(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コードレス動力工具システムにおいて、
ハウジング（２２）を有したバッテリーパック（１６）を具備し、
前記バッテリーパック（１６）が更にバッテリーパック側端子ブロック（２６）を具備しており、前記バッテリーパックのハウジング（２２）が棚部（６４）を有する端子ブロックチャンバ（３６）を画成しており、前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）が前記端子ブロックチャンバ（３６）内に配置され、前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）が複数の板状の端子（６２）を含み、前記複数の板状の端子（６２）の各々が前記棚部（６４）から離間配置されており、
前記コードレス動力工具システムが、更に、
ハウジング（１１０）と、前記複数の板状の端子（６２）を受承する雌型端子（１１４）とを含む充電器（２０）であって、前記充電器のハウジング（１１０）が前記雌型端子（１１４）を隠蔽する複数の絶縁部（１４２）を含み、前記絶縁部（１４２）の各々は、前記複数の端子（６２）の各々を受承して、前記複数の雌型端子（１１４）の１つと共働させるために両者を接近させる開口部を有しており、前記絶縁部（１４２）の各々が、関連する前記端子（６２）と前記棚部（６４）との間に受承される上部（１４８）を含んで成るコードレス動力工具システム。
【請求項２】
前記バッテリーパックのハウジング（２２）が第１と第２の半体部（２８、３０）を含み、該２つの半体部が共働して前記端子ブロックチャンバ（３６）およびバッテリーチャンバ（４０）を形成する請求項１に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項３】
前記第１と第２の半体部（２８、３０）は、前記バッテリーパック（１６）長手方向に延びる中心線（３２）に沿って接合されている請求項２に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項４】
更に、ハウジング（５６）を有するコードレス動力工具（１０）を具備し、前記バッテリーパックのハウジング（２２）が、長手方向に延設された第１と第２のガイドレール（５２）であって、スライドして前記コードレス動力工具（１０）に係合するように形成されたガイドレールを含んでいることを特徴とする請求項１〜３の何れか１項に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項５】
前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）は前記ガイドレール（５２）の間に横断するように配設され、かつ、長手方向に延びる前記複数の板状の端子（６２）を含んでおり、該複数の板状の端子（６２）は、横断方向に一直線上に並んだ先端部を有している請求項４に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項６】
前記充電器のハウジング（１１０）は、前記バッテリーパック（１６）と鉛直方向に係合する開放型の受承部と、横断方向に離間配置された一対の溝（５４）を有する結合部（１１２）とを有しており、前記一対の溝は、前記ガイドレール（５２）をスライド自在に受承し、前記バッテリーパック（１６）が充電器（２０）に対して鉛直方向に変位することを防止する請求項４または５に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項７】
前記コードレス動力工具（１０）は、一対の雌型端子（８６、９０）と、一対の雄型端子（８８、９２）とを備えた工具側端子ブロック（７６）を更に含み、前記雄型端子（８６、９０）はＡＣ／ＤＣ変換器（１８）と共に使用するように作用し、前記一対の雌型端子（８８、９２）の各々が前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）の端子（６２）の１つを受承するように構成されており、前記ガイドレール（５２）の各々には、前記一対の雄型端子（８６、９０）を作用させないように、該一対の雄型端子の一方を受承する開口部（９６）が形成されている請求項４〜６の何れか１項に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項８】
前記バッテリーパックのハウジング（２２）が、横断方向に互いに離間配置された第１と第２の側部と、前記側部に対して実質的に垂直に設けられた後部とを含み、前記バッテリーパックのハウジング（２２）には、前記横断方向に離間配置された第１と第２の側部の各々に第１と第２の突出部（１６０）が前記後部に隣接させて設けられており、前記第１と第２の突出部（１６０）の双方は凸状に湾曲しており、手操作によるコードレス動力工具（１０）からの前記バッテリーパック（１６）の引出しを容易にするようになっている請求項１〜７の何れか１項に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項９】
