JP2008103144A - バッテリパックの係止機構 - Google Patents

Abstract

【課題】取り扱いが容易で、対象機器に対して確実に着脱することができる。
【解決手段】バッテリを収容したケース５に、係止フック７と、該係止フック７と連動する係止解除ボタン８とを設け、ケース５の上部を電動工具等の対象機器の下部の取付部Ｂに対して前後方向にスライドさせて装着したときに係止フック７を取付部Ｂに係止させるバッテリパックＡの係止機構において、係止フック７をケース５の上部に上下動可能に配置し、かつ上動時に対象機器の取付部Ｂの下部の係止部４に係止するように付勢し、係止解除ボタン８をケース５の両側部に設け、係止解除ボタン８をケース５の内側に押し込み操作したときに係止フック７が係止解除方向に移動するように連動させた。
【選択図】図４

Description

本発明は、電動工具等の電源として電動工具や充電器等の対象機器に着脱自在に設けられるバッテリパックの係止機構に関する。

一般に、この種のバッテリパックは、電動工具のグリップ部や充電器に着脱可能となっており、装着によりバッテリパックのプラス、マイナスの端子が、上記電動工具や充電器等の対象機器に設けられた端子と接触するように構成されている。

ところで、従来のバッテリパックの取り付け構造として、特許文献１に示されるように、バッテリパックの後部に係止フックを設け、この係止フックと電動工具の受け部に係脱作動する係止手段とが連動するようにしたものが知られている。装着するときは、バッテリパックを対象機器の所定位置に向けて前方にスライドさせて押し込むことで係止手段が対象機器の受け部に係止することによって行なう。逆に、バッテリパックを取り出すときは、後面の係止フックに指を掛け下方に押し下げて係止手段の係止状態を解除させた後、後方に引き出すことにより取り出しができるようになっている。

そのほか、特許文献２に示されるように、同じようにスライドさせて係脱する方式であるが、バッテリパックの両側に１対の操作部を配置し、これらの操作部を片手の親指と人差し指とで下から挟み付けるようにして押圧することによってバッテリパックと電動工具等の対象機器との係止を解除させて引き出すことにより取り出しができるようにしたものが知られている。
特開２００１−２２９８９５公報 特開２００４−３９６３８公報

しかしながら、特許文献１に示されるものは、バッテリパックを取り出すときは、係止フックの係止を解除させるために加える力の方向（下方）とバッテリパックを引き出す方向（後方）が異なるから、力の入れ加減が難しく、係止解除の直後も、係止解除のために下向きの力が維持されているから、対象機器から外れたときにバッテリパックを保持できずに落として破損するという問題があった。

特許文献２に示されるものは、バッテリパックの両側面には操作部の下方に窪みが上下方向に形成してあり、この窪みに親指と人差し指を下から入れ込んだ状態で引き出す構成であるから、親指と人差し指とを上下に向けた状態で水平に引き出すことになるので、力を効率よく使うことができない。また、引き出す力で指が窪みから外れてバッテリパックを落下させる危険があった。

本発明は上記問題点を解消し、取り扱いが容易で、しかも電動工具や充電器等の対象機器に対して確実に着脱することができるバッテリパックを提供することをその課題とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、バッテリを収容したケースに、係止フックと、該係止フックと連動する係止解除ボタンとを設け、上記ケースの上部を電動工具等の対象機器の下部の取付部に対して前後方向にスライドさせて装着したときに上記係止フックを上記取付部に係止させるバッテリパックの係止機構において、上記係止フックを上記ケースの上部に上下動可能に配置し、かつ上動時に上記対象機器の取付部の下部の係止部に係止するように付勢し、上記係止解除ボタンを上記ケースの両側部に設け、上記係止解除ボタンを上記ケースの内側に押し込み操作したときに上記係止フックが係止解除方向に移動するように連動させたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１において、上記係止解除ボタンは、押し込み操作後にも上記ケースからはみ出ししていることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１において、上記係止解除ボタンはバッテリパックの前側及び下側から片手で操作できる範囲内に形成されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項１において、上記係止フックをケースに設けることに代え、上記対象機器の取付部に設け、上記係止部を上記取付部に形成することに代え、上記ケースに形成したことを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１において、上記係止フックを、上記ケースの上面の中央部に突出した凸部の上面から互いに反対側の方向に張出し形成し、上記対象機器の取付部の下面には、上記係止フックを嵌合可能な凹部を形成し、該凹部の内側壁のうち上記係止フックが嵌合する側とは別の内側壁に上記係止フックに係止可能な係止部を形成するとともに、上記ケースの上部を電動工具等の対象機器の下部の取付部に対して前後方向にスライドさせて装着することに代え、上記ケースの係止フックを上記対象機器の取付部の凹部に嵌合し、バッテリパックを回動することにより上記係止フックを上記係止部に係止させて装着したことを特徴とする。

