CN117620951A - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种电动工具，包括：壳体；电机，至少部分设置在壳体内，电机包括可绕电机轴线转动的电机轴；电源机构，用于给电机供电；输出机构，用于驱动执行机构旋转输出扭矩，输出机构包括沿第一轴线方向前后移动的输出轴；还包括：触发机构，其至少部分设置在输出轴中，执行机构驱动触发机构相对于输出轴沿第一轴线方向前后移动；检测机构,用于检测触发机构在第一轴线方向的第一位置参数；控制机构，根据检测机构检测的第一位置参数，控制电源机构为电机供电。电动工具操作简单，控制精准。

Description

电动工具

技术领域

本申请涉及一种电动工具，具体涉及一种电动螺丝批。

背景技术

目前市面上的电动工具，如电动螺丝批，其一般设置有开关组件，用户通过操作开关组件从而就能驱动输出轴转动，这样用户在操作电动螺丝批电动螺丝批进行长时间打钉时，就需要不停的操作开关组件。

发明内容

本申请的目的在于提供一种操作简单，控制精准的电动工具。

为实现上述目标，本申请采用如下技术方案：

一种电动工具，包括：壳体；电机，至少部分设置在壳体内，电机包括可绕电机轴线转动的电机轴；电源机构，用于给电机供电；输出机构，用于驱动执行机构旋转输出扭矩，输出机构包括沿第一轴线方向前后移动的输出轴；还包括：触发机构，其至少部分设置在输出轴中，执行机构驱动触发机构相对于输出轴沿第一轴线方向前后移动；检测机构,用于检测触发机构在第一轴线方向的第一位置参数；控制机构，根据检测机构检测的第一位置参数，控制电源机构为电机供电。

在一些实施例中，检测机构通过检测触发机构的位移量或者触发机构的相对壳体的位置作为第一位置参数。

在一些实施例中，检测机构还用于检测输出轴在第一轴线方向的第二位置参数；控制机构，根据检测机构检测的第二位置参数，控制电源机构停止为电机供电。

在一些实施例中，检测机构包括用于检测触发机构在第一轴线方向的位置的第一传感器，第一传感器在触发机构向后移动至第一预设位置后被触发。

在一些实施例中，控制机构被配置为在第一传感器被触发时使电源机构为电机供电。

在一些实施例中，检测机构还包括用于检测输出轴在第一轴线方向的位置的第二传感器，第二传感器在输出轴向后移动至第二预设位置后被触发。

在一些实施例中，控制机构被配置为在第二传感器由触发状态切换至非触发状态时停止为电机供电。

在一些实施例中，第一传感器与第二传感器依次被触发。

在一些实施例中，输出轴前端设置有用于容纳执行机构收容部；触发机构至少部分设置在收容部中。

在一些实施例中，触发机构上设置有偏压元件，偏压元件提供使触发机构沿第一轴线向前运动的偏压力。

一种电动工具，包括：壳体；电机，至少部分设置在壳体内，电机包括可绕电机轴线转动的电机轴；电源机构，用于给电机供电；输出机构，用于驱动执行机构旋转输出扭矩，输出机构包括可沿第一轴线方向前后移动的输出轴；还包括：触发机构，其至少部分设置在输出轴中，执行机构驱动触发机构相对于输出轴沿第一轴线方向前后移动；当触发机构移动到第一预设位置时，电源机构向电机供电。

本申请提供一种电动工具，使用可以独立发生滑动位移的触发机构，当螺钉在按压在加工物上批头发生位移时，即可驱动触发机构位移，所以使自动启动控制更加精准。检测机构通过检测触发机构位置参数可以表征螺钉与被加工物之间的状态。控制机构控制电源机构向电机供电。无需操作者操作开关，操作简单方便，提高了用户使用效率和使用感受。

附图说明

图1是本申请中的第一实施例的结构图；

图2是图1的壳体内部的部分部件的结构图；

图3是图2的内部结构图；

图4是图2的剖视图的示意图；

图5是本申请中的第一实施例的开机电路结构框图；

图6是本申请中的第一实施例的开机和关机电路结构框图；

图7是本申请中的第一实施例的控制方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本申请作具体的介绍。

在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

为了清楚的说明本申请的技术方案，在说明书附图中定义上侧、下侧、左侧、右侧、前侧和后侧。

如图1至图4示出了本申请的电动工具，在本实施例中，以电动螺丝批100为例，电动螺丝批100可以用于将螺钉等紧固件打入至石膏干墙中。

如图1至图4所示，电动螺丝批100，包括壳体11、电机12、电源机构30、传动机构13和输出机构14。其中，输出机构14用于驱动执行机构15旋转输出扭矩。输出机构14包括输出轴141，输出轴141能以第一轴线101为轴转动以输出动力，同时输出轴141受力能够沿第一轴线101的前后方向移动，撤销外力时能够恢复至原始位置。输出轴141连接的执行机构15，从而将螺钉等紧固件打入至水泥、木料中。该执行机构15可以是批头。