前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）が前記バッテリー（２４）に電気的に接続され、かつ、前記端子ブロックチャンバ（３６）内に配設されて前記第１と第２の半体部（２８、３０）の間に結合されている請求項２または３に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項１０】
前記複数の端子（６２）が、バッテリーパック（１６）の上面に対して平行に長手方向に延設されている請求項１〜９の何れか１項に記載のコードレス動力工具システム。
【請求項１１】
前記バッテリーパック側端子ブロック（２６）は、前記ガイドレール（５２）の間に横断するように配設され、かつ、長手方向に延びる複数の板状の端子（６２）を含んでおり、前記ガイドレール（５２）および前記複数の板状の端子（６２）は、横断方向に一直線上に並んだ先端部を有している請求項４に記載のコードレス動力工具システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的に動力工具に関し、特に、コードレス動力工具に関する。より詳細には、本発明はコードレス動力工具のバッテリーパックの接合部分（インターフェース）の改良およびそれに関連する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
再充電可能なバッテリーシステムを備えたコードレス動力工具が従来から知られている。例えば、こうしたシステムが米国特許第３９５２３２９号に開示されている。米国特許第３９５２３２９号は複数の工具ヘッドを使用する工具のためのシステムを開示している。前記複数の工具ヘッドの各々は、それ自身の不可欠な要素、例えばモータやブレードまたはチャックと組み合わせられる。この種のシステムでは、工具の保管用の空間を小さくし、かつ、各モータのための寿命を長くすることが望まれる。他の重要な特徴は、米国特許第３９５２３２９号に開示されているように、ニッケル−カドミウムバッテリーとの組み合わせ、および、その充電器を改善することであるが、それは非常に費用の掛かる要素である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第３９５２３２９号に開示されている種の従来技術のシステムは、様々な利用に適するように改良されてきているが、それらは全て一定の欠点または制限がある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明の１つの特徴によれば、コードレス動力工具システムは、コードレス動力工具と再充電可能なバッテリーを具備している。前記工具は、横断方向に対設された一対の溝を有している。前記工具は、更に、一対の雄型端子と一対の雌型端子とを有する第１の端子ブロックを含んでいる。前記バッテリーは前記コードレス動力工具に着脱自在に取着される。前記バッテリーは、前記第１の端子ブロックに接続するように構成された第２の端子ブロックを有している。前記バッテリーは、更に、前記横断方向に対設された一対の溝にスライド自在に嵌合される一対のガイドレールを有している。前記ガイドレールの各々は、前記一対の雄型端子の関連する雄型端子を受承する空所を含んでいる。
【０００５】
本発明の第２の特徴によれば、工具ハウジングを有するコードレス動力工具用のバッテリーパックが提供される。前記バッテリーは、第１と第２のチャンバを画成する第１と第２の半体部を有するバッテリーパックのハウジングを有している。前記第１のチャンバ内にバッテリーが配設される。前記バッテリーに電気的に接続されたバッテリーパック側端子ブロックが、前記第２のチャンバ内に配設され、前記第１と第２の半体部の間に保持される。
【０００６】
本発明の第３の特徴によれば、前記コードレス動力工具用のバッテリーパックは、長手方向に延設された第１と第２のガイドレールを備えたバッテリーパックのハウジングを具備している。バッテリーパック側端子ブロックが、前記ガイドレールの間に横断するように配設され、かつ、長手方向に延びる複数の板状の端子を含んでいる。前記ガイドレールと前記複数の板状の端子は、横断方向に一直線上に並んだ先端部を有している。
【０００７】
本発明の第４の特徴によれば、コードレス動力工具システムがバッテリーパックと充電器とを備えている。前記バッテリーパックは、ハウジングと、端子ブロックとを有する。前記ハウジングは、棚部を有する端子ブロックチャンバを画成している。前記端子ブロックが前記チャンバ内に配設され、前記端子ブロックが複数の板状の端子を含んでいる。前記複数の板状の端子の各々が前記棚部から離間配置されている。前記充電器は、前記複数の板状の端子を受承する複数の雌型端子を含む。前記充電器は、更に、前記雌型端子を実質的に隠蔽する複数の絶縁部を含み、前記絶縁部の各々が、前記一対の雄型端子の各々を受承して、前記複数の雌型端子の１つと共働させるために両者を接近させる開口部を有している。前記絶縁部の各々は、関連する一対の雄型端子と前記棚部との間に受承される水平に設けられた上部を含んでいる。
【０００８】
