CN106194789B - 背负式风机系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背负式风机系统，包括：背负装备，用于供用户背负在背部；风机装置，用于产生和导向气流；和连接装置，能将风机装置产生的气流对风机装置的反作用力传递至背负装备；其中，背负装备包括：装备本体，用于连接或容纳电源装置；背带，用于环绕用户身体；风机装置包括：气流元件，能绕枢转轴线转动；电机，用于驱动气流元件；风筒，用于容纳气流元件；连接装置分别连接至背负装备和风机装置。本发明的有益之处在于：背负装备能够帮助用户减轻电池包的重量对操作风机装置带来的影响，同时连接装置能在风机装置和背负装备之间传递作用力，减轻了用户的操作负担，提高了用户操作的舒适度。

Description

背负式风机系统

技术领域

本发明涉及一种背负式风机系统。

背景技术

电池包作为便携电动工具的动力来源一直是制约便携电动工具发展的主要环节，以往的电池包输出电压往往较低，它们在驱动大功率的电动工具时，往往会造成动力不足续航能力差的问题。

但是通过增加电芯数目，提高电池包的输出电压时，其外形尺寸和重量相应增加，使电动工具难以与之适配或者给用户的操作造成困扰，尤其是重量的增加使用户难以灵活的使用电动工具。

风机是吹风机和吹吸机两种气流设备的统称，其是一种常见的动力工具，能被用于园艺工作中清理或收集植物的碎屑。

现有的风机按照被驱动的方式分为电动和引擎两种，其中电动的风机采用电机作为动力设备，使用电能作为动力源，引擎的风机采用燃油发动机作为动力设备，使用燃油作为动力来源。

电动的风机由于其节能环保的优点正逐步取代引擎式的风机。现有的采用电池包的电动风机往往使电池包直接结合至风机本体，为了保证用户能够灵活操作电动风机并提供较好的操作体验，电池包不能过重，所以现有的风机往往不能适应长时间工作的需要。

发明内容

一种背负式风机系统，包括：背负装备，用于供用户背负在背部；风机装置，用于产生和导向气流；和连接装置，能将风机装置产生的气流对风机装置的反作用力传递至背负装备；其中，背负装备包括：装备本体，用于连接或容纳电源装置；背带，用于环绕用户身体；风机装置包括：气流元件，能绕枢转轴线转动；电机，用于驱动气流元件；风筒，用于容纳气流元件；连接装置分别连接至背负装备和风机装置。

进一步地，连接装置分别连接至装备本体和风筒。

进一步地，背负式风机系统设有：风道，用于导向气流元件所产生的气流；连接装置设置在风道之外。

进一步地，风道设有进风口和出风口；进风口和出风口相对位置固定。

进一步地，进风口和出风口均设置于风机装置。

进一步地，风机装置包括：操作把手，供用户操作风机装置；操作把手设置于出风口和进风口之间；操作把手相对进风口的位置固定。

进一步地，背负式风机系统还包括：电池包，用于为风机装置供电；

装备本体形成有：装备结合部，能使电池包结合至装备本体。

进一步地，电池包包括：电池包连接端子，能输出电能；背负装备包括：装备连接端子，能与电池包连接端子连接；在电池包结合至背负装备时，电池包连接端子与装备连接端子连接，电池包能通过背负装备中的电路为风机装置供电。

进一步地，连接装置包括：第一连接件，在承受背负装备和风机装置之间的作用力时保持其形状传递作用力；第二连接件，在承受背负装备和风机装置之间的作用力时改变其形状缓冲作用力。

进一步地，连接装置与背负装备之间构成可拆卸连接。

进一步地，连接装置与风机装置之间构成可拆卸连接。

本发明的有益之处在于：背负装备能够帮助用户减轻电池包的重量对操作风机装置带来的影响，同时连接装置能在风机装置和背负装备之间传递作用力，减轻了用户的操作负担，提高了用户操作的舒适度。

