WO2018116715A1 - バッテリパック - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a removable rechargeable battery pack for supplying electric power to an electric lawn mower.
- An electric working machine for example, an electric lawn mower that is an electric working machine for mowing lawn, is known to be equipped with a removable battery pack for the purpose of improving the workability of a user (for example, Patent Documents). 1). Since such an electric working machine is used outdoors, it is necessary to protect the battery pack and the electric devices in the vicinity thereof against water wetting due to rain or water spray.
- the battery mounting part is waterproofed by providing a battery cover that opens and closes the battery mounting part. Further, a drainage hole is provided at the lowest part of the battery mounting portion, and waterproofing is achieved by draining rainwater or the like that has entered the battery cover through the drainage hole.
- an object of the present invention is to provide a battery pack that has an air flow path from the outside of the battery pack to the battery cell and that prevents water from reaching the battery cell.
- the battery pack (2) has an outer bottom plate (145) and an inner bottom plate (141), and a main chamber (97) that houses a battery cell (98) above the inner bottom plate. ) And a housing (100) defining a sub-chamber (148) between the outer bottom plate and the inner bottom plate, and the outer bottom plate is formed substantially parallel to the inner bottom plate.
- a vertical wall (147) extending from the end of the outer flat plate and abutting on the end of the inner bottom plate, and projecting toward the outer bottom plate on the inner bottom plate
- At least one opening provided with a flange (143) is provided, and an air flow passage is formed in the housing for communication between the outside of the housing and the sub chamber, and a bottom surface of the inner bottom plate is formed on the vertical wall.
- Front at adjacent position A first wall having an edge on the upper side of the reference surface of the inner bottom plate, the airflow passage being inclined upwardly from the outer bottom plate with respect to a reference surface of the bottom surface of the inner bottom plate toward the vertical wall;
- a battery pack including a flow hole (149) is provided.
- the air flow passage is formed in the battery pack. Furthermore, even when the battery is placed so that the bottom surface of the battery pack is vertically above the battery, and water enters the sub chamber, the water is removed from the position adjacent to the vertical wall of the inner bottom plate. It proceeds toward the end of the inner bottom plate along the bottom surface and is discharged from the first flow hole. This prevents water from reaching the battery cell.
- the vertical wall may be inclined outward from the edge of the outer flat plate portion toward the edge of the inner bottom plate.
- the air flow passage may include second flow holes (150A, 150B) provided in the vertical wall.
- the second flow hole extends in a direction substantially perpendicular to the reference plane.
- the second circulation hole is vertically downward, so that water can easily escape from the battery pack. Furthermore, since the vertical wall is inclined with respect to the vertical direction, it becomes difficult for water to enter the sub chamber from the side surface of the battery pack.
- At least the bottom surface of the inner bottom plate is inclined upward from the position facing the second flow hole.
- the water that has entered the sub chamber from the second circulation hole reaches the bottom surface of the inner bottom plate facing the second circulation hole.
- the bottom surface of the inner bottom plate facing the second circulation hole is formed to incline downward toward the outside, the water that has reached the bottom surface of the inner bottom plate facing the second circulation hole Flows outward. Therefore, the water that has entered the sub chamber is easily discharged from the first flow hole.
- the inner bottom plate is inclined outwardly from the cylindrical flange in a direction away from the outer bottom plate and the vertical wall, and the inner bottom plate is disposed outward from a position facing the second flow hole.
- the angle formed between the bottom surface and the reference surface may be larger than the angle formed between the bottom surface of the inner bottom plate and the reference surface from the cylindrical flange to the position where the second flow hole faces.
- the water attached to the inner bottom plate at the position facing the second flow hole is inward of the cylindrical flange. It becomes difficult to move to the side, and water hardly reaches the battery cell.
- the outer flat plate portion may have a rib (152) protruding toward the inner bottom plate between a portion facing the cylindrical flange and the vertical wall.
- the air flow path extending from the first flow hole and the second flow hole to the opening portion of the cylindrical flange becomes the labyrinth path blocked by the rib, the water is prevented from reaching the battery cell.
- the outer flat plate portion is a rib protruding toward the inner bottom plate between a portion facing the cylindrical flange and the vertical wall, and between the vertical wall and the rib. It is good to have the 2nd circulation hole (150C, 150D) formed in.
- the air flow passage extending from the second flow hole to the opening portion of the cylindrical flange becomes the labyrinth passage, it is possible to prevent water from reaching the battery cell.
- the electric working machine (1) is mounted so that at least the upper part is exposed on the main body (2).
- the battery pack can be easily attached and detached.
- the protrusion is mounted on the main body of the electric working machine so that the reference surface is substantially horizontal, and protrudes downward along the side surface of the housing at the upper edge portion of the first flow hole.
- a portion (149B) may be formed.
- the water flowing down along the side wall surface of the battery flows downward along the protruding portion, thereby preventing the water from reaching the battery cell.
- the perspective view of the electric lawn mower according to the present invention 1 is a longitudinal sectional view of the electric lawn mower of FIG.
- the perspective view of the battery pack of the electric lawn mower of FIG. Bottom view of the battery pack of FIG. VV sectional view of FIG. (A) VV sectional view when the bottom surface of the battery pack is placed vertically upward, (B) VV when the left and right side surfaces of the battery pack are placed vertically upward Cross section Sectional drawing of the battery pack in another embodiment
- the electric lawn mower 1 includes a main body 2, a blade 3 provided at a lower portion of the main body 2, and a pair of left and right front wheels 4 and rear wheels coupled to the main body 2. 5 and a handle 6 extending rearward and upward from the main body 2.
- the main body 2 is provided with a recess 7 at the center of the lower portion, and the blade 3 is accommodated in the recess 7.
- the main body 2 supports a blade motor 8 having a blade 3 coupled to a rotating shaft, and a traveling motor 9 for driving the left and right rear wheels 5. Both the blade motor 8 and the travel motor 9 are electric motors, and the main body 2 is provided with a control device 10 for driving and controlling each motor.
- the handle 6 includes a side part 12 extending rearward and upward from the left and right of the rear part of the main body 2 and a rear side part 13 that connects the rear ends of the side parts 12 to each other.
