(57)【要約】【課題】本発明の目的は、給電制御部を備えた高性能バッテリを有効に利用する電源アダプタを提供することである。【解決手段】充電式バッテリユニット４と着脱可能に連結する通電連結部９と、バッテリユニット４から供給される電力を入力とするインバータ回路５と、このインバータ回路５の出力を外部機器に提供するサービス出力部２７と、インバータ回路５にかかる負荷を検出する負荷検出部５１と、この負荷検出部５１の検出結果に基づいてバッテリユニット４の給電制御部に給電停止信号を含む負荷状態信号を送る負荷状態信号出力部５２を備えた。【選択図】図１
2014132805.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電式バッテリユニットと着脱可能に連結する通電連結部と、
前記バッテリユニットから供給される電力を入力とするインバータ回路と、
前記インバータ回路の出力を外部機器に提供するサービス出力部と、
前記インバータ回路にかかる負荷を検出する負荷検出部と、
前記負荷検出部の検出結果に基づいて前記バッテリユニットの給電制御部に給電停止信号を含む負荷状態信号を送る負荷状態信号出力部と、
を備えたバッテリユニット用電源アダプタ。
【請求項２】
前記通電連結部は、前記バッテリユニットと通電連結されるバッテリ駆動機の通電連結部と同一仕様である請求項１に記載のバッテリユニット用電源アダプタ。
【請求項３】
前記バッテリユニットの給電制御部に給電の開始または給電禁止を指令する給電制御信号を送る手動操作スイッチが設けられている請求項１または２に記載のバッテリユニット用電源アダプタ。
【請求項４】
前記バッテリユニットに備えられた報知制御部によって前記インバータ回路の負荷状態が報知されるように前記負荷状態信号が前記バッテリユニットに送られる請求項１から３のいずれか一項に記載のバッテリユニット用電源アダプタ。
【請求項５】
前記負荷検出部は、前記インバータ回路の過熱を検出する過熱検出器または前記インバータ回路の過電流を検出する過電流検出器あるいはその両方からなる請求項１から４のいずれか一項に記載のバッテリユニット用電源アダプタ。
【請求項６】
前記サービス出力部は、商用電源コンセントである請求項１から５のいずれか一項に記載のバッテリユニット用電源アダプタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッテリ駆動する機械に着脱可能装着される充電式バッテリユニットを用いてＡＣ電力を供給する、ポータブルなバッテリユニット用電源アダプタに関する。
【背景技術】
【０００２】
バッテリとインバータ回路とを備え、ＡＣ電力を供給することができるポータブル電源が特許文献１から知られている。このポータブル電源に装着されているバッテリは、実質的にはこのポータブル電源のためにだけに用いられている。したがって、ポータブル電源を頻繁に使用しない場合、そのバッテリが時間経過とともに自然放電してしまうので、バッテリが有効に利用されないという問題がある。また、リチウムイオンバッテリなどの高性能バッテリでは、バッテリの性能を維持するためにインテリジェントな給電制御回路がバッテリ回路に組み込まれているが、このような機能も有効に利用できるようなポータブル電源が要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７‐２７４５３３号公報（段落番号〔０００７〜００１７〕、図１，図２）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記実情に鑑み、本発明の目的は、給電制御部を備えた高性能バッテリを有効に利用する電源アダプタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるバッテリユニット用電源アダプタは、充電式バッテリユニットと着脱可能に連結する通電連結部と、前記バッテリユニットから供給される電力を入力とするインバータ回路と、前記インバータ回路の出力を外部機器に提供するサービス出力部と、前記インバータ回路にかかる負荷を検出する負荷検出部と、前記負荷検出部の検出結果に基づいて前記バッテリユニットの給電制御部に給電停止信号を含む負荷状態信号を送る負荷状態信号出力部とを備えている。
【０００６】
この構成によれば、インバータ回路にかかる負荷を検出することで、バッテリユニットから電源アダプタを介して外部機器につながる電力供給線における負荷をチェックすることができる。負荷検出部によって検出された負荷が、例えば予め設定されたしきい値を超えた場合には、バッテリユニットに備えられている給電制御部に対して給電停止信号を送ることで、バッテリユニットからの給電を停止することができる。バッテリユニットが備えている給電制御部を利用するため、電源アダプタには給電停止用の遮断回路等を設ける必要がないので、コスト的に有利となる。
【０００７】
この電源アダプタに利用されるバッテリユニットは、本来はこのバッテリユニットを電源として駆動するバッテリ駆動機、例えば電動耕運機や電動芝刈機や電動自転車など、に装着されるものである。したがって、本発明の電源アダプタの通電連結部を、バッテリユニットと通電連結されるそのようなバッテリ駆動機の通電連結部と同一仕様とすると、中継ケーブルなどを使用せずに、バッテリユニットを着脱自在に装着することができる。