附图说明

图1是背负式风机系统的结构示意图；

图2是图1所示的背负式风机系统中各主要部分的分解示意图；

图3是图1所示的背负式风机系统中风机装置的结构示意图；

图4是图3所示的风机装置内部结构的立体示意图；

图5是图3所示的风机装置内部结构的平面示意图；

图6是图3中的操作把手和风筒在垂直于枢转轴线的截面内的示意图；

图7是图3中的操作把手与风筒的连接处的结构示意图；

图8是图3中的风筒形成容纳腔处的立体结构示意图；

图9是图3中的风筒形成容纳腔处的平面结构示意图；

图10是图3中的风筒内部分结构的立体示意图；

图11是图3中的风筒内部分结构的平面示意图；

图12是一种内置电芯的背负式风机系统的结构示意图；

图13是一种能结合多个电池包的背负式风机系统的结构示意图；

图14是图1所示的背负式风机系统中装备本体的结构示意图；

图15是图1所示的背负式风机系统中电池包的结构示意图；

图16是图14中的装备本体中弹出装置的结构示意图；

图17是一种设有电池舱的背负式风机系统的结构示意图；

图18是图1中的装备本体与连接装置用于结合的部分结构的示意图；

图19是图1所示的背负式风机系统中连接装置的结构示意图；

图20是图19中的连接座和第二连接臂内部结构示意图；

图21是图19中的连接座和第二连接臂的截面图；

图22是一种背负式工具系统的结构示意图；

图23是图22所示的背负式工具系统各主要部分的分解示意图；

图24是一种带有适配器的背负式风机系统；

图25是图24中的电池包与风机装置结合为一个整体时的结构示意图；

图26是一种具有两种不同工具的背负式工具系统的结构示意图；

图27是一种以链锯作为工具装置的背负式工具系统的结构示意图；

图28是一种以电钻作为工具装置的背负式工具系统的结构示意图。

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和图2所示，背负式风机系统100包括：背负装备10、风机装置20和连接装置30。

其中，背负装备10可以用于供用户背负在背部。风机装置20可以用于产生气流和导向气流。连接装置30用于将背负装备10和风机装置20构成一个整体，连接装置30分别连接至背负装备10和风机装置20。

具体而言，图2所示，背负装备10可以包括：装备本体11和背带12。

装备本体11承载电池包40，背带12用于环绕用户身体从而使用户能够背负装备本体11。

如图2至图5所示，风机装置20可以包括：气流元件21、电机22和风筒23；气流元件21能绕枢转轴线A转动，电机22用于驱动气流元件21绕枢转轴线A转动；风筒23用于容纳气流元件21并导向气流元件21转动所产生的气流。

如图1至图5所示，风机装置20的气流元件21在受到电机22驱动时旋转产生气流；气流元件21在产生气流的同时，受到其产生气流的反作用力，由于气流元件21是风机装置20的一部分，所以气流元件21能将受到的气流的反作用力作用于风机装置20；由于连接装置30连接在背负装备10和风机装置20之间，所以连接装置30能将气流元件21受到所产生的气流的反作用力传递至背负装备10；降低气流的反作用力对操作风机装置20所带来的影响。

更具体而言，如图5、图10和图11所示，电机22通过驱动轴24连接到气流元件21从而驱动它转动，因此气流元件21受到的气流的反作用力通过驱动轴24传递至电机22，电机22固定在风筒23中，电机22通过固定它的结构将气流的反作用力传递至风筒23。

如果没有连接装置30，在用户握持风筒23外侧固定的操作把手25时，气流的反作用力将通过操作把手25传给用户从而在较长时间操作时带来疲劳感。而在设有连接装置30的方案中，连接装置30直接或间接的连接至风筒23，风筒23将部分气流的反作用力通过连接装置30传递至背负装备10，从而降低了用户的疲劳度。

作为一种可选方案，风筒23可以由塑料材料制成。

如图1至图5所示，在背负式风机系统100中，风机装置20的风筒23形成有风道231，该风道231用于导向实现风机功能的气流，经过该风道231的气流的流量和流速足以使风机装置20作为吹风机或吹吸机而被用户使用。

具体而言，气流元件21为一个轴流风扇，在其绕枢转轴线A转动时，产生大致沿平行于枢转轴线A方向气流。另外，风道231其中一段可以是大致沿直线形成，比如由气流元件21到出风口231b这一段，当然风道231也可以是整个都大致沿直线延伸形成的。

如图1至图5所示，风筒23形成的风道231设有进风口231a和出风口231b；连接装置30设置在风筒23之外。

连接装置30可以至少部分或者全部位于风筒23所形成的风道231的外部，这里需要说明的是，连接装置30设置于风道231之外意味着连接装置本身并不形成风道231或者风道231的一部分，或者说，连接装置30对于风道231中的气流并不能起到导向作用。

如图1至图5所示，连接装置30连接到风筒23的外侧，整个连接装置30均位于风筒23所形成的风道231的外侧。

如图3至图5所示，进风口231a和出风口231b分别设置在风筒23相对的两端，它们的相对位置是固定的，即使在用户操作风机装置20而使风筒23移动时，进风口231a和出风口231b相对是静止的。

