背包型電源的制作方法
【專利摘要】一種背包型電源，包括可充電電池、殼體和背帶。殼體容納可充電電池。殼體具有表面。通過背帶，用戶將殼體背在用戶背上，表面面向背部。該表面形成有凹槽和凸起。
【專利說明】背包型電源

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種容納可充電電池的背包型電源。

【背景技術(shù)】
[0002]日本實開平7-3983提供了一種用于動力工具和其他設(shè)備的便攜式電源，其在可佩戴在用戶腰部周圍的腰帶中容納可充電電池。
[0003]引證列表
[0004]專利文獻
[0005]日本實開平7-3983。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]問題的解決方案
[0007]鑒于上述內(nèi)容，本發(fā)明的一個目的是，提供一種具有比傳統(tǒng)的腰帶電源更大容量的背包型電源。
[0008]本發(fā)明的特征是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體和背帶。殼體容納可充電電池。殼體具有表面。用戶通過背帶將殼體背在用戶背上，該表面面向背部。該表面形成有凹槽和凸起。
[0009]優(yōu)選地，當用戶將殼體背在背上時，凹槽和凸起在水平方向上延伸。
[0010]優(yōu)選地，背帶包括填充部分，該填充部分被構(gòu)造為，當用戶將殼體背在背上時接觸用戶的背部。填充部分形成有當用戶將殼體背在背上時在垂直方向上延伸的槽。
[0011]優(yōu)選地，凸起具有空心腔體。
[0012]本發(fā)明的特征進一步是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體、背帶和電力電纜。殼體容納可充電電池。殼體具有表面。用戶通過背帶將殼體背在用戶背上，該表面面向背部。將電力電纜與可充電電池電連接。表面具有上端、下端、第一側(cè)端、與第一側(cè)端相對的第二側(cè)端以及當用戶將殼體背在背上時在水平方向上的中心部分。電力電纜從中心部分延伸。
[0013]優(yōu)選地，當用戶將殼體背在背上時，電力電纜從表面的中心部分斜向上地延伸。
[0014]優(yōu)選地，表面形成有引導部分，該引導部分被構(gòu)造為，將電力電纜從中心部分引導至第一側(cè)端或第二側(cè)端中的一個。
[0015]優(yōu)選地，背包型電源進一步包括連接件，該連接件被構(gòu)造為，不使用工具而手動地將背帶可分離地附接至殼體。
[0016]優(yōu)選地，連接件包括第一部分和第二部分。將第一部分和第二部分均構(gòu)造為，不使用工具而手動地將背帶可分離地附接至殼體。當?shù)谝徊糠謱⒈硯Ц浇又翚んw時，電力電纜構(gòu)造為，通過背帶、殼體和連接件被引導至第一側(cè)端。當?shù)诙糠謱⒈硯Ц浇又翚んw時，電力電纜構(gòu)造為，通過背帶、殼體和連接件被弓I導至第二側(cè)端。
[0017]優(yōu)選地，連接件包括從由螺釘、按鈕、鉤子和環(huán)扣以及連接器組成的組中選擇的一個。
[0018]本發(fā)明的特征進一步是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體、背帶、電力電纜和螺釘。殼體容納可充電電池。背帶具有填充部分。用戶通過背帶將殼體背在用戶背上，填充部分與背部接觸。將電力電纜與可充電電池電連接。將填充部分用螺釘固定至表面。
[0019]優(yōu)選地，填充部分具有第一側(cè)端，以及當用戶將殼體背在背上時與第一側(cè)端相對的第二側(cè)端。螺釘在填充部分的遠離填充部分的第一側(cè)端和填充部分的第二側(cè)端的位置，將填充部分固定至表面。
[0020]優(yōu)選地，背包型電源進一步包括連接件，該連接件被構(gòu)造為，不使用工具而手動地將背帶可分離地附接至殼體。
[0021]優(yōu)選地，連接件包括從由螺釘、按鈕、鉤子和環(huán)扣以及連接器組成的組中選擇的一個。
[0022]本發(fā)明的特征進一步是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體、背帶和電力電纜。殼體容納可充電電池。用戶通過背帶將殼體背在背上。將電力電纜與可充電電池和外部適配器電連接。從可充電電池通過外部適配器向外部動力工具提供電力。電力電纜可與可充電電池和外部適配器中的至少一個分離。
[0023]優(yōu)選地，該電力電纜可與可充電電池和外部適配器分離，并且，其可與其他電力電纜互換。
[0024]本發(fā)明的特征進一步是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體、背帶和電力電纜。殼體容納可充電電池。用戶通過背帶將殼體背在背上。將電力電纜與可充電電池電連接。背帶包括填充部分，該填充部分被構(gòu)造為，當用戶將殼體背在背上時接觸用戶的背部。填充部分形成有凹槽和凸起。
[0025]本發(fā)明的特征進一步是一種背包型電源。背包型電源包括可充電電池、殼體、背帶和頂帶。殼體容納可充電電池。用戶通過背帶將殼體背在背上。頂帶被構(gòu)造為，調(diào)節(jié)形成于背帶和殼體之間的間隙。
[0026]發(fā)明的有利效果
[0027]根據(jù)本發(fā)明，可提供一種具有更大容量的背包型電源。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是說明根據(jù)第一實施方式的背包型電源的用法的說明圖。
[0029]圖2(a)是根據(jù)第一實施方式的背包型電源的前視圖。
[0030]圖2(b)是根據(jù)第一實施方式的背包型電源的后視圖。
[0031]圖3是根據(jù)第一實施方式的殼體的側(cè)視圖。
[0032]圖4是根據(jù)第一實施方式的殼體的后視圖。
[0033]圖5是根據(jù)第一實施方式的背包型電源的側(cè)視圖。
