专利名称：动力工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种动力工具，且特别涉及一种用于将电池组可拆卸地连接到动力工具主体上的技术。
背景技术：
已知一种传统的动力工具，其包括一个动力工具主体和一个用于在其中容纳蓄电池的电池组。该电池组具有外壳，所述外壳具有正、负充/放电端子和右、左滑轨。该动力工具主体上具有壳体，该壳体具有正、负电源端子和一对导轨，该导轨能够可滑动地支撑该右、左滑轨(见日本专利公开申请No.2001-143678)。
如日本专利公开申请No.2001-143678中所述，通过首先将电池组的滑轨滑动到动力工具主体的导轨中以使正、负充/放电端子和正、负电源端子电连接，并随后分别将电池组的滑轨和与它们相应的动力工具主体的导轨相连，而使电池组连接到动力工具上。
因为现有技术需要在滑轨和导轨之间进行滑动连接，这就需要所涉及的零件移动相当大的距离，因而很难也不方便在有限的空间中进行连接/拆卸。另外，如果偶然用过大的力来分离电池组，那么其他元件也可能因为与电池组相接触而受到损坏。此外，电池组也可能被不正确地连接，或错误地连接上具有不同电压的电池组。另外，在电池组不使用的状态下，端子和连接器信号线也可能会短路。
发明内容
因此，本发明的一个目的在于提供一种动力工具，其能够仅用单次接触操作就容易将电池组连接到动力工具主体上；与传统的在滑轨和导轨之间需要滑动插入操作的情况相比，能够通过减少连接/拆卸所需的移动距离而在有限的空间中进行连接/拆卸；防止在将电池组从动力工具主体上拆卸下来的过程中施加过大的分离力时损坏其他元件；以及避免不正确连接电池组或者具有不同电压的电池组，以及避免在电池组不使用时端子或连接器信号线短路。
根据本发明，提供一种动力工具其包括动力工具主体和电池组，所述动力工具主体具有电机、减速单元和输出单元，所述电池组用于在其中容纳电池，所述电池组可拆卸地连接到动力工具主体上，其中所述电池组具有连接部分和至少两个配合部分，所述连接部分具有用于将电源连接到动力工具主体的正、负端子，所述至少两个配合部分被机械连接到所述动力工具主体上，其中所述动力工具主体具有被连接部分，该被连接部分具有分别对应于电池组的所述至少两个配合部分的被配合部分，其中电池组的每个配合部分包括插入限制部分和连接固定部分，允许其相应的被配合部分仅可以在将电池组的连接部分压靠着动力工具主体的被连接部分的方向上被插入，每个连接固定部分被连接到其相应的被配合部分，且其中，所述至少两个配合部分中的至少一个进一步具有勾形配合部分，其选择性地用从所述至少一个配合部分的插入限制部分移动到其连接固定部分的一个被配合部分来固定。
通过下面结合附图对本发明的优选实施例进行的说明，本发明的上述以及其他特征将更明显，在附图中图1为根据本发明第一优选实施例的电池组的透视图；
图2为在外壳已除去的情况下所述电池组的透视图；图3为所述电池组的剖视图；图4为所述电池组的印刷电路板的电路图；图5A和5B为电池组不与动力工具主体相连的状态图和电池组的配合部分的剖视图；图6A和6B为电池组和动力工具主体之间的连接操作的剖视图；图7为根据本发明第二优选实施例的另一电池组和另一动力工具主体之间的连接操作的剖视图；图8A和8B为根据本发明第三优选实施例的又一电池组和又一动力工具主体的示意图；图9为根据本发明第四优选实施例的又一电池组和又一动力工具主体的示意图；图10A为根据本发明第五实施例的又一电池组的剖视图，图10B为图10A中所示的A部分的放大示图；以及图11为沿图10A的线XI-XI截取的剖视图。
具体实施例方式
以下，将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
图1示出了根据本发明第一优选实施例的电池组2的透视图，图2示出了在外壳已除去时该电池组2的透视图，图3示出了图1所示电池组2的剖视图。