請求項１に係る発明によれば、バッテリパックを対象機器に装着するときは、その取付部に対してスライドさせることにより係止フックが対象機器の取付部の係止部に係止して固定される。係止フックはケースの上部に上下動可能に配置されるので、係止強度は大きく、対象機器を誤って落とした場合でも、ケースが外れるのを有効に防止することができる。

バッテリパックを取り外すときは、上記係止解除ボタンを両側から押し込み操作して上記係止フックの係止を解除させた後、前方にスライドさせて引き出せばよい。このように、バッテリパックを取り外すときは上記ケースを片手で強く挟みつけることになり、これは同時にケースを片手内に強く保持する行為である。このように、係止フックの係止解除と引き出しのための強い握り締めとが同じ行為であるから、無理なく確実に対象機器からバッテリパックを引き出すことができる。したがって、取り扱いが非常に容易である。

請求項２に係る発明によれば、上記係止解除ボタンは、押し込み操作後にも上記ケースからはみ出ししているので、係止解除ボタンをバッテリパックの前から掴んだときに、ケースの前側の縁に干渉されることなく、十分に係止解除ボタンを押し込むことができる。

請求項３に係る発明によれば、上記係止解除ボタンはバッテリパックの前側及び下側から片手で操作できる範囲内に形成されているから、操作者の手の大きさや持ち方に応じて係止解除ボタンの操作を自由に選択することができる。

請求項４に係る発明によれば、上記係止フックをケースに設けることに代え、上記対象機器の取付部に設け、上記係止部を上記取付部に形成することに代えたので、係止フックを付勢する強いバネは取付部に設けることになるので、ケースには係止解除ボタンを所定位置に付勢するだけの強さのバネがあればよく、強いバネを取り付ける必要はないので、その分だけケース内のスペースを余分に取ることができ、その分をバッテリの収納にあてることができる。

請求項５に係る発明によれば、電池ケースはねじ込み式に回動させることにより対象機器の取付部に装着するので、落下強度の確保も容易であり、また回動端でバッテリ側の出力端子と対象機器側の入力端子とが接触する構造であるから、電池ケースの出力端子を外部から直接には見えない位置に設けることができ、これにより出力端子を良好に保護することができる。

［実施形態１］
図１は電動工具にバッテリパックを装着した状態を示す要部の斜視図、図２はバッテリパックの斜視図、図３はバッテリパックの分解斜視図、図４（ａ）（ｂ）はそれぞれバッテリパックの係止フックの作動状態を示す断面図である。

上図において符号Ａはバッテリパックを、Ｂは電動工具（電動ドライバ）のグリップの下部に設けられた取付部を示す。

取付部Ｂは図１および図５に示されるように、ベース１とその両側下方にベース１よりも前後幅が短くて後方に片寄せて形成された側片部２とによって構成されている。側片部２の内側面にはバッテリパックＡのスライドを案内するスライド溝３が形成されている。また、ベース１の前端には係止壁（係止部）４が下方に突出形成されている。

次に、バッテリパックＡは、図２および図３に示されるように、ケース５内にバッテリ本体６を収納したもので、ケース５は上端が開放した箱状のケース本体５ａと上記開放端を閉鎖する蓋部材５ｂとから構成され、前部には上記係止壁４に係止可能な係止フック７と係止解除ボタン８とが設けられている。

すなわち、上記蓋部材５ｂには、前側にい台部１０を設け、その左右両側からはスライドレール部１１が後方に延びるように設けられている。上記台部１０の中央には上下方に貫通する開口部１２が形成されている。さらに、台部１０の両側には係止解除ボタン８用ガイド溝１３が形成されている。このガイド溝１３の前側の溝壁１４の上部は蓋部材５ｂの全幅よりも短くなるように形成されている。

ケース本体５ａの前部両側には軸受溝１５が形成されている。

次に、バッテリ本体６はバッテリ（セル）のほか、基板、充電用端子、出力端子などを備えている。係止フック７の上部には前板１７と側板１８とからなるフック部７ａが形成されている。側板１８の後面上部は傾斜するように形成されている。また、上記フック部７ａの両側には外側が円弧状の曲面をなす受け部２０が形成され、その下方には脚部２１が形成されている。脚部２１にはバネ２２が係合し、このバネ２２により係止フック７は常時上方に付勢されている。

