JP4934136B2 - 電気機器、特に電動工具 - Google Patents

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Description

背景技術
本発明は、請求項1の上位概念部記載の電気機器、特に電動工具から出発する。
DE3841735A1から取外し可能のアキュムレータと、このアキュムレータのための保持部とを備えた電動工具が公知である。保持部には、ばね負荷をかけられた操作される2つの押圧ボタンロックが備え付けられている。これらの押圧ボタンロック部材によってアキュムレータは装入された状態では位置固定され得る。アキュムレータを解放するために、アキュムレータには解除押圧ボタンが備え付けられている。この場合、解除押圧ボタンを1回押すことにより、ロック部材を解放状態に移すことができる。
発明の利点
本発明は、電気機器、特に電動工具であって、取外し可能な給電ユニットが設けられていて、この給電ユニットを収容するための収容領域が設けられていて、この収容領域で給電ユニットをロックするためのロック装置が設けられている形式のものから出発する。
ロック装置は、給電ユニット全体を収容領域に対して相対的に運動させる給電ユニットにおいて加えられる力により、給電ユニットをロック状態からロック解除するために設けられている。収容領域でロックされた給電ユニットを操作員が特に手動により取り出すことができる。さらに、たとえば付加的な操作エレメントといった、付加的なロック解除装置の使用を省くことができる。これにより電気機器はコンパクトに構成することができる。
有利には、ロック装置はばねエレメントとして構成されたロックエレメントを有している。このロックエレメントはロック解除時に、力により給電ユニットを開放する状態へと弾性的に変形される。操作員による不都合なロック解除に対する安全性を、たとえば給電ユニットの重量といった給電ユニットに加えられる力のエネルギが、ばねエレメントの変形エネルギに変換されることにより、有利には達成することができる。
別の構成では、ばねエレメントは少なくとも板ばねによって形成されている。この板ばねは係止成形部を有している。これによりスペースを節約した廉価に成るエレメントを使用することができ、ロック装置の高い寿命を獲得することができる。係止成形部により板ばねは、特にロック状態において特に確実に保持することができる。
電気機器の特にコンパクトな構成は、ばねエレメントが、給電ユニットの複数のエネルギ貯蔵ユニットによって仕切られたスペースに配置されていることにより得られる。ばねエレメントは、たとえば給電ユニットの隣り合うアキュムレータセルによって形成された中間スペースに特に有利に配置することができる。
簡単な形式では組付け手間は、電気機器がケーシングを有していることにより減じることができる。この場合、ばねエレメントはケーシングに一体に成形されている。収容領域は、たとえばケーシングの内側の面によって形成されていてよい。択一的には、ケーシングは、給電ユニットのケーシングによって形成されていてよい。
ばねエレメントの特に確実な保持が、ばねエレメントがロック状態において係止手段に係止されていることにより達成することができる。係止手段は、たとえば収容領域の凹部によって形成されていてよい。これにより電気機器のコンパクトな構成を達成することができる。
さらに、ばねエレメントは、給電ユニットが収容領域に接近する際に、少なくとも部分的に弛緩されていて、この弛緩された状態からロック前に緊締される。ロックは特に効果的に弛緩された状態からの緊締、特にこれによって操作員に感知可能な抵抗により合図することができる。このために収容領域には、たとえば切欠きを設けることができる。この場合、ばねエレメントはこの切欠き内に接近する際に弛緩され得る。さらに切欠きは、ロック解除後にばねエレメントを切欠き内で懸架することができる利点を提供する。
本発明の別の構成では、ロック装置はロックエレメントと付加的な緩衝手段とを有している。この緩衝手段は、給電ユニットと収容領域との間の相対運動からのエネルギを弾性的に吸収するために設けられている。これにより不都合なロック解除に対する安全性をさらに向上することができる。
緩衝手段の特に簡単な構成は、給電ユニットがロックエレメントに対して相対的に可動であり、緩衝手段が、少なくとも変形に対して設けられたエレメントによって形成されていることにより達成することができる。このエレメントは給電ユニットの運動時に、ロックエレメントに対して相対的に変形される。これによりロックエレメントが操作される前に、緩衝手段により運動エネルギを吸収することができる。
