(57)【要約】【課題】電動工具の電源として該電動工具の工具本体に着脱可能にされる電動工具用電池パックにおいて、発熱素子を含む各種の電気部品に悪影響を与えることなく、この発熱素子を放熱させる作用と防水する作用とを施す。【解決手段】電池パックは、ケースと、ケース内に収容される電池セルと、電池セルと電気的に接続される回路基板と、回路基板上に配置されるＦＥＴ５０と、ＦＥＴ５０から熱伝導可能に近接配置される放熱部材６０と、を備える。放熱部材６０は、半田付け区域Ｓ１に半田付けを行い、半田付け区域Ｓ１を除く接着剤区域Ｓ２に樹脂材料の接着を行い、回路基板に接着されている。このようにして、ＦＥＴ５０は、半田付けと樹脂材料との接着によって、回路基板と放熱部材６０との間に形成される閉塞された空間に配置されている。【選択図】図１２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケースと、
前記ケース内に収容される電池セルと、
前記電池セルと電気的に接続される基板と、
前記基板上に配置される発熱素子と、
前記発熱素子から熱伝導可能に近接配置される放熱部材と、を備える電動工具用電池パックであって、
前記放熱部材の一の部分は、半田付けにより前記基板に接着されており、
前記放熱部材の前記一の部分を除く他の部分は、樹脂材料により前記基板に接着されており、
前記発熱素子は、前記半田付けと前記樹脂材料との接着によって、前記基板と前記放熱部材との間に形成される閉塞された空間に配置されている、電動工具用電池パック。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記放熱部材は、前記発熱素子において通電される導電部の外部面に対面して配置される、電動工具用電池パック。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記放熱部材は、角部を有しており、
前記放熱部材の前記一の部分が、前記角部を含んで設定されている、電動工具用電池パック。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記放熱部材は、前記発熱素子の少なくとも一部を収容可能とする有底箱形に形成されている、電動工具用電池パック。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれかに記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記放熱部材と接して該放熱部材と熱交換する補助放熱部が設けられている、電動工具用電池パック。
【請求項６】
請求項５に記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記補助放熱部が、前記基板で構成される、電動工具用電池パック。
【請求項７】
請求項５に記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記補助放熱部が、前記ケースで構成される、電動工具用電池パック。
【請求項８】
請求項１から請求項７のいずれかに記載の電動工具用電池パックにおいて、
前記発熱素子は、機器本体に前記電池セルから電力が供給される電力供給経路上に設けられるスイッチング素子である、電動工具用電池パック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動工具の電源として該電動工具の工具本体に着脱可能にされる電動工具用電池パックに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年の電動工具にあっては、電源として工具本体に着脱可能にされる電動工具用電池パックが利用されている。このような電動工具用電池パックは、一般に、外装をなすケースと、ケース内に装置される電池本体とを備える。電池本体は、充放電可能な複数の電池セルと、複数の電池セルの充放電を制御する回路基板とを備える。このような電動工具用電池パックは、充電量が少なくなると工具本体から取り外されて専用の充電器にて充電され、充電後には工具本体に再び装着される。
【０００３】
一方、上記した回路基板には、過電流による電池セルなどの破損を防ぐべく、ＦＥＴ（Field effect transistor）が設置されるものが知られている（例えば特許文献１参照）。このように回路基板に設置されるＦＥＴは、いわゆる発熱素子の類に属するものであり、電流が流れることにより熱が帯びるのが一般的である。このため、ＦＥＴを放熱させる作用部材を設けてＦＥＴを冷却することが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４０１１５６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
他方、電動工具用電池パックの使用上の観点から、上記したＦＥＴの防水性も高めておきたい。すなわち、このＦＥＴにあっても、電動工具用電池パックの内部に浸入してきた水から隔てられるようにＦＥＴの周囲に仕切り壁（隔壁）を設けるようにしておきたい。
【０００６】
