CN103561916B - 包括具有非连结线性滑动件的动力工具的装置及相关联的方法 - Google Patents

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Abstract

具有非连结线性滑动件的装置，包括：(a)装置本体和保持在装置本体中的间隔开的第一线性轨道和第二线性轨道；(b)保持成与本体中的轨道协作对准的间隔开的第一(轨道)通路和第二通路，相应的一个与限定间隔开的触点的第一线性轨道和第二线性轨道中相应的一个接合；以及(c)与轨道连通的本体保持的平移致动(例如，输入)部件。致动(例如，输入)部件具有可生成与在致动(例如，输入)部件的不同位置处施加的力相关联的偏心负载的构造。仅一个通路和轨道对引导第一力位置和第二力位置的线性移动，从而抑制摩擦连结。

Description

包括具有非连结线性滑动件的动力工具的装置及相关联的方法
相关申请
本申请请求享有2011年8月1日提交的美国临时申请序列第61/513,722号的权益和优先权，该申请的内容通过引用，好像在本文中完整叙述那样并入本文中。
技术领域
本发明涉及用于抑制由于偏心地施加的负载造成的移动构件的连结的机构，且可尤其适用于触发器、引导块和/或电池闩锁释放按钮，例如与具有可释放的电池组的动力工具一起使用的那些。
背景技术
包括无绳电动工具的各种电气装置是公知的。此类工具的实例包括但不限于钻机、钻头起子、冲击扳手、油脂枪等。此类装置可使用可释放的(通常可再充电的)电池组或其它输入件如触发器，其可经受偏心负载，偏心负载可非期望地引起摩擦连结或锁定。
发明内容
本发明的实施例涉及与非连结线性滑动件连通的输入部件，从而在暴露到偏心负载时抑制连结。
本发明的实施例涉及包括装置本体和保持在装置本体中的间隔开的第一线性轨道和第二线性轨道的装置。装置本体还包括第一限定的通路和第二限定的通路，一个通路用于第一线性轨道和第二线性轨道中的一个。限定的通路包括用于相应的线性轨道的间隔开的第一和第二触点。装置本体还包括与轨道连通的装置本体保持的平移致动(例如，输入)部件。致动部件具有带间隔开的第一端部部分和第二端部部分的构造，其可生成与在输入部件的不同位置处施加的力相关联的偏心负载。响应于抵靠输入部件的第一端部施加的力，邻近致动部件的第一端部的第一轨道的限定通路的触点比第二轨道的限定通路的触点更接近，从而抑制摩擦连结，且允许第一轨道提供主要线性移动引导。
第一限定的通路和第二限定的通路可包括间隔开的第一通道和第二通道，第一线性轨道和第二线性轨道中的相应一个接合通道中的相应一个，以限定相应的通道和轨道对。通道可包括成角的壁节段，其构造成使得：(i)在抵靠输入部件的第一偏心位置处施加的力引起第一轨道接合第一通道触点同时第二轨道具有与第二通道触点的较少接触或无接触；以及(ii)在与第一位置间隔开的第二偏心位置处施加的力引起第二轨道接合第二通道触点同时第一轨道具有与第一通道触点的较少接触或无接触。仅一个通道和轨道对引导第一位置和第二位置的线性移动。
装置本体可选为可再充电电池组外壳本体。致动部件可为电池组释放部件，其包括闩锁部件或与闩锁部件连通。第一轨道和第二轨道可为大致平行的轨道。
装置本体可为电池组外壳本体，其可释放地接合无绳动力工具。
平移部件可为用于动力工具的触发器。
平移致动部件可具有限定第一通路和第二通路的本体。通路可存在于输入部件的中心线的相对侧上，该中心线沿输入部件的行进方向延伸。
轨道可从装置本体(例如，电池组外壳本体)的上部部分向下延伸。平移部件可包括一个部分，其位于轨道下方，且限定第一通路和第二通路，其中第一通路和第二通路向上延伸，其中其相应的开口端部面向上方。
装置本体可为电池组释放部件，其可包括具有上部部分和下部部分的整体的单一主体。上部部分可位于电池组外壳本体外侧，以限定使用者可接近的可人工地致动的释放部件。下部部分可位于电池组壳体内侧，且包括第一限定的通路和第二限定的通路。主体可包括向上延伸的闩锁部分，其在第二通路上方延伸且与第二通路大致共线。
第一通路和第二通路可为向上延伸的通道。装置本体(例如，电池组外壳)可具有上部部分，上部部分限定轨道，其中第一轨道和第二轨道沿侧向延伸穿过装置本体的上部部分的内部部分。
第一通道比第二通道更长且更细。
装置本体可为电池组外壳，且致动部件可为电池组释放部件，电池组释放部件具有保持在外壳内侧的下部部分和从外部可接近的用于使用者人工致动的上部部分。使第一轨道和通道更近地移动到一起的第一偏心力位置与由使用者施加到电池组释放部件上的解除闩锁致动力相关联，且第二偏心力位置与响应于与闩锁部件接触由外壳施加的闩锁力相关联。
第一通路和第二通路可包括刚性的第一组销和第二组销，各组均包括间隙空间的中心线的第一侧上的第一销和与限定触点的第一销间隔开的间隙空间中心线的相对侧上的第二销。
又一些实施例涉及无绳动力工具。工具包括动力工具外壳和可释放地附接到动力工具上的电池组。电池组可包括至少一个电池组释放部件，其限定从外部可接近的使用者接触部分，以用于使电池组从动力工具外壳人工地解除闩锁，且包括闩锁部件和间隔开的第一限定的引导通路和第二限定的引导通路。第一通路可定位在可从外部接近的使用者接触部分下方，且第二通路定位在闩锁部件下方。电池组还可至少包括第一线性轨道和第二线性轨道，其位于电池组内，与相应的第一限定的引导通路和第二限定的引导通路对准，以可滑动地接合第一轨道和第二轨道中对应的轨道。限定的引导通路具有用于相应的线性轨道的间隔开的第一触点和第二触点。响应于抵靠使用者接触部分施加的力，第一轨道的限定的引导通路的触点比第二轨道的限定通路的触点更接近，从而抑制摩擦连结，且允许第一轨道提供主要线性移动引导。
