CN107836047A - 电能源、成套工具和用于将能源插入工具内的方法 - Google Patents

电能源、成套工具和用于将能源插入工具内的方法 Download PDF

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Abstract

本发明除了别的以外还涉及用于电驱动工具(200)的电能源(100；100’)，其包括：主体(101；101’)，其沿着纵轴(L；L’)延伸，具有第一端(102；102’)和相对于纵轴(L；L’)与第一端(102；102’)相对的第二端(103；103’)；至少一个第一电气端子(104；104’)，其从第一端(102；102’)延伸出并具有第一直径(d1；d1’)；以及至少一个第二电气端子(105；105’)，其从第二端(103；103’)延伸出并具有第二直径(d2)。电压存在于第一端子(104；104’)和第二端子(105；105’)之间。第一直径(d1；d1’)不同于第二直径(d2)。第一电气端子(104；104’)从主体(101；101’)的第一端(102；102’)延伸出，以及第二电气端子(105；105’)从主体(101；101’)的所述第二端(103；103’)延伸出。本发明还涉及具有至少一个电驱动工具(200)和至少一个电能源(100；100’)的成套工具和用于将能源(100)插入电驱动工具(200)内的方法。

Description

电能源、成套工具和用于将能源插入工具内的方法
本发明涉及电驱动工具的电能源、具有至少一个电驱动工具和至少一个电能源的成套工具和用于将能源插入电驱动工具内的方法。
为了被驱动，电驱动工具需要电能源，其可例如插入工具的腔内。工具可以是电驱动手术工具，例如手术螺丝刀。在欧洲专利申请EP 14188180.5中公开了具有电池或其它电能源的容器的示例性手术螺丝刀。
因为能源通常是直流源，能源正确地被插入且电气端子不反转很重要。这是因为，否则工具可能变得被永久损坏。这样的极性反转保护也是标准EN 60601所需的。用于防止极性反转的措施本身是从现有技术已知的：
DE 412 666 C描述电池的端子连接。这些具有主体和从其延伸的被实现为管接头的端子触头。正和负端子的这些管接头可在直径尺寸上不同。管接头布置在电池的一个且同一端处。然而由于端子的这个布置，电池必须具有垂直于它们的纵轴的比较大的宽度。工具的腔和相应地还有工具必须因此相应地被设计尺寸，以便可容纳电池。然而在很多情况下，这是不利的，例如，如果工具是预期被握在一只手中的手术螺丝刀。而且，多个电池的串联连接由于端子的这个布置而变得明显更难。
根据DE 2 237 279 A1，应实现可靠的变化操作，因为两个电池端子被实现为具有不同的直径尺寸的相互叠加的螺柱。然而，在这里垂直于电池的纵轴的空间需求也比较大，且在这里多个电池的串联连接也变得明显更难。
此外，DE 10 2009 001 611 A1公开了外部心脏起搏器的电池隔间。在一个示例性实施方式中，使用具有不同直径的两个电池端子的9伏块。在这里，垂直于电池的纵轴的空间需求同样比较大，且多个电池的串联连接变得明显更难。
DE 36 41 927 A1涉及管状电池的极性反转保护。为了这个目的，提供伸到电池座的插座内的阶梯状支管。电池本身只包括从其延伸的单个端子。然而在很多情况下，这只允许不足的极性反转保护，因为只有这一个端子的尺寸(例如直径及其轴向长度)可确定电池是否可在两个相反的方向上被插入。
在手术工具的情况下特别产生的另一重要需求是防止能量的重复使用。为了使工具能够在手术之后被消毒，能源必须首先从工具移除，因为它否则可能由于侵犯性消毒条件而被损坏，例如它可能泄漏，作为其结果，消毒器也可能变得被污染。常见的能源可容易地在消毒之后第二次插入工具内。以这种方式，工具可与已经被使用的且因此至少部分地被放电的能源一起使用。这个风险存在，特别地如果它不能够从能源的外部被看到，不管它是否已经在工具中被使用。如果这没有被注意到直到在下一操作期间为止，则这可能导致延迟，且因此也导致对患者的有害结果。这特别地因为可能存在工具的手术中故障。为了也实现根据已经提到的标准EN60601的“基本电力特征”，必须防止能源的重新使用。
US 2006/0117911 A1公开了预期被使用一次的电池操作的手术螺丝刀。然而，没有公开防止电池的重新使用的特殊结构措施。
US 6,126,670涉及可连接到手术工具以便驱动该手术工具的一次性电池组。借助于布置在工具上并啮合在电池组中的相应开口中的螺柱来实现正确的极性。然而，这个措施在防止电池组被重新使用方面不是有效的。
DE 20 2009 017 971 U1涉及用于手术器械的把手。有布置在把手中的蓄电池，其可以在移除盖之后从把手移除。然而，本文件也没有公开防止蓄电池的重新插入的任何机制。相反，它甚至声明在腔被消毒之后蓄电池可以重新插在腔中。
US 4,309,067具有作为主题的用于将电池组机械和电气地连接到工具的接口，接口预期使电池组能够尽可能用一只手被移除。这个连接借助于可经由释放按钮致动的封闭物来实现，封闭物穿过狭槽延伸。然而，这个文件也没有公开防止电池组被重新插入的任何机制。
