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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024116078
(43)【公開日】2024-08-27
(54)【発明の名称】バッテリパック端子
(51)【国際特許分類】
H01R 13/15 20060101AFI20240820BHJP
H01R 12/55 20110101ALI20240820BHJP
H01R 12/72 20110101ALI20240820BHJP
H01M 50/247 20210101ALI20240820BHJP
H01M 50/296 20210101ALI20240820BHJP
H01M 50/284 20210101ALI20240820BHJP
B25F 5/00 20060101ALI20240820BHJP
【ＦＩ】
H01R13/15 Z
H01R12/55
H01R12/72
H01M50/247
H01M50/296
H01M50/284
B25F5/00 H
【審査請求】有
【請求項の数】24
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2024008686
(22)【出願日】2024-01-24
(31)【優先権主張番号】63/441,077
(32)【優先日】2023-01-25
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/486,075
(32)【優先日】2023-02-21
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】63/488,659
(32)【優先日】2023-03-06
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】598073073
【氏名又は名称】ミルウォーキー エレクトリック ツール コーポレイション
(74)【代理人】
【識別番号】100107766
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠重
(74)【代理人】
【識別番号】100070150
【弁理士】
【氏名又は名称】伊東 忠彦
(74)【代理人】
【識別番号】100135079
【弁理士】
【氏名又は名称】宮崎 修
(74)【代理人】
【識別番号】110002848
【氏名又は名称】弁理士法人ＮＩＰ＆ＳＢＰＪ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】ミオシ、アンソニー エム．
(72)【発明者】
【氏名】ジャクソン、アンドリュー ジェイ．
(72)【発明者】
【氏名】ラパント、ラッセル エム．
(72)【発明者】
【氏名】ピーターズ、ダニエル エイ．
(72)【発明者】
【氏名】ファスベンダー、カイル シー．
(57)【要約】 （修正有）
【課題】電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックを提供する。
【解決手段】バッテリパックは、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に間隙内に配置されたコイルばねとを備える、第１の端子とを備える。コイルばねは、電気コネクタが少なくとも部分的に間隙内に配置されたとき、電動工具の電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される。
【選択図】図１
【解決手段】バッテリパックは、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に間隙内に配置されたコイルばねとを備える、第１の端子とを備える。コイルばねは、電気コネクタが少なくとも部分的に間隙内に配置されたとき、電動工具の電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、前記バッテリパックが、
１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、
前記バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、前記第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に前記間隙内に配置されたコイルばねとを備え、前記コイルばねが、前記電気コネクタが少なくとも部分的に前記間隙内に配置されたとき、前記電動工具の前記電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される、第１の端子と、
を備える、バッテリパック。
１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、
前記バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、前記第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に前記間隙内に配置されたコイルばねとを備え、前記コイルばねが、前記電気コネクタが少なくとも部分的に前記間隙内に配置されたとき、前記電動工具の前記電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される、第１の端子と、
を備える、バッテリパック。
【請求項2】
前記コイルばねが傾斜する、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項3】
前記電気コネクタが、第１の挿入方向に前記間隙内に導入され、前記コイルばねが、前記挿入方向に垂直な方向に圧縮をもたらすように傾斜する、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項4】
前記バッテリパックが、前記ハウジングに配置された、前記１つ以上のバッテリセル及び前記第１の端子と電気的に連絡する回路基板を更に備える、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項5】
前記第１の端子が、前記回路基板に取り付けられた１対の脚部を備える、請求項４に記載のバッテリパック。
【請求項6】
少なくとも１つの端子壁が、その中に溝を画定し、前記ばねが、少なくとも部分的に前記溝内に配置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項7】
両方の端子壁が、その中に溝を画定し、前記ばねが、少なくとも部分的に両方の溝内に配置される、請求項６に記載のバッテリパック。
【請求項8】
前記第１の端子が、両方の端子壁から等距離に配置された中間平面を画定し、前記コイルばねが、前記中間平面の両側に配置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項9】
前記コイルばねがＵ字形に配置される、請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項10】
電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、前記バッテリパックが、
中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、
前記バッテリセルと電気的に連絡する端子であって、前記端子が、前記電動工具の前記電気コネクタを受け、前記電動工具の前記電気コネクタと電気接続を形成するように構成され、前記端子が、
１対の外側突起と、
前記１対の外側突起の間に入れ子式に配置された１対の内側突起と、
を備える、端子と、
を備える、バッテリパック。
中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、
前記バッテリセルと電気的に連絡する端子であって、前記端子が、前記電動工具の前記電気コネクタを受け、前記電動工具の前記電気コネクタと電気接続を形成するように構成され、前記端子が、
１対の外側突起と、
前記１対の外側突起の間に入れ子式に配置された１対の内側突起と、
を備える、端子と、
を備える、バッテリパック。
【請求項11】
前記１対の外側突起が、前記１対の内側突起とは異なる形状を有する、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項12】
前記１対の外側突起及び前記１対の内側突起が両方とも単体のモノリシック材料から形成される、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項13】
前記１対の外側突起及び前記１対の内側突起が互いに電気的に絶縁される、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項14】
前記１対の外側突起が第１の挿入深さを有し、前記１対の内側突起が第２の挿入深さを有し、前記第１の挿入深さが前記第２の挿入深さ未満である、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項15】
前記１対の外側突起が、挿入方向に平行な第１の挿入軸を画定し、前記１対の内側突起が、挿入方向に平行な第２の挿入軸を画定し、前記第１の挿入軸が前記第２の挿入軸とは同軸ではない、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項16】
前記１対の外側突起及び前記１対の内側突起が両方とも回路基板に結合され、前記第１の挿入軸が前記回路基板から第１の距離だけ間隔を空けて配置され、前記第２の挿入軸が前記回路基板から前記第１の距離より大きい第２の距離だけ間隔を空けて配置される、請求項１５に記載のバッテリパック。
【請求項17】
前記１対の外側突起が、前記１対の内側突起とは異なる挿入深さを有する、請求項１５に記載のバッテリパック。
【請求項18】
前記バッテリセルと電気的に連絡する第２の端子を更に備え、前記第２の端子が前記第１の端子とは異なる、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項19】
前記１対の内側突起が互いに噛み合う、請求項１０に記載のバッテリパック。
【請求項20】
電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、前記バッテリパックが、
中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングであって、前記ハウジングが、前記電動工具と解放可能に係合し、挿入方向を画定するように構成された工具係合部分を有する、ハウジングと、
前記電動工具の前記電気コネクタと電気接続を形成するように構成された側面端子であって、前記側面端子が、窓を介して前記ハウジングを通ってアクセス可能であり、前記窓が、前記挿入方向に平行に向けられる、側面端子と、
を備える、バッテリパック。
中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングであって、前記ハウジングが、前記電動工具と解放可能に係合し、挿入方向を画定するように構成された工具係合部分を有する、ハウジングと、
前記電動工具の前記電気コネクタと電気接続を形成するように構成された側面端子であって、前記側面端子が、窓を介して前記ハウジングを通ってアクセス可能であり、前記窓が、前記挿入方向に平行に向けられる、側面端子と、
を備える、バッテリパック。
【請求項21】
前記ハウジングが、前記電動工具の一部と機械的に係合し、中に前記電動工具の一部を保持するように構成された１対の溝を更に画定し、前記溝が前記挿入方向に平行に延びる、請求項２０に記載のバッテリパック。
【請求項22】
前記窓が、前記１対の溝の一方に配置される、請求項２１に記載のバッテリパック。
【請求項23】
前記１対の溝の間に配置された１つ以上の端子を更に備える、請求項２１に記載のバッテリパック。
【請求項24】
前記ハウジングの開口部を介してアクセス可能な１つ以上の端子を更に備え、前記ハウジングの前記開口部が、少なくとも部分的に前記挿入軸に垂直に向けられる、請求項２０に記載のバッテリパック。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２３年１月２５日に出願された米国特許出願第６３／４４１，０７７号、２０２３年２月２１日に出願された米国特許出願第６３／４８６，０７５号、及び２０２３年３月６日に出願された米国特許出願第６３／４８８，６５９号の優先権を主張するものである。各米国特許出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２３年１月２５日に出願された米国特許出願第６３／４４１，０７７号、２０２３年２月２１日に出願された米国特許出願第６３／４８６，０７５号、及び２０２３年３月６日に出願された米国特許出願第６３／４８８，６５９号の優先権を主張するものである。各米国特許出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、バッテリパック端子接続に関する。
【背景技術】
【0003】
電動工具は、他のいくつかの電動工具及び電気デバイスとも互換性のあるバッテリパックを受けることができる。バッテリパックは、工具係合部分と回路基板とを備える。工具係合部分は、バッテリパックを電動工具に機械的に固定する。回路基板は、複数の端子を使用してバッテリパックを電動工具に電気的に接続する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示は、１つの態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、ハウジングに配置された回路基板と、第１の端子と、第２の端子とを備えるバッテリパックを提供する。回路基板は１つ以上のバッテリセルと電気的に連絡する。第１の端子は回路基板と電気的に連絡する。第２の端子もまた回路基板と電気的に連絡し、第１の端子とは異なって構築される。第２の端子は、１対の間隔を空けて配置された端子壁と、１対の間隔を空けて配置された端子壁の間に配置されたコイルばねとを備える。コイルばねは、電動工具の一部と係合し、且つ電気的に結合するように構成される。
【0005】
本開示は、別の態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、ハウジングに配置された回路基板と、端子とを備えるバッテリパックを提供する。回路基板は１つ以上のバッテリセルと電気的に連絡する。端子は、回路基板と電気的に連絡し、電動工具の一部を受け、電動工具の一部と電気的に結合するように構成される。端子は、１対の外側突起と、外側突起の中に入れ子式に配置された１対の内側突起とを備える。内側突起のそれぞれが、外側突起とは異なる形状を有する。
【0006】
本開示は、別の態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、複数の端子と、複数の側面端子とを備えるバッテリパックを提供する。ハウジングは、電動工具の一部に機械的に係合し、電動工具の一部を保持するように構成された１対の間隔を空けて配置されたハウジング壁を有する工具係合部分を備える。端子は、１対のハウジング壁の間に配置される。側面端子は、１対の間隔を空けて配置されたハウジング壁の対応するハウジング壁にある開口部を通して電気を通すように構成される。
【0007】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックを提供する。バッテリパックは、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に間隙内に配置されたコイルばねとを備える、第１の端子とを備える。コイルばねは、電気コネクタが少なくとも部分的に間隙内に配置されたとき、電動工具の電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される。
