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特表2024-544980機械工具とエネルギー供給装置とを含むシステム及びエネルギー供給装置
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-12-05
(54)【発明の名称】機械工具とエネルギー供給装置とを含むシステム及びエネルギー供給装置
(51)【国際特許分類】
H01R 13/04 20060101AFI20241128BHJP
H01R 13/03 20060101ALI20241128BHJP
B25F 5/00 20060101ALI20241128BHJP
【ＦＩ】
H01R13/04 E
H01R13/03 D
B25F5/00 H
【審査請求】有
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2024528517
(86)(22)【出願日】2022-11-15
(85)【翻訳文提出日】2024-05-14
(86)【国際出願番号】 EP2022081904
(87)【国際公開番号】W WO2023099195
(87)【国際公開日】2023-06-08
(31)【優先権主張番号】21211571.1
(32)【優先日】2021-12-01
(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】591010170
【氏名又は名称】ヒルティ アクチエンゲゼルシャフト
【氏名又は名称原語表記】Ｈｉｌｔｉ Ａｋｔｉｅｎｇｅｓｅｌｌｓｃｈａｆｔ
【住所又は居所原語表記】Ｆｅｌｄｋｉｒｃｈｅｒｓｔｒａｓｓｅ １００， ９４９４ Ｓｃｈａａｎ， Ｌｉｅｃｈｔｅｎｓｔｅｉｎ
(74)【代理人】
【識別番号】110002664
【氏名又は名称】弁理士法人相原国際知財事務所
(72)【発明者】
【氏名】ハルトマン， マルクス
(72)【発明者】
【氏名】コンドラチュク， イェンス
(72)【発明者】
【氏名】ホルバルシュ， マルクス
(72)【発明者】
【氏名】シュタンガー， ロベルト
(72)【発明者】
【氏名】リヒター， レネ
【テーマコード（参考）】
3C064
【Ｆターム（参考）】
3C064AC02
3C064BA03
3C064BA10
3C064BB13
3C064CA62
3C064CA81
(57)【要約】
本発明は、機械工具（１０）とエネルギー供給装置（２０）とを含むシステム（１００）であって、前記エネルギー供給装置（２０）は、機械工具（１０）に電気エネルギーを供給するように設計される、システム（１００）に関する。エネルギー供給装置（２０）は、インターフェース（３０）を介して機械工具（１０）に着脱可能に接続され得、インターフェース（３０）は、少なくとも１つの雌型接触相手部（４０）及び雄型接触相手部（５０）を含み、及び接触相手部（４０、５０）は、プラグ接続を介して着脱可能に一緒に接続され得る。インターフェース（３０）は、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に０．２ミリオーム未満の、１つの極（２２、２４）当たりの総電気伝送抵抗を有する。更に、インターフェース（３０）は、６個を超える、好ましくは８個を超える、最も好ましくは１２個を超える個々の接点（４６）を有し得る。本発明の第２の態様は、提案されるシステム（１００）で使用するためのエネルギー供給装置（２０）に関する。
【選択図】 図１１
【選択図】 図１１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
電動工具（１０）と、前記電動工具（１０）に電気エネルギーを供給するためのエネルギー供給装置（２０）とを含むシステム（１００）であって、前記エネルギー供給装置（２０）は、インターフェース（３０）を介して前記電動工具（１０）に着脱可能に接続され得、前記インターフェース（３０）は、少なくとも雌型接触相手部（４０）及び雄型接触相手部（５０）を含み、前記接触相手部（４０、５０）は、プラグ接続を介して着脱可能に一緒に接続され得る、システム（１００）において、前記インターフェース（３０）は、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に好ましくは０．２ミリオーム未満の、１つの極（２２、２４）当たりの総電気境界抵抗を有することを特徴とするシステム（１００）。
【請求項2】
前記インターフェース（３０）は、１つの極（２２、２４）当たり少なくとも６個、好ましくは少なくとも８個、特に好ましくは少なくとも１２個の個々の接点（４６）を有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項3】
前記接触相手部（４０、５０）の少なくとも１つは、第１のコーティング（１１０）を有し、質量パーセントにおける前記第１のコーティング（１１０）の銀の割合は、７０％を超える領域、好ましくは９５％を超える領域にあることを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項4】
前記接触相手部（４０、５０）の少なくとも１つは、第２のコーティング（１２０）を有し、質量パーセントにおける前記第２のコーティング（１２０）のニッケルの割合は、８３％を超える領域にあることを特徴とする、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項5】
前記第２のコーティング（１２０）は、前記接触相手部（４０、５０）の基材（１３０）に対する前記第１のコーティング（１１０）の接着を向上させるように構成されることを特徴とする、請求項４に記載のシステム（１００）。
【請求項6】
前記第１のコーティング（１１０）及び前記第２のコーティング（１２０）の合計厚さは、４μｍを超える領域、好ましくは８μｍを超える領域、最も好ましくは１０μｍを超える領域にあることを特徴とする、請求項４に記載のシステム（１００）。
【請求項7】
前記第１のコーティング（１１０）は、３０％未満のグラファイトの割合を有することを特徴とする、請求項３に記載のシステム（１００）。
【請求項8】
前記接触相手部（４０、５０）の少なくとも１つは、その表面（１４０）上に微細構造（１５０）を有し、前記微細構造（１５０）は、０．３μｍを超える低減されたピーク高さ及び／又は０．３μｍを超える低減された溝深さを有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項9】
前記微細構造（１５０）は、前記少なくとも１つの接触相手部（４０、５０）の前記表面（１４０）上で周期的に繰り返されることを特徴とする、請求項８に記載のシステム（１００）。
【請求項10】
前記接触相手部（４０、５０）の少なくとも１つは、その表面（１４０）上に潤滑剤（１６０）を有し、前記潤滑剤（１６０）は、質量パーセントで４０％を超える油の割合を有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項11】
前記潤滑剤（１６０）は、増粘のための少なくとも１つの固体を含有し、前記固体は、金属石鹸及び／又はポリ尿素を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項12】
前記潤滑剤（１６０）は、摩耗保護及び／又は非鉄金属の不活性化のための少なくとも１つの添加剤を含むことを特徴とする、請求項１０に記載のシステム（１００）。
【請求項13】
前記インターフェース（３０）は、少なくとも１つの弾性電流導体（２６）を有することを特徴とする、請求項１に記載のシステム（１００）。
【請求項14】
請求項１～１３のいずれか一項に記載のシステムで使用するためのエネルギー供給装置（２０）において、少なくとも１つのエネルギー貯蔵セル（２８）を有し、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵セルは、１０ミリオーム未満の内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉを有することを特徴とするエネルギー供給装置（２０）。
【請求項15】
請求項１～１３のいずれか一項に記載のシステムで使用するためのエネルギー供給装置（２０）において、少なくとも１つのエネルギー貯蔵セル（２８）を有し、前記少なくとも１つのエネルギー貯蔵セルは、表面積Ａ及び体積Ｖを有し、前記表面積対前記体積の比Ａ／Ｖは、前記体積の立方根の逆数の６倍より大きく、好ましくは８倍より大きく、特に好ましくは１０倍より大きいことを特徴とするエネルギー供給装置（２０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、電動工具とエネルギー供給装置とを含むシステムであって、エネルギー供給装置は、電動工具に電気エネルギーを供給するために設けられる、システムに関する。エネルギー供給装置は、インターフェースを介して電動工具に着脱可能に接続され得、インターフェースは、少なくとも雌型接触相手部及び雄型接触相手部を含み、接触相手部は、プラグ接続を介して着脱可能に一緒に接続され得る。インターフェースは、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に好ましくは０．２ミリオーム未満の、１つの極当たりの総電気境界抵抗を有する。加えて、インターフェースは、１つの極当たり６個を超える、好ましくは８個を超える、最も好ましくは１２個を超える個々の接点を含み得る。第２の態様では、本発明は、提案されるシステムで使用するためのエネルギー供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
いわゆるコードレス電動工具、例えばコードレスドライバー、ドリル、鋸、グラインダー等は、電力供給目的のためにエネルギー供給装置に接続され得る。エネルギー供給装置は、例えば、充電式バッテリとして構成され得るか又はそれを含み得る。充電式バッテリは、通常、アキュムレータセルとしても公知の複数のエネルギー貯蔵セルを有し、これらにより電気エネルギーを受け取り、貯蔵し、再び放出し得る。充電式バッテリを電動工具に接続した場合、エネルギー貯蔵セルに貯蔵された電気エネルギーは、電動工具の消費部（例えば、ブラシレス電気モータ）に供給され得る。充電目的のため、即ちエネルギー貯蔵セルに電気エネルギーを印加するため、充電式バッテリは、充電器等の充電装置に接続され、それにより電気エネルギーがエネルギー貯蔵セルに入ることができる。
【0003】
例えば、独国特許出願公開第１０２０１５１１０３０８号明細書は、少なくとも１つの接点を有するバッテリパックを開示しており、この接点を介して回路基板を固体導電体としてのバスバーに接続することができる。
【0004】
米国特許出願公開第２０１４００８７２４６号明細書は、例えば、車両に固定して搭載され得るバッテリを説明している。
【0005】
独国特許出願公開第１０２０１６１２０３２９号明細書は、電気装置又はエネルギーアキュムレータのための接続装置を説明している。
【0006】
米国特許出願公開第２０１９０２５９９８５号明細書は、バッテリパック、エネルギー供給のためにバッテリパックを用いる電気装置及び電気装置システムを開示している。異なる電圧のバッテリを電気装置に固定するために種々のインターフェースが提案されている。
【0007】
中国特許出願公開第１１２６７０７２３号明細書は、バッテリパック電極板及びバッテリパックを説明している。バッテリパックは、バッテリパック電極パネルを含む。電極フィルムは、バッテリパックと、供給される電気装置との間の接触面積を拡大するために用いられる。
【0008】
将来のバッテリ技術は、長い耐用年数及び高い放電電流によって特徴付けられるであろう。これは、エネルギー供給装置から電動工具に伝送される電流が以前よりも高くなり、エネルギー供給装置の耐用年数も現在のエネルギー供給装置と比較して延びるであろうことを意味する。電動工具とエネルギー供給装置との間のインターフェースは、特定の技術的課題を構成する。インターフェースでは、電動工具の電気接点及びエネルギー供給装置の電気接点（「接触相手部」）は、エネルギー貯蔵セルに貯蔵される電気エネルギーが充電式バッテリから電動工具に伝達され得るように互いに接続される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
これらの将来のバッテリ技術の増大する化学的及び／又は電気的要件を満たすために、本発明の目的は、電動工具及びエネルギー供給装置のシステム並びにエネルギー供給装置を提供することであり、それによりインターフェースの電力密度を向上させ、その耐用年数を延長することができる。特に、業界は、以前よりも高い電流をエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができるインターフェース及び将来のバッテリ技術の最適な利用を保証することができるインターフェースを歓迎するであろう。
【課題を解決するための手段】
【0010】
この目的は、独立請求項の主題によって達成される。独立請求項の主題に関する有利な実施形態は、従属請求項に見出され得る。
【0011】
本発明によれば、電動工具と、電動工具に電気エネルギーを供給するためのエネルギー供給装置とを含むシステムが提供され、エネルギー供給装置は、インターフェースを介して電動工具に着脱可能に接続され得、インターフェースは、少なくとも雌型接触相手部及び雄型接触相手部を含み、接触相手部は、プラグ接続を介して着脱可能に一緒に接続され得る。インターフェースは、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に好ましくは０．２ミリオーム未満の、１つの極当たりの総電気境界抵抗を有する。１つの極当たりのインターフェースの総電気境界抵抗は、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に好ましくは０．２ミリオーム未満の値を有するため、驚くほど高い電流をエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができるシステムが提供され得る。これらは、５０アンペア（Ａ）を超える、好ましくは７０Ａを超える、最も好ましくは１００Ａを超える程度の定電流であることが好ましい。このようにして、強力な又は高出力のエネルギー供給装置を最適に利用し、その貯蔵された電気エネルギーを電動工具に最適に伝送し得る。提案されるインターフェースは、将来のセル技術に関連し得る高い電気的及び機械的負荷に耐えることができ、これらの将来のセル技術の最適な利用を可能にするために、特に堅牢で耐久性があることがわかっている。総電気境界抵抗の減少は、有利には、インターフェースの電流搬送容量の増加につながり、それにより、本発明は、より高い電力クラスの電動工具、即ち特に高出力の電動工具の動作又はそれらに対する電気エネルギー供給を可能にする。境界抵抗における電力損失の低減は、有利には、周囲のコンポーネントの熱負荷の低減につながり得る。特に、熱可塑性材料のコンポーネントは、それにより、過剰な熱の影響による損傷から効果的に保護され得る。