风筒23可以由多个部件安装为一个整体构成，也可以采用一体成型的方式制成。

风道231由风筒23形成的一个通腔所构成，通腔的一端作为进风口231a，另一端作为出风口231b。为了保护用户的操作安全，在进风口231a的外侧设有防护网罩26。防护网罩26能使较大物体不能进入风道231，保证使用安全。

相较引擎式的背负式吹风机而言，图1至图5所示的背负式风机系统100的风道更适于配置轴流风扇从而获得较大的风量；同时不同于引擎式的背负式吹风机的进风口位于背部难以观察，背负式风机系统100的进风口231a便于观察和控制，能使用户在操作时，保证进风口231a避让危险位置；并且进风口231a和出风口231b之间的距离缩短且固定的相对位置便于用户获得持续稳定的气流且避免了软管损坏带来的寿命问题。

虽然相较引擎式的背负式吹风机而言，由于电机22和气流元件21设置在风机装置20中，但是由于连接装置30的存在，风机装置20将其部分重力也通过连接装置30传递给背负装备10，减轻了用户操作手的负担，使用户获得良好的操作感受。

如图1至图7所示，风机装置20还包括操作把手25，该操作把手25设置于风筒23的外侧且大致位于风道231的进风口231a和出风口231b之间；操作把手25相对进风口231a的位置可以是固定的，操作把手25相对出风口231b的位置也可以是固定的。

当然在一些进风口或出风口可调的方案中，由于进风口或出风口位置改变，操作把手与它们的相对位置也是可以改变的。

如图1至图7所示，作为具体方案，操作把手25固定的安装在风筒23的外侧，在风道231延伸的方向上，操作把手25的大致位置与风机装置20的重心位置G对应。

如图4至图6所示，作为一种具体方案，当在垂直于枢转轴线A的平面（图6的图面）观察时，操作把手25的纵轴线B穿过风道231；并且在该平面（图6的图面）内，操作把手25的纵轴线B投影在该平面的直线B’垂直于通过枢转轴线A在该平面内投影点A’的直线C。另外，操作把手25的纵轴线B与枢转轴线A所成的夹角（夹角的定义为：两条直线L1，L2相交构成四个角，它们是两对对顶角。为了区别这些角，我们把这两对对顶角中较小的一对角的其中一个，叫做L1与L2的夹角。由定义可知夹角大于等于0度小于等于90度）大于等于45°。采用以上方案，用户在握持操作把手25时，小臂的方向大致与风筒23延伸的方向相同，并且能够有效的操作风机装置20。

如图7所示，作为一种具体方案，操作把手25与形成风筒23的壳体之间设有减震元件27，该减震元件27能减少壳体传递至操作把手25的震动。更具体的，风筒23连接或形成有一个固定柱232，该固定柱232的外围套装减震元件27，具体而言，减震元件27被构造为橡胶垫圈，操作把手25安装在减震元件27的外侧。减震元件27的存在使操作把手25与风筒23之间传递的作用力得到缓冲。

如图4至5和图8至9所示，风机装置20还包括电路板28，电路板28用于控制电机22，该电路板28至少电连接至电机22。

为了缩短布线距离，使电路板28距离电机22、背负装备10以及操作把手25均较为靠近，电路板28设置于操作把手25和风筒23的进风口231a之间。并且使电路板28设置在尽可能靠近进风口231a的位置，从而使进入进风口231a的部分气流能流过电路板28实现散热。

更具体而言，风筒23在形成风道231的通腔之外另形成有容纳腔233；电路板28设置在该容纳腔233中。

容纳腔233的腔壁至少设有两个散热窗233a、233b，其中一个散热窗233a设置于进风口231a的边缘处，另一个散热窗233b设置于进风口231a和出风口231b之间，更具体的说，另一个散热窗233b设置于进风口231a和操作把手25之间。

在风机装置20产生气流时，由于进风口231a处产生负压，使气流由散热窗233b流入容纳腔233，然后再从散热窗233a流出容纳腔223；气流的流动会带走容纳腔233内的热量从而起到对电路板28散热的作用。

电路板28还设置在两个散热窗233a、233b之间，使电路板28位于通过散热窗233a、233b流通的气流的路径上。

另外，防护网罩26设有使散热窗233a与外部连通的网孔。容纳腔233与风道231除了散热窗233a、233b之外应当是隔断，保证气流不会直接流入风道231。

如图4至5和图10至11所示，风道231中设有舱体234，舱体234形成有电机舱234a，电机22容纳在电机舱234a中；气流元件21设置在电机舱234a之外，电机22通过驱动轴24连接到气流元件22。

在气流元件21转动时，气流对气流元件21的反作用力通过驱动轴24传递给电机22，电机22通过与之固定连接的舱体234传递给风筒23从而再藉由连接装置30传递给背负装备10。

