充电系统

授权公告号：CN104158234B

授权公告日：2018.01.26

专利权人：苏州宝时得电动工具有限公司

发 明 人：杜祥金 陈志

直流电动工具在各领域有着广泛的应用，其一大特点是通过电池包给电动工具供电，摆脱了交流电动工具的电缆的局限性，目前正在渐渐成为电动工具领域的主流。其电池包在使用一段时间后需要充电，充电时，需要使用专门配备的充电器，一般的充电器上设有能与电池包上外露的金属片相配合的插口，但是由于电池包上用于插接的缝较细，因此充电器上外露的金属片也非常细，以便能与电池包紧密插接，这就导致了拔插的时候必须要一手稳住充电器，一手握住电池包。这种设计存在一个问题，就是实践中，用户在更换电池时往往是在作业中，无法空出双手进行电池包的拔插，实际使用中略为不便。

发明内容：

该发明的目的是克服现有技术的缺陷，提供一种充电系统，该充电系统可在单手操作情况下实现将电池包插接到充电器上，以及将插接在充电器上的电池包取下。

为达到上述目的，该发明采用如下技术方案：

一种充电系统，包括电池包和充电器，充电器上具有用以插入电池包的插槽，其特征在于，还包括：

弹性件，设置于插槽和电池包之间，令电池包退出插槽；

卡扣部和弹性卡扣件，卡扣部设置于电池包上或者充电器上，弹性卡扣件对应卡扣部设置于充电器上或者电池包上，卡扣部和弹性卡扣件相卡扣锁紧电池包与充电器；

弹性卡扣件的主体朝向卡扣部自由延伸，其具有朝卡扣部自由延伸的自由端，自由端弯折形成卡勾；

卡扣部上具有与卡勾相卡扣的卡槽，卡槽整体偏心设置于弹性卡扣件的主体自由延伸方向的一侧，卡扣部上还具有令卡勾向卡槽所在的一侧偏转的导向面。

在一种具体实施方式中，卡扣部为凸起设置在电池包的侧壁上；

弹性卡扣件设置在充电器上，弹性卡扣件的下端固定连接于充电器上，其主体沿电池包插入插槽的相反方向朝卡扣部自由延伸，其上端为自由端，自由端朝向卡扣部弯折形成卡勾；卡扣部的上部具有与卡勾相卡扣的卡槽，卡扣部的下部具有令卡勾向卡槽所在的同一侧偏转的导向面。

在另一具体实施方式中，卡扣部为凸起设置在充电器的插槽的侧壁上；弹性卡扣件设置在电池包上，弹性卡扣件的上端固定连接于电池包上，其主体沿电池包插入插槽的方向朝卡扣部自由延伸，其下端为自由端，自由端朝向卡扣部弯折形成卡勾；卡扣部的下部具有与卡勾相卡扣的卡槽，卡扣部的上部具有令卡勾向卡槽所在的同一侧偏转的导向面。

导向面为斜面。斜面与弹性卡扣件的自由延伸方向相交并且沿自身长度方向斜向跨越弹性卡扣件的自由延伸方向两侧的区域。

充电系统还包括导向限位部，导向限位部具有朝向卡槽延伸的导向部，导向部与卡槽之间形成卡勾进入通道和卡勾退出通道。

卡槽为V型卡槽，导向部为与V型卡槽相对应的V型导向部。

V型卡槽的夹角大于V型导向部的夹角。弹性件为压簧。压簧上设有用以抵顶电池包的顶板。弹性卡扣件为弹簧钢丝。

在以上技术方案中，通过弹性件、卡扣部和弹性卡扣件，构成电池包锁定与释放机构，当需要将电池包插至充电器上时，通过人施加在电池包上的压力克服该弹性件的弹力，使得弹性卡扣件与卡槽相卡扣内，实现电池包的锁定；当需要将电池包从充电器上取下时，可以对电池包再次施加压力，使得弹性卡扣件自动退出卡槽，实现电池包的释放。相较于现有技术，本发明结构简单，单手操作即可实现电池包的锁定和释放，使用方便，制造成本较低。

具体实施方式：

参阅图1至图3，该发明提供一种用于电动工具的充电系统，其包括电池包1，充电器2，插槽3，卡扣部4，导向限位部5，弹性卡扣件6，弹性件7，通道8。卡扣部4包括右向面41，左导向面42，卡槽43。弹性卡扣件上设有卡勾61。

充电器2上具有用以插入电池包1的插槽3。弹性件7设置于插槽3和电池包1之间，令电池包1退出插槽3。

卡扣部4为凸起设置在电池包1的侧壁上，弹性卡扣件6设置在充电器2的插槽3的侧壁上，弹性卡扣件6的下端固定连接于充电器2上，其主体沿电池包1插入插槽3的相反方向朝卡扣部4自由延伸，其上端为自由端，自由端朝向卡扣部4弯折形成卡勾61。卡扣部4的上部具有与卡勾61相卡扣的卡槽43，卡扣部4的下部具有令卡勾61向卡槽43所在的同一侧偏转的右导向面41。卡槽43为优选的V型卡槽，但并不局限于此形状。充电系统还包括导向限位部5，导向限位部5与卡扣部4的卡槽43之间留有空隙，导向限位部5具有朝向卡槽43延伸的导向部，导向限位部5具有朝向卡槽延伸的导向部，导向部与卡槽43之间形成供卡勾61自由滑动的卡勾进入通道和卡勾退出通道，卡勾进入通道和卡勾退出通道构成通道8。导向部为与V型卡槽相对应的V型导向部。V型卡槽的夹角大于V型导向部的夹角，更有利于卡勾61进入和退出通道8。

