CN105689815A - 电动工具以及控制器 - Google Patents
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Abstract
一种电动工具以及控制器,该电动工具包括电动机(17)、电动机(17)所驱动的驱动单元以及每个都可由用户操作的触发开关(20)和正反开关(21)。触发开关(20)可以在激活状态与去激活状态之间切换。正反开关(21)在正向与反向之间切换电动机旋转。该电动工具还包括基于触发开关(20)的操作来驱动电动机(17)并且允许电动工具的操作模式在第一模式与第二模式之间切换的控制单元(25)。在第一模式下,电动机旋转被切换至正反开关(21)所选择的电动机旋转。在第二模式下,当激活状态被切换至去激活状态时,电动机旋转被切换以使得当触发开关(20)随后被激活时沿着与当前旋转方向相反的方向来驱动电动机(17)。
Description
相关申请的交叉引用
本申请基于并且要求享有于2014年12月12日提交的、申请号为2014-251774的日本专利申请的优先权,该日本专利申请以全文引用的方式并入本文中。
技术领域
本公开内容涉及一种电动工具及其控制器。
背景技术
诸如钻驱动器和冲击驱动器之类的各种类型的电动工具包括作为驱动源的能够产生正向旋转和反向旋转的电动机(例如,参考日本早期公布专利公开No.2012-76179)。电动工具包括容纳有电动机的外壳。将旋转驱动力从电动机传递至输出轴以使钻头旋转,该钻头被附接到被耦合到输出轴的附接部分。电动工具包括正反开关,其切换钻头的旋转方向(即,电机轴的旋转方向)。可以手动地切换钻头的旋转方向。
在电动工具中,可以将各种钻头附接到附接部分。例如,可以将丝锥(尖丝锥)用作钻头来进行刻螺纹(攻丝)。
发明内容
当将丝锥用作电动工具的尖端以进行攻丝并且该丝锥连续地向前旋转以形成螺纹时,去除切屑可能很难。在这种情况下,例如可以通过操作正反开关以使钻头的旋转方向反向来去除切屑。然而,正反开关的切换丝锥的旋转方向以去除切屑的重复操作对于用户而言可能非常繁重。
本公开内容构思了一种使用户能够容易地进行攻丝的电动工具及其控制器。
本公开内容的第一方面是电动工具。该电动工具包括电动机、电动机所驱动的驱动单元、触发开关、正反开关以及控制单元。触发开关可由用户操作,并且可以在电动机被驱动的激活状态与电动机停止的去激活状态之间切换。正反开关可由用户操作,并且用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换电动机旋转方向。控制单元基于触发开关的操作来驱动电动机。控制单元适于允许在第一模式与第二模式之间切换电动工具的操作模式。在第一模式下,控制单元将电动机旋转方向切换至正反开关所选择的旋转方向。在第二模式下,当触发开关从激活状态切换至去激活状态时,控制单元切换电动机旋转方向,以使得电动机在触发开关随后被激活时被驱动为与当前旋转方向相反的旋转方向。
本公开内容的第二方面是控制电动工具的控制器。该控制器包括与以上所述的第一方面具有相同特征的控制单元。
本公开内容的电动工具以及控制器使得用户能够容易地进行攻丝。
根据结合附图以举例的方式对发明的原理进行说明的以下具体描述,发明的其它方面以及优点将变得显而易见。
附图说明
通过参考当前优选实施例的以下具体描述以及附图,可以最好地理解发明及其目标和优点,在附图中:
图1是对电动工具的一个实施例进行说明的示意图;
图2是对电动工具的驱动控制系统进行说明的示意框图;
图3是对电动工具的显示器以及模式转换开关的实例进行说明的说明图;
图4是对正常模式下的电动工具的操作的实例进行说明的示意流程图;以及
图5是对攻丝模式下的电动工具的操作的实例进行说明的示意流程图。
具体实施方式
现在参考附图描述电动工具10的一个实施例。
参考图1,电动工具10包括电动工具体11以及电池组12,其以可拆装的方式被附接到电动工具体11。如图2所示,电池组12包含多个电池单元12a。
电动工具体11包括外壳13。外壳13包括管状主体14、手柄15以及电池组座16。手柄15从主体14的纵向中间部分向下延伸。电池组座16位于手柄15的较低端部上。电池组12可被附接到电池组座16.
