(57)【要約】【課題】電池パックの外周面にリブを設けずに誤接続を防止することの可能な電池パック及び電動工具を提供する。【解決手段】電池側ハウジング３の差込部５の外周面には凹部６が設けられる。凹部６は電池パック差込方向に延びる溝状である。差込部５は、凹部６が無ければ電池パック差込方向を軸に略対称となる外周面形状である。凹部６は、電池セル７，７の外周面間のスペースに入り込む。凹部６は、電動工具側の凸部との係合により、差込方向を軸とする電池パック１の装着時挿入位置を規定する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、差込方向を軸とする装着時挿入位置を規定する凹部がハウジングに設けられている、電池パック。
【請求項２】
前記凹部が前記ハウジングの外周面に設けられている請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
前記ハウジングの差込部は、前記凹部を除き差込方向を軸に略対称となる外周面形状である、請求項２に記載の電池パック。
【請求項４】
対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、ハウジングの差込部の外周面に凹部が設けられて前記外周面が差込方向を軸に非対称な形状となっている、電池パック。
【請求項５】
前記ハウジング内に複数の円筒形電池セルが収納され、前記凹部は２つの円筒形電池セルの外周面間のスペースに入り込んでいる、請求項２から４のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項６】
前記ハウジング内に収納された電池セルの温度を検出する温度検出素子を有し、該温度検出素子は前記電池セルに対して前記凹部と反対側の前記ハウジング内に収納されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項７】
前記ハウジング内に収納された複数の電池セルと、前記ハウジングの差込側端面に設けた複数の端子と、を備え、
前記複数の端子は前記複数の電池セルの中心を結んだ仮想線に対して両側に設けられ、前記凹部側の端子を反凹部側より少なくしている、請求項１から６のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項８】
前記凹部が前記ハウジングの差込側端面に設けられる請求項１に記載の電池パック。
【請求項９】
対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、ハウジングの差込側端面に、中心軸に対して非対称な凸部が設けられている、電池パック。
【請求項１０】
前記ハウジングの差込部の外周面は差込方向を軸に略対称な形状である請求項８又は９に記載の電池パック。
【請求項１１】
前記ハウジングの差込側端面に複数の端子差込口が設けられている請求項１から１０のいずれか一項に記載の電池パック。
【請求項１２】
電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、差込方向を軸とする電池パックの装着時挿入位置を規定する凸部が前記装着部内に設けられている、電動工具。
【請求項１３】
前記凸部が前記装着部の内周面に設けられている請求項１２に記載の電動工具。
【請求項１４】
前記装着部は、前記凸部を除き差込方向を軸に略対称となる内周面形状である、請求項１３に記載の電動工具。
【請求項１５】
電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、前記装着部の内周面に凸部が設けられて前記内周面が差込方向を軸に非対称な形状となっている、電動工具。
【請求項１６】
電池パック装着状態で前記凸部は前記電池パックの２つの円筒形電池セルの外周面間のスペースに入り込む、請求項１３から１５のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項１７】
前記凸部が前記装着部の端面に設けられている請求項１２に記載の電動工具。
【請求項１８】
電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、前記装着部の端面に非対称な凸部が設けられている、電動工具。
【請求項１９】
前記装着部の内周面は差込方向を軸に略対称な形状である請求項１７又は１８に記載の電動工具。
【請求項２０】
前記装着部の端面に複数の端子が突出している請求項１２から１９のいずれか一項に記載の電動工具。
【請求項２１】
前記装着部がグリップ部の内側に存在する請求項１２から２０のいずれか一項に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具等の対象機器に装着する電池パック、及び電池パックを装着する電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、コードレス電動工具を駆動する電池パックには、高容量化及び軽量化が可能なリチウムイオン二次電池が広く使用されている。下記特許文献１は、コードレス電動工具の一例であるインパクト工具の構成を開示する。電池パックを対象機器に差し込んで装着する際に、正極端子と負極端子などの異なる端子間で誤接続すると、対象機器に損傷等の悪影響を及ぼす可能性がある。下記特許文献２は、電池パックの差込部外周面にリブを設けて誤接続（逆向きでの差込み）を防止する構成を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１３５８２７号公報
