CN211565781U - 电动控制装置及电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电动控制装置，包括第一驱动部件、第一磁性部件、第一传感部件、感应壳体、控制电路、电路板及控制壳体，第一磁性部件及第一传感部件固定于感应壳体内部，控制电路及电路板固定于控制壳体内部；第一驱动部件的一端与第一磁性部件连接，另一端伸出感应壳体外部，第一驱动部件在外力的作用下驱动第一磁性部件运动以使第一磁性部件与第一传感部件相对运动；第一传感部件用于感应第一感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；控制电路封装于电路板上并与第一传感部件电连接，控制电路采集第一传感部件的电信号并根据电信号调节电机的转速。本实用新型还公开了一种电动工具。采用本实用新型，可实现无级调速或定速工作，灵活性强。

Description

电动控制装置及电动工具

技术领域

本实用新型涉及电动工具控制领域，尤其涉及一种电动控制装置及一种电动工具。

背景技术

传统电动工具(如电锯、电钻、电锤或冲击扳手等)的动力输出结构主要包括马达和传动齿轮。高速旋转的马达通过传动齿轮将力矩输出，其中齿轮起到减速的作用，但这种结构普遍存在噪音大，结构复杂，效率低，成本高等缺点，还存在传动齿轮寿命低的问题，无法实现速度的灵活调节。同时，传统电动工具还需要通过机械结构调节扭矩，精度较差，并且只有有限的扭矩档位设置，不能满足所有工况的需求。

另外，如图1所示，传统电动工具通常采用机械接触的方式实现驱动。工作时，用户通过按压驱动部件1’带动推杆2运动，进而推动摆杆3’往复摆动以使与电阻4’的接触，从而实现电机的开启或关闭，由于电阻在使用过程中容易造成机械磨损，使得电机无法稳定调速，因此现有的驱动方式不能满足用户的实际需求。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于，提供一种电动控制装置及电动工具，可实现电机的无级调速。

本实用新型所要解决的技术问题还在于，提供一种电动控制装置及电动工具，可实现电机的正反转控制。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了一种电动控制装置，包括第一驱动部件、第一磁性部件、第一传感部件、感应壳体、控制电路、电路板及控制壳体，所述第一磁性部件及第一传感部件固定于所述感应壳体内部，所述控制电路及电路板固定于所述控制壳体内部；所述第一驱动部件的一端与第一磁性部件连接，另一端伸出感应壳体外部，所述第一驱动部件在外力的作用下驱动第一磁性部件运动以使第一磁性部件与第一传感部件之间产生相对运动；所述第一传感部件用于感应第一感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；所述控制电路封装于所述电路板上并与第一传感部件电连接，所述控制电路采集第一传感部件的电信号并根据电信号调节电机的转速。

作为上述方案的改进，所述电动控制装置还包括弹性部件，所述弹性部件的一端与感应壳体内壁相抵触，所述弹性部件的另一端与第一磁性部件的一端相抵触，所述第一磁性部件的另一端与第一驱动部件连接。

作为上述方案的改进，所述电动控制装置还包括第二驱动部件、第二磁性部件及第二传感部件；所述第二磁性部件及第二传感部件固定于所述感应壳体内部；所述第二驱动部件的一端与第二磁性部件连接，另二端伸出感应壳体外部，所述第二驱动部件在外力的作用下驱动第二磁性部件运动以使第二磁性部件与第二传感部件之间产生相对运动；所述第二传感部件用于感应第二感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；所述控制电路采集第二传感部件的电信号并根据电信号调节电机的转向。

作为上述方案的改进，所述第一传感部件和/或第二传感部件为霍尔传感器。

作为上述方案的改进，所述电动控制装置还包括与控制电路连接的档位开关。

作为上述方案的改进，所述电动控制装置还包括与控制电路连接的定时器。

作为上述方案的改进，所述感应壳体为金属感应壳体。

作为上述方案的改进，所述感应壳体外部设有用于感应外部磁场的第三传感部件，所述第三传感部件与控制电路连接。

相应地，本实用新型还提供了一种电动工具，包括所述的电动控制装置、电机及作业构件，所述电动控制装置与电机电连接以控制所述电机的工作状态，所述电机的输出轴连接所述作业构件。

