(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の電池からなる電池パックを搭載した電動機器であって、
前記電動機器は、少なくとも前記電池パックが収容されて、使用者に装着可能な収容部を備え、
前記電池パックは、前記複数の電池を収容する筐体を有し、
前記電池パックを構成する前記複数の電池は、該電池が異常発熱したとき、該電池内で発生したガスを電池外に排出する開放部を有しており、
前記電池パックは、前記収容部が使用者に装着された状態において、前記電池の開放部から排出されるガスの向きが、使用者に対して反対方向になるように、前記収容部に収容されている、電動機器。
【請求項２】
前記電池パックは、前記筐体内において、前記複数の電池の前記開放部から排出されるガスを前記電池パック外に排出する排気通路をさらに有し、
前記電池パックは、前記収容部が使用者に装着された状態において、前記排気通路が、使用者に対して異なる方向に位置するように、前記収容部に収容されている、請求項１に記載の電動機器。
【請求項３】
前記収容部は、前記電池パックの排気通路に連通した排気ダクトを備え、
前記電池内で発生したガスは、前記排気通路及び前記排気ダクトを介して、前記収容部に設けられた排気口から前記収容部外に排出され、
前記排気ダクトは、前記収容部が使用者に装着された状態において、使用者に対して異なる方向に位置するように、前記収容部内に設けられている、請求項１に記載の電動機器。
【請求項４】
前記排気口は、前記収容部が使用者に装着された状態において、前記排気口から排出されるガスの向きが、使用者に対して異なる方向になるように、前記収容部に設けられている、請求項３に記載の電動機器。
【請求項５】
前記収容部は、使用者の背中、腰、または腕に装着される、請求項１〜４の何れか一つに記載の電動機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の電池からなる電池パックを電源として搭載した電動機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動機器を駆動する電源として、複数の電池からなる電池パックが広く利用されている。その中で、例えば、草刈機や噴霧機などの電動機器（電動工具）に電池パックを搭載する場合、電池パックやモータ等を収容した収容部を使用者の背中に装着すれば、歩きながら草刈り等の作業ができるため、作業性がよい。【０００３】
ところで、リチウムイオン電池等の電池は、内部短絡等が発生すると、電池が異常発熱して高温・高圧ガスが発生する。そのため、電池には、発生したガスを電池外に放出するための開放部（安全弁）が設けられている。このような電池を複数個備えた電池パックにおいても、異常発熱した電池から放出されたガスを、電池パック外に排出する必要がある。【０００４】
例えば、特許文献１には、異常発熱した電池から放出されたガスを、開放部に連結した経路を介して電池パック外に放出する構成が記載されている。さらに、電池パックを搭載した電池搭載機器においても、電池パックの経路に連結した外経路を介して、異常発熱した電池から放出されたガスを、電池搭載機器外に排出する構成が記載されている。このとき、外経路の排気口を、電池搭載機器の使用者と向き合う側面と異なる面に配置することによって、排気口から大気中へ放出されるガスが、使用者に吹き付けられないため、使用者の安全を確保することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１１７７６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
確かに、外経路の排気口を、特許文献１に記載されているような位置に配置することによって、使用者は、高温ガスによる被害を回避することができる。しかしながら、電池搭載機器内の外経路自身も、高温ガスに曝されて熱せられるため、この熱が電池搭載機器の筐体に伝わると、電池搭載機器に接した使用者は、高熱による被害を受けるおそれがある。特に、背負式草刈機等のように、電池パックを収容した収容部が使用者の背中に装着されて使用される場合には、このような高熱による被害を受けるおそれが高まる。【０００７】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、電池パックを収容した収容部が使用者に装着される電動機器において、電池パックを構成する電池が異常発熱しても、使用者に熱的被害を与えることない、安全な電動機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明の電動機器は、電池パックを収容した収容部が使用者に装着された状態において、電池の開放部から排出されるガスの向きが、使用者に対して異なる方向になるように、電池パックを収容部に収容する構成を採用する。
