JP2014072006A - 電池パック及び電気機器 - Google Patents

Abstract

【課題】収容ケースと回路基板との間をシールすることの可能な電池パックを提供する。
【解決手段】電池セルを収容し、かつ、工具本体に取り付け及び取り外しが可能な収容ケースを備えた電池パックであって、収容ケースの内部に設けられ、かつ、電池セルに接続された電池側端子２１を有する回路基板２０と、収容ケースの内部と外部とを連通するように設けられ、かつ、電池側端子２１が挿入される端子挿入孔２８と、収容ケースの内部に設けられ、かつ、回路基板２０と収容ケースのカバー２４との間に設けられたシール部材３１とを有する。
【選択図】図６

Description

本発明は、電気機器本体に取り付け及び取り外しが可能な電池パック、及び電気機器本体と電池パックとを有する電気機器に関する。

従来、電気機器本体と、電気機器本体に対して取り付け及び取り外し可能に構成された電池パックとを有する電気機器が知られており、その電気機器の一例が特許文献１に記載されている。特許文献１には、電気機器の具体例として電動工具が記載されている。電動工具は、工具本体（電気機器本体）と電池パックとを有する。工具本体は、電動モータを収容したハウジングと、ハウジングの開口部に固定されたハンマケースと、ハウジングに連続して設けられたグリップとを有する。電池パックは、グリップに対して取り付け及び取り外しできるように構成されている。また、特許文献１には、グリップにおける電池パックの挿入部に、弾性ゴムを二層成形処理により施すことが記載されている。

特開２００２−２５４３５６号公報

ところで、電池パックは、電池セルを収容した収容ケースを有する。また、電池パックは、収容ケースの内部に設けられた回路基板（保持部材）を有する。回路基板には電池側端子が取り付けられており、電池側端子は電池セルに接続されている。このため、通気孔を経由して収容ケースの内部に侵入した異物が、収容ケースと回路基板との間に侵入すること、または、収容ケースの外部に存在する異物が、収容ケースと回路基板との間に侵入することの何れかが発生する可能性がある。しかしながら、特許文献１には、収容ケースと回路基板との間をシールすることについては記載されておらず、この点で改善の余地があった。

本発明の目的は、収容ケースと保持部材との間をシールすることの可能な電池パック及び電気機器を提供することにある。

本発明の電池パックは、電池セルを収容し、かつ、電気機器本体に取り付け及び取り外しが可能な収容ケースを備えた電池パックであって、前記収容ケースの内部に設けられ、かつ、前記電池セルに接続された電池側端子を保持する保持部材と、前記収容ケースの内部に設けられ、かつ、前記保持部材と前記収容ケースとの間に設けられたシール部材と、
を有することを特徴とする。

本発明の一態様は、前記保持部材が、前記電池側端子が接続される電気回路を備えた回路基板であることを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記収容ケースが、前記電池セルを収容したホルダが配置されるケース本体と、前記ケース本体に固定されて前記ケース本体の開口部を覆うカバーと、前記カバーに設けられ、かつ、前記電池側端子が挿入される端子挿入孔とを有し、前記シール部材は、前記電池側端子を囲むように無端状に形成されていることを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記回路基板の表面を覆う基板カバーが設けられており、前記シール部材は、前記基板カバーに取り付けられていることを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記収容ケースが、前記収容ケースの内部と外部とを連通する通気口を有することを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記カバーが、前記保持部材の上方に位置するプレート部と、該プレート部から上方に突出したマウント部とを備え、前記シール部材は、前記プレート部の下方及び前記マウント部の下方に配置されることを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記マウント部は、前記シール部材に向けて突出し、かつ、前記シール部材が接触してシール面を形成する突起部を有することを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記突起部の先端が、前記プレート部の内面と同じまたはそれ以下の位置まで突出していることを特徴とする。

本発明の他の態様は、前記シール部材が、前記突起部及び前記プレート部に接触してシール面を形成することを特徴とする。

本発明の電気機器は、収容ケースに電池セルを収容した電池パックと、前記電池パックを取り付け及び取り外し可能な電気機器本体とを有する電気機器であって、前記電池パックは、本発明におけるいずれかの電池パックの構成を有することを特徴とする。

本発明の電池パックによれば、保持部材と収容ケースとの間をシールすることができる。

本発明の一態様によれば、回路基板と収容ケースとの間をシールすることができる。

本発明の他の態様によれば、シール部材が収容カバーに無端状に接触してシール面を形成する。したがって、シール性が向上する。

本発明の他の態様によれば、収容ケースと基板カバーとの間をシールすることができる。

本発明の他の態様によれば、通気口を経由して収容ケースの内部に侵入した異物が、収容ケースと回路基板との間に侵入することを防止できる。

本発明の他の態様によれば、シール部材は、プレート部及びマウント部の下方に設けられているため、収容ケースを電気機器本体に取り付ける際に、シール部材が邪魔になることはない。したがって、シール部材がカバーから剥がれることを防止できる。