【特許文献２】特開２００３−２３４１２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
電池パックの差込部外周面にリブを設ける構成では、差込先の機器の電池パック装着部をリブの高さの分だけ太くしなければならず、大型化してしまうと共に外観上好ましくない。例えば、電池パックを電動工具のハンドル部に装着する場合、ハンドル部が大型化してしまう。また、電池パックの落下等によりリブが欠落すると、誤接続防止の効果が無くなるという問題もある。
【０００５】
本発明はこうした状況を認識してなされたものであり、その目的は、電池パックの外周面にリブを設けずに誤接続を防止することの可能な電池パック及び電動工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様は、対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、差込方向を軸とする装着時挿入位置を規定する凹部がハウジングに設けられている。
【０００７】
前記凹部が前記ハウジングの外周面に設けられてもよい。
【０００８】
前記ハウジングの差込部は、前記凹部を除き差込方向を軸に略対称となる外周面形状であってもよい。
【０００９】
本発明のもう１つの態様は、対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、ハウジングの差込部の外周面に凹部が設けられて前記外周面が差込方向を軸に非対称な形状となっている。
【００１０】
前記ハウジング内に複数の円筒形電池セルが収納され、前記凹部は２つの円筒形電池セルの外周面間のスペースに入り込んでいてもよい。
【００１１】
前記ハウジング内に収納された電池セルの温度を検出する温度検出素子を有し、該温度検出素子は前記電池セルに対して前記凹部と反対側の前記ハウジング内に収納されていてもよい。
【００１２】
前記ハウジング内に収納された複数の電池セルと、前記ハウジングの差込側端面に設けた複数の端子と、を備え、
前記複数の端子は前記複数の電池セルの中心を結んだ仮想線に対して両側に設けられ、前記凹部側の端子を反凹部側より少なくしてもよい。
【００１３】
前記凹部が前記ハウジングの差込側端面に設けられてもよい。
【００１４】
本発明のもう１つの態様は、対象機器に差し込んで装着する電池パックであって、ハウジングの差込側端面に、中心軸に対して非対称な凸部が設けられている。
【００１５】
前記ハウジングの差込部の外周面は差込方向を軸に略対称な形状であってもよい。
【００１６】
前記ハウジングの差込側端面に複数の端子差込口が設けられてもよい。
【００１７】
本発明のもう１つの態様は、電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、差込方向を軸とする電池パックの装着時挿入位置を規定する凸部が前記装着部内に設けられている。
【００１８】
前記凸部が前記装着部の内周面に設けられてもよい。
【００１９】
前記装着部は前記凸部を除き差込方向を軸に略対称となる内周面形状であってもよい。
【００２０】
本発明のもう１つの態様は、電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、前記装着部の内周面に凸部が設けられて前記内周面が差込方向を軸に非対称な形状となっている。
【００２１】
電池パック装着状態で前記凸部は前記電池パックの２つの円筒形電池セルの外周面間のスペースに入り込んでもよい。
【００２２】
前記凸部が前記装着部の端面に設けられてもよい。
【００２３】
本発明のもう１つの態様は、電池パックを差し込んで装着する装着部を有する電動工具であって、前記装着部の端面に非対称な凸部が設けられている。
【００２４】
前記装着部の内周面は差込方向を軸に略対称な形状であってもよい。
【００２５】
前記装着部の端面に複数の端子が突出してもよい。
【００２６】
前記装着部がグリップ部の内側に存在してもよい。
【００２７】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、電池パックの外周面にリブを設けずに誤接続を防止することの可能な電池パック及び電動工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態１に係る電動工具の内部構成図。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図。
【図３】本発明の実施の形態１に係る電池パック１の斜視図。
【図４】電池パック１の三面図。
【図５】本発明の実施の形態２に係る電池パック２の斜視図。
【図６】電池パック２の正断面図。
【図７】同右側面図。
【図８】本発明の実施の形態２に係る電動工具の要部構成図（電池パック２を正常に差し込んだ場合）。
