PT1363340E - Sistema de ferramenta motorizada sem fio - Google Patents

Description

DESCRICAO EPÍGRAFE: "SISTEMA DE FERRAMENTA MOTORIZADA SEM FIO" A presente invenção diz respeito em geral a ferramentas eléctricas. Em particular, a presente invenção diz respeito a um sistema de ferramentas eléctricas sem fio. Mais especificamente, mas sem restrição à configuração específica e/ou utilização apresentados, e descrita por motivos de ilustração, a presente invenção refere-se a um sistema de ferramentas eléctricas sem fio com uma interface de bateria melhorada. A presente invenção também diz respeito a um método relacionado.

As ferramentas eléctricas sem fio incluindo unidades de bateria intermutáveis são amplamente conhecidas na técnica. Por exemplo, um desses sistemas é mostrado e descrito na Patente Norte Americana No. 3.952.239, atribuída ao mesmo requerente. A Patente Norte Americana No. 3.952.239 descreve um sistema de ferramentas que utiliza cabeças porta-ferramentas individuais, cada uma das quais incorpora os próprios elementos essenciais como um motor e uma lâmina ou mandril. Este tipo de sistema reduz os requisitos de espaço para armazenamento de ferramentas e aumenta o tempo de vida de cada motor. Outro aspecto significativo de sistemas como o descrito na Patente Norte Americana No. 3.952.239 é o facto de esses sistemas permitirem uma utilização melhorada de baterias de níquel-cádmio incorporadas e de um carregador de baterias 1 associado que são elementos particularmente dispendiosos do sistema.

Embora outros sistemas conhecidos anteriormente, incluindo mas não se limitando ao tipo de sistema descrito na Patente Norte Americana N°. 3.952.239, tenham provado serem adequados para muitas utilizações previstas, estão todos associados a determinadas desvantagens e/ou limitações.

De acordo com um aspecto da presente invenção, é proposto um conjunto de bateria para uma ferramenta eléctrica sem fio com uma caixa da ferramenta, sendo o conjunto de bateria caracterizado por:

Uma caixa da bateria constituída por uma primeira e uma segunda metade que definem uma primeira e uma segunda câmara e; uma bateria colocada na segunda câmara; e um bloco de terminais da bateria ligado electricamente à bateria, estando o bloco de terminais da bateria colocado na primeira câmara e preso entre a primeira e a segunda metades.

De acordo com um outro aspecto, um sistema de ferramentas eléctricas sem fio é caracterizado por um conjunto de bateria e por um carregador de bateria. O conjunto de bateria tem uma caixa e um bloco de terminais. A caixa define uma câmara com uma plataforma. O bloco de terminais está colocado na câmara mencionada, o bloco de terminais mencionado incluindo uma multiplicidade de terminais de lâmina. Cada terminal de lâmina da multiplicidade mencionada de terminais de lâmina está

distanciada da plataforma mencionada. O carregador inclui uma multiplicidade de terminais fêmea para receber a multiplicidade mencionada de terminais de lâmina. O 2 carregador de bateria também inclui uma multiplicidade de zonas isolantes que cobrem substancialmente os terminais fêmea mencionados. Cada zona isolante define uma abertura para receber um dos terminais de lâmina mencionados, desse modo fornecendo acesso a um terminal fêmea associado. Cada zona isolante inclui uma zona superior orientada horizontalmente adaptada para ser recebida entre um terminal de lâmina associado e a plataforma mencionada.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um sistema de ferramentas eléctricas sem fio é caracterizado por um conjunto de bateria recarregável e um carregador de bateria. O conjunto de bateria inclui um par de carris-guia espaçados lateralmente e um bloco de terminais do conjunto de bateria disposto entre os carris-guia mencionados. A caixa inclui uma porção aberta para receber verticalmente o conjunto de bateria mencionado e uma zona de ligação para engatar mecanicamente o conjunto de bateria mencionado. A zona de ligação define um par de ranhuras espaçadas para receber o par mencionado de carris-guia espaçados lateralmente de forma que o movimento de translação longitudinal do conjunto de bateria mencionado em direcção à zona isolante mencionada impede a deslocação vertical da bateria mencionada em relação à caixa mencionada.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, um conjunto de bateria de uma ferramenta eléctrica sem fio é caracterizado por uma caixa do conjunto de bateria incluindo um primeiro e um segundo lado espaçados lateralmente e um lado traseiro orientado substancialmente de forma perpendicular ao primeiro e segundo lados mencionados, que se encontram espaçados lateralmente. A primeira e a segunda protuberâncias estão colocadas adjacentes na parte traseira mencionada no primeiro e 3 segundo lados mencionados espaçados lateralmente, respectivamente, e são ambas geralmente convexas. As protuberâncias facilitam a extracção manual do conjunto de bateria da ferramenta eléctrica sem fio.

De acordo com outro aspecto da presente invenção, é proposto um método para carregar o conjunto de bateria de uma ferramenta eléctrica sem fio. O conjunto de bateria inclui terminais de lâmina positivos e negativos colocados entre os carris-guia, espaçados lateralmente. O método compreende os passos que proporcionam uma carregador de bateria com uma caixa e terminais fêmea positivos e negativos encastrados na caixa mencionada. A caixa tem ainda uma zona aberta e uma zona de ligação com um par de ranhuras espaçadas lateralmente. No segundo passo, a zona aberta é engatada verticalmente com o conjunto de baterias. Num terceiro passo, o conjunto de baterias é deslocado horizontalmente em direcção à zona de ligação mencionada. Num quarto passo, os terminais fêmea positivo e negativo são ligados electricamente aos terminais macho positivos e negativos, respectivamente. Num quarto passo, o conjunto de bateria e o carregador mencionado são engatados mecanicamente fazendo deslizar os carris-guia nas ranhuras de forma a que o deslocamento vertical da bateria em relação ao carregador mencionado seja impedido.

