特許 6985457 電動工具装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6985457

(24)【登録日】2021年11月29日

(45)【発行日】2021年12月22日

(54)【発明の名称】電動工具装置

(51)【国際特許分類】

   B25F 5/00 20060101AFI20211213BHJP

   B24B 47/12 20060101ALI20211213BHJP

   B24B 23/03 20060101ALI20211213BHJP

【ＦＩ】

   B25F5/00 H

   B25F5/00 G

   B24B47/12

   B24B23/03

【請求項の数】13

【外国語出願】

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2020-91628(P2020-91628)

(22)【出願日】2020年5月26日

(65)【公開番号】特開2021-8024(P2021-8024A)

(43)【公開日】2021年1月28日

【審査請求日】2020年6月30日

(31)【優先権主張番号】19183644

(32)【優先日】2019年7月1日

(33)【優先権主張国】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】519099036

【氏名又は名称】グイド ヴァレンティーニ

【氏名又は名称原語表記】Ｄｒ． Ｇｕｉｄｏ ＶＡＬＥＮＴＩＮＩ

(74)【代理人】

【識別番号】100169904

【弁理士】

【氏名又は名称】村井 康司

(74)【代理人】

【識別番号】100159905

【弁理士】

【氏名又は名称】宮垣 丈晴

(72)【発明者】

【氏名】グイド ヴァレンティーニ

【審査官】 城野 祐希

(56)【参考文献】

【文献】 米国特許出願公開第２００５／０２８０３９３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 欧州特許出願公開第０２７１２７１３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】 特開２０１８−０６２０１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−１７２１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６３−１０５８９１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２５Ｆ ５／００

Ｂ２４Ｂ ４７／１２

Ｂ２４Ｂ ２３／０３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

電動工具（１０）を備える電動工具装置（１００）であって、前記電動工具（１０）は、
ハウジング（１２）と、
前記ハウジング（１２）の内部に配置された電気モータ（３４）と、
前記ハウジング（１２）から突出する作業要素（２２）と、
前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを提供するように構成された２つ以上のバッテリユニット（３６、４４）と
を備え、
前記電気モータ（３４）が、前記作業要素（２２）に回転及び／又は偏心作業運動（１３０、１３２）を付与するように前記作業要素（２２）に接続され、
前記バッテリユニットの１つが、前記電動工具（１０）の残り部分とは別個に用意された外部バッテリユニット（３６）であって、前記電動工具（１０）の前記残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な外部バッテリユニット（３６）であり、前記少なくとも１つの他のバッテリユニットが、前記ハウジング（３８）の内部に固定して配置されて前記電動工具（１０）の前記残り部分に電気的に接続された内部バッテリユニット（４４）であり、
前記電動工具装置（１００）が、前記電動工具（１０）の前記残り部分とは別個に用意された電圧変換器ユニット（１０２）であって、前記外部バッテリユニット（３６）の代わりに前記電動工具（１０）の前記残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な電圧変換器ユニット（１０２）を更に備え、前記電圧変換器ユニット（１０２）が、商用電源に接続されて、前記商用電源によって提供される商用電圧を前記少なくとも１つの内部バッテリユニット（４４）の電圧に変換するように構成され、
前記電圧変換器ユニット（１０２）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、前記電圧変換器ユニット（１０２）が、前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを提供するように構成される、電動工具装置（１００）。

【請求項2】

前記外部バッテリユニット（３６）及び前記内部バッテリユニット（４４）が、前記ハウジング（１２）の長手方向延在部に平行に延びる同じ水平面内に配置される、請求項１に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項3】

前記外部バッテリユニット（３６）、前記内部バッテリユニット（４４）、及び前記電気モータ（３４）が、前記ハウジング（１２）の長手方向延在部に平行に延びる同じ水平面内に配置される、請求項１に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項4】

前記ハウジング（３８）が、外側からアクセス可能な受け部（４６）であって、前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）を受け入れるように構成された受け部（４６）を備える、請求項１〜３のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項5】

前記受け部（４６）が、前記受け部（４６）への前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）の挿入後に前記外部バッテリユニット（３６）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に着脱可能に取り付けるための締結手段（６０）を備え、且つ前記受け部（４６）が、前記受け部（４６）への前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）の挿入後に前記外部バッテリユニット（３６）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に電気的に接触させるための電気接触要素（５６）をさらに備え、前記電気接触要素（５６）が、好ましくは、前記受け部（４６）への前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）の完全な挿入時に前記外部バッテリユニット（３６）と前記電動工具（１０）の前記残り部分との電気接触を自動的に確立するように構成される、請求項４に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項6】

前記外部バッテリユニット（３６）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、全てのバッテリユニット（３６、４４）が、前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを同時に提供するように構成される、請求項１〜５のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項7】

全てのバッテリユニット（３６、４４）が、好ましくは前記電気モータ（３４）の動作電圧に相当する、同じ電圧を有する、請求項１〜６のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項8】

前記電気モータ（３４）と前記作業要素（２２）との接続が、機械式及び／又は磁気式である、請求項１〜７のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項9】

機械歯車機構（１２４）及び／又は磁気歯車機構（１２４）が、前記電気モータ（３４）と前記作業要素（２２）との接続部に機能的に配置される、請求項８に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項10】

前記電圧変換器ユニット（１０２）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、前記電圧変換器ユニット（１０２）が、前記少なくとも１つの内部バッテリユニット（４４）を再充電するように構成される、請求項１〜９のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項11】

前記電圧変換器ユニット（１０２）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、前記電圧変換器ユニット（１０２）は、前記少なくとも１つの内部バッテリユニット（４４）が前記電気モータ（３４）に電気エネルギーを提供していない間に前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを排他的に提供するように構成される、請求項１〜１０のいずれか一項に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項12】

前記電動工具（１０）には、
前記外部バッテリユニット（３６）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、全てのバッテリユニット（３６、４４）が、前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを同時に提供する機能、および／または、
前記電圧変換器ユニット（１０２）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、前記電圧変換器ユニット（１０２）が、前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを提供する機能、および／または、
前記電圧変換器ユニット（１０２）を前記電動工具（１０）の前記残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、前記電圧変換器ユニット（１０２）が、前記少なくとも１つの内部バッテリユニット（４４）が前記電気モータ（３４）に電気エネルギーを提供していない間に前記電気モータ（３４）にその動作のために電気エネルギーを排他的に提供する機能、
を自動的に実現するためのスイッチング素子（１３４、１３６）であって、
前記受け部（４６）への前記電圧変換器ユニット（１０２）の少なくとも一部（１１０）又は前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）の挿入時に、前記電気モータ（３４）と前記内部バッテリユニット（４４）と前記電圧変換器ユニット（１０２）又は前記外部バッテリユニット（３６）との間のそれぞれの電流の流れを自動的に実現するためのスイッチング素子（１３４、１３６）が設けられる、請求項４または５に記載の電動工具装置（１００）。

