CN202726870U

CN202726870U - 一种电动工具调速控制装置

Info

Publication number: CN202726870U
Application number: CN2012203667808U
Authority: CN
Inventors: 吹拔正敏; 彼得·约翰·霍斯金; 卢志学; 陆传洋
Original assignee: NANJING JIUCHI ELECTROMECHANICAL INDUSTRY Co Ltd
Current assignee: Individual
Priority date: 2012-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-02-13
Anticipated expiration: 2022-07-27

Abstract

本实用新型涉及一种电动工具调速控制装置，属于电动工具技术领域。该装置包括安置在电动工具握持部位的开关器件、接收开关器件控制信号的控制电路以及受控于控制电路的旋转动力装置，所述开关器件为分别对应握持姿态两个手指位置的两个控制按钮，所述两个控制按钮的按压状态分别对应旋转动力装置的正转和反转控制位置。这样，使用电动工具时，当需要正反转控制时，只要两对应按钮的手指分别加力即可，而需要调速时，只要加力的手指控制力度即可，十分方便，并且在整个操作过程中，不用改变握持姿态，因此可以确保安全。

Description

一种电动工具调速控制装置

技术领域

本实用新型涉及一种调速控制装置，尤其是一种电动工具调速控制装置，属于电动工具技术领域。

背景技术

手电钻之类的电动工具使用时普遍需要进行换向、调速等操作。据申请人了解，虽然通过不断改进，已经实现了单手完成上述操作，但现有此类操作由于操作控制件需要分离设置，因此均需要从原先握持工具的五指中腾出操作指进行相应的操作控制。例如，手电钻普遍将换向按钮和调速开关分离设置，因此在换向或调速操作时，必须改变握持姿态——例如将拇指腾出用于进行切换操作，不仅操作不够方便，而且容易因动作变形而影响电动工具的握持操控，存在安全隐患。检索发现，公开号为US20120068633的美国专利申请公开了一种通过按压操作进行调速的电动工具，虽然实现了在调速时不用改变握持状态，比较方便，但换向按钮和调速开关依然分离设置，因此换向操作仍然需要改变握持姿态（通常需要腾出拇指按压手柄上方的换向按钮）。

发明内容

本实用新型的首要目的在于：针对上述现有技术存在的缺点，提出一种无需改变握持姿态即可实现换向控制的电动工具调速控制装置，从而使电动工具的操作使用方便、安全。

本实用新型进一步的目的在于：提出一种无需改变握持姿态即可实现调速控制的电动工具调速控制装置，同时给出相应的调速控制方法，从而使电动工具的操作使用更为方便、安全。

为了达到以上首要目的，本实用新型的电动工具调速控制装置包括安置在电动工具握持部位的开关器件、接收开关器件控制信号的控制电路以及受控于控制电路的旋转动力装置，所述开关器件含有分别对应握持姿态两个手指位置的两个控制按钮，所述两个控制按钮的按压状态分别对应旋转动力装置的正转和反转控制位置。

为了达到进一步的目的，至少所述两个控制按钮之一的按压位移大小与旋转动力装置的转速高低相对应。

这样，使用电动工具时，当需要正反转控制时，只要两对应按钮的手指分别加力即可，而需要调速时，只要加力的手指控制力度即可，十分方便，并且在整个操作过程中，不用改变握持姿态，因此可以确保安全。

控制电路含有正转和反转输入检测端分别接两按钮信号输出端的微处理器，所述微处理器的正、反转导通信号输出端通过驱动芯片分别接正、反转驱动调速电路通断器件的受控端，且所述微处理器的调速信号输出端通过所述驱动芯片分别接正、反转驱动调速电路转速调控器件的受控端，所述通断器件经旋转动力装置后分别通过对应的所述转速调控器件构成相应转向的驱动调速回路。

微处理器具有按需控制所述正、反转导通信号输出端和调速信号输出端选通或屏蔽的正、反转标志位输出端。

启动后，所述微处理器的调速控制基本步骤如下：

第一步、检测判断正、反转输入检测端的信号是否均大于第一预定值；如判断结果均为是，则进行下一步，否则继续检测判断；

第二步、唤醒控制电路，进入激活模式；

第三步、检测判断正、反转输入检测端的信号之一是否大于第二预定值；如是，则在正、反转标志信号输出端输出对应优先达到第二预定值的优先转向信号，导通相应转向的驱动调速电路，且屏蔽相反转向的驱动调速电路；否则进入停机模式；

第四步、输出与优先转向输入检测端的信号强度相应的脉宽调制信号到该转向的调速器件受控端，实现转速调控；

第五步、停机后，判断停机时间是否超过预定时间，如是则进入休眠模式，否则返回激活模式。

由此，本实用新型实现了如下独特功能：开机启动后处于低功耗的休眠状态；当同时按压两按钮时，控制电路被激活（唤醒）。接着按压某一按钮，电动工具将以相应转向旋转，且其转速随按压压力（或按钮行程）增加而提高。整个操作过程的所有操控均无需改变握持姿态，因此十分方便、安全。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明。

图1为本实用新型一个实施例的结构示意图。

图2为图1的A-A剖视图。

图3为图1实施例的电路原理图。

图4为图1实施例的控制逻辑图。

具体实施方式

实施例一

本实施例的电动工具为一种电钻，其调速控制装置如图1至图3所示，包括安置在电钻握持手柄部位的开关器件K、接收开关器件控制信号的控制电路（参见图3）以及受控于控制电路的旋转动力装置——位于电钻壳体内的电机（图中未示）。开关器件K含有分别对应握持姿态食指和中指位置的两个控制按钮1、2。两个控制按钮的具体结构如图2所示，包括支撑在电钻壳体构件1-3上的哑铃状弹性按键1-2，以及与按键内端接触的微动传感开关1-4、覆盖在弹性按键1-2外端的保护膜1-1。按钮1的按压状态通过按键1-2使微动传感开关1-4闭合，从而对应控制电路的正转控制信号输出，按钮2的按压状态则对应控制电路的反转控制信号输出，从而分别实现电机的正转和反转控制，且两个控制按钮的位移大小分别使微动传感开关输出相应强度的电信号，进而对应旋转动力装置电机的转速高低。

