CN101958610A - 电动工具及其马达 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种电动工具及其马达。所述马达包括换向器、共用碳刷、至少两选择碳刷对应不同的马达输出速度，所述马达还包括至少两个直流电源，和连接碳刷与电源的开关装置，通过开关装置导通共用碳刷与不同的选择碳刷及相应的电源组合，可以获得不同的马达输出速度，当开关装置使得所述电源串联且导通共用碳刷与高速用碳刷时，所述马达将以高输出，当开关装置使得电源并联且导通共用碳刷与低速用碳刷时，所述马达将以低速输出。通过开关装置选择不同的碳刷及相应的电源组合，获得不同的马达输出速度，可减小后接齿轮箱的级数，从而减小在齿轮箱上的损耗。而且，当需要马达输出低速时，多个电源并联使用可增加马达的有效工作时间，提高其使用寿命。

Description

电动工具及其马达
技术领域
本发明涉及一种电动工具。
背景技术
一般地，马达输出轴通常接多级齿轮减速，以使得马达可适用于不同的速度场合。如电钻在钻孔时，要求较大的输出转速，而当电钻在拧螺丝时，要求相对较小的输出转速。然而，现有的通过多级齿轮减速的方式，通过齿轮箱损耗的能量较多，与现阶段提倡的节能趋势不一致。
为此，本发明旨在提供一种可改善上述问题的马达和电动工具。
发明内容
本发明提供的直流马达，包括换向器、共用碳刷、至少两选择碳刷，所述马达还包括至少两个直流电源，和连接所述碳刷与电源的开关装置，通过开关装置导通所述共用碳刷与不同的选择碳刷及相应的电源组合，可以获得不同的马达输出速度。
本发明进一步的改进在于，所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，当开关装置使得所述电源串联且导通所述共用碳刷与高速用碳刷时，所述马达将以高速输出，当开关装置使得所述电源并联且导通所述共用碳刷与低速用碳刷时，所述马达将以低速输出。
本发明进一步的改进在于，所述开关装置包括三个单刀双掷开关，每一开关包括两个触点和一触片，其中第一开关的一触点与一电源的正极相接，触片的固定端与另一电源的正极相接，第二开关的一触点与所述一电源的正极相接，另一触点与所述一电源的负极和共用碳刷的联结点相连，触片的固定端与所述另一电源的负极相接，第三开关的两触点分别与低速碳刷和高速碳刷相接，触片的固定端与所述另一电源的正极相接。
本发明进一步的改进在于，所述三开关的触片通过连杆连在一起。
本发明进一步的改进在于，所述电源的电压相等。
本发明进一步的改进在于，所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，当开关装置使得所述电源串联且与所述共用碳刷与高速用碳刷导通时，所述马达以高速输出，当开关装置使得所述共用碳刷和低速用碳刷与其中一电源导通时，所述马达以低速输出。
本发明进一步的改进在于，所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，所述电源包括较大电压值电源和较小电压值电源，所述开关装置可选择性地导通所述共用碳刷、较大电压值电源、和高速用碳刷，或导通所述共用碳刷、较小电压值电源、和低速用碳刷。
本发明进一步的改进在于，所述开关装置为联动开关，连接于所述电源与选择碳刷之间。
本发明进一步的改进在于，所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，所述电源的电压值不相等，所述开关装置可选择性地导通所述共用碳刷、其中任一电源、和任一选择碳刷。
本发明还提供一种电动工具，所述电动工具包括如上所述的直流马达。
本发明所举实施例具有的有益效果在于：通过开关装置选择不同的碳刷及相应的电源组合来获得不同的马达输出速度，可减小后接齿轮箱的级数，从而减小在齿轮箱上的损耗。而且，当需要马达输出低速时，多个电源并联使用可增加马达的有效工作时间，提高其使用寿命。
为了能更进一步了解本发明的特征以及技术内容，请参阅以下有关本发明的详细说明与附图，然而所附图仅提供参考与说明用，并非用来对本发明加以限制。
