CN109792011A - 用于电池支承的电池装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电池装置，其包括：‑电池安装板(10)，‑联接到电池安装板的至少一个电池(30)，该电池具有在板(10)上的至少一个安装位置贴靠在该板上的主面(38)，以及刚性地固定在电池上的电池的抓握把手，‑用于在安装位置将电池安装到安装板上的安装元件(12，14，32，34)，‑用于将电池锁定在安装位置的至少一个锁定装置(42)，以及‑用于释放锁定装置的至少一个释放元件(44)，其特征在于，锁定装置(42)固定到电池上，并且锁定装置的释放元件设置在电池的用于电池抓握把手(40)的部分上，以便仅用一只手抓握电池并同时致动锁定装置的释放元件。

Description

用于电池支承的电池装置

技术领域

本发明涉及一种用于蓄电池的电池的支承装置。这种装置设置用于临时保持电池，以用于向设备或工具供应电能。该装置还可以保持电池以对电池充电或存储电池。本发明应用于由自含式(self-contained)电池供电的便携式电气设备和工具的领域中，即，所述电池是未集成到它要用于的设备或工具的主体中的可拆卸电池。

背景技术

在电池的容量增加和重量减轻方面的显著进步有利于开发由电池供电的大功率工具或设备。

事实上，诸如农场割草机的设备或诸如链锯的工具可以使用功率超过2000瓦的电动机并且由一组蓄电池供电。然而，将电池用于传统地配备有热力发动机的高功率工具仍然与电池在工具本身的主体中的集成不相容。

因此，电池通常与工具分离，以便保持工具的重量和可操作性与长时间使用相容。使用分离的电池还有助于在必要时更换失效的电池。

分离的电池可以例如被携带在操作者的腰带处或背部上。然后用短电线将其连接到预期的工具上。电池通常与支承装置相关联，以使其适配于腰带或承载带具(harness)。

电池支承装置也可以存在于诸如为农场电动割草机的设备上，用于在电池连接到设备电机时附接电池。放电时间和电池成本取决于其容量，这允许用户选择适合他的预算和需求的电池。

例如从文献EP-A-2886006已知设置有承载带具的电池紧固装置。在该文献中，通过将电池从支承装置的喇叭形滑动件上的高位置移位到低位置来将电池紧固到支承装置。电池只能在一个位置被放置就位，其把手在承载带具上保持向上。当从其支承装置取下电池时，必须用一只手保持支承装置，同时用另一只手通过施加向上的力量来抓住电池的把手以使电池与滑动件脱离。

发明内容

本发明始于认识到一定数量的要求，以便不仅确保与自含式电池相关的设备或工具的使用简便性而且还确保使用安全性。

因此，本发明的一个主要目的是提出一种电池支承件，其使得仅用一只手就能够安装和拆卸电池。

如果仅用一只手就能进行安装和拆卸电池，则满足了操作者对简便性的需要，而且在发生事故时通过操作者释放他的便携式电气设备满足了对安全性的需要。

本发明的另一目的是提出一种装置，该装置适合于电池供不同的工具使用，特别是佩戴在腰带上的工具、携带在带具上的工具以及由手携带的工具。

本发明的又一目的是提出一种适合操作者的不同工作姿势——例如弯腰姿势、下蹲姿势、手臂弯曲姿势或手臂向上伸展姿势——的电池支承件。

为达到这些目的，本发明更具体地提出一种电池装置，其包括：

-电池安装板；

-联接到电池安装板的至少一个电池，该电池具有在板上的至少一个安装位置贴靠在板上的主面，以及与电池刚性地成一体的电池抓握把手；

-用于在安装位置将电池安装在安装板上的安装元件；

-至少一个锁定装置，用于将电池锁定在安装位置；和

-至少一个锁定装置释放元件。

根据本发明：

-锁定装置与电池是一体的；并且

-锁定装置释放元件设置在电池的设有电池抓握把手的部分上，以便仅用一只手抓住电池且同时对锁定装置释放元件进行操作。

“电池(battery)”应理解为是指由蓄电池的电池和容纳这些蓄电池的外壳形成的组件。

外壳可以是金属的，或者优选是塑料材料的。当电池抓握把手与电池的外壳刚性地成一体或者与外壳或外壳的一部分一体形成时，认为电池抓握把手与电池刚性地成一体。

此外，当锁定装置释放元件设置在把手上时或者当锁定装置释放元件设置在距把手足够小的距离处以便能够在握住把手的同时操作它时，认为锁定装置释放元件安装在电池的设有把手的部分上。锁定装置释放元件必须至少可以由抓握把手的手的一个手指到达。

