(57)【要約】【課題】電池式かみそり又はシェーバー等の器具のハンドルからの線形脱離移動中に電池シェルのより良好な制御を提供して電池シェルの慣性を低減し、また消費者に遥かにより快適な操作経験を提供すること。【解決手段】新規の減速機構は、かみそりハンドルの下部部分上に見出される電池シェルと、かみそりハンドルの上部部分内に見出される電池キャリアとの間の相互作用に基づく。特に、少なくとも１つのノブ型構造を有する係合ばねが、電池シェルの内面上に装着され、電池シェルの脱離移動中に電池キャリアの外面上の突出部及び／又は凹部と軸方向に係合する。シェルの開放又は脱離中、ノブの突出部との係合は、線形脱離中シェルの減速力効果を生み出す。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部及び下部を備えるハンドルを備える電動器具であって、前記下部が、１つ以上の係合部材をその内面に有する電池シェルを備え、及び、前記上部が、１つ以上の係合構造をその外面に有する電池キャリアを備え、前記１つ以上の係合部材の各々が１つ以上の係合ばねを備え、前記１つ以上の係合ばねが、第１の湾曲したプロファイルを有する少なくとも１つのノブを更に備え、前記１つ以上の係合構造が前記１つ以上の係合部材と向き合って軸方向に整列される複数の突出部及び複数の凹部を有し、前記電池シェルの前記１つ以上の係合部材及び前記電池キャリアの前記１つ以上の係合構造が、前記電池シェルが前記ハンドルの前記上部から軸方向に脱離されるときに前記少なくとも１つのノブ、前記複数の突出部、及び、前記複数の凹部が前記電池シェルの移動に対する力を提供して前記電池シェルを制動するように、前記ハンドルの長手方向軸に沿って軸方向に整列されていることを特徴とする電動器具。
【請求項２】
前記１つ以上の係合構造が、１つ以上の突出部、１つ以上の凹部、又はそれらの任意の組み合わせを更に備え、前記１つ以上の突出部の各々が、第２の湾曲したプロファイルを有し、前記１つ以上の凹部の各々が、第３の凹部表面を有することを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項３】
前記少なくとも１つのノブが、１つ以上の凹部、１つ以上の突出部、又はそれらの任意の組み合わせと係合されることを特徴とする請求項１又は２に記載の電動器具。
【請求項４】
前記少なくとも１つのノブの第１の湾曲したプロファイルが、前記１つ以上の突出部の前記第２の湾曲したプロファイル、前記１つ以上の凹部の前記第３の凹部表面、又はそれらの任意の組み合わせと係合されることを特徴とする請求項２に記載の電動器具。
【請求項５】
前記電池シェルが、脱離中に前記ハンドルの長手方向軸に沿って線形に横断し、前記制動された脱離が、電池シェル移動に対する力を提供することを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項６】
前記制動された脱離が、前記１つ以上の係合構造と接触したままである前記１つ以上の係合ばねによって提供されることを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項７】
前記１つ以上の係合部材が、前記電池キャリア内に配設された電池との電気接点を提供しないことを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項８】
前記電動器具の構成要素に対して電力を駆動するための前記電池キャリア内に配設された電池を更に備え、前記電動器具が、かみそり、歯ブラシ、美顔装置、又は懐中電灯であることを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項９】
前記少なくとも１つのノブが、約０．３ｍｍ〜約０．７ｍｍの高さ及び約０．３ｍｍ〜約０．６ｍｍの半径、又はそれらの任意の組み合わせを有し、前記突出部が、約０．２ｍｍ〜約０．６ｍｍの高さ、約０．０４ｍｍ〜約０．５ｍｍの半径、及び約１．５ｍｍ〜約２ｍｍの第１の突出部と第２の突出部との間の距離、又はそれらの任意の組み合わせを有することを特徴とする請求項２に記載の電動器具。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのノブが、前記１つ以上の係合部材の伸長されたアーム部分の上に配設され、前記アーム部分が、少なくとも１つの角度付けられた部分を備えることを特徴とする請求項１に記載の電動器具。
【請求項１１】
