充電裝置和可再充電的裝置的制作方法

文檔序號：7304378閱讀：199來源：國知局

專利名稱：充電裝置和可再充電的裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明總體上涉及一種可再充電的裝置，可以使用其一個和/或多個充電器對該可再充電的裝置進行充電。在一種示例性的應用中，本發(fā)明涉及一種
可在充電的電動工具，其具有電容器，包括但不限于超電容器 (supercapacitor )、超級電容器 (ultracapacitor ) 或者 <為電容器 (pseudocapacitor)、能量存儲器件及其充電器，方便起見，下面公開的本發(fā)
明以該示例性應用為例。但是，應當理解，本發(fā)明不限于該應用。
背景技術：
下面對本發(fā)明的背景技術的描述旨在便于理解本發(fā)明。但是，應當理解，這些描述并不是承認或者接受所引用的任何材料在本身的優(yōu)先權(quán)日公開、已知或者是公知常識的一部分。
超電容器、超級電容器或者偽電容器是能夠存儲靜電荷形式的大量能量的電容器的類型。為了描述本發(fā)明的方便，以下使用術語電容器。但是，應當理解的是，下面和電容器有關的描述是針對下面組中的任一種或者多種電容器超電容器、超級電容器或者偽電容器以及任何其他形式的能夠存儲靜電荷形式的大量能量的電容器。
電容器可以用作對于電化學電池的替代的可充電的裝置。作為能量存儲器件，電容器能夠相比于普通的電化學類型的電池快速吸收能量，并且快速釋放所存儲的能量。
盡管可以以相對快的速度對電容器進行充電，在一些情況下在IO秒內(nèi)充滿電容器，但是現(xiàn)有的大多數(shù)充電器不能提供這種快速充電。所傳送的電荷受到電源的電流或者電荷傳送速率的限制。大多^:現(xiàn)有的充電器采用#^電流對可充電的裝置的能量存儲器件進行充電，所述低電流提供所謂的電涓流充電(electrical trickle charge ),花費幾分鐘到幾小時到達滿電荷電容。
此外，如果要實現(xiàn)快速充電，則通常釆用高電流。當在電路中采用高電
ii流時，需要在充電電路的所有部件之間有良好的電接觸。如果任意兩個部件之間的接觸不理想，那么高電流可能導致在這些部件之間形成電弧，導致這些部件之間產(chǎn)生高溫，可能損壞這些部件、充電器和/或電容器。如果在傳導高電流的兩個部件之間的接觸很差，則使用者觸電致死的危險也增加。
在大多數(shù)情況下，可再充電的裝置(包括電容器)可與充電器分開，以便能夠方便攜帶。該可再充電的裝置因此必須插入到充電電路中以便充電。這通常涉及將該可再充電的裝置的電荷輸入端子與充電器的電荷輸出端子對接。
因此，需要提供一種可再充電的裝置和/或充電器，其允許對能量存儲器件例如電容器快速充電。優(yōu)選的是，充電裝置可以構(gòu)造成確保在可再充電的裝置和充電器的端子之間存在良好的接觸。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明的第一方面，提供一種充電器，其用于對可再充電的裝置充
電，所述可再充電的裝置包括至少一個存儲電容器，所述充電器包括接收器，其用于接收所述可再充電的裝置；
至少一個電接觸件，能量可以通過所述電接觸件供應到所述可再充電的裝置，所述電接觸件被布置成當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時接合所述可再充電的裝置的相應的電端子；以及
至少一個供應電容器，其與所述至少一個電接觸件電連接，當所述充電器與電源連接時所述供應電容器被充電，
其中，在使用中，當所述可再充電的裝置安裝在所述接收器上時，在所
器之間，從而提供對所述可再充電的裝置的快速充電。
因此，充電器中的供應電容器的設置允許存儲電容器被充電器快速充電。該供應電容器被充電電源充電，例如電池、主電源或者與組電源連接的供電裝置。該供應電容器可因此留在充電器中充電，優(yōu)選到達滿容量，之后，一旦可再充電的裝置連接到充電器上，則供應電容器可迅速將其中存儲的電荷傳送到供應電容器和存儲電容器之間。
應當理解，傳送到存儲電容器的電荷的量取決于供應電容器和存儲電容器的相對容量。盡管供應電容器和存儲電容器的相對能量容量可以是任何比例，優(yōu)選的是，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量的一半。更優(yōu)選的是，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量。
例如，在一種實施方式中，供應電容器的能量容量與存儲電容器的能量
容量的比例旋轉(zhuǎn)在50%到200%之間。在該實施方式中，例如主電源或者電池的電源對供應電容器連續(xù)充電。當可再充電的裝置插入到充電器中時，能量會快速(在一些情況下幾乎是瞬時)在供應電容器和存儲電容器之間均衡，使得存儲電容器被充電到存儲電容器的最大電荷容量的1/3 (對應于50%的比例)到2/3 (對應于200%的比例)之間。優(yōu)選使用例如電池、主電源或者供應涓流充電的電源實現(xiàn)進一步的充電。實際上，電源對可再充電的裝置有利地在短的時間段上對可再充電的裝置進行充電。該系統(tǒng)的有利之處在于，充電器可以對可再充電的裝置提供瞬時充電，優(yōu)選大于可再充電的裝置的電
電。然后，使用者可以使用充電器來加滿可再充電的裝置的存儲超電容器中的電荷。
但是，供應電容器的能量容量與存儲電容器相比越大，當每個電容器在充電過程中被連接時傳送到存儲電容器的電荷越多。因此，優(yōu)選的是，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量的兩倍。這使得可再充電的裝置可以被更快速地充電到滿容量。
應當理解，如果充電器不包括供應電容器，存儲電容將通過使用傳統(tǒng)的電源例如電池、主電源或者類似物來充電，并且使用純的涓流充電(trickle charge)來對存儲電容器充電。使用這種類型的充電器對存儲電容器充電比包括供應電容器的充電器慢得多。
為了保持可再充電的裝置的電端子和充電器的電接觸件之間的良好的電接觸，優(yōu)選的是，所述充電器還包括開關，所述開關用于控制所述至少一個電接觸件的能量供應。在一種形式中，所述開關被布置成在所述電端子與所述至少一個電接觸件接合之后被致動以對所述至少一個電接觸件供應能量，并且在所述電端子與所述至少一個電接觸件脫離之前被致動以停止對所述至少一個電接觸件供應能量。
13在另一種形式中，所述開關可相對于激活位置被致動，所述激活位置對應于能量被供應到所述至少一個電接觸件的時刻，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上時被致動到所述激活位置，并且在所述可再充電的裝置從所述接收器上移除時被致動離開所述激活位置。
在本發(fā)明的該實施方式中，開關和至少一個電接觸件之間的相互關系確保了可再充電的裝置的電端子和充電器的電接觸件之間在可充電的裝置充電的整個時間保持良好的接觸。此外，這種布置確保了在可再充電的裝置從充電器的至少一個電接觸件分離之前停止對至少一個電接觸件供電。當使用高電流時，如果可再充電的裝置在充電過程中從充電器移除，這種布置基本上消除了起弧、生熱等的發(fā)生。應當理解，這種不是可以使用在任何形式的充電器中。
在另一種形式中，所述可再充電的裝置具有基部，所述電端子安裝在所述基部上，所述基部適于當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時致動所述開關到所述激活位置。在另一種形式中，所述開關通過手動致動。在另一種形式中，所述開關是電子開關，所述開關被電子致動。所述開關可以結(jié) 合當可再充電的裝置安裝到接收器上時捕獲的激光束，由此激光束的捕獲使得開關被致動到激活位置。