文件US 6,257,351同样公开了可以可释放地连接到手术器械的电池组。然而，在这里也没有公开防止电池组的重新插入的任何机制。
EP 1 813 200 A2公开了具有可移除电池的手术器械。在一个实施方式中，器械包括主要部分和可以可释放地连接到主要部分并包含电池的手柄部分。手柄部分具有中断部分，其在手柄部分从主要部分分离之后保持在后者上，使得所述零件的进一步组装不再是可能的。然而，这并不防止电池本身的重新使用。
此外，公开了具有计数器和电动机锁的器械的另一示例性实施方式。在该另一示例性实施方式的第一变形中，计数器被实现并布置成使得电动机锁在电池从器械移除预定数量的次数(例如两次)之后被激活。第二变形规定电动机锁在手柄部分从主要部分分离预定数量的次数(例如两次)之后被激活。然而，这两个变形都是在结构上复杂的且易受故障。
因此，本发明的目的是提供电驱动工具的电能源，借助于其，如上所述的现有技术的至少一个缺点可被克服。特别地，在至少一些实施方式中，能源具有在垂直于能源的主体的方向上的至少可能的结构尺寸，而没有免除在现有技术中本身已知的极性反转保护的必要性。此外，特别地，至少在一些实施方式中，可以用在结构上尽可能简单的方式防止以前已经插在工具中的能源的重新使用。
这些目的中的至少一些在本发明的第一方面中由电驱动工具的电能源实现。工具可以特别地是电驱动手术工具，例如电驱动手术螺丝刀。能源包括：
-主体，其沿着纵轴延伸，具有第一端和相对于纵轴与第一端相对的第二端，
-具有第一直径的至少一个第一电气端子，以及
-具有第二直径的至少一个第二电气端子。
在这种情况下，电压施加在第一端子和第二端子之间，或这样的电压可施加在这两个端子之间。第一直径不同于第二直径。特别地，第一直径可小于第二直径。
在这里和在下文中，端子的“直径”被理解为意指该端子的所有点离主体的纵轴的最大距离的两倍。换句话说，端子的直径是具有圆柱形腔的概念性中空圆柱体的至少内径，圆柱体的纵轴与主体的纵轴重合，且其中端子可全部被容纳。
在结构上最简单的设计中，一个或两个端子可被设计成圆柱体的形式，其中这些圆柱体的纵轴可平行于主体的纵轴，或可甚至与其重合。然而可选地，一个或两个端子也可相对于主体的纵轴偏心地被布置，和/或例如以圆锥体或截头圆锥体的形式被实现；结合其，参考下面将进一步详细描述的示例性实施方式。
根据本发明，第一电气端子从主体的第一端延伸出，而第二电气端子从主体的第二端延伸出。
如果以相应地适当的方式实现电驱动工具，则可防止极性反转，如也在下面进一步更详细地解释的。因为两个端子从主体的相对端延伸出，因此能源的非常小的结构尺寸在垂直于主体的纵轴的方向上变得可能。以这种方式，能源可例如插入到比较小的直径的电气螺丝刀内。此外，因为端子布置在主体的相对端处，多个能源可更容易串联地连接。而且，因为根据本发明，两个端子从主体延伸出且它们在其直径上不同，因此与仅具有从主体延伸出的单个端子的能源相比，可获得另外的尺寸(因此例如，两个直径和两个轴向长度)，其可确定是否可在两个相反的方向上插入能源。可因此甚至更可靠地保护能源免受极性反转，因为所述尺寸与工具的相应尺寸匹配。
能源的直径可以在从3mm到50mm的范围内。与上面的定义一样，能源的直径被理解为意指能源的所有点离主体的纵轴的最大距离的两倍。也就是说，除了具有圆柱形横截面的能源以外，例如具有正方形或矩形横截面的能源也是可设想的并被包括在本发明中。此外，第一端子和/或第二端子的直径与能源的直径之比可以大于50％。在预定直径的能源(其例如可由工具的尺寸限制)的情况下，第一和/或第二端子的直径可因此被选择为比较大，以便产生较大的电接触表面。在两个端子都布置在主体的一个且同一端处的情况下，如在现有技术中的，接触表面将更小。相反，第一端子和/或第二端子的直径与能源的直径之比可以小于50％。
第一端子的第一直径与第二端子的第二直径之比可以在从1％至99％、优选地从70％至96％、特别优选地从80％至86％的范围内。第一端子的第一直径可以在从1mm至49mm、优选地从2mm至3mm、特别优选地从2.4mm至2.6mm的范围内。第二端子的第二直径可以在从1mm至49mm、优选地从2.5mm至3.5mm、特别优选地从2.9mm至3.1mm的范围内。第一和/或第二端子可具有沿着主体的纵轴的在从0.05mm至20mm、优选地从0.1mm至1mm、特别优选地从0.15mm至0.25mm的范围内的长度。
在一些实施方式中，第一和/或第二端子可刚性地连接至主体。然而，至少一个端子相对于主体安装有弹簧或被实现为弹簧也是可设想的并在本发明的范围内。这可使将能源插到工具内并提供(特别是额外的)夹持动作变得更容易，确保在能源的端子和工具的分接元件之间的安全的机械和因而电气的接触。
优选地，基本上以圆柱体的形式实现主体。这具有下面的优点：能源可由工具容纳，而不考虑它绕着纵轴的旋转位置——至少当要与其接触的两个端子和两个分接元件也允许这样时。
上面的目的中的另一个可由用于电驱动工具的电能源实现，电能源包括：
-壳体，其特别地至少部分地形成如上所述的主体，特别地主体的外部；
-至少一个电压源，其布置在壳体中，用于产生电压；
