用于手持电动工具的按钮开关的制作方法

专利名称：用于手持电动工具的按钮开关的制作方法
技术领域：
本发明涉及电动工具，更具体地，涉及用于电动工具开关的端子系统，还涉及用于手持电动工具的按钮开关。
背景技术：
电动工具例如手持电动工具应用中的电气组件标准化受到应用的宽范围的非常不同的需求特别是所用的电机和开关的类型的阻碍。因为电动工具已经发展，所以性能、成本和人机工程学已经导致电动工具制造商使用很多不同的电气构造。这向着个性化方案的推动已经导致这样一种情形，即，即使对于单一类型的应用， 例如电钻，不同的开关供应商已经发展出不同的开关平台。尽管这些不同的开关平台典型地具有可比拟的性能等级，但是其趋于在其端子的数量、类型、位置和方向上很大不同。在电动工具制造商双源其开关供货的情况下，这具有取决于所选开关的增加的多种不同“缆线连接(wire-ups)”的不期望的影响。“缆线连接(wire-up) ”是一般使用的术语，指用于工具的配线安置。这些缆线连接的变化然后使得不同的线缆装置、电机引线端子和长度成为必要，以及需要不同的外围设备，例如不同连接的电子元件和EMI滤波器。对于相同的电动工具应用具有来自不同供应商的不同开关平台的整体影响导致设计灵活性降低，供应链复杂，并增加在电动工具装配过程中潜在的混淆和错误。因为个性化现有的开关的潜在性受到限制，每一个使用所述开关平台的新的电动工具趋于向着具有更多不必要的连接和更复杂的布线的次优缆线连接发展。电动工具，尤其是手持电动工具，取决于应用使用三种主开关类型。其为按钮式 (Push-button)、嵌入式αη-line)和悬挂式(overhang)。按钮开关是简单开/关的开关， 并且其主要应用是在小角度磨机。嵌入式开关典型地用于钻、锤钻和螺钉枪。嵌入式开关通常包括变速控制，其中例如电位计的装置控制给电机给电的电源电子电路的电流输出。其也可具有集成机构以反转电机。这种嵌入式开关通常称为“变速反转”或“VSR”开关。悬挂式开关用于大多数的锯应用(例如，斜切锯(miter)、圆锯和往复锯)。除了用于某些往复锯的悬挂式开关，例如那些具有可变速度的，悬挂式开关通常也是简单的开/关开关。用于具有可变速度的往复锯的悬挂式开关典型地包括提供变速功能的控制电子元件。按钮开关当今按钮开关具有的挑战之一是其具有必须容纳于小的手持工具例如磨机中的盒状形式，其中人机工程学是一个重要的卖点。在这种工具中的不同电气部件的封装是困难的，尤其是随着具有更多通常带有分离电子控制的特征的工具的到来。参照图1，一典型的现有技术的按钮开关100具有主体102，其带有内部按钮促动器和外部促动器，例如按钮104，其从顶部106延伸。对于在此的方向，术语“顶部”或“前部”是用于指具有促动器的开关的侧面，例如底部104，术语“底部”或“后部”是用于指与具有促动器的侧面相对的开关的侧面，术语“侧面”是用于指开关的剩余侧面。按钮开关100 也可具有位于底部108上的凸片或螺钉端子(未示出)以固定来自线缆装置(未示出)的典型地为两根的引线。其还典型地具有位于底部108上的凸片端子110(只示出其一)以固定电机引线112(图1中只示出其一)和固定EMI电容器(未示出)。应该理解的是，外部促动器可以不同于钮，例如摇杆、滑片、踏板及其类似物。按钮开关100从而可分别作为滑动开关、摇杆开关或踏板开关而已知。凸片端子的缺点是当必需的连接器114，例如Tyco的i^aston类型的连接器被插入到凸片端子110上时，连接器114的主体大大延伸超过按钮开关100的主体102的底部 108。这显著地增加了按钮开关100和插入到凸片端子上的连接器所占据的封装物的轴向长度。这通常导致需要弯曲连接器和/或严重地纽绕引线。这使得组装困难并导致随后的归因于线缆或端子损坏的失效的可能性。悬挂开关大多数悬挂开关应用是相对简单的并仅需要开/关操作。但是新些的电动工具应用，例如在锯中变为标准化的特征，需要更加复杂的悬挂开关应用。这些特征包括动态制动器，例如制动线圈，其当电动工具的触发开关释放时短接通过电机的电枢，或者电子制动器，其与电机的运行线圈一起操作。同样，斜切锯和一些圆锯中的激光瞄准线正不断变得流行，这需要必须连接到悬挂式开关中的分离电源。存在三种典型地用于悬挂式开关的主开关端子。它们是凸片端子、侧面固定螺钉端子(其是当电动工具直立时的方位)和底部固定螺钉端子(其是当电动工具直立时的方位)。图2示出具有凸片端子类型的连接的悬挂开关200。悬挂开关200典型地具有四个从主体204延伸的凸片端子202(只示出其中两个)，示例性地具有两个从开关主体204 一个侧面延伸的凸片端子202和其它两个从开关主体204的相对侧面延伸的凸片端子。悬挂开关200具有在顶部或前部208上的开关促动器206，例如扳机。(在图2中，悬挂开关 200被定向为使得其底部侧面向上)。引线210的末端具有连接至上的绝缘!^ston类型连接器212，并且!^ston连接器放置在凸片端子202上以连接引线210到悬挂开关200。