(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023002511
(43)【公開日】2023-01-10
(54)【発明の名称】充電式ポータブルバッテリジャンプスタート装置
(51)【国際特許分類】
F02N 11/12 20060101AFI20221227BHJP
H02J 7/00 20060101ALI20221227BHJP
【FI】
F02N11/12
H02J7/00 301B
【審査請求】有
【請求項の数】25
【出願形態】OL
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2022146464
(22)【出願日】2022-09-14
(62)【分割の表示】P 2020503815の分割
【原出願日】2018-05-29
(31)【優先権主張番号】62/552,065
(32)【優先日】2017-08-30
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】62/561,751
(32)【優先日】2017-09-22
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】517284935
【氏名又は名称】ザ・ノコ・カンパニー
【氏名又は名称原語表記】The Noco Company
(74)【代理人】
【識別番号】100145403
【弁理士】
【氏名又は名称】山尾 憲人
(74)【代理人】
【識別番号】100111039
【弁理士】
【氏名又は名称】前堀 義之
(72)【発明者】
【氏名】ジョナサン・ルイス・ヌック
(72)【発明者】
【氏名】ウィリアム・ナイト・ヌック
(72)【発明者】
【氏名】ジェイムズ・リチャード・スタンフィールド
(72)【発明者】
【氏名】デレク・マイケル・アンダーヒル
(57)【要約】 (修正有)
【課題】高電力出力で、軽量化かつ小型化された、改良型ポータブルバッテリジャンプスタート装置を提供する。
【解決手段】この高導電性経路は、充電式バッテリジャンプスタート装置の1または複数のバッテリを充電式バッテリジャンプスタート装置のバッテリクランプへと接続する高導電性フレームによって、設けられ得る。
【選択図】
図8
【特許請求の範囲】
【請求項1】
充電式バッテリと、
前記バッテリに接続された高導電性フレームと、
正のクランプを有する正のケーブルであって、前記正のケーブルを前記高導電性の剛性フレームに接続している、正のケーブルと、
負のクランプを有する負のケーブルであって、前記負のケーブルを前記高導電性の剛性フレームに接続している、負のケーブルと
を備える、充電式ジャンプスタート装置。
【請求項2】
前記充電式バッテリは、第1の充電式バッテリと、第2の充電式バッテリとを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記バッテリは少なくとも1つの充電式リチウムイオンバッテリである、請求項1に記載の装置。
【請求項4】
前記高導電性は、移動または屈曲を防止し、かつ前記充電式ジャンプスタート装置の電気部品または部分との電気的短絡を回避するために、前記高導電性の剛性フレームを構造的に安定するように維持するように構成された、高導電性の剛性フレームである、請求項1に記載の装置。
【請求項5】
前記高導電性フレームは、前記バッテリの少なくとも一次元において前記バッテリを包囲している、請求項1に記載の装置。
【請求項6】
前記高導電性フレームは、前記高導電性フレームにしっかりと接続され、前記充電式ジャンプスタート装置の動作における12Vモードと24Vモードとの間で選択的に切り替えられるように構成された操作スイッチを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項7】
前記高導電性の剛性フレームは、単一部品として構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項8】
前記高導電性フレームは、互いに接続された複数の高導電性導体で構成されている、請求項1に記載の装置。
【請求項9】
前記高導電性フレームは、複数の高導電性導体を互いに接続するための少なくとも1つの接続端部をそれぞれ有する、複数の高導電性導体を含む、請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記複数の高導電性の剛性導体における前記少なくとも1つの接続端部は、高導電性ナットおよびボルトを使用して、隣り合う高導電性導体を互いに固定する貫通孔が設けられた平坦化接続端部を含む、請求項9に記載の装置。
【請求項11】
前記高導電性フレームは、1または複数の電気部品を含む、請求項1に記載の装置。
【請求項12】
前記高導電性フレームは、高導電性の剛性フレームであり、前記高導電性フレームは、前記1または複数の電気部品にしっかりと接続されている、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記1または複数の電気部品は、操作スイッチ、スマートスイッチ、または逆電流ダイオードアレイのうちの1または複数を含む、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
前記充電式バッテリは、前記高導電性フレームに接続された正の導体と負の導体とを含む、請求項1に記載の装置。
【請求項15】
前記充電式バッテリは、前記高導電性フレームに解放可能に接続されている、請求項1に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ジャンプスタートさせる車両バッテリに最大伝導性と電力供給とをもたらすように構成された、充電式ポータブルバッテリジャンプスタート装置に関する。本発明による充電式バッテリジャンプスタート装置は、たとえばジャンプスタートさせる自動車、トラック、重機、商用車、またはトラック、バス、商用トラック、フロントローダ、ドーザ、バックホー、掘削機、ローラー、フォークリフトなどの機器、特殊な業務用機器、伐採機器、飛行機、ジェット機、およびボートに有用である。
【背景技術】
【0002】