根据本发明第一优选实施例的动力工具包括动力工具主体1(见图5A)例如冲击驱动器等和可拆卸地与该动力工具主体1相连的电池组2。
电池组2为其中容纳多个通过互连板连接起来的蓄电池(以下称为电池13)的盒体。在此实施例中，该盒体具有双层结构，其中外壳14中容纳一个相对较小的内壳15，用于罩住电池13。外壳14由上壳和下壳组装而成，其中上壳具有连接部分2a，以共同连接到电池充电器和动力工具主体1上。
外壳14从顶部看时为近似矩形。在上壳的连接部分2a处设有至少两个要与动力工具主体1机械相连的配合部分。在此实施例中，例如，在连接部分2a的两个纵向侧分别设有三个配合部分4、4’、4”。该配合部分4、4’、4”相对于连接部分2a的主表面2b竖直升起。如图5B所示，配合部分4、4’、4”包括插入限制部分4a、4a’、4a”和L形连接固定部分4b、4b’、4b”，用于使它们的相应被配合部分5、5’、5”仅能在将电池组2的连接部分2a压靠着动力工具主体1的被连接部分1a的方向上被插入，这在后面将要描述。连接固定部分4b、4b’、4b”与它们的相应被配合部分5、5’、5”配合。配合部分4”例如还具有勾形配合部分12a，其用从插入限制部分4a”移动到连接固定部分4b”的一个被配合部分5”来固定。另外，如图5A所示，在配合部分4的内部形成有第一竖直孔6和从该第一竖直孔延伸的第一水平孔7；在配合部分4’的内部形成有第二竖直孔8和从该第二竖直孔延伸的第二水平孔9；在配合部分4”的内部形成有第三竖直孔10和从该第三竖直孔延伸的第三水平孔11。以类似的方式，在连接部分2a的其他纵向侧也设有配合部分。相应地，将围绕连接部分2a的一个纵向侧来描述该配合部分4、4’、4”。
如图3所示，外壳14和内壳15之间的中空部分内容纳着一个勾形件12，从而一部分勾形件12可以突伸到外壳14的外面。在勾形件12本体的基端部安装有两个枢轴12c，其可旋转地支撑在外壳14的上壳和下壳之间的接合部分81处(见图6A)。另外，暴露于外壳14外面的操纵部分12b设在勾形件12的中央部分。同时，勾形件12的与其基端部相对的前端部具有分叉部分，该分叉部分前伸的两个端部分别具有勾形配合部分12a。一个勾形配合部分12a安装在设于连接部分2a一个纵向侧的配合部分4”的内部，而另一个勾形配合部分12a安装在设于连接部分2a另一纵向侧的配合部分4”的内部。
勾形件12的操纵部分12b支撑在内壳15处，且由压缩线圈弹簧形成的勾簧12d夹在操纵部分和内壳之间。勾形配合部分12a通过勾簧12d在朝向外壳14内表面的方向上(图5A中向上的方向)被弹簧挤压。相应地，部分勾形配合部分12a与配合部分4”的连接固定部分4b”的水平内表面弹性接触。另外，当用手压操纵部分12b时，或当用动力工具主体1的突出被配合部分5”压勾形配合部分12a时，如后面所述，勾形件12克服勾簧12d的偏压力而在离开外壳14的内表面的方向上枢转(图5A中向下的方向)。相应地，勾形配合部分12a的顶面移动到比连接固定部分4b”的水平内表面的水平面稍低(图6A中的状态)。允许突出被配合部分5”和配合部分4”彼此配合。
因为配合部分4、4’的内部没有设置勾形配合部分12a，配合部分4、4’可以与动力工具主体1的L形被配合部分5、5’自由配合或分离，而不会被勾形件12所限制。
如图1所示，外壳14的连接部分2a具有三个凹槽26-28，用于电连接的充/放电凸端子分别插入其中。在三个凹槽26-28中设有三个安装在固定于内壳15上的印刷电路板25上的凹端子，如图2所示，三个凹端子形成正、负充/放电端子3a、3b和与热偶开关80相连的温度端子3c。另外，三个凹端子(正、负电源端子和温度信号检测端子)配置成使端子3a、3b、3c可分别通过三个凹槽26-28插入其中。图4示出了与内壳15相连的印刷电路板25的示例性电路图。参考图4，示出的参考号20、21分别代表温度检测热敏电阻和连接器。在此实施例中，通过下面将描述的开关SW，电池13之一的正端子与正充/放电端子3a和印刷电路板25相连，而另一电池13的负端子与负充/放电端子和印刷电路板25相连。连接器21从印刷电路板25输出电压信号，从热敏电阻20输出温度信号等，或在作为通信端子的其本身和电池充电器之间形成通信回路。
