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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromversorgungsvorrichtung, die als eine Stromquelle für verschiedene Arten von elektrischen Vorrichtungen dienen kann.
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STAND DER TECHNIK
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Elektrische Kraftwerkzeuge, im Speziellen handgehaltene Typen, wie zum Beispiel Schraubendreher und Bohrmaschinen, enthalten nicht nur diejenigen, die durch eine Versorgung mit 100 V-Wechselstrom angetrieben werden, sondern ebenso auch wiederaufladbare Kraftwerkzeuge, die durch eine Lithiumionenbatterie angetrieben werden, die durch Wiederaufladung (d. h. Gleichstromzufuhr) wiederverwendbar sind, welche in letzter Zeit mehr verbreitet wurden. Solch ein wiederaufladbares Kraftwerkzeug sieht großen Komfort vor, speziell bei Arbeiten im Außenbereich, da es hier keiner Verbindung an eine Steckdose unter Verwendung eines langen Stromzufuhrkabels bedarf, wie es im Fall der wechselstromangetriebenen Kraftwerkzeuge notwendig ist. Darüberhinaus, falls zwei oder mehr Batterien vorhanden sind, ist es möglich, die eine in den Werkzeugkörper zur Verwendung als die Stromquelle einzusetzen, während eine andere in einem separat vorgehaltenen Ladegerät geladen wird. Auf diese Weise kann eine lange kontinuierliche Verwendung des Kraftwerkzeugs realisiert werden und dies resultiert bei deren Verwendung in einer verbesserten Effizienz der Arbeit.
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Andererseits sind hier auch konventionelle Stromversorgungsvorrichtungen vorgesehen, in welchen eine Anzahl von Batterien zum Ausbilden einer Parallelverbindung montiert sein können, welche eine höhere Leistung ausgeben können, um die Notwendigkeit des Austauschens der Batterie mit einer geladenen Batterie zu eliminieren. Zum Beispiel offenbart die
japanische offengelegte Patentanmeldung mit der Veröffentlichung Nr. 2011-97766 Techniken über solch eine Stromversorgungsvorrichtung. Diese Stromversorgungsvorrichtung verwendet eine Reihenparallelverbindung von Batterien zum Erzielen sowohl einer hohen Spannungsausgabe als auch einer längeren Stromversorgung. Diese steuert ebenso in angemessener Weise die verbleibende Ladung in der Batterie zum Vorsehen einer verbesserten Ausgabeeffizienz.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Eine konventionelle Stromversorgungsvorrichtung enthält eine Steuerplatine, die die Leistung von jeder montierten Batterie so steuert, dass sie in einer effizienten Art und Weise verbraucht werden kann. Solch eine Steuerplatine kann eine stärke Kühlung benötigen.
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MITTEL ZUM LÖSEN DER PROBLEME
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Ein Aspekt der vorliegenden Erfindung sieht eine Stromversorgungsvorrichtung vor, die Batteriehalterungen, auf welche eine Mehrzahl von Batterien montiert werden können, eine Ausgabevorrichtung, die die gesamte Leistung der Batterien, die auf den Batteriehalterungen montiert sind, ausgibt, eine Steuerplatine, die die Ausgabeleistung der Batterien steuert, eine Kühlungsvorrichtung, die die Steuerplatine kühlt, und ein Körpergehäuse enthält, in dem die Steuerplatine und die Kühlungsvorrichtung aufgenommen sind.
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Die Steuerplatine kann zum Beispiel effizienten Betrieb der montierten Batterien steuern, so dass diese keine ungleichen verbleibende Ladungen aufweisen. So kann die Steuerplatine, im Speziellen die auf ihr angeordneten FETs, eine große Menge von Wärme erzeugen. Die zugeordnete Kühlungsvorrichtung kann ausreichend und zuverlässig die Steuerplatine kühlen. Die Steuerplatine ist eine große Quelle von Wärme und eine erweiterte Kühlung von ihr kann eine Fehlfunktion der Stromversorgungsvorrichtung verhindern und dabei zu einer verbesserten Haltbarkeit führen.
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KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
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1 ist eine Vorderansicht einer Stromversorgungsvorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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2 ist eine vertikale Schnittansicht der Stromversorgungsvorrichtung.
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3 ist eine Vorderansicht der Stromversorgungsvorrichtung mit einem geöffneten Deckel.
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4 ist eine Querschnittsansicht von Indikatoren der verbleibenden Ladung entlang der Linie IV-IV in 3.
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5 ist eine Querschnittsansicht des Körpers der Stromversorgungsvorrichtung entlang der Linie V-V in 3.
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6 ist eine Übersichtsansicht einer wiederaufladbaren Hobelmaschine, die als ein Beispiel eines Kraftwerkzeuges gezeigt ist.
