JP2008518798A - Ergonomically useful cordless power tool - Google Patents

Abstract

所与のコードレス電動工具システムの１つ又は複数の重量構成グループ内の重量を低減することにより、工具システムの合計パワー出力を維持又は改善しつつ、望ましいパワー対重量比を有した人間工学的に有効なコードレス電動工具を構成可能である。例示用のコードレス電動工具システムは、少なくとも４７５ワットの最大パワーを出力すると共に、少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有するべく構成可能である。
【選択図】図９Ergonomically with the desired power-to-weight ratio while maintaining or improving the total power output of the tool system by reducing the weight within one or more weight configuration groups of a given cordless power tool system An effective cordless power tool can be constructed. An exemplary cordless power tool system can be configured to output a maximum power of at least 475 watts and have a maximum power output to weight ratio of at least 70 watts / lb (W / lb).
[Selection] Figure 9

Description

本発明は、望ましいパワー対重量比によって証明される人間工学的に有用なコードレス電動工具の提供に関するものであり、このパワー対重量比は、所与のコードレス電動工具のパワー出力を維持又は改善しつつ、その工具の１つ又は複数の重量構成グループ内の重量を低減することによって部分的に入手可能である。   The present invention relates to providing an ergonomically useful cordless power tool that is evidenced by a desired power to weight ratio, which maintains or improves the power output of a given cordless power tool. However, it can be partially obtained by reducing the weight in one or more weight configuration groups of the tool.

（関連出願に対する相互参照）
本出願は、米国特許法第１１９条（ｅ）項により、「ＥＲＧＯＮＩＭＩＣＡＬＬＹ ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＣＯＲＤＬＥＳＳ ＰＯＷＥＲ ＴＯＯＬ」という名称のＤａｎｉｅｌｅ Ｃ． Ｂｒｏｔｔｏによる２００４年１１月８日付けで出願された米国仮特許出願第６０／６２５，７２２号と、「ＥＲＧＯＮＩＭＩＣＡＬＬＹ ＥＦＦＩＣＩＥＮＴ ＣＯＲＤＬＥＳＳ ＰＯＷＥＲ ＴＯＯＬ」という名称のＤａｎｉｅｌｅ Ｃ． Ｂｒｏｔｔｏによる２００５年１１月１日付けで出願された米国仮特許出願第（まだ割り当てられていない）号に対する優先権を主張するものである。これらの仮特許出願のそれぞれの内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。 (Cross-reference to related applications)
This application is filed in accordance with Section 119 (e) of the U.S. Patent Act, Daniel C., named “ERGONIMICALLY EFFICENT CORDLESS POWER TOOL”. US Provisional Patent Application No. 60 / 625,722, filed Nov. 8, 2004 by Brotto, and Daniel C. ERGONIMICALLY EFFICENT CORDLESS POWER TOOL named Claims priority to US Provisional Patent Application No. (not yet assigned) filed November 1, 2005 by Brotto. The contents of each of these provisional patent applications are hereby incorporated by reference in their entirety.

ドリル、往復鋸、丸鋸、及びハンマードリルなどのコードレス電動工具のユーザーは、従来、コードレス環境の利点（即ち、柔軟性及び携帯性）のために、コード付き工具の強化されたパワー特性を犠牲にしている。コード付き電動工具は、一般に、相対的に大きなパワーをユーザーに提供可能であるのに対して、コードレス電動工具は、使い勝手の良さをユーザーに提供可能である。   Users of cordless power tools such as drills, reciprocating saws, circular saws, and hammer drills have traditionally sacrificed the enhanced power characteristics of corded tools because of the advantages of cordless environments (ie, flexibility and portability) I have to. In general, a corded power tool can provide a user with relatively large power, whereas a cordless power tool can provide a user with ease of use.

コードレス電動工具は、内蔵型の電源（装着された電池パック）を含んでおり、インピーダンスと電圧に起因した電池パック内のセルのエネルギー密度に関する制限に起因し、コード付き工具と比べて小さなパワー出力を有している。即ち、コード付き電動工具は、コードレス電動工具システムと比べて、小さな重量において大きなパワーを提供している。従って、１つの問題点は、コードレス電動工具が、一般に、性能面において、コード付き電動工具よりもかなり劣っているという点にある。更なる問題点は、所与のパワー出力において、コードレス電動工具の重量は、そのコード付きの相当品と比べて、（かなり）大きくなるという点にある。   The cordless power tool includes a built-in power supply (attached battery pack) and has a lower power output compared to corded tools due to limitations on the energy density of the cells in the battery pack due to impedance and voltage have. That is, the corded power tool provides a large power with a small weight compared to the cordless power tool system. Accordingly, one problem is that cordless power tools are generally inferior to corded power tools in terms of performance. A further problem is that at a given power output, the weight of the cordless power tool is (significantly) greater than its corded counterpart.

人間工学的な観点において、コードレス工具の工具システムとしての性能を評価する方法は、例えば、所与のコードレス電動工具のパワー対重量比を判定し、その結果をそのコード付きの相当品のパワー対重量比と比較するという方法である。パワー対重量比は、所与の電動工具のモーターの最大パワー出力を、その工具の合計システム重量によって除算したものと定義可能である（この場合のシステム重量は、コードレス電動工具の場合には、工具と電池パックの重量であり、コード付き工具の場合には、工具の重量である）。まずは、ＭＷＯについて概略的に説明することとする。   From an ergonomic point of view, a method for evaluating the performance of a cordless tool as a tool system can, for example, determine the power-to-weight ratio of a given cordless power tool and use the result as the power versus It is a method of comparing with the weight ratio. The power-to-weight ratio can be defined as the maximum power output of the motor of a given power tool divided by the total system weight of that tool (the system weight in this case is for cordless power tools, This is the weight of the tool and battery pack, and in the case of a corded tool, it is the weight of the tool). First, the MWO will be schematically described.

最大ワット出力（ＭＷＯ）
ＭＷＯ（Ｍａｘｉｍｕｍ Ｗａｔｔｓ Ｏｕｔ：最大ワット出力）は、一般に、電動工具システムのパワー出力の最大量を表している。例えば、ＭＷＯは、工具システムのモーターの最大パワー出力であると見なすことができる。ＭＷＯ値に寄与可能な要因には、多数のものが存在しており、電源電圧（電源は、コードレス電動工具システムの場合には、電池であり、コード付き工具システムの場合には、外部ＡＣ電源である）、電源インピーダンス、モーターインピーダンス、システムを流れる電流、ギア損失、及びモーター効率が主な要因である。２次的な要因（接点インピーダンスやスイッチインピーダンスなど）が電動工具システムのＭＷＯに対して影響を与える可能性もある。但し、これらの２次的な要因は、場合によっては、主要な要因と比べて、重要性の低い寄与者と見なすことも可能である。 Maximum wattage output (MWO)
MWO (Maximum Watts Out) generally represents the maximum amount of power output of the power tool system. For example, the MWO can be considered to be the maximum power output of the tool system motor. There are many factors that can contribute to the MWO value. The power supply voltage (power source is a battery in the case of a cordless power tool system, and an external AC power source in the case of a corded tool system. The main factors are power supply impedance, motor impedance, current through the system, gear loss, and motor efficiency. Secondary factors (such as contact impedance and switch impedance) can also affect the MWO of the power tool system. However, in some cases, these secondary factors can be considered as less important contributors compared to the main factors.

図１は、電池源とモーター出力の間におけるパワー損失を表すための一般的なコードレス電動工具システムのブロック図である。システム１００は、電池パック１１０を包含可能であり、この電池パックは、１つ又は複数のセルを有することができる。尚、コード付き工具の場合には、電池１１０は該当せず、一般的な１５Ａ／１２０ＶＡＣ電源などの外部ＡＣ電源によって置換されることになろう。Ｒｂ１３０は、電池１１０（これは、セルを接続するためのストラップ及び溶接部を含む）を構成するセルの内部インピーダンスを表しており、Ｒｍ１４０は、モーター１２０の内部インピーダンスを表している。モーター１２０は、一般に、負荷が大きいほど、大きな電流を消費する。スイッチ１５０は、電池１１０をモーター１２０に接続する機械的なスイッチ又は（電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）、ＳＣＲ、又はその他のトランジスタデバイスなどの）電気的なスイッチであってよい。   FIG. 1 is a block diagram of a typical cordless power tool system for representing power loss between a battery source and a motor output. The system 100 can include a battery pack 110, which can have one or more cells. In the case of a corded tool, the battery 110 is not applicable, and will be replaced by an external AC power source such as a general 15 A / 120 VAC power source. Rb130 represents the internal impedance of a cell constituting the battery 110 (including a strap and a weld for connecting the cells), and Rm140 represents the internal impedance of the motor 120. In general, the motor 120 consumes a larger current as the load becomes larger. Switch 150 may be a mechanical switch that connects battery 110 to motor 120 or an electrical switch (such as a field effect transistor (FET), SCR, or other transistor device).

図１において、「Ｖｅｖ」は、電池１１０の電子ボルト（ＥＶ）電圧、即ち、理論的な負荷なし電圧を表している。「Ｖｂａｔ」は、電池１１０の実際の計測可能な電圧を表しており、「Ｖｍｏｔｏｒ」は、モーター１２０の両端において実際に計測可能な電圧を表している。「Ｖｅｍｆ」は、パワーに変換するべくモーター１２０に提示される理論的な電圧を表している。   In FIG. 1, “Vev” represents an electron volt (EV) voltage of the battery 110, that is, a theoretical no-load voltage. “Vbat” represents an actual measurable voltage of the battery 110, and “Vmotor” represents an actually measurable voltage at both ends of the motor 120. “Vemf” represents the theoretical voltage presented to the motor 120 for conversion to power.

モーターのパワー出力は、摩擦、ギア損失、及び風圧抵抗（冷却ファンや境界層摩擦など）のような要因に起因した機械的な非効率性の悪影響を受けることになる。但し、以下の説明においては、これらの損失は、存在しないほどに格段に小さいものと見なすこととする。   Motor power output will be adversely affected by mechanical inefficiencies due to factors such as friction, gear loss, and wind pressure resistance (such as cooling fans and boundary layer friction). However, in the following description, it is assumed that these losses are much smaller than they do not exist.

スイッチ１５０が閉路された際に、電流の流れを実現する回路が完成する。接地との関係において、以下の式（１）〜式（３）の電圧が生じる。   When the switch 150 is closed, a circuit for realizing a current flow is completed. In relation to grounding, voltages of the following formulas (1) to (3) are generated.

Ｖｂａｔ＝Ｖｅｖ−（電流×Ｒｂ） （１）
Ｖｍｏｔｏｒ＝Ｖｂａｔ （２）
Ｖｅｍｆ＝Ｖｍｏｔｏｒ−（電流×Ｒｍ） （３） Vbat = Vev− (current × Rb) (1)
Vmotor = Vbat (2)
Vemf = Vmotor− (current × Rm) (3)

機械的損失が無視可能であると仮定すれば、モーターのパワー出力（ＷＯ：Ｗａｔｔｓ Ｏｕｔ）は、式（４）によって表される。   Assuming that the mechanical loss is negligible, the motor power output (WO: Watts Out) is expressed by equation (4).

ＷＯ＝電流×Ｖｅｍｆ （４）   WO = current × Vemf (4)

モーターの負荷が軽い場合には、電流が小さく、ＷＯ（ｗａｔｔｓ ｏｕｔ）も小さい。モーターの負荷が大きいほど、電流も大きくなり、ＷＯも大きくなる。最大のモーター負荷において、ＷＯは、最大値から低下し、大きなエネルギーがＲｂ及びＲｍ内において失われることになる。Ｒｂ及びＲｍ内において失われる電力は、式（５）及び式（６）に示されているように算出可能である。   When the motor load is light, the current is small and the WO (watts out) is also small. The greater the motor load, the greater the current and the greater the WO. At maximum motor load, WO will drop from the maximum value and a large amount of energy will be lost in Rb and Rm. The power lost in Rb and Rm can be calculated as shown in equations (5) and (6).

Ｒｂ内において失われる電力＝電流²×Ｒｂの値（Ｉ²Ｒｂ） （５）
Ｒｍ内において失われる電力＝電流²×Ｒｍの値（Ｉ²Ｒｍ） （６） Power lost in Rb = current ² × Rb value (I ² Rb) (5)
Power lost in Rm = current ² × Rm value (I ² Rm) (6)

表１は、１５０ｍΩのインピーダンスを有する１８ボルトの電池と６０ｍΩのインピーダンスを有するＤＣモーターからなるＤＣモーターシステム内における電力損失の例を提供している。   Table 1 provides an example of power loss in a DC motor system consisting of an 18 volt battery having an impedance of 150 mΩ and a DC motor having an impedance of 60 mΩ.

表１を参照すれば、３８５ワットの最大パワー出力値は、４５アンペアにおいて発生している。電流が４５アンペアを超えて増大するのに伴って、益々大きなエネルギーがＲｂ及びＲｍにおいて熱に変換されることになるため、モーターのワット出力は、実際には低下する。この４５アンペアにおいて発生しているモーターの３８５ワットのピークパワー出力が、このモーターの最大ワット出力（ＭＷＯ）として定義されている。   Referring to Table 1, a maximum power output value of 385 watts occurs at 45 amps. As the current increases beyond 45 amps, more and more energy will be converted to heat at Rb and Rm, so the wattage output of the motor will actually decrease. The 385 watt peak power output of the motor occurring at this 45 amp is defined as the maximum watt output (MWO) of this motor.

ＭＷＯの定義について説明したが、コード付き電動工具のパワー対重量比と従来のコードレス電動工具システムのパワー対重量を比較することにより、性能における劇的な対照性が明らかとなる。一例において、従来のコード付きハンドヘルド型電動ドリルは、５２０〜６００ワットの範囲の汎用モーターからパワー（ＭＷＯ）を生成可能である。このドリルの合計重量は、約３．３〜４．３ポンドである。この結果、１４０Ｗ／ｌｂ〜１５８Ｗ／ｌｂのパワー対重量比が得られる。対照的に、ＮｉＣｄ電池パックが装着されたコードレスドリルなどの従来の１２ボルトのコードレス電動工具システムは、４．９ポンドの合計（工具＋パック）重量において、モーターから約２２５ワットのＭＷＯを生成している（工具の重量は、約３．４ポンドであり、１２ボルトのＮｉＣｄ電池パックの重量は、約１．５ポンドである）。この結果、約４６Ｗ／ｌｂのパワー対重量比が得られることになる。   Having described the definition of MWO, comparing the power to weight ratio of a corded power tool with the power to weight of a conventional cordless power tool system reveals a dramatic contrast in performance. In one example, a conventional corded handheld power drill can generate power (MWO) from a general purpose motor in the range of 520-600 watts. The total weight of this drill is about 3.3 to 4.3 pounds. This results in a power to weight ratio of 140 W / lb to 158 W / lb. In contrast, a conventional 12 volt cordless power tool system, such as a cordless drill fitted with a NiCd battery pack, produces about 225 watts of MWO from the motor at a total (tool + pack) weight of 4.9 pounds. (The tool weighs about 3.4 pounds and the 12 volt NiCd battery pack weighs about 1.5 pounds). This results in a power to weight ratio of about 46 W / lb.

