DE102013201504A1 - Rechargeable battery pack for e.g. cordless drill, has vibration isolation damping element formed with form-locking and/or force-fitting connection between battery pack housing and battery pack interface - Google Patents
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Abstract
Description
Stand der TechnikState of the art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Akkupack mit einer Akkupackschnittstelle, die an einem dem Akkupack zugeordneten Akkupackgehäuse angeordnet ist und an der mindestens zwei Kontaktelemente vorgesehen sind, wobei die Akkupackschnittstelle zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer zugeordneten Gegenschnittstelle ausgebildet ist.The present invention relates to a battery pack having a battery pack interface, which is arranged on a battery pack associated with the battery pack and on which at least two contact elements are provided, wherein the battery pack interface is designed for mechanical and electrical connection with an associated counter-interface.
Aus dem Stand der Technik ist ein derartiger Akkupack bekannt, der z. B. zur Stromversorgung einer zugeordneten Elektrowerkzeugmaschine Anwendung findet. Dieser Akkupack weist eine Akkupackschnittstelle auf, die an einem dem Akkupack zugeordneten Akkupackgehäuse angeordnet ist und mit einer Gegenschnittstelle der Elektrowerkzeugmaschine mechanisch und elektrisch verbindbar ist, die an einem der Elektrowerkzeugmaschine zugeordneten Gehäuse vorgesehen ist.Such a battery pack is known from the prior art, the z. B. for power supply of an associated power tool application. This battery pack has a battery pack interface, which is arranged on a battery pack associated with the battery pack and can be mechanically and electrically connected to a counter interface of the electric machine tool, which is provided on a housing assigned to the electric machine tool.
Nachteilig an einem derartigen Akkupack ist, dass sich z. B. die im Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine auftretenden Vibrationen auf den Akkupack übertragen. Darüber hinaus sind der Akkupack selbst sowie dessen mechanische Anbindung an das Gehäuse der Elektrowerkzeugmaschine in Form von Führung, Verriegelung und elektrischer Kontaktierung sowohl im Normalbetrieb als auch bei einem unkontrollierten Aufschlag der Elektrowerkzeugmaschine bzw. des Akkupacks auf ein festes Hindernis extremen mechanischen Lasten ausgesetzt. Die genannten Lasteffekte verschärfen sich noch, wenn abweichend von einem Standard-Akkupack ein elektrisch besonders leistungsfähiger Akkupack zum Betrieb der Elektrowerkzeugmaschine eingesetzt werden soll, der üblicherweise eine deutlich höhere Masse aufweist. Die vorstehend erwähnten Belastungsszenarien können je nach Art und/oder Intensität der auftretenden mechanischen Lasten zu einer Beschädigung oder einem Totalausfall von einzelnen Zellen und/oder des Akkupacks und damit der ganzen Elektrowerkzeugmaschine führen.A disadvantage of such a battery pack is that z. B. transmitted during operation of the power tool vibration to the battery pack. In addition, the battery pack itself and its mechanical connection to the housing of the power tool in the form of leadership, locking and electrical contact both in normal operation and in an uncontrolled impact of the power tool or the battery pack exposed to a solid obstacle extreme mechanical loads. The load effects mentioned are exacerbated if, unlike a standard battery pack, an electrically particularly powerful battery pack is to be used to operate the power tool, which usually has a significantly higher mass. Depending on the type and / or intensity of the mechanical loads that occur, the load scenarios mentioned above can lead to damage or total failure of individual cells and / or of the battery pack and thus of the entire power tool.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Eine Aufgabe der Erfindung ist es daher, einen neuen Akkupack bereit zu stellen, der unauffälliger gegen Vibrationen ist, die im Betrieb eines dem Akkupack zugeordneten, akkubetriebenen Geräts auftreten können.An object of the invention is therefore to provide a new battery pack that is less noticeable to vibrations that may occur during operation of the battery pack associated battery-powered device.
