DE3734153A1

DE3734153A1 - Accumulator for electric tools and similar appliances

Info

Publication number: DE3734153A1
Application number: DE19873734153
Authority: DE
Inventors: Jens Dipl Ing Kluck; Klaus Dipl Ing Frank; Michael Beuthner
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Techtronic Industries GmbH
Priority date: 1987-10-09
Filing date: 1987-10-09
Publication date: 1989-04-20
Also published as: DE3734153C2

Abstract

In the case of battery-powered electric tools, the accommodating chambers for the accumulator are frequently of different dimensions, even when said accumulator is designed for the same voltage and the same capacity. This leads to an uneconomic multiplicity of accumulator designs in one voltage range. The new accumulator is intended, as a basic unit, to satisfy the precondition for installing it in accommodating chambers of different volume. In order to create this precondition, the cross-section of the housing (12) of the accumulator is essentially constant except for the base region, and the base (14) has a flange-like expanded region (15) which is used as a stop surface for various types of adaptor components (21, 32, 41), which can be fixed to the accumulator housing (Figure 5). By combining it with adaptor components as desired, the accumulator is suitable for insertion in accommodating chambers of very different electric tools. <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen Akkumulator gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an accumulator according to the Preamble of claim 1.

Bei batteriegespeisten Elektrowerkzeugen sind die Aufnahme kammern für den zugehörigen Akkumulator, auch wenn dieser je weils für die gleiche Spannung und die gleiche Kapazität aus gelegt ist, häufig verschieden dimensioniert. Daher ist für verschiedene Elektrowerkzeuge bzw. für ähnliche Geräte meist ein individuell ausgestalteter Akkumulator erforderlich. Dies führt zu einer unwirtschaftlichen Vielzahl von Akkumulator ausführungen einer Spannungsreihe.The inclusion is for battery-powered power tools chambers for the associated accumulator, even if this ever because of the same voltage and the same capacity is often dimensioned differently. Therefore, for different power tools or for similar devices mostly an individually designed accumulator is required. This leads to an uneconomical large number of accumulators versions of a voltage series.

Aufgabe der Erfindung ist es, einen Akkumulator für eine be stimmte Spannung und Kapazität mit möglichst geringer räumlicher Ausdehnung zu schaffen und diesen so auszugestalten, daß er auch als Grundeinheit die Voraussetzung für den Einbau in Aufnahme kammern größeren Volumens und gegebenenfalls auch anderer Ausgestaltung bietet.The object of the invention is to provide an accumulator for a matched voltage and capacity with the least possible spatial To create expansion and design it so that it too as a basic unit, the prerequisite for installation in the recording chambers of larger volume and possibly other Design offers.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Maßnahme gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.According to the invention, this object is achieved by the measure the characterizing part of claim 1 solved. Further developments and expedient refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert.The invention is described below with reference to the drawing explained.

Es zeigen:Show it:

Fig. 1 eine beispielsweise Ausführungsform der Akkumulatorgrundeinheit in Frontansicht, Fig. 1 is an example embodiment of the Akkumulatorgrundeinheit in front view,

Fig. 2 eine Seitenansicht des Akkumulators nach Fig. 1, Fig. 2 is a side view showing the accumulator according to Fig. 1,

Fig. 3 eine Draufsicht auf den Akkumulator nach den Fig. 1 und 2, Fig. 3 is a plan view of the accumulator according to FIGS. 1 and 2,

Fig. 4 eine Ansicht des Akkumulators nach den Fig. 1 und 2 von unten, Fig. 4 is a view showing the accumulator according to FIGS. 1 and 2 from below,

Fig. 5 eine perspektivische Ansicht des Akkumulators, Fig. 5 is a perspective view of the battery,

Fig. 6a bis 6c ein Adaptionsbauteil in Frontansicht, in der An sicht von oben und von unten, FIGS. 6a to 6c, an adaptation component in front view in which to view from above and from below,

