JP3679284B2 - バッテリーパック - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の蓄電池を内蔵し、電動工具等の電源として使用されるバッテリーパックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
バッテリーパックは、複数の蓄電池を収容するケースに、充電器や電動工具への共通の装着部を形成し、その装着部に、充電器等への装着により電気的接続する正負の充放電用端子及び通信用端子を備える一方、ケース内には、蓄電池に接触するサーミスタやサーモスタット等の感温素子と、通信用端子と接続されて充電器等との通信回路を形成する基板とが設けられている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記基板は、装着部の形状やスペース上の制約等によって充放電用端子や通信用端子と異なる位置に配置されるため、各端子と基板ごとに組み付け作業が必要となる上、配線も長くなって手間がかかる。又、感温素子は、蓄電池へ接触させるためにテープ等で貼着する作業も別途必要となるから、より作業性の低下を招いてしまう。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、端子や基板の組み付け作業が簡単に行えて組み付けに係る作業性が良好となると共に、感温素子の組み付けも容易となるバッテリーパックを提供することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、前記ケースを、前記蓄電池を内蔵する内ケースと、その内ケースを収容し、前記装着部が形成される外ケースとの二重構造として、前記基板を前記装着部に配置して前記内ケースの外面に取り付けると共に、前記充放電用端子と通信用端子とを前記基板上に設けて、前記感温素子を、前記基板を介して前記通信用端子に接続して、前記内ケースに設けた透孔から前記蓄電池と内ケースとの間に挿入可能としたことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１はバッテリーパックの斜視図、図２はその分解斜視図で、バッテリーパック１は、複数の蓄電池（以下「セル」という）を内蔵した箱体であるが、ここでは、外ケース２内に、セルを覆う一回り小さい内ケース１３を収容した二重構造となっている。まず外ケース２は、内ケース１３が略収まる下ケース３と、下ケース３の上方からネジで被着される上ケース４とからなり、充電器や電動工具への共通の装着部となる上ケース４の上面には、基端部５と、その基端部５から前方（以下バッテリーパック１では基端部５側を後方として説明する）へ突出する二本の平行なスライドレール６，６とを形成している。このスライドレール６，６は、夫々外方に張り出し部７，７を設けた断面逆Ｌ字状を呈し、両スライドレール６，６の間の基端部５には、スライドレール６と平行なスリット８，８・・が形成されている。又、上ケース４における基端部５の中央後方には、上ケース４を貫通する四角形の吸気口９が形成され、前方には、スライドレール６，６の間で形成した段部１０との境目で開口する排気口１１，１１・・が形成されている。１２，１２は充電器等へのスライド装着時に充電器等に当接するストッパである。
【０００７】
一方、内ケース１３は、５本ずつ４列に並べた２０本のセル１４，１４・・に上下から被着される合成樹脂製の上ホルダ１５及び下ホルダ１６と、上下ホルダ１５，１６の間に備えられる金属製で帯状の放熱板２２，２２・・とからなる。上下ホルダ１５，１６は、セル１４，１４・・の全体形状に合わせて形成されて各セル１４の安定が図られており、上ホルダ１５の下端周縁と、下ホルダ１６の上端周縁とには、下ケース３の内面形状に沿ったリブ１７，１８が形成されて、収容時の外ケース２内でのがたつきを防止している。又、ここでは、セル１４，１４・・は半数ずつ間隔を置いて二分割された格好で上下ホルダ１５，１６に収容されている（以下分割されたセル１４，１４・・の集まりを夫々「セル群」という）。
【０００８】
