DE4402355A1 - Cordless electric hand-tool with battery voltage safeguard - Google Patents

Cordless electric hand-tool with battery voltage safeguard

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Abstract

The handle of the tool (1) incorporates a recess (2) of appropriate size and shape for insertion of a battery pack (3) which has contacts (6) on a carrier (5) corresp. to the contacts (7) on the inside of the recess. To ensure correct alignment of contacts, a shallow slot (9) is provided in the rim (12) of the battery pack to match the projection (10) from the rim (11) of the recess. The position and size of the slot are related uniquely to the battery voltage so that the tool drive motor is protected against overvoltage from an unsuitable battery.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein schnurloses Elektro­ handwerkzeug der im Gattungsbegriff des Patentanspruchs näher bezeichneten Art.The invention relates to a cordless electric hand tool in the preamble of claim specified type.

Bei solchen Elektrohandwerkzeugen ist sowohl die elek­ trische Kontaktierung als auch die Aufnahme am Maschi­ nengehäuse für den jeweiligen Akkupack unabhängig von der betreffenden Nennspannung immer gleich, weswegen grundsätzlich jeder Akkupack in jedes der Elektrohand­ werkzeuge eingesteckt werden kann. Je nach Bauart und Leistungsklasse sind diese Akku-Geräte für Gleichspan­ nungen von 4,8 Volt, 7,2 Volt, 9,6 Volt oder 12 Volt heute ausgelegt, wofür es Akkupacks mit entsprechender Nennspannung gibt. Aufgrund der gleichen Anschlußsy­ steme aller Akkupacks und aller schnurlosen Elektro­ handwerkzeuge ist es möglich, ein Akkupack an eine Ma­ schine anzuschließen, welcher gegenüber der Nennspan­ nung der Maschine eine höhere oder eine niedrigere Spannung zur Verfügung stellt. Der damit verbundene Nachteil ist, daß sich bei einer Überspannung des Akku­ packs gegenüber der Nennspannung der Maschine eine Überhitzung der Motorwicklung und gegebenenfalls der Steuerungselektronik ergibt, während bei Unterspannung die erforderliche Leistung nicht erbracht wird.With such electric hand tools, both the elec trical contacting as well as the recording on the machine housing for the respective battery pack regardless of the relevant nominal voltage always the same, why basically every battery pack in every electric hand tools can be inserted. Depending on the type and Performance class are these cordless tools for DC chip of 4.8 volts, 7.2 volts, 9.6 volts or 12 volts designed today for what it does battery packs with appropriate Rated voltage there. Because of the same connection system systems of all battery packs and all cordless electronics hand tools it is possible to attach a battery pack to a Ma connecting machine, which is opposite the nominal chip machine a higher or a lower one Provides tension. The related The disadvantage is that when the battery is overvoltage packs compared to the nominal voltage of the machine  Overheating of the motor winding and possibly the Control electronics results while under voltage the required service is not provided.

Aufgabe der Erfindung ist es daher, bei einem schnurlo­ sen Elektrohandwerkzeug der gattungsgemäßen Art eine Fehlkombination mit einem Akkupack nicht passender Nennspannung auszuschließen.The object of the invention is therefore in a cordless Sen electric hand tool of the generic type Incorrect combination with a battery pack not suitable Exclude nominal voltage.

Diese Aufgabe wird bei einem schnurlosen Elektrohand­ werkzeug der gattungsbildenden Art dadurch gelöst, daß an der Aufnahme des Maschinengehäuses und an der An­ schlußseite der Akkupacks Formschlußglieder so angeord­ net sind, daß nur bei zueinander passender Nennspannung der Maschine und Akkuspannung ein Ankuppeln des jewei­ ligen Akkupacks möglich ist.This task is done with a cordless electric hand Tool of the generic type solved in that on the mounting of the machine housing and on the An closing side of the battery packs form-locking members so arranged are net that only with matching nominal voltage the machine and battery voltage a coupling of the jewei battery packs is possible.

