背负式工具系统的制作方法

本发明涉及一种背负式工具系统。

背景技术：

电动工具的工作时间受到电池容量的限制。为了增加电动工具的持续工作时间，需要增大连接至电动工具的电池包的电池容量，这样增大了电池包的重量。对于手持式电动工具而言，用户手部需要承担的重量变大，影响用户的使用。

背负式供电装置是一种用于为电动工具供电的装置。背负式供电装置被用户背负在背部以减轻用户手部需要承担的重量。背负式供电装置包括存储电能的电池芯，电池芯与电动工具的电机构成电连接从而为电机供电。

传统的背负式供电装置通用性较差，不能适配多种工具。

技术实现要素：

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种穿戴舒适、适配性广的背负式工具系统。

一种背负式工具系统，包括：背负式供电装置；第一电动工具；第二电动工具；背负式供电装置包括：电池包，设有输出电能的电池电输出接口；主体，用于承载电池包；电池包可拆卸结合至主体；主体设有：装备电输出接口和装备电输入接口；装备电输入接口被设置为与电池电输出接口匹配；装备电输出接口能够与装备电输入接口构成电连接；穿戴装备，连接至主体供用户穿戴以背负主体；穿戴装备包括背带；

第一电动工具，包括：第一电机；第一工具电输入接口，被设置为与装备电输出接口匹配；

第二电动工具，包括：第二电机；电池包工具结合部，用于使电池包结合至第二电动工具；电池包可拆卸结合至电池包工具结合部；电池包工具结合部设有第二工具电输入接口；第二工具电输入接口被设置为与电池电输出接口匹配；

电池包结合至电池包工具结合部时；第二工具电输入接口和电池电输出接口连接，电池包为第二电机供电；电池包结合至主体时，装备电输入接口与电池电输出接口连接；第一工具电输入接口与装备电输出接口结合，电池包为第一电机供电；电池包和主体的重量之和大于第一电动工具的重量；电池包和主体的重量之和大于等于3kg且小于等于10kg。

进一步地，主体定义有前后方向，电池包连接至主体的后部；主体的前部形成有沿高度方向延伸背板面；电池包和主体构成的整体的重心到背板面的距离与电池包和主体构成的整体在前后方向的尺寸之比大于0且小于等于0.85。

进一步地，穿戴装备包括用于与用户背部接触的背垫；背垫沿高度方向滑动连接至主体。

进一步地，背垫固定至背带。

进一步地，背负式供电装置还包括：滑动件，滑动连接至主体；背垫固定至滑动件；主体形成有导向凹槽；滑动件形成有在导向凹槽内滑动的凸起。

进一步地，电池包滑动连接至主体；主体在对称平面内的投影成l型；电池包位于l型所形成的夹角区域内。

进一步地，主体包括：用于支撑主体的底座和用于导向电池包相对于主体沿高度方向滑动的导向部；底座和导向部成l型。

进一步地，导向部朝向电池包的方向凸出有两个侧挡部；两个侧挡部位于电池包的两侧。

进一步地，装备电输出接口和装备电输入接口之间电连接有安全开关；安全开关具有使装备电输出接口和装备电输入接口导通的第一状态和使装备电输出接口和装备电输入接口断开的第二状态；电池包结合至主体时，安全开关处于第一状态；电池包与主体分离时，安全开关处于第二状态。

进一步地，主体还包括：接触件，用于与电池包接触；接触件具有第一位置和第二位置；电池包与主体结合时，接触件位于第一位置；电池包与主体分离时，接触件位于第二位置；偏压件，对接触件施加使其从第一位置向第二位置移动的作用力从而使电池包与主体分离；接触件位于第一位置时，接触件触发安全开关使安全开关处于第一状态；接触件位于第二位置时，安全开关处于第二状态。

