CN105619342B - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电动工具，至少具有一螺丝批模式，电动工具包括：电源；输出轴，在螺丝批模式时仅以第一轴线为轴转动；电机；输出设定组件，在螺丝批模式时供用户设置输出轴的最大输出扭矩；输出控制组件，在螺丝批模式时根据输出设定组件的设定控制输出轴的最大输出扭矩；输出设定组件包括：操作件，供用户进行操作；控制信号装置，根据用户对操作件的不同设定产生不同的控制信号；输出控制组件包括：控制开关，控制电源是否为电机供电；控制器，至少具有一个扭矩控制模式；在扭矩控制模式中，控制器控制控制开关在电机的电流达到与控制信号对应的电流阈值时使电机断电。本发明的电动工具分别具有电锤、电钻和螺丝批三种模式。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种可以作为螺丝批、电钻、电锤使用的多功能电动工具。

背景技术

随着社会的发展，电动工具的使用越来越广泛，同时人们对电动工具的性能要求也越来越高。作为一种电锤，其通常具有锤钻档和钻档两种模式，在锤钻档模式下，电锤的冲击系统给输出轴提供轴向的冲击力，同时输出轴在齿轮的带动下作自转运动，从而可以在较硬的基材如混凝土上钻孔；在钻档模式下，输出轴仅以自转运动工作，此时它以其最大扭矩输出，用户不能调节。但在某些工况下，用户可能需要用到小扭矩，来控制螺钉拧入的状态，这个时候，普通电锤因为没有扭力调节功能，只能靠用户自己的感觉来操作，十分不便。

发明内容

为解决现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种具有多种模式的电动工具，该电动工具能够调节输出扭矩。

为了实现上述目标，本发明采用如下的技术方案：

一种电动工具，至少具有一螺丝批模式，电动工具包括：

电源；

输出轴，在螺丝批模式时仅以第一轴线为轴转动；

电机，能驱动输出轴转动；

输出设定组件，在螺丝批模式时供用户设置输出轴的最大输出扭矩；

输出控制组件，在螺丝批模式时根据输出设定组件的设定控制输出轴的最大输出扭矩；

输出设定组件包括：

操作件，供用户进行操作；

控制信号装置，根据用户对操作件的不同设定产生不同的控制信号；

输出控制组件包括：

控制开关，控制电源是否为电机供电；

控制器，至少具有一个扭矩控制模式；

在扭矩控制模式中，控制器控制控制开关在电机的电流达到与控制信号对应的电流阈值时使电机断电。

进一步地，电动工具还具有一电锤模式，输出轴在电锤模式时以第一轴线为轴转动的同时沿第一轴线方向往复运动；

控制器至少还具有一个堵转控制模式，在堵转控制模式中，控制器仅在电机的电流达到设定的堵转电流阈值时使电机断电；

电动工具还包括：

模式检测组件，用于检测电动工具的模式；

模式检测组件包括：

检测信号装置，至少在输出轴处于电锤模式时输出使控制器处于堵转控制模式的反馈信号。

进一步地，电动工具还具有一电钻模式，输出轴在电钻模式时仅以第一轴线为轴转动，控制器在电钻模式时处于堵转控制模式。

进一步地，控制开关包括一半导体开关，模式检测组件包括一霍尔元件。

进一步地，堵转电流阈值大于所有控制信号对应的电流阈值。

本发明还提出另一种电动工具，其包括：

外壳；

电源；

输出轴，能以第一轴线为轴转动或者以第一轴线为轴转动同时沿第一轴线方向往复运动；

电机，驱动输出轴；

传动装置，在电机与输出轴之间实现传动；

操作件，能相对外壳转动或滑动；

控制信号装置，包括：连接件，该连接件能被操作件所接触并随着操作件移动而改变位置；

控制器，根据控制信号装置中连接件的位置控制电机的转速；

其中，控制信号装置和控制器均容纳在外壳中，控制器与控制信号装置电连接，电源与电机电连接，在电源和电机之间至少具有一个能被控制器控制而使电源与电机之间连通或断开的控制开关。

