JP2016508360A - 手持ち式工具用二次電池 - Google Patents

Abstract

本発明は、ハウジング（３６）と、少なくとも１つの二次電池セル（１２）と、該少なくとも１つの二次電池セル（１２）を充電するために、少なくとも１つのコイルコア（１６）およびインダクティブ充電コイル（１８）を有するインダクティブ充電ユニット（１４）とを備えた手持ち式工具用二次電池から出発する。インダクティブ充電ユニット（１４）が、解離可能にハウジング（３６）内に収容されていることが提案される。

Description

背景技術
すでに、少なくとも１つの二次電池セルと、この少なくとも１つの二次電池セルを充電するために、少なくとも１つのコイルコアおよびインダクティブ充電コイルを有するインダクティブ充電ユニットとを備えた手持ち式工具用二次電池が提案されている。

発明の開示
本発明は、ハウジングと、少なくとも１つの二次電池セルと、この少なくとも１つの二次電池セルを充電するために、少なくとも１つのコイルコアおよびインダクティブ充電コイルを有するインダクティブ充電ユニットとを備えた手持ち式工具用二次電池を起点とする。

インダクティブ充電ユニットが、解離可能に、特に機械的に解離可能にハウジング内に収容されていることが提案される。「手持ち式工具用二次電池」とは、特に少なくとも１つの二次電池セルと、この二次電池セルを充放電するための少なくとも１つの電子装置とを備えた、少なくとも１つの手持ち式工具に電気的なエネルギを供給するために設けられた装置を意味している。好適には、手持ち式工具用二次電池は、手持ち式工具に使用者によって、特にツールを用いずに解離可能に連結するために設けられている。択一的には、手持ち式工具用二次電池が手持ち式工具内に組み込まれていてもよい。これに関連して、特に「手持ち式工具」とは、使用者により手持ち案内される、特に削孔機、ハンマドリル、鋸、鉋、スクリュドライバ、フライス、グラインダ、アングルグラインダ、多機能工具のような電動機器、建設現場用測定機器および／またはヘッジトリマ、園芸バリカンおよび／または芝生バリカンのようなガーデン機器を意味している。好適には、手持ち式工具は、手持ち式工作機械、すなわち、ワークピース加工用の手持ち式工具として形成されている。特に「ハウジング」とは、少なくともインダクティブ充電ユニットと二次電池セルとを周辺に対して機械的な損傷および／または汚染から防護するために設けられた構成部材またはアッセンブリを意味している。特にハウジングは、手持ち式工具用二次電池の、複数の部分から成るハウジングを形成している。特にハウジングは、手持ち式工具用二次電池の形状およびサイズを規定している。好ましくは、ハウジングは、手持ち式工具用二次電池を手持ち式工具に固定するための固定装置を有している。有利には、ハウジングは、手持ち式工具と少なくとも二次電池セルとの間に電気的なコンタクトを形成することができるコンタクト凹部を有している。「二次電池セル」とは、特に可逆反応によって電気的なエネルギを電気化学的に蓄えるために設けられた手段を意味している。二次電池セルは、たとえば鉛二次電池セル、ＮｉＣｄ二次電池セル、ＮｉＭＨ二次電池セルによって形成されていてよいものの、好適には、リチウムベースの二次電池セルによって形成されていてよい。二次電池セルは、それぞれ異なる公称電圧、たとえば１．２Ｖ、１．５Ｖまたは有利には約３．６Ｖの公称電圧の二次電池セルによって形成されていてよい。好適には、二次電池セルは円筒形状を有している。しかしながら、当業者が好適であると考える別の形状も可能である。有利には、手持ち式工具用二次電池は、複数、たとえば少なくとも２個、３個、４個、５個または１０個の二次電池セルを有している。特にこれらの二次電池セルは、互いに並列にかつ／または直列に接続されている。特に「インダクティブ充電ユニット」とは、二次電池セルを充電するためのユニットを意味している。このユニットは、充電電流を電磁誘導を介して受け取り、少なくともインダクティブ充電コイルと、有利にはインダクティブ充電電子装置とを有している。さらに、好適には、インダクティブ充電ユニットは、少なくとも１つのインダクティブ充電コイルの誘導率を高めるための少なくとも１つのコイルコアを有している。これに関連して、「コイルコア」とは、特に電磁界を束ねるために設けられた手段を意味している。特にコイルコアは、少なくとも主として磁性材料によって形成されている。これに関連して、「磁性材料」とは、特にフェリ磁性の、特に軟磁性の材料を意味している。択一的または付加的には、コイルコアが、フェロ磁性のかつ／またはアンチフェロ磁性の材料を含んでいてもよい。有利には、磁性材料は、フェライト材料によって形成されている。これに関連して、「フェライト」とは、特に少なくとも７０％、有利には少なくとも８０％、好ましくは少なくとも９０％、酸化鉄（Ｆｅ_２Ｏ_３および／またはＦｅ_３Ｏ_４）から形成されている材料を意味している。好適には、磁性材料は、１００よりも大きい、好適には１０００よりも大きい、特に好適には５０００よりも大きい透磁率数μを有している。コイルコアは、有利には少なくとも１つの焼結構成部材として形成されている。好ましくは、コイルコアは、このコイルコアにその規定通りの形状を付与する少なくとも１回の焼結工程によって製造されている。択一的には、コイルコアが、磁性材料から成る母材、たとえば焼結断片と、結合剤、たとえば樹脂とから成る複合構成部材として形成されていてもよい。有利には、インダクティブ充電ユニットは、インダクティブ充電コイルをコイルコアに対して相対的に位置決めするコイル枠体を有している。このコイル枠体は、インダクティブ充電コイルを収容するために、好ましくは溝として形成された凹部を有している。インダクティブ充電コイルは、特にコイル枠体に設けられた凹部内に巻き付けられている。このコイル枠体は、コイルコアを収容するために、少なくとも１つの収容領域を有している。この少なくとも１つの収容領域は、特に凹部として形成されていて、この凹部内にコイルコアが挿入されている。有利には、インダクティブ充電ユニットは、充電の制御および特に異物認識の目的でインダクティブ充電装置のインダクティブ充電機器と通信するために設けられている。これに関連して、「インダクティブ充電コイル」とは、特に導電性の材料から成る少なくとも１つの巻線を備えたコイルを意味している。このコイルは、少なくとも所定の運転状態で、充電過程時にインダクティブ充電機器のインダクティブ充電コイルから送られた電気的なエネルギを受け取りかつインダクティブ充電電子装置を介して１つの二次電池セルに供給するために設けられている。特にインダクティブ充電コイルは、交番電磁界を交流に変換しかつ／または、逆に、交流を交番電磁界に変換するために設けられている。好適には、交番電磁界は、１０〜５００ｋＨｚ、特に好適には１００〜１２０ｋＨｚの周波数を有している。好ましくは、インダクティブ充電コイルは、巻成されたコイルとして形成されており、択一的には、コイルは、ボードに被着されたコイルとして形成されていてもよい。特に「充電」とは、エネルギがインダクティブ充電機器から手持ち式工具用二次電池に電磁誘導により伝送される過程を意味している。「解離可能」とは、特にハウジングからのインダクティブ充電ユニットの、ツールを用いない破損なしの機械的な分離を意味している。