尽管由于i^aston类型连接器可放置在凸片端子上面而无需使用专门工具，这简化了装配，但是这如果需要额外的连接(例如可需要激光瞄准线的电源)和典型地提供上面的四个凸片端子的话，其是较为不理想的。同样，凸片端子典型地不能如螺钉端子那样高电流地操作， 并且如果!^ston连接器没有完全插入凸片端子，则其可增加失效的可能性。绝缘!^ston 连接器也比用于螺钉端子的标准环形端子昂贵。图3示出具有侧面固定螺钉端子类型的连接的悬挂开关300。悬挂开关300的与图2的悬挂开关200相同的部件将用相同的标号，并且将仅讨论不同之处。悬挂开关300 在图3中定向为其底部侧面向上。悬挂开关300包括位于主体204的相对侧面的螺钉端子 302。环形端子304附在引线210的末端并用螺钉306固定至螺钉端子302。
利用侧面固定螺钉端子代替凸片端子，解决了一些以上提到的归因于使用凸片端子的问题，但是产生了其它问题。螺钉端子可处理比i^aston类型连接器更高的电流，并允许多个连接。它们也比绝缘hston连接器成本更低，并且螺钉连接趋于比!^ston连接器提供的滑动连接更加稳固。但是，开关主体的侧面上的螺钉端子的定位存在一些困难。例如，在图3所示的圆形部分307中，紧位于扳机206下面的螺钉306难以接近。同样，为了最小化悬挂开关300的轴向长度，螺钉端子302典型地并不比凸片端子202厚很多，这意味着螺钉端子302的螺纹部分并不比凸片端子202厚很多。这样，螺钉端子302的螺纹部分具有很少的螺纹，或许一道或更少，使得螺钉306和螺钉端子302之间的螺纹接合并不特别稳固。这可导致脱扣，例如在装配或后来的维修过程中如果螺钉306过紧的话。再者，由于环形端子304固定至主体204的侧面，所以环形端子304的主体延伸超过主体204的底部 308。这意味着环形端子304必须弯曲适当的角度以避免接触到具有悬挂开关300的电动工具的手柄内部(未示出)。实际上，这需要电动工具的手柄具有在悬挂开关300后面的更多的空间，从而通常导致手柄的周长更大。这是不利的，因为电动工具手柄的宽度和周长， 特别是对于使用悬挂式开关类型的电动工具，通常是重要的人机工程学指标。同样，专用工具典型地需要在电动工具的组装过程中固定螺钉306到螺钉端子302中。图4示出具有底部固定螺钉端子类型连接的悬挂式开关400。悬挂开关400的与图2的悬挂开关200和图3的悬挂开关300相同的部件将用相同的标号表示，并且将只讨论其不同之处。悬挂开关400在图4中定向为其底部侧面向上。悬挂开关400包括固定在主体204的底部308上的螺钉端子402。除了如上所述的关于图3的悬挂开关300的使用螺钉端子的优点之外，因为螺钉端子402固定在主体204的底部308上，其可更薄或者包括深螺纹衬套，其最小化或者甚至消除在组装过程中及后来的维修情况下的脱扣的可能性。底部固定螺钉端子402也更符合人机工程学，因为其更易于接近。同样，环形端子304不需要弯曲，引线210也不需要纽绕，因为引线210可直接从主体204的侧面穿出。此外，环形端子304与螺钉端子402之间的连接是与主体204的底部308齐平的。嵌入式(VSR)嵌入式开关，尤其是嵌入式VSR开关，趋于成为近来用于电动工具应用的最为复杂的开关。这是由于这些开关的电子部分，其必须容纳的多个连接和通常使用的多种构造。存在两种用于嵌入式VSR开关的主配置4路(非对称)缆线连接和6路(对称) 缆线连接。4路配置是典型地用于120伏交流应用，其中不需要EMI并且场绕组的两个线圈串联在电枢的一侧(因此为非对称的)。在6路配置中，场绕组的两个线圈连接在电枢的每一侧(因此为对称的)。图5更加详细地示出了具有反向盒518的嵌入式VSR开关500的4路配置，其中其具有连接到电机514的电枢516的反向盒连接503，504和连接到电机514的场512的场绕组510的反向盒连接506，507。嵌入式VSR开关500还包括连接到线缆装置518的线缆装置连接501和502。图6更加详细地示出了 6路配置。在6路配置中，电机604的场602的两个场绕组600，其分别位于电机604的电枢606的每一侧，分别连接到嵌入式VSR开关608的反向盒622的反向盒连接618，620，和嵌入式VSR开关608的电机连接630，632。电机604的电枢606连接到反向盒连接624，628。嵌入式VSR开关608还包括连接到线缆装置612的线缆装置连接610。其还包括连接到EMI电容器616的EMI连接614。在6路配置中，场绕组的两个线圈，其位于连接电枢606的每一侧，被连接以利用场绕组600的电感作为任何在电枢606和电刷/换向器界面产生的电气噪声的滤波器，并减少对于额外EMI部件的需求。下一个考虑是工具自身的形式，其通常归纳为两类手枪式握把和中部手柄。手枪式握把具有如其名称所意味着的手枪握把的形状，并且手柄和开关是在电机的后面，并且大多数缆线从开关的上面或下面进入。在这种构造中，优选位于开关的顶部或底部上的端子，因为在开关主体的侧面上的端子并不方便，因为其难以接近并使得布线困难。在具有手枪式握把手柄的电动工具中，例如钻，手柄的宽度和周长是重要的人机工程学指标，因此期望其不必增大，以使得接近端子和/或布线更加容易。在中部手柄设计中，手柄和开关紧位于电机下面，因此从开关的顶部穿出的引线是不期望的。不同开关制造商所用的端子范围，从不同尺寸、位置和方向的凸片端子到按入类型端子，使得这更为复杂。按入类型端子是在开关内部，并且典型地包括两个部分-弹簧臂和支撑台。引线(或者引脚类型端子)插入在所述台和弹簧臂之间，按并由弹簧臂向着所述台按压的弹簧力固定。

