JP7460713B2 - 充電式ポータブルバッテリジャンプスタート装置 - Google Patents

充電式ポータブルバッテリジャンプスタート装置 Download PDF

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Description

本発明は、ジャンプスタートさせる車両バッテリに最大伝導性と電力供給とをもたらすように構成された、充電式ポータブルバッテリジャンプスタート装置に関する。本発明による充電式バッテリジャンプスタート装置は、たとえばジャンプスタートさせる自動車、トラック、重機、商用車、またはトラック、バス、商用トラック、フロントローダ、ドーザ、バックホー、掘削機、ローラー、フォークリフトなどの機器、特殊な業務用機器、伐採機器、飛行機、ジェット機、およびボートに有用である。
Ｎｏｏｋ他による「Ｐｏｒｔａｂｌｅ Ｖｅｈｉｃｌｅ Ｂａｔｔｅｒｙ Ｊｕｍｐ Ｓｔａｒｔ Ａｐｐａｒａｔｕｓ ｗｉｔｈ Ｓａｆｅｔｙ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ」と題する特許文献１がある。このバッテリジャンプスタート装置では、リチウムイオンバッテリパックを使用している。このタイプの装置では、当該装置のバッテリパックからジャンプスタートさせる車両の車両バッテリへの伝導性を最大化する必要がある。車両のジャンプスタートを成功させる上で、その結果を決定付ける２つの主要な要素がある。第１の要素は、リチウムイオンバッテリパックによって供給される電力量であり、第２の要素は最大伝導性である。大型のエンジンを最も効果的にジャンプスタートさせるには、これら両方の要素が必要になる。一方の要素があっても他方の要素がなければ、十分とは言えない。
また、「Ｂａｔｔｅｒｙ Ａｓｓｅｍｂｌｙ Ｄｅｖｉｃｅ」と題する、２０１６年３月２９日に出願された国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０２４６８０（２０１７年８月１７日に特許文献２として公開された）がある。開示されたバッテリアセンブリ装置は、たとえばバッテリジャンプスタート装置で使用するための強化された導電性バッテリアセンブリを提供している。
加えて、「Ｂａｔｔｅｒｙ Ｃｏｎｎｅｃｔｏｒ Ｄｅｖｉｃｅ ｆｏｒ ａ Ｊｕｍｐ Ｓｔａｒｔｉｎｇ Ｄｅｖｉｃｅ」と題する、２０１７年２月１０日に出願された国際出願番号ＰＣＴ／ＵＳ２０１７／０１７２８９（２０１７年８月１７日に特許文献３として公開された）がある。開示されたバッテリアセンブリ装置は、たとえばバッテリジャンプスタート装置で使用するための強化された導電性バッテリアセンブリを提供している。
さらに現在、従来の鉛酸バッテリを使用したヘビーデューティ用バッテリジャンプスターターも存在する。これらのジャンプスターターの重量は重く（たとえば数百ポンド）、その寸法は大きいため、フォークリフトを使用してこのジャンプスターターを移動させる必要がある。したがって、現行のバッテリジャンプスターターを、いかなる方法でも携帯して持ち運ぶことができない。
従来の装置と置き換えることができるような、電力出力が大幅に増加し（すなわち、高電力出力）、軽量化かつ小型化された、改良型ポータブルバッテリジャンプスタート装置が必要である。
米国特許第９００７０１５号明細書 国際公開第２０１７／１３８９６３号パンフレット 国際公開第２０１７／１３９５２４号パンフレット
本明細書に記載の主題は、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、改良型高出力バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の１または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の１または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対し、高導電性フレームを介して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の１または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対し、高導電性フレーム、高導電性ケーブル、および高導電性クランプを介して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の充電式バッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対してより高い電力を供給するように構成された、高導電性バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高電力出力のヘビーデューティ用ジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性の電気フレームに接続されている１または複数の充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、剛性の高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオン（Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ（「Ｌｉ－ｉｏｎ」））バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリ（Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ（「Ｌｉ－ｉｏｎ」））を備