(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、
ハウジングと、
該ハウジング内に設けられた電池セルと、
該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、
該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、該機器本体の対応する端子と嵌合して電気的に接続される構成とされており、
該ハウジングを該機器本体に装着したときの該複数の第１の端子と該機器本体の対応する端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該機器本体の対応する端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成したことを特徴とする電池パック。
【請求項２】
該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有し、
該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子が、該開口端部を押し広げるように圧入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項３】
該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有し、
該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子が、該開口端部を押し広げるように圧入される構成とし、
該複数の第１の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短いことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項４】
該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該機器本体の複数の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子の該開口端部を押し広げるように圧入する構成とされており、
該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
【請求項５】
該機器本体は、電動工具であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電池パック。
【請求項６】
該機器本体は、充電器であることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれかに記載の電池パック。
【請求項７】
電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、
該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に収容される複数の電池セルと、該電池セルと電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第１の端子と、該信号伝達端子との間で信号を伝達する第２の端子と、を有し、
該ハウジングを該電動工具に装着したときの該複数の第1の端子と該電力端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該信号伝達端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成したことを特徴とする電動工具。
【請求項８】
該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項９】
該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短いことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項１０】
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該電力端子及び該信号伝達端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該複数の第１の端子は、該電力端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は、該信号伝達端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項７に記載の電動工具。
【請求項１１】
電池パックを充電するための充電器であって、
該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に収容される複数の電池セルと、該電池セルと電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子とを有し、
該ハウジングを該充電器に装着したときの該複数の第１の端子と該電力端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該信号伝達端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成したことを特徴とする充電器。
【請求項１２】
該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１１に記載の充電器。
【請求項１３】
該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短いことを特徴とする請求項１１に記載の充電器。
【請求項１４】
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該電力端子および信号伝達端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該複数の第１の端子は、該電力端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該電力端子と電気的に接続され、
