电动工具的制作方法

1.本实用新型涉及电机控制技术领域，特别涉及一种电动工具。


背景技术：

2.电动工具，特别是角磨类产品，传统的控制方案是使用轻触开关，控制电动工具仅需按简单逻辑即可。
3.但是，由于电动工具本身较重，用户在工作时，不仅要握住电动工具，同时还需长按开关开机，才可控制电动工具工作，大大增加了控制电动工具的难度。


技术实现要素：

4.本实用新型的主要目的是提供一种电动工具，旨在通过卡扣件扣合在开关组件上，使卡扣件处于锁定状态，开关组件被锁定于触发状态，以便于用户简易地控制电动工具工作。
5.为实现上述目的，本实用新型提出一种电动工具，所述电动工具包括：
6.机壳；
7.电动组件，设于所述机壳内；
8.开关组件，设于所述机壳上，所述开关组件用于在被触发时输出启动信号；
9.卡扣件，所述卡扣件在锁定状态和解锁状态可切换的设于所述机壳上，所述卡扣件处于所述锁定状态时，扣合在所述开关组件上，以使所述开关组件锁定于触发状态；所述卡扣件处于所述解锁状态时，解除对所述开关组件的触发状态；
10.控制电路，分别与所述电动组件和所述开关组件连接，所述控制电路用于在接收到所述启动信号时，控制所述电动组件工作。
11.在一实施例中，所述开关组件包括第一电容、第一电阻、第二电阻以及电子开关；
12.所述第一电阻的一端与电源连接，所述第一电阻的另一端与所述电子开关的输入端连接，所述电子开关的输出端接地；所述第一电阻和所述电子开关的公共端与所述第三电阻的一端连接，所述第三电阻的另一端与所述控制电路连接；所述第一电容的一端与所述控制电路连接，所述第一电容的另一端接地；其中，所述电子开关用于在被用户触发时导通。
13.在一实施例中，所述控制电路包括：
14.控制器，与所述开关组件连接，所述控制电路用于在接收到所述开关组件输出的启动信号时，输出电机驱动信号；
15.驱动电路，受控端与所述控制器连接，所述驱动电路的输出端与所述电动组件连接，所述驱动电路用于在接收到所述电机驱动信号时，驱动所述电动组件工作。
16.在一实施例中，所述驱动电路包括：
17.第一桥臂电路，输入端与电源连接，所述第一桥臂电路的输出端与所述电动组件的第一端子连接，受控端与所述控制电路连接，所述第一桥臂电路用于在工作时输出第一
相电机驱动信号；
18.第二桥臂电路，输入端与电源连接，所述第二桥臂电路的输出端与所述电动组件的第二端子连接，受控端与所述控制电路连接，所述第二桥臂电路用于在工作时输出第二相电机驱动信号；以及
19.第三桥臂电路，输入端与电源连接，所述第二桥臂电路的输出端与所述电动组件的第三端子连接，受控端与所述控制电路连接，所述第三桥臂电路用于在工作时输出第三相电机驱动信号。
20.在一实施例中，所述第一桥臂电路、第二桥臂电路或者第三桥臂电路中的一者包括：第一开关管、第二开关管、第四电阻、第五电阻、第六电阻、第七电阻以及第八电阻；
21.所述第一开关管的第一引线端与电源的正极连接，所述第一开关管的第二引线端与所述第二开关管的第一引线端连接，所述第二开关管的第二引线端与电源的负极连接，所述第一开关管和所述第二开关管的公共端为所述桥臂电路的输出端；所述第四电阻的一端为所述桥臂电路的第一受控端，所述第四电阻的另一端与所述第一开关管的受控端连接；所述第五电阻的一端与所述控制器连接，以接入参考电平，所述第五电阻的另一端与所述第六电阻的一端连接，所述第六电阻的另一端与所述第一开关管的受控端连接；所述第七电阻的一端为所述桥臂电路的第二受控端，所述第七电阻的另一端与所述第二开关管的受控端连接；所述第八电阻的一端与所述第二开关管的受控端连接，所述第八电阻的另一端与所述电源的负极连接。
22.在一实施例中，所述控制电路还包括：
23.板载温度检测电路，所述板载温度检测电路的输出端与所述控制器连接，所述板载温度检测电路用于检测三相所述桥臂电路的开关管的温度，并输出相应的温度检测信号至所述控制器；
24.所述控制器用于监测三相所述桥臂电路的开关管的温度。
25.在一实施例中，所述控制电路还包括：
26.三相反电动势检测电路，所述三相反电动势检测电路的输入端分别与所述电动组件的第一端子、第二端子以及第三端子连接，所述三相反电动势检测电路的输出端与所述控制器连接，所述三相反电动势检测电路用于检测所述电动组件的转子位置并输出相应的转子位置检测信号；
27.所述控制器还用于将相应的转子位置检测信号与参考电平信号相比较以判断转子的位置是否有误。
28.在一实施例中，所述电动工具还包括：
29.电源电路，所述电源电路的输入端用于接入电源，所述电源电路的输出端与所述控制电路和开关组件连接，所述电源电路用于输出供电电源。
30.在一实施例中，所述电源为电池。
31.在一实施例中，所述电动工具还包括：
