CN110326125A - 用于电动工具的电池端子保持器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种允许外部电池组(26)可拆卸地连接到其上的电动工具(20)。电动工具(20)包括壳体和安装在壳体中的电动机(22)，此外，电动工具(20)包括固定地联接到壳体的支撑部分；以及端子保持器(38)。端子保持器(38)适于与外部电池组(26)上的端子接触，以形成稳定的电气连接。端子保持器(38)由支撑部件(56,58)限制，同时适于相对于支撑部分移动。端子保持器(38)具有中空的形状，并适于在端子保持器(38)的外表面处与支撑部件(56,58)接触。由于端子保持器(38)与电池组(26)紧密地装配，但同时与工具壳体松动地装配，因此可以最小化在金属端子之间产生火花或电弧的可能性。

Description

用于电动工具的电池端子保持器

技术领域

本发明涉及电池供电的电动工具，特别地涉及用于电池的电动工具上的连接接口。

背景技术

许多现代电动工具被设计成由电池供电并且适合于便携式使用，以便在没有主电力的环境中(例如室外环境)，人们仍然可以方便地操作这些电动工具。用于电动工具的电池组通常具有高容量以及期望的电压/电流输出，并且即使对于冲击式电动工具，电池组也可以在需要充电之前使电池的工作时间延长。

对于常见的冲击式电动工具，电池组被配置为以刚性方式连接到电动工具，使得电池组在操作期间不会意外地从电动工具脱离，并且可以实现电动工具和电池组之间可靠的电气连接。然而，在操作期间，由电动工具中的电机和/或由于电动工具与工件之间的接触不可避免地会产生很大的振动和冲击。这些振动和冲击经由电动工具壳体被传递到电池组，这对电池组本身以及电池组和电动工具之间的电气联接结构造成潜在的损害。端子之间可能会发生不希望的后果，诸如电弧或火花。

发明内容

鉴于上述背景，本发明的目的是提供消除或至少缓解上述技术问题的替代的电池端子保持器。

主要权利要求的特征的组合满足了上述目的；从属权利要求公开了本发明的其他有利实施例。

本领域技术人员将从以下描述中得出本发明的其他目的。因此，上述对象的陈述不是穷尽的，仅用于说明本发明的许多目的中的一些。

因此，一方面，本发明公开了一种允许外部电池组可拆卸地连接到其上的电动工具。T电动工具包括壳体和安装在壳体中的电机，此外，电动工具包括固定地联接到壳体的支撑部分；以及端子保持器。端子保持器适于与外部电池组上的端子接触，以形成稳定的电气连接。端子保持器由支撑部件限制，同时适于相对于支撑部分移动。端子保持器具有中空的形状，并适于在端子保持器的外表面处与支撑部件接触。

优选地，端子保持器包括可移动地联接到支撑部分的接合部分。

根据本发明的一个变型，接合部分包括形成在端子保持器的外表面上并从其延伸的至少一个第一肋。支撑部分包括固定到壳体的两个第二肋。第一肋适于在由第二肋限制的空间内移动，但不能离开该空间。

优选地，接合部分包括多个所述第一肋，其沿着端子保持器的外表面上的周界方向分布。

更优选地，在由第二肋限制的空间中存在两个第一肋。

根据本发明的另一变型，接合部分包括形成在端子保持器的外表面上并沿着第一方向从其延伸的至少一个肋。肋具有沿垂直于第一方向的第二方向限定第一长度的细长形状。支撑部分包括沿着第二方向限定第二长度的细长盖。盖具有大致U形的横截面。第一肋至少部分地容纳在盖中，但是适于沿着第二方向相对于盖移动

