专利名称：蓄电池组以及手持电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种特别用于手持电动工具的蓄电池组，其具有蓄电池外壳以;5U殳置在蓄电池外壳内的电子单元。
技术背景在手持电动工具中蓄电池组大多用于驱动设置在手持电动工具中的电动机并从而驱动工具。在此方面，蓄电池组在任何情况下均可;t^开 与电动工具的外壳卡锁。特别希望用蓄电池驱动的手持电动工具的原因在于，这种电动工具 操作时具有高度的灵活性和特别是对现有的电源没有依赖性以及还可 以在各种地点进行室外操作。在将电动工具的外壳和蓄电池组连接时， 电动机与蓄电池组电连接并通过蓄电池组供电。为了将两个外壳连接， 蓄电池外壳通常设有一个凸起的卡锁装置，其可插入到电动工具外壳的 对应插口内并在其中卡锁。电触点接通在这种情况下大多在卡锁装置的 区域内并同时进行机械固定。例如DE 42 34 231 Al 〃>开了这样一种手持电动工具，并且特别地 公开了具有用于控制充电过程的温度传感器。近年来对锂离子电池的需求越来越多，该锂离子电池在蓄电池外壳 内具有电子装置。此外，从现有技术中公知设有显示装置，通过该显示装置示出蓄电 池组的充电状态。这在这种情况下优选地可以在光学上实现。然而在整个机械和电气接口方面存在如下问题，即操作运行时蓄电 池组与手持电动工具共同承受部分明显的振动。这种负荷不仅涉及机械固定件，而且也涉及电触点接通。发明内容因此本发明的目的在于，提供一种在蓄电池组上的充电状态显示装 置，其在设置时允许最大程度的柔性并同时在功能方面不出现问题。该目的依据本发明通过一种所述的蓄电池组得以实现，其中电子单 元具有一个或者多个光源，并在蓄电池外壳内可装入第一光导元件，第 一导光元件与至少一个光源共同作用，使得由至少一个光源发射的光可 以输入第一光导元件内。在这种情况下，通过使用光导元件可以空间上分离光源以及光反射 装置。按照这种方式，特别地可以将光源灵活地设置在蓄电池外壳内或 电子单元上。此外的优点是，在光源与第一光导元件之间设有在空间上分离、特 别是设有间隙，从而光源与光导元件以减振的方式彼此脱耦并且这样明 显降低磨损和易受干扰性。因此根据第一构造，至少一个光源以无接触的方式将光输入第一光 导元件内并优选地在光源与第 一光导元件之间设有间隙。按照这种方式 减少机械上的易受干扰性。但另一面间隙应尽可能小，使得光损失降到 最小程度。此外，第一光导元件具有用于开关操作件的容纳处。在这种情况下， 特别地光导元件由完全导光的塑料制成，而且在光导元件内设有容纳 处，特别是用于容纳开关操作件的凹部。在第一光导元件与光源以接触的方式连接的情况下，依据本发明也 可以设有开关操作件。按照这种方式，相对于光输出面可以实现光源在蓄电池外壳内的灵活^:置并这样节省空间或更好地利用结构空间。此外 通过将两种功能组合在一个部件内，即充电状态显示以及容纳开关操作 件组合在一个部件内，减少必需的部件数量。此外光源可与第二光导元件共同作用，其将光输入第一光导元件 内。在此方面，第二光导元件优选地固定在电子单元上。通过这种构造 可以实现将一个或者多个光源任意设置在电子单元上。因此光可以通过 第二光导元件导向第 一光导元件，该第二光导元件以无接触的方式或者以接触的方式与单个或者多个光源共同作用。在两个光导元件之间可以设有间隙，以便以减振的方式脱耦。间隙 在这种情况下可以尽可能小地构成，但在任何情况下都应保证可靠的光 传递。按照这种方式，此外实现两个光导元件本身可以比较短地构成。 第二光导元件在此方面为薄板，因此基本上分配给蓄电池内部，而第一 光导元件分配给蓄电池外壳，也就是蓄电池外部，其中这两个区域，即 带有朝向电动工具的卡锁装置的外部以及带有蓄电池单元和电子装置 的内部优选地以减振的方式彼此脱耦。特别优选的是，第一和/或第二光导元件包括光导区，其中设有多个 光源并每个光源与光导元件中的一个光导区相关并且光导元件的光导 区基本上彼此光学分离。这样特别地可以既在第 一光导元件也在第二光 导元件中设有长条的光导区，其中第 一光导元件中的各个光导区与第二 光导元件中的各个光导区相对应。在这种情况下，光导区的端面具有可 以输出光的界面。光然后可以从一个光导元件的光输出面通过另 一个光 导元件的光输入面进入另一个光导元件内。光导元件本身的光导区彼此 通过其他界面分离，沿光导区的纵向观察，输入光导区内的光在光导区 相对末端的端面再次从光导区输出，然而并不在其他光导区的区域内进 行发散，例如在外周面上。因此特别地可以设有四个光导区，其中每个光导区显示约25%的充电状态。如果因此与光导区相对应的所有四个光 输出面均亮起，那么蓄电池已充满电。如果仅第一光导元件的通过两个 光导区供给的两个光输出面亮起，那么蓄电池的充电量仅为50%并提示 使用者他利用相应的蓄电池所剩的工作时间或者重新充电所需的持续 时间。