本實用新型涉及一種手持式工具機(jī),尤其是棒狀起子機(jī)、鉆孔起子機(jī)或者充電式鉆孔起子機(jī)。
背景技術(shù):
由于充電式器具在工作時能實現(xiàn)高靈活性,尤其不依賴于電網(wǎng)電流并且由此也能舒適地進(jìn)行室外工作,所以在運(yùn)行手持式工具機(jī)時經(jīng)常設(shè)置為使用蓄電池組。
這樣的蓄電池組原則上是公知的并且具有可再充電的蓄電池,通常具有多個以并聯(lián)和/或串聯(lián)的形式連接的蓄電池單元。因此,在本申請中,“蓄電池組”應(yīng)理解為優(yōu)選由多個導(dǎo)電地連通在一起的蓄電池單元組成的蓄電池組,該蓄電池組可以儲蓄電能,并且提供能量用于運(yùn)行手持式工具機(jī),而且被接收在手持式工具機(jī)中。例如,可設(shè)置三個串聯(lián)的、圓柱狀的鋰離子電池單元,每個鋰離子電池單元例如為3.6V,總電壓為10.8V。原則上,實施為棒狀和手槍狀的殼體以及實施為具有角度可調(diào)式把手的殼體是已知的。為了充電,該器具或者通過插頭與充電器連接(類似于手機(jī)或者電動剃須刀),或者通過保持件與觸點(diǎn)連接(手持式工具機(jī)為了充電而被放入到該保持件中)。保持件例如可被固定在墻上,以便簡化充電時的操縱。
不僅當(dāng)手持式工具機(jī)具有固定集成式蓄電池時,而且當(dāng)手持式工具機(jī)具有可取出式蓄電池時,都存在以下問題:在不同的電壓方案下交付該手持式工具機(jī)。為了實現(xiàn)這個,必須將具有各式接口的不同蓄電池組裝配到手持式工具機(jī)中,而這需要適配相應(yīng)的接口。對于不同的馬達(dá)尺寸也必須使用不同的電壓,使得既在馬達(dá)側(cè)又在蓄電池側(cè)存在著不同的尺寸要求,這些尺寸要求對殼體的幾何結(jié)構(gòu)產(chǎn)生影響。在固定集成式蓄電池組中被證明為有缺點(diǎn)的是,通常不能更換蓄電池組并且/或者更換過程昂貴且成本高。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的任務(wù)在于,改善上面所提到的缺點(diǎn)并且提供一種手持式工具機(jī),在該手持式工具機(jī)中在低耗費(fèi)的情況下可進(jìn)行集成式蓄電池組的更換。此處應(yīng)該能夠盡可能簡單地并且成本有利地進(jìn)行該更換過程。
該任務(wù)通過根據(jù)本實用新型的手持式工具機(jī)來解決。
根據(jù)本實用新型,公開了一種手持式工具機(jī),該手持式工具機(jī)包括布置在殼體中的、用于將由電馬達(dá)產(chǎn)生的扭矩傳遞到圍繞旋轉(zhuǎn)軸線x轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸上的變速器以及固定地集成到手持式工具機(jī)中的蓄電池組,其中,手持式工具機(jī)由固定集成式蓄電池組以供給電壓驅(qū)動,其中,蓄電池組包括至少兩個蓄電池單元,優(yōu)選包括三個蓄電池單元,其中,所述蓄電池單元分別具有正連接電極和負(fù)連接電極;并且其中,兩個或者更多個蓄電池單元以并聯(lián)和/或串聯(lián)的形式彼此連接。
根據(jù)本實用新型設(shè)置,蓄電池組以模塊化結(jié)構(gòu)的形式通過可拆卸的插接連接裝置與電子模塊電連接。以該方式可以簡單且成本有利地進(jìn)行在手持式工具機(jī)的殼體中布置的蓄電池組的更換。
