DE10040893B4 - Structure of electrical connections for establishing an electrical contact between a battery part and an electrical device - Google Patents
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Abstract
Struktur
von elektrischen Anschlüssen
zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einem Batterieteil
(1) und einer elektrischen Vorrichtung durch Anbringung des Batterieteils
an der elektrischen Vorrichtung, mit einer Mehrzahl von Pol- nd
Daten- Aufnahmeanschlüssen,
die in dem Batterieteil (1) vorgesehen sind, und einer Mehrzahl
von Steckeranschlüssen
(17, 17a), die in der elektrischen Vorrichtung vorgesehen sind und
so ausgebildet sind, dass sie an die Pol- und Daten-Aufnahmeanschlüsse (7,
7a) gekoppelt werden können,
in
welcher jeder der Pol-Aufnahmeanschlüsse (7) wenigstens zwei Paar
elastischer Platten (10) umfasst und jeder Daten-Aufnahmeanschluss
(7a) wenigstens ein Paar elastischer Platte (10) umfasst, die jeweils
an den Längsseiten einer
zu jedem Pol- und Daten-Aufnahmeanschluss
(7, 7a) gehörenden
Basisplatte (8) entlang des Bewegungsweges des Steckeranschlusses
(17, 17a) angeordnet sind,
wobei jedes Paar elastischer Platten
(10) in der Lage ist, einen der Steckeranschlüsse (17, 17a) zwischen sich
zu halten, wenn das Batterieteil (1) an der elektrischen Vorrichtung
angebracht ist,...A structure of electrical terminals for establishing electrical contact between a battery part (1) and an electrical device by attaching the battery part to the electrical device, having a plurality of pole-data-receiving terminals provided in the battery part (1), and a plurality of male terminals (17, 17a) provided in the electric device and adapted to be coupled to the pole and data receiving terminals (7, 7a),
in which each of the pole-receiving terminals (7) comprises at least two pairs of elastic plates (10) and each data-receiving terminal (7a) comprises at least one pair of elastic plates (10), each at the longitudinal sides of each one of each pole and data Receiving terminal (7, 7a) belonging base plate (8) along the path of movement of the connector terminal (17, 17a) are arranged,
wherein each pair of resilient plates (10) is capable of holding one of the male terminals (17, 17a) therebetween when the battery part (1) is attached to the electrical device, and wherein ...
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Struktur für elektrische Anschlüsse gemäß Oberbegriff von Anspruch 1, die in einem wiederaufladbaren Batterieteil und in einer elektrischen Vorrichtung, wie einem elektrisch betriebenen Werkzeug oder einem Batterieladegerät, vorgesehen sind, um zwischen diesen einen elektrischen Kontakt herzustellen, wenn das Batterieteil an der Vorrichtung angebracht ist.The The present invention relates to a structure for electrical connections according to the preamble of claim 1 used in a rechargeable battery part and in an electrical device, such as an electrically powered one Tool or a battery charger, are provided to intervene make this an electrical contact when the battery part attached to the device.
Verschiedene Strukturen zum Herstellen eines elektrischen Kontakts zwischen einem wiederaufladbaren Batterieteil und elektrischen Vorrichtungen, wie elektrisch betriebenen Werkzeugen und Batterieladegeräten sind im Stand der Technik allgemein bekannt.Various Structures for making an electrical contact between a rechargeable battery part and electrical devices, such as electrically operated tools and battery chargers are well known in the art.