該第２の端子は、該信号伝達端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該信号伝達端子と電気的に接続され、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする請求項１１に記載の充電器。
【請求項１５】
複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、
ハウジングと、
該ハウジング内に設けられた電池セルと、
該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、
該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、
該複数の第１の端子と該第２の端子のそれぞれは、該機器本体の対応する該端子が、該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする電池パック。
【請求項１６】
電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、
該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、
該複数の第１の端子は、該電力端子が、該複数の第１の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該第２の端子は、該信号伝達端子が、該第２の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする電動工具。
【請求項１７】
電池パックを充電するための充電器であって、
該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、
該複数の第１の端子は、該電力端子が、該複数の第１の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該第２の端子は、該信号伝達端子が、該第２の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする充電器。
【請求項１８】
複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、
ハウジングと、
該ハウジング内に設けられた電池セルと、
該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、
該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該機器本体の複数の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する該端子の該開口端部を押し広げるように挿入する構成とされており、
該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする電池パック。
【請求項１９】
電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、
該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該電動工具の該電力端子及び該信号伝達端子は、それぞれ、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該電力端子は、該複数の第１の端子が、該電力端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該信号伝達端子は、該第２の端子が、該信号伝達端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする電動工具。
【請求項２０】
電池パックを充電するための充電器であって、
該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、
該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、
該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、
該充電器の該電力端子及び該信号伝達端子は、それぞれ、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、
該電力端子は、該複数の第１の端子が、該電力端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該信号伝達端子は、該第２の端子が、該信号伝達端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、
該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚いことを特徴とする充電器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、充電器によって充電されて電動工具に給電可能な電池パックと、電池パックが装着される電動工具と、電池パックを充電する充電器と、に関する。
【背景技術】
【０００２】
電池パックは、電動工具の電源として広く使用され、内部に収納した電池セルの充放電が繰り返し行われている。通常、電池パックは、電動工具や充電器などの外部装置と電気的に接続される端子として、電池セルを充放電するための電流が流れる電力端子と、電池セルの充放電を制御する制御信号を外部装置と伝達するための信号伝達端子とを備えている。上記の電力端子および信号伝達端子などの端子は、通常、導電性金属を加工して作成されたピンやブレード、ブレード受けなど、どれも同一形状を有し、端子が接続される部品に応じてその用途が決められていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、電池パックは、内部の電池セルの充電及び放電を繰り返す度に、電動工具や充電器に対して頻繁に着脱されるので、端子は、摩耗したり変形することがある。特に電力端子が摩耗したり変形すると、電動工具や充電器の端子との接触不良につながることがあり、その結果、電動工具と電池パックとの電気的接続部の接触抵抗が大きくなり、電力端子を介して大電流が流れることが多いために、電力端子が発熱するようになる。この発熱によって電力端子が溶断した場合は、電池パックから電動工具へ給電することができなくなることがあり、電池パックそのものの短寿命化を招いていた。