光导区的构造可以通过各个光导区之间的界面构造实现。此外，电子单元可以包括与开关操作件共同作用的开关。在这种情 况下，开关操作件在未操作的状态下可以通过弹簧加载而离开开关。按 照这种方式，同样实现两个部件、即开关和开关操作件彼此分离，从而 尽可能地以减振的方式实现脱耦，这种脱耦是蓄电池组内部的部件必需 的。特别的是，使用LED作为光源。LED的优点是使用寿命长和不易 磨损。特别地LED可以在大量的开关过程期间使用。LED此外具有的优点是，对光导元件仅产生少量的热负荷，从而可以使用塑料材料制造 光导元件，而无需特别设置红外线滤波器或者前置玻璃纤维元件。按照 这种方式，可以进一步降低相应充电状态显示装置的成本。在此方面，第一光导元件形状配合地保持在所述蓄电池外壳内、特 别是卡接在蓄电池外壳内。按照这种方式，能够提供一种简单安装且低 成本制造的连接。可替代的是也可以设想其他的连接方式，例如像粘接。 第一光导元件以及还有第二光导元件在这种情况下可以作为注塑件制 造，其中第一光导元件同时包括用于开关操作件的容纳处。通过这种双 重功能可以进一步节省成本并且简化安装。光导元件既可以是透明的也 可以是彩色的。特别地各个光导区也可以具有不同的颜色，以提高信号 效果。在这种情况下优选地将锂离子电池用作蓄电池单元。此外本发明涉及一种使用上述类型的蓄电池组的手持电动工具，以及手持电动工具的蓄电池组的应用，其中蓄电池组可以通过其蓄电池外 壳与手持电动工具机械地连接，其中与机械连接的同时产生电触点接 通，由此可以通过蓄电池驱动手持电动工具。
本发明的其他优点和特征来自其余的申请文件。下面借助于附图对本发明进行详细说明。其中图l示出蓄电池外壳以及光导体和电子单元的分解图； 图2示出蓄电池组的剖面的部分。
具体实施方式
图l在蓄电池外壳的上部壳軍上采用附图符号IO表示蓄电池外壳。在这种情况下蓄电池外壳IO还包括另一个未示出的下部壳罩。外壳10包括连接元件12，其可以插入手持电动工具的相应凹槽(未 示出)内并在那里用于蓄电池与手持电动工具的机械卡锁，同时也用于 它们的电触点接通。此外设有通风孔14，其在组装状态下可以冷却蓄电池单元(未示出)。现在在壳罩内装入电子单元16并在那里卡锁。电子单元16在这里 具有四个作为光源的LED (发光二极管)以及第二光导元件20，其中 第二光导元件20具有四个光导区22，而且每个光导区22与光源18相 对应。此外光导区相互连接，但尽可能彼此光学分离。此外，电子单元 16上安装有开关24，其具有可沿按键纵向移动的按键26。最后设有第一光导元件28,其装入蓄电池外壳10内并可利用蓄电 池外壳10形状配合地卡锁，其中为此蓄电池外壳10或者第一光导元件 28具有卡锁元件，其在卡锁状态下从后面卡住其他部件上相应的保持凸 起部。第一光导元件和第二光导元件20、 28在此方面完全由导光的塑料 制造并且第一光导元件28与第二光导元件20 —样具有四个光导区30, 其中每个光导区30具有矩形横截面的长条形状并且第一光导元件28的 每个光导区30与第二光导元件20的一个光导区22相对应并在光学上 连接。在此方面，光导元件20与28之间在装入状态下存在一定的中间 空隙或者间隙。如果现在光源18的光通过光输入面32在端面上输入第二光导元件 20的光导区22内，那么光线在光导区22的外周面上进行尽可能大的反 射。光线然后尽可能无损失地在光导区22的与输入端面相对的端面36 上再次输出。在光线从第二光导元件20的光导区22输出后，光线输入 第一光导元件28光导区30各个相关的光输入面38内并在这里也沿光 导区30的纵向继续传播，其中，在这里也尽可能少地通过光导区30的 外周壁面进行发散。特别不希望的是，光源18的光线和设计的不同照 亮光导元件28另外的光导区30。光线然后在横穿第 一光导元件28相应的光导区30后通过用作光输 出面40的端面离开各个的光导区30，其中光输出面40设置在蓄电池外 壳10中的开口 42的区域内。在此方面，光导元件28的光导区30没有 向外突起超过蓄电池外壳10。因而在蓄电池外壳10内设有与光导区30 的数量相应的四个凹槽42。此外，外壳10具有用于容纳开关操作件46 的另一个凹槽44,该开关操作件通过弹簧48弹性安装，弹簧沿箭头方 向50将开关操作件46预加载。为了固定开关操作件46，在第一光导元件28内设有用于开关操作 件46的容纳处50,其中容纳处50通过光导元件28的连接肋52与光导 区30连接。但这种连接不是光学的连接。按照这种方式，可以减少部 件的总数量并降低成本，还可以简化安装。特别是无需较高的配合精度 和公差。开关操作件46在此方面与设置在电子单元16上的开关26共同作 用。