DE102006023187A1

DE102006023187A1 - Elektrowerkzeug, Batterie, Ladegerät, und Verfahren zu deren Betrieb

Info

Publication number: DE102006023187A1
Application number: DE102006023187A
Authority: DE
Inventors: Nancy Nashotah Uehlein-Proctor; Jeffrey S. Menomonee Falls Holly; Matthew J. Germantown Mergener
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2005-05-17
Filing date: 2006-05-17
Publication date: 2007-01-11
Anticipated expiration: 2026-05-18
Also published as: DE102006023187B4; GB2426391A8; US20090102420A1; GB2426391B; US20090031865A1; US7557534B2; GB2426391A; JP2006325395A; US7814816B2; US7932695B2; US20060267548A1; GB0609769D0

Abstract

Eine Elektrowerkzeug-Batterie, ein Batterieladegerät und ein Verfahren zu deren Betrieb. Die Batterie und das Ladegerät können verriegelt in Eingriff miteinander versetzt werden. Die Batterie kann elektrisch mit einer Ladeschaltung des Ladegeräts zum Aufladen der Batterie gekoppelt werden. Entweder die Batterie oder das Ladegerät kann einen Vorsprung aufweisen, und das andere Teil, also das Ladegerät bzw. die Batterie, kann eine Ausnehmung zur Aufnahme des Vorsprungs aufweisen. Das Verfahren kann umfassen, die Batterie in das Ladegerät entlang einer Einführungsachse einzuführen und die Batterie aufzuladen. Das Verfahren kann weiterhin umfassen, die Batterie um die Einführungsachse zu drehen, um die Batterie an dem Ladegerät zu befestigen, während die Aufladung der Batterie fortgesetzt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft allgemein Elektrowerkzeuge, und spezieller sich drehende Elektrowerkzeuge, beispielsweise Bohrmaschinen und Schraubendreher.
Elektrowerkzeuge, beispielsweise sich drehende Elektrowerkzeuge, werden zur Bearbeitung oder zum Schneiden verschiedener Werkstücke verwendet, beispielsweise Metall, Holz, Trockenbauplatten, usw. Derartige Werkzeuge weisen typischerweise ein Gehäuse auf, einen durch das Gehäuse gehalterten Motor, der mit einer Energieversorgungsquelle verbindbar ist, und eine Spindel, die drehbar durch das Gehäuse gehaltert ist, und selektiv durch den Motor angetrieben wird. Ein Werkzeughalter, beispielsweise ein Spannfutter, ist am Vorderende der Spindel angebracht, und ein Werkzeugelement, beispielsweise ein Bohrer, ist in dem Spannfutter so angebracht, dass es sich zusammen mit dem Spannfutter und der Spindel dreht, um ein Werkstück zu bearbeiten.
ZUSAMMENFASSUNG
Bei einigen Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zur Betätigung eines Elektrowerkzeugs zur Verfügung. Das Elektrowerkzeug kann ein Gehäuse aufweisen, das einen Motor haltert, eine Schalterbaugruppe, und eine Verbrauchsanzeige. Das Verfahren kann die Vorgänge umfassen, die Schalterbaugruppe zu aktivieren, um elektrisch den Motor und eine Batterie zu verbinden, einen Ladungszustand der Batterie aufzuzeichnen, den Ladungszustand der Batterie auf der Verbrauchsanzeige anzuzeigen, bevor der Motor und die Batterie elektrisch verbunden werden, und die Anzeige des Ladungszustands zu unterbrechen, bevor die Schalterbaugruppe deaktiviert wird.
Bei anderen Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Elektrowerkzeugs zur Verfügung, das ein Gehäuse aufweist, das einen Motor haltert, und eine Verbrauchsanzeige. Das Verfahren kann die Vorgänge umfassen, eine Batterie an das Gehäuse anzuschließen, wobei die Batterie einen Ruhe-Ladungszustand aufweist, den Ruhe-Ladungszustand der Batterie auf der Verbrauchsanzeige anzuzeigen, und den Motor zu aktivieren, und die Anzeige des Ruhe-Ladungszustands der Batterie auf der Verbrauchsanzeige fortzusetzen.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Elektrowerkzeug zur Verfügung, das eine bewegbare Spindel zum Haltern eines Werkzeugelements aufweist, und ein Gehäuse, das einen Motor und einen von dem Motor angetriebenen Antriebsmechanismus haltert. Der Antriebsmechanismus kann betriebsmäßig mit der Spindel verbunden werden, um eine Bewegung der Spindel relativ zum Gehäuse hervorzurufen. Das Gehäuse kann ein Vorderende aufweisen, das die Spindel haltert, und ein hinteres Ende. Das Elektrowerkzeug kann weiterhin eine Batterie aufweisen, die an das hintere Ende anschließbar ist, und eine Verbrauchsanzeige, die auf dem Gehäuse gehaltert ist, um einen Ruhe-Ladezustand der Batterie anzuzeigen.
Bei einigen Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts zur Verfügung. Das Batterieladegerät kann einen Körper aufweisen, der eine Öffnung festlegt, und eine Ladeschaltung, die sich durch den Körper erstreckt. Das Verfahren kann die Vorgänge umfassen, eine Batterie in die Öffnung entlang einer Einführungsachse einzuführen, die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung zu verbinden, um die Batterie aufzuladen, und die Batterie um die Achse relativ zum Batterieladegerät zu verschwenken, um die Batterie in dem Batterieladegerät zu befestigen.
Bei anderen Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts zur Verfügung. Das Batterieladegerät kann einen Körper und eine Ladeschaltung aufweisen. Entweder das Ladegerät oder die Batterie kann einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweisen, und das andere Teil, also die Batterie bzw. das Ladegerät, kann eine Ausnehmung zum Aufnehmen des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs aufweisen. Das Verfahren kann die Vorgänge umfassen, elektrisch die Batterie und die Ladeschaltung zu verbinden, um die Batterie aufzuladen, bevor der Vorsprung in Eingriff mit der Ausnehmung versetzt wird, um die Batterie an dem Körper des Ladegeräts zu befestigen.
Bei anderen Ausführungsformen stellt die Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts zur Verfügung. Das Batterieladegerät kann einen Körper und eine sich durch den Körper erstreckende Ladeschaltung aufweisen. Das Verfahren kann die Vorgänge umfassen, die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung zu verbinden, um die Batterie aufzuladen, und die Batterie in Bezug auf das Batterieladegerät zu bewegen, um die Batterie an dem Körper zu befestigen, während das Aufladen der Batterie fortgesetzt wird.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Kombination aus einer Batterie und einem Batterieladegerät zur Verfügung. Die Batterie kann ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse gehalterte Batteriezelle aufweisen. Das Batterieladegerät kann einen Körper und eine Ladeschaltung aufweisen. Entweder das Ladegerät oder die Batterie kann einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweisen, und das andere Teil, also die Batterie bzw. das Ladegerät, kann eine Ausnehmung zum Aufnehmen des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs aufweisen. Die Batterie kann in Bezug auf den Körper des Ladegeräts zwischen einer verriegelten Position, in welcher der Vorsprung in Verriegelungseingriff mit der Ausnehmung gelangen kann, und einer entriegelten Position bewegbar sein, bei welcher der Vorsprung abnehmbar in Eingriff mit der Ausnehmung gelangt. Die Batteriezelle kann elektrisch mit der Ladeschaltung des Batterieladegeräts verbindbar sein, wenn sich die Batterie in der verriegelten Position und der entriegelten Position befindet.
Andere Aspekte der Erfindung werden unter Berücksichtigung der detaillierten Beschreibung und der beigefügten Zeichnungen deutlich werden.
