DE102004043821A1

DE102004043821A1 - Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack sowie Akkupack

Info

Publication number: DE102004043821A1
Application number: DE102004043821A
Authority: DE
Inventors: Achim Duesselberg
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-10
Filing date: 2004-09-10
Publication date: 2006-03-16
Also published as: CN1745980A; GB2418057B; CN1745980B; GB2418057A; US20060055370A1; GB0518223D0; US7940025B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (12) zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs (2) mit einem Akkupack (4), mit mindestens einem am Elektrowerkzeug (2) angebrachten beweglichen Riegel (14), der beim Verriegeln in eine Rastausnehmung (28, 30) des Akkupacks (4) eingreift, sowie mindestens einem Entriegelungsorgan (50, 52) zum manuellen Ausrücken des Riegels (14) aus der Rastausnehmung (28, 30). Es ist vorgesehen, dass das Entriegelungsorgan (50, 52) am Akkupack angebracht ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und einen Akkupack gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 8.
Stand der Technik
Bekannte Verriegelungsvorrichtungen zum Verriegeln von netzunabhängigen Elektrowerkzeugen, wie handgeführten Bohrmaschinen, Bohrhämmern und dergleichen, mit einem zu ihrer Stromversorgung dienenden Akkupack weisen in den meisten Fällen einen oder mehrere Riegel auf, die jeweils entgegen der Kraft einer Feder beweglich in einem Gehäuse des Elektrowerkzeugs gelagert sind und durch die Federkraft mit einer Rastausnehmung im Akkupack in Eingriff gebracht werden, wenn dieser in eine Führung des Elektrowerkzeugs eingeschoben wird, um ihn mit dem Elektrowerkzeug zu verbinden. Zum Lösen der Verbindung ist das Gehäuse des Elektrowerkzeugs mit einem Entriegelungsorgan ausgestattet, das gewöhnlich in Form einer Drucktaste in der Nähe der Führung angeordnet ist und das von Hand betätigt wird, um den Riegel aus der Rastausnehmung auszurücken.
Bei einer anderen bekannten Verriegelungsvorrichtung, die eine sogenannte Einhandbedienung des Akkupacks ermöglicht, sind die Riegel und die auf die Riegel einwirkenden Federn zusammen mit zwei zur Entriegelung des Akkupacks dienenden Entriegelungstasten in den Akkupack integriert, so dass beim Lösen des Akkupacks mit einer Hand das Elektrowerkzeug festgehalten werden kann, während mit der anderen Hand der Akkupack ergriffen, die beiden Riegel durch Finger- oder Daumendruck auf die Entriegelungstasten aus den im Gehäuse des Elektrowerkzeugs ausgesparten Rastausnehmungen ausgerückt und dann der Akkupack aus der Führung des Elektrowerkzeugs herausgezogen werden kann. Eine derartige Einhandbedienung wird zwar angestrebt, hat aber den Nachteil, dass die Herstellungskosten des Akkupacks durch die Integration der Riegel, der Federn und der Entriegelungsorgane sowie durch das Erfordernis genauerer Toleranzen steigen. Der Akkupack sollte jedoch möglichst preisgünstig sein, da von den meisten Kunden der Akkupack und nicht das Elektrowerkzeug als Verbrauchsmaterial angesehen wird, das nach einer gewissen Nutzungsdauer ersetzt werden muss. Die Bereitschaft zum Kauf eines neuen Akkupacks ist dabei umso größer, je preiswerter dieser erhältlich ist. Außerdem werden durch die Integration der Riegel, der Federn und der Entriegelungsorgane in den Akkupack der benötigte Bauraum und das Gewicht des Akkupacks vergrößert, was ebenfalls als nachteilig angesehen wird.