優(yōu)選的是，所述接收器可包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，所述至少一個電接觸件可位于所述凹槽的基部處。所述接收器可包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，所述至少一個電接觸件和所述開關可位于所述凹槽的基部處。
在另一種形式中，所述接收器可包括插塞，所述可再充電的裝置可安裝到所述插塞上，所述至少一個電接觸件位于所述插塞上。所述插塞可包括用于接合和保持安裝在所述插塞上的可再充電的裝置的裝置，所述至少一個電接觸件和所述開關位于所述插塞上。柔性導電引線可以將所述插塞上的所述
至少一個電接觸件與所述供應電容器連接。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種充電器，其用于對可再充電的裝置充
電，所述充電器包括
接收器，所述可再充電的裝置可安裝在所述接收器上；至少一個電接觸件，能量可以通過所述電接觸件供應到所述可再充電的裝置，所述電接觸件被布置成當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時接合所述可再充電的裝置的相應的電端子；以及
開關，其用于控制所述至少一個電接觸件的能量供應，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上或者從所述接收器移除時被致動，
其中，所迷開關被布置成在所述可再充電的裝置的所述電端子與所述至少一個電接觸件接合之后被致動以對所述至少一個電接觸件供應能量，并且在所述可再充電的裝置的所述電端子與所述至少一個電接觸件脫離之前4皮致動以停止所述至少一個電接觸件的能量供應。
可再充電的裝置在安裝到所述接收器上時可運動。因此，優(yōu)選的是，所述至少一個接觸件和所述可再充電的裝置的相應的電端子接合時可以發(fā)生相對運動。
在一種形式中，所述至少一個電接觸件包括一對相對的電極，所述電極限定了用于在它們之間以干涉配合的方式接收所述可再充電的裝置的相應的電端子。所述至少一個電接觸件可在保持與所述可再充電的裝置的相應的電端子接觸的同時相對于所述接收器運動。所述至少一個電接觸件可被彈簧加載。
在一種形式中，所述開關可相對于激活位置被致動，所述激活位置對應于能量被供應到所述至少一個電接觸件的時刻，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上時被致動到所述激活位置，并且在所述可再充電的裝置從所述接收器上移除時被致動離開所述激活位置。
當所述開關包括樞轉(zhuǎn)型開關時，所述激活位置對應于開關移動到樞軸的一側(cè)。對于滾動或者旋轉(zhuǎn)式開關，激活位置可對應于開關沿一個方向旋轉(zhuǎn)。在一種優(yōu)選實施方式中，開關是可按壓的開關。
可再充電的裝置的電端子和充電器的至少一個電接觸件位于相應的部件上，處于允許電端子與所述至少一個電接觸件接合的位置上?？稍俪潆姷?裝置的電端子可以位于可再充電的裝置的基部上。但是，應當理解，可以是其他實施方式的充電器，其中電端子位于螺絲起子的其他位置上。
在一種形式中，所述接收器可包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，并且所述至少一個電接觸件位于所述凹槽的基部。所述開關位于所述凹槽的所述基部。在另一種形式中，所述接收器可包括插塞，所述可再充電的裝置可安裝到所述插塞上，并且所述至少一個電接觸件位于所述插塞上。所述插塞可包括用于接合和保持安裝在所述插塞上的可再充電的裝置的裝置，所述開關可位于所述插塞上。此外，柔性導電引線可將所述至少一個電接觸件與所述充電器連接。能量可以通過所述引線供應到所述至少一個電接觸件上。
接收器可具有多個電接觸件，可再充電的裝置具有相應的多個電端子。每個電接觸件與接收器布置在兩個間隔開的位置上。在本發(fā)明的一種優(yōu)選形式中，充電器包括位于接收器上的兩個彈簧加載的接觸件。在接收器包括凹槽的實施方式中，開關可以位于凹槽中，處于相對更低的位置，由此確保接觸件在開關被激活之前被壓縮。因此，如果可再充電的裝置從充電器移除，這種開關將從激活位置移動，關閉充電器，同時彈簧加載的接觸件仍施加足夠的力，以與電源裝置的端子保持良好接觸。
優(yōu)選的是，可再充電的裝置被固定或者以其他方式緊固到接收器上或者接收器內(nèi)，以便確?？稍俪潆姷难b置的電端子和充電器的電接觸件在整個充電過程中良好接觸。因此，充電器優(yōu)選包括鎖定系統(tǒng)或者緊固組件，用于當可再充電的裝置安裝到接收器上時將可再充電的裝置緊固到接收器上。這確保了在可再充電的裝置和充電器之間形成良好和穩(wěn)固的接觸。
緊固組件可以采取任何形式，機械的、電子的、磁性的、粘接的等。所述緊固組件可包括可動的突出構(gòu)件，所述突出構(gòu)件與所述可再充電的裝置的殼體結(jié)構(gòu)中的凹槽接合。更優(yōu)選的是，緊固組件包括與可再充電的裝置的一部分殼體結(jié)構(gòu)接合的可動的突出構(gòu)件。在一種替代的實施方式中，緊固組件包括卡口型裝置，其與可再充電的裝置上的相應組件或者相關聯(lián)的組件相互接合。
在充電器中提供大電流也可需要使用大的電子部件。一些實施方式的充電器包括合適的大電子部件。其他實施方式包括控制能量和電流從充電器傳送到可再充電的裝置的部件。
該可再充電的裝置可包括各種不同的能量存儲裝置用于存儲能量。在本發(fā)明的大多數(shù)實施方式中，該可再充電的裝置被構(gòu)造成被迅速充電。因此，該可再充電的裝置的該能量存儲裝置包括至少一個供應電容器，其與至少一個電接觸件電連接，該供應電容器在充電器與電源連接時被充電。該供應電容器允許對可再充電的裝置快速充電?？稍俪潆姷难b置可以包括用于與被供電的裝置結(jié)合使用的能量存儲組件，該被供電的裝置例如被供電的工具，例如磨沙機、電子螺絲起子、鉆頭、電鋸、鏈鋸、磨平機、路由器、研磨機、拋光機、旋轉(zhuǎn)工具、燈、電動刀或者可以利用類似充電構(gòu)造的類似物。該電動裝置可包括任何其他形式的便攜式電動裝置，例如音頻和/或^f見頻裝置、電腦、電話或者其他對于可再充電的裝置能夠使用的便攜式電動裝置?？稍俪?電的裝置可包括任何上述裝置本身。應當理解，可再充電的裝置可以采取任何其他合適的形式，具有其他合適的應用。
在一些可以快速充電的實施方式中，優(yōu)選的是，充電器包括至少一個供應電容器，用于能夠快速將電能或者能量傳送到充電器和可再充電的裝置之間。如果可再充電的裝置還包括存儲電容器，則充電器可如前面描述的對可再充電的裝置充電。
該接收器示例性為框架、容器、支架或者充電器的可安裝可再充電的裝置的部分。該接收器優(yōu)選具有與可再充電的裝置的形狀和/或構(gòu)造相對應和相互配合的形狀和或者構(gòu)造，和/或具有可以安裝可再充電的裝置或者其一部分的結(jié)構(gòu)。在一種形式中，接收器包括凹槽，可再充電的裝置可插入到該凹槽中。凹槽的構(gòu)造被布置成與可再充電的裝置的形狀配合和/或具有適于安裝可再充電的裝置的構(gòu)造。至少一個電接觸件和/或開關可以位于凹槽的基部。
在另一種形式中，接收器包括插塞，可再充電的裝置可以安裝到該插塞上，至少一個電接觸件可以位于該插塞上。該插塞可包括用于接合和保持安裝到插塞上的可再充電的裝置的裝置，開關可以位于該插塞上。充電器還可包括柔性導電引線，用于將至少一個電接觸件與充電器連接，并通過該引線將能量供應到所述至少一個電接觸件。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種可再充電的電動工具，其能夠通過
充電器快速充電，所述可再充電的電動工具包括殼體；
操作部分，其可相對于所述殼體運動；
驅(qū)動裝置，其包括電機，可操作所述電機以使得所述操作部分相對于所
述殼體運動；
至少一個電容器能量存儲裝置，用于對所述驅(qū)動裝置供電；以及