【請求項13】

前記スイッチング素子（１３４、１３６）が、機械的、電気的又は磁気的に制御され、且つ前記電圧変換器ユニット（１０２）及び前記外部バッテリユニット（３６）が、前記受け部（４６）への前記電圧変換器ユニット（１０２）の少なくとも一部（１１０）又は前記外部バッテリユニット（３６）の少なくとも一部（５２）の挿入時に前記スイッチング素子（１３４、１３６）を制御するためのそれぞれの機械、電気又は磁性要素を備える、請求項１２に記載の電動工具装置（１００）。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ハウジングと、ハウジングの内部に配置された電気モータと、ハウジングから突出する作業要素と、電気モータにその動作のために電気エネルギーを提供するように構成された２つ以上のバッテリユニットとを備え、電気モータが、作業要素に回転及び／又は偏心作業運動を付与するように作業要素に接続される、電動工具、特に手持ち式及び／又は手誘導式のバッテリ式動力工具、例えば、研磨又はサンディング工具を備える電動工具装置に関する。

【0002】

バッテリユニットの１つが、電動工具の残り部分とは別個に用意された外部バッテリユニットであって、電動工具の残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な外部バッテリユニットであり、少なくとも１つの他のバッテリユニットが、ハウジングの内部に固定して配置されて電動工具の残り部分に電気的に接続された内部バッテリユニットである。

【0003】

電動工具装置が、電動工具の残り部分とは別個に用意された電圧変換器ユニットであって、外部バッテリユニットの代わりに電動工具の残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な電圧変換器ユニットを更に備え、電圧変換器ユニットが、商用電源に接続されて、商用電源によって提供される商用電圧を少なくとも１つの内部バッテリユニットの電圧に変換するように構成される。

【背景技術】

【0004】

２つの別個のバッテリユニットを備える手持ち式及び／又は手誘導式電動工具が従来技術で知られている。例えば、（特許文献１）では、ハウジングと、電気モータと、動力工具のハウジングに外付けされる、２つの外部バッテリユニットとを備えるオービタルサンダについて説明されている。その着想は、電気モータを動作させるためのより高い電圧を得るために、安価な２つの低電圧バッテリユニットを使用して、これらの低電圧バッテリユニットを直列に接続することである。例えば、３６Ｖの動作電圧を有する電気モータには、２つのバッテリユニットが直列に連結される場合に、各々１８Ｖの電圧を有する安価な２つのバッテリユニットから電力を供給することができる。

【0005】

一方で、従来の手持ち式及び／又は手誘導式動力工具では、近年の技術開発によって、電動工具の機械的及び電気的構成要素の寸法がますます小さくなっており且つこれら構成要素の効率が高まっている。動力工具の構成要素は、例えば、電気モータ、電気制御ユニット、及び歯車機構を含む。これらの構成要素のより高い効率によって、廃熱が少なくなり、廃熱を除去して構成要素を冷却するのに必要な構成要素がより少なく且つ／又はより小さくて済む。他方で、電動工具のハウジングは、使用者による電動工具の人間工学に基づく簡便且つ安全な取り扱い及び／又は使用を可能にするために一定の最小サイズのハウジングが必要となるので、過度に小型化することができない。このことは、最新の電動工具のハウジング内の余分な未使用空間の量の増加をもたらす。

【0006】

なお、上記の種類の電動工具装置は、米国特許出願公開第２００５／０２８０３９３号明細書から知られている。類似の電動工具装置は、国際公開第２０１３／１３７４２２Ａ２号明細書から知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0007】

【特許文献1】国際公開第２０１４／１１９１３３Ａ１号明細書

【特許文献2】欧州特許出願公開第２６６９０４４Ａ１号明細書

【特許文献3】独国実用新案第２９９２３０１７Ｕ１号明細書

【特許文献4】米国特許出願公開第２００５／０２８０３９３号明細書

【特許文献5】国際公開第２０１３／１３７４２２Ａ２号明細書

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0008】

それゆえ、本発明の目的は、上述の欠陥を克服する高度な電動工具装置を提供することと、動力工具のハウジング内の他の未使用空間を有効利用することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

この目的を達成するために、請求項１の特徴を備える電動工具装置が提案される。特に、上記の種類の電動工具装置において、電圧変換器ユニットを電動工具の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、電圧変換器ユニットは、少なくとも１つの内部バッテリユニットが電気モータに電気エネルギーを提供していない間に電気モータにその動作のために電気エネルギーを排他的に提供するように構成されることが提案される。よって、電気モータの動作は、電圧変換器ユニットのみによって達成される。電圧変換器ユニットのみによる電気モータの動作中には、少なくとも１つの内部バッテリユニットが単に再充電されるだけである。完全に充電された後に、内部バッテリユニットは、内部バッテリユニットが充電されず電気モータの動作のための電気エネルギーも供給しない休止状態にされてもよい。

【0010】

本発明による電動工具装置は、長時間にわたって電気モータを動作させるための追加の電気エネルギーを提供できる、少なくとも１つの追加の内部バッテリのために、従来のバッテリ式動力工具内のこれまで使用されていなかった空間を使用する。動力工具の意図された使用中に所望の作業を達成するのに比較的大量の電力（高電流）を必要とするので、バッテリを再充電する必要なしに動力工具を利用できる時間は、研磨又はサンディング工具のようなバッテリ式動力工具にとって極めて重要な要素である。それゆえ、少なくとも１つの追加の内部バッテリユニットは、バッテリの２つの充電サイクル間での電動工具のより長い連続使用時間と、より長時間にわたって所望のかなり大きな電流を供給する動力工具の動作とをもたらす。これによって、工具の使い勝手が大幅に向上する。

【0011】

単に、大型の外部バッテリユニットを用意して、動力工具のハウジング内の未使用空間を大型の外部バッテリユニットで埋めるだけでは、非常に大型で且つ重量のある外部バッテリユニットが、動力工具のハウジングからの引き抜き、外部充電器での再充電、及びハウジングへの再挿入の際に、使用者にとって取り扱い難いものとなる。更に、従来の小型の外部バッテリユニットはもはや使用できず、動力工具又はバッテリの製造業者は新たな大型のバッテリユニットを開発して製造しなければならず、また、動力工具の使用者は、必要に応じて大型のバッテリユニットを動力工具への挿入のために現場に持ち込んで保管しなければならない。

【0012】

それとは対照的に、本発明は、同様の又は他のバッテリ式電動工具に対してこれまで使用者によって使用されてきた従来の小型の外部バッテリユニットの使用を可能にする。使用者は、既に所有している外部バッテリユニットを引き続き使用することができる。同時に、ハウジング内の未使用空間が、少なくとも１つの追加の内部バッテリユニットによってうまく有効に利用される。

【0013】

外部バッテリユニットは、ハウジングの外側面に取り付けられて、ハウジングの外側面に設けられた接触要素によって動力工具の残り部分に電気的に接触してもよい。外部バッテリユニットを取り付けて接触させる他の方法も考えられる。例えば、本発明の好ましい実施形態によれば、ハウジングが、外側からアクセス可能な受け部であって、外部バッテリユニットの少なくとも一部を受け入れるように構成された受け部を備えることが提案される。好ましくは、受け部の形状及び寸法は、外部バッテリユニットの挿入部の形状及び寸法に適合される。受け部に挿入されない、外部バッテリユニットの部分は、好ましくは、挿入部に対して形状及び／又は寸法が異なる。外部バッテリユニットの非挿入部が、受け部の挿入開口を取り囲む工具ハウジングの形状及び寸法を形成し、それによって、工具ハウジングと外部バッテリユニットの非挿入部との間に略連続した移行部をもたらし、動力工具の見栄えの良い外観が得られることが特に好ましい。

