电动工具的制作方法

本发明涉及一种电动工具，以及具体地但非排他性地涉及一种无线风机/吸尘(或真空)电动工具。

背景技术：

为了清洁具有诸如叶片、泥土或一般垃圾等碎屑的大面积的地面，园丁和管理员通常使用诸如风机/吸尘器的电动工具以缩短清洁程序所需要的时间。然而，园丁通常需要在诸如大型公园等地方工作很长时间才能完成整个清洁程序。因此，园丁将必须在一段很长的时间内使用风机/吸尘器是不可避免的。

虽然风机或吸尘工具会减少工作人员的工作量，但风机或吸尘工具的尺寸和驱动机构是非常沉重的，而且必须由工作人员握持。使用这些工具的工作人员又无何避免地需要携载和操纵工具来完成其工作，包括将工具的风机或吸尘部分指向或引导到清洁区域内。随着时间的推移，使用者可能会受到与来自持续操作和携载工具的疲劳或工作相关的伤害。

技术实现要素：

根据本发明的第一方面，提供一种电动工具，其包括主体，所述主体具有布置成将吹力或抽吸力输送到操作开口的操作单元；其中所述操作单元由电池组件供电，所述电池组件布置成与主体组合，使得当使用时组合的主体和电池组件的重心布置成驱使操作开口指向操作表面。

在第一方面的实施例中，吹力或抽吸力经由操作导管输送到操作开口。

在第一方面的实施例中，当与主体组合时，电池组件沿着操作表面的方向驱使操作导管指向操作表面。

在第一方面的实施例中，电池组件与主体在与操作单元相邻的位置下组合。

在第一方面的实施例中，主体还包括位于操作单元大致上方的位置处的手柄。

在第一方面的实施例中，手柄布置成由电动工具的使用者抓握住，使得组合的主体和电池组件布置成驱使操作导管指向操作表面。

在第一方面的实施例中，主体还包括与手柄相邻的辅助抓握部。

在第一方面的实施例中，辅助抓握部位于电池组件的大致上方。

在第一方面的实施例中，手柄和辅助抓握部布置成允许电动工具双手操作。

在第一方面的实施例中，辅助抓握部布置成由使用者抓握住以将操作导管引导到操作表面。

在第一方面的实施例中，操作单元包括布置成驱动风扇的马达。

在第一方面的实施例中，电池组件布置成在与马达相邻的位置处安装到主体。

在第一方面的一个实施例中，马达布置成以基本上垂直于操作开口中心轴线的旋转轴线操作。

在第一方面的一个实施例中，马达布置成以基本上平行于操作开口中心轴线的旋转轴线操作。

在第一方面的实施例中，电池组件布置成可拆卸地安装到主体。

在第一方面的实施例中，主体还包括电池锁定机构，其布置成将电池组件固定到主体。

在第一方面的实施例中，电动工具布置成以真空模式和风机模式中的至少一种进行操作，其中操作导管分别作为真空管或风机管操作。

在第一方面的实施例中，当电动工具配置成以风机模式操作时，组合的主体和电池组件的重心与用于将风机管连接到主体的连接位置相邻。

在第一方面的实施例中，电池组件布置成安装在与风机管相邻的主体上。

在第一方面的实施例中，当电动工具配置成以真空模式操作时，组合的主体和电池组件的重心与用于将碎屑容器连接到主体的接合位置相邻。

在第一方面的实施例中，电池组件布置成安装在与碎屑容器相邻的主体上。

在第一方面的实施例中，操作表面低于组合的主体和电池组件的重心。

根据本发明的第二方面，提供一种电动工具，其包括主体，所主体具有布置成将吹力或抽吸力输送到操作开口的操作单元；其中所述操作单元由电池组件供电，所述电池组件布置成与主体组合，使得当主体由电动工具的使用者抓握住时，电动工具布置成围绕使用者的抓握部搁置于平衡位置下，使得在平衡位置下，操作开口基本上靠近操作位置。