【０００８】
前記バッテリユニットに備えられている給電制御部に対して電源アダプタ側から給電制御のための指令を与えられるような構成を採用すると、そのような給電制御のための回路を電源アダプタに備える必要がないので好都合である。このことから、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記バッテリユニットの給電制御部に給電の開始または給電禁止を指令する給電制御信号を送る手動操作スイッチが設けられている。電源アダプタに手動操作される簡単なスイッチを設けるだけで、比較的高い直流電圧を有するバッテリユニットからの給電をバッテリユニット内で遮断することができる。
【０００９】
もし、バッテリユニットにバッテリ状態や負荷状態などをランプやブザーなどで報知する報知制御部が備えられている場合、このバッテリユニットが有する報知システムを利用することは、本発明の電源アダプタにとっても好都合である。したがって、本発明の好適な実施形態の１つでは、前記バッテリユニットに備えられた報知制御部によって前記インバータ回路の負荷状態が報知されるように前記負荷状態信号が前記バッテリユニットに送信される。
【００１０】
電源アダプタにとって避けなければならないことは、過大負荷によりインバータ回路に不具合が生じてしまうことや、付属する電子部品も対する熱負荷の問題である。このため、本発明の好適な実施形態では、前記負荷検出部は、前記インバータ回路の過熱を検出する過熱検出器または前記インバータ回路の過電流を検出する過電流検出器あるいはその両方から構成されている。これにより、インバータ回路の過熱や、過熱を導く過電流を阻止する。
【００１１】
一般に最もよく使用される電源種は、ＡＣ１００Ｖである商用電源である。このため、本発明の好適な実施形態の１つでは前記サービス出力部は、商用電源コンセントとして構成されている。また、電源アダプタにＤＣ−ＤＣコンバータを備えるとともにサービス出力部を２系統用意し、ＡＣ１００Ｖだけでなく、携帯電話などの充電に利用できるようにすると、災害などの停電時にも好都合である。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による電源アダプタの基本構成を説明する模式図である。
【図２】本発明による電源アダプタの具体的な実施形態の１つを示す斜視図である。
【図３】図２による電源アダプタの平面図である。
【図４】図３に示すＩＶ-ＩＶ線での断面で表した電源アダプタの部分断面図である。
【図５】アダプタ本体を示す平面図である。
【図６】給電ユニットケースを示し、図５に示すＶＩ-ＶＩ線での断面図である。
【図７】バッテリユニットと電源アダプタにおける制御電子系の機能ブロック図である。
【図８】バッテリユニットを装着した電動耕運機の斜視図である。
【図９】バッテリユニットを装着した電動耕運機の部分断面側面図である。
【図１０】バッテリユニットと電動耕運機における制御電子系の機能ブロック図である。
【図１１】図１０の制御電子系における制御状態変更図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明によるバッテリユニット用電源アダプタの具体的な実施形態を説明する前に、図１を用いてその基本構成を説明する。
電源アダプタに装着されるバッテリユニット４は、インテリジェントなリチウムイオンバッテリであり、複数のバッテリセルからなるバッテリ４０と、バッテリコントローラ８と、通電連結部９としてのバッテリ側コネクタ（ここではコネクタ）９ａを備えている。電源アダプタは、バッテリユニット４のバッテリ側コネクタ９ａと着脱可能に連結する通電連結部（ここではコネクタ）９としてのアダプタ側コネクタ９ｃと、外部機器に電力を出力するためのサービス出力部２７を備えている。バッテリ側コネクタ９ａとアダプタ側コネクタ９ｃによってバッテリユニット４と電源アダプタとの間の通電接続がおこなうコネクタ９が構成され、このコネクタ９には、電力を供給するためも給電線と制御指令などの制御信号を送る制御信号線が含まれている。
【００１４】
電源アダプタを構成する電源アダプタ本体２の内部には、バッテリユニットから供給される電力を入力とするインバータ回路５と、このインバータ回路５にかかる負荷を検出する負荷検出部５１と、この負荷検出部５１の検出結果に基づいてバッテリユニット４のバッテリコントローラ８に給電停止信号を含む負荷状態信号を送る負荷状態信号出力部５２とが備えられている。さらに、電源アダプタ本体２の外側から操作可能な手動操作スイッチ５５も備えられている。バッテリコントローラ８には、バッテリ４０からの給電線を遮断することができる給電制御機能が構築されており、負荷状態信号出力部５２から送られてくる給電停止信号に基づいてバッテリ４０からの給電を遮断する。また、手動操作スイッチ５５から送られてくる給電禁止を指令する給電制御信号に基づいてバッテリ４０からの給電を遮断し、給電開始（給電再開を指令する）給電制御指令に基づいてバッテリ４０からの給電を開始する。電源アダプタにはインバータ回路５が備えられているので、サービス出力部２７には交流出力、特にＡＣ１００Ｖが供給される。これにより、この電源アダプタは商用電源として利用できる。
【００１５】
