專利名稱：電動(dòng)工具開關(guān)的制作方法
技術(shù)
背景技術(shù)：
領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具開關(guān)。更具體地說，本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具的變速控制開關(guān)。
背景技術(shù)：
電動(dòng)工具的型式、作用和運(yùn)用是形形色色的。隨著當(dāng)前個(gè)體五金店的普及，普通消費(fèi)者手中擁有的電動(dòng)工具與專業(yè)承包商同樣多。無論誰操作電工工具，通常都期望電動(dòng)工具的能量消耗低。
例如，能量消耗對便攜式電動(dòng)工具的電池壽命有嚴(yán)重的影響。反過來，人們已覺察或報(bào)道電池壽命局部地影響消費(fèi)者對電動(dòng)工具的需求和對電動(dòng)工具的滿意。然而，現(xiàn)有的電動(dòng)工具通常消耗高能量。
長期以來一直需要減少電動(dòng)工具的能量消耗。

發(fā)明內(nèi)容
電動(dòng)工具開關(guān)增大了流向電機(jī)的電流。特別是在高電流狀態(tài)下，開關(guān)建立了用于電機(jī)電流的低電阻路徑。低電阻路徑減小了功率消耗和所產(chǎn)生的熱量。
開關(guān)包括變速端子和旁通端子。開關(guān)也包括輸出觸點(diǎn)和旁通觸點(diǎn)。輸出觸點(diǎn)可以在變速端子到旁通端子之間移動(dòng)。當(dāng)開關(guān)進(jìn)入旁通狀態(tài)時(shí)，旁通觸點(diǎn)和輸出觸點(diǎn)建立了到旁通端子的低電阻并聯(lián)連接。
通過提供變速端子和旁通端子并設(shè)置輸出觸點(diǎn)來制造開關(guān)，以當(dāng)開關(guān)進(jìn)入旁通狀態(tài)時(shí)與旁通端子連接。另外，旁通觸點(diǎn)可以與輸出觸點(diǎn)連接，從而旁通觸點(diǎn)和輸出觸點(diǎn)在旁通狀態(tài)下并聯(lián)連接于旁通端子。


圖1表示處于關(guān)閉狀態(tài)的電動(dòng)工具開關(guān)；圖2表示處于旁通狀態(tài)的電動(dòng)工具開關(guān)；圖3表示電動(dòng)工具開關(guān)的接觸電阻；圖4表示流過電動(dòng)工具開關(guān)的觸點(diǎn)的電流；
圖5表示電動(dòng)工具開關(guān)的制造過程；圖6表示變速控制電路中的電動(dòng)工具開關(guān)；圖7表示電動(dòng)工具開關(guān)組件；圖8表示電動(dòng)工具開關(guān)組件。
具體實(shí)施例方式
圖1表示處于關(guān)閉狀態(tài)的電機(jī)速度控制開關(guān)100。開關(guān)100包括輸送端子102、變速端子104、旁通端子106?；瑒?dòng)觸點(diǎn)108沿著端子102至106移動(dòng)。滑動(dòng)觸點(diǎn)108包括輸送觸點(diǎn)110、輸出觸點(diǎn)112和旁通觸點(diǎn)114。
旁通觸點(diǎn)114通過連接116，如焊接、緊固、焊料連接或其他連接方式與滑動(dòng)觸點(diǎn)108的任何一部分連接?？商鎿Q地，旁通觸點(diǎn)114是滑動(dòng)觸點(diǎn)108的整體部分。例如，在制造中使輸出觸點(diǎn)112分叉、分裂，或者將其分成兩或多個(gè)分開的觸點(diǎn)。相應(yīng)地，也可以有多個(gè)旁通觸點(diǎn)114。
吸熱層118設(shè)置在端子102至106中的任何一個(gè)之下。吸熱層118可替代或補(bǔ)充開關(guān)盒120的任何一部分，開關(guān)盒120用來封閉開關(guān)100。粘接層122設(shè)置在吸熱層118之下。粘接層122有助于將中斷的吸熱層118的部分保持在合適位置。
旁通觸點(diǎn)106被延伸以給輸出觸點(diǎn)112和旁通觸點(diǎn)114提供接觸部分。在圖1中，旁通觸點(diǎn)106包括相對平的第一部分124和旁通部分126。旁通部分126向上彎曲且延伸出第一部分124的平面之外。但是，旁通觸點(diǎn)106和輸出觸點(diǎn)112可以是其他形狀和形式。
輸出觸點(diǎn)112可以沿三個(gè)端子102至106且在三個(gè)端子102至106之間移動(dòng)。當(dāng)輸出觸點(diǎn)112接觸輸送端子102時(shí)，開關(guān)100處于關(guān)閉狀態(tài)。當(dāng)輸出觸點(diǎn)112沿變速端子104移動(dòng)時(shí)，開關(guān)處于電機(jī)變速狀態(tài)。當(dāng)輸出觸點(diǎn)112達(dá)到旁通端子106時(shí)，開關(guān)處于旁通狀態(tài)。