在第二方面的实施例中，电池组件布置成安装到主体的一个位置以使电动工具需要最小的力量来将电动工具保持在平衡位置。

在第二方面的实施例中，电池组件布置成安装到主体的一个位置以使电动工具需要最小的力量来将电动工具从平衡位置调节到操作位置。

在第二方面的实施例中，吹力或抽吸力经由操作导管输送到操作开口。

在第二方面的实施例中，电池组件与主体在与操作单元相邻的位置下组合。

在第二方面的实施例中，还包括在位于操作单元大致上方的位置下固定到主体的手柄，其中手柄布置成由电动工具的使用者抓握住。

在第二方面的实施例中，主体还包括与手柄相邻的辅助抓握部。

在第二方面的实施例中，辅助抓握部位于电池组件的大致上方。

在第二方面的实施例中，手柄和辅助抓握部布置成允许电动工具双手操作。

在第二方面的实施例中，辅助抓握部布置成由使用者抓握住以将操作导管引导到操作位置。

在第一或第二方面的实施例中，操作开口低于组合的主体和电池组件的重心。

在第一或第二方面的实施例中，电动工具是风机、真空吸尘器和双模式吸尘风机装置中的至少一种。

这些实施例的优点在于，电动工具的电池组件安装到电动工具的主体的一个位置并优化电动工具的平衡位置或取向，使得当其由电动工具的使用者握住时，操作开口处于大致靠近操作位置。当电动工具被使用者自然地握住时，主体和电池组件的组合的重心被优化以将电动工具引导到优化的方向上。这种配置允许使用者使用电动工具时可以施加最小的力量来将电动工具保持在平衡位置或者将电动工具调节到靠近平衡位置的操作位置。例如，当由使用者自然地或以符合人体工学的方式握住电动工具/清洁装置时，由于主体和电池组件重心被配置在优化位置，在这种配置下的清洁装置(诸如风机或真空吸尘器)的喷嘴可被推向/指向地面。使用者可通过施加最小的力来握住电动工具并使用这种清洁装置来方便地清洁地面，而不用施加额外的力来在清洁操作期间将清洁装置的喷嘴推向/指向地面。

附图说明

现在将参考附图通过示例的方式描述本发明的实施例，其中：

图1是根据本发明一个实施例的电动工具的第一操作模式的侧视图；

图2是图1所示电动工具的第二操作模式的侧视图；

图3是在图1所示电动工具的第一使用位置下的第一操作模式的侧视图；

图4是在图1所示电动工具的第二使用位置下的第一操作模式的侧视图；

图5是在图1所示电动工具的第一使用位置下的第二操作模式的侧视图；

图6是根据本发明第二实施例的电动工具的第一操作模式的侧视图；

图7是图6所示电动工具的第二操作模式的侧视图；

图8是在图6所示电动工具的第一使用位置下的第一操作模式的侧视图；

图9是在图6所示电动工具的第二使用位置下的第一操作模式的侧视图；

图10是在图7所示电动工具的第一使用位置下的第二操作模式的侧视图；

图11a是根据图3在风机模式下的电动工具的一般化负载分布图；

图11b是在风机模式下的常规电动工具设计的一般化负载分布图；

图12a是根据图5在吸尘模式下的电动工具的一般化负载分布图；以及

图12b是在吸尘模式下的常规电动工具设计的一般化负载分布图。

具体实施方式

下面的描述仅通过示例给出以说明本发明的优选实施例。具体地，本文使用的语言和术语仅用于描述目的，而并不意图限制本发明的范围或功能。本发明可以利用本文未明确描述的各种元件和方法采用各种组合或实施例，但都落在本领域普通技术人员的知识和技术范围内。

参照图1和图2，提供一种电动工具，其包括主体，所述主体具有布置成用于将吹力或抽吸力输送到操作开口的操作单元，其中操作单元由电池组件供电，所述电池组件布置成与主体组合，使得当使用时组合的主体和电池组件的重心布置成驱使操作开口指向操作表面。

根据图1所示的实施例，示出一种电动工具，其布置成风机吸尘器(blowervac)100的风机真空吸尘器操作。在该实施例中，风机吸尘器100包括主体102，主体102包括可包括马达的操作单元(未示出)和布置成产生吹力或抽吸力的风扇或叶轮单元。风扇也可通过将电机的机械输出连接到风扇的传动系统连接到马达。操作单元由主体102的壳体容纳(或部分容纳)。

在该实施例中，电动工具布置成提供风机功能，其中马达布置成以基本上垂直于操作开口中心轴线的旋转轴线操作，如图1中所示。用于驱动风扇的马达可以是无刷式或刷式的。为了对马达或操作单元作为整体地进行通电，可拆卸电池组件112安装在主体102上，用于提供操作单元所需的电能。