【0008】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、コイルばねが傾斜する。
【0009】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、電気コネクタが、第１の挿入方向に間隙内に導入され、コイルばねが、挿入方向に垂直な方向に圧縮をもたらすように傾斜する。
【0010】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、バッテリパックは、ハウジングに配置された、１つ以上のバッテリセル及び第１の端子と電気的に連絡する回路基板を更に備える。
【0011】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、第１の端子が、回路基板に取り付けられた１対の脚部を備える。
【0012】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、少なくとも１つの端子壁が、その中に溝を画定し、ばねが、少なくとも部分的に溝内に配置される。
【0013】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、両方の端子壁が、その中に溝を画定し、ばねが、少なくとも部分的に両方の溝内に配置される。
【0014】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、第１の端子が、両方の端子壁から等距離に配置された中間平面を画定し、コイルばねが、中間平面の両側に配置される。
【0015】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、コイルばねがＵ字形に配置される。
【0016】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、バッテリパックが、中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する端子であって、端子が、電動工具の電気コネクタを受け、電動工具の電気コネクタと電気接続を形成するように構成され、端子が、１対の外側突起と、１対の外側突起の間に入れ子式に配置される１対の内側突起とを備える、端子とを備える、バッテリパックを提供する。
【0017】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、１対の内側突起とは異なる形状を有する。
【0018】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が両方とも単体のモノリシック材料から形成される。
【0019】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が互いに電気的に絶縁される。
【0020】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が第１の挿入深さを有し、１対の内側突起が第２の挿入深さを有し、第１の挿入深さが第２の挿入深さ未満である。
【0021】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、挿入方向に平行な第１の挿入軸を画定し、１対の内側突起が、挿入方向に平行な第２の挿入軸を画定し、第１の挿入軸が第２の挿入軸とは同軸ではない。
【0022】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が両方とも回路基板に結合され、第１の挿入軸が回路基板から第１の距離だけ間隔を空けて配置され、第２の挿入軸が回路基板から第１の距離より大きい第２の距離だけ間隔を空けて配置される。
【0023】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、１対の内側突起とは異なる挿入深さを有する。
【0024】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、バッテリセルと電気的に連絡する第２の端子を更に備え、第２の端子が第１の端子とは異なる。
【0025】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の内側突起が互いに噛み合う。
【0026】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、バッテリパックが、中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングであって、ハウジングが、電動工具と解放可能に係合し、挿入方向を画定するように構成された工具係合部分を有する、ハウジングと、電動工具の電気コネクタと電気接続を形成するように構成された側面端子であって、側面端子が、窓を介してハウジングを通ってアクセス可能であり、窓が、挿入方向に平行に向けられる、側面端子とを備える、バッテリパックを提供する。
【0027】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、ハウジングが、電動工具の一部と機械的に係合し、中に電動工具の一部を保持するように構成された１対の溝を更に画定し、溝が挿入方向に平行に延びる。
【0028】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、窓が、１対の溝の一方に配置される。
【0029】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の溝の間に配置された１つ以上の端子を更に備える。
【0030】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、ハウジングの開口部を介してアクセス可能な１つ以上の端子を更に備え、ハウジングの開口部が、少なくとも部分的に挿入軸に垂直に向けられる。
【0031】
本発明の他の態様は、詳細な説明及び添付の図面を検討すれば明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】バッテリパックの斜視図を示す。
【0033】
【0034】
【図2】電動工具ハウジングの一部を切り取った状態で電動工具の複数のコネクタの詳細斜視図を示す。
【0035】
【図3】端子セパレータを備える回路基板の斜視図を示す。
【0036】
【図4】端子セパレータを省いた回路基板の斜視図を示す。
【0037】
【図5】電動工具ハウジングからの複数のコネクタと係合する回路基板の斜視図を示す。
【0038】
【図6A】第２の端子の斜視図を示す。
【0039】
【0040】
【図7A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0041】
【0042】
【図8A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0043】
【0044】
【図9A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0045】
【0046】
【0047】
【図10A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0048】
【0049】
【0050】
【図11】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0051】
【0052】
【図13】第２の端子の別の実施形態を備える回路基板の別の実施形態の斜視図を示す。
【0053】
【0054】
【図15】電動工具ハウジングの複数のコネクタの別の実施形態の斜視図を示す。
【0055】
【0056】
【0057】
【図17】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【図20】第２の端子の別の実施形態を備える回路基板の別の実施形態の斜視図を示す。
【0062】
【図21】電動工具ハウジングの複数の第２のコネクタ及び複数のスプリットコネクタの別の実施形態の斜視図を示す。
【0063】
【0064】
【0065】
【図23A】回路基板の上側の別の実施形態の斜視図を示す。
【0066】
【0067】
【図24A】回路基板の上側の別の実施形態の斜視図を示す。
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【図26A】バッテリパックの別の実施形態の斜視図を示す。
【0072】
【0073】
【図27A】回路基板の別の実施形態の底面図を示す。
【0074】
【0075】
【0076】
【図28】電動工具ハウジングの一部を切り取った状態で電動工具のコネクタの別の実施形態の詳細斜視図を示す。
【0077】
【図29】電動工具と係合したバッテリパックの切欠図を示す。
【0078】
【図30】端子の多数の別の実施形態を示す。
【0079】
【図31-32】傾斜コイルばねを示す。
【0080】
【0081】
【図34A-34C】端子の代替的な実施形態を示す。
【0082】
【図35A-35C】端子の更なる代替的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0083】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される、又は以下の図面に示される構造の細部及び構成要素の配置に本発明の用途を限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な仕方で実践又は実行することが可能である。また、本明細書で用いられる用語及び専門用語は、説明の目的のためであり、限定的と見なされるべきではないことを理解されたい。
【0084】
図１及び図１Ａは、電動工具１２又は他の電気デバイス（図２参照）の電気取付ポイント１５に解放可能に結合され、一時的な電気接続を形成するように構成されたバッテリパック１０を示している。より具体的には、バッテリパック１０は、１つ以上のモータ、センサ、ＬＥＤ、コントローラ、ポンプなどを含むがこれらに限定されない電動工具１２の様々な要素に電力を供給し得る。
【0085】
バッテリパック１０は、ハウジング１４と、工具係合部分１６と、回路基板１８と、１つ以上のバッテリセル１９と、回路基板１８及びバッテリセル１９の両方に電気的に連絡する電気インターフェース１７とを備える。そして、ハウジング１４は、少なくとも部分的に内部空洞２１を画定し、内部空洞２１は、中にバッテリセル１９及び回路基板１８を支持する。
【0086】
バッテリパック１０の工具係合部分１６は、電動工具１２の取付ポイント１５に選択的に係合するように構成される。図示の実施形態では、工具係合部分１６は、挿入方向Ａに平行に延びる１対の外側ハウジング壁又はリブ２０と、リブ２０によって少なくとも部分的に形成され、同様に挿入方向Ａに平行に延びる溝２２と、少なくとも部分的に端末インターフェース２６を形成する１対の内側ハウジング壁２４と、１対のアクチュエータ又はラッチ２８とを備える。溝２２及びアクチュエータ２８は、電動工具１２の取付ポイント１５の対応するレール３０と機械的に係合し、これを保持するように構成される。他の実施形態では、溝２２が電動工具１２上に形成され得る一方、レール３０がバッテリパック１０上に形成され得る。
【0087】
端末インターフェース２６は、それぞれが電気インターフェース１７の１つ以上の端子（後述）に概ね対応する複数のスロット３２をハウジング１４に備える。そして、各スロット３は、中に電動工具１２からの１つ以上のコネクタ３６を受けるようにサイズ及び形状を定められる。図２に示すように、電動工具１２の複数の第１のコネクタ３６は、取付ポイント１５上に配置され、概して挿入方向Ａに平行に延びる。図示の実施形態では、各コネクタ３６は、面取りされた前縁を有する平面板として概して形成される。
【0088】
図３～図６Ｂに示すように、電気インターフェース１７は、１つ以上の第１の端子３８と、１つ以上の第２の端子４０と、各端子３８、４０を互いに物理的に隔離し、且つ電気的に絶縁するための端子セパレータ５８とを備える。組み立てられると、各端子３８、４０は、端末インターフェース２６（図１参照）の対応するスロット３２を通してアクセスされるように構成される。
【0089】
バッテリパック１０の端子３８、４０はそれぞれ、電動工具ハウジング１２からの第１のコネクタ３６のうちの対応する１つを中に受けて、それと共に個々の電気接続を形成するように物理的にサイズ及び形状が定められる。一緒になると、第１のコネクタ３６とそれらの対応する端子３６、４０との間に形成された電気接続は、図５に示すように、回路基板１８及びバッテリ１９に電動工具１２を電気的に接続する。
【0090】
図６Ａ～図６Ｂに示すように、第２の端子４０は、第１の端子３８とは異なって構築される。より具体的には、第２の端子４０は、その間に端子間隙又は開口部５０を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁４２と、端子間隙５０内に少なくとも部分的に配置される、又は端子間隙５０に対して開口する１つ以上のコイルばね４４とを備える。組み立てられると、各コイルばね４４は端子壁４２と電気的に連絡し、そして、端子壁４２は、１対の脚部４８を介して回路基板１８と電気的に連絡する。
【0091】
図示の実施形態では、端子壁４２は略平面であり、端子間隙５０がその中に対応する第１のコネクタ３６を少なくとも部分的に受けるのに十分なサイズとなるような距離だけ間隔を空けて配置される。また、壁４２はそれぞれ、その内面４７に形成され、その中に対応するコイルばね４４の少なくとも一部を受けるようにサイズ及び形状を定められる１つ以上のばね保持溝４６を画定する。組み立てられると、端子壁４２及びコイルばね４４は、対向するばね４４の間のコイル距離４９が同じ位置の壁４２の間の距離よりも小さくなるように、コイルばね４４が壁４２の内面４７を超えて間隙５０内まで内側に延びるように構成される。
【0092】
いくつかの実施形態では、第２の端子４０のコイルばね４４の１つ以上が、第１のコネクタ３６によって係合されたときに、より容易に且つ一貫して撓むように構成され得る。より具体的には、コイルばね４４は、ばね４４の個々のコイルが、間隙５０内のコネクタ３６の存在に対応するために外側に撓むにつれて、第１のコネクタ３６内に、また第１のコネクタ３６に対して（例えば、間隙５０の中心に向かう内側方向に）略一定の力を加えるように「傾斜」し得る。
【0093】
いくつかの実施形態では、コイルばね４４は、予め決められた圧縮方向Ｂにおける圧縮に対応するようにサイズ及び形状が定められるという意味で、傾斜する。より具体的には、コイルばね４４の幾何学的形状は、圧縮方向Ｂにばね４４に力が加えられると、コイルばね４４が撓み動作範囲（図３３参照）にわたって撓んだときに略一定の反力を加えるように構成される。図示の実施形態では、撓み動作範囲は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％である。他の実施形態では、撓み動作範囲は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の約１０％～約３５％（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）の撓みである。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓み動作範囲にわたって撓むとき、５０％～５８％だけ変化する。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓みの撓み動作範囲にわたって撓むとき、５０％～５５％だけ変化する。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓みの撓み動作範囲にわたって撓むとき、５２％～５８％だけ変化する。
