电动工具的制作方法

本发明涉及一种电动工具，具体涉及一种电动冲击扳手。

背景技术：

电动扳手就是以交流电或电池包为动力的扳手，是一种拧紧或者拧松螺栓和螺母等零件的高强度工具。电动扳手主要分为电动冲击扳手、电动扭剪扳手、电动定扭矩扳手、电动转角扳手和电动角向扳手等。

其中，电动冲击扳手在拧松螺母时，因为其强度较高，经常会出现螺母相对螺丝被完全拧出的情况，这时因为螺母已经与螺丝完全脱离，很可能会出现螺母丢失或者掉落造成工件失效的问题，特别是在高空作业时还可能会存在一定的安全隐患。

技术实现要素：

一种电动工具，包括：输出轴、电机、电源装置、壳体、检测装置和控制装置；输出轴用于输出扭力，电机用于驱动输出轴，电源装置用于给电机供电，壳体用于容纳电机，检测装置用于检测输出轴的转动参数，控制装置用于在转动参数达到预设参数值时使电源装置停止给电机供电；其中，输出轴在电机的驱动下能以输出轴线为轴转动；转动参数表征了输出轴的转动量；检测装置与控制装置构成电连接或者通信连接，控制装置与电源装置和/或电机构成电连接。

进一步地，检测装置通过检测输出轴的转动位移或者输出轴转动过的圈数作为转动参数。

进一步地，电动工具还包括：预设装置；预设装置用于供用户设定预设参数值的大小；预设装置与控制装置构成电连接或者通信连接。

进一步地，检测装置包括：信号发生装置和信号接收装置；信号发生装置用于产生周期性信号，信号接收装置用于检测或者感应信号发生装置产生的周期性信号；其中，检测装置还包括处理单元，处理单元处理信号接收装置检测或者感应到的周期性信号得到转动参数。

或者，检测装置包括：磁性件和霍尔元件；磁性件用于产生磁信号，霍尔元件能感应到磁性件产生的磁性号；磁性件安装至输出轴，霍尔元件相对壳体位置固定。

或者，检测装置包括：o型圈、磁性件和霍尔元件；o型圈安装至输出轴，磁性件用于产生磁信号，霍尔元件能感应到磁性件产生的磁性号；其中，磁性件至少部分嵌入o型圈，霍尔元件相对壳体位置固定。

进一步地，电动工具包括：设置于电机和输出轴之间的传动装置；输出轴形成有锤砧；传动装置包括：锤体和主轴；锤体设有能与锤砧配合的锤块，主轴驱动锤体在以输出轴线为轴转动的同时沿输出轴线方向往复运动；锤体能以冲击的方式驱动输出轴正转或者反转。

进一步地，电动工具还包括：启动装置；启动装置具有能相互切换的启动状态和关闭状态；在启动装置处于启动状态时，控制装置能在转动参数达到预设参数值时使电源装置停止给电机供电，在启动装置处于关闭状态时，控制装置停止对电源装置或者电机的控制；其中，启动装置可以在输出轴反转时或者在被用户切换时处于启动状态。

另一种电动工具，包括：输出轴、电机、电源装置、壳体、工作头、检测装置和控制装置；输出轴具有用于输出扭力的输出端，电机用于驱动输出轴，电源装置用于给电机供电，壳体用于容纳电机，工作头安装至输出轴的输出端，检测装置用于检测工作头的转动参数，控制装置用于在转动参数达到预设参数值时使电源装置停止给电机供电；其中，输出轴在电机的驱动下能以输出轴线为轴转动，工作头与输出轴构成同步转动；转动参数表征了工作头的转动量；检测装置与控制装置构成电连接或者通信连接，控制装置与电源装置和/或电机构成电连接。

进一步地，检测装置包括：o型圈、磁性件和霍尔元件；o型圈安装至工作头，磁性件用于产生磁信号，霍尔元件能感应到磁性件产生的磁性号；其中，磁性件至少部分嵌入o型圈，霍尔元件相对壳体位置固定。

一种适用于电动工具的控制方法，其中，电动工具包括：用于输出扭力的输出轴、用于驱动输出轴正转或者反转的电机、用于给电机供电的电源装置和用于容纳电机的壳体；其中，控制方法包括步骤：检测输出轴的转动参数；判断转动参数是否达到预设参数值；当转动参数达到预设参数值时控制电源装置停止给电机供电；其中，转动参数表征了输出轴的转动量。