本発明の他の態様によれば、突起部がシール部材に接触してシール面を形成することができる。

本発明の他の態様によれば、上下方向におけるシール部材の長さを短くすることができる。したがって、シール部材が突起部に接触したときに、シール部材が座屈することを抑制でき、高いシール性を維持することができる。

本発明の他の態様によれば、シール部材が突起部及びプレート部の両方に接触してシール面を形成するため、シール性が一層向上する。

本発明の電気機器によれば、保持部材または回路基板と、収容ケースとの間をシールすることができる。

本発明の電気機器の一例である電動工具を示す斜視図である。 本発明の電池パックを示す斜視図である。 本発明の電池パックを示す分解斜視図である。 本発明の電池パックに収容されるホルダ及び回路基板の平面図である。 本発明の電池パックを構成するカバーを内面から見た図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。 本発明におけるシール部材の実施例を示す正面断面図である。

本発明の電気機器及び電池パックの実施形態について、図面を用いて詳細に説明する。図１は、電気機器の一例である電動工具１０の概略構成を示す。電動工具１０は、工具本体（電気機器本体）１１及び電池パック１２を有している。電池パック１２は、工具本体１１に対して取り付け及び取り外し可能である。工具本体１１は、ケーシング１１ａとグリップ部１１ｂと装着部１１ｃとを備えている。ケーシング１１ａの内部には電動モータ１３が収容されている。電動モータ１３は、電力が供給される電磁コイル（図示せず）を有する。電動工具１０は、電動モータ１３に電力を供給するコードが接続されていないコードレスタイプの工具である。

また、ケーシング１１ａは、先端工具１４を取り付け及び取り外しができるようになっている。先端工具１４は、電動モータ１３から動力が伝達されると、軸線Ａを中心として回転運動または往復運動する。すなわち、電動工具１０は、インパクトドライバ、ドリル、ドライバ、ハンマ、ハンマドリル、ハンマドライバを含む。

グリップ部１１ｂの一端にケーシング１１ａが接続され、グリップ部１１ｂの他端に装着部１１ｃが設けられている。グリップ部１１ｂ内には、電動モータ１３を制御する制御基板（図示せず）が設けられている。装着部１１ｃには凹部１１ｄが形成されており、凹部１１ｄには複数、具体的には３個の工具側端子１５が設けられている。３個の工具側端子１５は、正極端子、負極端子、信号用端子を含む。正極端子及び負極端子は、電動モータ１３の電磁コイルに制御素子を介して接続されている。信号用端子は、電動モータ１３を制御する回路基板に接続されている。電池パック１２は、装着部１１ｃに対して取り付け及び取り外し（着脱）することができる。

電池パック１２の構成を、図２及び図３に基づいて説明する。電池パック１２は、複数の電池セル１６及びホルダ１７及び収容ケース１８を有する。電池セル１６は、充電及び放電を繰り返し行うことのできる二次電池である。電池セル１６は、リチウムイオン電池セル、ニッケル水素電池セル、リチウムイオンポリマー電池セル、ニッケルカドミウム電池セル等を含む。電池セル１６は円柱形状であり、電池セル１６の長さ方向の両端には２つの電極が設けられている。２つの電極のうち、一方は陽極であり他方は陰極である。

ホルダ１７は、複数の電池セル１６を相互に平行に保持するものであり、ホルダ１７は、複数の電池セル１６を覆うインシュレータとしての役割を備えている。本明細書では、複数の電池セル１６を電池セル１６群と記載することがある。ホルダ１７は筒形状を有しており、その内部に電池セル１６群が収容されている。ホルダ１７は、両端に開口部を有する構造、または一端に開口部を有する構造の何れでもよい。

本実施形態のホルダ１７は、４本の電池セル１６を平行に並べて１列とし、２列で８本の電池セル１６を収容している。そして、８本の電池セル１６において、一方の端部に位置する８個の電極のうち、４個の電極が１組として１枚の接続部材により接続されている。具体的には、縦横で隣り合う４本の電池セル１６を１組として、２本の電池セル１６の陰極と、２本の電池セル１６の陽極とが、１枚の接続部材により直列に接続されている。これに対して、８本の電池セル１６において、他方の端部に位置する８個の電極は、３枚の接続部材により接続されている。中央に位置する電池セル１６の４個の電極、つまり、２個の陰極及び２個の陽極は、１枚の接続部材により直列に接続されている。また、４個の電極の両側に位置する２個の陰極同士は１枚の接続部材により接続され、２個の陽極同士が１枚の接続部材により接続されている。