少なくとも２つの理由により、コード付き電動工具とコードレス電動工具システム間におけるパワー対重量比の大きな差を説明可能である。第１に、コード付き工具における電源（交流）は、その工具の構成要素ではないため、システムの全体重量に寄与してはいない。対照的に、コードレスシステムにおける電源（電池パック）は、その内部重量に対する最大の寄与者の１つである。第２に、コード付き電動工具内のモーターは、交流によって動作する汎用モーターであり、その界磁が、アーマチュア巻線内の相対的に軽量の巻線によって生成されている。対照的に、コードレスシステムは、通常、永久磁石モーターから構成されたＤＣモーターを使用しており、永久磁石モーターは、界磁が、軽量のワイヤではなく、永久磁石によって生成されているため、通常、汎用モーターよりも相対的に重い。   For at least two reasons, a large difference in power to weight ratio between a corded power tool and a cordless power tool system can be accounted for. First, the power source (alternating current) in a corded tool is not a component of that tool and therefore does not contribute to the overall weight of the system. In contrast, the power supply (battery pack) in a cordless system is one of the biggest contributors to its internal weight. Second, the motor in the corded power tool is a general-purpose motor that operates by alternating current, and its field is generated by a relatively lightweight winding in the armature winding. In contrast, cordless systems typically use DC motors that are composed of permanent magnet motors, which are typically generated because the field is generated by permanent magnets rather than lightweight wires. , Relatively heavier than general-purpose motors.

コードレス電動工具内の従来の電池パックのパワーとサイズを増大させる方法は、コード付き電動工具及びコードレス電動工具システム間におけるパワー対重量比のギャップを狭めるための現実的な解決策ではない。コードレス工具の予想される使用法に応じて、対応するコード付き工具に相応したパワーレベルの生成に必要な従来の電池パックの重量に起因し、コードレスシステムが人間工学的に役に立たないものになってしまうのである（特に、長時間にわたって使用するには、コードレス工具が重たくなりすぎる）。   Increasing the power and size of conventional battery packs in cordless power tools is not a realistic solution to narrow the power-to-weight ratio gap between corded power tools and cordless power tool systems. Depending on the anticipated usage of the cordless tool, the cordless system becomes ergonomically unhelpful due to the weight of the conventional battery pack required to generate the power level corresponding to the corresponding corded tool. (Especially, cordless tools become too heavy for long-term use).

１２ボルトを上回るコードレス電動工具用の従来の電池パックは、通常、ニッケルカドミウム（「ＮｉＣｄ」）又はニッケル金属水素化物（「ＮｉＭＨ」）のセル化学構造を有した電池パックを含んでいる。パワー出力要件の増大に伴って、パックの重量も増大する。ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ ３／８” １２Ｖ Ｃｏｒｄｌｅｓｓ Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｒｉｌｌなどのコードレス工具内において１２ボルト（又は、２２５ＭＷＯ）のパワーを供給する能力を有する従来のＮｉＣｄ電池パックの重量は、約１．５ポンドであり、この場合に、工具とパックの重量は、約４．９ポンドである。従って、主に片手で使用する１２ボルトの電動ドリルの全体重量の略１／３（３１％）が、電池パックに起因したものになっている。   Conventional battery packs for cordless power tools above 12 volts typically include battery packs having a cell chemistry of nickel cadmium (“NiCd”) or nickel metal hydride (“NiMH”). As power output requirements increase, the weight of the pack also increases. A conventional NiCd battery pack with the ability to deliver 12 volts (or 225 MWO) of power in a cordless tool such as DEWALT's Heavy Duty 3/8 "12V Cordless Compact Drill is approximately 1.5 pounds In this case, the weight of the tool and the pack is about 4.9 pounds, so that about 1/3 (31%) of the total weight of the 12-volt electric drill mainly used with one hand is in the battery pack. It has been caused.

従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックの重量は、約２．４ポンド（２．３６ポンド）であり、これは、ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ １／２” １８Ｖ コードレスドリルなどの電動工具の重量の約４６％を占めている（合計システム重量（パック＋工具）は、約５．２ポンドであり、様々な１８Ｖモデルが存在している）。従来の２４ＶのＮｉＣｄパックの重量は、約３．３ポンドであり、これは、ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ １／２” ２４Ｖ コードレスハンマードリル（ＤＷ００６型）などの両手用の電動工具の合計重量の約３８％を占めている（合計システム重量は、約８．７ポンドである）。   A conventional 18V NiCd battery pack weighs about 2.4 pounds (2.36 pounds), which is about 46% of the weight of a power tool such as DEWALT heavy duty 1/2 "18V cordless drill. (The total system weight (pack + tool) is about 5.2 lbs, and there are various 18V models.) The conventional 24V NiCd pack weighs about 3.3 lbs. Yes, this accounts for about 38% of the total weight of power tools for both hands, such as DEWALT heavy duty 1/2 "24V cordless hammer drill (DW006) (total system weight is about 8.7 Pounds).

従って、相対的に大きなパワーレベルを供給する能力を有する電池パックを追加することによってコードレス電動工具の全体重量を増大させることは、許容可能なレベルを超えてその全体重量が増大することにより、その工具の人間工学的な側面に悪影響を与えることになる。ＮｉＣｄ及びＮｉＭＨ電源によれば、相対的に大きなパワーは、格段に重たい電池パックを意味している。コードレス工具の全体重量の対応した増大により、工具を長時間にわたって操作及び／又は使用することが困難になる。例えば、２４ボルトのＮｉＣｄ電池パックの重量（約３．３ポンド）は、１２ボルトのＮｉＣｄ電池パックの重量（１．５ポンド）と比べて、１００パーセントを上回る重量の増大に相当している。   Therefore, increasing the overall weight of a cordless power tool by adding a battery pack that has the ability to supply a relatively large power level increases its overall weight beyond an acceptable level. This will adversely affect the ergonomic aspects of the tool. According to the NiCd and NiMH power sources, a relatively large power means a battery pack that is much heavier. A corresponding increase in the overall weight of the cordless tool makes it difficult to operate and / or use the tool for an extended period of time. For example, the weight of a 24 volt NiCd battery pack (approximately 3.3 pounds) corresponds to an increase in weight of over 100 percent compared to the weight of a 12 volt NiCd battery pack (1.5 pounds).

相対的に重たい電池パックとの関連において付加される重量は、コードレス工具の全体的なバランスとその人間工学的な品質に悪影響を与えることにもなる。電池パックは、従来、コードレスドリルのグリップの先端（工具の底部など）やコードレス丸鋸などの工具の後部の近傍に装着されている。電圧の増大に伴って電池パックが重たくなり、このパックの重量がコードレス工具システムの残りの部分に影響を与えることにより、潜在的に工具の制御及び使用が困難になるのである。   The added weight in the context of a relatively heavy battery pack can also adversely affect the overall balance of the cordless tool and its ergonomic quality. Conventionally, battery packs are mounted near the tip of a grip of a cordless drill (such as the bottom of a tool) or the rear of a tool such as a cordless circular saw. As the voltage increases, the battery pack becomes heavier, and the weight of the pack affects the rest of the cordless tool system, potentially making it difficult to control and use the tool.

本発明の例示用の実施例は、少なくとも４７５ワットの最大ワット出力を出力するべく構成された電動工具及び電源を含むコードレス電動工具システムに関するものである。このコードレス電動工具システムは、少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有している。   An exemplary embodiment of the present invention relates to a cordless power tool system including a power tool and a power source configured to output a maximum watt output of at least 475 watts. The cordless power tool system has a maximum power output to weight ratio of at least 70 watts / pound (W / lb).

以下に提供されている詳細な説明と添付の図面を参照することにより、本発明の例示用の実施例について更に十分に理解することができよう。尚、添付の図面においては、類似の参照符号によって類似の要素を表しているが、これらの図面は、例示を目的として提供されているものに過ぎず、従って、本発明の例示用の実施例を限定するものではない。   A more complete understanding of the exemplary embodiments of the invention can be obtained by reference to the detailed description provided below and the accompanying drawings. In the accompanying drawings, like reference numerals designate like elements, but these drawings are provided for purposes of illustration only, and thus, exemplary embodiments of the present invention. It is not intended to limit.

本明細書において使用されている電動工具は、しばしば、「主に片手で使用する」又は「片手用」、「主に両手で使用する」又は「両手用」、並びに、「主に支持された状態において使用する」又は「支持された状態において使用する」という用語により、特徴付けられると共に／又は、区分されている。片手用のコードレス電動工具とは、通常、片手で使用する電動工具であると理解すればよい。両手用の工具とは、通常、両手で使用する電動工具であると理解すればよい。支持された状態において使用する工具とは、例えば、適切な動作のために支持表面を必要としている電動工具であると理解すればよい（即ち、支持表面に対して（又は、これにわたって）動作可能な工具である）。尚、これらの区分は、本発明の例示用の実施例を適用可能なあらゆる電動工具を包含するべく意図されたものではなく、例示を意図したものに過ぎない。   The power tools used herein are often “mainly used with one hand” or “one hand”, “mainly used with both hands” or “two hands”, and “mainly supported” Characterized and / or partitioned by the terms “used in a state” or “used in a supported state”. A cordless power tool for one hand may be understood as a power tool that is normally used with one hand. What is necessary is just to understand that the tool for both hands is an electric tool normally used with both hands. A tool used in a supported state may be understood to be, for example, a power tool that requires a support surface for proper operation (i.e., operable (or across) the support surface. A great tool). It should be noted that these sections are not intended to encompass any power tool to which the exemplary embodiments of the present invention are applicable, but are merely exemplary.

例示用の主に片手用の電動工具は、ドリル、インパクトレンチ、片手用の金属加工工具（剪断機など）を包含可能である（但し、これらに限定されない）。例示用の主に両手用の電動工具は、往復鋸、両手用のドリル（回転式及び削岩用ハンマードリルなど）、グラインダ、切断工具などを包含可能である（但し、これらに限定されない）。これらの工具のいくつかは、現時点においては、コード付きバージョンしか市販されていない可能性もあるが、そのコード付きの相当品に見合ったコードレスバージョンにおけるパワーを提供可能なＬｉ−ｉｏｎ電池パックなどの本明細書に記述されている軽量で携帯型の電源を使用することにより、コードレスにすることが可能である。例示用の主に支持された状態において使用する工具は、丸鋸、ジグソー、ルーター、プレーナー、ベルトサンダー、切り出し工具、プレートジョイナーなどを包含可能である（但し、これらに限定されない）。これらの工具のいくつかは、現時点においては、コード付きバージョンしか市販されていない可能性もあるが、Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックなどの軽量で携帯型の電源を使用することにより、コードレスにすることが可能である。   Exemplary primarily one-handed power tools can include (but are not limited to) drills, impact wrenches, single-handed metal working tools (such as shears). Illustrative primarily two-handed power tools can include (but are not limited to) reciprocating saws, double-handed drills (such as rotary and rock drilling hammer drills), grinders, cutting tools, and the like. Some of these tools may currently only be available in a corded version, such as a Li-ion battery pack that can provide power in a cordless version commensurate with its corded counterpart. By using the lightweight and portable power source described herein, it is possible to be cordless. Exemplary tools used in the predominantly supported state can include (but are not limited to) circular saws, jigsaws, routers, planars, belt sanders, cutting tools, plate joiners, and the like. Some of these tools may currently only be available in corded versions, but can be made cordless by using a lightweight, portable power source such as a Li-ion battery pack. Is possible.

更には、本明細書において使用されている「パワー対重量比」という用語は、所与の電動工具のモーターの最大パワー出力を、その工具の合計システム重量によって除算したものと定義可能である（システム重量は、コードレス電動工具の場合には、工具及び電池パックの重量であり、コード付き工具の場合には、工具の重量である）。使用時に着脱式の電源又は電池パックに対して適用されている「ハイパワー」という用語は、少なくとも１８ボルトであると共に／又は、少なくとも３８５ワットの最大パワー出力（ＭＷＯ（最大ワット出力））を有したコードレス電動工具用の電源を意味可能である。   Further, as used herein, the term “power to weight ratio” can be defined as the maximum power output of the motor of a given power tool divided by the total system weight of that tool ( The system weight is the weight of the tool and battery pack in the case of a cordless power tool, and the weight of the tool in the case of a corded tool). The term “high power” as applied to a removable power supply or battery pack in use is at least 18 volts and / or has a maximum power output (MWO) of at least 385 watts. Can mean a power source for a cordless power tool.

図２は、本発明の例示用の実施例による主に片手で使用するコードレス電動工具の側面図である。図２を参照すれば、例示用の片手用のコードレス電動工具は、全体的に参照符号１０によって示されており、これは、ドリルを表しており、ハウジング１２、モーターアセンブリ１４、多速度トランスミッションアセンブリ１６、クラッチメカニズム１８、チャック２２、トリガアセンブリ２４、ハンドル２５、及び電池パック２６を包含可能である。電池パック２６は、例えば、１つ又は複数のセルから構成されたＬｉ−ｉｏｎ又はその他のハイパワー電源などの充電式ハイパワー電池パックであってよい。電動工具１０は、図２に示されている単一の把持領域を有しており、片手で操作するべく設計されている。   FIG. 2 is a side view of a cordless power tool used primarily with one hand according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 2, an exemplary one-handed cordless power tool is generally designated by the reference numeral 10, which represents a drill and includes a housing 12, a motor assembly 14, a multi-speed transmission assembly. 16, a clutch mechanism 18, a chuck 22, a trigger assembly 24, a handle 25, and a battery pack 26 can be included. The battery pack 26 may be, for example, a rechargeable high power battery pack such as a Li-ion or other high power power source composed of one or more cells. The power tool 10 has a single gripping area shown in FIG. 2 and is designed to be operated with one hand.

模範的な一実施例においては、セルは、正極（陰極）材料内における活性コンポーネントの観点において、例えば、リチウム金属酸化物セル化学構造、リチウムイオンリン酸塩（ＬＰＦ)セル化学構造、及び／又は別のリチウムに基づいた化学構造の中の１つ又は複数のものを有したＬｉ−ｉｏｎセルであってよい。例として、金属酸化物化学構造を有するセルの陰極内の活性材料は、リチオ化コバルト酸化物、リチオ化ニッケル酸化物、リチオ化マンガン酸化物スピネル、及びこれら又はその他のリチオ化金属酸化物の混合物の中の１つであってよい。別の例として、ＬＰＦ化学構造を有するセルの陰極内の活性コンポーネントは、リチオ化金属リン酸塩である。これらのセルは、電池セルの分野において周知のように、円筒形の形状を有することが可能であり、且つ、陰極、セパレータ、及び陽極に関して螺旋状の巻き付けられた（即ち、「ゼリーロール」）構造を具備可能である。負極の材料は、Ｌｉ−ｉｏｎ電池セルの分野において周知のように、銅の集電材又はその他の既知の陽極材料上の黒鉛炭素材料であってよい。   In one exemplary embodiment, the cell is in terms of active components within the positive electrode (cathode) material, for example, a lithium metal oxide cell chemical structure, a lithium ion phosphate (LPF) cell chemical structure, and / or It may be a Li-ion cell with one or more of the other lithium-based chemical structures. By way of example, the active material in the cathode of a cell having a metal oxide chemical structure is lithiated cobalt oxide, lithiated nickel oxide, lithiated manganese oxide spinel, and mixtures of these or other lithiated metal oxides. It may be one of As another example, the active component in the cathode of a cell having an LPF chemical structure is a lithiated metal phosphate. These cells, as is well known in the battery cell art, can have a cylindrical shape and are spirally wound (ie, “jelly roll”) with respect to the cathode, separator, and anode. A structure can be provided. The negative electrode material may be a graphitic carbon material on a copper current collector or other known anode material, as is well known in the field of Li-ion battery cells.

