CN1125015A - 无绳器具用的电池盒 - Google Patents

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Abstract

一种电池盒(13)，包括一长形圆筒状金属壳体(35)，若干位于壳(35)中的电池(41，43)和三个共轴盒端子(46、54、61)，不管盒(13)绕壳体轴线(33)的角度取向如何，该盒端子(46、54、61)均可与无绳器具(11)电连接。为降低成本和提高耐用性，盒(13)没有焊接连接而允许高放电率。电池(41、43)电连接而又机械分离，一弹簧(73)与电池(41)接触把各电池紧紧偏压在一起，在各电池(41、43)、壳体底盖(45)和顶盖(53)间形成低电阻接触。为提供两级输出电压，第三盒端子(61)具有与第二盒端子(54)相同(相对于第一盒端子(46))的极性且与前电池(43)的电池罐端子(43b)电接触，而电流绕过电池(43)。

Description

无绳器具用的电池盒
本发明是申请日为1993年4月5日、名称为“无绳器具用的电池盒”、流水号为08/042937的专利申请的部分继续申请。
本发明涉及一种无绳(即电池操作的)器具，如电动工具或厨房用具，更具体地说，本发明涉及一种电池盒及将该电池盒装入上述器具的盒座。
就消费市场而言，大多数无绳器具的电池盒都整体地制造在器具的壳体上，以降低成本，使最终用户更方便，产品更耐用。然而，由于希望提供具有可拆卸电池盒的消费器具，以简化电池盒的回收以及希望提供采用可互换的电池盒和单独充电器的无绳器具系列，存在对开发耐用、方便、低成本、紧凑和便于自动化的电池盒的强烈商业兴趣。当然，这些设计目的不独针对消费器具，而且对专门无绳器具同样也是需要的，其中可拆卸电池盒成为标准已有多年。
因此，本发明的目的是提供一种采用上述设计目标的改进型电池盒和将该电池盒装入无绳器具的盒座。
按照本发明的一个方面，所提供的一种电池盒包括具有一对称纵向轴线的一个长形圆筒形壳体、多个装在该壳体内的电池和具有相反极性且与壳体轴线共轴并位于壳体前端附近的第一和第二盒端子。不管电池盒绕壳体轴线的角度取向如何，各盒端子均可电连接在无绳器具中。这种电池盒能给最终用户带来很大方便。
优选方案是，壳体为金属件，并电连接至盒内后部的第一电池端子而构成第一盒端子。第二盒端子最好是设置成横跨壳体前端的一个顶盖。为给各盒端子提供屏蔽，该顶盖最好形成一位于壳体前端的腔室，并具有一完全隐藏在该壳体腔室中的前伸突出部。
替换方案是，第二盒端子可用暴露在壳前端的前电池钮状端子构成。
另一方案是，第二盒端子可用全部隐藏在壳腔室中的屏蔽凹形筒状端子构成。
为给电池盒提供多级输出电压，第三盒端子可以于壳体轴线共轴的方式设置在壳腔室中，并具有与第二盒端子相同的极性，而且与盒中前电池的第一电池端子电连接，从而电流绕过前电池。
按照本发明的第二方面，电池盒包括一筒状金属壳体、一封闭其后端的金属底盖和一成形在壳前端并将其封闭的固定顶缘。多个可电连接又可机械地拆分的电池以串接方式设置在该壳体中。该金属底盖与相邻的后电池电连接并可与其机械地分开，而与壳体形成第一盒端子。第二盒端子位于壳前端并与相邻前电池电连接。一弹簧与诸电池之一接触并对它们施偏压，使各电池紧压在一起，以在相邻电池和各盒端子间形成良好电接触，允许高的电流放电率。这种电池盒没有焊接连接，因而更可靠和更低廉。
该顶缘最好是一成形在壳体前端的唇部而形成该壳体的终端，将诸电池和各盒端子保持压紧状态。为给电池盒提供多级输出电压，一第三盒端子最好被压在壳体唇部和前电池之间。该第三端子可成形为一个衬套，具有(a)与前电池罐配接的多个轴向支片和(b)与顶盖叠压并有助于将其固定的多个横向支片。
替换方案是，该顶缘可由在前电池略微向前的壳体部位成形一环状凸缘形成。
第二盒端子最好为一金属顶盖，它封闭壳体前端，并可与前电池的钮状端子电连接和机械地拆分。另一方案是，第二盒端子可用暴露在壳前端的前电池钮状端子构成。又一方案是，第二盒端子可用全部隐藏在壳腔室中的一屏蔽凹形筒状端子构成。
弹簧最好整体成形在底盖中，但也可是一单独的组件。
按照本发明的第三方面，按上述本发明的第一或第二方面提供的电池盒均可包括一含有被一绝缘壁隔开的第二和第三盒端子的整体塑料插头，第二端子最好是一填充塑料的管状突出部，并且最好由一从该突出部前端向前延伸的塑料凸伸部覆盖。
按照本发明的第四方面，无绳器具包括一腔室，一该腔室内的盒座，以及一按照上述第一、第二或第三方面提供的电池盒。该电池盒可电连接在该盒座中，而与电池盒绕壳体轴线的角度取向无关。
该盒座最好包括一座壳，它形成一个腔室，当电池盒装入盒座时，该腔室所具有的纵轴线与该壳体的轴线共轴。该盒座还包括适当数量的盒座端子，用以与具有两个或三个盒端子的电池盒配接。
各盒座端子最好绕盒座腔室轴线共轴地布置。
本发明的其它目的和优点从对优选实施例、各权利要求及各附图的详细描述将得到更清楚的理解，或者通过实施本发明而获知。