しかしながら、単純にＦＥＴの周囲に仕切り壁を設けようとすると、ＦＥＴの放熱作用を損なわせてしまいかねず、さら言えばＦＥＴを含む他の電気部品に悪影響を与えてしまうことにもなりかねない。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、電動工具の電源として該電動工具の工具本体に着脱可能にされる電動工具用電池パックにおいて、発熱素子を含む各種の電気部品に悪影響を与えることなく、この発熱素子を放熱させる作用と防水する作用とを施すことにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記した課題を解決するにあたって、本発明に係る電動工具用電池パックは次の手段をとる。すなわち、本発明の第１の発明に係る電動工具用電池パックは、ケースと、前記ケース内に収容される電池セルと、前記電池セルと電気的に接続される基板と、前記基板上に配置される発熱素子と、前記発熱素子から熱伝導可能に近接配置される放熱部材と、を備える電動工具用電池パックであって、前記放熱部材の一の部分は、半田付けにより前記基板に接着されており、前記放熱部材の前記一の部分を除く他の部分は、樹脂材料により前記基板に接着されており、前記発熱素子は、前記半田付けと前記樹脂材料との接着によって、前記基板と前記放熱部材との間に形成される閉塞された空間に配置されている、という構成である。なお、ここで利用される樹脂材料とは、いわゆる硬化して元に戻らなくなる樹脂材料であり、接着作業時に塗布する軟質状態と接着作業後に硬化する硬質状態とを有する樹脂材料である。
【０００９】
この第１の発明に係る電動工具用電池パックによれば、放熱部材は発熱素子から熱伝導可能に近接配置されるので、この発熱素子が発する熱を放熱することができる。これによって、発熱素子が帯びる熱を冷ます放熱させる作用を施すことができる。また、発熱素子は、半田付けと樹脂材料との接着によって基板と放熱部材との間に形成される閉塞された空間に配置されているので、発熱素子の周囲は囲われたものとする。これによって、発熱素子に防水する作用を施すことができる。ここで、放熱部材の基板に対する取付けは、半田付けと樹脂材との接着によるものであるので、半田付けの固定力を十分に得ることができながら、半田付けの範囲を限定しているので半田付け時の高熱負荷を少なくすることができる。つまり、半田付けの高熱負荷による発熱素子を含む電気部品に悪影響を与えずに済む。また、半田付けした後の放熱部材は基板に対して固定されているので、軟質状態の樹脂材料を放熱部材に塗布させるに際して、基板に対する放熱部材の位置ずれを防ぐことができる。これによって、軟質の樹脂材料の塗布作業を行い易くすることができる。
【００１０】
また、第２の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第１の発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記放熱部材は、前記発熱素子において通電される導電部の外部面に対面して配置される、という構成である。この第２の発明に係る電動工具用電池パックによれば、放熱部材は発熱素子において通電される導電部の外部面に対面して配置されるので、発熱素子との放熱部材の熱交換の効率を高めることができる。これによって、発熱素子が発する熱を、より効率良く放熱することができる。
【００１１】
また、第３の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第１または前記第２の発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記放熱部材は、角部を有しており、前記放熱部材の前記一の部分が、前記角部を含んで設定されている、という構成である。この第３の発明に係る電動工具用電池パックによれば、半田付けにより基板に接着される放熱部材の一の部分が角部を含んで設定されているので、半田付け箇所を範囲が限定されたスポット的なものとすることができる。これによって、半田付け作業が行い易い上、半田付けの高熱負荷による悪影響をより小さなものとすることができる。
【００１２】
また、第４の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第１から前記第３のいずれかの発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記放熱部材は、前記発熱素子の少なくとも一部を収容可能とする有底箱形に形成されている、という構成である。この第４の発明に係る電動工具用電池パックによれば、放熱部材は有底箱形に形成されているので、発熱素子の少なくとも一部を収容することができる。これによって、放熱部材は、発熱素子の周囲を覆うこととなり、発熱素子との熱交換の効率を高めることができる。したがって、放熱部材の放熱作用をより高めることができる。
【００１３】
また、第５の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第１から前記第４のいずれかの発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記放熱部材と接して該放熱部材と熱交換する補助放熱部が設けられている、という構成である。この第５の発明に係る電動工具用電池パックによれば、放熱部材と接して放熱部材と熱交換する補助放熱部が設けられているので、補助放熱部により放熱部材による放熱作用を高めることができる。これによって、より効率良く発熱素子が帯びる熱を冷ますことができる。
【００１４】
また、第６の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第５の発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記補助放熱部が前記基板で構成される、という構成である。この第６の発明に係る電動工具用電池パックによれば、補助放熱部が基板で構成されるので、新たな部材を設けることなく放熱作用を高めることができる。これによって、放熱作用を高めつつ電動工具用電池パックとしてのコンパクトさを維持することができる。
【００１５】
