(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2022-03-24
(54)【発明の名称】携帯用可搬工具
(51)【国際特許分類】
B25F 5/00 20060101AFI20220316BHJP
B25F 3/00 20060101ALI20220316BHJP
【ＦＩ】
B25F5/00 A
B25F5/00 D
B25F5/00 G
B25F3/00 A
B25F5/00 B
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2021529485
(86)(22)【出願日】2018-11-26
(85)【翻訳文提出日】2021-05-25
(86)【国際出願番号】 EP2018082545
(87)【国際公開番号】W WO2020108727
(87)【国際公開日】2020-06-04
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】599130287
【氏名又は名称】ルーカス ヒュードラウリク ゲーエムベーハー
(74)【代理人】
【識別番号】110000040
【氏名又は名称】特許業務法人池内アンドパートナーズ
(72)【発明者】
【氏名】ザウアービアー、カルステン
(72)【発明者】
【氏名】リットウィン、トーマス
【テーマコード（参考）】
3C064
【Ｆターム（参考）】
3C064AA05
3C064AA20
3C064AB01
3C064AB03
3C064AC02
3C064AC03
3C064AC05
3C064AC08
3C064AD02
3C064BA11
3C064BA12
3C064BA33
3C064BB02
3C064BB04
3C064BB07
3C064CA03
3C064CA06
3C064CA07
3C064CA25
3C064CA27
3C064CA28
3C064CA54
3C064CA62
3C064CA86
3C064CA87
3C064CB17
3C064CB19
3C064CB28
3C064CB63
3C064CB69
3C064CB71
(57)【要約】
本発明は、携帯用の、拡張装置、切断装置、又は、切断及び拡張機能を有する複合装置といった可搬工具１であって、ハウジング１２と、前記ハウジング１２内に配置された電動機と、前記工具１に設置された充電式電池１８又は外部の電気エネルギー源に接続するための接続部の形をした、エネルギー供給部と、作業、より具体的には、拡張作業、及び／又は、切断作業、及び／又は、持ち上げ及び／又は加圧作業を実施するための、機械式又は油圧式に駆動される変位可能なピストン棒５と、電子部品９が配置された少なくとも１つのプリント回路基板８を備える、前記電動機３の開ループ及び／又は閉ループ制御用の電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットと、接続手段１１を有し、制御用信号を送信するための制御ケーブル１０と、を備える可搬工具１に関する。この工具が、単純な設計を有しながら水中でも動作可能であるために、前記電動機３として、ブラシレス直流電動機３が設けられており、前記プリント回路基板８の前記電子部品９は、水の侵入を妨げるために埋込用樹脂１７によって包囲されており、前記制御ケーブル１０の接続手段１１は、水の侵入に対して保護されている。
【選択図】図３
【選択図】図３
【特許請求の範囲】
【請求項1】
携帯用の、拡張装置、切断装置、又は、切断及び拡張機能を有する複合装置といった可搬工具であって、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された電動機と、
前記工具に設置された充電式電池又は外部の電気エネルギー源に接続するための接続部の形をした、エネルギー供給部と、
作業、具体的には、拡張作業、及び／又は、切断作業、及び／又は、持ち上げ及び／又は加圧作業を実施するための、機械式又は油圧式に駆動される変位可能なピストン棒と、
電子部品が配置された少なくとも１つのプリント回路基板を有する、前記電動機の開ループ及び／又は閉ループ制御用の電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットと、
前記プリント回路基板に接続するための接続手段を有し、前記制御ユニットに信号を送信するための少なくとも１つの制御ケーブルと、を備える可搬工具において、
前記電動機として、ブラシレス直流電動機が設けられており、
前記プリント回路基板の前記電子部品は、水の侵入を妨げるために埋込用樹脂によって包囲されており、
前記制御ケーブルの前記接続手段は、水の侵入に対して保護されていることを特徴とする、可搬工具。
【請求項2】
前記接続手段として、プラグイン接続部、又は、はんだ接続部が設けられている、請求項１に記載の可搬工具。
【請求項3】
前記埋込用樹脂の前記はんだ接続部は、外部に対して閉鎖されている、請求項１又は２に記載の可搬工具。
【請求項4】