舱体234既可以被构造为风筒23的一部分，也可以作为独立的部件通过安装的形式安装至风筒23中。如图11所示，舱体234可以通过支架235连接到风筒23的内部以布置电缆和传递作用力。

另外，电机22可以采用一种无刷电机，尤其是一种外转子无刷电机。

如图4至5和图10至11所示，电机舱234a内设有内置风扇29，该内置风扇29由电机22驱动。具体而言，气流元件21和内置风扇29分别设置在电机22的两侧。电机舱234a舱壁设有气流通孔234b、234c，在内置风扇29转动时，其产生的气流能通过气流通孔234b流入电机舱234a，再通过气流通孔234c流出电机舱234a。具体而言，内置风扇29设置在气流通孔234b和电机22之间，另气流通孔234c设置在气流元件21和电机22之间。

在电机22转动时，气流元件21与内置风扇29产生的气流方向相反，这样一来，气流元件21在外侧形成的气流与内置风扇29形成的气流构成循环气流，能有效的对电机舱234a内部的电机22以及其他部件进行散热。

如图1所示，背负式风机系统100可以采用可分离的电池包40为风机装置20供电。

如图12所示的背负式风机系统100’中，背负装备10’采用内置电芯的方案，背负装备10’设有电池舱体11’,其中，内置电芯组成电池，并通过缆线101’连接到风机装置20’为之供电。

相较图12所示的方案，图1所示的方案采用可分离的电池包40使用户可以通过更换电池包40达到提高工作时间的目的。

如图13所示的背负式风机系统100’’可以采用多个可分离和更换的电池包40’’作为电能来源。

如图1、图2以及图14至图16所示，背负装备10的装备本体11形成有能使电池包40结合至装备本体11的装备结合部113。电池包40能够通过装备结合部113与装备本体11结合为一个整体供用户背负。

如图1、图2以及图14至图16所示的背负式风机系统100中，装备本体11包括：背板111、承重台112和装备结合部113。其中装备结合部113包括在背板111后方、承重台112的上方凸出形成凸出部113a以及在凸出部113a的两侧形成的导向筋113b。

承重台112形成有一个承重台面112a，承重台面112a设置在凸出部113a的下方。

电池包40的壳体41形成有能与凸出部113a适配的凹槽411并在该凹槽411的两侧形成能与导向筋113b适配的插槽412。电池包40在结合至背负装备10时，导向筋113b与插槽412配合导向电池包40大致沿第一方向H结合至装备结合部113，由于导向筋113b与插槽412的限位作用，电池包40仅能相对背负装备10沿第一方向H移动，当电池包40沿第一方向H到达预设位置，锁定电池包40在第一方向H的移动，即可使电池包40与装备本体11构成一个整体。设置导向筋113b使在用户背负该背负装备10时，第一方向H大致平行于竖直方向。

另外，为了锁定电池包40，电池包40的壳体41设有锁槽413，背负装备10设有锁钩件13，锁钩件13能嵌入锁槽413从而锁定电池包40，使插装到位的电池包40不能沿第一方向H移动。更具体而言，锁钩件13与装备本体11构成转动连接，其一部分能够露出装备本体11从而嵌入到锁槽413中实现锁定，另一部分形成供用户操作的部分以实现控制的解锁，另有一个弹性元件与锁钩件13连接，使其在不受外力的情况下，总是向锁定电池包40的方向转动。

具体如图16所示，为了使用户能够较为省力的分离电池包40，背负装备10设有弹出装置14，弹出装置能在锁钩件13解锁时沿第一方向H弹出电池包40。具体而言，弹出装置14设置于承重台112的内部，其可以包括两个弹出杠杆141、142，它们一端露出承重台112用于与电池包40接触，另一端被内置在承重台112内部被偏压元件15、16所偏压，一旦锁钩件13不再作用于电池包40，偏压元件15、16偏压弹出杠杆141、142的一端使它们的另一端将电池包40顶出锁定位置。更具体而言，弹出杠杆141、142在承重台112的承重台面112a处，承重台面112a主要用于止挡电池包40并使其重力能够传递至背带12。

如图1、图2以及图14至图16所示，装备本体11中的背板111主要用于固定背带12并直接与用户的背部接触；背带12的主要部分设置于背板111的前侧，装备结合部113设置于背板111的后侧。