本発明の第５の特徴によれば、コードレス動力工具システムが、再充電可能なバッテリーパックと、ＡＣ／ＤＣ変換器と、コードレス動力工具とを具備する。前記バッテリーパックは、正極の板状の端子と負極の板状の端子とを有する。前記ＡＣ／ＤＣ変換器は、ハウジングと、正極および負極の雌型端子とを有する。前記正極および負極の雌型端子が、前記正極の板状の端子と負極の板状の端子を受承するように前記ハウジングに配設されている。前記コードレス動力工具は、ハウジングと、前記変換器の正極および負極の雌型端子と係合する正極および負極の雄型端子とを有する。前記コードレス動力工具は、更に、前記正極および負極の板状の端子を受承するように構成された正極および負極の雌型端子を有する。前記コードレス動力工具の正極および負極の雌型端子は、前記コードレス動力工具のハウジングに設けられている。
【０００９】
本発明の第６の特徴によれば、コードレス動力工具システムが、再充電可能なバッテリーパックと、充電器とを具備している。前記バッテリーパックは、一対の横断方向に離間配置されたガイドレールと、前記ガイドレールの間に配設されたバッテリーパック側端子ブロックとを有する。ハウジングが、前記バッテリーパックと鉛直方向に係合する開放型の受承部と、前記バッテリーパックと機械的に係合する結合部とを有している。前記結合部は、前記一対のガイドレールを受承する横断方向に離間配置された一対の溝を有しており、前記バッテリーパックを前記結合部へ向けて長手方向に変位させることにより、前記バッテリーパックの充電器に対する鉛直方向の変位が防止される。
【００１０】
本発明の第７の特徴によれば、コードレス動力工具用のバッテリーパックが、横断方向に互いに離間配置された第１と第２の側部と、前記側部に対して垂直に設けられた後部とを含むハウジングを具備している。第１と第２の突出部が前記後部において隣接させて前記横断方向に離間配置されている。前記第１と第２の突出部は、概ね凸状に湾曲し、手操作によるコードレス動力工具からの前記バッテリーパックの引出しを容易にする。
【００１１】
本発明の第８の特徴によれば、バッテリーパックをコードレス動力工具側端子ブロックに着脱自在に電気的に相互結合する方法が提供される。前記コードレス動力工具は、一対の溝を有するハウジングを有している。前記工具側端子ブロックが一対の雌型端子と、横断方向に離間配置されたガイドレールとを有している。前記方法は、一対の横断方向に離間配置されたガイドレールと、前記ガイドレールの間の下側に配設された一対の溝とを含む再充電可能なバッテリーパックを準備する工程を含む。前記バッテリーパックは、更に、前記工具側端子ブロックに結合されるバッテリーパック側端子ブロックを含む。該バッテリーパック側端子ブロックは一対の板状の端子を含んでいる。第２の工程において、前記バッテリーパックのガイドレールと、前記溝とを係合させて緩く固定することにより、前記工具側端子ブロックと前記バッテリーパック側端子ブロックとが大まかに位置合わせし、次いで、前記バッテリーパックのガイドレールを所定の第１の距離を以て前記溝に対してスライドさせる。第３の工程において、前記ガイドレールを所定の第２の距離を以て前記溝に対して更にスライドさせて、前記ガイドレールを前記溝に対して緊密にはめ込むことにより、前記バッテリーパックを前記工具側端子ブロックに対して正確に位置決めする。
【００１２】
本発明の第８の特徴によれば、コードレス動力工具用バッテリーパックを充電する方法が提供される。前記バッテリーパックは、ハウジングと、バッテリーパック側端子ブロックとを含む。前記バッテリーパック側端子ブロックが、横断方向に離間配置されたガイドレールの間に配設された正極および負極の板状の端子を有している。前記方法は、ハウジングと、該ハウジングに設けられた正極および負極の雌型端子とを有する充電器を準備する工程を含んでいる。前記ハウジングは、更に開放型の受承部と、横断方向に離間配置された一対の溝を有する結合部とを備えている。第２の工程において、前記受承部を前記バッテリーパックに鉛直方向に係合させる。第３の工程において、前記ガイドレールを前記溝に対して水平に前記結合部へ向けて移動させる。第４の工程において、前記正極と負極の雌型端子を前記正極と負極の板状の端子に電気的に結合する。第４の工程おいて、前記バッテリーパックが前記充電器に対して鉛直方向に変位しないように、前記バッテリーパックと前記充電器とを機械的に結合する。
【００１３】
本発明の他の利点、有利な効果は、特許請求の範囲と、添付図面を参照して後述する実施形態の説明から明らかとなろう。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態によるコードレス動力工具の構成を説明する。図示するコードレス動力工具は、一例として、動力式丸鋸工具１０（図１、２、３）、往復動式鋸工具１２（図１６）、ドリル１４（図１７）を含んでいる。工具１０、１２、１４の各々は、共通の電圧にて駆動される従来のＤＣモータ（図示せず）を含んでいる。図示する実施形態では、工具１０、１２、１４は２４Ｖの電源にて駆動されるようになっている。本発明が図示する工具や上述の電圧に限定されないことは言うまでもない。この点に関して、本発明は、殆ど全ての形式の動力工具および供給電圧に適用可能である。
【００１５】
本発明のシステムは、更に、再充電可能なバッテリーパック１６、ＡＣ／ＤＣ変換器１８、バッテリーパック１６を再充電するための充電器２０を含んでいる。充電器２０は図１４において一部を破断して示されており、該充電器２０は、バッテリーパック１６と組み合わせることができる。ＡＣ／ＤＣ変換器１８は、図１６に往復動型鋸工具１２との組み合わせにおいて示されている。
【００１６】