バッテリユニット４に外部信号ないしは内部信号に基づいてバッテリ４０の状態や接続された外部機器の電動機の状態などを報知するための報知制御機能が備えられている場合、インバータ回路の負荷状態を、例えば電流値などから検知し、それを表す負荷状態信号を負荷状態信号出力部５２がバッテリユニット４に送る。バッテリユニット４では受け取った負荷状態信号に基づいてランプやブザーを用いて負荷状態を報知する。特に、負荷検出部５１を、インバータ回路５の過熱を検出する過熱検出器またはインバータ回路５の過電流を検出する過電流検出器として構成することで、インバータ回路５の損傷を回避することができる。このことは、結果的には、サービス出力部２７に接続されたバッテリ駆動機の電気系統を保護することになる。
【００１６】
次に、図面を用いて、本発明によるバッテリユニット用電源アダプタの具体的な実施形態の１つを説明する。
図２乃至図４に示されるように、本発明の電源アダプタは、着脱自在なバッテリユニット４とアダプタ本体２との組み合わせで利用される。
直流電力の供給が可能なバッテリユニット４と、外部へのサービス出力部２７を有したアダプタ本体２とを組み合わせることで一体化した電源アダプタは、一体化した状態で持ち運び可能であることにより、給電対象箇所の近くまで電源を移動させることができる。したがって、長い電源ケーブルなどを要さずに所望の給電対象箇所に対して電力供給を行える便利さがある。なおこの実施形態では、バッテリユニット４は直流３６Ｖを出力するものであり、電源アダプタはサービス出力部２７からＡＣ１００Ｖの給電が可能となっている。
【００１７】
この電源アダプタは、アダプタ本体２が、筺状のアダプタ制御機器収納部２０と、そのアダプタ制御機器収納部２０の横一側方へ延出された矩形鍋状の凹入載置部２１とを一体に備えて側面視でＬ字状に構成されている。そして前記凹入載置部２１に対して、直方体状のバッテリユニット４の下半側が差し込まれる状態で載置可能に構成されている。
バッテリユニット４の下半側が凹入載置部２１に差し込まれると、バッテリユニット４は、アダプタ制御機器収納部２０の横側部に横並び状態で位置し、この状態でアダプタ本体２と電気的に通電し接続されるように構成してある。
このように電気的に接続された状態でバッテリユニット４とアダプタ本体２とが、後述する固定機構により連結固定されて一体化された状態となり、この状態で持ち運びできるように構成されている。
【００１８】
バッテリユニット４は、図２乃至図４に示されるように、バッテリユニットハウジング１０の底部側にバッテリ側コネクタ９ａ（バッテリユニット４の出力用端子に相当する）を備えている。このバッテリユニットハウジング１０を、図４に示すようにアダプタ本体２の凹入載置部２１に載置することで、その凹入載置部２１に設けたアダプタ側コネクタ９ｃと電気的に接続されるように、バッテリユニットハウジング１０側のバッテリ側コネクタ９ａと、凹入載置部２１側のアダプタ側コネクタ９ｃとの相対位置を設定してある。
このバッテリ側コネクタ９ａには、バッテリユニット４を専用の充電アダプタに設けられたコネクタと接続することにより、バッテリユニット４を商用電力によって充電することができる。
【００１９】
図２に示すように、バッテリユニットハウジング１０の下半側の周壁１０ａ部分には、バッテリユニット４が抜き差しされる上下方向に沿って三角溝条部１０ｂが形成されている。
この三角溝条部１０ｂは、アダプタ本体２の凹入載置部２１の内周面２１ａ側に、バッテリユニット４が抜き差しされる上下方向に沿って形成された三角突条部２１ｂと同形状に形成され、三角突条部２１ｂに係合してバッテリユニット４の水平移動を規制しながら上下移動を案内するように構成されている。
【００２０】
また、この三角溝条部１０ｂ、及び前記三角突条部２１ｂは、図５に示すように、バッテリユニット４のバッテリユニットハウジング１０とアダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０との横並び方向で、アダプタ制御機器収納部２０に近い側に位置する一対の三角溝条部１０ｂ，１０ｂ及び前記三角突条部２１ｂ，２１ｂの間隔Ｌ１が、アダプタ制御機器収納部２０から遠い側に位置する一対の三角溝条部１０ｂ，１０ｂ及び前記三角突条部２１ｂ，２１ｂの間隔Ｌ２とは異なった間隔に形成されている。
ここでは、アダプタ制御機器収納部２０に近い側に位置する一対の三角溝条部１０ｂ，１０ｂ及び前記三角突条部２１ｂ，２１ｂの間隔Ｌ１が、アダプタ制御機器収納部２０から遠い側に位置する一対の三角溝条部１０ｂ，１０ｂ及び前記三角突条部２１ｂ，２１ｂの間隔Ｌ２よりも広く形成されている。
したがって、バッテリユニット４をアダプタ本体２の凹入載置部２１に差し込み操作する際に、バッテリユニット４側の一対の三角溝条部１０ｂ，１０ｂの間隔Ｌ１（又はＬ２）と、アダプタ本体２の凹入載置部２１における一対の三角突条部２１ｂ，２１ｂの間隔Ｌ１（又はＬ２）とが一致する状態としなければ差し込み挿入することができず、誤った向きで差し込まれるような不具合を避けられるように構成してある。
【００２１】
図２と図４に示すように、バッテリユニット４のバッテリユニットハウジング１０の上部には、アダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０に近い側の上面に、バッテリユニット４の全体を持ち上げるための門形の把手１２が設けられている。