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WEISEN ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
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Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben. Wie in 1 und 2 gezeigt, enthält eine Stromversorgungsvorrichtung 1 in einer bestimmten Ausführungsform einen Körper 10 mit einer Vorderseite, an welcher vier Batterien 11, 12, 13, 14 montiert sein können, und einen Deckel 2, der zum Abdecken der montierten Batterien an der vorderen Seite des Körpers 10 angeordnet ist. Die Stromversorgungsvorrichtung 1 kann eine längliche Form mit einer vertikalen Länge aufweisen, um die Anordnung der vier montierten Batterien Seite an Seite in einer vertikalen Reihe an der vorderen Seite zu ermöglichen.
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Der Deckel 2 ist an Scharnieren 3 an der oberen Seite des Körpers 10 vertikal schwenkbar gelagert. Der Deckel 2 kann um die Scharniere 3 nach oben zum Öffnen und nach unten zum Schließen geschwenkt werden. Ein Verriegelungshebel 4, der an einem unteren Ende des Deckels 2 angeordnet ist, kann zum Verriegeln des Deckels in einer geschlossenen Position auf einen Eingriffshaken 5, der an einer unteren Seite des Körpers 10 angeordnet ist, gesetzt werden. Der Verriegelungshebel 4 wird durch eine Kompressionsfeder 6 in Richtung eer Verriegelungsposition gedrängt.
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Die untere Seite des mit dem Deckel 2 zusammengebauten Körpers 10 und weist vier Standfüße 7 auf. Die Stromversorgungsvorrichtung 1 kann in einer aufrechten Position (oder vertikalen Position) platziert werden, indem sie selbstständig auf den vier Standfüßen 7 steht. Andererseits ist die obere Seite des Körpers 10 mit einem Tragegriff 8 zum Tragen der Stromversorgungsvorrichtung 1 vorgesehen. Der Tragegriff 8 ist mit den Scharnieren 3 so verbunden, so dass er nach oben und unten geschwenkt werden kann. Der Tragegriff 8 kann durch den Benutzer gehalten werden, wenn er hoch steht, und kann verstaut sein, wenn er nach unten gelegt ist. 2 zeigt den Tragegriff 8 nach unten in die Verstauungsposition gelegt, während 3 den hochstehenden Tragegriff 8 zeigt.
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Die Rückseite des Körpers 10 weist in den Ecken Standfüße 9 für eine horizontale Platzierung auf. Die Stromversorgungsvorrichtung 1 kann auf diesen Standfüßen 9 ebenso in der horizontalen Position platziert werden.
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3 zeigt die Stromversorgungsvorrichtung 1 mit geöffneten oder entfernten Deckel 2, so dass die vordere Seite des Körpers 10 in 3 sichtbar ist. Die vordere Seite des Körpers 10 ist mit vier Batteriehalterungen 21–24 zum Montieren von Batterien angeordnet Seite bei Seite in einer vertikalen Reihe vorgesehen. Der Körper 10 kann aus einem boxenförmigen Körpergehäuse 15 mit einer Öffnung an der vorderen Seite, das die Rückseite, untere Seite etc. bildet, und aus einer Basis 16 hergestellt sein, die an die Öffnung angepasst ist und an das Körpergehäuse 15 zum Ausbilden der Vorderseite angeschraubt ist. Die vier Batteriehalterungen 21–24 sind an die Basis 16 fixiert. 3 zeigt die Batteriehalterungen 21–24 in welchen vier Gleitmontier-Batterien 11, 12, 13, 14 angebracht sind. In der folgenden Beschreibung werden die vier Batterien, da sie vertikal Seite an Seite montiert sind, von der oberen Seite zu der unteren Seite als eine erste Batterie 11, eine zweite Batterie 12, eine dritte Batterie 13, und eine vierte Batterie 14 genannt.
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Wie in 6 gezeigt, ist die zu montierende Batterie eine, die als eine Stromquelle in einem elektrischen Kraftwerkzeug 50, wie beispielsweise in eine wiederaufladbare Hobelmaschine, verwendet wird. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Batterie eine 18 V-Lithiumionenbatterie sein. Die Batterie 11 kann eine Anzahl (Mehrzahl) von Batteriezellen 11b (Lithiumionen- oder andere wiederaufladbare Zellen) aufweisen, die in einem Batteriegehäuse 11a aufgenommen sind, und kann durch Wiederaufladen in einem separaten Ladegerät wiederholter Weise verwendet werden. Die Batterie selbst kann eine einer konventionellen bekannten Art sein. Die Batterie 11 kann einen Verriegelungshaken 11c an einer Seite aufweisen, der zum Verriegeln der Batterie an eine Batteriehalterung 51, die an einer Rückseite des Werkzeugkörpers vorgesehen ist, dient.
