АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ И АККУМУЛЯТОРНАЯ РУЧНАЯ МАШИНА С ЕЕ ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ Российский патент 2011 года по МПК H01M10/02 B25B21/00 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к аккумуляторной батарее и аккумуляторной ручной машине (ручному механизированному инструменту с аккумуляторным приводом), на которой аккумуляторная батарея установлена съемным образом.

Уровень техники

Беспроводные аккумуляторные ручные машины используют в качестве источника питания аккумуляторную батарею. Аккумуляторная батарея имеет корпус, в котором размещена группа аккумуляторных элементов.

При управлении ручной машиной и ее подаче пользователь должен держать ручную машину в руке. Соответственно, такая ручная машина должна быть легкой, компактной и должна иметь удобную для захвата рукоятку.

На фиг.1А-1Б показаны обычная ручная машина 101 и используемая в ней аккумуляторная батарея 105. На фиг. 1А приведен вид сбоку в продольном разрезе обычной ручной машины 101. На фиг. 1Б приведен вид сбоку в продольном разрезе аккумуляторной батареи 105, установленной на ручной машине 101, показанной на фиг. 1А. На фиг. 1В приведен поперечный разрез аккумуляторной батареи 105 по линии IB-IB на фиг. 1Б. Ручная машина 101 имеет корпус 102. Корпус 102 имеет основную часть 102А и рукояточную часть 102В. Двигатель 103 размещен в основной части 102А. Двигатель 103 имеет вал, проходящий горизонтально и связанный с выходным валом (шпинделем) 104 посредством редукторного механизма, также размещенного в основной части 102А корпуса. Двигатель 103 приводится в действие воздействием на выключатель 106.

Как показано на фиг.1В, аккумуляторная батарея 105 имеет корпус 107, в который помещены три аккумуляторных элемента 108. Каждый аккумуляторный элемент 108 выполнен в целом цилиндрической формы с круглым поперечным сечением. Два аккумуляторных элемента 108 расположены рядом друг с другом на дне корпуса 107, а один оставшийся аккумуляторный элемент 108 расположен над этими двумя аккумуляторными элементами. Иначе говоря, три аккумуляторных элемента 108 расположены горизонтально, а аккумуляторная батарея 105 установлена на рукояточной части 102 таким образом, что корпус 107 батареи выдается от низа рукояточной части 102В на высоту h'. Соответственно, хотя рукояточная часть 102В и может быть выполнена тонкой, размер ручной машины 101 по вертикали увеличился.

На фиг.2А-2В показаны еще одна обычная ручная машина 201 и используемая в ней аккумуляторная батарея 205. Изображения на фиг. 2А-2В соответствуют изображениям на фиг.1А-1В. Однотипные компоненты ручной машины обозначены на фиг.2А-2В и фиг.1А-1В одними и теми же номерами позиций. Как показано на фиг.2Б и 2В, аккумуляторная батарея 205 имеет корпус 207, в котором вертикально расположены три аккумуляторных элемента 108. Аккумуляторная батарея 205 вставлена во внутреннее пространство рукояточной части 102В. В результате ручную машину 201 можно сделать более компактной в плане ее наибольшего габарита. Однако рукояточная часть 102В корпуса ручной машины при этом утолщается, поскольку в ней размещены три вертикально расположенных аккумуляторных элемента 108.

В публикации японской заявки на изобретение №2006-302759 раскрыта аккумуляторная батарея, в составе которой входят два вертикально расположенных аккумуляторных элемента и два горизонтально расположенных аккумуляторных элемента. При установке аккумуляторной батареи на ручной машине часть аккумуляторной батареи выдается от нижнего конца рукояточной части, а остальная часть аккумуляторной батареи вставлена в рукояточную часть. Рукояточная часть при этом не настолько тонка, чтобы пользователь мог захватывать ее легко и крепко.

Раскрытие изобретения

С учетом вышеизложенного в основу настоящего изобретения была положена задача устранения недостатков, присущих обычным аккумуляторным батареям, и разработки усовершенствованной аккумуляторной батареи, которая была компактной и удобной в обращении.

Для решения вышеуказанной и других задач предлагается аккумуляторная батарея, съемным образом устанавливаемая на ручной машине, машине, имеющей двигатель с питанием от аккумулятора, содержащая корпус с внутренним пространством, положение в котором определяется взаимно ортогональными осями X, Y и Z, и группу аккумуляторных элементов, включающую в себя по меньшей мере первый, второй и третий аккумуляторные элементы, каждый из которых выполнен продолговатой формы, и размещенную во внутреннем пространстве корпуса таким образом, что первый аккумуляторный элемент расположен в направлении оси Y, а второй и третий аккумуляторные элементы расположены параллельно друг другу в направлении Z. Вертикальная центральная линия первого аккумуляторного элемента пересекает линию соприкосновения наружных боковых поверхностей второго и третьего аккумуляторных элементов. Кроме того, корпус аккумуляторной батареи имеет на своих боковых сторонах пару защелок для фиксации аккумуляторной батареи на ручной машине.

Соответственно, второй и третий аккумуляторные элементы скомпонованы параллельно друг другу в направлении оси X. Первый, второй и третий аккумуляторные элементы расположены в форме буквы "L" на плоскости, определяемой осями Y и Z.

Аккумуляторная батарея также содержит монтажную плату, расположенную во внутреннем пространстве корпуса над вторым и третьим аккумуляторными элементами.