[0034]圖6(a)是根據(jù)第一實施方式的罩的側(cè)視圖。
[0035]圖6(b)是根據(jù)第一實施方式的操作單元的平面圖。
[0036]圖6(c)是根據(jù)第一實施方式的容納單元的說明圖。
[0037]圖7是根據(jù)第一實施方式的背包型電源、適配器和充電器的電路圖。
[0038]圖8是表示根據(jù)第一實施方式的背包型電源和適配器之間的連接的說明圖。
[0039]圖9是表示根據(jù)第一實施方式的適配器和動力工具之間的連接的說明圖。
[0040]圖10是根據(jù)第二實施方式的背包型電源、適配器和充電器的電路圖。
[0041]圖11是根據(jù)第三實施方式的背包型電源的殼體的后視圖。
[0042]圖12是根據(jù)第三實施方式的背包型電源的殼體的前視圖。
[0043]圖13是表示將適配器安裝至根據(jù)一個改進方式的背包型電源的殼體的說明圖。
[0044]圖14(a)是根據(jù)改進方式的適配器容納件的透視圖。
[0045]圖14(b)是容納于根據(jù)該改進方式的適配器容納件中的適配器的透視圖。
[0046]圖15(a)是根據(jù)改進方式的容納件的外部側(cè)視圖。
[0047]圖15(b)是根據(jù)該改進方式的容納件的外部平面圖。
[0048]圖15(c)是表示將容納件附接至根據(jù)該改進方式的腰帶的說明圖。
[0049]圖16(a)是根據(jù)改進方式的容納件的外部圖。
[0050]圖16(b)是表示將容納件附接至根據(jù)該改進方式的殼體的說明圖。
[0051]圖17是根據(jù)改進方式的操作單元的頂視圖。

【具體實施方式】
[0052]圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一個優(yōu)選實施方式的背包型電源I。背包型電源I容納用于對動力工具2供電的電池組51 (見圖7)。術(shù)語“向上”、“向下”、“上面的”、“下面的”、“在…之上”、“在…之下”、“在…下方”、“右方的”、“左方的”等等，表示當用戶將背包型電源I背在其背上時的方向。當用戶操作動力工具2時，可將容納于背包型電源I中的電池組51背在用戶的背上。
[0053]適配器3被連接在背包型電源I和動力工具2之間，使得，可從電池組51向動力工具2提供電力?？赏ㄟ^在背包型電源I和充電器4之間連接適配器3，用充電器4 (見圖7)對電池組51充電。
[0054]如圖2(a)和圖2(b)所示，背包型電源I包括殼體5和背帶6。圖1，圖2(a)和圖2(b)中的背包型電源I的外部圖案和形狀與其他圖中的那些稍微不同，但是，將所有圖中的背包型電源I都構(gòu)造為，實現(xiàn)在優(yōu)選實施方式中描述的相同的功能。
[0055]殼體5具有盒狀形狀并容納電池組51，以及控制板52(見圖7)。如圖3所示，還在殼體5的側(cè)表面上設(shè)置主電源開關(guān)53。
[0056]電池組51由多個串聯(lián)的蓄電池51c (見圖7)構(gòu)成。在優(yōu)選實施方式中，電池組51具有大容量，并且更特別地，電池組51由多個彼此平行布置的蓄電池單元構(gòu)成，每個單元具有多個串聯(lián)的蓄電池51c。
[0057]后面將描述控制板52和主電源開關(guān)53的結(jié)構(gòu)。
[0058]如圖3和圖4所示，殼體5包括接觸面54，當背上背包型電源I時，接觸面54靠在用戶的背上。接觸面54由樹脂材料或金屬材料形成，例如鋁，并具有通常正方形的形狀。沿左右方向伸長的凹槽55和凸起56垂直交替地形成在接觸面54中/上。因此，當背上背包型電源I時，用戶的背部通過后面描述的填充部分61接觸凸起56，在接觸面54和用戶背部(填充部分61)之間的凹槽55中形成空間。
[0059]由于根據(jù)優(yōu)選實施方式的電池組51具有大容量，如上所述，所以，電池組51的溫度可能升高至當使用背包型電源I時用戶觸摸感覺不舒服的水平。然而，由于背包型電源I的上述結(jié)構(gòu)允許空氣通過用戶背部和接觸面54之間，所以，傳遞至用戶背部的、產(chǎn)生于電池組51中的熱量的量大幅度減小，防止用戶背部變熱和出汗。
[0060]優(yōu)選實施方式的一個特殊特征是，凹槽55和凸起56在左右(水平)方向上延伸，如圖3和圖4所示。通過此結(jié)構(gòu)，靠近用戶背部在凹槽55中形成的空間沿左右方向穿過接觸面54，允許空氣通過，空氣趨向于水平地流動。因此，此結(jié)構(gòu)進一步減小了傳遞至用戶背部的、產(chǎn)生于電池組51中的熱量的量，從而進一步防止用戶背部變熱和出汗。
[0061]此外，在優(yōu)選實施方式中，接觸用戶背部的凸起56的內(nèi)部是空心腔體，如圖5所示，在該空腔中沒有設(shè)置例如電池組51和控制板52的部件。此結(jié)構(gòu)通常可使電池組51與用戶背部分離，從而進一步減小傳遞至用戶背部的、產(chǎn)生于電池組51中的熱量的量，因而防止用戶背部變熱和出汗。
[0062]如圖4所示，電纜延伸通孔57形成于接觸面54的下部，并位于接觸面54的水平方向的中心部分。與動力工具2 (適配器3)連接的電力電纜58沿著從水平方向斜向上的方向，從電纜延伸孔57延伸。將電力電纜58與電池組51電連接。當用戶坐在地面或其他表面上且同時將背包型電源I背在他或她的背上時，此結(jié)構(gòu)防止電力電纜58與此表面接觸。與地面的這種接觸會干擾用戶在坐姿下執(zhí)行操作。
[0063]如圖3和圖4所示，在接觸面54中形成導槽57a。導槽57a從電纜延伸孔57向左和向右延伸，允許朝向接觸面54的左側(cè)或右側(cè)沿著導槽57a引導電力電纜58。因此，此結(jié)構(gòu)改進了可操作性，因為可使電力電纜58延伸至接觸面54的所需一側(cè)，該所需一側(cè)取決于用戶是左撇子還是右撇子，并取決于用戶操作的動力工具2的類型。而且，此結(jié)構(gòu)防止由將電力電纜58懸掛得太低而導致的、與電力電纜58的端部連接的動力工具2的操作效率的降低。
