专利名称：：无绳户外电动工具系统的制作方法
技术领域：
：本实用新型的示例性实施例一般涉及提供人机工程学有效的无绳户外电动工具，有效之处在于具有希望的功率对重量比率同时保持或提高其功率输出。
背景技术：
：无绳电动工具诸如钻机、往复锯、圓锯、沖击钻机等的使用者通常牺牲有绳工具的动力特征来换取无绳环境的优势，即灵活性和便携性。虽然有绳电动工具通常为使用者提供更大的功率，但是无绳电动工具为使用者带来了易用性。无绳电动工具包括自维持电力源(连接的蓄电池组)，并具有较之有绳工具降低的功率输出，原因在于因阻抗和电压而限制了蓄电池组中的电池单元能量密度。因此有绳工具较之无绳电动工具系统而言，以较小的重量提供较大的功率。因此，一个问题在于，无绳电动工具一般无法接近有绳电动工具的性能。另一个问题在于，对于给定功率输出而言，无绳电动工具的重量可能更重和/或显著高于其对应的有绳工具。从人机工程学的角度来说，评估无绳工具的工具系统性能的方式是判断给定无绳电动工具的功率对重量比率，以及例如与与其对应的有绳工具的功率对重量比率比较。功率对重量比率可以定义为给定电动工具马达最大功率输出除以工具总系统重量(系统重量=无绳电动工具的工具和蓄电池组重量、有绳工具的工具重量)。以下提供对MWO的一般含义。最大瓦特输出(MWO)最大瓦特输出(MWO)通常描述电动工具系统的最大功率输出量。例如，MWO可以认为是工具系统马达的最大功率输出。许多因素可能影响MWO值，主要因素是源电压(所述源在无绳电动工具系统中为蓄电池，而在有绳工具系统中为外部AC电力)、源阻抗、马达阻抗、流过系统的电流、传动损失和马达效率。次要因素可能影响电动工具系统的MWO(诸如触点阻抗、开关阻抗等)。在某些情况下，对于主要因素来说，这些次要因素可以认为没有明显影响。图1是一般无绳电动工具系统的框图，用来说明蓄电池源和马达输出之间的功率损失。系统100可以包括蓄电池组110，蓄电池组110可以包括一个或多个电池单元(cell)。对于有绳工具来说，蓄电池(battery)110不适用，由外部AC电源诸如通用15A、120VAC源取代。Rbl30表示构成蓄电池110的电池单元的内阻(包括连接电池的片条和焊接件)，Rml40表示马达120的内阻。马达120在重载下消耗更大的电流。开关150可以是机械开关或电气开关(诸如场效应管(FET)、SCR或其他晶体管设备)，将蓄电池IIO连接到马达120。在图1中，"Vev"表示蓄电池110的电动势(EV)电压或理论无负载电压。"Vbat，，表示蓄电池110实际可测量电压，"Vmotor"表示马达120上的实际可测量电压。"Vemf'表示提供给马达120用来转换成功率的理论电压。马达功率输出受到机械低效性的不良影响，这些机械低效性归因于诸如摩擦、传动损失、风阻(冷却风扇、边界层摩擦等)的因素。为了说明的目的，这些损失认为非常小，小到不存在。开关150闭合时，电路完整，允许电流流动。表达式(1)至(3)中的以下电压表示为对地电压Vbat=Vev-(电流求Rb)(1)Vmotor=Vbat(2)Vemf=Vmotor-(电流tRm)(3)假设机械损失可忽略，马达功率输出(WO，瓦特输出)由表达式(4)对苗述WO电流n^emf(4)在马达轻载时，电流较低且瓦特输出(WO)较小。在马达载荷较高时，电流较大且WO较大。在马达载荷最高所时，WO从最大值减小，且主要能量损失在Rm和Rm上。Rb和Rm上的功率损失可以如下通过表达式(5)和(6)计算Rb上的功率损失=电流2*Rb值(I2Rb)(5)Rm上的功率损失二电流"Rm值(I2Rm)(6)表1提供了由内阻为150毫欧姆和内阻为60毫欧姆的18伏特蓄电池构成的DC马达系统的功率损失示例。表1—一DC马达系统功率损失<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>参照表l,最大功率输出值385瓦特发生在45安培的情况下。当电流增大超过45安培时，马达瓦特输出实际上降低，因为越来越多的能量转化为Rb和Rm上的热量。这种发生在45安培时的马达峰值功率输出385瓦特就定义为马达最大瓦特输出或MWO。在描述了MWO的含义之后，比较有绳电动工具的功率对重量比率和传统无绳电动工具系统的功率对重量比率说明了性能的强烈对照。示例中，传统有绳手持电动钻机可以从通用马达产生的功率(MWO)介于520-600瓦特之间。该钻机总重量约为3.3至4.3磅。这导致功率对重量比率介于约140W/lb至158W/lb之间。相比来说，传统12伏特无绳电动工具系统诸如带有连接的镍镉蓄电池组的无绳钻机，在总工具+池组重量为4.9磅(工具重量约3.4磅，12V镍镉蓄电池组重量约为1.5磅)时，乂人马达产生的MWO约为225瓦特。这样导致功率对重量比率约为46W/lb。至少两个原因可以解释有绳电动工具和无绳电动工具系统之间功率对重量比率方面的显著差别。第一，有绳工具的电力源(交流电)不增加系统整体重量，因为其不是工具的组成元件。相反，无绳工具的电力源，即蓄电池组，是工具重量的最大贡献者。第二，有绳电动工具中的马达是以交流电操作的通用马达，其磁场由电枢绕组中相对较轻的导线产生。相反，无绳系统通常采用带有永》兹马达的DC马达，该DC马达较之通用马达相对较重，因为磁场是由永磁体而不是较轻的导线产生的。增大无绳电动工具中传统蓄电池组的功率和尺寸并不是缩小有绳电动工具与无绳电动工具系统功率对重量比率之间差距的现实解决方案。根据无绳工具的预计用途，产生与相应有绳工具一致的功率水平所要求的传统蓄电池组的重量使得无绳系统在人机工程学上低效，因为无绳工具变得太重而无法使用，尤其是持续使用较长的时间周期。用于12伏特以上无绳电动工具的传统蓄电池组通常包括具有镍镉("NiCd")或镍金属混合物("NiMH")电池单元化学特性的蓄电池组。随着功率输出要求增涨，则池组重量也增大。在无绳工具诸如DEWALT生产的Heavy-Duty3/8"12VCompactDrill中能输送12伏特(或225MWO)功率的传统镍镉蓄电池组重量约为1.5磅，而工具和池组重量约为4.9磅。因此，主要单手使用的12V电动钻机几乎三分之一(31%)的总体重量归属于蓄电池组。传统18V镍镉蓄电池组重量约为2.4磅(2.36磅)，占据电动工具诸如DEWALT生产的HeavyDutyV2"18VCordlessDrill重量的约46%(各种18V型号的总系统重量(池组+工具)约为5.2磅)。传统24V镍镉池组的重量约为3.3磅，占据电动工具诸如DEWALT生产的HeavyDutyV2"24VCordlessHammerdrillModelDW006重量的约38%(总系统重量约为8.7磅)。因此，通过增加能提供更高功率水平的蓄电池组而增加无绳电动工具的总体重量也因总体重量的增加超过了可接受的水平而负面影响了工具的人^/L工程学方面。对于NiCd和NiMH电力源来il,更高的功率意味则显然更重的蓄电池组。无绳工具总体重量的相应增加使得工具更难于长时期操控和/或使用。例如，24伏特镍镉蓄电池组(约3.3磅)的重量对于12伏特镍镉蓄电池组(1.5磅)来说，表示重量增加100%。与更重的蓄电池组关联的额外重量也对无绳工具的总体平衡及其人机工程学质量造成了不良影响。蓄电池组通常连接到无绳钻机抓握件远端(诸如工具底部)或靠近工具后部，诸如对于无绳圓锯来说。随着电压增大且蓄电池组变得更重，池组重量相对于无绳工具系统剩余部分显现杠杆作用，潜在地让工具更难控制和使用。