Die Erfindung besteht somit in der Kodierung der jewei­ ligen Nennspannung sowohl an dem Maschinengehäuse im Bereich der Aufnahme für den betreffenden Akkupack als auch am Akkupack selbst, womit immer nur solche Akku­ packs an dem Elektrohandwerkzeug angeschlossen werden können, deren Nennspannung der der Maschine entspricht.The invention thus consists in the coding of each current nominal voltage both on the machine housing in the Area of the recording for the battery pack concerned as also on the battery pack itself, with which only such batteries packs are connected to the electrical hand tool whose nominal voltage corresponds to that of the machine.

Für die erfindungsgemäße Kodierung gibt es eine Viel­ zahl von Lösungen, die auf die Gestalt, die Anzahl und/oder die relative Lage der Formschlußglieder zuein­ ander abgestimmt sein können.There is a lot for the coding according to the invention number of solutions based on the shape, the number and / or the relative position of the interlocking members other can be coordinated.

In vorteilhafter Ausgestaltung nach der Erfindung sieht eine solche Lösung Formschlußglieder vor, die aus zu­ mindest einem in Kupplungsrichtung vorstehenden Ansatz am Maschinengehäuse im Bereich der Aufnahme bzw. an der Anschlußseite der Akkupacks und aus zumindest einer da­ ran angepaßten Aussparung an dem jeweils anderen Kupp­ lungsteil bestehen. Eine derartige Ausbildung der Form­ schlußglieder ermöglicht es, bereits optisch zu erken­ nen, ob der jeweils zur Verfügung stehende Akkupack zu der betreffenden Maschine paßt, weswegen man nicht erst versuchsweise den Akkupack in die Aufnahme des Maschi­ nengehäuses einstecken muß.In an advantageous embodiment according to the invention such a solution form-fit elements that come from at least one approach protruding in the coupling direction  on the machine housing in the area of the receptacle or on the Connection side of the battery packs and from at least one there ran adapted recess on the other coupling exist. Such a formation of the form closing links make it possible to recognize optically whether the available battery pack is closed fits the machine in question, which is why you do not first try the battery pack in the holder of the machine must plug in the housing.

Je nach Höhe der Nennspannung haben die Akkupacks un­ terschiedliche Formate, so daß hier ohnehin verschieden große Gehäuse vorgesehen werden müssen, an denen man an der Anschlußseite des jeweiligen Akkupacks das passende Formschlußglied als Spannungskodierung anformen kann. Anders verhält es sich bei dem Maschinengehäuse der Elektrohandwerkzeuge, die auch dann gleich sein können, wenn die Geräte für unterschiedliche Nennspannungen ausgelegt sind. Grundsätzlich kann man hier bei den im üblichen Spritzgußverfahren hergestellten Kunststoffge­ häusen im Spritzwerkzeug einen auswechselbaren Schieber vorsehen, der dem jeweils anzuformenden Formschlußglied für die betreffende Spannungskodierung entspricht. Es wird jedoch die Endmontage und der Ersatzteildienst für solche Elektrohandwerkzeuge durch verschiedene Gehäuse je nach Nennspannung der Maschine belastet, was um­ ständlich und kostenintensiv ist. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht deshalb vor, das jeweilige Form­ schlußglied nicht unmittelbar am Maschinengehäuse an zu­ formen, insbesondere anzuspritzen, sondern an einem ge­ trennten Bauteil anzuordnen, welches erst bei der Mon­ tage in das Elektrohandwerkzeug eingefügt wird. Damit können die Maschinengehäuse bis hin zur Endmontage und im Ersatzteildienst identisch ausgeführt werden, was im Sinne einer vereinfachten Lagerhaltung besondere Vor­ teile bietet.Depending on the level of the nominal voltage, the battery packs have un different formats, so here different anyway Large housings must be provided, on which one can the right side of the respective battery pack Can form form-locking element as a voltage coding. The situation is different with the machine housing Electric hand tools, which can also be the same, if the devices for different nominal voltages are designed. Basically you can here at the im usual injection molding manufactured plastic house an interchangeable slide in the injection mold provide the form-fitting member to be molded in each case for the voltage coding in question. It However, the final assembly and spare parts service for such electrical hand tools through different housings depending on the nominal voltage of the machine, what um is constant and costly. A further education the invention therefore provides the respective shape not directly on the machine housing mold, in particular injection, but on a ge separate component to arrange, which is only in the Mon days is inserted into the electric hand tool. In order to  can the machine housing up to the final assembly and are carried out identically in the spare parts service, which in In order to simplify storage, special pre parts offers.