在风机吸尘器100的该实施例中，主体102还包括可形成在操作单元上方的手柄106。在该示例中，手柄106具有与手柄106相邻的至少一个辅助抓握部110，在该实施例中，手柄106布置成用于风机吸尘器100双手操作。手柄106可与主体102一体形成，并通过如图1中所示的两个腿部部分连接到主体102。如图所示在手柄106上还可存在覆盖有一层防滑材料层的中心部分，以增强由使用者对手柄的握持力。这种防滑材料层可以是软橡胶层或纹理化表面。

在该示例中，手柄的中心部分是细长的，并且不同半径的不同部分组成。这可能是有利的，因为当手柄106由使用者握持在不同的位置下并取向时，中心部分半径上的不一致可为最大抓握力提供优化的分布。

在主体102的前端120附近在手柄106和主体102之间，还可存在电池端口，诸如用于安装电池组件112的空腔。一旦电池组件112安装到主体102上，则电池锁定机构(未示出)(诸如与电池组件上的凹槽匹配的闩锁件)将被启动并牢固地附接到电池组件112，以防止电池组件112被意外地从主体102移除。

在该实施例中，电池组件112可具有相当大量的风机吸尘器的总重量，并且安装在主体102的前端120附近。风机吸尘器100的会聚重心现在又被转移到定位于驱动操作导管114(在这个实施例中是风机管)的位置，在该实施例中操作导管114是向下并朝向/指向操作表面的风机管。这导致操作开口116被推向/指向操作表面，该操作表面可包括地面或接收风机吸尘器100的吹力并且低于组合的主体和电池组件的重心的表面。在该实施例中的辅助抓握部110也可被设计成当风机吸尘器100操作时，辅助抓握部110基本上在电池组件112的上方。这是有利的，因为当需要对风机吸尘器100进行精细操纵时辅助抓握部提供辅助抓握位置。

如前所述，由如图1中所示实施例中的操作单元产生吹力。一旦产生吹力，吹力将被输送到风机吸尘器100的操作导管114上的操作开口116。操作导管114可与主体102的前部部分可拆卸地安装，并且操作导管114可简单地拆卸或用其它部件替换，从而可以容易地收起风机吸尘器或用于将进一步描述的其它功能。

根据如图2中所示的实施例，风机吸尘器100配置成用于吸尘目的。吸尘(或真空模式)下的风机吸尘器100需要一个操作单元(未示出)，该操作单元包括马达，将马达的机械输出连接到风扇的传动机构，和用于产生抽吸力的风扇。对于抽吸功能而言，马达可布置成以基本上平行于操作开口206中心轴线的旋转轴线操作，在这种情况下，该操作开口206是真空管200的真空开口206。

优选地，如图1和图2中所示，主体102是相同的或基本相似的，因为主体102可被实现为在风机模式和真空模式两者下操作。为了促进这两项功能，空气入口可附接到真空管，而布置成输送吹力的风机管被替换为真空袋或碎屑收集器，以便捕获由真空管所抽吸的碎屑。

由操作单元(未示出)产生的抽吸力将由风扇输送到真空管200的真空开口206，真空管200可拆卸地安装有风扇罩202，风扇罩202位于风机吸尘器的底部部分122和真空管200的安装端之间。为了适当地储存所收集的废物，图2中的风机吸尘器设计成能够将诸如碎屑容器204的存储构件安装在电池组件112附近。碎屑容器204可以是可重复使用的容器袋或具有形状配合安装部分的垃圾袋，并且可优选地具有多个开口，以便避免抽吸入逸出的空气，同时捕获可被抽吸入的碎屑。

参照图3至图5，关于两种可用的操作模式示出本实施例的风机吸尘器。风机吸尘器的第一操作模式可用于产生用于将大量碎屑(诸如叶片)移动到所需位置的吹力。为了使用第一操作模式，使用者300将必须首先将风机吸尘器配置成用于吹扫使用。为此，使用者300将在本实施例中为风机管114形式的操作导管连接到主体102的前端120。一旦安装风机管114，使用者300就将电池组件112插入到与主体102相邻并低于手柄106的空腔中，以便向操作单元提供电能源。在组装好上述组件之后，使用者可如图3中所示抓握住手柄106，同时操作电源开关302以接通电马达以便驱动风扇。