前記少なくとも１つのノブに隣接して、少なくとも１つの平坦な領域を備えることを特徴とする請求項１０に記載の電動器具。
【請求項１２】
前記少なくとも１つの角度付けられた部分が、開口を備えることを特徴とする請求項１０に記載の電動器具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小型の消費者器具等の電動又は電池作動式器具に関し、より具体的には、かかる器具において使用されるカバーに関する。
【背景技術】
【０００２】
多くの小型電池作動式装置では、電池は、ユーザによって交換可能であり、カバー又はシェルを有する開口部又はキャリアを通じて電池区画から挿脱される。多くの例において、電池が落ちないように、又はカバーが不注意で抜け落ちないように、カバーを定位置に機械的に固定することが必要である。同様に、装置内の電池と電気回路との間に電気接点を作ることも典型的には必要である。
【０００３】
器具のハンドル（例えば、かみそりハンドル）からのカバー又はシェルの脱離中、消費者がシェルを脱離させるために働かせなくてはならない力は、シェルの著しい慣性を生み出し、該慣性は、消費者が有するシェル及び／又は電池の制御を低減する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ハンドルからのその脱離又は解放移動中に電池シェルのより良好な制御を提供して、電池シェルの慣性を低減し、また消費者に遥かにより快適な操作経験を提供するために、機構が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によると、電動器具は、上部及び下部を備えるハンドルを含み、下部は、１つ以上の係合部材を有する電池シェルを備え、電池シェルは、ハンドルの上部から脱離されるときに減速される。本発明の更なる態様では、１つ以上の係合部材の各々は、１つ以上のノブを含み得る１つ以上の係合ばねを備える。少なくとも１つのノブは、第１の湾曲したプロファイルを有し得る。電池キャリアは、１つ以上の係合構造を有するハンドル内に含まれる。１つ以上の係合ばね及び１つ以上の係合構造は、ハンドルの長手方向軸に沿って軸方向に整列される。１つ以上の係合構造は、１つ以上の突出部、１つ以上の凹部、又はそれらの任意の組み合わせを更に備え、突出部の各々は、第２の湾曲したプロファイルを有し、１つ以上の凹部の各々は、第３の凹部表面を有する。少なくとも１つのノブは、１つ以上の凹部、１つ以上の突出部、又はそれらの任意の組み合わせと係合される。少なくとも１つのノブの第１の湾曲したプロファイルは、１つ以上の突出部の第２の湾曲したプロファイル（単数又は複数）、１つ以上の凹部の第３の凹部表面、又はそれらの任意の組み合わせと係合される。
【０００６】
本発明の別の態様では、電池シェルは、脱離中にハンドルの長手方向軸に沿って線形に横断する。この減速された脱離は、電池シェルの移動に対する力を提供する。概して、減速された脱離は、１つ以上の係合構造と接触したままである１つ以上の係合部材又はばねによって提供される。
【０００７】
本発明の他の態様では、係合部材は、金属から成り、電池キャリア内に配設された電池との電気接点を提供せず、また電池シェルに固定される。また、本発明では、電池シェルは、ハンドル内に電池を保持する機能は果たさない。電池キャリア内に配設された電池は、器具のモータ等の構成要素に電力を駆動する。
【０００８】
本発明の更なる態様では、少なくとも１つのノブは、約０．３ｍｍ〜約０．７ｍｍの高さ及び約０．３ｍｍ〜約０．６ｍｍの半径、又はそれらの任意の組み合わせを有し、突出部は、約０．２ｍｍ〜約０．６ｍｍの高さ、約０．０４ｍｍ〜約０．５ｍｍの半径、及び約１．５ｍｍ〜約２ｍｍの第１の突出部と第２の突出部との間の距離、又はそれらの任意の組み合わせを有する。
【０００９】
また更なる態様では、少なくとも１つのノブは、１つ以上の係合部材の伸長されたアーム部分上に配設され、隣接する前記少なくとも１つのノブは、少なくとも１つの平坦な領域であり、アーム部分は、少なくとも１つの角度付けられた部分を備え、少なくとも１つの角度付けられた部分は、開口を備える。
【００１０】
本発明の電動器具は、かみそり、歯ブラシ、美顔装置、又は懐中電灯であり得る。
【００１１】
本発明のまた別の態様では、器具は、ハンドルであって、該ハンドルのある部分に少なくとも１つの係合ばねを、また該ハンドルの別の部分に係合構造を有する、ハンドルを備え、係合ばね及び係合構造は、一緒に連結されるときに、ハンドルの一方の部分の他方からの脱離を減速させる。
