JP5555113B2 - Battery pack and electric tool provided with the battery pack - Google Patents
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Description
本発明は、電池パック及び該電池パックを備えた電動工具に関し、詳しくは複数の電池セルをセルケースに保持してハウジング内に収納してなる電池パック及び該電池パックを備えた電動工具に関するものである。 The present invention relates to a battery pack and a power tool including the battery pack, and more particularly to a battery pack in which a plurality of battery cells are held in a cell case and housed in a housing, and a power tool including the battery pack. It is.
従来から、コードレス電動工具等の電源に用いられる電池パックが知られている(例えば、特許文献1参照)。この電池パックは、複数の電池セルが該電池セルの長手方向と交差する列方向に配列されてなる複数の組電池と、一対のセルケースと、仕切板とを有する。一対のセルケースは、各組電池を前記長手方向及び前記列方向と交差する上下方向に積み重ねた状態で上下両側から挟むものである。仕切板は積み重ねられた前記各組電池間に介在されて前記各電池セルをそれぞれ保持するものである。そして、前記各電池セルを前記セルケースと仕切板との間又は隣接する前記仕切板の間にて保持することでセルブロックが構成される。このセルブロックはハウジング内に収容されると共に、セルブロックの前後方向両側には、平板状の緩衝材がそれぞれ固着されている。 Conventionally, a battery pack used for a power source of a cordless electric tool or the like is known (for example, see Patent Document 1). This battery pack includes a plurality of battery packs in which a plurality of battery cells are arranged in a row direction intersecting with the longitudinal direction of the battery cells, a pair of cell cases, and a partition plate. The pair of cell cases are sandwiched from the upper and lower sides in a state where the assembled batteries are stacked in the vertical direction intersecting the longitudinal direction and the column direction. The partition plate is interposed between the stacked assembled batteries and holds the battery cells. And a cell block is comprised by hold | maintaining each said battery cell between the said cell case and a partition plate, or between the said adjacent partition plates. The cell block is accommodated in the housing, and flat cushioning materials are fixed to both sides of the cell block in the front-rear direction.
図10に示すように、セルケース6に電池セル5を保持してなるセルブロック2の端面に緩衝材8を固着している。ハウジング3の内面3aから突出したリブ90が緩衝材8を介して電池セル5の端面5cを押圧している。これによりセルブロック2がリブ90にて保持され、ハウジング3内でのセルブロック2の位置ずれが規制されている。
As shown in FIG. 10, the
ところで、従来例では、電池パックに落下などによる衝撃や振動等が加わったときには、衝撃がハウジング3から突出させたリブ90を介して電池セル5に直接伝わりやすくなり、電池セル5に悪影響を及ぼす可能性がある。
By the way, in the conventional example, when an impact or vibration due to dropping or the like is applied to the battery pack, the impact is easily transmitted directly to the
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、外部から電池セルに加わる衝撃を減衰させることができ、電池セルを保護することができる電池パック及び該電池パックを備えた電動工具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a battery pack capable of attenuating impact applied to the battery cell from the outside and protecting the battery cell, and the battery. An object is to provide an electric tool including a pack.
前記の課題を解決するために、本発明は、複数の電池セルが該電池セルの長手方向と直交する列方向に配列されてなる組電池と、該組電池を前記長手方向と前記列方向の両方に直交する方向から挟んで保持するセルケースとを、ハウジング内に収納保持してなる電池パックであって、前記セルケースの前記長手方向の端面とこれに対向する前記ハウジングの内面との間の距離が、前記電池セルの前記長手方向の端面とこれに対向する前記ハウジングの内面との間の距離に対して短くなるように、前記ハウジングの内面から、これに対向する前記セルケースの前記長手方向の端面に向けてリブを突出させたことを特徴としている。 In order to solve the above problems, the present invention provides an assembled battery in which a plurality of battery cells are arranged in a column direction orthogonal to the longitudinal direction of the battery cell, and the assembled battery is arranged in the longitudinal direction and the column direction. A battery pack that is stored and held in a housing sandwiched and held from a direction orthogonal to both, between the end surface in the longitudinal direction of the cell case and the inner surface of the housing facing the battery case. The distance of the battery case from the inner surface of the housing to the distance between the end face in the longitudinal direction of the battery cell and the inner surface of the housing opposite to the distance is reduced. It is characterized by protruding ribs toward the end face in the longitudinal direction .