この把手１２は、バッテリユニット４のバッテリユニットハウジング１０とアダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０との横並び方向で、バッテリユニット４の中央位置よりもアダプタ制御機器収納部２０が存在する側に偏った位置に配設されている。
そして、この把手１２の中心位置からの垂線ＣＬは、後述するヒートシンク３を装着した状態での、アダプタ本体２とヒートシンク３との前記横並び方向での幅Ｌ３の中央に近い位置にある。これにより、バッテリユニット４を載置して電源アダプタの全体を持ち上げたとき、バッテリユニット４と、アダプタ本体２と、ヒートシンク３との全体の重心が、前記把手１２の中心位置からの垂線ＣＬの直下近傍に位置するように設定して、持ち上げ運搬時の重量がバランス良く保たれ易いように構成されている。
【００２２】
アダプタ本体２は、前述した筺状のアダプタ制御機器収納部２０と、その横一側方へ延出された凹入載置部２１とを、合成樹脂製材料で一体成型することにより側面視でＬ字状を呈するように形成されている。
前記凹入載置部２１には、前述したように、バッテリユニットハウジング１０の底部側に設けられているバッテリ側コネクタ９ａに対して接続されるアダプタ側コネクタ９ｃが、その底側上面２１ｃから上方に突出する状態で設けられている。
この底側上面２１ｃには、図４及び図５に示すように、凹入載置部２１の長手方向で前記アダプタ側コネクタ９ｃから離れた位置の両側に、水抜き孔２３が形成されている。そして水抜き孔２３の周辺で、前記アダプタ側コネクタ９ｃの存在箇所を避けた位置の底側上面２１ｃに、水抜き孔２３に近い側ほど低くなる傾斜案内面２１ｄを形成して、凹入載置部２１の底側上面２１ｃに水が溜まらずスムースに排出され易いように構成されている。
【００２３】
アダプタ制御機器収納部２０は、図４に示すように、凹入載置部２１の一部を兼ねてバッテリユニット４に相対向する中央側壁部２４と、その中央側壁部２４との間に所定間隔を隔てて相対向する外方側壁部２５を備えている。
外方側壁部２５には、インバータ回路５やヒートシンク３に対する取付板２６が取り付けてあり、この取付板２６を介して外方側壁部２５の内側にインバータ回路５が取り付けられている。また、外方側壁部２５の外側にはヒートシンク３が取り付けられている。なお、このインバータ回路５の基板には、後で説明する負荷検出モジュールが組み込まれている。負荷検出モジュールには負荷検出部５１とこの負荷検出部５１で検出された負荷状態を示す負荷状態信号を出力する負荷状態信号出力部５２が含まれている。
【００２４】
外方側壁部２５の下部には図４示すように横長矩形の開口部２５Ａが形成されており、この開口部２５Ａに前記取付板２６の一部が望む状態で、外方側壁部２５に取付板２６が固定されている。
つまり、取付板２６は、図４に示すように上下方向の中間部でクランク状に屈曲形成され、外方側壁部２５の板厚と同程度、もしくはそれよりも少し大きい程度の僅かな段差を有した形状に形成されている。
そして、取付板２６のうち、内方側へ突出するように屈曲された上方側板部分２６Ａが前記開口部２５Ａの上側で外方側壁部２５の内方側に固定され、外方側へ突出するように屈曲された下方側板部分２６Ｂが開口部２５Ａに入り込んで、その下方側板部分２６Ｂの外向きの面が開口部２５Ａの周辺の外方側壁部２５の外面と面一になるように構成されている。
【００２５】
上記のように形成された取付板２６の内向きの面で上方側板部分２６Ａから下方側板部分２６Ｂにわたってインバータ回路５などを形成している基板が取り付けられている。
インバータ回路５は、凹入載置部２１に設けられたアダプタ側コネクタ９ｃと電気的に接続されており、バッテリユニット４から導かれた直流電力を１００ボルトの交流電力に変換して出力する。
【００２６】
ヒートシンク３は、外方側壁部２５の下部に形成された開口部２５Ａよりも一回り大きな平板状の台板部３０と、その台板部３０に対してほぼ垂直に立設された多数の放熱板部３１とを備えて構成されている。
そして、平板状の台板部３０が開口部２５Ａの全体を閉塞するように覆う状態で、かつ取付板２６の下方側板部分２６Ｂの外向き面に対して接触する状態で、開口部２５Ａの周辺で外方側壁部２５に取り付けてある。したがって、取付板２６を介して伝達されるアダプタ本体２内の熱を、ヒートシンク３側へ効率よく伝達するように構成されている。
【００２７】
また、ヒートシンク３の台板部３０は、開口部２５Ａを閉塞するように、開口部２５Ａよりも一回り大きく形成されていて、その外周縁近くが外方側壁部２５の外面に対して適宜シール材（図示せず）を介してビス止めするなどして、水密状態に連結してあり、外部から雨水や地上の水たまりの水分がアダプタ制御機器収納部２０内へ浸入することを抑制できるように構成されている。
さらにヒートシンク３の外側は合成樹脂製のヒートシンクカバー３２で覆われており、ヒートシンク３が他物に直接接触することを回避できるように構成されている。このヒートシンクカバー３２は、ヒートシンク３とは別の位置で外方側壁部２５にビス止めして着脱可能に固定されている。
【００２８】