【００１２】
別段に定義されていない限り、本願において使用されるすべての技術的用語及び科学的用語は、本発明が属する分野の当業者に共通に理解されるものと同じ意味を有する。本願に記載されているものと類似した又は等価な方法及び部材を本発明の実施又は試験において使用することができるが、好適な方法及び部材を以下に記載する。本願において言及したすべての刊行物、特許出願、特許、及び他の参照文献は、引用によってすべてが本願に組み込まれる。何らかの不一致がある場合、本明細書が、定義を含めて優先される。加えて、部材、方法、及び例は、単に例示的なものであり、限定を意図したものではない。
【００１３】
本発明の他の特徴及び利点は、以下の詳細な説明から、また特許請求の範囲から明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本明細書は、本発明を構成するとみなされる主題を具体的に指摘しかつ明確に主張する特許請求の範囲を結論とするが、本発明は、添付の図面と関連してなされた以下の説明によって更に理解されると考えられ、添付の図面において同様の参照符号が、実質的に同一の要素を示すために用いられている。
【図１】本発明による係合部材及び係合構造を有する電動湿式かみそりハンドルの断面図である。
【図２】本発明による、電池シェルが長手方向に脱離されたときの図１の電動湿式かみそりハンドルの断面図である。
【図３】図１の電池シェルの拡大図である。
【図３ａ】本発明の係合部材の斜視図及び側面図である。
【図３ｂ】本発明の係合部材の斜視図及び側面図である。
【図４】図１の電池キャリアの拡大図である。
【図５】本発明による係合構造を有する、その予荷重係合位置にある係合ばねノブの拡大断面図である。
【図６】電池シェルの脱離中に係合構造を線形に横断するときの、図２の係合ばねノブの断面図の拡大である。
【図７】本発明による電池シェルの移動に対する力を描写する図６の拡大図である。
【図７ａ】本発明による電池シェルの移動に対する力を描写する図６の拡大図である。
【図８】本発明による電池キャリアの係合構造の突出部に沿って更に横断するときの電池シェルの係合ばねを示す、更なる拡大断面図である。
【図９】本発明による係合ばねのノブの好ましい幾何学を描写する。
【図９ａ】本発明による係合ばねのノブの好ましい幾何学を描写する。
【図１０】本発明による係合構造の突出部の好ましい幾何学を描写する。
【図１１ａ】それぞれ、本発明の係合部材の代替的実施形態の斜視図、上面図、及び側面図である。
【図１１ｂ】それぞれ、本発明の係合部材の代替的実施形態の斜視図、上面図、及び側面図である。
【図１１ｃ】それぞれ、本発明の係合部材の代替的実施形態の斜視図、上面図、及び側面図である。
【図１２】電池キャリアが、係合構造と、ばねを有する係合部材を備える電池シェルと、を備える、本発明の代替的実施形態を描写する。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の新規の減速機構は、電池式かみそり又はシェーバー等の器具のハンドルからの線形脱離移動中に、電池シェルの慣性を低減する。
【００１６】
本発明は概して、その閉鎖位置にあるその電池区画又は電池シェルを有するキャリア内に固定された電池自体をいかに維持するかに関しては説明しない。本発明はまた、概して、ハンドルの線形方向に沿って脱離されているか又は動かされているカバー又は電池シェルに着目する（例えば、ハンドルの長手方向軸に沿って、又はその方向に移動する電池シェル）。この脱離又は解放横断方向は、概して非線形の回転又は横方向に移動することによって脱離される電池シェルを有する器具、又は電池シェルがねじ式接続部若しくは差し込み機構を含む器具（例えば、多くの電池式湿式かみそり）とは、概して異なる。
【００１７】
例えば、電動湿式かみそり型の器具に着目すると、本発明の減速機構は、（かみそりハンドルの下部部分上の）電池シェルとかみそりハンドルの上部部分との間の相互作用、即ち、電池シェルの脱離移動中、電池キャリアの外面若しくは係合構造と係合する電池シェルの内面上に装着されたばねを有する係合部材の存在に基づき、これはしたがって、脱離中にシェルの減速又は阻止効果を生み出すことが留意される。上述の通り、本発明は概して、かみそりの長手方向軸に沿った脱離の線形方向に関することができる。
【００１８】
