CN216067334U - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种电动工具，其包括机壳、自机壳中延伸出且可绕自身轴线旋转的输出轴、以及设置在机壳内以输出输出轴旋转的电机，机壳上设置有扳机，扳机与机壳之间通过转轴连接，在外力的作用下，扳机可相对机壳旋转，电动工具还包括根据电信号控制电机工作的控制单元和形成电信号的感应单元，感应单元包括：磁铁，设置在扳机的一侧，在扳机相对机壳的旋转时，随扳机旋转；感应芯片，靠近磁铁设置，以检测磁铁旋转并形成角度信息；磁性编码器，接收角度信息并转换成电信号。本申请的感应单元通过设置为随扳机旋转的磁铁、与该磁铁配合的感应芯片及磁性编码器，以使输出的电信号更为精准，从而可提升动作准确性。

Description

电动工具

技术领域

本实用新型涉及一种电动工具。

背景技术

枪钻、电剪刀均是生产、生活中常用的电动工具，现有的电动工具通过扳机控制电机的旋转以实现输出驱动力，在现有技术中，通常利用霍尔效应实现检测扳机是否扣动，从而控制电机工作。

如图1所示电剪刀，其利用线性霍尔效应检测磁场强度来实现扳机行程反馈，在电剪刀使用过程中，扣动扳机10，扳机10上的扳机磁铁20接近扳机霍尔电路板40上的线性霍尔芯片30，扳机磁铁20的磁场强度分布特点为：越靠近扳机磁铁20的磁极磁场强度越强，扳机磁铁20接近线性霍尔芯片30的过程中，扳机磁铁20与线性霍尔芯片30的直线距离发生变化，线性霍尔芯片30通过感应磁场的强弱变化产生相应的电信号，该电信号通过主控电路板进一步控制电机的启停，当扳机10的动作停止时，线性霍尔芯片30感应不到磁场强度的变化，线性霍尔芯片就没有变化的信号输出，控制电机的信号也停止，同时刀片组件停止剪切运动。但是，此种感应方式存在如下问题：线性霍尔芯片通过感应磁场的强弱变化产生相应的电信号，而感应磁场的强弱变化取决于扳机磁铁与线性霍尔芯片距离的远近，其灵敏度不佳。

又如中国专利申请第CN201821945414.1号公开了一种电动剪刀，其通过将霍尔PCB板设置在主体上，具体地，霍尔PCB板上设置有闭口霍尔、小开口霍尔和大开口霍尔，闭口霍尔、小开口霍尔和大开口霍尔与摆齿上设置的摆齿磁铁形成的感应磁场。但是，此种感应方式存在如下问题：由于需在霍尔PCB板上开设开口不同的霍尔(闭口霍尔、小开口霍尔和大开口霍尔)，使得制作工艺复杂，而且也会增加工艺成本，同时此种感应方式无法实现刀片在任意角度的开合与关闭。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可提升动作准确性的电动工具。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种电动工具，包括机壳、自所述机壳中延伸出且可绕自身轴线旋转的输出轴、以及设置在所述机壳内以输出所述输出轴旋转的电机，所述机壳上设置有扳机，所述扳机与机壳之间通过转轴连接，在外力的作用下，所述扳机可相对所述机壳旋转，其特征在于，所述电动工具还包括根据电信号控制电机工作的控制单元和形成所述电信号的感应单元，所述感应单元包括：

磁铁，设置在所述扳机的一侧，在所述扳机相对所述机壳的旋转时，随所述扳机旋转；

感应芯片，靠近所述磁铁设置，以检测所述磁铁旋转并形成角度信息；

磁性编码器，接收所述角度信息并转换成所述电信号。

进一步地，所述转轴设置在所述扳机上且随扳机旋转，所述磁铁设置在所述转轴处。

进一步地，所述磁铁为套设在所述转轴上的环状磁体，所述感应芯片固定在所述机壳上。

进一步地，所述电动工具还包括将所述扳机的旋转力传递至所述磁铁上的传动组件。

进一步地，所述传动组件包括设置在所述扳机上的施力件和与所述施力件配合的从动轮，所述施力件具有呈弧形的第一传动部，所述从动轮上设置有与所述第一传动部传动配合的第二传动部，所述磁铁设置在所述从动轮上并随所述从动轮旋转。

进一步地，所述第一传动部包括若干呈曲面排布的第一齿部，所述第二传动部包括若干与所述第一齿部实现啮合的第二齿部。

进一步地，所述机壳内设置有固定在所述机壳上的固定架，所述固定架包括固定在所述机壳上的底板和安装在所述底板上的罩壳，所述感应芯片、磁性编码器和磁铁布置在所述固定架内，所述磁性编码器固定在所述底板上，所述感应芯片安装在所述磁性编码器上，所述从动轮内设置有装配轴，所述磁铁布置在所述装配轴上。