Benefícios e vantagens adicionais da presente invenção tornar-se-ão evidentes para os especialistas na área a que pertence esta invenção através da leitura da descrição seguinte, da configuração preferida e das reivindicações anexas, em conjunto com os desenhos que a acompanham.

As figuras IA a 1C são ilustrações de uma primeira ferramenta eléctrica sem fio de um sistema de ferramentas eléctricas sem fio construído em conformidade com as 4 especificações de uma primeira configuração preferida da presente invenção. A figura 2 é uma vista em perspectiva explodida e ampliada de um primeiro conjunto de bateria do sistema de ferramentas eléctricas sem fio mostrado na figura IA. A figura 3 é uma vista de cima do conjunto de bateria na figura 2. A figura 4 é uma vista de frente do conjunto de bateria da figura 2. A figura 5 é uma vista lateral direita do conjunto de bateria da figura 2. A figura 6A é uma vista em perspectiva explodida e ampliada de um bloco de terminais de uma ferramenta suportado pela ferramenta eléctrica sem fios das figuras IA a 1C. A figura 6B é uma vista de trás da porção do corpo principal do bloco de terminais da ferramenta. A figura 7 é uma vista em perspectiva do bloco de terminais do conjunto de bateria da figura 2. A figura 8 é uma vista em corte que ilustra a interface entre o conjunto de bateria e a ferramenta. A figura 9 é uma vista lateral direita de um segundo conjunto de bateria do sistema de ferramentas eléctricas sem fio da presente invenção. A figura 10 é uma vista lateral direita de um terceiro conjunto de bateria do sistema de ferramentas eléctricas sem fio da presente invenção. A figura 11 é uma vista parcialmente explodida e parcialmente em corte que ilustra um carregador do conjunto de bateria do sistema da presente invenção mostrado em associação funcional com o primeiro conjunto de bateria. 5 A figura 12 é uma vista em perspectiva de um carregador do conjunto de bateria da figura 11. A figura 13 é uma vista em perspectiva de uma segunda ferramenta eléctrica sem fio do sistema da presente invenção mostrado em associação funcional com um conversor. A figura 14 é uma vista em corte que ilustra a interface entre a ferramenta eléctrica sem fio e o conversor. A figura 15 é uma vista lateral de uma terceira ferramenta eléctrica sem fio do sistema da presente invenção. A figura 16 é uma representação esquemática que ilustra a compatibilidade das várias baterias e ferramentas da presente invenção.

Com referência geral aos desenhos, é apresentado um sistema de ferramentas eléctricas sem fio construído em conformidade com as especificações de uma configuração preferida da presente invenção. São mostradas ferramentas eléctricas sem fio como exemplo do sistema, que incluem, através de exemplos, uma serra eléctrica circular 10 (figura 1), uma serra tico-tico 12 (figura 13), e um berbequim 14 (figura 15) . As ferramentas 10 a 14 incluem cada uma um motor CC convencional (não mostrado) adaptado para ser alimentado com uma voltagem comum. Na configuração de exemplo, as ferramentas 10 a 14 devem ser operadas por electricidade a 24 Volt. Para os especialistas, tornar-se-á evidente que a presente invenção não se limita aos tipos de ferramentas específicos mostrados nos desenhos nem a voltagens específicas. Quanto a isto, as instruções da presente invenção são aplicáveis a virtualmente qualquer tipo de ferramenta eléctrica e qualquer voltagem de alimentação. 6

Com continuada referência aos desenhos, o sistema da presente invenção é adicionalmente mostrado para incluir geralmente um primeiro conjunto de bateria recarregável 16. O sistema da presente invenção é mostrado ainda de forma a incluir geralmente um conversor GA/CC 18 e um carregador de bateria 20 para carregar o conjunto de bateria 16. O carregador de bateria 20 é mostrado na figura 11 parcialmente em corte e associado de forma funcional ao conjunto de bateria 16. 0 conversor CA/CC é mostrado na figura 13 ligado de forma a poder ser removido à serra tico-tico 12. O foco da presente invenção diz respeito em particular às interfaces entre as ferramentas 10 a 14 e o conjunto de bateria 16, às interfaces entre as ferramentas 10 a 14 e o conversor CA/CC 18, e às interfaces entre o conjunto de bateria 16 e o carregador de bateria 20. Durante o resto desta descrição detalhada, parte-se do princípio que a interface da ferramenta de cada uma das ferramentas 10 a 14 é substancialmente idêntica.

Com referência em particular às figuras 2 a 6, o conjunto de bateria recarregável 16 da presente invenção é ilustrado para incluir geralmente uma caixa 22, uma bateria 24 que no caso da configuração de exemplo ilustrada é uma bateria de níquel-cádmio de 24 Volts, e um bloco de terminais do conjunto de bateria 26. A caixa 22 é mostrada de modo a incluir uma primeira e uma segunda metade que formam uma concha 28 e 30 que se liga na linha de separação 32 que se estende longitudinalmente. Em alternativa, parte-se do princípio que a caixa 22 pode incluir duas metades que se ligam na linha de separação que se estende lateralmente, ou várias outras construções incluindo duas ou mais porções da caixa. 7 A primeira e a segunda metades da concha 28 e 3 0 da caixa 22 juntam-se para formarem uma porção superior 34 que define uma primeira câmara 36 e uma porção inferior 38 que define uma segunda câmara 40. A primeira câmara 36 recebe o bloco de terminais do conjunto de bateria 26, enquanto a segunda câmara 40 recebe a bateria 24. O bloco de terminais do conjunto de bateria 26 é fixado contra os movimentos lateral e longitudinal em relação à caixa 22 excepto uma tolerância parcial para empilhamento. Numa aplicação, a caixa do conjunto de bateria 22 tem um comprimento total de aproximadamente 11,5 cm, uma largura total de aproximadamente 9,5 cm, e uma altura total de 9,5 cm aproximadamente.