また、前記セルケースの前記長手方向の端面を、前記電池セルの前記長手方向の端面よりも、対向する前記ハウジングの内面に向けて突出させることが好ましい。 Further, the longitudinal end surface of the cell case than said longitudinal end surface of the battery cell, it is preferable to project toward an inner surface of said housing opposite.
また、前記セルケースの前記長手方向の端面とこれに対向する前記ハウジングの内面との間に緩衝材を配置することが好ましい。 In addition, it is preferable that a cushioning material is disposed between the end surface of the cell case in the longitudinal direction and the inner surface of the housing facing the end surface .
また本発明の電動工具は、前記電池パックを着脱可能に装着することを特徴とする。 The electric power tool of the present invention is characterized in that the battery pack is detachably mounted.
本発明は、外部から電池セルに加わる衝撃を減衰させることができ、電池セルを保護することができるものである。 The present invention can attenuate the impact applied to the battery cell from the outside and protect the battery cell.
以下、電池パックの実施の形態の一例を、図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, an example of an embodiment of a battery pack will be described with reference to the drawings.
図3は本実施形態の電池パック1の斜視図である。電池パック1は、コードレスのインパクトドライバー等のような電動工具50(図9参照)の電源に用いられると共に、該電動工具50に対して着脱可能に構成されている。電池パック1は、電動工具50に取り付けた状態で電動工具50に電力を供給可能とすると共に、電動工具50から取り外して充電器(図示略)に接続することで充電可能とされる。
FIG. 3 is a perspective view of the
電池パック1のハウジング3は、略直方体状に形成されている。本例のハウジング3は、上ハウジング21と、中間枠部材23と、下ハウジング22とで構成されている。本例では上ハウジング21と中間枠部材23とが一体化されている。
The
図4は電池パック1の展開図である。上ハウジング21の下端の四隅には、ネジ固着用部27がそれぞれ下方に向けて突出している。上ハウジング21の上蓋部25には、上方に突出した台座部30が膨出形成されている。この台座部30には、電動工具50(図9参照)の接続端子(図示略)が挿入される3本の挿入溝31と、電動工具50の係止片(図示略)が挿入されて係止する左右3対のフック32a、32b、32cとが設けられている。なお、図4中の45は、電動工具50の係止片を上ハウジング21のフック32a〜32cに着脱させるときにスライド操作するロックボタンである。45aはロックボタン45を保持し且つ操作性を出すためのバネである。
FIG. 4 is a development view of the
一方、下ハウジング22の下蓋部34は、略平板状に形成されると共に、その外周縁に沿って上方に延びる壁部35が立設されている。下蓋部34の内底面34aの四隅には、上ハウジング21のネジ固着用部27と対応する位置に下ハウジング側連結部36が形成されている。下ハウジング側連結部36には、ネジ挿通孔37が上ハウジング21のネジ固着用部27と同一直線上になるように上下方向に貫通形成されている。
On the other hand, the
中間枠部材23(図3参照)は略四角枠状に形成されている。この中間枠部材23の内周側の四隅には、上下に開放されたネジ挿通孔(図示略)がそれぞれ形成されている。
The intermediate frame member 23 (see FIG. 3) is formed in a substantially square frame shape. Screw insertion holes (not shown) opened up and down are formed at the four corners on the inner peripheral side of the
