CN205283508U - 直流电动工具的非接触式调速开关 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种直流电动工具的非接触式调速开关，包括：位移传感组件、直流控制电路和启动组件，位移传感组件包括永磁铁、线性霍尔元件、可控硅和芯片，芯片连接线性霍尔元件和可控硅，可控硅连接直流控制电路，永磁铁固设在启动组件上；使用者操控启动组件使永磁铁在线性霍尔元件的有效工作范围内靠近或者远离时，线形霍尔元件给到芯片的电势信号也会随之增强或减弱，芯片控制可控硅的控制极，从而控制流出可控硅源极的电流大小，达到给直流电动工具调速的目的。本实用新型可以很好地避免在高震动、高冲击环境下产生的机械接触不可靠所导致的直流电动工具调速不稳定，并且消除了接触磨损，极大地提高了开关使用寿命。

Description

直流电动工具的非接触式调速开关

技术领域

本实用新型涉及开关领域，特别是涉及一种直流电动工具的非接触式调速开关。

背景技术

如今，直流电动工具因便携、适合无电源的工作场合等原因而在生产生活中得到广泛应用。随着生产要求的提高，直流电动工具的功率也不断提高，随之而来的是直流电动工具的工作情况更加恶劣，其工作时的振动以及冲击越来越大，因此在直流电动工具的使用中对直流电动工具开关的抗震、抗冲击要求越来越高。

然而，现有技术中直流电动工具的开关多采用弹片与碳膜电阻的机械性接触方式，通过改变弹片与碳膜电阻的相对接触位置来改变输出阻值从而实现直流电动工具的调速，但这种方式主要存在以下不足：

一、对于高振动环境下工作的直流电动工具，由于弹片是依靠自身的弹力与碳膜电阻机械性地接触，所以工具本身的震动会带动开关里的弹片一同震动，甚至当震动强度达到震动方向的力大于弹片自身弹力时，弹片会由原先与碳膜电阻始终保持接触的状态变为非接触状态，即弹片与碳膜电阻断开连接，致使开关不能控制直流电动工具的正常调速；

二、即使对于非高振动环境下工作的直流电动工具，直流电动工具的通断次数即工具的使用寿命也是一项体现工具质量好坏的检验标准，而直流电动工具的通断以及调速次数也就意味着该直流电动工具的开关的通断以及调速次数，在采用传统的弹片与碳膜电阻组合实现调速的开关上，由于采用的是机械接触方式，弹片及碳膜电阻会随着使用次数的增多、使用时间的增长从而产生磨损以及塑性变形等，这将会导致弹片与碳膜电阻的接触不良，成为影响开关寿命的重要因素之一，最终结果同样是导致开关无法控制直流电动工具的正常调速。

现有技术中已经出现了一种通过非电接触地控制可控硅的导通角应用于电动工具开关的技术，该技术实现了交流电动工具开关的非接触式调节，但该技术只能局限于交流电动工具，不能应用于直流电动工具。因此，研发一种适用于直流电动工具的非接触式调速开关，满足直流电动工具在高震动、高冲击工作情况下的正常调速，并能提高直流电动工具的使用寿命，成为生产生活中的一种需求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题在于，提供一种直流电动工具的的非接触式调速开关，能在高震动、高冲击工作情况下控制直流电动工具的正常调速，并提高直流电动工具的使用寿命。

为解决上述技术问题，本实用新型提供的直流电动工具的非接触式调速开关，包括：

位移传感组件、直流控制电路和启动组件，其特征在于，所述位移传感组件包括永磁铁4、线性霍尔元件7、可控硅8和芯片20，所述芯片20连接线性霍尔元件7和可控硅8，所述芯片20为单片机，所述可控硅8接入直流控制电路，所述永磁铁4固设在启动组件上，芯片20可接收线性霍尔元件7的输出电势并将其转换成电压信号，再将电压信号给到可控硅8控制可控硅8导通。

