ES2266694T3 - Sistema de herramienta a motor, sin cables. - Google Patents
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Abstract
Conjunto de baterías (16) para una herramienta a motor sin cables (10), que tiene un cuerpo de la herramienta (56), estando caracterizado el conjunto de baterías (16) por: un cuerpo (22) del conjunto de baterías que tiene una primera y una segunda mitades (28) y (30) que definen una primera y una segunda cámaras (36) y (40); una batería (24) dispuesta en la segunda cámara (40); y un bloque de terminales (26) del conjunto de baterías, conectado eléctricamente a la batería (24), estando dispuesto el bloque de terminales (26) del conjunto de baterías en la primera cámara (36) y aprisionado entre la primera y la segunda mitades (28) y (30).
Description
Sistema de herramienta a motor, sin cables.
La presente invención se refiere, de manera
general, a herramientas a motor. Más particularmente, la presente
invención se refiere a un sistema de herramientas a motor, sin
cables. Más específicamente, pero sin limitaciones a la realización
específica y/o la utilización que se muestra y se describe a
efectos de ilustración, la presente invención se refiere a un
sistema de herramientas a motor, sin cables, con un interfaz
mejorado con un conjunto de baterías. La presente invención se
refiere asimismo a un método asociado a la misma.
Las herramientas a motor sin cables, incluyendo
las unidades de baterías intercambiables, son ampliamente conocidas
en la técnica anterior. Por ejemplo, en la patente USA Nº 3.952.239
comúnmente asignada, se muestra y se describe uno de dichos
sistemas. La patente de los Estados Unidos Nº 3.952.239 da a conocer
un sistema de herramientas que utilizan cabezales individuales para
las herramientas, cada uno de los cuales incorpora sus propios
elementos esenciales tales como un motor y una cuchilla o un
portabrocas. Este tipo de sistema reduce las necesidades de espacio
para el almacenamiento de las herramientas e incrementa la vida útil
de los motores. Otro aspecto significativo de los sistemas, tal
como el que da a conocer la patente USA Nº 3.952.239, es el hecho
de que permiten una mejor utilización de las baterías incorporadas
de níquel-cadmio y del cargador de baterías
correspondiente, que son elementos del sistema de un coste
particularmente elevado.
Mientras que los sistemas de la técnica
anterior, que incluyen el tipo dado a conocer por la patente USA Nº
3.952.239 pero que no están limitados a la misma, han demostrado ser
adecuados para muchos usos pretendidos, todos ellos están
relacionados con ciertos inconvenientes y/o limitaciones.
Según un aspecto de la presente invención, se da
a conocer un conjunto de baterías para una herramienta a motor sin
cables, cuya herramienta tiene un cuerpo, estando caracterizado el
conjunto de baterías por:
- un cuerpo envolvente del conjunto de baterías que tiene una primera y una segunda mitades, y que define una primera y una segunda cámaras; y una batería colocada en la segunda cámara, y
- un bloque de terminales del conjunto de baterías conectado eléctricamente a la batería, estando colocado el bloque de terminales del conjunto de baterías en la primera cámara, quedando aprisionado entre la primera y la segunda mitades.
Según un aspecto adicional, un sistema de
herramientas a motor sin cables está caracterizado por el conjunto
de baterías y un cargador de baterías. El conjunto de baterías tiene
un cuerpo y un bloque de terminales. El cuerpo define una cámara
que tiene un suelo. El bloque de terminales está dispuesto en dicha
cámara, incluyendo dicho bloque de terminales una serie de
terminales de cuchillas. Cada terminal de cuchillas de dicha serie
de terminales de cuchillas está separado de dicho suelo. El cargador
incluye una serie de terminales hembra para alojar dicha serie de
terminales de cuchillas. El cargador de baterías incluye además una
serie de partes aislantes que ocultan substancialmente dichos
terminales hembra. Las partes aislantes definen, cada una de ellas,
una abertura para alojar uno de dichos terminales de cuchillas,
proporcionando de esta manera acceso a un terminal hembra asociado.
Cada parte aislante incluye un parte superior orientada en sentido
horizontal, adaptada para ser alojada entre un terminal de
cuchillas asociado y dicho suelo.
Según un aspecto adicional de la presente
invención, un sistema de herramientas a motor, sin cables, se
caracteriza por un paquete de baterías recargables y un cargador de
baterías. El conjunto de baterías incluye un par de carriles de
guía separados lateralmente y un bloque de terminales del conjunto
de baterías, dispuesto entre dichos carriles de guía. El cuerpo
envolvente incluye una parte de un piso abierto para alojar, de
manera vertical, dicho conjunto de baterías y una parte de
acoplamiento para encajar de manera mecánica dicho conjunto de
baterías. La parte de acoplamiento define un par de ranuras
separadas lateralmente para alojar dicho par de carriles de guía
separados lateralmente, de tal manera que la traslación longitudinal
de dicho conjunto de baterías hacia dicha parte de acoplamiento
impide el desplazamiento vertical de dicho conjunto de baterías con
respecto a dicho cuerpo.
Según un aspecto adicional de la presente
invención, un conjunto de baterías para una herramienta a motor sin
cables está caracterizado por un cuerpo del conjunto de baterías,
que incluye un primer y un segundo lados separados lateralmente, y
un lado posterior orientado de manera substancialmente perpendicular
a dichos primer y segundo lados separados lateralmente. Junto a
dicho lado posterior están dispuestas una primera y una segunda
protuberancias, respectivamente, en dichos primer y segundo lados
separados lateralmente, y ambas están generalmente curvadas de
forma convexa. Las protuberancias facilitan la extracción manual del
conjunto de baterías de la herramienta a motor sin cables.