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Jede Batteriehalterung 21–24 hat den gleichen Gleitmontiermechanismus wie die Batteriehalterung 51 in dem elektrischen Kraftwerkzeug 50. Jede Batteriehalterung 21–24 hat ein Paar von einer oberen und einer unteren Gleitschiene 21a–24a. Anschlussstecksockel 21b–24b sind zwischen jedem Paar der Gleitschienen 21a–24a angeordnet. In 3 kann die Batterie an die Batteriehalterung 21–24 durch deren Gleiten auf den Gleitschienen 21a–24a horizontal von links nach rechts angebracht werden. Umgekehrterweise kann jede Batterie von die Batteriehalterung 21–24 durch deren Gleiten horizontal von rechts nach links entfernt werden. Jede Batterie ist mit dem entsprechenden Stecksockel 21b–24b elektrisch verbunden, wenn sie an die Batteriehalterung 21–24 angebracht ist. Die vier Batterien können unabhängig voneinander montiert und entfernt werden. Jede Batterie kann durch Entriegeln des Verriegelungshaken 11c–14c durch Drücken einer Fingerspitze entgegen der vorspannenden Feder zum Lösen der Verriegelung entfernt werden.
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Diese vier Batterien 11, 12, 13, 14 sind mit allen Batteriehalterungen 21–24 mit Bezug auf die Anbringung kompatibel. Wenn alle der Batteriehaltuerngen die Batterien 11, 12, 13, 14 daran montiert haben, können zwei der Batterien zum Vorsehen einer längeren Stromversorgung parallel elektrisch verbunden werden und die zwei Paare, die jeweils parallel verbunden sind, können zum Vorsehen einer 36 V-Ausgabe in Reihe verbunden sein. In einer bestimmten Ausführungsform kann die Stromversorgungsvorrichtung 1 ebenso die Verbindung steuern, so dass, wenn zumindest irgendwelche zwei beliebige Batteriehalterungen (zum Beispiel die erste und die zweite Batteriehalterung 21, 22) Batterien daran montiert haben, zumindest deren Reihenverbindung zum Gewährleisten einer 36 V-Stromausgabe ausgebildet wird.
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Die Stromversorgungsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform kann eine Anzeigefunktion der Ladung, die in den montierten Batterien noch vorhanden ist, enthalten (Indikatoren der verbleibenden Ladung). Die Anzeige der verbleibenden Ladung kann durch individuelle Ladungsindikatoren 30, die die verbleibende Ladung Ze in der jeweiligen montierten Batterie 11, 12, 13, 14 anzeigen, und durch einen Indikator 31 der gesamten verbleibenden Ladung, der die gesamte verbleibende Ladung Zt in diesen Batterien anzeigt, umgesetzt sein.
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Wie in 3 gezeigt, sind die zuerst genannten individuellen Ladungsindikatoren 30 links der jeweiligen Batteriehalterungen 21–24 angeordnet. Die individuellen Indikatoren 30 der verbleibenden Ladung weisen jeweils zwei Anzeigelampen 30a auf, die an die Basis 16 montiert sind. Die zwei Anzeigelampen 30a leuchten oder blinken in der folgenden Art und Weise zum Anzeigen der individuellen verbleibenden Ladung Ze in der entsprechenden Batterie 11, 12, 13, 14. In jedem individuellen Ladungsindikator 30 können beide der zwei Anzeigelampen 30a zum Anzeigen, dass die individuelle verbleibende Ladung Ze in den Batterien ausreichend ist (voller Ladungszustand), grün leuchten. Es kann zum Anzeigen, dass die verbleibende Ladung Ze gering ist, eine von den zwei Lampen rot leuchten und die andere grün leuchten. Beide Lampen können zum Anzeigen, dass die verbleibende Ladung Ze zur Stromversorgung nicht ausreichend ist (geringe Ladungskondition), rot leuchten. Des Weiteren können beide Anzeigelampen 30a zum Anzeigen eines Fehlers in der Batterie mit Berg auf die Stromstärke oder Temperatur rot blinken.
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Der zweite genannte Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung kann auf der oberen Fläche einer zylindrischen Trägersäule 32 angeordnet sein, die einen ovalen Querschnitt aufweist und an der Basis 16 ausgebildet ist, die die vordere Seite des Körpers 10 ausbildet. Die Trägersäule 32 ist zwischen der zweiten und der dritten Batterie 12, 13 und im Allgemeinen in der Mitte der Basis 16 mit Bezug sowohl auf die Länge als auch auf die Breite positioniert. Wie gezeigt, kann der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung mit fünf Anzeigelampen 35 und einem Betätigungsschalter 36 vorgesehen sein. Je größer die Anzahl der Anzeigelampen 35 ist, die rot aufleuchten, je höher ist die gesamt verbleibende Ladung Zt in den vier Batterien 11, 12, 13, 14. Alle fünf Anzeigelampen 35 können zum Anzeigen, dass die gesamt verbleibende Ladung Zt in den Batterien 11, 12, 13, 14 ausreichend ist, rot leuchten. Eine kleinere Anzahl der Anzeigelampen 35 kann zum Anzeigen einer geringeren gesamt verbleibenden Ladung Zt in den Batterien 11, 12, 13, 14 aufleuchten. Wenn die verbleibende Ladung Ze in allen vier Batterien 11, 12, 13, 14 gesamt verbraucht ist, d. h. die gesamt verbleibende Ladung Zt gleich Null ist, dann hören alle der fünf Anzeigelampen 35 auf zu leuchten.