当業者であれば、チャック２２及びトリガアセンブリ２４などの電動工具１０のコンポーネントのいくつかは、その特性が従来のものであり、従って、本出願において特別詳細に説明する必要がないことを理解するであろう。電動工具１０の従来の特徴に関して更に十分に理解するには、様々な文献を参照すればよい。それらの文献の一例が米国特許第５，８９７，４５４号であり、この開示内容は、本引用により、そのすべてが本明細書に包含される。これらの従来のコンポーネントを含む更なる例示用の片手で使用する電動工具は、ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ １８Ｖ ドリルドライバ（ＤＣ９８７型）であり、これは、ハンドル上に単一の把持表面を有しており、片手で操作するべく設計されている。   Those skilled in the art will appreciate that some of the components of the power tool 10, such as the chuck 22 and the trigger assembly 24, are conventional in nature and therefore need not be described in particular detail in this application. Will. To better understand the conventional features of the power tool 10, various references may be consulted. An example of those documents is US Pat. No. 5,897,454, the disclosure of which is hereby incorporated by reference in its entirety. A further exemplary one-hand power tool that includes these conventional components is DEWALT Heavy Duty 18V Drill Driver (DC987), which has a single gripping surface on the handle. Designed to operate with one hand.

図３は、本発明の例示用の実施例による主に両手で使用するコードレス電動工具の側面図である。図３を参照すれば、例示用の両手用のコードレス電動工具は、全体として参照符号１０’によって示されており、これは、例示用のコードレス往復鋸を示している。工具１０’は、ハウジング１２’、モーターアセンブリ１４’、多速度ギアトレーン（トランスミッション）アセンブリ１６’、トリガアセンブリ２４’、ハンドル２５’、出力シャフト（全体として参照符号２７によって示されている）、及び鋸歯３０を包含可能である。工具１０’は、主に、ハンドル２５’と、トランスミッション／ギア装置１６’を収容しているハウジングの支持部１５において工具を把持することにより、両手で使用するべく設計されている。又、工具１０’は、別個の着脱自在の電池パック２６’をも含んでいる。電池パック２６’は、例えば、１つ又は複数のセルから構成されたＬｉ−ｉｏｎパックなどの充電式ハイパワー電池パックであってよい。当業者であれば、これらのコンポーネントのいくつかは、その特性が従来のものであり、従って、簡潔性を考慮し、詳細な説明が省略されることを理解するであろう。これらの従来のコンポーネントを含む例示用の両手で使用する電動工具は、ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ １８Ｖ コードレス往復鋸（ＤＣ３８５型）である。この工具は、２つの把持表面を含んでおり、両手を使用して操作するべく設計されている。   FIG. 3 is a side view of a cordless power tool used primarily with both hands according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, an exemplary two-handed cordless power tool is indicated generally by the reference numeral 10 ', which shows an exemplary cordless reciprocating saw. Tool 10 'includes a housing 12', a motor assembly 14 ', a multi-speed gear train (transmission) assembly 16', a trigger assembly 24 ', a handle 25', an output shaft (generally indicated by reference numeral 27), and A saw tooth 30 can be included. The tool 10 'is designed to be used with both hands, mainly by gripping the tool at the handle 25' and the support 15 of the housing housing the transmission / gear device 16 '. The tool 10 'also includes a separate removable battery pack 26'. The battery pack 26 ′ may be, for example, a rechargeable high power battery pack such as a Li-ion pack composed of one or a plurality of cells. Those skilled in the art will appreciate that some of these components are conventional in nature and, therefore, detailed descriptions are omitted for the sake of brevity. An exemplary two-hand power tool that includes these conventional components is DEWALT Heavy Duty 18V Cordless Reciprocating Saw (DC385). This tool includes two gripping surfaces and is designed to be operated using both hands.

図４は、本発明の例示用の実施例による主に支持された状態において使用するコードレス電動工具の透視図である。図４を参照すれば、例示用の支持された状態において使用するコードレス電動工具は、全体として参照符号１０”によって示されており、これは、例示用のコードレス丸鋸を示している。工具１０”は、少なくとも部分的にブレード保護装置１３０に収容された鋸歯３０’を含んでいる。鋸歯３０’及びブレード保護装置１３０は、ガイドアセンブリ２０内の開口部を通じて突出している。鋸歯３０”は、モーター１４”によって駆動されている。モーター１４”は、ハウジング１２”によって覆われている。   FIG. 4 is a perspective view of a cordless power tool for use in a primarily supported state according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, a cordless power tool used in an exemplary supported state is indicated generally by the reference numeral 10 ", which represents an exemplary cordless circular saw. "Includes a saw tooth 30 ′ at least partially housed in the blade protector 130. The saw blade 30 ′ and the blade protection device 130 protrude through an opening in the guide assembly 20. The saw tooth 30 "is driven by a motor 14". The motor 14 "is covered by a housing 12".

又、工具１０”は、モーター１４”に接続された電池パック２６”を具備可能である。電池パック２６”は、鋸歯３０”の鋸引き動作と干渉しないように、工具のハンドル２５”の先端に取り付け可能である。電池パック２６”は、例えば、１つ又は複数のセルから構成されたＬｉ−ｉｏｎなどの充電式ハイパワー電池パックであってよい。   The tool 10 "can also include a battery pack 26" connected to the motor 14 ". The battery pack 26" can be attached to the tip of the tool handle 25 "so as not to interfere with the sawing action of the saw blade 30". It can be attached to. The battery pack 26 ″ may be, for example, a rechargeable high power battery pack such as a Li-ion composed of one or a plurality of cells.

当業者であれば、電動工具１０’のコンポーネントのいくつかは、その特性が従来のものであり、従って、簡潔性を考慮し、詳細な説明が省略されることを理解するであろう。これらの従来のコンポーネントを含む例示用の支持された状態において使用する電動工具は、例えば、ＤＥＷＡＬＴ社のヘビーデューティ ＸＲＰ（登録商標） １８Ｖ コードレス丸鋸（ＤＣ３９０型）である。   Those skilled in the art will appreciate that some of the components of the power tool 10 'are conventional in nature and, therefore, for the sake of brevity, a detailed description is omitted. An exemplary power tool used in a supported state including these conventional components is, for example, DEWALT Heavy Duty XRP® 18V Cordless Circular Saw (DC390 model).

コードレス電動工具の設計においては、いくつかのパラメータ、或いは、技術的側面又は特徴を考慮する必要がある。例えば、工具のパワー、そのサイズ、合計システム重量（即ち、装着された電池パックを含めた工具の重量）、電池パックのサイクル寿命、工具の構成コンポーネントの原価、（電池パックとの関連における）工具を保存及び／又は操作可能な温度は、いずれも、望ましい工具性能を極大化すると共に／又は入手するための工具の適切な構成要素の選択における関連考慮事項であろう。これらの考慮事項の中の少なくともいくつかのものは、コードレス電動工具システムの強化された性能を支持する人間工学的な設計を実現するべく、相互に重み付けする必要がある。   In designing a cordless power tool, several parameters or technical aspects or features need to be considered. For example, the power of the tool, its size, the total system weight (ie the weight of the tool including the installed battery pack), the cycle life of the battery pack, the cost of the components of the tool, the tool (in relation to the battery pack) Any temperature that can be stored and / or manipulated may be a relevant consideration in the selection of appropriate components of the tool to maximize and / or obtain the desired tool performance. At least some of these considerations need to be weighted together to achieve an ergonomic design that supports the enhanced performance of the cordless power tool system.

人間工学的に有効なコードレス電動工具を生成する際の１つの考慮事項は、合計システム重量、即ち、（しばしば、簡潔性及び／又は明瞭性を考慮し、「コードレス工具システム」又は「システム」と本明細書において呼ばれている）電池パックを含む工具の累積的な重量である。システムの累積的な重量は、（１）電源（電池パック）、（２）トランスミッション（並びに、ギア）、（３）ハウジング及び支持インフラストラクチャ、及び（４）モーターというシステム内の４つの重量構成グループの重量を包含可能である。   One consideration in generating an ergonomically effective cordless power tool is the total system weight, ie (often referred to as “cordless tool system” or “system” for simplicity and / or clarity) The cumulative weight of the tool including the battery pack (referred to herein). The cumulative weight of the system is the four weight groups in the system: (1) power supply (battery pack), (2) transmission (and gear), (3) housing and support infrastructure, and (4) motor. Can be included.

図５は、本発明の例示用の実施例による図２の主に片手で使用するコードレス電動工具の分解図である。図５は、所望のパワー対重量比を実現するべくコードレス工具の全体重量を判定する際に評価を要する４つの主要な重量寄与要素又はグループを示している。４つの重量寄与グループは、（１）電源２６０（即ち、電池パック２６）、（２）トランスミッション及びギア（２１０）、（３）ハウジング２２０及びその他のインフラストラクチャ、及び（４）モーターアセンブリ２３０を包含可能である。当業者には、図３に示されている主に両手用のコードレス電動工具の実施例と例示用の図４に示されている主に支持された状態において使用するコードレス電動工具も４つの重量寄与グループに分類可能であるが明らかであろう（従って、本明細書においては、簡潔性を考慮し、図３及び図４の分解図を省略している）。   FIG. 5 is an exploded view of the cordless power tool used primarily with one hand of FIG. 2 according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 5 shows four main weight contributing elements or groups that need to be evaluated in determining the overall weight of the cordless tool to achieve the desired power to weight ratio. The four weight contribution groups include (1) power supply 260 (ie, battery pack 26), (2) transmission and gear (210), (3) housing 220 and other infrastructure, and (4) motor assembly 230. Is possible. For those skilled in the art, the embodiment of the cordless power tool mainly shown in FIG. 3 and the cordless power tool used in the main supported state shown in FIG. Although it can be classified into contribution groups, it will be clear (thus, in this specification, the exploded views of FIGS. 3 and 4 are omitted for the sake of brevity).

電源２６０は、主に片手で使用する工具内における最も重い単一の要素である。例えば、ＮｉＣｄ電池パックは、１８ボルトの電動工具システムの工具全体重量の１／３超を占める可能性がある。従来の１８ＶのＮｉＣｄパックの重量は、約２．４ポンドであり、例示用の１８Ｖの電動ドリルなどの片手用のコードレス工具システムの合計全体重量は、約６ポンドである。   The power supply 260 is the heaviest single element in a tool that is primarily used with one hand. For example, a NiCd battery pack can account for more than 1/3 of the total tool weight of an 18 volt power tool system. A conventional 18V NiCd pack weighs about 2.4 pounds, and the total overall weight of a one-handed cordless tool system, such as an exemplary 18V electric drill, is about 6 pounds.

トランスミッション及びギア２１０（トランスミッション１６及びクラッチメカニズム１８、並びに、これらの構成要素を含んでいる）は、通常、コードレス電動工具内において２番目に大きな重量を占めている。図２に示されているパワードリルなどの従来の１８ＶのＮｉＣｄコードレス工具システムにおいては、トランスミッション要素及びギア／クラッチ要素の重量は、合計で約２ポンドであり、これは、工具全体重量の約１／３を占めている。   Transmission and gear 210 (which includes transmission 16 and clutch mechanism 18 and components thereof) typically occupy the second largest weight in a cordless power tool. In a conventional 18V NiCd cordless tool system such as the power drill shown in FIG. 2, the total weight of the transmission element and gear / clutch element is about 2 pounds, which is about 1 of the total tool weight. / 3.

３番目の主要な重量グループは、ハウジング及びインフラストラクチャ（ハウジング１２及びチャック２２を含む）であり、これが、モーターアセンブリグループ２３０、電池パック（グループ２６０として図５に示されている）、及びトランスミッション／ギアグループ２１０を支持している。ハウジング２２０は、ハンドル部分３６及び駆動系又は本体部分３８を定義するべく協働している一対になったハンドルシェルのペア３４を包含可能である。本体部分３８は、モーターキャビティ４０及びトランスミッションキャビティ４２を包含可能である。この例においては、ハウジング２２０の重量は、合計で約０．６〜１．０ポンドであろう。   The third major weight group is the housing and infrastructure (including housing 12 and chuck 22), which includes motor assembly group 230, battery pack (shown in FIG. 5 as group 260), and transmission / The gear group 210 is supported. The housing 220 can include a pair of handle shell pairs 34 that cooperate to define a handle portion 36 and a drive train or body portion 38. The body portion 38 can include a motor cavity 40 and a transmission cavity 42. In this example, the weight of the housing 220 will total approximately 0.6 to 1.0 pounds.

モーターアセンブリ２３０及びこの関連部品は、４番目の主要な重量グループを構成可能である。この例においては、モーターアセンブリグループ２３０は、モーターキャビティ４０内に収容されており、且つ、回転可能な出力シャフト４４を有するモーターを含んでおり、このシャフトは、トランスミッションキャビティ４２内に延長している。複数のギアの歯４８を有するモーターピニオン４６が出力シャフト４４と共に回転するべく結合されている。トリガアセンブリ２４及び電池パック２６は、出力シャフト４４が回転する速度及び方向を電動工具１０のユーザーが制御できるように、協働することにより、当技術分野において周知の方式において電力をモーターアセンブリ２３０に選択的に供給している。   The motor assembly 230 and its associated parts can constitute a fourth major weight group. In this example, the motor assembly group 230 is contained within the motor cavity 40 and includes a motor having a rotatable output shaft 44 that extends into the transmission cavity 42. . A motor pinion 46 having a plurality of gear teeth 48 is coupled to rotate with the output shaft 44. The trigger assembly 24 and battery pack 26 cooperate to allow the user of the power tool 10 to control the speed and direction in which the output shaft 44 rotates, thereby providing power to the motor assembly 230 in a manner well known in the art. Selective supply.

コードレス電動工具内において使用されている永久磁石（「ＰＭ」）モーターは、当業者には周知である。汎用モーターを使用しているコード付きシステムとは対照的に、ＰＭモーターは、永久磁石を使用して界磁を生成し、電力を電動力に変換しているため、相対的に格段に重くなっている。従って、モーターアセンブリグループ２３０の概略的な合計重量は、約１．０ポンドにもなろう。   Permanent magnet ("PM") motors used in cordless power tools are well known to those skilled in the art. In contrast to corded systems that use general-purpose motors, PM motors are relatively heavy because they use permanent magnets to generate a field and convert power into electric power. ing. Thus, the approximate total weight of the motor assembly group 230 will be approximately 1.0 pounds.

図６Ａ〜図６Ｃは、従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックと本発明の例示用の実施例による２つの例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックの電池パック寸法を示している。人間工学的に有用な工具を設計するための考慮事項の１つは、サイズである。図６Ａは、従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックの寸法を示している。ハイパワーＬｉ−ｉｏｎ電池パック（これは、パック２６、２６’、及び／又は２６”のいずれかを表現可能である）は、置換対象である従来の電池パックのサイズ要件を満足しており、少なくとも従来の１８Ｖ及び／又は２４ＶのＮｉＣｄ又はＮｉＭＨパック用のハウジングよりも、ハウジングサイズを更に小さくすることが可能である。   6A-6C show the battery pack dimensions of a conventional 18V NiCd battery pack and two exemplary Li-ion battery packs according to an exemplary embodiment of the present invention. One consideration for designing an ergonomically useful tool is size. FIG. 6A shows the dimensions of a conventional 18V NiCd battery pack. The high power Li-ion battery pack (which can represent any of the packs 26, 26 'and / or 26 ") meets the size requirements of the conventional battery pack to be replaced, The housing size can be made smaller than at least conventional 18V and / or 24V NiCd or NiMH pack housings.