【０００４】
本発明の目的は、上記問題点に鑑み、端子の発熱を抑制した電池パック、電動工具、及び充電器を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の電池パックは、複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、該機器本体の対応する端子と嵌合して電気的に接続される構成とされており、該ハウジングを該機器本体に装着したときの該複数の第１の端子と該機器本体の対応する端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該機器本体の対応する端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成されている。
【０００６】
上記構成において、電池セルを電池セル収容部に収容し、ハウジングを機器本体に装着すると、複数の第１の端子が、機器本体の対応する端子と嵌合圧入して、電池パックから機器本体に対し給電可能となる。次に、機器本体を始動させると、電池セルから電流が複数の第１の端子を介して機器本体に流れ、機器本体への給電が行われる。また、第２の端子が機器本体の対応する端子と嵌合圧入している場合、電池セルの放電を制御する制御信号が、信号伝達端子を介して機器本体と電池パックとの間で伝達される。
【０００７】
電池パックは、機器本体に装着されている時、複数の第１の端子に作用する嵌合圧力は、第２の端子に作用する嵌合圧力よりも高くなっている。従って、複数の第１の端子に作用する高い嵌合圧力により、複数の第１の端子と機器本体の電力端子との接触不良を抑制でき、機器本体へ流れる電流による複数の第１の端子での発熱を抑制できる。すなわち、複数の第１の端子は、高い嵌合圧力により、機器本体の端子との接触面積を広く取ることができるので、接触抵抗の増大を抑制でき、故に、接触抵抗に起因した多量の電流が流れるときの複数の第１の端子の発熱を抑制できる。また、接触不良に起因する複数の第１の端子と機器本体側の端子との間でのアークの発生を抑制して、これら端子の各々の損傷や溶断を防止できる。
【０００８】
一方、制御信号は、電流成分が微少であるために、第２の端子には、ほとんど電流が流れない。従って、第２の端子は、たとえ機器本体側の端子との接触面積が小さくなり接触抵抗が大きくなったとしても、電流量が少ないためにあまり発熱しない。故に、第２の端子は、複数の第１の端子のような高い嵌合圧力を必要としない。
【０００９】
また、複数の第１の端子の嵌合圧力のみが第２の端子の嵌合圧力に比較して高いために、電池パックの機器本体に対する着脱を容易に行うことができ、着脱時の操作性が改善される。さらに、電池パックを機器本体に装着するとき、より大きな力を要する複数の第１の端子が、中心線を介在させて離れて配置されるとともに、複数の第１の端子の間に第２の端子を介在させて構成されているために、複数の第１の端子及び第２の端子と機器本体の対応する端子との嵌合圧入に必要な力を第１の長さに亘り略均一に分散させることができる。従って、電池パックの機器本体に対する装着を円滑に行うことができる。
【００１０】
好ましくは、該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有し、該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子が、該開口端部を押し広げるように圧入される構成とし、該複数の第1の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く形成されていても良い。
【００１１】
また、好ましくは、該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、該複数の第1の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有し、該複数の第1の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子が、該開口端部を押し広げるように圧入される構成とし、該複数の第1の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短く形成されていても良い。
【００１２】
また、好ましくは、該電池パックは該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は該基板に設けられ、該複数の第1の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該機器本体の複数の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該複数の第1の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する端子の該開口端部を押し広げるように圧入する構成とされており、該複数の第1の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚く形成されていてもよい。
【００１３】
上記構成により、複数の第１の端子の機械強度は、第２の端子に比較して高くなる。従って、機器本体の対応する端子を、Ｕ字形の複数の第１及び第２の端子に、その開口端部より底部に向かう差し込み方向に沿って嵌合圧入したとき、複数の第１の端子の変形は、第２の端子の変形に比較して小さくなり、複数の第１の端子に作用する嵌合圧力を、第２の端子に作用する嵌合よりも高くできる。
【００１４】
また、本発明による電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に収容される複数の電池セルと電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第1の端子と、該信号伝達端子との間で信号を伝達する第２の端子と、を有し、該ハウジングを該電動工具に装着したときの該複数の第1の端子と該電力端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該信号伝達端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成してもよい。