図４に示すように、アダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０の内部では、凹入載置部２１の一部を兼ねる中央側壁部２４とアダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０と外方側壁部２５に沿って上下方向に配設されている前記インバータ回路５との間に、かなり大きな断熱用空間Ｓを形成してある。
この断熱用空間Ｓは、共に発熱源となるバッテリユニット４とインバータ回路５とが、互いに近接して配設されることによる放熱性能の劣化を回避し得るように設けられたものであり、インバータ回路５を中央側壁部２４寄りにではなく、外方側壁部２５寄りに設けることによって、インバータ回路５とバッテリユニット４との離間距離をできるだけ大きく確保できるように構成されている。
そして、外方側壁部２５寄りに設けられたインバータ回路５は、その取付板２６が外方側壁部２５に形成された開口部２５Ａを介して外部のヒートシンク３と間で熱伝導可能な状態で配設されているので、より一層効果的な放熱が行われる状態で設けられている。
【００２９】
インバータ回路５で１００ボルトの交流電力に変換された電力は、サービス出力部２７に送られる。図２に示すように、サービス出力部２７は、アダプタ制御機器収納部２０の横側面２０ａの下部から、外に延びた可撓性接続コード２７ｂと、その先端に接続されたサービスコンセント２７ａからなる。サービスコンセント２７ａには、給電対象機器（図示せず）側の接続プラグ（図示せず）が差し込まれる。このサービスコンセント２７ａを格納状態に位置固定する格納カバー２８がアダプタ本体２の横側面２０ａの上部側に設けられている。
【００３０】
電源アダプタから給電対象機器へ交流電力を供給する場合は、図２に実線で示すように接続コード２７ｂのサービスコンセント２７ａを格納カバー２８に格納された位置から外し、そのサービスコンセント２７ａに給電対象機器の入力用端子に接続して電力供給する。
給電対象機器への電力供給を行わない場合は、接続コード２７ｂのサービスコンセント２７ａを図５に実線で示すように、格納カバー２８に格納した状態とする。この状態では、接続コード２７ｂのサービスコンセント２７ａが高い位置にあり、かつ格納カバー２８で覆われているので、雨水や、地上の水たまりの水などに触れることを避けられ、また持ち運びの際にも邪魔になりにくい状態に維持できる。
【００３１】
接続コード２７ｂのサービスコンセント２７ａを格納カバー２８に格納した状態は、アダプタ制御機器収納部２０の横側面２０ａに形成されたリブ片と、これに対向する格納カバー２８の対向側板２８ａの内面側に形成されたリブ片との間に、合成樹脂製材料で構成されたサービスコンセント２７ａが自身の持つ弾性で弾性的に挟み込まれることによって、格納カバー２８に格納された状態に維持される。
そして、格納状態に位置するサービスコンセント２７ａを、図１に仮想線で示すように格納カバー２８に格納された状態から同図に実線で示すように取り外すには、次のようにする。つまり、格納カバー２８には、前記対向側板２８ａと、その対向側板２８ａのバッテリユニット４側寄りの端縁からアダプタ制御機器収納部２０の横側面２０ａ側に折り曲げられた前側板２８ｃとにわたって切り欠き部２８ｄを形成してあり、この切り欠き部２８ｄに手指を挿入するなどして、格納カバー２８に格納された位置のサービスコンセント２７ａを押し出し、同図に実線で示されるように取り外された状態とする。
【００３２】
アダプタ本体２からの接続コード２７ｂの取り出し箇所と、その上方の格納カバー２８との間におけるアダプタ本体２の横側壁箇所には、入り切り操作可能な手動操作スイッチ５５が設けられている。この手動操作スイッチ５５は、「切り」状態で接続コード２７ｂから給電対象機器への電力供給を断ち、「入り」状態に操作することで、給電対象機器への電力供給を行えるようにするためのものである。
【００３３】
図２に示されているように、アダプタ本体２とバッテリユニット４とは、固定機構により、互いに連結固定された状態と、その連結固定が解除された状態とに切換可能に構成されている。図２及び図４に示すように、バッテリユニット４の下部を上方側から差し込み可能な凹入載置部２１がアダプタ本体２に設けられている。固定機構は、そのアダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０の上部に備えられたロック部材７０によって構成されている。ロック部材７０は、平面視でバッテリユニット４の上側に重なる位置とバッテリユニット４の上側から外れた位置とに位置変更可能に設けられている
【００３４】
すなわち、バッテリユニット４の下部を上方側から差し込み可能な凹入載置部２１は、バッテリユニット４の下方側への移行、及び水平方向でアダプタ本体２のアダプタ制御機器収納部２０から離れる側への移行を制限する役割を担っている。
そして、ロック部材７０は、バッテリユニット４が凹入載置部２１から上方側へ抜け出すことを阻止する役割を果たし、これらのロック部材７０及び凹入載置部２１によって、バッテリユニット４を上下で挟み込んだ状態に連結固定可能に構成されている。
【００３５】
ロック部材７０は、アダプタ制御機器収納部２０の上部に設けた両側のガイド突起７１，７１に案内されて、バッテリユニット４が存在する凹入載置部２１の上方側空間に対して遠近移動するように構成されている。
