具有速度选择器开关的动力工具的制作方法
【专利说明】具有速度选择器开关的动力工具
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本申请要求于2013年3月13日递交的美国专利申请序号N0.13/802，482和于2012年5月2日递交的美国临时专利申请序号N0.61/641，754的优先权。所述两个申请的全部内容通过引用合并于此。
【背景技术】
[0003]本实用新型一般地涉及动力工具，诸如动力钻或冲击起子。
[0004]诸如动力钻或冲击起子的动力工具具有多个运行速度。对于多速度工具，使用者能够切换工具的运行速度是必要的。
【实用新型内容】
[0005]在一种实施方式中，本实用新型提供了一种动力工具，包括定义腔的工具外壳和在所述工具外壳的壁中形成的空间(pocket)。马达设置在所述腔内，并且触发器机构可移动地耦合至所述工具外壳。速度选择器开关设置在所述空间内，该速度选择器开关包括可操作以接收速度选择的下压按钮和多个速度指示器。速度选择器开关可操作以基于速度选择来输出速度信号，并且速度指示器指示速度选择。动力工具还包括控制器，其可操作以接收来自速度选择器开关的速度信号，该速度信号指示所选择的速度，接收来自触发开关的激活信号，以及一旦接收到激活信号则以所选择的速度来运行马达。
[0006]本实用新型的其它方面通过考虑详细的描述和附图而将变得显而易见。
【附图说明】
[0007]图1是根据本实用新型一种实施方式的工具的透视图。
[0008]图2是移除了部分的工具外壳后的图1所示的工具的侧视图。
[0009]图3示出了图1所示的工具处于前进位置的方向开关。
[0010]图4示出了图1所示的工具处于后退位置的方向开关。
[0011]图5示出了图1所示的工具处于空挡位置的方向开关。
[0012]图6示出了图1所示的工具的速度选择器开关。
[0013]图7示出了图6所示的速度选择器开关的框图。
[0014]图8是图1所示的工具的电气原理图，并包括控制器。
[0015]图9是图1所示的工具的操作原理图。
[0016]图10是移除了工具外壳后的图1所示的工具的透视图。
[0017]图11是移除了马达以及部分的外壳后的图1所示的工具的透视图。
[0018]在详细说明本实用新型的任何实施方式之前，应该理解，本实用新型在其应用中不限于以下说明书中陈述的或以下附图中阐明的结构细节和组件布置。本实用新型能够用于其他实施方式并能够以不同方法来实践和执行。
【具体实施方式】
[0019]图1是动力工具100 (例如，动力钻、冲击起子、动力锯、角型起子(angle driver)等)的透视图。工具100包括工具外壳105，其定义了主体部分110和手柄115。工具外壳105的主体部分110包括顶面120、底面125、侧面130、135、前面140和后面145。图2示出了移除了部分的工具外壳后的工具100。工具外壳105还包括定义了外壳105的外表面155和内表面160的壁150。内表面160定义了位于主体部分110内的腔162。
[0020]速度选择器开关165配置在壁150的外表面155和内表面160之间并配置在由壁150定义的空间170内。速度选择器开关165是可从所述动力工具的顶面120、所述动力工具的侧面130，135和所述动力工具的后面145中的一者接近的，在所示的实施方式中，空间170邻近腔162设置，并且速度选择器开关165可从主体部分110的顶面120被接近/访问。在其它实施方式中，速度选择器开关165从可外壳的另一面(如侧面130、135中的一者或后面145)被接近/访问。印刷电路板(PCB) 175和马达180位于主体部分110的腔162内。马达180经由马达机架185而连接至壁150的内表面160。
[0021]在所示的实施方式中，手柄115从主体部分110的底面125向下延伸以使得工具100具有手枪式握把。电池插座190位于手柄115的末端，而触发器机构195位于邻近主体部分110的手柄115上。
[0022]PCB 175电耦合至马达180并包括可操作以控制工具100的电气和电子组件。在所示的实施方式中，PCB 175包括用于控制工具100的运行的控制器200 (图8)。