优选地，肋的第一长度大于盖的第二长度。

根据本发明的另一变型，接合部分在端子保持器的外表面上包含一对相对的突起。支撑部分对应于每个突起包括容纳突起并允许后者以滑动方式在其中移动的通道。

优选地，每个通道由形成在壳体处并彼此分开的两个肋形成。

更优选地，在每个突起上安装有用于与外部电池组上的端子接触的电气端子。

更优选地，至少一个所述电气端子包括呈波浪形状的部分。

在本发明的示例性实施方式中，端子保持器在其内表面处包括用于保持外部电池组的一部分的多个内部肋。

在本发明的另一示例性实施方式中，端子保持器具有大致环形形状。

在本发明的另一示例性实施方式中，电动工具是电锯。

根据本发明的另一方面，提供了一种包含电动工具和电池组的装置。电池组还包括基底部分和从基底部分延伸的连接部分。电动工具包括壳体和安装在壳体中的电机，此外，电动工具包括固定地联接到壳体的支撑部分；以及端子保持器。端子保持器适于与外部电池组上的端子接触，以形成稳定的电气连接。端子保持器由支撑部件限制，同时适于相对于支撑部分移动。端子保持器具有中空的形状，并适于在端子保持器的外表面处与支撑部件接触。

优选地，连接部分包括一对相对的电池端子。

与常见电动工具中的电池端子保持器相比，本发明具有许多优点。在所提出的电动工具中，一旦电池组安装在电动工具上，端子保持器紧密地被装配到电池组上，并且因此端子保持器和电池组之间没有或几乎没有相对移动。相比之下，端子保持器然是电动工具的一部分，但并不紧密地连接到电动工具的壳体上。而是在端子保持器与电动工具的壳体之间存在松动的装配，换句话说，端子保持器在电动工具壳体中“浮动”。如果电动工具中的电机产生很大振动，或者由于电动工具与工件接触而造成很大的冲击，则端子保持器和电池组有效地成为相对于电动工具壳体移动的单独部分，并且这样的相对移动有效地过滤或者吸收振动，否则该振动将被传递到端子保持器。因此，尽可能地消除了端子保持器和电池组之间可能存在的电弧或火花，并且可以避免金属端子的损坏。

另一方面，由于端子保持器在操作期间保持与电池组的紧密连接，因此确保了端子保持器与电池组之间良好且稳定的电气连接。因此，电动工具的任何振动或冲击都不会影响电动工具的正常操作。

附图说明

从下面结合附图仅作为示例提供的优选实施例的描述中，本发明的前述和进一步的特征将变得显而易见，其中：

图1示出了根据本发明的第一实施例的具有安装到工具上的电池组的电动工具的透视图。

图2示出了图1中的电动工具的另一个透视图，其中电池组与工具分离，但处于准备插入位置。

图3示出了图2中的电动工具和电池组，其中工具的半壳体被移除以露出电动工具中的电池端子保持器。

图4a示出了位于图3中的电动工具的半壳体中的端子保持器的进一步透视图。

图4b示出了图4a中的端子保持器的顶视图。

图5a示出了沿着图4b中的线A-A的图1-4b的电动工具的横截面图。

图5b示出了沿着图4b中的线B-B的图1-4b的电动工具的横截面图。

图6a和图6b分别示出了适于安装在图2-5b的端子保持器上的电气端子的透视图和侧视图。

图7示出了固定到电池组上的图2-5b中的端子保持器，其中隐藏了电动工具的其余部分。

图8a示出了根据本发明另一实施例的位于电动工具的半壳体中的端子保持器的透视图。

图8b示出了图8a中的端子保持器的顶视图。

图9a示出了根据本发明另一实施例的位于电动工具的半壳体中的端子保持器的透视图。

图9b示出了图9a中的端子保持器的顶视图。

图10是根据本发明另一实施例的靠近其端子保持器的电动工具的横截面图。

在附图中，贯穿本文所描述的几个实施例，相同的附图标记表示相同的部分。

具体实施方式

在随后的权利要求和本发明的前述描述中，除了由于表达的语言或必要的暗示而在上下文中要求的情况之外，词语“包括”或其变型，诸如“包含”或“包含”即，指定所述特征的存在，但不排除在本发明的各种实施例中存在或添加其他特征。

