CN114567312A - 一种霍尔调速集成开关及具有其的电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明涉及集成开关技术领域，具体涉及一种霍尔调速集成开关及具有该霍尔调速集成开关的电动工具。一种霍尔调速集成开关，壳体；控制线路板，其固定于壳体内，控制线路板连接有霍尔调速单元和通断单元；换向线路板，其垂直连接于控制线路板的第一板面上，换向线路板上设有换向导片；换向机构，其包括换向弹片和换向驱动组件，换向驱动组件适于驱动换向弹片动作，以与换向导片配合实现换向。将原整体布置的一个线路板通过拆分为控制线路板与换向线路板，并使控制线路板与换向线路板垂直布置，控制线路板上不需设置换向相关结构，从而减少了控制线路板占用的空间，进而缩小壳体体积，方便使用。

Description

一种霍尔调速集成开关及具有其的电动工具

技术领域

本发明涉及集成开关技术领域，具体涉及一种霍尔调速集成开关及具有该霍尔调速集成开关的电动工具。

背景技术

集成开关是一种将开关机械部分和电路控制系统部分集成一体、用于控制电动工具工作的开关，常见的电动工具有电钻、电动砂轮机、电动扳手、电锤、冲击电钻、混凝土振动器、电刨等，通过集成开关可实现电动工具的电机启动、停止以及转速或转向调整的作用。其中，霍尔调速集成开关因其寿命长等优点得到广泛应用。

现有霍尔调速集成开关一般仅设有一个线路板，线路板上设置有换向机构、调速机构、通断机构等等，线路板整体较为臃肿，从而导致适应线路板的壳体外观较为庞大，进而使整个霍尔调速集成开关体积较大，不便于使用。

发明内容

因此，本发明要解决的技术问题在于克服现有技术中霍尔调速集成开关体积较大的缺陷，从而提供一种霍尔调速集成开关及具有其的电动工具。

本发明提供的一种霍尔调速集成开关，包括：

壳体；

控制线路板，其固定于所述壳体内，所述控制线路板连接有霍尔调速单元和通断单元；

换向线路板，其垂直连接于所述控制线路板的第一板面上，所述换向线路板上设有换向导片；

换向机构，其包括换向弹片和换向驱动组件，所述换向驱动组件适于驱动所述换向弹片动作，以与所述换向导片配合实现换向。

可选的，所述控制线路板上设有导电弹簧，所述换向线路板滑动安装在所述壳体内，所述换向线路板通过所述导电弹簧与所述控制线路板相接。

可选的，所述换向导片包括：

常触换向导片，其与所述换向弹片始终接触；

第一换向导片；

第二换向导片；

所述常触换向导片、第一换向导片和第二换向导片设于所述换向线路板的同一板面上且两两相隔，所述换向弹片具有同时与常触换向导片、第一换向导片接触的第一状态，以及同时与常触换向导片、第二换向导片接触的第二状态，所述换向驱动组件适于驱动所述换向弹片沿所述换向线路板滑动以在第一状态和第二状态之间切换实现换向。

可选的，所述换向驱动组件为换向杆，所述换向杆转动安装在所述壳体上，所述换向弹片固定在所述换向杆朝向所述换向线路板的一侧，所述换向杆通过转动使所述换向弹片在第一状态和第二状态之间切换。

可选的，所述霍尔调速单元包括：

活动架，滑动安装在所述壳体上，且滑动方向与所述控制线路板平行；

磁体，所述磁体固定连接于所述活动架上；

霍尔元件，所述霍尔元件固定于所述控制线路板上；

所述磁体随所述活动架滑动实现与所述霍尔元件之间的距离调节，从而实现调速。

可选的，所述通断单元包括：

第一导电片；

第二导电片；

第三导电片；

通断弹片，固定安装于所述活动架上；

所述第一导电片、第二导电片和第三导电片皆设于所述控制线路板的第一板面上且两两相隔，所述通断弹片具有与所述第一导电片和所述第二导电片同时接触的断开状态，以及与所述第一导电片和所述第三导电片同时接触的连通状态，所述通断弹片随所述活动架滑动可在所述断开状态和所述连通状态之间切换，且所述第三导电片的长度保证所述通断弹片具有一定调节导程以使所述霍尔调速单元能够实现调速。

