利用usb充電的無繩電動工具的制作方法
【專利說明】利用USB充電的無繩電動工具
[0001]相關申請數據
[0002]本申請涉及2012年7月6日提交的臨時專利申請61/668，623，并且在U.S.C.§ 119(e)的35款下要求該早先申請的優選權。所述臨時專利申請還通過引用結合到本申請中。
技術領域
[0003]本公開涉及一種電動工具，并且特別是涉及一種配置成能使用可再充電電池的電動工具。
【背景技術】
[0004]通常，無繩電動工具涉及適于從永久地或者可移除地附接至電動工具的可再充電電池處接收電力的動力工具。許多種電動工具(包括各種類型的鋸、鉆機、驅動器、沖擊錘、振動工具等)已被改造成從可再充電電池處接收電力。用于無繩電動工具的可再充電電池(例如鎳鎘基(NiCad)電池或者鋰基電池)一般設計成能產生特定的輸出電壓，例如，3.6V、7.2V、9.6V、12V、14.4V、18V或者24V。在具有較大功率需求的電動工具中使用較高壓的電池，反之亦然。
[0005]無繩電動工具提供了優于帶繩式工具的便攜性和便利性，但是向其供電的可再充電電池會耗盡且必須再充電。無繩電動工具通常裝備有配置成為電動工具的電池再充電的電池充電器。電池充電器一般配置成能利用經由傳統的AC電插座接收的AC電，雖然一些電池充電器可能配備成使用車輛的12伏DC電插座。因此，為了確保持續的電動工具使用，無繩電動工具的使用者必須攜帶電池充電器以及工具并且可以使用合適的電源插座。然而，AC電插座相對于工作區常常位于遠離的、不便利的和/或難接近的位置，從而使得當需要時難以為工具的電池再充電。
[0006]存在對能夠使用更易用電源(例如低壓電源且特別是通用串行總線(USB)電源)充電的無繩電動工具的需求。
【附圖說明】
[0007]圖1是根據本公開的無繩電動工具和USB充電系統的方框圖。
[0008]圖2是根據本公開的無繩電動工具和USB充電系統的一替代性實施例的方框圖。
[0009]圖3是移除了一部分外殼的、配置成用于USB充電的電動工具的一實施例的側視圖。
[0010]圖4是圖3的電動工具的透視圖。
[0011]圖5是圖3的電動工具的底視圖。
[0012]圖6是移除了半個蛤殼式外殼以顯示出工具的內部部件的、類似于圖3的電動工具的一實施例的側視圖。
[0013]圖7是圖6的電動工具的透視圖。
[0014]圖8是顯示出電動工具的微型USB端口的圖6的電動工具的局部視圖。
[0015]圖9是用于經由微型USB端口給圖3-8的電動工具供電的微型USB連接器的透視圖。
【具體實施方式】
[0016]為了提升對公開原理的理解的目的，現在將參考附圖中示出的并且在以下說明書中描述的實施例。應當理解，并不意在由此限制公開的范圍。還應理解的是，本公開包括所示實施例的任何更改和改進并且還包括如本公開所屬領域的普通技術人員通常想到的公開的原理的進一步應用。
[0017]本公開意在適合于利用為可再充電電池充電的USB電力的無繩電動工具。通過使電動工具能夠經由標準的USB接口件充電，電動工具可以從包括計算機、便攜式計算機或者USB電源供送裝置的任何位置處充電。另外，USB兼容性裝置的涌現意味著當需要時USB電力轉換接頭和纜線是充裕且易用的。
[0018]圖1描繪根據本公開的無繩電動工具和USB充電系統的主要部件的方框圖。無繩電動工具包括適合于驅動工作元件112的電機110。工作元件112是工具中在工件上執行工作(例如切割、砂磨、研磨、鉆孔和驅動)的那部分。因此，工作元件112可能包括鋸條、砂磨盤、磨輪、鉆頭、扳手等。電機110包括通過傳動件(未顯示)(例如輸出軸)聯接至工作元件的電機。電機110的輸出功率取決于配置成用于驅動的工作元件的種類和期望的工作水平，例如，重負載或者輕負載。
[0019]電機110可操作地聯接至可再充電電池108并由可再充電電池108供電。可再充電電池108可以可移除地附接至電動工具或者可嵌入到電動工具的外殼內。所述可再充電電池可包括任何合適種類的可再充電電池，例如，鎳鎘(NiCad)或者鋰基電池。可再充電電池配置成能產生能給電機供電的輸出電壓。取決于電機的種類和期望的工作水平，可再充電電池可能具有3.6V、7.2V、9.6V、12V、14.4V、18V或者24V的輸出電壓，不過也可以使用任何合適的電池電壓。在一個實施例中，可再充電電池包括鋰基電池、例如鋰離子單元電池。鋰離子單元電池一般較輕并且具有比能量相當的其他種類電池慢很多的自放電速率。
