专利名称：电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及其电源为可拆卸电池组的一种电动工具。
背景技术：
一种电动工具包括仅为输出目的的电机，并且若其自有电源为可拆卸电池组，则配备有对应于电机输出的电压和容量的电池组。因此，不同的电动工具都要求对应于其自身电压和容量的电池组。日本专利申请公开号2002-027675 (以下称为“文件I”)公开了能够配备并非原有的一个电池组而是不同电池组的电动工具，只要该不同电池组能够满足电压条件即可。当电动工具的原有电池组的额定输出电压是“A”时，文件I所示的工具可配备有 额定输出电压等于或小于“A”的电池组。从安全角度考虑，优选不配备电压高于原有电池组的高阶电池组，即使当原有电池组耗尽时高阶电池组在周围时，也不可能对仅短时间使用这种高阶电池组的要求作出响应。
发明内容
考虑到上述问题就提出了本发明，并且本发明的一个目的在于通过扩展电池组的可利用范围来提供具有极高便利性的电动工具。本发明的电动工具包括电池组、以及工具主体，所述工具主体被构造为使得电池组可拆卸地连接于工具主体。所述工具主体被构造为结合于具有不同额定输出电压的多种类型的电池组中的任意一个；或者在所述多种类型的电池组中具有比适于工具主体的电压高的额定输出电压的电池组。连接于工具主体的电池组被构造为向工具主体侧提供电力。在一个实施例中，所述电动工具被包括在多种类型的电动工具中。所述多种类型的电动工具包括所述多种类型的电池组，其每个中，一个或多个电池单元被串联或并联并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此电池组具有不同的额定输出电压；以及多个工具主体，每个都包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部。每个工具主体都在其自己的外壳内设有作为驱动源的电机；被构造为由电机驱动的驱动部；开关，其作为通过电池端子连接于所述电池组的操作输入部；以及被构造为响应于开关的操作进行所述电机的驱动控制的控制电路。所述多种类型的工具主体的电机具有不同的电压特性，并且所述被连接部被构造为结合至具有不同额定输出电压的所述多种类型的电池组中的任意一个。连接于被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向工具主体侧提供电力。在一个实施例中，在所述多种类型电池组的每一个中，一个或多个电池单元被串联或并联并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此电池组具有不同的额定输出电压。所述工具主体包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部。所述工具主体在所述外壳内设有作为驱动源的电机；被构造为由电机驱动的驱动部；开关，其作为通过电池端子与所述电池组相连的操作输入部；以及被构造为响应于开关的操作进行所述电机的驱动控制的控制电路。所述工具主体的所述被连接部被构造为结合至所述多种类型电池组中额定输出电压适配于工具主体电机特性的电池组；还以及所述多种类型电池组中额定输出电压高于适配于工具主体中电机特性的其它电池组。结合于被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向工具主体侧提供电力。在一个实施例中，所述电动工具被包括在多种类型的电动工具中。所述多种类型的电动工具包括所述多种类型的电池组，其每个中，一个或多个电池单元被串联或并联并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此电池组具有不同的额定输出电压；以及多个工具主体，每个都包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部。