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性かつ高アンペア（ａｍｐｅｒｅ（「ａｍｐ」））の電流容量のフレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリ（Ｌｉｔｈｉｕｍ－ｉｏｎ（「Ｌｉ－ｉｏｎ」））を備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている２つ以上のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、より高い電力導電性をもたらす高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身の少なくとも１つの面で自身を包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身の複数の直交面で自身を包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている１または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、剛性の高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、１または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む剛性の高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、１または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、金属板、金属バー、金属ロッド、金属チューブ、および／または金属ケーブルで作製された１または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、銅（Ｃｕ）板、銅バー、銅ロッド、銅チューブ、および／または銅ケーブルなどの１または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
本明細書に記載の主題は、アルミニウム（Ａｌ）板、アルミニウムバー、アルミニウムロッド、アルミニウムチューブおよび／またはアルミニウムケーブルなどの１または複数の剛性の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性の剛性フレームに接続されている１または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
１または複数の充電式バッテリ（たとえばリチウムイオン）からジャンプスタートさせるバッテリへと供給される送電量および電力量を最大化するように、本発明によるバッテリジャンプスタート装置を構成している。これには、１または複数の充電式バッテリからバッテリクランプへと至る高導電性または超高導電性経路を有する電源回路が必要になる。これには、銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅ロッドまたはアルミニウムロッド、銅チューブまたはアルミニウムチューブ、および／または銅ケーブルまたはアルミニウムケーブルなどの高導電性または超高導電性導体を物理的に使用する必要がある。
高導電性フレーム（たとえば剛性フレーム）が有する「剛性」および「強度」により、本バッテリジャンプスタート装置の保管中および使用中に、構造的安定が得られる。このことは、とりわけ使用中、高導電性フレームに高電流が流れることで、剛性フレームを加熱して軟化させる可能性がある場合に重要となる。本充電式バッテリジャンプスタート装置の他の電気部品との接触および電気的短絡のリスクを回避するために、この高導電性フレームが使用中に構造的安定性および構成を維持することが非常に望ましい。このことは、本バッテリジャンプスタート装置をコンパクトでポータブルな構成にすることで、サイズと電気部品間の距離とを最小限に抑えるようにする場合にとりわけ当てはまる。
本発明によるバッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。 図１に示すバッテリジャンプスタート装置の正面図である。 図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面図である。 図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側面図である。 図１に示す本バッテリジャンプ凝視装置の右側面図である。 図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の頂面図である。 図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の底面図である。 着脱可能なバッテリケーブルを本バッテリジャンプスタート装置に装着した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の斜視図である。 着脱可能なバッテリケーブルを有する、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の内部構成要素のレイアウトを示す上面図である。 固定バッテリケーブルを有する、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の内部構成要素のレイアウトを示す上面図である。 図９に示す着脱可能なバッテリケーブルの接続端部を示す上面図である。 図１に示すバッテリジャンプスタート装置の前面に設けられた、操作スイッチの分解斜視図である。 