进一步地，转动参数为输出轴的转动位移。

进一步地，转动参数为输出轴转动过的圈数。

进一步地，控制方法还包括检测输出轴的转动参数之前的如下步骤：预先设定预设参数值的大小。

进一步地，步骤当转动参数达到预设参数值时控制电源装置停止给电机供电在输出轴反转时才能执行。

进一步地，步骤当转动参数达到预设参数值时控制电源装置停止给电机供电是否执行受到用户的控制。

该电动工具在拧螺母时能够在螺母相对螺丝松开且未完全脱离时自动停机，从而降低了工件或者零件失效的可能性，消除了安全隐患。

附图说明

图1是第一实施例的电动工具的结构示意图；

图2是图1中的电动工具的半剖视图；

图3是适用于图1中的电动工具的控制方法的流程图；

图4是第二实施例的电动工具中输出轴和检测装置的结构示意图；

图5是第三实施例的电动工具的半剖视图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明作具体的介绍。

图1所示的第一实施例的电动工具100包括：壳体10、开关20、电源装置30、电机（图未示）和输出轴40。如图2所示，电动工具100还包括：传动装置50。

这里电动工具100以电动冲击扳手为例，对于电动冲击扳手而言，本发明的电动工具100能够在拧螺母至相对螺丝松开且它们两者之间没有完全脱离时自动停止拧螺母，从而能够避免螺母和螺丝完全脱离而造成的螺丝或者工件失效的问题，而且还能够消除因为螺母和螺丝完全脱离而造成的安全隐患。

如图1和图2所示，壳体10用于容纳电动工具100内的各部件，壳体10可以包括把手部11和容纳部12。把手部11用于供用户握持，容纳部12形成容纳各部件的容纳空间；开关20可以安装于把手部11上。用户在握持把手部11时能够相对方便的触发开关20，该开关20可以被设置为启动电动工具100的主扳机。

电源装置30用于给电机供电，对于电动冲击扳手而言，电源装置30可以为能可拆卸的结合至壳体10的电池包，也可以通过外接交流电的形式为电动冲击扳手供电。电机用于将电源装置30提供的电能转换成动力输出以驱动传动装置50。输出轴40用于输出扭力，在电机的驱动下，输出轴40能以输出轴线101为轴转动。

传动装置50设置在电机和输出轴40之间，用于使它们两者之间构成传动。对于电动冲击扳手而言，传动装置50能够以冲击的方式驱动输出轴40转动。

具体的，传动装置50可以包括：主轴51和锤体52。输出轴40的一端为输出端，输出端用于输出扭力，另一端形成有或者连接有一对锤砧41。这里还定义朝向输出轴40的输出端定义为前，朝向输出轴40设有锤砧41的另一端定义为后，这里的前后方向仅仅是为了便于清楚的说明本发明的技术方案而设置，并不作为限制本发明的实质性内容。

锤体52设置的靠近于输出轴40设有锤砧41的一端，锤体52的前端设有能与输出轴40上的锤砧41配合的一对锤块（图未标）。锤体52内部还设有可以供主轴51穿过的通孔，主轴51和锤体52上分别对应的设有两段半球槽（图未标），半球槽之间设有可在其中自由滑动的球体（图未标），主轴51和锤体52之间还设有一段弹簧（图未标），在半球槽、球体以及弹簧的配合作用下，可使得主轴51驱动锤体52在以输出轴线101为轴转动的同时沿输出轴线101方向往复运动从而以冲击的方式驱动输出轴40正转或者反转。对于半球槽、球体以及弹簧如何配合使得主轴51驱动锤体52以冲击的方式驱动输出轴40为现有技术，这里不再作详细介绍。

电动工具100还包括检测装置（图未标）和控制装置（图未示），检测装置与控制装置构成电连接或者通信连接，控制装置与电源装置30和/或电机构成电连接。其中，检测装置用于检测输出轴40的转动参数，控制装置用于在检测的转动参数达到预设参数值时控制电源装置30停止给电机供电。我们知道，对于电动冲击扳手而言，其在拧螺丝时，经常会出现螺母和螺丝完全脱离的情况，而这种情况的出现很可能造成工件失效或者产生一定的安全隐患。而通过检测装置检测一个或多个转动参数，该转动参数表征了输出轴40的转动量，然后通过控制装置判断检测到的转动参数是否达到预设参数值，当控制装置判断检测到的转动参数达到预设参数值时，控制装置可以控制电源装置30停止给电机供电或者控制电机停转，从而能够避免出现螺母和螺丝完全脱离的情况。

