直驅(qū)式電動(dòng)工具的制作方法
【專利摘要】本申請(qǐng)公開了一種電動(dòng)工具，其包括控制器、電機(jī)、和設(shè)定裝置，其中控制器被配置為接收來(lái)自設(shè)定裝置的輸入來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速，所述電機(jī)的輸出軸直接連接到作業(yè)構(gòu)件。該電動(dòng)工具實(shí)現(xiàn)了直驅(qū)式輸出，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、效率高等優(yōu)點(diǎn)。
【專利說(shuō)明】
直驅(qū)式電動(dòng)工具
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本申請(qǐng)涉及電動(dòng)工具的技術(shù)領(lǐng)域，并且尤其涉及一種直驅(qū)式電動(dòng)工具。
【背景技術(shù)】
[0002]傳統(tǒng)電動(dòng)工具(例如電鉆、電動(dòng)螺絲起子等)的動(dòng)力輸出結(jié)構(gòu)主要包括馬達(dá)和傳動(dòng)齒輪。高速旋轉(zhuǎn)的馬達(dá)通過(guò)傳動(dòng)齒輪將力矩輸出，其中齒輪起到減速的作用。但這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是:噪音震動(dòng)都比較大，并且結(jié)構(gòu)復(fù)雜，效率低，成本高，還存在傳動(dòng)齒輪壽命低的問(wèn)題。另外需要通過(guò)機(jī)械結(jié)構(gòu)調(diào)節(jié)扭矩，其缺點(diǎn)是:結(jié)構(gòu)復(fù)雜，成本高，精度差，并且只有有限的扭矩檔位設(shè)置，不能滿足所有工況的需求。
[0003]因此期望一種改進(jìn)的電動(dòng)工具。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004]為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的一個(gè)或多個(gè)缺陷，本申請(qǐng)?zhí)岢隽艘环N創(chuàng)新的電動(dòng)工具。
[0005]根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的一種電動(dòng)工具包括控制器、電機(jī)、和設(shè)定裝置，其中控制器被配置為接收來(lái)自設(shè)定裝置的輸入來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速，所述電機(jī)的輸出軸直接連接到作業(yè)構(gòu)件。
[0006]在可選實(shí)施例中，所述電機(jī)為無(wú)刷電機(jī)。
[0007]在可選實(shí)施例中，所述電機(jī)的控制方式為磁場(chǎng)定向控制(FOC)方式。
[0008]在可選實(shí)施例中，所述電機(jī)中具有位置傳感器，所述位置傳感器包括I個(gè)磁編碼器或3個(gè)霍爾傳感器。
[0009]在可選實(shí)施例中，所述作業(yè)構(gòu)件是鉆頭夾頭或螺絲刀夾頭。
[0010]在可選實(shí)施例中，該電動(dòng)工具還包括連接到控制器的顯示裝置，該顯示裝置用于顯示電機(jī)的設(shè)定參數(shù)。
[0011 ]在可選實(shí)施例中，所述設(shè)定裝置由如下部件中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)實(shí)施:旋鈕、按鍵、按鈕和觸控屏。
[0012]在可選實(shí)施例中，所述電動(dòng)工具為電鉆或電動(dòng)螺絲起子。
[0013]本申請(qǐng)的電動(dòng)工具通過(guò)電子方式直接控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩，并且該電機(jī)通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸將扭矩直接輸出到作業(yè)構(gòu)件，屬于一種直驅(qū)式電動(dòng)工具，從而實(shí)現(xiàn)了智能控制的方式，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲低、效率高、壽命大、成本低和控制精確的優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】

[0014]包括附圖以提供對(duì)實(shí)施例的進(jìn)一步理解并且附圖被并入本說(shuō)明書中并且構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分。附圖圖示了實(shí)施例并且與描述一起用于解釋本實(shí)用新型的原理。將容易認(rèn)識(shí)到其它實(shí)施例和實(shí)施例的很多預(yù)期優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)橥ㄟ^(guò)引用以下詳細(xì)描述，它們變得被更好地理解。附圖的元件不一定是相互按照比例的。同樣的附圖標(biāo)記指代對(duì)應(yīng)的類似部件。[00?5]圖1圖不了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)不意圖；
