CN106181904B - 背负式工具*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种背负式工具***，包括：背负装备，用于供用户背负；电池包，用于提供电能；第一工具，用于配合背负装备使用；第二工具，用于独立于背负装备使用；其中，背负装备包括：装备结合部，能使电池包可拆卸的结合至背负装备；第一工具包括：工具连接部，用于使第一工具与背负装备连接为一个整体；第二工具包括：工具结合部，用于使第二工具与电池包结合为一个整体；电池包与背负装备构成的整体能为第一工具供电；电池包与第二工具结合为一个整体时为第二工具供电；在用户使用第一工具时，可以使用背负装备减轻第一工具因结合电池包而带来的负担，提高操作体验；而在使用第二工具时，可以直接结合电池包使用，扩展了电池包的通用性。

Description

背负式工具***

技术领域

本发明涉及一种背负式工具***。

背景技术

电池包作为便携电动工具的动力来源一直是制约便携电动工具发展的主要环节，以往的电池包输出电压往往较低，它们在驱动大功率的电动工具时，往往会造成动力不足续航能力差的问题。

但是通过增加电芯数目，提高电池包的输出电压时，其外形尺寸和重量相应增加，使电动工具难以与之适配或者给用户的操作造成困扰，尤其是重量的增加使用户难以灵活的使用电动工具。

风机是吹风机和吹吸机两种气流设备的统称，其是一种常见的动力工具，能被用于园艺工作中清理或收集植物的碎屑。

现有的风机按照被驱动的方式分为电动和引擎两种，其中电动的风机采用电机作为动力设备，使用电能作为动力源，引擎的风机采用燃油发动机作为动力设备，使用燃油作为动力来源。

电动的风机由于其节能环保的优点正逐步取代引擎式的风机。

现有的采用电池包的电动风机往往使电池包直接结合至风机本体，为了保证用户能够灵活操作电动风机并提供较好的操作体验，电池包不能过重，所以现有的风机往往不能适应长时间工作的需要。

发明内容

一种背负式工具***，包括：背负装备，用于供用户背负；电池包，用于提供电能；第一工具，用于配合背负装备使用；第二工具，用于独立于背负装备使用；其中，背负装备包括：装备结合部，能使电池包可拆卸的结合至背负装备；电池包包括：电芯，用于储存电能；电池输出接口，用于输出电池包的电能；第一工具包括：工具连接部，用于使第一工具连接至背负装备；第二工具包括：工具结合部，用于使电池包结合至第二工具；当电池包结合至背负装备时，电池包能为第一工具供电；当电池包结合至第二工具时，电池包能为第二工具供电。

进一步地，第一工具还包括：第一工具接入接口，被设置为能与电池输出接口配合；电池包结合至背负装备时，电池包通过电池输出接口与第一工具接入接口构成的连接为第一工具供电。

进一步地，背负装备还包括：装备输入接口，被设置为能与电池输出接口配合；装备输出接口，与装备输入接口电连接；第一工具还包括：第一工具接入接口，被设置为能与装备输出接口配合；电池包结合至背负装备时，电池包通过电池输出接口、装备输入接口、装备输出接口与第一工具接入接口构成的连接为第一工具供电。

进一步地，背负装备还包括：装备输入接口，被设置为能与电池输出接口配合；第一工具还包括：第一电机，用于将电能转化为机械能；装备输入接口与第一电机电连接；电池包结合至背负装备时，电池包通过电池输出接口与装备输入接口所构成的连接为第一电机供电。

进一步地，第二工具包括：第二工具接入接口，被设置为能与电池输出接口配合；电池包结合至第二工具时通过电池输出接口与第二工具接入接口构成连接为第二工具供电。

进一步地，背负装备还包括：装备输入接口，被设置为能与电池输出接口配合；装备输入接口与第二工具接入接口均能与电池包的电池输出接口对接。

进一步地，背负式工具***包括：连接装置，能在第一工具与背负装备之间传递作用力；连接装置分别连接至第一工具和背负装备。

进一步地，连接装置包括：内置线缆，用于在电池包和第一工具之间传输电流；内置线缆设置在连接装置形成的布线腔中。

进一步地，背负装备所能结合的电池包的重量之和大于1Kg。

进一步地，背负装备所能结合的电池包的重量之和大于等于第二工具质量的30%。

进一步地，第一工具包括：气流元件，能在转动时产生气流；风筒，能导向气流元件所产生的气流；气流元件设置在风筒中。

进一步地，气流元件为轴流风扇，风筒形成导向气流沿气流元件转动轴线方向流动的风道，第一电机和气流元件设置在风道中，连接装置设置在风道之外。

一种背负式风机***，包括：背负装备，用于供用户背负；电池包，用于提供电能；第一风机装置，用于配合背负装备使用；第二风机装置，用于独立于背负装备使用；连接装置，用于连接背负装备与第一风机装置；其中，背负装备包括：装备结合部，能使电池包可拆卸的结合至背负装备；电池包包括：电芯，用于储存电能；电池输出接口，用于输出电池包的电能；第一风机装置包括：第一气流元件，能在转动时产生气流；

第一电机，用于驱动第一气流元件；第一风筒，用于导向第一气流元件产生的气流；工具连接部，用于使第一风机装置连接至连接装置；

第一气流元件、第一电机设置于第一风筒中；第二风机装置包括：第二气流元件，能在转动时产生气流；第二电机，用于驱动第二气流元件；第二风筒，用于导向第二气流元件产生的气流；工具结合部，用于使电池包结合至第二风机装置；连接装置设置与第一风筒之外；当电池包结合至背负装备时，电池包能为第一风机装置供电；当电池包结合至第二风机装置时，电池包能为第二风机装置供电。