第一限定的通路和第二限定的通路可包括间隔开的第一通道和第二通道，第一线性轨道和第二线性轨道中的相应一个接合通道中的相应一个，以限定相应的通道和轨道对。通道可包括成角的壁节段，其构造成使得：(i)在抵靠输入部件的第一偏心位置处施加的力引起第一轨道接合第一通道触点同时第二轨道具有与第二通道触点的较少接触；以及(ii)在与第一位置间隔开的第二偏心位置处施加的力引起第二轨道接合第二通道触点同时第一轨道具有与第一通道触点的较少接触，以及其中仅一个通道和轨道对引导第一位置和第二位置的线性移动。
第一轨道和第二轨道可为平行的且向下延伸，且第一引导通路和第二引导通路可大致平行且向上延伸。
闩锁部件可包括向上延伸的指部，指部接合动力工具外壳中的脊部。
第一通路和第二通路可为大致平行的，且位于电池释放部件的内部枢转点的相对侧上。
所述至少一个电池组释放部件可包括两个部件，其分别包括具有上部部分和下部部分的整体的单一主体。上部部分可位于电池组外壳本体外侧，以限定使用者接触部分和闩锁部件，且下部部分可位于电池组外壳内侧，且包括第一引导通路和第二引导通路。
引导通路触点可由成组的协作刚性销限定。
又一些实施例涉及从具有至少一个电池组释放部件的无绳动力工具释放可再充电的电池组的方法，释放部件具有分别接合相应的对应协作线性轨道来引导线性移动的多个间隔开的引导通路。该方法包括：(a)将至少一个电池组释放部件人工地向内推动以开始从动力工具释放电池组；(b)响应于推动来将力施加到电池组部件上；以及(c)迫使最接近施加的力的第一线性轨道行进至接近与其引导通路相关联的相应的触点，同时第二线性轨道与其引导通路中的相应触点间隔开，以便第一线性轨道引导电池组释放部件的线性移动，从而引导线性移动且抑制摩擦锁定或连结。
在下文阐明的说明书中详细地阐述了本发明的前述和其它目的和方面。
应注意的是，相对于一个实施例描述的本发明的方面可结合到不同实施例中，但未关于其具体描述。即，所有实施例和/或任何实施例的特征都可以以任何方式和/或组合来组合。申请人保留改变任何原始提交的权利要求或因此提交任何新权利要求的权利，包括如下权利：能够修改任何原始提交的权利要求以从属于任何其它权利要求和/或结合任何其它权利要求的特征，尽管以此方式未原始提出。在下文阐明的说明书中详细地阐述了本发明的这些和其它目的和/或方面。
附图说明
图1A为根据本发明的实施例的示例性无绳动力工具的侧部透视图。
图1B为图1A中所示的工具的侧视图。
图2A为根据本发明的实施例的具有闩锁件的电池组的放大侧部透视图，闩锁件可释放地接合动力工具。
图2B示出了根据本发明的实施例的图2A的装置，其具有可滑动地接合电池组的动力工具外壳。
图2C示出了处于完全安置构造的图2A的动力工具和电池组。
图3为摩擦锁定的示意性力图，摩擦锁定可由于偏心负载而引起发生连结某些键、引导块或其它构件。
图4A为根据本发明的实施例的与线性滑动件连通的释放部件(例如，"按钮")的示意性截面视图，滑动件可抑制连结。
图4B为根据本发明的实施例的具有整合的通道的释放部件的放大局部断面视图。
图4C为根据本发明的实施例的不同的线性滑动件构造的示意性截面视图。
图5A-5C为对应于图2A-2C的电池组的一部分的连续的底部透视图。
图6为根据本发明的一些实施例的具有图4中所示的释放部件的电池组的局部断面侧部透视图。
图7为根据本发明的一些实施例的具有图4和图6中所示的释放部件的示例性电池组的分解视图。
图8示出了根据本发明的一些实施例的定形的(具有自动形状恢复偏压应力)的未加载的带扣弹簧的实例。
图9A为具有线性滑动件和另一个示例性触觉反馈机构的电池组的上部部分的底部视图。
图9B和图9C为根据本发明的实施例的可用于图9A的触觉反馈机构的不同磁场构造的示意图。
图10A和图10B为根据本发明的实施例的具有与线性滑动件连通的外部圆顶(弹簧)垫片的电池组的示意图。
图10C为根据本发明的实施例的图10A和图10B中所示的装置的侧部透视图。
图11为根据本发明的实施例的可用于使电池组从外壳解除闩锁的示例性操作的流程图。
具体实施方式
现在将参照附图在下文中更完整地描述本发明，附图中示出了本发明的实施例。然而，本发明可体现为许多不同形式，且不应当看作是限于本文阐明的实施例。相似的数字表示各处相似的元件。在附图中，某些层、构件或特征可为了清楚而放大，且虚线示出了可选的特征或操作，除非另外指出。此外，操作(或步骤)的顺序不限于图中和/或权利要求中呈现的顺序，除非明确地另外指出。在附图中，线宽、层、特征、构件和/或区域可为了清楚而放大，且虚线示出了可选的特征或操作，除非另外指出。
本文使用的用语仅用于描述特定实施例的目的，且不旨在限制本发明。如本文所述，单数形式如"一个"或"一种"和"该"旨在还包括复数形式，除非上下文清楚地另外指出。还将理解的是，用语"包括"、"包含"、"含有"和/或"包括有"在用于本说明书中时，指定存在陈述的特征、区域、步骤、操作、元件和/或构件，但并未排除存在或添加一个或多个其它特征、区域、步骤、操作、元件、构件和/或其组合。
将理解的是，当特征如层、区域或基底被称为在另一个特征或元件"上"时，其可直接地在另一个特征或元件上，或也可存在介入的特征和/或元件。相反，当元件被称为直接在另一个特征或元件"上"时，不存在介入的元件。还将理解的是，当特征或元件被称为"连接"、"附接"或"联接"到另一个特征或元件上时，其可直接地连接、附接或联接到另一个元件上，或可存在介入的元件。相反，当特征或元件被称为"直接地连接"、"直接地附接"或"直接地联接"到另一个元件上，则不存在介入的元件。尽管相对于一个实施例描述和示出，但这样描述或示出的特征可应用于其它实施例。
