(57)【要約】【課題】  ユーザが既に保有するバッテリパックによって、より高出力の電動工具を使用することを可能とする。【解決手段】  電動工具は、工具が取り付けられる本体と、本体に収容されているとともに工具を駆動するモータと、本体に一体に形成され、各々に第１バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた複数の第１バッテリパックがモータへ直列に接続される複数の第１パック取付部を備える。第１バッテリパックは、単独で他の電動工具の電源としても使用可能である。複数の第１パック取付部は、複数の第１バッテリパックをそれぞれ同一方向から同一姿勢で受け入れる。【選択図】図３
2020040207.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のバッテリパックを電動工具の本体へ接続するためのアダプタであって、
前記本体に着脱可能な本体側ユニットと、
ユーザに装着可能であるとともに、前記複数のバッテリパックが着脱可能なパック側ユニットと、
前記本体側ユニットと前記パック側ユニットとを互いに接続する電気コードと、
前記パック側ユニットに取り付けられた複数のバッテリパックから、前記本体側ユニットに取り付けられた前記本体へ、電力を供給する回路に設けられており、当該回路に流れる電流が所定値を超えたときにターンオフされるスイッチング素子と、
を備え、
前記パック側ユニットは、各々に前記複数のバッテリパックの一つが取り付けられる二つのパック取付部を有し、前記二つのパック取付部に取り付けられた二つのバッテリパックを直列に接続し、
前記二つのパック取付部の各々には、そのパック取付部に取り付けられた前記バッテリパックの正極出力端子と負極出力端子とをダイオードを介して接続するバイパス回路が設けられており、
前記ダイオードは、そのアノードが前記負極出力端子に接続され、そのカソードが前記正極出力端子に接続され、その降伏電圧が前記バッテリパックの公称電圧よりも高い、
アダプタ。
【請求項２】
前記スイッチング素子の動作を制御するコントローラをさらに備え、
前記コントローラは、前記回路に流れる電流が所定値を超えたときに、前記スイッチング素子をターンオフする、請求項１に記載のアダプタ。
【請求項３】
前記回路に流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備え、
前記コントローラは、前記電流検出回路の出力信号に応じて、前記スイッチング素子をターンオフする、請求項２に記載のアダプタ。
【請求項４】
前記スイッチング素子は、パワーＦＥＴである、請求項１から３のいずれか一項に記載のアダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のバッテリパックを電動工具の本体に接続するためのアダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に、二つのバッテリパックを電源とする電動工具が開示されている。この電動工具では、二つのバッテリパックが直列に接続されており、高電圧でモータが駆動される構成となっている。それにより、一つのバッテリパックを電源とするものに比べて、重作業に使用可能な高い出力を発揮することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５，０２８，８５８号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本明細書は、複数のバッテリパックを電動工具の本体に接続するためのアダプタにおいて、過大な電流が流れることを防止する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本明細書が開示するアダプタは、複数のバッテリパックを電動工具の本体へ接続するためのアダプタであって、本体に着脱可能な本体側ユニットと、ユーザに装着可能であるとともに複数のバッテリパックが着脱可能なパック側ユニットと、本体側ユニットとパック側ユニットとを互いに接続する電気コードと、パック側ユニットに取り付けられた複数のバッテリパックから、本体側ユニットに取り付けられた本体へ電力を供給する回路に設けられたスイッチング素子とを備える。そのスイッチング素子は、当該回路に流れる電流が所定値を超えたときにターンオフされる。
パック側ユニットは、各々に複数のバッテリパックの一つが取り付けられる二つのパック取付部を有し、二つのパック取付部に取り付けられた二つのバッテリパックを直列に接続する。
二つのパック取付部の各々には、パック取付部に取り付けられたバッテリパックの正極出力端子と負極出力端子とをダイオードを介して接続するバイパス回路が設けられている。
ダイオードは、そのアノードがバッテリパックの負極出力端子に接続され、そのカソードがバッテリパックの正極出力端子に接続され、その降伏電圧がバッテリパックの公称電圧よりも高い。
アダプタは、スイッチング素子の動作を制御するコントローラをさらに備えてもよい。この場合、コントローラは、前記回路に流れる電流が所定値を超えたときに、スイッチング素子をターンオフするとよい。
アダプタは、前記回路に流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備えてもよい。この場合、コントローラは、電流検出回路の出力信号に応じて、スイッチング素子をターンオフするとよい。
前記したスイッチング素子は、パワーＦＥＴであるとよい。
【０００６】
本技術の一実施形態である電動工具は、金工用の電動工具であってもよいし、木工用の電動工具であってもよいし、石工用の電動工具であってもよいし、園芸用の電動工具であってもよい。具体的には、電動ドリル、電動ドライバ、電動レンチ、電動グラインダ、電動マルノコ、電動レシプロソー、電動ジグソー、電動ハンマ、電動カッター、電動チェーンソー、電動カンナ、電動釘打ち機（鋲打ち機を含む）、電動ヘッジトリマ、電動芝生バリカン、電動芝刈機、電動刈払機、電動ブロワー、電動クリーナ等が挙げられる。
【０００７】
本発明の一実施形態では、各々のバッテリパックが複数のリチウムイオン電池セルを有することが好ましい。
【０００８】
現在、複数のリチウムイオン電池セルを内蔵し、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックと、そのバッテリパックを利用する定格電圧が１８ボルトの電動工具が多く利用されている。本発明の一実施形態では、そのような公称電圧が１８ボルトのバッテリパックを複数利用し、定格電圧が３６ボルト以上の電動工具を駆動することが好ましい。それにより、ユーザは、既に保有するバッテリパックによって、より高出力の電動工具を使用することが可能となる。即ち、ユーザは、公称電圧が３６ボルト以上のバッテリパックを新たに用意する必要がない。既に保有する公称電圧が１８ボルトのバッテリパックを、定格電圧が１８ボルトの電動工具だけでなく、定格電圧が３６ボルト以上の電動工具にも、有効に利用することができる。
【０００９】
リチウムイオン電池セルの公称電圧は３．６ボルトであることから、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、少なくとも、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有している。ここで、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、五本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば十本のリチウムイオン電池セルを有することもできる。この場合、十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されることで、１８ボルトの電圧を出力する。同様にして、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックは、１５又はそれ以上の本数のリチウムイオン電池セルを有することもできる。リチウムイオン電池セルの本数を多くするほど、バッテリパックの容量を大きくすることができるとともに、各々のリチウムイオン電池セルに流れる電流を小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本技術の一実施形態に係る製品群を示す図。
【図２】二つの第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を電源とする高電圧電動工具を示す図。
【図３】高電圧電動工具の本体から二つの低電圧バッテリパックを取り外した状態を上方から示す図。
【図４】高電圧電動工具の本体から二つの低電圧バッテリパックを取り外した状態を下方から示す図。
【図５】高電圧電動工具の電気的な構成を示す回路ブロック図。
