KR20220127241A

KR20220127241A - 스위치 메커니즘

Info

Publication number: KR20220127241A
Application number: KR1020227022821A
Authority: KR
Inventors: 장 전양; 쉬 펑; 장 헹; 리 즈펑
Original assignee: 페라테크 홀드코 리미티드
Priority date: 2019-12-09
Filing date: 2020-12-09
Publication date: 2022-09-19
Also published as: US20230005679A1; CN210743849U; EP4073933B1; EP4073933A1; JP2023509311A; WO2021116639A1

Abstract

스위치 메커니즘을 제공하는 장치(401)는 하우징(402) 및 하우징에 장착되는 압력 감지 장치(403)를 포함한다. 액추에이터(405)는 하우징에 이동 가능하게 연결되어 액추에이터가 축(406)을 따라 압력 감지 장치를 향하여 그리고 압력 감지 장치로부터 멀리 이동할 수 있게 한다. 탄성 부재(406)는 액추에이터에 연결되는 제1 단부(407) 및 압력 감지 장치에 연결되는 제2 단부(408)를 갖는다.

Description

스위치 메커니즘

관련 출원에 대한 상호 참조

이 출원은 그 전체 내용이 참조를 위해 본 명세서에 포함된 2019년 12월 9일에 제출된 중국 실용신안 번호 ZL 2019 22 194 117.9로부터 우선권을 주장한다.

기술 분야

본 발명은 스위치 메커니즘을 제공하는 장치, 전동 공구 및 전동 공구의 작동 방법에 관한 것이다.

전기 드릴 또는 전기 스크류드라이버와 같은 전동 공구는 종종 손에 쥐는 형태로 제공되며 온/오프 메커니즘을 제공하는 작동 스위치 또는 전동 공구의 작업 헤드의 회전 속도를 조정할 수 있게 하는 가변 스위치를 통해 활용된다.

이러한 유형의 전동 공구는 일반적으로 작업자가 쥐고 유지할 수 있는 하우징을 포함하며, 종종 하우징의 하부 단부에 제공된 배터리와 같은 전원이 있다. 푸쉬 버튼과 같은 입력 장치는 일반적으로 작업자가 누를 수 있는 하우징의 외부 표면에 제공된다. 입력 장치는 작업 헤드의 속도의 작동을 위해 그에 연결된 속도 제어 스위치를 갖는다.

이러한 유형의 기존 전동 공구 스위치는 접촉 피스와 저항 플레이트를 갖는 리드 스위치를 사용한다. 저항은 저항 플레이트에서 접촉 피스의 위치를 조정하여 제어한다.

사용시 반복적인 마모로 인해 접촉 피스와 저항 플레이트가 마모되어 스위치가 고장나는 문제가 있다. 따라서, 본 발명은 이러한 문제점을 개선하는 것을 목적으로 한다.

본 발명의 제1 양태에 따르면, 스위치 메커니즘을 제공하기 위한 장치가 제공되며, 상기 장치는: 하우징, 상기 하우징에 장착된 압력 감지 장치; 축을 따라 상기 제1 액추에이터가 상기 압력 감지 장치를 향하고 그로부터 멀어지도록 이동할 수 있게 하는 상기 하우징에 이동 가능하게 연결되는 제1 액추에이터; 및 상기 제1 액추에이터에 연결되는 제1 단부 및 상기 압력 감지 장치에 연결되는 제2 단부를 갖는 제1 탄성 부재를 포함한다.

본 발명의 제2 양태에 따르면, 전동 공구를 작동시키는 방법이 제공되며, 상기 방법은 장치의 하우징에 이동 가능하게 연결되는 제1 액추에이터에 힘을 가하는 단계; 제1 탄성 부재를 압축시키도록 상기 제1 액추에이터를 이동시키는 단계 ― 상기 제1 탄성 부재는 압력 감지 장치에 연결됨 ―; 상기 압력 감지 장치에 상기 힘을 전달하는 단계; 상기 압력 감지 장치로부터 전기 신호의 변화를 결정하는 단계; 및 상기 전기 신호의 변경에 응답하여 상기 전동 공구로부터의 출력을 변경시키는 단계;를 포함한다.

본 발명의 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 예로서만 설명될 것이다. 상세한 실시예는 발명자에게 알려진 최상의 모드를 보여주고 청구된 발명에 대한 지원을 제공한다. 그러나, 그들은 단지 예시일 뿐이며 청구범위를 해석하거나 제한하는데 사용되어서는 안된다. 그들의 목적은 당업자에게 교시를 제공하는 것이다. “제1” 및 “제2”와 같은 서수 구문으로 구분되는 구성요소 및 프로세스는 반드시 어떤 종류의 순서나 순위를 정의하지 않는다.

