CN103796801A

CN103796801A - 模块化电机装置

Info

Publication number: CN103796801A
Application number: CN201180073396.7A
Authority: CN
Inventors: 本杰明·卢克·范德林德; 戴维·利·斯克林肖; 保罗·弗朗西斯·康纳; 保罗·米勒; 本·艾尔斯; 赛恩·内茨勒; 卢卡斯·拉斯特曼
Original assignee: Demain Technology Pty Ltd
Current assignee: Demain Technology Pty Ltd
Priority date: 2011-08-25
Filing date: 2011-08-25
Publication date: 2014-05-14
Also published as: WO2013026083A1; US20150041166A1; EP2747947A1; AU2011375680A1; EP2747947A4

Abstract

本发明涉及一种用于可释放地连接电机装置的两个零件的连接件，所述连接件包括：与第一零件关联的第一连接部以及与第二零件关联的第二连接部，使得所述第一连接部和所述第二连接部之间的接合在所述两个零件之间传递偏压；以及适于维持所述两个零件之间的偏压的保持装置。

Description

模块化电机装置

技术领域

本发明涉及电机装置领域。特别地，本发明涉及诸如家用电器等电机装置领域，所述家用电器包括手持式工具。

在一种形式中，本发明涉及用于电机装置的两个零件的连接件。在一个特定方面，本发明适于用作控制器与电动本体的连接件，所述电动本体适于驱动一操作部件。

后面将便利地关于动力工具描述本发明，所述动力工具诸如那些由工匠、杂务工以及爱好者所使用的工具。然而，应当理解，本发明并不如此受到限制，而是可以用于大范围的电机装置。例如，本发明可以结合厨房用具使用。

背景技术

应该明白，在本说明书中对文献、器具、动作或知识的任何讨论都被包括用来解释本发明的语境。进一步，整个说明书中的讨论都产生自发明人觉察和/或发明人发现某些本领域的问题。而且，在本说明书中对诸如文献、器具、动作或知识等材料的任何讨论都被包括用来就发明人的知识和经验而言解释本发明的语境，因此任何这样的讨论都不应该被认为是承认任何上述材料形成了本申请及其权利要求的优先权日之前或当日在澳大利亚或别的地方本领域的部分现有技术基础或公知常识。

对于许多不同应用可以获得广泛范围的手持式动力工具。工匠经常拥有许多手持式装置，诸如动力钻、AC高速钻、风钻、角磨机、圆锯、竖锯、磨砂机等等，它们可以连接至电源或者是电池操作的。类似地，因为电动工具的成本已经减小，所以国内环境中的个人经常拥有广泛范围的动力工具以从事DIY项目或爱好。

为了克服将电源线附接至动力工具的不便利和物理限制，研制了适于接纳非充电式或可充电式电池的无绳动力工具。非充电式电池通常装载到动力工具手柄的凹槽中并且当它们电用完时被更换。由于它们需要定期更换，所以一些动力工具具有可移除地放置在动力工具中的可充电电池，或者替换地，该电池能够在位于手柄中时插入充电器中。

已经进一步发展了动力工具的设计（既有电源操作的动力工具，也有电池操作的动力工具），包括使用单手柄，该单手柄能够可移除地连接至各种附件以用于不同场合。例如，单个控制器可以附接至钻头本体、磨砂机本体、竖锯本体、研磨机本体等等。这种模块化，特别是从动力工具中移除手柄的能力，减小了每个单元的整体尺寸，从而允许更多的单元储存在诸如运输容器等给定容积的空间中（节省运载费用）或者储存在零售搁架中（允许零售商最大化库存并提高货架或地板空间成本的利润），并且简化存货清单以及减少使用者所需的储存量。假设许多人现在生活在公寓或排屋中，则在家庭环境的较小空间中更有效地储存工具的能力对于家庭巧手和爱好者而言更有吸引力。

例如，美国专利No.6,286,611（Black&Decker Inc）披露了一种动力工具，其包括安装在手柄中的电机，手柄适于连接至多个工具头附件的任何一个以形成专用于特定工作的工具。通常，每个工具头附件具有与心轴嵌齿接合的驱动机构。所述心轴具有阳嵌齿附件，用于与动力工具头上的驱动机构的阴嵌齿进行啮合。工具头通过锁定机构保持与驱动机构的连接。