従って、図６Ｂは、図６Ａの従来の１８ＶのＮｉＣｄパックの寸法を満足している例示用の３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの寸法を示している。図６Ｃは、図６Ａの従来の１８ＶのＮｉＣｄパックの寸法を満足している２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの寸法を示している。尚、図６Ｂ及び図６Ｃのパックは、約３６Ｖ及び２５．２Ｖパックについて示したものであるが、これらの構造及び寸法は、例えば、異なる定格のＬｉ−ｉｏｎパックにも適用可能であろう。図６Ｂ及び／又は図６Ｃに示されているＬｉ−ｉｏｎ電池パックのパック電圧は、少なくとも約１８Ｖである。   Accordingly, FIG. 6B shows the dimensions of an exemplary 36V Li-ion pack that satisfies the dimensions of the conventional 18V NiCd pack of FIG. 6A. FIG. 6C shows the dimensions of a 25.2V Li-ion pack that satisfies the dimensions of the conventional 18V NiCd pack of FIG. 6A. Although the packs of FIGS. 6B and 6C are shown for about 36V and 25.2V packs, these structures and dimensions may be applicable, for example, to differently rated Li-ion packs. The pack voltage of the Li-ion battery pack shown in FIGS. 6B and / or 6C is at least about 18V.

図７Ａ及び図７Ｂは、本発明の例示用の実施例による３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパック用の例示用のセル構成を示している。具体的には、図７Ａ及び図７Ｂは、図６Ｂに示されている３６Ｖパック用の代替セル構造を示している。   7A and 7B illustrate an exemplary cell configuration for a 36V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIGS. 7A and 7B show an alternative cell structure for the 36V pack shown in FIG. 6B.

図７Ａを参照すれば、図６Ｂのパック内のセル構成は、図示のセルの向きにおいて、複数の２６６５０Ｌｉ−ｉｏｎセル（それぞれのセルの直径は、２６ｍｍであり、長さは、６５ｍｍである）を具備可能である。図７Ａは、約３．６Ｖ／セルの公称セル電圧を有する１０個の２６６５０セルを示している。或いは、この代わりに、図６Ｂのパック内のセル構成は、図７Ｂに示されているセルの向きにおいて、２０個の１８６５０Ｌｉ−ｉｏｎセル（それぞれのセルは、直径が１８ｍｍであり、長さが６５ｍｍである）を有することができる。図７Ｂは、３６Ｖのパック電圧を実現するべく、約３．６Ｖ／セルの公称セル電圧を有するセルの平行に組み合わせられた３つの列を示している。リチウム−イオンに基づいたパックのそれぞれの化学構造に起因し、１つのセル当たりのボルト値が変化可能であることから、パック電圧は約３６Ｖである。例えば、リチウム金属リン酸塩に基づいたセル化学構造を有するセルは、公称値が約３．３Ｖ／セルであり、リチウム金属酸化物に基づいたセル化学構造を有するセルは、公称値が約３．６Ｖ／セルである。   Referring to FIG. 7A, the cell configuration in the pack of FIG. 6B is a plurality of 26650 Li-ion cells (each cell has a diameter of 26 mm and a length of 65 mm) in the illustrated cell orientation. Can be provided. FIG. 7A shows ten 26650 cells having a nominal cell voltage of approximately 3.6 V / cell. Alternatively, the cell configuration in the pack of FIG. 6B is the 20 18650 Li-ion cell (each cell is 18 mm in diameter and length in the cell orientation shown in FIG. 7B. 65mm). FIG. 7B shows three columns combined in parallel of cells having a nominal cell voltage of approximately 3.6 V / cell to achieve a 36 V pack voltage. Due to the chemical structure of each pack based on lithium-ions, the pack voltage is about 36V because the volt value per cell can vary. For example, a cell having a cell chemistry based on lithium metal phosphate has a nominal value of about 3.3V / cell, and a cell having a cell chemistry based on lithium metal oxide has a nominal value of about 3V. .6V / cell.

図８Ａ及び図８Ｂは、本発明の例示用の実施例による２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの例示用のセル構成を示している。具体的には、図８Ａ及び図８Ｂは、図６Ｃに示されている２５．２Ｖのパック用の代替セル構造を示している。図８Ａを参照すれば、図６Ｃのパック内のセル構成は、図示のセルの向きにおいて、７個の２６６５０Ｌｉ−ｉｏｎセルを有することができる。或いは、この代わりに、図８Ｂのパック内のセル構成は、図示のセルの向きにおいて、１４個の１８６５０Ｌｉ−ｉｏｎセルを有することができる。前述のように、リチウム−イオンに基づいたパックのそれぞれの化学構造に起因し、１つのセル当たりのボルト値がわずかに変化可能であることから、パック電圧は約２５Ｖである。   8A and 8B show an exemplary cell configuration of a 25.2V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. Specifically, FIGS. 8A and 8B show an alternative cell structure for the 25.2V pack shown in FIG. 6C. Referring to FIG. 8A, the cell configuration in the pack of FIG. 6C can have seven 26650 Li-ion cells in the illustrated cell orientation. Alternatively, the cell configuration in the pack of FIG. 8B can have 14 18650 Li-ion cells in the illustrated cell orientation. As described above, the pack voltage is about 25V because the volt value per cell can be slightly changed due to the chemical structure of each pack based on lithium-ions.

１つのセル当たりのボルト値と、図７Ａ〜図８Ｂに示されている向きにおけるセルの数は、ハイパワーＬｉ−ｉｏｎ電池パックに必要な望ましい合計パワーに対して適合可能であり、これは、約３．３〜４．６Ｖ／セルという公称電圧レンジ内のものであってよい（この公称電圧レンジは、産業電気化学電圧電位ガイドラインに基づいた許容可能なレンジを提示可能である）。当然のことながら、これらの値は、セルの電荷状態（セルが完全に充電されているかどうか）と、セルの特定の化学構造と、に応じて変化可能である。   The volt value per cell and the number of cells in the orientation shown in FIGS. 7A-8B can be adapted to the desired total power required for the high power Li-ion battery pack, It may be within a nominal voltage range of about 3.3 to 4.6 V / cell (this nominal voltage range can present an acceptable range based on industrial electrochemical voltage potential guidelines). Of course, these values can vary depending on the charge state of the cell (whether the cell is fully charged) and the specific chemical structure of the cell.

図７Ａ及び／又は図７Ｂのセルの向きを有する図６Ｂに示されている３６ＶのＬｉ−ｉｏｎ電池パックの合計パック重量は、約２．４〜２．９ポンドの範囲となろう。別の例においては、重量の範囲は、約２．３６〜２．９１であって、パックの重量は、セル及び／又はパックのそれぞれの製造者に応じて変化することになる。図８Ａ及び図８Ｂのセルの向きを有する図６Ｃに示されている２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎ電池パックの合計パック重量は、約２．０〜２．４ポンドの範囲となろう。別の例においては、重量の範囲は、約１．８８〜２．１７ポンドであって、セル及び／又はパックのそれぞれの製造者に応じて変化することになる。２５．２Ｖ及び３６Ｖパックの重量範囲は、セルのケーシングがスチール又はアルミニウムから製造されているかどうか、パックの外部ハウジングを構成している厚さ及び／又は材料、パック内の関連する電極及び／又はヒートシンクの重量などを含むいくつかの要因に基づいて変化可能である。   The total pack weight of the 36V Li-ion battery pack shown in FIG. 6B with the cell orientation of FIG. 7A and / or FIG. 7B will be in the range of about 2.4-2.9 pounds. In another example, the weight range is about 2.36 to 2.91, and the weight of the pack will vary depending on the respective manufacturer of the cell and / or pack. The total pack weight of the 25.2V Li-ion battery pack shown in FIG. 6C with the cell orientation of FIGS. 8A and 8B would range from about 2.0 to 2.4 pounds. In another example, the weight range is about 1.88 to 2.17 pounds and will vary depending on the respective manufacturer of the cell and / or pack. The weight ranges of the 25.2V and 36V packs are based on whether the casing of the cell is made of steel or aluminum, the thickness and / or material constituting the pack's outer housing, the associated electrodes in the pack and / or It can vary based on several factors, including the weight of the heat sink.

図９は、従来の電池パックを有する片手用のコードレス電動工具、片手用のコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する片手用のコードレス電動工具におけるパワー出力対工具重量のグラフである。図９を参照すれば、ｙ軸は、工具の最大ワット出力（ＭＷＯ）を示しており、ｘ軸は、工具（コード付きのもの）又は電池パックを有する工具（コードレスシステム）の重量（単位：ポンド）を示している。   FIG. 9 illustrates the power in a one-handed cordless power tool having a conventional battery pack, a one-handed corded power tool, and a one-handed cordless power tool having a Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a graph of output versus tool weight. Referring to FIG. 9, the y-axis represents the maximum wattage output (MWO) of the tool, and the x-axis represents the weight (unit: cordless system) of the tool (with cord) or the battery pack (cordless system). Pound).

従来のコードレス電動工具との関連においては、従来の１２ＶのＮｉＣｄ電池パックの重量は、約１．５ポンドである。一方、１４．４ボルトのＮｉＣｄ電池パックの重量は、約２．０ポンドであり、１８ボルトのＮｉＣｄパックの重量は、約２．４ポンドであり、２４ボルトのＮｉＣｄパックの重量は、約３．３ポンドである。パワーの増大に伴ってパック内において必要とされるＮｉＣｄセルの数も格段に増大し、この結果、主には、追加された重量に起因し、１８ボルト超の電圧において、工具は、人間工学的に役に立たないものとなってしまう。   In the context of a conventional cordless power tool, a conventional 12V NiCd battery pack weighs about 1.5 pounds. On the other hand, the weight of the 14.4 volt NiCd battery pack is about 2.0 pounds, the weight of the 18 volt NiCd pack is about 2.4 pounds, and the weight of the 24 volt NiCd pack is about 3 pounds. .3 pounds. As the power increases, the number of NiCd cells required in the pack also increases dramatically, resulting in the tool being ergonomic at voltages above 18 volts, mainly due to the added weight. End up being useless.

後述する図９〜図１１に示されているように、本発明の例示用の実施例は、少なくとも約４７５ワットの最大ワット出力（ＭＷＯ）を出力するべく構成されたコードレス電動工具システムに関するものであり、このコードレス電動工具システムは、少なくとも約７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有している。コードレス電動工具のシステムは、図２〜図４のいずれかに示されている例示用の実施例の中の１つ又は複数のもの（並びに、片手用、両手用、及び支持された状態において使用する相当品）として実施可能である。本システムのコードレス電動工具は、少なくとも、工具ハウジング、モーターアセンブリ、なんらかのタイプのトランスミッション／ギアアセンブリ、及び電池パックなどの電源から構成可能であり、この電源は、工具の全体重量に対する主要な寄与者となろう。   As shown in FIGS. 9-11 described below, an exemplary embodiment of the present invention relates to a cordless power tool system configured to output a maximum watt power (MWO) of at least about 475 watts. Yes, this cordless power tool system has a maximum power output to weight ratio of at least about 70 Watts / lb (W / lb). The cordless power tool system may be used in one or more of the exemplary embodiments shown in any of FIGS. 2-4 (as well as one-handed, two-handed, and supported) Equivalent product). The cordless power tool of the system can consist of at least a power source such as a tool housing, a motor assembly, some type of transmission / gear assembly, and a battery pack, and this power source is a major contributor to the overall weight of the tool. Become.

一例においては、合計システム重量（コードレス工具＋パック）は、少なくとも約４ポンドであり、いくつかの支持された状態において使用するコードレス工具の場合には、１０ポンドを超過可能である。片手用のコードレス工具システムであって、約２５〜３６Ｖの電池パックから電力供給されている例示用の工具システムの重量は、約５．５〜７．５ポンドとなろう。両手用の工具システムの場合には、重量範囲は、約６．５〜１０ポンドとなろう。これらの重量範囲は、重量の観点において、様々な片手及び両手用の電動工具システムにおけるコード付き及びコードレス工具ユーザーのいずれにとっても妥当なレベルにおいて人間工学的に許容可能なものを例示している。支持された状態において使用するコードレス工具システムの重量は、少なくとも約８ポンドとなろうが、いくつかの工具システムの場合には、この工具システム内の工具の重量の一部が支持されていることから（例えば、丸鋸やジグソー）、１０ポンドを超過することも可能である。後述する表２〜表４に示されている別の例においては、例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎなどのハイパワー電池パックを有するコードレス電動工具の合計システム重量は、例えば、約５．５〜約１０．４ポンドであろう。   In one example, the total system weight (cordless tool + pack) is at least about 4 pounds and can exceed 10 pounds for a cordless tool used in some supported conditions. An exemplary tool system that is powered by a one-handed cordless tool system powered from a battery pack of about 25-36V would weigh about 5.5-7.5 pounds. In the case of a two-hand tool system, the weight range would be about 6.5 to 10 pounds. These weight ranges illustrate what is ergonomically acceptable in terms of weight, at a reasonable level for both corded and cordless tool users in various one-handed and two-handed power tool systems. The weight of the cordless tool system used in the supported state will be at least about 8 pounds, but in some tool systems, a portion of the weight of the tool in the tool system is supported. (For example, circular saws and jigsaws) can exceed 10 pounds. In another example shown in Tables 2-4 below, the total system weight of a cordless power tool having a high power battery pack, such as Li-ion, according to an exemplary embodiment is about 5.5, for example. ~ About 10.4 pounds.

コードレス電動工具内のＬｉ−ｉｏｎなどのハイパワー電池パックを利用する利点を例示するべく、従来のＮｉＣｄ電池パックを有する片手で使用する電動工具、片手で使用するコード付き工具、及び本発明の例示用の実施例によるハイパワーＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有するように構成された片手で使用する電動工具の間において比較を実行した。表２は、図９のグラフを生成するべく評価されたデータを示している。コード付き及び従来のコードレスの工具のデータは、ＤＥＷＡＬＴ社のコードレス及びＡＣコード付きパワードリルの既存のモデルから採取した。比較のために、工具のみ及び電池のみの重量も、選択されたモデルについて示されている。   To illustrate the advantages of using a high power battery pack such as Li-ion in a cordless power tool, a power tool used with one hand with a conventional NiCd battery pack, a corded tool used with one hand, and an illustration of the present invention A comparison was made between power tools used with one hand configured to have a high power Li-ion battery pack according to the above example. Table 2 shows the data evaluated to produce the graph of FIG. Data for corded and conventional cordless tools were taken from existing models of DEWALT cordless and AC corded power drills. For comparison, tool-only and battery-only weights are also shown for the selected model.

次の表２は、これらの片手で使用する電動ドリルの公称電圧定格、選択されたコードレス及びコード付き工具の型番、合計工具システム重量（工具＋電池パックの重量）、ＭＷＯ、及びパワー対重量比を示している。例示用のコードレス電動工具システムの実施例における２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの場合には、工具自身の重量は、３．５４ポンドであり、これは、ＤＥＷＡＬＴ社の１８Ｖのコード付きドリル（ＤＣ９８７型）と同一である。例示用の３６Ｖのコードレス電動ドリルを、２つの異なる３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックと共に分析している。このドリルの工具重量は、空の状態において、４．５３ポンドであり、３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパック「Ａ」の重量は、２．４ポンドであり、３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパック「Ｂ」の重量は、２．９１ポンドであった。パックＡ及びパックＢ間における重量の差は、電池パック内のＬｉ−ｉｏｎセルのセル構造に起因するものであった。   Table 2 below shows the nominal voltage rating of the power drills used with these one hand, the model number of the selected cordless and corded tool, total tool system weight (tool + battery pack weight), MWO, and power to weight ratio. Is shown. In the case of the 25.2V Li-ion pack in the exemplary cordless power tool system embodiment, the tool itself weighs 3.54 pounds, which is a DEWALT 18V corded drill (DC987). Type). An exemplary 36V cordless power drill is analyzed with two different 36V Li-ion packs. The tool weight of this drill is 4.53 pounds in the empty state, the weight of the 36V Li-ion pack “A” is 2.4 pounds, and the weight of the 36V Li-ion pack “B”. Was 2.91 pounds. The difference in weight between the pack A and the pack B was attributed to the cell structure of the Li-ion cell in the battery pack.