도 1은 전동 공구로 작업 중인 작업자를 도시한다.
도 2는 전동 공구의 개략도를 도시한다.
도 3은 압력 감지 장치의 분해 개략도를 도시한다.
도 4는 스위치 메커니즘을 제공하는 장치를 도시한다.
도 5는 도 4의 장치의 단면도를 도시한다.
도 6은 힘의 적용에 따른 압출된 구성의 도 5의 장치를 도시한다.
도 7은 전술한 장치를 포함하는 전동 공구를 작동하는 방법을 도시한다.
도 8은 스위치 메커니즘을 제공하는 장치의 다른 실시예를 도시한다.

도 1

도 1은 이 경웨 전기 드릴인 전동 공구(101)를 도시한다. 전동 공구(101)는 조작자(102)에 의해 손에 쥐기 위해 구성되고 푸시 버튼을 포함하는 입력 장치(103)에 의해 조작된다.

사용시, 작업자(102)는 드릴 비트(104)의 회전을 가능하게 하는 입력 장치(103)에 힘을 가함으로써 전동 공구(101)를 작동시킨다.

종래의 애플리케이션에서 입력 장치(103)는 드릴 비트(104)의 회전의 온/오프 작동을 제공하는 스위치를 활성화한다. 그러나, 본 발명에서, 입력 장치(103)는 입력 장치(103)를 통해 드릴(104)의 회전의 작업자(102)에 대한 개선된 제어를 제공한다.

도 2

본 발명에 따른 전동 공구(101)의 개략도가 도 2에 도시된다.

실시예에서, 전동 공구(101)는 입력 장치(103)에 연결된 압력 감지 장치(202)에 연결되는 전기 회로(201)를 포함한다.

전기 회로(201)는 또한 신호가 드릴 비트(104)에 전달되어 회전 표시를 제공하도록 전동 공구(101)의 드릴 비트(104)에 연결된다.

실시예에서, 동작(102)이 입력 장치(103)에 힘을 제공할 때, 전기 회로(201)와 통신하는 압력 감지 장치(202)에 압력이 가해져 신호가 전기 회로(201)로부터 전달되어 드릴 비트(104)의 회전과 같은 출력을 제공할 수 있다.

본 명세서에 설명된 본 발명은 전동 공구에 관한 것이지만 전기 드릴 및 드릴 비트의 회전에 특별히 제한되지 않음을 이해해야 한다. 따라서 본 명세서에 설명된 장치, 특히 스위치 메커니즘은 대안적인 실시예 및 대안적인 전동 공구에서 사용될 수 있으며 장치의 회전 이외의 대안적인 작업을 위해 추가로 사용될 수 있는 것이 이해된다.

예를 들어, 대안적인 실시예에서, 스위치 메커니즘은 본 발명에 따른 스크류드라이버의 회전을 출력하는 전기 스크류드라이버로 통합된다. 또 다른 실시예에서, 전동 공구는 해머의 이동에 의해 출력을 제공할 수 있다.

도 3

예시적인 압력 감지 장치(202)는 도 3에 개략적인 분해 형태로 도시된다.

실시예에서, 압력 감지 장치(202)는 단일 지점 압력 센서이며, 이 실시예에서 저항 압력 센서를 제공한다.

실시예에서, 압력 감지 장치(202)는 제1 전도층(301), 제2 전도층(302) 및 압력 감지 저항 층(303)을 포함한다.

실시예에서, 압력 감지 저항 층(303)은 Peratech Holdco Limited에서 이용가능한 것과 같은 양자 터널링 재료를 포함한다.

전도층(301 및 302) 각각은 실시예에서 탄소 잉크 및/또는 은계 잉크(silver-based ink)를 포함하는 전도성 재료를 포함한다.

화살표(304) 방향으로 힘이 가해지면 힘은 전도층(301)으로부터 압력 감지 저항 층(303)을 통해 전도층(302)으로 전달된다.

압력 감지 저항 층(303)은 인가된 힘에 응답하여 저항의 변화를 나타내도록 구성된다. 이러한 방식으로 압력 감지 장치를 적절한 전기 회로에 연결하고 저항 출력을 측정함으로써 출력 저항으로부터 힘의 크기 및/또는 위치를 계산할 수 있다.

도 4

스위치 메커니즘을 제공하는 장치는 도 4에 부분적으로 절개된 사시도로 도시된다.