- the rear side 13 of the handle 6 is provided with a travel lever 15 for operating the travel motor 9 and a blade lever 16 for operating the blade motor 8.
- An upper cover 18 that covers the blade motor 8, the left and right traveling motors 9, and the control device 10 is provided on the upper portion of the main body 2.
- a battery pack 20 for supplying electric power to the motors 8 and 9 and the control device 10 is detachably received in the battery housing recess 19 provided on the upper surface of the upper cover 18.
- a passage 22 extending from the recess 7 to the rear surface of the main body 2 is formed in the main body 2, and a glass bag 23 is provided so as to close the opening end.
- the turf cut by the blade 3 is discharged backward from the recess 7 through the passage 22 and collected in the glass bag 23.
- the battery pack 20 is arranged to extend forward and backward when the battery pack 20 is accommodated in the battery accommodating recess 19.
- the front, rear, left, right, top and bottom are defined based on when the battery pack 20 is accommodated.
- the battery pack 20 includes a substantially rectangular parallelepiped housing 100 that houses battery cells 98 (FIG. 5), and a battery that is coupled from the upper side of the housing 100 and covers the opening above the recess of the housing 100. And a cover 102.
- the battery pack 20 is mounted on the main body 2 so as to have a surface that faces in a generally vertical direction, a surface that faces in a generally horizontal direction, and a surface that generally faces in the front-rear direction with respect to the traveling direction of the electric lawn mower 1.
- the battery cover 102 is fitted to the front and rear walls of the housing 100 at the front edge and the rear edge.
- a grip portion 104 is provided at the rear end of the battery cover 102, which is connected to the vicinity of the upper surface of the housing 100 and extends rearward in a substantially U shape.
- a bottom rib 110 for positioning the battery pack 20 when the battery pack 20 is housed in the battery housing recess 19 is disposed on the lower surface of the battery pack 20. Furthermore, a power supply terminal 132 is disposed at the front end of the battery pack 20. Further, when the battery pack 20 is accommodated in the battery accommodating recess 19 at the rear end of the battery pack 20, the battery pack 20 is engaged with a latch member (not shown) provided on the rear wall of the battery accommodating recess 19. A locked portion 140 for locking 20 to the battery housing recess 19 is disposed.
- a substantially horizontal inner bottom plate 141 is provided on the bottom portion on the lower side of the housing 100.
- the inner bottom plate 141 has a substantially rectangular shape having straight edges on the front, rear, left and right, and is joined to the front, rear, left and right walls forming the housing 100 at the front, rear, left and right edges.
- a recess that opens upward is defined by the front, rear, left and right walls of the housing 100 and the inner bottom plate 141, and the battery cover 102 (FIG. 3) covers the opening.
- a main chamber 97 is defined by the front, rear, left and right walls of the housing, the inner bottom plate 141, and the battery cover 102.
- a battery cell 98 is disposed inside the main chamber 97. In the present embodiment, two battery cells 98 are arranged side by side in one battery pack 20.
- each opening 142 has a cylindrical flange 143 that protrudes downward.
- the cylindrical flange 143 is provided below the left and right battery cells 98 so as to form a pair on the left and right.
- Each opening 142 is formed in a substantially rectangular shape extending in the front-rear direction.
- the bottom surface of the inner bottom plate 141 includes a region that is substantially horizontal between the cylindrical flanges 143 that are paired on the left and right. As shown in FIG. 5, the bottom surface of the inner bottom plate 141 between the cylindrical flanges 143 is horizontal in a cross section at a predetermined position in the front-rear direction.
- the surface of the inner bottom plate 141 that is substantially horizontal between the cylindrical flanges 143 that are paired on the left and right is referred to as a reference surface 144.
- the bottom surface outside the cylindrical flange 143 of the inner bottom plate 141 is inclined upward with respect to the reference surface 144.
- the inclination angle of the bottom surface of the inner bottom plate 141 on the outer side of the cylindrical flange 143 with respect to the reference surface 144 is changed in at least two stages, and the inclination angle is larger on the side close to the left and right edges of the inner bottom plate 141. It is set to be.
- the inner bottom plate 141 is set to have two stages with respect to the reference surface 144, and a region (hereinafter referred to as a region) from the left and right outer edges of the cylindrical flange 143 to a predetermined distance in the left and right direction.
- the angle ⁇ (FIG.
- an angle ⁇ formed by the bottom surface of the inner bottom plate 141 and the reference surface 144 in FIG. 5 is set to be a predetermined angle that is larger than the angle ⁇ and smaller than 45 degrees.
- the inner bottom plate 141 is formed of a material having good water repellency, and the protruding height of the cylindrical flange 143 from the reference surface 144 is set to be higher than the height of water droplets attached to the reference surface 144.
- an outer bottom plate 145 is provided below the inner bottom plate 141.
- the outer bottom plate 145 is formed substantially horizontally and has an outer flat plate portion 146 that is substantially parallel to the reference surface 144.
- the outer flat plate portion 146 is formed in a substantially rectangular shape, and the bottom rib 110 is coupled to the bottom surface thereof.
- the left and right and front and rear edges are located inside the battery pack 20 relative to the left and right and front and rear edges of the inner bottom plate 141.
- the protruding height of the cylindrical flange 143 is set so as not to contact the outer bottom plate 145.
- the outer bottom plate 145 is provided with a vertical wall 147 that extends outward and upward from the left and right front and rear end edges of the outer flat plate portion 146 and contacts the end portion of the inner bottom plate 141.
- the angle ⁇ formed by the vertical wall 147 and the reference plane 144 is set to be a predetermined angle larger than the angle ⁇ .
- the vertical wall 147 includes a left vertical wall 147 ⁇ / b> L extending from the left end edge of the outer flat plate portion 146 to the left end edge of the inner bottom plate 141, and a right end edge of the outer flat plate portion 146 to the inner bottom plate 141.
- a right vertical wall 147R extending to the right edge is included.
- the battery pack 20 is formed with a sub chamber 148 defined by the bottom surface of the inner bottom plate 141 and the upper surface of the outer bottom plate 145.
