JP2013521136A - バッテリー駆動電動工具 - Google Patents

Abstract

バランスのよい電動工具１００、７００が提供されている。その電動工具１００、７００は、工具本体１０２、７０２及び工具本体１０２、７０２と連結された１又は複数の操作装置を有してもよい。更に、その１又は複数の操作装置は、電動モーターと接続されてもよい。その電動工具１００、７００は、更に少なくとも１つのバッテリー１１４、７１２を有し、そのバッテリーは、電動モーター１１０、７１０に電気エネルギーを供給するための少なくとも１つのバッテリーセル２０４を有してもよい。電動工具１００、７００は、更に前部ハンドル１０４、７０４及び後部ハンドル１０６、７０６を有する。その前部ハンドル１０４、７０１は、電動工具１００、７００の長手方向軸線Ｌ、Ｌ’に沿った後部ハンドル１０６、７０６の前部において少なくとも部分的に配置されている。更に、電動工具１００、７００の全体重心１１６は、垂直方向において後部ハンドル１０６、７０６の近傍に配置されている。

Description

本発明は電動工具に関する。特に、本発明は、バッテリー駆動の電動工具に関する。

限定するものではないが、チェーンソー、ライントリマー及びヘッジトリマーのようなバッテリー駆動の手動操作式電動工具は、技術的に公知である。概して、バッテリーは、電動工具に分離可能に取付けられ、電動モーターに電気エネルギーを提供する。手動操作式電動工具は、電動工具を把持し且つ操作するための前部ハンドル及び後部ハンドルを有してもよい。駆動モーター及びバッテリーは、様々な操作のために十分な動力及び継続時間を提供するべく、かなりの重量を有し得ることにより、電動工具の全体重量が増加する傾向にある。全体重量が増加したとしても、電動工具におけるバッテリー及び駆動モーターの重心の配置は、操作中に使用者に握り易さ及び安定したバランスを提供するために極めて重要である。

概して、バッテリーの配置が可動であるのに対して、駆動モーターの配置は、他の構成要素に対して固定され得る。バッテリーの重心の不適切な配置は、電動工具のバランスを悪くし、操作中に使用者の疲労を増す。

概して、技術的に、バッテリー及びモーターの配置は、前部ハンドルを電動工具の全体重心の上に構成させる。しかしながら、全体重心のこうした配置は、操作中にヘッジトリマーの十分なバランスを提供し得ない。

前述の点を考慮すると、電動工具の操作中により良い操作性及びバランスを提供し得るバッテリー駆動の手動操作式電動工具の需要がある。

上述の点を考慮して、本発明の目的は、上述した課題を解決し又は軽減することにある。特に、本発明に係る目的は、操作中に電動工具が良い操作性及びバランスを提供する、バッテリー駆動の向上された電動工具を提供することにある。

本発明の目的は、少なくとも一部が請求項１に記載された新規の電動工具によって実現される。電動工具は、工具本体と、工具本体に連結された１又は複数の操作装置と、駆動可能に１又は複数の操作装置に接続された電動モーターと、電気エネルギーを供給するために電動モーターに接続されたバッテリーと、を有する。工具本体は、前部ハンドルが、長手方向軸線に沿った後部ハンドルの前部において少なくとも部分的に配置されたような、前部ハンドル及び後部ハンドルを有する。更に、電動工具の全体重心は、垂直方向において後部ハンドルの近傍に配置されている。本発明に係る態様において、垂直方向において後部ハンドルへと向かう全体重心の近傍は、操作中の電動工具の操作性及びバランスを向上させ得る。

請求項２によれば、バッテリーは、垂直方向において後部ハンドルの近傍に配置されている。バッテリーがない場合、電動工具の全体重心は、駆動モーターの近傍に配置され得る。バッテリーの重心のこうした配置は、垂直方向において後部ハンドルに向かって電動工具の全体重心を移動させ得る。

請求項３によれば、バッテリーの重心は、略水平方向において後部ハンドルの中心平面上に配置されている。更に、請求項４によれば、バッテリーは、略水平方向において後部ハンドルの中心平面を含む。なお、請求項５によれば、バッテリーは、略水平方向において後部ハンドルの中心平面の側部に配置されている。後部ハンドルの中心平面に対するバッテリーの３つの選択的構成は、略水平方向において電動工具のバランスを向上させ得る。

請求項６によれば、バッテリーは、長手方向軸線に沿った後部ハンドルの後部において少なくとも部分的に配置されている。なお、請求項７によれば、バッテリーは、長手方向軸線に沿った後部ハンドルの前部において少なくとも部分的に配置されている。