作为说明书一部分的附图示出本发明的八个实施例，并结合文字描述用以解释本发明的原理。在各附图中，相同的标号标示同一部件。
图1为本发明的无绳器具的俯视图；
图1A为图1中1A部分的放大视图；
图2为图1所示无绳器具的电池盒的轴向剖视图；
图2A为图2所示电池盒的第三端子的透视图；
图3为沿图2中3-3线剖取的后视图；
图4为沿图2中4-4线剖取的正视图；
图5为本发明第二实施例的电池盒的局部轴向剖视图，示出图2中电池盒的另一种底盖连接；
图6为本发明第三实施例的电池盒的局部轴向剖视图，示出图2中电池盒的又一种底盖连接；
图7为本发明的图1所示无绳器具的盒座俯视图；
图8为沿图7中8-8线剖取的盒座剖视图；
图9为沿图7中9-9线剖取的盒座剖视图；
图10为本发明第四实施例的电池盒的俯视图；
图11为沿图10中11-11线剖取的电池盒剖视图；
图12为本发明第五实施例即一种可兼容盒座的电池盒和一个端子的局部剖视图；
图13为本发明第六实施例即另一种可兼容盒座的电池盒和一个端子的局部剖视图；
图14为本发明第七实施例的电池盒的局部剖视图；
图15为本发明第八实施例的电池盒的顶视图；
图16为沿图15中16-16线剖取的电池盒局部剖视图。
本发明的优选实施例为一种无绳(即电池操作的)器具，如厨房用具或电动工具。这类器具的例子为图1所示的无绳螺丝刀11。该优选实施例更具体地说是用于器具11中的电连接电池盒28的一种改进型电池盒28(图15，16)和一种改进型盒座15(图7-9)。本发明的7种电池盒13，17，19，21，22，24，26普通实施例表示在图2-6和10-14中。
如图1-4所示，按照本发明，以举例方式示出为串联螺丝刀的无绳器具11，包括：一座壳23，用于容纳电池盒13；一电动机(未示出)；一输出轴25；一齿轮组(未示出)，设在该电动机和轴25之间；和一盒座15，用于将电池盒13通过一包括有通/断和速度控制开关27在内的电动机控制电路(未示出)连接至电动机。座壳23在其手持部分31内还包括一个大体为圆筒形的腔室29，用以容纳电池盒13和盒座15。按照本发明的一个方面，该电池盒13是可拆卸地装在腔室29中，并且，无论电池盒13绕其对称纵轴线33的角度取向如何，其均可电连接至盒座15(本发明的这一方面有时在后面称为“万向角度取向特征”)。电池盒13更便于使用和可以在例如光线暗和方位受限制等不利条件下顺利装入器具11中。
电池盒13由一具有相对的后端和前端37，39的长形圆筒金属壳35构成。多个可电连接和可机械地拆分的电池41，43以串接方式设置在壳35中。简言之，在图2中示出的电池盒13具有2个电池41，43。然而本发明同样可用于具有2个或更多电池的电池盒。各电池41，43具有用以形成一第一电池端子的一电池罐41a，43a和一封闭该电池的一端并形成一第二电池端子的钮状端子41b，43b。按传统第一或电池罐端子41a，43a为负极，而第二或钮状端子41b，43b为正极。电池41，43最好为镍镉电池，它们对高放电率应用(5至30安)场合，例如电动工具和某些厨房用具较有利。然而，本发明同样还可用于其它可充电的原电池组，如镍金属氢化物或原碱性电池。
一金属底盖45(图2，3)封闭壳体的后端37，且其可电连接至与壳体后端37相邻的后电池41，又可机械地与该电池41拆分，且还形成电池盒的一个端子46。底盖45与壳体35间的连接可采用多种不同的方式。图2所示的一种锯齿形咬合配合连接49是一种优选方式。替换的连接为例如图5所示的单件连接47和图6所示的可拆卸的螺纹连接51。连接49允许通过壳体后端37装电池41，43，然后在底盖45固定在壳体35上，对最终用户维护来说便是不可拆卸开的。单件连接47(图5)用于需要通过壳体前端39装配电池的场合。如果需要最终用户维护电池盒13，例如当使用原电池时，便可采用可拆下的螺纹连接51(图6)。
通过将金属底盖45连接至金属壳体35，壳体35的任何部分均可作为第一电池端子46使用。本发明的优点在于，壳体35与盒的纵轴线33共轴，并且在壳体前端39附近的壳体35共轴部分可作为第一盒端子46使用。现有技术的电池盒中，通常要在位于前端的端子和盒的最后电池间焊上一条带。而在本发明中，由于壳体35形成盒端子46，不再需要焊接带。
一金属顶盖53封闭壳体前端39并电连接至钮状端子43b而形成第二盒端子54。顶盖53是绕壳体轴线33径向对称的并在壳体前端39内形成一腔室55。在顶盖53上形成的一向前伸出的突出部57全部隐藏在壳体腔室55内并终止于壳体35的前缘59之后。顶盖53通过与钮状端子43b配接与前电池43电连接，并可与其机械地分开。
可以看出，第一和第二盒端子46，54具有相反的极性(可优选地分别为负极和正极)，它们与壳体轴线33共轴并邻接壳体前端39。为此，电池盒13可方便地连接在无绳器具11中，而与电池盒13绕盒轴线33的角度取向无关。