Fig. 6d bis 6f eine Draufsicht auf die Verschlußkappe für das Bauteil gemäß den Fig. 6a) bis 6c), eine An sicht der Verschlußkappe von unten und eine Ansicht entlang des Schnittes A-A durch Fig. 6e, Fig. 6f a plan view of the closure cap for the component of FIGS. 6a) to 6c), one on view of the closure cap from below and a view along the section A-A through Fig. 6e 6d

Fig. 7 die miteinander vereinigten Adaptionsbauteile, Fig. 7 shows the combined together adaptation components,

Fig. 8a bis 8c ein weiteres Adaptionsbauteil mit größerem Durchmesser in Frontansicht, Draufsicht und entlang des Schnittes A-A durch Fig. 8b, FIG. 8a to 8c an additional adaptation member with a larger diameter in front view and plan view along section A-A through Fig. 8b

Fig. 8d bis 8f die Positionen des Akkumulatorgehäuses relativ zum Adaptionsbauteil gemäß den Fig. 8a bis 8c beim Vereinigungsvorgang, Fig. 8d to 8f, the positions of the accumulator in relation to the adaptation part according to Figs. 8a to 8c when merging operation,

Fig. 9 das mit dem Adaptionsbauteil vereinigte Akkumulator gehäuse. Fig. 9 housing combined with the adaptation component.

Wie aus den Fig. 1 bis 5 ersichtlich ist, ist das beim Ausführungsbeispiel zwei in den Fig. 1 und 2 ange deutete Batterien 10, 11 enthaltende Akkummulatorgehäuse 12 hohlzylindrisch ausgebildet und mit einer sich axial entlang seiner Mantelfläche erstreckenden Leiste 13 versehen, die radial gesehen über die Mantelfläche hervorsteht und etwa recht eckförmigen Querschnitt besitzt. Diese Leiste dient zum Ein führen in eine im betreffenden Aufnahmegehäuse vorgesehene korrespon dierende Längsnut.As can be seen from FIGS. 1 to 5, the accumulator housing 12 containing two batteries 10, 11 indicated in FIGS . 1 and 2 in the exemplary embodiment is of hollow cylindrical design and is provided with a bar 13 which extends axially along its lateral surface and which is seen radially protrudes over the lateral surface and has an approximately rectangular cross-section. This bar is used for a lead in a corresponding housing provided in the corresponding longitudinal groove.

Der Sockel 14 des Akkumulatorgehäuses 12 weist eine über seine Mantelfläche hinausragende flanschartige Erweiterung 15 auf, fer ner zwei einander gegenüberliegende, nach außen ragende stegförmige Ansätze 16, 16′ und ist an seiner Unterseite mit einer Rasterhe bung 17 versehen. Im oberen Bereich des Gehäuses 12 sind die Kontaktaufnahmenuten 18 und 19 angebracht, ferner die Auf nahmenut 20 für einen Sicherheitskontakt gegen Überlastung der Batterien 10, 11 beim Laden des Akkumulators mittels eines handelsüblichen Ladegeräts.The base 14 of the rechargeable battery housing 12 has a flange-like extension 15 projecting beyond its lateral surface, fer ner two opposite, outwardly projecting web-shaped projections 16 , 16 'and is provided on its underside with a grid lifting 17 . In the upper region of the housing 12 , the contact grooves 18 and 19 are attached, furthermore the receiving groove 20 for a safety contact against overloading the batteries 10, 11 when charging the accumulator by means of a commercially available charger.

Das Adaptionsbauteil 21 gemäß den Fig. 6a bis 6c besteht im wesentlichen aus einem Ringteil 22 mit zwei einander gegenüber liegend angeordneten, sich nach oben erstreckenden Laschen 23, 24, die mit Griffwülsten 25 versehen und jeweils mit einer federnden Zunge 26, 27 vereinigt sind, von denen jede wenigstens einen Nocken 26′, 27′ aufweist. An der Unterseite des Ringteils 22 be findet sich ein Ringsegment 28, dessen Außenkontur innerhalb des Außenradiusses des Ringteils 22 liegt und das sich etwa zu zwei Dritteln entlang des Umfangs des Ringteils 22 erstreckt.The adaptation component 21 according to FIGS. 6a to 6c essentially consists of a ring part 22 with two mutually opposite, upwardly extending tabs 23 , 24 , which are provided with grip beads 25 and are each combined with a resilient tongue 26 , 27 , each of which has at least one cam 26 ', 27 '. On the underside of the ring part 22 there is a ring segment 28 , the outer contour of which lies within the outer radius of the ring part 22 and which extends approximately two thirds along the circumference of the ring part 22 .