17一個或者多個電端子，其與所述電容器電連接，以便接合充電器的相應的電接觸件，從而對所述電容器充電。
根據(jù)本發(fā)明的可再充電的電動工具可包括多種現(xiàn)有的可充電的電動工具的組件，包括但不限于磨沙機、電子螺絲起子、電鉆、電鋸、鏈鋸、磨平機、路由器、車削機、研磨機、拋光機、旋轉(zhuǎn)工具或者類似物。
電動工具的操作部分被布置成適應具體的可動元件和該工具所需的運動。例如，對于電鋸，操作部分包括緊固系統(tǒng)，用于緊固鋸片。在圓鋸中，緊固系統(tǒng)可圍繞操作軸線旋轉(zhuǎn)。在豎鋸中，緊固系統(tǒng)被構(gòu)造成允許圍繞操作軸線往復軸向運動。在其他電動工具中，例如電鉆、電動螺絲起子或者其他旋轉(zhuǎn)工具中，操作部分包括緊固組件，用于保持通過驅(qū)動裝置圍繞操作軸線旋轉(zhuǎn)的操作元件。在這些實施方式中，緊固組件可以是卡盤或者夾頭。優(yōu)選的是，電動工具還包括位于驅(qū)動裝置和操作部分之間的齒輪組件。
在另一方面，本發(fā)明提供一種可再充電的能量存儲組件，其用于與被供
電的裝置結(jié)合使用，所述可再充電的能量存儲組件包括殼體，其適于與被供電的裝置連接并且與充電器連接；一個或者多個電端子，其被布置成與充電器的相應電接觸件和所述裝置的相應電接觸件接合；以及電容器，其設置在所述殼體中，并且與所述一個或者多個電端子連接，從而，所述電容器得到從所述充電器接收的能量充電，所述裝置通過所述一個或者多個電端子從所述電容器接收能量。
優(yōu)選的是，根據(jù)本發(fā)明的電動工具適于使用根據(jù)本發(fā)明的充電器充電。

現(xiàn)在參照附圖對本發(fā)明進行描述，這些附圖示例性示出了根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，其中
圖1示出了根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實施方式的包括可再充電的裝置的便攜式螺絲起子和充電器的等軸測圖。該螺絲起子示出為遠離充電器。
圖2為圖1所示的便攜式螺絲起子和充電器的等軸測圖。該圖示出了螺絲起子安裝在充電器中。
圖3是圖1所示的便攜式螺絲起子的前剖視圖，其示例性示出了螺絲起子的內(nèi)部部件。圖4為圖1所示的充電器的前剖視圖，其示例性示出了該充電器的內(nèi)部部件。
圖5是圖3所示的強調(diào)部分D的詳細視圖。
圖6為圖1所示的充電器的另一種形式的前剖視圖，該充電器與圖3所示的充電器的內(nèi)部部件稍有不同。
圖7為充電器的前剖視圖，其中安裝有圖2所示的便攜式螺絲起子。
圖8為圖7的強調(diào)部分B的詳細視圖。
圖9是另一種優(yōu)選實施方式的充電器的緊固鎖的詳細視圖。
圖10示出了根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實施方式的包括可再充電的裝置的便攜式螺絲起子和充電器的等軸測圖。
圖11為圖IO所示的便攜式螺絲起子和充電器的等軸測圖。該圖示出了螺絲起子安裝在充電器上。
圖12是圖IO所示的便攜式螺絲起子和充電器的前剖視圖，其示例性示出了螺絲起子和充電器的內(nèi)部部件。
圖13為圖IO所示的螺絲起子和充電器的側(cè)剖視圖，其示例性示出了該充電器和螺絲起子的內(nèi)部部件。
圖14是圖IO所示的便攜式螺絲起子的仰視圖。
圖15為圖IO所示的便攜式充電器的俯視圖。
圖16為圖IO所示的充電器的前剖視圖，其中示例性示出了該充電器的內(nèi)部部件。
圖17為圖IO所示的充電器的前剖視圖，其中示例性示出了該充電器的內(nèi)部部件。
圖18是圖12所示的部分G的詳細視圖。
圖19示出了與圖IO所示的實施方式類似的具有可再充電的裝置的便攜式螺絲起子及其充電器的前剖視圖，其結(jié)合有用于控制對至少一個電接觸件的電能供應的開關的替代形式。
圖20示出了圖19所示的便攜式螺絲起子、可再充電的裝置和充電器的前剖視圖，其中，該螺絲起子處于正被安裝到充電器上的過程中，便攜式螺絲起子的電接觸件與可再充電的裝置的相應電端子接合。
圖21示出了圖19所示的便攜式螺絲起子、可再充電的裝置和充電器的前剖視圖，其中，該螺絲起子被安裝到充電器上，開關被致動到致動位置，便攜式螺絲起子的電接觸件與可再充電的裝置的相應電端子接合。
圖22示出了與圖10和19所示的實施方式類似的具有可再充電的裝置的便攜式螺絲起子及其充電器的前剖視圖，但是其不具有用于將可再充電的裝置固定就位安裝到接收器上的緊固裝置。
圖23示出了圖22所示的便攜式螺絲起子、可再充電的裝置和充電器的前剖視圖，其中，該螺絲起子處于正被安裝到充電器上的過程中，便攜式螺絲起子的電接觸件與可再充電的裝置的相應電端子接合。
圖24示出了圖22所示的便攜式螺絲起子、可再充電的裝置和充電器的前剖視圖，其中，該螺絲起子被安裝到充電器上，開關被致動到致動位置，便攜式螺絲起子的電接觸件與可再充電的裝置的相應電端子接合。
具體實施例方式
參照圖1和2，其示出了用于對可再充電的裝置充電的充電器10,在該例中該可再充電的裝置為可再充電的電子螺絲起子12。所示的充電器10包括基本上為矩形的箱體14,該箱體14具有上表面15 (相對于圖l和2所示的方位)，該上表面15具有開口 13,用于圓柱形的支撐凹槽16。該支撐凹槽16的壁17形成接收器，該可再充電的電子螺絲起子12接收在該接收器中以進行充電，如圖2所示。該上表面15還包括鎖定或者緊固鎖18,其可相對于充電器10的上表面15縱向運動。
此外，一組五個指示燈19，通常為LED型指示燈，設置在上表面15上，位于邊緣21和緊固鎖18之間。當指示燈19被照亮時，提供當螺絲起子12 安裝在支撐凹槽16中時的在該螺絲起子12內(nèi)的能量存儲器件的充電水平或者容量的指示。例如，在一種實施方式的充電器10中，當螺絲起子12沒有電荷時，全部指示燈19為紅色。當螺絲起子12被充電時，指示燈19相應地從紅色變?yōu)榫G色。主要的電線23從充電器10的一側(cè)進入充電器10的殼體14。也可以設置其他的指示裝置，例如針偏轉(zhuǎn)器、LCD顯示器、可聽器件或者可以提供類似功能的類似物。
還是參照圖1和2，可以看出，電子螺絲起子12包括基本上圓柱形的殼體20,該殼體20具有可操作的截頭圓錐上端部22,其上設置有輸出軸24。
20輸出軸24限定了六邊形腔室25 (如圖2清楚示出的)，具有相應的六邊形的軸的工具件(未示出)例如螺絲起子頭或者鉆頭可以摩擦安裝到該腔室25 中。對螺絲起子12的操作使得輸出軸24和安裝的工具件旋轉(zhuǎn)。圓柱形殼體 20還包括基本上半球形的基部26,基部26包括兩個間隔開的圓形凹槽27, 凹槽27封閉兩個電端子28。電端子28連接到能量存儲器件上，在該實施方式中所述能量存儲器件為兩個電容器30 (如圖3和7最清楚示出的)上。殼體20的主體包括可操作的樞軸開關32,當被壓下時能操作螺絲起子12,使得輸出軸24旋轉(zhuǎn)。
圖3示出了電子螺絲起子12的剖視圖，其示例性示出了包封在殼體20 中的螺絲起子12的內(nèi)部部件。從螺絲起子12的基部開始，可以看到基部26 外部上的電子端子28通過兩個連接線33連接到兩個圓柱形存儲電容器30 上。兩個電容器30串聯(lián)，并且豎直堆疊在殼體20上。盡管電容器30在該示例性實施方式中為串聯(lián)，但是，應當理解，電容器30也可以并聯(lián)連接或者串列和并聯(lián)的組合。此外，可以是任意數(shù)量的電容器30,包括該示例中的兩個電容器30，或者一個電容器30,或者三個電容器30,或者更多。
電機34軸向定位在兩個電容器30上方。應當理解，電容器30提供能量來操作電機34。通過開關32 (圖1和2最清楚示出)來控制從電容器30到電機34的電能。開關32還調(diào)節(jié)供應到電機34的功率，由此控制電機34的速度。
