CN105406012B - 用于手持式工具机的蓄电池组 - Google Patents

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Abstract

根据本发明设置，一种用于手持式工具机的蓄电池组包括至少一个接口以及至少四个接触元件，所述接口用于建立蓄电池组与手持式工具机和/或充电装置的机械和电的连接，其中，所述接口具有导向件，所述导向件用于沿着接触方向Y使蓄电池组与手持式工具机和/或充电装置相连，所述接触元件用于与手持式工具机上的对应的配对接触元件和/或充电装置上的对应的配对接触元件电和/或机械地接触。在此，至少两个接触元件在接触方向Y的方向上相互错开地布置。

Description

用于手持式工具机的蓄电池组
技术领域
本发明涉及一种用于手持式工具机的蓄电池组。
原则上，本发明涉及一种用于手持式工具机的具有接触元件的蓄电池组，为了在蓄电池组的在手持式工具机上的运行位置中驱动手持式工具机，所述接触元件能够与手持式工具机的配对接触元件接触，并且为了在蓄电池组在充电装置上的充电位置中给从蓄电池的在手持式工具机上的运行位置中脱卸的蓄电池充电，所述接触元件能够与配对接触元件接触。
背景技术
因为电池驱动的手持式工具机在工作中特别是与电网电流无关地实现高的灵活性，并且因此也可以舒适地进行室外作业，所以在手持式工具机运行时常常使用蓄电池组。
这种蓄电池组原则上是公知的并且具有可再次充电的蓄电池，通常具有多个并联和/或串联地连接的单体电池。根据所述申请文件，蓄电池组由此理解为优选地由多个电连接的单体电池构成的蓄电池组件，所述蓄电池组件可以储存电能，所述电能提供用于驱动手持式工具机所需的能量，并且所述蓄电池组件能够可更换地安装在手持式工具机上。
通常，在蓄电池组通过组合在接口中的接触元件与手持式工具机接触时，除了电压以外也传递温度信号和编码电阻值。
接口特别是应该理解为一个下述的装置，所述装置设置用于直接地或间接地建立与充电装置和/或手持式工具机的电连接和特别是机械连接。
温度信号用于在充电和放电过程期间监测蓄电池组单体电池温度。借助于编码可以对于充电装置和放电侧、即手持式工具机来识别蓄电池组，因为蓄电池组大多数特定地设计用于一个确定的手持式工具机。其他不设置用于手持式工具机的蓄电池组、例如这种具有其他额定电压的蓄电池组不能由手持式工具机侧接收，因此不会损坏蓄电池组和/或手持式工具机。
通过将蓄电池组的接口插入或推入装置壳体的互补的插座中实现了蓄电池组与手持式工具机耦合。接口具有接触狭槽，接触元件布置在所述接触狭槽中。如果蓄电池组的能量被消耗了，那么所述蓄电池组可以被取下并且与具有相应的配对接触元件的充电站连接。如果提供多个蓄电池组，那么从手持式工具机取下已放电的蓄电池组并且由充电的蓄电池组替换。
不仅蓄电池组而且手持式工具机和充电装置并且由此相应的接口经过了持续不断的进一步开发，其中，普遍的是，附加的接触元件和配对接触元件应该在接口中生效，以便在装置之间交换附加的信息。在此，值得的是，出于不仅蓄电池组而且手持式工具机的使用方便的原因，将用于接口所需的结构空间尽可能地保持非常紧凑的。此外，出于旧机型的兼容性的原因必要时满足下述的要求，即对于旧机型尽可能非常小地改变接口的几何尺寸。
发明内容
按照本发明，提出了一种用于手持式工具机的蓄电池组，其具有接口以及至少四个正交于接触方向布置的接触元件，所述接口用于建立所述蓄电池组与手持式工具机和/或充电装置的机械和电的连接，其中，所述接口具有导向件，所述导向件用于将所述蓄电池组沿着接触方向接到所述手持式工具机和/或所述充电装置上，所述接触元件用于与所述手持式工具机上的对应的配对接触元件和/或所述充电装置上的对应的配对接触元件电地和/或机械地接触，其中，所述接触元件分别具有接触间隙地构造为梅花触头，并且至少两个接触元件在所述接触方向的方向上相互错开地布置，其中，所述至少两个接触元件分别具有不同的高度并且所述至少两个接触元件中的沿着接触方向位于前方的至少一个第一接触元件具有在所述接触间隙下方的缺口。
