DE102004043823A1

DE102004043823A1 - Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack

Info

Publication number: DE102004043823A1
Application number: DE102004043823A
Authority: DE
Inventors: Achim Duesselberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-16
Also published as: US7554287B2; GB0518227D0; GB2418060A; GB2418060B; CN100581749C; US20060055369A1; CN1745981A

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12) zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs (2) mit einem Akkupack (4), mit mindestens einem Riegel (14), der entgegen der Kraft einer Feder (18) beweglich an einem von dem Elektrowerkzeug (2) und dem Akkupack (4) montiert ist, wobei beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2) und des Akkupacks (4) der Riegel (14) nacheinander mit einer ersten (20) und einer zweiten (22) Ausnehmung des anderen von dem Elektrowerkzeug (2) und dem Akkupack (4) in Eingriff gebracht, durch die Kraft der Feder (18) in der zweiten Ausnehmung (22) festgehalten und zum Lösen der Verriegelung manuell aus der zweiten Ausnehmung (22) ausgerückt wird. Es ist vorgesehen, dass der Riegel (14) während des Ausrückens aus der zweiten Ausnehmung (22) mit der ersten Ausnehmung (20) in Eingriff gebracht wird.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Stand der Technik
Auf dem Gebiet der netzunabhängigen Elektrowerkzeuge, wie handgeführten Bohrmaschinen, Bohrhämmern und dergleichen, geht die Entwicklung zu immer leistungsstärkeren Maschinen mit immer längerer Betriebsdauer. Dies hat zur Folge, dass zunehmend schwerere Akkupacks benötigt werden, um die gewünschte Energiemenge bereitzustellen. Mit dem Gewicht des Akkupacks steigt jedoch auch das Gefahrenpotenzial, zum Beispiel wenn sich der Akkupack infolge von Verschleißerscheinungen, Verschmutzung, Materialversagen oder dergleichen ungewollt vom Gehäuse des Elektrowerkzeugs löst und nach unten fällt, wobei er bei Arbeiten in großer Höhe zu einem tödlichen Geschoss werden kann.
Um ein unbeabsichtigtes Lösen eines Akkupacks von einem netzunabhängigen Elektrowerkzeug zu vermeiden, ist es insbesondere bei größeren und schweren Geräten bereits bekannt, eine sogenannte Doppelverriegelung zwischen dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack vorzusehen. Eine solche Doppelverriegelung wird mit einer Vorrichtung der eingangs genannten Art hergestellt, die aus einem oder gewöhnlich mehreren Riegeln besteht, welche entgegen der Federkraft beweglich im Gehäuse des Elektrowerkzeugs gelagert sind und von denen beim Einschieben des Akkupacks jeder nacheinander durch die Federkraft mit zwei in Einschubrichtung hintereinander im Akkupack ausgesparten Rastnuten in Eingriff gebracht wird. Beim Eingriff des Riegels in die erste, in Einschubrichtung vordere Rastnut wird der Akkupack nur in Bezug zum Gehäuse gesichert, während eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakten von Akkus des Akkupacks und einem Stromkreis des Verbrauchers des Elektrogeräts erst beim Eingriff des Riegels in die zweite, in Einschubrichtung hintere Rastnut hergestellt wird.
Damit kann zwar verhindert werden, dass sich der Akkupack ungewollt vom Elektrowerkzeug löst, wenn der Riegel infolge einer Verschmutzung der hinteren Rastnut nicht ordnungsgemäß mit dieser in Eingriff tritt. Wenn jedoch die Feder infolge von Materialermüdung bricht oder der Riegel zum Beispiel infolge Schmutz, Fett oder anderen in die Riegelaufnahme eingedrungenen Fremdkörpern schwergängig wird oder ganz blockiert, kann ein Absturz des Akkupacks mit einer solchen Doppelverriegelung selbst dann nicht sicher verhindert werden, wenn aus Redundanzgründen mehrere Riegel vorhanden sind.