具体地，所述位移传感组件还包括模块6，所述线性霍尔元件7、可控硅8和芯片20固设在模块6上。

具体地，所述启动组件，包括手柄1、推杆2和主弹簧3，所述推杆2一端连接手柄1，另一端连接主弹簧3，所述永磁铁4固设在推杆2上。

具体地，所述直流控制电路，包括正极端子9、负极端子10、静触点支架11、主触点12、第一触桥13、第二触桥14、第一电机接线端子17、第二电机接线端子16、换向拨杆18和主触点支架19，所述直流控制电路的电性连接方式依次为正极端子9连接第一触桥13，第一触桥13连接第一电机接线端子17，负极端子10连接主触点12，主触点12连接主触点支架19，主触点支架19连接可控硅8，可控硅8连接静触点支架11，静触点支架11连接第二电机接线端子16，所述正极端子9和负极端子10供以连接外接直流电源，所述第一电机接线端子17和第二电机接线端子16供以连接外接电机M。换向拨杆18控制第一触桥13和第二触桥14与直流电路的接通，当换向拨杆18拨动到另一边时，第一触桥13断开，第二触桥14连接正极端子9和第一电机接线端子17。

具体地，所述电动工具的调速开关，还包括端盖5和基座15，所述端盖5与基座15合上形成内部空间，所述位移传感组件和直流控制电路固设于所述内部空间，合上后的端盖5与基座15具有至少一个开孔，所述开孔供以启动组件安装和供以直流控制电路连接外接直流电源及外接电机M。

进一步地，所述启动组件包括手柄1、推杆2和主弹簧3，所述推杆2一端连接手柄1，另一端连接主弹簧3，所述永磁铁4固设在推杆2上，所述推杆2连接弹簧3的一端穿过所述开孔设置于内部空间，推杆2连接手柄1的一端及手柄1安装于所述开孔外。

与现有技术中使用的接触式直流电动工具开关相比，本实用新型的优势在于：一方面，本实用新型的开关采用磁感应强度与线性霍尔元件7的非接触式的方法实现对电动工具的调速，可以很好地避免在高震动、高冲击环境下产生的机械接触不可靠所导致的调速不稳定；另一方面，本实用新型采用磁感强度改变线性霍尔元件7输出信号，是一种非接触的调速方式，可以消除机械接触式开关使用时存在的接触磨损问题，极大地提高了开关的寿命，可以延长直流电动工具的使用寿命。与现有技术中使用的非接触式交流电动工具开关相比，本实用新型采用芯片20来控制可控硅8的控制极，从而控制流出可控硅源极的电流大小，这种控制方法不受交流电的限制，适用于直流电路。

附图说明

图1为本实用新型一实施例的分解示意图。

图2为本实用新型一实施例的位移传感组件的示意图。

图3为本实用新型一实施例的直流控制电路的效果示意图。

图4为本实用新型一实施例的电子线路图。

附图中符号标记说明：

1为手柄；2为推杆；3为主弹簧；4为永磁铁；5为端盖；6为模块；7为线性霍尔元件；8为可控硅；9为正极端子；10为负极端子；11为静触点支架；12为主触点；13为第一触桥；14为第二触桥；15为基座；16为第二电机端子；17为第一电机端子；18为换向拨杆；19为主触点支架；20为芯片；M为外接电机。

具体实施方式

下面将结合附图(图1-图4)对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例1

参考图2，直流电动工具的非接触式调速开关，包括：位移传感组件、直流控制电路和启动组件，所述位移传感组件包括永磁铁4、线性霍尔元件7、可控硅8和芯片20，所述芯片20连接线性霍尔元件7和可控硅8，所述芯片20为单片机，所述可控硅8接入直流控制电路，所述直流控制电路连接外接电机和外接直流电源，所述永磁铁4固设在启动组件上。

实施例1的直流电动工具的非接触式调速开关，使用时，使用者操控启动组件使永磁铁4在线性霍尔元件7的有效工作范围内靠近，线形霍尔元件7检测出永磁铁4靠近时磁感应强度的变化而产生输出电势，输出电势给到芯片20转换成电压信号，电压信号给到可控硅8控制可控硅8导通，从而使直流控制电路接通，外接电机开始运转。随着永磁铁4在线性霍尔元件7的有效工作范围内靠近或者远离，线性霍尔元件7的输出电势发生变化，通过芯片20给到可控硅20的电压信号也变大或变小，芯片20控制可控硅8的控制极从而控制流出可控硅8源极的电流大小，达到给直流电动工具调速的目的。