本発明は、特に、工具１０、１２、１４とバッテリーパック１６との間のインターフェース、および、バッテリーパック１６と充電器２０との間のインターフェースに関連している。以下の説明では、工具１０、１２、１４の各々のインターフェースは実質的に同様に構成されている。
【００１７】
図４から図９を参照すると、再充電可能なバッテリーパック１６は、ハウジング２２、バッテリー２４、バッテリーパック側端子ブロック２６を含んでいる。本実施形態においてバッテリー２４は、一例として２４Ｖのニッケル−カドミウムバッテリーである。ハウジング２２は、長手方向に延びる接合ライン３２で接合された第１と第２のシェル型半体部２８、３０を含んでいる。代替的に、前記ハウジングは、横断方向に延びる接合線で接合される一対のシェル型半体部や、３以上のシェル部分から形成してもよい。
【００１８】
ハウジング２２の第１と第２のシェル型半体部２８、３０は、第１チャンバ３６を画成する上方部分３４と、第２チャンバ４０を画成する下方部分３８とを形成している。第１チャンバ３６はバッテリーパック側端子ブロック２６を収容し、第２チャンバ４０はバッテリー２４を収容する。バッテリーパック側端子ブロック２６は、ハウジング２２に対して長手方向および横断方向に移動的内容に固定されている。一例として、バッテリーパック用ハウジング２２は、約１１．５cmの全長、約９．５cmの全幅および約９．５cmの全高を有している。
【００１９】
この実施形態では、ハウジング２２の第１と第２のシェル型半体部２８、３０は丈夫なプラスチックその他の適当な材料で、それぞれ単体として作られている。第１と第２のシェル型半体部２８、３０はねじ山付きの固定具４２により結合されている。ねじ山付き固定具４２は、シェル型半体部２８、４０と一体に形成されたこれと連携する孔４４、および、ねじボス部分４６とに挿入される。固定具４２はねじボス部分４６にねじ山を形成する。図示の実施形態では、ハウジング２２の第１シェル型半体部２８は、第２シェル型半体部３０の周囲に突出した突起（図示せず）を受け入れるように構成された周縁溝５０を備えている。
【００２０】
バッテリーパック１６を工具１０に容易に着脱自在に取付け可能とするために、ハウジング２２の上方部分３４は一対のガイドレール５２を備えている。一対のガイドレール５２は、更に後述するように、長手方向に延びるレール５５により形成されている連携する溝５４内にスライド可能に受承される。バッテリーパック１６を工具１０に対して着脱自在に取付けるのを更に容易にするために、ハウジング２２の上方部分３４は凹部５８が形成されている。凹部５８は、工具１０のハウジング１２に取り付けられている１または複数のラッチ５９を受けるように構成されている。ラッチ５９の構造と作用は従来のものと同じであり、スプリングにより下方に付勢され、再充電可能なバッテリーパック１６が挿入されると凹部５８に係合する。これにより、ボタン６１を手操作してラッチ５９を付勢しているスプリングの力を打ち負かすまで、バッテリーパック１６が外れることが防止される。
【００２１】
図４〜図７および図１０、１１を参照すると。バッテリーパック側端子ブロック２６は、丈夫なプラスチックその他の適当な材料で作られた本体部分６０と、複数の端子６２とを含んでいる。端子６２は概ね平らな板状の端子であり、該端子の各々は、ハウジング２２の上部チャンバ３６の一部を形成している棚部６４（図４に示されている）に実質的に垂直な面内に並設されている。板状の端子６２の各々は、本体部分６０から下方に延びて通常と同様にバッテリー２４に電気的に接続されている第１の端部６６を備えている。板状の端子６２は、更に、前方に延びる第２の端部６８を備えている。好適実施形態では、板状の端子６２の第２の端部６８は棚部６４から上方に離間している。この板状の端子６２の棚部６４から離間させた構成により、板状の端子６２の周囲のクリアランスが改善され、塵埃による端子６２の汚染が防止される。更に、板状の端子６２の棚部６４から離間させることにより、充電器２０の接点を絶縁材料により更に完全に包囲可能となる。本実施形態のこの特徴は、より詳細に後述する。好ましい実施形態では、更に、板状の端子６２およびガイドレール５２の先端部が横断方向に一直線上に並ぶように配置する。
【００２２】
端子ブロック２６の本体６０は、ハウジング２０のシェル型半体部２８、３０の間に保持されている。この構成によれば、先ず端子ブロック２６をバッテリー２４に電気的に取付け、次いでシェル型半体部２８、３０の間に保持させるので組立が容易である。本体６０は、その底部に、組立の際にハウジング２２のねじボス部分４６を収容するための一対の円弧状溝７０を備えている。同様に、本体６０の上面には、ハウジング２２の凹部５８を収容するための凹部７２が設けられている。本体６０は、更に、隣合う板状の端子６２同士の間に配置されかつ、最外側の各板状の端子の外側にも位置する複数の絶縁部分７４を備えている。絶縁部分７４は、板状の端子６２が偶発的に接触、損傷することを防止する。
【００２３】
図示の実施形態では、バッテリーパック側端子ブロック２６は４つの板状の端子６２を備えている。これらの板状の端子６２の内２つはバッテリー２４用の正と負の端子である。第３の端子６２はバッテリー２４の温度を監視するためのものであり、第４の端子はバッテリーの識別用である。これら第３、第４の板状の端子６２は本発明の範囲外のものである。本発明の範囲内で更に他の板状の端子６２を加えてもよい。