【0014】

受け部は、好ましくは、挿入開口が後方に向いた状態で動力工具のハウジングの後部に設けられる。受け部の長手方向延在部は、好ましくは、工具ハウジングの長手方向延在部に平行に延びる。外部バッテリユニットの大部分が受け部に挿入され、それに対して、外部バッテリユニットの小部分が挿入されずに外側から視認可能なままであることが提案される。更に、受け部及び外部バッテリユニットには、受け部の挿入開口への外部バッテリユニットの導入並びに／又は受け部への外部バッテリユニットの挿入及び受け部からの外部バッテリユニットの引き抜きを容易にするように互いに協働する、それぞれの案内手段が設けられることが提案される。また、受け部及び外部バッテリユニットには、挿入開口への外部バッテリユニットの導入及び受け部への挿入をバッテリユニットの１つの特定の向きでのみ許容するように互いに協働する対応する符号化要素が設けられてもよい。これによって、動力工具の残り部分に対する外部バッテリユニットの安全で確実な取り付け及び接触がなされる。外部バッテリユニットは、受け部への外部バッテリユニットの挿入前、挿入中又は挿入後に、動力工具の残り部分のそれぞれの接触要素に電気的に接触してもよい。

【0015】

本発明の別の好ましい実施形態によれば、受け部が、受け部への外部バッテリユニットの少なくとも一部の挿入後に外部バッテリユニットを動力工具の残り部分に着脱可能に取り付けるための締結要素を備え、且つ受け部が、受け部への外部バッテリユニットの少なくとも一部の挿入前、挿入中又は挿入後に外部バッテリユニットを動力工具の残り部分に電気的に接触させるための電気接触要素を更に備えることが提案される。

【0016】

外部バッテリユニットには、挿入工程の少なくとも終了時に受け部の締結要素と協働するように構成され、それによって、外部バッテリユニットを受け部内に保持して固定し、且つ動力工具の意図された使用中にバッテリユニットが受け部から意図せずに落下するのを防止する、対応する締結要素が設けられる。受け部及び外部バッテリユニットの締結要素は、凹部若しくは孔と協働する弾性フックとして、強磁性要素と協働する磁性要素として、バヨネット締結機構の構成要素として、又は他の任意の方法で具現化されてもよい。

【0017】

また、外部バッテリユニットには、外部バッテリユニットを電動工具の残り部分の電子機器に電気的に接触させるための挿入工程の少なくとも終了時に受け部の電気接触要素と協働するように構成された、対応する電気接触要素が設けられる。受け部及び外部バッテリユニットの接触要素は、プラグ及びソケット構成として、挿入方向に沿って受け部の側壁上に延びる導電性トラックと協働する弾性電気接点として、受け部の底壁に配置された他の電気接点と協働する弾性電気接点として、又は他の任意の方法で具現化されてもよい。

【0018】

電気接触要素が、受け部への外部バッテリユニットの少なくとも一部の完全な挿入時に外部バッテリユニットと動力工具の残り部分との電気接触を自動的に確立するように構成される場合に特に好ましい。更に、締結要素が、受け部への外部バッテリユニットの少なくとも一部の完全な挿入時に互いに自動的に相互作用するように構成されることが好ましい。これには、１回の挿入動作で外部バッテリユニットを動力工具の残り部分に着脱可能に取り付けて電気的に接続できるという利点がある。外部バッテリユニットを電動工具の残り部分に着脱可能に取り付け且つ／又は電気的に接触させるのに追加の動作は必要ない。

【0019】

本発明の別の好ましい実施形態によれば、外部バッテリユニットを電動工具の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、全てのバッテリユニット（内部及び外部）は、動力工具の意図された使用中に電気モータにその動作のために電気エネルギーを同時に提供するように構成される。好ましくは、全てのバッテリユニットは、特に電気モータの動作電圧に相当する、同じ電圧を有する。よって、外部及び内部バッテリユニット並びに電気モータは、好ましくは、電気モータを動作させるのに利用できる全電流がバッテリユニット各々の電流の総量となるように、互いに並列に接続される。換言すれば、外部及び内部バッテリユニットは、バッテリユニット各々の電圧に相当する全電圧を有し且つバッテリユニット各々の電流の総量に相当する電流を提供する単一のバッテリユニットであるかのように機能する。

【0020】

本発明は、電動工具がポリッシャ又はサンダとして、特に角付きポリッシャ又はサンダとして具現化される場合に特に有利である。その場合、作業要素は通常、回転及び／又はオービタル作業運動を行うバッキングパッドである。好ましくは、バッキングパッドは、円形状を有し、且つ純粋な回転、ランダムオービタル又は回転オービタル（歯車駆動）作業運動を行う。シート状の研磨又はサンディング部材は、好ましくは面ファスナ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））によって、バッキングパッドの底面に着脱可能に取り付けられる。この目的のために、バッキングパッドの底面には、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）材料の第１の層が設けられてもよい。シート状の研磨部材は、スポンジ又は発泡体パッド、ラムウール又は合成ウールシート、マイクロファイバーシートなどを含む。シート状のサンディング部材は、研磨砥粒が取り付けられた、紙又は布シートなどを含む。シート状の研磨又はサンディング部材の上面には、Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標）材料の第２の層が設けられてもよい。

【0021】

ポリッシャ及びサンダは通常、使用者によって両手で把持され、それゆえ、ポリッシャ又はサンダの良好な使い勝手に影響を及ぼさずには著しく小型化できない、かなり大きなハウジングを有する。通常、使用者は、ハウジングの後部を第１の手で把持し、場合により、第１の手の人差し指又は手のひらによってポリッシャ又はサンダのオン／オフ式スイッチを作動させ、且つ第１の手の指又は親指によって、ポリッシャ又はサンダの速度を調節するための回転スイッチ又はポテンショメータを作動させる。通常、使用者は、バッキングパッドと、バッキングパッドに取り付けられたシート状の研磨又はサンディング部材とに十分な作業圧力を加えるために、バッキングパッドよりも上のハウジングの前部に第２の手を置く。圧力の方向は、好ましくは、バッキングパッドの延在部に直交し且つバッキングパッドの回転軸線に平行である。ポリッシャ又はサンダの使い勝手の良さには、ハウジングを把持する２つの手の間に、したがって、ハウジングの後部と前部との間に一定の距離が必要である。それゆえ、最新のポリッシャ又はサンダは、ハウジング内に特に大きな未使用空間を有し、この未使用空間は、本発明によれば、少なくとも１つの追加の内部バッテリユニットを内部に配置するためにうまく利用される。

【0022】

電気モータと作業要素との接続は、モータ軸が作業要素に直接連結され、作業要素がモータの速度で回転する、直接接続とすることができる。代替的に、その接続は、特定の構成要素が、モータ軸と作業要素が接続される駆動軸との間に機能的に配置された状態の、間接的接続とすることができる。構成要素は、クラッチ、過負荷保護（動力工具の意図された使用中に作業要素に加わる力／負荷が一定値を超えた場合に、駆動軸に対するモータ軸の自由回転を許容する）、平行、傘歯又は遊星歯車機構、作業要素にランダムオービタル作業運動を行わせる偏心要素などを含むことができる。好ましくは、電気モータと作業要素との接続は、間接的であり、且つ機械式及び／又は磁気式である。特に、機械歯車機構及び／又は磁気歯車機構が電気モータと作業要素との接続部に機能的に配置されることが提案される。

