電池供電的工具的制作方法
【專利摘要】實(shí)施例提供用于電池供電的工具、例如鏈鋸的方法、裝置和系統(tǒng)。根據(jù)本文中的實(shí)施例，鏈鋸可以包括各種部件，例如具有控制器的控制板、電池端子塊、電機(jī)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)、觸發(fā)開(kāi)關(guān)和/或其它部件。在各實(shí)施例中，提供改善工具的能力和/或操作的電池供電的工具的部件。
【專利說(shuō)明】電池供電的工具
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求2011年3月4日提交的、名稱為“電池供電的工具(BATTERY OPERATEDTOOL)”的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)第61，449，568號(hào)的優(yōu)先權(quán)，除了與本說(shuō)明書(shū)不一致的那些部分(如果有的話)以外上述申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用完整地被合并于此。
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003]本文中的實(shí)施例涉及工具的領(lǐng)域，并且更具體地，涉及電池供電的工具。
【背景技術(shù)】
[0004]由于不需要連接到延長(zhǎng)電纜或需要用戶再填充燃料箱的自由性，電池廣泛地用于對(duì)工具供電，例如電池供電的鏈鋸。然而，電池供電的工具具有許多挑戰(zhàn)，例如電池儲(chǔ)存、電
力管理和熱管理。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0005]通過(guò)以下詳細(xì)描述結(jié)合附圖和附帶的權(quán)利要求將容易理解實(shí)施例。實(shí)施例作為例子而不是作為附圖的圖的限制被示出。
[0006]圖1示出根據(jù)各實(shí)施例的電池供電的工具的部件的示意性方塊圖；
[0007]圖2A示出根據(jù)各實(shí)施例的電池和電池盒；
[0008]圖2B示出根據(jù)各實(shí)施例的電池盒的前視圖；
[0009]圖2C示出根據(jù)各實(shí)施例的完全插入電池盒中的電池；
[0010]圖2D示出根據(jù)各實(shí)施例的部分插入電池盒中的電池；
[0011]圖3A示出根據(jù)各實(shí)施例的具有處于停用狀態(tài)的電子開(kāi)關(guān)的制動(dòng)組件；
[0012]圖3B示出根據(jù)各實(shí)施例的具有處于啟用狀態(tài)的電子開(kāi)關(guān)的制動(dòng)組件；
[0013]圖3C示出根據(jù)各實(shí)施例的制動(dòng)組件的制動(dòng)片；
[0014]圖4A-D示出與常規(guī)電池供電的工具相比根據(jù)各實(shí)施例的控制系統(tǒng)的工具的各種參數(shù)與應(yīng)用于工具負(fù)載的工作負(fù)荷的關(guān)系的圖形，包括以下繪圖:(A)電機(jī)輸出功率；(B)電機(jī)速度；(C)電池電流；和(0)電機(jī)電流；
[0015]圖5A示出根據(jù)各實(shí)施例的電機(jī)蓋；
[0016]圖5B示出根據(jù)各實(shí)施例的鏈鋸的內(nèi)部部件；
[0017]圖6示出根據(jù)各實(shí)施例的具有聯(lián)接到散熱器的多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)的控制板的方塊圖；
[0018]圖7A示出根據(jù)各實(shí)施例的顯示重心的電池供電的鏈鋸的俯視圖；以及
[0019]圖7B示出根據(jù)各實(shí)施例的顯示重心的電池供電的鏈鋸的側(cè)視圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]在以下詳細(xì)描述中，參考形成其一部分的附圖，并且其中通過(guò)圖示顯示可以實(shí)施的實(shí)施例。應(yīng)當(dāng)理解可以使用其它實(shí)施例并且可以進(jìn)行結(jié)構(gòu)或邏輯變化而不脫離范圍。所以，不在限制意義上進(jìn)行以下詳細(xì)描述，并且實(shí)施例的范圍由附帶的權(quán)利要求和它們的等效物限定。
[0021]各種操作可以以有助于理解實(shí)施例的方式依次描述為多個(gè)離散操作；然而，描述的順序不應(yīng)當(dāng)被理解為暗示這些操作是順序依賴的。
[0022]描述可以使用基于透視的描述，例如上/下、后/前和頂/底。這樣的描述僅僅用于方便論述并且不旨在限制所公開(kāi)的實(shí)施例的應(yīng)用。
[0023]可以使用術(shù)語(yǔ)“聯(lián)接”和“連接”以及它們的衍生詞。應(yīng)當(dāng)理解這些術(shù)語(yǔ)不旨在是彼此的同義詞。相反地，在特定實(shí)施例中，“連接”可以用于指示兩個(gè)或更多個(gè)元件彼此直接物理或電接觸。“聯(lián)接”可以表示兩個(gè)或更多個(gè)元件直接物理或電接觸。然而，“聯(lián)接”也可以表示兩個(gè)或更多個(gè)元件不彼此直接接觸，但是還彼此協(xié)作或相互作用。
[0024]為了描述的目的，呈“A/B”的形式或呈“A和/或B”的形式的短語(yǔ)表示(A)、(B)或(A和B)。為了描述的目的，呈“A、B和C中的至少一個(gè)”的形式的短語(yǔ)表示(A)、(B)、(C)、(A和B)、(A和C)、(B和C)或(A、B和C)。為了描述的目的，呈“(A) /B”的形式的短語(yǔ)表示(B)或(AB),也就是說(shuō)，A是可選元件。
[0025]描述可以使用術(shù)語(yǔ)“實(shí)施例”或“多個(gè)實(shí)施例”，其均可以表示一個(gè)或多個(gè)相同或不同實(shí)施例。此外，當(dāng)關(guān)于實(shí)施例使用時(shí)，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”、“具有”等是同義的，并且大體上旨在表示“開(kāi)放式”術(shù)語(yǔ)(例如，術(shù)語(yǔ)“包括”應(yīng)當(dāng)被理解為“包括但不限于”，術(shù)語(yǔ)“具有”應(yīng)當(dāng)被理解為“至少具有”，術(shù)語(yǔ)“包含”應(yīng)當(dāng)被理解為“包含但不限于”，等等)。
[0026]關(guān)于本文中的任何復(fù)數(shù)和/或單數(shù)術(shù)語(yǔ)的使用，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以根據(jù)上下文和/或應(yīng)用的需要將復(fù)數(shù)變?yōu)閱螖?shù)和/或?qū)螖?shù)變?yōu)閺?fù)數(shù)。為了清楚起見(jiàn)在本文中明確地?cái)⑹龈鞣N單數(shù)/復(fù)數(shù)置換。
[0027]在各實(shí)施例中，提供用于電池供電的鏈鋸的方法、裝置和系統(tǒng)。在示例性實(shí)施例中，計(jì)算設(shè)備可以被賦予所公開(kāi)的裝置和/或系統(tǒng)的一個(gè)或多個(gè)部件并且可以用于執(zhí)行如本文中公開(kāi)的一個(gè)或多個(gè)方法。
[0028]本文中的實(shí)施例提供電池供電的工具、例如電池供電的鏈鋸的各種部件。各實(shí)施例在鏈鋸的上下文中被描述，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將顯而易見(jiàn)合適的實(shí)施例可以擴(kuò)展到用于其它電池供電的工具中。其它這樣的工具包括樹(shù)籬修剪機(jī)、線式修剪機(jī)等。
[0029]在實(shí)施例中，鏈鋸可以包括各種部件，例如控制器、電池端子塊、電機(jī)、制動(dòng)開(kāi)關(guān)、觸發(fā)開(kāi)關(guān)和/或其它部件?？刂破骺梢钥刹僮鞯芈?lián)接到一個(gè)或多個(gè)剩余部件。鏈鋸還可以包括通過(guò)電池盒聯(lián)接到電池端子塊以將電力、例如電流和/電壓供應(yīng)到電機(jī)的電池。當(dāng)橫越鋸鏈的導(dǎo)桿時(shí)電機(jī)可以驅(qū)動(dòng)鏈鋸。觸發(fā)開(kāi)關(guān)可以用于將電力選擇性地路由到電機(jī)以驅(qū)動(dòng)鋸鏈。鏈鋸還可以包括聯(lián)接到鏈鋸的外殼并且適合于由用戶抓握的前手柄和/或后手柄。
[0030]在各實(shí)施例中，如下所述，提供改善工具的能力和/或操作的電池供電的工具的各種部件。
[0031 ] 控制板設(shè)備檢測(cè)和通信端子
[0032]在各實(shí)施例中，電池供電的手持式工具可以包括電動(dòng)機(jī)、聯(lián)接到電動(dòng)機(jī)的控制器和聯(lián)接到控制器的多用途端子。多用途端子可以用于將各種外部設(shè)備(例如，附件)聯(lián)接到工具，例如電池、診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備。在一些實(shí)施例中，電池可以是標(biāo)準(zhǔn)電池或延長(zhǎng)電池(例如，提供更高電池容量)。多用途端子塊可以包括至少一個(gè)多用途觸點(diǎn)?？刂破骺梢宰R(shí)別外部設(shè)備(例如，作為設(shè)備的類別中的一個(gè))并且經(jīng)由多用途觸點(diǎn)與外部設(shè)備通信。多用途端子還可以包括用于將電力路由到電機(jī)(例如，經(jīng)由控制器)的一對(duì)電觸點(diǎn)。
[0033]圖1是顯示鏈鋸100的各種部件的方塊圖。鏈鋸100包括與鏈鋸100的其它部件(包括多用途端子塊104、電機(jī)106、制動(dòng)開(kāi)關(guān)108和觸發(fā)開(kāi)關(guān)110)可操作地聯(lián)接的控制器102。多用途端子塊104包括多個(gè)端子112a-c。在各實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)外部設(shè)備(例如，附件)可以聯(lián)接到端子塊104，例如標(biāo)準(zhǔn)電池、續(xù)航電池、診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備。控制器102可以配置成檢測(cè)聯(lián)接設(shè)備的身份和/或與通過(guò)多用途端子塊與設(shè)備通信。在該上下文中，檢測(cè)身份可以表示控制器102能夠?qū)⒙?lián)接設(shè)備識(shí)別為設(shè)備的類別中的一個(gè)(例如，識(shí)別為標(biāo)準(zhǔn)電池、續(xù)航電池、診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備)。