Nook他による「Portable Vehicle Battery Jump Start Apparatus with Safety Protection」と題する特許文献1がある。このバッテリジャンプスタート装置では、リチウムイオンバッテリパックを使用している。このタイプの装置では、当該装置のバッテリパックからジャンプスタートさせる車両の車両バッテリへの伝導性を最大化する必要がある。車両のジャンプスタートを成功させる上で、その結果を決定付ける2つの主要な要素がある。第1の要素は、リチウムイオンバッテリパックによって供給される電力量であり、第2の要素は最大伝導性である。大型のエンジンを最も効果的にジャンプスタートさせるには、これら両方の要素が必要になる。一方の要素があっても他方の要素がなければ、十分とは言えない。
【0003】
また、「Battery Assembly Device」と題する、2016年3月29日に出願された国際出願番号PCT/US2016/024680(2017年8月17日に特許文献2として公開された)がある。開示されたバッテリアセンブリ装置は、たとえばバッテリジャンプスタート装置で使用するための強化された導電性バッテリアセンブリを提供している。
【0004】
加えて、「Battery Connector Device for a Jump Starting Device」と題する、2017年2月10日に出願された国際出願番号PCT/US2017/017289(2017年8月17日に特許文献3として公開された)がある。開示されたバッテリアセンブリ装置は、たとえばバッテリジャンプスタート装置で使用するための強化された導電性バッテリアセンブリを提供している。
【0005】
さらに現在、従来の鉛酸バッテリを使用したヘビーデューティ用バッテリジャンプスターターも存在する。これらのジャンプスターターの重量は重く(たとえば数百ポンド)、その寸法は大きいため、フォークリフトを使用してこのジャンプスターターを移動させる必要がある。したがって、現行のバッテリジャンプスターターを、いかなる方法でも携帯して持ち運ぶことができない。
【0006】
従来の装置と置き換えることができるような、電力出力が大幅に増加し(すなわち、高電力出力)、軽量化かつ小型化された、改良型ポータブルバッテリジャンプスタート装置が必要である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】米国特許第9007015号明細書
【特許文献2】国際公開第2017/138963号パンフレット
【特許文献3】国際公開第2017/139524号パンフレット
【発明の概要】
【0008】
本明細書に記載の主題は、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0009】
本明細書に記載の主題は、改良型高出力バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0010】
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の1または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0011】
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の1または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対し、高導電性フレームを介して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0012】
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の1または複数のバッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対し、高導電性フレーム、高導電性ケーブル、および高導電性クランプを介して非常に高い電力出力を供給するように構成された、改良型バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0013】
本明細書に記載の主題は、本ジャンプスタート装置の充電式バッテリからジャンプスタートさせる車両バッテリに対してより高い電力を供給するように構成された、高導電性バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0014】
本明細書に記載の主題は、高電力出力のヘビーデューティ用ジャンプスタート装置に関する。
【0015】
本明細書に記載の主題は、高導電性の電気フレームに接続されている1または複数の充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0016】
本明細書に記載の主題は、剛性の高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0017】
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオン(Lithium-ion(「Li-ion」))バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0018】
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリ(Lithium-ion(「Li-ion」))を備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0019】
本明細書に記載の主題は、高導電性かつ高アンペア(ampere(「amp」))の電流容量のフレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリ(Lithium-ion(「Li-ion」))を備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0020】
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0021】
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている2つ以上のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0022】
本明細書に記載の主題は、高導電性フレームに接続されている複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0023】
本明細書に記載の主題は、より高い電力導電性をもたらす高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0024】
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0025】