这里需要对输出轴40的转动参数做出进一步的解释：转动参数为表征输出轴40的转动量的一个参数，也即是转动参数表征了输出轴40相对一个位置转动了多少。

预设参数值为预先设定的从螺母处于起始位置或者某一预设的位置活动至拧松位置时输出轴40的转动量。当然预设参数值还可以根据螺母相对螺丝的拧紧程度而设置不同的值。

对于输出轴40而言，表征其转动量的参数可以从螺母处于起始位置或者某一预设的位置时输出轴40所处的初始位置或者预设的检测位置开始计算至螺母处于拧松位置时输出轴40所处的位置截止。其中，初始位置可以为还未对螺母进行操作时输出轴40所处的位置，预设的检测位置可以为已经对螺母进行拧松操作，但是检测装置没有从初始位置开始检测，而是从初始位置之后的一个位置进行检测，该被检测的位置可以被认为是预设的检测位置。

这样，当用户在使用作为电动冲击扳手的电动工具100拧螺母时，检测装置通过循环的检测用于表征输出轴40的转动量的转动参数，当螺母相对螺丝松开而达到拧松位置时，转动参数达到预设参数值，这时控制装置控制电源装置30停止给电机供电，电机停转，螺母相对螺丝处于拧松位置且它们两者还未完全脱离，从而能够避免螺丝和螺母完全脱离而造成的工件失效和产生的安全隐患问题，进而能够提高工件的有效性、提高工作效率以及消除安全隐患。

具体而言，表征输出轴40的转动量的转动参数可以为输出轴40相对初始位置或者预设的检测位置转动过的转动位移，还可以为输出轴40相对初始位置或者预设的检测位置转动过的圈数。其中，转动位移指的是输出轴40上的某一点相对初始位置或者预设的检测位置转动过的角度或者弧长。需要说明的是，对于角度而言，输出轴40转动过的角度不以一周角以内为限，也即是说，如果输出轴40转动超过一周小于两周，那么这时的角位移应当为一周角加上多于一周角的度数，而不能认为此时的角位移仅仅为多于一周角的度数。同样的，对于弧长而言，输出轴40转动过的弧长也不以一个周长为限。

这里，转动参数是一种诸如角度、圈数、弧长等的参数，这些参数用户可以根据经验很容易得出，这样用户可以预先设定一个相对比较合理的能表示螺母拧松的预设参数值，这相对于检测表征负载的速度、扭力之类的参数更为直观。因为速度、扭力这些表征负载大小的参数相对于普通用户而言，很难以经验来得出应当设定为多少合适，或者达到多少才能表示螺母相对螺丝拧松，相反，这些表征负载的参数相对而言通常只有专门搞技术的研发人员才能够计算出，因此其实用性远远不如通过检测表征转动量的转动参数来的更为直接，从而提高了电动工具100的实用性。

检测装置可以为基于霍尔效应的霍尔传感器，还可以为基于光电效应的光电传感器，还可以为基于机械原理的接触式测量装置等。

作为具体方案，检测装置包括：信号发生装置和信号接收装置。

其中，信号发生装置安装至输出轴40，信号发生装置可以产生能反应输出轴40的位置的一种周期性信号，例如磁信号、光信号、电信号等。甚至，信号发生装置可以是输出轴40上一个能反应其发生转动的一个机械结构，例如输出轴40上形成的凸起结构，在输出轴40转动时，凸起结构也随输出轴40发生转动，该凸起结构的转动能够反应输出轴40发生转动，此时凸起结构发生的转动也可以认为是信号发生装置产生了信号。也即是说，信号发生装置产生的信号并不限制于其真正的能够发出某种物质信号。

信号接收装置相对壳体10固定设置，信号接收装置能感应或者检测或者接收信号发生装置产生的周期性信号，例如能够感应磁信号、光信号，或者接收电信号，再或者，信号发生装置能检测或者感应凸起结构发生的转动，这些均可以认为是信号接收装置感应或者检测或者接收到了信号发生装置产生的周期性信号。同样的，信号接收装置感应或者检测或者接收的周期性信号也并不限制于其真正的能够接收某种物质信号。