【0023】

電動工具は、バッテリユニットから生じる電気エネルギーによってだけでなく、商用電源から生じる電気エネルギーによっても動作させることができる。これには、ほぼ無限の時間にわたって電動工具を動作させることができるという利点がある。外部バッテリユニットの代わりに電圧変換器ユニットを使用することは、十分な商用電源ソケットを備えた場所において、及び広い表面、例えば大型船艇の船体若しくは飛行機の機体、又は車体の広い表面、例えば、エンジンボンネット、トランクリッド、ルーフ若しくはドアに対して作業を行わなければならない状況において特に有利である。電圧変換器ユニットの使用中に、取り外された外部バッテリユニットは、例えば、外部バッテリ充電器において再充電されてもよい。

【0024】

好ましくは、電圧変換器ユニットの形状及び寸法は、電圧変換器ユニットの少なくとも一部が受け部に挿入され、ハウジングに着脱可能に取り付けられて、電動工具の残り部分に電気的に接触し得るように、受け部の形状及び寸法に適合される。受け部に挿入されない、電圧変換器ユニットの部分は、好ましくは、挿入部に対して形状及び／又は寸法が異なる。電圧変換器ユニットの非挿入部が、受け部の挿入開口を取り囲む工具ハウジングの形状及び寸法を形成し、それによって、工具ハウジングと電圧変換器ユニットの非挿入部との間に略連続した移行部をもたらすことが特に好ましい。

【0025】

受け部及び電圧変換器ユニットには、受け部の挿入開口への電圧変換器ユニットの導入並びに／又は受け部への電圧変換器ユニットの挿入及び受け部からの電圧変換器ユニットの引き抜きを容易にするために互いに協働する、それぞれの案内手段が設けられることが提案される。また、受け部及び電圧変換器ユニットには、挿入開口への電圧変換器ユニットの導入及び受け部への挿入を１つの特定の向きでのみ許容するように互いに協働する対応する符号化要素が設けられてもよい。電圧変換器ユニットは、受け部への電圧変換器ユニットの挿入前、挿入中又は挿入後に、動力工具の残り部分のそれぞれの接触要素に電気的に接触してもよい。

【0026】

本発明の別の好ましい実施形態によれば、受け部が、受け部への電圧変換器ユニットの少なくとも一部の挿入後に電圧変換器ユニットを動力工具の残り部分に着脱可能に取り付けるための締結要素を備え、且つ受け部が、受け部への電圧変換器ユニットの少なくとも一部の挿入後に電圧変換器ユニットを動力工具の残り部分に電気的に接触させるための電気接触要素を更に備えることが提案される。受け部の同じ締結要素が、外部バッテリユニットと電圧変換器ユニットとの着脱可能な取り付けのために使用されることと、受け部の同じ電気接点が、外部バッテリユニット及び電圧変換器ユニットを動力工具の残り部分に電気的に接触させるために使用されることが提案される。

【0027】

電圧変換器ユニットには、電圧変換器ユニットを受け部内に保持して固定し且つ電圧変換器ユニットが受け部から意図せず落下するのを防止するための挿入工程の少なくとも終了時に受け部の締結要素と協働するように構成された、対応する締結要素が設けられる。受け部及び電圧変換器ユニットの締結要素は、凹部若しくは孔と協働する弾性フックとして、強磁性要素と協働する磁性要素として、バヨネット締結機構の構成要素として、又は他の任意の方法で具現化されてもよい。

【0028】

また、電圧変換器ユニットには、電圧変換器ユニットを電動工具の残り部分の電子機器に電気的に接触させるための挿入工程の少なくとも終了時に受け部の電気接触要素と協働するように構成された、対応する電気接触要素が設けられる。受け部及び電圧変換器ユニットの接触要素は、プラグ及びソケット構成として、挿入方向に沿って受け部の側壁上に延びる導電性トラックと協働する弾性電気接点として、受け部の底壁に配置された電気接点と協働する弾性電気接点として、又は他の任意の方法で具現化されてもよい。

【0029】

電気接触要素が、受け部への電圧変換器ユニットの少なくとも一部の完全な挿入時に電圧変換器ユニットと動力工具の残り部分との電気接触を自動的に確立するように構成される場合に特に好ましい。更に、締結要素が、受け部への電圧変換器ユニットの少なくとも一部の完全な挿入時に互いに自動的に相互作用するように構成されることが好ましい。これには、１回の挿入動作で電圧変換器ユニットを動力工具の残り部分に着脱可能に取り付けて電気的に接続できるという利点がある。電圧変換器ユニットを電動工具の残り部分に着脱可能に取り付け且つ／又は電気的に接触させるのに追加の動作は必要ない。

【0030】

本発明の好ましい実施形態によれば、電圧変換器ユニットを電動工具の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に（且つ明らかに商用電源への電圧変換器ユニットの接続後に）、電圧変換器ユニットが、少なくとも１つの内部バッテリユニットを再充電するように構成されることが提案される。これには、内部バッテリユニットを再充電するための別個の外部バッテリ充電器に電動工具を取り付ける必要がないという利点がある。内部バッテリユニットは、内部バッテリユニットを電動工具の残り部分に取り付けて電気的に接続した後に、好ましくは、電圧変換器ユニットを備えた動力工具の意図された使用中に、電圧変換器ユニットによって自動的に再充電される。再充電工程は、適切なバッテリ充電管理ユニットによって制御することができる。バッテリ充電管理ユニットは、好ましくは、動力工具の電子機器に実装され、例えば、マイクロコントローラによって処理される適切なソフトウェアを用いてマイクロコントローラによって実現される。内部バッテリユニットの過充電及び起こり得る損傷は、バッテリ充電管理ユニットによって回避することができる。更に、再充電工程は、内部バッテリユニットにとって特に穏やか且つ保護的であるように制御して最適化することができ、それによって、内部バッテリユニットの長期にわたる寿命が確保される。

【0031】

電圧変換器ユニットを電動工具の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、電動工具の電気モータは、電圧変換器ユニットから生じる電気エネルギーを用いて動作させる。電気モータを動作させることは、内部バッテリユニットの再充電と同時に行うことができる。

【0032】

動力工具には、電圧変換器ユニット又は外部バッテリユニットが工具ハウジングの受け部に挿入されているかどうかによって異なるように動作させる１つ又は複数のスイッチング素子が設けられてもよい。例えば、１つ又は複数のスイッチング素子は、電圧変換器ユニットの挿入時に開かれ、且つ外部バッテリユニットの挿入時に閉じられてもよい。同様に、１つ又は複数のスイッチング素子は、電圧変換器ユニットの挿入時に閉じられ、且つ外部バッテリユニットの挿入時に開かれてもよい。スイッチング素子の各々は、機械スイッチ、磁気スイッチ、又は電気スイッチのうちの１つ又は複数を備え得る。機械スイッチは、電圧変換器ユニット及び／又は外部バッテリユニットが受け部に挿入されたときに、電圧変換器ユニット及び／又は外部バッテリユニットの機械部分によって動作させてもよい。磁気スイッチは、電圧変換器ユニット及び／又は外部バッテリユニットが受け部に挿入されたときに、電圧変換器ユニット及び／又は外部バッテリユニットの一部をなす永久磁石によって動作させてもよい。電気スイッチは、電圧変換器ユニット及び／又は外部バッテリユニットが受け部に挿入されたときに生成される電気制御信号によって動作させてもよい。スイッチは、半導体素子、例えばトランジスタなどとして具現化されてもよい。

