CN105818109A - 动力装置、电动工具及电动工具系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力装置，可以为电动工具的工具主体提供动力所述工具主体包括工具壳体和工作部件；所述动力装置包括，主壳体，由所述主壳体支撑的马达，以及为马达提供能量的能量提供单元；所述动力装置能够与所述工具主体可拆卸地安装，当所述动力装置安装于所述工具主体时，所述主壳体至少部分收容于所述工具壳体。本发明的动力装置可以在不同的工具主体之间通用，提高了动力装置的通用性，降低了用户的使用成本。

Description

动力装置、电动工具及电动工具系统

技术领域

本发明涉及一种动力装置，尤其是一种可以为不同的电动工具的工具主体提供动力的动力装置。

本发明还涉及一种电动工具。

本发明还涉及一种电动工具系统，尤其是一种包括至少两种工具主体，及能分别为至少两种工具主体提供动力的动力装置的电动工具系统。

背景技术

传统的电动工具包括工作部件，马达，传动机构，启动开关，控制电路，能量提供单元等，闭合启动开关，能量提供单元与马达之间的回路接通，控制电路控制马达开始转动，传动机构将马达的转动传递给工作部件，执行相应的工作。其中，当能量提供单元为电池包时，电池包可拆卸地与电动工具连接。

传统的电动工具存在的问题是，每一种电动工具均需设置马达、能量提供单元、控制电路等模块。当一个用户购买N种不同的电动工具时，其付出的成本相当于N个马达，N个控制电路，N个能量提供单元，N个工作部件的成本的总和。但通常情况下，用户在某一时刻仅使用一种电动工具，使得其他N-1种电动工具闲置，即其他N-1个马达，N-1个控制电路、N-1个能量提供单元均处于闲置状态。此种现状极大地降低了用户的投入产出比。急需开发一种新型的电动工具，提高马达、控制电路、能量提供单元等通用模块的使用率，进而提高用户的投入产出比。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种能为不同的电动工具的工具主体提供动力的动力装置。

为了解决上述的技术问题，本发明的技术方案如下：一种动力装置，可以为电动工具的工具主体提供动力，所述工具主体包括工具壳体和工作部件；所述动力装置包括，主壳体，由所述主壳体支撑的马达，以及为马达提供能量的能量提供单元；所述动力装置能够与所述工具主体可拆卸地安装，当所述动力装置安装于所述工具主体时，所述主壳体至少部分收容于所述工具壳体。

优选的，所述能量提供单元能够与主壳体可拆卸地安装。

优选的，能量提供单元可拆卸地被所述主壳体支撑。

优选的，当所述动力装置安装于所述工具主体时，所述主壳体至少1/3的部分收容于所述工具壳体。

优选的，所述能量提供单元的电压为20V以上。

优选的，所述马达为无刷电机。

优选的，所述动力装置还包括控制电路，所述控制电路控制马达的旋转运动。

优选的，所述控制电路检测能量提供单元的放电状态，并根据放电状态，允许或禁止能量提供单元向马达的能量提供。

本发明还提供一种电动工具，包括工具主体和为工具主体提供动力的动力装置，所述工具主体包括工具壳体和工作部件；所述动力装置为如前所述的动力装置。

本发明还提供一种电动工具系统，包括至少两个工具主体和动力装置，所述动力装置可以分别为至少两个工具主体提供动力，所述至少两个工具主体中的任意一个包括工具壳体和工作部件；所述动力装置为如前所述的动力装置。