Según un aspecto adicional de la presente
invención, se da a conocer un método para cargar un conjunto de
baterías de una herramienta a motor sin cables. El conjunto de
baterías incluye terminales de cuchillas positivos y negativos,
dispuestos entre los carriles de guía separados lateralmente. El
método comprende las fases que disponen un cargador de baterías que
tiene un cuerpo y unos terminales hembra positivos y negativos
hundidos en el interior de dicho cuerpo. El cuerpo tiene además un
piso abierto y una parte de acoplamiento que tiene un par de
ranuras separadas lateralmente. En la segunda fase, el piso abierto
se acopla verticalmente con el conjunto de baterías. En una tercera
fase, el conjunto de baterías se traslada horizontalmente hacia
dicha parte de acoplamiento. En una cuarta fase, los terminales
hembra positivos y negativos se acoplan eléctricamente a los
terminales macho positivo y negativo, respectivamente. En una cuarta
fase, el conjunto de baterías y dicho cargador se acoplan
mecánicamente encajando de forma deslizante los carriles de guía en
dichas ranuras, de tal manera que se impide el desplazamiento
vertical del conjunto de baterías con respecto a dicho cargador.
Los beneficios y ventajas adicionales de la
presente invención serán evidentes para los expertos en la materia,
a los cuales se refiere esta invención a partir de la lectura de la
siguiente descripción de la realización preferente y de las
reivindicaciones adjuntas, tomadas conjuntamente con los dibujos que
se acompañan.
Las figuras 1A-1C son
ilustraciones de una primera herramienta a motor, sin cables,
fabricada de acuerdo con la descripción de una primera realización
preferente de la presente invención.
La figura 2 en una vista, en perspectiva, a
mayor escala y con las piezas desmontadas, de un primer paquete de
baterías del sistema de la herramienta a motor, sin cables, que se
muestra en la figura 1A.
La figura 3 es una vista superior del conjunto
de baterías de la figura 2.
La figura 4 es una vista frontal del conjunto de
baterías de la figura 2.
La figura 5 es una vista, desde el lado derecho,
del conjunto de baterías de la figura 2.
La figura 6A es una vista en perspectiva, a
mayor escala y con las piezas desmontadas, del bloque de terminales
de la herramienta, que lleva la herramienta a motor, sin cables, de
las figuras 1A-1C.
La figura 6B es una vista desde el extremo, de
la parte del cuerpo principal del bloque de terminales de la
herramienta.
La figura 7 es una vista, en perspectiva, del
bloque de terminales del conjunto de baterías de la figura 2.
La figura 8 es una vista, en sección
transversal, que ilustra el interfaz entre el conjunto de baterías y
la herramienta.
La figura 9 es una vista desde el lado derecho,
de un segundo conjunto de baterías, para el sistema de la
herramienta a motor sin cables de la presente invención.
La figura 10 es una vista, desde el lado
derecho, de un tercer conjunto de baterías, para el sistema de la
herramienta a motor sin cables de la presente invención.
La figura 11 es una vista parcial, con las
piezas desmontadas y parcialmente en sección, que ilustra el
cargador del conjunto de baterías del sistema de la presente
invención, mostrado asociado de forma operativa con el primer
conjunto de baterías.
La figura 12 es una vista en perspectiva del
cargador del conjunto de baterías de la figura 11.
La figura 13 es una vista en perspectiva de una
segunda herramienta a motor sin cables del sistema de la presente
invención, asociado de forma operativa con un convertidor.
La figura 14 es una vista en sección transversal
que ilustra la interconexión entre la herramienta a motor sin
cables y el convertidor.
La figura 15 es una vista lateral de una tercera
herramienta a motor sin cables del sistema de la presente
invención.
La figura 16 es una representación esquemática
que ilustra la compatibilidad de las diversas baterías y
herramientas de la presente invención.
Haciendo una referencia general a los dibujos,
se ilustra un sistema de herramientas a motor sin cables, fabricado
de acuerdo con la descripción de una realización preferente de la
presente invención. Se muestran, a título de ejemplo, herramientas
a motor sin cables del sistema, que incluyen, a título de ejemplo,
una sierra circular a motor (10) (figura 1), una sierra alternativa
(12) (figura 13) y un taladro (14) (figura 15). Las herramientas
(10-14) incluyen, cada una de ellas, un motor
convencional de corriente continua (CC) (no mostrado), adaptado
para ser accionado con una tensión común. En la realización a título
de ejemplo, se pretende que las herramientas
(10-14) estén accionadas por una tensión eléctrica a
24 voltios. Resultará evidente para los expertos en la materia que
la presente invención no está limitada a los tipos particulares de
herramientas mostradas en los dibujos, ni a las tensiones
específicas. A este respecto, la materia de la presente invención es
aplicable virtualmente a cualquier tipo de herramienta a motor y a
cualquier tensión de alimentación.
Haciendo una referencia continuada a los
dibujos, se muestra adicionalmente el sistema de la presente
invención de manera que incluye, en general, un primer conjunto
(16) de baterías recargables. El sistema de la presente invención
se muestra asimismo de manera que incluye generalmente un
convertidor de corriente alterna/corriente continua (CA/CC) (18) y
un cargador (20) de la batería para cargar el conjunto (16) de
baterías. El cargador (20) de la batería se muestra en la figura 11
parcialmente en sección, y asociado de manera operativa con el
conjunto (16) de baterías. En la figura 13, se muestra el
convertidor de CA/CC unido de manera desmontable a la sierra
alternativa (12).
La atención de la presente invención se dirige
más particularmente a las interconexiones entre las herramientas
(10-14) y el conjunto (16) de baterías, a las
interconexiones entre las herramientas (10-14) y el
convertidor de CA/CC (18), y a las interconexiones entre el
conjunto (16) de baterías y el cargador (20) de la batería. Durante
el resto de esta descripción detallada, se comprenderá que la
interconexión de cada una de las herramientas
(10-14) es substancialmente idéntica.
Haciendo una referencia particular a las figuras
2-6, se ilustra el conjunto (16) de baterías
recargables de la presente invención para incluir generalmente un
cuerpo (22), una batería (24) que, en la realización ilustrada a
título de ejemplo, es una batería de níquel-cadmio
de 24 voltios, y un bloque de terminales (26) del conjunto de
baterías. El cuerpo (22) se muestra incluyendo una primera y segunda
mitades (28) y (30) que están unidas por una línea de partición
(32) que se extiende longitudinalmente. De manera alternativa, debe
entenderse que el cuerpo (22) puede incluir un par de mitades unidas
por una línea de partición que se extiende lateralmente, u otras
diversas construcciones que incluyen dos o más partes del
cuerpo.
cuerpo.