进一步地，连接装置包括：连接件，在承受背负装备和第一风机装置之间的作用力时保持其形状传递作用力。

进一步地，第一气流元件为轴流风扇；背负装备所能结合的电池包的重量之和大于等于1Kg且大于等于第二风机装置的30%。

本发明的有益之处在于：用户使用第一工具时，可以使用背负装备减轻第一工具因结合电池包而带来的负担，提高操作体验；而在使用第二工具时，可以直接结合电池包使用，扩展了电池包的通用性。

附图说明

图1是背负式工具***的结构示意图；

图2是图1所示的背负式工具***的部分结构的内部示意图；

图3是图1所示的背负式工具***从另一视角的结构示意图；

图4是图1所示的背负式工具***中风机装置和电池包的分解结构示意图；

图5是图1所示的背负式工具***中风机装置和电池包的结合为一个整体后结构示意图；

图6是图1所示的背负式工具***中电池包的结构示意图；

图7是图1所示的背负式工具***中风机装置的局部结构示意图；

图8是一种采用适配器方案的背负式工具***的结构示意图；

图9是一种能为两种工具装置供电的背负式工具***的结构示意图；

图10是一种具有连接装置的背负式工具***的结构示意图；

图11是一种既具有连接装置和适配器的背负式工具***的结构示意图；

图12是图11所示的背负式工具***中的背负装备和电池包向两种工具装置供电的示意图；

图13是另一种背负式工具***的结构示意图；

图14是图13所示的背负式工具***中各主要部分的分解示意图；

图15是图13所示的背负式工具***中风机装置的结构示意图；

图16是图15所示的风机装置内部结构的立体示意图；

图17是图15所示的风机装置内部结构的平面示意图；

图18是图15中的操作把手和风筒在垂直于枢转轴线的截面内的示意图；

图19是图15中的操作把手与风筒的连接处的结构示意图；

图20是图15中的风筒形成容纳腔处的立体结构示意图；

图21是图15中的风筒形成容纳腔处的平面结构示意图；

图22是图15中的风筒内部分结构的立体示意图；

图23是图15中的风筒内部分结构的平面示意图；

图24是图13所示的背负式工具***中装备本体的结构示意图；

图25是图13所示的背负式工具***中电池包的结构示意图；

图26是图24所示的装备本体中弹出装置的结构示意图；

图27是图24中的装备本体与连接装置用于结合的部分结构的示意图；

图28是图13所示的背负式工具***中连接装置的结构示意图；

图29是图28中的连接座和第二连接臂内部结构示意图；

图30是图28中的连接座和第二连接臂的截面图；

图31是另一种具有修枝装置的背负式工具***的结构示意图；

图32是图31所示的背负式工具***各主要部分的分解示意图；

图33是一种以链锯作为工具装置的背负式工具***的结构示意图；

图34是一种以电钻作为工具装置的背负式工具***的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

如图1至图3所示的背负式工具***100，其包括：背负装备10、风机装置20和电池包30。其中，背负装备10用于供用户背负以使用户能背负电池包30。

背负装备10主要包括：装备本体11和背带12；装备本体11可以用于连接或容纳电源装置，背带12用于环绕用户身体从而使用户能够背负装备本体11。

具体而言，如图1所示，装备本体11设有装备结合部13，该装备结合部13能使电池包30结合至背负装备10，使电池包30与背负装备10构成一个整体。如图2所示，风机装置20包括：风机壳体21、电机22和风扇23。其中风机壳体21形成有风道211，电机22用于驱动风扇23转动，风扇23作为风机装置20的功能元件使风机装置20具有产生气流的功能。另外，风机壳体21外侧连接有操作把手26，操作把手26用于供用户操作风机装置20。

作为更具体的方案，电机22和风扇23均设置在风机壳体21形成的风道211中。优选地，风扇23为一种轴流风扇，风道211大致沿风扇23的转动轴线S1的方向延伸形成。

如图2所示，电池包30包括电池壳体31，电池壳体31形成有能与装备结合部13配合的电池包结合部311。电池包30的内部设有用于储存电能的电芯(未示出)和用于输出电能的连接端子(未示出)；为了使外部能够连接到电池包30的连接端子，电池壳体31可在电池包结合部311处形成端子接口311a，可以在其他位置形成端子接口311b，它们均可以使电池包30的连接端子与外部连接。

如图1至图3所示，装备本体11设有装备输入接口111，装备输入接口111可以由装备结合部13形成，也可以形成于装备本体11的其他位置。

装备输入接口111设有能***到电池包30中的连接端子111a，该连接端子111a能与电池包30的连接端子连接，从实现电连接。背负装备10还设有装备输出接口112，装备输出接口112用于输出电能。

装备输入接口111用于将电能输入到背负装备10中，装备输出接口112用于输出电能。在装备本体11的内部可以仅设有连接装备输入接口111的连接端子111a和装备输出接口112的连接端子的缆线，此时装备本体11相当于电池包30的转接适配器；当然，也可以在装备本体11中内置电路板以及相应的电子元件构成具有一定功能的电路，此时装备本体11相当于由电池包30作为电能初始来源的电源装置；无论以上哪一种方案，装备本体11均能通过更换具有充足电量的电池包30来实现持续供电。

作为扩展方案，装备本体11可以内置电芯并设有用于接入交流电的充电接口，在该充电接口接入交流电时，装备本体11内部的电芯可以获取并存储电能，作为一种可选方案，在该充电接口接入交流电时，装备本体11可以通过装备输入接口111为与之适配的电池包30充电；另外，装备本体11可以使用内置电芯所存储的电能为与装备输入接口111适配的电池包30充电。接入装备本体11的交流电还可以通过装备输出接口112为相应的电动工具供电，比如风机装置20。