- the left and right vertical walls 147L and 147R are set so that the left and right edges of the left vertical wall 147L and the right vertical wall 147R are aligned with the left and right edges that define the region B. .
- the left vertical wall 147L in the left-right direction and the right vertical wall 147R and the end of the inner bottom plate 141 are in contact with each other, and the first communicating with the sub chamber 148 from the outside of the battery pack 20 to a predetermined position in the front-rear direction.
- a flow hole 149 is provided.
- the upper edge portion 149A of the first flow hole 149 is set to be above the reference surface 144 of the inner bottom plate 141 over the entire length.
- the bottom surface of the lower edge portion of the first flow hole 149 is substantially horizontal, and the upper surface of the upper edge portion 149A forms an angle ⁇ with respect to the reference surface 144 so as to be continuous with the bottom surface of the inner bottom plate 141.
- a protruding portion 149 ⁇ / b> B protruding downward is provided at the upper opening edge of the first flow hole 149.
- the left vertical wall 147L and the right vertical wall 147R are provided with two second flow holes 150A and 150B penetrating in a direction perpendicular to the reference surface 144, that is, in the vertical direction, respectively. Yes.
- the two second flow holes 150A and 150B are arranged side by side on the left vertical wall 147L and the right vertical wall 147R.
- two second flow holes 150A and 150B are formed immediately below the area B of the inner bottom plate 141, and the two second flow holes 150A and 150B are both opposed to the area A of the inner bottom plate 141.
- the upper surface of the outer flat plate portion 146 is provided with an internal rib 152 that protrudes toward the inner bottom plate 141 between the cylindrical flange 143 and the second flow holes 150A, 150B in the left-right direction. It has been.
- the internal rib 152 protrudes upward toward the bottom surface of the inner bottom plate 141 corresponding to the region A, and the protruding end is located above the opening 142.
- the outer bottom plate 145 is coupled to the inner bottom plate 141 by screws passing through a plurality of screw holes provided in the outer bottom plate 145.
- the three pairs of openings 142 provided in the inner bottom plate 141 are divided into three parts on the front side, the center, and the rear side by two partition ribs 155 provided in the inner bottom plate 141 for each left and right pair. It is divided into.
- a pair of openings 142 located in the front portion is a front opening 142F
- a pair of openings 142 located in the center is a center opening 142M
- a pair of openings 142 located in a rear portion is the rear. It is described as an opening 142B.
- the battery pack 20 is mounted on the upper part of the main body 2 of the electric lawn mower 1 so that at least the upper part of the battery pack 20 is exposed. Electric power is supplied from the battery pack 20 to the main body 2, the motors 8 and 9 of the main body 2 are driven, and lawn mowing is performed.
- an air flow path X extending from the outside of the battery pack 20 to the battery cell 98 is formed by forced exhaust or natural exhaust by a fan (not shown).
- the air flow passage X enters the sub chamber 148 from the outside of the battery pack 20 through the first flow hole 149 and the second flow holes 150A and 150B, and enters the main chamber via the front opening 142F or the rear opening 142B.
- a passage Z is included.
- the battery cell 98 is cooled by the wind passing through the intake passage Y and the exhaust passage Z. Accordingly, the first flow hole 149 and the second flow holes 150A and 150B function as a part of the cooling air flow passage X.
- the battery pack 20 Since the battery pack 20 is mounted on the upper surface of the electric lawn mower 1 so that the upper portion is exposed, the battery pack 20 is easily attached and detached, and the workability is improved. Further, since the battery pack 20 is formed with an air flow passage X that communicates the outside of the housing 100 and the sub chamber 148, heat is not easily accumulated in the battery cell 98.
- the battery pack 20 is placed on the upper surface of the electric lawn mower 1 so that the inner bottom plate 141 and the outer bottom plate 145 are on the lower side, and the reference surface 144 is horizontal. Since the electric lawn mower 1 is mainly used outdoors, the battery pack 20 may be exposed to rainwater or the like. When the electric lawn mower 1 is mounted, the first flow hole 149 and the second flow holes 150A, 150B of the battery pack 20 are not opened upward, so that it is difficult for water to reach the battery cell 98.
- the water flowing down along the wall surface of the battery pack 20 flows downward along the protruding portion 149B, so that water enters the sub chamber 148. This makes it difficult to reach the battery cell 98 with water.
- the vertical wall 147 is inclined outward, and the second flow holes 150 ⁇ / b> A and 150 ⁇ / b> B are formed in the vertical wall 147, so that water flows from the first flow hole 149. Discharged. At that time, since the second flow holes 150A and 150B are vertically downward, water is easily discharged.
- the battery pack 20 is removed from the battery housing recess 19 by the operator holding the grip 104 and pulling it out from the battery housing recess 19 as necessary. After the removal, as shown in FIG. 6A, the battery pack 20 may be placed upside down so that the bottom surface is vertically upward.
- the second flow holes 150A and 150B open upward and penetrate the vertical wall 147 in the vertical direction.
- Water that has flowed into the second flow holes 150 ⁇ / b> A and 150 ⁇ / b> B from above passes through the sub chamber 148 and reaches the bottom surface of the inner bottom plate 141.
- the bottom surface of the inner bottom plate 141 is inclined downward toward the left and right outer edges, so that the water that has reached the bottom surface of the inner bottom plate 141 is the inner bottom plate 141. It flows toward the left and right outer edges. Since the first circulation holes 149 are provided in the left and right outer edges, the water that has reached the left and right outer edges is discharged to the outside through the first circulation holes 149. Therefore, the arrival of water to the battery cell 98 is prevented.
- the water that has passed through the second flow holes 150A and 150B reaches the bottom surface of the inner bottom plate 141 corresponding to the region B.
- the bottom surface of the inner bottom plate 141 corresponding to the region A is directed toward the left and right outer edges. Therefore, the water flows to the left and right outer edges and is discharged outside through the first circulation hole 149.
- the water that has reached the sub chamber 148 from the second flow holes 150A and 150B is repelled by the bottom surface of the inner bottom plate 141 and becomes water droplets having a predetermined height. Since the height of the cylindrical flange 143 from the reference surface 144 is set higher than the height of the water droplets, the water that reaches the sub chamber 148 and becomes water droplets does not enter the main chamber 97.