进一步地，主体包括电缆线；电缆线的一端设有装备电输出接口；背负式供电装置还包括：装备电输出接口固定件；装备电输出接口固定件形成有固定电缆线的缆线固定槽和固定装备电输出接口的装备电输出接口固定槽；装备电输出接口固定件固定至背带。

本发明的有益之处在于：背负式供电装置穿戴舒适，用户使用第一电动工具，电池包的重量通过穿戴装备传递至用户身体，减少用户手部的负担。用户使用第二电动工具，电池包能够直接结合至第二电动工具，扩展了电池包的适用范围，增加了电池包的通用性。电池包和主体的重量设置以及与第一电动工具的重量配比使得用户穿戴舒适，操作方便。平衡了用户手部和肩部所受到的力。

附图说明

图1是一种背负式供电装置的立体图；

图2是图1中背负式供电装置的平面图；

图3是图1中背负式供电装置的另一视角的平面图；

图4是图1中背负式供电装置的电池包与主体分离的示意图；

图5是图1中背负式供电装置移除电池包后的示意图；

图6是图5中结构的爆炸图；

图7是图5中结构的另一视角的爆炸图；

图8是图1中背负式供电装置的主体机壳的立体图；

图9是图8中结构的平面图；

图10是图8中结构的另一视角的平面图；

图11是图8中结构的爆炸图；

图12是图1中背负式供电装置的安全开关处于第二状态的示意图；

图13是图1中背负式供电装置的安全开关处于第一状态的示意图；

图14是图1中背负式供电装置的电缆线和装备电输出接口固定件的示意图；

图15是图14中结构的另一视角的示意图；

图16是图1中背负式供电装置的电缆线的示意图；

图17是图1中背负式供电装置的装备电输出接口固定件的示意图；

图18是图1中背负式供电装置的装备电输出接口固定件的另一视角的示意图；

图19是一种包含图1中背负式供电装置的背负式工具系统的示意图；

图20是一种包含图1中背负式供电装置的另一种背负式工具系统的示意图；

图21是一种包含图1中背负式供电装置的再一种背负式工具系统的示意图；

图22是一种修枝机的示意图；

图23是另一种修枝机的示意图；

图24是一种链锯的示意图；

图25是一种电钻的示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图4所示，背负式供电装置100包括电池包10、穿戴装备20和主体30。

电池包10用于输出电能。主体30承载电池包10。电池包10可拆卸连接至主体30。作为一种可选的实施方式，电池包10也可以作为不可拆卸的部分固定至主体30。

穿戴装备20连接至主体30。穿戴装备20供用户穿戴以背负主体30。穿戴装备20包括背带21。背带21的两端连接至主体30。在用户穿戴背带21时，背带21的两端对主体30施加作用力。具体而言，背带21包括连接至主体30的上部的上端和连接至主体30的下部的下端。在用户穿戴穿戴装备20时，背带21的上端对主体30施加作用力f1。

用户在穿戴穿戴装备20时，即背负式供电装置100被用户使用处于工作状态时，主体30定义有上下、前后和左右。上下方向即高度方向。用户的背部位于主体30的前方。电池包10连接至主体30的后部。主体30的上部形成有提手321。提手321供用户携带背负式供电装置100。

如图3和图7所示，主体30的前部形成有背板面323。背板面323沿着高度方向延伸。具体而言，背板面323为平面。

主体30定义有一对称平面301。主体30至少部分关于对称平面301对称。具体而言，在左右方向上，主体30至少部分对称。

背带21的上端对主体30施加的作用力f1的方向在对称平面301内的投影与高度方向的夹角β大于等于30度且小于等于50度。

背带21的上端对主体30施加的作用力f1的特定方向使得用户穿戴穿戴装备20时，较为省力，且能够防止主体30向后倾倒。主体30保持直立，穿戴舒适。

在对称平面301的投影内，电池包10和主体30构成的整体的重心g1位于作用力f1所在的直线302和背板面323之间。作用力f1所在的直线302即经过作用点与作用力f1方向平行的直线。