当然，装备本体11也可以以自带的线缆以及其所连接插头作为接入交流电的方案，作为可选方案，线缆和插头可以收纳在装备本体11形成的空腔中。

风机装置20为了从装备本体11中获得电能，风机装置20设有风机输入接口24，风机输入接口24能接入电能从而为风机装置20中的电机22供电。

如图1所示，线缆40用于连接装备输出接口112和风机输入接口24，其两端分别设有能与它们适配的接口。在线缆40同时连接到装备输出接口112和风机输入接口24时，连接装备输出接口112即能向风机装置20输出电能。

作为一种可选方案，如图3所示，电池包30也可以直接通过线缆40向风机装置20供电，此时背负装备10仅仅起到帮助用户背负电池包30，减轻电池包30对操作手造成的影响。具体而言，线缆40可以通过分别连接至电池包30的端子接口311b和风机装置20的风机接入接口24实现电能传递。

如图1至图4所示，风机装置20还设有一个能直接结合电池包30的风机结合部25，电池包30能够结合至风机装置20，同时风机结合部25设有能与电池包30的连接端子连接的连接端子251，使风机装置20也具有一个能与电池包30构成电连接的接口；在电池包30结合至风机装置20时，电池包30能够通过连接端子251与电池包30的连接端子所构成的连接传输电能，使风机装置20与电池包30构成如图5所示的能够不依赖于背负装备10而独立工作的工具装置。

如图6所示，电池包结合部311包括：中间凹槽311c和设置其两侧的导向槽311d、311e，其中，导向槽311d、311e对称设置，且向彼此的相对的反向开口，中间凹槽311c向设置导向槽311d、311e的方向开口，另外，电池包结合部311还可以包括一个端面311f。

如图7所示，风机结合部25包括：中间凸起252和设置在其两侧的导向筋253、254。导向筋253、254对称的设置在中间凸起252的两侧。另外，中间凸起252的一端设有多个连接端子251从而构成一个能与电池包30对接的接口，中间凸起252的另一端设有一个止动端面255。

参照图6和图7所示，导向筋253、254的外形是与导向槽311d、311e对应的，它们能使电池包30沿一定方向结合至风机装置20；在结合时，导向筋253、254分别对应嵌入到导向槽311d、311e中，同时中间凸起252也能容纳在中间凹槽311c中，使其端面设置的连接端子251***到电池包30的端子接口311a中；端面311f与止动端面255接触时能阻止电池包30的位置，此时如果利用锁定结构锁定电池包30与风机装置20的相对滑动，使电池包30不能反方向移动，即能使电池包30与风机装置20构成一个整体。参照图1至图3所示，装备结合部13也可以采用相同的方案，更进一步而言，装备输入接口111和风机装置20的其中一个用于实现电连接的接口是均能与电池包30适配的，作为进一步的优选，它们是可以相同的。

如图8所示的风机装置50设有风机结合部501，该风机结合部501与图1至7所示的实施例中风机结合部25相似，区别在于它们相对风机装置50整体的位置不同。图8中所示的线缆60一端与图1至7所示的实施例的方案相同，该端能与背负装备10和电池包30适配；线缆60的另一端被设置为一个适配器601，该适配器601具有与电池包30的电池包结合部311相同结构，在其结合至风机结合部501时能为风机装置50供电，区别在于，适配器601的电能来源来自于线缆60另一端所接入的端口所提供电能，而电池包30则是依靠自身的电能存储，因此适配器601也可以认为是一个“假电池包”。这样的好处在于，只要能适配电池包30的电动工具即可通过背负装备10和适配器601的方式获取电能。

需要说明的是，线缆40与背负装备10是可以固定连接的，线缆40作为背负装备10的一部分，相应的线缆40也是可以与风机装置20固定连接的。线缆60也可以与背负装备10是固定连接的，从而作为背负装备10的一部分。

以上方案中的风机装置20也可以是如图9所示的修枝装置70，另外，作为一种扩展方案，如图9所示，作为扩展方案，背负装备10设有两个装备输出接口112，分别通过两个缆线40连接到风机装置20和修枝装置70，需要说明的是修枝装置70也是可以直接通过结合电池包30供电的。

如图9所示，该***中的电池包30既可以结合至背负装备10为风机装置30供电，也直接结合至能独立于背负装备10使用的修枝装置70从而为其供电。这无疑提高了电池包30与背负装备10所构成的电源***的通用性使其可以兼容能与背负装备10配套以及独立使用的不同的电动工具。

电池包30的质量可以大于等于1Kg，输出电压大于等于18V；在***中具有多个电池包30时，其质量之和大于等于1Kg。

虽然，电池包因为增加重量而提高了供电的续航能力，但是对于手持工具而言，电池包重量对人手的负担从另一个方面影响了用户持续工作的能力，经过实验，在电池包的重量超过工具装置的30%时（工作装置的重量都是考虑到用户的能力和工况的），所提高的电量已经因为同时附加的重量使用户并不能完全发挥电池包的能力，尤其是在电池包本身的质量大于等于1Kg时。因此，对于电池包的重量超过工具装置的30%的电动工具而言，其更适于使用背负装备进行供电。

作为一种方案，背负装备能结合大于等于工具装置30%重量的单个电池包或多个电池包，从而提高持续供电的能力并减轻用户的负担。并且，背负电池包的方式使电池包的输出电压能够得到相应的提高，以往在结合了输出18V电池包后，用户尚可以方便操作，一旦超过18V，电池包的重量就会提高使用户不适，采用背负的方案可以使电池包的输出电压提升到56V甚至更高。

更具体的，由于风机装置20在操作时对灵活性有更高的要求，所以，对于风机装置20自身的重量更轻，其所适配的电池包30的质量往往大于其质量的50%，如前所述，对于风机装置20而言，其单独结合电池包30使用时，用户更容易感到疲劳，而在使用背负装备10结合电池包30的方案，用户体验更好，能够增加工作时间。

