CN216749661U - 直流无刷集成智能调速开关 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种直流无刷集成智能调速开关。该开关包括基座体、上盖、以及推轴，推轴的一端设在基座体与上盖构成的箱体中，另一端延伸出箱体；推轴的下方设有与推轴接触的动触头组件，动触头组件的下方设有动弹片、支撑动触头组件的动触头支架、以及与动触头组件配合的静触脚，动弹片的一端与动触头组件连接，另一端与动触头支架连接；推轴的一侧设有线路板组件，推轴上靠近线路板组件的一侧设有接通簧片和调速簧片；线路板组件的一端设于箱体内，另一端延伸出箱体，线路板组件的延伸方向与推轴的延伸方向垂直；线路板组件上的碳膜电阻带和通断控制部分均设于箱体内，设于箱体外；动触头支架和静触脚分别与线路板组件上的不同焊点焊接。

Description

直流无刷集成智能调速开关

技术领域

本公开涉及一种调速开关，尤其涉及一种直流无刷集成智能调速开关。

背景技术

目前市场上的无刷直流工具一般是通过采用无刷直流信号开关外加一块控制板组件的方案来实现各类控制和保护功能的，这种方案存在以下缺陷：

1、常用无刷直流开关内部只有简单的电位器、通断及换向功能，开关外部接上控制板组件需要占用机壳很大的空间，而且无刷直流开关和控制板模组之间的连接导线非常多，这样使得电动工具装配工艺非常复杂，生产效率低下。

2、无刷直流开关和控制板组件之间的导线，尤其是控制导线的线径很小，在电动工具装配过程中很容易断裂，如导线在连接过程中，将会影响电动工具的功能，严重时部分导线还存在连接不可靠的情况，当手持电动工具高空作业时，突然的功能异常可能会引起电动工具高空坠落，对人身安全存在重大隐患，不符合GB15092国家标准的要求。

为此，设计一种高度集成结构的无刷直流调速开关势在必行。

实用新型内容

根据本公开是实施例的第一方面，提供一种直流无刷集成智能调速开关，该调速开关包括基座体、上盖、以及推轴，所述推轴的一端设置在所述基座体与上盖构成的箱体中，另一端延伸出箱体；

所述推轴的下方设置有与所述推轴接触的动触头组件，所述动触头组件的下方设置有动弹片、支撑所述动触头组件的动触头支架、以及与所述动触头组件配合的静触脚，所述动弹片的一端与所述动触头组件连接，另一端与所述动触头支架连接；

所述推轴的一侧设置有线路板组件，所述推轴上靠近所述线路板组件的一侧设置有能够在所述线路板组件上滑动的接通簧片和调速簧片；

所述线路板组件的一端设置于所述箱体内，另一端延伸出所述箱体，所述线路板组件的延伸方向与所述推轴的延伸方向垂直；

所述线路板组件上的碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述箱体内，所述线路板组件上的控制电路均设置于所述箱体外；

所述动触头支架和静触脚分别与所述线路板组件上的不同焊点焊接。

在一个实施例中，所述控制电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片和MOS管；其中，

所述MOS管及其周边电容、电阻及部分电子元器件设置在所述线路板组件远离所述推轴的一侧，其余所述电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片、碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述线路板组件上靠近所述推轴的一侧。

在一个实施例中，所述线路板组件上延伸出所述箱体的部分设置有散热片支架，所述散热片支架上设置有散热片；

所述散热片设置于所述线路板组件上设置有所述MOS管的一侧。

在一个实施例中，所述线路板组件上设置有第一通孔，所述散热片支架上设置有第二通孔，所述散热片上设置有第三通孔，紧固件依次穿过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述散热片支架和散热片均固定于所述线路板组件上。

在一个实施例中，所述线路板组件上延伸出所述箱体的部分设置有防护层；

所述防护层设置于所述线路板组件上设置有电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片、碳膜电阻带和通断控制部分的一侧。

在一个实施例中，所述散热片与所述线路板组件之间设置有密封胶层；

所述散热片上设置有凸台，所述凸台上设置有注胶孔，所述注胶孔用于向所述散热片与所述线路板组件之间灌装密封胶，以在所述散热片与线路板组件之间形成所述密封胶层。

在一个实施例中，所述散热片上还设置有若干散热孔，所述散热孔形成所述线路板组件的风道。

在一个实施例中，所述动触头支架上与所述动弹片连接的位置处设置有隔离块，所述隔离块设置于所述动触头支架上，所述动弹片的一端通过所述隔离块连接于所述动触头支架上。

在一个实施例中，所述动触头组件包括第一动触头和第二动触头，所述第一动触头上设置有第一动触点，所述第二动触头上设置有第二动触点；

所述静触脚上设置有第一静触点和第二静触点，

所述第一动触点和第一静触点配合，所述第二动触点和第二静触点配合。

在一个实施例中，所述推轴的上方设置有与所述线路板组件配合的换向滑块，所述换向滑块的上方设置有与所述换向滑块配合的换向拨杆，所述换向拨杆的尾部设置有与所述换向拨杆配合的定位弹片；