美国专利No.6,796,389（Snap-on Incorporated）教导了使用手柄把手，该把手滑过工具本体的手柄，此处它由凸缘保持，凸缘弹性地夹持在手柄的凹槽中。

美国专利No.6,181,032（Black&Decker Inc）涉及用于将动力控制模块或电池组可释放地连接至电子工具的界面。动力控制开关位于电子工具上并且由动力控制模块/手柄上的手动触发器致动。借助带有互锁凸缘的一对燕尾连接，通过动力控制模块和电子工具之间的滑动连接形成所述界面。所述触发器操作连杆，连杆通过界面平面到达所述工具以便操作位于工具内的开关。

美国专利7,414,211（C Enterprise HK Ltd）涉及具有手柄的无绳动力工具，手柄能容纳多个可充电圆柱形电池。分别设置在动力手柄和电子工具上的匹配的阴连接件和阳连接件允许滑动接合及脱离，阳连接件具有暴露在其上的电触头，用于与动力手柄上的电触头接合。

美国专利6,443,675（Roto Zip Tool Corp）涉及一种手持式动力工具，其具有电机壳体和支承手动操作触发开关的可拆卸手柄。触发开关连接至电机壳体中的电机控制器，无需使用直接机械连接，以便不干涉手柄与壳体之间方便且快捷的连接及脱离。诸如壳体孔等固定壳体安装结构形成在工具壳体中并且定位在其中，用于接纳从手柄端部延伸的延长突片（优选是钩状物以便钩进孔内）和旋转杆。杆的端部优选包括一个或多个远端径向延伸部，它们通过工具壳体内的狭槽配合并且能够取向成阻止手柄从动力工具中移除。

美国专利申请2006/0037766（Gass&D’Ascenzo）涉及一种电力驱动的手钻/驱动器，其具有包含电机和手柄的壳体以及将动力输送至电机的动力控制模块。壳体和动力控制模块通过配合在狭槽中的隆起连接，并且通过锁定构件保持在合适位置。

与现有技术的模块化动力工具（或者尤其是它们的连接）关联的其中一个问题是：它们允许零件之间的一定程度的运动。使用者通常注意到零件之间的“摇摆”。电机装置的连接方面的任何不稳定性趋向于使得使用者关心尤其是关心关于电击。对于交流电（AC）装置尤其是这种情况，交流电装置相比较直流电（DC）装置具有更高的能量。而且，零件之间的电触头上的任何运动能造成电弧、加速磨损以及伴随的效率降低。

发明内容

本发明的一个目的是提供电机装置的零件之间的改进的连接。另一个目的是稳定电机装置的零件之间的连接，使得使用者不会感觉到任何运动。

本发明的又一个目的是消除与相关技术关联的至少一个缺陷。

这里描述的实施例的一个目的是克服或消除相关技术系统的以上缺陷的至少一个，或者至少提供相关技术系统的有用替换。

在这里描述的实施例的第一方面中，提供了用于可释放地连接电机装置的两个零件的连接件，所述连接件包括：

·与第一零件关联的第一连接部，以及与第二零件关联的第二连接部，使得所述第一连接部和第二连接部的接合在所述两个零件之间传递偏压，以及

·适于维持所述两个零件之间的偏压的保持部件。

所述连接件适于用在诸如家用电器（优选动力工具）等电机装置中。例如，动力工具可以与宽范围的工作元件（诸如钻头、改锥、切削刀片、锯子、锉刀、砂纸/砂带以及以上的组合）的其中一个使用。当然，本领域的人员将容易理解，所述连接件也能适用于诸如食品加工器等其它家用电器，这些家用电器附接至宽范围的工作元件，诸如搅拌器、混合器、切片器、切削刀片和揉面刀具。

本领域的普通技术人员将意识到，可以通过许多方法来产生偏压，包括干涉配合、部件的压缩、杠杆作用的应用、使用诸如弹簧等偏压元件或者以上的组合。特别优选的是，偏压大致稳定第一零件中的电触头与第二零件中的电触头之间的接触面。偏压手段可以另外作为保持手段操作。