Каждый из группы аккумуляторных элементов может быть выполнен в основном цилиндрической формы с круглым поперечным сечением. Желательно, чтобы сумма диаметров второго и третьего аккумуляторных элементов была меньше диаметра двигателя ручной машины.

Каждый из группы аккумуляторных элементов может быть выполнен в основном цилиндрической формы, имеющей наружную боковую поверхность и торцевые поверхности с двух противоположных сторон. В одном варианте осуществления изобретения торцевые поверхности с одной стороны второго и третьего аккумуляторных элементов находятся в контакте с наружной боковой поверхностью первого аккумуляторного элемента.

Когда аккумуляторная батарея установлена на ручной машине, желательно, чтобы первый аккумуляторный элемент был расположен под центром тяжести двигателя.

Предлагаемая в изобретении аккумуляторная батарея может содержать, в частности, литий-ионный аккумуляторные элементы.

С группой аккумуляторных элементов соединена группа электродных (контактных) выводов и предусмотрена монтажная плата, предназначенная для монтажа на ней электродных выводов. В одном варианте осуществления изобретения корпус аккумуляторной батареи содержит первый корпус и второй корпус, при этом второй корпус является отделяемым от первого корпуса и вставляемым в ручную машину. Желательно, чтобы монтажная плата была расположена между первым и вторым корпусами, когда первый и второй корпуса соединены друг с другом.

В качестве примера первый корпус может быть выполнен в форме лодочки с плоским дном и верхним отверстием. Первый корпус служит для размещения второго и третьего аккумуляторных элементов. Второй корпус имеет крышку, закрывающую верхнее отверстие первого корпуса. Из первого продольного конца крышки вверх выступает приемник аккумуляторного элемента, вмещающий первый аккумуляторный элемент. Желательно, чтобы группа электродных выводов была расположена ближе к приемнику аккумуляторного элемента, чем ко второму продольному концу крышки.

Группа электродных выводов может быть разделена на первый набор электродных выводов, выстроенных в ряд в направлении, перпендикулярном продольному направлению крышки, и второй набор электродных выводов, ориентированных в направлении, перпендикулярном направлению, в котором ориентированы электродные выводы первого набора. Монтажная плата расположена в направлении, перпендикулярном направлению, в котором группа электродных выводов соединяется с соответствующими электродными выводами, предусмотренными на стороне ручной машины.

Для каждого из группы электродных выводов может быть предусмотрена перегородка. Кроме того, для герметизации пространства между перегородками между перегородкой и монтажной платой может быть предусмотрен уплотнительный элемент.

Желательно, чтобы монтажная плата была установлена таким образом, чтобы опираться на второй и третий аккумуляторные элементы.

Между каждым из первого, второго и третьего аккумуляторных элементов и корпусом может быть расположен амортизатор.

Защелки могут быть выполнены на втором корпусе и могут находиться в зацеплении с предусмотренными в ручной машине ответными замковыми частями, когда второй корпус полностью вставлен в ручную машину, причем второй корпус также выполнен с элементом контроля деформации для регулирования степени деформации защелки.

Аккумуляторная батарея может быть выполнена вставляемой в имеющееся в ручной машине гнездо для нее, причем в стенке ручной машины, образующей гнездо для аккумуляторной батареи, может быть выполнена пара замковых частей, с которыми пара защелок входит в зацепление, когда аккумуляторная батарея полностью вставлена в указанное гнездо.

Еще одним объектом изобретения является ручная машина, содержащая двигатель, корпус с основной частью, в которой расположен двигатель, и рукояточной частью, выступающей из основной части и выполненной с гнездом для аккумуляторной батареи, и аккумуляторную батарею, установленную съемным образом на рукояточной части. Аккумуляторная батарея, установленная на рукояточной части корпуса ручной машины, имеет одну или несколько особенностей, рассмотренных выше.

Изобретение также может быть реализовано в аккумуляторной батарее, содержащей корпус, группу размещенных в корпусе аккумуляторных элементов, группу электродных выводов, соединенных с аккумуляторными элементами и размещенных в корпусе, и монтажную плату, которая размещена в корпусе и на которой смонтирована группа электродных выводов, причем корпус содержит первый корпус и второй корпус, отделяемый от первого корпуса и вставляемый в ручную машину, а монтажная плата расположена между первым и вторым корпусами, когда первый и второй корпуса соединены друг с другом.

Краткое описание чертежей

Конкретные отличительные особенности и преимущества изобретения, а также другие решаемые изобретением задачи выявляются из приведенного ниже описания, сопровождаемого чертежами, на которых:

на фиг.1А - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана обычная аккумуляторная ручная машина с установленной на ней аккумуляторной батареей,

на фиг.1Б - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана аккумуляторная батарея, установленная на ручной машине, показанной на фиг.1А,

на фиг.1В - поперечный разрез аккумуляторной батареи, показанной на фиг.1Б, выполненный по линии IB-IB;

на фиг.2А - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана еще одна обычная аккумуляторная ручная машина с установленной на ней аккумуляторной батареей,

на фиг.2Б - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана аккумуляторная батарея, установленная на ручной машине, показанной на фиг.2А,

на фиг.2В - поперечный разрез аккумуляторной батареи, показанной на фиг.2Б, выполненный по линии IIB-IIB,

