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CN101115587B - 手持式电动工具机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有至少一个蓄电池(16)的手持式电动工具机。为了实现手持式工具机的具有小尺寸的紧凑结构形式，所述至少一个蓄电池构造成由金属化的塑料薄膜和凝胶状的聚合物电解质组成的锂一聚合物电池(16)，它们以平面的或弯曲的或球形弯曲的形状构造成单个的电池元件(17)和/或以由多个电池元件(17)构成的构件(16′；16″)，在尺寸和/或形状方面适配于在机器罩(11)和/或把手(12)中和/或一个固定在或可固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体(27)中的容纳它们的容纳腔。

Description

手持式电动工具机
技术领域
本发明涉及一种手持式电动工具机。
背景技术
公知的功率等级在2.4V至3.6V之间的手持式电动工具机，例如由EP 1 066 930所公知的，具有由一个或多个NiCd电池单元组成的蓄电池，下面简称为电池，来作为与刀具连接的工作主轴的电动驱动的能源。市场上可得到的NiCd电池单元通常具有圆柱形或长方六面体的形状并且插入到空心的电池室中，该电池室保持在棒状机器罩的后端部上。
发明内容
根据本发明，提出一种手持式电动工具机，具有至少一个蓄电池，其中，所述至少一个蓄电池构造成锂-聚合物电池，它由金属化的塑料薄膜和凝胶状的聚合物电解质构成，所述至少一个锂-聚合物电池在至少一个平面中尺寸适配于和/或形状适配于机器罩和/或把手中和/或一个固定在或能固定在机器罩或把手上的单独的壳体中的容纳该锂-聚合物电池的容纳腔，所述容纳腔构造为机器罩和/或把手中和/或所述固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中的现有的空腔，这些空腔不是为电池而设置的特别的结构容积。
该手持式电动工具机在电池方面具有优点，由于金属化塑料薄膜作为能量载体除具有高的能量密度外还具有灵活的形状，该形状允许锂-聚合物电池以最佳的空心腔或空腔填充率放置到机器罩和/或把手中和/或一个固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中的现有空心腔或空腔中，这些空心腔或空腔具有完全不同的空间形状。由此不需要为电池在机器罩和/或把手中和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中设置特别的结构容积。而是可将电池全部地或部分地置入到取决于结构而产生的空心腔或空腔中，这些空心腔或空腔在其它方面不可利用。由此得到手持式工具机的紧凑结构方式，这使得手持式工具机变得轻便并且有助于降低包装和运输的成本。此外可使设计用于电缆连接的手持式工具机无问题地转变成用电池供电的手持式工具机，无需为了放置蓄电池而对机器罩和/或把手和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体进行结构上的改变。用于锂-聚合物电池的被称为标准电池单元的电池元件可在市场上得到，呈矩形和圆形形状，厚度从3mm起，可通过在模具中压制而成为所希望的形状。
通过在下面所述的措施可得到本发明中给出的手持式电动工具机有利的进一步构型及改进。
根据本发明的一个有利实施方式，所述至少一个锂-聚合物电池具有至少一个电池元件，该电池元件构造成条、带或板并且具有平面的或弯曲的或球形弯曲的形状，例如截球形弯曲的形状。在此，所述至少一个电池元件或这些组合成电池的多个电池元件与机器罩和/或把手中和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中的容纳蓄电池的容纳腔尺寸适配和/或形状适配。为了至少在短时间上可提供高的蓄电池电流用于手持式工具机的电驱动，锂-聚合物电池的电池元件并联地电连接。为了实现足够高的工作电压，可具有不同的电池单元结构或电池元件结构的多个锂-聚合物电池分布地安置在机器罩和/或把手中和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中并且串联地电连接。