更に、下ホルダ１６の前後には、リブ１８より上方に突出して上ホルダ１５と結合される延設部１９，１９が形成されており、各セル群の外方側の放熱板２２，２２は、図３及び図５に示すように、前後方向の長手端部がリブ１７，１８とセル１４との間で、上下方向の短手端部が延設部１９とセル１４との間で夫々狭持されることで、上下ホルダ１５，１６間に固定されている。同様にセル群同士の間に設けられた放熱板２２，２２も、長手端部が、上下ホルダ１５，１６からセル群の間に突設された仕切板２０，２０とセル１４との間で、短手端部が延設部１９とセル１４との間で夫々狭持固定されている。尚、各放熱板２２は、セル群の外形状に沿った凹凸形状となって各列のセル１４，１４・・とは均等に接触し、外面には、図２，６に示すように、前端を揃えて後方へ向けて４本のフィン２３，２３・・が複数平行に形成されているが、これらのフィン２３，２３・・は、上の１本を除いて、下側の３本を段階的に長くして、放熱板２２の熱容量が前方へ行く程増えるように設定している。
【０００９】
よって、セル群は内ケース１３内で略密封状態で収容され、外ケース２内には、図５に斜線で示す如く、リブ１７，１８との間で内ケース１３を周回する空間と、その空間と連通して内ケース１３を前後に貫通する空間とが形成されるが、リブ１７の前後部分は切除されてこれらの空間が上ケース４の吸気口９及び排気口１１と連通しているため、バッテリーパック１内には、図６の矢印で示すように、吸気口９から進入した空気が左右に分かれて前方へ回り込み、排気口１１から外部へ出る通気路２４，２４と、内ケース１３を貫通して前方へ至り、排気口１１から外部へ出る第２通気路２５とが分岐形成されることになる。尚、前方の延設部１９には、第２通気路２５の両側で上下方向に整流板２１，２１が突設されて、通気路２４，２４と第２通気路２５とを流れる空気流を夫々単独で排気口１１へ案内している。
尚、２６は内ケース１３の下面と下ケース３の内面との間に敷設されるラバーシート、２７，２７はセル群と下ホルダ１６との間に敷設されるスポンジシート、２８，２８は絶縁板で、バッテリーパック１の後方で外ケース２には、コイルバネ２９で上方へ付勢され、上ケース４から爪３１を突出させるフック３０が設けられている。
【００１０】
又、上ホルダ１５の上面後方には、基板３２がネジ４１によってネジ止めされる（図２〜４及び図６）。基板３２上には、左右に充放電用端子３３，３３が配置されて、リード板３４，３４によって上ホルダ１５越しに露出されたセル群両端の正負の極と夫々電気的接続されている。更に、基板３２における充放電用端子３３，３３の間には、通信用端子としての温度検出用端子３５とコネクタ端子３６とが夫々配置されて、充電器との通信回路を形成しており、外ケース２への収容状態では、充放電用端子３３，３３と温度検出用端子３５とが上ケース４のスリット８，８・・を介して外部へ臨み、コネクタ端子３６が前方へ向けて露出するようになっている。尚、充放電用端子３３，３３は、電動工具へ装着した際に必要な接圧が得られるように、温度検出用端子３５より長く形成されている。
【００１１】
そして、温度検出用端子３５に接続される感温素子としてのサーモスタット３７は、図２に示すように上ホルダ１５前方の透孔３８からリード線３９（一方のリード線３９はセル間のリード板４６に接続される）を介して下方へ垂下され、下ホルダ１６への組み付け状態では、セル１４と前方の延設部１９との間に挿入されてセル１４と密着状態となる。同様に、基板３２に接続される感温素子としてのサーミスタ４２，４２も、上ホルダ１５後方の透孔４３，４３からリード線４４，４４を介して下方へ垂下され、下ホルダ１６への組み付け状態では、セル１４と後方の延設部１９との間に挿入されてセル１４と密着状態となる。尚、延設部１９の内面には、成形時の抜き勾配による傾斜面４０，４５が付与されているため、サーモスタット３７及びサーミスタ４２の挿入に伴いサーモスタット３７及びサーミスタ４２がセル１４側へ押圧されることになる。
【００１２】
以上の如く構成されたバッテリーパック１は、上ホルダ１５に設けた基板３２に、充放電用端子３３，３３、温度検出用端子３５、コネクタ端子３６が全て配置され、サーモスタット３７とサーミスタ４２とが基板３２を介して温度検出用端子３５とコネクタ端子３６と夫々接続されているから、内ケース１３への組み付けを行う場合は、まず基板３２に各端子をハンダ付けすると共に、充放電用端子３３，３３にリード板３４を夫々スポット溶接し、更にサーモスタット３７とサーミスタ４２とを接続したリード線３９，４４も透孔３８，４３を通した状態で基板３２にハンダ付けして、基板３２を上ホルダ１５にネジ４１で螺着すれば、全ての端子及び配線が基板３２と上ホルダ１５と共にユニット化する。後は、上ホルダ１５をセル群の上方から被着すれば、サーモスタット３７とサーミスタ４２とがセル１４と延設部１９との間に夫々挿入して自動的に固定される。最後に上ホルダ１５を延設部１９に組み付け、リード板３４，４６を夫々セル１４にスポット溶接すれば、内ケース１３の組み付けと電気的接続とが完了する。
