CN112366988A - 具有高度集成结构的无刷直流调速开关 - Google Patents
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Abstract
本公开提供的一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关。该无刷直流调速开关包括基座体、底盖、以及推轴,推轴的一端设置在基座体与底盖构成的箱体中,另一端延伸出箱体;推轴的下方设置有与推轴接触的动触头组件,动触头组件的下方设置有动弹片、支撑动触头组件的动触头支架、以及与动触头组件配合的静触脚组件,动弹片的一端与动触头组件连接,另一端与动触头支架连接;推轴的一侧设置有线路板组件,线路板组件与推轴之间设置有能够在线路板组件上滑动的接通簧片和调速簧片;动触头支架和静触脚组件分别与线路板组件上的不同焊点焊接。
Description
技术领域
本公开涉及一种调速开关,尤其涉及一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关。
背景技术
目前市场上的无刷直流工具一般是通过采用无刷直流信号开关外加一块控制板组件的方案来实现各类控制和保护功能的,这种方案存在以下缺陷:
1、常用无刷直流开关内部只有简单的电位器、通断及换向功能,开关外部接上控制板组件需要占用机壳很大的空间,而且无刷直流开关和控制板模组之间的连接导线非常多,这样使得电动工具装配工艺非常复杂,生产效率低下。
2、无刷直流开关和控制板组件之间的导线,尤其是控制导线的线径很小,在电动工具装配过程中很容易断裂,如导线在连接过程中,将会影响电动工具的功能,严重时部分导线还存在连接不可靠的情况,当手持电动工具高空作业时,突然的功能异常可能会引起电动工具高空坠落,对人身安全存在重大隐患,不符合GB15092国家标准的要求。
为此,设计一种高度集成结构的无刷直流调速开关势在必行。
发明内容
本公开的目的在于克服现有技术的不足,提供一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关。
本公开提供一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关,该直流调速开关包括基座体、底盖、以及推轴,所述推轴的一端设置在所述基座体与底盖构成的箱体中,另一端延伸出箱体;
所述推轴的下方设置有与所述推轴接触的动触头组件,所述动触头组件的下方设置有动弹片、支撑所述动触头组件的动触头支架、以及与所述动触头组件配合的静触脚组件,所述动弹片的一端与所述动触头组件连接,另一端与所述动触头支架连接;
所述推轴的一侧设置有线路板组件,所述推轴上靠近所述线路板组件的一侧设置有能够在所述线路板组件上滑动的接通簧片和调速簧片;
所述动触头支架和静触脚组件分别与线路板组件上的不同焊点焊接。
本公开提供的具有高度集成结构的无刷直流调速开关,还包括如下技术方案:
其中,所述推轴的底部设置有能够在所述动触头支架上滑动的滑动片,所述滑动片与所述推轴之间设置有动弹簧,所述动弹簧的一端顶靠于所述滑动片上,另一端顶靠于所述推轴上;
所述滑动片和动弹簧均能够随所述推轴移动。
其中,所述推轴的底部设置有两个凹槽,每个所述凹槽内均设置有卡接块,所述滑动片的两端分别通过所述卡接块卡接于所述凹槽内;
所述推轴的底部还设置有安装孔,所述动弹簧的一端延伸于所述安装孔内。
其中,所述基座体外侧对应于所述动触头组件与静触脚组件之间的位置设置有基座体凹槽,所述基座体凹槽内设置有磁铁。
其中,所述推轴的上方设置有与所述线路板组件配合的换向滑块,所述换向滑块的上方设置有与所述换向滑块配合的换向拨杆,所述换向拨杆的尾部设置有与所述换向拨杆配合的定位弹片;
所述换向滑块上靠近所述线路板组件的一侧设置有换向簧片。
其中,所述换向滑块上设置有斜凹槽,所述换向拨杆的底部设置有凸起,所述凸起能够在所述斜凹槽中滑动;
所述定位弹片上设置有V型槽,所述换向拨杆的尾部设置有与所述V型槽配合的倒勾。
其中,所述线路板组件上靠近所述推轴的一侧集成有所述直流调速开关的控制部分电路,所述控制部分电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、控制集成芯片和MOS管。
其中,所述线路板组件上远离所述推轴的一侧设置有MOS管散热片。
其中,所述直流调速开关还包括小盖、复位弹簧和用于支撑所述复位弹簧的定位柱;
所述小盖卡接于所述底盖上,其用于压接所述线路板组件,所述复位弹簧设置于所述推轴上。
本公开的实施包括以下技术效果:
1、本公开为一新型无刷直流调速开关,将智能调速功能和控制保护功能集中到开关内部的线路板上,使得电动工具装配工艺变得非常简单。
