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、略ラテラル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、略ラテラル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、略ラテラル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、略ラテラル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(longitudinal direction)」、「ラテラル方向(lateral direction)」及び「垂直方向(vertical direction)」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「ラテラル方向」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軸線と略平行な略ラテラル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、略ラテラル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、略ラテラル方向において、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、略ラテラル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のラテラル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。
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に交差する水平方向の軸N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。