CN104577951A - 再启动保护装置及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明关于一种再启动保护装置及其方法，其中，该再启动保护装置安装于一电机装置之内，并包括：一开关模块与一再启动保护模块，其中，该再启动保护模块介于开关模块与该电机装置的马达之间，并可于电机装置再启动时阻止外部电源的电流的直接地流入马达；因此，使用者必须遵循着该再启动保护方法的步骤流程，才能够开启电机装置的电源；这样的方式能够有效地防止因电机装置的突然再启动所导致的无法预期的意外伤害的发生。

Description

再启动保护装置及其方法

技术领域

本发明关于一种保护模块，特别是指应用于电动工具的一种再启动保护装置。

背景技术

近年来，随着家电、水电、家具等大型居家用品卖场的兴起，许多家庭的小型工事，例如家具组装、小型冷气安装等工事，皆由家庭成员自行完成(DIY)，以省去雇用专业安装人员的费用。其中，电动工具(power tool)为家事DIY所不可或缺的手工具之一。

请参阅图1，现有的电动工具的立体图。通常，电动工具1’的动力来自于内建电池；然而，就高输出驱动力的电动工具1’而言，如图1所示，其动力来自于一外部电源2’；因此，于使用高输出驱动力的电动工具1’时，使用者须先将电动工具1’的电缆线13’连接至该外部电源2’，接着，使用者便可手持电动工具1’的握把部11’以将电动工具1’的输出部15’对准目标物，并透过按压电动工具1’的触发开关(trigger switch)12’以完成打钉、锁螺丝的工事。

继续地参阅图1，并请同时参阅图2，现有的电动工具的动力输出示意图。如图2所示，当使用者按压电动工具1’的触发开关(triggerswitch)12’时，外部电源2’的电力便可经过触发开关(triggerswitch)12’而耦合至电动工具1’内部的马达14’，以此方式驱动马达14’运转。然而，一般的电动工具1’的使用状况通常包含以下两种:

(1)对一些使用习惯差的使用者而言，他们经常以直接拔除电缆线13’的方式来结束电动工具1’之使用；因此，一旦该使用者将电缆线13’再度连接至该外部电源2’以欲再度使用该电动工具1’时，电动工具1’内部的马达14’会因为自外部电源2’得到电力供应而立即运转，进而造成电动工具1’输出部15’内的排钉射出，或者，造成电动工具1’输出部15’瞬间高速转动，进而导致一些无法预期的意外伤害的发生。

(2)若在使用者使用电动工具1’之时突然发跳电的情况，此时，一旦跳电的状况被排除并恢复供电时，电动工具1’内部的马达14’会因为自外部电源2’得到电力供应而立即运转，进而造成电动工具1’输出部15’内的排钉射出，或者，造成电动工具1’输出部15’瞬间高速转动，进而导致一些无法预期的意外伤害的发生。

经由上述，可以得知的是，于现有的各种电动工具内装设装置一组启动保护模块为刻不容缓的事；如此；通过此启动保护模块即可让外部电源的电力无法直接地输入至电动工具的马达，进而达到有效避免因电动工具的瞬间再启动(restart)所导致的无法预期的意外伤害的发生。有鉴于此，本发明的发明人极力加以研究发明，终于研发完成本发明之一种再启动保护装置。

发明内容

本发明的主要目的，在于提供一种再启动保护装置，用以安装于一电机装置之内，并介于该电机装置的开关模块与马达之间，如此，此再启动保护装置便能够于下列两种常见的电机装置的异常操作情况下，发挥其再启动保护的功效:

[情况一]使用者在没有事先将电机装置之开关模块切换至关闭(OFF)状态的情况下，就将电机装置的电缆线连接至外部电源；此时，本发明的再启动保护装置会阻断外部电源的电流，以防止电流直接流入电机装置的马达；以及

[情况二]若在使用者使用电机装置之时突然发跳电的情况，此时，一旦跳电的状况被排除并立即恢复供电时；此时，本发明的再启动保护装置会阻断外部电源的电流，以防止电流直接流入电机装置的马达。