【００１５】
また、好ましくは、該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く形成してもよい。
【００１６】
また、好ましくは、該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短く形成されていてもよい。
【００１７】
さらに、好ましくは、該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該電力端子及び該信号伝達端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該複数の第１の端子は、該電力端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は、該信号伝達端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く形成されていてもよい。
【００１８】
上記構成により、電動機の駆動に伴い発生した振動が、電動工具と電池パックとの装着部分に作用しても、複数の第１の端子と給電端子との嵌合圧入部の嵌合圧力が高いために、嵌合圧入部は、かかる振動に耐えて、複数の第１の端子と給電端子との接触不良を抑制する。従って、複数の第１の端子と給電端子との嵌合部における接触抵抗の増大が抑制されるので、電動機への給電に伴う複数の第１の端子での発熱を抑制できる。その一方で、第２の端子と信号端子との嵌合圧力が小さいために、電池パックの電動工具に対する着脱を円滑に行うことができる。
【００１９】
また、本発明による電池パックを充電するための充電器であって、該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に収容される複数の電池セルと、該電池セルと電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該基板に設けられ、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子とを有し、該ハウジングを該充電器に装着したときの該複数の第１の端子と該電力端子との嵌合圧力が、該第２の端子と該信号伝達端子との嵌合圧力よりも大きくなるように構成されていてもよい。
【００２０】
好ましくは、該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く形成されていてもよい。
【００２１】
また、好ましくは、該電池パックは、該電池セルと該ハウジングとの間に配置される基板を有し、該複数の第１の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該電力端子が該第１の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、該底部から該基板に向けて伸長する脚部と、を有すると共に、該信号伝達端子が該第２の端子の開口端部を押し広げるように圧入されることで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の腕部は、該第２の端子の腕部よりも短く形成されていてもよい。
【００２２】
さらに、好ましくは、該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該電力端子および信号伝達端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該複数の第１の端子は、該電力端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該電力端子と電気的に接続され、該第２の端子は、該信号伝達端子の開口端部を押し広げるように圧入することで、該信号伝達端子と電気的に接続され、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く形成されていてもよい。
【００２３】
上記構成において、電池セルを電池セル収納部に収納した電池パックを充電器に装着すると、複数の第１の端子が、充電器の対応する端子と嵌合圧入して、充電器から電池セルへの充電が行われる。また、第２の端子が充電器の対応する端子としての充電器制御端子と嵌合圧入し、電池セルの充電を制御する制御信号が、第２の端子を介して充電器と電池パックとの間で伝達される。電池パックは、充電器によって充電されている時、複数の第１の端子に作用する嵌合圧力は、第２の端子に作用する嵌合よりも高くなっている。従って、高い嵌合圧力により、複数の第１の端子と充電器側の端子との接触不良を抑制でき、充電器から電池セルへ流れる電流による複数の第１の端子での発熱を抑制できる。また、複数の第１の端子の嵌合圧力のみが第２の端子に比較して高いために、電池パックの充電器に対する着脱を容易に行うことができ、着脱時の操作性が改善される。また、高い嵌合圧力により、複数の第１の端子と給電端子との接触不良を抑制でき、充電器から電池セルへ流れる電流による複数の第１の端子での発熱を抑制できる。また、複数の第１の端子の嵌合圧力のみが第２の端子の嵌合圧力に比較して高いために、電池パックの充電器に対する着脱を容易に行うことができ、着脱時の操作性が改善される。
また、本発明による電池パックは、複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、該複数の第１の端子と該第２の端子のそれぞれは、該機器本体の対応する該端子が、該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く構成してもよい。
また、本発明による電動工具は、電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、該複数の第１の端子は、該電力端子が、該複数の第１の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該第２の端子は、該信号伝達端子が、該第２の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚くてもよい。
また、本発明による充電器は、電池パックを充電するための充電器であって、該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子のそれぞれは、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を備え、該複数の第１の端子は、該電力端子が、該複数の第１の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該第２の端子は、該信号伝達端子が、該第２の端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該複数の第１の端子の板厚は、該第２の端子の板厚よりも厚く構成してもよい。
また、本発明による電池パックは、複数の端子を備えた機器本体に着脱自在に装着されて該機器本体に給電可能な電池パックであって、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続された複数の第１の端子と、該電池セルの充電及び放電の少なくとも一方を制御する制御信号が伝達される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該機器本体の複数の端子は、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該複数の第１の端子と該第２の端子とは、該機器本体の対応する該端子の該開口端部を押し広げるように挿入する構成とされており、該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚く構成してもよい。
また、本発明の電動工具は、電池パックが着脱自在に装着される電動工具であって、該電動工具は、モータと、該モータの駆動を制御する制御部と、該モータを駆動するための電力端子と、該制御部と接続する信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電力を供給する複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該電動工具の該電力端子及び該信号伝達端子は、それぞれ、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該電力端子は、該複数の第１の端子が、該電力端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該信号伝達端子は、該第２の端子が、該信号伝達端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚くてもよい。
また、本発明の充電器は、電池パックを充電するための充電器であって、該充電器は、該電池パックを充電するための電力端子と、該電池パックと信号の伝達を行う信号伝達端子とを有し、該電池パックは、ハウジングと、該ハウジング内に設けられた電池セルと、該電池セルに電気的に接続されると共に該電力端子に電気的に接続される複数の第１の端子と、該信号伝達端子に電気的に接続される第２の端子と、を有し、該複数の第１の端子及び該第２の端子は、略矩形の平板からなり、該充電器の該電力端子及び該信号伝達端子は、それぞれ、開口端部と、底部と、該開口端部と該底部とを接続する一対の腕部と、を有し、該電力端子は、該複数の第１の端子が、該電力端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該信号伝達端子は、該第２の端子が、該信号伝達端子の該開口端部を押し広げるように挿入される構成とし、該複数の第１の端子の板厚みは、該第２の端子の板厚よりも厚くてもよい。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、電池パックの複数の第１の端子と電動工具や充電器などの機器本体側の端子との接触不良を抑制して、複数の第１の端子と機器本体側の端子との接触抵抗の増大を防止し、多量の電流を複数の第１の端子を介して電池パックと機器本体との間で流すときの複数の第１の端子の発熱を抑制できる。従って、複数の第１の端子の損傷や溶断を防止できる。さらに、電池パックの機器本体に対する装着を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明による電池パックを装着した電動工具を示す斜視図である。
【図２】電池パックを外した図１に示す電動工具の斜視図である。
【図３】本発明による電池パックが装着された充電器を示す斜視図である。
【図４】図１に示す電池パックの斜視図である。
【図５】図４に示す電池パックの分解斜視図である。
【図６】上側ハウジングを外した電池パックの平面図である。
【図７】電池パックの端子の１つを示す平面図である。
【図８】電池パックの端子のうち、（ａ）は、正極端子及び負極端子を示す上面図であり、（ｂ）は、信号伝達端子を示す上面図である。
【図９】電池パックの端子の他の構成を示し、（ａ）は、正極端子及び負極端子を示す上面図であり、（ｂ）は、信号伝達端子を示す上面図である。
【図１０】電池パックの端子のさらに他の構成を示し、（ａ）は、正極端子及び負極端子を示す上面図であり、（ｂ）は、信号伝達端子を示す上面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
以下、本発明の実施の形態を添付図面を参照して説明する。なお、以下の説明において、上下、左右及び前後の方向は、参照する図面にて規定した方向を示す。
【００２７】
図１に、本発明による電池パックを装着した電動工具を示す。電動工具としてのドリル１は、機器本体としての本体部２と、電池パック１０とを備えている。
【００２８】
本体部２は、モータ（図示せぬ）と、モータの駆動を制御する制御部（図示せぬ）とを内蔵しており、先端部分にドリルビット５を装着可能とする工具保持部２Ａが設けられている。本体部２の後端部分から、ハンドル３が下方に延出し、その延出部分の基端部分には、トリガ３Ａが設けられている。制御部は、トリガ３Ａを介して電池パック１０から本体部２への給電を制御する。また、図２に示すように、ハンドル３の延出方向端部には、板状の複数の端子４が前方に向けて突出するように設けられている。複数の端子４のうち、２つの端子は、モータを駆動するための電流が流れる電力端子であり、残りの端子は、電池パック１０の温度を表す信号を制御部に向けて伝達するための信号伝達端子である。