作为上述方案的改进，所述作业构件为锯片、钻头、锤子或扳手中的任意一种。

实施本实用新型的有益效果在于：

本实用新型将第一驱动部件、第一磁性部件、第一传感部件与控制电路的结合，通过调节第一磁性部件与第一传感部件之间的距离，以使第一传感部件的所感应的磁场信号实时变化，从而输出相应的电信号以实现电机的无级调速或定速工作，灵活性强；

另外，本实用新型还将第二驱动部件、第二磁性部件及第二传感部件与控制电路的结合，可实现电机的正反向切换，实用性强，可有效满足用户的实际需求。

附图说明

图1是现有的电动控制装置的结构示意图；

图2是本实用新型电动控制装置的第一实施例结构示意图；

图3是本实用新型电动控制装置的第一实施例的另一结构示意图；

图4是本实用新型电动控制装置中电压供电电路的电路示意图；

图5是本实用新型电动控制装置中控制芯片的电路示意图；

图6是本实用新型电动控制装置中第一传感部件的电路示意图；

图7是本实用新型电动控制装置中电压检测电路的电路示意图；

图8是本实用新型电动控制装置中电流检测电路的电路示意图；

图9是本实用新型电动控制装置中功率管检测电路的电路示意图；

图10是本实用新型电动控制装置的第二实施例结构示意图；

图11是本实用新型电动控制装置中第二传感部件的电路示意图；

图12是本实用新型电动控制装置中档位开关的电路示意图；

图13是本实用新型电动工具中电机中三相相线的电路示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步地详细描述。

参见图2及图3，图2及图3显示了本实用新型电动控制装置的第一实施例，其包括第一驱动部件1、第一磁性部件2、第一传感部件3、感应壳体6、控制电路4、电路板5及控制壳体11，所述第一磁性部件2、第一传感部件3固定于所述感应壳体6内部，所述控制电路4及电路板5固定于所述控制壳体11内部；所述第一驱动部件1的一端与第一磁性部件2连接，另一端伸出感应壳体6外部，所述第一驱动部件1在外力的作用下驱动第一磁性部件2运动以使第一磁性部件2与第一传感部件3之间产生相对运动；所述第一传感部件3用于感应第一感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；所述控制电路4封装于所述电路板5上并与第一传感部件3电连接，所述控制电路4采集第一传感部件3 的电信号并根据电信号调节电机的转速。

本实用新型中，感应壳体6与控制壳体11既可相互独立，也可一体成型为统一结构，生产厂家可根据实际需求进行设置。

需要说明的是，本实用新型通过对感应壳体6外的第一驱动部件1施加外力，使第一驱动部件1发生位置移动，由于第一磁性部件2与第一驱动部件1 同步移动，因此第一磁性部件2也随之发生位置改变，从而使第一感应区内的磁场强度不断变化；同时，第一传感部件3将变化的磁场信号转换为变化的电信号，以实现电机的无级调速或定速运动。

进一步，所述感应壳体6为金属感应壳体。通过金属感应壳体可有效地屏蔽感应壳体外部的电磁干扰，保证第一传感部件3的正常工作。

更佳地，所述感应壳体外部设有用于感应外部磁场的第三传感部件，所述第三传感部件与控制电路连接。其中，所述第三传感部件可以为至少两组霍尔传感器，通过霍尔传感器可实时感应外部磁场，当霍尔传感器感应到外部磁场过大时，向控制电路输出的电信号以使控制电路关闭电机，以免发危险。

另外，所述电动控制装置还包括弹性部件7，所述弹性部件7的一端与感应壳体6内壁相抵触，所述弹性部件7的另一端与第一磁性部件2的一端相抵触，所述第一磁性部件2的另一端与第一驱动部件1连接。因此，通过弹性部件7 可实现第一磁性部件2的有效复位。

