具有照明装置的电动工具及用于操作电动工具的方法与流程

本发明涉及手持式电动工具技术领域，具体而言涉及一种具有照明装置的电动工具，尤其是手持电动工具的照明控制。

背景技术：

动力工具往往用于各种条件下，其使用范围从采光好的室内工作空间到那些采光不是始终很好的室外建筑场所或其它区域。因此，需要提供一种允许动力工具具有照亮工件的照明结构部(lighting feature)的方法或设备，工件被动力电动工具械加工或用动力工具在其上进行加工。这样的照明结构部有利于使得使用者能充分看到那些即使在非标准光线条件下被动力工具加工的工件或工件上的加工区域。

现有技术中公开了手持式电动工具和用于操作该手持式电动工具的方法。例如公开了电操纵的扳手、螺丝批、电钻，在该工具的前端设置有发光二极管，该发光二极管照亮工具前端或照亮在工具前端区域内的工件。由此，对于用户而言应当简化了正确地放置并旋入螺纹紧固件。例如在第201020188961.7号中国专利公开的动力工具，包括相对于壳体可旋转地安装的印刷电路板(PCB)及照明元件，其可操作地连接到PCB、邻近所述端部操纵装置、处于所述套环的凹陷中，并定位成照亮由动力工具加工的工件。

在另一些现有公开的例子中，这样的照明元件被设置在手持式电动工具的电池安装位置，通过角度的设置使其照明朝向工作区域。

如前述的，现有的电动工具上照明设备所发射的光，往往只考虑工作区域和工件部分的照明，然而在一些应用场景下，例如进行区域作业或者工具的下方仍存在需要与工作区域对照来观察的，如在手持式电动钉枪打钉子的情况下，不仅仅需要考虑工作区域，还要看工作区域下方的情况。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在针对背景技术中的问题，提供一种具有照明装置的电动工具，根据不同的功能来控制不同照明模式。

本发明的上述目的通过独立权利要求的技术特征实现，从属权利要求以另选或有利的方式发展独立权利要求的技术特征。

为达成上述目的，本发明提出一种具有照明装置的手持式电动工具，包括：

具有动力装置、动力传动装置和工具轴的工具壳体；

位于工具壳体下方并向下方突出的把手部，该把手部的底部形成一电池包安装部，电池包安装部内设置有一对电连接端子；

穿过并突出壳体前端的端部操纵装置，与所述工具轴连接；

电池包，可拆卸地安装到所述电池包安装部，并通过电连接端子供电给手持式电动工具；

启动部件，被设置成通过其动作控制动力装置的运动以驱动端部操纵装置运动；

设置在工具壳体前端的旋转套环控制机构，被设置用于切换手持式电动工具的不同运行模式，并可被操作到达预期的位置，所述运行模式至少包括钻进、拧紧、冲击、扳手、锤击中的至少两种；

第一照明装置，安装到所述工具壳体上，被设置成根据启动部件的动作而发光并朝向端部操纵装置方向照射；

第二照明装置，安装到所述电池包安装部上，朝向端部操纵装置方向照射，并且该第二照明装置的照明区域与所述第一照明装置的照明区域部分重叠；

电流检测机构，被设置用于感知动力装置的运行电流；

控制装置，与所述电流检测机构连接，被设置成根据运行电流与至少一个存储的电流之间的差值的变化率来调节所述第二照明装置发光，并且在所述差值达到设定的阈值时控制启动第二照明装置发光。