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Auch wenn, zum Beispiel, vier oder alle der Anzeigelampen 35 leuchten und somit die gesamt verbleibende Ladung Zt ausreichend ist, kann eine Batterie eine ungenügende verbleibende Ladung Ze aufweisen. In solch einem Fall macht es der Berg auf die individuellen Ladungsindikatoren 30 möglich, zuverlässig festzustellen, welche Batterie geladen werden muss (wo eine oder beide entsprechende Anzeigelampen 30a rot leuchten).
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In einer bestimmten Ausführungsform stehen die Anzeigelampen 35, die zum Anzeigen der gesamt verbleibenden Ladung leuchten, nicht zur Verfügung, bis der Betätigungsschalter 36 gedrückt wird. Auch wenn die gesamt verbleibende Ladung Zt nicht ausreichend ist, leuchten die Anzeigelampen 35 nicht, bis der Benutzer den Betätigungsschalter 36 drückt. Falls alle oder einige Anzeigelampen 35 nicht leuchten, wenn der Betätigungsschalter 36 gedrückt wird, dann weiß der Benutzer, dass die gesamt verbleibende Ladung Zt in den Batterien 11, 12, 13, 14 nicht ausreichend ist. Falls alle Anzeigelampen 35 leuchten, wenn der Benutzer den Betätigungsschalter 36 drückt, dann weiß der Benutzer, dass die gesamt verbleibende Ladung Zt in den vier Batterien 11, 12, 13, 14 ausreichend ist. Auf diese Weise leuchten die Anzeigelampen 35 nur, wenn der Betätigungsschalter 36, wenn benötigt, gedrückt wird, was es ermöglicht, dass ein Stromverbrauch eingespart wird.
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In einer bestimmten Ausführungsform kann die Stromversorgungsvorrichtung 1 die visuelle Erkennung des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung von der Außenseite ermöglichen, auch wenn der Deckel 2 geschlossen ist. Der Deckel 2 ist mit einem ovalen Fenster 2a vorgesehen, das im Allgemeinen in der Mitte liegt und das in der Form gleich zu der der ovalen Trägersäule 32 ist, die den Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung lagert. Wenn der Deckel 2 an dem Körper 10 geschlossen ist, tritt die obere Seite der Trägersäule 32 in das Fenster 2a ein und schließt dieses. Auf diese Weise ist es möglich, den Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung von der Außenseite visuell zu erkennen, während der Deckel 2 geschlossen ist.
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Wie in 2 gezeigt, ist die Steuerplatine 40 in dem Körpergehäuse 15 aufgenommen. Die Steuerplatine 40 enthält die Steuerschaltung zum elektrischen Steuern der Anzeige der verbleibenden Ladung und eine Stromversorgungschaltung (welche Teil der Ausgabevorrichtung bildet) für die Ausgabe des 36 V-Gleichstroms. Wie in 4 gezeigt, kann die Steuerplatine 40 an die Rückseite der Basis 16 über einen Platinenrahmen 45 angeschraubt sein während die gesamte Platine (d. h. beide Seiten) mit einer Kunstharzschicht 40a umgossen ist.
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Wie in 2 gezeigt, kann das Körpergehäuse 15 eine Kühlungsvorrichtung 60 beinhalten, die hauptsächlich die Steuerplatine 40, im Speziellen FETs (Feldeffekttransistoren) auf ihr kühlen kann. Die Kühlungsvorrichtung 60 kann einen Kühlkörper (Wärmeableiter), der aus Aluminium hergestellt ist, und einen Kühlungslüfter 62 enthalten, der an die hintere Seite der Steuerplatine 40 montiert ist. Der Kühlkörper 61 ist an die hintere Seite der Steuerplatine 40 durch eine obere und eine untere Montierklammer 63 montiert. Wie in 4 gezeigt, kann der Kühlkörper Lamellen 61a aufweisen, die jeweils aus einer rechteckigen Platte gebildet sind. Die Lamellen 61a des Kühlkörpers erstrecken sich parallel zueinander und entlang der gesamten Länge der Steuerplatine 40 (oder entlang der Länge des Körpers 10, d. h. in der vertikalen Richtung wie in 2). Wie in 4 und 5 gezeigt, definiert der Kühlkörper 61 eine Anzahl von vertikalen Belüftungspassagen 64 zwischen benachbarten Kühlkörperlamellen 61a. Die Belüftungspassagen 64 sind in einem Bereich über die gesamte Länge der Steuerplatine 40 positioniert.