本发明的目的在于，改善前述的缺点并且提供一种用于手持式工具机的蓄电池组，所述蓄电池组的接口几何尺寸这样构造，使得可以在接口的尺寸紧凑的情况下安置多个接触元件，并且在此，所述接口特别是在接触元件数量增加的情况下与旧式的接口是兼容的。
该目的通过上述技术方案中所述的蓄电池组实现。本发明的有利的构型、变体和进一步方案由下述说明得出。
根据本发明设置，一种用于手持式工具机的蓄电池组包括至少一个接口以及至少四个接触元件，所述接口用于建立蓄电池组与手持式工具机和/或充电装置的机械和电的连接，其中，所述接口具有导向件，所述导向件用于沿着接触方向Y使蓄电池组与手持式工具机和/或所述充电装置相连，所述接触元件用于与手持式工具机上的对应的配对接触元件和/或充电装置上的对应的配对接触元件电和/或机械地接触。在此，至少两个接触元件在接触方向Y的方向上相互错开地布置。以所述方式可以提供具有紧凑的接口几何尺寸的蓄电池组，多个接触元件安置在所述接口几何尺寸中，并且所述接口几何尺寸确保了旧式的蓄电池组的接口或者新式的蓄电池组的接口与手持式工具机和/或充电装置之间的兼容性。
在一个优选的实施方式中，至少两个相互错开地布置的接触元件成对地相互错开地布置，从而每对错开地布置的接触元件具有沿着接触方向Y位于较前方的第一接触元件以及沿着接触方向Y位于较后方的第二接触元件。
在一个特别有利的构型中，至少一对中的至少一个第一接触元件具有缺口，其中，手持式工具机上的配对接触元件和/或充电装置上的配对接触元件能够穿过所述缺口与至少一个第二接触元件接触。
优选地，至少一个第一接触元件和至少一个第二接触元件分别具有一个用于与配对接触元件接触的接触间隙，其中，通过第一接触元件的接触间隙和接触方向Y展开的平面a也穿过第二接触元件的接触间隙延伸。在此特别有利的是，至少一个第二接触元件的接触间隙沿着接触方向Y的投影处于至少一个第一接触元件的缺口的区域中。
有利地，至少一个第一接触元件位于第一接触平面b中，并且至少一个第二接触元件处于第二接触平面c中。
在一个特别优选的进一步方案中，成对地相互错开地布置的接触元件包括第一编码接触元件和第二编码接触元件。
在一个优选的实施方式中，接口具有五个接触元件，其中，在第一接触平面b，c上布置有正接触元件、负接触元件、温度接触元件以及第一接触元件，并且在第二接触平面c，b上布置有第二编码接触元件。优选地设置，一个另外的接触元件布置在第二接触平面c，b上。以所述的方式，多个接触元件安置在接口中，其中，这种错开的布置实现了接口的紧凑的结构形式。原则上特别有利的是，至少一个接触元件是数据接触元件。
通过本发明确保了，在将根据本发明的蓄电池组插入手持式工具中时，通过接触元件的相应的形状和布置转换成用于手持式工具机的编码，然而手持式工具的配对接触元件不能与用于与充电装置接触的在蓄电池组的接口中布置的接触元件产生接触。此外，已存在的蓄电池组可以利用新式的充电装置来充电，因为，新式的充电装置通过配对接触元件的布置能够在已经存在的蓄电池组中通过与蓄电池组的接触元件接触来识别所述编码。
根据本发明的蓄电池组可以设置在手持式工具机中。与此相应地，本发明的一个另外的内容为构造一种手持式工具机，其包括根据本发明的蓄电池组以及接口，所述接口具有用于与蓄电池组的接触元件电或机械地接触的配对接触元件。在此，手持式工具机的至少两个配对接触元件具有不同的长度L和/或高度H，以使得所述配对接触元件适合于与蓄电池组的两个在接触方向Y的方向上相互错开地布置的接触元件中的至少一个接触。在将蓄电池组安置在手持式工具机上时，用于接收手持式工具机的蓄电池组的相应的导向元件的接收件、例如导向槽和导向肋与所述导向元件配合，其中，使蓄电池组沿着接触方向Y沿着手柄的接收件被导入，并且其中，蓄电池组沿着下方的基本垂直于手柄的纵向方向取向的外表面被推入到手持式工具机的蓄电池接收部中。
根据本发明的蓄电池组也可以与充电装置一起使用。与此相应地，本发明的一个另外的内容为也构造一种充电装置，所述充电装置用于给根据本发明的蓄电池组充电。在此，充电装置具有接口，所述接口具有用于与蓄电池组的接触元件电或机械地接触的配对接触元件，其中，至少两个配对接触元件具有不同的长度L和/或高度H，以使得所述配对接触元件适合于与两个在接触方向Y的方向上相互错开地布置的接触元件中的至少一个接触。
