JP6937551B2 - バッテリパックのためのラッチ機構 - Google Patents

Description

（関連出願の参照）
この出願は、同時係属している２０１５年７月２２日に出願された米国仮特許出願第６２／１９５，６６７号の優先権を主張し、その全文をここに参照として援用する。

本発明は、動力工具に関し、より具体的には、バッテリパックを動力工具に接続するラッチ機構に関する。

本発明は、１つの特徴において、バッテリ挿入軸を定めるバッテリ支持部分を有する動力工具と、バッテリ支持部分と動作的に係合させられるときに動力工具に動力を提供するバッテリパックとを含む、動力工具アセンブリを提供する。動力工具アセンブリは、バッテリ挿入軸に対して横断方向の旋回軸について旋回可能であり且つバッテリパックをバッテリ支持部分に固定するためにバッテリパック又はバッテリ支持部分の一方と係合可能であるラッチを有する、バッテリラッチ機構も含む。バッテリラッチ機構は、旋回軸についてラッチと共に旋回動作するよう連結されるハンドルも含む。

他の特徴において、本発明は、バッテリパックをバッテリ挿入軸に沿って滑動させて動力工具のバッテリパック支持部分と係合させることを含む、バッテリパックを動力工具に連結する方法を提供する。方法は、バッテリパック及び動力工具の対応する電気接点をそれぞれ係合させることも含む。方法は、バッテリ挿入軸に対して横断方向に向けられる旋回軸についてラッチを旋回させ、それにより、バッテリパックをバッテリ支持部分に固定するために、バッテリパック又はバッテリ支持部分の一方にクランプ力を適用することを更に含む。

本発明の他の構成及び特徴は、以下の詳細な記述及び添付の図面の考察によって明らかになるであろう。

バッテリパックに連結された動力工具の平面図である。

動力工具から分離された図１のバッテリパックの斜視図である。

バッテリパックが取り外された図１の動力工具の斜視底面図である。

図１のバッテリパック及び動力工具の断面図である。

本発明のあらゆる実施態様を詳細に説明する前に、本発明はその適用において後続の記述中に示し或いは後続の図面中に例示する構造及び構成部品の構成の詳細に限定されないことが理解されるべきである。本発明は他の実施態様が可能であり、様々な方法において実施又は実行可能である。また、ここにおいて用いる言葉遣い及び用語は記述の目的のためであり、限定的であると考えられてならないことが理解されるべきである。

図１は、バッテリ支持部分１８を有するハウジング１４を含み、医療等級リチウムイオン動力工具バッテリパックのようなバッテリパック２２がバッテリ支持部分１８に連結される、医療用インパクタのような動力工具１０を例示している。バッテリパック２２は、「スライドオン」(‘slide-on’)バッテリパックであり、工具１０へのバッテリパック２２の取付けが（図１に示すように）工具１０の前方から後方に延びるバッテリ挿入軸２０に沿って起こることを意味する。

図２は、工具１０から分離されたバッテリパック２２を例示している。バッテリパック２２は、電池３０（図４）を支持する内部容積を定めるよう下方部分３２に連結された上方部分２８を有する外側ハウジング２４を含む。外側ハウジング２４の上方部分２８は、上方部分２８の後方区画に配置される隆起端３６と、上方部分２８の頂面の中央部分から延びる突起４０とを含む。突起４０は、バッテリ電気接点５２を露出する複数の孔４８を有する前方端４４と、一対の溝６０ａ，６０ｂをそれぞれ定める一対の側面５６ａ，５６ｂと、バッテリ挿入軸２０に対して横断方向に向けられる係合表面６８を定める後方端６４と、前方端４４と後方端６４との間に延びる頂面６６とを含む。