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Wie in 2 ist eine Lufteinlassöffnung 15a an der hinteren Seite des Körpergehäuses 15 vorgesehen. Die Einlassöffnung 15a ist neben der oberen Seite der Belüftungspassagen 64 angeordnet, wo das obere Ende des Kühlkörpers 61 angeordnet ist. Andererseits weist die untere Montierklammer 63, die den Kühlkörper 61 lagert, einen integrierten kreisförmigen Lüfterrahmen 63a auf, durch welchen der Kühlungslüfter 62 an das Körpergehäuse 15 montiert ist.
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Die untere Seite des Körpergehäuses 15 ist mit einer Auslassöffnung 15b vorgesehen, die unterhalb des Kühlungslüfters 62 angeordnet ist. In einer bestimmten Ausführungsform kann die obere Montierklammer 63, die den Kühlkörper 61 lagert, eine Komponente aufweisen, die identisch zu der unteren Montierklammer 63 ist, die den Lüfterrahmen 63a aufweist, obwohl der obere Lüfterrahmen 63a keinen Kühlungslüfter daran montiert haben kann. Auf diese Weise können die obere und die untere Montierklammer 63 gleiche Arten von Teilen teilen.
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Wenn der Kühlungslüfter 62 dreht, wie mit einem Pfeil W in 2 angezeigt, tritt eine Kühlungsluftströmung in die Einlassöffnung 15a und durch ein Belüftungsloch 63b in der Montierklammer 63 ein und wird aus der Auslassöffnung 15b gedrängt. Die Kühlkörperlamellen 61a strahlen aufgrund der Kühlungsluft, die nach unten durch die sich vertikal erstreckenden Belüftungspassagen 64 strömt, Wärme effizient ab, so dass die Steuerplatine 40 in ihrer gesamten Länge gekühlt wird.
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Wie in 1 gezeigt, liegt ein Hauptschalter 42 der Stromversorgungsvorrichtung 1 an der rechten Seite des Körpergehäuses 15. Wenn der Hauptschalter 42 angeschaltet wird, startet der Kühlungslüfter 62 zu drehen und die Leistung steht für eine Ausgabe durch das Stromversorgungskabel 41 bereit. Wenn der Hauptschalter 42 ausgeschaltet wird, wird die Stromversorgungsschaltung abgeschaltet und die Stromversorgung stoppt, und dabei wird unnötiger Verbrauch von „Standby”-Strom verhindert.
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Das Stromversorgungskabel 41 kann an der unteren Seite der rechten Seite aus dem Körpergehäuse 15 herausgeführt sein. Es ist durch das Stromversorgungskabel 41 möglich, eine externe Vorrichtung mit dem 36 V-Gleichstrom zu versorgen. Wie in einer Doppelpunkt-Strich-Linie in 1 gezeigt, kann der Benutzer die Herausführposition ändern, so dass das Stromversorgungskabel 41 an der linken Seite des Körpergehäuses 15 herausgeführt wird. Freie Wahl beider Herausführpositionen ermöglicht die Kabelführung des Stromversorgungskabels 41 und kann dabei zu einer besseren Handbarkeit der Stromversorgungsvorrichtung 1 führen.
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In einer bestimmten Ausführungsform, wie in 1 und 2 gezeigt, kann das Körpergehäuse 15 mit einem Rucksackgurt (Tragegurt 43) an seiner hinteren Seite zum Tragen desselben aufweisen. Beim Tragen der Stromversorgungsvorrichtung 1 mit dem Tragegurt 43, kann der Benutzer dieses auf seinem Rücken mit seinen beiden Händen frei tragen. Dies macht die Arbeit effizienter, als wenn die Stromversorgungseinrichtung 1 durch den Tragegriff 8 getragen wird. Zusätzlich wird mehr Arbeitsplatz eingespart, als wenn die Stromversorgungsvorrichtung 1 am Arbeitsplatz abgestellt verwendet wird.
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Der Tragegurt 43 kann an eine Rückenplatte 43a befestigt sein, die an das Körpergehäuse 15 entlang der hinteren Seite befestigt ist und durch den Rücken des Trägers beim Tragen gelagert wird. Der Tragegurt 43 kann an die Stromversorgungsvorrichtung 1 durch Montieren der Rückenplatte 43 entlang der hinteren Seite des Körpergehäuses 15 angebracht sein. Die Rückenplatte 43a wird an ihren Ecken in Berührung mit den horizontalen Platzierungsstandfüßen 9 platziert und wird dann mit Befestigungsschrauben 43b an die Standfüße 9 geschraubt. Auf diese Weise wird die Rückenplatte 43a an die hintere Seite des Körpergehäuses 15 montiert, während sie von der Oberfläche der hinteren Seite beabstandet ist und einen Spalt 43c ausbildet, der so groß wie die Höhe der Standfüße 9 ist.