請求項８によれば、バッテリーは、長手方向軸線に沿った電動モーターの後部において少なくとも部分的に配置されている。

請求項９によれば、バッテリーは、略左から工具本体に着脱可能に取付けられている。

請求項１０によれば、バッテリーは、略右から工具本体に着脱可能に取付けられている。

請求項１１によれば、バッテリーは、略上方から工具本体に着脱可能に取付けられている。

請求項１２によれば、バッテリーは、略下方から工具本体に着脱可能に取付けられている。

請求項１３によれば、バッテリーは、略後方から工具本体に着脱可能に取付けられている。

請求項１４によれば、バッテリーセルは、モーターシャフトと略平行である。

請求項１５によれば、電動工具は、１つのチェーンソー、ヘッジトリマー又はライントリマーである。

本発明は、以下で開示された図面を参照にしつつ、より詳細に説明される。

本発明に係る実施形態による電動工具の側面図を示す。 本発明に係る実施形態による電動工具の背面図を示す。 電動工具に左から着脱可能に取付けられたバッテリーを備える、本発明に係る実施形態による電動工具の背面図を示す。 電動工具に右から着脱可能に取付けられたバッテリーを備える、本発明に係る実施形態による電動工具の背面図を示す。 電動工具に上方から着脱可能に取付けられたバッテリーを備える、本発明に係る実施形態による電動工具の側面図を示す。 電動工具に下方から着脱可能に取付けられたバッテリーを備える、本発明に係る実施形態による電動工具の側面図を示す。 電動工具に後方から着脱可能に取付けられたバッテリーを備える、本発明に係る実施形態による電動工具の側面図を示す。 後方ハンドル構成を備える、本発明に係る別の実施形態による電動工具の側面図を示す。

本発明は、添付された図面を参照にしつつ以下でより全体的に説明されており、一又は複数の態様を含む本発明に係る例示的実施形態が示される。しかしながら、本発明は、多くの様々な形式において取り入れられるものであり、ここで説明する実施形態に限定するものとして解釈されるべきではなく、むしろこれらの実施形態は、この開示を徹底的且つ十分に行い、当業者に本発明の範囲を十分に伝えるために提供される。例えば、本発明に係る１又は複数の態様は、他の実施形態において且つ他の形式の装置においてさえ実施され得る。図中において、同等の参照番号は同等の要素を参照する。

図１Ａ及び図１Ｂは、本発明に係る例示的チェーンソー１００を示す。（以下で電動工具１００と呼ぶ）チェーンソー１００は、ガーデニング又は林業的適用において使用されてもよい。本発明に係る要素から逸脱することなく、限定するものではないが、ライントリマー、ヘッジトリマー、回転のこぎり又は他の切断工具又は剪定工具のような、２つのハンドルを備える任意の他のバッテリー駆動の手動操作装置において本発明が使用され得ることは、当業者にとって明らかである。加えて、任意の適したサイズ、形状又は要素の種類若しくは材料の種類が使用され得る。

図１Ａ及び図１Ｂは、更に電動工具１００のための座標系を示す。Ｘ軸線は、電動工具１００の長手方向軸線Ｌと略平行である。図１Ａに示されるように、Ｙ軸線は、電動工具１００の長手方向軸線Ｌと略直交している。

更に、ここで使用されるように、「長手方向」、「水平方向」及び「垂直方向」という用語は、電動工具１００に対する方向を示す。長手方向という用語は、更に特定しない場合、長手方向軸線と略平行な方向、すなわちＸ軸線を示す。「垂直方向」及び「水平方向」という用語は、更に特定しない場合、それぞれＹ軸線及びＺ軸線に略平行な方向を示す。電動工具１００の部分又は一部に対する「前部」及び「後部」という用語は、概して、長手方向に沿った部分又は一部の側部を示し得る、電動工具１００の操作位置において、「前部」は、「後部」より使用者から遠い。「上部」及び「下部」という用語は、概して、略Ｙ軸線に沿った電動工具１００の側部を示すことができ、「上部」及び「下部」は、電動工具１００の操作位置においてそれぞれ上部及び底部である。「左」及び「右」という用語は、電動工具１００の操作位置において、使用者の視点からＺ軸線に沿った電動工具１００の「左側」及び「右側」をそれぞれ示し得る。「斜交」とうい用語は、任意の非直行方向又は非直行配列を示し得る。