第１の位置と第２の位置との間で動作可能な、図１２に示す操作スイッチのスイッチ板の正面図である。 図１３に示すスイッチ板の背面斜視図である。 図１２に示す操作スイッチの斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側背面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側正面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側背面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の頂面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の底面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側面図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の上面正面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側背面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面斜視図である。 カバーを取り外した状態の、図１に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側斜視図である。
本発明によるバッテリジャンプスタート装置１０を図１～図８に示している。
図１～図８に示すように、バッテリジャンプスタート装置１０は、図示のような特定の構造を有する、ハンドル１４が取り付けられたカバー１２を備える。
バッテリジャンプスタート装置１０は、電源をオンまたはオフにする電源ボタン１７を有する前面インターフェース１６と、内部に配置された操作スイッチ１８を操作する操作ノブ１８ａを有する電気操作スイッチ１８とを備える。操作スイッチ１８は、ジャンプスタートさせる車両の特定の電圧方式（たとえば、１２Ｖ、２４Ｖ）に応じて、第１の位置（１２Ｖモード）から第２の位置（２４Ｖモード）までの間で操作ノブ１８ａを選択的に回転できるように、構成されている。
インターフェース１６は、図１に示す以下の機能を備えることができる。
１）電源ボタン１７、
２）電源ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
３）１２ＶモードＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
４）２４ＶモードＬＥＤ（青色ＬＥＤなど）、
５）エラーＬＥＤ（赤色ＬＥＤなど）、
６）コールドエラーＬＥＤ（青色ＬＥＤなど）、
７）ホットエラーＬＥＤ（赤色ＬＥＤなど）、
８）内蔵バッテリ残量ゲージＬＥＤ（赤色ＬＥＤ、赤色ＬＥＤ、オレンジ色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤなど）、
９）懐中電灯モードボタン、
１０）懐中電灯ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
１１）１２Ｖ ＩＮ ＬＥＤ（白色／赤色ＬＥＤなど）、
１２）１２Ｖ ＯＵＴ ＬＥＤ（白色／赤色ＬＥＤなど）、
１３）ＵＳＢ ＯＵＴ ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
１４）手動オーバーライドボタン、
１５）手動オーバーライドＬＥＤ赤色、
１６）電圧計表示ＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
１７）１２ＶモードＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）、
１８）２４ＶモードＬＥＤ（青色ＬＥＤなど）、および
１９）ブーストＬＥＤ（白色ＬＥＤなど）。
上記の機能をさまざまな色、および／またはインターフェース１６の当該面上の配置をもって変更することができる。
図２に示すように、バッテリジャンプスタート装置１０は、左側ポート２０ａおよび右側ポート２０ｂを有するポート２０をさらに備える。ポート２０は、インターフェース１６の右下側に位置する貫通孔１６ａを通って延びるように、構成されている。たとえば、図２に示すように、左側ポート２０ａは、デュアル２．１アンペア（Ａ）ＵＳＢ ＯＵＴポート２０ｃ、２０ｄを収容し、右側ポート２０ｂは、１８Ａ １２Ｖ ＸＧＣ ＯＵＴポート２０ｅおよび５Ａ １２Ｖ ＸＧＣ ＩＮポート２０ｅを収容している。ポート２０ａ、２０ｂの不使用中に左側ポート２０ａを封止する左側シールキャップ２２ａ、および右側ポート２０ｂを封止する右側シールキャップ２２ｂを含む、弾性シールキャップ２２がカバー１２に設けられている。
バッテリジャンプスタート装置１０の左側には、バッテリジャンプスタート装置１０を作業灯として使用するための、一対の発光ダイオード２８（ＬＥＤ）をさらに取り付けている。たとえば、図１、図４、および図８に示すように、ＬＥＤ２８はデュアル１１００ルーメン高輝度ＬＥＤ投光器である）。ＬＥＤ２８は、輝度１００％、輝度５０％、輝度１０％、ＳＯＳ（緊急プロトコル）、点滅、ストロボ、およびオフを含む７つの（７）動作モードを有するように、構成されている。
バッテリジャンプスタート装置１０には、ＬＥＤ２８から熱を放散させるヒートシンク２９（図１）が取り付けられている。たとえば、ヒートシンク２９は、熱伝導性材料（たとえば、機械加工、成形加工、および／またはダイカスト加工したアルミニウムヒートシンクによる）で作製されている。図示しているリブ構造（図１）により、ヒートシンク２９が自身から周囲大気へと熱を伝達することで、ＬＥＤ２８の過熱を防止しやすくしている。