図３は、動力工具１０のバッテリ支持部分１８を例示している。バッテリ支持部分１８は、バッテリパック２２の突起４０を受け入れる空洞７２を定める。バッテリ支持部分１８は、バッテリパック２２の隆起端３６と封止接続を形成するようバッテリパック２２の隆起端３６を受け入れる大きさ及び形状にされた後方区画８８と、工具電気接点９６がそこから空洞７２の後方に向かって延びる端壁９２と、空洞７２のそれぞれの側面から内向きに突出する一対の対向するレール１００ａ，１００ｂとを含む。図４を参照すると、バッテリパック２２がハウジング１４のバッテリ支持部分１８に取り付けられるとき、突起４０の前方端４４は、端壁９２と係合させられ、レール１００ａ，１００ｂは、バッテリパック２２の突起４０内の対応する溝６０ａ，６０ｂ内に滑動可能に受け入れられ、溝６０ａ，６０ｂと係合させられる。

工具１００は、バッテリパック２２をバッテリ支持部分１８に締め付けるバッテリラッチ機構７６も含む。図３及び４を参照すると、ラッチ機構７６は、バッテリ挿入軸２０に対して横断方向の旋回軸２６について旋回可能なラッチ８０と、旋回軸２６についてラッチ８０と共に旋回動作するために連結されるＵ形状のハンドル８４とを含む。図３に示されるように、ハンドル８４は、バッテリ支持部分１８の後方区画８８の外縁について延び、ラッチ８０は、空洞７２の幅に亘って延在するシャフトとして構成される。図４を参照すると、ラッチ８０は、平坦な係止表面１０４と、反対側の弓形の表面１０８とを含む。ラッチ８０の両端は、ハウジング１４を通じて延び、Ｕ形状のハンドル８４に連結され、或いは、任意的に、Ｕ形状のハンドル８４と一体的に形成される。

図４を続けて参照すると、ハンドル８４及びラッチ８０は、ラッチ機構７６を係止状態(locked state)と解除状態(unlocked state)との間で切り換えるために、旋回軸２６についてバッテリ支持部分１８に対して旋回可能である。係止状態では、図４中の実線で示されるように、ラッチ８０の平坦な係止表面１０４は、突起４０の係合表面６８と平行に向けられて、突起４０の係合表面６８と係合し、それにより、バッテリ挿入軸２０と平行な作用線に沿って公称クランプ力Ｆを係合表面６８に適用して、バッテリ支持部分１８の端壁９２との突起４０の前方端４４の接触を維持し、バッテリ電気接点５２と工具電気接点９６との間の電気接続を維持する。ラッチ機構７６は、戻止め８２も含み、戻止め８２は、例示する工具１０の実施態様では、バッテリ支持部分１８と一体的に形成されている。以下に更に詳細に記載するように、戻止め８２は、ハンドル８４を図４に示される向きに維持し、従って、使用者によって作用させられるまで、ラッチ機構７６も係止状態に維持する。

（図４に仮想線で示される）ラッチ機構７６の解除状態において、ハンドル８４、従って、ラッチ８０は、係止状態におけるハンドル８４及びラッチ８０の向きから、図４の基準系(frame of reference)から時計回り方向に約９０度旋回させられる。ラッチ８０のこの向きにおいて、平坦な係止表面１０４は、突起４０の係合表面６８から離され、突起４０の頂面６６と平行に向けられ、従って、突起４０からクランプ力Ｆを取り除く。ラッチ機構７６の解除状態において、ラッチ８０の平坦な係止表面１０４は、係合表面６８に対して実質的に横断方向に向けられ、ラッチ８０を空洞７２から取り除き、ラッチ８０と突起４０の頂面６６との間に隙間を創り出して、バッテリパック２２がバッテリ支持部分１８から取り外されるのを許容する。

上記のように、バッテリパック２２は、「スライドオン」バッテリパックである。バッテリパック２２を工具１０に取り付けるために、ラッチ機構７６は、先ず、（図４に仮想線で示される）解除状態にならなければならない。次に、レール１００ａ，１００ｂは、それぞれの溝６０ａ，６０ｂと整列させられ、バッテリパック２２は、挿入軸２０の方向に押し込まれ、突起４０の前方端４４が端壁９２と接触するまで、レール１００ａ，１００ｂを溝６０ａ，６０ｂ内に滑動可能に受け入れさせる。突起４０の前方端４４が端壁９２に近づくと、工具電気接点９６は、バッテリ電気接点５２と係合する。然る後、ハンドル８４を図４の基準系から反時計回り方向に旋回軸２６について旋回させることによって、ラッチ機構７６は、解除状態から係止状態に切り換えられる。ハンドル８４が旋回させられると、ラッチ８０は、空洞７２内に漸進的に突出し、最終的に、突起４０の係合表面６８を平坦な係止表面１０４と接触させる。ハンドル８４が、図４に実線で示されるような水平な向きに近づくと、ハンドル８４は戻止め８２の上に滑り或いは「パチンと嵌り」(“snap”)、次に、戻止め８２は、ハンドル８２を水平な向きに維持し、ラッチ機構７６を係止状態に維持する。