- the battery pack 20 may be placed so that the left and right side surfaces are vertically upward as shown in FIG.
- the protruding portion 149 ⁇ / b> B is configured to protrude downward along the side surface of the housing 100 at the upper edge portion 149 ⁇ / b> A of the first flow hole 149. Therefore, the inflow of water droplets flowing down along the side wall of the housing 100 to the sub chamber 148 is prevented. Since the opening of the first flow hole 149 is narrowed, it is difficult for water droplets to enter the sub chamber 148.
- the bottom surface of the inner bottom plate 141 is inclined so as to approach the outer bottom plate 145 as it proceeds vertically downward. Therefore, it cannot reach the side surface of the cylindrical flange 143 through the first flow hole 149 through the vertically downward linear path.
- FIG. 6B the path of water that flows vertically downward into the opening 142 minutes of the second flow holes 150A and 150B is indicated by arrows.
- the vertical wall 147 is inclined with respect to the reference surface 144 of the inner bottom plate 141, the water that has flowed vertically downward into the opening portions of the second circulation holes 150A, 150B is It collides with the side surface that defines the second flow holes 150A, 150B. Therefore, the arrival of the rainwater or the like through the second circulation holes 150A and 150B to the battery cell 98 is prevented.
- the vertical wall 147 is inclined outward, it is difficult for water to stay between the vertical wall 147 and the outer flat plate portion 146, and by changing the posture of the battery pack 20, an operator can change the inside of the sub chamber 148. Water can be easily discharged outside.
- the angle formed between the inner bottom plate 141 and the reference surface 144 is larger in the region B than in the region A. Therefore, in the range from the upper side to the outer side of the second flow holes 150A, 150B facing the second flow holes 150A, 150B and adjacent to the vertical wall 147, from the cylindrical flange 143 to the upper side of the second flow holes 150A, 150B.
- the angle formed by the inner bottom plate 141 and the reference surface 144 is larger than the above range.
- the water that has entered the sub chamber 148 from the second flow holes 150A and 150B does not move to the cylindrical flange 143 side unless the reference surface 144 is inclined with respect to the horizontal direction beyond the angle ⁇ . This prevents water from reaching the battery cell 98.
- the outer bottom plate 145 is coupled to the inner bottom plate 141 by screws, but may be coupled by means such as adhesion or vibration welding.
- the second flow holes 150A and 150B are provided in the vertical wall 147, but may be provided in the outer flat plate portion 146 as shown in FIG. Even in the case of being provided in the outer flat plate portion 146, the second flow holes 150 ⁇ / b> C and 150 ⁇ / b> D only need to open toward the bottom surface between the vertical wall 147 of the inner bottom plate 141 and the internal rib 152.