La primera y la segunda mitades (28) y (30) del
cuerpo envolvente (22) cooperan para formar una parte superior (34)
que define una primera cámara (36) y una parte inferior (38) que
define una segunda cámara (40). La primera cámara (36) aloja el
bloque de terminales (26) del conjunto de baterías, mientras que la
segunda cámara (40) recibe la batería (24). El bloque de terminales
(26) del conjunto de baterías está sujeto contra el movimiento
lateral y longitudinal con respecto al cuerpo (22), excepto para
unas mínimas tolerancias para el apilado de las piezas. En una de
las aplicaciones, el cuerpo (22) del conjunto de baterías tiene una
longitud total de aproximadamente 11,5 cm, una anchura total de
aproximadamente 9,5 cm y una altura total de aproximadamente 9,5
cm.
En la realización a título de ejemplo, la
primera y la segunda mitades (28) y (30) del cuerpo (22) están
fabricadas, cada una de ellas, de manera unitaria en un plástico
rígido o en otro material adecuado. La primera y la segunda mitades
(28) y (30) están unidas mediante elementos de fijación (42) que
generan la rosca. Los elementos de fijación (42) que generan la
rosca pasan a través de unas aberturas (44) que cooperan y las
partes salientes de unos tornillos (46) formadas de forma integral
con las mitades (28) y (30). En el montaje, los elementos de
fijación (42) generan roscas en las partes salientes de los
tornillos (46) del cuerpo (30). En la realización ilustrada a
título de ejemplo, la primera mitad (28) del cuerpo (22) está
formada de manera tal que incluye una ranura periférica (50)
adaptada para alojar un nervio de unión periférico (no mostrado
específicamente) que se extiende alrededor de la segunda mitad
(30).
Para facilitar un acoplamiento desmontable del
conjunto (16) de baterías a la herramienta (10), la parte superior
(34) del cuerpo (22) está formada de manera que incluye un par de
carriles de guía (52). Los carriles de guía (52), que serán
descritos más adelante, están alojados de forma deslizante en las
ranuras (54) que colaboran, definidas mediante los carriles (55)
formados en un cuerpo (56) de la herramienta (10). Para facilitar
todavía más el acoplamiento desmontable del conjunto (16) de
baterías de la herramienta (10), la parte superior (34) del cuerpo
(22) define un rebaje (58). El rebaje (58) está adaptado para alojar
uno o varios enganches (59) que lleva el cuerpo (56) de la
herramienta (10). El enganche (59) tiene una construcción y un
funcionamiento convencionales, y está desviado mediante un resorte
hacia una posición baja, de manera que se encaja en el rebaje (58)
al introducir el conjunto (16) de baterías recargables. De este
modo, se impide la extracción del conjunto (16) de baterías hasta
que se vence el resorte de desviación del enganche (59) de manera
convencional en lo que se refiere a la presente invención.
Continuando la referencia a las figuras
2-5, y con una referencia adicional a las figuras 7
y 8, el bloque de terminales (26) del conjunto de baterías está
ilustrado de manera que incluye generalmente una parte principal
del cuerpo (60) fabricada en un plástico rígido o en otro material
adecuado, y una serie de terminales (62). Los terminales (62) son
generalmente terminales de cuchillas de forma plana, orientados cada
uno de ellos en un plano substancialmente perpendicular a un suelo
(64) (mostrado en la figura 2) que define parcialmente la cámara
superior (36) del cuerpo (22). Cada cuchilla del terminal (62)
incluye un primer extremo (66) que se extiende en sentido
descendente desde la parte (60) del cuerpo principal. Los terminales
de cuchillas (62) incluyen además, cada uno, un segundo extremo
(68) que se extiende hacia adelante. En la realización preferente,
los segundos extremos (68) de los terminales de las cuchillas (62)
están separados en sentido ascendente del suelo (64). Tal como se
comprenderá mejor más adelante, dicha separación de los terminales
de cuchillas (62) del suelo (64) proporciona un mayor espacio
alrededor de los terminales de cuchillas (62) y reduce el riesgo de
contaminación de los terminales con polvo y otros residuos. Además,
dicha separación de los terminales (62) del suelo (64) permite que
los contactos del cargador (20) estén encerrados más completamente
mediante material aislante. Este aspecto de la presente invención
será comentado luego más ampliamente. Además, en la realización
preferente, las puntas delanteras de los terminales de cuchillas
(62) y de los carriles de guía (52) están alineadas de manera
transversal.
El cuerpo principal (60) del bloque de
terminales (26) se muestra aprisionado entre las mitades (28) y (30)
del cuerpo (22). Esta disposición mejora el montaje al permitir que
el bloque de terminales (26) quede conectado eléctricamente, en
primer lugar, a la batería (24) y posteriormente aprisionado entre
las mitades (28) y (30). El cuerpo principal (60) se muestra de
manera que incluye un par de ranuras en forma de arco (70)
dispuestas en una superficie inferior del mismo, para alojar en el
montaje las partes salientes de los tornillos (46) del cuerpo (20).
De manera similar, el lado superior del cuerpo principal (60)
incluye un rebaje (72) para alojar el rebaje (58) del cuerpo (22).
La parte del cuerpo principal (60) se muestra además de manera que
incluye una serie de partes aislantes (74) interpuestas entre los
terminales de cuchillas (62) adyacentes y situadas asimismo al
exterior de cada uno de los extremos más salientes de los terminales
de cuchillas (62). Las partes aislantes (74) protegen los
terminales de cuchillas (62) de contactos o daños ocasionales.