【００２４】
図８、９および図１１によれば、工具１０に取り付けた工具側端子ブロック７６を説明する。工具側端子ブロック７６は、ハウジング５６に対して横断方向に移動しないように取着されている。図示する実施形態では、工具側端子ブロック７６は、また、ハウジング５６に対して長手方向に移動しないように取着されている。然しながら、工具側端子ブロック７６の長手方向の所定の制限内で移動できるようにしてもよい。
【００２５】
工具側端子ブロック７６は、本体部分８０、第１の端子部材すなわち負の端子部材８２、および、第２の端子部材すなわち正の端子部材８４を備えている。第１の端子部材８２は、負の雄型端子８６と負の雌型端子８８とを備えている。同様に、第２の端子部材８４は正の雄型端子９０と正の雌型端子９２とを備えている。後述するように、雌型端子８８、９２は、バッテリーパック側端子ブロック２６の正負の板状の端子６２を各々受け入れるように構成されている。雄型端子８６、９０は工具１０を変換器１８に電気的に取付けるように構成されている。図１１に示すように、バッテリーパック１６が工具１０に取付けられると、工具側端子ブロック７６の雄型端子８６、９０は、各レール５２に設けられた複数の孔９６内に受け入れられる。雄型端子８６、９０は、レール５２または他に形成されるであろうレールに設けた長孔にて形成しても良い。雄型端子８６、９０は、バッテリーパック１６が工具１０に取付けられる際に、電気的には何らの機能も果たさない。
【００２６】
図９において端面にて図示し図１１において断面にて示すように、工具側端子ブロック７６の本体８０は、各々が板状の端子６２の１つを受け入れて案内するための窓または開口部１００を画成する複数の窓フレーム９８を備えている。該工具側端子ブロック７６の雌型端子８８、９２は、互いに隣り合う窓フレーム９８内に配置されている。各窓フレーム９８は概ねＵ字形に形成されており、かつ、中間部分１０３に連結され長手方向に延びる一対の脚部１０２を備えている。絶縁部分７４を受承するために、隣接する窓フレーム９８の間に開口部１０４が設けられている。図示する実施形態において、フレーム９８の各脚部１０２の端部は概ね三角形状を呈し、開口部１０４への絶縁部分７４の導入、および、各開口部１００への板状の端子６２の導入のための案内面を形成している。
【００２７】
図９に示すように、工具側端子ブロック７６の本体部分８０には、横断方向に離間配置された一対のレール９７が設けられている。本体部分８０には、更に、雄型端子８６、９０を受承する一対の開口部１０１が形成されている。レール９７は、バッテリーパック１６のハウジング３０においてガイドレールの直下に形成された溝９９に受承される。後述するように、横断方向に互いに離間配置されたレール９７は、工具側端子ブロック７６をバッテリーパック側端子ブロック２６に対して正確に位置決めするための溝９９に緊密に嵌合する。
【００２８】
図１４を参照すると、本実施形態によるシステムの充電器２０は、図１４において一部を判断して示すバッテリーパック１６と組み合わせて図示されている。図１５はバッテリーパック１６を取り外した状態で示す充電器２０の斜視図である。好ましい実施形態では、充電器２０は、非遮断型の充電器(non-isolated charger)である。ここで、非遮断絶縁型との語は、出力電圧が幹線入力電圧から遮断されていないことを意味している。充電器２０は、窪んだ開放型受承部１１１を有するハウジング１１０を具備している。ハウジング１１０は、更に、バッテリーパックのハウジング２２の上部３４と機械的に係合する後方結合部１１２を含んでいる。
【００２９】
後方結合部１１２は一対の溝５４を含んでいる。一対の溝５４は、工具のハウジング５６に設けた溝と同様に形成されており、バッテリーパック２２のガイドレール５２を受承する。充電器２０は、更に、バッテリーパック側端子ブロック２６の正極および負極端子６２を受承する、少なくとも一対の雌型端子１１４を有する１組の雌型端子を含んでいる。電線１１６からＡＣ電力（例えば１２０ボルトの電力）が充電器２０へ供給される。正極および負極端子６２を隣接配置することにより、電磁障害を低減した充電器回路が可能となる。
【００３０】
図１５を参照すると、ハウジング１１０は、バッテリーパック１６の板状の端子６２の数に対応した数の板状の端子のための開口部１４０を有している。開口部１４０は、バッテリーパック１６の絶縁部分７４を受承する絶縁部１４２により画成されている。この点に関して、隣接する絶縁部１４２は互いに離間しており、間に絶縁部分７４を受承する凹所１４４が形成される。ハウジング１１０の絶縁部１４２の各々は、対向配置された一対の鉛直側壁１４６と、水平に設けられた上部１４８とを含んで成る。上部１４８は、端子１１４の偶発的な接触損傷を防止する。バッテリーパック１６の板状の端子６２のは、棚部６４から鉛直方向に離間しているので、上部１４８をその間に配設可能となる。充電器２０のその余の構成は従来の充電器と概ね同様に構成されている。
【００３１】