电池包10和主体30构成的整体的重心g1的位置同样使得用户在穿戴穿戴装备20时，主体30不易发生向后方的倾倒，造成主体30对用户后背施加一个向前的作用力f1引起穿戴不适。

在用户延长背带21长度时，背带21的上端对主体30施加的作用力f1的方向在对称平面301内的投影与高度方向的夹角β变小，电池包10和主体30构成的整体的重心g1靠近背带21的上端对主体30施加的作用力f1所在的直线302。用户穿戴穿戴装备20更加省力。

在对称平面301的投影内，电池包10的重心g2位于作用力f1所在的直线302和背板面323之间。

电池包10和主体30构成的整体的重心g1到背板面323的距离l1与电池包10和主体30构成的整体在前后方向的尺寸l2之比大于0且小于等于0.85。进一步地，电池包10和主体30构成的整体的重心g1到背板面323的距离l1与电池包10和主体30构成的整体在前后方向的尺寸l2之比大于0且小于等于0.75。

如图5至图7所示，穿戴装备20包括用于与用户背部接触的背垫22。背垫22沿高度方向滑动连接至主体30。

在用户弯腰时，背垫22能够贴合用户背部相对于主体30运动。具有较高的舒适性。

背垫22固定至背带21。采用不同背带21长度时，背带21对主体30施加作用力f1的方向不同，背垫22随背带21的夹角β的不同发生高度方向上的变化，用户穿戴舒适。

作为一种具体的实施方式，穿戴装备20还包括肩垫23。肩垫23固定至背垫22。肩垫23与背带21至少部分重叠。肩垫23固定至背带21。肩垫23和背垫22可以作为一个整体。

作为一种可选的实施方式，肩垫23与背带21被构造成一个整体。

作为另一种可选的实施方式，肩垫23作为一个独立的零件固定至背带21。即肩垫23和背垫22不作为一个整体。

穿戴装备20还包括滑动件24。滑动件24滑动连接至主体30。背垫22固定至滑动件24。滑动件24由塑料材料制成。

滑动件24形成有凸起241。主体30形成有导向凹槽322。凸起241在导向凹槽322内沿高度方向滑动。

电池包10滑动连接至主体30。电池包10的安装方向平行于背垫22相对于主体30的滑动方向。在用户穿戴穿戴装备20时，用户沿向下方向安装电池包10，由于电池包10和主体30之间的摩擦力以及电池包10的重力辅助主体30向下运动，背垫22向上滑动。背垫22和主体30相对运动，不会造成背垫22对用户后背施加向下的作用力f1，使用舒适。且随着主体30向下运动，作用力f1的方向在对称平面301内的投影与高度方向的夹角β变小。用户穿戴更加省力。

滑动件24可拆卸连接至主体30。

如图2、图3、图8至图10所示，主体30在对称平面301的投影成l型。电池包10位于l型所形成的夹角区域内。

具体而言，主体30包括底座31和导向部32。底座31用于支撑主体30以使主体30能够在地面上摆放。导向部32用于导向电池包10相对于主体30沿高度方向滑动的导向部32。底座31和导向部32成l型。

导向部32朝向电池包10的方向凸出有两个侧挡部33。导向部32向后凸出有两个侧挡部33。侧挡部33成长条状，沿高度方向延伸。两个侧挡部33位于电池包10的两侧。

如图4所示，电池包10设有电池电输出接口11和多个电芯单元。电芯单元用于存储电能。电池电输出接口11用于输出电能。

如图4和图7所示，主体30设有装备电输入接口34和装备电输出接口41。装备电输入接口34被设置为与电池电输出接口11匹配。电池包10结合至主体30时，装备电输入接口34与电池电输出接口11构成电连接。装备电输出接口41能够与装备电输入接口34构成电连接。

