专利名称：带有灵活安装电池组系统的功率驱动器和充电器的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及功率驱动器，特别是，用于安装电池组的系统，其可以应用到功率驱动器或电池充电器上。
背景技术：
无线功率驱动器可以使用电池组供电。功率驱动器和/或电池充电器的外壳可以设计成容放专门的电池组。为此，每个功率驱动器和电池充电器可以具有与电池组的相应界面相互作用的界面，以提供合适的机电互连。
两种传统的界面包括“塔式(tower)”界面和“轨式(rail)”界面。当使用塔式界面时，功率驱动器的外壳可以包括空腔，而外壳接线端子可以设置在该空腔的底部中。在此，电池组的一部分可以插入该外壳空腔中，以致电池的接线端子(可以设置在该电池组的凸出部分(nose portion))电连接到该外壳接线端子上。正如本领域的人们所熟知的，功率驱动器的外壳还可以包括与电池组锁定机构相配合的特征，以可拆卸地夹持电池组。
当使用轨式界面时，功率驱动器的外壳可以包括相对的凹槽并且支撑外壳接线端子。在此，电池组的轨可以插入该外壳的该凹槽中，以致电池的接线端子电连接到该外壳接线端子上。正如本领域的人们所熟知的，功率驱动器外壳还可以包括与电池组特征相配合的锁定机构，以可拆卸地夹持电池组。
虽然通常认为传统的功率驱动器和电池充电器的界面是可以接受的，但其并非没有缺点。例如，该功率驱动器和电池充电器只适应一个电池组安装结构。针对该缺点，已经开发了适配器，其可以允许专门为第一型安装结构设计的电动工具容放适合第二型安装结构的电池组。然而，适配器可能丢失，可能需要麻烦的处理，还可能带来其它不便。
发明内容
在本发明的示范性实施例中，电动工具可以包括外壳。电路可以由该外壳支撑。该电路可以包括至少两个彼此并联设置的端子组。该至少两个端子组的每一个都可以与电池组直接接合。该至少两个端子组中都不设置在可拆卸地接合到外壳上的适配器上。
在本发明的另一个示范性实施例中，电动工具可以包括外壳。电路可以由该外壳支撑。该电动工具可以包括与至少两个具有不同结构的电池组机电兼容的界面。
在本发明的另一个示范性实施例中，无线钻可以包括外壳。电路可以由该外壳支撑。该电路可以包括马达；第一端子组，其电连接到该马达上，并与带有第一结构的电池组直接接合；和第二端子组，其电连接到该马达上，并与带有不同的第二结构的电池组直接接合。
在本发明的另一个示范性实施例中，电动工具可以包括外壳和界面，该界面可以与具有不同结构的至少两个电池组是机电兼容的。该界面可以包括至少两个端子组。该至少两个端子组都不提供在固定到该外壳上的适配器上。
在本发明的另一个示范性实施例中，电池充电器可以包括外壳和界面。该界面可以包括塔式界面部分，其与带有镍-镉电池和镍-金属-氢电池之一的塔式电池组是机电兼容的。该界面还可以包括轨式界面部分，其与带有锂离子电池的轨式电池组是机电兼容的。
本发明上述和其他特征，包括各种新颖的部件的结构和组合的细节，将参照附图予以更详尽地描述。应该理解的是，仅通过图解的方式展示示范性实施例的细节，而不作为对本发明的限制。本发明的原理和特征可以应用在众多的各种各样的实施例中，而不脱离本发明的范围。
通过下面的详细描述和参照附图，可以更全面地理解本发明，所给出的附图只用于图解，因此不限制本发明，其中相同的参考标号代表相同的元件图1是根据本发明示范性而非限制性实施例的电动工具元件的电路图；图2是根据本发明示范性而非限制性实施例的具有灵活安装特征的功率驱动器的示意图；图3和图4是根据本发明示范性而非限制性实施例的功率驱动器可以与各自的电池组相互作用的方式的示意图；
图5是根据本发明示范性而非限制性实施例的带有灵活安装特征的电池充电器的示意图。
具体实施例方式
I、示范性电路图-图1图1是可以电互联功率驱动器的各元件的示范性电路1的示意图。如图所示，该功率驱动器的外壳10可以支撑例如马达8、两个端子组2、4和开关6。该技术中的传统的附加元件和/或线路也可以实施。为了图解上的清晰，图1中已省略附加元件/线路。