Dieses Problem wird gelöst durch einen Akkupack mit einer Akkupackschnittstelle, die an einem dem Akkupack zugeordneten Akkupackgehäuse angeordnet ist und an der mindestens zwei Kontaktelemente vorgesehen sind, wobei die Akkupackschnittstelle zur mechanischen und elektrischen Verbindung mit einer zugeordneten Gegenschnittstelle ausgebildet ist. Zumindest im Bereich zwischen dem Akkupackgehäuse und der Akkupackschnittstelle ist mindestens ein zur Schwingungsentkopplung ausgebildetes Dämpfungselement angeordnet. Zwischen dem Akkupackgehäuse und dem mindestens einen Dämpfungselement und/oder der Akkupackschnittstelle und dem mindestens einen Dämpfungselement ist eine form- und/oder kraftschlüssige Verbindung ausgebildet.This problem is solved by a battery pack with a battery pack interface which is arranged on a battery pack associated with the battery pack and on which at least two contact elements are provided, wherein the battery pack interface is designed for mechanical and electrical connection with an associated counter-interface. At least in the region between the battery pack housing and the battery pack interface, at least one damping element designed for vibration decoupling is arranged. Between the battery pack housing and the at least one damping element and / or the battery pack interface and the at least one damping element, a positive and / or non-positive connection is formed.
Die Erfindung ermöglicht somit die Bereitstellung eines zumindest weitgehend vibrationsentkoppelten und universell einsetzbaren Akkupacks. Infolge des Dämpfungselements wird die Übertragung von Vibrationen, die z. B. im Betrieb eines zugeordneten, akkubetriebenen Geräts entstehen, auf den Akkupack weitgehend unterdrückt, wodurch sich insbesondere die Lebenserwartung des Akkupacks signifikant erhöht. Ungeachtet der schwingungsentkoppelten Ausgestaltung des Akkupacks kann dieser in eine Vielzahl von verschiedenen Typen von akkubetriebenen Geräten, insbesondere Elektrowerkzeugmaschinen, eingesetzt werden. Daneben erhöht das Dämpfungselement den Bedienungskomfort für einen Benutzer, da sich die Gesamtmasse der schwingenden Komponenten vermindert. Ferner wird die Gefahr von Beschädigungen eines entsprechenden, akkubetriebenen Geräts reduziert, wenn dieses z. B. durch einen sturzbedingten, harten Aufschlag auf ein festes Widerlager kurzeitig hohen mechanischen Lasten ausgesetzt ist. Schließlich lassen sich aufgrund der Vibrationsentkopplung im Vergleich zu Standard-Akkupacks auch leistungsstärkere und damit schwerere Akkupacks im Zuge eines Leistungsupgrades problemlos in die entsprechenden, akkubetriebenen Geräte einsetzen.The invention thus makes it possible to provide an at least largely vibration-decoupled and universally usable battery pack. As a result of the damping element, the transmission of vibrations z. B. arise during operation of an associated, battery-powered device, largely suppressed to the battery pack, which in particular significantly increases the life expectancy of the battery pack. Regardless of the vibration-decoupled configuration of the battery pack, it can be used in a variety of different types of battery-operated devices, in particular power tool machines. In addition, the damping element increases the ease of use for a user, since the total mass of the oscillating components is reduced. Furthermore, the risk of damage to a corresponding, battery-powered device is reduced if this z. B. is exposed by a fall-related, hard impact on a solid abutment short-term high mechanical loads. Finally, because of the vibration isolation compared to standard battery packs, even more powerful and therefore heavier battery packs can easily be used in the corresponding, battery-powered devices as part of a performance upgrade.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Akkupackschnittstelle einen Grundkörper mit einer diesen überkragenden Halteplatte, die mechanisch mit der Gegenschnittstelle verbindbar ist, wobei das mindestens eine Dämpfungselement zumindest abschnittsweise im Bereich zwischen dem Grundkörper und dem Akkupackgehäuse angeordnet ist.According to one embodiment, the battery pack interface comprises a base body with a holding plate projecting over it, which can be mechanically connected to the mating interface, wherein the at least one damping element is arranged at least in sections in the region between the base body and the battery pack housing.
Somit kann auf einfache Art und Weise eine Schwingungsentkopplung von Akkupackschnittstelle und Akkupackgehäuse realisiert werden. Thus, a vibration isolation of battery pack interface and battery pack housing can be realized in a simple manner.
Bevorzugt ist das mindestens eine Dämpfungselement zumindest annähernd plattenförmig ausgebildet und überkragt den Grundkörper zumindest teilweise.Preferably, the at least one damping element is at least approximately plate-shaped and overhangs the base body at least partially.
Hierdurch wird ein direkter mechanischer Kontakt zwischen dem Grundkörper und dem Akkupackgehäuse vermieden, so dass sich eine wirkungsvolle Schwingungsentkopplung ergibt.As a result, a direct mechanical contact between the base body and the battery pack housing is avoided, so that there is an effective vibration decoupling.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das mindestens eine Dämpfungselement eine T-förmige Querschnittsgeometrie mit einem Quersteg und einem Längssteg auf. According to a further embodiment, the at least one damping element has a T-shaped cross-sectional geometry with a transverse web and a longitudinal web.