２５．２Ｖ及び３６．０ＶのＬｉ−ｉｏｎの両方から電力供給されているコードレス電動工具の実施例（６０８Ｗ及び７７５Ｗ）の表２内におけるＭＷＯは、電池パックに設定されている最大電流制限に基づいたものになっている。この判定に使用した電流制限は、３０Ａに設定されていた。   The MWO in Table 2 of the cordless power tool embodiments (608W and 775W) powered from both the 25.2V and 36.0V Li-ions is based on the maximum current limit set for the battery pack. It has become a thing. The current limit used for this determination was set to 30A.

一般に、コードレスの電動工具製品は、通常、工具の内部コンポーネントを保護するべく電池パック内に設定された電流制限を有してはいない。工具モーター、ハウジング、ギア装置などの内部コンポーネントは、通常、パックの定格である最大電流に耐えるように構成されている。しかしながら、例示用の実施例におけるように、パック内に電流制限が設定されている場合には、コードレス電動工具システム内における人間工学的な利益を実現するべく、相対的に軽い材料及びサブシステムコンポーネント（例えば、モーター、ハウジング、ギアなど）を使用可能である。   In general, cordless power tool products typically do not have a current limit set in the battery pack to protect the internal components of the tool. Internal components such as tool motors, housings, and gearing are typically configured to withstand the maximum current rating of the pack. However, as in the exemplary embodiment, when current limits are set in the pack, relatively light material and subsystem components are provided to realize ergonomic benefits within the cordless power tool system. (Eg, motor, housing, gear, etc.) can be used.

電池パックの３０Ａ出力という例示用の電流制限は、モーター及びギア要素を十分小さく且つ軽量に（少なくとも、重量において、従来のコードレスモデル内の相当するコンポーネントに等しくなるように）維持するということに沿った電流値である。この例示用の電流制限（これは、電力限度（即ち、電圧及び電流の関数）としても機能可能である）は、例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックから生成される過剰な電流に起因した工具モーター及び関連するギア装置の損傷を回避するための制限として機能可能である。尚、この３０Ａという電流制限は、一例に過ぎず、電流制限は、可変であってよく、且つ、高パワーレベルに耐えるそれぞれの工具システムの能力（例えば、高電流によって課される機械的且つ熱的な応力を取り扱う工具システムの機械的コンポーネントの能力）に基づいて調節可能である。   The exemplary current limit of 30 A output of the battery pack is in keeping the motor and gear elements small enough and lightweight (at least to be equal to the corresponding components in a conventional cordless model in weight). Current value. This exemplary current limit (which can also function as a power limit (ie, a function of voltage and current)) is a tool motor due to excess current generated from the exemplary Li-ion battery pack. And can serve as a restriction to avoid damage to the associated gear device. Note that this 30 A current limit is only an example, and the current limit may be variable and the ability of each tool system to withstand high power levels (eg, mechanical and thermal imposed by high currents). The ability of the mechanical component of the tool system to handle the static stress).

図９の曲線を参照すれば、従来の片手用のコード付きＡＣ工具は、約３．６〜４．４ポンドの合計重量において約４８０ワット〜６００ワットのパワーを生成可能である。この結果、約１３２Ｗ／ｌｂ〜１５６Ｗ／ｌｂのパワー対重量比が得られる。これらの比率は、従来のコードレス電動工具システムと本明細書に記述されている例示用のコードレス電動工具システムを比較するための判断基準として機能することになる。   Referring to the curves of FIG. 9, a conventional one-hand corded AC tool can generate about 480 watts to 600 watts of power at a total weight of about 3.6 to 4.4 pounds. This results in a power to weight ratio of about 132 W / lb to 156 W / lb. These ratios will serve as criteria for comparing a conventional cordless power tool system with the exemplary cordless power tool system described herein.

従来のＮｉＣｄ電池パックと比較し、大きなパワー出力と結合しているＬｉ−ｉｏｎ電池パックにおける相対的な重量の減少により、従来のコードレス電動工具のものを上回るパワー対重量比を実現可能である。   Compared to conventional NiCd battery packs, the relative weight reduction in Li-ion battery packs combined with a large power output can achieve a power to weight ratio that exceeds that of conventional cordless power tools.

表２及び図９を参照すれば、従来のコードレス電動工具は、約４６ＭＷＯ／ｌｂ（４．９ポンドの合計工具システム重量（工具＋１２Ｖ ＮｉＣｄパック）における２２５のＭＷＯ）〜約７４Ｗ／ｌｂ（５．２ポンドの合計工具システム重量（工具＋１８ＶのＮｉＣｄパック）における３８５のＭＷＯ）のパワー対重量比を実現可能である。   Referring to Table 2 and FIG. 9, conventional cordless power tools range from about 46 MWO / lb (225 MWO at 4.9 pounds total tool system weight (tool + 12V NiCd pack)) to about 74 W / lb (5. A power to weight ratio of 2 pounds of total tool system weight (385 MWO at tool + 18V NiCd pack) is feasible.

図９を更に参照すれば、太線のラインは、例示用の実施例による片手で使用するコードレス電動工具における望ましいＭＷＯ及びＷ／ｌｂ比のカットオフラインを表している。例示用の実施例のコードレス電動工具システムは、このラインよりも上に位置している。図９を参照すれば、例示用のＬｉ−ｉｏｎパックから電力供給され、且つ、少なくとも約５．５ポンドのシステム重量を有した片手用のコードレス電動工具は、少なくとも４７５ワットの最小ＭＷＯと、ＭＷＯにおける少なくとも７０Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を有している。図９には、表２の前述の２５．２Ｖ及び３６．０ＶのＬｉ−ｉｏｎから電力供給されている片手で使用するコードレス電動工具システムの実施例も示されている。   Still referring to FIG. 9, the bold line represents the desired MWO and W / lb ratio cut-off line for a cordless power tool for use with one hand according to an illustrative embodiment. The cordless power tool system of the exemplary embodiment is located above this line. Referring to FIG. 9, a one-handed cordless power tool powered from an exemplary Li-ion pack and having a system weight of at least about 5.5 pounds has a minimum MWO of at least 475 watts and an MWO of Having a power to weight ratio of at least 70 W / lb. FIG. 9 also shows an embodiment of a cordless power tool system used with one hand, which is supplied with power from the aforementioned 25.2V and 36.0V Li-ions in Table 2.

表２を参照すれば、合計工具システム重量の観点における最も近接した比較例として、（表２のドリル（ＤＣ９８７型）などの）従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックに適合された片手のコードレス電動工具は、それ自体の重量が３．５４ポンドである。１８ＶのＮｉＣｄ電池パックの重量は、５．９ポンドの合計工具システム重量中において、２．３６ポンドである。この例においては、例示用の実施例による２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの重量は、２．０ポンドである。１８Ｖドリルの「空の工具」重量は、ＤＣ９８７型及び２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの工具のいずれにおいても同一の３．５４ポンドである。例示用の片手のコードレス工具システムの場合には、２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの重量は、その従来のコードレスの１８ＶのＮｉＣｄから電力供給されている相当品と比べて、０．３６ポンドだけ少なく、それにも拘わらず、格段に大きなパワー出力を提供している。   Referring to Table 2, as a closest comparative example in terms of total tool system weight, a one-hand cordless power tool adapted to a conventional 18V NiCd battery pack (such as the drill in Table 2 (DC987 type)) is , Its own weight is 3.54 pounds. The 18V NiCd battery pack weighs 2.36 pounds in a total tool system weight of 5.9 pounds. In this example, the weight of the 25.2V Li-ion pack according to the illustrative embodiment is 2.0 pounds. The “empty tool” weight of the 18V drill is 3.54 pounds, the same for both the DC987 type and the 25.2V Li-ion pack tool. In the case of the exemplary one handed cordless tool system, the 25.2V Li-ion pack weighs only 0.36 pounds compared to its conventional cordless 18V NiCd powered counterpart. Despite this, it offers a much higher power output.

従って、２５．２Ｖパックを有するコードレス電動工具システムは、ＭＷＯ算出値＝６０８Ｗを実現しているのに対して、１８ＶのＮｉＣｄパックを有する同一の片手で使用するコードレス電動工具の場合には、ＭＷＯ＝３８５Ｗである。図９を参照すれば、１８ＶのＮｉＣｄ及び２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの両方において一定の空の工具重量が付与された場合に、パワー対重量比の改善を容易に認識可能である（ＭＷＯにおいて１１０Ｗ／ｌｂ対６５Ｗ／ｌｂ）。これは、基本的に同一の合計システム重量において、ハイパワー／低重量のＬｉ−ｉｏｎ電池パックから電力供給されている片手で使用する工具システムにおける略７０％のパワー対重量比の改善を表している。   Accordingly, the cordless power tool system having the 25.2V pack achieves the MWO calculation value = 608W, whereas the cordless power tool having the 18V NiCd pack has the MWO calculation value = 608W. = 385W. Referring to FIG. 9, the improvement in power to weight ratio can be easily recognized when a constant empty tool weight is applied in both 18V NiCd and 25.2V Li-ion packs (MWO 110 W / lb vs. 65 W / lb). This represents an approximately 70% improvement in power-to-weight ratio in a one-hand tool system powered by a high power / low weight Li-ion battery pack at essentially the same total system weight. Yes.

再度、表２を参照すれば、電池パックの公称電圧定格の観点における最も密接な比較例として、１８ＶのＮｉＣｄから電力供給される片手用の電動工具（ＤＣ７５９型又はＤＣ９５９型）は、３８５のＭＷＯにおいて７４Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックから電力供給されている片手用の電動工具（この場合に、合計システム重量は、ＤＣ７５９型又はＤＣ９５９型よりも０．３４ポンドだけ大きい）は、６０８ＷのＭＷＯにおいて１１０Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。   Referring back to Table 2, as the closest comparative example in terms of the nominal voltage rating of the battery pack, a one-handed power tool powered by 18V NiCd (DC759 or DC959) is 385 MWO A power to weight ratio of 74 W / lb can be achieved. A one-handed power tool powered from a 25.2V Li-ion pack (in this case, the total system weight is 0.34 pounds greater than the DC759 or DC959) is 110W at a 608W MWO A power to weight ratio of / lb can be achieved.

図１０は、従来の電池パックを有する両手用のコードレス電動工具、両手用のコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する両手用のコードレス電動工具における最大パワー出力対工具重量のグラフである。図１０の軸は、図９に示されているものと同一である。   FIG. 10 illustrates a maximum of a cordless power tool for a two-handed cord having a conventional battery pack, a corded power tool for a two-handed cord, and a cordless power tool for a two-handed cord having a Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 3 is a graph of power output versus tool weight. The axes in FIG. 10 are the same as those shown in FIG.

別の比較例において、従来のＮｉＣｄ電池パックを有する両手で使用する電動工具、両手で使用するコード付きの電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるハイパワーＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有するように構成された両手で使用する電動工具に関する評価を実施した。表３は、図１０のグラフを生成するべく評価されたデータを示している。表２と同様に、コード付き及び従来のコードレスの工具のデータは、ＤＥＷＡＬＴ社のコードレス及びＡＣコード付き往復鋸の既存のモデルから採取されており、比較のために、工具のみ及び電池のみの重量も、選択されたモデルについて示されている。   In another comparative example, to have a power tool for use with both hands having a conventional NiCd battery pack, a power tool with a cord for use with both hands, and a high power Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention. An evaluation was carried out regarding the power tool used with both hands constructed in the above. Table 3 shows the data evaluated to produce the graph of FIG. Similar to Table 2, data for corded and conventional cordless tools were taken from existing models of DEWALT cordless and AC corded reciprocating saws, and for comparison only tool and battery weight Is also shown for the selected model.

例示用のコードレス電動工具システムの実施例における２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎ電池パックの場合には、往復鋸の工具重量は、（ＤＣ３８５型往復鋸と同一の）４．７４ポンドであり、パック重量は、２．００ポンドである。３６ＶのＬｉ−ｉｏｎ電池パック用に構成された例示用のコードレス往復鋸を２つの異なる３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックと共に分析した。往復鋸の工具重量は、空の状態において、５．７８ポンドであり、３６Ｖパック「Ａ」の重量は、２．４ポンドであり、３６Ｖパック「Ｂ」の重量は、２．９１ポンドであった。図９に関して説明したように、Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックＡ及びＢ間における重量の差は、電池パック内のセル構造に起因するものであった。   For the 25.2V Li-ion battery pack in the example cordless power tool system embodiment, the tool weight of the reciprocating saw is 4.74 pounds (identical to the DC385 reciprocating saw) and the pack weight Is 2.00 pounds. An exemplary cordless reciprocating saw configured for a 36V Li-ion battery pack was analyzed along with two different 36V Li-ion packs. The tool weight of the reciprocating saw was 5.78 pounds in the empty state, the weight of 36V pack “A” was 2.4 pounds, and the weight of 36V pack “B” was 2.91 pounds. It was. As described with reference to FIG. 9, the difference in weight between the Li-ion battery packs A and B was attributed to the cell structure in the battery pack.

又、Ｌｉ−ｉｏｎパックから電力供給される例示用の工具システムのＭＷＯには、３０アンペアの電流制限が適用されていた。前述のように、この３０アンペアの限度は、例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックから生成される過剰な電流に起因した工具モーター及び関連するギア装置の損傷を回避するためのシステム制限として機能している。   Also, a current limit of 30 amperes was applied to the MWO of the exemplary tool system powered by the Li-ion pack. As mentioned above, this 30 ampere limit serves as a system limit to avoid damage to the tool motor and associated gearing due to excessive current generated from the exemplary Li-ion battery pack. Yes.

次に、図１０を参照すれば、従来の両手用のコード付きＡＣ電動工具は、約７．０〜８．４ポンドのシステム重量において約８２０〜９４０のＭＷＯを生成し、従って、約１１２〜１１７ＭＷＯ／ｌｂのパワー対重量比を実現している。従来の両手用のコードレス電動工具の重量は、約６〜８．７ポンドであり、約２８８〜５７０のＭＷＯを生成可能である。表３及び図１０に示されているように、従来の両手用のコードレス電動工具は、約４８〜６６ＭＷＯ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。   Referring now to FIG. 10, a conventional two-hand corded AC power tool produces an MWO of about 820-940 at a system weight of about 7.0-8.4 lbs. A power to weight ratio of 117 MWO / lb is achieved. A conventional two-handed cordless power tool weighs about 6-8.7 pounds and can produce an MWO of about 288-570. As shown in Table 3 and FIG. 10, the conventional two-hand cordless power tool can achieve a power-to-weight ratio of about 48 to 66 MWO / lb.