Aus
der
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In solchen Befestigungsstrukturen des Standes der Technik zum Herstellen eines elektrischen Kontakts sind Steckeranschlüsse auf dem Batterieteil angebracht, wohingegen Aufnahmeanschlüsse, die mit den Steckeranschlüssen gekoppelt werden können, auf der elek trischen Vorrichtung angebracht sind. Der Kontaktdruck zwischen den passenden Anschlüssen eines Batterieteils und einer elektrischen Vorrichtung muß in Übereinstimmung mit den spezifischen Betriebsbedingungen der Vorrichtung gewählt sein, um z.B. einen Wärmestau und/oder ein Zittern an den passenden Anschlüssen aufgrund hoher Spannung, großen Strömen und/oder einer durch den Betrieb solcher elektrischen Vorrichtungen bewirkte Vibration zu verhindern. Deshalb wurden unterschiedliche Aufnahmeanschlüsse mit unterschiedlichen Kontaktdrücken auf unterschiedlichen Typen elektrischer Vorrichtungen montiert, um für jede Anwendung eine geeignete Stärke eines Kontaktdruckes zu erhalten.In Such attachment structures of the prior art for manufacturing of an electrical contact, plug connections are mounted on the battery part, whereas receiving connections, the with the plug connections can be coupled are mounted on the elec trical device. The contact pressure between the appropriate connections a battery part and an electrical device must be in accordance be chosen with the specific operating conditions of the device, by e.g. a heat accumulation and / or jitter at the appropriate terminals due to high voltage, huge Stream and / or by the operation of such electrical devices to prevent vibration caused. Therefore, different receiving terminals with different contact pressures mounted on different types of electrical devices, around for every application a suitable strength to get a contact pressure.
Obwohl eine solche Struktur von elektrischen Anschlüssen im allgemeinen akzeptabel ist, ist diese nicht frei von bestimmten Nachteilen und läßt somit Raum für eine Verbesserung. Ein Nachteil sind die erhöhten Herstellungskosten und die zusätzliche Zeit und Arbeit, die zum Herstellen und Montieren unterschiedlicher Typen von Aufnahmeanschlüssen auf unterschiedlichen Vorrichtungen/Geräten erforderlich ist (um für unterschiedliche Stufen eines Kontaktdrucks bzw. unterschiedliche Stärken eines Kontaktdrucks zu sorgen). Darüber hinaus gibt es die Möglichkeit von Kurzschlüssen, welche zwischen den frei liegenden Stekkeranschlüssen auftreten können, die auf den Batterieteilen der vorstehenden Struktur vorgesehen sind. Um Kurzschlüsse zu verhindern, wäre es für das Batterieteil vorzuziehen, dieses mit Aufnahmeanschlüssen zu versehen. Wenn dies jedoch der Fall ist, haben die Anschlüsse des Batterieteils einen Kontaktdruck mit festgelegter Stärke, derart, dass das Bereitstellen von Steckeranschlüssen mit unterschiedlichen Dicken für elektrische Vorrichtungen mit unterschiedlichen Betriebsbedingungen das einzige Mittel ist, einen Bereich von Kontaktdrücken zu verwirklichen. Der durch dieses Mittel gewährte Kontaktdruckbereich ist im allgemeinen beschränkt und erreicht somit nicht eine erforderliches Breite. Alternativ ist es möglich, Stecker/Aufnahme-Anschlusskombinationen mit hohem Kontaktdruck für alle Anschlussverbindungen zu verwenden, um einen Bereich von Anwendungen abzudecken, die unterschiedliche Stärken eines Kontaktdrucks erfordern. In diesem Fall jedoch kann die Verbindung zwischen allen passenden Anschlüssen übermäßig fest werden, selbst für solche Anwendungen, die keine sehr feste Anschlussverbindung erfordern. Ein zusätzliches Problem bei dieser Lösung besteht darin, dass der hohe Kontaktdruck häufig zu einer verkürzten Lebenszeit der Anschlüsse führt.Even though Such a structure of electrical connections is generally acceptable is, this is not free of certain disadvantages and thus leaves room for an improvement. A disadvantage is the increased production costs and the extra time and work for making and assembling different types of reception connections on different devices / devices is required (in order for different Stages of contact pressure or different strengths of a To provide contact pressure). About that There is also the possibility of short circuits, which can occur between the exposed Stekkeranschlüssen on the battery parts of the above structure are provided. Around shorts to prevent it would be for the Battery part preferable to this with receiving connections Mistake. If this is the case, however, the connections of the Battery part a contact pressure with a specified strength, such that providing plug connections with different ones Thickness for electrical devices with different operating conditions the only means is to use a range of contact pressures realize. The contact pressure range afforded by this means is generally limited and thus does not reach a required width. Alternatively it is it is possible Plug / receptacle connection combinations with high contact pressure for all connection connections to cover a range of applications that are different Strengthen require a contact pressure. In this case, however, the connection can become overly tight between all the appropriate connections, even for such applications that do not require a very tight connection. An additional Problem with this solution is that the high contact pressure often leads to a shortened lifetime the connections leads.