- the battery pack 20 is disposed so that the bottom surface of the battery pack 20 faces vertically upward, the water that flows into the sub chamber 148 through the second circulation holes 150C and 150D flows into the vertical wall 147 and the cylindrical flange 143 of the inner bottom plate 141. Reach the plane between.
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Abstract
【課題】 バッテリパックの外部からバッテリセルへ至る空気流通路を有し、且つ、バッテリセルへの水の到達が防止されたバッテリパックを提供する。 【解決手段】 バッテリパック20であって、外側底板145及び内側底板141を有し、内側底板の上方にバッテリセル98を収容する主室を画定すると共に、外側底板と内側底板との間に副室を画定するハウジング100を有し、外側底板が、内側底板に略平行に形成された外側平板部146と、外側平板部の端部から延出し内側底板の端部に当着する縦壁147とを含み、内側底板に、外側底板に向けて突出する筒状フランジを備えた少なくとも1つの開口が設けられ、ハウジングには、当該ハウジングの外部と副室とを連通する空気流通路Aが形成され、内側底板の底面が、縦壁に隣接する位置にて縦壁に向けて内側底板の底面の基準面144に対して外側底板から離れる上側に傾斜し、空気流通路が、内側底板の基準面よりも上側に縁部を有する第1流通孔149を含む。
Description
本発明は、電動芝刈機に電力を供給するための取り外し可能な充電式のバッテリパックに関する。
電動作業機、例えば、芝を刈るための電動作業機である電動芝刈機では、使用者の作業性向上を目的として、取り外し可能なバッテリパックを搭載したものが知られている(例えば、特許文献1)。このような電動作業機では、屋外で使用されるため、降雨や散水等による水濡れに対してバッテリパック及びその周辺の電気機器の保護を図る必要がある。
特許文献1の電動芝刈機では、バッテリ装着部を開閉するバッテリカバーが設けられることによってバッテリ装着部の防水が図られている。更に、バッテリ装着部の最も低い部位に排水孔を備え、バッテリカバー内に浸入した雨水等が排水孔を経て排水されることによって防水が図られている。
近年、作業性を向上させるべく、電動芝刈機に搭載されるバッテリセルの容量が増加し、バッテリセルからの発熱が問題となっている。バッテリセルからの発熱に対して、バッテリセル及びバッテリパックの外部を繋ぐ空気流通路をバッテリパックに設けることが考えられるが、特許文献1の電動芝刈機では、雨水等がバッテリ装着部を流れるときに空気流通路を通ってバッテリパックの内部へ浸入する虞がある。従って、バッテリセル及びバッテリパックの外部を繋ぐ空気流通路を有し、且つ、バッテリセルへの水の到達が防止されたバッテリパックが望まれている。
本発明は、以上の背景を鑑み、バッテリパックの外部からバッテリセルへ至る空気流通路を有し、且つ、バッテリセルへの水の到達が防止されたバッテリパックを提供することを課題とする。
上記課題を解決するために、バッテリパック(2)であって、外側底板(145)及び内側底板(141)を有し、前記内側底板の上方にバッテリセル(98)を収容する主室(97)を画定すると共に、前記外側底板と前記内側底板との間に副室(148)を画定するハウジング(100)を有し、前記外側底板が、前記内側底板に略平行に形成された外側平板部(146)と、前記外側平板部の端部から延出し前記内側底板の端部に当着する縦壁(147)とを含み、前記内側底板に、前記外側底板に向けて突出する筒状フランジ(143)を備えた少なくとも1つの開口が設けられ、前記ハウジングには、当該ハウジングの外部と前記副室とを連通する空気流通路が形成され、前記内側底板の底面が、前記縦壁に隣接する位置にて前記縦壁に向けて前記内側底板の底面の基準面に対して前記外側底板から離れる上側に傾斜し、前記空気流通路が、前記内側底板の前記基準面よりも前記上側に縁部を有する第1流通孔(149)を含むバッテリパックが提供される。
この態様によれば、バッテリパックに空気流通路が形成されている。更に、バッテリパックの底面がバッテリの鉛直方向上側となるようにバッテリが載置され、水が副室に浸入した場合であっても、水が内側底板の縦壁に隣接する位置から内側底板の底面に沿って内側底板の端部に向かって進み第1流通孔から排出される。そのため、バッテリセルへの水の到達が防止される。
また、上記の態様において、前記縦壁が前記外側平板部の縁部から前記内側底板の縁部に向けて外方に傾斜しているとよい。
この態様によれば、縦壁が外方に傾斜しているため縦壁と外側平板部との境界に水が留まりにくくなる。
また、上記の態様において、前記空気流通路が前記縦壁に設けられた第2流通孔(150A、150B)を含むとよい。
この態様によれば、副室内の水が第2流通孔を介して排水されるため、バッテリセルへの水の到達がより防止される。
また、上記の態様において、前記第2流通孔が前記基準面に対して概ね垂直方向に延在しているとよい。
この態様によれば、バッテリパックを底面が鉛直下向きとなるように配置したときに、第2流通孔が鉛直下向きとなるため、バッテリパックから水が抜けやすい。更に、縦壁が鉛直方向に対して傾斜しているため、バッテリパックの側面から副室へ水が浸入しにくくなる。
また、上記の態様において、少なくとも前記内側底板の底面が前記第2流通孔に対向する位置から外方において前記上側に傾斜しているとよい。
バッテリパックの底面を鉛直下向きとなるように配置したときに、第2流通孔から副室に浸入した水は第2流通孔に対向する内側底板の底面に到達する。この態様によれば、第2流通孔に対向する内側底板の底面が外方に向かって下方へ傾斜するように形成されているため、第2流通孔に対向する内側底板の底面に到達した水は外方へ流れる。そのため、副室に浸入した水は第1流通孔から排出され易くなる。
また、上記の態様において、前記内側底板は前記筒状フランジから外方において前記外側底板及び前記縦壁から離れる向きに傾斜し、前記第2流通孔に対向する位置から外方における前記内側底板の底面と前記基準面とのなす角度が、前記筒状フランジから前記第2流通孔が対向する位置までにおける当該内側底板の底面と当該基準面とのなす角度よりも大きいとよい。
この態様によれば、基準面が水平となる位置にあるバッテリを傾けた場合であっても、第2流通孔と対向する位置にある内側底板に付着した水が内方である筒状フランジの側に移動しにくくなり、バッテリセルへ水が到達しにくくなる。
また、上記の態様において、前記外側平板部が、前記筒状フランジに対向する部分と前記縦壁との間にて前記内側底板に向けて突出するリブ(152)を有するとよい。
この態様によれば、第1流通孔及び第2流通孔から筒状フランジの開口部分に至る空気流通路がリブによって妨げられたラビリンス通路となるため、バッテリセルへの水の到達が防止される。
また、上記の態様において、前記外側平板部が、前記筒状フランジに対向する部分と前記縦壁との間にて前記内側底板に向けて突出するリブと、前記縦壁と前記リブとの間に形成された第2流通孔(150C、150D)とを有しているとよい。
この態様によれば、第2流通孔から筒状フランジの開口部分に至る空気流通路がラビリンス通路となるため、バッテリセルへの水の到達が防止される。