按照本发明的另一个特征，第一，第二和第三共轴的盒端子46，54，61(图2)均与盒纵轴线33共轴并位于壳体前端39附近。第一盒端子46具有的极性与第二和第三盒端子54，61的极性相反。第一和第二盒端子46，54间的输出电压大于第一和第三盒端子46，61间的输出电压。在该实施例中，第一盒端子46与后电池41的第一电池端子41a电连接。第二盒端子54与前电池43的第二端子43b电连接。第三盒端子61与前电池43的第一端子43a电连接并依次与后电池41的第二端子41b电连接，从而电流绕过前电池43，并提供一小于第一和第二盒端子46，54间的输出电压的输出电压(相对第一盒端子46)。
就图2所示两节电池的电池盒而言，第一盒端子46为负极。第二和第三盒端子54，61为正极并且分别相对第一盒端子46具有一分别为1.2伏和2.4伏输出电压(对镍镉电池而言)。这样，本发明的电池盒13特别适用于电动螺丝刀、搅拌器或电钻之类的无绳器具，在此希望设定多级功率。
如图2和2A所示，第三盒端子61最好成形为与壳体轴线33同轴地位于壳体腔室55中的一个衬套65。该衬套65具有与前电池罐43a配接的多个轴向支片67和与顶盖53叠合并有助于将其固定的多个横向支片71。一绝缘垫72将顶盖53与诸横向支片71隔开(图2A示出套65的后透视图)。
按照本发明的另一方面，电池41、43，构成第一盒端子46的金属底盖45和构成第二盒端子54的金属顶盖53是电连接的，但在机械上是分开的。通过与一个电池41接触并对电池41，43施偏压将它们紧密地一起压入金属壳体35的弹簧73而获得相邻电池41，43和端子46，54间良好的电接触，来达到低电阻和高放电率。
一固定顶缘75成形在壳体前端39上且沿前电池43周边向内延伸，并以压紧方式将电池41，43保持在壳体35中。
对本发明而言，所谓高放电率定义为5至10安。低电阻定义为低于1毫欧。为实现小于1毫欧的适当低电阻，需由弹簧73施加至少10至15磅力。
如该实施例所示，固定顶缘75由成形在壳体35前端43的一个唇部75构成。第三盒端子61被压在壳体唇部75和前电池43之间，为前电池的一个端子提供良好的电接触。这样，电池盒13没有任何焊接连接，因而与其它具体适于高放电率应用的电池盒相比具有较低的成本。
弹簧73最好整体成形在底盖45上并具有多个与后电池罐41a接触的横支臂74。替换方案为，如图5、6所示，该弹簧可形成为如螺旋弹簧76那样的单独构件而压在底盖43和后电池41之间。
为使每一电池41、43与壳体35电绝缘，每一电池41、43被封闭在一电绝缘套77、79内。由于电池41与壳体13电位相同，绝缘套77仅起提供一均匀外电池直径的作用，以便机械地将电池41、43装在壳体13中。替换方案为，为图6所示，绝缘套77、79可用覆在壳体13内壁83上的一层电绝缘层81取代。绝缘层81可通过传统涂敷工艺涂加在壳壁83上。如果需要具有温控断开充电终端电路(temperat-ure cutoff charge termination circuit)的充电电池盒13，电绝缘套77、79的材料可选为具有高的导热性。通过采用导热套与金属壳体35组合，电池盒13有助于提高导热性。在充电过程中，电池盒13的温度也可更精确地由充电终端电路中的热敏装置检测。
如图7-9所示，不管电池盒13绕盒轴线33角度取向如何，盒座15均可把电池盒13电连接在器具11中。盒座15具有一形成一腔室87的壳座85，当壳体前端39装在该腔室87中时，腔室87的纵轴线89与电池盒轴线33共轴。盒座15还具有：一第一U形盒座端子91，它与壳座85相邻，用以弹性地夹住第一盒端子46；一第二U形座盒端子93，它位于盒座腔室轴线89附近，用以与第二盒端子配合；和一第三U形盒座端子95，它介于第一和第二盒座端子91、93之间，用以弹性地与第三盒端子61配接。每一盒座端子91、93、95从腔室87向外延伸并且绕轴线89是径向对称的。第一盒座端子91具有一环绕一壳支柱99的中心孔97，第三盒座端子95具有一环绕支柱99的中心孔101。一绝缘垫103环绕支柱99，将第一和第三端子91、95电绝缘。一帽状绝缘垫105被支承在支柱99的顶部，并支撑第二盒座子93的底部，及将第二和第三盒座端子93、95电绝缘。一轴向延伸的铆钉107整体地连接第一、第二和第三盒座端子91、93、95和绝缘垫103、105。
为将第一、第二和第三盒座端子91、93、95电连接至器具11的电动机控制电路(未示出)中，每一端子91、93、95分别具有一整体成形的插片111、113、115，它们伸出外壳85的端壁109。
图10和11示出一种普通的第四个电池盒21的实施例，它具有第一和第二盒端子123，125，它们与盒纵轴线127共轴，并位于壳前端129附近，而且不管盒21绕壳轴线127的角度取向如何，其均可与一盒座(未示出)电连接。电池盒21与电池盒13不同，不具有优选实施例给出的电池盒13能实现的两个其它主要特征，即无焊接结构和具有多级输出电压。