また、第７の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第５の発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記補助放熱部が前記ケースで構成される、という構成である。この第７の発明に係る電動工具用電池パックによれば、補助放熱部がケースで構成されるので、新たな部材を要することなく放熱作用を高めることができる。これによって、発熱素子の放熱作用を高めつつ電動工具用電池パックとしてのコンパクトさを維持することができる。
【００１６】
また、第８の発明に係る電動工具用電池パックは、前記第１から前記第７のいずれかの発明に係る電動工具用電池パックにおいて、前記発熱素子は、機器本体に前記電池セルから電力が供給される電力供給経路上に設けられるスイッチング素子である、という構成である。この第８の発明に係る電動工具用電池パックによれば、発熱素子は、機器本体に電池セルから電力が供給される電力供給経路上に設けられるスイッチング素子であるので、上記した放熱させる作用を発熱し易いスイッチング素子に対して享受させることができることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】電池パックが装着されたインパクトドライバの斜視外観を示す斜視図である。
【図２】図１の工具本体から電池パックを取り外した斜視外観を示す斜視図である。
【図３】電池パックを外観斜視にて示す斜視図である。
【図４】電池本体を斜視にて示す斜視図である。
【図５】電池本体を上面視にて示す平面図である。
【図６】電池本体を側面視にて示す平面図である。
【図７】放熱部材を取り外した図４の電池本体を斜視にて示す斜視図である。
【図８】放熱部材を取り外した図５の電池本体を上面視にて示す平面図である。
【図９】ＦＥＴの構造を断面視にて示す断面図である。
【図１０】放熱部材が取り付けられたＦＥＴを斜視にて示す斜視図である。
【図１１】放熱部材が取り付けられたＦＥＴを上面視にて示す平面図である。
【図１２】図１０の放熱部材を一部切欠いて示す斜視図である。
【図１３】図１１の放熱部材を一部切欠いて示す平面図である。
【図１４】接着させた放熱部材を斜視にて示す斜視図である。
【図１５】接着させた放熱部材を上面視にて示す平面図である。
【図１６】放熱部材が上側ケースと接していることを示す断面図である。
【図１７】放熱部材の上面に介在部材が設けられることを示す斜視図である。
【図１８】介在部材が上側ケースと接していることを示す断面図である。
【図１９】工具本体への電力供給の経路を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下に、本発明に係る電動工具用電池パックを実施するための実施の形態について図面を参照しながら説明する。図１に示す符号１０は、本発明に係る電動工具に相当するインパクトドライバである。このインパクトドライバ１０は、工具本体１１に電池パック２０が装着されて駆動可能となっている。この電池パック２０は、本発明に係る電動工具用電池パックに相当し、インパクトドライバ１０の電源としてインパクトドライバ１０の工具本体１１に着脱可能にされる。つまり、この電池パック２０は、充電量が少なくなると工具本体１１から取り外されて専用充電器に装着されて充電される。また、専用充電器にて充電が完了した電池パック２０は、インパクトドライバ１０のような電動工具の電源として再び工具本体１１に装着される。なお、工具本体１１には、本発明に係る機器本体に相当し、駆動部１３とグリップ部１４とを有すると共に次に詳述するバッテリ装着部１５を備える。
【００１９】
図２の斜視図は、この工具本体１１から電池パック２０が取り外された工具本体１１の裏側を示している。この工具本体１１の下部裏側には、バッテリ装着部１５が設けられている。バッテリ装着部１５は、スライド装着タイプの電池パック２０に対応して構成される。つまり、バッテリ装着部１５は、電池パック２０をスライドさせて装着あるいは取外し可能とする構造を有する。具体的には、バッテリ装着部１５には、電池パック２０のスライドをガイドするレール１７と、スライドにより接続される接続端子１８１および通信端子１８２と、フック部９２を嵌合させる嵌合雌部１９と、が設けられている。次に、バッテリ装着部１５に装着される電池パック２０について説明する。
【００２０】
図３の斜視図は、電池パック２０の外観斜視を示している。図４の斜視図は、電池本体３０の斜視を示している。図５の平面図は、電池本体３０の上面視を示している。図６の平面図は、電池本体３０の側面視を示している。なお、電池パック２０を説明するにあたり、バッテリ装着部１５に装着された際にバッテリ装着部１５に対面する方向を上側と規定し、バッテリ装着部１５にスライド装着させる際のスライド方向を前側と規定する。図３および図４に示すように、電池パック２０は、概略、ケース２１と、ケース２１内に装置される電池本体３０と、スライド装着のための雄フック機構９０と、を有する。ケース２１は、電池パック２０の外装をなしつつ電池本体３０を内装する筐体として機能する。このケース２１は、上下の２つ割り構造を有して構成される。ケース２１は、下側ケース２３と上側ケース２５とを上下方向に合体して螺子止めされている。このように合体されてなるケース２１は、内部に図４に示す電池本体３０を装置可能な箱形空間を形成する。
【００２１】
下側ケース２３は、上部が開口された略箱形にて形成される。下側ケース２３は、後に説明する電池本体３０の電池部３１を主として収容する略箱形をなしている。なお、電池本体３０の回路基板７０については、下側ケース２３から上側に食み出されて上側ケース２５の内部に収容可能にされる。上側ケース２５は、電池パック２０を機器本体（インパクトドライバ１０の工具本体１１や専用充電器）にスライド装着させる際の接続側の外装をなす。上側ケース２５の中間部分には、レール１７にガイドされるスライドガイド部２６が設けられている。電池パック２０の工具本体１１のバッテリ装着部１５に対してのスライド装着は、レール１７にガイドされるスライドガイド部２６によりガイドされる。