本実施形態において、電極同士を電気的に接続する接続部材は、導電性を有する金属材料により構成されている。この金属材料は、銅、アルミニウム等の他、圧延鋼板の表面にニッケルメッキが施された材料を含む。また、接続部材は、プレート形状であることが好ましい。そして、各接続部材における電極に接触している部分とは反対側の表面が、絶縁部材１９により覆われている。絶縁部材１９を構成する材料には、樹脂フィルムを基材とする絶縁テープまたは絶縁シート、ゴム状弾性体、表面に樹脂材料からなる絶縁層を形成した金属板等が含まれる。なお、ホルダ１７の開口部、または絶縁部材１９とホルダ１７の開口縁との隙間を、防水性を有するシート部材、シリコン、粘土等により覆うことも可能である。

さらに、ホルダ１７の胴部には回路基板２０が取り付けられている。回路基板２０は、非導電性の樹脂材料で平板形状に構成されている。回路基板２０は、直線状の第１縁部２０ａと、第１縁部２０ａの両端に連続された直線状の第２縁部２０ｂとを有する。回路基板２０を平面視すると、２つの第２縁部２０ｂは第１縁部２０ａに対して直角に配置されており、２つの第２縁部２０ｂ同士は平行である。また、図４のように、回路基板２０には、２つの第２縁部２０ｂに別個に連続する第３縁部２０ｃが設けられている。回路基板２０を平面視すると、２つの第３縁部２０ｃは第１縁部２０ａと平行である。そして、回路基板２０は、複数の電池側端子２１を保持している。つまり、回路基板２０に複数の電池側端子２１が取り付けられている。複数の電池側端子２１は、第１縁部２０ａと第２縁部２０ｂと第３縁部２０ｃとにより囲まれた領域に配置されている。複数の電池側端子２１は、第１縁部２０ａに沿って１列に配置されている。回路基板２０には電気回路（図示せず）が設けられている。

複数の電池側端子２１は導電性の金属材料により構成されている。複数の電池側端子２１は、充電用正極端子、放電用正極端子、充電・放電用負極端子、４個の信号用端子を含む。２本の電池セル１６の２個の正極同士を接続した接続部材は、リード線及び電気回路を介して、充電用正極端子及び放電用正極端子にそれぞれ電気的に接続されている。２本の電池セル１６の２個の負極同士を接続した接続部材は、リード線及び電気回路を介して充電・放電用負極端子に電気的に接続されている。

さらに、回路基板２０の表面を覆う基板カバー２２が設けられている。基板カバー２２は絶縁材料、例えば樹脂材料により一体成形されている。基板カバー２２は、回路基板２０の表面のうち、第１縁部２０ａと第２縁部２０ｂと第３縁部２０ｃとにより囲まれた領域を覆う要素である。図４のように、基板カバー２２は、平面視で略長方形に構成されている。すなわち、基板カバー２２は、相互に平行な長辺２２ｂ，２２ｃを有しており、長辺２２ｃに沿って、複数のスリット２２ａが設けられている。また、長辺２２ｂ，２２ｃの両端を接続する２つの短辺２２ｄが設けられている。そして、基板カバー２２が回路基板２０に取り付けられた状態で、複数の電池側端子２１はスリット２２ａにそれぞれ挿入されている。

収容ケース１８は、複数の電池セル１６を保持したホルダ１７を収容する要素である。収容ケース１８は、ケース本体２３と、ケース本体２３の開口部２３ａを閉じるカバー２４とを有する。ホルダ１７及びケース本体２３及びカバー２４は、共に非導電性の材料により、それぞれ別々に構成されている。非導電性の材料は、樹脂材料を含む。前記ケース本体２３は、底板２３ｂと、底板２３ｂの外周縁に連続して形成された側壁２３ｃとを有している。側壁２３ｃには、収容ケース１８の内部と外部とを連通する通気口２３ｄが設けられている。

一方、カバー２４は、プレート部２５及びマウント部２６を有する。プレート部２５は、カバー２４がケース本体２３に取り付けられた状態で、底板２３ｂと略平行になる平板形状を有する。また、マウント部２６は、カバー２４がケース本体２３に取り付けられた状態でプレート部２５から上方に突出されている。マウント部２６の両側には、電池パック１２を工具本体１１に取り付けるときに用いられるガイドレール２７が、それぞれ設けられている。２つのガイドレール２７は相互に平行に配置されている。マウント部２６における２つのガイドレール２７の間には、複数の端子挿入孔２８が設けられている。複数の端子挿入孔２８は、収容ケース１８の内部から外部に向けてスリット状に貫通している。また、複数の端子挿入孔２８は、ガイドレール２７と平行に配置されている。さらに、複数の端子挿入孔２８は、一方のガイドレール２７と他方のガイドレール２７との間に１列に配置されている。また、ケース本体２３にカバー２４を取り付けた状態で、収容ケース１８を平面視すると、複数の電池側端子２１の真上に複数の端子挿入孔２８が配置されている。