Hierdurch wird eine besonders effektive Schwingungsentkopplung erzielt. Vorzugsweise ist im Bereich eines Umlaufkragens des Akkupackgehäuses zumindest bereichsweise eine erste Nut vorgesehen und an der Akkupackschnittstelle ist zumindest bereichsweise eine der ersten Nut gegenüberliegende, zweite Nut ausgebildet, wobei der Längssteg des Dämpfungselements im Bereich zwischen dem Umlaufkragen und der Akkupackschnittstelle angeordnet ist und der Quersteg des Dämpfungselements in die erste und zweite Nut eingreift.As a result, a particularly effective vibration decoupling is achieved. Preferably, a first groove is at least partially provided in the region of a peripheral collar of the battery pack housing and on the battery pack interface, a second groove opposite the first groove formed at least partially, wherein the longitudinal web of the damping element is disposed in the region between the revolving collar and the battery pack interface and the crosspiece of Damping element engages in the first and second groove.
Somit kann auf einfache Art und Weise ein unmittelbarer mechanischer Kontakt zwischen dem Umlaufkragen und der Akkupackschnittstelle verhindert werden. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das mindestens eine Dämpfungselement über eine näherungsweise kreuzförmige Querschnittsgeometrie verfügt.Thus, a direct mechanical contact between the revolving collar and the battery pack interface can be prevented in a simple manner. Furthermore, it can be provided that the at least one damping element has an approximately cross-shaped cross-sectional geometry.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das mindestens eine Dämpfungselement eine rechteckförmige Querschnittsgeometrie auf.According to a further embodiment, the at least one damping element has a rectangular cross-sectional geometry.
Hierdurch ergibt sich ein konstruktiv besonders einfacher Aufbau des Dämpfungselements.This results in a structurally particularly simple construction of the damping element.
Bevorzugt ist im Bereich eines Umlaufkragens des Akkupackgehäuses zumindest bereichsweise eine erste Nut vorgesehen und an der Akkupackschnittstelle ist zumindest bereichsweise eine der ersten Nut gegenüberliegende, zweite Nut ausgebildet, wobei das mindestens eine Dämpfungselement in die erste und zweite Nut eingreift.Preferably, a first groove is at least partially provided in the region of a peripheral collar of the battery pack housing and the battery pack interface is at least partially formed a second groove opposite the second groove, wherein the at least one damping element engages in the first and second groove.
Hierdurch ist das Dämpfungselement mit der rechteckförmigen Querschnittsgeometrie sowohl in der Nut des Umlaufkragens des Akkupackgehäuses als auch in der Nut der Akkupackschnittstelle aufgenommen, so dass sich zwischen beiden Komponenten eine wirkungsvolle Schwingungsentkopplung ergibt.As a result, the damping element with the rectangular cross-sectional geometry is accommodated both in the groove of the peripheral collar of the battery pack housing and in the groove of the battery pack interface, so that there is an effective vibration decoupling between the two components.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform weist das mindestens eine Dämpfungselement eine U-förmige Querschnittsgeometrie mit zwei Schenkeln auf.According to a further embodiment, the at least one damping element has a U-shaped cross-sectional geometry with two legs.
Hierdurch stellt sich eine weitere Intensivierung der Wirkung der erfindungsgemäßen Schwingungsentkopplung ein.This results in a further intensification of the effect of the vibration isolation according to the invention.
Bevorzugt ist im Bereich eines Umlaufkragens des Akkupackgehäuses zumindest bereichsweise eine Nut vorgesehen und an der Akkupackschnittstelle ist ein der Nut gegenüberliegender, zumindest bereichsweise umlaufender Vorsprung ausgebildet, wobei das mindestens eine Dämpfungselement in der Nut angeordnet ist und dessen Schenkel den Vorsprung an der Akkupackschnittstelle umgreifen.Preferably, in the region of a peripheral collar of the battery pack housing, at least partially a groove is provided and on the battery pack interface is a groove opposite, at least partially circumferential projection formed, wherein the at least one damping element is disposed in the groove and the legs surround the projection on the battery pack interface.
Infolge der beidseitig am Vorsprung anliegenden Schenkel des Dämpfungselements mit der U-förmigen Querschnittsgeometrie ergibt sich eine besonders effektive Dämpfungswirkung.As a result of the voltage applied to both sides of the projection leg of the damping element with the U-shaped cross-sectional geometry results in a particularly effective damping effect.
