CN202964597U - 电动工具 - Google Patents

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Abstract

本实用新型披露了一种电动工具，包括：电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其构造成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，使得电动机的输出足够用于驱动端部工具。

Description

电动工具
技术领域
本实用新型涉及一种具有由锂离子二次电池驱动的电动机的无绳电动工具，并且特别适合于进一步减小电动工具的尺寸及重量。
背景技术
关于电动工具，对驱动无绳工具的电池提出的要求是增加容量并减轻重量。针对此要求，已经使用了具有高输出密度的锂离子二次电池。作为使用锂离子二次电池的产品示例，周知一种产品，如JP-A-2006-294310中所披露的，其具有构造成电池组件形式的多个单元电池和保护电路，作为用于电动工具的驱动源，并且能安装至电动工具的主体或自其拆卸。本实用新型涉及一种具有由锂离子二次电池驱动的电动机的无绳电动工具，并且特别适合于进一步减小电动工具的尺寸及重量。
实用新型内容
能用作电动工具驱动源的锂离子二次电池的单元电池主要是具有18650尺寸的单元电池。一般而言，根据电池的电压或容量，将具有18650尺寸的单元电池串联或并联连接。与使用镍-镉电池或镍-氢电池的情况相比，使用具有18650尺寸的锂离子电池单元电池的电动工具有更小的尺寸及重量。然而，例如，为了实现由儿童、妇女和老年人轻松操作使用的电动工具，要求进一步减小其尺寸及重量。此外，还要求在进一步减小电动工具的尺寸及重量的同时，保持与目前市场上的电动工具相同的电动机功率。
考虑到上述情况提出本实用新型，以及，本实用新型的目的是实现一种电动工具，其使用小而轻的具有14500尺寸的锂离子电池。
本实用新型的另一目的是提供一种紧凑电动工具，其中将具有14500尺寸的锂离子电池布置在把手部内，使得重量平衡良好，并且电池安装部不会自把手部的端部凸出。
本实用新型的又一目的是提供一种电动工具，通过设计一种使用多个具有14500尺寸锂离子电池的电池组件的布置方法，可将该电池组件紧凑地安装至该电动工具。
本申请中所披露的本实用新型的代表性特征如下所列。
根据本实用新型的一个方面，提供了一种电动工具，包括：电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其构造成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池并且配置成使电动机旋转，以使电动机的输出足够用于驱动端部工具。
由于锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池并且配置成使电动机旋转，以使电动机的输出足够用于驱动端部工具，能给用户提供一种使用小而轻锂离子电池的小巧轻便的电动工具。
根据本实用新型的另一方面，提供了一种电动工具，包括：壳体；锂离子二次电池，其容纳在壳体中；电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其配置成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，以使电动机的输出足够用于驱动端部工具。
在使用锂离子二次电池作为电源的电动工具中，由于将具有14500尺寸的单元电池容纳在壳体内，能防止电池容纳部凸出至壳体外部，并实现具有精致外观的小巧且用户友好的电动工具。
根据本实用新型的又一方面，提供了一种电动工具，包括：壳体；电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其配置成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电；其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，以使电动机的输出足够用于驱动端部工具，以及，其中，锂离子二次电池构造成电池组件形式，该电池组件可安装至电动工具的壳体并可自其拆卸。
由于该电动工具包括电池组件，而电池组件包括具有14500尺寸的单元电池，能够实现具有非常紧凑电池组件的小巧轻便的电动工具。
根据本说明书的下列描述以及附图，本实用新型的上述以及其它目的和新特征将更为明了。
附图说明
图1A和图1B是示出电动工具用锂离子电池尺寸的图；
图2是示出根据本实用新型第一实施例的电动工具（冲击旋具）结构的纵向剖视图；
图3是示出根据本实用新型第二实施例的电动工具（线锯）结构的纵向剖视图；
图4是示出根据本实用新型第三实施例的电动工具（线锯）结构的纵向剖视图；
图5是示出根据本实用新型第四实施例的电动工具（盘磨机）结构的纵向剖视图；
图6是示出根据本实用新型第一至第四实施例的电动工具的电路方框图；
图7是示出根据本实用新型第五实施例的电动工具（冲击旋具）结构的纵向剖视图；
图8是示出根据本实用新型第六实施例的电动工具（线锯）结构的纵向剖视图；以及
图9是示出根据本实用新型第五和第六实施例的电动工具的电路方框图。
具体实施方式
下文中，参照附图描述本实用新型的实施例。在本说明书中，前侧、后侧、上侧、和下侧将参照各附图中所示的方向进行说明。
图1A和图1B是示出用于电动工具的锂离子电池尺寸的图。具体而言，图1A示出通常使用的尺寸，以及，图1B示出本实用新型中将使用的尺寸。锂离子二次电池（下文简称为“锂离子电池”）是目前市场上二次电池中的一种。与一般的镍-氢电池相比，由于包括在电解质中的锂离子负责导电，锂离子二次电池的特征在于单位密度的更高容量。参照图1A，广泛使用的锂离子电池具有圆柱形状，其具有18毫米直径和65毫米高度，将此尺寸称为18650尺寸。这里，数字‘18650’中，前两位数字‘18’表示直径，而后三位数字‘650’表示长度（以0.1毫米为单位）。图1B示出根据本实用新型用于电动工具的圆柱形锂离子电池的尺寸，其中直径为14毫米，而高度为50毫米。此尺寸与所谓的干电池（一次电池）尺寸R6或AA几乎相同。
