JP2011205872A

JP2011205872A - 充電電池パック

Info

Publication number: JP2011205872A
Application number: JP2010073588A
Authority: JP
Inventors: Norihiro Iwamura; 則宏岩村; Motoharu Muto; 元治武藤
Original assignee: Panasonic Electric Works Power Tools Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2010-03-26
Publication date: 2011-10-13

Abstract

【課題】様々な場面に柔軟に対応することができ、この対応に際して作業性が低下することも抑制することのできる充電電池パックを提供する。
【解決手段】本発明の充電電池パック１は、電動機器２に接続される正極側および負極側の放電端子６と、両側の放電端子６間に接続される複数の二次電池ブロック５と、両側の放電端子６と複数の二次電池ブロック５との間の経路を切り替える切替手段と、を備える。この切替手段によって、複数の二次電池ブロック５が並列接続される経路と、複数の二次電池ブロック５が直列接続される経路とを、自在に切り替える。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動機器に装着して用いる充電電池パックに関する。

充電電池パックは、電動工具等の多様な電動機器に装着して用いられるものであって、充電電池パックに内蔵してある二次電池ブロックから、電動機器へと電力を供給するようになっている。

ところで、電動機器を用いて作業を行う場面としては、高出力が必要となる一方で長時間使用はそれほど要求されない場面や、高出力は必要でない一方で長時間使用が要求される場面等、様々な場面が存在する。

これに対して、例えば特許文献１には、充電電池パックを継ぎ足して使用できるようにしたものが開示されている。

特開２００１−２３５８９号公報

特許文献１に開示される従来の充電電池パックによれば、状況に応じて電池容量を増加させ、長時間使用を可能にすることは可能である。しかし、高出力が必要となる場面には対応が困難である。また、充電電池パックを継ぎ足しながら作業を行うには、その継ぎ足し用のブロックを作業者が別途携帯しておき、これを順次継ぎ足していく作業を行う必要がある。そのため、作業性が低下するという問題もある。

本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、高出力が必要となる一方で長時間使用はそれほど必要でない場面や、高出力は必要でない一方で長時間使用が要求される場面等、様々な場面に柔軟に対応することができ、しかも、この対応をするに際して作業性が低下することも抑制することのできる充電電池パックを提供することを、課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の充電電池パックを、下記構成を具備したものとする。

本発明の充電電池パックは、電動機器に装着して用いる充電電池パックであり、前記電動機器に接続される正極側および負極側の放電端子と、前記両側の放電端子間に接続される複数の二次電池ブロックと、前記両側の放電端子と前記複数の二次電池ブロックとの間の経路を切り替える切替手段と、を備える。そして、前記切替手段によって、前記複数の二次電池ブロックが並列接続される経路と、前記複数の二次電池ブロックが直列接続される経路とが、切り替え自在となる構成である。

本発明は、高出力が必要となる一方で長時間使用はそれほど必要でない場面や、高出力は必要でない一方で長時間使用が要求される場面等、様々な場面に柔軟に対応することができ、しかも、この対応をするに際して作業性が低下することも抑制することができる、といった効果を奏する。

本発明の実施形態における一例の充電電池パックとこれを装着する電動機器の説明図である。同上の充電電池パックの電気経路を示す説明図であり、（ａ）は並列接続状態、（ｂ）は直列接続状態である。本発明の実施形態における他例の充電電池パックの電気経路を示す説明図であり、（ａ）は並列接続状態、（ｂ）は直列接続状態である。

本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。図１には、本発明の実施形態における一例の充電電池パック１と、この充電電池パック１を装着して用いる電動機器２を示している。ここでは、電動機器２として手持ち型の電動工具２０を用いているが、充電電池パック１を装着して電力供給を行うものであれば、他の機器であってもよい。

電動工具２０は、本体筒部２１と、この本体筒部２１から延設されるハンドル部２２とを備える。本体筒部２１には、モータ２３や、これの回転力を出力軸２４にまで伝達する動力伝達機構２５を収容している。ハンドル部２２には、トリガスイッチ２６とこれに接続される制御部２７を備えている。トリガスイッチ２６はハンドル部２２の根元部分に引き込み自在に設けられており、制御部２７はハンドル部２２内に収容されている。

ハンドル部２２の突先部分には、接続凹部２８を設けている。この接続凹部２８は、充電電池パック１が有する後述の接続凸部３が挿入される部分であり、その内面には、制御部２７に電気的に接続された接続端子２９を、一対設けている。

充電電池パック１は、略直方体をなすケース４内に二次電池ブロック５を複数収容したものである。各二次電池ブロック５は、単数または複数の二次電池から構成されている。ケース４の上面には接続凸部３を設けており、この接続凸部３の先端部分に、正極側と負極側で対をなす放電端子６を配している。ケース４の両側面には、充電電池パック１が電動工具２０から脱落することを防止する係止手段８を設けている。

また、ケース４の上面には、内蔵電池の接続状態を切り替えるための手動スイッチ７を設けている。この手動スイッチ７は、ケース４を電動工具２０に装着した際に外部に露出する部分に配置してあればよく、ケース４の側面等に配しても構わない。

