１）を取り外した状態の本体側を、「電気機器本体」と称する。
【0018】
図１では低電圧機器本体１として、コードレスロータリハンマドリルのイラストを示しているが、ハンマドリルだけに限られず、インパクトドライバ、インパクトレンチ、ドライバドリル、ディスクグラインダ、ブロワ、クリーナー、カッタ、バンドソー、マルチツール、ジグソー、セーバソー、チェンソー、丸のこ、かんな、ピン釘打機、タッカ、釘打機、テレビ、ラジオ、スピーカ、ファン、冷温庫、ライト、高圧洗浄機、刈払機等の多彩な機器が用いられる。
【0019】
図１では中電圧機器本体３１として、高出力のコードレスロータリハンマドリルのイラストを示しているが、ハンマドリルだけに限られずに、中電圧機器本体３１としては、低電圧機器本体１よりも高出力が要求される機器、例えば、インパクトレンチ、振動ドライバドリル、ディスクグラインダ、ブロワ、クリーナー、鉄筋カットベンダ、チップソーカッタ、ジグソー、セーバソー、集じん丸のこ、チェンソー、丸のこ、仕上釘打機、タッカ、コンクリートバイブレータ、植木バリカン、刈払機等の多彩な機器が用いられる。また、図１では高電圧機器本体６１としてコードレスロータリハンマドリルのイラストを示しているが、高電圧機器本体６１として中電圧機器本体３１よりもさらなる高出力が要求される機器であって、中電圧機器本体３１と同様の機器が用いられる。また、動作電圧７２Ｖ（直流）により実現できるような高電圧電気機器の本体、例えば、カッタ、チップソー切断機等も高電圧機器本体６１に含まれる。
【0020】
電池パック（１０１、２０１、３０１）は、対応する電気機器本体（１、３１、６１）に対して着脱式であって、所定の定格電圧を有する。ここでは、電気機器システムを構成する電池パックの例として、低電圧機器本体１と中電圧機器本体３１の双方に装着可能な、低／中電圧電池パック２０１（第１二電圧電池パック）、中電圧機器本体３１と高電圧機器本体６１の双方に装着可能な、中／高電圧電池パック３０１（第２二電圧電池パック）を含んで構成される。低電圧電池パック１０１は、従来から用いられる単一電圧（ここでは定格１８Ｖ）用の電源である。電池パック１０１、２０１、３０１は、いずれも複数本の電池セルを合成樹脂製のケース内に収容したものである。電池パック１０１、２０１、３０１の上部には、電気機器本体（１、３１、６１）に装着するためのレール溝（図２で後述）と、電気的な接続を実現するための接続端子群（図６以降で後述）、電気機器本体（１、３１、６１）側との装着状態を維持又は解除するためのラッチ機構（図２で後述）が設けられる。
【0021】
図１では電池パック１０１、２０１、３０１がどの電気機器本体１、３１、６１に装着可能であるかを示す実線矢印９１～９５にて、それらの対応関係を示している。低電圧電池パック１０１は、１８Ｖ専用（低電圧機器本体１専用）であって単一電圧の電源であるため、点線矢印９６の先に×印を示すように３６Ｖ用の中電圧機器本体３１には使用することができない。ここで、「使用することができない」とは、（１）低電圧電池パック１０１を中電圧機器本体３１に、物理的に装着できない場合と、（２）装着は可能であるが電気的な接続状態が確立されない場合と、（３）物理的にも電気的にも接続可能であるが電圧が不足しているので実際に中電圧機器本体３１が動作しない場合の３つの状態にて実現することが考えられる。いずれの状態であっても本実施例の電気機器システムは構成可能であるが、ユーザの立場を考えると、低電圧電池パック１０１を中電圧機器本体３１に物理的に装着できないように構成するのが最も好ましい。本実施例では、中電圧機器本体３１の電池パック取付部に凸部４８（図８にて後述）を形成することにより、低電圧電池パック１０１が凸部４８に干渉することによって、低電圧電池パック１０１の中電圧機器本体３１への装着が阻止されるように構成した。従って、ユーザは、使用不能な低電圧電池パック１０１を誤って中電圧機器本体３１へ装着できないように構成することによって、低電圧電池パック１０１は中電圧機器本体３１には使用できないことを容易に識別できる。尚、図１には点線矢印で示していないが、低電圧電池パック１０１は高電圧機器本体６１にも物理的に装着できないように構成される。中電圧機器本体３１と同様に高電圧機器本体６１の電池パック取付部に誤装着防止用の凸部７８（後述する図１１参照）が形成されるからである。
【0022】
低／中電圧電池パック２０１は、１８Ｖ又は３６Ｖ出力のいずれかを出力できるようにした、いわゆる異電圧（マルチボルト）対応の電源である。低／中電圧電池パック２０１は、実線矢印９２に示すように低電圧機器本体１と、実線矢印９３に示すように中電圧機器本体３１のいずれにも物理的に装着可能であり、また電気機器本体（１、３１）側の機器側接続端子と電気的に接続可能である。尚、低／中電圧電池パック２０１は、点線矢印９７に示すように高電圧機器本体６１には使用できない。この場合の使用できないとは、上述の（１）～（３）の３つの状態のいずれにて実現しても良い。
【0023】
中／高電圧電池パック３０１は、３６Ｖ又は７２Ｖ出力のいずれかを出力できるようにした、いわゆる異電圧（マルチボルト）対応の電源である。中／高電圧電池パック３０１は、基本的な装着構造、即ち、電気機器本体（３１、６１）に装着するためのレール溝やラッチ機構は、低／中電圧電池パック２０１と互換性を有する形状である。中／高電圧電池パック３０１は、低／中電圧電池パック２０１の倍の電圧（定格電圧７２Ｖ）であるため、中／高電圧電池パック２０１の２倍の数の電池セルを必要とする。従って、同じサイズ（例えば１８６５０サイズ）の電池セルを用いる場合は、図１に示すように中／高電圧電池パック３０１の大きさが２倍近くの大きさになる。ただし、レール溝やラッチ機構、接続端子を収容するスリット群の数や形状はほぼ同じである。実線矢印９４に示すように中電圧機器本体３１と、実線矢印９５に示すように高電圧機器本体６１のいずれにも物理的に装着可能であり、また電気機器本体（３１、６１）側の機器側接続端子と電気的に接続可能である。尚、中／高電圧電池パック３０１は、矢印では示していないが低電圧機器本体１には使用できない。この場合の使用できないとは、上述の（１）と同様、物理的に装着できない、又は（２）のように構成できる。
【0024】
図１では図示していないが、電池パック１０１、２０１、３０１は、電気機器本体（１、３１、６１）から取り外した後に図示しない外部充電器を用いて充電が可能である。ここでは、１８Ｖ用充電器と、３６Ｖ用の充電器の２つを準備すれば、電池パック１０１、２０１、３０１をすべて充電可能である。つまり、電池パック１０１、２０１は低電圧（１８Ｖ）用充電器を用いて、電池パック３０１は中電圧（３６Ｖ）用充電器を用いて充電する。尚、電池パック２０１は中電圧（３６Ｖ）用充電器を用いて充電することも可能であり、電池パック３０１は高電圧（７２Ｖ）用充電器を用いて充電することも可能である。
【0025】
図１に示す電気機器システムでは、低電圧、中電圧、高電圧の組み合わせを、１８Ｖ、３６Ｖ、７２Ｖにて構成したが、本発明はこれらの電圧の組み合わせだけに限られずに、１４．４Ｖ、２８．８Ｖ、５７．６Ｖの組み合わせや、その他の組み合わせで構成しても良い。但し、中電圧は低電圧の２倍、高電圧は中電圧の２倍となる組み合わせとすれば、図２以降で説明する電池パックの端子構成を実現しやすくなるので好適である。また、２倍に限らず３倍や４倍等でも良い。また、低／中電圧電池パック２０１の高い側の出力電圧と、中／高電圧電池パック３０１の低い側の出力電圧を同じとすることで、重複する電気機器本体（ここでは中電圧機器本体３１）が存在するので、低～中の電力機器本体を主に有するユーザや、中～高の電力機器本体を主に有するユーザにとっては、一つの電池パックを用意するだけで中電圧機器本体３１を使用することができるため使い勝手がよく便利である。
【0026】
図２は本発明の実施例に係る電気機器本体と、それに装着される電池パック１０１の斜視図である。ここでは低電圧機器本体として、インパクト工具１Ａの例を示している。動作電圧１８Ｖのインパクト工具１Ａは、電池パック１０１が着脱可能であり、図示しないモータによる回転駆動力を用いて先端工具や作業機器を駆動する。インパクト工具１Ａは先端工具９に回転力や軸方向の打撃力を加えることにより締め付け作業を行う。電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）は、外形を形成する外枠たるハウジング２を備える。ハウジング２は、図示しないモータや動力伝達機構を収容する胴体部２ａと、胴体部２ａから下方に延びるハンドル部２ｂと、ハンドル部２ｂの下側に形成される電池パック装着部１０により構成される。ハンドル部２ｂの一部であってユーザが把持した際に人差し指があたる付近には、トリガ状の動作スイッチ４が設けられる。ハウジング２の前方側には出力軸たるアンビル（図では見えない）が設けられ、アンビルの先端には先端工具９を装着するための先端工具保持部８が設けられる。ここでは先端工具９としてプラスのドライバービットが装着されている。
【0027】
電池パック装着部１０には、左右両側の内壁部分に前後方向に平行に延びる溝やレールを含むレール部１１ａ、１１ｂが形成され、それらの間にターミナル部１５Ａが設けられる。ターミナル部１５Ａは、合成樹脂等の不導体材料の一体成形により製造され、そこに金属製の複数の端子、例えば正極入力端子２２、負極入力端子２７、ＬＤ端子（異常信号端子）２８を鋳込んだものである。図２に示すインパクト工具１Ａにおいては、ターミナル部１５Ａのうち正極入力端子２２と負極入力端子２７の間に信号伝達用の他の端子（後述する図７で示す端子２４～２６）は設けられていない。これは、図２に示すインパクト工具１Ａが信号伝達用の他の端子を用いた制御を必要としないためである。ターミナル部１５Ａは、合成樹脂の成形によって複数の金属端子（ここでは端子２２、２７、２８）を鋳込むことにより製造され、装着方向（前後方向）の突き当て面となる垂直面１５ａと、水平面１５ｂを有する。ターミナル部１５Ａは、左右分割式のハウジング２に開口部分（ターミナル保持部）に挟持されるようにして固定される。ターミナル部１５Ａの水平面１５ｂは電池パック１０１の装着時に、電池パック１０１側の上段面１１５と近接、対向する面となる。水平面１５ｂの前方側には、電池パック１０１の隆起部１３２と当接する湾曲部１２が形成され、湾曲部１２の左右中央付近には突起部１４が形成される。突起部１４は左右方向に２分割で形成される電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）のハウジング２のネジ止め用のボスを兼ねると共に、電池パック１０１の装着方向への相対移動を制限するストッパの役目も果たす。
【0028】
電池パック１０１は、上ケース１１０と下ケース１０２からなるケースに、定格３．６Ｖのリチウムイオン電池セルを１０本収容したものであり、５本の電池セルを直列接続したセルユニットを２組準備し、それらのセルユニットの出力を並列接続とすることで定格１８Ｖの直流を出力する。上ケース１１０は、下段面１１１と、下段面１１１よりも上方に位置する上段面１１５と、下段面１１１と上段面１１５との間に位置する段差部１１４が形成される。電池パック１０１のスロット群配置領域１２０には、前方の段差部１１４から上段面１１５にて後方側に延びる複数のスロット１２１～１２８が形成される。電池パック１０１の上段面１１５の側面には、２本のレール部１３８ａ、１３８ｂが形成される。レール部１３８ａ、１３８ｂは、長手方向が電池パック１０１の装着方向と平行になる溝を含んで形成される。レール部１３８ａ、１３８ｂの溝部分は、前方側端部が開放端となり、後方側端部が隆起部１３２の前側壁面と接続された閉鎖端となる。レール部１３８ａ、１３８ｂにはラッチ機構が設けられる。ラッチ機構は、ラッチボタン１４１ａ、１４１ｂと、それらの押下に応じて内側に移動する掛止部１４２ａ（図では見えない）、１４２ｂを含んで構成される。電池パック１０１を電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）から取り外すときは、左右両側にあるラッチボタン１４１ａ、１４１ｂを押すことにより、爪状の係止部１４２ａ（図では見えない）、１４２ｂが内側に移動して係止状態が解除されるので、その状態で電池パック１０１を装着方向と反対側に移動させる。
【0029】
低電圧電池パック１０１のラッチボタン１４１ａ、１４１ｂに挟まれる中央付近には、隆起部１３２から下方向に窪むストッパ部１３１が形成される。ストッパ部１３１は、低電圧電池パック１０１を、電池パック装着部１０に装着した際に、突起部１４の突き当て面となるもので、電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）側の突起部１４がストッパ部１３１に当接するまで挿入されると、電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）に配設された複数の端子（機器側端子）と低電圧電池パック１０１に配設された複数の接続端子（図７等にて後述）が接触して導通状態となる。
【0030】
低電圧電池パック１０１のストッパ部１３１の内側部分には、冷却風取入口たる複数のスリット１３４が設けられる。低電圧電池パック１０１が電気機器本体１に装着された状態では、スリット１３４が外部から視認できないように覆われて閉鎖状態になる。低電圧電池パック１０１を図示せぬ充電装置に連結して充電を行う際には、低電圧電池パック１０１の内部に冷却用の空気を強制的に流すための風窓としてスリット１３４が用いられる。低電圧電池パック１０１内に取り込まれた冷却風は下ケース１０２の前方壁に設けられた排気用の風窓たるスリット１０５から外部に排出される。なお、スリット１３４を排気用、スリット１０５を吸気用としても良い。
【0031】
図１にて示した電池パック１０１、２０１、３０１は、レール部１３８ａ、１３８ｂの形状が等しく、ラッチ機構の配置も同じで、複数のスロット１２１～１２８の配置が同じであるように形成される。つまり、電池パック１０１、２０１、３０１の装着機構部は互換性を有するように形成される。但し、高い電圧側の電池パックを低い電圧側の電気機器本体に誤って装着できないように、誤装着防止用の形状が一部変更される（詳細は図４、図５にて後述する）。