Na configuração de exemplo, a primeira e a segunda partes da concha 28 e 3 0 da caixa 22 são construídas separadamente a partir de um plástico rígido ou outro material adequado. A primeira e a segunda metades da concha 28 e 30 são ligadas através de fixadores em rosca 42. Os fixadores em rosca 42 atravessam os orifícios cooperantes 44 e as zonas dos moentes dos parafusos 46 formadas integralmente com as partes em forma de concha 28 e 30. Depois de montados, os fixadores 42 formam roscas nas zonas do moente do parafuso 46 da caixa 30. Na configuração de exemplo ilustrada, a primeira metade em forma de concha 28 da caixa 22 é formada de modo a incluir uma ranhura periférica 50 adaptada para receber uma nervura de união (não mostrada especificamente) que se estende perifericamente na segunda metade em forma de concha 30.

Para facilitar a ligação amovível do conjunto de bateria 16 com a ferramenta 10, a porção superior 34 da caixa 22 é formada para incluir um par de carris-guia 52. Os carris-guia 52, que serão descritos mais abaixo, são 8 recebidos de forma deslizante em ranhuras cooperantes 54 definidas por carris 55 formados numa caixa 56 da ferramenta 10. Para facilitar ainda mais a ligação amovível do conjunto de bateria 16 à ferramenta 10, a zona superior 34 da caixa 22 define um recesso 58. O recesso 58 é adaptado para receber uma ou mais linguetas 59 da caixa 56 da ferramenta 10. A lingueta 59 é de construção e operação convencional e é colocada numa posição para baixo através de uma mola de tensão de forma a engatar no recesso 58 depois de ser inserida com o conjunto de bateria recarregável 16. A remoção do conjunto de bateria 16 é, dessa forma, impedida até que a mola de tensão da lingueta 59 seja ultrapassada de uma forma convencional no que diz respeito à presente invenção.

Com continuada referência às figuras 2 a 5 e referência adicional às figuras 7 e 8, o bloco de terminais do conjunto de bateria 26 é ilustrado para incluir geralmente uma porção de corpo principal 60 construída em plástico rígido ou outro material adequado e uma multiplicidade de terminais 62. Os terminais 62 são geralmente terminais de lâmina planares, cada um orientado num plano substancialmente perpendicular a uma plataforma 64 (mostrada na figura 2) que define parcialmente a câmara superior 36 da caixa 22. Cada terminal de lâmina 62 inclui uma primeira extremidade 66 que se estende para baixo a partir da porção do corpo principal 60. Cada um dos terminais de lâmina 62 inclui para além disso uma segunda extremidade 68 que se estende para a frente. Na configuração preferida, as segundas extremidades 68 dos terminais de lâmina 62 são espaçadas para cima da plataforma 64. Como será apreciado mais detalhadamente abaixo, esse espaçamento dos terminais de lâmina 62 da 9 plataforma 64 oferece uma folga melhorada à volta dos terminais de lâmina 62 e reduz o risco de contaminação dos terminais por sujidade e outros detritos. Adicionalmente, esse espaçamento dos terminais 62 da plataforma 64 permite que os contactos do carregador 20 sejam mais completamente envolvidos por material isolante. Este aspecto da presente invenção será discutido mais abaixo. Adicionalmente, na configuração preferida, os bordos frontais dos terminais de lâmina 62 e os carris-guia 52 são alinhados transversalmente. 0 corpo principal 60 do bloco de terminais 26 é mostrado preso entre as metades em forma de concha 28 e 30 da caixa 22. Esta disposição melhora o conjunto ao permitir que o bloco de terminais 26 seja ligado primeiro electricamente à bateria 24 e em seguida preso entre as metades em forma de concha 28 e 30. 0 corpo principal 60 é mostrado de modo a incluir um par de ranhuras arqueadas 70 fornecidas numa superfície abaixo das mesmas para acomodar as zonas do moente do parafuso 46 da caixa 20 depois da montagem. De forma semelhante, um lado superior do corpo principal 60 inclui um recesso 72 para acomodar o recesso 58 da caixa 22. A parte do corpo principal 60 é mostrada mais detalhadamente para incluir uma multiplicidade de zonas isolantes 74 interdispostas entre o terminal de lâminas adjacente 62 e também posicionadas para o exterior de cada um dos terminais de lâmina da extremidade externa 62. As zonas isolantes 74 protegem os terminais de lâmina 62 de contacto acidental ou danos.

Na configuração de exemplo ilustrada, o bloco de terminais do conjunto da bateria 26 inclui quatro terminais de lâmina 62. Dois dos terminais de lâmina 62 são o terminal positivo e negativo da bateria 24. Um terceiro 10 terminal 62 pode ser utilizado para controlar a temperatura da bateria 24 e um quarto terminal pode ser utilizado para a identificação da bateria. As funções específicas do terceiro e quarto terminais de lâmina 62 estão fora do âmbito da presente invenção e não necessitam ser descritos detalhadamente aqui. Os especialistas apreciarão o facto de os terminais adicionais 62 poderem ser utilizados dentro do âmbito da presente invenção.