【図９】図８の電池パック２を差込方向を軸に１８０°回転させた図。
【図１０】比較例に係る電池パックの右側面図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、図面を参照しながら本発明の好適な実施の形態を詳述する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、実施の形態は発明を限定するものではなく例示であり、実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
【００３１】
図１は、本発明の実施の形態１に係る電動工具の内部構成図である。図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図３は、本発明の実施の形態１に係る電池パック１の斜視図である。図４（Ａ）は、電池パック１の正面図である。図４（Ｂ）は、同右側面図である。図４（Ｃ）は、同底面図である。
【００３２】
図１に示すように、本実施の形態の電動工具は、コードレスタイプのインパクト工具であり、工具側ハウジング２１の後端側から電池パック１を差し込んで装着する。モータ２２は電池パック１の電力で駆動されてスピンドル２３を回転させる。ハンマ２４は、スピンドル２３の回転力で回転し、アンビル２５を回転打撃する。アンビル２５の先端には先端工具取付穴２６が設けられて不図示のドライバビット等の先端工具を取り付け可能となっている。使用者は工具側ハウジング２１のグリップ部２８を握ってトリガ２７を操作することでモータ２２の駆動を制御できる。なお、インパクト工具の構成、動作は、後述の電池パック装着部２９を除き周知なのでこれ以上の詳細な説明は省略する。
【００３３】
図３に示すように、電池パック１は、例えば絶縁樹脂製の電池側ハウジング３の内部に２つの電池セル７，７を収納している。電池セル７，７は円筒形電池セル（例えばリチウムイオン二次電池セル）である。電池側ハウジング３は、ベース部４と、ベース部４から立ち上がる差込部５とを有する。差込部５は電動工具の電池パック装着部２９に差し込まれ、ベース部４は工具側ハウジング２１の後端に露出する。ベース部４に立設された爪１３は、電池パック装着部２９と係合して抜止めを成す。
【００３４】
差込部５の端面（電池側ハウジング３の差込側端面）には、端子差込口８〜１２が設けられる。端子差込口８は正極用、端子差込口９は負極用、端子差込口１０〜１２はそれぞれ電池セル７，７の過放電、過電流、温度異常などの異常を知らせるための信号用である。リチウムイオン二次電池において、過負荷、過充電または過放電等の異常が発生すると電池の劣化の可能性があるので、一般的には専用の保護ＩＣもしくはマイコンによって電圧異常・過負荷電流および温度異常などを監視している。前記監視を行うための信号を電池パック１外部に出力する必要があり、外部機器へ電気的に接続するために信号用の端子差込口１０〜１２が設けられる。温度検出素子となるサーミスタ１４は電池セル７，７の温度監視用に設けられる。端子差込口８の内側には図４（Ｃ）に示すように一端が開口し機器側の端子が挿入される端子１５が設けられる。端子差込口９〜１２にも同様に端子が設けられる。図４（Ａ）においてサーミスタ１４は差込部５の凹部６が形成されている側に設けられているが、凹部６が形成されていない側（図４（Ａ）で紙面奥側）にサーミスタ１４は設けてもよい。この場合には、凹部６を２つの円筒形電池セル７の外周面間のスペースにより一層入り込ませることができ、後述する電池パック装着部２９の内周面の凸部３０の突出量を増やすことができるため、一層の誤挿入防止効果がある。また、差込部５の端面に設けた複数の端子は、電池セル７，７の中心を結んだ仮想線（図２の上下に延びる線）に対して両側に設けられ、図４（Ｂ）に示すように凹部６側の端子を反凹部側より少なくしている。これにより、端子部を避けて凹部を設けることによって径方向の寸法が大きくなってしまうことを防止できる。
【００３５】
差込部５の外周面には凹部６が設けられる。凹部６は電池パック差込方向（電池セル７，７の長さ方向）に延びる溝状である。図２から明らかなように、差込部５は、凹部６が無ければ電池パック差込方向を軸に略対称となる外周面形状である。凹部６は、電池セル７，７の外周面間のスペースに入り込む。凹部６は、電池パック装着部２９の内周面の凸部３０との係合により、差込方向を軸とする電池パック１の装着時の挿入位置を図２に示すように規定する。
【００３６】
図２に示すように、電池パック装着部２９は、グリップ部２８の内側に存在する。電池パック装着部２９の内周面には凸部３０が設けられる。凸部３０は、電池パック差込方向に延びる凸条（リブ）である。電池パック装着部２９は、凸部３０が無ければ電池パック差込方向を軸に略対称となる内周面形状である。凸部３０は、電池側ハウジング３の凹部６との係合により、差込方向を軸とする電池パック１の装着時の挿入位置を図２に示すように規定する。すなわち、他の挿入位置では凸部３０が電池側ハウジング３と干渉して電池パック１を電池パック装着部２９に差し込めないようになっている。凸部３０は、電池セル７，７の外周面間のスペースに入り込む。電池パック装着部２９の端面には、図１に示すように、正極用の端子差込口８に差し込まれ電池パック１の端子１５と接続される正極用のプラグ３１と負極用の端子差込口９に差し込まれる負極用のプラグ３２が突出する。また、図示は省略したが、信号用の端子差込口１０〜１２に対応するプラグも必要に応じて突設される。