附图说明

图1是一较佳实施方式的电动工具系统的结构图；

图2是图1所示动力装置第一较佳实施方式的结构示意图；

图3是图1所示动力装置第二较佳实施方式的结构示意图；

图4是图1所示动力装置第三较佳实施方式的结构示意图；

图5是图1所示动力装置第四较佳实施方式的结构示意图；

图6是图4所示动力装置识别工具主体的类型的第一较佳实施方式的示意图；

图7是图4所示动力装置识别工具主体的类型的第二较佳实施方式的示意图；

图8是图1所示动力装置与工具主体的电性连接的第一较佳实施方式的示意图；

图9是图1所示动力装置与工具主体的电性连接的第二较佳实施方式的示意图；

图10是图1所示动力装置与工具主体的连接结构的一较佳实施方式的示意图；

图11是图10所示动力装置与工具主体处于安装的过程中的示意图；

图12是图10所示动力装置与工具主体安装完毕的示意图；

图13是图1所示动力装置与工具主体的电性连接的第四较佳实施方式的示意图；

图14是图1所示动力装置与工具主体的连接结构的另一较佳实施方式的示意图；

图15是图14所示动力装置与工具主体安装完毕的示意图；

图16是一较佳实施方式的电动工具系统的结构图。

100动力装置116第三节点

102主壳体118第四节点

1022收容部120第二安装部

104马达122第二抵靠面

106输出轴124突耳

108识别单元124’突台

1080处理电路126导轨

1082第一霍尔元件128外花键

1084第二霍尔元件130背负结构

1086第三霍尔元件132柔性装置

1088第四霍尔元件300吹吸机工具主体

110控制电路301,401,501,601握持手柄

1101控制器302,402,502,602工具壳体

1102开关元件304,404,504,604工作部件

112能量提供单元306,406,506,606工具接口

1121第三壳体306输入轴

114按压开关308,115启动开关

310磁铁322按钮

312第一节点322’旋钮

314第二节点324导向槽

316第一安装部326内花键

318第一抵靠面400打草机工具主体

320卡扣500链锯工具主体

320’突块600修枝剪工具主体

具体实施方式

有关本发明的详细说明和技术内容，配合附图说明如下，然而所附附图仅提供参考与说明，并非用来对本发明加以限制。

如图1所示为一较佳实施方式的电动工具系统的结构示意图。电动工具系统包括动力装置100和至少两种电动工具的工具主体，其中动力装置100可拆卸地安装与该至少两种电动工具的工具主体，为该至少两种电动工具的工具主体提供动力。本实施方式中，电动工具系统包含的工具主体有四种，分别为吹吸机工具主体300，打草机工具主体400，链锯工具主体500，修枝剪工具主体600。在四种工具主体上均设置有相同的安装动力装置100的接口。上述工具主体还可以为割草机工具主体等手推式电动工具主体。动力装置100可拆卸的安装与该四种工具主体，并为该四种工具主体提供动力。当动力装置100安装于该四种工具主体中的任意一个时，即组成一个完整的电动工具，执行该种类型的电动工具执行的工作。

为实现不同的工具主体能共用动力装置100，动力装置100的最大输出功率与所有能安装动力装置100的工具主体所需的最高输入功率相匹配；动力装置100的最大输出转速与所有能安装动力装置100的工具主体所需的最高输入转速相匹配。举例说明，若所有能安装动力装置100的工具主体所需的最高输入功率为1000w，所有能安装动力装置100的工具主体所需的最低输入功率为100w，则动力装置100能提供的输出功率必须高于1000w。通常链锯和割草机的额定功率较高，为1500w左右。打草机的额定功率较低，为300w左右。根据工具主体的类型不同，其额定输出功率不同，如2500w、1000w、500w等。为通用上述吹吸机工具主体300，打草机工具主体400，链锯工具主体500，修枝剪工具主体600，割草机主体等花园类常见电动工具主体，动力装置100的额定输出功率为2500w左右。当动力装置100仅为上述部分工具主体通用时，其额定输出功率可以为300w、或500w、或1000w、或1500w、或2000w、或200w。

当该动力装置100安装于所需输入功率仅为100w的工具主体时，动力装置100的功率设计过大，造成了不必要的浪费。若所有能安装动力装置100的工具主体所需的最高输入转速为20000转/分，所有能安装动力装置100的工具主体所需的最低输入转速为1000转/分，则动力装置100能提供的输出转速必须高于20000转/分。当该动力装置100安装于所需输入转速仅为1000转/分的工具主体时，动力装置100的转速设计过高，造成了不必要的浪费。为达到动力装置100在不同的工具主体之间最经济的共用效果，优选的，电动工具系统包含的不同类型的工具主体所需的最高输入功率相近似；如500w到1000w之间。优选的，电动工具系统包含的不同类型的工具主体所需的最高输入转速相近似。

如图1所示，吹吸机工具主体300包括工具壳体302，以及由工具壳体302支撑的工作部件304和握持手柄301。打草机工具主体400包括工具壳体402，以及由工具壳体402支撑的工作部件404和握持手柄401。链锯工具主体500包括工具壳体502，以及由工具壳体502支撑的工作部件504和握持手柄501。修枝剪工具主体600包括工具壳体602，以及由工具壳体602支撑的工作部件604和握持手柄601。工作部件304(404,504,604)接收动力装置100传输的动力，并将其转化为与工具主体相匹配的动力输出。握持手柄301(401,501,601)用于在电动工具工作时，即动力装置100为工具主体提供动力，且工作部件304(404,504,604)具有输出时，由操作者握持。握持手柄301(401,501,601)设置在工具主体上，使得可以为不同类型的工具主体配置不同类型的握持手柄301(401,501,601)。本领域技术人员可以理解的是，握持手柄301(401,501,601)也可以设置在动力装置100上，此结构下，所有类型的电动工具其握持手柄301(401,501,601)均相同，不会跟随工具主体类型的改变而改变。相较而言，将握持手柄301(401,501,601)设置在工具主体上，由于每种握持手柄301(401,501,601)的结构与工具主体类型相适应，可以明显提高操作者握持的舒适性。

如图2所示为动力装置100的第一较佳实施方式的具体结构。动力装置100包括主壳体102，马达104，控制电路110。控制电路110控制马达104的旋转运动。主壳体102可拆卸地安装于工具壳体302(402,502,602)。当主壳体102安装于所述工具壳体302(402,502,602)时，工作部件304(404,504,604)可由马达104驱动，即马达104的动力可以传递给工作部件304(404,504,604)。优选的，马达104为无刷电机。控制电路110控制无刷电机的换向及其旋转速度。本实施方式中，动力装置100的输出不会根据工具主体的类型的不同而改变。此结构下，为实现动力装置100在不同的工具主体之间通用，可以在工具主体内设置相应的结构，将一个恒定的输入转换为与工具主体类型相匹配的输入。