同时，动力工具主体1包括电机1b、减速单元1c和输出单元1d，如图5A所示。动力工具主体1的手柄部分1e的底面用作与电池组2相连的被连接部分1a。在该被连接部分1a处安装有主体控制电路90，其上具有信号连接器91。此外，被配合部分5、5’、5”分别设在被连接部分1a的两侧，以与设在电池组2的连接部分2a两侧的配合部分4、4’、4”相对应。具体而言，L形被配合部分5、5’分别与电池组2的配合部分4、4’对应，突出被配合部分5”与配合部分4”对应。每个L形被配合部分5、5’具有要与电池组2的配合部分4、4’相配合的竖直肋30和水平肋31。
另外，电池组2的第一竖直孔6的水平宽度C等于第二竖直孔8的水平宽度C，如图5A所示。根据这一水平宽度C来设定L形被配合部分5、5’的水平宽度C’。换言之，水平宽度C’被设为稍小于水平宽度C。另外，电池组2的第三竖直孔10的水平宽度C1设为小于前述水平宽度C，并据此设定动力工具主体1的突出被配合部分5”的水平距离。因此，动力工具主体1的L形被配合部分5、5’不能插入到电池组2的第三竖直孔10中，从而防止了动力工具主体1的被配合部分5、5’、5”和电池组2的配合部分4、4’、4”之间的误配合。即，因为L形被配合部分5、5’的水平距离C’大于电池组2的第三竖直孔10的水平宽度C1，所以L形被配合部分5、5’不能插入电池组2的第三竖直孔10中。
此后，将参考图6A和6B描述连接过程，所述图示出了将电池组2连接到动力工具主体1的过程。
在连接前，如图5A所示，勾形配合部分12a与配合部分4”的水平内表面弹性接触，并且，其一部分露出到第三竖直孔10外。当电池组2的连接部分2a与动力工具主体1的被连接部分1a在相互挤压的D方向上被连接上时，动力工具主体1的被配合部分5、5’、5”就分别通过第一到第三竖直孔6、8、10插入到电池组2的配合部分4、4’、4”中，如图6A所示。此时，因为勾形配合部分12a被突出被配合部分5”向下压，勾形件12以对中在枢轴12c上的弧形向下旋转，因此，突出被配合部分5”的顶面移动到稍低于连接固定部分4b”的水平内表面的水平面(图6A中的状态)。在这种状态下，如果动力工具主体1或者电池组2朝与挤压方向D垂直的方向E偏移的话，被配合部分5、5’、5”就插入到第一到第三水平孔7、9、11中，以分别与连接固定部分4b、4b’、4b”相连，如图6B所示。此时，因为从突出被配合部分5”施加给勾形配合部分12a的压力被释放，勾形配合部分12a就通过勾簧12d的偏压力返回到原始位置(图6B中的状态)。因此，突出被配合部分5”与勾形配合部分12a配合，并因此被防止与第三水平孔10分离。在这种状态下，被配合部分5、5’、5”的连接通过各连接固定部分4b、4b’、4b”来保持，结果就在电池组2和动力工具主体1之间产生非常稳固的连接。
要分离电池组2时，勾形件12的操纵部分12b需要通过例如手指从外面推压，在这种情况下，勾形件12以对中在枢轴12c上的弧形向下旋转，这又使得勾形配合部分12a的顶面移动到稍低于突出被配合部分5”的底面的水平面(图6A中的状态)。在这种状态下，通过使动力工具主体1或电池组2偏移，可将电池组2从动力工具主体1分离开。