на фиг.3А - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показан гайковерт в одном варианте осуществления изобретения,

на фиг.3Б - схематический вид спереди в поперечном разрезе, на котором изображен гайковерт, показанный на фиг. 3А,

на фиг.4А - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана аккумуляторная батарея, используемая в гайковерте, показанном на фиг.3А и 3Б,

на фиг.4Б - поперечный разрез, выполненный по линии IVB-IVB, показанной на фиг.4А,

на фиг.5А - схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показана модификация аккумуляторной батареи, показанной на фиг.4А и 4Б,

на фиг.5Б - поперечный разрез, выполненный по линии VБ-VБ, показанной на фиг.5А,

на фиг.6 - вид сбоку в продольном разрезе, на котором подробно показана конструкция гайковерта в рассматриваемом варианте осуществления изобретения,

на фиг.7 - покомпонентное изображение в аксонометрии аккумуляторной батареи, устанавливаемой на гайковерт, показанный на фиг.6,

на фиг.8 - вид спереди аккумуляторной батареи, показанной на фиг.7,

на фиг.9 - поперечный разрез, выполненный по линии IX-IX, показанной на фиг.6, и

на фиг.10 - местный вид в аксонометрии, на котором изображена конструкция вокруг защелки аккумуляторной батареи, показанной на фиг.7.

Осуществление изобретения

Понятия "над", "под", "верх", "низ", "перед", "зад" и т.п. используются во всем описании для описания положений и/или направлений по отношению к аккумуляторному гайковерту, расположенному в ориентации, показанной на фиг.3А и 6. Следует отметить, что аккумуляторная батарея предполагается расположенной на плоском столе (на чертежах не показан), проходящем в горизонтальном направлении.

На фиг.3А представлен схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором показан гайковерт 1 в одном варианте осуществления изобретения, а на фиг.3Б - схематический вид спереди в поперечном разрезе, на котором изображен гайковерт 1, показанный на фиг.3Б. На фиг.4А представлен схематический вид сбоку в продольном разрезе, на котором изображена аккумуляторная батарея, используемая в гайковерте, показанном на фиг.3А и 3Б. На фиг.4Б представлен поперечный разрез, выполненный по линии IVB-IVB, показанной на фиг.4А. На фиг.5А и 5Б показана модификация аккумуляторной батареи, показанной на фиг.4А и 4Б.

Гайковерт 1 имеет корпус 2, выполненный с основной или базовой частью 2А, в которой расположен двигатель 3, и рукояточной частью 2В, выступающей из основной части 2А на ее среднем по горизонтали участке. Рукояточная часть 2В выполнена с гнездом для аккумуляторной батареи, в которую вставлена верхняя часть аккумуляторной батареи 5. Двигатель 3 расположен внутри основной части 2А таким образом, что его вал проходит горизонтально или в направлении "перед-зад". Этот вал связан с выходным валом 4 посредством редукторного механизма, выполненного, например, в виде зубчатого планетарного механизма. Для заворачивания или выворачивания винтов либо выполнения аналогичных операций приводится в движение насадка (на чертежах не показана), закрепленная на свободном конце выходного вала 4. Двигатель 3 приводится в действие при нажатии на выключатель 6 и выключается при отпускании выключателя 6.

Для краткости изложения следует указать, что положение в гнезде для аккумуляторной батареи, выполненном в рукояточной части 2В, определяется взаимно ортогональными (т.е. перпендикулярными друг другу) осями X, Y и Z. Как лучше всего показано на фиг.4А и 4Б, аккумуляторная батарея содержит три аккумуляторных элемента 8А и 8В, размещенных в корпусе 7 аккумуляторной батареи таким образом, что только один аккумуляторный элемент 8А расположен в направлении оси Y или в вертикальном направлении, а два аккумуляторных элемента 8В скомпонованы в направлении оси X или в горизонтальном направлении, располагаясь параллельно друг к другу и вровень друг с другом. Как показано на фиг. 4А, три аккумуляторных элемента 8А и 8В расположены в форме буквы "L" на плоскости, определяемой осями Y и Z. В рассматриваемом варианте каждый аккумуляторный элемент представляет собой литий-ионный аккумулятор. Номинальное напряжение литий-ионного аккумулятора примерно в три раза превышает номинальное напряжение никель-металлогидридного или никель-кадмиевого аккумулятора. Следовательно, напряжение электропривода, необходимое для работы гайковерта 1, можно получить меньшим числом литий-ионных аккумуляторных элементов, чем при использовании никель-металлогидридных или никель-кадмиевых аккумуляторных элементов. Применение меньшего числа аккумуляторных элементов позволяет уменьшить габариты гайковерта 1, сделав его компактным.

Аккумуляторный элемент выполнен продолговатой, в основном цилиндрической формы, имеющей наружную боковую поверхность и торцевые поверхности с двух противоположных сторон. Аккумуляторные элементы 8А и 8В расположены, как показано на фиг.3А-3Б и 4А-4Б, на которых нижняя торцевая поверхность вертикально расположенного аккумуляторного элемента 8А находится в контакте с наружными боковыми поверхностями двух горизонтально расположенных аккумуляторных элементов 8В в их задней части. При этом три аккумуляторных элемента 8А и 8В расположены таким образом, что вертикальная центральная линия аккумуляторного элемента 8А пересекает линию соприкосновения наружных боковых поверхностей аккумуляторных элементов 8В.