每个工具主体都在其自己的外壳内设有作为驱动源的电机；被构造为由电机驱动的驱动部；开关，其作为通过电池端子连接于所述电池组的操作输入部；以及被构造为响应于开关的操作进行所述电机的驱动控制的控制电路。所述工具主体包括具有不同电压特性的电机，所述工具主体的每个被连接部被构造为结合至所述多种类型电池组中额定输出电压适配于内置于自己的工具主体内的电机的特性的电池组；还以及所述多种类型电池组中额定输出电压 高于适配于自己的工具主体中的电机的特性的其它电池组。结合于被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向工具主体侧提供电力。在一个实施例中，所述工具主体的所述被连接部还被构造为结合至额定输出电压低于适配于工具主体中的电机特性的电池组。结合于被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向工具主体侧提供电力。在一个实施例中，所述工具主体的所述被连接部还被构造为禁止额定输出电压比适配于工具主体内电机特性的额定输出电压大至少预定电压差的电池组结合于连接部。在一个实施例中，所述电池组包括具有多个接合部的连接部，所述接合部被构造为分别机械地结合至工具主体的被连接部的多个被接合部。所述连接部的接合部包括插入限制部，所述插入限制部被构造为使得被接合部仅沿电池组的连接部与工具主体的被连接部彼此挤压的方向被插入接合部。在一个实施例中，至少一个接合部包括依照电池组的额定输出电压的不同尺寸，并且至少一个被接合部包括依照工具主体内的电机特性的不同尺寸，藉此限制电池组与所述工具主体相结合。在一个实施例中，所述电池组包括锂离子电池的电池单元。能够结合于工具主体的被连接部的电池组是额定输出电压适配于工具主体中电机特性的电池组；以及具有这样一种额定输出电压的电池组，即所述额定输出电压与适配于工具主体内电机特性的额定输出电压之间的差值是一个电池单元的电压。在本发明中，可能将具有不同额定输出电压的多种类型的电池组与包括具有不同电压特性的电机的多种类型的工具主体相组合，从而极大地提高了使用的便利性。
现在将详述本发明的优选实施例。本发明的其它特性和优点根据以下详述和附图将更为清楚，其中图I是本发明实施例中示例的说明图2是该实施例中电池组的基本形式的透视图；图3是电池组外壳被拆卸掉的该实施例的透视图；图4是该实施例的电路框图；图5A、5B和5C是该实施例中电池组的正确和错误连接的说明图；图6是电机的NT特性和IT特性的说明图；图7是该实施例的输出极限示例中NT特性和IT特性的说明图；图8是该实施例的输出极限示例中NT特性和IT特性的说明图；图9是该实施例的输出极限示例中NT特性和IT特性的说明图；图10是该实施例的输出极限示例中NT特性和IT特性的说明图；图11是该实施例的输出极限示例中NT特性和IT特性的说明图；图12是一示例的方框图；并且图13是一示例的方框图。
具体实施方式
·下面详述本发明实施例的示例。本发明实施例中的电动工具由冲击式驱动器等的工具主体I和可拆卸地连接于工具主体I的电池组2形成。串联的电池单元13被内置入具有双重结构的电池组2内，其中覆盖电池单元13的内壳15覆盖有外壳14。外壳14的上部是相对工具主体I的连接部2a。此外，连接部2a也用于连接于电池充电器(未示出)。首先参照图2和3说明连接部2a。L形接合部4、4'、4"分别位于连接部2a的两侧处，每侧三个，从而将工具主体I机械地结合于连接部2a的两侧。在示例中，L形接合部
