專利名稱：帶有靈活安裝電池組系統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)器和充電器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及功率驅(qū)動(dòng)器，特別是，用于安裝電池組的系統(tǒng)，其可以應(yīng)用到功率驅(qū)動(dòng)器或電池充電器上。
背景技術(shù)：
無(wú)線功率驅(qū)動(dòng)器可以使用電池組供電。功率驅(qū)動(dòng)器和/或電池充電器的外殼可以設(shè)計(jì)成容放專門的電池組。為此，每個(gè)功率驅(qū)動(dòng)器和電池充電器可以具有與電池組的相應(yīng)界面相互作用的界面，以提供合適的機(jī)電互連。
兩種傳統(tǒng)的界面包括“塔式(tower)”界面和“軌式(rail)”界面。當(dāng)使用塔式界面時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)器的外殼可以包括空腔，而外殼接線端子可以設(shè)置在該空腔的底部中。在此，電池組的一部分可以插入該外殼空腔中，以致電池的接線端子(可以設(shè)置在該電池組的凸出部分(nose portion))電連接到該外殼接線端子上。正如本領(lǐng)域的人們所熟知的，功率驅(qū)動(dòng)器的外殼還可以包括與電池組鎖定機(jī)構(gòu)相配合的特征，以可拆卸地夾持電池組。
當(dāng)使用軌式界面時(shí)，功率驅(qū)動(dòng)器的外殼可以包括相對(duì)的凹槽并且支撐外殼接線端子。在此，電池組的軌可以插入該外殼的該凹槽中，以致電池的接線端子電連接到該外殼接線端子上。正如本領(lǐng)域的人們所熟知的，功率驅(qū)動(dòng)器外殼還可以包括與電池組特征相配合的鎖定機(jī)構(gòu)，以可拆卸地夾持電池組。
雖然通常認(rèn)為傳統(tǒng)的功率驅(qū)動(dòng)器和電池充電器的界面是可以接受的，但其并非沒(méi)有缺點(diǎn)。例如，該功率驅(qū)動(dòng)器和電池充電器只適應(yīng)一個(gè)電池組安裝結(jié)構(gòu)。針對(duì)該缺點(diǎn)，已經(jīng)開(kāi)發(fā)了適配器，其可以允許專門為第一型安裝結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的電動(dòng)工具容放適合第二型安裝結(jié)構(gòu)的電池組。然而，適配器可能丟失，可能需要麻煩的處理，還可能帶來(lái)其它不便。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的示范性實(shí)施例中，電動(dòng)工具可以包括外殼。電路可以由該外殼支撐。該電路可以包括至少兩個(gè)彼此并聯(lián)設(shè)置的端子組。該至少兩個(gè)端子組的每一個(gè)都可以與電池組直接接合。該至少兩個(gè)端子組中都不設(shè)置在可拆卸地接合到外殼上的適配器上。
在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，電動(dòng)工具可以包括外殼。電路可以由該外殼支撐。該電動(dòng)工具可以包括與至少兩個(gè)具有不同結(jié)構(gòu)的電池組機(jī)電兼容的界面。
在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，無(wú)線鉆可以包括外殼。電路可以由該外殼支撐。該電路可以包括馬達(dá)；第一端子組，其電連接到該馬達(dá)上，并與帶有第一結(jié)構(gòu)的電池組直接接合；和第二端子組，其電連接到該馬達(dá)上，并與帶有不同的第二結(jié)構(gòu)的電池組直接接合。
在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，電動(dòng)工具可以包括外殼和界面，該界面可以與具有不同結(jié)構(gòu)的至少兩個(gè)電池組是機(jī)電兼容的。該界面可以包括至少兩個(gè)端子組。該至少兩個(gè)端子組都不提供在固定到該外殼上的適配器上。
在本發(fā)明的另一個(gè)示范性實(shí)施例中，電池充電器可以包括外殼和界面。該界面可以包括塔式界面部分，其與帶有鎳-鎘電池和鎳-金屬-氫電池之一的塔式電池組是機(jī)電兼容的。該界面還可以包括軌式界面部分，其與帶有鋰離子電池的軌式電池組是機(jī)電兼容的。