如图2所示，当未对第一驱动部件1施加外力时，第一磁性部件2在弹性部件的作用下处于初始位置，此时第一传感部件3感应到第一感应区内的磁场强度为0，电信号对应为0，因此控制电路4不驱动电机；当对第一驱动部件1 施加外力F2且外力F2不断增大时，第一磁性部件2在第一驱动部件1的推力 F2及弹性部件7的弹力F1的共同作用下向上运动并逐渐进入第一感应区，此时第一传感部件3感应到第一感应区内的磁场强度不断增大，电信号也随之增大，因此控制电路4驱动电机的转速不断升高；如图3所示，当对第一驱动部件1 施加外力F2不变时，第一磁性部件2在第一驱动部件1的推力F2及弹性部件7 的弹力F1的共同作用下固定于某一位置，此时第一传感部件3感应到第一感应区内的磁场强度不变，电信号也不变，因此控制电路4驱动电机的转速恒定；当对第一驱动部件1施加外力F2不断减少时，第一磁性部件2在第一驱动部件 1的推力F2及弹性部件7的弹力F1的共同作用下向下运动并逐渐离开第一感应区，此时第一传感部件3感应到第一感应区内的磁场强度不断减少，电信号也随之减少，因此控制电路4驱动电机的转速不断降低。由上可知，通过本实用新型可有效地实现电机的无级调速，灵活性强。

另外，本实用新型也可设计为定速运动，例如，通过在控制电路4内设置比较器，当电信号达到预设阈值时，可驱动电机以预设的转速进行旋转，便于定速运动。

优选地，所述第一传感部件3可以为霍尔传感器。需要说明的是，霍尔传感器输出的电压随磁场强度的变化而变化，磁场越强，电压越高，磁场越弱，电压越低。

本实用新型中，所述控制电路4包括电压供电电路(参见图4)及控制芯片 (参见图5)，所述电压供电电路用于为控制芯片供电，所述控制芯片可以用于根据第一传感部件(参见图6)的电信号调节电机的转速，其中，电压越高，转速越快，电压越低，转速越慢。所述控制芯片优选为SOP28/SKDZP芯片，但不以此为限制，只有可实现电机的无级调速及定速控制即可。其中，所述控制电路还包括电压检测电路(参见图7)、电流检测电路(参见图8)及功率管检测电路(参见图9)以进一步保证控制电路的正常运行。需要说明的是，通过单片机实现电机无级调速功能为现有技术，本实用新型与现有技术的区别主要在于，本实用新型将传感器(霍尔传感器)应用于电动控制装置中，实现了无接触控制，使用过程无机械磨损，寿命更长。

参见图10，图10显示了本实用新型电动控制装置的第二实施例，与图2所示的第一实施例不同的是，本实施例中还包括第二驱动部件8、第二磁性部件9 及第二传感部件10；所述第二磁性部件9及第二传感部件10固定于所述感应壳体6内部；所述第二驱动部件8的一端与第二磁性部件9连接，另二端伸出感应壳体6外部，所述第二驱动部件8在外力的作用下驱动第二磁性部件9运动以使第二磁性部件9与第二传感部件10之间产生相对运动；所述第二传感部件 10用于感应第二感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；所述控制电路 4采集第二传感部件10的电信号并根据电信号调节电机的转向。优选地，所述第二传感部件10可以为霍尔传感器。

本实用新型通过对感应壳体6外的第二驱动部件8施加外力，使第二驱动部件8发生位置移动，由于第二磁性部件9与第二驱动部件8同步移动，因此第二磁性部件9也随之发生位置改变，从而使第二感应区内的磁场强度不断变化。同时，第二传感部件10(参见图11)将变化的磁场信号转换为变化的电信号并输出至控制电路4，当电信号大于预设值时，控制电路4驱动电机正转，否则，驱动电机反转，从而实现电机的正反转切换。