根据本发明的一个有利实施方式，锂-聚合物电池最好借助夹持、敛缝、螺纹连接或粘扣连接固定在机器罩和/或把手中和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体中的容纳它们的空心腔或空腔内，但也可以通过粘接、浇铸等固定在这些空心腔或空腔中。
根据本发明的一个替换实施方式，根据本发明装备有一个或多个锂-聚合物电池的手持式工具机例如是手持式刨或磨削机如振动式磨削机、偏心式磨削机、三角形磨削机、直线磨削机，或者是园艺器具或敲击器或刺锯、精切锯、镂锯或刮刀。所有这些手持式工具机的共同点是，它们不向蓄电池要求高的峰值负荷。但根据本发明装备有锂-聚合物电池的手持式电动工具机也可构造成点钻、冲击钻、轻的锤、旋拧机等，其中最好在工具机的驱动路径中设置一个取决于转矩的离合器，用于过载保护。
附图说明
在下面的描述中借助附图中所示的手持式电动工具机实施例来详细描述本发明。附图示出：
图1一个偏心式磨削机的带有部分剖切的机器罩的侧视图，
图2一个振动式磨削机在取下两壳式机器罩的一个罩壳时的侧视图，
图3一个旋拧机在取下两壳式机器罩的一个罩壳时的侧视图，
图4沿图3中线IV-IV的剖面，
图5一个刺锯在取下两壳式机器罩的一个罩壳后的侧视图，
图6沿图5中线VI-VI的剖面，
图7一个手持式刨在取下两壳式机器罩的一个罩壳后的侧视图，
图8沿图7中线VIII-VIII的剖面，
图9沿图7中线IX-IX的剖面，
图10沿图9中线X-X的剖面。
具体实施方式
图1中构造成偏心式磨削机的手持式电动工具机具有一个机器罩11及一个用于把握和操持该工具机的把手12。机器罩11由两个罩壳111和112组合成，其中在图1中前面的罩壳112很大程度上剖切开地示出，以致可看到机器罩11的内腔。在机器罩11的下端部上有一磨削盘13，该磨削盘通过偏心式传动装置可由电动机14驱动。电动机14被容纳在电动机罩15中，该在机器罩11中电动机罩支撑和固定在构造于罩壳111和112上的肋之间。电动机14从至少一个锂-聚合物电池16获得电能。这种锂-聚合物电池16在下面简称为Lipo电池，它由金属化的塑料薄膜和一种凝胶状的聚合物电解质组成。单个的Lipo电池可由扁平的矩形的或圆形的电池元件17组合成，它们可作为标准电池单元以市场上常见的例如3mm以上厚度得到。多个这样的电池元件17例如可并联的或串联地电连接并且可提供与传统的NiCd电池相比同样大的电流。在图1的实施例中在机器罩11中例如安置多个Lipo电池，其中一个Lipo电池16′设置在机器罩11的上部区域中，一个Lipo电池16″设置在电动机罩15的侧面区域中。两个Lipo电池16中的每一个在其尺寸和其形状方面适配于容纳Lipo电池16的容纳腔。上面的Lipo电池16′具有四个叠置的电池元件17，这些电池元件具有相应于上罩壁的轮廓的弧形弯曲。所有四个电池元件17具有相同的尺寸。但也可以，例如最上面的电池元件17构造成得较大些，以便可填满图1中在机器罩11的左上方区域中还存在的空腔。在机器罩11中在侧面安置的Lipo电池16″由两个电池元件17组成，它们也相对其纵轴线横向地拱曲或弯曲并具有这样的曲度，使得外面的电池元件17平贴在机器罩11的侧面罩壁上。在两个Lipo电池16中电池元件17构造成矩形的板，它们相对其纵轴线横向弯曲。变换地，这些电池元件17也可构造成条或带。
在图2中以侧视图看到的手持式电动工具机构造成振动式磨削机并且也具有一个两壳式机器罩11，在图2中取下了其中的前面的罩壳112，由此仅可看到后面的罩壳111。在机器罩11的下端存在的磨削盘18通过一个传动装置可被电动机14驱动成往复振动运动。电动机14被容纳在电动机罩15中，该电动机罩也固定在机器罩11中。为了供电设置了两个Lipo电池16，其中的Lipo电池16′横向于电动机轴线水平地安置在机器罩11的上部区域中，Lipo电池16″平行于电动机轴线即垂直地安置在该机器罩中。上面的Lipo电池16′具有两个电池元件17，在机器罩11中在侧面安置的Lipo电池16″具有三个电池元件17，它们分别并联连接。每个电池元件17构造成矩形的平板。这些板彼此隔开间距地组合成一个构成Lipo电池16的板叠。各个电池元件17或板之间的距离用于由电动机风机吸入的冷却空气的通流并由此使Lipo电池16冷却。