本発明の減速機構は、電池キャリア上に成形される係合構造と係合ばね上の係合特徴との間の相互作用に基づく。電池シェルが動いている間、係合ばねは、その予荷重圧縮、そのばね定数、及び電池キャリア構造の幾何学の関数である抵抗を示し、その抵抗の強さに応じて、減速効果はより大きく又はより小さくなる。
【００１９】
本明細書で使用される場合、用語「ばね」は、圧縮ばね、板ばね、若しくは任意の実現可能なばね、又はそれらの組み合わせ等の、任意の種類の機械的ばねを意味する。
【００２０】
本明細書で使用される場合、用語「ノブ」、「突出部」、「凹部」は、例えば、湾曲した若しくは線形のプロファイルを有するか、又はそれらの任意の実現可能な組み合わせ等の、任意の幾何学的形状の任意の大きさの構造であってよい。
【００２１】
本明細書で使用される場合、用語「平坦な」又は「平坦な領域」は、水平レベルであり、概して傾斜しておらず、均一であり、又は顕著な突起若しくは凹みを有さない表面を意味し得る。
【００２２】
本明細書で使用される場合、用語「角度付けられた」は、角度又は角度類を有し、ある傾斜で配設されるか又はある角度で屈曲された表面を意味することができ、それは線形であってもよく、又は線形でなくてもよい。
【００２３】
図１を参照すると、本発明による例示的な電動器具１０、即ち組み立てられた電動湿式かみそりが示される。本発明によって企図される電動器具の種類の例として、かみそりが使用及び描写されているが、本発明は、かみそりに限定されず、また例えば、歯ブラシ、剥離装置若しくは肌用ブラシ等の美顔装置若しくは器具、又は他の化粧品アプリケータ、懐中電灯、及び他の一般的に既知である小型の消費者電動器具等の任意の他の電池式器具を含んでもよい。
【００２４】
かみそり１０は、ハンドル１２に連結されるかみそりカードリッジ１０ａを含むように示される。ハンドル１２は、複数の構成要素を含む。ハンドル１２は概して、上部部分１２ａ及び下部部分１２ｂを有する。上部部分１２ａは、ハンドル１２内部の電池キャリア１４と、電池キャリア１４内部に配設及び保持される電池１１と、電池キャリア１４をハンドルの内側で覆う又は包み込み、ハンドルに底部を提供するのに役立つハンドル１２の底部部分１２ｂにおける電池シェル１６と、電池シェル１６内部の１つ以上の係合部材１８と、を含む。
【００２５】
係合部材は、好ましくは少なくとも１つのばねで構成される。電気的接続が、電池１１とハンドル内部に見出されるモータ１９との間に確立される。この電気的接続が一度確立されると、モータは、電力供給され、任意の他の構成要素（例えば、ブラシヘッド）の振動機能に電力供給するか又はそれを駆動するために、振動を提供し、該振動はハンドルに伝送され、次にかみそりカートリッジ１０ａ又は他の器具の種類に望ましく伝送される。
【００２６】
しかしながら、ばね１８自体は、かみそりに電力を提供するために必要とされる電気接点を提供しないことに留意すべきである。実際に、本発明では、かみそりに電力を提供するために概して必要となるのは、ハンドルの上部部分上の電池キャリア１４内での電池１１の定置だけであり、ハンドルの下部部分内の電池シェル又はばねのどちらも、かみそりに電力供給するために必要ではない。
【００２７】
電池シェル１６を含むハンドル１２は、示される通り、概して卵形の長円形形状に形成されるが、但し、例えば、略円筒形形状等の任意の形状が本発明においてこれらの構成要素に関して企図される。電池キャリア１４もまた、シェル１６及びハンドル１２の内部に容易に適合又はガイドするように、卵形の長円形形状であってもよい。部品が類似の形状であるときに部品間に良好なガイド提供され得るが、シェル及びキャリアは、異なる形状のものであってもよく（例えば、１つは卵形であり、また１つは円筒形であってもよい）、依然としてかかる良好なガイドを達成する。
【００２８】
ハンドル構成要素の大部分は、概してプラスチック材料で作製されるが、係合ばね１８は、本発明において望ましくは金属から成り得る。係合ばね１８は、示される通り、望ましくは圧縮型ばねであり得る。
【００２９】
電池１１をハンドル１２から取り外すか、又は何らかの理由のためにかみそりハンドルを開けるためには、図２の矢印２２によって示されるように長手方向に沿って電池シェル１６を外す、脱離する、又は解放しなくてはならない。
【００３０】
電池シェル１６内部の係合ばね１８は、望ましくは１つ以上のノブを含み得る。１つのノブ１８ａを有する実施形態が、図３ａ及び３ｂに示され、２つのノブを有する代替的実施形態が、図１１に示される。本発明の図３及び５〜８に示される通り、１つのノブ１８ａを備える係合ばね１８は、電池シェル１６の内部に配設される。
