DE60022708T2

DE60022708T2 - Batteriepack

Info

Publication number: DE60022708T2
Application number: DE60022708T
Authority: DE
Inventors: Paul S. Ellicott City White; Mary Elizabeth Perry Hall Larkin; Michael J. Bel Air Agnes
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 1999-07-15
Filing date: 2000-07-14
Publication date: 2006-06-29
Anticipated expiration: 2020-07-15
Also published as: US6641950B2; CN1178308C; CN1281267A; US6326101B1; EP1555703B1; CA2597790A1; US7655350B2; US20030059672A1; EP1555703A2; ATE481747T1; US20070077486A1; US20020012832A1; US20040051502A1; JP2001043838A; CA2287859A1; DK1069630T3; EP1069630A1; DE60022708D1; ES2244392T3; US6500581B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Batterieeinheiten und insbesondere auf Batterieeinheiten für schnurlose angetriebene Werkzeuge.
Schnurlose Erzeugnisse, die wiederaufladbare Batterien verwenden, sind sowohl am Arbeitsplatz als auch im Haushalt weit verbreitet. Von Haushaltsgeräten bis zu angetriebenen Werkzeugen werden wiederaufladbare Batterien in zahlreichen Geräten verwendet. In diesen Geräten werden normalerweise Nickel-Kadmium oder Nickel-Metall-Hydridbatteriezellen verwendet. Da die Geräte mehrere Batteriezellen verwenden, sind die Batteriezellen normalerweise zu Batterieeinheiten gepackt. Diese Batterieeinheiten sind mit den schnurlosen Einrichtungen gekoppelt und an diesen befestigt. Die Batterieeinheit kann von der schnurlosen Einrichtung abgenommen und in einem Batterieladegerät oder in der schnurlosen Einrichtung selbst aufgeladen werden.
1 bis 3 zeigen eine typische Batterieeinheit 10, die ein Bodengehäuse 11, mehrere in dem Gehäuse angeordnete Zellen 12, eine an den mehreren Zellen 12 angeordnete Zelle 13 und einen an der Zelle 13 angeordneten Anschlussblock 14 aufweist. Fachleute werden erkennen, dass der Anschlussblock 14 und die Zellen 12, 13 elektrisch in einer im Fachgebiet bekannten Weise verbunden sind und dass solche elektrischen Verbindungen der Klarheit halber nicht gezeigt sind. Für weitere Informationen über einen typischen, dem Stand der Technik entsprechenden Anschlussblock 14, werden Fachleute weiterhin auf das US-Patent Nr. 5,144,217 verwiesen.
Eine Abdeckung 15 der Einheit, die einen Turm 16 trägt, ist so am Gehäuse 11 angeordnet, dass die Zellen 12, 13 im Gehäuse 11 enthalten sind. Der Turm 16 weist eine Öffnung 17 auf, die den Anschlussblock 14 für den elektrischen Anschluss an das angetriebene Werkzeug (nicht dargestellt) zugänglich macht. Die Abdeckung 15 der Einheit kann durch Schrauben 19 oder andere Mittel, beispielsweise Klebstoffe, geschmolzenen Kunststoff usw., an ihrem Platz gehalten werden.
Typische Batterieeinheiten weisen mindestens einen Verriegelungsmechanismus 18 zum Verriegeln der Batterieeinheit 10 an dem angetriebenen Werkzeug oder an der schnurlosen Einrichtung auf. Der Verriegelungsmechanismus 18 weist normalerweise einen am Gehäuse 11 angeordneten Knopf 18B, einen Verriegelungshaken 18L, der bewegbar mit dem Knopf 18B verbunden und zwischen einer verriegelnden Stellung und einer unverriegelten Stellung bewegbar ist, und eine Feder 18S zum Vorspannen des Verriegelungshakens 18L in Richtung auf die Verriegelungsstellung auf. Somit muss der Benutzer, um eine Batterieeinheit von dem angetriebenen Werkzeug zu entriegeln, den Knopf (die Knöpfe) 18B mit einer Hand drücken, wodurch er den Verriegelungshaken 18L in Richtung auf die unverriegelte Position bewegt, und die Batterieeinheit 10 herausziehen, während er das angetriebene Werkzeug mit der anderen Hand hält.