Vorteile der Erfindung

Demgegenüber bietet die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen und der erfindungsgemäße Akkupack mit den im Anspruch 8 genannten Merkmalen vor allem den Vorteil, dass sich trotz der Möglichkeit einer komfortablen Einhandbedienung die Herstellungskosten des Akkupacks im Vergleich zu denjenigen von Akkupacks mit der zuletzt beschriebenen Verriegelungsvorrichtung nicht unbeträchtlich reduzieren lassen, da nur noch das oder die Entriegelungsorgane selbst am Akkupack angebracht sind, während sich der oder die federbelasteten Riegel im Gehäuse des Elektrowerkzeugs befinden, und die am Akkupack einzuhaltenden Toleranzen dementsprechend größer sein können. Durch die Verlagerung des oder der federbelasteten Riegel ins Gehäuse des Elektrowerkzeugs kann weiter der Bauraum und das Gewicht des Akkupacks verringert und das oder die Entriegelungsorgane in einfacher und preiswerter Ausführung in das Kunststoffgehäuse des Akkupacks integriert werden. Außerdem kann durch die erfindungsgemäße Merkmalskombination sicher verhindert werden, dass sich der Akkupack bei beschädigtem, verschlissenem oder fehlendem Entriegelungsorgan ungewollt vom Elektrowerkzeug löst. Verglichen mit der Rückstellwirkung eines zusammen mit dem Riegel in den Akkupack integrierten Entriegelungsorgans kann nicht zuletzt die Rückstellwirkung eines ohne Riegel in den Akkupack integrierten Entriegelungsorgans erheblich kleiner sein, da das Entriegelungsorgan nur für seine eigene Rückstellung sorgen muss.

Diese Rückstellwirkung des Entriegelungsorgans erhält man bevorzugt mittels eines elastisch verformbaren Elements, das bei einer manuellen Betätigung des Entriegelungsorgans zum Ausrücken des Riegels verformt wird und dessen elastische Rückstellkraft das Entriegelungsorgan in seine unbetätigte Ausgangsstellung zurück be wegt. Das elastisch verformbare Element kann zweckmäßig aus einem Elastomermaterial bestehen, das zum Beispiel in Form einer Weichfolie aus thermoplastischem Elastomer (TPE) ausgebildet ist und eine von der Außenseite des Akkupacks zugängliche Entriegelungstaste des Entriegelungsorgans staubdicht und beweglich mit einem Gehäuse des Akkupacks verbindet. Alternativ kann das elastisch verformbare Element jedoch auch aus einer wahlweise in ein Gehäuse des Akkupacks integrierten und auf die Entriegelungstaste einwirkenden oder in die Entriegelungstaste integrierten und auf ein Gehäuse des Akkupacks einwirkenden Zunge aus elastisch verformbarem Kunststoffmaterial bestehen, die bei einer Betätigung der Entriegelungstaste elastisch verformt wird und bei einem Loslassen der Entriegelungstaste deren Rückstellung in die Ausgangsstellung bewirkt. Grundsätzlich ist es sogar denkbar, als elastisch verformbares Element die auf den Riegel einwirkende und den Riegel in die Rastausnehmung drückende Feder zu nutzen, wobei in diesem Fall allerdings die Rückstellung der Entriegelungstaste durch den in die Rastausnehmung eingreifenden Riegel erst beim Verriegeln des Akkupacks mit dem Elektrowerkzeug erfolgt.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung weist das Entriegelungsorgan eine Andruckfläche auf, die sich gegen den Riegel und vorzugsweise gegen dessen freies, in die Rastausnehmung eingreifendes Stirnende andrücken lässt, um den Riegel so weit aus der Rastausnehmung zu bewegen, bis sich die Andruckfläche zwischen zwei gegenüberliegenden, vorzugsweise ebenen Führungsflächen des Akkupacks und des Elektrowerkzeugs befindet oder mit einer dieser Führungsflächen fluchtet, so dass sich der Akkupack zusammen mit dem Entriegelungsorgan zum Lösen vom Elektrowerkzeug entlang von diesen Führungsflächen verschieben lässt.

Um zu verhindern, dass die Andruckfläche des Entriegelungsorgans bei dessen Betätigung über die Ebene der Führungsflächen hinaus bewegt wird, ist vorzugsweise ein Anschlag für den Riegel oder das Entriegelungsorgan vorgesehen.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass das Entriegelungsorgan von der Außenseite des Akkupacks her zugänglich ist und sich vorzugsweise quer zur Einschubrichtung und in Bewegungsrichtung des Riegels in die Rastausnehmung bewegen lässt, um die Andruckfläche mit dem in die Rastausnehmung eingreifenden freien Stirnende des Riegels in Berührung zu bringen und den Riegel dann aus der Rastausnehmung heraus zu drücken, bis sich die Andruckfläche und die gegen diese anliegende Spitze des Riegels zwischen den gegenüberliegenden Führungsflächen befinden oder mit einer dieser Flächen fluchten.