【図６】高電圧電動工具の電気的な構成の一変形例であって、バイパス回路を付加したものを示す回路ブロック図。
【図７】高電圧電動工具の電気的な構成の一変形例であって、電源回路の接続位置を変更したものを示す回路ブロック図。
【図８】高電圧電動工具の電気的な構成の一変形例であって、電源回路の接続位置を変更するとともに、バイパス回路を付加したものを示す回路ブロック図。
【図９】二つの第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を、コード接続タイプのアダプタを介して、高電圧電動工具の本体に接続した状態を示す図。
【図１０】コード接続タイプのアダプタの本体側ユニットを示す図。
【図１１】コード接続タイプのアダプタのパック側ユニットを示す図。
【図１２】アダプタの電気的な構成を示す回路ブロック図。
【図１３】アダプタの電気的な構成の一変形例であって、バイパス回路を付加したものを示す回路ブロック図。
【図１４】二つの第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を、一体タイプのアダプタを介して、高電圧電動工具の本体に接続した状態を示す図。
【図１５】一体タイプのアダプタの上部を示す図。
【図１６】一体タイプのアダプタの下部を示す図。
【図１７】一つの第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を電源とする低電圧電動工具を示す図。
【図１８】低電圧電動工具の本体から第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を取り外した状態を下方から示す図。
【図１９】第１バッテリパック（低電圧バッテリパック）を示す図。
【図２０】一つの第２バッテリパック（高電圧バッテリパック）を電源とする高電圧電動工具を示す図。
【図２１】高電圧電動工具の本体から第２バッテリパック（高電圧バッテリパック）を取り外した状態を上方から示す図。
【図２２】高電圧電動工具の本体から第２バッテリパック（高電圧バッテリパック）を取り外した状態を下方から示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
図１は、本技術の一実施形態に係る製品群を示している。図１に示すように、この製品群には、二種類のバッテリパック１０、３０と、三種類の電動工具５０、７０、１００と、二種類のアダプタ２００、３００が含まれている。ここで、アダプタ２００、３００は、単一のバッテリパック３０を電源とする電動工具７０の本体７２に、複数のバッテリパック１０を電気的に接続するための装置である。
【００１２】
二種類のバッテリパック１０、３０のうち、一種類のバッテリパック１０は、公称電圧が１８ボルトのバッテリパックであり、他の一種類のバッテリパック３０は、公称電圧が３６ボルトのバッテリパックである。以下では、便宜上、公称電圧が１８ボルトのバッテリパック１０を低電圧バッテリパック１０と称し、公称電圧が３６ボルトのバッテリパック３０を高電圧バッテリパック３０と称する。
【００１３】
低電圧バッテリパック１０は、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有している。一方、高電圧バッテリパック３０は、直列に接続された十本のリチウムイオン電池セルを内蔵している。二種類のバッテリパック１０、３０は、再充電可能なバッテリパックであり、電動工具５０、７０、１００の電源として用いられた後に、充電器（図示省略）によって再充電することができる。また、二種類のバッテリパック１０、３０は、いわゆるスライド式のバッテリパックであり、電動工具５０、７０、１００や充電器にスライドしながら取り付けられる。なお、これら二種類のバッテリパック１０、３０は、既に実用化されており、特に、公称電圧が１８ボルトである低電圧バッテリパック１０は、一般的に広く普及している。
【００１４】
ここで、低電圧バッテリパック１０は、五本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば十本のリチウムイオン電池セルを内蔵することもできる。この場合、十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されることで、１８ボルトの電圧を出力する。同様に、高電圧バッテリパック３０は、十本のリチウムイオン電池セルだけでなく、例えば二十本のリチウムイオン電池セルを内蔵することもできる。この場合、二十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて十組のセル群を形成し、その十組のセル群が直列に接続されることで、３６ボルトの電圧を出力する。
【００１５】
三種類の電動工具５０、７０、１００のうち、一種類の電動工具５０は、定格電圧が１８ボルトの電動工具であり、他の二種類の電動工具７０、１００は、定格電圧が３６ボルトの電動工具である。以下では、便宜上、定格電圧が１８ボルトの電動工具５０を低電圧電動工具５０と称し、定格電圧が３６ボルトの電動工具７０、１００を高電圧電動工具７０、１００と称する。
【００１６】
図１７、図１８に示すように、低電圧電動工具５０は、一つの低電圧バッテリパック１０を電源とする電動工具である。この低電圧電動工具５０は、一例ではあるが、電動インパクトドライバであり、メインスイッチ５８の操作に応じて工具チャック５４を駆動する。工具チャック５４には、工具であるドライバビットを取り付けることができる。一つの低電圧バッテリパック１０を電源とする低電圧電動工具５０は、既に実用化されており、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０とともに広く普及している。
【００１７】
低電圧電動工具５０の本体５２には、一つのパック取付部６０が設けられている。パック取付部６０は、低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部６０は、一対のレール６２、正極入力端子６４ａ、負極入力端子６４ｂ、ロック受入穴６８を有している。
【００１８】
一方、図１９に示すように、低電圧バッテリパック１０には、パック取付部６０にスライド挿入されるコネクタ部２０が設けられている。コネクタ部２０には、一対のレール２２、正極出力端子２４ａ、負極出力端子２４ｂ、オートストップ端子２６が設けられている。低電圧バッテリパック１０をパック取付部６０に取り付けると、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａが本体５２の正極入力端子６４ａに接続され、低電圧バッテリパック１０の負極出力端子２４ｂが本体５２の負極入力端子６４ｂに接続される。それにより、低電圧バッテリパック１０は、低電圧電動工具５０の本体５２へ電気的に接続される。また、低電圧バッテリパック１０は、パック取付部６０のロック受入穴６８に係合し、低電圧バッテリパック１０をパック取付部６０に固定するロック部材１２を有している。このロック部材１２による固定は、ロック解除ボタン１４によって解除することができる。
【００１９】
次に、二種類の高電圧電動工具７０、１００について説明する。二種類の高電圧電動工具７０、１００のうち、一方の高電圧電動工具７０は、一つの高電圧バッテリパック３０を電源とする電動工具である。図２０、図２１、図２２を参照し、この高電圧電動工具７０について説明する。この高電圧電動工具７０は、一例ではあるが、電動ブロワーであり、メインスイッチ７８への操作に応じて、本体７２に内蔵された送風ファンを駆動する。電動ブロワー７０は、園芸用の電動工具の一種であり、ノズル７３の先端７３ａから吹き出す空気によって、例えば落葉を吹き集めることができる。定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０は、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０とともに、既に実用化されている。
【００２０】
高電圧電動工具７０の本体７２には、一つのパック取付部８０が設けられている。パック取付部８０は、高電圧バッテリパック３０が着脱可能であり、高電圧バッテリパック３０をスライド可能に受け入れる。パック取付部８０は、一対のレール８２、正極入力端子８４ａ、負極入力端子８４ｂ、ロック受入穴８８を有している。
【００２１】
一方、高電圧バッテリパック３０には、パック取付部８０にスライド挿入されるコネクタ部４０が設けられている。コネクタ部４０には、一対のレール４２、正極出力端子４４ａ、負極出力端子４４ｂ、オートストップ端子４６が設けられている。高電圧バッテリパック３０をパック取付部８０に取り付けると、高電圧バッテリパック３０の正極出力端子４４ａが、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、高電圧バッテリパック３０の負極出力端子４４ｂが、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、高電圧バッテリパック３０は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。また、高電圧バッテリパック３０は、パック取付部８０のロック受入穴８８に係合し、高電圧バッテリパック３０をパック取付部８０に固定するロック部材３２を有している。このロック部材３２による固定は、ロック解除ボタン３４によって解除することができる。