In dieser erfindungsgemäßen Ausführung ist das Form­ schlußglied an der Aufnahme des Maschinengehäuses an einem Einsatzteil angeordnet, welches im Bereich dieser Aufnahme fest mit dem Maschinengehäuse verbindbar ist. Es muß deshalb nur dieses separat zu fertigende Ein­ satzteil mit dem daran befindlichen Formschlußglied als Kodierung für die Spannung für jede Nennspannung be­ reitgehalten werden. Ein ergänzender Vorteil ergibt sich hierbei dann, wenn das Einsatzteil mit dem Form­ schlußglied zugleich als Verbindungselement von Scha­ lenteilen des Maschinengehäuses ausgebildet ist. Hier­ bei kann das Einsatzteil an der Innenseite des Maschi­ nengehäuses im Bereich der Aufnahme für die Akkupacks eine Trennfuge der Schalenteile überbrücken und diese miteinander verspannen. Dazu kann eine geeignete Ver­ keilung mit einer unlösbaren Sicherung vorgesehen wer­ den.In this embodiment according to the invention that is shape connecting link to the mounting of the machine housing an insert part arranged in the area of this Recording is firmly connected to the machine housing. It is therefore only necessary to produce this separately clause with the interlocking member thereon as Coding for the voltage for each nominal voltage be be kept riding. There is an additional advantage when the insert with the shape final link at the same time as a connecting element from Scha parts of the machine housing is formed. Here the insert can be found on the inside of the machine housing in the area of the receptacle for the battery packs bridge a gap between the shell parts and this brace each other. A suitable Ver Wedge provided with a non-detachable fuse the.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung an Ausführungsbeispielen noch näher erläutert. Dabei zei­ gen:The invention is based on the drawing Embodiments explained in more detail. Here zei gene:

Fig. 1 die Teilansicht des Maschinengehäuses eines Elektrohandwerkzeugs im Bereich des für den Anschluß eines Akkupacks ausgebildeten Hand­ griffs sowie in davon abgesprengter Darstel­ lung die Ansicht eines zugehörigen Akku­ packs, Fig. 1 is a partial view of the machine housing the handle of an electric hand tool in the field of formed for connecting a battery pack as well as in hand thereof abgesprengter depicting the lung view of an associated battery packs,

Fig. 2 eine der Fig. 1 entsprechende Ansicht des hier aus zwei Schalen bestehenden Griffteils des Maschinengehäuses mit einem Einsatzteil, Fig. 2 shows one of Fig. 1 corresponding view of the existing here of two shells handle part of the machine housing with an insert part,

Fig. 3a die Draufsicht auf das Einsatzteil gem. Fig. 2, Fig. 3a shows a plan view according to the insert part. Fig. 2,

Fig. 3b die Stirnansicht des Einsatzteils nach Fig. 2 und FIG. 3b shows the end view of the insert part of Fig. 2 and

Fig. 3c die Unteransicht des Einsatzteils nach Fig. 2. FIG. 3c is a bottom view of the insert of FIG. 2.