电池盒21包括一长形圆筒壳131，它具有一对称纵轴线127和相对的后端和前端133、129。在该实施例中，壳131最好用模塑成蛤壳状的塑料构成，其分模线(未示出)位于沿轴向延伸的平面内。多个电池135、137装在壳131中。电池135、137最好与电池41、43相同。第一盒端子123成形为位于壳腔室141中的一个衬套139。第一或正极电池端子143通过一端点焊在该电池端子143上而另一端点焊在盒端子123上的一条金属带145与盒端子123电连接。带145设在壳131中的一条轴向延伸的槽146中。槽146朝壳131的外部开口，并使金属带与电池135、137电绝缘。
盒端子125最好成形为一细管状销147，点焊在电池137的第二或负的罐端子149上。一圆筒状壁151位于端子123、125之间而减少端子123、125短路的可能性。此外，壁151还可用于起罩或屏蔽的作用，以防止与电池盒21的电池充电器端子偶然接触。
电池盒21可使用类似图7-9所示的一盒座，不同之处在于会省去盒座端子91，因为盒21仅有两个而不是三个共轴端子123、125。
图12示出一种本发明普通的电池盒22的第五个实施例。该盒22具有第一、第二和第三盒端子155、157、159，它们与盒的纵轴线161共轴并与一盒座(未示出)电连接，而与盒22绕盒轴线161的角度取向无关。除第二和第三盒端子157、159的结构之外，盒22与13相同，因而与盒13一样具有优选实施例给出的电池盒13所能实现的三个主要特征，即万向角度取向、无焊接结构和多级输出电压。
第二盒端子157由壳前端167附近的前电池165的钮状端子163构成。
第三盒端子159与前电池165的第一或罐端子169电连接，并转而与后电池(未示出)的第二钮状端子电连接，从而电流绕过前电池165并提供一相对第一盒端子155的输出电压，该电压小于第一和第二盒端子155，157间的输出电压。第三盒端子159最好成形为一个衬套，它位于壳腔室171中，并被压在壳唇部173和前电池165之间，以为前电池165的第一罐端子169提供良好的电接触。
盒22可使用与图7-9所示相同的盒座(未示出)，不同的是第二盒座端子93应用一螺旋弹簧端子175(示于图12)。弹簧175紧固在盒座中，这样图12仅示出当盒22插入无绳器具时与第二盒端子157形成电接触的方式。与盒13相比，盒22的优点在于，它采用钮状端子66作为第二盒端子，而不是用单独的顶盖53作为盒13中的第二盒端子54(图2)。这样，盒22所需零件和装配步骤更少。
图13示出一种本发明普通的电池盒24的第六个实施例。盒24具有第一和第二盒端子179，181，它们与纵轴线183共轴，位于壳前端185附近，并且，不管盒24绕盒轴线183的角度取向如何，其均可与一盒座(未示出)电连接。除第二盒端子181的结构和省去提供第二输出电压的第三盒端子之外，盒24与盒13相同。这样，盒24具有优选实施例给出的盒13所能实现的两个主要特征，即，无焊接结构和万向角度取向。
第二盒端子181与盒22(图12)的第二盒端子157的结构相同，并由前电池189的钮状端子187组成。
通过在盒24中省去第三盒端子，各电池189一起被紧紧施偏压在金属壳体191内一底盖(未示出)和一环状凸缘193之间。该凸缘193成形在壳体191内前电池189略微向前位置处，沿电池189周边径向向内延伸，起一固定顶缘作用，用以将各电池保持在压紧状态。
盒24可使用类似图7-9所示的盒座，不同之处在于：(a)用与为盒22提供的螺旋弹簧端子175相同的螺旋弹簧端子195可替代第二盒座端子93；和(b)由于省去盒24中的第三盒端子，可省去第三盒座端子95。
图14示出一种本发明普通的电池盒26的第七个实施例。盒26具有第一，第二和第三盒端子195，197，199，它们与盒的纵轴线201共轴，并且不管盒26绕盒轴线201的角度取向如何，其均可与一盒座(未示出)电连接。除第二盒端子199和绝缘垫203的结构和另加的辅助绝缘垫204之外，盒26与盒13相同。因此，盒26具有优选实施例给出的盒13所能实现的三个主要特征，即，万向角度取向，无焊接结构和多级输出电压。
第二盒端子197由一具有凹状开口端部的、筒状的和轴向开槽的端子197构成，它压配在壳前端209附近的前电池207钮状端子205上。为更好防止第二盒端子197与第三盒端子199或第一盒端子195间偶然出现的短路，用绝缘垫203(它将第二和第三盒端子197，199电绝缘)完全包围着筒状端子197的一个外壁211和一前边缘213。此外，绝缘垫204还包围着壳前端209的内边缘，以有助于在盒端子195，199间形成屏蔽。
盒22可使用与图7-9所示相同的一盒座(未示出)，不同之处在于，第二盒座端子93(图8)可用一对间隔紧密的悬臂弹簧片(未示出)取代，该弹簧片大体沿平行盒座轴线89方向延伸，并相对轴线89以向外凸出的方式弯曲。当盒26插入盒座(未示出)后，弹簧片将弹性地与筒状端子197的内壁215接触。其替换方案是，盒座端子93可用与轴线89共轴延伸的一个销(未示出)取代。