为了达成本发明上述之目的，本发明的发明人提出了一种再启动保护装置，包括：

一开关模块，安装于一电机装置内并耦接一外部电源，并具有一电源端子、一第一输出端子与一第二输出端子，其中，该电源端子连接至该外部电源的一接线端；以及

一再启动保护模块，安装于该电机装置内并耦接该开关模块与该电机装置的一马达，并且该再启动保护模块具有：

一继电器线圈，其一端耦接至该第一输出端子，其另一端则耦接至该马达的一第一输入端；

一第一继电器开关，其一端耦接至该第二输出端子，其另一端则耦接至该马达的一第二输入端；及

一第二继电器开关，其一端耦接至该接线端与该电源端子，其另一端则耦接该第一输出端子与该继电器线圈；

其中，该马达的该第一输入端进一步耦接至该外部电源的一中性端。

如上所述的再启动保护装置，其中，该电机装置为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具、气动枪或吹风机。

如上所述的再启动保护装置，其中，所述的装配电动工具为电钻、电动扳手或电动螺丝起子。

如上所述的再启动保护装置，其中，该开关模块为游戏杆开关、滑动开关或拨动开关。

如上所述的再启动保护装置，其中，该开关模块的该电源端子与该第二输出端子构成一开关单元，且该开关单元为单刀切换；并且，该第一输出端子耦接至该电源端子以作为开关模块的一关闭感测件。

如上所述的再启动保护装置，其中，该马达的该第二输入端为一马达火线端，且该第一输入端为一马达零线端。

并且，为了达成本发明上述的目的，本发明的发明人还提出一种使用前述的再启动保护装置对电机装置所执行的再启动保护方法，包括以下步骤：

(1)切换该开关模块，使得开关模块的该电源端子耦接至该外部电源的该接线端并导通；此时，自外部电源的接线端所流出的电流经由开关模块的该第二输出端子而流入该再启动保护模块的该第一继电器开关，并受到该第一继电器开关的阻断；

(2)切换该开关模块，使得开关模块通过该电源端子与该第一输出端子的耦接而关闭；此时，自该外部电源的该接线端所流出的电流经由电源端子而流入该再启动保护模块的该继电器线圈，且该第一继电器开关与该第二继电器开关受到该继电器线圈的感应而自动切换到导通状态；以及

(3)切换该开关模块，使得开关模块通过该电源端子与该第二输出端子的耦接而导通；此时，自该外部电源的该接线端所流出的电流经由该第二输出端子与该第一继电器开关而流入该电机装置的该马达的该第二输入端，并且自该外部电源的该接线端所流出的电流同时经由该第二继电器开关与该继电器线圈而流入该马达的该第一输入端，进而使得马达开始运转。

如上所述的再启动保护方法，其中，该再启动保护装置于该步骤(2)之中形成一第一输出回路，使得自该外部电源的该接线端所流出的电流流动于该第一输出回路之中。

如上所述的再启动保护方法，其中，该再启动保护装置于该步骤(3)之中形成一第二输出回路，使得自该外部电源的该接线端所流出的电流流动于该第二输出回路之中

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

本发明的再启动保护装置及其方法能够有效地防止因电机装置的突然再启动所导致的无法预期的意外伤害的发生。

附图说明

图1为现有的一种电动工具的立体图；

图2为现有的电动工具的动力输出示意图；

图3为本发明的一种再启动保护装置的方块架构图；

图4为再启动保护装置的电路架构图；

图5为使用该启动保护装置对电机装置执行再启动保护的方法的的方法流程图；

图6A至图6D为再启动保护装置的电路作动图；以及

图7为再启动保护装置的第二电路架构图。

图中主要符号说明：

1：再启动保护装置            2：外部电源

3：电机装置                  11：开关模块

112：电源端子                111：第一输出端子

113：第二输出端子            21：接线端

31：马达                     121：继电器线圈

122：第一继电器开关          123：第二继电器开关

22：中线端                   S01～S03方法步骤

现有技术：

1’：电动工具                2’：外部电源

13’：电缆线                 11’：握把部

15’：输出部                 12’：触发开关

14’：马达

具体实施方式

为了能够更清楚地描述本发明所提出的一种再启动保护装置，以下将配合图式，详尽说明本发明的较佳实施例。

请参阅图3，本发明的一种再启动保护装置的方块架构图；并且，请同时参阅图4，再启动保护装置的电路架构图。如图3与图4所示，本发明的再启动保护装置1安装于一电机装置3之内，并介于电机装置3的开关模块11与马达31之间。特别地，于本发明之中，该开关模块11，例如游戏杆开关(rocker switch)、滑动开关(slide switch)或者拨动开关(toggle switch)，其具有3个端子，分别为一电源端子112、一第一输出端子111与一第二输出端子113；其中，该接地端子电源端子112连接至外部电源2的一接线端(line terminal)21。