【0094】
更に他の実施形態では、コイルばね４４は、ワイヤの直径１６３、コイル幅１６７に対するコイル高さ１６５、コイル間隔１６９、及びコイル角度１７１（図３１及び図３２参照）など、ばねの幾何学的形状の様々な特性を変更することによって傾斜し得る。より具体的には、図示のコイルばね４４は、コイル高さ１６５（例えば、圧縮方向Ｂにおけるコイル寸法）がコイル幅１６７（例えば、圧縮方向Ｂに垂直なコイル寸法。図３２参照）未満であるように構成される。更に、図示のコイルばね４４は、ばね４４の軸１７３に対して減少したコイル角度１７１を有するように構成される。
【0095】
第１の端子３８と比較して、第２の端子４０は、コイルばね４４に起因して、第１のコネクタ３６との個々の接点をより多く含む（例えば、コイルがコネクタ３６に接触するごとに１つの接点）。より具体的には、第２の端子４０は、特定のコネクタ３６との接点を５つ以上有する。他の実施形態では、コイルばね４４の内径は、より大きな電流を受ける又は送ることができるように、より大きくすることができる。端子セパレータ５８は、第１の端子３８と第２の端子４０とを電気的に絶縁して、短絡のリスクを低減するように構成される。
【0096】
図示の実施形態では、コイルばね４４は、間隙５０内で実質的に「Ｕ」字形を形成するように形状を定められる（図６Ｂ参照）。より具体的には、ばね４４は、第１の壁４２Ａに沿って平行に延びる第１の脚部１７５Ａと、第２の壁４２Ｂに沿って平行に延びる第２の脚部１７５Ｂと、間隙５０の底部に近接して第１の脚部１７５Ａと第２の脚部１７５Ｂとの間に延びる（例えば、２つの壁４２Ａ、４２Ｂの間に延びる（図６Ｂ参照））相互接続する脚部１７５Ｃとが存在するように配置される。そうすることにより、コイルばね４４の弾性的性質（例えば、まっすぐな状態を維持する弾性的性質）は、２つの壁４２Ａ、４２Ｂに対して外向きの圧力をもたらして、端子４０内で所定の位置にばね４４を維持するのを助ける。図６Ａに示すように、第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂは、溝４６がばね４４を横方向で支持するように、壁４２Ａ、４２Ｂの対応する保持溝４６内にそれぞれ配置される。具体的には、溝４６は、その中にコネクタ３６が挿入されているときに、挿入方向Ａに沿ったばね４４の動きを制限するのを助ける。
【0097】
図示のばね４４は、Ｕ字形であり、第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂの両方が単体として形成されるようになっている。他の実施形態では、第１の脚部１７５Ａと第２の脚部１７５Ｂとが別々に形成されて、相互接続する脚部１７５Ｃが存在しない場合もあることを理解されたい。このような実施形態では、各脚部１７５Ａ、１７５Ｂは、対応する保持溝４６内に機械的に（例えば、溝４６の形状、タブの使用などを介して）、又は接着剤などを介して保持され得る。更に他の実施形態では、単一のばね４４が、第１の脚部１７５Ａと、第２の脚部１７５Ｂと、間隙５０の底部に近接した相互接続する脚部１７５Ｃと、間隙５０の頂部に近接した第２の相互接続する脚部（図示せず）とを形成するように、ばね４４自体が連続したループを形成し得る。
【0098】
図示のＵ字形構成に設置されると、コイルばね４４は、傾斜するときにコイルばね４４の圧縮方向Ｂが、ばね４４の第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂの挿入方向Ａに垂直になるように更に向けられ得る。
【0099】
図７Ａ～図７Ｂは、別の実施形態である第２の端子１０４０を示している。第２の端子１０４０は、第２の端子４０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。第２の端子１０４０は、１つ以上の湾曲部分１０５２を有する１対の端子壁１０４２を備える。そして、湾曲部分１０５２は、上で論じたように、コイルばね４４を保持する複数のばね保持溝１０４６を画定する。より具体的には、壁１０４２が湾曲していることにより、一定の壁厚を維持しながら保持溝１０４６を存在させることが可能になる。そのため、図示の壁１０４２は、プレスされた、又は他の仕方で成形された単体のシート材料から形成され得る。実際、端子１０４０全体は、形成された単体のシート材料から形成され得るように構成される。
【0100】
図８Ａ～図８Ｂは、別の実施形態である第２の端子２０４０を示している。第２の端子２０４０は、上記の第２の端子４０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。第２の端子２０４０は、それぞれがそれらの対応する壁２０４２Ａ、２０４２Ｂの内面２０４７に沿って曲線経路を形成する１対の保持溝２０４６を備える。より具体的には、各保持溝２０４６は、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）垂直に向けられた第１の部分２０７１と、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）平行に向けられた第２の部分２０７３とを備える。そのため、溝２０４６内に配置されたコイルばね４４もまた、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）垂直や平行に向けられた部分を備える。
【0101】
図示の実施形態では、コイルばね４４は、ばね４４が、第１の壁２０４２Ａの保持溝２０４６に沿って延びる第１の脚部２０７５Ａと、第２の壁２０４２Ｂの保持溝２０４６に沿って延びる第２の脚部２０７５Ｂと、壁２０４２Ａ、２０４２Ｂの間に延び、第１の脚部２０７５Ａ及び第２の脚部２０７５Ｂを相互接続する１対の相互接続する脚部２０７５Ｃ、２０７５Ｄを備えるように完全なループを形成する。そうすることにより、コイル４４の固有の弾性的性質（例えば、その静止円形形状をとること）が、端子２０４０の溝２０４６内でばね４４を保持するのを助ける。他の実施形態では、別個のコイルばね４４が、各保持溝２０４６の全部又は一部に沿って延び、相互接続部分が不要となる又は存在しないようにそこに保持されるように使用され得る。
【0102】
図９Ａ～図９Ｃは、別の実施形態である端子３０００を示している。端子３０００は、電気インターフェース１７の第２の端子４０の１つ以上又は第１の端子３８の１つの代わりに使用され得る。端子３０００は、外側端子３０６０と、外側端子３０６０内に２つの端子３０６０、３０６２が単一の電気接続を形成するように入れ子式に配置された内側端子３０６２とを備える。外側端子３０６０は、第１の１対の脚部３０６４と１対の外側突起３０６６とを備える。第１の１対の脚部３０６４は、回路基板１８に挿入され、端子３０００を回路基板１８に電気的に接続するようにはんだ付けされ得る。外側突起３０６６は、電動工具ハウジング１２からの対応する第１のコネクタ３６を回路基板１８に電気的に接続して、係合させるように構成される。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、外側突起３０６６が端子３０００の基部３０６３から延びるにつれて、突起３０６６はまず合わさってピンチポイント３０６５を形成し、ピンチポイント３０６５で、突起の端部が前方に延び、対応するピンチポイント３０６５から離れるにつれて互いに離れるように広がるような前方に開いた形状を形成する。図示の実施形態では、外側端子３０６０は、０．１５ｍｍ～０．３５ｍｍの厚さを有する導電性材料から形成される。いくつかの実施形態では、厚さは０．２ｍｍ～０．３ｍｍである。いくつかの実施形態では、厚さは０．２５ｍｍである。
【0103】
図９Ｃに示す内側端子３０６２は、外側端子３０６０の内側に入れ子式に配置され、第２の１対の脚部３０６８と１対の内側突起３０７０とを備える。第２の１対の脚部３０６８もまた、回路基板１８に挿入され、内側端子３０６２を回路基板１８に電気的に接続するようにはんだ付けされ得る。１対の内側突起３０７０は、外側突起３０６６とは異なる形状を有する。より具体的には、内側突起３０７０はＶ字形に曲げられ、第１のコネクタ３６に完全に取り付けられたときに第１のコネクタ３６との接触面積を増やすように構成される。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、内側突起３０７０が端子３０００の基部３０６３から延びるにつれて、突起３０７０はまず一緒に収束して遠位端３０６７を形成し、突起は次に基部３０６３に向かって戻るように延び、ピンチポイント３０６９を形成するまで収束し続ける。別の言い方をすれば、ピンチポイント３０６９は、遠位端３０６５よりも基部３０６３の近くに配置される。
【0104】
いくつかの実施形態では、内側突起３０７０は、第１のコネクタ３６の挿入深さを制限するように構成される。他の実施形態では、内側突起３０７０は、コネクタ３６を補足する、又はコネクタ３６上でクランプするように構成される。このような代替的な実施形態では、内側突起３０７０のクランプ力は、外側突起３０６６によって加えられるクランプ力とは異なり得る。そうすることにより、ユーザは、コネクタ３６がどのくらいまで挿入されたかを判断するための触覚フィードバックを受ける。より具体的には、内側突起３０７０によって加えられるクランプ力は、外側突起３０６６によって加えられるよりも大きいものであり得る。
【0105】
図１０Ａ～図１０Ｃは、別の実施形態である端子４０００を示している。端子４０００は、上記の端子３０００と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。端子４０００は、互いに噛み合うように曲げられた１対の内側突起４０７０を有する内側端子４０６２を備える。別の言い方をすれば、突起４０７０は、中心線４０７１の一方の側を起点とする突起４０７０が中心線４０７１の反対側で終端するように、端子４０００の中心線４０７１を横切るように形状を定められる。内側突起４０７０もまた第１のコネクタ３６を受け、第２の端子４０００と第１のコネクタ３６との間の接触面積を増やす。いくつかの実施形態では、内側突起４０７０もまた、第１のコネクタ３６の挿入深さを制限する。
【0106】
図１１～図１２は、別の実施形態である端子５０００を示している。端子５０００は、電気インターフェース１７の第２の端子４０又は第１の端子３８のいずれか１つに置き換わり得る。端子５０００は、単体のシート材料（例えば、金属）から形成され、１対の外側突起５０６６と、外側突起５０６６の内側に入れ子式に配置された１対の内側突起５０７０と、取付部分５０９７とを形成する。外側突起５０６６は、図１２に示すように、第１のコネクタ３６を受け、回路基板１８に電気的に接続するように構成される。いくつかの実施形態では、内側突起５０７０は、第１のコネクタ３６の第２の端子５０００内への挿入深さを制限するように構成される。他の実施形態では、内側突起５０７０は、第２のクランプポイントとして機能して、電気接続の表面積を増やし、端子５０００の保持強度を高める。内側突起５０７０は外側突起５０６６に入れ子式に配置されるため、第２の端子５０００によって、外側突起５０６６の長さを（例えば、挿入方向Ａに平行な方向に）長くしたり、各接触領域の面積を損なったりすることなく接触面積を増やすことができる。取付部分５０９７は、回路基板１８に第２の端子５０００を電気的に接続して、支持する。
【0107】
図１１及び図１２に示すように、端子５０００は、外側突起５０６６、内側突起５０７０、及び取付部分５０９７のすべてが、単体のシート材料から、その一枚のシートを曲げて形成することによって形成され得るように構成される。より具体的には、外側突起５０６６は、第１のクランプポイント又はピンチポイント５０８３を形成する第１の端部又は遠位端５０８１と、第１の端部５０８１とは反対側にある第２の端部５０８５とを有する。内側突起５０７０は、外側突起５０６６の第２の端部５０８５を起点とし、そこから、１８０度折り返されることにより、内側突起５０７０は外側突起５０６６内に入れ子式に配置されながら、概ね外側突起５０６６と同じ方向に延びる。別の言い方をすれば、内側突起５０７０もまた、第２のクランプポイント又はピンチポイント５０８９を形成する遠位端５０８７と、第１の端部５０８７とは反対側にある第２の端部５０９１とを備える。図１２に示すように、内側突起５０７０の第２の端部５０９１と外側突起５０６６の第２の端部５０８５とは、内側突起５０７０及び外側突起５０６６が単体のモノリシックな材料によって形成され得るように接続される。いくつかの実施形態では、２つの第２の端部５０８５、５０９１の接続は、モノリシック材料を１８０度曲げることによって形成される。
【0108】
端子５０００はまた、２つの外側突起５０６６の間に延び、両方に接続するクロスオーバー又はブリッジ部分５０９３を備える。クロスオーバーは、コネクタ３８が挿入される間隙５０５０に干渉しないように配置される。図示の実施形態では、ブリッジ５０９３は、２つの個々の外側突起２０６６が接続され、したがって単体のモノリシック材料から形成され得るように（例えば、外側突起５０６６の第２の端部５０８５に近接して）配置され、形状を定められる。より具体的には、ブリッジ５０９３は、その両端に２つの約９０度の折り曲げ部分を備えて、外側突起５０６６を互いに略平行に配置し、且つ間隔を空けて配置することができるようにし得る。
【0109】
図１３～図１４は、別の実施形態である電気インターフェース６０１７を示している。電気インターフェース６０１７は、上記の電気インターフェース１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。電気インターフェース６０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。回路基板６０１８は、複数の第１の端子６０３８と、複数の第２の端子６０４０と、端子セパレータ６０５８とを備える。
【0110】
図示の実施形態では、第１の端子６０３８及び第２の端子６０４０は、第１の端子６０３８及び第２の端子６０４０がそれぞれ、異なるコネクタ３６の構造を受け、異なるタイプの電気接続を形成し得るように構成される。具体的には、第１の端子６０３８は、電動工具１２からの第１のコネクタ６０３６を受けることができる一方、第２の端子６０４０は、電動工具ハウジング６０１２（後述）からの第１のコネクタ６０３６又は第２のコネクタ６０３７を受けることができる。
【0111】
更に、各第１の端子６０３８は、単一の電気接続ポイントのみを形成し得る（例えば、第１の端子６０３８は単一の電気回路を形成し得る）一方、各第２の端子６０７４は、１つ以上の電気接続ポイントを形成する（例えば、第２の端子６０７４は２つ以上の独立した電気回路を形成し得る）。取付ポイント６０１５にドッキングされたとき、第１の端子６０３８は、第１のコネクタ６０３６及び第２のコネクタ６０３７の両方と単一の電気接続を形成することができる一方、第２の端子６０４０は、第１のコネクタ６０３６と単一の電気接続を形成し、第２のコネクタ６０４０と２つの電気接続を形成することができる。
【0112】
端子６０４０は、外側端子６０６０と、外側端子６０６０内に入れ子式に配置され、外側端子６０６０から電気的に絶縁された内側端子６０６２とを備える。外側端子６０６０は、回路基板１８にはんだ付けされた第１の１対の脚部６０６４と、第１の接続深さ６０７１を有する１対の外側突起６０６６とを備える。外側端子６０６０は、第１のコネクタ６０３６又は第２のコネクタ６０３７を受け、回路基板１８に電気的に接続するように構成される。
【0113】