Bevor irgendwelche Ausführungsformen der Erfindung im einzelnen beschrieben werden, wird darauf hingewiesen, dass der Einsatz der Erfindung nicht auf die Einzelheiten der Ausführungsformen und der Anordnung von Bauteilen beschränkt ist, die in der folgenden Beschreibung angegeben sind, oder in den nachstehenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Erfindung kann mit anderen Ausführungsformen verwirklicht werden, und kann auf andere Art und Weise in die Praxis umgesetzt oder ausgeführt werden. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass die Begriffe und Terme, die hier verwendet werden, zum Zwecke der Beschreibung dienen, und nicht als einschränkend verstanden werden sollen. Die Verwendung von "aufweisen", "enthalten", oder "haben" und deren Variationen soll die nachstehend angegebenen Posten umfassen, und deren Äquivalente, sowie zusätzliche Posten. Falls nicht speziell angegeben oder auf andere Art und Weise beschränkt, werden die Begriffe "angebracht", "verbunden", "gehaltert", und "gekoppelt" und deren Variationen mit weiter Bedeutung verwendet, und umfassen sowohl direkte als auch indirekte Anbringungen, Verbindungen, Halterungen, und Kopplungen. Weiterhin sind "verbunden" und "gekoppelt" nicht auf körperliche oder mechanische Verbindungen oder Kopplungen beschränkt.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Perspektivansicht von vorn eines Elektrowerkzeugs gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
2 ist eine Seitenansicht von links des in 1 gezeigten Elektrowerkzeugs.
3 ist eine Aufsicht auf das in 1 gezeigte Elektrowerkzeug.
4 ist eine Seitenansicht von rechts des in 1 gezeigten Elektrowerkzeugs.
5 ist eine Schnittansicht des Elektrowerkzeugs entlang der Linie 5-5 von 3.
6 ist eine Perspektivansicht einer Batterie gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
7 ist eine Ansicht in Explosionsdarstellung der in 6 gezeigten Batterie.
8 ist eine Vorderansicht der in 6 gezeigten Batterie.
9A ist eine Schnittansicht der Batterie entlang der Linie A-A von 8.
9B ist eine Schnittansicht der Batterie entlang der Linie B-B von 8.
9C ist eine Schnittansicht der Batterie entlang der Linie C-C von 8.
9D ist eine Detailansicht der elektrischen Verbindungen zwischen der Batterie und dem Ladegerät, das in 9C gezeigt ist.
10 ist eine Perspektivansicht eines Halteclips.
11A ist eine erste Perspektivansicht eines Ladegeräts gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
11B ist eine zweite Perspektivansicht des in 11A gezeigten Ladegeräts.
12 ist eine Ansicht in Explosionsdarstellung einer Batterie und des in 11A gezeigten Ladegeräts.
13 ist eine Aufsicht auf das in 11 gezeigte Ladegerät.
14 ist eine Ansicht von unten des in 11A gezeigten Ladegeräts.
15A ist eine erste Perspektivansicht des in 11A gezeigten Ladegeräts, das zum Aufladen eine Batterie haltert.
15B ist eine zweite Perspektivansicht des in 11A gezeigten Ladegeräts, das zum Aufladen eine Batterie haltert.
16 ist eine Aufsicht auf das Ladegerät und die eingeführte Batterie, die in 15A gezeigt sind.
17 ist eine erste Querschnittsansicht der Baugruppe aus Ladegerät und Batterie, die in den 15A bis 16 gezeigt ist.
18 ist eine zweite Querschnittsansicht der Baugruppe aus Ladegerät und Batterie, die in den 15A bis 16 gezeigt ist.
19 ist eine dritte Querschnittsansicht der Baugruppe aus Ladegerät und Batterie, die in den 15A bis 16 gezeigt ist.
20 ist eine vierte Querschnittsansicht der Baugruppe aus Ladegerät und Batterie, die in den 15A bis 16 gezeigt ist.
21 ist eine schematische Darstellung des in 1 dargestellten Elektrowerkzeugs.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Die 1–5 zeigen ein von Hand gehaltenes, Batterie betriebenes Elektrowerkzeug 10, beispielsweise einen Schraubendreher, eine Bohrmaschine, oder ein anderes, sich drehendes Werkzeug. Das Elektrowerkzeug 10 ist so betreibbar, dass es Energie von einer Batterie empfängt, beispielsweise der in den 6 bis 9C gezeigten Batterie 200. Bei anderen Ausführungsformen kann das Elektrowerkzeug 10 ein anderes, von Hand gehaltenes Elektrowerkzeug sein, beispielsweise eine sich hin- und herbewegende Säge, eine Schlagbohrmaschine, ein Hobel, eine Kreissäge, eine Schleifmaschine, ein Vibrationsschleifer, usw.
Das Elektrowerkzeug 10 weist eine Gehäusebaugruppe 12 auf, die einen Körper und einen Hauptbenutzerhandgriffabschnitt oder Handgriff 16 aufweist, der mit einem rückwärtigen Abschnitt 18 des Körpers 14 verbunden ist.
Der Körper 14 legt eine Körperlängsachse 22 fest, und nimmt einen Antriebsmechanismus 26 auf, einen Motor 28, und eine Spindel 30, die durch ein Vorderende 31 des Körpers 14 gehaltert wird. Zusammen sind der Antriebsmechanismus 26, der Motor 28, und die Spindel 30 so betreibbar, dass sie ein Werkzeugelement (nicht gezeigt) im Wesentlichen um eine Werkzeugachse zur Bearbeitung eines Werkstücks (ebenfalls nicht gezeigt) drehen. Bei anderen Ausführungsformen können der Antriebsmechanismus 26, der Motor 28, und die Spindel 30 ebenfalls oder alternativ das Werkzeugelement entlang der Werkzeugachse zur Bearbeitung eines Werkstücks hin- und herbewegen.
Bei der in den 1–5 dargestellten Ausführungsform ist die Spindel 30 eine werkzeuglose Spindel, die das Werkzeugelement aufnehmen und im Verriegelungseingriff festhalten kann. Das Werkzeugelement wird an der Spindel 30 durch eine Kugelarretierungsanordnung befestigt, und benötigt keine Werkzeuge zum Einführen oder Abnehmen eines Werkzeugelements. Bei anderen Ausführungsformen können ein Spannfutter, Spannzangen, eine Messerklemme, Adapter, oder andere, herkömmliche Verbindungskonstruktionen dazu verwendet werden, ein Werkzeugelement an der Spindel 30 zu befestigen.
Wie in den 1–5 gezeigt, ist der Handgriff 16 schwenkbar mit dem hinteren Abschnitt 18 des Körpers 14 hinter dem Motor 28 verbunden. Der Handgriff 16 legt eine Griffachse 32 fest, und ist schwenkbeweglich relativ zum Körper 14 um eine Schwenkachse 34 gehaltert. Bei der dargestellten Ausführungsform verläuft die Schwenkachse 34 im Wesentlichen senkrecht sowohl zur Körperachse 22 als auch zur Griffachse 32.
Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) kann die Orientierung der Achsen 22, 32, und 34 unterschiedlich sein, beispielsweise im Wesentlichen parallel oder schräg. Weiterhin kann der Handgriff 16 auf andere Art und Weise bewegbar ausgebildet sein, beispielsweise gleitbeweglich, drehbeweglich, oder schwenkbeweglich, um zwei Achsen (also um die Schwenkachse 34 und um eine Achse parallel zur Körperachse 22 und/oder der Griffachse 32).
Bei einigen Ausführungsformen besteht der Körper 14 aus zwei Körperhälften 14a, 14b (siehe 3). Entsprechend besteht der Handgriff 16 aus zwei Griffhälften 16a, 16b (ebenfalls in 3 gezeigt). Bei diesen Ausführungsformen schließt ein erstes Ende 40 des Handgriffs 16 sandwichartig den hinteren Abschnitt 18 des Körpers 14 ein. Ein Schwenkstift 42, der die Schwenkachse 34 festlegt, erstreckt sich durch das erste Ende 40 des Handgriffs 16 und durch den hinteren Abschnitt 18 des Körpers 14, um den Handgriff 16 schwenkbar mit dem Körper 14 zu verbinden.
Der Handgriff 16 kann sich relativ zum Körper 14 bewegen, zwischen einer ersten Position (gezeigt in 1), in welcher die Körperachse 22 und die Griffachse 32 im Wesentlichen ausgerichtet sind und im Wesentlichen parallel verlaufen, und einer zweiten Position (gezeigt in 2), in welcher die Griffachse 32 eine Fehlausrichtung zur Körperachse 22 aufweist. In der zweiten Position ist der Handgriff 16 so angeordnet, dass die Griffachse 32 und die Körperachse 22 einen Winkel α zwischen etwa 90 Grad und etwa 135 Grad festlegen. Der Handgriff 16 kann auch in eine oder mehrere Positionen zwischen der ersten und der zweiten Position bewegt werden.