如图10所示的背负式工具***200包括：背负装备201、风机装置202、电池包203和连接装置204，其中背负装备201、风机装置202和电池包203可以采用如图1所示方案中背负装备10、风机装置20和电池包30相类似的方案；区别在于在背负装备201和风机装置202之间设有连接装置204，连接装置204用于在背负装备201和风机装置202之间传递作用力，尤其是风机装置202产生气流时受到气流的反作用力。

背负装备201、风机装置202和电池包203之间的供电关系可以参照以上介绍的技术方案，比如可以由缆线205在电池包203和风机装置202之间直接构成电连接。

连接装置204与背负装备201和风机装置202是可以构成可拆卸连接，当然它们也可以是不可拆卸的。具体而言，连接装置204包括第一装配部204a以嵌入背负装备201所设有的凹槽中以实现连接，锁定该第一装配部204a使连接装置204与背负装备201构成一个整体，解锁该第一装配部204a则可将它们拆分成两个独立的部分。连接装置204还可以包括第二装配部204b，其可以采用同样嵌入风机装置202凹槽中也实现可拆卸的连接。

当然，在图10所示的背负式工具***200中，电池包203是可以利用背负装备201输出电能到风机装置202的，比如采用图2的连接方式，但是外接的线缆往往会对用户操作带来困扰，因此可以采用将线缆内置在连接装置203的方案。

再如图11所示的背负式工具***300包括：背负装备301、风机装置302、连接装置303和电池包304。背负装备301形成有装备输入接口301a用于接入电池包304的电能，同时背负装备301设有装备输出接口301b，用于输出电池包304的电能，风机装置302设有风机输入接口302a，该风机输入接口302a能使风机装置302直接适配电池包304的接口，从而使电池包304与之构成一个如图5所示的能单独使用的整体。

连接装置303包括：连接座303a 、第一连接管303b、第二连接管303c、适配器303d和内置线缆303e，内置线缆303e设置在第一连接管303b、第二连接管303c中，第一连接管303b、第二连接管303c之间构成转动连接，第一连接管303b可以转动连接至连接座303a；连接座303a设有一个能与装备输出接口301b对接的接口（图未示）且能与背负装备301构成可拆卸连接，在其与背负装备301结合时，连接座303a的接口也同时与装备输出接口301b对接，在实现物理连接的同时实现电连接。适配器303d具有与电池包304类似或相同的接口结构和连接结构，使之能与风机装置302连接成一个整体也实现接口的对接，其相当于是一个不具有电芯但是能输出电能的“假电池包”，可以像电池包304一样与风机装置302结合并为之供电。

连接座303a用于引入电能的接口的端子和适配器303d用于输出电能的接口的端子由内置线缆303e连接。

如图11所示的背负式工具***300采用连接装置303内置线缆303e的方式并采用了诸如图8所示作为“假电池包”的适配器601的方案，解决了线缆外露和与风机装置302用于适配电池包304的接口适配的问题，使连接装置303兼顾了作用力和电能传递。

如图12所示，图11所示的方案，还可以连接能与电池包304适配的其他电动工具，比如图12中示出的修枝装置305，同时，风机装置302也可以直接结合电池包304作为独立的电动工具。

如图13的背负式工具***100’包括：背负装备10’、风机装置20’和连接装置30’。具体而言，背负式工具***100’为一种背负式风机***。

其中，背负装备10’可以用于供用户背负在背部。风机装置20’可以用于产生气流和导向气流。连接装置30’用于将背负装备10’和风机装置20’构成一个整体，连接装置30’分别连接至背负装备10’和风机装置20’。

具体而言，图14所示，背负装备10’可以包括：装备本体11’和背带12’。

装备本体11’承载电池包40’，背带12’用于环绕用户身体从而使用户能够背负装备本体11’。

如图14至图17所示，风机装置20’可以包括：气流元件21’、电机22’和风筒23’；气流元件21’被设置为能绕枢转轴线A转动，电机22’用于驱动气流元件21’绕枢转轴线A转动；风筒23’用于容纳气流元件21’并导向气流元件21’转动所产生的气流。

如图13至图17所示，风机装置20’的气流元件21’在受到电机22’驱动时旋转产生气流；气流元件21’在产生气流的同时，受到其产生气流的反作用力，由于气流元件21’是风机装置20’的一部分，所以气流元件21’能将受到的气流的反作用力作用于风机装置20’；由于连接装置30’连接在背负装备10’和风机装置20’之间，所以连接装置30’能将气流元件21’受到所产生的气流的反作用力传递至背负装备10’；降低气流的反作用力对操作风机装置20’所带来的影响。

更具体而言，如图17、图22和图23所示，电机22’通过驱动轴24’连接到气流元件21’从而驱动它转动，因此气流元件21’受到的气流的反作用力通过驱动轴24’传递至电机22’，电机22’固定在风筒23’中，电机22’通过固定它的结构将气流的反作用力传递至风筒23’。

如果没有连接装置30’，在用户握持风筒23’外侧固定的操作把手25’时，气流的反作用力将通过操作把手25’传给用户从而在较长时间操作时带来疲劳感。而在设有连接装置30’的方案中，连接装置30’直接或间接的连接至风筒23’，风筒23’将部分气流的反作用力通过连接装置30’传递至背负装备10’，从而降低了用户的疲劳度。

作为一种可选方案，风筒23’可以由塑料材料制成。

如图13至图17所示，在背负式工具***100’中，风机装置20’的风筒23’形成有风道231’，该风道231’用于导向实现风机功能的气流，经过该风道231’的气流的流量和流速足以使风机装置20’作为吹风机或吹吸机而被用户使用。

如图13至图17所示，风筒23’形成的风道231’设有进风口231a’和出风口231b’；连接装置30’设置在风筒23’之外。

连接装置30’可以至少部分或者全部位于风筒23’所形成的风道231’的外部，这里需要说明的是，连接装置30’设置于风道231’之外意味着连接装置本身并不形成风道231’或者风道231’的一部分，或者说，连接装置30’对于风道231’中的气流并不能起到导向作用。

如图13至图17所示，连接装置30’连接到风筒23’的外侧，整个连接装置30’均位于风筒23’所形成的风道231’的外侧.