電機34的電樞35連接到齒輪組件36上，該齒輪組件36包括兩個相互嚙合的齒輪37A和37B，這兩個齒輪在電樞35的旋轉(zhuǎn)和輸出軸24的旋轉(zhuǎn)之間傳動比為1: l到l: 100，優(yōu)選為1: 35。齒輪組件36可旋轉(zhuǎn)地連接到輸出軸24上。由此當開關32被致動時通過電機34的操作來使得輸出軸24旋轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一種形式的充電器10的內(nèi)部部件示出在圖4中。該充電器10 包括能量變壓器40、開關式電源或者其他功率變換部件/單元，其將電源的 240V的AC能量(通過電線23 )轉(zhuǎn)換為6V的AC能量，隨后整流為DC, 以供充電器10使用。也可以采用其他方案，例如將120V的AC轉(zhuǎn)換成6V 的AC，隨后被整流等。變壓器40連接到包封在殼體14中的供應電容器42。在該示例性實施方式中，該供應電容器42的電容為包含在螺絲起子12中的
21兩個存儲電容器30的組合電容的兩倍。但是，應當理解，供應電容器42的電容可以是存儲電容器30的電容的1%到超過300%。供應電容器42的電輸出連接到位于充電器10的支撐凹槽16中的按壓開關44上，該開關44又連接到兩個彈簧安裝的接觸桿46和48上。按壓開關44和彈簧安裝的接觸桿46和48的每個可沿著支撐凹槽16的豎直軸線X-X的方向運動或者按壓。盡管示出的開關為按壓開關44的形式，但是，應當理解，可以采用任何其他合適的形式的開關。
按壓開關44的構(gòu)造和彈簧安裝的接觸桿46和48的構(gòu)造最清楚地示出在放大圖5中。如圖所示，按壓開關44包括圓柱形按鈕50,該按鈕50安裝在螺旋彈簧52上，該彈簧52朝著升高的狀態(tài)偏壓按鈕50,如圖5所示。當處于升高的狀態(tài)時，開關44處于關閉位置，不從供應電容42供應電能到接觸桿46和48。但是，當按鈕50被壓下時，按鈕50被置于壓下狀態(tài)，彈簧52 被壓縮，如圖8所示，開關被置于致動或者"打開"狀態(tài)，允許能量從供應電容器42供應到接觸桿46和48。在圖2到8所示的實施方式中，按鈕50 容納在位于支撐凹槽16的基部62的中心的鉆孔45中。但是，應當理解，其他形式的開關44可以包括位于任何其他合適的位置例如一個橫向側(cè)的按鈕50。按鈕50包括鍵或者肋(未示出)，用于與鉆孔45壁中的溝槽(沒有示出)互鎖，以便防止當充電器IO被移動、傾斜等時按鈕從鉆孔45中掉出。
每個彈簧安裝的接觸桿46和48包括基本上圓柱形的導電金屬蓋54,其安裝在螺旋彈簧56上。每個金屬蓋54安裝在支撐凹槽16的基部62中形成的圓柱形突出部60中的鉆孔55中。圓柱形突出部60的形狀被構(gòu)造成裝配在螺絲起子12的圓柱形腔室27中，由此將每個金屬蓋54定位在抵靠端子 28的位置上。每個金屬蓋54在其基底包括徑向凸緣58，所述徑向凸緣58 圍繞蓋54的基部邊緣周向延伸。凸緣58的外徑大于鉆孔55的直徑。因此，當蓋54處于升高的狀態(tài)時，如圖5所示，凸緣58的頂面在鉆孔55的周圍抵靠圓柱形突起60的內(nèi)表面。彈簧56通過連接器64連接到供應電容器42 的輸出端。因此，電能可以流過彈簧56到達桿54。彈簧56因此允許蓋54 被從最大升高狀態(tài)(如圖5所示)按壓到下壓狀態(tài)(其一個例子示出在圖8 中)，同時還保持供應電容器42和蓋54之間的電接觸。應當理解，在其他實施方式中，螺絲起子12的電端子28可以被構(gòu)造為具有圖中所示的接觸桿46和48的彈簧安裝，以提供與所示例的構(gòu)造類似的優(yōu)點。
蓋子54的上表面68相對于按鈕50的上表面70定位在更高的高度上。這種高度上的差別被布置成允許螺絲起子12的端子28在螺絲起子12的基部26接觸并因此致動按鈕50之前抵靠和接合蓋54。
如圖4最清楚地示出的，緊固鎖18靠近支撐凹槽16的開口定位。緊固鎖18包括可從外部操縱的旋鈕66和安裝在內(nèi)部的緊固桿68。旋鈕66基本上為矩形體，其位于充電器10的殼體14的上表面15中的溝槽67中。旋鈕 66可以由使用者致動以便使得所連接的緊固桿68在其安裝的腔室72中運動。緊固桿68包括基本上縱向?qū)R的桿，其連接到旋鈕66的基部上?？拷?旋鈕66的端部安裝在腔室72中并且由安置在腔室72的內(nèi)部端部76的彈簧 74接合。緊固桿68的遠端70包括錐形端部，在伸出位置，如圖4所示，端部垂直于支撐凹槽16的壁17伸入支撐凹槽16中。彈簧74朝著所述伸出位置偏壓緊固桿68。緊固桿68的遠端70可以被使用者通過朝著充電器10的邊緣21移動旋鈕66而移入凹入位置，由此壓縮彈簧76。
緊固鎖18被用來在螺絲起子12安裝在支撐腔室16中時將螺絲起子12 固定和保持在接觸桿46和48上的適當位置上。如圖1和3最清楚地所示的，螺絲起子12的殼體20包括凹口 73，當螺絲起子12插入到支撐凹槽16中時緊固桿68的遠端70位于該凹口中。如圖7所示，凹口73定位在螺絲起子 12的主體上，將螺絲起子12緊固在支撐凹槽16中的一個位置上，其中接觸桿46和48被下壓，按鈕50被下壓，彈簧52被壓縮(如圖8最清楚地示出的)，由此致動對螺絲起子12的充電。
充電器10中使用的一種替代形式的緊固鎖18A示出在圖9中。該形式的緊固鎖18A包括可被豎直下壓的按鈕66A，該按鈕通過滑動連接件69A 布置成使得內(nèi)部安裝的緊固桿68A在腔室72A中運動。按鈕66A包括位于充電器10的殼體14的上表面15中的開口 67A內(nèi)的基本上圓柱形的主體。按鈕66A通過周邊凸緣66D被保持在開口 67A中。凸緣66D的直徑大于開口 67A的直徑，使得凸緣66D的上表面在處于升高的位置時在開口 67A周圍接合在殼體的內(nèi)壁上，如圖9所示。按鈕66A通過滑動連接件69A和彈簧74A偏壓在升高的連接中。滑動連接件69A包括兩個傾斜部分66B和68B。滑動連接件69A的第一部分包括傾斜部分66B，其位于按鈕66A的連接桿66C的基部。該傾斜部分設置在斜面68B上并且與該斜面68B接合，該斜面位于緊固桿68A的上表面(相對于圖9所示的方位)。緊固桿68A具有與圖 4所示的緊固桿68類似的構(gòu)造，其包括基本上縱向?qū)R的桿，在靠近斜面 68B的第一端部上具有位于腔室72A的內(nèi)端76A的彈簧74A，在第二端部，即即緊固桿68A的遠端70A上，具有錐形端部。緊固桿68A的遠端70A可在如圖9所示的伸出位置和腔室72A中的凹入位置之間運動，在該伸出位置，遠端70A垂直于支撐凹槽16的壁17伸入到支撐凹槽16A中。該彈簧74A 朝著伸出位置偏壓緊固桿68A。緊固桿68A的遠端70A可以由使用者通過按壓66A而被移入腔室72A中的凹入位置，使得傾斜部分66B沿著斜面68B 下滑。這在壓縮彈簧74A的方向上移動緊固桿68A，并將端部70A縮入腔室72A中。去除按鈕上的下壓力，使得彈簧擴張，橫向移動緊固桿68A，使得其遠端回到伸出位置。這個運動還可使得按鈕通過滑動連接件69A的運動而被升高。與圖4所示的實施方式的兩只手操作相比，這種形式的緊固鎖18A 允許使用者使用一只手操作緊固鎖18A。
盡管在圖中沒有顯示出來，指示燈19可以連接到與接觸桿46和48相連的控制電路上。該控制電路控制指示燈19的照亮，以提供提供在電子螺絲起子12的圓柱形存儲電容器30中所容納電荷的指示。
參照圖6，其示出了一種替代實施方式的充電器10A,該充電器不包括電容器42。由于該實施方式的構(gòu)造與圖4所示的實施方式的構(gòu)造類似，相同的附圖標記用來表示相同的部件。由于設有提供電容器42(如圖4所示的)，該實施方式的從電器10A的開關44直接連接到能量變壓器40。