そして、図4に示すねじ43を下ハウジング23のネジ挿通孔37の下から挿通して中間枠部材23(図3参照)のネジ挿通孔内を通して上ハウジング21のネジ固着用部27に螺入する。これにより、各ハウジング21〜23が筐状のハウジング3(図1参照)に組み立てられる。このハウジング3内にはセルブロック2が収容されて保持される。
Then, the
図5は、セルブロック2の展開図である。本例のセルブロック2は、複数(本実施形態では、上下2段)の組電池4と、組電池4に接続される2つの連絡板65(一方は図示せず)、正極端子66及び負極端子67と、組電池4の充放電等を制御する制御回路68とを備えている。
FIG. 5 is a development view of the
先ず、組電池4は、複数(本実施形態では、3本)の電池セル5が該電池セル5の長手方向Eと直交する列方向Fに隣接して配列されている。各電池セル5は円柱状に形成されると共に、長手方向Eの一方の端面に正極56aが形成され、他方の端面に負極56bが形成されている。各電池セル5は、隣接する正極56aと負極56bとが互い違いになるようにして配列されている。なお、電池セル5には例えばリチウムイオン二次電池等の二次電池が用いられている。
First, in the assembled
上記2つの連絡板65(一方は図示せず)は、セルブロック2の両側に配置され、各組電池4同士を並列に接続すると共に、各組電池4内の電池セル5を互いに直列に接続するものである。上記正極端子66は各組電池4の最終列の正極56aに各々電気的に接続され、上記負極端子67は各組電池4の最終列の負極56bに各々電気的に接続されている。これら正極端子66と負極端子67は、各組電池4から電力を取り出すためのものであり、制御回路68と電気的に接続されている。
The two connecting plates 65 (one not shown) are arranged on both sides of the
上記連絡板65、正極端子66及び負極端子67はいずれも、板金部品からなり、前述の上セルケース52(図4参照)側に固定されている。これら連絡板65、正極端子66、負極端子67は、それぞれ溶接により、各電池セル5の正極56a及び負極56bに固着される。また、上記制御回路68には、電動工具50(図9参照)の端子(図示略)と接続される複数(本実施形態では、3つ)の接続端子71が実装されている。各接続端子71は、上ハウジング21の挿入溝31(図4参照)に対応した位置に配置されており、所定の接続端子71間に各組電池4に基づく所定の電圧が発生するようになっている。
The connecting
次に、セルブロック2を説明する。図5に示すように、セルブロック2は、上記組電池4を上下2段に積み重ねた状態で各組電池4を上下両側から挟むセルケース6と、積み重ねられた各組電池4間に介在される仕切板54とを備えている。
Next, the
セルケース6は、上セルケース52と下セルケース53とに分かれている。上セルケース52は、下方に開口した断面半円形状の凹部58を複数(本実施形態では、3つ)有する波板状に形成されている。下セルケース53は、上方に開口した断面半円形状の凹部59を複数(本実施形態では、3つ)有する波板状に形成されている。各凹部58,59は、その内径が電池セル5の外径と略同一となるように形成されている。即ち、凹部58,59の深さはそれぞれ電池セル5の半径と等しくなるように形成されている。これにより、各凹部58,59には、各電池セル5の外周面の一部が密着されるようになっている。
The
上セルケース52と下セルケース53の間に仕切板54が配置される。仕切板54は、平板状の本体部61と、同本体部61の上下両面に立設される複数(本実施形態では、4つ)の隔壁(図示略)とを備えている。各隔壁間に電池セル5の一部が密着状態で嵌合可能とされている。そして、上セルケース52、下セルケース53及び仕切板54は、ねじ55を用いて互いに固定される。これにより、上下の各組電池4は、上セルケース52と仕切板54との間、及び仕切板54と下セルケース53との間にそれぞれ配置されて保持される。つまり、各電池セル5は、上セルケース52及び下セルケース53の各凹部58,59と仕切板54との間にそれぞれ個別に保持される。仕切板54は、電池セル5相互の相対的な移動を抑えると共に、電池パック1に振動や衝撃が作用しても電池セル5相互間での電気的絶縁を確保する働きをする。
A
次に、外部より加わる衝撃から上記電池セル5を保護する構造を、図1、図2、図5を参照して説明する。
Next, a structure for protecting the