本明細書に記載の主題は、自身の少なくとも1つの面で自身を包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0026】
本明細書に記載の主題は、自身の複数の直交面で自身を包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0027】
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている充電式バッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0028】
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0029】
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0030】
本明細書に記載の主題は、自身を少なくとも部分的に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0031】
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0032】
本明細書に記載の主題は、自身を完全に包囲するように構成された高導電性フレームに接続されている1または複数のリチウムイオンバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0033】
本明細書に記載の主題は、剛性の高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0034】
本明細書に記載の主題は、1または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む剛性の高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0035】
本明細書に記載の主題は、1または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0036】
本明細書に記載の主題は、金属板、金属バー、金属ロッド、金属チューブ、および/または金属ケーブルで作製された1または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0037】
本明細書に記載の主題は、銅(Cu)板、銅バー、銅ロッド、銅チューブ、および/または銅ケーブルなどの1または複数の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0038】
本明細書に記載の主題は、アルミニウム(Al)板、アルミニウムバー、アルミニウムロッド、アルミニウムチューブおよび/またはアルミニウムケーブルなどの1または複数の剛性の高導電性導体もしくはフレーム部材を含む高導電性の剛性フレームに接続されている1または複数のバッテリを備える、バッテリジャンプスタート装置に関する。
【0039】
1または複数の充電式バッテリ(たとえばリチウムイオン)からジャンプスタートさせるバッテリへと供給される送電量および電力量を最大化するように、本発明によるバッテリジャンプスタート装置を構成している。これには、1または複数の充電式バッテリからバッテリクランプへと至る高導電性または超高導電性経路を有する電源回路が必要になる。これには、銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅ロッドまたはアルミニウムロッド、銅チューブまたはアルミニウムチューブ、および/または銅ケーブルまたはアルミニウムケーブルなどの高導電性または超高導電性導体を物理的に使用する必要がある。
【0040】
高導電性フレーム(たとえば剛性フレーム)が有する「剛性」および「強度」により、本バッテリジャンプスタート装置の保管中および使用中に、構造的安定が得られる。このことは、とりわけ使用中、高導電性フレームに高電流が流れることで、剛性フレームを加熱して軟化させる可能性がある場合に重要となる。本充電式バッテリジャンプスタート装置の他の電気部品との接触および電気的短絡のリスクを回避するために、この高導電性フレームが使用中に構造的安定性および構成を維持することが非常に望ましい。このことは、本バッテリジャンプスタート装置をコンパクトでポータブルな構成にすることで、サイズと電気部品間の距離とを最小限に抑えるようにする場合にとりわけ当てはまる。
【図面の簡単な説明】
【0041】
【
図1】本発明によるバッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。
【
図2】
図1に示すバッテリジャンプスタート装置の正面図である。
【
図3】
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面図である。
【
図4】
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側面図である。
【
図5】
図1に示す本バッテリジャンプ凝視装置の右側面図である。
【
図6】
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の頂面図である。
【
図7】
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の底面図である。
【
図8】着脱可能なバッテリケーブルを本バッテリジャンプスタート装置に装着した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の斜視図である。
【
図9】着脱可能なバッテリケーブルを有する、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の内部構成要素のレイアウトを示す上面図である。
【
図10】固定バッテリケーブルを有する、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の内部構成要素のレイアウトを示す上面図である。
【
図11】
図9に示す着脱可能なバッテリケーブルの接続端部を示す上面図である。
【
図12】
図1に示すバッテリジャンプスタート装置の前面に設けられた、操作スイッチの分解斜視図である。
【
図13】第1の位置と第2の位置との間で動作可能な、
図12に示す操作スイッチのスイッチ板の正面図である。
【
