DE19933015A1 - Einschnappmechanismus für ein batteriegetriebenes Elektrowerkzeug - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein batteriegetriebenes Elektrowerkzeug (10) mit einem Gehäuse (14), einem Batteriepack (12) und einem Einschnappmechanismus (37) für Batteriepacks (12). Das Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) besitzt einen Einschnitt (24) und eine Verriegelungsfläche (26), die in die Außenfläche des Gehäuses (14) geformt sind. Der Batteriepack (12) beinhaltet Batteriezellen, um das Werkzeug (10) anzutreiben. Der Einschnappmechanismus (37) für Batteriepacks (12) bringt den Batteriepack (12) wiederabnehmbar am Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) an und weist ein Verriegelungselement (82) und eine Feder (84) auf, um das Verriegelungselement (82) zwischen einer Feststell- bzw. Verriegelungsposition, wo das Verriegelungselement (82) mit dem Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) in Verbindung steht, und einer Löse- bzw. Entriegelungsposition, wo das Verriegelungselement (82) vom Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) abgekoppelt ist, zu bewegen. Das Verriegelungselement (82) weist eine innere (86) und eine äußere Seite (88) auf mit einem Verriegelungsflansch (92) an der inneren Seite (86) am einen Ende. In Richtung eines gegenüberliegenden Endes weist das Verriegelungselement (82) eine Druckoberfläche (99) an der Außenseite (88) auf.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft batteriegetriebene Elektrowerkzeuge und im besonde­ ren einen Einschnappmechanismus, um den Batteriepack an einem Elektrowerkzeug anzubringen.

Elektrowerkzeuge, wie zum Beispiel Bohrer, Schraubenzieher, Sägen und so weiter, werden schon lange von Berufshandwerkern, Hobbybastlern etc. verwendet. Elektro­ werkzeuge können von einer Wechselstromquelle angetrieben werden, indem man ein elektrisches Kabel und einen Stecker benutzt, die Teil des Elektrowerkzeuges sind. Auf­ grund des technologischen Fortschritts im Bereich Batterien werden Elektrowerkzeuge nun gewöhnlich von Batteriepacks angetrieben. Der Batteriepack erhöht die Beweglich­ keit des Elektrowerkzeugs, indem die Benutzung von unhandlichen Verlängerungskabeln vermieden wird. Mit der steigenden Benutzung von batteriegetriebenen Werkzeugen wuchs auch die Forderung, die batteriegetriebenen Elektrowerkzeuge mit immer mehr Kraft zu versorgen. Diese Forderung nach erhöhter Leistung ließ das Gewicht des Batte­ riepacks wachsen und damit auch das Gewicht des Elektrowerkzeugs. So haben Elek­ trowerkzeughersteller die Form und die Gewichtsverteilung von Elektrowerkzeugen neu entworfen, um sie der Größe und dem Gewicht der Batteriepacks anzupassen.

Damit das Elektrowerkzeug dauerhaft arbeiten kann, müssen die Batterien wiederaufge­ laden werden. Dementsprechend muß der Batteriepack vom Elektrowerkzeug entfernt werden können. Dafür ist ein Einschnappmechanismus für Batteriepacks am Elektro­ werkzeug oder am Batteriepack vorgesehen. Der Einschnappmechanismus sichert den Batteriepack in einer mechanisch und elektrisch angekoppelten Position am Elektro­ werkzeug, so daß das Elektrowerkzeug die notwendige Leistung für seine angestrebte Verwendung besitzt. Der Einschnappmechanismus für Batteriepacks muß angemessen stark sein, um den Batteriepack auch während einer rauhen Benutzung mechanisch und elektrisch verbunden zu halten. Zusätzlich muß der Einschnappmechanismus leicht zu betätigen sein, damit der Batteriepack für das Wiederaufladen vom Elektrowerkzeug entfernt werden kann.

Desweiteren sollte der Einschnappmechanismus für Batteriepacks so konstruiert sein, daß der Benutzer des Elektrowerkzeugs den Batteriepack leicht entfernen kann, wäh­ rend er das Elektrowerkzeug hält. Traditionsgemäß ist der Batteriepack am Fuß des Elektrowerkzeugs plaziert. In einem Beispiel des Standes der Technik ist der Batterie­ pack mit einem Einschnappmechanismus ausgestattet. Der Einschnappmechanismus ist entlang des oberen Randes des Batteriepacks plaziert, wo der Pack mit dem Elektro­ werkzeug zusammentrifft. Der Mechanismus beinhaltet eine Druckoberfläche an seinem unteren Ende und einen Verriegelungsflansch am oberen Ende. Unterhalb der Drucko­ berfläche ist im Gehäuse des Batteriepacks eine Feder plaziert, um den Mechanismus in eine Position zu spannen, die den Batteriepack sicher mit dem Elektrowerkzeug verbin­ det. Diese Verriegelungsfläche des Elektrowerkzeugs ist an der Innenseite des Gehäu­ ses des Elektrowerkzeugs plaziert. Wenn die Druckoberfläche gedrückt wird, bewegt sich der Einschnappmechanismus zum unteren Ende, und der Verriegelungsflansch löst sich von der Verriegelungsfläche.