【0033】

本発明の更なる特徴及び利点について添付の図面を参照しながら以下で説明する。

【図面の簡単な説明】

【0034】

【図1】図１は、第１の動作状態にあるポリッシャの形態の本発明による電動工具を示す部分断面図である。

【図2】図２は、図１の電動工具の外部バッテリユニットを示す断面図である。

【図3】図３は、外部バッテリユニットなしの図１の電動工具を示す部分断面図である。

【図4】図４は、第２の動作状態にある図１の電動工具を示す部分断面図である。

【図5】図５は、図４の電動工具の電圧変換器ユニットを示す断面図である。

【図6】図６は、ポリッシャの形態の本発明による電動工具装置を示す斜視図である。

【図7】図７は、第１の動作状態にある図１の電動工具を示す概略断面図である。

【図8】図８は、第２の動作状態にある図４の電動工具を示す概略断面図である。

【図9】図９は、本発明による動力工具を動作させる方法を表すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0035】

図１は、バッテリ式電動工具、特に手誘導式電動工具、例えばポリッシャを示している。図１では、ポリッシャは、全体として参照符号１０で示されている。以下の説明は、図１の好ましい実施形態、すなわち、ポリッシャ１０、その構造及び機能を対象とする。当然ながら、本発明は、全く同じ他の任意のタイプのバッテリ式電動工具、例えばサンダに関する。

【0036】

ポリッシャ１０は、好ましくは硬質プラスチック材料で作製された、外部ハウジング１２を備える。ハウジング１２の少なくとも一部は、プラスチック以外の任意の材料、例えば金属又は繊維強化材料で作製することもできる。更に、ハウジング１２の一部は、弾性材料、例えば軟質プラスチック材料若しくはゴムで作製することができ、又は使用者によって把持されたときのポリッシャ１０の手触りと使い勝手を向上させるために、弾性材料で作製されたコーティング若しくはインサート１４を備えることができる。

【0037】

ポリッシャ１０には、使用者が第１の手（例えば、右利きの使用者の右手）でポリッシャ１０を保持することを可能にするハンドルを形成する後部１６と、使用者の他方の手（例えば、左手）で使用者が上方からポリッシャ１０に圧力を加えることを可能にする上部支持面を形成する前部１８とが設けられる。特に、後部１６及び／又は前部１８の少なくとも一部は、弾性材料で作製されたコーティング若しくはインサート１４で作製することができ、又は弾性材料で作製されたコーティング若しくはインサート１４を備えることができる。更に、ポリッシャ１０は、ポリッシャ１０の速度を制御するための、工具ハウジング１２から部分的に突出するターンスイッチ２０を備え得る。ターンスイッチ２０は、使用者が第１の手の指又は親指でハンドルを把持することによって動作させてもよい。ターンスイッチ２０はまた、ポリッシャ１０をオン／オフにするのに役立ち得る。追加的又は代替的に、別個の押しスイッチ（図示せず）が、ポリッシャ１０をオン／オフにするためにハウジング１２の外面に設けられてもよい。

【0038】

ポリッシャ１０は、ハウジング１２の下側でハウジング１２から突出する作業要素２２を更に備える。ポリッシャ１０又はサンダの場合、作業要素２２は、好ましくは、特に円形状を有するバッキングパッドとして具現化される。バッキングパッド２２は、硬質プラスチック材料及び／又は金属及び／又は繊維強化材料で作製された上部支持層２４を備える。上部支持層２４は、バッキングパッド２２の上面の一部又は全体にわたって延びる。バッキングパッド２２をポリッシャ１０のモータ軸に直接又は間接的に取り付けるための接続要素（図示せず）が支持層２４に埋設されてもよい。バッキングパッド２２をモータ軸に直接取り付ける場合に、バッキングパッド２２は、純粋な回転作業運動１３０を行う（図８を参照）。偏心要素２１が接続要素とモータ軸との間に位置決めされる場合に、バッキングパッド２２は、オービタル作業運動を行う。ランダムオービタル作業運動１３２を行うために、バッキングパッド２２は、バッキングパッド２２（及び駆動軸）の第１の回転軸線と偏心要素２１（及び偏心要素２１が取り付けられるモータ軸）の第２の回転軸線とが互いに離間した状態で、駆動軸によって偏心要素２１に回転自在に取り付けられる。

【0039】

接続要素は、駆動軸の又は偏心要素２１（当技術分野で周知である、例えば、（特許文献２）を参照）の突出要素を受け入れるように構成された凹要素を備え得る。凹要素は、内ねじが設けられた有底孔として具現化されてもよい。この目的のために、モータ軸の又は駆動軸の突出要素には、螺合によるバッキングパッド２２の取り付けのための対応する外ねじが設けられる。凹要素は、内ねじを有しない場合、回転対称性を有しないことが好ましい（（特許文献２）を参照）。この目的のために、モータ軸の又は駆動軸の突出要素は、対応する非対称形状を有する。バッキングパッド２２は、バッキングパッド２２の中心孔に通されるねじによってモータ軸又は駆動軸に軸方向に取り付けられて、（モータ軸又は駆動軸の）突出要素の底部に配置され且つ内ねじが設けられた有底孔に螺入される。代替的に、バッキングパッドは、バッキングパッドの少なくとも１つの永久磁石及び少なくとも１つの強磁性要素（又は凹要素それぞれ）と突出要素との間に及ぼされる磁力によってモータ軸又は駆動軸に軸方向に取り付けられる（（特許文献３）を参照）。

【0040】

バッキングパッド２２は、支持層２４の底面に取り付けられた制振層２６を更に備える。制振層２６は、弾性材料、例えば軟質プラスチック材料又はゴムで作製される。制振層２６及び／又は支持層２４には、ポリッシャ１０の動作中及びバッキングパッド２２の回転中に作業面からの塵埃を含んだ空気を吸引するための孔及び流路が設けられてもよい。支持層２４及び制振層２６は、異なるプラスチック材料の同時成形によって得られてもよい。代替的に、層２４、２６は、別個に製造された後に互いに接着又は溶着される。

【0041】

制振層２６の底面には、面ファスナ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））の層として具現化され得る、取付層２８が設けられる。取付層２８は、制振層２６に接着、溶着又は成形されてもよい。シート状の研磨部材３０は、取付層２８に着脱可能に取り付けられてもよい。研磨部材３０は、（図示の実施形態のような）研磨用スポンジ又は発泡体、ラムウール又は合成ウールパッド、マイクロファイバーパッドなどとして実現されてもよい。研磨部材３０の上面には、取付層２８と相互作用するように構成された対応する取付層３２が設けられる。取付層３２はまた、面ファスナ（Ｖｅｌｃｒｏ（登録商標））の層として具現化されてもよい。動力工具１０がサンダとして具現化される場合に、シート状のサンディング部材（例えば、研磨砥粒が取り付けられる紙又は布シートなど）は、取付層２８に着脱可能に取り付けることができる。

【0042】

ポリッシャ１０は、ハウジング１２の内部に配置された電気モータ３４を更に備える。モータ３４は、好ましくは、電気整流ブラシレスモータとして実現される。電気モータ３４は、工具の電子機器の一部をなすモータ制御ユニットによって動作制御される。電気モータ３４は、作業要素２２に回転及び／又はオービタル作業運動を付与するように作業要素２２に直接又は間接的に接続される。電気モータ３４と作業要素２２との直接接続の場合には、モータ軸が作業要素２２に直接連結され、作業要素２２がモータ３４の速度で回転する。電気モータ３４と作業要素２２との間接的接続の場合には、特定の構成要素をモータ軸と作業要素２２との間に機能的に配置することができる。構成要素は、クラッチ、過負荷保護（動力工具１０の意図された使用中に作業要素２２に加わる力／負荷が一定値を超えた場合に、作業要素２２が取り付けられる駆動軸に対するモータ軸の自由回転を許容する）、平行、傘又は遊星歯車機構、偏心要素２１などを含むことができる。歯車機構は、機械式又は磁気式とすることができる。