【００２２】
上側ケース２５には、グランド端子４４１および放電端子４４２とに、バッテリ装着部１５側の接続端子１８１とを電気的接続を可能とするためのスリット２７が設けられている。上側ケース２５には、通信コネクタ４５や充電端子４６１および通信端子４６２を、不図示の専用充電器側の通信端子および充電端子や工具本体１１の通信端子１８２に対して電気的接続を可能とするための開口部２８１およびスリット２８２が設けられている。また、上側ケース２５には、雄フック機構９０のためのフック用開口部２９１および操作用開口部２９２が設けられている。また、上側ケース２５には、不図示の専用充電器に装着して充電する際に、ケース２１の内部の電池セル３３を冷却するための通風口２９３，２９４が設けられている。
【００２３】
雄フック機構９０は、電池パック２０をバッテリ装着部１５に対してスライド装着させた場合に、このバッテリ装着部１５に対して取外し可能に嵌合する構造を有している。雄フック機構９０は、フック形構造体９１と、このフック形構造体９１を係止方向に付勢する圧縮ばね９５とを備える。このフック形構造体９１は、嵌合雌部１９に嵌合されるフック形状のフック部９２と、操作可能な指掛かり形状の操作部９３とを備える。このように構成される雄フック機構９０は、圧縮ばね９５の付勢力により自動的にフック部９２をバッテリ装着部１５の嵌合雌部１９に嵌合させるようになっている。なお、圧縮ばね９５の付勢力に抗して操作部９３の引下げ操作をすると、バッテリ装着部１５の嵌合雌部１９に対してのフック部９２の嵌合を解除することができ、電池パック２０をスライドさせて機器本体から取り外すことができる。
【００２４】
電池本体３０は、上記したケース２１の内部に収容される。この電池本体３０は、電池部３１と制御部４１とを備える。電池部３１は、上下２段で前後５本並列された合計１０本の電池セル３３を有する。この電池セル３３は、広く利用される充放電可能な電池セルであり、具体的にはリチウムイオン電池として形成されている。この電池セル３３の外形は円柱形状にて形成される。この電池セル３３は、セルホルダ３５により保持される。この電池セル３３の電極は、回路基板７０に接続される。なお、図示符号３６は、電池セル３３の不要な通電を避ける絶縁シートである。
【００２５】
制御部４１は、電池部３１の上側に配置される。制御部４１は、各種の制御処理を行う回路基板７０を有する。この回路基板７０は、本発明に係る基板に相当し、電池セル３３の電極と電気的に接続される。回路基板７０には、電池セル３３の状態を監視して、電池セル３３の充放電に関する制御を行う。このため、回路基板７０には図示省略（図１９参照）されるＣＰＵ（Central Processing Unit）３７が設けられている。なお、回路基板７０の上面７１には、グランド端子４４１、放電端子４４２、通信コネクタ４５、充電端子４６１および通信端子４６２が取り付けられている。回路基板７０は、セルホルダ３５に対して螺子部材４３を介して一体に螺子締結されている。
【００２６】
回路基板７０上には、本発明に係る発熱素子に相当するＦＥＴ（Field effect transistor）５０が２つ配置されている。図７および図８は、放熱部材６０を取り外してＦＥＴ５０が見える図である。すなわち、図７の斜視図は、放熱部材６０が取り外された図４の電池本体３０を斜視にて示している。図８の平面図は、放熱部材６０が取り外された図５の電池本体３０を上面視にて示している。図９の断面図は、ＦＥＴ５０の構造を断面視にて示している。図１０の斜視図は、放熱部材６０が取り付けられたＦＥＴ５０を斜視にて示している。図１１の平面図は、放熱部材６０が取り付けられたＦＥＴ５０を上面視にて示している。
【００２７】
このＦＥＴ５０は、電池セル３３の放電時の過電流対策として回路基板７０に設けられるものである。具体的に言えば、ＦＥＴ５０は、電池セル３３が過放電される場合に放電遮断をする作用を有する。つまり、ＦＥＴ５０は、電池セル３３と工具本体１１の接続端子１８１との間で、これらを電気的に接続するように設けられる。このため、ＦＥＴ５０は、電池セル３３が放電する際の抵抗要素となるために、必然的に発熱し易い性質を有する。
【００２８】
ＦＥＴ５０の構造の概略としては、図９に示すとおりである。すなわち、ＦＥＴ５０は、概略、ダイ５１とダイ５１と接触する導電部材５５とを有する。ダイ５１は、回路基板７０のゲート５２およびソース５３に対して電気的に接続されている。導電部材５５は、ダイ５１を覆う断面視コ字形状に成形される。この導電部材５５は、通電可能であり熱伝導性に優れるニッケルメッキされた銅を成形することにより形成される。導電部材５５は、ダイアタッチ５４によりダイ５１と接着されている。導電部材５５は、中央周辺５５１がダイ５１に接触されており、外周縁部５５３が回路基板７０のドレイン５６に対して電気的に接続されている。
【００２９】
なお、導電部材５５は、本発明に係る導電部に相当し、ダイ５１を回路基板７０と挟み込むように配置されている。このため、導電部材５５は、回路基板７０と対向する面５５４とは反対側のＦＥＴ５０の外部面５５５を有する。この外部面５５５は、図１０等に示し後に説明する放熱部材６０と対面する。このＦＥＴ５０は、図７および図８に示すように、回路基板７０の上面７１の左前箇所に、２つ並べられて取り付けられている。つまり、放熱部材６０は、ＦＥＴ５０において通電される導電部材５５の外部面５５５に対面して配置される。
【００３０】