В другом варианте взаимное расположение трех аккумуляторных элементов 8А и 8В может быть таким, что торцевые поверхности с одной стороны двух горизонтально расположенных аккумуляторных элементов 8В находятся в контакте с наружной боковой поверхностью вертикально расположенного аккумуляторного элемента 8А, как это показано на фиг. 5А и 5Б. В этом корпусе нижняя часть аккумуляторной батареи 5, выступающая из рукояточной части 2В, имеет продольный размер L', увеличенный по сравнению с соответствующим размером L корпуса в варианте, показанном на фиг.4А и 4Б.

Корпус 7 аккумуляторной батареи состоит из верхнего корпуса 7А и нижнего корпуса 7В, каждый из которых изготовлен из пластмассы, в частности смолы. Верхний корпус 7А и нижний корпус 7В при соединении друг с другом образуют изолированный контейнер. Нижний корпус 7В выполнен коробчатой формы с плоским дном и верхним отверстием. Аккумуляторные элементы 8В размещены описанным выше образом в нижнем корпусе 7В, а в верхнем корпусе 7А расположен одиночный аккумуляторный элемент 8А. Верхний корпус 7А вставляется в гнездо, образованное в рукояточной части 2В, а нижний корпус 7В выдается из рукояточной части 2В наружу. Гайковерт 1, приспособленный для использования описанной выше аккумуляторной батареи 1, может иметь тонкую рукояточную часть 2В, что позволяет пользователю легко и крепко захватывать рукояточную часть 2В. Таким образом, гайковерт становится более удобным в работе или эргономичным.

В каждой боковой стенке нижнего корпуса 7В предусмотрена защелка 7а. Когда аккумуляторная батарея 5 полностью вставлена в гнездо, выполненное в рукояточной части 2В, защелки 7а входят в зацепление с ответными замковыми частями, выполненными во внутренней стенке рукояточной части 2В, тем самым фиксируя аккумуляторную батарею 5 на гайковерте 1 и препятствуя отделению аккумуляторной батареи 5 от гайковерта 1. Верхний корпус 7А служит крышкой, закрывающей верхнее отверстие нижнего корпуса 7В.

Как показано на фиг.3А и 3Б, в корпусе 7 аккумуляторной батареи над горизонтально расположенными аккумуляторными элементами 8В расположена монтажная плата 9, что обеспечивает эффективное использование внутреннего пространства корпуса 7 аккумуляторной батареи. Находясь в этом положении, монтажная плата 9 застрахована от повреждения вследствие удара или внешнего усилия, случайно приложенного к корпусу 7 аккумуляторной батареи. Каждый аккумуляторный элемент выполнен в основном цилиндрической формы с круглым поперечным сечением, а сумма диаметров горизонтально расположенных аккумуляторных элементов 8В меньше диаметра двигателя 3, т.е. 2d<D. Это позволяет уменьшить размер гайковерта 1 в поперечнике, т.е. по ширине, а также габариты гайковерта 1. Кроме того, это облегчает упаковывание гайковерта 1.

Кроме того, в вариантах, показанных на фиг.3А-3Б и 4А-4Б, вертикально расположенный аккумуляторный элемент 8А находится под центром тяжести G двигателя 3, когда аккумуляторная батарея 5 установлена на ручной машине 1. Расположение аккумуляторного элемента 8А под центром тяжести G двигателя 3 обеспечивает уравновешивание гайковерта 1, что позволяет пользователю легко орудовать гайковертом 1.

Далее со ссылкой на фиг.6-10 описание касается конструктивных подробностей аккумуляторной батареи 15 и внутреннего пространства рукояточной части 12В, в которое аккумуляторная батарея 15 вставляется.

На фиг.6 приведен вид сбоку в продольном разрезе, детально иллюстрирующий конструкцию гайковерта 11 в рассматриваемом варианте осуществления изобретения. На фиг.7 представлено покомпонентное изображение в аксонометрии, на котором показаны верхний корпус 17А, аккумуляторная сборка 26 и нижний корпус 17В. На фиг.8 приведен вид спереди аккумуляторной батареи, показанной на фиг.7. На фиг.9 приведен поперечный разрез, выполненный по линии IX-IX, показанной на фиг.6. На фиг.10 приведен местный вид в аксонометрии, на котором изображена конструкция вокруг защелки аккумуляторной батареи, показанной на фиг.7.

В гайковерте 11, изображенном на фиг.6, аккумуляторная батарея 15 вставлена во внутреннее пространство рукояточной части 12В. Аккумуляторная батарея 15 вставляется в направлении, обозначенном стрелкой с символом "I".