Am Ringsegment 28 sind drei räumlich um 90° gegeneinander ver setzte Stege 29 angebracht, die zur Halterung einer in den Fig. 6d bis 6f veranschaulichten Kappe dienen.On the ring segment 28 three spaced 90 ° mutually offset webs 29 are attached, which serve to hold a cap illustrated in FIGS. 6d to 6f.

Wie aus Fig. 6b erkennbar ist, trägt das Ringteil 22 auf seiner Oberseite eine sichelförmige Abdeckung 30, in welcher eine u-förmige Ausnehmung 31 für den Durchtritt der Leiste 13 des Akkumulatorgehäuses 12 beim Aufschieben des Adaptionsbau teils 21 auf dieses Gehäuse angebracht ist. Die beidseitig der Aus nehmung 39 verbleibenden Zwickelflächen 30′ und 30′′ (siehe Fig. 6c) der Abdeckung 30 kommen beim Aufschieben des Bauteils 21 auf das Akkumulatorgehäuse 12 schließlich zur Anlage an die flanschartige Erweiterung 15 des Sockels 14 des Gehäuses 12.As can be seen from Fig. 6b, the ring member 22 carries on its upper side a crescent-shaped cover 30 , in which a U-shaped recess 31 for the passage of the strip 13 of the battery housing 12 is attached to this housing when the adapter 21 is slid on. The both sides of the recess 39 from the remaining gusset sections 30 'and 30' '(see Fig. 6c) of the cover 30 come when sliding of the component 21 to the battery casing 12 finally to rest on the flange-like extension 15 of the base 14 of the housing 12.

Zur Festlegung des Adaptionsbauteils 21 am Akkumulatorgehäuse 12 dient eine in den Fig. 6d bis 6f dargestellte Kappe 32. Wie insbesondere die Fig. 6e und 6f zeigen, sind im Deckel 33 der mit einem geriffelten Rand 34 versehenen Kappe 32 drei auf einem gemeinsamen Radius liegende, räumlich jeweils um 90° zueinander versetzte Durchbrüche 35 angebracht. Des weiteren enthält die Kappe 32, wie den Fig. 6e und 6f zu entnehmen ist, einen mit einem Auge 36 versehenen Innenring 37. Das Auge 36 des Innenrings 37 weist eine kalottenförmige Aussparung 38 auf, die mit der Rasterhebung 17 des Akkumulatorgehäuses 12 korrespondiert.A cap 32 shown in FIGS. 6d to 6f is used to fix the adaptation component 21 to the battery housing 12 . As shown in FIGS. 6e and 6f in particular, in the cover 33 of the cap 32 provided with a corrugated edge 34 there are three openings 35 which lie on a common radius and are each spatially offset from one another by 90 °. Furthermore, as can be seen from FIGS. 6e and 6f, the cap 32 contains an inner ring 37 provided with an eye 36 . The eye 36 of the inner ring 37 has a dome-shaped recess 38 which corresponds to the grid elevation 17 of the battery housing 12 .

Entlang des Innenumfangs des Randes 34 der Kappe 32 verläuft eine Rippe 39, die drei räumlich jeweils um 90° versetzt liegen de Unterbrechungen 40 aufweist, in welche die Stege 29 des Adaptationsbauteils 21 passen.Along the inner circumference of the edge 34 of the cap 32 runs a rib 39 which has three interruptions 40 which are spatially offset by 90 ° and into which the webs 29 of the adaptation component 21 fit.