【０００９】
すなわち、本願発明に係る電動機器は、複数の電池からなる電池パックを搭載した電動機器であって、電動機器は、少なくとも電池パックが収容されて、使用者に装着可能な収容部を備え、電池パックは、複数の電池を収容する筐体を有し、電池パックを構成する複数の電池は、電池が異常発熱したとき、電池内で発生したガスを電池外に排出する開放部を有しており、電池パックは、収容部が使用者に装着された状態において、電池の開放部から排出されるガスの向きが、使用者に対して反対方向になるように収容部に収容されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、電池パックは、収容部が使用者に装着された状態において、電池の開放部から排出されるガスの向きが、使用者に対して異なる方向になるように収容部に収容されているため、高温ガスに曝されて熱せられる電池パックの筐体部位は、使用者から離れた位置になる。そのため、当該電池パックの筐体部位の熱が収容部の筐体に伝わっても、当該収容部の筐体部位も、使用者から離れた位置になるため、使用者と接する側の収容部の筐体が高温になるのを回避することができる。これにより、電池パックを構成する電池が異常発熱しても、使用者に熱的被害を与えることはなく、安全な電動機器を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態における電動機器の構成を模式的に示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態における収容部の構成を模式的に示した断面図である。
【図３】電池パックに使用する電池の一例を示した断面図である。
【図４】本発明の他の実施形態における電池パックを収容した収容部の構成を示した断面図である。
【図５】（ａ）は、本発明の他の実施形態における電池パックの断面図、（ｂ）は、（ａ）の部分拡大図である。
【図６】本発明の他の実施形態における電池パックを収容した収容部の構成を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、本発明は、以下の実施形態に限定されるものではない。また、本発明の効果を奏する範囲を逸脱しない範囲で、適宜変更は可能である。さらに、他の実施形態との組み合わせも可能である。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態における電動機器１００の構成を模式的に示した斜視図である。なお、本実施形態では、複数の電池からなる電池パックを搭載した電動機器として、背負式草刈機を例に説明する。
【００１４】
図１に示すように、電動機器１００は、少なくとも電池パック３０が収容されて、使用者に装着可能な収容部４０を備えている。収容部４０には、電池パック３０の他に、例えば、草刈機の刈刃を駆動するモータ（不図示）等が収容されている。また、収容部４０には、先端に刈刃が取り付けられ作業棒６０が連結されている。そして、電動機器１００の使用者は、収容部４０に取り付けられた背負バンド５０を肩に掛けて、収容部４０を背中に装着しながら、草刈り作業を行うことができる。
【００１５】
図２は、本実施形態における収容部４０の構成を模式的に示した断面図である。図２に示すように、収容部４０には、複数の電池２０を備えた電池パック３０と、モータ７０とが収容されている。モータ７０は、配線（不図示）により電池パック３０に接続されて、電池パック３０からの出力電圧により駆動される。また、電池２０は、電池２０が異常発熱したとき、電池２０内で発生したガスを電池２０外に排出する開放部８ａを有している。
【００１６】
ここで、図２において、矢印Ｄ１は、収容部４０が装着された際の使用者の方向を示す。そして、電池パック３０は、収容部４０が使用者に装着された状態において、電池２０の開放部８ａから排出されるガスの向きが、使用者に対して異なる方向になるように、収容部４０に収容されている。例えば、図２に示すように、電池２０の開放部８ａが、電池２０の正極突起部に形成されている場合、電池２０の開放部８ａから排出されるガスの向きは、使用者に対して反対方向Ｄ２となる。
【００１７】