バッテリジャンプスタート装置１０を、バッテリケーブルなしの状態で図１に示している。バッテリジャンプスタート装置１０を図８に示しており、本装置は、ジャンプスタートさせるバッテリ（たとえば車両バッテリ）にバッテリジャンプスタート装置１０を接続するバッテリクランプ６０、６２に対し、それぞれ接続されたケーブル５６、５８を有する。バッテリジャンプスタート装置１０は、バッテリクランプ６０、６２をそれぞれ有する一組のバッテリケーブル５６、５８（たとえば正のクランプを備える正のバッテリケーブル、負のクランプを備える負のバッテリケーブル）に着脱可能に接続されるように構成されてもよい。あるいは、本バッテリジャンプスタート装置は、本装置に配線で直接接続されて固定されたバッテリケーブルが取り付けられてもよい。
図１および図４に示す第１の実施形態では、バッテリジャンプスタート装置１０の左側に、正（＋）のカムロック２４ａおよび負（－）のカムロック２４ｂが設けられている。これらのカムロック２４ａ、２４ｂは、正のバッテリケーブル５６の接続端部５６ａ（図１１）と、負のバッテリケーブル５８の接続端部５８ａとにそれぞれ着脱可能に接続するように構成された、レセプタクル２５ａ、２５ｂ（図４）を含む。これらのカムロック２４ａ、２４ｂには、バッテリジャンプスタート装置１０の不使用中に、カムロック２４ａ、２４ｂのレセプタクル２５ａ、２５ｂをそれぞれ閉鎖して封止するためのシールキャップ２６（図１）が取り付けられている。
バッテリジャンプスタート装置１０の電源回路３０を図９に示す。
電源回路３０は、一対のケーブルセクション３４、３６（たとえば、絶縁銅ケーブルセクション）それぞれを介して操作スイッチ１８に接続された、２つの（２）別個のリチウムイオン（リチウムイオン）バッテリ３２（たとえば、２つの（２）１２Ｖリチウムイオンバッテリ）を備える。図９に示すように、操作スイッチ１８は、ケーブルセクション４４を介して、逆電流ダイオードアレイ４８（すなわち、逆流保護装置）に接続されており、また操作スイッチ１８は、ケーブルセクション４０を介して、スマートスイッチ５０（たとえば、５００Ａソレノイド装置）に接続されている。
図９に示すように、逆電流ダイオードアレイ４８は、ケーブルセクション４４を介して、一方のバッテリ３２に接続されており、またスマートスイッチ５０は、ケーブルセクション４６を介して、他方のバッテリ３２に接続されている。
正のバッテリクランプ６０を有する正のバッテリケーブル５６は、正のカムロック２５ａ（図９）に着脱可能に接続されており、正のカムロック２５ａは、ケーブルセクション５２を介して逆電流ダイオードアレイ４８に接続されている。
負のバッテリクランプ６２を有する負のバッテリケーブル５８は、負のカムロック２５ｂ（図９）に着脱可能に接続されており、負のカムロック２５ｂは、ケーブルセクション５４を介してスマートスイッチ５０に接続されている。
上記の電源回路３０に関する第１の実施形態では、電源回路３０の電気部品は、ケーブルセクション（たとえば、可撓性の肉厚絶縁銅ケーブルセクション）を介して互いに接続されている。ケーブルセクションの端部が、それぞれの電気部品へとはんだ付けおよび／または機械的に固定されることにより、これらの電気部品間に高導電性の電気接続をもたらしている。
図１０に示す修正された第１の実施形態では、バッテリケーブル５６、５８が着脱できないように、バッテリケーブル５６、５８がそれぞれ逆電流ダイオードアレイ４８およびスマートスイッチ５０に配線で直接接続され、カムロック２５ａ、２５ｂが除去されている。
以下に記載している電源回路の第２の実施形態では、リチウムイオンバッテリ３２と逆電流ダイオードアレイ４８とスマートスイッチ５０との間にそれぞれ位置するケーブルセクション３６、４０、４２、４４が、高導電性フレーム（たとえば剛性フレーム）に置き換えられている。
操作スイッチ１８のアセンブリを図１２～図１５に示す。
操作スイッチ１８は以下を含む。
１）操作ノブ１８ａ、
２）前部ハウジング７２、
３）後部ハウジング７４、
４）カラー７６ａ、脚部７６ｂ、および脚部７６ｃを有するロータ７６、
５）ばね７８、
６）それぞれが２つの（２）接触点（たとえば、スロット８０ｃ）を有する回転接点８０、
７）個別の端子８２、８４、８６、８８、
８）接続済み端子９０、９２、
９）導電性バー９４、
１０）Ｏリング９６、
１１）Ｏリング９８、および
１２）Ｏリング１００。
操作ノブ１８ａは、後方延長部１８ｂ、１８ｃを含む。延長部１８ｃは、組立時にロータ７６のＴ字形凹部７６ｅ（図１２）に接続するためのＴ字形断面を有する。ロータ７６には、後方延長部１８ｂ（たとえば、円形断面）を内部に収容するように構成されたフランジ７６ａが設けられている。
ロータ７６の一対の脚部７６ｃ（たとえば、Ｕ字形脚部）は、それぞればね７８を部分的に収容しており、このばね７８は回転接点８０に対して力を加えることで、端子８２～９２において選択された接点８２ｂ～９２ｃと回転接点８０とが高導電性接触を維持して行うようにしている。
これら回転接点８０はそれぞれ、ロータ７６の各脚部７６ｂの端部を収容するように構成された中央スロット８０ｂを有する、回転接点板８０ａを備える。ロータ７６が回転すると、各脚部７６ｂが駆動して、回転接点板８０ａをそれぞれ回転させる。
さらに、これら回転接点板８０ａはそれぞれ、端子８２～９２において選択された接点８２ｃ～９２ｃとの２つの（２）接触点として機能する、一対の離間した貫通孔８０ｃ（たとえば、楕円形貫通孔）を有する。
端子８２～９２は、ねじ付きポスト８２ａ～９２ａ、スペーサ板８２ｂ～９２ｂ、および導電性バー９４をそれぞれ有ており、これらは、接点８２ｃ～９２ｃがすべて同じ面（すなわち、操作スイッチ１８の縦軸が垂直に交わる面）に位置することで、回転接点８０が選択的に回転移動できるように、構成されている。端子８２～９２のねじ付きポスト８２ａ～９２ａはそれぞれ、後部ハウジング７４の貫通孔７４ａに挿入されている。