如本文和权利要求中所使用的，“联接”或“连接”是指通过一个或多个电气装置直接或间接的电气联接或连接，除非另有说明。

此处所使用的术语，诸如“水平”、“垂直”、“向上”、“向下”、“上方”、“下方”和类似术语是为了将本发明描述为处于其正常使用中的定向的目的，并不旨在将本发明限制于任何特定的方向。

现在参照图1-3，本发明的第一实施例是电锯20形式的电动工具。为了简化图示，电锯20的锯片从图1-3中被省略。电锯20具有工具壳体，该工具壳体由两个半壳体30a、30b组装在一起以形成用于容纳电锯20的不同内部部分的内部空间。电锯20包含用于使用者在操作期间牢固地握住电锯20的后部手柄24。电机组件22位于电锯20的前端附近，以向传输模块(未示出)以及锯片提供机械驱动电力。电锯20的整体结构及其工作原理对于本领域技术人员来说是公知的，在此不再赘述。

外部电池组26可以可拆卸地被安装到位于电锯20上的后部手柄24和电机组件22之间的电池插座。图1和图2-3分别示出了当电池组26安装到电锯20上或与电锯20分离时的状态。如图2中最佳所示，电池插座包含电锯20上的略微凹陷的部分36和比部分36更凹陷的开口34。开口34具有大致对应于电池组26的连接部分32的内部尺寸，其中连接部分32从电池组26的基底部分33突出。在开口34内部配置有端子保持器38，其用于与电池组26的连接部分32机械地接合，并且建立电锯20和电池组26之间的电气连接。电池组26还包括一对使用者致动的闩锁28，用于与位于部分36的边缘上的相应的止动件35接合，这有助于电池组26与电锯20的机械锁定，并且电池组26不会意外地从电锯20分离。图3示出了具有半壳体30b的电锯20，该半壳体30b被隐藏以示出端子保持器38。然而，应该注意，尽管电池组26被安装并锁定到电锯20的工具壳体，但并不意味着在两者之间存在刚性连接。相反，允许电池组26相对于工具壳体略微移动，这将在稍后更详细地解释。

现在转向图4a至4b，端子保持器38具有限定端子保持器38的外表面和内表面的中空形状。如图所示的端子保持器38具有大致环形形状。端子保持器38具有由端子保持器38从半壳体30a延伸的方向上的尺寸限定的深度。具体地，端子保持器38包括半圆形部分42，两个中间部分48以及平坦部分45。半圆形部分42和平坦部分45中的每一个都由带状的薄片材料形成。半圆形部分42经由中间部分48在它们各自的端部附接到平坦部分45。半圆形部分42、两个中间部分48和平坦部分45一起构成端子保持器38的闭合形状。也就是说，整个端子保持器38实际上通过包覆成型塑料形成为整体件。需要说明的是，虽然平坦部45的叫做这个名字1111111，但它实际上由直线部分和两个分别连接在直线部分两端的弧形部分组成。

端子保持器38部分地在作为半壳体30a的一部分形成的各种肋56、58处与半壳体30a接触，换句话说，这些肋56、58固定地联接到工具壳体。肋56、58，也被称为工具壳体中的支撑部分，将端子保持器38限制在工具壳体中的适当位置中。然而，如将在下面更详细地描述的，端子保持器38没有被紧固地固定到包括半壳体30a的工具壳体的任何半壳体，而是被安装配置成相对于工具壳体在一定程度上移动。

具体地，端子保持器38包括形成在其外表面上的多个第一肋40，并且更具体地在半圆形部分42的外表面上。这些第一肋40作为端子保持器38的接合部分的一部分，沿半圆形部分42上的端子保持器38沿其圆周在周界方向分布。与第一肋40相对应，多个第二肋56形成在半壳体30a上，用于将第一肋40可移动地配合地与第二肋56接合。第二肋56的端部延伸到靠近半圆形部分42的外表面，并且每个第一肋40被容纳在由两个相邻的第二肋56限定的空间中。如图4a-4b所示，在两个相邻的第二肋56之间可以仅存在一个第一肋40，或者在两个相邻的第二肋56之间可以存在两个第一肋40。在任一情况下，允许第一肋40在由第二肋56限制的空间内移动(即“浮动”)，但不可能从该空间逃逸。对于由相邻的两个第二肋56所限制的相同空间中的两个第一肋40，两个第一肋40之间的跨度小于两个第二肋56之间的跨度，因此两个第一肋40相对于第二肋56的相对移动是可能的。