また、マウント部２６とプレート部２５との境界部分に窓２９が設けられている。窓２９は、カバー２４を平面視したときに、２つのガイドレール２７に対して略直角な方向に直線状に延ばされている。窓２９は複数の端子挿入孔２８につながっている。さらに、カバー２４がケース本体２３に取り付けられた状態で、複数の電池側端子２１は複数の端子挿入孔２８に挿入されている。さらにまた、カバー２４には、収容ケース１８の内部と外部とを連通する通気口３０が設けられている。通気口３０は、複数の端子挿入孔２８を隔ててプレート部２５の反対側に設けられている。なお、収容ケース１８の内面には、通気口２３ｄ，３０を別々に覆うフィルタ（図示せず）が取り付けられている。このフィルタは、通気性を有するメッシュ材料により構成されている。

そして、収容ケース１８の内部にシール部材３１が設けられている。シール部材３１は、電池側端子２１を保持する保持部材としての回路基板２０と、カバー２４との間をシールする要素である。また、シール部材３１は、基板カバー２２とカバー２４との間をシールする要素を兼ねる。シール部材３１は、ゴム状弾性体、シリコン等の材料により一体成形されている。図４のように、回路基板２０を平面視したとき、シール部材３１は、複数の電池側端子２１を取り囲むように環状（無端状）に形成されている。回路基板２０を平面視したとき、シール部材３１は略長方形の形状となっている。

具体的に説明すると、シール部材３１は、基板カバー２２の長辺２２ｂ及び短辺２２ｄに沿って取り付けられ、かつ、回路基板２０の第１縁部２０ａに沿って取り付けられている。さらに、シール部材３１の一部は、回路基板２０の表面のうち、２つの第３縁部２０ｃ同士の間にも直線状に取り付けられている。シール部材３１としてゴム状弾性体を用いる場合、そのシール部材３１は、回路基板２０、基板カバー２２に対して接着剤により固定することができる。シール部材３１としてシリコンを用いる場合、流動性を持つシリコンを回路基板２０及び基板カバー２２に亘って塗布した後に、そのシリコンが固化する過程で回路基板２０及び基板カバー２２に固着して、シール部材３１が形成されている。

一方、カバー２４が、開口部２３ａを覆うようにケース本体２３に固定された状態で、シール部材３１が接触する構造がカバー２４の内面に設けられている。シール部材３１が接触する構造は、図５のように、プレート部２５において窓２９に沿った縁部２５ａ、複数の端子挿入孔２８の両側に設けた２つのリブ３２、縁部２５ａと平行に設けられたリブ３３を含む。リブ３２，３３は、カバー２４の内面、具体的にはマウント部２６の内面から、ケース本体２３に向けて突出されている。つまり、リブ３２，３３はケース本体２３に向けて下方へ突出している。本実施形態において、上方及び下方とは、ケース本体２３の底板２３ｂが最も下に位置している状態で、上下方向を指している。リブ３２，３３は、本発明の突起部に相当する構成である。カバー２４を内面側から見た平面視で、２つのリブ３２は、縁部２５ａ及びリブ３３に対して略直角である。また、カバー２４を内面側から見た平面視で、縁部２５ａ、リブ３２，３３は、複数の端子挿入孔２８を取り囲むように環状に、かつ、長方形に設けられている。

さらに、カバー２４には操作ボタン４０が取り付けられている。操作ボタン４０は、支持軸４１を支点として回転可能であり、操作ボタン４０にはラッチ４２が設けられている。また、カバー２４には孔４３が設けられており、カバー２４がケース本体２３に取り付けられると、ラッチ４２の一部が孔４３からカバー２４の外部に露出する。装着部１１ｃには爪（図示せず）が設けられており、ラッチ４２が爪に係合するようになっている。

次に、電池パック１２を工具本体１１の装着部１１ｃに取り付ける作業を説明する。電池パック１２と工具本体１１とを近づけるとともに、ガイドレール２７に沿って電池パック１２を移動させて、工具本体１１の装着部１１ｃに電池パック１２を取り付ける。電池パック１２を装着部１１ｃに取り付ける途中で、工具側端子１５がカバー２４の端子挿入孔２８に差し込まれ、工具側端子１５と電池側端子２１とが接続される。ラッチ４２が、装着部１１ｃの爪に係合すると、工具本体１１の装着部１１ｃに対する電池パック１２の取り付けが完了する。なお、工具本体１１の装着部１１ｃに電池パック１２が取り付けられている状態で、操作ボタン４０を押すと、ラッチ４２が爪から外れる。次いで、電池パック１２と工具本体１１とを前記とは逆方向に相対移動すると、電池パック１２を装着部１１ｃから取り外すことができる。