【００２２】
ここで、低電圧バッテリパック１０と高電圧バッテリパック３０との間で、コネクタ部２０、４０の構造は基本的に類似している。しかしながら、両者の間でコネクタ部２０、４０の大きさが互いに異なるため、低電圧バッテリパック１０を高電圧電動工具７０のパック取付部８０に取り付けることはできず、高電圧バッテリパック３０を低電圧電動工具５０のパック取付部６０に取り付けることもできない。
【００２３】
二種類の高電圧電動工具７０、１００のうち、他方の高電圧電動工具１００は、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とする電動工具である。図２、図３、図４を参照し、この高電圧電動工具１００について説明する。この高電圧電動工具１００は、一例ではあるが、電動ブロワーであり、メインスイッチ１０８への操作に応じて、本体１０２に内蔵された送風ファンを駆動する。この電動ブロワー１００は、その機能や用途において、先に説明した電動ブロワー７０と基本的に同じものである。
【００２４】
高電圧電動工具１００の本体１０２には、二つのパック取付部１３０が設けられている。各々のパック取付部１３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部１３０は、一対のレール１３２、正極入力端子１３４ａ、負極入力端子１３４ｂ、ロック受入穴１３８を有している。このパック取付部１３０は、その構造において、先に説明した低電圧電動工具５０のパック取付部６０と実質的に等しい。二つのパック取付部１３０は、本体１０２の後部に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。二つのパック取付部１３０に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、直列に接続され、略３６ボルトの電圧で本体１０２へ電力を供給する。
【００２５】
高電圧電動工具１００の本体１０２には、二つの表示器１６０が設けられている。二つの表示器１６０は、二つのパック取付部１３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器１６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器１６０は、一方のパック取付部１３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器１６０は、他方のパック取付部１３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。各々の表示器１６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示することができ、特に、その充電レベルが再充電を必要とするレベルに達した時に、発光ダイオードを点灯させることができる。なお、表示器１６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを、少なくとも二段階に表示することも好ましい。あるいは、表示器１６０が、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルに代えて、あるいは、充電レベルとともに、対応する低電圧バッテリパック１０の温度異常を表示することも好ましい。
【００２６】
図２に示すように、二つの表示器１６０は、高電圧電動工具１００の後面１０２ａに並んで配置されており、その表示方向（即ち、発光ダイオードの発光方向）は同じ方向を向いている。従って、ユーザは、二つの表示器１６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器１６０は、対応するパック取付部１３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具１００が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。なお、二つの表示器１６０は、後面１０２ａに限られず、ユーザが同時に視認可能な他の位置へ配置することもできる。この場合、二つの表示器１６０が同一平面に配置されていると、ユーザは二つの表示器１６０を様々な方向から同時に視認することができる。
【００２７】
ここで、表示器１６０は、各々の低電圧バッテリパック１０に設けることもできる。先に説明したように、二つのパック取付部１３０は、並んで配置されているとともに、低電圧バッテリパック１０を同一方向から受け入れる。従って、二つの低電圧バッテリパック１０を本体１０２に取り付けた時に、それらの二つの表示器１６０は、同一平面内に並んで位置するとともに、その表示方向も同じ方向を向くことになる。その結果、ユーザは、二つの表示器１６０を様々な方向から同時に視認することができる。
【００２８】
次に、図５を参照し、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とする高電圧電動工具１００の電気的な構成について説明する。低電圧バッテリパック１０は、直列に接続された五本の電池セル１６と、バッテリコントローラ１８を備えている。各々の電池セル１６は、リチウムイオン電池セルであり、その公称電圧は３．６ボルトである。直列に接続された五本の電池セル１６は、正極出力端子２４ａと負極出力端子２４ｂに接続されており、両端子２４ａ、２４ｂから略１８ボルトの電圧で電力を放電することができる。図５に示すように、上段に位置する低電圧バッテリパック１０の負極出力端子２４ｂは、その下段に位置する低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと電気的に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、直列に接続され、略３６ボルトの電圧で本体１０２へ電力を供給する。
【００２９】
バッテリコントローラ１８は、ＣＰＵを搭載した集積回路であり、記憶している各種のプログラムを実行することができる。また、バッテリコントローラ１８は、各々の電池セル１６と電気的に接続されており、各々の電池セル１６の電圧を測定することができる。バッテリコントローラ１８は、測定された各々の電池セル１６の電圧に基づいて、各々の電池セル１６の充電レベルを判定し、電池セル１６の再充電が必要であると判断した時に、放電保護信号（オートストップ信号とも称される）をオートストップ端子２６へ出力する。ここで、放電保護信号はハイインピーダンスを示す信号である。
【００３０】
一方、本体１０２は、工具（ここでは送風ファン）を駆動するモータ１７６を備えている。モータ１７６には、メインスイッチ１７８を介して、二つの低電圧バッテリパック１０が直列に接続される。また、本体１０２は、速度調節回路１９０、パワーＦＥＴ１９４、ゲート制御トランジスタ１９２、分圧回路１９６を備えている。パワーＦＥＴ１９４は、モータ１７６に対して直列に接続されており、モータ１７６に流れる電流を遮断することができる。速度調節回路１９０は、パワーＦＥＴ１９４に対してパルス幅変調制御を行い、モータ１７６の回転速度を調節することができる。ゲート制御トランジスタ１９２は、パワーＦＥＴ１９４のゲートに接続されており、分圧回路１９６とともに、パワーＦＥＴ１９４のゲート電圧を制御することができる。
【００３１】
本体１０２は、メインコントローラ１５２、メインコントローラ１５２の電源回路１４２、モータ１７６に直列に接続されたシャント抵抗１５０、シャント抵抗１５０の電圧に基づいてモータ１７６の電流を検出する電流検出回路１４８と、ゲート制御トランジスタ１９２との間で放電保護信号を入出力する放電保護信号入出力回路１４４を備えている。
【００３２】
メインコントローラ１５２は、ＣＰＵを搭載した集積回路であり、記憶している各種のプログラムを実行することができる。例えば、メインコントローラ１５２は、電流検出回路１４８が出力する電圧信号を入力し、モータ１７６の電流が許容値を超えるときに、放電保護信号入出力回路１４４を通じて、ゲート制御トランジスタ１９２へ放電保護信号を出力する。この場合、ゲート制御トランジスタ１９２は、パワーＦＥＴ１９４のゲート電圧を接地電圧まで低下させ、パワーＦＥＴ１９４をターンオフさせる。その結果、モータ１７６と低電圧バッテリパック１０が電気的に遮断され、モータ１７６や低電圧バッテリパック１０の過電流が防止される。なお、モータ１７６と低電圧バッテリパック１０の間には、それらの過電流を防止するためのヒューズ１６２が設けられている。