本發(fā)明上述和其他特征，包括各種新穎的部件的結(jié)構(gòu)和組合的細(xì)節(jié)，將參照附圖予以更詳盡地描述。應(yīng)該理解的是，僅通過(guò)圖解的方式展示示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而不作為對(duì)本發(fā)明的限制。本發(fā)明的原理和特征可以應(yīng)用在眾多的各種各樣的實(shí)施例中，而不脫離本發(fā)明的范圍。


通過(guò)下面的詳細(xì)描述和參照附圖，可以更全面地理解本發(fā)明，所給出的附圖只用于圖解，因此不限制本發(fā)明，其中相同的參考標(biāo)號(hào)代表相同的元件圖1是根據(jù)本發(fā)明示范性而非限制性實(shí)施例的電動(dòng)工具元件的電路圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明示范性而非限制性實(shí)施例的具有靈活安裝特征的功率驅(qū)動(dòng)器的示意圖；圖3和圖4是根據(jù)本發(fā)明示范性而非限制性實(shí)施例的功率驅(qū)動(dòng)器可以與各自的電池組相互作用的方式的示意圖；
圖5是根據(jù)本發(fā)明示范性而非限制性實(shí)施例的帶有靈活安裝特征的電池充電器的示意圖。
具體實(shí)施例方式
I、示范性電路圖-圖1圖1是可以電互聯(lián)功率驅(qū)動(dòng)器的各元件的示范性電路1的示意圖。如圖所示，該功率驅(qū)動(dòng)器的外殼10可以支撐例如馬達(dá)8、兩個(gè)端子組2、4和開(kāi)關(guān)6。該技術(shù)中的傳統(tǒng)的附加元件和/或線路也可以實(shí)施。為了圖解上的清晰，圖1中已省略附加元件/線路。
該馬達(dá)8可以由外殼10支撐。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，該馬達(dá)8可以通過(guò)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)(未示出)機(jī)械地連接(并驅(qū)動(dòng))該工具。該馬達(dá)8可以通過(guò)開(kāi)啟開(kāi)關(guān)6選擇性地提供動(dòng)力(假設(shè)已提供電池組)。如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，該開(kāi)關(guān)6可以通過(guò)操縱設(shè)置在該外殼10上的(例如)板機(jī)來(lái)開(kāi)啟。
該外殼10可以支撐兩個(gè)端子組2、4。該電路結(jié)構(gòu)可以是，該端子組2、4可以設(shè)置成并聯(lián)形式。即，該端子組2、4的每一個(gè)可以電連接到電路1的相同結(jié)點(diǎn)上。該端子組2、4可以與各自的電池組有效地接合，這些電池組可以具有不同結(jié)構(gòu)(從結(jié)構(gòu)和/或電力的角度)。例如，一個(gè)端子組2可以設(shè)置成與具有第一結(jié)構(gòu)的電池組的電池接線端子接合，而另一個(gè)端子組4可以設(shè)置成與具有不同的第二結(jié)構(gòu)的電池組的電池接線端子接合。在該示范性實(shí)施例中，對(duì)于給定的時(shí)間，該端子組2、4中只有一個(gè)可以電連接到電池組上。
如圖1所示，每一個(gè)端子組2、4可以包括正極接線端子和負(fù)極接線端子。然而，本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限。例如，每一個(gè)端子組2、4可以包括多個(gè)正極接線端子和多個(gè)負(fù)極接線端子。而且，在一個(gè)端子組中接線端子的數(shù)目與另一個(gè)端子組中接線端子的數(shù)目可以相同或不同。本發(fā)明不局限于具有特定結(jié)構(gòu)的接線端子?？梢院线m地實(shí)施本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知的眾多的各種各樣的接線端子結(jié)構(gòu)。雖然在圖1中圖示了兩端子組2、4，但是本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限。例如，可以合適地實(shí)施多于兩個(gè)端子組。
II、示范性功率驅(qū)動(dòng)器-圖2-4本發(fā)明可以實(shí)施在用于驅(qū)動(dòng)工具(如鉆頭)的功率驅(qū)動(dòng)器(如鉆)中。然而，本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限，因?yàn)樗€可以適合于實(shí)施在用于驅(qū)動(dòng)不同工具(不只是鉆頭)的各種功率驅(qū)動(dòng)器(不只是鉆)中。