たとえば衝撃といった電気機器の強力な負荷時の不都合なロック解除は、ロック装置が、ロックエレメントと、緩衝器として構成されていてロックエレメントに作用する緩衝手段とを有していることにより回避することができる。「緩衝器」とはこの関係おいて特に、ダイナミックな負荷に対してはハードに、ゆっくりとした負荷に対してはソフトに反応する特性を有するエレメントと解したい。そのためにたとえば粘弾性的な材料を有する熱塑性的なエラストマの使用が特に有利である。
付加的に、給電ユニットへの異物の不都合な侵入は、給電ユニットの内室が、緩衝手段により外方に絶縁されていることにより回避することができる。
本発明に係る電気機器は、電気機器、殊に電動工具であって、取外し可能な給電ユニットが設けられており、該給電ユニットを収容するための収容領域が設けられており、該収容領域において給電ユニットをロックするためのロック装置が設けられている形式のものにおいて、ロック装置が、給電ユニット全体を収容領域に対して相対的に運動させる給電ユニットに加えられる力により、給電ユニットをロックされた状態からロック解除するために設けられていることを特徴とする。
本発明に係る電気機器は、有利には、ロック装置が、ばねエレメントとして構成されているロックエレメントを有しており、該ロックエレメントが、ロック解除時に給電ユニットを解放する状態に力により弾性的に変形される。
本発明に係る電気機器は、有利には、ばねエレメントが、少なくとも板ばねによって形成されており、該板ばねが、係止成形部を有している。
本発明に係る電気機器は、有利には、ばねエレメントが、給電ユニットの複数のエネルギ貯蔵ユニットによって仕切られたスペースに配置されている。
本発明に係る電気機器は、有利には、ケーシングが設けられており、ばねエレメントが、ケーシングと一体成形されている。
本発明に係る電気機器は、有利には、ばねエレメントが、ロックされた状態で係止手段に係止されている。
本発明に係る電気機器は、有利には、ばねエレメントが、収容領域への給電ユニットの接近時に、少なくとも部分的に弛緩され、この弛緩された状態からロック前に緊締される。
本発明に係る電気機器は、有利には、ロック装置が、ロックエレメントと付加的な緩衝手段とを有しており、該緩衝手段が、給電ユニットと収容領域との間の相対運動からのエネルギを弾性的に吸収するために設けられている。
本発明に係る電気機器は、有利には、給電ユニットが、ロックエレメントに対して相対的に可動であり、緩衝手段が、少なくとも変形するために設けられたエレメントによって形成されており、該エレメントが、給電ユニットの運動時にロックエレメントに対して相対的に変形される。
本発明に係る電気機器は、有利には、ロック装置が、ロックエレメント、および緩衝器として構成されロックエレメントに作用する緩衝手段を有している。
本発明に係る電気機器は、有利には、緩衝手段により、給電ユニットの内室が、外方に絶縁されている。
図面
別の利点は以下の図面の説明から明らかになる。図面には本発明の実施例が示されている。図面、実施例の説明および請求項は複数の特徴を組み合わせて含んでいる。当業者はこれらの特徴を目的に合わせて個々に観察し、有利な別の組合せにまとめる。
実施例の説明
図1には電動工具10として構成された電気機器が示されている。電動工具10はモータケーシング12とハンドグリップ14とを有している。ハンドグリップ14には、取外し可能な給電ユニット18を収容するための収容領域16と、図2および図3に詳細に示されているロック装置20とが設けられている。このロック装置20は収容領域16において給電ユニット18をロックするために働く。ロック解除後には給電ユニット18を取出し方向22で導出することができる。
図2には、給電ユニット18の分解図が示されている。給電ユニット18は、上側の部分24と、アキュムレータケーシング26と、下側の部分28とを有している。給電ユニット18は組み付けられた状態では、アキュムレータセルとして構成された3つのエネルギ貯蔵ユニット30が、アキュムレータケーシング26の内側に配置されている。これらのエネルギ貯蔵ユニット30に上側の部分24が被嵌されている。2つのアキュムレータセルの間のスペース32には、ロック装置20が配置されている。このロック装置20ばねエレメント34として構成されたロックエレメントを有している。ばねエレメント34は板ばねによって形成されていて、係止ノーズとして構成された係止成形部36を有している。この係止成形部36は、給電ユニット18が組み付けられた際には、アキュムレータケーシング26の開口38から突出する。さらにロック装置20は緩衝手段40を有している。この緩衝手段40は熱塑性的なエラストマによって形成されている。さらにロック装置20は緩衝器として構成された別の緩衝手段42を有している。この緩衝手段42内にばねエレメント34が埋め込まれている。ばねエレメント34と緩衝手段42とは、アキュムレータケーシング26に対して相対的に可動である。