锁定装置释放元件在由操作者的手操作时能够作用在锁定装置上或至少作用在锁定装置的可动部分上。锁定装置或至少其可动部分与电池、特别是与电池外壳成一体。

通过将锁定装置设置在电池上，可以制造简单且廉价的安装板。

因此，安装板可以批量生产并且设置在适于保持电池的各种支承件或电气设备上。

优选地，释放元件可以直接集成在把手中并且处于允许在抓握把手时被直观致动的位置。锁定装置释放元件可以特别是以可动方式安装在抓握把手上。例如，该锁定装置释放元件包括设置在把手的上侧的按钮，该按钮可以由操作者的手的拇指致动。它也可以是在把手的中部位于把手下方的压杆，在这种情况下，通过缠绕在把手的下侧的手指来抓住该压杆。按钮或压杆也可以定位在把手的其它部位或者把手的附近，可以由握住电池把手的手接近，并且处于这样的位置：即，在与电池外部的物体相遇的情况下避免释放元件的非期望触发。

除了允许单手致动之外，这些特征还能够在紧急情况下快速且直观地释放电池。

虽然其释放元件位于把手附近，但锁定装置本身不一定在操作者的手的触及范围内。

应该注意的是，电池可以设置有两个锁定装置、两个把手和分别与两个锁定装置相关联的两个释放元件。在这种情况下，锁定装置优选地构造成使得仅释放其中一个锁定装置就允许电池与安装板分离。

此外，这些把手和锁定装置释放元件优选可定位在电池的壳体或外壳的相对两侧，以便在电池于电池安装板上的两个相对安装位置配置朝上的把手。这些位置如下文所述。

电池在电池安装板上的安装元件确保与锁定装置结合将电池保持在安装板上，以防止电池相对于安装板的相对运动。

根据所述装置的一个特定实施方案，电池在安装板上的安装元件可包括：

-至少一个第一安装元件和至少一个第二安装元件，第一安装元件和第二安装元件位于电池安装板上；

-至少一个第三安装元件和至少一个第四安装元件，第三安装元件和第四安装元件位于电池上，并且构造成在电池的主面贴靠在电池安装板上时与第一安装元件和第二安装元件接合。

电池的主面以及电池安装板的与其联接的部分优选基本上是平面的。

电池安装元件和安装板元件可呈现一定的对称性。特别地，与安装板成一体的第一和第二安装元件可以相对于与安装板垂直的平面呈现对称性，并且，与电池成一体的第三和第四安装元件可以相对于与电池的主面垂直的平面呈现相应的对称性。当电池在安装板上就位时，这里提及的对称平面优选地合并为一个平面。

安装元件的对称性不一定是在该术语的几何意义上的严格对称性，而是足以实现安装元件之间的置换(permutation)。因此，对称性允许考虑若干安装位置。

特别是能够区分：

-第一安装位置，其中电池安装板的第一安装元件与第三电池安装元件接合，并且电池安装板的第二安装元件与电池的第四安装元件接合；和

-第二安装位置，其中电池安装板的第一安装元件与第四电池安装元件接合，并且电池安装板的第二安装元件与电池的第三安装元件接合。

这两个位置对应于电池在电池安装板上的以180度的角度相对的取向。在这两个安装位置，电池的主面朝向板转动并贴靠在板上。

电池可以安装在相对彼此的头尾位置之一，以便适应于例如操作者的站立抬臂姿势或弯腰姿势，或者适应于被携带于操作员的腰部上方或下方的不同工具。

实际上，电池的相对位置可以用于将电池的电源线向上或向下定向。这里，术语“向上”和“向下”应关于电池的竖直携带进行理解。电池的这些相对位置还可以用于电池重心相对于电池安装板和可能存在的承载该板的带具的位移。这方面在下文讨论。

根据本发明的装置的一个可能的特定实施方案，第一安装元件和第二安装元件可各自具有安装钩。在这种情况下，锁定装置可具有联接到安装钩的触发器，以便在锁定位置将自身插入一个或另一个钩中。