如上所述，仅通过将电池组2的连接部分2a压靠着动力工具主体1的被连接部分1a，然后使动力工具主体1或电池组2水平偏移就可以连接电池组2。因此，与需要在滑轨和导轨之间进行滑动插入操作的传统情况相比，连接所需的元件移动距离很小，因此，在有限的空间中可以很容易地连接/拆卸电池组2。另外，也可以防止在使电池组与动力工具主体1分离的过程中施加过大的分离力时损坏其他元件。另外，因为在连接部分2a的两侧设有三对配合部分，电池组2可以被稳固连接。此外，当操纵部分12b被操纵时，勾形配合部分12a和被配合部分5”之间的配合通过旋转勾形件12来释放，从而可以简单地使电池组2与动力工具主体1分离。
根据此实施例，可以通过勾形配合部分12a的偏压力保持突出被配合部分5”的稳固连接状态，从而使电池组2稳固地配合到动力工具主体1上。此外，在被配合部分5”被连接固定部分4b”保持住的状态下，当勾形配合部分12a由于勾簧12d的偏压力而返回到原始位置时，通过连接固定部分4b”的水平内表面和勾形配合部分12a之间的接触而产生卡搭声，从而让使用者可以检查电池组2是否已稳固连接上。
此后，将描述本发明的第二优选实施例。如图7所示，动力工具主体1的L形被配合部分5、5’的水平距离F被设为与突出被配合部分5”的水平距离F1不同(即F1＞F)。根据这种设计，电池组2的第一和第二竖直孔6、8的水平宽度C被设为与第三竖直孔10的水平宽度C1不同(即C1＞C)。因此，突出被配合部分5”仅能被插入到第三竖直孔10中，从而防止不适当的插入。换言之，与第一和第二竖直孔6、8的水平宽度C相比，通过使突出被配合部分5”的水平距离F1增大，可使突出被配合部分5”仅能被插入到第三竖直孔10中。
图8A、8B、9示出了能防止不适当地插入的第三和第四实施例。如图8B所示，动力工具主体1的L形被配合部分5的水平距离S2被设为与被配合部分5’、5”的水平距离S不同(即S＜S2)。因此，如图8A所示，电池组的第一竖直孔6的水平宽度S1被设为与第二和第三竖直孔8、10的水平宽度S不同(即S＜S1)同时，如图9所示，动力工具主体1的L形被配合部分5的水平肋31a的高度H1被设为大于被配合部分5’、5”的水平肋31b的高度H。因此，电池组2的配合部分4的连接固定部分4b的高度H1被设为大于其他配合部分4’、4”的连接固定部分4b’、4b”的竖直位置h。以这种方式，如果被配合部分的水平距离和竖直孔的水平宽度、水平肋和突出被配合部分的水平距离、或者连接固定部分的竖直位置被设为不同，可防止误插入。特别是，在设有具有不同电压的多个电池组2的情况下，通过根据电池组2的类型使配合部分4、4’、4”的连接固定部分4b、4b’、4b”的水平宽度尺寸或竖直位置设为不同，可以防止误插入并保证安全。
在图10-11所示的第五优选实施例中，电池组2最好具有开关SW，用于在将被配合部分5插入到配合部分4的插入限制部分4a的过程中切换电池组2的电源线的连接。在此实施例中，推簧形接触器40从安装于印刷电路板25上的负充/放电端子3b延伸，接触器40的前端被由绝缘材料制成的模制品42罩住。该模制品42设在配合部分4、4’的内部(除设有勾形配合部分12a的配合部分4”外)。另外，从顶部看，一部分模制品42穿过配合部分4、4’的竖直孔C露出来，而另一部分模制品被连接固定部分4b、4b’罩住了。
在这种结构中，如果动力工具主体1的被配合部分5或5’没插入到相应的配合部分4’或4”中，接触器40就不会与连接到电池13的金属片41电连接。但是，当被配合部分5或5’通过竖直孔C插入到相应的配合部分4’或4”中时，模制品42被被配合部分5或5’在图11中箭头W所示的方向上推压。因此，模制品42向下移动直到其顶面相对于配合部分4或4’的下水平面大约相平。在这种状态下，连接器40变为与金属片41电连接。此后，被配合部分5或5’被插入到水平孔7或8中以与连接固定部分4b或4b’相配合。还是在这种状态下，模制品42被被配合部分5或5’推压，从而模制品42的顶面相对于插入限制部分4a或4a’的底面大约相水平。通过使连接器40与金属片41电连接/脱开，可以打开/关闭电池组2的电源线。此外，当电池组2不使用时，可防止端子或连接器信号线短路，从而提高安全性。