在优选实施例中，第一连接部与第二连接部之间的接合形成诸如铰链等枢轴。替换地或者附加地，所述零件的接合可以包括干涉配合，或者压缩一弹簧。在特别优选的实施例中，连接部具有匹配形状。

当第一连接部与第二连接部之间的接合形成铰链时，所述铰链可以具有纵轴线，所述纵轴线与使用期间施加至动力工具的力的方向大致平行。更优选地，所述铰链具有纵轴线，所述纵轴线与使用期间施加至动力工具的力的方向大致垂直。本领域的普通技术人员将理解，术语“平行”和“垂直”旨在表示大约相对位置，并不是绝对的测量值。

保持部件

保持部件可以是用于维持由于第一零件和第二零件的接合而产生的偏压的任何便利装置。保持部件可以例如包括滑块、卡口、插塞、凸轮、锁栓或弹簧锁或者其它类型的封闭件。例如，保持部件可以是锁栓，其包括位于一个零件上的凸起，该凸起配合到另一个零件的相应孔中。锁栓可以是弹簧加载的。锁栓致动器可以用来将锁栓从第一突出位置变化至第二回缩位置。

第一零件

通常，第一零件包括电源和动力致动器。电源可以供应交流电（AC）或直流电（DC）。所供应的电力可以从诸如一个或多个电池或燃料电池等储能装置获得。替换地，电力可以由诸如发生器等能量产生装置供应或者从电源获取。

优选地，第一零件执行手柄的功能，并且至少零件为此目的合适地成型。例如，壳体可以是细长的，并且成形为提供手柄把手。

致动器可以是任何传统致动器，诸如按钮或者滑块。除了致动器之外，第一零件通常还包括在第一零件部分或完全地与第二零件分离时使动力致动器不工作的部件。另外，可以提供机械锁，以便在致动器处于“打开”时阻止第一零件与第二零件不需要的分离。例如，第一零件上的互锁操作器可以在防护位置与至少一个待命位置之间运动，在所述防护位置它抵抗致动器的操作；在所述待命位置，它允许致动器进行操作，所述致动器可以执行其它附加功能。

第一零件与一个或多个操作部件关联或者包封它们，所述操作部件诸如电流量控制器、电子噪音抑制部件、FET（用于DC）、前进/回动杠杆或者散热装置。

第一零件可以包括一个或多个指示器，所述指示器指示第一零件的各种结构或操作部件的状态。在一个特别优选的实施例中，动力致动器与诸如电灯等开/关指示器（优选是LED指示器）关联。

当第一零件使用电力网作为电力源头时，必须包括由至少一个绝缘护套中的缠结电线形成的电源线。通常，电源线自第一零件的壳体中的端口引出。在第一零件的特别优选的实施例中，护套和端口被构造成形成接头，所述接头促进软线的弯曲。例如，毗邻端口的护套部分可以扩展以形成大体球形形状，该形状配合在端口的相应弯曲部分中。因此形成枢轴。

第二零件

通常，第二零件包括电机，并且适于支撑工作元件。该工作元件可以可释放地支撑在第二零件上。根据工作元件的性质，当电机装置的第一零件和第二零件连接时，它们可以执行许多功能的其中一种。例如，所述装置可以选自于以下组，该组包括：钻削装置、切削装置、研磨装置、冲击钻装置、螺纹驱动装置以及以上的组合。