【００３３】
メインコントローラ１５２は、パック取付部１３０のオートストップ端子１３６に電気的に接続されており、バッテリコントローラ１８からの信号電圧（例えば放電保護信号）を入力し、また、バッテリコントローラ１８へ信号電圧（例えば放電保護解除信号）を出力することができる。ここで、二つの低電圧バッテリパック１０は直列に接続されているので、二つの低電圧バッテリパック１０の間で、その基準電圧（接地電圧）は互いに相違する。具体的には、低圧側（図５において下側）に位置する低電圧バッテリパック１０の基準電圧がゼロボルトとすると、高圧側（図５において上側）に位置する低電圧バッテリパック１０の基準電圧が１８ボルトとなる。一方、本体１０２の基準電圧は、低電圧側の低電圧バッテリパック１０の基準電圧と等しく、ゼロボルトとなる。その結果、本体１０２のメインコントローラ１５２と、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８では、入出力する信号電圧のレベルが大きく相違することになり、そのままでは両者の間で信号電圧を入出力することができない。
【００３４】
上記の問題に関して、本実施例の高電圧電動工具１００では、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８と、本体１０２のメインコントローラ１５２との間に、レベルシフタ１５４ｂ、１５６ｂが設けられている。一方のレベルシフタ１５４ｂは、メインコントローラ１５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路１５４上に設けられており、メインコントローラ１５２が出力する信号電圧のレベルを、バッテリコントローラ１８が許容するレベルまで昇圧する。他方のレベルシフタ１５６ｂは、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ１５２へ信号電圧を伝送する導電線路１５６上に設けられており、バッテリコントローラ１８が出力する信号電圧のレベルを、メインコントローラ１５２が許容するレベルまで降圧する。それにより、バッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間で、信号電圧の入出力を問題なく行うことができる。
【００３５】
また、各々のバッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間には、カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａが設けられている。一方のカットオフスイッチ１５４ａは、メインコントローラ１５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路１５４上に設けられており、他方のカットオフスイッチ１５６ａは、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ１５２へ信号電圧を伝送する導電線路１５６上に設けられている。カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａは、メインコントローラ１５２によって制御される。メインコントローラ１５２は、高電圧電動工具１００が所定時間に亘って使用されていないと判断した時に、カットオフスイッチ１５４ａ、１５６ａをオフさせて、各々のバッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２を電気的に切断する。それにより、バッテリコントローラ１８とメインコントローラ１５２の間で漏れ電流が長期間に亘って流れ、低電圧バッテリパック１０が過放電されてしまうといった事態を未然に防止する。
【００３６】
先に説明したように、バッテリコントローラ１８は、電池セル１６の充電レベルが低下した時に、オートストップ端子２６へ放電保護信号を出力する。バッテリコントローラ１８から出力された放電保護信号は、導電線路１５６を通じて、メインコントローラ１５２に入力される。メインコントローラ１５２は、バッテリコントローラ１８からの放電保護信号を受けて、ゲート制御トランジスタ１９２へ放電保護信号を出力する。ここで、メインコントローラ１５２が出力する放電保護信号は、放電保護信号入出力回路１４４を通じて、ゲート制御トランジスタ１９２のゲートに入力される。その結果、ゲート制御トランジスタ１９２がターンオンされ、パワーＦＥＴ１９４がターンオフされて、モータ１７６への電力供給が停止される。それにより、低電圧バッテリパック１０の過放電が未然に防止される。
【００３７】
加えて、メインコントローラ１５２は、バッテリコントローラ１８から放電保護信号を受けると、表示器（表示回路のＬＥＤ）１６０を点灯させる。このとき、メインコントローラ１５２は、放電保護信号を出力した低電圧バッテリパック１０に対応する表示器１６０のみを、選択的に点灯する。それにより、ユーザは、どちらの低電圧バッテリパック１０が充電を必要とするのかを、直ちに知ることができる。
【００３８】
以上のように、高電圧電動工具１００は、各々に低電圧バッテリパック１０が着脱可能な二つのパック取付部１３０を備え、二つの低電圧バッテリパック１０を電源とすることができる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ１７６へ直列に接続され、モータ１７６へ３６ボルトの電圧を印加する。即ち、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具１００が、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動される。ユーザは、高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具１００を使用することができる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
【００３９】
図６は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した一例を示している。この変形例は、図５に示す回路構成に、二つのバイパス回路１５８を付加したものである。バイパス回路１５８は、それぞれの低電圧バッテリパック１０に対して設けられている。バイパス回路１５８は、本体１０２内で、正極入力端子１３４ａと負極入力端子１３４ｂを接続している。バイパス回路１５８には、ダイオード１５８ａが設けられている。即ち、バイパス回路１５８は、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと、負極出力端子２４ｂを、ダイオード１５８ａを介して互いに接続している。
【００４０】
ダイオード１５８ａのアノードは負極入力端子１３４ｂに接続されており、ダイオード１５８ａのカソードは正極入力端子１３４ａに接続されている。従って、通常は、ダイオード１５８ａに電流が流れることはなく、低電圧バッテリパック１０の正極出力端子２４ａと負極出力端子２４ｂは、電気的に切断された状態となっている。その一方で、低電圧バッテリパック１０が過放電され、低電圧バッテリパック１０の出力端子２４ａ、２４ｂ間に逆電圧が発生すると、ダイオード１５８ａに電流が流れる。即ち、バッテリパック１０の出力端子２４ａ、２４ｂ間が、バイパス回路１５８を通じて電気的に接続される。それにより、仮に一方の低電圧バッテリパック１０のみが過放電されたとしても、その低電圧バッテリパック１０が受けるダメージを抑制することができる。なお、バイパス回路１５８には、ヒューズ１５８ｂがさらに設けられており、バイパス回路１５８に大電流が流れた場合には、バイパス回路１５８が物理的に切断される。それにより、例えばダイオード１５８ａがツェナー降伏を起こした場合でも、低電圧バッテリパック１０の受けるダメージを抑制することができる。
【００４１】
図７は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した他の一例を示している。この変形例は、図５に示す回路構成において、メインコントローラ１５２の電源を取り出す位置が変更されている。図７に示すように、メインスイッチ１７８が、低電圧バッテリパック１０と電源回路１４２との間に介在すると、メインスイッチ１７８がオフされると同時に、メインコントローラ１５２がシャットダウンされる。それにより、高電圧電動工具１００の非作動時において、メインコントローラ１５２が電力を無用に消費することを禁止することができる。
【００４２】
図８は、高電圧電動工具１００の電気的な構成を変更した他の一例を示している。この変形例は、図７に示す上記の回路構成に、二つのバイパス回路１５８を付加したものである。バイパス回路１５８の構造、機能、及び効果は、先の図６に示す変形例の説明で述べた通りである。