Im Hinblick auf die oben angegebenen Probleme ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine einfache, zuverlässige Struktur von elektrischen Anschlüssen zu schaffen, die mehrere verschieden starke Kontaktdrücke zur Verfügung stellt und Kurzschlüsse zwischen Anschlüssen wirksam verhindert und Herstellungskosten senkt.in the In view of the above problems, the object of the present invention Invention, a simple, reliable Structure of electrical connections to create the several different strong contact pressures to disposal presents and shorts between connections effectively prevents and reduces manufacturing costs.
Die obige Aufgabe wird durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.The The above object is solved by the features of claim 1.
Vorteile der Erfindung, welche eine Struktur von elektrischen Anschlüssen zum Herstellen eines elektrischen Kontakt zwischen einem Batterieteil und einer elektrischen Vorrichtung durch Anbringung des Batterieteils an der elektrischen Vorrichtung schafft, liegen darin, dass die Struktur umfasst eine Mehrzahl von Aufnahmeanschlüssen, die in dem Batterieteil vorgesehen sind, und eine Mehrzahl von Steckeranschlüssen, die in der elektrischen Vorrichtung vorgesehen sind und so ausgebildet sind, dass sie an die Aufnahmeanschlüsse gekoppelt werden können. In dieser Struktur umfasst jeder der Aufnahmeanschlüsse wenigstens zwei Paar elastischer Platten, wobei jedes Paar elastischer Platten in der Lage ist, einen der Steckeranschlüsse zwischen sich zu halten, wenn das Batterieteil an der elektrischen Vorrichtung angebracht ist. Ferner sind die elastischen Plattenpaare jedes Aufnahmeanschlusses entlang des Bewegungsweges des Steckeranschlusses angeordnet, wenn das Batterieteil an der elektrischen Vorrichtung angebracht ist, derart, dass die Anzahl von elastischen Plattenpaaren jedes Aufnahmeanschlusses, die jeden Steckeranschluss zwischen sich halten, durch die Länge des Steckeranschlusses entlang des vorewähnten Bewegungsweges bestimmt ist.Advantages of the invention which provide a structure of electrical connections for establishing electrical contact between a battery part and an electrical device by attaching the battery part to the electrical device, are in that the structure comprises a plurality of receiving terminals provided in the battery part, and a plurality of male terminals provided in the electric device and adapted to be coupled to the female terminals. In this structure, each of the female terminals includes at least two pairs of elastic plates, each pair of elastic plates being capable of holding one of the male terminals therebetween when the battery part is attached to the electric device. Further, the elastic plate pairs of each female terminal are arranged along the moving path of the male terminal when the battery part is attached to the electric device such that the number of elastic plate pairs of each female terminal holding each male terminal by the length of the male terminal along the above-mentioned Movement path is determined.