如图3所示为动力装置100的第二较佳实施方式的具体结构。第二较佳实施方式相对第一较佳实施方式的改进在于，动力装置100可识别不同的工具主体类型，相应的输出与工具主体类型相匹配的旋转运动。具体的，动力装置100包括主壳体102，马达104，识别单元108，控制电路110。主壳体102可拆卸地安装于工具壳体302(402,502,602)。当主壳体102安装于所述工具壳体302(402,502,602)时，工作部件304(404,504,604)可由马达104驱动，即马达104的动力可以传递给工作部件304(404,504,604)。马达104可选择地输出旋转运动。识别单元108识别与动力装置100安装的工具主体的类型，并生成与工具主体类型相对应的信号发送给控制电路110。控制电路110根据识别单元108发送的信号控制马达104输出与工具主体类型相匹配的旋转运动。当动力装置100安装于不同的工具主体时，控制电路110根据识别单元108发送的信号，可以控制马达104输出不同的旋转运动，从而向工作部件304传递不同的动力，进而使得安装有该动力装置100的工具主体能够输出与工具主体类型相匹配的动力输出。由此实现动力装置100在不同的工具主体之间共用。

如图4所示为动力装置100的第三较佳实施方式的具体结构。动力装置100包括主壳体102，马达104，识别单元108，控制电路110以及能量提供单元112。主壳体102可拆卸地安装于工具壳体302(402,502,602)。当主壳体102安装于所述工具壳体302(402,502,602)时，工作部件304(404,504,604)可由马达104驱动，即马达104的动力可以传递给工作部件304(404,504,604)。马达104可选择地输出旋转运动。能量提供单元112为马达104提供动力。能量提供单元112可以为AC电源线，也可以为可充电的储能单元，或可以同时提供AC或DC电源。识别单元108识别与动力装置100安装的工具主体的类型，并生成与工具主体类型相匹配的信号发送给控制电路110。控制电路110根据识别单元108发送的信号控制马达104的旋转运动。当动力装置100安装于不同的工具主体时，控制电路110根据识别单元108发送的信号，可以控制马达104输出不同的旋转运动，从而向工作部件304传递不同的动力，进而使得安装有该动力装置100的工具主体能够输出与工具主体类型相匹配的动力输出。由此实现动力装置100在不同的工具主体之间共用。此外，本实施方式中，能量提供单元112与马达104等其他元件一起，共同设置在主壳体102中。此种结构使得动力装置100的结构单一，便于在不同的电动工具之间进行转换使用。

如图5所示，本发明还提供动力装置100的第四较佳实施方式。第四较佳实施方式相对第三较佳实施方式的区别在于，当能量提供单元112为可充电的储能单元时，能量提供单元112具有独立的第三壳体1121。动力装置100中设置有收容第三壳体1121并固定安装第三壳体1121的收容部1022。能量提供单元112可拆卸地被动力装置100的主壳体102安装与支撑，由此产生的有益效果是，能量提供单元112保留了传统的结构，可以使用传统的充电器为其充电，充电更加便捷。

本发明还提供动力装置100的第五较佳实施方式。第五较佳实施方式相对第三较佳实施方式的区别在于，动力装置100不包含识别单元108。

本发明还提供动力装置100的第六较佳实施方式。第六较佳实施方式相对第四较佳实施方式的区别在于，动力装置100不包含识别单元108。

在动力装置100的六种实施方式中，第一和第二较佳实施方式的动力装置100不包含能量提供单元112。此结构下，能量提供单元112设置于工具主体上。能量提供单元112不可拆卸地设置在工具主体上，或可拆卸地设置在工具主体上。

前述各种实施方式中，动力装置100可以不包含控制电路110。此情景下，控制电路110包含在工具主体中。控制电路110可以一部分设置在动力装置100中，另一部分设置在工具主体中。

前述各种实施方式中，控制电路110可以控制马达104的旋转运动外，还可以控制能量提供单元112的放电过程。具体为，控制电路110检测动力装置100放电过程中能量提供单元112的放电状态，如放电电流、当前电压等，并根据检测到的放电状态，允许或禁止能量提供单元112向马达104的能量提供。

前述各种实施方式中，当能量提供单元112为电池包时，电池包电压为20V及以上电压。

动力装置100的识别单元108识别电动工具的工具主体的类型的方式有多种，包括自动识别和半自动识别两种方式。自动识别电动工具的工具主体的类型可通过以下方式实现：在工具主体上设置与特定的工具主体类型相匹配的标识元件。当动力装置100安装至工具主体上时，识别单元108通过设置在其内的检测元件检测标识元件，通过检测元件检测到的信号识别标识元件的类型，进而识别该工具主体的类型。半自动方式识别电动工具的类型可通过以下方式实现：识别单元108包括设置在主壳体102上设置供用户操作的选择元件，选择元件可操作地处于不同状态。用户通过操作选择元件处于不同的状态设定工具主体的类型，识别单元108识别用户对选择元件的状态的操作结果，从而识别用户设定的工具主体的类型。以下以动力装置100的第三较佳实施方式为例，结合图6和图7对该两种识别方式进行介绍。本领域技术人员可以理解的是，以下介绍的识别方式同样适用于动力装置100的其他实施方式。