[0064]如圖2 (a)，圖2 (b)和圖5所示，背帶6包括填充部分61、一對肩帶62和一對腰帶63。
[0065]填充部分61由非剛性構(gòu)件形成，其尺寸與接觸面54的尺寸基本上相同，并且，將填充部分61設(shè)置為位于接觸面54和用戶背部之間。如圖2(b)和圖5所示，通過多個緩沖接觸部分(凸起)61a，在填充部分61中形成多個槽61b。槽61b的一部分在水平方向上延伸，槽61b的另一部分在垂直方向上延伸。此結(jié)構(gòu)確?？諝饪赏ㄟ^填充部分61和用戶背部之間，從而減小傳遞至用戶背部的、產(chǎn)生于電池組51中的熱量的量，從而防止用戶背部變熱和出汗。
[0066]如圖2(b)所示，兩條肩帶62從填充部分61的頂部朝著下側(cè)延伸。如圖2(a)，圖2(b)和圖5所不,一對在填充部分61的左側(cè)和右側(cè)上從殼體5延伸的頂帶61c與相應(yīng)的肩帶62接合。通過調(diào)節(jié)頂帶61c的長度，用戶可調(diào)節(jié)形成于用戶背部(背帶6，或者更具體地，填充部分61)和殼體5之間的間隙，并可將殼體5的重量有效地分布在肩帶62上，確保將殼體5適當?shù)匕惭b在用戶背部上。而且，通過允許殼體5的重心接近用戶，此結(jié)構(gòu)可減小用戶失去平衡和向后摔倒的可能性。而且，將殼體5的重量有效地分布在肩帶62上可大幅度減少用戶疲勞。
[0067]肩帶62沿著填充部分61的兩側(cè)從頂部向底部延伸，從而形成環(huán)。通過將臂部和肩膀插入由肩帶62形成的環(huán)中，將背包型電源I放在某人的背部上。
[0068]腰帶63從其底部上的填充部分61的兩側(cè)(左側(cè)或右側(cè))在大致水平的方向上延伸。將兩條腰帶63的遠端構(gòu)造為彼此接合。通過使這些端部接合，可將背包型電源1(接觸面54)安裝至用戶的身體。
[0069]可在腰帶63上方設(shè)置水平布置的輔助帶，輔助帶的左端和右端分別與左右肩帶62接合。當用戶工作時，此輔助帶的增加可減小背包型電源I (接觸面54)和用戶身體之間的摩擦。
[0070]用多個螺釘591 (見圖5)將肩帶62和腰帶63所連接的填充部分61固定至接觸面54。將螺釘591插入形成于接觸面54 (見圖4)中的螺孔59。根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源1，必須非常小心地將殼體5與背帶6接合，因為電池組51具有相當大的重量。用插入形成于接觸面54中的螺孔59的螺釘591將填充部分61固定至接觸面54，可防止殼體5與背帶6分離。而且，將使殼體5與背帶6接合所需的力分布在頂帶61c和相關(guān)結(jié)構(gòu)中。
[0071]從填充部分61 (接觸面54)的兩側(cè)朝著左右中心形成螺孔59。螺釘591在水平方向上遠離填充部分61的兩端的位置(即，在水平方向上離開填充部分61的兩端的中心側(cè)位置)處，將填充部分61固定至殼體5。因為此結(jié)構(gòu)不會將填充部分61的左端和右端都固定至殼體5，所以，由非剛性構(gòu)件形成的填充部分61可彎曲并適應(yīng)用戶的身體。
[0072]如圖2(a)和圖2(b)所示，與控制板52連接的操作電纜64從殼體5延伸。將操作單元65與操作電纜64的遠端連接。
[0073]如圖2(a)和圖6(a)所示，將罩(蓋部)63a附接至每條腰帶63。罩63a與腰帶63形成空間63b，其允許操作單元65和操作電纜64通過其中，并容納操作電纜64的多余部分。此結(jié)構(gòu)可減小當用戶背上背包型電源I時操作電纜64的多余部分掛住樹枝等的可能性，并且從而防止操作效率降低。而且，由于不管用戶的體型如何，此結(jié)構(gòu)均可隱藏操作電纜64的多余部分，所以，背包型電源I對于任何特殊體型來說都是用戶友好的。
[0074]如圖6(b)所示,操作單元65具有盒狀形狀。在操作單元65的前表面上,設(shè)置輔助電源開關(guān)66、電池電量開關(guān)67、電池電量LED 68a、功率LED 68b和故障LED 68c。
[0075]通過切斷輔助電源開關(guān)66，用戶可停止從背包型電源I向動力工具2提供電力。通過操作電池電量開關(guān)67，用戶可以5個等級的精度，在電池電量LED 68a上顯示電池組51中的電池壽命的量。通過安裝于在以上結(jié)構(gòu)中從填充部分61延伸的腰帶63上的操作單元65，用戶可在將殼體5背在他或她的背上時，S卩，在使用動力工具2時，簡單地確認電池組51等中的電池電量。
[0076]如圖2(b)所示，將操作單元65容納在容納單元69中，容納單元69通過鉤子和環(huán)扣附接至腰帶63。為了將操作單元65插入形成于罩63a和腰帶63之間的空間63b (圖6 (a))的目的，優(yōu)選地，將保持操作單元65的裸露狀態(tài)，不將其容納于容納單元69等中。然而，當不容納于容納單元69中時，操作單元65例如容易受到潛在的破壞性影響以及未預(yù)料到的暴露于水。
[0077]因此，將優(yōu)選實施方式中的操作單元65在插入空間63b之后，容納于容納單元69中。此方法便于在減小操作單元65受到損壞、短路等的可能性的同時將操作單元65插入空間63b。
[0078]容納單元69包括透明部分69a，用戶通過其可看到電池電量LED 68a，功率LED68b和故障LED 68c。這樣，用戶可在將LED等保持在腰帶63上的同時，在視覺上確認它們的狀態(tài)。
[0079]如圖6(c)所示，將容納單元69構(gòu)造為，可圍繞其頂端旋轉(zhuǎn)。此結(jié)構(gòu)使得用戶能夠在將操作單元65固定在腰帶63上的同時，看到電池電量LED 68a等。
[0080]接下來，將參考圖7描述容納于殼體5中的控制板52的結(jié)構(gòu)。如圖7所示，將容納控制板52的背包型電源I通過適配器3與充電器4連接，以構(gòu)造充電系統(tǒng)A。如上所述，還可用相同的適配器3將背包型電源I與動力工具2連接。