図16】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側背面斜視図である。
【
図17】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側正面斜視図である。
【
図18】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側背面斜視図である。
【
図19】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面図である。
【
図20】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面図である。
【
図21】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の頂面図である。
【
図22】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の底面図である。
【
図23】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側面図である。
【
図24】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側面図である。
【
図25】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の上面正面斜視図である。
【
図26】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。
【
図27】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の正面斜視図である。
【
図28】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側斜視図である。
【
図29】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の右側背面斜視図である。
【
図30】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の背面斜視図である。
【
図31】カバーを取り外した状態の、
図1に示す本バッテリジャンプスタート装置の左側斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【0042】
本発明によるバッテリジャンプスタート装置10を
図1~
図8に示している。
【0043】
図1~
図8に示すように、バッテリジャンプスタート装置10は、図示のような特定の構造を有する、ハンドル14が取り付けられたカバー12を備える。
【0044】
バッテリジャンプスタート装置10は、電源をオンまたはオフにする電源ボタン17を有する前面インターフェース16と、内部に配置された操作スイッチ18を操作する操作ノブ18aを有する電気操作スイッチ18とを備える。操作スイッチ18は、ジャンプスタートさせる車両の特定の電圧方式(たとえば、12V、24V)に応じて、第1の位置(12Vモード)から第2の位置(24Vモード)までの間で操作ノブ18aを選択的に回転できるように、構成されている。
【0045】
インターフェース16は、
図1に示す以下の機能を備えることができる。
1)電源ボタン17、
2)電源LED(白色LEDなど)、
3)12VモードLED(白色LEDなど)、
4)24VモードLED(青色LEDなど)、
5)エラーLED(赤色LEDなど)、
6)コールドエラーLED(青色LEDなど)、
7)ホットエラーLED(赤色LEDなど)、
8)内蔵バッテリ残量ゲージLED(赤色LED、赤色LED、オレンジ色LED、緑色LEDなど)、
9)懐中電灯モードボタン、
10)懐中電灯LED(白色LEDなど)、
11)12V IN LED(白色/赤色LEDなど)、
12)12V OUT LED(白色/赤色LEDなど)、
13)USB OUT LED(白色LEDなど)、
14)手動オーバーライドボタン、
15)手動オーバーライドLED赤色、
16)電圧計表示LED(白色LEDなど)、
17)12VモードLED(白色LEDなど)、
18)24VモードLED(青色LEDなど)、および
19)ブーストLED(白色LEDなど)。
【0046】
上記の機能をさまざまな色、および/またはインターフェース16の当該面上の配置をもって変更することができる。
【0047】
図2に示すように、バッテリジャンプスタート装置10は、左側ポート20aおよび右側ポート20bを有するポート20をさらに備える。ポート20は、インターフェース16の右下側に位置する貫通孔16aを通って延びるように、構成されている。たとえば、
図2に示すように、左側ポート20aは、デュアル2.1アンペア(A)USB OUTポート20c、20dを収容し、右側ポート20bは、18A 12V XGC OUTポート20eおよび5A 12V XGC INポート20eを収容している。ポート20a、20bの不使用中に左側ポート20aを封止する左側シールキャップ22a、および右側ポート20bを封止する右側シールキャップ22bを含む、弾性シールキャップ22がカバー12に設けられている。
【0048】
バッテリジャンプスタート装置10の左側には、バッテリジャンプスタート装置10を作業灯として使用するための、一対の発光ダイオード28(LED)をさらに取り付けている。たとえば、
図1、
図4、および
図8に示すように、LED28はデュアル1100ルーメン高輝度LED投光器である)。LED28は、輝度100%、輝度50%、輝度10%、SOS(緊急プロトコル)、点滅、ストロボ、およびオフを含む7つの(7)動作モードを有するように、構成されている。
【0049】
バッテリジャンプスタート装置10には、LED28から熱を放散させるヒートシンク29(
図1)が取り付けられている。たとえば、ヒートシンク29は、熱伝導性材料(たとえば、機械加工、成形加工、および/またはダイカスト加工したアルミニウムヒートシンクによる)で作製されている。図示しているリブ構造(
図1)により、ヒートシンク29が自身から周囲大気へと熱を伝達することで、LED28の過熱を防止しやすくしている。
【0050】
バッテリジャンプスタート装置10を、バッテリケーブルなしの状態で
図1に示している。バッテリジャンプスタート装置10を