手持式工具機(jī)具有至少一個電馬達(dá)、例如傳統(tǒng)的直流電馬達(dá),并且只有變速器、例如多級行星齒輪變速器。電馬達(dá)通過變速器驅(qū)動具有夾頭的驅(qū)動軸。夾頭可以是快速夾頭(例如對鉆機(jī)而言是常見的)、插入式夾頭或者磁性夾頭。電子模塊優(yōu)選具有至少一個用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速(電馬達(dá)以該轉(zhuǎn)速驅(qū)動驅(qū)動軸)的開關(guān)和充電電子部件。此外,在特別有利的實施方式中,蓄電池組包括蓄電池組電子部件。
在優(yōu)選的實施方式中,開關(guān)可通過布置在殼體上的第一調(diào)節(jié)元件進(jìn)行調(diào)節(jié)。優(yōu)選地,第一調(diào)節(jié)元件以機(jī)械式直接操縱的調(diào)節(jié)元件的形式,尤其以滑動式調(diào)節(jié)元件、壓式調(diào)節(jié)元件和/或通過傳感器來操縱的調(diào)節(jié)元件的形式構(gòu)造,該第一調(diào)節(jié)元件與開關(guān)上的第二調(diào)節(jié)元件共同作用。
可拆卸的插接連接裝置有利地借助至少一個雙芯導(dǎo)線來實施,其中,雙芯導(dǎo)線的第一導(dǎo)線芯線的第一端部與蓄電池組的第一連接電極、優(yōu)選與正連接電極釬焊連接,并且第一導(dǎo)線芯線的第二端部具有第一母插頭元件、尤其是扁插頭,該扁插頭可與電子模塊的對應(yīng)的公插頭元件連接。相應(yīng)地,特別有利的是,雙芯導(dǎo)線的第二導(dǎo)線芯線的第一端部與蓄電池組的第二連接電極、優(yōu)選與負(fù)連接電極釬焊連接,并且第二導(dǎo)線芯線的第二端部具有第二母插頭元件、尤其是圓插頭,該圓插頭可與電子模塊的對應(yīng)的公插頭元件連接。
因此,這樣的電插接連接裝置優(yōu)選具有至少一個公部件和一個母部件,其中,蓄電池組優(yōu)選具有母插頭元件并且電子模塊優(yōu)選具有公插頭元件。優(yōu)選地,兩個母插頭元件被安置在蓄電池組的相對置的側(cè)上。通過電插接連接裝置簡化了在電子模塊和蓄電池組之間的連接以及提高了運(yùn)行可靠性。
優(yōu)選地,蓄電池組在手持式工具機(jī)的殼體中布置,并且基本上相對于把手橫向地并在它的自由端上延伸。
在優(yōu)選的實施方式中,蓄電池組包括用于接收蓄電池單元的至少一個、尤其一個雙件式的電池單元保持架,其中,電池單元保持架包括至少一個第一電池單元半保持架和至少一個第二電池單元半保持架,其中,第一電池單元半保持架通過連接件可拆卸或者不可拆卸地與第二電池單元半保持架連接。優(yōu)選地,蓄電池單元借助至少一個布置在電池單元保持架中的彈簧元件沿徑向方向被保持在電池單元保持架中。為了蓄電池單元在電池單元保持架內(nèi)部的軸向固定,電池單元保持架具有至少一個止擋部。替代地可以設(shè)置,電池單元保持架具有用于相互隔離蓄電池單元的至少一個肋條。
此外,電池單元保持架具有至少一個固定元件、尤其是卡鎖鉤,用于將蓄電池電子部件固定在電池單元保持架上。在電池單元保持架和蓄電池電子部件之間的相應(yīng)的連接優(yōu)選實施為卡鎖連接,在該卡鎖連接中,在電池單元保持架上設(shè)置相應(yīng)的卡鎖裝置,并且在該卡鎖連接中,卡鎖突起在發(fā)生機(jī)械變形的情況下鉤住蓄電池電子部件并且引起形狀鎖合的連接。