可选的，所述壳体上开设有散热窗口，所述霍尔调速集成开关还包括散热结构，所述散热结构包括：

铝基板，其覆盖于所述控制线路板的第二板面上；

导热片，覆盖于所述铝基板上，且通过所述散热窗口外露于所述壳体；

散热板，固定在所述壳体外侧，且与所述导热片接触。

可选的，还包括：

芯片，其设于所述控制线路板的第二板面上，且与所述霍尔调速单元的输出端连接；

电子开关，其设于所述控制线路板的第一板面上，且与所述芯片连接，所述电子开关适于连接电机；

所述芯片适于在通电后驱动所述电子开关接通，以使电源为电机提供电力。

可选的，所述壳体包括底座、中座和上盖。

本发明提供的一种电动工具，包括如上所述的霍尔调速集成开关。

本发明技术方案，具有如下优点：

1.本发明提供的霍尔调速集成开关，包括壳体；控制线路板，其上有霍尔调速单元和通断单元；换向线路板，其垂直连接于控制线路板的第一板面上；换向机构，包括换向弹片和换向驱动组件。通过将原整体布置的一个线路板通过拆分为控制线路板与换向线路板，并使控制线路板与换向线路板垂直布置，控制线路板上不需设置换向相关结构，从而减少了控制线路板占用的空间，进而缩小壳体体积，方便使用。

2.本发明提供的霍尔调速集成开关，控制线路板上设有导电弹簧，换向线路板滑动安装在壳体内，换向线路板通过导电弹簧与所述控制线路板相接，通过导电弹簧的设置，实现与控制线路板电连接的同时又可以避免在使用过程中因震动引起的接触不良，提升稳定性；并且可通过壳体将换向线路板压置在导电弹簧上，不需额外的固定件进行固定，装配更加方便。

3.本发明提供的霍尔调速单元，包括：活动架；磁体，磁体固定连接于活动架上；霍尔元件，固定于控制线路板上。通过改变磁体和霍尔元件之间的相对距离来控制输出电压的强弱，从而进行调速。采用霍尔调速单元与原有的机械调速结构相比，具有体积小、结构精简、成本低廉及寿命更好的好处。

4.本发明提供的通断单元，包括：第一导电片；第二导电片；第三导电片；通断弹片，固定安装于所述活动架上。将通断单元与霍尔调速单元设置在一起的，节省了壳体内部空间，使结构更加紧凑，更加简洁。

5.本发明提供的电动工具，使用了上述任一项所述的霍尔调速集成开关，因此具有上述任一项所述的优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例中的霍尔调速集成开关的正面剖视图；

图2为本发明实施例中的霍尔调速集成开关的爆炸分解图；

图3为本发明实施例中的控制线路板第一板面的主视图；

图4为本发明实施例中的控制线路板第二板面的主视图；

图5为本发明实施例中的换向线路板的主视图；

图6为本发明实施例中的活动架的结构示意图；

图7为本发明实施例中的霍尔调速集成开关的侧面剖视图；

附图标记说明：

1、壳体；101、底座；102、中座；103、上盖；

2、控制线路板；201、芯片；202、电容；203、电机线连接端子；204、电子开关；

301、活动架；302、磁体；303、霍尔元件；

401、第一导电片；402、第二导电片；403、第三导电片；404、通断弹片；

5、换向线路板；501、常触换向导片；502、第一换向导片；503、第二换向导片；

601、换向弹片；602、换向杆；

7、导电弹簧；

801、铝基板；802、导热片；803、散热板；

具体实施方式

实施例1

结合图1-图6所示，本发明实施例提供一种霍尔调速集成开关，包括：壳体1；控制线路板2，其固定于壳体1内，控制线路板2连接有霍尔调速单元和通断单元；换向线路板5，其垂直连接于控制线路板2的第一板面上，换向线路板5上设有换向导片；换向机构，其包括换向弹片601和换向驱动组件，换向驱动组件适于驱动换向弹片601动作，以与换向导片配合实现换向。

本实施例中，通过将原整体布置的一个电路板通过拆分为控制线路板2与换向线路板5，通过控制线路板2与换向线路板5的垂直布置，从而减少线路板占用的空间，结构简单，装配方便，进而缩小壳体1体积，方便使用。

具体的，控制线路板2上设有导电弹簧7，换向线路板5滑动安装在壳体1内，换向线路板5通过导电弹簧7与控制线路板2相接。采用导电弹簧7设置，可以减少在使用过程中因电机工作导致的震动引起的接触不良，提升稳定性。在其他实施中，也可以将换向线路板5、控制线路板2垂直固定于壳体1内，再采用电线连接；或直接将换向线路板5和控制线路板2垂直卡接起来。