Zeichnungen
Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1: eine teilweise weggeschnittene perspektivische Ansicht einer Verbindung zwischen einem Elektrowerkzeug und einem Akkupack mit einer erfindungsgemäßen Verriegelungsvorrichtung;
2: eine Schnittansicht der Verriegelungsvorrichtung entlang der Ebene II-II der 1 nach dem Verriegeln des Elektrowerkzeugs und des Akkupacks;
3: eine Ansicht entsprechend 2, jedoch bei Betätigung von zwei Entriegelungstasten der Verriegelungsvorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Die in der Zeichnung dargestellte Verriegelungsvorrichtung dient zur gegenseitigen Verriegelung eines netzunabhängigen Elektrowerkzeugs 2, beispielsweise eines handgeführten Bohrhammers, und eines zur Stromversorgung des Elektrowerkzeugs 2 benötigten Akkupacks 4.
Wie am besten in 1 dargestellt, weist das Elektrowerkzeug 2 in bekannter Weise am freien unteren Ende seines Griffteils 6 eine überstehende Führungsschiene 8 auf, die sich in Richtung des Pfeils A in eine im oberen Ende des Akkupacks 4 ausgesparte Führungsnut 10 mit einem zum Querschnitt der Führungsschiene 8 komplementären Querschnitt einschieben lässt. Die Einschubbewegung der Führungsschiene 8 in die Führungsnut 10 wird durch zusammenwirkende Anschläge (nicht dargestellt) begrenzt, die gegeneinander anliegen, wenn der Akkupack 4 ordnungsgemäß mit dem Elektrowerkzeug 2 verriegelt und eine elektrische Verbindung zwischen Anschlusskontakten eines Stromspeichers des Akkupacks 4 und einem Stromkreis eines Verbrauchers des Elektrowerkzeugs 2 hergestellt ist.
Die zur Verriegelung des Akkupacks 4 mit dem Elektrowerkzeug 2 dienende Verriegelungsvorrichtung 12 umfasst hier insgesamt vier Riegel 14, die in Einschubrichtung des Akkupacks 4 paarweise hintereinander in zugehörigen Riegelführungen 16 im Inneren der Führungsschiene 8 angeordnet sind. Jeweils zwei der Riegel 14 weisen fluchtende Längsachsen auf und werden durch jeweils eine Schraubendruckfeder 18 quer zur Einschubrichtung (Pfeil A) nach entgegengesetzten Seiten auseinander gedrückt, so dass ihre nach außen weisenden freien Stirnenden 20, 22 über benachbarte seitliche Führungsflächen 24, 26 der Führungsschiene 8 überstehen. Wenn der Akkupack 4 mit dem Elektrowerkzeug 2 verriegelt ist, greifen die Stirnenden 20, 22 eines Riegelpaars in gegenüberliegende, im Inneren der Führungsnut 10 des Akkupacks 4 angeordnete Rastausnehmungen 28, 30 ein (2).
Die Verriegelungsvorrichtung 12 ist für eine sogenannte zweistufige Verriegelung konzipiert, bei der in einer ersten Stufe das Einrasten der Riegel 14 des in Einschubrichtung vorderen Riegelpaars in die Rastausnehmungen 28, 30 dafür sorgt, dass der Akkupack 4, zum Beispiel zum Transport, in Bezug zum Griffteil 6 des Elektrowerkzeugs 2 gegen ein ungewolltes Lösen gesichert wird, jedoch noch keine elektrische Verbindung zwischen den Anschlusskontakten des Stromspeichers des Akkupacks 4 und dem Stromkreis des Verbrauchers des Elektrowerkzeugs 2 hergestellt ist. Diese Verbindung wird erst hergestellt, wenn der Akkupack 4 in der zweiten Stufe weiter bis in die in 2 dargestellte Endstellung eingeschoben wird, in der die Riegel 14 des in Einschubrichtung hinteren Riegelpaars in die Rastausnehmungen 28, 30 einrasten und für eine endgültige Verriegelung des Akkupacks 4 in Bezug zum Elektrowerkzeug 2 unter gleichzeitiger Herstellung einer elektrischen Verbindung (nicht dargestellt) zwischen denselben sorgen.
Die freien Stirnenden 20, 22 der Riegel 14 besitzen Auflaufschrägen 34, die in Einschubrichtung weisen und dafür sorgen, dass alle Riegel 14 beim Aufschieben des Akkupacks 4 auf die Führungsschiene 8 des Elektrowerkzeugs 2 und die vorderen Riegel 14 beim Passieren der Rastausnehmungen 28, 30 selbsttätig entgegen der Kraft der Feder 18 in ihren Führungen 16 nach innen verschoben werden, bis ihre Spitzen 36 mit den Führungsflächen 24, 26 fluchten. Diese letzteren erstrecken sich parallel zu gegenüberliegenden Seitenflächen 38, 40 der Führungsnut 10 und weisen von diesen einen geringen Abstand auf.