Diese Struktur elektrischer Anschlüsse gemäß der vorliegenden Erfindung erlaubt, dass die Steckeranschlüsse zwischen einer ausgewählten Anzahl von elastischen Plattenpaaren gehalten werden, und erlaubt auch die Auswahl einer beliebigen, geeigneten Stärke eines Kontaktdrucks an den Anschlüssen aus einer Mehrzahl von Druckstärken, und zwar in Übereinstimmung mit dem Spannungs-, Strom- und/oder Vibrationsgrad in einer spezifischen Anwendung. Dies verhindert wirksam einen Wärmestau und ein Zittern an Anschlüssen. Darüber hinaus kann, da der Kontaktdruck an den Anschlüssen einfach durch Ändern der Länge der Steckeranschlüsse ohne Änderung der Maße und/oder der Form der Aufnahmeanschlüsse eingestellt werden kann, eine erhebliche Kostenverringerung erreicht werden. Darüber hinaus können Kurzschlüsse wirksam verhindert werden, da die Aufnahmeanschlüsse nicht an der Außenseite des Batterieteils frei liegen.These Structure of electrical connections according to the present Invention allows the plug connections to be between a selected number are held by elastic plate pairs, and also allowed the selection of any suitable magnitude of contact pressure the connections from a plurality of compressive strengths, in agreement with the voltage, current and / or vibration level in a specific application. This effectively prevents heat accumulation and a tremor at terminals. About that In addition, since the contact pressure at the terminals can be changed simply by changing the Length of Plug connections without change the crowd and / or the shape of the receiving connections can be adjusted, a significant cost reduction can be achieved. Furthermore can shorts effectively prevented because the female terminals are not on the outside the battery part are exposed.
Ein typisches Batterieteil erreicht das Ende seiner Lebensdauer eher als die elektrische Vorrichtung (z.B. das Ladegerät oder das Werkzeug), mit welchem das Batterieteil verwendet wird und muß ausgetauscht werden, da die Zellen in dem Batterieteil nach einer bestimmten Anzahl von Zyklen des Ladens und Entladens zerstört sind. Daraus ergibt sich, dass Stekkeranschlüsse, welche im allgemeinen eine längere Lebensdauer als Aufnahmeanschlüsse haben, auf der Hauptvorrichtung verwendet werden sollten, an welcher das Batterieteil angebracht wird, und die Aufnahmeanschlüsse an dem Batterieteil angebracht sein sollten. Anders als bei den herkömmlichen Strukturen nutzt die vorstehende Struktur der Erfindung in vorteilhafter Weise diese logische Anordnung von Steckeranschlüssen auf der Hauptvorrichtung und von Aufnahmeanschlüssen auf dem Batterieteil.One typical battery part reaches the end of its life rather as the electrical device (e.g., the charger or the Tool), with which the battery part is used and must be replaced be because the cells in the battery part after a certain Number of cycles of loading and unloading are destroyed. It follows that Stekkeranschlüsse, which generally a longer one Have lifespan as receptacle connections, should be used on the main device at which the Battery part is attached, and the receiving connections to the Battery part should be attached. Unlike the conventional ones Structures advantageously utilize the above structure of the invention Make this logical arrangement of plug connections on the main device and reception connections on the battery part.
Gemäß einer Variante der vorliegenden Erfindung umfasst die Struktur zwei Aufnahmeanschlüsse und zwei Steckeranschlüsse, wobei jeder der Steckeranschlüsse so ausgebildet ist, dass dieser mit einem von zwei Aufnahmeanschlüssen elektrisch verbunden ist. Die zwei Aufnahmeanschlüsse sind parallel zueinander angeordnet und liegen in einem ersten gewählten Abstand zueinander, und die zwei Steckeranschlüsse sind im wesentlichen parallel zueinander angeordnet und liegen in dem gewählten ersten Abstand zueinander.According to one Variant of the present invention, the structure comprises two receiving terminals and two plug connections, each of the plug connections is formed so that this with one of two receiving terminals electrically connected is. The two receiving ports are parallel to each other arranged and are at a first selected distance from each other, and the two plug connections are arranged substantially parallel to each other and lie in the chosen one first distance to each other.