通過將螺絲起子12的基部26插入到充電器的支撐凹槽16中以及對準螺絲起子12的每個端子28與相應的接觸件46和48,實現(xiàn)對螺絲起子12的充電。將螺絲起子12插入到支撐凹槽16中使得基部26和螺絲起子12的殼體 20的側(cè)壁29與緊固鎖18的遠端70接合，由此將端部70推到腔室72中的凹入位置中。該螺絲起子12以這種對準狀態(tài)被插入直至端子28抵靠和下壓接觸件46和48并且按鈕50被螺絲起子12的基部26接合和下壓。在該位置，鎖18的遠端72應該與凹口 73對準并位于該凹口 73內(nèi)，由此將螺絲起子12鎖定到支撐凹槽16中的充電位置。該螺絲起子12被保持在支撐凹槽 16中的充電位置直至指示燈指示充電過程完成。一旦完成，使用者可以朝著充電器10的殼體14的邊緣21移動旋鈕18,使得鎖18的遠端70從螺絲起子12的凹口 73移開，由此允許螺絲起子12由使用者抬離支撐凹槽16并進
行操作。
在充電完成時在螺絲起子12中包含的電荷的量取決于充電器的充電設置。
例如，在充電器10的實施方式中，其包括電容器42，如圖4所示，傳送到螺絲起子12的電容器30的電荷幾乎是瞬時的，此時，充電器10的變壓器40對供應電容器42進行恒定充電。在大多數(shù)情況下，供應電容器42 應該被充到滿容量。因此，一旦螺絲起子12位于凹槽16中，并且端子28 與接觸桿46和48抵靠，并且按鈕50被按壓以致動充電器10,則包含在供應電容器42中的任何電荷幾乎瞬時在整個供應電容器42和螺絲起子12的存儲電容器30中被平衡。因此，存儲電容器30被迅速再充電。應當理解，再充電的量取決于供應電容器42和存儲電容器30的相對電荷容量。當然更有利的是，供應電容器42的電荷容量大于存儲電容器30的電荷容量，以便將電容器30再充電到50%或者更多的容量。例如，如果供應電容器42的電荷容量是存儲電容器30的電荷容量的兩倍，則使用充電器IO再充電將導致電容器被充到66 %的電荷容量。供應電容器42的電荷容量比存儲電容器30 的電荷容量大得越多，再充電得越多。
如果需要對供應電容器30充滿電荷，則可以將螺絲起子12保持在存儲凹槽16中，以允許主電源(通過變壓器40的主電源)以更慢的電荷對剩余的電荷進行再充電，例如高電流和/或高電壓的電源充電，或者低電流和/或低電壓的涓流充電。這種充電方式與從供應電容器42傳送電荷的充電方式相比慢得多。
在圖6所示的充電器IOA的實施方式中，不包括供應電容器42。在該實施方式中，螺絲起子12的存儲電容器30直接經(jīng)由變壓器40從主電源充電。這與圖4所示的充電器IO相比是慢得多的充電方案，因為充電只通過涓流充電來實現(xiàn)。
將電容器30用作可再充電的裝置具有很多優(yōu)點。首先，與普通的電化學式電池相比，電容器能干以更快的速度吸收能量并且以更快的速度釋放所存儲的能量。這允許具有電容器的任何可再充電的裝置與包括普通的電化學式電池相比更快得多地進行再充電。此外，當充電時，電容器能夠在任何能量容量時充電，無論是全部被釋放還是部分被釋放，電容器能夠吸收能量知道其被充滿容量。當是滿容量時，電容器停止接收電荷。相比之下，電化學式
且如果在電池到達其滿能量容量時可能會被損害。
參照圖10到18,示出了其他形式的充電器10B和可再充電的電子螺絲起子12B。所示的充電器10B包括基本上矩形的箱體14B,該箱體14B具有上表面15B (相對于圖10和11所示的方位)，該上表面15B具有開口 13B, 用于圓柱形的支撐凹槽16B。該支撐凹槽16B的壁17B形成接收器，可再充電的電子螺絲起子12B接收在該接收器中以進行充電，如圖11所示。該上表面15B還包括鎖定或者緊固鎖18B,其可相對于充電器10B的上表面15B 縱向運動。
與圖1到9所示的實施方式類似，圖10到18所示的實施方式包括螺絲起子12B的基部26B、電端子28B和充電器10B的支撐凹槽16B中的電接觸件46B和48B。螺絲起子12B具有圓柱形殼體20B,其具有基本上半球形的基部26B,該基部26B包括兩個間隔開的矩形凹槽27B，凹槽27B封閉兩個電端子28B。電端子28B連接到能量存儲器件上，在該實施方式中為連接到兩個電容器30B上，如圖12和13所示。殼體20B的主體包括可操作的樞軸開關32B,當被壓下時能操作螺絲起子12B，使得電機34B驅(qū)動輸出軸 24B旋轉(zhuǎn)。
從螺絲起子12B的基部開始，如圖18中放大顯示出的，基部26B中的兩個凹槽27B封閉的電端子28B通過兩個連接線33B連接到兩個圓柱形存儲電容器30B上。充電器10B的支撐凹槽16B中的電接觸件46B和48B 每個都由一對包封在鉆孔55B中的相對的電極90B和91B形成，該鉆孔55B 形成在基本上矩形的突出部60B中，該突出部60B形成在支撐凹槽16B的基部26B中。圓柱形突出部60B的形狀被構(gòu)造成裝配在螺絲起子12B的矩形腔室27B中。電極90B,91B中的至少一個電極由彈性導電材料的細長件形成，其一端通過連接器64B連接到電源上(沒有示出)。每個電極90B，91B 從連接器64B向上延伸并且向內(nèi)彎曲到鉆孔55B中，以便在電極卯B和91B 之間限定一個小于電端子28B厚度的間隙。
26因此，當螺絲起子12B的基部26B被插入到充電器10B的支撐凹槽16B 中時，如圖11和12所示，圓柱形突起60B裝配在螺絲起子12B的矩形腔體27B中，并且電端子28B插入到電極90B，91B之間的間隙中。如圖15 所示，這使得電極90B，91B相互偏轉(zhuǎn)離開，以便將電端子28B壓縮在其間，而允許電端子28B相對于電極90B,91B上下滑動。因此，電端子28B和電極90B，91B之間的所形成的關系為干涉配合(interference fit )。因此，當螺絲起子12B的基部26B插入到充電器10B的支撐凹槽16B中并且電端子 28B插入到電極90B,91B之間的間隙中時，螺絲起子12B可以相對于充電器IOB上下移動小段距離，同時在電極90B，91B和電端子28B之間保持電接觸，使得能量可以從電源(沒有示出)經(jīng)由電極90B，91B和電端子28B 流到電容器30B,從而它們可以被充電。這種方案不需要如上面的實施方式中描述的彈簧加載的接觸件46和48。
如圖10、 11、 13、 15和16所示，充電器10B包括位于支撐凹槽16B的開口附近的緊固鎖18B。如圖13所示，緊固鎖18B包括可從外部操縱的旋鈕61B和安裝在內(nèi)部的緊固桿69B。旋鈕61B基本上為矩形體，其位于充電器10B的殼體14B的上表面15B的溝槽67B中。旋鈕61B可以由使用者致動以便使得所連接的緊固桿69B在其安裝的腔室72B中運動。緊固桿69B 包括連接到旋鈕61B的基部的基本上縱向?qū)R的桿。桿69B靠近旋鈕61B 的端部安裝在腔室72B中并且由安置在腔室72B的一端76B的彈簧74B接合。緊固桿69B的遠端70B是錐形的，并且在伸出位置，如圖10、 13、 15 和17所示，端部70B垂直于支撐凹槽16B的壁17B伸入支撐凹槽16B中。彈簧74B朝著所述伸出位置偏壓緊固桿69B。緊固桿69B的遠端70B可以通過使用者朝著充電器10B的邊緣21B移動旋鈕61B而移入腔室72B中的凹入位置，由此壓縮彈簧76B。
如圖10和13所示，螺絲起子12B的殼體20B包括凹口 73B,當螺絲起子12B插入到支撐凹槽16B中時緊固桿69B的遠端70B位于該凹口中。當螺絲起子12B插入到支撐凹槽16B中時緊固桿69B的遠端70B能夠使得螺絲起子12B的殼體20B偏轉(zhuǎn)緊固桿69B的遠端70B，由此壓縮彈簧76B，直到遠端79B找到凹口 73B，彈簧被解壓以便將緊固桿69B的遠端70B偏壓到凹口 73B中對應于緊固桿69B伸出位置的位置上。凹口 73B具有向上
27定向的抵接面78B,當緊固桿69B座落于凹口 73B中時，該抵接面78B抵靠在緊固桿69B的錐形遠端70B的向下定向的抵接面79B上，以便防止螺絲起子12B從支撐凹槽16B中移除。當需要從充電器10B的支撐凹槽16B 中移除螺絲起子12B時，緊固桿69B的遠端70B被使用者通過朝著充電器 10B的邊緣21B移動旋鈕61B而移入腔室72B中的凹入位置，由此使得向下定向的4氐4妾面79B水平滑動成不與凹口 73B的向上定向的4氐沖姿面78B^I氐接。