ケース５の前部両側には係止解除ボタン８が配置されている。この係止解除ボタン８は断面が逆三角形で、内側面２７は傾斜している。なお、係止解除ボタン８の下端には回動軸２６が形成されている。

バッテリ本体６はケース５の内側に収納され、その上は蓋部材５ｂで閉じられ、ネジ２４を蓋部材５ｂの上側からケース５に形成されたネジ受け部２５に螺合させることにより一体に結合している。このとき、係止解除ボタン８の回動軸２６はケース５の軸受溝１５に回動自在に係合している。また、係止解除ボタン８の内側面２７は係止フック７の受け部２０に係合している。さらに、係止フック７のフック部７ａはバネ２２により蓋部材５ｂの開口部１２を貫通してバッテリパックＡの上方に突出する。さらに、係止解除ボタン８はバネ２２により付勢された係止フック７に係合し、外向きに力を受けて移動するが、途中でガイド溝１３に係合し、それ以上は外向きに移動できないようになっている。

なお、係止解除ボタン８用ガイド溝１３の前側の溝壁１４の上部は蓋部材５ｂの全幅よりも短くなるように形成されているから、係止解除ボタン８は蓋部材５ｂの溝壁１４の側面から突出している。

上記構成によれば、係止解除ボタン８を内側に押し込むことにより、係止解除ボタン８は回動軸２６を中心に下方に回動し、その内側面２７は係止フック７の両側の受け部２０に沿って移動しながら下方に押し込む。このため、同図（ｂ）に示すように係止フック７はバネ２２に抗して下方に移動して開口部１２に没入する。

なお、バッテリパックＡは片手で掴むことができる程度の大きさに形成され、両側の係止解除ボタン８は前面の両側から片手で把持できる範囲内に形成されている。

次に、上記電動工具の取付部ＢにバッテリパックＡを装着するときは、図５に示すように、バッテリパックＡのスライドレール部１１を上記取付部Ｂのスライド溝３に滑り込ませて矢印に示す後方にスライドさせて押し込む。このとき、バッテリパックＡの係止フック７は取付部Ｂの係止壁４に係合する。さらに、押し込むと、係止壁４の下端が係止フック７の側板１８の後部の傾斜後面に沿って摺動するので、係止フック７はバネ（２２）に抗して係止壁４の下端よりも沈み込む。これにより、バッテリパックＡはスライド溝３の端部までスライドするとともに、係止フック７が係止壁４を越えると再びバネ（２２）により上方に移動する。このため、バッテリパックＡは係止壁４と係止フック７との係止により抜き出すことができなくなり、しっかりと装着状態にロックされる。

これに対し、上記取付部Ｂに装着されたバッテリパックＡを取り出すときは、バッテリパックＡの前側から片手で挟むように指を前方に伸ばし、親指と人指指で両側の係止解除ボタン８を両側から内側に挟みつけるように押圧する。これにより、図４（ｂ）に示されるように、バッテリパックＡの係止解除ボタン８は下端の回動軸２６を中心に内側に回動し、その内側面２７は係止フック７の両側の受け部２０に沿って移動しながら下方に押し込むので、係止フック７は係止解除ボタン８と連動してバネ２２に抗して下方に移動して開口部１２に没入する。このため、係止壁４と係止フック７との係止状態は解除されから、バッテリパックＡを前方に引き出して電動工具から取り外すことができる。

上述のように、バッテリパックＡを電動工具に装着するときは、その取付部Ｂにスライドさせればよく、バッテリパックＡを取り外すときは、片手で上記係止解除ボタン８を両側から内側に挟みつけるように押圧し、そのままスライドさせて引き出せばよい。

なお、バッテリパックＡを着脱するときに、バッテリパックＡの前側から片手で挟むようにしてもよいが、下側から片手の親指と他の指で挟むようにしてもよい。

上述のバッテリパックの係止機構によれば、バッテリパックを電動工具に装着するときは、その取付部Ｂに対してスライドさせることにより係止フック７が電動工具の取付部Ｂの係止壁４に係止して固定される。係止フック７はケース５の上部に上下動可能に配置されるので、係止強度は大きく、電動工具を誤って落とした場合でも、ケース５が外れるのを有効に防止することができる。