このように、電池パック３０は、電池２０の開放部８ａから排出されるガスの向きが、使用者に対して異なる方向になるように収容部４０に収容されているため、開放部８ａに対向した電池パック３０の筐体３１の部位が、開放部８ａから排出される高温ガスに曝されて熱せられても、当該電池パック３０の筐体３１の部位は、使用者から離れた位置になる。そのため、当該電池パック３０の筐体３１の部位の熱が収容部４０の筐体４１に伝わっても、当該収容部４０の筐体部位も、使用者から離れた位置になるため、使用者と接する側の収容部４０の筐体４１が高温になるのを回避することができる。これにより、電池パック３０を構成する電池２０が異常発熱しても、使用者に熱的被害を与えることはなく、安全な電動機器１００を実現することができる。
【００１８】
なお、電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスは、電池パック３０の筐体３１に設けられた開口部３２から収容部４０内に排出され、さらに、収容部４０の筐体４１に設けられた開口部４２から、収容部４０外に排出される。従って、収容部４０の開口部４２から排出される高温ガスが、使用者に曝されないようにするためには、開口部４２を、使用者に対して反対側の筐体４１に設けることが好ましい。
【００１９】
ここで、電池２０の開放部８ａから排出されるガスの向きは、使用者に対して反対方向Ｄ２に限定されず、少なくとも、使用者の方向Ｄ１に対して異なる方向であればよい。例えば、使用者の方向Ｄ１と直行する方向Ｄ３、Ｄ４であってもよい。
【００２０】
図３は、電池パック３０に使用する電池２０の一例を示した断面図である。なお、本実施形態において、電池２０の構成は、これに限定されない。
【００２１】
図３に示すように、正極１と負極２とがセパレータ３を介して捲回された電極群４が、非水電解液とともに電池ケース７に収容されている。電極群４の上下には、絶縁板９、１０が配され、正極１は、正極リード５を介してフィルタ１２に接合され、負極２は、負極リード６を介して負極端子を兼ねる電池ケース７の底部に接合されている。
【００２２】
フィルタ１２は、インナーキャップ１３に接続され、インナーキャップ１３の突起部は、金属製の排気弁１４に接合されている。さらに、排気弁１４は、正極端子を兼ねる端子板８に接続されている。そして、端子板８、排気弁１４、インナーキャップ１３、及びフィルタ１２が一体となって、ガスケット１１を介して、電池ケース７の開口部を封口している。
【００２３】
電池２０に内部短絡等が発生して、電池２０内の圧力が上昇すると、排気弁１４が端子板８に向かって膨れ、インナーキャップ１３と排気弁１４との接合がはずれると、電流経路が遮断される。さらに、電池２０内の圧力が上昇すると、排気弁１４が破断する。これによって、電池２０内に発生したガスは、フィルタ１２の貫通孔１２ａ、インナーキャップ１３の貫通孔１３ａ、排気弁１４の裂け目、そして、端子板８の突出部の中央に設けられた開放部８ａを介して、外部へ排出される。
【００２４】
図４は、本発明の他の実施形態における電池パック３０を収容した収容部４０の構成を示した断面図である。図２に示した電池パック３０では、電池２０の開放部８ａから排出
された高温ガスを、電池パック３０の筐体３１に形成された開口部３２を介して、電池パック３０外に排出するようにしたが、本実施形態では、電池パック３０が、複数の電池２０の開放部８ａから排出されるガスを電池パック３０外に排出する排気通路３４をさらに有している点が異なる。
【００２５】
異常発熱した電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスが、電池パック３０内の他の正常な電池２０に曝されると、異常発熱が周辺の電池に連鎖的に拡大するおそれがある。そこで、図５（ａ）、（ｂ）に示すように、異常発熱した電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスが、他の電池２０に曝されないようにするために、電池パック３０内に、複数の電池２０の開放部８ａから排出されるガスを電池パック３０外に排出する排気通路３４を設けてもよい。ここで、図５（ａ）は、電池パック３０の断面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）の部分拡大図である。
【００２６】
図５（ａ）、（ｂ）に示すように、電池２０の一端側に、電池２０に当接して平板３３が配設され、各電池２０の開放部８ａは、平板３３に設けられた複数の貫通孔３３ａにそれぞれ挿入されている。これにより、平板３３と電池パック３０の筐体３１とで区画された排気通路３４が形成される。排気通路３４は、電池２０が収容された側から密閉されているので、電池２０の開放部８ａから排気通路３４に排気された高温ガスは、再び、電池２０が収容された側に戻ることはない。従って、電池２０に異常発熱が生じても、異常発熱が、周辺の電池に連鎖的に拡大することを防止することができる。なお、排気通路３４に排出された高温ガスは、電池パック３０の筐体３１に設けられた開口部３２を介して、電池パック３０外に排出される。