開關(guān)100可以控制電動(dòng)工具電機(jī)或其他裝置。輸出觸點(diǎn)112可以在端子102至106之間移動(dòng)以控制電機(jī)速度。例如，從關(guān)閉狀態(tài)開始，輸出觸點(diǎn)112首先向變速端子104移動(dòng)。隨著輸出觸點(diǎn)112沿著變速端子104移動(dòng)，電機(jī)速度增加。
當(dāng)開關(guān)達(dá)到旁通狀態(tài)時(shí)電機(jī)速度最大。在旁通狀態(tài)下，輸出觸點(diǎn)112接觸旁通端子124。在旁通狀態(tài)下，開關(guān)100可能截止、轉(zhuǎn)向或旁通速度調(diào)節(jié)電路與開關(guān)100連接。在旁通狀態(tài)下，電機(jī)接收最大電流。
圖2表示處于旁通狀態(tài)的開關(guān)100。在旁通狀態(tài)下，輸出觸點(diǎn)112和旁通觸點(diǎn)114形成了與旁通端子106連接的并聯(lián)電路。更具體地說，輸出觸點(diǎn)112接觸旁通端子106的第一部分124。旁通觸點(diǎn)114延伸出輸出觸點(diǎn)112的前面且接觸旁通端子106的旁通部分126。最后，旁通端子106向上延伸以形成第一部分124前面的旁通部分126。
因此，向電機(jī)流動(dòng)的電流的總電阻減小。功率消耗量根據(jù)電阻和電流而定。由旁通觸點(diǎn)114建立的并聯(lián)連接有助于開關(guān)消耗更少的功率，從而當(dāng)電機(jī)速度和電流最大時(shí)產(chǎn)生更少的熱量。
圖3表示處于旁通狀態(tài)的開關(guān)100的局部視圖300。局部視圖300標(biāo)出了輸出觸點(diǎn)112和旁通端子106之間的電阻R1。局部視圖300也標(biāo)出了旁通觸點(diǎn)114和旁通端子106之間的電阻R2。開關(guān)100處于旁通狀態(tài)的純電阻Rn是R1和R2的并聯(lián)電阻(R1*R2)/(R1+R2)＜R1。
圖4是處于旁通狀態(tài)的開關(guān)100的局部視圖400。局部視圖400標(biāo)出了流過輸出觸點(diǎn)112的電流，如I1所示。另外，局部視圖400標(biāo)出了流過旁通觸點(diǎn)的電流流動(dòng)，如I2所示。
在旁通狀態(tài)下向電機(jī)流動(dòng)的總電流是I。如果沒有旁通觸點(diǎn)114，處于旁通狀態(tài)的開關(guān)100所消耗的功率是(I*I)*R1。但是，如果有旁通觸點(diǎn)112，其并聯(lián)連接于旁通端子106，功率消耗量是((I1+I2)*(I1+I2))*Rn＝(I*I)*Rn。因?yàn)镽n小于R1，開關(guān)100通過提供旁通觸點(diǎn)114在旁通狀態(tài)下消耗更少的功率并產(chǎn)生更少的熱量。
圖5表示開關(guān)100的制造過程500。制造者可以獲得輸送端子102(過程502)和變速端子104(過程504)。另外，制造者可以獲得第三端子且能改變第三端子以形成旁通端子106(過程506)。替換地，制造者可以獲得預(yù)先形成的旁通端子106。
制造者可以改變第三端子，以至于當(dāng)開關(guān)處于旁通狀態(tài)時(shí)有助于并聯(lián)連接于旁通觸點(diǎn)114和輸出觸點(diǎn)112。例如，第三端子的一部分向上彎曲以位于第三端子的平部分的平面之外。彎曲部分然后用作旁通端子106的旁通部分126，平部分用作旁通端子106的部分，該部分接觸輸出觸點(diǎn)112。但是，第三端子可以以其他方式延伸以提供并聯(lián)連接。
將滑動(dòng)觸點(diǎn)108設(shè)置在端子102至106上以提供變速控制(過程508)?；瑒?dòng)觸點(diǎn)108包括輸送觸點(diǎn)110、輸出觸點(diǎn)112和旁通觸點(diǎn)114。制造者可以增加陶瓷吸熱層118(過程512)。吸熱層118設(shè)置在端子102至106中的一個(gè)或多個(gè)中的所有或一部分之下。將粘接層122設(shè)置在吸熱層118的所有或一部分之下(過程512)。將端子102至106和滑動(dòng)觸點(diǎn)固定到開關(guān)盒中(過程514)。
圖6表示組合在變速控制電路600中的電動(dòng)工具開關(guān)100。定時(shí)器602向晶體管604的門電路輸送脈沖。該脈沖使晶體管604打開和關(guān)閉。當(dāng)晶體管604打開時(shí)，電流從電池流過電機(jī)606。調(diào)節(jié)晶體管以在轉(zhuǎn)換電壓下將電流輸送給電機(jī)，該轉(zhuǎn)換電壓由輸送給晶體管604的門電路的脈沖提供。例如，晶體管604的VDSS＝55V(最小)，ID＝49A(最小)。
因?yàn)閷⒏箢l率或更長的脈沖輸送給晶體管604，將會(huì)輸送給電機(jī)606更多能量，電機(jī)606從而運(yùn)轉(zhuǎn)得更快。定時(shí)調(diào)節(jié)電路608控制脈沖定時(shí)和脈沖寬度。電路608提供了元件，例如電阻器，其影響觸發(fā)脈沖的充電和放電或影響定時(shí)器602中的極限電壓值。元件選擇器610在電路中放置一個(gè)或多個(gè)元件以影響充電速度。