【0012】
本発明に関連して、「１つの極当たりの総電気境界抵抗」が測定されるという表現は、好ましくは、本発明の意味では、総電気境界抵抗が電動工具及びエネルギー供給装置のシステムの２つの電流方向の１つで測定されることを意味する。好ましくは、第１の電流経路は、エネルギー供給装置の正極と、電動工具、特に電動工具内部の消費部との間に存在し、第２の電流経路は、電動工具、特に電動工具内部の消費部と、エネルギー供給装置の負極との間に存在する。電流経路のこのコースを例えば図１８に示す。本発明に関連して、エネルギー供給装置の正極は、カソードと指定される一方、エネルギー供給装置の負極は、アノードと指定されることが好ましい。従って、第１の電流経路は、好ましくは、エネルギー供給装置のカソードと電動工具の消費部との間に存在し、第２の電流経路は、電動工具の消費部とエネルギー供給装置のアノードとの間に存在する。図１８に示す例示的な実施形態では、例えば、インターフェースの総電気境界抵抗は、図の上部に示す第１の電流経路で測定される。好ましくは、総電気境界抵抗は、エネルギー供給装置の正極と電動工具との間で測定される。好ましくは、オーム計が総電気境界抵抗を測定するために用いられ、測定電流供給装置は、それに並列に接続される。オーム計は、好ましくは、電気抵抗のための測定装置を構成し、好ましくは本発明に関連して生じる特に低い総電気境界抵抗も検出するように構成される。オーム計は、従って、好ましくは抵抗計としても公知である。測定電流供給装置は、好ましくは、電源を含み得るか又はそれによって形成され得る。測定電流供給装置は、好ましくは、電流を出力するように構成され、本発明に関連して、例えば１アンペアの電流が測定電流供給装置によって出力される。
【0013】
本発明の意味では、インターフェースの雄型及び雌型接触相手部は、工具なしで互いに接続できることが特に好ましい。電動工具とエネルギー供給装置とが何度も一緒に接続されるため、接触相手部の簡単な接続可能性が特に有利である。従って、提案されるインターフェースは、耐久性があり、電動工具の使用によってエネルギー供給装置の各放電後に分離され、エネルギー供給装置の充電後に再接続されるように設計されるプラグ接続を介して接触相手部の特に簡単な接続を可能にする。従って、提案されるシステムのインターフェースは、例えば、電流又は電気エネルギーがエネルギー供給装置の内部で伝送される、先行技術で公知の電流伝送解決策と異なる。加えて、本発明に関連して説明するインターフェースは、技術装置又は車両に、一度のみではあるが、永続的に接続されるインターフェースと異なる。例えば、取付又は設置中、エネルギー供給装置は、ねじ接続を介して車両に恒久的に接続され得、かかるエネルギー供給装置は、その場合、長時間車両内に留まる。本発明は、インターフェースの接触相手部が、特に耐久性があり、且つ堅牢なプラグ接続を介して好ましくは工具なしで一緒に接続され得る点でかかるねじ接続と異なる。むしろ、エネルギー供給装置が作業の実行のために定期的に交換されることは、提案される電動工具の適切な使用の一部である。換言すれば、動作指示に従って電動工具を用いる際、エネルギー供給装置は、定期的に交換され、好ましくはエネルギー供給装置のエネルギーが「消費」され、エネルギー供給装置が再充電されなければならない場合、即ち例えば充電器で再び充電されなければならない場合に交換される。本発明の意味では、エネルギー供給装置は、電動工具のユーザによって工具なしに取り外され得ることが極めて特に好ましく、これは、設置プロセス中に電気装置又は車両に設置されるエネルギー供給装置による場合には当てはまらない。有利には、エネルギー供給装置は、特別な工具を持ち運ぶ必要なく、ユーザによって電動工具から取り外され得る。かかる工具不要のエネルギー供給装置の取り外しは、エネルギー供給装置のエネルギーが「消費」され、エネルギー供給装置が交換又は再充電されなければならない場合に常に繰り返されることが好ましい。電動工具からの及びそれへのエネルギー供給装置の好ましくは定期的な取り外し及び挿入は、好ましくは、本発明の意味では、「取り外し又は挿入サイクル」としても知られる。本発明の意味では、電動工具及びエネルギー供給装置は、「インターフェースの接続相手」として知られることが好ましい。好ましくは、インターフェースの接続相手は、少なくとも１つの接触相手部をそれぞれ有し、本発明の意味では、インターフェースの各接続相手は、２つ以上の接触相手部を有することが特に好ましい。接触相手部は、雌型又は雄型接触相手部として構成され得、いずれの場合にも１つの雌型及び１つの雄型接触相手部がそれぞれの電流伝送対を形成し得る。例えば、インターフェースの各接続相手が２つの好ましくは相互に対応する接触相手部を有する場合、例えば、２つの電流伝送対が形成され得る。本発明の意味での用語「対応する」とは、１つの雌型及び１つの雄型接触相手部が、それらが一緒に電流伝送対を形成するように構成されるため、雌型接触相手部が雄型接触相手部に対応することを意味する。例えば、接触相手部は、互いに差し込むことができるプラグ接触子として構成され得る。特に、雄型接触相手部のブレードは、雌型接触相手部の受入クランプ端子に挿入され得る。明らかに、他の接続方法も本発明に関連して好ましい。本発明の意味では、インターフェースの接続相手の接触相手部は、通信接触子又は素子と区別するために電力接触子として説明されることが好ましい。電力接触子は、好ましくは、エネルギー供給装置から電動工具の方向に電気エネルギーを伝送するように構成されるのに対して、通信接触子又は素子は、インターフェースの接続相手間でデータを交換するように構成され得る。
【0014】
本発明の意味では、電動工具及びエネルギー供給装置は、それぞれ接触相手部の群を含むことが好ましい。例えば、エネルギー供給装置は、１つの群又は複数の雌型接触相手部を有し得る一方、電動工具は、１つの群又は複数の雄型接触相手部を有する。明らかに、接触相手部の配置は、逆にもされ得、即ち、電動工具は、１つの群の雌型接触相手部を有し得る一方、エネルギー供給装置は、１つの群の雄型接触相手部を有する。本発明の意味では、電動工具及びエネルギー供給装置は、「混合された」群の接触相手部、即ち雌型及び雄型の両方の接触相手部を有することが好ましい場合もある。電動工具又はエネルギー供給装置が例えば４つの接触相手部を有する場合、例えば２つ又は３つの接触相手部を雄型接触相手部として構成し、残りの接触相手部を雌型接触相手部として構成し得る。
【0015】
本発明の意味では、インターフェースの接触相手部、即ち電動工具及びエネルギー供給装置は、対応する数の接触相手部を有することが好ましい。本発明の意味では、電動工具及びエネルギー供給装置は、同数の接触相手部を有することが好ましい。例えば、電動工具が４つの雄型接触相手部を有する場合、本発明の意味では、エネルギー供給装置も４つの接触相手部を有することが好ましく、この場合、好ましくは４つの雌型接触相手部を有する。本発明のこの例示的な実施形態では、４つの電流伝送対が形成され得、これらを介して電気エネルギーをエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができる。しかし、本発明の意味では、電動工具の接触相手部の数と、エネルギー供給装置の接触相手部の数とが異なることが同様に好ましい場合がある。本発明のこの例示的な実施形態では、電動工具は、例えば、４つの雄型を有し、エネルギー供給装置は、２つの雌型接触相手部を有し得る。エネルギー供給装置が電動工具に接続される場合、好ましくは２つの電流伝送対のみが形成され、これらを介して電気エネルギーをエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができる。好ましくは、本発明のこの例示的な実施形態では、電動工具の２つの雄型接触相手部は、割り当てられていないために未使用又は空のままであり、本発明のこの例示的な実施形態では、エネルギー供給装置から電動工具への電気エネルギーの伝送に寄与しない。本発明の意味では、電動工具が２つの雄型接触相手部を有し、エネルギー供給装置が４つの雌型接触相手部を有することも好ましい場合がある。本発明のこの例示的な実施形態では、接続時、エネルギー供給装置の２つの雌型接触相手部は、未使用又は未占有のままであり、それにより、本発明のこの例示的な実施形態では、それらは、エネルギー供給装置から電動工具への電気エネルギーの伝送に寄与しない。
【0016】
本発明の意味では、インターフェースは、１つの極当たり少なくとも６個、好ましくは少なくとも８個、最も好ましくは少なくとも１２個の個々の接点を含むことが好ましい。本発明者らは、提案されるシステムのインターフェースの総電気境界抵抗が、多数の個々の接点がインターフェースの雌型及び雄型接触相手部間に設けられる場合に特に低減され得ることを見出した。本発明の意味では、少なくとも１つの雌型接触相手部が２つ以上の脚部を有する場合、インターフェースの個々の接点の数を増加させ得ることが好ましく、本発明の意味での雌型接触相手部の脚部は、好ましくは、「接触腕部」とも説明され得る。本発明のこの例示的な実施形態では、インターフェースの少なくとも１つの雌型接触相手部は、例えば、雌型接触相手部が複数の脚部又は接触腕部を有する場合、１つの極当たり少なくとも６個、好ましくは少なくとも８個、最も好ましくは少なくとも１２個の個々の接点を有することが好ましい。
【0017】
本発明の意味では、いずれの場合にも１つの雄型接触相手部及び１つの雌型接触相手部が電流伝送対を形成し、インターフェースの少なくとも１つの電流伝送対が１つの極当たり少なくとも６個、好ましくは少なくとも８個、最も好ましくは少なくとも１２個の個々の接点を有することも好ましい場合がある。本発明の意味では、２つ以上の接触相手部又は２つ以上の電力接触子がインターフェースの各接続相手上に設けられることが好ましい場合もある。次いで、例えば２つ、３つ、４つ、５つ又はそれを超える電流伝送対が形成され得、それぞれが１つの雌型及び１つの雄型接触相手部を有し、電流伝送対の数が多いほど、有利にはより多くの電気エネルギーをエネルギー供給装置から電動工具に伝送できることを意味する。加えて、電流伝送対の数がより多いことは、より高い電流レベルをエネルギー供給装置から電動工具に伝送できることを意味し得る。これらは、５０アンペア（Ａ）を超える、好ましくは７０Ａを超える、最も好ましくは１００Ａを超える程度の定電流であることが好ましい。
【0018】
本発明者らは、接触相手部の少なくとも１つが第１のコーティングを有し、質量パーセントにおける第１のコーティングの銀の割合が、７０％を超える領域、好ましくは９５％を超える領域にある場合、電流負荷容量を更に向上させ得ることを見出した。第１のコーティングの提供は、有利には、提案されるシステムのインターフェースの総電気境界抵抗が、コーティングされていない接触相手部を有するインターフェースと比較して更に低減され得、それにより、エネルギー供給装置の電力容量が更により良好に利用され得ることを意味し得る。試験は、７０％を超える、好ましくは９５％を超える領域における質量パーセントでの銀部分を有するコーティングがインターフェースの総電気境界抵抗を驚くほど大幅に低減し、従ってインターフェースの電力密度を更に向上させるのに特に適していることを示した。例えば、第１のコーティングは、これらに限定されないが、銀又は銀グラファイトを含み得る。
【0019】
本発明によれば、第１のコーティングは、個々の接点の領域にあることが好ましい。本発明の意味での用語「個々の接点」とは、好ましくは、電気エネルギーを伝送するために接続時に接触相手部と当接する接触相手部の点又は領域を意味する。この用語は、好ましくは、本質的にばね付勢された接触腕部を介して相手側、例えば雄型接触相手部のブレードに押圧され得る接触相手部間の局所的な接触点を指す。接点は、接触する点、線又は領域として構成され得る。例えば、図で明らかなように、雌型接触相手部は、通常、接続時に雄型接触相手部のブレードを囲む２つの脚部又は接触腕部を有する。雌型接触相手部が、それぞれが正確に１点で雄型接触相手部に接触する２つの脚部又は接触腕部を有する場合、対応する電流伝送対は、好ましくは、２つの個々の接点を有する。雌型接触相手部の２つの接触腕部のそれぞれが２つの個々の腕部に分割され、個々の腕部がそれぞれ正確に１点で雄型接触相手部に接触する場合、対応する電流伝送対は、好ましくは、４つの個々の接点を有する。本発明に関連して、好ましくは、個々の接点の数も極毎に与えられる。本発明の意味では、これは、好ましくは、個々の接点の数が、関係する１つの極当たりの接触相手部の数及びこれらの接触相手部の個々の接点の数から生じることを意味する。例えば、第１の電流経路における個々の接点の数は、エネルギー供給装置の正極、即ちカソードに接続される接触相手部又は電流伝送対の数を最初に確立することによって特定され得る。例えば、エネルギー供給装置の正極、即ちカソードは、２つの接触相手部に接続され得、２つの接触相手部は、２つの電流伝送対を形成し得る。エネルギー供給装置の正極に接続される電流伝送対の雌型接触相手部は、それぞれ２つの接触腕部を有し、これらの接触腕部は、例えば、それぞれ４つの個々の接触腕部に分割され得る。その場合、それぞれの個々の電流伝送対は、８つの個々の接点（各接触腕部上に４つ、合計８つ）を有し、本発明のこの例示的な実施形態では、１つの極（ここでは正極）当たりの個々の接点の数は、エネルギー供給装置の正極に接続される２つの雌型接触相手部が存在するため、１６に達する。換言すれば、この例で考慮される第１の電流経路は、１つの極当たり１６個の個々の接点を含む。用語「接続時」とは、好ましくは、エネルギー供給装置が電動工具に接続され、それにより、電気エネルギー又は電流をエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができる状態を説明する。好ましくは、第１のコーティングは、少なくとも接触相手部の個々の接点の領域に存在する。第１のコーティングは、接触相手部の他の点にも存在し得る。
【0020】
本発明の意味では、接触相手部の少なくとも１つが第２のコーティングを有することが好ましく、質量パーセントにおける第２のコーティングのニッケルの割合は、８３％を超える領域にある。第２のコーティングは、好ましくは、接触相手部の基材に対する第１のコーティングの接着を向上させるように構成される。第２のコーティングは、従って、接触相手部のニッケルサブコーティングのために有利に用いられ得る。好ましくは、第２のコーティングは、従って、基材と第１のコーティングとの間に配置される。第１及び／又は第２のコーティングを有する接触相手部の基材は、好ましくは、例えば銅等の高導電性材料であり得る。好ましくは、第１及び／又は第２のコーティングは、この基材に塗布され得、好ましくは、最初に第２のコーティングは、後に塗布される第１のコーティングの良好な接着のための基礎を置くために基材に塗布され得る。試験は、８３％を超える領域の、質量パーセントにおけるニッケルの割合を有するコーティングが、接触相手部の基材と第１のコーティング又は第１のコーティング材料との間の接着を向上させるのに特に適しており、驚くほど良好な接着結果をもたらすことを示した。本発明の意味では、第２のコーティングは、ニッケル及び／又はニッケルリンを含むことが好ましい。