如图6所示为自动识别工具主体类型的一较佳实施方式的结构示意图。本实施方式中，识别单元108通过非接触的方式自动识别与动力装置100安装的工具主体的类型。具体的，识别单元108包括处理电路1080和四个位于不同位置上的霍尔元件，分别为位于第一位置的第一霍尔元件1082，位于第二位置的第二霍尔元件1084，位于第三位置的第三霍尔元件1086，位于第四位置的第四霍尔元件1088。在四种工具主体的工具壳体302(402,502,602)上分别设置一个磁铁310，其位置分别与上述四个霍尔元件中的一个对应，以保证动力装置100安装至工具主体时，霍尔元件能感应到磁铁310。当主壳体102安装于工具壳体302(402,502,602)时，由于霍尔元件的安装位置与磁铁的安装位置的对应关系，磁铁310靠近第一霍尔元件1082，远离第二霍尔元件1084、第三霍尔元件1086和第四霍尔元件1088。此时第一霍尔元件1082产生霍尔信号，第二霍尔元件1084、第三霍尔元件1086和第四霍尔元件1088不产生霍尔信号。处理电路1080接收到霍尔信号，并识别出该霍尔信号来自第一霍尔元件1082，随后即可识别出安装动力装置100的工具主体的类型。

在其他实施方式中，标识元件也可以为机械触点，识别单元108包括两个以上设置于不同位置的机械开关，机械开关的位置与机械触点的位置相对应。当动力装置100安装于工具主体上时，工具主体上的机械触点触发相应位置上的机械开关。机械开关经触发后闭合。识别单元108根据状态由断开转为闭合的机械开关的位置，识别出安装动力装置100的工具主体的类型。此外，标识元件还可以为光电开关，二维编码，识别电阻等任意其他形式。

图7所示为动力装置100通过半自动方式识别电动工具类型的一种较佳实施方式。识别单元108包括处理电路1080和设置在主壳体102上且可由用户手动操作的选择元件。本实施方式中，选择元件为按压开关114。预设时间内，操作者按压一次按压开关114，代表用户选择的是第一种类型的电动工具；按压两次按压开关114，代表用户选择的是第二种类型的电动工具。依此类推，预设时间内，按压开关114被按压不同的次数，代表用户选择了不同类型的电动工具。处理电路1080识别预设时间内按压开关114被按压的次数，即可识别到用户选择的电动工具的类型。从而实现半自动地识别安装动力装置100的工具主体的类型。

在其他实施方式中，选择元件可以为具有特定标记的多个按压开关114，一种特定标记的按压开关114，代表一种类型的工具主体。选择元件还可以为具有多个档位拨钮，拨钮被操作地处于某一特定档位时，代表用户选择了某一种特定类型的工具主体。

动力装置100作为一个独立的动力主体，需对其工作时带来的安全问题进行防护。本发明中，通过动力装置100与工具主体之间的电路设置和电性连接来保证动力装置100独立设置时不工作，只有当动力装置100安装到工具主体上时才可以启动工作，由此避免动力装置100作为一个独立的动力主体带来的安全问题。以下以动力装置100为第三较佳实施方式为例，对电动工具的几种较佳实施方式的电路框图进行介绍。本领域技术人员可以理解的是，以下电路框图所体现的动力装置100与工具主体之间的电性连接关系同样适用于动力装置100的其他实施方式。

如图8所示为电动工具的第一较佳实施方式的电路框图。本实施方式中，动力装置100包括马达104，能量提供单元112，识别单元108，控制电路110以及两个电气节点，第三节点116和第四节点118。其中第三节点116与能量提供单元112电性连接，第四节点118与马达104电性连接。工具主体包括启动开关308以及与启动开关308的两侧电性连接的两个电气节点，第一节点312和第二节点314。启动开关308具有闭合和断开两种状态，经操作者触发可由断开状态转换为闭合状态。动力装置100和工具主体包含的各模块的功能与前述实施方式相同。如图8所示，第三节点116与第四节点118之间为断开状态，因此马达104与能量提供单元112之间尚未形成闭合回路。当主壳体102安装于工具壳体302时，第三节点116和第四节点118通过第一节点312和第二节点314电性连接。此时闭合启动开关308，马达104与能量提供单元112之间形成闭合回路，能量提供单元112为马达104提供能量，控制电路110控制马达104开始旋转。当工具壳体302与主壳体102相互分离时，马达104与能量提供单元112之间尚未形成闭合回路，闭合启动开关308，马达104与能量提供单元112之间仍无法形成闭合回路，能量提供单元112无法为马达104提供能量，马达104无法运转。

如图9所示为电动工具的第二较佳实施方式的电路框图。本实施方式中，动力装置100包括马达104，能量提供单元112，识别单元108，控制电路110，启动开关115以及两个电气节点，第三节点116和第四节点118。其中第三节点116与能量提供单元112电性连接，第二节点314与马达104电性连接。启动开关115设置在能量提供单元112与马达104之间，具有闭合和断开两种状态。启动开关115经操作者触发可由断开状态转换为闭合状态。工具主体包括两个相互连通的电气节点，第一节点312和第二节点314。动力装置100和工具主体包含的各模块的功能与前述实施方式相同。如图9所示，第三节点116与第四节点118之间为断开状态，因此马达104与能量提供单元112之间尚未形成闭合回路。当主壳体102安装于工具壳体302时，第三节点116和第四节点118通过第一节点312和第二节点314电性连接。此时闭合启动开关308，马达104与能量提供单元112之间形成闭合回路，能量提供单元112为马达104提供能量，控制电路110控制马达104开始旋转。当工具壳体302与主壳体102相互分离时，马达104与能量提供单元112之间尚未形成闭合回路，闭合启动开关308，马达104与能量提供单元112之间仍无法形成闭合回路，能量提供单元112无法为马达104提供能量，马达104无法运转。