Im einzelnen zeigt Fig. 1 den Griffabschnitt eines Ma­ schinengehäuses 1 eines schnurlosen Elektrohandwerk­ zeugs, der zum Anschluß eines Akkupacks 3 ausgebildet ist und hierzu eine Aufnahme 2 in Gestalt einer endsei­ tig offenen Hohlkontur hat. Der Akkupack 3 hat eine entsprechend gestaltete Anschlußseite 4, mit der er in die Aufnahme 2 am Maschinengehäuse 1 eingesteckt werden kann. An der Anschlußseite 4 des Akkupacks 3 steht ein Kontaktträger 5 mit Kontakten 6 vor, die in in die Auf­ nahme 2 des Maschinengehäuses 1 eingesteckter Position mit einer dort entsprechenden Anordnung von Kontakten 7 elektrisch leitend verbunden sind. Der übrige Teil des Akkupacks 3, der von einem Gehäuse 8 umgeben ist, taucht in angekuppelter Position des Akkupacks 3 nicht in die Aufnahme 2 des Maschinengehäuses 1 ein sondern stößt mit einem zum Kontaktträger 5 an der Anschlußsei­ te 4 hin liegenden Rand 12 gegen einen Rand 11 des Ma­ schinengehäuses 1, welcher die Öffnung der Aufnahme 2 umgibt. In detail, Fig. 1 shows the handle portion of a machine housing 1 Ma a cordless electrical handicraft, which is designed to connect a battery pack 3 and for this purpose has a receptacle 2 in the form of an end-open hollow contour. The battery pack 3 has a correspondingly designed connection side 4 , with which it can be inserted into the receptacle 2 on the machine housing 1 . On the connection side 4 of the battery pack 3 is a contact carrier 5 with contacts 6 , which are in the position in the on 2 of the machine housing 1 inserted position with a corresponding arrangement of contacts 7 are electrically connected. The rest of the battery pack 3 , which is surrounded by a housing 8 , does not appear in the coupled position of the battery pack 3, not in the receptacle 2 of the machine housing 1 , but abuts with an edge 12 of the contact carrier 5 on the connecting side 4 towards an edge 11 of the machine housing 1 , which surrounds the opening of the receptacle 2 .

Sowohl am Rand 11 der Öffnung der Aufnahme 2 des Ma­ schinengehäuses 1 als auch am Rand 12 des Gehäuses 8 des Akkupacks 3 sind miteinander korrespondierende Formschlußglieder 9 und 10 angeordnet, die nur dann miteinander in Eingriff kommen können und ein völliges Einstecken des Kontaktträgers 5 des Akkupacks 3 in die Aufnahme 2 des Maschinengehäuses 1 ermöglichen, wenn der Akkupack 3 die für die Maschine passende Nennspan­ nung hat. Das Formschlußglied am Rand 11 der Aufnahme 2 des Maschinengehäuses 1 hat die Gestalt eines vorste­ henden Ansatzes 10, entsprechend hat das zweite Form­ schlußglied am Rand 12 des Gehäuses 8 des Akkupacks 3 als Negativkontur zu dem Ansatz 10 die Form einer Aus­ sparung 9. Bei der Darstellung von Fig. 1 hat der Akku­ pack 3 die zu der Maschine passende Nennspannung, ent­ sprechend kommen beim Einstecken des Akkupacks 3 mit seinem Kontaktträger 5 in die Aufnahme 2 des Maschinen­ gehäuses 1 die Formschlußglieder 9 und 10 miteinander kollisionsfrei in Eingriff. Bei nicht passender Nenn­ spannung der Maschine einerseits und des Akkupacks 3 andererseits differieren die Formschlußglieder 9 und 10 nach Gestalt Anzahl und/oder der jeweiligen Lage rela­ tiv zueinander derart, daß der betreffende Akkupack nicht bis zur Kontaktierung in die Aufnahme 2 am Ma­ schinengehäuse 1 eingesteckt werden kann.Both at the edge 11 of the opening of the receptacle 2 of the machine housing 1 and at the edge 12 of the housing 8 of the battery pack 3 , corresponding interlocking members 9 and 10 are arranged, which can only come into engagement with one another and a complete insertion of the contact carrier 5 of the battery pack 3 enable in the receptacle 2 of the machine housing 1 when the battery pack 3 has the nominal voltage suitable for the machine. The form-locking member on the edge 11 of the receptacle 2 of the machine housing 1 has the shape of a vorste existing approach 10 , accordingly, the second form-locking member on the edge 12 of the housing 8 of the battery pack 3 as a negative contour to the approach 10 the shape of a saving 9th In the illustration of Fig. 1, the battery pack 3 has the nominal voltage matching the machine, accordingly, when the battery pack 3 is inserted with its contact carrier 5 into the receptacle 2 of the machine housing 1, the form-locking members 9 and 10 engage with one another without collision. If the nominal voltage of the machine on the one hand and the battery pack 3 on the other hand do not differ, the positive locking members 9 and 10 by shape number and / or the respective location rela tively to one another such that the battery pack in question is not inserted into the receptacle 2 on the machine housing 1 until contact can be.