发明内容
根据本发明的一方面，提供用于电动工具的万用端子系统。万用端子系统包括每一个主开关平台的指标，其限定端子的数目、类型、位置和方向。也就是，在每一个主开关平台中的端子的数目、类型、位置和方向被标准化，并且使用这种类型的主开关平台的电动工具使用具有标准化端子的主开关平台。也就是，使用按钮式开关的电动工具使用具有标准化端子的按钮式开关，使用悬挂式开关的电动工具使用具有标准化端子的悬挂式开关，使用嵌入式VSR开关的电动工具使用具有标准化端子的嵌入式VSR开关。根据本发明的一方面的具有万用端子系统的按钮式开关具有用于电机连接的端子，其是这样一种类型和方向的端子，即，使得到电动工具电机的引线穿出垂直于延伸穿过开关和促动器的主体的轴的按钮式开关。例如，当促动器是一按钮时，引线穿出垂直于按钮的动作方向的按钮开关。根据本发明的一方面的具有万用端子系统的悬挂式开关平台使用具有底部固定螺钉端子的悬挂式开关。根据本发明的具有万用端子系统的嵌入式VSR开关平台具有用于线缆装置、电容器、反向盒和电机连接的按入类型端子。用于线缆装置和电容器的按入类型端子布置在开关主体的底部表面(如在已知的嵌入式VSR开关中)。一释放机构被提供以释放用于线缆连接的按入端子以消除使用工具从按入端子释放线缆装置引线的需要。用于反向盒连接的按入类型端子布置在通常在开关主体顶部的开关主体的侧面中。用于电机连接的按入类型端子布置在向着开关主体的顶部(例如在开关主体的上面40%中)的开关主体的侧面。嵌入式VSR开关平台还包括用于布置在开关主体的顶部的侧面上的反向盒连接的按下类型端子。根据本发明的另一方面，直角引脚端子被接收在一套或多套开关的按入端子中。在本发明的一方面中，直角引脚端子当其被接收在开关的按入端子中时可为360 度可旋转的以便于在不同应用中使用开关，而不需要导致引线纽绕和/或在端子中的严重弯曲。其同样允许连接穿出开关，几乎与开关的侧面平齐。在本发明的一方面中，使用直角引脚端子的开关的开关主体具有形成于此的特征，即与直角引脚端子配合以帮助防止大意地使得相邻端子短路。在本发明的一方面中，直角引脚端子具有从缆线接收部分直角地延伸的桶状部分。在一变体中，桶状部分延伸通过弯曲部分以增加直角引脚端子刚度。在本发明的另一方面中，开关具有在开关主体底部上的标准化的连接，其与插入控制模块的端子配合。在本发明的一方面中，用于手持电动工具的开关具有线缆装置端子，所述线缆装置端子是螺钉-凸片端子。本发明的可应用的其它地方将从在此及后提供的详细描述变得明显。应该理解的是，详细描述和特定例子，虽然示出本发明的优选实施例，但是其仅意在示出性的目的，而非意限定本发明的范围。


从详细描述和附图本发明将更加全面地得到理解，其中图1是现有技术的按钮开关的侧面透视图；图2是现有技术的具有凸片端子的悬挂开关的侧面透视图；图3是现有技术的具有侧面固定螺钉端子的悬挂开关的侧面透视图；图4是现有技术的具有底部固定螺钉端子的悬挂开关的侧面透视图；图5是现有技术的用于4路缆线连接的嵌入式VSR开关的简化连线框图；图6是现有技术的用于6路缆线连接的嵌入式VSR开关的简化连线框图；图7是根据本发明的一方面的按钮开关的侧面透视图；图8是根据本发明的一方面的另一按钮开关的侧面透视图；图9是沿着图8的线9-9剖开的图8的按钮开关的侧面横截面视图；图10是根据本发明的一方面的嵌入式VSR开关的侧面透视图；图11是根据本发明的一方面的另一嵌入式开关的侧面透视图；图12是具有嵌入式VSR开关的电动工具的侧面视图；图13是具有按钮开关的电动工具的侧面透视图；图14是具有悬挂开关的电动工具的侧面透视图；图15是根据本发明的一方面的直角引脚端子的侧面透视图；图16是根据本发明的一方面的另一直角引脚端子的侧面透视图；图17是使用图15或16的直角引脚端子的开关的侧面透视图；图18是根据本发明的一方面的修改为具有与直角引脚端子配合的开关主体的特征的图17的开关的侧面透视图；图19是图18的开关主体中的特征的实施例的侧面透视图，其中其为一井状物。图20是包括相对壁的图18的开关主体中的特征的实施例的侧面透视图；图21是具有带有与插入控制模块的端子配合的底部上的标准连接的开关主体的开关的示意图。图22是图21的开关主体和插入模块的部分剖开的侧面透视图23是具有线缆装置端子的开关的透视图，其中其为螺钉-凸片端子的组合；和图24A-24C是通过在缆线被附于直角引脚端子之后弯曲缆线而形成直角引脚端子的透视图。