また、上記の態様において、電動作業機(1)の本体(2)上に少なくとも上部が露出する態様で装着されるように構成されているとよい。
この態様によれば、バッテリパックの着脱が容易になる。
また、上記の態様において、前記基準面が概ね水平をなすように、前記電動作業機の本体に搭載され、前記第1流通孔の上縁部に前記ハウジングの側面に沿って下方に突出する突出部(149B)が形成されているとよい。
この態様によれば、バッテリが本体に搭載されたとき、バッテリ側壁面を伝って下に流れてくる水は突出部に沿って下方に流れるため、バッテリセルへの水の到達が防止される。
以上の構成によれば、バッテリパックの外部からバッテリセルへ至る空気流通路を有し、且つ、バッテリセルへの水の到達が防止されたバッテリパックを提供することが可能となる。
以下に本発明に係るバッテリパックを電動作業機の一態様である電動芝刈機に搭載した実施例について図1~図7を参照して説明する。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る電動芝刈機1は、本体2と、本体2の下部に設けられたブレード3と、本体2に結合した左右一対の前輪4及び後輪5と、本体2から後上方に延びるハンドル6とを有する。本体2には下部中央に凹部7が設けられ、凹部7にブレード3が収容されている。本体2にはブレード3が回転軸に結合されたブレード用モータ8、及び左右の後輪5を駆動するための走行用モータ9が支持されている。ブレード用モータ8及び走行用モータ9は共に電気モータであり、本体2には各モータを駆動制御する制御装置10が設けられている。
ハンドル6は、本体2の後部左右からそれぞれ後上方に延びる側辺部12と、各側辺部12の後端同士を互いに連結する後辺部13とを有する。ハンドル6の後辺部13には、走行用モータ9を操作するための走行用レバー15とブレード用モータ8を操作するためのブレード用レバー16とが設けられている。
本体2の上部には、ブレード用モータ8、左右の走行用モータ9、及び制御装置10を覆う上部カバー18が設けられている。上部カバー18の上面に設けられたバッテリ収容凹部19には、各モータ8、9及び制御装置10に電力を供給するバッテリパック20が着脱可能に受容されている。
本体2には凹部7から本体2の後面に延びる通路22が形成され、その開口端を塞ぐようにグラスバッグ23が設けられている。ブレード3によって刈り取られた芝は凹部7から通路22を通って後方へ排出され、グラスバッグ23に回収される。
バッテリパック20は、図1に示されるように、バッテリパック20がバッテリ収容凹部19に収容されたときに前後に延びるよう配置される。以下ではバッテリパック20が収容されたときを基準として、前後左右上下を定めて説明を行う。
図3に示されるように、バッテリパック20は内部にバッテリセル98(図5)を収容する略直方体状のハウジング100と、ハウジング100の上側から結合しハウジング100の凹部の上側の開口を覆うバッテリカバー102とを備える。バッテリパック20は、電動芝刈機1の進行方向に対して、概ね上下方向に向く面、概ね左右方向に向く面、及び概ね前後方向を向く面を有するように本体2に搭載される。本実施形態では、図8に示されるように、バッテリカバー102は前縁、及び後縁においてハウジング100の前後壁に嵌合している。図7に示されるように、バッテリカバー102の後端には、ハウジング100の上面近傍に結合し後方へ略U字状に延出した把持部104が設けられている。
図4に示されるように、バッテリパック20の下面には、バッテリパック20をバッテリ収容凹部19に収容するときにバッテリパック20の位置決めを行うための底面リブ110が配置されている。更に、バッテリパック20の前端には給電端子132が配置されている。また、バッテリパック20の後端にはバッテリパック20がバッテリ収容凹部19に収容されたときに、バッテリ収容凹部19の後壁に設けられたラッチ部材(図示せず)と係合し、バッテリパック20をバッテリ収容凹部19に係止する被係止部140が配置されている。
図5に示されるように、ハウジング100の下側にある底部には略水平な内側底板141が設けられている。内側底板141は前後左右に直線状の端縁を有する略長方形状をなし、その前後左右端縁にてハウジング100を形成する前後左右の壁に結合している。ハウジング100の前後左右の壁、及び内側底板141によって上方に開口する凹部が画定され、その開口をバッテリカバー102(図3)が覆っている。ハウジングの前後左右の壁、内側底板141、及びバッテリカバー102によって主室97が画定される。主室97の内部にはバッテリセル98が配置されている。本実施形態では、1つのバッテリパック20に2つのバッテリセル98が左右に並んで配置されている。
図4の破線で示されるように、内側底板141にはバッテリセル98の下側において、左右に対をなす開口部142(142F、142M、142B)が、前後方向に並んで3対設けられている。図5に示されるように、各開口部142は下方に向けて突出する筒状フランジ143を有している。筒状フランジ143は左右のバッテリセル98の下方に左右に対をなすように設けられている。各開口部142は前後に延びる略長方形状に形成されている。
内側底板141の底面は左右に対をなす筒状フランジ143の間にて略水平となる領域を含んでいる。図5に示されるように、前後方向に所定の位置での断面において筒状フランジ143の間の内側底板141の底面は水平をなす。以下では、左右に対をなす筒状フランジ143の間にて略水平な内側底板141の面を基準面144と記載する。
内側底板141の筒状フランジ143の外方にある底面は基準面144に対して上向きに傾斜している。内側底板141の筒状フランジ143の外方にある底面の基準面144に対する傾斜角度は少なくとも2段階に変化するように形成され、内側底板141の左右端縁に近い側においてその傾斜角度がより大きくなるように設定されている。本実施形態では、内側底板141は基準面144に対して角度が2段階となるように設定され、筒状フランジ143の左右外方端縁から左右方向に所定の距離までの領域(以下、領域Aと記載する)において内側底板141の底面と基準面144とのなす角度θ(図5)は90度よりも小さい所定の角度であり、領域Aの外側から内側底板141の左右両端縁までの領域(以下、領域Bと記載する)において、内側底板141の底面と基準面144とのなす角度φは、角度θよりも大きく45度よりも小さい所定の角度となるように設定されている。
内側底板141は良好な撥水性を有する材料によって形成され、筒状フランジ143の基準面144からの突出高さは基準面144に付着した水滴の高さよりも高く設定されている。
図5、及び図6に示されるように、内側底板141の下側には、外側底板145が設けられている。外側底板145は略水平に形成され、基準面144に略平行な外側平板部146を有する。外側平板部146は略長方形状に形成され、その底面には底面リブ110等が結合している。左右前後の端縁は内側底板141の左右前後の端縁よりもバッテリパック20の内方に位置している。筒状フランジ143の突出高さは外側底板145に当接しないように設定されている。