【００４３】
次に、図９、図１０、図１１を参照し、二種類のアダプタ２００、３００のうち、一方のアダプタ２００について説明する。図９に示すように、アダプタ２００は、複数の低電圧バッテリパック１０を、高電圧電動工具７０に接続するための装置である。アダプタ２００は、高電圧電動工具７０の本体７２に着脱可能な本体側ユニット２０２と、複数の低電圧バッテリパック１０が着脱可能なパック側ユニット２０６と、本体側ユニット２０２とパック側ユニット２０６を互いに接続している電気コード２０４を備えている。パック側ユニット２０６には、装着用フック２０６ａが設けられており、ユーザの衣服やベルトに装着できるようになっている。
【００４４】
図１０に示すように、本体側ユニット２０２は、概して、高電圧バッテリパック３０に近似する外形形状を有している。本体側ユニット２０２には、高電圧バッテリパック３０と同じように、コネクタ部２２０が設けられている。コネクタ部２２０は、高電圧電動工具７０の本体７２に設けられたパック取付部８０に、スライド挿入することができる。コネクタ部２２０には、一対のレール２２２、正極出力端子２２４ａ、負極出力端子２２４ｂ、オートストップ端子２２６が設けられている。本体側ユニット２０２をパック取付部８０に取り付けると、本体側ユニット２０２の正極出力端子２２４ａが、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、本体側ユニット２０２の負極出力端子２２４ｂが、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、本体側ユニット２０２は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。また、本体側ユニット２０２は、パック取付部８０のロック受入穴８８（図２２参照）に係合し、本体側ユニット２０２をパック取付部８０に固定するロック部材２１２を有している。このロック部材２１２による固定は、ロック解除ボタン２１４によって解除することができる。
【００４５】
図１１に示すように、パック側ユニット２０６には、二つのパック取付部２３０が設けられている。各々のパック取付部２３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部２３０は、一対のレール２３２、正極入力端子２３４ａ、負極入力端子２３４ｂ、ロック受入穴２３８を有している。このパック取付部２３０は、その構造において、先に説明した低電圧電動工具５０のパック取付部６０と実質的に等しい。二つのパック取付部２３０は、パック側ユニット２０６の下面に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。パック側ユニット２０６に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、コネクタ部２２０の正極出力端子２２４ａ及び負極出力端子２２４ｂに対して直列に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、略３６ボルトの電圧によって、高電圧電動工具７０の本体７２へ電力を供給する。
【００４６】
図１１に示すように、パック側ユニット２０６には、二つの表示器２６０が設けられている。二つの表示器２６０は、二つのパック取付部２３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器２６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器２６０は、一方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器２６０は、他方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。各々の表示器２６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示することができ、特に、その充電レベルが再充電を必要とするレベルに達した時に、発光ダイオードを点灯させることができる。なお、表示器２６０は、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルを、少なくとも二段階に表示することも好ましい。あるいは、表示器１６０が、対応する低電圧バッテリパック１０の充電レベルに代えて、あるいは、充電レベルに加えて、対応する低電圧バッテリパック１０の温度異常を表示することも好ましい。
【００４７】
二つの表示器２６０は、パック側ユニット２０６の一つの面に、並んで配置されており、その表示方向（即ち、発光ダイオードの発光方向）は同じ方向を向いている。従って、ユーザは、二つの表示器２６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器２６０は、対応するパック取付部２３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具７０が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。なお、二つの表示器２６０は、パック側ユニット２０６に限られず、例えば本体側ユニット２０２に設けてもよい。二つの表示器２６０は、ユーザが同時に視認可能な他の位置へ配置することもできる。この場合、二つの表示器２６０が同一平面に配置されていると、ユーザは二つの表示器２６０を様々な方向から同時に視認することができる。
【００４８】
ここで、表示器２６０は、各々の低電圧バッテリパック１０に設けることもできる。先に説明したように、二つのパック取付部２３０は、並んで配置されているとともに、低電圧バッテリパック１０を同一方向から受け入れる。従って、二つの低電圧バッテリパック１０をパック側ユニット２０６に取り付けた時に、二つの表示器２６０は、同一平面内に並んで位置するとともに、その表示方向も同じ方向を向くことになる。ユーザは、二つの表示器２６０を様々な方向から同時に視認することができる。
【００４９】
次に、図１２を参照し、アダプタ２００の電気的な構成について説明する。図１２と図５を比較して明らかなように、アダプタ２００の回路構成は、先に説明した高電圧電動工具１００の本体１０２の回路構成の一部と実質的に同じである。詳しくは、アダプタ２００の回路構成に、高電圧電動工具７０の本体７２の回路構成を併せたものが、図５に示す高電圧電動工具１００の本体１０２の回路構成と実質的に等しくなる（ただし、パワーＦＥＴ２４６を除く）。
【００５０】
先ず、高電圧電動工具７０の本体７２の回路構成について説明する。高電圧電動工具７０の本体７２は、モータ７６、メインスイッチ７８、速度調節回路９０、パワーＦＥＴ９４、ゲート制御トランジスタ９２、及び分圧回路９６を備えている。これらに係る構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるモータ１７６、メインスイッチ１７８、速度調節回路１９０、パワーＦＥＴ１９４、ゲート制御トランジスタ１９２、及び分圧回路１９６に係る構成と同じであるので、ここでは説明は省略する。だだし、モータ７６には、アダプタ２００を介して、二つの低電圧バッテリパック１０が直列に接続されている。
【００５１】
アダプタ２００は、メインコントローラ２５２、電源回路２４２、シャント抵抗２５０、電流検出回路２４８、放電保護信号入出力回路２４４、ヒューズ２６２を備えている。また、メインコントローラ２５２は、二つの表示器２６０へ電気的に接続されている。これらに係る構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるメインコントローラ１５２、電源回路１４２、シャント抵抗１５０、電流検出回路１４８、放電保護信号入出力回路１４４、表示器１６０、ヒューズ１６２に係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５２】
アダプタ２００には、パワーＦＥＴ２４６がさらに設けられている。パワーＦＥＴ２４６は、低電圧バッテリパック１０に接続される負極入力端子２３４ｂと、高電圧電動工具７０に接続される負極出力端子２２４ｂとの間に設けられている。即ち、二つの低電圧バッテリパック１０をモータ７６に接続する回路であって、二つの低電圧バッテリパック１０による放電電流が流れる回路上に位置している。メインコントローラ２５２は、パワーＦＥＴ２４６のゲートに接続されており、パワーＦＥＴ２４６を制御することができる。例えば、メインコントローラ２５２は、電流検出回路２４８からの出力電圧が所定値を超えた時に、パワーＦＥＴ２４６をターンオフする。
【００５３】