4、4'、4"被形成为使得一个肋形接合部4c与三个L形接合部4、4'、4"沿连接部2a的纵向(M)(电动工具的前后方向)间隔开。三个L形接合部4、4'、4"从在纵向(M)上位于一端侧(后侧)处的肋形接合部4c开始至另一侧(前侧)以均匀间隔伸出。肋形接合部4c垂直于连接部2a (外壳14的上部)地延伸。每个L形接合部4、4'由垂直于连接部2a延伸的插入限制部4a和具有在相对于插入限制部4a的垂直方向上的开口的连接保持器4b形成。L形接合部4"也由前述的插入限制部4a和连接保持器4b、以及钩接合部12a形成，该钩接合部被构造为可释放地锁定从插入限制部4a移至连接保持器4b的被接合部5。如图I所示，第一竖直孔6和与孔连续的第一水平中空部7形成于L形接合部4的内侧处。第二竖直孔8和与孔连续的第二水平中空部9形成于L形接合部4'的内侧处。第三竖直孔10和与孔连续的第三水平中空部11形成于L形接合部4"的内侧处。钩12被置入外壳14与内壳15之间的空腔内。被外壳14可枢转地支撑的支点12c被置于钩12的底端处。暴露于外壳14外侧的把手部12b被置于钩12的中心侧处。钩12的前端侧分叉为两节段，在其两个前端处分别放置钩接合部12a。一个钩接合部12a被置于连接部2a的L形接合部4"之一内，并且另一个钩接合部12a被置于另一 L形接合部4"内。钩12的把手部12b被压缩弹簧(未示出)的复位弹簧朝接近外壳14内面的方向(图3中向上的方向)偏压。藉此，钩接合部12a的各部分与L形接合部4"的连接保持器4b的内面弹性接触。当把手部12b被人工推动或钩接合部12a用下面将描述的工具主体I内凸形被接合部5"推动时，钩12沿远离外壳14内面移动的方向(图5中的向下方向)对抗复位弹簧的弹力而枢转，并且钩接合部12a被压入插入限制部4a的底侧。这就使得凸形被接合部5"与L形接合部4"接合。此外，不在L形接合部4、4"的各个内侧处放置钩接合部12a。工具主体I的与L形接合部4、4'对应的L形被接合部5、5'可被接合或释放而不受钩12的限制。如图2所示，外壳14的连接部2a配备有凹部26_28，如图3所示在固定于内壳15的印刷电路板25上安装的母端子3a、3b、3c设置在这些凹部后面。母端子3a、3b、3c是用于充电-放电的正负端子(电池端子)3a、3b和检测器端子3c。公端子(正负电源端子和检测器端子)可被插入凹部26-28内从而分别与端子3a、3b、3c连接。电动工具的工具主体I包括作为电源的电机、减速部和输出部(未示出)，并且在外壳特别是把手部底面处具有与电池组2连接的被连接部la。输出部是被构造为由电机驱动的驱动部。带有信号连接器91、公端子等的主体控制电路90被置于被连接部Ia内。 左、右排被接合部5、5'、5"被置于被连接部Ia的两侧处，并且分别对应于被置于电池组2的连接部2a的两侧处的左、右排L形接合部4、4'、4"。在示例中，被接合部
5、5^、5"分别由对应于电池组2的L形接合部4、f的L形被接合部5、5,和对应于L形接合部4"的凸形被接合部5"形成。每个L形被接合部5、5'由竖直肋30和水平肋31形成，其能够与钩型的电池组2的L形接合部4、4'接合。说明一种连接步骤。如图I所示，在连接前，钩接合部12a与L形接合部4"的内面弹性接触，并且钩接合部12a的各部分暴露在第三竖直孔10内。如果工具主体I的被连接部Ia和电池组2的连接部2a沿彼此挤压的方向(D)连接，工具主体I的被接合部5、5'、5"分别被插入电池组2的L形接合部4、4'、4"。同时，通过用凸形被接合部5"压下钩接合部12a，钩12向下枢转从而在支点12c的中心点上画出弧线，并且钩接合部12a被推入插入限制部4a的底侧。如果电池组2随后沿垂直于上述推动方向(D)的方向(M)相对工具主体I滑动，那么所有的被接合部5被插入连接保持器4b内。同时，凸形被接合部5"对钩接合部12a施加的压力被释放，并且因此钩接合部12a在位于内壳15与把手部12b反侧之间的钩弹簧(未示出)的作用下回到原始位置。结果，凸形被接合部5"被钩接合部12a所保持，并且所有被接合部5都由连接保持器4b保持住，藉此牢牢地将电池组2与工具主体I联接在一起。在拆卸电池组2时，如果用手指推动钩12的把手部12b以使钩12向下枢转从而在支点12c的中心点上画出弧线，钩接合部12a被再次插入插入限制部4a的底侧。如果工具主体I或电池组2中任意一个随后滑动，电池组2可从工具主体I被拆卸下来。