另一方面，在平坦部分45上形成两个彼此平行对齐的肋44。肋44也是端子保持器38的接合部分的一部分。单个肋44的形状类似于前述的第一肋40的形状。图4b和图5a进一步示出，在半壳体30a上形成有两个肋60，其沿着与肋44相同的方向延伸。然而，半壳体30a上的肋60与端子保持器上的肋44没有直接的关系，因为它们不是彼此配合的。相反，肋60被简单地放置为用于防止端子保持器38作为整体进一步朝向半壳体30a以及远离半壳体30b(参见图5a)移动的保持装置。如图5a所示，肋44用于与形成在另一个半壳体30b上的大致U形的盖62接合。由于半壳体30a和30b以相对的方式组装在一起，半壳体30b上的盖62也与半壳体30a上的肋60相对。由于肋44的长度大于盖62的长度，肋44的一部分被容纳在由盖62形成的内部空间内。这里，长度被定义为肋44或盖62沿着端子保持器38的深度方向的尺寸，该尺寸垂直于肋44从平坦部分45突出的方向。肋44适于相对于盖62滑动，因为盖62实际上形成允许细长肋44在其内移动的凹槽。

两个中间部件48位于端子保持器38上以彼此相对。每个中间部分48具有沿着端子保持器38的深度方向的大致细长的形状。在每个中间部分48上，具有沿着与端子保持器38的垂直于深度方向的径向方向延伸的突起46。突起46也是端子保持器38的接合部分的一部分。突起46具有宽度与中间部分48的宽度相同的立方体形状。突起46容纳在由两个肋58形成的对应的通道62中，肋58与半壳体30a一体地形成通道52的宽度略微大于突起46的宽度，并且允许突起46在相应的通道52内沿着端子保持器38的深度方向以滑动的方式移动。然而，突起46不能够从通道52脱离。

金属端子50牢固地安装在适于与电池组26上的相应端子(未示出)接触的中间部分48上，并且另一方面经由电线(未示出)连接到电锯中的内部电路。两个金属端子50以彼此相对的方式布置，如图5b所示。金属端子50具有弯曲部分70，弯曲部分70位于靠近端子保持器38的内表面并且面向内。如图6a-6b所示，每个金属端子50由单件金属材料制成。金属端子50在其一端处包含销部分66，该销部分66用于与用于连接如上所述的电锯中的内部电路的电线联接。在金属端子50的另一端，具有用于将金属端子50固定到中间部分48的钩部分68。弯曲部分70位于钩部分68和销部分66之间，并且具有面向上述向内方向的凸形形状以便于与电池端子接触。在弯曲部分70上形成波浪形状64，波浪形状64的峰值朝向弯曲部分70的凸形形状的焦点。弯曲部分70上的波浪形状64增加了金属端子50和电池端子之间的接触点数量，因此可以实现更好的电气连接。而且，波浪形状64适于容纳有助于吸收由于振动而可能发生的任何火花的润滑脂。

在端子保持器内，如图4a-4b所示，在平坦部分45和半圆形部分42的内表面上也设置有多个内部肋54。内部肋54用于牢固地保持和维持电池组的连接部分，即，端子保持器38和电池组的连接部分之间没有或者将相对移动最小化。图7示出了与电池组26的连接部分32接合的端子保持器38。当它们被接合时，连接部分32紧密地装配到端子保持器38，因为所有的内部肋54将同时与连接部分32接触，并因此沿着圆周在许多方向上保持端子保持器38。端子保持器38的金属端子50与连接部分32上的电池端子72牢固接触。电池端子72也以相对的方式布置，使得每个电池端子72对应于其对应的金属端子50。