本発明に係る実施形態において、電動工具１００は、工具本体１０２及び工具本体１０２に結合された１又は複数の操作装置（図示せず）を有してもよい。本発明に係る実施形態において、操作装置は、ガイドバーで支持されている咬合されたチェーンを有してもよい。ガイドバーは、１又は複数の締結部を介して工具本体１０２に取付けられてもよい。更に、駆動スプロケット及び遊動スプロケットは、工具本体１０２に対してガイドバーのそれぞれ近位端及び遠位端にあってもよい。

本発明に係る実施形態において、工具本体１０２は、前部ハンドル１０４及び後部ハンドル１０６を有してもよい。本発明に係る実施形態において、前部ハンドル１０４は、長手方向軸線Ｌに沿った後部ハンドル１０６の前部において少なくとも部分的に配置されてもよい。本発明に係る様々な実施形態において、少なくとも１つの前部ハンドル１０４又は後部ハンドル１０６は、限定するものではないが、ばね、ゴム部材等の振動吸収手段を有してもよい。更に、前部ハンドル１０４及び／又は後部ハンドル１０６は、電動工具１００をより握り易くするためリブ部（図示せず）を有してもよい。本発明に係る実施形態において、ガード１０８は、切断操作中の使用者の安全装置のために示されてもよい。更に工具本体１０２は、可動部の安全及び円滑な機能のため、カバーを有してもよい。

本発明に係る実施形態において、電動モーター１１０は、駆動スプロケットに駆動可能に連結されてもよい。電動モーター１１０は、限定するものではないが、１又は複数のギアー、ベルト駆動、摩擦駆動又はこれらの任意の組合せのような適した伝達手段（図示せず）を介して、駆動スプロケットに連結され得るモーターシャフト１１２を有してもよい。伝達手段は、１又は複数の速度において駆動スプロケットを選択的に駆動するために使用されてもよい。電動モーター１１０は、限定するものではないが、ＡＣモーター及びＤＣモーター等のような電気を動力源とするモーターであってもよい。本発明に係る実施形態において、電動モーター１１０の速度及びトルクは、適した制御手段によって連続的に又は離散的に変更されてもよい。制御手段は、例えば、速度、トルク等の電動モーターの様々なパラメーターを検知するための１又は複数のセンサーを有してもよい。次いで検知されたパラメーターは、電動モーター１１０の速度及び／又はトルクを制御するために使用されてもよい。図１Ｂに示されたように、電動モーター１１０は、工具本体１０２の左側に配置されてもよい。しかしながら、工具本体１０２に対する電動モーター１１０の他の配列は、本発明に係る範囲の形式を逸脱することなく可能である。

本発明に係る実施形態において、電気エネルギーを選択的に電動モーター１１０に供給するため、工具本体１０２において少なくとも１つのバッテリー１１４が提供されてもよい。本発明に係る実施形態において、バッテリー１１４が工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。電動モーター１１０及びバッテリー１１４の定格出力及び他の仕様は、限定するものではないが、要求動力、継続使用時間、推定寿命、コスト、重量、寸法等のような様々なパラメーターに基いて選択されてもよい。

更に、図１に示されるように、バッテリー１１４は、長手方向軸線Ｌに沿った後部ハンドル１０６の後方に、少なくとも部分的に配置されてもよい。電動工具１００のこの構成は、概して「上部ハンドル」構成と呼ばれ得る。後部ハンドル１０６の前部においてバッテリー１１４が少なくとも部分的に配置され得る「後部ハンドル」構成のような（図７と共に詳細に示された）別の構成は、本発明に係る範囲から逸脱することなく可能である。図１に示されるように、バッテリー１１４の重心１１６は、後部ハンドル軸線Ｒから距離Ｄ１で、且つ、電動モーター軸線Ｍから略垂直方向において距離Ｄ２で配置されてもよい。後部ハンドル軸線Ｒ及び電動モーター軸線Ｍは、それぞれ略垂直方向において後部ハンドル１０６及び電動モーター１１０に対して対称に配列されてもよい。本発明に係る実施形態において、Ｄ１は、バッテリー１１４の重心１１６が垂直方向において後部ハンドル１０６の近傍に配置されるようにしてもよい。バッテリー１１４がない場合、電動工具１００の全体重心は、電動モーター１１０の近傍に配置され得る。しかしながら、本発明において説明されたバッテリー１１４の重心１１６の配置は、電動工具１００の全体重心を垂直方向において後部ハンドル１０６へと移動することができ、操作中の操作性及び電動工具１００のバランスを向上させ得る。