Гайковерт 11 выполнен в целом Т-образной формы в боковой проекции и состоит из основной (базовой) части 12А и рукояточной части 12В. Основная часть 12А вытянута по горизонтали и имеет внутреннее пространство, в котором расположен двигатель 13. Двигатель 13 находится в горизонтальном положении, при этом его вал выступает горизонтально, или в направлении "перед-зад". Вал двигателя 13 связан посредством редукторного механизма с выходным валом 14, на котором закреплен рабочий инструмент в виде насадки (на чертежах не показан). Гайковерт 11 приводится в действие при нажатии выключателя 16. Рукояточная часть 12В выступает вниз из основной части 12А на ее среднем по горизонтали участке и имеет гнездо 12С для аккумуляторной батареи. На нижнем конце рукояточной части 12В выполнено основание 20, имеющее снизу отверстие в целом прямоугольной формы. Для установки аккумуляторной батареи 15 на гайковерт 11 верхняя часть аккумуляторной батареи 15 или ее верхний корпус 17А (см. на фиг.7) вставляется в гнездо 12С рукояточной части 12В через нижнее отверстие основания 20. По длине гнезда 12С для аккумуляторной батареи выполнен проходящий вертикально проводной канал 22, через который пропущены электрические провода 21 от двигателя 13. Между проводным каналом 21 и гнездом 12С для аккумуляторной батареи расположена вертикальная перегородка 23 для направления или ограничения движения аккумуляторной батареи 15 при ее введении в гнездо 12С. Электрические провода 21 выведены вблизи низа рукояточной части 12В для соединения с электродными (контактными) выводами, предусмотренными на стороне гайковерта (на чертежах не показаны).

Электродные выводы гайковерта выполнены в виде штыревых контактов и выступают из нижней части основания 20 вниз. Электродные выводы 25А и 25В аккумуляторной батареи (см. на фиг.7) выполнены в виде гнездовых контактов, способных охватывать электродные выводы гайковерта. Когда верхняя часть аккумуляторной батареи 15 полностью вставлена в гнездо 12С рукояточной части 12В, электродные выводы 25А и 25В аккумуляторной батареи электрически соединены с электродными выводами гайковерта, с которыми они находятся во взаимно-однозначном соответствии.

Как показано на фиг.7, верхний и нижний корпуса 17А и 17В в соединенном друг с другом состоянии образуют корпус 17 аккумуляторной батареи. В корпусе 17 аккумуляторной батареи заключена аккумуляторная сборка 26. Нижний корпус 17В выполнен в виде лодочки с верхним отверстием и плоским дном и вмещает два горизонтально расположенных аккумуляторных элемента 18В. Аккумуляторные элементы 18В опираются на выполненный в виде пластинки амортизатор 34, расположенный на дне нижнего корпуса 17В. Благодаря плоскому дну нижнего корпуса 17В гайковерт 11 с установленной на нем аккумуляторной батареей 15 можно поставить стоя, в положении, показанном на фиг. 6. Верхний корпус 17А имеет приемник 28 аккумуляторного элемента, выступающий из крышки 29 вверх. Приемник 28 аккумуляторного элемента выполнен таким образом, чтобы вмещать вертикально расположенный аккумуляторный элемент 18А. Между верхним торцом аккумуляторного элемента 18А и внутренней верхней поверхностью приемника 28 аккумуляторного элемента помещен амортизирующий элемент 33 в форме монеты.

Крышка 29 проходит в основном горизонтально и посажена на верхнее отверстие нижнего корпуса 17В. Верхний корпус 17А и нижний корпус 17В в собранном состоянии имеют форму буквы "L". На крышке 29 у задней стороны верхний корпус 17А имеет ступенчатый участок 30. Ступенчатый участок 30 имеет верхнюю стенку и фронтальную вертикальную стенку. В верхней и фронтальной вертикальной стенке ступенчатого участка 30 выполнено пять щелевых отверстий 30А, проходящих параллельно в продольном направлении горизонтально расположенного аккумуляторного элемента 18В. В верхней стенке ступенчатого участка 30 выполнено два дополнительных отверстия 30В, расположенных между группой щелевых отверстий 30А и приемником 28 аккумуляторного элемента. Отверстия 30А и 30В выполнены в местах, соответствующих расположению электродных выводов 25А и 25В аккумуляторной батареи и электродных выводов гайковерта. При введении аккумуляторной батареи 15 во внутреннее пространство рукояточной части 12В электродные выводы гайковерта проходят через щелевые отверстия 30А и 30В и входят в электрический контакт с электродными выводами 25А и 25В аккумуляторной батареи.

В состав аккумуляторной сборки 26 входят три аккумуляторных элемента 18А и 18В, скомпонованных, как это описано со ссылкой на фиг.3А-3Б и 4А-4Б. В частности, аккумуляторный элемент 18А расположен вертикально, а два аккумуляторных элемента 18В расположены горизонтально, параллельно друг другу и вровень друг с другом. Аккумуляторная сборка 26 также включает в себя монтажную плату 19, держатель 27 аккумуляторных элементов и электродные выводы 25А и 25В аккумуляторной батареи. Держатель 27 аккумуляторных элементов удерживает на месте два горизонтально расположенных аккумуляторных элемента 18В. Монтажная плата 19 расположена на держателе 27 аккумуляторных элементов и закреплена на нем винтами. Таким образом, монтажная плата 19 расположена над горизонтально расположенными аккумуляторными элементами 18В. Аккумуляторные элементы 18А и 18В соединены электрическими проводами (на чертежах не показаны) со смонтированными на монтажной плате 19 схемами защиты (на чертежах не показаны). Схемы защиты предусмотрены для предохранения аккумуляторных элементов 18А и 18В от сверхтоков, переразряда и перезаряда при зарядке аккумуляторной батареи зарядным устройством. Электродные выводы 25А и 25В аккумуляторной батареи смонтированы на монтажной плате 19 и входят в контакт с электродными выводами гайковерта, когда аккумуляторная батарея 15 вставлена во внутреннее пространство 12С рукояточной части 12В.