[第一实施例]
图2是示出根据本实用新型第一实施例的电动工具（冲击旋具1）结构的纵向剖视图。冲击旋具1的壳体2包括圆筒状本体部2a和把手部2b。在本体部2a中，共轴方式容纳电动机3、齿轮单元8、以及击打单元9，并且，将端部工具（未示出）安装在本体部2a前端处的输出轴10上。把手部2b设置成自本体部2a下侧中心附近向斜下方延伸，以及，操作者用右手（或左手）握住把手部2b，从而保持冲击旋具1。在把手部2b的上部（其为连接至本体部2a的根部）附近设置触发开关7，使其于向前方向凸出。
在本实施例的冲击旋具1中，在把手部2b内，容纳有：三个具有14500尺寸的锂离子电池4，用于监测锂离子电池4的充电及放电并保护锂离子电池4的保护电路板5，以及，用于使保护电路板5与外部充电装置（未示出）连接的插座6。保护电路板5在锂离子电池4的径向布置于锂离子电池4的外侧。此外，保护电路板5布置为大致平行于锂离子电池4。插座6布置为低于锂离子电池4。插座6的宽度小于锂离子电池4在其径向的长度。在把手部2b的下部设置通孔2c，用于***从外部充电装置（未示出）延伸进入插座6的插头（未示出）。此外，虽然未示出，但可以设置橡胶盖等，用于在插头没有插在插座6中时封闭通孔2c。在本实施例中，把手部2b中用于容纳锂离子电池4的部分的直径（外径）B为约34毫米（mm）。优选地，将把手部2b的直径B设为例如约30毫米至40毫米。操作者用一只手在箭头‘A’所示范围内握住把手部2b。由锂离子电池4所占据的轴线方向长度为A1，并且将锂离子电池4布置成使得长度A1完全位于具有长度A的范围内。所以，能实现具有精致外观的冲击旋具1，而不用在把手部2b的下端部C附近设置比把手部2b的直径B更大的部分。保护电路板5的长度小于长度A1。
插座6具有例如五个端子，并且这些端子由引线12连接至保护电路板5。本实施例的锂离子电池4具有所谓14500尺寸的小尺寸，并且具有能足以驱动电动工具的输出特性。例如，在本实施例中，由锂离子电池4能获得足够的电动机功率。如上所述，根据本实施例，通过使用能用必要且足够输出驱动电动机的小而轻的锂离子电池4，能实现本电动工具。所以，能实现用户友好的小巧轻便的电动工具。
[第二实施例]
图3是示出根据本实用新型第二实施例的电动工具（线锯21）结构的纵向剖视图。线锯21构造成，使得壳体22内包括：作为驱动源的电动机23，以及，将电动机23的旋转转换为往复运动机构单元29的往复运动的旋转机构单元28。在往复运动机构单元29的下端，安装端部工具诸如刀片（未示出）。如图3中所示，壳体22在侧视图中具有大体环形形状。壳体22的上部成为把手部22b，用于允许操作者使用右手或左手将其握住，以及，壳体22的下部成为容纳电动机23用的电动机容纳部22a。壳体22的电动机容纳部22a与把手部22b在前侧连接，并且在连接部中容纳旋转机构单元28。在壳体22的前部下侧，安装在切割操作期间作为导引构件的基座30。
在把手部22b的前部下侧设置触发开关27，当操作者操控触发开关27时，使得工具操作。在本实施例中，把手部22b对应于具有长度C的部分，以及，将六个具有14500尺寸的锂离子电池24设置成与把手部22b内侧部分重叠。将锂离子电池24分为多个由三个电池串联连接的组，并且将这些组并联连接，藉此，形成一个电池集（battery set）。所以，通过使用小型电池能获得足够的输出用于驱动电动工具。
由锂离子电池24于前后方向所占据的长度是C1。在本实施例中，锂离子电池24布置成，使得锂离子电池24长度C1的大部分（一半或一半以上）与把手部22b的长度C重叠。此外，在锂离子电池24的电池集前侧，在触发开关单元27a与电池集之间，布置保护电路板25，其用于监测锂离子电池24的充电及放电并且保护锂离子电池24。保护电路板25布置在锂离子电池24于其纵向的延伸部分处。保护电路板25的长度小于锂离子电池24在其径向的长度。在保护电路板25附近设置插座26，外部充电装置（未示出）可以与该插座26连接。
如果线锯以类似于本实施例线锯的方式进行构造，能将电池有效地容纳在把手部22b内，使得电池不会自壳体22向外凸出。所以，能实现精致外观的紧凑轻便的线锯21。
[第三实施例]
图4是示出根据本实用新型第三实施例电动工具（线锯41）结构的纵向剖视图。在第三实施例中，基本结构与图3中所示的相同，但所使用的电池总数减少为3个，并且将多个锂离子电池布置于分开的位置。换而言之，一个锂离子电池44a容纳在把手部42b内，以及，两个锂离子电池44b容纳在电动机43后侧。锂离子电池44a于前后方向的长度是E1，并且锂离子电池44a布置成位于把手部42b的长度E范围内。此外，两个锂离子电池44b布置在壳体42的电动机容纳部42a的后端附近，以及，由锂离子电池44b于纵向所占据的长度是E2。在锂离子电池44a与锂离子电池44b之间，在壳体42的后端附近，布置保护电路板45和插座46，自外部充电装置（未示出）延伸的插头（未示出）可以安装至插座46。
在本实施例中，多个电池全部布置在侧视图中具有大体环状或圈形的壳体42内，以及，锂离子电池44a布置在把手部42b内。此外，锂离子电池44a和锂离子电池44b分散布置于上侧和下侧，而保护电路板45布置在二者之间。在这种情况下，在竖直方向上，上侧电池（锂离子电池44a）设置为轻于（少于）下侧电池（锂离子电池44b）。结果，能将相对较重的电池分散布置于把手部42b和靠近电动机43的部分，并且实现低重心的轻便且用户友好的线锯。此外，根据所要求的电动工具的形状，可以将锂离子电池44任意布置在壳体42内。
[第四实施例]