前記ハウジングには、前記ハウジングが水に浸かった時に前記ハウジングの内部に水が浸入することを防ぐための保護及び／又はシール手段が設けられていない、請求項１～３のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項5】
前記電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、電子部品が配置されたさらなるプリント回路基板を有する制御パネル及び／又はディスプレイを備え、前記プリント回路基板の前記電子部品も、水の侵入を防ぐために埋込用樹脂で包囲されている、請求項１～４のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項6】
前記電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、電子部品が配置されたさらなるプリント回路基板を有するセンサを備え、前記プリント回路基板の前記電子部品も、水の侵入を防ぐために埋込用樹脂で包囲されている、請求項１～５のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項7】
２つのプリント回路基板が、同一のプリント回路基板基材から成り、一方のプリント回路基板は、他方のプリント回路基板から切り離された領域として構成されており、前記２つのプリント回路基板は、制御ケーブルを介して接続されており、いずれの場合も、はんだ接続部が、両前記プリント回路基板上の接続手段として設けられている、請求項５又は６に記載の可搬工具。
【請求項8】
水から保護されていない、前記電動機と前記エネルギー供給部との電気接点が設けられている、先行する請求項１～７のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項9】
前記電動機にエネルギー供給するための電力ケーブル用の電気接続部が、前記接続部が水で包囲された場合でも、前記工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔を置いて設けられている、請求項１～８のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項10】
前記制御パネルは、メンブレンキーボードを含む、請求項５～７のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項11】
前記メンブレンキーボードは、前記さらなるプリント回路基板の領域に設けられている、請求項１０に記載の可搬工具。
【請求項12】
前記制御パネル、好ましくは前記メンブレンキーボードの前端は、埋込用樹脂で覆われている、請求項１～１１のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項13】
前記制御パネルの前端の領域において、前記制御パネルの全周にわたって延びると共に外側において前記制御パネルの突出部で覆われた隙間が設けられている、請求項１２に記載の可搬工具。
【請求項14】
前記充電式電池を収容するために、前記充電式電池との接点を形成するためのオープンコンタクトピンが中に配置された挿入孔が設けられている、請求項１～１３のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項15】
前記コンタクトピンは、前記コンタクトピンが水に包囲された場合でも、前記工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔をおいて配置されている、請求項１４に記載の可搬工具。
【請求項16】
オン／オフスイッチとして、メンブレンスイッチが設けられている、請求項１～１５のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項17】
前記埋込用樹脂として、ＰＵ、エポキシ、又はシリコーンベースの埋込用樹脂が使用される、請求項１～１６のいずれかに記載の可搬工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本願は、例えば、拡張装置、切断装置、若しくは、切断及び拡張機能を有する複合装置、又は、持ち上げシリンダ（救助シリンダ）といった、携帯用の電気機械式又は電気油圧式工具に関する。上記の工具は、好ましくは救助作業に使用される。
【背景技術】
【0002】
ここで述べる種類の、可搬かつモータ駆動型の電気機械式工具や電気油圧式工具又は救助装置は、種々の用途に用いられる。例えば、事故に遭った車両から負傷者を救助したり地震の被災者を救出したりするために救急隊（消防隊）によって使用される、拡張装置、切断装置、又は、いわゆる複合装置（つまり、切断及び拡張機能を有する装置）、及び、救助シリンダが存在する。この場合、工具又は救助装置には多くの種類がある。好ましくは硬化された、切断、拡張、又は、加圧用工具インサートを備える電気油圧駆動若しくは電気機械駆動の工具または救助装置が存在する。このような装置は、使用時に極めて高い機械的要求が課され、使用場所によって多様な環境的影響（熱、寒さ、湿気）に曝される。
【0003】