继续地，该再启动保护模块12安装于该电机装置3内并同时耦接开关模块11与电机装置3的马达31，并具有：一继电器线圈(relaycoil)121、一第一继电器开关(relay switch)122与一第二继电器开关(relay switch)123。如图所示，继电器线圈121的一端耦接至该第一输出端子111，其另一端则耦接至马达31的一第一输入端，即，零线端(neutral terminal)。另，第一继电器开关122，其一端耦接至该第二输出端子113，其另一端则耦接至该马达31的一第二输入端，即，火线端(live terminal)。并且，第二继电器开关123的一端耦接至该接线端21与该电源端子112，其另一端则耦接该第一输出端子111与该继电器线圈121。再者，该马达31的第一输入端进一步耦接至该外部电源2的一中性端(neutral terminal)21。

如此，通过图4所示的电路连接方式，则本发明的再启动保护装置1便能够于开关模块11与马达31之间发挥其再启动保护的功效。于此，必须补充说明的是，本发明所述的电机装置3，特别是指高危险性的手持工具，其可以是金属切削电动工具(例如电锯)、研磨电动工具(例如砂轮机)、装配电动工具、气动枪、或者吹风机；并且，更进一步地说明，装配电动工具可以是电钻、电动扳手或者电动螺丝起子。

进一步地，为了强调本发明的再启动保护装置的功效，以下将配合控制方法流程图以及作动图来加以说明。请参阅图5，使用再启动保护装置对电机装置执行的再启动保护方法的流程图；并且，请同时参阅图6A、图6B、图6C与图6D，再启动保护装置的电路作动图。当使用者使用装设有本发明的再启动保护装置1的电机装置3执行工事时，该再启动保护装置1即会启动如图5所示之保护流程：

首先，当开关模块11处于关闭(turn off)状态时，此时，如图6A的虚线表示，再启动保护装置1的电路不会流经任何电流。继续地，如图5的步骤(S01)，使用者切换使得开关模块11，使得开关模块11的该电源端子112耦接至该外部电源2的该接线端21并导通(turnon)；此时，如图6B的实线所示，自外部电源2的接线端21所流出的电流经由开关模块11的该第二输出端子113而流入该再启动保护模块12的该第一继电器开关122，并受到该第一继电器开关122的阻断；如此方式，即可避免电流于开关模块11开启时直接进入电机装置3内。

接着，如图5的步骤(S02)，使用者必须再次地切换开关模块11，使得开关模块11通过该电源端子112与该第一输出端子111的耦接而关闭(turn off)；此时，如图6C的实线所示，自该外部电源2的该接线端21所流出的电流经由电源端子111而流入该再启动保护模块12的该继电器线圈121，且该第一继电器开关122与该第二继电器开关123受到该继电器线圈121的感应而自动切换到导通状态。于此，必须补充说明的是，如图6C的所示电流路径称为输出回路(一)。

最后，如图5的步骤(S03)，使用者必须再次地切换开关模块11，使得开关模块11通过该电源端子112与该第二输出端子113的耦接而导通；此时，如图6D的实线所示，自外部电源2的接线端21所流出的电流经由第二输出端子113与第一继电器开关122而流入电机装置3的马达31的第二输入端(火线端)，并且自外部电源2的接线端21所流出的电流同时经由第二继电器开关123与继电器线圈121而流入马达31的第一输入端(零线端)，进而使得马达31开始运转。于此，必须补充说明的是，如图6C所示的电流路径称为输出回路(二)。如此，通过图4的电路连接方式以及图5的控制流程，则可使得本发明的再启动保护装置1能够于下列两种常见的电机装置3的异常操作情况下，发挥其再启动保护的功效：

[情况一]使用者在没有事先将电机装置3的开关模块11切换至关闭(OFF)状态的情况下，就将电机装置3的电缆线连接至外部电源2；此时，本发明的再启动保护装置1会阻断外部电源2的电流，以防止电流直接流入电机装置3的马达31；

[情况二]若在使用者使用电机装置3之时突然发跳电的情事，此时，一旦跳电的状况被排除并立即恢复供电时；此时，本发明的再启动保护装置1会阻断外部电源2的电流，以防止电流直接流入电机装置3的马达31。

如此，由于本发明的再启动保护装置能够上述两种情况下阻止外部电源的电流的直接地流入马达，使用者必须遵循着该如图5所示的再启动保护方法的步骤流程，才能够使得电流通过输出回路(一)与输出回路(二)而流入电机装置，进而启动电机装置的电源；这样的方式能够有效地防止因电机装置之突然再启动所导致的无法预期的意外伤害的发生。