壳体11包括主体外壳111和握持部113。主体外壳111构成为长形的中空体，在主体外壳111中收容有电机12和部分输出机构14等。主体外壳111还形成或连接有一供用户操作的握持部113。握持部113与主体外壳111形成T型或L型结构，方便用户握持及操作。握持部113的一端连接有电源机构30。

电源机构30用于为电机12提供电能。在本实施例中，电源机构30为电池包，电池包可拆卸地连接至握持部113。当然，电源机构30也可设置为市电。电池包配合相应的电源电路，为电动螺丝批100内的相应部件供电。本领域技术人员应当理解，电源机构30并不限于使用电池包的场景，还可通过市电、交流电源，配合相应的整流、滤波和调压电路，实现对机内的相应部件供电。

电机12设置在主体外壳111所形成的容纳腔内，电机12包括用于输出动力的电机轴，电机轴能够相对壳体11以电机轴线102为轴转动，电机轴转动的电机轴线102还与输出轴141转动的第一轴线101基本相互平行。在本实施例中，电机轴转动的电机轴线102与输出轴141转动的第一轴线101平行且不重合，也可以理解成，输出轴141大致设置在电机12的上侧。

传动机构13用于将电机轴输出的动力传递至输出轴141。传动机构13包括第一传动件131和第二传动件132，第一传动件131与电机轴固定连接或者一体成型，第二传动件132与输出轴141构成同步转动，第一传动件131与第二传动件132始终保持啮合连接。第二传动件132与输出轴141受力沿第一轴线101运动的过程中始终保持至少部分接触，第二传动件132上形成有能够供输出轴141往复运动的滑槽133，输出轴141上固定连接或者一体成型有滑动部144。滑动部144与滑槽133始终配合从而保证第二传动件132与输出轴141构成同步转动。在本实施例中，滑动部144为围绕输出轴141的周向设置的多个钢球。

如图2至图6所示，电动螺丝批100还包括触发机构16、检测机构17和控制机构18，通过检测机构17对触发机构16位置的检测，控制机构18控制电源机构30为电机12供电，通过检测机构17对输出轴141位置的检测，控制机构18控制电源机构30为电机12断电。进而实现电动螺丝批100不需要额外设置开关元件和操作件来控制电机12启停。实现电机12根据螺钉紧固或旋松作业自动实现启停。

在本实施例中，电动螺丝批100包括至少两种开/关机控制模式，通过模式切换机构，根据操作者的需要进行选择切换。其中，第一种开/关机控制模式为使用物理开关即是开关元件和操作件，例如翘板开关、微动开关或者其他需要操作者主动操作进行触发，而对电机进行开/关机控制。

第二种开/关机控制模式为无需使用物理开关，即通过检测机构17对触发机构16位置的检测，控制机构18控制电源机构30为电机12供电，通过检测机构17对输出轴141位置的检测，控制机构18控制电源机构30为电机12断电。实现电机12根据螺钉紧固或旋松作业自动实现启停。

如图4所示，输出轴141包括沿第一轴线101方向相对设置的输出端141a和输入端141b，其中，输出端141a相对于输入端141b远离电机12设置。输出端141a沿第一轴线101方向延伸设置有收容部142，执行机构15安装输出轴141的收容部142中。啮合部分更靠近输入端141b设置。输出轴141大致呈圆柱形的长形部件。输出轴141中部中空形成第一容纳腔143。

触发机构16至少部分设置在输出轴141的第一容纳腔143中，其中，此部分触发机构16伸入收容部142中，以使触发机构16的前端抵接执行机构15。在本实施例中，触发机构16相对于输出轴141沿第一轴线101方向前后移动。触发机构16大致呈圆柱形的长形部件，具体的，触发机构16包括沿第一轴线101方向延伸的长杆件。

可以理解的，第一容纳腔143限制触发机构16的径向的移动，触发机构16与输出轴141同步构成以第一轴线101为转轴的同步转动，触发机构16与输出轴141沿第一轴线101方向的滑动时相互独立的。