図3には収容領域16が示されている。この収容領域16は電動工具10のケーシング44の内側の面によって形成されている。給電ユニット18は収容領域16でロックされている。この場合、ばねエレメント34の係止成形部36は、収容領域16の凹部として構成された係止手段46に係止されている。係止手段46においてばねエレメント34を確実に保持するために、係止成形部36が面48を有している。この面48は取出し方向22に対して鈍角を成している。これにより前記面48が係止手段46の面50上を滑動することを防ぐことができる。さらにバッテリケーシング26によって仕切られた内室52は、緩衝手段42により外方に絶縁されている。この場合、緩衝手段42は、異物が開口38を介して内室52内に侵入することを防ぐ。このために緩衝手段42は突出部54を有している。この突出部54はバッテリケーシング26の一方の側面56と部分的に接触している。さらにロックされた状態の給電ユニット18の下側の部分28は、操作員にとって把持可能である。
収容領域16から給電ユニット18をロック解除するために、操作員によって引張力が取出し方向22で下側の部分28に加えられる。これにより給電ユニット18と、収容領域16の係止手段46に係止されたままのばねエレメント34との間に相対運動が生じる。この相対運動時に、緩衝手段40が上側の部分24によって加えられる押圧により変形、特に圧縮され、これによって相対運動のエネルギが弾性的に緩衝手段40の変形エネルギに吸収される。相対運動のために、ばねエレメント34と開口38の縁部58との間に運動区間Wが設けられている。下側の部分28をさらに1回引っ張ることにより、ばねエレメント34、特にばねエレメント34の係止成形部36は、弾性的に変形され、係止手段46から係止解除されて外れる。緩衝手段42はばねエレメント34の変形時に、ばねエレメント34によって加えられる押圧にソフトに反応し、これにより圧縮される。続いてロック解除された給電ユニット18を、さらなる引張力により電動工具10から取り出すことができる。ロック解除時に操作員は引張力を一方の手によって下側の部分28に加えることができ、他方の手で電動工具10を保持する。給電ユニット18を解放する状態へのばねエレメント34の変形は、下側の部分28における引張力により行われ、付加的な操作エレメントは必要とされない。これにより、ハンドグリップ14に配置された操作エレメントの過失による操作に基づく不都合なロック解除を防ぐことができる。
ロックされた状態では給電ユニット18と収容領域16との間の相対運動時に、この運動からのエネルギは、ばねエレメント34が操作される前に緩衝手段40の変形へと吸収される。相対運動はたとえば電動工具10の強力な振動に還元することができる。より強力な負荷時、たとえば電動工具10が落下した場合には、ばねエレメント34は緩衝手段40の圧縮後に操作され得る。この場合、ばねエレメント34は短時間、高い押圧を緩衝手段42に加える。この緩衝手段42は熱塑性的なエラストマによって形成されていて、つまり緩衝手段42はRampf Giesharze社の材料である注型用樹脂、ポリウレタンRAKU−PUR33−C166/16−5から成っている。このエラストマは粘弾性的な特性を有していて、ばねエレメント34の迅速な押圧にハードに反応する。エラストマはばねエレメント34に対して高い抵抗を発揮する。この場合、ばねエレメント34は変形のためにほとんど遊び空間を有しておらず、係止手段46から簡単に外れることはできない。緩衝手段42の抵抗にもかかわらず極端な負荷時には、ばねエレメント34は外れ、ばねエレメント34は収容領域16の窪み60に懸架される。これにより運動エネルギは、窪み60の下側のフランクにおいてばねエレメント34の変形エネルギに変換され得るので、ロック解除された給電ユニット18がすぐに落下することを防ぐことができる。