Weiterhin ist der Handgriff 16 verschwenkbar relativ zum Körper 14, um die Länge des Elektrowerkzeugs 10 zu ändern, gemessen von einem vorderen Ende 31 des Körpers 14 bis zu einem hinteren Ende 44 des Handgriffs 16. Bei der in 1 gezeigten Position, weist das Elektrowerkzeug 10 eine erste Länge auf, die zwischen dem Vorderende 31 des Körpers 14 und dem hinteren Ende 44 des Handgriffs 16 gemessen wird. Bei der in 2 gezeigten Position, weist das Elektrowerkzeug 10 eine zweite, kürzere Länge auf, die zwischen dem Vorderende 31 des Körpers 14 und dem hinteren Ende 44 des Handgriffs 16 gemessen wird.
Bei der in den 1–5 dargestellten Ausführungsform ist der Motor 28 ein Elektromotor, der an eine Energieversorgungsquelle anschließbar ist, beispielsweise die Batterie 200, durch eine elektrische Schaltung 310 (die schematisch in 21 dargestellt ist). Die Batterie 200 ist abnehmbar in einer Batteriekammer 56 gehaltert, die sich durch das hintere Ende 44 des Handgriffs 16 erstreckt, und ist gleitbeweglich an dem Handgriff 16 in Richtung im Wesentlichen parallel zur Griffachse 32 angebracht. Bei anderen Ausführungsformen kann der Handgriff 16 zwei oder mehr Batterien 200 in einer Batteriekammer 56 haltern, oder kann alternativ eine Gleitbewegung mit einer äußeren Eingriffsoberfläche des Handgriffs 16 der Batterie oder der Batterien 200 erfolgen.
Das Elektrowerkzeug 10 weist eine Ein/Ausschaltschalter-Baugruppe 74 auf, die so betreibbar ist, dass sie den Motor 28 mit der Energieversorgungsquelle verbindet. Bei der in den 1–5 dargestellten Ausführungsform weist die Schalterbaugruppe 74 einen Richtungsschalter 76 auf (gezeigt in 21), der einen Trigger 77 hat, der auf einer Seitenoberfläche 78 des Körpers 14 gehaltert ist, zur Betätigung durch den Daumen oder den Finger eines Benutzers, der entweder Rechtshänder oder Linkshänder ist. Bei der dargestellten Ausführungsform ist der Trigger 77 zur Rückseite des Körpers 14 hin angeordnet, in der Nähe des Handgriffes 16. Wie in den 1–5 gezeigt, ist zumindest ein Abschnitt der Schalterbaugruppe 74, beispielsweise der Trigger 77, bewegbar in dem Körper 14 relativ zum Handgriff 16 während einer Schwenkbewegung des Handgriffs 16 ausgebildet.
Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) können die Energieversorgung und die Drehrichtung des Motors 28 durch andere Elemente und Konstruktionen gesteuert werden. Bei einer derartigen alternativen Ausführungsform kann ein einziger Trigger zu dem Zweck betätigt werden, um die Motorwelle 58 zu einer Drehung relativ zum Körper 14 zu veranlassen. Die Drehrichtung der Motorwelle 58 kann durch einen getrennten Richtungsschalter gesteuert werden, der zwischen einer Position "vorwärts" und einer Position "rückwärts" betätigt werden kann, und der zusätzlich eine Verriegelungseigenschaft aufweist, um eine Betätigung des Triggers und eine Energieversorgung des Motors 28 zu verhindern.
Bei einigen Ausführungsformen kann das Elektrowerkzeug 10 einen Drehzahlsteuermechanismus 82 aufweisen, der so betreibbar ist, dass er die Drehzahl eines Werkzeugelements einstellt, das von dem Elektrowerkzeug 10 gehaltert wird, und/oder die Drehzahl der Spindel 30, zwischen zwei oder mehr unterschiedlichen Drehzahlen (beispielsweise einer hohen Drehzahl, einer niedrigen Drehzahl, und einer mittleren Drehzahl). Wie in den 1–5 gezeigt, kann der Drehzahlsteuermechanismus 82 auf einer oberen Oberfläche 84 des Körpers 14 gehaltert sein, und so betreibbar sein, dass er den Antriebsmechanismus 26 zwischen einer ersten Konfiguration, bei welcher Elemente des Antriebsmechanismus 26 so ausgerichtet sind, dass sie ein Werkzeugelement und/oder die Spindel 30 um die Werkzeugachse mit einer ersten Drehzahl bewegen, und einer zweiten Konfiguration bewegt, bei welcher Elemente des Antriebsmechanismus 26 so ausgerichtet sind, dass sie ein Werkzeugelement um die Werkzeugachse bei einer zweiten, unterschiedlichen Drehzahl drehen. Bei anderen Ausführungsformen kann der Drehzahlsteuermechanismus 82 so betreibbar sein, dass er die von der Energieversorgungsquelle (beispielsweise der Batterie 200) zum Motor 28 zugeführte Energie steuert, damit sich die Motorwelle 58 mit einer ersten Drehzahl und einer zweiten, unterschiedlichen Drehzahl dreht.
Wie in den 1–5 gezeigt, weist das Elektrowerkzeug 10 weiterhin eine Verriegelungsbaugruppe 110 zum Verriegeln des Handgriffs 16 an einer Position relativ zum Körper 14 auf. Die Verriegelungsbaugruppe 110 ist zwischen einer verriegelten Position, bei welcher der Handgriff 16 eine feste Position relativ zum Körper 14 einnimmt, und einer entriegelten Position betreibbar, bei welcher die Position des Handgriffs 16 relativ zum Körper 14 einstellbar ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verriegelungsbaugruppe 110 im Wesentlichen gleich jener sein, die in der US-Patentanmeldung Nr. 09/704,914, eingereicht am 02. November 2002 beschrieben wird, und/oder in der US-Patentanmeldung Nr. 10/796,365, eingereicht am 09. März 2004, deren Gesamtinhalte durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen werden.
Bei der dargestellten Ausführungsform weist die Verriegelungsbaugruppe 110 eine Arretierungsanordnung zwischen dem Handgriff 16 und dem Körper 14 auf, um einen wirksamen Eingriff zwischen dem Handgriff 16 und dem Körper 14 zur Verfügung zu stellen. Die Verriegelungsbaugruppe 110 weist ein Verriegelungsteil 112 auf, bei welchem ein Abschnitt selektiv in Eingriff mit einer ersten Ausnehmung versetzbar ist, um den Handgriff 16 in der ersten Position relativ zum Körper 14 zu befestigen, und eine zweite Ausnehmung, um den Handgriff 16 in der zweiten Position relativ zum Körper 14 zu befestigen. Die Verriegelungsbaugruppe 110 kann weiterhin zusätzliche Ausnehmungen aufweisen, mit welchen das Verriegelungsteil 112 in Eingriff gelangen kann, um den Handgriff 16 an zusätzlichen Positionen relativ zum Körper 14 zu befestigen.
Die Verriegelungsbaugruppe 110 kann weiterhin ein Betätigungsglied 114 aufweisen, um das Verriegelungsteil 112 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu bewegen. Bei der in den 1–5 dargestellten Ausführungsform ist das Betätigungsglied 114 auf einer oberen Oberfläche 84 des Körpers 14 angeordnet, zur Betätigung durch den Daumen oder Finger eines Benutzers, der entweder Rechtshänder oder Linkshänder ist. Ein Abschnitt des Betätigungsgliedes 114 erstreckt sich durch das Gehäuse 12, und kann selektiv in Eingriff mit dem Verriegelungsteil 112 versetzt werden, um das Verriegelungsteil 112 zwischen der verriegelten und der entriegelten Position zu bewegen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Verriegelungsbaugruppe 110 ein Vorspannteil wie beispielsweise eine Feder aufweisen, um das Verriegelungsteil 112 zur verriegelten Position hin vorzuspannen, oder um alternativ das Verriegelungsteil 112 zur entriegelten Position vorzuspannen.
Um den Handgriff 16 relativ zum Körper 14 zu bewegen, wird das Betätigungsglied 114 betätigt, um den Verriegelungsvorsprung 114 außer Eingriff mit den Ausnehmungen zu bewegen. Der Handgriff 16 wird dann relativ zum Körper 14 zu einer Position entsprechend dem Eingriff des Verriegelungsvorsprungs 114 mit einer der Ausnehmungen bewegt. Wenn sich der Handgriff 16 in der gewünschten Position befindet, wird der Verriegelungsvorsprung 114 (beispielsweise durch eine Feder) in die zugehörige Ausnehmung bewegt.
Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) kann die Verriegelungsbaugruppe 110 eine unterschiedliche Verriegelungsanordnung aufweisen, beispielsweise einen Reibungseingriff zwischen dem Handgriff 16 und dem Körper 14. Bei einer derartigen Ausführungsform kann die Verriegelungsbaugruppe 110 weiterhin eine wirksame Eingriffsanordnung aufweisen, beispielsweise gegenseitig im Eingriff stehende Zähne, die auf dem Körper 14 und dem Handgriff 16 vorgesehen sind, und in Eingriff gelangen, wenn die Verriegelungsbaugruppe 110 sich im verriegelten Zustand befindet.
Die Verriegelungsbaugruppe 110 kann weiterhin eine Schwenkverriegelung aufweisen, die verhindert, dass der Handgriff 16 um die Schwenkachse 34 relativ zum Körper 14 verschwenkt wird, wenn der Motor 28 in Betrieb ist, und/oder wenn die Schalterbaugruppe 74 aktiviert ist.
Das Elektrowerkzeug 10 kann weiterhin eine Verbrauchsanzeige 118 zur Anzeige eines Ladungszustands der Batterie 200 aufweisen, die in der Batteriekammer 56 gehaltert ist. Wie in den 1 und 2 gezeigt, kann die Verbrauchsanzeige 118 eine Anzeige 120 aufweisen, die an einer Seite des Handgriffs 16 angeordnet ist. Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise jenen, die in den 1 und 2 gezeigt sind, kann die Anzeige 120 eine Gruppe von Anzeigeleuchten 122 (beispielsweise Lichtemitterdioden) aufweisen, die zur Ausbildung einer Skala angeordnet sind. Bei diesen Ausführungsformen kann eine Anzahl an Anzeigeleuchten 122 zum Leuchten veranlasst werden, wenn der Batterieladungszustand hoch ist, wobei eine Leuchte, oder keine Leuchte, leuchtet, um zu zeigen, dass der Batterieladungszustand niedrig ist. Bei anderen Ausführungsformen kann eine Leuchte blinken, um zu zeigen, dass der Batterieladungszustand niedrig ist. Bei weiteren Ausführungsformen kann die Anzeige 120 andere Anzeigebildschirme und/oder Anzeigeleuchten aufweisen, die andere relative Ausrichtungen und Positionen aufweisen, und kann Anzeigeleuchten mit unterschiedlichen Farben (beispielsweise Grün, Blau, Gelb, Orange, und Rot) aufweisen, um den Ladungszustand der Batterie 200 anzuzeigen. Bei noch anderen Ausführungsformen kann die Anzeige 120 dazu verwendet werden, den Benutzer in Bezug auf andere Zustände zu informieren, beispielsweise eine anomale (hohe oder niedrige) Batterietemperatur, einen elektrischen Ausfall in der elektrischen Schaltung 310, oder andere Information in Bezug auf die Batterie 200 oder das Werkzeug 10.
Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise bei jener, die in 21 gezeigt ist, weist die elektrische Schaltung 310 eine Steuerung 320 auf. Die Steuerung 320 kann verschiedene Funktionen in dem Werkzeug 10 durchführen, beispielsweise die Messung verschiedener Batteriezustände (beispielsweise den Ladungszustand der Batteriezelle 208), Steuerung verschiedener Bauteile, die in der Schaltung 310 enthalten sind (beispielsweise die Verbrauchsanzeige 118), Steuern des Betriebs des Elektrowerkzeugs 10, und Sammeln und Speichern von Daten in Bezug auf den Werkzeugbetrieb, Batteriezustände, und den Betrieb von Bauteilen in der Schaltung 310. Bei anderen Ausführungsformen können die Steuerung 320 und/oder die elektrische Schaltung 310 ähnliche Bauteile aufweisen, und/oder ähnliche Funktionen durchführen, wie die Batteriesteuerungen und elektrischen Schaltungen, die in der US-Patentanmeldung Nr. 10/720,027, eingereicht am 20. November 2003, und der US-Patentanmeldung Nr. 11/138,070, eingereicht am 24. Mai 2005 beschrieben sind, deren Gesamtinhalt durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.
Bei einigen Ausführungsformen ist die Steuerung 320 so programmiert, dass sie den Ladungszustand in Reaktion auf die Aktivierung des Triggers 77 misst, wie dies nachstehend erläutert wird. Bei diesen Ausführungsformen werden die Batterieladungszustandsdaten vor der Aktivierung des Motors 28 gemessen; also bevor der Batterieladungszustand durch den abgezogenen Strom beeinflusst wird, der dem Motor 28 zugeführt wird. Diese Messung des Batterieladungszustandes repräsentiert einen Ruhe-Ladungszustand der Batterie 200. Bei diesen Ausführungsformen werden nur die Ruhe-Ladungszustandsmessungen auf der Verbrauchsanzeige 118 angezeigt. Bei einigen Ausführungsformen werden die Ladungszustandsdaten über einen vorbestimmten Zeitraum nach Betätigung des Triggers 77 angezeigt. Bei einer Konstruktion beträgt die vorbestimmte Zeit etwa zwei (2) Sekunden. Bei anderen Konstruktionen kann die vorbestimmte Zeit größer als zwei (2) Sekunden sein. Bei weiteren Konstruktionen kann die vorbestimmte Zeit kleiner als zwei (2) Sekunden sein. Nachdem die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, kann die Anzeige 120 gelöscht werden. Bei einer Konstruktion wird die Anzeige 120 gelöscht, wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, unabhängig davon, ob der Trigger 77 immer noch betätigt wird. Bei einigen Konstruktionen wird die Anzeige 120 gelöscht, wenn die vorbestimmte Zeit abgelaufen ist, unabhängig von der Aktivität des Triggers 77. Bei noch anderen Konstruktionen wird die Anzeige 120 vor dem Ablauf der vorbestimmten Zeit (beispielsweise zwei (2) Sekunden) gelöscht, wenn der Trigger 77 freigegeben wird.
Die Schaltung 310 weist weiterhin den Richtungsschalter 76 auf, der die Drehrichtung der Motorwelle 58 steuert und/oder auswählt. Die Schaltung 310 weist weiterhin einen Ein/Ausschaltschalter 330 auf, eine Bremse 335, eine mechanische Drehmomentkupplung 340, und eine Temperaturmessvorrichtung oder einen Thermistor 350. bei einigen Ausführungsformen können der Ein/Ausschaltschalter 330 und die Bremse 335 einen Feldeffekttransistor aufweisen, beispielsweise einen MOSFET.
Der Ein/Ausschaltschalter 330 wird durch die Steuerung 320 gesteuert, und durch die Steuerung 320 unter verschiedenen Bedingungen aktiviert. So aktiviert beispielsweise die Steuerung 320 den Ein/Ausschaltschalter 330 in den Leitungszustand, damit Energie dem Motor 28 zugeführt wird, in Reaktion auf die Aktivierung des Triggers 77. Die Steuerung 320 kann auch den Schalter 330 zu einem nichtleitenden Zustand aktivieren, um die Stromzufuhr zum Motor 28 zu unterbrechen, wenn der Ladungszustand der Batterie 200 eine Abschneideschwelle erreicht, oder wenn ein Überlastzustand von der Steuerung 320 festgestellt wird. Bei einigen Ausführungsformen kann ein Überlastzustand auftreten, wenn die Temperatur der Batterie 200, die von der Steuerung 320 über den Thermistor 350 erfasst wird, eine Hochtemperaturschwelle erreicht, oder wenn der dem Motor 320 zugeführte Strom eine Hochstromschwelle erreicht. Bei diesen Ausführungsformen kann die Steuerung 320 einem Benutzer anzeigen, dass ein Überlastungszustand aufgetreten ist, über die Anzeige 120, beispielsweise dadurch, dass eine oder mehrere Leuchten 122 zum Blinken veranlasst werden.
Die Bremse 335 wird durch die Steuerung 320 gesteuert, und von der Steuerung 320 aktiviert, wenn das Drehmoment des Motors 28 die Drehmomenteinstellung des Werkzeugs 10 überschreitet, die von der Steuerung 320 über die Kupplung 340 erfasst wird.