除非另外限定，则本文所使用的所有用语(包括技术用语和科学用语)都具有本发明所属领域中的普通技术人员通常理解的相同意义。还将进一步理解的是，诸如常用词典中限定的那些的用语应当理解为具有与本申请和相关技术的上下文中的其意义一致的意义，且不应理解为理想化或过于形式的意义，除非本文中明确如此限定。
用语"无绳"动力工具表示不需要插入、硬接线("有线")电连接到外部电源来操作的动力工具。相反，无绳动力工具具有由机载电池如可再充电的电池供能的电动机。一些电池可配合一些无绳工具。在一些实施例中，"通用"电池组可操作许多不同的动力工具。不同的无绳动力工具可具有多种电流需求轮廓，其通过提供适合范围的电压和电流容量的电池更高效地操作。不同的无绳(例如，电池供能的)动力工具例如可包括螺丝起子、棘轮机构、上螺母器、冲击钻、钻机、钻头起子、油脂枪等。无绳动力工具可具有线性本体、枪本体或成角的前端。无绳动力工具可释放地接合本领域的技术人员已知的电池组。
用语"隐蔽闩锁件"是指接合外壳的内部锁定表面、特征或部件的闩锁件，使得在闩锁件锁定到壳体时，其不会被使用者看到。
图1A和图1B示出了一种类型的动力工具10的实例，其包括外壳12、齿轮箱16和工具输出轴18。如图1A、图1B和图2中所示，外壳12包围马达14，且部分地包绕齿轮箱16。齿轮箱16可为金属的，且包围内部传动系20。在该实施例中，外壳的下部部分可释放地接合电池组17。外壳12可包括外部控制件，如，触发器11和具有显示器的UI(用户界面)19。然而，工具10和/或外壳12可具有其它构造，且可包围齿轮箱和/或具有其它手柄构造。另外，外壳可不包括齿轮或齿轮箱。另外，对于冲击钻，外壳可包括"锤箱"。
在一些实施例中，且如所示，外壳可为"枪"型外壳，其可包括大致对称的第一蚌式壳体121和第二蚌式壳体122，其具有并入到向下延伸的手抓握部分12d中的大致沿轴向延伸的上头部部分12a。
如本领域的技术人员公知的那样，可选为使用壳体121,122形成的外壳可包括大致刚性的基底12r，其具有足够的结构强度(和硬度)以能够在具有或没有加强部件的情况下支承工具构件。用于各个壳体121,122的大致刚性的基底12r可包括单次射出或多次射出的注射成型壳体。适合的可模制复合材料的实例为填充玻璃的尼龙。然而，其它非金属材料，通常是包括聚合物材料的复合材料，可被使用，特别是具有至少大约90肖氏A硬度的硬度或硬度计硬度的材料。
仍参看图1A和图1B，外壳12的外表面可选为包括弹性体(例如，橡胶或橡胶状)材料的外部包覆模制部分120，如，热塑性弹性体材料，其可提供关于外壳12的刚性基底材料12r的较软的触觉抓握。外部包覆模制部分120可以替代地或额外地为内部构件提供由无意中掉落等引起的冲击的防护。在使用的情况下，外部包覆模制部分120可完全由相同材料形成，或一些可由具有相同或不同的肖氏A硬度计硬度的不同材料形成。在特定实施例中，例如，包覆模制材料可为大约40至80之间的肖氏A硬度计硬度，更具体是在大约40至60之间。具有本领域技术人员公知的许多适合的弹性体材料。
图2A-2C示出了电池组17可包括至少一个闩锁件105，其可释放地接合动力工具外壳12。电池组17还包括至少一个人工地(使用者)可压下的释放部件100，其使所述至少一个闩锁件105平移以允许电池组17从工具外壳12分离。闩锁件105可包括向下延伸的指部105f(图2A)，其可滑动地接合槽116(图5A)。槽116可为形成在工具外壳12b的底座中的向内延伸的大致水平的脊部15中的开口槽116。槽116可具有曲线周长形状。如图所示，底座12b的各个侧部均包括具有槽116的向内延伸的脊部，槽116定向为以便相应的槽的开口穿过外壳12b的底座中的腔面对另一个。参看图2A至图2C，闩锁件105在上表面17s的下方向下延伸。为了致动释放部件100，使用者按下两个释放部件100，通常是大致同时地，这引起相应的闩锁件105向上和/或向内移动至预定位置，以允许电池组从动力工具解除接合(闩锁件的移动可使其朝中心开口空间远离相应的脊部15向内移动)。
闩锁和释放构造不限于所示的实施例，且可为任何适合的构造。例如，在一些实施例中，电池组17可使用单个释放部件。此外，所述一个或多个释放部件100可构造成使用向内施加(推)力而非向下的力或甚至向外或向上的力平移。在又一些实施例中，使用者可人工地施加双施加力，例如，向内和向下人工推动。
此外，尽管特别用于动力工具，但电池组可构造成与其它电装置一起使用。更进一步，如上文所述，动力工具可不使用齿轮箱(例如，可不包括齿轮)如冲击机构，且因此，箱可为锤箱或其它封壳类型。
如图2A至图2C中所示，电池组17可具有上体17u和下体17b，上体17u和下体17b在其之间限定腔170(图6)，从而保持电池单元180(图6、图7)。电池组的上体17u和下体17b分别可释放地或整合地附接到彼此上，以包围保持在半刚性弹性体载体181中的电池单元180(图6、图7)。电池组17可具有带电接触垫177的暴露的上表面17s(图2A、图9A)。
电池组17包括与至少一个闩锁件105连通的至少一个使用者可压下的释放部件100，闩锁件105通常在外壳底座12b处将电池组17锁定到工具本体10上。