检测机构17和控制机构18均设置在主机壳体11中。其中，检测机构17,用于检测触发机构16在第一轴线101方向的第一位置参数。可以理解的，以本实施例中的执行机构15为批头为例，批头上安装螺钉后此时螺钉未与被加工物接触，此时批头与触发机构16抵接，触发机构16位于第一位置点，可以称为初始位置点。当螺钉被按压在加工物时，通过螺钉和批头向后方按压触发机构16，使触发机构16发生位移，即触发机构16离开第一位置点，来到位于第一位置点后方的第二位置点。所以检测机构17通过检测触发机构16位置参数可以表征螺钉与被加工物之间的状态。

控制机构18，根据检测机构17检测的第一位置参数，控制电源机构30为所述电机12供电。即是说，电机12启动的信号是控制机构18通过螺钉与被加工物之间的状态给出的。在本实施例中，控制机构18采用专用的控制芯片，例如，单片机（MCU，微控制模块，Microcontroller Unit）。电动螺丝批100还包括驱动电路，驱动电路与控制机构18电性连接，接收来自控制机构18的驱动信号。驱动电路用于驱动所述电机12输出动力，其与电机12电性连接。可以理解，当电动螺丝批100用于将螺钉等紧固件打入至石膏干墙中时，螺钉在仅按压在加工物时，批头对于输出轴141的向后的压力并不足推动输出轴141发生位置变化。所以无法实现精准的自动启动。使用可以独立发生滑动位移的触发机构16，并使触发机构16在初始状态下即可抵接在批头后端，当螺钉在按压在加工物上批头发生位移时，即可驱动触发机构16位移，所以使自动启动控制更加精准。

在其他可替换实施例中，触发机构16可以相对批头设置在其他位置，所以根据触发机构16所设置的位置不同，触发机构16与批头的连接位置和方式不同，检测机构17所检测的第一位置参数的方向需要做适应性调整。所以，以上并不作为限制本发明的实质性内容。

在本实施例中，第一位置参数为触发机构16的位移量或者触发机构16的相对壳体11的位置。可以理解的，触发机构16的位移可以使用相对参数表征，也可以使用位移的绝对参数表征。针对触发机构16的位移过程具体解释：电动螺丝批100的收容部142中安装入批头，此时螺钉未与被加工物接触，此时批头与触发机构16抵接，触发机构16位于第一位置点，可以称为初始位置点。当螺钉被按压在加工物时，通过螺钉和批头向后方按压触发机构16，使触发机构16发生位移，离开第一位置点，可以称为第二位置点。此时检测机构17可以检测第一位置点与第二位置点的距离，即触发机构16的位移量。将第一位置点作为一个预设位置。或者相对于壳体11设置一个预设位置，检测机构17检测触发机构16相对于壳体11的位置，即仅检测第二位置点，可以理解为触发机构16的绝对位置。

这里，第一位置参数是一种具象的长度、位置的参数，这些参数用户可以根据经验很容易得出，这样用户可以预先设定一个相对比较合理的能表示螺钉与被加工物已按压稳定可以启动电机12的预设参数值，这相对于检测表征触发机构16受到的压力、扭矩之类的参数更为直观。因为压力、扭矩这些表征负载大小的参数相对于普通用户而言，很难以经验来得出应当设定为多少合适，相反，这些表征负载的参数相对而言通常只有专门搞技术的研发人员才能够计算出，从而提高了电动螺丝批100的在产业中制造性和应用性。

如上所述，输出轴141沿第一轴线101方向前后移动。检测机构17还用于检测输出轴141在第一轴线101方向的第二位置参数，控制机构18根据检测机构17检测的第二位置参数，控制电源机构30停止为电机12供电。可以理解，当电动螺丝批100用于将螺钉等紧固件打入至石膏干墙中时，随着进行将螺钉向被加工物中旋入，批头对输出轴141的向后压力加大，足以使输出轴141向后移动。而当螺钉被拧入至指定位置时，批头对输出轴141的压力变小，输出轴141发生位移。此时控制机构18控制电源机构30不再向电机12供电，使电机12自动停机。进而实现电动螺丝批100在第二种开/关机控制模式下自动开关机，无需额外设置开关装置控制电机12启动与关机。使电动螺丝批100整机使用感更好，使用更加方便。

具体的，检测机构17包括用于检测触发机构16在第一轴线101方向的位置的第一传感器171和用于检测输出轴141在第一轴线101方向的位置的第二传感器173。

其中，第一传感器171设置在触发机构16后方。第一传感器171相对主机壳体11位置固定，第一传感器171可以直接安装至壳体11上，或者也可以安装至一个相对第一传感器171位置固定的零部件上。在本实施例中，第一传感器171固定安装在后盖112上。在本实施例中，第一传感器171为基于霍尔效应的霍尔传感器，当然在其他可替换实施例中，还可以为基于光电效应的光电传感器，还可以为基于机械原理的接触式测量装置等。