Nach dem Aufschieben des Adaptionsbauteils 21 auf das Akkumula torgehäuse 12 mit nach oben weisenden Zungen 26, 27 bis zur Anlage der Zwickelflächen 30′ und 30′′ an der flanschartigen Erweiterung 15 des Akkumulatorgehäuses wird das Bauteil 21 mit der Kappe 32 vereinigt. Dies geschieht durch Aufschieben der Kappe 32 auf das Ringsegment 28 des Bauteils 21, wobei die Stege 29 des Ringsegments 28 die Unterbrechungen 40 der Umfangs rippe 39 durchdringen und durch eine Drehung der Kappe 32 hinter die betreffenden Abschnitte der Rippe 39 zu liegen kommen, das heißt, diese hintergreifen. Dadurch ist eine Verriegelung der Kappe 32 mit dem Adapterbauteil 21 und damit dieser beiden Bauteile mit dem Akkumulatorgehäuse 12 erreicht. In dieser Po sition der Kappe 32 greift auch die Rasterhebung 17 in die Aus sparung 38 in der Kappe ein, wodurch eine Sicherung der Kappe gegen unbeabsichtigtes Öffnen verwirklicht ist. After sliding the adaptation component 21 onto the accumulator door housing 12 with upwardly pointing tongues 26, 27 until the gusset surfaces 30 'and 30 ''on the flange-like extension 15 of the accumulator housing, the component 21 is combined with the cap 32 . This is done by pushing the cap 32 on the ring segment 28 of the component 21, the webs 29 of the ring segment 28, the interruption 40 of the circumferential rib permeate 39 and come to rest 39 by rotation of the cap 32 behind the respective portions of the rib, that is , reach behind them. As a result, the cap 32 is locked with the adapter component 21 and thus these two components with the battery housing 12 . In this position of the cap 32 , the grid elevation 17 also engages in the cutout 38 in the cap, thereby securing the cap against unintentional opening.

Der mit den beschriebenen Adaptationsbauteilen 21 und 32 ver einigte Akkumulator bzw. dessen Gehäuse 12 kann nun in eine Aufnahmekammer größeren Durchmesser eingesetzt werden, wobei die Laschen 23, 24 mit den federnden Zungen 26, 27 und deren Nocken 26′, 27′ die Festlegung der kompletten Einheit gemäß Fig. 7 im betreffenden Aufnahmegehäuse bewirken. Erforderlichenfalls können am Akkumulatorgehäuse 12 unterstützende Führungs und/oder Festlegungsnoppen angebracht sein.The united with the described adaptation components 21 and 32 accumulator or its housing 12 can now be used in a larger diameter receiving chamber, the tabs 23 , 24 with the resilient tongues 26, 27 and their cams 26 ', 27 ' defining the complete unit shown in FIG. 7 cause the respective receiving housing. If necessary, supporting guide and / or fixing knobs can be attached to the battery housing 12 .

Das Adaptionsbauteil 41 gemäß den Fig. 8a bis 8d ist ein stückig. Es ist hohlzylindrisch ausgebildet und weist einen radial über seine äußere Zylindermantelfläche 42 hinaus ragenden Sockel 43 auf, ferner einen oberhalb des Sockels be findlichen bundförmigen Ansatz 44. Dieser Ansatz enthält zwei L-förmige Ausnehmungen 45, die an gegenüberliegenden Stellen des Ansatzes 44 aus diesem ausgespart sind, derart, daß sie bei abgewickelt gedachter Zylindermantelfläche spiegel bildlich zueinander liegen.The adaptation component 41 according to FIGS. 8a to 8d is in one piece. It is of hollow cylindrical design and has a base 43 projecting radially beyond its outer cylindrical surface 42 and also a collar-shaped attachment 44 located above the base. This approach contains two L-shaped recesses 45 , which are recessed at opposite points of the projection 44 in such a way that they are mirror images of one another when the cylindrical surface is intended to be unwound.

