JP2010120159A - 蓄電池パックおよび手工具装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力および加圧ガスの双方を駆動エネルギーとして必要とする手工具装置への適用に最適である蓄電池パック、および該蓄電池パックを利用して作動させるのに適した手工具装置を得る。
【解決手段】内部に蓄電池セル１２を配設したハウジング１１と、これに取付けた電気的な接点素子１８とを備える蓄電池パックにおいて、ガスリザーバ１５と、圧力導管１６によってガスリザーバ１５に接続したガスのための出力ポート１９とを設ける。少なくとも１個の電力消費部と、蓄電池パック１０の接点素子１８のための電気的な対向接点素子３８を備える、蓄電池パック１０のための収容部３１と、加圧ガスを利用する、少なくとも１個のガス装置３５と、を設けた手工具装置において、蓄電池パック１０のための収容部３１に、蓄電池パック１０に設けたガスリザーバ１５の出力ポート１９のための接続手段３９を設け、接続手段３９をガス装置３５と空気的に接続する。
【選択図】図1

Description

本発明は、請求項１前段に記載されるタイプの蓄電池パックに関する。このタイプの蓄電池パックは、特に、電動手工具装置、例えば電動の打込み装置に用いられる。本発明は、さらに、請求項５前段に記載されるタイプの手工具装置に関する。このタイプの手工具装置は、必要な電力を、少なくとも一時的に、蓄電池パックから得る。

このようなタイプの蓄電池パックは、例えば特許文献１（独国特許出願公開第１０２１２７５０号）に記載されており、この蓄電池パックは、ハウジング内に配置した複数のセルを有する。ハウジングの一方の側面には、接点素子を設け、これら接点素子により、蓄電池パックと手工具装置の電動駆動部との間に電気的接続を形成することができる。ハウジングに取付けた係止素子は、手工具装置のハウジングに蓄電池パックを固定する固定具として作用する。

特許文献２（独国特許出願公開第１９６２９７６２号）には、ガスばねの形態とした運動エネルギーを蓄積する中間貯蔵容器を備える、電動打込み機として構成した手工具装置が記載されている。ガスばねに蓄積されたエネルギーは、打込み機の駆動ピストンを、打撃用に加速させるのに利用される。ガスばねにエネルギーを再度蓄積するには、打込み作業前に、電動駆動部によりガスばねを圧縮する。回避できない漏出に起因する、ガスばね内のガス損失を度々補償するために、打込み機には、ガスリザーバが取付けられる。ガスリザーバが、打込み機の寿命に十分なガスを収容するために、一方では、ガスカートリッジは比較的大きくなければならず、他方では、リザーバ内のガスは、液化されたもの、または超臨界的状態のものでなければならない。さらに、打込み機には、電動駆動部のための電力を供給する蓄電池パックのための収容部を設ける。

この既知の打込み機の欠点は、一方では、非常に嵩張る構成であることにあり、他方では、打込み機の寿命が来る前に空になった場合、ガスリザーバを交換するが、この交換にかなりのコストがかかる点にある。

独国特許出願公開第１０２１２７５０号明細書 独国特許出願公開第１９６２９７６２号明細書

したがって、本発明の課題は、一方では、上述のタイプの蓄電池パックであって、電力および加圧ガスの双方を駆動エネルギーとして必要とする手工具装置への適用に最適である蓄電池パックを提供することにある。本発明の課題は、他方では、本発明蓄電池パックを利用して作動させるのに適した手工具装置を得ることにある。

この課題は、請求項１記載の特徴を備える蓄電池パックにより解決される。これによれば、蓄電池パックには、ガスリザーバと、圧力導管によってこのガスリザーバに連結された、ガスのための出力ポートとを設ける。

この特徴により、蓄電池パックからは、電力だけでなく、加圧ガス（例えば圧縮空気）を得られることとなる。蓄電池パックから得られる加圧ガスは、手工具装置、例えばガスばねを備える電動打込み機において、ガスばねの、漏出に起因するガス損失を補充するのに利用することができる。蓄電池パック内のガスリザーバは、毎回の蓄電池充電作業において、同様に再充填されるため、比較的小さく構成することができる。このため、蓄電池充電装置には、ガスリザーバを充電作業と並行してガスで再充填できるように、蓄電池パックのセルを充電するための電気的接触点のほかに、ガス用の出力ポートのための接続点を設けることができる。

好適には、ガスリザーバをハウジング内に配設する。この構成により、蓄電池パックは、視覚的に従来の蓄電池パックと相違がないものとなり、ガス貯留は、汚れ、湿気、衝撃から保護される。

さらに好適には、接点素子および出力ポートを、共通の接続ポートに取付ける。この構成により、蓄電池パックを装置、例えば手工具装置や充電装置にセットする際にも、接点素子および出力ポートが同時に装置側の対向接点素子および接続手段と連結されるようになる。

また、好適には、温度センサを備える電子回路を設ける。この構成により、一方では、蓄電池セルの温度監視を行い、他方では、間接的にガスリザーバ（例えば強い冷却の際）を監視できる。さらに、電子回路には、圧力容器内の圧力を監視する圧力センサ、または安全バルブとして機能する過圧バルブに接続することができる。

手工具装置に関しては、上述の課題は、蓄電池パックのための収容部に、蓄電池パックに設けたガスリザーバの出力ポートのための接続手段を取付け、接続手段をガス装置（例えばガスばね）と空気的に接続することで解決される。このようにして、手工具装置と蓄電池パックとの間に電気的接続および空気的接続が形成される。

好適には、電気的な対向接点素子および接続手段を共通の対向接続ポートに取付ける。この構成により、蓄電池パックを手工具装置にセットする際、接点素子および出力ポートが、同時に、装置側の対向接点素子および接続手段と連結されるようになる。