根据本发明的电池组2的安装结构可以广泛应用于不具有连接器的电池组。
本发明还提供一种方便的动力工具，其能够用一次接触操作就容易将电池组连接到动力工具主体上；与传统的在滑轨和导轨之间需要滑动插入操作的情况相比，能够通过减少连接/拆卸所需的元件移动距离而在有限的空间中进行连接/拆卸；防止在将电池组从动力工具主体上拆卸下来的过程中施加过大的分离力时损坏其他元件。
虽然本发明参考优选实施例进行了图示和描述，但是本领域技术人员应当理解可以在不偏离本发明权利要求的精神和范围的前提下做各种变化和修改。
权利要求
1.一种动力工具，包括动力工具主体，其具有电机、减速单元和输出单元，和电池组，用于在其中容纳电池，所述电池组可拆卸地连接到所述动力工具主体上，其中所述电池组具有连接部分和至少两个配合部分，所述连接部分具有用于将电源连接到动力工具主体的正、负端子，所述至少两个配合部分被机械连接到所述动力工具主体上，其中所述动力工具主体具有被连接部分，该被连接部分具有分别对应于电池组的所述至少两个配合部分的被配合部分，其中电池组的每个配合部分包括插入限制部分和连接固定部分，允许其相应的被配合部分仅能在将电池组的连接部分压靠着动力工具主体的被连接部分的方向上被插入，每个连接固定部分被连接到其相应的被配合部分，且其中所述至少两个配合部分中的至少一个进一步具有勾形配合部分，其选择性地用从所述至少一个配合部分的插入限制部分移动到其连接固定部分的被配合部分来固定。
2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，所述至少两个配合部分单独设在连接部分的两侧或者整体设在连接部分一侧上。
3.根据权利要求1或2所述的动力工具，其特征在于，所述勾形配合部分设在可旋转地支撑着的勾形件的前端部，且在勾形件的中央部分设有一个操纵部分，用于释放勾形配合部分和被配合部分之间的配合。
4.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于，在所述至少两个配合部分中，一个配合部分的插入限制部分和其相应的连接固定部分之间的水平距离被设为与另一配合部分的插入限制部分和其相应的连接固定部分之间的水平距离不同，或者一个配合部分的连接固定部分的水平部分的高度与另一个配合部分的连接固定部分的水平部分的高度不同。
5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于，所述水平距离和所述高度根据电池电压来确定。
6.根据权利要求1、2、4或5中任一项所述的动力工具，其特征在于，还包括设在电池组上的开关，用于选择性地使电池的输出电连接到端子，其中所述电池的输出在被配合部分与其相应的配合部分相配合时电连接到端子。
全文摘要
本发明公开了一种动力工具，其包括动力工具主体和可拆卸地与所述动力工具主体相连的电池组。所述电池组具有与所述动力工具主体机械相连的两个配合部分，所述动力工具主体具有分别与所述电池组的两个配合部分相配合的被配合部分。所述电池组的每个配合部分包括插入限制部分和连接固定部分，允许其相应的被配合部分仅能在将电池组的连接部分压靠着动力工具主体的被连接部分的方向上被插入，每个连接固定部分被连接到其相应的被配合部分，且其中，所述至少两个配合部分中的至少一个具有勾形配合部分，其可选择性地用从其相应的插入限制部分移动到其相应的连接固定部分的一个被配合部分来固定。
文档编号B25F5/00GK1868687SQ20061008452
公开日2006年11月29日 申请日期2006年5月25日 优先权日2005年5月26日
发明者清水秀规, 泽野史明, 渥美将利 申请人:松下电工株式会社