实用新型内容为了解决无绳电动工具一般无法接近有绳电动工具的性能以及为了解决对于给定功率输出而言，无绳电动工具的重量可能更重和/或显著高于其对应的有绳工具的问题。示例实施例提供一种无绳户外电动工具系统。该系统包括多种手持无绳户外电动工具。每种户外电动工具具有壳体和带有马达的马达组件。该系统可以包括至少一个可拆卸地连接到一种或多种户外电动工具的蓄电池组。所述至少一个蓄电池组连接到给定户外电动工具上的时候，为该工具的马达4是供约28伏特的标称(nominal)输出电压。一种或多种带有连接的至少一个蓄电池组的户外电动工具的功率输出对重量的比率为70瓦特每磅(W/lb)或更大。另一种示例实施例提供一种手持无绳户外电动工具系统。该系统包括壳体、带有马达的马达组件和至少一个可拆卸地连接到其上的蓄电池组。所述蓄电池组包含多个锂离子电池单元。所述系统的功率输出另一种示例实施例提供一种链锯。所述链锯包括工具壳体、至少局部位于所述壳体中且带有马达的马达组件、和至少局部位于所述壳体中的传动组件。所述链锯进一步包括从所述工具壳体延伸的链杆(chainbar);借助其上的多个互联切割齿联杆连接到所述链杆的链条(barchain)，所述链条连接到所述传动组件；和至少一个可拆卸地连接到所述工具壳体的蓄电池组。所述蓄电池组包括多个锂离子电池单元。带有连接的至少一个锂离子蓄电池组的所述链锯的功率输出至少为700瓦特，且功率输出对重量的比率为75瓦特每磅(W/lb)或更大。本实用新型的示例实施例从以下给出的详细说明和附图中能得到更为全面的理解，其中类似的元件由类似的附图标记表示，类似的元件仅借助图示给出，因此并未限制本实用新型的示例实施例。图l是一般无绳系统的框图，用来描述蓄电池源和马达输出之间的功率损失；图2是根据本实用新型示例实施例的无绳主要单手使用的无绳电动工具侧碎见图；图3是根据本实用新型示例实施例的无绳主要双手使用的无绳电动工具侧视图；图4是根据本实用新型示例实施例的无绳主要支撑使用的无绳电动工具的透视图；图5是图1所示单手无绳电动工具的分解视图；图6A-6C图示了传统18V镍镉蓄电池组和两种根据本实用新型示例实施例的示例锂离子蓄电池组的蓄电池组尺寸；图7A和7B图示了根据本实用新型示例实施例的36V锂离子池组的示例电池单元配置；图8A和8B图示了根据本实用新型示例实施例的36V锂离子池组的示例电池单元配置；图9是带有传统蓄电池组的无绳单手电动工具、单手有绳电动工具和带有根据本实用新型示例实施例的.锂离子蓄电池组的无绳单手电动工具的最大功率输出对工具重量的曲线图；图10是带有传统蓄电池组的无绳双手电动工具、双手有绳电动工具和带有根据本实用新型示例实施例的锂离子蓄电池组的无绳双手电动工具的最大功率输出对工具重量的曲线图；图11是带有传统蓄电池组的无绳支撑使用的电动工具、支撑使用的有绳电动工具和带有根据本实用新型示例实施例的锂离子蓄电池组的无绳支撑使用的电动工具的最大功率输出对工具重量的曲线图；图12是18V和36V蓄电池组电流抽取对功率输出的曲线图；图13是图示由36V蓄电池组供电的工具相对于由18V池组供电的工具带来的运行时间改善的曲线图；图14图示了根据示例实施例的无绳链锯；图15图示了根据示例实施例的无绳硬面清扫机；图16图示了根据示例实施例的无绳线式剪草机；图17图示了根据示例实施例的无绳草冲剪边机；图18图示了根据示例实施例的无绳电动螺旋钻机；图19图示了根据示例实施例的无绳树篱修剪机；图20图示了根据示例实施例的无绳高枝锯。具体实施方式如本实用新型所述，电动工具可能偶尔通过以下术语表征和/或分类"主要单手使用，，或"单手"、"主要双手使用"或"双手"、"主要支撑使用"或"支撑使用"。单手无绳电动工具可以理解为通常以一只手使用的电动工具。双手工具可以理解为通常以两只手使用的电动工具。支撑使用的工具可以理解为正确操作需要支撑表面的电动工具，例如可以贴靠或穿过支撑表面操作的工具。这些分类并不是旨在包括本实用新型示例实施例可以适用于其中的全部电动工具，而仅仅是为了说明。示例性的主要单手电动工具可以包括但不限于钻机(钻机驱动件)、沖击扳手、闪光灯具、户外电动工具诸如硬面清扫机或吹风机、单手金属加工工具诸如剪刀等。示例性的主要双手电动工具包括但不限于往复锯、双手钻机诸如旋转爆破锤钻、角度研磨机、切断工具、户外电动工具诸如链锯、草坪剪边机、剪草机和高枝锯、以及具有手柄抓握部和可延伸侧手柄的钻机驱动件等。这些工具中的一些可能目前仅以有绳型号出售，但是利用本实用新型所述的轻体便携式电力源，则可以变成无绳型的，所述轻体便携式电力源诸如锂离子蓄电池组，其可以为无绳型电动工具^是供相当于其有绳型号的电力。由多块锂离子蓄电池组供电的无绳闪光灯具可以例如根据该闪光灯具的尺寸和/或长度，作为单手或双手电动工具。示例性的主要支撑使用的工具可以包括但不限于圆锯、竖锯、刨圆削片机、手刨机、动力钻孔机、切开工具、板结合机等。这些工具中的一些目前仅以有绳型号出售，但是利用本实用新型所述的轻体便携式电力源，则可以变成无绳型的，所述轻体便携式电力源可以是诸如锂离子蓄电池组。此外，如本实用新型所述，术语"功率对重量比率"可以定义为给定电动工具马达最大功率输出除以工具总系统重量(系统重量=无绳电动工具的工具和蓄电池组重量、有绳工具的工具重量)。适用于可拆卸电力源或蓄电池组而采用的术语"高功率"表示对于无绳电动工具的电力源至少为18V和/或对于无绳电动工具的工具马达最大功率输出(最大瓦特输出(MWO))至少为385W。图2是根据本实用新型示例实施例的无绳主要单手使用的无绳电动工具。参照图2，示例单手无绳电动工具一般由附图标记IO表示，指代钻机，可以包括壳体12、马达组件14、多速传动组件16、离合器组件18、夹盘22、触发器组件24、手柄25和蓄电池组26。蓄电池组26可以是可充电高功率蓄电池组，诸如锂离子高功率源或其他高功率源，例如包括一个或多个电池单元。电动工具IO具有单个抓握区域，如图2所示，并设计成以单手操作。在一个示例实施例中，电池单元可以是锂离子电池单元，就正极(阳极)材料中的活性成分来说，该锂离子电池单元例如具有一个或多个金属锂氧化物化学电池单元、锂离子磷酸盐(LPF)化学电池单元和/或其他锂基化学结构。作为示例，具有金属氧化物化学特性的电池单元的阳极活性材料可以是锂钴复合氧化物、锂镍复合氧化物、锂锰复合氧化物尖晶石其中之一，它们的混合物或者其他锂金属复合氧化物。具有LPF化学特性的电池单元阴极活性材料是锂金属磷酸盐，作为另一种示例。这些电池单元可以是柱状的并具有针对阴极、隔件和阳极的螺旋绕线或者"巻饼，，结构，正如电池单元领域公知的。负极材料可以是铜收集器上的石墨碳材料或其他已知阳极材料，正如锂离子电池领域所公知的。本领域技术人员应该理解，电动工具10的若干部件，诸如夹盘22和触发器组件24本身是常规的，因此在本实用新型中不重点详细讨论。可以参照各种专利公开来更为完整地理解电动工具10的常^见特征。这种专利公开的一个示例为美国专利No.5,897,454，其公开内容通过引用方式全文包含在本实用新型中。另一个包括这些常规部件的示例性单手使用的电动工具是DEWALT生产的型号为DC759KA的HeavyDuty18VDrillDriver,该工具在手柄上具有单个抓握表面，设计成以一只手操作。图3是根据本实用新型示例实施例的无绳主要双手使用的无绳电动工具的侧视图。参照图3，示例性双手无绳电动工具一^l殳由附图标记IO，表示，其指代示例性的无绳往复锯。工具IO，可以包括壳体12，、马达组件14'、多速齿轮链(传动)组件16，、触发器组件24'、手柄25'、输出轴(一般指定在27处)和锯刃30。工具IO，主要设计为双手使用，抓握手柄25，和包围传动组件16，的杆部15。工具IO，还包括单独的可拆卸蓄电池组26，。蓄电池组26，可以是可充电高功率蓄电池组，诸如锂离子池组，例如由一个或多个电池单元构成。本领域专业人员应该理解，若干部件本身是常规的，因此为了简洁而省略了对其详细的解释。包括这些常规部件的双手使用的电动工具示例为DEWALT生产的，型号DC385K的HeavyDuty18V无绳往复锯。这种工具包括两个抓握表面，设计成用双手操作。图4是根据本实用新型示例实施例的主要支撑使用的无绳电动工具透视图。参照图4，支撑使用的无绳电动工具示例一般用附图标记IO"表示，其指代示例性的无绳圓锯。工具IO"包括锯刃30，，锯刃至少局部被刃片护具130包围。