承重台112的承重台面112a大致为平面。作为一种具体方案，承重台面112a大致垂直于背板111延伸的方向。在用户背负该背负装备10时，背板111能与用户背部充分接触获得较大的接触面积，此时背板111大致为竖直方向，承重台面112a为了更好的支撑电池包40，其在此时应当大致平行于水平方向，因此使承重台面112a垂直背板111能够获得良好的用户体验同时对电池包40构成有效的支撑。

另外，如图17所示的背负式风机系统200，电池包300可以通过背负装备201形成的开口槽201a结合至背负装备201。

对于以上方案而言，还可以设置可拆卸或可移动的防护罩对结合至背负装备201的电池包300进行保护。

图1所示的背负式风机系统100中，连接装置30与背负装备10之间构成可拆卸连接。当然，它们也可以构成不可拆卸的连接。

具体而言，如图1、2、14、16以及图18至20所示，背负装备10还包括装备连接部114，装备连接部114的作用在于使连接装置30可拆卸的连接至背负装备10，作为一种具体方案，装备连接部114设置于装备结合部113的下方。

连接装置30包括连接座31，连接座31形成有凸出部311，该凸出部311的两侧形成有导向槽311a，装备连接部114形成有能容纳凸出部311的容纳槽114a，在容纳槽114a两侧设有能与导向槽311a配合的导向筋114b，通过导向槽311a和导向筋114b的配合，连接座31能沿第二方向D插装至背负装备10的装备连接部114。

更具体而言，装备连接部114形成于承重台112的底部，使结合后的电池包40和连接后的连接座31分别位于承重台112承重台面112a的两侧。

在背负装备10和连接装置30构成的整体放置时，连接座31可以作为基座对背负装备10构成支撑，同时在用户操作时，连接装置30大致设置于用户腰部的位置，不但缩短了装备本体11在竖直的方向的尺寸，而且更加符合人机工程，为用户提供良好的操作体验。

另外，连接座31设有一个能自动复位的锁定件312，该锁定件312包括锁钩部312a和锁钮部312b，装备连接部114形成有能使锁钩部312a嵌入的锁槽114c，当连接座31插装到位后，锁钩部312a卡住锁槽114c，锁定它们沿第二方向D的运动，从而使连接座31与背负装备10构成一个整体；在需要时，扳动锁钮部312b使锁定件312转动或滑动从而使锁钩部312a退出锁槽114c，连接座31沿插装方向退出即可实现连接座31与背负装备10的分离。

当然，也可以互换锁定件312与锁槽114c的位置。

需要说明的是，以上介绍的上下左右前后以及顶部底部是以用户在正常使用时背负该背负式风机系统100时的相对位置，其仅仅是为了方便说明相应结构或部件的相对位置关系而并非是绝对的位置关系。

图1所示的背负式风机系统100中，连接装置30与风机装置20之间构成可拆卸连接。当然，它们也可以构成不可拆卸的连接。

如图1、2、19所示，风机装置20由风筒23形成有风机连接部234，连接装置30包括能与风机连接部234外形所适配的安装套32，安装套32可以由可分离的两部分321、322组成，这两部分321、322可以通过相应的快拆结构装配或分离，用户可以通过拆分这两部分321、322使安装套32适配的到风机连接部234，然后通过快拆结构使这两部分321、322结合为一个整体，这两部分321、322在结合为一个整体的同时紧固在风机连接部234的外侧从而使连接装置30连接至风机装置20。

当然，连接装置30也可以以类似连接座31与装备本体11构成可拆卸连接的方式与风机装置20构成可拆卸的连接，比如采用滑块与滑槽的方式结合，然后再以相应锁定机构锁定和解锁它们的相对滑动。

如图1、2以及图19至21所示，连接装置30还包括第一连接臂33，第一连接臂33用于连接风机装置20，第一连接臂33与连接座31构成以第一轴线E为轴的转动连接，即第一连接臂33能相对连接座31以第一轴线E为轴相对转动。第一连接臂33所连接的风机装置20在第一连接臂33相对连接座31转动时也能以第一轴线E为轴转动，这使风机装置20能按照用户的需求进行转动，而在实际操作中，往往不需要风机装置20进行360°的转动，而相反的，为了安全等因素的考虑，希望工具能在预设角度范围内摆动（小范围转动）；经过实验，第一连接臂33摆动范围在120度为宜。

为了使用户能够更灵活的操作风机装置20，扩大操作的自由度，如图19所示，连接装置30还包括第二连接臂34，第二连接臂34用于连接连接座31和第一连接臂33，第一连接臂33是通过第二连接臂34间接的转动连接到连接座31，在第一连接臂33和第二连接臂34之间也构成转动连接，它们相对转动的轴线为第二轴线F，更具体而言，它们能相对转动的范围在120度为宜。第一连接臂33和第二连接臂34的相对的转动使风机装置20自由度更高，使用户站在原地不动的时候也能使风机装置20在横向和竖向均能扫过一定的范围。