【0021】
本発明の意味では、第１のコーティング及び第２のコーティングの合計厚さは、４μｍを超える領域、好ましくは８μｍを超える領域、最も好ましくは１０μｍを超える領域にあることが好ましい。本発明の意味では、これは、好ましくは、第１のコーティングの厚さ及び第２のコーティングの厚さの合計が４μｍを超え、好ましくは８μｍを超え、最も好ましくは１０μｍを超え得ることを意味する。試験は、前記領域における第１のコーティング及び第２のコーティングの合計厚さがインターフェースの総電気境界抵抗を更に低減し、従ってインターフェースの電力密度を向上させるのに特に適していることを示した。
【0022】
本発明の意味では、第１のコーティングは、３０％未満のグラファイトの割合を有することが好ましい。本発明の意味では、第１のコーティングのグラファイトの割合は、３０％未満の領域にあることが好ましい。試験は、前記領域における第１のコーティングの３０％未満のグラファイトの割合が、特に耐久性があり、且つ堅牢であり、加えて、極めて長い耐用年数にわたってインターフェースの低い総電気境界抵抗、従ってインターフェースの電力密度を得るのに極めて適していることを示した。第２のコーティングは、好ましくは、グラファイトを含まない。表現「第２のコーティングが含まない」とは、本発明の意味では、好ましくはグラファイトが第２のコーティングに含まれることが製造業者によって提供されないことを意味する。しかし、拡散及び原子移動プロセスのため、グラファイト、即ち炭素又は銅等の異種原子がとりわけ基材又は第１のコーティングに対する境界層の領域に堆積することを排除することはできない。
【0023】
本発明の意味では、接触相手部の少なくとも１つがその表面上に微細構造を有することが好ましく、微細構造は、０．３μｍを超える低減されたピーク高さ及び／又は０．３μｍを超える低減された溝深さを有する。低減されたピーク高さは、好ましくは、少なくとも１つの接触相手部の表面から突出するかかる要素の平均高さであり得る。低減されたピーク高さは、好ましくは、いわゆるＲｐｋ値によって説明され得る。低減された溝深さは、好ましくは、少なくとも１つの接触相手部の表面から開始して接触相手部の材料内に延在する溝の平均深さであり得る。低減された溝深さは、好ましくは、いわゆるＲｖｋ値によって説明され得る。従って、本発明の意味では、微細構造は、０．３μｍのＲｐｋ値及び／又は０．３μｍを超えるＲｖｋ値を有することが好ましい。試験は、２つの粗さ値のこの組み合わせが驚くほど低い境界抵抗及びインターフェースの高い耐摩耗性を保証することを示した。本発明の意味では、好ましくは「谷」を形成する溝の構成は、潤滑剤の極めて良好な埋め込みをもたらし、「山」の構成は、２つの接触相手部間の極めて高い局所的な表面圧力をもたらすため、前記粗さ値により、特に良好な電気接触を達成することができる。
【0024】
接触相手部の表面は、例えば、雄型接触相手部のブレードの表面であり得る。雌型接触相手部では、接触腕部の内側又は脚部の内側は、接触相手部の表面を形成し、雌型接触相手部の接触腕部又は脚部のこれらの内側は、接続時に雄型接触相手部と当接するものであり、それにより、電気エネルギーをエネルギー供給装置から電動工具に伝達することができる。本発明の意味では、微細構造は、少なくとも１つの接触相手部の表面上で周期的に繰り返されることが好ましい。
【0025】
本発明の意味では、接触相手部の少なくとも１つがその表面上に潤滑剤を有することが好ましく、潤滑剤は、質量パーセントで４０％を超える油の割合を有する。これは、好ましくは、本発明の意味では、インターフェースを酸化に対してより堅牢にし、従ってその耐用年数を延長し、且つインターフェースの電流伝送能力を向上させるために、好ましくはグリース含有潤滑剤を接触相手部の少なくとも１つに塗布できることを意味する。潤滑剤は、有利には、接続中の２つの接触相手部上の研磨摩耗及び凝着摩耗の両方を防止し得る。このようにして、コーティングによっても良好な境界抵抗が保持されるように、コーティングの早すぎる望ましくない摩耗が防止される。コーティングがその耐用年数の終わりに向かってある程度の摩耗を受けた場合でも、潤滑剤は、有利には、腐食に敏感な基材への空気供給を抑制し、従って有害な酸化を防止するのに役立つ。本発明の意味では、潤滑剤は、例えば、９５％までの油の割合、０～１０％の添加剤の割合、３～４０％の増粘剤の割合及び０～２０％の固体潤滑剤の割合を有することが好ましい。好ましくは、油及び添加剤は、潤滑剤の液体成分を構成し、これらは、好ましくは、潤滑剤の「油の割合」を構成又は確立する。増粘剤及び潤滑剤は、固体であり、潤滑剤の固体の割合を構成する。
【0026】
本発明の意味では、潤滑剤は、増粘のための少なくとも１つの固体を含むことが好ましく、固体は、好ましくは、金属錯体石鹸として構成される金属石鹸及び／又はポリ尿素である。
【0027】
加えて、潤滑剤は、摩耗保護としての少なくとも１つの添加剤及び／又は非鉄金属の不活性化のための少なくとも１つの添加剤を含有し得る。本発明の意味では、摩耗保護のための添加剤は、「摩耗保護添加剤」として説明され得る一方、非鉄金属不活性化のための添加剤は、好ましくは、「非鉄金属不活性化剤」として指定され得る。摩耗保護添加剤は、有利には、インターフェースの耐摩耗性を増加させ得る。非鉄金属不活性化剤を用いる場合、基材の非鉄金属の望ましくない酸化を低減又は減少させ得る。
【0028】
インターフェースの接続相手の接触相手部は、それぞれの装置、電動工具又はエネルギー供給装置にばねによって取り付けられ得る。本発明の意味では、雄型及び雌型接触相手部の両方又は接触相手部の両方の群がばねによって取り付けられることが好ましい場合がある。本発明の意味では、電動工具の接触相手部及びエネルギー供給装置の接触相手部の両方又は接触相手部の両方の群がばねによって取り付けられることが好ましい場合もある。好ましくは、個々の接触相手部は、それぞれ個々にばねによって取り付けられ得、この状況は、本発明の意味では、好ましくは「個々のばね取付」として指定される。本発明の意味では、電動工具及び／又はエネルギー供給装置は、それぞれの接触相手部を受け入れるための受入装置を含むことが好ましい場合もあり、その場合、例えば、受入装置は、ばねによって取り付けられ得る。本発明の意味では、ばねによる取付は、電動工具の領域及び／又はエネルギー供給装置の領域で行われることも好ましい。本発明の意味では、用語「ばね取付」とは、好ましくは、ばね取付物体、例えば個々の接触相手部又は好ましくは２つ以上の接触相手部を受け入れるか又は組み合わせるように構成される受入装置がばね取付のための弾性手段を含むことを意味する。ばね取付のためのこの弾性手段は、例えば、ばね等の弾性要素を含み得る。ばね取付の詳細は、以下で説明する。ばね取付のための弾性手段は、好ましくは、ばねによって取り付けられる接触相手部又は受入装置に作用するように構成される。好ましくは、接触相手部により、電動工具とエネルギー供給装置との間に形状嵌め及び／又は締まり嵌め接続が形成される。本発明の本質的な利点は、特に大きい電流を形状嵌め及び／又は締まり嵌め接続によって伝送し得、驚くべきことに、接触相手部間の相対距離を、最小まで完全に低減されないとしても、特に短く保持し得ることである。このようにして、有利には、電動工具とエネルギー供給装置との間のインターフェースの耐用年数を大幅に延ばすことができる。本発明の意味では、インターフェースの雌型及び雄型接触相手部は、好ましくは、インターフェースの「電力接触子」としても説明され得る。ばね取付のための少なくとも１つの弾性手段を設けることにより、結果として充電式バッテリと電動工具との間の接触接続の相対移動及び実際の破損を生じ得る、接触相手部に作用する振動及び揺動を簡単に補償することが可能である。
【0029】
本発明の意味では、ばね取付のための弾性手段が作用する接触相手部は、移動可能に取り付けられることが好ましい。換言すれば、相対移動を減少させるための弾性手段が能動的に接続される接触相手部は、移動可能に取り付けられ得る。本発明の意味では、移動可能に取り付けられた接触相手部及び／又は移動可能に取り付けられた受入装置は、ばねによって取り付けられることが更に好ましい。インターフェースの接続相手毎に２つ以上の接触相手部が設けられる場合又は電動工具及び／又はエネルギー供給装置が２つ以上の受入装置を有する場合、本発明の意味では、移動可能に取り付けられた接触相手部及び／又は移動可能に取り付けられた受入装置は、ばねより取り付けられることが好ましい場合がある。このようにして、接触相手部間の相対移動及び境界抵抗を更に大幅に低減し得、インターフェースの耐用年数を大幅に延ばし得る。
【0030】
受入装置は、弾性手段によって移動可能に取り付けられるか又はばねによって取り付けられ得る接触ブロック又は接触手段ブロックを形成し得る。本発明の意味では、受入装置は、インターフェースの接続相手、即ち電動工具又はエネルギー供給装置の接触相手部を含むことが好ましい。しかし、本発明の意味では、接続相手の接触相手部の部分量をそれぞれ受け入れ得る幾つかの受入装置が設けられる場合も好ましい場合がある。好ましくは、これらの幾つかの受入装置は、ばね取付のための弾性手段がこれらの幾つかの受入装置に作用する点でもばねによって取り付けられ得る。従って、受入装置は、電力接触子、即ち雌型及び雄型接触相手部並びに／又は通信素子を含み得る。本発明に関連して、相対移動を減少させるための弾性手段は、「接触相手部間の相対移動を減少させるための弾性手段」又は「弾性手段」としても説明されることが好ましい。
【0031】
好ましくは、相対移動を減少させるための弾性手段が作用する接触相手部は、接続状態で電動工具又はエネルギー供給装置に対して移動可能であるように取り付けられる。ばね取付が電動工具側に設けられる場合、即ち少なくとも１つの弾性手段が電動工具の接触相手部又は受入装置に作用する場合、電動工具の領域における結果として生じるばね取付は、好ましくは、接続状態で電動工具に対して移動可能であるように対応する接触相手部を取り付けることに寄与する。ばね取付がエネルギー供給装置側に設けられる場合、即ち少なくとも１つの弾性手段がエネルギー供給装置の接触相手部又は受入装置に作用する場合、エネルギー供給装置の領域における結果として生じるばね取付は、好ましくは、接続状態でエネルギー供給装置に対して移動可能であるように対応する接触相手部を取り付けることに寄与する。
【0032】
本発明に関連して、少なくとも１つの雄型接触相手部が電動工具に配置されることが好ましい。雄型接触相手部は、インターフェースの雌型接触相手部又は他のシステムコンポーネントに挿入され得るブレードを含み得る。本発明の有利な実施形態によれば、雄型接触相手部は、ピン状プラグコネクタ又はブレードとして構成され、インターフェースの雌型接触相手部は、ピン状プラグコネクタ又はブレードを受け入れるための弾性変形可能な脚部を有するクランプ端子として構成されることが提供され得る。雄型接触相手部は、突出領域及び停止部によって形成され得、突出領域は、エネルギー供給装置が電動工具に接続されるインターフェースの接続状態（「接続時」）で雌型接触相手部の１つに挿入される。非接続状態では、電動工具とエネルギー供給装置とは、互いに独立及び分離し得る。これは、例えば、エネルギー供給装置が充電中であり、充電器内に配置される場合であり得る。本発明に関連して、少なくとも１つの雄型接触相手部がエネルギー供給装置上に配置されることも好ましい場合がある。
【0033】
エネルギー供給装置は、好ましくは、少なくとも１つの充電式バッテリ（アキュムレータ）を含み得、エネルギー供給装置は、電動工具に電気エネルギーを供給するように構成される。電気エネルギーは、特に電動工具がインターフェースによってエネルギー供給装置に接続される接続状態でエネルギー供給装置から電動工具に出力される。雌型及び雄型接触相手部は、接続時に互いに係合し、それにより、電流又はエネルギーが接触領域を介して接触相手部間を流れ得る。
【0034】
ばね取付のための少なくとも１つの弾性手段は、好ましくは、ばね等の少なくとも１つの弾性要素を含み得る。ここで、弾性要素は、ばねの形態において、特に渦巻きばね、曲げばね又はコイルばねとして構成され得る。代替として、弾性要素は、弾性変形可能な材料のコンポーネントとして構成され得る。この場合、エラストマーも可能な材料である。従って、複数の方向、即ち接続要素に向かう方向又はそれから離れる方向だけでなく、接続要素の振動に関連する動きを容易に打ち消すことが可能である。加えて、インターフェースの接触相手部間の望ましくない相対移動は、弾性要素の使用によって効果的に短縮され得る。
【0035】
本発明の意味では、雌型接触相手部への挿入時、雄型接触相手部は、弾性手段が応力状態になるように少なくとも１つの弾性手段を圧縮することが好ましい。この圧縮は、好ましくは、弾性変形又は圧縮を構成し得る。好ましくは、用語「圧縮」及び「弾性変形」並びに対応する動詞は、本発明に関連して同義的に用いられる。弾性手段の圧縮は、有利には、応力状態をもたらす。代替として又は追加として、少なくとも１つの雄型接触相手部は、ばねによっても取り付けられ得る。本発明の意味での用語「ばね取付」とは、ばねによって取り付けられた接触相手部が接触相手部間の弾性手段に能動的に接続されることを意味する。換言すれば、接触相手部間の弾性手段は、接触相手部の１つに作用し得、それにより有利には対応する接触相手部のばね取付が達成される。本発明の意味では、エネルギー供給装置と電動工具とが一緒に接続されている接続状態又はロック状態において、少なくとも１つの弾性手段は、応力状態又は張力状態にあることが好ましい。本発明の意味では、弾性手段は、エネルギー供給装置内の力の流れが閉じられている非嵌合状態でもプレストレスを与えられることが好ましい。これにより、少なくとも１つの雌型接触相手部は、エネルギー供給装置上に載置され得る。少なくとも１つの弾性手段に応力を加えることにより、特に接触子システムが接続された状態において、雄型及び雌型接触相手部は、特に良好な接触が接触相手部間に形成されるように互いに対して堅固に押圧される。接触相手部のこの「ばね付勢された」接触又は接触相手部の特に緊密な接触のため、結果として生じる接触子の電力密度を著しく増加させることができ、従って５０アンペアを超える、好ましくは７０アンペアを超える又は特に好ましくは１００アンペアを超える領域の定電流を伝送することが可能である。提案される接触システムの耐用年数を実質的に延ばすこともできるため、提案される接触システムは、インターフェースに対するより高い機械的及び／又は電気的要件を本発明によって最適に満たすことができることから、長い耐用年数及び／又は高い出力電流を有するエネルギー供給装置に特に適している。
【0036】