このロック部材７０は、アダプタ制御機器収納部２０の上部に設けたバネ板７２の付勢作用によって、下方側から上方側への付勢力を受けた状態でガイド突起に案内されながらスライド移動するように構成されている。
【００３６】
また、ロック部材７０の下面側には、図３及び図６に示すようにラッチ用突起部７０ａが設けてあり、ロック部材７０のスライド移動に伴って、ラッチ用突起部７０ａがバネ板の頂部を乗り越えてバネ板７２の接触箇所の前後に移動する。したがって、図４に実線で示されるように、ラッチ用突起部７０ａがバネ板７２の頂部を乗り越えてバッテリユニット４側に移動していると、ロック部材７０の先端側が平面視でバッテリユニット４の上面に重合する位置にある。
図４に仮想線で示されるように、ラッチ用突起部７０ａがバネ板７２の頂部を乗り越えてバッテリユニット４から離れる側に移動すると、ロック部材７０の先端側も平面視でバッテリユニット４の上面に重合する位置から外れて、図２に実線で示すように、バッテリユニット４の凹入載置部２１からの抜き出しが可能になり、アダプタ本体２とバッテリユニット４との分離が可能となる。
【００３７】
次に、バッテリユニット４とアダプタ本体２の電気系の構造を図７の機能ブロック図を用いて説明する。
バッテリユニット４は、バッテリ４０、充電・給電スイッチユニット４１、コントローラ８、電源部４３、バッテリ４０のプラス側に接続される給電線４４、バッテリ４０のマイナス側に接続されるアース線４５、各種信号線４６、電流切替部４７を備えている。
【００３８】
充電・給電スイッチユニット４１は、給電線４４に直列配置された給電スイッチ４１ａと充電スイッチ４１ｂとを含み、それぞれはよく知られているようにＦＥＴとダイオードとで構成されている。給電スイッチ４１ａは、ＯＦＦ状態で給電線４４を遮断し、ＯＮ状態で給電線４４を接続して、外部負荷に対してバッテリ４０からの給電を可能にする。充電スイッチ４１ｂは、充電時に給電線４４を介して、図示されていない充電ユニットからの電力をバッテリ４０に供給することを可能にする。
【００３９】
コントローラ８は、実質的にはワンチップマイコンから構成されており、ハードウエア及びプログラムの実行によって、電源アダプタに対する給電制御を行う給電制御部８ａと、報知制御部８ｂと、バッテリ４０に対する充電制御を行う充電制御部８ｃとを作り出している。給電制御部８ａは、手動操作スイッチ５５のＯＮ状態と副スイッチ８２のＯＮ状態とに基づいて給電スイッチ４１ａをＯＮ状態にして、バッテリ４０からインバータ回路５への給電を許可し、インバータ回路５を駆動させる。報知制御部８ｂは、アダプタ本体２から送られてくる負荷状態信号に基づく情報を報知するため、バッテリユニット４に設けられた報知デバイスとしてのＬＥＤ表示パネル５３の第１ＬＥＤ５３ａ、第２ＬＥＤ５３ｂ、第３ＬＥＤ５３ｃに対する表示制御を行う。第１ＬＥＤ５３ａは、電源アダプタが駆動状態（給電状態または非給電状態）、を示す。第２ＬＥＤ５３ｂは、バッテリ４０の残量状態を示す。第３ＬＥＤ５３ｃは、過熱スイッチとして機能する負荷検出モジュール（ここでは負荷検出部５１と負荷状態信号出力部５２の統合体として形成されている）５１２の作動状態、つまりインバータ回路５の異常（過熱）を報知する。
【００４０】
電源部４３は、バッテリユニット４の内部電源として機能し、コントローラ８や電流切替部４７に給電する。
【００４１】
バッテリユニット４に設けられたバッテリ側コネクタ９ａには、給電線４４のための給電端子としての給電ソケット９１ａ、第１信号線４６ａのためのバッテリ側端子である第１ソケット９２ａ、第２信号線４６ｂのためのバッテリ側端子である第２ソケット９７ａ、第３信号線４６ｃのためのバッテリ側端子である第３ソケット９４ａ、第４信号線４６ｄのためのバッテリ側端子である第４ソケット９５ａ、第５信号線４６ｅのためのバッテリ側端子である第５ソケット９６ａ、アース線４５のアース端子としてのアースソケット９７ａが設けられている。バッテリ側コネクタ９ａに対応するように機体１００側に設けられた機体側コネクタ部９ｂには、給電線４４のための給電端子としての給電ピン９１ｂ、第１信号線４６ａのためのバッテリ側端子である第１ピン９２ｂ、第２信号線４６ｂのためのバッテリ側端子である第２ピン９３ｂ、第３信号線４６ｃのためのバッテリ側端子である第３ピン９４ｂ、第４信号線４６ｄのためのバッテリ側端子である第４ピン９５ｂ、第５信号線４６ｅのためのバッテリ側端子である第５ピン９６ｂ、アース線４５のアース端子としてのアースピン９７ｂが設けられている。
【００４２】
電流切替部４７は、アダプタ本体２の非駆動時においてコントローラ８が省エネ目的でスリープ状態になっている時には信号線に微弱電流を流しておき、コントローラ８がウエイクアップすると信号線に微弱電流より大きな大電流を流す機能を有する。
【００４３】
電源アダプタ側は、インバータ回路５のプラス接点に給電線４４が接続され、インバータ回路５のマイナス接点にアース線４５が接続される。インバータ回路５には、インバータ回路５の過熱を検知するために、所定値以上の過熱状態でスイッチＯＦＦする過熱スイッチを含む負荷検出モジュール５１２が含まれている。この負荷検出モジュール５１２は、一方を第２信号線４６ｂと接続され、他方をアース線である第５信号線４６ｅに接続されている。ＯＮ／ＯＦＦスイッチである手動操作スイッチ５５は、一方を第３信号線４６ｃと接続され、他方をアース線である第５信号線４６ｅに接続されている。