该马达8可以由外壳10支撑。如本领域的技术人员所熟知，该马达8可以通过传动机构(未示出)机械地连接(并驱动)该工具。该马达8可以通过开启开关6选择性地提供动力(假设已提供电池组)。如本领域的技术人员所熟知，该开关6可以通过操纵设置在该外壳10上的(例如)板机来开启。
该外壳10可以支撑两个端子组2、4。该电路结构可以是，该端子组2、4可以设置成并联形式。即，该端子组2、4的每一个可以电连接到电路1的相同结点上。该端子组2、4可以与各自的电池组有效地接合，这些电池组可以具有不同结构(从结构和/或电力的角度)。例如，一个端子组2可以设置成与具有第一结构的电池组的电池接线端子接合，而另一个端子组4可以设置成与具有不同的第二结构的电池组的电池接线端子接合。在该示范性实施例中，对于给定的时间，该端子组2、4中只有一个可以电连接到电池组上。
如图1所示，每一个端子组2、4可以包括正极接线端子和负极接线端子。然而，本发明在这一点上不受局限。例如，每一个端子组2、4可以包括多个正极接线端子和多个负极接线端子。而且，在一个端子组中接线端子的数目与另一个端子组中接线端子的数目可以相同或不同。本发明不局限于具有特定结构的接线端子。可以合适地实施本领域的技术人员所熟知的众多的各种各样的接线端子结构。虽然在图1中图示了两端子组2、4，但是本发明在这一点上不受局限。例如，可以合适地实施多于两个端子组。
II、示范性功率驱动器-图2-4本发明可以实施在用于驱动工具(如钻头)的功率驱动器(如钻)中。然而，本发明在这一点上不受局限，因为它还可以适合于实施在用于驱动不同工具(不只是钻头)的各种功率驱动器(不只是钻)中。
图2是具有外壳10的示范性功率驱动器50的透视图。该外壳10可以具有界面12，其便于与具有可选结构的电池组(机械和电)相互连接。为这目的，并且仅以举例的形式，该界面12可以包括塔式界面部分和轨式界面部分的组合。可以理解的是，本发明在这一点上不受局限，因为可以合适地实施众多的结合、可选的界面部分。下面将分别讨论该两种界面部分。而且，在该示范性实施例中，该界面12可以设置成不使用适配器。
A、塔式界面部分该塔式界面部分可以包括提供在该外壳10中的空腔14，且可以在该空腔14的底部中提供端子组2(在图2中隐藏了)。该外壳还可以包括扣件(clip)16。每个扣件16可以包括开口18。
如图3所示，该塔式界面部分可以容放具有塔式结构的电池组。在此，该电池组40可以包括凸出部分41。电池端子组42可以提供在该凸出部分41上。该电池组40还可以包括锁定机构43。
该电池组40可以在塔式插入的方向44上移动，以致该凸出部分41可以进入该外壳10的空腔14中。该凸出部分41可以移入该空腔14中足够深，以致该电池端子组42与设置在该外壳10上的该端子组2相接合。这样，该电池组40可以(通过端子组2)变成电连接到图1所描述的示范性电路上。
而且，如本领域的技术人员所熟知，该锁定机构43可以与扣件16接合，以致该外壳10可以可拆卸地夹持该电池组40。例如，该锁定机构43可以装有弹簧，以便在电池组40安装在该外壳10上时接合开口18。可以防止电池组40移出，除非克服该锁定机构43的弹簧偏置，例如，由操作者压下该锁定机构43的按钮。
在图3中，为了图解清晰没有示出轨式界面部分(在下面的II.B.部分讨论)。然而，应该理解的是，在该实施例中存在轨式界面部分。
B、轨式界面部分回到图2，该轨式界面部分可以包括分别由该外壳10的轨22所界定的成对凹槽20。如图2所示，该凹槽20可以彼此相对。端子组4可以提供在该外壳10中朝向该凹槽20的纵向末端。该外壳10也可以包括锁定机构24。
如图4所示，该轨式界面部分可以容放具有轨式结构的电池组。在此，该电池组45可以包括成对导轨46。电池端子组47可以设置在该电池组45的表面上。该电池组45还可以包括凹槽48。