【００３１】
係合ばね１８の１つ以上の部分は、図３に示される通り、電池シェル１６の底部の内側端部３２内に固定され得る。図３、３ａ、及び３ｂに明確に描写される通り、係合ばね１８は、電池シェル１６の底端部１６’の内面３２に固定される略円形部分１８’と、円形部分１８’から、概してハンドルの軸に沿って底端部３２から長手方向に離れて延在する少なくとも１つのアーム部分１８’’と、を有する。円形部分１８’は、締まり嵌め、超音波溶接、又は任意の実現可能な固定若しくは締結技術、あるいはそれらの組み合わせによって、電池シェルに装着若しくは固定され得る。
【００３２】
図３ａでは、円形部分１８’は、好ましくは約８ｍｍ〜約１０ｍｍ、またより好ましくは約９．１５ｍｍの幅寸法３１を有して示され、アーム部分１８’’は、好ましくは約１．５ｍｍ〜約２．５ｍｍ、またより好ましくは約２ｍｍの幅寸法３３を有して示される。
【００３３】
図３ｂに示される通り、アーム部分１８’’は、望ましくは、線形部分３４と、ノブ１８ａをまたぐ、角度付けられた部分３５ａ及び３５ｂと、を含み得る。
【００３４】
角度付けられた部分３５ａ及び３５ｂは、概して望ましくは左右対称であるが、但し、左右非対称な部分は、本発明内に企図される。線形部分３４は、望ましくはアーム部分１８’’全体の長さの約半分であり得るが、但し、任意の実現可能な長さは、本発明によって企図される。概して、理論的には、線形部分３４が長くなればなるほど、保持力はより大きくなる。更に、アーム部分１８’’のより大きい幅寸法３３を提供することは、より平坦な領域又はより線形様の角度付けられた部分を可能にし得る。
【００３５】
角度付けられた部分３５ａ及び３５ｂは、望ましくは、各々１つ以上の開口３６ａ及び３６ｂを有し得る。図３ａに示される通り、角度付けられた部分３５ａは、１つの開口３６ａを有し、角度付けられた部分３５ｂは、１つの開口３６ｂを有する。本発明に必要ではないが、開口３６ａ及び３６ｂは概して、ばね１８の圧縮中に角度付けられた部分３５ａ及び３５ｂ上での強度を均等化する等の幾つかの利点を提供し得る。
【００３６】
アーム部分１８’’でのより一様な応力の分布が、角度付けられた部分内の開口の存在下で達成されることができ、したがってアーム上でより高い応力が適応されることが可能であり、したがってばねは、最小の永久歪みを伴って望ましく圧縮され得る。開口の大きさ及び形状は、応力分布が所望される地点に応じて決定され、また実現可能に達成され得る。開口の大きさ及び形状は、望ましくは、電池キャリアによって提供される係合構造減速機構と干渉しないように十分に小さくあり得る。
【００３７】
係合ばね１８は概して、例えば、図１及び図５に示されるように、ハンドルが完全に形成されるか又は組み立てられているとき、予荷重された圧縮された位置にあると考慮される。
【００３８】
図１に示される通り、電池シェル１６がかみそりハンドル１２に固定されるか、又はその上に装着されて、ハンドルの閉止位置を提供する（例えば、シェルが、ハンドル１２の上部部分１２ａから抜け落ちない）とき、係合ばねアーム部分１８’’は、キャリア１４の概ね全長分、長手方向に延在する。
【００３９】
この位置では、電池シェルは電池キャリア上に組み立てられ、かみそりは使用する準備ができている状態であり、かみそりハンドルは概して、防水でもある。
【００４０】
係合ばね１８のノブ１８ａは、望ましくは、電池キャリア１４上に配設された係合構造４２（図１、４）の少なくとも１つの部分と直接的に、また実質的に永久に接触し得る。ばね１８、またより具体的には少なくともそのアーム部分１８’’は、概して係合構造４２と軸方向に整列される。
【００４１】
係合構造４２は、図４により明確に示される通り、望ましくは電池キャリア１４の外面４２ａ上に一体化して成形され得る。本発明はまた、係合構造４２が、独立して形成されてキャリアに固定され、更にはキャリアと異なる材料から成る実施形態も企図する。例えば、キャリアはプラスチックで作製されてもよく、係合構造は金属から成ってもよく、又はその逆であってもよい。
【００４２】
係合構造４２は、図４に示される通り、好ましくは１つ以上の小さい突出部４４及び１つ以上の凹部４６を備え、長手方向様式でキャリア上に配設されて、好ましくは係合ばね１８の長手方向アーム部分１８’’上に見出されるノブ１８ａと係合する。
【００４３】