図２（ａ）には、充電電池ブロック１内の並列接続状態の電気経路を、太線で示している。この経路では、並列接続された二次電池ブロック５の正極側が、接続凸部３に配された正極側の放電端子６に接続され、並列接続された二次電池ブロック５の負極側が、接続凸部３に配された負極側の放電端子６に接続される。図２（ｂ）には、充電電池ブロック１内の直列接続状態の電気経路を、太線で示している。この経路では、直列接続された二次電池ブロック５の正極側が、接続凸部３に配された正極側の放電端子６に接続され、直列接続された二次電池ブロック５の負極側が、接続凸部３に配された負極側の放電端子６に接続される。

前記構成からなる本例の充電電池パック１を、電動機器２である電動工具２０に装着するには、充電電池パック１の接続凸部３を、電動工具２０のハンドル部２２突先の接続凹部２８内に挿し込めばよい。充電電池パック１は、接続凸部３に配置した一対の放電端子６がそれぞれ接続凹部２８内の対応する接続端子２９と弾接する位置にて、係止手段８により係止される。

そして、装着状態にある充電電池パック１内の一対の二次電池ブロック５から、放電端子６やこれに弾接する接続端子２９を介して、電動工具２０内の制御部２７やモータ２３に電力が供給される。

ここで、例えば、基本的に高出力がそれほど必要でない状況では、図２（ａ）の並列接続経路を選択しておき、高出力が必要となるときにだけ、手動スイッチ７により切替手段９を操作して図２（ｂ）の直列接続経路に切り替え、作業を行うことができる。

また、基本的に高出力が必要となるような状況では、図２（ｂ）の直列接続経路を選択しておき、高出力がそれほど必要でないときにだけ、手動スイッチ７により一時的に図２（ａ）の並列接続経路に切り替えて省エネルギ化を図ることもできる。

いずれの場合にせよ、必要な出力を発揮することと、長時間使用を可能にすることを両立しながら、様々な場面に柔軟に対応することができる。しかも、この対応をするに際しては、手動スイッチ７をワンタッチ操作するだけでよく、また、作業者が充電電池パック１の予備を携帯しておく必要もない。そのため、作業性が低下することも抑制される。

次に、本発明の実施形態における他例の充電電池パック１について、図３に基づいて説明する。なお、本例の基本的な構成は上述した一例と同様であるため、同様の構成については詳しい説明を省略し、一例とは相違する本例特有の構成について以下に詳述する。

本例においては、切替手段９を、ＦＥＴからなるスイッチング素子１０を用いて電子的に経路を切り替えるように設けている。

図３（ａ）には、二次電池ブロック５が並列接続された状態の電気経路を太線で示しており、図３（ｂ）には、二次電池ブロック５が直列接続された状態の電気経路を太線で示している。本例では、電動工具２０または充電電池パック１の適宜箇所に操作ボタン（図示略）が備えてあり、この操作ボタンの操作に応じて、図３（ａ）と図３（ｂ）の電気経路を交互に切り替えるように各スイッチング素子１０が制御される。

本例の充電電池パック１においても、一例の場合と同様、高出力がそれほど必要でないときには図３（ａ）の並列接続経路を選択し、高出力が必要となるときには図３（ｂ）の直列接続経路を選択するといったように、様々な場面に柔軟に対応することができる。さらに、作業者は並列と直列を切り替えるために操作ボタンをワンタッチ操作するだけでよく、また、充電電池パック１を予備で携帯しておく必要もないので、作業性が低下することも抑制される。

以上、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明したが、本発明は前記実施形態に限定されるものではない。例えば、並列接続と直列接続が切り替えられる二次電池ブロック５は複数であればよく、一対に限定される訳ではない。

さらに、複数の二次電池ブロック５とこれらの並列接続と直列接続を切り替える切替手段９の組み合わせが、一つの充電電池パック１に複数設けてあってもよい。この場合、一例のような手動スイッチ７を各切替手段９に対応して複数設けてあってもよいし、単一の手動スイッチ７で複数または全ての切替手段９の切り替えを可能としてもよい。また、他例のような操作ボタンを各切替手段９に対応して複数設けてあってもよいし、単一の操作ボタンで複数または全ての切替手段９の切り替えを可能にしてもよい。いずれの構成であっても、一つの充電電池パック１を用いて多様な出力モードが実現される。

その他の構成においても、本発明の意図する範囲内であれば適宜の設計変更が可能である。

１充電電池パック
２電動機器
５二次電池ブロック
６放電端子
９切替手段

Claims

電動機器に装着して用いる充電電池パックにおいて、前記電動機器に接続される正極側および負極側の放電端子と、前記両側の放電端子間に接続される複数の二次電池ブロックと、前記両側の放電端子と前記複数の二次電池ブロックとの間の経路を切り替える切替手段と、を備え、前記切替手段によって、前記複数の二次電池ブロックが並列接続される経路と、前記複数の二次電池ブロックが直列接続される経路とが、切り替え自在であることを特徴とする充電電池パック。