开关操作件46与光导元件28卡锁，光导元件又形状配合地固定在 外壳10内。图2示出一个剖面图，其中在这里示出外壳10的上部壳軍52及其 下部壳罩54。开关操作件46固定在上部壳軍52内并通过弹簧48沿其 纵轴线方向从外壳向外预加载。在这种情况下开关操作件46容纳且固定在第一光导元件28内。第 一光导元件28的光导区30在图2中没有示出。在壳半54内容纳有最 后用于驱动手持电动工具的各个蓄电池单元，其中所述蓄电池单元本身 与电子单元16电连接。在这种情况下所使用的蓄电池单元为锂离子电 池，蓄电池单元容纳在壳半54内。按照上述方式可以提供一种蓄电池组以及一种手持电动工具，其中 降低制造成本并且由于减少了部件数量还简化了装配。此外，在第一光 导元件28的光导区30的光输入面38与第二光导元件20的光导区22 的光输出面36之间设有小间隙，从而由于手持电动工具的运动而产生 的振动不会从工具外壳传递到蓄电池外壳上并从蓄电池外壳传递到电 子单元上。依据本发明可以明显降低易受磨损性能。借助于弹簧48以减小振 动方式实现在开关操作件46与开关26之间另一个脱耦。
权利要求
1.一种蓄电池组，特别用于手持电动工具，所述蓄电池组具有蓄电池外壳(10)以及设置在蓄电池外壳(10)内的电子单元(16)，其中所述电子单元(16)具有一个或者多个光源(18)，并且在所述蓄电池外壳(10)内能装入第一光导元件(28)，所述第一光导元件与所述至少一个光源(18)共同作用，使得由所述至少一个光源(18)发射的光能够输入所述第一光导元件(28)内。
2. 如权利要求1所述的蓄电池组，其特征在于，所述至少一个光 源(18)以无接触的方式将光输入所述第一光导元件(28)内并优选地 在光源(18)与第一光导元件(28)之间设有间隙。
3. 如权利要求1或2所述的蓄电池组，其特征在于，所述第一光导 元件(28)具有用于开关操作件(46)的容纳处(50)。
4. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述 光源(18)与第二光导元件(20)共同作用，通过所述第二光导元件光 能够输入所述第一光导元件(28)内，其中所述第二光导元件(20)优 选地固定在所述电子单元(16)上。
5. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述 第一光导元件和第二光导元件(20、 28)包括光导区(22、 30)，其中 每个光源(18)与所述光导元件(20、 28)中的一个光导区(22、 30) 相关并且光导元件(20、 28)的所述光导区(22、 30)基本上彼此光学 分离。
6. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述 电子单元(16)包括与所述开关操作件(46)共同作用的开关(26)。
7. 如权利要求6所述的蓄电池组，其特征在于，所述开关操作件 (46)在未操作的状态下通过弹簧(48)加栽而离开所述开关(26)。
8. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述至少一个光源(18)是LED。
9. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述 光导元件(20、 28)由塑料制成。
10. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，所述 第一光导元件(28)形状配合地保持在所述蓄电池外壳(10)内、特别 是卡接在所述蓄电池外壳(10)内。
11. 如前述权利要求中任一项所述的蓄电池组，其特征在于，在所 述蓄电池外壳(10)内设置有能与所述电子单元(16)连接的蓄电池单 元，其中所述蓄电池单元是锂离子电池。
12. —种手持电动工具，具有如前述权利要求中任一项所述蓄电池 组，其中所述蓄电池组能与所述手持电动工具机械连接和电连接，以便 通过设置在所述手持电动工具中的电动机驱动工具。
全文摘要
本发明涉及一种蓄电池组，特别用于手持电动工具，所述蓄电池组具有蓄电池外壳(10)以及设置在蓄电池外壳(10)内的电子单元(16)，其中所述电子单元(16)具有一个或者多个光源(18)并在所述蓄电池外壳(10)内可装入第一光导元件(28)，所述第一光导元件与所述至少一个光源(18)共同作用，使得由所述至少一个光源(18)发射的光可以输入所述第一光导元件(28)内。
文档编号H01M10/48GK101268583SQ200580051608
公开日2008年9月17日 申请日期2005年9月20日 优先权日2005年9月20日
发明者奥拉夫·施密德, 沃尔夫冈·斯蒂克尔 申请人:麦太保有限公司