在示例中，如图I所示，电池组2中每个第一竖直孔6的前后尺寸(C)和每个第二竖直孔8的前后尺寸(C)是相同的尺寸。根据该前后尺寸(C)来设定电动工具的工具主体I的每个L形被接合部5和5'的前后尺寸。电池组2内每个第三竖直孔10的前后尺寸(Cl)短于该前后尺寸(C)。根据该前后尺寸(Cl)来设定电动工具的工具主体I的每个凸形被接合部5"的前后尺寸。为此，工具主体I内的凸形被接合部5"仅可被插入电池组2的第三竖直孔10内。因此可能避免电池组2内的接合部4错误地连接于电动工具的工具主体I的被接合部5。在示例中，可能限制能够通过工具主体I两侧处的六个被接合部5、5'、5"和电池组2两侧处的六个接合部4、4'、4"连接于工具主体I的电池组(2)的类型。也就是说，具有额定输出电压彼此不同的不同电池组2，因为在每组中串联的电池单元13的数目彼此不同。不同工具主体I的内置电机也具有彼此不同的电压特性。在这种情形下，具有与工具主体I适配的额定输出电压的电池组2连接于主体并被使用。在本实施例中，工具主体I被构造为除结合于具有上述适配额定输出电压的电池组2外，还将能被结合于额定输出电压比适配额定输出电压高出一个电池单元13的电压差的电池组2 ;并且对于具有适配的额定输出电压的电池组耗尽的情形或虽然暂时需要在高输出下工作但不可能用具有适配的额定输出电压的电池组2进行这种工作的情形下，禁止其结合于具有其它额定输出电压的电池组2。特定地，在电池组2的六个接合部4、V、4"中，根据电池组2的额定输出电压设定接合部4的第一竖直孔6和接合部4’的第二竖直孔8的左右宽度。在工具主体I的接合部5、5'、5"中，根据内置电机的特性设定被接合部5、5'的左右宽度。 图5示出一示例。在适配电池组2为14. 4V电池组的工具主体I的被接合部5、 中，仅有右被接合部5具有更宽的左右宽度。在适配电池组2为18V电池组的工具主体
I的被接合部5、5'中，仅有左被接合部5具有更宽的左右宽度。在适配电池组2为21. 6V电池组的工具主体I的被接合部5、5'中，仅有右被接合部5'具有更宽的左右宽度。如图5A所示，在具有四个串联的锂离子电池单元13和14. 4V的额定输出电压的电池组中，仅有右接合部4的第一竖直孔6具有更宽的左右宽度。如图5B所示，在具有五个串联的锂离子电池单元13和18V的额定输出电压的电池组中，右接合部4的第一竖直孔6和左接合部4的第一竖直孔6都具有更宽的左右宽度。如图5C所示，在具有六个串联的锂离子电池单元13和21. 6V的额定输出电压的电池组中，左接合部4的第一竖直孔6和右接合部4'的第二竖直孔8都具有更宽的左右宽度。具有更宽的左右宽度的被接合部5、5'可仅与具有更宽左右宽度的接合部4、4'相接合，但不能与具有窄的左右宽度的接合部4、4’相接合。因此，在图5的示例中，其适配电池组2是14. 4V电池组的工具主体I可结合于额定输出电压是14. 4V的电池组2，也可结合于额定输出电压是18V的电池组2,但不能结合于额定输出电压是21. 6V的电池组2。适配电池组2是18V电池组的工具主体I可结合于额定输出电压是18V的电池组2,也可结合于额定输出电压是21. 6V的电池组2,但不能联接于额定输出电压是14. 4V的电池组2。适配电池组2是21. 6V电池组的工具主体I可结合于额定输出电压是21. 6V的电池组2，但不能联接于额定输出电压是14. 4V和18V的电池组2。也就是说，本示例中的工具主体I当然可以结合于具有适配额定输出电压的电池组2，也可结合于具有相同种类的电池单元13 (在本示例中为锂离子电池单元13)并且额定输出电压高出一个电池单元13的电压差的电池组2。如果连接于并且长期使用额定输出电压高于与工具主体I适配的额定输出电压的电池组2，就要担心电机(M)烧毁等，但如果电压差接近一个电池单元13的电压差时短时间工作是没问题的。电压越高时电动工具的输出越大，但考虑到固定构造的耐用性，高压类型的电动工具变得较大和沉重。