この発熱素子としてのＦＥＴ５０は、工具本体１１に電池セル３３から電力が供給される電力供給経路上に設けられるスイッチング素子として構成される。すなわち、図１９は、インパクトドライバ１０に関しての電力供給の経路を示すブロック図である。図１９に示すように、電池パック２０のグランド端子４４１および放電端子４４２は工具本体１１の接続端子１８１に接続され、電池パック２０から工具本体１１の電動モータ１２１に電力が供給される。つまり、工具本体１１に内蔵される電動モータ１２１は、グランド端子４４１と放電端子４４２との両者に接続される接続端子１８１の間の経路Ｌ１中に配置されている。この経路Ｌ１中には、工具本体ＦＥＴ１２３が配置されている。この工具本体ＦＥＴ１２３は、工具本体ＣＰＵ１２５に制御されている。この工具本体ＣＰＵ１２５は、電池パック２０の通信端子４６２と接続される工具本体１１の通信端子１８２と電気的に接続されている。
ている。
【００３１】
電池パック２０の電池セル３３に蓄えられていた電力は、工具本体１１の電動モータ１２１に供給される。すなわち、電池パック２０の電池セル３３は、グランド端子４４１と放電端子４４２との経路Ｌ２中に配置されている。この経路Ｌ２中には、上記したＦＥＴ（電池パックＦＥＴ）５０と電流検出部３８が配置されている。つまり、ＦＥＴ５０は、電池セル３３から電力を供給する際の経路Ｌ２上に設けられるスイッチング素子にて構成される。このＦＥＴ５０は、通信端子４６２とも接続されるＣＰＵ（電池パックＣＰＵ）３７により制御されている。電流検出部３８は、適宜の抵抗により構成されており、検出した電流値をＣＰＵ３７に送っている。このＣＰＵ３７は、電池セル３３の温度および電池セル３３の過放電状態なども監視している。
【００３２】
経路Ｌ２中に配置されるＦＥＴ５０は、ソース５３が電池セル３３側と接続されており、ゲート５２がＣＰＵ３７側と接続されており、ドレイン５６がグランド端子４４１側となる電流検出部３８側に接続されている。このようにして、ＣＰＵ３７は、電流検出部３８から送られる電流値が過電流であると判断した場合に、ＦＥＴ５０の通電を遮断するオフスイッチング制御を行う。また、ＣＰＵ３７は、監視する電池セル３３の温度が高温であると判断した場合に、ＦＥＴ５０の通電を遮断するオフスイッチング制御を行う。また、ＣＰＵ３７は、監視する電池セル３３が過放電状態であると判断した場合に、ＦＥＴ５０の通電を遮断するオフスイッチング制御を行う。さらに、ＣＰＵ３７は、通信端子４６２を介して送られる情報に基づいて電力供給を停止意した方が良いと判断した場合に、ＦＥＴ５０の通電を遮断するオフスイッチング制御を行う。
【００３３】
回路基板７０の上面７１に２つ並べられて設けられるＦＥＴ５０の上側には、１つの放熱部材６０が取り付けられている。図１２および図１３は、放熱部材６０について分かり易くするために、放熱部材６０の一部を矩形に切欠いて示している。すなわち、図１２の斜視図は図１０の放熱部材６０の一部を切り欠くものであり、図１３の平面図は図１１の放熱部材６０の一部を切り欠くものとなっている。つまり、図１２および図１３では、放熱部材６０により覆われて見えなくなるＦＥＴ５０の一部が見えるようになっている。図示されるように、放熱部材６０は、２つのＦＥＴ５０から熱伝導可能に近接配置されている。
【００３４】
放熱部材６０は、２つのＦＥＴ５０の２つの導電部材５５と対面するように配置されている。放熱部材６０は、材料に熱伝導性に優れる真鍮が選択されて成形される。放熱部材６０の形状は、回路基板７０の上面側に配置されるＦＥＴ５０を収容するように有底箱形に成形される。つまり、放熱部材６０は、平板状の平板部６１を有しながら、この平板部６１の周縁に側部６３とフランジ部６５とが設けられて有底箱形に成形されている。
【００３５】
平板部６１は、図１０に示すように２つのＦＥＴ５０の導電部材５５と対面する平板形状を有する。この平板部６１は、図１１に示すように２つのＦＥＴ５０の範囲を覆う上面視略正方形に成形されている。この平板部６１は、有底箱形をなす放熱部材６０の底部分に相当する。側部６３およびフランジ部６５は、この平板部６１の周縁に設けられている。側部６３は、平板部６１の周縁から、平板部６１の延在平面と直交する方向に突き出されるようにして設けられている。このため、側部６３は、有底箱形の放熱部材６０の深さ方向の長さを設定する。つまり、側部６３は、有底箱形の側壁部分に相当する。
【００３６】
なお、この側部６３の長さとしては、回路基板７０の上面７１に配置される２つのＦＥＴ５０の厚み分を収めることができる程度の長さに設定されている。側部６３は、平板部６１の周縁の全周に亘って設けられている。なお、この側部６３とフランジ部６５とは、正方形をなす平板部６１の四辺外周をなすように平板部６１に対して設定されている。ここで、側部６３の外端縁には、フランジ部６５が設けられている。このフランジ部６５は、放熱部材６０を回路基板７０に接着させる箇所として設定される。
【００３７】
フランジ部６５は、回路基板７０に接着される部分に設定される。すなわち、フランジ部６５は、側部６３の外端縁から平板部６１の延在平面と平行な方向に突き出されるようにして設けられている。また、フランジ部６５は、側部６３が突き出される方向と直交する外フランジ形方向に突き出されている。つまり、フランジ部６５は、平板部６１の延在平面と平行な方向に突き出される突出平面形状を有する。このため、回路基板７０にフランジ部６５を接着させると、放熱部材６０の平板部６１の延在平面は、回路基板７０の延在平面と平行方向に配置されることとなる。このように放熱部材６０は、回路基板７０に接着させるフランジ部６５と平板部６１との間に側部６３が設けられている。このため、フランジ部６５と平板部６１との間には、適宜の段差が生じるように設定される。つまり、側部６３による段差が、回路基板７０の上面７１に配置されるＦＥＴ５０の厚みを収容することが可能となっている。
【００３８】