雙件式電池單元保持架可尤其由兩個注塑件組成,這些注塑件具有用于蓄電池單元的相應(yīng)接收部,使得這些蓄電池單元在電池單元保持架中相互間隔開地被保持。以該方式防止了由于各個蓄電池單元相互接觸而產(chǎn)生的短路。優(yōu)選地,第一電池單元半保持架具有肋條,并且所述第二電池單元半保持架具有狹縫,其中,肋條和狹縫在第一電池單元半保持架與第二電池單元半保持架連接時彼此形狀鎖合地嵌合,以便保證第一電池單元半保持架和第二電池單元半保持架相互準(zhǔn)確的取向。此外設(shè)置,電池單元保持架至少部分由導(dǎo)熱并且電絕緣的材料組成,由此,可以更好地排出蓄電池單元所產(chǎn)生的熱量。優(yōu)選地,電池單元連接件被設(shè)置用于產(chǎn)生蓄電池單元的連接電極之間的電連接。
可靈活使用的手持式工具機(jī)經(jīng)常以來自于蓄能器、尤其是蓄電池組的供給電壓來驅(qū)動。用于操控電馬達(dá)的電子部件的供電和由此尤其是控制單元的供電,就方便地借助來自同一移動式蓄能器的供給電圧實現(xiàn)。為此,有利地使用鋰離子電池單元,因為這些鋰離子電池單元由于沒有記憶效應(yīng)并且缺乏自放電而實現(xiàn)了高充放電循環(huán)次數(shù)以及長使用壽命,并且因此無須更換,而是可以固定地裝配到殼體中。此外,鋰離子電池單元具有以下優(yōu)點(diǎn):相比于具有基于鎳鎘電池單元或者鎳-金屬混合電池單元的蓄電池組的手持式工具機(jī)而言,手持式工具機(jī)的重量由于該鋰離子電池單元的高能量密度而更低。例如,可設(shè)置兩個串聯(lián)的、圓柱狀的鋰離子電池單元,每個鋰離子電池單元例如為3.6V,總電壓為7.2V,或者三個串聯(lián)的、圓柱狀的鋰離子電池單元,每個鋰離子電池單元例如為3.6V,總電壓為10.8V。為了更緊湊地構(gòu)型手持式工具機(jī),替代這些圓柱狀電池單元,可以使用一個單個的鋰聚合物電池單元。
在根據(jù)本實用新型的手持式工具機(jī)的另一實施方式中,殼體在把手的自由端區(qū)域中具有一種立足部,其中,蓄電池組通常也布置在該立足部的區(qū)域中。此外,把手在自由端的區(qū)域中具有至少一個照射源。照射源、尤其是發(fā)光二極管在構(gòu)造為把手的下部分的外部區(qū)域中布置,因為如此照射源不被操作者的手遮住。背離構(gòu)造為把手的殼體中間部分的那個端部被視作為立足部的自由端。照射源優(yōu)選是發(fā)光二極管(light emitting diode,LED)。此外,照射源優(yōu)選在立足部的上側(cè)布置并且如此指向,使得工作區(qū)域被照亮。在本實用新型的框架中,手持式工具機(jī)的“工作區(qū)域”理解為這樣的區(qū)域,該區(qū)域至少包括在上部分被夾緊的插入式工具(例如鉆頭、起子機(jī)批頭)的自由端。照射源、尤其是發(fā)光二極管優(yōu)選通過基本上透明的、凸形彎曲的覆蓋盤覆蓋,使得該覆蓋盤用作為凸透鏡,并且將從發(fā)光二極管中發(fā)射出的光線聚焦在手持式工具機(jī)的工作區(qū)域上。
在另一實施方式中,殼體具有至少一個用于顯示蓄電池組的充電狀態(tài)的可視區(qū)。充電狀態(tài)尤其借助發(fā)光二極管顯示。也可以設(shè)置多個可視區(qū),這些可視區(qū)分別顯示蓄電池組不同的充電狀態(tài)。多個可視區(qū)可以任意地相互布置。因此例如可以并排布置三個可視區(qū),其中,各可視區(qū)分別顯示充電容量的一個確定比例,如100%、60%和30%。在用于顯示不同的充電狀態(tài)的多個可視區(qū)中,對于每個充電狀態(tài)也可以選擇具有不同顏色的發(fā)光二極管。優(yōu)選地,如此布置至少一個可視區(qū),使得該可視區(qū)對于操作者而言可容易地識別。