作为具体方案，第一轴线E垂直于第二轴线F，这样能通过最少的转动连接实现对球面的覆盖，满足操作对自由度的要求。第一连接臂33连接至风机装置20，第二连接臂34连接至连接座31。

第二连接臂34可以直接与连接座31构成转动连接，其部分插入到连接座31中，插入部分形成圆柱面，相应的连接座31也形成与之适配圆柱面，它们通过配合的圆柱面构成转动连接。

第二连接臂34可以为中空结构以布置线缆，在连接座31中设有加强管35，该加强管35能部分插入到第二连接臂34的空腔中，使第二连接臂34在内侧和外侧同时受到连接座31和加强管35的支撑。

第一连接臂33和第二连接臂34之间可以通过内置在它们内部的轴承38构成转动连接。

另外，第一连接臂33与风机装置20之间设有：缓震元件36，用于缓冲风机装置20传递至第一连接臂33的震动。作为具体方案，缓震元件36可以由一个螺旋弹簧构成。

连接装置30可分为两部分：其中一部分为刚性件，比如第一连接臂33，其在承受背负装备10和风机装置20之间的作用力时保持其形状传递作用力。另一部分为弹性件，比如缓震元件36，其在承受背负装备10和风机装置20之间的作用力时改变其形状缓冲作用。由它们组成的连接装置30既能传递压力也能传递拉力，在传递压力时其能使风机装置20受到气流的反作用力传递至背负装备10，在传递拉力时连接装置30能使背负装备10通过连接装置30的传递承担风机装置20的部分重力。另外弹性的部分能在受到外力时改变自身而缓冲或储存能量，从而改善用户体验。

如图12所示的背负式风机系统100’，其背负装备10’内置的电源，其与风机装置20’之间可以采用设置在连接装置30’之外的缆线101’实现供电。作为更具体的方案，背负装备10’设置有装备输出接口102’，风机装置20’设有风机输入接口201’，线缆101’两端可以分别与装备输出接口102’和风机输入接口201’适配构成电连接。

当然，线缆101’也可以与背负装备10’或风机装置20’是固定连接的，作为它们的一部分。

如图13所示的背负式风机系统100’’，其背负装备10’’可以通过结合电池包40’’来为风机装置20’’供电，背负装备10’’不仅在物理结构上承载电池包40’’同时也作为电池包40’’向风机装置20’’供电的中转站；当然，电池包40’’是可以直接通过连线输送电能至风机装置20’’的。

如图13所示，背负装备10’’设有装备输入接口101’’，装备输入接口101’’用于从电池包40’’获取电能，相应的电池包40’’设有能与装备输入接口101’’对接的接口以及相应的连接端子；装备输入接口101’’包括装备输入端子101a’’，其作用在于与电池包40’’的连接端子连接，一般而言，由于电池包40’’的电池包连接端子是带电的，所以电池包40’’的连接端子是设置在其壳体内或凹槽中的，所以装备输入端子101a’’是外露的或者是能插入至凹槽的结构。

背负装备10’’还设有装备输出接口102’’，背负装备10’’能通过装备输出接口102’’输出从电池包40’’处获取的电能。风机装置20’’可以通过线缆103’’直接连接到背负装备10’’的电路中，也可以如图13所示的那样，设有一个风机输入端口201’’，线缆103’’的两端分别形成能与装备输出接口102’’和风机输入接口201’’分别适配的接口。

作为更进一步的方案，风机装置20’’还设有能直接与电池包40’’的接口适配的接口，电池包40’’的接口不但可以适配背负装备10’’的装备输入接口101’’，更可以直接结合至风机装置20’’。当在连接装置30’’相对风机装置20’’是可拆卸的方案中，带有这样接口的风机装置20’’可以独立于背负装备10’’单独使用。

如图1、2、14、15以及图20、21所示的背负式吹风机系统100中，背负装备10接入电池包40电能部分基本可以采用相类似的方案。

更具体而言，如图15所示，电池包40的壳体41形成有若干端子开口414以及若干位于壳体41内部的连接端子（图未示）。如图14所示，在装备结合部113的凸出部113a处设有若干连接片115，在电池包40插装到图1所示的位置时，连接片115插入至相应端子开口414中与连接端子连接以传输电能。