2、本公开为一新型无刷直流调速开关,在装配完成后,用小盖压住线路板组件,以防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落。
3、本公开的开关结构新颖,集成度高,有一定的减振性,可广泛用于直流无刷充电式电钻、直流无刷充电式电动扳手等各类直流无刷充电式电动工具,符合国家安全标准。
4、本公开的高度集成结构的无刷直流调速开关,不需要外接其他控制板,这样使得电动工具内部的接线非常少,只需要2根输入导线,3根输出导线,外加电池温度检测线和LED等输出线,大大简化了电动工具的装配工艺。另外,信号线插座(编程接口)也外露于开关,插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作,使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。
附图说明
图1为本公开具有高度集成结构的无刷直流调速开关的立体图。
图2为本公开具有高度集成结构的无刷直流调速开关的局部爆炸图。
图3为本公开具有高度集成结构的无刷直流调速开关的爆炸图。
图4为本公开具有高度集成结构的无刷直流调速开关的局部装配图。
图5为本公开具有高度集成结构的无刷直流调速开关的电气原理图。
图中,1-基座体,2-底盖,3-推轴,4-动触头组件,5-动触头支架,6-静触脚组件,7-线路板组件,8-接通簧片,9-调速簧片,10-滑动片,11-动弹簧,12- 换向滑块,13-换向拨杆,14-定位弹片,15-小盖,16-复位弹簧,17-定位柱, 18-防尘套,19-扳机,20-换向簧片,101-基座体凹槽,102-磁铁,41-动弹片, 121-斜凹槽,131-凸起,132-倒勾,141-V型槽。
具体实施方式
下面将结合实施例以及附图对本公开加以详细说明,需要指出的是,所描述的实施例仅旨在便于对本公开的理解,而对其不起任何限定作用。本申请中所述的方位例如上下左右均为对照附图描述的方便而使用,并不构成对保护范围的限定。
本公开提供一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关,如图1-4所示,该直流调速开关包括基座体1、底盖2、以及推轴3,所述推轴3的一端设置在所述基座体1与底盖2构成的箱体中,另一端延伸出箱体;
所述推轴3的下方设置有与所述推轴3接触的动触头组件4,所述动触头组件4的下方设置有动弹片41、支撑所述动触头组件4的动触头支架5、以及与所述动触头组件4配合的静触脚组件6,所述动弹片5的一端与所述动触头组件4连接,另一端与所述动触头支架5连接;
所述推轴3的一侧设置有线路板组件7,所述推轴3上靠近所述线路板组件7的一侧设置有能够在所述线路板组件7上滑动的接通簧片8和调速簧片9;
所述动触头支架5和静触脚组件6分别与线路板组件7上的不同焊点焊接。
本公开的开关为一新型无刷直流调速开关,其将智能调速功能和控制保护功能集中到开关内部的线路板上,使得电动工具装配工艺变得非常简单。并且,本公开的开关结构新颖,集成度高,有一定的减振性,可广泛用于直流无刷充电式电钻、直流无刷充电式电动扳手等各类直流无刷充电式电动工具,符合国家安全标准。再者,本公开的高度集成结构的无刷直流调速开关,不需要外接其他控制板,这样使得电动工具内部的接线非常少,其只需要2根输入导线,3 根输出导线,外加电池温度检测线和LED等输出线,大大简化了电动工具的装配工艺。另外,信号线插座(编程接口)也外露于开关,插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作,使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。
在一个实施例中,如图2-4所示,所述推轴3的底部设置有能够在所述动触头支架5上滑动的滑动片10,所述滑动片10与所述推轴3之间设置有动弹簧11,所述动弹簧11的一端顶靠于所述滑动片10上,另一端顶靠于所述推轴 3上。
在本实施例中,滑动片10在推轴3的带动下滑动,使得动触头支架5和静静触脚组件6通过滑动片10接通,从而使得本实施例中的开关实现了辅助接通的功能,进而可以使本实施例中的开关可以承受更大的电流而不发烫。
优选地,所述推轴3的底部设置有两个凹槽,每个所述凹槽内均设置有卡接块,所述滑动片10的两端分别通过所述卡接块卡接于所述凹槽内;
所述推轴3的底部还设置有安装孔,所述动弹簧11的一端延伸于所述安装孔内。
优选地,如图2所示,所述基座体外侧对应于所述动触头组件与静触脚组件之间的位置设置有基座体凹槽101,所述基座体凹槽101内设置有磁铁102。
本实施例中,通过在基座体1外侧设基座体凹槽101,同时在基座体凹槽101内设置磁铁102,从而使得本实施例提供的无刷直流调速开关可以在开关接通时具有灭弧功能。