现在，参照图5描述本实用新型的第四实施例。图5是示出作为电动工具的盘磨机61结构的纵向剖视图。在盘磨机61中，将六个锂离子电池64、用于使旋转工具68旋转的电动机63、以及用于接通或断开电动机63的开关单元67a，容纳在筒状壳体62内。在壳体62的端部，设置齿轮单元69，用于按90度变换旋转轴方向，以及，在心轴70的下前端处，安装旋转工具68诸如磨石。如果操作者扳动开关杆67使其处于接通（ON）状态，电动机63旋转，从而使旋转工具68以预定旋转速度旋转。
容纳在壳体62中的锂离子电池64是六个具有14500尺寸的电池，并且将锂离子电池64在壳体62的大致中心附近布置在电动机63与开关单元67a之间。在这种类型的盘磨机61中，几乎整个外壳是把手部，其长度成为约F。在轴向（纵向或前后方向）观察时，锂离子电池64布置在具有长度F1的部分处，这部分完全包括在把手部中。在电池的后方下侧，开关单元67a下方，布置有保护电路板65和插座66，自外部充电装置（未示出）延伸的插头（未示出）可安装至插座66。保护电路板65布置为大致平行于锂离子电池64。开关单元67a布置在锂离子电池64于其纵向的延伸部分处，并在锂离子电池64的径向上与保护电路板65重叠。虽然图5中仅示出两个端子，实际上，插座66可具有约五个端子。在壳体62处插座66附近设置通孔62c，用于将自外部充电装置延伸的插头（未示出）插进该插座中。虽然没有为图5中的通孔62c设置盖，但可以设置橡胶盖等。
根据如上所述构造的盘磨机61，可以提供一种全长较小且具有薄型把手部的紧凑小巧并且用户友好的电动工具。
现在，参照图6，描述有关根据第一至第四实施例的电动工具的电路方框图。在图6中，还示出了用于对锂离子电池4进行充电的充电装置82。充电装置82构造成可安装至电动工具71（诸如冲击旋具1或者线锯21或41）的主体并可自主体拆卸。如果需要充电，将充电装置82连接至电动工具71，并且进行充电，以及，如果正在使用电动工具71进行操作或不必进行充电情况下，可以将充电装置82的插头（未示出）从电动工具71移开。
在电动工具71内设置锂离子电池、保护电路等。电动机63是驱动单元，其安装在电动工具71的主体中。操作者操控开关单元67a，从而使电动机63旋转。在第四实施例中，开关单元67a由用于接通或断开电动工具的扳动开关构成。然而，在第一至第三实施例中，对应于开关单元67a的触发开关7、27、和47由可变电阻器构成。如果使用可变电阻构成的触发开关7、27、或47，则电动机63的旋转速度根据触发开关的牵拉量而变化。FET（场效应管）74布置在开关单元67a与电池集64的负极之间，并且通常处于接通（ON）状态。如果操作者接通开关单元67a，则将电池集64连接至电动机63。同时，如果电池集64处于过度放电、过电流、或高温状态，使FET 74断开，因而，切断电池集64与电动机63之间的连接。
电池集64由两个锂离子电池64a和64b组成。在本实施例中，电池集64通过串联连接锂离子电池64a和64b两个单元电池构成。然而，本实用新型并不局限于这种形式。例如，可以串联连接一个或三个或更多的锂离子电池。此外，除了串联连接之外，单元电池可以并联连接（例如，将一组或多组的两个并联单元电池的集进行串联连接）。电池集64的状态由保护IC（集成电路）76进行监测。保护IC 76是一种集成电路，其具有多种功能，包括用于检测从电池集64供至电动机63电压的电池电压检测单元、用于检测充电期间电池集64电压的电池电压检测单元、以及用于检测从电池集64供至电动机63电流的电流检测单元。
将并联电阻器77串联连接至从电动机63到电池集64的导线的中间位置，使得并联电阻器77两端之间的电压输入至保护IC 76。所以，保护IC 76可以测量电动机63中流过的电流。在正常状态下，保护IC 76从输出端子76a输出对应于电池电压的电压，而在过度放电或过电流状态下，保护IC 76不输出该信号。响应于此信号，FET控制电路81可以向FET 74输出门信号，从而进行控制。保护IC 76检测由电流在并联电阻器77中流过所致的电压降（正比于电流的电压降），以及，如果电压降为预定值或更高（流过的电流是预定值或更大），保护IC 76从输出端子76a向FET控制电路81输出对应于过电流状态的信号（下文称为‘过电流信号’）。此外，保护IC 76检测电池集64的各单元电池的电池电压，以及，如果多个单元电池64a、64b中至少一个的电池电压为预定电压或更高，保护IC 76没有从输出端子76a向FET控制电路81输出与电池电压相对应的电压。
当使用充电装置82对电池集64进行充电时，保护IC 76起到监测充电状态的作用，并且检测电池集64的各单元电池的电池电压。这样，如果多个单元电池64a、64b中至少一个的电池电压为预定电压或更高，保护IC 76从输出端子76a向充电装置82输出信号（下文称作为‘过量充电信号’）。如果接收到此信号，充电装置82停止充电。热保护器78是一种开关，如果温度变为预定值或更高，则使其断开，以及，如果温度变为预定值或更低，则使其接通。热保护器78布置在电池集64附近，并且在放电或者充电期间根据电池的温度使其接通或断开。在电动工具71操作（电池放电）期间，如果电池温度成为高温，不会将与电池电压相对应的电压从输出端子76a输入至FET控制电路81，则使FET 74断开。在充电期间，如果电池集64温度升高并超过容许值，热保护器78操作以切断电池集64与充电装置82之间的连接。另一方面，即使在电池集64的温度没有升高至容许值的状态下，使用热敏电阻79向充电装置82馈送温度信息。热敏电阻79的电阻值根据温度而变化，因此，将热敏电阻79布置在电池集64附近。热敏电阻79的一个端子通过端子66c和84c连接至充电装置82。设置有确定电阻80，用于确定电池集64的电压（例如，是否已连接两个单元电池或已连接三个单元电池），并且将确定电阻80的输出通过端子66d和84d传送至充电装置82。