図1(a)は図2のA−A線断面図であり、図1(b)は図1(a)のD部の拡大図であり、図2はセルブロック2を収納したハウジング3の正面図である。
1A is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. 2, FIG. 1B is an enlarged view of a portion D in FIG. 1A, and FIG. 2 shows the
セルブロック2をハウジング3内に収納保持した状態では、図1(a)に示すように、セルケース6の端面6aと電池セル5の端面5cとは、平面から見て略面一状に配置されている。一方、ハウジング3の内面3aの複数個所(本実施形態では、4箇所)から、セルケース6の端面6aに向けて4本のリブ7を突出させてある。
In a state in which the
4本のリブ7は、ハウジング3の内面3aの上下方向全長に亘って内方に向けてそれぞれ突出している。つまり、各リブ7は、上ハウジング21(図2参照)の内面から中間枠部材23(図3参照)の内面を経て下ハウジング22の内面に至る上下方向全長に亘って一直線状に延びている。
The four
4本のリブ7は、セルケース6の端面6aの両端2箇所と中央側2箇所の計4箇所に当接可能に配置されている。本例では、4本のリブ7のうち、両側の2本のリブ7はそれぞれ太く形成され、中央側の2本のリブ7は細く形成されている。両側の太い2本のリブ7は、図5に示す上セルケース52の両端2箇所の縦長幅広の端面58bと、下セルケース53の両端2箇所の縦長幅広の端面59bとに、各々当接可能に対向している。中央側の細い2本のリブ7は、図5に示す上セルケース52の中央側2箇所の幅狭の端面58aと、下セルケース53の中央側2箇所の幅狭の端面59aとに、各々当接可能に対向している。以下において、セルケース6の端面6aというときは、上セルケース52の4箇所の端面58a,58bと下セルケース53の4箇所の端面59a,59bとを総称するものとする。
The four
ここで、図1(b)において、各リブ7の先端とセルケース6の端面6aとの間の距離をYとし、電池セル5の端面5cとハウジング3の内面3aとの間の距離をXとしたとき、距離Xを距離Yよりも短くなるように設定している。つまり、X>Yの関係が成立するようにセルブロック2がハウジング3内に保持されている。
Here, in FIG. 1B, the distance between the tip of each
しかして、上記構成によれば、電池パック1に落下等の衝撃が加わったときは、電池セル5の端面5cがハウジング3の内面3aに当たるよりも先に、セルケース6の端面6aがハウジング3から突出したリブ7に当たるようになる。これにより、電池セル5がハウジング3の内面3aに接触することが避けられる。この結果、電池セル5に加わる衝撃を低減させることが可能となり、電池セル5が破壊する可能性を低減できる利点がある。
Thus, according to the above configuration, when an impact such as dropping is applied to the
また本例では、ハウジング3のリブ7は4本設けられ、セルケース6の端面6aの両端2箇所と中央側2箇所の計4箇所に各々分散して当たるようにしている。そのうえ、セルケース6の縦長幅広の端面58b、59bに当たるリブ7を太く形成し、セルケース6の幅狭の端面58a、59aに当たるリブ7を細く形成している。これにより、外部からの衝撃がリブ7を介してセルケース6の端面6aにて受け止められやすくなると同時に、衝撃がセルケース6の4箇所に分散されるようになる。これにより、セルケース6の1箇所に衝撃が集中しにくくなる。結果、電池セル5の保護に加えて、セルケース6の保護も同時に図ることができる。
Further, in this example, four
なお、リブ7の数は4本に限らず、セルケース6の端面6aと当接可能な位置であれば良く、またリブ7をハウジング3の内面3aの上下方向全長に亘って連続して形成したが、必ずしもこれに限らず、リブ7の本数や形状は適宜に設計変更自在である。
Note that the number of
図6は、他の実施形態であり、セルケース6の端面6aを電池セル5の端面5cよりもハウジング3の内面3a側に向けて突出させている。他の構成は図1の実施形態と同様であり、対応する部分には同一符号を付しておく。本例では、セルケース6の端面6aとハウジング3の内面3aとの距離をR、電池セル5の端面5cとハウジング3の内面3aとの距離をXとする。R>Yの関係が成立するようにセルブロック2がハウジング3内に保持されている。従って、外部から衝撃が加わったときは、電池セル5よりも先に、セルケース6の端面6aがハウジング3の内面3aに当たるようになる。これにより、電池セル5に加わる衝撃を低減させることが可能となる。また本例ではハウジング3の内面3aからリブ7(図1参照)を突出させる必要がなく、ハウジング3の設計の自由度が拡大する。