給電ユニット18のロック時には窪み60は別の利点を提供する。収容領域16への給電ユニット18の接近は、ばねエレメント34が窪み60において緊締されていない、つまり弛緩されることにより軽減され、電動工具10から給電ユニット18が落下することを避けることができる。給電ユニット18をロックするために、ばねエレメント34はこの弛緩された状態からウェブ62での滑動により緊締される。これにより操作員は抵抗をはっきりと感じることができる。これによりこの緊締状態から係止手段46へのばねエレメント34の後続の係止は特に効果的に合図され、さらに操作員にははっきりと可聴であることができる。
図4aには緩衝手段40,42を上から見た図が示されている。緩衝手段42は区分64を有している。この区分64は破線で示されたバッテリセルに接触している。さらに係止成形部36を認識することができる。この係止成形部36は緩衝手段42の突出部54から突出している。
緩衝手段40,42とばねエレメント34とは、図4bに詳しく示されている。ばねエレメント34は緩衝手段42に埋め込まれていて、ばねエレメント34の係止成形部36は突出部54から突出している。さらにばねエレメント34は2つのアイレット66,68を有している。図面ではばねエレメント34から離して示してある緩衝手段40を、アイレット66に差し付けることができるか、または組付けを軽減する別の実施例では、射出成形により固着することができる。
図5には収容領域16が示されていて、この収容領域16には別の給電ユニット70がロックされている。この給電ユニット70には、ばねエレメント72として形成された、ロック装置76のロックエレメントが取り付けられている。ばねエレメント72は係止ノーズとして構成された係止成形部78を有している。この係止成形部78は係止手段46に係止されている。給電ユニット70はバッテリユニット80と、バッテリケーシング82と、下側の部分84とを有している。バッテリケーシング82は開口86を有している。この開口86にはピン88が配置されている。開口86でピン88を動かすために、バッテリユニット80には切欠き90が設けられている。アキュムレータケーシング82に対して相対的に可動なバッテリユニット80とバッテリケーシング82との間に、ばね92が配置されている。
給電ユニット70をロック解除するために、操作員によって下側の部分84に引張力が加えられる。この力によりばねエレメント72の係止成形部78は変形される。ばねエレメント72はピン88を開口86内に一度押し込む。係止成形部78をこれによりさらに変形することができ、その結果、係止成形部78は係止手段46から外れる。これによって給電ユニット70は解放されていて、下側の部分84におけるさらになる1回の引張りにより、電動工具10から取り出すことができる。たとえば電動工具10の落下といった、給電装置の不都合なロック解除に繋がりがちである負荷時には、たとえば電動工具10の落下時には、バッテリユニット80とアキュムレータケーシング82との間に相対運動が発生する。なぜならばバッテリユニット80は、アキュムレータケーシング82よりも大きな慣性を有しているからである。これによりばね92は圧縮される。バッテリユニット80がばね運動距離Xだけ運動すると、バッテリユニット80の切欠き90の一方の側面94は、ピン88の斜めの側面96に接触している。バッテリユニット80のこの位置で、ばねエレメント72の変形を防ぐことができる。なぜならば開口86へのピン88の押込みは、側面94でのピン88の接触により阻まれているからである。択一的には、電動工具10への負荷時のばねエレメント72の変形は、給電ユニット70とは別個の重量体により防ぐことができる。この重量体は収容領域16に対して相対的に運動可能に支承されている。給電ユニット70をロック解除する傾向にある負荷時には、収容領域16に対して相対的に重量体の運動が生じ、その結果、重量体はロックエレメントに接触することになる。収容領域16は、図5のピン88のように、ばねエレメント72の変形を防ぐ。
図6には電動工具10の別のケーシング100が示されている。ケーシング100の内側の面が収容領域102を形成する。この収容領域102において給電ユニット104がロックされている。この図面からは給電ユニット104を案内するための2つの案内条片110を備えたアキュムレータケーシング106を認識することができる。アキュムレータケーシング106は3つのアキュムレータセル108を取り囲んでいる。案内条片110は収容領域102への接近時に、収容領域102の対応する案内溝112内に係合する。さらにロック装置114が図示されている。このロック装置114は、線ばねとして構成され溝116内に挿入されたばねエレメント118を有している。互いに相対する2つの個所で、ばねエレメント118は2つの係止成形部120の形でケーシング100から突き出している。給電ユニット104を収容領域102においてロックする場合、この係止成形部120は、凹部として構成された、給電ユニット104の係止手段122,124内に係止する。