具体的，换向导片包括：常触换向导片501，其与换向弹片601始终接触；第一换向导片502；第二换向导片503；常触换向导片501、第一换向导片502和第二换向导片503设于换向线路板5的同一板面上且两两相隔，换向导片具有同时与常触换向导片501、第一换向导片502接触的第一状态，以及同时与常触换向导片501、第二换向导片503接触的第二状态，换向驱动组件适于驱动换向导片沿换向线路板5滑动以在第一状态和第二状态之间切换实现换向。

优选的，换向驱动组件为换向杆602，换向杆602转动安装在壳体1上，换向弹片601固定在换向杆602朝向换向线路板5的一侧。

在其他实施例中，也可通过滑动件滑动直接驱动换向弹片601滑动来实现换向，也可采用拨片等结构来替换换向杆602。

具体的，霍尔调速单元包括：活动架301，滑动安装在壳体1上，且滑动方向与控制线路板2平行；磁体302，磁体302固定连接于活动架301上；霍尔元件303，霍尔元件303固定于控制线路板2上，磁体302随活动架滑动实现与霍尔元件303之间的距离调节，从而实现调速。

采用霍尔调速单元与原有的机械调速结构相比，具有体积小、结构精简、成本低廉及寿命更好的好处。

本实施例中的磁体302选用永磁体302，理论上寿命无限，进而大大提升了开关的使用寿命。在其他实施例中，也可采用软磁体302。

具体的，通断单元包括：第一导电片401；第二导电片402；第三导电片403；通断弹片404，固定安装于活动架301上，第一导电片401、第二导电片402和第三导电片403皆设于控制线路板2的第一板面上且两两相隔，通断弹片404具有与第一导电片401和第二导电片402同时接触的断开状态，以及与第一导电片401和第三导电片403同时接触的连通状态，通断弹片404随活动架301滑动可在断开状态和连通状态之间切换，且第三导电片403的长度保证通断弹片404具有一定调节导程以使霍尔调速单元能够实现调速。

将通断单元的通断弹片404与霍尔调速单元的磁体302皆设置在活动架301上，通过活动架301的滑动既能实现通断又能实现调速节省了壳体1内部空间，使结构更加紧凑，操作更加方便。

在其他实施例中，可将通断单元与霍尔调速单元分开设置，采用独立的两个机构分别驱动。

容易理解的，若第三导电片403的长度太短，会导致磁体302与霍尔元件303之间相对距离调节范围较小，从而使霍尔调速单元调速范围较小，影响装置使用。

具体的，壳体1包括底座101、中座102和上盖103。本优选实施方式，通过底座101、中座102和上盖103的设置，可以使装配更加简单，结构更加牢固，在其他改进实施例中，壳体1也可为一体成型，或分为上壳、下壳等常见结构。

进一步的，在活动架301上端连接有按钮，可以增加与手的接触面积，使使用更加便捷。

进一步的，在活动架301下端和换向杆602下端采用弹簧固定在壳体1内部，使活动架301在手松开后能够自动复位，回到初始非工作状态；在换向杆606增加弹簧，可在换向机构换向时给用户提升手感作用。

进一步的，壳体1上开设有散热窗口，霍尔调速集成开关还包括散热结构，散热结构包括：铝基板801，其覆盖于控制线路板2的第二板面上；导热片802，覆盖于铝基板801上，且通过散热窗口外露于壳体1；散热板803，固定在壳体1外侧，且与导热片802接触。铝基板801可以更好的散出热量，且通过多层设置，进一步提高散热能力，可以在使用过程中更有利电子开关204散热，保证电子开关的使用寿命。在其他改进实施例中，散热结构可为单层的散热片。

进一步的，芯片201，其设于控制线路板的第二板面上，且与霍尔调速单元的输出端连接；电子开关204，其为MOS管，设有7个，其中1个直接与电源端连接，另外6个MOS管构成三相桥式整流电路与电机连接，电子开关204设于控制线路板2的第一板面上；芯片201适于在通电后驱动电子开关204接通，以使电源为电机提供电力。