図５は、図１に示されるもののような閉止位置にあるハンドルの拡大断面図である。ばねは、１つのノブ１８ａを有し、係合構造４２は、表面４２ａ上に配設され、ばね１８のアーム部分１８’’と軸方向に整列される複数の突出部４４及び凹部４６を有する。
【００４４】
図６〜８は、ハンドルからの電池シェルの脱離又は解放の一連の図を描写する。シェル１６は、まず線形に脱離される（ハンドル部分１２ａから解放又は取り外される）ため、ばねノブ１８ａは、電池キャリア１４の係合構造４２に沿って線形に移動する。電池シェルの脱離移動中、小型の係合ばねノブ１８ａは、キャリア１４の係合構造４２の第１の凹部４６ａ（図６に示される）の後に第１の小さい突出部４４ａ（図６〜７に示される）を進み、それは概して、力Ｆ（図７に矢印Ｆによって示される）又はばね１８の長手方向移動に対する抵抗を提供し、ハンドルからのシェルのより制御された脱離を提供する。電池シェル１６の継続的な脱離において、係合ばねノブ１８ａは、キャリア１４の係合構造４２の第２の凹部４６ｂ、またその後に第２の小さい突出部４４ｂ等を進む。
【００４５】
この力Ｆは概して、図７の力の矢印「Ｆ」によって示される通り、電池シェルの移動から、又はそれに対して、反対方向に適用される。係合ばね１８は電池シェル１６上に装着されるため、ばね１８も力Ｆによって直接的に影響を受け、減速機構として作用する本発明の基本的原理を供給するのはこの抵抗である。
【００４６】
図６〜９に示される通り、係合ばね１８のノブ１８ａは概して、主には係合ばね１８の可撓性及びノブ１８ａの湾曲した外側表面又はプロファイル１８ａ’のため、キャリア１４上の係合構造４２の１つ以上の突出部４６の各々を克服することができる。減速中、ノブ１８ａの湾曲したプロファイル１８ａ’は、係合構造１４上の１つ以上の突出部４４ａ、４４ｂ、４４ｃの個々の湾曲したプロファイル４４ａ’、４４ｂ’、４４ｃ’等、及び係合構造１４の１つ以上の凹部４６ａ、４６ｂ、４６ｃ等の凹部表面４６ａ’、４６ｂ’、４６ｃ’等、又はそれらの任意の組み合わせの各々と係合し、概して連続的に接触したままとなる。
【００４７】
幾つかのパラメータが、本発明の機構の最適な性能を提供するために役立ち得る。係合ばね１８を望ましく保持する力Ｆの抵抗は、例えば、係合ばねの材料及び幾何学、摩擦係数に対して概して効果を有し得る接触領域の仕上げ面、係合ばねの予荷重圧縮、係合ばね上のノブ（単数又は複数）の幾何学、並びに係合構造上の突出部（単数又は複数）及び凹部の幾何学等の多数のパラメータの関数である。
【００４８】
選択される係合ばね材料の種類は、概して可撓性又は弾性性能を提供するその能力のために重要である。それに加えて、上述の通り、ばねは望ましくは、耐久性があり長持ちする係合部材を提供するために金属から成る。
【００４９】
１つの好ましい実施形態では、ばねは、任意の種類の硬質金属から成る。本発明において概して望ましい種類の金属は、限定されるものではないが、例えば、約１１５０ＭＰａ〜約１３００ＭＰａ（１１５０Ｎ／ｍｍ2〜約１３００Ｎ／ｍｍ2）の範囲の引張り強度を有する約１．４３１０＋Ｃ１１５０のＤＩＮ番号等、ドイツ工業規準（ＤＩＮ）又は標準に基づく硬度特性を有し得る。所望により、それは、遥かにより高い引張り強度を潜在的に達成するために焼戻しされてもよい。焼戻しによって、概して約１０〜約２０パーセントの引張り強度の改善が達成され得ることが予測される。約１３００ＭＰａ〜約１５００ＭＰａ（１３００Ｎ／ｍｍ2〜約１５００Ｎ／ｍｍ2）（＋Ｃ１３００）の同様の引張り強度を概して提供するために、約１．４３１０＋Ｃ１３００のＤＩＮ番号における硬度を有する異なる種類の金属（例えば、ＳＵＳ  ３０１−Ｈ）が選択されることが可能である。＋Ｃ１１５０と同様に、これは、更なる焼戻しプロセスを伴って提供されてもよく、又はそうでなくてもよい。
【００５０】
図９及び９ａに示される通り、係合ばね１８のノブの幾何学は、望ましくは最適な減速効果を提供し得る。ノブ１８ａの所望の半径９２は、好ましくは約０．３ｍｍ〜約０．６ｍｍの範囲内、またより好ましくは約０．４ｍｍであり得る。ノブの所望の高さ９４は、好ましくは約０．３ｍｍ〜約０．７ｍｍの範囲内、またより好ましくは約０．４ｍｍであり得る。
【００５１】
それに加えて、アーム部分１８’’に関する最適な長さ９８は、好ましくは約１２ｍｍ〜約１５ｍｍの範囲内、また好ましくは約１３ｍｍであり得る。
【００５２】