所述换向滑块上靠近所述线路板组件的一侧设置有换向簧片。

在一个实施例中，所述换向滑块上设置有条形凹槽，所述换向拨杆的底部设置有柱形凸起，所述柱形凸起能够在所述条形凹槽中滑动；

所述定位弹片上设置有V型槽，所述换向拨杆的尾部设置有与所述V型槽配合的倒勾。

本公开的实施包括以下技术效果：

1、本公开为一新型无刷直流集成智能调速开关，将智能调速功能和控制保护功能集中到开关的线路板组件上，使得电动工具装配工艺变得非常简单。

2、本公开为一新型无刷直流集成智能调速开关，在装配完成后，在散热片和线路板组件之间灌装密封胶，并在反面设置三防漆或者密封胶，以防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落。

3、本公开的开关结构新颖，集成度高，有一定的减振性，可广泛用于直流无刷充电式电钻、流无刷充电式起子和直流无刷充电式电动扳手等各类直流无刷充电式电动工具，符合国家安全标准。

4、本公开的无刷直流集成智能调速开关，不需要外接其他控制板，这样使得电动工具内部的接线非常少，只需要2根输入导线，3根输出导线，外加电池温度检测线和LED灯线，大大简化了电动工具的装配工艺。另外，信号线插座(编程接口)也可外露于开关，插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作，使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。

附图说明

图1为本公开直流无刷集成智能调速开关的正面示意图。

图2为本公开直流无刷集成智能调速开关的反面示意图。

图3为图1的分解图。

图4为图2的分解图。

图5为本公开直流无刷集成智能调速开关的装配爆炸图。

图6为本公开直流无刷集成智能调速开关的接通结构的结构图。

图7为本公开直流无刷集成智能调速开关的接通结构的装配图。

图8为本公开直流无刷集成智能调速开关的动触头组件的装配示意图。

图9为本公开直流无刷集成智能调速开关的换向组件的装配示意图。

图10为本公开直流无刷集成智能调速开关的电路原理图。

图中，1-基座体，2-上盖，3-推轴，4-动触头组件，5-动弹片，6-动触头支架，7-静触脚，8-线路板组件，9-接通簧片，10-调速簧片，11-散热片支架，12-散热片，13-隔离块，14-换向滑块，15-换向拨杆，16-定位弹片，17-换向簧片，18-复位弹簧，19-定位柱，20-防尘套，21-扳机，22-磁铁，23-输入导线，24-输出导线，25-电池温度检测线，26-LED灯线，27-密封条，4A-第一动触头，4B-第二动触头，41A-第一动触点，41B-第二动触点，42-第一卡接槽，61-第二卡接槽，71-第一静触点，72-第二静触点，81-集成芯片，82-MOS管，83-接通铜箔，84-电阻带，85-换向铜箔，121-凸台，122-散热孔，141-条形凹槽，151-柱形凸起，152-倒勾，161-V型槽。

具体实施方式

下面将结合实施例以及附图对本公开加以详细说明，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本公开的理解，而对其不起任何限定作用。本申请中所述的方位例如上下左右均为对照附图描述的方便而使用，并不构成对保护范围的限定。

如图1-9所示，本公开提供的一种直流无刷集成智能调速开关包括基座体1、上盖2、以及推轴3，所述推轴3的一端设置在所述基座体1与上盖2构成的箱体中，另一端延伸出箱体；

所述推轴3的下方设置有与所述推轴3接触的动触头组件4，所述动触头组件4的下方设置有动弹片5、支撑所述动触头组件4的动触头支架6、以及与所述动触头组件4配合的静触脚7，所述动弹片5的一端与所述动触头组件4连接，另一端与所述动触头支架6连接；

所述推轴3的一侧设置有线路板组件8，所述推轴3上靠近所述线路板组件8的一侧设置有能够在所述线路板组件8上滑动的接通簧片9和调速簧片10；

所述线路板组件8的一端设置于所述箱体内，另一端延伸出所述箱体，所述线路板组件8的延伸方向与所述推轴3的延伸方向垂直；

所述线路板组件8上的碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述箱体内，所述线路板组件8上的控制电路均设置于所述箱体外；

