专利名称：印刷电路板连接器组件以及包括该组件的无绳动力工具的制作方法
技术领域：
本实用新型总体涉及无绳动力工具，更具体地，涉及用于无绳动力工具 线束内的标识电阻。
背景技术：
使用可充电电池的无绳产品在车间和家庭中被普遍的使用。从家用器具 到动力工具，在众多的设备中使用可充电电池。通常，在这些设备中使用镍镉(NiCd),镍氢金属(NiMH)和/或锂离子(Li-ion)电池元件。多种电池技术在放电超过制造商的推荐值时会受到破坏。因此，防止电称为欠电压闭锁。例如，一个电池组和/或工具内的保护电路可感测电池电压， 且如果电压低于给定的电压水平，则电路直接断开电池组内的放电半导体器 件(例如放电FET)。结果，电池组仍然可以允许充电却不能再放电。低电压便携式电子装置。这些装置特征在于使用具有能提供例如大约4.2伏/ 元件最大输出电压的二次电池元件(诸如Li-ion， NiCd, NiMH)的电池组。然而，在诸如无绳动力工具这样的电动装置上需要比上面所描述的高得 多的电压。因此，正在开发在较小重量下提供同样或更大功率的改进NiCd 电池组，和比常用的锂离子电池提供更高电压输出且使重量降低更多(相比 于NiCd或NiMH )的锂离子电池组。这些电池组的 一个特征是这两种电池 比通常的锂离子，NiCd和NiMH电池具有足够j氐的阻抗特性。然而，随着这些电池技术的发展，低阻抗化学特性和发展二次电池以产 生足够高的输出电压(诸如至少UV和更高，例如)的构造型式的引入将与现有的无绳动力工具产生兼容问题。具有^氐阻抗的电池组同时意p未着该电池 组能为诸如动力工具这样的相连电子部件提供足够大的电流。当通过附属工 具电机的电流增加时，退磁力(例如围绕电机的电枢叵数乘以电流，安培匪数)将基本上增加到超过电机理想或设计极限。这种不合乎设计要求的退磁 由此将可能烧坏电机。例如， 一个低阻抗电源可能在工具处于停转状态下时导致对工具电机的 损坏。在电机停转过程中，电机和电池的阻抗是仅有的限制电流的机制，因为不存在由电机产生的反向EMF。利用低阻抗电池组，电流将更大。通过 电机的大电流将产生比工具的永久磁铁设计允许的退磁力更强的退磁力。 另外，启动工具将产生额外的启动电流且导致电机的退磁。热量超负荷成比原来无绳工具系统设计的运行更长时间和更强烈。因此，在这些正在研 制的低阻抗电池用于例如现有的无绳动力工具之前需要使过放电或电流限 制的控制器处于适当位置。一种方法是在工具中使用标识(ID)电阻以识别从电池组接收的信息。 电池组可配置成用于通过电池组内的通讯端子对来自工具的信息进行通信 和感测。通过这种数据通信，ID电阻起到通过电池组设置最大动力和电流 限制的作用。然而，大多数常用的ID电阻较大且在动力工具内占据了很大 的空间。实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种用于线束的印刷电路板(PCB)连接器 组件。本实用新型的目的是这样实现的，即提供一种用于线束的印刷电路板 (PCB)连接器组件，该组件包括印刷电路板(PCB)，配置在PCB表面上 的连接器壳体，多个ID电阻，用于识别数据和限制通过无绳动力工具的电 压。所述多个ID电阻安装在PCB的表面上。密封剂覆盖所述多个ID电阻。本实用新型还提供一种包括所述用于线束的印刷电路板(PCB)连接器 组件的无绳动力工具。本实用新型的优点在于，本实用新型的ID电阻较小且在动力工具内占 据了很小的空间，并具有很好的环境耐受性。