-至少一个第二端子，特别地如上所述的第二端子；
-至少一个内部电触头，
其中由电压源产生的电压被施加或可被施加在第二端子和内部电触头之间。能源可包括可并联或串联连接的一个或多个电压源。
按照根据本发明的方面，能源包括具有电连接到彼此的第一电触头和第二电触头的电接触元件，其中：
-接触元件包括第一端子，其包括第二触头；
-接触元件在备用位置上，其中它可释放地直接或间接地连接到壳体，以及其中第一触头和第二触头都不电连接到内部触头；
-通过可由工具的第一分接元件施加的力的作用，接触元件可从备用位置移动到操作位置，其中第一触头电连接到内部触头，以使得由电压源产生的电压施加在第二端子和第一分接元件之间；
-在第一分接元件第一次被移除之后，接触元件从操作位置移动到结束位置，其中接触元件不再能够与第一分接元件电接触，以使得由电压源产生的电压不再能够施加在第二端子和第一分接元件之间。
接触元件可以特别地被形成为单片并由例如黄铜、特别地镀金或镀镍黄铜的导电材料形成。
因此，在初始备用位置上，接触元件可释放地连接到壳体。例如，在备用位置上，它可被夹持在、用粘合剂粘合在、按压在或焊接在壳体中或经由至少一个预定断点连接到壳体。在该备用位置上，接触元件的第一触头和第二触头都不电连接到内部触头。因此，也没有电压施加在接触元件的触头和能源的第二端子之间。
通过可由第一分接元件施加的力的作用，接触元件可从备用位置移动到操作位置。在那里，第一触头电连接到内部触头。以这种方式，由电压源产生的电压施加在第二端子和第一分接元件之间。如果在这种情况下第二端子也与工具的第二分接元件接触，则该电压施加在两个分接元件之间，以使得电气工具可以被驱动。
在第一分接元件第一次被移除之后，接触元件从操作位置移动到结束位置。对该移动的力可例如由重力或由弹簧产生。在结束位置上，接触元件不再容易与第一分接元件电接触。因此，由电压源产生的电压也不再能够施加在第二端子和第一分接元件之间。换句话说，在第一分接元件第一次被移除之后，接触元件不再能够容易地移动到能源再次配合以驱动工具的位置。能源的重新使用因此以有效的方式被阻止，特别地已经被使用的且因此至少部分地放电的能源的重新使用。而且，在很多示例性实施方式中，由于接触元件的改变的位置，从能源的外部可看到，它已经在工具中被使用。
特别地，如果接触元件在壳体上的备用位置上被压入，则接触元件可具有保持表面，且壳体可具有相对保持表面，其中接触元件可通过保持表面与相对保持表面的机械接触被保持在备用位置上。然而，作为对此的可选方案，接触元件也可以由磁力保持在壳体上的备用位置上。
不仅能源的第一端子而且第二端子是如上所述的电接触元件的部分也是可设想的并在本发明的范围内。更精确地，能源可具有第二内部电触头和第二电接触元件，其具有连接到彼此的第一电触头和第二电触头，其中：
-第二接触元件包括第二端子，其包括第二触头；
-第二接触元件在备用位置上，其中它可释放地直接或间接地连接到壳体，以及其中第二接触元件的第一触头和第二触头都不电连接到第二内部触头；
-通过可由工具的第二分接元件施加的力的作用，第二接触元件可从备用位置移动到操作位置，其中第二接触元件的第一触头电连接到第二内部触头，以使得由电压源产生的电压施加在第一端子和第二分接元件之间；
-在第二分接元件第一次被移除之后，第二接触元件从操作位置移动到结束位置，其中第二接触元件不再能够与第二分接元件电接触，以使得由电压源产生的电压不再能够施加在第一端子和第二分接元件之间。
接触元件可具有保持主体，其上布置保持表面。该保持主体可基本上以圆柱体的形式实现，并具有基本上以圆柱体的圆周表面的形式的保持表面。相对保持表面可同样基本上以圆柱体的形式实现，其它形式明确地是可设想的并在本发明的范围内。这使在能源的产生期间接触元件连接到壳体变得可能，而不考虑绕着圆柱体轴的旋转位置，以便得到初始备用位置。
有利地，至少在备用位置上的保持主体位于接触元件的面向内部触头的侧面上，以及至少在备用位置上的第一端子位于接触元件的背离内部触头的侧面上。
接触元件的保持主体可具有大于第一端子的第一直径的保持主体直径。作为结果，接触元件可以只通过在接触元件和壳体之间的机械接触但不是通过在第一端子和壳体之间的机械接触被保持在壳体上。
接触元件可以沿着保持表面的纵轴从备用位置移动到操作位置。纵轴可以是例如保持表面的对称轴。优选地，保持表面的纵轴与能源的主体的纵轴重合。以这种方式，当工具的第一分接元件在其上施加力时，接触元件可特别容易从备用位置移动到操作位置。
可在第一端子的覆盖表面上、特别地以圆柱体的形式实现的第一端子的覆盖表面上实现接触元件的第一触头。以这种方式，可以用相当特别简单的方式在第一端子和工具的第一分接元件之间产生电接触。
能源以及特别地它的接触元件可以实现，以使得在操作位置上的接触元件被夹持在内部触头和第一分接元件之间。特别地，可在主体的纵轴的方向上实现该夹持。夹持可防止接触元件在操作位置上滑动。
能源优选地包括至少一个腔，其中接触元件松散地布置在结束位置上。接触元件在结束位置上的该松散布置具有以下效果：接触元件可在腔内、特别地在垂直于壳体的纵轴的平面中滑动。接触元件可因此不再容易地转移到操作位置，其中第一分接元件可与接触元件的第一触头电接触。