この場合、特に救助装置は、使用時に極めて高い動作信頼性を確保することが特に重要である。なぜなら、救助作業は常に迅速に実行される必要があり、したがって、運転に突然故障が生じると、致命的な結果を導き得るからである。
【0004】
加えて、例えば、事故に遭った車両が湖、川、又は、水路の中に突っ込んだ場合といった特定の救助状況では、工具を水中で操作する必要がある。このような状況で、閉じ込められた人をその破損車両から助け出すことは、極めて困難であった。また、このような状況では、水が侵入する可能性があるため、救助のための時間もさらに少なくなる。しかしながら、上述の装置は、水中での使用には適していなかった。
【0005】
（先行技術文献）
Ｇ ９３ １０ ５９７．５（ドイツ特許公報）は、例えばポンプの形の、電池駆動型水中用電気装置を開示している。この水中用電気装置は、Ｏ型シールリングが円周溝に挿入されたハウジング端部が圧入された防水性の管状ハウジングを備えている。この構造は、極めて複雑である。
Ｇ ９３ １０ ５９７．５（ドイツ特許公報）は、例えばポンプの形の、電池駆動型水中用電気装置を開示している。この水中用電気装置は、Ｏ型シールリングが円周溝に挿入されたハウジング端部が圧入された防水性の管状ハウジングを備えている。この構造は、極めて複雑である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明の課題は、一方で、水中での使用が可能であり、他方で、単純な構造手段により実現可能な工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この課題は、請求項１の特徴によって解決される。有効な実施形態は、従属請求項に記載される。
【0008】
電動機としてブラシレス直流電動機が設けられており、水の侵入を妨げるために、プリント回路基板の電子部品が埋込用樹脂によって包囲されており、制御ケーブルの接続要素が、水の侵入に対して保護されていることにより、比較的単純な構造手段で、水がハウジングの内部に浸透した場合でも可搬工具を操作可能であることが確保される。具体的には、この工具は、必要に応じて水中で操作することが可能である。この追加的な極めて大きな機能的利点を確保するために、従来の工具に対して比較的微小な設計変更しか必要ない。本発明に係る工具を、具体的には、例えば車両が中に人が残された状態で水に包囲された場合に、救助目的で使用することも可能である。この新規の工具によれば、極めて迅速に破損車両から人を救助可能である。
【0009】
プリント回路基板上の制御ケーブル用の接続手段として、プラグイン接続部、又は、はんだ接続部が設けられていることが可能である。はんだ接続部を水の侵入に対して密封することは、はんだ接続部を埋込用樹脂で封入することによって行われる。
【0010】
具体的には、本発明に係る工具では、ハウジングが水に浸かった時にハウジングの内部に水が浸入することを防ぐための保護及び／又はシール手段を、工具のハウジングに設ける必要がない。このような保護又はシール手段は、特に複雑なハウジングの場合、構造が極めて複雑かつ高コストとなる場合が多い。
【0011】
具体的には、本発明に係る工具は、制御線を接続するための接続手段を有しており、接続手段は水の侵入に対して保護されている。制御線自体は、通常、防水性絶縁体を有している。各制御線がこの密封された接続手段を有していることが、都合がよい。各接続手段の一部は、プリント回路基板側に配置されていてもよく、好ましくは部分的にその中に埋め込まれていてもよい。その反対側にある接続手段の部分は、制御線上に位置している。接続手段は、例えばＯ型リングを用いて密封されたプラグイン接続部又はプラグイン／回転接続部であり得る。
【0012】
ハウジングが水に浸かった時にハウジングの内部に水が浸入することを防ぐための保護及び／又はシール手段を、ハウジングが含んでいなくてもよい点が利点である。
【0013】
電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットが、浸水を防ぐために埋込用樹脂で包囲された電子部品を配置可能なさらなるプリント回路基板を有する、ディスプレイ及び／又は制御パネルを含んでいることが都合がよい。このさらなるプリント回路基板は、ハウジング内に離隔して配置されたメインプリント回路基板に、上述の制御線を介して接続可能である。
【0014】
電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、同じく浸水を防ぐために埋込用樹脂で包囲された電子部品が配置されたさらなるプリント回路基板を有するセンサを含んでいることが可能である。このさらなるプリント回路基板は、上述の制御線を介して制御可能、又は、ハウジング内に離隔して配置されたメインプリント回路基板に接続可能である。
【0015】