所述动触头支架6和静触脚7分别与所述线路板组件8上的不同焊点焊接。

本公开的开关为一新型直流无刷集成智能调速开关，其将调速功能和智能保护功能集中到开关内部的线路板上，使得电动工具装配工艺变得非常简单。并且，本公开的开关结构新颖，集成度高，有一定的减振性，可广泛用于直流无刷充电式电钻、直流无刷充电式螺丝起子和直流无刷充电式电动扳手等各类直流无刷充电式电动工具，符合国家安全标准。再者，本公开的高度集成结构的无刷直流调速开关，不需要外接其他控制板，这样使得电动工具内部的接线非常少，其只需要2根输入导线，3根输出导线，外加电池温度检测线和LED灯线，大大简化了电动工具的装配工艺。另外，信号线插座(编程接口)也外露于开关，插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作，使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。

在一个实施例中，所述控制电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片81和MOS管82；其中，

所述MOS管82及其周边电容、电阻及部分电子元器件设置在所述线路板组件8远离所述推轴3的一侧，其余所述电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片81、碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述线路板组件8上靠近所述推轴3的一侧。

如图3-5所示，所述线路板组件8上延伸出所述箱体的部分设置有散热片支架11，所述散热片支架11上设置有散热片12；

所述散热片12设置于所述线路板组件8上设置有所述MOS管82的一侧。

在本实施例中，通过在线路板组件上设置有MOS管的一侧设置散热片，以有效地将MOS管散发的热量散开，避免了因MOS管的发热影响线路板组件上的控制电路的可能性。

在一种实现方式中，所述线路板组件8上设置有第一通孔，所述散热片支架11上设置有第二通孔，所述散热片12上设置有第三通孔，紧固件依次穿过所述第一通孔、第二通孔和第三通孔将所述散热片支架11和散热片12均固定于所述线路板组件8上，该紧固件可以是螺栓。

在一种实现方式中，可以在散热片支架上靠近散热片的一侧设置连接柱，在散热片上设置对应的连接孔，散热片通过该连接孔与连接柱的配合连接于散热片支架上。

优选地，所述线路板组件8上延伸出所述箱体的部分设置有防护层；

所述防护层设置于所述线路板组件8上设置有电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片81、碳膜电阻带和通断控制部分的一侧。

本实施例中，通过在所述线路板组件上设置有电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片81、碳膜电阻带和通断控制部分的一侧的表面涂覆三防漆、密封胶或者树脂等形成所述防护层，以防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落。

在一个实施例中，所述散热片12与所述线路板组件8之间设置有密封胶层；

如图3所示，所述散热片12上设置有凸台121，所述凸台121上设置有注胶孔1211，所述注胶孔1211用于向所述散热片12与所述线路板组件8之间灌装密封胶，以在所述散热片12与线路板组件之间形成所述密封胶层。

本实施例中，在散热片与线路板组件之间设置密封胶层，以防止电子元器件在电动工具使用过程中产生震动而脱落。

可选的，所述凸台的横截面形成可以设置成圆柱状，所述注胶孔的横截面形状也可以设置成相应的圆柱状结构，以便于将胶液通过所述注胶孔注入线路板与散热片之间。

如图3所示，所述散热片12上还设置有若干散热孔122，所述散热孔形成所线路板组件8的风道。

本实施例中，通过在散热片上设置若干散热孔，以在散热片上形成线路板组件的风道，以使得MOS管82产生的热量能够快速通过该风道散失。

如图3-5、7-8所示，所述动触头支架6上与所述动弹片5连接的位置处设置有隔离块13，所述隔离块13设置于所述动触头支架6上，所述动弹片5的一端通过所述隔离块13连接于所述动触头支架6上。

如图3-8所示，所述动触头组件4包括第一动触头4A和第二动触头4B，所述第一动触头4A上设置有第一动触点41A，所述第二动触头4B上设置有第二动触点41B；

所述静触脚7上设置有第一静触点71和第二静触点72，

所述第一动触点41A和第一静触点71配合，所述第二动触点41B和第二静触点72配合。

在一种实现方式中，如图3-5和7-8所示，所述动触头组件4的两侧设置有第一卡接槽42，所述动触头支架6上设置有第二卡接槽61，通过所述第一卡接槽42与所述第二卡接槽61的配合将所述动触头组件4设置于所述动触头支架6上。

在本实施例中，动触头组件4在推轴3的带动下以动触头支架6上的第二卡接槽61为支点转动，使得动触头支架6和静触脚7通过动触头组件4接通，从而使得本实施例中的开关实现了接通的功能；并且，由于本实施例采用第一动触头和第二动触头组成动触头组件，使得本实施例中的开关有更大的载流面积，从而可以承受更大的电流而不容易发热。