在一些实施例中，电池组17可包括触觉反馈机构200，其以一种方式减小致动移动的刚性和/或力使得足以向使用者提供与当释放部件100已经被压下足够的量来使闩锁件105从外壳12的锁定位置解除接合相关联的触觉反馈，以向使用者指示电池组17现在可容易地从动力工具外壳12释放。由于闩锁件105通常定位在隐蔽位置，在电池组17附接到动力工具外壳12上时不能从外部由使用者容易看到，故触觉反馈机构200构造成向使用者提供何时闩锁件105已经收缩远到足够允许容易从工具10除去电池组17的触觉感觉。以前，电池组使用螺旋弹簧或片簧，通过螺旋弹簧或片簧，使用者必须以不断增大的力按下释放部件来收缩按钮和闩锁件以使电池从工具解除接合。这可令使用者失望，因为使用者难以知道在保持电池组的按钮和闩锁件收缩远到足以允许取消或除去之前他们应当压下多远或多重。
在使用的情况下，触觉反馈机构200可构造成允许使用者以增大的力按下，直到装置的反作用力(对由使用者/操作者施加的平移力或致动力的阻力)突然变化(例如，快速减小或快速增大)之前的某一触发点，该触发点与向使用者指示闩锁件105何时处于释放位置相关联。这种突然的相对大的反作用力和/或阻力的变化向使用者提供了电池从动力工具容易地除去的触觉反馈。这反映了闩锁件105现在处于预定的释放位置，被解除接合或可由使用者容易地解除接合，以便能够从外壳(可滑动地)释放电池组。
在一些实施例中，触觉反馈可生成(i)对使用者的减小的反作用力和/或阻力，其比开始释放闩锁件由使用者施加的初始施加力小至少大约10%、更具体是20%-60%，如大约30%-45%之间，或(ii)增大的反作用力和/或阻力，其比开始释放闩锁件由使用者施加的初始施加力大大约30%-100%之间。在一些实施例中，触觉反馈可限定为等于((Fmax-Fmin)/Fmax)(x100)的触觉比，其中Fmax为解脱力，且Fmin为返回力。
在一些实施例中，解脱力为大约3lb，且返回力为大约1.75lb，提供了大约42%的触觉比。较高的触觉比，例如，高于20%，如大约30%、大约40%、大约45%或甚至更高，可对于使用者可容易识别，但也可使用较低的触觉比，如，大约10%(或可能甚至更低)。
在优选实施例中，触觉反馈机构构造成以便反作用力和/或阻力(Fa)在与至少一个释放部件100的充分位移行进距离相关联的"变化"或"触发"点之后快速地减小，以允许电池组容易地被释放，且可生成"卡扣"和/或"咔嚓"状的触觉，这可包括作为释放按钮已经沿其行进行程距离充分平移的可听指示的相关联的可听响应。
电池释放部件100可具有原点与完全展开位置之间的行程距离，且使用者需要施加致动力Fa到释放部件上来引起该距离上的位移变化。在使用的情况下，触觉反馈机构200可构造成在释放部件沿解除闩锁方向在其行程距离上移动时在预定触发点处生成阻力和/或反作用力的突然变化。触发点位于原点与完整行程距离之间，且对应于闩锁件已经解除接合而足以允许电池组17容易从装置/动力工具除去时。与电池释放部件100连通的触觉反馈机构生成急剧减小。在一些实施例中，急剧减小可为大约0.25lb至大约2.5lb之间的减小，以及其间的任何值，包括大约0.5lb、大约0.75lb、大约1lb、大约1.25lb、大约1.5lb、大约1.75lb和大约2lb。还可使用力的较高和较低的变化。
在一些实施例中，电池组释放部件100可构造成抑制摩擦连结或锁定。
图3示意性地示出了具有摩擦锁定的简单实例的力图，摩擦锁定可在移动构件受到偏心负载(F)时出现。在图3中，单个施加力F示出为在偏离滑动通道距离"h"处施加到引导块100b，如，按钮释放部件或其它致动构件。引导块100b由图3中的对角线中所示的框架代表。用语"引导块"表示与用于线性移动的引导轨道和/或限定的引导路径协作的部件。电池组释放部件100可具有一体的引导块或与引导块连通。然而，引导块可以以其它形式实施，且可用于受到多个(例如，两个)偏心负载的其它装置。
本发明的一些实施例针对具有线性滑动件的装置，线性滑动件具有施加到引导块上的双偏心负载。这可包括在触发器11(图1A)、开关、穿梭机构等中使用的线性滑动件。尽管这里本发明的实施例描述为用于电池组的闩锁件的线性移动，但线性移动可用于受到偏心负载和摩擦锁定的任何构件。因此，本发明适用于提供受引导的线性移动的任何相关联的装置。
引导块100b使用负载力"F"被水平地(在该示图中)朝左侧推动，其继而又引起力反应R1,R2分别出现在引导点1和2处。垂直方向上的力平衡隐含了R1=R2=R。围绕点2的力矩平衡隐含了Rxw=Fxh。对于框架100f移动至左侧，F必须能够超过μ(R1+R2)=μ(2R)=μ(2Fh/w)，其中μ为摩擦系数。在无摩擦的情况下，μ=0，且点1和2处没有平衡反应。当施加力时，引导块100b容易地滑动。然而，对于μ的任何非零值，存在h与w的比的限定值，高于该值，框架100b将在F被施加时"摩擦锁定"。即，如果h/w＞1/(2μ)，则反作用力R1,R2将足够大使得μ乘以它们通常足以非期望的制动运动。因此，为了抑制或防止摩擦锁定，距离"h"应当被限制。
本发明的实施例通过线性滑动件的构造限制距离"h"，这保持h适当小，而不管施加的力Fa是否来自于不同位置，例如，使用者的手(例如，在解除闩锁或触动期间)，或来自于触发器等的再闩锁或释放处的工具/电池界面。本发明的实施例通过允许与旋转移动相反的线性移动而不同于以前已知的设计。某些应用可能期望与旋转移动相反的线性移动。
本发明的实施例提供了一种非连结线性滑动件设计。引导块包括多个整合或附接的通道，其与多个间隔开的线性轨道协作。在操作中，如果一个或多个偏心负载施加到引导块100b上，则引导块100b将由最近的轨道引导，这将允许非连结行进。在各个偏心负载的位置处，引导块100b可由具有相关联的触点的最近的轨道176引导，以便连结不会出现(如果引导块100b由远离负载的轨道引导较大距离，则可出现连结)。其它轨道可提供一些支承，但较近的引导轨道允许来自于相应的触点的主线性移动引导和更多接触。非引导轨道可浮动和/或位于相应引导路径(例如，通道)中一定距离，其中在对应的触点上有较小的力或无接触，而其它轨道和对应的引导路径提供线性移动引导。