卡扣部4的两侧分别设有右导向面41与左导向面42，卡勾61可以沿着上述二导向面自由滑动。本实施例中，右导向面41与左导向面42均为斜面，当然也可以为其他倾斜角度的表面，如弧面。右导向面41与弹性卡扣件6的自由延伸方向相交并且沿自身长度方向斜向跨越弹性卡扣件6的自由延伸方向左右两侧的区域。

弹性卡扣件6的一端固定连接在充电器2上，可以采用任意固定连接的手段。弹性卡扣件6的主体沿与电池包1插入方向相反的方向自由延伸，其另一端为自由端，并且形成可以钩挂在卡槽43内的形状。其他能够实现钩挂在卡槽43内的形状也都是可以的。

卡槽43整体偏心设置于弹性卡扣件6的主体自由延伸方向的右侧。卡扣部4的下部的右导向面41令卡勾61向卡槽43所在的右侧偏转。本实施例中，弹性卡扣件6选用弹簧钢丝。

弹性件7可固定连接于充电器2的插槽3的底部，用于在电池包1第一次受到压力插入时储存弹性势能，随后在第二次受到压力时释放弹性势能，将电池包1弹出。

弹性件7使用了压簧，也可以替换为其他任何具有相应弹性系数的装置。压簧的上部具有用以抵顶电池包的顶板。

图4展示了该发明充电系统的工作状态。第一状态描述的是电池包1受到向下的压力，向充电器2方向位移，但两者还是处于分离状态，此时弹性件7处于正常长度。第二状态中，由于持续受到向下的压力，电池包1刚好与充电器2接触，此时弹性件7还是处于正常长度，但已经到了临界点。当继续施加向下的压力，直到弹性卡扣件6接触到了卡扣部4的右导向面41的下端时，进入第三状态，此时弹性件7已开始发生形变，开始储存弹性势能。第四状态中，持续的向下压力已经使弹性卡扣件6发生了明显的弯曲变形，此时卡勾61已经顺着卡扣部4的外轮廓偏转滑动了一段距离，具体来说就是已经滑完了右导向面41的外围，偏转到达了进入通道8的临界点，此时的弹性件7是处于最低点，储存了最多的弹性势能。第五状态中，弹性卡扣件6依靠自身的弹性回复力，滑入通道8，卡勾61勾入卡槽43的最低点，向下的外力解除，加之导向限位部5的阻挡，此时的整个系统处于一个稳定的状态，电池包1和充电器的插接完成，开始充电，此时弹性件7储存的弹性势能稍稍释放，但还是处于明显压缩的状态。第六状态是当充电完成时，再次对电池包1施加向下的压力，由于弹性件7再次被压缩到最低点，此时弹性卡扣件6由于保持之前的高度，自动从卡槽43的最低点脱出，由于卡槽43的形状偏心设置于弹性卡扣件6的主体自由延伸方向的右侧，因此弹性卡扣件6不会沿着原路返回，而是继续沿之前的方向运动，偏转至通道8的左端，此时再解除外力，卡勾61将彻底脱离通道8，沿着左导向面42的外围继续滑动，此时弹性件7开始释放弹性势能，将电池包1自动弹出。随着电池包1的弹出，加之无重力之外的力作用，整个装置将瞬间恢复到上述第二状态，整个过程完成。

图1

图2

图3

图5 以卡扣部4为参考系，标出了上述全过程中卡勾61的位移路线。采用上述技术方案以后，由于全过程同一时刻，电池包会受到一个向下的压力，没有除重力之外的其他方向的外力，因此用户完全可以仅靠一只手完成整个过程，为用户的使用提供了方便。

将卡扣部4和弹性卡扣件6的位置互换后，也能够实现上述技术方案所达到的技术效果。具体地，在另一实施例中（图未示），卡扣部4和导向限位部5为凸起设置在充电器2的插槽3的侧壁上，弹性卡扣件6设置在电池包1上，弹性卡扣件6的上端固定连接于电池包1上，其主体沿电池包1插入插槽3的方向朝卡扣部4自由延伸，其下端为自由端，自由端朝向卡扣部弯折形成卡勾61；卡扣部4的下部具有与卡勾61相卡扣的卡槽43，卡扣部4的上部具有令卡勾61向卡槽43所在的同一侧偏转的导向面。

上述例中只为说明该发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解该发明的内容并据以实施，并不能以此限制该发明的保护范围，凡根据该发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在该发明的保护范围之内。

图4

图5