在優(yōu)選的實施方式中,手持式工具機(jī)是充電式鉆孔起子機(jī)、鉆機(jī)、沖擊鉆機(jī)或者錘鉆,其中,鉆頭、釬頭或者不同的批頭組可被用作為工具。“手持式工具機(jī)”通常應(yīng)理解為具有可被置于旋轉(zhuǎn)狀態(tài)的工具夾具的所有手持式工具機(jī),該工具夾具可通過行星齒輪變速器由驅(qū)動馬達(dá)驅(qū)動,如棒狀起子機(jī)、充電式電鉆、沖擊鉆、多功能工具和/或鉆孔起子機(jī)。就此而言,“電能的傳遞”尤其應(yīng)理解為,手持式工具機(jī)通過蓄電池和/或通過電線連接部將能量傳輸?shù)奖倔w上。
本實用新型的其它特征、應(yīng)用可行方案、優(yōu)點(diǎn)和構(gòu)型由在下面對本實用新型的實施例的描述得出,該實施例在附圖中示出。描述內(nèi)容、所屬的附圖以及權(quán)利要求包含大量組合形式的特征。專業(yè)人士也個別地關(guān)注這些特征,尤其也關(guān)注不同實施例的特征,并且概括成有意義的其他組合。在此要注意的是,所示出的特征僅具有描述性的性質(zhì)并且也可與其它上述擴(kuò)展方案的特征組合地使用,并且不應(yīng)被認(rèn)為以任何形式限制本實用新型。
附圖說明
下面根據(jù)優(yōu)選實施例詳細(xì)闡述本實用新型。附圖是示意性的并且示出:
圖1具有蓄電池組的手持式工具機(jī)的示例性視圖;
圖2在沒有蓄電池組電子部件的情況下具有已被釬焊住的插頭元件的蓄電池組的立體視圖;
圖3圖1中的手持式工具機(jī)的截面的剖視圖;
圖4手持式工具機(jī)中的根據(jù)本實用新型的模塊化結(jié)構(gòu)的示意性方框圖;
圖5具有用于根據(jù)本實用新型的手持式工具機(jī)的蓄電池組的蓄電池的電池單元保持架的爆炸視圖;以及
圖6圖5中的電池單元保持架的立體視圖。
具體實施方式
圖1示出了構(gòu)造為手持式工具機(jī)300的電動器具。根據(jù)所示出的實施方式,手持式工具機(jī)300為了不依賴于電網(wǎng)進(jìn)行供電而與固定集成式蓄電池組100機(jī)械地和電連接。在圖1中,手持式工具機(jī)300示例性地構(gòu)造為充電式鉆孔起子機(jī)。然而要指出的是,本實用新型不局限于充電式鉆孔起子機(jī),而是可應(yīng)用到以固定集成式蓄電池組100驅(qū)動的不同手持式工具機(jī) 300中。手持式工具機(jī)300具有布置在殼體305中的、用于將由電馬達(dá)335 產(chǎn)生的扭矩傳遞到圍繞旋轉(zhuǎn)軸線x轉(zhuǎn)動的驅(qū)動軸337上的變速器330并只有把手315,工具接收裝置320被固定在該驅(qū)動軸上。此外,手持式工具機(jī) 300具有固定集成式蓄電池組100。固定集成式蓄電池組100以供給電壓驅(qū)動手持式工具機(jī),其中,蓄電池組100包括至少兩個蓄電池單元400,優(yōu)選地并且如在圖2、5和6中所示包括三個蓄電池單元400。而蓄電池單元400 分別具有正連接電極和負(fù)連接電極,其中,兩個或者更多個蓄電池單元400 以并聯(lián)和/或串聯(lián)的形式彼此連接。