本発明の意味では、エネルギー供給装置が電動工具に接続される場合、エネルギー供給装置は、例えば、電動工具のキャビティ内に導入されることが好ましい。「エネルギー供給装置」及び「電動工具」の接続相手間の電気的な接続を作成するために、第１のステップで接触相手部が互いに接触される。これは、好ましくは、雄型接触相手部のブレードが雌型相手部の受入端子に導入されることにおいて行われる。このプロセスは、好ましくは、本発明の意味では、「接触相手部を一緒にする」とも称する。特に、本発明の意味では、移動可能に取り付けられた接触相手部は、固定接触相手部に押圧されることが好ましく、移動の遊び又は自由は、移動可能に取り付けられた接触相手部の領域において本発明によって有利に提供される。次いで、第２のステップでは、少なくとも１つの弾性手段に応力が加えられ、例えば弾性要素が圧縮又は弾性変形される。次いで、追加の機械的固定又はロック機構が係合し得、例えば、ロック要素は、この目的のために設けられる凹部、窪み又はアンダーカットに係合するか又は載置され得る。本発明の意味では、弾性要素の応力がロック状態で存在することが特に好ましい。換言すれば、特に弾性要素は、エネルギー供給装置が電動工具に接続される場合に圧縮される。ばねによって取り付けられた接触相手部又は受入装置の移動の有利な遊び及び自由度は、好ましくは、接続状態でも存在する。本発明の意味では、エネルギー供給装置の電動工具へのロックは、インターフェースの力の流れで行われることが好ましい。
【0037】
従って、本発明に関連して、エネルギー供給装置を電動工具に接続するための方法が開示され、方法は、以下の方法ステップによって特徴付けられる。
ａ）エネルギー供給装置及び電動工具の接触相手部を一緒にすること、
ｂ）ばね取付のための少なくとも１つの弾性手段に応力をかけること、
ｃ）エネルギー供給装置を電動工具に安定して固定するように任意のロック要素を係合させること。
ａ）エネルギー供給装置及び電動工具の接触相手部を一緒にすること、
ｂ）ばね取付のための少なくとも１つの弾性手段に応力をかけること、
ｃ）エネルギー供給装置を電動工具に安定して固定するように任意のロック要素を係合させること。
【0038】
本発明に関連して、少なくとも１つの雌型接触相手部がエネルギー供給装置上に配置されることが好ましい。少なくとも１つの雌型接触相手部は、好ましくは、雄型接触相手部のブレードを受け入れるように構成される受入端子によって形成され得る。このために、雌型接触相手部は、弾性材料の２つの脚部を有し得、脚部は、雄型接触相手部が雌型接触相手部又は受入端子の内部に位置するようになるように、雄型接触相手部の挿入時に押し離される。この事例は、本発明の意味では、インターフェースの接続又はプラグ接続状態と称される。雌型接触相手部の脚部が形成される材料の弾性のため、この接続状態における雌型接触相手部の受入端子の脚部は、雄型接触相手部のブレード又は突出領域を押圧し、それにより、接触領域が接触相手部間に作成される。好ましくは、電流又はエネルギーは、この接触領域を介して接触相手部間で交換され、それにより、電流又は電気エネルギーがエネルギー供給装置から電動工具に向かって流れ得る。本発明に関連して、少なくとも１つの雌型接触相手部が電動工具上に配置されることも好ましい場合がある。
【0039】
雌型接触相手部の脚部は、好ましくは、雄型接触相手部への接触領域で銅等の良導体から形成され得る。雌型接触相手部は、加えて、ばね鋼のオーバースプリングを含み得、オーバースプリングは、好ましくは、接続時に安定した接触が雌型及び雄型接触相手部間に存在するように、雌型接触相手部の脚部を一緒に押圧するように構成される。ばね鋼と同様に、弾性特性を有する他の金属又は金属合金を用いて雌型接触相手部を作製し得る。電気エネルギーを伝達するために用いられる接触領域について、例えばＣｕＦｅ２Ｐ又はＣｕＣｒＳｉＴｉ等、良好な導電性、高い降伏強度及び／又は低い緩和を有する材料が特に好ましい。接触領域は、好ましくは、雌型接触相手部の脚部の内側に位置し得、そこで、それらは、接続時に雄型接触相手部のブレードと当接する。
【0040】
試験は、インターフェースにばね取付のための弾性手段を設けることにより、インターフェースの接触相手部間の摩擦腐食（フレッチング）を実質的に低減できることを示した。このようにして、例えば、接触相手部のより低い品質で安価なコーティングが用いられ得るか、又は相対移動を減少させるための少なくとも１つの弾性手段の使用がインターフェースのより長い耐用年数及びより高い電力密度をもたらし、本発明の意味でのより高い電力密度は、好ましくは、より高い電流が雄型及び雌型接触相手部のインターフェースを通して伝送できることを意味する。
【0041】
本発明は、エネルギー供給装置の望ましくない移動又は振動を防止することはできないが、相対移動を減少させるための少なくとも１つの弾性手段は、有利には、接触及び振動の影響を受けやすいエネルギー供給装置及び／又は電動工具の雄型及び雌型接触相手部の対が切り離され、従ってそれらの移動及び振動から保護されることを保証する。
【0042】
本発明の意味では、少なくとも１つの雄型及び１つの雌型接触相手部がいずれの場合にもユニットを形成することが好ましく、接続状態において、このユニットは、エネルギー供給装置及び／又は電動工具の移動から切り離される。有利には、雄型及び雌型接触相手部のユニットとエネルギー供給装置とのこの切り離しは、特に、接触相手部の１つ又は少なくとも１つの雄型及び雌型接触相手部のユニットに作用する少なくとも１つの弾性ばね取付手段によって達成される。換言すれば、本発明の意味では、弾性手段は、接触相手部の１つ又は雄型及び雌型接触相手部のユニットに作用するように構成されることが好ましい。エネルギー供給装置からのユニットの切り離しは、特に、少なくとも１つの弾性手段がエネルギー供給装置に存在する場合に生じる。本発明に関連して、少なくとも１つの弾性手段が電動工具に配置されることも好ましい場合がある。この場合、雄型及び雌型接触相手部のユニットは、好ましくは、電動工具から切り離され得る。
【0043】
本発明の意味では、インターフェースが、少なくとも１つの雌型接触相手部及び／又は少なくとも１つの雄型接触相手部を受け入れるための受入装置を含む場合も好ましい。換言すれば、受入装置は、少なくとも１つの雌型接触相手部若しくは少なくとも１つの雄型接触相手部又は少なくとも１つの雌型及び少なくとも１つの雄型接触相手部を受け入れるように構成され得る。本発明の好ましい例示的な実施形態では、受入装置は、少なくとも１つの雌型接触相手部を受け入れ得る。本発明の意味では、雌型接触相手部は、インターフェース上に個々に配置されるか、又はそれらは、受入装置の一部であることが好ましい場合があり、個々の雌型接触相手部又は受入装置は、電動工具又はエネルギー供給装置のいずれか一方のコンポーネントであり得る。本発明の意味では、個々の雌型接触相手部又は受入装置がエネルギー供給装置の一部であることが最も好ましい。
【0044】
本発明の意味では、エネルギー供給装置は、偶数の接触相手部を有することが好ましく、接触相手部は、雌型及び／又は雄型接触相手部であり得る。エネルギー供給装置は、好ましくは、正極及び負極を有し、２つの極のそれぞれは、接触相手部に接続され、即ち接触相手部を有する。例えば、エネルギー供給装置は、個別に又は接触ブロックでばねによって取り付けられ得る２つ、４つ、６つ、８つ又はそれを超える接触相手部を有し得る。好ましくは、接触相手部の半分は、エネルギー供給装置の負極に割り当てられ得る一方、接触相手部の他の半分は、エネルギー供給装置の正極に割り当てられ得る。
【0045】
本発明の意味では、インターフェースの接触相手部が個々にばねによって取り付けられるか、又は接触相手部によって形成される接触ブロックが全体としてばねによって取り付けられることが好ましい。接触相手部が個々にばねによって取り付けられる場合、接触相手部は、弾性ばね取付手段に個々に能動的に接続され得る。インターフェースが例えばシステム要素、即ち電動工具又はエネルギー供給装置の１つに４つの接触相手部を含む場合、弾性手段又は弾性要素は、これらの４つの接触相手部のそれぞれに割り当てられ得る。好ましくは、本発明のこの実施形態では、これは、「インターフェースの電力接触子の個々のばね取付」と称される。代替として、本発明の意味では、好ましくは幾つかの接触相手部、雌型及び／又は雄型を含む接触ブロック全体が全体としてばねによって取り付けられることが好ましい場合がある。本発明の意味では、かかる接触ブロックは、接触手段ブロックとしても説明され、接触手段ブロックは、電力接触子を有する受入装置によって形成され得る。本発明の意味では、接触ブロック又は受入装置は、弾性手段又は弾性要素に能動的に接続されることが好ましい。これは、好ましくは、本発明の意味では、弾性手段又は弾性要素が接触ブロック又は受入装置に割り当てられることを意味する。好ましくは、本発明のこの実施形態では、これは、「ばね取付受入装置」又は「ばね取付接触手段ブロック」と称される。
【0046】
本発明の意味では、少なくとも１つの弾性ばね取付手段が好ましくは全体として受入装置に割り当てられることが好ましい。この場合、例えば、４つの雌型接触相手部を受け入れ得る受入装置は、電動工具又はエネルギー供給装置である対応するシステムコンポーネントを有する弾性要素に接続され得る。切り離しは、次いで、例えばエネルギー供給装置と受入装置との間で行われ、それにより、受入装置内の雌型接触相手部は、エネルギー供給装置及び／又は電動工具の移動及び／又は振動から切り離されるか又は保護される。試験は、受入装置を用いることにより、傾斜運動に対して特に良好な保護が得られ、接触子間の摩擦モーメントが著しく増大することを示した。電力接触子を有する受入装置は、好ましくは、接触ブロックを形成し得、本発明は、この好ましくは移動可能に取り付けられるか又はばねによって取り付けられた接触ブロックを傾斜運動等から特に良好に保護する。本発明のこの利点は、雌型接触相手部の個々の端子接触子の支持面及び摩擦力が、挿入方向に対して横方向に又は略垂直に互いから遠く離間され、従って取付の大きいレバー腕部のために動的傾斜モーメントを極めて良好に吸収することができる点で達成され得る。雌型接触相手部が受入装置によって受け入れられる場合、接触ブロックの支持面にも同じことが当てはまる。上記は、特に雄型接触相手部が受入装置によって受け入れられ、接触ブロックを形成する場合、それらにも同様に当てはまる。
【0047】
代替として、少なくとも１つの弾性ばね取付手段は、雌型及び雄型接触相手部のそれぞれの接触対に割り当てられることが好ましい場合がある。この場合、例えば、雌型及び雄型接触相手部の各接触対は、弾性要素等、相対移動を減少させるためのそれ自体の弾性手段を有し得、弾性手段によってエネルギー供給装置及び／又は電動工具の移動及び／又は振動から切り離されるか又は保護され得る。
【0048】
本発明に関連して、電動工具とエネルギー供給装置との間で電気エネルギーを伝送するためのインターフェースも開示される。電動工具及びエネルギー供給装置のシステムに関して提示される用語、定義及び技術的利点は、好ましくは、インターフェース、以下で更に説明するエネルギー供給装置及びインターフェースによってエネルギー供給装置を電動工具に接続するための方法に適宜適用される。インターフェースは、インターフェースが、０．４ミリオーム未満、好ましくは０．３ミリオーム未満、特に好ましくは０．２ミリオーム未満の、１つの極当たりの総電気境界抵抗を有することを特徴とする。
【0049】
加えて、本発明は、インターフェースによってエネルギー供給装置を電動工具に接続するための方法であって、インターフェースは、少なくとも１つの雄型接触相手部及び少なくとも１つの雌型接触相手部を有し、雄型接触相手部及び雌型接触相手部は、エネルギー供給装置から電動工具への電気エネルギーの伝達のための接触の作成中、少なくとも１つの弾性ばね取付手段によって支持され得ることを特徴とする方法に関する。本発明の意味では、雄型及び雌型接触相手部は、いずれの場合にも電流伝送対、即ちユニットを形成することが好ましく、接続状態において、このユニットは、エネルギー供給装置の移動から切り離される。
【0050】
第２の態様では、本発明は、提案されるシステムで使用するためのエネルギー供給装置に関する。エネルギー供給装置は、好ましくは、特に長い耐用年数を有するエネルギー供給装置及び／又は特に高い電流、特に５０アンペアを超える、好ましくは７０アンペアを超える、最も好ましくは１００アンペアを超える定電流を供給するように構成されるエネルギー供給装置である。
【0051】
エネルギー供給装置は、好ましくは、アキュムレータ又は好ましくは充電式バッテリであり得る。明らかに、本発明の意味では、エネルギー供給装置は、２つ以上のアキュムレータ及び／又はバッテリを含むことも可能である。アキュムレータ及び／又はバッテリは、例えば、円筒形セルを含むいわゆるバッテリパックを有し得る。これらの円筒形セルは、例えば、リチウムイオン、マグネシウムイオン及び／又はナトリウムイオンを含むが、これらに限定されない化学物質を含有し得る。しかし、例えば、直方体又は立方体のセルを有する他のセルタイプが本発明に関連して用いられ得る。
【0052】
エネルギー供給装置は、好ましくは、特に長い耐用年数を有するエネルギー供給装置及び／又は特に高い電流、特に５０アンペアを超える、好ましくは７０アンペアを超える、最も好ましくは１００アンペアを超える定電流を供給するように構成されるエネルギー供給装置である。特に長い耐用年数は、好ましくは、エネルギー供給装置が摩耗の兆候を示すことなく特に多くの挿入プロセス又は挿入サイクルに耐えることにつながり得る。加えて、特に長い耐用年数は、エネルギー供給装置の化学成分が、実質的に老朽化することなく、以前のエネルギー供給装置よりも頻繁に再充電されるように構成されることを意味し得る。提案されるシステムの本質的な利点は、低い総電気境界抵抗のために、エネルギー供給装置の高い電力容量を特に良好に利用することができ、それにより、特に大量のエネルギーをエネルギー供給装置から電動工具に伝送することができ、特に高い定電流をエネルギー供給装置から電動工具に向かって流し得ることである。このようにして、新しいセル及びバッテリ技術の利点を本発明によって最適に利用し得る。本発明は、特に、システム又はそのインターフェースに対して極めて高い電力要件及び／又は極めて高い耐用年数要件を課す用途及び使用に対しても、バッテリ駆動工具におけるエネルギー供給装置の効率的な使用を可能にする電動工具及びエネルギー供給装置のシステムも提供し得る。
【0053】