实施例2

基于实施例1的直流电动工具的非接触式调速开关，所述位移传感组件还包括模块6，所述线性霍尔元件7、可控硅8和芯片20固设在模块6上(参考图2)。

实施例2的直流电动工具的非接触式调速开关，通过将线性霍尔元件7、可控硅8和芯片20固设在模块6上，防止因直流电动工具工作时的振动导致开关各部件的相对晃动，影响到调速开关工作的稳定性。

实施例3

基于实施例1的直流电动工具的非接触式调速开关，所述启动组件，包括手柄1、推杆2和主弹簧3，所述推杆2一端连接手柄1，另一端连接主弹簧3，所述永磁铁4固设在推杆2上(参考图1，图3)。

实施例3的直流电动工具的非接触式调速开关，使用时，使用者推压手柄1，随用力增加带动推杆2逐渐挤压主弹簧3，永磁铁4固设在推杆2上，使得永磁铁4逐渐靠近线性霍尔元件7的有效工作范围，使磁感应强度发生变化，影响线形霍尔元件7给到芯片20的信号，芯片20控制可控硅8的输出电流大小，当使用者逐渐用力按压手柄1时，实现电动工具运转速度的由停止开始，由小变大，并逐渐调到最高速度；当使用者减小推压力或放松手柄1时，通过主弹簧3恢复形变带动推杆2复位，使永磁铁4逐渐远离线性霍尔元件7的有效工作范围，使磁感应强度发生变化，影响线形霍尔元件7给到芯片20的信号，芯片20控制可控硅8的输出电流大小，即当使用者逐渐放松手柄1时，实现电动工具运转速度的由大变小。

实施例4

基于实施例1的直流电动工具的非接触式调速开关，所述直流控制电路，包括正极端子9、负极端子10、静触点支架11、主触点12、第一触桥13、第二触桥14、第一电机接线端子16、第二电机接线端子17、换向拨杆18和主触点支架19，所述直流控制电路的电性连接方式为串联，依次为正极端子9连接第一触桥13，第一触桥13连接第一电机接线端子17，负极端子10连接主触点12，主触点12连接主触点支架19，主触点支架19连接可控硅8，可控硅8连接静触点支架11，静触点支架11连接第二电机接线端子16，所述正极端子9和负极端子10供以连接外接直流电源，所述第一电机接线端子17和第二电机接线端子16供以连接外接电机。换向拨杆18控制第一触桥13和第二触桥14与直流电路的接通，当换向拨杆18拨动到另一边时，第一触桥13断开，第二触桥14连接正极端子9和第一电机接线端子17(参考图1，图3)。

实施例4的直流电动工具的非接触式调速开关，使用时，正极端子9和负极端子10连接外接直流电源，第一电机接线端子17和第二电机接线端子16连接外接电机，电流方向为:正极端子9→第一触桥13→第一电机端子17→外接电机M→第二电机端子16→静触点支架11→可控硅8→主触点支架19→主触点12→负极端子10(图3)，与此同时，使用者控制永磁铁4相对模块6上的线性霍尔元件7运动，靠近或远离线性霍尔元件7的有效工作范围，使磁感应强度发生变化，影响线形霍尔元件7给到芯片20的信号，芯片20通过控制可控硅8的占空比来改变流出可控硅8的电流大小从而实现对电机的调速(图2，图4)。当需要外接电机转向换边时，使用者拨动换向拨杆18到另一边，此时第一触桥13断开，第二触桥14连接正极端子9和第一电机接线端子17，电流方向为:正极端子9→第二触桥14→第一电机端子17→外接电机M→第二电机端子16→静触点支架11→可控硅8→主触点支架19→主触点12→负极端子10。