En la realización ilustrada a título de ejemplo,
el bloque de terminales (26) del conjunto de baterías incluye
cuatro terminales de cuchillas (62). Dos de los terminales de
cuchillas (62) son los terminales positivo y negativo de la batería
(24). Un tercer terminal (62) puede ser utilizado para controlar la
temperatura de la batería (24) y un cuarto terminal puede ser
utilizado para la identificación de la batería. Las funciones
particulares del tercer y cuarto terminales (62) están fuera del
ámbito de la presente invención, y no es necesario que sean
descritas en esta descripción con detalle. Los expertos en la
técnica comprenderán que los terminales adicionales (62) pueden ser
utilizados dentro del ámbito de la presente invención.
Haciendo referencia a continuación
específicamente a las figuras 6A-B y 8, se
describirá un bloque de terminales (76) que lleva la herramienta
(10). El bloque de terminales (76) está sujeto al cuerpo (56), de
tal manera que impide el desplazamiento lateral con respecto al
cuerpo, excepto para las tolerancias para el apilado de las piezas.
En la realización ilustrada a título de ejemplo, el bloque de
terminales (76) de la herramienta está sujeto al cuerpo (56) de
manera que impide asimismo el desplazamiento longitudinal. Sin
embargo, tal como se comentará más adelante, determinadas
aplicaciones pueden precisar una traslación longitudinal limitada
del bloque de terminales (76) de la herramienta.
El bloque de terminales (76) de la herramienta
está ilustrado de manera que generalmente incluye una parte
principal (80) del cuerpo, un primer o segundo elementos terminales
(82) y un segundo elemento o terminal positivo (84). El primer
elemento terminal (82) incluye un terminal macho negativo (86) y un
terminal hembra negativo (88). De manera similar, el segundo
elemento terminal incluye un terminal macho positivo (90) y un
terminal hembra positivo (92). Tal como se comentará además más
adelante, los terminales hembra (88) y (92) están adaptados para
alojar los terminales de las cuchillas positivos y negativos (62)
del bloque de terminales (26) del conjunto de baterías. Los
terminales macho (86) y (90) están adaptados para conectar
eléctricamente la herramienta (10) al convertidor (18). Tal como se
muestra en la figura 8, cuando el conjunto (16) de baterías está
conectado operativamente a la herramienta (10), los terminales macho
(86) y (90) del bloque de terminales (76) de la herramienta están
alojados dentro de espacios libres mostrados en la realización a
título de ejemplo, como las aberturas (96) dispuestas en cada uno
de los carriles (52). De manera alternativa, los espacios (96) para
alojar los terminales macho (86) y (90) pueden adoptar la forma de
ranuras dispuestas en los carriles (52), o los carriles pueden
estar recortados. Se comprenderá que los terminales macho (86) y
(90) no tienen ninguna función eléctrica cuando el conjunto (16) de
baterías está unido a la herramienta (10).
Tal como se muestra en particular en la vista
del extremo de la figura 6B y en la vista en sección transversal de
la figura 8, el cuerpo principal (80) del bloque de terminales (76)
de la herramienta incluye una serie de marcos de ventana (98), cada
uno de los cuales define una ventana o abertura (100) para alojar y
guiar cada una de las cuchillas (62) de los terminales. Los
terminales hembra (88) y (92) del bloque de terminales (76) de la
herramienta están dispuestos en el interior de los marcos de las
ventanas (98) adyacentes. Los marcos de ventanas (98) tienen
generalmente forma de U e incluyen, cada uno de ellos, un par de
patas (102) que se extienden en sentido longitudinal, conectadas
mediante un segmento intermedio (103). Están dispuestas unas
aberturas (104) entre los marcos de ventanas adyacentes (98) para
alojar las partes aislantes (74). En la realización a título de
ejemplo, los extremos de cada una de las patas (102) de los marcos
(98) son generalmente de forma triangular, de manera que definen
unas superficies de entrada para las partes aislantes (74) en las
aberturas (104) y asimismo para las cuchillas de los terminales (62)
en sus respectivas aberturas (100).
Tal como se muestra más claramente en la figura
6B, la parte (80) del cuerpo principal del bloque de terminales
(76) de la herramienta incluye un par de carriles separados
lateralmente (97). La parte principal (80) del cuerpo incluye
además un par de aberturas (101) que alojan los terminales macho
(86) y (90). Los carriles (97) están adaptados para ser alojados en
el interior de las ranuras (99) dispuestas en el cuerpo (30) del
conjunto (16) de baterías, inmediatamente debajo de los carriles de
guía (52). Tal como se comentará además más adelante, los carriles
(97) separados lateralmente establecen un ajuste fuerte con las
ranuras (99) para alinear de forma exacta el bloque de terminales
(76) de la herramienta con el bloque de terminales (26) del
conjunto de baterías.
Haciendo referencia específica a la figura 11,
se muestra una vista, parcialmente en sección, del cargador (20) de
la batería del sistema de la presente invención asociado
operativamente a un conjunto (16) de baterías, parcialmente
extraído a efectos de la ilustración. La figura 12 es una vista en
perspectiva, en elevación, del cargador (20) mostrado con el
conjunto (16) de baterías extraído. En la realización preferente, el
cargador (20) de la batería es un cargador no aislado. Tal como se
utiliza en esta memoria, el término no aislado se entiende que
significa que la tensión de salida no está aislada de la tensión de
entrada de la red. El cargador (20) de la batería incluye un cuerpo
(110) que incluye un piso abierto rebajado (111). El cuerpo (110)
del cargador de la batería incluye además una sección posterior de
acoplamiento (112) que encaja mecánicamente con la parte superior
(34) del cuerpo del paquete (22) de la batería.
La sección posterior (112) de acoplamiento
incluye un par de ranuras opuestas (54), similares a las dispuestas
en el cuerpo de la herramienta (56) que aloja los carriles de guía
(52) del paquete (22) de la batería. El cargador (20) de la batería
incluye además un juego de terminales hembra que tiene, por lo
menos, un par de terminales hembra (114) para alojar terminales de
cuchillas positivo y negativo (62) del paquete de terminales (26)
de la batería. Un cable eléctrico (116) suministra corriente alterna
(por ejemplo, electricidad a 120 voltios) al cargador (20) de la
batería. El posicionado adyacente de las cuchillas positivas y
negativas del terminal (62) permite un esquema de circuito del
cargador que reduce las interferencias electromagnéticas.