图15和16示出本发明的电池盒28的优选的第八个实施例。盒28具有第一，第二和第三盒端子219，221，223，它们与盒纵轴线225共轴，并且，不管盒28绕盒轴线225的角度取向如何，其均可与一盒座(未示出)电连接。除第二盒端子221和一用于整体连接第二端子221的插头227和第三端子223(与盒13的第三端子61相同)的结构以及包括一电绝缘壁229之外，盒28与盒13(图2)相同。因此，盒28具有优选实施例给出的盒13能实现的三个主要特征，即，万向角度取向，无焊接结构和多级输出电压。
第二盒端子221由一金属顶盖231构成，该顶盖231以一向前伸出的、端部开口的管状突出部233结束。顶盖231压配在壳前端239附近的前电池237的钮状端子235上。为防止第二盒端子221与第三盒端子223或第一盒端子219之间偶然出现短路，用一环形绝缘壁229环绕突出部233，并将第三端子衬套223与突出部233隔开。顶盖231，衬套223和绝缘壁229按照传统注塑插件模塑工艺整体模塑成插头227。插头227被压在位于其前端的顶缘241和位于其后端的前电池237的电池罐243的钮状端子231之间。
为进一步防止短路，突出部233用塑料填充并具有一塑料外伸部245，它从突出部233的顶端向前伸出，并包覆该顶端。
盒28可使用与图7-9所示的基本相同的盒座(未示出)，但必须去除帽状绝缘垫105，或对其改形以允许盒28的绝缘壁229容纳在盒座腔室87内。
按照本发明，所公开的用以获得电池盒和盒座万向角度取向的各种盒端子和盒座端子以及它们的各种变型定义为实现电池盒与盒座电连接成一体的端子装置，它与电池盒相对于盒座绕壳体轴线的角度取向无关。要认识到，还存在许多适当的变型。例如，为实现万向角度取向，可优选的方案是：(a)各盒端子绕盒轴线共轴，(b)各盒座端子绕盒座轴线共轴，(c)当电池盒插入盒座时，盒轴线与盒座轴线共轴。然而仅有一组端子(各盒端子组成一组，各盒座端子组成第二组)必须共轴。例如，每一盒座端子可用位于与一共轴的盒端子组中的一个相配合的盒端子弹性接触的扁平薄片构成。这样，在该例子中，各盒端子绕盒纵轴线是共轴的，而各盒座端子绕盒座纵轴线不共轴。此外，上述电池盒13、21、22、24、26、28中用连续环形件形成各共轴的盒端子，用不连续环形件形成各盒座端子。替换的方案是，不连续的环形件可用来形成各盒端子，而连续环形件可用来形成各盒座端子。按照本发明，所有这些端子形状均包含在端子装置的定义之内。
显然，对该领域的技术人员来说，本发明可带来许多优点。也就是说，电池盒13、21、22、24、26、28具有两个或更多的共轴端子，允许电池盒连接在一无绳器具中而不管其绕轴线的角度取向如何。结果，在特别不利的条件下，电池盒13、21、22、24、26、28能方便地装入无绳器具或充电器中。此外，由于电池盒13、21、22、24、26、28没有任何选择性角度取向，这种电池盒特别适用于整体封闭在无绳器具中。这在某些情况下是特别希望的，例如，在一些家用电器中，此处外露的电池盒限制工业设计的自由度。
其次，电池盒13、22、24、26、28通过在相邻的电池和各盒端子间消除焊接连接而提供低成本又更可靠的电池盒，它特别适用于高放电率应用场合。现有技术的电池盒中，焊接连接是常见的电池盒故障源。电池盒13、22、24、26、28还具有较现有技术的电池盒潜在的低成本，这是因为各电池封闭在一金属壳体中，该金属壳体可用一辗压的唇部75或凸缘193封口，使制造工艺易于适应由于盒中电池数不同而具有不同长度电池盒的要求。
最后，三个共轴盒端子46、54、61；155、157、159允许可选择地和方便地将不同数量的电池连接在无绳器具的电机控制电路中。这样，电池盒13，22特别适用于要求设定多级功率的场合。其它优点对该领域的技术人员来说，也是显而易见的。
显然，对该领域的技术人员来说，在不脱离本发明的范围和精神的情况下，还可对本发明的无绳器具和电池盒作出各种变型和变化。因此，应当认为，本发明包括自权利要求及其等同物范围的那些变型和变化。

Claims (67)

1、一种电池盒，包括：
一筒状金属壳体，它具有相对的后端和前端；
若干电连接又机械地分离的电池，以串接方式设置在该壳体中；
一金属底盖，它封闭壳体后端，与壳体后端附近的后电池电连接并与其机械地分离并形成一盒端子；
一第二盒端子，它位于壳体前端并与多个电池电连接；
一固定顶缘，它成形在壳体前端，沿与壳体前端相邻的前电池的周边向内延伸，并将各电池保持在该壳体中；和
一弹簧，它与诸电池中之一接触，并对各电池施以偏压，将它们一起紧压在该壳体中，相邻电池间形成良好电接触而达到高电流放电率。
2、如权利要求1所述的电池盒，其还包括从下列一组方式中选择的底盖和壳体的连接结构：(a)壳体与底盖为一单件整体连接，(b)单向齿状扣合配合连接，和(c)可拆卸的螺纹连接。