Agora, com referência em particular às figuras 6A a B e 8, será descrito um bloco de terminais 76 da ferramenta 10. 0 bloco de terminais da ferramenta 76 é ligado â caixa 56 de forma a impedir o movimento lateral em relação à caixa excepto uma tolerância parcial para empilhamento. Na configuração de exemplo ilustrada, o bloco de terminais da ferramenta 76 é ligado à caixa 56 de forma a impedir o movimento longitudinal. Todavia, tal como discutido mais abaixo, determinadas aplicações podem necessitar de uma translação longitudinal limitada do bloco de terminais da ferramenta 76. 0 bloco de terminais da ferramenta 76 é ilustrado para incluir geralmente uma parte do corpo principal 80, um membro de terminal primeiro ou negativo 82, e um membro de terminal segundo ou positivo 84. 0 primeiro membro de terminal 82 inclui um terminal macho negativo 86 e um terminal fêmea negativo 88. De forma semelhante, o segundo membro de terminal inclui um terminal macho positivo 90 e um terminal fêmea positivo 92. Tal como será discutido mais detalhadamente abaixo, os terminais fêmea 88 e 92 são adaptados para receberem os terminais de lâmina positivos e negativos 62 do bloco de terminais do conjunto de bateria 26. Os terminais macho 86 e 90 são adaptados para ligarem electricamente a ferramenta 10 ao conversor 18. Tal como 11 mostrado na figura 8, quando o conjunto de baterias 16 é ligada funcionalmente à ferramenta 10, os terminais macho 86 e 90 do bloco de terminais da ferramenta 76 são recebidos nas folgas, mostradas na configuração de exemplo como aberturas 96, proporcionadas em cada um dos carris 52. Em alternativa, as folgas 96 para acomodarem os terminais macho 86 e 90 podem estar na forma de ranhuras proporcionadas nos carris 52 ou os carris podem estar cortados. Parte-se do princípio que os terminais macho 86 e 90 não têm função eléctrica quando o conjunto de bateria 16 estiver ligado à ferramenta 10.

Tal como mostrado especialmente na vista de trás da figura 6B e na vista em corte da figura 8, o corpo principal 80 do bloco de terminais da ferramenta 76 inclui uma multiplicidade de molduras de janela 98 que definem, cada uma, uma janela ou abertura 100 que recebem ou guiam um dos terminais de lâmina 62. Os terminais fêmea 88 e 92 do bloco de terminais da ferramenta 76 estão dispostos dentro de terminais adjacentes das molduras de janela 98. As molduras de janela 98 são geralmente em forma de U e incluem cada uma um par de pernas extensíveis longitudinalmente 102 ligadas por um segmento intermédio 103. As aberturas 104 são fornecidas entre as molduras de janela adjacentes 98 para receberem as porções isolantes 74. Na configuração de exemplo, as extremidades de cada uma das pernas 102 das molduras 98 são geralmente triangulares, de maneira a definir superfícies de introdução das zonas isolantes 74 para as aberturas 104 e também das lâminas de terminal 62 na respectiva abertura 100.

Como mostrado mais claramente na figura 6B, a parte do corpo principal 80 do bloco de terminais da ferramenta 76 inclui um par de carris espaçados lateralmente 97. A parte 12 do corpo principal 80 ainda inclui um par de aberturas 101 que recebem os terminais macho 88 e 90. Os carris 97 estão adaptados para serem recebidos dentro das ranhuras 99 proporcionadas na caixa 30 do conjunto de bateria 16, imediatamente abaixo dos carris -guia 52 Tal como será discutido mais abaixo, os carris espaçados lateralmente 97 estabelecem um ajuste apertado em conjunto com as ranhuras 99 de forma a alinhar com precisão o bloco de terminais da ferramenta 76 com o bloco de terminais do conjunto de bateria 26.

Com referência específica à figura 11, uma vista parcial em corte do carregador da bateria 20 do sistema da presente invenção é mostrado associado de forma funcional a um conjunto de bateria 16 removido parcialmente por motivos da ilustração. A figura 12 é uma vista em perspectiva elevada do carregador 20 mostrado um conjunto de bateria 16 removido. Na configuração preferida, o carregador da bateria 20 é um carregador não isolado. Tal como utilizado neste contexto, o termo não isolado tem como significado que a voltagem de saída não seja isolada da voltagem de saída principal. O carregador de baterias 20 inclui uma caixa 110 incluindo uma plataforma aberta com recessos 111. A caixa do carregador de bateria 110 ainda inclui uma secção de ligação 112 traseira para engatar mecanicamente a zona superior 34 da caixa do conjunto de bateria 22. A secção de ligação traseira 112 inclui um par de ranhuras opostas 54 semelhantes às que são fornecidas na caixa 56 da ferramenta que recebem os carris-guia 52 do conjunto de bateria 22. 0 carregador da bateria 20 ainda inclui um conjunto de terminais fêmea com, pelo menos, um par de terminais fêmea 114 para receber terminais de lâmina positivo e negativo 62 do conjunto de terminais de bateria 13 26. Um fio eléctrico 116 fornece electricidade CA (por exemplo, electricidade de 120 volts) ao carregador de bateria 20. O posicionamento adjacente das lâminas de terminal positivo e negativo 62 torna possível um esquema de circuitos do carregador que reduz a interferência electromagnética. A caixa do carregador da bateria 110 é mostrada mais detalhadamente na figura 12 para definir uma multiplicidade de aberturas de terminais de lâmina 140 que correspondem em número aos terminais de lâmina 62 do conjunto de bateria 16. As aberturas do terminal de lâminas 140 são definidas por porções isolantes 142 adaptadas para receberem cooperativamente as porções isolantes 74 do conjunto de bateria 16. Quanto a este assunto, as porções isolantes adjacentes 142 são espaçadas para definirem aberturas 144 para receberem as zonas isolantes 74. As porções isolantes 142 da caixa do carregador 110 incluem cada uma um par de paredes laterais orientadas verticalmente 146 e um segmento superior orientado horizontalmente 148. Os segmentos superiores 148 funcionam para proteger os terminais 114 de contacto acidental ou danos. Uma vez que os terminais de lâmina 62 do conjunto de bateria 16 são espaçados verticalmente da plataforma 64, os segmentos superiores 148 podem ser acomodados nos intervalos. Os peritos entenderão que o resto do carregador da bateria 20 é de construção convencional no que diz respeito â presente invenção. A bateria 16 é introduzida no carregador 20, em primeiro lugar, posicionando o conjunto de bateria 16 na plataforma 111 e, em seguida, deslizando o conjunto 16 para trás de modo a engatar os carris 52 do conjunto de bateria 16 nas ranhuras 54 do carregador 20. Quando está posicionado na plataforma 111, o conjunto de bateria 16 é 14 suportado por nervuras 113. A plataforma aberta 111 facilita a colocação do conjunto 16 no carregador 20 uma vez que o conjunto 16 é em primeiro alinhado grosseiramente com o carregador 20 através da colocação na plataforma 111 e, em seguida, ligado mecânica e electricamente através de uma acção de deslizamento para trás. É fornecida uma interface mecânica de estabilidade melhorada. No caso de um utilizador levantar o conjunto 16 e o carregador 20 apenas pelo conjunto 16, os carris engatados 52 e as ranhuras 54 evitam cargas potencialmente prejudiciais nos terminais eléctricos. Deste modo, a combinação da plataforma de introdução 111 e da secção de ligação traseira 112 fornece uma ergonomia de carregamento melhorada e estabilidade mecânica da ligação.