【0032】
図３は低電圧電池パック１０１を別の角度から見た斜視図である。低電圧電池パック１０１の隆起部１３２の後ろ側は斜面１３３にて形成される。２本のレール部１３８ａ、１３８ｂは、前後方向に延びるように平行に形成される。レール部１３８ａ、１３８ｂに挟まれる上段面１１５にはスロット群配置領域１２０が配置され、スロット群配置領域１２０には８本のスロット１２１～１２８が形成される。スロット１２１～１２８は電池パック装着方向に所定の長さを有するように切り欠かれた部分であって、この切り欠かれた部分の内部には、電気機器本体１又は外部の充電装置（図示せず）の機器側端子と嵌合可能な複数の接続端子が配設される。スロット１２１～１２８には前方側から電気機器本体１側のターミナル部１５Ａ等を近接させることで、ターミナル部１５Ａ側の接続端子が挿入可能である。
【0033】
スロット１２１～１２８は、低電圧電池パック１０１の右側のレール部１３８ａに近い側のスロット１２１が充電用正極端子（Ｃ＋端子）の挿入口となり、スロット１２２が放電用正極端子（＋端子）の挿入口となる。また、低電圧電池パック１０１の左側のレール部１３８ｂに近い側のスロット１２７が負極端子（－端子）の挿入口となる。正極端子と負極端子の間には、低電圧電池パック１０１と電気機器本体１や外部の充電装置（図示せず）への制御に用いる信号伝達用の複数の信号端子が配置され、ここでは信号端子用の４つのスロット１２３～１２６が電力端子群の間に設けられる。スロット１２３は予備の端子挿入口であり、本実施例では金属端子を設ける代わりに、合成樹脂の仕切り板４７（図７で後述）が挿入される。
【0034】
スロット１２４は低電圧電池パック１０１の識別情報となる信号を電気機器本体又は充電装置に出力するためのＴ端子用の挿入口である。スロット１２５は外部の充電装置（図示せず）からの制御信号が入力されるためのＶ端子用の挿入口である。スロット１２６はセルに接触して設けられた図示しないサーミスタ（感温素子）による電池の温度情報を出力するためのＬＳ端子用の挿入口である。負極端子（－端子）の挿入口となるスロット１２７の左側には、電池セル保護回路による異常停止信号を出力するＬＤ端子用のスロット１２８が設けられる。
【0035】
下ケース１０２は、上面が開口された略直方体の形状であって、底面と、底面に対して鉛直方向に延びる前方壁と、後方壁と、右側側壁と、左側側壁により構成される。図２（Ｂ）においてラッチボタン１４１ｂの前方には、係止部１４２ｂがばねの作用によりレール部１３８ｂ内で左方向に飛び出して、電気機器本体１（低電圧機器本体１Ａ）のレール部１１ａに形成された図示しない凹部と係合することにより、低電圧電池パック１０１の低電圧機器本体１Ａからの脱落が防止される。尚、右側のレール部１３８ａにも同様の係止部１４２ａが設けられる。
【0036】
図４は低／中電圧電池パック２０１の外観を示す斜視図である。低／中電圧電池パック２０１の外観は、表示部２８０が設けられた部分を除くと低電圧電池パック１０１とほぼ同一形状であり、上ケース２１０には複数のスロット（２２５、２２６等）が形成される。複数のスロットの左右幅、前後長さは図３で示した低電圧電池パック１０１と同サイズである。上ケース２１０と下ケース２０２からなるケースに電池セルを収容している。下ケース２０２の内部に収容する電池セルの合計本数は１０本であるため、図３で示す低電圧電池パック１０１と同じ大きさの筐体で実現できる。図３の下ケース１０２と、図４の下ケース２０２の違いは、主にデザイン上の相違によるものである。低／中電圧電池パック２０１は、中電圧機器本体３１だけでなく低電圧機器本体１にも装着できるように、レール部２３８ａ、２３８ｂ、ラッチ、隆起部の形状、下段面２１１の形状は同じである。わずかな違いは、上段面２１５に上から下方向に窪む凹部２１６が形成され、さらに、接続端子群（図７で後述する２６１、２６２、２６７、２７１、２７２、２７７の電力端子群）を収容するために下から上方向にわずかに突出する凸部２１７ａ、２１７ｂが形成されることである。凹部２１６は、中電圧機器本体３１のターミナル部４５に形成される誤装着防止用の凸部４８（後述する図８参照）と対応するように構成したものである。つまり、電気機器本体側に誤装着防止用の凸部４８がある場合（ここでは中電圧機器本体３１及び高電圧機器本体６１）は、凹部２１６を持たない低電圧電池パック１０１には装着できないことになる。
【0037】
低／中電圧電池パック２０１の後方斜面には、表示部２８０が設けられる。表示部２８０には４つの表示窓２８１～２８４が設けられ、表示窓２８４の右側には押しボタン式のスイッチボタン２８５が設けられる。スイッチボタン２８５は、ユーザによって操作される操作部である。表示窓２８１～２８４の内側には図示しないＬＥＤ（発光ダイオード）が配置され、表示窓２８１～２８４の内側から点灯される。表示部２８０の全体はラミネートフイルムによって覆われ、表示窓２８１～２８４は印刷されたラミネートフイルムの一部を透明又は半透明にして光が透過されるように構成される。スイッチボタン２８５は、ユーザによって操作されるボタンであって、スイッチボタン２８５が押されたら、低／中電圧電池パック２０１の電池残量に応じて表示窓２８１～２８４へ電池残量の表示が行われる。
【0038】
図５は中／高電圧電池パック３０１の外観を示す斜視図である。中／高電圧電池パック３０１の外観は、収容する電池セルの本数が、低／中電圧電池パック２０１に比べて倍（１０本から２０本）に増加しているため、上ケース３１０に延長部３１０ａが形成され、下ケース３０２に延長部３０２ａが形成される。延長部３０２ａ、３１０ａを除いた部分の形状は、低／中電圧電池パック２０１と互換（ほぼ同一形状）である。上ケース３１０の後方側には表示部２８０が配置される。上ケース３１０の延長部３１０ａよりも前方側は低／中電圧電池パック２０１と同一形状であるため、低／中電圧電池パック２０１と同じ番号の符号を付している。尚、中／高電圧電池パック３０１の上段面２１５に上から下方向に窪む凹部２１６の形状は、低／中電圧電池パック２０１と同じである。このように凹部２１６を共通形状にすると、低／中電圧電池パック２０１は高電圧機器本体６１に装着することができることを意味する。尚、凹部２１６の形状を更に変更するか、又は、別の誤装着防止機構を設けることによって、低／中電圧電池パック２０１を高電圧機器本体６１に物理的に装着できないように構成することも任意である。
【0039】
図６（Ａ）は低／中電圧電池パック２０１の正極端子（２６２と２７２）及び負極端子（２６７と２７７）と、低電圧機器本体１の正極入力端子２２及び負極入力端子２７の接続回路図であり、（Ｂ）は 低／中電圧電池パック２０１の正極端子（２６２と２７２）及び負極端子（２６７と２７７）と、中電圧機器本体３１の正極入力端子５２及び負極入力端子５７及びショートバー５９との接続回路図である。低／中電圧電池パック２０１の電力出力用の正極端子は、上側正極端子２６２と下側正極端子２７２の２つにより構成される。また、低／中電圧電池パック２０１の負極端子は、上側負極端子２６７と下側負極端子２７７の２つにより構成される。上側正極端子２６２と下側正極端子２７２は、低／中電圧電池パック２０１がいずれの電気機器本体や充電装置等に装着されていない状態（非装着時）では、上側正極端子２６２と下側正極端子２７２は非接触状態、即ち導通していない状態にあり、上側負極端子２６７と下側負極端子２７７は非接触状態、即ち導通していない状態にある。
【0040】
低／中電圧電池パック２０１の内部には、電池セル２４５ａ～２４５ｅの５本が直列接続されて第１セルユニット２４５を形成し、電池セル２４６ａ～２４６ｅの５本が直列接続されて第２セルユニット２４６を形成する。第１セルユニット２４５の正極側出力（電池セル２４５ａの正極）は上側正極端子２６２に接続され、負極側出力（電池セル２４５ｅの負極）は下側負極端子２７７に接続される。同様にして、第２セルユニット２４６の正極側出力（電池セル２４６ａの正極）は下側正極端子２７２に接続され、負極側出力（電池セル２４６ｅの負極）は上側負極端子２６７に接続される。
【0041】
低電圧機器本体１は、図２にて示したように電池パック１０１、２０１との接続用に複数の出力端子群（機器側接続端子）が形成され、そこには正極入力端子２２と負極入力端子２７が含まれる。正極入力端子２２は上下に離間するように配置された正極端子２６２及び２７２の爪部（２６２ａと２７２ａ）の双方に接触可能なように、上下方向の有効長がＨとなる金属製の平板にて製造される。同様に負極入力端子２７は上下に離間するように配置された負極端子２６７及び２７７の爪部（２６７ａと２７７ａ）の双方に接触可能なように、上下方向の有効長がＨとなる金属製の平板にて製造される。低電圧機器本体１はこのような正極入力端子２２と負極入力端子２７を有することにより、図６（Ａ）に示すように低電圧機器本体１に低／中電圧電池パック２０１が装着されると、低電圧機器本体１の正極入力端子２２と負極入力端子２７の間には、第１セルユニット２４５と第２セルユニット２４６が並列接続され、２つのセルユニットの並列接続した電圧、即ち、定格１８Ｖの直流が出力されることになる。
【0042】
中電圧機器本体３１は、低／中電圧電池パック２０１との接続用に複数の出力端子群（機器側接続端子）が形成され、そこには正極入力端子５２と負極入力端子５７とショートバー５９が含まれる。本実施例の中／高電圧電池パック３０１に接続された場合に、正極入力端子５２と負極入力端子５７が、当該電池パック３０１の前記複数のセルユニットを並列接続する中電圧並列端子に該当する。正極入力端子５２は上側正極端子２６２の爪部（２６２ａと２６２ｂ、但し２６２ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成され、負極入力端子５７は上側負極端子２６７の爪部（２６７ａと２６７ｂ、但し２６７ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成される。図６（Ｂ）からわかるように、上下方向の有効長がＨとなるターミナル部４５（符号は後述の図８を参照）において、正極入力端子５２と負極入力端子５７の高さＨ１は、図６（Ａ）の高さＨの半分未満である。中電圧機器本体３１のショートバー５９は、金属製の導電部材からなる短絡子であって、コの字形状に曲げられた部材である。ショートバー５９の短絡用端子部５９ａの一端側に端子部５９ｂが形成され、正極入力端子５２の下側に配置される。ショートバー５９の短絡用端子部５９ａの他端側に端子部５９ｃが形成され、端子部５９ｃは負極入力端子５７の下側に配置される。端子部５９ｂは下側正極端子２７２と嵌合し、端子部５９ｃは下側負極端子２７７と嵌合する。つまり、ショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃが本発明の複数のセルユニットを直列接続する中電圧直列端子となる。ショートバー５９は、正極入力端子５２や負極入力端子５７等の他の機器側端子と共に合成樹脂製の基台部４６（図８にて後述）に鋳込まれるようにして固定される。この際、ショートバー５９は他の金属端子（５２、５４～５８）とは接触しないため、電気的に絶縁状態にある。また、ショートバー５９は、下側正極端子２７２と下側負極端子２７７を短絡させるに用いられるため、中電圧機器本体３１の制御回路等への配線を行う必要はない。ショートバー５９の端子部５９ｂは下側正極端子２７２の爪部（２７２ａと２７２ｂ、但し２７２ｂは図では見えない）に嵌合し、端子部５９ｃは下側負極端子２７７の爪部（２７７ａと２７７ｂ、但し２７７ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成される。ここで、ショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃの高さＨ２は、図６（Ａ）の高さＨの半分未満である。つまり、中電圧機器本体３１の正極端子部（５２、５９ｂ）と負極端子部（５７、５９ｂ）は、低電圧機器本体１の正極端子部（２２）と負極端子部（２７）の高さ方向の領域内に設けられる。このようにして、図６（Ｂ）に示すように中電圧機器本体３１に低／中電圧電池パック２０１が装着されると、中電圧機器本体３１の正極入力端子５２と負極入力端子５７の間には、第１セルユニット２４５と第２セルユニット２４６を直列接続した電圧、即ち、定格３６Ｖの直流が出力されることになる。
【0043】
図７は、低電圧機器本体１におけるターミナル部１５と、低／中電圧電池パック２０１の接続端子群２６０の接続状態を説明するための図である。低／中電圧電池パック２０１には回路基板２５０が含まれ、回路基板２５０には、電池パック２０１側の接続端子として上側正極端子２６１、２６２、Ｔ端子２６４、Ｖ端子２６５、ＬＳ端子２６６、上側負極端子２６７、ＬＤ端子２６８が固定される。これらの固定は、各接続端子の脚部が回路基板２５０を貫通して、回路基板２５０の裏側にて半田付けされる。回路基板２５０にはさらに、下側正極端子２７１、２７２（図では２７２は見えない）と、下側負極端子２７７が設けられる。
【0044】
ターミナル部１５は、低電圧機器本体１に含まれるものであって、図２に示したターミナル部１５では、全部の接続端子を図示していなかったが、図７（Ａ）ではすべての接続端子を示している。ターミナル部１５には、正極入力端子２２、Ｔ端子２４、Ｖ端子２５、ＬＳ端子２６、負極入力端子２７、ＬＤ端子２８が設けられ、これらの金属端子を合成樹脂製の基台１６に鋳込んで製造される。基台部１６の上側には、接続端子それぞれの端子部２２ｃ、２４ｃ～２８ｃが露出する。尚、正極入力端子２２とＴ端子２４の間には、合成樹脂製の仕切り板１７が形成される。仕切り板１７は基台１６と同一部材で製造するか、又は、別の不導体による板状部材を鋳込んだものである。
【0045】
図７（Ｂ）は、ターミナル部１５と接続端子群２６０が嵌合した状態を示す図である。ここでは、金属製の端子同士の接続状態を示すために、ターミナル部１５のうちの合成樹脂製の基台部１６の図示を省略している。この状態における正極入力端子２２と上側正極端子２６２及び下側正極端子２７２、負極入力端子２７と上側負極端子２６７及び下側負極端子２７７との接続状態は、図６（Ａ）で示す接触状態と同じである。このように、低／中電圧電池パック２０１に低電圧機器本体１を接続すると、図６（Ａ）で示す接触状態となって低電圧機器本体１に定格１８Ｖの電力が供給される。