3、如权利要求1或2所述的电池盒，其中：
所述顶缘为成形在壳体前端的一唇部；和
一第三盒端子，它被压在该壳体唇部和前电池之间，并与前电池的第一电池端子电连接。
4、如权利要求3所述的电池盒，其还包括一金属顶盖，它与壳体前端相连并将其封闭，且形成所述第二盒端子。
5、如权利要求4所述的电池盒，其中：
每一电池具有形成一第一电池端子的一电池罐和封闭该电池罐的一端并形成第二电池端子的一个钮状端子；
第三端子为一衬套，它具有(a)与前电池罐接触的多个轴向支片和(b)与顶盖叠置并与其电绝缘的多个横向支片；和
该顶盖被压在前电池的钮状端子和该多个横向支片之间。
6、如权利要求5所述的电池盒，其中：
所述壳体和衬套为圆筒形，并具有与该壳体轴线共轴的对称纵轴线；和
所述顶盖绕该壳体轴线径向对称。
7、如权利要求6所述的电池盒，其中所述顶盖包括一前伸突出部。
8、如权利要求1所述的电池盒，其中：
每一电池具有形成一第一电池端子的一电池罐和一个封闭该电池罐的一端并形成一第二电池端子的钮状端子；
一顶盖连接在壳体前端，形成所述第二盒端子，并且有一向前伸出的设置于中心的突出部；
一衬套形成一第三端子，与所述前电池罐接触并环绕该顶盖；和
一绝缘壁设置在该突出部和该衬套之间，环绕该突出部并在该突出部和该衬套之间形成一绝缘屏障。
9、如权利要求8所述的电池盒，其中，所述顶盖、衬套和端壁由塑料整体模塑并形成一插头。
10、如权利要求9所述的电池盒，其中：
所述突出部为管状；和
塑料填充该突出部并形成一覆盖该突出部的顶部的凸伸部。
11、如权利要求6所述的电池盒，其中：
所述顶盖包括一向前伸出的设置于中心的凹形筒状端子；和
一绝缘体环绕和屏蔽该筒状端子的外壁。
12、如权利要求1所述的电池盒，其中所述弹簧位于所述底盖和与所述壳体的后端相邻的一个后电池之间。
13、如权利要求1所述的电池盒，其中所述底盖具有多个横向支臂，它们与壳体后端附近的一个后电池接触并形成所述弹簧。
14、如权利要求1所述电池盒，其中：
每一电池具有一形成一电池端子的电池罐和一个封闭该电池罐的一端并形成一第二电池端子的钮状端子；和
一电绝缘层覆盖所述壳体内壁，将壳体与除后电池外的其余相邻电池的电池罐电绝缘。
15、如权利要求1所述电池盒，其中：
所述壳体具有一对称纵轴线；和
所述第二盒端子绕该壳轴线径向对称。
16、如权利要求1所述的电池盒，其中：
每一电池具有一形成一电池端子的电池罐和一封闭该电池罐的一端并形成一第二电池端子的钮状端子；和
所述前电池的钮状端子暴露于壳体前端并构成所述第二盒端子。
17、如权利要求16所述的电池盒，其中：
所述顶缘为一成形在所述壳体上的凸缘；
一绝缘体将该凸缘与前电池隔开；和
所述前电池和所述绝缘体直接压在所述凸缘上。
18、如权利要求16所述的电池盒，其中：
所述顶缘为成形在壳体前端的一个唇部；和
一衬套压在该项缘和前电池之间，与前电池的第一电池端子电连接并构成一第三盒端子。
19、一种电池盒，包括：
一长形圆筒状壳体，它具有一对称纵轴线及相对的后端和前端；
若干装在该壳体中的电池，每一电池具有第一和第二电池端子；和
第一和第二盒端子具有相反的极性，与壳体轴线共轴，并位于壳体前端附近，且可与一无绳器具电连接而不管该电池盒绕壳体轴线的角度取向如何。
20、如权利要求19所述的电池盒，其中：
所述壳体为金属件，与壳体后端附近的后电池的第一电池端子电连接并构成所述第一盒端子；和
所述第二盒端子为一顶盖，设置成横跨壳体前端。
21、如权利要求20所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一前缘；和
所述顶盖在壳体前端形成一腔室，该顶盖具有一前伸突出部，它全部隐藏在该壳体腔室中并终止在所述壳体前缘之后。
22、如权利要求18所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一前缘；
所述顶盖在壳体前端形成一腔室，该顶盖具有一前伸凹形筒状端子，它全部隐藏在该壳体腔室中并终止在所述壳体前缘之后；和
一绝缘体环绕并屏蔽该筒状端子的外壁。
23、如权利要求20所述的电池盒，其中：
所述顶盖在壳体前端形成一腔室；和
一第三盒端子与壳体轴线同轴位于该腔室中，它具有与第二盒端子相同的极性(相对第一盒端子)并与壳体前端附近的前电池的第一电池端子电连接。
24、如权利要求23所述的电池盒，其中，所述第三盒端子为一衬套，它具有(a)与前电池罐接触的多个轴向支片和(b)与所述顶盖叠置并电绝缘的多个横向支片。
25、如权利要求23所述的电池盒，其中，所述第二和第三端子整体模塑成一插头。
26、如权利要求25所述的电池盒，其中：
所述顶盖具有一位于中心的前伸突出部；
所述第三端子为一环绕该突出部的衬套；和
所述插头具有一将所述套和所述突出部隔开并环绕所述突出部的绝缘壁。
27、如权利要求26所述的电池盒，其中：
所述突出部为管状；和