Die Riegel 14 sind im Inneren mit einem zylindrischen Hohlraum 42 für die zugehörige Schraubendruckfeder 18 versehen, die sich mit ihrem nach außen weisenden Stirnende gegen den Grund des Hohlraums 42 und mit ihrem nach innen weisenden Stirnende gegen ein ortsfestes Widerlager 44 im Inneren der Führungsschiene 8 abstützt. Die Abstände zwischen den nach innen weisenden Stirnenden der Riegel 14 und den benachbarten, nach außen weisenden Stirnenden der Widerlager 44 sind so bemessen, dass die Riegel 14 gegen die Widerlager 44 anschlagen, wenn ihre Spitzen 36 mit den Führungsflächen 24, 26 fluchten (vgl. 3). Die Riegel 14 weisen an ihren hinteren Stirnenden seitlich überstehende Nasen 46 auf, die mit der Riegelführung 16 zusammenwirken und den Bewegungsweg der Riegel 14 nach außen begrenzen, um ein Herausfallen der Riegel 14 bei abgenommenem Akkupack 4 zu verhindern.
Die beiden, gegenüber voneinander im Inneren der Führungsnut 10 angeordneten Rastausnehmungen 28, 30 erstrecken sich bis zur benachbarten Außenseite eines Gehäuses 56 des Akkupacks 4 und münden im Inneren in die beiden gegenüberliegende Seitenflächen 38, 40 der Führungsnut 10. Jede der Rastausnehmungen 28, 30 beherbergt eine Entriegelungstaste 50, 52, die von der Außenseite des Gehäuses 56 her zugänglich bzw. betätigbar ist und innerhalb der Rastausnehmung 28, 30 quer zur Einschubrichtung verschiebbar ist, so dass sich die in die Rastausnehmungen 28, 30 eingreifenden Riegel 14 jedes Riegelpaars durch einen gleichzeitig auf die beiden Tasten 50, 52 aufgebrachten Finger- bzw. Daumendruck manuell aus den beiden Ausnehmungen 28, 30 ausrücken lassen, um den Akkupack 4 zuerst zu entriegeln und dann vom Elektrowerkzeug 2 zu lösen.
Jede der beiden Entriegelungstasten 50, 52 ist auf der Außenseite des Gehäuses 56 durch eine im Umriss quadratische Weichfolie 54 aus einem Elastomermaterial, zum Beispiel einem thermoplastischen Elastomer (TPE), staubdicht mit dem umgebenden Rand der Rastausnehmung 28, 30 verbunden. Die Weichfolie 54 ist in ihrer Mitte mit der Außenseite der Taste 50, 52 verklebt oder verschweißt, während ihr Umfangsrand mit dem die Rastausnehmung 28, 30 umgebenden Rand des Gehäuses 56 verklebt oder verschweißt ist. Die Folie 54 weist in unverformtem Zustand (2) einen nach innen überstehenden Wulst 58 auf, der jeweils in eine um die Tasten 50, 52 umlaufende Vertiefung ragt, die von gegenüberliegenden Schultern der Taste 50, 52 und des Gehäuses 56 begrenzt wird. Die Folie 54 ist im Bereich des Wulstes 58 reversibel elastisch verformbar, so dass sich die Entriegelungstasten 50, 52 unter Verformung des Wulstes 56 in den Rastausnehmungen 28, 30 nach innen drücken lassen und wegen der elastischen Rückstellkräfte der verformten Folie 54 selbsttätig wieder in ihre in 2 dargestellte Ausgangsstellung zurückkehren, und zwar selbst dann wenn kein Riegel 14 von innen her gegen die jeweilige Taste 50, 52 drückt.
Auf ihrer Innenseite weisen die Entriegelungstasten 50, 52 eine ebene Andruckfläche 60 auf, die dem freien Stirnende 20, 22 des Rie gels 14 gegenüberliegt. Bei einer Betätigung der Entriegelungstasten 50, 52 wird die Andruckfläche 60 gegen die Spitze 36 des benachbarten Riegels 14 angedrückt und schiebt diesen zum Ausrücken seines Stirnendes 20, 22 aus der Rastausnehmung 28, 30 entgegen der Kraft der Feder 18 in der Riegelführung 16 nach innen, bis der Riegel 14 gegen das Widerlager 44 anschlägt, wie in 3 dargestellt. In dieser Stellung fluchten die Andruckflächen 60 mit den benachbarten Seitenflächen 38, 40 der Führungsnut 10 und die Spitze 36 des Riegels 14 mit den Führungsflächen 24, 26 der Führungsschiene 8, so dass der Akkupack 4 in Richtung des Pfeils B vom Elektrowerkzeug 2 abgezogen werden kann.
Neben den Rastausnehmungen 28, 30 weisen die Seitenflächen 38, 40 jeweils eine weitere, in Einschubrichtung hinter den Rastausnehmungen 28, 30 angeordnete Ausnehmung 62 auf, in welche die Riegel 14 des vorderen Riegelpaars zur Entlastung ihrer Druckfedern 18 ohne Verriegelung eingreifen, wenn der Akkupack 4 in der zweiten Stufe endgültig mit dem Elektrowerkzeug 2 verriegelt ist.
Der im Rahmen dieser Anmeldung verwendete Begriff Akkupack 4 soll sich in erster Linie auf ein Pack mit wiederaufladbaren Stromspeichern (Akkus) beziehen, jedoch auch ein Pack mit Einweg-Stromspeichern (Batterien) einschließen. Außerdem kann an Stelle der in der Zeichnung dargestellten Geometrie der Verbindung zwischen dem Akkupack 4 und dem Elektrowerkzeug 2 auch eine andere Geometrie verwendet werden, zum Beispiel ein Schacht im Elektrowerkzeug 2, in den der Akkupack 4 teilweise eingeschoben wird. Darüber hinaus eignet sich die beschriebene Verriegelungsvorrichtung 12 nicht nur zur Verriegelung von Akkupacks 4 mit Elektrowerk zeugen 2 sondern auch mit beliebigen anderen netzunabhängigen Elektrogeräten.