检测装置还可以包括处理单元，处理单元处理信号接收装置检测或者感应到的周期性信号从而得到转动参数。例如，信号发生装置用于产生磁信号，当信号接收装置感应到一次周期性的磁信号时，处理单元记录一次数据，当信号接收装置再次感应到一次周期性的磁信号时，处理单元再次记录一次数据，并处理记录的数据得到实时的转动参数的大小并将该数据传递至控制装置，依次循环。

作为一种方案，以上所说的预设参数值可以为一个不可调节的固定值，例如当转动参数为输出轴40转动的圈数时，该固定值例如可以被设定为常规情况下螺母被拧松时输出轴40所转动过的圈数，例如为5。当然，预设参数值也可以由用户根据实际工作需求而设定，这时，电动工具100例如可以包括一个预设装置（图未示），预设装置与控制装置构成电连接或者通信连接。具体的，预设装置可以包括设置在壳体10上的人机界面或者操作按钮等结构，用户通过操作人机界面或者操作按钮等结构能够预先设定一个预设参数值的大小。例如，对于转动参数为输出轴40转动的圈数时，预设参数值可以被设定为n1至n2中的整数值，甚至还可能被设定为n1至n2之间的离散的分数值。

作为一种方案，电动工具100还可以包括启动装置（图未示），启动装置具有能被相互切换的启动状态和关闭状态。其中，在启动装置处于启动状态时，控制装置能在转动参数达到预设参数值时使电源装置30停止给电机供电，而在启动装置处于关闭状态时，控制装置停止对电源装置30或者电机的控制。也即是说，控制装置是否能在转动参数达到预设参数值时使电源装置30停止给电机供电还受到启动装置的控制。其中，启动装置可以在输出轴40反转时自动切换至启动状态，也可以通过用户的主动操作切换至启动状态。

如图2所示，在本实施例中，信号发生装置可以包括磁性件61，信号接收装置可以包括霍尔元件62。

其中，磁性件61用于产生磁信号，磁性件61安装至输出轴40上，例如磁性件61通过嵌入的方式嵌入至输出轴40，磁性件61具体可以为磁铁。霍尔元件62能感应到磁性件61产生的磁信号，霍尔元件62相对壳体10位置固定，霍尔元件62可以直接安装至壳体10上，或者也可以安装至一个相对壳体10位置固定的零部件上。这样，当输出轴40转动时，磁性件61随输出轴40同步转动，也正因为磁性件61是随着输出轴40同步转动，因此相对霍尔元件62而言，霍尔元件62能够在磁性件61转动时感应到周期性变化的磁信号。当霍尔元件62第一次感应到磁信号时，霍尔元件62或者处理单元记录一次数据，而当霍尔元件62再次感应到磁信号时，霍尔元件62或者处理单元再次记录一次数据，同时处理单元处理记录的数据得到实时的转动参数的大小并将该数据传递至控制装置，控制装置实时判断转动参数与预设参数值的大小，依次循环以上的过程，直至转动参数达到预设参数值，这时控制装置控制电源装置30停止给电机供电。其中，磁性件61的设置可以使得正好在输出轴40转动一圈时霍尔元件62感应到一次周期性信号，那么此时转动参数对应的可以为输出轴40所转动的圈数。当然磁性件61的设置还可以使得输出轴40转动一定角度时霍尔元件62即能感应到磁信号，那么此时转动参数还可以为输出轴40所转动的角度。

如图3所示，本发明还提出一种适用于电动工具100的控制方法，该控制方法包括以下步骤：

检测输出轴40的转动参数。

其中，转动参数表征了输出轴40的转动量，转动参数可以为输出轴40相对初始位置或者预设的检测位置转动过的转动位移，还可以为输出轴40相对初始位置或者预设的检测位置转动过的圈数。其中，转动位移指的是输出轴40上的某一点相对初始位置或者预设的检测位置转动过的角度或者弧长。当电动冲击扳手在拧螺母时，输出轴40所转动过的圈数或者角度能直接反应螺母相对螺丝转动过的圈数或者角度。

判断转动参数是否达到预设参数值。

当电动冲击扳手在拧螺母时，输出轴40所转动过的圈数或者角度能直接反应螺母相对螺丝转动过的圈数或者角度。而根据经验，只要用户在电动工具100启动前预先设定预设参数值的大小即能够基本表示了当转动参数达到该预设参数值时螺母已经相对螺丝松开且它们两者没有完全脱离。