勿論この組み付けは、上記順序の他、先に上ホルダ１５を下ホルダ１６に組み付けてから基板３２をネジ止めし、最後にリード板３４，４６をスポット溶接する順序とする等、変更は可能である。
【００１３】
このように上記形態によれば、基板３２を装着部となる上ケース４内に配置して、充放電用端子３３，３３と温度検出用端子３５、コネクタ端子３６とを基板３２上に設け、サーモスタット３７とサーミスタ４２とを基板３２を介して各端子に接続したことで、予め基板３２に各端子やサーモスタット３７等のリード線を接続してユニット化できる。よって、端子や基板の組み付け作業が単純化して作業性が良好となるのである。
又、サーモスタット３７とサーミスタ４２とは、ユニット化した上ホルダ１５の下ホルダ１６への組み付けの際に、上ホルダ１５越しにセル１４と下ホルダ１６との間に挿入されてセル１４に密着する構造となっているから、サーモスタット３７等をテープでセル１４へ貼着する等の余分な作業が不要となり、より作業性の向上が図られる。
【００１４】
尚、基板の位置は上記形態に限定するものでなく、上ケース４の形状に合わせて上ホルダ１５の中央や端部等に変更可能である。又、上記形態ではバッテリーパックの装着に、スライドレール６，６等によるスライド装着構造を採用しているが、バッテリーパックの差込部を充電器の凹部や電動工具のハンドルに差し込む構造であっても本発明は適用可能である。
更に、下ホルダ１６への挿入によりサーモスタット３７やサーミスタ４２をセル側へ押圧する傾斜面４０，４５は、上記形態では抜き勾配をそのまま利用して構成の合理化を図っているが、抜き勾配より当該場所のみ傾斜をきつくしても良い。勿論抜き勾配がない場合は傾斜面のみを新たに形成することができる。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、基板を装着部に配置して、充放電用端子と通信用端子とを前記基板上に設け、感温素子を前記基板を介して通信用端子に接続したことで、予め基板に各端子や感温素子を接続してユニット化できる。よって、端子や基板の組み付け作業が単純化して作業性が良好となる。また、ケースを二重構造として内ケースの外面に基板を取り付け、感温素子を内ケースに設けた透孔から蓄電池と内ケースとの間に挿入可能としたことで、感温素子をテープでセルへ貼着する等の余分な作業が不要となり、感温素子の組み付けに係る作業性の向上が図られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッテリーパックの斜視図である。
【図２】バッテリーパックの分解斜視図である。
【図３】バッテリーパックの断面図である。
【図４】上ケースを取り外した状態のバッテリーパックの平面図である。
【図５】上ケースと上ホルダとを取り外した状態のバッテリーパックの平面図である。
【図６】内ケースの斜視図である。
【符号の説明】
１・・バッテリーパック、２・・外ケース、５・・基端部、６・・スライドレール、９・・吸気口、１１・・排気口、１３・・内ケース、１４・・セル、１５・・上ホルダ、１６・・下ホルダ、２２・・放熱板、２３・・フィン、２４・・通気路、２５・・第２通気路、３２・・基板、３３・・充放電用端子、３５・・温度検出用端子、３６・・コネクタ端子、３７・・サーモスタット、３９・・リード線、４０，４５・・傾斜面、４１・・ネジ、４２・・サーミスタ。

Claims (1)

1. 複数の蓄電池を収容するケースに、他の電気機器への装着部を形成し、その装着部に、前記他の電気機器へ電気的接続される充放電用端子及び通信用端子を備える一方、前記ケース内に、前記蓄電池と接触する感温素子と、前記通信用端子と接続されて前記他の電気機器との通信回路を形成する基板とを夫々設けたバッテリーパックであって、
   前記ケースを、前記蓄電池を内蔵する内ケースと、その内ケースを収容し、前記装着部が形成される外ケースとの二重構造として、前記基板を前記装着部に配置して前記内ケースの外面に取り付けると共に、前記充放電用端子と通信用端子とを前記基板上に設けて、前記感温素子を、前記基板を介して前記通信用端子に接続して、前記内ケースに設けた透孔から前記蓄電池と内ケースとの間に挿入可能としたことを特徴とするバッテリーパック。

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