インダクティブ充電コイルが、このインダクティブ充電コイルのコイル平面において、コイルコアが、コイル平面に対して平行な少なくとも１つの平面において、互いに異なる基本形状を有していることが提案される。「コイル平面」とは、特にインダクティブ充電コイルの中心点を通って延びていて、この中心点における力線の方向に対して垂直に位置決めされた平面を意味している。好ましくは、インダクティブ充電コイルの主延在平面は、コイル平面に対して平行に位置決めされている。特に「コイル平面に対して平行な平面」とは、コイル平面に対して平行に位置決めされていて、このコイル平面から間隔を置いて配置されていてよい平面を意味している。好ましくは、この平面は、コイル平面から間隔を置いて配置されている。「平面における基本形状」とは、特に平面との交差面に沿ったインダクティブ充電コイルもしくはコイルコアの最大の延在の形状を意味している。特に「互いに異なる基本形状」という言い回しは、インダクティブ充電コイルとコイルコアとが有する形状が、互いに等しい面積の大きさを有している場合、インダクティブ充電コイルとコイルコアとが、１０％よりも多く、有利には２０％よりも多く互いに異なる形状を有していることを意味している。手持ち式工具用二次電池の本発明による態様によって、少なくとも二次電池セルを、有利にはスペースを節約して遮蔽することを達成することができる。

別の態様では、インダクティブ充電コイルが、このインダクティブ充電コイルのコイル平面において、円形の基本形状を有していることが提案される。これによって、インダクティブ充電コイルの巻線軸線を中心としたインダクティブ充電ユニットに対して相対的な手持ち式工具用二次電池のそれぞれ異なる位置決め時に、最適な充電を達成することができる。「円形の基本形状」とは、特に平面における、少なくともほぼ円形に形成された外延を有する形状を意味している。「ほぼ」とは、特に１０％よりも少ない偏差、有利には５％よりも少ない偏差を有していることを意味している。

さらに、コイルコアが、コイル平面に対して平行な平面において、方形の基本形状を有していることが提案される。これによって、最適な構造サイズと構造形状とを得ることができる。「方形の基本形状」とは、特に少なくともほぼ方形に形成された外延を有する形状を意味している。好ましくは、コイルコアは、当該平面において、丸み付けられた角隅を有する方形の基本形状を有している。好ましくは、コイル平面に対して平行な平面は、コイル平面から少なくとも１ｍｍ、有利には少なくとも２ｍｍ、特に有利には少なくとも４ｍｍの間隔を置いて配置されている。択一的には、コイルコアが、コイル平面に対して平行な平面において、円形の基本形状を有していてもよい。この態様では、特にコイルコアが、扇形によって形成された複数、好ましくは４つの、特に同形の分割ピースを有している。

さらに、コイルコアが平面において、インダクティブ充電コイルがコイル平面において展開している面積よりも大きな面積を展開していることが提案される。これによって、有利な遮蔽が可能となる。特に「より大きな面積を展開している」という言い回しは、コイル平面におけるインダクティブ充電コイルの断面が、別の平面におけるコイルコアの断面よりも大きな面積を有していることを意味している。好ましくは、コイルコアが平面において、インダクティブ充電コイルがコイル平面において有している面積よりも少なくとも５％大きな面積、有利には少なくとも１０％大きな面積を有している。