図8に示しており、本装置は、ジャンプスタートさせるバッテリ(たとえば車両バッテリ)にバッテリジャンプスタート装置10を接続するバッテリクランプ60、62に対し、それぞれ接続されたケーブル56、58を有する。バッテリジャンプスタート装置10は、バッテリクランプ60、62をそれぞれ有する一組のバッテリケーブル56、58(たとえば正のクランプを備える正のバッテリケーブル、負のクランプを備える負のバッテリケーブル)に着脱可能に接続されるように構成されてもよい。あるいは、本バッテリジャンプスタート装置は、本装置に配線で直接接続されて固定されたバッテリケーブルが取り付けられてもよい。
【0051】
図1および
図4に示す第1の実施形態では、バッテリジャンプスタート装置10の左側に、正(+)のカムロック24aおよび負(-)のカムロック24bが設けられている。これらのカムロック24a、24bは、正のバッテリケーブル56の接続端部56a(
図11)と、負のバッテリケーブル58の接続端部58aとにそれぞれ着脱可能に接続するように構成された、レセプタクル25a、25b(
図4)を含む。これらのカムロック24a、24bには、バッテリジャンプスタート装置10の不使用中に、カムロック24a、24bのレセプタクル25a、25bをそれぞれ閉鎖して封止するためのシールキャップ26(
図1)が取り付けられている。
【0052】
バッテリジャンプスタート装置10の電源回路30を
図9に示す。
【0053】
電源回路30は、一対のケーブルセクション34、36(たとえば、絶縁銅ケーブルセクション)それぞれを介して操作スイッチ18に接続された、2つの(2)別個のリチウムイオン(リチウムイオン)バッテリ32(たとえば、2つの(2)12Vリチウムイオンバッテリ)を備える。
図9に示すように、操作スイッチ18は、ケーブルセクション44を介して、逆電流ダイオードアレイ48(すなわち、逆流保護装置)に接続されており、また操作スイッチ18は、ケーブルセクション40を介して、スマートスイッチ50(たとえば、500Aソレノイド装置)に接続されている。
【0054】
図9に示すように、逆電流ダイオードアレイ48は、ケーブルセクション44を介して、一方のバッテリ32に接続されており、またスマートスイッチ50は、ケーブルセクション46を介して、他方のバッテリ32に接続されている。
【0055】
正のバッテリクランプ60を有する正のバッテリケーブル56は、正のカムロック25a(
図9)に着脱可能に接続されており、正のカムロック25aは、ケーブルセクション52を介して逆電流ダイオードアレイ48に接続されている。
【0056】
負のバッテリクランプ62を有する負のバッテリケーブル58は、負のカムロック25b(
図9)に着脱可能に接続されており、負のカムロック25bは、ケーブルセクション54を介してスマートスイッチ50に接続されている。
【0057】
上記の電源回路30に関する第1の実施形態では、電源回路30の電気部品は、ケーブルセクション(たとえば、可撓性の肉厚絶縁銅ケーブルセクション)を介して互いに接続されている。ケーブルセクションの端部が、それぞれの電気部品へとはんだ付けおよび/または機械的に固定されることにより、これらの電気部品間に高導電性の電気接続をもたらしている。
【0058】
図10に示す修正された第1の実施形態では、バッテリケーブル56、58が着脱できないように、バッテリケーブル56、58がそれぞれ逆電流ダイオードアレイ48およびスマートスイッチ50に配線で直接接続され、カムロック25a、25bが除去されている。
【0059】
以下に記載している電源回路の第2の実施形態では、リチウムイオンバッテリ32と逆電流ダイオードアレイ48とスマートスイッチ50との間にそれぞれ位置するケーブルセクション36、40、42、44が、高導電性フレーム(たとえば剛性フレーム)に置き換えられている。
【0060】
【0061】
操作スイッチ18は以下を含む。
1)操作ノブ18a、
2)前部ハウジング72、
3)後部ハウジング74、
4)カラー76a、脚部76b、および脚部76cを有するロータ76、
5)ばね78、
6)それぞれが2つの(2)接触点(たとえば、スロット80c)を有する回転接点80、
7)個別の端子82、84、86、88、
8)接続済み端子90、92、
9)導電性バー94、
10)Oリング96、
11)Oリング98、および
12)Oリング100。
【0062】
操作ノブ18aは、後方延長部18b、18cを含む。延長部18cは、組立時にロータ76のT字形凹部76e(
図12)に接続するためのT字形断面を有する。ロータ76には、後方延長部18b(たとえば、円形断面)を内部に収容するように構成されたフランジ76aが設けられている。
【0063】
ロータ76の一対の脚部76c(たとえば、U字形脚部)は、それぞればね78を部分的に収容しており、このばね78は回転接点80に対して力を加えることで、端子82~92において選択された接点82b~92cと回転接点80とが高導電性接触を維持して行うようにしている。
【0064】
これら回転接点80はそれぞれ、ロータ76の各脚部76bの端部を収容するように構成された中央スロット80bを有する、回転接点板80aを備える。ロータ76が回転すると、各脚部76bが駆動して、回転接点板80aをそれぞれ回転させる。
【0065】
さらに、これら回転接点板80aはそれぞれ、端子82~92において選択された接点82c~92cとの2つの(2)接触点として機能する、一対の離間した貫通孔80c(たとえば、楕円形貫通孔)を有する。
【0066】
端子82~92は、ねじ付きポスト82a~92a、スペーサ板82b~92b、および導電性バー94をそれぞれ有ており、これらは、接点82c~92cがすべて同じ面(すなわち、操作スイッチ18の縦軸が垂直に交わる面)に位置することで、回転接点80が選択的に回転移動できるように、構成されている。端子82~92のねじ付きポスト82a~92aはそれぞれ、後部ハウジング74の貫通孔74aに挿入されている。
【0067】
図12に示すように、Oリング96、98、100は、図示の操作スイッチ18のさまざまな構成要素を別々に封止している。
図12に示すように、操作スイッチ18の組立後、一組のねじ75が後部ハウジング74のアンカー74bと接続されて、前部ハウジング72を後部ハウジング74へと固定している。
【0068】
図13に示すように、操作スイッチ18は12V/24V選択型スイッチである。第1の位置または位置1(すなわち直列位置)にある回転接点80の構成を
図13の左側に示しており、また第2の位置または位置2(すなわち直列位置)にある回転接点80の構成を
図13の右側に示している。
【0069】
操作スイッチ18の背面を