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Mit der Rückenplatte 43a kann der Benutzer die Stromversorgungsvorrichtung 1 tragen, und ein Spalt 43c entsteht zwischen seinem Rücken und der hinteren Oberfläche des Körpergehäuses 15. Wenn die Stromversorgungsvorrichtung 1 getragen wird, berührt der Rücken des Benutzers nicht direkt die hintere Seite des Körpers 10 oder blockiert die Einlassöffnung 15a an der hinteren Seite. Auf diese Weise wird die Kühlungseffizienz der Kühlungsvorrichtung 60 nicht unterbunden während sie auf einem Rücken eines Benutzers getragen wird. Des Weiteren ist es erschwert die Wärme, die durch die Stromversorgungsvorrichtung 1 erzeugt wird, direkt an den Rücken des Benutzers zu übertragen, während er diese trägt, da der Betrieb des Kühlungslüfters immer Außenluft durch den Spalt 43c in die Einlassöffnung 15a einführt. Deshalb fühlt sich der Benutzer nicht unkomfortabel, was eine höhere Effizienz in der Arbeit, bei der die Stromversorgungsvorrichtung 1 verwendet wird, und eine bessere Handhabung der Stromversorgungsvorrichtung 1 vorsieht.
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Wie in 2 gezeigt, hat die Rückenplatte 43a ein relativ großes Luftloch 43d, das in seinem oberen Teil definiert ist. Das Luftloch 43d ist direkt hinter der Einlassöffnung 15a angeordnet, das in der hinteren Seite des Körpergehäuses 15 ausgebildet ist. Wenn der Kühlungslüfter 62 dreht, strömt Kühlungsluft, wie mit dem Pfeil W angezeigt, durch die Belüftungspassagen 64 im Inneren des Körpergehäuses 15. Auf diese Weise kann Außenluft effektiv durch den Spalt 43c und durch das Luftloch 43d in die Einlassöffnung 15a angesaugt werden. Zusätzlich berührt die Rückenplatte 43a den Rücken des Benutzers, wenn er die Stromversorgungsvorrichtung 1 trägt, aber er fühlt sich weniger verschwitzt, da sein Rücken durch die Außenluft, die durch das Luftloch 43d und durch den kleinen Spalt zwischen seinem Rücken und der Rückenplatte 43a strömt, gut belüftet wird.
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Wie oben beschrieben, enthält die Stromversorgungsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform die Batteriehalterungen 21, 22, 23, 24, an welchen vier Batterien 11, 12, 13, 14, die als eine Stromquelle für das Kraftwerkzeug verwendet werden, montiert werden können, und eine Ausgabevorrichtung zur Ausgabe der gesamten Leistung der Batterien, die an die Batteriehalterungen montiert sind. Die Batterien sind parallel miteinander verbunden, was es ermöglicht, Strom für eine lange Zeit auszugeben. Auf diese Weise ist es möglich, effizient in einer Arbeitsumgebung (im Speziellen in einer Arbeitsumgebung im Außenbereich) zu arbeiten, wo eine Wechselstromversorgung nicht vorhanden ist.
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Des Weiteren enthält die Stromversorgungsvorrichtung 1 in einer Ausführungsform eine Steuerplatine 40, die die Ausgabeleistung der Batterien steuert. Die Steuerplatine steuert zum Beispiel den effizienten Betrieb der montierten Batterien, so dass sie keine stark abweichenden verbleibenden Ladungen aufweisen. Dementsprechend erzeugt die Steuerplatine, im Speziellen die darauf befindlichen FETs, mehr Wärme. Dann kann die Stromversorgungsvorrichtung 1 weiter eine Kühlungsvorrichtung 60 enthalten, die die Steuerplatine 40 kühlt. Die Kühlungsvorrichtung 60 ist mit einem Kühlkörper 61 mit einer Anzahl von Lamellen 61a, die sich entlang der Länge der Steuerplatine 40 erstrecken, vorgesehen. Zwischen den Kühlkörperlamellen 61a sind dort Belüftungspassagen 64 definiert, die sich im Allgemeinen über die gesamte Länge der Steuerplatine 40 erstrecken. Der Kühlungslüfter 62 bewirkt, das Kühlungsluft von der oberen Seite aus zu der unteren Seite der Steuerplatine 40 durch die Belüftungspassagen 64 strömt, wie mit dem Pfeil W in 2 gezeigt. Durch die Kühlungsluft, die durch die Belüftungspassagen 64 entlang der Länge der Steuerplatine 40 strömt, wird die Gesamtheit der Steuerplatine 40 und ihre Umgebung effizient gekühlt. Da die Steuerplatine 40 und ihre Umgebung somit durch die Kühlungsvorrichtung 60 zuverlässig gekühlt werden, kann die Kühlungsvorrichtung die Fehlfunktion der Stromversorgungsvorrichtung 1 und eine Unterbrechung der Steuerprogramme aufgrund der erzeugten Wärme verhindern, was zu einer verbesserten Haltbarkeit der Stromversorgungsvorrichtung 1 führt.