ここで、パワーＦＥＴ２４６の機能について説明を補足する。アダプタ２００が高電圧電動工具７０から取り外されると、アダプタ２００のコネクタ部２２０は外部に露出する状態となる。このとき、アダプタ２００に二つの低電圧バッテリパック１０が取り付けられていると、コネクタ部２２０では、正極出力端子２２４ａと負極出力端子２２４ｂの間に略３６ボルトの電圧が発生する。正極出力端子２２４ａと負極出力端子２２４ｂはスリット内に配設されているので、通常、両出力端子２２４ａ、２２４ｂに異物が接触することはない。しかしながら、両出力端子２２４ａ、２２４ｂに異物が接触する可能性を完全に否定することはできず、仮に、両出力端子２２４ａ、２２４ｂが異物によって短絡されたとすれば、低電圧バッテリパック１０やアダプタ２００の内部で過大な電流が流れてしまう。そこで、本実施形態では、アダプタ２００の内部にパワーＦＥＴ２４６が設けられおり、アダプタ２００が高電圧電動工具７０から取り外された状態でも、過大な電流が検出された時には、パワーＦＥＴ２４６によって回路を遮断できるように構成されている。
【００５４】
メインコントローラ２５２は、パック取付部２３０のオートストップ端子２３６に電気的に接続されており、バッテリコントローラ１８からの信号電圧（例えば放電保護信号）を入力し、また、バッテリコントローラ１８へ信号電圧（例えば放電保護解除信号）を出力することができる。メインコントローラ２５２からバッテリコントローラ１８へ信号電圧を伝送する導電線路２５４、及び、バッテリコントローラ１８からメインコントローラ２５２へ信号電圧を伝送する導電線路２５６には、カットオフスイッチ２５４ａ、２５６ａがそれぞれ設けられている。また、高圧側に位置する低電圧バッテリパック１０のバッテリコントローラ１８については、導電線路２５４、２５６にレベルシフタ２５４ｂ、２５６ｂがそれぞれ設けられている。これらの構成については、高電圧電動工具１００の本体１０２におけるカットオフスイッチ２５４ａ、２５６ａ、レベルシフタ２５４ｂ、２５６ｂに係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５５】
以上のように、アダプタ２００を用いることにより、ユーザは、高電圧電動工具７０を、二つの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ７６に対して直列に接続されることで、モータ７６へ略３６ボルトの電圧を印加する。それにより、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０を、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。ユーザは、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具７０を利用することが可能となる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
【００５６】
図１３は、アダプタ２００の電気的な構成を変更した一例を示している。この変形例は、図１２に示す回路構成に、二つのバイパス回路２５８を付加したものである。バイパス回路２５８は、それぞれの低電圧バッテリパック１０に対して設けられている。バイパス回路１５８には、ダイオード１５８ａとヒューズ２５８ｂが設けられている。これらのバイパス回路２５８に係る構成については、図６及び図８に示す高電圧電動工具１００の本体１０２におけるバイパス回路１５８に係る構成と同じであるので、ここでは説明を省略する。
【００５７】
次に、図１４、図１５、図１６を参照し、他方のアダプタ３００について説明する。図１４に示すように、アダプタ３００もまた、複数の低電圧バッテリパック１０を、高電圧電動工具７０に接続するための装置である。このアダプタ３００は、先に説明したアダプタ２００とは異なり、一つのハウジングによって構成されている。このアダプタ３００は、先に説明したアダプタ２００の本体側ユニット２０２とパック側ユニット２０６を、一つのハウジングに一体化したものである。なお、このアダプタ３００の電気的な構成は、上述したコード接続タイプのアダプタ２００のものと同じであり、図１２又は図１３に示す通りである。
【００５８】
図１５に示すように、アダプタ３００の上面には、コード接続タイプのアダプタ２００の本体側ユニット２０２と同じく、コネクタ部２２０が設けられている。コネクタ部２２０は、高電圧電動工具７０の本体７２に設けられたパック取付部８０に、スライド挿入することができる。コネクタ部２２０には、一対のレール２２２、正極出力端子２２４ａ、負極出力端子２２４ｂ、オートストップ端子２２６が設けられている。二種類のアダプタ２００、３００の間で、コネクタ部２２０の構造は実質的に同一である。アダプタ３００のコネクタ部２２０をパック取付部８０に取り付けると、アダプタ３００の正極出力端子２２４ａは、パック取付部８０の正極入力端子８４ａに接続され、アダプタ３００の負極出力端子２２４ｂは、パック取付部８０の負極入力端子８４ｂに接続される。それにより、アダプタ３００は、高電圧電動工具７０の本体７２へ電気的に接続される。
【００５９】
図１６に示すように、アダプタ３００の下面には、コード接続タイプのアダプタ２００のパック側ユニット２０６と同じく、二つのパック取付部２３０が設けられている。各々のパック取付部２３０は、一つの低電圧バッテリパック１０が着脱可能であり、低電圧バッテリパック１０をスライド可能に受け入れる。パック取付部２３０は、一対のレール２３２、正極入力端子２３４ａ、負極入力端子２３４ｂ、ロック受入穴２３８を有している。二種類のアダプタ２００、３００の間で、パック取付部２３０の構造は実質的に同一である。二つのパック取付部２３０は、パック側ユニット２０６の下面に並んで配置されており、低電圧バッテリパック１０が同一方向からそれぞれ挿入される。アダプタ３００に取り付けられた二つの低電圧バッテリパック１０は、コネクタ部２２０の正極出力端子２２４ａ及び負極出力端子２２４ｂに対して直列に接続される。それにより、二つの低電圧バッテリパック１０は、略３６ボルトの電圧によって、高電圧電動工具７０の本体７２へ電力を供給することができる。
【００６０】
図１５に示すように、アダプタ３００にも、二つの表示器２６０が設けられている。二つの表示器２６０は、アダプタ３００の後面３００ａに配置されている。二つの表示器２６０は、二つのパック取付部２３０の上部にそれぞれ位置している。各々の表示器２６０は、一例ではあるが、発光ダイオードである。一方の表示器２６０は、一方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の充電レベルを表示し、他方の表示器２６０は、他方のパック取付部２３０に取り付けられた低電圧バッテリパック１０の状態を表示する。二つの表示器２６０は、アダプタ３００の後面３００ａに、並んで配置されている。従って、ユーザは、二つの表示器２６０を同時に視認し、二つの低電圧バッテリパック１０の充電レベルを同時に把握することができる。また、それぞれの表示器２６０は、対応するパック取付部２３０の上方に配置されている。従って、例えば高電圧電動工具７０が突然に停止した場合に、どちらの低電圧バッテリパック１０に問題があるのかを、ユーザは直ちに判断することができる。
【００６１】
以上のように、アダプタ３００を用いることによっても、ユーザは、高電圧電動工具７０を、二つの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。二つの低電圧バッテリパック１０は、モータ７６に対して直列に接続されることで、モータ７６へ略３６ボルトの電圧を印加する。それにより、定格電圧が３６ボルトの高電圧電動工具７０を、公称電圧が１８ボルトの低電圧バッテリパック１０によって駆動することが可能となる。ユーザは、公称電圧が３６ボルトの高電圧バッテリパック３０やその充電器を新たに購入することなく、既に保有する低電圧バッテリパック１０を用いて、高電圧電動工具７０を利用することが可能となる。低電圧バッテリパック１０は、単独で低電圧電動工具５０の電源としても使用できるので、ユーザは、既に保有する低電圧バッテリパック１０やその充電器を、有効に活用することができる。
【００６２】
以上、本発明の実施形態について詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
【００６３】
本明細書では、低電圧電動工具５０の一例として電動ドリルを説明し、高電圧電動工具７０、１００の一例として電動ブロワーを説明したが、本願明細書に開示された技術は、この種の電動工具に限られず、他の種類の電動工具にも広く適用することができる。
【００６４】
本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、下記項目に記載のものに限定されるものではない。本明細書または図面に例示した技術は複数の目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
［項目１］
工具が取り付けられる本体と、
本体に収容されているとともに工具を駆動するモータと、