该电池组45可以在轨式插入的方向49上移动，以致该导轨46可以进入该外壳10的凹槽20中。该电池组45可以在轨的插入方向49上移动足够远，以致该电池端子组47与提供在该外壳10上的端子组4接合。这样，该电池组45可以变得(通过端子组4)电连接到图1中所描述的示范性电路上。
而且，如本领域的技术人员所熟知，该锁定机构24可以与该凹槽48相接合，以致该外壳10可以可拆卸地夹持该电池组45。例如，该锁定机构24可以装有弹簧，以便当该电池组45安装在该外壳10上时与该凹槽48接合。可以防止该电池组45移出，除非克服该锁定机构24的弹簧偏置，例如，由操作者压下该锁定机构24的按钮。
在图4中，为了图解的清晰，该塔式界面部分(上面在II.A.部分中所讨论过的)没有示出。然而，可以理解的是，该示范性实施例中存在该塔式界面部分。
在该示范性实施例中，当安装塔式电池组40时，该端子组2可以是工作的，而该端子组4可以是不工作的。也就是，当驱动器50接通时，电流可以流经端子组2，而不流经端子组4。并且当安装电池组45时，端子组4可以是工作的，而端子组2可以是不工作的。也就是，当驱动器50接通时，电流可以流经端子组4，而不流经端子组2。
在该示范性实施例中，如通过比较图3和4将会理解的，该塔式插入方向44和轨式插入方向49可以是彼此垂直的。然而，本发明在这一点上不受局限。例如，外壳的界面可以包括界面的组合，该组合可容放在同一插入方向上插入的电池组。
而且，本发明不局限于上面参照图3和4所讨论的塔式界面和轨式界面的结构和功能上的细节。例如，并参照图3，该锁定机构43和该扣件16的各自位置可以交换。类似地，并参照图4，该锁定机构24和该凹槽48的各自位置可以交换。而且，可以适当地实施众多和可选的传统机械机构，以可拆卸地把电池组夹持在功率驱动器的外壳上。
III、示范性电池充电器-图5在图5中所描述的示范性电池充电器60，可以包括与上面在第II部分讨论的几种示范性功率驱动器有些类似的界面特征。例如，电池充电器60可以具有一种电路结构，其中第一端子组和第二端子组可以按并联方式设置。然而，如下文讨论的，(两者间)存在若干显著差别。
参照图5，示范性电池充电器60可以包括外壳70。该外壳70可以具有便于与具有可选结构的电池组(机械和电)互相连接的界面72。仅作为举例的形式，界面72可以包括具有塔式界面和轨式界面组合的电池容放端口73，但本发明在这一点上不受局限。
该塔式界面部分可以包括空腔74，而且在该空腔74的底部中可以提供第一端子组(在图5中隐藏了)。该塔式界面部分可以容放具有塔式结构的电池组。在此，该电池组的凸出部分可以插入该空腔74中。该凸出部分可以在该空腔74中移入足够远，以致电池端子组与提供在该空腔74底部中的第一端子组接合。这样，该塔式电池组可以变得电连接到该电池充电器60的内部电路上。通过重力的作用，该塔式电池组可以保持在所期望的位置上。
轨式界面部分可以包括提供在外壳70中朝向该电池容放端口73的纵向末端的第二端子组84。该轨式界面部分可以容放具有轨式结构的电池组。在此，该电池组的导轨可以进入该电池容放端口73中。电池组45可以移入该电池容放端口73中足够远，以致电池端子组与提供在外壳70上的第二端子组84接合。这样，该轨式电池组45(通过第二端子组84)可以变得电连接到该电池充电器60的内部电路上。通过重力的作用，该轨式电池组可以保持在期望的位置上。
在该示范性实施例中，当安装塔式电池组时，第一端子组可以是工作的，而第二端子组84可以是不工作的。即，塔式电池组可以通过流经第一端子组而不是第二端子组84的电流充电。并且当安装轨式电池组时，该第二端子组84可以是工作的，而该第一端子组可以是不工作的。即，轨式电池组可以通过流经第二端子组84而不是第一端子组的电流充电。
在该示范性实施例中，界面72可以具有多种化学特征。例如，塔式界面部分可以用于给具有镍-镉或镍-金属-氢电池的电池组充电，而该轨式界面部分可以用于给具有锂离子电池的电池组充电。在此，该电池充电器可以采用为具体的电池组的化学性质所设计的适当的充电规则系统。为此，为了应对具有特殊化学性质的电池组的出现，附加的接线端子可以附加到该电池充电器的第一端子组和第二端子组上。