一方、電池パック１２は充電器（図示せず）に取り付けることもできる。充電器は、交流電源の電力を電池セル１６に充電する機器である。充電器には、充電器側端子と、充電器側端子を覆う端子カバーとが設けられている。そして、端子カバーが電池パック１２の窓２９に挿入されると、充電器側端子と電池側端子とが接続される。また、充電器は、冷却ファン（図示せず）を有している。電池パック１２を充電器に取り付けて、冷却ファンを回転すると、冷却ファンにより形成された風は、通気口３０を経由して収容ケース１８の内部に進入し、次いで通気口２３ｄから排出される。したがって、電池パック１２は、電池セル１６へ充電する時に、収容ケース１８の内部が冷却される。

電池パック１２は、工具本体１１の装着部１１ｃに取り付けた状態、または工具本体１１から取り外した状態のいずれにおいても、収容ケース１８の外部の異物が、ケース本体２３とカバー２４との隙間、通気口２３ｄ，３０、カバー２４とラッチ４２との隙間、カバー２４と操作ボタン４０との隙間等のうち、少なくとも１箇所から、収容ケース１８の内部に侵入する可能性がある。異物には、水、塵埃、泥等が含まれる。電動工具１０はコードレスタイプであるため、電動工具１０は、場所を選ばず使用可能である。つまり、電動工具１０は、建築物の解体作業現場などのように、粉塵まみれの環境、雨天時等、劣悪な環境で使用されることが多い。

基板カバー２２は、収容ケース１８の外部の異物が、端子挿入孔２８及び窓２９を通り、複数の電池側端子２１が設けられている空間に侵入したときに、異物が回路基板２０に接触することを防止する。また、電池パック１２が、ホルダ１７の開口部、または絶縁部材１９とホルダ１７の開口縁との隙間を、防水性を有するシート部材、シリコン、粘土等により覆う防水構造となっていれば、収容ケース１８の内部に水が侵入しても、電池セル１６同士の短絡、電極の腐食等を防止することができる。

本実施形態の電池パック１２は、回路基板２０及び基板カバー２２と、カバー２４との間をシールするシール部材３１が設けられている。そして、収容ケース１８の開口部２３ａをカバー２４で塞ぎ、図２のように収容ケース１８とカバー２４とを固定すると、図６のように、シール部材３１は、カバー２４に接触する。具体的に説明すると、シール部材３１は、プレート部２５の下方及びマウント部２６の下方に配置されている。マウント部２６にはシール部材３１に向けて下方に突出するリブ３２，３３が設けられている。このため、シール部材３１は、リブ３２，３３に接触し、かつ、縁部２５ａに沿ってプレート部２５の内面に接触する。つまり、シール部材３１は、回路基板２０の平面視で略長方形のシール面を形成する。

このため、収容ケース１８の内部に異物がある状態で、工具本体１１に取り付けられていない電池パック１２のカバー２４を下に向けても、収容ケース１８の内部の異物が、回路基板２０及び基板カバー２２と、カバー２４の隙間を経由して、複数の電池側端子２１が配置されている空間に至ることを防止できる。したがって、電池側端子２１同士の短絡を防止できる。また異物が水であれば、水が電池側端子２１に接触して、電池側端子２１が腐食することを防止できる。また、電池パック１２を工具本体１１に取り付けた電動工具１０を、カバー２４が下に向く状態としたときは、収容ケース１８の内部の異物が、回路基板２０及び基板カバー２２と、カバー２４の隙間を経由して工具側端子１５の配置空間に侵入することを防止できる。したがって、工具側端子１５同士の短絡、工具側端子１５の腐食を防止できる。

また、シール部材３１は、プレート部２５及びマウント部２６の下方に配置されている。このため、電池パック１２を工具本体１１の装着部１１ｃに装着する際に、シール部材３１が装着部１１ｃに接触することを防止できる。したがって、シール部材３１が装着部１１cに接触して剥がれることを抑制することができる。更に、電池側端子２１に直接シール部材３１を取り付けていない。このため、電池パック１２を工具本体１１に取り付ける際に、電池側端子２１と工具側端子１５との接触抵抗が増加することも防ぐことができる。また、シール部材３１は、マウント部２６から下方に突出するリブ３２，３３、及びプレート部２５の内面に接触してシール面を形成する。このため、回路基板２０、基板カバー２２と収容ケース１８との間がシールされ、収容ケース１８内への異物の侵入、収容ケース１８内から電池側端子２１への異物の付着を抑制することができる。