さらに、コイルコアが、複数のピースから形成されていることが提案される。これによって、少ない機械的な感度を達成することができる。択一的には、コイルコアが、１つのピースから形成されていてもよい。「複数のピースから」という概念は、特にコイルコアが、少なくとも２つの一体型の分割ピースを有していることを意味している。好適には、複数の分割ピースは、それぞれ同じ形状を有している。特に分割ピースは、ピザのピース状に形成されている。好ましくは、分割ピースは規則的に、特に好適には対称的に配置されている。方形の基本形状を有するコイルコアの場合には、ほぼ同形の、好ましくは４つの分割ピースが設けられている。これら４つの分割ピースは、方形の基本形状の少なくともほぼ象限を形成している。この場合、これらの象限の外側に位置する角隅は丸み付けられていてよい。

複数のピースから成るコイルコアの分割ピースを収容するために、コイル枠体は、有利には、各分割ピースに対して１つの収容領域が設けられているように、複数の収容領域を有している。これらの収容領域内への分割ピースの収容によって、これらの分割ピースが互いに相対的にコイル枠体に配置されている。収容領域は、特に分割ピースが挿入されている複数の凹部によって形成されている。これらの凹部は、特に分割ピースの形状にほぼ相補的な形状を有している。互いに隣り合った２つの凹部は、特に１つの壁によって互いに分離されている。２つの凹部の間の壁は、コイルコアの、互いに隣り合った２つの分割ピースを互いに間隔を置いて配置するためのスペーサとして役立つ。

さらに、インダクティブ充電ユニットが、独自に検査可能な１つのアッセンブリを形成していることが提案される。これによって、早期の生産時点でのインダクティブ充電ユニットの検査が可能となる。特に「アッセンブリ」とは、互いに結合されて、１つの安定したユニットを形成するために設けられた複数の構成部材を意味している。これに関連して、特に「独自に検査可能なアッセンブリ」とは、特に二次電池セルおよび／または手持ち式工具用電子装置と別個に検査可能である機能を有するアッセンブリを意味している。特にアッセンブリは、有利には、個々の構成エレメント、たとえばハウジング部材の幾何学形状を変更するだけで、種々異なるタイプの二次電池に使用可能となる。

本発明の有利な態様では、インダクティブ充電ユニットが、少なくとも１つの結合手段によって結合されて、アッセンブリを形成していることが提案される。結合手段は、特に個々の構成エレメントを解離可能に機械的に結合してアッセンブリを形成するための結合手段である。この結合手段は、特に非磁性の結合手段である。これによって、充電過程のエネルギ伝送における高い品質を得ることができる。特に「非磁性の結合手段」とは、インダクティブ充電ユニットの複数の構成部材を互いに固定し合うために設けられていて、１０よりも小さい、有利には２よりも小さい、特に有利には約１の透磁率を有する手段を意味している。好ましくは、結合手段は非金属材料から製作されている。好適には、結合手段は、電気的に絶縁性のかつ非磁性の材料から形成されている。

さらに、インダクティブ充電ユニットが、二次電池セルを充電するように設けられたインダクティブ充電電子装置を有していることが提案される。これによって、二次電池セルの有利な防護が構造的に簡単に可能となる。特に「インダクティブ充電電子装置」とは、充電過程を少なくとも制御するために設けられた電子装置を意味している。好ましくは、インダクティブ充電電子装置は、充電過程の制御および／または異物認識の目的でインダクティブ充電機器と通信するために設けられている。

さらに、インダクティブ充電ユニットが、手持ち式工具用二次電池のハウジング部材を有していることが提案される。これによって、インダクティブ充電ユニットが、独自に検査可能なアッセンブリとして、機械的に比較的頑丈な構造を得ている。

有利な態様では、インダクティブ充電ユニットの複数の構成要素を機械的に解離可能に結合してアッセンブリを形成するために、結合手段が、手持ち式工具用二次電池のハウジング部材に形成されている。これによって、複数の構成要素を結合して、インダクティブ充電ユニットが構造的に簡単にアッセンブリを形成することができる。「ハウジング部材」とは、特に手持ち式工具用二次電池の少なくとも１つの外面を有する手段を意味している。有利には、ハウジング部材はインダクティブ充電面を有している。特に「インダクティブ充電面」とは、ハウジングの外面であって、この外面を通してインダクティブ充電コイルが磁気的なエネルギを受け取る外面を意味している。特にインダクティブ充電面は、インダクティブ充電コイルの巻線軸線に対して垂直に位置決めされていて、インダクティブ充電コイルの最も近くに配置されている。「係止されている」という概念は、特にハウジング部材が、インダクティブ充電ユニットの組立て時にインダクティブ充電電子装置に連結する形状接続手段を有していることを意味している。好ましくは、ハウジングは、少なくとも２つのハウジング部材を有している。これら２つのハウジング部材は、たとえばハウジング半割シェルとして形成されていてよい。特に好適には、ハウジングは、有利にはハウジングをそれぞれ異なる側で画定する２つよりも多くのハウジング部材、たとえば４つのハウジング部材を有している。

