具有速度選擇器開(kāi)關(guān)的動(dòng)力工具的制作方法
【專(zhuān)利說(shuō)明】具有速度選擇器開(kāi)關(guān)的動(dòng)力工具
[0001]相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用
[0002]本申請(qǐng)要求于2013年3月13日遞交的美國(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)N0.13/802，482和于2012年5月2日遞交的美國(guó)臨時(shí)專(zhuān)利申請(qǐng)序號(hào)N0.61/641，754的優(yōu)先權(quán)。所述兩個(gè)申請(qǐng)的全部?jī)?nèi)容通過(guò)引用合并于此。
【背景技術(shù)】
[0003]本實(shí)用新型一般地涉及動(dòng)力工具，諸如動(dòng)力鉆或沖擊起子。
[0004]諸如動(dòng)力鉆或沖擊起子的動(dòng)力工具具有多個(gè)運(yùn)行速度。對(duì)于多速度工具，使用者能夠切換工具的運(yùn)行速度是必要的。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]在一種實(shí)施方式中，本實(shí)用新型提供了一種動(dòng)力工具，包括定義腔的工具外殼和在所述工具外殼的壁中形成的空間(pocket)。馬達(dá)設(shè)置在所述腔內(nèi)，并且觸發(fā)器機(jī)構(gòu)可移動(dòng)地耦合至所述工具外殼。速度選擇器開(kāi)關(guān)設(shè)置在所述空間內(nèi)，該速度選擇器開(kāi)關(guān)包括可操作以接收速度選擇的下壓按鈕和多個(gè)速度指示器。速度選擇器開(kāi)關(guān)可操作以基于速度選擇來(lái)輸出速度信號(hào)，并且速度指示器指示速度選擇。動(dòng)力工具還包括控制器，其可操作以接收來(lái)自速度選擇器開(kāi)關(guān)的速度信號(hào)，該速度信號(hào)指示所選擇的速度，接收來(lái)自觸發(fā)開(kāi)關(guān)的激活信號(hào)，以及一旦接收到激活信號(hào)則以所選擇的速度來(lái)運(yùn)行馬達(dá)。
[0006]本實(shí)用新型的其它方面通過(guò)考慮詳細(xì)的描述和附圖而將變得顯而易見(jiàn)。
【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是根據(jù)本實(shí)用新型一種實(shí)施方式的工具的透視圖。
[0008]圖2是移除了部分的工具外殼后的圖1所示的工具的側(cè)視圖。
[0009]圖3示出了圖1所示的工具處于前進(jìn)位置的方向開(kāi)關(guān)。
[0010]圖4示出了圖1所示的工具處于后退位置的方向開(kāi)關(guān)。
[0011]圖5示出了圖1所示的工具處于空擋位置的方向開(kāi)關(guān)。
[0012]圖6示出了圖1所示的工具的速度選擇器開(kāi)關(guān)。
[0013]圖7示出了圖6所示的速度選擇器開(kāi)關(guān)的框圖。
[0014]圖8是圖1所示的工具的電氣原理圖，并包括控制器。
[0015]圖9是圖1所示的工具的操作原理圖。
[0016]圖10是移除了工具外殼后的圖1所示的工具的透視圖。
[0017]圖11是移除了馬達(dá)以及部分的外殼后的圖1所示的工具的透視圖。
[0018]在詳細(xì)說(shuō)明本實(shí)用新型的任何實(shí)施方式之前，應(yīng)該理解，本實(shí)用新型在其應(yīng)用中不限于以下說(shuō)明書(shū)中陳述的或以下附圖中闡明的結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)和組件布置。本實(shí)用新型能夠用于其他實(shí)施方式并能夠以不同方法來(lái)實(shí)踐和執(zhí)行。
【具體實(shí)施方式】
[0019]圖1是動(dòng)力工具100 (例如，動(dòng)力鉆、沖擊起子、動(dòng)力鋸、角型起子(angle driver)等)的透視圖。工具100包括工具外殼105，其定義了主體部分110和手柄115。工具外殼105的主體部分110包括頂面120、底面125、側(cè)面130、135、前面140和后面145。圖2示出了移除了部分的工具外殼后的工具100。工具外殼105還包括定義了外殼105的外表面155和內(nèi)表面160的壁150。內(nèi)表面160定義了位于主體部分110內(nèi)的腔162。