El cuerpo (110) del cargador de baterías se
muestra más claramente en la figura 12 para definir una serie de
aberturas (140) de los terminales de cuchillas, que se corresponden
en número con los terminales (62) de las cuchillas del conjunto
(16) de baterías. Las aberturas (140) de los terminales de las
cuchillas están definidas mediante partes aislantes (142) adaptadas
para alojar de manera cooperativa las partes aislantes (74) del
conjunto (16) de baterías. A este respecto, las partes aislantes
adyacentes (142) están separadas para definir unas aberturas (144)
para alojar las partes aislantes (74). Las partes aislantes (142)
del cuerpo del cargador (110) incluyen, cada una de ellas, un par
de paredes laterales (146) orientadas verticalmente y un segmento
superior (148) orientado horizontalmente. Los segmentos superiores
(148) funcionan para ocultar los terminales (114) con respecto a
contactos o daños ocasionales. Dado que las cuchillas de los
terminales (62) del conjunto (16) de baterías están separadas
verticalmente del suelo (64), los segmentos superiores (148) pueden
estar acomodados entre las mismas. Los expertos en la materia
comprenderán que el resto del cargador (20) de la batería es de una
construcción convencional, en lo que respecta a la presente
invención.
El conjunto (16) de baterías se carga en el
cargador (20) colocando, en primer lugar, verticalmente el paquete
(16) en el piso (111) y luego deslizando el paquete hacia atrás para
hacer encajar los carriles (52) del paquete (16) con las ranuras
(54) del cargador (20). Mientras está sobre el piso (111), el
paquete (16) está soportado por los nervios (113). El piso abierto
(111) facilita el posicionado del paquete (16) en el cargador (20),
dado que el paquete (16) está alineado, en primer lugar, de una
manera aproximada con el cargador (20), mediante su colocación
sobre el piso (111), y siendo luego conectado mecánica y
eléctricamente mediante una acción de deslizamiento hacia atrás. Se
dispone de una interconexión mecánica de una estabilidad mejorada.
En el caso de que un usuario levante el paquete (16) y el cargador
(20) solamente sujetando el paquete (16), los carriles encajados
(52) y las ranuras (54) evitan esfuerzos potencialmente dañinos
sobre los terminales eléctricos. De esta manera, la combinación del
piso de carga (111) y la sección posterior de acoplamiento (112)
proporciona una mejora de la ergonomía de carga y de la estabilidad
mecánica de la conexión.
Haciendo referencia a continuación a la figura
13, el convertidor (18) del sistema de la presente invención está
ilustrado unido de manera operativa a la sierra alternativa (12). De
nuevo, se comprenderá que la herramienta particular (12) mostrada
en la figura 13 es meramente a título de ejemplo. A este respecto,
el convertidor (18) es operativo para ser utilizado con la sierra
circular (10) mostrada en la figura 1, con el taladro (14) mostrado
en la figura 15, o con cualquier otra herramienta similar fabricada
según lo que se da a conocer en la presente invención. El
convertidor (18) de la figura 13 está específicamente adaptado para
convertir la electricidad de la red de suministro de corriente
alterna en electricidad a corriente continua a 24 voltios.
En la realización preferente, el convertidor
(18) es un convertidor no aislado e incluye un cuerpo (120) y un
cable de suministro eléctrico (122). El cuerpo (120) es
substancialmente similar al cuerpo (22) del conjunto (16) de
baterías. A este respecto, el cuerpo (120) incluye la primera y
segunda mitades, unidas por una línea de partición que se extiende
en sentido longitudinal. De manera alternativa, el cuerpo (120)
puede incluir tres (3) o más piezas. Una parte superior (122) del
cuerpo (120) incluye un par de carriles de guía (124) similares a
los del conjunto (16) de baterías.
Continuando la referencia a la figura 13, y con
una referencia adicional a la figura 14, el convertidor (18) se
muestra de manera tal que incluye un par de terminales hembra (128)
adaptados para alojar los terminales macho (86) y (90) del bloque
de terminales (76) de la herramienta. Los terminales hembra (128)
están hundidos en el interior de la parte superior (122) del cuerpo
(120) del convertidor (18). En la realización preferente, los
terminales hembra (128) están hundidos en el interior del cuerpo
(120) del convertidor (18), aproximadamente 8 mm o más. La
corriente alterna CA es convertida en corriente continua CC mediante
el convertidor (18) y es suministrada a la herramienta (12) a
través de los terminales (128). Cuando el convertidor (18) está
instalado operativamente en la herramienta (12), los terminales
hembra (88) y (92) del bloque de terminales (76) de la herramienta
son eléctricamente inoperantes.
Tal como se ha descrito anteriormente, las
herramientas a título de ejemplo (10)(14) mostradas en los dibujos
están diseñadas específicamente para funcionar con electricidad, con
corriente continua a 24 voltios. Haciendo referencia a la
ilustración esquemática de la figura 16, se muestra el sistema de la
presente invención que incluye además una segunda y una tercera
líneas (B) y (C) de herramientas a motor sin cables, específicamente
previstas para funcionar con corriente alterna. Con la excepción de
sus motores, la segunda y la tercera líneas (B) y (C) de
herramientas a motor son substancialmente idénticas a las
herramientas (10-14) de la primera línea (A). A
efectos de identificación, las herramientas de la segunda y tercera
líneas (B) y (C) se indican en los dibujos con numerales de
referencia comunes, con un asterisco y un doble asterisco,
respectivamente. Se entenderá que las herramientas
(10'-14') y (10''-14'') son
accionadas por las segundas y las terceras tensiones,
respectivamente. En la realización a título de ejemplo, las segundas
y terceras tensiones son respectivamente inferior y superior a la
primera tensión. La serie de líneas (A-C) de
herramientas de corriente alterna accionadas operativamente a
diferentes valores de la tensión, proporcionan al consumidor una
amplia gama de selección para acomodarse a los requisitos de
potencia específicos.