[0034]在一些實(shí)施例中，控制器102可以布置在鏈鋸100的控制板114上，所述控制板可以包括一個(gè)或多個(gè)其它部件，例如存儲(chǔ)塊116。在其它實(shí)施例中，控制器102可以與比圖1中所示的更多或更少的部件可操作地聯(lián)接。
[0035]可以通過(guò)與聯(lián)接設(shè)備接口的多用途端子塊104的一個(gè)或多個(gè)多用途觸點(diǎn)執(zhí)行檢測(cè)和通信。在一些實(shí)施例中，相同的一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)可以用于設(shè)備檢測(cè)和設(shè)備與控制器之間的通信(例如，到達(dá)控制器的數(shù)據(jù)輸入和/或到達(dá)設(shè)備的數(shù)據(jù)輸出)。多用途端子塊104還可以包括一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)以將電力路由到控制器102和/或鏈鋸100的其它部件?？刂破?02可以將電力路由到電機(jī)106 (例如，如果觸發(fā)開(kāi)關(guān)110被下壓)和/或鏈鋸100的其它部件。例如，在實(shí)施例中，多用途端子塊104可以包括接收電力的正電觸點(diǎn)112a和負(fù)電觸點(diǎn)112b，以及用于設(shè)備檢測(cè)和/或通信的多用途端子112c。其它實(shí)施例可以包括比圖1中所示的更多或更少的觸點(diǎn)和/或觸點(diǎn)的不同布置。在一些實(shí)施例中，觸發(fā)開(kāi)關(guān)110可以開(kāi)或關(guān)，并且控制器102可以控制引導(dǎo)到電機(jī)106的電力。
[0036]在一些實(shí)施例中，控制器102可以基于經(jīng)由多用途端子102c檢測(cè)的一個(gè)或多個(gè)參數(shù)、例如電壓水平確定外部設(shè)備的身份?？刂破?02和/或設(shè)備可以配置成遵循電壓水平協(xié)議，其中某個(gè)類型的設(shè)備產(chǎn)生在指定用于該類型的設(shè)備的范圍內(nèi)的處于多用途觸點(diǎn)102c處的電壓水平。設(shè)備可以包括適合于設(shè)定指定范圍內(nèi)的電壓水平的結(jié)構(gòu)(例如，一個(gè)或多個(gè)電阻器)。附加地，控制器102可以包括電壓檢測(cè)器以確定多用途觸點(diǎn)102c上的電壓水平。電壓水平協(xié)議可以包括用于不同類型的設(shè)備的任何合適數(shù)量的電壓水平范圍。例如，控制器102可以配置成檢測(cè)六個(gè)范圍內(nèi)的電壓水平。使用示例性范圍，大于4.66伏(V)的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知故障狀態(tài):4.66V和4.34V之間的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知診斷設(shè)備聯(lián)接到多用途端子塊；4.33V和3.82V之間的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知測(cè)試設(shè)備被聯(lián)接；3.81V和2.1lV之間的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知續(xù)航電池被聯(lián)接；2.1OV和1.30V之間的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知標(biāo)準(zhǔn)電池被聯(lián)接；并且1.29V或以下的電壓水平可以發(fā)信號(hào)通知故障狀態(tài)。
[0037]在一些實(shí)施例中，當(dāng)鏈鋸的觸發(fā)開(kāi)關(guān)110被啟動(dòng)時(shí)控制器102可以啟動(dòng)聯(lián)接設(shè)備的檢測(cè)。在其它實(shí)施例中，當(dāng)新設(shè)備聯(lián)接到多用途端子塊時(shí)可以自動(dòng)發(fā)生檢測(cè)(例如，如果控制板102經(jīng)由一個(gè)或多個(gè)多用途觸點(diǎn)接收信號(hào))。
[0038]在各實(shí)施例中，在多用途觸點(diǎn)上由續(xù)航電池和/或標(biāo)準(zhǔn)電池輸出到控制器的電壓水平可以不同于電池的供應(yīng)電壓。例如，在一些實(shí)施例中，供應(yīng)電壓可以為大約36V至大約40 V。
[0039]在實(shí)施例中，電池可以具有多個(gè)電池觸點(diǎn)。一個(gè)或多個(gè)觸點(diǎn)可以用于將電壓水平提供給控制器以便進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)、將供應(yīng)電壓提供給鋸和/或?yàn)殡姵爻潆?。例如，在?shí)施例中，電池可以具有用于將電力分別輸送到多用途端子塊104的正電池觸點(diǎn)112a和負(fù)電池觸點(diǎn)112b的第一和第二觸點(diǎn)，以及用于將電壓水平輸送到多用途觸點(diǎn)112c以便進(jìn)行設(shè)備檢測(cè)的第三觸點(diǎn)。電池可以包括用于為電池充電的附加觸點(diǎn)(例如，當(dāng)與電池充電器聯(lián)接時(shí))。
[0040]如果電池、例如標(biāo)準(zhǔn)電池或續(xù)航電池聯(lián)接到多用途端子塊,則正和負(fù)電池觸點(diǎn)可以將電池電力路由到控制器102，所述控制器又可以將電力路由到電機(jī)106和/或鏈鋸的其它部件。所連接的電池、例如標(biāo)準(zhǔn)電池或續(xù)航電池的類型的差異可以由控制板102使用以調(diào)節(jié)顯示(例如，表示電池的剩余電力)，和/或確定鋸的一個(gè)或多個(gè)操作參數(shù)。例如，控制器可以基于電池的類型設(shè)定鋸的電力界限，例如電流界限。在一些實(shí)施例中，針對(duì)標(biāo)準(zhǔn)電池設(shè)定的電流界限可以低于針對(duì)續(xù)航電池設(shè)定的電流界限。作為例子，用于標(biāo)準(zhǔn)電池的電流界限可以被設(shè)定為大約20安培(A)，而用于續(xù)航電池的電流界限可以被設(shè)定為大約25A。因此，續(xù)航電池相比于標(biāo)準(zhǔn)電池，鏈速度和總可用功率可以更大?？梢愿鶕?jù)需要建立其它電力/電流界限。
[0041]顯示器可以視覺(jué)地表示電池的剩余電力。例如，顯示器可以將剩余電力顯示為百分比、圖形表示(例如，與剩余電量成比例填充的電池符號(hào))和/或可以顯示一個(gè)或多個(gè)符號(hào)以通知電池的狀態(tài)(例如，低電力狀態(tài))。在一些實(shí)施例中，顯示器可以包括根據(jù)電池的狀態(tài)點(diǎn)亮的一個(gè)或多個(gè)指示器，例如發(fā)光二極管(LED)。
[0042]當(dāng)檢測(cè)診斷設(shè)備或測(cè)試設(shè)備時(shí)，控制器102可以使用多用途觸點(diǎn)112c與連接的設(shè)備通信。例如，控制器102可以將多用途觸點(diǎn)112c設(shè)定為接收器并且等待來(lái)自連接的設(shè)備的指令。當(dāng)接收指令時(shí)，控制器102可以采取適當(dāng)?shù)男袆?dòng)。在一些實(shí)施例中，控制器102也可以使用多用途觸點(diǎn)102將信息傳輸回到附連的設(shè)備。一旦信息已被發(fā)送，控制器102可以將多用途觸點(diǎn)轉(zhuǎn)換回到接收器并且等待另一指令。診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備可以包括用于經(jīng)由多用途觸點(diǎn)112c與鏈鋸100通信和/或用于執(zhí)行其它操作的控制器。
[0043]在一些實(shí)施例中，診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備也可以經(jīng)由正電觸點(diǎn)112a和負(fù)電觸點(diǎn)112b將電力提供給控制器102和/或鏈鋸100的其它部件。這可能是必要的，原因是診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備可以代替電池聯(lián)接到多用途端子塊104。
[0044]當(dāng)診斷設(shè)備聯(lián)接到多用途端子塊104時(shí)，診斷設(shè)備可以將一個(gè)或多個(gè)指令發(fā)送到控制器102，從而下載來(lái)自控制器102的數(shù)據(jù)、重置控制器的運(yùn)行時(shí)間和/或停止控制器。診斷設(shè)備可以下載存儲(chǔ)在包括在控制器102中的一個(gè)或多個(gè)存儲(chǔ)塊上和/或可由控制器102訪問(wèn)的任何合適數(shù)據(jù)?？梢杂稍\斷設(shè)備檢索的數(shù)據(jù)的例子包括鏈鋸100和/或控制器102的序列號(hào)、固件版本、與制動(dòng)啟動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)、由電池提供和/或輸送到電機(jī)106的最小和/或最大電流、記錄的故障和/或最大溫度。該數(shù)據(jù)可以由診斷設(shè)備使用以分析性能、診斷鋸的問(wèn)題和/或幫助確定校正行動(dòng)。運(yùn)行時(shí)間重置指令可以向控制器102發(fā)信號(hào)以將運(yùn)行時(shí)間重置為零。停止指令可以向控制器102發(fā)信號(hào)以安全地停止。