Vorteile der Erfindung

Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen den Vorteil, dass der Akkupack selbst im Falle eines Bruchs der Feder oder eines durch Schwergängigkeit des Riegels verursachten unvollständigen oder nicht vorhandenen Eingriffs in die zweite Ausnehmung sicher in Bezug zum Elektrowerkzeug festgehalten wird, da der Riegel in diesen Fällen anders als beim Stand der Technik mit der ersten Ausnehmung im Eingriff steht und ein Lösen und Abstürzen des Akkupacks verhindert.

Eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Riegel beim Lösen des Akkupacks vom Elektrogerät durch die Kraft der Feder aus der ersten Ausnehmung ausgerückt wird, so dass er einerseits bei einem Bruch der Feder und bei Schwergängigkeit in der Riegelführung in der ersten Ausnehmung festgehalten wird. Andererseits wird er bei einem ordnungsgemäßen Funktionieren der Verriegelung selbsttätig, d.h. ohne eine weitere manuelle Betätigung des Riegels, aus der ersten Ausnehmung ausgerückt wird, so dass wie bei herkömmlichen Werkzeugen zum Lösen der Verbindung nur eine einzige Betätigung des Riegels notwendig ist, nämlich um diesen aus der zweiten Ausnehmung auszurücken.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Riegel beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks zwangsgeführt entgegen der Kraft der Feder mit der ersten Ausnehmung in Eingriff gebracht, vorzugsweise durch eine Führungskulisse des Elektrowerkzeugs, die in Bewegungsrichtung des Akkupacks beim Zusammenfügen vor der zweiten Ausnehmung angeordnet ist und zweckmäßig eine Auflaufschräge aufweist, welche beim Zusammenfügen mit einer entsprechenden Auflaufschräge des Riegels zusammenwirkt, um diesen entgegen der Kraft der Feder in die erste Ausnehmung einzurücken.

Die zweite Ausnehmung kann in Bewegungsrichtung des Akkupacks beim Zusammenfügen mit dem Elektrowerkzeug hinter oder vor der ersten Ausnehmung angeordnet sein und weist vorzugsweise eine zum freien Stirnende des Riegels in etwa komplementäre Form auf, während die erste Ausnehmung größer ist. Dadurch ist beim Eingriff des Riegels in die erste Ausnehmung eine gewisse translatorische Relativbewegung zwischen dem Akkupack und dem Elektrowerkzeug möglich. Dies erlaubt es einerseits, beim Zusammenfügen des Akkupacks und des Elektrowerkzeugs den Riegel anschließend mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff zu bringen und zeigt andererseits bei einem Bruch der Feder oder Schwergängigkeit des Riegels dem Benutzer durch die Relativbeweglichkeit an, dass keine ordnungsgemäße Verriegelung stattgefunden hat.

Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich sowohl für solche Konstruktionen, wo der Riegel durch eine Translationsbewegung quer zur Bewegungsrichtung beim Zusammenfügen von Akkupack und Elektrowerkzeug mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung in Eingriff gebracht wird, als auch für solche Konstruktionen, wo der Riegel schwenkbar gelagert ist und der Eingriff mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung durch Verschwenken des Riegels erfolgt. Im zuerst genannten Fall weist der Riegel vorzugsweise zwei entgegengesetzte freie Stirnenden auf, von denen eines mit der ersten Ausnehmung und das andere mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff gebracht wird. Im zuletzt genanten Fall ist der Riegel zweckmäßig als zweiarmige Wippe ausgebildet, von deren Armen einer mit der ersten und der andere mit der zweiten Ausnehmung in Eingriff tritt.

Wie bei üblichen Akkupackverriegelungsvorrichtungen ist der Riegel vorzugsweise in das Elektrowerkzeug integriert, während die Ausnehmungen im Akkupack vorgesehen sind. Grundsätzlich ist jedoch auch eine umgekehrte Anordnung denkbar.

Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsbeispielen anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen einem Elektrowerkzeug und einem Akkupack mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung;
2: eine Schnittansicht der Verriegelungsvorrichtung entlang der Ebene II-II der 1 nach dem Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks;
3: eine teilweise geschnittene Seitenansicht einer anderen Verbindung zwischen einem Elektrowerkzeug und einem Akkupack mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die in der Zeichnung dargestellten Verriegelungsvorrichtungen dienen zur gegenseitigen Verriegelung eines netzunabhängigen Elektrowerkzeugs 2, beispielsweise eines handgeführten Bohrhammers, und eines zur Stromversorgung des Elektrowerkzeugs 2 benötigten Akkupacks 4.
Wie am besten in 1 dargestellt, weist das Elektrowerkzeug 2 in bekannter Weise am freien unteren Ende seines Griffteils 6 eine überstehende Führungsschiene 8 auf, die sich in Richtung des Pfeils A in eine im oberen Ende des Akkupacks 4 ausgesparte Führungsnut 10 mit einem zum Querschnitt der Führungsschiene 8 komplementären Querschnitt einschieben lässt. Die Einschubbewegung der Führungsschiene 8 in die Führungsnut 10 wird durch zusammenwirkende Anschläge (nicht dargestellt) begrenzt, die gegeneinander anliegen, wenn der Akkupack 4 ordnungsgemäß mit dem Elektrowerkzeug 2 verriegelt und eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakten eines Stromspeichers des Akkupacks 4 und einem Stromkreis eines Verbrauchers des Elektrowerkzeugs 2 hergestellt ist.
Die zur Verriegelung des Akkupacks 4 mit dem Elektrowerkzeug 2 dienende Verriegelungsvorrichtung 12 umfasst einen Riegel 14, der in einer Riegelaufnahme 16 der Führungsschiene 8 entgegen der Kraft einer Schraubendruckfeder 18 beweglich gelagert ist und nacheinander in zwei in der Führungsnut 10 des Akkupacks 4 ausgesparte Riegelausnehmungen 20, 22 eingreift, und zwar eine erste Riegelausnehmung 20 (nur in 2 und 3 dargestellt), wobei dieser Eingriff zu einer vorläufigen Verriegelung ohne Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen den Anschlusskontakten des Akkupacks 4 und des Elektrowerkzeugs 2 führt, sowie eine zweite Riegelausnehmung 22, wobei dieser Eingriff für eine ordnungsgemäße Verriegelung des Akkupacks 4 in Bezug zum Elektrowerkzeug 2 unter Herstellung einer elektrischen Verbindung zwischen denselben sorgt.
Bei der in 1 und 2 dargestellten Verriegelungsvorrichtung 12 ist der Riegel 14 im Wesentlichen stabförmig ausgebildet und entgegen der Kraft der Feder 18 quer zur Einschubrichtung (Pfeil A) in der Riegelaufnahme 16 translatorisch verschiebbar. Seine Länge ist so an die Länge der Riegelaufnahme 16 angepasst, dass eines der beiden entgegengesetzten Stirnenden 24, 26 um ein der Tiefe jeder Riegelausnehmung 20, 22 entsprechendes Maß über eine seitliche Führungsfläche 28, 30 der Führungsschiene 8 übersteht, wenn die Spitze des anderen Stirnendes 26, 24 mit der entgegengesetzten Führungsfläche 30, 28 fluchtet (vgl. 2). Beide Stirnenden 24, 26 weisen Auflaufschrägen 32 auf, die in Einschubrichtung zeigen. Ein seitlich über den Riegel 14 überstehender Vorsprung 34 dient als Widerlager für das eine Stirnende der Feder 18, deren anderes Stirnende gegen ein ortsfestes Widerlager 36 im Inneren der Führungsschiene 8 anliegt. Der Vorsprung 34 durchsetzt eine Schlitzöffnung 40, deren entgegengesetzte seitliche Ränder den Hub des Riegels 14 begrenzen.
Wie am besten in 2 und teilweise in 1 dargestellt, sind die beiden Riegelausnehmungen 20, 22 in zwei gegenüberliegenden Seitenflächen 42, 44 der Führungsnut 10 ausgespart, die einen geringen Abstand von den seitlichen Führungsflächen 30, 28 aufweisen. Während die erste, in Einschubrichtung vordere Riegelausnehmung 20 in derjenigen Seitenfläche 44 der Führungsnut 10 angeordnet ist, die zu dem Widerlager 36 benachbart ist, ist die zweite, in Einschubrichtung hintere Riegelausnehmung 22 in der gegenüberliegenden, zum Vorsprung 34 benachbarten Seitenfläche 42 der Führungsnut 10 angeordnet. Diese Seitenfläche 42 weist darüber hinaus eine weitere Ausnehmung 46 auf, die sich in Einschubrichtung vom vorderen Ende der Führungsnut 10 aus bis über das vordere Ende der gegenüberliegenden ersten Riegelausnehmung 20 hinaus erstreckt und jenseits davon mit einer Auflaufschräge 48 versehenen ist. Diese Auflaufschräge 48 bewirkt, dass beim Einführen der Führungsschiene 8 in die Führungsnut 10 der Riegel 14 zuerst entgegen der Kraft der Feder 18 mit seinem Stirnende 24 in die erste Riegelausnehmung 20 gedrückt wird, wie in 2 in unterbrochenen Linien dargestellt, und in dieser gehalten wird, bis der Akkupack 4 die in 2 dargestellte Endstellung erreicht, in der die Feder 18 den Riegel 14 gleichzeitig mit seinem einen Stirnende 24 aus der Ausnehmung 20 heraus und mit seinem anderen Stirnende 26 in die Ausnehmung 22 hinein drückt. Die Bewegung des Riegels 14 beim Einführen entspricht dabei der in 2 dargestellten Kurve B.