Tal como se muestra en las figuras 9 y 10, el
sistema de la presente invención está ilustrado de modo que incluye
los segundos y terceros paquetes de baterías (16') y (16'') para
suministrar electricidad, respectivamente, a las segundas y
terceras tensiones. Los segundos y terceros paquetes de baterías
(16') y (16'') son substancialmente idénticos en su construcción
respecto al primer conjunto (16) de baterías. Por este motivo, los
numerales de referencia introducidos antes con respecto al primer
conjunto (16) de baterías serán utilizados para identificar los
elementos comunes de los segundos y terceros paquetes de baterías
(16') y (16'').
El tercer conjunto de baterías (16'') difiere
del primer conjunto (16) de baterías en que su cuerpo (22) es
substancialmente más largo en una dirección longitudinal, de forma
que aloja células adicionales de la batería. En la realización a
título de ejemplo, las dimensiones en anchura y en altura del tercer
conjunto de baterías (16'') son idénticas a las dimensiones
correspondientes del primer conjunto (16) de baterías. Por
consiguiente, los carriles (52) del tercer conjunto de baterías
(16'') son más largos, tal como lo son las ranuras (54) formadas en
los cuerpos (56) de las herramientas (10-14) de la
tercera línea.
Se pretende que el sistema de la presente
invención impida el acoplamiento operativo de cualquier paquete de
baterías (por ejemplo, -16- ó -16''-) con una herramienta de un
valor inferior de la tensión, de manera que los motores eléctricos
estén protegidos contra daños. Por ejemplo, se pretende que el
tercer conjunto de baterías (16'') de la tensión más elevada quede
bloqueado tanto para las herramientas (10-14) de la
primera línea (A), como para las herramientas
(10'-14') de la segunda línea (B). A este respecto,
se muestra el cuerpo (22) del tercer conjunto de baterías (16'')
que incluye un nervio de bloqueo (130). En la realización ilustrada,
el nervio (130) se extiende aproximadamente 86 milímetros desde una
pared de referencia (132) y tiene aproximadamente dos milímetros de
altura y dos milímetros de anchura. La pared de referencia (132)
limita normalmente el desplazamiento de los carriles (52) con
respecto a las ranuras (54). Una superficie de tope apropiada (133)
se acoplará al nervio (130) e impide el acoplamiento del tercer
conjunto de baterías (16'') que tiene una tensión más elevada, con
los bloques de terminales (76) de las herramientas de la primera y
la segunda líneas (A) y (B).
Haciendo referencia en particular a la figura 5,
el primer conjunto (16) de baterías está diseñado para quedar
bloqueado para las herramientas de la tensión menor
(10'-14') de la segunda línea (B), y no es
suficientemente largo para encajar en el bloque de terminales de la
tercera línea (C). El primer conjunto (16) de baterías tiene un
nervio de bloqueo (134) que se extiende aproximadamente 14
milímetros desde la pared de referencia (132). De nuevo, el nervio
de bloqueo (134) tiene aproximadamente dos milímetros de altura y
dos milímetros de anchura. Aunque no está mostrado específicamente,
se comprenderá que las ranuras (54) de las herramientas
(10-14) de la primera línea (A), están formadas para
admitir el nervio de bloqueo (134), mientras que las ranuras de las
herramientas de la segunda línea (B) de menor tensión no lo
están.
Haciendo referencia específicamente a la figura
9, que ilustra el segundo conjunto de baterías (16'), se
comprenderá que el segundo conjunto de baterías (16') no está
específicamente previsto que quede bloqueado mecánicamente por
ninguna de las herramientas de cualquiera de las líneas
(A-C). Sin embargo, la longitud del conjunto de
baterías (16'), que en la realización preferente es idéntica a la
del primer conjunto (16) de baterías, es insuficiente para
acoplarse al bloque terminal de la herramienta de la tercera línea
(C) de herramientas. El conjunto de baterías (16') está adaptado
para funcionar tanto con la primera como con la segunda líneas de
herramientas (A) y (B). En la disposición alternativa comentada
anteriormente, en la cual el tercer conjunto de baterías (16'') de
la tensión más elevada tiene una longitud idéntica a la del primer
y segundo paquetes de baterías (16) y (16'), el segundo conjunto de
baterías de baja tensión (16') no necesitaría ser bloqueado para
las herramientas de la línea (C) de tensión más elevada. No
obstante, es posible que no exista suficiente potencia disponible
para las utilizaciones previstas. La línea de trazos entre los
paquetes de baterías (16) y (16') y las herramientas de la tercera
línea (C), mostrada en la figura 16, indica esta alternativa en la
que no se impide el acoplamiento eléctrico.
El acoplamiento del conjunto de baterías (18) al
cuerpo (56) alinea o centra automáticamente los terminales de
cuchillas (62) del conjunto (16) de baterías con los terminales
hembra (88) y (92) del bloque de terminales (76) de la herramienta.
Cuando se introduce el conjunto (16) de baterías en el cuerpo (56)
de la herramienta, se produce en dos fases la alineación del
paquete del terminal de cuchillas (62) y de los terminales hembra
(88) y (92) de la herramienta. En una primera fase, los carriles de
guía (52) están acoplados de forma ligera en las ranuras (54) de
unión de la herramienta. El recorrido total del conjunto (16) de
baterías con respecto al cuerpo (56) es de aproximadamente 60 mm.