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In einer bestimmten Ausführungsform ist die Stromversorgungsvorrichtung 1 dazu angepasst, dass ein Tragegurt 43 zum Tragen auf einem Rücken eines Benutzers befestigt werden kann. Das heißt, die Stromversorgungsvorrichtung kann ebenso auf dem Rücken getragen werden, zusätzlich dazu, dass sie durch den Tragegriff 8 getragen werden kann. Mit dem an die Stromversorgungsvorrichtung 1 befestigten Tragegurt 43 kann der Benutzer mit beiden Händen frei arbeiten, während er die Stromversorgungsvorrichtung 1 mit dem Gurt auf dem Rücken trägt, und somit deren Effizienz verbessert werden kann.
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Der Tragegurt kann mit einer Rückenplatte vorgesehen sein, die an das Körpergehäuse befestigt werden kann. Die Rückenplatte kann in solch einer Position befestigt werden, dass die Kühlkörperlamellen zwischen der Steuerplatine und der Rückenplatte liegen. Wenn die Stromversorgungsvorrichtung 1 auf einem Rücken eines Benutzers getragen wird, wird Außenluft durch den Spalt 43c, der zwischen der Rückenplatte 43a und der Einlassöffnung 15a ausgebildet ist, die an der hinteren Seite des Körpergehäuses 15 vorgesehen ist, effizient eingeführt. Zusätzlich wird die Stromversorgungsvorrichtung 1 aufgrund des Spaltes 43c nicht direkt gegen den Rücken gedrückt, wodurch verhindert wird, dass die Wärme, die in der Stromversorgungsvorrichtung 1 erzeugt wird, direkt auf den Rücken des Benutzers übertragen zu wird, was eine größere Annehmlichkeit (Komfort) in der Verwendung der Stromversorgungsvorrichtung 1 vorsieht.
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Der Benutzer kann die rechte oder linke Seite des Körpers 10 wählen, von welcher aus sich das Stromversorgungskabel 41 erstreckt. Dies kann in Übereinstimmung mit der dominanten Hand des Benutzers oder im Hinblick auf die Arbeit gewählt werden, und im Speziellen im Hinblick auf das Tragen der Stromversorgungsvorrichtung. In dieser Hinsicht ist es möglich, die Handhabung der Stromversorgungsvorrichtung 1 zu verbessern.
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In einer bestimmten Ausführungsform kann die Stromversorgungsvorrichtung 1 eine Anzeigefunktion der verbliebenen Leistung in den Batterien enthalten. Um die Anzeige der verbleibenden Ladung vorzusehen, ist die Stromversorgungsvorrichtung 1 mit individuellen Ladungsindikatoren 30 ausgestattet, die die verbleibende Ladung Ze in den jeweiligen Batterien, die an den Batteriehalterungen montiert sind, anzeigen, und ebenso ist ein Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung enthalten, der die gesamt verbleibende Ladung Zt in den Batterien anzeigt. Dies ermöglicht den effizienten Betrieb der Stromversorgungsvorrichtung 1 durch nicht nur mit dem Bezug auf die verbleibende Ladung Ze in den individuellen Batterien, sondern auch mit dem Bezug auf die verbleibende Ladung Zt, die die Stromversorgungsvorrichtung 1 als Gesamtes zuführen kann.
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Im Speziellen ermöglicht die zuvor exemplarisch beschriebene Ausführungsform mittels der Anzeigelampen 30a der individuellen Ladungsindikatoren 30 und des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung das visuelle Überprüfen der individuellen Ladungen Ze und der gesamten Ladung Zt, die in den Batterien verbleibt, wie auch das Überprüfen dieser mit nur einem Blick auf die Anzeigelampen 35. Dies ermöglicht die Überprüfung aus einer Distanz, auch in den Abendstunden oder in anderen dunklen Umgebungen, und dies sieht einen größeren Komfort der Stromversorgungsvorrichtung 1 vor.
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Die Anzeigelampen 35 des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung können durch das Fenster 2a von der Außenseite aus gesehen werden, auch wenn der Deckel 2 geschlossen ist. Deshalb kann die gesamt verbleibende Ladung Zt in den Batterien aus einer Distanz sofort überprüft werden, ohne den Deckel 2 öffnen zu müssen und dieser Aspekt sieht größere Anzeigefunktionalität der verbleibenden Ladung vor.