図１２に示すように、Ｏリング９６、９８、１００は、図示の操作スイッチ１８のさまざまな構成要素を別々に封止している。図１２に示すように、操作スイッチ１８の組立後、一組のねじ７５が後部ハウジング７４のアンカー７４ｂと接続されて、前部ハウジング７２を後部ハウジング７４へと固定している。
図１３に示すように、操作スイッチ１８は１２Ｖ／２４Ｖ選択型スイッチである。第１の位置または位置１（すなわち直列位置）にある回転接点８０の構成を図１３の左側に示しており、また第２の位置または位置２（すなわち直列位置）にある回転接点８０の構成を図１３の右側に示している。
操作スイッチ１８の背面を図１４に示している。後部ハウジング７４の後部外面に、別の高導電性バー９４が設けられている。完全に組み立てられた操作スイッチ１８を図１５に示している。
バッテリジャンプスタート装置１１０の第２の実施形態を、カバー１１２を取り外した状態で図２０～図２５に示している。バッテリジャンプスタート装置１１０のカバーは、図１～図８に示すバッテリジャンプスタート装置１０のカバー１２と同一のものである。
図１～図８に示すバッテリジャンプスタート装置１０と比較したバッテリジャンプスタート装置１１０の第２の実施形態では、第１の実施形態のケーブルセクション３４、３６、４０、４２、４４、４６（図９）が高導電性フレーム１７０と置き換えられている。
バッテリジャンプスタート装置１１０は、高導電性の剛性フレーム１７０に直接接続された、一対の１２Ｖリチウムイオンバッテリ１３２を備える。具体的には、リチウムイオンバッテリのタブ（図示せず）が、高導電性の剛性フレーム１７０にはんだ付けされている。
高導電性の剛性フレーム１７０は、たとえば機械的ファスナ（たとえば、銅製またはアルミニウム製ナットおよびボルトファスナ）および／またははんだ付けにより、互いに接続された複数の高導電性導体またはフレーム部材１３４、１３６、１４０、１４２、１４４、１４６、１５２、１５４で構成されている。たとえば、高導電性の剛性フレーム部材は、高導電性銅ロッドで作製されている。あるいは、これら高導電性銅ロッドは、高導電性銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅チューブまたはアルミニウムチューブ、銅ケーブルまたはアルミニウムケーブル、もしくは他の適切に構成された高導電性材料（たとえば、さまざまな断面形状、サイズ、または肉厚の銅素材）と置き換えられてもよい。高導電性の剛性フレーム１７０は、高導電性導体またはフレーム部材１３４、１３６、１４０、１４２、１４４、１４６を備え、これらは、内部短絡を防止するために、少なくとも主要領域で絶縁され得る（たとえば、ラップカバー、絶縁カバー、熱収縮カバー）。
高導電性の剛性フレーム部材は、高導電性ナットおよびボルトファスナ（たとえば、銅製またはアルミニウム製ボルトおよびナット）を使用して、連続するか、あるいは隣り合う高導電性導体もしくはフレーム部材および／または電気部品を互いに接続する機械的接続の一部をもたらす貫通孔をそれぞれが有する、（たとえば、プレスにより平坦化された）平坦化端部で構成されてもよい。さらに、高導電性の剛性フレーム部材は、電気部品を支持またはこれと接続するための基部（たとえば、板またはバー部分）に形成されてもよい。
たとえば、逆流ダイオードアセンブリ１４８は、（１）高導電性ボルト２０６ａおよび高導電性ナット２０６ｂを有する高導電性ファスナ２０６（たとえば銅製またはアルミニウム製）を使用して高導電性の剛性フレーム部材１４４の平坦化端部１４４ａに接続された平坦化端部１４８ａａを有する、高導電性の上部剛性バー１４８ａ（図１６）と、（２）高導電性の剛性フレーム部材１４４の平坦化端部から作製された高導電性の下部剛性バー１４８ｂと、（３）高導電性の剛性フレーム部材１５２の平坦化端部から作製された高導電性の中央剛性バー１４８ｃとを含む、３つの（３）基部を有する。
別の実施例として、スマートスイッチ１５０（図１６）は、ソレノイド１５０ｂを支持する基部として機能する、高導電性の剛性板１５０ａを含む。高導電性の剛性板１５０ａには、高導電性ファスナ２０６を使用して高導電性の剛性フレーム部材をスマートスイッチ１５０（たとえば、高導電性の剛性フレーム部材１４２）に接続するための貫通孔を設けられている。
高導電性の剛性フレーム１７０を構成するために選択された素材（たとえば、銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅ロッドまたはアルミニウムロッド、もしくは銅チューブまたはアルミニウムチューブ）は、高導電性および実質的な剛性をもたらす実質的な肉厚を有する。この高導電性の剛性フレーム１７０が有する「剛性」特性により、バッテリジャンプスタート装置１１０の保管中および使用中に、高導電性の剛性フレームが構造的に硬く、かつ安定したままになるという利点がもたらされる。
たとえば、保管または使用中の屈曲、移動、曲げおよび／または変位を大幅に防止するように高導電性の剛性フレーム１７０を設計かつ作製することにより、高導電性の剛性フレームが電気的アセンブリの他の内部電気部品または部分に接触することによる電気的短絡を防止するようにしている。この「剛性」特性は、リチウムイオンバッテリから電源回路を通って流れてバッテリクランプ６０、６２へと到達する電力の高導電性通路または経路を設けるために重要である。本発明の望ましい目的および特徴は、開示している高耐久及び高導電性フレーム１７０の構成を使用して、あらゆる電気抵抗を低減または最小化することにより、本バッテリジャンプスタート装置によってジャンプスタートさせるバッテリに対して、リチウムイオンバッテリから可能な限り多くの電力を導通させることである。