アーム部分１８’’は、（図９のノブに隣接する２つの角度付けられた部分によって示される通り）ノブの場所にて屈曲を有してもよく、又は別法として、別の非線形構成若しくは実質的に直線に配設されてもよい。ばね１８の遠位端部５２（図５〜９に示される）は概して、望ましくは自由端部であり、またいかなる他の構成要素にも固定されない。しかしながら、本発明はまた、アーム部分１８’’又はその端部が、ガイドされるか、又は部分的に若しくは全体的に固定され得ることも企図する。概ね端部５２の上面５２ａから平坦な領域９６までのばね１８の高さ９７は、好ましくは約１ｍｍ〜約１．７ｍｍ、また好ましくは約１．４ｍｍである。高さ９７は概して、高さ５７とは異なり、圧縮されていないとき（例えば、係合部材が電池シェル上にまだ装着されていないとき）のばねの物理的高さを表す。
【００５３】
更に、図９では、示される１つ以上の平坦な領域９６は、ノブの片面又は両面上に配設されてもよく、また任意のノブの歪みは保持力Ｆの望ましくない低減を生み出す可能性があるため、係合ばね１８の圧縮移動中にノブの歪みを回避するような様式で概して形成される。２つの平坦な領域９６が存在するため、より良好な応力分布が提供され、それによって概してこれらの歪みを最小にする。各平坦な領域９６に関する望ましい長さ９６ａは、好ましくは約０．８ｍｍ〜約１．２ｍｍの範囲内、またより好ましくは約１ｍｍであり得る。概して、アーム部分又はばねは、望ましくはより機械的に頑丈であり、より短い平坦な領域の長さである。
【００５４】
最適な保持力及び最小の係合ばね歪みを提供するのに役立つ係合ばねの予荷重圧縮は、係合ばねの高さ及び電池キャリア表面４２ａ上の係合突出部の相対的位置に関連し得る。本発明では、最適な予荷重又は圧縮された高さ５７は、図５に示される通り、好ましくは約０．８ｍｍ〜約１．２ｍｍ、またより好ましくは約１．１ｍｍであり得る。示される通り、この予荷重高さ５７は望ましくは、概して端部の上面５２ａから概ねノブの湾曲したプロファイル１８ａ’の上部までの高さであり得、電池シェル１６がキャリア１４と接続又は組み立てられ、ばね１８のノブ１８が凹部４６のうちの１つの中に配置されるときのばねの状態を表す。
【００５５】
図１０及び１０ａに示される通り、概ね電池キャリア１４上の突出部４４間の距離１０４は、好ましくは約１．５ｍｍ〜約２ｍｍ、またより好ましくは約１．７ｍｍであり得る。突出部４４の半径寸法１０６は、好ましくは約０．０４ｍｍ〜約０．５ｍｍ、好ましくは約０．４ｍｍ、またより好ましくは約０．０８ｍｍであり得る。突出部４４の高さ１０５は、好ましくは約０．２ｍｍ〜約０．６ｍｍ、またより好ましくは約０．３ｍｍであり得る。突出部及び／又は凹部ごとの任意の幾何学が、及びそれらの間の任意の間隔が、本発明内に企図されるため、電池キャリアの係合構造上のすべての突出部又は凹部が、同一であるか、又は同一の寸法を有している必要はないことに留意すべきである。高さ１０５は、望ましくは、突出部の先端における点Ｒ１から突出部の基点Ｒ２又はＲ３までの直線の距離として決定され得る。突出部の基点が水平線上にない場合、高さは、先端点Ｒ１から最も遠い基点から決定され得る。
【００５６】
図１０に示される通り、「フランク」角１０７は、約９０°として示される。本発明によると、突出部のフランク１０７ａと突出部が概してその上に並ぶ水平線１０８とによって形状付けられる角度は、約６０°〜約９０°の範囲、好ましくは７０°、またより好ましくは約８０°、また最も好ましくは約９０°である。フランク線１０９は、望ましくは、突出部の先端における点Ｒ１から突出部の基部領域１０８ａにおける点Ｒ２に向かう直線として、突出部のフランク１０７ａ上に定義され得る。図１０に示される通り、フランク線１０９は、水平線１０８に垂直な直線である。フランク角１０７は、望ましくは、先端Ｒ１から突出部の他の基点における先端Ｒ３（例えば、突出部の基部１０８ａの反対側上のＲ２と同様）から形成される角度によって決定され得る。概して、突出部の水辺線１０８は、本発明の係合ばね（図示なし）に実質的に平行であり得る。
【００５７】
概して、フランク角及び係合力Ｆは、直接的に関連し、その結果より高い角度はより高い係合力を提供することができ、またより低い角度はより低い係合力を提供することができる。したがって、最大の力は、約９０°の角度であるフランク角１０７を用いて獲得され得る。角度が９０°より高い場合、本発明の係合ばねを損傷する危険性が生じ得る。
【００５８】