Wenn der Batteriepack vom Elektrowerkzeug entfernt werden muß, hält der Benutzer den Griffabschnitt des Elektrowerkzeugs mit einer Hand. In der anderen Hand hält der Benutzer das untere Ende des Batteriepacks und nimmt den Batteriepack fest mit der Handfläche zwischen Zeigefinger und Daumen. Die Fingerspitzen von Zeigefinger und Daumen sind auf dem Einschnappmechanismus für Batteriepacks plaziert und dirigieren das Abkuppeln des Einschnappmechanismusses vom Elektrowerkzeug, wodurch der Batteriepack vom Elektrowerkzeug entfernt wird. Einschnappmechanismen dieser Art sind schwierig zu benutzen, weil sie sich um einen Punkt unterhalb der Druckoberfläche im Gehäuse des Batteriepacks bewegen. In anderen Worten, wenn der Einschnappme­ chanismus in das Gehäuse des Batteriepacks gedrückt wird, wird der Verriegelungs­ flansch des Einschnappmechanismusses ebenfalls nach innen gedrückt, weg von der Verriegelungsfläche des Gehäuses des Elektrowerkzeugs. Die Feder zur Kraftübertra­ gung bei diesem Typ von Einschnappmechanismus liegt unterhalb der Druckoberfläche. Da Batteriepacks größer und schwerer werden, muß die Federkraft erhöht werden, und ein derartiger Einschnappmechanismus wird schwerer zu benutzen. Natürlich muß der Batteriepack ausreichend Platz liefern, um sich der Größe der Feder anzupassen. Au­ ßerdem muß die Druckoberfläche an der Spitze des Gehäuses des Batteriepacks ver­ bleiben, da die Position der Feder Designzwänge mit sich bringt. Wenn der Benutzer die Innenseite der Handfläche unterhalb des Batteriepacks plaziert, ist die in den Fingerspit­ zen verfügbare Hebelkraft nicht immer ausreichend, um die Feder vorzuspannen und damit den Batteriepack zu entfernen.

In einem anderen bereits bekannten Einschnappmechanismus für Batteriepacks wird eine Klammer am Gehäuse des Elektrowerkzeugs angebracht. Die Klammer schwenkt um einen Punkt am Elektrowerkzeug zwischen einer Feststellposition und einer Löse­ position. In der Feststellposition wird die Klammer am Gehäuse des Batteriepacks ange­ bracht, um den Batteriepack in seiner elektrisch angekoppelten Position zu sichern. In der Löseposition wird die Klammer entkoppelt und vom Batteriepack weggeschwenkt, so daß der Batteriepack vom Elektrowerkzeug entfernt werden kann. Da die Batteriepacks durch die zunehmende Größe der Batterien schwerer wurden, wurde die Klammer schwerer drehbar und deshalb schwerer zu benutzen.

Obwohl Batteriepacks größer werden, werden kleinere und weniger starke Batteriepacks immer noch benutzt. Unterschiedliche Arten von Elektrowerkzeugen benötigen auch un­ terschiedliche Ausführungen von Batteriepacks. Hersteller von Elektrowerkzeugen haben deshalb viele verschiedene Größen und Ausführungen an Batteriepacks, die verschiede­ ne Typen von Einschnappmechanismen für Batteriepacks notwendig machen. Diese verschiedenen Ausführungen erhöhen die Kosten für Batteriepacks.

Dementsprechend liefert die vorliegende Erfindung einen Einschnappmechanismus für ein batteriegetriebenes Elektrowerkzeug, der die Nachteile des Standes der Technik überwindet. Aus diesem Grund betrifft die vorliegende Erfindung einen Einschnappme­ chanismus für Batteriepacks, der leicht zu benutzen ist, unabhängig von der Größe der Batterien, und der es erlaubt, daß der Batteriepack in die geöffnete Hand paßt. Zusätz­ lich liefert die vorliegende Erfindung einen Einschnappmechanismus, der leicht drehbar ist, unabhängig von der Größe des Batteriepacks.

In Übereinstimmung mit dem Ziel der Erfindung wird ein Elektrowerkzeug geschaffen, das ein Gehäuse besitzt. Das Gehäuse des Elektrowerkzeugs besitzt einen oberen Ab­ schnitt, ausgestattet mit einem Motor, einem Griff zur Handhabung durch den Benutzer und einem Sockel. An der Außenfläche des Gehäuses des Elektrowerkzeugs ist ein Ein­ schnitt vorgesehen. Der Boden des Einschnitts kann als Verriegelungsfläche dienen.

Um das Elektrowerkzeug anzutreiben, ist ein Batteriepack vorgesehen, der elektrisch und mechanisch mit dem Elektrowerkzeug verbunden ist. Der Batteriepack besitzt ein oberes und ein unteres Gehäuse und stellt so einen Behälter dar, in den Batteriezellen eingesetzt werden.