内側端子６０６２は、回路基板１８上の第１の１対の脚部６０６４とは異なる位置にはんだ付けされた第２の１対の脚部６０６８と、第１の接続深さ６０７１とは異なる第２の接続深さ６０７３を有する１対の内側突起６０７０とを備える。より具体的には、第２の接続深さ６０７３は第１の接続深さ６０７１より大きい。内側端子６０６２は、第２のコネクタ６０３７を受け、第２のコネクタ６０３７に電気的に接続するようにのみ構成される。
【0114】
図１６Ａに示すように、第２のコネクタ６０３７は第２の端子６０４０内に設置され、外側端子６０６０及び内側端子６０６２の両方が係合して、電気接続を形成する（例えば、コネクタ６０３７と外側端子６０６０との間の接続ポイントＣ、及びコネクタ６０３７と内側端子６０６２との間の接続ポイントＤを参照）。対照的に、図１６Ｂは、第１のコネクタ６０３６が、第２の端子６０４０に設置され、外側端子６０６０と電気接続を形成するのみであることを示している（外側端子６０６０とコネクタ６０３６との間の接続ポイントＥを参照）。より具体的には、第１のコネクタ６０３６の挿入長さ６０３９は第２のコネクタ６０３７の挿入長さ６０４１より短いため、第１のコネクタ６０３６は第２の端子６０４０の外側端子６０６０としか係合しない。
【0115】
図１４に示すように、第２の端子６０４０は、内側端子６０６２と外側端子６０６０とが互いに電気的に絶縁されたままであるように、これらの２つの端子の間に配置されたシム又は絶縁体６０７２を備える。図示の実施形態では、シム７２は雲母で作られる。他の実施形態では、シム７２は任意の電気絶縁材料から作られることもある。
【0116】
図１５は、別の実施形態である、電動工具１２の取付ポイント６０１５を示している。取付ポイント６０１５は、ここでは、第１の挿入長さ６０３９（例えば、挿入方向Ａで測定されたコネクタ６０３６の長さ）を有する１つ以上の第１のコネクタ６０３６と、第１の挿入長さ６０３９とは異なる第２の挿入長さ６０４１を有する１つ以上の第２のコネクタ６０３７とを備える。より具体的には、第２の挿入長さ６０４１は第１の挿入長さ６０３９より大きい。使用中、第１のコネクタ６０３６は、第２の端子６０４０及び第１の端子６０３８の外側端子６０６０と電気接続を形成するのに十分であるが、第２の端子６０４０の内側端子６０６２と電気接続を形成しない挿入長さ６０３９を有する。対照的に、第２のコネクタ６０３７は、第２の端子６０４０及び第１の端子６０３８の内側端子６０６２及び外側端子６０６０と電気接続を形成するのに十分な挿入長さ６０４１を有する。
【0117】
。
【0118】
図１７～図１９Ｂは、別の実施形態である電気インターフェース７０１７を示している。電気インターフェース７０１７は、上記の電気インターフェース６０１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。電気インターフェース７０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。電気インターフェース７０１７は、外側端子７０６０と内側端子７０６２とを備える第２の端子７０４０を備える。外側端子７０６０は、回路基板１８にはんだ付けされた第１の１対の脚部７０６４と１対の外側突起７０６６とを備える。図１８及び図１９に示すように、内側端子７０６２は、回路基板１８にはんだ付けされた第２の１対の脚部７０６８と１対の内側突起７０７０とを備える。
【0119】
外側端子７０６０と比較して、内側端子７０６２は、回路基板１８上の第２の端子７０４０のフットプリント全体を減らすために、第２の１対の脚部７０６８の別の配置を含む。より具体的には、図示の外側端子７０６０は、挿入方向Ａ（図１９Ａ参照）に延びる長さ包絡範囲７０６１を画定する。内側端子７０６２は、第２の１対の脚部７０６８が完全に外側端子７０６０の長さ包絡範囲７０６１内に配置されるように構成される。更に他の実施形態では、外側端子７０６０の（挿入方向Ａに平行に測定された）全長７０６３は、内側端子７０６２の（挿入方向Ａに平行に測定された）全長７０６５より大きい。更に他の実施形態では、内側端子７０６２のピンチポイント７０６７と第２の１対の脚部７０６８との両方が、外側端子７０６０の長さ包絡範囲７０６１内に含まれる。
【0120】
図１９Ａに示すように、第２の端子７０４０は、第２のコネクタ６０３７を受けるように構成され、第２のコネクタ６０３７は、外側突起７０６６及び内側突起７０７０の両方に電気的に接続される。
【0121】
図示の内側突起７０７０は、突起７０７０の間にある基部又は接合部７０６９と突起７０７０とが互いに水平方向に（例えば、挿入方向Ａに平行な方向に）オフセットされ、接合部７０６９自体が挿入方向に対して垂直に向けられる（図１８参照）ように本質的に水平であると示されているが、他の実施形態では、突起７０７０は構造が垂直であってもよいことを理解されたい。このような実施形態では、接合部７０６９及び突起７０７０は、垂直方向（例えば、挿入方向Ａに垂直）にオフセットされ、接合部自体７０６９は、挿入方向Ａに平行な回路基板１８に近接して配置され、回路基板１８に沿って平行に延びる（図１８参照）。このようなレイアウトにより、脚部７０６８まで延びるリード線を短くすることができる。また、垂直方向レイアウトにより、内側突起７０７０をコネクタの形状に一致させ、所与の長さの端子に対して接触面積を最大化することができる。
【0122】
図２０及び図２２Ａ～図２２Ｂは、別の実施形態である電気インターフェース１１０１７を示している。電気インターフェース１１０１７は、上記の電気インターフェース７０１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。電気インターフェース１１０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。電気インターフェース１１０１７は、１つ以上の第１の端子１１０３８と、１つ以上の第２の端子又は積層端子１１０７４とを備える。
【0123】
各第１の端子１１０３８は、単一の電気接続ポイントを備える（例えば、第１の端子１１０３８は単一の電気回路を形成し得る）一方、各第２の端子１１０７４は、複数の電気接続ポイントを備える（例えば、第２の端子１１０７４は２つ以上の独立した電気回路を形成し得る）。より具体的には、第２の端子１１０７４は、複数の電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂを備え、各電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂは、他の接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂと電気接続をすることなく、バッテリハウジング１４の対応するスロット３２を介して個々にアクセスされ得る。より具体的には、各接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂは、他のすべての電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂからオフセットされた固有の（挿入方向Ａに平行に延びる）挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂを画定する。図示の実施形態では、端子１１０７４は、基礎となる回路基板１８から異なる距離だけオフセットされた２つの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂを有する２つの接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂを備える。別の言い方をすれば、第１の挿入軸１１０４１Ａは回路基板１８から第１の距離だけ間隔を空けて配置される一方、第２の挿入軸１１０４１Ｂは回路基板１８から第１の距離より大きい第２の距離だけ間隔を空けて配置される。更に、図示の実施形態では、２つの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂは、回路基板１８に垂直に向けられた共通面上にある。
【0124】
第２の端子１１０７４は、第１の電気接続ポイント１１０３９Ａを形成する上側端子１１０８２と、第１の電気接続ポイント１１０３９Ａから電気的に絶縁される第２の電気接続ポイント１１０３９Ｂを形成する下側端子１１０８４とを備える。図２０に示すように、上側端子１１０８２は、回路基板１８から第１の距離だけ間隔を空けて配置される第１の挿入軸１１０４１Ａを画定する一方、下側端子１１０８４は、回路基板１８から第１の距離より小さい第２の距離だけ間隔を空けて配置される第２の挿入軸１１０４１Ｂを画定する。更に、上側端子１１０８２はまた、下側端子１１０８４の挿入距離より大きい挿入距離を有する。
【0125】
使用中、図２２Ａ（後述）に示すように、積層端子１１０７４がスプリットコネクタ１１０４２を受ける場合、上側端子１１０８２は上側コネクタ１１０７８（接続Ｇ参照）を受けるように構成され、下側端子１１０８４は下側コネクタ１１０８０（接続Ｈ参照）を受けるように構成される。図２２Ｂ（後述）に示すように、積層端子１１０７４が第１のコネクタ１１０３６を受けると、下側端子１１０８４が第１のコネクタ１１０３６を受けて電気的に接続し、上側端子１１０８２（接続Ｊ参照）は未接続のままにされる。
【0126】
図２１は、別の実施形態である、電動工具１２の取付ポイント１１０１５を示している。取付ポイント１１０１５は、上記の取付ポイント１５と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。取付ポイント１１０１５は、１つ以上のスプリットコネクタ１１０４２と１つ以上の第１のコネクタ１１０３６とを備える。各スプリットコネクタ１１０４２は、それぞれが挿入方向Ａに概ね平行に延びるが互いにオフセットされた複数の個別且つ電気的に絶縁された接続要素１１０７８、１１０８０を備える。より具体的には、個々の接続要素１１０７８、１１０８０は、バッテリ１０が挿入方向Ａに電動工具１２の取付ポイント１１０１５に結合されるとき、各接続要素１１０７８、１１０８０が対応する挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂに対応し、且つ同軸になるように配置される。各接続要素１１０７８、１１０８０はまた、対応する端子１１０８２、１１０８４の挿入深さに対応する挿入長さを有する。
【0127】
各第１のコネクタ１１０３６は単一の電気接続ポイントを形成する。使用中、第１の端子１１０３８は、その中に第１のコネクタ１１０３６を受けるように構成される。いくつかの実施形態では、コネクタ１１０３６は、スプリット端子１１０７４の上側端子１１０８２及び下側端子１１０８４の両方に重なるのに十分な大きさのコネクタ高さ（例えば、挿入方向Ａに垂直なコネクタ高さ）を有する。そのため、第１のコネクタ１１０３６は、その挿入距離に応じて、スプリット端子１１０７４の一方又は両方の端子１１０８２、１１０８４と電気接続するように構成され得る。いずれか１つのコネクタ１１０３６の挿入距離が両方の端子１１０８２、１１０８４の挿入長さを超えるような実施形態では、コネクタは、両方の端子１１０８２、１１０８４と同時に電気接続し得るが、挿入距離が一方の端子の挿入深さより大きいが、他方の挿入深さより小さい他の実施形態では、第１のコネクタ１１０３６は、２つの端子の浅い方とだけ電気接続し得る。
【0128】
図２３Ａ～図２３Ｂは、別の実施形態である回路基板８０１８を示している。回路基板８０１８は、上記の回路基板１８と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。回路基板８０１８は、バッテリパック１０の回路基板１８に置き換わり得る。回路基板８０１８は、１つ以上の第１の端子８０３８と、１つ以上の第２の端子８０４０と、端子セパレータ８０５８とを収容する電気インターフェース８０１７を備える。回路基板８０１８はまた、上側ＰＣＢカバー８０９８と下側ＰＣＢカバー８０９９とを備える。第２の端子８０４０の後方が上側ＰＣＢカバー８０９８によって囲まれる。上側ＰＣＢカバー８０９８は、熱伝導性であるが非導電性の材料から作られる。上側ＰＣＢカバー８０９８は、第２の端子８０４０の後端で発生した熱を放散するように構成される。下側ＰＣＢカバー８０９９も上側ＰＣＢカバー８０９８と同じ材料から作られ、第２の端子８０４０の１対の脚部８０６４からの熱を放散するように構成される。追加的に、上側ＰＣＢカバー８０９８及び下側ＰＣＢカバー８０９９は低圧オーバーモールディングを用いて製造される。
【0129】
図２４Ａ～図２４Ｂは、別の実施形態である回路基板９０１８を示している。回路基板９０１８は、回路基板８０１８と同様の構成要素を備えるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９８は、上側ＰＣＢカバー８０９８及び下側ＰＣＢカバー８０９９よりも厚い。上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９９上の追加の材料は、熱質量を増加させ、上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９９よりも放熱能力が高い。図２５Ａは、下側ＰＣＢカバー９０９９を示し、図２５Ｂは下側ＰＣＢカバー９０９９を取り除いた状態で回路基板９０１８を示している。
【0130】
図２６Ａ～図２９は、別の実施形態であるバッテリパック１００１０を示している。バッテリパック１００１０は、上記のバッテリパック１０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。図２６Ａ～図２６Ｂに示すように、バッテリパック１００１０は、ハウジング１００１４と、工具係合部分１００１６と、回路基板１００１８と、１つ以上のバッテリセル（図示せず）と、回路基板１００１８及び１つ以上のバッテリセルの両方に電気的に連絡する電気インターフェース１００１７とを備える。工具係合部分１００１６は、挿入方向Ａに平行に延びる、第１の間隔を空けて配置されたハウジング壁又はリブ１００２０と、同様に挿入方向Ａに平行に延びる、第２の間隔を空けて配置されたハウジング壁又はリブ１００２１とを備える。第１のリブ１００２０及び第２のリブ１００２１はそれぞれ、同様に挿入方向Ａに平行に延びる溝１００２２を画定する。そして、溝１００２２は、バッテリパック１００１０のハウジング１００１４の内部空洞に開口する少なくとも１つの窓１００８６をそれぞれ備える。使用中、溝１００２２は、バッテリパック１００１０が電動工具１００１２に結合されるとき、電動工具１００１２からのレール１００３０を中に受けるように構成される。他の実施形態では、溝１００２２が電動工具１２内に形成され得る一方、レール１００３０がバッテリパック１００１０上に配置され得る。
【0131】
図２７Ａ～図２７Ｃに示すように、バッテリパック１００１０の回路基板１００１８は、複数の第１の端子１００３８と、第１の端子１００３８に対して角度をなす複数の側面端子１００８８とを備える。より具体的には、第１の端子１００３８のそれぞれが、バッテリパック１００１０のハウジング１００１４に形成された、少なくとも部分的に挿入方向Ａ（例えば、コネクタが挿入方向Ａに平行に導入される）に垂直に向けられたスロット１００３２を介してアクセスされ得る。対照的に、側面端子１００８８は、挿入方向Ａに垂直に向けられていない窓１００８６を介してアクセス可能である。図示の実施形態では、側面端子１００８８にアクセスできるようにする窓１００８６は、挿入方向Ａに平行に向けられ、２つの溝１００２２のうちの一方の中に完全に配置される。
【0132】