また、２つのプリント回路基板は同一のプリント回路基板基材、又は、電子部品が搭載されたプリント回路基板ベースプレートから成り、一方のプリント回路基板は、他方のプリント回路基板（残りのプリント回路基板基材又はプリント回路基板ベースプレート）から切り離された領域として規定されており、これら２つのプリント回路基板は、組み立て工程において事前に制御ケーブルを介して接続される。１つまたは複数の制御ケーブルの接続手段として、はんだ接続部を設けることが可能である。これによって、制御ケーブルを備える２つのプリント回路基板を、１つの製造工程で製造可能となり、埋込用樹脂による単純な方法で、電子部品自体だけでなく、両プリント回路基板用の制御線用の接続手段も、水の侵入から保護することが可能になる。
【0016】
電動機とエネルギー供給部の配線との間の電気接点は、水から保護されていないことが都合がよい。これによって、構成を大幅に簡略化できる。
【0017】
具体的には、電動機へのエネルギー供給のための電力ケーブルの電気接続部は、（例えば、公称電圧が２４ボルトの）工具が電気的動作状態にある間に接続部が水に包囲された場合でも、電気導通媒体としての水を介した短絡が生じないことを確保する十分な間隔を置いて配置されていることが可能である。
【0018】
電力ケーブルは、合計３連（３相）のケーブルであることが好ましい。
【0019】
さらに、工具には、制御パネルが設けられていることが可能である。この制御パネルは、防水性メンブレンキーボード、つまり、メンブレン層を有していることが可能である。制御パネル又はメンブレンキーボードの領域又は下方に、プリント回路基板が設けられていることが可能である。このさらなるプリント回路基板は、上述の制御線を介して制御可能であり、又は、ハウジング内に離隔して配置されたメインプリント回路基板に接続可能である。
【0020】
制御パネル、好ましくはメンブレンキーボードの前端も、埋込用樹脂によって覆われていることが可能である。したがって、埋込用樹脂は、メンブレン層を横方向に制御パネルの周囲に沿って密封している。
【0021】
特に、制御パネルの前端からこれを包囲するハウジングまでの領域において、埋込用樹脂を収容するために、隙間が、好ましくは制御パネルの全周にわたって設けられていることが可能である。
【0022】
さらに、この隙間は、外側において、制御パネルの突出部によって覆われていること、つまり、当該突出部と重なっていることが可能である。こうして、突出部により埋込用樹脂が「流れ出す」ことが回避されるため、この構造体を逆さまにして埋込用樹脂で鋳造することが可能である。
【0023】
充電式電池を収容するために、充電式電池との接点を形成するための、水から保護されていないオープンコンタクトピンが中に配置された挿入孔が設けられていることが好ましい。
【0024】
コンタクトピンについても、コンタクトピンが水に包囲された場合でも、工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔をおいて配置されていることが都合がよい。
【0025】
ここに記載する種類の制御線は、プリント回路基板を互いに接続させることが可能である。
【0026】
オン／オフスイッチとして、メンブレンスイッチが設けられていることが可能である。
【0027】
埋込用樹脂として、好ましくは、ＰＵ、エポキシ、又は、シリコーンベースの埋込用樹脂が用いられる。温度が上昇する場合には、シリコーンベースの埋込用樹脂が特に適している。
【発明を実施するための形態】
【0028】
ここで、本発明の好ましい実施形態を詳細に説明する。明瞭にするために、重複する特徴は、１つの参照記号を付して一回のみ説明する。
【図面の簡単な説明】
【0029】
【0030】
（実施の形態）
図１の参照番号１は、本発明に係る工具全体の一例を示している。図１に示される実施形態では、工具１は、電気油圧式の電池駆動型切断装置（カッター）である。工具１は、ハウジング１２を含み、ハウジング１２の中には、ブラシレス直流電動機の形の電動機３、油圧ポンプ２、及び、油圧油３０が入った油圧タンク１９が配置されている（図２及び図３も参照）。加えて、工具１の動作中に油圧油の量を補償するための補償装置が設けられている。これは、例えば、柔軟膜又は全体的に柔軟な油圧タンクであり得る。ハウジング１２には、ディスプレイ１４とオン／オフスイッチ１３とを備える制御パネル２５が取り付けられている。操作者は、ディスプレイ１４上で動作状態を読み取ることが可能である。ハウジングの後部には、充電式電池１８用の挿入孔２６が設けられている。充電式電池の代わりに、エネルギー供給ユニット（図１では図示されていない）を、ここに挿入してもよい。この工具を操作するための公称電圧は、例えば２４ボルトである。
図１の参照番号１は、本発明に係る工具全体の一例を示している。図１に示される実施形態では、工具１は、電気油圧式の電池駆動型切断装置（カッター）である。工具１は、ハウジング１２を含み、ハウジング１２の中には、ブラシレス直流電動機の形の電動機３、油圧ポンプ２、及び、油圧油３０が入った油圧タンク１９が配置されている（図２及び図３も参照）。加えて、工具１の動作中に油圧油の量を補償するための補償装置が設けられている。これは、例えば、柔軟膜又は全体的に柔軟な油圧タンクであり得る。ハウジング１２には、ディスプレイ１４とオン／オフスイッチ１３とを備える制御パネル２５が取り付けられている。操作者は、ディスプレイ１４上で動作状態を読み取ることが可能である。ハウジングの後部には、充電式電池１８用の挿入孔２６が設けられている。充電式電池の代わりに、エネルギー供給ユニット（図１では図示されていない）を、ここに挿入してもよい。この工具を操作するための公称電圧は、例えば２４ボルトである。