[0081]控制板52包括電池側(cè)正極端子5a和電池側(cè)負極端子5b。安裝于控制板52上的部件包括上述主電源開關(guān)53以及調(diào)節(jié)器521、開關(guān)元件522、停機電路523、保護集成電路524、熱敏電阻525和電池側(cè)微型計算機526。
[0082]在背包型電源I的外側(cè)上，電池側(cè)端子5a和5b與電力電纜58連接。在背包型電源I內(nèi)部的控制板52上，電池側(cè)端子5a和5b與電池組51的正極端子51a和負極端子51b連接。主電源開關(guān)53、開關(guān)元件522和停機電路523被順序地連接在電池組51的正極端子51a和電池側(cè)正極端子5a之間。
[0083]將調(diào)節(jié)器521與主電源開關(guān)53和開關(guān)元件522之間的接觸點連接。調(diào)節(jié)器521調(diào)節(jié)從電池組51輸出的、供應(yīng)至保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526的、作為驅(qū)動電壓的電壓。
[0084]開關(guān)兀件522是場效應(yīng)晶體管(FET)。將之前描述的輔助電源開關(guān)66與電池側(cè)微型計算機526連接。當切斷輔助電源開關(guān)66時，電池側(cè)微型計算機526對開關(guān)元件522的柵極輸出斷開信號，以關(guān)掉開關(guān)元件522。
[0085]通過此結(jié)構(gòu)，將調(diào)節(jié)器521與設(shè)置于開關(guān)元件522的電池組51側(cè)的電流路徑連接。因此，即使已經(jīng)關(guān)掉輔助電源開關(guān)66 (開關(guān)元件522)，也對保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526提供驅(qū)動電力，輔助電源開關(guān)66 (開關(guān)元件522)主要用于停止對動力工具2電力供應(yīng)。
[0086]在一些情況中，根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I可能特別適合于主要在特定季節(jié)使用的動力工具。在這種情況中，如果背包型電源I存放時僅斷開輔助電源開關(guān)66(開關(guān)元件522)，那么，將繼續(xù)對保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526提供電力。直到在下一年再次使用背包型電源I時，這將耗盡電池組51的電量，并且，可能由于過量放電等而使電池組51衰退。
[0087]因此，根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I在設(shè)置于開關(guān)元件522的電池組51側(cè)的電流路徑上設(shè)置主電源開關(guān)53，并且，在主電源開關(guān)53和開關(guān)元件522之間連接的電流路徑上設(shè)置調(diào)節(jié)器521。通過此結(jié)構(gòu)，如果背包型電源I長時間不使用，那么，可通過斷開主電源開關(guān)53來停止對保護集成電路524和電池側(cè)微型計算機526電力供應(yīng)。允許這樣停止電力供應(yīng)可減少電力浪費和由過量放電等而導致的電池組51的衰退。
[0088]而且，優(yōu)選實施方式中的主電源開關(guān)53由機械開關(guān)構(gòu)成，從而能夠與輔助電源開關(guān)66無關(guān)地關(guān)閉整個電路。
[0089]優(yōu)選實施方式中的電池組51是能夠提供高達30A的電流的高容量電池組。因此，該實施方式中使用的主電源開關(guān)53必須能夠承受這種大電流。
[0090]如圖3所示，在根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I中的殼體5的側(cè)表面上，設(shè)置主電源開關(guān)53。然而，優(yōu)選地，將主電源開關(guān)53設(shè)置在用戶可在背上背包型電源I的同時操作的位置，例如殼體5的底面，并且，不限于殼體5的側(cè)表面。此結(jié)構(gòu)不僅可減小用戶在操作過程中不小心斷開主電源開關(guān)53的可能性，而且，當需要快速關(guān)閉整個電路時，使得用戶能夠在背上背包型電源I的同時關(guān)閉電力供應(yīng)和整個電路。
[0091]停機電路523是FET，并用來在電池側(cè)微型計算機526的控制下，打開/中斷由電池側(cè)正極端子5a、電池組51和電池側(cè)負極端子5b形成的電路路徑。
[0092]在充電操作過程中檢測到電池組51已經(jīng)充滿電時，保護集成電路524對電池側(cè)微型計算機526輸出停止充電信號，并且，在放電操作過程中檢測到電池組51中過量放電或有過大電流時，對電池側(cè)微型計算機526輸出停止放電信號。
[0093]熱敏電阻525對電池側(cè)微型計算機526輸出電池組51的溫度,作為電池溫度信號。
[0094]電池側(cè)微型計算機526控制停機電路523，以在從保護集成電路524接收到停止充電信號或停止放電信號時，中斷電流路徑。
[0095]由于存在如果電池組51的溫度上升得過高而使其可能開始衰退或甚至出現(xiàn)故障的潛在的可能，所以電池側(cè)微型計算機526控制停機電路523，以當從熱敏電阻525輸入的電池溫度信號指示溫度大于規(guī)定水平時，中斷電流路徑。
[0096]當充電器4對電池組51提供的電壓或電流大于對電池組51規(guī)定的值時，電池組51在充電過程中也可能變得失效。例如，當將與電池組51不兼容的充電器4與背包型電源I連接時，這可能出現(xiàn)。