第三节点116与第四节点118断开设置的结构保证动力装置100与电动工具建立电性连接之前，亦即动力装置100安装到电动工具上之前，动力装置100不能启动工作。由此提高了动力装置100的安全性。

动力装置100与工具主体之间建立电性连接的方式有多种。可以通过无线的方式或有线的方式实现第一节点312与第三节点116的电性连接，第二节点314与第四节点118的电性连接从而实现动力装置100与工具主体之间建立电性连接。其中，有线的方式可以为，工具主体上设置与第一节点312电性连接的第一连接端子，与第二节点314电性连接的第二连接端子。动力装置100上设置与第三节点116电性连接的第三连接端子，与第四节点118电性连接的第四连接端子。第一连接端子、第二连接端子、第三连接端子、第四连接端子可以为相互独立的端子，且第一连接端子的位置与第三连接端子的位置相对应，第二连接端子的位置与第四连接端子的位置相对应。当动力装置100安装至工具主体时，第一连接端子与第三连接端子连接，第二连接端子与第四连接端子连接，使得动力装置100与工具主体之间建立电性连接。此时，闭合启动开关308，马达104与能量提供单元112之间的回路被接通。第一连接端子和第二连接端子也可以设置为一体，相应地，第三连接端子和第四连接端子也设置为相匹配的一体结构。同样可实现，当动力装置100安装至工具主体时，第一连接端子与第三连接端子连接，第二连接端子与第四连接端子连接，实现动力装置100与工具主体之间建立电性连接。

本发明还提供第三较佳实施方式实现当工具壳体302与主壳体102分离时，闭合启动开关115，马达104与能量提供单元112之间无法形成闭合回路，当主壳体102安装于工具壳体302时，闭合启动开关115，马达104与能量提供单元112之间形成闭合回路。第三较佳实施方式与第二较佳实施方式的区别在于，第三节点116和第四节点118之间设置检测元件及受检测元件控制的开关元件。当检测元件检测到主壳体102安装于工具壳体302时，发出相应的控制信号控制开关元件闭合。此时，第三节点116和第四节点118电性连通，闭合启动开关115，马达104与能量提供单元112之间形成闭合回路，马达104开始旋转。反之，检测元件检测到主壳体102没有安装于工具壳体302时，发出相应的控制信号控制开关元件断开。此时，第三节点116和第四节点118无法电性连通，闭合启动开关115，马达104与能量提供单元112之间无法形成闭合回路，马达104无法旋转。

如图13所示为电动工具的第四较佳实施方式的电路框图。本实施方式中，动力装置100包括马达104，能量提供单元112，控制电路110以及两个电气节点，第三节点116和第四节点118。第三节点116和第四节点118均与控制电路110电性连接。控制电路110进一步包括控制器1101和开关元件1102。工具主体包括启动开关308以及与启动开关308的两侧电性连接的两个电气节点，第一节点312和第二节点314。启动开关308设置在工具壳体上，可操作地处于闭合或断开状态。当主壳体102安装于工具壳体302时，第三节点116和第四节点118与第一节点312和第二节点314分别电性连接。通过第三节点116和第四节点118分别与第一节点312和第二节点314的电性连接，控制器1101可以检测启动开关308处于闭合或断开状态。当控制器1101检测到启动开关308处于断开状态时，控制开关元件1102处于断开状态，能量提供单元112至马达104的能量提供被禁止。当控制器1101检测到启动开关308处于闭合状态时，控制开关元件1102处于闭合状态，能量提供单元112至马达104的能量提供被允许。

上述各实施方式中，动力装置100可选择地包含或不包含识别单元108和控制电路110中的一个或两个。当动力装置100包含控制电路110时，控制电路110可仅具有放电控制功能，或同时具有放电控制功能和控制马达的旋转运动的功能。

根据上述实施方式可知，电动工具的电路框图至少包括控制电路和能量提供电路。能量提供电路将能量提供单元112和马达104电性连接，形成能量提供单元112至马达104的能量传输回路。当能量提供电路形成闭合回路时，能量提供单元112的能量传递给马达104，马达104旋转。当能量提供电路形成断开回路时，能量提供单元112的能量无法传递给马达104，马达104停转旋转或保持静止。能量提供电路可择一地设置在动力装置100中或者工具主体中，还可以一部分设置在动力装置100中，另一部分设置在工具主体中。控制电路可择一地设置在动力装置100中或者工具主体中，还可以一部分设置在动力装置100中，另一部分设置在工具主体中。