[0045]類似地，當(dāng)測(cè)試設(shè)備聯(lián)接到多用途端子塊104時(shí)測(cè)試設(shè)備可以將一個(gè)或多個(gè)指令發(fā)送到控制器102。例如，測(cè)試設(shè)備可以發(fā)送指令以斷電、運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)電池、運(yùn)行續(xù)航電池、停止電機(jī)、保存鋸序列號(hào)和/或讀取來(lái)自控制器的數(shù)據(jù)，例如鋸序列號(hào)、控制器序列號(hào)、固件版本、制動(dòng)狀態(tài)、電機(jī)最大和/或最小電流和/或停止時(shí)間。運(yùn)行和停止指令可以允許鋸放置到測(cè)試夾具中并且自動(dòng)地運(yùn)行。這可以有利于收集關(guān)于鏈鋸100的數(shù)據(jù)。保存鋸序列指令可以為了鋸跟蹤目的允許保存序列號(hào)。讀取指令可以允許數(shù)據(jù)被上載并且保存到數(shù)據(jù)庫(kù)中以便評(píng)價(jià)和跟蹤鏈鋸100的性能。斷電指令可以向控制器102發(fā)信號(hào)以安全地?cái)嚯姟?br> [0046]在各實(shí)施例中，數(shù)據(jù)和/或錯(cuò)誤記錄信息可以存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊116上。該信息然后可以由診斷和/或測(cè)試設(shè)備訪問(wèn)，如上面所述。存儲(chǔ)塊116可以包括在控制器102中和/或可以是獨(dú)立于控制器102的部件。
[0047]記錄和/或存儲(chǔ)在存儲(chǔ)塊116中的數(shù)據(jù)可以包括鋸序列號(hào)、控制器序列號(hào)、固件版本、運(yùn)行時(shí)間、制動(dòng)啟動(dòng)、最小和最大電機(jī)電流和/或最大溫度。
[0048]錯(cuò)誤記錄可以包括達(dá)到故障的最大數(shù)量、例如大約32個(gè)故障的故障運(yùn)行日志，以及故障發(fā)生的相應(yīng)時(shí)間。一旦已記錄最大故障，附加故障可以覆蓋最老的故障使得保持最新的32個(gè)故障的循環(huán)緩沖。故障運(yùn)行日志中的一些或全部故障可以上載到診斷設(shè)備和/或測(cè)試設(shè)備以幫助診斷問(wèn)題。
[0049]在一些實(shí)施例中，故障可以被分為起動(dòng)和運(yùn)行故障。當(dāng)拉動(dòng)觸發(fā)器時(shí)起動(dòng)故障可以檢測(cè)鋸中的問(wèn)題以防止該問(wèn)題導(dǎo)致鋸或操作者的損傷。這些故障可以包括高和/或低電池ID、低電池電壓、超溫、開(kāi)關(guān)跳開(kāi)、放大器最大和/或最小偏移、脈沖寬度調(diào)制(PWM)高短路、PWM低短路、開(kāi)關(guān)短路和/或低初始化電壓。
[0050]當(dāng)鏈鋸100正在運(yùn)行時(shí)運(yùn)行故障可以監(jiān)視鋸狀態(tài)并且在有問(wèn)題的情況下鏈鋸100可以關(guān)閉。這可以保護(hù)操作者和/或鏈鋸100。運(yùn)行故障可以包括供應(yīng)欠電壓、超溫故障、電機(jī)失速、電機(jī)過(guò)電流、供應(yīng)低電壓和/或電池ID電壓低和/或高。
[0051]電池對(duì)準(zhǔn)
[0052]在各實(shí)施例中，電池可以放置到工具的電池盒中以將電力供應(yīng)到工具。在一些實(shí)施例中，盒可以是多用途端子，如上所述。在一些實(shí)施例中，電池可以提供較高功率水平，例如大約500到1000瓦。電池可以包括設(shè)計(jì)成接收工具上的陽(yáng)端子的陰彈簧夾。陰彈簧夾可以設(shè)計(jì)成在指定電流水平下處理相應(yīng)端子的一些失配。然而，在更大失配程度下，連接的電阻升高并且產(chǎn)生過(guò)熱，這可能減小電池的效率和操作時(shí)間。因此，電池的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)和對(duì)準(zhǔn)的保持對(duì)于工具的操作可能是重要的。
[0053]在各實(shí)施例中，電池盒可以包括對(duì)準(zhǔn)機(jī)構(gòu)以引導(dǎo)電池插入盒中。例如，盒可以具有從盒的側(cè)延伸的導(dǎo)軌，并且電池可以包括相應(yīng)凹槽。當(dāng)電池插入盒中時(shí)，當(dāng)電池插入盒中時(shí)導(dǎo)軌可以布置在電池外殼的凹槽內(nèi)。導(dǎo)軌可以便于電池的插入和盒中的電池的適當(dāng)對(duì)準(zhǔn)。例如，當(dāng)完全插入電池時(shí)導(dǎo)軌可以保證電池外殼上的電池觸點(diǎn)與盒中的觸點(diǎn)相接觸。
[0054]在一些實(shí)施例中，導(dǎo)軌可以具有多個(gè)不同部分。例如，在最接近盒的開(kāi)口的導(dǎo)軌的前部分上，導(dǎo)軌可以具有倒角和/或角以允許導(dǎo)軌與凹槽的更大失配以便于電池的插入。導(dǎo)軌的中心部分可以大致平行并且可以允許失配的中等公差。中等公差可以以適當(dāng)?shù)膶?duì)準(zhǔn)大致對(duì)準(zhǔn)電池，同時(shí)便于電池凹槽在導(dǎo)軌上滑動(dòng)。導(dǎo)軌的后部分可以提供與凹槽的更緊密配合，由此提供失配的更低公差。后部分可以便于電池觸點(diǎn)與盒中的電池端子的針腳對(duì)準(zhǔn)。附加地，在工具操作不慎和/或掉落的情況下后部分的更緊密配合可以防止/減小電池的移動(dòng)，這可以防止/減小盒的陽(yáng)端子的損壞。在一些實(shí)施例中，前部分可以包括導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約10%，中心部分可以包括導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約75-80%，并且后部分可以包括導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約10-15%，但是其它布置是可能的。
[0055]在其它實(shí)施例中，電池可以包括從外殼延伸的導(dǎo)軌并且工具上的盒可以包括引導(dǎo)導(dǎo)軌的凹槽。在其它實(shí)施例中，可以使用電池和盒上的相應(yīng)元件的其它配置。
[0056]在各實(shí)施例中，電池和/或盒可以包括一旦完全插入電池用于將電池保持就位的電池保持特征。例如，盒可以包括具有帶傾斜前面(例如，更靠近開(kāi)口的閂鎖指狀件的側(cè))的一個(gè)或多個(gè)閂鎖指狀件的彈簧加載閂鎖。當(dāng)電池插入盒中時(shí)，電池外殼在它越過(guò)前面時(shí)可以下壓閂鎖。當(dāng)電池完全插入盒中時(shí)，閂鎖的指狀件可以卡扣到電池外殼中的一個(gè)或多個(gè)保持結(jié)構(gòu)(例如，陰閂鎖特征)中。閂鎖可以聯(lián)接到釋放機(jī)構(gòu)，當(dāng)電池聯(lián)接到盒中時(shí)所述釋放機(jī)構(gòu)可由用戶接近。釋放機(jī)構(gòu)可以被啟動(dòng)以從電池外殼的陰閂鎖特征縮回閂鎖使得可以從盒去除電池。在一些實(shí)施例中，釋放機(jī)構(gòu)可以例如通過(guò)杠桿臂等機(jī)械地操作。
[0057]在一些實(shí)施例中，電池可以包括將電池暫時(shí)保持在部分插入位置的第一陰閂鎖特征和將電池固定在完全插入位置的第二陰閂鎖特征。第一陰閂鎖特征可以配置成通過(guò)施加力允許電池在沿著插入軸線(例如，導(dǎo)軌的路徑)的任一方向上移動(dòng)。例如，第一陰閂鎖特征可以具有朝著電池的后端傾斜的傾斜后壁，如果拉力朝著盒的開(kāi)口施加到電池則所述傾斜后壁可以下壓閂鎖指狀件。第二陰閂鎖特征可以具有豎直后壁，所述豎直后壁可以將電池安全地保持在完全插入位置，除非閂鎖指狀件由釋放機(jī)構(gòu)縮回。
[0058]在一些實(shí)施例中，盒還可以包括在盒的后壁上的彈簧。彈簧可以作用于電池以朝著盒的開(kāi)口推動(dòng)它。當(dāng)閂鎖指狀件縮回時(shí)，彈簧可以朝著盒的開(kāi)口推動(dòng)電池。當(dāng)閂鎖指狀件到達(dá)第一陰閂鎖特征時(shí)電池可以停止在部分插入位置。然后可以通過(guò)從部分插入位置將拉力施加到電池從盒完全去除電池。
[0059]在圖2A-D中顯示電池202和電池盒204的實(shí)施例的各種視圖。電池202包括電池外殼206。電池外殼206具有在每一側(cè)上的凹槽208和相應(yīng)地在底側(cè)上的第一和第二陰閂鎖特征210和211。盒204包括在每一側(cè)上的導(dǎo)軌212和具有傾斜前表面216的彈簧加載閂鎖指狀件214。當(dāng)電池202插入盒204中時(shí)，凹槽208在導(dǎo)軌212上滑動(dòng)。電池外殼206推動(dòng)傾斜前表面216，下壓閂鎖指狀件214。當(dāng)電池202處于完全插入位置時(shí)，第二陰閂鎖特征211在閂鎖指狀件214上對(duì)準(zhǔn)，允許閂鎖指狀件214延伸到第二陰閂鎖特征211中，將電池202固定在盒204中。盒204還包括端子針腳224、226和228 (在圖2B中顯示)，當(dāng)電池處于完全插入位置時(shí)所述端子針腳與電池上電池觸點(diǎn)(未顯示)聯(lián)接。
[0060]閂鎖指狀件214與釋放件218可操作地聯(lián)接，并且與釋放件218形成杠桿臂。通過(guò)向上推動(dòng)釋放件218，從第二陰閂鎖特征211縮回閂鎖214，電池202可以從完全插入位置(如圖2C中所示)移動(dòng)到部分插入位置(如圖2D中所示)。當(dāng)閂鎖指狀件214縮回時(shí)，來(lái)自聯(lián)接到盒204的后壁的彈簧臂220和221的力朝著入口將電池202推動(dòng)到盒204。這防止閂鎖指狀件214再進(jìn)入第二陰閂鎖特征211。閂鎖指狀件214將彈起并且接合第一陰閂鎖特征210，將電池202保持在部分插入位置。當(dāng)處于部分插入位置時(shí)可以通過(guò)拉動(dòng)電池202從盒204去除電池202。當(dāng)電池202被拉出盒204時(shí)第一陰閂鎖特征210的傾斜部分222將向下推動(dòng)閂鎖指狀件214。
[0061]用于慣性制動(dòng)機(jī)構(gòu)的電子開(kāi)關(guān)
[0062]在各實(shí)施例中，電池供電的鏈鋸可以包括具有電子制動(dòng)器和機(jī)械制動(dòng)器的制動(dòng)組件。如果制動(dòng)組件被啟動(dòng)，電子制動(dòng)器可以切斷到達(dá)電機(jī)的電力，并且機(jī)械制動(dòng)器可以停止導(dǎo)桿上的鋸鏈的運(yùn)動(dòng)。電子制動(dòng)器可以由用戶和/或響應(yīng)鏈鋸的突然運(yùn)動(dòng)(例如來(lái)自反沖事件)自動(dòng)地啟動(dòng)。