Vorzugsweise weist das mindestens eine Dämpfungselement ein Elastomer, insbesondere eine Gummimischung, auf.Preferably, the at least one damping element comprises an elastomer, in particular a rubber compound.
Hierdurch ist eine hohe Elastizität des Dämpfungselements gegeben, wodurch sich eine optimale Schwingungsentkopplung bzw. Schwingungsdämpfung zwischen dem Akkupackgehäuse und dem Gehäuse eines zugeordneten, akkubetriebenen Geräts ergibt. Demgegenüber sind das Akkupackgehäuse sowie das Gehäuse des zugeordneten, akkubetriebenen Geräts mit einem bevorzugt thermoplastischen und ggfls. faserarmierten Kunststoffmaterial gebildet, das über eine hohe mechanische Belastbarkeit verfügt. Das mindestens eine Dämpfungselement kann hierbei fest mit dem Akkupackgehäuse oder der Akkupackschnittstelle verbunden sein, was durch geeignete Fertigungsverfahren, wie z. B. zumindest abschnittsweises Verkleben, Vulkanisieren, Verschweißen, Einpressen oder dergleichen erfolgen kann.This results in a high elasticity of the damping element, resulting in an optimal vibration isolation or vibration damping between the battery pack housing and the housing of an associated, battery-powered device. In contrast, the battery pack housing and the housing of the associated, battery-powered device with a preferably thermoplastic and if necessary. fiber-reinforced plastic material formed, which has a high mechanical strength. The at least one damping element can in this case be firmly connected to the battery pack housing or the battery pack interface, which by suitable manufacturing methods, such. B. at least partially gluing, vulcanization, welding, press-fitting or the like can be done.
Bevorzugt ist der Akkupack nach Art eines Wechselakkupacks ausgebildet.Preferably, the battery pack is designed in the manner of a Wechselakkupacks.
Hierdurch ist z. B. ein einfacher und schneller Austausch eines entladenen Akkupacks gegen einen geladenen Akkupack möglich. Darüber hinaus erlaubt das Wechselakkupackkonzept das Laden des Akkupacks außerhalb eines zugeordneten, akkubetriebenen Geräts in speziell hierfür ausgebildeten, besonders leistungsstarken und insbesondere schnellladefähigen Ladegeräten.This is z. B. a simple and quick replacement of a discharged battery pack against a charged battery pack possible. In addition, the Wechselakkupackkonzept allows the charging of the battery pack outside of an associated, battery-powered device in specially designed for this, particularly powerful and especially fast charging chargers.
Bevorzugt ist die Akkupackschnittstelle dazu ausgebildet, eine mechanische und elektrische Verbindung mit einer Maschinenschnittstelle einer Elektrowerkzeugmaschine zu ermöglichen, wobei die Maschinenschnittstelle die Gegenschnittstelle ausbildet.Preferably, the battery pack interface is designed to enable a mechanical and electrical connection to a machine interface of a power tool, wherein the machine interface forms the counter-interface.
Somit kann der Akkupack auf einfache Art und Weise in Elektrowerkzeugmaschinen sowohl in professionellen Arbeitseinsätzen, als auch im Heimwerkerbereich Anwendung finden. Thus, the battery pack can be used in a simple manner in power tools both in professional work, as well as in the home improvement sector application.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings
Die Erfindung ist anhand von in den Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail in the following description with reference to exemplary embodiments illustrated in the drawings. Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Es wird darauf hingewiesen, dass das akkubetriebene Gerät
Zur elektrischen Verbindung zwischen dem Akkupack
Zur mechanischen Anbindung des Akkupacks
Zur Schwingungsentkopplung ist im Bereich zwischen dem Akkupackgehäuse
Gemäß einer ersten Ausführungsform ist zur Schwingungsentkopplung zwischen dem Gehäuse
Mittels der beiden Dämpfungselemente
Im Fall der dritten Ausführungsform weist das umlaufende Dämpfungselement
Abweichend von der lediglich exemplarisch dargestellten T-förmigen Querschnittsgeometrie des umlaufenden Dämpfungselements
Um eine möglichst vollständige Schwingungsentkopplung zwischen der Akkupackschnittstelle
Im Bereich eines am Akkupackgehäuse
Zur Schwingungsentkopplung zwischen der Akkupackschnittstelle
Im Bereich eines am Akkupackgehäuse
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R079 | Amendment of ipc main class |
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