【００２９】
電池パック１０は、本体部２の前後方向に沿って、ハンドル３の延出方向先端部に対して着脱可能に設けられている。図１に示すように、本体部２の前後方向に沿う矢印Ａで示す方向を差し込み方向として、電池パック１０を本体部２に差し込むと、電池パック１０は、本体部２に装着される。一方、本体部２に対し、矢印Ａで示す方向と反対方向に電池パック１０を移動させると、電池パック１０を本体部２から外すことができる。
【００３０】
一方、電池パック１０は、図３に示すように、ドリル１に代えて充電器１００に装着すると、内部に収納された電池セル（図示せぬ）が充電器１００によって充電されるようになっている。
【００３１】
電池パック１０は、図４に示すハウジング２０内に、電池セル群３０と、基板４０と、カバー５０とを有し、内部に収容される電池セルの充放電を可能にしている。図４及び図５において、矢印Ａで示す方向が、ハウジング２０の本体部２２に対する差し込み方向である。従って、本体部２に対しハウジング２０をかかる方向Ａに沿って押し込むと、ハウジング２０を本体部２に装着させることができる。
【００３２】
ハウジング２０は、図５に示すように、上側ハウジング２１と、下側ハウジング２２とからなり、上側及び下側ハウジング２１、２２は、ボス２２Ａを介して互いに嵌合される。ハウジング２０には、下側ハウジング２２から順に、電池セル群３０、基板４０及びカバー５０が収容される。上側ハウジング２１には、端子挿入部２１Ａが形成され、本体部２の端子４が差し込み可能に形成されている。また、ハウジング２０の側部前方には、ハウジング２０を本体部２に係止させるための１対の操作部２３，２３が取り付けられている。端子挿入部２１Ａは、カバー５０によって基板４０が外部に露出しないように覆われている。
【００３３】
電池セル群３０は、電池セル収容部として、セルフレーム３１に複数の電池セル３２を電気的に接続して収容し、電池セル３２と電気的に接続される２つの電極部（図示せず）を有する。電池セル３２は、ニッケル水素電池、またはリチウムイオン電池等からなり、複数回充放電可能な電池である。
【００３４】
基板４０は、上側ハウジング２１の内部に位置するように、電池セル群３０の上方に配置されている。基板４０の上面には、差し込み方向Ａと直交する方向に沿って延在する長さＬに亘って端子配置部４１が設けられている。端子配置部４１には、本体部２の端子４と嵌合可能な複数の端子４２〜４８が配設されている。本実施の形態においては、図５及び図６に示すように、７本の端子４２〜４８が、端子配置部４１に適度な間隔を介して配設され、端子挿入部２１Ａを介して差し込まれた本体部２の端子４と、必要に応じて嵌合される。
【００３５】
７本の端子４２〜４８は、端子配置部４１の一端から順に、充電用正極端子４２と、放電用正極端子４３と、信号伝達端子４４，４５，４６と、充放電用負極端子４７と、信号伝達用端子４８とから構成されている。正極端子４２、４３は、電池セル群３０の一方の電極部と接続され、負極端子４７は、電池セル３２の他方の電極部と接続されている。従って、電池セル３２を充電するときは、正極端子４２と負極端子４７とには、充電電圧に応じた電流が流れ、電池セル３２を放電させるときは、正極端子４３と負極端子４７とには、本体部２の負荷に応じた電流が流れるように構成されている。すなわち、正極端子４２，４３及び負極端子４７は、電池セル３２の充放電に応じた電流を、電池パック１０と電池パック１０に装着された装置との間で流すために使用される。
【００３６】
信号伝達端子４４，４５，４６、４８は、それぞれ、収容される電池セルの種類や本数を識別するために使用される端子、過充電を検出するために使用される端子、サーミスタからの出力を伝達するための端子、過放電あるいは過電流を防止するために使用される端子である。すなわち、信号伝達端子４４，４５，４６、４８を介して、電池パック１０の充電や放電を制御する制御信号が伝達される。このように、正極端子４２、４３及び負極端子４７は、特許請求の範囲に記載する第１の端子に相当し、信号伝達端子４４，４５，４６、４８は、第２の端子に相当する。
【００３７】
正極端子４２、４３は、端子配置部４１の長さＬの中心を通って差し込み方向Ａと平行に延在する仮想の中心線Ｋ−Ｋによって分割される端子配置部４１の一方の領域４１Ａに配置される。一方、負極端子７は、中心線Ｋ−Ｋによって分割された他方の領域４１Ｂに配置される。すなわち、負極端子４７は、正極端子４２，４３のいずれか一方と、必ず中心線Ｋ−Ｋを間に介在させるように配設される。信号伝達端子４４，４５，４６，４８は、端子配置部４１において、正極端子４２、４３及び負極端子４７の配置場所に対して適切な距離を介して配置される。
【００３８】
次に、端子４２〜４８の構成を、図７を参照して説明する。端子４２〜４８は、いずれも、図７に示すように、導電性金属からなる平板をＵ字形に湾曲させてなるＵ字形形状を有し、Ｕ字形の開口端部は、その近傍が互いに圧接するように加工成型される。故に、端子４２を例に図７を参照して詳細に説明する。端子４２は、互いに圧接しあう２つの開口端部４２ａと、Ｕ字形の折曲部である底部４２ｂと、開口端部４２ａと底部４２ｂとを接続する腕部４２ｃとから構成される。端子４２は、底部４２ｂから垂直方向に基板４０に向けて伸長する脚部４２ｄ（図５参照）によって、基板４０に固定され、電池セル群３０等の対応する部品と電気的に接続されている。なお、以下の説明において、各端子４２〜４８の開口端部、底部、腕部を参照するときは、各端子の参照番号にそれぞれａ，ｂ，ｃを付して引用する。
【００３９】
また、端子４２は、電池パック１０の本体部２への差し込み方向Ａに沿った装着に伴い、開口端部４２ａの間に、本体部２の端子４が嵌合圧入され、端子４２と端子４との圧接によって、端子４２と端子４とが電気的に接続される。
【００４０】
本実施の形態において、正極端子４２，４３及び負極端子４７は、図８（ａ）に示すように、厚み０．５ｍｍの平板にて形成され、一方、信号伝達端子４４，４５，４６，４８は、図８（ｂ）に示すように、厚み０．３ｍｍの平板にて形成されている。すなわち、電流が流れる正極端子４２，４３及び負極端子４７が、信号伝達端子４４，４５，４６，４８よりも厚く形成される。これにより、正極端子４２，４３及び負極端子４７は、信号伝達端子４４，４５，４６，４８に比較して高い機械強度を備え、端子と嵌合する際の嵌合圧力が高くなる。
