(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
単一のインタフェース（１４）を備え、該インタフェース（１４）を介して、機械的にかつ電気的にバッテリパック（２０）に着脱可能に接続可能である、手持ち式の電動工作機械であって、
前記電動工作機械とは別体の連結装置（３０）が設けられており、該連結装置（３０）が、前記インタフェース（１４）を介して機械的にかつ電気的に当該電動工作機械に着脱可能に接続可能であり、前記連結装置（３０）が、第１のバッテリパック（６０）と着脱可能に接続するための少なくとも１つの第１のバッテリインタフェース（４０）と、第２のバッテリパック（７０）と着脱可能に接続するための少なくとも１つの第２のバッテリインタフェース（５０）とを有し、
前記連結装置（３０）は、連結インタフェース（３２）を有しており、該連結インタフェース（３２）は、機械的にかつ電気的に、当該電動工作機械の前記インタフェース（１４）に着脱可能に接続可能であり、
前記連結装置（３０）は、第１および第２のバッテリパック（６０，７０）の直列接続用にのみ形成されていることを特徴とする、インタフェースを有する手持ち式の電動工作機械。
【請求項２】
前記第１および第２のバッテリパック（６０，７０）が、それぞれ１つの接続インタフェース（６２，７２）を有しており、該接続インタフェース（６２，７２）を介して、前記第１および第２のバッテリパック（６０，７０）が選択的に、前記第１および第２のバッテリインタフェース（４０，５０）に着脱可能に接続可能であるか、または当該電動工作機械の前記インタフェース（１４）に着脱可能に接続可能である、請求項１記載の電動工作機械。
【請求項３】
前記第１および第２のバッテリパック（６０，７０）が、同一の構造サイズ、定格電圧および／または容量を有している、請求項１または２記載の電動工作機械。
【請求項４】
前記第１および第２のバッテリパック（６０，７０）が、互いに異なる構造サイズ、定格電圧および／または容量を有している、請求項１または２記載の電動工作機械。
【請求項５】
前記連結装置が、２つよりも多いバッテリパック（６０，７０）との接続のための２つよりも多いバッテリインタフェース（４０）を有している、請求項１から４までのいずれか１項記載の電動工作機械。
【請求項６】
単一のインタフェース（１４）を有する手持ち式の電動工作機械（１０）に用いられ、該インタフェース（１４）を介して、前記電動工作機械（１０）が機械的にかつ電気的に少なくとも１つのバッテリパック（２０）に着脱可能に接続可能である、前記電動工作機械（１０）とは別体の連結装置であって、
当該連結装置が、前記インタフェース（１４）を介して、機械的にかつ電気的に電動工作機械（１０）に着脱可能に接続可能であり、当該連結装置（３０）が、第１のバッテリパック（６０）と着脱可能に接続するための少なくとも１つの第１のバッテリインタフェース（４０）と、第２のバッテリパック（７０）と着脱可能に接続するための少なくとも１つの第２のバッテリインタフェース（５０）とを有し、
前記連結装置（３０）は、連結インタフェース（３２）を有しており、該連結インタフェース（３２）は、機械的にかつ電気的に、当該電動工作機械の前記インタフェース（１４）に着脱可能に接続可能であり、
前記連結装置（３０）は、第１および第２のバッテリパック（６０，７０）の直列接続用にのみ形成されていることを特徴とする、少なくとも１つのインタフェースを有する電動工作機械に用いられる連結装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
背景技術
本発明は、インタフェースを有する電動工作機械であって、インタフェースを介して、当該電動工作機械が機械的にかつ電気的にバッテリパックに接続可能である形式のものに関する。
【０００２】
通常、このような形式の電動工作機械の製造者は、種々の構造サイズおよび／または定格電圧を有する種々異なるバッテリパックを提供している。この場合、各バッテリパックは、その構造サイズ、定格電圧および／または出力の点から、それぞれ特定のタイプの電動工作機械に対応されている。また、一般に、たとえばＮｉＣｄ、ＮｉＭｈおよびＬｉ−Ｉｏｎのような種々のバッテリタイプも提供される。特にＬｉ−Ｉｏｎバッテリパックは、その高い出力密度に基づいて広く普及している。その都度使用される、もしくは入手可能なバッテリパックの定格電圧および容量は、通常、電動工作機械の出力および運転時間を決定する。
【０００３】
公知先行技術において不都合となるのは、大きな所要エネルギを要求し、かつ場合によってはたとえば大型のアングルグラインダ（Winkelschleifer）またはチェーンソーにおけるように、短時間に極めて高い出力ピークも必要とされるような電動工作機械は、現在入手可能なバッテリパックでは効率的に作動可能とならないことである。さらに、Ｌｉ−Ｉｏｎバッテリパックのためには、特定の容量を上回った場合に、運搬安全性および取扱いに関する特別な規則が存在する。これにより、このような大型のＬｉ−Ｉｏｎバッテリパックの経済性に不都合な影響が与えられる。