主体14容纳了电动机17以及驱动传递单元18,电动机17包括电机轴17a,驱动传递单元18用作驱动单元并且耦合到电机轴17a。驱动传递单元18由电动机17驱动,并且将电动机17的旋转驱动力传递到被设置在驱动传递单元18中的输出轴(未示出)。驱动传递单元18例如包括减速机构、离合器机构等。
驱动传递单元18的输出轴耦合到钻头座19。因此,当电机轴17a旋转时,通过驱动传递单元18的输出轴使钻头座19旋转。诸如驱动器钻头或者丝锥之类的钻头可以以可拆装的方式附接到钻头座19。因此,钻头与钻头座19一起旋转。此后,电机轴17a的轴向方向(主体14的纵向方向)称为电动工具10的前后方向,并且手柄15延伸的方向称为垂直方向。此外,与前后方向以及垂直方向正交的电动工具10的宽度方向称为横向方向。
电动工具体11的手柄15包括被提供为具有触发开关20的上部端部。触发开关20可由操作者(用户)操作。用于切换电动工具10的激活与去激活的触发开关20可以在电动机17被驱动的激活状态与电动机17停止的去激活状态之间切换。在激活状态下,操作者拉动(按压)触发开关20。在去激活状态下,操作者不对触发开关20进行操作。
正反开关21被设置为靠近触发开关20。正反开关21用作正反开关,其用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换钻头的旋转方向(即电动机旋转方向(电机轴17a的旋转方向))。能够由操作者(用户)操作的正反开关21输出指示电动机旋转方向的旋转设置信息。正反开关21例如可以包括从手柄15的表面突出的操作钮。在这种情况下,当操作者在正向旋转位置与反向旋转位置之间转换操作钮时,正反开关21根据操作钮的位置输出指示正向旋转方向和反向旋转方向中的一个的旋转设置信息。
电池组座16呈盒形,并且沿着前后方向伸长。电池组座16包括前侧,其包括上部表面16a。电池组座16的上部表面16a被提供为具有显示器22以及用作模式选择器的模式转换开关23(参考图2)。
如图3所示,显示器22例如可以示出电动机17的操作模式(攻丝模式和正常模式中的一个)以及旋转方向。
模式转换开关23用于在攻丝模式与正常模式之间转换电动工具10的操作状态。模式转换开关23的一个实例是ON/OFF开关。在这种情况下,当接通模式转换开关23时,攻丝模式变得有效,并且显示器22指示为电动工具10处于攻丝模式下。当断开模式转换开关23时,正常模式变得有效,并且显示器22显示电动工具10处于正常模式下。
电池组座16容纳了包括有微型控制器25(控制单元)的控制电路26。控制电路26对应于控制器。
如图2所示,微型控制器25电连接到触发开关20、正反开关21、显示器22以及模式转换开关23。此外,微型控制器25电连接到开关元件驱动电路28,其控制PWM反相电路27的驱动。
开关元件驱动电路28连接到PWM反相电路27的开关元件27a到开关元件27f。开关元件27a到开关元件27f中的每个例如都包括FET。开关元件驱动电路28连接到开关元件27a到开关元件27f的栅极端子。
开关元件27a、开关元件27d形成第一串联电路。同样地,开关元件27b、开关元件27e形成第二串联电路,并且开关元件27c、开关元件27f形成第三串联电路。第一串联电路到第三串联电路并联连接。第一串联电路到第三串联电路的上部开关(即,开关元件27a、开关元件27b、开关元件27c)连接到电池组12的正极端子。第一串联电路到第三串联电路的下部开关(即,开关元件27d、开关元件27e、开关元件27f)连接到电池组12的负极端子。此外,开关元件27a与开关元件27d之间的连接点29u;开关元件27b与开关元件27e之间的连接点29v以及开关元件27c与开关元件27f之间的连接点29w分别连接到电动机17的电动机线圈17u、电动机线圈17v、电动机线圈17w。