虽然锁定装置触发器可以独立于安装元件，但是它也可以形成第三和/或第四安装元件中的一者。

安装元件能够以上述方式自身大致呈现钩的形式，但也能够呈现具有形状互补性的凹凸部(relief)的轨道或突起的形式。形状互补性应理解为存在于板和电池的安装元件之间，或者还存在于一个或多个安装元件与锁定装置的触发器之间。

所述锁定装置不一定是触发式锁定装置，它也可以是作用在电池安装板上的扭锁、偏心锁或插销锁。在所有这些情况下，锁定装置的释放元件——例如按钮、杆或拇指旋轮——构造成用于伴随着把手的抓握实现锁定装置释放。

如上文先前所述，电池具有用于在安装位置与电池安装板接触的主面，以及电池的抓握把手。有利地，电池的抓握把手可以相对于电池的重心在主面的方向上偏移。更确切地说，把手可以相对于与主面平行并从重心通过的平面在主面的方向上偏移。

特别地，电池抓握把手可以定位在穿过电池主面的第一平面与平行于第一平面且穿过电池重心的第二平面之间。

在这种构型中，当电池由其把手承载并且其重心位于把手下方时，由于把手相对于电池的重心朝向主面偏移，电池的主面不是竖直的，而是相对于竖直方向具有一定角度。

所述倾斜角度具有以下效果：相对于竖直方向主要地暴露出至少一个电池安装元件，在这种情况下为最低的一个电池安装元件，也就是说距把手最远的一个电池安装元件。当使电池靠近安装板时，这种暴露便于该电池安装元件与安装板的相应安装元件接合。

因此，电池能够以非常自然且直观的方式在竖直安装板上嵌合到位。

当其中一个电池安装元件接合在板的安装元件上时，继续进行安装，将电池的主面贴在安装板上直到其它安装元件和(如果应用的话)锁定装置被接合。它涉及围绕穿过第一接合的安装元件的轴线在倾斜位置与平行于安装板的位置之间的枢转运动。

本发明的装置的电池安装板可以与存储用支承件、电气设备或依靠电池供应的能量运行的车辆(例如电动割草机)是一体的。

根据另一种可能性，本发明的装置可以具有电池的承载带具。在这种情况下，安装板与带具是一体的。该板例如与带具的带子连接并且被携带在操作者的背部上。同一带具也可以设置有用于安装重型工具的紧固件或带子，例如刷除工具、土方作业工具或鼓风机。

该装置还可以具有电连接器，该电连接器通过电线与电池电连接并通过可移除的紧固件安装在带具上。所述连接器使得可以将不同的工具连接到电池。在其它应用中，所述连接器可以与联接到需要供电的电气设备(例如电动割草机)的连接器相连接。

电线可以在电池的朝向把手的一侧插入到电池中；因此可以用一只手抓住电池和电线。此外，由把手承载或安装在安装板上的电池的取向也可用于确定电线的位置。

根据以下参考附图的描述，本发明的其它特征和优点将变得明显。此描述出于说明目的给出而不是限制性的。

附图说明

图1A是根据本发明的装置的安装板的平面图。

图1B是图1A的安装板的剖视图。

图2是联接到图1A和1B的安装板的电池的透视图。

图3A是将电池安装在安装板上的安装操作的示意图。

图3B是图3A中的装置的剖视图。

图4和5是电池和安装板的安装和锁定元件的细节的剖视图。

图6A和6B是设置有承载带具的本发明的装置的平面图，并且示出了电池的两个安装位置。

附图的图示以自由比例尺显示。

具体实施方式

在以下描述中，术语“高”和“低”是指电池在被携带于操作者的背部上时的位置。

在各图中相同或相似的部分使用相同的附图标记进行标记，以便于从一幅图转移到下一幅图。

图1A示出了本发明的装置的电池安装板10。板10由塑料材料制成。它具有在板的主面16上突出的第一和第二电池安装元件12、14，用于接纳电池。与主面16相对的板的背面旨在与支承件、特别是下面描述的带具一体制成。

所述安装元件相对于与安装板的主面垂直的平面18呈现对称配置和构型。

图1B更清楚地示出在板10的主面16上突出的安装元件12、14。可以观察到安装元件具有朝向彼此并朝向对称平面18的钩22、24。

图2示出了用于安装到安装板10上的电池30。电池具有第三安装元件32和第四安装元件34，其放置在电池的主面36附近，该主面36将与安装板的主面16接触。

第三安装元件32在此处本身以形成一个电池基座的外壳的两个突起的形式呈现。第三安装元件可以在电池外壳的延伸部分中以塑料制成。

第四安装元件34自身以触发器42的形式呈现，触发器42以滑动和可缩回的方式与第三安装元件相对地安装在电池外壳中。它在形成电池的把手40的外壳的透空式(open-worked)部分31中突出。例如，触发器42可以由金属或塑料制成。