为了实现该松散布置，如果腔具有沿着纵轴的大于沿着主体的纵轴测量的接触元件的保持主体的高度的长度，则是有利的。
如果腔具有垂直于主体的纵轴的大于保持主体直径的腔直径，则同样对这个目的是优选的。在这里，腔的直径也以类似于上面的定义的方式被理解。腔可被实现，以便基本上以圆柱体的形式，对称轴与主体的纵轴重合。
可选地或另外地，在第一分接元件第一次被移除之后，也可防止接触元件到操作位置的返回，因为接触元件由另外的力保持远离操作位置。这可例如借助于至少一个磁铁和/或借助于至少一个弹簧来实现。
工具可具有用于容纳能源的腔。有利地，第一分接元件布置在工具的内侧上。这个盖在这种情况下设计成将能源保持在所述腔内部，并可选地也封闭后者。作为盖被放上的结果，该设计允许第一分接元件在接触元件上施加力，以便将后者从备用位置移动到操作位置，且能源作为整体被保持在腔内，以及可选地腔被封闭，以使得也产生与第二端子的可靠的机械和因此电气接触。
本发明的另一方面涉及成套工具。该成套工具包括：
-至少一个电驱动工具，特别地至少一个电驱动手术工具，特别地至少一个电驱动手术螺丝刀，
-如上所述的至少一个电能源，借助于其，工具是电气地可驱动的。
特别地，工具可具有第一分接元件，其被实现并布置成使得能源的接触元件可通过由第一分接元件施加的力的作用从备用位置移动到操作位置。如已经在上面解释的，工具可具有用于容纳能源的腔。而且，第一分接元件可布置在工具的盖的内侧上，该盖被设计成将能源保持在腔内部，可选地用于封闭这个腔。
如果能源有具有不同直径的两个电气端子，且这些端子从能源的主体的相对端延伸出，则工具优选地具有用于分接施加或可施加在第一端子和第二端子之间的电压的第一分接元件和第二分接元件。在这种情况下，能源和工具被实现并彼此匹配，使得：
-同时地，第一电气端子可与第一分接元件接触以及第二电气端子可与第二分接元件接触，以及
-第一电气端子不能与第二分接元件接触，
和/或
第二电气端子不能与第一分接元件接触。
因此，施加或可施加在能源的两个端子之间的电压可仅以单一极性被输送到两个分接元件；反转的极性是不可能的。
为了实现此，工具、特别地工具的盖可具有第一电绝缘体，其以环的方式包括第一分接元件并在它之上在工具的纵向方向上突出。因此产生部分地被限定的第一腔，其由第一绝缘体的内壁和第一分接元件限定。第一腔被设计尺寸，以使得只有能源的第一端子能够被容纳在第一腔中并与第一分接元件接触，但第二端子不能。特别地，第一腔可具有在工具的纵轴方向上测量的第一深度，其小于第一端子的第一高度，但大于第二端子的第一高度。可选地或此外，第一腔可具有大于第一端子的第一直径但小于第二端子的第二直径的内径。
此外，第二分接元件优选地包括环形第二分接表面，其可面向工具的腔。第二分接元件可以以环的方式包括第二绝缘体，并在它之上在工具的纵向方向上突出。以这种方式，可形成第二腔，其由第二分接元件的内壁和第二绝缘体限定。第二分接表面的内径优选地小于能源的第二端子的第二直径，但大于能源的第一端子的第一直径。作为此的结果，只有第二端子可与第二分接元件接触。相反，第一端子穿透到第二腔内而不能够与第二分接元件接触。由于结合图9和10解释的原因，如果第一腔的内径小于第二分接表面的内径，同样是有利的。
更有利地，在工具的纵向方向上测量的第二腔的第二深度小于沿着能源的纵轴测量的第一端子的第一长度。这是有利的，特别是如果能源包括如上所述的可移动接触元件，其包括保持主体和作为单片的并由导电材料形成为整体的第一端子，且保持主体的直径大于第二分接元件的内径。这是因为在保持主体可与第二分接表面接触之前，第一端子然后触在第二绝缘体上。
可选地或此外，在工具的纵向方向上测量的第二腔的第二部分可以小于沿着能源的纵轴测量的第二端子的第二长度，但大于沿着能源的纵轴测量的第一端子的第一长度。然而在这种情况下，在能源的第一端处的盖表面应被实现为绝缘体，第一端子从该第一端延伸出。
如果第二分接元件布置在具有环形绝缘体表面的环形绝缘体内部以使得第二分接表面相对于绝缘体表面凹进小于第二端子的长度的一段距离，则同样可能是有利的。这是因为这可防止具有然而不从主体延伸出的端子的能源被插入，使得这个端子与第二分接表面接触。这个优点随后发生，即使端子的长度小于所述距离。
本发明的又一方面涉及用于将具有电接触元件的如上所述的能源插入电驱动工具内的方法。工具可以再次是电驱动手术工具，特别地电驱动手术螺丝刀。该方法包括一个步骤，其中通过工具的第一分接元件的力的作用，能源的接触元件从备用位置移动到操作位置。如由上面的陈述认定的，这实现由电压源产生的电压施加在能源的第二端子和第一分接元件之间的效果，作为其的结果，工具可被驱动。
在下文中在多个示例性实施方式和附图的基础上更详细描述了本发明。其中示出：
图1：根据本发明的第一能源的横截面视图；
图2：在电螺丝刀中以正确极性容纳的根据本发明的第一能源的横截面视图；
图3：根据本发明的第一能源的第二端子和螺丝刀的第二分接元件的详细视图；
图4：根据本发明的第一能源的第一端子和螺丝刀的第一分接元件的详细视图；
图5：在备用位置中的根据本发明的第一能源的第一端子的详细视图；
图6：在操作位置中的根据本发明的第一能源的第一端子的详细视图；