图4A示意性地示出了释放部件100，释放部件100包括具有相应的触点102a,102b和103a,103b的受限定的通路101p。如图4A中所示，通路101p可由端部开口的通道1011,1012限定。图4C示出了通路101p的另一个实施例。在使用的情况下，通道1011,1012可如图所示那样沿侧向向内延伸，其中释放部件100(或其它引导块)为侧部推动部件(使用者沿侧向方向向内推动)。在其它实施例中，释放部件100(或其它引导块)定向成与所示的成90度，其中外表面100p在通道1011,1012上方，以便通道1011,1012向下延伸到电池组外壳或其它外壳中。
如所示，通道1011,1012可分别具有成角的内壁节段102,103，其分别产生与力如何施加到外部输入表面上相关联的间隔开的第一触点和第二触点102a和102b和103a和103b。因此，电池组17上的释放部件100可具有两个加载力位置(图4A，力1、力2)。第一加载点力1将为使用者按下释放部件100(例如，按钮)来使电池组17(释放闩锁件105)从工具解除接合的情况(力1)。第二加载点力2将为工具按下闩锁件105以将电池组17接合到工具上的情况(力2)。
在图4A、图4B、图5A-5C、图6和图7中所示的实施例中，释放部件100构造成以便闩锁件105与释放部件整合，例如，其为如图4B和图7中所示的单件100u。
参看图4A，由各个相应的通道1011,1012提供的两个触点102a,102b和103a,103b以相对大的距离彼此侧向地(如图4A的定向所示)或纵向地间隔开(当定向旋转90度时)，各个点均由最近的通道1011,1012和协作的外壳轨道(轨迹)1761,1762引导，但不由其它通道和外壳轨道引导，以抑制连结。触点中的一个可位于各个通道102a,103a的内壁的外端处和在一侧处。
在使用的情况下，成角的通道节段102s,103s可位于通道的端部部分处，或可大致延伸相应的通道1011,1012的整个长度。后者在图4B中针对通道1012示出。在一些实施例中，通道1011,1012的至少一部分可沿其长度和/或在如图4A、图4B中所示的其外端处朝彼此成角。通道1011,1012可具有大致恒定的宽度，或可在其长度上扩大或变窄。各个通道1011,1012均可具有相同的通道宽度，平均上或其相应长度的至少主要部分，或一个可大于另一个。图4B示出了通道1012可具有大于通道1011的较大截面宽度，且通道1011可比通道1012更长。轨道1761可比轨道1762更细且更长。
图4C示出了协作的成组的间隔开的刚性销201(例如，合销2011,2012)可限定各个通路101p的相应触点102a,102b和103a,103b。销201垂直于所示视图中的图延伸。销可具有其它形状，且可具有不同的尺寸。可使用额外数目的销。
尽管未示出，但引导块或释放部件100b/100可包括两个以上的通路101p(分别具有外壳中的协作轨道176)。此外，在一些实施例中，轨道和通道构造可为相反的。即，释放部件100或引导块可包括轨道而替代通道或通路，而外壳可包括协作的通道或通路。还可使用这两个替代构造的组合，例如，外壳可包括间隔开的通路和轨道，且释放部件100可分别包括另一个协作的轨道和通路。
参看图4A和图4B，释放部件100(组合按钮/闩锁件和/或引导块)可构造成以便当释放部件100围绕位于中心的返回点"P"(图4A)略微枢转时，位于第一通道1011和第二通道1012之间。该枢转点P可限定使用弹簧202(图4B、图5A-5C)的弹簧返回力点。
参看图4A和图4B，在使用中，当使用者压下释放部件100的外部部分来使电池组17解除闩锁时，相反的通路101p(例如，通道1012)的触点103a,103b(一个远离施加的力"力")远离其对应的轨道1762移动，而最近的轨道1761的触点102a,102b朝对应的轨道1761(例如，轨迹)移动，从而肯定地接合该引导路径101p(例如，轨迹)。当进行再闩锁时，电池组闩锁部分105接合工具外壳(15，图5A、图5B)，且力"F"引起具有通道点103a,103b的通路101p(例如，通道1011)朝轨道1762移动，同时引起触点102a,102b远离轨道1761移动。
图6示出了轨道1761,1762可位于电池组外壳17u的上部部分中且向下延伸。示为可选的通道1011,1012的协作通路101p可向上地且大致水平地延伸穿过电池组外壳17。然而，可使用其它定向。图5A-5C示出了通道1011,1012和协作的轨道1761,1762的下侧。由于该实施例中存在两个释放部件100，故存在两对间隔开的通路和轨道101p和1761以及101p,1762，一个用于每个释放部件100。
在一些实施例中，如图5A-5C中所示，触觉反馈机构200包括至少一个带扣弹簧202。如图所示，使用了两个单独的间隔开的带扣弹簧2021,2022，一个与相应一个释放部件100连通。然而，在其它实施例中，一个闭环连续带扣弹簧202可用于替代示出的两个，且各侧均可构造成与相应的释放部件100连通。
在所示的实施例中，相应的带扣弹簧202由弹簧安装部件205保持，弹簧安装部件205连接到相应的释放部件100上。可选的是，弹簧安装部件205可形成为释放部件100的组成部分。因此，如图7中所示，释放部件100可具有复杂模制整体，其具有限定其底部部分的弹簧安装部件205且具有限定使用者可接近的释放部件100(例如，按钮)的顶部部分。