本领域的技术人员可以理解的是，在上面第II部分中讨论的示范性功率驱动器中可以合适地实施相似的多种化学特征，其中塔式界面部分可以容放具有镍-镉或镍-金属-氢电池的电池组，而该轨式界面部分可以容放具有锂离子电池的电池组。在此，为了应对具有特殊化学性质的电池组的出现，附加的接线端子可以附加到端子组2、4上。一旦化学性质是已知的，功率驱动器的操作可以调换到给定电池组化学性质的最佳驱动性能上。例如，锂离子电池组相对于镍-镉或镍-金属-氢电池组可以具有不同放电电流的限制。驱动器控制可以调整放电电流，以在电池组的必须限制内操作该功率驱动器。
本发明不局限于上面参照图5所讨论的该塔式界面和轨式界面的结构和功能的细节。例如，该塔式界面部分和轨式界面部分可以提供在分开的和不同的电池容放端口中(与单一的电池容放端口73相反)。而且，外壳70可以包括多个电池容放端口73。
权利要求
1.一种电动工具，包括外壳；和由该外壳支撑的电路；其中该电路包括至少两个端子组，其设置成彼此并联，该至少两个端子组的每一个都直接与电池组接合。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其中该至少两个端子组包括与具有第一结构的电池组接合的第一端子组，和与具有不同的第二结构的电池组接合的第二端子组。
3.根据权利要求1所述的电动工具，其中在给定的时间内该至少两个端子组中只有一个及时与电池组接合。
4.根据权利要求1所述的电动工具，其中该电路包括马达。
5.根据权利要求1所述的电动工具，其中该电路包括开关。
6.根据权利要求1所述的电动工具，其中该外壳包括空腔，并且该至少两个端子组中的一个设置在该空腔的底部中。
7.根据权利要求1所述的电动工具，其中该外壳包括分别界定凹槽的轨，并且该至少两个端子组中的一个朝着该凹槽的纵向末端设置。
8.根据权利要求1所述的电动工具，其中该至少两个端子组中没有一个设置在与该外壳可拆卸接合的适配器上。
9.一种电动工具，包括外壳；和由该外壳支撑的电路；其中该电动工具包括界面，其与具有不同结构的至少两种电池组机电兼容。
10.根据权利要求9所述的电动工具，其中该界面包括该电路的至少两个端子组。
11.根据权利要求10所述的电动工具，其中该至少两个端子组直接可连接到具有不同结构的各自的电池组上。
12.一种无线钻，包括外壳；和由该外壳支撑的电路；其中该电路包括马达，第一端子组，电连接到该马达上，并且直接与具有第一结构的电池组接合，和第二端子组，电连接到该马达上，并且直接与具有不同的第二结构的电池组接合。
13.根据权利要求12所述的无线钻，其中该电路包括开关。
14.一种电动工具，包括外壳；和界面，其与具有不同结构的至少两种电池组机电兼容；其中该界面包括至少两个端子组，而且该至少两个端子组没有一个提供在固定到该外壳的适配器上。
15.一种电池充电器，包括外壳；和界面，具有塔式界面部分，其与具有镍-镉电池和镍-金属-氢电池之一的塔式电池组是机电兼容的，和轨式界面部分，其与具有锂离子电池的轨式电池组是机电兼容的。
16.根据权利要求15所述的电池充电器，其中该界面包括固定到该外壳上的至少两个端子组。
17.根据权利要求15所述的电池充电器，其中该外壳包括单一的电池容放端口。
全文摘要
一种电动工具可以包括支撑电路的外壳。该电路可以包括至少两个彼此并联设置的端子组。该至少两个端子组可以包括与具有第一结构的电池组接合的第一端子组，和与具有不同的第二结构的电池组接合的第二端子组。一种电池充电器可以包括外壳和界面，其与具有不同结构和电池化学性质的至少两种电池组机电兼容。
文档编号H01M2/00GK1868076SQ200480030347
公开日2006年11月22日 申请日期2004年10月13日 优先权日2003年10月14日
发明者詹姆斯·B·沃森, 丹·特林 申请人:布莱克和戴克公司