使用中、第１の端子１００３８のそれぞれが、電動工具１００１２のコネクタ１００３６を受けるように構成される。より具体的には、各第１のコネクタ１００３６が、挿入方向Ａに端子１００３８に挿入されるように構成される。対照的に、側面端子１００８８が、溝１００２２の窓１００８６に配置され、電動工具１００１２からの複数の側面コネクタ１００８９を受けるように構成される。使用中、側面コネクタ１００８９は、側面端子１００８８と摺動接触する（例えば、挿入方向Ａに平行に向けられた端子１００８８の表面に沿って摺動する）ように構成され、これにより、挿入方向Ａに垂直に作用する付勢力が、コネクタ１００８９を押して、又は他の仕方で強制して、端子１００８８に接触させる。図示の実施形態では、コネクタ１００８９は、所望の接触を生じさせるために接触力を（例えば、端子１００８８に向かって内側に）かけるように構成されるが、他の実施形態では、端子１００８８は、コネクタ１００８９と係合するように外側に付勢され得る。更に他の実施形態では、コネクタ１００８９及び端子１００８８の両方が、互いに係合するように付勢され得る。
【0133】
図２６Ａ及び図２７Ｂに示すように、複数の側面端子１００８８のうちの正の側面端子１００９０は、第１の間隔を空けて配置された壁１００２０上に配置され、回路基板１００１８の別個の領域にはんだ付けされる。この構成では、正の側面端子１００９０が、第１の端子１００３８のいずれとも別個に動作され得る。図２６Ｂ及び図２７Ｃに示すように、複数の側面端子１００８８のうちの負の側面端子１００９２が、第２の間隔を空けて配置された壁１００２１上に配置され、第１の端子１００３８のうちの１つの第１の１対の脚部１００４８にはんだ付けされる。この構成では、側面端子１００８８は第１の端子１００３８のうちの少なくとも１つと並列に接続される。
【0134】
図２８及び図２９は、側面コネクタ１００８９が取付ポイント１００１５のレール１００３０に配置され、バッテリパック１００１０が電動工具ハウジング１００１２に完全に取り付けられたときに側面端子１００８８と係合するように構成されることを示している。
【0135】
図２７Ｂ示すように、正の側面端子１００９０は、側面端子１００８８を第１の端子１００３８から物理的に隔離し、且つ電気的に絶縁するためのシールド１００９４を備える。シールド１００９４は、側面端子１００８８と第１の端子１００３８との間の短絡を防止し、バッテリパック１００１０の内部空洞を、窓１００８６を通って侵入する塵及び埃から密閉する。
【0136】
図３０は、様々な別の実施形態である端子４０Ｋ～Ｕを示している。第２の端子４０Ｋ～Ｕは、先に説明した端子のいずれかに置き換わり得る。端子４０Ｋは、１対の間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋと、１対の脚部６４Ｋと、後壁６５Ｋと、１対の突起６６Ｋとを備える。間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋは、１対の突起６６Ｋよりも大きな厚さを有する。端子４０Ｌは、第２の端子４０Ｋと同様の構成要素を備えるが、１対の突起６６Ｌ及び１対の間隔を空けて配置された壁６５Ｌ、４２Ｌは等しい厚さを有する。端子４０Ｍは、端子４０Ｋ、４０Ｌと同様の構成要素を備えるが、１対の間隔を空けて配置された端子壁４２Ｍと後壁６５Ｍとの間の移行部は、第２の端子４０Ｋ、４０Ｌよりも曲率半径が大きい。追加的に、突起６６Ｍは、間隔を空けて配置された端子壁４２Ｍから離れるにつれて厚さが減少する。端子４０Ｎは、端子４０Ｋ～Ｍと同様の構成要素を備えるが、間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋ～Ｍの代わりに、１対の橋渡しされた端子壁４３Ｎを備える。橋渡しされた壁４３Ｎはまた、上面に貫通孔４５Ｎを備え、後壁を含まない。端子４０Ｏは、第２の端子４０Ｎと同様の構成要素を備えるが、貫通孔４５Ｏはザグリ加工される。端子４０Ｐは、端子４０Ｎ及び４０Ｏと同様の構成要素を備えるが、１対の橋渡しされた端子壁４３Ｐの厚さは、対応する突起６６Ｐの厚さよりも大きい。端子４０Ｑは、端子４０Ｎ～Ｐと同様の構成要素を含むが、貫通孔４５Ｑは湾曲した皿ザグリを含む。端子４０Ｒは、端子４０Ｎ～Ｑと同様の構成要素を備えるが、貫通孔４５Ｒは皿ザグリを含む。端子４０Ｓは、第２の端子４０Ｎ～Ｒと同様の構成要素を備えるが、橋渡しされた端子壁４３Ｓに貫通孔を持たない。しかしながら、端子４０Ｓは後壁６５Ｓを備える。端子４０Ｔは、端子４０Ｓと同様の構成要素を備えるが、多層金属シートの後壁６５Ｔを備える。
【0137】
図３４Ａ～図３４Ｃは、代替的な実施形態である端子４０Ｕを示している。より具体的には、端子４０Ｕは、一般に、固体金属材料（例えば、銅、アルミニウムなど）片から形成され、対応するブレード又はコネクタ４３Ｕを受けるようにサイズを定められた溝４１Ｕを中に画定するように組み立てられる、及び／又は機械加工される。シート材料（例えば、金属）の代わりに固体材料で形成されることにより、図示の端子４０Ｕは比較的大きな電流レートに対応することができる。図示のように、結果として得られる溝４１Ｕは、中にブレード４３Ｕを保持するのを助けるために中に配置されたばね４５Ｕ（例えば、傾斜ばね）で補われ得る（図３４Ｃ参照）。更に他の実施形態では、端子４０Ｕを形成する材料は、電流抵抗及び腐食を低減するために、金などでコーティングされ得る。
【0138】
図３５Ａ～図３５Ｃは、代替的な実施形態である、一般に構造が円筒形である端子４０Ｖ、４０Ｗを示している。第１の端子４０Ｖは、雄型コネクタ４３Ｖと雌型端子４０Ｖとの間のサイズ及び位置の変化に対応するために、端子４０Ｖに可動に取り付けられた一連の枢動可能な導体４１Ｖを備える。図３５Ａに示す構造では、コネクタ４３Ｖ及び端子４０Ｖの両方が、中に導体４１Ｖを備えると示されているが、他の実施形態では、一方又は他方のみが、そのような導体４１Ｖを備え得ることを理解されたい。
【0139】
図３５Ｂ及び図３５Ｃは、コイルばね４７Ｗ（例えば、傾斜ばね）が端子４０Ｗ又はコネクタ５１Ｗの一方に組み込まれる別の実施形態を示している。コイルばね４７Ｗは、上で論じたように動作し、端子４０Ｗ内にコネクタ５１Ｗを保持するのを助けるように、且つ２つの要素の間の導電性を向上させるように構成される。
【0140】
本発明の様々な特徴及び利点は、以下の特許請求の範囲に記載される。
【図1】
【図1A】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6A】
【図6B】
【図7A】
【図7B】
【図8A】
【図8B】
【図9A】
【図9B】
【図9C】
【図10A】
【図10B】
【図10C】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16A】
【図16B】
【図17】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】
【図21】
【図22A】
【図22B】
【図23A】
【図23B】
【図24A】
【図24B】
【図25A】
【図25B】
【図26A】
【図26B】
【図27A】
【図27B】
【図27C】
【図28】
【図29】
【図30】
【図31-32】
【図33】
【図34A-34C】
【図35A-35C】
【手続補正書】
【提出日】2024-05-08
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
関連出願の相互参照
本出願は、２０２３年１月２５日に出願された米国特許出願第６３／４４１，０７７号、２０２３年２月２１日に出願された米国特許出願第６３／４８６，０７５号、及び２０２３年３月６日に出願された米国特許出願第６３／４８８，６５９号の優先権を主張するものである。各米国特許出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２３年１月２５日に出願された米国特許出願第６３／４４１，０７７号、２０２３年２月２１日に出願された米国特許出願第６３／４８６，０７５号、及び２０２３年３月６日に出願された米国特許出願第６３／４８８，６５９号の優先権を主張するものである。各米国特許出願の内容全体が、参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示は、バッテリパック端子接続に関する。
【背景技術】
【0003】
電動工具は、他のいくつかの電動工具及び電気デバイスとも互換性のあるバッテリパックを受けることができる。バッテリパックは、工具係合部分と回路基板とを備える。工具係合部分は、バッテリパックを電動工具に機械的に固定する。回路基板は、複数の端子を使用してバッテリパックを電動工具に電気的に接続する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
本開示は、１つの態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、ハウジングに配置された回路基板と、第１の端子と、第２の端子とを備えるバッテリパックを提供する。回路基板は１つ以上のバッテリセルと電気的に連絡する。第１の端子は回路基板と電気的に連絡する。第２の端子もまた回路基板と電気的に連絡し、第１の端子とは異なって構築される。第２の端子は、１対の間隔を空けて配置された端子壁と、１対の間隔を空けて配置された端子壁の間に配置されたコイルばねとを備える。コイルばねは、電動工具の一部と係合し、且つ電気的に結合するように構成される。
【0005】
本開示は、別の態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、ハウジングに配置された回路基板と、端子とを備えるバッテリパックを提供する。回路基板は１つ以上のバッテリセルと電気的に連絡する。端子は、回路基板と電気的に連絡し、電動工具の一部を受け、電動工具の一部と電気的に結合するように構成される。端子は、１対の外側突起と、外側突起の中に入れ子式に配置された１対の内側突起とを備える。内側突起のそれぞれが、外側突起とは異なる形状を有する。
【0006】
本開示は、別の態様において、電動工具で使用するためのバッテリパックであって、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、複数の端子と、複数の側面端子とを備えるバッテリパックを提供する。ハウジングは、電動工具の一部に機械的に係合し、電動工具の一部を保持するように構成された１対の間隔を空けて配置されたハウジング壁を有する工具係合部分を備える。端子は、１対のハウジング壁の間に配置される。側面端子は、１対の間隔を空けて配置されたハウジング壁の対応するハウジング壁にある開口部を通して電気を通すように構成される。
【0007】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックを提供する。バッテリパックは、１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する第１の端子であって、第１の端子が、間に間隙を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁と、少なくとも部分的に間隙内に配置されたコイルばねとを備える、第１の端子とを備える。コイルばねは、電気コネクタが少なくとも部分的に間隙内に配置されたとき、電動工具の電気コネクタと選択的に係合して、電気接続を形成するように構成される。
【0008】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、コイルばねが傾斜する。
【0009】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、電気コネクタが、第１の挿入方向に間隙内に導入され、コイルばねが、挿入方向に垂直な方向に圧縮をもたらすように傾斜する。
【0010】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、バッテリパックは、ハウジングに配置された、１つ以上のバッテリセル及び第１の端子と電気的に連絡する回路基板を更に備える。
【0011】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、第１の端子が、回路基板に取り付けられた１対の脚部を備える。
【0012】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、少なくとも１つの端子壁が、その中に溝を画定し、ばねが、少なくとも部分的に溝内に配置される。
【0013】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、両方の端子壁が、その中に溝を画定し、ばねが、少なくとも部分的に両方の溝内に配置される。
【0014】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、第１の端子が、両方の端子壁から等距離に配置された中間平面を画定し、コイルばねが、中間平面の両側に配置される。
【0015】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、コイルばねがＵ字形に配置される。
【0016】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、バッテリパックが、中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングと、バッテリセルと電気的に連絡する端子であって、端子が、電動工具の電気コネクタを受け、電動工具の電気コネクタと電気接続を形成するように構成され、端子が、１対の外側突起と、１対の外側突起の間に入れ子式に配置される１対の内側突起とを備える、端子とを備える、バッテリパックを提供する。
【0017】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、１対の内側突起とは異なる形状を有する。
【0018】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が両方とも単体のモノリシック材料から形成される。
【0019】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が互いに電気的に絶縁される。
【0020】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が第１の挿入深さを有し、１対の内側突起が第２の挿入深さを有し、第１の挿入深さが第２の挿入深さ未満である。
【0021】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、挿入方向に平行な第１の挿入軸を画定し、１対の内側突起が、挿入方向に平行な第２の挿入軸を画定し、第１の挿入軸が第２の挿入軸とは同軸ではない。
【0022】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起及び１対の内側突起が両方とも回路基板に結合され、第１の挿入軸が回路基板から第１の距離だけ間隔を空けて配置され、第２の挿入軸が回路基板から第１の距離より大きい第２の距離だけ間隔を空けて配置される。
【0023】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の外側突起が、１対の内側突起とは異なる挿入深さを有する。
【0024】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、バッテリセルと電気的に連絡する第２の端子を更に備え、第２の端子が第１の端子とは異なる。
【0025】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の内側突起が互いに噛み合う。
【0026】
本開示は、別の態様において、電気コネクタを有する電動工具で使用するためのバッテリパックであって、バッテリパックが、中に１つ以上のバッテリセルを収容するハウジングであって、ハウジングが、電動工具と解放可能に係合し、挿入方向を画定するように構成された工具係合部分を有する、ハウジングと、電動工具の電気コネクタと電気接続を形成するように構成された側面端子であって、側面端子が、窓を介してハウジングを通ってアクセス可能であり、窓が、挿入方向に平行に向けられる、側面端子とを備える、バッテリパックを提供する。