【0043】

前述したように、電動工具１０はバッテリ式である。この目的のために、ポリッシャ１０は、電気モータ３４にその動作のために電気エネルギーを提供するように構成された２つ以上の別個のバッテリユニットを有する。バッテリユニットの１つは、動力工具１０の残り部分とは別個に用意された外部バッテリユニット３６であって、動力工具１０の残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な外部バッテリユニット３６である。外部バッテリユニット３６には、外部ハウジング３８と、ハウジング３８の内部に配置される少なくとも１つのバッテリセル４０とが設けられる。図示の実施形態では、外部バッテリユニット３６は、互いに並列又は直列に連結された２つのバッテリセル４０を有する。当然ながら、バッテリユニット３６は、３つ以上のバッテリセル４０を備えることもできる。更に、外部バッテリユニット３６には、マイクロプロセッサと、プロセッサによる実行のためのソフトウェアとを備え得る、制御ユニット４２がハウジング３８の内部に設けられてもよい。

【0044】

バッテリセル４０は、電動工具の厳しい環境で使用されるように構成された、任意のタイプの一次（非充電式、使い捨て）又は二次（充電式）バッテリセルであってもよい。バッテリセル４０のタイプ（例えば、ニッケルカドミウム、リチウムイオン）に応じて、各バッテリセルは、１．２Ｖ〜３．７Ｖの電圧を有する。バッテリセル４０の数及びバッテリセル４０の（直列又は並列の）電気的接続は、達成すべき所望の電圧及び／又は電流によって決まる。

【0045】

少なくとも１つの他のバッテリユニットは、動力工具１０のハウジング１２の内部に固定して配置されて動力工具１０の残り部分に電気的に接続された１つ又は複数の内部バッテリユニット４４を備える。図示の実施形態では、動力工具１０は、電気モータ３４よりも上に配置された１つのみの内部バッテリユニット４４を備える。当然ながら、少なくとも１つの内部バッテリユニット４４はまた、工具ハウジング１２内の他の任意の箇所に、例えば、外部バッテリユニット３６の少なくとも１つのバッテリセル４０が図に示すものよりも小さい場合、又は２つの外部バッテリセル４０のうちの左側の外部バッテリセル４０が除外され（且つ内部バッテリユニット４４に置き換えられる）場合には、工具ハンドルを形成するハウジング１２の後部１６に配置することもできる。その場合、電気モータ３４、内部バッテリユニット４４、及び外部バッテリユニット３６のバッテリセル４０は、実質的に同じ（水平）面に配置される。

【0046】

内部バッテリユニット４４は、動力工具１０の製造時に工具ハウジング１２内に配置され、固定して取り付けられて、動力工具１０の残り部分の電子機器に電気的に接続され、且つ製造後には容易に取り外すことができない。本発明によるポリッシャ１０は、長時間にわたって電気モータ３４を動作させるための追加の電気エネルギーを提供できる、少なくとも１つの追加の内部バッテリユニット４４のために、従来のバッテリ式動力工具内のこれまで使用されていなかった空間４５を使用する。内部バッテリユニット４４は、外部バッテリユニット３６のバッテリセル４０と同じ又は別のタイプの１つ又は複数のバッテリセルを有し得る。内部バッテリユニット４４のバッテリセルの数及びバッテリセルの（直列又は並列の）電気的接続は、達成すべき所望の電圧及び／又は電流によって決まる。内部バッテリユニット４４のバッテリセルはまた、好ましくは、二次（充電式）バッテリセルである。

【0047】

ハウジング１２が動力工具１０の後部１６に受け部４６を備え、受け部４６が、外部バッテリユニット３６の少なくとも一部を受け入れるように構成されることが提案される。図示の実施形態では、受け部４６は、ハウジング１２の後端部を表す後部垂直平面４８から動力工具１０の前部１８に向かって延びる。外部バッテリユニット３６は、工具ハウジング１２の長手方向延在部に実質的に平行に延在する受け部４６の長手方向延在部に実質的に平行に延在する挿入方向６２に受け部４６に挿入される。工具ハウジング１２の長手方向延在部は、バッキングパッド２２の回転軸線に実質的に直交して延びる。受け部４６は、垂直平面４８内に位置し得る、挿入開口５０を通して外側からアクセス可能である。図示の実施形態では、外部バッテリユニット３６の一部５２のみが受け部４６に受け入れられ、バッテリユニット３６の残り部分５４は、外側からハウジング３８を視認可能な状態で受け部４６の外側に留まる。当然ながら、外部バッテリユニット３６全体を受け部４６に挿入できるように、受け部４６及びバッテリハウジング３８の形状及び寸法を設計することも可能である。

【0048】

好ましくは、受け部４６の形状及び寸法は、外部バッテリユニット３６の挿入部５２の形状及び寸法に適合される。受け部４６に挿入されない、外部バッテリユニット３６の部分５４は、好ましくは、挿入部５２に対して形状及び／又は寸法が異なる。外部バッテリユニット３６の非挿入部５４又は非挿入部５４のハウジング３８が、それぞれ、受け部４６の挿入開口５０を取り囲む動力工具１０のハウジング１２の形状及び寸法を形成し、それによって、工具ハウジング１２とバッテリハウジング３８との間に略連続した移行部をもたらすことが特に好ましい。外部バッテリユニット３６の非挿入部５４は、動力工具１０の後部１６の一部を形成して、例えば、使用者が第１の（例えば右）手で把持できる、工具１０のハンドルを提供してもよい。

【0049】

受け部４６及び外部バッテリユニット３６又はその外部ハウジング３８には、受け部４６の挿入開口５０への外部バッテリユニット３６の導入並びに／又は外部バッテリユニット３６の挿入及び引き抜きを容易にするように互いに協働する、対応する協働案内手段がそれぞれ設けられることが考えられる。また、受け部４６及び外部バッテリユニット３６には、挿入開口５０への外部バッテリユニット３６の導入及び受け部４６への挿入を１つの特定の向きでのみ許容するように互いに協働する対応する符号化要素が設けられてもよい。

【0050】

更に、受け部４６及び／又は外部バッテリユニット３６が、挿入された外部バッテリユニット３６をハウジング１２に対して保持して固定し且つ外部バッテリユニット３６が受け部４６から意図せずに落下するのを防止するために、外部バッテリユニット３６を動力工具１０の残り部分に着脱可能に取り付けるための対応する協働締結要素６０（図３を参照）を備えることが提案される。図示の実施形態では、受け部４６の締結要素６０は、受け部４６の内面に設けられた弾性フックとして具現化される。その場合、外部バッテリユニット３６の締結要素は、バッテリハウジング３８の外面に設けられた凹部又は孔（図示せず）として具現化されてもよい。受け部４６へのバッテリユニット３６の完全な挿入時に、弾性フック６０は、対応する凹部又は孔内に延びる。