锯刃30，和刃片护具130穿过导向组件20上的开口伸出。锯刃30"由马达14"驱动。马达14"被壳体12"覆盖。工具IO"还可以具有蓄电池组26",其连接到马达14"。蓄电池组26"可以安装到工具手柄25"远端，以使其不与锯刃30"的锯切动作干涉。蓄电池组26，，可以是可充电高功率蓄电池组，诸如锂离子池组，例如由一个或多个电池单元构成。本领域技术人员应该理解，电动工具IO，的若干部件本身是常规部件，因此为了简洁省略对其详细解释。包括这些常规部件的支撑使用的电动工具示例例如是DEWALT生产的、型号为DC390K的HeavyDutyXRPTM18V无绳圓锯。应该在无绳电动工具设计中考虑若干参数或技术方面或特征。例如，工具的功率、其尺寸、总系统重量(即，带有附带蓄电池组的工具重量)、蓄电池组的循环寿命、工具组成部件的成本、存放和/或才喿作工具的温度，全都表示选择工具的适当组成元件以使希望的工具性能最大化和/或获取希望的工具性能。在致力于实现人机工程学设计时，应该相对于彼此来权衡这些考虑中的至少一些内容，所述的人机工程学设计支持无绳电动工具系统的性能改善。在构造人机工程学有效的无绳电动工具时的一项考虑是总系统总量，或带有蓄电池组的工具合计重量，为了简洁和/或清晰起见，所述带有蓄电池组的工具偶尔也称为"无绳工具系统，，或"系统"。系统合计重量可以包括系统中4个组成重量组的重量(1)电力源(蓄电池组)；(2)传动机构(和齿轮)；(3)壳体和支撑基座；和(4)马达。图5是根据本实用新型示例实施例的图2所示主要单手使用的无绳电动工具的分解视图。图5图示了4个主要重量贡献元件或组，在确定无绳工具总重量时应该评估它们，从而实现希望的功率对重量比率。这4个重量贡献组可以包括(1)电力源260(即蓄电池组26);(2)传动4几构和齿轮210;(3)壳体220和其他基础结构；和(4)马达组件230。显然对于本领域技术人员来说，图3所示主要双手无绳电动工具实施例和图4所示主要支撑使用的无绳电动工具也可以分隔成上述4个重量贡献组，因此为了筒洁，这里省略了图3和4的分解图。电力源260代表主要单手使用的工具中最重的单个元件。例如，镍镉蓄电池组可以占据18伏电动工具系统的总工具重量的三分之一。常规18V镍镉池组重量约为2.4磅，而单手无绳工具系统诸如示例的18V动力钻机的组合总重量约为6磅。传动机构和齿轮210(包括传动组件16和离合器机构18及其它们的组成部件)可能通常是无绳电动工具中第二大重量贡献者。在常规18V镍镉无绳工具系统诸如图2所述动力钻机中，传动元件和齿轮/离合器元件合起来重约2磅，这是工具总重量的约1/3。第三个主要重量组是壳体和基础结构(包括壳体12和夹盘22)，其支撑马达组件组230、蓄电池组(在图5中示为组260)和传动组210。壳体220可以包括一对配合的手柄罩壳34,其协作来限定手柄部分36和驱动链或主体部分38。主体部分38可以包括马达艙40和传动舱42。在该示例中，壳体220合起来的重量可以在约0.6到1.0磅之间。马达组件230和相关部件构成第四个主要的重量组。在该示例中，马达组件组230收容在马达艙40中，包括带有旋转输出轴44的马达14,所述输出轴伸入传动艙42。具有多个轮齿48的马达小齿轮46与输出轴44耦接旋转。触发器组件24和蓄电池组26协作从而以本领域一般熟知的方式有选择地向马达组件230提供电力，从而允许电动工具10的使用者控制输出轴44旋转的速度和方向。对于本领域技术人员来说，用于无绳电动工具的永;兹("PM")马达是熟知的。较之使用通用马达的有绳系统来说，PM马达相对来说明显更重，因为利用永磁体将电力转化为电动势以产生磁场。马达组件组230的近似总重量可能约为1.0磅。图6A-6C图示了用于常规18V镍镉蓄电池组和根据本实用新型示例实施例的两个示例锂离子蓄电池组的蓄电池组尺寸。设计人机工程学有效的工具的一项考虑就是尺寸。图6A示出了常规18V镍镉蓄电池组的尺寸。高功率锂离子蓄电池组，可以表示任何池组26、26，和/或26，，，可以与其将要替换的常规蓄电池组尺寸要求一致，当然壳体尺寸至少可以比常规18V和/或24V镍镉或NiMH池组所用的壳体更小。相应地，图6B图示了示例36V锂离子池组的尺寸，其与图6A中常规18V镍镉池组的尺寸一致。图6C图示了25.2V锂离子池组的尺寸，其与图6A中常规18V镍镉池组的尺寸一致。尽管图6B和6C中的池组示出用于约36V和25.2V的池组，^旦是构造和尺寸例如可以适用于不同标称的锂离子池组。图6B和/或图6C中示出的锂离子蓄电池组的池组电压至少约为18V。在另一种示例中，图6B和6C的池组可以提供约28V的标称电压。图7A和7B图示了根据本实用新型示例实施例、用于36V锂离子池组的示例电池单元配置。具体来说，图7A和7B图示了用于图6B所示36V池组的替代电池单元结构。参照图7A，图6B所示的池组内的电池单元布置可以是多个处于图示电池单元取向的26650锂离子电池单元(每个电池单元直径26mm,长度65mm)。图7A图示了10个26650电池单元，标称电池单元电压约为3.6V/电池单元。可替代地，图6B所示的池组中电池单元布置可以包括20个18650锂离子电池单元(每个电池单元直径18mm，长度65mm)，处于图7B所示电池单元取向。图7B示出了三列电池单元，它们与标称电池单元电压约为3.6V/电池单元的电池单元并联组合，从而实现36V的池组电压。池组电压约为36V,而该池组内每电池单元电压可以因锂离子电池单元的具体化学特性而变化。例如，具有锂金属磷酸盐基电池单元化学特性的电池单元标称电压约为3.3V/电池单元，而具有锂金属氧化物基电池单元化学特性的电池单元标称电压约为3.6V/电池单元。图8A和8B图示了根据本实用新型示例实施例的25.2锂离子池组的示例电池单元配置。具体来说，图8A和8B图示了图6C所示25.2V池组的替代电池单元构造。参照图8A,图6C所示池组内的电池单元布置可以是7个26650锂离子电池单元，处于图示电池单元取向。可替代地，图8B所示池組内的电池单元布置可以包括14个18650锂离子电池单元，处于图示电池单元取向。因此蓄电池组的标称电压约为25V,而该池组内每电池单元电压可以因锂离子电池单元具体化学特性而略微变化，如上所迷。图7A至8B所示取向时，每电池单元电压和电池单元数目可以才艮据高功率锂离子蓄电池组所需总功率而定制，并可以处于约3.3至4.6V/电池单元的标称电压范围内，根据工业电化学电压电势指南，该电压范围处于可接受范围内。当然，根据电池单元的充电状态(电池单元是否充电完全)以及电池单元的特定化学特性，这些值可以变化。电池单元取向如图7A和/或7B所示的图6B所示36V锂离子蓄电池组的总池组重量可以介于约2.4-2.9磅之间。在另一种示例中，重量可以介于约2.36-2.91磅之间，所述池组重量根据电池单元和/或池组的特定制造商而存在变化。电池单元取向如图8A和8B所示的图6C所示25.2V锂离子蓄电池组的总池组重量约为2.0至2.4磅。在另一示例中，所述重量范围可以处于大约1.88至2.17磅之间，并且根据电池单元和/或池组的特定制造商而存在变化。25,2V和36V池组的重量范围可以根据若干因素而变化，包括电池单元壳体是用钢还是铝制成、包括池组外壳的厚度和/或材料、池组中相关电极和/或散热器的重量等。在另外的示例中，图2至4所示的高功率锂离子蓄电池组26、26，和/或26，，可以实施为这样一种蓄电池组，其具有多个锂基化学特性的电池单元，这些电池单元配置成为无绳电动工具马达提供约28V的标称电压。该28V锂离子蓄电池组的总池组重量介于约1.9至2.1磅之间，且在特别示例中重量为2.02磅。较之图8A所示25.2V蓄电池组的配置来说，该28V蓄电池组包括额外的电池单元。因此，该28V锂离子蓄电池组的电池单元布置包括约3.6V/电池单元的8个串接的26650锂离子电池单元，总标称电压约为28V。