Wie in den 1–10 gezeigt, ist die Batterie 200 der dargestellten Ausführungsform im Wesentlichen zylinderförmig, und weist einen im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt auf. Bei anderen Ausführungsformen kann die Batterie 200 irgendeine andere Form und/oder Querschnittsform aufweisen, einschließlich, ohne Einschränkung, rechteckig, oval, mehreckig, unregelmäßig, usw.
Bei der in den 1–10 dargestellten Ausführungsform weist die Batterie 200 eine Batteriemuffe oder ein Batteriegehäuse 204 und eine Batteriezelle 208 auf, die in dem Batteriegehäuse 204 gehaltert ist. Die Batterie 200 kann weiterhin eine Kappe 206 aufweisen, die an einem zweiten Ende 205 des Batteriegehäuses 205 befestigt werden kann, um im Wesentlichen die Batteriezelle 208 zu verschließen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Batterie 200 zwei oder mehr Batteriezellen 208 aufweisen, die in verschiedenen Kombinationen von Reihen- und Parallelzellenschaltungen vorgesehen sind.
Bei der in den 1–10 dargestellten Ausführungsform weist die Batterie 200 eine einzelne Batteriezelle 208 auf, die einen Nennspannungswert von etwa 4,0 Volt (V) und eine Kapazität von etwa 3,0 Amperestunden (Ah) aufweist. Bei dieser Ausführungsform beruht die Batteriezelle 208 darüber hinaus auf einer Chemie auf Lithiumgrundlage, beispielsweise auf einer Lithiumionen-Chemie. Die Chemie auf Lithiumgrundlage kann verschiedene Lithiumionen-Chemien umfassen, so beispielsweise Lithiumkobalt, Lithiummangan-Spinel ("Li-Mn")Spinel, oder Li-Mn-Nickel.
Wie in den 6–9D gezeigt, erstrecken sich Kontaktausnehmungen 216a, 216b in Radialrichtung durch ein erstes Ende 203 des Gehäuses 204. Bei der dargestellten Ausführungsform sind die Kontaktausnehmungen 216a, 216b im Wesentlichen L-förmig. Bei anderen Ausführungsformen kann zumindest eine der Kontaktausnehmungen 216a, 216b eine andere Form aufweisen, und kann an anderen Orten entlang dem Batteriegehäuse 204 angeordnet sein.
Die Batterie 200 weist weiterhin eine erste (beispielsweise negative) Batterieklemme 202a und eine zweite (beispielsweise positive) Batterieklemme 202b auf, von denen Abschnitte durch die Kontaktausnehmungen 216a, 216b zugänglich sind, um elektrisch die Batteriezelle 208 mit den entsprechenden elektrischen Klemmen (nicht gezeigt) des Elektrowerkzeugs 10 zu verbinden, oder alternativ mit den elektrischen Klemmen (nicht gezeigt) eines Batterieladegeräts. Bei einigen Ausführungsformen können die Batterieklemmen 202a und 202b zusätzlich oder alternativ zumindest teilweise körperlich die Batterie 200 mit dem Handgriff 16 des Elektrowerkzeugs 10 verbinden.
Wie in den 6–9D gezeigt, sind die Batterieklemmen 202a, 202b gleichmäßig in Umfangsrichtung beabstandet (beispielsweise um etwa 180 Grad getrennt) um ein Vorderende der Batteriezelle 208 herum angeordnet. Bei anderen Ausführungsformen können die Batterieklemmen 202a, 202b andere Orientierungen und Orte aufweisen, abhängig teilweise von dem Ort und der Orientierung der Kontaktausnehmungen 216a, 216b.
Bei der dargestellten Ausführungsform kann, wenn eine Batterie 200 in die Batteriekammer 56 eines Elektrowerkzeugs 10 eingeführt wird, die Batterie 200 um die Batterieachse 201 verschwenkt werden, die mit der Griffachse 32 übereinstimmen kann, so dass die erste Batterieklemme 202a der Batterie 200 die elektrische Klemme des Elektrowerkzeugs überstreicht, und so die Batterieklemme 202a der Batterie 200 und die entsprechende Elektrowerkzeugklemme reinigt, bevor eine elektrische Verbindung zwischen der Batterie 200 und dem Elektrowerkzeug 10 eingerichtet wird.
Entsprechend kann die zweite Batterieklemme 202b der Batterie 200 die elektrische Klemme des Elektrowerkzeugs überstreichen, wodurch der elektrische Verbinder 202b der Batterie 200 und die entsprechende Elektrowerkzeugklemme gereinigt werden. Auf diese Weise werden die erste und die zweite Batterieklemme 202a bzw. 202b der Batterie 200, sowie die erste und die zweite Klemme des Elektrowerkzeugs, jedes Mal dann gereinigt, wenn eine Batterie 200 elektrisch an das Elektrowerkzeug 10 angeschlossen wird, und/oder jedes Mal dann, wenn eine Batterie 200 von dem Elektrowerkzeug 10 entnommen wird.
Bei der in den 6–9D dargestellten Ausführungsform ist ein Halteclip 210 in dem Batteriegehäuse 204 gehaltert, und ist so betreibbar, dass er die Batterieklemmen 202a, 202b und die Batteriezelle 208 an ihren jeweiligen Orten und Orientierungen in dem Batteriegehäuse 204 positioniert und haltert. Bei der dargestellten Ausführungsform weist der Halteclip 210 einen sich radial nach außen erstreckenden Vorsprung 211 auf, der in Eingriff mit einer Ausnehmung (nicht gezeigt) im Batteriegehäuse 204 versetzt werden kann, um den Halteclip 210 mit vorbestimmter Orientierung in dem Batteriegehäuse 204 auszurichten.
Wie in 10 gezeigt, kann der Halteclip 210 weiterhin zwei Ausnehmungen 212, 213 zur Aufnahme von Abschnitten der Batterieklemme 202a bzw. 202b aufweisen. Beim Zusammenbau mit dem Halteclip 210 werden daher die Batterieklemmen 202a, 202b in einer vorbestimmten Umfangsausrichtung in Bezug auf das Batteriegehäuse 204 befestigt.
Bei der in den 6–9D dargestellten Ausführungsform ist ein Isolator 214 (beispielsweise ein Schaumeinsatz) zwischen einem Vorderende der Batteriezelle 208 und der Kappe 206 angeordnet. Bei dieser Ausführungsform ist die Kappe 206 über dem Isolator 214 angeordnet, und an dem Batteriegehäuse 204 durch ein Paar von Kappenhaltewiderhaken 215 befestigt, die sich von dem Gehäuse 204 aus radial nach außen erstrecken. Bei anderen Ausführungsformen kann die Kappe 206 mit dem Gehäuse 204 über Schrauben, Bolzen, Nägel, Nieten, Stifte, Pfeiler, Clips, Klemmen, und/oder andere herkömmliche Befestigungsmittel verbunden sein, durch ineinander eingreifende Elemente auf der Kappe 206 und dem Gehäuse 204 (beispielsweise Zungen, Flansche, oder andere Verlängerungen, die in Schlitze, Nuten, oder andere Öffnungen, usw. eingeführt sind), durch ein adhäsives oder kohäsives Verbindungsmaterial, oder auf jede andere geeignete Art und weise.
Bei einigen Ausführungsformen weist die Batterie 200 eine Verriegelungsanordnung 220 zum Verriegeln der Batterie 200 in der Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 10 auf. Bei der in den 6–9D dargestellten Ausführungsform weist die Verriegelungsanordnung 220 einen ersten und einen zweiten Ansatz 222a bzw. 222b auf, die sich radial nach außen von dem Gehäuse 204 der Batterie 200 erstrecken.
Wie in den 6–8 gezeigt, weist der erste und der zweite Ansatz 222a bzw. 222b jeweils eine im Wesentlichen rechteckförmige Querschnittsform auf, und weist der erste Ansatz 222a größere Abmessungen auf als der zweite Ansatz 222b. Bei anderen Ausführungsformen können der erste und der zweite Ansatz 222a, 222b jede andere Form und/oder Querschnittsform aufweisen, einschließlich, ohne Einschränkung, rund, oval, mehreckig, unregelmäßig, usw.
Entsprechende Schlitze erstrecken sich in Axialrichtung entlang den Seiten der Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 10. Einer dieser Schlitze weist solche Abmessungen und eine solche Form auf, dass er den ersten Ansatz 222a aufnimmt, und der andere Schlitz weist solche Abmessungen und eine solche Form auf, dass er den zweiten Ansatz 222b aufnimmt, wodurch sichergestellt wird, dass die Batterie 200 in das Elektrowerkzeug 10 nur in einer einzigen, gewünschten Ausrichtung eingeführt werden kann (also so, dass die Batterieklemmen 202a, 202b der Batterie 200 zu den entsprechenden Klemmen des Elektrowerkzeugs 10 ausgerichtet sind, und elektrisch mit diesen verbunden werden).