主体30包括主体机壳37。电池包10可拆卸结合至主体机壳37。

作为一种具体的实施方式，主体30还包括电缆线40，电缆线40的一端连接至主体机壳37。电缆线40的另一端设有装备电输出接口41。

作为一种可选的实施方式，装备电输出接口设置于主体机壳。主体不包括电缆线。

如图16所示，装备电输出接口41包括端子外壳42和至少两个电极件43。端子外壳42定义有长度方向和宽度方向。长度方向和宽度方向垂直于装备电输出接口41的安装方向。端子外壳42在长度方向上的尺寸l3大于端子外壳42在高度方向的尺寸l4。电极件43设置于端子外壳42内。两个电极件43沿长度方向排列。

端子外壳42在长度方向上的尺寸l3与端子外壳42在高度方向上的尺寸l4之比大于等于1.5且小于等于4。端子外壳42在长度方向上的尺寸l3与端子外壳42在高度方向上的尺寸l4之比大于等于2且小于等于3。端子外壳42的宽度方向上的尺寸大于等于15mm且30mm。端子外壳42在长度方向上的尺寸l3大于等于40mm且小于等于60mm

如图11至图13所示，主体30还包括安全开关48。主体机壳37包括第一壳体371和第二壳体372。第一壳体371和第二壳体372形成有容纳腔38。安全开关48设置于容纳腔38内。

安全开关48电连接至装备电输出接口41和装备电输入接口34之间。安全开关48具有使装备电输出接口41和装备电输入接口34导通的第一状态和使装备电输出接口41和装备电输入接口34断开的第二状态。图12中安全开关48处于第二状态。图13中安全开关48处于第一状态。

电池包10结合至主体30时，安全开关48处于第一状态；装备电输出接口41和装备电输入接口34之间构成电连接。电池包10与主体30分离时，安全开关48处于第二状态；装备电输出接口41和装备电输入接口34之间断开电连接。

当电池包10与主体30分离后，安全开关48断开了装备电输出接口41和装备电输出接口41之间的电连接。当装备电输出接口41与工具连接时，工具上的电容等储电装置的电传递至装备电输出接口41但不能传递至装备电输入接口34。防止用户接触裸露在外的装备电输入接口34造成触电。

主体30还包括导线35和磁环36。导线35设置于容纳腔38内。磁环36设置于容纳腔38内。导线35穿过磁环36。导线35电连接电缆线40和装备电输入接口34，从而使装备电输入接口34和装备电输出接口41构成电连接。安全开关48连接至导线35。

主体30还包括接触件45和偏压件44。接触件45活动连接至主体机壳37。具体而言，接触件45可转动连接至主体机壳37。接触件45用于与电池包10接触。接触件45具有第一位置和第二位置。电池包10与主体30结合时，电池包10压迫接触件45克服偏压件44的作用力使接触件45位于第一位置。电池包10与主体30分离时，偏压件44对接触件45施加作用力使接触件45移动至第二位置。

偏压件44对接触件45施加使其从第一位置向第二位置移动的作用力从而使电池包10与主体30分离。偏压件44和接触件45起到辅助电池包10与主体30分离的作用。

作为一种具体的实施方式，偏压件44为弹簧。弹簧设置在主体机壳37和接触件45之间。作为其他实施方式，偏压件44也可以为弹片、磁性件或者电磁铁。

主体30还包括锁定件46。在电池包10与主体30结合时，锁定件46与电池包10结合锁定电池包10的位置。锁定件46被用户操作与电池包10分离时，在偏压件44的作用下，电池包10与主体30分离。

具体而言，图13中，接触件45处于第一位置时，接触件45触发安全开关48时安全开关48处于第一状态。图12中，接触件45处于第二位置时，安全开关48处于第二状态。