FET控制电路81用于控制FET 74的接通（ON）或断开（OFF），以及，将从保护IC 76的输出端子76a输出的过电流信号输入至FET控制电路81。如果过电流信号是高电平（表示过电流状态），FET控制电路81使FET 74的门信号变为低电平，从而断开FET 74。此外，将来自热保护器78的信号（对应于电池电压）输入至FET控制电路81。在电动工具71操作期间，如果电池集64成为较高温度并因此热保护器78操作，则FET控制电路81使FET 74的门信号成为低电平，从而断开FET 74。
充电装置82是一种使用商用交流电源供电的装置，以对电动工具71侧的电池进行充电。电动工具71具有端子66a、66b、66c、66d、和66e，充电装置82具有端子84a、84b、84c、84d、和84e，并且将电动工具71的端子通过电缆（未示出）与充电装置82的端子相连接。端子66a通过热保护器78连接至电池集64的正端子。此外，端子66a与充电装置82的端子84a连接。端子66b与保护IC 76中输出‘过量充电信号’的输出端子76b连接。充电装置82通过端子84b和66b检测来自保护IC 76的信号，并且在确定过量充电状态的情况下停止用于对电动工具71进行充电的供电。端子66c与热敏电阻79连接。充电装置82通过端子84c和66c检测热敏电阻79的值（即：当前电池温度），并基于检测值（电池温度）调整充电电压或充电电流（例如，如果温度是预定值或更高，充电装置82执行控制，使得充电停止）。端子66d与确定电阻80连接。充电装置82根据通过端子84d和66d检测出的电压值确定电池集64的种类（串联连接的锂离子电池的数量），并且基于所确定的电池种类对充电进行控制（例如，在确定电池集是两个单元电池的电池集的情况与确定电池集是三个单元电池的电池集的情况之间，充电装置82改变用于充电的恒定电压选择）。端子66e与电池集64的负端子连接。此外，端子66e与充电装置82的端子84e连接。充电装置82通过正端子66a、84a和负端子66e、84e给电池集64供给充电电力。
如上所述，在本实施例中，在冲击旋具1中设置锂离子电池64a、64b和用于保护电池的保护电路。所以，能实现运行稳定的可靠的电动工具。
[第五实施例]
现在，参照图7描述本实用新型的第五实施例。在关于第一至第四实施例所描述的电动工具1、21、41、或61中，在壳体2、22、42、或62内设置：作为驱动源的电动机，允许操作者操控工具操作的触发开关，以及传动机构。此外，将锂离子电池4、24、44、或64容纳在壳体2、22、42、或62内。所以，为了更换锂离子电池，需要在制造商的服务中心处拆卸壳体并执行更换操作。第五实施例的特征在于以组件形式构成锂离子电池，使得锂离子电池可以简单方式安装至壳体或自壳体拆卸。
图7是示出根据本实用新型第五实施例的电动工具（冲击旋具101）结构的纵向剖视图。在冲击旋具101中，在壳体102（102a和102b）中安装有作为驱动单元的电动机103、允许操作者操控工具操作的触发开关107、齿轮单元108、以及击打单元109，并且在击打单元109端部处设置输出轴110，输出轴110用于安装或者拆卸端部工具（未示出）。此外，如图7所示，安装在侧视图中具有大体L形的电池组件111，使得电池组件111壳体的一部分进入把手部102b的内部空间。在电池组件111中，容纳四个锂离子电池114a，使其大部分进入把手部102b的内部空间，并且将两个锂离子电池114b容纳在把手部102b下方（把手部102b的外部空间）。
锂离子电池114a、114b的各单元电池具有14500尺寸，以及，在电池组件111中，将保护电路安装在保护电路板115上，用于监测锂离子电池114a、114b充电及放电并且保护锂离子电池114a、114b。保护电路板105设置在锂离子电池114b的横向侧。在本实施例中，横向侧为靠近锂离子电池114a的一侧，但不限于此。此外，在电池组件111壳体的一部分中，在面对位于冲击旋具101的把手部102b内部空间中的多个端子106的位置处，设置多个接触接点116，用于给冲击旋具101侧供电。
冲击旋具101的主体与电池组件111彼此可拆装，并且电池组件111的一部分进入冲击旋具101的把手部102b内部空间。可以使用周知电动工具中所使用的机构来构成闩锁机构，其用于将电池组件111安装至壳体102的把手部102b或者自其拆卸，因此，这里不再具体描述。在本实施例中，冲击旋具101的把手部102b的长度（操作员可握持部分的范围）是G，圆柱形锂离子电池114a所占据的轴线方向长度是G1，并且将圆柱形锂离子电池114a布置成，使得长度G1的大部分包括在把手部102b的长度G中。此外，圆柱形锂离子电池114b所占据的轴线方向长度为G2，并且圆柱形锂离子电池114b完全布置在把手部102b外部。在本实施例中，14500型电池一半或更高比率的体积容纳在把手部102b中，而不到一半比率的体积布置在把手部102b外侧。根据此结构，能够减小电池组件111自把手部102b向下方凸出的凸出量（凸出体积），以及，能实现一种用户友好且紧凑的电动工具，其中壳体102的把手部102b下部的形状精致。
[第六实施例]
图8是图示根据本实用新型第六实施例的电动工具（线锯121）结构的纵向剖视图。与图3中所示的线锯21不同，利用与图7中所示电池组件111相同的电池组件实现本实施例，而不在壳体122内设置电池。在电池组件111中，安装具有14500尺寸的锂离子电池114a、114b和保护电路板115。其安装位置是在壳体122的把手部122b的端部附近，并且电池组件111可安装至壳体122可自其拆卸。作为驱动单元的电动机123布置在线锯121的壳体122内部的电动机容纳部122a中，允许操作者操控工具操作的触发开关127设置在把手部122b处，以及，将旋转机构单元128和往复运动机构单元129设置在将电动机容纳部122a与把手部122b连接的壳体122前侧中。在壳体的下部设置基座130。