【０００４】
発明の開示
したがって、本発明の課題は、高い出力ピークおよび／または延長された運転時間を有する、大きな所要エネルギを必要とする作動が、現在入手可能なバッテリパックを用いて効率的に可能となるような、電源網に依存しない電流供給を有する新規の電動工作機械を提供することである。
【０００５】
この課題を解決するために、本発明による、インタフェースを有する電動工作機械の構成では、インタフェースを介して、当該電動工作機械が機械的にかつ電気的にバッテリパックに接続可能であり、連結装置が設けられており、連結装置が、インタフェースを介して機械的にかつ電気的に当該電動工作機械に接続可能であるようにした。この連結装置は、第１のバッテリパックとの接続のための少なくとも１つの第１のバッテリインタフェースと、第２のバッテリパックとの接続のための第２のバッテリインタフェースとを有している。
【０００６】
したがって、本発明は、個別の電動工作機械を作動させるために、２つまたは２つよりも多いバッテリパックを提供することを可能にし、これによって、電動工作機械の運転時間を延長しかつ／または出力を増大させることができる。この場合、連結装置は、電動工作機械に、１つまたは複数のバッテリパックを用途固有に装備させることを可能にする。したがって、製造者により本来は１つよりも多いバッテリパックを用いた作動のためには設計されていない電動工作機械をも、２つ以上のバッテリパックを用いて作動させることができる。出力強力な１つのバッテリパックを用いた作動のために設けられた電動工作機械も、いまや択一的に、たとえばより出力の弱い、同じ系統（Familie）の２つ以上のバッテリパックを用いて作動させることができる。
【０００７】
本明細書中、用語「電動工作機械」は、手持ち式の電動工具に制限されているものではなく、たとえば芝刈り機、またはたとえば大きな帯鋸（Standsaege）等のようなベンチトップシステムをも含有している。
【０００８】
連結装置が、連結インタフェースを有していると有利である。この連結インタフェースは、機械的にかつ電気的に電動工作機械のインタフェースに接続可能である。第１および第２のバッテリパックは、それぞれ１つの接続インタフェースを有していると有利であり、これらの接続インタフェースを介して、第１のバッテリパックおよび第２のバッテリパックは選択的に、連結装置に設けられた第１のバッテリインタフェースおよび第２のバッテリインタフェースに接続可能であるか、または電動工作機械に設けられたインタフェースに接続可能である。第１および第２のバッテリパックが、同一の構造サイズ、定格電圧および／または容量を有していると有利である。
【０００９】
したがって、連結装置に設けられたバッテリインタフェースは、有利には電動工作機械に設けられたインタフェースに相当しており、これにより、第１のバッテリパックまたは第２のバッテリパックのうちの一方のバッテリパックだけを用いた電動工作機械の作動時に、このバッテリパックは直接に電動工作機械にも接続可能である。したがって、電動工作機械は、本発明によれば連結装置なしでも作動可能である。
【００１０】
１実施形態によれば、第１および第２のバッテリパックが、互いに異なる構造サイズ、定格電圧および／または容量を有している。
【００１１】
したがって、電動工作機械は、連結装置を介して、本来は電動工作機械を作動させるためには設定されていないが、しかしその使用が当該電動工作機械の作動時に出力増大および／または運転時間の延長を生じることができるようなバッテリパックに、機械的にかつ電気的に接続され得る。
【００１２】
特に、連結装置は少なくとも１つの制御装置をも有している。この制御装置は、連結装置を介して連結されたバッテリエレメントを意図的に制御することを可能にし、これによって、これらのバッテリエレメントをたとえば順次に使用するか、同時に作動させるか、または均一に放電させることができる。
【００１３】
したがって、連結装置は、有利には第１のバッテリパックと第２のバッテリパックとの並列接続のために形成されていてよい。
【００１４】
これによって、電動工作機械の運転時間を延長することができる。さらに、並列放電によって、各個別のバッテリパックの負荷低減、ひいては自己発熱の低減を達成することができるので、バッテリパックの寿命が延長され得る。さらに、並列放電によって、電動工作機械に、１つの単独のバッテリパックが仕様に応じて提供することのできる電流よりも高い電流を提供することができる。
【００１５】
上記実施形態に対して択一的な構成では、連結装置が、第１のバッテリパックと第２のバッテリパックとの直列接続のために形成されている。
【００１６】
したがって、電動工作機械をより大きな電圧で作動させることができる。
【００１７】
このようにして、個別のバッテリのエネルギ含有量を危険閾値（Gefahrenschwelle）の下に保つと同時に、著しく高い所要エネルギを要求する器具を作動させることが可能となるので有利である。
【００１８】
