CN111354889B - 用于蓄电池运行式器具的、具有保护罩的可更换蓄电池组 - Google Patents

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Abstract

提出了一种用于蓄电池运行式器具(12、16、18、20)的可更换蓄电池组(10)，所述可更换蓄电池组具有壳体(22)、用于选择性地使可更换蓄电池组(10)充电或者放电的第一机电接口(26)和至少用于使可更换蓄电池组(10)放电的至少一个第二机电接口(36)，所述第一机电接口布置在壳体(22)上，所述第二机电接口与第一机电接口(26)在地点上分开并且布置在壳体(22)上。根据本发明设置了，至少一个第二机电接口(36)由保护罩(38)保护免受污物、损坏和/或机电干扰。

Description

用于蓄电池运行式器具的、具有保护罩的可更换蓄电池组
技术领域
本发明涉及一种用于蓄电池运行式器具的可更换蓄电池组，所述可更换蓄电池组具有壳体、用于选择性地给可更换蓄电池组充电或者放电的第一机电接口和至少用于给可更换蓄电池组放电的至少一个第二机电接口，第一机电接口布置在壳体上，第二机电接口与第一机电接口在地点上分开并且布置在壳体上。
背景技术
US2014/042970A1示出用于手持式电动工具的可更换蓄电池组，所述可更换蓄电池组具有给移动设备、尤其是智能手机充电或者供电的USB端口，其中，USB端口设置在可更换蓄电池的与用于选择性地给可更换蓄电池组充电或者放电的第一机电接口不同的壳体侧上。
从EP 3 336 954 A1中得知一种可更换蓄电池组，所述可更换蓄电池组具有在可更换蓄电池的上侧上的、用于选择性地给可更换蓄电池组充电或者放电的第一机电接口和在可更换蓄电池组的前侧上的、构造为编程接口的用户接口，所述用户接口呈USB接口的形式；而EP 3 051 658 A1示出一种用于手持式电动工具的可更换蓄电池组，所述可更换蓄电池组具有紧靠第一机电接口的、用于给移动设备充电的USB端口。
此外，WO2017/189786A1公开了一种用于手持式电动工具的可更换蓄电池组，所述可更换蓄电池组具有用于给可更换蓄电池组充电的Type-B型的第一USB接口和用于给可更换蓄电池组放电的Type-A型的第二USB接口。EP 3 379 687 A1示出一种具有第一和第二机电接口的可更换蓄电池组，其中，第二机电接口构造为用于选择性地给可更换蓄电池组充电和放电的USB Type-C型接口。
此外，从US2017/0331305A1中得知一种用于可更换蓄电池组的适配器，所述适配器除了用于与可更换蓄电池组连接的第一机电接口还具有多个与第一机电接口在地点上分开的、用于给用电器充电及供电的机电接口。
根据现有技术的以上接口的共同点在于，它们由于其敞开的结构而未受针对污染、损坏和/或电磁干扰的保护。尤其是就用于电动工具的可更换蓄电池组而言，存在更高的以下风险：未受保护的机电接口在电动工具运行时被污染或者损坏。这特别是涉及以下情况：接口与用于选择性地给可更换蓄电池组充电或者放电的第一机电接口在地点上分开，所述第一机电接口必须与电动工具连接以用于其运行。然而对于其他蓄电池运行式器具的可更换蓄电池组来说，也不能够排除这种风险，从而本发明的任务是：相对于现有技术改进对可更换蓄电池组的、与第一机电接口在地点上分开的第二机电接口的保护。
发明内容
发明优点
为了解决该任务，设置：可更换蓄电池组的所述至少一个第二机电接口被保护罩保护免于污染、损坏和/或机电干扰。第一机电接口能够与蓄电池运行式器具可松脱地连接以用于放电并且能够与充电器可松脱地连接以用于充电。特别有利地，蓄电池运行式器具也能够使用在具有高污染风险或者高机械应力的区域中。在一定限度内，这也适用于以下情况：存在蓄电池运行式器具的可更换蓄电池与飞溅水或者其他液体和物质接触的风险。