Der Batteriepack weist einen Einschnappmechanismus für Batteriepacks auf, um den Batteriepack elektrisch und mechanisch am Elektrowerkzeug zu sichern. Der Ein­ schnappmechanismus für Batteriepacks umfaßt ein Verriegelungselement und eine Fe­ der. Die Feder paßt in das untere Gehäuse und ist so angebracht, daß sie den Ein­ schnappmechanismus in eine Feststell- bzw. Verriegelungsposition spannt. Das Verrie­ gelungselement paßt in einen dafür vorgesehenen Platz im unteren Gehäuse und ist an der Spitze der Feder positioniert. Das Verriegelungselement weist eine Außenseite und eine Innenseite auf, wobei die Innenseite zum Inneren des Gehäuses gewandt ist und die Außenseite nahezu bündig mit der Außenfläche des Gehäuses ist. Ein Verriege­ lungsflansch ist an der Innenseite des Verriegelungselementes am oberen Ende des Verriegelungselementes vorgesehen. An der Außenseite des Einschnappmechanis­ musses ist eine Druckoberfläche vorgesehen, der in Richtung des gegenüberliegenden unteren Endes bewegt werden kann. Eine Drehachse ist der Breite nach über das Ver­ riegelungselement zwischen dem Verriegelungsflansch und der Druckoberfläche ausge­ richtet.

Wie beschrieben wird der Einschnappmechanismus von der Feder in eine Feststellposi­ tion gespannt, so daß der Verriegelungsflansch in den Einschnitt greift und mit der Ver­ riegelungsfläche am Gehäuse des Elektrowerkzeugs verbunden ist. Um den Batterie­ pack vom Elektrowerkzeug zu entfernen, wird der Einschnappmechanismus von einer Feststellposition in eine Löse- bzw. Entriegelungsposition gedreht. Um den Einschnapp­ mechanismus zu schwenken, wird die Druckoberfläche in das Gehäuse des Batterie­ packs gegen die Feder gedrückt. Durch Betätigung der Druckoberfläche dreht sich der Einschnappmechanismus um die Drehachse, so daß der Verriegelungsflansch sich von der Verriegelungsfläche am Elektrowerkzeug löst. Deshalb kann der Batteriepack me­ chanisch und elektrisch vom Elektrowerkzeug abgekoppelt werden.

Um den Batteriepack wieder an das Elektrowerkzeug anzuschließen, kann der Ein­ schnappmechanismus durch Einschnappen in die Verriegelungsfläche festgestellt wer­ den. Alternativ dazu kann auch die Druckoberfläche gedrückt werden, so daß der Verrie­ gelungsflansch in der Löseposition ist und sich entfernt von der Verriegelungsfläche be­ findet. Wenn der Batteriepack in der richtigen Position ist, um den Batteriepack elektrisch an das Elektrowerkzeug anzuschließen, wird der Einschnappmechanismus gelöst und der Verriegelungsflansch bewegt sich in Richtung Feststellposition, wo er mit der Verrie­ gelungsfläche des Gehäuses des Elektrowerkzeugs verbunden ist. Der Batteriepack ist dann in einer Position, die das Elektrowerkzeug arbeitsfähig macht.

Diese und weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung erge­ ben sich aus der nachfolgenden Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen. Darin zeigt:

Fig. 1 ein Elektrowerkzeug mit einem Batteriepack, der mit dem Elektrowerkzeug ver­ bunden ist, und mit einem erfindungsgemäßen Einschnappmechanismus;

Fig. 2 ein Elektrowerkzeug mit einem Batteriepack, der nicht mit dem Elektrowerkzeug verbunden ist;

Fig. 3 eine Querschnittsansicht der Verriegelungsfläche und des Einschnitts, die am Gehäuse des Elektrowerkzeugs vorgesehen sind, entlang der Linie 3-3 in Fig. 2;

Fig. 4 eine rückwärtige Seitenansicht des Gehäuses des Batteriepacks, in Überein­ stimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des oberen Abschnitts des Gehäuses des Batterie­ packs;

Fig. 6 eine perspektivische Ansicht des unteren Absclhnitts des Gehäuses des Batte­ riepacks;

Fig. 7 eine perspektivische Ansicht der Innenseite des Verriegelungselementes, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht der Außenseite des Verriegelungselementes;

Fig. 9 eine Seitenansicht des Verriegelungselementes;

Fig. 10 eine Querschnittsansicht des Verriegelungselementes entlang der Linie 10-10 in Fig. 7;

Fig. 11 eine perspektivische Ansicht der Feder, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung;

Fig. 12 eine Explosionsdarstellung des Batteriepacks;

Fig. 13 eine Querschnittsansicht des Einschnappmechanismusses, positioniert im Ge­ häuse des Batteriepacks;

Fig. 14 eine vergrößerte Ansicht des Einschnappmechanismusses und des Gehäuses in der Feststellposition, wie in Fig. 13 gezeigt;

Fig. 15 eine vergrößerte Ansicht des Einschnappmechanismusses und des Gehäuses in Löseposition, wie in Fig. 13 gezeigt;

Fig. 16 eine alternative Ausführungsform eines Batteriepacks, verbunden mit einem Elektrowerkzeug, in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfin­ dung; und

Fig. 17 noch eine weitere Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.

Die Fig. 1 und 2 zeigen ein Elektrowerkzeug 10, das einen Batteriepack 12 aufweist. Das gezeigte Elektrowerkzeug 10 ist ein batteriegetriebener elektrischer Bohrer. Die Prinzipien der vorliegenden Erfindung können für viele Typen von Elektrowerkzeugen genutzt werden, wie zum Beispiel Sägen, Schraubenzieher oder irgendwelche andere Elektrowerkzeuge, die einen Batteriepack als Antrieb benutzen. Die Arbeitsweise des Elektrowerkzeugs 10 ist bereits aus dem Stand der Technik bekannt.