在本实施例中，电池组件111的一部分布置成进入线锯121的把手部122b内部空间。线锯121的把手部122b长度（操作者可握持部分的范围）为H，圆柱形锂离子电池114a所占据的轴线方向长度为G 1，以及，将圆柱形锂离子电池114a布置为，使得长度G1的大部分包括在把手部122b的长度H内。此外，圆柱形锂离子电池114b所占据的轴线方向长度为G2，并且将圆柱形锂离子电池114b完全布置在把手部122b外部。在本实施例中，14500型电池一半或更高比率的体积容纳在把手部122b中，而不到一半比率的体积布置在把手部122b外侧。根据此结构，能够减少电池组件111自把手部122b朝后侧凸出的凸出量（凸出体积），以及，能实现一种用户友好且紧凑的电动工具，其中壳体122的把手部122b后端附近的形状精致。
现在，参照图9描述有关根据第五和第六实施例的电动工具的电路方框图。图9示出了充电装置162，其独立于电动工具131（诸如冲击旋具101或线锯121）准备，并且用于对电池组件111进行充电。在图9中，充电装置162、电池组件111、以及电动工具131三个组成部分示出为看上去可以同时连接。然而，实际上，可以执行充电装置162与电池组件111之间连接、或者电池组件111与电动工具131之间连接中的任意一个，而不能同时连接三个组成部分。
充电装置162构造成，可与自电动工具131中取出的电池组件111连接或与之分离。如果需要充电，将电池组件111从电动工具131拆下，并且将其安装至充电装置162，藉此，进行充电。在使用电动工具131的情况下、以及在不必充电的情况下，将电池组件与充电装置162分离。包括在电池组件111内的保护电路的基本结构与图6中所示的相同，并且构造成包括保护IC 146、FET控制电路151、热保护器148、热敏电阻149、以及确定电阻150。在电池组件111中，容纳电池集114。在图9中，仅仅示出锂离子电池114a、114b两个单元电池。然而，实际上，可以使用约2-8个单元电池的串联连接或并联连接的任意组合。
在本实施例中，将由保护IC 146、FET控制电路151等构成的用于电池的保护电路容纳在电池组件111内。结果，在电动工具131侧，只需设置FET 134，其能接通（ON）或断开（OFF）来自电池组件111的控制。所以，能简化电动工具131侧的结构。
电池组件111安装在电动工具131的壳体中，藉此，通过接触接点116a、116b、116c以及端子126a、126b、126c，可使电池组件111与电动工具131彼此拆装。接触接点116a和端子126a与电动机133的正端子和电池集114的正端子连接。接触接点116b和端子126b与FET 134和FET控制电路151连接，并根据该端子的信号，执行对FET 134的控制。接触接点116c和端子126c与FET 134的源极和电池集114的负端子连接。通过正接触接点116a、正端子126a、负接触接点116c、以及负端子126c，从电池集114向电动机133供电。
充电装置162是一种使用商用交流电源供电的装置，用于对电动工具131侧的电池进行充电。电动工具131具有端子117a至117e，充电装置162具有端子162a至162e，以及，在电动工具131和充电装置162的端子之间，将电池组件111连接至充电装置162，藉此，使电池组件111与充电装置162电连接。端子162a通过热保护器148连接至电池集114的正端子。端子162b与保护IC 146中输出‘过量充电信号’的输出端子146b连接。充电装置162通过端子162b检测来自保护IC 146的信号，并且在确定过量充电状态的情况下停止用于对电动工具131进行充电的供电。端子162c与热敏电阻149连接，以及，充电装置162检测热敏电阻149的值（即：当前电池温度），并基于检测值（电池温度）调整充电电压或充电电流。端子162d与确定电阻150连接，以及，充电装置162根据检测出的电压值确定电池集114的种类（串联连接的锂离子电池的数量），并且基于所确定的电池种类对充电进行控制。端子162e与电池集114的负端子连接。
虽然基于实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于上述实施例，而是在不脱离本实用新型范围的情况下，可以进行各种改变。例如，在实施例中，作为电动工具的示例，描述了冲击旋具、线锯、以及盘磨机。然而，本实用新型并不局限于此。本电动工具可以是其他无绳电动工具。
本实用新型提供了如下所列的说明性、非限制性的方面：
（1）在第一方面，提供了一种电动工具，包括：电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其构造成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，以使电动机的输出足够用于驱动端部工具。
根据第一方面，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，使得电动机的输出足够用于驱动端部工具。所以，能给用户提供一种使用小而轻锂离子电池的小巧轻便的电动工具。
（2）在第二方面，提供了根据第一方面的电动工具，其中，具有14500尺寸的单元电池具有圆柱形状，其具有14毫米的直径和50毫米的高度。
（3）在第三方面，提供了根据第一方面的电动工具，其中，锂离子二次电池包括一个或多个具有14500尺寸的单元电池。
根据第三方面，能在使用小型单元电池的同时获得必要的电压，并且实现了具有足够输出的电动工具。
（4）在第四方面，提供了根据第三方面的电动工具，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的多个单元电池，这些单元电池按串联或并联中的至少一种方式互相连接。
根据第四方面，能实现具有根据要求规格的任意容量的电源。