【0031】
図示される例では、２つの工具半体（図１に示される実施形態では、切断工具半体）３５ａ及び３５ｂが、工具１の前側に配置されている。２つの切断工具半体１１ａ及び１１ｂは、ピストン棒（図１では図示されていない）を介して駆動される。ピストン棒は、油圧シリンダ４内に配置されている。第１のハンドル１５が、油圧シリンダ４の領域に配置されている。第２のハンドル１６が、ハウジング１２に設けられている。したがって、工具１を、操作者が両手で案内又は操作することが可能である。手動で操作される油圧弁６を用いて、操作者は、第２のハンドル１６に置いた手で、ピストン棒が後退する（工具半体３５ａ及び３５ｂが閉じられる）若しくは前進する（工具半体３５ａ及び３５ｂが開かれる）ように、又は、油圧油が供給回路、すなわち油圧タンクに戻る（バイパス動作）ように油圧流の方向を手動で制御可能である。
【0032】
図１に示される制御弁６の実施形態は、ハンドル１６の軸の延長線で回転可能な制御弁であり、操作者が切替位置を制御するために回転させる、いわゆる星形ハンドルを有する制御弁である。ハウジング１２は、接続要素７、例えばネジを介して互いに接続された２つのハウジングシェルを含む（図３を参照）。ハウジング１２が水に浸かった時にハウジング１２の内部への浸水から保護するためのシールは設けられていない。
【0033】
ここで対象となっている工具は、どんな空間的配置又は配向でも動作可能である。
【0034】
上述の切断装置の代わりに、本発明は、拡張装置、切断及び拡張機能を有する複合装置、又は、持ち上げシリンダ若しくはレスキューシリンダとして設計されていてもよい。シリンダ、例えば油圧シリンダ内を案内されるピストン棒は、これらの全ての装置において使用される。
【0035】
図２は、図１に記載の工具の流体回路図の一例である。電動機は、偏心軸３６を介して２つのピストン圧縮機２ａ及び２ｂを駆動するブラシレス直流電動機である。ピストン圧縮機２ｂは、ピストン圧縮機２ａよりも大きい流量を有していることが可能である。ピストン圧縮機２ｂの送出流は、例えば、圧力切替弁３２に通じる。ピストン圧縮機２ａの送出流も、制御信号として、圧力切替弁３２に通じる。圧力切替弁３２は、バネ力によって特定の圧力切替値に設定可能である。ピストン圧縮機２ａの制御線における圧力がこの圧力切替値を超えると、圧力切替弁３２が開いて、ピストン圧縮機２ｂの送出流がタンク１９の中に流入する。こうして、このシステムが必要とする駆動力は、利用可能な駆動力の範囲内で維持されることが確保される。
【0036】
送出流はさらに、切替弁６の方向と圧力停止弁３１の方向とに分岐する。圧力停止弁３１は、バネ力によって許容システム圧力に設定される。圧力が設定された許容システム圧力を超えると、圧力停止弁３１が開いて、圧力が再び許容圧力以下に低下するまで、送出流がタンクに戻るように流れることが可能になる。
【0037】
制御弁６は、ユーザが星形ハンドルを用いることにより手動で動作される（図１を参照）。この弁は、中立位置において、バネ補助によるリセット機能を有している。（図示されるような）中立位置では、この弁は中央位置に配置される。この位置において、全ての接続線は、圧力が形成できずシステムが動かないようにタンクに接続されている。制御弁６を、例えば右側に偏向させると、左側の接続線において加圧された送出流が、放出可能なダブル逆止弁２８の方向に運ばれる。右側の接続線では、放出可能なダブル逆止弁２８の方向から来た油圧油が、タンク１９に戻る。制御弁６を左側に偏向させると、上述とは逆のプロセスが行われ、最終的に装置の運動方向が逆になる。放出可能なダブル逆止弁２８の左側の接続線に運ばれた送出流は、左側の接続線におけるバネ仕掛けのチェック弁を開くと共に、右側の接続線に導かれる制御線を介して、そこに設けられたチェック弁も開く。これによって、一方では、送出流が、確実にこの装置の油圧シリンダ４に供給可能となる。他方では、油圧シリンダ４によってシリンダから右側に押しやられた油圧油が、右側の接続線の放出可能なダブル逆止弁２８を通って、当該システムのタンク１９に戻ることが可能になる。
【0038】
油圧シリンダ４は、両接続部において、安全弁２９及び３０への分岐路を有している。これらの安全弁２９及び３０は、シリンダチャンバ内の圧力が、許容される以上に高くなり得ないことを確保する。一方又は両方のシリンダチャンバ内の圧力が安全性に関連した許容圧力よりも高くなると、これらの弁は、圧力が再び低下するようにタンク１９への接続を開放する。例えば、油圧シリンダ４のピストンに外部から作用する力が油圧油も圧縮するため、油圧シリンダ４の内部の圧力は上昇し得る。油圧シリンダ４のピストン棒５には、例えば刃や拡張器等を動かす装置が取り付けられる。タンク１９は、例えば軟質ゴムベローズとして設計することが可能であり、同時に、補償装置としても機能する。