１実施形態では、連結装置が切換装置を有している。この切換装置は、電動工作機械を、作動時に選択的に第１のバッテリパックまたは第２のバッテリパックに導電接続するために形成されている。この切換装置が、手動で操作可能なスイッチであると有利である。
【００１９】
したがって、電動工作機械の作動時に、第１のバッテリパックもしくは第２のバッテリパックの充電状態に関連して、これら両方のバッテリパックの間で切換えを行うことができ、これによって、電動工作機械の運転時間を延長することができる。
【００２０】
冒頭で述べた課題は、電動工作機械のための連結装置によっても解決される。電動工作器械がインタフェースを有しており、該インタフェースを介して電動工作機械が機械的にかつ電気的にバッテリパックに接続可能である。この連結装置は、インタフェースを介して機械的にかつ電気的に電動工作機械に接続可能であり、第１のバッテリパックに接続するための少なくとも１つの第１のバッテリインタフェースと、第２のバッテリパックに接続するための第２のバッテリインタフェースとを有している。
【００２１】
以下に、本発明を図示の実施例につき詳しく説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明による連結装置を有する電動工作機械を示す斜視図である。
【００２３】
実施例の説明
図１は、ハウジング１２を有する電動工作機械１０を示している。このハウジング１２には、ハンドグリップ１６と、インタフェース１４とが設けられている。電動工作機械１０は、電源網に依存しない電流供給のために、インタフェース１４を介して機械的にかつ電気的にバッテリパック２０に接続可能である。図１において、電動工作機械１０は例示的にバッテリ式ドリルドライバとして形成されている。しかし、念のために付言しておくと本発明は、バッテリ式ドリルドライバに限定されているものではなく、むしろバッテリ作動式の種々異なる電動工作機械、たとえばドリルハンマ、アングルグラインダ、または芝刈り機等のような、特に手持ち式ではない大型の電動工具においても使用され得る。
【００２４】
バッテリパック２０は、接続インタフェース２２を有している。この接続インタフェース２２は、当該バッテリパック２０を電動工作機械１０のインタフェース１４に案内し、もしくは係止するための案内エレメントもしくは係止エレメント２８，２９を有している。電動工作機械１０は、相応する案内レールもしくは対応係止エレメント１８，１９を有している。これらの案内レールもしくは対応係止エレメント１８，１９は、電動工作機械１０とバッテリパック２０との間の機械的な接続を形成するために、案内エレメントもしくは係止エレメント２８，２９と協働する。バッテリパック２０と電気工作機械１０との間で電気的な接続を形成するためには、バッテリパック２０に設けられた接続インタフェース２２に、コンタクトエレメント２７が設けられている。このコンタクトエレメント２７は、相応する接続コンタクト１７に接触する。この接続コンタクト１７は、図１ではインタフェース１４の下面に位置しているので、破線でのみ示されている。
【００２５】
電動工作機械１０の作動開始前に、バッテリパック２０は矢印２５の方向でハウジング１２内に押し込まれて、該ハウジング１２内に係止される。この場合、インタフェース１４の接続コンタクト１７と、接続インタフェース２２のコンタクトエレメント２７との間で自動的に電気的な接続が形成される。係止は、バッテリパック２０を取り出すために、たとえばリリースボタン１１を押すことによって解除することができる。
【００２６】
電動工作機械１０は、次いで、公知の形式で使用することができる。電動工作機械１０と、インタフェース１４と、バッテリパック２０と、接続インタフェース２２との構造および機能性は、公知先行技術から十分に知られているので、詳しい説明は省略する。
【００２７】
本発明の１実施形態によれば、連結装置３０が設けられている。この連結装置３０は、バッテリパック２０の代わりに、インタフェース１４を介して機械的にかつ電気的に電動工作機械１０に接続可能である。このためには、連結装置３０が連結インタフェース３２を有している。この連結インタフェース３２は、接続インタフェース２２と少なくとも互換性があり有利にはほぼ同一構造を有しており、かつ案内エレメントもしくは係止エレメント３８，３９と、コンタクトエレメント３７とを有している。したがって、連結インタフェース３２のこれ以上の説明は省略され得る。これに応じて、連結装置３０は、電動工作機械１０との機械的なかつ電気的な接続のために、上でバッテリパック２０に関連して説明したのと同様に、矢印３５の方向でハウジング１２内に挿入されて、該ハウジング１２内に係止され得る。
【００２８】