장치(401)는 하우징(402) 및 하우징(402)에 장착된 압력 감지 장치(403)를 포함한다. 실시예에서, 압력 감지 장치(403)는 도 3과 관련하여 전술한 압력 감지 장치(202)와 실질적으로 유사할 수 있는 저항 압력 센서를 포함한다.

실시예에서, 하우징(402)에는 압력 감지 장치(403)를 수용하도록 구성되는 그루브(404)가 제공된다. 이는 압력 감지 장치(403)의 정확한 배치를 위한 제조 수단을 제공한다.

장치(401)는 하우징(402)에 이동 가능하게 연결된 액추에이터(405)를 더 포함한다. 실시예에서, 액추에이터(405)는 축(406)을 따라 압력 감지 장치(403)를 향하여 그라고 압력 감지 장치로부터 멀어지게 이동하도록 구성된다.

장치(401)는 실시예에서 스프링인 탄성 부재(406)를 더 포함한다. 탄성 부재(406)는 액추에이터(405)에 연결된 제1 단부(407) 및 압력 감지 장치(403)에 연결된 제2 단부(408)를 포함한다.

액추에이터(405)는 종래의 전기 공구 푸시 버튼과 실질적으로 유사한 푸시 버튼을 포함하는 입력 장치(409)에 추가로 연결된다.

실시예에서, 장치(401)는 하우징(402)에 부착되고 액추에이터(405)에 고정되는 가이드 로드(410)를 더 포함한다. 가이드 로드(410)는 압력 감지 장치(403)의 압력 표면(305)에 수직으로 위치된다. 실시예에서, 탄성 부재(411)는 다시 스프링을 포함하며 입력 장치(409)에 힘을 가할 때 탄성을 증가시키기 위해 사용된다.

실시예에서, 탄성 부재(411)는 액추에이터(405)와 하우징(402) 사이에 제공된다.

도 5

장치(401)는 도 5의 단면도에 도시된다.

실시예에서, 작업자가 입력 장치(409)에 힘(501)을 가할 때, 이 힘은 화살표(502) 방향으로 축을 따라 이동할 수 있는 액추에이터(405)로 전달된다.

장치(401)는 403을 위한 압력 감지 장치의 일부를 형성하고 그에 부착되는 위치 결정 구조(503)를 더 포함한다. 위치 결정 구조(503)는 단부(408)에서 탄성 번호(406)를 수용하도록 구성된다. 또한, 액추에이터(405)는 단부(407)에서 탄성 부재(406)가 위치되는 위치 결정 구멍(504)을 포함한다. 이는 액추에이터(405)가 화살표(502) 방향으로 이동할 때 탄성 부재(406)가 액추에이터(405) 및 압력 감지 장치(403)에 실질적으로 유지되도록 탄성 부재(406)가 액추에이터(405)에 단단히 위치되는 것을 보장한다.

위치 결정 구조(503)는 압력 감지 장치(403)의 압력 표면(305) 상에 제공된다.

도 5의 실시예는 압력 표면(305) 및 압력 감지 장치(403)에 수직으로 위치된 가이드 로드(410)를 추가로 도시한다. 도시된 바와 같이, 가이드 로드(403)는 단부(505)에서 액추에이터(405)에 고정된다. 가이드 로드(410)의 단부(506)에서 압력 감지 장치(403)는 가이드 로드(41)가 수용되는 개구(507)를 포함한다. 이러한 방식으로, 가이드 로드(410)는 압력 감지 장치(403)로부터의 저항 출력에 영향을 미치지 않는다.

도 5에 도시된 실시예에서, 장치(401)는 탄성 부재(406) 및 액추에이터(405)가 탄성 부재(406)에 의해 압력 감지 장치(403)로부터 멀리 바이어스되는 휴지 위치에 도시된다. 액추에이터(405)와 장치(401)의 하우징 사이에 제공되는 탄성 부재(411)는 액추에이터(405)가 압력 감지 장치(403)로부터 멀어지도록 바이어스 하기 위해 작동한다.

따라서, 이 휴지 위치에서, 힘(501)은 압력 감지 장치(403)에 전달되지 않고 압력 감지 장치(403)로부터의 출력은 전기 회로를 통해 전동 공구를 활성화하지 않는다. 힘(501)이 가해질 때, 도 6과 관련하여 추가로 설명되는 바와 같이 압력 감지 장치로부터의 출력이 만들어질 수 있다.

도 6

힘(501)이 입력 장치(409)를 통해 액추에이터(405)에 가해진 장치(401)의 실질적으로 유사한 도면이 도 6에 도시된다. 액추에이터(405)에 가해진 힘은 힘(501)이 예시된 바와 같이 탄성 부재(406)가 압축되도록 하여 압력 감지 장치(403)에 힘(501)을 전달한다.