进一步地，操作件与外壳转动连接，控制信号装置为一滑动端电连接至控制器的可变电阻器。

进一步地，电动工具还包括：

磁性件，能在第一轴线方向与输出轴同步运动；

霍尔元件，容纳在外壳中能探测到磁性件的位置；

其中，霍尔元件与控制器电连接。

进一步地，电动工具为电锤，传动装置还包括：

能驱动输出轴沿第一轴线往复运动的活塞杆，

磁性件设置于活塞杆。

进一步地，电动工具为电锤，外壳包括：前把手部、后把手部以及连接它们的主体部；电源为电池，前把手部形成有容纳电源的电池仓。

本发明的有益之处在于：本发明的电动工具具有电锤、电钻和螺丝批三种工作模式，在螺丝批模式时，该电动工具能够调节输出轴的输出扭矩，实现电动工具的多功能化。

附图说明

图1所示为本发明的电动工具的结构立体图；

图2所示为图1中的电动工具去掉部分外壳后的部分内视图；

图3所示为图2中的电动工具的剖视图；

图4所示为本发明电动工具的控制电路图；

图5所示为图1中的操作件的结构示意图；

图6所示为图2中的可变电阻器63的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

本发明提出一种新型的电动工具，该电动工具具有多种模式，可以分别作为螺丝批、电锤或者电钻使用，实现一机多用的目的。图1所示为本发明的电动工具的结构立体图；图2所示为图1中的电动工具去掉部分外壳后的部分内视图。请一并参照图1和图2，本发明的电动工具1包括：外壳10、电源20、电机30、传动装置（图未标）、输出轴50和主开关15，其中、电源20、电机30、传动装置和输出轴50设置于外壳10内。

外壳10为电动工具1的主体部13分，其包括：前把手部11、后把手部12以及主体部13。当该电动工具1为直流类电动工具1时，电源20对应的为电池，则前把手部11除了作为副把手使用，同时，其内部还能形成一电池仓，用于收容该电池，该电池可以通过前把手部11远离主体部13的一端的开口部分插入到前把手部11内 ，并与前把手部11内的工具端子（图未示）形成电连接，给电动工具1供电。后把手部12用于形成用于握持电动工具1的主把手，该后把手部12与前把手部11大致平行，且位于主体部13的同一侧，这样可以双手握持该电动工具1。主体部13将前把手部11和后把手部12连接为一个整体，其内部用于收容电机30、传动装置等。

电源20与电机30电连接，如上述，该电源20优选为电池，当然可以理解的，根据实际需要，电源20也可以为外界的市电网。电机30用于将电源20的电能转化成动能，以驱动传动装置，从而驱动输出轴50以第一轴线L为轴转动。在本实施例中，电机30还具有一个输出齿轮31，输出齿轮31的中心轴线平行于第一轴线L。

传动装置用于在电机30和输出轴50之间实现传动，当其驱动输出轴50仅以第一轴线L为轴转动时，可以实现电动工具1的电钻模式或者螺丝批模式；当其驱动输出轴50在转动的同时冲击驱动输出轴50时，可以实现电动工具1的电锤模式。图3所示为图2中的电动工具的剖视图。请一并参照图1至图3，传动装置包括：转动传递组件、冲击传递组件和离合组件。

转动传递组件用于驱动输出轴50转动，其包括中心轴41、第一齿轮42。其中，中心轴41具有一个与第一轴线L平行的第二轴线，其能以第二轴线为轴转动。第一齿轮42套设于中心轴41上，与中心轴41固定连接，第一齿轮42与电机30的输出齿轮31啮合，能在输出齿轮31的驱动下转动，从而带有中心轴41同步转动。中心轴41远离第一齿轮42的一端还设有第二齿轮43，该第二齿轮43可以与中心轴41一体成型，也可以单独形成并套设于中心轴41上。为了实现转动驱动输出轴50，输出轴50处还具有一个与其同步转动的第三齿轮51，该第三齿轮51与中心轴41上的第二齿轮43啮合，从而能够将动力传递至输出轴50，使输出轴50以第一轴线L为轴转动。

冲击传递组件包括：气缸44、活塞杆45和锤体46。活塞杆45部分收容于气缸44内，能相对气缸44沿第一轴线L往复运动，当其往复运动时能够带动设置于气缸44内的锤体46一边运动。为了实现冲击驱动输出轴50，在气缸44内还设有与输出轴50在第一轴线L方向上位置固定的锤砧52，锤砧52与锤体46配合，锤体46在活塞的驱动下向靠近或者远离锤砧52的方向运动时，能够反复的冲击锤砧52，从而带动输出轴50一并沿着第一轴线L方向做冲击运动。