Passando à figura 13, o conversor 18 do sistema da presente invenção é ilustrado ligado em modo funcional à serra tico-tico 12. Novamente, será apreciado que a ferramenta específica 12 mostrada na figura 12 é apenas de exemplo. Quanto a este assunto, o conversor 18 está pronto para utilização com a serra circular 10 mostrada na figura 1, o berbequim 14 mostrado na figura 15, ou qualquer outra ferramenta semelhante construída de acordo com as especificações da presente invenção. O conversor 18 da figura 13 é adaptado especificamente para converter electricidade de CA da rede em electricidade de CC de 24 volt.

Na configuração preferida, o conversor 18 é um conversor não isolado e inclui uma caixa 120 e um cabo de alimentação eléctrica 122. A caixa 120 é substancialmente semelhante à caixa 22 do conjunto de bateria 16. Quanto a este assunto, a caixa 120 inclui uma primeira e uma segunda metade em forma de concha unidas numa linha de separação 15 que se estende longitudinalmente. Em alternativa, a caixa 120 pode incluir três (3) ou mais peças. Uma zona superior 122 da caixa 120 inclui um par de carris-guia 124 semelhantes aos do conjunto de bateria 16.

Com continuada referência à figura 13 e referência adicional à figura 14, o conversor 18 é mostrado para incluir um par de terminais fêmea 128 adaptados para receberem os terminais macho 86 e 90 do bloco de terminais da ferramenta 76. Os terminais fêmea 128 estão embutidos dentro da zona superior 122 da caixa 120 do conversor 18. Na configuração preferida, os terminais fêmea 128 estão embutidos dentro da caixa 120 do conversor 18 aproximadamente 8 mm ou mais. A corrente CA é convertida em corrente CC pelo conversor 18 e fornecida à ferramenta 12 através dos terminais 128. Quando o conversor 18 é instalado funcionalmente na ferramenta 12, os terminais fêmea 88 e 92 do bloco de terminais da ferramenta 76 tornam-se não operacionais electricamente.

Tal como discutido acima, as ferramentas de exemplo 10 a 14 mostradas nos desenhos são desenhadas especificamente para funcionarem com electricidade de 24 volts. Com referência à ilustração esquemática da figura 16, o sistema da presente invenção é mostrado para incluir ainda a segunda e terceira linhas B e C de ferramentas eléctricas sem fio, projectados especificamente para funcionarem com voltagens alternativas. Com a excepção dos motores, a segunda e terceira linhas B e C de ferramentas eléctricas são substancialmente idênticas às ferramentas 10 a 14 da primeira linha A. Por motivos de identificação, as ferramentas da segunda e terceira linhas B e C são indicadas nos desenhos com numerais de referência comuns entre si aos quais são aplicadas plicas e plicas duplas, 16 respectivamente. Parte-se do princípio que as ferramentas 10' a 14' e 10'' a 14'' são alimentadas pela segunda e terceira voltagens, respectivamente. Na configuração de exemplo, a segunda e a terceira voltagens são inferior e superior à primeira voltagem, respectivamente. As linhas múltiplas A a C de ferramentas que funcionam a valores de voltagem diferentes fornecem ao consumidor uma variedade alargada de selecção para fornecer requisitos de alimentação eléctrica especiais.