塑料填充该突出部并形成一覆盖该突出部顶部的凸伸部。
28、如权利要求19所述的电池盒，其中：
所述壳体前端具有一腔室；
所述第一盒端子包括一与壳体轴线同轴地位于该壳体腔室中的衬套；和
所述第二盒端子包括一与壳体轴线同轴地位于该壳体腔室中的销。
29、如权利要求28所述的电池盒，其中：
每一电池包括一形成一电池端子的电池罐和一封闭该罐并形成第二电池端子的钮状端子；
一金属带的一端焊在与壳体后端相邻的后电池钮状端子上，该金属带的另一端焊在第一盒端子上；和
该第二盒端子焊在与壳体前端相邻的前电池的电池罐上。
30、如权利要求29所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一沿轴向延伸的槽，它向壳体外部开口；和
所述金属带置于该槽中。
31、如权利要求19所述的电池盒，其中：
每一电池具有一形成第一电池端子的电池罐和一封闭该电池罐的一端并形成第二电池端子的钮状端子；和
与壳体前端相邻的前电池的钮状端子暴露于壳体前端并构成第二盒端子。
32、如权利要求31所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一顶缘，它成形在壳体前端并在前电池的周边向内延伸；和
一衬套压在该顶缘和前电池之间，与前电池的第一电池端子电连接并构成第三盒端子。
33、一种无绳器具，包括：
一腔室；
一该腔室中的盒座；
一可拆卸地装在该腔室中的电池盒，它包括一长形圆筒状壳体、该壳体中的多个电池以及第一和第二盒端子；
该壳体具有一对称纵轴线和相对的后端和前端；
每一电池具有第一和第二电池端子；和
各电池盒端子与壳体轴线共轴并位于壳体前端附近，且可与该盒座电连接而不管电池盒绕壳体轴线的角度取向如何。
34、如权利要求33所述的器具，其中：
所述壳体为金属件，它与壳体后端附近的后电池的第一电池端子电连接并构成第一盒端子；和
第二盒端子为横跨壳体前端设置的顶盖。
35、如权利要求34所述的器具，其中：
所述壳体具有一前缘；和
所述顶盖在该壳体前端形成一腔室并具有一前伸突出部，该突出部全部隐藏在该壳体腔室中而终止在壳体前缘之后。
36、如权利要求34所述的器具，其中：
所述壳体具有一前缘；
所述顶盖在壳体前端形成一腔室且具有一前伸的凹形筒状端子，它全部隐藏在该壳体腔室中而终止在壳体前缘之后；和
一绝缘体环绕和屏蔽该筒状端子的外壁。
37、如权利要求34所述的器具，其中：
顶盖在壳体前端形成一个腔室；和
一第三盒端子与壳体轴线共轴位于该腔室中且具有与第二端子相同的极性(相对第一端子)，并与壳体前端附近的前电池的第一电池端子电连接。
38、如权利要求37所述的器具，其中：
每一电池具有一形成第一电池端子的电池罐和封闭该电池罐的一端并形成电池端子的钮状端子；和
第三端子为一衬套，它具有与前电池罐接触的多个轴向支片和与该顶盖叠置并保持电绝缘的多个横向支片。
39、如权利要求37所述的器具，其中第二和第三端子用塑料整体模塑并形成一插头。
40、如权利要求39所述的器具，其中：
所述顶盖具有一位于中心的前伸突出部；
所述第三端子为一环绕该突出部的衬套；和
所述插头具有一将该衬套和该突出部隔开并环绕该突出部的绝缘壁。
41、如权利要求40所述的器具，其中：
所述突出部为管状；和
塑料填充该突出部并形成一覆盖该突出部顶部的凸伸部。
42、如权利要求33所述的器具，其中：
所述盒座具有形成一腔室的一个座壳，该腔室具有一与所述壳体轴线共轴的纵轴线并容纳所述壳体前端；
一第一盒座端子与该座壳邻近并与第一盒端子相配接；和
一第二盒座端子位于该盒座腔室轴线附近并与第二盒端子配接。
43、如权利要求37或38所述的器具，其中，所述盒座具有形成一腔室的一个座壳，该腔室用于容纳所述壳体前端并具有一与电池盒轴线共轴的纵轴线；
一第一盒座端子与该座壳邻近并与第一盒端子配接；
一第二盒座端子与该盒座腔室轴线邻近并与第二盒端子配接；和
一第三盒座端子介于第一和第二盒座端子之间并与第三盒端子配接。
44、如权利要求35所述的器具，其中：
所述壳体前端具有一腔室；
所述第一盒端子包括一衬套，它位于该壳体腔室中，与壳体轴线共轴；和
所述第二盒端子包括一销，它位于该壳体腔室中，与壳体轴线共轴。
45、如权利要求44所述的器具，其中：
每一电池包括一形成一电池端子的电池罐和一封闭该罐并形成第二电池端子的钮状端子；
一金属带，其一端焊接在与壳体后端相邻的后电池的钮状端子上，而另一端焊接在第一盒端子上；和
所述第二盒端子焊在与壳体前端相邻的前电池的电池罐上。
46、如权利要求45所述的器具，其中：
所述壳体具有一沿轴向延伸的槽，它朝壳体的外部开口；和
所述金属带位于该槽中。
47、如权利要求33所述的器具，其中：
每一电池具有一形成第一电池端子的电池罐和一封闭该电池的一端并形成第二电池端子的钮状端子；和
与该壳体前端相邻的前电池的钮状端子暴露在壳体前端并构成第二盒端子。
48、如权利要求47所述的器具，其中：