此外,微型控制器25连接到多个旋转位置检测元件30,其对电动机17的转子(未示出)的旋转位置进行检测。在本实施例中,以约120度的间隔在电动机17的圆周方向上设置三个旋转位置检测元件30。在此,图2未对检测元件30的位置进行具体地说明。微型控制器25可以检测电动机17的转子的旋转位置,以及电动机17的转子是否是基于检测元件30的检测结果来旋转的。
现在将描述本实施例的电动工具10的操作的实例。
在电动工具10中,模式转换开关23可以转换操作模式。在本实施例中,当模式转换开关23处于OFF状态时,电动工具10在正常模式下操作,并且当模式转换开关23处于ON状态时,电动工具10在攻丝模式下操作。在此,正常模式对应于第一模式,并且攻丝模式对应于第二模式。
正常模式
现在将描述正常模式。
如图4所示,微型控制器25决定触发开关20是否处于激活状态(步骤S10)。当触发开关20处于激活状态(步骤S10:是)时,微型控制器25决定正反开关21是否处于正向旋转状态,或者正反开关21是否被设置为正向旋转方向(步骤S11)。
当正反开关21处于正向旋转状态(步骤S11:是)时,微型控制器25使电动机17通电,以驱动电动机17沿着正向旋转(步骤S12)。此时,微型控制器25例如可以根据触发开关20的操作量(拉动量)来改变电动机17的旋转速度。例如,微型控制器25可以通过控制开关元件驱动电路28来调节从反相电路27提供给电动机17的电流的量,以使得电动机17的旋转速度随着触发开关20的拉动量变大而增加。
然后,微型控制器25确定触发开关20是否处于去激活状态(步骤S13)。当触发开关20处于激活状态(步骤S13:否)时,微型控制器25重复步骤S12。更具体而言,当触发开关20继续处于激活状态时,微型控制器25继续驱动电动机17并且产生正向旋转。
当触发开关20处于去激活状态(步骤S13:是)时,微型控制器25停止使电动机17通电从而使电动机17停止(步骤S16)。
另一方面,当正反开关21处于反向旋转状态(步骤S11:否)时,微型控制器25使电动机17通电,以驱动电动机17并产生反向旋转(步骤S14)。此时,微型控制器25例如可以根据触发开关20的操作量(拉动量)来改变电动机17的旋转速度。例如,微型控制器25可以通过控制开关元件驱动电路28来调节从反相电路27提供给电动机17的电流的量,以使得电动机17的旋转速度随着触发开关20的拉动量变大而增加。
然后,微型控制器25确定触发开关20是否处于去激活状态(步骤S15)。当触发开关20处于激活状态(步骤S15:否)时,微型控制器25重复步骤S14。更具体而言,当触发开关20继续处于激活状态时,微型控制器25继续驱动电动机17并产生反向旋转。
当触发开关20处于去激活状态(步骤S15:是)时,微型控制器25停止使电动机17通电以使得电动机17停止(步骤S16)。
如上所述,当电动工具10处于正常模式下时,微型控制器25将电动机旋转方向切换至操作者(用户)通过正反开关21所选择的旋转方向。在正常模式下,显示器22示出正反开关21所选择的当前电动机旋转方向。
攻丝模式
现在将描述攻丝模式。在本实施例中,当在攻丝模式下初始启动电动工具10时,例如将电动机17的初始旋转方向设置为正向旋转方向。然而,对于此配置没有限制。
如图5所示,微型控制器25决定触发开关20是否处于激活状态(步骤S20)。当触发开关20处于激活状态下(步骤S20:是)时,微型控制器25使电动机17通电,以驱动电动机17并产生正向旋转(步骤S21)。
然后,微型控制器25确定触发开关20是否处于去激活状态(步骤S22)。当触发开关20处于去激活状态下(步骤S22:否)时,微型控制器25重复步骤S21。更具体而言,当触发开关20继续处于激活状态时,微型控制器25继续驱动电动机17并产生正向旋转。
当触发开关20处于去激活状态(步骤S22:是)时,微型控制器25停止使电动机17通电以使电动机17停止(步骤S23)。
然后,微型控制器25将电动机旋转方向设置为反向旋转方向(步骤S24)。更具体而言,当触发开关20从激活状态切换至去激活状态时,微型控制器25自动地将电动机旋转方向从正向旋转方向切换至反向旋转方向。例如,微型控制器25重写被存储在存储器或者寄存器(被设置在微型控制器25中)中的旋转设置信息。