Claims

Vorrichtung zum Verriegeln eines Elektrowerkzeugs mit einem Akkupack, mit mindestens einem am Elektrowerkzeug angebrachten beweglichen Riegel, der beim Verriegeln in eine Rastausnehmung des Akkupacks eingreift, sowie mindestens einem Entriegelungsorgan zum manuellen Ausrücken des Riegels aus der Rastausnehmung, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungsorgan (50, 52) am Akkupack (4) angebracht ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungsorgan (50, 52) eine Andruckfläche (60) aufweist, die beim Ausrücken des Riegels (14) gegen diesen angedrückt wird und bei ausgerücktem Riegel (14) zwischen zwei gegenüberliegenden Führungsflächen (38, 40; 24, 26) des Akkupacks (4) und des Elektrowerkzeugs (2) angeordnet ist oder mit einer dieser Führungsflächen (38, 40; 24, 26) fluchtet.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungsorgan eine Entriegelungstaste (50, 52) umfasst, die in der Rastausnehmung (28, 30) beweglich ist.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Entriegelungsorgan eine Entriegelungstaste (50, 52) umfasst, die einem in die Rastausnehmung (28, 30) eingreifenden Teil (20, 22) des Riegels (14) gegenüberliegt.
Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch ein elastisch verformbares Element (18; 54), das bei einer manuellen Betätigung des Entriegelungsorgans (50, 52) zum Ausrücken des Riegels (14) elastisch verformt wird und dessen Rückstellkraft das Entriegelungsorgan (50, 52) in eine Ausgangsstellung zurück bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element (52) aus einem Elastomermaterial besteht und das Entriegelungsorgan (50, 52) mit einem Gehäuse (56) des Akkupacks (4) verbindet.
Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das elastisch verformbare Element aus elastisch verformbarem Kunststoffmaterial besteht, wobei es entweder in ein Gehäuse des Akkupacks integriert ist und auf das Entriegelungsorgan einwirkt oder in das Entriegelungsorgan integriert ist und auf ein Gehäuse des Akkupacks einwirkt.
Akkupack zum Verriegeln mit einem Elektrowerkzeug, wobei der Akkupack mindestens eine Rastausnehmung umfasst, in die beim Verriegeln ein beweglicher Riegel des Elektrowerkzeugs eingreift, gekennzeichnet dadurch mindestens ein am Akkupack (4) angebrachtes Entriegelungsorgan (50, 52) zum manuellen Ausrücken des Riegels (14) aus der Rastausnehmung (28, 30).