在装备本体11的内部设有与连接片115连接的线缆或电路板，如果仅需要背负装备10作为电能传输的一个通道，而不需要电路控制等功能，则连接片115连接的线缆可以直接连接到风机装置20中，或者需要在背负装备10处实现一定的控制功能则可在其中设置电路板和相应的电子元件，使连接片115先电连接至它们然后再由它们电连接至风机装置20。

为了减少外设线缆对工作的影响，如图1、2、14、15以及图20、21所示的背负式吹风机系统100中在背负装备10和风机装置20之间构成电连接的线缆37是内置在连接装置30中的。

在背负式吹风机系统100中，连接装置30相对背负装备10和风机装置20均是可以拆卸的，所以其可以采用类似图13所示的方案，使背负装备10和风机装置20均形成有相应的接口，连接装置30设有能与背负装备10和风机装置20对接的接口，内置线缆37的两端通过连接装置30的这两个接口与外部构成连接。

另外，如图24所示的背负式吹风机系统300包括：背负装备301、风机装置302、连接装置303和电池包304。背负装备301形成有装备输入接口301a用于接入电池包304的电能，同时背负装备301设有装备输出接口301b，用于输出电池包304的电能，风机装置302设有风机输入接口302a，该风机输入接口302a能使风机装置302直接适配电池包304的接口，从而使电池包304与之构成一个如图25所示的能单独使用的整体。

连接装置303包括：连接座303a 、第一连接管303b、第二连接管303c、适配器303d和内置线缆303e，内置线缆303e设置在第一连接管303b、第二连接管303c中，第一连接管303b、第二连接管303c之间构成转动连接，第一连接管303b可以转动连接至连接座303a；连接座303a设有一个能与装备输出接口301b对接的接口（图未示）且能与背负装备301构成可拆卸连接，在其与背负装备301结合时，连接座303a的接口也同时与装备输出接口301b对接，在实现物理连接的同时实现电连接。适配器303d具有与电池包304类似或相同的接口结构和连接结构，使之能与风机装置302连接成一个整体也实现接口的对接，其相当于是一个不具有电芯但是能输出电能的“假电池包”，可以像电池包304一样与风机装置302结合并为之供电。

连接座303a用于引入电能的接口的端子和适配器303d用于输出电能的接口的端子由内置线缆303e连接。

为了解决第一连接管303b、第二连接管303c转动连接处内置缆线303e外露的问题，如图20和图21所示，第二连接臂34内部设空腔用于布置线缆37，其用于转动连接第一连接臂33的一端形成一个半壳体341，半壳体341向上（图20、21中的上）敞开并形成有一个连接柱341a，第一连接臂33形成一个向下敞开的半壳体331，并形成有一个能适配轴承38的部分，在半壳体331和341上下对接时形成一个相对封闭的空间以保护线缆37。连接柱341a外侧套装轴承38然后适配到半壳体331中从而形成转动连接。

如图22、23所示的背负式工具系统400包括：背负装备401、工具装置402、连接装置403和电池包404，它们除了工具装置402之外，其他均可以采用如图1所示的背负式风机系统100中的背负装备10、连接装置30和电池包40的方案以及以上介绍的它们的扩展方案。

图22、23所示的工具装置402为修枝装置，其功能件为修枝刀片402a，容纳在其工具壳体402b中的电机和相应的传动结构用于驱动修枝刀片402a往复运动，连接装置403能在工具装置402和背负装备401之间传递作用力，尤其是在修枝刀片402a受到其作用的物体的反作用力时能通过连接装置403将反作用力传递至背负装备401。

作为具体方案，该背负式工具系统400中电池包404的质量大于等于1Kg，如果有多个电池包404，则它们质量和大于等于1Kg，并且电池包404的额定输出电压大于等于18V。

虽然，电池包因为增加重量而提高了供电的续航能力，但是对于手持工具而言，电池包重量对人手的负担从另一个方面影响了用户持续工作的能力，经过实验，在电池包的重量超过工具装置的30%时（工作装置的重量都是考虑到用户的能力和工况的），所提高的电量已经因为同时附加的重量使用户并不能完全发挥电池包的能力，尤其是在电池包本身的质量大于等于1Kg时。因此，对于电池包的重量超过工具装置的30%的电动工具而言，其更适于使用背负装备进行供电。

作为一种方案，背负装备能结合大于等于工具装置30%重量的单个电池包或多个电池包，从而提高持续供电的能力并减轻用户的负担。并且，背负电池包的方式使电池包的输出电压能够得到相应的提高，以往在结合了输出18V电池包后，用户尚可以方便操作，一旦超过18V，电池包的重量就会提高使用户不适，采用背负的方案可以使电池包的输出电压提升到56V甚至更高。