更に、リブ３２，３３がプレート部２５の内面と同一またはそれよりも下方の位置まで突出している。このため、収容ケース１８の上下方向におけるシール部材３１の突出量（長さ）を抑えることができる。シール部材３１の突出量は、図６では上下方向の長さで表されている。したがって、シール部材３１がカバー２４の内面、つまり、リブ３２，３３に接触した状態で、シール部材３１が座屈変形することを抑制でき、高いシール性を維持することができる。また、収容ケース１８は、図３に示すように上下方向に分割できる構成となっている。このため、ケース本体２３にカバー２４を取り付ける際に、シール部材３１と工具側端子１５とが擦れて、シール部材３１が剥がれることを抑制することができる。また、収容ケース１８の上下方向における長さを、回路基板２０の上面からリブ３２，３３の先端までの距離よりも長い構成とすることができる。ここで、カバー２４はケース本体２３に取り付けられているものとする。このように構成すると、ケース本体２３にカバー２４を取り付けた際に、シール部材３１がリブ３２，３３に接触して弾性変形することで、シール面の接触面圧を高めることができる。したがって、シール部材３１のシール性を確保することができる。このシール性の向上効果は、シール部材３１とプレート部２５の内面との接触部分においても、同様に得ることができる。なお、これらの構成は、以下に説明する他の実施形態についても適用できるとともに、他の実施形態でも本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、シール部材３１の他の実施例を、図７に基づいて説明する。図７においては、基板カバー２２の一部が、回路基板２０の第１縁部２０ａを覆うように屈曲されて、長辺２２ｂを形成してある。シール部材３１の一部は長辺２２ｂに取り付けられており、シール部材３１は第１縁部２０ａには取り付けられていない。図７に示すシール部材３１のその他の形状及び取り付け構造は、図４及び図６のシール部材３１の形状及び取り付け構造と同じである。

図７に示すシール部材３１は、図４及び図６に示すシール部材３１と同様にカバー２４に接触してシール面を形成し、図４及び図６のシール部材３１と同様の効果を得ることができる。また、図７に示すシール部材３１の一部は、単一の部材である基板カバー２２の長辺２２ｂに取り付ける構造であり、長辺２２ｂ及び第１縁部２０ａの両方に跨って取り付ける構造となっていない。このため、シール部材３１の取り付け面の平面度が確保されやすく、シール部材３１を取り付けやすくなる。

次に、シール部材３１の他の実施例を、図８に基づいて説明する。図８においては、基板カバー２２の一部を、厚さ方向にクランク形状に屈曲し支え部２２ｅが設けられている。支え部２２ｅは、回路基板２０の第１縁部２０ａを覆っており、支え部２２ｅにより長辺２２ｂが形成されている。シール部材３１の一部は支え部２２ｅの表面に取り付けられており、シール部材３１は第１縁部２０ａには取り付けられていない。図８に示すシール部材３１のその他の形状及び取り付け構造は、図４及び図６のシール部材３１の形状及び取り付け構造と同じである。

図８に示すシール部材３１は、図４及び図６に示すシール部材３１と同様にカバー２４に接触してシール面を形成し、図４及び図６のシール部材３１と同様の効果を得ることができる。また、図８に示すシール部材３１は、長辺２２ｂ及び第１縁部２０ａの両方に跨って取り付けられていない。このため、シール部材３１の取り付け面の平面度が確保されやすく、シール部材３１を取り付けやすくなる。また、シール部材３１の一部が支え部２２ｅの表面に設けられているため、シール部材３１を取り付け易くなる。

さらに、シール部材３１の一部は、支え部２２ｅの表面に取り付けられている。つまり、カバー２４をケース本体２３に固定すると、シール部材３１は支え部２２ｅとプレート部２５との間に挟まれた状態となる。このため、シール部材３１をプレート部２５に接触させたときに生じる反力を、支え部２２ｅで受けることができる。したがって、シール面における単位面積あたりの接触圧力をなるべく高くすることができ、シール部材３１のシール性が向上する。

次に、シール部材３１の他の実施例を、図９に基づいて説明する。図９に示すシール部材３１において、図４、図６、図８のシール部材３１と同じ構成部分については、図４、図６、図８と同じ符号を付してある。図９のシール部材３１も支え部２２ｅを有しており、支え部２２ｅに連続する立ち上げ部２２ｆが設けられている。支え部２２ｅ及び立ち上げ部２２ｆにより凹部２２ｇを形成してある。立ち上げ部２２ｅによって長辺２２ｂが形成されており、凹部２２ｇは長辺２２ｂに沿って設けられている。そして、シール部材３１の一部は凹部２２ｇに配置されている。シール部材３１の上面は、基板カバー２２の表面と同じ平面上に位置している。さらに、プレート部２５には縁部２５ａに沿ってリブ２５ｂが設けられている。リブ２５ｂは直線状に設けられており、リブ２５ｂがシール部材３１に接触してシール面を形成している。図９のシール部材３１も、第１縁部２０ａには取り付けられていない。図９に示すシール部材３１のその他の形状及び取り付け構造は、図４、図６、図８のシール部材３１の形状及び取り付け構造と同じである。