應當理解，電端子28B和充電器IOB的支撐凹槽16B中的電接觸件46B 和48B的設置以及緊固鎖18B和螺絲起子12B的殼體20B的凹口 73B的設置，使得能夠至少在緊固鎖18B位于凹口 73B中時在電端子28B和電接觸件46B和48B之間建立電接觸。
如圖13和16所示，電源10B的電輸出連接到位于充電器10B的支撐凹槽16B中的按壓開關44B上，該開關44B又連接到接觸桿46B和48B上。按壓開關44B包括安裝在螺旋彈簧52B上的圓柱形按鈕50B,該螺旋彈簧 52B朝著升高的位置偏壓按鈕50B。如圖13所示，開關44B包括兩個開關接觸元件45B,49B。開關接觸元件45B，49B由彈性導電材料形成。當開關接觸元件45B，49B位于一起并互相接觸(與按鈕50B位于升高位置相對應)時，開關接觸元件45B,49B形成電路，該電路對應于開關44B的停用或者"關閉" 狀態(tài)。因此，當開關44B處于關閉位置時，其不提供從電源到接觸件46B 和48B的電能。但是，如上面描述的并且如圖11、 12和13所示，螺絲起子 12B的基部26B插入到充電器10B的支撐凹槽16B中，并且電端子28B與接觸件46B和48B接觸，螺絲起子12B的基部26B下壓按鈕50B并壓縮彈簧52B。當按鈕50B被下壓時，如圖13所示，該按鈕將其中一個開關接觸元件45B偏轉(zhuǎn)成不與另一個開關接觸元件49B接觸，由此斷開其間的電路。當電路被斷開時，這對應于開關44B的激活或者"打開"狀態(tài)。當開關44B 處于打開位置時，其能夠使得電能從電源供應到接觸件46B和48B,并且供應到螺絲起子12B的電端子28B上。
當螺絲起子12B的基部26B從充電器10B的支撐凹槽16B移除時，電端子28B不與接觸桿46B和48B接觸，按鈕50B的下壓被返回，彈簧52B 被解壓。這導致開關被置于停用"關閉"狀態(tài)，并且停止將能量從電源供應
28到接觸桿46B和48B。
下壓開關44B的設置，包括圓柱形按鈕50B、螺旋彈簧52B、接觸件46B 和48B，以及螺絲起子12B的基部26B的設置，使得當螺絲起子12B的基部26B插入到充電器10B的支撐凹槽16B中并且電端子28B與接觸桿46B 和48B接觸時，下壓開關44B僅僅當電端子28B與接觸桿46B和48B接觸時才被置于激活或者"打開"狀態(tài)。應當理解，這防止了由于電端子28B和接觸件46B和48B不適當?shù)慕佑|或者根本不接觸引起的電弧，同時螺絲起子12B安裝在充電器10B的接收器上用于充電。這種設置還使得當螺絲起子12B的基部26B從充電器10B的支撐凹槽16B移除時在電端子28B離開與接觸桿46B和48B的接觸之前下壓開關44B被置于停用或者"關閉"狀態(tài)。應當理解，電端子28B和接觸桿46B和48B的能夠使得電端子28B相對于接觸桿46B和48B的電極90B，91B上下滑動并同時保持相觸的形式使得螺絲起子12B能夠相對于充電器10B上下運動，同時保持電端子28B和接觸桿46B和48B的電極90B,91B之間的電接觸。這確保了在電端子28B 和接觸桿46B和48B的電極90B，91B之間的電接觸被斷開之前下壓開關44B 置于停用或者"關閉"位置，從而避免電弧。
圖19到24顯示出了充電器IOB和可再充電的電子螺絲起子12B的其他形式。圖19到24所示的充電器IOB和螺絲起子12B非常類似與圖10到18 所示的充電器和螺絲起子。但是，在圖19到24中，充電器10B具有替代形式的下壓開關44B,其位于充電器10B的支撐凹槽16B中。下壓開關44B 包括安裝在螺旋彈簧(沒有顯示出)上的圓柱形按鈕50B，該螺旋彈簧將按鈕50B朝著如圖19、 20、 22和23所示的升高狀態(tài)偏壓。當處于升高狀態(tài)時，開關44B位于關閉位置，并且不提供電能到接觸桿46B和48B。在圖20中，螺絲起子12B處于被插入到支撐凹槽16B中以便安裝到充電器10B上的過程中，并且接觸桿46B和48B與螺絲起子12B的相應的電端子28B接合。在圖21中，螺絲起子12B完全插入到支撐凹槽16B中，并且被安裝到充電器10B上。接觸桿46B和48B與螺絲起子12B的相對應的電端子28B接合，開關44B的圓柱形按鈕50B被螺絲起子12B的基部26B致動到降低的位置。當圓柱形按鈕50B位于降低的位置時，開關44B處于打開位置，并且將電能供應到接觸桿46B和48B。在圖22到24中，充電器10B不包括緊固鎖18B,螺絲起子12B的殼體 20B不包括補充的凹口 73B。取而代之的是，在圖22到24的設置中，螺絲起子12B至少部分通過重力并且部分通過接合充電器10B的接觸桿46B和 48B和螺絲起子的相應的電端子28B,而被保持在支撐凹槽16B中。
取代支撐凹槽16B,接收器可包括插塞(沒有顯示出)，可再充電的螺絲起子12、 12B可安裝到該插塞中。該插塞也可包括至少一個電接觸件46、 46B、 48、 48B,開關44、 44B,以及用于接合和保持安裝在插塞上的可再充電的螺絲起子12、 12B的裝置。柔性導電引線可以將位于插塞中的至少一個電接觸件46、 46B、 48、 48B與電源連接。
應當理解，所描述的充電器IO、 IOB可以用來對除了可再充電的螺絲起子12、 12B之外的其他類型的可再充電的裝置充電。許多其他類型的電動工具例如可再充電的鉆頭、打磨器、別機、便攜式燈具、電鋸、鏈鋸、路由器、車削機、研磨機、拋光機、旋轉(zhuǎn)工具或者可以利用類似充電構(gòu)造的類似物，其中可再充電的裝置可以被構(gòu)造成緊固在與對上述可再充電裝置充電的構(gòu) 造類似的支撐腔室中。
本領域技術人員應當理解，這里描述的本發(fā)明可以進行各種變型和改進，而不限于這里描述的細節(jié)。應當理解，本發(fā)明包括落入本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有這些變型和改進。
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要求本申請的優(yōu)先權(quán)的申請會在澳大利亞和其他國家申請。應當理解，下面的臨時權(quán)利要求僅僅只是以例子的形式提供，并不意味著限制在將來的申請中可以被要求權(quán)利的范圍。以后可以從這些臨時權(quán)利要求中增加或者刪除特征，以便限定或者重新限定發(fā)明。
權(quán)利要求
1. 一種充電器，其用于對可再充電的裝置充電，所述可再充電的裝置包括至少一個存儲電容器，所述充電器包括接收器，其用于接收所述可再充電的裝置；至少一個電接觸件，能量可以通過所述電接觸件供應到所述可再充電的裝置，所述電接觸件被布置成當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時接合所述可再充電的裝置的相應的電端子；以及至少一個供應電容器，其與所述至少一個電接觸件電連接，當所述充電器與電源連接時所述供應電容器被充電，其中，在使用中，當所述可再充電的裝置安裝在所述接收器上時，在所述供應電容器中的任何電荷被迅速分布在所述供應電容器和所述存儲電容器之間，從而提供對所述可再充電的裝置的快速充電。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的充電器，其特征在于，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量的一半。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的充電器，其特征在于，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的充電器，其特征在于，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量的兩倍。
5. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件和所述可再充電的裝置的相應的電端子可在所述至少一個
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件包括一對相對的電極，所述電極限定了用于在它們之間以干涉配合的方式接收所述可再充電的裝置的相應的電端子的間隙。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件可在保持與所述可再充電的裝置的相應的電端子接觸的同時相對于所述接收器運動。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件被彈簧加載。
9，根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括開關，所述開關用于控制所述至少一個電接觸件的能量供應。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的充電器，其特征在于，所述開關被布置成在所述電端子與所述至少一個電接觸件接合之后被致動以對所述至少一個電接觸件供應能量，并且在所述電端子與所述至少一個電接觸件脫離之前被致動以停止對所述至少一個電接觸件供應能量。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的充電器，其特征在于，所述開關可相對于激活位置被致動，所述激活位置對應于能量被供應到所述至少一個電接觸件的時刻，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上時被致動到所述激活位置，并且在所述可再充電的裝置從所述接收器上移除時被致動離開所述激活位置。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的充電器，其特征在于，所述開關包括偏壓裝置，用于從所述激活位置偏壓所述開關。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11或者12所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置具有基部，所述電端子安裝在所述基部上，所述基部適于當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時致動所述開關到所述激活位置。
14. 根據(jù)權(quán)利要求9或者IO所述的充電器，其特征在于，所述開關通過手動致動。
15. 根據(jù)權(quán)利要求9或者IO所述的充電器，其特征在于，所述開關是電子開關。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，所述至少一個電接觸件位于所述凹槽的基部處。
17. 根據(jù)權(quán)利要求9到13中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，所述至少一個電接觸件和所述開關位于所述凹槽的基部處。
18. 根據(jù)權(quán)利要求1到15中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括插塞，所述可再充電的裝置可安裝到所述插塞上，所述至少一個電接觸件位于所述插塞上。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的充電器，其特征在于，所述插塞包括用于接合和保持安裝在所述插塞上的可再充電的裝置的裝置。
20. 根據(jù)權(quán)利要求9到15中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括插塞，所述可再充電的裝置可安裝到所述插塞上，所述至少一個電接觸件和所述開關位于所述插塞上。
21. 根據(jù)權(quán)利要求18到20中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括柔性導電引線，所述引線將所述插塞上的所述至少一個電接觸件與所述供應電容器連接。
22. —種充電器，其用于對可再充電的裝置充電，所述充電器包括接收器，所述可再充電的裝置可安裝在所述接收器上；至少一個電接觸件，能量可以通過所述電接觸件供應到所述可再充電的裝置，所述電接觸件被布置成當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時接合所述可再充電的裝置的相應的電端子；以及開關，其用于控制所述至少一個電接觸件的能量供應，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上或者從所述接收器移除時被致動，其中，所述開關被布置成在所述可再充電的裝置的所述電端子與所述至少一個電接觸件接合之后被致動以對所述至少一個電接觸件供應能量，并且在所述可再充電的裝置的所述電端子與所述至少一個電接觸件脫離之前被致動以停止所述至少一個電接觸件的能量供應。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的充電器，其特征在于，所述至少一個接觸件可在與所述可再充電的裝置的相應的電端子接合時相對于所述相應的電端子運動。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22或者23所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件包括一對相對的電極，所述電極限定了用于在它們之間以干涉配合的方式接收所述可再充電的裝置的相應的電端子的間隙。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22到24中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件可在保持與所述可再充電的裝置的相應的電端子接觸的同時相對于所述接收器運動。
26. 根據(jù)權(quán)利要求22到25中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件被彈簧加載。
27. 根據(jù)權(quán)利要求22到26中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述開關可相對于激活位置被致動，所述激活位置對應于能量被供應到所述至少一個電接觸件的時刻，所述開關在所述可再充電的裝置被安裝到所述接收器上時被致動到所述激活位置，并且在所述可再充電的裝置從所述接收器上移除時被致動離開所述激活位置。
28. 根據(jù)權(quán)利要求27所述的充電器，其特征在于，所述開關包括偏壓裝置，用于從所述激活位置偏壓所述開關。
29. 根據(jù)權(quán)利要求27或者28所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置具有基部，所述電端子安裝在所述基部上，所述基部適于當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時致動所述開關到所述激活位置。
30. 根據(jù)權(quán)利要求22到29中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置包括至少一個存儲電容器用于存儲能量。
31. 根據(jù)權(quán)利要求30所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括至少一個供應電容器，所迷供應電容器與所述至少一個電接觸件電連