Normale Batterieeinheiten 10 weisen zwei Knöpfe 18B an den gegenüberliegenden Wänden des Gehäuses 11 auf. Somit muss der Benutzer den zusammengesetzten Abstand A, B und C, d.h. die Längen entlang dem Gehäuse 11, überbrücken, um die beiden Knöpfe 18B zu drücken und die Batterieeinheit 10 zu entriegeln. Wenn jedoch die Anzahl der Zellen 12 erhöht wird, um höhere Spannungen zu erreichen, wird der zusammengesetzte Abstand (A + B + C) ebenfalls erhöht, bis der Benutzer schließlich nicht mehr beide Knöpfe 18B erreichen kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine verbesserte Batterieeinheit verwendet. Die Batterieeinheit umfasst ein Gehäuse mit gegenüberliegenden Wänden, mehrere im Gehäuse vorgesehene Zellen, mindestens zwei elektrisch mit den Zellen verbundene Anschlüsse, einen an jeder gegenüberliegenden Wand vorgesehenen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Batterieeinheit an einer schnurlosen Einrichtung, wobei jeder Verriegelungsmechanismus einen Riegel und einen an der Wand vorgesehenen Knopf zum Bewegen des Riegels zwischen einer unverriegelnden Stellung und einer verriegelnden Stellung aufweist, wobei die Verriegelungsknöpfe entlang einer ersten Ebene vorgesehen sind, die sich im Wesentlichen vertikal erstreckt, wobei die Anzahl der entlang der ersten Ebene vorgesehenen Zellen kleiner als die Anzahl der entlang einer zweiten Ebene, die im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene verläuft, vorgesehenen Zellen ist. Die Batterieeinheit kann auch eine auf den mehreren Zellen vorgesehene gestapelte Zelle aufweisen. Die gestapelte Zelle kann entlang der ersten Ebene angeordnet sein. Die gestapelte Zelle ist jedoch nicht in der Anzahl der Zellen enthalten, die entlang der ersten Ebene angeordnet sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird eine Batterieeinheit zur Verfügung gestellt mit
einem gegenüberliegende Wände aufweisenden Gehäuse,
mehreren im Gehäuse vorgesehenen Zellen,
mindestens zwei elektrisch mit den Zellen verbundenen Anschlüssen,
einem an jeder gegenüberliegenden Wand vorgesehenen Verriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Batterieeinheit an einer schnurlosen Einrichtung, wobei jeder Verriegelungsmechanismus einen Riegel und einen an der Wand vorgesehenen Knopf zum Bewegen des Riegels zwischen einer unverriegelnden Stellung und einer verriegelnden Stellung aufweist, wobei die Verriegelungsknöpfe entlang einer ersten Ebene vorgesehen sind, die sich im Wesentlichen vertikal erstreckt;
dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der entlang der ersten Ebene vorgesehenen Zellen kleiner als die Anzahl der entlang einer zweiten Ebene, die im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene verläuft, vorgesehenen Zellen ist.
Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden beschrieben und sind aus den beigefügten Zeichnungen und der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung erkennbar.
Die beigefügten Zeichnungen stellen die bevorzugten Ausführungen der Erfindung gemäß der praktischen Anwendung ihrer Prinzipien dar, und sie zeigen in
1 eine perspektivische Explosionsdarstellung einer dem Stand der Technik entsprechenden Batterieeinheit;
2 eine Ansicht des unteren Bereichs der Batterieeinheit aus 1 von hinten;
3 eine Draufsicht auf den unteren Bereich von 2 entlang der Linie III-III,
4 eine Seitenansicht eines unteren Bereichs der verbesserten Batterieeinheit gemäß einer ersten Ausführung der vorliegenden Erfindung,
5 eine Draufsicht auf den unteren Bereich von 4 entlang der Linie V-V,
6 eine Draufsicht auf den unteren Bereich von 4 entlang der Linie VI-VI,
7 eine Ansicht des unteren Bereichs von 4 von hinten entlang der Linie VII-VII und
8 eine Seitenansicht des unteren Bereichs der verbesserten Batterieeinheit gemäß einer zweiten Ausführung der vorliegenden Erfindung.