本発明の意味では、エネルギー供給装置は、少なくとも１つのエネルギー貯蔵セルを含むことが好ましく、本発明の意味では、少なくとも１つのエネルギー貯蔵セルは、好ましくは、「セル」とも称され、１０ミリオーム（ｍＯｈｍ）未満の内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉを有する。本発明の好ましい改良形態では、少なくとも１つのセルの内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、８ミリオーム未満、好ましくは６ミリオーム未満であり得る。ここで、内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、好ましくは、規格ＩＥＣ６１９６０に従って測定される。内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、特にエネルギー供給装置のセルの抵抗を表し、セルのコンポーネント又はアクセサリは、内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉに寄与しない。低い内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、このようにして、放散されなければならない望ましくない熱が全く生成されないために有利である。内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、特に提案されるエネルギー供給装置のセルの内部で測定することができるＤＣ抵抗である。内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉは、当然のことながら、６．０２ミリオーム、７．４９ミリオーム、８．３３ミリオーム、８．６５ミリオーム又は９．５ミリオーム等の中間値もとり得る。
【0054】
１０ミリオーム未満の少なくとも１つのセルの内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉにより、低温で特に良好に動作し得るという意味で特に良好な熱特性を有するエネルギー供給装置を提供することができ、冷却コストを驚くほど低く保ち得ることが見出された。特に、１０ミリオーム未満のセル内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉを有するエネルギー貯蔵装置は、特に強力な電動工具へ電気エネルギーを供給するのに特に適している。かかるエネルギー供給装置は、従って、充電式バッテリ駆動電動工具がアクセスできないと当技術分野で以前に想定されていた適用領域でも、充電式バッテリ駆動電動工具の使用を可能にすることに対して有益な貢献をすることができる。
【0055】
有利には、かかるエネルギー供給装置は、周囲のプラスチック部品又はエネルギー供給装置のセル内部のセル化学を損傷することなく、長期間にわたって高い出力電力で、本発明によるエネルギー供給装置を有するバッテリ又はアキュムレータ作動工具に供給する可能性を生じさせ得る。
【0056】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルの表面積Ａに対する少なくとも１つのセルの抵抗の比は、０．２ミリオーム／ｃｍ２未満、好ましくは０．１ミリオーム／ｃｍ２未満、最も好ましくは０．０５ミリオーム／ｃｍ２未満であることが好ましい。円筒形セルの場合、セルの表面は、例えば、円筒の外面並びにセルの上面及び底面によって形成され得る。更に、本発明に関連して、少なくとも１つのセルの体積Ｖに対する少なくとも１つのセルの抵抗の比は、０．４ミリオーム／ｃｍ３未満、好ましくは０．３ミリオーム／ｃｍ３未満、最も好ましくは０．２ミリオーム／ｃｍ３未満であることが好ましい場合がある。直方体、立方体、球体等のような従来の幾何学的形状について、当業者は、かかる幾何学的物体の表面又は体積を計算するための式を知っている。本発明に関連して、用語「抵抗」とは、好ましくは、規格ＩＥＣ６１９６０に従って好ましくは測定することができる内部抵抗ＤＣＲ＿Ｉを示す。好ましくは、これは、直流抵抗である。
【0057】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルは、１．０Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満、好ましくは０．７５Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満、特に好ましくは０．５Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満の加熱係数を有することが好ましい。更に、少なくとも１つのセルは、１０００アンペア／リットルを超える電流を略一定に出力するように設計され得る。放電電流は、少なくとも１つのセルの体積に関連して示され、空間測定単位「リットル」（ｌ）が体積に対する単位として用いられる。本発明によるセルは、従って、セル体積１リットル当たり１０００Ａを略一定に超える放電電流を出力することができる。換言すれば、１リットルの体積を有するセルは、１０００Ａを超える略一定の放電電流を出力することができ、少なくとも１つのセルは、１．０Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満の加熱係数を更に有する。本発明の好ましい実施形態では、提案されるエネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、０．７５Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満、好ましくは０．５Ｗ／（Ａｈ・Ａ）未満の加熱係数を有し得る。加熱係数の単位は、ワット／（アンペア時・アンペア）である。加熱係数は、当然のことながら、０．５６Ｗ／（Ａｈ・Ａ）、０．７２３Ｗ／（Ａｈ・Ａ）又は０．９２５Ｗ／（Ａｈ・Ａ）等の中間値を有し得る。
【0058】
本発明は、有利には、低減された加熱を示し、従って高電力レベル及び高電流、好ましくは定電流が動作のために望まれる電動工具に供給するのに特によく適した少なくとも１つのセルを有するエネルギー供給装置の提供を可能にする。特に、本発明は、電動工具の動作中に任意に生成され、電動工具に電気エネルギーを出力する場合に生成される熱を、特に単純で複雑ではない方法で放散することができる電動工具のためのエネルギー供給装置を提供するために用いることができる。試験は、本発明が、存在する熱をより効果的に放散させるために用いることができるだけではないことを示した。むしろ、本発明は、電動工具の動作中に発生する熱を防止するか、又は発生する熱量を、本発明を用いて大幅に低減することができる。本発明は、電力及び放電電流に関して厳しい要件を有する電動工具にも最適な方法で電気エネルギーを供給することができるエネルギー供給装置を提供するために有利に用いることができる。換言すれば、本発明は、例えば、建設現場で厳しい掘削作業又は解体作業を行うことができる特に強力な電動工具のためのエネルギー供給装置を提供することができる。
【0059】
本発明の意味では、用語「電動工具」とは、工事現場、例えば建設現場及び／又は掘削現場で用いられ得る典型的な装置を意味する。それらは、ハンマードリル、チゼルカッター、コアドリル、アングルグラインダー又は研磨カッター、パワーカッター等であり得るが、これらに限定されない。加えて、本発明の意味での「電動工具」は、ランプ、ラジオ、掃除機、測定装置、建設ロボット、手押し車、運搬装置、フィーダ装置又は他の補助装置等、建設現場でときに用いられる補助装置であり得る。電動工具は、特に移動式電動工具であり得、提案されるエネルギー供給装置は、特にフレームに取り付けられたドリル又は丸鋸等の固定式電動工具でも用いられ得る。しかし、特にバッテリ又はアキュムレータによって電力を供給される携帯型電動工具が好ましい。電動工具は、例えば、エネルギー供給装置のための充電器であり得る。
【0060】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルが、１２分未満、好ましくは１０分未満、特に好ましくは８分未満の温度冷却半減期を有することが好ましい。本発明に関連して、これは、好ましくは、自由対流により、少なくとも１つのセルの温度が１２、１０又は８分未満で半分になることを意味する。温度冷却半減期は、好ましくは、エネルギー供給装置の非動作状態において、即ちエネルギー供給装置が動作していない場合、即ち電動工具に接続される場合に特定される。８分未満の温度冷却半減期を有するエネルギー供給装置は、主に強力な電動工具における使用に特に適していることが見出された。温度冷却半減期は、当然のことながら、８．５分、９分２０秒又は１１分４７秒の値も有し得る。
【0061】
提案されるエネルギー供給装置の驚くほど低い温度冷却半減期に起因して、電動工具の動作中又は電動工具の充電中に発生する熱は、少なくとも１つのセル内に短時間のみ留まる。このようにして、セルを特に迅速に再充電することができ、電動工具で迅速に再利用することができる。その上、エネルギー供給装置又は提案されるエネルギー供給装置を有する電動工具のコンポーネントへの熱負荷を大幅に低減することができる。結果として、エネルギー供給装置を保護し、その耐用年数を延ばすことができる。
【0062】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルは、エネルギー供給装置のバッテリパック内に配置されることが好ましい。一連の個々のセルは、好ましくは、バッテリパック内で組み合わせることができ、このようにして最適な方法でエネルギー供給装置に挿入することができる。例えば、５、６又は１０個のセルがバッテリパックを形成し得、これらの数の整数倍も可能である。例えば、エネルギー供給装置は、例えば、５、６又は１０個のセルを含み得る個々のセル列を有し得る。例えば、５個のセルの３列を有するエネルギー供給装置は、例えば、１５個の個々のセルを含み得る。
【0063】
本発明の意味では、エネルギー供給装置は、少なくとも２．２Ａｈ、好ましくは少なくとも２．５Ａｈの容量を有することが好ましい。試験は、前記容量値が、建設産業における強力な電動工具の使用に特に良好に適しており、電気エネルギーの利用可能性及び電動工具の可能な使用期間についてのそこでの要件を特に良好に満たすことを示した。
【0064】
好ましくは、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、少なくとも１０秒間、少なくとも２０Ａの放電電流を供給するように構成される。例えば、エネルギー供給装置のセルは、少なくとも１０秒間、少なくとも２０Ａ、特に少なくとも２５Ａの放電電流を供給するように構成され得る。換言すれば、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、少なくとも２０Ａ、特に少なくとも２５Ａの連続電流を供給するように構成され得る。
【0065】
ピーク電流、特に短時間の電流は、エネルギー供給装置の激しい加熱につながり得ることも考えられる。従って、本明細書中に説明する措置によって達成され得るような強力な冷却を有するエネルギー供給装置は、特に有利である。例えば、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、１秒を超えて少なくとも５０Ａを供給することができると考えられる。換言すれば、本発明の意味では、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、少なくとも１秒間、少なくとも５０Ａの放電電流を供給するように構成されることが好ましい。電動工具は、一時的に高い電力レベルを必要とすることが多い可能性がある。かかるピーク電流及び／又はかかる連続電流を供給することができるセルを有するエネルギー供給装置は、従って、建設現場で用いられるような強力な電動工具に特に適している。
【0066】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルは、電解液を含むことが好ましく、電解液は、好ましくは、室温で凝集した液体状態で存在する。電解質は、リチウム、ナトリウム及び／又はマグネシウムを含み得るが、これらに限定されない。特に、電解質は、リチウム系であり得る。代替として又は追加として、前記電解質は、ナトリウム系でもあり得る。充電式バッテリがマグネシウム系であることも考えられる。電解質ベースのエネルギー供給装置は、少なくとも１０Ｖ、好ましくは少なくとも１８Ｖ、特に少なくとも２８Ｖ、例えば３６Ｖの定格電圧を有することができる。１８～２２Ｖの範囲内、特に２１～２２Ｖの範囲内の定格電圧が極めて特に好ましい。エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、例えば、３．６Ｖの電圧を有し得るが、これに限定されない。
【0067】
本発明の意味では、エネルギー供給装置は、例えば、１．５Ｃ、好ましくは２Ｃ、最も好ましくは３Ｃの充電率で充電されることが好ましい。充電率ｘＣは、放電されたエネルギー供給装置を充電率ｘＣの桁ｘに対応する１時間の何分の１かで完全に充電するのに必要な電流強度を意味する。例えば、３Ｃの充電率は、２０分以内にアキュムレータの完全充電を可能にする。
【0068】
本発明に関連して、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルは、表面積Ａ及び体積Ｖを有することが好ましく、体積に対する表面積の比Ａ／Ｖは、体積の立方根の逆数の６倍、好ましくは８倍、特に好ましくは１０倍より大きい。
【0069】
少なくとも１つのセルの表面積Ａが体積Ｖの２乗の立方根の８倍よりも大きいという表現は、好ましくは、式Ａ＞８＊Ｖ＾（２／３）によっても表され得る。別の言い方をすれば、この関係は、体積に対する表面積の比Ａ／Ｖが体積の立方根の逆数の８倍よりも大きい点で説明され得る。
【0070】
上記の関係が満たされているかどうかをチェックするために、同じ基本単位の値が常に用いられなければならない。例えば、表面積にｍ２単位の値が上記の式に用いられる場合、好ましくはｍ３単位の値が体積に用いられる。例えば、表面積に単位ｃｍ２の値が上記の式で用いられる場合、好ましくは単位ｃｍ３の値が体積に用いられる。例えば、表面積に単位ｍｍ２の値が上記の式で用いられる場合、好ましくは単位ｍｍ３の値が体積に用いられる。
【0071】
例えば、Ａ＞８＊Ｖ＾（２／３）の関係を満たすセル寸法形状は、有利には、冷却効果にとって重要なセルの外表面積とセル体積との間の特に好ましい比を有する。本発明者らは、エネルギー供給装置の少なくとも１つのセルの体積に対する表面積の比がエネルギー供給装置からの熱の除去に重要な影響を及ぼすことを見出した。提案されるエネルギー供給装置の向上した冷却能力は、有利には、少なくとも１つのセルの一定の体積及び低い内部抵抗に対してセル表面積を増加させることによって達成することができる。本発明に関連して、セルの内部抵抗が低減される場合、低いセル温度と同時に高い電力出力が可能であることが好ましい。少なくとも１つのセルの内部抵抗の減少は、より少ない熱の生成をもたらすことができる。更に、エネルギー供給装置内部の少なくとも１つのセルの表面積Ａが、少なくとも１つのセルの体積Ｖの２乗の立方根の６倍、好ましくは８倍、特に好ましくは１０倍よりも大きいセルの使用により、低いセル温度が達成され得る。結果として、特に環境への熱の出力を改善することができる。
【0072】