如图15至图17所示，进风口231a’和出风口231b’分别设置在风筒23’相对的两端，它们的相对位置是固定的，即使在用户操作风机装置20’而使风筒23’移动时，进风口231a’和出风口231b’相对是静止的。

风筒23’可以由多个部件安装为一个整体构成，也可以采用一体成型的方式制成。

风道231’由风筒23’形成的一个通腔所构成，通腔的一端作为进风口231a’，另一端作为出风口231b’。为了保护用户的操作安全，在进风口231a’的外侧设有防护网罩26’。防护网罩26’能使较大物体不能进入风道231’，保证使用安全。

相较引擎式的背负式吹风机而言，图13至图17所示的背负式工具***100’的风道更适于配置轴流风扇从而获得较大的风量；同时不同于引擎式的背负式吹风机的进风口位于背部难以观察，背负式工具***100’的进风口231a’便于观察和控制，能使用户在操作时，保证进风口231a’避让危险位置；并且进风口231a’和出风口231b’之间的距离缩短且固定的相对位置便于用户获得持续稳定的气流且避免了软管损坏带来的寿命问题。

虽然相较引擎式的背负式吹风机而言，由于电机22’和气流元件21’设置在风机装置20’中，但是由于连接装置30’的存在，风机装置20’将其部分重力也通过连接装置30’传递给背负装备10’，减轻了用户操作手的负担，使用户获得良好的操作感受。

如图13至图19所示，风机装置20’还包括操作把手25’，该操作把手25’设置于风筒23’的外侧且大致位于风道231’的进风口231a’和出风口231b’之间；操作把手25’相对进风口231a’的位置可以是固定的，操作把手25’相对出风口231b’的位置也可以是固定的。

当然在一些进风口或出风口可调的方案中，由于进风口或出风口位置改变，操作把手与它们的相对位置也是可以改变的。

如图13至图19所示，作为具体方案，操作把手25’固定的安装在风筒23’的外侧，在风道231’延伸的方向上，操作把手25’的大致位置与风机装置20’的重心位置G对应。

如图16至图18所示，作为一种具体方案，当在垂直于枢转轴线A的平面（图18的图面）观察时，操作把手25’的纵轴线B穿过风道231’；并且在该平面（图18的图面）内，操作把手25’的纵轴线B投影在该平面的直线B’垂直于通过枢转轴线A在该平面内投影点A’的直线C。

另外，操作把手25’的纵轴线B与枢转轴线A所成的夹角（夹角的定义为：两条直线L1，L2相交构成四个角，它们是两对对顶角。为了区别这些角，我们把这两对对顶角中较小的一对角的其中一个，叫做L1与L2的夹角。由定义可知夹角大于等于0度小于等于90度）大于等于45°。

采用以上方案，用户在握持操作把手25’时，小臂的方向大致与风筒23’延伸的方向相同，并且能够有效的操作风机装置20’。

如图19所示，作为一种具体方案，操作把手25’与形成风筒23’的壳体之间设有减震元件27’，该减震元件27’能减少壳体传递至操作把手25’的震动。更具体的，风筒23’连接或形成有一个固定柱232’，该固定柱232’的***套装减震元件27’，具体而言，减震元件27’被构造为橡胶垫圈，操作把手25’安装在减震元件27’的外侧。减震元件27’的存在使操作把手25’与风筒23’之间传递的作用力得到缓冲。

如图16至17和图20至21所示，风机装置20’还包括电路板28’，电路板28’用于控制电机22’，该电路板28’至少电连接至电机22’。

为了缩短布线距离，使电路板28’距离电机22’、背负装备10’以及操作把手25’均较为靠近，电路板28’设置于操作把手25’和风筒23’的进风口231a’之间。并且使电路板28’设置在尽可能靠近进风口231a’的位置，从而使进入进风口231a’的部分气流能流过电路板28’实现散热。

更具体而言，风筒23’在形成风道231’的通腔之外另形成有容纳腔233’；电路板28’设置在该容纳腔233’中。

容纳腔233’的腔壁至少设有两个散热窗233a’、233b’，其中一个散热窗233a’设置于进风口231a’的边缘处，另一个散热窗233b’设置于进风口231a’和出风口231b’之间，更具体的说，另一个散热窗233b’设置于进风口231a’和操作把手25’之间。

在风机装置20’产生气流时，由于进风口231a’处产生负压，使气流由散热窗233b’流入容纳腔233’，然后再从散热窗233a’流出容纳腔223’；气流的流动会带走容纳腔233’内的热量从而起到对电路板28’散热的作用。

电路板28’还设置在两个散热窗233a’、233b’之间，使电路板28’位于通过散热窗233a’、233b’流通的气流的路径上。

另外，防护网罩26’设有使散热窗233a’与外部连通的网孔。容纳腔233’与风道231’除了散热窗233a’、233b’之外应当是隔断，保证气流不会直接流入风道231’。

如图16至17和图22至23所示，风道231’中设有舱体234’，舱体234’形成有电机舱234a’，电机22’容纳在电机舱234a’中；气流元件21’设置在电机舱234a’之外，电机22’通过驱动轴24’连接到气流元件22’。

在气流元件21’转动时，气流对气流元件21’的反作用力通过驱动轴24’传递给电机22’，电机22’通过与之固定连接的舱体234’传递给风筒23’从而再藉由连接装置30’传递给背负装备10’。

舱体234’既可以被构造为风筒23’的一部分，也可以作为独立的部件通过安装的形式安装至风筒23’中。如图23所示，舱体234’可以通过支架235’连接到风筒23’的内部以布置电缆和传递作用力。