如图3-5、9所示，所述推轴3的上方设置有与所述线路板组件8配合的换向滑块14，所述换向滑块14的上方设置有与所述换向滑块14配合的换向拨杆15，所述换向拨杆15的尾部设置有与所述换向拨杆15配合的定位弹片16；

所述换向滑块14上靠近所述线路板组件8的一侧设置有换向簧片17。

本实施例中，通过在推轴3的上方设置与线路板组件8配合的换向滑块、换向拨杆、换向簧片和定位弹片等结构，以使得本实施例中的开关具有换向作用。

如图3-5、9所示，所述换向滑块14上设置有条形凹槽141，所述换向拨杆15的底部设置有柱形凸起151，所述柱形凸起151能够在所述条形凹槽141中滑动；

所述定位弹片16上设置有V型槽161，所述换向拨杆15的尾部设置有与所述V型槽配141合的倒勾152。

本实施例中，通过在换向滑块14上设置有条形凹槽141，同时在换向拨杆15的底部设置有柱形凸起151，并使该柱形凸起151能够在该条形凹槽141中滑动，以使得通过本实施例中的换向拨杆15带动设置在换向滑块14上的换向簧片17在线路板组件8上滑动。

优选地，所述柱形凸起151可以设置成圆柱形凸起，以减小柱形凸起与条形之间的摩擦，从而便于柱形凸起在条形凹槽内滑动。

如图3-5所示，所述直流调速开关还包括复位弹簧18和用于支撑所述复位弹簧18的定位柱19，所述复位弹簧18设置于所述推轴尾部的圆孔内。

优选地，所述基座体1和所述上盖2上均设置有半圆形凹槽，所述推轴3通过所述两个半圆形凹槽构成的圆槽放置在箱体中。

优选地，如图1-5所示，在基座体11与上盖22形成的箱体与扳机之间还设置有推轴3的防尘套20。

可以理解的是，如图1-5所示，本实施例中的推轴3的延伸出基座体1与上盖2构成的箱体的一端设置有扳机21。

在一种实现方式中，如图3-5所示，所述基座体1外侧对应于所述动触头组件4与静触脚7之间的位置设置有基座体凹槽，所述基座体凹槽内设置有磁铁22。

本实施例中，通过在基座体1外侧设基座体凹槽，同时在基座体凹槽内设置磁铁，从而使得本实施例提供的无刷直流调速开关可以在开关接通时具有灭弧功能。

优选地，所述直流调速开关的线路板组件和主体接合部分设置有密封条27，该密封套可以用以开关主体和线路板组件之间的防尘。

图10为本公开的直流无刷集成智能调速开关的电路原理图。

本公开提供的一种直流无刷集成智能调速开关，其工作过程如下：

当按压扳机19时，推轴3在扳机21的带动下向左侧移动，推轴3从压住动触头组件4上的动触头尾部到逐步脱离，在动弹片5的作用下，动触头组件4上的动触头组件以动触头支架6上的第二卡接槽61与动触头组件上的第一卡接槽42的接触点为支点逆时针转动后，动触头组件4上的动触点和静触脚7上的静触点接触，实现了开关的接通功能。

在推轴3向左滑动时，将带动设置在推轴3一侧的接通簧片9和调速簧片10均在线路板组件8上向左滑动，接通簧片9接通了线路板组件8上的两个接通铜箔83，使得线路板组件8先带电，接着调速簧片10在电阻带84上滑动，线路板组件8上的输出电阻逐渐变小，使得线路板组件8上的集成芯片81输出相关调速电压升高的控制信号，并输给线路板组件8上的MOS管82，从而实现了开关的电子调速升压功能。

当松开扳机21时，推轴3在复位弹簧18的作用下逐步复位，推轴3向右侧滑动，带动接通簧片9和调速簧片10均向右滑动，调速簧片10在线路板组件8的电阻带84上滑动，线路板组件8上的输出电阻逐渐变大，线路板组件8上的集成芯片81输出调速电压降低的控制信号，并输给线路板组件8上的MOS管82，从而实现了开关的电子调速降压功能；最后接通簧片9在线路板组件8上滑动，使其与两个接通铜箔83断开，从而使得线路板组件8上的芯片部分不带电，推轴3压住动触头组件4上的动触头的尾部，使开关断开，线路板组件8完全不带电，开关没有输出，实现了开关的断开功能。