【0051】

明らかに、バッテリハウジング３８には弾性フックを設け且つ受け部４６の内面には対応する凹部又は孔を設けることも可能である。外部バッテリユニット３６の弾性フックは、バッテリユニット３６の挿入部５２が受け部４６に完全に挿入された場合に、動力工具１０の使用者が外側から弾性フックにアクセス可能であり且つ弾性フックを動作させることができるように、バッテリハウジング３８内に配置することができる。このように、締結要素は、受け部４６からの外部バッテリユニット３６の迅速且つ容易な取り外しを可能にするために、使用者によって容易にロック解除することができる。当然ながら、協働締結要素６０を、例えば、強磁性要素と協働する磁性要素として又はバヨネット締結機構の構成要素として、どのように具現化できるかについては他にも多くの可能性がある。

【0052】

外部バッテリユニット３６は、受け部４６への外部バッテリユニット３６の挿入前、挿入中又は挿入後に、動力工具１０のそれぞれの電気接触要素５６に電気的に接触してもよい。この目的のために、外部バッテリユニット３６には、挿入工程の少なくとも終了時に受け部４６の電気接触要素５６と協働するように構成され、それによって、外部バッテリユニット３６を電動工具１０の残り部分の電子機器に電気的に接触させる、対応する電気接触要素５８が設けられる。受け部４６及び外部バッテリユニット３６の接触要素５６、５８は、プラグ及びソケット構成（図に示す）として、挿入方向６２に沿って受け部４６の内側壁上に延びる導電性トラックと協働する弾性電気接点として、受け部４６の底壁に配置された電気接点と協働する弾性電気接点として、又は他の任意の方法で具現化されてもよい。

【0053】

好ましくは、電気接触要素５６、５８は、受け部４６への外部バッテリユニット３６の挿入部５２の完全な挿入時に外部バッテリユニット３６と動力工具１０の残り部分との電気接触を自動的に確立するように構成される。更に、外部バッテリユニット３６及び受け部４６の対応する締結要素６０が、受け部４６への外部バッテリユニット３６の挿入部５２の完全な挿入時に互いに自動的に協働するように構成されることが好ましい。これには、１回の挿入動作で外部バッテリユニット３６を動力工具１０の残り部分に着脱可能に取り付けて電気的に接続できるという利点がある。外部バッテリユニット３６を電動工具１０の残り部分に着脱可能に取り付け且つ／又は電気的に接触させるのに追加の動作は必要ない。

【0054】

説明したバッテリ式動力工具１０のバッテリユニット３６、４４は、任意の所望の方式で、特に並列又は直列に、相互接続し且つ電気モータ３４に接続することができる。更に、スイッチング素子１３４、１３６は、特定のバッテリユニット３６、４４をオン若しくはオフにするために且つ／又は特定のバッテリユニット３６、４４を電気モータ３４と接続するために、バッテリユニット３６、４４及び／又は電気モータ３４の間に設けることができる（図７及び図８を参照）。スイッチング素子１３４、１３６の各々は、１つ若しくは複数の機械スイッチ、電気スイッチ又は磁気スイッチを含み得る。スイッチング素子１３４、１３６及び／又はそれらのスイッチは、半導体素子（例えば、トランジスタ、サイリスタなど）として具現化することができる。

【0055】

本発明の好ましい実施形態によれば、外部バッテリユニット３６を電動工具１０の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、動力工具１０の全てのバッテリユニット３６、４４は、電気モータ３４にその動作のために電気エネルギーを同時に提供するように構成される。好ましくは、全てのバッテリユニット３６、４４は、特に電気モータ３４の動作電圧に相当する、同じ電圧を有する。この電圧は、例えば、１２Ｖ、１８Ｖ、２４Ｖ又は３６Ｖとすることができる。よって、動力工具１０の外部バッテリユニット３６及び内部バッテリユニット４４は、好ましくは、電気モータ３４を動作させるのに利用できる全電流がバッテリユニット３６、４４各々の電流の総量となるように、互いに並列に接続される。

【0056】

図６に示すように、本発明はまた、外部バッテリユニット３６と少なくとも１つの内部バッテリユニット４４とを備えた前述の種類の電動工具１０を備える電動工具装置１００を含み、電動工具装置１００が、電動工具１０の残り部分とは別個に用意された電圧変換器ユニット１０２であって、外部バッテリユニット３６の代わりに電動工具１０の残り部分に着脱可能に取り付け可能で且つ電気的に接続可能な電圧変換器ユニット１０２を更に備える。電圧変換器ユニット１０２は、その先端部における電気ケーブル１０４及び電気プラグ１０６によって商用電源に接続されるように構成される。電圧変換器ユニット１０２は、商用電源によって提供される商用電圧（例えば、ヨーロッパでは２３０Ｖ、５０Ｈｚ、カナダ、メキシコ、米国及び他の国では１２０Ｖ、６０Ｈｚ）を、少なくとも１つの内部バッテリユニット３６のより低い電圧（例えば１２Ｖ、１８Ｖ、２４Ｖ、３６Ｖ）又は電気モータ３４の動作電圧に変換するように構成される。

【0057】

よって、電動工具１０は、バッテリユニット３６、４４から生じる電気エネルギーによってだけでなく、商用電源から生じる電気エネルギーによっても動作させることができる。電圧変換器ユニット１０２の使用中に、取り外された外部バッテリユニット３６は、例えば、外部バッテリ充電器（図示せず）において再充電されてもよい。

【0058】

電圧変換器ユニット１０２には、好ましくは硬質プラスチック材料で作製された、外部ハウジング１０８と、商用電圧を内部バッテリユニット３６又は電気モータ３４の電圧に変換するための、ハウジング１０８の内部に配置される多数の電子構成要素とが設けられる。ハウジング１０８の第１の部分１１０は、動力工具１０の受け部４６に挿入されるように構成される。電圧変換器ユニット１０２のハウジング１０８の残りの第２の部分１１２は、外側からハウジング１０８を視認可能な状態で受け部４６の外側に留まる。当然ながら、（ケーブル１０４及びプラグ１０６から明らかに離間している）電圧変換器ユニット１０２全体を受け部４６に挿入できるように受け部４６及び電圧変換器ハウジング１０８の形状及び寸法を設計することも可能である。

【0059】

図４及び図５によれば、変換器ハウジング１０８の内部に配置された電子構成要素は、導電路（図示せず）と、取り付けられた数多くの他の電子構成要素とを有する、プリント回路基板（ＰＣＢ）１１４を備えることができる。ＰＣＢ１１４に実装された電子構成要素は、例えば、変圧器のコイル１１６と、ハウジング１０８の外側からアクセス可能である、安全ヒューズ１１８と、変換された電圧及び／又は電流を整流して高調波を低減するための電子フィルタ要素１２０を形成する、抵抗器、コンデンサ、インダクタと、マイクロプロセッサとマイクロプロセッサによる実行のためのソフトウェアとを備え得る、制御ユニット（図示せず）とを含む。電圧変換器ユニット１０２は、好ましくは、ＡＴＥＸ９５機器指令９４／９／ＥＣに準拠するように構成される。よって、電圧変換器ユニット１０２は、潜在的爆発性雰囲気中で使用できる、安全絶縁変圧器である。