电动工具的使用者要求在经常使用工具的工作中减少尺寸和重量，并且因此经常使用低压类型的电动工具。但是，只是偶尔需要进行重负荷工作从而这种低压类型的电动工具才导致性能不足。在这种情形下，本示例中的电动工具与具有高出一个级别的额定输出电压的电池组2兼容，因此可通过更换为具有高额定输出电压的电池组2来处理它。本实施例示出的示例中不能使用其额定输出电压低于适配电池组2的额定输出电压的电池组2，但电池组也可被构造为结合于具有额定输出电压低一个级别的电池组2(串联的电池组电池的数目小一个)。性能减少了，但可能更好地进行轻作业。优选地，不能使用具有太高压差的电池组2。使用具有太大的额定输出电压的电池组2导致电机熄火和产生过热。如果连接于具有太低的额定输出电压的电池组2，电机的转动频率会过低，就导致难以工作如工作中断。本实施例通过被接合部5、5'、5"和接合部4、4'、4"的不同左右宽度来限制可兼容的电池组，但也可被构造为通过不同的前后长度、高度等进行限制。 在可使用具有不同于原有电池组2的额定输出电压的电池组2的构型中，时刻应当考虑过放电的预防对策。因此本实施例被构造为当电池组2连接于工具主体I时工具主体I检测电池组2的类型从而根据电池组2的类型开启过放电预防。也就是说，如图4所示，工具主体I具有作为驱动源的内置电机(M)并且被构造为用电池组2作为电源来驱动它。工具主体I包括操作触发开关(SW)(操作输入部分)、被构造为控制电机(M)操作的控制电路(CPU)以及操作开关元件(Q1)，并且还包括外壳内的旋转传感器(NS)和温度传感器(TS)。温度传感器(TS)位于开关元件(Ql)和电机(M)附近。控制电路(CPU)被构造为从旋转传感器(NS)得到转数信息并且从温度传感器(TS)得到温度信息，并且还检测电机(M)的负载，即从测流电阻器(Re)两端的电压得到的负载电流值。此外，电路被构造为检测所连接的电池组2的类型信息和负载下的电池电压。多种类型电池组2的每一种都包括其阻抗值对应于串联的内置电池单元13数目的电阻器(R2)，在该每一种中，串联的内置电池单元13的数目都彼此不同。当电池组2连接于工具主体I时，工具主体I的控制电路(CPU)被构造为根据电阻器(Rl)和电阻器(R2)的分压器并通过所连接的电池组2的串联电池单元13的数目差(额定输出电压)来检测类型。在示例中，电池组2具有写有它们自身类型识别码的非易失性存储器，并且当电池组2连接于工具主体I时，控制电路(CPU)作为电池电压类型检测装置从而读出识别码，藉此检测电池组(2)的类型。工具主体I的控制电路(CPU)检测放电期间电池组2的输出电压，并且如果电压降至阈值时停止电机(M)，并且藉此工具主体I进行过放电预防。控制电路(CPU)还具有分别对应于电池组(2)类型的阈值表。基于连接的电池组2的类型信息，控制电路(CPU)从表中读出对应于所连接的电池组2的阈值，并且基于该阈值进行过放电预防控制。通过对应于所连接的电池组2的额定输出电压的阈值进行放电停止控制，并且因此即使连接了具有任何额定输出电压的电池组2，也能用每个电池组2的满载容量进行工作。如果连接了其额定输出电压高于适配额定输出电压的电池组2，就获得了高输出，但导致电机(M)的发热量增加和由电机(M)驱动的驱动部上的较大负载，并且在这种状态下长时间操作会缩短工具主体I的寿命。从这个观点考虑，优选当连接了其额定输出电压高于适配额定输出电压的电池组2时，控制电路(CPU)根据识别信息检测该状态从而限制电机(M)的输出。如果电机(M)是整流式电动机，可通过PWM控制完成该限制。图6示出电机(M)的转数-转矩(NT)特性和电流-转矩(IT)特性。在附图中，HNT是高压驱动期间的NT特性，HIT是高压驱动期间的IT特性，LNT是低压(适配额定输出电压)驱动期间的NT特性，并且LIT是低压驱动期间的IT特性。高压驱动导致大转数和转矩，从而不仅增加了输出还增加了热量产生。因此，电机(M)和驱动部需要被设计为在普通环境下抗高压，但导致尺寸增大。