以下、図面につき本発明の一実施形態を詳述する。

本発明蓄電池パックの縦断面図である。 蓄電池収容部に蓄電池パックをセットした状態の打込み機の縦断面図である。

図１に示すのは、ハウジング１１と、ハウジング１１内に配設し、互いに電気的に接続した複数の蓄電池セル１２とを設けた蓄電池パック１０である。この蓄電池パック１０は、例えばリチウム蓄電池や、チタン塩酸蓄電池、ニッケルカドミウム蓄電池、ニッケル水素蓄電池、リチウムイオン蓄電池、リチウムポリマー蓄電池、またはリチウムフェライト蓄電池として構成する。

さらに、蓄電池パック１０には、制御電子回路として構成した電子回路１３を設ける。この電子回路１３は、蓄電池セル１２に電気的に接続してこの蓄電池セル１２を監視し、また、導線１４を介して、ハウジング１１に取付けた電気的接点素子１８に接続する。接点素子１８は接続ポート１７に取付け、この接続ポート１７は、手工具装置３０（図２）、充電装置等の対向接続ポート３７に接続可能である。さらに電子回路１３は、温度センサ２１、例えばＮＴＣサーミスタ（Negative Temperature Coefficient Thermistor）と接続し、蓄電池セル１２の温度監視を可能とする。

さらに、蓄電池パック１０のハウジング１１内には、加圧ガス状媒体、例えば圧縮空気のための、圧力容器として構成したガスリザーバ１５を配設する。このガスリザーバ１５は、圧力導管１６を介して、接続ポート１７の接点素子１８に隣接してハウジング１１の外側に取付けた出力ポート１９と接続する。圧力導管１６の、出力ポート１９近傍に、バルブ２０を取付ける。このバブル２０は、非作動時、ガスまたはガス状媒体が、ガスリザーバ１５から流出するのを阻止する。

図２に示すのは、電動打込み機として構成した手工具装置３０に固定した状態の蓄電池パック１０である。手工具装置３０には電力消費部、例えば電気的な駆動モータ３２と制御電子回路３３とを設ける。さらに手工具装置には、ガスばねとして構成したガス装置３５を設ける。駆動モータ３２により、駆動プランジャ３４を図２に示す初期位置から、ガスばねまたはガス装置３５に抗して緊張位置に移行させることができるように設計する。

ガスばね／ガス装置３５は、制御電子回路３３により調整可能なバルブ手段４０を介在させた導管３６を介して、蓄電池パック１０の出力ポート１９のための接続手段３９と空気的に接続する。この接続手段３９は、対向接点素子３８と共に、蓄電池パック１０の接続ポート１７に対する対向接続ポートとして、蓄電池パック１０を収容するための手工具装置３０における収容部３１の領域、設ける。蓄電池パック１０を手工具装置３０の収容部３１に取付ける際に、接続ポート１７は対向接続ポート３７に接続され、これと同時に、接点素子１８と電気的な対向接点素子３８との間に電気的接続、出力ポート１９と接続手段３９との間に空気的接続を生ずる。接続手段３９に設けた、ピンとして構成した調整素子４１は、出力ポート１９と接続手段３９を接続すると、出力ポート内に入り込んでバルブ２０を開き、これにより、ガスの流れは制御されるバルブ手段４０によってのみ変化するようになる。

１０ 蓄電池パック
１１ ハウジング
１２ 蓄電池セル
１３ 電子回路
１４ 導線
１５ ガスリザーバ
１６ 圧力導管
１７ 接続ポート
１８ 接点素子
１９ 出力ポート
２０ バルブ
２１ 温度センサ
３０ 手工具装置
３１ 収容部
３２ 駆動モータ
３３ 制御電子回路
３４ 駆動プランジャ
３５ ガスばねまたはガス装置
３６ 導管
３７ 対向接続ポート
３８ 対向接点素子
３９ 接続手段
４０ バルブ手段
４１ 調整素子

Claims (6)

1. 内部に蓄電池セル（１２）を配設したハウジング（１１）と、前記ハウジング（１１）に取付けた電気的な接点素子（１８）とを備える蓄電池パックにおいて、
   ガスリザーバ（１５）と、圧力導管（１６）によって前記ガスリザーバ（１５）に接続した、ガス用の出力ポート（１９）とを設けたことを特徴とする蓄電池パック。
2. 請求項１記載の蓄電池パックにおいて、前記ガスリザーバ（１５）を、前記ハウジング（１１）内に配設したことを特徴とする蓄電池パック。
3. 請求項１または２記載の蓄電池パックにおいて、前記接点素子（１８）および前記出力ポート（１９）を、共通の接続ポート（１７）に取付けたことを特徴とする蓄電池パック。
4. 請求項１〜３のうちいずれか一項記載の蓄電池パックにおいて、温度センサ（３１）を備える電子回路（１３）を設けたことを特徴とする蓄電池パック。
5. 少なくとも１個の電力消費部と、
   蓄電池パック（１０）の接点素子（１８）のための電気的な対向接点素子（３８）を備える、前記蓄電池パック（１０）のための収容部（３１）と、
   加圧ガスを利用する、少なくとも１個のガス装置（３５）と、
   を設けた手工具装置において、
   前記蓄電池パック（１０）のための前記収容部（３１）に、前記蓄電池パック（１０）に設けたガスリザーバ（１５）の出力ポート（１９）のための接続手段（３９）を取付け、前記接続手段（３９）を前記ガス装置（３５）と空気的に接続したことを特徴とする手工具装置。
6. 請求項５記載の手工具装置において、前記電気的な対向接点素子（３８）および前記接続手段（３９）を、共通の対向接続ポート（３７）に取付けたことを特徴とする手工具装置。

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