連結装置３０は、機械的なアダプタとして形成されており、第１のバッテリパック６０との接続のための少なくとも１つの第１のバッテリインタフェース４０と、第２のバッテリパック７０との接続のための第２のバッテリインタフェース５０とを有している。しかし本発明は、２つのバッテリインタフェースに限定されるものではない。むしろ、たとえば対応する電動工作機械のハウジングサイズに応じて、３つまたはそれ以上のバッテリインタフェースを備えたアダプタを実現することができる。たとえば、ドリルドライバのためのアダプタは２つのバッテリインタフェースを有していてよく、芝刈り機のためのアダプタは４つのバッテリインタフェースを有している。
【００２９】
本発明の１実施形態によれば、連結装置３０が、バッテリパック６０，７０の並列接続のために形成されている。したがって、電動工作機械１０は、バッテリパック６０，７０を１つの作動モードで順次に使用することができる。これによって、電動工作機械１０の運転時間が延長される。別の作動モードでは、両方のバッテリパック６０，７０を同時に使用することにより、ピーク負荷時における著しく高い出力を可能にすることができる。両バッテリパック６０，７０の同時の放電により、電動工作機械１０の連続的な出力を高めることもできるので、連結装置３０を用いると、現在入手可能な１つのバッテリパックでは有効に作動させることのできない電動工作機械、たとえば大型のアングルグラインダまたはチェーンソーにおいても、電源網に依存しない電流供給を達成することができる。
【００３０】
本発明の別の実施形態によれば、連結装置３０が、バッテリパック６０，７０の直列接続のために形成されている。したがって、電動工作機械１０を、より大きな電圧で作動させることができる。
【００３１】
連結装置３０の実施形態に応じて、当該連結装置３０は、電動工作機械１０によるバッテリパック６０，７０の同時の使用を実現するだけでなく、適当な充電インタフェースにおいてバッテリパック６０，７０を同時にもしくは順次に充電することをも可能にする。このことは、特に多数のバッテリパックがある場合に、充電過程を簡単にする。
【００３２】
バッテリインタフェース４０，５０は、インタフェース１４に対して、ほぼ同一構造で形成されていると有利である。たとえば、バッテリインタフェース４０は、案内レールもしくは対応係止エレメント４８，４９ならびに接続コンタクト４７を有している。それゆえに、ここではバッテリインタフェース４０，５０のこれ以上の説明は省略する。
【００３３】
本発明の別の実施形態では、バッテリパック６０，７０が同一の構造サイズ、定格電圧および／または容量を有している。これに対して択一的には、バッテリパック６０，７０が、互いに異なる構造サイズ、定格電圧および／または容量を有している。
【００３４】
バッテリパック６０，７０は、接続インタフェース６２，７２を有している。この接続インタフェース６２，７２は、本発明の１実施形態によれば、バッテリパック２０の接続インタフェース２２に対してほぼ同一構造で形成されている。たとえば、バッテリパック７０の接続インタフェース７２は、案内エレメントもしくは係止エレメント７８，７９ならびにコンタクトエレメント７７を有している。それゆえに、ここでも接続インタフェース６２，７２のこれ以上の説明は省略する。したがって、バッテリパック６０，７０は選択的に、バッテリインタフェース４０，５０のいずれか一方に接続されるか、または電動工作機械１０のインタフェース１４に接続され得る。バッテリインタフェース４０，５０との機械的なかつ電気的な接続のためには、バッテリパック６０もしくは７０が、上でバッテリパック２０に関連して説明したのと同様に、矢印６５もしくは７５の方向で連結装置３０内に挿入されて、該連結装置３０内に係止される。念のために付言しておくと、図１に関して説明した実施形態では、接続インタフェース６２，７２が互いに対して、かつバッテリパック２０の接続インタフェース２２に対してほぼ同一構造で形成されている。しかし、接続インタフェース６２，７２が、互いに異なって形成されていることも可能であり、これにより、たとえば、電動工作機械１０において、種々異なる製造者のバッテリパックの使用を可能にすることができる。
【００３５】
図１から判るように、連結装置３０は、切換装置９０を有している。この切換装置９０は、電動工作機械１０を、作動時に選択的にバッテリパック６０，７０のいずれか一方に導電接続するために形成されている。この切換装置９０は、電動工作機械１０の適当な制御装置により実現され得る。図１には例示的に、切換装置９０を実現するための、手動で操作可能なスイッチ８０、たとえばトグルスイッチ（Kippschalter）が図示されている。
【００３６】
電動工作機械１０および連結装置３０の多様な改良形および変化形が本発明の枠内で可能である。たとえば、連結装置３０の代わりに、複数のバッテリパックを収容するための複数のインタフェースが電動工作機械１０のハウジング１２に設けられていてよい。さらに、連結装置３０に設けられたバッテリインタフェース４０，５０のうち一方のバッテリインタフェースが、パッシブなインタフェースであってよい、つまり、交換用バッテリパックの収容のためにしか働かない、コンタクトエレメントなしのインタフェースであってよい。
【図１】
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