图6和图7还示出了电池单元180可保持在具有长形通道181c的整体弹性体(半刚性)载体181中，长形通道181c以期望的对准保持相应的单元且可提供振动或冲击的隔离/抵抗。如本领域技术人员所已知的，单元带183可用于电连接到单元180。
在图5A-5C中所示的实施例中，带扣弹簧202在释放部件100使弹簧安装部件205向内移动足以将弹簧的中间部分202m压下到其扣合点(图5B)的距离"D"时"扣合"，该移动通常在大约2mm至10mm之间平移，通常为大约5mm。该距离"D"限定为大致对应于释放部件100已经移动足以从外壳12释放闩锁件105的距离时。在扣合点处，使用者将感觉到压下释放部件100时的明显较小的反作用力，从而指示电池组可容易从动力工具释放。
弹簧安装部件205可具有腿部部分206，其可滑动地接合形成在上壳体17b的内表面17s中的通道17c。该内表面17s通常为水平的大致平面的表面。如图所示，存在两个间隔开的轨道1761,1762，一个更接近上外壳17b的前部，且另一个与释放部件100的最后部部分的近侧纵向地间隔开。各个轨道1761,1762均接合安装部件205近侧的两个通道1011,1012中的相应定位的一个。例如在图4A中示出的槽和腿部构造可相反，以便安装部件205可具有可滑动地可释放地接合外壳17u上的腿部206的槽或通道17c。安装部件205可行进的另一种方式为通过围绕枢转点旋转，使得弹簧致动点仍行进期望的距离"D"，例如，大约2mm至10mm之间，更通常为大约5mm，这与在轨迹176上线性地滑动相反。
如图5B和图6中所示，弹簧安装部件205还可包括中部部分，其具有相近地间隔开的上部件208u和下部件208b，其保持弹簧202，弹簧202水平地定向成其主(平)表面被垂直地保持在上部件208u和下部件208b之间。（多个）弹簧202的端部部分可使用如图5A中所示的向下延伸的肋条210附接到外壳内表面上。附接可通过摩擦接合、粘性接合、卷曲、夹持或其它适合的附接手段。
在一些实施例中，实现弹簧205(如下文将描述为230的弹簧垫圈或垫片)的扣合的备选方式为将弹簧附接到释放部件上，以便弹簧和释放部件一起移动。弹簧202可反抗外壳的固定点，引起对静止弹簧的可触知的响应(与移动释放部件上的点相反(例如，按钮移动，移动安装部件205))。
图6和图7示出了电池组17可包括保持在外壳内侧的电路板188下方的多个电池单元180。触觉反馈机构200可位于单元180和电路板188上方。线性轨道1761,1762和通道1011,1012可位于电路板188上方。
在一些实施例中，在操作中，当使用者压下释放部件100时，施加力由轨道176引导将弹簧安装部件205推动到更接近在一起，使腿部206的一部分从相应的通道17c向内滑动地平移。相反，当电池插入工具中时，工具部分15压到腿部206上。这类似于使用者的手指如何压制释放部件(例如，按钮)100，只是相比于使用者压制部件100，按钮15压在弹簧中心点的相对侧上。工具部分15压制腿部206的该动作还产生触觉反馈机构(例如，弹簧)的可触知的动作，但使用者很可能不会感觉到触觉，因为他们正在握住电池外壳。工具部分15压制部件100的该动作仍可提供可听的响应，但这可向使用者提供电池完全接合在工具外壳中的积极确认。因此，触觉反馈机构200可构造成在释放/解除闩锁时提供触觉反馈，且在适合的电池接合(锁定)时提供可听的"咔擦"反馈。
在一些实施例中，当弹簧安装部件205除去解除闩锁施加力(图4C)而不需要返回偏压弹簧或力返回部件时，带扣弹簧202可自动恢复到其在图4A中所示的预载形状。
图8示出了根据本发明的实施例的可尤其适用于提供"卡扣动作"触觉反馈的定形的预先形成的带扣弹簧202。该曲线弹簧带扣202可以以预载构造附接到弹簧安装部件205上，以使弹簧的中间顶点部分向内移动至大致成直线且/或与如图5A中所示的其端部共线。该形状可限定偏压应力来提供上文提出的自动恢复构造。然而，其它带扣弹簧形状可用于提供期望的触觉反馈。例如，见美国专利第2,501,497号、第3366,756号和第5,268,545号，这些专利的内容通过引用，好像其在本文中完整叙述那样并入本文中。
图9A示出了触觉反馈机构200的另一个实施例。触觉反馈机构200使用磁吸引力来便于触觉响应。如图所示，该组件200包括至少一个磁体215，通常是永磁体，如连同另一个部件218的铁磁(例如，铁素体或稀土)磁体，其在部件215,218移动离彼此更近或更远分开时生成磁吸引力或排斥力Fa,Fb(图9B、图9C)，或响应于暴露于磁场移动或改变粘性的材料。部件之一，例如，部件218可包括永磁体或电磁体，或包括磁流变流体(也称为MR流体，可从Lord公司获得)，或铁磁流体的部件。流体在经历磁场时改变粘性。所述至少一个磁体215和/或218也可为电磁体，例如，可传导电流的线圈。电流可从连接至由电池组17中的电池供能的印刷电路板188(图6)提供。
在所示的实施例中，使用者压下释放部件100(或100')引起磁体215和其它协作部件218更接近地一起行进。如图9A中所示，当两个部件215,218紧邻和/或接触时，部件215,218的吸引力Fa减小施加力，且提供类似于"卡扣"动作感觉的触觉反馈。磁体215和其它部件218可相反。图9A示出了由支座225替代的上文所述的弹簧安装部件205和由部件215,218替代的带扣弹簧202(其中的一个或两个可为磁体、铁磁材料，或包括如上文所述的在暴露于磁场时粘性增大的材料)。