在图3中以侧视图表示的手持式电动工具机构造成旋拧机并且也具有一个两壳式的机器罩11，一个手枪式构型的把手12整体成型在该机器罩上。在图3中仅可看到后面的罩壳111。该旋拧机具有支承在机器罩11中的工作主轴19，在该工作主轴上装有旋拧刀具20。
工作主轴19由电动机14驱动，在图4中仅示出该电动机的电动机罩15，该电动机罩在轴向及径向上不可移动地固定轴机器罩11中。为了供电设置了多个Lipo电池16。在Lipo电池16与电动机14之间的电流回路中设有一个接通/关断开关，该开关可通过设置在把手12上的操作键21来操作。在该旋拧机中例如设有三个分布在机器罩11和手枪式把手12中的Lipo电池16′，16″和16″′，它们串联地电连接。Lipo电池16′由四个相互并联连接的、构造成平板的电池元件17组合成一个叠，其中这些板直接相互叠置。Lipo电池16″由一个单个的电池元件17构成，它构造成弯曲的板并且在其弯曲的形状方面适配于手枪式把手12的内部轮廓。变换地，构成Lipo电池16″的电池元件17可被一起包括在Lipo电池16′中，其方式是，它与Lipo电池16′的板叠并联地电连接。在此情况下，在该旋拧机中仅具有两个相互串联的Lipo电池16。第三Lipo电池16″′由一个圆环形弯曲的电池元件17组成，该电池元件包围电动机罩15(图4)并固定在其上。该同心地包围电动机罩15的电池元件17也可固定在机器罩11上取代固定在电动机罩15上。变换地，Lipo电池16″′也可由多个电池元件17组合成，它们在电动机罩15的圆周方向上衔接地安置。由此每个电池元件17形成一个罩壳段，该罩壳段绕其纵轴线以一个曲率半径弯曲，该曲率半径相应于电动机罩15的外径的一半或略大些。变换地，Lipo电池16″′也可构造成软管或构造成以螺旋弹簧形式缠绕到电动机罩上的带。在软管的实施方式情况下有利的是，软管的外壁和/或内壁设置有抗机械损坏的保护层和/或设置有滑动层。
在图5所示的实施例中该手持式工具机构造成刺锯。它也具有一个两壳式的机器罩11，在图5中取下了机器罩中的前面的罩壳后仅可看到后面的罩壳111及该工具机内部。在机器罩11中与该机器罩整体地成型出一个构造成弓形的把手12，在该把手的下侧设有一个用于接通及关断电动机14的操作键21。电动机14通过一个传动装置驱动一个升降杆以产生垂直的升降运动，在该升降杆的下端，刺锯条22被夹紧。用于电动机14的电能也由两个Lipo电池16供给，这些Lipo电池分布地设置在机器罩11中的不同的空心腔或空腔中并且相互串联地电连接。可借助操作键21操作的接通及关断开关23安置在Lipo电池16与电动机14之间的连接电缆中。
Lipo电池16′设置在弓形把手12中并由总共四个电池元件17组成。电池元件17构造成矩形的平板并且组合成一个板叠，在它们之间具有用于空气冷却的空气间隙。各个电池元件17也并联连接。Lipo电池16″设置在机器罩11的前上方区域中，在承载刺锯条22的升降杆的上方，由三个并联连接的电池元件17组合成。每个电池元件17由一个球形弯曲的板构成(图6)。该球形形状适配于机器罩11在升降杆上方的轮廓。
在图7的实施例中该手持式电动工具机构造成手持式刨。它也具有一个包括后面的罩壳111和前面的罩壳112的两壳式的机器罩11。在机器罩11中成型有一个弓形把手形状的把手12。在前面的罩壳112上接有传动装置罩24，它容纳刨刀28。该刨刀28由设置在机器罩11下侧面上的支承板26的缝隙25中伸出并且或多或少地突出于支承板26。刨刀28的该突出量可借助固定在机器罩11上的调节把手27调节，它确定刨削深度。调节把手27同时用作操持把手，用于在刨削过程期间双手操持手持式刨。