使用时，在开关导通后，产生电信号，电信号触发启动电路，经稳压电路给芯片201供电，驱动电子开关204接通，反之，电子开关204截断。

进一步的，在电源和主线路板之间设置有两个电容202，电容202并联在电源的两端，起滤波作用，从而保护电子开关204。

实施例2

本实施例还提供一种电动工具，包括但不限于：电动角磨机、电钻、电动螺丝刀等。上述电动工具采用了上述的霍尔调速集成开关，因此具有该集成控制开关中所有的优点。

显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (10)

1.一种霍尔调速集成开关，其特征在于，包括：

壳体(1)；

控制线路板(2)，其固定于所述壳体(1)内，所述控制线路板(2)连接有霍尔调速单元和通断单元；

换向线路板(5)，其垂直连接于所述控制线路板(2)的第一板面上，所述换向线路板(5)上设有换向导片；

换向机构，其包括换向弹片(601)和换向驱动组件，所述换向驱动组件适于驱动所述换向弹片(601)动作，以与所述换向导片配合实现换向。

2.根据权利要求1所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述控制线路板(2)上设有导电弹簧(7)，所述换向线路板(5)滑动安装在所述壳体(1)内，所述换向线路板(5)通过所述导电弹簧(7)与所述控制线路板(2)相接。

3.根据权利要求1所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述换向导片包括：

常触换向导片(501)，其与所述换向弹片(601)始终接触；

第一换向导片(502)；

第二换向导片(503)；

所述常触换向导片(501)、第一换向导片(502)和第二换向导片(503)设于所述换向线路板(5)的同一板面上且两两相隔，所述换向弹片(601)具有同时与常触换向导片(501)、第一换向导片(502)接触的第一状态，以及同时与常触换向导片(501)、第二换向导片(503)接触的第二状态，所述换向驱动组件适于驱动所述换向弹片(601)沿所述换向线路板(5)滑动以在第一状态和第二状态之间切换实现换向。

4.根据权利要求3所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述换向驱动组件为换向杆(602)，所述换向杆(602)转动安装在所述壳体(1)上，所述换向弹片(601)固定在所述换向杆(602)朝向所述换向线路板(5)的一侧，所述换向杆(602)通过转动使所述换向弹片(601)在第一状态和第二状态之间切换。

5.根据权利要求1-4任一项所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述霍尔调速单元包括：

活动架(301)，滑动安装在所述壳体(1)上，且滑动方向与所述控制线路板(2)平行；

磁体(302)，所述磁体(302)固定连接于所述活动架(301)上；

霍尔元件(303)，所述霍尔元件(303)固定于所述控制线路板(2)上；

所述磁体(302)随所述活动架滑动实现与所述霍尔元件(303)之间的距离调节，从而实现调速。

6.根据权利要求5所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述通断单元包括：

第一导电片(401)；

第二导电片(402)；

第三导电片(403)；

通断弹片(404)，固定安装于所述活动架(301)上；

所述第一导电片(401)、第二导电片(402)和第三导电片(403)皆设于所述控制线路板(2)的第一板面上且两两相隔，所述通断弹片(404)具有与所述第一导电片(401)和所述第二导电片(402)同时接触的断开状态，以及与所述第一导电片(401)和所述第三导电片(403)同时接触的连通状态，所述通断弹片(404)随所述活动架(301)滑动可在所述断开状态和所述连通状态之间切换，且所述第三导电片(403)的长度保证所述通断弹片(404)具有一定调节导程以使所述霍尔调速单元能够实现调速。

7.根据权利要求1-4任一项所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述壳体(1)上开设有散热窗口，所述霍尔调速集成开关还包括散热结构，所述散热结构包括：

铝基板(801)，其覆盖于所述控制线路板(2)的第二板面上；

导热片(802)，覆盖于所述铝基板(801)上，且通过所述散热窗口外露于所述壳体(1)；

散热板(803)，固定在所述壳体(1)外侧，且与所述导热片(802)接触。

8.根据权利要求1-4任一项所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，还包括：

芯片(201)，其设于所述控制线路板的第二板面上，且与所述霍尔调速单元的输出端连接；

电子开关(204)，其设于所述控制线路板(2)的第一板面上，且与所述芯片(201)连接，所述电子开关(204)适于连接电机；

所述芯片(201)适于在通电后驱动所述电子开关(204)接通，以使电源为电机提供电力。

9.根据权利要求1-4任一项所述的霍尔调速集成开关，其特征在于，所述壳体(1)包括底座(101)、中座(102)和上盖(103)。

10.一种电动工具，其特征在于，包括如权利要求1-9中任一项所述的霍尔调速集成开关。

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