【0046】
図８は中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、低／中電圧電池パック２０１の接続端子群２６０の接続状態を説明するための図である。回路基板２５０とそこに設けられる接続端子群２６０の構造は図７と同一である。ターミナル部４５は、図７で示した低電圧機器本体１と同様に正極入力端子５２や負極入力端子５７等の機器側端子が鋳込まれると共に、Ｕ字状に折り曲げた金属板（ショートバー５９）をさらに基台部４６に鋳込むことで構成できる。Ｕ字状に折り曲げた金属板の一方側の端部が短絡用端子部５９ｂとなり、他方側の端部が短絡用端子部５９ｃとなる。ショートバー５９を配置することにより、正極入力端子５２と負極入力端子５７は上下方向の幅を図６（Ａ）に示す入力端子（２２、２７）に比べて半分未満（Ｈ／２未満）の大きさになるように構成される。このような形状のターミナル部４５に低／中電圧電池パック２０１を装着するだけで、図８（Ｂ）の状態となって、正極入力端子５２と負極入力端子５７に定格３６Ｖの直流電力が供給される。このように中電圧機器本体３１に短絡回路（５９）を有するターミナル部４５を設けることによって、２つの正極端子（２６２、２７２）と２つの負極端子（２６７、２７７）を有する本実施例の低／中電圧電池パック２０１を装着するだけで、第１セルユニット１４５と第２セルユニット１４６の直列接続回路を確立することができる。また、装着する中電圧機器本体３１側のターミナル部４５の形状で、低／中電圧電池パック２０１からの出力電圧が自動的に切り替えることが可能となる。
【0047】
ターミナル部４５には、下方向に突出する凸部４８が形成される。凸部４８の左右幅、前後方向の長さは、低／中電圧電池パック２０１の凹部２１６の窪み部分の左右幅、前後長に対応する。凸部４８は、ターミナル部４５を有する中電圧機器本体３１には適合しない電池パック（ここでは低電圧電池パック１０１）には装着できないようにする、いわば誤装着防止用の部位である。図４にて示したように低／中電圧電池パック２０１には、凸部４８に対応する凹部２１６が形成されている。従って、凸部４８が形成されている中電圧機器本体３１には、凹部２１６を有する低／中電圧電池パック２０１（図４参照）と、凹部２１６を有する中／高電圧電池パック３０１（図５参照）が装着可能である。一方、凸部４８が形成されていない低電圧電池パック１０１は、低／中電圧電池パック２０１には装着することができない。
【0048】
図８（Ｂ）は、ターミナル部４５と接続端子群２６０が嵌合した状態を示す図である。ここでは、金属製の端子同士の接続状態を示すために、ターミナル部４５のうちの合成樹脂製の基台部４６の図示を省略している。この状態における正極入力端子５２と上側正極端子２６２、下側正極端子２７２とショートバー５９の短絡用端子部５９ｂ、負極入力端子５７と上側負極端子２６７、下側負極端子２７７とショートバー５９の短絡用端子部５９ｃの接続状態は、図６（Ｂ）で示す接触状態と同じである。このように、低／中電圧電池パック２０１が中電圧機器本体３１に装着されると中電圧機器本体３１に定格３６Ｖの電力が供給される。
【0049】
図９（Ａ）は中／高電圧電池パック３０１の正極端子（３６２と３７２）及び負極端子（３６７と３７７）と、中電圧機器本体３１の正極入力端子５２、負極入力端子５７及びショートバー５９との接続回路図であり、（Ｂ）は中／高電圧電池パック３０１の正極端子（３６２と３７２）、負極端子（３６７と３７７）と、高電圧機器本体６１の正極入力端子８２、負極入力端子８７、ショートバー８９との接続回路図である。中／高電圧電池パック３０１の電力出力用の正極端子は、上側正極端子３６２と下側正極端子３７２の２つにより構成される。また、中／高電圧電池パック３０１の負極端子は、上側負極端子３６７と下側負極端子３７７の２つにより構成される。これらの端子の爪部（例えば３６２ａ、３７２ａ、３６７ａ、３７７ａ）は、低／中電圧電池パック２０１の電力端子（上側正極端子２６２、下側正極端子２７２、上側負極端子２６７、下側負極端子２７７）の爪部（例えば図８（Ａ）に示す２６２ａ、２６２ｂ、２６７ａ、２７７ａ）に比べて上下方向の高さが半分未満であり、電池パックの装着方向に細長い端子形状となっている。上側正極端子３６２と下側正極端子３７２は、中／高電圧電池パック３０１がいずれの電気機器本体や充電装置等に装着されていない状態（非装着時）では、上側正極端子３６２と下側正極端子３７２は非接触状態にあり、上側負極端子３６７と下側負極端子３７７は非接触状態にある（詳細構造は図１３を用いて後述する）
【0050】
中／高電圧電池パック３０１の内部には、１０本の電池セルが直列接続されて第１セルユニット３４５を形成し、１０本の電池セルが直列接続されて第２セルユニット３４６を形成する。それぞれのセルユニットの出力は定格３６Ｖである。第１セルユニット３４５の正極側出力は下側正極端子３７２に接続され、負極側出力は上側負極端子３６７に接続される。下側正極端子３７２と上側負極端子３６７が、一対の第１の出力端子を構成する。同様にして、第２セルユニット３４６の正極側出力は上側正極端子３６２に接続され、負極側出力は下側負極端子３７７に接続される。上側正極端子３６２と下側負極端子３７７が一対の第２の出力端子を構成する。
【0051】
図９（Ａ）に示すように、中／高電圧電池パック３０１を中電圧機器本体３１に装着すると、正極入力端子５２が上側正極端子３６２と下側正極端子３７２に同時に嵌合し、負極入力端子５７が上側負極端子３６７と下側負極端子３７７に同時に嵌合する。この際、ショートバー５９は、いずれの電力端子（上側正極端子３６２、下側正極端子３７２、上側負極端子３６７、下側負極端子３７７）や信号端子（図１０で後述する３６４～３６６、３６８）とも非接触状態にあり、電気的に浮いた状態を保つ。このように図９（Ａ）の接続状態では、第１セルユニット３４５と第２セルユニット３４６の並列接続回路が形成されることになり、定格３６Ｖの直流が出力されることになる。
【0052】
高電圧機器本体６１は、電池パック２０１、３０１との接続用に複数の出力端子群（機器側接続端子）が形成され、そこには正極入力端子８２と負極入力端子８７とショートバー８９が含まれる。正極入力端子８２が第１の入力端子を構成し、負極入力端子８７が第２の入力端子を構成する。正極入力端子８２は上側正極端子３６２の爪部（３６２ａと３６２ｂ、但し３６２ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成され、負極入力端子８７は上側負極端子３６７の爪部（３６７ａと３６７ｂ、但し３６７ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成される。図９（Ｂ）からわかるように、上下方向の有効長がＨとなるターミナル部７５（符号は後述の図１１を参照）において、正極入力端子８２と負極入力端子８７の高さＨ３は、図６（Ａ）の高さＨの１／４未満である。高電圧機器本体６１のショートバー８９は、金属製の導電部材からなる短絡子であって、コの字形状に曲げられた細長い部材である。ショートバー８９の接続部８９ａの一端側に端子部８９ｂが形成され、正極入力端子８２の下側に配置される。ショートバー８９の接続部８９ａの他端側に端子部８９ｃが形成され、端子部８９ｃは負極入力端子８７の下側に配置される。端子部８９ｂは下側正極端子３７２と嵌合し、端子部８９ｃは下側負極端子３７７と嵌合する。つまり、ショートバー８９の端子部８９ｂ、８９ｃが本発明の複数のセルユニットを直列接続する高電圧直列端子となる。
【0053】
ショートバー８９は、正極入力端子８２や負極入力端子８７等の他の機器側端子と共に合成樹脂製の基台部７６（図１１にて後述）に鋳込まれるようにして固定される。ショートバー８９は、下側正極端子３７２と下側負極端子３７７を短絡させるために用いられるため、高電圧機器本体６１の制御回路等への配線を行う必要はない。ショートバー８９の端子部８９ｂは下側正極端子３７２の爪部（３７２ａと３７２ｂ、但し３７２ｂは図では見えない）に嵌合し、端子部８９ｃは下側負極端子３７７の爪部（３７７ａと３７７ｂ、但し３７７ｂは図では見えない）にだけ接触可能なように構成される。ここで、ショートバー８９の端子部８９ｂ、８９ｃの高さは、図６（Ａ）の高さＨの１／４未満である。つまり、高電圧機器本体６１の正極端子部（８２、８９ｂ）と負極端子部（８７、８９ｃ）は、低電圧機器本体１の正極端子部（２２）と負極端子部（２７）の高さ方向の半分の範囲内に、それぞれ２つの接続端子（３６２と３７２、３６７と３７７）が設けられる。このようにして、図９（Ｂ）に示すように高電圧機器本体６１に中／高電圧電池パック３０１が装着されると、高電圧機器本体６１の正極入力端子８２と負極入力端子８７の間には、第１セルユニット３４５と第２セルユニット３４６を直列接続した電圧、即ち、定格７２Ｖの直流が出力されることになる。
【0054】
図１０は、中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、中／高電圧電池パック３０１の接続端子群３６０の接続状態を説明するための図である。中／高電圧電池パック３０１には回路基板３５０が含まれ、回路基板３５０には、電池パック３０１側の接続端子として上側正極端子３６１、３６２、下側正極端子３７１、３７２、Ｔ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、上側負極端子３６７、下側負極端子３７７、ＬＤ端子３６８が固定される。信号伝達用の端子群、即ち、Ｔ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、ＬＤ端子３６８は、図７（Ａ）で示した低／中電圧電池パック２０１のＴ端子２６４、Ｖ端子２６５、ＬＳ端子２６６、ＬＤ端子２６８と同じ金属部品を用いると良い。これらの電力端子や信号端子の固定は、各端子の脚部を回路基板３５０の穴部を貫通させて、回路基板３５０の裏側にて半田付けする。なお、上側正極端子３６１及び下側正極端子３７１は充電器と接続される充電端子であり、中電圧機器本体３１の接続端子には接続されない。
【0055】
ターミナル部４５には、正極入力端子５２、Ｔ端子５４、Ｖ端子５５、ＬＳ端子５６、負極入力端子５７、ＬＤ端子５８が設けられ、これらの金属端子を合成樹脂製の基台部４６に鋳込んで製造される。基台部４６の上側には各端子部品の一部である接続部５２ｃ、５４ｃ、５５ｃ、５６ｃ、５７ｃ、５８ｃが露出する。例えば、正極入力端子５２は接続部５２ｃと連結されており、負極入力端子５７は端子部５７ｃと接続されている。正極入力端子５２とＴ端子５４の間には、合成樹脂製の仕切り板４７が形成される。仕切り板４７は基台部４６と同一部材で製造するか、又は、別の不導体による板状部材を鋳込んで製造する。ターミナル部４５には、さらに誤装着防止用の凸部４８が形成される。
【0056】
図１０（Ｂ）は、ターミナル部４５と接続端子群３６０が嵌合した状態を示す斜視図である。中／高電圧電池パック３０１は、回路基板３５０から上方に延び複数のセルユニットの一つの正極及び負極に接続される一対の第１の出力端子（下側正極端子３７２と上側負極端子３６７）と、回路基板３５０から上方に延び複数のセルユニットの別の一つの正極及び負極に接続される一対の第２の出力端子（上側正極端子３６２と下側負極端子３７７）を有する。一対の第１の出力端子及び一対の第２の出力端子は図１０（Ａ）にて示すように、それぞれ、中電圧機器本体３１の入力端子（正極入力端子５２、負極入力端子５７）と接続される接続部と、接続部と基板との間であって中電圧直列端子を回避する回避部と、を有する。ここで理解できるように、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂは、第１及び第２の出力端子の端子部分が存在しない回避部内に位置し、上側正極端子３６２、下側正極端子３７２のいずれにも接触しない状態にある。図では見えないが、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｃも同様に、上側負極端子３６７、下側負極端子３７７のいずれにも接触しない絶縁状態にある。従って、この接続状態では、正極入力端子５２と負極入力端子５７の間に、第１セルユニット３４５と第２セルユニット３４６を並列接続した電圧、即ち、定格３６Ｖの直流が出力されることになる。このように低／中電圧電池パック２０１に替えて、中／高電圧電池パック３０１を中電圧機器本体３１に装着することが可能である。尚、図１０（Ｂ）では示していないが、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂと下側正極端子３７２とが接触しないように、合成樹脂製のカバーを下側正極端子３７２の下側半分に装着するか、又は、下側正極端子３７２の下側付近にシリコン等の樹脂を塗布するようにすると良い。同様にして、下側正極端子３７１、下側負極端子３７７の下側半分も、合成樹脂のカバー等の何らかの絶縁手段を設けることによって、ショートバー５９が下側正極端子３７２と下側負極端子３７７に導通できないようにすると良い。すなわち、ショートバー５９が正極端子と負極端子に接触しないよう、それらの間に絶縁手段を設けると良い。
【0057】
図１１（Ａ）は高電圧機器本体６１のターミナル部７５と、中／高電圧電池パック３０１の接続端子群３６０を示す図であり、接続端子群３６０等の構成は、図１０で示した構成と同一である。ターミナル部７５は、図１０で示した中電圧機器本体３１の正極入力端子５２や負極入力端子５７に比べて、上下方向の高さがきわめて小さく構成された正極入力端子８２と負極入力端子８７とされる。また、正極入力端子８２と負極入力端子８７の下側には、Ｕ字状に折り曲げた金属板（ショートバー８９）が設けられ、その短絡用端子部８９ｂが正極入力端子８２の下側に、短絡用端子部８９ｃが負極入力端子８７の下側に設けられる。このように正極入力端子８２、負極入力端子８７、ショートバー８９はいずれも第１及び第２の出力端子の腕部（３６２ａ、３６２ｂ等）が位置する接続部に位置することになる。図１０のショートバー５９の短絡用端子部５９ｂ、５９ｃが位置していた部分は回避部となっており、金属端子は設けられず、ターミナル部７５の該当部分は樹脂で塞がれている形状である。