现在转向上述端子保持器和电锯的操作。如上所述的端子保持器38没有被严密地装配到半壳体30a、30b中的任何一个，而是存在支撑端子保持器38的各种类型的“浮动”机制。浮动机制如上所述由端子保持器的接合部分和工具壳体的支撑部分形成。在电锯的操作过程中，当由于电锯中的电机产生很大振动和/或电锯对要切割的工件产生很大冲击时，这种振动将被传递到工具壳体，但是各种“浮动”机制将停止或至少使得这种振动被进一步传递到端子保持器38的量最小化。参照图4a和4b，允许端子保持器38上的第一肋40相对于半壳体30a上的第二肋44以摇摆运动(像井里的桶)的方式移动。这种相对移动阻止工具壳体的振动被传递到端子保持器38。而且，允许突起46在其各自的通道52中以滑动方式移动，并且同样这种相对移动停止了工具壳体的振动，特别是沿着端子保持器38的深度方向被传递到端子保持器38的振动。此外，可滑动地容纳在盖62的内部空间(见图5a)中的端子保持器38上的肋44也有助于吸收从工具壳体到端子保持器38的振动。另一方面，一旦电池组安装在电锯上，端子保持器38总是保持与电池组紧密装配。这种紧装配确保了金属端子50与电池组上的相应端子之间具有良好且稳定的电气连接，从而减少电弧或火花的可能性。端子保持器38通过电线电气地连接到电锯20中的其他部件，所述电线11柔性地具有弹性，从而不妨碍端子保持器在工具壳体中的相对移动。

现在转到图8a-8b，在本发明的另一个实施例中，电动工具包含与图1-7中描述的端子保持器不同的端子保持器138。为了简洁起见，这里将仅描述端子保持器138与图1-7中描述的端子保持器相比的区别，而将从讨论中省略共同的或相同的特征。在端子保持器138中，可以看到，在半圆形部分142的外表面上不再形成肋。尽管第二肋156仍然存在于半壳体130a中，但是这些第二肋156现在仅起到以从径向方向保持端子保持器138的作用。然而，由于在半壳体130a上由两个肋158形成的通道152中容纳有突起146，所以振动吸收效果仍然被保持。

图9a-9b示出了本发明的另一个实施例，其中电动工具包含不同于图1-8b中描述的端子保持器的端子保持器238。为了简洁起见，这里将仅描述端子保持器238与前面描述的端子保持器相比的区别，而将从讨论中省略共同或相同的特征。在端子保持器238中，不仅在半圆形部分242的外表面上没有形成外部肋，而且在平坦部分245上的外部肋也被去除。换句话说，在端子保持器238的外表面上的任何地方都没有形成外部肋。然而，由于在半壳体230a上由两个肋258形成的通道252中容纳有突起246，所以振动吸收效果仍然被保持。

图10示出了本发明的另一个实施例，其中电动工具不同于图1-9b中所述的电动工具。为了简洁起见，这里将仅描述电动工具的结构与前述电动工具的结构上的差异，而将从讨论中省略共同的或相同的特征。电动工具包含两个半壳体330a、330b，它们被组装在一起以形成工具壳体。然而，与图5a所示的半壳体不同，在本实施例中，在半壳体330b上不再形成用于限制形成在端子保持器338的平坦部分345上的肋344的盖。换句话说，肋344不再起到“浮动”结构的作用。

因此本发明的示例性实施例被充分描述。尽管描述涉及特定实施例，但是本领域技术人员将清楚的是，可以通过变化这些具体细节来实现本发明。因此，本发明不应被解释为限于在此阐述的实施例。