[0097]因此，電池側(cè)微型計算機526檢測提供給電池組51的電壓和電流(電壓/電流檢測信號)，并控制停機電路523，以當所提供的電壓或電流超過規(guī)定值時，中斷電流路徑。這樣，當確定電池組51充滿電或確定已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時，根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I中斷電池組51側(cè)的電流路徑。由于當電池組51充滿電時或當出現(xiàn)錯誤時，背包型電源I本身能夠獨立于連接到背包型電源I的充電器4可靠地停止對電池組51供電，所以，背包型電源I可抑制電池組51等衰退，并減小電池組51出現(xiàn)故障的可能性。
[0098]接下來，將描述充電器4的結(jié)構(gòu)。充電器4是一種傳統(tǒng)的裝置，其設(shè)置有充電器側(cè)正極端子4a、充電器側(cè)負極端子4b、電池類型輸入端子4c、電池溫度輸入端子4d、電源41和充電器側(cè)微型計算機42。
[0099]電源41將商用電源產(chǎn)生的交流電轉(zhuǎn)換成直流電，并經(jīng)由充電器側(cè)端子4a和4b輸出此功率，作為充電功率。
[0100]充電器側(cè)微型計算機42基于輸入至電池類型輸入端子4c中的電池類型信號和輸入至電池溫度輸入端子4d中的電池溫度信號,來控制由電源41輸出的充電電壓和充電電流。然而，如果未將規(guī)定范圍內(nèi)的信號輸入至電池類型輸入端子4c和電池溫度輸入端子4d中的至少一個中，那么，充電器側(cè)微型計算機42防止電源41執(zhí)行充電操作，S卩，防止電源41施加橫跨充電器側(cè)端子4a和4b的電壓。
[0101]接下來，將描述適配器3的結(jié)構(gòu)。通過適配器3以及與適配器3連接的電力電纜58，背包型電源I與動力工具2或充電器4連接。
[0102]如圖7和圖8所示，電力電纜58包括分別設(shè)置于其相對端部上的連接器58a和58b。通過將連接器58a和58b擰入相應(yīng)部件上的連接器中，將電力電纜58的一部分與背包型電源I和適配器3可分離地連接。通過此結(jié)構(gòu)，如果在操作過程中會不小心切斷電力電纜58，那么，可容易更換電力電纜58并恢復操作。而且，可用不同規(guī)格的、適合于動力工具2的額定輸出的電力電纜來替換電力電纜58。例如，如果將背包型電源I與低輸出動力工具2連接，那么，可用更薄的電力電纜58來更換電力電纜58，以大幅度提高操作效率。
[0103]如圖8所示，電力電纜58還包括可擰在一起的連接器58c和58d。通過使連接器58c和58d分離，可使電力電纜58分成背包型電源側(cè)的電纜部分和適配器3側(cè)的電纜部分。如圖8和圖9所示，適配器3在其頂面上設(shè)置有橫向滑動連接部分31，以使適配器3與動力工具2連接。將電力電纜58與適配器3的底面連接，并且，電力電纜58從那里向下延伸。通過此結(jié)構(gòu)，電力電纜58在一個方向上(在圖8和圖9中是垂直方向)對適配器3施加力，該方向與適配器3和動力工具2分離的方向(在圖8和圖9中是左右方向)不同。因此，適配器3在操作過程中不太可能變得與動力工具2分離。
[0104]電力電纜58對適配器3施加力的方向(在圖8和圖9中是垂直方向)和適配器3與動力工具2分離的方向(在圖8和圖9中是左右方向)的正交關(guān)系，是此實施方式的一個特殊特征。在此結(jié)構(gòu)中，電力電纜58對適配器3施加的垂直力產(chǎn)生摩擦力，該摩擦力抵抗用于使適配器3與動力工具2分離的左右的力。因此，此結(jié)構(gòu)可有效地阻止適配器3變得與動力工具2分離。
[0105]接下來，將參考圖7描述適配器3的電路結(jié)構(gòu)。適配器3包括第一適配器側(cè)正極端子3a、第一適配器側(cè)負極端子3b、第二適配器側(cè)正極端子3c、第二適配器側(cè)負極端子3d、偽電池類型輸出端子3e、偽電池溫度輸出端子3f、停止放電信號輸出端子3g和偽信號輸出單元32。
[0106]可將第一適配器側(cè)正極端子3a和第一適配器側(cè)負極端子3b分別與充電器側(cè)端子4a和4b連接。類似地，可通過，電力電纜58，將第二適配器側(cè)正極端子3c和適配器側(cè)負極端子3d分別與電池側(cè)端子5a和5b連接。另外，可將偽電池類型輸出端子3e和偽電池溫度輸出端子3f分別與電池類型輸入端子4c和電池溫度輸入端子4d連接?？蓪⑼Ｖ狗烹娦盘栞敵龆俗?g與動力工具2的停止放電信號輸入端子連接。偽信號輸出單元32經(jīng)由偽電池類型輸出端子3e和偽電池溫度輸出端子3f輸出規(guī)定范圍內(nèi)的偽信號。
[0107]根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I具有能夠提供大電流的大容量電池組51。因此，為了提供大電流，需要較厚的(大規(guī)格的)電力電纜58。另一方面，當電纜變得笨重時，厚電力電纜58會降低動力工具2的操作效率。纖細的電力電纜58是期望的。
[0108]在優(yōu)選實施方式中，不是通過對背包型電源I提供電池類型輸出端子、電池溫度輸出端子和停止放電信號輸出端子，也不是通過對電力電纜58提供與這些端子相應(yīng)的信號線，來實現(xiàn)能夠提供大電流的纖細的電力電纜58。由于具有此結(jié)構(gòu)的背包型電源I無法輸出電池類型信號和電池溫度信號，所以，被構(gòu)造為開始基于這種信號供電的充電器4無法執(zhí)行充電操作，除非采取對策。
[0109]因此，在優(yōu)選實施方式中，將適配器3在背包型電源I和充電器4之間連接。適配器3具有偽信號輸出單元32，其用于輸出規(guī)定范圍內(nèi)的偽信號，以命令充電器4執(zhí)行充電操作。