【００３７】
なお、凹部６はハウジング３の差込部５の外周面に差込側端面からベース部４に亘って形成したが、差込部５の差込側端面から所定の長さ（例えば差込部５の中間位置まで）だけ設けておけばよく、この場合であっても誤挿入を防止することができる。凹部６を差込側端面からベース部４に亘って形成した場合、凹部６の外側に爪１３が位置することになり、凹部６へ異物が挟まることを抑制することができる。また、凸部３０も電池パック装着部２９の内面に沿って凹部６の全域と係合するように形成してもよいが、凹部６の一部と係合するようにしてもよい。
【００３８】
本実施の形態によれば、下記の効果を奏することができる。
【００３９】
(1) 電池側ハウジング３の凹部６と電池パック装着部２９の凸部３０により電池パック装着部２９の装着時挿入位置が図２に示すように規定されるため、正極端子と負極端子などの異なる端子間での誤接続を防止できる。
【００４０】
(2) 電池側ハウジング３には凸部ではなく凹部６を設けているため、電池パック装着部２９を細くでき、外観上好ましい。また、グリップ部２８を細くできて持ちやすく、使い勝手が良い。また、グリップ部２８を太くせずに軸対称形状にすることができる。すなわち、図１０に比較例として示すように電池側ハウジング３に凸部１９を設けると、電池パック装着部２９を一回り太くしなければならず外観上不利であり、またグリップ部２８が太くなって持ちにくくなるところ、本実施の形態によれば、そうした問題を発生することなく電池パック１の誤接続を防止できる。
【００４１】
(3) 電池側ハウジング３に凸部を設ける構成では落下などにより凸部が破損すると誤接続防止機能を果たさなくなるが、本実施の形態では電池側ハウジング３に凹部６を設けているため、そのような問題がなく確実に誤接続を防止できる。
【００４２】
(4) 電池側ハウジング３の凹部６を電池セル７，７の外周面間のスペースに入り込むように設けているため、電池側ハウジング３内の無駄な空間を有効活用でき、電池側ハウジング３が大型化することを防止できる。例えば凹部６を電池セル７の最大径の外側に設けた場合には、凹部６を設けるためのスペースが必要となり電池側ハウジング３が大型化してしまうが、本実施の形態によれば、電池側ハウジング３を大型化することなく確実にご接続を防止できる。
【００４３】
図５は、本発明の実施の形態２に係る電池パック２の斜視図である。図６は、電池パック２の正断面図である。図７は、同右側面図である。但し本図においてベース部４の図示を省略している。図８は、本発明の実施の形態２に係る電動工具の要部構成図（電池パック２を正常に差し込んだ場合）である。図９は、図８の電池パック２を差込方向を軸に１８０°回転させた図である。
【００４４】
本実施の形態では、実施の形態１と異なり、電池側ハウジング３の外周面には凹部を設けずに、電池側ハウジング３の差込側端面（差込部５の端面）に凹部１６及び凸部１７，１８を設ける。凹部１６及び凸部１７，１８は、差込方向を軸に非対称な形状である。差込部５は、差込方向を軸に略対称な外周面形状である。また、本実施の形態では、電池パック装着部２９の内周面には凸部を設けずに、電池パック装着部２９の端面に凸部３３，３４を設ける。凸部３３，３４は差込方向を軸に非対称な形状である。電池パック装着部２９は、差込方向を軸に略対称な内周面形状である。図８に示すように電池パック２を正常に差し込むと電池側ハウジング３の凹部１６に電池パック装着部２９の凸部３４が嵌って電池パック２と電動工具との間の電気的接続が成されるが、電池パック２を誤って差込方向を軸に１８０°回転させた状態で差し込むと図９に示すように電池側ハウジング３の凸部１７，１８と電池パック装着部２９の凸部３３，３４が干渉して電池パック２を最後まで差し込めない。本実施の形態も、実施の形態１と同様の効果を奏することができる。
【００４５】
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。以下、変形例について触れる。
【００４６】
電動工具はインパクト工具以外のコードレス電動工具、又は電動工具以外の電気機器（充電器等）であってもよい。電池パックの装着位置はグリップ部の内側に限定されない。
【符号の説明】
【００４７】
１，２  電池パック、３  電池側ハウジング、４  ベース部、５  差込部、６  凹部、７  電池セル、８〜１２  端子差込口、１３  爪、１４  サーミスタ、１５  端子、１６  凹部、１７〜１９  凸部、２１  工具側ハウジング、２２  モータ、２３  スピンドル、２４  ハンマ、２５  アンビル、２６  先端工具取付穴、２７  トリガ、２８  グリップ部、２９  電池パック装着部、３０  凸部、３１，３２  プラグ、３３，３４  凸部
【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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