JP2020530190A - ロック機構を有するバッテリユニット - Google Patents

Abstract

本発明は、手持ち形電動工具（２００）の受入凹部（９０）に受け入れられるように設計されたバッテリユニット（１００）に関する。バッテリユニット（１００）は、ロック状態（ＶＺ）においてバッテリユニット（１００）が受入凹部（９０）から引き出されるのを防ぐロック機構（１０）を備える。ロック機構（１０）は押下領域（１３）を備えたロック解除ボタン（１１）を有し、押下領域（１３）は押されて撓むときに、ロック機構（１０）をリリース状態（ＦＺ）にすることができ、リリース状態（ＦＺ）では、バッテリユニット（１００）を引き出し方向（ＡＲ）に受入凹部（９０）から引き出すことができる。押下領域（１３）は、リリース状態（ＦＺ）において且つ引き出し方向（ＡＲ）に関連して、押下領域（１３）に作用する作動力（ＦＢ）のベクトル成分（ＦＡ）が引き出し方向（ＡＲ）を向くように、第１の傾斜面（Ｅ１）を画定する。【選択図】図２

Description

本発明は、手持ち形電動工具の受入凹部に受け入れられるように設計されたバッテリユニットに関する。バッテリユニットは、ロック状態においてバッテリユニットが受入凹部から引き出されるのを防ぐロック機構を備える。ロック機構は、押下領域を備えたロック解除ボタンを有し、押下領域を押して撓ませることにより、ロック機構をリリース状態にすることができる。リリース状態では、バッテリユニットを受入凹部から引き出し方向に引き出すことができる。

冒頭に述べたタイプのバッテリユニットが、従来技術から原則として知られている。本発明の目的は、手持ち形電動工具の受入凹部から容易且つ人間工学的に取り外すことができるバッテリユニットを提供することである。

本発明は、押下領域が、リリース状態において且つ引き出し方向に関連して、押下領域に作用する作動力のベクトル成分が引き出し方向を向くように、第１の傾斜面を画定することにより実現される。

本発明は、従来技術のバッテリユニットを手持ち形電動工具の受入凹部から取り外し可能とするには従来技術のバッテリユニットを機械的にロック解除する必要がある、という認識を含む。この機械的なロック解除は、通常、少なくとも１つのロック解除ボタン又はロック解除フックを押すことにより行われる。バッテリユニットがロック解除されると、すなわちロック機構がリリース状態になると、引き出し方向に引くこと又は押すことによりバッテリユニットを受入凹部から取り外すことができる。このことに関連して、ここで必要とされる力の消費は、バッテリユニット又はバッテリユニットを受入凹部に保持可能とするバッテリレールの摩耗、汚れなどに応じて変わることが認識されている。

従来技術のバッテリユニットの場合、バッテリユニットの取り外しは、ロック解除機構を作動させるための作動力を引き出し方向に対して横断方向に、ときには反対方向にさえ加えなければならないことにより、人間工学的な観点からより困難になっている。換言すれば、従来技術のバッテリユニットの場合、例えばロック機構を親指である方向に押したとき、バッテリ自体を反対の方向に受入凹部から引き抜かなければならないことが問題であると認識されている。ロックボタンを一方の方向に押すと同時に、バッテリユニットを他方の方向（引き出し方向）に引き出すことは、人間工学的な観点から問題がある。

これらの欠点は、本発明によるバッテリユニットによって回避されるか、又は少なくとも軽減される。バッテリユニットの取り外しは、押下領域に作用する作動力のベクトル成分が引き出し方向を向くという事実により、著しく容易になる。

好ましい改良形態では、押下領域が、ロック状態において且つ引き出し方向に関連して、押下領域に作用する作動力のベクトル成分が引き出し方向とは反対を向くように、第２の傾斜面を画定することが提供される。

ロック機構は、引き出し方向に垂直な回転軸を中心として回転可能にバッテリユニットに取り付けられると好都合であることがわかっている。ロック機構は、ロータリージョイントによってバッテリユニットに回転可能に取り付けられてもよい。或いは、ロック機構は、コンプライアント機構によってバッテリユニットに回転可能に取り付けられてもよい。

バッテリユニットの表面には、ロック機構がリリース状態の方向に作動する過程でロック機構が旋回できる隙間が形成されることが好ましい。ロック機構又は押下領域を備えたロック解除ボタンを比較的大きく旋回させることにより、引き出し方向を向く、押下領域に作用する作動力のベクトル成分を好都合に増加させることができる。