该蓄电池组内每电池单元电压可以因锂离子电池单元的具体化学特性而略微变化，如上所述。图9是带有传统蓄电池组的无绳单手电动工具、单手有绳电动工具以及带有根据本实用新型示例实施例的锂离子蓄电池组的无绳单手电动工具的功率输出对工具重量的曲线图。参照图9，y轴图示工具的最大瓦特输出(MWO)，而x轴表示工具(有绳)重量(单位为磅)或带有蓄电池组的工具(无绳系统)重量(单位为磅)。相对于传统无绳电动工具来说，传统12伏镍镉蓄电池组重量约为1.5磅。与此对照，14.4伏镍镉蓄电池组重量约为2.0磅，18伏镍镉池组重量约为2.4磅，而24伏镍镉池组重量约为3.3磅。随着功率增加，池组中所需镍镉电池单元数目也会显著增加，导致电压为18伏以上的工具在人机工程学方面更加低效，主要归咎于重量增加。正如下文中将在图9-11所示，本实用新型示例实施例教导一种无绳电动工具系统，其配置成输出至少约475瓦特的最大功率输出(MWO)，且此时该无绳电动工具系统具有至少约70瓦特每磅(W/lb)的最大功率输出对重量的比率。一种无绳电动工具系统可以实施为图2至4所示的一种或多种示例实施例，相当于单手、双手和支撑使用的工具。该系统的无绳电动工具可以至少包括工具壳体、马达组件、某种传动组件和电力源诸如蓄电池组，该电力源可能代表工具总重量的主要贡献者。在示例中，组合系统重量(无绳工具+池组)可以至少约为4磅，而且对于某些支撑使用的无绳工具可以超过10磅。单手使用并由25至36V蓄电池组供电的无绳工具系统的示例工具系统的重量可以介于约5.5至7.5磅之间。对于双手工具系统而言，重量可以介于约6.5至IO磅之间。这些重量范围示例列出了对于各种单手和双手电动工具系统来说，人机工程学上可接受的合理重量。支撑使用的无绳工具系统重量可以至少约为8磅，而对某些工具系统则超过10磅，因为这些工具系统的部分工具重量受到支撑(例如，圓锯、数据)。在另一种示例中，正如以下所述的表2-4所支持的，例如带有根据示例实施例的高功率蓄电池组诸如锂离子蓄电池组的无绳电动工具组合系统的重量可以介于约5.5至约10.4磅之间。在另一种示例中，其中无绳电动工具系统配置成包括标称电压为28V的锂离子蓄电池组，总系统重量至少约为6.2磅，而给定配置有28V锂离子蓄电池组的电动工具示例重量介于约6.2至8.7磅之间。配置有28V锂离子蓄电池组的无绳电动工具的示例最大瓦特输出(MWO)介于约500至900瓦特之间，而在另一种示例中，MWO介于约680至800瓦特之间。为了说明无绳电动工具中采用高功率蓄电池组诸如锂离子蓄电池组的优势，在带有传统镍镉蓄电池组的单手使用的电动工具、有绳单手使用的工具以及配置有根据本实用新型示例实施例的高功率锂离子蓄电池组的单手使用电动工具之间进行了比较。表2图示了评估数据，以产生图9的曲线。有绳和传统无绳工具的数据来自现有型号的DEWALT无绳和AC有绳电动钻机。为了比较，对所选型号示出了单纯工具和单纯蓄电池组的重量。下表2表示了标称电压额定值(rating)、所选无绳和有绳工具的型号、总工具系统重量(工具重量+蓄电池组)、这些单手使用的动力钻机的MWO和功率对重量比率。电动钻机(也称为钻机驱动器)是单手使用的无绳电动工具的示例。对于示例无绳电动工具系统实施例中的25.2V锂离子池组来说，单独工具的重量为3.54磅，这与DEWALTDC987型18V无绳钻才几相同。该配置有28V蓄电池组的钻机单独蓄电池组的重量为2.02磅，而系统重量为6.2磅。分析了带有两种不同36V锂离子池组的示例36V无绳电动钻4几。空钻机重量为4.53磅，36V锂离子池组"A"重2.4磅，而36V锂离子池组"B"重2.91磅。池组A和B之间的重量差归因于蓄电池组中锂离子电池单元的电池单元构造。表2中对于25.2V、28V和36.0V锂离子蓄电池组供电的无绳电动工具实施例的MWO(608W、800W和775W)建立在为该蓄电池组设定的最大电流极限的基础上。用于测定的电流极限设定在30A。一般来说，无绳电动工具产品不给蓄电池组设定电流极限来保护工具内部件。工具马达、壳体、齿轮等中的部件通常配置成承受蓄电池组的额定最大电流。但是，如果在该池组上设定电流极P艮，如示例实施例中的那种情况，则可以允许使用更轻的材料和子系统部件，例如马达、壳体、齿轮等，从而实现无绳电动工具系统的人机工程学优势。蓄电池组输出的示例电流极限30A是与维持马达和齿轮元件足够小和足够轻相一致的电流值，使其在重量方面至少相等于传统无绳型号的工具中的相应部件。该示例电流极限也用作功率^l限，即电压和电流的函数，可以用作限制，从而避免因示例锂离子蓄电池组产生过大的电流而损坏工具马达和相关齿轮。该30A电流极限仅仅是示例，可以基于特定工具系统承受更高功率水平的能力(例如，工具系统机械部件承受更高电流所施加的机械应力和热应力的能力)来改变或者调节该电流极限。例如，电流极限可以设为40A、60A或可能更高的值，只要工具系统机械部件能承受该40A和60A以上的电流所施加的初4成应力和热应力即可。表2——无绳单手操作的工具功率、重量数据<table>tableseeoriginaldocumentpage19</column></row><table>参照图9中的曲线，传统有绳单手AC工具可以在总重量介于约3.6至4.4磅的条件下，产生出约480瓦特至600瓦特的功率。这些功率和重量范围导致功率对重量比率,人约132瓦特/磅至156瓦特/磅。这些比率用作比较传统无绳电动工具系统和本实用新型所述示例无绳电动工具系统的指标。锂离子蓄电池组重量相对减小，加上功率输出更大，较之传统镍镉蓄电池组来说，可以实现远远超过传统无绳电动工具的功率对重量比率。参照表2和图9，传统无绳电动工具可以实现介于约46MWO/磅(组合工具系统重量(工具+12V镍镉池组)4.9磅时，为225MWO)至约74W/lb(组合工具系统重量(工具+18V镍镉池组)5.2磅时，为385MWO)的功率对重量比率。如上所述和表l所示，表2-4中无绳工具的功率输出表示为最大瓦特输出(MWO)。该功率输出是工具系统给定电流值条件下的最大功率输出值，此时电流值超过给定电流值将导致工具功率输出在实践中减小。这是因为电流增大导致更多的能量转化为蓄电池组和工具马达中的热损^>。进一步参照图9,粗实线表示根据示例实施例的单手使用无绳电动工具希望MWO和W/lb比率的分界线。该示例实施例的无绳电动工具系统位于该线以上。参照图9,无绳单手电动工具由示例锂离子池组供电，并具有大约至少5.5磅的系统重量，最小MWO至少475瓦特，在MWO条件下功率对重量比率至少为70W/lb。表2中所述25.2V、28.0V和36.0V锂离子供电单手使用无绳电动工具系统实施例也示于图9。配备28.0V锂离子蓄电池组的钻机在MWO条件下具有129W/lb的最大功率对重量比率。在总工具系统重量方面作为最接近的比较示例，并参照表2，适配传统18V镍镉蓄电池组的单手无绳电动工具(诸如表2中DC987型钻机)单独重量为3.54磅。注意，DC987型也可以任选用作双手工具，因为其除了传统手柄抓握件之外还包括侧手柄。但是，该钻机包括在进行重量比较的单手工具中。对于总工具系统重量为5.9磅时，该18V镍镉蓄电池组重量为2.36磅。在该示例中，根据示例实施例的25.2V锂离子池组重量为2.0磅。18V钻机"空工具"重量对于DC987型和25.2V锂离子池组的工具来说都是3.54磅。对于示例单手无绳工具系统来说，25.2V锂离子池组比18V镍镉供电的相同型号传统无绳工具重量轻0.36磅，同时提供基本上更大的功率输出。因此，带有25.2V池组的无绳电动工具系统实现了计算所得MWO=608W,而带有18V镍镉池组的相同单手使用无绳电动工具MWO420W。参照图9,容易辨别出功率对重量比率的改进对于18V4臬镉和25V锂离子池组给定常量空工具重量，在MWO条件下为110W/lb对71W/lb。