[0020]速度選擇器開(kāi)關(guān)165配置在壁150的外表面155和內(nèi)表面160之間并配置在由壁150定義的空間170內(nèi)。速度選擇器開(kāi)關(guān)165是可從所述動(dòng)力工具的頂面120、所述動(dòng)力工具的側(cè)面130，135和所述動(dòng)力工具的后面145中的一者接近的，在所示的實(shí)施方式中，空間170鄰近腔162設(shè)置，并且速度選擇器開(kāi)關(guān)165可從主體部分110的頂面120被接近/訪問(wèn)。在其它實(shí)施方式中，速度選擇器開(kāi)關(guān)165從可外殼的另一面(如側(cè)面130、135中的一者或后面145)被接近/訪問(wèn)。印刷電路板(PCB) 175和馬達(dá)180位于主體部分110的腔162內(nèi)。馬達(dá)180經(jīng)由馬達(dá)機(jī)架185而連接至壁150的內(nèi)表面160。
[0021]在所示的實(shí)施方式中，手柄115從主體部分110的底面125向下延伸以使得工具100具有手槍式握把。電池插座190位于手柄115的末端，而觸發(fā)器機(jī)構(gòu)195位于鄰近主體部分110的手柄115上。
[0022]PCB 175電耦合至馬達(dá)180并包括可操作以控制工具100的電氣和電子組件。在所示的實(shí)施方式中，PCB 175包括用于控制工具100的運(yùn)行的控制器200 (圖8)。
[0023]馬達(dá)180是多速無(wú)刷直流(BLDC)馬達(dá)。如所公知的，BLDC馬達(dá)包括定子、永磁轉(zhuǎn)子和電子轉(zhuǎn)向器。除了其它設(shè)備，電子轉(zhuǎn)向器典型地包括具有處理器和存儲(chǔ)器的可編程設(shè)備(例如，微控制器、數(shù)字信號(hào)處理器、或類(lèi)似的控制器)。BLDC馬達(dá)的可編程設(shè)備使用存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的軟件來(lái)控制電子轉(zhuǎn)換器。電子轉(zhuǎn)換器然后向定子提供合適的電能以便以期望的速度轉(zhuǎn)動(dòng)永磁轉(zhuǎn)子。在一些實(shí)施方式中，控制器200被用來(lái)作為馬達(dá)180的可編程設(shè)備。在其它實(shí)施方式中，可編程設(shè)備與控制器200分開(kāi)。在馬達(dá)180的其它實(shí)施方式中，馬達(dá)180可以是各種其它類(lèi)型的多速或變速馬達(dá)，包括但不限于有刷直流馬達(dá)、步進(jìn)馬達(dá)、同步馬達(dá)、異步馬達(dá)、矢量驅(qū)動(dòng)馬達(dá)、開(kāi)關(guān)磁阻馬達(dá)及其它DC或AC馬達(dá)。動(dòng)力工具還包括傳動(dòng)地耦合至馬達(dá)180的工作元件205，馬達(dá)180被用于驅(qū)動(dòng)工作元件205 (圖2)。在所示的實(shí)施方式中，工作元件205位于主體部分110的前面140。在所示的實(shí)施方式中，工作元件205是鉆頭夾盤(pán)，但是如角磨機(jī)、鋸等的其它類(lèi)型的工具將使用不同的工作元件。
[0024]電池插座190接收電池210 (圖8)，電池210為工具100提供電力。在一些實(shí)施方式中，電池210為可再充電的鋰離子電池。在其它實(shí)施方式中，除了鋰離子以外，電池210可以具有諸如鎳鎘、鎳金屬氫化物等的化學(xué)物質(zhì)。此外，或可替代地，電池210可以是不可再充電電池。在一些實(shí)施方式中，電池210是包括含有一個(gè)或多個(gè)電池單元和用于有選擇地將電池210固定至電池插座190的鎖緊機(jī)構(gòu)的動(dòng)力工具電池。在另一個(gè)實(shí)施方式中，電池210安裝在手柄115的外部。在另一個(gè)實(shí)施方式中，電池210安裝在手柄115的下面。在另一實(shí)施方式中，電線向工具100提供電力。