然后,微型控制器25确定触发开关20是否处于激活状态(步骤S25)。当触发开关20处于激活状态(步骤S25:是)时,微型控制器25使电动机17通电,从而以步骤S24中所设置的电动机旋转方向或者反向旋转方向(步骤S26)来驱动电动机17。
随后,微型控制器25确定触发开关20是否处于去激活状态(步骤S27)。当触发开关20处于激活状态(步骤S27:否)时,微型控制器25重复步骤S26。更具体而言,当触发开关20继续处于激活状态时,微型控制器25继续驱动电动机17并产生反向旋转。
当触发开关20处于去激活状态(步骤S27:是)时,微型控制器25停止使电动机17通电以使电动机17停止(步骤S28)。
然后,微型控制器25将电动机旋转方向设置为正向旋转方向(步骤S29)。更具体而言,当触发开关20从激活状态切换至去激活状态时,微型控制器25自动地将电动机旋转方向从反向旋转方向切换至正向旋转方向。
然后,微型控制器25确定触发开关20是否处于激活状态(步骤S30)。当触发开关20处于激活状态(步骤S30:是)时,微型控制器25进入步骤S21并且使电动机17通电,从而沿着步骤S29中所设置的电动机旋转方向或者正向旋转方向来驱动电动机17。随后,微型控制器25重复步骤S22到步骤S30。
如上所述,当电动工具10处于攻丝模式下并且触发开关20从激活状态切换至去激活状态时,微型控制器25自动地将电动机旋转方向切换至为下一个操作所设置的电动机旋转方向。在攻丝模式下,显示器22示出下一个电动机旋转方向是正向旋转方向还是反向旋转方向。例如,在步骤S21,当驱动电动机17以产生正向旋转时,显示器22示出下一个电动机旋转方向为反向旋转方向。随后,当驱动电动机17以产生反向旋转时,显示器22示出下一个电动机旋转方向为正向旋转方向。这使得操作者能够确认下一个电动机旋转方向,并进一步精确地进行攻丝。在此,在攻丝模式下,显示器22可以示出当前的电动机旋转方向以及下一个电动机旋转方向。
本实施例具有以下所述优点。
(1)微型控制器25可以在正常模式与攻丝模式之间转换电动工具10的操作状态。当电动工具10处于正常模式下时,微型控制器25将电动机旋转方向切换至正反开关21所选择的旋转方向。当电动工具10处于攻丝模式下并且触发开关20从激活状态切换至去激活状态时,微型控制器25将电动机旋转方向切换至当触发开关20随后被激活时所设置的旋转方向。以这种方式,在攻丝模式期间,微型控制器25响应于触发开关20从激活状态到去激活状态的切换而非正反开关21的输出,而自动地在正向旋转与反向旋转之间切换电动机17的驱动。因此,操作者(用户)在攻丝期间不必操作正反开关21。这减小了操作者的负担。此外,正反开关21的接触点的位置不必在正向旋转位置与反向旋转位置之间转换。这减轻了正反开关21的接触点的磨损。
(2)电动工具10包括在正常模式与攻丝模式之间转换操作模式的模式转换开关23,以及示出模式转换开关23所选择的操作模式的显示器22。这使得用户能够在转换操作模式时借助于显示器22来核查当前操作模式是攻丝模式还是正常模式。
(3)在攻丝模式下,显示器22示出下一个电动机旋转方向是正向旋转方向还是反向旋转方向。这使得用户能够借助于显示器22确认下一个电动机旋转方向,并进一步精确地进行攻丝。
(4)当触发开关20在攻丝模式下被初始激活时,微型控制器25驱动电动机17并产生正向旋转。亦即,在攻丝模式下,将电动机17的初始旋转方向设置为正向旋转方向。这减少了操作错误。
(5)在攻丝模式下,微型控制器25在电动机17完全停止之后切换电动机17的旋转方向。这限制了对开关元件27a到开关元件27f的损伤,开关元件27a到开关元件27f在正向旋转与反向旋转之间切换电动机17的驱动。
对于本领域技术人员显而易见的是,可以在不背离发明范围的情况下以许多其它的具体形式来实施本发明。具体而言,应当理解的是,可以以以下形式来实施本发明。