普遍地，手持式工具机理解为通常的具有可处于旋转或平移的刀具架的手持式工具机，所述刀具架能够直接地通过传动装置或者通过行星传动装置由驱动马达来驱动，所述手持式工具机例如是棒形起子机、蓄电池钻机、冲击钻机、多功能工具机、锯机、磨机、修剪机和/或钻孔起子机。在此，传输电能应该特别是理解为，手持式工具机通过蓄电池组将能量传输到本体上。
本发明的其他特征、应用可能性、优点和构型由本发明的实施例的下述说明得出，所述实施例在附图中示出。说明、所属的附图以及权利要求包含多个组合的特征。本领域技术人员也单个地研究所述特征、也特别是不同的实施例的特征并且总结出其他有意义的组合。在此可以注意到的是，所述的特征具有仅仅一个所述的特性并且也可以与其他前述的进一步方案的特征组合地使用并且为此不认为以任何形式限制了本发明。
附图说明
下面根据优选的实施例详细地说明本发明。附图是示意性的并且示出：
图1是根据本发明的蓄电池组的透视图；
图2是在与手持式工具机耦合期间的出自图1的蓄电池组的截面图；
图3是出自图1和2的蓄电池组的截面位置的接触元件的透视的细部图；
图4是根据本发明的没有蓄电池组的手持式工具机的透视图；和
图5是根据本发明的充电装置的透视图。
具体实施方式
图1示出蓄电池组100。蓄电池组100包括由第一壳体部件120和第二壳体部件130构成的壳体，其中，所述壳体在第一壳体部件120和第二壳体部件130之间接收多个并联或串联地连接的单体电池400。单体电池400要么如所示地借助于单体电池承载体要么借助于用于隔离单体电池400的硬板套筒相对于彼此定位在壳体部件120，130之间。在所述实施变体中，蓄电池组100构造为滑动式蓄电池组。在将蓄电池组100安置在手持式工具机300上或者在充电装置700上时，手持式工具机300或充电装置700的用于接收蓄电池组100的对应的导向元件110的接收件310、例如导向槽和导向肋与所述导向元件配合，其中，蓄电池组100沿着接触方向Y沿着手柄的接收件310被导入，并且蓄电池组100的接口180被插入到手持式工具机300的对应接口380或者充电装置700的对应接口780中。通过接口180，380，780可以将蓄电池组100配置给手持式工具机300和/或充电装置700。
如图2中可见地，蓄电池壳体在第一壳体部件120和第二壳体部件130之间接收具有多个串联连接的单体电池400的单体电池承载体。此外可见地，为了机械地固定在单体电池保持器600中，各个单体电池400彼此间隔开地被接收。除了将单体电池400固定在蓄电池壳体120，130中以外，单体电池保持器600也用于冷却单体电池400并且由可导热的材料、例如铝或塑料构成。此外，单体电池保持器600具有肋610，从而隔开各个单体电池400，并且可以确保各个单体电池400彼此电绝缘。在此，相邻的单体电池400之间以及单体电池400和单体电池保持器600之间的热传递阻值是尽可能小的，从而由单体电池400产生的损耗热量良好地向外导出并且可以阻止蓄电池组在内部过热。在单体电池保持器600的表面上，蓄电池组电子装置800固定在蓄电池壳体120，130的内部。接触元件140固定在蓄电池组电子装置800上，所述接触元件用于建立蓄电池组100和手持式工具机300之间或者蓄电池组100和充电装置700之间的电和机械的连接。通过固定元件确保了蓄电池组电子装置800和单体电池保持器600之间的连接。
此外，在图3中详细地看到，蓄电池组100的接口180包括五个接触元件140，其中，五个接触元件140固定在蓄电池组电子装置800上，其中，存在两个接触元件、即正接触元件141和负接触元件142用于供给电压，其中，另外的接触元件143，144，145是编码接触元件和温度接触元件。
两个相互错开地布置的接触元件144，145这样成对地相互错开，从而存在沿着接触方向Y位于较前方的第一接触元件144和沿着接触方向Y位于较后方的第二接触元件145。在所述的实施方式中，不仅所述对的第一接触元件144而且第二接触元件145具有缺口160。手持式工具机300上的配对接触元件340和/或充电装置700上的配对接触元件740能够穿过前方的第一接触元件144的缺口160与第二接触元件145接触。