[0016]圖2圖示了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具的控制系統(tǒng)框圖；
[0017]圖3示出了在本實(shí)用新型的實(shí)施例中使用的無(wú)刷電機(jī)的原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]在以下詳細(xì)描述中，參考附圖，該附圖形成詳細(xì)描述的一部分，并且通過(guò)其中可實(shí)踐本實(shí)用新型的說(shuō)明性具體實(shí)施例來(lái)示出。對(duì)此，參考描述的圖的取向來(lái)使用方向術(shù)語(yǔ)，例如“頂”、“底”、“左”、“右”、“上”、“下”等。因?yàn)閷?shí)施例的部件可被定位于若干不同取向中，為了圖示的目的使用方向術(shù)語(yǔ)并且方向術(shù)語(yǔ)絕非限制。應(yīng)當(dāng)理解的是，可以利用其他實(shí)施例或可以做出邏輯改變，而不背離本實(shí)用新型的范圍。因此以下詳細(xì)描述不應(yīng)當(dāng)在限制的意義上被采用，并且本實(shí)用新型的范圍由所附權(quán)利要求來(lái)限定。
[0019]圖1示出了根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1以電鉆的基本形狀為例來(lái)描繪本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具的基本構(gòu)造。
[0020]該電動(dòng)工具包括本體8。該本體8中設(shè)置有電機(jī)2、控制器1、驅(qū)動(dòng)軸3和設(shè)定裝置5，在該本體8外設(shè)置有作業(yè)構(gòu)件4。該控制器I接收設(shè)定裝置5的輸入來(lái)控制電機(jī)2的轉(zhuǎn)速和/或扭矩。該電機(jī)2通過(guò)驅(qū)動(dòng)軸3直接驅(qū)動(dòng)作業(yè)構(gòu)件4，其間不需要經(jīng)過(guò)任何調(diào)速機(jī)構(gòu)(例如傳動(dòng)齒輪)。該電機(jī)2例如是無(wú)刷電機(jī)，該無(wú)刷電機(jī)被設(shè)置在本體8的上端，并且其輸出軸直接連接到驅(qū)動(dòng)軸3。而驅(qū)動(dòng)軸3從本體8上端伸出到本體之外，以進(jìn)一步連接到本體8外的作業(yè)構(gòu)件4。該無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩可受到控制器I的精確控制，從而作業(yè)構(gòu)件4上的轉(zhuǎn)速和扭矩也得到精確控制。該作業(yè)構(gòu)件4例如是鉆頭夾具或螺絲起子夾具，并且可根據(jù)需要進(jìn)行更換，從而該電動(dòng)工具可實(shí)現(xiàn)多種功能。該設(shè)置裝置5例如通過(guò)按鍵、鍵盤、旋鈕或觸控屏等來(lái)實(shí)施，并且例如設(shè)置在本體8的下端等不易不誤操作的位置。該電動(dòng)工具在不需要傳動(dòng)齒輪的情況下實(shí)現(xiàn)了對(duì)輸出的轉(zhuǎn)速和扭矩的設(shè)定，實(shí)現(xiàn)直驅(qū)式操作，從而具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、噪聲低、效率高、壽命大、成本低和控制精確的優(yōu)點(diǎn)。
[0021]該控制器I對(duì)無(wú)刷電機(jī)2的控制方式可例如是磁場(chǎng)定向控制(FOC)方式。該控制方式利用無(wú)刷電機(jī)上的位置傳感器并且基于數(shù)字變換的方式來(lái)控制無(wú)刷電機(jī)的轉(zhuǎn)速和/或扭矩。該控制方式具有效率高、節(jié)能等優(yōu)點(diǎn)。如圖3所示，無(wú)刷電機(jī)的定子組件10上設(shè)置有位置傳感器11，如磁敏傳感元件，例如是霍爾元件、磁編碼器等。而其轉(zhuǎn)子組件12中具有磁體。在霍爾元件的情況下，位置傳感器11的數(shù)量為3個(gè)。該位置傳感器11圍繞轉(zhuǎn)子組件12布置。
[0022I在一些實(shí)施例中，該電動(dòng)工具的本體8進(jìn)一步包括顯示裝置6。顯示裝置6例如設(shè)置在本體8的上端后部，從而便于用戶的觀看。該顯示裝置6可顯示電動(dòng)工具當(dāng)前被設(shè)置于的轉(zhuǎn)速和/或扭矩等各種設(shè)定參數(shù)。該顯示裝置6例如由液晶屏或LED顯示屏等部件實(shí)施。
[0023]在一些實(shí)施例中，該電動(dòng)工具的本體中部具有把手的形狀，從而便于用戶的握持。該把手的位置進(jìn)一步設(shè)置有開關(guān)7，從而用戶可以方便地通過(guò)開關(guān)7啟動(dòng)或關(guān)閉電機(jī)2。另外，在本體8的下部可以連接電池包9，從而對(duì)整個(gè)電動(dòng)工具進(jìn)行供電?？蛇x地，電動(dòng)工具還可通過(guò)外部電源來(lái)供電，例如通過(guò)供電線連接到市電。
[0024]應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，圖1所示的結(jié)構(gòu)布局是示例性的。根據(jù)本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具還可以具有其它結(jié)構(gòu)布局，例如顯示裝置6或設(shè)定裝置5可以設(shè)置在本體8的側(cè)面。另外，該電動(dòng)工具的外形不限于圖1中所示的形狀。并且控制器I例如被設(shè)置在電路板上，該電路板可被適當(dāng)?shù)卦O(shè)置在本體8內(nèi)。