[0025]參考圖2-圖6，觸發(fā)器機(jī)構(gòu)195包括觸發(fā)器215、方向開(kāi)關(guān)220和電氣開(kāi)關(guān)225。在所示的實(shí)施方式中，觸發(fā)器215從手柄115的長(zhǎng)度部分地向下延伸；然而，在其它實(shí)施方式中，觸發(fā)器215從手柄115的整個(gè)長(zhǎng)度向下延伸，或者可以設(shè)置在工具100的其它地方。觸發(fā)器215可移動(dòng)地耦合至手柄115以使得觸發(fā)器215相對(duì)于工具外殼105移動(dòng)。觸發(fā)器215包括內(nèi)部部分230和外部部分235，外部部分是可被使用者接近/訪問(wèn)的。內(nèi)部部分230被耦合至推桿240，推桿240與電氣開(kāi)關(guān)225可接合。當(dāng)觸發(fā)器215被使用者壓下時(shí)，觸發(fā)器215的外部部分235以第一方向245向手柄115移動(dòng)。當(dāng)觸發(fā)器215被使用者釋放時(shí)，外部部分235以第二方向250遠(yuǎn)尚手柄115移動(dòng)。當(dāng)觸發(fā)器215被使用者壓下時(shí)，推桿240激活電氣開(kāi)關(guān)225，以及當(dāng)觸發(fā)器215被使用者釋放時(shí)，電氣開(kāi)關(guān)225被停用。
[0026]在所示的實(shí)施方式中，電氣開(kāi)關(guān)225是位于手柄115內(nèi)的下壓按鈕電氣開(kāi)關(guān)。電氣開(kāi)關(guān)225包括下壓按鈕255和電觸點(diǎn)。當(dāng)下壓按鈕255通過(guò)如推桿240被激活時(shí)，電觸點(diǎn)處于關(guān)閉位置。當(dāng)電觸點(diǎn)位于關(guān)閉位置時(shí)，電流經(jīng)由控制器200從電池供應(yīng)至馬達(dá)180。當(dāng)下壓按鈕255未被激活時(shí)，電觸點(diǎn)處于打開(kāi)位置。當(dāng)電觸點(diǎn)處于打開(kāi)位置時(shí)，電流不從電池供應(yīng)至馬達(dá)180。盡管電氣開(kāi)關(guān)225被示為具有觸點(diǎn)的下壓按鈕電氣開(kāi)關(guān)，但是其它類(lèi)型的電氣開(kāi)關(guān)可以用于工具100.
[0027]方向開(kāi)關(guān)220位于觸發(fā)器215之上和工具100的主體部分110之下。方向開(kāi)關(guān)220滑動(dòng)地耦合至手柄115。如圖3-5所示，方向開(kāi)關(guān)220包括第一側(cè)260和第二側(cè)265。方向開(kāi)關(guān)220根據(jù)方向開(kāi)關(guān)220的位置通過(guò)向控制器200發(fā)送信號(hào)來(lái)控制馬達(dá)180運(yùn)行的方向模式(例如，前進(jìn)、后退和空擋)。如圖3所示，當(dāng)方向開(kāi)關(guān)220的第一側(cè)260被完全壓下時(shí)，方向開(kāi)關(guān)220處于第一位置。當(dāng)方向開(kāi)關(guān)220處于第一位置時(shí)，電機(jī)180的運(yùn)行模式是處于前進(jìn)方向的。如圖4所示，當(dāng)方向開(kāi)關(guān)220的第二側(cè)265被完全壓下時(shí)，方向開(kāi)關(guān)220處于第二位置，該第二位置與第一位置相反。當(dāng)方向開(kāi)關(guān)220處于第二位置時(shí)，馬達(dá)180的運(yùn)行模式處于后退方向。如圖5所示，當(dāng)方向開(kāi)關(guān)220處于第三位置時(shí)，第一側(cè)260或第二側(cè)265都未被完全壓下，而馬達(dá)180的運(yùn)行模式為空擋。
[0028]如上所述，工具100包括速度選擇器開(kāi)關(guān)165，如圖6和7中更為詳細(xì)的示出。速度選擇器開(kāi)關(guān)165為多層電氣開(kāi)關(guān)，包括標(biāo)簽層270、下壓開(kāi)關(guān)275、印刷電路板層280、及多個(gè)發(fā)光二級(jí)管(LED)285、290，其中每一個(gè)發(fā)光二級(jí)管(LED) 285、290照亮所述速度指示器中的一個(gè)速度指示器。標(biāo)簽層270包括速度指示器295、300。速度指示器295向操作者指示第一速度被選擇。速度指示器300向操作者指示第二速度被選擇。下壓按鈕275為電氣下壓按鈕，并且在所示的實(shí)施方式中，下壓按鈕275為低低剖面彈式開(kāi)關(guān)(low-profilepop-switch)。在一些實(shí)施方式中，印刷電路板層280包括具有類(lèi)似于控制器200的結(jié)構(gòu)的控制器。
[0029]在操作中，速度選擇器開(kāi)關(guān)165經(jīng)由控制