フランジ部６５には、図１０等に示すように視認可能に切り欠かれる複数の切欠き部６６が設けられている。切欠き部６６は、回路基板７０の上面７１にフランジ部６５を接着させるにあたって、このフランジ部６５に対して２つの接着区域（Ｓ１，Ｓ２）を設定するように設けられている。この切欠き部６６は、連なるフランジ部６５の外周縁６５１を一部切り欠くようにして設けられている。この切欠き部６６は、２つの接着区域（Ｓ１，Ｓ２）を視認可能とする目印として機能するように、正方形の四辺外周をなすフランジ部６５の各辺ごとに４つずつ設けられている。
【００３９】
なお、この放熱部材６０の平板部６１は、フランジ部６５を回路基板７０に接着させた場合に、上記したＦＥＴ５０の導電部材５５とぎりぎり接触しないような位置まで接近する位置に設定される。このように放熱部材６０は、平板部６１を導電部材５５に近接配置させることによりＦＥＴ５０との間で熱交換し易くしてある。つまり、放熱部材６０は、ＦＥＴ５０に溜まった熱を良好に放熱させるように作用してＦＥＴ５０を冷却することができる。
【００４０】
次に、このフランジ部６５に設定される２種類の接着区域（Ｓ１，Ｓ２）について説明する。この２種類の接着区域（Ｓ１，Ｓ２）は、双方とも回路基板７０に接着するものであるが、回路基板７０に接着させるための介在材料が相違する。すなわち、２種類の接着区域の１つは、半田による接着となる半田付け区域Ｓ１に設定される。また、この２種類の接着区域のもう１つは、樹脂接着剤による接着となる接着剤区域Ｓ２に設定される。なお、この半田付け区域Ｓ１は、本発明に係る放熱部材の一の部分に相当する。また、この接着剤区域Ｓ２は、本発明に係る放熱部材の一の部分を除く他の部分に相当する。
【００４１】
半田付け区域Ｓ１は、熱伝導性に優れる半田（ろう）を接着剤のように用いて回路基板７０に放熱部材６０を接着させる区域となっている。これに対して、接着剤区域Ｓ２は、電気的絶縁性に優れる樹脂接着剤を塗布して、この樹脂接着剤の硬化により回路基板７０に放熱部材６０を接着させる区域となっている。この接着剤は、樹脂材料によるものである。なお、ここで利用される樹脂材料とは、いわゆる硬化して元に戻らなくなる樹脂材料であり、接着作業時に塗布する軟質状態と接着作業後に硬化する硬質状態とを有する樹脂材料である。なお、半田付け区域Ｓ１にて放熱部材６０を回路基板７０に接着させる半田（ろう）と、接着剤区域Ｓ２にて放熱部材６０を回路基板７０に接着させる樹脂接着剤とは、後に説明する図１４〜図１８を除いて図示が省略されるものとなっている。
【００４２】
このような半田付け区域Ｓ１と接着剤区域Ｓ２との区分けは、上記した切欠き部６６により視認可能に設定されている。この切欠き部６６には、角部設定用切欠き部６６１と半田付け設定用切欠き部６６３とがある。すなわち、フランジ部６５の四辺の各辺には４つの切欠き部６６が設けられている。これらの切欠き部６６のうち、角部６７の近くにある２つの切欠き部６６は角部設定用切欠き部６６１として設定されており、あとの２つの切欠き部６６は接着区画用切欠き部６６３として設定されている。ここで、フランジ部６５の四辺の各辺において２つの接着区画用切欠き部６６３の間で設定される区域が、樹脂接着剤を塗布して接着される接着剤区域Ｓ２となっている。
【００４３】
また、これとは反対にフランジ部６５の四角の各角を含んで２つの接着区画用切欠き部６６３の間で設定される区域が半田付けされる半田付け区域Ｓ１となっている。つまり、同じ辺で隣り合う２つの接着区画用切欠き部６６３の間では接着剤区域Ｓ２と設定し、角部６７を跨いで隣り合う２つの接着区画用切欠き部６６３の間では半田付け区域Ｓ１と設定する。
【００４４】
回路基板７０にも、放熱部材６０の半田付け区域Ｓ１および接着剤区域Ｓ２に対応して放熱部材６０を接着させる部分が設定されている。すなわち、回路基板７０には、フランジ部６５の半田付け区域Ｓ１に対応して、この半田付け区域Ｓ１を半田付け可能とする半田付け部７３が設定されている。また、回路基板７０には、フランジ部６５の接着剤区域Ｓ２に対応して、この接着剤区域Ｓ２を接着可能とする接着剤付け部７４が設定されている。半田付け部７３は、回路基板７０を被覆する被覆材７２が剥がされて導電板７５を露出させることにより設定される。
【００４５】
導電板７５は、電気伝導可能かつ熱伝導可能な金属にて形成されている。この導電板７５は、回路基板７０においてグランド側として設定される部材である。この導電板７５には、被覆材７２を潜らされて、回路基板７０に配設される適宜の電気部品のグランド側が接続されている。つまり、導電板７５の半田付け部７３を除く範囲には、外部に露出されないように被覆材７２により被覆されるものとなっている。つまり、接着剤付け部７４は、被覆材７２により被覆されている。
【００４６】
ところで、図１４〜図１６は、回路基板７０に放熱部材６０が接着される状態を示している。図１４は斜視にて示す斜視図であり、図１５は上面視にて示す平面図である。また、図１６は、放熱部材６０が上側ケース２５と接していることを示す断面図である。すなわち、図１４〜図１６に示すように、放熱部材６０の半田付け区域Ｓ１と、回路基板７０の半田付け部７３とは、半田付けにより形成される半田部８１により相対的に固定される。放熱部材６０は、半田付け区域Ｓ１と半田付け部７３とを半田部８１を介して互いに通じている。これにより、導電板７５に対して電気伝導可能に且つ熱伝導可能になる。つまり、放熱部材６０は半田部８１を介する導電板７５を通じて電気的にグランド接続される。また、放熱部材６０は半田部８１を介する導電板７５を通じて放熱性能が高められる。
【００４７】