一代替例として、高導電性の剛性フレーム１７０を、機械的に固定された接合部を有しない単一部品として作製されてもよい（たとえば、一体構造、はんだ付け品）。たとえば、高導電性フレームは、素材の単一部品から作製されてもよく、その後高導電性の剛性フレームへと成形されてもよい。たとえば、高導電性銅のビレットを、高導電性の剛性フレームへと機械加工（たとえば、フライス加工、旋盤加工、ドリル加工、曲げ加工、成形加工）してもよい。別の実施例として、銅またはアルミニウムの薄板または板を曲げ加工および／または機械加工して、高導電性の剛性フレーム１７０にしてもよい。さらに別の代替例として、高導電性フレーム１７０を金属成形してもよい（たとえば、ロストワックス法）。
別の代替例として、高導電性の剛性フレーム１７０は、一体構造体に互いに接続された複数の高導電性フレーム部材で作製される。たとえば、この高導電性の剛性フレームは、曲げ加工され、共にはんだ付けおよび／または溶接された素材の高導電性セクション（たとえば銅ロッド、銅板、銅バー、銅チューブ）で作製される。
バッテリジャンプスタート装置１１０は、図１７および図１９に示すように、個々の抵抗器２０２ｂのアレイを支持する基部として機能するプリント回路基板（ＰＣＢ）２０２ａを含む、抵抗器アレイ２０２（たとえば、１２Ｖ ５Ａ ＸＧＣ）をさらに備える。ＰＣＢ２０２ａは、デュアル２．１アンペア（Ａ）ＵＳＢ ＯＵＴポート１２０ｃ、１２０ｄ、１８Ａ １２Ｖ ＸＧＣ ＯＵＴポート２０ｅ、および５Ａ １２Ｖ ＸＧＣ ＩＮポート２０ｅをさらに支持している。
高導電性フレーム１７０は、高導電性導体またはフレーム部材１３４、１３６、１４０、１４２、１４４、１４６、および高導電性フレーム１７０を共に形成および画定している１または複数の電気部品（たとえば、操作スイッチ、スマートスイッチ、板１５０ａ、逆流ダイオードアセンブリ１４８）を含み得る。
高導電性フレーム部材１７０は、バッテリの１または複数の面（たとえば、バッテリ１３２のｘ軸、ｙ軸、ｚ軸に対して垂直に位置する面）で、バッテリ１３２を少なくとも部分的に包囲または完全に包囲できる。さらに、高導電性フレーム部材１７０は、バッテリ１３２の外面に隣接かつ近接して配置されており、これによって充電式ジャンプスタート装置１０の電気部品との電気的短絡を防止しながら、その小型化をもたらしている。
バッテリジャンプスタート装置１１０の左側には、バッテリジャンプスタート装置１１０を作業灯として使用するための、一対の発光ダイオード１２８（ＬＥＤ）がさらに取り付けられている。たとえば、図１６に示すように、ＬＥＤ１２８はデュアル１１００ルーメン高輝度ＬＥＤ投光器）である。ＬＥＤ１２８は、輝度１００％、輝度５０％、輝度１０％、ＳＯＳ（緊急プロトコル）、点滅、ストロボ、およびオフを含む７つの（７）動作モードを有するように、構成されている。
バッテリジャンプスタート装置１１０には、ＬＥＤ１２８から熱を放散させるヒートシンク１２９（図１６）が取り付けられている。たとえば、ヒートシンク１２９は、熱伝導性材料（たとえば成形加工またはダイカスト加工した金属板）で作製されている。ヒートシンク１２９には、ＬＥＤ１２８の過熱を防止するために、周囲大気へと熱を伝達するリブ１２９ａが設けられている。
バッテリジャンプスタート装置１１０を、ジャンプスタートさせる車両のバッテリにバッテリジャンプスタート装置１１０を接続するためのバッテリクランプを有するいずれのバッテリケーブルも図示しない状態で、図１６に示している。本バッテリジャンプスタート装置は、バッテリクランプを有する一組のバッテリケーブル（たとえば正のクランプを備える正のバッテリケーブル、負のクランプを備える負のバッテリケーブル）に着脱可能に接続するように、構成されてもよい。たとえば、図９の着脱可能なバッテリケーブル５６、５８およびバッテリクランプ６０、６２を参照されたい。これらはバッテリジャンプスタート装置１１０のカムロック１２４ａ、１２４ｂに着脱可能に接続できる。あるいは、バッテリジャンプスタート装置１１０には、本装置に配線でクランプを直接接続し、かつ固定する、図１０に示すものと同一または類似のバッテリケーブルを取り付けられてもよい。
たとえば、図１６に示すように、バッテリジャンプスタート装置１１０の左側に、正（＋）のカムロック１２４ａおよび負（－）のカムロック１２４ｂが設けられている。これらのカムロック１２４ａ、１２４ｂは、正のバッテリケーブル５６の接続端部５６ａ（図１１）と、負のバッテリケーブル５８の接続端部５８ａにそれぞれ着脱可能に接続するように構成された、レセプタクル１２５ａ、１２５ｂを含む。これらのカムロック１２４ａ、１２４ｂには、バッテリジャンプスタート装置１１０の不使用中に、カムロック１２４ａ、１２４ｂのレセプタクル１２５ａ、１２５ｂをそれぞれ閉鎖して封止するためのシールキャップ２６（図１）と同一または類似のシールキャップが取り付けられてもよい。
バッテリジャンプスタート装置１１０は、操作ノブ１８ａおよびインターフェース１６用のＬＥＤの基部として機能し、バッテリジャンプスタート装置１１０の他の電気部品を支持する主プリント回路基板２０８を備える。
バッテリジャンプスタート装置２１０の第３の実施形態を図２６～図３１に示している。本実施形態では、高導電性の剛性フレームは、長方形の断面プロファイルを有する平坦な銅バー素材で作製されている。この平坦な銅バーは、リチウムイオンバッテリを少なくとも部分的に覆って包囲するように曲げ加工されている。

Claims (24)

  1. 消耗または放電したバッテリを昇圧または充電するためのジャンプスタート装置であって、
    正極導電体を有する正極端子および負極導電体を有する負極端子を有する充電式バッテリと、
    正のバッテリクランプを有する正のケーブルと、