En la segunda fase, que se produce aproximadamente durante los
últimos 22 mm de recorrido del paquete (16) con respecto al cuerpo
(56), las ranuras (99) del cuerpo (30) del conjunto (16) de
baterías se acoplan a los carriles (97) del bloque (76) de
terminales de la herramienta con un ajuste fuerte. En la
realización preferente, el cuerpo (30) y los carriles de alineación
(97) tienen un ajuste ligero. Este acoplamiento alinea con
precisión el conjunto (16) de baterías con el bloque de terminales
(76) de la herramienta, y a su vez alinea el bloque de terminales
(26) del conjunto con el bloque de terminales (76) de la
herramienta. Normalmente, las cuchillas de los terminales (62) del
paquete (16) se acoplan a los terminales hembra (88) y (92) de la
herramienta sin alineación posterior. Si las cuchillas de los
terminales (62) se doblan, entonces la cuchilla del terminal (62)
puede acoplarse a un marco de ventana asociado (98) del bloque de
terminales de la herramienta (76). Las patas cónicas (102) del marco
(98) pueden ayudar a enderezar una cuchilla terminal (62)
ligeramente torcida. Si la cuchilla (62) del terminal está
considerablemente torcida, el marco (98) impide la entrada de la
cuchilla del terminal (62) en la abertura (100).
Tal como se ha mencionado anteriormente, puede
ser deseable, de manera alternativa, permitir que el bloque de
terminales (76) de la herramienta se deslice longitudinalmente en el
cuerpo (56) de la herramienta. Cuando el paquete de las cuchillas
del terminal (62) se introduce en los terminales hembra (88) y (92)
de la herramienta, en una disposición de este tipo, las cuchillas
de terminales del paquete (62) se acoplan a los terminales hembra
de la herramienta (88) y (92), y trasladan ligeramente el bloque de
terminales de la herramienta (76) hacia atrás. Por ejemplo, dicha
traslación puede ser del orden de 2 mm aproximadamente. Cuando el
bloque de terminales (76) de la herramienta alcanza su límite de
recorrido con respecto al cuerpo de la herramienta (56), el paquete
de los terminales de las cuchillas (62) es introducido entre los
terminales hembra (88) y (92) de la herramienta. A continuación, el
paquete de las cuchillas de los terminales (62) queda firmemente
sujeto entre los terminales hembra (88) y (92) de la herramienta. Si
el conjunto (16) de baterías se desplaza con respecto al cuerpo
(56) de la herramienta, debido a la vibración de la herramienta (10)
a lo largo de un eje paralelo a los carriles de guía (52), el
paquete (16) y el bloque de terminales de la herramienta (76) se
desplazan juntos. Este movimiento conjunto del bloque de terminales
(76) de la herramienta y el paquete (16) puede reducir el desgaste
del paquete de cuchillas (62) y de los terminales hembra (88) y
(92).
Haciendo referencia en particular a la figura 2,
se muestra el conjunto (16) de baterías de la presente invención
incluyendo unas protuberancias (160) para facilitar la extracción
del conjunto (16) de baterías del cuerpo (56) de la herramienta, o
del cargador (20). En la realización a título de ejemplo, cada una
de las mitades (28) y (30) del cuerpo incluye un par de
protuberancias (160) separadas verticalmente, dispuestas a un lado
del cuerpo (22), adyacentes al lado posterior del cuerpo (22). Cada
protuberancia (160) está ilustrada de manera que tiene una forma
curva convexa y tiene una parte anterior que el usuario puede
encajar directamente con el dedo pulgar o el índice. Por ejemplo,
la anchura del conjunto (16) de baterías permite que el usuario
encaje la protuberancia superior (160) de la segunda mitad (30) del
cuerpo con el pulgar derecho y la protuberancia superior (160) de
la primera mitad (28) del cuerpo, con el dedo índice derecho. Las
protuberancias inferiores (160) pueden ser utilizadas de una manera
similar cuando se invierte el conjunto (16) de baterías en el
cargador (20).
La presente invención da a conocer una serie de
ventajas. Una ventaja de la presente invención resulta de dar a
conocer un conjunto de baterías para una herramienta a motor sin
cables, con una primera y una segunda mitades del cuerpo que
definen las cámaras superior e inferior. En la cámara inferior puede
colocarse una batería y en la cámara superior puede colocarse un
bloque de terminales del conjunto de baterías. Dicha construcción
simplifica el montaje, aumenta la duración del paquete y es
particularmente adecuada para paquetes pesados que tienen un gran
número de células de batería.
Una segunda ventaja de la presente invención
resulta de dar a conocer un conjunto de baterías para una
herramienta a motor, sin cables, que tiene unos carriles de guía
que se extienden longitudinalmente para encajar la herramienta, y
unas cuchillas terminales que se extienden longitudinalmente,
situadas entre los carriles. Las puntas delanteras de las cuchillas
terminales y los carriles de guía tienen unas puntas frontales
alineadas transversalmente. Dicha construcción simplifica y
contribuye a la alineación exacta de las cuchillas terminales con
los carriles de guía, contribuyendo de este modo a la alineación
del paquete de las cuchillas del terminal con los terminales de la
herramienta.
Una tercera ventaja de la presente invención
resulta de disponer de un conjunto de baterías para una herramienta
a motor, sin cables, que tiene un cuerpo que define una cámara
superior que aloja un bloque de terminales. El bloque de terminales
incluye una serie de paquetes de terminales que son perpendiculares
al suelo y están separados de dicho suelo de la cámara superior,
proporcionando de este modo un espacio mejorado alrededor de los
terminales y reduciendo también la posibilidad de contaminación de
los terminales con residuos.
Una cuarta ventaja que resulta de la presente
invención, se refiere a un método para interconectar eléctricamente
y de manera desmontable un conjunto de baterías con un bloque de
terminales de una herramienta, en una herramienta a motor sin
cables. El conjunto de baterías se centra, en primer lugar,
aproximadamente a lo largo de un eje longitudinal de la empuñadura
de la herramienta, mediante el acoplamiento de los carriles de guía
con los carriles que colaboran que soporta la herramienta. A
continuación, el conjunto de baterías se centra con precisión
mediante el acoplamiento de los terminales del conjunto de baterías
del bloque de terminales de la herramienta con el conjunto de
baterías.
Una quinta ventaja de la presente invención es
la de dar a conocer un conjunto de baterías para una herramienta a
motor sin cables, que incluye unas protuberancias adecuadas para
facilitar la extracción manual.