控制电路的具体构成如图3所示，作为两按钮信号输出的两微动传感开关1、2的信号输出端分别接MCU芯片（PIC18F16K20或其它类似功能的微处理芯片）的正转和反转输入检测端QTCI、QTC2，MCU芯片的正、反转导通信号输出端PWMH（高位全导通端）通过驱动芯片A3941（或其它类似功能的微处理芯片）的GHA、GHB分别接作为电机正、反转驱动调速电路通断器件的场效应管Q1、Q2的受控端，同时MCU芯片的调速信号输出端PWML（低位局部导通端）通过驱动芯片A3941（或其它类似功能的微处理芯片）的GLA、GLB分别接作为电机正、反转驱动调速电路转速调控器件的场效应管Q4、Q3的受控端。MCU芯片的正、反转标志位在正、反转控制时分别输出“1”、“0”，从而按需控制GHA、GHB、GLA、GLB的选通与屏蔽。

电机正转驱动调速电路通过作为通断器件的场效应管Q1、经电机正端M+至电机负端M-（图中电机未示出）、再通过作为正转调速器件的场效应管Q4构成正转驱动调速回路；电机反转驱动调速电路通过作为通断器件的场效应管Q2、经电机负端M-至电机正端M+、再通过作为反转调速器件的场效应管Q3构成反转驱动调速回路。该控制电路的MCU还具有与现有技术类同的用以实现超温保护的温度控制端口、用以实现欠压保护的欠压控制端口。

为了确保安全并节省电能，该控制电路具有超时睡眠功能，按钮1、2的同时按压状态对应控制电路的激活（唤醒）控制。MCU按以下步骤运行（参见图4）：

1）、启动后初始化——包括常量赋值、变量端口设定，清看门狗等常规设置；

2）、检测判断正、反转输入检测端的信号(与VR1、VR2相应的阻值)是否均大于第一预定值51K；

3）、如判断结果均为是，则进行下一步，否则继续检测判断；

4）、唤醒控制电路，进入激活模式，开照明灯、电量灯等；

5）、判断是否超温、欠压，如是则进入停机模式，否则进行下一步；

6）、检测判断正、反转输入检测端的信号之一（与VR1、VR2相应的阻值）是否大于第二预定值75K；

7）、如是，则在正、反转标志信号输出端输出对应优先达到第二预定值75K的优先转向信号，导通相应转向的驱动调速回路，且屏蔽相反转向的驱动调速回路；否则进入停机模式；

8）、输出与优先转向输入检测端的信号强度相应的脉宽调制信号到该转向的调速器件的受控端，实现转速调控；

9）、停机后，判断停机时间是否超过预定时间，如是则进入休眠模式，否则返回激活模式。

例如，正转输入检测端的信号首先达到75K，则正、反转标志信号输出端输出标志正转的高电平，PWMH端输出高电平，PWML端输出与正转输入检测端信号强度相应的PWM信号，驱动芯片输出相应控制信号，导通Q1——M+——M-——Q4正转驱动调速回路并调速，同时屏蔽Q2——M-——M+——Q3反转驱动调速回路。

实践证明，本实施例的电钻具有以下显著优点：

1. 单手且不改变握持位的条件下即可以实现正、反向操作控制，快捷、方便、安全；

2. 通过手指压力控制转速的大小，更符合人体工程学，转速控制准确；

3. 与传统双向开关相比，结构紧凑、尺寸更小，因此手握持部位的手柄可以做的更细巧，便于握持。

除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。例如，开关器件也可以含有分别对应握持姿态食指和无名指位置的两个控制按钮，两按钮之间的互锁既可以采用电路互锁，也可以采用机械互锁。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。

Claims

1.一种电动工具调速控制装置，包括安置在电动工具握持部位的开关器件、接收开关器件控制信号的控制电路以及受控于控制电路的旋转动力装置，其特征在于：所述开关器件含有分别对应握持姿态两个手指位置的两个控制按钮，所述两个控制按钮的按压状态分别对应旋转动力装置的正转和反转控制位置。

2.根据权利要求1所述的电动工具调速控制装置，其特征在于：至少所述两个控制按钮之一的按压位移大小与旋转动力装置的转速高低相对应。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具调速控制装置，其特征在于：所述控制电路含有正转和反转输入检测端分别接两按钮信号输出端的微处理器，所述微处理器的正、反转导通信号输出端通过驱动芯片分别接正、反转驱动调速电路通断器件的受控端，且所述微处理器的调速信号输出端通过所述驱动芯片分别接正、反转驱动调速电路转速调控器件的受控端，所述通断器件经所述旋转动力装置后分别通过对应的所述转速调控器件构成相应转向的驱动调速回路。

4.根据权利要求3所述的电动工具调速控制装置，其特征在于：所述微处理器具有按需控制所述正、反转导通信号输出端和调速信号输出端选通或屏蔽的正、反转标志位输出端。

5.根据权利要求1或2所述的电动工具调速控制装置，其特征在于：所述开关器件含有分别对应握持姿态食指和中指位置的两个控制按钮。

6.根据权利要求5所述的电动工具调速控制装置，其特征在于：所述两个控制按钮包括支撑在壳体构件上的哑铃状弹性按键，以及与按键内端接触的微动传感开关、覆盖在弹性按键外端的保护膜。