バッテリパックＡは片手で掴むことができる程度の大きさに形成され、両側の係止解除ボタン８は背面の両側から片手で把持できる範囲内に形成されているので、バッテリパックＡを取り外すときは、上記係止解除ボタン８を両側から押し込み操作して上記係止フック７の係止を解除させた後、前方にスライドさせて引き出せばよい。取り外し時に上記ケース５を片手で強く挟みつけることは同時にケース５を片手内に強く保持する行為である。しかも、係止解除ボタン８を押し込むときは、バッテリパックＡは強く握り締められる。このように、係止フック７の係止解除と引き出しのための強い握り締めとが同じ行為であるから、容易かつ円滑に電動工具からバッテリパックＡを引き出すことができ、作業性が向上する。

また、係止解除ボタン８は係止解除ボタンガイド溝１３の溝壁１４の側面から突出しているので、押し込み操作後にも上記ケースからはみ出した状態になっている。係止解除ボタン８をバッテリパックＡの前から掴んだときに、ケース５の前側の縁（溝壁１４）に干渉されることなく、十分に係止解除ボタン８を押し込むことができる。

［実施形態２］
図６および図７は、係止フック７を電動工具の取付部Ｂに設け、上記係止部（係止溝３１）をケース５に形成した場合の実施形態を示すものである。

係止フック７は図６（ａ）に示されるように、上記取付部Ｂを構成するベース１の下面から下方に出没可能に設けられ、バネ３０によって常時下方に突出するように形成されている。

係止溝３１は図７（ａ）に示されるように、ケース５の前部の上部に後側が垂直のＶ溝状に形成されている。また、バッテリパックＡの前部には係止解除ボタン８が上下動可能に設けられている。さらに、係止溝３１の溝底の両側には貫通口３２が形成され、図７（ｂ）のように、貫通口３２から係止解除ボタン８と一体に形成された突き上げ部３３が、上記係止フック７に係合可能に押し上げられるように構成されている。係止解除ボタン８は図６（ａ）のようにバネ３４により上方に付勢されている。このバネ３４は係止解除ボタン８を下方の所定位置に付勢するだけの強さがあればよい。

なお、バッテリパックＡの前部両側にはスライドレール部１１が形成され、図６（ａ）のように、該案内突部１１は電動工具のベース１に形成されたスライド溝３に係合可能に形成されている。

上記構成によれば、バッテリパックＡを電動工具の取付部Ｂに装着するときは、前述の例と同様にバッテリパックＡのスライドレール部１１を取付部Ｂのスライド溝３に係合させて後方にスライドさせる。このとき、取付部Ｂの下方に突出した係止フック７はバッテリパックＡの上面に当たるが、さらに押し込むと、係止フック７はバネ３０に抗して押し込まれる。これにより、バッテリパックＡはスライド溝３の端部までスライドするとともに、図６（ｂ）のように、係止溝３１が係止フック７のある位置に移動する。このため、係止溝３１と係止フック７とが係止してロックされ、装着状態となる。

これに対し、上記取付部Ｂに装着されたバッテリパックＡを取り出すときは、図７（ｂ）のように、係止解除ボタン８とともに突き上げ部３３を押し上げる。これによって、係止フック７は上方に押し込まれるので、係止溝３１と係止フック７との係止状態は解除され、バッテリパックＡを前方に引き出して電動工具から取り外すことができる。

上記構成によれば、実施形態１と同様の作業性が確保できるとともに、特に係止フック７を付勢する強いバネ３０は取付部Ｂに設けることになるので、ケース５には係止解除ボタン８を所定位置に付勢するだけの強さのバネ３４があればよく、強いバネを取り付ける必要はないので、その分だけケース５内のスペースを余分に取ることができ、その分をバッテリの収納にあてることができる。

［実施形態３］
図８〜図１１は、バッテリパックＡをねじ込み式に回動させることにより電動工具の取付部Ｂに装着する実施形態を示す。

係止フック７は、図８及び図９（ａ）〜（ｃ）に示されるように、上記ケース５の上面の中央部に突出した凸部３５の上面から互いに反対側の方向に張出し形成されている。凸部３５は短円柱の両側を切断したような形状で、その側面は円弧状曲面と平坦面とから構成されている。係止フック７はその円弧状曲面側から張出している。

なお、上記凸部３５の中央には環状溝３６が形成され、さらに環状溝３６の内側には出力端子３７が配置されている。出力端子３７の上部はカバー部３８によって覆われている。したがって、上記出力端子３７は外部からは隠れて見ることができないようになっている。