Gemäß einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung umfasst jede elastische Platte einen parallelen Abschnitt, welcher sich parallel zu dem vorerwähnten Bewegungsweg erstreckt, und einen Kontaktdruck-Abschnitt, welcher in einem Winkel zu dem parallelen Abschnitt von einem Ende des parallelen Abschnitts aus gebogen verläuft, so dass sich dieser an einem Punkt in Kontakt mit der paarweise zugeordneten elastischen Platte erstreckt. Ferner umfasst jeder der Steckeranschlüsse eine Leiste mit einer ausreichenden Länge entlang der vorerwähnten Achse (Bewegungsbahn), um mit wenigstens einem der elastischen Plattenpaare an dem vorerwähnten Punkt in Kontakt zu kommen, die Kontaktdruck-Abschnitte zu trennen und über den vorerwähnten Punkt hinaus zu reichen, wenn das Batterieteil an der elektrischen Vorrichtung angebracht ist.According to one Another variant of the present invention comprises each elastic Plate a parallel section which is parallel to the aforementioned Moving path extends, and a contact pressure section, which at an angle to the parallel portion of one end of the parallel Section is bent, so that at one point in contact with the pairwise associated elastic plate extends. Furthermore, each includes the plug connections a bar of sufficient length along the aforementioned axis (Trajectory) to at least one of the elastic plate pairs at the aforementioned Point to come in contact, separate the contact pressure sections and over the aforementioned Point to reach out when the battery part to the electric Device is attached.
Gemäß noch einer weiteren Variante der vorliegenden Erfindung sind die parallelen Abschnitte jedes elastischen Plattenpaares voneinander durch einen gewählten Raum derart ausreichend getrennt, dass wenigstens ein Teil der Leiste des entsprechenden Steckeranschlusses dazwischen angeordnet werden kann. Zudem ist jedes Paar elastischer Platten derart angeordnet, dass während der Anbringung des Batterieteils an der elektrischen Vorrichtung der Steckeranschluss zuerst in Bezug zu der elektrischen Vorrichtung geschoben wird, um in den vorerwähnten Raum zwischen den parallelen Abschnitten einzudringen, wonach der Steckeranschluss die Kontaktdruck-Abschnitte an dem vorerwähnten Punkt trennt.According to one more Another variant of the present invention are the parallel Sections of each pair of elastic plates from each other by a selected Space sufficiently separated so that at least part of the bar be arranged between the corresponding connector plug can. In addition, each pair of elastic plates is arranged such that while the attachment of the battery part to the electrical device the plug connection first with respect to the electrical device is pushed to the above-mentioned Space between the parallel sections, after which the Plug connection separates the contact pressure sections at the aforementioned point.
Gemäß einer noch weiteren Variante der vorliegenden Erfindung umfasst jede elastische Platte wenigstens einen darin in im wesentlichen paralleler Richtung zu dem vorerwähnten Bewergungsweg des Steckeranschlusses ausgebildeten Schlitz, um so den Kontaktdruck-Abschnitt in eine Mehrzahl von elastischen Teilen zu unterteilen.According to one Still another variant of the present invention comprises each elastic Plate at least one therein in a substantially parallel direction to the aforesaid Bewergungsweg of the connector terminal formed slot so as to Contact printing section to divide into a plurality of elastic parts.
Gemäß eines Merkmals der vorliegenden Erfindung ist jeder Kontaktdruck-Abschnitt in zwei elastische Teile mit identischer Breite unterteilt.According to one A feature of the present invention is each contact pressure section divided into two elastic parts with identical width.
In Übereinstimmung mit einem weiteren Merkmal der vorliegenden Erfindung ist jeder Kontaktdruck-Abschnitt in zwei elastische Teile mit unterschiedlichen Breiten unterteilt. Der Schlitz in jeder elastischen Platte liefert unterschiedliche, natürliche Vibrationen an den unterteilten Teilen der elastischen Platte, um so ein Zittern aufgrund einer z.B. durch den Betrieb des elektrischen Werkzeugs verursachte Vibration zu verringern.In accordance with another feature of the present invention, each Kon tact pressure section divided into two elastic parts with different widths. The slit in each elastic plate provides different natural vibrations to the divided parts of the elastic plate so as to reduce jitter due to vibration caused, for example, by the operation of the electric tool.