进一步地，所述扳机具有靠近转轴的第一端和远离转轴的第二端，所述传动组件靠近所述第二端设置。

进一步地，所述电动工具还包括驱动所述扳机朝远离机壳的方向旋转的弹性元件。

进一步地，所述弹性元件设置在所述扳机与壳体之间，所述弹性元件远离所述转轴。

本实用新型的有益效果在于：本申请的电动工具通过设置感应单元发送电信号至控制单元以控制电机工作，该电信号由感应单元形成，而本申请的感应单元通过设置为随扳机旋转的磁铁、与该磁铁配合的感应芯片及磁性编码器，以使输出的电信号更为精准，从而可提升动作准确性。

上述说明仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，并可依照说明书的内容予以实施，以下以本实用新型的较佳实施例并配合附图详细说明如后。

附图说明

图1为现有技术的电动工具中感应单元的装配图；

图2为本实用新型一实施例所示的电动工具中感应单元的装配图；

图3为图2所示的感应单元于另一方向上的结构示意图；

图4为本实用新型另一实施例所示的电动工具中感应单元的装配图；

图5为图4所示的感应单元于另一方向上的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，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。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；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。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实用新型中的具体含义。此外，下面所描述的本实用新型不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。

请参见图2和图3，本实用新型一较佳实施例所示的电动工具包括机壳1、自机壳1中延伸出且可绕自身轴线旋转的输出轴(未图示)、设置在机壳1内以输出输出轴旋转的电机(未图示)、控制单元2、以及可拆卸地配接在输出轴上的执行附件(未图示)。该执行附件与输出轴配接，用以执行工作。电机带动输出轴旋转，输出轴带动执行附件工作。在本实施例中，该电动工具为电剪刀，故其执行附件为电剪刀附件，在其他实施例中，该电动工具还可以为枪钻等调速类产品，即执行附件可以为其他附件，如钻头。当然，该执行附件为也可以为可执行不同工作的多种不同的执行附件，当需要执行某一工作时，在输出轴上配接对应的执行附件即可，从而可以使该电动工具功能多样化，实现多功能合一，以降低用户使用成本。机壳1上设置有扳机3，扳机3与机壳1之间通过转轴31连接，在外力的作用下，扳机3可相对机壳1旋转。本实施例中的转轴31设置在扳机3上，对应的，机壳1上设置有与该转轴31配合的轴孔(未图示)。该转轴31与扳机3一体成型，转轴31随扳机3旋转。扳机3具有靠近转轴31的第一端和远离转轴31的第二端，通常的，外力作用的位置靠近第二端。该机壳1、输出轴、电机及执行附件均可采用现有技术的结构，故在此不对其进行详细说明。

控制单元2根据电信号控制电机工作。电动工具还包括形成电信号的感应单元4，该控制单元2与感应单元4信号连接，本实施例中，控制单元2与感应单元4通过信号线8连接。感应单元4包括设置在扳机3的一侧的磁铁41、靠近磁铁41设置的感应芯片42和与感应芯片42信号连接的磁性编码器43。本实施例中，该磁铁41为感应磁铁41。电信号通过叩击扳机3时发出，具体的：在扳机3相对机壳1旋转时，感应磁铁41随扳机3旋转；感应芯片42检测感应磁铁41旋转并形成角度信息；磁性编码器43接收角度信息并转换成电信号。

本实施例中，感应磁铁41设置在转轴31处。具体的，感应磁铁41为套设在转轴31上的环状结构。感应芯片42固定在机壳1上，感应芯片42电焊在磁性编码器43上，利用机壳1内的承载台11固定。相较磁性编码器43，该感应芯片42靠近感应磁铁41设置。该感应磁铁41沿径向分成半环状正极(N极)和半环状负极(S极)，感应芯片42采用各向异性磁阻技术，感应芯片42位于感应磁铁41的下方，该感应芯片42感应平行于感应芯片42表面的磁力线方向变化，并计算出绝对角度位置且形成角度信息。