由于电池组件112可占风机吸尘器整体重量的相当大的比例，因此电池组件的这种向前安装位置(不考虑操作导管)对使用者是有利的。通常情况下，风机吸尘器用于在地面上吹扫碎屑，并且因此使用者在一定程度上会感到不适，因为使用者通常需要用扭曲的手腕握持风机，以将喷嘴推向操作表面。然而，本实施例中的风机吸尘器利用了电池组件重量的优势，并且提供了更加符合人体工学的优越设计。电池组件的重量可显著更向前定位，从而使风机吸尘器的聚集重心明显远离使用者的抓握点。这种设计导致由于重力而产生的驱动力被引导到风机吸尘器的前端120，因此使用者可以不需要在使用期间通过他们的手腕旋转并操纵风机吸尘器。该特征对于使用者来说是非常有利的，因为需要风机吸尘器的任何典型的园艺工作通常涉及握持装置的延长时间。通过减少使用者手腕的负载移动量，在本实施例中，使用者现在显著地不太易于由于使用风机吸尘器而造成手腕相关的伤害。

如果使用者发现需要将风机管引导到升高位置，则使用者可选择如图4中所示操作风机吸尘器100。在该示例中，使用者300不仅抓握住手柄106用于在真空模式下操作风机吸尘器，而且还可用第二只手304抓握住辅助抓握部(或手柄)110以获得额外的提升力。辅助抓握部110配置成与手柄106相邻并且在电池组件112的上方。在该实施例中，使用者可以毫不费力地在认为需要的垂直方向或水平方向上调节导管开口116的方向。

通常情况下，一旦使用者已经使用风机吸尘器将诸如叶片的碎屑移动到更加聚集的位置，则使用者也可使用风机吸尘器的真空吸尘功能来真空抽吸碎屑并沿着真空过程将其破碎。为了操作风机吸尘器的真空模式，使用者可将不同组的组件附接到装置。首先，使用者将为真空管200形式的操作导管附接到风扇罩202，或者替代地打开风扇罩202，然后将操作导管附接到主体102。在附接真空管200之后，使用者将碎屑容器附接到风机吸尘器，以便储存从清洁表面获得的碎屑。最后，使用者可将电池组件112安装在风机吸尘器的主体102上，用于激励操作单元以产生抽吸力。一旦碎屑通过真空管200被抽吸到主体102中，则操作单元的风扇可能将碎屑破碎，以显著减小碎屑的体积，以提高碎屑容器的储存效率。但是在一些示例中，风扇可能不一定布置成将碎屑破碎。

关于本实施例中的风机吸尘器的两种操作模式，由于电池组件112的新颖布置，风机吸尘器布置成围绕使用者的抓握部搁置于平衡位置下，使得在平衡位置下，操作开口(即真空开口206和风机管开口16)可低于组合的主体和电池组件的重心。平衡位置可被限定为其中风机吸尘器是稳定的并且不经受任何不平衡力的位置。

在该位置下，风机吸尘器100可基本上靠近适于两种模式的相应操作位置。这样的设计是有利的，因为使用者为了保持装置的合适的操作位置不需要不断地向风机吸尘器施加力。风机模式的操作位置可包括以使得操作导管(即风机管)以某一角度指向操作表面或地面的方式来保持风机吸尘器。适于使用真空模式的另一操作位置可包括以使得操作导管(即，真空管)以某一角度指向操作表面或地面的方式来保持风机吸尘器。

在图6至图7中所示的另一实施例中，布置成作为风机吸尘器600操作的电动工具与先前已经描述的第一实施例相比具有微小的差异。风机吸尘器600除了与第一实施例的共同特征的列表之外包括不同设计的手柄606和不同的电池组件安装方法。

在本实施例中的手柄606也与主体612一体地形成，并且通过两个腿部连接到主体612。然而，手柄612的前腿部也是能够将电池组件612保持在垂直方向上的支架611。该支架611可包括用于电池组件612插入通过的开口613，并且开口613位于开关610的附近。这种设计确实有利于提高电池组件的使用寿命。虽然在这些附图中示出支架具有大的切口，但是本领域内的技术人员将理解的是，可以不形成所有这些切口，因此电池组件将被更多地受到保护免受元件的影响。