本発明に係る更なる実施形態において、Ｄ１は、様々なパラメーターの変更によって最小化され得る。様々なパラメーターは、限定するものではないが、他の構成要素（例えばＤ２）に対する工具本体１０２におけるバッテリー１１４の配置、バッテリー１１４の形状、寸法、構成、及び／又は、全体重量、電動モーター１１０の配置、重量、及び／又は、寸法等を有してもよい。

更に、図１Ｂに示されたように、バッテリー１１４の重心１１６は、Ｚ軸線と略平行な略水平方向において後部ハンドル１０６の中心平面Ｐに配置されてもよい。中心平面Ｐは、略水平方向において後部ハンドル１０６に対して対称に配列されてもよい。しかしながら、本発明に係る他の様々な実施形態において、バッテリー１１４は、略水平方向において、後部ハンドル１０６の中心平面Ｐを含んでもよい。本発明に係る更なる他の実施形態において、バッテリー１１４は、略水平方向において後部ハンドル１０６の中心平面Ｐの側部（左又は右）に配置されてもよい。Ｄ１と同様、重心１１６と中心平面Ｐとの間の距離は、様々なパラメーターの変更によって最小化され得る。

図２は、本発明に係る実施形態による分離された状態におけるバッテリー１１４の断面図を示す。バッテリー１１４は、１又は複数のバッテリー２０４を覆うバッテリーハウジング２０２を有してもよい。例示的実施形態におけるバッテリー２０４が、複数の列において互いに略平行に積層されることが示されてきたが、他の構成（例えば交互式）も、本発明に係る範囲から逸脱することなく想定される。本発明に係る様々な実施形態において１又は複数のバッテリー２０４も、電動工具１００の水平方向において他方と隣接して配置され得る。本発明に係る実施形態において、バッテリー２０４は、モーターシャフト１１２に対して略平行に配列されてもよい。しかしながら、本発明に係る他の実施形態において、バッテリー２０４は、モーターシャフト１１２に対して斜交して配列されてもよい。１又は複数のバッテリー２０４は、再充電可能なリチウムイオン電池であってもよい。バッテリーハウジング２０２の内部表面は、１又は複数の電気接点（図示せず）のため、１又は複数のバッテリーセル２０４の電極と電気的に接続する導電体を有してもよい。本発明に係る実施形態において、１又は複数の電気接点は、電気接続を形成するため工具本体１０２に提供された１又は複数の関連する電気接点と電気的に接合してもよい。バッテリー１１４は、機械的にバッテリー１１４を電動工具１００の工具本体１０２と接続させるため、少なくとも１つの機械的接合表面（図示せず）を有してもよい。機械的接合表面は、限定するものではないが、スナップフィット結合、凹部接合及び溝、弾性部材との結合（例えばばね）又はこれらの任意の組合せのような適した解放可能な機械的結合部を有してもよい。機械的結合部は、工具なしで選択的に拘束又は解放されてもよい。本発明に係る他の実施形態において、機械的結合部は、バッテリー１１４を電動工具１００の工具本体１０２から分解するための１又は複数の工具を必要としてもよい。

更に、図２から図３に示されたように、バッテリー１１４は、様々な方向から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。例えば、図２の矢印２００によって示されたように、バッテリー１１４は、略左から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。バッテリー１１４が、取付け方向に分離されてもよいことは明らかである。図３の矢印３００によって示された本発明に係る別の実施形態において、バッテリー１１４は、略右から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。図４の矢印４００によって示されたように、本発明に係る別の実施形態において、バッテリー１１４は、略上方から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。本発明に係る更に別の実施形態において、図５の矢印５００によって示されたように、バッテリー１１４は、略下方から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。本発明に係る別の実施形態において、図６の矢印６００によって示されたように、バッテリー１１４は、略後方から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよい。図２から図６に示された複数の方向は、図示するためだけのものであり、且つ、バッテリー１１４は、本発明に係る範囲から逸脱することなく、例えば、略斜め方向のように任意の他の方向から工具本体１０２に着脱可能に取付けられてもよいことは、当業者にとって明らかである。