Zum Entriegeln des Akkupacks 4 wird der Riegel 14 mittels einer auf den Riegel 14 oder den Vorsprung 32 einwirkenden Betätigungstaste (nicht dargestellt) entgegen der Kraft der Feder 18 verschoben, wobei sein Stirnende 26 aus der Ausnehmung 22 ausgerückt und gleichzeitig sein anderes Stirnende 24 mit der Ausnehmung 20 in Eingriff gebracht wird, und zwar noch bevor das Stirnende 26 die Ausnehmung 22 verlässt.
Somit greift nach dem Einschieben des Akkupacks 4 mindestens immer eines der beiden Stirnenden 24, 26 des Riegels 14 in die benachbarte Ausnehmung 20, 22 ein, so dass ein Lösen des Akkupacks 4 sicher verhindert wird, selbst bei einem Bruch der Feder 18 oder bei schwergängigem Riegel 14, wenn die Kraft der Feder 18 nicht ausreicht, um diesen in die Ausnehmung 22 zu drücken.
Im Unterschied dazu ist bei der in 2 dargestellten Verriegelungsvorrichtung 12, bei der ansonsten gleiche Teile mit gleichen Bezugs zeichen bezeichnet sind, der Riegel 14 als zweiarmige Wippe ausgebildet, die um eine Achse 50 schwenkbar im unteren Ende des Griffteils 6 des Elektrowerkzeugs 2 gelagert ist. Beim Einschieben des Akkupacks 4 in eine Führung 52 des Griffteils 6 wird der eine Arm 56 der Wippe 14 durch die Kraft der Feder 18 von oben her gegen eine mit den beiden Riegelausnehmungen 20, 22 versehene Oberseite 26 des Akkupacks 4 gedrückt. Dadurch wird sein freies Ende 58 in die zweite Riegelausnehmung 22 eingerückt, wie in 3 in durchgezogenen Linien dargestellt, wenn der Akkupack 4 seine Endstellung erreicht, in der er in Bezug zum Elektrowerkzeug 2 verriegelt und elektrisch mit diesem verbunden ist. Der andere Arm 54 der Wippe 14 wird entgegen der Kraft der Feder 18 mit seinem freien Ende 60 in die erste Riegelausnehmung 20 gedrückt, wie in 3 in unterbrochenen Linien dargestellt, wenn sich das freie Ende 58 des Arms 56 beim Einschieben des Akkupacks 4 in die Führung 52 über einen in Einschubrichtung vor der Ausnehmung 22 angeordneten Führungsvorsprung 62 bewegt, oder wenn manuell ein Druck auf eine Betätigungsfläche 64 des Arms 54 ausgeübt wird, um das Stirnende 58 des anderen Arms 56 zum Lösen des Akkupacks 4 manuell aus der Ausnehmung 22 auszurücken.
Ähnlich wie beim Ausführungsbeispiel aus 1 und 2 steht immer mindestens eines der beiden Stirnenden 58, 60 der Wippe mit der Ausnehmung 22 bzw. 20 im Eingriff, so dass ein unbeabsichtigtes Lösen der Verbindung sicher verhindert wird, beim Eingriff des Stirnendes 60 in die Ausnehmung 20 durch Anschlagen gegen eine zur Einschubrichtung senkrechte Begrenzungsfläche der Ausnehmung 20 wie in unterbrochenen Linien dargestellt.
Um zur weiteren Vergrößerung der Sicherheit für eine Redundanz zu sorgen, kann die erfindungsgemäße Vorrichtung auch zwei oder mehr der vorangehend beschriebenen Riegel 14 umfassen, die in Einschubrichtung hintereinander in Serie angeordnet sind, wobei jeder Riegel 14 die erfindungsgemäße Ausbildung aufweist und nacheinander in erste und zweite Ausnehmung 20 und 22 eingreift.
Der im Rahmen dieser Anmeldung verwendete Begriff Akkupack 4 soll sich in erster Linie auf ein Pack mit wiederaufladbaren Stromspeichern (Akkus) beziehen; jedoch auch ein Pack mit Einweg-Stromspeichern (Batterien) einschließen. Außerdem kann an Stelle der in der Zeichnung dargestellten Geometrie der Verbindung zwischen dem Akkupack 4 und dem Elektrowerkzeug 2 auch eine beliebige andere Geometrie verwendet werden, zum Beispiel ein Schacht im Elektrowerkzeug 2, in den der Akkupack 4 teilweise eingeschoben wird. Darüber hinaus eignet sich die beschriebene Verriegelungsvorrichtung 12 nicht nur zur Verriegelung von Akkupacks 4 mit Elektrowerkzeugen 2 sondern auch mit beliebigen anderen netzunabhängigen Elektrogeräten.