Wie die Fig. 8b und 8c erkennen lassen, sind an der Innwandung des Hohlzylinders axial verlaufende, sich radial nach innen erstreckende Rippen 46 angeracht, an welche das in seiner Endposition im Adaptionsbauteil 41 befindliche Akku mulatorgehäuse 12 zur Anlage kommt. (Siehe Fig. 8f). Der Frontseite der axialen Leiste 13 des Akkumulatorgehäuses 12 ist dabei die in Radialrichtung verkürzte Rippe 46′ zuge ordnet, während die beiden anderen Rippen 46 die der Leiste 13 benachbarten Mantelflächenbereiche des Gehäuses 12 tangie ren. Im Inneren des Hohlzylinders sind des weiteren axial verlaufende Nuten 47 angebracht, die als Einführnuten für die stegförmigen Ansätze 16, 16′ am Sockel des geringeren Durchmesser als der Hohlzylinder aufweisenden Akkumulatorge häuses 12 dienen. Die Rippen 46 und 46′ enden, wie Fig. 8c zeigt, ein Stück oberhalb der inneren Bodenfläche 48 des Adaptionsbauteils 41, so daß ein Verschiebungsspielraum für die flanschartige Erweiterung 15 sowie für die beiden stegförmigen Ansätze 16 des Akkumulatorgehäuses 12 in Richtung gegen die besagten Rippen zu verbleibt. Den beiden stegförmigen Ansätzen 16, 16′ am Sockel 14 des Akkumulatorgehäuses sind im unteren Bereich des Adaptionsbauteils 41 angebrachte Leisten 49 so zugeordnet, daß sie die Ansätze 16, 16′ des Akkumulatorgehäuses 12 in dessen Endposition im Bauteil 41 übergreifen.As can be seen in FIGS . 8b and 8c, axially extending, radially inwardly extending ribs 46 are attached to the inner wall of the hollow cylinder, to which the battery mulator housing 12 located in its end position in the adaptation component 41 comes to rest. (See Fig. 8f). The front of the axial bar 13 of the accumulator housing 12 is the shortened in the radial direction rib 46 'assigned, while the other two ribs 46 the adjacent to the bar 13 jacket surface areas of the housing 12 tangie ren. Inside the hollow cylinder are further axially extending grooves 47th attached, which serve as insertion grooves for the web-shaped approaches 16 , 16 'on the base of the smaller diameter than the hollow cylinder having accumulator 12 . The ribs 46 and 46 'end, as shown in Fig. 8c, a bit above the inner bottom surface 48 of the adaptation member 41 , so that a displacement for the flange-like extension 15 and for the two web-shaped lugs 16 of the battery housing 12 in the direction against said ribs to remain. The two web-shaped lugs 16, 16 ' on the base 14 of the accumulator housing 41 attached strips 49 are assigned in the lower region of the adaptation component so that they overlap the approaches 16 , 16 ' of the accumulator housing 12 in its end position in the component 41 .

Auf jede der beiden Leisten 49 folgt ein Segment 50, einmal im Uhrzeigersinn und bezogen auf die andere Leiste im Gegenzei gersinn. Die Segmente 50 liegen dabei räumlich etwas ober halb der Leisten 49 und können im Bereich der jeweils darüber befindlichen Rippe 46 ausgespart sein. In der endgültigen Vereinigungsposition des Akkumulators und des Adaptationsbau teils angebrachte federnde Zunge 51 unter einer mechanischen Spannung gehalten werden.Each of the two strips 49 is followed by a segment 50 , once clockwise and with respect to the other strip in the counterclockwise direction. The segments 50 are spatially somewhat above half of the strips 49 and can be recessed in the region of the rib 46 located above them. In the final merging position of the accumulator and the adaptation structure, spring tongue 51 , which is partially attached, can be held under a mechanical tension.