Una sexta ventaja de la presente invención
resulta de dar a conocer un sistema de herramientas a motor, sin
cables, que incluye un paquete de baterías recargables que tiene
terminales macho o salientes (para conectar a los terminales
hundidos o hembra de un cargador), un convertidor de CA/CC no
aislado que tiene terminales hundidos o hembra para interconectar
con la herramienta, y un cargador no aislado que tiene unos
terminales hundidos para interconectar con el conjunto de baterías.
La utilización de componentes no aislados (en comparación con los
aislados) simplifica la construcción y reduce los costes. La
invención da a conocer un convertidor con terminales hembra y un
paquete con terminales macho, que son compatibles mecánica y
eléctricamente con una herramienta que tiene tanto terminales macho
como hembra. Esto permite que el sistema sea accionado con un
paquete de baterías de CC sin cables o con un convertidor de CA/CC
con cable, y proporciona al usuario flexibilidad en la selección de
las fuentes de energía.
Una séptima ventaja de la presente invención
resulta de dar a conocer un sistema de herramientas a motor, sin
cables, que incluye un cargador que tiene un cuerpo con un piso
abierto rebajado para alojar en sentido vertical un paquete de
baterías recargables, y una parte de acoplamiento (preferentemente
ranuras) para alinear de manera mecánica el conjunto de baterías y
los terminales del cargador, y asimismo para conectar de manera
mecánica el conjunto de baterías en el cargador, de manera que el
traslado longitudinal del conjunto de baterías hacia la parte de
acoplamiento impide el desplazamiento vertical del conjunto de
baterías con respecto al cuerpo. La carga vertical del paquete en
un piso abierto del cargador, antes de acoplar los carriles del
paquete en las ranuras del cargador en las que encaja, simplifica
la alineación del paquete con las ranuras del cargador. Este método
es particularmente adecuado para paquetes de baterías grandes y
pesados.
Aunque la invención ha sido descrita en la
memoria e ilustrada en los dibujos, haciendo referencia a una
realización preferente, los expertos en la materia comprenderán que
pueden realizarse diversos cambios y pueden sustituirse elementos
por otros equivalentes de la misma, sin apartarse del ámbito de la
presente invención, tal como está definida en las reivindicaciones.
Además, pueden realizarse muchas modificaciones para adaptar una
situación o un material particular a la materia de la invención,
sin apartarse del ámbito esencial de la misma. Por consiguiente, se
pretende que la invención no esté limitada a la realización
particular ilustrada mediante los dibujos, y descrita en la memoria
como la mejor forma actualmente contemplada para llevar a cabo esta
invención, sino que la invención incluya cualesquiera realizaciones
que queden comprendidas dentro de la descripción de las
reivindicaciones adjuntas.
Claims (8)
1. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), que tiene un cuerpo de la
herramienta (56), estando caracterizado el conjunto de
baterías (16) por:
- un cuerpo (22) del conjunto de baterías que tiene una primera y una segunda mitades (28) y (30) que definen una primera y una segunda cámaras (36) y (40);
- una batería (24) dispuesta en la segunda cámara (40); y
- un bloque de terminales (26) del conjunto de baterías, conectado eléctricamente a la batería (24), estando dispuesto el bloque de terminales (26) del conjunto de baterías en la primera cámara (36) y aprisionado entre la primera y la segunda mitades (28) y (30).
2. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según la reivindicación 1, en
el que la primera y la segunda mitades (28) y (30) se interconectan
a lo largo de una línea central (32) del conjunto de baterías (16)
que se extiende longitudinalmente.
3. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según la reivindicación 1 ó 2,
en el que el bloque de terminales (26) del conjunto de baterías
incluye una serie de cuchillas terminales (62) que se extienden en
una dirección paralela a una superficie superior del conjunto de
baterías (16).
4. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo del paquete (22)
de la batería incluye unos primeros y segundos carriles de guía
(52) que se extienden longitudinalmente, adaptados para encajar de
forma deslizante con el cuerpo (56) de la herramienta a motor sin
cables (10).
5. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según la reivindicación 4, en
el que el bloque de terminales del paquete (26) de baterías, está
dispuesto de manera transversal entre los carriles de guía (52) e
incluye una serie de cuchillas terminales (62) que se extienden
longitudinalmente, incluyendo los carriles de guía (52) y la serie
de cuchillas terminales (62) unos extremos delanteros alineados
transversalmente.
6. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que la primera cámara (36) tiene
un suelo (64) y el bloque de terminales (26) incluye una serie de
cuchillas terminales (62), separada cada una de ellas del suelo
(64).
7. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en el que el cuerpo del paquete (22)
de baterías incluye unos primeros y segundos lados separados
lateralmente y un lado posterior orientado de manera
substancialmente perpendicular al mismo, y además en el que el
cuerpo del paquete (22) de baterías incluye unas primeras y segundas
protuberancias (160) dispuestas junto al lado posterior,
respectivamente, en los primeros y segundos lados separados
lateralmente, siendo curvadas ambas primeras y segundas
protuberancias (160) generalmente de forma convexa y adaptadas para
facilitar la extracción manual del conjunto de baterías (16) desde
la herramienta a motor sin cables (10).
8. Conjunto de baterías (16) para una
herramienta a motor sin cables (10), según la reivindicación 4, en
combinación con la herramienta a motor (10), incluyendo la
herramienta a motor (10) un bloque de terminales (76) que tiene un
par de terminales macho (86) y (90) y un par de terminales hembra
(88) y (92), siendo los terminales macho (86) y (90) operativos
para ser utilizados con un convertidor de CA/CC (18), estando
adaptados el par de terminales hembra (88) y (92), cada uno de
ellos, para alojar uno de los terminales (62) positivo y negativo
del bloque de terminales del paquete (26) de la batería, estando
formado cada uno de los carriles de guía (52) para incluir una
abertura (96) para alojar uno del par de terminales macho (86) y
(90) no operativos, asociados.
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