另外，电机22’可以采用一种无刷电机，尤其是一种外转子无刷电机。

如图16至17和图22至23所示，电机舱234a’内设有内置风扇29’，该内置风扇29’由电机22’驱动。具体而言，气流元件21’和内置风扇29’分别设置在电机22’的两侧。电机舱234a’舱壁设有气流通孔234b’、234c’，在内置风扇29’转动时，其产生的气流能通过气流通孔234b’流入电机舱234a’，再通过气流通孔234c’流出电机舱234a’。具体而言，内置风扇29’设置在气流通孔234b’和电机22’之间，另气流通孔234c’设置在气流元件21’和电机22’之间。

在电机22’转动时，气流元件21’与内置风扇29’产生的气流方向相反，这样一来，气流元件21’在外侧形成的气流与内置风扇29’形成的气流构成循环气流，能有效的对电机舱234a’内部的电机22’以及其他部件进行散热。

如图13所示，背负式工具***100’可以采用可分离的电池包40’为风机装置20’供电。

如图13、图14以及图24至图26所示，背负装备10’的装备本体11’形成有能使电池包40’结合至装备本体11’的装备结合部113’。电池包40’能够通过装备结合部113’与装备本体11’结合为一个整体供用户背负。

如图13、图14以及图24至图26所示的背负式工具***100’中，装备本体11’包括：背板111’、承重台112’和装备结合部113’。其中装备结合部113’包括在背板111’后方、承重台112’的上方凸出形成凸出部113a’以及在凸出部113a’的两侧形成的导向筋113b’。

承重台112’形成有一个承重台面112a’，承重台面112a’设置在凸出部113a’的下方。

电池包40’的壳体41’形成有能与凸出部113a’适配的凹槽411’并在该凹槽411’的两侧形成能与导向筋113b’适配的插槽412’。电池包40’在结合至背负装备10’时，导向筋113b’与插槽412’配合导向电池包40’大致沿第一方向H结合至装备结合部113’，由于导向筋113b’与插槽412’的限位作用，电池包40’仅能相对背负装备10’沿第一方向H移动，当电池包40’沿第一方向H到达预设位置，锁定电池包40’在第一方向H的移动，即可使电池包40’与装备本体11’构成一个整体。设置导向筋113b’使在用户背负该背负装备10’时，第一方向H大致平行于竖直方向。

另外，为了锁定电池包40’，电池包40’的壳体41’设有锁槽413’，背负装备10’设有锁钩件13’，锁钩件13’能嵌入锁槽413’从而锁定电池包40’，使插装到位的电池包40’不能沿第一方向H移动。更具体而言，锁钩件13’与装备本体11’构成转动连接，其一部分能够露出装备本体11’从而嵌入到锁槽413’中实现锁定，另一部分形成供用户操作的部分以实现控制的解锁，另有一个弹性元件与锁钩件13’连接，使其在不受外力的情况下，总是向锁定电池包40’的方向转动。

具体如图26所示，为了使用户能够较为省力的分离电池包40’，背负装备10’设有弹出装置14’，弹出装置能在锁钩件13’解锁时沿第一方向H弹出电池包40’。具体而言，弹出装置14’设置于承重台112’的内部，其可以包括两个弹出杠杆141’、142’，它们一端露出承重台112’用于与电池包40’接触，另一端被内置在承重台112’内部被偏压元件15’、16’所偏压，一旦锁钩件13’不再作用于电池包40’，偏压元件15’、16’偏压弹出杠杆141’、142’的一端使它们的另一端将电池包40’顶出锁定位置。更具体而言，弹出杠杆141’、142’在承重台112’的承重台面112a’处，承重台面112a’主要用于止挡电池包40’并使其重力能够传递至背带12’。

如图13、图14以及图24至图26所示，装备本体11’中的背板111’主要用于固定背带12’并直接与用户的背部接触；背带12’的主要部分设置于背板111’的前侧，装备结合部113’设置于背板111’的后侧。

承重台112’的承重台面112a’大致为平面。作为一种具体方案，承重台面112a’大致垂直于背板111’延伸的方向。在用户背负该背负装备10’时，背板111’能与用户背部充分接触获得较大的接触面积，此时背板111’大致为竖直方向，承重台面112a’为了更好的支撑电池包40’，其在此时应当大致平行于水平方向，因此使承重台面112a’垂直背板111’能够获得良好的用户体验同时对电池包40’构成有效的支撑。

图13所示的背负式工具***100’中，连接装置30’与背负装备10’之间构成可拆卸连接。当然，它们也可以构成不可拆卸的连接。

具体而言，如图13、14、24、图26至图29所示，背负装备10’还包括装备连接部114’，装备连接部114’的作用在于使连接装置30’可拆卸的连接至背负装备10’，作为一种具体方案，装备连接部114’设置于装备结合部113’的下方。

连接装置30’包括连接座31’，连接座31’形成有凸出部311’，该凸出部311’的两侧形成有导向槽311a’，装备连接部114’形成有能容纳凸出部311’的容纳槽114a’，在容纳槽114a’两侧设有能与导向槽311a’配合的导向筋114b’，通过导向槽311a’和导向筋114b’的配合，连接座31’能沿第二方向D插装至背负装备10’的装备连接部114’。

更具体而言，装备连接部114’形成于承重台112’的底部，使结合后的电池包40’和连接后的连接座31’分别位于承重台112’承重台面112a’的两侧。

在背负装备10’和连接装置30’构成的整体放置时，连接座31’可以作为基座对背负装备10’构成支撑，同时在用户操作时，连接装置30’大致设置于用户腰部的位置，不但缩短了装备本体11’在竖直的方向的尺寸，而且更加符合人机工程，为用户提供良好的操作体验。