通过参照附图对本实用新型示例性实施例的详细描述将会清楚地了解到本实用新型，其中相同的部件通过同一的附图标记表示，所述示例性实施例仅通过示例方式给出而并不限定本实用新型。图1为根据本实用新型示例性实施例的无绳动力工具的侧视图。 图2为才艮据本实用新型示例性实施例的无绳动力工具的前视图。 图3为表示根据本实用新型示例性实施例的无绳动力工具一半壳体的一部分的局部透视图。图4为根据本实用新型示例性实施例的线束和开关的透视图。 图5为根据本实用新型示例性实施例的线束和开关的透视图。 图6为表示根据本实用新型示例性实施例的线束的分解透视图。 图7为根据本实用新型示例性实施例的导线的连接示意图。 图8为表示根据本实用新型示例性实施例导线与接线盒连接的透视图。 图9为表示根据本实用新型示例性实施例ID电阻与PCB连接的透视图。 图10为表示根据本实用新型示例性实施例ID电阻与PCB连接的分解 透视图。
具体实施方式
应该注意到这些附图意欲表示本实用新型示例性实施例的方法和装置 的总体特征，为此在这里对这些示例性实施例进行描述。然而，这些附图不能解释为对本实用新型范围内示例性实施例的价值或性质的范围进行限定 或限制。在这里采用的动力工具可被理解为使用具有较轻重量的便携式电源的 无绳动力工具，诸如可为其使用提供相称动力的锂离子电池组。动力工具的 实例可包括但并不局限于钻机，大转矩冲击扳手，单手金属加工工具，敲钉 机，手刨床，圓锯，竖锯，变速砂带抛光机，往复锯，双手钻机诸如旋转和 撞击锤钻，刳刨机，切割工具，平板木工工具，钻床，平锯，刨床，夹背锯， 金属加工工具，砍锯，切割机械，台式砂轮，等等。这些工具中的一些目前 在商业上仅能得到有绳样式，但也可变为无绳的。这些分类并不是要包括本 实用新型应用的示例性实施例内的所有动力工具，而仅是举例说明。本领域技术人员能进一步意识到电池组可包括多个配置在电池组壳体 内的电池元件。就电池组单个电池元件，电才及，电解液的化学结构来i兌，电池组可以是例如锂离子(Li-ion )，镍镉(NiCd )，镍氢金属(NiMH )和铅酸 电池组中的至少一种。电池元件可串联和/或并联连接。图1为依据示例性实施例的无绳动力工具的侧视图。参见图1,无绳动 力工具的实例可以总体由指定为钻机的附图标记IO来表示，且包括壳体12, 电机组件13 (图3所示)，多级传动组件16 (图3所示)，离合器机构18, 卡盘20,扳机组件22,和手柄25。壳体12优选为由合适的塑性材料诸如聚 乙烯，聚丙烯，或聚氨酯模制而成。壳体12可注塑成具有两个半部12A, 12B,它们使用机械紧固件诸如螺钉15以常规方式固定在一起。本领域:技术人员应该理解的是动力工具10的部件，如电机组件14,传申请中进行详细介绍。电池组(未示出)可连接在动力工具10的底部。该电池组可以是包括 有例如多个锂离子电池的可再充电高能锂离子电池组。然而，应该意识到可 以采用其它的电池元件组成，诸如镍镉(NiCd),镍氢金属(NiMH)和铅酸 电池组。参见图2，多个凹槽27横向位于工具IO底部的侧端部以便于电池组和 工具IO可脱开的插入或取出。凹槽27由电池组上的配合导轨滑动容纳，由 此便于电池组的插入和卸下。该凹槽轨道布置在AdamCasalena等人于2006 年10月26日申请的名称为"用于无绳动力工具系统的电池组，充电器和接 线盒装置"的待审美国专利申请No.ll/553355进行了详细介绍，该申请的全 文在此引入作为参考。参见图2和3，工具接线盒30被示出布置在工具10的底部。接线盒30 在工具10和电池组之间提供了逻辑和动力接线端连接。换句话说，接线盒 30在工具和电池组之间提供了电的相互连接。接线盒30内的逻辑接线端具 有多个触点来与电池组的接线盒(未示出)上的触点进行配对连接。图4和5为冲艮据示例性实施例的线束14和开关40的透视图。线束14 和开关40整体形成在工具10的手柄25部分内。参见图4，扭j几22和开关 40相连且开关40通过导线17与接线盒30连接。接线盒56附着在开关40 上与电池组内的接线盒30电连接。电池组接线盒在上述由Casalena等人申 请的待审，355申请中进行了详细的描述，可以理解的是开关40可具有电位 器(未示出)以改变工具10的速度。如图7中最好的示出，传感器触片47粘附在无绳动力工具IO的工具壳 体12的内表面(未示出)上。该传感器触片47可由任一常规复合金属材料 制成。