附图说明
附图中：
图1是本发明第一实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图；
图2是本发明第二实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图；
图3是本发明第三实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图；
图4是本发明第四实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图；
图5是本发明第五实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图；
图6是本发明第六实施例的马达的换向器、碳刷、电源、开关装置等的连接关系示意图。
具体实施方式
下面结合附图，通过对本发明的具体实施方式详细描述，将使本发明的技术方案及其他有益效果显而易见。
下面将结合图1至图6对本发明的实施例进行阐述。
请参阅图1，一种直流马达，包括换向器C，用于与换向器C滑动接触的共用碳刷B1、低速用碳刷B2、及高速用碳刷B3，两个直流电源U1、U2，开关装置连接所述碳刷与电源。所述换向器C固定于马达输出轴P上，包括若干个相互间隔的换向片，相邻换向片间连有绕组(未标示)。在本实施中，所述两直流电源U1、U2的电压相等。
所述开关装置包括三个单刀双掷开关K1、K2、K3，每一开关包括两个触点和一触片，其中第一开关K1的第一触点S11与第一电源U1的正极相接，触片的固定端与第二电源U2的正极相接，触片的自由端用于选择性地连接触点S11或触点S12；第二开关K2的第二触点S22与第一电源U1的正极相接，第一触点S21与第一电源U1的负极和共用碳刷B1的联结点相连，触片的固定端与第二电源U2的负极相接；第三开关K3的两触点S31、S32分别与低速用碳刷B2和高速用碳刷B3相接，触片的固定端与所述第二电源U2的正极相接。所述三开关K1、K2、K3的触片通过连杆(图中虚线所示)连在一起，即通过推动连杆，可改变三开关的触片自由端的选择状态。
当通过推动连杆使得所述三开关K1、K2、K3的触片自由端与第一触点S11、S21、S31相接时，所述电源U1、U2并联，所述共用碳刷B1与低速用碳刷B2通过换向器和绕组与电源U1、U2导通，所述马达输出轴P将以低速旋转；当通过推动连杆使得所述三开关K1、K2、K3的触片自由端与第二触点S12、S22、S32相接时所述电源U1、U2串联，所述共用碳刷B1与高速用碳刷B3连接，所述马达输出轴P将以高速旋转。
在上述实施例中，通过开关装置可选择不同的碳刷及相应的电源组合，而获得不同的马达输出速度，这样，可减小后接齿轮箱的级数，从而减小在齿轮箱上的损耗。而且，当需要马达输出低速时，电源U1、U2并联使用可增加马达的有效工作时间，提高其寿命。
请参阅图2，可以理解地，所述开关装置可以为一联动开关K，所述电源U1、U2的正极连接至共用碳刷B1，负极通过联动开关K分别与低速用碳刷B2和高速用碳刷B3相连，所述联动开关K选择性地导通电源U1与高速用碳刷B3，或电源U2与低速用碳刷B2，本实施例中电源U1的电压值大于电源U2的电压值。
请参阅图3，可以理解地，所述开关装置可以为两联动开关K1、K2，通过所述两联动开关K1、K2的配合可选择性地导通其中一电源与其中一碳刷，如导通电源U1与高速用碳刷B3、电源U2与低速用碳刷B2、电源U1与低速用碳刷B2、或电源U2与高速用碳刷B3，从而可输出更多级别的速度，而且，当其中一电源用完之后，可方便地切换至另一电源。
请参阅图4，可以理解地，所述开关装置还可以为一个单刀双掷开关K，连接于两电源U1、U2与低速用碳刷B2之间，当所述开关K的触片连接至第一触点S1时，电源U1与低速用碳刷B2导通，马达输出轴将以低速运转；当所述开关K的触片连接至第二触点S2时，电源U1与电源U2串联并与高速用碳刷B3连接，马达输出轴将以高速运转。