[0063]制動(dòng)組件可以包括制動(dòng)片，所述制動(dòng)片具有聯(lián)接到機(jī)電開(kāi)關(guān)的第一端部。開(kāi)關(guān)可以聯(lián)接到控制板并且可以用作信號(hào)開(kāi)關(guān)以識(shí)別電子制動(dòng)器的當(dāng)前狀態(tài)(即，啟動(dòng)或停用)。當(dāng)開(kāi)關(guān)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，電力可以從電機(jī)切斷。因此，鋸鏈將不再由電機(jī)驅(qū)動(dòng)，由此使鋸鏈更容易停止(例如，由機(jī)械制動(dòng)器)。附加地，如果制動(dòng)組件被啟動(dòng)則鋸電機(jī)可能不起動(dòng)。在一些實(shí)施例中，開(kāi)關(guān)啟動(dòng)可以被記錄(例如，由控制器)以便未來(lái)診斷。
[0064]在一些實(shí)施例中，制動(dòng)片的第二端部可以與機(jī)械制動(dòng)器可操作地聯(lián)接。當(dāng)制動(dòng)片被啟動(dòng)時(shí)，制動(dòng)片可以用相同的運(yùn)動(dòng)啟動(dòng)機(jī)械制動(dòng)器和電子制動(dòng)器。因此，電子制動(dòng)器可以切斷到達(dá)電機(jī)的電力，由此使機(jī)械制動(dòng)器更容易停止鋸鏈。
[0065]開(kāi)關(guān)可以包括柱塞以啟動(dòng)和/或停用開(kāi)關(guān)。例如，如果柱塞延伸則開(kāi)關(guān)可以處于停用狀態(tài)并且如果柱塞被下壓則開(kāi)關(guān)可以處于啟動(dòng)狀態(tài)。如果制動(dòng)片被啟動(dòng)，制動(dòng)片可以通過(guò)下壓開(kāi)關(guān)上的柱塞機(jī)械地啟動(dòng)開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)然后可以將電信號(hào)發(fā)送到控制板，所述控制板識(shí)別開(kāi)關(guān)的啟動(dòng)狀態(tài)。作為響應(yīng)，控制板可以防止電機(jī)的操作(例如，可以防止電力發(fā)送到電機(jī))。附加地，機(jī)械制動(dòng)器可以包括機(jī)械摩擦制動(dòng)器以快速地停止鋸鏈的運(yùn)動(dòng)。
[0066]可以手動(dòng)地和/或慣性地啟動(dòng)制動(dòng)片。例如，制動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)可以包括用于手動(dòng)地啟動(dòng)制動(dòng)器的制動(dòng)觸發(fā)器。替代地或附加地，可以由例如由于反沖事件引起的鏈鋸的運(yùn)動(dòng)慣性地啟動(dòng)制動(dòng)器。
[0067]如圖3A-B中所示，制動(dòng)開(kāi)關(guān)機(jī)構(gòu)300包括聯(lián)接到機(jī)電開(kāi)關(guān)304的制動(dòng)片302。開(kāi)關(guān)304可以是速動(dòng)開(kāi)關(guān)，當(dāng)下壓柱塞306時(shí)所述速動(dòng)開(kāi)關(guān)從如圖3A中所示的停用狀態(tài)過(guò)渡到如圖3B中所示的啟動(dòng)狀態(tài)。當(dāng)處于啟動(dòng)狀態(tài)時(shí)，開(kāi)關(guān)304將信號(hào)發(fā)送到控制板?？刂瓢迦缓罂梢郧袛嗟竭_(dá)電機(jī)的電力并且防止電機(jī)的操作。如圖3C中進(jìn)一步所示，制動(dòng)片302包括與制動(dòng)片302的樞軸線310同心的整合開(kāi)關(guān)啟動(dòng)凸輪308。制動(dòng)片302可以由用戶手動(dòng)地和/或由反沖事件慣性地啟動(dòng)。當(dāng)制動(dòng)片302被啟動(dòng)時(shí)，制動(dòng)片相對(duì)于鏈鋸的主體旋轉(zhuǎn)，并且開(kāi)關(guān)啟動(dòng)凸輪308下壓開(kāi)關(guān)304的柱塞306。在一些實(shí)施例中，當(dāng)?shù)竭_(dá)或超過(guò)慣性的閾值水平(例如可以存在于反沖事件中)鏈鋸的主體向上和/或往回旋轉(zhuǎn)時(shí)，制動(dòng)片302可以設(shè)計(jì)成保持靜止。因此，當(dāng)鏈鋸的主體旋轉(zhuǎn)時(shí)，開(kāi)關(guān)啟動(dòng)凸輪308可以下壓柱塞306并且啟動(dòng)開(kāi)關(guān)304。
[0068]在制動(dòng)片302的第二部分(未顯示)上，當(dāng)制動(dòng)片302被啟動(dòng)時(shí)制動(dòng)片302可以啟動(dòng)機(jī)械制動(dòng)器。機(jī)械制動(dòng)器例如可以通過(guò)機(jī)械摩擦制動(dòng)器停止鋸鏈的運(yùn)動(dòng)。當(dāng)鋸鏈未被供電時(shí)機(jī)械制動(dòng)器可以需要更小的停止力來(lái)停止鋸鏈。因此，通過(guò)同時(shí)啟動(dòng)切斷到達(dá)鋸鏈的電力的電子制動(dòng)器和機(jī)械制動(dòng)器，機(jī)械制動(dòng)器可以更快地和/或用更小的停止力停止鋸鏈。
[0069]由于內(nèi)部開(kāi)關(guān)部件的性質(zhì)，精確地和準(zhǔn)確地啟動(dòng)柱塞以改善開(kāi)關(guān)的可靠性是重要的。因此，制動(dòng)片和開(kāi)關(guān)放置被配置成便于在開(kāi)關(guān)規(guī)范內(nèi)的柱塞的運(yùn)動(dòng)，由此最小化內(nèi)部觸點(diǎn)顫動(dòng)并且提高開(kāi)關(guān)的高循環(huán)壽命。在一些實(shí)施例中，控制板的軟件可以包括信號(hào)調(diào)節(jié)緩沖器從而當(dāng)工具在高振動(dòng)環(huán)境中操作時(shí)防止假啟動(dòng)。
[0070]以該方式通過(guò)手動(dòng)或慣性啟動(dòng)操作制動(dòng)片302可以導(dǎo)致開(kāi)關(guān)304的柱塞306的最佳線性啟動(dòng)。制動(dòng)片302也可以啟動(dòng)機(jī)械摩擦制動(dòng)器以快速地停止鏈運(yùn)動(dòng)，由此減小操作者和工具的風(fēng)險(xiǎn)。
[0071]開(kāi)關(guān)304與制動(dòng)片302組合可以允許更快的鏈停止時(shí)間(例如，在手動(dòng)觸發(fā)器和/或反沖事件的情況下)，并且也可以減小包括控制板和/或電機(jī)的鋸的其它電氣部件的損壞的可能性。
[0072]工具感覺(jué)增強(qiáng)
[0073]在各實(shí)施例中，當(dāng)工作負(fù)荷施加于工具時(shí)控制算法應(yīng)用于電池供電的工具以控制工具的輸出功率。該控制可以防止工具的部件由于過(guò)負(fù)荷而損壞，特別是當(dāng)工作負(fù)荷增加超過(guò)閾值負(fù)荷時(shí)。在各實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以在施加的工作負(fù)荷的預(yù)定設(shè)定點(diǎn)逐漸減小脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制信號(hào)的電壓和/或占空比中的至少一個(gè)。在各實(shí)施例中，設(shè)定點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于小于100%占空比的占空比。當(dāng)電機(jī)電壓減小時(shí)，電機(jī)電流可以增加超過(guò)設(shè)定點(diǎn)。這可以提供超過(guò)設(shè)定點(diǎn)的輸出功率的逐漸衰減，由此為用戶提供增強(qiáng)的工具感覺(jué)。
[0074]由控制算法提供的輸出功率響應(yīng)可以模擬由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的工具的預(yù)期響應(yīng)，由此為用戶提供增強(qiáng)的工具感覺(jué)。內(nèi)燃機(jī)具有大操作窗口，例如功率帶，內(nèi)燃機(jī)在其中產(chǎn)生它的峰值功率的任意百分比。功率帶可以由對(duì)應(yīng)于工具的峰值輸出功率的電機(jī)速度和/或電機(jī)負(fù)荷限定。當(dāng)內(nèi)燃機(jī)的速度增加時(shí)內(nèi)燃機(jī)通常具有功率增加直到達(dá)到峰值功率，并且然后功率在類似于鐘形曲線的曲線中逐漸減小。該功率曲線的上端是功率帶。用戶可以通過(guò)在功率帶內(nèi)操作工具獲得最佳性能。如果用戶感覺(jué)到輸出功率的下降，則用戶可以調(diào)節(jié)施加于工具的工作負(fù)荷(例如，通過(guò)調(diào)節(jié)施加到工件的力)。在具有內(nèi)燃機(jī)的工具中，通過(guò)太小的負(fù)荷(例如，功率帶的下端)或太大的負(fù)荷(例如，功率帶的上端)可以由用戶容易地感覺(jué)掉離功率帶。
[0075]相比之下，在常規(guī)電池供電的工具中，功率帶很小。當(dāng)電機(jī)的速度增加時(shí)常規(guī)電池供電的工具的輸出功率增加直到達(dá)到峰值功率，并且然后輸出功率快速下降。用戶可以通過(guò)在峰值功率處操作工具獲得最佳性能，并且如果用戶感覺(jué)到功率下降，則用戶可以調(diào)節(jié)施加到工具的工作負(fù)荷(例如，通過(guò)調(diào)節(jié)由工具施加到工件的力)。在常規(guī)電池供電的工具中，掉離功率帶的下端(例如，具有太小的負(fù)荷)容易被感覺(jué)。然而，當(dāng)工作負(fù)荷超過(guò)峰值功率時(shí)，輸出功率快速地減小，這常常導(dǎo)致電機(jī)失速。用戶可能難以感覺(jué)到已到達(dá)功率帶的上端以便在電機(jī)失速之前調(diào)節(jié)工作負(fù)荷。
[0076]在各實(shí)施例中，可以通過(guò)調(diào)節(jié)和/或限制施加到電機(jī)的電流(和/或電壓)控制和/或操作電池供電的工具的直流(DC)電動(dòng)機(jī)。由電機(jī)產(chǎn)生的扭矩可以與施加到電機(jī)的電流成比例(例如，根據(jù)電機(jī)的扭矩常數(shù))。電機(jī)扭矩可以施加到聯(lián)接到電機(jī)的輸出軸。電機(jī)的輸出功率是電機(jī)速度和扭矩的乘積。