給電ユニット104は図7において側面図で示されている。案内条片110を備えたバッテリケーシング106を見て取ることができる。バッテリケーシング106の互いに相対している2つの側面126,128は、係止手段122,124を有している。これらの係止手段122,124は、それぞれ収容領域102でのロック時に機器側のばねエレメントを係止するために設けられている。
図8はケーシング100の断面図である。突出している係止成形部120を備えた、ケーシング100内に挿入されたばねエレメント118を見て取ることができる。
図9には電動工具10のさらに別のケーシング130の構成が示されている。ケーシング130は給電ユニット104を収容するために収容領域132を形成している。金属ばねとして構成され切欠き136に差し込まれているばねエレメント138を有するロック装置134が図示されている。このばねエレメント138は係止成形部140を有している。この係止成形部140は切欠き136から突出していて、給電ユニット104のロック状態では、給電ユニット104の係止手段122に係止されている。挿入されたばねエレメント138を備えたケーシング130は、図10においては斜視図で示されている。
電動工具10のケーシング142のさらに別の構成が図11に示されている。ケーシング142は給電ユニット104を収容するための収容領域144を形成する。ばねエレメント148を有するロック装置146が図示されている。ばねエレメント148は、ケーシング142に一体に、つまり係止成形部150を備えたスナップ結合体の形をして成形されている。係止成形部150は給電ユニット104のロック状態では係止手段122に係止されている。
図12に示された実施例ではロック装置154のばねエレメント152は、電動工具10の、変形加工のために設けられたケーシングによって形成されている。給電ユニット104を収容するための収容領域156を形成するケーシングは、ウェブとして構成された係止成形部158を有している。この係止成形部158は給電ユニット104のロック時に係止手段122内に係止する。
取外し可能な給電ユニットを備えた電動工具を示した図である。 板ばねと緩衝手段とを備えた、図1の給電ユニットの分解図である。 電動工具の収容領域を示す図であって、この収容領域に図1の給電ユニットがロックされている。 図2の緩衝手段と板ばねとを上から見た図である。 図2の緩衝手段と板ばねとを側方から見た図である。 択一的な給電ユニットを備えた図3の収容領域を示した図である。 収容領域と別の給電ユニットとを備えた電動工具のためのケーシングを示した図である。 図6の給電ユニットの側面図である。 図6のケーシングの断面図である。 挿入された金属ばねを備えた別のケーシングの側面図である。 図9のケーシングの斜視図である。 つめを備えた別のケーシングのプロフィル図である。 ウェブを備えた別のケーシングのプロフィル図である。
符号の説明
10 電動工具、 12 モータケーシング、 14 ハンドグリップ、 16 収容領域、 18 給電ユニット、 20 ロック装置、 22 取外し方向、 24 上側の部分、 26 アキュムレータケーシング、 28 下側の部分、 30 エネルギ貯蔵ユニット、 32 スペース、 34 ばねエレメント、 36 係止成形部、 38 開口、 40,42 緩衝手段、 44 ケーシング、 46 係止手段、 48,40 面、 52 内室、 54 突出部、 56 側面、 58 縁部、 60 窪み、 62 ウェブ、 64 区分、 66,68 アイレット、 70 給電ユニット、 72 ばねエレメント、 76 ロック装置、 78 係止成形部、 80 バッテリユニット、 82 アキュムレータケーシング、 84 下側の部分、 86 開口、 88 ピン、 90 切欠き、 92 ばね、 94,96 側面、 100 ケーシング、 102 収容領域、 104 給電ユニット、 106 アキュムレータケーシング、 108 アキュムレータセル、 110 案内条片、 112 案内溝、 114 ロック装置、 116 溝、 118 ばねエレメント、 120 係止成形部、 122,124 係止手段、 126,128 側面、 130 ケーシング、 132 収容領域、 134 ロック装置、 136 切欠き、 138 ばねエレメント、 140 係止成形部、 142 ケーシング、 144 収容領域、 146 ロック装置、 148 ばねエレメント、 150 係止成形部、 152 ばねエレメント、 154 ロック装置、 156 収容領域、 158 係止成形部、 W 運動区間、 X ばね運動距離