Tal como mostrado nas figuras 9 e 10, o sistema da presente invenção é ilustrado para incluir um segundo e um terceiro conjuntos de bateria 16' e 16'' que fornecem energia na segunda e terceira voltagem, respectivamente. O segundo e o terceiro conjuntos bateria 16' e 16'' são substancialmente idênticos relativamente à sua construção ao primeiro conjunto de bateria 16. Por esta razão, os numerais de referência introduzidos acima, que dizem respeito ao primeiro conjunto de bateria 16, serão utilizados para identificar elementos comuns do segundo e do terceiro conjunto de bateria 16' e 16''. O terceiro conjunto de bateria 16' ' é diferente do primeiro conjunto de bateria 16 na dimensão da caixa 22, que é substancialmente mais comprida numa direcção longitudinal, de forma a acomodar células de bateria adicionais. Na configuração de exemplo, as dimensões da largura e altura do terceiro conjunto de bateria 16'' são idênticas às dimensões correspondentes do primeiro conjunto de bateria 16. Os carris 52 do terceiro conjunto de bateria 16' ' são correspondentemente mais compridos, tal como o são as ranhuras 54 formadas nas caixas 56 das ferramentas 10D a 14D da terceira linha. 17 O sistema da presente invenção está previsto para impedir a ligação operativa de qualquer conjunto de bateria (ou seja, 16 ou 16'') com uma ferramenta de valor de voltagem inferior, de forma a proteger os motores eléctricos de danos. Por exemplo, o terceiro conjunto de bateria 16'', de voltagem superior, está previsto para impossibilitar a ligação caso estejam a ser utilizadas as ferramentas 10 a 14 da primeira linha A e das ferramentas 10' a 141 da segunda linha B. A este respeito, a caixa 22 do terceiro conjunto de bateria 16'' é mostrada para incluir uma estria de bloqueio 130. Na configuração ilustrada, a estria 130 estende-se aproximadamente 86 milímetros desde uma parede de referência 132 e tem aproximadamente dois milímetros de altura e dois milímetros de largura. A parede de referência 132 normalmente limita a translação dos carris 52 em relação às ranhuras 54. Uma superfície de bloqueio 133 adequada engata na estria 130 e impede a ligação da terceira bateria 16' ' que tem uma voltagem superior aos blocos de terminais 76 das ferramentas da primeira e segunda linhas A e B.

Com referência em particular à figura 5, o primeiro conjunto de bateria 16 é desenhado para impossibilitar a ligação a ferramentas de voltagem inferior 10' a 14' da segunda linha B e não é suficientemente comprido para engatar no bloco de terminais da terceira linha C. O primeiro conjunto de bateria 16 tem uma estria de bloqueio 134 que se estende aproximadamente 14 milímetros desde a parede de referência 132. Novamente, a estria de bloqueio 134 tem aproximadamente 2 milímetros de altura e dois milímetros de largura. Apesar de não serem mostradas especificamente, entende-se que as ranhuras 54 das ferramentas 10 a 14 da primeira linha A são construídas de 18 modo a aceitarem a estria de bloqueio 134 enquanto as ranhuras das ferramentas de voltagem inferior da segunda linha B não.

Com referência específica à figura 9 que ilustra o segundo conjunto de bateria 16Π, entende-se que o segundo conjunto de bateria 16' não está especificamente previsto para ficar mecanicamente bloqueado de qualquer uma das ferramentas das linhas A a C. Porém, o comprimento do conjunto de bateria 16que na configuração preferida é idêntico ao do primeiro conjunto de bateria 16, é insuficiente para engatar no bloco de terminais da ferramenta da terceira linha C de ferramentas. 0 conjunto de bateria 16' está adaptado para funcionar tanto com a primeira como com a segunda linhas A e B. Na disposição alternativa mencionada acima na qual o terceiro conjunto de bateria de voltagem superior 16'1 tem um comprimento idêntico ao do primeiro e segundo conjunto de baterias 16 e 16', o segundo conjunto de bateria de voltagem baixa 16' não necessitaria de ser bloqueado da linha de ferramentas de voltagem superior C. Porém, pode não existir energia suficiente para utilizações previstas. A linha tracejada entre os conjuntos de bateria 16 e 16' e as ferramentas da terceira linha C mostradas na Figura 16 indica esta alternativa em que a ligação eléctrica não é impedida. A ligação do conjunto de bateria 18 â caixa 56 alinha ou centra automaticamente os terminais de lâmina 62 do conjunto de bateria 16 com os terminais fêmea 88 e 92 do bloco de terminais da ferramenta 76. Quando o conjunto de bateria 16 é inserido na caixa da ferramenta 56, o alinhamento das lâminas de terminal do conjunto 62 e os terminais fêmea da ferramenta 88 e 92 dá-se em duas etapas. Numa primeira etapa, os carris-guia 52 são engatados com 19 folga nas ranhuras da ferramenta correspondentes 54. O curso total do conjunto de bateria 16 em relação à caixa 56 é aproximadamente 60 mm. Na segunda etapa, que ocorre durante aproximadamente os últimos 22 mm de curso do conjunto de bateria 16 em relação à caixa 56, as ranhuras 99 na caixa 30 do conjunto de bateria 16 engatam nos carris 97 do bloco de terminais da ferramenta 76 de uma forma apertada. Na configuração preferida, a caixa 30 e os carris de alinhamento 97 estão bem ajustados. Esta ligação alinha com precisão o conjunto de bateria 16 com o bloco de terminais da ferramenta 76 e, por sua vez, alinha o bloco de terminais do conjunto 26 com o bloco de terminais da ferramenta 76. Normalmente, os terminais de lâmina 62 do conjunto 16 engatam nos terminais fêmea da ferramenta 88 e 92 sem qualquer outro alinhamento. Se as lâminas de terminal 62 estiverem dobradas, então as lâminas de terminal 62 podem engatar numa moldura de janela associada 98 do bloco de terminais da ferramenta 76. As pernas afiladas 102 da moldura 98 podem ajudar a endireitar uma lâmina de terminal ligeiramente dobrada 62. Se a lâmina de terminal 62 estiver muito dobrada, a entrada da lâmina de terminal 62 na abertura 100 é impedida pela moldura 98.