【0058】
図１１（Ｂ）は、ターミナル部４５の樹脂部分の図示を省略して、基台部７６に鋳込まれる各接続端子（８２、８４～８８）とショートバー８９の形状を示す図である。信号伝達用の端子であるＴ端子８４、Ｖ端子８５、ＬＳ端子８６、ＬＤ端子８８は、図１０で示したＴ端子５４、Ｖ端子５５、ＬＳ端子５６、ＬＤ端子５８の形状と同一である。基台部７６の上側には、Ｔ端子８４、Ｖ端子８５、ＬＳ端子８６、ＬＤ端子８８と連通する接続部８４ｃ、８５ｃ、８６ｃ、８８ｃが形成される。また、正極入力端子８２、負極入力端子８７と連結部８２ｂ、８７ｂ（図１３（Ｂ），（Ｃ）参照、８７ｂは見えない）を介して連通する接続部８２ｃ、８７ｃも基台部７６の上側に形成される。ショートバー８９は、Ｕ字状に曲げられた金属片であり、高電圧機器本体６１側の電気回路への接続は不要であるため、接続部８４ｃのような端子は形成されない。高電圧機器本体６１に中／高電圧電池パック３０１が装着されると正極入力端子８２は上側正極端子３６２の腕部３６２ａと３６２ｂの間に嵌合し、負極入力端子８７は上側負極端子３６７の腕部３６７ａと３６７ｂの間に嵌合する。同時に、ショートバー８９の短絡用端子部８９ｂは下側正極端子３７２の腕部３７２ａと３７２ｂ（符号は図１３等参照）の間に嵌合し、短絡用端子部８９ｃは下側負極端子３７７の腕部３７７ａと３７７ｂ（符号は図１３参照）の間に嵌合する。
【0059】
図１２はターミナル部７５と接続端子群３６０が嵌合した状態を示す図である。この状態における正極入力端子８２と上側正極端子３６２、下側正極端子３７２とショートバー８９の短絡用端子部８９ｂ、負極入力端子８７と上側負極端子３６７、下側負極端子３７７とショートバー８９の短絡用端子部８９ｃの接続状態は、図９（Ｂ）で示す接触状態と同じである。このように、中／高電圧電池パック３０１が高電圧機器本体６１に装着されると、図９（Ｂ）で示す接触状態となって高電圧機器本体６１に定格７２Ｖの電力が供給される。
【0060】
図１３は図１２のターミナル部７５と接続端子群３６０の別の方向から見た斜視図である（嵌合時）。ターミナル部７５の基台部７６（図１２参照）の図示は省略している。図１３（Ａ）において、ターミナル部７５の正極入力端子８２と負極入力端子８７は上下方向の幅（樹脂部分たる基台部７６（図１２参照）に覆われる部分を除く）が小さく、その高さが低電圧機器本体１の入力端子２２、２７に比べて１／４未満であり、中電圧機器本体３１の入力端子５２、５７に比べて半分未満である。正極入力端子８２と負極入力端子８７の下には、略Ｕ字状に折り曲げたショートバー８９が設けられる。ショートバー８９の形状は上下方向の高さが小さいが、左右方向の幅や前後方向の長さは中電圧機器本体３１に含まれるショートバー５９（図１０（Ｂ）参照）と同じである。ショートバー８９の上下方向の大きさはショートバー５９（図１０（Ｂ）参照）に比べて半分未満である。ショートバー８９の役割は中電圧機器本体３１に含まれるショートバー５９と同じであり、下側正極端子３７２と下側負極端子３７７とに嵌合することによりこれらを電気的に短絡する。
【0061】
図１３（Ｂ）は、正極入力端子８２とショートバー８９の端子部８９ｂの部分拡大図である。正極入力端子８２は連結部８２ｂを介して接続部８２ｃと連結される。正極入力端子８２の下側におけるショートバー８９の上下左右方向に延在する鉛直断面形状は四角形で有り、正極入力端子８２の端子部８２ａの底面と、ショートバー８９の短絡用端子部８９ｂの上面は隙間を隔てた平行な面となる。図１３（Ｂ）では正極入力端子８２部分を抜き出して図示しているが、ターミナル部７５の負極側の形状は正極側と左右対称であるだけで、負極入力端子８７の端子部８７ｃ、ショートバー８９の端子部８９ｃの形状は正極入力端子８２、端子部８９ｂの形状と同じである。
【0062】
図１３（Ｃ）は図１３（Ａ）の正極端子３６２、３７２部分を右側から見た図である。上側正極端子３６２は、上端付近の左右側面から前方側に延在する細長い２つの腕部３６２ａ、３６２ｂ（図では見えない）を有し、下側正極端子３７２は、その上端付近の左右側面から前方側に延在する細長い２つの腕部３７２ａ、３７２ｂ（図では見えない）を有する。腕部３６２ａ、３６２ｂの上下位置は同じであり、腕部３７２ａ、３７２ｂの上下位置は同じであり、腕部３６２ａと腕部３７２ａは上下方向に一定の距離を隔てることにより電池パックや外部充電器との非接続時には、電気的に絶縁状態にある。図では見えない腕部３６２ｂと腕部３７２ｂも電池パックや外部充電器との非接続時には、電気的に絶縁状態にある。図１３（Ｃ）では、正極入力端子８２が腕部３６２ａ、３６２ｂの間に嵌合し、ショートバー８９の端子部８９ｂが腕部３７２ａ、３７２ｂの間に嵌合する。この際、上側正極端子３６２と下側正極端子３７２は所定の隙間を隔てるため電気的には導通していない。負極端子側についても同様に上側負極端子３６７と下側負極端子３７７は導通していない。
【0063】
図１４（Ａ）は電気機器本体側のターミナル部１５、４５、７５の形状を示す図であり、（Ｂ）はターミナル部１５、４５、７５での電力端子（正極入力端子と負極入力端子）の配置状況をまとめた比較表である。尚、図１４ではこれらの関係を説明するために模式的に図示したものであるので、形状や寸法は厳密ではない。複数（複数種類）の電池パックを複数の電気機器本体のいずれかに装着して稼働させる電気機器システムを実現するに当たって、１８Ｖ（低電圧機器本体１）のターミナル部１５の形状をベースにして、ターミナル部４５、７５の形状を設定した。ターミナル部１５、４５、７５の基台部分１６、４６、７６の外形寸法はほぼ同一で有り互換性がある（但し、誤装着防止用の凸部４８、７８の有無は異なる）。
【0064】
ターミナル部１５における正極入力端子２２の露出部分の高さをＨとすると、３６Ｖ用のターミナル部４５では、上下に２分割して、それぞれの分割部分に２つの端子（正極入力端子５２とショートバー５９の端子部５９ｂ）を配置した。７２Ｖ用のターミナル部７５では、上側半分の領域をさらに２分割して、Ｈの１／４の高さ部分に２つの端子（正極入力端子８２とショートバー８９の端子部８９ｂ）を配置した。このようにベースとなる電極部分を分割して利用することにより、低／中電圧電池パック２０１では、低電圧機器本体１と中電圧機器本体３１の双方に装着可能に構成でき、中／高電圧電池パック３０１では、中電圧機器本体３１と高電圧機器本体６１の双方に装着可能に構成できる。すなわち、電池パックの端子が挿入されるスロット形状は従来（既存）のまま維持しつつ内部の端子構造を変更することで、具体的には、各セルユニットの正極に接続される正極端子３６２、３７２を近接させて同じスロットに配置すると共に、各セルユニットの負極に接続される負極端子３６７、３７７を近接させて同じスロットに配置することで、中電圧機器本体３１と高電圧機器本体６１の両方に接続可能とした中／高電圧電池パック３０１を提供することができる。しかも、中電圧機器本体３１を見ると、低／中電圧電池パック２０１と中／高電圧電池パック３０１のいずれの電池パックも装着可能となる。本実施例では、複数の電圧切り替え式の低／中電圧電池パック２０１と中／高電圧電池パック３０１のカバーする範囲（装着できる機器本体）を重複させる（双方とも３６Ｖ出力が可能）ことによって、高電圧機器本体６１の採用を容易にし、中／高電圧電池パック３０１も複数電圧間で効率的に使用でき、使い勝手の良い電気機器システムを実現できた。
【0065】
図１４（Ｂ）において示すように、１８Ｖ用（低電圧用）のターミナル部１５を分割して使用したのが３６Ｖ用のターミナル部４５、３６Ｖ用のターミナル部４５の片側半分（上側半分）をさらに分割して使用したのが７２Ｖ用のターミナル部７５である。この考えに基づくと、７２Ｖ用のターミナル部７５の最上部のＨ／４をさらに２分割して、Ｈ／８ずつに２分割するようにすれば、７２Ｖと１４４Ｖの切り替え式の電池パックも理論上は実現可能である。しかしながら、実際には端子部の上下方向の幅が小さく弊害も考慮する必要があるので、本実施例の電気機器システムの考えに沿って電池パック及び電気機器本体の製品化を図ると良い。
【0066】
図１４の７２Ｖ用の電気機器本体（高電圧機器本体６１）では、３６Ｖ用のターミナル部４５の高さ方向の上側半分を上下方向に分割して利用するように構成した。しかしながら、別の案として、ターミナル部４５の高さ方向の上側半分を前後方向に分割して利用することも可能である。この考えに基づいて実現した電気機器本体のターミナル部４７５と、中／高電圧電池パック５０１を図１５～図１９を用いて説明する。
【実施例2】
【0067】
図１５（Ａ）は、本発明の第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１と中電圧機器本体３１との接続回路図である。中／高電圧電池パック５０１は、第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６に接続される２つの正極端子（５６２、５７２）と２つの負極端子（５６７、５７７）を有するが、２つの端子の腕部を上下ではなく、前後に並べたことに特徴がある。即ち、正極端子として、後側正極端子５６２と前側正極端子５７２で構成し、負極端子として、後側負極端子５６７と前側負極端子５７７で構成した。一方、中電圧機器本体３１は図１０（Ａ）にて説明したターミナル部４５と同じ形状である。第１セルユニット５４５の正極は前側正極端子５７２に接続され、第１セルユニット５４５の負極は後側負極端子５６７に接続される。また、第２セルユニット５４６の正極は後側正極端子５６２に接続され、第２セルユニット５４６の負極は前側負極端子５７７に接続される。
【0068】
前側正極端子５７２は左右２つの腕部５７２ａと５７２ｂを有し、後側正極端子５６２は左右２つの腕部５６２ａと５６２ｂを有する。前側負極端子５７７は左右２つの腕部５７７ａと５７７ｂを有し、後側負極端子５６７は左右２つの腕部５６７ａと５６７ｂを有する。これらの端子（５６２、５７２、５６７、５７７）は共通の部品で構成できる。前側正極端子５７２を例に端子形状を説明すると、回路基板５５０（図１６参照）近くの部分の後辺が左右間で接続され、上面視で前方側が開口する略Ｕ字状に形成され、略Ｕ字状の部分の左右両側から上方に延在する腕部５７２ａ、５７２ｂが形成される。略Ｕ字状の部分から下方向には、脚部５７２ｄ、５７２ｅが形成される。脚部５７２ｄ、５７２ｅは、回路基板５５０の取付穴を裏側まで貫通して、回路基板５５０の裏側にて半田付けにて固定される。
【0069】
腕部５７２ａ、５７２ｂは、回路基板近くでは間隔（左右方向の間隔）が広く、上側に行くにつれて間隔が狭まるように構成される。そして、電気機器本体側の接続端子との接触点（左右の腕部５７２ａ、５７２ｂのうち一番間隔が狭い部分）は、中電圧機器本体３１のターミナル部４５のうち上側に位置する正極入力端子５２と同じ位置となるようにした。また、中電圧機器本体３１のショートバー５９は、左右の腕部５７２ａ、５７２ｂの間に位置するが、左右の腕部５７２ａ、５７２ｂとは間隔を有しており、物理的及び電気的に非接触状態にある。後側正極端子５６２と正極入力端子５２との接触状態も、前側正極端子５７２と正極入力端子５２との接触状態と同じである。従って、正極入力端子５２を介して、前側正極端子５７２と後側正極端子５６２が短絡される。同様に、負極入力端子５７を介して、前側負極端子５７７と後側負極端子５６７が短絡される。
【0070】
以上の構成により、中電圧機器本体３１に中／高電圧電池パック５０１が装着されると、中電圧機器本体３１の正極入力端子５２と負極入力端子５７の間には、第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６を並列接続した電圧、即ち、定格３６Ｖの直流が出力されることになる。
【0071】
図１５（Ｂ）は中／高電圧電池パック５０１と高電圧機器本体４６１との接続回路図である。第２の実施例では高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５の形状は、正極入力端子４８２とショートバー４８９の端子部４８９ｂが前後方向に並ぶように配置され、負極入力端子４８７とショートバー４８９の端子部４８９ｃが前後方向に並ぶように配置される。正極入力端子４８２と負極入力端子４８７はターミナル部４７５の基台部４７６（後述する図１８参照）の水平部４７６ａ（後述する図１８参照）の上側から下側に貫通するように配置される。ショートバー４８９は、接続部４８９ａが水平方向に延在するように配置され、ターミナル部４７５の基台部４７６（後述する図１８参照）の水平部４７６ａ内に鋳込まれる。このように高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５を第２の実施例の中／高電圧電池パック５０１の電力端子群（５６２、５６７、５７２、５７７）の形状に合わせて、第１セルユニット５４５及び第２セルユニット５４６の並列接続電圧（３６Ｖ）と直列接続電圧（７２Ｖ）が出力されるので、中／高電圧の自動切り替えを実現した使い勝手の良い電気機器システムを実現できた。
【0072】
図１６は中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０の接続状態を説明するための図である。中／高電圧電池パック５０１には回路基板５５０が含まれ、回路基板５５０には、中／高電圧電池パック５０１側の接続端子として後側正極端子５６１、５６２、前側正極端子５７１、５７２、Ｔ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、後側負極端子５６７、前側負極端子５７７、ＬＤ端子３６８が固定される。信号伝達用の端子群、即ち、Ｔ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、ＬＤ端子３６８は、図７（Ａ）で示した低／中電圧電池パック２０１と同じ構成である。これらの電力端子や信号端子の固定は、各端子の脚部を回路基板５５０の穴部を貫通させて、回路基板５５０の裏側にて半田付けする。