図７は、後方ハンドル構成を備えるチェーンソー７００を示す。チェーンソー７００は、工具本体７０２及び１又は複数の操作装置（図示せず）を有してもよい。工具本体７０２は、前部ハンドル７０４、後部ハンドル７０６及びガード７０８を有してもよい。電動モーター７１０は、駆動可能に操作装置と接続されてもよい。バッテリー７１２は、駆動モーター７１０を駆動するための電気エネルギーを提供してもよい。図７に示されたように、バッテリー７１２は、後部ハンドル７０６の前部において少なくとも部分的に配置されてもよい。更に、バッテリー７１２の重心７１４は、後部ハンドル軸線Ｒ’からの距離Ｄ１’及び略垂直方向におけるモーター軸線Ｍ’からの距離Ｄ２’で配置されてもよい。後部ハンドル軸線Ｒ’及びモーター軸線Ｍ’は、略垂直方向においてそれぞれ後部ハンドル７０６及び電動モーター７１０に対して対称に配列されてもよい。本発明に係る実施形態において、Ｄ１’は、バッテリー７１２の重心７１４が、垂直方向において後部ハンドル７０６の近傍に配置されるようであってもよい。本発明に係る更なる実施形態において、Ｄ１’は、様々なパラメーターの変更によって最小化されてもよい。

図及び明細書において本発明に係る好適な実施形態及び実施例が開示され、特定の用語が使用されてきたが、それらは、一般的な且つ記述的意味のみにおいて使用されており、限定する目的ではなく、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲において説明されている。

Claims (15)

1. 電動工具（１００、７００）であって、
   工具本体（１０２、７０２）と、
   該工具本体（１０２、７０２）に連結された１又は複数の操作装置と、
   該１又は複数の操作装置に駆動可能に接続された電動モーター（１１０、７１０）と、
   少なくとも１つのバッテリーセル（２０４）を有する、該電動モーター（１１０、７１０）に電気エネルギーを供給するための少なくとも１つのバッテリー（１１４、７１２）と、
   前部ハンドル（１０４、７０４）及び後部ハンドル（１０６、７０６）であって、当該前部ハンドル（１０４、７０４）が、長手方向軸線（Ｌ、Ｌ’）に沿った当該後部ハンドル（１０６、７０６）の前部において少なくとも部分的に配置された前部ハンドル（１０４、７０４）及び後部ハンドル（１０６、７０６）と、を具備する電動工具（１００、７００）において、
   当該電動工具（１００、７００）の全体重心が、垂直方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の近傍に配置されたことを特徴とする電動工具（１００、７００）。
2. 前記バッテリー（１１４、７１２）の重心（１１６、７１４）が、当該電動工具（１００、７００）の前記全体重心を前記垂直方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の近傍に配置させるため、前記垂直方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の近傍に提供された請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
3. 前記バッテリー（１１４、７１２）の前記重心（１１６、７１４）が、略水平方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の中心平面Ｐ上に配置された請求項２に記載の電動工具（１００、７００）。
4. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略水平方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の中心平面Ｐを含む請求項２に記載の電動工具（１００、７００）。
5. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略水平方向において前記後部ハンドル（１０６、７０６）の中心平面Ｐの側部に配置されている請求項２に記載の電動工具（１００、７００）。
6. 前記バッテリー（１１４）が、前記長手方向軸線（Ｌ）に沿った前記後部ハンドルの後部において少なくとも部分的に配置された請求項１に記載の電動工具（１００）。
7. 前記バッテリー（７１２）が、前記長手方向軸線Ｌ’に沿った前記後部ハンドル（７０６）の前部において少なくとも部分的に配置された請求項１に記載の電動工具（７００）。
8. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、前記長手方向軸線（Ｌ、Ｌ’）に沿った前記電動モーター（１１０、７１０）の後部において少なくとも部分的に配置された請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
9. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略左から前記工具本体（１０２、７０２）に着脱可能に取付けられた請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
10. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略右から前記工具本体（１０２、７０２）に着脱可能に取付けられた請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
11. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略上方から前記工具本体（１０２、７０２）に着脱可能に取付けられた請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
12. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略下方から前記工具本体（１０２、７０２）に着脱可能に取付けられた請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
13. 前記バッテリー（１１４、７１２）が、略後方から前記工具本体（１０２、７０２）に着脱可能に取付けられた請求項１に記載の電動工具（１００、７００）。
14. 前記少なくとも１つのバッテリーセル（２０４）が、モーターシャフト（１１２）と略平行である請求項１から請求項１３のいずれか１つに記載の電動工具（１００、７００）。
15. 当該電動工具（１００、７００）が、１つのチェーンソー、ヘッジトリマー又はライントリマーである請求項１から請求項１４のいずれか１つに記載の電動工具（１００、７００）。

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