进一步，所述电动控制装置还包括与控制电路4连接的档位开关，用户可通过图12所示的档位开关灵活地切换电机档位。

同时，所述电动控制装置还包括与控制电路4连接的定时器，当电机停止转动一定时间后，控制电路4可对电机进行锁定，当用户再次通过对第一驱动部件1施加外力时，需通过第二驱动部件8解除对电机锁定后才能启动电机，安全性强。

另外，本实用新型还提供了一种电动工具，包括上文所述的电动控制装置、电机及作业构件，所述电动控制装置与电机电连接以控制所述电机的工作状态，所述电机的输出轴连接所述作业构件。其中，电动控制装置的控制电路可通过图13的电路与电机的三相相线连接。

需要说明的是，所述作业构件可以为锯片、钻头、锤子或扳手中的任意一种。当作业构件为锯片时，则电动工具为电锯；当作业构件为钻头时，则电动工具为电钻；当作业构件为锤子时，则电动工具为电锤；当作业构件为扳手时，则电动工具为冲击扳手；用户可根据实际情况替换不同的作业构件，以组成具有不同功能的电动工具，灵活性强。

由上可知，本实用新型通过第一驱动部件1、第一磁性部件2、第一传感部件3与控制电路4的结合，可实现电机的无级调速；同时，通过第二驱动部件8、第二磁性部件9及第二传感部件10与控制电路4的结合，可实现电机的正反向切换，灵活性、实用性强，可有效满足用户的实际需求。

以上所述是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种电动控制装置，其特征在于，包括第一驱动部件、第一磁性部件、第一传感部件、感应壳体、控制电路、电路板及控制壳体，所述第一磁性部件及第一传感部件固定于所述感应壳体内部，所述控制电路及电路板固定于所述控制壳体内部；

所述第一驱动部件的一端与第一磁性部件连接，另一端伸出感应壳体外部，所述第一驱动部件在外力的作用下驱动第一磁性部件运动以使第一磁性部件与第一传感部件之间产生相对运动；

所述第一传感部件用于感应第一感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；

所述控制电路封装于所述电路板上并与第一传感部件电连接，所述控制电路采集第一传感部件的电信号并根据电信号调节电机的转速。

2.如权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述电动控制装置还包括弹性部件，所述弹性部件的一端与感应壳体内壁相抵触，所述弹性部件的另一端与第一磁性部件的一端相抵触，所述第一磁性部件的另一端与第一驱动部件连接。

3.如权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述电动控制装置还包括第二驱动部件、第二磁性部件及第二传感部件；

所述第二磁性部件及第二传感部件固定于所述感应壳体内部；

所述第二驱动部件的一端与第二磁性部件连接，另二端伸出感应壳体外部，所述第二驱动部件在外力的作用下驱动第二磁性部件运动以使第二磁性部件与第二传感部件之间产生相对运动；

所述第二传感部件用于感应第二感应区的磁场信号并将磁场信号转换为电信号；

所述控制电路采集第二传感部件的电信号并根据电信号调节电机的转向。

4.如权利要求1或3所述的电动控制装置，其特征在于，所述第一传感部件和/或第二传感部件为霍尔传感器。

5.如权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述电动控制装置还包括与控制电路连接的档位开关。

6.如权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述电动控制装置还包括与控制电路连接的定时器。

7.如权利要求1所述的电动控制装置，其特征在于，所述感应壳体为金属感应壳体。

8.如权利要求7所述的电动控制装置，其特征在于，所述感应壳体外部设有用于感应外部磁场的第三传感部件，所述第三传感部件与控制电路连接。

9.一种电动工具，其特征在于，包括如权利要求1～8任一项所述的电动控制装置、电机及作业构件，所述电动控制装置与电机电连接以控制所述电机的工作状态，所述电机的输出轴连接所述作业构件。

10.如权利要求9所述的电动工具，其特征在于，所述作业构件为锯片、钻头、锤子或扳手中的任意一种。

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