上述感应单元4的工作原理如下：由于感应磁铁41固定在扳机3转轴31处，当叩击扳机3(沿图2中箭头a1所示方向旋转，该旋转方向定义为顺时针)，在转轴31旋转作用下带动感应磁铁41同步顺时针a1旋转，由于感应磁铁41具有正负极性(N极/S极)，感应芯片42感应平行于该感应芯片42表面的磁力线方向变化，并计算出绝对角度位置且形成第一角度信息，进而检测转轴31按压角度变化的位置，当感应芯片42感测到感应磁铁41相对旋转时，将第一角度信息传递至磁性编码器43，磁性编码器43将第一角度信息转换成相应的第一电信号，控制单元2接收到该第一电信号以控制电机正转，输出轴驱动电剪刀附件的刀片的渐进式开合角度；当停止扣动扳机3，感应磁铁41随扳机3停止旋转，而感应芯片42感测到感应磁铁41没有相对旋转时，感应芯片42感应不到感应磁铁41的磁场磁力线方向的变化，感应芯片42无角度信息输出，磁性编码器43不会输出电信号至控制单元，控制单元无电信号接收时将控制电机停止旋转，电剪刀附件的刀片组件停止剪切运动。

呈上述，叩击扳机3使扳机3顺时针a1旋转，为了便于扳机3复位，该电动工具还包括驱动扳机3朝远离机壳1的方向旋转(图2中箭头a2所示方向，该方向定义为逆时针)的弹性元件5，详细的，当扳机3顺时针a1旋转时，弹性元件5压缩，而当扳机3上的叩击力撤销后，弹性元件5推动扳机3逆时针a2旋转。该弹性元件5设置在扳机3与机壳1之间，且弹性元件5远离转轴31并靠近第二端设置。本示例中，该弹性元件5为弹簧5，弹簧5的一端抵持扳机3，另一端抵持机壳1，该弹簧5大部分伸入至扳机3内，为了在弹簧5的轴向上固定弹簧5，该扳机3及机壳1内对应形成有用以容置弹簧5的容置腔(未标号)。通过在扳机3与机壳1之间设置弹簧5，在弹簧力的作用下，扳机3逆时针a2旋转，对应的，转轴31逆时针a2旋转，转轴31带动感应磁铁41同步逆时针a2旋转，当感应芯片42感测到感应磁铁41相对逆时针a2旋转时，形成第二角度信息，该第二角度信息传递至磁性编码器43，磁性编码器43将第二角度信息转换成相应的第二电信号，控制单元根据该第二电信号控制电机反转，进而实现电剪刀附件的刀片的渐进式关闭角度。

需要说明的是，由于该扳机3的顺时针a1旋转通过叩击扳机3实现，逆时针a2旋转通过弹簧5实现，对于扳机3来说，该叩击力和弹簧5施加在其上的弹簧力均为外力。通过叩击扳机3及弹簧5分别驱动感应磁铁41顺时针a1旋转及逆时针a2旋转，而感应芯片42感应到感应磁铁41旋转，使其在一个旋转周期下可以发送1024个脉冲(360°全量程角度传感)，因此，在一个脉冲条件下，精确检测剪切角度最小可达到360/1024＝0.087度，与现有技术相比，可更精确实现剪切作业。

上述实施例中，感应磁铁41设置在转轴31处，通过转轴31直接带动感应磁铁41旋转，在其他实施例中，感应磁铁41与扳机3之间可设置传动组件，以通过传动组件将扳机3的旋转力传递至感应磁铁41，从而使感应磁铁41随扳机3旋转。请参见图4和图5，电动工具还包括将扳机3的旋转力传递至感应磁铁41上的传动组件。传动组件靠近第二端设置。具体的，传动组件包括设置在扳机3上的施力件61和与施力件61配合的从动轮62，施力件61具有呈弧形的第一传动部611，从动轮62上设置有与第一传动部611传动配合的第二传动部621，感应磁铁41设置在从动轮62上并随从动轮62旋转。为了使得第一传动部611与第二传动部621之间的传动平稳，本实施例中，该第一传动部611与第二传动部621之间采用齿轮传动，详细的，第一传动部611包括若干呈曲面排布的第一齿部612，第二传动部621包括若干与第一齿部612实现啮合的第二齿部622。本示例中，该施力件61为环形齿条61，从动轮62为齿轮62。

机壳1内设置有固定在机壳1上的固定架，该感应芯片42和磁性编码器43通过固定架固定在机壳1内。固定架包括固定在机壳1上的底板71和安装在底板71上的罩壳72。感应芯片42、磁性编码器43和感应磁铁41布置在固定架内。具体的，磁性编码器43固定在底板71上，感应芯片42安装在磁性编码器43上，从动轮62内设置有装配轴63，装配轴63贯穿罩壳72的顶部并深入至罩壳72内，该感应磁铁41布置在装配轴63上。

需要说明的是，本实施例中，该机壳1与扳机3之间同样设置有弹簧5，通过叩击扳机3使扳机3顺时针a1旋转，在扳机3上的叩击力撤销后，通过弹簧5使驱动扳机3逆时针a2旋转。该弹簧5靠近传动组件设置。