第二机电接口能够构造为Type-A型、Type-B型、Type-C型、Mini型或者Micro型的USB端口。然而，在不限制本发明的情况下也考虑用于传输数据和/或能量的其他多极接头变型，例如Lightning、Thunderbold、HDMI、RJ-插接以及TRS插接(Klinken-Steckverbindung)。
在本发明的上下文中，蓄电池运行式器具应当理解为例如用于借助于电驱动的插入式刀具来加工工件的电动工具。在此，电动工具能够构造为手持式电动工具和固定式电动工具机。在本上下文中，典型的电动工具是手持式电钻或者立式电钻、起子机、冲击钻、刨机、角磨机、振动磨光机、抛光机等。然而也将诸如割草机、打草机或修枝锯等园艺器具考虑为蓄电池运行式器具。此外，本发明能够用在用于诸如吸尘器、搅拌器等的蓄电池运行的家用器具的可更换蓄电池组。
可更换蓄电池组的蓄电池电压通常是单个蓄电池单体的电压的多倍，并且，由蓄电池单体的连接方式(并联或者串联)得出。蓄电池单体典型地构造为原电池，所述原电池具有以下结构：一个单体电极位于一个端部上并且另一个单体电极位于对置的端部上。尤其地，蓄电池单体在一个端部上具有正单体电极并且在对置的端部上具有负单体电极。蓄电池单体优选构造为锂基蓄电池单体，例如锂离子、锂钋、锂-金属等。然而本发明也能够应用在具有镍镉单体、镍氢单体或者其他合适单体种类的可更换蓄电池组中。就具有3.6V的单体电压的常见锂离子蓄电池单体而言得出3.6V、7.2V、10.8V、14.4V、18V、36V等示例性蓄电池电压。优选地，蓄电池单体构造为至少基本上圆柱形的圆单体，其中，单体电极布置在圆柱形状的端部上。然而，本发明不取决于所使用的蓄电池单体的种类和构造形态，而是能够应用于任意蓄电池和蓄电池单体。优选地，本发明应当用于具有大于10V的蓄电池电压的可更换蓄电池组。
应注意到，可更换蓄电池组的用于与蓄电池运行式器具力锁合和/或形状锁合地可松脱连接的第一机电接口的机械构型不应是本发明的主题。视蓄电池运行式器具和/或可更换蓄电池组的功率级而定，技术人员会选择合适于第一机电接口的实施方式。“可松脱连接”应当理解为可无需工具地(即用手)松脱和建立的连接。
在本发明的另外的构型中，保护罩具有枢转点，用于选择性地释放或者遮盖第二机电接口。枢转点在此布置在保护罩的面延伸尺度的外边缘上。因此，以特别有利的方式，可实现保护罩的对于操作者直观的操作以及保护罩的、用于第二机电接口的最佳可触及性的、尽可能大的枢转范围。
为了使保护罩虽然具有简单的可操作性但不会丢失，其枢转点由具有沿径向突出的一个头部端部(Kopfende)的销形成，其中，保护罩具有柱形的套圈，保护罩借助所述套圈在销的另一个端部上包围所述销。另一优点是：保护罩能够通过搭接(übergreifend)的套圈以相应的力消耗在不打开可更换蓄电池组的壳体的情况下从销上松脱，以便在出现缺陷的情况下更换保护罩。
为了实现保护罩的扁平构造形态和由此产生的整体上鼓出(auftragen)少的设计，销借助于弹簧元件来轴向弹动地支承，其中，弹簧元件以其一个端部沿轴向支撑在沿径向突出的头部端部上并且以其另一个端部沿轴向支撑在可更换蓄电池组的壳体的内侧上。以这种方式，可实现保护罩的具有两个自由度或者说运动方向的直观操作。
第一机电接口布置在可更换蓄电池组的壳体的第一侧壁上，并且，第二机电接口布置在壳体的另一侧壁上。在此，本发明的另外的构型设置，第二机电接口基本上正交于第一机电接口布置。
一方面为了进一步简化可操作性并且保持可更换蓄电池组的紧凑性，并且另一方面为了遮盖第二机电接口的足够大的面积，保护罩的纵向延伸尺度相应于第二机电接口的纵向延伸尺度的约2.5倍、优选地约3倍、特别优选地约3.5倍。此外，保护罩的横向延伸尺度相应于第二机电接口的横向延伸尺度的约1.5倍、优选地约2倍、特别优选地约2.5倍。设置了，保护罩在关闭状态下相对于可更换蓄电池组的壳体壁鼓出小于2至3mm。此外，保护罩由硬塑料、碳纤维增强塑料、金属或者由相应抗扭曲的材料一件式地制成。