第三和第四安装元件具有相对于与电池主面垂直的平面38基本上对称的部分，特别是其形状和/或其布局。

尽管第三安装元件是固定的，但是第四安装元件包括可移动的触发器42。

触发器42形成锁定装置或至少锁定装置的可动部分。由于它能够占据锁定位置从而防止电池与电池安装板分离，触发器42被认为是锁定装置。当触发器与电池安装板的其中一个安装元件接合时，该位置被占据。

触发器42通过图中不可见的弹簧在锁定位置竖起。此外，它与位于把手40上的致动元件44连结，在此致动元件44的形式是按钮。致动元件44用于使触发器42从锁定位置临时移位到位于电池外壳内部的缩回位置，以允许从安装板取下电池。因此，触发器42的致动元件44构成锁定装置的释放元件。

电线50将电池30连接到连接器52，以用于将电池连接到需要供应能量的电气设备。连接器设置有可拆卸的附装件54，因此连接器也可以安装到下面描述的支承件如带具上，以便相对于其支承件保持连接器并且便于设备与连接器的分支操作。

电池的携带位置可以是图2所示的位置。在该位置，把手40位于电池重心的上方，并且电池30的主面36基本是竖直的。

可以观察到，相比距离与主面36相对的面，把手40的位置更靠近电池的主面36。把手40事实上相对于与主面36平行并通过重心的平面56在主面的方向上偏移。

在该图的示例中，把手位于包含重心的平面56与穿过主面的平面之间。把手甚至可以在穿过主面的平面之外进一步偏移。

把手相对于重心的偏移具有这样的效果：当电池通过其把手保持时，电池相对于竖直面具有自然的倾斜度。如图3A、3B所示，这种倾斜可以有利地用于将电池安装在安装板上。

图3A示出了处于竖直位置的电池安装板10，例如安装在放置于地面上的带具(未示出)上的板。由把手保持的电池30的自然倾斜允许首先将电池30的底部处的第三安装元件32接合在安装板的第一安装元件12上。然后，将电池30的主面36对着安装板降低，以使电池的第四安装元件34接合在板的第二安装元件14上。该运动由箭头58表示。

图3B是图3A在竖直平面中的剖视图，该竖直平面垂直于电池主面36的平面并穿过第三安装元件32。这使得更容易看到安装板10的第一安装元件12与电池30的第三安装元件32之间借助于钩22的配合。

图4是更大比例尺的剖视图，示出了电池的第三安装元件32在安装板10的第一安装元件12上的接合。

第三安装元件32与把手相对地设置在电池底部处。这里，它由电池30的外壳的延伸部分中的两个突起形成，每个突起自身呈现为轨道的形状。第三安装元件自身插入钩22的后面，钩22由安装板10的第一安装元件12形成。

图5是更大比例尺的剖视图，示出了电池30的第四安装元件34在安装板10的第二安装元件14上的接合。在此由锁定装置的触发器42形成的第四安装元件34将自身定位在安装板10的第二安装元件14的钩24后面。

当第四安装元件34开始接合在第二安装元件14上时，钩24的斜坡25允许在锁定装置的触发器42撞击使触发器竖起的弹簧(不可见)时推回触发器42。当电池就位时，触发器与斜坡25分离并将其自身定位在第二安装元件14的钩24后面，如上所述。

为了释放电池，需要作用在图2、3B中可见并且构成释放元件的致动元件44上。对致动元件44的作用实际上允许触发器缩回以使其与钩24脱离接合。

应该注意的是，第三安装元件可以制成与第四安装元件相同的形状，并且也具有触发器和相关的释放元件。在这种情况下，还可以设置与第一把手对称的第二把手。

由于这些安装元件相对于图1A、1B和2中可见的平面18和38的对称构型，安装元件的接合可以是相反的。换句话说，第四电池安装元件可以接合在安装板的第一安装元件上，而第三电池安装元件可以接合在安装板的第二安装元件上。