尽管已经在附图和前面的描述中详细地示出和描述了本发明，但是应该认为这是说明性的而不是限制性的，应当理解，仅示出和描述了示例性实施例，并不以任何方式限制本发明的范围。可以理解，这里描述的任何特征可以与任何实施例一起使用。说明性实施例并不排除彼此或本文未列举的其他实施例。因此，本发明还提供了包括一个或多个上述说明性实施例的组合的实施例。如在此阐述的本发明的修改和变化可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出，因此仅应当如所附权利要求所指示的那样施加这样的限制。

应该理解的是，如果任何现有技术出版物在本文中被引用，则这样的引用不构成承认该出版物构成澳大利亚或任何其他国家的本领域公知常识的一部分。

例如，上述实施例中所示的端子保持器的形状基本上是圆环形的，但包括半圆形部分和平坦部分。然而，本领域技术人员可以根据所使用的电池组的规格，例如正方形、环形或椭圆形，容易地想到其他形状的端子保持器。所有这些形状的变化仍将落入本发明的范围内。

另外，上述实施例示出了三种不同的浮动机制中的一个或多个，包括：第一和第二肋以交错的方式布置、肋被容纳在U形盖中以及突起在由工具壳体上的肋形成的通道内移动。应该指出的是，单独的这些浮动机制中的任何一个都可以用来提供振动吸收效果，或者它们彼此独立。

Claims (16)

1.一种电动工具，所述电动工具允许外部电池组能够拆卸地与其连接，所述电动工具包括壳体和安装在所述壳体中的电机；所述电动工具还包括：

a)固定地联接到所述壳体的支撑部分；以及

b)适于与外部电池组上的端子接触以形成稳定的电气连接的端子保持器；所述端子保持器由所述支撑部件限制并且同时适于相对于所述支撑部分移动；

其特征在于，所述端子保持器具有中空的形状并且适于在所述端子保持器的外表面处与所述支撑部件接触。

2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述端子保持器包括能够移动地联接到所述支撑部分的接合部分。

3.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述接合部分包括形成在所述端子保持器的外表面上并从其延伸的至少一个第一肋；所述支撑部分包括固定到所述壳体的两个第二肋；所述第一肋适于在由所述第二肋限制的空间内移动，但不能离开所述空间。

4.如权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述接合部分包括多个所述第一肋，所述多个第一肋在所述端子保持器的外表面上沿着周界方向分布。

5.如权利要求4所述的电动工具，其特征在于，两个所述第一肋存在于由所述第二肋限制的空间中。

6.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述接合部分包括形成在所述端子保持器的外表面上并且沿着第一方向从其延伸的至少一个肋；所述肋具有细长形状，所述细长形状沿与所述第一方向垂直的第二方向限定第一长度；所述支撑部分包括沿着所述第二方向限定第二长度的细长盖；所述盖具有大致U形的横截面；所述第一肋至少部分地容纳在所述盖中，但是适于沿着所述第二方向相对于所述盖移动。

7.如权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述肋的所述第一长度大于所述盖的所述第二长度。

8.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述接合部分包括在所述端子保持器的外表面上的一对相对的突起；所述支撑部分包括对应于每个所述突起的通道，所述通道容纳所述突起并允许所述突起以滑动的方式在所述通道中移动。

9.如权利要求8所述的电动工具，其特征在于，每个所述通道由形成在所述壳体处并彼此分开的两个肋形成。

10.如权利要求8所述的电动工具，其特征在于，在每个所述突起上安装有用于与所述外部电池组上的所述端子接触的电气端子。

11.如权利要求8所述的电动工具，其特征在于，至少一个所述电气端子包括呈波浪形状的部分。

12.如前述任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，所述端子保持器在其内表面处包括用于保持所述外部电池组的一部分的多个内部肋。

13.如前述任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，所述端子保持器具有大致环形形状。

14.如前述任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具是电锯。

15.一种装置，所述装置包括如权利要求1-14中任一项所述的电动工具，以及电池组；所述电池组还包括：基底部分，以及从所述底部分延伸的连接部分。

16.如权利要求15所述的装置，其特征在于，所述连接部分包括一对相对的电池端子。