これに対し、電動工具の取付部Ｂの下面には、上記係止フック７を嵌合可能な凹部４０が形成されている。そして、凹部４０の内側壁のうち上記係止フック７が嵌合する側とは別の内側壁に上記係止フック７に係止可能な係止溝４１（係止部）が形成されている。

なお、上記凹部４０の中央には環状縁４２が形成され、その内側にはＬ字形の入力端子４３が形成されている。

上記バッテリパックＡを電動工具の取付部Ｂに装着するときは、まずバッテリパックＡの係止フック７を取付部Ｂの凹部４０に嵌合し（同時に環状縁４２も環状溝３６に嵌合）、さらにバッテリパックＡをねじ込み式に９０度回動させる。これにより、図１１に示されるように、係止フック７は係止溝４１に係止し、バッテリパックＡは取付部Ｂに装着される。同時に、バッテリパックＡ側の出力端子３７は取付部Ｂの入力端子４３に接合する。

上記構成によれば、電池ケース５をねじ込み式に回動させることにより電動工具の取付部Ｂに装着するので、作業性がよく、落下強度の確保も容易であり、またねじ込み式に回動する回動端でバッテリの出力端子３７と対象機器の入力端子とが接触する構造であるから、ケース５の出力端子３７をカバー部３８によって外部から直接には見えない位置に設けることができ、これにより出力端子３７を良好に保護することができる。

本発明は電動工具に限定されない。バッテリパックを充電するための充電器などを対象機器として適用することができる。

電動工具にバッテリパックを装着した状態を示す要部の斜視図である。 バッテリパックの斜視図である。 バッテリパックの分解斜視図である。 （ａ）（ｂ）はバッテリパックの係止フックの作動態様を説明するための断面図 バッテリパックの取付態様を表すため、一部を切り欠いて示した斜視図 （ａ）（ｂ）は電動工具の取付部にバッテリパックが装着された状態を示す断面図 （ａ）はバッテリパックの斜視図、（ｂ）は突き出し部が押し出された状態の斜視図 取付部とバッテリパックを上から見た斜視図 （ａ）はバッテリパックの平面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線上の断面図、（ｃ）は（ｂ）のＹ−Ｙ線上の断面図 取付部とバッテリパックを上から見た斜視図 電動工具にバッテリパックが装着された状態の縦断面図

符号の説明

Ａ バッテリパック
Ｂ 取付部
４、３１、４１ 係止部
７ 係止フック
８ 係止解除ボタン

Claims (5)

1. バッテリを収容したケースに、係止フックと、該係止フックと連動する係止解除ボタンとを設け、上記ケースの上部を電動工具等の対象機器の下部の取付部に対して前後方向にスライドさせて装着したときに上記係止フックを上記取付部に係止させるバッテリパックの係止機構において、
   上記係止フックを上記ケースの上部に上下動可能に配置し、かつ上動時に上記対象機器の取付部の下部の係止部に係止するように付勢し、上記係止解除ボタンを上記ケースの両側部に設け、上記係止解除ボタンを上記ケースの内側に押し込み操作したときに上記係止フックが係止解除方向に移動するように連動させた
   ことを特徴とするバッテリパックの係止機構。
2. 上記係止解除ボタンは、押し込み操作後にも上記ケースからはみ出ししていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパックの係止機構。
3. 上記係止解除ボタンはバッテリパックの前側及び下側から片手で操作できる範囲内に形成されていることを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパックの係止機構。
4. 上記係止フックをケースに設けることに代え、上記対象機器の取付部に設け、上記係止部を上記取付部に形成することに代え、上記ケースに形成したことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパックの係止機構。
5. 上記係止フックを、上記ケースの上面の中央部に突出した凸部の上面から互いに反対側の方向に張出し形成し、
   上記対象機器の取付部の下面には、上記係止フックを嵌合可能な凹部を形成し、該凹部の内側壁のうち上記係止フックが嵌合する側とは別の内側壁に上記係止フックに係止可能な係止部を形成するとともに、
   上記ケースの上部を電動工具等の対象機器の下部の取付部に対して前後方向にスライドさせて装着することに代え、上記ケースの係止フックを上記対象機器の取付部の凹部に嵌合し、バッテリパックを回動することにより上記係止フックを上記係止部に係止させて装着した
   ことを特徴とする、請求項１に記載のバッテリパックの係止機構。

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