该扳机3、传动组件及感应单元的工作原理如下：当叩击力作用在扳机3上，扳机3顺时针a1旋转，同时扳机3带动环形齿条61下移，由于环形齿条61与齿轮62啮合，在环形齿条61的作用下使齿轮62逆时针a2旋转，进而带动装配轴63上的磁铁41同步逆时针a2旋转，当感应芯片42感测到感应磁铁41相对旋转时，感应芯片42形成第一角度信息并传递至磁性编码器43，磁性编码器43将第一角度信息转换成相应的第一电信号，该第一电信号通过控制单元2控制电机正转；当感应芯片42感测到感应磁铁41没有相对旋转时，感应芯片42感应不到感应磁铁41磁场磁力线方向的变化，感应芯片42无角度信息输出，控制单元所接收到的电信号也停止，控制单元控制电机停机，刀片组件停止剪切运动；当扳机3上的叩击力撤销，扳机3在弹簧5力的作用下，扳机3逆时针a2旋转，带动环形齿条61上移，环形齿条61与齿轮62啮合，齿轮62顺时针a1旋转，其上的装配轴63带动感应磁铁41同步顺时针a1旋转，当感应芯片42感测到感应磁铁41相对顺时针a1旋转时，形成第二角度信息并传递至磁性编码器43，磁性编码器43将第二角度信息转换成相应的第二电信号，控制单元根据该第二电信号控制电机反转，进而实现刀片的渐进式关闭角度。

该电动工具为手持式电动工具，该电动工具还包括安装在机壳1上的电池包，以使电动工具的使用不受插电源线的限制，当然，在其他实施例中，该电动工具也可以采用电源线，通过电源线给电动工具进行供电。

综上，本申请的电动工具通过设置感应单元发送电信号至控制单元2以控制电机工作，该电信号由感应单元形成，而本申请的感应单元通过设置为随扳机3旋转的感应磁铁41、与该感应磁铁41配合的感应芯片42及磁性编码器43，以使输出的电信号更为精准，从而可提升动作准确性。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种电动工具，包括机壳、自所述机壳中延伸出且可绕自身轴线旋转的输出轴、以及设置在所述机壳内以输出所述输出轴旋转的电机，所述机壳上设置有扳机，所述扳机与机壳之间通过转轴连接，在外力的作用下，所述扳机可相对所述机壳旋转，其特征在于，所述电动工具还包括根据电信号控制电机工作的控制单元和形成所述电信号的感应单元，所述感应单元包括：

磁铁，设置在所述扳机的一侧，在所述扳机相对所述机壳的旋转时，随所述扳机旋转；

感应芯片，靠近所述磁铁设置，以检测所述磁铁旋转并形成角度信息；

磁性编码器，接收所述角度信息并转换成所述电信号。

2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述转轴设置在所述扳机上且随扳机旋转，所述磁铁设置在所述转轴处。

3.如权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述磁铁为套设在所述转轴上的环状磁体，所述感应芯片固定在所述机壳上。

4.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括将所述扳机的旋转力传递至所述磁铁上的传动组件。

5.如权利要求4所述的电动工具，其特征在于，所述传动组件包括设置在所述扳机上的施力件和与所述施力件配合的从动轮，所述施力件具有呈弧形的第一传动部，所述从动轮上设置有与所述第一传动部传动配合的第二传动部，所述磁铁设置在所述从动轮上并随所述从动轮旋转。

6.如权利要求5所述的电动工具，其特征在于，所述第一传动部包括若干呈曲面排布的第一齿部，所述第二传动部包括若干与所述第一齿部实现啮合的第二齿部。

7.如权利要求5所述的电动工具，其特征在于，所述机壳内设置有固定在所述机壳上的固定架，所述固定架包括固定在所述机壳上的底板和安装在所述底板上的罩壳，所述感应芯片、磁性编码器和磁铁布置在所述固定架内，所述磁性编码器固定在所述底板上，所述感应芯片安装在所述磁性编码器上，所述从动轮内设置有装配轴，所述磁铁布置在所述装配轴上。

8.如权利要求5所述的电动工具，其特征在于，所述扳机具有靠近所述转轴的第一端和远离所述转轴的第二端，所述传动组件靠近所述第二端设置。

9.如权利要求1至8项中任一项所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具还包括驱动所述扳机朝远离所述机壳的方向旋转的弹性元件。

10.如权利要求9所述的电动工具，其特征在于，所述弹性元件设置在所述扳机与壳体之间，所述弹性元件远离所述转轴。

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