リリース状態では、第１の傾斜面と引き出し方向との間に形成され、回転軸を中心として定義される隣接角が５度〜１０度であると好都合であることがわかっている。隣接角は５度〜２０度であってもよい。

さらに好ましい改良形態では、ロック機構は、ロック状態において受入凹部に形成された対応するラッチ隙間と係合するラッチフックを備える。１つのラッチフックのみを設けることが好ましい。

引き出し方向が電動工具の工具のスピンドルの回転軸に平行であると好都合であることがわかっている。

ロック機構は、バッテリユニット上に設けられ、バッテリユニットを手持ち形電動工具上に保持する働きをするバッテリレールに加えて設けられることが好ましい。

さらに好ましい改良形態では、ロック機構は、動作のために、手持ち形電動工具に対向するバッテリユニットの側面にのみ配置される。

作動力が主に、引き出し方向に垂直に、且つ手持ち形電動工具のハンドルに平行に加えられると好都合であることがわかっている。

本発明は、上記のバッテリユニットを有する手持ち形電動工具によっても同様に実現される。

以下の各図の説明においてさらなる利点を見出すことができる。各図は、本発明の様々な例示的な実施形態を示している。図、説明、及び特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含む。当業者もまた、有用なさらなる組み合わせを生成するために、適宜、特徴を個別に検討し、それらを組み合わせるはずである。

図では、同一及び類似の構成要素は同じ参照符号で示されている。

手持ち形電動工具上に配置された、本発明によるバッテリユニットの好ましい例示的な実施形態を示す。 リリース状態及びロック状態における本発明によるロック機構の好ましい例示的な実施形態を示す。 リリース状態における図２のロック機構を示す。 本発明によるバッテリユニットの好ましい例示的な実施形態の斜視図を示す。

バッテリユニット１００及び手持ち形電動工具２００を図１に示す。バッテリユニット１００は、手持ち形電動工具２００の受入凹部９０に受け入れられるように設計されている。この目的のために、バッテリユニット１００は、手持ち形電動工具２００上に形成された装置レール２２０とインターロック係合するバッテリレール１２０を備える。バッテリレール１２０及び装置レール２２０は、バッテリユニット１００が受入凹部９０から（図１では垂直下向きに）脱落するのを防ぐ。

バッテリユニット１００はまた、ここで示すロック状態ＶＺにおいてバッテリユニット１００が引き出し方向ＡＲに引き出されるのを防ぐロック機構１０を備える。ロック機構１０は、押下領域１３を備えたロック解除ボタン１１を有する。押下領域１３を押し、それに応じてロック解除ボタン１１を撓ませることにより、ロック機構１０をリリース状態（図２Ｂを参照）にすることができ、リリース状態では、バッテリユニット１００を受入凹部９０から引き出し方向ＡＲに引き出すことができる。

図１からもわかるように、引き出し方向ＡＲは、手持ち形電動工具２００の工具のスピンドル２９０の回転軸ＲＡに平行である。さらに、ロック機構１０は、動作のために、手持ち形電動工具２００に対向するバッテリユニット１００の側面ＺＧにのみ配置される。ここで、「動作のために」とは、バッテリユニット１００が手持ち形電動工具２００に電力を供給するために受入凹部９０に配置されることを意味すると理解されたい。

図１からもわかるように、ロック機構１０は、図示のロック状態ＶＺにおいて受入凹部９０に形成された対応するラッチ隙間９５と係合するラッチフック１５を備える。ラッチフック１５がラッチ隙間９５に係合することには、バッテリユニット１００が受入凹部９０から引き出されるのを防ぐ効果がある。

ここで、図２を参照しながら、本発明による実際のロック機構を説明する。

この目的のために、図２Ａはまずロック状態ＶＺを示しており、ロック状態ＶＺでは、ラッチフック１５が対応するラッチ隙間９５に引っ掛かり、これによりバッテリユニット１００が引き出し方向ＡＲに引き出されるのを防ぐ。一方、図２Ｂは、リリース状態ＦＺを示しており、リリース状態ＦＺでは、ラッチフック１５はラッチ隙間９５と係合しておらず、したがってバッテリユニット１００を受入凹部９０から引き出し方向ＡＲに引き出すことができ、このことはこれ以上具体的には示してない。