[0077]各實(shí)施例可以提供包括控制算法的控制系統(tǒng)，所述控制算法用于控制脈沖寬度調(diào)制(PWM)控制器以將PWM控制信號(hào)提供給電機(jī)。PWM控制信號(hào)可以具有由PWM控制器調(diào)節(jié)的占空比?？刂葡到y(tǒng)可以在將電池電壓施加到電機(jī)以感生電機(jī)電流(例如，在控制信號(hào)占空比的高部分期間)和使電機(jī)短路以再循環(huán)電流(例如，在控制信號(hào)占空比的低部分期間)之間交替。電機(jī)的電樞感應(yīng)可以平均感生的和/或再循環(huán)的電流以提供一致的輸出功率。
[0078]可能需要電流限制以在參數(shù)操作范圍內(nèi)和/或出于用戶安全原因操作工具的各部件，例如電池、直流電機(jī)、電機(jī)控制器和/或機(jī)械傳動(dòng)裝置。在常規(guī)電池供電的工具中，當(dāng)工具負(fù)荷超過(guò)閾值負(fù)荷、例如電流界限時(shí)，電流限制導(dǎo)致輸出功率的急劇衰減。在由PWM電路操作的直流電機(jī)中，當(dāng)電機(jī)電流響應(yīng)工具負(fù)荷的增加而增加時(shí)，PWM信號(hào)的占空比增加。一旦PWM信號(hào)達(dá)到100%占空比，電壓必須下降到零，這導(dǎo)致輸出功率的陡降，如上所述。因此，一旦到達(dá)電流界限閾值，工具超過(guò)閾值負(fù)荷的微小增加可以導(dǎo)致很快的輸出功率減小，這可以導(dǎo)致工具失速、用戶疲勞、用戶使用困難和/或生產(chǎn)率降低。
[0079]在各實(shí)施例中，當(dāng)鏈鋸作用于工件時(shí)施加到鏈鋸的工作負(fù)荷可以基于操作者將鋸鏈?zhǔn)┘拥焦ぜ玫牧?或與工件相接觸的鋸鏈的長(zhǎng)度而變化。例如，如果操作者使用鏈鋸切穿圓木材，則當(dāng)鋸穿透木材時(shí)工作負(fù)荷將增加并且在木材的中心處(在該處橫截面具有最大寬度)達(dá)到最大工作負(fù)荷。類似地，如果操作者用鋸將更大的力施加到工件，則工作負(fù)荷可以增加。
[0080]在各實(shí)施例中，控制系統(tǒng)可以在施加的工作負(fù)荷的預(yù)定設(shè)定點(diǎn)逐漸減小PWM控制信號(hào)的電壓和/或占空比中的至少一個(gè)。設(shè)定點(diǎn)可以對(duì)應(yīng)于小于100%占空比的PWM控制信號(hào)的占空比。例如，設(shè)定點(diǎn)可以為大約50%至大約100%?？梢栽试S電流增加超過(guò)設(shè)定點(diǎn)以保持控制信號(hào)的期望功率。當(dāng)用戶繼續(xù)為鋸加負(fù)荷時(shí)，電機(jī)速度可以下降，但是扭矩可以升高，這防止功率的急劇下降。當(dāng)工具負(fù)荷增加超過(guò)閾值時(shí)，通過(guò)減小信號(hào)的占空比，電機(jī)的電壓可以減小。當(dāng)工具負(fù)荷增加超過(guò)閾值時(shí)，到達(dá)電機(jī)的電流可以增加。
[0081]因此，當(dāng)電壓減小時(shí)控制系統(tǒng)可以增加PWM控制信號(hào)的電流。這可以增加電機(jī)的扭矩，同時(shí)減小電機(jī)的速度，由此導(dǎo)致輸出功率逐漸減小超過(guò)設(shè)定點(diǎn)(例如，提供類似于鐘形曲線的功率曲線)。輸出功率的逐漸衰減可以為用戶提供增強(qiáng)的工具感覺(jué)。用戶可以感覺(jué)到工具已超過(guò)峰值功率，由此允許用戶減小工具上的負(fù)荷以在峰值功率處或附近(例如，在功率帶中)操作工具。
[0082]在各實(shí)施例中，當(dāng)工具負(fù)荷增加超過(guò)設(shè)定點(diǎn)時(shí)控制系統(tǒng)可以在最大容許電池電流處或附近操作。當(dāng)電機(jī)電壓減小時(shí)，P麗控制信號(hào)的占空比可以下降超過(guò)設(shè)定點(diǎn)，導(dǎo)致電機(jī)電流增加。這可以防止電機(jī)的輸出功率急劇地下降。
[0083]為了通過(guò)例子說(shuō)明，PWM可以以連續(xù)頻率、例如20KHz操作，使得等于100%的占空比的源開(kāi)關(guān)的最大“接通時(shí)間”為50 μ S0在100%占空比處，施加到電機(jī)的平均電壓可以等于電池電壓，并且電池電流可以等于電機(jī)電流。
[0084]當(dāng)PWM的占空比減小時(shí)，電機(jī)電壓可以為(電池電壓)Χ (占空比)并且電池電流可以為(電機(jī)電流)x (占空比)。例如，如果PWM占空比下降到50% (25 μ S)，則等效電機(jī)電壓將是電池電壓的一半，并且電池電流將是電機(jī)電流的一半。在該情況下，如果電機(jī)電流編程為20Amp (A)，則電池將需要輸送10A。
[0085]在一些實(shí)施例中，電池可以具有例如大約20A的最大額定放電電流。因此，當(dāng)工具被加負(fù)荷超過(guò)20A的電池電流界限時(shí)，電機(jī)電流可以增加到40A，同時(shí)將電池電流保持在電池的容量處，以一半的電機(jī)電壓產(chǎn)生兩倍的電機(jī)電流(原因是平均施加的電機(jī)電壓可以為(電池電壓)/2 )。當(dāng)電機(jī)扭矩與電機(jī)電流直接相關(guān)并且電機(jī)速度與電機(jī)電壓直接相關(guān)時(shí)，上述例子導(dǎo)致大約兩倍的電機(jī)扭矩和大約一半的電機(jī)速度，同時(shí)保持高功率，原因是功率是電機(jī)扭矩(電機(jī)電流)X電機(jī)速度(電機(jī)電壓)的乘積。該高功率在電池的20A界限處擴(kuò)大工具的功率，產(chǎn)生大功率帶。功率帶的上端具有低電機(jī)速度以為用戶提供工具感覺(jué)，這可以便于由用戶平衡工具負(fù)荷以獲得高效的工具利用。
[0086]在實(shí)踐應(yīng)用中，附加參數(shù)范圍可以應(yīng)用于控制系統(tǒng)的功能性。例如，范圍可以由電機(jī)的最大電流操作能力、控制器的額定電流和/或機(jī)械傳動(dòng)裝置的額定扭矩施加。
[0087]如上所述，當(dāng)保持電池的最大額定電流時(shí)的可用電機(jī)電流可以表達(dá)為(電池最大電流)/ (PWM占空比)，其中占空比在O到I的范圍內(nèi)表達(dá)。
[0088]圖4A-D中的數(shù)據(jù)繪圖描繪控制系統(tǒng)的電機(jī)控制(以虛線表示并且標(biāo)記CS)與常規(guī)電池供電的工具(以實(shí)線表示并且標(biāo)記Con.)相比的優(yōu)點(diǎn)。繪圖用圖形表示電機(jī)輸出功率(圖4A)、電機(jī)速度(圖4B)、電池電流(圖4C)和電機(jī)電流(圖4D)與電機(jī)(工具)負(fù)荷的關(guān)系。
[0089]在各實(shí)施例中，控制器(例如，控制器102)可以執(zhí)行本文中所述的控制算法。在一些實(shí)施例中，控制算法可以專門(mén)用軟件和/或固件(例如，存儲(chǔ)在控制器上和/或可由控制器訪問(wèn))執(zhí)行。該設(shè)計(jì)可以最小化重復(fù)制造成本。在其它實(shí)施例中，控制算法可以專門(mén)在硬件中和/或在使用用于PWM控制器的分立硬件和控制PWM控制器的固件實(shí)現(xiàn)的混合件中執(zhí)行。
[0090]熱管理
[0091]在各實(shí)施例中，可以提供用于工具的熱管理系統(tǒng)，所述熱管理系統(tǒng)可以冷卻工具的一個(gè)或多個(gè)部件，例如控制板和/或電機(jī)。工具可以是電池供電的工具，例如電池供電的鏈鋸。熱管理系統(tǒng)可以允許工具在溫度極限下操作而不損壞工具。在各實(shí)施例中，熱管理系統(tǒng)可以在控制板上(例如，附近)路由電機(jī)攝入空氣以冷卻控制板上的電路。電機(jī)攝入空氣可以在路由到電機(jī)以冷卻電機(jī)之前和/或之后在控制板上路由。
[0092]在各實(shí)施例中，控制板可以包括如本文中所述的控制器。熱管理系統(tǒng)可以使用一種或多種方法來(lái)冷卻部件，例如管理通過(guò)進(jìn)氣口的氣流、管理通過(guò)排氣口的氣流和/或控制板的熱管理功能?？刂瓢蹇梢耘渲贸蓤?zhí)行一個(gè)或多個(gè)熱管理功能，例如除熱、溫度監(jiān)測(cè)和/或工具控制。
[0093]在各實(shí)施例中，熱管理系統(tǒng)可以使用電機(jī)的內(nèi)部風(fēng)扇。內(nèi)部風(fēng)扇可以攝入顯著量的空氣，例如每分鐘大約300升空氣。圖5A顯示具有鋸主體502和控制板504的鏈鋸500的橫截面。如圖5B中所示，電機(jī)蓋506可以聯(lián)接到鋸主體502。攝入空氣可以通過(guò)電機(jī)蓋506中的控制入口 508進(jìn)入鋸主體502。電機(jī)的內(nèi)部風(fēng)扇可以便于通過(guò)入口 508攝入空氣?？諝馔ǖ?10可以聯(lián)接到鋸主體502?？刂瓢?04可以布置在空氣通道510的內(nèi)部?？諝馔ǖ?10可以橫越控制板504路由攝入空氣。當(dāng)空氣穿過(guò)空氣通道510時(shí)空氣可以去除由控制板504產(chǎn)生的熱和/或冷卻控制板504?？諝馔ǖ?10可以被密封使得通過(guò)控制入口508進(jìn)入的大致所有空氣穿過(guò)空氣通道510。
[0094]控制板504的熱輸出可以在高溫、施加到鏈鋸500的高負(fù)荷和/或電機(jī)控制信號(hào)(例如，如本文中所述的功率信號(hào))的高占空比下增加。例如，在正常操作條件和占空比下控制板504的熱損失可以為大約50至75瓦。在極限溫度和/或占空比下空氣通道512可以去除高達(dá)150至225瓦的熱。
[0095]在一些實(shí)施例中，從空氣通道510離開(kāi)的空氣可以在電機(jī)的輸出軸端處直接通向主電機(jī)進(jìn)氣口(未顯示)。電機(jī)的輸出軸端也可以是到齒輪箱的電機(jī)接口 /安裝的位置。電機(jī)的輸出軸端可以攝入入口空氣的一部分，例如入口空氣的大約80%。主電機(jī)進(jìn)氣口可以包括一個(gè)或多個(gè)入口，例如大約四個(gè)入口。在電機(jī)的輸出軸端進(jìn)入入口的空氣可以冷卻電機(jī)。電機(jī)的熱輸出可以在高溫和/或占空比下增加。例如，在正常操作條件和占空比期間的電機(jī)可以排放大約100到200瓦的熱。在極限溫度和/或占空比下，電機(jī)可以產(chǎn)生大約200到400瓦的熱。
[0096]來(lái)自電機(jī)的廢氣可以離開(kāi)電機(jī)進(jìn)入廢氣護(hù)罩512?？紤]到當(dāng)加熱空氣離開(kāi)葉輪風(fēng)扇的壓縮狀態(tài)時(shí)加熱空氣的快速膨脹，廢氣護(hù)罩512的設(shè)計(jì)可以提供鋸主體502的內(nèi)部的限制空間中的最大氣流。在一些實(shí)施例中，廢氣護(hù)罩512的設(shè)計(jì)可以基本上類似于鸚鵡螺。