当拨动换向拨杆15时，换向拨杆15尾部的柱形凸起151在换向滑块14上的条形凹槽141内滑动，从而带动换向滑块14上的换向簧片17在线路板组件8上的换向铜箔85上滑动，使线路板组件8上换向铜箔85间电阻不同，并使集成芯片81输出换向信号到线路板组件8，从而实现了开关的换向功能。

本公开的开关通过线路板组件将电子调速、电池过温保护、电机过温保护、过流保护、欠压保护、电量显示、信号线插座(编程接口)等各类控制和保护功能均集中到开关内部。

本公开的高度集成结构的无刷直流调速开关，不需要外接其他控制板，这样使得电动工具内部的接线非常少，只需要2根输入导线，3根输出导线，另外提供电池温度检测线25和LED灯线26，大大简化了电动工具的装配工艺。另外，信号线插座(编程接口)也外露于开关，插上配套的插头后可随时对开关内部的程序进行读取、变更等操作，使得开关内部程序修改和读取变得非常方便。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本公开的技术方案，而非对本公开保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本公开作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本公开的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本公开技术方案的实质和范围。

Claims (10)

1.一种直流无刷集成智能调速开关，所述调速开关包括基座体、上盖、以及推轴，所述推轴的一端设置在所述基座体与上盖构成的箱体中，另一端延伸出所述箱体；其特征在于，

所述推轴的下方设置有与所述推轴接触的动触头组件，所述动触头组件的下方设置有动弹片、支撑所述动触头组件的动触头支架、以及与所述动触头组件配合的静触脚，所述动弹片的一端与所述动触头组件连接，另一端与所述动触头支架连接；

所述推轴的一侧设置有线路板组件，所述推轴上靠近所述线路板组件的一侧设置有能够在所述线路板组件上滑动的接通簧片和调速簧片；

所述线路板组件的一端设置于所述箱体内，另一端延伸出所述箱体，所述线路板组件的延伸方向与所述推轴的延伸方向垂直；

所述线路板组件上的碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述箱体内，所述线路板组件上的控制电路均设置于所述箱体外；

所述动触头支架和静触脚分别与所述线路板组件上的不同焊点焊接。

2.根据权利要求1所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述控制电路包括电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片和MOS管；其中，

所述MOS管及其周边电容、电阻及部分电子元器件设置在所述线路板组件远离所述推轴的一侧，其余所述电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片、碳膜电阻带和通断控制部分均设置于所述线路板组件上靠近所述推轴的一侧。

3.根据权利要求2所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述线路板组件上延伸出所述箱体的部分设置有散热片支架，所述散热片支架上设置有散热片；

所述散热片设置于所述线路板组件上设置有所述MOS管的一侧。

4.根据权利要求2或3所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述线路板组件上延伸出所述箱体的部分设置有防护层；

所述防护层设置于所述线路板组件上设置有电容、电阻、电感、热敏电阻、LED输出、集成芯片、碳膜电阻带和通断控制部分的一侧。

5.根据权利要求3所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述散热片与所述线路板组件之间设置有密封胶层；

所述散热片上设置有凸台，所述凸台上设置有注胶孔，所述注胶孔用于向所述散热片与所述线路板组件之间灌装密封胶，以在所述散热片与线路板组件之间形成所述密封胶层。

6.根据权利要求5所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述散热片上还设置有若干散热孔，所述散热孔形成所述线路板组件的风道。

7.根据权利要求1-3任一项所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述动触头支架上与所述动弹片连接的位置处设置有隔离块，所述隔离块设置于所述动触头支架上，所述动弹片的一端通过所述隔离块连接于所述动触头支架上。

8.根据权利要求1-3任一项所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述动触头组件包括第一动触头和第二动触头，所述第一动触头上设置有第一动触点，所述第二动触头上设置有第二动触点；

所述静触脚上设置有第一静触点和第二静触点，

所述第一动触点和第一静触点配合，所述第二动触点和第二静触点配合。

9.根据权利要求1-3任一项所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述推轴的上方设置有与所述线路板组件配合的换向滑块，所述换向滑块的上方设置有与所述换向滑块配合的换向拨杆，所述换向拨杆的尾部设置有与所述换向拨杆配合的定位弹片；

所述换向滑块上靠近所述线路板组件的一侧设置有换向簧片。

10.根据权利要求9所述的直流无刷集成智能调速开关，其特征在于，所述换向滑块上设置有条形凹槽，所述换向拨杆的底部设置有柱形凸起，所述柱形凸起能够在所述条形凹槽中滑动；

所述定位弹片上设置有V型槽，所述换向拨杆的尾部设置有与所述V型槽配合的倒勾。

Images