Damit nicht wegen des notwendigen Formschlußgliedes 10 als Kodierung für die jeweilige Nennspannung der Ma­ schine komplette unterschiedliche Gehäuse 1 vorgesehen werden müssen, sieht man zweckmäßig die Kodierung an einem Einsatzteil 15 vor, das fest mit dem Maschinen­ gehäuse 1 verbindbar ist, wie es die Fig. 2 und 3 veranschaulichen. Das Maschinengehäuse 1 besteht hier zumindest im Griffbereich aus zwei Halbschalen 13, die in zusammengefügter Anordnung eine Trennfuge 14 aufwei­ sen. Das Einsatzteil 15 ist derart gestaltet und an der Innenseite des Maschinengehäuses 1 angebracht, daß hierdurch die Schalen 13 fest miteinander verspannt sind und am Maschinengehäuse 1 das am Einsatzteil 15 befindliche Formschlußglied 10 in Gestalt des Ansatzes vorsteht.So that complete different housing 1 does not have to be provided because of the necessary form-locking element 10 as coding for the respective nominal voltage of the machine, one expediently provides the coding on an insert part 15 which can be firmly connected to the machine housing 1 , as shown in FIG. 2 and 3 illustrate. The machine housing 1 consists here, at least in the grip area, of two half-shells 13 , which have a parting line 14 in an assembled arrangement. The insert part 15 is designed and attached to the inside of the machine housing 1 so that the shells 13 are firmly clamped together and the form-locking member 10 located on the insert part 15 protrudes on the machine housing 1 in the form of the projection.

Ergänzend hierzu zeigen die Fig. 3a-3c, daß das Ein­ satzteil 15 an seiner Befestigungsseite eine Schwalben­ schwanzkulisse 16 hat, die sich zu dem Ende mit dem Formschlußglied 10 hin keilförmig verjüngt. Ferner steht im Bereich dieser Schwalbenschwanzkulisse eine Rastglied 17 vor. Im Innern des Maschinengehäuses 1 na­ he der Öffnung der Aufnahme 2 finden sich an beiden Schalen 13 einander paarweise ergänzende Vorsprünge 18, die entlang ihrer Längsränder ebenfalls schwalben­ schwanzförmig hinterschnitten sind. Hierauf wird das Einsatzstück 15 soweit von der Öffnung der Aufnahme 2 her aufgeschoben, bis über die Keilwirkung der Schwal­ benschwanzkulissen bzw. -hinterschneidungen 16 eine Verspannung der Schalen 13 miteinander hergestellt und das Rastglied 17 irreversibel in eine entsprechende Aussparung eingeschnappt ist. Hiernach befindet sich das Formschlußglied 10 für die Spannungskodierung in seiner vorbestimmten Lage fest am Maschinengehäuse 1.In addition to this, FIGS. 3a-3c that the A spare part 15 on its mounting side a tail setting swallows 16 has, towards the wedge-shaped tapering towards the end with the positive locking member 10. Furthermore, a latching member 17 protrudes in the area of this dovetail link. In the interior of the machine housing 1 na of the opening of the receptacle 2 he can be found at both shells 13 pairwise complementary projections 18 which are along their longitudinal edges also swallow tail-shaped undercut. Then the insert 15 is pushed as far as from the opening of the receptacle 2 until the wedge effect of the swallow tails or undercuts 16 creates a bracing of the shells 13 with one another and the locking member 17 is irreversibly snapped into a corresponding recess. According to this, the form-locking element 10 for the voltage coding is fixed in its predetermined position on the machine housing 1 .