另外，连接座31’设有一个能自动复位的锁定件312’，该锁定件312’包括锁钩部312a’和锁钮部312b’，装备连接部114’形成有能使锁钩部312a’嵌入的锁槽114c’，当连接座31’插装到位后，锁钩部312a’卡住锁槽114c’，锁定它们沿第二方向D的运动，从而使连接座31’与背负装备10’构成一个整体；在需要时，扳动锁钮部312b’使锁定件312’转动或滑动从而使锁钩部312a’退出锁槽114c’，连接座31’沿插装方向退出即可实现连接座31’与背负装备10’的分离。

当然，也可以互换锁定件312’与锁槽114c’的位置。

需要说明的是，以上介绍的上下左右前后以及顶部底部是以用户在正常使用时背负该背负式工具***100’时的相对位置，其仅仅是为了方便说明相应结构或部件的相对位置关系而并非是绝对的位置关系。

图13所示的背负式工具***100’中，连接装置30’与风机装置20’之间构成可拆卸连接。当然，它们也可以构成不可拆卸的连接。

如图13、14、28所示，风机装置20’由风筒23’形成有风机连接部234’，连接装置30’包括能与风机连接部234’外形所适配的安装套32’，安装套32’可以由可分离的两部分321’、322’组成，这两部分321’、322’可以通过相应的快拆结构装配或分离，用户可以通过拆分这两部分321’、322’使安装套32’适配的到风机连接部234’，然后通过快拆结构使这两部分321’、322’结合为一个整体，这两部分321’、322’在结合为一个整体的同时紧固在风机连接部234’的外侧从而使连接装置30’连接至风机装置20’。

当然，连接装置30’也可以以类似连接座31’与装备本体11’构成可拆卸连接的方式与风机装置20’构成可拆卸的连接，比如采用滑块与滑槽的方式结合，然后再以相应锁定机构锁定和解锁它们的相对滑动。

如图13、14以及图28至30所示，连接装置30’还包括第一连接臂33’，第一连接臂33’用于连接风机装置20’，第一连接臂33’与连接座31’构成以第一轴线E为轴的转动连接，即第一连接臂33’能相对连接座31’以第一轴线E为轴相对转动。第一连接臂33’所连接的风机装置20’在第一连接臂33’相对连接座31’转动时也能以第一轴线E为轴转动，这使风机装置20’能按照用户的需求进行转动，而在实际操作中，往往不需要风机装置20’进行360°的转动，而相反的，为了安全等因素的考虑，希望工具能在预设角度范围内摆动（小范围转动）；经过实验，第一连接臂33’摆动范围在120度为宜。

为了使用户能够更灵活的操作风机装置20’，扩大操作的自由度，如图28所示，连接装置30’还包括第二连接臂34’，第二连接臂34’用于连接连接座31’和第一连接臂33’，第一连接臂33’是通过第二连接臂34’间接的转动连接到连接座31’，在第一连接臂33’和第二连接臂34’之间也构成转动连接，它们相对转动的轴线为第二轴线F，更具体而言，它们能相对转动的范围在120度为宜。第一连接臂33’和第二连接臂34’的相对的转动使风机装置20’自由度更高，使用户站在原地不动的时候也能使风机装置20’在横向和竖向均能扫过一定的范围。

作为具体方案，第一轴线E垂直于第二轴线F，这样能通过最少的转动连接实现对球面的覆盖，满足操作对自由度的要求。第一连接臂33’连接至风机装置20’，第二连接臂34’连接至连接座31’。

第二连接臂34’可以直接与连接座31’构成转动连接，其部分***到连接座31’中，***部分形成圆柱面，相应的连接座31’也形成与之适配圆柱面，它们通过配合的圆柱面构成转动连接。

第二连接臂34’可以为中空结构以布置线缆，在连接座31’中设有加强管35’，该加强管35’能部分***到第二连接臂34’的空腔中，使第二连接臂34’在内侧和外侧同时受到连接座31’和加强管35’的支撑。

第一连接臂33’和第二连接臂34’之间可以通过内置在它们内部的轴承38’构成转动连接。

另外，第一连接臂33’与风机装置20’之间设有：缓震元件36’，用于缓冲风机装置20’传递至第一连接臂33’的震动。作为具体方案，缓震元件36’可以由一个螺旋弹簧构成。

连接装置30’可分为两部分：其中一部分为刚性件，比如第一连接臂33’，其在承受背负装备10’和风机装置20’之间的作用力时保持其形状传递作用力。另一部分为弹性件，比如缓震元件36’，其在承受背负装备10’和风机装置20’之间的作用力时改变其形状缓冲作用。由它们组成的连接装置30’既能传递压力也能传递拉力，在传递压力时其能使风机装置20’受到气流的反作用力传递至背负装备10’，在传递拉力时连接装置30’能使背负装备10’通过连接装置30’的传递承担风机装置20’的部分重力。另外弹性的部分能在受到外力时改变自身而缓冲或储存能量，从而改善用户体验。

如图13、14、24、25以及图29、30所示的背负式工具***100’中，背负装备10’接入电池包40’电能部分基本可以采用相类似的方案。

更具体而言，如图25所示，电池包40’的壳体41’形成有若干端子开口414’以及若干位于壳体41’内部的连接端子（图未示）。如图24所示，在装备结合部113’的凸出部113a’处设有若干连接片115’，在电池包40’插装到图13所示的位置时，连接片115’***至相应端子开口414’中与连接端子连接以传输电能。

在装备本体11’的内部设有与连接片115’连接的线缆或电路板，如果仅需要背负装备10’作为电能传输的一个通道，而不需要电路控制等功能，则连接片115’连接的线缆可以直接连接到风机装置20’中，或者需要在背负装备10’处实现一定的控制功能则可在其中设置电路板和相应的电子元件，使连接片115’先电连接至它们然后再由它们电连接至风机装置20’。