前記関係を満たすセルを有するエネルギー貯蔵装置は、例えば、円筒形セルを有する以前から公知のエネルギー供給装置よりも良好に冷却できることが見出された。上記の関係は、例えば、提案されるエネルギー供給装置のセルが円筒形の基本形状を有するが、追加の表面増加要素がその表面上に配置される点で満たすことができる。前記要素は、例えば、フィン、歯等であり得る。円筒形基本形状を有さず、むしろ全く異なる形状のセルも本発明の適用範囲内で用いられ得る。例えば、提案されるエネルギー供給装置のセルは、略立方形又は立方体状の基本形状を有し得る。用語「略」とは、ここでは当業者にとって不明確ではなく、なぜなら、当業者は、例えば、窪み又は丸い角及び／又は縁を有する直方体も本発明に関連して用語「略立方体状」によって包含されるべきであることを知っているためである。
【0073】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルがセルコアを有することが好ましく、エネルギー供給装置の表面から５ｍｍを超えて離間する点は、セルコア内に存在しない。エネルギー供給装置が放電される場合、例えばエネルギー供給装置が電動工具に接続され、電動工具を用いて作業が行われる場合、セルコア内に熱が発生し得る。本発明のこの特定の改良形態では、この熱は、エネルギー供給装置のセルの表面まで比較的短い経路で搬送することができる。熱は、表面から最適な方法で放散することができる。従って、かかるエネルギー供給装置は、良好な冷却、特に比較的良好な自己冷却を示すことができる。限界温度に達するまでの時間を延長することができ、且つ／又は温度に達する状況を有利に完全に回避することができる。本発明の更なる利点として、比較的均一な温度分布をセルコア内で達成することができる。これは、結果として充電式バッテリの均一な経年劣化を生じ得る。これにより、従って、エネルギー供給装置の耐用年数を延ばすことができる。
【0074】
本発明に関連して、少なくとも１つのセルは、２０アンペアを超える、好ましくは３０アンペアを超える、最も好ましくは４０アンペアを超える最大定電流出力を有することが好ましい。最大定電流出力は、セル又はエネルギー供給装置が上限温度に達することなく引き出すことができるセル又はエネルギー供給装置の電流量である。可能な上限温度は、６０℃又は７０℃の範囲内にあり得るが、これに限定されない。最大定電流出力の単位は、アンペアである。
【0075】
本発明に関連して言及される全ての値の範囲の場合、全ての中間値も常に開示されていると考えるべきである。例えば、２０～３０Ａの値、即ち例えば２１、２２．３、２４、２５．５５又は２７．０６アンペアも最大定電流出力の場合に開示されると考えるべきである。更に、３０～４０Ａの値、即ち例えば３２、３３．３、３６、３８．５５又は３９．０７アンペアも開示されていると考えるべきである。
【0076】
本発明に関連して、エネルギー供給装置は、８０・ｔ＾（－０．４５）を超える放電Ｃレートを有することが好ましく、ここで、文字「ｔ」は、秒単位の時間を表す。Ｃレートは、有利には、エネルギー供給装置の充電及び放電電流の定量化を可能にし、ここで用いられる放電Ｃレートは、特にエネルギー供給装置の放電電流の定量化を可能にする。例えば、最大許容充電及び放電電流は、Ｃレートによって示すことができる。これらの充電及び放電電流は、好ましくは、エネルギー供給装置の定格容量に依存する。８０・ｔ＾（－０．４５）の異常に高い放電Ｃレートは、有利には、提案されるエネルギー供給装置が、建設産業で強力な電動工具を動作させるために必要とされる特に高い放電電流を達成するために用いられ得ることを意味する。例えば、放電電流は、４０アンペアよりも大きい、好ましくは６０アンペアよりも大きい、更により好ましくは８０アンペアよりも大きい領域にあり得る。
【0077】
本発明の意味では、セルは、１０ケルビン未満のセル温度勾配を有することが好ましい。セル温度は、好ましくは、提案されるエネルギー供給装置の少なくとも１つのセル内の温度差の尺度であり、本発明に関連して、セルが可能な限り均一な温度分布を有すること、即ちセルの内側領域の温度が、セルのケーシング又は外面の領域で測定される温度と可能な限り異ならないことが好ましい。
【0078】
更なる利点は、以下の図の説明から明らかになるであろう。図、本明細書及び特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含む。当業者は、有用な更なる組み合わせを形成するために、適宜、特徴を個別にも検討し、それらを組み合わせるであろう。
【0079】
図では、同じ及び類似のコンポーネントを同じ参照符号で示す。
【図面の簡単な説明】
【0080】
【図1】複数の個々の接点を有する雌型接触相手部の可能な一実施形態を示す図である。
【図2】電動工具及びエネルギー供給装置のシステムの好ましい実施形態を示す図である。
【図3】提案されるシステムの好ましい実施形態のエネルギー供給装置の上面の可能な実施形態を示す図である。
【図4】雌型及び雄型接触相手部のユニットの可能な実施形態を示す図である。
【図5】雌型及び雄型接触相手部のユニットの更なる可能な実施形態を示す図である。
【図6】エネルギー供給装置と電動工具とを接続する可能なプロセスの図である。
【図7】接触相手部のばね取付及び配置の様々な組み合わせの図である。
【図8】接触相手部の様々な配置及びそれらの割り当ての図である。
【図9】受入装置のばね取付と比較した接点の個々のばね取付の図である。
【図10】エネルギー供給装置の好ましい実施形態の側面概略図である。
【図11】第１のコーティングを有する電流伝送対の好ましい実施形態の側面概略図である。
【図12】潤滑剤を有する電流伝送対の好ましい実施形態の側面概略図である。
【図13】表面上に微細構造を有する電流伝送対の好ましい実施形態の側面概略図である。
【図14】２つの電流伝送対を有するシステムの好ましい実施形態の側面概略図である。
【図15】複数の電流伝送対を有するシステムの好ましい実施形態の側面概略図である。
【図16】第１及び第２のコーティングを有する電流伝送対の好ましい実施形態の側面概略図である。
【図17】抵抗測定のための可能な構造の概略図である。
【図18】複数の電流伝送対を有する抵抗測定のための可能な構造の側面概略図である。
【発明を実施するための形態】
【0081】
図１は、複数の個々の接点４６を有する雌型接触相手部４０の可能な一実施形態を示す。図１の部分図ａ）は、オーバースプリング１８０を有する雌型接触相手部４０を示す。オーバースプリング１８０は、例えば、ばね鋼からなるか又はそれを含み得る一方、雌型接触相手部４０の脚部４４は、例えば、銅等の良好な導電性を有する材料を含む。雌型接触相手部４０の接触腕部４４の材料は、好ましくは、基材１３０としても指定され得る。雌型接触相手部４０の接触腕部４４は、少なくとも１つのコーティング１１０、１２０によってコーティングされ得、例えば、第１のステップでは、高いニッケルの割合を有する第２のコーティング１２０が雌型接触相手部４０の基材１３０に塗布され得る。このニッケルサブコーティングは、従って、第２のステップで塗布される第１のコーティング１１０が基材１３０上により良好に保持又は付着することを確実にする役割を果たす。第１のコーティング１１０は、好ましくは、高い銀の割合を有し得る。高い銀の割合は、雌型接触相手部４０の脚部４４の良好な電流伝導性に寄与する。第１のコーティング１１０は、好ましくは、接続時にインターフェース３０の雄型接触相手部５０と接触し得る雌型接触相手部４０の接触腕部４４の内側に塗布される。雌型接触相手部４０の脚部４４の内側は、本発明の意味では、好ましくは雌型接触相手部４０の上面１４０としても説明される。好ましくは、雄型接触相手部５０又はそれらのブレード５２は、例えば、図１３に示す上面１４０も有する。雌型接触相手部４０は、好ましくは、エネルギー供給装置２０上に存在し得る（図２を参照されたい）一方、雄型接触相手部５０は、電動工具１０上に存在し得る（図２を参照されたい）。しかし、エネルギー供給装置２０及び電動工具１０に対する接触相手部４０、５０の配置は、逆であり得る。
【0082】
オーバースプリング１８０は、エネルギー供給装置２０が電動工具１０に接続される場合（「接続時」）、雌型接触相手部４０の脚部４４を雄型接触相手部５０のブレード５２（図２を参照されたい）に押し付けるように構成される。接触相手部４０、５０は、次いで、接触領域３２を有するインターフェース３０を形成し、インターフェースの接触領域３２は、個々の接点４６によって形成され得る。図１は、先行技術から公知のような従来のインターフェースと比較して個々の接点４６の数を増加させるための幾つかの可能性を示す。図１の部分図ａ）は、雌型接触相手部４０の接触腕部４４間の最小距離の領域における２つの個々の接点４６を示し、２つの個々の接点４６は、好ましくは、雄型接触相手部５０が雌型接触相手部４０の接触腕部４４に挿入される場合、雌型接触相手部４０と雄型接触相手部５０（図２を参照されたい）との間の接点を形成する。図１の部分図ｂ）では、雌型接触相手部４０は、各脚部側に２つの接触腕部４４を有し、それにより、個々の接点４６の数は、図１の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態と比較して２倍になる。図１の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部４０は、４つの個々の接点４６を有する。図１の部分図ｃ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部４０は、８つの個々の接点４６を有する。図１の部分図ｃ）では、雌型接触相手部４０の接触腕部４４は、４つの接触腕部４４が各脚部側に存在するように更に分割される。従って、個々の接点４６の数は、図１の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態と比較して実質的に増加され得る。特に、固有にばね付勢された接触腕部４４を介して雄型接触相手部５０上に押圧される局所接点は、個々の接点４６を構成する。個々の接点４６は、好ましくは、接触する点、線又は領域として構成され得る。本発明の意味では、個々の接点４６は、インターフェース３０の接触領域３２に配置されることが好ましい。
【0083】
図１に示す雌型接触相手部４０は、その表面１４０上に微細構造１５０を有し得、微細構造１５０は、０．３μｍを超える低減されたピーク高さ及び／又は０．３μｍを超える低減された溝深さを有する。微細構造１５０は、図１に示す雌型接触相手部４０の表面１４０上に好ましくは周期的に繰り返され得る。好ましくは、微細構造１５０は、雄型接触相手部５０の表面１４０上にも配置され得る。図１に示す雌型接触相手部４０は、その表面１４０上に潤滑剤１６０を有し得、潤滑剤１６０は、質量パーセントで４０％を超えるグリース割合を有し得る。明らかに、雄型接触相手部５０又はその表面１４０も潤滑剤１６０によって給脂され得る。
【0084】
図２は、電動工具１０及びエネルギー供給装置２０のシステム１００の可能な実施形態を示す。図２に示す本発明の例示的な実施形態では、電動工具１０を画像左半分に示し、エネルギー供給装置２０を画像右半分に示す。電動工具１０は、２つの雄型接触相手部５０を有し、特にブレード５２を図２に示す。雄型接触相手部５０は、インターフェース３０の一部であり、インターフェース３０は、雌型接触相手部４０も更に有する。図２に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部４０は、エネルギー供給装置２０上に配置される。雌型接触相手部４０は、個々の接触子を構成し得るか、又は図２及び図３に示すようにブロック若しくはコンパートメントに一体化され得る。雌型接触相手部４０を有するブロック又はコンパートメントは、受入装置８０（図２を参照されたい）として説明される。図２は、特に電動工具１０とエネルギー供給装置２０とが互いに分離している場合を示す。電動工具１０及びエネルギー供給装置２０は、一緒にシステム１００を形成し得、エネルギー供給装置２０は、電動工具１０に電気エネルギーを供給するように構成される。加えて、インターフェース３０は、雄型接触相手部５０と雌型接触相手部４０との間の相対距離を減少させるための弾性手段６０を含む。少なくとも１つの弾性手段６０は、例えば、ばね又は渦巻きばねであり得る弾性要素６２を含み得る。しかし、他の全ての考えられる弾性要素６２が可能であり、考えられる。雄型接触相手部５０が雌型受入端子４０内に導入されると、相対距離を減少させるための弾性手段６０は、特に安定した接触が接触相手部４０、５０間に形成されるように圧縮される。かかる接点を図４に示す。接触相手部４０、５０の接触及び相対距離を減少させるための弾性手段６０の圧縮により、雄型接触相手部５０及び雌型接触相手部４０のユニット７０（図４を参照されたい）が存在し得る遊び又は移動空間が生じる。エネルギー供給装置２０の移動又は振動は、次いで、雄型接触相手部５０及び雌型接触相手部４０のユニット７０が移動空間の境界壁に衝突しないように十分な遊びを有することにつながる。従って、エネルギー供給装置２０は、雄型接触相手部５０及び雌型接触相手部４０のユニット７０から切り離され、それにより、雄型接触相手部５０及び雌型接触相手部４０のユニット７０は、特に良好に保護される。接触相手部４０、５０間の安定した接触は、特に高い電流がエネルギー供給装置２０から電動工具１０に流れ得ることを意味する。これは、特に接触相手部４０、５０間の境界抵抗を本発明によって実質的に低減することができるために達成され、それにより、特に接触相手部４０、５０間の接触領域３２（図４を参照されたい）で測定される温度も、先行技術から公知のような従来のインターフェースにおけるよりも大きく上昇しない。インターフェース３０の接触領域３２における低減された境界抵抗及び低減された温度のため、提案されたインターフェース３０の耐用年数が満足に延長される。
【0085】
図２は、雄型接触相手部５０が電動工具１０上に配置され、雌型接触相手部４０がエネルギー供給装置２０上に配置されることを示すが、雄型接触相手部５０がエネルギー供給装置２０上に配置され、雌型接触相手部４０が電動工具１０上に配置される逆の配置も可能であり得る。特に、本発明の意味では、雄型接触相手部５０は、ばねによって取り付けられる、即ち相対距離を低減するための弾性手段６０に接続されることが好ましい場合もある。
【0086】
図３は、提案されるシステム１００の好ましい実施形態のエネルギー供給装置２０の上面の可能な実施形態を示す。この図は、受入装置８０内に配置される４つの雌型接触相手部４０を示す。図示しない本発明の例示的な実施形態では、受入装置８０は、雄型接触相手部４０又は雄型接触相手部４０及び雌型接触相手部５０も受け入れ得る。受入装置８０は、特にインターフェース３０の電力又は電流接点４０、５０を受け入れるように構成される。
【0087】