在一些实施例中，各个部件215,218均包括永磁体215m,218m。图9B示出了部件215m,218m可构造成在定位成接近在一起时排斥彼此，而图9C示出了磁体215,218可构造成生成吸引力。在任一情况下，磁体215m,218m将提供在部件215,218接近在一起时移动释放部件100所需的力的较大变化。如图所示，部件215,218平移来更接近在一起。在其它实施例中，当施加力克服吸引力时，部件215,218可"突然"进一步分开，以提供生成触觉反馈响应(未示出)的减小的反作用力。
图10A示出了使用释放部件轴100sh，其可形成通道1011,1012，通道1011,1012与弹性体(例如，橡胶)圆顶垫圈/垫片230下的相应线性轨道176协作，垫圈/垫片230可附接到外壳17上，且可生成触觉响应。在该视图中，第二通道1012直接在第一通道1011后方(进入纸)，且在该视图中封闭。图10B示出了轴10sh可限定协作的轨道176来代替通道1011,1012，其可改为由在外壳中对准的另一个构件形成或保持。图10C示出了突出的圆顶垫片230可附接、通常密封地附接到外壳上且可由使用者接触而从外部接近。
图11为可执行为从工具释放电池组的示例性操作的流程图。提供了具有可再充电的电池组的动力工具，该电池组具有至少一个电池组释放部件(例如，按钮)，其具有多个间隔开的通道，通道接合多个对应的间隔开的协作轨道中对应的一个(框300)。所述至少一个电池组释放部件被向内人工地致动(例如，压下或推动)，以开始从动力工具释放电池组(框310)。响应于推动，迫使一个轨道在其协作的通道中比另一个轨道行进更远，以引导线性致动移动，同时另一个轨道和通道远离协作的轨道行进从而抑制摩擦连结(框320)。
该方法还可包括通过如下闩锁电池组，即，(将动力工具外壳滑动到电池组的接触表面上，然后)使闩锁部件与工具外壳的一部分接触来在不同位置推动释放部件，引起不同的一个轨道在其协作的通道中行进更远(框325)。
前文示出了本发明，且不应被看作是对其限制。尽管已经描述本发明的几个示例性实施例，但本领域的技术人员将容易认识到在示例性实施例中可能有许多改型，而未实质地脱离本发明的新颖教导内容和优点。因此，所有此类改型旨在包括在如权利要求限定的本发明的范围内。在权利要求中，手段加功能的语句如果被使用，则旨在覆盖执行叙述的功能的本文所述的结构，且不但是结构等同物，而且是等同结构。因此，将理解的是，前文示出了本发明，且不应被看作是限于公开的特定实施例，且公开内容以及其它实施例的改型旨在包括在所附权利要求的范围内。本发明由以下权利要求限定，其中权利要求的等同物包括在其中。

Claims (20)

1.一种用于抑制摩擦连结的装置，包括：
装置本体；
保持在所述装置本体中的间隔开的第一线性轨道和第二线性轨道；
第一限定的通路和第二限定的通路，一个通路用于所述第一线性轨道和所述第二线性轨道中的一个，其中所述第一限定的通路和第二限定的通路每个分别包括用于相应的线性轨道的间隔开的第一触点和第二触点；以及
与所述第一线性轨道和第二线性轨道连通的所述装置本体保持的平移致动部件，其中所述平移致动部件具有带有间隔开的第一端部部分和第二端部部分的构造，其可生成与在所述平移致动部件的不同位置处施加的力相关联的偏心负载，以及其中响应于抵靠所述平移致动部件的第一端部施加的力，邻近所述平移致动部件的第一端部的所述第一线性轨道的限定通路的触点比所述第二线性轨道的限定通路的触点更接近，从而抑制摩擦连结，且允许所述第一线性轨道提供主要线性移动引导。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一限定的通路包括第一通道，所述第二限定的通路包括与所述第一通道间隔开的第二通道，所述第一线性轨道和所述第二线性轨道中的相应一个接合所述通道中的相应一个以限定相应的通道和轨道对，以及其中，所述第一通道和第二通道包括成角的壁节段，其构造成使得：(i)在抵靠所述平移致动部件的第一偏心位置处施加的力引起所述第一线性轨道接合所述第一触点同时所述第二线性轨道具有与所述第二触点的较少接触或无接触；以及(ii)在与所述第一偏心位置间隔开的第二偏心位置处施加的力引起所述第二线性轨道接合所述第二触点同时所述第一线性轨道具有与所述第一触点的较少接触或无接触，以及其中仅一个通道和轨道对引导相应的第一偏心位置和第二偏心位置的线性移动。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置本体为可再充电的电池组外壳本体，其中所述平移致动部件为电池组释放部件，其包括闩锁部件或与闩锁部件连通，以及其中所述第一线性轨道和所述第二线性轨道为大致平行的轨道。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平移致动部件为用于动力工具的触发器。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述平移致动部件具有限定所述第一限定的通路和所述第二限定的通路的本体，以及其中所述第一限定的通路和所述第二限定的通路位于沿所述平移致动部件的行进方向延伸的所述平移致动部件的中心线的相对侧上。
6.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一线性轨道和所述第二线性轨道从所述电池组外壳本体的上部部分向下延伸，以及其中所述电池组释放部件包括位于所述第一线性轨道和所述第二线性轨道下方的部分，且限定所述第一限定的通路和所述第二限定的通路，其中所述第一限定的通路和所述第二限定的通路向上延伸，其中其相应的开口端部面向上方。