【0027】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、ハウジングが、電動工具の一部と機械的に係合し、中に電動工具の一部を保持するように構成された１対の溝を更に画定し、溝が挿入方向に平行に延びる。
【0028】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、窓が、１対の溝の一方に配置される。
【0029】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、１対の溝の間に配置された１つ以上の端子を更に備える。
【0030】
代替的又は追加的に、任意の組み合わせにおいて、ハウジングの開口部を介してアクセス可能な１つ以上の端子を更に備え、ハウジングの開口部が、少なくとも部分的に挿入軸に垂直に向けられる。
【0031】
本発明の他の態様は、詳細な説明及び添付の図面を検討すれば明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【0032】
【図1】バッテリパックの斜視図を示す。
【0033】
【0034】
【図2】電動工具ハウジングの一部を切り取った状態で電動工具の複数のコネクタの詳細斜視図を示す。
【0035】
【図3】端子セパレータを備える回路基板の斜視図を示す。
【0036】
【図4】端子セパレータを省いた回路基板の斜視図を示す。
【0037】
【図5】電動工具ハウジングからの複数のコネクタと係合する回路基板の斜視図を示す。
【0038】
【図6A】第２の端子の斜視図を示す。
【0039】
【0040】
【図7A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0041】
【0042】
【図8A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0043】
【0044】
【図9A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0045】
【0046】
【0047】
【図10A】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0048】
【0049】
【0050】
【図11】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0051】
【0052】
【図13】第２の端子の別の実施形態を備える回路基板の別の実施形態の斜視図を示す。
【0053】
【0054】
【図15】電動工具ハウジングの複数のコネクタの別の実施形態の斜視図を示す。
【0055】
【0056】
【0057】
【図17】第２の端子の別の実施形態の斜視図を示す。
【0058】
【0059】
【0060】
【0061】
【図20】第２の端子の別の実施形態を備える回路基板の別の実施形態の斜視図を示す。
【0062】
【図21】電動工具ハウジングの複数の第２のコネクタ及び複数のスプリットコネクタの別の実施形態の斜視図を示す。
【0063】
【0064】
【0065】
【図23A】回路基板の上側の別の実施形態の斜視図を示す。
【0066】
【0067】
【図24A】回路基板の上側の別の実施形態の斜視図を示す。
【0068】
【0069】
【0070】
【0071】
【図26A】バッテリパックの別の実施形態の斜視図を示す。
【0072】
【0073】
【図27A】回路基板の別の実施形態の底面図を示す。
【0074】
【0075】
【0076】
【図28】電動工具ハウジングの一部を切り取った状態で電動工具のコネクタの別の実施形態の詳細斜視図を示す。
【0077】
【図29】電動工具と係合したバッテリパックの切欠図を示す。
【0078】
【図30】端子の多数の別の実施形態を示す。
【0079】
【図31-32】傾斜コイルばねを示す。
【0080】
【0081】
【図34A-34C】端子の代替的な実施形態を示す。
【0082】
【図35A-35C】端子の更なる代替的な実施形態を示す。
【発明を実施するための形態】
【0083】
本発明の実施形態を詳細に説明する前に、本発明は、以下の説明に記載される、又は以下の図面に示される構造の細部及び構成要素の配置に本発明の用途を限定されないことを理解されたい。本発明は、他の実施形態が可能であり、様々な仕方で実践又は実行することが可能である。また、本明細書で用いられる用語及び専門用語は、説明の目的のためであり、限定的と見なされるべきではないことを理解されたい。
【0084】
図１及び図１Ａは、電動工具１２又は他の電気デバイス（図２参照）の電気取付ポイント１５に解放可能に結合され、一時的な電気接続を形成するように構成されたバッテリパック１０を示している。より具体的には、バッテリパック１０は、１つ以上のモータ、センサ、ＬＥＤ、コントローラ、ポンプなどを含むがこれらに限定されない電動工具１２の様々な要素に電力を供給し得る。
【0085】
バッテリパック１０は、ハウジング１４と、工具係合部分１６と、回路基板１８と、１つ以上のバッテリセル１９と、回路基板１８及びバッテリセル１９の両方に電気的に連絡する電気インターフェース１７とを備える。そして、ハウジング１４は、少なくとも部分的に内部空洞２１を画定し、内部空洞２１は、中にバッテリセル１９及び回路基板１８を支持する。
【0086】
バッテリパック１０の工具係合部分１６は、電動工具１２の取付ポイント１５に選択的に係合するように構成される。図示の実施形態では、工具係合部分１６は、挿入方向Ａに平行に延びる１対の外側ハウジング壁又はリブ２０と、リブ２０によって少なくとも部分的に形成され、同様に挿入方向Ａに平行に延びる溝２２と、少なくとも部分的に端末インターフェース２６を形成する１対の内側ハウジング壁２４と、１対のアクチュエータ又はラッチ２８とを備える。溝２２及びアクチュエータ２８は、電動工具１２の取付ポイント１５の対応するレール３０と機械的に係合し、これを保持するように構成される。他の実施形態では、溝２２が電動工具１２上に形成され得る一方、レール３０がバッテリパック１０上に形成され得る。
【0087】
端末インターフェース２６は、それぞれが電気インターフェース１７の１つ以上の端子（後述）に概ね対応する複数のスロット３２をハウジング１４に備える。そして、各スロット３は、中に電動工具１２からの１つ以上のコネクタ３６を受けるようにサイズ及び形状を定められる。図２に示すように、電動工具１２の複数の第１のコネクタ３６は、取付ポイント１５上に配置され、概して挿入方向Ａに平行に延びる。図示の実施形態では、各コネクタ３６は、面取りされた前縁を有する平面板として概して形成される。
【0088】
図３～図６Ｂに示すように、電気インターフェース１７は、１つ以上の第１の端子３８と、１つ以上の第２の端子４０と、各端子３８、４０を互いに物理的に隔離し、且つ電気的に絶縁するための端子セパレータ５８とを備える。組み立てられると、各端子３８、４０は、端末インターフェース２６（図１参照）の対応するスロット３２を通してアクセスされるように構成される。
【0089】
バッテリパック１０の端子３８、４０はそれぞれ、電動工具ハウジング１２からの第１のコネクタ３６のうちの対応する１つを中に受けて、それと共に個々の電気接続を形成するように物理的にサイズ及び形状が定められる。一緒になると、第１のコネクタ３６とそれらの対応する端子３６、４０との間に形成された電気接続は、図５に示すように、回路基板１８及びバッテリ１９に電動工具１２を電気的に接続する。
【0090】
図６Ａ～図６Ｂに示すように、第２の端子４０は、第１の端子３８とは異なって構築される。より具体的には、第２の端子４０は、その間に端子間隙又は開口部５０を形成する１対の間隔を空けて配置された端子壁４２と、端子間隙５０内に少なくとも部分的に配置される、又は端子間隙５０に対して開口する１つ以上のコイルばね４４とを備える。組み立てられると、各コイルばね４４は端子壁４２と電気的に連絡し、そして、端子壁４２は、１対の脚部４８を介して回路基板１８と電気的に連絡する。
【0091】
図示の実施形態では、端子壁４２は略平面であり、端子間隙５０がその中に対応する第１のコネクタ３６を少なくとも部分的に受けるのに十分なサイズとなるような距離だけ間隔を空けて配置される。また、壁４２はそれぞれ、その内面４７に形成され、その中に対応するコイルばね４４の少なくとも一部を受けるようにサイズ及び形状を定められる１つ以上のばね保持溝４６を画定する。組み立てられると、端子壁４２及びコイルばね４４は、対向するばね４４の間のコイル距離４９が同じ位置の壁４２の間の距離よりも小さくなるように、コイルばね４４が壁４２の内面４７を超えて間隙５０内まで内側に延びるように構成される。
【0092】
いくつかの実施形態では、第２の端子４０のコイルばね４４の１つ以上が、第１のコネクタ３６によって係合されたときに、より容易に且つ一貫して撓むように構成され得る。より具体的には、コイルばね４４は、ばね４４の個々のコイルが、間隙５０内のコネクタ３６の存在に対応するために外側に撓むにつれて、第１のコネクタ３６内に、また第１のコネクタ３６に対して（例えば、間隙５０の中心に向かう内側方向に）略一定の力を加えるように「傾斜」し得る。
【0093】
いくつかの実施形態では、コイルばね４４は、予め決められた圧縮方向Ｂにおける圧縮に対応するようにサイズ及び形状が定められるという意味で、傾斜する。より具体的には、コイルばね４４の幾何学的形状は、圧縮方向Ｂにばね４４に力が加えられると、コイルばね４４が撓み動作範囲（図３３参照）にわたって撓んだときに略一定の反力を加えるように構成される。図示の実施形態では、撓み動作範囲は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％である。他の実施形態では、撓み動作範囲は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の約１０％～約３５％（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）の撓みである。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓み動作範囲にわたって撓むとき、５０％～５８％だけ変化する。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓みの撓み動作範囲にわたって撓むとき、５０％～５５％だけ変化する。更に他の実施形態では、コイルばね４４によって圧縮方向Ｂに加えられる力は、圧縮方向Ｂにおいて静止ばね高さ６１の１０％～３５％の撓みの撓み動作範囲にわたって撓むとき、５２％～５８％だけ変化する。
【0094】
更に他の実施形態では、コイルばね４４は、ワイヤの直径１６３、コイル幅１６７に対するコイル高さ１６５、コイル間隔１６９、及びコイル角度１７１（図３１及び図３２参照）など、ばねの幾何学的形状の様々な特性を変更することによって傾斜し得る。より具体的には、図示のコイルばね４４は、コイル高さ１６５（例えば、圧縮方向Ｂにおけるコイル寸法）がコイル幅１６７（例えば、圧縮方向Ｂに垂直なコイル寸法。図３２参照）未満であるように構成される。更に、図示のコイルばね４４は、ばね４４の軸１７３に対して減少したコイル角度１７１を有するように構成される。
【0095】
第１の端子３８と比較して、第２の端子４０は、コイルばね４４に起因して、第１のコネクタ３６との個々の接点をより多く含む（例えば、コイルがコネクタ３６に接触するごとに１つの接点）。より具体的には、第２の端子４０は、特定のコネクタ３６との接点を５つ以上有する。他の実施形態では、コイルばね４４の内径は、より大きな電流を受ける又は送ることができるように、より大きくすることができる。端子セパレータ５８は、第１の端子３８と第２の端子４０とを電気的に絶縁して、短絡のリスクを低減するように構成される。
【0096】
図示の実施形態では、コイルばね４４は、間隙５０内で実質的に「Ｕ」字形を形成するように形状を定められる（図６Ｂ参照）。より具体的には、ばね４４は、第１の壁４２Ａに沿って平行に延びる第１の脚部１７５Ａと、第２の壁４２Ｂに沿って平行に延びる第２の脚部１７５Ｂと、間隙５０の底部に近接して第１の脚部１７５Ａと第２の脚部１７５Ｂとの間に延びる（例えば、２つの壁４２Ａ、４２Ｂの間に延びる（図６Ｂ参照））相互接続する脚部１７５Ｃとが存在するように配置される。そうすることにより、コイルばね４４の弾性的性質（例えば、まっすぐな状態を維持する弾性的性質）は、２つの壁４２Ａ、４２Ｂに対して外向きの圧力をもたらして、端子４０内で所定の位置にばね４４を維持するのを助ける。図６Ａに示すように、第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂは、溝４６がばね４４を横方向で支持するように、壁４２Ａ、４２Ｂの対応する保持溝４６内にそれぞれ配置される。具体的には、溝４６は、その中にコネクタ３６が挿入されているときに、挿入方向Ａに沿ったばね４４の動きを制限するのを助ける。
【0097】
図示のばね４４は、Ｕ字形であり、第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂの両方が単体として形成されるようになっている。他の実施形態では、第１の脚部１７５Ａと第２の脚部１７５Ｂとが別々に形成されて、相互接続する脚部１７５Ｃが存在しない場合もあることを理解されたい。このような実施形態では、各脚部１７５Ａ、１７５Ｂは、対応する保持溝４６内に機械的に（例えば、溝４６の形状、タブの使用などを介して）、又は接着剤などを介して保持され得る。更に他の実施形態では、単一のばね４４が、第１の脚部１７５Ａと、第２の脚部１７５Ｂと、間隙５０の底部に近接した相互接続する脚部１７５Ｃと、間隙５０の頂部に近接した第２の相互接続する脚部（図示せず）とを形成するように、ばね４４自体が連続したループを形成し得る。
【0098】
図示のＵ字形構成に設置されると、コイルばね４４は、傾斜するときにコイルばね４４の圧縮方向Ｂが、ばね４４の第１の脚部１７５Ａ及び第２の脚部１７５Ｂの挿入方向Ａに垂直になるように更に向けられ得る。
【0099】
図７Ａ～図７Ｂは、別の実施形態である第２の端子１０４０を示している。第２の端子１０４０は、第２の端子４０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。第２の端子１０４０は、１つ以上の湾曲部分１０５２を有する１対の端子壁１０４２を備える。そして、湾曲部分１０５２は、上で論じたように、コイルばね４４を保持する複数のばね保持溝１０４６を画定する。より具体的には、壁１０４２が湾曲していることにより、一定の壁厚を維持しながら保持溝１０４６を存在させることが可能になる。そのため、図示の壁１０４２は、プレスされた、又は他の仕方で成形された単体のシート材料から形成され得る。実際、端子１０４０全体は、形成された単体のシート材料から形成され得るように構成される。
【0100】
図８Ａ～図８Ｂは、別の実施形態である第２の端子２０４０を示している。第２の端子２０４０は、上記の第２の端子４０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。第２の端子２０４０は、それぞれがそれらの対応する壁２０４２Ａ、２０４２Ｂの内面２０４７に沿って曲線経路を形成する１対の保持溝２０４６を備える。より具体的には、各保持溝２０４６は、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）垂直に向けられた第１の部分２０７１と、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）平行に向けられた第２の部分２０７３とを備える。そのため、溝２０４６内に配置されたコイルばね４４もまた、挿入方向Ａに略（例えば、±１％、±２％、±５％、又は±１０％）垂直や平行に向けられた部分を備える。