在以上实施例中,在攻丝模式下,电动机17的初始旋转方向被设置为正向旋转方向。例如,相反,在攻丝模式下可以将电动机17的初始旋转方向设置为反向旋转方向。此外,当攻丝模式结束时,微型控制器25可以存储电动机旋转方向。当下一个攻丝模式开始时,微型控制器25可以以所存储的电动机旋转方向开始驱动电动机17。或者,可以将正反开关21的当前状态设置为攻丝模式下的电动机17的初始旋转方向。
在以上实施例中,在步骤S30之后,重复步骤S21至步骤S30。然而,只要执行等效过程,就可以修改图5中的流程图。例如,可以省略步骤S30。在这种情况下,可以在步骤S29之后重复步骤S20至步骤S29。
在以上实施例中,模式转换开关23被设置在位于前侧处的电池组座16的上部表面16a上。然而,可以改变模式转换开关23的位置。
在以上实施例中,显示器22被设置在位于前侧处的电池组座16的上部表面16a上。然而,可以改变显示器22的位置。或者,可以省略显示器22。此外,可以利用除了显示器之外的诸如声音、蜂鸣器、振动等之类的手段来通知到用户操作模式以及电动机旋转方向。
尽管未在以上实施例中具体说明,但是电动工具10例如可以包括可由用户操作并且能够设置攻丝模式下的电动机17的旋转速度的旋转速度设置单元24。在这种情况下,微型控制器25可以控制电动机17,以使得以旋转速度设置单元24所设置的旋转速度来驱动电动机17。在这样的配置中,可以将攻丝模式的最大旋转速度设置为期望的旋转速度。这提高了用户执行操作的效率。此外,可以限制最大旋转速度。这减小了钻头(丝锥)的损伤。
可以组合以上实施例以及经变型的实例。
本公开内容包含以下所述的各个实施例。
1、一种电动工具,包括:
电动机;
驱动单元,所述驱动单元被所述电动机驱动;
触发开关,所述触发开关可由用户操作并且可以在所述电动机被驱动的激活状态与所述电动机停止的去激活状态之间切换;
正反开关,所述正反开关可由所述用户操作,并且用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换电动机旋转方向;以及
控制单元,所述控制单元基于所述触发开关的操作来驱动所述电动机,其中,
所述控制单元适于允许所述电动工具的操作模式在第一模式与第二模式之间切换;其中,
在所述第一模式下,所述控制单元将所述电动机旋转方向切换至
所述正反开关所选择的旋转方向,并且
在所述第二模式下,当所述触发开关从所述激活状态被切换至所
述去激活状态时,所述控制单元切换所述电动机旋转方向,以使得所述
电动机在所述触发开关随后被激活时被驱动为与当前旋转方向相反的
旋转方向。
2、根据实例1所述的电动工具,还包括:
模式选择器,所述模式选择器用于在所述第一模式与所述第二模式之间切换所述电动工具的所述操作模式;以及
显示器,所述显示器示出所述模式选择器所选择的所述第一模式和所述第二模式中的一个。
3、根据实例2所述的电动工具,其中,在所述第二模式下,所述显示器示出所述电动机被驱动时的下一个电动机旋转方向。
4、根据实例1至3中任一项所述的电动工具,还包括:
旋转速度设置单元,所述旋转速度设置单元可由所述用户操作,并且适于允许在所述第二模式下设置所述电动机的旋转速度,其中
所述控制单元控制所述电动机,以使得所述电动机以所述旋转速度设置单元所设置的所述旋转速度被驱动。
5、根据实例1至4中任一项所述的电动工具,其中,所述控制单元控制所述电动机,以使得当所述触发开关在所述第二模式下被初始激活时所述电动机沿着正向旋转被驱动。
6、根据实例1至5中任一项所述的电动工具,其中,所述控制单元控制所述电动机,以使得在所述第二模式下在所述电动机完全停止之后所述电动机旋转方向被切换。
7、一种控制器,所述控制器控制电动工具,其中,所述电动工具包括电动机;所述电动机所驱动的驱动单元;能够由用户操作并且可以在所述电动机被驱动的激活状态与所述电动机停止的去激活状态之间切换的触发开关,以及能够由所述用户操作并且用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换电动机旋转方向的正反开关,所述控制器包括:
控制单元,所述控制单元基于所述触发开关的操作来驱动所述电动机,其中,
所述控制单元适于允许在第一模式与第二模式之间切换所述电动工具的操作状态,其中,
在所述第一模式下,所述控制单元将所述电动机旋转方向切换至所述正反开关所选择的旋转方向,并且
在所述第二模式下,当所述触发开关从所述激活状态被切换至所述去激活状态时,所述控制单元切换所述电动机旋转方向,以使得当所述触发开关随后被激活时所述电动机沿着与当前旋转方向相反的旋转方向被驱动。
认为本实例以及本实施例是说明性的而非限制性的,并且本发明不限于本文所给出的细节,但是可以在所附权利要求书的范围以及等同形式内修改本发明。
Claims (7)
1.一种电动工具,包括:
电动机;
驱动单元,所述驱动单元被所述电动机驱动;
触发开关,所述触发开关能够由用户操作并且能够在所述电动机被驱动的激活状态与所述电动机被停止的去激活状态之间切换;
正反开关,所述正反开关能够由所述用户操作,并且用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换电动机旋转方向;以及
控制单元,所述控制单元基于所述触发开关的操作来驱动所述电动机,其中,
所述控制单元适用于允许所述电动工具的操作模式在第一模式与第二模式之间被切换;其中,
在所述第一模式下,所述控制单元将所述电动机旋转方向切换至所
述正反开关所选择的旋转方向,并且
在所述第二模式下,当所述触发开关被从所述激活状态切换至所述
去激活状态时,所述控制单元切换所述电动机旋转方向,以使得所述电
动机在所述触发开关随后被激活时被以与当前旋转方向相反的旋转方
向驱动。
2.根据权利要求1所述的电动工具,还包括:
模式选择器,所述模式选择器用于在所述第一模式与所述第二模式之间切换所述电动工具的所述操作模式;以及
显示器,所述显示器示出所述第一模式和所述第二模式中由所述模式选择器所选择的模式。
3.根据权利要求2所述的电动工具,其中,在所述第二模式下,所述显示器示出所述电动机被驱动时的下一个电动机旋转方向。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的电动工具,还包括:
旋转速度设置单元,所述旋转速度设置单元能够由所述用户操作,并且适用于允许在所述第二模式下设置所述电动机的旋转速度,其中
所述控制单元控制所述电动机,以使得所述电动机被以所述旋转速度设置单元所设置的所述旋转速度驱动。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的电动工具,其中,所述控制单元控制所述电动机,以使得当所述触发开关在所述第二模式下被初始激活时所述电动机被驱动为正向旋转。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的电动工具,其中,所述控制单元控制所述电动机,以使得在所述第二模式下所述电动机旋转方向在所述电动机完全停止之后被切换。
7.一种控制电动工具的控制器,其中,所述电动工具包括:电动机;由所述电动机驱动的驱动单元;能够由用户操作并且能够在所述电动机被驱动的激活状态与所述电动机被停止的去激活状态之间切换的触发开关,以及能够由所述用户操作并且用于在正向旋转方向与反向旋转方向之间切换电动机旋转方向的正反开关,所述控制器包括:
控制单元,所述控制单元基于所述触发开关的操作来驱动所述电动机,其中,
所述控制单元适用于允许在第一模式与第二模式之间切换所述电动工具的操作状态,其中,
在所述第一模式下,所述控制单元将所述电动机旋转方向切换至所述正反开关所选择的旋转方向,并且
在所述第二模式下,当所述触发开关被从所述激活状态切换至所述去激活状态时,所述控制单元切换所述电动机旋转方向,以使得所述电动机在所述触发开关随后被激活时被以为与当前旋转方向相反的旋转方向驱动。
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