在机器罩11中也设有一个该图中看不到的电动机，它可通过一个可借助设置在弓形把手12下侧面上的操作键21操作的接通/关断开关23与能源或电源电连接。作为电源也设有多个Lipo电池16，它们安置在机器罩11中、弓形把手12中和构成单独的壳体的调节把手27中的空心腔或空腔中并且相互串联地电连接。第一Lipo电池16′安置在机器罩11的在工作方向上处于后面的区域中并且在手持式刨处于工作位置时垂直定向。它由总共四个并联连接的电池元件17组成，这些电池元件构造成矩形的平板的形式并且组合成一个板叠。在板叠的各个板之间设有用于通过冷却空气的空气空隙。第二Lipo电池16″设置在弓形把手中，工作方向上在接通/关断开关23前面。如图8中的剖面图所示，Lipo电池16″由总共五个电池元件17组合成。这些电池元件17也并联连接并且构造成矩形的板。在机器罩11的纵轴线上延伸的中间板是平的，而安置在该中间板右边和左边的板绕其纵轴线弯曲。在此，两个外部的板适配于弓形把手12的轮廓并且平贴在弓形把手12的内壁上。如图9及10中的剖面图所示，第三Lipo电池16″′设置在调节把手27的内部空腔中。Lipo电池16″′例如由总共四个空心圆柱体形的电池元件17组成，它们同心地布置并且在径向上无间距地彼此贴靠。各个电池元件17也并联连接。替换地，该Lipo电池16″′也可由螺旋形卷绕的条或带构成。
如这里未再表示的，Lipo电池可构造成机器罩的一部分或构造成机器罩中的单元。例如Lipo电池可构成一个尘屑吸出接管，它在磨削机或锯割机中用于将尘屑导出到尘屑收集容器中。Lipo电池的内侧面最好设置有滑动层，该滑动层可促进尘屑的吹出。通过吸尘风机的吹出空气也同时使Lipo电池冷却。在其它实施方式中Lipo电池也可构造成封罩、盖或机器罩上和/或把手上和/或固定在或可固定在机器罩和/或把手上的单独壳体上的其它部分，或者置入到这些构件中。
在描述的所有手持式工具机实施例中，Lipo电池16不可动地固定在机器罩11或把手12或调节把手27中的空心腔或空腔中，该固定例如通过夹持、敛缝、螺纹连接、通过粘扣连接、通过粘接、浇铸等来实现。设置有Lipo电池16的手持式电动工具机也可以超出图1至图10中所示实施例范围构造成三角形磨削机或直线磨削机，构造成园艺器具如草地边缘剪，构造成敲击器，构造成刮刀，构造成精切锯或镂锯等，其中Lipo电池16在尺寸和/或形状方面适配于机器罩11的和/或把手12的和/或固定在或可固定在机器罩或把手上的单独的壳体的取决于结构的、不可在其它方面利用的空心腔或空腔并且置入到这些空心腔或空腔中。

Claims (30)

1.手持式电动工具机，具有至少一个蓄电池，其特征在于：所述至少一个蓄电池构造成锂-聚合物电池(16)，它由金属化的塑料薄膜和凝胶状的聚合物电解质构成，所述至少一个锂-聚合物电池(16)在至少一个平面中尺寸适配于和/或形状适配于机器罩(11)和/或把手(12)中和/或一个固定在或能固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体中的容纳该锂-聚合物电池(16)的容纳腔，所述容纳腔构造为机器罩(11)和/或把手(12)中和/或所述固定在或可固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体中的现有的空腔，这些空腔不是为电池而设置的特别的结构容积。
2.根据权利要求1的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)具有至少一个电池元件(17)，该电池元件构造成条、带或板并且具有平面的或弯曲的形状。
3.根据权利要求2的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)构造成由板组成的叠，这些板具有平面的或弯曲的形状。
4.根据权利要求2或3的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)由多个电池元件(17)组合成，这些电池元件共同地或单个地弯曲。
5.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)具有圆柱体形状、环形状或多角形形状。
6.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)构造成螺旋形或螺纹线形卷绕的带或构造成软管。