FIG. 6 shows another embodiment, in which the
図7及び図8は、セルブロック2の両側に緩衝材8をそれぞれ配置した場合の一例を示している。図7は図1(b)の実施形態と対応しており、図8は図6の実施形態と対応しており、対応する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。
7 and 8 show an example in which the
図7においては、ハウジング3の内面3aから突出するリブ7が緩衝材8を介してセルケース6の端面6aに当接可能に対向配置されている。これにより衝撃が加わったときは電池セル5よりも先にリブ7が緩衝材8を介してセルケース6の端面6aに当たり、これと同時に緩衝材8により衝撃が緩和される。結果、電池セル5に加わる振動や衝撃を、一層減衰できるようになる。
In FIG. 7, the
図8においては、セルケース6の端面6aが電池セル5よりもハウジング3の内面3aに突出した構造において、該セルケース6の端面6aが緩衝材8を介してハウジング3の内面3aに当接可能に対向配置されている。これにより衝撃が加わったときは電池セル5よりも先にセルケース6の端面6aが緩衝材8を介してハウジング3の内面3aに当たり、これと同時に緩衝材8により衝撃が緩和される。結果、電池セル5に加わる振動や衝撃を、一層減衰できるようになる。
In FIG. 8, in the structure in which the
前記実施形態では、上ハウジング21と下ハウジング22との間に中間枠部材23を介在させてハウジング3を構成した場合を説明したが、これに限らず、セルブロック2の大きさに応じて、上ハウジング21及び下ハウジング22の形状を変更したり、中間枠部材23を省略することが可能である。
In the above embodiment, the case where the
1 電池パック
2 セルブロック
3 ハウジング
3a ハウジング内面
4 組電池
5 電池セル
6 セルケース
6a セルケース端面
7 リブ
8 緩衝材
50 電動工具
X ハウジング内面と電池セル端面間の距離
Y リブ先端とセルケース端面間の距離
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記セルケースの前記長手方向の端面とこれに対向する前記ハウジングの内面との間の距離が、前記電池セルの前記長手方向の端面とこれに対向する前記ハウジングの内面との間の距離に対して短くなるように、前記ハウジングの内面から、これに対向する前記セルケースの前記長手方向の端面に向けてリブを突出させたことを特徴とする電池パック。 An assembled battery in which a plurality of battery cells are arranged in a column direction orthogonal to the longitudinal direction of the battery cell; and a cell case for holding the assembled battery sandwiched from a direction orthogonal to both the longitudinal direction and the column direction ; Is a battery pack that is housed and held in a housing,
The distance between the longitudinal end face and the inner surface of the housing opposite thereto of the cell case, with respect to the distance between the longitudinal end face and the inner surface of the housing opposite thereto of said battery cell The battery pack is characterized in that ribs protrude from the inner surface of the housing toward the end surface in the longitudinal direction of the cell case facing the housing so as to be shorter.
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