Bei einigen Ausführungsformen erstrecken sich die Schlitze in Axialrichtung entlang der Innenwand der Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 10, und weisen untere enden auf, die sich in Umfangsrichtung um zumindest einen Abschnitt der Innenwand der Batteriekammer 56 erstrecken. Bei diesen Ausführungsformen sind die Schlitze im Wesentlichen L-förmig ausgebildet. Auf diese Weise kann, nachdem die Batterie 200 in Axialrichtung in die Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 10 eingeführt wurde, die Batterie 200 um die Batterieachse 201 und relativ zum Gehäuse 12 verschwenkt werden, um einen Verriegelungseingriff der Ansätze 222a, 222b in dem jeweiligen, L-förmigen Verriegelungsschlitz zu bewirken, damit die Batterie 200 verriegelt mit dem Elektrowerkzeug 10 verbunden ist. Bei anderen Ausführungsformen (nicht gezeigt) kann die Verriegelungsanordnung 220 einen einzigen Ansatz und einen einzigen Aufnahmeschlitz aufweisen.
Wie in den 6–9D gezeigt, kann die Batterie 200 darüber hinaus in Axialrichtung verlaufenden Vorsprünge 224 aufweisen, die auf dem Vorderende der Batterie 200 entgegengesetzt zur Kappe 206 angeordnet sind. Die Vorsprünge 224 können in Eingriff mit einem oder mehreren, angepassten Teilen in der Batteriekammer 56 versetzt werden, um eine taktile und/oder hörbare Rückmeldung für den Benutzer nach Drehen der Batterie 200 relativ zum Handgriff 16 zu ermöglichen. Bei anderen Ausführungsformen kann die Batterie 200 einen einzigen Vorsprung 224 aufweisen, oder mehr als zwei Vorsprünge 224, die auf dem Batteriegehäuse 204 an verschiedenen Orten zum Eingriff mit der Batteriekammer 56 angeordnet sein können. Bei anderen Ausführungsformen können die Vorsprünge 224 mit einem oder mehreren, angepassten Teilen in einem Batterieladegerät 400 in Eingriff versetzt werden, um eine taktile und/oder hörbare Rückmeldung für den Benutzer nach Drehen der Batterie 200 relativ zum Batterieladegerät 400 zur Verfügung zu stellen.
Wie in den 11A–20 gezeigt, kann die Batterie 200 in Eingriff mit einem Batterieladegerät 400 versetzt werden, das so betreibbar ist, dass es eine oder mehrere Batterien 200 auflädt. Bei einigen Ausführungsformen kann Wechselstrom von einer Stromversorgungsquelle (beispielsweise einer Netzstromversorgungsquelle) über eine Ladeschaltung 401 einer Batterie 200 zugeführt werden, die auf dem Ladegerät 400 gehaltert ist. Bei einigen Ausführungsformen kann die Ladeschaltung 401 Wechselstromenergie in Gleichstromenergie umwandeln. Bei anderen Ausführungsformen kann das Batterieladegerät 400 Energie der Batterie 200 von einer unkonventionellen Stromversorgungsquelle zuführen, einschließlich Zusatzbatterien und verschiedener Wechselstrom- und Gleichstromquellen. Bei einigen Ausführungsformen kann die Ladeschaltung 401 Wechselstrom/Gleichstrom-Wandlerbauteile enthalten, und kann ebenfalls oder alternativ Strom- und/oder Spannungsbegrenzungsfunktionen, Signalaufbearbeitung und dergleichen zur Verfügung stellen.
Die Ladeschaltung 401 kann ähnliche Bauteile aufweisen, und ähnliche Ladealgorithmen implementieren, wie die Ladeschaltungen, die in der US-Patentanmeldung Nr. 10/719,680, eingereicht am 20. November 2003, der US-Patentanmeldung Nr. 11/139,020, eingereicht am 24. Mai 2005, und in der US-Patentanmeldung Nr. 11/266,007, eingereicht am 02. November 2005 beschrieben sind, deren Gesamtinhalt jeweils durch Bezugnahme in die vorliegende Anmeldung eingeschlossen wird.
Bei der in den 11A–20 dargestellten Ausführungsform weist das Ladegerät 400 ein Ladegerätegehäuse oder einen Ladegerätekörper 402 auf, das bzw. der einen oberen Abschnitt 402a und einen unteren Abschnitt 402b aufweist. Wie in den 11A–20 gezeigt, kann das Gehäuse 402 eine Batteriekammer 403 festlegen, und kann eine Öffnung 404 zur Aufnahme von Batterien 200 aufweisen. Bei der dargestellten Ausführungsform ist die Öffnung 404 im Wesentlichen zum Vorderende 406 des Ladegeräts 400 hin angeordnet. Ein hinterer Abschnitt 408 des Ladegeräts 400 ist mit einer elektrischen Steckdose 410 zur Aufnahme eines Kabels oder eines Steckers versehen.
Wie besonders deutlich aus den 11A und 11B hervorgeht, erstrecken sich ein erster und ein zweiter Aufnahmeschlitz 418a, 418b durch das Ladegerätgehäuse 402 an entgegengesetzten Seiten der Öffnung 404, und weisen solche Abmessungen auf, dass sie in Eingriff mit Abschnitten der Batterie 200 gelangen, um die Batterie 200 in dem Ladegerät 400 festzuhalten, und die Batterie 200 in Bezug auf das Ladegerät 400 auszurichten. Bei einigen Ausführungsformen weisen die Aufnahmeschlitze 418a, 418b gleiche Abmessungen, Formen, und relative Ausrichtungen in Bezug auf die Aufnahmeschlitze in der Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 10 auf.
Bei einigen Ausführungsformen können die Aufnahmeschlitze 418a, 418b unterschiedliche Abmessungen aufweisen, so dass die Batterie 200 nur in die Batteriekammer 403 in einer erforderlichen Ausrichtung eingeführt werden kann (also so, dass die Batterieklemmen 202a, 202b in Eingriff mit jeweiligen Klemmen 420a, 420b des Batterieladegerätes 400 gelangen).
Bei der in den 11A bis 20 dargestellten Ausführungsformen sind die Aufnahmeschlitze 418a, 418b im Wesentlichen L-förmig. Auf diese Art und Weise kann, nachdem eine Batterie 200 in Axialrichtung durch die Öffnung 404 und in die Batteriekammer 403 eingeführt wurde, die Batterie 400 um die Batterieachse 201 und relativ zum Gehäuse 402 verschwenkt werden, von einer entriegelten Position, in welcher die Batterie 200 in Axialrichtung aus der Öffnung 404 heraus bewegt werden kann, zu einer verriegelten Position, in welcher der Eingriff zwischen den Ansätzen 222a, 222b und den Aufnahmeschlitzen 418a, 418b verhindert, dass die Batterie 200 in Axialrichtung aus der Batteriekammer 403 heraus bewegt wird.
Wie in den 12, 13 sowie 15A–16 gezeigt, kann das Ladegerät 400 eine Anzeige 419 aufweisen, die auf einer äußeren Oberfläche des Gehäuses 402 angeordnet ist, und kann die Batterie 200 eine ähnliche Anzeige 223 aufweisen. Auf diese Art und Weise kann, wenn die Anzeige 419 des Ladegeräts 400 und die Anzeige 223 der Batterie 200 nicht richtig ausgerichtet sind, der Benutzer bestätigen, dass sich die Batterie 200 in der entriegelten Position befindet. Entsprechend kann, wenn die Anzeige 419 des Ladegeräts 400 und die Anzeige 223 der Batterie 200 ausgerichtet sind, der Benutzer bestätigen, dass sich die Batterie 200 in der verriegelten Position befindet.
Bei Ausführungsformen des Ladegeräts 400, beispielsweise den dargestellten Ausführungsformen der 11A bis 20, die L-förmige Aufnahmeschlitze 418a, 418b aufweisen, können sich die Klemmen 420a, 420b des Batterieladegeräts 400 in Umfangsrichtung um zumindest einen Abschnitt der Batteriekammer 403 herum erstrecken, so dass die Batterieklemmen 202a, 202b elektrisch mit jeweiligen Klemmen 420a, 420b des Batterieladegeräts 400 verbunden werden können, wenn sich die Batterie 200 in der verriegelten und in der entriegelten Position befindet.