请参阅图5，可以理解地，所述开关装置还可以为两普通的单刀单掷开关K1、K2和一个单刀双掷开关K3，两普通开关K1、K2分别与电源U1、U2串联，所述单刀双掷开关K3的两触点S1、S2分别连接至低速用碳刷B2和高速用碳刷B3。通过所述开关K1、K2、K3的配合可选择性地导通电源U1与高速用碳刷B3、电源U2与低速用碳刷B2、电源U1与低速用碳刷B2、或电源U2与高速用碳刷B3。
请参阅图6，可以理解地，所述开关装置还可以为一个单刀双掷开关K1和一个联动开关K2，单刀双掷开关K1连接于两电源U1、U2及共用碳刷B1之间，所述联动开关K2包括四个触点S1～S4，其中三个触点S1、S2、S3分别连接至低速用碳刷B2、高速用碳刷B3及其中一电源U1连接，触片的中间连接端与另一电源U2连接，触片的两自由端用于选择性地与两触点连接，通过所述开关K1、K2的配合可选择性地导通电源U1、U2与高速用碳刷B3，或电源U2与低速用碳刷B2。
可以理解地，上述描述只是本发明的举例，不应理解为限制本发明，如电源不限制为两个，还可以是三个，四个等，碳刷还可以是四个、五个等等，通过不同的碳刷组合和相应的电源组合，可以使马达输出各种不同的速度。
以上所述，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案和技术构思作出其他各种相应的改变和变形，而所有这些改变和变形都应属于本发明的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种直流马达，包括换向器、共用碳刷、至少两选择碳刷，其特征在于：所述马达还包括至少两个直流电源，和连接所述碳刷与电源的开关装置，通过所述开关装置导通所述共用碳刷与不同的选择碳刷及相应的电源组合，可以获得不同的马达输出速度。
2.如权利要求1所述的直流马达，其特征在于：所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，当开关装置使得所述电源串联且导通所述共用碳刷与高速用碳刷时，所述马达将以高速输出，当开关装置使得所述电源并联且导通所述共用碳刷与低速用碳刷时，所述马达将以低速输出。
3.如权利要求2所述的直流马达，其特征在于：所述开关装置包括三个单刀双掷开关，每一开关包括两个触点和一触片，其中第一开关的一触点与一电源的正极相接，触片的固定端与另一电源的正极相接，第二开关的一触点与所述一电源的正极相接，另一触点与所述一电源的负极和共用碳刷的联结点相连，触片的固定端与所述另一电源的负极相接，第三开关的两触点分别与低速碳刷和高速碳刷相接，触片的固定端与所述另一电源的正极相接。
4.如权利要求3所述的直流马达，其特征在于：所述三开关的触片通过连杆连在一起。
5.如权利要求2所述的直流马达，其特征在于：所述电源的电压相等。
6.如权利要求1所述的直流马达，其特征在于：所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，当开关装置使得所述电源串联且与所述共用碳刷与高速用碳刷导通时，所述马达以高速输出，当开关装置使得所述共用碳刷和低速用碳刷与其中一电源导通时，所述马达以低速输出。
7.如权利要求1所述的直流马达，其特征在于：所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，所述电源包括较大电压值电源和较小电压值电源，所述开关装置可选择性地导通所述共用碳刷、较大电压值电源、和高速用碳刷，或导通所述共用碳刷、较小电压值电源、和低速用碳刷。
8.如权利要求7所述的直流马达，其特征在于：所述开关装置为联动开关，连接于所述电源与选择碳刷之间。
9.如权利要求1所述的直流马达，其特征在于：所述马达包括两个选择碳刷分别对应低速和高速，所述电源的电压值不相等，所述开关装置可选择性地导通所述共用碳刷、其中任一电源、和任一选择碳刷。
10.一种电动工具，其特征在于：所述电动工具包括如权利要求1至9任一项所述的直流马达。
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