図９に示すシール部材３１は、図４、図６、図８に示すシール部材３１と同様にカバー２４に接触してシール面を形成し、図４、図６、図８のシール部材３１と同様の効果を得ることができる。また、図９に示すシール部材３１は、基板カバー２２の凹部２２ｇに取り付けられているため、基板カバー２２の厚さ方向、平面方向において、シール部材３１を取り付けやすくなり、かつ、シール部材３１に対する保持力が強い。このため、シール部材３１をプレート部２５に接触させたときに生じる反力を、支え部２２ｅで受けることができる。したがって、シール面における単位面積あたりの接触圧力をなるべく高くすることができ、シール部材３１のシール性が向上する。さらにまた、凹部２２ｇ内にシール部材３１の一部が設けられているため、シール部材３１の一部は、基板カバー２２の平面方向における固定力が強く、シール性を向上することができる。なお、図９のシール部材３１の一部を凹部２２ｇの外部に突出させ、プレート部２５にリブ２５ｂを設けることなく、シール部材３１をプレート部２５の内面に接触させる構造としてもよい。

次に、シール部材３１の他の具体例を、図１０に基づいて説明する。図１０に示すシール部材３１において、図４、図６、図７のシール部材３１と同じ構成部分については、図４、図６、図７と同じ符号を付してある。図１０において、基板カバー２２に設けたスリット２２ａは、長さ方向の端部に切れ目がない。すなわち、図１０に示すスリット２２ａは、基板カバー２２を厚さ方向に貫通した孔である。また、基板カバー２２は、長辺２２ｃに沿って設けた突出部３５を有する。突出部３５は、マウント部２６に向けて基板カバー２２の厚さ方向に突出している。そして、シール部材３１の一部は、基板カバー２２の表面におけるスリット２２ａと突出部３５との間に設けられている。図１０に示すシール部材３１において、図４、図６、図７のシール部材３１と同じ構成部分については、図４、図６、図７と同じ効果を得ることができる。さらに、基板カバー２２に、流動性を持つシリコンを塗布し、そのシリコンを固化させてシール部材３１を形成するとき、シリコンが固化する前に突出部３５に接触する。したがって、「シリコンが流動して変形し、シール部材３１の形状が目標とする形状でなくなること」を回避できる。

次に、シール部材３１の他の実施例を、図１１に基づいて説明する。図１１に示すシール部材３１において、図４、図６、図７、図１０のシール部材３１と同じ構成部分については、図４、図６、図７、図１０と同じ符号を付してある。図１１に示す基板カバー２２には、前述の突出部３５は設けられていない。図１１に示す基板カバー２２は、長辺２２ｃに沿って設けた凹部３６を有する。そして、シール部材３１の一部は、凹部３６内に設けられている。

図１１に示すシール部材３１において、図４、図６、図７、図１０のシール部材３１と同じ構成部分については、図４、図６、図７、図１０と同じ効果を得ることができる。さらに、基板カバー２２の凹部３６に、流動性を持つシリコンを塗布し、そのシリコンを固化させてシール部材３１を形成するとき、シリコンが固化する前は凹部３６が型の役割を果たして、シール部材３１が成形される。したがって、「シリコンが流動して変形し、シール部材３１の形状が目標とする形状でなくなること」を回避できる。なお、図１１のシール部材３１の一部を凹部３６の外部に突出させ、リブ３３の突出量を減らす、またはリブ３３を設けることなく、シール部材３１をマウント部２６の内面に接触させる構造としてもよい。

図１２は、シール部材３１の他の実施例を示す。図１２に示された回路基板２０には、基板カバー２２は取り付けられていない。シール部材３１は、第１縁部２０ａ、図３に示す短辺２２ｄ、回路基板２０の表面に亘って環状に取り付けられている。シール部材３１は、回路基板２０の平面視で、複数の電池側端子２１を取り囲むように、略長方形に設けられている。図１２に示されたシール部材３１は、カバー２４がケース本体２３に固定されると、カバー２４の内面に接触してシール面を形成する。したがって、収容ケース１８の内部に異物があったとしても、その異物が回路基板２０とカバー２４との隙間を通り、複数の電池側端子２１が設けられている空間に侵入することを防止できる。