如图4和5所示地，在将蓄电池组100安置在手持式工具机300上或者在充电装置700上时，接触元件140与对应的配对接触元件740，340相互作用，从而原则上仅仅在存在彼此对应的接触元件140和配对接触元件340，740时，蓄电池组100能够安置或者使用在手持式工具机300或充电装置700上。
此外，在接口180的在图3中所示的变体中，正接触元件141、负接触元件142、温度接触元件143以及第一编码接触元件144布置在第一接触平面b上，并且第二编码接触元件145布置在第二接触平面c上。原则上也可以将附加的接触元件布置在第二接触平面c上。这两个接触平面b，c彼此平行地、然而沿着接触方向Y相互错开地布置。以所述方式，在不改变接口几何尺寸的情况下，蓄电池组100的接口180接收多个接触元件140，并且在此，实现了节省空间的紧凑的构型。
图2和3中所示的接触元件140构造为梅花触头并且分别具有一个用于与配对接触元件340，740接触的接触间隙170。在此，平面a通过第一接触元件144的接触间隙170和接触方向Y展开，所述平面也穿过第二接触元件145的接触间隙170延伸。至少一个第二接触元件145的接触间隙170沿着接触方向Y在至少一个第一接触元件144上的投影处于至少一个第一接触元件144的缺口160的区域中。此外，接触元件140这样构造，即所述接触元件具有长度L、高度H以及宽度B，其中，图3中显而易见地，所示的接触元件140特别是以其相应的高度H和长度L彼此区别。相应地，配对接触元件340，740如图4和5中可见地这样构造，所述配对接触元件能够夹紧在蓄电池组100的分别互补的接触元件140的接触间隙170中。
所有布置在两个电压接触元件141，142之间的接触元件143，144，145具有比这两个电压接触元件141，142小的长度L。此外，所述接触元件具有不同的高度H以及分别具有接触间隙170下方的缺口160。通过接触元件143，144，145的所述构型实现了，各两个接触元件、例如编码接触元件144，145可以在平面a上一个接一个地沿着接触方向Y错开地布置，从而对于两个接触元件144，145在宽度B和长度L方面需要如同对于相邻的电压接触元件142那样多的空间。不仅基于不同的高度H而且通过错开地或一个接一个地布置的接触元件143，144，145的相应的缺口160可以确保，手持式工具机300上的配对接触元件340和/或充电装置700上的配对接触元件740能够穿过位于第一接触平面b上、即位于较前方的第一接触元件144的缺口160与位于第二接触平面c上、即位于较后方的第二接触元件145接触，而在此不与位于较前方的第一接触元件144接触。同样能够以所述方式与位于较前方的第一接触元件144接触，而在此不与位于较后方的第二接触元件145产生接触。以所述方式可能的是，手持式工具机300的相应构造的配对接触元件340与位于较前方的第一接触元件144和/或位于较后方的第二接触元件145接触，而充电装置700的相应构造的配对接触元件745仅仅与第一接触元件144接触。
通过根据本发明的蓄电池组100的接口180的接触元件140的适合的构型，所述接触元件不仅与具有匹配的新式接口780，380的充电装置700和/或手持式工具机300兼容，而且与具有仅仅一个用于最多四个接触元件140的接口780，380的充电装置700和/或手持式工具机300兼容，然而所述接触元件沿着接触方向Y并排地布置。在此根据接触元件140的几何构型，替代四个接触元件140，多个接触元件140、例如附加的编码接触元件或数据接触元件一起被接收在根据本发明的蓄电池组100的接口180中。