【0073】
図１６（Ｂ）は、ターミナル部４５と接続端子群５６０が嵌合した状態を示す斜視図である。信号用のＴ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、ＬＤ端子３６８とＴ端子５４、Ｖ端子５５、ＬＳ端子５６、ＬＤ端子５８の接続状態は、第１の実施例の低／中電圧電池パック２０１と同じ構成である。後側正極端子５６２と前側正極端子５７２は同時に正極入力端子５２と嵌合する。同様に、後側負極端子５６７と前側負極端子５７７は同時に負極入力端子５７と嵌合する。ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂは、後側正極端子５６２、前側正極端子５７２のいずれにも接触しない浮いた状態にある。図では見えないが、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｃも同様に、後側負極端子５６７、前側負極端子５７７のいずれにも接触しない浮いた状態（非接触又は絶縁状態）にある。従って、図１６（Ｂ）の装着状態では、正極入力端子５２と負極入力端子５７の間には、第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６を並列接続した電圧、即ち、定格３６Ｖの直流が出力される。第２の実施例でも第１の実施例と同様に、低／中電圧電池パック２０１に替えて、中／高電圧電池パック５０１を中電圧機器本体３１に装着することが可能となる。尚、図１６（Ｂ）では示していないが、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂが、正極端子５６２、５７２に接触しないように合成樹脂製のカバーを前側正極端子５７２の下側部分と、後側正極端子５６２の下側部分に装着しても良い。同様にして、前側負極端子５７７、後側負極端子５６７の下側半分も、合成樹脂のカバー等の何らかの絶縁手段を設けることによって、ショートバー５９が前側負極端子５７７と後側負極端子５６７に導通できないようにすると良い。
【0074】
図１７は中電圧機器本体３１のターミナル部４５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０を示す図であって、（Ａ）は斜視図であり、（Ｂ）は後方側から見た背面図である。ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂは、正極端子５６２、５７２の左右の腕部５６２ａと５６２ｂとの間、腕部５７２ａと５７２ｂとの間に、それぞれ隙間を隔てるようにして（接触しないようにして）収容（位置）される。負極端子（５６７、５７７）側においても同様に、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｃは、負極端子５６７、５７７の左右の腕部５６７ａと５６７ｂとの間、腕部５７７ａと５７７ｂとの間に、それぞれ隙間を隔てるようにして（接触しないようにして）収容（位置）される。ショートバー５９の短絡用端子部５９ｂの上側では、正極入力端子５２が腕部５６２ａと５６２ｂと接触し、且つ腕部５７２ａと５７２ｂと接触する。これらの接触によって正極入力端子５２には第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６（共に図１５参照）の正極端子同士が短絡する。同様に、ショートバー５９の短絡用端子部５９ｃの上側では、負極入力端子５７が腕部５６７ａと５６７ｂと接触し、且つ腕部５７７ａと５７７ｂと接触する。これらの接触によって負極入力端子５７には第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６（共に図１５参照）の負極端子同士が短絡する。信号端子のうち、Ｔ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６は、上下方向に他の端子よりも低く形成されるので、ターミナル部４５が装着される際の凸部４８が位置するスペースが確保される。
【0075】
図１７（Ｂ）において、後側正極端子５６１、５６２のそれぞれの腕部５６１ａ、５６１ｂ、５６２ａ、５６２ｂの形状が理解できるであろう。上面視でＵ字状に折り曲げられたベース部５６１ｃ、５６２ｃの左右両側面から上側に延在するようにして腕部５６１ａ、５６１ｂ、５６２ａ、５６２ｂが形成される。腕部５６１ａ、５６１ｂ、５６２ａ、５６２ｂは、ベース部５６１ｃ、５６２ｃの接続部より上方に行くにつれて接近するように絞り込まれ、上端近くで左右側に広がるように屈折される。この屈折部分が電気機器本体側の接続端子との接触点となる。
【0076】
図１８は高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０の構成を示す斜視図で有り、（Ａ）は中／高電圧電池パック５０１を装着する直前の状態（ターミナル部４７５が嵌合する前の状態）を示す図である。ターミナル部４７５の基台部４７６の上壁から下方向に正極入力端子４８２と、ショートバー４８９の端子部４８９ｂが配置される。負極端子側にも同様に負極入力端子４８７と、ショートバー４８９の端子部４８９ｃ（図では見えない）が配置される。
【0077】
図１８（Ｂ）は高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５の端子群と、中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０との嵌合状態を示す図である。ターミナル部４７５の正極入力端子４８２は後側正極端子５６２と嵌合し、ターミナル部４７５の負極入力端子４８７は後側負極端子５６７と嵌合する。ショートバー４８９の端子部４８９ｂは前側正極端子５７２と嵌合し、ショートバー４８９の端子部４８９ｃは前側負極端子５７７と嵌合する。このような接続状態によって、高電圧機器本体４６１の正極入力端子４８２と負極入力端子４８７の間には、第１セルユニット５４５と第２セルユニット５４６を直列接続した電圧、即ち、定格７２Ｖの直流が出力される。
【0078】
図１９は高電圧機器本体４６１のターミナル部４７５と、第２の実施例に係る中／高電圧電池パック５０１の接続端子群５６０が嵌合した状態を示す図である（その２）。ターミナル部４７５には誤装着防止用の凸部４７８が形成される。以上の通り、中／高電圧電池パック５０１の端子部（正極端子５６２、５７２、負極端子５６７、５７７）を回路基板５５０から上方向に延びるように構成した。そして、中電圧機器本体３１が接続された場合、ショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃが正極端子５６２、５７２、負極端子５６７、５７７に接触しないよう、ショートバー５９と対応する当該端子の一対の腕部（例えば５６２a、５６２ｂ）の下側（回路基板５５０側）の左右方向の幅をショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃの厚みより大きくし、端子部５９ｂ、５９ｃと腕部との間に隙間が生じるよう、端子部を形成した。加えて、端子部の先端側における一対の腕部の左右方向の幅を電気機器本体側の端子部の厚みより小さくした。この構成により、中／高電圧電池パック５０１に中電圧機器本体３１が接続された場合には、両者の正極端子と負極端子が確実に嵌合し、ショートバー５９は中／高電圧電池パック５０１のいずれの端子にも嵌合することがないため、第１セルユニット５４５、第２セルユニット５４６を正極端子５６２、５７２及び負極端子５６７、５７７を介して並列接続することができる。一方、中／高電圧電池パック５０１に高電圧機器本体６１が接続された場合には、高電圧機器本体６１の正極入力端子４８２、負極入力端子４８７、ショートバー４８９はそれぞれ、中／高電圧電池パック５０１の後側正極端子５６２、後側負極端子５６７、前側正極端子５７２及び前側負極端子５７７に確実ン嵌合する。高電圧機器本体６１の正極入力端子４８２、負極入力端子４８７、５８２ショートバー４８９はそれぞれ、ターミナル部４７５の基台部４７６から下方に向かって延びているため、中／高電圧電池パック５０１の端子部の腕部間の隙間に影響されず、腕部の先端側で確実に嵌合することができる。
【0079】
図２０は電気機器本体側のターミナル部１５、４５、４７５の形状を示す模式図であり、これらの大きさ関係を説明するための図である。ターミナル部４７５の基台部分４７６の外形寸法は、長さＬ、高さＨであり互換性がある（但し、誤装着防止用の凸部４８、４７８の有無は異なる）。ターミナル部１５における正極入力端子２２の露出部分の高さをＨとすると、３６Ｖ用のターミナル部４５では、上下に２分割して、それぞれの分割部分に２つの端子（正極入力端子５２とショートバー５９の端子部５９ｂ）を配置した。７２Ｖ用のターミナル部４７５では、上側半分の領域をさらに前後に２分割して、前方の１／２部分と後方の１／２部分に２つの端子（正極入力端子４８２とショートバー４８９の端子部４８９ｂ）を配置した。このようにベースとなる３６Ｖ用（中電圧機器本体３１）のターミナル部４５の電極部分を分割して利用することにより、中／高電圧電池パック３０１と中／高電圧電池パック５０１のいずれの電池パックも装着可能とした。
【0080】
第２の実施例の中／高電圧電池パック５０１においても、第１の実施例の中／高電圧電池パック３０１と同様に中電圧機器本体３１と高電圧機器本体４６１のいずれかに装着するだけで、適切な出力電圧に切り替えることができる。従って、中電圧機器本体に加えて高電圧機器本体の普及を促進する電気機器システムを提供することができる。
【実施例3】
【0081】
図２１は本発明の第３の実施例に係る電気機器システムの全体図である。低電圧電池パック１０１は、実線矢印９１に示すように低電圧機器本体１に装着可能（図中の丸記号）であるが、点線矢印９６、９８に示すように中電圧機器本体３１と高電圧機器本体６０１には装着できない（図中のバツ記号）。低／中電圧電池パック２０１は、実線矢印９２、９３に示すように低電圧機器本体１と中電圧機器本体３１に装着可能であるが、点線矢印９７で示すように高電圧機器本体６０１には装着できない。電池パック７０１は三電圧対応の電池パック（以下、「三電圧電池パック」と称する）であり、実線矢印７９２～７９４のように低電圧機器本体１、中電圧機器本体３１、高電圧機器本体６０１のいずれに対しても装着可能である。三電圧電池パック７０１は、装着された電気機器本体（１、３１、６０１）に対応する電圧、即ち、１８Ｖ，３６Ｖ、７２Ｖの何れかを自動的に選択して出力する。第３の実施例における高電圧機器本体６０１は、図１で示した高電圧機器本体６１に比べてターミナル部６１５（後述の図２７、図２８参照）の形状が異なる。尚、図２１では電池パックとして三電圧電池パック７０１の一種類だけを図示しているが、図１５にて示す中／高電圧電池パック５０１は、低電圧機器本体１、中電圧機器本体３１には使用可能であるが、接続端子部の形状の違いから高電圧機器本体６０１には装着できない。
【0082】
三電圧電池パック７０１の外観は、図５に示す中／高電圧電池パック３０１と同様であって、特に、三電圧電池パック７０１に形成される電気機器本体（１、３１、６０１）に装着するためのレール部２３８ａ、２３８ｂ（図５参照）と、スロット群配置領域２２０（図５参照）のスロットの大きさ、電気機器本体（１、３１、６０１）側との装着状態を維持又は解除するためのラッチ機構は互換性がある。
【0083】
三電圧電池パック７０１のケース内には、合計２０本の電池セルを収容する。使用する電池セルの種類をリチウムイオン電池セル（定格３．６Ｖ）とする場合、７２Ｖの電圧を得るためには、電池セルを２０本直列に接続する必要がある。また、３６Ｖの電圧を得るためには、電池セル１０本を直列に接続し、それら２組の直列接続をさらに並列に接続する。また、１８Ｖの電圧を得るためには、電池セル５本ずつを直列に接続し、４組の直列接続をすべて並列に接続する。
【0084】
三電圧電池パック７０１は、電気機器本体（１、３１、６０１）から取り外した後に図示しない外部充電器を用いて充電が可能である。ここでは、１８Ｖ用充電器を準備すれば三電圧電池パック７０１が可能である。また、３６Ｖ用の充電器や７２Ｖ用の充電器であっても三電圧電池パック７０１の充電が可能である。尚、図２１に示す電気機器システムでは、低電圧、中電圧、高電圧の組み合わせを、１８Ｖ、３６Ｖ、７２Ｖにて構成したが、本発明はこれらの電圧の組み合わせだけに限られず、低電圧を１８Ｖ以外のｎボルト（但し、ｎ＞０）として、中電圧を低電圧の２倍（２ｎボルト）とし、高電圧を低電圧の４倍（４ｎボルト）としても良い。
【0085】
図２２は図２１の三電圧電池パック７０１の接続端子群を示す図であり、（Ａ）は回路基板７３０と接続端子群７４０全体の斜視図であり、（Ｂ）は大型端子部品７２１の斜視図であり、（Ｃ）は小型端子部品７２６の斜視図である。三電圧電池パック７０１は、リチウムイオン電池セル５本を一つのセルユニットとし、各セルユニットの出力を４つの正極端子７４５～７４８と４つの負極端子７６１～７６４に各々接続する（詳細は図２３にて説明する）。７４１～７４４（前から７４１、７４２、７４３、７４４の順で配置。７４５～７４８、７６１～７６４も同様）は、充電用の正極端子（Ｃ＋端子）であって、正極端子７４１は図示しないヒューズを介して正極端子７４５に接続され、同様にして正極端子７４２～７４４は図示しないヒューズを介して正極端子７４６～７４８にそれぞれ接続される。
【0086】