7.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述电池组释放部件包括具有上部部分和下部部分的整体的单一主体，所述上部部分位于所述电池组外壳本体外侧，以限定使用者可接近的可人工致动的释放部件，以及其中所述下部部分位于所述电池组外壳内侧，且包括所述第一限定的通路和所述第二限定的通路。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述主体包括向上延伸的闩锁部分，所述闩锁部分在所述第二限定的通路上方延伸且与所述第二限定的通路大致共线。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第一限定的通路和所述第二限定的通路为向上延伸的通道，以及其中所述电池组外壳具有限定所述第一线性轨道和所述第二线性轨道的上部部分，其中所述第一线性轨道和所述第二线性轨道沿侧向延伸穿过所述电池组外壳本体的上部部分的内部部分。
10.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一通道比所述第二通道更长且更细。
11.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述装置本体为电池组外壳，以及所述平移致动部件为电池组释放部件，所述电池组释放部件具有保持在所述外壳内的下部部分，以及可从外部接近以便由使用者人工致动的上部部分，其中使所述第一线性轨道和第一通道更近地移动到一起的所述第一偏心位置与由使用者施加到所述电池组释放部件上的解除闩锁致动力相关联，且所述第二偏心位置与响应于与闩锁部件接触由所述外壳施加的闩锁力相关联。
12.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述第一限定的通路包括刚性的第一组销，和所述第二限定的通路包括刚性的第二组销，各组均包括间隙空间的中心线的第一侧上的限定所述第一触点的第一销和位于所述中心线的第二侧上且与所述第一销间隔开的限定所述第二触点的第二销。
13.一种无绳动力工具，包括：
动力工具外壳；以及
可释放地附接到所述动力工具上的电池组，所述电池组包括：
至少一个电池组释放部件，其限定从外部可接近的使用者接触部分以便使所述电池组从所述动力工具外壳人工地解除闩锁，且包括闩锁部件和间隔开的第一限定的通路和第二限定的通路，所述第一限定的通路定位在所述从外部可接近的使用者接触部分下方且所述第二限定的通路定位在所述闩锁部件下方；以及
至少第一线性轨道和第二线性轨道，其位于所述电池组内，与所述相应的第一限定的通路和第二限定的通路对准，以可滑动地接合所述第一线性轨道和所述第二线性轨道中的对应的轨道，
其中所述第一限定的通路和第二限定的通路每个分别具有用于相应的线性轨道的间隔开的第一触点和第二触点，以及其中，响应于施加到所述使用者接触部分上的力，所述第一线性轨道的限定的通路的触点比所述第二线性轨道的限定的通路的触点更近，从而抑制摩擦连结，且允许所述第一线性轨道提供主要线性移动引导。
14.根据权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述第一限定的通路包括第一通道，所述第二限定的通路包括与所述第一通道间隔开的第二通道，所述第一线性轨道和所述第二线性轨道中的相应一个接合所述通道中的相应一个以限定相应的通道和轨道对，以及其中所述第一通道和第二通道包括成角的壁节段，其构造成使得：(i)在抵靠所述电池组释放部件的第一偏心位置处施加的力引起所述第一线性轨道接合所述第一触点同时所述第二线性轨道具有与所述第二触点的较少接触或无接触；以及(ii)在与所述第一偏心位置间隔开的第二偏心位置处施加的力引起所述第二线性轨道接合所述第二触点同时所述第一线性轨道具有与所述第一触点的较少接触或无接触，以及其中仅一个通道和轨道对引导所述第一偏心位置和所述第二偏心位置的线性移动。
15.根据权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述第一线性轨道和所述第二线性轨道为平行的，且向下延伸，且所述第一限定的通路和所述第二限定的通路大致平行且向上延伸。
16.根据权利要求15所述的动力工具，其特征在于，所述闩锁部件包括接合所述动力工具外壳中的脊部的向上延伸的指部。
17.根据权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述第一限定的通路和所述第二限定的通路大致平行，且位于所述电池组释放部件的内部枢转点的相对侧上。
18.根据权利要求13所述的动力工具，其特征在于，所述至少一个电池组释放部件包括两个部件，各个部件均包括具有上部部分和下部部分的整体的单一主体，所述上部部分位于所述动力工具外壳本体的外侧，以限定所述使用者接触部分和所述闩锁部件，以及所述下部部分位于所述动力工具外壳内且包括所述第一限定的通路和所述第二限定的通路。
19.根据权利要求18所述的动力工具，其特征在于，所述第一触点和第二触点由成组的协作刚性销限定。
20.一种用于从具有至少一个电池组释放部件的无绳动力工具释放可再充电电池组的方法，所述释放部件具有分别接合相应的对应协作线性轨道来引导线性移动的多个间隔开的引导通路，所述方法包括：
将至少一个电池组释放部件人工地向内推动以开始从所述动力工具释放所述电池组；
响应于所述推动将力施加到所述电池组释放部件上；以及
迫使最接近所施加的力的第一线性轨道行进至接近与其引导通路相关联的相应的触点，同时第二线性轨道与其引导通路中的相应触点间隔开，以便所述第一线性轨道引导电池组释放部件的线性移动，从而引导线性移动且抑制摩擦锁定或连结。
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