各々に第１バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた複数の第１バッテリパックがモータへ直列に接続される複数の第１パック取付部と、
複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックの状態をそれぞれ表示する複数の表示器を備え、
複数の表示器は、ユーザが全ての表示器を同時に視認できるように配置されていることを特徴とする電動工具。
［項目２］
表示器は、少なくとも、第１バッテリパックの充電レベルを表示することを特徴とする項目２に記載の電動工具。
［項目３］
表示器は、少なくとも、第１バッテリパックの充電レベルが再充電を必要とするレベルに達したことを表示することを特徴とする項目２に記載の電動工具。
［項目４］
表示器は、第１バッテリパックの充電レベルを少なくとも二段階に表示することを特徴とする項目２又は３に記載の電動工具。
［項目５］
第１バッテリパックは、単独で他の電動工具の電源として使用可能であることを特徴とする項目１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目６］
第１バッテリパックは、第１パック取付部に係合するロック部材を有することを特徴とする項目１から５のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目７］
第１バッテリパックは、スライド式のバッテリパックであることを特徴とする項目１から６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目８］
複数の第１パック取付部は、複数の第１バッテリパックをそれぞれ同一方向から受け入れることを特徴とする項目１から７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目９］
複数の第１パック取付部は、前記本体に一体に形成されていることを特徴とする項目１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１０］
複数の第１パック取付部が設けられたアダプタをさらに備え、
本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有し、
アダプタは、第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を有し、複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とする項目１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１１］
アダプタは、複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目１０に記載の電動工具。
［項目１２］
第２バッテリパックの公称電圧は、複数の第１バッテリパックの公称電圧の和に等しいことを特徴とする項目１０又は１１に記載の電動工具。
［項目１３］
第１パック取付部には第２バッテリパックが取付不能であり、第２パック取付部には第１バッテリパックが取付不能であることを特徴とする項目１０から１２のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１４］
第１バッテリパックの公称電圧は７ボルト以上であり、電動工具の定格電圧が１４ボルト以上であることを特徴とする項目１から１３のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１５］
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルト以上であり、電動工具の定格電圧が３６ボルト以上であることを特徴とする項目１から１４のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１６］
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルトであり、電動工具の定格電圧が３６ボルトであることを特徴とする項目１から１５のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１７］
第１バッテリパックは、直列に接続された複数のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１から１６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１８］
第１バッテリパックは、直列に接続された少なくとも五本のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１から１７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目１９］
工具が取り付けられる本体と、
本体に収容されているとともに工具を駆動するモータと、
各々に第１バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた複数の第１バッテリパックがモータへ直列に接続される複数の第１パック取付部を備え、
第１バッテリパックの公称電圧は１８ボルト以上であり、定格電圧が３６ボルト以上であることを特徴とする電動工具。
［項目２０］
第１バッテリパックは、少なくとも、直列に接続された五本のリチウムイオン電池セルを有することを特徴とする項目１９に記載の電動工具。
［項目２１］
第１バッテリパックは、十本のリチウムイオン電池セルを有し、その十本のリチウムイオン電池セルは、二本ずつが並列に接続されて五組のセル群を形成し、その五組のセル群が直列に接続されていることを特徴とする項目２０に記載の電動工具。
［項目２２］
第１バッテリパックは、単独で他の電動工具の電源として使用可能であることを特徴とする項目１９から２１のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２３］
複数の第１パック取付部は、前記本体に一体に形成されていることを特徴とする項目１９から２２のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２４］
複数の第１パック取付部が設けられたアダプタをさらに備え、
本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有し、
アダプタは、第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を有し、複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とする項目１９から２３のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２５］
アダプタは、複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目２４に記載の電動工具。
［項目２６］
第２バッテリパックの公称電圧は、複数の第１バッテリパックの公称電圧の和に等しいことを特徴とする項目２４又は２５に記載の電動工具。
［項目２７］
第１パック取付部には第２バッテリパックが取付不能であり、第２パック取付部には第１バッテリパックが取付不能であることを特徴とする項目２４から２６のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２８］
電動工具は、園芸用の電動工具であることを特徴とする項目１９から２７のいずれか一項に記載の電動工具。
［項目２９］
電動工具の本体と複数の第１バッテリパックを接続するアダプタであって、ここで、電動工具の本体は、第２バッテリパックが着脱可能であるとともに、取り付けられた第２バッテリパックがモータへ接続される第２パック取付部を有しており、
そのアダプタは、
各々に第１バッテリパックが着脱可能な複数の第１パック取付部と、
第２パック取付部に着脱可能なコネクタ部を備え、
複数の第１パック取付部に取り付けられた複数の第１バッテリパックが、コネクタ部へ直列に接続されることを特徴とするアダプタ。
［項目３０］
複数の第１パック取付部が設けられたパック側ユニットと、コネクタ部が設けられた本体側ユニットと、パック側ユニットと本体側ユニットを互い接続している電気コードと、を有することを特徴とする項目２９に記載のアダプタ。
【符号の説明】
【００６５】
１０：低電圧バッテリパック
１８：バッテリコントローラ
１００：高電圧電動工具
１０２：高電圧電動工具の本体
１３０：高電圧電動工具のパック取付部
１５２：高電圧電動工具のメインコントローラ
１５４ａ、１５６ａ、２５４ａ、２５６ａ：カットオフスイッチ
１５４ｂ、１５６ｂ、２５４ｂ、２５６ｂ：レベルシフタ
１５８：バイパス回路
１５８ａ：バイパス回路のダイオード