[0110]然而，由于當電池組51變得充滿電時或當出現(xiàn)錯誤時，從適配器3的偽信號輸出單元32輸出的偽信號不變化，所以，此結(jié)構(gòu)自己無法停止充電器4端上的充電操作。因此，在優(yōu)選實施方式中，當電池側(cè)微型計算機526檢測到電池組51充滿電等時，停機電路523中斷電流路徑，從而使設(shè)置在背包型電源I中的電池組51停止充電。因此，此結(jié)構(gòu)不僅可實現(xiàn)能夠提供大電流的纖細的電力電纜58，而且，當電池組51變得充滿電時或當出現(xiàn)錯誤時，能夠適當?shù)赝Ｖ箤﹄姵亟M51充電的操作。
[0111]注意，動力工具2具有放電停機電路，以及在檢測到電池組51中的過量放電或過大電流時中斷到放電停機電路的電流路徑的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而且，由于具有以上結(jié)構(gòu)的適配器3用內(nèi)置微型計算機檢測電壓和電流，所以，適配器3可發(fā)射用于在檢測到錯誤(例如，過大電流或過大壓降)時關(guān)閉到動力工具2的放電停機電路的電流路徑的信號。由于當在根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I中出現(xiàn)過量放電或過大電流時，中斷背包型電源I側(cè)和動力工具2側(cè)的電流路徑，所以，優(yōu)選實施方式的結(jié)構(gòu)可更合適地減小電池組51衰退或出現(xiàn)故障的可能性。
[0112]接下來，將參考圖10描述本發(fā)明的第二實施方式，其中，用相同的附圖標記表示相似的零件和部件，以避免重復描述。在第二實施方式中，充電器4的充電器側(cè)微型計算機42具有定時器功能，用于計算充電開始后過去的時間。在確定計數(shù)已經(jīng)超過規(guī)定時間長度時，充電器側(cè)微型計算機42執(zhí)行控制處理，以停止電源41的充電操作。
[0113]然而，當這種電池組51與充電器4連接時，此結(jié)構(gòu)無法使需要比規(guī)定時間更長的充電時間的電池組51充滿電。因此，第二實施方式中的適配器3進一步設(shè)置有充電器復位單元33。在從充電操作開始過去的時間超過規(guī)定時間之前，充電器復位單元33對充電器4中的充電器側(cè)微型計算機42輸出定時器復位信號。定時器復位信號使充電器側(cè)微型計算機42中的計數(shù)重置，使得充電器4將繼續(xù)充電操作。假設(shè)充電器復位單元33可以此方式防止具有定時器功能的充電器4在使與充電器4連接的電池組51充滿電之前結(jié)束充電操作，特別是當電池組51需要比規(guī)定時間更長的充電時間時。
[0114]在此情況中，由于充電器4本身無法確定電池組51何時充滿電，所以存在會使電池組51過量充電的潛在可能。然而，根據(jù)優(yōu)選實施方式的背包型電源I可在自己確定電池組51充滿電時關(guān)閉電流路徑，如上所述。因此，背包型電源I可確保，在防止其過量充電的同時，可使各種容量的電池組51充滿電。
[0115]接下來，將參考圖11和圖12描述本發(fā)明的第三實施方式。在根據(jù)第三實施方式的殼體5中，組成接觸面54的壁部將叫做接觸壁154(見圖11)。在第一實施方式中，通過插入螺孔59的螺釘591將填充部分61固定至接觸面。在第三實施方式中，雖然將螺釘591插入導槽57a上方的相應(yīng)螺孔59，但是，在導槽57a下方的螺孔59中不插入螺釘591。相反，在接觸壁154中形成兩個螺孔150，特別是在導槽57a下方，一個在電纜延伸孔57的左偵?，一個在其右側(cè)。如圖12所不,在填充部分61中的與螺孔150相應(yīng)的位置中，設(shè)置兩個用手擰緊的螺釘160。用手擰緊的螺釘160具有對于用戶來說足夠大以能夠用手指抓住的頭部。用戶可不使用螺絲刀或其他工具，而用手轉(zhuǎn)動用手擰緊的螺釘160的頭部，從而將用手擰緊的螺釘160擰入相應(yīng)的螺孔150。通過將用手擰緊的螺釘160以此方式擰入相應(yīng)的螺孔150，將接觸面54的下端部分附接至填充部分61。
[0116]為了使用此背包型電源1，用戶在從螺孔150去除用手擰緊的螺釘160的同時，首先朝著殼體5的左側(cè)或右側(cè)，沿著導槽57a引導電力電纜58。接下來，用戶將相應(yīng)側(cè)的用手擰緊的螺釘160擰入相應(yīng)的螺孔150。通過此操作，將電力電纜58插入接觸面54和填充部分61之間。因此，在引導至殼體5的所需左側(cè)或右側(cè)(在所需的左向或右向上延伸)之后，通過用手擰緊的螺釘160和螺孔150的接合，將電力電纜58保持在導槽57a中。用戶還可通過首先從螺孔150擰下用手擰緊的螺釘160，然后在導槽57a內(nèi)的相反方向上引導電力電纜58并將相應(yīng)側(cè)上的用手擰緊的螺釘160擰入相應(yīng)的螺孔150，來切換電力電纜58被引導的方向(延伸方向)。
[0117]將用手擰緊的螺釘160擰入螺孔150，能夠可靠地防止電力電纜58突然落到殼體5的下方。而且，由于通過用手擰緊的螺釘160將接觸壁154附接至填充部分61，所以用戶可不用特殊工具(例如螺絲刀)而簡單地切換電力電纜58延伸的方向(左向或右向)。
[0118]雖然第三實施方式提供了一個通過將用手擰緊的螺釘160擰入螺孔150而將接觸壁154附接至填充部分61的實例，但是，可能用其他不使用工具等而手動地使接觸壁154附接至填充部分61的可拆卸構(gòu)件來代替用手擰緊的螺釘160和螺孔150。例如，可能用按鈕和與按鈕接合的按鈕孔、凸出和凹入的鉤子、鉤子和環(huán)扣、由插頭和插座組成的連接器(具有鎖定元件的管道連接器)，等等，來手動地連接和分離接觸壁154和填充部分61。在按鈕和按鈕孔的情況中，可能在接觸面54上設(shè)置按鈕，并且，可能在填充部分61中形成按鈕孔，或者反過來。在鉤子的情況中，可能分別在接觸面54和填充部分61上設(shè)置凸出和凹入的鉤子，或者反過來。在連接器的情況中，可能分別在接觸面54和填充部分61上設(shè)置插座和插頭，或者反過來。此外，可能在電纜延伸孔57的左側(cè)和右側(cè)上的不止一個位置連接接觸壁154和填充部分61。