除了用于将电池组件在垂直方向上安装的新设计的支架之外，手柄606还包括不同设计的辅助手柄608。辅助手柄608一体地形成在手柄606的前端120处，并且该手柄608也可以是用于电池组件612插入通过的支架开口613的一部分。然而，即使手柄606和辅助手柄608的形式与另一实施例中的不同，但是它们在主体602上的位置保持不变。因此，手柄606仍在主体602的大致上方。

参照图7，示出本实施例的真空模式下的风机吸尘器。在该实施例中的手柄606与另一实施例中的手柄功能几乎完全相同。由于后面的辅助手柄609与另一实施例保持不变。因此，装置的操作不会受到明显的影响。

如图8至图10中所示，示出在该实施例中的风机吸尘器的两种不同的操作模式。关于图8和图9，风机吸尘器被描绘为处于风机模式下并由使用者800保持。在真空模式下组装和使用风机吸尘器的方法与前述实施例非常相似。然而，前述实施例和本实施例之间的一个区别在于，如图中所示，电池组件的安装方法不同，同时双手使用的抓握方法不同。关于抓握方法，参照图9，可以看出辅助手柄608不提供以供使用者抓握以便将风机吸尘器引导到操作位置的尽可能多的抓握区域。然而，如前所述，风机吸尘器的操作位置被设计成容易获得，因为电池组件被布置成在以使得将风机保持在平衡下所需的力最小化的一个位置下安装到主体。关于如图10中所示的实施例，手柄606和辅助手柄608的设计对真空模式下的风机吸尘器的操作没有明显的影响。

在未示出的实施例中，这些实施例可包括电池组件、手柄辅助手柄(或抓握部)和不同设计和/或尺寸的支架。例如，可以使用圆柱形电池组件来代替多边形电池组件。为了安装这种圆柱形电池组件，支架可能需要重新设计，因此可能影响手柄和辅助手柄的设计。

为了关于电动工具的操纵特性的一个示例阐述电池组件定位，给出了图11a至图12b。图11a和图11b与本发明中的电动工具的风机模式相关，而图12a至图12b与相同电动工具的真空模式有关。

参照图11a和图11b，示出适于电动工具的两种不同设计的一般化负载分布图的示例。图11a涉及一种电动工具，其具有配置在由电动工具的使用者抓握住的手柄1100a前方的电池，而图11b涉及另一种电动工具，其具有配置在由电动工具的使用者抓握住的手柄1100b后面的电池。图11a示出表示操作导管方向的悬臂梁1110a由于电动工具和电池的重量而倾斜。图11b示出为了使悬臂梁1110b倾斜，使用者必须付出额外的力气以便抵消配置在手柄后面的电池的负载。例如，使用者必须施加额外的倾斜力来使得电动工具的取向倾斜，或者向下施加额外的力以迫使电动工具取向的这种倾斜。

参照图12a和图12b，其中示出用于真空模式下电动工具的两种不同设计的一般化分布图的另一示例。图12a涉及一种电动工具，其具有配置在由电动工具的使用者抓握住的手柄1200a前方的电池，而图12b涉及另一种电动工具，其具有配置在由电动工具的使用者抓握住的手柄1200b后面的电池。图12a示出表示操作导管方向的悬臂梁1210a由于电池的重量和带与电动工具重量的使用者的力气的组合而倾斜。图12b示出为了使悬臂梁1210b倾斜，使用者必须付出额外的力气以便抵消配置在手柄后面的电池的负载。类似地，使用者必须施加额外的倾斜力来使得电动工具的取向倾斜，或者向下施加额外的力以迫使电动工具取向的这种倾斜。

在比较这两个示例时，可以得出结论，电池的重量也可有利于减少使用者向下倾斜操作导管方向的力气，因此通过根据本发明的实施例定位电池，这些实施例的优点在于，当电动工具被使用者自然地或以人体工学的方式保持时，电动工具的重量分布被优化以将电动工具引导到优化的方向。使用者将只需施加用于保持和倾斜电动工具所需的最小力来以进行不同的操作。

本领域内的技术人员将理解的是，可对本发明进行多种变化和/或修改，如具体实施例中所示，但不脱离如广泛描述的本发明的精神或范围。因此，本实施例在所有方面都被认为是说明性的而非限制性的。

除非另有说明，否则本文包含的对现有技术的任何引用不应被视为承认该信息是公知的一般知识。