具体而言，主体30还包括传动件47。传动件47的一端与接触件45接触，另一端与安全开关48的动作簧片或动作触点相接触。传动件47活动连接至主体机壳37。传动件47转动连接至主体机壳37。传动件47设置于容纳腔38内。当用户安装电池包10使电池包10与主体机壳37结合，接触件45被电池包10驱动从第二位置移动至第一位置。接触件45驱动传动件47转动，传动件47触发安全开关48，使装备电输出接口41和装备电输入接口34导通。

电池包10与主体机壳37分离时，接触件45和传动件47复位，安全开关48断开装备电输出接口41和装备电输入接口34之间的电连接。

如图7、图14至图18所示，背负式供电装置100还包括装备电输出接口固定件50。装备电输出接口固定件50用于固定装备电输出接口41。进一步地，装备电输出接口固定件50还可以固定电缆线40。装备电输出接口固定件50由用户在穿戴穿戴装备20时固定至穿戴装备20或电池包10。具体而言，装备电输出接口固定件50固定至背带21。

作为一种可选的实施方式，装备电输出接口固定件50还可以由用户在穿戴装备20时随身佩戴。例如，装备电输出固定件50可以固定到用户的腰带上，或者固定到用户的衣服上，或者其他被用户穿戴的物品上。

具体而言，装备电输出接口固定件50形成有缆线固定槽53和装备电输出接口固定槽54。电缆线40固定至缆线固定槽53。装备电输出接口41固定至装备电输出接口固定槽54。

装备电输出接口固定件50能够同时实现对电缆线40以及装备电输出接口41的固定，用户可以很方便的取下装备电输出接口41将其与工具连接。缆线固定槽53通过对电缆线40不同位置进行固定可以调节电缆线40自由端的长度。

具体而言，装备电输出接口固定件50包括本体51和夹持部52。本体51固定至背带21。夹持部52形成缆线固定槽53和装备电输出接口固定槽54。缆线固定槽53的开口531小于电缆线40的线径。装备电输出接口固定槽54的开口532大于缆线固定槽53的开口531。本体51和夹持部52一体成型。装备电输出接口固定件50由塑胶材料模制而成。本体51形成有固定装备电输出接口固定件50的安装槽55。背带21穿过安装槽55。缆线固定槽53和装备电输出接口固定槽54位于本体51的同侧。用户穿戴穿戴装备20时，装备电输出接口固定件50和电池包10分别位于用户身体的前后两侧。

夹持部52形成有第一支撑臂521和第二支撑臂522。第一支撑臂521和第二支撑臂522之间形成有装备电输出接口固定槽54。第一支撑臂521的一端连接至本体51。第一支撑臂521的另一端设有第一弯曲部523。第二支撑臂522的一端连接至本体51。第二支撑臂522的另一端设有第二弯曲部524。

装备电输出接口41位于本体51和第一弯曲部523之间。装备电输出接口41位于本体51和第二弯曲部524之间。第一弯曲部523和第二弯曲部524能够防止装备电输出接口41从装备电输出接口固定槽54脱离。

第二弯曲部524和第二支撑臂522形成的夹角δ大于90度且小于180度。第二弯曲部524和第二支撑臂522形成的夹角δ大于90度且小于等于135度。便用户向上取出装备电输出接口41。第一支撑臂521和第一弯曲部523形成的夹角大于90度且小于等于135度。第二弯曲部524和第二支撑臂522形成的夹角δ与第一弯曲部523和第一支撑臂521形成的夹角相等。

缆线固定槽53的投影面积小于装备电输出接口固定槽54的投影面积。缆线固定槽53的开口531的方向和装备电输出接口固定槽54的开口532的方向一致。

第一支撑臂521分隔装备电输出接口固定槽54和缆线固定槽53。装备电输出接口固定槽54和缆线固定槽53之间设有第一支撑臂521。

夹持部52形成有弹性臂525。弹性臂525和第一支撑臂521形成有缆线固定槽53的开口531。装备电输出接口固定槽54的开口532大于电缆线40的线径。

如图19所示，背负式工具系统1000包括背负式供电装置100和电动工具。作为一种具体的实施方式。电动工具为吹风机200。一种背负式工具系统2000包括背负式供电装置100和吹风机200。