[0023]马达180是多速无刷直流(BLDC)马达。如所公知的，BLDC马达包括定子、永磁转子和电子转向器。除了其它设备，电子转向器典型地包括具有处理器和存储器的可编程设备(例如，微控制器、数字信号处理器、或类似的控制器)。BLDC马达的可编程设备使用存储在存储器中的软件来控制电子转换器。电子转换器然后向定子提供合适的电能以便以期望的速度转动永磁转子。在一些实施方式中，控制器200被用来作为马达180的可编程设备。在其它实施方式中，可编程设备与控制器200分开。在马达180的其它实施方式中，马达180可以是各种其它类型的多速或变速马达，包括但不限于有刷直流马达、步进马达、同步马达、异步马达、矢量驱动马达、开关磁阻马达及其它DC或AC马达。动力工具还包括传动地耦合至马达180的工作元件205，马达180被用于驱动工作元件205 (图2)。在所示的实施方式中，工作元件205位于主体部分110的前面140。在所示的实施方式中，工作元件205是钻头夹盘，但是如角磨机、锯等的其它类型的工具将使用不同的工作元件。
[0024]电池插座190接收电池210 (图8)，电池210为工具100提供电力。在一些实施方式中，电池210为可再充电的锂离子电池。在其它实施方式中，除了锂离子以外，电池210可以具有诸如镍镉、镍金属氢化物等的化学物质。此外，或可替代地，电池210可以是不可再充电电池。在一些实施方式中，电池210是包括含有一个或多个电池单元和用于有选择地将电池210固定至电池插座190的锁紧机构的动力工具电池。在另一个实施方式中，电池210安装在手柄115的外部。在另一个实施方式中，电池210安装在手柄115的下面。在另一实施方式中，电线向工具100提供电力。
[0025]参考图2-图6，触发器机构195包括触发器215、方向开关220和电气开关225。在所示的实施方式中，触发器215从手柄115的长度部分地向下延伸；然而，在其它实施方式中，触发器215从手柄115的整个长度向下延伸，或者可以设置在工具100的其它地方。触发器215可移动地耦合至手柄115以使得触发器215相对于工具外壳105移动。触发器215包括内部部分230和外部部分235，外部部分是可被使用者接近/访问的。内部部分230被耦合至推杆240，推杆240与电气开关225可接合。当触发器215被使用者压下时，触发器215的外部部分235以第一方向245向手柄115移动。当触发器215被使用者释放时，外部部分235以第二方向250远尚手柄115移动。当触发器215被使用者压下时，推杆240激活电气开关225，以及当触发器215被使用者释放时，电气开关225被停用。
[0026]在所示的实施方式中，电气开关225是位于手柄115内的下压按钮电气开关。电气开关225包括下压按钮255和电触点。当下压按钮255通过如推杆240被激活时，电触点处于关闭位置。当电触点位于关闭位置时，电流经由控制器200从电池供应至马达180。当下压按钮255未被激活时，电触点处于打开位置。当电触点处于打开位置时，电流不从电池供应至马达180。尽管电气开关225被示为具有触点的下压按钮电气开关，但是其它类型的电气开关可以用于工具100.
[0027]方向开关220位于触发器215之上和工具100的主体部分110之下。方向开关220滑动地耦合至手柄115。如图3-5所示，方向开关220包括第一侧260和第二侧265。方向开关220根据方向开关220的位置通过向控制器200发送信号来控制马达180运行的方向模式(例如，前进、后退和空挡)。如图3所示，当方向开关220的第一侧260被完全压下时，方向开关220处于第一位置。当方向开关220处于第一位置时，电机180的运行模式是处于前进方向的。如图4所示，当方向开关220的第二侧265被完全压下时，方向开关220处于第二位置，该第二位置与第一位置相反。当方向开关220处于第二位置时，马达180的运行模式处于后退方向。如图5所示，当方向开关220处于第三位置时，第一侧260或第二侧265都未被完全压下，而马达180的运行模式为空挡。
[0028]如上所述，工具100包括速度选择器开关165，如图6和7中更为详细的示出。速度选择器开关165为多层电气开关，包括标签层270、下压开关275、印刷电路板层280、及多个发光二级管(LED)285、290，其中每一个发光二级管(LED) 285、290照亮所述速度指示器中的一个速度指示器。标签层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选择。速度指示器300向操作者指示第二速度被选择。下压按钮275为电气下压按钮，并且在所示的实施方式中，下压按钮275为低低剖面弹式开关(low-profilepop-switch)。在一些实施方式中，印刷电路板层280包括具有类似于控制器200的结构的控制器。
[0029]在操作中，速度选择器开关165经由控制