【0101】
図示の実施形態では、コイルばね４４は、ばね４４が、第１の壁２０４２Ａの保持溝２０４６に沿って延びる第１の脚部２０７５Ａと、第２の壁２０４２Ｂの保持溝２０４６に沿って延びる第２の脚部２０７５Ｂと、壁２０４２Ａ、２０４２Ｂの間に延び、第１の脚部２０７５Ａ及び第２の脚部２０７５Ｂを相互接続する１対の相互接続する脚部２０７５Ｃ、２０７５Ｄを備えるように完全なループを形成する。そうすることにより、コイル４４の固有の弾性的性質（例えば、その静止円形形状をとること）が、端子２０４０の溝２０４６内でばね４４を保持するのを助ける。他の実施形態では、別個のコイルばね４４が、各保持溝２０４６の全部又は一部に沿って延び、相互接続部分が不要となる又は存在しないようにそこに保持されるように使用され得る。
【0102】
図９Ａ～図９Ｃは、別の実施形態である端子３０００を示している。端子３０００は、電気インターフェース１７の第２の端子４０の１つ以上又は第１の端子３８の１つの代わりに使用され得る。端子３０００は、外側端子３０６０と、外側端子３０６０内に２つの端子３０６０、３０６２が単一の電気接続を形成するように入れ子式に配置された内側端子３０６２とを備える。外側端子３０６０は、第１の１対の脚部３０６４と１対の外側突起３０６６とを備える。第１の１対の脚部３０６４は、回路基板１８に挿入され、端子３０００を回路基板１８に電気的に接続するようにはんだ付けされ得る。外側突起３０６６は、電動工具ハウジング１２からの対応する第１のコネクタ３６を回路基板１８に電気的に接続して、係合させるように構成される。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、外側突起３０６６が端子３０００の基部３０６３から延びるにつれて、突起３０６６はまず合わさってピンチポイント３０６５を形成し、ピンチポイント３０６５で、突起の端部が前方に延び、対応するピンチポイント３０６５から離れるにつれて互いに離れるように広がるような前方に開いた形状を形成する。図示の実施形態では、外側端子３０６０は、０．１５ｍｍ～０．３５ｍｍの厚さを有する導電性材料から形成される。いくつかの実施形態では、厚さは０．２ｍｍ～０．３ｍｍである。いくつかの実施形態では、厚さは０．２５ｍｍである。
【0103】
図９Ｃに示す内側端子３０６２は、外側端子３０６０の内側に入れ子式に配置され、第２の１対の脚部３０６８と１対の内側突起３０７０とを備える。第２の１対の脚部３０６８もまた、回路基板１８に挿入され、内側端子３０６２を回路基板１８に電気的に接続するようにはんだ付けされ得る。１対の内側突起３０７０は、外側突起３０６６とは異なる形状を有する。より具体的には、内側突起３０７０はＶ字形に曲げられ、第１のコネクタ３６に完全に取り付けられたときに第１のコネクタ３６との接触面積を増やすように構成される。図９Ａ及び図９Ｂに示すように、内側突起３０７０が端子３０００の基部３０６３から延びるにつれて、突起３０７０はまず一緒に収束して遠位端３０６７を形成し、突起は次に基部３０６３に向かって戻るように延び、ピンチポイント３０６９を形成するまで収束し続ける。別の言い方をすれば、ピンチポイント３０６９は、遠位端３０６５よりも基部３０６３の近くに配置される。
【0104】
いくつかの実施形態では、内側突起３０７０は、第１のコネクタ３６の挿入深さを制限するように構成される。他の実施形態では、内側突起３０７０は、コネクタ３６を補足する、又はコネクタ３６上でクランプするように構成される。このような代替的な実施形態では、内側突起３０７０のクランプ力は、外側突起３０６６によって加えられるクランプ力とは異なり得る。そうすることにより、ユーザは、コネクタ３６がどのくらいまで挿入されたかを判断するための触覚フィードバックを受ける。より具体的には、内側突起３０７０によって加えられるクランプ力は、外側突起３０６６によって加えられるよりも大きいものであり得る。
【0105】
図１０Ａ～図１０Ｃは、別の実施形態である端子４０００を示している。端子４０００は、上記の端子３０００と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。端子４０００は、互いに噛み合うように曲げられた１対の内側突起４０７０を有する内側端子４０６２を備える。別の言い方をすれば、突起４０７０は、中心線４０７１の一方の側を起点とする突起４０７０が中心線４０７１の反対側で終端するように、端子４０００の中心線４０７１を横切るように形状を定められる。内側突起４０７０もまた第１のコネクタ３６を受け、第２の端子４０００と第１のコネクタ３６との間の接触面積を増やす。いくつかの実施形態では、内側突起４０７０もまた、第１のコネクタ３６の挿入深さを制限する。
【0106】
図１１～図１２は、別の実施形態である端子５０００を示している。端子５０００は、電気インターフェース１７の第２の端子４０又は第１の端子３８のいずれか１つに置き換わり得る。端子５０００は、単体のシート材料（例えば、金属）から形成され、１対の外側突起５０６６と、外側突起５０６６の内側に入れ子式に配置された１対の内側突起５０７０と、取付部分５０９７とを形成する。外側突起５０６６は、図１２に示すように、第１のコネクタ３６を受け、回路基板１８に電気的に接続するように構成される。いくつかの実施形態では、内側突起５０７０は、第１のコネクタ３６の第２の端子５０００内への挿入深さを制限するように構成される。他の実施形態では、内側突起５０７０は、第２のクランプポイントとして機能して、電気接続の表面積を増やし、端子５０００の保持強度を高める。内側突起５０７０は外側突起５０６６に入れ子式に配置されるため、第２の端子５０００によって、外側突起５０６６の長さを（例えば、挿入方向Ａに平行な方向に）長くしたり、各接触領域の面積を損なったりすることなく接触面積を増やすことができる。取付部分５０９７は、回路基板１８に第２の端子５０００を電気的に接続して、支持する。
【0107】
図１１及び図１２に示すように、端子５０００は、外側突起５０６６、内側突起５０７０、及び取付部分５０９７のすべてが、単体のシート材料から、その一枚のシートを曲げて形成することによって形成され得るように構成される。より具体的には、外側突起５０６６は、第１のクランプポイント又はピンチポイント５０８３を形成する第１の端部又は遠位端５０８１と、第１の端部５０８１とは反対側にある第２の端部５０８５とを有する。内側突起５０７０は、外側突起５０６６の第２の端部５０８５を起点とし、そこから、１８０度折り返されることにより、内側突起５０７０は外側突起５０６６内に入れ子式に配置されながら、概ね外側突起５０６６と同じ方向に延びる。別の言い方をすれば、内側突起５０７０もまた、第２のクランプポイント又はピンチポイント５０８９を形成する遠位端５０８７と、第１の端部５０８７とは反対側にある第２の端部５０９１とを備える。図１２に示すように、内側突起５０７０の第２の端部５０９１と外側突起５０６６の第２の端部５０８５とは、内側突起５０７０及び外側突起５０６６が単体のモノリシックな材料によって形成され得るように接続される。いくつかの実施形態では、２つの第２の端部５０８５、５０９１の接続は、モノリシック材料を１８０度曲げることによって形成される。
【0108】
端子５０００はまた、２つの外側突起５０６６の間に延び、両方に接続するクロスオーバー又はブリッジ部分５０９３を備える。クロスオーバーは、コネクタ３８が挿入される間隙５０５０に干渉しないように配置される。図示の実施形態では、ブリッジ５０９３は、２つの個々の外側突起２０６６が接続され、したがって単体のモノリシック材料から形成され得るように（例えば、外側突起５０６６の第２の端部５０８５に近接して）配置され、形状を定められる。より具体的には、ブリッジ５０９３は、その両端に２つの約９０度の折り曲げ部分を備えて、外側突起５０６６を互いに略平行に配置し、且つ間隔を空けて配置することができるようにし得る。
【0109】
図１３～図１４は、別の実施形態である電気インターフェース６０１７を示している。電気インターフェース６０１７は、上記の電気インターフェース１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。電気インターフェース６０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。回路基板６０１８は、複数の第１の端子６０３８と、複数の第２の端子６０４０と、端子セパレータ６０５８とを備える。
【0110】
図示の実施形態では、第１の端子６０３８及び第２の端子６０４０は、第１の端子６０３８及び第２の端子６０４０がそれぞれ、異なるコネクタ３６の構造を受け、異なるタイプの電気接続を形成し得るように構成される。具体的には、第１の端子６０３８は、電動工具１２からの第１のコネクタ６０３６を受けることができる一方、第２の端子６０４０は、電動工具ハウジング６０１２（後述）からの第１のコネクタ６０３６又は第２のコネクタ６０３７を受けることができる。
【0111】
更に、各第１の端子６０３８は、単一の電気接続ポイントのみを形成し得る（例えば、第１の端子６０３８は単一の電気回路を形成し得る）一方、各第２の端子６０７４は、１つ以上の電気接続ポイントを形成する（例えば、第２の端子６０７４は２つ以上の独立した電気回路を形成し得る）。取付ポイント６０１５にドッキングされたとき、第１の端子６０３８は、第１のコネクタ６０３６及び第２のコネクタ６０３７の両方と単一の電気接続を形成することができる一方、第２の端子６０４０は、第１のコネクタ６０３６と単一の電気接続を形成し、第２のコネクタ６０４０と２つの電気接続を形成することができる。
【0112】
端子６０４０は、外側端子６０６０と、外側端子６０６０内に入れ子式に配置され、外側端子６０６０から電気的に絶縁された内側端子６０６２とを備える。外側端子６０６０は、回路基板１８にはんだ付けされた第１の１対の脚部６０６４と、第１の接続深さ６０７１を有する１対の外側突起６０６６とを備える。外側端子６０６０は、第１のコネクタ６０３６又は第２のコネクタ６０３７を受け、回路基板１８に電気的に接続するように構成される。
【0113】
内側端子６０６２は、回路基板１８上の第１の１対の脚部６０６４とは異なる位置にはんだ付けされた第２の１対の脚部６０６８と、第１の接続深さ６０７１とは異なる第２の接続深さ６０７３を有する１対の内側突起６０７０とを備える。より具体的には、第２の接続深さ６０７３は第１の接続深さ６０７１より大きい。内側端子６０６２は、第２のコネクタ６０３７を受け、第２のコネクタ６０３７に電気的に接続するようにのみ構成される。
【0114】
図１６Ａに示すように、第２のコネクタ６０３７は第２の端子６０４０内に設置され、外側端子６０６０及び内側端子６０６２の両方が係合して、電気接続を形成する（例えば、コネクタ６０３７と外側端子６０６０との間の接続ポイントＣ、及びコネクタ６０３７と内側端子６０６２との間の接続ポイントＤを参照）。対照的に、図１６Ｂは、第１のコネクタ６０３６が、第２の端子６０４０に設置され、外側端子６０６０と電気接続を形成するのみであることを示している（外側端子６０６０とコネクタ６０３６との間の接続ポイントＥを参照）。より具体的には、第１のコネクタ６０３６の挿入長さ６０３９は第２のコネクタ６０３７の挿入長さ６０４１より短いため、第１のコネクタ６０３６は第２の端子６０４０の外側端子６０６０としか係合しない。
【0115】
図１４に示すように、第２の端子６０４０は、内側端子６０６２と外側端子６０６０とが互いに電気的に絶縁されたままであるように、これらの２つの端子の間に配置されたシム又は絶縁体６０７２を備える。図示の実施形態では、シム７２は雲母で作られる。他の実施形態では、シム７２は任意の電気絶縁材料から作られることもある。
【0116】
図１５は、別の実施形態である、電動工具１２の取付ポイント６０１５を示している。取付ポイント６０１５は、ここでは、第１の挿入長さ６０３９（例えば、挿入方向Ａで測定されたコネクタ６０３６の長さ）を有する１つ以上の第１のコネクタ６０３６と、第１の挿入長さ６０３９とは異なる第２の挿入長さ６０４１を有する１つ以上の第２のコネクタ６０３７とを備える。より具体的には、第２の挿入長さ６０４１は第１の挿入長さ６０３９より大きい。使用中、第１のコネクタ６０３６は、第２の端子６０４０及び第１の端子６０３８の外側端子６０６０と電気接続を形成するのに十分であるが、第２の端子６０４０の内側端子６０６２と電気接続を形成しない挿入長さ６０３９を有する。対照的に、第２のコネクタ６０３７は、第２の端子６０４０及び第１の端子６０３８の内側端子６０６２及び外側端子６０６０と電気接続を形成するのに十分な挿入長さ６０４１を有する。
【0117】
図１７～図１９Ｂは、別の実施形態である電気インターフェース７０１７を示している。電気インターフェース７０１７は、上記の電気インターフェース６０１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。電気インターフェース７０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。電気インターフェース７０１７は、外側端子７０６０と内側端子７０６２とを備える第２の端子７０４０を備える。外側端子７０６０は、回路基板１８にはんだ付けされた第１の１対の脚部７０６４と１対の外側突起７０６６とを備える。図１８及び図１９に示すように、内側端子７０６２は、回路基板１８にはんだ付けされた第２の１対の脚部７０６８と１対の内側突起７０７０とを備える。
【0118】
外側端子７０６０と比較して、内側端子７０６２は、回路基板１８上の第２の端子７０４０のフットプリント全体を減らすために、第２の１対の脚部７０６８の別の配置を含む。より具体的には、図示の外側端子７０６０は、挿入方向Ａ（図１９Ａ参照）に延びる長さ包絡範囲７０６１を画定する。内側端子７０６２は、第２の１対の脚部７０６８が完全に外側端子７０６０の長さ包絡範囲７０６１内に配置されるように構成される。更に他の実施形態では、外側端子７０６０の（挿入方向Ａに平行に測定された）全長７０６３は、内側端子７０６２の（挿入方向Ａに平行に測定された）全長７０６５より大きい。更に他の実施形態では、内側端子７０６２のピンチポイント７０６７と第２の１対の脚部７０６８との両方が、外側端子７０６０の長さ包絡範囲７０６１内に含まれる。
【0119】
図１９Ａに示すように、第２の端子７０４０は、第２のコネクタ６０３７を受けるように構成され、第２のコネクタ６０３７は、外側突起７０６６及び内側突起７０７０の両方に電気的に接続される。
【0120】
図示の内側突起７０７０は、突起７０７０の間にある基部又は接合部７０６９と突起７０７０とが互いに水平方向に（例えば、挿入方向Ａに平行な方向に）オフセットされ、接合部７０６９自体が挿入方向に対して垂直に向けられる（図１８参照）ように本質的に水平であると示されているが、他の実施形態では、突起７０７０は構造が垂直であってもよいことを理解されたい。このような実施形態では、接合部７０６９及び突起７０７０は、垂直方向（例えば、挿入方向Ａに垂直）にオフセットされ、接合部自体７０６９は、挿入方向Ａに平行な回路基板１８に近接して配置され、回路基板１８に沿って平行に延びる（図１８参照）。このようなレイアウトにより、脚部７０６８まで延びるリード線を短くすることができる。また、垂直方向レイアウトにより、内側突起７０７０をコネクタの形状に一致させ、所与の長さの端子に対して接触面積を最大化することができる。
【0121】
図２０及び図２２Ａ～図２２Ｂは、別の実施形態である電気インターフェース１１０１７を示している。電気インターフェース１１０１７は、上記の電気インターフェース７０１７と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に論じる。電気インターフェース１１０１７は、バッテリパック１０の電気インターフェース１７に置き換わり得る。電気インターフェース１１０１７は、１つ以上の第１の端子１１０３８と、１つ以上の第２の端子又は積層端子１１０７４とを備える。