【００４４】
この実施形態におけるバッテリユニット４は、通常は、例えば、図８と図９に示すように、電動耕耘機の駆動用モータ６に対する電力供給用の電源として用いられる。したがって、電動耕耘機には前記アダプタ本体２の凹入載置部２１と同様な構造のバッテリ装填部６１が設けられている。
【００４５】
図８と図９とに示す歩行型の電動耕耘機（以下単に耕耘機と略称する）は、機体１００の下部に耕耘ロータ２００、前後揺動による姿勢変更が可能な操縦部としての操縦ハンドル７、耕耘ロータ２００に回転動力を伝達するモータ６、モータ６の電源となるバッテリユニット４を備えている。このモータ６には、モータ６の過熱を検出して作動する過熱スイッチ８３が内蔵されている。バッテリユニット４は、機体１００の後部から後方斜めに立ち上がっている支持枠１１４に対して、上方からの装着、上方への抜き出しが可能なように載置されている。バッテリユニット４の上面には、持ち運びに便利なように把手１２が設けられている。操縦ハンドル７は、いずれもアーム状の左ハンドル部７Ａと右ハンドル部７Ｂからなり、その基端側で支持枠１１４の後方突出端部に揺動可能に連結されている。これにより、非使用時には操縦ハンドル７を機体前側に折り畳むことができる。モータ６の全て及びバッテリユニット４の下半分を覆う人工樹脂製のカバー６０がこの耕耘機の上面輪郭を曲面状に形作っている。二点鎖線で輪郭だけを示されている載置台１００ａは、耕耘機の下部が挿入されるボックス体であり、非使用時の耕耘機の安定性と運搬性を高めるものである。
【００４６】
図８に示すように、操縦ハンドル７を構成する左ハンドル部７Ａ及び右ハンドル部３Ｂは、丸パイプ材からなり、その自由端領域にグリップ７ａ、７ｂが設けられている。操縦ハンドル７と支持枠１１４との間の揺動連結部７０によって操縦ハンドル７を支持枠１１４に締め付け固定するノブ付きナット締め付け機構が設けられている。この構成から、操縦ハンドル７は、ノブ付きナットを操作することで、操縦ハンドル７を支持枠１１４に対する任意の姿勢に設定することができる。
【００４７】
左ハンドル部７Ａのグリップ７ａのすぐ機体側にレバースイッチ装置７１が設けられ、右ハンドル部７Ｂのグリップ７ｂのすぐ機体側に押しボタンスイッチ装置７ｄが設けられている。レバースイッチ装置７ｃには、グリップ７ａを握っている手で操作可能なレバーの操作変位によってＯＮ／ＯＦＦされる副スイッチ８２が組み込まれている。押しボタンスイッチ装置７ｄには、押し操作によってＯＮ／ＯＦＦされる主スイッチ８１が組み込まれている。この押しボタンスイッチ装置７ｄは、操作部を回しながら押すことで主スイッチ８１がＯＮ状態となるとともに、そのＯＮ状態が保持され、押し込まれた操作部をさらに押すことで操作部がホームポジションに復帰して主スイッチ８１がＯＦＦ状態となる機械式的にＯＮ保持を行うタイプである。レバースイッチ装置７ｃに組み込まれている副スイッチ８２はよく知られているように、レバーをハンドル側に引き寄せ揺動させることでＯＦＦ状態からＯＮ状態となるリミットスイッチまたはその種のスイッチである。
【００４８】
次に、この耕耘機とバッテリユニット４との電気系の相互連携を図１０の機能ブロック図と、図１１の制御状態変更図を用いて説明する。耕耘機側では、モータ６のプラス接点に給電線４４が接続され、モータ６のマイナス接点にアース線４５が接続される。モータ６には、モータ６の過熱を検知するために、所定値以上の過熱状態でスイッチＯＦＦする過熱スイッチ８３が設けられている。この過熱スイッチ８３は、一方を第２信号線４６ｂと接続され、他方をアース線である第５信号線４６ｅに接続されている。副スイッチ８２は、一方を第２信号線４６ｂと接続され、他方を第１信号線４６ａの過熱スイッチ８３より上流側に接続されている。つまり、第１信号線４６ａは、第２信号線４６ｂにおいて過熱スイッチ８３と直列接続された副スイッチ８２のための予備信号線であり、第２信号線４６ｂの過熱スイッチ８３と副スイッチ８２との間の中点に接続されている。従って、モータ過熱により過熱スイッチ８３が動作した場合、副スイッチ８２がＯＮ状態であっても、コントローラ８は副スイッチ８２をＯＦＦ状態であるとみなすことができ、モータ６への給電を停止することができる。主スイッチ８１は、一方を第３信号線４６ｃと接続され、他方をアース線である第５信号線４６ｅに接続されている。
【００４９】
上述したように、モータ６と、操作スイッチとしての主スイッチ８１及び副スイッチ８２が機体側に配置されており、主スイッチ８１や副スイッチ８２、さらにはモータ６の過熱スイッチ８３からの信号に基づいてモータ６の駆動を制御する制御系デバイスは全てバッテリユニット４に配置されている。つまり、モータ６の駆動制御がバッテリユニット４の給電制御に置き換えられており、バッテリユニット４が本来備えている放電制御のための放電スイッチをモータ６の駆動制御のための給電スイッチユニット４１に流用しているので、機体側の電子デバイスや配線は簡素となっている。
【００５０】
次に、図１１を用いて、この耕耘機における電子制御系の４つの制御形態の変移を説明する。なおここでは、作業者は耕耘機を稼働させており、主スイッチ８１はＯＮ操作されているとする。