In den Fig. 8d bis 8f ist der Vereinigungsvorgang des Akkumulators mit dem Adaptionsbauteil 41 schematisch darge stellt. Die stegförmigen Ansätze 16, 16′ am Sockel 14′ des Akkumu latorgehäuses 12 werden mit den Einführnuten 47 des Adaptionsbauteils 41 zur Deckung gebracht und danach der Akkumulator freigegeben. Infolge seiner Gewichtskraft rutscht bzw. fällt dieser nach unten, bis die Unterseite seines Sockels 14 auf der inneren Bodenfläche 48 des Bauteils 41 auf liegt. Daraufhin wird der Akkumulator in Pfeilrichtung gegen die Längsrippen 46 im Adaptionsbauteil 41 hin verschoben, bis die stegförmigen Ansätze 16, 16′ und die flanschartigen Erweiterungen 15 des Sockels 14 des Akkumulatorgehäuses von den Leisten 49 und den Segmenten 50 des Adaptionsbauteils 41 über griffen werden und die Oberfläche der Leiste 13 etwa mittig an der Rippe 46′ und die benachbarten Mantelbereichsabschnitte des Akkumulatorgehäuses 12 an den Rippen 46 zur Anlage kommen. In FIGS. 8d to 8f the merging operation of the accumulator is connected to the adapter component 41 schematically Darge. The web-shaped lugs 16 , 16 'on the base 14 ' of the accumulator housing 12 are brought into congruence with the insertion grooves 47 of the adaptation component 41 and then the accumulator is released. As a result of its weight, it slips or falls down until the underside of its base 14 lies on the inner bottom surface 48 of the component 41 . Then the accumulator is moved in the direction of the arrow against the longitudinal ribs 46 in the adaptation component 41 until the web-shaped projections 16 , 16 'and the flange-like extensions 15 of the base 14 of the accumulator housing are gripped by the strips 49 and the segments 50 of the adaptation component 41 and the Surface of the bar 13 comes approximately in the middle of the rib 46 'and the adjacent jacket region sections of the battery housing 12 on the ribs 46 come to rest.

In dieser Lage des Akkumulatorgehäuses rastet die Erhebung 17 an dessen Unterseite in die Aussparung 38 in der inneren Boden fläche des Adaptionsbauteils 41 ein (siehe Fig. 8e). Die aus dem Akkumulator und dem Adaptionsbauteil bestehende Einheit ist nunmehr in eine im Vergleich zum Querschnitt des Akkumulatorgehäuses relativ groß bemessene Aufnahmekammer in einem Elektrowerkzeug einsetzbar.In this position of the accumulator housing, the elevation 17 snaps on the underside of it into the recess 38 in the inner bottom surface of the adaptation component 41 (see FIG. 8e). The unit consisting of the accumulator and the adaptation component can now be inserted into an accommodating chamber in a power tool that is relatively large compared to the cross section of the accumulator housing.

Die Verriegelung erfolgt in diesem Fall mittels der den einen Teil eines bajonettartigen Verschlusses bildenden L-förmigen Ausnehmungen 45, dessen korrespondierender Teil sich in der Aufnahmekammer des betreffenden Geräts befindet.In this case, locking takes place by means of the L-shaped recesses 45 which form part of a bayonet-type closure, the corresponding part of which is located in the receiving chamber of the device in question.

Claims

1. Accumulator for power tools and similar devices whose housing is columnar and is provided with a raised, extending over the housing surface to the end of the housing facing away from the contact side bar for fitting A lead the battery into a receiving chamber of the device to be fed , characterized in that the cross section of the housing ( 12 ) except for the section containing the contact grooves ( 18 , 19 , 20 ) and the base region is constant over the entire length of the housing and the base ( 14 ) has a flange-like extension ( 15 ) , Which serves as a stop surface for differently designed, slidable on the housing and in its end position on the housing adaption components ( 21, 32, 41 ) for the insertion of the accumulator gate in different recordings.

2. Accumulator according to claim 1, characterized in that on the underside of the base ( 14 ) of the accumulator housing ( 12 ) little least two opposite, outwardly projecting web-shaped approaches ( 16 , 16 ') are provided.

3. Accumulator according to claims 1 and 2, characterized in that on the underside of the base ( 14 ) there is a latching elevation ( 17 ) which interacts with a fitting recess in the adaptation component ( 38 ).

4. Accumulator according to claims 1 and 2, characterized in that the housing cross section is circular.