На монтажной плате 19 предусмотрено семь электродных выводов аккумуляторной батареи. Из этих семи электродных выводов пять электродных выводов 25А выстроены в ряд в направлении, перпендикулярном продольному направлению горизонтально расположенных аккумуляторных элементов 18В, а два электродных вывода 25В расположены между решеткой электродных выводов 25А и вертикально расположенным аккумуляторным элементом 18А. Направление, в котором ориентированы электродные выводы 25В, перпендикулярно направлению, в котором ориентированы электродные выводы 25А. Эти электродные выводы 25А и 25В расположены ближе к вертикально расположенному аккумуляторному элементу 18А, чем к кромке передней стороны крышки 29, и не выступают из области, ограниченной воображаемой линией В, соединяющей верхний конец приемника 28 аккумуляторного элемента и кромку передней стороны крышки 29. При такой конструкции повреждения или разрушения электродных выводов 25А и 25В не происходит, даже если аккумуляторная батарея 15 опирается не своим плоским дном, а двумя точками на воображаемой линии В.

Монтажная плата 19 расположена в направлении, перпендикулярном направлению, в котором электродные выводы 25А и 25В аккумуляторной батареи соединяются с соответствующими электродными выводами на стороне гайковерта 11.

Через соответствующие электродные выводы 25А и 25В на двигатель 13 подается напряжение аккумулятора, а в схемы защиты подаются различные сигналы, в том числе сигнал температуры аккумулятора, сигнал, идентифицирующий тип аккумулятора, и сигнал неисправности. Два электродных вывода 25А, наиболее разнесенных в стороны друг от друга, используются для подачи на двигатель 13 напряжения аккумулятора. Эти два электродных вывода в аккумуляторной батарее соединяются с двумя соответствующими электродными выводами гайковерта. Электродные выводы 25А и 25В также используются при зарядке аккумуляторных элементов 18А и 18В с помощью зарядного устройства.

Как показано на фиг.8, нижний корпус 17В выполнен с защелками 32 на его обеих боковых стенках. Защелки 32 взаимодействуют с ответными замковыми частями, выполненными во внутренней стенке основания 20. Верхний корпус 17А выполнен с элементами 31 контроля деформации, препятствующими чрезмерному отжатию защелок 32 внутрь с превышением заданной степени их деформации. В частности, защелки 32 деформируются, отгибаясь внутрь, когда аккумуляторная батарея 15 в сборе вставляется в гнездо для нее. Элементы 31 контроля деформации служат упорами, ограничивающими степень деформации защелок 32.

Как показано на фиг.9, между двумя соседними электродными выводами 25А и 25В предусмотрена перегородка 35. Перегородка 35 также предусмотрена между соседними отверстиями 30А и 30В. Перегородка 35 проходит вертикально от верхней поверхности крышки 29 до монтажной платы 19. Еще одна перегородка, на чертежах не показанная, предусмотрена для отделения первого набора электродных выводов 25А от второго набора электродных выводов 25В.

Между перегородками 35 и монтажной платой 19 расположен уплотнительный элемент 24. Уплотнительный элемент 24 представляет собой пластинчатый или листовой упругий элемент, изготовленный, например, из каучука или силикона. Уплотнительный элемент 24 имеет толщину, превышающую промежуток между перегородками 35 и монтажной платой 19. Уплотнительный элемент 24 выполнен с отверстиями в местах, соответствующих положению электродных выводов 25А и 25В. Уплотнительный элемент 24 зажат между перегородками 35 и монтажной платой 19, при этом электродные выводы 25А и 25В пропущены в соответствующие отверстия, выполненные в уплотнительном элементе 24. Благодаря присущей уплотнительному элементу 24 упругости, промежутки между соседними перегородками 35 герметично изолированы, а объем, окружаемый перегородками 35 и внутренней частью аккумуляторной батареи 15, пространственно расчленен. Благодаря уплотнительному элементу 24 исключается проникновение частиц пыли и/или влаги, находящихся в промежутках между перегородками 35, во внутреннее пространство аккумуляторной батареи 15. Таким образом, изобретение позволяет придать аккумуляторной батарее 15 влагостойкость и пыленепроницаемость.

Как показано на фиг.10, с обеих сторон нижнего корпуса 17В выполнены установочные выступы 28А. Приемник 28 аккумуляторного элемента выполнен с установочными участками (на чертежах не показан), соответствующими установочным выступам 28А. Форма, положение или горизонтальный вылет установочного выступа 28А определяется в зависимости от типа аккумуляторной батареи, имеющего отличное от других типов номинальное напряжение. Установочным участкам, выполненным во внутренней стенке приемника 28 аккумуляторного элемента, придана такая форма, чтобы в приемник 28 аккумуляторного элемента можно было вставлять только подходящие для этого аккумуляторные элементы.

Хотя настоящее изобретение описано выше в отношении конкретных вариантов его осуществления, для специалиста должна быть очевидна возможность осуществления изобретения и в других вариантах, также подпадающих под патентные притязания. Например, в рассмотренном варианте осуществления изобретения приемник аккумуляторного элемента расположен сзади аккумуляторной батареи, но может быть расположен и в центре аккумуляторной батареи. Кроме того, настоящее изобретение осуществимо применительно не только к резьбозавертывающим ручным машинам, в частности гайковерту, но и к другим типам ручных машин с механическим приводом от двигателя. В описанном выше варианте осуществления изобретения перегородки предусмотрены между соседними электродными выводами. Этот вариант может быть модифицирован таким образом, чтобы перегородки были предусмотрены только на участках, окружающих каждый из первого и второго наборов электродных выводов 25А и 25В.