更具体的，由于风机装置在操作时对灵活性有更高的要求，所以，对于风机装置自身的重量更轻，其所适配的电池包的质量往往大于其质量的50%，对于风机装置而言，其单独结合电池包使用时，用户更容易感到疲劳，而在使用背负装备结合电池包的方案，用户体验更好，能够增加工作时间。

经过实验，在电池包404质量较大或额定输出电压较大时，用户采取背负的方式比直接结合至工具的方式要节省体力且能提高移动工作的效率，这对需要移动进行工作的无绳电动工具而言至关重要。

另外，由于连接装置403与工具装置402构成的连接是可以拆卸的，因此，背负式工具系统400可以包括两个以上具有不同功能的工具装置402，比如风机装置和修枝装置，当然也可以是实现其他功能的工具装置。

具体而言，可以为如图27所示的背负式工具系统600，其除了工具装置602为链锯之外，其他均可以采用如图22、23所示的背负式风机系统400中的方案以及以上介绍的它们的扩展方案。

或者，如图28所示的背负式工具系统700，其除了工具装置702为电钻之外，其他均可以采用如图22、23所示的背负式风机系统400中的方案以及以上介绍的它们的扩展方案。

或者，图27、28的工具装置还可以为割草机、打草机、电圆锯、角磨、砂光机、往复锯等。

如图26所示的背负式工具系统500，包括背负装备501、连接装置502、电池包503和第一工具装置504、第二工具装置505，由于连接装置502是可以与第一工具装置504、第二工具装置505构成可拆卸的连接，所以可以选择它们中的一个连接到连接装置502；第一工具装置504、第二工具装置505均可以由背负装备501结合的电池包503供电。

用户可以选择第一工具装置504、第二工具装置505中的一个配合背负装备501使用，也可以同时操作第一工具装置504、第二工具装置505，作为扩展，背负式工具系统500中设有两个连接装置502使第一工具装置504、第二工具装置505均被连接装置502连接至背负装备501。一般而言双手操作不同机器时，作为工具装置的工具应为较小的能单手操作的工具，比如电钻、砂光机、照明灯等。

另外如图26的方案中，可以由一个用户背着背负装备501并操作第一工具装置504，而由另一个用户操作第二工具装置505，此时连接第二工具装置505的线缆506应当足够长。

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。

Claims (10)

1.一种背负式风机系统，包括：

背负装备，用于供用户背负在背部；

风机装置，用于产生和导向气流；和

连接装置，能将所述风机装置产生的气流对所述风机装置的反作用力传递至所述背负装备；

其中，

所述背负装备包括：

装备本体，用于连接或容纳电源装置；

背带，用于环绕用户身体；

所述风机装置包括：

气流元件，能绕枢转轴线转动；

操作把手，操作把手的纵轴线与枢转轴线所成的夹角大于等于45°；

电机，用于驱动所述气流元件；

风筒，用于容纳所述气流元件，所述风筒形成有风道；

所述连接装置分别连接至所述背负装备和所述风机装置；

所述连接装置设置在所述风筒之外；

所述风道设有进风口和出风口；

所述进风口和所述出风口位于同一直线上；

所述连接装置包括：

第一连接件，在承受所述背负装备和所述风机装置之间的作用力时保持其形状传递作用力；

第二连接件，在承受所述背负装备和所述风机装置之间的作用力时改变其形状缓冲作用力。

2.根据权利要求1所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述连接装置分别连接至所述装备本体和所述风筒。

3.根据权利要求1所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述风道，用于导向所述气流元件所产生的气流；

所述连接装置设置在所述风道之外。

4.根据权利要求3所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述进风口和所述出风口相对位置固定。

5.根据权利要求3所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述进风口和所述出风口均设置于所述风机装置。

6.根据权利要求5所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述操作把手，供用户操作所述风机装置；

所述操作把手设置于所述出风口和所述进风口之间；所述操作把手相对所述进风口的位置固定。

7.根据权利要求1所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述背负式风机系统还包括：

电池包，用于为所述风机装置供电；

所述装备本体形成有：

装备结合部，能使所述电池包结合至所述装备本体。

8.根据权利要求7所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述电池包包括：

电池包连接端子，能输出电能；

所述背负装备包括：

装备连接端子，能与所述电池包连接端子连接；

在所述电池包结合至所述背负装备时，所述电池包连接端子与所述装备连接端子连接，所述电池包能通过所述背负装备中的电路为所述风机装置供电。

9.根据权利要求1所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述连接装置与所述背负装备之间构成可拆卸连接。

10.根据权利要求1所述的背负式风机系统，其特征在于：

所述连接装置与所述风机装置之间构成可拆卸连接。

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