图7：在结束位置中的根据本发明的第一能源的第一端子的详细视图；
图8：以不正确的极性被插入的根据本发明的第一能源的横截面视图；
图9：处于正确极性的根据本发明的第二能源和两个分接元件的示意性侧视图；
图10：处于不正确极性的根据本发明的第二能源和两个分接元件的示意性侧视图；
图11a-i：根据本发明的另外的能源的示意性透视图。
在图1中示出的电能源100包括沿着纵轴L延伸的主体101。主体101具有第一端102和第二端103，第一电气端子104从第一端102延伸出，第二端103相对于纵轴L与第一端102相对，且第二电气端子105从第二端103延伸出。主体101具有41.6mm的长度和15mm的直径。第一电气端子104具有第一直径d1＝2.5mm和沿着能源100的纵轴L测量的第一长度l1＝0.2mm，以及第二电气端子105具有第二直径d2＝3mm和沿着能源100的纵轴L测量的第二长度l2＝0.2mm。特别地，第一直径d1因此小于第二直径d2。
能源100包括形成主体101的外部的壳体111。在壳体111中，存在以圆柱体的形式的电压源106。这可以是例如本身已知的CR 2单电池，或本身已知的另一圆形电池。由电压源106产生的电压施加在第二端子105和内部电触头107之间，第二端子105和内部电触头107从电压源106的相对端延伸出。
能源100还具有电接触元件108。后者包括以圆柱体的形式的保持主体112，其具有在圆周方向上形成的圆柱体的圆周表面的形式的保持表面113。同样以圆柱体的形式的第一端子104在保持主体112上形成。接触元件108因此具有由保持主体112的与第一端子104相对的覆盖表面形成并面向内部触头107的第一电触头109，并具有在第一端子104的与保持主体112相对的覆盖表面上形成并背离内部触头107的第二电触头110。保持主体112具有大于第一端子104的第一直径d1的保持主体直径D1。接触元件108由例如镀金或镀镍黄铜的导电材料形成为单片，以使得第一触头109和第二触头110电连接到彼此。
图1示出在备用位置A中的能量源100，其中接触元件108可释放地夹持在壳体111上，保持表面113通过与在壳体111上形成的以圆柱体的圆周表面的形式的相对保持表面114的机械接触被保持。第一端子104因此在远离内部触头107、即远离能源100的主体101的方向上延伸。
在电压源106和接触元件110之间形成的是第一腔116，其部分地由内部触头107和由以圆柱体的圆周表面的形式的内壁117和以圆环的形式的壳体111的内壁118限定。在备用位置A中，第一腔116此外在与内部触头107相对的第一触头109的侧面上被限定。然而在备用位置A中，接触元件108不穿透到第一腔116内。然而，在备用位置A中，接触元件108也可以部分地穿透到第一腔116内，但在内部触头107和第一接触109之间没有接触。
由于在内部触头107和接触元件108的第一触头109之间的电接触的缺乏，在备用位置A中，没有电压施加在第一端子104和第二端子105之间。
在图2中示意性示出的是电驱动手术螺丝刀200。后者具有壳体211，其具有在其中形成的腔204，在腔204中容纳图1所示的能源100。除了在下文中详细描述的它的部件以外，螺丝刀200仅示意性地被示出。此外，螺丝刀200还包括用于将能源100保持在腔204内部且还封闭这个腔204的盖203。螺丝刀200可例如具有17.5cm的长度和垂直于其的2.2cm的直径。所述尺寸允许螺丝刀200以一只手被握住和操作。可能只能够用两只手操作的较大或较小的螺丝刀也是可设想的。能源100和螺丝刀200形成根据本发明的成套工具。
图3是由图2中的X标记的部分的详细视图。螺丝刀200包括具有面向腔204的环形第二分接表面209的第二分接元件206。第二分接元件206布置在具有环形绝缘体表面215的环形绝缘体214内，使得第二分接表面209相对于绝缘体表面215凹进一段距离S2。分接表面的内径a2＝4mm小于第二端子105的第二直径d2，但大于能源100的第一端子104的第一直径d1。此外，距离s2小于第二端子105的长度l2。这允许在第二端子105和第二分接元件206之间的电接触。
第二分接元件206以环的方式包括第二绝缘体210，并在后者之上在螺丝刀200的纵向方向上突出。以这种方式，形成第二腔212，其由第二分接元件206的内壁213和由第二绝缘体210限定。第二腔212具有沿着能源100的纵轴L的第二深度t2＝0.2mm。下面将结合图8解释该第二腔212的另外的特性和优点。
图4中的详细视图示出在图2中由Y表示的部分。布置在盖203的内侧202上的是第一分接元件201和第一电绝缘体205，其以环的方式包括第一分接元件201并在它之上在螺丝刀200的纵向方向上突出。以这种方式，产生第一腔208，其部分地由第一绝缘体205的内壁207和第一分接元件201限定。该第一腔208被设计尺寸，以使得能源100的第一端子104可被容纳在第一腔208中并可与第一分接元件201接触。为了这个目的，第一绝缘体205的内径a1＝2.5mm大于第一端子104的第一直径d1，但小于能源的第二端子105的第二直径d2。而且，第一腔208的深度t1小于第一端子104的长度l1。然而，这个接触仅在图6所表示的操作位置B中产生(关于其，见下文)。