32. 根據(jù)權(quán)利要求1到21及權(quán)利要求32中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述供應電容器的能量容量是所述存儲電容器的能量容量的50%到200%。
33. 根據(jù)權(quán)利要求1到21和權(quán)利要求31中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述供應電容器的能量容量大于所述存儲電容器的能量容量的兩倍。
34. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述至少一個電接觸件、電端子組成的組中的至少一個包括安裝在至少一個彈性元件上的至少一個導電構(gòu)件。
35. 根據(jù)權(quán)利要求34所述的充電器，其特征在于，所述至少一個導電構(gòu)件是金屬桿，所述金屬桿被構(gòu)造成沿著所述桿的縱向軸線的方向運動。
36. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括緊固組件，用于當所述可再充電的裝置安裝到所述接收器上時將所述可再充電的裝置緊固到所述接收器上。
37. 根據(jù)權(quán)利要求36所述的充電器，其特征在于，所述緊固組件包括可動的突出構(gòu)件，所述突出構(gòu)件與所述可再充電的裝置的殼體結(jié)構(gòu) 中的凹槽接合。
38. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中。
39. 根據(jù)權(quán)利要求22到38中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述"^妄收器包括凹槽，所述可再充電的裝置可插入到所述凹槽中，并且所述至少一個電接觸件位于所述凹槽的基部。
40. 根據(jù)權(quán)利要求39所述的充電器，其特征在于，所述開關位于所迷凹槽的所述基部。
41. 根據(jù)權(quán)利要求22到38中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述接收器包括插塞，所述可再充電的裝置可安裝到所述插塞上，并且所述至少一個電接觸件位于所述插塞上。
42. 根據(jù)權(quán)利要求41所述的充電器，其特征在于，所述插塞包括用于接合和保持安裝在所述插塞上的可再充電的裝置的裝置。
43. 根據(jù)權(quán)利要求9到12中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述開關位于所述插塞上。
44. 根據(jù)權(quán)利要求41到43中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括柔性導電引線，所述引線將所述至少一個電接觸件與所述充電器連接，能量通過所述引線供應到所述至少一個電接觸件上。
45. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置是與被供電的裝置結(jié)合使用的能量存儲組件。
46. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置是電動工具的一個部件。
47. 根據(jù)權(quán)利要求1到44中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述可再充電的裝置是可再充電的螺絲起子。
48. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項權(quán)利要求所述的充電器，其特征在于，所述充電器還包括用于指示所述可再充電的裝置中的電荷的裝置。
49. 根據(jù)權(quán)利要求48所述的充電器，其特征在于，所述用于顯示所述可再充電的裝置中的電荷的裝置包括一組燈，所述燈提供對所述可再充電的裝置中的電荷的視覺指示。
50. —種充電器，其基本上如這里參照任一個或者多個附圖所描述的充電器。
51. —種可再充電的電動工具，其能夠通過充電器快速充電，所述可再充電的電動工具包括殼體；操作部分，其可相對于所述殼體運動；驅(qū)動裝置，其包括電機，可操作所述電機以使得所述操作部分相對于所述殼體運動；至少一個電容器能量存儲裝置，用于對所述驅(qū)動裝置供電；以及一個或者多個電端子，其與所述電容器電連接，以便接合充電器的相應的電接觸件，從而對所述電容器充電。
52. 根據(jù)權(quán)利要求51所述的可再充電的電動工具，其特征在于，所述至少一個電容器包括超電容器、超級電容器和偽電容器中的任何一種或多種。
53. 根據(jù)權(quán)利要求51或者52所述的可再充電的電動工具，其特征在于，所述操作部分包括緊固組件，用于保持操作元件，所述驅(qū)動裝置可使得所述緊固組件圍繞操作軸線旋轉(zhuǎn)。
54. 根據(jù)權(quán)利要求51到53中任一項權(quán)利要求所述的可再充電的電動工具，其特征在于，所述可再充電的電動工具還包括齒輪組件，其位于所述驅(qū)動裝置和所述操作部分之間。
55. 根據(jù)權(quán)利要求51到54中任一項權(quán)利要求所述的可再充電的電動工具，其特征在于，所述可再充電的電動工具適于使用根據(jù)權(quán)利要求 1到50中任一項權(quán)利要求所述的充電器來充電。
56. 根據(jù)權(quán)利要求51到54中任一項權(quán)利要求所述的可再充電的電動工具，其特征在于，所述電動工具是可再充電的螺絲起子。
57. —種可再充電的電動工具，其基本上如這里參照任一個或者多個附圖所描述的可再充電的電動工具。
58. —種可再充電的能量存儲組件，其用于與被供電的裝置結(jié)合使用，所述可再充電的能量存儲組件包括殼體，其適于與被供電的裝置連接并且與充電器連接；一個或者多個電端子，其被布置成與充電器的相應電接觸件和所述裝置的相應電接觸件接合；以及電容器，其設置在所述殼體中，并且與所述一個或者多個電端子連接，從而，所述電容器得到從所述充電器接收的能量充電，所述裝置通過所述一個或者多個電端子從所述電容器接收能量。
59. 根據(jù)權(quán)利要求58所述的可再充電的能量存儲組件，其特征在于，所述電容器包括超電容器、超級電容器和偽電容器中的任何一種或多種。
60. 根據(jù)權(quán)利要求58或者59所述的可再充電的能量存儲組件，其特征在于，所述可再充電的能量存儲組件適于使用根據(jù)權(quán)利要求1到50 中任一項權(quán)利要求所述的充電器來充電。
全文摘要
一種基于電容器(超電容器、超級電容器和偽電容器)的充電器(10)、可再充電的裝置(22)和與可再充電的電動工具結(jié)合使用的能量存儲組件。所述可再充電的裝置(22)包括存儲電容器(30)。充電器包括供應電容器(42)，其與電接觸件(46)電連接，當所述充電器與電源(40)連接時所述供應電容器被充電。在使用中，當所述可再充電的裝置安裝在所述充電器的接收器(16)上時，在所述供應電容器(42)中的任何電荷被迅速分布在所述供應電容器(42)和所述存儲電容器(30)之間。所述充電器包括安全互鎖開關(50)，所述開關僅僅在所述可再充電的裝置已經(jīng)接合所述電接觸件(46)之后才對所述充電器的電接觸件(46)供電。
文檔編號H02J1/00GK101449443SQ200780018215
公開日2009年6月3日申請日期2007年4月26日優(yōu)先權(quán)日2006年4月26日
發(fā)明者保羅·弗朗西斯·康納, 保羅·戴維斯, 保羅·米勒, 大衛(wèi)·利·斯克林肖, 本杰明·盧克·范德林德申請人:迪美科技控股有限公司

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