[0119]雖然已經(jīng)參考其實施方式詳細描述了本發(fā)明，但是對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見的是，可在不背離本發(fā)明的范圍的前提下，對其進行各種改變和改進。
[0120]例如，可能將背包型電源I和適配器3構(gòu)造為，使得，可將適配器3安裝在背包型電源I上(或容納于其中)。例如，如圖13所示，將適配器3安裝在主電源開關(guān)53設(shè)置于其上的殼體5的側(cè)表面上。通過此結(jié)構(gòu)，可能通過將適配器3安裝在背包型電源I上，來斷開主電源開關(guān)53。當完成使用背包型電源I時，此結(jié)構(gòu)防止用戶忘記斷開主電源開關(guān)53，減小電池組51過量放電的可能性。
[0121]或者，由于相同的上述原因，可將主電源開關(guān)53構(gòu)造為，在電力電纜58的連接器58a (或58d)與背包型電源I分尚時關(guān)閉。
[0122]如圖14(a)和圖14(b)所示，可能在腰帶63上設(shè)置能夠與適配器3接合的適配器容納件34，使得，當不與動力工具2連接時，適配器3不干擾用戶操作。在圖14(a)和圖14 (b)的實例中，適配器容納件34具有將腰帶63插入其中的插入孔34a。然而，適配器容納件34可能設(shè)置有具有倒U形的夾子，使得能夠?qū)⑦m配器容納件34簡單地夾在腰帶63上。
[0123]適配器3還可能設(shè)置有纏繞部分34b，如圖14(a)和圖14(b)所示，可將電力電纜58纏繞在其周圍。使用纏繞部分34b可防止電力電纜58的多余部分干擾用戶操作。
[0124]如圖15(a)至圖15(c)所示，可能用接合部分63c將能夠容納適配器3的容納部分36附接至腰帶63。圖15(a)表示容納部分36的側(cè)視圖，圖15(b)表示其平面圖。圖15(c)表示將容納部分36附接至腰帶63。
[0125]如圖16(a)和圖16(b)所示，可能將能夠容納適配器3的容納部分37在殼體5的底端上或其附近附接至背帶6。在此實例中，容納部分37由卷成圓柱形形狀的布形成。將帶環(huán)37a附接至容納部分37的左端和右端。將帶環(huán)37a拉緊可封閉容納部分37的開口端。
[0126]對于以此方式附接至殼體5的容納部分37，用戶在背上背包型電源I的同時，必須將適配器3插入用戶背部后面的容納部分37。然而，此結(jié)構(gòu)便于將適配器3插入容納部分37。
[0127]而且，可能在操作單元65的頂面上設(shè)置電池電量LED 68a、功率LED 68b和故障LED 68c，如圖17所示。通過此布置，用戶不用使操作單元65傾斜，便可檢查電池組51的剩余電池壽命，等等。
[0128]雖然根據(jù)優(yōu)選實施方式的適配器3將從背包型電源I產(chǎn)生的電壓不變化地輸出至動力工具2，但是適配器3可能改變電壓，以適應(yīng)各種額定電壓的動力工具2。在此情況中，可能用不同規(guī)格的電力電纜58來適應(yīng)動力工具2的額定輸出。因此，可能用小規(guī)格(小直徑)電力電纜58來連接低輸出動力工具2，這可提高操作效率。
[0129]或者，背包型電源I可能裝配有代替適配器的電壓轉(zhuǎn)換電路。在此情況中，將電壓轉(zhuǎn)換電路設(shè)定在開關(guān)53的外部，并且，優(yōu)選地，將電池側(cè)端子5a和5b連接。也就是說，開關(guān)53在電壓轉(zhuǎn)換器的正極端子51a和與正極端子51a連接的負極端子之間。
[0130]在優(yōu)選實施方式中，操作單元65通過操作電纜64與電池側(cè)微型計算機526通信，但是，可能用卷繩來實現(xiàn)此通信，或者可能無線地實現(xiàn)。
[0131]在優(yōu)選實施方式中，用鉤子和環(huán)扣將操作單元65可去除地附接至腰帶63。然而，可能通過鉤子、夾子、透明罩等，將操作單元65附接至腰帶63，或者，相反可能附接至肩帶62。
[0132]在第二實施方式中，可能將充電器側(cè)微型計算機42構(gòu)造為，在接收到復位信號時停止充電操作，或者，可能處理信號中斷，以表示已經(jīng)輸入復位信號并在此時停止充電操作。因此，適配器3的充電器復位單元33可能基于充電器側(cè)微型計算機42的類型而輸出或中斷信號。
[0133]為了防止在填充部分61和接觸面54之間滑動，可能在填充部分61的與接觸面54相對的表面中形成槽。這里，可能垂直地形成多個槽，從而，使得這些槽在與形成于接觸面54上的水平凹槽55和凸起56正交的方向上延伸。
[0134]停機電路523可能在檢測到電池組51充滿電或已經(jīng)出現(xiàn)錯誤時中斷電流路徑。然而，停機電路523可能在出現(xiàn)其他事件時中斷電流路徑。
[0135]附圖標記清單
[0136]I背包型電源
[0137]2動力工具
[0138]3適配器
[0139]4充電器
[0140]5 殼體
[0141]6 背帶
【權(quán)利要求】
1.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述殼體容納所述可充電電池，所述殼體具有表面；以及 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體背在用戶背上，所述表面面向背部， 其中，所述表面形成有凹槽和凸起。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背包型電源，其中，當用戶將所述殼體背在背上時，所述凹槽和凸起在水平方向上延伸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背包型電源，其中，所述背帶包括填充部分，所述填充部分被構(gòu)造為，當用戶將所述殼體背在背上時接觸用戶的背部， 其中，所述填充部分形成有當用戶將所述殼體背在背上時在垂直方向上延伸的槽。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的背包型電源，其中，所述凸起具有空心腔體。