该复合金属材料提供了一种用于向检测器(例如磁性传感检测器)发 信号使其动作以防被窃的检测装置。图6为表示分离状态下的线束的分解透视图。参见图6,显示了线束组 件14, 二极管组件35，和用于连接工具电机的工具电机导线45。线束组件 14包括开关接线盒56,印刷电路板(PCB) 60，和多根线束导线17。线束 导线17将开关接线盒56与PCB60和接线盒30进行连接。导线17可以由 绝缘管状元件67环绕以整齐地的包住线束导线17。PCB60包括多个在后面将详细描述的表面安装技术(SMT)电阻62。 这对在工具10内设计其它部件提供了灵活性，且减少了工具的尺寸和大小。接线端连接器57附着在线束导线17的一端上以插入到接线盒30的后 部的逻辑接线端(未示出)内。例如，接线端连接器57可为直角板内连接 器。板内连接器57提供了简便的插入和一旦插入到对应的端子连接31后的 良好保持力。同一根导线17的另一端包括插入到开关接线盒56端子的接线 端连接器(未示出)。线束组件14还包括二级管组件35。该二极管装置包括二极管(未示出)， 二极管线夹(trap)53,印刷电路板(PCB)(未示出)，和多个从PCB中延伸 出的二极管导线55。 二极管导线55可包括在其端部连接多个部件的板内连 接器39，诸如工具电机的开关。该二极管组件35在设计人于2006年10月 27日提交的名称为"无绳工具内的远程二极管"的待审美国专利申请 No. 11/553652中进行了详细介绍，该申请全文在此引入作为参考。图7为依据示例性实施例的线束导线17的连接示意图。参见图7，所示 的接线盒30包括IO个接线端，开关接线盒56包括6个接线端，且PCB连 接器60包括4个接线端。导线17A-17K按如下步骤连接导线17A连接开 关接线盒56的接线端1到接线盒30的接线端1,导线17B连接开关接线盒 56的接线端2到PCB连接器60的接线端1,导线17C连接开关接线盒56 的接线端3到PCB连接器60的接线端3,导线17D连接开关接线盒56的 接线端4到接线盒30的接线端7,导线17E连接开关接线盒56的接线端5 到接线盒30的接线端6,导线17F连接开关接线盒56的接线端6到接线盒 30的接线端9,导线17G连接接线盒30的接线端5到PCB连接器60的接线端2。导线17H连接接线盒30的接线端2且导线17K连接接线盒30的接 线端10。导线171和17J ,人二4及管组件35内延伸出来。应该意识到除了上 面所描述的之外还可使用在接线盒30，开关接线盒56和PCB连接器60中 的一个或多个上带有不同数量的接线端的其它连接配置之一。图8显示了依据示例性实施例的导线与接线盒30后部连接的透视图。 参见图8,接线盒30的后部包括具有多个接收导线17接线端连接器57的触 头的逻辑接线端31和多个作为电池组和工具10之间动力端子的片状接线端 32。在一种示例性实施例中，两个片状接线端32B， 32C位于逻辑接线端31 的一侧以及一个片状接线端32A位于逻辑接线端31的另一侧。再参见图6, 二极管导线55，工具电机导线45和线束导线17的各自端 部38， 48, 58具有通常的J-形。该J-形端部38, 48, 58插入到位于片状接 线端32A, 32B, 32C的各孔33中由此提供安全的连接。 一旦对应导线38, 48， 58的端部38, 48, 58插入到各自的孔33中，端部38, 48, 58被固定 附着(诸如通过利用无铅焊料的焊接)在片状接线端32A， 32B, 32C上。图9和10显示了依据示例性实施例附着在PCB连接器组件60上的ID 电阻。如图9和10所示，PCB连接器组件60包括PCB 61，多个ID电阻 62 (如图10最好的示出)，连接器壳体64以及用于覆盖PCB 61和保护ID 电阻62的密封剂69。 ID电阻62可具体作为从接线盒30接收信息以识别数 据和阻止电池组内的电流的通信器。ID电阻62可通过表面安装技术(SMT) 附着在PCB 61上。