在这里描述的实施例的另一个方面，提供了一种用于可释放地连接动力工具的两个零件的连接件，所述连接件包括：

·与第一零件关联的第一连接部，以及与第二零件关联的第二连接部，使得所述第一连接部和第二连接部的接合大致阻止所述两个零件之间的运动，以及

·适于维持对所述两个零件之间运动的阻止的保持部件。

在这里描述实施例的另一个方面中，提供了一种将动力工具的两个零件连接在一起的方法，其使用权利要求1的连接件，该方法包括以下步骤：

i.将第一连接部与第二连接部接合，使得在两个零件之间传递偏压，以及

ii.同时或者随后应用保持部件，以维持所述两个零件之间的偏压。

本发明的连接件可以与电机装置的第一零件和第二零件的任何便利构造一起使用。在一个特别优选的实施例中，第一零件和第二零件适于与在共同待决专利申请PCT AU200100021中描述的储存系统及装载箱一起使用。例如，可以将具有储存台的第一零件或第二零件供给批发商、零售商和购物者，储存台是可再用包装，当处于运载箱中时，其用作零件的支架。装载箱还适于储存或运输与工具一起使用的附属部件。

其它方面和优选形式被披露在说明书中和/或限定在附属权利要求书中，它们形成本发明描述的一部分。

大体上，本发明的实施例产生于以下意识：当共同使用电机装置的两个零件时，需要偏压来紧固相应的电触头。

由本发明提供的优点包括以下方面：

·消除装置两个零件之间的可察觉的运动；

·为模块化装置提供更坚固的整体化感觉；

·减少电触头上的磨损和撕裂，从而增加装置的寿命。

本发明实施方式的进一步应用范围从后面给出的详细描述中会变得显而易见。但是，应当理解，详细的描述和具体例子虽然指明了本发明的优选实施方式，但是仅仅是以解释方式给出的，这是由于从这种详细描述出发，在本申请精神和范围内的各种改变和变型对于本领域技术人员来说会变得显而易见。

附图说明

通过结合附图参见下面对实施方式的描述，本申请优选的和其他的实施方式的进一步公开、目的、优点和方面，会为本领域技术人员所更好理解。附图仅仅是以解释方式给出，因此对这里公开的内容并非是限制性。附图中：

·图1示出了根据本发明的电机装置的两个分开零件的侧视图；

·图2示出了当第一零件接合第二零件时根据本发明的动力钻的侧视图（图2a）以及沿着A-A’横截面观察的动力钻的一端（图2b）；

·图3a示出了具有与第二零件完全连接的第一零件的根据本发明的动力钻的侧视图；图3b示出了沿着B-B’截面观察的图3a的动力钻的一端；

·图4示出了显示两个零件的动力钻的另一个实施例的端视图；

·图5示出了当两个零件连接时图4的动力钻的端视图；

·图6示出了沿着穿过端部的横截面观察的本发明的动力钻的另一个实施例，该动力钻包括两个锁栓，显示处于分离位置（图6a）以及处于接合位置（图6b）；

·图7显示了图6所示实施例的锁栓的放大视图，处于分离位置（图7a）以及接合位置（图7b）；

·图8显示了从处于分离位置的侧面观察的（图8a）以及沿着C-C’的纵截面观察（图8a）的根据本发明的电机装置（角磨机）的另一个实施例。

具体实施方式

图1显示了根据本发明的电机装置1（动力钻）的侧视图，该电机装置具有第二零件5和第一零件10，第二零件5包括钻削本体和用于保持诸如钻头等工作元件的夹盘6，第一零件10包括经由电源线9提供动力源的控制器。

第一零件10包括手柄，手柄具有把手11、护手12以及触发器形式的动力致动器13。第一零件上的互锁操作按钮15可以在防护位置与至少一个待命位置之间移动，在所述防护位置它阻止触发器15的操作，在所述待命位置，它允许操作致动器。在该视图中，这两个零件5、10不相连。

图2a显示了根据本发明的另一个动力钻21的侧视图，该动力钻21具有包括钻削本体和夹盘26的第二零件25，以及包括控制器的第一零件30，并且第一零件30包括把手31、护手32和动力致动触发器34。动力钻由电源供电，并因此包括电源线35。在该视图中，这两个零件已经接合，但是还没有完全连接。

图2b显示了沿着图2a的横截面A-A’所观察的图2a的动力钻21的一端，其中连接件40被放大以显示细节。特别地，放大部显示了当第二零件25与第一零件30进行接合时第二连接部43与第一连接部45的匹配弯曲形状之间的接合。