Bei einigen derartigen Ausführungsformen ist das Ladegerät 400 so betreibbar, dass die Batterie 200 geladen wird, während sich die Batterie 200 entweder in der verriegelten Position oder in der entriegelten Position befindet. Dies kann für Benutzer bequem sein, von denen manche schnell die Batterie 200 zum Aufladen einführen möchten, ohne dass sie die Batterie 200 in eine verriegelte Position verschwenken müssen. Alternativ können bei Anwendungen, bei welchen das Ladegerät 400 auf einer Wand oder einer anderen vertikalen Oberfläche angebracht ist (also so, dass die Batteriekammer 403 in eine Richtung im Wesentlichen parallel zum Erdboden geöffnet ist), Benutzer die Batterie 200 in die Batteriekammer 403 einführen, und die Batterie 200 zur verriegelten Position verschwenken, so dass die Batterie 200 geladen werden kann, und die Batterie 200 während des Aufladens nicht aus dem Ladegerät 400 herausfällt.
Wie in 14 gezeigt, kann das Ladegerät 400 Montageaufnahmen 428 aufweisen, zum Anbringen des Ladegeräts 400 auf einer Wand oder einer anderen Schrägoberfläche, oder um alternativ das Ladegerät 400 an einem Arbeitskarren, einer horizontalen Oberfläche, einen Werktisch oder einer Werkbank, und dergleichen zu befestigen. Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise der in 14 dargestellten Ausführungsform, kann das Ladegerät 400 weiterhin Füße 430 zum Haltern des Ladegeräts 400 aufweisen.
Wie in 13 gezeigt, kann das Ladegerät 400 auch Arretierungen 422 zum Eingriff mit den Vorsprüngen 224 auf der Batterie 200 aufweisen, um eine taktile und/oder hörbare Rückmeldung zum Benutzer zur Verfügung zu stellen, um dem Benutzer anzuzeigen, dass der Benutzer die Batterie 200 in die verriegelte Position bewegt hat, oder alternativ in die entriegelte Position. Bei der in den 11A–20 dargestellten Ausführungsform sind die Arretierungen 422 elastisch verformbar, und erstrecken sich in Horizontalrichtung über das untere Ende der Batteriekammer 403. Bei anderen Ausführungsformen können die Arretierungen 422 andere relative Ausrichtungen und Positionen aufweisen. So können sich beispielsweise bei einigen Ausführungsformen die Arretierungen 422 in Umfangsrichtung um die Seitenwände der Batteriekammer 403 herum erstrecken, zum Eingriff mit entsprechenden Batterievorsprüngen 224, die an den Seiten der Batterie 200 angeordnet sind.
Eine Ladungsanzeige 412 (beispielsweise eine Lichtemitterdiode (LED) oder eine andere Leuchte) kann auf dem oberen Ladegerätegehäuse 402a gehaltert sein, um Ladungsdaten einem Benutzer anzuzeigen (beispielsweise verbleibende Aufladungszeit, Ladungsbetrieb, Ladung fertig gestellt, usw.). Bei anderen Ausführungsformen kann das Ladegerät 400 ebenfalls oder alternativ andere Anzeigen oder Anzeigegeräte aufweisen.
Der Betriebsablauf des Elektrowerkzeugs wird unter Bezugnahme auf die 1, 2 und 21 beschrieben.
Für den Betrieb ergreift ein Benutzer den Handgriff 16 mit einer ersten Hand, und ergreift den Körper 14 mit einer zweiten Hand, und verschwenkt den Handgriff 16 um die Schwenkachse 34 von der ersten Position (gezeigt in 1) in die zweite Position (gezeigt in 2).
Wenn sich die Verriegelungsbaugruppe 110 in der verriegelten Position befindet, kann der Benutzer das Betätigungsglied 114 in Bezug auf das Gehäuse 12 bewegen, um das Verriegelungsteil 112 von der verriegelten Position zur entriegelten Position zu bewegen, vor und/oder nach der Verschwenkung des Körpers 14 und des Handgriffes 16. Wenn eine gewünschte Ausrichtung zwischen dem Körper 14 und dem Handgriff 16 erreicht ist, kann der Benutzer ein Werkzeug in die Spindel 30 einführen.
Der Benutzer kann auch die Batterie 200 in die Batteriekammer 56 einführen, damit das Elektrowerkzeug 10 mit Energie versorgt wird. Der Benutzer kann dann den Trigger 77 zu einer Betätigungsposition bewegen, wodurch wiederum der Richtungsschalter 76 in Eingriff versetzt wird. Wenn der Trigger 77 aktiviert wird, wird Energie der elektrischen Schaltung 310 von der Batterie 200 zugeführt, und erwacht die Steuerung 320 aus einem Zustand mit geringer Energieversorgung. Die Steuerung 320 nimmt wiederum einen Zustand ein, in welchem sie bereit ist, die Ladung von der Batterie 200 einzulesen, speichert die Ablesung im internen Speicher der Steuerung (nicht gezeigt), und aktiviert die Verbrauchsanzeige 118, um den momentanen Ruhe-Ladungszustand der Batterie 200 anzuzeigen.
Sobald der Ruhe-Batterieladungszustand gemessen wurde, schaltet die Steuerung 320 den normalerweise nicht leitenden Ein/Ausschaltschalter 330 in den leitenden Zustand um, so dass Strom von der Batteriezelle 208 dem Motor 28 zugeführt wird, festgelegt durch den Richtungsschalter 76, so dass der Motor 28 zur Drehung der Spindel 30 und des Werkzeugelements veranlasst wird. Die Steuerung 320 zeigt weiterhin die Ladungszustandsablesung über die Verbrauchsanzeige 118 an, bis der vorbestimmte Zeitraum abgelaufen ist.
Der Benutzer kann dann den Handgriff 16 von der zweiten Position zurück zur ersten Position bewegen, oder alternativ zu einer mittleren Position (nicht gezeigt), um das Elektrowerkzeug 10 so auszurichten, dass es in einem begrenzten Arbeitsraum arbeitet, und/oder einen unterschiedlichen Vorgang durchführt. Alternativ oder zusätzlich kann ein Benutzer den Handgriff 16 um die Schwenkachse 34 und relativ zum Körper 14 durch eine Handgelenkbewegung verschwenken, und/oder durch Ergreifen entweder des Handgriffs 16 oder des Körpers 14 mit einer Hand, und Drücken des anderen Teils, also des Körpers 14 bzw. des Handgriffs 16, gegen seinen Körper.
Bei einer Ausführungsform wird, sobald der Trigger 77 freigegeben wurde, der Ein/Ausschaltschalter 330 in den nicht leitenden Zustand versetzt, und beginnt die Steuerung 320 mit dem Herunterzählen des Wartezeitraums. Wenn bei dieser Ausführungsform der Benutzer den Trigger 77 vor dem Ablauf des Wartezeitraums aktiviert, approximiert die Steuerung 320 den momentanen Batterieladungszustand auf Grundlage der vorherigen Ladungszustandsablesung und der Zeitdauer, über welche der Motor 28 lief, und zeigt diese Approximation. Bei einigen Konstruktionen berechnet, wenn die Zeitdauer, über welche der Motor 28 lief, länger ist als ein vorbestimmter Zeitraum, die Steuerung 320 nicht die Anzeige des momentanen Ladezustands der Batterie oder approximiert diesen, und zeigt keine Anzeige des Batterieladezustands auf der Verbrauchsanzeige 118 an.
Wenn der Benutzer den Trigger nach dem Ablauf des Wartezeitraums aktiviert, aktiviert die Steuerung 320 eine weitere Ruhe-Batterieladungszustandsablesung vor der Aktivierung des Ein/Ausschaltschalters 330 und vor der Energiezufuhr zum Motor 28, wie voranstehend erläutert.