図１１ａ、１１ｂ、及び１１ｃを参照すると、本発明の係合部材１１０に関する代替的実施形態の図が描写される。図１１では、そこから延在するアーム部分１１２を有する円形部分１１が提供される。アーム部分１１２は、１つの線形部分１１４と共に提供されても又はされなくてもよく、また少なくとも２つのノブ１１３ａ及び１１３ｂと、これらの２つのノブの片面上の角度付けられた部分と、を概して有してもよい。示される通り、角度付けられた部分は、左右対称であるか、又は類似の長さ及び角度を有するが、但し、図３ａ、３ｂに関して上述されるように、左右非対称の角度付けられた部分もまた、本発明内で実現可能に企図される。
【００５９】
図１１ｂに示される通り、角度付けられた部分１１５ａ、１１５ｂ、１１７ａ、１１７ｂは、その中に配設される１つの開口１１６ａ、１１６ｂ、１１８ａ、１１８ｂを各々有してもよく、開口は、本明細書に説明される種類のものである。更に、図１１ｃに示される通り、１つ以上の平坦な領域１１３は、各ノブの直ぐ隣に配設される。
【００６０】
図１２は、電池キャリア１２２が、１つ以上のばね１２４を有する係合部材１２３を備え、電池シェル１２５が、１つ以上の突出部１２７及び／又は１つ以上の凹部１２８を有する係合構造１２６を備える、本発明の代替的実施形態を描写する。係合部材１２３及び係合構造１２６の相互接続及び機能性は、理論的には、本明細書においてこれまで説明された機能性と概して同様である。
【００６１】
本明細書に開示した寸法及び値は、記載された正確な数値に厳密に限定されるものと理解されるべきではない。むしろ、特に断らない限り、そのような寸法のそれぞれは、記載された値及びその値の周辺の機能的に同等の範囲の両方を意味するものとする。例えば、「４０ｍｍ」として開示される寸法は、「約４０ｍｍ」を意味することを意図する。
【００６２】
相互参照されるか又は関連するすべての特許又は特許出願を含む、本願に引用されるすべての文書を、特に除外すること又は限定することを明言しない限りにおいて、その全容にわたって本願に援用するものである。いずれの文献の引用も、こうした文献が本明細書で開示又は特許請求されるすべての発明に対する先行技術であることを容認するものではなく、あるいは、こうした文献が、単独で、又は他のすべての参照文献との任意の組み合わせにおいて、こうした発明のいずれかを教示、示唆又は開示していることを容認するものでもない。更に、本文書内の用語のいずれかの意味又は定義が、参照によって援用される文書内の同じ用語のいずれかの意味又は定義と矛盾する場合、本文書においてその用語に付与される意味又は定義が優先するものとする。
【００６３】
本発明の特定の実施形態が例示され記載されてきたが、本発明の趣旨及び範囲から逸脱することなく他の様々な変更及び修正を実施できることが、当業者には自明であろう。したがって、本発明の範囲内にあるそのようなすべての変更及び修正を添付の特許請求の範囲で扱うものとする。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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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７ａ】
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【図８】
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【図９】
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【図９ａ】
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【図１０】
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【図１１ａ】
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【図１１ｂ】
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【図１１ｃ】
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【図１２】
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【外国語明細書】
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