正極端子群（７４１～７４８）と負極端子群（７６１～７６４）は、図１５～図１７で示した第２の実施例の正極端子組と負極端子組の数を、２倍に増やしたものである。これら正極端子群（７４１～７４８）と負極端子群（７６１～７６４）に用いる部品（接続端子片）として、（Ｂ）に示す大型端子部品７２１と、（Ｃ）に示す小型端子部品７２６の２種類を準備する。そして、図２２（Ａ）に示すように回路基板７３０の前方から後方にかけて小型端子部品７２６、大型端子部品７２１、小型端子部品７２６、大型端子部品７２１を交互に配置することで、充電用の正極端子群（７４１～７４４）、放電用の正極端子群（７４５～７４８）、負極端子群（７６１～７６４）を構成する。このように正負の端子群を４分割とし、それぞれの端子に１８Ｖのセルユニットの正極又は負極を接続するようにした。
【0087】
図２２の回路基板７３０の上側を覆う上ケース（図示せず）は、図５で示した電池パック３０１の上ケース３１０と互換形状であって、左右方向に並ぶ８本のスロットの間隔や形状が同じである。充電用の正極端子群（７４１～７４４）は、図５で示したスロット２２１と同形状のスロット（図示せず）の内側に配置される。また、放電用の正極端子群（７４５～７４８）は、図５で示したスロット２２２と同形状のスロット（図示せず）の内側に配置される。また、負極端子群（７６１～７６４）は、図５で示したスロット２２７と同形状のスロット（図示せず）の内側に配置される。なお、図５で示したスロット２２２、２２７は、上下方向で二分割するよう分割壁を設けても良い。電池パック３０１と中電圧機器本体３１とを接続した場合、図９（Ａ）に示すように、スロットの上段側（第１スロット）には、電源端子となる正極入力端子５２、負極入力端子５７が挿入され、スロットの下段側（第２スロット）には、ショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃが挿入される。一方、電池パック３０１と高電圧機器本体６１とを接続した場合、図９（Ｂ）に示すように、スロットの上段側には、電源端子となる正極入力端子８１、負極入力端子８７が挿入されると共に、ショートバー８９の端子部８９ｂ、８９ｃが挿入され、スロットの下段側には、高電圧機器本体６１のいずれの端子も挿入されない。このように、電源端子が挿入されるスロットを分割する分割壁を電池パック３０１に設ければ、スロットの内部に配置された端子同士の不意な接触を抑制することができる。なお、分割壁は電池パック３０１のハウジングと一体でも別体でも良い。
【0088】
回路基板７３０の正極端子群（７４５～７４８）と負極端子群（７６１～７６４）の間には、３つの信号端子（７５４～７５６）が設けられる。また、負極端子群（７６１～７６４）の左側には、１つの信号端子（７５８）が設けられる。３つの信号端子はＴ端子７５４、Ｖ端子７５５、ＬＳ端子７５６であり、それらの形状及び機能は、図７～図８で示したＴ端子２６４、Ｖ端子２６５、ＬＳ端子２６６と同じである。また、負極端子群（７６１～７６４）の左側の信号端子はＬＤ端子７５８であり、その形状及び機能は、図７～図８で示したＬＤ端子２６８と同じである。
【0089】
図２２（Ｂ）は大型端子部品７２１を示す図である。大型端子部品７２１は、図２３で示す正極端子７４２、７４４、７４６、７４８と、負極端子７６２、７６４として用いられる部品である。大型端子部品７２１は金属の一体品であり、ここでは金属板のプレス加工によって製造される。大型端子部品７２１は主に３つの部位、即ち、腕部７２１ａ、７２１ｂと、基台部７２１ｃと、脚部７２１ｄ、７２１ｅである。接続端子片として重要なのは腕部７２１ａ、７２１ｂとしての形状であり、基台部７２１ｃとの接続部では、間隔ｄ２であるが、上方に行くにつれて左右方向の腕部７２１ａ、７２１ｂの間隔が狭まり、最接近点ではｄ４となるように近接する（ここで、ｄ４＜ｄ２）。また、最接近点を越えたら上側にいくにつれて左右の腕部７２１ａ、７２１ｂの間隔が広がりｄ５となる（ｄ４＜ｄ５＜ｄ２）。脚部７２１ｄ、７２１ｅの間隔ｄ１と、基台部７２１ｃと腕部との接続部の間隔ｄ２は同じである。
【0090】
基台部７２１ｃは、角柱状に形成された左右の腕部７２１ａ、７２１ｂの下側延長部を連結する部位であり、所定の板厚を有する中実状に形成される。基台部７２１ｃの下側には、２本の脚部７２１ｄ、７２１ｅが延在する。脚部７２１ｄ、７２１ｅは、回路基板７３０に形成された貫通穴（図では見えない）を下側にまで貫通させて、回路基板７３０の下側にて回路パターンに半田付けすることにより大型端子部品７２１を回路基板７３０に固定するために形成される。脚部７２１ｄ、７２１ｅの前後方向の厚さは、腕部７２１ａ、７２１ｂほど厚く形成されず、薄めに形成される。基台部７２１ｃの底面は平坦に形成され、底面が回路基板７３０と良好に接触して安定するように形成される。
【0091】
図２２（Ｃ）は小型端子部品７２６を示す図である。小型端子部品７２６は、図２２（Ａ）に示す正極端子７４１、７４３、７４５、７４７と、負極端子７６１、７６３として用いられる部品である。小型端子部品７２６は大型端子部品７２１と同様に金属のプレス加工で製造される一体品である。小型端子部品７２６は主に３つの部位、即ち、腕部７２６ａ、７２６ｂと、基台部７２６ｃと、脚部７２６ｄ、７２６ｅである。基台部７２６ｃとの接続部分における小型端子部品７２６の左右方向の間隔はｄ７であるが、上方に行くにつれて左右方向の腕部７２６ａ、７２６ｂの間隔が狭まり、最接近点ではｄ８となるように近接する（ここで、ｄ８＜ｄ７）。また、最接近点を越えたら上側にいくにつれて左右の腕部７２６ａ、７２６ｂの間隔が広がりｄ９となる（ｄ８＜ｄ７＜ｄ９）。脚部７２６ｄ、７２６ｅの間隔ｄ６と、基台部７２１ｃと腕部との接続部の間隔ｄ７は同じである
【0092】
基台部７２６ｃの下側には、２本の脚部７２６ｄ、７２６ｅが延在する。脚部７２６ｄ、７２６ｅは、回路基板７３０に形成された貫通穴（図では見えない）を下側にまで貫通させて、回路基板７３０の下側にて回路パターンに半田付けすることにより小型端子部品７２６を回路基板７３０に固定するために形成される。脚部７２６ｄ、７２６ｅの前後方向の厚さは、脚部７２１ｄ、７２１ｅと同様に薄く形成される。
【0093】
小型端子部品７２６の腕部７２６ａ及び７２６ｂの嵌合部位の基台部７２６ｃの上端からの高さｈ１は、後述する第１のショートバー６３１（図２５参照）の上下中心位置と、後述する第３のショートバー６３３の端子部の下端付近の位置（図２５参照）と、ほぼ同じとされる。一方、大型端子部品７２１では基台部７２１ｃの上端からの高さｈ１部分では、腕部７２１ａと７２１ｂの間隔ｄ３は、第１～第３のショートバー６３１～６３３（後述の図２４参照）や、正極入力端子６２２、負極入力端子６２７の左右方向幅に比べて十分な大きさ（例えば間隔ｄ３が左右方向幅の２倍以上）とされる。なお、大型端子部品７２１の腕部７２１ａ及び７２１ｂの嵌合部位の基台部７２１ｃの上端からの高さｈ２は、小型端子部品７２６の高さｈ１より大きい（例えば高さｈ２が高さｈ１の２倍以上）。
【0094】
図２３は（Ａ）は三電圧電池パック７０１と低電圧機器本体１との接続回路図である。三電圧電池パック７０１は、４組のセルユニット７７１～７７４を有する。第１及び第２の実施例と同様に、各セルユニット７７１～７７４は、５本の電池セルが直列接続されたもので、それぞれのセルユニットが１８Ｖの出力を有する。図中、各セルユニット（５本の電池セル）の最上端と最下端に示す電圧（単位ボルト、１８Ｖ）は、グランド（０Ｖ）に対する電位である。また、接続端子（２２、２７）付近に示す電圧も、グランド（０Ｖ）に対する電位である。第１のセルユニット７７１の正極は正極端子７４５に結線され、負極は負極端子７６４に結線される。同様に、第２のセルユニット７７２の正極は正極端子７４６に結線され、負極は負極端子７６１に結線され、第３のセルユニット７７３の正極は正極端子７４７に結線され、負極は負極端子７６２に結線され、第４のセルユニット７７４の正極は正極端子７４８に結線され、負極は負極端子７６３に結線される。
【0095】
正極入力端子２２と負極入力端子２７は、図７で説明した低電圧機器本体１に用いられる１８Ｖ入力用の端子である。正極入力端子２２は、４つの正極端子７４５～７４８のすべてと接触し、負極入力端子２７は、４つの負極端子７６１～７６４のすべてと接触する。ここで、正極入力端子２２の接触部位（図２２（Ｂ）及び（Ｃ）の嵌合部位に相当）を見るとわかるように、正極端子７４５、７４７は正極入力端子２２の下側半分領域で接触し、正極端子７４６、７４８は正極入力端子２２の上側半分領域で接触する。同様に、負極端子７６１、７６３は負極入力端子２７の下側半分領域で接触し、負極端子７６２、７６４は負極入力端子２７の上側半分領域で接触する。以上の接続状態から、４つのセルユニット７７１～７７４を並列接続した１８Ｖが三電圧電池パック７０１から電気機器本体１に出力される。
【0096】
図２３（Ｂ）は三電圧電池パック７０１と中電圧機器本体３１との接続回路図である。各セルユニット７７１～７７４と、正極端子７４５～７４８及び負極端子７６１～７６４への結線は図２３（Ａ）と同じである。図２３（Ｂ）では図８で示した３６Ｖ用の中電圧機器本体３１が接続される。ここでは、大型端子部品７２１を用いた正極端子７４６、７４８が正極入力端子５２と接触し、小型端子部品７２６を用いた正極端子７４５、７４７がショートバー５９の端子部５９ｂと接触する。同様に、大型端子部品７２１を用いた負極端子７６２、７６４が負極入力端子５７と接触し、小型端子部品７２６を用いた負極端子７６１、７６３がショートバー５９の端子部５９ｃと接触する。以上の接続結果から、セルユニット７７１と７７３が並列に接続されて低電位側（０Ｖ－１８Ｖ間）を形成し、セルユニット７７２と７７４が並列に接続されて高電位側（１８Ｖ－３６Ｖ間）を形成し、これら低電位側のセルユニット７７１、７７３と、高電圧側のセルユニット７７２、７７４が直列に接続されることにより、正極入力端子５２と負極入力端子５７間に定格電圧３６Ｖの直流が出力される。この接続例では、正極入力端子５２と負極入力端子５７が「中電圧並列端子」に相当し、ショートバー５９が「中電圧直列端子」に相当する。
【0097】
図２４（Ａ）は本発明の第３の実施例に係る三電圧電池パック７０１と高電圧機器本体６０１との接続回路図であり、（Ｂ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５と接続端子群７４０の電力端子部分が嵌合した状態を示す斜視図である。高電圧機器本体６０１のターミナル部６１５には、正極入力端子６２２と負極入力端子６２７に加えて３本のショートバー６３１、６３２、６３３が設けられる。ショートバー６３１、６３２、６３３は、図８で示した３６Ｖ用の中電圧機器本体３１で示したショートバー５９と同様の機能を果たすもので、正極端子７４５～７４７と、負極端子７６１～７６３を短絡させる機能を果たす。第１のショートバー６３１は正極端子７４５と負極端子７６１を短絡させ、第２のショートバー６３２は正極端子７４６と負極端子７６２を短絡させ、第３のショートバー６３３は正極端子７４７と負極端子７６３を短絡させる。このように接続される結果、第１のセルユニット７７１～第４のセルユニット７７４がすべて直列に接続される回路が形成され、正極入力端子６２２と負極入力端子６２７の間には７２Ｖの直流が出力される。
【0098】
図２４（Ｂ）は（Ａ）の部分拡大図であるが、正極入力端子６２２は、端子部６２２ａと、鋳込み部６２２ｂと、接続部６２２ｃと、から構成される。鋳込み部６２２ｂは端子部６２２ａと接続部６２２ｃの間に形成され、ターミナル部６１５の樹脂に鋳込まれる部分となる。負極入力端子６２７も同様に端子部６２７ａと、鋳込み部６２７ｂ（符号は後述の図２８参照）と、接続部６２７ｃにより構成される。第１のショートバー６３１は、図８で示した３６Ｖ用のショートバー５９と同様に、上方から見た形状がコの字状であって、正極端子７４５と負極端子７６１と接触する部分（後述の図２６で示す端子部６３１ｂ、６３１ｃ）が水平方向、前から後ろ方向に延在する。第２のショートバー６３２も第１のショートバー６３１と同様に、上方から見た形状がコの字状であって、正極端子７４６と負極端子７６２と接触する部分（後述の図２６で示す端子部６３２ｂ、６３２ｃ）が水平方向、前から後ろ方向に延在するように形成される。第１のショートバー６３１の水平部６３１ａと第２のショートバー６３２の水平部６３２ａは、共に左右方向に延在するように配置され、お互いが上下方向及び前後方向に所定の距離を隔てるように配置される。
【0099】
第３のショートバー６３３は、第１及び第２のショートバー６３１、６３２とは異なり、図１８で示した７２Ｖ用のショートバー４８９と同様に、前方から見た形状がコの字状とされ、正極端子７４７と負極端子７６３と接触する。第３のショートバー６３３の水平部６３３ａは、左右方向に延在するように配置される。正極入力端子６２２は、上端付近に貫通穴を有する接続部６２２ｃが形成され、下端付近に正極端子７４８の腕部７４８ａ、７４８ｂ（符号は後述の図２６参照）と嵌合する端子部６２２ａが形成され、接続部６２２ｃと端子部６２２ａとの間の部位が、ターミナル部６１５（後述の図２８参照）にて樹脂の部分に鋳込まれる鋳込み部６２２ｂとなる。負極入力端子６２７も正極入力端子６２２と同じ形状であり、上端付近に貫通穴を有する接続部６２７ｃが形成される。
【0100】
以上、図２３及び図２４で示す端子形状を実現することによって、三電圧電池パック７０１にて、１８Ｖ、３６Ｖ、７２Ｖの三電圧の出力可能な電池パックが実現できた。特に、三電圧電池パック７０１は、７２Ｖ対応の新しい高電圧機器本体６０１だけでなく、１８Ｖ用電気機器本体１、３６Ｖ用電気機器本体３１にも対応できるので、使用者によっては三電圧電池パック７０１を購入するだけですべての電気機器本体（１、３１、６０１）に対応可能となるというメリットがある。また、三電圧電池パック７０１も、１８Ｖ用の充電器を用いて充電できるので、７２Ｖ用の専用充電器を準備する必要が無く、使い勝手が大変良い。
【0101】
図２５（Ａ）は、図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５と、三電圧電池パック７０１の電力端子部分（７４５～７４８）が嵌合する前の状態を示す側面図である。ここでは、高電圧機器本体６０１側のターミナル部６１５（後述の図２８参照）に設けられる部分に網掛けを付して、三電圧電池パック７０１側に設けられる部分と区別しやすいようにしている。三電圧電池パック７０１を高電圧機器本体６０１に装着するには、高電圧機器本体６０１を前方側から後方側に相対移動させる（三電圧電池パック７０１側を高電圧機器本体６０１側に移動させても同じである）。ここで図２５（Ａ）に示すように、ターミナル部６１５を矢印６３５の方向に近づけて、正極入力端子６２２の端子部６２２ａが正極端子７４８に嵌合し、第３ショートバー６３３の端子部６３３ｂが正極端子７４７に嵌合し、第２ショートバー６３２の端子部６３２ｂが正極端子７４６に嵌合し、第１ショートバー６３１の端子部６３１ｂが正極端子７４５に嵌合する。