Nach dem Betrieb des Elektrowerkzeugs 10 und der Batterie 200 kann der Benutzer die Batterie 200 von dem Elektrowerkzeug 10 entfernen, und die Batterie 200 in das Ladegerät 400 einsetzen, um die Batterie 200 wieder aufzuladen. Bei einigen Ausführungsformen kann der Benutzer die Batterie 200 in Axialrichtung in die Batteriekammer 403 des Batterieladegerätes 400 einsetzen, um das Aufladen der Batterie einzuleiten. Alternativ oder zusätzlich kann der Benutzer die Batterie 200 in eine verriegelte Position verschwenken, so dass die Batterie 200 verriegelt an dem Batterieladegerät 400 während der Aufladung befestigt ist.
Nachdem die Aufladung fertig gestellt ist (beispielsweise nach einer vorbestimmte Ladezeit, oder wenn eine vollständige Ladung anzeigende Daten auf der Anzeige 412 des Ladegeräts 400 angezeigt werden) kann der Benutzer die Batterie 200 von dem Ladegerät 400 entnehmen, und die neu aufgeladene Batterie 200 in die Batteriekammer 56 des Elektrowerkzeugs 200 einsetzen. Um zu bestätigen, dass die Batterie 200 vollständig aufgeladen ist, kann der Benutzer den Trigger 77 herunterdrücken, was dazu führt, dass die Ladungszustandsdaten auf der Anzeige 120 angezeigt werden.
Ein oder mehrere der voranstehend angegebenen Merkmale sowie andere, unabhängige Merkmale und unabhängige Vorteile sind in den folgenden Patentansprüchen angegeben.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts, das einen Körper aufweist, der eine Öffnung und eine Ladeschaltung aufweist, die sich durch den Körper erstreckt, wobei das Verfahren folgende Vorgänge umfasst: Einführen einer Batterie in die Öffnung entlang einer Einführungsachse, und elektrische Verbindung der Batterie mit der Ladeschaltung zum Aufladen der Batterie; und Verschwenken der Batterie um die Achse relativ zum Batterieladegerät, um die Batterie in dem Batterieladegerät zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung während der Schwenkbewegung der Batterie verbunden bleibt.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem entweder das Ladegerät oder die Batterie einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweist, wobei das andere Teil, also die Batterie oder das Ladegerät, eine Ausnehmung aufweist, zur Aufnahme des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs, und bei welchem eine Verschwenkung der Batterie um die Achse eine Bewegung des Vorsprungs in Verriegelungseingriff mit der Ausnehmung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 1, bei welchem die Batterie zwischen einer verriegelten Position, in welcher die Batterie an dem Körper des Ladegeräts befestigt ist, und einer entriegelten Position bewegbar ist, in welcher die Batterie abnehmbar in der Öffnung gehaltert ist, und bei welchem die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung verbunden ist, wenn sich die Batterie in der verriegelten Position befindet, und wenn sich die Batterie in der entriegelten Position befindet.
Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts, das einen Körper und eine Ladeschaltung aufweist, wobei entweder das Ladegerät oder die Batterie einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweist, und das andere Teil, also die Batterie bzw. das Ladegerät, eine Ausnehmung zur Aufnahme des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs aufweist, wobei das Verfahren folgende Vorgänge umfasst: elektrisches Verbinden der Batterie und der Ladeschaltung zum Aufladen der Batterie, bevor der Vorsprung in Eingriff mit der Ausnehmung gelangt, um die Batterie an dem Körper des Ladegeräts zu befestigen.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Körper des Batterieladegeräts eine Öffnung festlegt, und das elektrische Verbinden der Batterie und der Ladeschaltung das Einführen der Batterie in die Öffnung entlang einer Einführungsachse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 6, bei welchem der Eingriff des Vorsprungs in die Ausnehmung umfasst, die Batterie um die Achse relativ zum Batterieladegerät zu verschwenken.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem der Eingriff des Vorsprungs in der Ausnehmung umfasst, die Batterie zu einer verriegelten Position zu bewegen, in welcher die Batterie an dem Körper des Ladegeräts befestigt ist, und weiterhin umfasst, die Batterie zu einer entriegelten Position zu bewegen, in welcher die Batterie abnehmbar auf dem Körper gehaltert ist, wobei die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung verbunden ist, wenn sich die Batterie in der verriegelten Position befindet, und wenn sich die Batterie in der entriegelten Position befindet.
Verfahren nach Anspruch 5, bei welchem das elektrische Verbinden der Batterie mit der Ladeschaltung umfasst, die Batterie entlang einem ersten Weg zu bewegen, und die Befestigung der Batterie an dem Körper umfasst, die Batterie entlang einem zweiten Weg zu bewegen, wobei sich der zweite Weg von dem ersten Weg unterscheidet.
Verfahren zum Betreiben eines Batterieladegeräts, das einen Körper und eine sich durch den Körper erstreckende Ladeschaltung aufweist, wobei das Verfahren folgende Vorgänge umfasst: elektrisches Verbinden der Batterie mit der Ladeschaltung zum Aufladen der Batterie; und Bewegen der Batterie in Bezug auf das Batterieladegerät, um die Batterie an dem Körper zu befestigen, während die Aufladung der Batterie fortgesetzt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem das elektrische Verbinden der Batterie mit der Ladeschaltung umfasst, die Batterie entlang einem ersten Weg zu bewegen, und bei welchem die Befestigung der Batterie an dem Körper umfasst, die Batterie entlang einem zweiten Weg zu bewegen, und sich der zweite Weg von dem ersten Weg unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem der Körper des Batterieladegeräts eine Öffnung festlegt, und bei welchem das elektrische Verbinden der Batterie mit der Ladeschaltung das Einführen der Batterie in die Öffnung entlang einer Einführungsachse umfasst.
Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem entweder das Ladegerät oder die Batterie einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweist, und das andere Teil, also die Batterie bzw. das Ladegerät, eine Ausnehmung zur Aufnahme des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs festlegt, und bei welchem die Bewegung der Batterie in Bezug auf das Batterieladegerät zur Befestigung der Batterie an dem Körper umfasst, den Vorsprung in Verriegelungseingriff mit der Ausnehmung zu bewegen.
Verfahren nach Anspruch 12, bei welchem die Bewegung der Batterie in Bezug auf das Batterieladegerät zur Befestigung der Batterie an dem Körper umfasst, die Batterie um die Achse zu verschwenken.
Verfahren nach Anspruch 10, bei welchem die Bewegung der Batterie in Bezug auf das Batterieladegerät zur befestigt der Batterie an dem Körper umfasst, die Batterie zu einer verriegelten Position zu bewegen, in welcher die Batterie an dem Körper des Ladegeräts befestigt ist, und weiterhin umfasst, die Batterie zu einer entriegelten Position zu bewegen, in welcher die Batterie abnehmbar auf dem Körper gehaltert ist, wobei die Batterie elektrisch mit der Ladeschaltung verbunden ist, wenn sich die Batterie in der verriegelten Position befindet, und wenn sich die Batterie in der entriegelten Position befindet.
Kombination, welche umfasst: eine Batterie, die ein Gehäuse und eine in dem Gehäuse gehalterte Batteriezelle aufweist; und ein Batterieladegerät, das einen Körper und eine Ladeschaltung aufweist, wobei entweder das Ladegerät oder die Batterie einen sich nach außen erstreckenden Vorsprung aufweist, und das andere Teil, also die Batterie bzw. das Ladegerät, eine Ausnehmung zur Aufnahme des sich nach außen erstreckenden Vorsprungs festlegt, wobei die Batterie in Bezug auf den Körper des Ladegeräts bewegbar ist, zwischen einer verriegelten Position, in welcher der Vorsprung im Verriegelungseingriff mit der Ausnehmung steht, und einer entriegelten Position, in welcher der Vorsprung abnehmbar in Eingriff mit der Ausnehmung steht, wobei die Batteriezelle elektrisch mit der Ladeschaltung des Batterieladegeräts verbindbar ist, wenn sich die Batterie in der verriegelten Position und in der entriegelten Position befindet.
Kombination nach Anspruch 16, bei welcher der Körper des Batterieladegeräts eine Öffnung festlegt, und bei welcher die Batterie in die Öffnung entlang einer Einführungsachse einsetzbar ist.
Kombination nach Anspruch 17, bei welcher sich die Ausnehmung in Umfangsrichtung um die Einführungsachse und in den Körper des Ladegeräts hinein erstreckt.
Kombination nach Anspruch 18, bei welcher dann, wenn die Batterie in der Öffnung gehaltert ist, die Batterie schwenkbeweglich relativ zum Körper um die Achse zwischen der verriegelten Position und der entriegelten Position gehaltert ist.