在如图8所示的第一较佳实施方式、图9所示的第二较佳实施方式、以及图13所示的第四较佳实施方式中，工具主体和动力装置分别包括一部分电路。两部分电路之间的电性连接通过第一节点312和第二节点314分别与第三节点116和第四节点118的电性连接实现。其中，工具主体中的电路可以简化称之为第一电路。动力装置100中的电路至少包括两部分，一部分电路与第三节点116和第四节点118电性连接，这部分电路简化称之为第二电路。另一部分电路则与第二电路连接。当然，动力装置100可以包含更多其他的电路，或仅包含第二部分电路。工具主体可以包含更多其他电路。

在如图8所示的第一较佳实施方式和在如图9所示的第二较佳实施方式中，第一电路和第二电路共同构成能量提供单元112至马达104的能量提供电路。并且，在如图8所示的较佳实施方式中，启动开关308位于第一电路中。启动开关308可操作地被触发，进而控制能量提供电路是否形成闭合回路。具体的，当动力装置100与工具主体完成电性连接，且启动开关308被触发闭合时，能量提供单元112至马达104的能量提供电路形成闭合回路，能量提供单元112向马达104提供的能量经启动开关308返回能量提供单元。当动力装置100与工具主体完成电性连接，但启动开关308被触发断开时，能量提供单元112至马达104的能量提供电路无法形成闭合回路。

在如图13所示的第四较佳实施方式中，能量提供单元112至马达104的能量提供电路设置在动力装置中。第二电路根据第一电路的信号，控制能量提供电路是否形成闭合回路。在本实施方式中，第一电路包括设置在工具壳体上的启动开关308。启动开关308具有闭合和断开两种状态。启动开关的一端连接第一节点312，另一端连接第二节点314。第一电路包括第一节点312、第二节点314、启动开关308、将第一节点312和启动开关308连接的电路、以及将第二节点314和启动开关308连接的电路。当主壳体102安装于工具壳体302时，第三节点116和第四节点118与第一节点312和第二节点314分别电性连接。通过启动开关308的闭合或断开的状态可检测到操作者对电动工具的控制指令启动或停止。通过第三节点116和第四节点118分别与第一节点312和第二节点314的电性连接，启动开关308将其状态信息传递给控制器1101，从而获得操作者对电动工具的控制指令。当控制器1101检测到启动开关308处于断开状态时，控制开关元件1102处于断开状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路断开。当控制器1101检测到启动开关308处于闭合状态时，控制开关元件1102处于闭合状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路闭合。在本实施例的启示下，本领域技术人员可根据具体情况，将第一电路设计为任何其他的方式。如将启动开关308替换为旋钮开关，旋钮开关具有第一状态和第二状态，当旋钮开关处于第一状态时，控制器1101控制开关元件1102处于断开状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路断开；当旋钮开关处于第二状态时，控制器1101控制开关元件1102处于闭合状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路闭合。还可以将启动开关设置为触发件，触发件具有触发状态和释放状态，当触发件处于释放状态时，控制器1101控制开关元件1102处于断开状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路断开；当触发件处于触发状态时，控制器1101控制开关元件1102处于闭合状态，能量提供单元112至马达104的能量提供电路闭合。

以上阐述了动力装置100与工具主体之间的电性连接。以下结合图10至图12，阐述动力装置100与工具主体之间的机械连接。

在对动力装置100与工具主体之间的机械连接进行描述时，以吹吸机工具主体300为例对动力装置100与工具主体之间的连接进行详细描述，动力装置100与打草机工具主体400、链锯工具主体500、修枝剪工具主体600、以及其他任意工具主体之间的连接结构均可参考动力装置100与吹吸机工具主体300之间的连接结构。动力装置100与工具主体之间的机械连接包括工具壳体302与主壳体102的机械连接，以及动力装置100的马达104与工具主体的工作部件304之间的连接结构。

工具壳体302设置有第一安装部316，主壳体102设置有第二安装部120。第一安装部316与第二安装部120可选择地相互配合。当第一安装部316与第二安装部120配合时，主壳体102由工具壳体302支撑，工具壳体302与主壳体102相对不可移动的固定。如图10所示为第一安装部316与第二安装部120实现相互配合的一种较佳的实施方式。第一安装部316包括设置于工具壳体302内侧的第一抵靠面318、设置于工具壳体302外侧的卡扣320、触发卡扣320的按钮322以及起导向作用的导向槽324。按压按钮322可以使卡扣320处于释放状态或锁紧状态。第二安装部120包括设置于主壳体102外侧的第二抵靠面122、突耳124以及导轨126。突耳124的位置及个数与卡扣320的位置及个数相匹配。导轨126的位置及个数与导向槽324的位置及个数相匹配。工具壳体302与主壳体102安装完毕时，第一抵靠面318与第二抵靠面122相互抵靠，导轨126收容于导向槽324中，卡扣320处于锁紧状态，从而锁紧突耳124，使得工具壳体302与主壳体102相对不可移动的固定。

按压按钮322，使卡扣320处于释放状态。随后，将动力装置100的导轨126与工具主体的导向槽324对齐，沿导向槽324的纵长方向推压动力装置100使其向工具主体靠近，到达如图11所示的位置。进一步推压动力装置100，直到第一抵靠面318与第二抵靠面122相互抵靠。随后，释放按钮322，使卡扣320处于锁紧状态，使得工具壳体302与主壳体102安装完毕，达到如图12所示的状态。图12所示的状态下，主壳体102部分收容于工具壳体302中。优选的，主壳体102至少1/3的部分收容于工具壳体302的第一安装部316中。此结构使得动力装置100与工具主体之间的安装更加稳固，整机的重心布局更加合理。