（5）在第五方面，提供了根据第一至第四方面中任一方面的电动工具，进一步包括电池电压检测单元，其构造成检测从锂离子二次电池供至电动机的电压，其中，如果检测到的电压为预定值或更低，则切断从锂离子二次电池到电动机的供电。
根据第五方面，能防止电池过度放电，并且防止电池寿命缩短。
（6）在第六方面，提供了根据第五方面的电动工具，其中，如果锂离子二次电池包括多个单元电池，电池电压检测单元也检测各单元电池的电压，以及，如果至少一个单元电池的电压为预定值或更低，电池电压检测单元切断从锂离子二次电池到电动机的供电。
根据第六方面，能防止特定单元电池的过度放电，并且防止电池寿命缩短。
（7）在第七方面，提供了根据第六方面的电动工具，进一步包括：连接端子，用于对锂离子二次电池进行充电的充电装置构造成与该连接端子连接；以及电池电压检测单元，其构造成在充电期间检测锂离子二次电池的电压，其中，如果锂离子二次电池的电压为预定值或更高，则终止充电。
根据第七方面，能防止过量充电，并且防止电池寿命缩短。
（8）在第八方面，提供了根据第七方面的电动工具，其中，如果锂离子二次电池包括多个单元电池，电池电压检测单元也检测各单元电池的电压，以及，如果多个单元电池中至少一个的电压为预定值或更高，则终止充电。
根据第八方面，能防止只有一个特定单元电池被劣化，并且防止电池寿命缩短。
（9）在第九方面，提供了根据第一至第八方面中任一方面的电动工具，进一步包括电流检测单元，其构造成检测从锂离子二次电池供至电动机的电流；其中，如果检测到的电流值大于预定值，则电流检测单元切断锂离子二次电池与电动机之间的连接。
根据第九方面，能防止由于过大电流造成电池寿命缩短以及对电动机的损坏。
（10）在第十方面，提供了根据第一至第九方面中任一方面的电动工具，进一步包括电池温度检测单元，其构造成检测锂离子二次电池附近的温度，其中，如果由电池温度检测单元检测出的温度为预定值或更高，切断锂离子二次电池与电动机或充电装置之间的连接。
根据第十方面，能有效地防止由于电池温度过高所致的损坏或寿命缩短。
（11）在第十一方面，提供了根据第一方面的电动工具，进一步包括保护电路板，其构造成监测锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护锂离子二次电池，其中，保护电路板在锂离子二次电池的径向布置在锂离子二次电池的外侧。
根据第十一方面，由于电池小于相关技术的电池，能够将保护电路板布置在电池外侧，而不会增大把手部。
（12）在第十二方面，提供了根据第十一方面的电动工具，其中，保护电路板布置为大致平行于锂离子二次电池。
（13）在第十三方面，提供了根据第十一方面的电动工具，其中，保护电路板的长度小于锂离子二次电池在其纵向的长度。
根据第十三方面，能够防止把手部变长。
（14）在第十四方面，提供了根据第十一方面的电动工具，进一步包括构造为与外部装置连接的插座，其中，插座布置为低于锂离子二次电池。
根据第十四方面，能够防止把手部的直径变大。
（15）在第十五方面，提供了根据第十四方面的电动工具，其中，插座的宽度小于锂离子二次电池在其径向的长度。
根据第十五方面，能够防止把手部的直径变大。
（16）在第十六方面，提供了根据第一方面的电动工具，进一步包括保护电路板，其构造为监测锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护锂离子二次电池，其中，保护电路板布置在锂离子二次电池于其纵向的延伸部分处。
根据第十六方面，由于把手部的直径能够由电池直径确定，能够防止把手部的直径变大。
（17）在第十七方面，提供了根据第十六方面的电动工具，其中，保护电路板的长度小于锂离子二次电池在其径向的长度。
根据第十七方面，由于把手部的直径能够由电池直径确定，能够防止把手部的直径变大。
（18）在第十八方面，提供了根据第一方面的电动工具，进一步包括：把手部，其构造为由操作者握持；以及电动机容纳部，其容纳电动机，其中，锂离子二次电池包括布置在把手部处的第一电池和布置在电动机容纳部处的第二电池。
根据第十八方面，由于电池不是布置在单个位置，能够防止布置电池的部分变大。
（19）在第十九方面，提供了根据第十八方面的电动工具，其中，锂离子二次电池包括多个具有14500尺寸的单元电池，以及其中，构成第一电池的单元电池的数量少于构成第二电池的单元电池的数量。
根据第十九方面，能够防止把手部变大。
（20）在第二十方面，提供了根据第十八方面的电动工具，进一步包括保护电路板，其构造成监测锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护锂离子二次电池，其中，保护电路板布置在连接把手部和电动机容纳部的连接部处。
根据第二十方面，能够有效地利用壳体内的空间，从而防止壳体变大。此外，由于保护电路板布置在把手部和电动机容纳部之间，能够使来自各电池的电线变短，从而抑制电线损坏。
（21）在第二十一方面，提供了根据第十六方面的电动工具，其中，保护电路板布置为大致平行于锂离子二次电池。
根据第二十一方面，由于把手部的直径能够由电池直径确定，能够防止把手部的直径变大。
（22）在第二十二方面，提供了根据第二十一方面的电动工具，其中，开关布置在锂离子二次电池于其纵向的延伸部分处，并在锂离子二次电池的径向与保护电路板重叠。
根据第二十二方面，能够防止把手部的长度和直径变大。
（23）在第二十三方面，提供了一种电动工具，包括：壳体；锂离子二次电池，其容纳在壳体中；电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其构造成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电，其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，使得电动机的输出足够用于驱动端部工具。