Das Elektrowerkzeug, gezeigt in den Fig. 1 und 2, weist ein Gehäuse 14 auf. Das Gehäuse 14 des Elektrowerkzeugs enthält den Motor (nicht gezeigt) und andere Bautei­ le, die nötig sind, um mit dem Elektrowerkzeug zu arbeiten, die aus dem Stand der Technik bekannt sind. Das Gehäuse 14 des Elektrowerkzeugs schließt einen Griff 18 mit ein, der unterhalb eines oberen Abschnitts 16 verläuft, mit einem Sockel 20, der am ent­ gegengesetzten Ende des Griffs 18 einstückig mit diesem verbunden ist. Das Gehäuse 14 kann aus beliebigem passenden Material gemacht sein, einschließlich auch glasge­ fülltem Nylon. Wie aus den Figuren ersichtlich hält eine Hand das Elektrowerkzeug um den Griff 18. Der Batteriepack 12 ist mit dem Gehäuse 14 des Elektrowerkzeugs am Sockel 20 verbunden. Wie aus Fig. 2 und im Detail aus Fig. 3 ersichtlich beinhaltet das Gehäuse 14 des Elektrowerkzeugs einen Einschnitt 24 entlang des Sockels 20. Der Ein­ schnitt 24 ist in die Außenfläche des Gehäuses 14 des Elektrowerkzeugs geformt. Ent­ lang des Bodens des Einschnitts 24 ist eine Verriegelungsfläche 26 vorgesehen. Am Sockel 20 weist das Gehäuse 14 des Elektrowerkzeugs eine Vorwölbung in C-Form 28 auf, um den Einschnitt 24 und die Verriegelungsoberfläche 26 zu schützen.

Wenn man sich den Fig. 4 bis 6 zuwendet, enthält der Batteriepack 12, hergestellt in Übereinstimmung mit den Prinzipien der vorliegenden Erfindung, ein Gehäuse 35 eines Batteriepacks, einen Einschnappmechanismus 37 für Batteriepacks, und mehrere Batte­ riezellen (nicht gezeigt). Der Einschnappmechanismus 37 für Batteriepacks, der im Rahmen der vorliegenden Erfindung benutzt wird, ist entsprechend konstruiert, um den Batteriepack 12 mechanisch, und dabei auch elektrisch, an das Elektrowerkzeug 10 an­ zuschließen. Wenn der Batteriepack korrekt angeschlossen ist, liefert der Batteriepack die nötige Leistung zum Betrieb des Elektrowerkzeugs 10. Die Form des Gehäuses 35 des Batteriepacks ist entsprechend entworfen, damit das Gehäuse mehrere Batteriezel­ len (nicht gezeigt), die nötig sind, um das Werkzeug 10 anzutreiben, ideal in sich tragen kann. In Abhängigkeit von der Größe des Gehäuses 35 des Batteriepacks und den An­ forderungen des Elektrowerkzeugs 10 enthält der Batteriepack genügend Batteriezellen, um eine Batterieleistung zwischen 7.2 und 24 Volt, oder mehr, zu liefern. Ein Batterie­ pack für eine 18 V-Batterie ist in den Fig. 1 und 16 dargestellt. Batteriepacks für eine 24 V-Batterie sind in Fig. 17 dargestellt.

Bezugnehmend auf Fig. 5 ragt ein Hals 43 aus der obersten Fläche 45 des oberen Ge­ häuseabschnitts 39 hervor. An der Spitze des Halses 43 sind die notwendigen elektri­ schen Anschlüsse 47 angebracht, so daß die Batteriezellen die nötige elektrische Quelle für ein Elektrowerkzeug 10 darstellen können. Wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist, wird der Hals 43 in den Sockel 20 und den Griff 18 des Elektrowerkzeugs eingeführt. Der obere Gehäuseabschnitt besitzt außerdem eine Kappe 49, die entlang eines Teils des äußeren Randes verläuft. Die Kappe 49 besitzt eine gewölbte Vertiefung 51 an ihrer Unterkante. Die Kappe 49 und die gewölbte Vertiefung 51 erzeugen einen Haubenbereich 53, in den ein Teil des Einschnappmechanismusses 37 für Batteriepacks eingeschlossen ist, wie weiter unten beschrieben wird. Entlang des äußeren Randes der obersten Fläche 45 sind viele Schraubenlöcher 55 angebracht.

Der untere Gehäuseabschnitt 41 enthält einen Boden 57 als Untergrund für das Gehäu­ se 35 des Batteriepacks. Senkrecht auf dem äußeren Rand des Bodens 57 weist der untere Gehäuseabschnitt 41 eine Wand 59 mit gegenüberliegenden Seiten 61 auf. An­ grenzend an die innere Seite der Wand 59 des unteren Gehäuseabschnitts 41 befinden sich mehrere Schraubenhülsen 63, die vom Boden 57 bis zu ihrem Ende, das nahezu auf Höhe der Wand 59 liegt, hervorragen. An den gegenüberliegenden Seiten 61 ragen Schultern 65 aus dem unteren Gehäuse heraus. Die Schultern sind so geformt, daß sie einen gewölbten Abschnitt 67 bilden. In dem Platz, der von der Schulter 65 in Richtung der Innenseite des unteren Gehäuseabschnitts 41 geformt wird, sind an den Seiten des gewölbten Abschnitts 67 Wände in L-Form 69 und Finger 71 plaziert. Die Wände in L-Form 69 sind an ihren beiden Enden mit der Schulter verbunden. Die Oberkante der Wand in L-Form 69 liefert eine Fläche 73. Die Finger 71 sind an ihrem unteren Ende mit dem Boden 57 verbunden und ragen bis zu einem gegenüberliegenden Ende oberhalb des Endes der Wand in L-Form 69 heraus. Zwischen einer Wand in L-Form 69 und einer Seite des Fingers 71 ist ein Schlitz 75 vorgesehen. Ein Knopf 77 ist am Boden 57 ange­ bracht, so daß die Spitze des Knopfes 77 leicht über den Fußpunkt des gewölbten Ab­ schnitts 67 hervorragt.