圖2是具有外殼10的示范性功率驅(qū)動(dòng)器50的透視圖。該外殼10可以具有界面12，其便于與具有可選結(jié)構(gòu)的電池組(機(jī)械和電)相互連接。為這目的，并且僅以舉例的形式，該界面12可以包括塔式界面部分和軌式界面部分的組合?？梢岳斫獾氖?，本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限，因?yàn)榭梢院线m地實(shí)施眾多的結(jié)合、可選的界面部分。下面將分別討論該兩種界面部分。而且，在該示范性實(shí)施例中，該界面12可以設(shè)置成不使用適配器。
A、塔式界面部分該塔式界面部分可以包括提供在該外殼10中的空腔14，且可以在該空腔14的底部中提供端子組2(在圖2中隱藏了)。該外殼還可以包括扣件(clip)16。每個(gè)扣件16可以包括開(kāi)口18。
如圖3所示，該塔式界面部分可以容放具有塔式結(jié)構(gòu)的電池組。在此，該電池組40可以包括凸出部分41。電池端子組42可以提供在該凸出部分41上。該電池組40還可以包括鎖定機(jī)構(gòu)43。
該電池組40可以在塔式插入的方向44上移動(dòng)，以致該凸出部分41可以進(jìn)入該外殼10的空腔14中。該凸出部分41可以移入該空腔14中足夠深，以致該電池端子組42與設(shè)置在該外殼10上的該端子組2相接合。這樣，該電池組40可以(通過(guò)端子組2)變成電連接到圖1所描述的示范性電路上。
而且，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，該鎖定機(jī)構(gòu)43可以與扣件16接合，以致該外殼10可以可拆卸地夾持該電池組40。例如，該鎖定機(jī)構(gòu)43可以裝有彈簧，以便在電池組40安裝在該外殼10上時(shí)接合開(kāi)口18?？梢苑乐闺姵亟M40移出，除非克服該鎖定機(jī)構(gòu)43的彈簧偏置，例如，由操作者壓下該鎖定機(jī)構(gòu)43的按鈕。
在圖3中，為了圖解清晰沒(méi)有示出軌式界面部分(在下面的II.B.部分討論)。然而，應(yīng)該理解的是，在該實(shí)施例中存在軌式界面部分。
B、軌式界面部分回到圖2，該軌式界面部分可以包括分別由該外殼10的軌22所界定的成對(duì)凹槽20。如圖2所示，該凹槽20可以彼此相對(duì)。端子組4可以提供在該外殼10中朝向該凹槽20的縱向末端。該外殼10也可以包括鎖定機(jī)構(gòu)24。
如圖4所示，該軌式界面部分可以容放具有軌式結(jié)構(gòu)的電池組。在此，該電池組45可以包括成對(duì)導(dǎo)軌46。電池端子組47可以設(shè)置在該電池組45的表面上。該電池組45還可以包括凹槽48。
該電池組45可以在軌式插入的方向49上移動(dòng)，以致該導(dǎo)軌46可以進(jìn)入該外殼10的凹槽20中。該電池組45可以在軌的插入方向49上移動(dòng)足夠遠(yuǎn)，以致該電池端子組47與提供在該外殼10上的端子組4接合。這樣，該電池組45可以變得(通過(guò)端子組4)電連接到圖1中所描述的示范性電路上。
而且，如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟知，該鎖定機(jī)構(gòu)24可以與該凹槽48相接合，以致該外殼10可以可拆卸地夾持該電池組45。例如，該鎖定機(jī)構(gòu)24可以裝有彈簧，以便當(dāng)該電池組45安裝在該外殼10上時(shí)與該凹槽48接合?？梢苑乐乖撾姵亟M45移出，除非克服該鎖定機(jī)構(gòu)24的彈簧偏置，例如，由操作者壓下該鎖定機(jī)構(gòu)24的按鈕。
在圖4中，為了圖解的清晰，該塔式界面部分(上面在II.A.部分中所討論過(guò)的)沒(méi)有示出。然而，可以理解的是，該示范性實(shí)施例中存在該塔式界面部分。
在該示范性實(shí)施例中，當(dāng)安裝塔式電池組40時(shí)，該端子組2可以是工作的，而該端子組4可以是不工作的。也就是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器50接通時(shí)，電流可以流經(jīng)端子組2，而不流經(jīng)端子組4。并且當(dāng)安裝電池組45時(shí)，端子組4可以是工作的，而端子組2可以是不工作的。也就是，當(dāng)驅(qū)動(dòng)器50接通時(shí)，電流可以流經(jīng)端子組4，而不流經(jīng)端子組2。
在該示范性實(shí)施例中，如通過(guò)比較圖3和4將會(huì)理解的，該塔式插入方向44和軌式插入方向49可以是彼此垂直的。然而，本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限。例如，外殼的界面可以包括界面的組合，該組合可容放在同一插入方向上插入的電池組。