【0122】
各第１の端子１１０３８は、単一の電気接続ポイントを備える（例えば、第１の端子１１０３８は単一の電気回路を形成し得る）一方、各第２の端子１１０７４は、複数の電気接続ポイントを備える（例えば、第２の端子１１０７４は２つ以上の独立した電気回路を形成し得る）。より具体的には、第２の端子１１０７４は、複数の電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂを備え、各電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂは、他の接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂと電気接続をすることなく、バッテリハウジング１４の対応するスロット３２を介して個々にアクセスされ得る。より具体的には、各接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂは、他のすべての電気接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂからオフセットされた固有の（挿入方向Ａに平行に延びる）挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂを画定する。図示の実施形態では、端子１１０７４は、基礎となる回路基板１８から異なる距離だけオフセットされた２つの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂを有する２つの接続ポイント１１０３９Ａ、１１０３９Ｂを備える。別の言い方をすれば、第１の挿入軸１１０４１Ａは回路基板１８から第１の距離だけ間隔を空けて配置される一方、第２の挿入軸１１０４１Ｂは回路基板１８から第１の距離より大きい第２の距離だけ間隔を空けて配置される。更に、図示の実施形態では、２つの挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂは、回路基板１８に垂直に向けられた共通面上にある。
【0123】
第２の端子１１０７４は、第１の電気接続ポイント１１０３９Ａを形成する上側端子１１０８２と、第１の電気接続ポイント１１０３９Ａから電気的に絶縁される第２の電気接続ポイント１１０３９Ｂを形成する下側端子１１０８４とを備える。図２０に示すように、上側端子１１０８２は、回路基板１８から第１の距離だけ間隔を空けて配置される第１の挿入軸１１０４１Ａを画定する一方、下側端子１１０８４は、回路基板１８から第１の距離より小さい第２の距離だけ間隔を空けて配置される第２の挿入軸１１０４１Ｂを画定する。更に、上側端子１１０８２はまた、下側端子１１０８４の挿入距離より大きい挿入距離を有する。
【0124】
使用中、図２２Ａ（後述）に示すように、積層端子１１０７４がスプリットコネクタ１１０４２を受ける場合、上側端子１１０８２は上側コネクタ１１０７８（接続Ｇ参照）を受けるように構成され、下側端子１１０８４は下側コネクタ１１０８０（接続Ｈ参照）を受けるように構成される。図２２Ｂ（後述）に示すように、積層端子１１０７４が第１のコネクタ１１０３６を受けると、下側端子１１０８４が第１のコネクタ１１０３６を受けて電気的に接続し、上側端子１１０８２（接続Ｊ参照）は未接続のままにされる。
【0125】
図２１は、別の実施形態である、電動工具１２の取付ポイント１１０１５を示している。取付ポイント１１０１５は、上記の取付ポイント１５と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。取付ポイント１１０１５は、１つ以上のスプリットコネクタ１１０４２と１つ以上の第１のコネクタ１１０３６とを備える。各スプリットコネクタ１１０４２は、それぞれが挿入方向Ａに概ね平行に延びるが互いにオフセットされた複数の個別且つ電気的に絶縁された接続要素１１０７８、１１０８０を備える。より具体的には、個々の接続要素１１０７８、１１０８０は、バッテリ１０が挿入方向Ａに電動工具１２の取付ポイント１１０１５に結合されるとき、各接続要素１１０７８、１１０８０が対応する挿入軸１１０４１Ａ、１１０４１Ｂに対応し、且つ同軸になるように配置される。各接続要素１１０７８、１１０８０はまた、対応する端子１１０８２、１１０８４の挿入深さに対応する挿入長さを有する。
【0126】
各第１のコネクタ１１０３６は単一の電気接続ポイントを形成する。使用中、第１の端子１１０３８は、その中に第１のコネクタ１１０３６を受けるように構成される。いくつかの実施形態では、コネクタ１１０３６は、スプリット端子１１０７４の上側端子１１０８２及び下側端子１１０８４の両方に重なるのに十分な大きさのコネクタ高さ（例えば、挿入方向Ａに垂直なコネクタ高さ）を有する。そのため、第１のコネクタ１１０３６は、その挿入距離に応じて、スプリット端子１１０７４の一方又は両方の端子１１０８２、１１０８４と電気接続するように構成され得る。いずれか１つのコネクタ１１０３６の挿入距離が両方の端子１１０８２、１１０８４の挿入長さを超えるような実施形態では、コネクタは、両方の端子１１０８２、１１０８４と同時に電気接続し得るが、挿入距離が一方の端子の挿入深さより大きいが、他方の挿入深さより小さい他の実施形態では、第１のコネクタ１１０３６は、２つの端子の浅い方とだけ電気接続し得る。
【0127】
図２３Ａ～図２３Ｂは、別の実施形態である回路基板８０１８を示している。回路基板８０１８は、上記の回路基板１８と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。回路基板８０１８は、バッテリパック１０の回路基板１８に置き換わり得る。回路基板８０１８は、１つ以上の第１の端子８０３８と、１つ以上の第２の端子８０４０と、端子セパレータ８０５８とを収容する電気インターフェース８０１７を備える。回路基板８０１８はまた、上側ＰＣＢカバー８０９８と下側ＰＣＢカバー８０９９とを備える。第２の端子８０４０の後方が上側ＰＣＢカバー８０９８によって囲まれる。上側ＰＣＢカバー８０９８は、熱伝導性であるが非導電性の材料から作られる。上側ＰＣＢカバー８０９８は、第２の端子８０４０の後端で発生した熱を放散するように構成される。下側ＰＣＢカバー８０９９も上側ＰＣＢカバー８０９８と同じ材料から作られ、第２の端子８０４０の１対の脚部８０６４からの熱を放散するように構成される。追加的に、上側ＰＣＢカバー８０９８及び下側ＰＣＢカバー８０９９は低圧オーバーモールディングを用いて製造される。
【0128】
図２４Ａ～図２４Ｂは、別の実施形態である回路基板９０１８を示している。回路基板９０１８は、回路基板８０１８と同様の構成要素を備えるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９８は、上側ＰＣＢカバー８０９８及び下側ＰＣＢカバー８０９９よりも厚い。上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９９上の追加の材料は、熱質量を増加させ、上側ＰＣＢカバー９０９８及び下側ＰＣＢカバー９０９９よりも放熱能力が高い。図２５Ａは、下側ＰＣＢカバー９０９９を示し、図２５Ｂは下側ＰＣＢカバー９０９９を取り除いた状態で回路基板９０１８を示している。
【0129】
図２６Ａ～図２９は、別の実施形態であるバッテリパック１００１０を示している。バッテリパック１００１０は、上記のバッテリパック１０と実質的に同様であるため、本明細書ではその差異だけを詳細に説明する。図２６Ａ～図２６Ｂに示すように、バッテリパック１００１０は、ハウジング１００１４と、工具係合部分１００１６と、回路基板１００１８と、１つ以上のバッテリセル（図示せず）と、回路基板１００１８及び１つ以上のバッテリセルの両方に電気的に連絡する電気インターフェース１００１７とを備える。工具係合部分１００１６は、挿入方向Ａに平行に延びる、第１の間隔を空けて配置されたハウジング壁又はリブ１００２０と、同様に挿入方向Ａに平行に延びる、第２の間隔を空けて配置されたハウジング壁又はリブ１００２１とを備える。第１のリブ１００２０及び第２のリブ１００２１はそれぞれ、同様に挿入方向Ａに平行に延びる溝１００２２を画定する。そして、溝１００２２は、バッテリパック１００１０のハウジング１００１４の内部空洞に開口する少なくとも１つの窓１００８６をそれぞれ備える。使用中、溝１００２２は、バッテリパック１００１０が電動工具１００１２に結合されるとき、電動工具１００１２からのレール１００３０を中に受けるように構成される。他の実施形態では、溝１００２２が電動工具１２内に形成され得る一方、レール１００３０がバッテリパック１００１０上に配置され得る。
【0130】
図２７Ａ～図２７Ｃに示すように、バッテリパック１００１０の回路基板１００１８は、複数の第１の端子１００３８と、第１の端子１００３８に対して角度をなす複数の側面端子１００８８とを備える。より具体的には、第１の端子１００３８のそれぞれが、バッテリパック１００１０のハウジング１００１４に形成された、少なくとも部分的に挿入方向Ａ（例えば、コネクタが挿入方向Ａに平行に導入される）に垂直に向けられたスロット１００３２を介してアクセスされ得る。対照的に、側面端子１００８８は、挿入方向Ａに垂直に向けられていない窓１００８６を介してアクセス可能である。図示の実施形態では、側面端子１００８８にアクセスできるようにする窓１００８６は、挿入方向Ａに平行に向けられ、２つの溝１００２２のうちの一方の中に完全に配置される。
【0131】
使用中、第１の端子１００３８のそれぞれが、電動工具１００１２のコネクタ１００３６を受けるように構成される。より具体的には、各第１のコネクタ１００３６が、挿入方向Ａに端子１００３８に挿入されるように構成される。対照的に、側面端子１００８８が、溝１００２２の窓１００８６に配置され、電動工具１００１２からの複数の側面コネクタ１００８９を受けるように構成される。使用中、側面コネクタ１００８９は、側面端子１００８８と摺動接触する（例えば、挿入方向Ａに平行に向けられた端子１００８８の表面に沿って摺動する）ように構成され、これにより、挿入方向Ａに垂直に作用する付勢力が、コネクタ１００８９を押して、又は他の仕方で強制して、端子１００８８に接触させる。図示の実施形態では、コネクタ１００８９は、所望の接触を生じさせるために接触力を（例えば、端子１００８８に向かって内側に）かけるように構成されるが、他の実施形態では、端子１００８８は、コネクタ１００８９と係合するように外側に付勢され得る。更に他の実施形態では、コネクタ１００８９及び端子１００８８の両方が、互いに係合するように付勢され得る。
【0132】
図２６Ａ及び図２７Ｂに示すように、複数の側面端子１００８８のうちの正の側面端子１００９０は、第１の間隔を空けて配置された壁１００２０上に配置され、回路基板１００１８の別個の領域にはんだ付けされる。この構成では、正の側面端子１００９０が、第１の端子１００３８のいずれとも別個に動作され得る。図２６Ｂ及び図２７Ｃに示すように、複数の側面端子１００８８のうちの負の側面端子１００９２が、第２の間隔を空けて配置された壁１００２１上に配置され、第１の端子１００３８のうちの１つの第１の１対の脚部１００４８にはんだ付けされる。この構成では、側面端子１００８８は第１の端子１００３８のうちの少なくとも１つと並列に接続される。
【0133】
図２８及び図２９は、側面コネクタ１００８９が取付ポイント１００１５のレール１００３０に配置され、バッテリパック１００１０が電動工具ハウジング１００１２に完全に取り付けられたときに側面端子１００８８と係合するように構成されることを示している。
【0134】
図２７Ｂ示すように、正の側面端子１００９０は、側面端子１００８８を第１の端子１００３８から物理的に隔離し、且つ電気的に絶縁するためのシールド１００９４を備える。シールド１００９４は、側面端子１００８８と第１の端子１００３８との間の短絡を防止し、バッテリパック１００１０の内部空洞を、窓１００８６を通って侵入する塵及び埃から密閉する。
【0135】
図３０は、様々な別の実施形態である端子４０Ｋ～Ｕを示している。第２の端子４０Ｋ～Ｕは、先に説明した端子のいずれかに置き換わり得る。端子４０Ｋは、１対の間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋと、１対の脚部６４Ｋと、後壁６５Ｋと、１対の突起６６Ｋとを備える。間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋは、１対の突起６６Ｋよりも大きな厚さを有する。端子４０Ｌは、第２の端子４０Ｋと同様の構成要素を備えるが、１対の突起６６Ｌ及び１対の間隔を空けて配置された壁６５Ｌ、４２Ｌは等しい厚さを有する。端子４０Ｍは、端子４０Ｋ、４０Ｌと同様の構成要素を備えるが、１対の間隔を空けて配置された端子壁４２Ｍと後壁６５Ｍとの間の移行部は、第２の端子４０Ｋ、４０Ｌよりも曲率半径が大きい。追加的に、突起６６Ｍは、間隔を空けて配置された端子壁４２Ｍから離れるにつれて厚さが減少する。端子４０Ｎは、端子４０Ｋ～Ｍと同様の構成要素を備えるが、間隔を空けて配置された端子壁４２Ｋ～Ｍの代わりに、１対の橋渡しされた端子壁４３Ｎを備える。橋渡しされた壁４３Ｎはまた、上面に貫通孔４５Ｎを備え、後壁を含まない。端子４０Ｏは、第２の端子４０Ｎと同様の構成要素を備えるが、貫通孔４５Ｏはザグリ加工される。端子４０Ｐは、端子４０Ｎ及び４０Ｏと同様の構成要素を備えるが、１対の橋渡しされた端子壁４３Ｐの厚さは、対応する突起６６Ｐの厚さよりも大きい。端子４０Ｑは、端子４０Ｎ～Ｐと同様の構成要素を含むが、貫通孔４５Ｑは湾曲した皿ザグリを含む。端子４０Ｒは、端子４０Ｎ～Ｑと同様の構成要素を備えるが、貫通孔４５Ｒは皿ザグリを含む。端子４０Ｓは、第２の端子４０Ｎ～Ｒと同様の構成要素を備えるが、橋渡しされた端子壁４３Ｓに貫通孔を持たない。しかしながら、端子４０Ｓは後壁６５Ｓを備える。端子４０Ｔは、端子４０Ｓと同様の構成要素を備えるが、多層金属シートの後壁６５Ｔを備える。
【0136】
図３４Ａ～図３４Ｃは、代替的な実施形態である端子４０Ｕを示している。より具体的には、端子４０Ｕは、一般に、固体金属材料（例えば、銅、アルミニウムなど）片から形成され、対応するブレード又はコネクタ４３Ｕを受けるようにサイズを定められた溝４１Ｕを中に画定するように組み立てられる、及び／又は機械加工される。シート材料（例えば、金属）の代わりに固体材料で形成されることにより、図示の端子４０Ｕは比較的大きな電流レートに対応することができる。図示のように、結果として得られる溝４１Ｕは、中にブレード４３Ｕを保持するのを助けるために中に配置されたばね４５Ｕ（例えば、傾斜ばね）で補われ得る（図３４Ｃ参照）。更に他の実施形態では、端子４０Ｕを形成する材料は、電流抵抗及び腐食を低減するために、金などでコーティングされ得る。
【0137】
図３５Ａ～図３５Ｃは、代替的な実施形態である、一般に構造が円筒形である端子４０Ｖ、４０Ｗを示している。第１の端子４０Ｖは、雄型コネクタ４３Ｖと雌型端子４０Ｖとの間のサイズ及び位置の変化に対応するために、端子４０Ｖに可動に取り付けられた一連の枢動可能な導体４１Ｖを備える。図３５Ａに示す構造では、コネクタ４３Ｖ及び端子４０Ｖの両方が、中に導体４１Ｖを備えると示されているが、他の実施形態では、一方又は他方のみが、そのような導体４１Ｖを備え得ることを理解されたい。
【0138】
図３５Ｂ及び図３５Ｃは、コイルばね４７Ｗ（例えば、傾斜ばね）が端子４０Ｗ又はコネクタ５１Ｗの一方に組み込まれる別の実施形態を示している。コイルばね４７Ｗは、上で論じたように動作し、端子４０Ｗ内にコネクタ５１Ｗを保持するのを助けるように、且つ２つの要素の間の導電性を向上させるように構成される。
【0139】
本発明の様々な特徴及び利点は、以下の特許請求の範囲に記載される。
【外国語明細書】