さらに、手持ち式工具用二次電池が、熱を均等に分散するように設けられた熱補償手段を有していることが提案される。これによって、特に二次電池セルの均等な加熱を達成することができる。これによって、急速充電時の個々の二次電池セルの損傷を回避することができる。特に「熱補償手段」とは、熱をあるポイントから別のポイントに導くために設けられた手段を意味している。好適には、熱補償手段は、５０Ｗ／（ｍＫ）よりも大きい、有利には１００Ｗ／（ｍＫ）よりも大きい、特に有利には２００Ｗ／（ｍＫ）よりも大きい熱伝導率λを有している。好ましくは、熱補償手段は、当業者が好適であると考える少なくとも一種類の熱伝導性の金属、有利には銅、銀および／または特に有利にはアルミニウムを含んでいる。択一的には、熱補償手段が、当業者が好適であると考える別の熱補償エレメント、たとえば少なくとも１つのヒートパイプを含んでいてもよい。好ましくは、熱補償手段は、インダクティブ充電ユニットの構成エレメントである。好ましくは、熱補償手段は、１０ｍｍ^２よりも大きい、特に好適には２０ｍｍ^２よりも大きい熱伝導横断面積を有している。「熱を均等に分散する」という言い回しは、特に熱補償手段が、一箇所、特に充電過程時にインダクティブ充電電子装置において発生した熱を、より大きな領域、特に有利には全ての二次電池セルに伝導することを意味している。

インダクティブ充電ユニットが、インダクティブ充電コイルを収容するための溝を備えたコイル枠体を有している。

コイル枠体が、コイルコアを収容するための少なくとも１つの収容領域を有している。

本発明に係る手持ち式工具用二次電池は、上述した用途および態様に限定されるものではない。特に本発明に係る手持ち式工具用二次電池は、本願において説明した機能形式を満たすために、本願において記載した個数と異なる個数の個々のエレメント、構成部材およびユニットを有していてよい。

更なる利点は、以下の図説から明らかである。図面には、本発明の実施の形態が示してある。図面、明細書および特許請求の範囲には、数多くの特徴が、組み合わせた形で含めてある。当業者はこれらの特徴を、有利には個々に考慮することもあれば、好適な別の組合せに纏めることもある。

本発明に係る手持ち式工具用二次電池の斜視図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の正面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電面を示す図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第１の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第２の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第２の断面図に対して平行な手持ち式工具用二次電池の第３の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電ユニットおよび熱補償手段の分解図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電ユニットおよび二次電池セルを上側から見た平面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のコイル枠体およびインダクティブ充電ユニットをインダクティブ充電面から見た平面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のコイルコアおよびインダクティブ充電コイルを上側から見た平面図である。 図８に示したコイルコアおよびインダクティブ充電コイルの側方断面図である。

実施の形態の説明
図１〜図６には、本発明に係る手持ち式工具用二次電池１０が示してある。この手持ち式工具用二次電池１０は、複数の二次電池セル１２と、インダクティブ充電ユニット１４と、熱補償手段３４と、ハウジング３６と、手持ち式工具用電子装置３８と、手持ち式工具用インタフェース４０と、充電状態表示器４２とを備えている。手持ち式工具（図示せず）の運転時には、手持ち式工具用二次電池１０が、手持ち式工具の運転エネルギを提供する。二次電池セル１２は、充電過程と運転エネルギの放出との間に運転エネルギを蓄えるために設けられている。手持ち式工具用二次電池１０は、５つの二次電池セル１２を有している。これらの二次電池セル１２は、互いに直列に接続されている。したがって、手持ち式工具用二次電池１０の公称電圧は、３．６Ｖの二次電池セル電圧の場合、１８Ｖである。

充電状態表示器４２は、二次電池セル１２の充電状態を使用者に表示するために設けられている。手持ち式工具用インタフェース４０は、手持ち式工具用二次電池１０を手持ち式工具に機械的にかつ電気的に接触接続するために設けられている。手持ち式工具用インタフェース４０は、ハウジング３６のインダクティブ充電面４４から離れる方向に向けられた側に配置されており、しかも、この側は、インダクティブ充電面４４と反対の側に配置されている。手持ち式工具用インタフェース４０は、エネルギ伝送のための複数のコンタクト４６と、手持ち式工具と通信するための複数のコンタクト４８とを有している。手持ち式工具用電子装置３８は、手持ち式工具用インタフェース４０を介した二次電池セル１２の放電および場合によっては充電を制御するために設けられている。手持ち式工具用インタフェース４０は、ガイドレール４１と、手持ち式工具への機械的な連結のための係止体４３とを有している。

ハウジング３６は、手持ち式工具用二次電池１０の外側の形状を規定している。ハウジング３６は、少なくとも二次電池セル１２と手持ち式工具用電子装置３８とを外的な作用に対して防護するために設けられている。ハウジング３６は、少なくともインダクティブ充電ユニット１４と、二次電池セル１２と、手持ち式工具用インタフェース４０とを互いに結合している。