上記の実施形態では、収容ケース１８の内部に存在している異物が、カバー２４と回路基板２０及び基板カバー２２との間を通り、複数の電池側端子２１が配置されている空間に侵入することを、シール部材３１により防止することができる例を説明した。また、収容ケース１８の内部に存在している異物が、カバー２４と回路基板２０との間を通り、複数の電池側端子２１が配置されている空間に侵入することを、シール部材３１により防止することができる例も説明した。これに対して、本実施形態のシール部材３１は、収容ケース１８の外部に存在する異物が、カバー２４と回路基板２０（図１２は基板カバー２２がない場合の例であるため”基板カバー２２”を削除しました）との間を通り、収容ケース１８の内部に侵入することを防止するために、シール部材３１を用いることもできる。

本発明の電池パックは、上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、本発明の電池パック及び電気機器は、シール部材３１を基板カバー２２または回路基板２０に固定する構造、シール部材をカバーの内面に取り付けた（固定した）構造（図示せず）を含む。シール部材をカバーの内面に取り付けた構造の電池パックまたは電気機器は、カバーをケース本体に取り付けた状態で、シール部材が回路基板または基板カバーの少なくとも一方に接触してシール面を形成し、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また、本発明のシール部材は、カバーまたは回路基板または基板カバーに接触して弾性変形し、シール面を形成する。このため、シール面における単位面積あたりの接触圧力を高めるために、シール部材にくさび形状のリップ部を設けること、シール部材が接触する相手部材に凸部を設けること等の設計変更を、任意に施すこともできる。

本発明の電池パックは、電池セルを８本未満収容する構造、または電池セルを９本以上収容する構造を含む。本発明の電池パックが取り付け及び取り外しされる電気機器は、前述した電動工具の他、グラインダ（研削工具）、サンダ（研磨工具）、釘打ち機、ねじ打ち機、タッカ、集塵機（クリーナ）、送風機（ファン、ブロワ）、ポンプ、高圧洗浄機、チェンソー（切断工具）、園芸工具（草刈機、植木バリカン）、耕耘機等を含む。すなわち、本発明の電気機器は、電池パックの電力で電動モータを回転させ、その回転運動を動作部材の往復運動または回転運動の少なくとも一方に変換する機器を含む。また、本発明の電気機器は、トーチライト（懐中電灯）等を含む。すなわち、本発明の電気機器は、電池パックから供給される電気エネルギを光エネルギに変換する照明機器を含む。

１１ 工具本体
１２ 電池パック
１６ 電池セル
１８ 収容ケース
２０ 回路基板
２１ 電池側端子
３１ シール部材

Claims (10)

1. 電池セルを収容し、かつ、電気機器本体に取り付け及び取り外しが可能な収容ケースを備えた電池パックであって、
   前記収容ケースの内部に設けられ、かつ、前記電池セルに接続された電池側端子を保持する保持部材と、
   前記収容ケースの内部に設けられ、かつ、前記保持部材と前記収容ケースとの間に設けられたシール部材と、
   を有することを特徴とする電池パック。
2. 前記保持部材は、前記電池側端子が接続される電気回路を備えた回路基板であることを特徴とする請求項１に記載の電池パック。
3. 前記収容ケースは、前記電池セルを収容したホルダが配置されるケース本体と、前記ケース本体に固定されて前記ケース本体の開口部を覆うカバーと、前記カバーに設けられ、かつ、前記電池側端子が挿入される端子挿入孔とを有し、
   前記シール部材は、前記電池側端子を囲むように無端状に形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の電池パック。
4. 前記回路基板の表面を覆う基板カバーが設けられており、
   前記シール部材は、前記基板カバーに取り付けられていることを特徴とする請求項２に記載の電池パック。
5. 前記収容ケースは、前記収容ケースの内部と外部とを連通する通気口を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電池パック。
6. 前記カバーは、前記保持部材の上方に位置するプレート部と、該プレート部から上方に突出したマウント部とを備え、
   前記シール部材は、前記プレート部の下方及び前記マウント部の下方に配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電池パック。
7. 前記マウント部は、前記シール部材に向けて突出し、かつ、前記シール部材が接触してシール面を形成する突起部を有することを特徴とする請求項６に記載の電池パック。
8. 前記突起部の先端は、前記プレート部の内面と同じまたはそれ以下の位置まで突出していることを特徴とする請求項７に記載の電池パック。
9. 前記シール部材は、前記突起部及び前記プレート部に接触してシール面を形成することを特徴とする請求項７または８に記載の電池パック。
10. 収容ケースに電池セルを収容した電池パックと、前記電池パックを取り付け及び取り外し可能な電気機器本体とを有する電気機器であって、
    前記電池パックは、請求項１〜９のいずれかに記載された構成を有することを特徴とする電気機器。

Images