7.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)在至少一部分面上具有一个保护层或滑动层。
8.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)以平面的或弯曲的形状作为单个的电池元件(17)或以由多个电池元件(17)组成的至少一个构件的形式安置在机器罩(11)或把手(12)中或一个固定在或能固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体中，与各自的容纳腔适配。
9.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：多个锂-聚合物电池(16)或它们的各个电池元件(17)分布于机器罩(11)和/或把手(12)中和/或一个固定在或能固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体中的各个空腔中并且在这些腔中适配于那里具有的尺寸和/或形状。
10.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)设置在冷却空气流中。
11.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)力锁合和/或形状锁合地固定。
12.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)借助夹持、敛缝、螺纹连接或粘扣连接固定。
13.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)借助粘接或浇铸固定。
14.根据权利要求1至3之一的手持式电动工具机，其特征在于：它构造成手持式刨机、磨削机、园艺器具、敲击器、锯割机、刮刀、钻机、锤或旋拧机。
15.根据权利要求2的手持式电动工具机，其特征在于：所述弯曲的形状是球形弯曲的形状。
16.根据权利要求15的手持式电动工具机，其特征在于：所述球形弯曲的形状是截球形弯曲的形状。
17.根据权利要求3的手持式电动工具机，其特征在于：所述板是彼此隔开间距布置的。
18.根据权利要求3的手持式电动工具机，其特征在于：所述弯曲的形状是球形弯曲的形状。
19.根据权利要求3或17的手持式电动工具机，其特征在于：所述板是并联地和/或串联地电连接。
20.根据权利要求4的手持式电动工具机，其特征在于：所述电池元件(17)是球形弯曲的。
21.根据权利要求4或20的手持式电动工具机，其特征在于：所述电池元件(17)是并联地和/或串联地电连接。
22.根据权利要求7的手持式电动工具机，其特征在于：所述保护层构造成抗机械损坏的保护外层。
23.根据权利要求8的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)具有球形弯曲的形状。
24.根据权利要求14的手持式电动工具机，其特征在于：所述磨削机是振动式磨削机、偏心式磨削机、三角形磨削机或直线磨削机。
25.根据权利要求14的手持式电动工具机，其特征在于：所述园艺器具是草地边缘剪。
26.根据权利要求14的手持式电动工具机，其特征在于：所述锯割机是刺锯、精切锯或镂锯。
27.根据权利要求14的手持式电动工具机，其特征在于：所述钻机是冲击钻机。
28.根据权利要求8的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)安置在置入到机器罩中的电动机罩(15)上。
29.手持式电动工具机，具有至少一个蓄电池，其特征在于：所述至少一个蓄电池构造成锂-聚合物电池(16)，它由金属化的塑料薄膜和凝胶状的聚合物电解质构成，所述至少一个锂-聚合物电池(16)构造成机器罩(11)的和/或把手(12)的和/或一个固定在或可固定在机器罩(11)或把手(12)上的单独的壳体的一部分。
30.根据权利要求29的手持式电动工具机，其特征在于：所述至少一个锂-聚合物电池(16)构造成尘屑吸出接管或盖。
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