図４に示すような係止状態において、平坦な係止表面１０４は、突起４０に公称クランプ力を適用し、バッテリパック２２が挿入軸２０に沿って反対方向に移動すること(removal)を効果的に防止し、従って、電気接点５２，９６の係合を維持する。更に、レール１００ａ，１００ｂ及び溝６０ａ，６０ｂの係合は、バッテリ挿入軸２０及び旋回軸２６の両方に対して横断方向の（即ち、図４に対して下向きの）バッテリ支持部分１８からのバッテリパック２２の分離を防止する。

バッテリパック２２は、上述のような逆プロセスを用いて工具１０から取り外されてよい。

本発明の様々な構成は、後続の請求項に示される。

１０ 工具 (tool)
１４ ハウジング (housing)
１８ バッテリ支持部分 (battery support portion)
２０ バッテリ挿入軸 (battery insertion axis)
２２ バッテリパック (battery pack)
２４ 外側ハウジング (outer housing)
２６ 旋回軸 (pivot axis)
２８ 上方部分 (upper portion)
３０ 電池 (battery cells)
３２ 下方部分 (lower portion)
３６ 隆起端 (elevated end)
４０ 突起 (protrusion)
４４ 前方端 (front end)
４８ 複数の孔 (a plurality of apertures)
５２ バッテリ電気接点 (battery electrical contacts)
５６ａ 側面 (lateral side)
５６ｂ 側面 (lateral side)
６０ａ 溝 (groove)
６０ｂ 溝 (groove)
６４ 後方端 (rear end)
６６ 頂面 (top surface)
６８ 係合表面 (engagement surface)
７２ 空洞 (cavity)
７６ ラッチ機構 (latching mechanism)
８０ ラッチ (latch)
８２ 戻止め (detent)
８４ Ｕ形状のハンドル (U-shaped handle)
８８ 後方区画 (rear section)
９２ 端壁 (end wall)
９６ 工具電気接点 (tool electrical contacts)
１００ａ レール (rail)
１００ｂ レール (rail)
１０４ 平坦な係止表面 (flat locking surface)
１０８ 弓形の表面 (arcuate surface)
Ｆ 公称クランプ力(nominal clamping force)

Claims (18)