进一步的实施例中，所述第一照明装置被设置以固定的亮度和方向发光。

进一步的实施例中，所述第一照明装置具有发光二极管阵列，发光二极管阵列由多个发光二极管组成。

进一步的实施例中，所述第一照明装置的发光二极管被安装在一环状PCB板上，并且均匀地分布。

进一步的实施例中，所述环状PCB板与所述端部操纵装置同轴地设置。

进一步的实施例中，所述第二照明装置被设置成与所述差值的变化率成正相关的亮度来发光。

进一步的实施例中，所述手持式电动工具，在不同的运行模式下，预先存储的电流可变。

进一步的实施例中，所述手持式电动工具，在不同的运行模式下，所述阈值可变。

进一步的实施例中，所述第二照明装置具有基底PCB板、安装到PCB板上的发光元件以及罩在基底PCB板上并覆盖发光元件的散热光学元件，所述发光元件彼此独立地受控。

进一步的实施例中，所述散射光学元件包括表面磨砂处理的透镜。

根据本发明的公开，还提出一种用于操作电动工具的方法，包括：

响应于用户操作使得工具运行在钻进、拧紧、冲击、扳手、锤击中的一种，并根据运行模式与可变阈值的关系确定当前模式下作为判定基准的阈值和预先存储的电流；

响应于用户操作启动部件使得工具的动力装置运行驱动端部操纵装置同步转动并启动第一照明装置发光，并朝向端部操纵装置方向照射；

在动力装置运行过程中，感知动力装置的运行电流，并确定运行电流与确定的当前模式下的预先存储的电流的差值，在所述差值达到设定阈值时启动第二照明装置发光；

在动力装置运行过程中，判定所述差值的变化率，并根据变化率调节第二照明装置发光。

进一步优选的例子中，所述第二照明装置被设置成与所述差值的变化率成正相关的亮度来发光。

由以上技术方案，本发明提供了具有两个照明装置的电动工具，其中一个被设置成根据扳机的启动而发光进行照明，例如此时进行工件的工作点的对位处理和观察，另一个被设置成在工具进行操作作业时根据电机等动力装置的电流变化而开启，一般来说工具在正常作业后其电机的输出功率变大将不可避免地带来机器的振动，基于这样的电流变化达到设定的水平后智能控制第二照明装置的开启以照亮工作区以及工作区之外的相关区域，便于进行后续的操作以及边作业边对比，例如尤其是钉枪、电钻、打钉器等电动工具的作业场合。同时还针对工作过程中实际的电流变化率的变化，动态对第二照明装置的发光进行调节，例如在变化率降低时，则降低亮度，此时例如是钻进后的脱出工具头状态，或者临时脱离工作状态，当然在再一次钻进，或者再一次尽快进入工作状态后，第二照明装置的亮度被在此控制调节以适应实时的工作状态变化。同时，为了避免亮度的快速切换或者降低、变亮带来的影响，在第一照明装置和第二照明装置的照射区域上设计了部分重叠来消除这样的影响。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1是根据本发明某些实施例的手持式电动工具的示意图。

图2a、2b是根据本发明某些实施例的第一照明装置的结构示意图，其中2a是俯视图，2b是侧视图。

图3是根据本发明某些实施例的用于操作手持式电动工具的方法的流程图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

根据本发明的实施例，一种手持式电动工具，具有壳体以及设置壳体前部的第一照明装置以及设置在壳体下方的电池包安装位置的第二照明装置，该2个照明装置被设置成用于将光线照射到被手持式电动工具加工的工件上，方便使用者操作作业。

根据本发明的一些实施例，如发光二极管或者发光二极管阵列之类的发光源被作为照明装置的照明元件，围绕手持式电动工具的端部操纵装置成环状地布置，并且被构造成照射向前方，以便照亮由端部操纵装置保持的配件或工具，如砖头或者改锥之类的驱动型附件。端部操纵装置可以是安装在电动工具的输出主轴上的工具或者配件夹持器。

第一照明装置被设置成根据扳机的启动而以固定的亮度和照射方向发光，朝向端部操纵装置的方向照射。

第二照明装置被设置成根据工具的运行状态而受控制的发光，例如在不同的运行模式下，根据电机的运行电流与预先存储的至少一个电流(例如对应于不同的运行模式)的差值以及差值的变化率来控制启动发光以及调节光的强度，以实时地根据运行来调节亮度，一方面提醒用户，另一方面根据需要来进行亮度控制。

结合图1所示的一个示例性实施方式，手持式电动工具20具有：

壳体22，壳体下方并向下方突出的位置具有把手部24，该把手部的底部形成一电池包安装部52，电池包26安装部内设置有一对电连接端子，电池包26可拆卸地安装到所述电池包安装部52，并通过电连接端子供电给手持式电动工具；

相对于壳体可旋转的端部操纵装置28；

驱动所述端部操纵装置的动力装置32，如电机，通过动力传递装置将动力装置的输出传递到输出轴，所述端部操纵装置28连接到输出轴与其同步转动；

固定到壳体上的第一照明装置38，该第一照明装置被设置成根据启动部件42的动作而发光并朝向端部操纵装置28方向照射；

设置在壳体22内部的电流检测机构30，被设置用于感知动力装置的运行电流；

第二照明装置50，安装到电池包安装部52上，朝向端部操纵装置28方向照射，并且该第二照明装置50的照明区域与所述第一照明装置38的照明区域部分重叠；

控制装置40，与所述电流检测机构30连接，被设置成根据监测到的运行电流与至少一个存储的电流之间的差值来控制第二照明装置，其中在所述差值达到设定的阈值时控制启动第二照明装置50发光，并根据所述差值的变化率来调节所述第二照明装置50的亮度。