図７および図８には、インダクティブ充電ユニット１４が示してある。このインダクティブ充電ユニット１４は、コイルコア１６と、インダクティブ充電コイル１８と、インダクティブ充電電子装置３０と、ハウジング部材３２と、熱補償手段３４と、コイル枠体５０とを有している。図９に詳しく示したコイル枠体５０は、コイルコア１６とインダクティブ充電コイル１８とを互いに相対的に配置するために設けられている。コイル枠体５０は溝４９を有していて、この溝４９内にインダクティブ充電コイル１８が巻き付けられている。溝４９は円形に延びている。溝４９は、インダクティブ充電コイル１８を収容するために、外側で開いて形成されている。

コイル枠体５０は、複数の収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４を画定している。これらの収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４内には、コイルコア１６の複数の分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４のそれぞれ１つが収容されている。コイル枠体５０は、収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４を画定するための複数の壁エレメント５３．１，５３．２，５３．３，５３．４を有している。これらの壁エレメント５３．１，５３．２，５３．３，５３．４によって、コイルコア１６の分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４が、互いに間隔を置いて配置されている。さらに、収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４は、それぞれ１つの底部エレメント５５．１，５５．２，５５．３，５５．４によって画定されている。これらの底部エレメント５５．１，５５．２，５５．３，５５．４は、一体型の底部５５を形成している。この底部５５によって、分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４がインダクティブ充電コイル１８から間隔を置いて配置されている。さらに、コイル枠体５０は、インダクティブ充電コイル１８の巻線の端部に設けられた複数のコンタクト５２を互いに間隔を置いて配置するために設けられている。これによって、高い運転安全性が達成される。なぜならば、インダクティブ充電コイル１８のコンタクト５２同士の間の短絡、特にコンタクト５２同士の接触による短絡が回避されるからである。

図４および図５の断面は、それぞれ複数の壁エレメント５３．１，５３．２，５３．３，５３．４のうちの２つを通って延びている。壁エレメント５３．１，５３．２，５３．３，５３．４により隠されて配置された分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４は、図４および図５に破線で示してある。図６の断面は、図５に示した断面に対して平行に延びているものの、２つの壁エレメント５３．２，５３．４の代わりに、偏心させて、２つの分割ピース１６．１，１６．２を通って延びている。

図９および図１０には、コイルコア１６およびインダクティブ充電コイル１８だけが示してある。このインダクティブ充電コイル１８は、図９および図１０には示していないコイル枠体５０に外側から巻き付けられている。インダクティブ充電コイル１８は、充電過程の際に、インダクティブ充電機器（図示せず）のインダクティブ充電コイルの磁気的なエネルギをハウジング３６のインダクティブ充電面４４を通して受け取る。手持ち式工具用二次電池１０のインダクティブ充電コイル１８は、このインダクティブ充電コイル１８のコイル平面２０において円形の基本形状を有している。インダクティブ充電コイル１８は、７７ｍｍの直径を有している。インダクティブ充電コイル１８はコイルコア１６をコイル平面２０において取り囲んでいる。

コイルコア１６は、強磁性（フェロ磁性）の材料、しかも、フェライトから成っている。コイルコア１６は、複数、本実施の形態では４つの分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４を有している。択一的には、コイルコア１６は、当業者が好適であると考える個数、たとえば２つ、３つ、５つ、６つまたはそれ以上の個数の分割ピースを有していてもよいし、一体型に形成されていてもよい。コイルコア１６の分割ピースは、ピザのピース状に形成かつ配置されている。

コイルコア１６は、コイル平面２０に対して平行に位置決めされた、このコイル平面２０とインダクティブ充電電子装置３０との間に配置された平面２４において、丸み付けられた角隅を備えた方形の基本形状を有している。したがって、インダクティブ充電コイル１８がそのコイル平面２０において、コイルコア１６がコイル平面２０に対して平行な平面２４において、互いに異なる基本形状を有している。コイルコア１６の２つの平行な外側面は、平面２４において７４．６ｍｍの間隔を有している。コイルコア１６の丸み付けられた角隅は、１９．４ｍｍの曲率半径を有している。

コイルコア１６は、コイル平面２０から見て二次電池セル１２の方向に拡張されている。コイルコア１６は、コイル平面２０とインダクティブ充電電子装置３０との間の平面２４に最大の延在面積を有している。この延在面積は、コイル平面２０におけるインダクティブ充電コイル１８の延在面積よりも大きな面積を有している。コイル平面２０には、コイルコア１６が、約６１ｍｍの直径を有している。コイルコア１６およびインダクティブ充電コイル１８の記載寸法は、特に二次電池サイズに応じて当業者が各使用領域に適合させる寸法の一例である。

ハウジング３６の、インダクティブ充電面４４を有するハウジング部材３２は、インダクティブ充電ユニット１４の１つの構成エレメントである。ハウジング部材３２は、インダクティブ充電ユニット１４の複数の構成エレメントを結合して、機械的に安定した独自に検査可能な１つのアッセンブリを形成するために設けられた結合手段２６，２８を有している。択一的には、インダクティブ充電ユニット１４の、当業者が好適であると考える別の部材が、結合手段を有していてもよい。