图5再次示出在备用位置A中的详细视图。作为盖203放置到螺丝刀200的壳体211上的结果，能源100的第一端子104穿透到第一腔208内并与第一分接元件201接触。如果盖203在壳体21的方向上被进一步按压，第一分接元件201将力施加在接触元件108上，作为此的结果，后者从图5所示的备用位置A移动图6所示的操作位置B。沿着与能源100的主体101的纵轴L重合的保持表面113的对称轴S实现这个移动。在其它示例性实施方式中，还更一般地设想该移动的仅仅一个分量沿着保持表面113的对称轴S前进。腔208的深度t1被设计尺寸，以使得当盖203放置在上面时，接触元件108——虽然暂时是松散的——然而总是在第一绝缘体205中被引导。因此，机械引导可以只在盖203再次远离接触元件108移动时结束。
在操作位置B中，接触元件108的第一触头109电连接到内部触头107。以这种方式，第一分接元件201也导电地连接到内部触头107。而且，能源100的第二端子105也与第二分接元件206电接触。因此，总的来说，由电压源106产生的电压施加在第一分接元件201和第二分接元件206之间，作为此的结果，螺丝刀200可被驱动。在操作位置B中，接触元件108在纵轴L的方向上被夹持在内部触头107和第一分接元件201之间，且因此不能在腔116内滑动。
如果从壳体211再次释放盖203，则也作为结果从接触元件108移除第一分接元件201。这导致在纵轴L的方向上的夹持作用的移除。在图8中表示的该结束位置C中，接触元件108因此松散地布置在腔116中。作为结果，接触元件108可在腔116内在垂直于纵轴L的平面中滑动，特别地作为作用于其上的重力的结果。这是可能的，因为垂直于主体101的纵轴L的腔116具有大于保持主体直径D1的腔直径D2。松散布置此外被支持，因为腔116沿着纵轴L具有沿着主体101的纵轴L测量的、大于接触元件108的保持主体112的高度的长度。可选地，可提供在这里未示出的弹簧，其将接触元件108保持在结束位置C中，其中它可以不再与第一分接元件201电接触；因此在这里，接触元件108不松散地布置在腔116中。
接触元件108因此可不再容易地与第一分接元件201接触，以使得能源100不能再次被插入螺丝刀200内，使得后者可由能源100驱动。而且，由于接触元件108的改变的位置，可从能源100的外部看到，它已经在工具中被使用。
在图8中示出具有相同的能源100的相同的螺丝刀200。然而在这里，能源100以不正确的极性插入：第一端子104位于第二分接元件206的侧面上，而第二端子105位于第一分接元件201的侧面上。
然而，在两侧上，没有在端子和分接元件之间的接触：第一端子104具有小于第二分接表面209的内径a2(见图3)的直径d1(见图1)。而且，第一端子104的第一长度l1(见图1)大于第二腔212的第二深度t2(见图3)。第一端子104因此触在第二绝缘体210上而在这个情况下保持主体112不能够与第二分接表面209接触。在另一侧上，第二端子105的直径d2(见图1)大于第一绝缘体205的内径a1(见图4)。因此，第二端子105不能与凹进的第一分接元件201接触。
第二分接表面209相对于绝缘体表面215(见图3)的凹进防止具有然而不远离主体延伸的端子的能源被插入，使得该端子与第二分接表面209接触。与上面的其它陈述相关，证实具有两个端子(然而其中至多一个远离主体延伸)的能源不能在两个方向的任一个上与两个分接元件201、206都接触。
在图9和10中示意性示出根据本发明的另一能源100’。该能源还包括主体101’，其沿着纵轴L’延伸并具有第一端102’和相对于纵轴L’与第一端102’相对的第二端103’。远离第一端102’延伸的是具有直径d1的以圆柱体的形式的第一端子104’，以及远离第二端103’延伸的是具有大于第一直径d1的第二直径d2的第二端子105’。与图1到8中所示的第一示例性实施方式不同，能源100’不包括可移动的接触元件。替代地，第一端子104’以不动的方式布置在主体101’上。
而且，在图9和10中示意性示出以圆柱体的形式的第一分接元件201、第一绝缘体205和包括第二腔212的环形第二分接元件206。第一绝缘体205以环的方式包括第一分接元件201，并在后者之上在第二分接元件206的方向上突出。第一绝缘体205具有大于第一端子104’的直径d1但小于第二端子105’的直径d2的内径a1。此外，沿着纵轴L’测量的第一端子104’的长度l1大于在该方向上测量的第一腔208的第一深度t1，该腔由第一分接元件201和第一绝缘体205的内壁207限定。第二分接元件206的内径a2大于第一绝缘体105的内径a1，且因此同样大于第一端子104’的直径d1，但小于第二端子105’的直径d2。因此，总的来说，d1<a1<a2<d2。
在图9中，能源100’以正确的极性被定向。如果能源100’和第一绝缘体205连同第一分接元件201一起在第二分接元件206的方向上移动，则第一端子104’由于上面所述的尺寸而穿透到腔208内，以使得它与第一分接元件201接触，且第二端子105’靠在第二分接元件206上。因此，以这种方式，由能源100’产生的电压施加在两个分接元件201和206之间。