所述壳体具有一顶缘，它成形在壳体前端并沿前电池外周边向内延伸；和
一衬套压在该顶缘和前电池之间，与前电池的第一电池端子电连接并构成一第三盒端子。
49、一种电池盒，包括：
一具有对称纵轴线和相对的后端和前端的长形壳体；
该壳体中的若干电池，每一电池具有第一和第二电池端子；
一第一、第二和第三共轴盒端子与壳体纵轴线共轴并位于该壳体前端附近；
第一盒端子的极性与第二和第三盒端子的极性相反；和
第一和第二盒端子间的输出电压大于第一和第三盒端子间的输出电压。
50、如权利要求49所述的电池盒，其中：
第一盒端子与壳体后端附近的后电池的第一电池端子电连接；
第二盒端子与壳体前端附近的前电池的第二端子电连接；和
第三盒端子与前电池的第一端子电连接。
51、如权利要求49所述的电池盒，其中：
所述壳体为金属件并构成第一盒端子；和
第二盒端子为一横跨壳体前端设置的顶盖。
52、如权利要求51所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一前缘；和
所述顶盖在该壳体前端形成一腔室，并具有一前伸突出部，它隐藏在该壳体腔室中并终止在该壳体前缘之后。
53、如权利要求52所述的电池盒，其中，第二和第三端子用塑料整体模塑并形成一插头。
54、如权利要求53所述的电池盒，其中：
所述第三端子为一衬套，它环绕所述突出部；和
所述插头具有一绝缘壁，它将所述衬套和突出部隔开并环绕所述突出部。
55、如权利要求54所述的电池盒，其中：
所述突出部为管状；和
塑料填充该突出部并形成一覆盖该突出部顶部的凸伸部。
56、如权利要求51所述的电池盒，其中：
所述壳体具有一前缘；
所述顶盖在壳体前端内形成一腔室并具有一外伸的凹形筒状端子，它全部隐藏在该壳体腔室中并终止在该壳体前缘之后；和
一绝缘体环绕屏蔽该筒状端子的外壁。
57、如权利要求51所述的电池盒，其中：
所述顶盖在壳体前端内形成一腔室；和
所述第三端子为一衬套，它位于所述腔室内，并与所述壳体相邻而与其绝缘。
58、一种无绳器具，包括：
一腔室；
一该腔室内的盒座；
一电池盒，它可拆卸地设在该腔室内并包括一长形圆筒壳体和该壳体内的若干电池；
所述壳体具有一对称纵轴线和相对的后端和前端；
第一电池具有第一和第二电池端子；和
端子装置，用以将该电池盒与盒座电连接在一起而不管该电池盒绕该壳体轴线相对该盒座的角度取向如何。
59、如权利要求58所述的器具，其中：
所述端子装置包括第一和第二盒端子，它们与壳体轴线共轴并位于该壳体前端附近。
60、如权利要求58或59所述的器具，其中：
所述盒座具有一形成一腔室的座壳，该腔室具有一与所述壳体轴线共轴的纵轴线并容纳壳体前端；和
所述端子装置包括与盒座轴线共轴的第一和第二盒座端子，它们分别与第一和第二盒端子配接。
61、如权利要求59所述的器具，其中：
所述壳体为圆筒形金属件，与壳体后端附近的后电池的第一电池端子电连接并构成第一盒端子；和
一顶盖设置成横跨壳体前端，与壳体前端附近的前电池的第二电池端子电连接并构成第二盒端子。
62、如权利要求59所述的器具，其中：
每一电池具有一形成一电池端子的电池罐和一封闭该电池罐的一端并形成第二电池端子的钮状端子；和
前电池的钮状端子暴露于壳体前端并构成第二盒端子。
63、如权利要求59所述的器具，其中：
所述壳体具有一顶缘，它成形在壳体前端并从前电池的周边向内延伸；和
一衬套压在该顶缘和前电池之间，与前电池的第一电池端子电连接并构成第三盒端子。
64、如权利要求63所述的器具，其中，第二和第三端子用塑料整体模塑并形成一插头。
65、如权利要求64所述的器具，其中：
第二端子为一前伸管状突出部；
一绝缘壁环绕该突出部并将所述衬套和该突出部隔开；
所述衬套、壁和突出部整体模塑成插头；和
塑料填充该突出部，并形成一覆盖该突出部顶部的凸伸部。
66、一种电池盒，包括；
一筒状金属壳体，它具有相对的后端和前端；
若干电连接又机械分离的电池以串接方式设置在该壳体中；
每一电池具有一形成一第一电池端子的电池罐和一封闭该电池罐的一端并形成一第二电池端子的钮状端子；
一金属底盖封闭该壳体后端，与壳体后端附近的后电池电连接而又机械分离且形成一盒端子；
一整体插头固定于壳体前端并包括(1)一突出部，它形成位于壳体前端的第二盒端子并与壳体前端附近的前电池的第二电池端子电连接；(2)一绝缘壁，环绕该突出部；和(3)一衬套，它环绕该壁并形成第三盒端子及与前电池的电池罐电连接；
一固定顶缘，它成形在壳体前端且与所述插头接合，并使插头与前电池保持紧密配接；和
一个弹簧，它与诸电池之一接触，并对各电池施偏压，将它们一起紧压在所述壳体中，在相邻电池间形成良好电接触而达到高电流放电率。
67、如权利要求66所述的电池盒，其中：
所述突出部为管状；和
塑料填充该突出部并形成一覆盖该突出部顶部的凸伸部。
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