結合手段２６，２８は、ハウジング部材３２と一体に形成されていて、ひいては、非磁性の材料、つまり、当業者が好適であると考えるプラスチックから成っている。結合手段２６，２８は係止フックとして形成されている。結合手段２６，２８は、インダクティブ充電ユニット１４の複数の構成エレメントを互いに機械的に解離可能に結合するために役立つ。ハウジング部材３２の結合手段２６，２８は、組み立てられた運転状態で熱補償手段３４に係止されている。この熱補償手段３４もまたインダクティブ充電電子装置３０を固定している。択一的または付加的には、結合手段２６，２８がインダクティブ充電電子装置３０に係止されてもよい。結合手段２６，２８は、インダクティブ充電電子装置３０の向かいの側に配置されている。結合手段２６，２８は、インダクティブ充電電子装置３０を熱補償手段３４を介して少なくとも形状接続的に固定している。

インダクティブ充電電子装置３０は、インダクティブ充電コイル１８により受け取られたエネルギで二次電池セル１２を充電するために設けられている。インダクティブ充電コイル１８のコンタクト５２は、インダクティブ充電面４４と反対の側でインダクティブ充電電子装置３０に結合されていて、しかも、本実施の形態では、ろう付けされている。このためには、インダクティブ充電電子装置３０が、二次電池セル１２に向けられた側に装着体（図示せず）を有している。インダクティブ充電電子装置３０のプリント配線板は二層に形成されている。インダクティブ充電電子装置３０は、二次電池セル１２と反対の側に銅コーティング（図示せず）を有している。この銅コーティングは、それぞれ異なる電位を有する、当業者が好適であると考える複数の分割面を備えている。装着体の、運転時に強く加熱される構成部分は、冷却のために、銅コーティングに熱的に接続されている。銅コーティングは、絶縁のために、コイルコア１６に向けられた側に塗料コーティングを有している。銅コーティングは、平面２４に対して平行に、この平面２４におけるコイルコア１６よりも小さな延在面積を有している。これによって、有利には高い品質を得ることができる。特に平面２４に対して垂直に銅コーティングを投影した場合、投影図は、少なくともほぼ完全に、平面２４に対して垂直なコイルコア１６の投影図内に位置している。

熱補償手段３４は、インダクティブ充電電子装置３０と二次電池セル１２との間に配置されている。熱補償手段３４は、インダクティブ充電電子装置３０の熱を二次電池セル１２に均等に分散するために設けられている。熱補償手段３４は、熱伝導性層５４と固定手段５６，５８とを有している。熱伝導性層５４は、インダクティブ充電電子装置３０の主延在方向に対して少なくともほぼ平行に延びている。熱伝導性層５４は、インダクティブ充電電子装置３０の最大の投影面積の少なくとも５０％である最大の投影面積を有している。熱伝導性層５４はアルミニウム層として形成されている。熱伝導性層５４は、１ｍｍの層厚さを有している。熱伝導性層５４は、インダクティブ充電電子装置３０の主延在方向に対して平行に、このインダクティブ充電電子装置３０の長さにほぼ相当する長さ、しかも、本形態では７７．５ｍｍの長さを有している。熱伝導性層５４は、インダクティブ充電電子装置３０のプリント配線板から間隔を置いて、しかも、本実施の形態では少なくとも３．６ｍｍの間隔を置いて配置されている。

熱補償手段３４は、切り抜かれかつ／または打ち抜かれたアルミニウム薄板から製造されている。曲げ工程および／または型押し工程によって、３つの固定手段５６．１，５６．２，５８が成形される。これらの固定手段のうちの２つの第１の固定手段５６．１，５６．２は、熱伝導性層５４の互いに反対の側の端部に配置されている。２つの第１の固定手段５６．１，５６．２は、それぞれ１つの係止凹部５７を有している。この係止凹部５７内には、組み立てられた状態で結合手段２６，２８が係合している。係止凹部５７は、舌片５９．１，５９．２の曲込み加工によって形成される。これらの舌片５９．１，５９．２は、組み立てられた運転状態でインダクティブ充電電子装置３０に押し付けられている。固定手段５６．１，５６．２は、それぞれ１つの形状接続手段６１．１，６１．２を有している。この形状接続手段６１．１，６１．２は、それぞれインダクティブ充電電子装置３０の形状接続凹部６３．１，６３．２内に係合する。形状接続手段６１．１，６１．２は、インダクティブ充電電子装置３０をその主延在平面に対して平行な方向に固定している。

１つの第２の固定手段５８は、熱伝導性層５４の中央に配置されている。第２の固定手段５８は、曲込み加工された舌片として形成されていて、組み立てられた運転状態でインダクティブ充電電子装置３０のほぼ中央を押圧している。固定手段５６，５８は、熱伝導性層５４をインダクティブ充電電子装置３０から間隔を置いて配置するために設けられている。

インダクティブ充電電子装置３０は、コイルコア１６の分割ピース１６．１，１６．２，１６．３，１６．４を収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４内に保持している。このためには、インダクティブ充電電子装置３０が収容領域５１．１，５１．２，５１．３，５１．４を、コイル枠体５０の底部エレメント５５．１，５５．２，５５．３，５５．４と反対の側で閉鎖している。コイル枠体５０は、インダクティブ充電ユニット１４のハウジング部材３２に形状接続的に相対回動不能に結合されている。このためには、コイル枠体５０が、結合手段２６，２８が係合する固定凹部６５．１，６５．２を有している。