图3a显示了图2a的动力钻21的侧视图，其中第一零件30与第二零件25完全连接。

图3b显示了沿着图B-B’横截面观察的图3a的动力钻21的一端，其中连接部40被扩展以显示细节。特别地，放大部显示了完全接合以形成铰链50并因此在第一零件30与第二零件25之间传递偏压的第一连接部43与第二连接部45的匹配弯曲形状。在该实施例中，铰链具有纵轴线，其与使用期间施加给动力工具的力的方向垂直。包括第二零件30的凸起55的保持部件被可释放地接纳在第一零件25的凹槽56中，并且维持两个零件之间的偏压，从而抵抗它们之间的运动。

在该实施例中，电源线35的聚合物护套被构造成形成端口39附近的枢轴38，在这里它进入第二零件30。球接头有利于电源线35的弯曲，特别是在动力钻的储存期间电源线卷曲或者打环时。

图4显示了沿着穿过端部的横截面观察的根据本发明的另一种动力钻71。在该视图中，两个零件是分离的。第一连接部72和第二连接部73被放大以显示细节。动力钻71具有第一零件80和第二零件75，第一零件80包括控制器并包括把手、护手和动力致动触发器，第二零件75包括钻削本体和夹盘76。动力钻由电源供电，并因此还包括电源线85。

图5显示了还是沿着穿过一端的横截面观察的根据本发明的图4的动力钻71。连接件被放大以显示第一连接部72与第二连接部73之间的接合的细节。在该实施例中，当第一连接部72与第二连接部73接合时，保持部件还在第一零件80与第二零件75之间传递偏压。该实施例中的保持部件包括位于第一本体上的两个凸起91、92，它们被可移除地保持在第二本体的相应凹槽95、96中。

图6显示了沿着穿过端部的横截面观察的根据本发明的动力钻101的又一个实施例。动力钻101被描绘为第一零件103和第二零件105分离（图6a）以及接合（图6b）。在该实施例中，当第一连接部和第二连接部接合时，在第一零件103的任一侧上的两个钩状物110、111被锁定在第二零件105的凸起115、116上，并通过闭锁杠杆固定。因此，杠杆在第一零件103与第二零件105之间传递偏压，并同时用作保持部件，以维持这两个零件103、105之间的偏压。

图7显示了图6所示实施例的锁栓处于分离状态（图7a）和接合状态（图7b），并且放大以显示细节。特别地，在该视图中，可以看出第二零件105具有两个钩状物110、111，通过杠杆118、119手动操作，用于接合及脱离第二零件105上的两个相应凸起115、116。

图8显示了根据本发明的电机装置（角磨机）的另一个实施例。图8a是具有第二零件125和第一零件130的角磨机120的侧视图，第二零件125包括手柄126和支撑研磨盘126的角式研磨本体，第一零件130包括控制器并包括把手131、护手132和动力致动触发器134。动力钻由电源供电并因此还包括电源线135。在该视图中，第一零件和第二零件没有连接在一起。

图8b是沿着C-C’的纵截面视图，显示了第一连接部139和第二连接部140的匹配的弯曲形状的细节。保持部件包括第二零件130的凸起155，它可释放地接纳在第一零件125的凹槽156中，并且维持这两个零件之间的偏压，抵抗两者之间的运动。

虽然本发明已经结合其具体实施方式进行了描述，但是应该理解，本发明能够进行进一步变型。本申请意图覆盖总体上根据本发明原理得到的本发明的任何变型、用途或对本发明作出的改变，包括诸如落入本发明所属技术领域内的已知或惯常实践中的那些与这里公开内容不同的方案以及诸如可以应用于前面提出的基本特征的那些方案。

因为本发明可以以若干形式实施而不脱离本发明基本特征的精神，所以应该明白，除非具体声明，上面描述的实施方式不是用来限制本发明，而是应该在所附权利要求书中限定的本发明精神和范围内广义理解。所描述的实施方式应该在所有方面都被认为只是解释性的，而不是限制性的。

各种变型和等同布置意图被包括在本发明和所附权利要求书的精神和范围内。因此，具体实施方式应被理解为可以实践本发明原理的多种方式的示意性解释。在后面的权利要求书中，装置加功能条款意图覆盖执行所限定功能的结构，以及不仅是结构上等同物还有等同结构。