蓄電池組100優(yōu)選在把手315的自由端317區(qū)域中被布置在手持式工具機(jī)300的基體305中并且包括蓄電池電子部件800。在此,蓄電池組100 以模塊化結(jié)構(gòu)的形式通過只有第一導(dǎo)線芯線510和第二導(dǎo)線芯線520的至少一個雙芯導(dǎo)線530和一個可拆卸的插接連接裝置460與電子模塊440電連接。電子模塊440包括用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的開關(guān)350以及包括充電電子部件 720,電馬達(dá)335以該轉(zhuǎn)速驅(qū)動驅(qū)動軸337。開關(guān)350可通過在殼體305上布置的第一調(diào)節(jié)元件325進(jìn)行調(diào)節(jié)。
在圖2中,以立體視圖示出了沒有電子部件的蓄電池組100。蓄電池組 100具有用于接收蓄電池單元400的至少一個雙件式電池單元保持架600。雙芯導(dǎo)線530的第一導(dǎo)線芯線510的第一端部511被釬焊在蓄電池組100 的第一連接電極412上,在所示出的實施變型方案中被釬焊在正連接電極上,其中,第一導(dǎo)線芯線510的第二端部512具有第一母插頭元件462、尤其是扁插頭,該扁插頭如圖3所示與電子模塊440的對應(yīng)的公插頭元件442 連接。雙芯導(dǎo)線530的第二導(dǎo)線芯線520的第一端部521被釬焊在蓄電池組100的第二連接電極412上,在所示出的實施變型方案中被釬焊在負(fù)連接電極上,其中,第二導(dǎo)線芯線520的第二端部522具有第二母插頭元件 464、尤其是圓插頭,該圓插頭如圖3所示與電子模塊440的對應(yīng)的公插頭元件444連接。
在圖3中,示出了手持式工具機(jī)300內(nèi)部的模塊化結(jié)構(gòu)的方框圖。在此,蓄電池組100包括蓄電池單元400和蓄電池組電子部件800。蓄電池組 100以模塊化結(jié)構(gòu)的形式通過只有第一導(dǎo)線芯線510和第二導(dǎo)線芯線520的至少一個雙芯導(dǎo)線530和一個可拆卸的插接連接裝置460與電子模塊440 電連接。電子模塊440包括用于調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速的開關(guān)350和充電電子部件720,電馬達(dá)335以該轉(zhuǎn)速驅(qū)動驅(qū)動軸337。電子模塊440、從而開關(guān)350通過另一導(dǎo)線與電馬達(dá)335連接。
在圖5和圖6中詳細(xì)示出了電池單元保持架600。電池單元保持架分成第一電池單元半保持架601和第二電池單元半保持架602兩部分。第一電池單元半保持架601在此通過連接件670可拆卸或者不可拆卸地與第二電池單元半保持架602連接。此外,第一電池單元半保持架601具有至少一個肋條611,并且第二電池單元半保持架602具有至少一個對應(yīng)的狹縫622,其中,肋條611和狹縫622在第一電池單元半保持架601與第二電池單元半保持架602連接時如此彼此形鎖合地嵌合,使得能夠保證第一電池單元半保持架601和第二電池單元半保持架602相互準(zhǔn)確的取向。
此外,電池單元保持架600在蓄電池單元400之間具有附加的肋條,使得各個蓄電池單元400可被隔開,并且可保證各個蓄電池單元400彼此電絕緣。電池單元保持架600除了用于固定蓄電池單元400之外也用于冷卻蓄電池單元400,從而有利的是,電池單元保持架600由導(dǎo)熱材料、例如鋁或者合成材料組成、尤其由以注塑方法制造的合成材料組成。在此,相鄰的蓄電池單元400之間以及蓄電池單元400和電池單元保持架600之間的熱傳遞阻抗盡可能小,使得由蓄電池單元400產(chǎn)生的熱損失能好地向外排出,并且能防止蓄電池組內(nèi)部過熱。