Claims

Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack, mit mindestens einem Riegel, der entgegen der Kraft einer Feder beweglich an einem von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack montiert ist, wobei beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks der Riegel nacheinander mit einer ersten und einer zweiten Ausnehmung des anderen von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack in Eingriff gebracht, durch die Kraft der Feder in der zweiten Ausnehmung festgehalten und zum Lösen der Verriegelung manuell aus der zweiten Ausnehmung ausgerückt wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) während des Ausrückens aus der zweiten Ausnehmung (22) mit der ersten Ausnehmung (20) in Eingriff gebracht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) beim Lösen des Akkupacks (4) vom Elektrowerkzeug (2) durch die Kraft der Feder (18) aus der ersten Ausnehmung (20) ausgerückt wird.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2) und des Akkupacks (4) zwangsgeführt entgegen der Kraft der Feder (18) mit der ersten Ausnehmung (20) in Eingriff gebracht wird.
Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) eine Auflaufschräge (32) aufweist, die beim Zusammenfügen des Elektrowerkzeugs (2) und des Akkupacks (4) mit einer anderen Auflaufschräge (48) zusammenwirkt, um den Riegel in die erste Ausnehmung (20) zu bewegen.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Ausnehmung (20) größer als die zweite Ausnehmung (22) ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) quer zur Bewegungsrichtung beim Zusammenfügen beweglich ist und mit entgegengesetzten Stirnenden (24, 26) in die erste bzw. zweite Ausnehmung (20, 22) eingreift.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel (14) schwenkbar ist und zwei Arme (54, 56) aufweist, die beim Verschwenken des Riegels (14) mit der ersten bzw. zweiten Ausnehmung (20, 22) in Eingriff treten.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch mindestens zwei Riegel, die hintereinander in einem von dem Elektrogerät und dem Akkupack angeordnet sind und/oder mit Ausnehmungen in gegenüberliegenden Flächen des anderen von dem Elektrowerkzeug und dem Akkupack in Eingriff treten.
Elektrowerkzeug mit einem Akkupack, gekennzeichnet durch eine Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Riegel im Elektrowerkzeug (2) und die Ausnehmungen (20, 22) im Akkupack (4) vorgesehen sind.