1. バッテリ挿入軸と空洞とを定めるバッテリ支持部分を含む動力工具と、
   前記バッテリ支持部分と動作的に係合させられるときに前記動力工具に動力を提供するバッテリパックであって、前記空洞に受け入れ可能な突起を含む、バッテリパックと、
   バッテリラッチ機構とを含み、該バッテリラッチ機構は、
   前記バッテリ挿入軸に対して横断方向の旋回軸について旋回可能であり、且つ、前記バッテリパックを前記バッテリ支持部分に固定するよう、前記バッテリパックと前記バッテリ支持部分との間で、前記バッテリ挿入軸と平行な方向において、クランプ力を適用するために、前記バッテリパック又は前記バッテリ支持部分の一方と係合可能である、ラッチであって、前記空洞の幅に亘って延びるシャフトとして構成される、ラッチと、
   前記旋回軸について前記ラッチと共に旋回動作するために連結されるハンドルであって、前記バッテリ支持部分の後方区画の外縁について延びる、ハンドルとを含む、
   動力工具アセンブリ。
2. 前記バッテリラッチ機構は、前記動力工具に連結され、前記ラッチは、前記バッテリパックを前記バッテリ支持部分に固定するために前記バッテリパックと係合可能である、請求項１に記載の動力工具アセンブリ。
3. 前記バッテリラッチ機構は、前記動力工具の前記バッテリ支持部分に連結される、請求項２に記載の動力工具アセンブリ。
4. 前記突起は、前記バッテリパックの頂面に配置され、前記ラッチは、前記バッテリパックを前記バッテリ支持部分に固定するために前記突起と係合可能である、請求項２に記載の動力工具アセンブリ。
5. 前記突起は、その第１の端に複数の孔を含み、前記バッテリパックは、前記孔内に配置される複数の電気接点を含む、請求項４に記載の動力工具アセンブリ。
6. 前記動力工具は、前記バッテリパックの前記電気接点に対応する複数の電気接点を含み、前記動力工具の前記電気接点は、前記バッテリ支持部分に位置付けられる、請求項５に記載の動力工具アセンブリ。
7. 前記動力工具の電気接点及び前記バッテリパックの前記電気接点は、前記バッテリ挿入軸と平行な方向に向けられる、請求項６に記載の動力工具アセンブリ。
8. 前記突起は、その第２の端に係合表面を含み、該係合表面は、前記バッテリパックを前記バッテリ支持部分に固定するために、前記ラッチによって係合可能である、請求項５に記載の動力工具アセンブリ。
9. 前記係合表面は、前記バッテリ挿入軸に対して横断方向に向けられる、請求項８に記載の動力工具アセンブリ。
10. 前記ラッチは、前記突起の前記係合表面と係合可能な平坦な係止表面を含む、請求項９に記載の動力工具アセンブリ。
11. 前記ラッチは、第１の向きと第２の向きとの間で前記旋回軸について旋回可能であり、前記第１の向きにおいて、前記平坦な係止表面は、前記突起の前記第１の端と前記第２の端との間に延びる前記突起の頂面と平行であり、前記第２の向きにおいて、前記平坦な係止表面は、前記突起の前記係合表面と平行であり、前記突起の前記係合表面と係合させられる、請求項１０に記載の動力工具アセンブリ。
12. 前記バッテリラッチ機構は、前記ハンドルを前記ラッチの前記第２の向きと一致する向きに維持する戻止めを更に含む、請求項１１に記載の動力工具アセンブリ。
13. 前記戻止めは、前記バッテリ支持部分と一体的に形成される、請求項１２に記載の動力工具アセンブリ。
14. 前記バッテリ支持部分は、前記バッテリ挿入軸及び前記旋回軸の両方に対して横断方向の軸に沿う前記バッテリパックの取外しを防止するよう、前記突起に定められる溝と係合可能である、レールを含む、請求項４に記載の動力工具アセンブリ。
15. 前記バッテリパックは、リチウムイオンバッテリパックである、請求項１乃至１４のうちのいずれか１項に記載の動力工具アセンブリ。
16. 前記動力工具は、医療用インパクタである、請求項１乃至１５のうちのいずれか１項に記載の動力工具アセンブリ。
17. バッテリパックを動力工具に連結する方法であって、
    前記バッテリパックをバッテリ挿入軸に沿って滑動させて前記動力工具のバッテリ支持部分と係合させることであって、前記バッテリ支持部分は、前記バッテリパックに形成される突起を受け入れる空洞を画定する、係合させること、
    前記バッテリパック及び前記動力工具の対応する電気接点をそれぞれ係合させること、並びに
    前記バッテリ挿入軸に対して横断方向に向けられる旋回軸についてラッチと共に旋回動作するために連結されるハンドルを作動させ、それにより、前記バッテリパックを前記バッテリ支持部分に固定するために、前記バッテリ挿入軸と平行な方向において、前記バッテリパック又は前記バッテリ支持部分の一方にクランプ力を適用することを含み、前記ラッチは、前記空洞の幅に亘って延在するシャフトとして構成され、前記ハンドルは、前記バッテリ支持部分の後方区画の外縁について延びる、
    方法。
18. 前記バッテリ支持部分にある戻止めを用いて前記ラッチ及び前記ハンドルを係止状態に維持することを更に含む、請求項１７に記載の方法。

Images