对于基本上相同的总系统重量来说，这表示由高功率低重量锂离子蓄电池组供电的单手使用工具系统的功率对重量比率提高了约55%。再参照表2，在蓄电池组的标称电压额定值方面作为最接近的比较示例，由18V镍镉供电的单手电动工具(DC759型或DC959型)在385瓦特的MWO条件下可以实现功率对重量比率为74W/lb。由25.2V锂离子池组供电的单手电动工具(此时总系统重量比DC759型或DC959型重0.34磅)在608瓦特的MWO条件下可以实现功率对重量比率为110W/lb。图10是带有传统蓄电池组的无绳双手电动工具、双手有绳电动工具和带有根据本实用新型示例实施例的锂离子蓄电池组的无绳双手电动工具的最大功率输出对工具重量的曲线图。图10中的轴与图9中相同。在另一个比较示例中，对带有传统镍镉蓄电池组的双手使用电动工具、双手使用有绳电动工具以及带有根据本实用新型示例实施例的高功率锂离子蓄电池组的双手使用电动工具进行了评估。表3图示了评估数据，以产生图IO的曲线。类似于表2，用于有绳和传统无绳工具的数据采自现有型号的DEWALT无绳和AC有绳往复锯，而且为了比较示出了所选型号的单纯工具重量和单纯蓄电池组重量。对于示例无绳电动工具系统实施例中的25.2V锂离子蓄电池组来说，往复锯工具重量为4.74磅(与DC385型往复锯相同)，而池组重量为2.00磅。带有28V锂离子蓄电池组的无绳往复锯总系统重量约为8.00磅(池组重量2.02磅)且MWO为680瓦特。配置有36V锂离子蓄电池组的示例无绳往复锯针对两种不同36V锂离子池组进行了分析。往复锯空工具重量为5.78磅，36V池组"A"重2.4磅，而36V池组"B"重2.91磅。与针对图9所讨论的内容相同，锂离子蓄电池组A和B之间的重量差异归因于蓄电池组中的电池单元构造。而且，由锂离子池组供电的示例工具系统的MWO承受30安培的电流极限。如上所述，30安培的极限用作系统限制，以避免因示例锂离子蓄电池组产生的过大电流而损坏工具马达和相关齿轮。表3—一无绳双手操作工具的功率、重量数据〉也纟且电压型号单纯蓄电池组重量(磅)单纯工具重量(磅)系统重量(磅)MWO(瓦特)MWO时的W71b14.4V镍镉DW9371.924.086.002884818V镍镉DC3852.364.747.103855424V镍镉DW0063.305.408.7057066AC有绳DW309N/A8.48.40940112AC有绳DW304N/A7.07.0082011725.2VLiN/A2.004.746.746089028.0VLiN/A2.025.988.006808536VLi-AN/A2.405.788.1882510136VLi-BN/A2.915.788.6982595现在参照图IO，传统有绳双手AC电动工具在系统重量介于约7.0至8.4磅之间的条件下，产生的MWO介于约820至940之间，因此实现的功率对重量比率介于约112至117MWO/lb之间。传统双手无绳电动工具重量介于约6至8.7磅之间，且产生的MWO约为288至570。如表3和图10所示，传统双手无绳电动工具可以实现的功率对重量比率介于约48至66MWO/lb之间。参照图10,在功率输出至少为575MWO时，带有根据示例实施例的锂离子池组的双手无绳电动工具的功率对重量比率可以至少约为70W/lb。图10还图示了配备有示例25.2V、28V和36V锂离子池组的工具的功率对重量比率。如表3和图10所示，在至少约为600MWO以上，重量介于约6.7至8.7磅之间的双手工具系统重量可以实现至少85W/lb的功率对重量比率。在另一种示例中，由示例锂离子蓄电池组供电的双手无绳电动工具的功率对重量比率可以介于约85至101W/lb之间。在比较总系统重量基本相同的工具系统的比较示例中，带有示例25.2V锂离子池組的双手无绳电动工具系统实现的功率对重量比率为90W/lb，而带有18V镍镉池组的传统双手无绳电动工具系统为54W/lb。在比较池组标称电压额定值相对相等的工具系统的比较示例中，由传统24V镍镉蓄电池组供电的双手电动工具在MWO条件下可以实现的功率对重量比率为66W/lb。由25.2V锂离子池组供电的双手电动工具(此时总系统重量比带有24V镍镉池组的双手工具轻约1.66磅)在MWO条件下可以实现的功率对重量比率为90W/lb，与带有传统镍镉池组的工具的66W/lb相对照。图11是带有传统蓄电池组的无绳支撑使用电动工具、支撑使用有绳电动工具和带有根据本实用新型示例实施例的锂离子蓄电池组的无绳支撑使用电动工具的最大功率输出对总工具系统重量的曲线图。图11中的轴与图9和图10类似。类似于表2和3,有绳和传统无绳工具的数据采自现有型号的DEWALT的无绳和AC有绳圆锯，为了比较示出了所选型号的单纯工具重量和单纯蓄电池组重量。另外，由锂离子池组供电的示例工具系统的MWO建立在30安培的电流极限基础上。对于AC有绳工具，MWO计算为15安培"20VAC^工具马达效率额定值0.6。这是基于通常120VAC电力线电流极限的实际额定值。对于无限电流源来说，实际MWO将为2200瓦特。在进一步的比较示例中，对带有传统镍镉蓄电池组的支撑使用的电动工具、支撑使用的有绳电动工具以及配置有根据本实用新型示例实施例的高功率锂离子蓄电池组的支撑使用的电动工具进行了评估。对于25.2V锂离子池组来说，圓锯工具重量为6.04磅，而池组重量为2.00磅。对于28V锂离子池组来说，圆锯工具重量为6.68磅，而池组重量为2.02磅，总系统重量为8.7磅。对示例36V无绳圓锯针对两种锂离子池组A和B进行了分析。36V圓锯空工具重量为7.50磅，36V池组"A"重量为2.4磅，36V池组"B"重量为2.91磅。如针对图9所述，锂离子蓄电池组A和B之间的重量差异归因于蓄电池组内的电池单元构造。下表4图示了评估的数据，以产生图ll的曲线。表4一一无绳支撑使用的电动工具功率、重量数据<table>tableseeoriginaldocumentpage23</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage24</column></row><table>现在参照表4和图11，传统有绳支撑使用的工具重量介于约9.5至12.3磅之间，产生的最大功率输出为1080W，在MWO情况下可以实现的功率对重量比率介于约88至114W/lb之间。传统支撑使用的无绳电动工具重量介于约6.8至9.8磅之间，可以产生约288至570的MWO，在MWO情况下实现的功率对重量比率介于约42至58W/lb之间。25.2V和36.0V单手使用的实施例也示于图11中。表4和图11还图示了支撑使用的工具诸如配置有示例25.2V、28V和36V锂离子池组的圓锯的功率对重量比率。如图ll所示，在至少为600MWO的最大功率输出情况下，具有根据示例实施例的锂离子池组的支撑使用的无绳电动工具功率对重量比率至少约为70W/lb。在示例中，带有锂离子池组的支撑使用的无绳电动工具系统重量至少约为8.0磅，在至少700W/lb的MWO情况下，最小功率对重量比率至少为70W/lb。对于重量介于约8.0至10.4磅之间的支撑工具来说，在MWO情况下，功率对重量比率范围约为70-90W/lb。带有锂离子池组的支撑使用的工具与传统镍镉池组供电的支撑使用的工具之间的差别尤为明显。参照表4，对于总系统重量(带有36V锂离子池组的圆锯为9.9和10.4磅，而带有18V镍镉池组的DC390型圆锯为8.70磅)相对相等的最接近比较中，MWO情况下的W/lb大致翻倍(89W/lb对44W/lb)。对于大致相等的标称电压额定值来说，由25.2V锂离子池组供电的支撑使用的无绳圆锯(此时总系统重量比带有24V镍镉池组的传统支撑使用的工具诸如DW007型圓锯少1.76磅)在MWO情况下，可以实现的功率对重量比率为76W/lb,相对于24V的DW307型圆锯的58W/lb。