これに対して、放熱部材６０の接着剤区域Ｓ２と、回路基板７０の接着剤付け部７４とは、樹脂接着剤が塗布されて硬化した樹脂接着部８５により相対的に固定される。詳しく言えば、放熱部材６０の接着剤区域Ｓ２と、被覆材７２により被覆される接着剤付け部７４とは、樹脂接着部８５により互いの関係が固定される。塗布される樹脂接着剤としては、樹脂製の接着剤であれば適宜の接着剤を選択することが可能である。この樹脂接着剤は、フランジ部６５のなかで、回路基板７０と放熱部材６０との間に生ずる隙間を埋めるように塗布されて両者を接着する。つまり、樹脂接着部８５は、回路基板７０と放熱部材６０との間で、上記した半田付けされていない箇所に塗布されて両者を接着する。つまり、樹脂接着部８５は、放熱部材６０の外周のうち半田部８１が設けられていない箇所を隙間無く回路基板７０に接着させる。
【００４８】
なお、放熱部材６０を回路基板７０に接着させるにあたっては、先ず、半田付け部７３に対して４つの半田付け区域Ｓ１を半田付けする。そうすると、放熱部材６０は、半田付けされた４箇所の半田部８１により、半田付け区域Ｓ１にて回路基板７０から４点で固定支持される。次に、接着剤区域Ｓ２に樹脂接着剤を塗布する。具体的には、放熱部材６０と回路基板７０との間に生ずる隙間を埋めるように樹脂接着剤を塗布する。このように塗布された樹脂接着剤は、乾くことにより硬化して樹脂接着部８５となる。ここで、放熱部材６０は、半田部８１により回路基板７０に対して固定支持されている。このため、放熱部材６０と回路基板７０との半田部８１を除いた残りの間に樹脂接着剤を塗布するにあたって、放熱部材６０は回路基板７０に対して相対的に動くことなく固定支持されたものとなる。これによって、放熱部材６０と回路基板７０との間に生ずる隙間を埋めるように樹脂接着剤を塗布するにあたって、相対的に動かせることなく塗布することができる。つまり、塗布し易いものとなっている。
【００４９】
なお、この樹脂接着剤は、本発明に係る樹脂材料に相当する。この樹脂接着剤は、図示省略するが、回路基板７０上に配置される他の電気部品も被覆するように塗布されている。このように放熱部材６０は、４箇所の半田部８１と４箇所の樹脂接着部８５とにより回路基板７０から固定支持される。また、放熱部材６０の内部は、半田部８１（半田付け）と樹脂接着部８５（樹脂接着剤による接着）とにより回路基板７０との間で閉塞された空間にされる。このため、回路基板７０上のＦＥＴ５０は、この閉塞された放熱部材６０の内部の空間に配置される。また、回路基板７０に固定支持された放熱部材６０の内部には、ＦＥＴ５０の一部が収容されている。
【００５０】
このように回路基板７０上に取り付けられた放熱部材６０は、上記したケース２１と接するものとなっている。具体的には、図１６に示すように、回路基板７０の上面７１には、ＦＥＴ５０が２つ並べられて設けられ、このＦＥＴ５０の上側を覆うように放熱部材６０が取り付けられている。ここで、放熱部材６０の平板部６１は、上側ケース２５の延在壁４７と接するように設定される。放熱部材６０の平板部６１の上面６１１は、上側ケース２５の延在壁４７の下面４７１と面接触するようになっている。つまり、上側ケース２５は、本発明に係る補助放熱部に相当し、放熱部材６０と接することにより放熱部材６０と熱交換可能となっている。つまり、放熱部材６０が熱を持つ場合には、放熱部材６０は面接触する上側ケース２５と熱交換して放熱作用を奏する。
【００５１】
上記したように構成される電池パック２０によれば、次のような作用効果を奏することができる。すなわち、上記した電池パック２０によれば、放熱部材６０はＦＥＴ５０から熱伝導可能に近接配置されるので、このＦＥＴ５０が発する熱を放熱することができる。これによって、ＦＥＴ５０が帯びる熱を冷ます放熱作用を施すことができる。また、ＦＥＴ５０は、半田付けと樹脂接着剤との接着によって回路基板７０と放熱部材６０との間に形成される閉塞された空間に配置されているので、ＦＥＴ５０の周囲は囲われたものとする。これによって、ＦＥＴ５０に防水作用を施すことができる。ここで、放熱部材６０の回路基板７０に対する取付けは、半田付けと樹脂接着剤との接着によるものであるので、半田付けの固定力を十分に得ることができながら、半田付けの範囲を限定しているので半田付け時の高熱負荷を少なくすることができる。つまり、半田付けの高熱負荷によるＦＥＴ５０を含む電気部品に悪影響を与えずに済む。
【００５２】
また、半田付けした後の放熱部材６０は回路基板７０に対して固定されているので、軟質状態の樹脂接着剤を放熱部材６０に塗布させるに際して、回路基板７０に対する放熱部材６０の位置ずれを防ぐことができる。これによって、軟質の樹脂接着剤の塗布作業を行い易くすることができる。また、上記した電池パック２０によれば、放熱部材６０はＦＥＴ５０において通電される導電部材５５の外部面５５５に対面して配置されるので、ＦＥＴ５０との放熱部材６０の熱交換の効率を高めることができる。これによって、ＦＥＴ５０が発する熱を、より効率良く放熱することができる。
【００５３】
また、上記した電池パック２０によれば、半田付けにより回路基板７０に接着される放熱部材６０の一の部分が角部６７を含んで設定されているので、半田付け箇所を範囲が限定されたスポット的なものとすることができる。これによって、半田付け作業が行い易い上、半田付けの高熱負荷による悪影響をより小さなものとすることができる。また、上記した電池パック２０によれば、放熱部材６０は有底箱形に形成されているので、ＦＥＴ５０の少なくとも一部を収容することができる。これによって、放熱部材６０は、ＦＥＴ５０の周囲を覆うこととなり、ＦＥＴ５０との熱交換の効率を高めることができる。したがって、放熱部材６０の放熱作用をより高めることができる。
【００５４】