図１０を参照すれば、例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎパックを有する両手用のコードレス電動工具のパワー対重量比は、少なくとも５７５ＭＷＯのパワー出力において少なくとも約７０Ｗ／ｌｂとなろう。図１０には、例示用の２５．２Ｖ及び３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックを有するように構成された工具のパワー対重量比も示されている。表３及び図１０に示されているように、少なくとも６００ＭＷＯ超において、約６．７〜８．７ポンドの重量の両手用の工具システムは、少なくとも９０Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。別の例においては、例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックから電力供給される両手用のコードレス電動工具のパワー対重量比は、約９０〜１０１Ｗ／ｌｂの範囲をとることになろう。   Referring to FIG. 10, the power to weight ratio of a two-handed cordless power tool having a Li-ion pack according to an exemplary embodiment will be at least about 70 W / lb at a power output of at least 575 MWO. Also shown in FIG. 10 is the power to weight ratio of a tool configured to have exemplary 25.2V and 36V Li-ion packs. As shown in Table 3 and FIG. 10, at least over 600 MWO, a two-handed tool system weighing about 6.7 to 8.7 pounds can achieve a power to weight ratio of at least 90 W / lb. is there. In another example, the power to weight ratio of a two-handed cordless power tool powered from an exemplary Li-ion battery pack will range from about 90 to 101 W / lb.

基本的に等しい合計重量を有する工具システムを比較する比較例においては、例示用の２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックを有する両手用のコードレス電動工具システムは、１８ＶのＮｉＣｄパックを有する従来の両手用のコードレス電動工具システムの場合の５４Ｗ／ｌｂに対して、９０Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現している。相対的に等しいパックの公称電圧定格を有する工具システムを比較する比較例においては、従来の２４ＶのＮｉＣｄ電池パックから電力供給される両手用の電動工具は、ＭＷＯにおいて６６Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックから電力供給される両手用の電動工具（この場合に、合計システム重量は、２４ＶのＮｉＣｄパックを有する両手用の工具よりも約１．６６ポンドだけ少ない）は、従来のＮｉＣｄパックを有する工具の場合の６６Ｗ／ｌｂと比べて、ＭＷＯにおいて９０Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。   In a comparative example comparing tool systems having essentially equal total weight, the two-handed cordless power tool system having an exemplary 25.2V Li-ion pack is used for a conventional two-handed one having an 18V NiCd pack. A power-to-weight ratio of 90 W / lb is realized compared to 54 W / lb in the case of the cordless power tool system. In a comparative example comparing tool systems having relatively equal pack nominal voltage ratings, a two-handed power tool powered from a conventional 24V NiCd battery pack has a 66 W / lb power to weight ratio at MWO. Is feasible. A two-handed power tool powered from a 25.2V Li-ion pack (where the total system weight is about 1.66 pounds less than a two-handed tool with a 24V NiCd pack) Compared to 66 W / lb for a tool with a conventional NiCd pack, a power to weight ratio of 90 W / lb can be achieved in MWO.

図１１は、従来の電池パックを有する支持された状態において使用するコードレス電動工具、支持された状態において使用するコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する支持された状態において使用する電動工具の最大パワー出力対合計工具システム重量のグラフである。図１１の軸は、図９及び図１０に示されているものと同一である。   FIG. 11 has a cordless power tool for use in a supported state with a conventional battery pack, a corded power tool for use in a supported state, and a Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 6 is a graph of maximum power output of a power tool used in a supported state versus total tool system weight. The axes in FIG. 11 are the same as those shown in FIGS.

表２及び表３と同様に、コード付き及び従来のコードレスの工具のデータは、ＤＥＷＡＬＴ社のコードレス及びＡＣコード付き丸鋸の既存のモデルから採取されており、比較のために、工具のみ及び電池のみの重量も、選択されたモデルについて示されている。更には、Ｌｉ−ｉｏｎパックから電力供給される例示用の工具システムのＭＷＯは、３０アンペアの電流制限に基づいたものになっている。ＡＣコード付き工具の場合には、ＭＷＯ値は、１５アンペア×１２０ＶＡＣ×０．６（工具モーターの効率定格）として算出されている。これは、一般的な１２０ＶＡＣの電源ラインの電流制限に基づいた実際的な定格である。実際のＭＷＯは、無制限の電流源の場合には、２２００Ｗとなろう。   Similar to Tables 2 and 3, data for corded and conventional cordless tools were taken from existing models of DEWALT cordless and AC corded circular saws, and for comparison only tools and batteries Only the weight is also shown for the selected model. Furthermore, the MWO of an exemplary tool system powered from a Li-ion pack is based on a 30 amp current limit. In the case of a tool with an AC cord, the MWO value is calculated as 15 amps × 120 VAC × 0.6 (the efficiency rating of the tool motor). This is a practical rating based on the current limitation of a typical 120 VAC power line. The actual MWO will be 2200 W for an unlimited current source.

更なる比較例において、従来のＮｉＣｄ電池パックを有する支持された状態において使用する電動工具、支持された状態において使用するコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるハイパワーＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有するように構成された支持された状態において使用する電動工具に関する評価を実施した。２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの場合には、丸鋸の工具重量は、６．０３ポンドであり、パックの重量は、２．００ポンドである。例示用の３６Ｖのコードレス丸鋸を２つの３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡ及びＢと共に分析した。３６Ｖの丸鋸の工具重量は、空の状態において７．５０ポンドであり、３６Ｖのパック「Ａ」の重量は、２．４ポンドであり、３６Ｖのパック「Ｂ」の重量は、２．９１ボンドであった。図９との関連において説明したように、Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックＡ及びＢ間における重量の差は、電池パック内のセル構造に起因したものであった。   In further comparative examples, a power tool for use in a supported state with a conventional NiCd battery pack, a corded power tool for use in a supported state, and a high power Li-ion according to an exemplary embodiment of the present invention. An evaluation was performed on the power tool used in a supported state configured to have a battery pack. In the case of a 25.2V Li-ion pack, the circular saw tool weight is 6.03 pounds and the pack weight is 2.00 pounds. An exemplary 36V cordless circular saw was analyzed along with two 36V Li-ion packs A and B. The tool weight of the 36V circular saw is 7.50 pounds in the empty state, the weight of the 36V pack “A” is 2.4 pounds, and the weight of the 36V pack “B” is 2.91. It was a bond. As described with reference to FIG. 9, the difference in weight between the Li-ion battery packs A and B was attributed to the cell structure in the battery pack.

表４は、図１１のグラフを生成するべく評価されたデータを示している。   Table 4 shows the data evaluated to produce the graph of FIG.

次に、表４及び図１１を参照すれば、約９．５〜１２．３ポンドの重量を有すると共に、１０８０Ｗの最大パワー出力を生成する従来の支持された状態において使用するコード付き工具は、ＭＷＯにおいて約８８〜１１４Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。約６．８〜９．８ポンドの重量を有する従来の支持された状態において使用するコードレス電動工具は、約２８８〜５７０のＭＷＯを生成し、ＭＷＯにおいて約４２〜５８Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。図１１には、２５．２Ｖ及び３６．０Ｖの片手で使用する実施例も示されている。又、表４及び図１１には、例示用の２５．２Ｖ及び３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックを有するように構成された丸鋸などの支持された状態において使用する工具のパワー対重量比も示されている。   Next, referring to Table 4 and FIG. 11, a corded tool used in a conventional supported condition having a weight of about 9.5 to 12.3 pounds and producing a maximum power output of 1080 W is A power to weight ratio of about 88-114 W / lb can be achieved in MWO. A cordless power tool for use in a conventional supported condition having a weight of about 6.8-9.8 pounds produces a MWO of about 288-570, with a power to weight ratio of about 42-58 W / lb in the MWO. Is feasible. FIG. 11 also shows an embodiment for use with one hand of 25.2V and 36.0V. Table 4 and FIG. 11 also show the power-to-weight ratio of the tool used in a supported state, such as a circular saw constructed with exemplary 25.2V and 36V Li-ion packs. ing.

図１１に示されているように、例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎパックを有する支持された状態において使用するコードレス電動工具のパワー対重量比は、少なくとも６００ＭＷＯの最大パワー出力において、少なくとも約７０Ｗ／ｌｂとなろう。一例においては、少なくとも約８．０ポンドのシステム重量を有したＬｉ−ｉｏｎパックを有する支持された状態において使用するコードレス電動工具は、ＭＷＯにおいて少なくとも７０Ｗ／ｌｂの最小パワー対重量比を有している。約８．０〜１０．４ポンドという支持された状態において使用する工具の重量範囲において、パワー対重量比は、ＭＷＯにおいて約７０〜９０Ｗ／ｌｂという範囲をとっている。   As shown in FIG. 11, the power to weight ratio of a cordless power tool used in a supported state with a Li-ion pack according to an exemplary embodiment is at least about 70 W at a maximum power output of at least 600 MWO. / Lb. In one example, a cordless power tool for use in a supported state having a Li-ion pack having a system weight of at least about 8.0 pounds has a minimum power to weight ratio of at least 70 W / lb in MWO. Yes. In the weight range of tools used in a supported state of about 8.0 to 10.4 pounds, the power to weight ratio ranges from about 70 to 90 W / lb in MWO.

Ｌｉ−ｉｏｎパックを有する支持された状態において使用する工具と、従来のＮｉＣｄパックから電力供給される支持された状態において使用する工具の対比は、更に明白である。表４を参照すれば、相対的に等しい合計システム重量（３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックを有する丸鋸の場合の９．９及び１０．４ポンドに対して、１８ＶのＮｉＣｄパックを有するＤＣ３９０型丸鋸の場合の８．７０ポンド）の最も密接な比較において、ＭＷＯにおけるＷ／ｌｂは、略２倍になっている（８９Ｗ／ｌｂ対４４Ｗ／ｌｂ）。略等しい公称電圧定格において、２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックから電力供給される支持された状態において使用するコードレス丸鋸（この場合に、合計システム重量は、ＤＷ００７型丸鋸などの２４ＶのＮｉＣｄパックを有する従来の支持された状態において使用する工具よりも１．７６ポンドだけ少ない）は、２４ＶのＤＷ００７型丸鋸における５８Ｗ／ｌｂと比較し、ＭＷＯにおいて７６Ｗ／ｌｂのパワー対重量比を実現可能である。   The contrast between a tool used in a supported state with a Li-ion pack and a tool used in a supported state powered from a conventional NiCd pack is even more apparent. Referring to Table 4, a relatively equal total system weight (DC 390 circular saw with 18V NiCd pack versus 9.9 and 10.4 pounds for a circular saw with 36V Li-ion pack) In the closest comparison of 8.70 lbs), the W / lb in the MWO is almost doubled (89 W / lb vs. 44 W / lb). Cordless circular saw for use in a supported state powered from a 25.2V Li-ion pack at approximately equal nominal voltage ratings (in this case the total system weight is a 24V NiCd pack such as a DW007 type circular saw) Compared to 58W / lb in a 24V DW007 circular saw, it can achieve a power-to-weight ratio of 76W / lb in MWO, compared to 58W / lb in a 24V DW007 circular saw. It is.

図９〜図１１は、本明細書に記述されている例示用のＬｉ−ｉｏｎパックを使用するコードレス電動工具が、従来のＮｉＣｄ（又は、ＮｉＭＨ）電池パックを利用するコードレス電動工具と比較し、相対的に小さな重量において格段に大きなパワーで動作可能であることを示している。従って、ＮｉＣｄ（及び／又は、ＮｉＭＨ）のセル化学構造を有する電池パックは、Ｌｉ−ｉｏｎセルよりも格段に高い密度を有したセルの追加による重量の追加に起因し、２４Ｖ以上において人間工学的に望ましくないのに対して、Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックを使用すれば、人間工学的に有効な方式においてハイパワー動作を実現可能である。   9-11 illustrate a cordless power tool that uses the exemplary Li-ion pack described herein compared to a cordless power tool that uses a conventional NiCd (or NiMH) battery pack, It shows that it can operate with much higher power at a relatively small weight. Therefore, the battery pack having the cell chemical structure of NiCd (and / or NiMH) is ergonomic at 24 V or higher due to the additional weight due to the addition of cells having a much higher density than the Li-ion cell. On the other hand, if a Li-ion battery pack is used, high power operation can be realized in an ergonomically effective manner.

コードレス電動工具用の３６Ｖパックなどの相対的にハイパワーな電池パックを実現することに伴う更なる潜在的な利益は、相対的に高定格の電池パックを有する工具に固有の低減されたＩ²Ｒ熱損失に起因し（熱損失は、電流の二乗×抵抗値として表現可能である）、ユーザーが、所与のアンペア数において、相対的な大きなパワー出力を得ることができるという点にある。従って、この結果、増大した稼働時間を有する相対的に有効なコードレス電動工具を得ることが可能である。 A further potential benefit associated with implementing a relatively high power battery pack, such as a 36V pack for cordless power tools, is the reduced I ² inherent in tools having relatively high rated battery packs. Due to R heat loss (heat loss can be expressed as the square of the current times the resistance value), the user can get a relatively large power output at a given amperage. Therefore, as a result, it is possible to obtain a relatively effective cordless power tool having an increased operation time.

図１２は、１８Ｖ及び３６Ｖの電池パックにおける電流引出量対パワー出力のグラフであり、図１３は、理論的な１８Ｖの電池パックから電力供給される工具と比較した場合の、理論的な３６Ｖの電池パックから電力供給される工具の稼働時間の改善を示すグラフである。   FIG. 12 is a graph of current draw versus power output for 18V and 36V battery packs, and FIG. 13 is a theoretical 36V when compared to a tool powered from a theoretical 18V battery pack. It is a graph which shows the improvement of the working time of the tool supplied with electric power from a battery pack.

尚、この分析は、１８Ｖ及び３６Ｖの２つのパック（これは、化学構造とは無関係である）における稼働時間特性を示すべく提供されるものであるため、この分析においては、電池パックの化学構造については考慮していない。この比較においては、同一のインピーダンス及びパック容量特性（０．１５Ωのパックインピーダンス、（工具内の）０．０６Ωのモーターインピーダンス、及び２．４Ａ−ｈｒのパック容量）を使用することにより、１８Ｖ及び３６Ｖの電池パックにおける電流対パワー出力及び稼働時間の側面を分析した。   Note that this analysis is provided to show uptime characteristics in two packs of 18V and 36V (which are independent of the chemical structure), so in this analysis, the chemical structure of the battery pack Is not considered. In this comparison, by using the same impedance and pack capacity characteristics (pack impedance of 0.15Ω, motor impedance of 0.06Ω (in the tool) and pack capacity of 2.4A-hr), 18V and Aspects of current versus power output and operating time in a 36V battery pack were analyzed.

この分析は、コードレス工具内において相対的に高い電圧の電池パックを使用することに伴う利益を示すべく設計されている。図１２及び図１３を参照すれば、３６Ｖの電池パックを有する工具は、同一のパワー出力において格段に少ない電流を引き出している。従って、３６Ｖの電源パックを有する工具におけるＩ²Ｒ熱損失は、１８Ｖパックを有する工具と比べて、格段に小さくなっている。 This analysis is designed to show the benefits associated with using a relatively high voltage battery pack in a cordless tool. Referring to FIGS. 12 and 13, a tool having a 36V battery pack draws much less current at the same power output. Accordingly, the I ² R heat loss in the tool having the 36V power pack is much smaller than that in the tool having the 18V pack.

例えば、３００Ｗのパワー出力において、１８Ｖパックを有する工具の電流引出量は、３６Ｖの工具における約８．８アンペアに対して、約２２．６アンペアであった。従って、３００Ｗの出力においては、３６Ｖパックを有するコードレス工具は、１８Ｖパックを有する工具と比較して、２．５倍を上回る稼働時間の改善を実現可能である。   For example, at 300 W power output, the current draw for a tool with an 18V pack was about 22.6 amps, compared to about 8.8 amps for a 36V tool. Thus, at 300 W output, a cordless tool having a 36V pack can achieve up to 2.5 times improved operating time compared to a tool having an 18V pack.