Der obere und untere Gehäuseabschnitt 39 beziehungsweise 41 werden zusammenge­ legt und bilden den Batteriepack. Die Schraubenlöcher 55 werden mit den Schrauben­ hülsen ausgerichtet, und Schrauben (nicht gezeigt) werden eingeführt. Zwischen der obersten Fläche 45, dem Boden 57 und der Seitenwand 59 entsteht ein Behälter. In die­ sem Behälter können viele Batteriezellen (nicht gezeigt) plaziert werden. Die Anzahl der Batteriezellen bestimmt die Spannung des Batteriepacks, wie oben beschrieben wurde.

Der Einschnappmechanismus 37 für Batteriepacks umfaßt ein Verriegelungselement 82, gezeigt in den Fig. 7 bis 10, und eine Feder 84, gezeigt in Fig. 11. Fig. 7 zeigt eine Innenseite 86 des Verriegelungselementes 82, und Fig. 8 zeigt eine Außenseite 88 des Verriegelungselementes 82. Die Innenseite deckt sich mit der Innenseite des Batteriege­ häuses 35, wenn das Gehäuse zusammengesetzt ist. Ebenso deckt sich die Außenseite 88 mit der Außenseite des Batteriegehäuses 35, wenn das Gehäuse zusammengesetzt ist. An einem Ende 90 in Richtung der Spitze des Verriegelungselementes 82 ist eine im allgemeinen rechteckig geformte Kerbe 91 in die Innenseite 86 geformt, so daß der Ver­ riegelungsflansch 92 über die Innsenseite 86 hinausragt. Die Kerbe 91 besitzt eine Rückwand 93. Der Verriegelungsflansch 92 besitzt an der Spitze eine gewinkelte Ober­ fläche 94, die über das Ende 90 in Richtung eines Flanschendes 96 hinausragt. Die Flä­ che 97 an der Unterseite des Verriegelungsflansches 92 deckt sich mit der oberen Sei­ tenwand der Kerbe 91. Wie weiter unten noch genauer beschrieben wird, deckt sich die Fläche 97 mit der Verriegelungsfläche 26, um den Batteriepack 12 sicher an das Gehäu­ se 14 des Elektrowerkzeugs zu binden. Wie für den Fachmann verständlich sein wird, sollten die Rückwand 93 und die Verriegelungsfläche 26 in der Herstellung bis zu einem solchen Grad behandelt werden, daß die gesamten Oberflächen aneinander liegen.

Das gegenüberliegende untere Ende 98 des Verriegelungselementes 82 besitzt eine im Regelfall gerundete oder gewölbte Form, die sich mit der Form des gewölbten Abschnitts 67, der in den unteren Gehäuseabschnitt 41 geformt ist, deckt. An der Außenseite 88, mehr in Richtung des unteren Endes 98, weist der Einschnappmechanismus eine Druck­ oberfläche 99 auf. In der bevorzugten Ausführung weist die Druckoberfläche eine Senke 100 auf, die in das Verriegelungselement 82 geformt ist.

In Richtung des unteren Endes 98 besitzt die Innenfläche eine Vertiefung 101, die so geformt ist, daß ein gewölbter Flansch 102 den äußeren Rand des unteren Endes 98 umrundet. Zwischen der Vertiefung 101 und dem Verriegelungsflansch 92 verläuft ein Vorsprung 104 über die gesamte Breite des Verriegelungselementes 82. Der Vorsprung 104 dehnt sich nach unten aus und steht an beiden Seiten 108 des Verriegelungsele­ mentes über. Wie aus den Fig. 9 und 10 ersichtlich enthält der Vorsprung 104 ent­ lang der Unterseite eine Rinne 110, so daß der Vorsprung 104 im allgemeinen einen Querschnitt in L-Form mit einem unteren Ende 106 besitzt. Der Scheitelpunkt zwischen Vorsprung 104 in L-Form und der Rinne 110 definiert symbolisch eine Drehachse 126 für den Einschnappmechanismus 37. An jeder Seite 108 des Verriegelungselementes ragt eine Rippe 112 außerhalb der Seiten 108 vom Vorsprung 104 in Richtung des unteren Endes 98 heraus. Das Ende der Rippe 112 besitzt eine Oberfläche 114, die von der In­ nenseite in Richtung Außenseite des Verriegelungselementes gewinkelt ist.