此外,蓄電池組100具有在圖5和圖6中未示出的蓄電池組電子部件 800,該蓄電池組電子部件可被連接在電池單元保持架600的表面上。為了建立與蓄電池組100的電連接,蓄電池組電子部件800在連接電極412、414 的區(qū)域與這些連接電極釬焊連接。蓄電池組電子部件800與電池單元保持架600之間的機(jī)械連接通過固定元件、尤其通過卡鎖鉤來保證。在此,各個蓄電池單元400的極從電池單元保持架600中如此留出,使得可以進(jìn)行電接觸。各個蓄電池單元400的極通過電池單元連接件500彼此連接,其中,基于所示出的串聯(lián)結(jié)構(gòu),每兩個電池單元400通過一個電池單元連接件500相互連接。電池單元連接件500與蓄電池單元400或者說與蓄電池組電子部件800通過鉚接和/或釬焊連接進(jìn)行連接,由此得到特別簡單和可靠的機(jī)械接觸以及導(dǎo)電接觸。此外,通過這樣的連接也能實現(xiàn)公差補(bǔ)償以及熱膨脹補(bǔ)償。在此,電池單元連接件500的幾何結(jié)構(gòu)構(gòu)型是可變的,并且能適配于電池單元保持架600的實施方式和各蓄電池單元400的數(shù)量和布置。因此,電池單元連接件500可例如從蓄電池組電子部件800側(cè)面地伸出并且由蓄電池組電子部件800指向蓄電池單元400方向,使得同時也能通過電池單元連接件500相對于蓄電池單元400或者電池單元塊實現(xiàn)對蓄電池組電子部件800的保持?!半姵貑卧獕K”在此可理解為兩個或者更多個蓄電池單元400,這些蓄電池單元以并聯(lián)的形式彼此連通并且與其他蓄電池單元400或者蓄電池單元塊以串聯(lián)的形式耦合。
作為蓄電池單元400的附加固定部,電池單元保持架600具有至少一個、優(yōu)選對于每個蓄電池單元400而言地一個彈簧元件680,由此,蓄電池單元400在徑向方向上被保持在電池單元保持架600中。為了在軸向上將蓄電池單元400固定在電池單元保持架600中,該電池單元保持架具有止擋部630。蓄電池單元400在電池單元保持架600中這樣機(jī)械的以及導(dǎo)電的耦合通常具有以下優(yōu)點(diǎn):蓄電池單元400或者說蓄電池塊通過起連接作用的電池單元連接件500以及通過彈簧元件680和止擋部630相對于電池單元保持架600被固定支承。
此外,借助蓄電池組電子部件800可通過各個蓄電池單元400的電壓監(jiān)視充電狀態(tài),并且借助對應(yīng)的調(diào)節(jié)對充電狀態(tài)進(jìn)行控制。此外,可以實現(xiàn)對各個電池單元的監(jiān)視,其中,各個蓄電池單元400直接與蓄電池組電子部件800連接。由此,例如根據(jù)蓄電池單元400和蓄電池組電子部件800 之間的連接可確定,所有蓄電池單元400是否按照規(guī)定進(jìn)行充電,或者說可能確定是否到了蓄電池單元400所不能承受的充電電流。
此外,可以設(shè)置有調(diào)節(jié)裝置,借助該調(diào)節(jié)裝置如此調(diào)節(jié)充電電流,使得一方面防止各個蓄電池單元400發(fā)生過載,并且全部蓄電池單元400仍然能夠完全充滿。
除了所描述和描繪的實施方式以外,其它實施方式是可設(shè)想的,這些實施方式可以包括特征的其它變型以及組合。