因此，当连接高压电池组2时，PWM控制使得输入电压的平均值与在连接一致电压的电池组2时的输入电压相同。特定地，如果获得了电池组(P)的识别信息，控制电路(CPU)就测定电机电流和电 池组电压。当连接一致电压的电池组2 (以及额定输出电压低于该电压的电池组2)时，控制电路(CPU)不特别限制。当连接高压电池组2时，控制电路(CPU)进行PWM控制从而获得约等于当连接适配电池组2时得到的最大输出的输出。藉此，如图7所示，控制电路(CPU)使得NT特性和IT特性与图6中的LHT和LIT相符。通过早先准备电压和电流表、基于该表判断NT特性或者IT特性的位置并且由PWM控制来相对于电压限制电流，来增加上述限制，或通过早先准备电流和转数表、基于该表判断NT特性或者IT特性的位置并且由PWM控制来相对于转数限制电流，来增加上述限制。涉及温度信息时，当温度超过预定值时进行限制。此外，进行PWM控制以使从检测出的电机电流中产生的热量与在连接低压电池组2中产生的热量相符，或进行PWM控制以使输出转矩与连接低压电池组2时的相符。当抑制热量产生很重要时优选前者，而当通过减少转矩以减少驱动部的应力时优选后者。图8示出用于抑制因高负荷而产生的热量的输出限制(限制负载电流的上限)。图9示出用于抑制转矩的输出限制(限制转矩的上限)当通过连接高压电池组2对电机(M)施加高压时，可限制转数的上限从而防止高转速下旋转轴的噪音或者老化。通过早先准备电压和电流表、基于该表判断NT特性或者IT特性的位置并且通过PWM控制来相对于电压限制电流，来进行转数的限制，或可通过早先准备电流和转数表、基于该表判断NT特性或者IT特性的位置并且通过PWM控制来相对于转数限制电流，来进行上述限制。也可通过PWM控制进行限制以使转数不超过预定转数的同时仅测定转数。图10示出的情形中最大转数减少了。当电机(M)不是整流式电动机而是无刷电动机时，通过下列控制进行输出限制。也就是说，对于驱动三相无刷电动机，进行120°通电，其中在UVW相的一相中电流不流动；覆盖通电，其中通电时间周期比120°通电的周期长并且在整流前后提供覆盖时间周期(在所有的UVW相中，电流流动该周期);正弦波驱动等。电机的输出和效率按照如下顺序逐渐提高120°通电〈覆盖通电〈正弦波驱动，因为后者更接近电机的感应电压波形。此外，在120°通电和覆盖通电中，通过在停转转矩附近切换至120°通电来增加输出。此外，通过前置角控制来改变输出和效率，并且在与无前置角或更小前置角相比的大前置角的情形下会提高输出。前置角控制的效率按照如下顺序逐渐提高120°通电〈覆盖通电〈正弦波驱动。前置角控制例如在日本专利申请号2003-200363等中公开，并且此处不再赘述。因此，通过根据所连接的电池组2的类型切换上述驱动方法、通电角度或前置角，当连接高压电池组2时可能限制输出。例如，一个构型被设定为使得当连接低压电池组2时，通过设定大重叠量(通电角度)和大前置角的覆盖通电而获得大输出。一个构型被设定为使得当连接高压电池组2时，通过设定120°通电或者小重叠量的覆盖量和小前置角或无前置角来获得小输出。根据这种控制，可能令连接高压电池组2时的输出移动到更接近连接低压电池组2时的输出。当电机(M)负载较大时，通过覆盖通电角度控制或前置角控制可增加限制，而当电机(M)负载较低时不需要通过覆盖通电角度控制或前置角控制进行控制。例如早先准备电压和电流表，基于该表判断NT特性或者IT特性的位置，并且通过覆盖通电角度控制或前置角控制来增加限制从而相对于电压限制电流。或早先准备电流和转数表，基于该表判断NT特性或者IT特性的位置，并且通过覆盖通电角度控制或前置角控 制来增加限制从而相对于转数限制电流。仅当温度传感器(TS)检测到的温度超过预定值时进行上述限制。图11示出的情形中通过覆盖通电角度控制或前置角控制进行输出限制从而当连接高压电池组2时抑制高负载产生的热量并且当负载进一步增高时停止运行。优选地，用于在连接高压电池组2时的高负载的覆盖通电角度控制或前置角控制进行的输出限制应当被限定到具有与使用低压电池组2时相同水平的电流或转矩。