[0097]熱管理系統(tǒng)還可以包括在鏈鋸100的底表面514上的出口排氣口。這些排氣口可以如下定向:與廢氣護(hù)罩512的向外排氣、例如由廢氣護(hù)罩512的鸚鵡螺形狀指示的向外螺旋形排氣直接對(duì)準(zhǔn)。廢氣護(hù)罩512的鸚鵡螺形狀可以允許出口排氣口布置在底表面514上而不是鏈鋸100的前側(cè)上。出口排氣口可以以豎直方式引導(dǎo)廢氣。
[0098]在各實(shí)施例中，入口 508和出口排氣口可以在鋸主體502上定向成防止和/或減小木片或其它碎屑進(jìn)入鋸主體502。例如，入口 508可以位于與碎片生成側(cè)相對(duì)的鋸主體502的側(cè)上。在一些實(shí)施例中，碎片生成側(cè)可以是更靠近刀桿的工具500的側(cè)(例如，在刀桿向一側(cè)偏移的實(shí)施例中，如下面進(jìn)一步所述)。當(dāng)鏈橫越刀桿時(shí)，鏈可以將來(lái)自工件(例如，木材)的碎片運(yùn)回到工具500的碎片生成側(cè)。附加地，在鋸主體502的底表面上的出口排氣口的位置可以向下和/或遠(yuǎn)離入口 504推動(dòng)碎片。
[0099]附加地，密封的空氣通道510可以提供較快氣流以去除可能進(jìn)入入口 508的任何碎片或碎屑。
[0100]在各實(shí)施例中，控制板可以設(shè)計(jì)成便于去除由控制板的部件產(chǎn)生的熱?？刂瓢蹇梢允嵌鄠€(gè)元件的組件和/或子組件，例如散熱器、填充墊、電子電路板組件(ECA)、灌封環(huán)氧樹(shù)脂和/或灌封托盤(pán)。
[0101]ECA可以包括生成熱的一個(gè)或多個(gè)硅開(kāi)關(guān)，例如場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)。FET可以在較高功率水平下限制到達(dá)電機(jī)的電力、例如電流，并且也可以由于它們的固有操作生成熱。如果FET在它們的正常操作溫度范圍內(nèi)工作則它們可以較高效。例如，F(xiàn)ET的正常操作范圍可以為大約30到大約100攝氏度。在它們的正常操作范圍之外它們可能以非線性速率失去效率并且最后導(dǎo)致故障。工具不能以有故障的FET工作。所以從FET去除熱以將FET保持在它們的正常操作溫度范圍內(nèi)是重要的。
[0102]在一些實(shí)施例中，F(xiàn)ET可以倒置安裝在控制板上使得FET的熱基極聯(lián)接到散熱器而不是印刷電路板。FET的觸點(diǎn)可以彎曲以與控制板的其它部件聯(lián)接。將FET的熱基極聯(lián)接到散熱器可以增加除熱的效率。
[0103]然而，多個(gè)FET必須電絕緣，因此它們可以不直接連接到散熱器。因此，熱傳導(dǎo)并且電絕緣的化合物可以放置在FET和散熱器之間以便利用倒置FET的熱傳遞能力，但是保持電絕緣。例如，合適的化合物可以包括Bergquist填縫劑GF3500S35-07。
[0104]附加地，微玻璃珠/球(例如微玻璃珠/球)可以加入化合物以保證在FET和散熱器之間保持例如由珠/球的尺寸限定的最小間隙，例如大約0.15mm。由珠/球提供的最小間隙可以允許熱傳導(dǎo)性，同時(shí)限制FET之間的電接觸的風(fēng)險(xiǎn)。也特別當(dāng)心允許部件的物理堆疊，尤其是可以精確地機(jī)械加工的熱托腳和/或FET接觸區(qū)域。
[0105]圖6顯示控制板600，該控制板具有印刷電路板602、散熱器604和多個(gè)FET606。FET606的熱基極608聯(lián)接到散熱器604。FET606的觸點(diǎn)610聯(lián)接到印刷電路板602。一層化合物612布置在FET606的熱基極608和散熱器604之間。化合物612電絕緣以使FET606彼此絕緣并且熱傳導(dǎo)以便于散熱器604的熱傳遞。微玻璃珠614包括在該層化合物612中以提供FET606和散熱器604之間的合適間隙。
[0106]在各實(shí)施例中，控制器(例如，通過(guò)固件)可以檢測(cè)控制板上或附近的溫度并且響應(yīng)溫度增加調(diào)節(jié)系統(tǒng)的參數(shù)，例如占空比。如果控制器檢測(cè)到在升高溫度下的操作，例如控制器可以減小發(fā)送到電機(jī)的控制信號(hào)的電流閾值和/或占空比。
[0107]在一些實(shí)施例中，ECA還可以包括熱敏電阻器以檢測(cè)一個(gè)或多個(gè)FET處的溫度。熱敏電阻器的輸出信號(hào)可以饋送到處理器并且與基準(zhǔn)值比較。基準(zhǔn)值可以(例如，通過(guò)實(shí)驗(yàn))與FET處的溫度相關(guān)。該比較可以由處理器上的固件進(jìn)行。在一些實(shí)施例中，比較可以以較高頻率、例如每秒大約100至500次發(fā)生?？赡苄枰P(guān)聯(lián)(例如，與直接比較由熱敏電阻器檢測(cè)到的溫度和最大FET操作溫度不同)，原因是熱敏電阻器不是FET的一部分并且定位成與電路板上的FET間隔開(kāi)。關(guān)聯(lián)可以用于確定FET處的溫度。
[0108]處理器可以根據(jù)FET的溫度調(diào)節(jié)鏈鋸的操作。在一些實(shí)施例中，固件可以包括兩個(gè)預(yù)定界限:第一界限和第二界限。如果熱敏電阻器到達(dá)第一界限，則處理器可以作為預(yù)防啟動(dòng)冷卻模式。冷卻模式可以減小到達(dá)電機(jī)的電信號(hào)的電流。例如，處理器可以相對(duì)于溫度高于第一界限的量使FET中的電流減小一定量，因此當(dāng)溫度上升時(shí)，電流界限降低。處理器可以在冷卻模式下運(yùn)行電機(jī)直到由熱敏電阻器檢測(cè)到的溫度下降到第一界限之下。
[0109]如果鋸不能冷卻，則可以到達(dá)第二界限。這例如可能當(dāng)在極端環(huán)境溫度和/或占空比下操作時(shí)發(fā)生。如果到達(dá)第二界限，則處理器可以停止鋸(例如，停止到達(dá)電機(jī)的電力)。
[0110]平衡重心
[0111]在各實(shí)施例中，電池供電的鏈鋸的部件、例如電池、電機(jī)和/或齒輪箱可以放置在鏈鋸的外殼中從而使工具的重心具有適當(dāng)放置以便操作者獲得工具的最佳穩(wěn)定性和控制。重心相對(duì)于操作者的主要接觸點(diǎn)、例如前手柄和后手柄的放置可以提供操作者疲勞的減小以及安全性的增加。在一些實(shí)施例中，如果鏈鋸由前手柄抓握，則重心可以定位成使得鏈鋸大致水平(例如，鏈鋸的導(dǎo)桿與地面大致平行定向)或稍微向上傾斜。因此，重心可以在前手柄的下方和略后方。
[0112]重心的放置也可以提供來(lái)自工具的切割的反饋(敏感性)，這產(chǎn)生操作者對(duì)切割過(guò)程的提高掌控。附加地，在一些實(shí)施例中，鏈鋸的電池和/或其它部件可以布置成使得可以使用具有不同重量的不同電池而基本不改變重心。
[0113]圖7A顯示具有重心702的鏈鋸700的俯視圖并且圖7B相應(yīng)地顯示它的側(cè)視圖。鏈鋸700包括外殼704、前手柄706和后手柄708。前手柄706在外殼704之上延伸，并且后手柄708在外殼704之后延伸。導(dǎo)桿710在外殼704的前面延伸并且可以包括布置在其上的鋸鏈(未顯示)。外殼704可以至少部分地包含電池712和電機(jī)(未顯示)。在鏈鋸700的操作期間，用戶可以抓握在第一觸點(diǎn)714處或附近的前手柄706，并且可以抓握在第二接觸點(diǎn)716處或附近(例如，鄰近觸發(fā)開(kāi)關(guān)718)的后手柄708。
[0114]在各實(shí)施例中，重心702可以在前手柄706的第一接觸點(diǎn)714的下方和略后方。該重心可以產(chǎn)生用于用戶的穩(wěn)定和舒適位置。例如，如圖7B中所示，重心702可以位于第一接觸點(diǎn)714之下第一距離720 (例如，在y方向上)和第一接觸點(diǎn)714之后第二距離722(例如，在X方向上)。在一個(gè)實(shí)施例中，第一距離720可以為大約140至180毫米，例如大約160毫米，并且第二距離722可以為大約40毫米至大約80毫米，例如大約60毫米。附加地，重心702可以位于后手柄708的第二接觸點(diǎn)716的前面第三距離724 (例如，在x方向上)和第二接觸點(diǎn)716之上第四距離726 (例如，在y方向上)。在一個(gè)實(shí)施例中，第三距離724可以為大約120至160毫米，例如大約140毫米，并且第四距離726可以為大約-20毫米(例如，在第二接觸點(diǎn)716之下20毫米)至大約20毫米，例如大約零毫米(例如，與第二接觸點(diǎn)716齊平)。
[0115]在一些實(shí)施例中，外殼704中的電池712的位置可以配置成使得可以使用不同重量的電池712而基本不改變鏈鋸的重心。例如，鏈鋸700可以配置成與不同電池、例如標(biāo)準(zhǔn)電池和/或續(xù)航電池使用。不同電池可以具有不同重量特性(例如，總重量和/或重量的分布)。例如，標(biāo)準(zhǔn)電池可以具有大約十個(gè)電池，并且續(xù)航電池可以具有大約20個(gè)電池。在該情況下，續(xù)航電池可以是標(biāo)準(zhǔn)電池的重量的大約兩倍。
[0116]因此，在一些實(shí)施例中，當(dāng)使用一個(gè)或多個(gè)電池時(shí)電池712和/或鏈鋸700可以配置成使得重心702保持在可接受范圍內(nèi)。在一些實(shí)施例中，可接受范圍可以是重心在任何一個(gè)方向(例如，X方向、y方向和/或z方向)上偏移大約20毫米或以下。在一個(gè)實(shí)施例中，鏈鋸100和/或電池712可以設(shè)計(jì)成使得對(duì)于不同重量的電池重心基本不改變。
[0117]如圖7A和7B中所示，電池靠近外殼704的頂部放置在前手柄706和后手柄708之間。對(duì)于不同重量的電池，電池712的該取向可以便于使重心702處于期望位置和/或?qū)⒅匦?02保持在可接受范圍內(nèi)。
[0118]鏈鋸700的其它部件、例如電機(jī)和/或齒輪箱也可以布置成獲得期望的重心702。
[0119]在一些實(shí)施例中，重心702可以縱向地向鏈鋸700的一側(cè)偏移(例如，在z方向上，垂直于導(dǎo)桿710的切割平面)。例如，在一些實(shí)施例中，導(dǎo)桿710可以向鏈鋸700的一側(cè)偏移，如圖7A和7B中所示。重心702可以朝著導(dǎo)桿710偏移。該偏移可以補(bǔ)償桿710和鋸鏈的偏移質(zhì)量和/或切割力。如圖7A中所示，重心702從鏈鋸700的縱向中心平面730偏移第五距離728。在一個(gè)實(shí)施例中，第五距離728可以為大約零到大約40毫米，例如大約15毫米。
[0120]在各實(shí)施例中，鏈鋸700的前手柄706可以具有寬區(qū)域以便操作者抓握，允許縱向手柄位置的調(diào)節(jié)(例如，補(bǔ)償變化的切割負(fù)荷和/或鏈鋸700上的反作用力)。