Tal como observado acima, pode ser conveniente em alternativa permitir que o bloco de terminais da ferramenta 76 deslize longitudinalmente na caixa da ferramenta 56. Quando as lâminas de terminal do conjunto 62 são inseridas nos terminais fêmea da ferramenta 88 e 92, nessa disposição, as lâminas de terminal do conjunto 62 engatam nos terminais fêmea da ferramenta 88 e 92 e deslocam ligeiramente o bloco de terminais da ferramenta 76 para trás. Por exemplo, esse deslocamento pode ser à volta dos 2 milímetros. Quando o bloco de terminais da ferramenta 76 20 alcança o limite de curso em relação à caixa da ferramenta 56, as lâminas de terminal do conjunto 62 ficam inseridas entre os terminais fêmea da ferramenta 88 e 92. Em seguida, os terminais de lâmina do conjunto 62 são presos firmemente entre os terminais fêmea da ferramenta 88 e 92. Se o conjunto de bateria 16 se mover em relação à caixa da ferramenta 56 devido a vibrações da ferramenta 10, ao longo de um eixo paralelo aos carris-guia 52, o conjunto 16 e o bloco de terminais da ferramenta 76 movem-se juntamente. Este movimento conjunto do bloco de terminais da ferramenta 76 e do conjunto 16 pode reduzir o desgaste das lâminas de terminal do conjunto 62 e dos terminais fêmea da ferramenta 88 e 92.

Com referência em particular à figura 2, o conjunto de bateria 16 da presente invenção é mostrado de modo a incluir protuberâncias 160 que facilitam a extracção do conjunto de bateria 16 da caixa da ferramenta 56 ou do carregador 20. Na configuração de exemplo, cada uma das partes da caixa 28 e 30 inclui um par de protuberâncias espaçadas verticalmente 160 dispostas numa lateral da caixa 22 adjacente ao lado de trás da caixa 22. Cada protuberância 160 é ilustrada de modo a ser arqueada convexamente e possuir uma zona frontal que o utilizador pode engatar directamente com um polegar ou dedo indicador. Por exemplo, a largura do conjunto de bateria 16 permite ao utilizador engatar uma protuberância superior 160 da segunda parte da caixa 30 com o polegar direito e uma protuberância 160 da primeira parte da caixa 28 com o dedo indicador direito. As protuberâncias inferiores 160 podem ser utilizadas de uma maneira substancialmente semelhante quando o conjunto de bateria 16 é invertido no carregador 20. 21 A presente invenção fornece um número de vantagens. Uma vantagem da presente invenção resulta do fornecimento de um conjunto de bateria para uma ferramenta eléctrica sem fio com uma primeira e uma segunda metade da caixa que definem câmaras superior e inferior. Uma bateria pode estar localizada na câmara inferior e um bloco de terminais do conjunto de bateria pode estar localizado na câmara superior. Essa construção simplifica a montagem, aumenta a durabilidade do conjunto e é particularmente adequada a conjuntos pesados que tenham um grande número de células de bateria.

Uma segunda vantagem da presente invenção resulta do fornecimento de um conjunto de bateria para uma ferramenta eléctrica sem fio com carris-guia que se estendem longitudinalmente para engatarem a ferramenta e lâminas de terminal que se estendem longitudinalmente localizadas entre os carris. As extremidades frontais das lâminas de terminal e os carris-guia têm lábios frontais alinhados transversalmente. Esse tipo de construção simplifica e contribui para um alinhamento preciso das lâminas de terminal com os carris-guia, contribuindo dessa forma para o alinhamento das lâminas de terminal do conjunto com os terminais da ferramenta.

Uma terceira vantagem da presente invenção resulta do fornecimento de um conjunto de bateria para uma ferramenta eléctrica sem fio com uma caixa que define uma câmara superior que recebe um bloco de terminais. O bloco de terminais inclui uma multiplicidade de terminais do conjunto que são perpendiculares e espaçados em relação à plataforma da câmara superior, proporcionando um maior desimpedimento em torno dos terminais e também reduzindo o potencial de contaminação dos terminais por detritos. 22

Uma quarta vantagem da presente invenção diz respeito a um método de interligar electricamente e de uma forma solta um conjunto de bateria a um bloco de terminais da ferramenta eléctrica sem fio. Primeiro, o conjunto de bateria é centrado aproximadamente ao longo de um eixo longitudinal do cabo da ferramenta através do engate dos carris-guia aos carris cooperantes da ferramenta. Em seguida, o conjunto de bateria é centrado de uma maneira precisa através do engate dos terminais do conjunto de bateria através de engate do bloco de terminais da ferramenta ao conjunto de bateria.

Uma quinta vantagem da presente invenção é fornecer um conjunto de bateria para uma ferramenta eléctrica sem fio que inclui protuberâncias adequadas para facilitar a extracção manual.

Uma sexta vantagem da presente invenção resulta do fornecimento de um sistema de ferramentas eléctricas sem fio que inclui um conjunto de bateria recarregável que tem terminais macho ou protuberantes (para ligar a terminais fêmea ou embutidos de uma ferramenta e a terminais fêmea ou embutidos de um carregador) , um conversor CA/CC não isolado com terminais fêmea ou embutidos para fazerem a ligação com a ferramenta, e um carregador não isolado tendo terminais embutidos para interligação com o conjunto de bateria. A utilização de componentes não isolados (em comparação com componentes isolados) simplifica a construção e reduz os custos. A invenção prevê um conversor com terminais fêmea e um conjunto com terminais macho que são mecânica e electricamente compatíveis com a ferramenta que tem ambos os terminais macho e fêmea. Isto permite ao sistema ser alimentado por um conjunto CC sem fio ou um conversor CA/CC 23 com fio e oferece ao utilizador a flexibilidade na escolha de fontes de alimentação.