元件選擇器610是連接于開關(guān)100的觸點(diǎn)。元件選擇器610隨著滑動(dòng)觸點(diǎn)108移動(dòng)而移動(dòng)。因而，元件選擇器610可以切換電路中的元件以隨著輸出觸點(diǎn)112沿變速端子移動(dòng)而增加電機(jī)606的速度。
圖7表示電動(dòng)工具開關(guān)組件700。組件700包括開關(guān)盒120和移動(dòng)件702。彈簧704使滑動(dòng)觸點(diǎn)108朝端子102、104和106偏移。移動(dòng)件702例如在手工操作電機(jī)速度觸發(fā)器的控制下穿過開關(guān)盒120滑動(dòng)。元件選擇器610連接于滑動(dòng)件702。如圖7所示，移動(dòng)件702使開關(guān)100處于變速位置。
圖8表示電動(dòng)工具開關(guān)組件700的另一視圖。在圖8中，滑動(dòng)件702使開關(guān)100處于旁通位置。因而，輸出觸點(diǎn)112和旁通觸點(diǎn)114連接于旁通端子106。
組件700由尼龍或填充了尼龍成分的玻璃制品制成。端子102至106，觸點(diǎn)108至114和元件選擇器610是銅、不銹鋼或由其他導(dǎo)電材料制成。彈簧704可以是鋼絲彈簧。
電動(dòng)工具開關(guān)100增大了流過開關(guān)的電流。例如，在高電流的條件下，開關(guān)建立了用于流向電機(jī)的低電阻路徑。低電阻路徑減小了功率消耗和所產(chǎn)生的熱量，且既延長電池的壽命又延長電動(dòng)工具的壽命。
前面的描述是闡述性而不是限制性的。例如，開關(guān)100可以使用旋轉(zhuǎn)觸點(diǎn)，而不是滑動(dòng)觸點(diǎn)108。作為另一個(gè)例子，觸點(diǎn)110至114可以形成其他形狀、尺寸和構(gòu)造?；瑒?dòng)觸點(diǎn)108不需包括任何特殊觸點(diǎn)或其他元件作為單一構(gòu)件。下面包括所有同等物的權(quán)利要求書限定了本發(fā)明的實(shí)質(zhì)和范圍。
權(quán)利要求
1.一種開關(guān)，包括一個(gè)變速端子；一個(gè)旁通端子；一個(gè)輸出觸點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)進(jìn)入旁通狀態(tài)時(shí)，該輸出觸點(diǎn)從變速端子移動(dòng)到旁通端子；和一個(gè)連接于輸出觸點(diǎn)的旁通觸點(diǎn)，所述旁通觸點(diǎn)和輸出觸點(diǎn)在旁通狀態(tài)下并聯(lián)連接于旁通端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，其特征在于所述旁通端子包括連接于輸出觸點(diǎn)的一個(gè)第一部分和連接于旁通觸點(diǎn)的一個(gè)旁通部分。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)，其特征在于所述旁通部分設(shè)置在第一部分的前面且相對于第一部分向上延伸。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，其特征在于所述旁通觸點(diǎn)在輸出觸點(diǎn)前面延伸，旁通端子包括連接于輸出觸點(diǎn)的一個(gè)第一部分和位于第一部分前面的一個(gè)旁通部分，該第一部分連接于旁通觸點(diǎn)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的開關(guān)，其特征在于當(dāng)開關(guān)離開旁通狀態(tài)時(shí)，中斷所述并聯(lián)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，進(jìn)一步包括一個(gè)輸送端子和連接于輸出觸點(diǎn)且接觸輸送端子的輸送觸點(diǎn)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，進(jìn)一步包括一個(gè)吸熱層，該吸熱層位于變速端子或旁通端子的至少一部分之下。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，其特征在于該吸熱層是陶瓷層。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的開關(guān)，進(jìn)一步包括一個(gè)粘接層，該粘接層位于吸熱層的至少一部分之下。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的開關(guān)，其特征在于變速端子是電機(jī)速度變速端子，旁通端子是電機(jī)速度旁通端子。