5.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述殼體容納所述可充電電池，所述殼體具有表面； 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體背在用戶背上，所述表面面向背部；以及 電力電纜，所述電力電纜與所述可充電電池電連接， 其中，所述表面具有上端、下端、第一側(cè)端、與所述第一側(cè)端相對的第二側(cè)端以及當用戶將所述殼體背在背上時在水平方向上的中心部分，所述電力電纜從中心部分延伸。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背包型電源，其中，當用戶將所述殼體背在背上時，所述電力電纜從表面的中心部分斜向上延伸。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背包型電源，其中，所述表面形成有引導部分，所述引導部分被構(gòu)造為，將所述電力電纜從中心部分引導至所述第一側(cè)端或第二側(cè)端中的一個。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的背包型電源，進一步包括連接件，所述連接件構(gòu)造為，不使用工具而手動地將所述背帶可分離地附接至所述殼體。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背包型電源，其中，所述連接件包括第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分均被構(gòu)造為，不使用工具而手動地將所述背帶可分離地附接至所述殼體， 其中，當所述第一部分將所述背帶附接至所述殼體時，所述電力電纜構(gòu)造為，通過所述背帶、殼體和連接件被引導至所述第一側(cè)端， 其中，當所述第二部分將所述背帶附接至所述殼體時，所述電力電纜構(gòu)造為，通過所述背帶、殼體和連接件被弓I導至所述第二側(cè)端。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述的背包型電源，其中，所述連接件包括從由螺釘、按鈕、鉤子和環(huán)扣以及連接器組成的組中選擇的一個。
11.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述殼體容納所述可充電電池； 背帶，所述背帶具有填充部分，用戶通過所述背帶將所述殼體背在用戶背上，所述填充部分與背部接觸； 電力電纜，所述電力電纜與所述可充電電池電連接；以及 螺釘， 其中，將所述填充部分用所述螺釘固定至表面。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背包型電源，其中，所述填充部分具有第一側(cè)端，以及當用戶將所述殼體背在背上時與所述第一側(cè)端相對的第二側(cè)端， 其中，所述螺釘在所述填充部分的遠離填充部分的第一側(cè)端和填充部分的第二側(cè)端的位置，將所述填充部分固定至所述表面。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的背包型電源，進一步包括連接件，所述連接件被構(gòu)造為，不使用工具而手動地將所述背帶可分離地附接至所述殼體。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的背包型電源，其中，所述連接件包括從由螺釘、按鈕、鉤子和環(huán)扣以及連接器組成的組中選擇的一個。
15.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述殼體容納所述可充電電池； 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體背在背上；以及 電力電纜，所述電力電纜與所述可充電電池和外部適配器電連接，從所述可充電電池通過所述外部適配器向外部動力工具提供電力， 其中，所述電力電纜能夠與所述可充電電池和所述外部適配器中的至少一個分離。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的背包型電源，其中，所述電力電纜能夠與所述可充電電池和所述外部適配器分離，并且，所述電力電纜能夠與其他電力電纜互換。
17.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述殼體容納所述可充電電池； 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體背在背上；以及 電力電纜，所述電力電纜與所述可充電電池電連接， 其中，所述背帶包括填充部分，所述填充部分被構(gòu)造為，當用戶將所述殼體背在背上時接觸用戶的背部， 其中，所述填充部分形成有凹槽和凸起。
18.一種背包型電源，包括: 可充電電池； 殼體，所述容納所述可充電電池； 背帶，用戶通過所述背帶將所述殼體背在背上；以及 頂條，所述頂條構(gòu)造為，調(diào)節(jié)形成于所述背帶和所述殼體之間的間隙。
【文檔編號】A45F3/04GK104411464SQ201380035858
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2013年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2012年7月6日
【發(fā)明者】吉成拓家, 藤澤治久, 伊藤高史, 若田部直人, 遠田潤 申請人:日立工機株式會社