如果保护罩正交于其纵向延伸尺度和横向延伸尺度地具有凸起——保护罩在关闭状态下借助所述凸起嵌接到第二机电接口中，则能够实现保护罩在关闭状态下特别牢固的配合。
附图说明
在下文中，参照图1和图2示例性地阐述本发明，其中，在附图中的相同附图标记指示具有相同工作方式的相同组成部分。
附图示出：
图1以示意性视图示出一种系统，该系统至少包括各种蓄电池运行式器具、充电器和根据本发明的可更换蓄电池组；
图2以第二示意性视图示出来自图1的、根据本发明的可更换蓄电池组；
图3以另外的示意性视图示出来自图1和图2的、根据本发明的可更换蓄电池组；
图4以示意性剖面图示出根据本发明的可更换蓄电池组的枢转点的第一细节视图；以及
图5以示意性剖面图示出根据本发明的可更换蓄电池组的机电接口的第二细节视图。
具体实施方式
图1示出具有18V可更换蓄电池组10、各种蓄电池运行式器具12和充电器14的系统。图1应当直观示出：根据本发明的可更换蓄电池组10在不限制本发明的情况下适用于不同的蓄电池运行式器具12。在此，示范性地示出蓄电池吸尘器16、蓄电池冲击起子机18和蓄电池打草器20。然而在本发明的上下文中，能够将各种电动工具、园艺器具和家用器具考虑为蓄电池运行式器具12。原则上，本发明能够应用于所有以下蓄电池运行式器具12：所述蓄电池运行式器具的可更换蓄电池组10尤其是在运行时承受被弄赃、被损坏和/或被电磁干扰影响的风险。
可更换蓄电池组10基本上是常见的可更换蓄电池组，其具有壳体22，所述壳体在第一侧壁或者说其上侧24上具有用于与蓄电池运行式器具12和充电器14可松脱地连接的第一机电接口26。在与蓄电池运行式器具12的连接中，第一机电接口26首要用于可更换蓄电池组10的放电，而它在与充电器14的连接中则用于可更换蓄电池组10的充电。第一机电接口26的详细构型取决于不同因素，例如可更换蓄电池组10的电压级和各种制造商规格。在此，能够在可更换蓄电池组10和蓄电池运行式器具12或者充电器14之间设置例如两个或者更多个用于传输能量和/或数据的电触头。也能够想到机械编码，使得可更换蓄电池组10仅能够在确定的蓄电池运行式器具12上运行。由于第一机电接口26的构型对于本发明来说是不重要的，因此在这里不进一步地详细讨论。在这方面，技术人员和蓄电池运行式器具10的使用者会做出合适的选择。
可更换蓄电池组10具有机械的锁止装置28，以将可更换蓄电池组10的第一机电接口26在蓄电池运行式器具12的相应的对应接口(未明确示出)上的形状锁合和/或力锁合的可松脱的连接进行锁止。在此，锁止装置28构造为弹动的触发器(Drücker)30，所述触发器与可更换蓄电池组10的锁止构件32作用连接。由于触发器30和/或锁止构件32的弹动，在推入可更换蓄电池组10时锁止装置28自动卡入蓄电池运行式器具12的对应接口中。如果操作者沿推入方向推动触发器30，则解除锁止，并且，操作者能够将可更换蓄电池组10逆着推入方向地从蓄电池运行式器具12中取出或者推出。
如开头已经提到的，可更换蓄电池组10的蓄电池电压通常由单个蓄电池单体(未示出)的电压的多倍根据连接方式(并联或者串联)得出。蓄电池单体优选构造为锂基蓄电池单体，例如锂离子、锂钋、锂金属等。然而本发明也能够应用在具有镍镉单体、镍氢单体或者其他合适单体种类的可更换蓄电池组中。就具有3.6V的单体电压的常见锂离子蓄电池单体而言得出3.6V、7.2V、10.8V、14.4V、18V、36V等示例性蓄电池电压。优选地，本发明应当用于具有大于10V的蓄电池电压的可更换蓄电池组。