バッテリーパック１６は、先ず、バッテリーパック１６を受承部１１１に対して鉛直方向に位置決めし、次いで、バッテリーパック１６を後方にスライドさせて、バッテリーパック１６のガイドレール５２を充電器２０の溝５４に係合させる。バッテリーパック１６が受承部１１１に配置されている間、該バッテリーパックはリブ１１３により支持される。開放型の受承部１１を採用することにより、充電器２０へのバッテリーパック１６の配置が容易になる。と言うのは、先ず、バッテリーパック１６を受承部１１１に載置することにより充電器２０に対して大まかに位置合わせし、次いで、後方へのスライド動作により機械的、電気的に連結することができるからでる。機械的なインターフェースの安定性が改善される。使用者がバッテリーパック１６および充電器２０を持ち上げても、ガイドレール５２と溝５４が係合しているので、電気的な端子に損傷を与える荷重が印加されない。こうして、受承部１１１と後方結合部１１２の組み合わせにより、装填時の作業性および結合の機械的安定性が改善される。
【００３２】
次いで、図１６を参照すると、本発明による変換器１８が往復動式鋸工具１２に取着されている。図１６に示す特定の工具１２は単なる例示である。この点、変換器１８は、図１の丸鋸工具１０、図１７のドリルまたは本発明により構成された他の工具にも使用できる。図１６の変換器１８は、幹線電圧のＡＣ電力を２４ボルトのＤＣ電力に変換する。
【００３３】
好ましい実施形態では、変換器１８は非遮断式の変換器であり、ハウジング１２０と電力線１２２を含んでいる。ハウジング１２０は、バッテリーパック１６のハウジング２２と実質的に同様に形成されている。この点に関して、ハウジング１２０は、長手方向の接合線で接合される第１と第２のシェル型半体部を含んでいる。代替的にハウジング１２０は、３以上の部分を含んでいても良い。ハウジング１２０の上部１２２は、バッテリーパック１６のガイドレールと同様の一対のガイドレール１２４を含んでいる。
【００３４】
図１６、１８を参照すると、変換器１８は工具側端子ブロック７６の雄型端子８６、９０を受承する一対の雌型端子１２８を含んでいる。雌型端子１２８は、変換器１８のハウジング１２０の上部１２２内に凹んでいる。好ましい実施形態において、雌型端子１２８は、変換器１８のハウジング１２０の内に約８ｍｍ以上凹んでいる。ＡＣ電力がＤＣ電力に変換され、端子１２８を介して工具１２に供給される。変換器１８が工具１２に装着されているとき、工具側端子ブロック７６の雄型端子８８、９２は電気的に作用していない。
【００３５】
既述したように、図示する工具１０、１２、１４は、特に２４ボルトのＤＣ電力にて作用するようになっている。図１９を参照すると、本発明のシステムは、更に、所定の交流電圧において作用するコードレス動力工具の第２と第３の系統Ｂ、Ｃを含む。それらは、モータを除いて第２と第３の系統Ｂ、Ｃの動力工具は、第１の系統Ａの工具１０、１２、１４と実質的に同様である。図中、第２と第３の系統Ｂ、Ｃの工具は、各々「′」および「″」を付して同じ参照番号にて指示されている。工具１０′〜１４′および１０″〜１４″は第２と第３の電圧にて駆動される。一例として示す実施形態において、第２の電圧は第１の電圧よりも低く、第３の電圧は第１の電圧よりも高くなっている。複数の系統Ａ〜Ｃの工具は異なる電圧値にて駆動され、特定の動力条件に適合するおうに幅広い選択を可能とする。
【００３６】
図１２、１３を参照すると、本実施形態によるシステムは、第２と第３の電圧にて電力を供給する第２と第３のバッテリーパック１６′、１６″を含んでいる。第２と第３のバッテリーパック１６′、１６″は、第１のバッテリーパック１６と実質的に同様に構成されている。従って、第１のバッテリーパック１６のために使用した参照番号を第２と第３のバッテリーパック１６′、１６″の構成要素を指示するためにも用いる。
【００３７】
第３のバッテリーパック１６″は、補助バッテリーセルを収納するために、そのハウジング２２が長手方向に実質的に長くなっている。一例として示す実施形態において、第３のバッテリーパック１６″の幅と高さは第１のバッテリーパック１６の対応する寸法と同一である。第３のバッテリーパック１６″のガイドレール５２は、第３の系統の工具１０″〜１４″のハウジング５６の溝５４よりも相応に長くなっている。
【００３８】
本発明のシステムは、バッテリーパック（例えば１６または１６″）が低電圧の工具と係合して電動モータが損傷することを防止することをも目的としている。例えば、高電圧の第３のバッテリーパック１６″は第１の系統Ａの工具１０〜１４および第２の系統Ｂの工具１０′〜１４′の両者と係合しないようになっている。この点に関して、第３のバッテリーパック１６″のハウジング２２は、遮断リブ１３０を含んでいる。図示する実施形態において、リブ１３０は基準面１３２から約８６ｍｍ突出しており、約２ｍｍの高さと、約２ｍｍの幅とを有し値得る。基準面１３２は、溝５４に対するガイドレール５２の変位を制限する。適当な停止面１３３がリブ１３０と係合して、高い電圧を有する第３のバッテリーパック１６″が第１と第２の系統Ａ、Ｂの工具側端子ブロック７６とと係合することを防止する。
【００３９】
図７を参照すると第１のバッテリーパック１６は、第２の系統Ｂの低電圧工具１０′〜１４′と係合できないようになっており、かつ、第３の系統Ｃの端子と係合できる長さを有していない。第１のバッテリーパック１６は、基準面から約１４ｍｍ突き出した遮断リブ１３４を有している。遮断リブ１３４は、約２ｍｍの高さおよび約２ｍｍの幅を有し値得る。詳細には図示されていないが、第１の系統Ａの工具１０〜１４の溝５４は遮断リブ１３４を受け入れるように形成されているが、低電圧の第２の系統Ｂの工具の溝は遮断リブ１３４を受け入れないように形成されている。