【0039】
図３は、図１の工具１のハウジング１２の領域の内部を示す部分断面図である。開ループ及び閉ループ制御のための電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、具体的にはブラシレス直流電動機への電源供給に関連する電子部品９を備えるプリント回路基板８を含む。さらに、オン／オフスイッチ１３の領域に、独自のプリント回路基板２０を含むディスプレイ１４を有する制御パネルが設けられている。ディスプレイ１４の制御パネルは、防水性メンブレンキーボードであることが好ましい。このメンブレンキーボードを用いて、必要な操作を行うことが可能である。また、さらなるプリント回路基板２２が、制御弁６の領域に設けられており、このプリント回路基板２２上には、センサ２１、具体的には磁気センサが、制御弁６の星形ハンドルの偏向を検出するための電子部品として配置されている。星形ハンドルを回転させると、制御弁６の油圧位置が変わるだけでなく、星形ハンドルの角度位置を介して、電動機がオン又はオフされる、及び／又は、ターボ機能がオン及び／又はオフされる。センサ２１は、プリント回路基板２０に制御線１０ａを介して接続されている。プリント回路基板２０は、メインプリント回路基板であるプリント回路基板８に、さらなる制御線１０ｂを介して接続されている。制御線１０ｂは、プリント回路基板２０及び／又はプリント回路基板８に、防水性接続手段１１を介して接続されている。各接続手段１１の一部が、プリント回路基板側に配置されることが可能であり、好ましくは部分的にその中に埋め込まれることが可能である。その反対側にある接続手段１１の部分は、制御線１０ａ又は１０ｂ上に位置している。接続手段１１は、例えばＯ型リングといった（図示されていない）シール手段によって密封された、プラグイン接続部及び／又は回転接続部である。
【0040】
制御線１０ａ及び／又は１０ｂは、それぞれ、制御信号が送信される線である。図３に示される実施形態では、プリント回路基板２０の電子部品とセンサ２１のプリント回路基板２２とに対する制御線１０ａの接続手段１１として、例えばはんだ接続を介したプリント回路基板への直接接続が設けられている。図３では、プリント回路基板８とプリント回路基板２０との間の制御線１０ｂの接続手段１１として、プラグイン接続部及び／又は回転接続部が設けられている。
【0041】
さらに、プリント回路基板８の領域では、電動機３のエネルギー供給用の電力ケーブルが配置されており、この電力ケーブルは、充電式電池やエネルギー供給ユニット用のコンタクトピン２７に電気的に接続されている。図示の例では、３つの電力ケーブル２３ａ、２３ｂ、及び、２３ｃによる３相接続が存在する。具体的には、電動機３のエネルギー供給用の電力ケーブル２３ａ、２３ｂ、及び、２３ｃの電気接続部２４ａ～２４ｃが、（例えば、公称電圧が２４ボルトの）工具が電気的動作状態にある間に接続部２４ａ～２４ｃが水に包囲された場合でも、電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔を置いて配置されていることが可能である。電動機３には対応する接続部も設けられているが、図３では視認できない。
【0042】
挿入孔２８の領域には、水から保護されていないオープンコンタクトピン２７が、充電式電池（図４には示されていない）又はエネルギー供給ユニットとの電気コンタクトのために設けられている。コンタクトピン２７についても、コンタクトピン２７が水に包囲された場合でも、工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔をおいて配置されている。コンタクトピン２７及びプリント回路基板８は、ハウジング部品１２ａ（電池ホルダ）に取り付けられている。制御線１０ｂは、水から保護された接続手段１１を含む。
【0043】
図５の部分拡大図からは、埋込用樹脂１７によって包囲された、プリント回路基板２０の電子部品９が視認可能である。図５では、プリント回路基板２０用の接続手段１１のプリント回路基板側の部分も視認可能である。制御パネル２５は、メンブレンキーボードとして設計されている。これは、サンドイッチ型のメンブレン層構造体である。制御パネル２５、つまりこの構造体の前端も、埋込用樹脂１７によって覆われている。このために、制御パネル２５の前端の領域には、好ましくは制御パネル２５の全周にわたって延びる、ハウジング１２に対する隙間３７が設けられているのが分かる。この隙間３７は、外側において、制御パネル２５又はメンブレンキーボードの突出部３８（例えば、ハウジング１２の段部３９に接着され、先端が突出したメンブレン層の形をした）によって覆われており、円周方向に延びる環状の止まり孔が形成されている。この止まり孔は、埋込用樹脂１７で充填可能である。このようにして、全領域を埋込用樹脂１７で「オーバーヘッド」式に埋め込み可能である。
【0044】