次の表５は、この分析において生成されたデータを示しており、異なるパワーレベルにおける１８Ｖ及び３６Ｖにおける電流（単位：アンペア）と稼働時間（時間）を示している。又、最も右側の列は、１８Ｖパックと比べた場合の３６Ｖパックにおける稼働時間の増大割合を示している。   Table 5 below shows the data generated in this analysis, showing the current (unit: amps) and operating time (hours) at 18V and 36V at different power levels. The rightmost column shows the increase rate of the operating time in the 36V pack as compared with the 18V pack.

表５において、理論的な１８Ｖパック（これは、化学構造とは無関係である）から電力供給される工具は、４０＋アンペアの過剰な電流引出量に起因し、約３８５Ｗを上回る出力を供給することができない。この電流引出量以上における熱損失により、電池パック及び／又は工具モーター内に、モーターを回転させるのに必要なエネルギーを上回る損失が発生することになる。この結果、３００Ｗの出力において、理論的な３６Ｖのパックを有するコードレス工具は、１８Ｖのパックを有する工具と比べて、稼働時間の観点において、略２６０％の改善を実現可能である。又、相対的に高い電圧と結合している３６Ｖパックの格段に小さな電流引出量により、電池パックは、１８Ｖパックと比べて、格段に大きなパワーを生成可能である。以下に示されているように、前述の例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックから電力供給されているコードレス電動工具は、ＮｉＣｄ化学構造を有した従来の１８Ｖの電池パックと比較し、稼働時間における２倍以上の改善を実現可能であろう。   In Table 5, a tool powered from a theoretical 18V pack (which is independent of chemical structure) will deliver an output above about 385 W due to excessive current draw of 40+ amps. I can't. Due to the heat loss above this current draw, a loss in the battery pack and / or tool motor that exceeds the energy required to rotate the motor occurs. As a result, a cordless tool having a theoretical 36V pack at an output of 300 W can achieve an improvement of about 260% in terms of operating time compared to a tool having a 18V pack. In addition, the battery pack can generate much more power than the 18V pack due to the much smaller current draw of the 36V pack coupled to a relatively high voltage. As shown below, the cordless power tool powered by the above-described exemplary Li-ion battery pack has a 2 in operation time compared to a conventional 18V battery pack having a NiCd chemical structure. An improvement of more than double will be possible.

（比較稼働時間分析：両手で使用するコードレス電動工具）
表４の３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡから電力供給されるコードレスハンマードリルと、１８ＶのＮｉＣｄ電池パックから電力供給されるＤＥＷＡＬＴ社のＤＣ９８８型コードレスハンマードリル間において、主に両手で使用するコードレス電動工具の比較分析を実行した。後述する異なる工具におけるすべての比較分析に使用されている１８ＶのＮｉＣｄ電池パックは、ＤＥＷＡＬＴ社の１８ＶのＸＲＰ（登録商標）電池パックであった（ＤＣ９０９６型）。試験に先立ち、それぞれのパックを完全に充電した。試験は、電池パックの電池切れによって充電が必要となるまでに、いくつの孔を開けることができるかを判定するべく、２インチｘ１０インチ（２ｘ１０）の米松の板の長さに沿って１”の深さの錐孔を開ける段階から構成されていた。３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡを有するハンマードリルは、１８ＶのＤＣ９８８型コードレスハンマードリルにおける７７個の孔と比べて、１８３個の孔を開けた。これは、従来の１８ＶのＮｉＣｄパックから電力供給されているハンマードリルによって実現される稼働時間を略２３８％だけ上回る３６Ｖのハンマードリルにおける稼働時間の改善を示している。 (Comparison operating time analysis: cordless power tool used with both hands)
Between the cordless hammer drill powered by 36V Li-ion pack A in Table 4 and the DEWALT DC988 cordless hammer drill powered by 18V NiCd battery pack, the cordless power tool used mainly with both hands A comparative analysis was performed. The 18V NiCd battery pack used for all comparative analyzes on the different tools described below was a DEWALT 18V XRP® battery pack (DC9096). Prior to testing, each pack was fully charged. The test is 1 "along the length of a 2" x 10 "(2x10) rice pine board to determine how many holes can be drilled before the battery pack needs to be charged due to a dead battery. The hammer drill with a 36V Li-ion Pack A drilled 183 holes compared to the 77 holes in the 18V DC988 cordless hammer drill. This represents an improvement in operating time for a 36V hammer drill that is approximately 238% higher than that provided by a conventional hammer drill powered from a 18V NiCd pack.

表４の３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡによって電力供給されるコードレス往復鋸と１８ＶのＮｉＣｄ電池パック（ＤＥＷＡＬＴ社の９０９６型）から電力供給されるＤＥＷＡＬＴ社のＤＣ３８５型コードレス往復鋸間において、両手で使用するコードレス電動工具の別の比較分析を実行した。試験に先立ち、それぞれのパックを完全に充電した、試験は、電池パックの電池切れによって充電が必要となるまでに、いくつの横引きを実行可能であるかを判定するべく、２インチｘ４インチ（２ｘ４）の米松の板に横引きを実行する段階から構成されていた。３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡを有する往復鋸は、１８ＶのＤＣ３８５型コードレス往復鋸における７４回の横引きと比べて、１８３回の横引きを実施した。これは、従来の１８ＶのＮｉＣｄパックから電力供給される往復鋸によって実現される稼働時間を略２４７％上回る３６Ｖの往復鋸における稼働時間の改善を示している。   Used with both hands between the cordless reciprocating saw powered by 36V Li-ion pack A in Table 4 and the DEWALT DC385 cordless reciprocating saw powered by 18V NiCd battery pack (DEWALT model 9096) Another comparative analysis of cordless power tools was performed. Prior to the test, each pack was fully charged. The test is 2 inches x 4 inches (to determine how many side pulls can be performed before the battery pack needs to be charged due to a dead battery. It consisted of performing a horizontal pull on a 2x4) rice pine board. The reciprocating saw with 36V Li-ion pack A performed 183 transverse runs compared to 74 transverse draws in an 18V DC385 type cordless reciprocating saw. This shows an improvement in operating time for a 36V reciprocating saw that is approximately 247% greater than the operating time achieved by a reciprocating saw powered from a conventional 18V NiCd pack.

（比較稼働時間分析：支持された状態において使用するコードレス電動工具）
表４の３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡから電力供給されるコードレス丸鋸と１８ＶのＮｉＣｄ電池パック（ＤＥＷＡＬＴ社の９０９６型）から電力供給されるＤＥＷＡＬＴ社のＤＣ３９０型コードレス丸鋸を使用することにより、支持された状態において使用する工具の比較分析を実行した。試験に先立ち、それぞれのパックを完全に充電した。試験は、電池パックの電池切れによって充電が必要となるまでに、何回の横引きを実行可能であるかを判定するべく、２ｘ１０の米松の板にわたって横引きを実行する段階から構成されていた。３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡを有する丸鋸は、１８ＶのＤＣ３９０型の丸鋸の場合の３８回の横引きと比べて、９２個の横引きを実施した。これは、従来の１８ＶのＮｉＣｄパックから電源供給されている丸鋸によって実現される稼働時間を略２４２％上回る３６Ｖの丸鋸の稼働時間の改善を示している。 (Comparison operating time analysis: cordless power tool used in a supported state)
By using a cordless circular saw powered by 36V Li-ion Pack A in Table 4 and a DEWALT DC390 cordless circular saw powered by 18V NiCd battery pack (DEWALT 9096) A comparative analysis of the tools used in the supported state was performed. Prior to testing, each pack was fully charged. The test consisted of performing a horizontal draw across a 2x10 rice pine board to determine how many horizontal draws can be performed before the battery pack needs to be charged due to a dead battery. . The circular saw with a 36V Li-ion pack A performed 92 horizontal draws compared to 38 horizontal draws for the 18V DC390 type circular saw. This shows an improvement in the operating time of a 36V circular saw that is approximately 242% higher than the operating time realized by a circular saw powered from a conventional 18V NiCd pack.

表４の３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡから電力供給されるコードレスジグソーと１８ＶのＮｉＣｄ電池パック（ＤＥＷＡＬＴ社の９０９６型）から電力供給されるＤＥＷＡＬＴ社のＤＣ３３０型コードレスジグソー間において、支持された状態において使用する工具の別の比較分析を実行した。試験に先立ち、それぞれのパックを十分に充電した。試験は、電池パックの電池切れによって充電が必要となるまでに、３ｍの合板を通じた３メール長のジグソー切断（パス）を何回実施可能であるかを判定するべく、３メートル長の合板にわたって切断を実施する段階から構成されていた。３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックＡを有するジグソーは、１８ＶのＤＣ３３０型コードレスジグソーの場合における１６．５回のパスと比べて、３ｍの合板の長さにわたる４３．５回のパスを実施した。これは、従来の１８ＶのＮｉＣｄパックから電力供給されるジグソーによって実現される稼働時間を上回る約２６４％の３６Ｖのジグソーの稼働時間の改善を示している。   In a supported state between the cordless jigsaw powered from the 36V Li-ion pack A in Table 4 and the DEWALT DC330 cordless jigsaw powered by 18V NiCd battery pack (DEWALT model 9096) Another comparative analysis of the tools used was performed. Prior to testing, each pack was fully charged. The test was conducted over a 3 meter long plywood to determine how many times a 3-mail long jigsaw cut (pass) could be performed through the 3m plywood before the battery pack would need to be recharged. It consisted of stages of cutting. The jigsaw with 36V Li-ion Pack A performed 43.5 passes over the length of 3m plywood compared to 16.5 passes in the case of 18V DC330 type cordless jigsaw. This shows an improvement in the uptime of the 36V jigsaw of about 264% over the uptime realized by the jigsaw powered from the conventional 18V NiCd pack.

従って、以上において示されているように、Ｌｉ−ｉｏｎセル化学構造に基づいたハイパワーの電池パックを利用したコードレス電動工具は、ＮｉＣｄ及び／又はＮｉＭＨセル化学構造を有した従来の電池パックから電力供給されるコードレス工具と比べて、その効率及び稼働時間における大幅な改善をもたらすことができる。又、軽量であってハイパワーであるＬｉ−ｉｏｎパックは、従来の電池パックを上回る大幅なパワー対重量比の改善を実現しつつ、工具システム全体の重量の観点において、大幅な人間工学的な改善を提供可能である。   Accordingly, as indicated above, cordless power tools using high power battery packs based on Li-ion cell chemical structures are powered from conventional battery packs having NiCd and / or NiMH cell chemical structures. Compared to the supplied cordless tool, it can lead to significant improvements in its efficiency and uptime. In addition, the Li-ion pack, which is lightweight and has high power, achieves a significant power-to-weight ratio improvement over conventional battery packs, while providing significant ergonomics in terms of overall tool system weight. Improvements can be provided.

軽量且つハイパワーなＬｉ−ｉｏｎ電池パックをコードレス電動工具システム内において使用することは、工具システムのその他の部分における重量の改善にも結び付くことになる。例えば、相対的に軽量であるＬｉ−ｉｏｎパックによって工具の重心がシフトする可能性があり、工具システムの望ましい全体的なバランスを実現するべく、このシフトを工具モーター内のモーター磁石の厚さ（並びに、従って、重量）の低減、並びに／又は、工具内のトランスミッション／ギア装置のコンポーネントの累積又は分散した重量の低減によって補償可能である。   The use of a lightweight and high power Li-ion battery pack in a cordless power tool system will also lead to improved weight in other parts of the tool system. For example, a relatively lightweight Li-ion pack can shift the center of gravity of the tool, and this shift can be reduced to the thickness of the motor magnet in the tool motor (to achieve the desired overall balance of the tool system). And thus compensated by a reduction in weight) and / or a reduction in the cumulative or distributed weight of the components of the transmission / gearing device in the tool.

表５に例示されているように、同一のインピーダンス及びパック容量特性に基づくと共に、Ｌｉ−ｉｏｎパックの相対的に高い電圧に起因し、Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックは、従来のＮｉＣｄ又はＮｉＭＨ電池パックと比べて、所与のパワーを実現するのに必要が電流が少ない。この結果、この低電流に起因し、電流を搬送するコンポーネントの小型化を促進可能である（即ち、工具システム全体におけるワイヤ直径の低減、ヒートシンクなどの熱放散コンポーネントの小型化、相対的に小さな電流における減磁の懸念の低減に起因したモーター磁石の小型化など）。   As illustrated in Table 5, based on the same impedance and pack capacity characteristics and due to the relatively high voltage of the Li-ion pack, the Li-ion battery pack is a conventional NiCd or NiMH battery pack. In comparison, less current is required to achieve a given power. As a result, this low current can facilitate miniaturization of the components carrying the current (ie, reduction of wire diameter in the overall tool system, miniaturization of heat dissipation components such as heat sinks, relatively small currents). For example, downsizing motor magnets due to reduced concern about demagnetization in

以上、本発明の例示用の実施例について説明したが、これを多くの方法において変更可能であることは明らかであろう。このような変形は、本発明の例示用の実施例の精神及び範囲からの逸脱と見なされるべきではなく、当業者には、添付の請求項の範囲内にそのようなすべての変更を包含することを意図していることが明らかであろう。   While exemplary embodiments of the invention have been described above, it will be appreciated that this can be modified in many ways. Such variations are not to be regarded as a departure from the spirit and scope of the exemplary embodiments of the invention, and those skilled in the art will include all such modifications within the scope of the appended claims. It will be clear that this is intended.