而且，本發(fā)明不局限于上面參照?qǐng)D3和4所討論的塔式界面和軌式界面的結(jié)構(gòu)和功能上的細(xì)節(jié)。例如，并參照?qǐng)D3，該鎖定機(jī)構(gòu)43和該扣件16的各自位置可以交換。類似地，并參照?qǐng)D4，該鎖定機(jī)構(gòu)24和該凹槽48的各自位置可以交換。而且，可以適當(dāng)?shù)貙?shí)施眾多和可選的傳統(tǒng)機(jī)械機(jī)構(gòu)，以可拆卸地把電池組夾持在功率驅(qū)動(dòng)器的外殼上。
III、示范性電池充電器-圖5在圖5中所描述的示范性電池充電器60，可以包括與上面在第II部分討論的幾種示范性功率驅(qū)動(dòng)器有些類似的界面特征。例如，電池充電器60可以具有一種電路結(jié)構(gòu)，其中第一端子組和第二端子組可以按并聯(lián)方式設(shè)置。然而，如下文討論的，(兩者間)存在若干顯著差別。
參照?qǐng)D5，示范性電池充電器60可以包括外殼70。該外殼70可以具有便于與具有可選結(jié)構(gòu)的電池組(機(jī)械和電)互相連接的界面72。僅作為舉例的形式，界面72可以包括具有塔式界面和軌式界面組合的電池容放端口73，但本發(fā)明在這一點(diǎn)上不受局限。
該塔式界面部分可以包括空腔74，而且在該空腔74的底部中可以提供第一端子組(在圖5中隱藏了)。該塔式界面部分可以容放具有塔式結(jié)構(gòu)的電池組。在此，該電池組的凸出部分可以插入該空腔74中。該凸出部分可以在該空腔74中移入足夠遠(yuǎn)，以致電池端子組與提供在該空腔74底部中的第一端子組接合。這樣，該塔式電池組可以變得電連接到該電池充電器60的內(nèi)部電路上。通過(guò)重力的作用，該塔式電池組可以保持在所期望的位置上。
軌式界面部分可以包括提供在外殼70中朝向該電池容放端口73的縱向末端的第二端子組84。該軌式界面部分可以容放具有軌式結(jié)構(gòu)的電池組。在此，該電池組的導(dǎo)軌可以進(jìn)入該電池容放端口73中。電池組45可以移入該電池容放端口73中足夠遠(yuǎn)，以致電池端子組與提供在外殼70上的第二端子組84接合。這樣，該軌式電池組45(通過(guò)第二端子組84)可以變得電連接到該電池充電器60的內(nèi)部電路上。通過(guò)重力的作用，該軌式電池組可以保持在期望的位置上。
在該示范性實(shí)施例中，當(dāng)安裝塔式電池組時(shí)，第一端子組可以是工作的，而第二端子組84可以是不工作的。即，塔式電池組可以通過(guò)流經(jīng)第一端子組而不是第二端子組84的電流充電。并且當(dāng)安裝軌式電池組時(shí)，該第二端子組84可以是工作的，而該第一端子組可以是不工作的。即，軌式電池組可以通過(guò)流經(jīng)第二端子組84而不是第一端子組的電流充電。
在該示范性實(shí)施例中，界面72可以具有多種化學(xué)特征。例如，塔式界面部分可以用于給具有鎳-鎘或鎳-金屬-氫電池的電池組充電，而該軌式界面部分可以用于給具有鋰離子電池的電池組充電。在此，該電池充電器可以采用為具體的電池組的化學(xué)性質(zhì)所設(shè)計(jì)的適當(dāng)?shù)某潆娨?guī)則系統(tǒng)。為此，為了應(yīng)對(duì)具有特殊化學(xué)性質(zhì)的電池組的出現(xiàn)，附加的接線端子可以附加到該電池充電器的第一端子組和第二端子組上。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以理解的是，在上面第II部分中討論的示范性功率驅(qū)動(dòng)器中可以合適地實(shí)施相似的多種化學(xué)特征，其中塔式界面部分可以容放具有鎳-鎘或鎳-金屬-氫電池的電池組，而該軌式界面部分可以容放具有鋰離子電池的電池組。在此，為了應(yīng)對(duì)具有特殊化學(xué)性質(zhì)的電池組的出現(xiàn)，附加的接線端子可以附加到端子組2、4上。一旦化學(xué)性質(zhì)是已知的，功率驅(qū)動(dòng)器的操作可以調(diào)換到給定電池組化學(xué)性質(zhì)的最佳驅(qū)動(dòng)性能上。例如，鋰離子電池組相對(duì)于鎳-鎘或鎳-金屬-氫電池組可以具有不同放電電流的限制。驅(qū)動(dòng)器控制可以調(diào)整放電電流，以在電池組的必須限制內(nèi)操作該功率驅(qū)動(dòng)器。
本發(fā)明不局限于上面參照?qǐng)D5所討論的該塔式界面和軌式界面的結(jié)構(gòu)和功能的細(xì)節(jié)。例如，該塔式界面部分和軌式界面部分可以提供在分開(kāi)的和不同的電池容放端口中(與單一的電池容放端口73相反)。而且，外殼70可以包括多個(gè)電池容放端口73。