当转动参数达到预设参数值时控制电源装置30停止给电机供电。

当转动参数达到预设参数值时，输出轴40转动过的角度或者圈数使得螺母相对螺丝松开，这时可以控制断开开关20，使得电源装置30停止给电机供电。

作为一种方案，对于控制装置是否控制电源装置30停止给电机供电的步骤还可以受到用户的控制或者受到电动工具100的工况的控制。例如，当输出轴40反转时，控制装置能控制电源装置30停止给电机供电，而当输出轴40正转时，控制装置不能控制电源装置30停止给电机供电，也即是说，只有在输出轴40反转且转动参数达到预设参数值时才能控制电源装置30停止给电机供电；再如，当用户使得启动装置处于启动状态时，控制装置能控制电源装置30停止给电机供电，而当控制装置处于关闭状态时，控制装置不能控制电源装置30停止给电机供电，也即是说转动参数达到预设值时控制电源装置30停止给电机供电的执行还受到用户的控制。

作为一种方案，在用户使用电动工具100拧螺母之前还可以根据实际的工况预先设定预设参数值的大小，从而使得电动工具100的适用范围更为广泛。其中，步骤设定预设参数值的大小可以设置在步骤检测输出轴40的转动参数之前或者之后。

这些参数用户可以根据经验很容易得出，这样用户可以预先设定一个相对比较合理的能表示螺母拧松的预设参数值，这相对于检测表征负载的速度、扭力之类的参数更为直观。因为速度、扭力这些表征负载大小的参数相对于普通用户而言，很难以经验来得出应当设定为多少合适，或者达到多少才能表示螺母相对螺丝拧松，相反，这些表征负载的参数相对而言通常只有专门搞技术的研发人员才能够计算出，因此其实用性远远不如通过检测表征转动量的转动参数来的更为直接，从而提高了电动工具100的实用性。

图4所示为本发明的第二实施例的电动工具的输出轴40’的结构，在该实施例中，其与第一实施例的区别仅在于检测装置的具体结构不同。对于第一实施例中的能相适应的结构以及原理均可以适用于本实施例，具体不再赘述。以下仅介绍本实施例相对第一实施例的区别部分：

在本实施例中，检测装置包括：磁性件61’、霍尔元件62’和o型圈63’。其中，o型圈63’套装在输出轴40’上，o型圈63’例如可以为橡胶圈。磁性件61’用于产生磁信号，磁性件61’嵌入至o型圈63’内，这样，磁性件61’能与输出轴40’构成同步转动。霍尔元件62’能感应到磁信号，霍尔元件62’相对壳体固定设置。霍尔元件62’可以安装至壳体上，也可以安装至一个相对壳体固定的零部件上。

图5所示为本发明的第三实施例的电动工具100”的结构，在该实施例中，其与第一实施例的区别仅在于：电动工具100”还包括安装至输出轴40”的输出端的工作头70”以及检测装置的具体结构。对于第一实施例中的能相适应的结构以及原理均可以适用于本实施例，具体不再赘述。以下仅介绍本实施例相对第一实施例的区别部分：

其中，工作头70”与输出轴40”构成同步转动，对于电动冲击扳手而言，该工作头70”可以为套筒。检测装置用于检测工作头70”的转动参数，控制装置用于在转动参数达到预设参数值时使电源装置30”停止给电机供电，其中，转动参数表征了工作头70”的转动量。

具体的，在本实施例中，检测装置包括：磁性件61”、霍尔元件62”和o型圈63”。其中，o型圈63”套装在套筒上，o型圈63”例如可以为橡胶圈。磁性件61”用于产生磁信号，磁性件61”嵌入至o型圈63”内，这样，磁性件61”能与输出轴40”构成同步转动。霍尔元件62”能感应到磁信号，霍尔元件62”相对壳体10”固定设置。霍尔元件62”可以安装至壳体10”上，也可以安装至一个相对壳体10”固定的零部件上。

当然，可以理解的，在其它实施例中，检测装置还可以检测与输出轴或者工作头连接的工件的转动参数，这样同样能解决本发明所解决的技术问题。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明，凡采用等同替换或等效变换的方式所获得的技术方案，均落在本发明的保护范围内。