本発明によれば、押下領域１３が、リリース状態ＦＺにおいて且つ引き出し方向ＡＲに関連して、押下領域１３に作用する作動力ＦＢのベクトル成分ＦＡが引き出し方向ＡＲを向くように、第１の傾斜面Ｅ１を画定することが提供される（図２Ｂ参照）。

したがって、ロック機構１０を図２Ｂに示すリリース状態ＦＺにするには、ユーザは、例えば親指で作動力ＦＢを押下領域１３に加えなければならない。図２Ｂに示す引き出し方向ＡＲ（水平）に対して押下領域１３が傾く結果、作動力ＦＢのベクトル成分ＦＡは引き出し方向に作用する。換言すれば、ロック機構１０をロック解除する場合に必要とされる作動力ＦＢは、引き出し方向ＡＲへのバッテリユニット１００の引き出しを助ける。ここで、ベクトル成分ＦＡの絶対量は、引き出し方向ＡＲと第１の傾斜面Ｅ１との間に形成される角度Ｂの余弦に、押下領域１３に作用する作動力ＦＢを乗じることにより求められる。

このことについては、図３を参照して詳しく後述する。

図２Ｂからもわかるように、作動力ＦＢは圧縮ばね１３０に逆らうように加えられる。

次に、図２Ａはロック状態ＶＺを示している。ロック機構１０は、押下領域１３が、ロック状態ＶＺにおいて且つ引き出し方向ＡＲに関連して、押下領域１３に作用する作動力ＦＢのベクトル成分ＦＡ’が引き出し方向ＡＲとは反対を向くように、第２の傾斜面Ｅ２を画定するように設計される。ベクトル成分ＦＡ’が引き出し方向ＡＲとは反対を向くという事実は、作動力ＦＢが加えられると、まず、対応するラッチ隙間９５からのラッチフック１５のラッチ解除が補助されることを意味する。押下領域１３をさらに押すことにより、ロック解除ボタン１１は図２Ｂに示す状態になり、既に説明したようにこの状態では、ベクトル成分ＦＡは引き出し方向ＡＲを向く。

ロック機構１０は、引き出し方向ＡＲに垂直な回転軸ＤＡを中心として回転可能にバッテリユニット１００に取り付けられる。図２では、回転軸ＤＡは画像の平面内へと延びる。

図１及び図２を併せて検討することにより、作動力ＦＢは主に、引き出し方向ＡＲに垂直に、且つ手持ち形電動工具２００のハンドル２１０に平行に加えられることが明らかである（図１を参照）。

換言すれば、ベクトル成分ＦＡの絶対量は、作動力ＦＢの絶対量の半分未満、好ましくは３分の１未満である。

ここで、本発明により提供される第１の傾斜面Ｅ１の角度関係を、図３を参照してより具体的に説明する。

説明のために、図３では、引き出し方向ＡＲは水平と一致している。引き出し方向ＡＲに基づいて、主角Ａが回転軸ＤＡを中心として時計回り方向に定義され、ここに示すリリース状態ＦＺでは１８０°よりも大きい。隣接角Ｂが、引き出し方向ＡＲと第１の傾斜面Ｅ１との間で回転軸ＤＡを中心として時計回り方向に定義される。

リリース状態ＦＺでは、５°〜１０°の隣接角Ｂが設けられることが好ましい。ただし、引き出し方向ＡＲを向くベクトル成分ＦＡを生成するには、隣接角Ｂは０°より大きい必要がある。引き出し方向ＡＲを向くベクトル成分ＦＡの絶対量は、隣接角Ｂが大きくなるにつれて増加する。図３に示す隣接角Ｂは、図２Ｂに示す角度Ｂ’に相当する。

最後に、図４は、本発明によるバッテリユニット１００の斜視図を示している。バッテリユニット１００を受入凹部に保持するための対応する装置レール２２０（図１参照）と相互作用する、バッテリユニット１００の両側に配置されたバッテリレール１２０、１２０’がよく見えている。

図４では、バッテリユニット１００は受入凹部９０内にはない。しかしながら、押下領域１３には作動力が作用していないため、ロック機構１０はロック状態ＶＺにおいても想定される位置にある（図１及び図２Ａを参照）。したがって、押下領域１３はまた、図３とは対照的に、主角Ａが１８０°未満である第２の傾斜面Ｅ２も画定する。したがって、押下領域１３に加えられた作動力ＦＢはまた、引き出し方向ＡＲとは反対を向くベクトル成分ＦＡ’（図２Ａを参照）をもたらす。