【0060】

受け部４６に挿入されない、電圧変換器ユニット１０２のハウジング１０８の部分１１２は、好ましくは、挿入部１１０に対して形状及び／又は寸法が異なる。電圧変換器ユニット１０２の又はそのハウジング１０８の非挿入部１１２が、それぞれ、受け部４６の挿入開口５０を取り囲む工具ハウジング１２の形状及び寸法を形成し、それによって、工具ハウジング１２と変換器ハウジング１０８の非挿入部１１２との間に略連続した移行部をもたらすことが特に好ましい。

【0061】

受け部４６及び電圧変換器ユニット１０２には、受け部４６の挿入開口５０への電圧変換器ユニット１０２の導入並びに／又は電圧変換器ユニット１０２の挿入及び引き抜きを容易にするように互いに協働する、対応する案内手段（図示せず）が設けられてもよい。また、受け部４６及び電圧変換器ユニット１０２には、挿入開口５０への電圧変換器ユニット１０２の導入及び受け部４６への挿入を特定の向きでのみ許容するように互いに協働する対応する符号化要素（図示せず）が設けられてもよい。電圧変換器ユニット１０２の挿入後に、電圧変換器ユニット１０２は、工具ハウジング１２に着脱可能に取り付けられて、電動工具１０の残り部分に電気的に接触する。電圧変換器ユニット１０２は、電圧変換器ユニット１０２の挿入部１１０を受け部４６に完全に挿入した後に動力工具１０の残り部分のそれぞれの接触要素５６に自動的に接触する接触要素１２２を有する。

【0062】

受け部４６及び電圧変換器ユニット１０２の接触要素５６、１２２は、プラグ及びソケット構成として具現化される。代替的に、受け部４６及び電圧変換器ユニット１０２の接触要素５６、１２２は、挿入方向６２に沿って受け部４６の側壁上に延びる導電性トラックと協働する弾性電気接点として、受け部４６の底壁に配置された電気接点と協働する弾性電気接点として、又は他の任意の方法で具現化することができる。

【0063】

電圧変換器ユニット１０２を受け部４６内に保持して固定するために、電圧変換器ユニット１０２は、受け部４６の締結要素６０に対応する締結要素を備えることができる。図示の実施形態では、電圧変換器ユニット１０２の締結要素は、受け部４６への電圧変換器ユニット１０２の挿入部１１０の完全な挿入時に弾性フック６０が入り込む凹部又は孔として具現化されてもよい。代替的に、受け部４６の及び電圧変換器ユニット１０２の締結要素６０は、強磁性要素と協働する磁性要素として、バヨネット締結機構の構成要素として、又は他の任意の方法で具現化することができる。

【0064】

図７及び図８には、バッテリ式電動工具１０の概略断面図が示されており、図７では、外部バッテリユニット３６が受け部４６に挿入されており（動力工具１０の第１の動作状態）、且つ図８では、電圧変換器ユニット１０２が受け部４６に挿入されている（動力工具１０の第２の動作状態）。動力工具１０は、電気モータ３４とバッキングパッド２２との間に機能的に配置された傘歯車機構１２４を備える角度付きポリッシャとして具現化される。歯車機構１２４は、機械歯車機構として又は磁気歯車機構として具現化されてもよい。傘歯車機構１２４は、モータ軸１２６の回転を駆動軸１２８の回転に変換する。実施形態では、モータ軸１２６の回転軸線と駆動軸１２８の回転軸線との間の角度αが９０°である。当然ながら、角度αは、９０°よりも大きな角度、例えば９１°〜１０５°、特に９８°とすることもできる。

【0065】

図示の実施形態では、バッキングパッド２２は、駆動軸１２８に直接取り付けられるので、純粋な回転作業運動１３０を行う。しかしながら、偏心要素（図示しないが、当技術分野で周知である）は、傘歯車機構１２４とバッキングパッド２２との間に配置することができ、ポリッシャ１０の動作時にバッキングパッド２２のランダムオービタル作業運動１３２をもたらす。更に別の実施形態によれば、同軸歯車機構（図示せず）、例えば、遊星歯車機構は、傘歯車機構１２４とバッキングパッド２２との間に配置することができ、バッキングパッド２２の回転オービタル（又は歯車駆動）作業運動をもたらす。

【0066】

電圧変換器ユニット１０２を電動工具１０の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、電圧変換器ユニット１０２が、少なくとも１つの内部バッテリユニット４４を再充電するように構成されることが提案される。内部バッテリユニット４４は、電圧変換器ユニット１０２を備えた動力工具１０の意図された使用中に、自動的に再充電される。再充電工程は、適切なバッテリ充電管理ユニットによって制御することができる。バッテリ充電管理ユニットは、好ましくは、動力工具１０の電子機器に実装され、例えば、適切なソフトウェアがマイクロコントローラによって処理されるマイクロコントローラを含む。内部バッテリユニット４４の過充電及び起こり得る損傷は、バッテリ充電管理ユニットによって回避することができる。更に、再充電工程は、内部バッテリユニット４４にとって特に穏やか且つ保護的であるように制御することができ、それによって、内部バッテリユニット４４の長期にわたる寿命が確保される。

【0067】

更に、電圧変換器ユニット１０２を電動工具１０の残り部分に取り付けて電気的に接触させた後に、電圧変換器ユニット１０２は、少なくとも１つの内部バッテリユニット４４が電気モータ３４に電気エネルギーを提供していない間に電気モータ３４にその動作のために電気エネルギーを排他的に提供するように構成されることが提案される。

【0068】

上記の機能は、例えば、２つのスイッチング素子１３４、１３６によって実現することができる。スイッチング素子１３４、１３６は、１つ又は複数のスイッチを含み得る。スイッチング素子１３４、１３６は、受け部４６への外部バッテリユニット３６又は電圧変換器ユニット１０２の挿入時に、機械的、電気的又は磁気的に動作させることができる。この目的のために、外部バッテリユニット３６及び／又は電圧変換器ユニット１０２には、スイッチング素子１３４、１３６との相互作用のための及び受け部４６へのユニット３６、１０２の挿入時にスイッチング素子１３４、１３６を自動的に切り替えるための、それぞれの機械、電気又は磁性部品が設けられる。

【0069】

受け部４６への外部バッテリユニット３６の挿入後に、第１のスイッチング素子１３４が自動的に閉じられ、それに対して、第２のスイッチング素子１３６が自動的に開かれる（図７を参照）。これによって、２つのバッテリユニット３６、４４と電気モータ３４とが並列に接続される（図７に概略的にのみ示す）。両方のバッテリ３６、４４が、電気モータ３４の動作のための電気エネルギーを与える。

【0070】

電圧変換器ユニット１０２が外部バッテリ３６の代わりに使用される場合に、第１のスイッチング素子１３４が自動的に開かれ、それに対して、第２のスイッチング素子１３６が自動的に閉じられる（図８を参照）。これによって、電圧変換器ユニット１０２が内部バッテリユニット４４を再充電し且つ同時に電気モータ３４の動作のための電気エネルギーを提供するように、電圧変換器ユニット１０２と内部バッテリユニット４４と電気モータ３４とが接続される（図８に概略的にのみ示す）。電圧変換器ユニット１０２が受け部４６に挿入された状態では、内部バッテリ４４は、電気モータ３４の動作のための電気エネルギーを全く与えない。内部バッテリユニット４４が完全に充電された場合に、電圧変換器ユニット１０２は、電気モータ３４の動作のための電気エネルギーのみを提供する。内部バッテリユニット４４は、ある種の休止状態に切り替えられる。図９には、動力工具１０の動作状態に応じて本発明による電動工具装置１００の動作を制御する方法が示されている。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】