离合组件用于驱动冲击传递组件是否冲击输出轴50，其包括：外啮合齿轮47和摆杆轴承48。外啮合齿轮47套设于中心轴41上，并与中心轴41固定连接，且始终与中心轴41同步转动。摆杆轴承48的摆杆481与活塞杆45连接，当摆杆481摆动时，能带动活塞杆45相对气缸44做往复运动。为了实现摆杆481的摆动，在外壳10上还设有一个模式选择钮14，该模式选择钮14至少具有第一位置和第二位置，当其位于第一位置时，其能驱动摆杆轴承48与外啮合齿轮47啮合，从而使得摆杆481发生摆动，驱动活塞杆45往复运动，此时输出轴50沿第一轴线L方向做冲击运动，同时还以第一轴线L为轴转动，从而实现电锤模式；当其位于第二位置时，其能驱动摆杆轴承48与外啮合齿轮47脱离啮合，从而摆杆轴承48的摆杆481不能摆动，从而活塞杆45不做往复运动，输出轴50此时只转动而不做冲击运动，这时可实现螺丝批模式或者电钻模式。

图4所示为本发明电动工具的控制电路图，请一并参照图4，主开关15设置于外壳10上，用于启动电机30，该主开关15与一变阻器16连接，通过控制该变阻器16接入的电阻不同调节电机30的转速，实现软启动电机30。

为了分别实现电动工具1的三种不同模式，本发明的电动工具1还包括：输出设定组件、输出控制组件。

输出设定组件用于在电动工具1处于螺丝批模式时供用户设置输出轴50的最大输出扭矩，其包括：操作件61、控制信号装置62。操作件61，用于供用户直接操作以设定输出轴50的输出扭矩，具体的，该操作件61可以相对外壳10构成转动或者滑动，当转动或者滑动到不同位置时，实现对输出轴50的输出扭矩的调节，使电动工具1处于螺丝批模式的不同档位上。图5所示为图1中的操作件的结构示意图，请一并参照图5，优选的，该操作件61为与外壳10构成转动连接的操作环，该操作环在转动时能够位于不同的档位上，其至少包括多个具有限制输出扭矩的档位和一个能够输出最大扭矩的档位。控制信号装置62，根据用户对操作件61的不同档位的设定产生不同的控制信号。图6所示为图2中的可变电阻器63的结构示意图，请一并参照图6，具体的，该控制信号装置62为与操作件61联动的可变电阻器63，该可变电阻器63设置于外壳10内部。为了实现联动，该可变电阻器63上设有一个与其滑动端631连接的连接件632，该连接件632能被操作件61接触并随着操作件61移动而改变位置，优选的，该连接件632远离滑动端631的一端伸入到设置于操作件61上的导轨611中，该导轨611沿操作件61的外壁延伸，导轨611的两端的连线与第一轴线L形成一个大于0度小于90度的夹角，这样当操作件61转动时，连接件632带动滑动端631一并沿直线移动，从而改变可变电阻器63的电阻值，从而产生不同的控制信号。作为优选方案，操作件61的内壁上还设有使其位于不同档位上的限位结构612。

输出控制组件用于在电动工具1处于螺丝批模式时根据输出设定组件的设定控制输出轴50的最大输出扭矩，其包括：控制开关71和控制器72。控制开关71位于电源20和电机30之间，用于控制电源20是否为电机30供电。控制器72用于控制控制开关71连通或者断开电源20与电机30，其还与控制信号装置62连接，具有扭矩控制模式和堵转控制模式，当位于扭矩控制模式时，能够根据连接件632的位置不同所对应的可变电阻器63的阻值控制电机30的转速。具体的，该控制器72为一个MCU，设置于外壳10内的一个PCB板上，控制开关71包括一个半导体开关，优选为FET。当电动工具1处于螺丝批模式时，通过调节操作件61使其位于不同的限制输出扭矩的档位上，控制信号装置62发出相应的控制信号，控制信号对应相应的电流阈值，此时控制器72处于扭矩调节模式，其通过不断的检测电机30的电流使电机30的电流控制电流阈值内，一旦当电机30的电流达到控制信号对应的电流阈值时控制电机30断电；当电动工具1处于电钻模式时，此时操作件61位于输出最大扭矩所对应的档位上，控制器72处于堵转控制模式，其通过不断的检测电机30的电流使电机30的电流控制在堵转电流阈值内，该堵转电流阈值大于扭矩调节模式时对应的电流阈值，当一旦检测到电机30的电流达到堵转电流阈值时，控制器72控制电机30断电；当电动工具1处于电锤模式时，控制器72也处于堵转控制模式。