[0020]電池充電器104配置成:能為可再充電電池108再充電。電池充電器104包括充電電路，該充電電路聯接至可再充電電池，以向該電池供能以便為該電池再充電。充電電路可具有能夠為可再充電電池充電的任何合適配置。充電電路的實施至少部分地取決于電池種類。
[0021]在可再充電電池108可從電動工具上移除的實施例中，電池充電器可包括托架或者支架，該托架或支架包括在可再充電電池已經被從電動工具上移除之后用于接收可再充電電池的一個或多個接受器。在該實施例中，電池充電器和可再充電電池包括互配的電氣端子，所述電氣端子當將電池安放到充電器中時配合來將電池聯接至充電電路并且當從充電器上移除電池時使充電電路與電池脫離。在電池充電器嵌入到電動工具的外殼中的實施例中，電池充電器的充電電路永久地布線至可再充電電池。
[0022]根據本公開，電池充電器104和充電電路配置成:能接收并利用USB電力來為可再充電電池108充電。USB是限定出用于在計算機與電子設備之間連接、通信和供電的纜線、連接器和通信協議的標準件。存在四種USB規格:USB 1.X、USB 2.0、USB 3.0、USB 4.0或者更新的規格。USB 1.X和2.0規格要求為USB裝置供電的電源電壓不低于4.75V并且不高于5.25V (即，5V± 5 % )，并且為USB裝置供電的最大電流不大于500mA。USB 3.0規格要求為USB裝置供電的電源電壓不低于4.45V并且不高于5.25V，并且為USB裝置供電的最大電流不大于900mA。電池充電器104的充電電路配置成:能接收根據USB規格之一(例如USB 3.0)提供的USB電力，并且利用USB電力來為可再充電電池再充電。
[0023]USB接口件102用于將電池充電器104和充電電路聯接至USB電源100。USB接口件102包括標準的USB連接器和標準的USB端口。USB端口設置在電池充電器104中，并且USB連接器設置在纜線的一端，并且纜線在另一端電力地聯接至USB電源100。USB連接器和USB端口可能是如由USB規格所定義的任何合適的USB連接器和端口種類。例如，在一個實施例中，USB連接器包括微型USB連接器，并且USB端口包括微型USB端口。在替代性實施例中，可以使用任何種類的USB連接器和USB端口。
[0024]USB接口件102的纜線將USB連接器電力地連接至USB電源100。在一個實施例中，纜線在另一端處包括AC轉換器和插頭，從而使得能夠從傳統的AC電插座導出USB電力。替代性地，纜線可包括第二 USB連接器，該第二USB連接器連接至計算機、便攜式計算機的USB端口或者能夠提供USB電力的其他裝置(包括設有USB端口的AC轉換器和插頭)。當USB連接器被接收在電池充電器的USB端口中時，充電電路被電力地聯接以從USB電源接收USB電力并且使用USB電力來為可再充電電池充電。
[0025]圖1中的充電電路僅配置成應用單一電源，即，USB電源。在替代性實施例中，電池充電器和充電電路可以配置成:除了 USB電力之外還能應用其他電源來給電池充電。例如，如圖2中所描繪的，電池充電器104可以配置成連接至AC/DC電源114，例如，包括AC轉換器和插頭的AC電源和/或具有經由AC/DC接口件116連接至電池充電器的車輛電力轉換器的DC電源。在該實施例中，對于每個電源，可以在電池充電器中設置單獨的充電電路，并且如果連接了一個以上電源，例如，如果同時將USB電源和AC電源各自連接到電池充電器上，則可以配置一控制電路來確定使用哪個電源。
[0026]圖3-5描繪適合于USB充電的電動工具10的一個實施例。圖6和7描繪了移除了一部分外殼以顯示工具的內部部件的、類似于圖3-5的電動工具的電動工具10的一個實施例。圖3-7的實施例旨在為顯示將電動工具配置成應用USB電力的方法的非限制性實例。圖3-7的電動工具10包括配置成能驅動互補地配置的附屬工具和工具頭的無繩驅動器。無繩驅動器10包括具有電機外殼部分14和手柄部分16的外殼12。在一個實施例中，電機