Gemäß noch eines weiteren Merkmals der vorliegenden Erfindung ist die Leiste jedes Stekkeranschlusses so bemessen und dimensioniert, dass sie die zwei Paare von Kontaktplatten des entsprechenden Aufnahmeanschlusses trennt.According to one more Another feature of the present invention is the bar of each Stekkeranschlusses so dimensioned and dimensioned that they are the two Pairs of contact plates of the corresponding receptacle separates.
Gemäß noch eines weiteren Merkmals der vorliegenden Erfindung ist die Leiste jedes Stekkeranschlusses so bemessen und dimensioniert, dass sie nur ein Paar von Kontaktplatten des entsprechenden Aufnahmeanschlusses trennt.According to one more Another feature of the present invention is the bar of each Stekkeranschlusses so dimensioned and dimensioned that they only one Pair of contact plates of the corresponding receiving connection separates.
In Übereinstimmung mit einer praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung hat die Leiste jedes Steckeranschlusses eine im wesentlichen rechtwinklige Form.In accordance with a practical design The present invention has the bar of each male terminal a substantially rectangular shape.
In Übereinstimmung mit einer weiteren praktischen Ausführung der vorliegenden Erfindung beaufschlagt jedes Paar von Kontaktdruck-Abschnitten den Steckeranschluss mit einem gewählten Maß an Kontaktdruck, wenn das Batterieteil an der elektrischen Vorrichtung angebracht ist.In accordance with another practical embodiment of the present invention each pair of contact pressure sections applies the plug connection with a chosen one Level of contact pressure, when the battery part is attached to the electrical device is.
In einer Ausführungsform ist die elektrische Vorrichtung ausgewählt aus einer Gruppe bestehend aus elektrisch betriebenen Werkzeugen und Batterie-Ladegeräten.In an embodiment the electrical device is selected from a group consisting of electrically operated tools and battery chargers.
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnungen näher beschrieben, in welchen:A embodiment the present invention will be described below with reference to the drawings, in which:
Mit
Bezug auf
Noch
Bezug nehmend auf
Gemäß der so
konstruierten Anschlussstruktur, treten die Steckeranschlüsse
Mit
Bezug auf
Wie
aus der vorstehenden Beschreibung zu ersehen ist, ist das Batterieteil
Da Zellen eventuell zerstört werden und das Ende ihrer Lebensdauer nach Durchgang vieler Zyklen von Ladung und Entladung erreichen, ist für die Anschlüsse des elektrischen Werkzeugs und des Ladegerätes wünschenswert, eine längere Lebensdauer zu haben. Stekkeranschlüsse haben im allgemeinen eine längere Lebensdauer als Aufnahmeanschlüsse, da ihre Dicke und Härte freier gewählt werden kann. Demgemäß ist die Anordnung der vorstehenden Ausführungsform, in welcher Aufnahmeanschlüsse auf dem Batterieteil und Stekkeranschlüsse auf dem Ladegerät und dem Werkzeug montiert sind, die logischere und bessere Kombination im Hinblick auf die Lebensdauer der beiden Anschlusstypen.There Cells may be destroyed and the end of their life after passage of many cycles of charge and discharge is for the connections of the electrical tool and the charger desirable, longer life to have. Stekkeranschlüsse generally have a longer one Life as receptacle connections, because of their thickness and hardness chosen free can be. Accordingly, the Arrangement of the above embodiment, in which receptacle connections on the battery part and Stekkeranschlüsse on the charger and the Tool are mounted, the more logical and better combination in the With regard to the service life of both types of connection.
In
der vorstehenden Ausführungsform
werden zwei Paare von elastischen oder nachgiebigen Platten
Gemäß der vorstehenden
Ausführungsform wird
das Batterieteil
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