第一传感器171为第一霍尔传感器。触发机构16后端设置有第一磁体172，第一磁体172与第一霍尔传感器对应设置，具体的，第一磁体172为磁铁。在本实施例中，当触发机构16向后移动到第一预设位置，第一传感器171被触发。可以理解，第一磁体172连接在触发机构16上，当第一磁体172与第一霍尔传感器之间的距离或位置达到第一霍尔传感器的感应范围时，第一霍尔传感器能够在第一磁体172移动时感应到周期性变化的磁信号。具体的，当螺钉未与被加工物接触，此时批头与触发机构16抵接，触发机构16位于第一位置点，可以称为初始位置点。在第一位置点时，第一磁体172发出的磁信号不被第一霍尔传感器感应。当螺钉被按压在加工物时，通过螺钉和批头向后方按压触发机构16，使触发机构16发生位移，离开第一位置点，可以称为第二位置点。此时第一磁体172发出的磁信号被第一霍尔传感器感应，第一霍尔传感器发出第一信号，控制机构18控制电源机构30向电机12供电。其中，第一预设位置可以为第一位置点也可以为第一位置点与第二位置点之间的一个位置点。

第二传感器173设置在输出轴141后方，第二传感器173相对主机壳体11位置固定，第二传感器173可以直接安装至壳体11上，或者也可以安装至一个相对第二传感器173位置固定的零部件上。在本实施例中，第二传感器173固定安装在后盖112上。在本实施例中，第二传感器173为基于霍尔效应的霍尔传感器，当然在其他可替换实施例中，还可以为基于光电效应的光电传感器，还可以为基于机械原理的接触式测量装置等。

第二传感器173为第二霍尔传感器。输出轴141后端设置有第二磁体174，第二磁体174与第二霍尔传感器对应设置，具体的，第二磁体174为磁铁。在本实施例中，在随着电动螺丝批100将螺钉向被加工物中旋入，批头对输出轴141的向后压力加大，足以使输出轴141向后移动。当输出轴141向后移动到第二预设位置，第二传感器173被触发。可以理解，第二磁体174连接在输出轴141上，当第二磁体174与第二霍尔传感器之间的距离或位置达到第二霍尔传感器的感应范围时，第二霍尔传感器能够在第二磁体174移动时感应到周期性变化的磁信号。具体的，当螺钉被按压在加工物电机12被启动时，此时第一霍尔传感器被触发。批头未使输出轴141位移，或位移很小，此时输出轴141位于第三位置点。在第三位置点时，第二磁体174发出的磁信号不被第二霍尔传感器感应。随着电动螺丝批100将螺钉向被加工物中旋入，螺钉和批头向后方按压输出轴141，使输出轴141发生位移，离开第三位置点，可以称为第四位置点。此时第二磁体174发出的磁信号被第二霍尔传感器感应，第二霍尔传感器发出第二信号。当电动螺丝批100将螺钉旋至设定位置后，批头对螺钉的压力减小。可以理解，此时批头对输出轴141的压力也对应减小。输出轴141发生方向复位位移，即输出轴141由第四位置点向第三位置点移动。当第二磁体174发出的磁信号不被第二霍尔传感器感应时，第二霍尔传感器由触发状态切换至非触发状态时，控制机构18控制电源机构30停止向电机12供电。其中，第二预设位置可以为第三位置点也可以为第三位置点与第四位置点之间的一个位置点。

具体的，第一预设位置与第一位置点之间的距离小于第二预设位置与第三位置点之间的距离。以使第一传感器171先于第二传感器173被触发。

触发机构16上设置有偏压元件162，偏压元件162提供使触发机构16沿第一轴线101向前运动的偏压力。具体的，触发机构16与输出轴141之间沿第一轴线101方向设置有弹簧。当触发机构16由第一位置点向第二位置点移动时，弹簧被压缩。当批头对触发机构16的压力小于偏压力时，弹簧驱动触发机构16向第一位置点移动。当然在其他可替换实施例中，偏压元件162还可以为其他具有回弹力的装置或结构，或者提供可变摩擦力的装置或结构。其只要在批头对触发机构16的压力减小时，能驱动触发机构16有第一位置点向第二位置点移动即可。