具体实施例方式下面的优选实施例的描述实际上只是示例性的，绝不是意在限制本发明及其应用或用途。根据本发明的一方面，提供用于电动工具的万用端子系统。万用端子系统包括每一个主开关平台的指标，其限定端子的数目、类型、位置和方向。也就是，每一个主开关平台中的端子的数目、类型、位置和方向是标准化的，使用该类型的主开关平台的电动工具使用具有标准化端子的主开关平台。也就是，使用按钮开关的电动工具使用具有标准化端子的按钮，使用悬挂开关的电动工具使用具有标准端子的悬挂开关，使用嵌入式VSR开关的电动工具使用具有标准化端子的嵌入式VSR开关。按钮开关根据本发明的具有万用端子系统的按钮开关平台具有用于电机连接的端子，其是这样一种类型和方向的，即，使得连接到电动工具电机的引线穿出与延伸通过开关主体和促动器的轴垂直的按钮开关。例如，当促动器是按钮时，引线穿出与按钮的动作方向垂直的按钮开关。例如，当按钮开关的钮被按入按钮开关的主体的前部时，电机引线从如图1所示的按钮开关100中的按钮开关的侧面而不是底部穿出。在一变体中，用于线缆装置的端子也是这样一种类型和方向的，即，使得线缆装置的缆线也穿出与按钮动作方向垂直的按钮开关。参照图7，其示出根据本发明的一方面的具有万用端子系统的按钮开关700。与图 1的按钮开关100相同的部件相同的部件将用相同的标号表示，并且将只描述不同之处。在按钮开关700中，用于电机引线704(图7中只示出了其中之一)的凸片端子702和用于线缆装置引线708(图7中只示出了其中之一)的706布置在主体102的底部108中。与图1 的按钮开关100相比，凸片端子702，706是弯曲的以使得其平行于按钮开关700的主体102 的底部108的表面705突起。在图7的实施例中，凸片端子702向着主体102的一侧延伸， 并且凸片端子706向着主体102的相对面延伸。当电机引线704的连接器114和线缆装置引线708的连接器114被分别放置在凸片端子702，706上时，电机引线704和线缆装置引线708从主体102在与按钮104(图7中未示出)的动作方向垂直的方向穿出。按钮开关700还包括用于EMI电容器(未示出)的载体710。载体710可示例性地与主体102集成。包括作为按钮开关700的一部分的载体710，即使EMI电容器没有用于所有应用中(典型地，低电压应用)有利地提供了用于在其被使用(典型地，高电压应用) 的那些应用中的EMI电容器的空间，并消除了低和高电压应用之间的缆线变化的需要。图8和9示出了图7的按钮开关700的变体的按钮开关800。相同的部件将用相同的标号表示，并且将只描述不同之处。按钮开关800也具有布置在主体102的底部108 的凸片端子702，706。凸片端子702，706向着按钮开关700中的主体102的相同侧面而不是相对侧面延伸。凸片端子702，706在图9中的清楚地示出的900上是关于彼此垂直交错的。具有绝缘置换卷曲缆线接收器的i^aston类型端子被附于代替!^ston类型端子的电机引线704的末端，使得电机引线704和线缆装置引线(在图8中未示出)可从相对侧面穿出按钮开关800。尽管按钮开关700和800被示出带有凸片端子702，706，但是应该理解可使用螺钉端子代替凸片端子702。参照图13，其示出了具有按钮开关700的电动工具1300。电动工具1300示例性地示出为具有带滑动促动器的按钮开关1302的小角度磨机，但是应该理解电动工具1300 可为任何需要按钮开关平台的电动工具。电动工具1300具有与现有技术的磨机，例如 DEWALT DW818小角度磨机，相同的基本特点。在这点上，图13与所示出的DW818磨机非常相似，其是为了示出方便而显示出磨机的基本组成。磨机1300包括围绕耦合到齿轮箱组件1306的电机(未示出)的壳体1302。齿轮箱也附于壳体1302的一端。齿轮箱组件1306耦合到心轴组件1308，磨轮或磨盘1310附于心轴组件1308。手柄1312附于齿轮箱组件1306的一个侧面。磨机1300与现有技术的 DW818磨机的不同之处在于其开关1314使用根据本发明的一方面的如上参照按钮开关700 和800所述的按钮开关。电机通过开关1314由电动线缆1316电连接到电源。悬挂开关根据本发明的具有万用端子系统的悬挂开关使用具有底部固定螺钉端子的悬挂开关，例如图4的悬挂开关400。现转到图14，其示出了根据本发明的具有悬挂开关平台的电动工具1400。电动工具1400被示出为一往复锯，但是应该理解电动工具1400可为任意类型的使用悬挂开关的电动工具。电动工具1400具有现有技术的往复锯，例如U. S. 6，449，851的Powered Reciprocating Saw and Clamping Mechanism(其整个公开内容在此被引用作为参考)中所描述的往复锯的基本特点。