이러한 방식으로, 압력 감지 장치(403)로부터의 전기 신호의 변화는 예를 들어 드릴 비트(104)의 회전 속도를 표시함으로써 전동 공구를 활성화하는데 사용될 수 있는 전기 회로(201)에 의해 기록될 수 있다.

도 7

전술한 전동 공구 통합 장치(401)를 작동하는 방법이 도 7에 도시된다.

단계 701에서, 힘(501)과 같은 힘이 액추에이터(405)에 가해진다. 실제로, 작업자(102)는 액추에이터(405)로 전달되는 입력 장치(409)에 힘을 가한다.

단계 702에서, 액추에이터(405)는 압력 감지 장치(403)를 향해 화살표(502) 방향으로 축(406)을 따라 이동한다. 이는 단계 703에서 힘이 압력 감지 장치(403)에 전달되도록 탄성 부재(403)를 압축한다.

단계 704에서, 압력 감지 장치(403)로부터의 전기 신호의 변화는 압력 감지 장치(403)로부터 기록된 저항의 변화를 사용함으로써 전기 회로(201)에 의해 결정된다.

단계 705에서, 전동 공구로부터의 출력은 전기 신호의 변화에 응답하여 변경된다.

이러한 방식으로 압력 감지 장치는 인가된 압력의 변화가 전동 공구로부터의 출력과 관련하여 속도, 회전 또는 다른 파라미터에 영향을 미치도록 허용한다.

도 8

본 발명에 따른 다른 실시예가 도 8에 도시된다.

장치(801)는 전동 공구에 적합한 스위치 메커니즘을 제공한다. 실시예에서, 장치(801)는 하우징(802) 및 하우징(802)에 장착된 압력 감지 장치(803)를 포함한다. 실시예에서, 압력 감지 장치(803)는 저항 압력 센서를 포함하고 실시예에서는 이중 지점 센서이다. 이는 압력 감지 장치가 감지 장치의 2 개의 지점에 인가된 압력을 기록한다는 것을 의미한다.

장치(801)는 하우징(802)에 이동 가능하게 연결된 제1 액추에이터(804)를 포함하여 액추에이터(804)가 장치(401)의 실시예와 실질적으로 유사한 방식으로 압력 감지 장치(803)를 향하여 그리고 압력 감지 장치로부터 멀어지도록 축을 따라 이동할 수 있다.

장치(801)는 전술한 탄성 부재(406)와 실질적으로 유사한 제1 탄성 부재(805)를 더 포함한다. 따라서, 탄성 부재(805)는 제1 단부에서 액추에이터(804)에 연결되고 제2 단부에서 압력 감지 장치(803)에 연결된다.

실질적으로 유사한 방식으로, 하우징(802)은 압력 감지 장치(803)를 수용하도록 구성된 그루브(806)를 포함한다. 그루브(806)는 하우징(802)의 내벽에 제공된다.

실시예에서, 장치(801)는 하우징(802)에 부착되고 압력 감지 장치(803)의 압력 표면에 수직으로 위치되는 가이드 로드(807)를 포함한다. 가이드 로드(807)는 일 단부에서 액추에이터(804)에 그리고 대향 단부에서 하우징(802)에 고정된다. 탄성 부재(808)는 가이드 로드(807)에 슬리브 처리 된다(sleeved). 액추에이터(804)는 탄성 부재(805) 및 탄성 부재(808)에 의해 압력 감지 장치(803)로부터 멀리 탄성적으로 바이어스된다.

이 실시예에서, 장치(801)는 액추에이터(804)와 압력 감지 장치(803) 사이에 위치된 추가의 탄성 부재(809)를 더 포함한다.

제2 액추에이터(810)가 또한 제공되며 일 단부에서 입력 장치(811)에 연결되고 액추에이터(810)의 대향 단부는 압력 감지 장치(803)에 맞닿는다.

따라서, 이러한 방식으로, 장치(801)는 작업자(102)에 의해 작동될 수 있는 제1 및 제2 입력 장치(811 및 812)를 포함한다.

이 실시예에서, 입력 장치(812)에 힘이 가해지면 탄성 부재(805, 808 및 809)가 압축되어 압력 감지 장치(803) 상의 개별 지점을 동시에 활성화시킨다. 이는 작업자(102)를 위해 입력 장치(812)로부터 증가된 제어를 제공한다.