Предлагаемая в изобретении аккумуляторная батарея может содержать и более трех аккумуляторных элементов, из которых один аккумуляторный элемент расположен вертикально, а остальные аккумуляторные элементы расположены горизонтально.

Изобретение относится к аккумуляторной батарее и аккумуляторной ручной машине (ручному механизированному инструменту с аккумуляторным приводом), на которой аккумуляторная батарея установлена съемным образом. Согласно изобретению аккумуляторная батарея предназначена для использования с аккумуляторной ручной машиной и содержит три аккумуляторных элемента, два из которых горизонтально размещены в нижнем корпусе, располагаясь параллельно друг к другу и вровень друг с другом, а один оставшийся аккумуляторный элемент вертикально расположен в верхнем корпусе. Верхний корпус аккумуляторной батареи во время ее использования вставлен в гнездо, выполненное в рукояточной части ручной машины. Техническим результатом является компактность и удобство в обращении. 2 н. и 30 з.п. ф-лы, 17 ил.

1. Аккумуляторная батарея, устанавливаемая съемным образом на ручной машине, имеющей двигатель с питанием от аккумулятора, содержащая корпус с внутренним пространством, положение в котором определяется взаимно ортогональными осями X, Y и Z, и группу аккумуляторных элементов, включающую в себя по меньшей мере первый, второй и третий аккумуляторные элементы, каждый из которых выполнен продолговатой формы, и размещенную во внутреннем пространстве корпуса таким образом, что только первый аккумуляторный элемент расположен в направлении оси Y, а второй и третий аккумуляторные элементы расположены параллельно друг другу в направлении Z, причем вертикальная центральная линия первого аккумуляторного элемента пересекает линию соприкосновения наружных боковых поверхностей второго и третьего аккумуляторных элементов, а корпус аккумуляторной батареи имеет на своих боковых сторонах пару защелок для фиксации аккумуляторной батареи на ручной машине.

2. Аккумуляторная батарея по п.1, содержащая также монтажную плату, расположенную во внутреннем пространстве корпуса над вторым и третьим аккумуляторными элементами.

3. Аккумуляторная батарея по п.1, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов выполнен в основном цилиндрической формы с круглым поперечным сечением, а сумма диаметров второго и третьего аккумуляторных элементов меньше диаметра двигателя ручной машины.

4. Аккумуляторная батарея по п.1, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов выполнен в основном цилиндрической формы, имеющей наружную боковую поверхность и торцевые поверхности с двух противоположных сторон, причем торцевые поверхности с одной стороны второго и третьего аккумуляторных элементов находятся в контакте с наружной боковой поверхностью первого аккумуляторного элемента.

5. Аккумуляторная батарея по п.1, в которой первый аккумуляторный элемент расположен под центром тяжести двигателя, когда аккумуляторная батарея установлена на ручной машине.

6. Аккумуляторная батарея по п.1, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов представляет собой литий-ионный аккумулятор.

7. Аккумуляторная батарея по п.1, содержащая также группу электродных выводов, соединенных с аккумуляторными элементами, и монтажную плату для монтажа на ней электродных выводов, причем корпус аккумуляторной батареи содержит первый корпус и второй корпус, при этом второй корпус является отделяемым от первого корпуса и вставляемым в ручную машину, а монтажная плата расположена между первым и вторым корпусами, когда первый и второй корпуса соединены друг с другом.

8. Аккумуляторная батарея по п.7, в которой первый корпус выполнен в форме лодочки с плоским дном и верхним отверстием и вмещает второй и третий аккумуляторные элементы, а второй корпус имеет крышку, закрывающую верхнее отверстие первого корпуса и имеющую первый продольный конец и второй продольный конец, и приемник аккумуляторного элемента, выступающий вверх из первого продольного конца крышки и вмещающий первый аккумуляторный элемент, причем группа электродных выводов расположена ближе к приемнику аккумуляторного элемента, чем ко второму продольному концу крышки.

9. Аккумуляторная батарея по п.7, в которой группа электродных выводов разделена на первый набор электродных выводов, выстроенных в ряд в направлении, перпендикулярном продольному направлению крышки, и второй набор электродных выводов, ориентированных в направлении, перпендикулярном направлению, в котором ориентированы электродные выводы первого набора.

10. Аккумуляторная батарея по п.7, в которой монтажная плата расположена в направлении, перпендикулярном направлению, в котором группа электродных выводов соединяется с соответствующими электродными выводами, предусмотренными на стороне ручной машины.

11. Аккумуляторная батарея по п.7, содержащая также перегородку, предусмотренную для каждого из группы электродных выводов.

12. Аккумуляторная батарея по п.11, содержащая также уплотнительный элемент, расположенный между перегородкой и монтажной платой для герметизации промежутка между перегородками.

13. Аккумуляторная батарея по п.7, в которой монтажная плата опирается на второй и третий аккумуляторные элементы.

14. Аккумуляторная батарея по п.7, содержащая также амортизатор, расположенный между каждым из первого, второго и третьего аккумуляторных элементов и корпусом.