図６の部分拡大図は、星形ハンドルの偏向を判定するための磁気センサ２１を示している。磁気センサ２１は、ポケット型の凹部の形をしたセンサホルダ３３の中に配置された、当該センサ専用のプリント回路基板２２上に配置されている。磁気センサ２１及びプリント回路基板２２は、センサホルダ３３の外側から、埋込用樹脂１７で封止されている。したがって、埋込用樹脂１７は、センサホルダ３３のポケット型の凹部を外部に対して閉鎖している。プリント回路基板２２から制御パネル又はディスプレイ１４のプリント回路基板２０まで延びる制御線１０ａも、プリント回路基板２２に接続されていると共に埋込用樹脂１７によって包囲されている。そこでは、制御線１０ａの端部領域も、埋込用樹脂１７によって包囲されている。
【0045】
図７は、電子部品９を備える２つのプリント回路基板２０及び２２（プリント回路基板２２は、例えば磁気センサ２１の形の電子部品を備える）の、組み立て前の初期状態を示している。これらは、同一のプリント回路基板基材から成る。プリント回路基板２２は、他方のプリント回路基板２０から切り離された領域として規定されている。これらの２つのプリント回路基板２０及び２２は、制御ケーブル１０ａを介して接続されている。これら両プリント回路基板２０及び２２上の各接続手段１１として、はんだ接続部が設けられている。また、プリント回路基板２２を切り離すために破壊する必要がある２つの所定分離点４０が設けられており、これによって、配線を有するプリント回路基板２２を切り離すことが可能となっている。接続手段１１は、後にプリント回路基板２０及び２２を鋳造する際に、埋込用樹脂１７で包囲される。
【0046】
図８は、オン／オフスイッチ１３と、様々なディスプレイ及び制御パネルを有するディスプレイ１４とを備える制御パネル２５を単独で示す拡大図である。制御パネル２５は、防水性メンブレンキーボードとして設計されていることが好ましい。
【0047】
本発明は、ハウジング１２を密封することなく、水中でも工具１の操作を可能にする。この新規の重要な機能は、複雑な改造を行うことなく、又は、製造費を大幅に増加させることなく実現可能である。
【0048】
プリント回路基板８、２０、及び／又は、２２の電子部品とは、具体的には、マイクロコントローラ、周波数変換器、メモリモジュール、電子スイッチ、測定装置であり、測定装置とは、例えば、集積半導体温度センサ及び／又はＬＥＤである。
【0049】
ディスプレイ１４は、ディスプレイ装置を含み、ディスプレイ装置には、例えば、負荷ディスプレイ及び／又は動作状態ディスプレイ及び／又は温度ディスプレイが含まれ得る。
【0050】
充電式電池１８は、１つの防水性ハウジング、又は、少なくとも１つの独立した防水カプセルを含む。
【0051】
オン／オフスイッチ１３は、防水性オン／オフスイッチであり、例えば、メンブレンスイッチ又はプッシュボタンスイッチである。
【0052】
埋込用樹脂として、好ましくは、ＰＵ、エポキシ、又は、シリコーンベースの埋込用樹脂を用いることができる。工具１の動作中に温度が上昇する場合には、シリコーンベースの埋込用樹脂が特に適している。
【0053】
充電式電池１８の代わりに、ネットワークにケーブルを介して接続されたエネルギー供給ユニット（図示されていない）を、挿入孔２６に挿入してもよい。
【0054】
なお、個別の特徴及び準特徴の組み合わせも、本発明の本質として見なされ、本願の開示内容に含まれることに留意されたい。
【符号の説明】
【0055】
１ 工具
２ａ ピストン圧縮機
２ｂ ピストン圧縮機
３ 電動機
４ 油圧シリンダ
５ ピストン棒
６ 制御弁
７ 接続要素
８ プリント回路基板
９ 電子部品
１０ 制御ケーブル
１１ 接続手段
１２ ハウジング
１２ａ ハウジング充電式電池ホルダ
１３ オン／オフスイッチ
１４ ディスプレイ
１５ 第１のハンドル
１６ 第２のハンドル
１７ 埋込用樹脂
１８ 充電式電池
１９ 油圧タンク
２０ プリント回路基板
２１ 磁気センサ
２２ プリント回路基板
２３ａ 電力ケーブル
２３ｂ 電力ケーブル
２３ｃ 電力ケーブル
２４ａ 電気接続部
２４ｂ 電気接続部
２４ｃ 電気接続部
２５ 制御パネル
２６ 挿入孔
２７ コンタクトピン
２８ チェック弁
２９ａ 安全弁
２９ｂ 安全弁
３０ 油圧流
３１ 圧力停止弁
３２ 圧力切替弁
３３ センサホルダ
３４ 磁気ホルダ
３５ａ 工具半体
３５ｂ 工具半体
３６ 偏心軸
３７ 隙間
３８ 突出部
３９ 段部
４０ 所定分離点
２ａ ピストン圧縮機
２ｂ ピストン圧縮機
３ 電動機
４ 油圧シリンダ
５ ピストン棒
６ 制御弁
７ 接続要素
８ プリント回路基板
９ 電子部品
１０ 制御ケーブル
１１ 接続手段
１２ ハウジング
１２ａ ハウジング充電式電池ホルダ
１３ オン／オフスイッチ
１４ ディスプレイ
１５ 第１のハンドル
１６ 第２のハンドル
１７ 埋込用樹脂
１８ 充電式電池
１９ 油圧タンク
２０ プリント回路基板
２１ 磁気センサ
２２ プリント回路基板
２３ａ 電力ケーブル
２３ｂ 電力ケーブル
２３ｃ 電力ケーブル
２４ａ 電気接続部
２４ｂ 電気接続部
２４ｃ 電気接続部
２５ 制御パネル
２６ 挿入孔
２７ コンタクトピン
２８ チェック弁
２９ａ 安全弁
２９ｂ 安全弁
３０ 油圧流
３１ 圧力停止弁
３２ 圧力切替弁
３３ センサホルダ
３４ 磁気ホルダ
３５ａ 工具半体
３５ｂ 工具半体