通过由覆盖通电角度控制或前置角控制进行如图8、9或10所示的负载电流、转矩上限或最高转数的限制。仅当温度高时进行上述限制。对于当连接适配额定输出电压的电池组2时防止长时间驱动产生热量等，电机(M)的连续驱动时间可被限制在这样的时间点，即，在判断出所连接的电池组2的额定输出电压高于适配额定输出电压时。在一种构型中，电池组2的识别信息还包括电池组2的额定输出电压和额定容量信息；以及当所连接的电池组2的额定输出电压与额定容量的乘积等于或小于预定值时允许电池组2为电动驱动供电；并且当该乘积值超过预定值时，即使操作了触发开关(SW)也不驱动电机(M)。此外，优选当连接无法使用的电池组2时，通过通信装置进行通知。图12示出电池组2的鉴别示例。在该示例中，不论电池组(2)的输出电压如何，为了通过电阻器(R2)的阻抗值进行精确鉴别，工具主体I配备有恒定电压(5V)电源20，并且该恒定电压电源20为电阻器20提供电压。图13示出的示例中控制电路(CPU)读出存储在位于电池组2处的非易失性存储器(N)中的识别码，从而进行电池组2的鉴别。在每个前述的示例中，每个电池组2中串联的同类电池单元13的数目都各不相同，但是具有不同类型电池单元13的各个电池组2能够被连接并且被很好地使用。例如，能够在适配电源为具有锂离子电池单元且额定输出电压为14. 4V的电池组2的电动工具的工具主体I中连接和使用具有镍氢化物电池单元并且额定输出电压为15. 6V或16. 8V的电池组2。此外，具有锂离子电池单元14且额定输出电压为14. 4V的电池组2能够用于其适配电源为具有镍氢化物电池单元且额定输出电压为12V的电池组2的工具主体I。当然，能够使用额定输出电压低于适配额定输出电压的不同电池组2。
虽然已经参照某些优选实施例描述了本发明，但本领域技术人员可以做出众多改进和改变而不脱离权利要求声称的本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种电动工具，包括电池组和工具主体，所述工具主体被构造成使所述电池组可拆卸地连接于所述工具主体， 其中所述工具主体被构造为结合于 具有不同额定输出电压的多种类型电池组中的任意一个；或者 在所述多种类型电池组中，额定输出电压高于与所述工具主体适配的电压的电池组， 其中连接于所述工具主体的电池组被构造为向所述工具主体侧提供电力。
2.根据权利要求I的电动工具， 其中所述电动工具被包括在多种类型的电动工具中，所述多种类型的电动工具包括所述多种类型的电池组，在其每个中，一个或多个电池单元被串联或并联并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此各电池组具有不同的额定输出电压；以及 多个工具主体，每个都包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部， 其中每个工具主体都在其自己的外壳内设有 作为驱动源的电机； 被构造为由所述电机驱动的驱动部； 开关，其作为通过电池端子连接于所述电池组的操作输入部；以及 控制电路，被构造为响应于所述开关的操作进行所述电机的驱动控制， 其中所述多种类型的工具主体的所述电机具有不同的电压特性， 其中所述被连接部被构造为结合于具有不同额定输出电压的所述多种类型的电池组中的任意一个， 连接于被连接部的所述电池组被构造为通过所述电池端子向所述工具主体侧提供电力。