[0025]圖2示意性示出了本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具的控制系統(tǒng)框圖。
[0026]該控制系統(tǒng)包括控制器1、電機(jī)2、顯示裝置6、設(shè)定裝置5和開關(guān)7，其中由控制器I控制該系統(tǒng)的各個(gè)部件的工作。由圖2可看出，本實(shí)用新型的實(shí)施例的電動(dòng)工具主要通過(guò)電子方式來(lái)控制電機(jī)2的運(yùn)轉(zhuǎn)，并且最終電子式控制電動(dòng)工具的輸出轉(zhuǎn)速和扭矩。這與現(xiàn)有技術(shù)中通過(guò)機(jī)械式調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速和扭矩的方式完全不同，實(shí)現(xiàn)了更精確的控制。
[0027]在本申請(qǐng)的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“上”、“下”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本申請(qǐng)和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本申請(qǐng)的限制。另外，盡管在方法權(quán)利要求中以一定順序列出了各個(gè)步驟，但是這些步驟并不一定以所列出的步驟來(lái)執(zhí)行，相反在不背離本實(shí)用新型的精神和主旨的情況下可以以相反或并行的方式執(zhí)行。措詞‘包括’并不排除在權(quán)利要求未列出的元件或步驟的存在。雖然上面結(jié)合本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的原理進(jìn)行了詳細(xì)的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，上述實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的示意性實(shí)現(xiàn)方式的解釋，并非對(duì)本發(fā)明包含范圍的限定。實(shí)施例中的細(xì)節(jié)并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明范圍的限制，在不背離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，任何基于本發(fā)明技術(shù)方案的等效變換、簡(jiǎn)單替換等顯而易見的改變，均落在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種電動(dòng)工具，包括控制器、電機(jī)、和設(shè)定裝置，其中控制器被配置為接收來(lái)自設(shè)定裝置的輸入來(lái)控制電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速，所述電機(jī)的輸出軸直接連接到作業(yè)構(gòu)件。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中所述電機(jī)為無(wú)刷電機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中所述電機(jī)的控制方式為磁場(chǎng)定向控制方式。4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電動(dòng)工具，其中所述電機(jī)中具有位置傳感器，所述位置傳感器包括I個(gè)磁編碼器或3個(gè)霍爾傳感器。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中所述作業(yè)構(gòu)件是鉆頭夾頭或螺絲刀夾頭。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，還包括連接到控制器的顯示裝置，該顯示裝置用于顯示電機(jī)的設(shè)定參數(shù)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電動(dòng)工具，其中所述設(shè)定裝置由如下部件中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)實(shí)施:旋鈕、按鍵、按鈕和觸控屏。8.根據(jù)權(quán)利要求1到7中的任一項(xiàng)所述的電動(dòng)工具，其中所述電動(dòng)工具為電鉆或電動(dòng)螺絲起子。
【文檔編號(hào)】H02P6/16GK205693591SQ201620633301
【公開日】2016年11月16日
【申請(qǐng)日】2016年6月24日 公開號(hào)201620633301.2, CN 201620633301, CN 205693591 U, CN 205693591U, CN-U-205693591, CN201620633301, CN201620633301.2, CN205693591 U, CN205693591U
【發(fā)明人】孫國(guó)芹
【申請(qǐng)人】蘇州百微成智能科技有限公司