また、上記した電池パック２０によれば、放熱部材６０と接して放熱部材６０と熱交換するように上側ケース２５が設定されているので、上側ケース２５により放熱部材６０による放熱作用を高めることができる。これによって、より効率良くＦＥＴ５０が帯びる熱を冷ますことができる。また、上記した電池パック２０によれば、上側ケース２５は従前より用いられる部材であるため、新たな部材を要することなく放熱作用を高めることができる。これによって、放熱作用を高めつつ電池パック２０としてのコンパクトさを維持することができる。また、上記した電池パック２０によれば、図示省略されているが、樹脂接着剤は回路基板７０上に配置される他の電気部品も被覆するので、回路基板７０上に配置される他の電気部品の防水作用も得ることができる。また、上記した電池パック２０によれば、ＦＥＴ５０は、機器本体となる工具本体１１に電池セル３３から電力が供給される電力供給経路上に設けられるスイッチング素子であるので、上記した放熱させる作用を発熱し易いスイッチング素子に対して享受させることができることとなる。
【００５５】
なお、本発明に係る電動工具用電池パックにあっては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、次のように適宜個所を変更して構成するようにしてもよい。すなわち、上記した実施の形態にあっては、本発明に係る発熱素子としてＦＥＴ５０を挙げて説明するものであった。しかしながら、本発明に係る発熱素子としては、上記したＦＥＴ５０の例に限定されるものではなく、適宜に発熱される電気部品であればよい。また、本発明に係る放熱部材の形状としても、上記した実施の形態に限定されることなく、適宜の形状を選択することができる。
【００５６】
また、本発明に係る補助放熱部としては、上記した実施の形態に限定されることなく、適宜に構成されるものであってもよい。すなわち、本発明に係る補助放熱部としては、例えば図１７および図１８に示すように介在部材９５を有して構成されるものであってよい。図１７は放熱部材６０の上面６１１に介在部材９５が設けられることを示す斜視図である。図１８は介在部材９５が上側ケース２５と接していることを示す断面図である。図１７に示すように、放熱部材６０の平板部６１の上面６１１には、介在部材９５が取り付けられている。この介在部材９５としは、適宜の接着性を有する軟質樹脂で構成されていてもよいし、熱伝導性に優れる金属で構成されていてもよい。
【００５７】
このように放熱部材６０に介在部材９５が取り付けられていると、介在部材９５は、図１８に示すように放熱部材６０と上側ケース２５との両者に密着するように作用する。このため、放熱部材６０は、介在部材９５を介して面接触する上側ケース２５と熱交換して放熱作用を奏することとなる。なお、このような場合の本発明に係る補助放熱部は、介在部材９５を含む上側ケース２５となる。また、本発明に係る補助放熱部としては、上側ケース２５に替えて回路基板７０となっていてもよい。つまり、回路基板７０は、放熱部材６０が半田付け部７３により結合される導電板７５を有して構成されるため、導電板７５の熱伝導性を利用して放熱部材６０の放熱効果が高められている。
【符号の説明】
【００５８】
１０  インパクトドライバ（電動工具）
１１  工具本体（機器本体）
１３  駆動部
１４  グリップ部
１５  バッテリ装着部
１７  レール
１８１  接続端子
１８２  通信端子
１９  嵌合雌部
２０  電池パック（電動工具用電池パック）
２１  ケース
２３  下側ケース
２５  上側ケース
２６  スライドガイド部
２７  スリット
２８１  開口部
２８２  スリット
２９１  フック用開口部
２９２  操作用開口部
２９３，２９４  通風口
３０  電池本体
３１  電池部
３３  電池セル
３５  セルホルダ
４１  制御部
４３  螺子部材
４４１  グランド端子
４４２  放電端子
４５  通信コネクタ
４６１  充電端子
４６２  通信端子
５０  ＦＥＴ（発熱素子、スイッチング素子）
５１  ダイ
５２  ゲート
５３  ソース
５４  ダイアタッチ
５５  導電部材
５５１  中央周辺
５５３  外周縁部
５５４  基板対向面
５５５  外部面
５６  ドレイン
６０  放熱部材
６１  平板部
６３  側部
６５  フランジ部
６５１  外周縁
６６  切欠き部
６６１  角部設定用切欠き部
６６３  接着区画用切欠き部
６７  角部
７０  回路基板
７１  上面
７２  被覆材
７３  半田付け部
７４  接着剤付け部
７５  導電板
９０  雄フック機構
９１  フック形構造体
９２  フック部
９３  操作部
Ｓ１  半田付け区域（一の部分）
Ｓ２  接着剤区域（他の部分）
【図１】
2016119143.tif 000003
【図２】
2016119143.tif 000004
【図３】
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【図４】
2016119143.tif 000006
【図５】
2016119143.tif 000007
【図６】
2016119143.tif 000008
【図７】
2016119143.tif 000009
【図８】
2016119143.tif 000010
【図９】
2016119143.tif 000011
【図１０】
2016119143.tif 000012
【図１１】
2016119143.tif 000013
【図１２】
2016119143.tif 000014
【図１３】
2016119143.tif 000015
【図１４】
2016119143.tif 000016
【図１５】
2016119143.tif 000017
【図１６】
2016119143.tif 000018
【図１７】
2016119143.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
2016119143.tif 000021