在壳体22的另外的侧壁34上布置有与第一机电接口26在地点上分开的至少一个第二机电接口36(参见图2、3和5)，所述第二机电接口至少用于给可更换蓄电池组10放电。在当前的实施例中，第二机电接口36正交于第一机电接口26地布置并且构造为Type-C型的USB端口。然而，它也能够构造为Type-A、B型、Mini型或者Micro型的USB端口。在不限制本发明的情况下也考虑用于传输数据和/或能量的其他多极接头变型，例如Lightning、Thunderbold、HDMI、RJ-插接以及TRS插接。
第二机电接口36由保护罩38保护免受污物、损坏和/或机电干扰。保护罩38由硬塑料、碳纤维增强塑料、金属或者由相应抗扭曲的材料一件式地制成。优选地，保护罩38由与可更换蓄电池组10的壳体22相同的材料制成。
图2以第二示意性图示示出了可更换蓄电池组10，其中，保护罩38打开并且相应地露出第二机电接口36。为了选择性地释放或者遮盖第二机电接口36，保护罩38在其面延伸尺度的外边缘42上具有枢转点40。因而，以特别有利的方式，可实现保护罩38的对于操作者直观的操作以及保护罩的用于第二机电接口36的最佳可接触性的尽可能大的枢转范围。为了释放第二机电接口36，操作者需要仅用指甲将保护罩38在关闭状态下钩住，以便将它从壳体壁34抬离，并且，操作者接着将保护罩通过枢转点40枢转相应大的枢转区域。然后，能够在露出的机电接口36上连接例如用于传输数据的USB硬件加密锁44或者用于给例如智能手机、平板电脑等移动终端或者如灯、照相机、另外的能量存储器等其他用电器供电的连接电缆。视第二机电接口36的设计而定，在这里能够设想用电器和数据连接的各种变型。然而，第二机电接口36优选实施成具有小的尺寸，实施为USB-C端口、Lightning接头等。在此设置了，保护罩38的纵向延伸尺度46相应于第二机电接口36的纵向延伸尺度48的约2.5倍、优选地约3倍、特别优选地约3.5倍，并且，保护罩38的横向延伸尺度50相应于第二机电接口36的横向延伸尺度52的约1.5倍、优选地约2倍、特别优选地约2.5倍。此外，保护罩38在关闭状态下相对于可更换蓄电池组10的壳体壁34鼓出小于2至3mm。
为了使保护罩38即使具有简单的可操作性仍不会丢失，其枢转点40根据图4由具有沿径向突出的头部端部56的销54形成。为了与销54力锁合和/或形状锁合的连接，保护罩38具有柱形的套圈58，保护罩借助所述套圈58在销的另一个端部上包围销54。通过搭接的套圈58，保护罩38能够以相应的力消耗在不打开可更换蓄电池组10的壳体22的情况下从销54上松脱，以便在出现故障的情况下更换保护罩。
为了实现保护罩38的扁平构造形态和由此产生的整体上鼓出少的设计，销54借助于弹簧元件60来轴向弹动地支承，并且，弹簧元件60以其一个端部沿轴向支撑在沿径向突出头部端部56上并且以其另一个端部沿轴向支撑在可更换蓄电池组10的壳体22的内侧上。在此，弹簧元件60能够构造为例如螺旋弹簧。以这种方式，能实现保护罩38的具有两个自由度或者说运动方向的直观操作。
图5示出以示意性剖面图示出根据本发明的可更换蓄电池组10的机电接口36的第二细节视图。在此，保护罩38正交于其纵向延伸尺度和横向延伸尺度46、50地具有凸起62，保护罩在关闭状态下借助该凸起嵌接到第二机电接口36中。以这种方式能够实现保护罩38在关闭状态下特别牢固的配合。
最后还应指出，本发明不限于在图1至图5中示出的可更换蓄电池组10的设计。因而，例如可以在有意义且适宜之处给可更换蓄电池组10的任何构型方式设置相应的保护罩38。

Claims (13)

1.一种用于蓄电池运行式器具(12、16、18、20)的可更换蓄电池组(10)，所述可更换蓄电池组具有：
-壳体(22)，
-布置在该壳体(22)上的第一机电接口(26)，用于选择性地将可更换蓄电池组(10)充电或者放电，和，