Die Abmessungen der Kerbe 91 und die Position des Verriegelungsflansches 92 sowie der Drehachse 126 in bezug auf den Aufbau des Verriegelungselementes 82 können die Leistung des Einschnappmechanismusses 37 beeinflussen. Um die optimale Position des Verriegelungsflansches und der Drehachse zu ermitteln, wird ein Verriegelungsposi­ tionswinkel A bestimmt. Wie in Fig. 10 zu sehen ist, ist der Winkel A der Winkel zwischen der Ebene, die zwischen der Drehachse 126 und der Rückwand 93, sowie der Ebene, die zwischen der Drehachse 126 und einem Mittelpunkt der Fläche 97 gebildet wird. Ob­ wohl jeder beliebige Punkt entlang der Fläche 97 benutzt werden kann, um die zweite Ebene festzulegen, ist der Mittelpunkt hier ausgewählt worden, weil er als nomineller Punkt verstanden wird, wo die Fläche 97 und die Verriegelungsfläche 26 aufeinandertref­ fen. Der Winkel θ kann zur Anpassung der Arbeitsweise des Einschnappmechanis­ musses verändert werden, indem man die Fläche 97 und damit die Drehachse 126 be­ wegt. Der Winkel θ ist positiv, wenn die Drehachse 126 sich der Innenseite 86 nähert, und ist negativ, wenn die Drehachse 126 weiter von der Innenseite 86 entfernt ist. Es wurde festgestellt, daß die Leistung des Einschnappmechanismusses 37 gesteigert und der dadurch gelieferte mechanische Vorteil vergrößert wird, wenn der Winkel θ sich 0° annähert. Der optimale Wert für den Winkel θ ist negativ, wie in Fig. 10 gezeigt ist.

Bezugnehmend auf Fig. 11 enthält die Feder 84, die bevorzugterweise aus Federstahl hergestellt ist, eine Oberschiene 116 und zwei Seitenschienen 118, die einstückig senk­ recht mit den Enden der Oberschiene verbunden sind. Entlang der den Seitenschienen 118 gegenüberliegenden Kante von Oberschiene 116 ist eine Schnauze 120 so geformt, daß die Schnauze 120 von der Oberschiene 116 weggebogen ist. Zwischen den Seiten­ schienen 118 enthält die Feder 84 einen im Normalfall dreieckig geformten Zentralab­ schnitt 122. Der Zentralabschnitt steht in einem Winkel weg von der Ebene, in der die Oberschiene 116 und die Seitenschienen 118 liegen, und zwar in Richtung der Schnauze 120. Das Ende des Zentralabschnitts 122 kann hereingebogen werden in Richtung der Seitenschienen 118, wobei es eine Spitze 124 bildet.

Der zusammengesetzte Batteriepack 12 ist in Fig. 12 gezeigt. Die Seitenschienen 118 der Feder 84 werden in die Schlitze 75 im unteren Gehäuseabschnitt 41 eingesetzt. Die Schnauze 120 ruht dabei auf den Flächen 73, um die Feder 84 im unteren Gehäuseab­ schnitt 41 zu unterstützen. Die Feder 84 ist im unteren Gehäuseabschnitt 41 so ange­ bracht, daß der Zentralabschnitt 122 in Richtung Außenseite des unteren Gehäuseab­ schnittes 41 weggebogen ist. Dann läßt man das Verriegelungselement 82 in den unte­ ren Gehäuseabschnitt 41 einschnappen, so daß der Vorsprung 104 auf der Spitze der Finger 71 ruht. Im besonderen paßt das untere Ende 106 des Vorsprungs auf die Spitze der Schnauze 120 der Feder 84, und die Spitze der Finger 71 paßt in die Rinne 110. Zu­ sätzlich paßt der Zentralabschnitt 122 der Feder in die Vertiefung 101, so daß das Ver­ riegelungselement 82 auf der Spitze der Feder 84 positioniert ist. Das untere Ende 98 des Verriegelungselementes paßt in den gewölbten Abschnitt 67 in der Schulter 65 des unteren Gehäuseabschnitts 41. Zusätzlich stoßen die Rippen 112 an die Wände in L-Form 69.

Sobald der Einschnappmechanismus 37 in den unteren Gehäuseabschnitt 41 eingesetzt ist, wird der obere Gehäuseabschnitt 39 über dem unteren Gehäuseabschnitt 41 plaziert, so daß die Schraubenlöcher 55 mit den Schraubenhülsen 63 ausgerichtet sind. Die Ge­ häuseabschnitte 39 und 41 werden durch Schrauben (nicht gezeigt) zusammengehalten, die durch die Schraubenlöcher 55 in die Schraubenhülsen 63 eingeführt werden. Wenn der obere Gehäuseabschnitt 39 korrekt über dem unteren Gehäuseabschnitt 41 positio­ niert ist, paßt der Verriegelungsflansch 92 in den Haubenbereich 53, so daß die Kappe 49 das untere Ende 90 des Verriegelungselementes 82 bedeckt. Wie in Fig. 4 sichtbar ist, ragt das Flanschende 96 aus dem Haubenbereich 53 heraus.