优选地,如图3-4所示,所述推轴3的上方设置有与所述线路板组件7配合的换向滑块12,所述换向滑块12的上方设置有与所述换向滑块12配合的换向拨杆13,所述换向拨杆13的尾部设置有与所述换向拨杆13配合的定位弹片 14;
所述换向滑块12上靠近所述线路板组件7的一侧设置有换向簧片20。
本实施例中,通过在推轴3的上方设置与线路板组件7配合的换向块等结构,以使得本实施例中的开关具有换向作用。
如图3-4所示,所述换向滑块12上设置有斜凹槽121,所述换向拨杆13 的底部设置有凸起131,所述凸起能够在所述斜凹槽中滑动;
所述定位弹片14上设置有V型槽141,所述换向拨杆13的尾部设置有与所述V型槽141配合的倒勾132。
本实施例中,通过在换向滑块12上设置有斜凹槽121,同时在换向拨杆13 的底部设置有凸起131,并使该凸起131能够在该斜凹槽121中滑动,以使得通过本实施例中的换向拨杆13带动设置在换向滑块上的换向簧片20在线路板组件7上滑动。
优选地,所述凸起131可以设置成圆柱形凸起,以减小凸起与斜凹槽之间的摩擦,从而便于凸起在斜凹槽内滑动。
需要说明的是,所述线路板组件7上靠近所述推轴3的一侧集成有所述直流调速开关的控制部分电路,所述控制部分电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、控制集成芯片和MOS管。
在一个实施例中,所述线路板组件7上远离所述推轴3的一侧设置有MOS 管散热片。
本实施例中,通过在线路板的反面贴装MOS管散热片实现散热,可以有效地将热量传输到开关外部,尽可能地减少了MOS管发热影响线路板组件上的控制电路的可能性。
如图1-3所示,所述直流调速开关还包括小盖15,所述小盖15卡接于所述底盖2上,所述小盖15用于压接所述线路板组件。
本实施例中,在装配完成后,用小盖15压住线路板组件,以防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落。
优选地,在用小盖压住线路板组件后,可以用环氧树脂或者硅胶等将线路板固定在底盖上,从而可以进一步防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落,从而延长了开关的使用寿命。
如图3-4所示,所述直流调速开关还包括复位弹簧16和用于支撑所述复位弹簧16的定位柱17,所述复位弹簧16设置于所述推轴3上。
优选地,所述基座体1和所述底盖2上均设置有半圆形凹槽,所述推轴3 通过所述两个半圆形凹槽构成的圆槽放置在箱体中。
优选地,如图2-4所示,在基座体1与底盖2形成的箱体与扳机之间还设置有推轴的防尘套18。
可以理解的是,本实施例中的推轴的延伸出基座体与底盖构成的箱体的一端设置有扳机19。
本公开实施例中的电气原理图如图5所示。
本公开提供的一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关,其工作过程如下:
当按压扳机19时,推轴3在扳机19的带动下向左侧移动,推轴3从压住动触头组件4上的动触头尾部到逐步脱离,在动弹片5的作用下,动触头组件 4上的动触头以动触头支架5上的动触头与动触头支架5的接触点为支点逆时针转动后,动触头组件4上的动触点和静触脚组件6上的静触点接触,实现了开关的接通功能。同时,滑动片10在推轴3的带动下滑动使得动触头支架和静触脚组件10接通,实现了开关的辅助接通功能。
在推轴3向左滑动时,将带动设置在推轴3一侧的接通簧片8和调速簧片 9在线路板组件上向左滑动,接通簧片8接通了线路板组件7上的两个铜箔,使得线路板组件先带电,接着调速簧片9在电阻带上滑动,线路板组件7上的输出电阻逐渐变小,使得线路板组件7上的控制集成芯片输出相关调速电压升高的控制信号,并输给线路板组件7上的MOS管,从而实现了开关的电子调速升压功能。
当松开扳机19时,推轴3在复位弹簧16的作用下逐步复位,推轴3向右侧滑动,带动接通簧片8和调速簧片9向右滑动,调速簧片9在电阻带上滑动,线路板组件7上的输出电阻逐渐变大,线路板组件7上的控制集成芯片输出调速电压降低的控制信号,并输给线路板组件7上的MOS管,从而实现了开关的电子调速降压功能;最后接通簧片8在线路板组件7上滑动,使其与两个铜箔断开,从而使得线路板组件7上的芯片部分不带电,推轴3压住动触头组件 4上的动触头的尾部,使开关断开,线路板组件完全不带电,开关没有输出,实现了开关的断开功能。
当拨动换向拨杆13时,换向拨杆13尾部的圆柱形凸起131在换向滑块12 上的斜凹槽121内滑动,从而带动换向滑块12上的换向簧片20在线路板组件 7上的铜箔上滑动,使线路板组件7上铜箔间电阻不同,并使控制集成芯片输出换向信号到线路板组件5,从而实现了开关的换向功能。