熱補償手段３４は、運転準備状態で付加的にインダクティブ充電電子装置３０と手持ち式工具用二次電池１０のセルホルダ６０との間に緊締されている。熱補償手段３４は、手持ち式工具用二次電池１０のセルホルダ６０に部分的に面接触している。組立て時には、熱補償手段３４の熱伝導性層５４が曲げられる。手持ち式工具用二次電池１０は外面に金属製の冷却手段を有していない。

手持ち式工具用二次電池１０は、少なくとも２つの温度センサ（図示せず）を有している。両温度センサのうちの一方によって、インダクティブ充電電子装置３０が二次電池セル１２の温度を測定する。両温度センサのうちの他方によって、手持ち式工具用電子装置３８が二次電池セル１２の温度を測定する。温度センサは二次電池セル１２同士の間に配置されている。択一的または付加的には、インダクティブ充電電子装置３０と手持ち式工具用電子装置３８とが、二次電池セル１２の温度を測定するための１つ以上の共通の温度センサを有していてもよい。

ハウジング３６は、インダクティブ充電コイル１８の巻線軸線６４に対して平行な方向でインダクティブ充電機器に固定するための固定手段６２を有している。この固定手段６２は、第１の固定領域６６と第２の固定領域６８とを有している。両固定領域６６，６８は、ハウジング３６のインダクティブ充電面４４の互いに反対の側に配置されている。固定領域６６，６８は翼状に形成されている。固定領域６６，６８は、収容肩部として形成されている。固定領域６６，６８は、それぞれレール状の形状を有している。インダクティブ充電コイル１８は、部分的に固定領域６６，６８の内部に配置されている。

特に図４に示したように、ハウジング３６は、４つのハウジング部材３２，７０，７２，７４を有している。これら４つのハウジング部材のうちの第１のハウジング部材３２は、インダクティブ充電面４４のハウジング３６を画定している。４つのハウジング部材のうちの第２のハウジング部材７０は、ハウジング３６を主にインダクティブ充電面４４と反対の側で画定している。第２のハウジング部材７０は、手持ち式工具用インタフェース４０の領域を形成している。本実施の形態では、第２のハウジング部材７０が、ガイドレール４１と係止体４３とを形成している。４つのハウジング部材のうちの第３のハウジング部材７２と第４のハウジング部材７４とは手持ち式工具用二次電池１０を、固定手段６２が配置されている両横側で画定している。第３のハウジング部材７２と第４のハウジング部材７４とは、それぞれセルホルダ６０にねじ締結されている。第２のハウジング部材７０も同じくセルホルダ６０にねじ締結されている。第１のハウジング部材３２は、第３のハウジング部材７２と第４のハウジング部材７４との間に形状接続的に固定されている。

図１２には、二次電池セル１２と、インダクティブ充電ユニット１４と、ハウジング部材７８とを備えた手持ち式工具用二次電池１０の別の択一的な実施の形態の一部が示してある。ハウジングの別のハウジング部材は図示していない。インダクティブ充電ユニット１４は、コイルコア１６と、インダクティブ充電コイル１８と、インダクティブ充電電子装置３０とを有している。図１〜図７に示したハウジング部材３２に類似して、ハウジング部材７８はインダクティブ充電面を有していて、インダクティブ充電ユニット１４の構成エレメントを形成している。ハウジング部材７８は、インダクティブ充電ユニット１４の複数の構成エレメントを結合して、機械的に安定した独自に検査可能な１つのアッセンブリを形成するために設けられた結合手段８４を有している。

この結合手段８４は、ハウジング部材７８と一体に形成されていて、ひいては、非磁性の材料、つまり、当業者が好適であると考えるプラスチックから成っている。結合手段８４はガイドレールとして形成されている。結合手段８４は、インダクティブ充電ユニット１４の複数の構成エレメントを互いに機械的に解離可能に結合するために役立つ。

ハウジング部材７８は、ポケット状の収容領域８０を形成している。ハウジング部材７８は、インダクティブ充電ユニット１４をポケット状の収容領域８０内に収容するために設けられている。ハウジング部材７８は、収容領域８０内に、押込み方向８２に対して平行に配置された２つのガイドレール８４を有している。インダクティブ充電ユニット１４は、押込み方向８２でポケット状の収容領域８０内に押し込まれる。押込み方向８２は、インダクティブ充電コイル１８の巻線軸線６４に対して垂直な方向に向けられている。ガイドレール８４内には、組み立てられた状態でインダクティブ充電電子装置３０の２つの縁部８６が押し込まれている。

コイルコア１６は、結合剤で結合された複数のコアエレメントによって形成される。これらのコアエレメントは焼結断片として形成されている。択一的または付加的には、コイルコアが、特に互いに接着された複数の焼結成形片を有していてもよい。コイルコア１６は、平面２４において方形の形状を有している。択一的には、コイルコアが、図７および図８に関連して説明したように、相並んで配置された複数の分割ピースから形成されていてもよい。