Claims (11)

  1. 電気機器であって、取外し可能な給電ユニット(18,70,104)ケーシング(44,100,130,142)と、前記給電ユニット(18,70,104)を収容するための収容領域(16,102,132,144,156)、該収容領域(16,102,132,144,156)内に前記給電ユニット(18,70,104)をロックするためのロック装置(20,76,114,134,146,154)が設けられている形式のものにおいて、
    前記ロック装置(20,76,114,134,146,154)が、前記給電ユニット(18,70,104)全体を前記収容領域(16,102,132,144,156)に対して相対的に運動させる前記給電ユニット(18,70,104)に加えられる力により、前記給電ユニット(18,70,104)をロックされた状態からロック解除された状態にするために設けられており、前記ロック装置(20,76,114,134,146,154)が、ばねエレメント(34,72,118,138,148,152)として構成されているロックエレメントを有しており、該ロックエレメントが、ロック解除時に給電ユニット(18,70,104)を解放する状態に力により弾性的に変形され、前記収容領域(16,102,132,144,156)は前記ばねエレメント(34,72,118,138,148,152)と係止する係止手段(46,122,124)と、前記ばねエレメント(34,72,118,138,148,152)を収容する窪み(60)とを有しており、該窪み(60)は前記係止手段(46,122,124)に対して前記給電ユニット(18,70,104)の取出し方向(22)に配置されていることを特徴とする、電気機器。
  2. 前記ばねエレメント(34)が、少なくとも板ばねによって形成されており、該板ばねが、係止成形部(36)を有している、請求項記載の電気機器。
  3. 前記ばねエレメント(34)が、前記給電ユニット(18)の複数のエネルギ貯蔵ユニット(30)によって仕切られたスペース(32)に配置されている、請求項または記載の電気機器。
  4. 前記ケーシング(142)が前記収容領域(144)を形成しており、前記ばねエレメント(148,152)が、前記ケーシング(142)と一体成形されている、請求項記載の電気機器。
  5. 前記ばねエレメント(34,72,118,138,148,152)が、ロックされた状態で前記係止手段(46,122,124)に係止されている、請求項からまでのいずれか一項記載の電気機器。
  6. 前記ばねエレメント(34,72,118,138,148,152)が、前記収容領域(16,102,132,144,156)への前記給電ユニット(18,70,104)の接近時に、少なくとも部分的に弛緩され、この弛緩された状態からロック前に緊締される、請求項からまでのいずれか一項記載の電気機器。
  7. 前記ロック装置(20)が、前記ばねエレメント(34)と付加的な緩衝手段(40)とを有しており、該緩衝手段(40)が、前記給電ユニット(18)と前記ケーシング(44)との間の相対運動からのエネルギを弾性的に吸収するために設けられている、請求項1からまでのいずれか一項記載の電気機器。
  8. 前記給電ユニット(18)が、前記ばねエレメント(34)に対して相対的に可動であり、前記緩衝手段(40)が、少なくとも変形するために設けられたエレメントによって形成されており、該エレメントが、前記給電ユニット(18)の運動時に前記ばねエレメント(34)に対して相対的に変形される、請求項記載の電気機器。
  9. ロック装置(20)が、緩衝器として構成され前記ばねエレメント(34)に作用する別の緩衝手段(42)を有している、請求項1からまでのいずれか一項記載の電気機器。
  10. 前記別の緩衝手段(42)により、前記給電ユニット(18)の内室(52)が、外方に絶縁されている、請求項からまでのいずれか一項記載の電気機器。
  11. 前記電気機器は電動工具である、請求項1から10までのいずれか一項記載の電気機器。
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