[0121]后手柄708可以提供手位置，由此如本文中公開(kāi)的重心702的放置可以提供工具的改善穩(wěn)定性和/或控制。后手柄708可以為了安全從導(dǎo)桿710偏移和/或可以基本上在前手柄之后以允許操作者控制由切割產(chǎn)生的反作用力。
[0122]盡管在本文中已示出并且描述某些實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)成獲得相同目的的多種多樣的替代和/或等效實(shí)施例或?qū)崿F(xiàn)方式可以代替所示和所述的實(shí)施例而不脫離范圍。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將容易領(lǐng)會(huì)實(shí)施例可以以多種多樣的方式實(shí)現(xiàn)。本申請(qǐng)旨在涵蓋本文中所述的實(shí)施例的任何適應(yīng)或修改。所以，明確地指出實(shí)施例僅僅由權(quán)利要求及其等效物限制。
【權(quán)利要求】
1.一種電池供電的手持式工具，包括: 控制器；以及 聯(lián)接到所述控制器的多用途端子塊，多用途端子配置成與外部設(shè)備聯(lián)接并且多用途端子包括至少一個(gè)多用途觸點(diǎn)， 其中所述控制器配置成識(shí)別所述外部設(shè)備并且經(jīng)由所述多用途觸點(diǎn)與所述外部設(shè)備通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述控制器配置成基于所述多用途觸點(diǎn)處的電壓水平識(shí)別所述外部設(shè)備。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述控制器配置成識(shí)別所述外部設(shè)備是電池、診斷設(shè)備還是測(cè)試設(shè)備。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述控制器配置成識(shí)別所述外部設(shè)備是標(biāo)準(zhǔn)電池還是續(xù)航電池。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具，其還包括聯(lián)接到所述控制器的電機(jī)，并且其中所述控制器配置成基于將所述外部設(shè)備識(shí)別為標(biāo)準(zhǔn)電池或續(xù)航電池來(lái)設(shè)定所述電機(jī)的功率界限。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述多用途端子塊還包括配置成將來(lái)自所述外部設(shè)備的電力輸送到所述控制器的一對(duì)電觸點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其還包括聯(lián)接到所述控制器的觸發(fā)開(kāi)關(guān)，其中如果所述觸發(fā)開(kāi)關(guān)被啟動(dòng)則所述控制器配置成識(shí)別所述外部設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工 具，其中所述控制器配置成經(jīng)由所述多用途觸點(diǎn)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鐾獠吭O(shè)備。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的工具，其中所述存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括與一個(gè)或多個(gè)故障狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的工具，其中所述一個(gè)或多個(gè)故障狀態(tài)包括當(dāng)所述工具的觸發(fā)器被啟動(dòng)時(shí)檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)起動(dòng)故障和/或當(dāng)所述工具在運(yùn)行時(shí)檢測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)運(yùn)行故障。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具，其中所述控制器配置成執(zhí)行經(jīng)由所述多用途觸點(diǎn)從所述外部設(shè)備接收的一個(gè)或多個(gè)指令。
12.一種用于電池供電的手持式工具的附件，包括: 主體，所述主體配置成與所述手持式工具的端子塊配合； 多用途觸點(diǎn)，所述多用途觸點(diǎn)聯(lián)接到所述主體并且配置成與所述手持式工具的第一觸點(diǎn)通信地聯(lián)接；以及 電壓生成結(jié)構(gòu)，所述電壓生成結(jié)構(gòu)配置成在所述多用途觸點(diǎn)處產(chǎn)生電壓水平，使得所述手持式工具能夠基于所述電壓水平識(shí)別所述附件。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的附件，其還包括配置成將電力供應(yīng)到所述手持式工具的第一和第二電觸點(diǎn)。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的附件，其中所述附件包括電池。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的附件，其還包括控制器，所述控制器配置成經(jīng)由所述多用途觸點(diǎn)與所述手持式工具通信。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附件，其中所述附件包括診斷設(shè)備或測(cè)試設(shè)備。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附件，其中所述控制器配置成從所述手持式工具檢索存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的附件，其中所述存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)包括與一個(gè)或多個(gè)故障狀態(tài)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述的附件，其中所述控制器配置成指示所述手持式工具運(yùn)行測(cè)試協(xié)議。
20.—種電池供電的手持式工具,包括: 電機(jī)，所述電機(jī)配置成接收來(lái)自電池的電力；以及 電池盒，所述電池盒聯(lián)接到所述電機(jī)并且配置成容納所述電池，所述電池盒包括: 配置成接收來(lái)自所述電池的電力的一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)， 一對(duì)導(dǎo)軌，其便于所述電池的一個(gè)或多個(gè)電池觸點(diǎn)與所述電池盒的所述一個(gè)或多個(gè)電觸點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)，以及 其中所述導(dǎo)軌包括具有第一對(duì)準(zhǔn)公差的前部區(qū)域、具有第二對(duì)準(zhǔn)公差的中心部分和具有第三對(duì)準(zhǔn)公差的后部區(qū)域，其中所述第二對(duì)準(zhǔn)公差小于所述第一對(duì)準(zhǔn)公差并且大于所述第三對(duì)準(zhǔn)公差。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工具，其中所述前部分包括所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約百分之10，所述中心部分包括所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約百分之75到大約百分之80，并且所述后部分包括所述導(dǎo)軌的長(zhǎng)度的大約百分之10到大約百分之15。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的工具`，其中所述電池盒還包括: 電池保持特征，其將所述電池選擇性地保持在完全插入位置，以及 釋放機(jī)構(gòu)，其允許從所述完全插入位置去除所述電池。
23.根據(jù)權(quán)利要求22所述的工具，其中所述電池保持特征還配置成將所述電池選擇性地保持在部分插入位置，其中通過(guò)將力施加到所述電池，所述電池從所述部分插入位置可移動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的工具，其中所述電池盒還包括彈簧，如果所述釋放機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)，則所述彈簧將所述電池從所述完全插入位置移動(dòng)到所述部分插入位置。
25.—種電池供電的手持式工具，其包括: 電機(jī)，所述電機(jī)配置成接收來(lái)自電池的電力；以及 電池盒，所述電池盒聯(lián)接到所述電機(jī)并且配置成容納所述電池，所述電池盒包括: 電池保持特征，所述電池保持特征配置成與所述電池的第一保持結(jié)構(gòu)相互作用以將所述電池選擇性地保持在完全插入位置， 釋放機(jī)構(gòu)，所述釋放機(jī)構(gòu)聯(lián)接到所述電池保持特征并且如果所述釋放機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)則配置成允許從所述完全插入位置去除所述電池，以及 彈簧，如果所述釋放機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)則所述彈簧配置成朝著所述電池盒的開(kāi)口推動(dòng)所述電池， 其中如果所述釋放機(jī)構(gòu)被啟動(dòng)，則所述電池保持特征還配置成與所述電池的第二保持特征相互作用以將所述電池選擇性地保持在部分插入位置。
26.根據(jù)權(quán)利要求25所述的工具，其中當(dāng)所述電池處于所述部分插入位置時(shí)，所述電池保持特征配置成通過(guò)將力施加到所述電池允許在沿著插入軸線的任一方向上的運(yùn)動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的工具，其中所述電池保持特征包括彈簧加載的閂鎖指狀件，所述彈簧加載的閂鎖指狀件配置成與所述電池的所述第一保持結(jié)構(gòu)相互作用以將所述電池保持在所述完全插入位置。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的工具，其中所述第二保持結(jié)構(gòu)具有傾斜后壁以允許通過(guò)施加到所述電池的拉力從所述電池盒去除所述電池。