【0102】
図２５（Ｂ）は（Ａ）の状態から、ターミナル部６１５と、三電圧電池パック７０１の電力端子部分（７４５～７４８）が嵌合した後の状態を示す側面図である。ここでは、上側に正極端子７４５～７４８の前後方向幅と、それらの間隔を数値（単位ｍｍ）で示している。図２５にて理解できるように、正極端子７４５、７４７として図２２（Ｃ）にて示した小型端子部品７２６が用いられ、正極端子７４６、７４８として図２２（Ｂ）にて示した大型端子部品７２１が設けられる。正極端子７４５～７４８の前後方向の長さは１．２ｍｍであり、それらが一定の間隔（１．３ｍｍ間隔）にてお互いが非接触となるように配置される。つまり、正極端子７４５～７４８の腕部における前後方向の長さ（腕部の厚さ）よりも、正極端子７４５～７４８のそれぞれの間隔を大きくした。
【0103】
正極入力端子６２２の端子部６２２ａの前後方向の長さは０．９ｍｍであり、正極端子７４８の前後方向の長さ１．２ｍｍに比べてやや小さく形成される。一方、第３ショートバー６３３の前後厚は、１．２ｍｍとして、正極端子７４７の腕部と同じ前後厚としている。高電圧機器本体６０１を電池パック７０１の前方側から後方側に相対移動させると、図２５（Ａ）の矢印６３５のようにハッチングした側の正極入力端子６２２とショートバー６３１～６３３が正極端子７４５～７４８に接近する。この移動時には、電池パック７０１のレール部と、電気機器本体６０１のレール部が係合状態にあるため、ターミナル部６１５は矢印６３５の方向に直線的な移動となる。この移動により三電圧電池パック７０１の装着時には、正極入力端子６２２は、正極端子７４５の上側を矢印６３５方向に非接触で移動し、正極端子７４６の腕部と一時的に嵌合状態となってさらに移動し、正極端子７４７の上側を矢印６３５方向に接触しないで移動し、装着方向６３５の必要移動量の最後の位置（装着位置）にて正極端子７４８の腕部７４８ａ、７４８ｂ（符号は図２６（Ｂ）参照）と嵌合する。
【0104】
矢印６３５の移動時に第３のショートバー６３３は、正極端子７４５の腕部７４５ａ、７４５ｂと一時的に嵌合状態となってからさらに移動し、次に、正極端子７４６の腕部７４６ａ、７４６ｂと一時的に嵌合状態となってからさらに移動し、装着方向６３５の必要移動量の最後の位置にて正極端子７４７の腕部７４７ａ、７４７ｂ（符号は図２６（Ｂ）参照）と嵌合する。第２のショートバー６３２は、矢印６３５のような移動時に、正極端子７４５の上側を矢印６３５方向に接触せずに移動し、装着位置にて正極端子７４６の腕部７４６ａ、７４６ｂ（符号は図２６（Ｂ）参照）と嵌合する。第１のショートバー６３１は、矢印６３５のような移動時に装着位置にて正極端子７４５の腕部７４５ａ、７４５ｂ（符号は図２６（Ｂ）参照）と嵌合するだけで、正極端子７４６～７４８とは関係しない。尚、図２５では、４つの正極端子７４５～７４８を説明したが、負極端子７６１～７６４の形状と、ショートバー６３１～６３３との嵌合状態は、４つの正極端子７４５～７４８と同一の状態となる。
【0105】
このように三電圧電池パック７０１の装着時には、電気機器本体１側の正極入力端子６２２は、嵌合対象の正極端子７４８以外に、正極端子７４６に干渉する。また、第３のショートバー６３３は、嵌合対象の正極端子７４７以外に、正極端子７４５、７４６に干渉する。第２のショートバー６３３は、嵌合対象の正極端子７４６にだけ嵌合し、その他の正極端子７４５、７４７、７４８には干渉しない。第１のショートバー６３１は、嵌合対象の正極端子７４５にだけ嵌合し、その他の正極端子７４６～７４８には干渉しない。
【0106】
図２６（Ａ）は図２４（Ｂ）の前面図である。（Ａ）の図から、小型端子部品７２６を用いた正極端子７４５及び負極端子７６１と、大型端子部品７２１を用いた正極端子７４６及び負極端子７６２の大きさが理解できよう。正極端子群（７４５～７４８）と負極端子群（７６１～７６４）の左右方向の内側の幅は３０ｍｍであり、この間隔は従来の１８Ｖ用の電池パック１０１（図３参照）、３６Ｖ用の電池パック２０１（図４参照）の正極入力端子と負極入力端子との間隔と同じである。第１のショートバー６３１は、左右方向に延在する水平部６３１ａと、水平部６３１ａの両端から後方に向けて、正極端子７４５と嵌合する端子部６３１ｂと、負極端子７６１と嵌合する端子部６３１ｃが形成される。端子部６３１ｂの高さ方向の位置は、正極端子７４５の腕部７４５ａ、７４５ｂの最接近部分（図２２（Ｃ）で示した嵌合部位）を含むように配置される。同様に、端子部６３１ｃの高さ方向の位置は、負極端子７６１の腕部７６１ａ、７６１ｂの最接近部分（図２２（Ｃ）で示した嵌合部位）を含むように配置される。
【0107】
第２のショートバー６３２は、左右方向に延在する水平部６３２ａと、水平部６３２ａの両端から後方に向けて延在して正極端子７４６と嵌合する端子部６３２ｂと、負極端子７６２と嵌合する端子部６３２ｃが形成される。端子部６３２ｂの高さ方向の位置は、正極端子７４６の腕部７４６ａ、７４６ｂの最接近部分（図２２（Ｂ）で示した嵌合部位）を含むように配置される。同様に、端子部６３２ｃの高さ方向の位置は、負極端子７６２の腕部７６２ａ、７６２ｂの最接近部分（図２２（Ｂ）で示した嵌合部位）を含むように配置される。
【0108】
第１のショートバー６３１と第２のショートバー６３２の上下方向の間隔は３．７ｍｍである。この図でわかるように、第２のショートバー６３２の上下方向位置は、正極端子７４５、７４７（図２５参照）、負極端子７６１、７６３よりも上方にあるため、正極端子７４５、７４７、負極端子７６１、７６３に干渉する虞は無い。一方、第１のショートバー６３１は、高さ的には正極端子７４６～７４８、負極端子７６２～７６４に干渉する高さであるが，図２５（Ｂ）で示したように装着時においても第１のショートバー６３１は、正極端子７４６と負極端子７６２に対して前後方向に離れているため、干渉する虞は無い。
【0109】
第３のショートバー６３３は、左右方向に延在する水平部６３３ａと、水平部６３３ａの両端から下方に向けて延在して正極端子７４７（図２５参照）と嵌合する端子部６３３ｂと、負極端子７６３（図２５参照）と嵌合する端子部６３３ｃが形成される。第３のショートバー６３３の水平部６３３ａは、大型端子部品７２１を用いた正極端子７４６、７４８及び負極端子７６２、７６４よりも上側に離れて位置する。この結果、第３のショートバー６３３の水平部６３３ａをターミナル部６１５の樹脂部分中に鋳込むことが容易になる。第２のショートバー６３２と第３のショートバー６３３の上下方向の間隔は３．４ｍｍである。端子部６３３ｂの下端位置は、正極端子７４７の腕部７４７ａ、７４７ｂの最接近部分（嵌合部位）よりもわずかに下側まで延在する。同様に、端子部６３３ｃの下端位置は、負極端子７６３の腕部７６３ａ、７６３ｂの最接近部分（嵌合部）よりもわずかに下側まで延在する。
【0110】
図２６（Ｂ）は、図２４（Ｂ）の上面図である。正極端子７４５～７４８は前後方向に等間隔に配置され、それぞれの腕部（例えば７４８ａ、７４８ｂ）は、左右方向に離れるように配置される。この配置の結果、正極端子７４５～７４８の各腕部とターミナル群との接触面は、装着方向と直交するような位置関係となる。同様に、負極端子７６１～７６４は前後方向に等間隔に配置され、それぞれの腕部（例えば７６４ａ、７６４ｂ）は、左右方向に離れるように配置される。負極端子７６１～７６４の各腕部とターミナル群との接触面は、装着方向と直交するように配置される。第１のショートバー６３１と第２のショートバー６３２の前後方向の間隔は１．５ｍｍである。第２のショートバー６３２と第３のショートバー６３３の前後方向の間隔は３．４ｍｍである。このように第１のショートバー６３１の水平部６３１ａを、正極端子７４５と負極端子７６１の前後位置よりも前方側にずらすことによって、ショートバー６３１の水平部６３１ａをターミナル部６１５の樹脂部分中に鋳込むことができる。同様に、第２のショートバー６３２の水平部６３２ａを、正極端子７４６と負極端子７６２の位置より前方側にずらすことによって、第１のショートバー６３１と干渉すること無く、第２のショートバー６３２の水平部６３２ａをターミナル部６１５の樹脂部分中に鋳込むことができる。
【0111】
図２７は（Ａ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５の後方側から見た斜視図であり、（Ｂ）は（Ａ）の樹脂部分に鋳込まれる接続端子群の斜視図である。ターミナル部６１５は、複数の接続端子片を合成樹脂に鋳込むことで固定したもので、略直方体状であって中実状の基台部６１５ａと、基台部６１５ａの上側部分を前方に延在させて壁状に形成した上壁部６１５ｂを含んで形成される。上壁部６１５ｂの内部には、正極入力端子６２２、負極入力端子６２７が鋳込まれており、それぞれの接続部６２２ｃ、６２７ｃが上壁部６１５ｂよりも上方に露出する。同様にして、Ｔ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８が、上壁部６１５ｂと基台部６１５ａに鋳込まれ、上壁部６１５ｂより上方に接続部６２４ｃ、６２５ｃ、６２６ｃ、６２８ｃが露出する。
【0112】
所定の厚さを有する上壁部６１５ｂには第３ショートバー６３３の水平部６３３ａが鋳込まれる。上壁部６１５ｂの下面からは、正極入力端子６２２の端子部６２２ａと、負極入力端子６２７の端子部６２７ａ（後述の図２８参照）と、第３ショートバー６３３の端子部６３３ｂ、６３３ｃ（後述の図２８参照）が下方に延在するようにして露出する。基台部６１５ａの前面側には、第１のショートバー６３１の端子部６３１ｂ、６３１ｃ（後述の図２８参照）が水平方向に延在するように露出し、第２のショートバー６３２の端子部６３２ｂ、６３２ｃ（後述の図２８参照）が水平方向に延在するように露出する。
【0113】
図２７（Ｂ）は（Ａ）の樹脂部分に鋳込まれる接続端子群の斜視図である。信号用の４つの端子（Ｔ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８）のそれぞれは、接続部６２４ｃ～６２６ｃ、６２８ｃが上壁部６１５ｂから露出するように鋳込み部６２４ｂ～６２６ｂ、６２８ｂが上壁部６１５ｂに鋳込まれ、さらに、端子部分の後方側半分が基台部６１５ａに鋳込まれる。また、Ｔ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８の前方側は、第２ショートバー６３２の水平部６３２ａと干渉しないように湾曲させた切り欠き部（６２４ｄ、６２８ｄ等）が形成される。図１６で示す中電圧機器本体３１用のターミナル部４５と比較すると、Ｔ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８の露出部分の上下方向の大きさが、約半分になっている。しかしながら、図１６（Ｂ）の中／高電圧電池パック５０１側のＴ端子３６４、Ｖ端子３６５、ＬＳ端子３６６、ＬＤ端子３６８の電池パック（１０１、２０１、７０１）側の対応端子との嵌合位置が、下側付近にあるため、図２７（Ｂ）に示すような端子形状であっても良好に嵌合できる。尚、Ｔ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８の各鋳込み部と、第２ショートバー６３２の水平部６３２ａは、合成樹脂にて鋳込まれるため、それら各端子と第２ショートバー６３２が相互に接触することはない。
【0114】
図２８は（Ａ）は図２１の高電圧機器本体６０１におけるターミナル部６１５の前方側から見た斜視図である。図１８で示した中電圧機器本体３１の正極入力端子５２や負極入力端子５７の大きさや形状に比べると、正極入力端子６２２と負極入力端子６２７は、上壁部６１５ｂから下方向に延在する細棒状され、細長い角柱状の接続端子となっている。正極入力端子６２２と負極入力端子６２７の後ろ側には、第３ショートバー６３３の端子部６３３ｂ、６３３ｃが配置され、これら端子部６３３ｂ、６３３ｃは、正極入力端子６２２と負極入力端子６２７と平行に配置され、上壁部６１５ｂから下方向に延在する。
【0115】
第３ショートバー６３３の端子部６３３ｂ、６３３ｃよりも後方上側には、第２ショートバー６３２の端子部６３２ｂ、６３２ｃが露出し、後方下側には、第１ショートバー６３１の端子部６３１ｂ、６３１ｃが露出する。端子部６３２ｂと端子部６３１ｂの根本付近の周囲は、基台部６１５ａと一体に形成された樹脂覆い６１６ｂにより覆われ、端子部６３２ｃと端子部６３１ｃの根本付近の周囲は、基台部６１５ａと一体に形成された樹脂覆い６１６ｅにより覆われ、絶縁される。また、第１ショートバー６３１の水平部６３１ａは、左右方向に延在する樹脂覆い６１６ｃによって全体が覆われ、第２ショートバー６３２の水平部６３２ａは、左右方向に延在する樹脂覆い６１６ｄによって全体が覆われる。
【0116】
信号伝達用の端子であるＴ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８は、図２７（Ｂ）で示したように端子部分の後端（鋳込み部）をそれぞれ基台部６１５ａに鋳込むことで固定される。ここでは、図７、図８で示した端子群と異なってＴ端子６２４、Ｖ端子６２５、ＬＳ端子６２６、ＬＤ端子６２８の上側部分は、上壁部６１５ｂの樹脂部分にまで到達していない、即ち、上下方向の幅が小さくなっている。上壁部６１５ｂの前側中央には、凸部６１８が形成される。凸部６１８は、高電圧機器本体６０１に対応しない低電圧電池パック１０１が、ターミナル部６１５に装着できないようにするために構成された誤装着防止用の第１の阻害部である。尚、ターミナル部６１５の近傍には、低／中電圧電池パック２０１（図４参照）を高電圧機器本体６０１に誤装着できないように、図示しない第２の阻害部（図２８では見えない）も形成される。