使用SMT电阻62可减少组件的尺寸，且允许电阻62 安装在工具壳体12内而不需要大的空间。优选的，还可以采用小的通孔负 载电阻。通孔电阻可得到工具环境所需要的更坚固的的结构。密封剂69覆盖了 PCB 61的整个表面来包住和保护ID电阻62。此外， 密封剂69可用于吸收在PCB 61内的热量膨胀失调系数，这样可获得更高等 级的可靠性。密封剂69还可覆盖附属PCB 61上的导线17的暴露焊接端。连接器壳体64附着在PCB 61的与ID电阻62表面相对的表面上。通过 以这种方式容纳ID电阻62，连接器壳体64可减少和/或防止潜在的由搬运， 振动和/或污染导致的损坏。连接器壳体64通过粘合剂或通过布置在连接器 壳体64与PCB 61相接触的底部下表面上的机械保持特征来附着在PCB 61 上。连接器壳体64包括4个由导线17插入的接线端63。在每根导线17的端部为接线端连接器66。接线端连接器66插入到位于连接器壳体64内的对 应接线端。PCB 61在其表面上具有多个孔65,使得接线端连接器66和ID 电阻62相连并通信。从PCB连接器组件60内延伸出的导线17依据图7所 示示例性实施例连接到多个接线端。通过这种配置，允许ID电阻62能够使 用且被安装到存在空间的工具壳体12内(举例来说，ID电阻62能通过导 线17在不需要重大的重新设计的情况下结合并安装在已有的线束组件14 内)。示例性实施例由此被描述，显而易见的是这些示例性实施例可通过多种 方式进行改变。这种改变不能视为脱离了本示例性实施例的精神和范围，且 对本领域技术人员显而易见的所有修改将被认为包括在本实用新型的保护 范围内。
权利要求1. 一种用于线束的印刷电路板连接器组件，其特征在于，包括印刷电路板；配置在印刷电路板表面上的连接器壳体；多个标识电阻，用于识别数据和限制通过无绳动力工具的电压，所述多个标识电阻安装在印刷电路板表面上；和覆盖多个标识电阻的密封剂。
2. 根据权利要求1所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于标识电阻 安装在印刷电路板的底部表面上。
3. 根据权利要求2所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于标识电阻 通过表面安装技术安装在印刷电路板上。
4. 根据权利要求2所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于标识电阻 通过通孔负载电阻安装在印刷电路^1上。
5. 根据权利要求1所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于连接器壳 体附着在印刷电路板的顶面上。
6. 根据权利要求1所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于标识电阻 安装在与连接器壳体的表面相对的印刷电路板的表面上。
7. 根据权利要求1所述的连接器组件，其特征在于密封剂覆盖了印刷电 路板的整个表面。
8. 根据权利要求7所述的印刷电路板连接器组件，其特征在于密封剂额 外覆盖了附着在印刷电路板上的暴露焊接的导线端。
9. 一种无绳动力工具，其特征在于，该无绳动力工具包括权利要求1 所述的印刷电路板连接器组件。
专利摘要本实用新型涉及一种印刷电路板连接器组件以及包括该组件的无绳动力工具。印刷电路板连接器组件包括印刷电路板，配置在印刷电路板表面上的连接器壳体，和多个用于识别数据和限制通过无绳动力工具的电压的标识电阻。标识电阻安装在印刷电路板表面上。密封剂覆盖多个标识电阻。
文档编号H01M2/34GK201097437SQ20062016476
公开日2008年8月6日 申请日期2006年11月1日 优先权日2005年11月1日
发明者小罗伯特·J·奥普西托斯 申请人:布莱克和戴克公司