在图10中，能源100’以不正确的极性被定向。在这里，第一端子104’穿透到在第二分接元件206中形成的第二腔212内。然而因为第一端子的直径d1小于内径a2，没有电接触在这里产生。而且，因为第二直径d2大于第一绝缘体205的内径a1，第二端子105’不能与第一分接元件201接触。
具有相同直径d1＝d2的两个端子的能源(不根据本发明)不能确保这样的极性反转保护：这是因为在那种情况下端子的两个相同的直径d1＝d2都小于较大的内径a2，以使得两个端子都不能与第二分接元件206接触，或可选地，端子的两个相同的直径d1＝d2将与较大的内径a2至少一样大，即大于较小的内径a1，然而在这种情况下，两个端子都不能与第一分接元件201接触，因为它们都将触在第一绝缘体205上。而且，对于用户，这样的能源将难以正确地插入，因为两个端子未在视觉上区分。
在图11a至11i中示意性地示出了多个另外的能源100’，其中只有第一端子104’在每种情况下是可见的。在图11a至11i中示出的所有能源100’的第一端子104’具有相同的直径d1’，如根据本发明理解的。图11a至11i各自示出概念性中空圆柱体119’，其纵轴与主体101’的纵轴重合。在每种情况中示出的是最小的这样的概念性中空圆柱体119’，其中第一端子104’可完全被容纳。根据这里使用的定义，第一端子104’的直径d1’是该最小概念性中空圆柱体119’的直径。
详细地，在图11a中，第一端子104’是以圆柱体的形式并沿着主体101’的纵轴L’布置。在这里，第一端子104’因此与概念性中空圆柱体119’重合，并与在图9和10中所示的概念性圆柱体相同。根据图11b的第一端子104’圆柱体的形式，然而其对称轴相对于主体101’的纵轴L’偏心地移位。根据图11c的第一端子104’同样偏心地布置，但具有圆形截头圆锥体的形式。图11d所示的第一端子104’是矩形平行六面体的形式。在图11e中示出具有矩形而不是正方形底部的截头圆锥体的形式的第一端子104’。图11f示出偏心圆锥体的形式的第一端子104’。图11g所示的实施方式包括以螺旋状物的形式并例如可另外地被实现为弹簧的第一端子104’。根据图11g的示例性实施方式包括总共五个第一端子104’，每个第一端子以棒的形式实现并布置在纵轴L’周围的圆周方向上。最后，图11h示出具有中心孔120’的中空圆柱体的形式的第一端子104’。很清楚，上面提到的示例性实施方式的任何组合也是可设想的。

Claims (15)

1.一种用于电驱动工具(200)、特别地电驱动手术工具(200)、特别地电驱动手术螺丝刀(200)的电能源(100；100’)，包括：
-主体(101；101’)，其沿着纵轴(L；L’)延伸，具有第一端(102；102’)和相对于所述纵轴(L；L’)与所述第一端(102；102’)相对的第二端(103；103’)，
-至少一个第一电气端子(104；104’)，其具有第一直径(d1；d1’)，以及
-至少一个第二电气端子(105；105’)，其具有第二直径(d2)，
其中电压施加或能够施加在所述第一端子(104；104’)和所述第二端子(105；105’)之间，以及所述第一直径(d1；d1’)不同于所述第二直径(d2)，且特别地小于所述第二直径(d2)，
其特征在于
所述第一电气端子(104；104’)从所述主体(101；101’)的所述第一端(102；102’)延伸出，以及所述第二电气端子(105；105’)从所述主体(101；101’)的所述第二端(103；103’)延伸出。
2.根据权利要求1所述的能源(100；101’)，其特征在于
所述主体(101；101’)基本上以圆柱体的形式实现。
3.一种用于电驱动工具(200)、特别地电驱动手术工具(200)、特别地电驱动手术螺丝刀(200)的电能源(100)，特别地根据前述权利要求中任一项所述的电能源(100)，包括：
-壳体(111)，其特别地至少部分地形成所述主体(101)，
-至少一个电压源(106)，其布置在所述壳体(111)中，用于产生电压，
-至少一个第二端子(105)，以及
-至少一个内部电触头(107)，
其中由所述电压源(106)产生的电压被施加或能够被施加在所述第二端子(105)和所述内部电触头(107)之间；
其包括：
至少一个电接触元件(108)，其具有电连接到彼此的第一电触头(109)和第二电触头(110)，其中：
-所述接触元件(108)包括第一端子(104)，所述第一端子(104)包括所述第二触头(110)；
-所述接触元件(108)在备用位置(A)中，其中它可释放地直接或间接地连接到所述壳体(111)，以及其中所述第一触头(109)和所述第二触头(110)都不电连接到所述内部触头(107)；
-通过能够由所述工具(200)的第一分接元件(201)施加的力的作用，所述接触元件(108)能够从所述备用位置(A)移动到操作位置(B)，其中所述第一触头(109)电连接到所述内部触头(107)，以使得由所述电压源(106)产生的电压施加在所述第二端子(105)和所述第一分接元件(201)之间；