为了实现检测电动工具1是否处于电锤模式，该电动工具1还包括：模式检测组件。模式检测组件包括：检测信号装置81、磁性件82和霍尔元件83。磁性件82设置于活塞杆45远离输出轴50的一端，与输出轴50同步沿第一轴线L方向往复运动，霍尔元件83设置于外壳10内并位于磁性件82的一侧，用于检测磁性件82的位置，当活塞杆45做往复运动时，霍尔元件83检测到磁性件82的运动，此时检测信号装置81根据霍尔元件83检测到电动工具1处于电锤模式时，对应的，输出使控制器72处于堵转控制模式的反馈信号。

本发明的电动工具1能够分别具有电锤模式、电钻模式和螺丝批模式，当其作为螺丝批使用时，能够通过操作件61的调节，精确的控制输出轴50的输出扭矩，实现多功能化。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种电动工具，至少具有一螺丝批模式，所述电动工具包括：

电源；

输出轴，在所述螺丝批模式时仅以第一轴线为轴转动；

电机，能驱动所述输出轴转动；

其特征在于，所述电动工具还包括：

输出设定组件，在所述螺丝批模式时供用户设置所述输出轴的最大输出扭矩；

输出控制组件，在所述螺丝批模式时根据所述输出设定组件的设定控制所述输出轴的最大输出扭矩；

所述输出设定组件包括：

操作件，供用户进行操作；

控制信号装置，根据用户对所述操作件的不同设定产生不同的控制信号；

所述输出控制组件包括：

控制开关，控制所述电源是否为所述电机供电；

控制器，至少具有一个扭矩控制模式；

在所述扭矩控制模式中，所述控制器控制所述控制开关在所述电机的电流达到与所述控制信号对应的电流阈值时使所述电机断电；

所述电动工具还具有一电锤模式，所述输出轴在所述电锤模式时以第一轴线为轴转动的同时沿第一轴线方向往复运动。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述控制器至少还具有一个堵转控制模式，在所述堵转控制模式中，所述控制器仅在所述电机的电流达到设定的堵转电流阈值时使所述电机断电；

所述电动工具还包括：

模式检测组件，用于检测所述电动工具的模式；

所述模式检测组件包括：

检测信号装置，至少在所述输出轴处于所述电锤模式时输出使所述控制器处于所述堵转控制模式的反馈信号。

3.根据权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还具有一电钻模式，所述输出轴在所述电钻模式时仅以第一轴线为轴转动，所述控制器在所述电钻模式时处于所述堵转控制模式。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述控制开关包括一半导体开关，所述模式检测组件包括一霍尔元件。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述堵转电流阈值大于所有所述控制信号对应的电流阈值。

6.一种电动工具，包括：

外壳；

电源；

输出轴，能以第一轴线为轴转动或者以第一轴线为轴转动同时沿第一轴线方向往复运动；

电机，驱动所述输出轴；

传动装置，在所述电机与所述输出轴之间实现传动；

其特征在于，所述电动工具还包括：

操作件，能相对所述外壳转动或滑动；

控制信号装置，包括：连接件，该连接件能被所述操作件所接触并随着所述操作件移动而改变位置；

控制器，根据所述控制信号装置中所述连接件的位置控制所述电机的转速；

其中，控制信号装置和控制器均容纳在所述外壳中，所述控制器与所述控制信号装置电连接，所述电源与所述电机电连接，在所述电源和所述电机之间至少具有一个能被所述控制器控制而使所述电源与所述电机之间连通或断开的控制开关；

所述电动工具为电锤。

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述操作件与所述外壳转动连接，所述控制信号装置为一滑动端电连接至所述控制器的可变电阻器。

8.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括：

磁性件，能在第一轴线方向与所述输出轴同步运动；

霍尔元件，容纳在所述外壳中能探测到所述磁性件的位置；

其中，所述霍尔元件与所述控制器电连接。

9.根据权利要求8所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具为电锤，所述传动装置还包括：

能驱动所述输出轴沿第一轴线往复运动的活塞杆，

所述磁性件设置于所述活塞杆。

10.根据权利要求6至8任意一项所述的电动工具，其特征在于，所述外壳包括：前把手部、后把手部以及连接它们的主体部；所述电源为电池，所述前把手部形成有容纳所述电源的电池仓。