29.一種鏈鋸，其包括: 電子電機(jī)，所述電子電機(jī)配置成移動(dòng)所述鏈鋸的鋸鏈；以及 聯(lián)接到所述電子電機(jī)的制動(dòng)組件，所述制動(dòng)組件包括: 聯(lián)接到所述電子電機(jī)的機(jī)電開(kāi)關(guān)，所述機(jī)電開(kāi)關(guān)包括柱塞以將所述開(kāi)關(guān)選擇性地置于啟動(dòng)狀態(tài)，其中如果所述柱塞處于啟動(dòng)狀態(tài)則切斷來(lái)自所述電機(jī)的電力，以及 制動(dòng)片，如果所述制動(dòng)片被啟動(dòng)則所述制動(dòng)片配直成旋轉(zhuǎn)以移動(dòng)所述柱塞，由此啟動(dòng)所述開(kāi)關(guān)。
30.根據(jù)權(quán)利要求29所述的鏈鋸，其還包括配置成機(jī)械地停止所述鋸鏈的機(jī)械制動(dòng)器，并且其中如果所述制動(dòng)片被啟動(dòng)則所述制動(dòng)片還配置成啟動(dòng)所述機(jī)械制動(dòng)器。
31.根據(jù)權(quán)利要求29所述的鏈鋸，其還包括制動(dòng)觸發(fā)器，所述制動(dòng)觸發(fā)器聯(lián)接到所述制動(dòng)片并且配置成手動(dòng)地致動(dòng)以啟動(dòng)所述柱塞。
32.根據(jù)權(quán)利要求29所述的鏈鋸，其還包括聯(lián)接在所述開(kāi)關(guān)和所述電機(jī)之間的控制板，其中如果所述開(kāi)關(guān)被啟動(dòng)則所述控制板配置成接收來(lái)自所述開(kāi)關(guān)的電子制動(dòng)信號(hào)并且響應(yīng)所述電子制動(dòng)信號(hào)切斷到達(dá)所述電機(jī)的電力。`
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的鏈鋸，其中所述控制板還配置成存儲(chǔ)與所述開(kāi)關(guān)的一個(gè)或多個(gè)啟動(dòng)相關(guān)的數(shù)據(jù)。
34.根據(jù)權(quán)利要求29所述的鏈鋸，其中所述制動(dòng)片包括開(kāi)關(guān)啟動(dòng)凸輪，并且其中所述制動(dòng)片配置成圍繞樞軸線旋轉(zhuǎn)使得所述開(kāi)關(guān)啟動(dòng)凸輪下壓所述柱塞以啟動(dòng)所述開(kāi)關(guān)。
35.根據(jù)權(quán)利要求29所述的鏈鋸，其中所述制動(dòng)片配置成響應(yīng)來(lái)自所述鏈鋸的反沖事件的慣性啟動(dòng)所述開(kāi)關(guān)。
36.一種電池供電的工具,其包括: 電子電機(jī)，所述電子電機(jī)配置成接收電力信號(hào)并且驅(qū)動(dòng)鏈鋸的鋸鏈；以及 控制器，所述控制器聯(lián)接到所述電子電機(jī)并且配置成產(chǎn)生控制信號(hào)以控制所述電子電機(jī)，其中所述控制器配置成控制所述電子電機(jī)使得當(dāng)施加到所述電子電機(jī)的負(fù)荷增加超過(guò)設(shè)定點(diǎn)時(shí)所述電子電機(jī)的輸出功率逐漸減小。
37.根據(jù)權(quán)利要求36所述的工具，其中所述控制信號(hào)是具有占空比的脈沖寬度調(diào)制信號(hào)，并且所述控制器配置成通過(guò)調(diào)節(jié)所述電力信號(hào)的占空比來(lái)控制所述控制信號(hào)。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的工具，其中所述設(shè)定點(diǎn)對(duì)應(yīng)于小于100%的所述控制信號(hào)的占空比。
39.根據(jù)權(quán)利要求38所述的工具，其中如果施加的負(fù)荷超過(guò)所述設(shè)定點(diǎn)則所述控制器配置成減小所述控制信號(hào)的電壓。
40.根據(jù)權(quán)利要求36所述的工具，其中如果施加的負(fù)荷超過(guò)所述設(shè)定點(diǎn)則所述控制器配置成減小所述控制信號(hào)的占空比。
41.根據(jù)權(quán)利要求36所述的工具，其中當(dāng)施加負(fù)荷超過(guò)所述設(shè)定點(diǎn)時(shí)所述控制信號(hào)的電流增加。
42.根據(jù)權(quán)利要求36所述的工具，其中所述控制器配置成控制所述電機(jī)使得所述電機(jī)的功率乘積基本保持恒定，所述功率乘積等于所述電機(jī)的速度乘以由所述電機(jī)提供的扭矩。
43.根據(jù)權(quán)利要求36所述的鏈鋸，其中在超過(guò)所述設(shè)定點(diǎn)的施加負(fù)荷處所述控制信號(hào)的瓦數(shù)是恒定的。
44.一種電池供電的手持式工具，其包括: 工具主體； 聯(lián)接到所述工具主體的電動(dòng)機(jī)； 電機(jī)蓋，所述電機(jī)蓋聯(lián)接到所述工具主體并且具有配置成接收來(lái)自所述工具主體的外部的進(jìn)入氣流的一個(gè)或多個(gè)入口； 密封通道，所述密封通道聯(lián)接到所述入口并且配置成將進(jìn)入的空氣運(yùn)送通過(guò)所述工具主體；以及 聯(lián)接到所述電動(dòng)機(jī)的控制板，所述控制板布置在所述通道內(nèi)使得空氣在所述控制板上流動(dòng)以去除由所述控制板產(chǎn)生的熱。
45.根據(jù)權(quán)利要求44所述的工具，其中所述通道將所述氣流運(yùn)送到所述電機(jī)的電機(jī)進(jìn)氣口以冷卻所述電機(jī)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的工具，其中所述氣流離開(kāi)所述電機(jī)進(jìn)入廢氣護(hù)罩。
47.根據(jù)權(quán)利要求46所述的工具，其中所述廢氣護(hù)罩具有大致類似于鸚鵡螺的形狀。
48.根據(jù)權(quán)利要求44所述的工具，其中所述氣流在排氣口離開(kāi)所述工具主體，所述排氣口布置在所述工具主體的底表面上。
49.根據(jù)權(quán)利要求48所述的工具，其中所述入口布置在與碎片生成側(cè)相對(duì)的所述工具的側(cè)上。
50.一種用于電池供電的工具的控制板,其包括: 印刷電路板； 聯(lián)接到所述印刷電路板的散熱器；以及 具有熱基極和多個(gè)觸點(diǎn)的一個(gè)或多個(gè)場(chǎng)效應(yīng)晶體管(FET)，所述熱基極聯(lián)接到所述散熱器并且所述多個(gè)觸點(diǎn)聯(lián)接到所述印刷電路板。
51.根據(jù)權(quán)利要求50所述的控制板，其還包括布置在所述FET的熱基極和所述散熱器之間的分離材料的層，所述分離材料是電絕緣的和熱傳導(dǎo)的。
52.根據(jù)權(quán)利要求51所述的控制板，其中所述分離材料的層包括多個(gè)珠。
53.一種電池供電的工具，其包括: 電動(dòng)機(jī)；以及 包括控制器的控制板，所述控制器配置成將控制信號(hào)發(fā)送到所述電機(jī)以控制所述電機(jī)的操作，其中所述控制器配置成檢測(cè)所述控制板上或所述控制板附近的溫度，并且如果所述溫度高于閾值則所述控制器調(diào)節(jié)所述控制信號(hào)的一個(gè)或多個(gè)性質(zhì)。
54.電池供電的工具，還包括聯(lián)接到所述控制器的熱敏電阻器，其中所述控制器配置成使用所述熱敏電阻器的輸出信號(hào)檢測(cè)溫度。
55.根據(jù)權(quán)利要求54所述 的電池供電的工具，其中所述控制器配置成使所述熱敏電阻器的輸出信號(hào)與所述控制板的一個(gè)或多個(gè)晶體管處的溫度相關(guān)。
56.根據(jù)權(quán)利要求53所述的電池供電的工具，其中如果檢測(cè)到的溫度高于所述閾值則所述控制器配置成減小所述控制信號(hào)的電流。
57.根據(jù)權(quán)利要求53所述的電池供電的工具，其中如果檢測(cè)到的溫度高于所述閾值則所述控制器配置成減小所述控制信號(hào)的占空比。
58.根據(jù)權(quán)利要求53所述的電池供電的工具，其中所述閾值是第一閾值，并且其中如果檢測(cè)到的溫度高于第二閾值，則所述控制器還配置成停止所述電機(jī)，所述第二閾值比所述第一閾值高。
59.一種電池供電的手持式工具，其包括: 電動(dòng)機(jī)； 電池，所述電池配置成將電力供應(yīng)到所述電動(dòng)機(jī)； 外殼，所述外殼至少部分地包含所述電動(dòng)機(jī)和所述電池；以及聯(lián)接到所述外殼的前手柄，所述前手柄在所述外殼之上延伸并且配置成在鏈鋸的操作期間被抓握， 其中所述電動(dòng)機(jī)和所述電池布置在所述外殼中使得對(duì)于不同重量的電池，所述工具的重心是大致類似的。
60.根據(jù)權(quán)利要求59所述的工具，其中所述前手柄配置成在第一接觸點(diǎn)處被抓握，并且其中所述重心在所述第一接觸點(diǎn)之下和之后。
61.根據(jù)權(quán)利要求60所述的工`具，其中所述重心在所述第一接觸點(diǎn)之下大約140至180毫米并且在所述第一接觸點(diǎn)之后大約40至80毫米。
62.根據(jù)權(quán)利要求59所述的工具，其中所述工具包括鏈鋸，所述鏈鋸具有從所述外殼的前側(cè)延伸的導(dǎo)桿，其中所述導(dǎo)桿從所述外殼的縱向中心平面偏移。
63.根據(jù)權(quán)利要求62所述的工具，其中所述重心從所述縱向中心平面朝著所述導(dǎo)桿偏移。
64.根據(jù)權(quán)利要求59所述的工具，其還包括后手柄，所述后手柄聯(lián)接到所述外殼并且從所述外殼的后側(cè)延伸。
65.根據(jù)權(quán)利要求64所述的工具，其中所述后手柄配置成在第二接觸點(diǎn)處由用戶抓握，并且其中所述第二接觸點(diǎn)的高度大致等于所述重心的高度。
【文檔編號(hào)】B25F5/00GK103517788SQ201280021797
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)日期:2012年3月5日 優(yōu)先權(quán)日:2011年3月4日
【發(fā)明者】伊恩·奧斯本, 喬納森·齊林, 肖恩·康利, 岡瑟·維默 申請(qǐng)人:布樓恩特公司