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Des Weiteren ist der Betätigungsschalter 36 des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung von einer Außenseite durch das Fenster 2a betätigbar, während der Deckel 2 geschlossen ist. Der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung kann so konfiguriert sein, dass die Anzeigelampen 35 nur zu leuchten beginnen, wenn der Betätigungsschalter 36 angeschaltet wird. Die Anzeigelampen 35 leuchten nicht auf, auch wenn die verbleibende Ladung Zt nicht ausreichend ist, solange der Betätigungsschalter 36 nicht angeschaltet wird. Unnötiger Stromverbrauch, wenn beispielsweise die Vorrichtung in einem Standby-Modus ist, wird reduziert, und somit wird die Batterielebensdauer im Vergleich zu einer Struktur, in welcher der Indikator immer aufleuchtet, verlängert.
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Während Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die bestimmten obigen Konfigurationen beschrieben worden sind, ist es dem Fachmann ersichtlich, dass viele Austausche, Modifikationen oder Änderungen möglich sind, ohne vom Schutzumfang der beanspruchten Erfindung abzuweichen. Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung können jegliche solcher Austausche, Modifikationen und Änderungen enthalten ohne sich von dem Zweck und Geist der angehängten Ansprüche zu entfernen. Ausführungsformen der vorliegenden Lehren sind nicht auf die spezifischen Konfigurationen begrenzt und können beispielsweise wie folgend modifiziert werden.
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Die Anzahl der Batterien, die in der Stromversorgungsvorrichtung 1 montiert werden können, ist nicht auf die vier Batterien begrenzt und kann jegliche andere Anzahl sein. Es ist nicht notwendig, dass die Batterien 11, 12, 13, 14 an alle der vier Batteriehalterungen 21–24 in dem Körper 10 befestigt sind. Auch wenn einige der Batteriehalterungen keine Batterie daran befestigt aufweisen, kann die Stromversorgungsvorrichtung 1 nur mit der befestigten Batterie/Batterien betrieben werden und die Anzeige der verbleibenden Ladung kann mit Bezug auf diese Batterie/Batterien arbeiten. Der Kühlungslüfter 62 kann entfallen. Auch in solch einer Situation kann die Steuerplatine 40 immer noch zuverlässig und effizient gekühlt werden, da die Belüftungspassagen 64 und die Kühlkörperlamellen 61a sich im Allgemeinen entlang der gesamten Länge der Steuerplatine 40 erstrecken.
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Der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung kann nicht nur in etwa in der Mitte der vorderen Seite des Körpers 10 positioniert sein, sondern kann zum Beispiel auch in der rechten oder linken Seite des Körpers 10 oder in dem Deckel 2 positioniert sein. Das Fenster 2a des Deckels 2 kann entfallen, in welchem Fall es möglich ist, den Deckel 2 zum visuellen Überprüfen des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung zu öffnen. In der oben beschriebenen Ausführungsform arbeitete der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung nur wenn der Betätigungsschalter 36 angeschaltet wird. Allerdings kann solch ein Betätigungsschalter 36 entfallen und der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung kann zum dauerhaften Arbeiten konfiguriert sein. Die Anzahl der Anzeigelampen 35 des Indikators 31 der gesamt verbleibenden Ladung zum Anzeigen des Ausmaßes der gesamt verbleibenden Ladung Zt ist nicht auf die fünf limitiert, sondern kann jede andere Anzahl sein. Auch eine einzelne Anzeigelampe könnte die Änderung in der gesamt verbleibenden Ladung Zt durch zum Beispiel Wechseln der Lichtfarbe oder der Zeitdauer des Blinkens, wenn die gesamt verbleibende Ladung Zt abnimmt, anzeigen. Der Indikator 31 der gesamt verbleibenden Ladung kann die Menge der in den Batterien verbleibenden Ladung in einer numerischen Darstellung (d. h. digitale Anzeige) anzeigen, anstatt der ungefähren Anzeige der Menge der verbleibenden Ladung durch die Anzeigelampen.
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Das Mittel zum Anzeigen der verbleibenden Ladung Ze, Zt in den Batterien ist nicht auf die visuelle Anzeige begrenzt, die die Anzeigelampen 30a, 35 wie in den oben beschriebenen Ausführungsformen verwendet, sondern kann zum Beispiel eine hörbare Anzeige, die einen Summer, Melodie, Stimme oder anderen Ton/Klang erzeugt, oder eine vibrierende Anzeige enthalten.
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Der Hauptschalter 42 der Stromversorgungsvorrichtung 1 kann entfallen, in welchem Fall die Stromversorgungseinrichtung 1 zu einer Leistungsausgabe jederzeit bereit ist, wenn zumindest eine Batterie an die Batteriehalterung angebracht ist. Zusätzlich kann die Stromversorgungseinrichtung 1 nicht nur einen 36 V-Gleichstrom ausgeben, sondern durch Verwenden eines Spannungsverstärkers ebenso eine höhere Spannung ausgeben. Die Stromversorgungsvorrichtung kann durch einen Gleichstrom-Wechselstrom-Konverter anstatt oder zusätzlich zu dem Gleichstrom einen Wechselstrom ausgeben.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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