往复锯1400具有带有手柄部分1403和前面部分1404的壳体1402，往复锯片1420 从其突起通过前面部分1404中的缝槽，往复的方向如箭头R所示。电机1406固定在壳体中，驱动驱动齿轮1408。往复锯1400包括根据本发明的悬挂开关，例如悬挂开关400(图 4)，其起动或关闭电机1406。驱动齿轮1408与齿轮1410接合。偏心引脚1412附于齿轮 1410。偏心引脚1412与横向凹槽接合，在横向凹槽中其可在与锯片1420的往复运动方向相横的方向滑动。所述凹槽形成在连接到往复轴1414的件上。这样，齿轮1410的旋转驱动往复轴1414往复运动。在往复轴1414的前端附有锯片固定器1416，其保持锯片1420。嵌入式VSR开关根据本发明的具有万用端子系统的嵌入式VSR开关平台具有用于线缆装置、电容器、反向盒和电机连接的按入类型端子。用于线缆装置和电容器的按入类型端子布置在开关主体的底部表面上(如已知的嵌入式VSR开关)。释放机构被提供以释放用于线缆装置连接的按入端子以消除使用工具从按入端子释放线缆装置引线的需要。用于反向盒连接的按入类型端子布置在大体在开关主体顶部的开关主体的侧面。用于电机连接的按入类型端子布置在向着开关主体的顶部(例如在开关主体的上面40%)的开关主体的侧面。向着嵌入式VSR开关平台的侧面还包括用于布置在开关主体的顶部的侧面上的反向盒连接的按入类型端子。参照图10，其示出了根据本发明一方面的具有万用端子系统的嵌入式VSR开关1000。嵌入式VSR开关1000具有带有前部1004、后部1006、顶部1008、底部1010和侧面 1012的主体1002。促动器，例如扳机1014，从主体1002的前部1004延伸出来。反向杆 1016布置在扳机1014的顶部。提供反向盒连接的两对按入端子1018大体布置在主体1002的顶部1008上，其中一对在主体1002的一侧面1012向外敞开，另一对在主体1002的另一侧面1012向外敞开。 提供电机连接的两对按入端子1020大体设置在主体1002的上面40%，并在一个侧面1012 向外敞开以提供电机连接。提供线缆装置连接的两个按入端子1022布置在主体1002中并从主体1002的底部1010向外敞开。每一个按入端子1022可与一布置在主体1002的侧面 1012中的释放机构IOM相连。每一个释放机构IOM可示例性地包括接触按入端子1022 的弹簧臂的件1026，使得在按入端子1022中的线缆装置的引线可通过按压释放机构的件 10 而被释放。在一替代的构造中，端子1022在与图10中虚线所示的释放机构IOM相邻的主体1002的侧面1012向外敞开。提供EMI电容器连接的两个按入端子10 也布置在主体1002中，并在主体1002的底部1010向外敞开。应该理解对于主体1002中的按入端子的所有开口都是与主体1002的各自的表面平齐的。图11示出嵌入式VSR开关1100，其为图10的嵌入式VSR开关1000的变体，并提供电位计输出。相同的部件将用相同的标号表示，并且将只讨论不同之处。嵌入式VSR开关1100的主体1002包括开口于主体1002的底部1010中的端子1102 (示例性地为3个)， 其提供从嵌入式VSR开关1100的电位计(未示出)到外部模块(未示出)的连接。端子 1102可示例性地为按入端子或凸片端子。在嵌入式VSR开关1100的替代构造中，两个或三个额外的端子1103(示出在图11的虚线中)在释放机构IOM的上面的主体1002的侧面 1012向外敞开。端子1103，其可示例性地为从侧面1012延伸的缆线或者端子，提供表明扳机1014的位置的控制信号到外部模块(未示出)。外部模块可示例性地被插入主体1012 的底面中，例如插入控制模块2102(图21和2 。端子1102可示例性地用于提供电能到外部模块，或者一个或多个端子1102，例如它们的两个，可以这样一种方式跨接到例如电机端子1020之一，使得通过提供电机连接的按入端子1020之一提供电能到外部模块。参照图12，其示出具有嵌入式VSR开关例如嵌入式VSR开关1000的电动工具 1200。电动工具1200被示出为钻。但是，电动工具1200可为任意类型的需要嵌入式VSR 开关的电动工具。电动工具1200包括围绕电机1203的壳体1202。嵌入式VSR开关，例如嵌入式VSR开关1000，与示例性地为交流的电源1206和电机耦合。电机1203通过动力传动系统1210与输出1208耦合。输出1208包括具有钳夹1214的卡盘1212以保持工具例如钻头(未示出)。直角引脚端子参照图15，其示出了可有利地用于上述万用端子系统的直角引脚端子1500。直角引脚端子1500包括从缆线接收部分1504大体呈直角地延伸的桶状或引脚部分1502。缆线接收部分1504大体为一开口缝槽，并可示例性地具有绝缘支撑卷曲(crimp)部分1508。其也可示例性地具有绝缘置换(displace)卷曲部分1506。绝缘置换卷曲部分1506可示例性地包括具有在内表面1514上的锯齿状物1512的相对凸缘1510。