    負のバッテリクランプを有する負のケーブルと、
    前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記正極端子を前記正のバッテリケーブルに電気的に接続する正の導電性剛体フレーム、および前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記負極端子を前記負のバッテリケーブルに電気的に接続する負の導電性剛体フレームを有する導電性剛体フレームと
    を備え、
    前記導電性剛体フレームは、互いに接続された接続端部、または前記ジャンプスタート装置の他の電気部品に接続される接続端部をそれぞれ有する複数の導電性剛体フレーム部材を備え、
    前記導電性剛体フレームは、前記ジャンプスタート装置により前記消耗または放電したバッテリの昇圧または充電が行われるときに、前記充電式バッテリ、前記正のバッテリクランプ、前記負のバッテリクランプ、および前記消耗または放電したバッテリと回路内で接続されており、
    前記導電性剛体フレームは、前記充電式バッテリの内部で組み立てられたとき、前記充電式バッテリを取り囲むように構成されている、装置。
  2. 消耗または放電したバッテリを昇圧または充電するためのジャンプスタート装置であって、
    正極導電体を有する正極端子および負極導電体を有する負極端子を有する充電式バッテリと、
    正のバッテリクランプを有する正のケーブルと、
    負のバッテリクランプを有する負のケーブルと、
    前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記正極端子を前記正のバッテリケーブルに電気的に接続する正の導電性剛体フレーム、および前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記負極端子を前記負のバッテリケーブルに電気的に接続する負の導電性剛体フレームを有する導電性剛体フレームと
    を備え、
    前記導電性剛体フレームは、互いに接続された接続端部、または前記ジャンプスタート装置の他の電気部品に接続される接続端部をそれぞれ有する複数の導電性剛体フレーム部材を備え、
    前記導電性剛体フレームは、前記ジャンプスタート装置により前記消耗または放電したバッテリの昇圧または充電が行われるときに、前記充電式バッテリ、前記正のバッテリクランプ、前記負のバッテリクランプ、および前記消耗または放電したバッテリと回路内で接続されており、
    前記導電性剛体フレームは、正のカムロックコネクタと、負のカムロックコネクタとを備え、
    前記正のカムロックコネクタは、前記ジャンプスタート装置の前記正のバッテリケーブルと取り外し可能に接続されるように構成されており、前記負のカムロックコネクタは、前記ジャンプスタート装置の前記負のバッテリケーブルと取り外し可能に接続されるように構成されている、装置。
  3. 消耗または放電したバッテリを昇圧または充電するためのジャンプスタート装置であって、
    正極導電体を有する正極端子および負極導電体を有する負極端子を有する充電式バッテリと、
    正のバッテリクランプを有する正のケーブルと、
    負のバッテリクランプを有する負のケーブルと、
    前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記正極端子を前記正のバッテリケーブルに電気的に接続する正の導電性剛体フレーム、および前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記負極端子を前記負のバッテリケーブルに電気的に接続する負の導電性剛体フレームを有する導電性剛体フレームと
    を備え、
    前記導電性剛体フレームは、互いに接続された接続端部、または前記ジャンプスタート装置の他の電気部品に接続される接続端部をそれぞれ有する複数の導電性剛体フレーム部材を備え、
    前記導電性剛体フレームは、前記ジャンプスタート装置により前記消耗または放電したバッテリの昇圧または充電が行われるときに、前記充電式バッテリ、前記正のバッテリクランプ、前記負のバッテリクランプ、および前記消耗または放電したバッテリと回路内で接続されており、
    前記複数の導電性剛体フレーム部材は、取り外し可能に互いに接続されている、装置。
  4. 前記充電式バッテリは、第１の充電式バッテリと、第２の充電式バッテリとを備える、請求項１から３のいずれか１項に記載の装置。
  5. 前記充電式バッテリは、少なくとも１つの充電式リチウムイオンバッテリである、請求項１から４のいずれか１項に記載の装置。
  6. 前記導電性剛体フレームは、前記導電性剛体フレームの移動または屈曲を防止し、前記ジャンプスタート装置の１以上の他の電気部品または部分との前記導電性剛体フレームの電気的短絡を回避するために、前記導電性剛体フレームを構造的に安定するように維持するように構成されている、請求項１から５のいずれか一項に記載の装置。
  7. 前記導電性剛体フレームに接続され、前記ジャンプスタート装置の動作における１２Ｖモードと２４Ｖモードとの間で選択的に切り替えられるように構成された操作スイッチをさらに備え、
    前記操作スイッチは、前記導電性剛体フレームと回路内で電気的に接続されている、請求項４に記載の装置。
  8. 前記導電性剛体フレームの前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記ジャンプスタート装置の内部で互いに組み立てられたとき、前記正の導電性剛体フレームと前記負の導電性剛体フレームとを画定する、請求項１から７のいずれか一項に記載の装置。