为了减少外设线缆对工作的影响，如图13、14、24、25以及图29、30所示的背负式工具***100’中在背负装备10’和风机装置20’之间构成电连接的线缆37’是内置在连接装置30’中的。

在背负式工具***100’中，连接装置30’相对背负装备10’和风机装置20’均是可以拆卸的，背负装备10’和风机装置20’均形成有相应的接口，连接装置30’设有能与背负装备10’和风机装置20’对接的接口，内置线缆37’的两端通过连接装置30’的这两个接口与外部构成连接。

具体而言，可以为如图33所示的背负式工具***600，其除了工具装置602为链锯之外，其他均可以采用如前所述的方案以及它们的扩展方案。

或者，如图34所示的背负式工具***700，其除了工具装置702为电钻之外，其他均可以采用如前所述的方案以及它们的扩展方案。

工具装置还可以为割草机、打草机、电圆锯、角磨、砂光机、往复锯等。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (12)

1.一种背负式工具***，包括：

背负装备，用于供用户背负；

电池包，用于提供电能；

第一工具，用于配合所述背负装备使用；

第二工具，用于独立于所述背负装备使用；

连接装置，能在所述第一工具与所述背负装备之间传递作用力，所述连接装置分别连接至所述第一工具和所述背负装备；

其中，

所述电池包包括：

电芯，用于储存电能；

电池输出接口，用于输出所述电池包的电能；

所述背负装备包括：

装备结合部，能使所述电池包可拆卸的结合至所述背负装备；

装备输入接口，被设置为能与所述电池输出接口配合；

装备输出接口，与所述装备输入接口电连接；

所述连接装置包括：

内置线缆，用于在所述电池包和所述第一工具之间传输电流，所述内置线缆设置在所述连接装置形成的布线腔中；

所述第一工具被设置为通过所述连接装置与所述装备输出接口配合；

所述第二工具包括：

工具结合部，用于使所述电池包结合至第二工具；

当所述电池包结合至所述背负装备时，所述电池包能为所述第一工具供电；

当所述电池包结合至所述第二工具时，所述电池包能为所述第二工具供电。

2.根据权利要求1所述的背负式工具***，其特征在于：

所述第一工具还包括：

第一工具接入接口，被设置为能与所述电池输出接口配合；

所述电池包结合至所述背负装备时，所述电池包通过所述电池输出接口与所述第一工具接入接口构成的连接为所述第一工具供电。

3.根据权利要求1所述的背负式工具***，其特征在于：

所述第一工具还包括：

第一电机，用于将电能转化为机械能；

所述装备输入接口与所述第一电机电连接；

所述电池包结合至所述背负装备时，所述电池包通过所述电池输出接口与所述装备输入接口所构成的连接为所述第一电机供电。

4.根据权利要求1所述的背负式工具***，其特征在于：

所述第二工具包括：

第二工具接入接口，被设置为能与所述电池输出接口配合；

所述电池包结合至所述第二工具时通过所述电池输出接口与所述第二工具接入接口构成连接为所述第二工具供电。

5.根据权利要求4所述的背负式工具***，其特征在于：

所述装备输入接口与所述第二工具接入接口均能与所述电池包的电池输出接口对接。

6.根据权利要求1至5任意一项所述的背负式工具***，其特征在于：

所述背负装备所能结合的所述电池包的重量之和大于1Kg。

7.根据权利要求6所述的背负式工具***，其特征在于：

所述背负装备所能结合的所述电池包的重量之和大于等于所述第二工具质量的30%。

8.根据权利要求3所述的背负式工具***，其特征在于：

所述第一工具包括：

气流元件，能在转动时产生气流；

风筒，能导向所述气流元件所产生的气流；

所述气流元件设置在所述风筒中。

9.根据权利要求8所述的背负式工具***，其特征在于：

所述气流元件为轴流风扇，所述风筒形成导向气流沿所述气流元件转动轴线方向流动的风道，所述第一电机和所述气流元件设置在所述风道中，所述连接装置设置在所述风道之外。

10.一种背负式风机***，包括：

背负装备，用于供用户背负；

电池包，用于提供电能；

第一风机装置，用于配合所述背负装备使用；

第二风机装置，用于独立于所述背负装备使用；

连接装置，用于连接所述背负装备与所述第一风机装置，所述连接装置能在第一工具与所述背负装备之间传递作用力；

所述连接装置包括：

内置线缆，用于在所述电池包和所述第一风机装置之间传输电流；

所述内置线缆设置在所述连接装置形成的布线腔中；

其中，

所述背负装备包括：

装备结合部，能使所述电池包可拆卸的结合至所述背负装备；

所述电池包包括：

电芯，用于储存电能；

电池输出接口，用于输出所述电池包的电能；

所述第一风机装置包括：

第一气流元件，能在转动时产生气流；

第一电机，用于驱动所述第一气流元件；

第一风筒，用于导向所述第一气流元件产生的气流；

工具连接部，用于使所述第一风机装置连接至所述连接装置；

所述第一气流元件、第一电机设置于所述第一风筒中；

所述第二风机装置包括：

第二气流元件，能在转动时产生气流；

第二电机，用于驱动所述第二气流元件；

第二风筒，用于导向所述第二气流元件产生的气流；

工具结合部，用于使所述电池包结合至第二风机装置；

所述连接装置设置与所述第一风筒之外；

当所述电池包结合至所述背负装备时，所述电池包能为所述第一风机装置供电；

当所述电池包结合至所述第二风机装置时，所述电池包能为所述第二风机装置供电。

11.根据权利要求10所述的背负式风机***，其特征在于：所述连接装置包括：

连接件，在承受所述背负装备和所述第一风机装置之间的作用力时保持其形状传递作用力。

12.根据权利要求11所述的背负式风机***，其特征在于：所述第一气流元件为轴流风扇；所述背负装备所能结合的所述电池包的重量之和大于等于1Kg且大于等于所述第二风机装置的30%。

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