实施例5

基于实施例1的直流电动工具的非接触式调速开关，所述电动工具的调速开关，还包括壳体，所述壳体包括端盖5和基座15，所述壳体内部形成容置空间，所述位移传感组件和电路组件固设于所述容置空间，所述壳体具有至少一个开孔，所述开孔供以启动组件穿过和供以电路组件连接外接直流电源及外接电机M，所述开孔可以是设于端盖5和/或基座15上，也可以是端盖5和基座15上的相对应的缺口在合上时拼接构成开孔(参考图1，图3)，如图3中，壳体具有多个开孔，其中端盖5和基座15上均具有独立的开孔，供以连接外接直流电源和外接电机；端盖5和基座15上的相对应的缺口在合上时拼接构成一个开孔，供以启动组件穿过该开孔伸入到壳体的容置空间。

实施例5的直流电动工具的非接触式调速开关，还包括壳体，通过端盖5与基座15合上将移传感组件和直流控制电路组件固设于内部容置空间，使用时，直流电动工具运转产生振动和冲击力，将移传感组件和直流控制电路组件固设于内部容置空间可减轻非接触式调速开关受到不良工况的影响，提高非接触式调速开关调速的稳定性，使用者控制启动组件穿过开孔伸入内部空间的程度使永磁铁4相对模块6上的线性霍尔元件7运动，达到在端盖5与基座15外调节调速开关的效果。

实施例6

基于实施例5的直流电动工具的非接触式调速开关，所述启动组件包括手柄1、推杆2和主弹簧3，所述推杆2一端连接手柄1，另一端连接主弹簧3，所述永磁铁4固设在推杆2上，所述推杆2连接弹簧3的一端穿过所述开孔伸入内部空间，推杆2连接手柄1的一端及手柄1位于所述开孔外(参考图1，图3)。

实施例6的直流电动工具的非接触式调速开关，使用时，使用者直接按压位于开孔外的手柄1，操作方便。随用力的增大可带动推杆2逐渐挤压主弹簧3，使推杆更加伸入到内部空间，由于永磁铁4固设在推杆2上，通过直接控制手柄1使得永磁铁4逐渐靠近或远离线性霍尔元件7的有效工作范围，使磁感应强度发生变化，影响线形霍尔元件7给到芯片20的电势信号。

综上所述，上述各实施例及附图仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，皆应包含在本实用新型的保护范围内。

Claims (6)

1.一种直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，包括位移传感组件、直流控制电路和启动组件；

所述位移传感组件包括永磁铁、线性霍尔元件、可控硅和芯片；

所述芯片连接线性霍尔元件和可控硅，所述芯片为单片机；

所述可控硅接入直流控制电路；

所述直流控制电路供以连接外接电机和外接直流电源；

所述永磁铁固设在启动组件上。

2.根据权利要求1所述的直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，所述位移传感组件还包括模块，所述线性霍尔元件、可控硅和芯片固设在模块上。

3.根据权利要求1所述的直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，所述启动组件包括手柄、推杆和主弹簧，所述推杆的一端连接手柄，另一端连接主弹簧，所述永磁铁固设在推杆上。

4.根据权利要求1所述的直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，所述直流控制电路包括正极端子、负极端子、静触点支架、主触点、第一触桥、第二触桥、第一电机接线端子、第二电机接线端子、换向拨杆和主触点支架，所述直流控制电路的电性连接方式为串联，依次为正极端子连接第一触桥，第一触桥连接第一电机接线端子，负极端子连接主触点，主触点连接主触点支架，主触点支架连接可控硅，可控硅连接静触点支架，静触点支架连接第二电机接线端子，所述正极端子和负极端子供以连接外接直流电源，所述第一电机接线端子和第二电机接线端子供以连接外接电机。

5.根据权利要求1所述的直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，所述直流电动工具的调速开关还包括壳体，所述壳体包括端盖和基座，所述壳体内部形成容置空间，所述位移传感组件和直流控制电路固设于所述容置空间，所述壳体具有至少一个开孔，所述开孔供以安装启动组件和供以直流控制电路连接外接直流电源及外接电机。

6.根据权利要求5所述的直流电动工具的非接触式调速开关，其特征在于，所述启动组件包括手柄、推杆和主弹簧，所述推杆的一端连接手柄，另一端连接主弹簧，所述永磁铁固设在推杆上，所述推杆连接弹簧的一端穿过所述开孔设置于内部空间，推杆连接手柄的一端及手柄安装于所述开孔外。