11.一種開關(guān)，包括一個(gè)變速端子；一個(gè)旁通端子；一個(gè)裝置，用于當(dāng)開關(guān)處于旁通狀態(tài)時(shí)連接旁通端子；和一個(gè)裝置，用于當(dāng)開關(guān)處于旁通狀態(tài)時(shí)與用來接觸旁通端子的裝置一起并聯(lián)連接于旁通端子。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的開關(guān)，進(jìn)一步包括用來吸熱的裝置，該裝置與變速端子或旁通端子的至少一部分進(jìn)行熱量交換。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的開關(guān)，進(jìn)一步包括一個(gè)輸送端子和用來接觸輸送端子的裝置，該裝置連接于用來接觸旁通端子的裝置。
14.一種電機(jī)速度控制開關(guān)，包括一個(gè)電機(jī)電流輸送端子；一個(gè)電機(jī)速度變速端子；一個(gè)電機(jī)速度旁通端子；和一個(gè)輸出觸點(diǎn)，當(dāng)開關(guān)進(jìn)入旁通狀態(tài)時(shí)該輸出觸點(diǎn)接觸旁通端子，該輸出觸點(diǎn)至少被分叉以在旁通狀態(tài)下并聯(lián)連接于旁通端子。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)速度控制開關(guān)，其特征在于當(dāng)開關(guān)離開旁通狀態(tài)時(shí)，分叉的輸出觸點(diǎn)中斷并聯(lián)連接。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)速度控制開關(guān)，進(jìn)一步包括一個(gè)吸熱層，該吸熱層與變速端子或旁通端子的至少一部分進(jìn)行熱量交換。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的電機(jī)速度控制開關(guān)，該吸熱層包括陶瓷層。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)速度控制開關(guān)，其特征在于電機(jī)速度旁通端子包括觸點(diǎn)部分和相對于接觸部分不處于同一平面的旁通觸點(diǎn)部分。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的電機(jī)速度控制開關(guān)，進(jìn)一步包括滑動(dòng)觸點(diǎn)元件，該滑動(dòng)觸點(diǎn)元件包括輸出觸點(diǎn)和接觸電機(jī)電流輸送端子的輸送觸點(diǎn)。
20.一種制造開關(guān)的方法，該方法包括提供一個(gè)變速端子；提供一個(gè)旁通端子；設(shè)置一個(gè)輸出觸點(diǎn)，以當(dāng)開關(guān)進(jìn)入旁通狀態(tài)時(shí)使輸出觸點(diǎn)連接旁通端子；和將旁通觸點(diǎn)連接于輸出觸點(diǎn)，所述旁通觸點(diǎn)和輸出觸點(diǎn)在旁通狀態(tài)下并聯(lián)連接于旁通端子。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括設(shè)置一個(gè)吸熱層，該吸熱層與變速端子和旁通端子的至少一部分熱接觸。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，進(jìn)一步包括對所述吸熱層施加粘接劑。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于提供旁通端子的步驟包括提供連接于輸出觸點(diǎn)的第一旁通部分和提供連接于旁通觸點(diǎn)的延伸旁通部分。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于提供旁通端子的步驟包括延伸相對平的端子以形成延伸旁通部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，其特征在于所述旁通觸點(diǎn)在輸出觸點(diǎn)前面延伸。
26.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其特征在于所述吸熱層是陶瓷層。
全文摘要
一種電動(dòng)工具開關(guān)建立了用于電機(jī)電流的低電阻路徑。該低電阻路徑減小了功率消耗和所產(chǎn)生的熱量。該開關(guān)包括變速端子、旁通端子、輸出觸點(diǎn)和旁通觸點(diǎn)。輸出觸點(diǎn)在變速端子向旁通端子之間移動(dòng)。在旁通狀態(tài)下，旁通觸點(diǎn)和輸出觸點(diǎn)建立了旁通端子的低電阻并聯(lián)連接。
文檔編號(hào)H01H15/06GK1747093SQ20041009218
公開日2006年3月15日 申請日期2004年9月10日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月10日
發(fā)明者徐新生 申請人:創(chuàng)科實(shí)業(yè)有限公司, 上海拜騁電器有限公司