【００４０】
特に、図１２を参照すると、第２のバッテリーパック１６′は、系統Ａ、Ｃの工具と機械的に係合しないようになっている。然しながら、バッテリーパック１６′の長さは、好ましい実施形態において第１のバッテリーパック１６の長さと同一であり、また、第３の系統Ｃの工具側端子ブロックと係合可能な長さとなっている。バッテリーパック１６′は、第１と第２の系統Ａ、Ｂの両者で使用可能となっている。代替的構成において、高電圧の第３のバッテリーパック１６″は、第１と第２のバッテリーパック１６、１６′の長さとなっており、低電圧の第２のバッテリーパック１６′は、高電圧の系統Ｃの工具と不可係合とする必要はない。然しながら、意図した使用に対して充分な動力を供給できない。図１９におけるバッテリーパック１６、１６′と第３の系統Ｃとの間の破線は、電気的な係合が防止されていない本代替実施形態を示している。
【００４１】
バッテリーパック１６をハウジング５６に装着することにより、バッテリーパック１６の板状の端子６２のが工具側端子ブロック７６ととの雌型端子８８、９２に対して自動的に位置合わせまたは芯合わせされる。バッテリーパック１６がハウジング５６に装着されるとき、板状の端子６２と雌型端子８８、９２の位置合わせは２段階で行われる。第１の段階において、ガイドレール５２が溝５４に対して緩く係合する。ハウジング５６に対するバッテリーパック１６の全移動行程は約６０ｍｍである。第２の段階は、ハウジング５６に対してバッテリーパック１６が約２２ｍｍ移動したときに生じ、該第２の段階において、バッテリーパック１６のハウジング３０の溝９９が工具側端子ブロック７６とのレール９７と係合し緊密に装着される。好ましい実施形態において、ハウジング３０および位置決めレール９７はぴったりと装着される。この係合により、バッテリーパック１６が工具側端子ブロック７６とに対して正確に位置決めされ、次いで、バッテリーパック側端子ブロック２６に対して位置決めされる。通常は、バッテリーパック１６の板状の端子６２は、更に位置合わせすることなく雌型端子８８、９２に係合する。板状の端子６２が曲がっている場合には、板状の端子６２は、関連する工具側端子ブロック７６の窓フレーム９８に係合する。窓フレーム９８のテーパ状の脚部１０２は、僅かに曲がった板状の端子６２を真っ直ぐにすることを補助する。板状の端子６２が大きく曲がっている場合には、窓フレーム９８により板状の端子６２が開口部１００へ進入することを防止する。
【００４２】
既述したように、工具側端子ブロック７６が長手方向に工具ハウジング５６へスライドできるようにすることも好ましい。板状の端子６２が既述のように位置決めされ雌型端子８８、９２に挿入されるとき、板状の端子６２のは雌型端子８８、９２に係合し、工具側端子ブロック７６が僅かに後方へ変位する。例えば、こうした変位は約２ｍｍのオーダの距離を以て生じる。工具側端子ブロック７６がハウジング５６に対して移動限界に到達すると、板状の端子６２は雌型端子８８、９２に挿入されている。工具１０の振動ためにバッテリーパック１６がガイドレール５２に平行な軸線に沿ってハウジング５６に対して移動すると、バッテリーパック１６および工具側端子ブロック７６は共に移動する。工具側端子ブロック７６およびバッテリーパック１６のこの移動により、板状の端子６２および雌型端子８８、９２の損耗が低減される。
【００４３】
特に図４を参照すると、本発明のバッテリーパック１６は工具のハウジング５６または充電器２０からの引き出しを容易にするための突起部１６０を含んでいる。一例として示す実施形態では、ハウジング半体部２８、３０の各々は、ハウジング２２の後部の側面において鉛直方向に離間配置された一対の突起部１６０を含んでいる。各突起部１６０は、凸状に湾曲しているように図示され、使用者が親指または人差し指を直接引っ掛けるための前方部を有している。例えば、バッテリーパック１６の幅は、使用者が右手の親指を第２の半体部３０の上方突起部１６０に引っ掛け、右手の人差し指を第１の半体部２８の上方突起部１６０に引っ掛けることができる寸法となっている。下方突起１６０は、充電器２０においてバッテリーパック１６を上下反対に配置した場合に同様に用いることができる。
【００４４】
本発明には多くの利点がある。本発明の１つの利点は、コードレス動力工具用のバッテリーパックのハウジングを第１と第２の半体部から形成し、上部および下部チャンバを形成した点である。バッテリーを下部チャンバに配置し、バッテリーパック側端子ブロックを上部チャンバに配置することができる。このように構成することにより組立が単純となり、バッテリーパックの耐久性が増加し、特に、多数のバッテリーセルを有する重量のバッテリーパックに適している。
【００４５】
本発明の第２の利点は、工具に係合させるための長手方向に延設されたガイドレールと、前記ガイドレールの間に設けられた長手方向に延びる板状の端子を有するコードレス動力工具用バッテリーパックにある。板状の端子の先端部およびガイドレール先端部は横断方向に一直線上に配置されている。こうした構成により、板状の端子をガイドレールに対して正確に位置決めすることが容易になり、バッテリーパックの板状の端子を工具の端子に対して位置決め容易になる。
【００４６】