３６ 偏心軸
３７ 隙間
３８ 突出部
３９ 段部
４０ 所定分離点
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【手続補正書】
【提出日】2021-11-25
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
携帯用の、拡張装置、切断装置、又は、切断及び拡張機能を有する複合装置といった可搬工具であって、ハウジングと、
前記ハウジング内に配置された電動機と、
前記工具に設置された充電式電池又は外部の電気エネルギー源に接続するための接続部の形をした、エネルギー供給部と、
作業、具体的には、拡張作業、及び／又は、切断作業、及び／又は、持ち上げ及び／又は加圧作業を実施するための、機械式又は油圧式に駆動される変位可能なピストン棒と、
電子部品が配置された少なくとも１つのプリント回路基板を有する、前記電動機の開ループ及び／又は閉ループ制御用の電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットと、
前記プリント回路基板に接続するための接続手段を有し、前記制御ユニットに信号を送信するための少なくとも１つの制御ケーブルと、を備える可搬工具において、
前記電動機として、ブラシレス直流電動機が設けられており、
第１のプリント回路基板の前記電子部品は、水の侵入を妨げるために埋込用樹脂によって包囲されており、
前記制御ケーブルの前記接続手段は、水の侵入に対して保護されており、前記接続手段としてプラグイン接続部が設けられており、
前記ハウジングには、前記ハウジングが水に浸かった時に前記ハウジングの内部に水が浸入することを防ぐための保護及び／又はシール手段が設けられておらず、
前記充電式電池を収容するために、前記充電式電池との接点を形成するための、水から保護されていないオープンなコンタクトピンが中に配置された挿入孔が設けられており、
前記コンタクトピンは、前記コンタクトピンが水に包囲された場合でも、前記工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔をおいて配置されていることを特徴とする、可搬工具。
【請求項2】
前記電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、電子部品が配置された第２のプリント回路基板を有する制御パネル及び／又はディスプレイを備え、前記第２のプリント回路基板の前記電子部品も、水の侵入を防ぐために埋込用樹脂で包囲されている、請求項１に記載の可搬工具。
【請求項3】
前記電子式開ループ及び閉ループ制御ユニットは、電子部品が配置された第３のプリント回路基板を有するセンサを備え、前記第３のプリント回路基板の前記電子部品も、水の侵入を防ぐために埋込用樹脂で包囲されている、請求項１又は２に記載の可搬工具。
【請求項4】
前記第２のプリント回路基板及び前記第３のプリント回路基板が、同一のプリント回路基板基材から成り、前記第３のプリント回路基板は、前記第２のプリント回路基板から切り離された領域として構成されており、前記第２及び第３のプリント回路基板は、制御ケーブルを介して接続されており、いずれの場合も、はんだ接続部が、前記第２及び第３のプリント回路基板上の接続手段として設けられている、請求項２又は３に記載の可搬工具。
【請求項5】
水から保護されていない、前記電動機と前記エネルギー供給部との電気接点が設けられている、請求項１～４のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項6】
前記電動機にエネルギー供給するための電力ケーブル用の電気接続部が、前記接続部が水で包囲された場合でも、前記工具の電気的動作状態中に電気導通媒体としての水を介した短絡が起こらないことを確保する十分な間隔を置いて設けられている、請求項１～５のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項7】
前記制御パネルは、メンブレンキーボードを含む、請求項２～４のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項8】
前記メンブレンキーボードは、前記第２のプリント回路基板の領域に設けられている、請求項７に記載の可搬工具。
【請求項9】
前記制御パネル、好ましくは前記メンブレンキーボードの前端は、埋込用樹脂で覆われている、請求項１～８のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項10】
前記制御パネルの前端の領域において、前記制御パネルの好ましくは全周にわたって延びると共に外側において前記制御パネルの突出部で覆われた隙間が設けられている、請求項９に記載の可搬工具。
【請求項11】
メンブレンスイッチであるオン／オフスイッチが設けられている、請求項１～１０のいずれかに記載の可搬工具。
【請求項12】
前記埋込用樹脂として、ＰＵ、エポキシ、又はシリコーンベースの埋込用樹脂が使用される、請求項１～１１のいずれかに記載の可搬工具。
【国際調査報告】