图4示出构造为手持式工具机300的电器装置。根据所述的实施方式，为了与电网无关地供给电流，手持式工具机300能够机械地和电地与图1所示的蓄电池组100连接。手持式工具机300示例性地构造为蓄电池钻孔起子机。然而表明，本发明不局限于蓄电池钻孔起子机，而是更确切地说可以使用不同的手持式工具机300，所述手持式工具机利用蓄电池组100来驱动。手持式工具机300具有基体305和手柄315，刀具接收装置320固定在所述基体上，根据本发明的蓄电池组100可以锁定地布置在所述手柄上。为了将蓄电池组100锁定在手柄315上，蓄电池组100沿着接触方向Y沿着手柄315被推动，更确切地说，沿着手柄315的下部的基本垂直于手柄315的纵向方向取向的外表面316被推动。另一方面，锁定件包括未详细地示出的锁定元件和操控元件220。通过操控所述操控元件220，蓄电池组100可以从手持式工具机300的手柄315脱卸。在解锁蓄电池组100之后，所述电池组可以与手柄315分离，更确切地说，通过逆着接触方向Y沿着手柄315的下表面316推动蓄电池组100来实现。
手持式工具机300的与蓄电池组100的接触元件140对应的配对接触元件340具有用于供给电压的负配对接触元件341和正配对接触元件342以及用于编码和温度的两个另外的配对接触元件343和344。所有配对接触元件340以接触簧片的形式构造，从而所述配对接触元件能够夹紧在蓄电池组100的分别互补的接触元件140的接触间隙170中。在此，在图4中所示的实施变体中明显地看到，虽然位于配对接触元件341，342之间的配对接触元件343，344具有与配对接触元件341，342相等的长度，但是具有小得多的高度H，因此，一方面明显地减小了用于插入蓄电池组100的插入阻力，并且同时确保了，所述两个配对接触元件343，344只能与蓄电池组100的布置在第一接触平面b上的高的接触元件143，144接触，然而不与布置在第二接触平面c上的较低的接触元件145接触。
图5中所示的充电装置700可以利用电缆250与电网电流连接并且能够通过接口780机械地和电地与图1中所示的蓄电池组100连接。充电装置700具有基体230，根据本发明的蓄电池组100可以布置在所述基体上，其中，蓄电池组100沿着接触方向Y沿着壳体230被推动。在对蓄电池组100进行充电之后，所述蓄电池组与充电装置700再次分离，更确切地说，通过逆着接触方向Y推动蓄电池组100来实现。
如同手持式工具机300的配对接触元件340那样地，充电装置700的与蓄电池组100的接触元件140对应的配对接触元件740具有用于供给电压的负配对接触元件741和正配对接触元件742以及用于编码和温度的两个另外的配对接触元件743和745。所有配对接触元件740以接触簧片的形式构造，从而所述配对接触元件能够夹紧在蓄电池组100的分别互补的接触元件140的接触间隙170中。如同在图5中所示的实施变体中明显地看到，位于配对接触元件741，742之间的配对接触元件743与配对接触元件741，742不仅相等的长度L而且相等的高度H。然而在这种情况中，配对接触元件743的下部的部分区域由不导电的材料构成，从而不能与位于第二接触平面c上较后方的低地构造的接触元件接触。相反地，通过配对接触元件743的上部的部分区域产生与接触元件145的接触。
一个用于构造配对接触元件740的可替换的实施方式具有配对接触元件745，所述配对接触元件构造为比另外的配对接触元件740短，然而具有与另外的配对接触元件741，742，743相等的高度H。因此，所述配对接触元件745也只能与蓄电池组100的布置在第一接触平面b上的高的接触元件143，144接触，并且不能与布置在二接触平面c上的接触元件145接触。
原则上，手持式工具机300的接口380的配对接触元件340的构型以及充电装置700的接口780的配对接触元件740的构型可以与所属的蓄电池组100的相应的实施方式相匹配，然而通过根据本发明将接触元件140布置在不同的平面b，c上也可能的是，根据本发明的蓄电池组100与手持式工具机300和/或充电装置700上的一系列在市场上已有的接口380，780兼容。
除了所述的和构造的实施方式以外能够考虑其他的实施方式，所述其他的实施方式可以包括其他的变型以及特征组合。

Claims (9)