Uma sétima vantagem da presente invenção resulta do fornecimento de um sistema de ferramentas eléctricas sem fio que inclui um carregador com uma caixa com uma plataforma em recesso aberta para receber verticalmente um conjunto de bateria recarregável e uma zona de ligação (de preferência ranhuras) para alinhar mecanicamente o conjunto de bateria e os terminais do carregador e também para ligar o conjunto de bateria mecanicamente ao carregador de modo que a translação longitudinal do conjunto de bateria para a zona de ligação impeça a deslocação vertical do conjunto de bateria em relação à caixa. A introdução vertical do conjunto numa plataforma de carregador aberta inicialmente antes de engatar os carris do conjunto nas ranhuras correspondentes do carregador simplifica o alinhamento do conjunto com as ranhuras do carregador. Este método é particularmente adequado a conjuntos de bateria grandes e pesados.

Embora a invenção tenha sido descrita na especificação e ilustrada nos desenhos com referência a uma configuração preferida, os especialistas entenderão que podem ser feitas várias alterações e que peças equivalentes podem ser substituídas sem afastamento do âmbito da invenção tal como definida nas reivindicações. Adicionalmente, podem ser feitas muitas modificações para adaptar uma determinada situação ou material às instruções da invenção sem afastamento do âmbito principal das mesmas. Assim, pretende-se que a invenção não seja limitada à configuração ilustrada pelos desenhos e descrita na especificação como o melhor modo presentemente contemplado para efectuar esta invenção, mas sim que a invenção inclui quaisquer 24 configurações reivindicações que se insiram dentro da descrição das anexas.

Lisboa, SFT ?Q06 25

Claims (8)

1. REIVINDICAÇÕES 1- Um conjunto de bateria (16) para uma ferramenta eléctrica sem fio (10) composta por uma caixa da ferramenta (56), sendo o conjunto de bateria (16) caracterizado por: uma caixa do conjunto de bateria (22) com uma primeira e uma segunda metades (28) e (30) que definem uma primeira e uma segunda câmaras (36) e (40) ; uma bateria (24), disposta na segunda câmara (40); e um bloco de terminais do conjunto de bateria (26) ligado electricamente à bateria (24), o bloco de terminais do conjunto de bateria (26) disposto na primeira câmara (36) e preso entre a primeira e a segunda metades (28) e (30) .
2. 2- O conjunto de bateria (16) de uma ferramenta eléctrica sem fios (10), de acordo com a reivindicação N°.1, caracterizado por a primeira e segunda metades (28) e (30) funcionarem como interface, ao longo de uma linha central que se estende longitudinalmente (32) do conjunto de bateria (16) .
3. 3- 0 conjunto de bateria (16) de uma ferramenta eléctrica sem fios (10), de acordo com a reivindicação N°.1 ou N°.2, caracterizado por o bloco de terminais do conjunto de bateria (26) incluir uma multiplicidade de placas de terminais (62) que se estendem longitudinalmente numa direcção paralela a uma superfície superior do conjunto de bateria (16).
4. 4- O conjunto de bateria (16) de uma ferramenta eléctrica sem fios (10) , de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a caixa do conjunto de bateria (22) incluir um primeiro e um segundo carril-guia que se estende longitudinalmente (52), adaptado 1 para engrenar de forma deslizante a caixa (56) da ferramenta eléctrica sem fio (10).
5. 5- O conj tinto de bateria (16) para uma ferramenta eléctrica sem fios (10), de acordo com a reivindicação N°.4, caracterizado por o bloco de terminais do conjunto de bateria (26) estar colocado transversalmente entre os carris-guia (52) e incluir uma multiplicidade de lâminas de terminais que se estendem longitudinalmente (62), os carris-guia (52) e a multiplicidade de lâminas de terminal (62) incluindo extremidades dianteiras alinhadas transversalmente.
6. 6- O conjunto de bateria (16) para uma ferramenta eléctrica sem fios (10) , de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a primeira câmara (36) ter uma plataforma (64) e o bloco de terminais (26) incluir uma multiplicidade de lâminas de terminais (62), cada uma afastada da plataforma (64).
7. 7- O conjunto de bateria (16) para uma ferramenta eléctrica sem fios (10) , de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por a caixa do conjunto de bateria (22) incluir um primeiro e um segundo lado espaçados lateralmente e um lado traseiro orientado substancialmente perpendicular aos anteriores, e incluindo, além disso, a caixa do conjunto de bateria (22) uma primeira e uma segunda protuberância (160) adjacentes ao lado traseiro no primeiro e segundo lado, espaçado lateralmente, respectivamente, sendo tanto a primeira como a segunda protuberâncias (160) geralmente convexas e adaptadas para facilitarem a extracção manual do conjunto de bateria (16) da ferramenta eléctrica sem fio (10).
8. 8- 0 conjunto de bateria (16) para uma ferramenta eléctrica sem fios (10), de acordo com a reivindicação 4, 2 em combinação com a ferramenta eléctrica sem fio (10) que inclui um bloco de terminais da ferramenta (76) com um par de terminais macho (86) e (90) e um par de terminais fêmea (88) e (92), os terminais macho (86) e (90) funcionais para utilização com um conversor CA/CC (18) , o par de terminais fêmea (88) e (92) cada um adaptado para receber um de um dos terminais positivo e negativo (62) do bloco de terminais do conjunto de bateria (26) , os carris-guia (52) formados cada um de modo a incluir uma abertura (96) para recepção não operacional de um dos pares de terminais macho (86) e (90) associados. Lisboa, 71 SFT ?Q06 3