“包括”和“包含”在用于本说明书中时被拿来指明存在所声明的特征、整体、步骤或组件，但是并不排除存在或加入一个或多个其它的特征、整体、步骤或组件或它们的组。因此，除非上下文清楚地另有要求外，在整个说明书和权利要求书中，词语“包括”、“包含”等应该按照与排他或穷举意思相反的包容性意义进行解释；也就是说，按“包括但不限于”这种意义解释。

Claims

1.一种用于可释放地连接电机装置的两个零件的连接件，所述连接件包括：

·适于维持所述两个零件之间的偏压的保持部件。

2.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述电机装置是家用电器，优选是动力工具。

3.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一零件包括电源和动力致动器，所述第二零件包括电机和工作元件，所述工作元件优选从以下组中选择，所述组包括：钻头、改锥、切削刀片、锯子、锉刀、砂纸/砂带、研磨头以及它们的组合。

4.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述偏压大致稳定第一零件中的电触头与第二零件中的相应电触头之间的接触面。

5.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部之间的接合形成枢轴。

6.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部之间的接合是干涉配合。

7.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部之间的接合压缩一弹簧。

8.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部具有匹配形状。

9.如权利要求5所述的连接件，其特征在于，所述枢轴是具有纵轴线的铰链，所述纵轴线与使用期间施加到所述动力工具上的力的方向大致平行。

10.如权利要求5所述的连接件，其特征在于，所述枢轴是具有纵轴线的铰链，所述纵轴线与使用期间施加到所述动力工具上的力的方向大致垂直。

11.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述保持装置包括位于所述第一零件上的凸起，它适于由所述第二零件接纳。

12.如权利要求11所述的连接件，其特征在于，所述凸起能从第一位置移动到第二回缩位置。

13.如权利要求1或2所述的连接件，其特征在于，所述第一零件包括供应交流电或直流电的电源。

14.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一零件包括一手柄，用于在使用期间供使用者握持所述动力工具。

15.如权利要求1所述的连接件，其特征在于，所述第一零件包括壳体，所述壳体构造成用作一手柄并且包封电源以及与所述手柄关联的致动器。

16.如权利要求14所述的连接件，其特征在于，所述第一零件另外还包括用于在所述第一零件与所述第二零件分离时使所述动力致动器停止工作的部件。

17.如权利要求14所述的连接件，其特征在于，所述第一零件另外包括手动操作机构，以阻挡所述第一零件与所述第二零件的分离，直到所述第一零件和所述第二零件之间的功率流终止。

18.如权利要求14所述的连接件，其特征在于，所述第一零件还包括一个或多个操作部件。

19.如权利要求18所述的连接件，其特征在于，所述操作部件从以下组中选择，所述组包括：电流量控制器、电子噪音抑制部件、FET或散热装置。

20.一种用于可释放地连接动力工具的两个零件的连接件，所述连接件包括：

·与第一零件关联的第一连接部，以及与第二零件关联的第二连接部，使得所述第一连接部和第二连接部的接合大致阻挡所述两个零件之间的运动，以及

·适于维持对所述两个零件之间的运动的阻挡的保持部件。

21.如权利要求20所述的连接件，其特征在于，所述第一连接部和所述第二连接部之间的接合形成铰链。

22.一种使用权利要求1的连接件连接动力工具的两个零件的方法，所述方法包括以下步骤：

（i）将所述第一连接部与所述第二连接部接合，使得在所述两个零件之间传递偏压，以及

（ii）与此同时或随后应用所述保持装置，以便维持所述两个零件之间的偏压。

23.如权利要求22所述的连接动力工具的两个零件的方法。其特征在于，在步骤（ii）中使用致动器，以便将锁栓从第一未闭锁构造变化为第二闭锁构造。

24.一种动力工具，包括两个零件并具有权利要求1的连接件。

25.一种包括电源和致动器的动力工具控制器，适于用作权利要求22所述动力工具的第一零件或第二零件。

26.一种包括电机的动力工具本体，适于用作权利要求22所述动力工具的第一零件或第二零件。