较之采用传统镍镉(或NiMH)蓄电池组的无绳电动工具来说，图9-11图示了采用本实用新型所述的示例锂离子池组的无绳电动工具可以以相对较小的重量，以显著更高的功率操作。因此，采用锂离子池组可以用一种人机工程学更有效的方式实现了高功率操作，原因在于具有镍镉(和/或NiMH)电池单元化学特性的蓄电池组在24V以上的时候是人机工程学不利的，归因于随着密度比锂离子电池单元高得多的电池单元增多，重量也增加。为无绳电动工具实现更高功率的蓄电池组诸如36V池组的另一项潜在优势在于，给定安培值条件下可以得到更多的功率输出，原因在于带有额定值更高的蓄电池组的工具所固有的fR热损失减小(热损失可以由电流的平方乘以阻抗来表示)。因此，这样会得到运行时间更长的更为有效的无绳电动工具。图12是18V和36V蓄电池组电流抽取(draw)对功率输出的曲线图，而图13是图示了以理论36V蓄电池组供电的工具的运行时间改进，与理论18V蓄电池组供电的工具相比较来说。这种分析中并未考虑蓄电池组的化学特性，因为这种分析用来显示18V和36V两种池组(与化学特性相独立)的运行时间特性。为了比较，使用相同的内阻和池组容量特性对18V和36V蓄电池組的电流对功率输出和运行时间进行分析池组内阻为0.15欧姆，(工具中)马达内阻为0.06欧姆，而池组容量为2.4A-hr。这种分析是用来图示无绳工具采用电压更高的蓄电池组时的好处。参照图12和13,对于相同的功率输出，带有36V蓄电池组的工具抽取更少的电流。因此，带有36V功率池组的工具的I2R热损失小于带有18V池组的工具。例如，在300W功率输出时，带有18V池组的工具抽取的电流约为22.6安培，而36V工具约为8.8安培。因此，对于300W的输出来说，与带有18V池组的工具相比，带有36V池组的工具可以实现运行时间延长超过2.5倍。下表5图示了这种分析得出的数据，并示出了不同功率水平条件下18V和36V池组的电流(单位为安培)和运行时间(单位为小时)。此外，最右边的那一列表示36V池组比18V池组运4于时间延长的百分比。表5——18V与36V功率源比较<table>tableseeoriginaldocumentpage25</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage26</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage27</column></row><table><table>tableseeoriginaldocumentpage28</column></row><table>在表5中，由理论18V池组(化学特性独立)供电的工具因抽取的电流在40安培以上而无法^是供超过约385W。在该电流抽取值以上，蓄电池组和/或工具马达中产生的热损失超过了转动马达所需的能量。因此，对于300W的输出来说，较之带有18V池组的工具而言，带有理论36V池组的无绳工具可以实现运行时间方面几乎260%的改善。而且，较之18V池组来说，36V池组的电流抽取值越低，加上电压越高，则使得该蓄电池组产生越高的功率。如以下所示，较之具有镍镉化学特性的传统18V蓄电池组来说，由本实用新型所述示例锂离子蓄电池组供电的无绳电动工具可以实现运行时间加倍或者更大的延长。图14-20图示了根据本实用新型另外示例实施例的一组无绳户外电动工具。在图14-20所示每一种无绳户外电动工具中，所述无绳户外电动工具最大功率输出(MWO)为475瓦特或者更大，且图14-20所示的一种或多种示例工具的功率输出对重量的比率为70W/lb或更大，类似于上面表2-4中所述。在另一种示例中，图14-20所示一种、多种或全部户外电动工具的功率输出对重量比率介于约76和约129W/lb之间，与表2-4所示数据一致。另外，图14-20所示每一种无绳户外电动工具具有内设电流极限。电流极限的一种示例可以为60安培的电流极限，但是示例实施例并不局限于此，电流极限也可以是其他的设定电流，诸如30安培、40安培、50安培或甚至超过60安培，取决于该无绳户外电动工具中马达的效率以及系统部件的结实程度。图14-20所示每一种无绳户外电动工具包括至少一个(或多个)蓄电池组，每个池组包含多个锂离子电池单元。在一种示例中，单个池组的多个锂离子电池单元为该无绳户外电动工具中的马达组件提供约28V或更高的标称电压。在另一种示例中，具有锂离子电池单元的单个蓄电池组为各个电动工具的马达提供约36V的标称电压。在图14-20所示的每一种户外电动工具中，单个蓄电池组是可互换的。在一个示例中，马达可以是DC马达。在另一种示例中，马达可以是通用马达，在AC电压或DC电压下运行。此外，图14-20所示的这一组户外无绳电动工具可以配置有至少一个锂离子蓄电池组，该蓄电池组标称电压超过36V,诸如40V、42V或例如36V以上直到50V范围内的任何标称电压。蓄电池组重量从约2.0磅的低值(对于28V锂离子的蓄电池组来说)直到对于36V蓄电池组的约2.9磅，或者更大。因此，以下针对图14-20，更为详细地解释所述系统的具体户外电动工具。而且，单个锂离子蓄电池组可以与图14-20所示的一种、一些或每一个示例户外电动工具互换。而且，可以在图14-20所示的一种、一些或每一种示例户外电动工具中可拆卸地一次安装多个锂离子蓄电池组。图14图示了根据示例实施例的无绳链锯。链锯1400包括工具壳体，一般在1420处表示。在工具壳体1420中包括马达组件，一般在1416处表示，以及包括传动组件，一般在1418处表示。在示例中，传统组件1418包括许多齿轮和/或衔接的旋转部件，正如链锯领域中熟知的那样。链锯1400包括后手柄1425和前手柄1427。链锯1400还包括4诸油罐1430,其位于传统组件1418之后，用于存储链条油，正如已知的那样。链锯1400进一步包括制动器1440,位于前手柄1427之前，防止倒转，正如链锯领域所熟知的那样。此外，链锯1400包括链杆1450，其从壳体1420延伸。链杆1450连接到工具壳体1420并包括可旋转的链条1460,其具有多个互联的切割齿联杆。链条1460连接到传动组件1418的减速齿轮(未示出)，正如链锯领域已知的那样。链锯1400的操作和切割是熟知的，因此为了简洁，本实用新型省略对其详细说明。而且，无绳链锯1400包括可拆卸的蓄电池组1426。蓄电池组1426可以具有导轨类型的端子布置，诸如例如图6B和6C所示，并啮合工具壳体1420上的相应端子块。蓄电池组1426包括多个锂离子电池单元，并且可以配置成为马达组件1416中的马达(诸如DC马达，未示出)提供至少28V的电压。在另一种示例中，蓄电池组1426可以提供约36V或更高的标称电压来驱动链锯1400。链锯1400的总系统重量可以根据链杆长度、为链锯1400设计的期望效率、蓄电池组1426的重量以及为标称36V以上更为强力的锂离子蓄电池组1426而添加到传动组件1418内的任何更多耐用传动构件的重量增加而改变。例如，链杆1450的链条长度可以为介于约12英寸到20英寸长度范围的任何值，而蓄电池组1426的重量约为2.0至2.9磅。因此，链锯1400总工具系统重量可以介于约8.0至13.0磅之间。例如，在配置有至少28V蓄电池组的情况下，总工具系统重量介于约8至9磅之间的《连锯1400的最大瓦特输出(MWO)介于约700至800瓦特之间。在配置有36V锂离子蓄电池组或超过标称36V锂离子蓄电池组的情况下，链锯1400通过DC马达可以实现的MWO超过900W。总系统重量介于约10至12磅之间、带有36V池组1426(或标称电压超过36V的锂离子蓄电池组1426)的结构更重的链锯1400具有的MWO介于约900至1200W之间。在任何情况下，链锯1400的最大功率输出至少为700W,且功率输出对重量的比率为75W/lb或更大。图15-20图示了根据示例实施例的其他示例无绳户外电动工具。图15图示了根据示例实施例的无绳硬面清扫机，还已知为吹风机1500。