虽然图3与图4已经揭示本发明的再启动保护装置1的方块架构图与电路架构图，然，并非以此限制该再启动保护装置1之实施态样。请参阅图7，该再启动保护装置的第二电路架构图，于图7之中，该开关模块11的电源端子112与第二输出端子113构成一开关单元11，且该开关单元11为单刀切换；并且，该第一输出端子111耦接至该电源端子112以作为开关模块11的一关闭感测件。

再者，须加以强调的是，虽然图4与图7的控制架构可由纯电子组件构成，但是，由于手持工具的开关为机械结构，因此，若以纯电子组件构成本发明的再启动保护装置，则必须再增加计电源、讯号转换等等电路，将导致成本增加；此外，相较于由纯电子组件所组成的控制架构，由机械结构所组成的控制架构(即，本案之再启动保护装置架构)具有较高的稳定性以及较低的材料成本。

以上实施例仅为本发明的示例性实施例，不用于限制本发明，本发明的保护范围由权利要求书限定。本领域技术人员可以在本发明的实质和保护范围内，对本发明做出各种修改或等同替换，这种修改或等同替换也应视为落在本发明的保护范围内。

Claims (9)

1.一种再启动保护装置，其特征在于，包括：

一开关模块，安装于一电机装置内并耦接一外部电源，并具有一电源端子、一第一输出端子与一第二输出端子，其中，该电源端子连接至该外部电源的一接线端；以及

一再启动保护模块，安装于该电机装置内并耦接该开关模块与该电机装置的一马达，并且该再启动保护模块具有：

一继电器线圈，其一端耦接至该第一输出端子，其另一端则耦接至该马达的一第一输入端；

一第一继电器开关，其一端耦接至该第二输出端子，其另一端则耦接至该马达的一第二输入端；及

一第二继电器开关，其一端耦接至该接线端与该电源端子，其另一端则耦接该第一输出端子与该继电器线圈；

其中，该马达的该第一输入端进一步耦接至该外部电源的一中性端。

2.根据权利要求1所述的再启动保护装置，其特征在于，其中，该电机装置为金属切削电动工具、研磨电动工具、装配电动工具、气动枪或吹风机。

3.根据权利要2所述的再启动保护装置，其特征在于，其中，所述的装配电动工具为电钻、电动扳手或电动螺丝起子。

4.根据权利要求1所述的再启动保护装置，其特征在于，其中，该开关模块为游戏杆开关、滑动开关或拨动开关。

5.根据权利要求1所述的再启动保护装置，其特征在于，其中，该开关模块的该电源端子与该第二输出端子构成一开关单元，且该开关单元为单刀切换；并且，该第一输出端子耦接至该电源端子以作为开关模块的一关闭感测件。

6.根据权利要求1所述的再启动保护装置，其特征在于，其中，该马达的该第二输入端为一马达火线端，且该第一输入端为一马达零线端。

7.一种使用权利要求1所述的再启动保护装置对一电机装置所执行的再启动保护方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)切换该开关模块，使得开关模块的该电源端子耦接至该外部电源的该接线端并导通；此时，自外部电源的接线端所流出的电流经由开关模块的该第二输出端子而流入该再启动保护模块的该第一继电器开关，并受到该第一继电器开关的阻断；

(2)切换该开关模块，使得开关模块通过该电源端子与该第一输出端子的耦接而关闭；此时，自该外部电源的该接线端所流出的电流经由电源端子而流入该再启动保护模块的该继电器线圈，且该第一继电器开关与该第二继电器开关受到该继电器线圈的感应而自动切换到导通状态；以及

(3)切换该开关模块，使得开关模块通过该电源端子与该第二输出端子的耦接而导通；此时，自该外部电源的该接线端所流出的电流经由该第二输出端子与该第一继电器开关而流入该电机装置的该马达的该第二输入端，并且自该外部电源的该接线端所流出的电流同时经由该第二继电器开关与该继电器线圈而流入该马达的该第一输入端，进而使得马达开始运转。

8.根据权利要求7所述的再启动保护方法，其特征在于，其中，该再启动保护装置于该步骤(2)之中形成一第一输出回路，使得自该外部电源的该接线端所流出的电流流动于该第一输出回路之中。

9.根据权利要求7所述的再启动保护方法，其特征在于，其中，该再启动保护装置于该步骤(3)之中形成一第二输出回路，使得自该外部电源的该接线端所流出的电流流动于该第二输出回路之中。