外側底板145には、外側平板部146の左右前後の端縁から外方且つ上方に向けて延出し、内側底板141の端部に当着する縦壁147が設けられている。縦壁147と基準面144に対して傾斜し、本実施形態では、縦壁147と基準面144とのなす角度δは角度φよりも大きい所定の角度となるように設定されている。図4に示されるように、縦壁147には、外側平板部146の左端縁から内側底板141の左端縁まで延出する左側縦壁147Lと、外側平板部146の右端縁から内側底板141の右端縁まで延出する右側縦壁147Rとが含まれている。図5に示されるように、バッテリパック20には内側底板141の底面と外側底板145の上面とによって画定された副室148が形成されている。
左側縦壁147L、及び右側縦壁147Rの左右方向の幅は、左側縦壁147L、及び右側縦壁147Rの左右両縁が領域Bを画定する左右両縁と上下に揃うように設定されている。
左右方向に左側縦壁147L、及び右側縦壁147Rと内側底板141との端部とが当着する位置であり、前後方向に所定の位置にバッテリパック20の外部から副室148に通じる第1流通孔149が設けられている。第1流通孔149の上縁部149Aは全長に渡って内側底板141の基準面144よりも上側となるように設定されている。本実施形態では、第1流通孔149の下縁部の底面は概ね水平をなし、上縁部149Aの上面は内側底板141の底面と連続するように基準面144に対して角度φをなして傾斜している。更に、第1流通孔149の開口縁上部には下方に向けて突出した突出部149Bが設けられている。
図4に示されるように、左側縦壁147L、及び右側縦壁147Rにはそれぞれ、基準面144に対して垂直方向、即ち上下方向に貫通する2つの第2流通孔150A、150Bが設けられている。2つの第2流通孔150A、150Bは左側縦壁147L、及び右側縦壁147Rにおいて左右に並んで配置されている。
よって、内側底板141の領域Bの直下に2つの第2流通孔150A、150Bに形成され、2つの第2流通孔150A、150Bは共に内側底板141の領域Aに対向している。
図5に示されるように、外側平板部146の上面には、左右方向に筒状フランジ143と第2流通孔150A、150Bとの間において、内側底板141に向けて突出する内部リブ152が設けられている。本実施形態では、内部リブ152は領域Aに対応する内側底板141の底面に向けて上方に突出し、その突出端は開口部142よりも上側に位置している。
図4に示されるように、外側底板145に設けられた複数のねじ孔を通過する螺子によって、外側底板145は内側底板141に結合されている。
内側底板141に設けられた3対の開口部142は、左右の対ごとに内側底板141に設けられた左右に延在する2つの仕切りリブ155によって、前側、中央、及び後側の3つの部分に仕切られている。その前側部分に位置する1対の開口部142を前側開口部142F、中央部分に位置する1対の開口部142を中央開口部142M、後側部分に位置する1対の開口部142を後側開口部142Bと記載する。
次に、バッテリパック20の動作について説明する。バッテリパック20は図1に示されるように、電動芝刈機1の本体2の上部に少なくともバッテリパック20の上部が露出する態様で装着される。バッテリパック20から本体2に電力が供給され、本体2のモータ8、9が駆動し、芝刈りが行われる。
バッテリパック20には、図示しないファンによる強制排気や自然排気によって、バッテリパック20外部からバッテリセル98に至る空気流通路Xが形成される。空気流通路Xには、バッテリパック20の外部から第1流通孔149、及び第2流通孔150A、150Bを通って副室148に入り、前側開口部142F又は後側開口部142Bを介して主室97に至る吸気通路Yと、主室97から中央開口部142Mを介して副室148に到達し、第1流通孔149、及び第2流通孔150A、150Bからバッテリパック20の外部に出る排気通路Zとが含まれている。これらの吸気通路Y、及び排気通路Zを通過する風によって、バッテリセル98が冷却される。よって、第1流通孔149、及び第2流通孔150A、150Bは冷却用の空気流通路Xの一部として機能する。
次に、バッテリパック20の効果について説明する。バッテリパック20は電動芝刈機1の上面に上部が露出する態様で装着されているため、バッテリパック20の着脱が容易であり作業性が向上する。また、バッテリパック20にはハウジング100の外部と副室148とを連通する空気流通路Xが形成されているため、バッテリセル98に熱がこもりにくい。
バッテリパック20は電動芝刈機1の上面に、内側底板141及び外側底板145が下側となり、基準面144が水平となるように載置される。電動芝刈機1は主に屋外で使用されるため、バッテリパック20には雨水等がかかる虞がある。電動芝刈機1に装着されたときに、バッテリパック20の第1流通孔149及び第2流通孔150A、150Bが上向きに開口していないため、バッテリセル98に水が到達しにくい。
バッテリパック20は電動芝刈機1に搭載されているときに、バッテリパック20の壁面を伝って下に流れてくる水は突出部149Bに沿って下方に流れるため、副室148に水が浸入しにくくなり、バッテリセル98への水の到達が防止される。第1流通孔149から水が浸入した場合でも、縦壁147が外方に傾斜し更に、縦壁147に第2流通孔150A、150Bが形成されているため、第1流通孔149から水が排出される。その際、第2流通孔150A、150Bが鉛直下向きとなるため水が排出され易い。
バッテリパック20は、必要に応じて、作業者が把持部104を把持してバッテリ収容凹部19から引き出すことによってバッテリ収容凹部19から取り外される。取り外された後、図6(A)に図示されるように、バッテリパック20は底面が鉛直上向きとなるように裏返しに載置されることがある。
図6(A)の矢印に示されるように、第2流通孔150A、150Bは上方に向けて開口し鉛直方向に縦壁147を貫通している。上方から第2流通孔150A、150Bに流入した水は副室148を通って内側底板141の底面に到達する。バッテリパック20の底面が鉛直上向きとなっている状態において、内側底板141の底面はその左右外方縁に向けて下方に傾斜しているため、内側底板141の底面に到達した水は内側底板141の左右外方縁に向かって流れる。左右外方縁には第1流通孔149が設けられているため、左右外方縁に到達した水は第1流通孔149を通って外に排出される。よって、バッテリセル98への水の到達が防止される。
本実施形態では、第2流通孔150A、150Bを通った水は領域Bに対応する内側底板141の底面に到達する。しかし、第2流通孔150A、150Bを通った水が領域Aに対向する内側底板141の底面に到達した場合であっても、領域Aに対応する内側底板141の底面は左右外方縁に向けて下方に傾斜しているため水は左右外方縁に流れ、第1流通孔149を通って外に排出される。
第2流通孔150A、150Bから副室148に到達した水は、内側底板141の底面によってはじかれ所定の高さを有する水滴状になる。筒状フランジ143の基準面144からの高さはその水滴の高さよりも高く設定されているため、副室148に到達し水滴となった水は主室97に入り込むことがない。
また、バッテリパック20は、取り外された後、図6(B)に図示されるように左右側面が鉛直上向きとなるように載置されることがある。
左右側面が鉛直上向きとなるとき、第1流通孔149は上方に向けて開口している。突出部149Bは、第1流通孔149の上縁部149Aにおいてハウジング100の側面に沿って下方に突出する態様となっている。そのため、ハウジング100の側壁を伝って下に流れてくる水滴の副室148への流入が防止されている。第1流通孔149の開口が狭められているため、水滴が副室148に浸入しにくい。