15. Аккумуляторная батарея по п.7, в которой защелки выполнены на втором корпусе и находятся в зацеплении с предусмотренными в ручной машине ответными замковыми частями, когда второй корпус полностью вставлен в ручную машину, причем второй корпус также выполнен с элементом контроля деформации для регулирования степени деформации защелки.

16. Аккумуляторная батарея по п.1, которая выполнена вставляемой в имеющееся в ручной машине гнездо для нее, причем в стенке ручной машины, образующей гнездо для аккумуляторной батареи, выполнена пара замковых частей, с которыми пара защелок входит в зацепление, когда аккумуляторная батарея полностью вставлена в указанное гнездо.

17. Ручная машина, содержащая двигатель, выполненная с основной частью, в которой расположен двигатель, и рукояточной частью, выступающей из основной части и выполненной с гнездом для аккумуляторной батареи, и снабженная аккумуляторной батареей, установленной съемным образом на рукояточной части и содержащей корпус с внутренним пространством, положение в котором определяется ортогональными осями X, Y и Z, и группу аккумуляторных элементов, включающую в себя по меньшей мере первый, второй и третий аккумуляторные элементы, каждый из которых выполнен продолговатой формы, и размещенную во внутреннем пространстве корпуса таким образом, что только первый аккумуляторный элемент расположен в направлении оси Y, а второй и третий аккумуляторные элементы скомпонованы параллельно друг другу в направлении Z, причем вертикальная центральная линия первого аккумуляторного элемента пересекает линию соприкосновения наружных боковых поверхностей второго и третьего аккумуляторных элементов, а корпус аккумуляторной батареи имеет на своих боковых сторонах пару защелок для фиксации аккумуляторной батареи на ручной машине.

18. Ручная машина по п.17, в которой аккумуляторная батарея содержит также монтажную плату, расположенную во внутреннем пространстве корпуса над вторым и третьим аккумуляторными элементами.

19. Ручная машина по п.17, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов выполнен в основном цилиндрической формы с круглым поперечным сечением, а сумма диаметров второго и третьего аккумуляторных элементов меньше диаметра двигателя.

20. Ручная машина по п.17, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов выполнен в основном цилиндрической формы, имеющей наружную боковую поверхность и торцевые поверхности с двух противоположных сторон, причем торцевые поверхности с одной стороны второго и третьего аккумуляторных элементов находятся в контакте с наружной боковой поверхностью первого аккумуляторного элемента.

21. Ручная машина по п.17, в которой первый аккумуляторный элемент расположен под центром тяжести двигателя.

22. Ручная машина по п.17, в которой каждый из группы аккумуляторных элементов представляет собой литий-ионный аккумулятор.

23. Ручная машина по п.17, содержащая также группу первых электродных выводов, имеющих первые концы, соединенные с двигателем, и вторые концы, группу вторых электродных выводов, имеющих третьи концы, соединенные с аккумуляторными элементами, и четвертые концы, соединенные со вторыми концами первых электродных выводов, и монтажную плату для монтажа на ней группы вторых электродных выводов, причем корпус аккумуляторной батареи содержит первый корпус и второй корпус, при этом второй корпус является отделяемым от первого корпуса и вставляемым в гнездо рукояточной части, а монтажная плата расположена между первым и вторым корпусами, когда первый и второй корпуса соединены друг с другом.

24. Ручная машина по п.23, в которой первый корпус выполнен в форме лодочки с плоским дном и верхним отверстием и вмещает второй и третий аккумуляторные элементы, а второй корпус имеет крышку, закрывающую верхнее отверстие первого корпуса и имеющую первый продольный конец и второй продольный конец, и приемник аккумуляторного элемента, выступающий вверх из первого продольного конца крышки и вмещающий первый аккумуляторный элемент, причем группа вторых электродных выводов расположена ближе к приемнику аккумуляторного элемента, чем ко второму продольному концу крышки.

25. Ручная машина по п.23, в которой группа вторых электродных выводов разделена на первый набор электродных выводов, выстроенных в ряд в направлении, перпендикулярном продольному направлению крышки, и второй набор электродных выводов, ориентированных в направлении, перпендикулярном направлению, в котором ориентированы электродные выводы первого набора.

26. Ручная машина по п.23, в которой монтажная плата расположена в направлении, перпендикулярном направлению, в котором первые электродные выводы соединяются с соответствующими вторыми электродными выводами.

27. Ручная машина по п.23, содержащая также перегородку, предусмотренную для каждого из группы вторых электродных выводов.

28. Ручная машина по п.27, содержащая также уплотнительный элемент, расположенный между перегородкой и монтажной платой для герметизации промежутка между перегородками.

29. Ручная машина по п.23, в которой монтажная плата опирается на второй и третий аккумуляторные элементы.

30. Ручная машина по п.23, содержащая также амортизатор, расположенный между каждым из первого, второго и третьего аккумуляторных элементов и корпусом аккумуляторной батареи.

31. Ручная машина по п.23, в которой защелки выполнены на втором корпусе аккумуляторной батареи и находятся в зацеплении с предусмотренными в ручной машине ответными замковыми частями, когда второй корпус полностью вставлен в ручную машину, причем торой корпус также выполнен с элементом контроля деформации для регулирования степени деформации защелки.

32. Ручная машина по п.17, в стенке которой, образующей гнездо для аккумуляторной батареи, выполнена пара замковых частей, с которыми пара защелок входит в зацепление, когда аккумуляторная батарея установлена на рукояточной части.