図４は、雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０のユニット７０の更なる可能な実施形態を示す。図４は、特に雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０を有するインターフェース３０を示す。特に、図４は、電流又は電気エネルギーがエネルギー供給装置２０から電動工具１０に向かって流れることができるように、エネルギー供給装置２０及び電動工具１０が互いに接続される接続状態を示す。雄型接触相手部５０のブレード５２は、雌型接触相手部４０の受入端子４４又は脚部４４内に配置され、接触相手部４０、５０は、一緒に接触領域３２を形成し、この接触領域３２を介して電流又は電気エネルギーをエネルギー供給装置２０から電動工具１０に伝送することができる。接触領域３２は、特に雌型接触相手部４０のテーパ部４２の領域に形成され、雌型接触相手部４０の脚部４４又は受入端子４４のコンポーネントは、互いから最小距離を取る。従って、雌型接触相手部４０の脚部４４は、雄型接触相手部５０のブレード５２に対して特に近接して位置する。図４は、個々の接点４６と一致し得るインターフェース３０の接触領域３２も示す。
【0088】
図５は、雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０のユニット７０の更なる可能な実施形態を示す。図５は、特に雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０を有するインターフェース３０並びに接触相手部４０、５０間の相対距離を減少させるための弾性手段６０を示す。雄型接触相手部５０のブレード５２は、雌型接触相手部４０の内部によって受け入れられ、この内部は、雌型接触相手部４０の脚部４４によって形成される。接触相手部４０、５０間の接触は、特に図５に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部４０の脚部４４間の最小距離の領域に配置されるインターフェース３０の接触領域３２に存在する。
【0089】
図６は、エネルギー供給装置２０と電動工具１０とを接続する可能なプロセスの図である。図６は、３つの部分図ａ）、ｂ）及びｃ）を含み、図６の部分図ａ）は、エネルギー供給装置２０及び電動工具１０が互いに分離される分離状態のエネルギー供給装置２０及び電動工具１０を示す。図６の部分図ｂ）は、エネルギー供給装置２０及び電動工具１０の接触相手部４０、５０が接合されるか又は互いに押圧される瞬間のエネルギー供給装置２０及び電動工具１０を示し、弾性ばね取付手段６０は、図６の部分図ｂ）に示す状態で依然として弾性変形していない。これは、弾性ばね取付手段６０が図６の部分図ｂ）に示す状態で依然として応力を受けておらず、従って接触相手部４０、５０のばね取付が依然として存在しないことを意味する。図６の部分図ｃ）は、弾性ばね取付手段６０がここで圧縮されている、即ち応力を受けていることを示す。この状態は、好ましくは、エネルギー供給装置２０と電動工具１０とが一緒に接続され、エネルギー供給装置２０が電動工具１０に電気エネルギーを供給することができるロック状態に対応する。
【0090】
エネルギー供給装置２０は、正極２２及び負極２４を有し、それぞれの極２２、２４は、それぞれの電流導体２６を介して接触相手部、ここでは雌型接触相手部５０に接続され得る。電流導体２６は、好ましくは、図６のばね取付雌型接触相手部４０とエネルギー供給装置２０との間に弾性電流接続部２６を形成し得る。弾性電流導体２６は、有利には、接触相手部４０、５０の可動性を支持するのに特に適しており、それにより、接触相手部４０、５０の最適な切り離しを保証することができる。本発明の意味では、好ましくは、弾性の電流導体２６は、編組ワイヤを含むか又はそれによって形成されることが好ましい場合がある。好ましくは弾性の電流導体２６は、好ましくは、一緒に撚り合わされ得る幾つかの個々のワイヤを含むことが好ましい。例えば、本発明の意味では、好ましくは弾性の電流導体２６は、１０本を超える個々のワイヤを含むことが好ましい場合がある。弾性ばね取付手段６０は、好ましくは、接触相手部、ここでは雌型接触相手部５０をエネルギー供給装置２０に接続する。電動工具１０は、例えば電動工具１０のモータ１２であり得る消費部１２を有し得る。図６における参照符号は、図６の部分図ａ）に対してのみ付与されているが、図６の部分図ａ）、部分図ｂ）及び部分図ｃ）にも適宜適用される。
【0091】
図７は、接触相手部４０、５０のばね取付及び配置の様々な組み合わせを示す。図７は、４つの部分図ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）を含み、図７の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態は、電動工具１０上に配置されるそれらのブレード５２を有する２つの雄型接触相手部５０を有する。電動工具１０は、消費部１２、例えばモータを含み得る。図７の部分図は、接続状態の電動工具１０及びエネルギー供給装置２０を示す。図７の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部５０は、エネルギー供給装置２０上に存在し、図示するエネルギー供給装置２０は、特に２つの雌型接触相手部５０を有する。図７の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部５０の数は、従って、雄型接触相手部４０の数に対応する。これに関連して、これは、好ましくは、電動工具１０及びエネルギー供給装置２０が同じ数の接触相手部４０、５０を有することを意味し、図７の部分図ａ）に示す電動工具１０は２つの雄型接触相手部５０を有し、図７の部分図ａ）に示すエネルギー供給装置２０は、２つの雌型接触相手部４０を有する。エネルギー供給装置２０は、２つの極２２、２４、即ち正極２２及び負極２４を有する。エネルギー供給装置２０の極２２、２４は、それぞれの、好ましくは弾性の電流導体２６を介して接触相手部４０にそれぞれ接続され、図７の部分図ａ）のエネルギー供給装置２０の接触相手部は、雌型接触相手部４０である。図７の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、ばね取付は、エネルギー供給装置２０の領域、即ちその側面に存在する。図７の部分図ａ）及び部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雄型接触相手部５０は、それぞれ電動工具１０に接続される一方、雌型接触相手部４０は、エネルギー供給装置２０に接続される。図７における参照符号は、図７の部分図ａ）に対してのみ付与されているが、図７の他の部分図にも適宜適用される。
【0092】
図７の部分図ｂ）は、電動工具１０が雌型接触相手部４０を有し、エネルギー供給装置２０が雄型接触相手部５０を有する本発明の例示的な実施形態を示す。ここでも、電動工具１０及びエネルギー供給装置２０の両方が２つの接触相手部４０、５０を有する。図７の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、雄型接触相手部５０のブレード５２は、弾性ばね取付手段６０を介してエネルギー供給装置２０にそれぞれ接続される一方、ブレードは、電流導体２６を介してエネルギー供給装置２０のそれぞれの極２２、２４にも電気的に接続される。図７の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、ばね取付は、エネルギー供給装置２０の領域、即ちその側面にも存在する。
【0093】
図７の部分図ｃ）及び部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、ばね取付は、電動工具１０の領域、即ちその側面に存在する。図７の部分図ｃ）は、電動工具１０が雌型接触相手部４０を有し、エネルギー供給装置２０が雄型接触相手部５０を有する本発明の例示的な実施形態も示す。雌型接触相手部４０は、電流導体２６を介して電動工具１０に導電的に接続され、電気接続は、特に雌型接触相手部４０と電動工具１０の消費部１２との間に存在する。雌型接触相手部４０は、弾性ばね取付手段６０を介して電動工具１０にも接続される。エネルギー供給装置２０の領域では、雄型接触相手部５０、特にそれらのブレード５２は、それぞれエネルギー供給装置２０の極２２、２４に接続される。エネルギー供給装置２０は、２つの雄型接触相手部５０を有し、正確に１つの雄型接触相手部５０がエネルギー供給装置２０の各極２２、２４に割り当てられ得る。
【0094】
図７の部分図ｄ）は、電動工具１０が雄型接触相手部５０を有し、エネルギー供給装置２０が雌型接触相手部４０を有する本発明の例示的な実施形態も示す。ばね取付部、即ち弾性ばね取付手段６０は、図７の部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、電動工具１０の領域内にある。電動工具１０は、弾性ばね取付手段６０を介してそれぞれの雄型接触相手部５０又はそのブレード５２に接続される。加えて、図７の部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、導電性接続が電動工具１０の消費部１２と雄型接触相手部５０との間に存在する。電動工具１０の消費部１２と雄型接触相手部５０との間の導電性接続は、特に電流導体２６によって達成され得る。図７の部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、エネルギー供給装置２０は、２つの雌型接触相手部４０を有し、エネルギー供給装置２０の各雌型接触相手部４０は、エネルギー供給装置２０の２つの極２２、２４のそれぞれ１つに割り当てられ得る。
【0095】
図８は、接触相手部４０、５０の様々な配置及びそれらの割り当てを示す。図８は、４つの部分図ａ）、ｂ）、ｃ）及びｄ）を含み、図８の部分図ａ）は、４つの雄型接触相手部５０を有する電動工具１０及び４つの雌型接触相手部４０を有するエネルギー供給装置２０を示す。電動工具１０の雄型接触相手部５０は、電動工具１０がエネルギー供給装置２０から受け取る電気エネルギーを電動工具１０の消費部１２に供給するためにこれに導電的に接続される。エネルギー供給装置２０の雌型接触相手部４０は、それぞれの導体によってエネルギー供給装置２０の極２２、２４にそれぞれ接続され、図８の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、２つの雌型接触相手部４０がエネルギー供給装置２０の正極２２に接続され、他の２つの雌型接触相手部４０がエネルギー供給装置２０の負極２４に接続される。加えて、雌型接触相手部４０は、弾性ばね取付手段６０を介してエネルギー供給装置２０に接続される。図８の全ての部分図におけるばね取付は、エネルギー供給装置２０の側で行われる。加えて、図８の全ての部分図の共通の特徴は、雄型接触相手部５０が電動工具１０上に存在する一方、雌型接触相手部４０がエネルギー供給装置２０上に配置されることである。しかし、図８の部分図は、それぞれの接触相手部４０、５０の数及びそれぞれの場合に形成され得る電流伝送対の数が異なる。図８の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、例えば４つの電流伝送対が示されており、それぞれが雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０を含む。４つの電流伝送対により、エネルギー供給装置２０の電位を特に良好に用いることができ、大量の電気エネルギーをエネルギー供給装置２０から電動工具１０に伝送することができる。例えば、５０Ａを超える、好ましくは７０Ａを超える、最も好ましくは１００Ａを超える電流をかかるインターフェース３０によって伝送することができる。電流は、好ましくは定電流である。図８における参照符号は、図８の部分図ａ）に対してのみ付与されているが、図８の他の部分図にも適宜適用される。
【0096】
図８の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、例えば２つの電流伝送対が形成され、それぞれが雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０を含む一方、エネルギー供給装置２０の２つの雌型接触相手部４０は、占有されておらず、即ち未使用又は空である。図８の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、電流伝送対の数が少ないため、インターフェース３０が４つの電流伝送対を含む、図８の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態におけるよりも少ない電流をエネルギー供給装置２０から電動工具１０に伝送することができる。図８の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、エネルギー供給装置２０は、４つの雌型接触相手部４０を有するが、電動工具１０は、２つの雄型接触相手部５０のみを有する。
【0097】
図８の部分図ｃ）に示す本発明の例示的な実施形態では、再度２つの電流伝送対が形成され、それぞれが雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０を含む一方、電動工具１０の２つの雄型接触相手部５０は、雌型接触相手部４０に接続されない。図８の部分図ｃ）に示す本発明の例示的な実施形態では、電流伝送対の数が少ないため、インターフェース３０が４つの電流伝送対を含む、図８の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態におけるよりも少ない電流をエネルギー供給装置２０から電動工具１０に伝送することができる。図８の部分図ｃ）に示す本発明の例示的な実施形態では、電動工具１０は、４つの雄型接触相手部５０を有するが、エネルギー供給装置２０は、２つの雌型接触相手部４０のみを有する。
【0098】
図８の部分図ｄ）に示す本発明の例示的な実施形態では、電動工具１０は、２つの雄型接触相手部５０を有し、エネルギー供給装置２０は、２つの雌型接触相手部４０を有する。従って、図示する本発明の例示的な実施形態では、例えば２つの電流伝送対が形成され得、伝送されるエネルギーの量又は伝送され得る電流の大きさは、図８の部分図ｂ）及び部分図ｃ）に示す本発明の例示的な実施形態に対応する。
【0099】
図６～８に示す本発明の例示的な実施形態では、いずれの場合にも個々のばね取付が示され、即ち、各接触相手部４０、５０は、インターフェース３０の接続相手の、ばね取付が行われる側に弾性ばね取付手段６０を有する。これは、接触相手部４０、５０が個別にばねによって取り付けられることを意味する。
【0100】
図９は、部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態において、エネルギー供給装置２０の４つの雌型接触相手部４０を含む受入装置８０を示す。公知の方法では、雌型接触相手部４０は、電流伝送対が形成されるように雄型接触相手部５０のブレード５２に能動的に接続され、図９の部分図ａ）に示す本発明の例示的な実施形態では、４つの電流伝送対７０が形成される。図９の部分図ａ）に示す受入装置８０は、エネルギー供給装置２０の一部であり、４つの電流導体２６を介してエネルギー供給装置２０の極２２、２４に接続され、２つのばね取付手段６０を介してエネルギー供給装置２０に機械的に接続される。受入装置８０は、好ましくは、特定数の弾性ばね取付手段６０を有するブロックとしてばねによって取り付けられ得る接触ブロックを形成する。