绝缘支撑卷曲部分1508 可示例性地包括相对凸缘1516。缆线由如下的直角引脚端子1500的缆线接收部分1504夹持。所述缆线，其可示例性地为用于缠绕电机线圈的电磁线的一端，放置在缆线接收部分1504中。绝缘卷曲部分 1506的相对凸缘1510然后在缆线上卷曲。锯齿状物1512穿过缆线上的绝缘物，其在电磁线的情况下为漆绝缘物，从而产生电连接。绝缘支撑卷曲部分1508的相对凸缘1516也围绕缆线弯曲以固定缆线到直角引脚端子1500。应该理解直角引脚端子1500也可与具有除漆之外的绝缘物例如塑料的缆线一起使用，以及与具有漆绝缘物的电磁线一起使用。图16示出直角引脚端子1500的变体。与图15的直角引脚端子1500相同的部件将用相同的标号表示，并且讨论将集中在不同之处。在图16的实施例中，直角引脚端子 1600具有延伸通过弯曲部分1603的桶状部分1602。通过延伸桶状部分1602通过弯曲部分1603，使得直角引脚端子1600比直角引脚端子1500刚度更高。这降低了柔性，从而降低了直角引脚端子1600由于柔性所致的折断的风险。与直角引脚端子1500相比，增加直角引脚端子1600的刚度也使得更容易将其插入按入类型端子中。直角引脚类型端子，例如直角引脚端子1500和1600，提供了相对于开关的主体 360度方向的优点。例如，当用于开关中的按入类型端子时，端子的缆线接收部分，例如缆线接收部分1504，1604和其中所接收的缆线可相对于开关主体在任何方向可旋转地定向。换句话说，桶状部分，例如桶状部分1502，1602，可被插入开关的按入类型端子中以及可360 度旋转的缆线接收部分中。在具有手枪握把构造的电动工具中，例如钻1200(图12)，这样是有利的，即电机连接缆线从开关的顶部(根据应用要么从上面要么从下面)垂直穿出，使得其所附于的端子和电机引线遵循手枪握把部的轮廓。在具有中部手柄构造的电动工具例如冲击扳手中， 电机典型地位于开关之上，因此优选地具有从开关顶部向上和向后倾斜的电机连接。现有的端子系统使得其难以满足没有导致缆线纽绕的构造和/或端子的严重弯曲的两种构造的需要。直角引脚端子，例如直角引脚端子1500，1600，允许端子被插入开关中，并具有缆线，例如用于电机连接的缆线，使得开关在用于各自的手枪握把和中部手柄构造时的适当方向。图17示出直角引脚端子，例如直角引脚端子1500，其用于具有手枪握把构造的电动工具，例如钻1200，其具有嵌入式VSR开关1700平台。嵌入式VSR开关1700与嵌入式VSR 开关1000(图10)类似，并且相同的标号将用于表示相同的部件。为了清楚，图17仅示出了嵌入式VSR开关1700、直角引脚端子1500和电机引线1702。缆线1702通过如上所述的缆线接收部分1504连接到直角引脚端子1500。直角引脚端子1500的桶状部分1502被插入开关1700的反向盒1706的按入端子1018中。直角引脚端子1500的缆线接收部分1504 是360度可旋转的，如箭头1708所示，使得其可关于开关1700的开关主体1002垂直定位， 缆线1702垂直(根据壳体可为向上或向下的)穿出开关1700，如图17中的定向。直角引脚端子，例如直角引脚端子1500和1600也允许连接几乎与开关的侧面平齐地穿出，例如图17所示，这样不会任何程度地增加开关平台的总体宽度。这有利于提供给开关更加人机工程学的握把。参照图18，特征1802被模制在开关1800的主体内以与直角引脚端子1500,1600 配合以限定直角引脚端子1500,1600在主体1002中的角度方向，从而帮助确保空间分开。 为了清楚，在图18中仅示出一个这样的特征，但是应当理解开关主体1002可具有多个特征 1802，例如对于其中接收有直角端子的每一个按入端子。开关1800在图18中示例性地被示出作为类似于图10的开关1000和图17的开关1700的嵌入式VSR开关，相同的标号用于表示相同的部件。但是，应当理解，开关1800可为其它类型的开关，例如按钮开关或悬挂开关。特征1802可示例性地为凹陷井状物1900 (图19)或者凸起壁状物2000 (图20)， 其布置在开关1800的按入端子1018，1020，1022(图10)周围。限制开关主体1002中的直角引脚端子1500,1600的角度方向帮助确保其保持空间分开，降低或消除相邻端子之间的不利的电气短路风险。参照图18，在另一变体中，套1804，例如热收缩导管或类似的套/罩，放置在电机引线1702周围，其中其被接收在端子的缆线接收部分，例如直角引脚端子1500的缆线接收部分1504。在这点上，套1804可延伸围绕缆线接收部分1504和从缆线接收部分1504延伸的电机引线1702。套1804提供围绕缆线1702的附加支撑，其中电机引线1702连接到直角引脚端子1500。这在使用细缆线的应用中是有利的，例如可为在高压电机中的情况。套 1804也防止内部端子短路。套1804延伸到直角引脚端子的弯曲部分(例如直角引脚端子 1600的弯曲部分1603)的半径在一些应用中可防止漏电。