Für den Betrieb kann der Einschnappmechanismus 37 für Batteriepacks in eine Fest­ stellposition und eine Löseposition gebracht werden, wie in den Fig. 13 bis 15 zu se­ hen ist. Die Feder 84 spannt den Einschnappmechanismus 37 für Batteriepacks in eine Feststellposition, in der der Verriegelungsflansch 92 in dem Einschnitt 24 positioniert ist, so daß der Verriegelungsflansch 92 auf der Verriegelungsfläche 26 ruht. Um den Batte­ riepack 12 vom Elektrowerkzeug 10 zu entfernen, hält eine Hand das Gehäuse des Elektrowerkzeugs am Griff 18 und eine zweite Hand greift den Batteriepack 12 von un­ ten. Die Hand wird so gehalten, daß die Innenseite der Handfläche an der Unterseite des Batteriepacks 12 liegt. Der Daumen und der Zeigefinger können dann auf die Druckober­ flächen 99 drücken, wobei die Federn 84 gespannt werden und die Verriegelungsele­ mente 82 um die Drehachsen 126 rotieren. Durch das Drücken der Druckoberflächen 99 werden die Verriegelungsflansche 92 in eine Löseposition bewegt, lösen sich von den Verriegelungsflächen 26 und entfernen sich von den Einschnitten 24, wodurch jedes Hindernis entfernt wird, das den Batteriepack 12 an das Elektrowerkzeug 10 bindet. Die gewinkelte Oberfläche 114 der Rippe erlaubt dem Verriegelungselement 82, um die Drehachse 126 in Richtung der Seitenschienen 118 der Feder zu rotieren. Der Knopf 77 ist vorgesehen, um den Bewegung des Verriegelungselementes 82 einzuschränken, so daß die Drehung die Feder 84 nicht überbeansprucht.

Die Position der Druckoberfläche 99 und die Anordnung des Einschnappmechanis­ musses 37 liefern einen mechanischen Vorteil gegenüber Konstruktionen des Standes der Technik. Im besonderen erlaubt die Plazierung der Feder 84 in der Vertiefung 101 und gegenüberliegend der Druckoberfläche 99 die direkte Übertragung der Kraft, die auf den Einschnappmechanismus wirkt, auf die Feder 84. Außerdem liefert die Anordnung der Drehachse 126 zwischen dem Verriegelungsflansch 92 und der Druckoberfläche 99 einen mechanischen Vorteil. Zusätzlich wird die Leistung des Einschnappmechanis­ musses durch das Verhältnis der Entfernungen zwischen Verriegelungsfläche und Dreh­ punkt gegenüber Drehpunkt und Druckoberfläche verbessert. In der gezeigten Ausfüh­ rung liegt dieses Verhältnis bei etwa 2 : 1.

Um den Batteriepack 12 zurück in das Elektrowerkzeug zu setzen, stößt die gewinkelte Oberfläche gegen das untere Ende des Einschnitts 24. Wenn die Oberfläche 94 wegge­ bogen ist, rotiert das Verriegelungselement 82 um die Drehachse 126, so daß der Ver­ riegelungsflansch 92 in den Einschnitt 24 einrastet und mit der Verriegelungsfläche 26 in Kontakt kommt. Alternativ dazu können der Daumen und der Zeigefinger auf die Drucko­ berflächen 99 drücken, so daß der Verriegelungsflansch 92 vom Gehäuse des Elektro­ werkzeugs in Richtung Löseposition wegbewegt wird. Wenn der Batteriepack 12 völlig in das Elektrowerkzeug 10 eingeführt ist, kann das Verriegelungselement losgelassen wer­ den, wodurch der Verriegelungsflansch 92 in den Einschnitt 24 greift und mit der Verrie­ gelungsfläche 26 in Kontakt kommt.

Die Fig. 16 und 17 zeigen alternative Ausführungen eines Batteriepacks 12, der mit einem Gehäuse 14 eines Elektrowerkzeugs verbunden ist. Fig. 16 zeigt einen Batterie­ pack für 18 V. Wie gesehen, ist die Größe und Anordnung des Einschnappmechanis­ musses 37 für Batteriepacks die gleiche wie oben beschrieben. Wie Fachleuten ver­ ständlich sein wird, kann der Einschnappmechanismus 37 in verschiedenen Größen hergestellt werden, so daß er bei Batteriepacks verschiedener Größen und verschiede­ ner gelieferter Spannungen eingesetzt werden kann. Fig. 17 zeigt einen größeren Batte­ riepack für 24 oder mehr Volt, wobei die Wände 59 des unteren Gehäuseabschnitts 41 ausgedehnt sind. Das Verriegelungselement 82 ist in dieser Ausführung ebenfalls ver­ größert, während die Konstruktion und die mechanischen Vorteile des beschriebenen Einschnappmechanismusses immer noch aufrecht erhalten werden.

Natürlich werden verschiedene Veränderungen und Modifikationen der beschriebenen bevorzugten und alternativen Ausführungen einem Fachmann offensichtlich sein. Solche Veränderungen können durchgeführt werden, ohne vom Gedanken und dem Ausmaß der Erfindung abzuweichen und ohne seine zugehörigen Vorteile zu verkleinern. Alterna­ tive Ausführungsformen gehen auch aus den Ansprüchen hervor.