吹风机200包括电机210和机壳220。机壳220容纳电机210。具体而言，电机210为直流电机。吹风机200为吹风机。吹风机包括风扇。电机210驱动风扇转动。

机壳220形成有电池包工具结合部230。电池包10可拆卸结合至电池包工具结合部230。

电池包工具结合部230设有工具电输入接口240。工具电输入接口240与电池电输出接口11匹配。

电池包10结合至电池包工具结合部230时，工具电输入接口240和电池电输出接口11连接，电池包10为电机210供电。或者说，可拆卸连接至机壳220的电池包10能够可拆卸连接至主体30作为背负式供电装置100的用于输出电能的电池包10。

电池包10和主体30的重量之和大于电动工具的重量。电池包10和主体30的重量之和大于等于3kg且小于等于10kg。

如图20所示，背负式工具系统2000包括背负式供电装置100和电动工具。作为一种具体的实施方式。电动工具为吹风机300。一种背负式工具系统2000包括背负式供电装置100和吹风机300。

吹风机300包括电机310和机壳320。机壳320容纳电机310。具体而言，电机310为直流电机。

吹风机300包括风扇。电机310驱动风扇转动。吹风机300包括工具电输入接口330。工具电输入接口330与装备电输出接口41匹配。电池包10结合至主体30时，电池包10为电机310供电。

电池包10和主体30的重量之和大于电动工具的重量。电池包10和主体30的重量之和大于等于3kg且小于等于10kg。

如图21所示，背负式工具系统3000包括背负式供电装置100、第一电动工具和第二电动工具。

吹风机300作为第一电动工具。工具电输入接口330作为第一工具电输入接口。电机310作为第一电机。

吹风机200作为第二电动工具。工具电输入接口240作为第二工具电输入接口。电机310作为第二电机。

电池包10和主体30的重量之和大于第一电动工具的重量。电池包10和主体30的重量之和大于第二电动工具的重量。电池包10和主体30的重量之和大于等于3kg且小于等于10kg。

电池包10即能够适配第二电动工具，又能够适配主体30。电池包10可以连接至第二电动工具为第二电动工具供电，电池包10还可以通过连接至主体30为第一电动工具供电。实现电池包的多用化。电池包10结合至主体30，由用户背负，减轻了电池包10结合至第二电动工具时用户手部需要承受的力。电池包10和主体30的重量的设置使用户背负舒适且能提供较多的电量。

如图22所示，修枝机400包括电机410、机壳420和修枝刀片。

电机410驱动修枝刀片。机壳420形成有电池包工具结合部。电池包10结合至电池包工具结合部位电机供电。修枝机400可以作为背负式工具系统1000的电动工具。修枝机400可以作为背负式工具系统3000的第二电动工具。

如图23所示，修枝机500包括电机510、机壳520和修枝刀片。

电机510驱动修枝刀片。机壳520设有工具电输入接口530。修枝机500可以作为背负式工具系统2000的电动工具。修枝机500可以作为背负式工具系统3000的第一电动工具。

如图24所示，链锯600包括电机610、机壳620和锯链。

电机610驱动锯链。机壳设有电池包工具结合部。链锯600可以作为背负式工具系统100的电动工具。链锯500可以作为背负式工具系统3000的第二电动工具。

如图25所示，电钻700包括电机710、机壳720和工作头。

电机710驱动工作头转动。工作头用于夹持钻头。机壳720设有工具电输入接口730。电钻700可以作为背负式工具系统2000的电动工具。修枝机500可以作为背负式工具系统3000的第一电动工具。

作为其他实施方式，背负式工具系统1000的电动工具、背负式工具系统2000的电动工具、背负式工具系统3000的第一电动工具和第二电动工具也可以是打草机、割草机、扫雪机、往复锯和圆锯等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。