【0117】
図２８（Ｂ）はターミナル部６１５の樹脂部分の図示を省略して、鋳込まれる電力用の接続端子（６２２、６２７）と、第１～第３のショートバー６３１～６３３の形状を示す図である。第１～第３のショートバー６３１～６３３が、本発明における高電圧直列端子に相当する。正極入力端子６２２は、端子部６２２ａと上側の接続部６２２ｃとの間が上壁部６１５ｂへの鋳込み部６２２ｂとなる。同様に負極入力端子６２７は、端子部６２７ａと上側の接続部６２７ｃとの間が上壁部６１５ｂへの鋳込み部６２７ｂとなる。第３ショートバー６３３の水平部６３３ａは、上壁部６１５ｂ内にすべて鋳込まれ、第３ショートバー６３３の鉛直方向に延在する端子部６３３ｂ、６３３ｃは、上側の一部が上壁部６１５ｂ内に鋳込まれる。第１及び第２ショートバー６３１，６３２の水平部６３１ａ、６３２ａは基台部６１５ａに鋳込まれる。以上のように、正極入力端子６２２、負極入力端子６２７、第１～第３のショートバー６３１～６３３はいずれもターミナル部６１５に鋳込まれることにより強固に固定される。
【0118】
図２９はターミナル部１５、４５、６１５の形状を示す模式図であり、これらの大きさ関係を説明するための図である。ターミナル部６１５の端子配置領域の外形寸法は、長さＬ、高さＨであり、ターミナル部１５、４５と互換である（但し、誤装着防止用の凸部等の有無は異なるが、ここでは言及しない）。ターミナル部１５、４５の形状は図１４、図２０で説明した第１及び第２の実施例と同じ形状である。第３の実施例の７２Ｖ用のターミナル部６１５では、正極入力端子６２２と、３本のショートバー６３１～６３３を配置した。端子配置領域において、正極入力端子６２２は、上側半分且つ前側半分の範囲内で正極端子７４８と嵌合する。第３のショートバー６３３の端子部６３３ｂは、下側半分且つ前側半分の範囲内で正極端子７４７と接触する。第２のショートバー６３２の端子部６３２ｂは、上側半分且つ後側半分の範囲内で正極端子７４６と接触する。第１のショートバー６３１の端子部６３１ｂは、下側半分且つ後側半分の範囲内で正極端子７４５と接触する。このように、ターミナル部６１５の高さＨ、長さＬの端子配置領域を上下前後に４分割して、４つの各範囲にてそれぞれ三電圧電池パック７０１側の接続端子と嵌合するように正極入力端子６２２と、第１～第３のショートバー６３１～６３３を配置した。第３の実施例ではベースとなる３６Ｖ用（中電圧機器本体３１）のターミナル部４５の電極部分を４分割して利用することにより、正極入力端子６２２、負極入力端子６２７、第１～第３のショートバー６３１～６３３、及び、信号端子群６２４～６２６、６２８を効率よく配置することができた。
【0119】
以上、第３の実施例では電池パック７０１を、低電圧機器本体１、中電圧機器本体３１、高電圧機器本体６０１のいずれかに装着するだけで、適切な出力電圧に切り替えることができる電気機器システムを実現できた。特に、接続端子を実装する部分の面積を従来よりも増やすことなく、回路基板７３０の面積を増やすことなく、三電圧に対応可能な三電圧電池パック７０１を実現できた。すなわち、三電圧電池パック７０１の正極端子７４１～７４８、負極端子７６１～７６４の回路基板７３０上の設置スペースを、従来の電池パック（低電圧電池パック１０１、二電圧電池パック２０１、３０１）の正極端子及び負極端子の設置スペースと同程度の大きさにできるため、そのため、回路基板７３０において正極端子と負極端子との間の左右方向のスペースに、従来の電池パックと同様、信号端子を配置することができる。従って、正極端子と負極端子の端子数が増えてもそれら端子の設置スペースの増加を抑えることができるため、回路基板７３０の大型化を抑制することができる。
【0120】
第３の実施例では三電圧電池パック７０１の端子部（正極端子、負極端子、ショートバー）を上下方向（回路基板７３０から上方）に延びるように構成している。そのため、端子部の前後方向の寸法を抑えることができ、従来の電池パックのように前後方向に延びる端子の配置領域に、多くの端子を配置することができる。その結果、回路基板７３０の大型化を抑制することができる。また、三電圧電池パック７０１の端子部を上下方向に延びるように構成し、上下方向の寸法が異なる二種類（大型端子部品７２１、小型端子部品７２６）の正極端子７４５～７４８、負極端子７６１～７６４を用いている。それにより、低電圧機器本体１が接続された場合には、低電圧機器本体１の正極入力端子２２及び負極入力端子２７は上下方向の幅が大きいため、正極入力端子２２と負極入力端子２７はそれぞれ全ての正極端子７４５～７４８、負極端子７６１～７６４に確実に嵌合される。
【0121】
中電圧機器本体３１が接続された場合には、正極入力端子５２、負極入力端子５７はそれぞれ、大型端子部品７２１からなる正極端子、負極端子に嵌合され、小型端子部品７２６からなる正極端子、負極端子には嵌合されない（届かない）ように、上下方向の幅が設定してある。一方、ショートバー５９の端子部５９ｂ、５９ｃは、前後方向に延びるように構成されており、小型端子部品７２６からなる正極端子、負極端子の嵌合部位に対応する位置に設けられる。そのため、小型端子部品７２６からなる正極端子、負極端子には嵌合されるが、大型端子部品７２１には嵌合されない。これは、大型端子部品７２１は、第２の実施例（例えば図１５）と同様、ショートバー５９に接触しないよう一対の腕部の下側の幅寸法がショートバー５９の厚みよりも大きく形成されているためである。これにより、中電圧機器本体３１の各端子５２、５７及びショートバー５９は、対応する端子のみに確実に嵌合される。
【0122】
高電圧機器本体６０１が接続された場合には、正極入力端子６２２、負極入力端子６２７、第１から第３のショートバー６３１～６３３はそれぞれ、三電圧電池パック７０１の対応する正極端子、負極端子の嵌合部位確実に嵌合できるよう配置されているため、他の端子に嵌合されることはない。これは、三電圧電池パック７０１の端子を大型端子部品７２１と小型端子部品７２６により構成したことにより実現することができる。また、高電圧機器本体６０１の端子部（正極入力端子、負極入力端子、ショートバー）は既存の電気機器本体（例えば中電圧機器本体３１）に対して増えることになるが、端子部の形状を工夫することにより、ターミナル部６１５は既存の電気機器本体で使用しているターミナル部（例えば中電圧機器本体３１のターミナル部４５）の形状を踏襲しているため、ターミナル部６１５の体積や重量、コストの増加を抑えることができる。
【0123】
以上のように、本発明によれば、三電圧電池パック７０１の端子部を、低電圧機器本体１の正極及び負極入力端子、中電圧機器本体３１の正極入力端子、負極入力端子及びショートバー、高電圧機器本体６０１の正極入力端子、負極入力端子及び３つのショートバーに対応した端子構造としたため、幅広い電圧に対応した電気機器システムを提供することができる。また、既存の電圧固定電池パックや二電圧電池パックとの互換性を維持でき、互換性や汎用性を向上した電気機器システムを提供することができる。また、三電圧電池パックを用いた電気機器システムを提供することができる。
【0124】
図３０は図２１の三電圧電池パック７０１における電池セルの配置を示す斜視図である。ここでは第１のセルユニット７７１は、５本の電池セル７７１ａ～７７１ｅが図示のように配置され、金属製の接続タブによって隣接する電池セルの正極と負極が電気的に直列接続される。尚、実際には電池セルは、セパレータという合成樹脂製の保持部材により固定されるが、ここではセパレータの図示は省略している。図中、＋（プラス）と表示しているのが電池セルの正極側であり、－（マイナス）と表示しているのが負極側である。第１のセルユニット７７１は、正極出力が、電池セル７７１ａから矢印のように取り出されて、正極端子７４５まで配線される（具体的な配線経路の説明は省略する）。第２～第４のセルユニット７７２～７７４も同様に配線され、それぞれの正極出力は、電池セル７７２ａから矢印のように正極端子７４６に配線され、電池セル７７３ａから矢印のように正極端子７４７に配線され、電池セル７７４ａから矢印のように正極端子７４８に配線される。
【0125】
第１～第４のセルユニット７７１～７７４の負極側は、三電圧電池パック７０１の左側側面から配線され、電池セル７７１ｅの左側から矢印のように負極端子７６１に配線され、電池セル７７２ｅの左側から負極端子７６２に配線され、電池セル７７３ｅの左側から負極端子７６３に配線され、電池セル７７４ｅの左側から負極端子７６４に配線される。
【0126】
以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では、低電圧、中電圧、高電圧の組み合わせを、定格１８Ｖ，３６Ｖ、７２Ｖにて実現したが、これらの組み合わせだけでなく、ｎＶ、２ｎＶ、４ｎＶ（但し、ｎ＞０）の関係とすれば本発明を他の電圧の電池パック群に容易に適用できる。また、各電池パック内に収容される電池セルの種類、形状、電圧は任意で有り、円筒形のリチウムイオン電池以外の電池セルを用いて電気機器システムを実現しても良い。
【符号の説明】
【0127】
１…低電圧機器本体、１Ａ…インパクト工具、２…ハウジング、２ａ…胴体部、２ｂ…ハンドル部、４…動作スイッチ、８…先端工具保持部、９…先端工具、１０…電池パック装着部、１１ａ，１１ｂ…レール部、１２…湾曲部、１４…突起部、１５，１５Ａ…ターミナル部、１５ａ…垂直面、１５ｂ…水平面、１６…基台部分、２１，２２…正極入力端子、２４…Ｔ端子、２５…Ｖ端子、２６…ＬＳ端子、２７…負極入力端子、２８…ＬＤ端子、３１…中電圧機器本体、４５…ターミナル部、４６…基台部、４７…仕切り板、４８…（誤装着防止用の）凸部、５１，５２…正極入力端子、５４…Ｔ端子、５５…Ｖ端子、５６…ＬＳ端子、５７…負極入力端子、５８…ＬＤ端子、５９…ショートバー、５９ａ…接続部、５９ｂ，５９ｃ…短絡用端子部、６１…高電圧機器本体、７５…ターミナル部、７６…基台部、８２…正極入力端子、８４…Ｔ端子、８４ｃ，８５ｃ，８６ｃ，８８ｃ…接続部、８５…Ｖ端子、８６…ＬＳ端子、８７…負極入力端子、８８…ＬＤ端子、８９…ショートバー、８９ａ…接続部、８９ｂ，８９ｃ…短絡用端子部、１０１…低電圧電池パック、１０２…下ケース、１０５…スリット、１１０…上ケース、１１１…下段面、１１４…段差部、１１５…上段面、１２０…スロット群配置領域、１２１～１２８…スロット、１３１…ストッパ部、１３２…隆起部、１３３…後方斜面、１３４…スリット、１３８ａ，１３８ｂ…レール部、１４１ａ，１４１ｂ…ラッチボタン、１４２ａ，１４２ｂ…係止部、１４５…第１セルユニット、１４６…第２セルユニット、２０１…低／中電圧電池パック、２０１…電池パック、２０２…下ケース、２１０…上ケース、２１１…下段面、２１５…上段面、２１６…凹部、２１７ａ，２１７ｂ…凸部、２３８ａ…レール部、２４１ａ…ラッチ、２４５…第１セルユニット、２４５ａ～２４５ｅ…電池セル、２４６…第２セルユニット、２４６ａ～２４６ｅ…電池セル、２５０…回路基板、２６０…接続端子群、２６１，２６２…上側正極端子、２６２ａ，２６２ｂ…腕部、２６２ｃ…脚部、２６４…Ｔ端子、２６５…Ｖ端子、２６６…ＬＳ端子、２６７…上側負極端子、２６７ａ，２６７ｂ…腕部、２６８…ＬＤ端子、２７１，２７２…下側正極端子、２７２ａ，２７２ｂ…腕部、２７７…下側負極端子、２７７ａ，２７７ｂ…腕部、２８０…表示部、２８１～２８４…表示窓、２８５…スイッチボタン、３０１…中／高電圧電池パック、３０２…下ケース、３０２ａ…延長部、３１０…上ケース、３１０ａ…延長部、３４５…第１セルユニット、３４６…第２セルユニット、３５０…回路基板、３６０…接続端子群、３６１，３６２…上側正極端子、３６２ａ，３６２ｂ…腕部、３６４…Ｔ端子、３６５…Ｖ端子、３６６…ＬＳ端子、３６７…上側負極端子、３６７ａ…腕部、３６８…ＬＤ端子、３７１，３７２…下側正極端子、３７２ａ，３７２ｂ…腕部、３７７…下側負極端子、３７７ａ，３７７ｂ…腕部、４６１…高電圧機器本体、４７５…ターミナル部、４７６…基台部、４７６ａ…水平部、４７８…凸部、４８２…正極入力端子、４８７…負極入力端子、４８９…ショートバー、４８９ａ…接続部、４８９ｂ，４８９ｃ…（ショートバーの）端子部、５０１…中／高電圧電池パック、５４５…第１セルユニット、５４６…第２セルユニット、５５０…回路基板、５６０…接続端子群、５６１，５６２…後側正極端子、５６１ａ，５６１ｂ…腕部、５６２ａ，５６２ｂ…腕部、５６７…後側負極端子、５６７ａ，５６７ｂ…腕部、５７１，５７２…前側正極端子、５７２ｄ，５７２ｅ…脚部、５７７…前側負極端子、５７７ａ，５７７ｂ…腕部、６０１…高電圧機器本体、６１５…ターミナル部、６１５ａ…基台部、６１５ｂ…上壁部、６１８…凸部、６２２…正極入力端子、６２２ａ…端子部、６２２ｂ…鋳込み部、６２２ｃ…接続部、６２４…Ｔ端子、６２５…Ｖ端子、６２６…ＬＳ端子、６２７…負極入力端子、６２７ａ…端子部、６２７ｃ…接続部、６２８…ＬＤ端子、６３１…ショートバー、６３１ａ…水平部、６３１ｂ，６３１ｃ…端子部、６３２…ショートバー、６３２ａ…水平部、６３２ｂ…端子部、６３２ｃ…端子部、６３３…ショートバー、６３３ａ…水平部、６３３ｂ…端子部、６３３ｃ…端子部、６３５…装着方向、７０１…三電圧電池パック、７２１…大型端子部品、７２１ａ，７２１ｂ…腕部、７２１ｃ…基台部、７２１ｄ，７２１ｅ…脚部、７２６…小型端子部品、７２６ａ，７２６ｂ…腕部、７２６ｃ…基台部、７２６ｄ，７２６ｅ…脚部、７３０…回路基板、７４０…接続端子群、７４１～７４８…正極端子、７４５ａ，７４５ｂ，７４６ａ，７４６ｂ…腕部、７４７ａ，７４７ｂ，７４８ａ，７４８ｂ…腕部、７５４…Ｔ端子、７５５…Ｖ端子、７５６…ＬＳ端子、７５８…ＬＤ端子、７６１～７６４…負極端子、７６１ａ，７６１ｂ，７６２ａ，７６２ｂ…腕部、７６３ａ，７６３ｂ，７６４ａ，７６４ｂ…腕部、７７１～７７４…セルユニット、７７１ａ～７７１ｅ，７７２ａ～７７２ｅ…電池セル、７７３ａ～７７３ｅ，７７４ａ～７７４ｅ…電池セル
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【図24】
【図25】
【図26】
【図27】
【図28】
【図29】
【図30】