前述的阈值优选由电动工具的厂商在出厂时预设，也可以由用户在购买后预设。

例如在工具壳体内或者把手部设置一与所述控制装置40连接的存储器54，或者将所述控制装置40与存储器54集成，存储器54被设置成存储不同的工具运行模式与对应的作为判断基础的电流和阈值的关系，供所述控制装置使用。

结合图1，壳体22可以是蚌壳式或者其他任何式样的壳体。端部操纵装置28所在的方向被定义为壳体22的前端方向。壳体22下方具有向下突出并被电池包26终止的把手部24。控制装置40安装在把手部24内，并与振动传感器30连接。电池包26为整个手持式电动工具提供电源供应以使端部操纵装置28旋转以及提供第一照明装置38发光的电力供应。

启动部件42，例如扳机，可控制端部操纵装置28的转动，并且该启动部件42作为第一照明装置的启动开关。

图1所示的例子中，手持式电动工具构造为电动扳手，在另一些例子中还可以构造成电钻、电锤、电动螺丝批等。

图1中，手持式电动工具还具有夹紧套环34，在一些实施例中还可以不设置夹紧套环34，而设置不同的旋转套环机构，这些夹紧套环或者旋转套环机构被设置作为功能模式选择器、变速器或者其他的旋转套环控制机构。这类的夹紧套环或者旋转套环控制机构，可以采用现有的一些具有多种功能并可在不同的功能之间切换的切换装置，例如扳手功能、钻进、螺丝批拧紧功能、锤击功能、打击功能等。本实施例中夹紧套环34仅为示例，同时可为手持式电动工具的内部提供保护，尤其是工具轴以及传动部件。夹紧套环34上刻有标有数字的刻度36。为用户使用提供夹紧套环34的设定指示。使用者可以手动操作夹紧套环34使其到达预期的位置，从而实现不同的运行功能或者模式之间的调节。前述运行模式至少包括钻进、拧紧、冲击、扳手、锤击中的至少两种

优选的实施例中，第二照明装置50被设置成与所述差值的变化率成正相关的亮度来发光。

本发明前述实施例的手持式电动工具，在不同的运行模式下，预先存储的电流可变。例如在钻进、冲击、锤击等模式下，预先存储的对应模式的作为判定基准的电流值不同，可由厂商在工具出厂时预设。

由其可选的是，不同的运行模式下，所述作为判定基准的阈值可变。例如在钻进、冲击、锤击等模式下，预先存储的对应模式的作为判定基准的用于对比以开启第二照明装置50的阈值不同，同样可由厂商在工具出厂时预设。

第一照明装置38在手持式电动工具的前端位置，位于壳体22的前端部，朝向端部操纵装置28的方向。

在另一些实施例中，第一照明装置38还可以是可拆卸地安装到工具壳体22上。

结合图2a、2b所示的示例，照明装置38具有发光二极管阵列，发光二极管阵列由多个发光二极管39组成，彼此独立控制。

照明装置38的发光二极管被安装在一环状PCB板41上，并且均匀地分布。

优选地，环状PCB板与所述端部操纵装置28同轴地设置，从而使得工件被照明部件照射到。而电动工具本身却不会将阴影投射到工件上。

如图1所示，手持式电动工具20的第二照明装置50，安装在壳体下方位于电池包安装部52上。

第二照明装置具有基底PCB板、安装到PCB板上的发光元件以及罩在基底PCB板上并覆盖发光元件的散热光学元件，所述发光元件彼此独立地受控。

优选地，散射光学元件包括表面磨砂处理的透镜。

同样的，发光元件包括发光二极管。

第二照明装置50的发光方向朝向壳体22前端并且照明区域与第一照明装置的照明区域部分重叠。

结合图1、图3所示，本公开还提出一种用于操作前述手持式电动工具20的方法，包括：

响应于用户操作使得工具运行在钻进、拧紧、冲击、扳手、锤击中的一种，并根据运行模式确定当前模式下作为判定基准的阈值和预先存储的电流；

响应于用户操作启动部件使得工具的动力装置运行驱动端部操纵装置同步转动并启动第一照明装置发光38，并朝向端部操纵装置28方向照射；

在动力装置运行过程中，感知动力装置的运行电流，并确定运行电流与确定的当前模式下的预先存储的电流的差值，在所述差值达到设定阈值时启动第二照明装置50发光；

在动力装置运行过程中，判定所述差值的变化率，并根据变化率调节第二照明装置30发光的亮度。

尤其规定，第二照明装置50被设置成与所述差值的变化率成正相关的亮度来发光。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。