Claims (15)

1. Einschnappmechanismus (37) zum Anbringen eines Batteriepacks (12) mit einem Gehäuse (35) an einem Elektrowerkzeug (10), der umfaßt:
ein Verriegelungselement (82) mit einer Außenseite (88) und einer Innenseite (86);
einen Verriegelungsflansch (92), der an der Innenseite (86) am einen Ende des Verriegelungselementes (82) plaziert ist;
eine Druckoberfläche (99) an der Außenseite (88), die sich mehr in Richtung eines gegenüberliegenden Endes des Verriegelungselementes (82) befindet; und
eine Feder (84), die mit der Innenseite (86) des Verriegelungselementes (82) in Eingriff steht und der Druckoberfläche (99) gegenüberliegt;
wobei das Verriegelungselement (82) sich zwischen einer Feststell- bzw. Verriege­ lungsposition, wo der Flansch (92) mit dem Elektrowerkzeug (10) in Verbindung steht, und einer Löse- bzw. Entriegelungsposition bewegt, wo der Flansch (92) vom Elektrowerkzeug (10) abgekoppelt ist, indem die Druckoberfläche (99) gedrückt und dabei die Feder (84) bewegt wird.

2. Einschnappmechanismus (37) nach Anspruch 1, wobei das Verriegelungselement (82) eine Drehachse (126) zwischen dem Verriegelungsflansch (92) und der Druckoberfläche (99) aufweist, und wobei das Verriegelungselement (82) sich um die Drehachse (126) bewegt, wenn die Druckoberfläche (99) gedrückt wird.

3. Einschnappmechanismus (37) nach Anspruch 2, wobei ein oberes Ende der Feder (84) mit der Drehachse (126) fluchtet.

4. Einschnappmechanismus (37) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Feder (84) umfaßt:
einen Zentralkörper (122) mit einer im allgemeinen dreieckigen Form, der teilweise mit dem Verriegelungselement (82) in Eingriff steht; und
eine erste und zweite Seitenschiene (118), die einstückig mit dem Zentralkörper (122) ausgebildet sind, wobei die Seitenschienen (118) mit dem Gehäuse (35) des Batteriepacks (12) in Verbindung kommen.

5. Einschnappmechanismus (37) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Druckoberfläche (99) eine Vertiefung ist, die in die Außenoberfläche (88) geformt ist.

6. Einschnappmechanismus (37) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Ver­ riegelungspositionswinkel ungefähr 0° beträgt.

7. Einschnappmechanismus (37) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei ein Ver­ riegelungspositionswinkel negativ ist.

8. Batteriegetriebenes Elektrowerkzeug (10) mit:
einem Gehäuse (14) für das Elektrowerkzeug (10) mit einer Verriegelungsfläche (26), die in eine äußere Oberfläche des Gehäuses (14) des Elektrowerkzeugs (10) geformt ist;
einem Batteriepack (12) mit einem Gehäuse (35), um die Batteriezellen zu beinhal­ ten, die das Werkzeug (10) antreiben; und
einem Einschnappmechanismus (37) für Batteriepacks (12), um den Batteriepack (12) wiederabnehmbar am Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) anzubringen, wobei der Einschnappmechanismus (37) für Batteriepacks (12) umfaßt:
ein Verriegelungselement (82) mit einer Außenseite (88) und einer Innensei­ te (86);
einen Verriegelungsflansch (92), der an der Innenseite (86) am einen Ende des Verriegelungselementes (82) plaziert ist; und
eine Druckoberfläche (99) an der Außenseite (88), die sich mehr in Richtung eines gegenüberliegenden Endes des Verriegelungselementes (82) befin­ det;
wobei das Verriegelungselement (82) zwischen einer Feststellposition, wo der Flansch (92) wiederabnehmbar mit der Verriegelungsfläche (26) in Ver­ bindung steht, und einer Löseposition vorgespannt ist, wo der Flansch (92) von der Verriegelungsfläche (26) gelöst ist, indem auf die Druckoberfläche (99) gedrückt wird.

9. Elektrowerkzeug (10) nach Anspruch 8, ferner mit einer Feder (84), die sich zwi­ schen dem Gehäuse (35) des Batteriepacks (12) und der Innenseite (86) des Ver­ riegelungselementes (82) befindet.

10. Elektrowerkzeug (10) nach Anspruch 8 oder 9, wobei das Verriegelungselement (82) eine Drehachse (126) zwischen dem Verriegelungsflansch (92) und der Druckoberfläche (99) aufweist, und wobei es eine Feststellposition gibt sowie eine Löseposition, wenn die Druckoberfläche (99) gedrückt wird.

11. Elektrowerkzeug (10) nach Anspruch 9 oder 10, wobei die Feder (84) einen Zen­ tralkörper (122) umfaßt, der mit dem Verriegelungselement (82) in Eingriff steht, sowie erste und zweite Seitenschienen (118), die in einen ersten und zweiten Schlitz (75) gesteckt sind, die in dem Gehäuse (35) des Batteriepacks (12) ausge­ bildet sind.

12. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, wobei ein Verriege­ lungspositionswinkel ungefähr 0° beträgt.

13. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 12, wobei ein Verriege­ lungspositionswinkel negativ ist.

14. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 13, wobei die Verriege­ lungsfläche (26) ein Einschnitt ist, der in das Gehäuse (14) des Elektrowerkzeugs (10) geformt wurde.

15. Elektrowerkzeug (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 14, wobei das Gehäuse (35) des Batteriepacks (12) eine Haube (53) aufweist, um das Ende des Verriegelungse­ lementes (82) zu umgeben.