在这种情况下，电池在安装板上的位置沿着与电池主面平行的平面以180度的角度相对。

在图6A和6B中示出了两个电池位置，一个是把手40朝上的位置，另一个是把手40朝下的位置。

图6A和6B示出了配备有带具60并且电池30安装在其上的本发明的装置。带具60主要包括肩带62和承载腰带64。肩带和承载带与安装板10是一体的，安装板10不可见，因为它位于电池30的后面。

在其中把手40朝上的电池位置，如图6A所示，电线50可以与肩带62之一并排延伸并且附装到其上，用于向例如手提工具供电。

相反地，在其中把手40朝下的电池位置，如图6B所示，电线50可以与腰带64并排延伸并且附装到其上，用于向佩戴在腰带上或腰部处的工具供电。比较图6A和6B还可看到，电池相对于带具的高度在两个相对的位置是不相同的。实际上，图2中可见的电池安装元件的对称平面38不一定是电池的中间平面，也不一定包含电池的重心。因此，电池取向的选择还允许其重心相对于带具移位并使其适合操作者的姿势，以便更容易携带。

Claims (13)

1.一种由电池供电的装置，包括：

-电池安装板(10)；

-联接到所述电池安装板的至少一个电池(30)，所述电池具有在所述板上的至少一个安装位置贴靠在所述板(10)上的主面(36)，以及与所述电池刚性地成一体的、用于所述电池的抓握把手；

-在所述安装位置用于所述电池安装在所述安装板上的安装元件(12，14，32，34)；

-用于将所述电池锁定在所述安装位置的至少一个锁定装置(42)；和

-所述锁定装置的至少一个释放元件(44)，

其特征在于：

-所述锁定装置(42)与所述电池是一体的；并且

-所述锁定装置的释放元件设置在所述电池的设有所述电池的抓握把手(40)的部分上，以便仅用一只手抓住电池并同时致动所述锁定装置的释放元件。

2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述锁定装置的释放元件以可移动的方式安装在所述电池的抓握把手(40)上。

3.根据权利要求1或2所述的装置，其中，所述电池的抓握把手(40)相对于所述电池的重心在所述电池的主面(36)的方向上偏移。

4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，用于所述电池安装在所述安装板上的安装元件包括：

-至少一个第一安装元件(12)和至少一个第二安装元件(14)，所述第一安装元件和所述第二安装元件位于所述安装板(10)上，

-至少一个第三安装元件(32)和至少一个第四安装元件(34)，所述第三安装元件和所述第四安装元件位于所述电池上，并且构造成用于在所述电池的主面(36)贴靠在所述安装板(10)上时与所述第一安装元件和所述第二安装元件接合。

5.根据权利要求4所述的装置，其中，所述第一安装元件(12)和所述第二安装元件(14)各自具有安装钩(22，24)，并且所述锁定装置包括联接到所述安装钩的触发器(42)。

6.根据权利要求5所述的装置，其中，所述触发器(42)形成所述第三安装元件或所述第四安装元件。

7.根据权利要求1所述的装置，其中，所述电池的抓握把手位于穿过所述电池的主面(36)的第一平面与平行于所述第一平面且穿过所述电池的重心的第二平面(56)之间。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的装置，其中，与所述安装板(10)成一体的所述第一安装元件和第二安装元件(12，14)相对于与所述安装板垂直的平面(18)是对称的，相应地，与所述电池成一体的所述第三安装元件和第四安装元件(32，34)相对于与所述电池的主面(36)垂直的平面(38)也是对称的。

9.根据权利要求8所述的装置，具有：

-第一安装位置，其中所述电池安装板(10)的第一安装元件(12)与所述电池(30)的第三安装元件(32)接合，并且所述电池安装板的第二安装元件(14)与所述电池的第四安装元件(34)接合；和

-第二安装位置，其中所述电池安装板(10)的第一安装元件(12)与所述电池(30)的第四安装元件(34)接合，并且所述电池安装板的第二安装元件(14)与所述电池的第三安装元件(32)接合。

10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其中，所述锁定装置的释放元件(44)包括位于所述电池的抓握把手上的致动按钮或致动杆。

11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，包括电池承载带具(60)，并且所述安装板与所述带具成一体。

12.根据权利要求11所述的装置，包括通过电线(50)与所述电池电连接的电连接器(52)，所述电连接器能通过可拆卸的夹子(54)附接到所述带具(60)上。

13.根据权利要求12所述的装置，其中，所述电线(50)在所述电池的朝向所述把手(40)的一侧连接到所述电池。