吹风机1500包括工具壳体1520、马达组件1516,并具有连接于其上的锂离子蓄电池组1526。吹风机1500包括手柄1525和连接到壳体1520的吹风机臂1550。吹风机1500总工具系统重量介于约5.5至6.0磅之间，并可以提供至少约120mph的最大空气速度。吹风机1500的马达组件1516中的DC马达的MWO至少为475W。图16图示了根据示例实施例的无绳线式剪草机。剪草机1600包括手柄壳体1618,其具有后手柄1625和连接于此并包含多个锂离子电池单元的可拆卸蓄电池组1626。蓄电池组1626可以具有导轨类型的端子布置诸如例如图6B和6C所示，并啮合工具壳体1620上相应的端子块。在一种示例中，蓄电池组1626配置成向位于延伸杆1628远端的工具壳体1620内的马达组件1616的DC马达提供至少28V的标称电压，所述延伸杆将手柄壳体1618连接到工具壳体1620并将蓄电池组1626电连接到马达组件1616的DC马达。在另一种示例中，锂离子蓄电池组1626可以具有约36V或更大的标称电压。延伸杆1628上具有前手柄1627。其上携带切割线的线轴1630连接到工具壳体1620。线轴1630被保护罩1635遮盖。剪草机1600总工具系统重量介于约7.0至7.6磅之间，且剪草机1600配置成最小以6800转每分(rpm)的速度旋转线轴1630。无绳线式剪草机1500的马达组件1616中的DC马达的MWO至少为550W，其中该剪草机配置有向DC马达提供至少28V标称电压的锂离子蓄电池组。图17图示了根据示例实施例的无绳草碎剪边机。草坪剪边机1700包括位于延伸杆1728远端的工具壳体1720，所述延伸杆将工具壳体1720连接到手柄壳体1717，手柄壳体包括后手柄1725并具有连接于其上的锂离子蓄电池组1726。工具壳体1720容纳马达组件1716和传动组件1718。蓄电池组1726可以具有导轨类型的端子布置，并配置成向马达组件1616的DC马达提供至少28V的标称电压。在另一种示例中，蓄电池组1626可以具有约36V或更大的标称电压。延伸杆1728上包括前手柄1727。工具壳体1720还具有连接于其上的剪边刃片组件1730。保护性的刃片罩1735设置在刃片组件1730的旋转刃片(未示出)上方，所述旋转刃片在一种示例中可以包括直径介于约63/4"至7'/2"之间的锯片。工具壳体1720进一步具有后轮组件1732和连接于其上的前自位轮(forwardcasterwheel)1734。剪边机1700可以提供最少150in-lb的扭矩，并配置成以最小4700rpm或更大的速度旋转刃片。剪边机1700总工具系统重量介于约12.4至13.0磅之间。无绳草坪剪边机1700的马达組件1726中DC马达的MWO至少为900瓦特，其中所述剪边机配置有向DC马达提供至少28V标称电压的锂离子蓄电池组1726。图18图示了根据示例实施例的无绳电动螺旋钻机(augar)。螺旋钻机1800包括工具壳体1820、马达组件1816和传动组件1818。杆延伸部1828从传动组件1818处的工具壳体1820延伸并终止于螺旋钻刃片组件1830。螺旋钻机1800包括一对手柄1825和锂离子蓄电池组1826，如图所示。如上所述，蓄电池组1826可以具有导轨类型的端子布置，且配置成向马达组件1816中的DC马达提供至少28V的标称电压。在另一种示例中，蓄电池组1826可以具有约36V或更高的标称电压。螺旋钻机1800总工具系统重量约为10.0磅。无绳螺旋钻才几1800马达组件1816中DC马达的MWO至少为700瓦特或者更大，其中所述的螺旋钻机配置有向DC马达提供至少28V标称电压的锂离子蓄电池组1826。图19图示了根据示例实施例的无绳树篱修剪机。树篱修剪机1900包括工具壳体1920，其包住马达组件1916和传动组件1918。蓄电池组1926连接到工具壳体1920，从而向马达组件1916内的DC马达冲是供28V或更大的标称电压。如上所述，蓄电池组1926可以具有导轨类型的端子布置，并且在另一种示例中包括多个提供约36V或更大标称电压的锂离子电池单元。修剪机横条1950连接到工具壳体1920,且其上包括多个切割齿1960。树篱修剪机重量约为6.4至7.0磅，并配置成提供每分钟至少2800或更大的切割冲程。修剪机横条1950的横条长度可以介于约19和24英寸之间。树篱修剪机1900的马达组件1916中的DC马达，如果配置有提供至少28V标称电压的锂离子蓄电池组1926,则配置成4是供至少550W或更大的MWO。图20图示了根据示例实施例的无绳高枝锯。高枝锯2000包括手柄壳体2017，带有后手柄2025，锂离子蓄电池组2026连接到该后手柄。蓄电池组2026包括配置成向收容于工具壳体2020的马达组件2016中的DC马达提供至少28V标称电压的多个锂离子蓄电池组，位于高枝锯2000的远端。在另一种示例中，蓄电池组2026具有约36V或更大的标称电压。蓄电池组2026提供每次充电最少切割100次1'/2，，松枝的能力，而在另一种示例中可以提供每次充电切割200次或更多次。工具壳体2020包住马达组件和传动组件(一4义分别在2016和2018处示出)。工具壳体2020连接到下杆部件2032远端，该下杆部件的近端经由阳螺紋连接器2038和阴螺紋接收器2040布置将工具壳体2020连接到附加在手柄壳体2017上的上杆部件2031或连接到中间延伸杆2028,如图20中的虚线所示。上杆部件2031上包括抓握手柄表面2027。中间延伸杆2028使可用的总杆长达到至少IO英尺，从而达到过高的树枝。链杆2050连接到工具壳体2020，并包括可旋转的链条2060,其上具有多个互联切割齿联杆。链条2060连接到工具壳体2020中传动组件2018的减速齿轮(未示出)，正如链锯领域已知的那样。锯切操作和切割是众所周知的，因此为了简洁省略对其详细说明。高枝锯2000配置成以最小375转每分钟的速度旋转链条2060。高枝锯2000总工具系统重量介于约7.6至8.1磅之间。如果配置有提供至少28V标称电压的锂离子蓄电池组1926，则高枝锯2000马达组件2016中的DC马达可获得的MWO至少为600W。比较运行时间的分析双手使用的无绳电动工具在由表4中36V锂离子池组A供电的无绳沖击钻机和18V镍镉蓄电池组供电的DEWALT988DC型无绳沖击钻机之间进行主要双手使用的无绳电动工具比较分析。如下所述，全部比较分析中与不同工具一起使用的18V镍镉蓄电池组是DWALT18VXRpTM蓄电池组，型号为DC9096。每个池组在测试前完全充满。测试包括沿着2英寸乘IO英寸(2X10)黄松板的长度钻l"深的螺旋孔，用来判断在蓄电池组电力失效需要充电为止能钻多少个孔。带有36V锂离子池组A的沖击钻机钻了183个孔，而18V的DC988型无绳沖击钻机钻了77个孔。这表示36V冲击钻机相对于18V镍镉池组供电的冲击钻机实现了运行时间延长约238%。对于双手使用的无绳电动工具的另一个比较分析是在由表4中36V锂离子池组A供电的无绳往复锯和由18V镍镉蓄电池组(DEWALT型号9096)供电的DEWALT的DC385型无绳往复锯之间进行的。每个池组在测试前完全充满。测试包括横切2英寸乘4英寸(2X4)黄松板，来判断直到蓄电池组电力失效需要充电之前能切开多少道。带有36V锂离子池组的往复锯切了183道，而18V的DC385型无绳往复锯切了74道。这表示36V往复锯相对于传统18V镍镉池组供电的往复锯实现了运行时间延长约247%。运行时间比较分析支撑使用的无绳电动工具利用表4中36V锂离子池组A供电的无绳圓锯和18V镍镉蓄电池组(DEWALT型号9096)供电的DEWALT的DC390型无绳圆锯进行支撑使用的无绳电动工具比较分析。每个池组在测试前完全充满。测试包括横切2X10的黄松板，来判断直到蓄电池组电力失效需要充电为止能切多少道。带有36V锂离子池组A的圆锯切了92道，而18V的DC3卯型圆锯切了38道。