【００４１】
上記のように構成された電池パック１０をドリル１に装着する時、図１に示すように、電池パック１０を、ハンドル３の延出方向先端部に対して、差し込み方向Ａに沿って差し込むと、正極端子４３，負極端子４７，信号伝達端子４８に端子４がそれぞれ嵌合される。このとき、端子４が、端子４３，４７，４８の開口端部４３ａをそれぞれ押し広げるように端子４３，４７，４８に圧入されて、端子４と端子，４７，４８とが嵌合圧入される。正極端子４３および負極端子４７は、信号伝達端子４８に比較して厚みが厚いので、端子４３，４７の各々と端子４との嵌合点Ｐ１に作用する嵌合圧力は、端子４８と端子４との嵌合点Ｐ２に作用する嵌合圧力よりも高くなる。
【００４２】
従って、電池パック１０をドリル１に装着して給電する際、ドリル１の振動により嵌合点Ｐ１に力が継続的に作用した場合であっても、正極端子４３及び負極端子４７との接触不良を抑制でき、端子４３，４７を流れる電流による端子４３，４７の発熱を抑制できる。
【００４３】
即ち、電池パック１０の電流が流れる端子４３，４７は、高い嵌合圧力により、ドリル１の端子４との接触面積が広くなるので、接触抵抗の増大を抑制でき、接触抵抗の増大に起因した端子の発熱を抑制できる。また、発熱の抑制により、端子４３と端子４との間や端子４７と端子４との間でのアークの発生を抑制して、端子４３，４７の損傷や溶断を防止できる。一方、信号伝達端子４８と端子４との間には、ほとんど電流が流れないため、低い嵌合圧力のために端子４との接触面積が小さく接触抵抗が大きくなったとしても、端子４８の発熱を抑制できる。
【００４４】
また、電流が流れる端子４３，４７のみの嵌合圧力が高いために、電池パック１０のドリル１への装着に力を要さず、装着をスムーズに行うことができる。
【００４５】
さらに、嵌合に力をより必要とする端子４３，４７が、端子配置部４１の比較的両側に分散配置されているために、電池パック１０のドリル１への装着に必要な力を端子配置部４１の長さＬに亘り略均一に分散作用させることができる。従って、電池パック１０をドリル１に円滑に装着できる。
【００４６】
電池パック１０を充電するとき、電池パック１０が充電器１００に装着されると、正極端子４２及び負極端子４７が充電器１００の電源端子とそれぞれ嵌合圧入され、信号伝達端子４４，４５，４６は、充電器１００の信号伝達端子とそれぞれ嵌合圧入される。ドリル１への装着と同様に、電流が流れる端子４２，４７の嵌合圧力が、信号伝達端子４４〜４６の嵌合圧力よりも高くなる。従って、電流が流れる端子４２，４７の接触不良が抑制でき、かかる端子４２，４７の発熱を抑制できる。また、充電器１００に対する電池パック１０の装着を少ない力で円滑に行うことができる。
【００４７】
なお、図８に示す構成において、Ｕ字形の底部の厚みをすべての端子４２〜４８の間で同一としながらも、電流が流れる端子の腕部４２ｃ、４３ｃ、４７ｃの厚みのみを、信号伝達端子の腕部４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４８ｃの厚みよりも厚く形成しても同様な効果を奏する。
【００４８】
図９に、端子４２〜４８の他の構成を示す。図９において、端子４２〜４８は、いずれも同じ厚みの平板から作成される。しかしながら、図９（ａ）に示す正極端子４２，４３及び負極端子４７の腕部４２ｃ，４３ｃ、４７ｃの長さが、図９（ｂ）に示す信号伝達端子４４，４５，４６，４８の腕部４４ｃ，４５ｃ，４６ｃ，４８ｃの長さよりも短く形成されている。これにより、電流が流れる端子４２，４３，４７は、信号伝達端子４４，４５，４６，４８に比較して高い機械強度を備え、端子と嵌合する際の嵌合圧力が高くなるように形成されている。従って、図８に示す構成の端子４２〜４８と同様な効果を奏する。
【００４９】
図１０に、端子４２〜４８のさらに他の構成を示す。端子４２〜４８は、導電性金属の平板からなる。端子４２〜４８は、長手方向の一端部４２ｅ、４３ｅ，４４ｅ，４５ｅ，４６ｅ，４７ｅ，４８ｅから基板４０に向けて伸長する脚部（図示せぬ）によって、基板４０に固定され、電池セル群３０等の対応する部品と電気的に接続されている。正極端子４２，４３及び負極端子４７は、図１０（ａ）に示すように、厚み０．５ｍｍの平板にて形成され、一方、信号伝達端子４４，４５，４６、４８は、図１０（ｂ）に示すように、厚み０．３ｍｍの平板にて形成されている。すなわち、電流が流れる正極端子４２，４３及び負極端子４７が、信号伝達端子４４，４５，４６、４８よりも厚く形成される。なお、電池パック１０の端子４２〜４８が板状に形成されている場合は、電池パック１０が装着されるドリル１や充電器１００の対応する端子４は、端子４２〜４８を内部に差し込み可能とする開口端部を有するＵ字形である。この構成においても、端子４２〜４８は、ドリル１や充電器１００の対応する端子４と嵌合圧入するときは、電流が流れる端子の嵌合圧力は、信号伝達端子の嵌合圧力よりも高くなり、図８に示す端子と同様な効果を奏する。
【００５０】
なお、上記の実施の形態において、電池パック１０の端子の数が７本の構成を説明したが、端子の数は、これに限定されない。
【００５１】
また、本発明の電池パックは、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の特許請求の範囲を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【産業上の利用可能性】
【００５２】
本発明の電池パックは、ドリルやインパクトドライバなどの持ち運び可能な電動工具に対して装着できる。
【符号の説明】
【００５３】
１    ドリル
４    端子
１０    電池パック
２０    ハウジング
３１    セルフレーム
３２    電池セル
４２，４３，４７    第１の端子
４４，４５，４６，４８    第２の端子
１００    充電器
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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