１０ ロック機構
１１ ロック解除ボタン
１３ 押下領域
１５ ラッチフック
９０ 受入凹部
９５ 対応するラッチ隙間
１００ バッテリユニット
１２０、１２０ バッテリレール
１３０ 圧縮ばね
２００ 手持ち形電動工具
２１０ ハンドル
２２０ 装置レール
２９０ 工具のスピンドル
ＡＲ バッテリの引き出し方向
Ａ 主角
Ｂ、Ｂ’ 隣接角
ＤＡ 回転軸
Ｅ１ 第１の傾斜面
Ｅ２ 第２の傾斜面
ＦＡ 作動力のベクトル成分
ＦＢ 作動力
ＦＺ リリース状態
ＲＡ 工具のスピンドルの回転軸
ＶＺ ロック状態
ＺＧ 対向側面

Claims (10)

1. 手持ち形電動工具（２００）の受入凹部（９０）に受け入れられるように設計されたバッテリユニット（１００）であって、前記バッテリユニット（１００）は、ロック状態（ＶＺ）において前記バッテリユニット（１００）が前記受入凹部（９０）から引き出されるのを防ぐロック機構（１０）を備え、前記ロック機構（１０）は、押下領域（１３）を備えたロック解除ボタン（１１）を有し、前記押下領域（１３）を押して撓ませることにより前記ロック機構（１０）をリリース状態（ＦＺ）にすることができ、前記リリース状態（ＦＺ）では、前記バッテリユニット（１００）を前記受入凹部（９０）から引き出し方向（ＡＲ）に引き出すことができ、
   前記押下領域（１３）が、前記リリース状態（ＦＺ）において且つ前記引き出し方向（ＡＲ）に関連して、前記押下領域（１３）に作用する作動力（ＦＢ）のベクトル成分（ＦＡ）が前記引き出し方向（ＡＲ）を向くように、第１の傾斜面（Ｅ１）を画定することを特徴とする、バッテリユニット（１００）。
2. 前記押下領域（１３）が、前記ロック状態（ＶＺ）において且つ前記引き出し方向（ＡＲ）に関連して、前記押下領域（１３）に作用する前記作動力（ＦＢ）の前記ベクトル成分（ＦＡ’）が前記引き出し方向（ＡＲ）とは反対を向くように、第２の傾斜面（Ｅ２）を画定することを特徴とする、請求項１に記載のバッテリユニット（１００）。
3. 前記ロック機構（１０）が、前記引き出し方向（ＡＲ）に垂直である回転軸（ＤＡ）を中心として回転可能に前記バッテリユニット（１００）に取り付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のバッテリユニット（１００）。
4. 前記リリース状態（ＦＺ）において、前記第１の傾斜面（Ｅ１）と前記引き出し方向（ＡＲ）との間に形成され、前記回転軸（ＤＡ）を中心として定義される隣接角（Ｂ）が５度〜１０度であることを特徴とする、請求項３に記載のバッテリユニット（１００）。
5. 前記ロック機構（１０）が、前記ロック状態（ＶＺ）において前記受入凹部（９０）に形成された対応するラッチ隙間（９５）と係合するラッチフック（１５）を備えることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）。
6. 前記引き出し方向（ＡＲ）が、前記手持ち形電動工具（２００）の工具のスピンドル（２９０）の回転軸（ＲＡ）に平行であることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）。
7. 前記ロック機構（１０）が、前記バッテリユニット（１００）上に形成されたバッテリレール（１２０、１２０’）に加えて設けられることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）。
8. 前記ロック機構（１０）が、動作のために、前記手持ち形電動工具（２００）に対向する前記バッテリユニット（１００）の側面（ＺＧ）にのみ配置されることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）。
9. 前記作動力（ＦＢ）が、実質的に、前記引き出し方向（ＡＲ）に垂直に、且つ前記手持ち形電動工具（２００）のハンドル（２１０）に平行に加えられることを特徴とする、請求項１〜８のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）。
10. 請求項１〜９のいずれか一項に記載のバッテリユニット（１００）を有する手持ち形電動工具（２００）。

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