【００２７】
しかしながら、排気通路３４は、電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスに曝されるため、排気通路３４は高温に熱せられる。従って、図４に示すように、電池パック３０は、収容部４０が使用者に装着された状態において、排気通路３４を、使用者に対して異なる方向に位置するように、収容部４０に収容することが好ましい。これにより、たとえ、排気通路３４が高温に熱せられても、排気通路３４は、使用者から離れた位置になるため、使用者と接する側の筐体４１が高温になることを回避できる。
【００２８】
ここで、排気通路３４の位置は、使用者に対して反対方向Ｄ２に限定されず、少なくとも、使用者の方向Ｄ１に対して異なる方向の位置であればよい。例えば、使用者の方向Ｄ１と直行する方向Ｄ３、Ｄ４の位置であってもよい。
【００２９】
図６は、本発明の他の実施形態における電池パック３０を収容した収容部４０の構成を示した断面図である。図４に示した電池パック３０では、異常発熱した電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスを、電池パック３０内の設けられた排気通路３４を介して、電池パック３０外に排出するようにしたが、本実施形態では、収容部４０が、電池パック３０の排気通路３４に連通した排気ダクト４３を備えている点が異なる。
【００３０】
電池パック３０から排出された高温ガスが、収容部４０に収容されたモータ７０や他の部品（例えば、モータ７０の制御回路を搭載した回路基板等）に曝されると、モータ７０等が熱的ダメージを受けるおそれがある。そこで、図６に示すように、電池パック３０から排出された高温ガスが、収容部４０に収容されたモータ７０等に曝されないようにするために、収容部４０内に、電池パック３０の排気通路３４に連通した排気ダクト４３を設けてもよい。
【００３１】
しかしながら、排気ダクト４３は、電池２０の開放部８ａから排出された高温ガスに曝されるため、排気ダクト４３は高温に熱せられる。従って、図６に示すように、排気ダクト４３を、収容部４０が使用者に装着された状態において、使用者に対して異なる方向に位置するように、収容部４０内に設けることが好ましい。これにより、たとえ、排気ダクト４３が高温に熱せられても、排気ダクト４３は、使用者から離れた位置になるため、使用者と接する側の筐体４１が高温になることを回避できる。
【００３２】
ここで、排気ダクト４３の位置は、使用者に対して反対方向Ｄ２の位置に限定されず、少なくとも、使用者の方向Ｄ１に対して異なる方向の位置であればよい。例えば、使用者の方向Ｄ１と直行する方向Ｄ３、Ｄ４の位置であってもよい。
【００３３】
以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、もちろん、種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、電動機器として、背負式草刈機を例に説明したが、これに限定されず、例えば、背負式噴霧器、電動枝切り機等にも適用できる。また、収容部が使用者の背中に装着される例を説明したが、これに限定されず、例えば、収容部が、使用者の腰や腕等に装着されるものでもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３４】
本発明における電動機器は、例えば、背負式電動工具等に好適に用いられる。
【符号の説明】
【００３５】
１      正極 
２      負極 
３      セパレータ 
４      電極群 
５      正極リード 
６      負極リード 
７      電池ケース 
８      端子板 
８ａ    開放部 
９、１０    絶縁板 
１１      ガスケット 
１２      フィルタ 
１２ａ    貫通孔 
１３      インナーキャップ 
１３ａ    貫通孔 
１４      排気弁 
２０      電池 
３０      電池パック 
３１      筐体 
３２      開口部 
３３      平板 
３３ａ    貫通孔 
３４      排気通路 
４０      収容部 
４１      筐体 
４２      開口部 
４３      排気ダクト 
５０      背負バンド 
６０      作業棒 
７０      モータ 
１００    電動機器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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