  9. 前記導電性剛体フレームは、高導電性の剛体フレームである、請求項１から８のいずれか一項に記載の装置。
  10. 前記導電性剛体フレームは、銅材料を含む、請求項９に記載の装置。
  11. 前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記複数の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するか、他の電気部品に接続するための貫通孔が設けられた平坦端部をそれぞれ備える、請求項１から１０のいずれか一項に記載の装置。
  12. 前記導電性剛体フレームは、前記導電性剛体フレーム部材に接続された１以上の電気部品を備える、請求項１から１１のいずれか一項に記載の装置。
  13. 前記導電性剛体フレームと、前記１以上の電気部品とは、剛性導電性剛体フレームアセンブリを形成する、請求項１２に記載の装置。
  14. 前記１以上の電気部品は、操作スイッチ、スマートスイッチ、逆電流ダイオードアレイ、およびカムロックコネクタのうちの１以上を含む、請求項１３に記載の装置。
  15. 導電性剛体フレームは、前記充電式バッテリに取り外し可能に接続されている、請求項１から１４のいずれか一項に記載の装置。
  16. 前記導電性剛体フレーム部材は、導電性ナットおよび導電性ボルトを有する１以上の締結具により取り外し可能に互いに接続されている、請求項３に記載の装置。
  17. 前記導電性剛体フレームに接続された選択可能操作スイッチをさらに備え、
    前記選択可能操作スイッチは、前記第１の充電式バッテリと前記第２の充電式バッテリとの一方または両方を、前記正のバッテリクランプおよび前記負のバッテリクランプに電気回路内で選択的に接続するように構成されている、請求項４に記載の装置。
  18. 正極導電体を有する第１の充電式バッテリと、
    正極導電体を有する第２の充電式バッテリと、
    前記第１の充電式バッテリおよび前記第２の充電式バッテリに接続されるとともに、互いに接続された複数の正の導電性剛体フレーム部材を有し、それぞれの正の導電性剛体フレーム部材が、前記正の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するための接続端部を有する、正の導電性剛体フレームと、
    前記第１の充電式バッテリおよび前記第２の充電式バッテリに接続されるとともに、互いに接続された複数の負の導電性剛体フレーム部材を有し、それぞれの負の導電性剛体フレーム部材が、前記負の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するための接続端部を有する、負の導電性剛体フレームと、
    正のバッテリクランプを有し、前記導電性フレームに電気回路内で接続されるか接続可能な正のバッテリケーブルと、
    負のバッテリクランプを有し、前記導電性フレームに電気回路内で接続されるか接続可能な負のバッテリケーブルと、
    前記正の導電性フレームと前記負の導電性フレームとに接続され、前記第１の充電式バッテリと前記第２の充電式バッテリの一方または両方を前記正のバッテリケーブルおよび前記負のバッテリケーブルに電気回路内で選択的に接続するように構成されている、選択可能操作スイッチと
    を備える、充電式ジャンプスタート装置。
  19. 前記正の導電性剛体フレームは、互いに取り外し可能に接続されるか、正の導電性フレームアセンブリの１以上の電気部品に取り外し可能に接続された複数の導電性剛体フレーム部材から構成されており、
    前記負の導電性剛体フレームは、互いに取り外し可能に接続されるか、負の導電性フレームアセンブリの１以上の電気部品に取り外し可能に接続された複数の導電性剛体フレーム部材から構成されている、請求項１８に記載の装置。
  20. 前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記複数の導電性剛体フレーム部材を互いに取り外し可能に接続するか、前記複数の導電性剛体フレーム部材を前記正の導電性フレームアセンブリと前記負の導電性フレームアセンブリとの少なくとも１つの１以上の電気部品に取り外し可能に接続するように構成された接続端部をそれぞれ有する、請求項１９に記載の装置。
  21. 前記ジャンプスタート装置に前記正のバッテリケーブルと前記負のバッテリケーブルとを取り外し可能に接続するための前記正の導電性剛体フレームに接続された正のカムロックコネクタと、前記負の導電性剛体フレームに接続された負のカムロックコネクタとをさらに備える、請求項２０に記載の装置。
  22. 前記１以上の電気部品は、スマートスイッチ、逆電流ダイオードアレイ、およびカムロックコネクタを備える、請求項１９から２１のいずれか一項に記載の装置。
  23. 前記充電式バッテリの前記正極導電体は、前記充電式バッテリの前記正極導電体に設けられた貫通孔と、前記正の導電性剛体フレームに設けられた貫通孔とを通って取り付けられた導電性ボルトおよび導電性ナットによって、前記正の導電性剛体フレームに接続されており、
    前記充電式バッテリの前記負極導電体は、前記充電式バッテリの前記負極導電体に設けられた貫通孔と、前記負の導電性剛体フレームに設けられた貫通孔とを通って取り付けられた他の導電性ボルトおよび導電性ナットによって、前記負の導電性剛体フレームに接続されている、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
  24. 前記複数の導電性剛体フレーム部材は、導電性プレートまたは導電性バーである、請求項１から１７のいずれか一項に記載の装置。
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