작업자(102)가 입력 장치(811)에 힘을 가할 때, 영역(813)에서 압력 감지 장치(803)에 압력이 가해져 대안적인 응답을 제공한다. 따라서 이것은 장치(801)에 증가된 범위를 제공하는 2 개의 개별 모드를 제공한다. 입력 장치(811)에 힘을 가할 때, 포함된 탄성 부재의 부족은 작업자(102)에 의해 요구되는 노력을 감소시킨다. 그러나, 증가된 감도를 위해 입력 장치(812)는 증가된 제어를 제공하기 위해 사용될 수 있다.

Claims

스위치 메커니즘을 제공하는 장치로서,
하우징;
상기 하우징에 장착되는 압력 감지 장치;
상기 하우징에 이동 가능하게 연결되는 제1 액추에이터로서, 상기 제1 액추에이터가 상기 압력 감지 장치를 향하고 그로부터 멀어지도록 축을 따라 이동할 수 있게 하는, 제1 액추에이터; 및
상기 제1 액추에이터에 연결되는 제1 단부 및 상기 압력 감지 장치에 연결되는 제2 단부를 갖는 제1 탄성 부재;를 포함하는,
장치.
제1항에 있어서,
상기 압력 감지 장치는 저항 압력 센서를 포함하는,
장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 하우징은 상기 압력 감지 장치를 수용하도록 구성된 그루브를 포함하는,
장치.
제3항에 있어서,
상기 그루브는 상기 하우징의 내부 벽 상에 제공되는,
장치.
제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 탄성 부재는 스프링을 포함하는,
장치.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 감지 장치는 상기 제1 탄성 부재를 수용하도록 구성된 위치 결정 구조를 포함하는,
장치.
제6항에 있어서,
상기 제1 액추에이터는 위치 결정 구멍을 포함하며 상기 제1 탄성 부재는 상기 제1 단부에서 상기 위치 결정 홀에 위치되고 상기 제2 단부에서 상기 위치 결정 구조에 위치되는,
장치.
제6항 또는 제7항에 있어서,
상기 위치 결정 구조는 상기 압력 감지 장치의 압력 표면 상에 제공되는,
장치.
제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 하우징에 부착되는 가이드 로드를 더 포함하며, 상기 가이드 로드는 상기 압력 감지 장치의 압력 표면에 수직으로 위치되는,
장치.
제9항에 있어서,
상기 가이드 로드는 상기 제1 액추에이터에 고정되는,
장치.
제9항 또는 제10항에 있어서,
상기 가이드 로드 상에 제2 탄성 부재가 슬리브 처리되는(sleeved),
장치.
제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액추에이터는 상기 제1 탄성 부재에 의해 상기 압력 감지 장치로부터 멀어지도록 탄성적으로 바이어스되는,
장치.
제1항 내지 제12항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액추에이터 및 상기 하우징 사이에 제공되는 제2 탄성 부재를 더 포함하는,
장치.
제13항에 있어서,
상기 제1 액추에이터는 상기 제2 탄성 부재에 의해 상기 압력 감지 장치로부터 멀어지도록 탄성적으로 바이어스되는,
장치.
제13항 또는 제14항에 있어서,
상기 제2 탄성 부재는 스프링을 포함하는,
장치.
제1항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액추에이터에 연결되는 제1 입력 장치를 더 포함하는,
장치.
제1항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
제2 액추에이터를 더 포함하며, 상기 제2 액추에이터의 제1 단부는 상기 압력 감지 장치에 맞닿는,
장치.
제17항에 있어서,
상기 제2 액추에이터에 연결되는 제2 입력 장치를 더 포함하는,
장치.
제1항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제1 액추에이터와 상기 압력 감지 장치 사이에 위치되는 제3 탄성 부재를 더 포함하는,
장치.
제1항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 압력 감지 장치는 전동 공구의 전기 회로에 연결되는,
장치.
제1항 내지 제20항 중 어느 한 항의 장치를 포함하는 전동 공구.
전동 공구를 작동하는 방법으로서,
장치의 하우징에 이동 가능하게 연결되는 제1 액추에이터에 힘을 인가하는 단계;
제1 탄성 부재를 압축하도록 상기 제1 액추에이터를 이동시키는 단계 ― 상기 제1 탄성 부재는 상기 압력 감지 장치에 연결됨 ―;
상기 압력 감지 장치에 상기 힘을 전달하는 단계;
상기 압력 감지 장치로부터의 전기 신호의 변화를 결정하는 단계; 및
상기 전기 신호의 변화에 응답하여 상기 전동 공구로부터의 출력을 변경하는 단계;를 포함하는,
전동 공구를 작동하는 방법.