Claims (6)

1. Schnurloses Elektrohandwerkzeug, wie Bohrmaschine, Schrauber, Handschleifer oder dergleichen, mit einer Aufnahme an seinem Gehäuse zum Ankuppeln jeweils ei­ nes Akkupacks mit dessen Anschlußseite, wobei diese Aufnahme eine Kontaktanordnung und die Akkupacks entsprechende Gegenkontakte an ihren Anschlußseiten haben, die für unterschiedliche Nennspannungen der Maschine sowie für verschiedene Akkuspannungen gleich sind, dadurch gekennzeichnet, daß an der Aufnahme (2) des Maschinengehäuses (1) und an der Anschlußseite (4) der Akkupacks (3) Form­ schlußglieder (9, 10) so angeordnet sind, daß nur bei zueinander passender Nennspannung der Maschine und Akkuspannung ein Ankuppeln des jeweiligen Akku­ packs (3) möglich ist.1. Cordless electric hand tool, such as a drill, screwdriver, hand grinder or the like, with a receptacle on its housing for coupling each egg pack with its connection side, this receptacle having a contact arrangement and the battery packs having corresponding mating contacts on their connection sides, which for different nominal voltages The machine and the different battery voltages are the same, characterized in that form-locking elements ( 9 , 10 ) are arranged on the receptacle ( 2 ) of the machine housing ( 1 ) and on the connection side ( 4 ) of the battery packs ( 3 ) in such a way that only in relation to one another suitable nominal voltage of the machine and battery voltage it is possible to couple the respective battery pack ( 3 ). 2. Schnurloses Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kodierung der Nennspannung der Maschine so­ wie der Akkuspannung durch die Gestalt, die Anzahl und/oder die Lager der Formschlußglieder (9, 10) er­ folgt.2. Cordless electric hand tool according to claim 1, characterized in that the coding of the nominal voltage of the machine as well as the battery voltage by the shape, the number and / or the bearings of the form-locking members ( 9 , 10 ) it follows. 3. Schnurloses Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Formschlußglieder (9, 10) aus zumindest ei­ nem in Kupplungsrichtung vorstehenden Ansatz (10) des Maschinengehäuses (1) im Bereich der Aufnahme (2) bzw. an der Anschlußseite (4) der Akkupacks (3) und aus zumindest einer daran angepaßten Aussparung (9) an dem jeweils anderen Kupplungsteil bestehen.3. Cordless electric hand tool according to claim 2, characterized in that the positive locking members ( 9 , 10 ) from at least egg nem projecting in the coupling direction ( 10 ) of the machine housing ( 1 ) in the region of the receptacle ( 2 ) or on the connection side ( 4 ) of the battery packs ( 3 ) and of at least one recess ( 9 ) adapted to them on the other coupling part. 4. Schnurloses Elektrohandwerkzeug nach einem der An­ sprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß das Formschlußglied (10) an der Aufnahme (2) des Maschinengehäuses (1) an einem Einsatzteil (15) an­ geordnet ist, welches im Bereich dieser Aufnahme (2) fest mit dem Maschinengehäuse (1) verbindbar ist.4. Cordless electric hand tool according to one of claims 1-3, characterized in that the form-locking member ( 10 ) on the receptacle ( 2 ) of the machine housing ( 1 ) on an insert part ( 15 ) is arranged, which in the area of this receptacle ( 2nd ) is firmly connected to the machine housing ( 1 ). 5. Schnurloses Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (15) mit dem Formschlußglied (10) zugleich als Verbindungselement von Schalentei­ len (13) des Maschinengehäuses (1) ausgebildet ist.5. Cordless electric hand tool according to claim 4, characterized in that the insert part ( 15 ) with the form-locking member ( 10 ) at the same time as a connecting element of Schalentei len ( 13 ) of the machine housing ( 1 ) is formed. 6. Schnurloses Elektrohandwerkzeug nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Einsatzteil (15) an der Innenseite des Ma­ schinengehäuses (1) im Bereich der Aufnahme (2) eine Trennfuge (14) der Schalenteile (13) überbrückt und diese miteinander verspannt.6. Cordless electric hand tool according to claim 5, characterized in that the insert ( 15 ) on the inside of the machine housing ( 1 ) in the region of the receptacle ( 2 ) bridges a parting line ( 14 ) of the shell parts ( 13 ) and braces them together.
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