3.根据权利要求I的电动工具， 其中在所述多种类型电池组的每一个中，一个或多个电池单元被串联或并联，并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此所述电池组具有不同的额定输出电压， 其中所述工具主体包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部， 其中所述工具主体在所述外壳内设有 作为驱动源的电机； 被构造为由电机驱动的驱动部； 开关，其作为通过电池端子连接于所述电池组的操作输入部；以及控制电路，被构造为响应于开关的操作进行所述电机的驱动控制，其中工具主体的所述被连接部被构造为结合于 在所述多种类型电池组中，其额定输出电压适配于所述工具主体中所述电机的特性的电池组；还以及 在所述多种类型电池组中，其额定输出电压高于与所述工具主体中所电机的特性适配的电压的其它电池组， 结合于所述被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向所述工具主体侧提供电力。
4.根据权利要求I的电动工具， 其中所述电动工具被包括在多种类型的电动工具中，所述多种类型的电动工具包括所述多种类型的电池组，在其每个中，一个或多个电池单元被串联或并联，并且串联的电池单元的数目各不相同，藉此所述电池组具有不同的额定输出电压；以及 多个工具主体，每个都包括外壳，所述外壳具有所述电池组可拆卸地连接于其的被连接部， 其中每个工具主体都在其自己的外壳内设有 作为驱动源的电机； 被构造为由电机驱动的驱动部； 开关，其作为通过电池端子连接于所述电池组的操作输入部；以及 控制电路，被构造为响应于所述开关的操作进行所述电机的驱动控制， 其中所述工具主体包括具有不同电压特性的电机，所述工具主体的每个被连接部被构造为结合于 在所述多种类型电池组中，其额定输出电压适配于内置于自己的工具主体内的电机的特性的电池组；还以及 在所述多种类型电池组中，其额定输出电压高于适配于自己的工具主体中的电机的特性的电压的其它电池组， 结合于所述被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向所述工具主体侧提供电力。
5.根据权利要求3或4的电动工具， 其中所述工具主体的所述被连接部还被构造为结合于其额定输出电压低于适配于工具主体中的电机的特性的电压的电池组， 结合于所述被连接部的电池组被构造为通过所述电池端子向所述工具主体侧提供电力。
6.根据权利要求3或4的电动工具，其中所述工具主体的所述被连接部还被构造为禁止额定输出电压比适配于工具主体内电机特性的额定输出电压大至少预定电压差的电池组结合于所述被连接部。
7.根据权利要求1-6中任意一项的电动工具， 其中所述电池组包括具有多个接合部的连接部，所述接合部被构造为分别机械地结合于所述工具主体的所述被连接部的多个被接合部， 其中所述连接部的所述接合部包括插入限制部，所述插入限制部被构造为使得被接合部仅沿电池组的连接部与工具主体的被连接部彼此挤压的方向被插入接合部。
8.根据权利要求7的电动工具，其中 至少一个所述接合部包括依照电池组的额定输出电压的不同尺寸，并且至少一个所述被接合部包括依照工具主体中的电机特性的不同尺寸，藉此限制电池组与所述工具主体结合。
9.根据权利要求1-8中任意一项的电动工具，其中 其中所述电池组包括锂离子电池的电池单元， 其中能够结合于所述工具主体的所述被连接部的电池组是额定输出电压适配于工具主体中电机特性的电池组；以及 具有这样的额定输出电压的电池组即，该额定输出电压与适配于工具主体内电机特性的额定输出电压之间的差值是一个电池单元的电压。
全文摘要
一种电动工具，被包括在多种类型的电动工具中。所述多种类型的电动工具包括具有不同额定输出电压的多种类型的电池组和多种类型的工具主体，其外壳配备有每个所述电池组以自由可拆卸方式安装在其上的被连接部。配备有不同电压特性的电机的多种类型工具主体具有的被连接部如此形成从而能够安装具有不同额定输出电压的多种类型的电池组中的任意一个。这就可能拓宽可用电池组的范围并且增加便利性。
文档编号B25F5/00GK102933353SQ20118001615
公开日2013年2月13日 申请日期2011年3月18日 优先权日2010年3月26日
发明者清水秀规, 阪上正昭, 田中尚武, 池田昌树, 冈田昌彰 申请人:松下电器产业株式会社