根据第二十三方面，在使用锂离子二次电池作为电源的电动工具中，将具有14500尺寸的单元电池容纳在壳体内。所以，能防止电池容纳部凸出至壳体外侧，并能实现具有精致外观的小巧且用户友好的电动工具。
（24）在第二十四方面，提供了根据第二十三方面的电动工具，其中，壳体包括允许操作者握持电动工具的把手部，以及，其中，锂离子二次电池布置在把手部内。
根据第二十四方面，通过将相对较重的电池集中在把手部中，能实现具有良好重量平衡的电动工具。
（25）在第二十五方面，提供了根据第二十三或第二十四方面的电动工具，其中，在壳体的一部分处设置连接端子，用于向锂离子二次电池供给充电电力的充电装置构造成与该连接端子连接。
根据第二十五方面，能够容易地对电池进行充电。
（26）在第二十六方面，提供了一种电动工具，包括：壳体；电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；端部工具，其构造成由电动机的旋转进行驱动；以及开关，其构造成在由操作者操控时使得从锂离子二次电池向电动机供电；其中，锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使电动机旋转，使得电动机的输出足够用于驱动端部工具，以及，其中，锂离子二次电池配置成电池组件形式，该电池组件可安装至电动工具的壳体并可自电动工具的壳体拆卸。
根据第二十六方面，电动工具包括电池组件，该电池组件包括具有14500尺寸的单元电池。所以，能实现具有非常紧凑电池组件的小巧轻便的电动工具。
（27）在第二十七方面，提供根据第二十六方面的电动工具，其中，壳体包括允许操作者握持电动工具的把手部，以及，其中，将电池组件安装至壳体，使其一半或更多的体积容纳在把手部的内部空间中。
根据第二十七方面，能实现紧凑且用户友好的电动工具，其中从壳体凸出的部分较小。
（28）在第二十八方面，提供了根据第二十六方面的电动工具，其中，壳体包括构造成容纳电池组件的容纳部。
（29）在第二十九方面，提供了根据第二十六方面的电动工具，进一步包括保护电路板，其构造成监测锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护锂离子二次电池，其中，壳体包括允许操作者握持电动工具的把手部，以及其中，保护电路板布置在锂离子二次电池中位于把手部外侧的部分的横向侧。
根据第二十九方面，由于保护电路板布置在把手部的外侧，能够防止把手部的直径变大。
（30）在第三十方面，提供了根据第二十九方面的电动工具，其中，锂离子二次电池中位于把手部外侧的部分的横向侧，是靠近锂离子二次电池中位于把手部内侧的部分的横向侧。
根据第三十方面，由于保护电路板布置在把手部内侧的电池与把手部外侧之间，能够简化布线。此外，能够对保护电路板提供保护，以免受把手部和电池的碰撞。
相关申请的交叉引用
本申请要求以2011年10月31日提交的日本专利申请No.2011-238790为优先权，该申请的全部内容在此以引用方式并入本文。

Claims (30)

1.一种电动工具，包括：
电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；
端部工具，其构造成由所述电动机的旋转进行驱动；以及
开关，其构造成在由操作者操控时使得从所述锂离子二次电池向所述电动机供电，
其特征在于，所述锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使所述电动机旋转，以使所述电动机的输出足够用于驱动所述端部工具。
2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
具有14500尺寸的所述单元电池具有圆柱形状，其具有14毫米的直径和50毫米的高度。
3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
所述锂离子二次电池包括一个或多个具有14500尺寸的单元电池。
4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，
所述锂离子二次电池包括多个具有14500尺寸的单元电池，这些单元电池按串联或并联中的至少一种方式互相连接。
5.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括电池电压检测单元，其构造成检测从所述锂离子二次电池供至所述电动机的电压，以及
如果检测到的电压为预定值或更低，则切断从所述锂离子二次电池向所述电动机的供电。
6.根据权利要求5所述的电动工具，其特征在于，
如果所述锂离子二次电池包括多个单元电池，所述电池电压检测单元也检测各单元电池的电压，以及，如果至少一个所述单元电池的电压为预定值或更低，所述电池电压检测单元切断从所述锂离子二次电池向所述电动机的供电。
7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括：
连接端子，用于对所述锂离子二次电池进行充电的充电装置构造成与所述连接端子连接；以及
电池电压检测单元，其构造成在充电期间检测所述锂离子二次电池的电压，
其中，如果所述锂离子二次电池的电压为预定值或更高，则终止充电。
8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于，
如果所述锂离子二次电池包括多个单元电池，所述电池电压检测单元也检测各单元电池的电压，以及，如果所述多个单元电池中至少一个的电压为预定值或更高，则终止充电。
9.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括电流检测单元，其构造成检测从所述锂离子二次电池供至所述电动机的电流，以及