【0101】
図９の部分図ｂ）に示す本発明の例示的な実施形態では、２つの受入装置８０が示され、２つの雌型接触相手部４０が各受入装置８０内に存在する。２つの受入装置８０のそれぞれは、２つの弾性ばね取付手段６０を介してエネルギー供給装置２０に接続され、２つの電流導体２６を介してエネルギー供給装置２０の極２２、２４に接続される。ここで、いずれの場合にも、２つの電流導体２６は、エネルギー供給装置２０の正極２２と第１の受入装置８０ａとの間の接続を提供する一方、他の２つの電流導体２６は、エネルギー供給装置２０の負極２４と第２の受入装置８０ｂとの間の接続を提供する。図９における参照符号は、図９の部分図ａ）に対してのみ付与されているが、図９の他の部分図にも適宜適用される。
【0102】
図１０は、エネルギー供給装置２０の好ましい構成の側面概略図を示す。図１０に示すエネルギー供給装置２０は、１８個のセル２８を有し、１８個のセル２８は、エネルギー供給装置２０内部に３列に配置される。セル２８は、特に円によって表される一方、行は、円（「セル２８」）を囲む直線状の矩形によって表される。
【0103】
図１１は、第１のコーティング１１０を有する電流伝送対７０の好ましい実施形態の側面概略図を示す。電流伝送対７０は、好ましくは、ブレード５２を有する雄型接触相手部５０と、少なくとも１つの接触腕部４４を有する雌型接触相手部４０とを含む。第１のコーティング１１０は、好ましくは、雄型接触相手部５０の表面１４０と雌型接触相手部４０の表面１４０との両方に存在する。雌型接触相手部４０の表面１４０は、好ましくは、雌型接触相手部４０の接触腕部４４の内側によって形成され得る。第１のコーティング１１０及び第２のコーティング１２０（図１１には図示せず）は、好ましくは、インターフェース３０の接触領域３２の領域に存在し、接触相手部４０、５０の個々の接点４６も好ましくはインターフェース３０のこの接触領域３２に存在する。
【0104】
図１２は、潤滑剤１６０を有する電流伝送対７０の好ましい実施形態の側面概略図を示す。電流伝送対７０は、好ましくは、ブレード５２を有する雄型接触相手部５０と、少なくとも１つの接触腕部４４を有する雌型接触相手部４０とを含む。潤滑剤１６０は、好ましくは、インターフェース３０の接触領域３２にも存在し、好ましくは接触相手部４０、５０の個々の接点４６もそこに配置される。
【0105】
図１３は、微細構造１５０を有する電流伝送対７０の好ましい実施形態の側面概略図を示す。電流伝送対７０は、好ましくは、ブレード５２を有する雄型接触相手部５０と、少なくとも１つの接触腕部４４を有する雌型接触相手部４０とを含む。図１３では、４つの個々の接点に参照符号４６が記載されている。これらの４つの個々の接点４６は、雌型接触相手部４０の２つの接触腕部４４の上部によって形成される。雌型接触相手部４０は、２つの接触腕部４４を有するため、４つの更なる個々の接点４６（図示せず）も雄型接触相手部５０のブレード５２の下に存在する。全体で、図１３に示す電流伝送対７０は、８つの個々の接点４６を含む。図１３に示す微細構造１５０の好ましい実施形態は、好ましくは、雄型接触相手部５０の上面１４０上又はそのブレード５２の上面１４０上に存在する。しかし、本発明の意味では、微細構造１５０は、雌型接触相手部４０の上面１４０上、特に雌型接触相手部４０の脚部４４の内側に存在することが好ましい場合もある。図１３が示すように、図示の微細構造１５０は、周期的に繰り返されるように構成され、即ち、微細構造１５０は、好ましくは、微細構造１５０を形成する周期的に繰り返されるパターン及び構造を有する。
【0106】
図１４は、本発明の例示的な実施形態、特に電動工具１０及びエネルギー供給装置２０を含むシステム１００を示す。特に、エネルギー供給装置２０の各極２２、２４がそれぞれの電流伝送対７０に接続される、本発明の例示的な実施形態を示す。図１４に示す本発明の例示的な実施形態では、エネルギー供給装置２０の極２２、２４は、電流導体２６又は編組１７０を介してそれぞれの雌型接触相手部４０にそれぞれ接続され、この雌型接触相手部４０は、電流伝送対７０を形成するように雄型接触相手部５０に接続され得る。図１４に示す本発明の例示的な実施形態では、雌型接触相手部４０は、２つの脚部４４又は接触腕部４４を有し、雌型接触相手部４０の脚部４４又は接触腕部４４は、接続時に雄型接触相手部５０のブレード５２の各側に１つずつ位置する。このようにして、好ましくは２つの個々の接点４６が形成され、即ちブレード５２の各側に１つずつ又は脚部４４若しくは接触腕部４４毎に個々の接点４６が形成される。
【0107】
図１４に示す本発明の例示的な実施形態では、電流又は電気エネルギーは、２つの電流経路９０、９２に沿って流れ得る。第１の電流経路９０は、好ましくは、エネルギー供給装置２０の正極２２から電動工具１０の方向、特に電動工具１０の消費部１２の方向に延在する。換言すれば、第１の電流経路９０は、エネルギー供給装置２０のカソード２２を電動工具１０の消費部１２に接続するように構成される。第２の電流経路９２は、好ましくは、電動工具１０、特に電動工具１０の消費部１２から、エネルギー供給装置２０の方向に、特にエネルギー供給装置２０の負極２４の方向に延在する。換言すれば、第２の電流経路９２は、電動工具１０の消費部１２をエネルギー供給装置２０のアノード２４に接続するように構成される。電気エネルギー又は電流は、好ましくは、電流伝送対７０を介して伝送され、図１４に示す本発明の例示的な実施形態では、エネルギー供給装置２０の各極２２、２４は、それぞれの電流伝送対７０に接続される。従って、２つの電流経路９０、９２のそれぞれは、電動工具１０とエネルギー供給装置２０との間のインターフェース３０内に正確に１つの電流伝送対７０を含む。
【0108】
電流伝送対７０は、ブレード５２を有する雄型接触相手部５０と、接触腕部４４又は脚部４４を有する雌型接触相手部４０とを含み、雌型接触相手部４０の接触腕部４４又は脚部４４は、個々の接点４６で雄型接触相手部のブレード５２と当接する。接触相手部４０、５０は、接続ライン１７０を介してエネルギー供給装置２０又は電動工具１０に接続され得る。
【0109】
図１５は、本発明の例示的な実施形態、特に電動工具１０とエネルギー供給装置２０とを含むシステム１００を示し、２つ以上の送電対７０は、エネルギー供給装置２０の極２２、２４に割り当てられ得る。図１５に示す本発明の例示的な実施形態では、例えば、いずれの場合にも、２つの雌型接触相手部４０又は２つの電流伝送対７０は、エネルギー供給装置２０の両方の極２２、２４に割り当てられ得る。
【0110】
図１６は、第１のコーティング１１０及び第２のコーティング１２０を有する電流伝送対７０の好ましい実施形態の側面概略図を示す。電流伝送対７０は、好ましくは、ブレード５２を有する雄型接触相手部５０と、少なくとも１つの接触腕部４４を有する雌型接触相手部４０とを含む。コーティング１１０、１２０は、好ましくは、雄型接触相手部５０の表面１４０と雌型接触相手部４０の表面１４０との両方に存在する。雌型接触相手部４０の表面１４０は、好ましくは、雌型接触相手部４０の接触腕部４４の内側によって形成され得る。図１６に示す本発明の例示的な実施形態では、接触相手部４０、５０は、第１のコーティング１１０によって互いに接触し、第１のコーティング１１０は、好ましくは、接触相手部４０、５０の外側コーティングを構成する。第２のコーティング１２０は、好ましくは、雄型接触相手部５０の表面１４０と雌型接触相手部４０の表面１４０との間に存在し、好ましくは、接触相手部４０、５０の表面１４０への第１のコーティング１１０の接着を向上させる役割を果たす。
【0111】
図１７は、個々の電流伝送対７０の接触抵抗を測定するための可能な構造を示す。ここで、エネルギー供給装置２０及び電動工具１０への接触相手部４０、５０の２つの接続ライン１７０を分離させ得、それにより、接続状態における雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０の電気抵抗のみが測定される。換言すれば、雌型接触相手部４０及び雄型接触相手部５０の抵抗の合計が形成され得、電流伝送対７０の接触抵抗を指定する。
【0112】
図１７は、抵抗測定を実行し、このようにして各極２２、２４に対するインターフェース３０の総電気境界抵抗を特定するために、接触相手部４０、５０への測定ラインが配置され得る電流伝送対７０の点も示す。測定ラインが取り付けられ得る接触相手部４０、５０上の対応する点は、好ましくは「電流取出点９８」を指定する。本発明に関連して、インターフェース３０の全電気抵抗の測定は、好ましくは、いずれの場合にも正極２２又は負極２４のいずれか一方であるエネルギー供給装置２０の１つの極２２、２４を指す。換言すれば、電流伝送対７０の抵抗は、エネルギー供給装置２０のカソード２２と電動工具１０との間の第１の電流経路９０又は電動工具１０とエネルギー供給装置２０のアノード２４との間の第２の電流経路９２で測定され得る。
【0113】
抵抗測定は、好ましくは、当業者にとって周知の４導体測定プロセスを含み得る。測定は、好ましくは、１９～２３℃の温度範囲における室温、特に好ましくは２１℃の室温で行われる。例えば、１０回の個々の測定の算術平均は、例えば、総電気境界抵抗を特定するために用いられ得る。好ましくは、接触相手部４０、５０は、測定を開始する前に１０回及びそれぞれ個々の測定後に１回、一緒に接続され得る。本発明の意味では、測定電流供給装置９４に接続される測定ラインと、オーム計９６に接続され、抵抗測定に用いられる測定ラインとは、互いに別々に測定点に導通されることが好ましい。本発明の意味では、測定電流供給装置９４は、１アンペア（Ａ）の電流を供給することが好ましい。本発明の意味では、これは、好ましくは、測定電流供給装置９４に接続される測定ラインは１Ａの測定電流を有する負荷がかけられることを意味する。
【0114】
その間で抵抗が測定される電流取出点９８は、電流伝送対７０の接触相手部４０、５０上において、好ましくは接触相手部４０、５０が互いに当接する少なくとも１つの個々の接点４６に物理的に近接して配置される。エネルギー供給装置２０の極２２、２４がそれぞれ接触相手部４０、５０に接続された場合、個々の接触相手部４０、５０の総境界抵抗は、電流伝送対７０又はインターフェース３０の総境界抵抗に対応する。
【0115】
図１８は、１つの極２２、２４当たり幾つかの接触相手部４０、５０がある場合における総境界抵抗を測定するための構造を示す。本発明に関連して、電流伝送対７０の接触抵抗Ｒ１、Ｒ２、．．．Ｒｎを測定することが好ましく、各電流伝送対７０は、好ましくは、１つの雌型接触相手部４０及び１つの雄型接触相手部５０を含むか又はそれらからなる。１つの極２２、２４当たりのインターフェース３０の総電気境界抵抗は、以下の式を用いて計算される。
Ｒｇｅｓ＝１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋．．．１／Ｒｎ）
これは、好ましくは、並列に接続された個々の抵抗の合計からの総抵抗の計算を説明する。添え字「ｎ」は、好ましくは、１つの極２２、２４当たりの接触相手部４０、５０の数を表す。図１８に示す本発明の例示的な実施形態では、ｎ＝２である。図１５に示す本発明の例示的な実施形態では、全電気境界抵抗の測定は、上側、即ち第１の電流経路９０で実行され、第１の電流経路９０は、エネルギー供給装置２０の正極２２を電動工具１０に接続する。本発明の意味では、全電気境界抵抗の測定は、下側、即ち第２の電流経路９２で実行され、第２の電流経路９２は、電動工具１０をエネルギー供給装置２０の負極２４に接続することが同様に好ましい場合がある。
Ｒｇｅｓ＝１／（１／Ｒ１＋１／Ｒ２＋．．．１／Ｒｎ）
これは、好ましくは、並列に接続された個々の抵抗の合計からの総抵抗の計算を説明する。添え字「ｎ」は、好ましくは、１つの極２２、２４当たりの接触相手部４０、５０の数を表す。図１８に示す本発明の例示的な実施形態では、ｎ＝２である。図１５に示す本発明の例示的な実施形態では、全電気境界抵抗の測定は、上側、即ち第１の電流経路９０で実行され、第１の電流経路９０は、エネルギー供給装置２０の正極２２を電動工具１０に接続する。本発明の意味では、全電気境界抵抗の測定は、下側、即ち第２の電流経路９２で実行され、第２の電流経路９２は、電動工具１０をエネルギー供給装置２０の負極２４に接続することが同様に好ましい場合がある。
【0116】
抵抗測定の実行中、編組又は測定ラインは、所定位置にはんだ付け又は溶接されることが好ましい。抵抗測定は、特にクランプ又はそれに類するもの等の追加の接続手段なしに実行される。
【符号の説明】
【0117】
１０ 電動工具
１２ 電動工具の消費部、例えばモータ
２０ エネルギー供給装置
２２ エネルギー供給装置の正極
２４ エネルギー供給装置の負極
２６ 電流導体
２８ エネルギー貯蔵セル
３０ インターフェース
３２ 接触領域
４０ 雌型接触相手部
４２ テーパ
４４ 雌型接触相手部の脚部
４６ 個々の接点
５０ 雄型接触相手部
５２ ブレード
６０ 相対移動を減少させるための手段
６２ 弾性要素
７０ 雌型及び雄型接触相手部のユニット、電力伝送対
８０ 受入装置
９０ 第１の電流経路
９２ 第２の電流経路
９４ 測定電流供給装置
９６ 抵抗計
９８ 電流取出点
１００ システム
１１０ 第１のコーティング
１２０ 第２のコーティング
１３０ 基材
１４０ 表面
１５０ 微細構造
１６０ 潤滑剤
１７０ 編組
１８０ オーバースプリング
１２ 電動工具の消費部、例えばモータ
２０ エネルギー供給装置
２２ エネルギー供給装置の正極
２４ エネルギー供給装置の負極
２６ 電流導体
２８ エネルギー貯蔵セル
３０ インターフェース
３２ 接触領域
４０ 雌型接触相手部
４２ テーパ
４４ 雌型接触相手部の脚部
４６ 個々の接点
５０ 雄型接触相手部
５２ ブレード
６０ 相対移動を減少させるための手段
６２ 弾性要素
７０ 雌型及び雄型接触相手部のユニット、電力伝送対
８０ 受入装置
９０ 第１の電流経路
９２ 第２の電流経路
９４ 測定電流供給装置
９６ 抵抗計
９８ 電流取出点
１００ システム
１１０ 第１のコーティング
１２０ 第２のコーティング
１３０ 基材
１４０ 表面
１５０ 微細構造
１６０ 潤滑剤
１７０ 編組
１８０ オーバースプリング
【図1a)】
【図1b)】
【図1c)】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6a)】
【図6b)】
【図6c)】
【図7a)】
【図7b)】
【図7c)】
【図7d)】
【図8a)】
【図8b)】
【図8c)】
【図8d)】
【図9a)】
【図9b)】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【国際調査報告】