１５８ｂ：バイパス回路のヒューズ
１６０：表示器
１７６：モータ
２００、３００：アダプタ
２０２：アダプタの本体側ユニット
２０４：アダプタの電気コード
２０６：アダプタのパック側ユニット
２２０：アダプタのコネクタ部
２３０：アダプタのパック取付部
２５２：アダプタのメインコントローラ
【図１】
2020040207.tif 000003
【図２】
2020040207.tif 000004
【図３】
2020040207.tif 000005
【図４】
2020040207.tif 000006
【図５】
2020040207.tif 000007
【図６】
2020040207.tif 000008
【図７】
2020040207.tif 000009
【図８】
2020040207.tif 000010
【図９】
2020040207.tif 000011
【図１０】
2020040207.tif 000012
【図１１】
2020040207.tif 000013
【図１２】
2020040207.tif 000014
【図１３】
2020040207.tif 000015
【図１４】
2020040207.tif 000016
【図１５】
2020040207.tif 000017
【図１６】
2020040207.tif 000018
【図１７】
2020040207.tif 000019
【図１８】
2020040207.tif 000020
【図１９】
2020040207.tif 000021
【図２０】
2020040207.tif 000022
【図２１】
2020040207.tif 000023
【図２２】
2020040207.tif 000024
【手続補正書】
【提出日】令和1年12月12日(2019.12.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具を駆動するモータと、
前記モータへの通電及びその遮断を制御する制御回路と、
直列に接続された複数の電池セルを含む第１のセル群と、
直列に接続された複数の電池セルを含み、前記第１のセル群とともに前記モータに対して直列に接続される第２のセル群と、
前記第１のセル群の電圧を測定するとともに、測定された前記第１のセル群の電圧に基づいて第１の保護信号を出力する第１バッテリコントローラと、
前記第２のセル群の電圧を測定するとともに、測定された前記第２のセル群の電圧に基づいて第２の保護信号を出力する第２バッテリコントローラと、
前記第１バッテリコントローラと前記第２バッテリコントローラとに接続され、前記第１の保護信号と前記第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、前記制御回路へ第３の保護信号を出力するメインコントローラと、
を備え、
前記制御回路は、前記メインコントローラを介して前記第１バッテリコントローラ及び前記第２バッテリコントローラに接続され、前記メインコントローラから前記第３の保護信号を受け取ったときに、前記モータへの通電を遮断する、
電動工具。
【請求項２】
前記モータに流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備え、
前記メインコントローラは、前記電流検出回路にも接続されており、前記電流検出回路の出力信号に基づいて、前記第３の保護信号を出力する、請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記メインコントローラに接続された表示器をさらに備え、
前記メインコントローラは、前記表示器を用いて、前記第１のセル群又は前記第２のセル群の充電レベル又は温度異常を表示する、請求項１又は２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記メインコントローラは、前記第１の保護信号と前記第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、前記表示器を動作させる、請求項３に記載の電動工具。
【請求項５】
前記モータ及び前記制御回路が設けられているとともに、前記第１のセル群及び前記第２のセル群が着脱可能な工具本体をさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項６】
前記工具本体には、前記メインコントローラが出力する前記第３の保護信号を受け取る信号端子がさらに設けられている、請求項５に記載の電動工具。
【請求項７】
前記工具本体は、前記第１のセル群が電気的に接続される第１正極入力端子及び第１負極入力端子と、前記第２のセル群が電気的に接続される第２正極入力端子及び第２負極入力端子とを有し、
前記工具本体では、前記第１正極入力端子が、前記モータを介して前記第２負極入力端子に接続されており、前記第１負極入力端子が、前記モータを介さずに前記第２正極入力端子に接続されている、請求項５又は６に記載の電動工具。
【請求項８】
前記第１のセル群及び前記第２のセル群は、前記工具本体から取り外されたときに、互いに絶縁される、請求項７に記載の電動工具。
【請求項９】
前記モータに対して直列に接続されたスイッチング素子をさらに備え、
前記制御回路は、前記スイッチング素子をターンオフすることによって、前記モータへの通電を遮断する、請求項１から８のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１０】
前記第１のセル群及び前記第２のセル群の各々は、直列に接続された５本の電池セルを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の電動工具。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明は、電動工具に関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
本明細書は、第１のセル群と第２のセル群とが直列に接続される電動工具において、各々のセル群の過放電を防止する技術を提供する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本明細書が開示する電動工具は、工具を駆動するモータと、モータへの通電及びその遮断を制御する制御回路と、直列に接続された複数の電池セルを含む第１のセル群と、直列に接続された複数の電池セルを含み、第１のセル群とともにモータに対して直列に接続される第２のセル群と、第１のセル群の電圧を測定するとともに、測定された第１のセル群の電圧に基づいて第１の保護信号を出力する第１バッテリコントローラと、第２のセル群の電圧を測定するとともに、測定された第２のセル群の電圧に基づいて第２の保護信号を出力する第２バッテリコントローラと、第１バッテリコントローラと第２バッテリコントローラとに接続され、第１の保護信号と第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、制御回路へ第３の保護信号を出力するメインコントローラとを備える。制御回路は、メインコントローラを介して第１バッテリコントローラ及び第２バッテリコントローラに接続され、メインコントローラから第３の保護信号を受け取ったときに、モータへの通電を遮断する。
上記した電動工具は、モータに流れる電流を検出する電流検出回路をさらに備えてもよい。この場合、メインコントローラは、電流検出回路にも接続されており、電流検出回路の出力信号に基づいて、第３の保護信号を出力してよい。
上記した電動工具は、メインコントローラに接続された表示器をさらに備えてもよい。この場合、メインコントローラは、表示器を用いて、第１のセル群又は第２のセル群の充電レベル又は温度異常を表示してもよい。
メインコントローラは、第１の保護信号と第２の保護信号とのいずれかを受け取ったときに、表示器を動作させてもよい。
上記した電動工具は、モータ及び制御回路が設けられているとともに、第１のセル群及び第２のセル群が着脱可能な工具本体をさらに備えてもよい。
工具本体には、メインコントローラが出力する第３の保護信号を受け取る信号端子がさらに設けられていてもよい。
工具本体は、第１のセル群が電気的に接続される第１正極入力端子及び第１負極入力端子と、第２のセル群が電気的に接続される第２正極入力端子及び第２負極入力端子とを有してもよい。この場合、工具本体では、第１正極入力端子が、モータを介して第２負極入力端子に接続されており、第１負極入力端子が、モータを介さずに第２正極入力端子に接続されていてもよい。
第１のセル群及び第２のセル群は、工具本体から取り外されたときに、互いに絶縁されてもよい。
上記した電動工具は、モータに対して直列に接続されたスイッチング素子をさらに備えてもよい。この場合、制御回路は、スイッチング素子をターンオフすることによって、モータへの通電を遮断してもよい。
第１のセル群及び第２のセル群の各々は、直列に接続された５本の電池セルを含んでもよい。