弹性件145用于使输出轴141恢复至第三位置点，弹性件145套设在输出轴141上，弹性件145的一端抵接在输出轴141形成的凸起部上，另一端抵接在第二传动件132上。输出轴141受力向后运动，从而使弹性件145发生弹性形变并产生形变力，当撤销外力时，输出轴141因形变力而恢复至第三位置点。

如图7所示，本申请还提出一种适用于电动螺丝批100的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

检测触发机构16的第一位置参数。其中，第一位置参数为触发机构16的位移量或者触发机构16的相对壳体11的位置。当电动螺丝批100在将螺钉打入至石膏干墙中时，通过检测第一位置参数能直接反应螺钉与被加工物之间的位置或接触状态。

判断第一位置参数是否达到第一预设位置参数。其中，第一预设位置参数与第一位置参数对应设置。当第一位置参数为触发机构16的位移量时，第一预设位置参数为位移量，即第一位置点与第二位置点之间的距离。当第一位置参数为触发机构16相对壳体11的位置时。第一预设位置参数为相对于壳体11设置的一个位置点，即一个固定位置点。

当第一位置参数达到第一预设位置参数时，控制电源装置开始给电机12供电。

还包括：

检测输出轴141的第二位置参数。第二位置参数为输出轴141的位移量或者输出轴141的相对壳体11的位置。

判断第二位置参数是否达到第二预设位置参数。其中，第二预设位置参数与第二位置参数对应设置。当第二位置参数为输出轴141的位移量时，第二预设位置参数为位移量，即第三位置点与第四位置点之间的距离。当第二位置参数为触发机构16相对壳体11的位置时。第二预设位置参数为相对于壳体11设置的一个位置点，即一个固定位置点。

当第二位置参数先达到第二预设位置参数后小于第二预设位置参数时，控制电源装置停止给电机12供电。当然在其他实施例中，也可以通过检测第二位置参数达到第二预设位置参数的次数。

以上显示和描述了本申请的基本原理、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申请，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本申请的保护范围内。

Claims (11)

1.一种电动工具，包括：

壳体；

电机，至少部分设置在所述壳体内，所述电机包括可绕电机轴线转动的电机轴；

电源机构，用于给所述电机供电；

执行机构，用于执行加工作业；

输出机构，用于驱动所述执行机构旋转输出扭矩，所述输出机构包括沿第一轴线方向前后移动的输出轴；

其特征在于，

还包括：

触发机构，其至少部分设置在所述输出轴中，所述执行机构驱动触发机构相对于所述输出轴沿第一轴线方向前后移动；

检测机构,用于检测所述触发机构在第一轴线方向的第一位置参数；

控制机构，根据所述检测机构检测的第一位置参数，控制所述电源机构为所述电机供电。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述检测机构通过检测所述触发机构的位移量或者所述触发机构的相对所述壳体的位置作为所述第一位置参数。

3.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述检测机构还用于检测所述输出轴在所述第一轴线方向的第二位置参数；

所述控制机构，根据所述检测机构检测的第二位置参数，控制所述电源机构停止为所述电机供电。

4.根据权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述检测机构包括用于检测所述触发机构在第一轴线方向的位置的第一传感器，所述第一传感器在所述触发机构向后移动至第一预设位置后被触发。

5.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述控制机构被配置为在所述第一传感器被触发时使所述电源机构为所述电机供电。

6.根据权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述检测机构还包括用于检测所述输出轴在第一轴线方向的位置的第二传感器，所述第二传感器在所述输出轴向后移动至第二预设位置后被触发。

7.根据权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述控制机构被配置为在所述第二传感器由触发状态切换至非触发状态时停止为所述电机供电。

8.根据权利要求7所述的电动工具，其特征在于，所述第一传感器与第二传感器依次被触发。

9.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述输出轴前端设置有用于容纳执行机构收容部；所述触发机构至少部分设置在所述收容部中。

10.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述触发机构上设置有偏压元件，所述偏压元件提供使所述触发机构沿所述第一轴线向前运动的偏压力。

11.一种电动工具，包括：

壳体；

电机，至少部分设置在所述壳体内，所述电机包括可绕电机轴线转动的电机轴；

电源机构，用于给所述电机供电；

执行机构，用于执行加工作业；

输出机构，用于驱动所述执行机构旋转输出扭矩，所述输出机构包括可沿第一轴线方向前后移动的输出轴；

其特征在于，

还包括：

触发机构，其至少部分设置在所述输出轴中，所述执行机构驱动触发机构相对于所述输出轴沿第一轴线方向前后移动；当所述触发机构移动到第一预设位置时，所述电源机构向所述电机供电。