図14に示している。後部ハウジング74の後部外面に、別の高導電性バー94が設けられている。完全に組み立てられた操作スイッチ18を
図15に示している。
【0070】
バッテリジャンプスタート装置110の第2の実施形態を、カバー112を取り外した状態で
図20~
図25に示している。バッテリジャンプスタート装置110のカバーは、
図1~
図8に示すバッテリジャンプスタート装置10のカバー12と同一のものである。
【0071】
図1~
図8に示すバッテリジャンプスタート装置10と比較したバッテリジャンプスタート装置110の第2の実施形態では、第1の実施形態のケーブルセクション34、36、40、42、44、46(
図9)が高導電性フレーム170と置き換えられている。
【0072】
バッテリジャンプスタート装置110は、高導電性の剛性フレーム170に直接接続された、一対の12Vリチウムイオンバッテリ132を備える。具体的には、リチウムイオンバッテリのタブ(図示せず)が、高導電性の剛性フレーム170にはんだ付けされている。
【0073】
高導電性の剛性フレーム170は、たとえば機械的ファスナ(たとえば、銅製またはアルミニウム製ナットおよびボルトファスナ)および/またははんだ付けにより、互いに接続された複数の高導電性導体またはフレーム部材134、136、140、142、144、146、152、154で構成されている。たとえば、高導電性の剛性フレーム部材は、高導電性銅ロッドで作製されている。あるいは、これら高導電性銅ロッドは、高導電性銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅チューブまたはアルミニウムチューブ、銅ケーブルまたはアルミニウムケーブル、もしくは他の適切に構成された高導電性材料(たとえば、さまざまな断面形状、サイズ、または肉厚の銅素材)と置き換えられてもよい。高導電性の剛性フレーム170は、高導電性導体またはフレーム部材134、136、140、142、144、146を備え、これらは、内部短絡を防止するために、少なくとも主要領域で絶縁され得る(たとえば、ラップカバー、絶縁カバー、熱収縮カバー)。
【0074】
高導電性の剛性フレーム部材は、高導電性ナットおよびボルトファスナ(たとえば、銅製またはアルミニウム製ボルトおよびナット)を使用して、連続するか、あるいは隣り合う高導電性導体もしくはフレーム部材および/または電気部品を互いに接続する機械的接続の一部をもたらす貫通孔をそれぞれが有する、(たとえば、プレスにより平坦化された)平坦化端部で構成されてもよい。さらに、高導電性の剛性フレーム部材は、電気部品を支持またはこれと接続するための基部(たとえば、板またはバー部分)に形成されてもよい。
【0075】
たとえば、逆流ダイオードアセンブリ148は、(1)高導電性ボルト206aおよび高導電性ナット206bを有する高導電性ファスナ206(たとえば銅製またはアルミニウム製)を使用して高導電性の剛性フレーム部材144の平坦化端部144aに接続された平坦化端部148aaを有する、高導電性の上部剛性バー148a(
図16)と、(2)高導電性の剛性フレーム部材144の平坦化端部から作製された高導電性の下部剛性バー148bと、(3)高導電性の剛性フレーム部材152の平坦化端部から作製された高導電性の中央剛性バー148cとを含む、3つの(3)基部を有する。
【0076】
別の実施例として、スマートスイッチ150(
図16)は、ソレノイド150bを支持する基部として機能する、高導電性の剛性板150aを含む。高導電性の剛性板150aには、高導電性ファスナ206を使用して高導電性の剛性フレーム部材をスマートスイッチ150(たとえば、高導電性の剛性フレーム部材142)に接続するための貫通孔を設けられている。
【0077】
高導電性の剛性フレーム170を構成するために選択された素材(たとえば、銅板またはアルミニウム板、銅バーまたはアルミニウムバー、銅ロッドまたはアルミニウムロッド、もしくは銅チューブまたはアルミニウムチューブ)は、高導電性および実質的な剛性をもたらす実質的な肉厚を有する。この高導電性の剛性フレーム170が有する「剛性」特性により、バッテリジャンプスタート装置110の保管中および使用中に、高導電性の剛性フレームが構造的に硬く、かつ安定したままになるという利点がもたらされる。
【0078】
たとえば、保管または使用中の屈曲、移動、曲げおよび/または変位を大幅に防止するように高導電性の剛性フレーム170を設計かつ作製することにより、高導電性の剛性フレームが電気的アセンブリの他の内部電気部品または部分に接触することによる電気的短絡を防止するようにしている。この「剛性」特性は、リチウムイオンバッテリから電源回路を通って流れてバッテリクランプ60、62へと到達する電力の高導電性通路または経路を設けるために重要である。本発明の望ましい目的および特徴は、開示している高耐久及び高導電性フレーム170の構成を使用して、あらゆる電気抵抗を低減または最小化することにより、本バッテリジャンプスタート装置によってジャンプスタートさせるバッテリに対して、リチウムイオンバッテリから可能な限り多くの電力を導通させることである。
【0079】
一代替例として、高導電性の剛性フレーム170を、機械的に固定された接合部を有しない単一部品として作製されてもよい(たとえば、一体構造、はんだ付け品)。たとえば、高導電性フレームは、素材の単一部品から作製されてもよく、その後高導電性の剛性フレームへと成形されてもよい。たとえば、高導電性銅のビレットを、高導電性の剛性フレームへと機械加工(たとえば、フライス加工、旋盤加工、ドリル加工、曲げ加工、成形加工)してもよい。別の実施例として、銅またはアルミニウムの薄板または板を曲げ加工および/または機械加工して、高導電性の剛性フレーム170にしてもよい。さらに別の代替例として、高導電性フレーム170を金属成形してもよい(たとえば、ロストワックス法)。
【0080】
別の代替例として、高導電性の剛性フレーム170は、一体構造体に互いに接続された複数の高導電性フレーム部材で作製される。たとえば、この高導電性の剛性フレームは、曲げ加工され、共にはんだ付けおよび/または溶接された素材の高導電性セクション(たとえば銅ロッド、銅板、銅バー、銅チューブ)で作製される。
【0081】
バッテリジャンプスタート装置110は、
図17および
図19に示すように、個々の抵抗器202bのアレイを支持する基部として機能するプリント回路基板(PCB)202aを含む、抵抗器アレイ202(たとえば、12V 5A XGC)をさらに備える。PCB202aは、デュアル2.1アンペア(A)USB OUTポート120c、120d、18A 12V XGC OUTポート20e、および5A 12V XGC INポート20eをさらに支持している。