本公开的开关通过线路板组件将电子调速、电池过温保护、电机过温保护、过流保护、欠压保护、电量显示、信号线插座(编程接口)等各类控制和保护功能均集中到开关内部。
本公开的高度集成结构的无刷直流调速开关,不需要外接其他控制板,这样使得电动工具内部的接线非常少,只需要2根输入导线,3根输出导线,另外提供电池温度检测线和LED输出线,大大简化了电动工具的装配工艺。另外,信号线插座(编程接口)也外露于开关,插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作,使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。
最后应当说明的是,以上实施例仅用以说明本公开的技术方案,而非对本公开保护范围的限制,尽管参照较佳实施例对本公开作了详细地说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本公开技术方案的实质和范围。
Claims (10)
1.一种具有高度集成结构的无刷直流调速开关,其特性在于,所述直流调速开关包括基座体、底盖、以及推轴,所述推轴的一端设置在所述基座体与底盖构成的箱体中,另一端延伸出箱体;
所述推轴的下方设置有与所述推轴接触的动触头组件,所述动触头组件的下方设置有动弹片、支撑所述动触头组件的动触头支架、以及与所述动触头组件配合的静触脚组件,所述动弹片的一端与所述动触头组件连接,另一端与所述动触头支架连接;
所述推轴的一侧设置有线路板组件,所述推轴上靠近所述线路板组件的一侧设置有能够在所述线路板组件上滑动的接通簧片和调速簧片;
所述动触头支架和静触脚组件分别与线路板组件上的不同焊点焊接。
2.根据权利要求1所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述推轴的底部设置有能够在所述动触头支架上滑动的滑动片,所述滑动片与所述推轴之间设置有动弹簧,所述动弹簧的一端顶靠于所述滑动片上,另一端顶靠于所述推轴上。
3.根据权利要求2所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述推轴的底部设置有两个凹槽,每个所述凹槽内均设置有卡接块,所述滑动片的两端分别通过所述卡接块卡接于所述凹槽内;
所述推轴的底部还设置有安装孔,所述动弹簧的一端延伸于所述安装孔内。
4.根据权利要求1所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述动触头组件包括第一动触头和第二动触头,所述第一动触头上设置有第一动触点,所述第二动触头上设置有第二动触点,所述第一动触点和第二动触点接触。
5.根据权利要求1-4任一项所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述基座体外侧对应于所述动触头组件与静触脚组件之间的位置设置有基座体凹槽,所述基座体凹槽内设置有磁铁。
6.根据权利要求1-4任一项所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述推轴的上方设置有与所述线路板组件配合的换向滑块,所述换向滑块的上方设置有与所述换向滑块配合的换向拨杆,所述换向拨杆的尾部设置有与所述换向拨杆配合的定位弹片;
所述换向滑块上靠近所述线路板组件的一侧设置有换向簧片。
7.根据权利要求6所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述换向滑块上设置有斜凹槽,所述换向拨杆的底部设置有凸起,所述凸起能够在所述斜凹槽中滑动;
所述定位弹片上设置有V型槽,所述换向拨杆的尾部设置有与所述V型槽配合的倒勾。
8.根据权利要求1-4任一项所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述线路板组件上靠近所述推轴的一侧集成有所述直流调速开关的控制部分电路;
所述控制部分电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、控制集成芯片和MOS管。
9.根据权利要求1-4任一项所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述线路板组件上远离所述推轴的一侧设置有MOS管散热片。
10.根据权利要求1-4任一项所述的无刷直流调速开关,其特征在于,所述直流调速开关还包括小盖、复位弹簧和用于支撑所述复位弹簧的定位柱;
所述小盖卡接于所述底盖上,其用于压接所述线路板组件,所述复位弹簧设置于所述推轴上。
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