Die Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen. Bezug auf die 4 bis 7 nehmend, weist die Batterieeinheit 100 ein Gehäuse 11A, einen daran angebrachten Verriegelungsmechanismus 18 und Zellen 12 innerhalb des Gehäuses 11A auf. Die Batterieeinheit 100 kann weiterhin eine Abdeckung 15 für die Einheit, einen Turm 16, einen Anschlussblock 14 und/oder eine Zelle 13 aufweisen, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist.
Vorzugsweise weist jede der zwei gegenüberliegenden Wände 11A einen vorderen Bereich 11F, einen hinteren Bereich 11R und einen Kanalbereich 11C auf, der zwischen den vorderen und hinteren Bereichen 11, 11R vorgesehen ist. Vorzugsweise ist der Kanalbereich 11C in Bezug auf die vorderen und hinteren Bereiche 11F, 11R abgesenkt. Mit anderen Worten, während die vorderen und hinteren Bereiche 11F, 11R im Wesentlichen koplanar sein können, trifft das auf den Kanalbereich 11C nicht zu.
Der Kanalbereich 11C kann eine Fläche 11S aufweisen. Vorzugsweise ist der Abstand zwischen der Fläche 11S und der Mittelebene Z kleiner als der Abstand zwischen der Mittelebene Z und den vorderen und/oder hinteren Bereichen 11F, 11R. Die Fläche 11S kann gegenüber den vorderen und/oder hinteren Bereichen 11F, 11R geneigt sein oder sie kann im Wesentlichen parallel zu diesen verlaufen (jedoch nicht koplanar).
Fachleute werden erkennen, dass der Knopf 18B an der Fläche 11S oder im Kanalbereich 11C angeordnet sein kann. Sie sollten jedoch auch erkennen können, dass die Knöpfe 18B außerhalb des Kanalbereichs 11C angeordnet sein können.
Durch das Bereitstellen solcher Kanalbereiche 11C beträgt der effektive Abstand zwischen den Verriegelungsknöpfen 18B, d.h. der zusammengesetzte Abstand, etwa D + E + F und ist damit kleiner als der zusammengesetzte Abstand A + B + C und liefert somit einen ergonomischeren Zugriff auf die Verriegelungsknöpfe 18B. Vorzugsweise beträgt der Abstand D + E + F etwa oder weniger als 10,16 cm (4 Inch), wogegen der Abstand A + B + C etwa 12,7 cm (4,5 Inch) beträgt.
Um eine solche Anordnung zu erreichen, ist es bevorzugt, die Zellen 12 so anzuordnen, dass die Anzahl der zwischen den Verriegelungsknöpfen 18 oder entlang der Ebene X angeordneten Zellen 12 kleiner als die Anzahl der Zellen 12 ist, die an einer anderen Stelle in dem Gehäuse bei Y, z. B. entlang der Ebene Y, angeordnet sind. Eine solche Zellenanordnung ermöglicht der Fläche S, näher an der Mittelebene Z zu sein.
Eine zweite Ausführung ist in 8 dargestellt, wobei gleiche Bezugszahlen gleiche Teile bezeichnen. Die Merkmale der ersten Ausführung sind hierin eingeschlossen. Das Gehäuse 11B kann, wie vorher, Verriegelungsknöpfe 18B tragen und kann vordere und hintere Bereiche 11F, 11R aufweisen. Das Gehäuse 11B kann weiter hin eine untere Fläche 11BP aufweisen, die im Wesentlichen entlang der Ebene H planar ist. Ein Kanalbereich 11D ist vorzugsweise zwischen den vorderen und hinteren Bereichen 11F, 11R und/oder unter den Verriegelungsknöpfen 18B vorgesehen. Vorzugsweise weist der Kanalbereich 11D eine Fläche 11DP auf, die zwischen den Knöpfen 18B und der Ebene H angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Abstand zwischen der Fläche 11DP und den Knöpfen 18B kleiner als der Abstand zwischen den Knöpfen 18B und der Ebene H. Gleichermaßen ist der Abstand zwischen der Fläche 11DP und der oberen Gehäuseebene G kleiner als der Abstand zwischen den Ebenen G und H, d.h. kleiner als die Höhe des Gehäuses 11.
Um eine solche Anordnung zu erreichen, ist es vorteilhaft, zumindest eine der Zellen 12 (Zelle 12H) so anzuordnen, dass sie im Gegensatz zu den anderen Zellen 12, die vertikal stehen, horizontal im Gehäuse 11 angeordnet ist. Eine solche Zellenanordnung erlaubt es, dass die Fläche 11DP dichter an den Knöpfen 18B liegt, usw.