在如图14至15所示的实施方式中，与如图10至12所示的实施方式的区别在于，突耳124由突台124’替换，按钮322由旋钮322’替换，卡扣320由突块320’替换。突台124’沿主壳体102的外周设置一圈。旋钮322’的转动带动突块320’与突台124’抵靠或不抵靠。当突块320’与突台124’抵靠时，动力装置100被锁紧至工具主体。当突块320’与突台124’不抵靠时，动力装置100被可相对工具主体移动。

由图10至图15所示的实施方式可知，工具壳体上设置有按钮322或旋钮322’等触发部件，以及卡扣320或突块320’等锁紧部件；主壳体102上设置有与锁紧部件配合的被锁紧部件突耳124或突台124’。当动力装置100与工具主体连接时，触发部件使锁紧部件将被锁紧部件锁紧，从而将动力装置100锁紧至工具主体上。当工具主体需要更换时，触发部件得锁紧部件释放被锁紧部件，从而使得动力装置与工具主体可相对移动。

如图10至图15所示，动力装置100与工具主体之间的机械连接还包括动力装置100的马达104与工具主体的工作部件304之间的连接。动力装置100包括与马达104连接的输出轴106。工具主体包括与工作部件304连接的输入轴306。马达104与输出轴106之间以及工作部件304与输入轴306之间均可选择设置动力传输机构。典型的，动力传输机构为齿轮结构。当马达104与输出轴106之间没有设置动力传输机构时，马达104与输出轴106直接相连。当工作部件304与输入轴306之间没有设置动力传输机构时，工作部件304与输入轴306直接相连。通过输入轴306与输出轴106之间的连接实现马达104与工作部件304的连接。输出轴106与输入轴306之间的连接可拆卸。当主壳体102安装于工具壳体302时，输出轴106与输入轴306处于连接状态，输出轴106相对输入轴306围绕输出轴106的周向不可移动。动力装置100的输出轴106与工具主体的输入轴306机械连接的一较佳实施方式为，输入轴306上设置有收容槽，输出轴106上设置有突块。当主壳体102安装于工具壳体302时，突块收容于收容槽中，收容槽限制突块围绕输出轴106的周向移动。在一较佳实施方式中，收容槽为内花键326，突块为外花键128。在其他实施方式中，收容槽和突块还可以为想不匹配的四方体、法兰等其他结构。

由于马达104与输出轴106之间，以及工作部件304与输入轴306之间，均可选择地设置传动机构，因此，动力装置100可以为工作部件304的输出轴与马达104的输出轴平行或重合的工具主体提供动力，也可以为工作部件304的输出轴与马达104的输出轴成角度设置的工具主体提供动力。优选的，电动工具系统包含的至少两种工具主体的工作部件的输出轴均与马达104的输出轴平行或重合。由此带来的有益效果是工具主体的结构简单，无需额外设置传动结构在马达104的输出轴与工作部件304的输出轴进行角度转换。

如图16提供了另外一较佳实施方式的电动工具系统的结构图。与图1所示的电动工具系统相同，动力装置100可以为不同种类的工具主体提供动力。本系统的改进在于，能量提供单元112包括背负结构130，通过背负结构130可将能量提供单元112背负于操作者的后背。能量提供单元112还包括柔性装置132。通过柔性装置132实现能量提供单元112与电动工具的其他部件实现电性连接和/或机械连接。

本实施方式中，动力装置100可仅包含马达104。动力装置100可拆卸地安装于工具主体连接或可拆卸地安装于能量提供单元112且被工具主体或能量提供单元112支撑。当动力装置100可拆卸地安装于能量提供单元112时，能量提供单元112与动力装置100直接电性连接，能量提供单元112通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现动力装置100及能量提供单元112与工具主体的机械和/或电性连接，以向工具主体传递动力。

当动力装置100可拆卸地安装于任意一个工具主体时，能量提供单元112通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现能量提供单元112与工具主体的机械和/或电性连接。同时动力装置100与工具主体直接连接。能量提供单元112与动力装置100可通过工具主体内的电路实现间接的电性连接。能量提供单元112与动力装置100还可以通过柔性装置132实现直接的电性连接。

本实施方式中动力装置100可仅包含马达104和线路板。动力装置100可拆卸地安装于工具主体连接或可拆卸地安装于能量提供单元112且被工具主体或能量提供单元112支撑。当动力装置100可拆卸地安装于能量提供单元112时，能量提供单元112与动力装置100直接电性连接，能量提供单元112通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现动力装置100及能量提供单元112与工具主体的机械和/或电性连接，以向工具主体传递动力。

当动力装置100可拆卸地安装于任意一个工具主体时，能量提供单元112通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现能量提供单元112与工具主体的机械和/或电性连接。同时动力装置100与工具主体直接连接。能量提供单元112与动力装置100可通过工具主体内的电路实现间接的电性连接。能量提供单元112与动力装置100还可以通过柔性装置132实现直接的电性连接。