状態（ａ）：この制御形態は運転待機状態であり、図８の（ａ）で示されている。モータ６が非過熱状態であり、過熱スイッチ８３が第２信号線４６ｂを接続した状態である。副スイッチ８２はＯＦＦ操作のままであり、第２信号線４６ｂを遮断した状態であるが、補助信号線である第１信号線４６ａによって過熱スイッチ８３が非作動であることが、そして第２信号線４６ｂによって副スイッチ８２がＯＦＦ状態であることを示す信号が給電制御部８ａに入力される。従って、給電制御部８ａは、モータ６が非過熱状態（正常）で、モータ６の駆動のための副スイッチ８２はまだ押されておらず、運転待機状態であるとみなす。その結果、報知制御部８ｂは、運転可能状態として第１ＬＥＤ５３ａを青色点灯する。第３ＬＥＤ５３ｃは消灯されている。第２ＬＥＤ５３ｂはバッテリ残量が十分である限り消灯されるが、バッテリ残量が僅かになると赤色点灯する。
【００５１】
状態（ｂ）：この制御形態は運転中状態であり、図８の（ｂ）で示されている。過熱スイッチ８３が第２信号線４６ｂを接続された状態のままである。副スイッチ８２はＯＮ操作され、第２信号線４６ｂは接続されている。従って、給電制御部８ａは、給電スイッチ４１ａに給電ＯＫの制御信号を出力し、給電スイッチ４１ａは給電線４４を接続する。その結果、モータ６にバッテリ４０から電力が供給され、モータ６が回転する。その結果、報知制御部８ｂは、運転状態として第１ＬＥＤ５３ａを青色点灯のままで、第２ＬＥＤ５３ｂと第３ＬＥＤ５３ｃは消灯されている。なお、運転状態として第１ＬＥＤ５３ａを青色点滅させてもよい。
【００５２】
状態（ｃ）：この制御形態は異常発生（モータ過熱）で非常停止状態であり、図８の（ｃ）で示されている。副スイッチ８２はＯＮ操作のままであり、第２信号線４６ｂを接続状態である。しかしながら、モータ６が過熱状態であり、過熱スイッチ８３が作動し、第２信号線４６ｂを遮断している。従って、給電制御部８ａは、補助信号線である第１信号線４６ａの信号状態からモータ６が過熱状態であるとみなし、副スイッチ８２がＯＮ操作状態であっても、給電スイッチ４１ａに給電ＮＯの制御信号を出力し、給電スイッチ４１ａは給電線４４を遮断する。その結果、モータ６にバッテリ４０から電力が供給されず、モータ６が停止する。その結果、報知制御部８ｂは、運転停止状態として第１ＬＥＤ５３ａを消灯し、異常発生（モータ過熱）として第３ＬＥＤ５３ｃを赤色点灯する。
【００５３】
状態（ｄ）：この制御形態は異常発生中（モータ過熱）での正常停止状態であり、図８の（ｄ）で示されている。これは、異常発生（モータ過熱）による非常停止状態から、レバースイッチ装置７ｃを離して、副スイッチ８２がＯＦＦ操作された状態である。モータ６が過熱状態である限り、過熱スイッチ８３が作動したままであり、第２信号線４６ｂも遮断したままとなる。しかしながら、モータ６の停止によりモータ６が自然冷却され、しばらくのうちに過熱スイッチ８３が復帰すると、第２信号線４６ｂが接続される。なお、この状態では副スイッチ８２がＯＦＦ操作されているので、給電制御部８ａは、レバースイッチ装置７ｃを握って副スイッチ８２が再び押されるまで、運転待機状態であるとみなし、給電スイッチ４１ａに給電ＮＯの制御信号を出力したままであり、給電スイッチ４１ａは給電線４４を遮断したままである。その結果、報知制御部８ｂは、運転状態として第１ＬＥＤ５３ａを青色点灯し、第３ＬＥＤ５３ｃは消灯される。
【００５４】
なお、異常発生（モータ過熱）で非常停止状態である状態（ｄ）において、レバースイッチ装置７ｃを握ったままにして、副スイッチ８２をＯＮ操作にしておくと、モータ６が自然冷却され、過熱スイッチ８３が復帰し、第２信号線４６ｂが接続されると、状態（ｂ）と同じ状態となるので、モータ６にバッテリ４０から電力が供給され、モータ６が回転し、運転が再開される。
【００５５】
〔別実施の形態〕
〔１〕上述した実施形態では、バッテリユニット４のバッテリ４０は、リチウムイオンバッテリであったが、ニッケル水素バッテリ、ニッケルカドミウムバッテリなどの他の種類バッテリであってもよい。外部からの信号によりその給電を停止することができる給電制御部が内蔵されておればよい。
〔２〕電源アダプタのアダプタ本体２の形状、特に凹入載置部２１の形状は、上述したような実施形態に限定されるわけでない。バッテリユニット４を凹入載置部２１に挿入するような形態を採用せずに、バッテリ側コネクタ９ａとアダプタ側コネクタ９ｃをケーブルで接続するような形態を採用してもよい。
【符号の説明】
【００５６】
２：アダプタ本体
２０：アダプタ制御機器収納部
２７：サービス出力部
２７ａ：サービスコンセント
２７ｂ：接続コード
４：バッテリユニット
４０：バッテリ
５：インバータ回路
５１：負荷検出部（過熱検出器または過電流検出器）
５２：負荷状態信号出力部
５３：ＬＥＤ表示パネル
５５：手動操作スイッチ
８：バッテリコントローラ
８ａ：給電制御部
８ｂ：報知制御部
８ｃ：充電制御部
９：コネクタ（通電連結部）
９ａ：バッテリ側コネクタ
９ｃ：アダプタ側コネクタ
９ｂ：機体側コネクタ
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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