这表示36V圆锯相对于传统18V镍镉池组供电的圓锯实现了运行时间延长约242%。另一项对于支撑使用的工具的比较分析在表4中36V锂离子池组A供电的无绳竖锯和18V镍镉蓄电池组(DEWALT型号9096)供电的DEWALT的DC330型无绳竖锯之间进行。每个池组在测试前完全充满。测试包括横切3米长的层压板，来判断直到蓄电池组电力失效需要充电为止，能穿过3m的层压板切多少道3米长的竖锯切口(切道)。带有36V锂离子池组A的竖锯穿过3m层压板长度切了43.5条切道，而18V的DC330数据切了16.5条切道。这表示36V竖锯相对于传统18V镍镉池组供电的竖锯实现了运行时间延长约264%。统蓄电池组供电的无绳工具来说，采用基于锂离子电池单元化学特性的高功率蓄电池组的无绳电动工具可以为这些工具带来效率和运行时间的显著改善。而且，重量更轻的高功率锂离子池组可以在总工具重量方面提供人机工程学角度的显著改善，而且相对于传统蓄电池组实现了功率对重量比率的显著改善。在无绳电动工具系统中使用重量减小、功率更高的锂离子蓄电池组，带来了工具系统其他部分的重量改善。例如，更轻的锂离子池组可以偏移工具系统的重心，这可以通过减小工具马达中马达^兹体厚度(因此减小了重量)进行补偿，和/或减小工具中传动件和/或齿轮部件的累计或分布重量进行补偿，以谋求实现希望的工具系统总体平衡。如表5所例述，基于相同的阻抗和池组容量特性，并由于锂离子池组更高的电压，相对于传统NiCd或NiMH蓄电池组来说，锂离子蓄电池组要求更小的电流来实现给定的功率。这样，更低的电流有利于减小载流部件，即整个工具系统中导线直径更小、热耗散部件诸如散热片更小、因更低电流下退磁影响减小而马达磁体更小等等。很显然这样说明的本实用新型示例实施例可以以多种方式变化。例如，图2、6B和图14-20任一图所示的电动工具锂离子蓄电池组的端子块说明为配置有导轨类型的端子布置。但是，该电动工具和锂离子蓄电池组的端子块可以替代地布置成塔形布置，诸如例如图2和3所示。这种变化不应该认为是背离了本实用新型示例实施例的精神和范围，并且所有这种改动对于本领域技术人员都是明显的，因此应包括在所附权利要求书的范围内。权利要求1.一种无绳户外电动工具系统，包括多个手持无绳户外电动工具，每个户外电动工具具有工具壳体和带有马达的马达组件；至少一个蓄电池组，其可拆卸地连接到所述工具至少其中之一并为其所连接的工具的马达提供约28V或更高的标称输出电压；其中带有至少一个连接到其上的蓄电池组的所述至少一个户外电动工具具有的功率输出对重量的比率为70瓦特每磅或更大。2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个户外电动工具的功率输出对重量的比率介于约76和约129W/lb之间。3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个户外电动工具具有的功率输出为475瓦特或更大。4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组具有设定于其中的电流极限。5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组具有60A的电流极限。6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组包含多个锂离子电池单元。7.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组包含多个向所述马达提供约36V标称电压的锂离子电池单元。8.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组的重量介于约2.0至2.9磅之间。9.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述多个手持无绳户外电动工具包括链锯、硬面清扫机、树篱修剪机、线式剪草机、高枝锯和螺旋钻机至少其中之一。10.如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组是单个蓄电池组，其可以与各个户外电动工具互换。11.如权利要求l所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组包括多个蓄电池组。12.如权利要求l所述的系统，其特征在于，至少其中一个户外电动工具的马达是DC马达。13.—种手持无绳户外电动工具系统，包括壳体；带有马达的马达組件；和至少一个可拆卸的蓄电池组，其包括多个锂离子电池单元；所述系统具有的功率输出对重量的比率介于约76和约129瓦特每磅之间。14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统具有的功率输出为475瓦特或更高。15.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述多个锂离子电池向所述马达提供约36V或更高的标称电压。16.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组的重量介于约2.0至2.9磅之间。17.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述系统的手持无绳户外电动工具包括链锯、硬面清扫机、树篱修剪机、线式剪草机、高枝锯和螺旋钻机至少其中之一。18.如权利要求17所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组可以与各个手持无绳户外电动工具互换。19.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述至少一个蓄电池组包括多个蓄电池组。20.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述马达是DC马达。21.—种链锯，包括工具壳体；至少局部位于所述壳体内并具有马达的马达组件；至少局部位于所述壳体内的传动组件；从所述工具壳体延伸的链杆；可旋转的链条，其连接到所述链杆，并带有多个互联切割齿联杆，所述链条可操作地连接到所述传动组件；和至少一个可拆卸地连接到所述工具壳体的蓄电池组，所述蓄电池组包括多个锂离子电池单元；其中所述带有连接于其上的至少一个蓄电池组的链锯具有的功率输出至少为700瓦特，功率输出对重量的比率为75瓦特每磅或更大。22.如权利要求21所述的链锯，其特征在于，所述至少一个蓄电池组的重量介于约2.0至2.9磅之间。23.如权利要求21所述的链锯，其特征在于，所述至少一个蓄电池组的锂离子电池单元向所述马达提供至少28V的标称电压。24.如权利要求21所述的链锯，其特征在于，所述至少一个蓄电池组的锂离子电池单元向所述马达提供约36V或更高的标称电压。25.如权利要求21所述的链锯，其特征在于，所述马达是DC马达。专利摘要一种无绳户外电动工具系统，包括多个手持无绳户外电动工具，每个户外电动工具具有工具和壳体和带有马达的马达组件。该系统可以包括至少一个蓄电池组，其可拆卸地连接到一个或多个所述户外电动工具。所述至少一个蓄电池组在连接到给定工具时，为该工具的马达提供约28V或更高的标称输出电压。带有连接的蓄电池组的一个或多个户外电动工具具有的功率输出对重量比率为70瓦特每磅(W/lb)或更大。文档编号B25F5/00GK201217206SQ200820003509公开日2009年4月8日申请日期2008年3月7日优先权日2007年3月7日发明者丹尼尔·C·布罗托,克里斯廷·波特,卡伦·迪劳拉,基思·穆尔,威廉·J·罗滨逊,弗朗西斯·恩格,科里·G·罗伯逊,詹姆斯·B·沃森,马克·威廉斯申请人:布莱克和戴克公司