-在所述第一分接元件(201)第一次被移除之后，所述接触元件(108)从所述操作位置(B)移动到结束位置(C)，其中所述接触元件(108)不再能够与所述第一分接元件(201)电接触，以使得由所述电压源(6)产生的电压不再能够施加在所述第二端子(105)和所述第一分接元件(201)之间。
4.根据权利要求3所述的能源(100)，其特征在于
在所述备用位置(A)中，所述接触元件(108)能够被夹持在、用粘合剂粘合在、按压在或焊接在所述壳体(111)上或经由至少一个预定断点连接到所述壳体(111)。
5.根据权利要求3和4中任一项所述的能源(100)，其特征在于
所述接触元件(108)具有保持表面(113)，且所述壳体(111)具有相对保持表面(114)，其中所述接触元件(108)能够通过所述保持表面(113)与所述相对保持表面(114)的机械接触被保持在所述备用位置(A)中。
6.根据权利要求5所述的能源(100)，其特征在于
所述接触元件(108)能够沿着纵轴、特别地所述保持表面(113)的对称轴(S)从所述备用位置(A)移动到所述操作位置(B)，其中优选地，所述保持表面(113)的纵轴与所述主体(101；101’)的纵轴(L)重合。
7.根据权利要求3至6中任一项所述的能源(100)，其特征在于
它包括至少一个腔(116)，其中所述接触元件(108)松散地布置在所述结束位置(C)中。
8.根据权利要求7所述的能源(100)，其特征在于
所述腔(116)基本上以圆柱体的形式实现并具有垂直于所述主体(101)的所述纵轴(L)的大于所述保持主体直径(D1)的腔直径(D2)。
9.根据权利要求3-8中任一项所述的能源(100)，其特征在于
所述第一分接元件(201)布置在所述工具(200)的盖(203)的内侧(202)上，其中所述盖(203)被设计成将所述能源(100)保持在所述工具(200)的所述腔(204)内部，并且可选地封闭这个腔(204)。
10.一种成套工具，包括：
-至少一个电驱动工具(200)，特别地至少一个电驱动手术工具(200)，特别地至少一个电驱动手术螺丝刀(200)，
-根据前述权利要求中任一项所述的至少一个电能源(100；100’)，借助于其，所述工具(200)是电气地可驱动的。
11.根据权利要求10所述的成套工具，其特征在于
所述工具(200)具有第一分接元件(201)，其被实现并布置成使得所述能源(100)的所述接触元件(108)能够通过由所述第一分接元件(201)施加的力的作用从所述备用位置(A)移动到所述操作位置(B)。
12.根据权利要求10和11中任一项所述的成套工具，其特征在于
所述能源(100；100’)根据权利要求1和2中任一项被实现，并且所述工具(200)具有用于分接施加或能够施加在所述第一端子(104；104’)和所述第二端子(105；105’)之间的电压的第一分接元件(201)和第二分接元件(206)，其中所述能源(100；100’)和所述工具(200)被实现并彼此匹配，使得：
-同时地，所述第一电气端子(104；104’)能够与所述第一分接元件(201)接触以及所述第二电气端子(105；105’)能够与所述第二分接元件(206)接触，以及
-所述第一电气端子(104；104’)不能与所述第二分接元件(206)接触，
和/或
所述第二电气端子(105；105’)不能与所述第一分接元件(201)接触。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的成套工具，其特征在于
所述工具(200)包括用于容纳所述能源(100；100’)的腔(204)和盖(203)，所述第一分接元件(201)布置在所述盖(203)的内侧(202)上，并且所述盖(203)设计成将所述能源(100；100’)保持在所述腔(204)内部并封闭这个腔(204)。
14.根据权利要求12和13中任一项所述的成套工具，其特征在于
所述工具(200)、特别地所述工具(200)的所述盖(203)包括第一电绝缘体(205)，所述第一电绝缘体(205)以环的方式包括所述第一分接元件(201)并在它之上在所述工具(200)的纵向方向上突出，以便产生第一腔(208)，所述第一腔(208)部分地由所述第一绝缘体(205)的内壁(207)和所述第一分接元件(201)限定，并被设计尺寸，以使得只有所述能源(100)的所述第一端子(104)能够被容纳在所述第一腔(208)中并与所述第一分接元件(201)接触，但所述第二端子(105)不能。
15.一种用于将根据权利要求3至9中任一项所述的能源(100)插入电驱动工具(200)、特别地电驱动手术工具(200)、特别地电驱动手术螺丝刀(200)内的方法，包括以下步骤，其中通过所述工具(200)的所述第一分接元件(201)的力的作用，所述能源(100)的所述接触元件(108)从所述备用位置(A)移动到所述操作位置(B)。
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