漏电，如所已知的，发生在当从电动工具的内部部件和工具上的可接近的外部点之间的外部材料(例如泥土、水、汗、金属颗粒)形成传导路径时。直角引脚端子，尤其是当用于具有上述开关主体特征的开关时，提供柔性装置以适应不同工具构造的需要，而不需要显著的开关或缆线变化。例如，其允许单一开关平台用于手枪握把和中部手柄设计，不有损任一设计中的缆线的集成。直角引脚端子1500和1600预先形成为直角引脚端子。也就是，其在加工过程中形成为直角引脚端子。直角引脚端子也可通过附着缆线到直的引脚端子的缆线接收部分然后关于引脚或直的引脚端子的桶状部分弯曲缆线使得缆线相对引脚部分成直角而形成。这在下面参照图24A-24C更为详细地描述。图24A-24C示出通过弯曲附着到直的引脚端子M02 (图24A)的缆线形成直角引脚端子M00(图MC)。参照图24A，直的引脚端子M02包括桶状部分M04和缆线接收部分2406。缆线接收部分M06包括绝缘卷曲部分M08，并且也可示例性地包括绝缘支撑卷曲部分(未示出)。缆线MlO末端被安置在缆线接收部分M06和围绕缆线MlO末端卷曲的绝缘卷曲部分(和根据应用的绝缘支撑卷曲部分)之中。可选择地，如图24B所示，绝缘套M12，例如一块热收缩导管，安置在缆线接收部分M06和从缆线接收部分M06延伸的缆线MlO之上。直的引脚端子M02的引脚部分M04然后被插入开关的端子中直到缆线接收部分M06，然后缆线MlO在该点之后弯曲使得缆线MlO相对直的引脚部分M02基本为直角，这样形成直角引脚端子M00。如果可选择地使用绝缘套M12，其提供缆线MlO弯曲部分额外的强度。转到图21和22，其示出了配置以与或者不与插入控制模块2102 —起使用的开关 2100，示例性地为嵌入式VSR开关。开关2100包括主体2104、反向盒2106、扳机2108和反向杆2110。其也包括在开关主体2104的侧面2105中的电机端子Ml、M2和M3。开关主体2104的底侧或底部2112具有多个标准连接或端子，其示例性地为6个，如下用于分别到交流电火线和零线的连接的连接⑴和连接O)(其连接到M2)；用于到外部EMI电容器 (未示出)一侧的连接的C2(内部跳线到O))；连接到内部可变电阻元件2114(例如电位计，具有不连续电阻的带)的W3和W4;提供用于可变电阻元件2114和外部EMI电容器的第二侧面连接的公共连接的(W1/C1)(其连接到Ml)。开关主体2104的底部2112上的这些标准连接可示例性地为母端子。如图22中清楚地所示，模块2102，其示例性地包括用于控制具有开关2100的电动工具的电机的控制电子元件2103，具有插入到开关2100的开关主体2104的底部2112上的标准连接或端子中的公端子2200。也就是，模块2102的公端子2200插入到开关主体2104 的底部2112的(W4)、(W3)、(W1/C1)和(1)母端子中。应当理解开关主体2104的底部2112 上的标准连接或端子可具有公端子，而模块2102具有母端子。模块2102也包括连接(W2)，电机引线连接到(W2)而不是连接到(M2)。另一电机引线连接到开关2100的(Ml)。当模块2102用于开关2100时，没有连接被连接到开关主体 2104的底部2112上的端子(2)和(C2)。在图21所示的实施例中，模块2102的底侧或底部2116示例性地包括4个连接，2 个用于交流电(火线和零线)，也称为(1)和O)，2个用于外部EMI电容器的连接，也称为 (Cl)和(以)。在一变体中，EMI电容器可被包括在模块2102中。模块2102可示例性地成形为使得具有连接(M)的部分2118向外延伸超过开关主体2104的侧面2120。这便于接近模块2102上的连接(W2)。如上所述，开关2100可与或不与模块2102 —起使用。如果开关2100不与模块 2102 一起使用，设置在开关主体2104的底侧或底部2112上的标准连接和开关主体2104的侧面中的电机连接Μ1、Μ2和Μ3提供所有用于开关2100的必须的连接，使得开关2100可对于使用外部控制电子元件，例如模块2102中的控制电子元件2103，和那些不使用外部控制电子元件的应用通用。在这点上，在不使用模块2102的应用中，开关主体2104的底部2112 中的连接(W3)和(W4)，因为其仅用于提供连接到模块2102，可省去开关2100以降低成本。 通过具有带配合端子的模块2102的开关主体2104的底部2112上的标准连接或端子，外部电子控制的连接，例如模块2102中的控制电子元件2103，以大多数连接是通过模块2102的端子2200和开关主体2104的底部2112中的标准连接或端子的配合而成，而不是使用利用飞引线的典型连接方案而成得到简化。参照图22，开关主体2104可包括特征2202，其与模块2102的对应特征2204配合以固定模块2102到开关2100。例如，特征2202可包括裙状部/部分裙状部，其从开关主体2104的底部2112的外围延伸并裹绕模块2102的特征2204，其可示例性地为底座，端子 2200从所述底座延伸。