權(quán)利要求
1.一種電動(dòng)工具，包括外殼；和由該外殼支撐的電路；其中該電路包括至少兩個(gè)端子組，其設(shè)置成彼此并聯(lián)，該至少兩個(gè)端子組的每一個(gè)都直接與電池組接合。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該至少兩個(gè)端子組包括與具有第一結(jié)構(gòu)的電池組接合的第一端子組，和與具有不同的第二結(jié)構(gòu)的電池組接合的第二端子組。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中在給定的時(shí)間內(nèi)該至少兩個(gè)端子組中只有一個(gè)及時(shí)與電池組接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該電路包括馬達(dá)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該電路包括開(kāi)關(guān)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該外殼包括空腔，并且該至少兩個(gè)端子組中的一個(gè)設(shè)置在該空腔的底部中。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該外殼包括分別界定凹槽的軌，并且該至少兩個(gè)端子組中的一個(gè)朝著該凹槽的縱向末端設(shè)置。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中該至少兩個(gè)端子組中沒(méi)有一個(gè)設(shè)置在與該外殼可拆卸接合的適配器上。
9.一種電動(dòng)工具，包括外殼；和由該外殼支撐的電路；其中該電動(dòng)工具包括界面，其與具有不同結(jié)構(gòu)的至少兩種電池組機(jī)電兼容。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的電動(dòng)工具，其中該界面包括該電路的至少兩個(gè)端子組。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的電動(dòng)工具，其中該至少兩個(gè)端子組直接可連接到具有不同結(jié)構(gòu)的各自的電池組上。
12.一種無(wú)線鉆，包括外殼；和由該外殼支撐的電路；其中該電路包括馬達(dá)，第一端子組，電連接到該馬達(dá)上，并且直接與具有第一結(jié)構(gòu)的電池組接合，和第二端子組，電連接到該馬達(dá)上，并且直接與具有不同的第二結(jié)構(gòu)的電池組接合。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的無(wú)線鉆，其中該電路包括開(kāi)關(guān)。
14.一種電動(dòng)工具，包括外殼；和界面，其與具有不同結(jié)構(gòu)的至少兩種電池組機(jī)電兼容；其中該界面包括至少兩個(gè)端子組，而且該至少兩個(gè)端子組沒(méi)有一個(gè)提供在固定到該外殼的適配器上。
15.一種電池充電器，包括外殼；和界面，具有塔式界面部分，其與具有鎳-鎘電池和鎳-金屬-氫電池之一的塔式電池組是機(jī)電兼容的，和軌式界面部分，其與具有鋰離子電池的軌式電池組是機(jī)電兼容的。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池充電器，其中該界面包括固定到該外殼上的至少兩個(gè)端子組。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的電池充電器，其中該外殼包括單一的電池容放端口。
全文摘要
一種電動(dòng)工具可以包括支撐電路的外殼。該電路可以包括至少兩個(gè)彼此并聯(lián)設(shè)置的端子組。該至少兩個(gè)端子組可以包括與具有第一結(jié)構(gòu)的電池組接合的第一端子組，和與具有不同的第二結(jié)構(gòu)的電池組接合的第二端子組。一種電池充電器可以包括外殼和界面，其與具有不同結(jié)構(gòu)和電池化學(xué)性質(zhì)的至少兩種電池組機(jī)電兼容。
文檔編號(hào)H01M2/00GK1868076SQ200480030347
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2004年10月13日 優(yōu)先權(quán)日2003年10月14日
發(fā)明者詹姆斯·B·沃森, 丹·特林 申請(qǐng)人:布萊克和戴克公司