電池電源とモーター出力間におけるパワー損失を説明するための一般的なコードレスシステムのブロック図である。It is a block diagram of the common cordless system for demonstrating the power loss between a battery power supply and a motor output. 本発明の例示用の実施例による主に片手で使用するコードレス電動工具の側面図である。1 is a side view of a cordless power tool used primarily with one hand according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 本発明の例示用の実施例による主に両手で使用するコードレス電動工具の側面図である。1 is a side view of a cordless power tool used primarily with both hands according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 本発明の例示用の実施例による主に支持された状態において使用するコードレス電動工具の透視図である。1 is a perspective view of a cordless power tool for use in a primarily supported state according to an exemplary embodiment of the present invention. FIG. 図１の片手用のコードレス電動工具の分解図である。It is an exploded view of the cordless electric tool for one hand of FIG. 従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックと本発明の例示用の実施例による２つの例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックの電池パック寸法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating battery pack dimensions of a conventional 18V NiCd battery pack and two exemplary Li-ion battery packs according to an exemplary embodiment of the present invention. 従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックと本発明の例示用の実施例による２つの例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックの電池パック寸法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating battery pack dimensions of a conventional 18V NiCd battery pack and two exemplary Li-ion battery packs according to an exemplary embodiment of the present invention. 従来の１８ＶのＮｉＣｄ電池パックと本発明の例示用の実施例による２つの例示用のＬｉ−ｉｏｎ電池パックの電池パック寸法を示す図である。FIG. 3 is a diagram illustrating battery pack dimensions of a conventional 18V NiCd battery pack and two exemplary Li-ion battery packs according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示用の実施例による３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの例示用のセル構成を示す図である。FIG. 6 illustrates an exemplary cell configuration of a 36V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示用の実施例による３６ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの例示用のセル構成を示す図である。FIG. 6 illustrates an exemplary cell configuration of a 36V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示用の実施例による２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの例示用のセル構成を示す図である。FIG. 6 illustrates an exemplary cell configuration of a 25.2V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 本発明の例示用の実施例による２５．２ＶのＬｉ−ｉｏｎパックの例示用のセル構成を示す図である。FIG. 6 illustrates an exemplary cell configuration of a 25.2V Li-ion pack according to an exemplary embodiment of the present invention. 従来の電池パックを有する片手用のコードレス電動工具、片手用のコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する片手用のコードレス電動工具における最大パワー出力対工具重量のグラフを示す図である。Maximum power output vs. tool in one hand cordless power tool with conventional battery pack, one hand corded power tool, and one hand cordless power tool with Li-ion battery pack according to exemplary embodiments of the present invention It is a figure which shows the graph of a weight. 従来の電池パックを有する両手用のコードレス電動工具、両手用のコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する両手用のコードレス電動工具における最大パワー出力対工具重量のグラフを示す図である。Maximum power output versus tool in a two-handed cordless power tool having a conventional battery pack, a two-handed corded power tool, and a two-handed cordless power tool having a Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention It is a figure which shows the graph of a weight. 従来の電池パックを有する支持された状態において使用するコードレス電動工具、支持された状態において使用するコード付き電動工具、及び本発明の例示用の実施例によるＬｉ−ｉｏｎ電池パックを有する支持された状態において使用するコードレス電動工具における最大パワー出力対工具重量のグラフを示す図である。Cordless power tool for use in a supported state with a conventional battery pack, corded power tool for use in a supported state, and supported state with a Li-ion battery pack according to an exemplary embodiment of the present invention It is a figure which shows the graph of the maximum power output versus tool weight in the cordless electric tool used in FIG. １８Ｖ及び３６Ｖの電池パックにおける電流引出量対パワー出力のグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph of the amount of current drawing vs. power output in the battery pack of 18V and 36V. １８Ｖパックから電力供給される工具との比較における３６Ｖ電池パックから電力供給される工具における稼働時間の改善を示すグラフを示す図である。It is a figure which shows the graph which shows the improvement of the working time in the tool power-supplied from the 36V battery pack in comparison with the tool power-supplied from the 18V pack.

Claims (36)

少なくとも４７５ワットにおいて出力するように構成されたコードレス電動工具システムであって、
少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有するシステム。 A cordless power tool system configured to output at least at 475 watts,
A system having a maximum power output to weight ratio of at least 70 Watts / lb (W / lb). 複数のコードレス電動工具を更に有しており、
それぞれのコードレス電動工具は、
工具ハウジングと、
モーターアセンブリと、
トランスミッション／ギアアセンブリと、
前記工具ハウジングに装着された着脱可能な電源と、
を含み、
前記ハウジング、モーターアセンブリ、トランスミッション／ギアアセンブリ、及び電源の合計重量は、少なくとも４ポンドである請求項１に記載のシステム。 It further has a plurality of cordless power tools,
Each cordless power tool
A tool housing;
A motor assembly;
A transmission / gear assembly;
A detachable power source mounted on the tool housing;
Including
The system of claim 1, wherein the combined weight of the housing, motor assembly, transmission / gear assembly, and power source is at least 4 pounds. 前記ハウジング、モーターアセンブリ、トランスミッション／ギアアセンブリ、及び電源の前記合計重量は、５．５〜１０．４ポンドである請求項２に記載のシステム。   The system of claim 2, wherein the total weight of the housing, motor assembly, transmission / gear assembly, and power source is 5.5 to 10.4 pounds. 前記システムは、７６〜１１２Ｗ／ｌｂの範囲の最大パワー出力対重量比を有する請求項３に記載のシステム。   The system of claim 3, wherein the system has a maximum power output to weight ratio in the range of 76-112 W / lb. 前記システムのコードレス電動工具は、主に片手で操作する電動工具、主に両手で操作する電動工具、及び主に使用のための支持構造を必要とする支持された状態において使用する電動工具の中の１つ又は複数のものを含む請求項２に記載のシステム。   The cordless power tool of the system is a power tool that is mainly operated with one hand, a power tool that is mainly operated with both hands, and a power tool that is used in a supported state that mainly requires a support structure for use. The system of claim 2, comprising one or more of: 着脱可能な電源を有する前記片手で操作する電動工具は、少なくとも７５Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比、及び、少なくとも５．５ポンドの重量を有する請求項５に記載のシステム。   6. The system of claim 5, wherein the one-handed power tool having a detachable power source has a maximum power output to weight ratio of at least 75 W / lb and a weight of at least 5.5 pounds. 着脱可能な電源を有する前記片手で操作する電動工具の合計システム重量は、５．５〜７．５ポンドの範囲であり、かつ、少なくとも６００ワットの最大パワー出力を有する請求項５に記載のシステム。   6. The system of claim 5, wherein the total system weight of the one-handed power tool having a detachable power source is in the range of 5.5 to 7.5 pounds and has a maximum power output of at least 600 watts. . 着脱可能な電源を有する前記片手で操作する電動工具は、１０４〜１１２Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項５に記載のシステム。   The system of claim 5, wherein the one-handed power tool having a detachable power source has a maximum power output to weight ratio of 104 to 112 W / lb. 着脱可能な電源を有する前記両手で操作する電動工具の合計重量は、６．７〜８．７ポンドの範囲であり、かつ、少なくとも５７５ワットの最大パワー出力を有する請求項５に記載のシステム。   The system of claim 5, wherein the total weight of the two-hand operated power tool having a detachable power source ranges from 6.7 to 8.7 pounds and has a maximum power output of at least 575 watts. 前記両手で操作する電動工具は、９０〜１０１Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項５に記載のシステム。   6. The system of claim 5, wherein the power tool operated with both hands has a maximum power output to weight ratio of 90 to 101 W / lb. 着脱可能な電源を有する前記支持された状態において使用する電動工具の合計重量は、８．０〜１０．４ポンドの範囲であり、少なくとも６００ワットの最大パワー出力を有する請求項５に記載のシステム。   6. The system of claim 5, wherein the total weight of the power tool used in the supported state with a removable power source is in the range of 8.0 to 10.4 pounds and has a maximum power output of at least 600 watts. . 前記支持された状態において使用する電動工具は、７６〜８９Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項５に記載のシステム。   The system of claim 5, wherein the power tool used in the supported state has a maximum power output to weight ratio of 76 to 89 W / lb. 前記電源は、３６Ｖの公称出力電圧を供給する複数のリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）セルを有する電池パックであり、
前記システムの前記コードレス工具の中の１つ又は複数のものは、ニッケルカドミウムのセル化学構造を有した１８Ｖの電池パックから電力供給される相補的なコードレス工具と比較して少なくとも２４０％の稼働時間の改善を示す請求項５に記載のシステム。 The power source is a battery pack having a plurality of lithium ion (Li-ion) cells that supply a nominal output voltage of 36V,
One or more of the cordless tools of the system has at least 240% uptime compared to a complementary cordless tool powered from an 18V battery pack having a nickel cadmium cell chemistry. The system of claim 5, wherein the system exhibits an improvement. 前記電源は、少なくとも１８Ｖの公称出力電圧を供給する複数のリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）セルを有する電池パックである請求項２に記載のシステム。   The system of claim 2, wherein the power source is a battery pack having a plurality of Li-ion cells that provide a nominal output voltage of at least 18V. 前記Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックのパック電圧は、約２５ボルトであり、及び、合計パック重量は、２．０〜２．０４ポンドの範囲である請求項１４に記載のシステム。   The system of claim 14, wherein the pack voltage of the Li-ion battery pack is about 25 volts and the total pack weight ranges from 2.0 to 2.04 pounds. 前記Ｌｉ−ｉｏｎ電池パックのパック電圧は、約３６Ｖであり、及び、合計パック重量は、２．４〜２．９ポンドの範囲である請求項１４に記載のシステム。   15. The system of claim 14, wherein the pack voltage of the Li-ion battery pack is about 36V and the total pack weight is in the range of 2.4 to 2.9 pounds. 前記電池パックは、その内部に設定された電流制限を有する請求項１４に記載のシステム。   The system of claim 14, wherein the battery pack has a current limit set therein. コードレス電動工具システムであって、
それぞれが、工具ハウジング、モーターアセンブリ、トランスミッション／ギアアセンブリ、及び着脱可能な電池パックを有する複数のコードレス電動工具であって、前記パックは、前記モーターアセンブリのＤＣモーターに対して少なくとも１８Ｖの出力電圧を供給するべく構成された複数のリチウムイオンセルを収容している、複数のコードレス電動工具を有しており、
前記システムのそれぞれの工具は、少なくとも４７５ワットの最大ワット出力を出力するべく構成されており、かつ、少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有するシステム。 A cordless power tool system,
A plurality of cordless power tools each having a tool housing, a motor assembly, a transmission / gear assembly, and a removable battery pack, the pack providing an output voltage of at least 18V to a DC motor of the motor assembly. Having a plurality of cordless power tools containing a plurality of lithium ion cells configured to be supplied;
Each tool of the system is configured to output a maximum wattage output of at least 475 watts and has a maximum power output to weight ratio of at least 70 watts / pound (W / lb). 前記複数のコードレス電動工具の合計システム重量は、５．５〜１０．４ポンドであり、前記コードレス電動工具は、７６〜１１２Ｗ／ｌｂのパワー出力対重量比を有する請求項１８に記載のシステム。   The system of claim 18, wherein the total system weight of the plurality of cordless power tools is 5.5 to 10.4 pounds, and the cordless power tool has a power output to weight ratio of 76 to 112 W / lb. 前記コードレス電動工具は、６００〜８８０ワットの最大パワー出力を有する請求項１８に記載のシステム。   The system of claim 18, wherein the cordless power tool has a maximum power output of 600 to 880 watts. 前記電池パックは、その内部に設定された電流制限を有する請求項１８に記載のシステム。   The system of claim 18, wherein the battery pack has a current limit set therein. 前記コードレス電動工具は、主に片手で操作する電動工具、主に両手で操作する電動工具、及び主に使用のための支持構造を必要とする支持された状態において使用する電動工具の中の１つ又は複数のものを含んでおり、
前記電池パックのパック電圧は３６Ｖであり、
前記システムの前記コードレス工具の中の１つ又は複数のものは、ニッケルカドミウムのセル化学構造を有した１８Ｖ電池パックから電力供給される相補的なコードレス工具と比較して少なくとも２４０％の稼働時間の改善を示す請求項１８に記載のシステム。 The cordless power tool is one of a power tool operated mainly with one hand, a power tool operated mainly with both hands, and a power tool used in a supported state mainly requiring a support structure for use. One or more,
The pack voltage of the battery pack is 36V,
One or more of the cordless tools of the system has at least 240% uptime compared to a complementary cordless tool powered from an 18V battery pack having a nickel cadmium cell chemistry. The system of claim 18, which exhibits an improvement. 前記電池パックのパック電圧は、約２５ボルトであり、合計パック重量は、２．０〜２．４ポンドの範囲である請求項１８に記載のシステム。   The system of claim 18, wherein the pack voltage of the battery pack is about 25 volts and the total pack weight ranges from 2.0 to 2.4 pounds. 前記電池パックのパック電圧は約３６Ｖであり、及び、合計パック重量は２．４〜２．９ポンドの範囲である請求項１８に記載のシステム。   19. The system of claim 18, wherein the battery pack has a pack voltage of about 36V and a total pack weight in the range of 2.4 to 2.9 pounds. 単一の把持表面を有し且つ片手で操作するべく設計されているコードレス電動工具であって、
工具ハウジングと、
モーターアセンブリと、
トランスミッション／ギアアセンブリと、
着脱可能な電池パックと、
を有しており、
前記工具は、少なくとも４７５ワットの最大ワット出力を出力するべく構成されており、かつ、少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有する工具。 A cordless power tool having a single gripping surface and designed to be operated with one hand,
A tool housing;
A motor assembly;
A transmission / gear assembly;
A removable battery pack;
Have
The tool is configured to output a maximum wattage output of at least 475 watts and has a maximum power output to weight ratio of at least 70 watts / lb (W / lb). 合計工具重量は、５．５〜７．５ポンドであり、前記工具は、少なくとも６００ワットの最大パワー出力を有する請求項２５記載の工具。   26. The tool of claim 25, wherein the total tool weight is 5.5 to 7.5 pounds and the tool has a maximum power output of at least 600 watts. 前記工具は、１０４〜１１２Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項２５記載の工具。   26. A tool according to claim 25, wherein the tool has a maximum power output to weight ratio of 104 to 112 W / lb. 前記電池パックは、その内部に設定された電流制限を有する請求項２５記載の工具。   26. The tool of claim 25, wherein the battery pack has a current limit set therein. 前記パックは、前記モーターアセンブリのＤＣモーターに少なくとも１８Ｖの出力電圧を供給するべく構成された複数のリチウムイオンセルを含む請求項２５記載の工具。   26. The tool of claim 25, wherein the pack includes a plurality of lithium ion cells configured to provide an output voltage of at least 18V to a DC motor of the motor assembly. ２つの別個の把持表面を有し且つ両手で操作するべく設計されたコードレス電動工具であって、
工具ハウジングと、
モーターアセンブリと、
トランスミッション／ギアアセンブリと、
着脱可能な電池パックと、
を有しており、
前記工具は、少なくとも４７５ワットの最大ワット出力を出力するべく構成されており、かつ、少なくとも７０ワット／ポンド（Ｗ／ｌｂ）の最大パワー出力対重量比を有する工具。 A cordless power tool having two separate gripping surfaces and designed to be operated with both hands,
A tool housing;
A motor assembly;
A transmission / gear assembly;
A removable battery pack;
Have
The tool is configured to output a maximum wattage output of at least 475 watts and has a maximum power output to weight ratio of at least 70 watts / lb (W / lb). 合計工具重量は、６．７〜８．７ポンドであり、前記工具は、少なくとも５７５ワットの最大パワー出力を有する請求項３０記載の工具。   31. A tool according to claim 30, wherein the total tool weight is between 6.7 and 8.7 pounds and the tool has a maximum power output of at least 575 watts. 前記工具は、９０〜１０１Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項３１記載の工具。   32. A tool according to claim 31, wherein the tool has a maximum power output to weight ratio of 90 to 101 W / lb. 合計工具重量は、８．０〜１０．４ポンドであり、前記工具は、少なくとも６００ワットの最大パワー出力を有する請求項３０記載の工具。   31. The tool of claim 30, wherein the total tool weight is 8.0 to 10.4 pounds and the tool has a maximum power output of at least 600 watts. 前記工具は、７６〜８９Ｗ／ｌｂの最大パワー出力対重量比を有する請求項３３記載の工具。   34. A tool according to claim 33, wherein the tool has a maximum power output to weight ratio of 76-89 W / lb. 前記電池パックは、その内部に設定された電流制限を有する請求項３０記載の工具。   The tool according to claim 30, wherein the battery pack has a current limit set therein. 前記電池パックは、約３６Ｖの公称出力電圧を供給する複数のリチウムイオン（Ｌｉ−ｉｏｎ）セルを含んでおり、
前記工具は、両手で使用するべく設計されており且つニッケルカドミウムのセル化学構造を有した１８Ｖ電池パックから電力供給される相補的なコードレス電動工具と比較して少なくとも２４０％の稼働時間の改善を示す請求項３０記載の工具。 The battery pack includes a plurality of Li-ion cells that provide a nominal output voltage of about 36V;
The tool is designed to be used with both hands and has at least a 240% improvement in uptime compared to a complementary cordless power tool powered from an 18V battery pack having a nickel cadmium cell chemistry. A tool according to claim 30 shown.

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