本発明の第３の利点は、バッテリーパック側端子ブロックを受承する上部チャンバをハウジングに設けたコードレス動力工具用のバッテリーパックにある。バッテリーパック側端子ブロックは、上部チャンバの棚部に対して垂直に同棚部に対して離間配置された複数のバッテリーパック側端子を含む。これにより、端子の周囲のクリアランスを改善すると共に、端子が塵埃により汚染される可能性を低減した。
【００４７】
本発明の第４の利点は、バッテリーパックをコードレス動力工具の工具側端子ブロックに対して着脱自在に、かつ、電気的に相互接続する方法にある。バッテリーパックは、先ず、ガイドレールを工具に設けた対応のレールに係合させることにより大まかに長手方向の軸線に沿って芯合わせされる。次いで、バッテリーパックは、工具側端子ブロックをバッテリーパックに係合させることにより、バッテリーパックの端子を係合させることにより正確に位置決めされる。
【００４８】
本発明の第５の利点は、手操作による引き出しを容易にするために適当な突起部を備えた、コードレス動力工具用バッテリーパックにある。
【００４９】
本発明の第６の利点は、（工具および充電器の凹んだ端子すなわち雌型端子に接続するための）雄型すなわち突出した端子を有する再充電可能なバッテリーパックと、工具に接続するための凹んだすなわち雌型端子を有する非遮断型ＡＣ／ＤＣ変換器と、バッテリーパックに接続するための凹んだすなわち雌型端子を有する非遮断型充電器とを含むコードレス動力工具のシステムにある。（遮断型と比較して）非遮断型の構成要素を用いることにより製造が単純化されると共に製造費が削減される。本発明は、雌型端子と雄型端子の両方を備えた工具と機械的、電気的に適合する、雌型端子を有する充電器と、雄型端子を有するバッテリーパックを提供する。これにより、該システムはコードレスＤＣバッテリーパックまたはＡＣ／ＤＣ変換器から動力を得ることが可能となり、使用者が動力源を柔軟に選択可能となる。
【００５０】
本発明の第７の利点は、バッテリーパックを鉛直方向に受承する窪んだ開放型受承部と、結合部（好ましくは溝）を有するハウジングを具備する充電器にある。前記結合部は、バッテリーパックと充電器とを機械ｔけいに位置合わせする共に、バッテリーパックを結合部に向かって長方向に移動させることにより、バッテリーパックがハウジングに対して鉛直方向に変位することを防止するようにバッテリーパックを充電器に機械的に連結する。バッテリーパックのレールを、充電器に設けた相補形の溝に係合させる前に、バッテリーパックを充電器の開放型受承部に鉛直方向に装着することにより、充電器の溝に対するバッテリーパックの位置決めが容易になる。この方法は、特に大型で重量のバッテリーパックに適している。
【００５１】
好ましい実施形態を参照しつつ本発明を明細書に説明すると共に添付図に示したが、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲を逸脱することなく種々の変更が可能であり、かつ、その構成要素を均等物にて置換可能である。更に、本発明の本質的範囲から逸脱することなく、特定の状況または材料に適合するように、本発明に種々の修正を行うことができる。従って、本発明は、現時点で本発明を実施するベストモードとして添付図面に示され明細書で説明された特定の実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の範囲に含まれる全ての実施形態を含む。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１の実施形態によるコードレス動力工具システムである。
【図２】  本発明の第１の実施形態によるコードレス動力工具システムである。
【図３】  本発明の第１の実施形態によるコードレス動力工具システムである。
【図４】  図１のコードレス動力工具システムの第１のバッテリーパックの分解拡大斜視図である。
【図５】  図４のバッテリーパックの平面図である。
【図６】  図４のバッテリーパックの正面図である。
【図７】  図４のバッテリーパックの右側面図である。
【図８】  図１から図３のコードレス動力工具側端子ブロックの分解拡大斜視図である。
【図９】  工具側端子ブロックの本体部の端面図である。
【図１０】  図４のバッテリーパック側端子ブロックの斜視図である。
【図１１】  バッテリーパックと工具の間の接合部分の断面図である。
【図１２】  本発明のコードレス動力工具システムのための第２のバッテリーパックの右側面図である。
【図１３】  本発明のコードレス動力工具システムのための第３のバッテリーパックの右側面図である。
【図１４】  第１のバッテリーパックと関連する充電器の一部を破断して示す斜視図である。
【図１５】  図１４の充電器の斜視図である。
【図１６】  変換器との組み合わせで示す本発明の第２のコードレス動力工具の斜視図である。
【図１７】  本発明の第３のコードレス動力工具の斜視図である。
【図１８】  コードレス動力工具と変換器との間の接合部分の断面図である。
【図１９】  本発明の種々のバッテリーおよび工具の通有性を示す略図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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