本实施方式中动力装置100包含马达104和能量提供单元112。此时背负结构130可设置在动力装置100上。马达104可拆卸地安装于动力装置100且被动力装置100支撑。能量提供单元112与马达104直接电性连接，动力装置100通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现动力装置100与工具主体的机械和/或电性连接，以向工具主体传递动力。

本实施方式中动力装置100包括马达104、线路板和能量提供单元112。此时背负结构130可设置在动力装置100上。马达104可拆卸地安装于动力装置100且被动力装置100支撑。能量提供单元112与马达104直接电性连接，动力装置100通过柔性装置132与工具接口306,406,506,606中的任意一个连接，以实现动力装置100与工具主体的机械和/或电性连接，以向工具主体传递动力。

为实现动力装置100的动力能平稳地传递给工具主体，优选的，输出轴106与输入轴306之间设置柔性缓冲件，缓冲输出轴106与输入轴306之间的冲击，运行平稳。

本发明中，启动开关308设置在工具壳体上的情形包括启动开关308直接设置在工具壳体上的情形，也包括启动开关308通过转接部件间接设置在工具壳体上的情形，也包括启动开关308通过转接部件设置在电动工具上的情形。

本发明的能量提供单元112可以向马达104提供直流电源或交流电源。当能量提供单元112提供的是直流电源时，能量提供单元112可以为电池包、或者为超级电容等能量存储单元，还可以为包含交流电源线和AC-DC变换电路的集成单元。当能量提供单元112提供的是交流电源时，能量提供单元112可以是交流电源线，或者是包含直流电源和DC-AC逆变电路的集成单元。

本发明的线路板可以包括无刷电机自带的hall检测板或其他检测板，此时，线路板优选设置在无刷电机中。线路板也可以包括控制电路110或识别单元108中的至少一个。线路板也可以包含无刷电机自带的检测板或控制电路110或识别单元108中的至少两个。

本发明的动力装置100还可以包括马达和线路板中的至少一个，或动力装置100包括马达和能量提供单元中的至少一个。

本发明中，能够实现动力装置在不同的电动工具主体之间进行共用的基础，是因为动力装置为不同的电动工具所共有的部件。在共用的基础上，优选的，本发明的动力装置采用了寿命长的电机，如无刷电机，使得在共用的基础上能将电机的性能发挥到极致。在共用的过程中，电池包的寿命相对无刷电机的寿命短，因此，本发明提出电池包相对动力装置的主壳体可拆卸。此外，若动力装置的马达为普通马达，则由于普通马达在额定功率一定的情况下，其能输出的功率范围有限，会导致动力装置通用的工具主体类型有限，必须要求其为额定功率相近似的工具主体。为解决该问题，优选的，本发明的马达为一种特殊材料制成的电机，其在额定功率一定的情况下，可输出的功率范围较大，从而使得额定功率差异较大的工具主体，之间也能实现动力装置的通用，进一步扩大了动力装置的通用范围。在当前技术环境下，本发明的马达为无刷电机。随着技术的发展，无刷电机可以为相应的新电机所替换。该替换均是本发明保护的内容。在此还需要说明的是，本发明的马达优选为能量密度高的马达，即在相同的功率输出的情况下，马达的体积更小。

上述对各元件的定义并不仅限于实施方式中提到的各种具体结构或形状，本领域的普通技术人员可对其进行简单地熟知地替换。

本领域技术人员可以想到的是，本发明还可以有其他的实现方式，但只要其采用的技术精髓与本发明相同或相近似，或者任何基于本发明做出的变化和替换都在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种动力装置，可以为电动工具的工具主体提供动力，其特征在于，

所述工具主体包括工具壳体和工作部件；

所述动力装置包括，主壳体，由所述主壳体支撑的马达，以及为马达提供能量的能量提供单元；

所述动力装置能够与所述工具主体可拆卸地安装，当所述动力装置安装于所述工具主体时，所述主壳体至少部分收容于所述工具壳体。

2.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述能量提供单元能够与主壳体可拆卸地安装。

3.根据权利要求1或2所述的动力装置，其特征在于，能量提供单元可拆卸地被所述主壳体支撑。

4.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，当所述动力装置安装于所述工具主体时，所述主壳体至少1/3的部分收容于所述工具壳体。

5.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述能量提供单元的电压为20V以上。

6.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述马达为无刷电机。

7.根据权利要求1所述的动力装置，其特征在于，所述动力装置还包括控制电路，所述控制电路控制马达的旋转运动。

8.根据权利要求7所述的动力装置，其特征在于，所述控制电路检测能量提供单元的放电状态，并根据放电状态，允许或禁止能量提供单元向马达的能量提供。

9.一种电动工具，包括工具主体和为工具主体提供动力的动力装置，其特征在于，

所述工具主体包括工具壳体和工作部件；

所述动力装置为如权利要求1至8任意一项所述的动力装置。

10.一种电动工具系统，包括至少两个工具主体和动力装置，所述动力装置可以分别为至少两个工具主体提供动力，其特征在于，

所述至少两个工具主体中的任意一个包括工具壳体和工作部件；所述动力装置为如权利要求1至8任意一项所述的动力装置。