【0082】
高導電性フレーム170は、高導電性導体またはフレーム部材134、136、140、142、144、146、および高導電性フレーム170を共に形成および画定している1または複数の電気部品(たとえば、操作スイッチ、スマートスイッチ、板150a、逆流ダイオードアセンブリ148)を含み得る。
【0083】
高導電性フレーム部材170は、バッテリの1または複数の面(たとえば、バッテリ132のx軸、y軸、z軸に対して垂直に位置する面)で、バッテリ132を少なくとも部分的に包囲または完全に包囲できる。さらに、高導電性フレーム部材170は、バッテリ132の外面に隣接かつ近接して配置されており、これによって充電式ジャンプスタート装置10の電気部品との電気的短絡を防止しながら、その小型化をもたらしている。
【0084】
バッテリジャンプスタート装置110の左側には、バッテリジャンプスタート装置110を作業灯として使用するための、一対の発光ダイオード128(LED)がさらに取り付けられている。たとえば、
図16に示すように、LED128はデュアル1100ルーメン高輝度LED投光器)である。LED128は、輝度100%、輝度50%、輝度10%、SOS(緊急プロトコル)、点滅、ストロボ、およびオフを含む7つの(7)動作モードを有するように、構成されている。
【0085】
バッテリジャンプスタート装置110には、LED128から熱を放散させるヒートシンク129(
図16)が取り付けられている。たとえば、ヒートシンク129は、熱伝導性材料(たとえば成形加工またはダイカスト加工した金属板)で作製されている。ヒートシンク129には、LED128の過熱を防止するために、周囲大気へと熱を伝達するリブ129aが設けられている。
【0086】
バッテリジャンプスタート装置110を、ジャンプスタートさせる車両のバッテリにバッテリジャンプスタート装置110を接続するためのバッテリクランプを有するいずれのバッテリケーブルも図示しない状態で、
図16に示している。本バッテリジャンプスタート装置は、バッテリクランプを有する一組のバッテリケーブル(たとえば正のクランプを備える正のバッテリケーブル、負のクランプを備える負のバッテリケーブル)に着脱可能に接続するように、構成されてもよい。たとえば、
図9の着脱可能なバッテリケーブル56、58およびバッテリクランプ60、62を参照されたい。これらはバッテリジャンプスタート装置110のカムロック124a、124bに着脱可能に接続できる。あるいは、バッテリジャンプスタート装置110には、本装置に配線でクランプを直接接続し、かつ固定する、
図10に示すものと同一または類似のバッテリケーブルを取り付けられてもよい。
【0087】
たとえば、
図16に示すように、バッテリジャンプスタート装置110の左側に、正(+)のカムロック124aおよび負(-)のカムロック124bが設けられている。これらのカムロック124a、124bは、正のバッテリケーブル56の接続端部56a(
図11)と、負のバッテリケーブル58の接続端部58aにそれぞれ着脱可能に接続するように構成された、レセプタクル125a、125bを含む。これらのカムロック124a、124bには、バッテリジャンプスタート装置110の不使用中に、カムロック124a、124bのレセプタクル125a、125bをそれぞれ閉鎖して封止するためのシールキャップ26(
図1)と同一または類似のシールキャップが取り付けられてもよい。
【0088】
バッテリジャンプスタート装置110は、操作ノブ18aおよびインターフェース16用のLEDの基部として機能し、バッテリジャンプスタート装置110の他の電気部品を支持する主プリント回路基板208を備える。
【0089】
バッテリジャンプスタート装置210の第3の実施形態を
図26~
図31に示している。本実施形態では、高導電性の剛性フレームは、長方形の断面プロファイルを有する平坦な銅バー素材で作製されている。この平坦な銅バーは、リチウムイオンバッテリを少なくとも部分的に覆って包囲するように曲げ加工されている。
【手続補正書】
【提出日】2022-10-11
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
消耗または放電したバッテリを昇圧または充電するためのジャンプスタート装置であって、
正極導電体を有する正極端子および負極導電体を有する負極端子を有する充電式バッテリと、
正のバッテリクランプを有する正のケーブルと、
負のバッテリクランプを有する負のケーブルと、
前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記正極端子を前記正のバッテリケーブルに電気的に接続する正の導電性剛体フレーム、および前記ジャンプスタート装置による車両の前記消耗または放電したバッテリへの充電中に、前記充電式バッテリの前記負極端子を前記負のバッテリケーブルに電気的に接続する負の導電性剛体フレームを有する導電性剛体フレームと
を備え、
前記導電性剛体フレームは、互いに接続された接続端部、または前記ジャンプスタート装置の他の電気部品に接続される接続端部をそれぞれ有する複数の導電性剛体フレーム部材を備え、
前記導電性剛体フレームは、前記ジャンプスタート装置により前記消耗または放電したバッテリの昇圧または充電が行われるときに、前記充電式バッテリ、前記正のバッテリクランプ、前記負のバッテリクランプ、および前記消耗または放電したバッテリと回路内で接続される、装置。
【請求項2】
前記充電式バッテリは、第1の充電式バッテリと、第2の充電式バッテリとを備える、請求項1に記載の装置。
【請求項3】
前記充電式バッテリは、少なくとも1つの充電式リチウムイオンバッテリである、請求項1または2に記載の装置。
【請求項4】
前記導電性剛体フレームは、前記導電性剛体フレームの移動または屈曲を防止し、前記充電式ジャンプスタート装置の1以上の他の電気部品または部分との前記導電性剛体フレームの電気的短絡を回避するために、前記導電性剛体フレームを構造的に安定するように維持するように構成されている、請求項1から3のいずれか一項に記載の装置。
【請求項5】
前記導電性剛体フレームは、前記充電式バッテリの内部で組み立てられたとき、前記充電式バッテリを取り囲むように構成されている、請求項1から4のいずれか一項に記載の装置。
【請求項6】
前記導電性剛体フレームに接続され、前記ジャンプスタート装置の動作における12Vモードと24Vモードとの間で選択的に切り替えられるように構成された操作スイッチをさらに備え、