如果检测到的电流值大于预定值，则所述电流检测单元切断所述锂离子二次电池与所述电动机之间的连接。
10.根据权利要求1至权利要求4中任一项权利要求所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括电池温度检测单元，其构造成检测所述锂离子二次电池附近的温度，以及
如果由所述电池温度检测单元检测出的温度为预定值或更高，切断所述锂离子二次电池与所述电动机或所述充电装置之间的连接。
11.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括保护电路板，其构造成监测所述锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护所述锂离子二次电池，以及
所述保护电路板在所述锂离子二次电池的径向布置在所述锂离子二次电池的外侧。
12.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，
所述保护电路板布置为大致平行于所述锂离子二次电池。
13.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，
所述保护电路板的长度小于所述锂离子二次电池在其纵向的长度。
14.根据权利要求11所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括构造为与外部装置连接的插座，以及
所述插座布置为低于所述锂离子二次电池。
15.根据权利要求14所述的电动工具，其特征在于，
所述插座的宽度小于所述锂离子二次电池在其径向的长度。
16.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括保护电路板，其构造为监测所述锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护所述锂离子二次电池，以及
所述保护电路板布置在所述锂离子二次电池于其纵向的延伸部分处。
17.根据权利要求16所述的电动工具，其特征在于，
所述保护电路板的长度小于所述锂离子二次电池在其径向的长度。
18.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括：
把手部，其构造为由操作者握持；以及
电动机容纳部，其容纳所述电动机，
其中，所述锂离子二次电池包括布置在所述把手部处的第一电池和布置在所述电动机容纳部处的第二电池。
19.根据权利要求18所述的电动工具，其特征在于，
所述锂离子二次电池包括多个具有14500尺寸的单元电池，以及
构成所述第一电池的单元电池的数量少于构成所述第二电池的单元电池的数量。
20.根据权利要求18所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括保护电路板，其构造成监测所述锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护所述锂离子二次电池，以及
所述保护电路板布置在连接所述把手部和所述电动机容纳部的连接部处。
21.根据权利要求16所述的电动工具，其特征在于，
所述保护电路板布置为大致平行于所述锂离子二次电池。
22.根据权利要求21所述的电动工具，其特征在于，
所述开关布置在所述锂离子二次电池于其纵向的延伸部分处，并在所述锂离子二次电池的径向与所述保护电路板重叠。
23.一种电动工具，包括：
壳体；
锂离子二次电池，其容纳在所述壳体中；
电动机，其构造成由所述锂离子二次电池使其旋转；
端部工具，其构造成由所述电动机的旋转进行驱动；以及
开关，其构造成在由操作者操控时使得从所述锂离子二次电池向所述电动机供电，
其特征在于，所述锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使所述电动机旋转，以使所述电动机的输出足够用于驱动所述端部工具。
24.根据权利要求23所述的电动工具，其特征在于，
所述壳体包括允许所述操作者握持所述电动工具的把手部，以及，
所述锂离子二次电池布置在所述把手部内。
25.根据权利要求23或权利要求24所述的电动工具，其特征在于，
在所述壳体的一部分处设置连接端子，用于向所述锂离子二次电池供给充电电力的充电装置构造成与所述连接端子连接。
26.一种电动工具，包括：
壳体；
电动机，其构造成由锂离子二次电池使其旋转；
端部工具，其构造成由所述电动机的旋转进行驱动；以及
开关，其构造成在由操作者操控时使得从所述锂离子二次电池向所述电动机供电；
其特征在于，
所述锂离子二次电池包括具有14500尺寸的单元电池，并且配置成使所述电动机旋转，以使所述电动机的输出足够用于驱动所述端部工具，以及
所述锂离子二次电池配置成电池组件的形式，所述电池组件可安装至所述电动工具的壳体并可自所述电动工具的壳体拆卸。
27.根据权利要求26所述的电动工具，其特征在于，
所述壳体包括允许所述操作者握持所述电动工具的把手部，以及
将所述电池组件安装至所述壳体，使其一半或更多的体积容纳在所述把手部的内部空间中。
28.根据权利要求26所述的电动工具，其特征在于，
所述壳体包括构造成容纳所述电池组件的容纳部。
29.根据权利要求26所述的电动工具，其特征在于，
所述电动工具进一步包括保护电路板，其构造成监测所述锂离子二次电池的充电和放电至少之一，并保护所述锂离子二次电池，
所述壳体包括允许所述操作者握持所述电动工具的把手部，以及
所述保护电路板布置在所述锂离子二次电池中位于所述把手部外侧的部分的横向侧。
30.根据权利要求29所述的电动工具，其特征在于，
所述锂离子二次电池中位于所述把手部外侧的所述部分的所述横向侧，是靠近所述锂离子二次电池中位于所述把手部内侧的部分的横向侧。
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