-布置在该壳体(22)上的、与第一机电接口(26)在地点上分开的至少一个第二机电接口(36)，至少用于使可更换蓄电池组(10)放电，
其特征在于，
所述至少一个第二机电接口(36)被保护罩(38)保护免于污染、损坏和/或机电干扰，所述保护罩(38)具有枢转点(40)，用于选择性地释放或者遮盖第二机电接口(36)，所述枢转点(40)由具有沿径向突出的头部端部(56)的销(54)形成，其中，保护罩(38)具有柱形的套圈(58)，保护罩借助所述套圈在销的另一个端部上包围所述销(54)，通过搭接的套圈，保护罩能够以相应的力消耗在不打开可更换蓄电池组的壳体的情况下从所述销松脱，所述销(54)借助于弹簧元件(60)来轴向弹动地支承，其中，所述弹簧元件(60)以该弹簧元件的一个端部沿轴向支撑在沿径向突出的所述头部端部(56)上并且以该弹簧元件的另一个端部沿轴向支撑在可更换蓄电池组(10)的壳体(22)的内侧上。
2.根据权利要求1所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述枢转点(40)布置在保护罩(38)的面延伸尺度的外边缘(42)处。
3.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，第一机电接口(26)布置在可更换蓄电池组(10)的壳体(22)的第一侧壁(24)上，并且，第二机电接口(36)布置在壳体(22)的另一侧壁(34)上。
4.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，第二机电接口(36)正交于第一机电接口(26)地布置。
5.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的纵向延伸尺度(46)相应于第二机电接口(36)的纵向延伸尺度(48)的2.5倍。
6.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的纵向延伸尺度(46)相应于第二机电接口(36)的纵向延伸尺度(48)的3倍。
7.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的纵向延伸尺度(46)相应于第二机电接口(36)的纵向延伸尺度(48)的3.5倍。
8.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的横向延伸尺度(50)相应于第二机电接口(36)的横向延伸尺度(52)的1.5倍。
9.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的横向延伸尺度(50)相应于第二机电接口(36)的横向延伸尺度(52)的2倍。
10.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)的横向延伸尺度(50)相应于第二机电接口(36)的横向延伸尺度(52)的2.5倍。
11.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)正交于其纵向延伸尺度和横向延伸尺度(46、50)地具有凸起(62)，保护罩在关闭状态下以所述凸起嵌接到第二机电接口(36)中。
12.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)由抗扭曲的材料一件式地制成。
13.根据权利要求1或2所述的可更换蓄电池组(10)，其特征在于，所述保护罩(38)由硬塑料、碳纤维增强塑料或金属一件式地制成。
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