インダクティブ充電コイル１８はプリント配線板によって形成される。このプリント配線板は複数の導体路９０を有している。これらの導体路９０は、１つの接続導体（図示せず）に接続されており、これによって、導体路９０が電気的にただ１つのコイルを形成している。インダクティブ充電コイル１８は、コイル平面２０において、丸み付けられた角隅を備えた方形の基本形状を有している。択一的には、インダクティブ充電コイル１８が、コイル平面２０において、円形の基本形状を有していてもよい。したがって、インダクティブ充電コイル１８がそのコイル平面２０において、コイルコア１６がコイル平面２０に対して平行な平面２４において、互いに異なる基本形状を有している。しかしながら、択一的には、インダクティブ充電コイルが、図７および図８に関連して説明したように、複数の巻線を有する１つのコイルから形成されていてもよい。さらに、択一的には、インダクティブ充電コイル１８が、ほぼ円形の基本形状を有していてもよい。

インダクティブ充電コイル１８と、コイルコア１６と、インダクティブ充電電子装置３０とは互いに結合されて、独自に検査可能な１つのアッセンブリを形成している。この実施の形態では、インダクティブ充電コイル１８と、コイルコア１６と、インダクティブ充電電子装置３０とが接着されているものの、択一的には、当業者が好適であると考える別の形態で結合されていてもよい。インダクティブ充電コイル１８とインダクティブ充電電子装置３０とは、コイルコア１６を通して案内された１つの接続導体（図示せず）によって電気的に接続されている。

本発明に係る手持ち式工具用二次電池の斜視図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の正面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電面を示す図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第１の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第２の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池の第２の断面図に対して平行な手持ち式工具用二次電池の第３の断面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電ユニットおよび熱補償手段の分解図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のインダクティブ充電ユニットおよび二次電池セルを上側から見た平面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のコイル枠体およびインダクティブ充電ユニットをインダクティブ充電面から見た平面図である。 図１に示した手持ち式工具用二次電池のコイルコアおよびインダクティブ充電コイルを上側から見た平面図である。 図８に示したコイルコアおよびインダクティブ充電コイルの側方断面図である。 本発明に係る手持ち式工具用二次電池の別の択一的な実施の形態の一部を示す図である。

Claims (15)

1. ハウジング（３６）と、
   少なくとも１つの二次電池セル（１２）と、
   前記少なくとも１つの二次電池セル（１２）を充電するために、少なくとも１つのコイルコア（１６）およびインダクティブ充電コイル（１８）を有するインダクティブ充電ユニット（１４）と、
   を備える手持ち式工具用二次電池であって、
   インダクティブ充電ユニット（１４）は、解離可能にハウジング（３６）内に収容されていることを特徴とする、手持ち式工具用二次電池。
2. インダクティブ充電コイル（１８）は、該インダクティブ充電コイル（１８）のコイル平面（２０）において、コイルコア（１６）は、コイル平面（２０）に対して平行な少なくとも１つの平面（２４）において、互いに異なる基本形状を有する、請求項１記載の手持ち式工具用二次電池。
3. インダクティブ充電コイル（１８）は、該インダクティブ充電コイル（１８）のコイル平面（２０）において、円形の基本形状を有する、請求項１または２記載の手持ち式工具用二次電池。
4. コイルコア（１６）は、コイル平面（２０）に対して平行な平面（２４）において、方形の基本形状を有する、請求項１から３までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
5. コイルコア（１６）は平面（２４）において、インダクティブ充電コイル（１８）がコイル平面（２０）において展開している面積よりも大きな面積を展開している、請求項１から４までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
6. コイルコア（１６）は、複数のピースから形成されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
7. インダクティブ充電ユニット（１４）は、独自に検査可能な１つのアッセンブリを形成している、請求項１から６までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
8. インダクティブ充電ユニット（１４）は、少なくとも１つの結合手段（２６，２８；８４）によって結合されて、前記アッセンブリを形成している、請求項７記載の手持ち式工具用二次電池。
9. インダクティブ充電ユニット（１４）は、二次電池セル（１２）を充電するように設けられたインダクティブ充電電子装置（３０）を有する、請求項１から８までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
10. インダクティブ充電ユニット（１４）は、手持ち式工具用二次電池（１０）のハウジング部材（３２；７８）を有する、請求項７から９までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
11. 結合手段（２６，２８；８４）は、ハウジング部材（３２；７８）に形成されている、請求項１０記載の手持ち式工具用二次電池。
12. 前記手持ち式工具用二次電池は、熱を均等に分散するように設けられた熱補償手段（３４）を有する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
13. インダクティブ充電ユニット（１４）は、インダクティブ充電コイル（１８）を収容する溝（４９）を備えるコイル枠体（５０）を有する、請求項１から１２までのいずれか１項記載の手持ち式工具用二次電池。
14. コイル枠体（５０）は、コイルコア（１６）を収容する少なくとも１つの収容領域（５１）を有する、請求項１３記載の手持ち式工具用二次電池。
15. 請求項１から１４までのいずれか１項記載のインダクティブ充電ユニット。

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