バッテリパック20の左右側面が鉛直上向きとなるように載置されたとき、内側底板141の底面は鉛直下向きに進むにつれて外側底板145に近接する向きに傾斜している。そのため、第1流通孔149を通り鉛直下向きの直線状の経路を通って筒状フランジ143の側面に到達することができない。
図6(B)に示されるように、第1流通孔149及び第2流通孔150A、150Bから直線状に開口部142に至る仮想経路上にはそれぞれ内部リブ152が存在しているため、第1流通孔149及び第2流通孔150A、150Bから開口部142に至る経路はすべて迷路状(ラビリンス状)となる。そのため、雨水等の第1流通孔149及び第2流通孔150A、150Bからのバッテリセル98への到達が妨げられている。
図6(B)には第2流通孔150A、150Bの開口部142分に鉛直下向きに流入する水の経路が矢印で図示されている。図6(B)に示されるように、縦壁147は内側底板141の基準面144に対して傾斜しているため、第2流通孔150A、150Bの開口部分に鉛直下向きに流入した水は、第2流通孔150A、150Bを画定する側面に衝突する。そのため、雨水等の第2流通孔150A、150Bからのバッテリセル98への到達が妨げられている。
また、縦壁147が外方に傾斜しているため縦壁147と外側平板部146との間に水が留まりにくく、バッテリパック20の姿勢を変えることで、作業者が副室148の内部の水を容易に外へ排出させることができる。
また、内側底板141と基準面144とのなす角度は領域Aよりも領域Bの方が大きい。よって、第2流通孔150A、150Bに対向し、縦壁147に隣接する第2流通孔150A、150Bの上側から外方の範囲において、筒状フランジ143から第2流通孔150A、150Bの上側までの範囲よりも内側底板141と基準面144とのなす角度は大きくなっている。第2流通孔150A、150Bから副室148に浸入した水は、基準面144が水平方向に対して角度φを超えるまで傾斜しない限り筒状フランジ143の側に移動しない。そのため、バッテリセル98への水の到達が妨げられている。
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。本実施形態では、螺子によって外側底板145は内側底板141に結合されていたが、接着、振動溶着等の手段によって結合されていてもよい。
上記実施形態では、第2流通孔150A、150Bは縦壁147に設けられていたが、図7に示されるように、外側平板部146に設けられていてもよい。外側平板部146に設けられた場合であっても、第2流通孔150C、150Dが内側底板141の縦壁147と内部リブ152との間の底面に向かって開口していればよい。バッテリパック20の底面が鉛直上向きとなるように配置された場合に、第2流通孔150C、150Dを通って副室148に流入した水は、内側底板141の縦壁147と筒状フランジ143との間の面に到達する。内側底板141の縦壁147と筒状フランジ143との間の面に到達した水は面を伝って下方へ流れ、第1流通孔149から排出されるため、バッテリセル98への水の到達が防止される。バッテリパック20の底面が鉛直下向きとなるように配置された場合には、縦壁147と内部リブ152との間に溜まった副室148の内部の水は第2流通孔150C、150Dから排出される。
1 :電動芝刈機
20 :バッテリパック
97 :主室
98 :バッテリセル
100 :ハウジング
141 :内側底板
142 :開口部
143 :筒状フランジ
144 :基準面
145 :外側底板
146 :外側平板部
147 :縦壁
148 :副室
149 :第1流通孔
150A :第2流通孔
150B :第2流通孔
150C :第2流通孔
150D :第2流通孔
152 :内部リブ
X :空気流通路
20 :バッテリパック
97 :主室
98 :バッテリセル
100 :ハウジング
141 :内側底板
142 :開口部
143 :筒状フランジ
144 :基準面
145 :外側底板
146 :外側平板部
147 :縦壁
148 :副室
149 :第1流通孔
150A :第2流通孔
150B :第2流通孔
150C :第2流通孔
150D :第2流通孔
152 :内部リブ
X :空気流通路
Claims (10)
- バッテリパックであって、
外側底板及び内側底板を有し、前記内側底板の上方にバッテリセルを収容する主室を画定すると共に、前記外側底板と前記内側底板との間に副室を画定するハウジングを有し、
前記外側底板が、前記内側底板に略平行に形成された外側平板部と、前記外側平板部の端部から延出し前記内側底板の端部に当着する縦壁とを含み、
前記内側底板に、前記外側底板に向けて突出する筒状フランジを備えた少なくとも1つの開口が設けられ、
前記ハウジングには、当該ハウジングの外部と前記副室とを連通する空気流通路が形成され、
前記内側底板の底面が、前記縦壁に隣接する位置にて前記縦壁に向けて前記内側底板の底面の基準面に対して前記外側底板から離れる上側に傾斜し、
前記空気流通路が、前記内側底板の前記基準面よりも前記上側に縁部を有する第1流通孔を含むことを特徴とするバッテリパック。 - 前記縦壁が前記外側平板部の縁部から前記内側底板の縁部に向けて外方に傾斜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。
- 前記空気流通路が前記縦壁に設けられた第2流通孔を含むことを特徴とする請求項1、又は請求項2に記載のバッテリパック。
- 前記第2流通孔が前記基準面に対して概ね垂直方向に延在していることを特徴とする請求項3に記載のバッテリパック。
- 少なくとも前記内側底板の底面が前記第2流通孔に対向する位置から外方において前記上側に傾斜していることを特徴とする請求項4に記載のバッテリパック。
- 前記内側底板は前記筒状フランジから外方において前記外側底板及び前記縦壁から離れる向きに傾斜し、
前記第2流通孔に対向する位置から外方における前記内側底板の底面と前記基準面とのなす角度が、前記筒状フランジから前記第2流通孔が対向する位置までにおける当該内側底板の底面と当該基準面とのなす角度よりも大きいことを特徴とする請求項5に記載のバッテリパック。 - 前記外側平板部が、前記筒状フランジに対向する部分と前記縦壁との間にて前記内側底板に向けて突出するリブを有することを特徴とする請求項1~請求項5のいずれか1つの項に記載のバッテリパック。
- 前記外側平板部が、前記筒状フランジに対向する部分と前記縦壁との間にて前記内側底板に向けて突出するリブと、前記縦壁と前記リブとの間に形成された第2流通孔とを有していることを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のバッテリパック。
- 電動作業機の本体上に少なくとも上部が露出する態様で装着されるように構成されていることを特徴とする請求項1~請求項8のいずれか1つの項に記載のバッテリパック。
- 前記基準面が概ね水平をなすように、前記電動作業機の本体に搭載され、
前記第1流通孔の上縁部に前記ハウジングの側面に沿って下方に突出する突出部が形成されていることを特徴とする請求項9に記載のバッテリパック。
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