前記操作スイッチは、前記導電性剛体フレームと回路内で電気的に接続されている、請求項2に記載の装置。
【請求項7】
前記導電性剛体フレームの前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記ジャンプスタート装置の内部で互いに組み立てられたとき、前記正の導電性剛体フレームと前記負の導電性剛体フレームとを画定する、請求項1から6のいずれか一項に記載の装置。
【請求項8】
前記導電性剛体フレームは、高導電性の剛体フレームである、請求項1から7のいずれか一項に記載の装置。
【請求項9】
前記導電性剛体フレームは、銅材料を含む、請求項8に記載の装置。
【請求項10】
前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記複数の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するか、他の電気部品に接続するための貫通孔が設けられた平坦端部をそれぞれ備える、請求項1から9のいずれか一項に記載の装置。
【請求項11】
前記導電性剛体フレームは、前記導電性剛体フレーム部材に接続された1以上の電気部品を備える、請求項1から10のいずれか一項に記載の装置。
【請求項12】
前記導電性剛体フレームと、前記1以上の電気部品とは、剛性導電性剛体フレームアセンブリを形成する、請求項11に記載の装置。
【請求項13】
前記1以上の電気部品は、操作スイッチ、スマートスイッチ、逆電流ダイオードアレイ、およびカムロックコネクタのうちの1以上を含む、請求項12に記載の装置。
【請求項14】
導電性剛体フレームは、前記充電式バッテリに取り外し可能に接続されている、請求項1から13のいずれか一項に記載の装置。
【請求項15】
前記導電性剛体フレームは、正のカムロックコネクタと、負のカムロックコネクタとを備え、
前記正のカムロックコネクタは、前記ジャンプスタート装置の前記正のバッテリケーブルと取り外し可能に接続されるように構成されており、前記負のカムロックコネクタは、前記ジャンプスタート装置の前記負のバッテリケーブルと取り外し可能に接続されるように構成されている、請求項1から14のいずれか一項に記載の装置。
【請求項16】
前記複数の導電性剛体フレーム部材は、取り外し可能に互いに接続されている、請求項1から15のいずれか一項に記載の装置。
【請求項17】
前記導電性剛体フレーム部材は、導電性ナットおよび導電性ボルトを有する1以上の締結具により取り外し可能に互いに接続されている、請求項16に記載の装置。
【請求項18】
前記導電性剛体フレームに接続された選択可能操作スイッチをさらに備え、
前記選択可能操作スイッチは、前記第1の充電式バッテリと前記第2の充電式バッテリとの一方または両方を、前記正のバッテリクランプおよび前記負のバッテリクランプに電気回路内で選択的に接続するように構成されている、請求項2に記載の装置。
【請求項19】
正極導電体を有する第1の充電式バッテリと、
正極導電対を有する第2の充電式バッテリと、
前記第1の充電式バッテリおよび前記第2の充電式バッテリに接続されるとともに、互いに接続された複数の正の導電性剛体フレーム部材を有し、それぞれの正の導電性剛体フレーム部材が、前記正の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するための接続端部を有する、正の導電性剛体フレームと、
前記第1の充電式バッテリおよび前記第2の充電式バッテリに接続されるとともに、互いに接続された複数の負の導電性剛体フレーム部材を有し、それぞれの負の導電性剛体フレーム部材が、前記負の導電性剛体フレーム部材を互いに接続するための接続端部を有する、負の導電性剛体フレームと、
正のバッテリクランプを有し、前記導電性フレームに電気回路内で接続されるか接続可能な正のバッテリケーブルと、
負のバッテリクランプを有し、前記導電性フレームに電気回路内で接続されるか接続可能な負のバッテリケーブルと、
前記正の導電性フレームと前記負の導電性フレームとに接続され、前記第1の充電式バッテリと前記第2の充電式バッテリの一方または両方を前記正のバッテリケーブルおよび前記負のバッテリケーブルに電気回路内で選択的に接続するように構成されている、選択可能操作スイッチと
を備える、充電式ジャンプスタート装置。
【請求項20】
前記正の導電性剛体フレームは、互いに取り外し可能に接続されるか、正の導電性フレームアセンブリの1以上の電気部品に取り外し可能に接続された複数の導電性剛体フレーム部材から構成されており、
前記負の導電性剛体フレームは、互いに取り外し可能に接続されるか、負の導電性フレームアセンブリの1以上の電気部品に取り外し可能に接続された複数の導電性剛体フレーム部材から構成されている、請求項19に記載の装置。
【請求項21】
前記複数の導電性剛体フレーム部材は、前記複数の導電性剛体フレーム部材を互いに取り外し可能に接続するか、前記複数の導電性剛体フレーム部材を前記正の導電性フレームアセンブリと前記負の導電性フレームアセンブリとの少なくとも1つの1以上の電気部品に取り外し可能に接続するように構成された接続端部をそれぞれ有する、請求項20に記載の装置。
【請求項22】
前記ジャンプスタート装置に前記正のバッテリケーブルと前記負のバッテリケーブルとを取り外し可能に接続するための前記正の導電性剛体フレームに接続された正のカムロックコネクタと、前記負の導電性剛体フレームに接続された負のカムロックコネクタとをさらに備える、請求項21に記載の装置。
【請求項23】
前記1以上の電気部品は、スマートスイッチ、逆電流ダイオードアレイ、およびカムロックコネクタを備える、請求項20から22のいずれか一項に記載の装置。
【請求項24】
前記充電式バッテリの前記正極導電体は、前記充電式バッテリの前記正極導電体に設けられた貫通孔と、前記正の導電性剛体フレームに設けられた貫通孔とを通って取り付けられた導電性ボルトおよび導電性ナットによって、前記正の導電性剛体フレームに接続されており、
前記充電式バッテリの前記負極導電体は、前記充電式バッテリの前記負極導電体に設けられた貫通孔と、前記負の導電性剛体フレームアに設けられた貫通孔とを通って取り付けられた他の導電性ボルトおよび導電性ナットによって、前記負の導電性剛体フレームに接続されている、請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。
【請求項25】
前記複数の導電性剛体フレーム部材は、導電性プレートまたは導電性バーである、請求項1から18のいずれか一項に記載の装置。
【外国語明細書】