Das Gehäuse 11 kann auch daran angebrachte Entlüftungsöffnungen 11H aufweisen. Weiterhin kann das Gehäuse 11 Rippen 11R aufweisen, um das Positionieren der Zellen 12 im Gehäuse 11 zu unterstützen. Vorzugsweise sind die Öffnungen 11H zwischen den Rippen 11R und/oder den Wänden des Gehäuses 11 angeordnet.
Fachleute können andere Alternativen zu den hierin offenbarten Mitteln erkennen. Alle diese Ergänzungen und/oder Veränderungen werden jedoch als Äquivalente der vorliegenden Erfindung betrachtet.

Claims

Batterieeinheit (100) mit einem gegenüberliegende Wände aufweisenden Gehäuse (11A), mehreren im Gehäuse (11A) vorgesehenen Zellen (12), mindestens zwei elektrisch mit den Zellen (12) verbundenen Anschlüssen (14), einem an jeder gegenüberliegenden Wand vorgesehenen Verriegelungsmechanismus (18) zum Verriegeln der Batterieeinheit (100) an einer schnurlosen Einrichtung, wobei jeder Verriegelungsmechanismus (18) einen Riegel (18L) und einen an der Wand vorgesehenen Knopf (18B) zum Bewegen des Riegels (18L) zwischen einer unverriegelnden Stellung und einer verriegelnden Stellung aufweist, wobei die Verriegelungsknöpfe (18B) entlang einer ersten Ebene (X) vorgesehen sind, die sich im Wesentlichen vertikal erstreckt, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der entlang der ersten Ebene (X) vorgesehenen Zellen (12) kleiner als die Anzahl der entlang einer zweiten Ebene (Y), die im Wesentlichen parallel zur ersten Ebene (X) verläuft, vorgesehenen Zellen ist.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 1, bei der mindestens eine Wand erste (11F oder 11R) und zweite (11C) Bereiche hat.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 2, bei der mindestens ein Knopf (18B) am zweiten Bereich (11C) der mindestens einen Wand vorgesehen ist.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 2 oder 3, bei der die ersten (11F oder 11R) und zweiten (11C) Bereiche im Wesentlichen nicht-koplanare Flächen aufweisen.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 4, bei der der Abstand zwischen der zweiten Bereichsfläche (11C) und einer das Gehäuse (11A) durchschneidenden Mittelebene (Z) kleiner als der Abstand zwischen der ersten Bereichsfläche (11F oder 11R) und der Mittelebene (Z) ist.
Batterieeinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der zumindest eine der Zellen (12) und vorzugsweise jede der Zellen (12) vertikal ist.
Batterieeinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse (11A) einen Boden aufweist, der vorzugsweise im Wesentlichen horizontal ist.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 7, bei der die Verriegelungsknöpfe (18B) entlang einer ersten, in einem ersten Abstand vom Boden angeordneten Linie vorgesehen sind.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 8, bei der der Abstand zwischen den Verriegelungsknöpfen (18B) entlang dem Umfang des Gehäuses (11A) kleiner als der Abstand zwischen zwei Punkten entlang dem Umfang des Gehäuses (11A) ist, die sich innerhalb einer zweiten Linie befinden, die parallel zur ersten Linie verläuft und sich im ersten Abstand vom Boden befindet.
Batterieeinheit (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine auf den mehreren Zellen (12) vorgesehene gestapelte Zelle (13).
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 10, bei der die gestapelte Zelle (13) entlang der ersten Ebene (X) angeordnet ist.
Batterieeinheit (100) nach Anspruch 11, bei der die gestapelte Zelle (13) nicht in der Anzahl der Zellen (12) enthalten ist, die entlang der ersten Ebene (X) angeordnet sind.
Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 12, bei der der erste Flächenbereich (11F oder 11R) und/oder der zweite Flächenbereich (11C oder 11D) im Wesentlichen vertikal ist.
Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 13, bei der der zweite Flächenbereich (11C oder 11D) geneigt ist.
Batterieeinheit (100) nach einem der Ansprüche 2 bis 14, bei der zumindest einer der Knöpfe (18B) an der zweiten Bereichsfläche (11C oder 11D) mindestens einer der Wände vorgesehen ist.