1.一种用于手持式工具机(300)的蓄电池组(100)，其具有接口(180)以及至少四个正交于接触方向(Y)布置的接触元件(140，141-145)，所述接口用于建立所述蓄电池组(100)与手持式工具机(300)和/或充电装置(700)的机械和电的连接，其中，所述接口(180)具有导向件(110)，所述导向件用于将所述蓄电池组(100)沿着接触方向(Y)接到所述手持式工具机(300)和/或所述充电装置上，所述接触元件用于与所述手持式工具机(300)上的对应的配对接触元件(340，341-344)和/或所述充电装置(700)上的对应的配对接触元件(740，741-745)电地和/或机械地接触，其特征在于，所述接触元件(140，141-145)分别具有接触间隙(170)地构造为梅花触头，并且至少两个接触元件(144，145)在所述接触方向(Y)的方向上相互错开地布置，其中，所述至少两个接触元件(144，145)分别具有不同的高度(H)并且所述至少两个接触元件(144，145)中的沿着接触方向(Y)位于前方的至少一个第一接触元件(144)具有在所述接触间隙(170)下方的缺口(160)，其中，至少一个第二接触元件(145)能够被所述手持式工具机(300)上的配对接触元件(340)和/或所述充电装置(700)上的配对接触元件(740)穿过第一接触元件(144)的所述缺口(160)地接触。
2.根据权利要求1所述的蓄电池组(100)，其特征在于，通过所述第一接触元件(144)的接触间隙(170)和所述接触方向(Y)展开的平面(a)也穿过所述第二接触元件(145)的接触间隙(170)。
3.根据权利要求2所述的蓄电池组(100)，其特征在于，所述至少一个第二接触元件(145)的接触间隙(170)沿着所述接触方向(Y)在所述至少一个第一接触元件(144)上的投影处于所述至少一个第一接触元件(144)的所述缺口(160)的区域中。
4.根据权利要求1或2所述的蓄电池组(100)，其特征在于，所述至少一个第一接触元件(144)位于一第一接触平面(b)中，并且所述至少一个第二接触元件(145)处于一第二接触平面(c)中。
5.根据权利要求4所述的蓄电池组(100)，其特征在于，所述接口(180)具有五个接触元件(140，141-145)，其中，在所述两个接触平面(b，c)中的一个上布置有正接触元件(141)、负接触元件(142)、温度接触元件(143)以及第一编码接触元件，并且在另一个接触平面(c，b)上布置有第二编码接触元件。
6.根据权利要求4所述的蓄电池组(100)，其特征在于，一个另外的接触元件(140)布置在所述第二接触平面(c)上。
7.根据权利要求1或2所述的蓄电池组(100)，其特征在于，所述接触元件(140，141-145)中的至少一个是数据接触元件。
8.一种手持式工具机(300)，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的蓄电池组(100)以及接口(380)，所述手持式工具机(300)的接口(380)具有用于与所述蓄电池组(100)的接触元件(140，141-145)电或机械地接触的配对接触元件(340，341-344)，其特征在于，至少两个配对接触元件(343，344)具有不同的长度L和/或高度H，以使得所述配对接触元件适合于与两个在所述接触方向(Y)的方向上相互错开地布置的接触元件(144，145)中的至少一个接触。
9.一种充电装置(700)，所述充电装置用于给根据权利要求1至7中任一项所述的蓄电池组(100)充电，所述充电装置包括接口(780)，所述充电装置(700)的接口(780)具有用于与所述蓄电池组(100)的所述接触元件(140，141-145)电或机械地接触的配对接触元件(740，741-745)，其特征在于，至少两个配对接触元件(743，745)具有不同的长度L和/或高度H，以使得所述配对接触元件适合于与两个在所述接触方向(Y)的方向上相互错开地布置的接触元件(144，145)中的至少一个接触。
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