特征2202和2204也可包括锁在一起的锁扣配合特征。参照图21，开关2100包括主触点2122，其是当扳机2108被按压以对使用开关 2100的电动工具的电机(未示出)给电时闭合的常开触点。开关2100还可包括辅助或制动触点21Μ，其是常闭触点，其一侧连接到连接(Μ； )。在运行模式当扳机2108被拔拉时，电流从(1)，经过闭合的主触点2122，从(Ml)出来到电机并当开关2100具有模块2102时从电机返回到(W2)，或者当开关2100不具有模块2102时从电机返回到(M2)。在制动模式， 当扳机2108被释放时，(Ml)和(ΙΟ)被制动触点21 短接，其短接电机的制动线圈以制动电机。在那些电动工具的电机不具有分离制动线圈的应用中，制动触点21 和连接(M3) 可省去开关2100以降低成本。一方面，螺钉-凸片端子被用于开关的线缆装置端子。如代表性地图23中所示，用于手持电动工具的开关2300具有一套固定于此的线缆装置端子，其为螺钉-凸片端子 2302。每一个螺钉-凸片端子具有凸片2316和接收螺钉2314的螺纹螺钉孔2318。线缆装置可示例性地包括在其末端具有孔眼2308 (在图23中只示出其一)的线缆装置2304， 2306。孔眼2308通过紧旋在螺纹螺钉孔2318中的螺钉2314固定至螺钉-凸片端子2302。 用于使用2300的电动工具的缆线连接的额外缆线，示例性地由缆线2310示出，也可连接到每一个螺钉-凸片端子2302。每一个这种缆线2310在其末端具有母凸片端子2312，其与螺钉-凸片端子2302的凸片2316配合。但是，应当理解凸片2316可为母凸片端子，其中缆线2310末端的母凸片端子2312将由凸片代替。用于所述套的线缆装置端子的端子的螺钉-凸片端子2302的使用允许线缆装置的缆线2304，2306得以从螺钉-凸片端子2302移去，而不影响另一同样连接到螺钉-凸片端子2302之一的缆线例如缆线2310的连接。这允许在每一个螺钉-凸片端子的单一螺钉下面超过一根缆线有效。因为一些列出的代理处需要手持电动工具的线缆装置是可替换的，而不影响其它缆线的连接，所以必须为现有技术的系统的每一个螺钉端子提供额外的凸片部件以允许线缆装置与单一螺钉下面的缆线连接的其它缆线连接。螺钉-凸片端子 2302消除了对于这种额外凸片部件的需要，但仍允许除了线缆装置的缆线之外的缆线连接到线缆装置端子的每一个端子，并符合允许线缆装置得以移去而不会影响这些其它缆线的连接的需要。本发明的说明书实际上只是示例性的，这样，并未超出本发明的主旨的变体是在本发明的范围之内的。这种变体不会被认为是超出了本发明的精神和范围。
权利要求
1.一种用于手持电动工具的按钮开关，包括开关主体，其具有促动器和一套电机连接端子；电机连接端子，其定向使得当开关固定在电动工具中时到电动工具电机的引线穿出垂直于延伸通过开关主体和促动器的轴的开关主体。
2.如权利要求1所述的装置，其中，所述开关主体还包括一套线缆装置连接端子，所述线缆装置连接端子定向使得当所述开关固定在电动工具中时线缆装置的缆线穿出垂直于延伸通过开关主体和促动器的轴的开关主体。
3.如权利要求2所述的装置，其中，所述端子包括具有延伸进入所述开关主体的第一部分和弯曲为与所述第一部分成直角的第二部分的凸片端子。
4.如权利要求3所述的装置，其中，所述套电机连接端子中的凸片端子的第二部分向着所述开关主体的第一侧面延伸，所述套线缆装置连接端子中的凸片端子的第二部分向着与开关主体的第一侧面相对的开关主体的第二侧面延伸。
5.如权利要求3所述的装置，其中，所述套电机连接端子中的凸片端子关于所述套线缆装置连接端子中的凸片端子垂直交错，所述每一个凸片端子的第二部分向着所述开关主体的相同侧延伸。
6.如权利要求1-5之一所述的装置，其中，所述线缆装置连接端子是螺钉-凸片端子。
7.如权利要求1-6之一所述的装置，其中，所述开关主体包括用于EMI电容器的载体。
8.如权利要求1-7之一所述的装置，还包括具有壳体的手持电动工具，按钮开关和电机布置在该壳体中。
9.如权利要求1-7之一所述的装置，还包括多个不同手持电动工具类型和多个按钮开关，每一个电动工具类型具有一壳体，按钮开关和电机布置在该壳体中。
全文摘要
一种用于手持电动工具的按钮开关，包括开关主体，其具有促动器和一套电机连接端子；电机连接端子，其定向使得当开关固定在电动工具中时到电动工具电机的引线穿出垂直于延伸通过开关主体和促动器的轴的开关主体。
文档编号H01H1/58GK102412071SQ20111021324
公开日2012年4月11日 申请日期2006年5月11日 优先权日2005年5月11日
发明者保罗.J.威斯纽斯基, 凯文.M.霍根, 加勒特.P.麦考密克, 卡奇.尤克杰-埃洛古, 埃里克.J.塞缪尔森, 彼得.赵, 迈克尔.A.曾洛克, 迈克尔.K.福斯特 申请人:布莱克和戴克公司