32.指示电路，所述指示电路与所述电源电路的输出端连接，所述指示电路用于在检测到所述电源电路输出所述供电电源时工作。
33.本实用新型技术方案通过卡扣件扣合在开关组件上，卡扣件处于锁定状态，即开关组件被锁定于触发状态，从而实现对电动工具的控制，提高了电动工具的可控性。具体而
言，卡扣件处于锁定状态下时，开关组件被触发并输出启动信号，控制电路接收到启动信号后控制电动组件工作，进一步增加了电动工具的安全性。
附图说明
34.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
35.图1为本实用新型电动工具一实施例的整体框图；
36.图2为本实用新型电动工具另一实施例的结构示意图；
37.图3为本实用新型电动工具的开关组件一实施例的电路图；
38.图4为本实用新型电动工具又一实施例的结构示意图；
39.图5为本实用新型电动工具的驱动电路一实施例的电路图；
40.图6为本实用新型电动工具的反电动势检测一实施例的电路图；
41.图7为本实用新型电动工具的板载温度检测电路一实施例的电路图。
42.附图标号说明：
43.标号名称标号名称10电动组件c1～c2第一至第二电容20开关组件q1～q2第一至第二开关管21电子开关r13热敏电阻30控制电路r14分压电阻31控制器321～323第一至第三桥臂电路32驱动电路341反电动势检测电路33板载温度检测电路40电源电路34三相反电动势检测电路50电池r1～r12第一至第十二电阻60指示电路70卡扣件80机壳
44.本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
45.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
46.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
47.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可
以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
48.另外，在本实用新型中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
49.本实用新型提出了一种电动工具。
50.参照图1和图2，在一实施例中，所述电动工具包括：
51.机壳80；
52.电动组件10，设于所述机壳80内；
53.开关组件20，设于所述机壳80内，所述开关组件20用于在被触发时输出启动信号；
54.卡扣件70，所述卡扣件70在锁定状态和解锁状态可切换的设于所述机壳80上，所述卡扣件70处于所述锁定状态时，扣合在所述开关组件20上，以使所述开关组件20锁定于触发状态；所述卡扣件70处于所述解锁状态时，解除对所述开关组件20的触发状态；
55.控制电路30，分别与所述电动组件10和所述开关组件20连接，所述控制电路30用于在接收到所述启动信号时，控制所述电动组件10工作。
56.其中，卡扣件70可以采用任意经按压后保持在特定位置以及再次按压后立即恢复到初始状态的卡扣件70，例如自锁卡扣。
57.在实际应用中，卡扣件70经按压后，会保持在一个特定的位置，以固定开关组件20处于触发状态，以开关组件20为按键为例，则卡扣件70在扣合时，可固定按键处于按下状态，在接触扣合时，可使得按键松开。换言之，卡扣件70使开关组件20处于锁定状态，开关组件20被锁定于触发状态后，开关组件20输出启动信号至控制电路30，以触发控制电路30控制电动组件10工作。卡扣件70再次按压后，卡闩将会自动反弹以使卡扣件70立即恢复到初始的状态，即卡扣件70使开关组件20处于解锁状态，开关组件20即可自由活动，也可以停止向电动组件10供电以使电动工具停止工作，通过卡扣件70固定开关组件20可轻便控制电动组件10，进一步提高了电动工具的可控性。
58.控制电路30可采用微控制器实现，微控制器的引脚检测到开关组件20触发输出启动信号(高/低电平信号)时，控制电动工作工作。进一步地，在本实施例中，为了防止上一次使用电动工作作业后，没有把卡扣松开，导致下一次电动工具上电时，开关立即触发启动信号，导致电动组件10工作，误伤用户。本实施例的控制电路30不再是单纯检测开关组件20按下便驱动电动组件10工作，而是在检测到开关组件20前一状态为松开，后一状态为按下，才驱动电动组件10工作。这一过程的实现可以是将原本的“接收到开关组件20输出的高电平(低电平)便驱动电动组件10工作，低电平(高电平)便停止驱动电动组件10工作”调整为“接收到上升沿(下降沿)便驱动电动组件10工作，接收到下降沿(上升沿)便停止驱动电动组件10工作”或者，“将开关组件20上一时刻的输出状态存储于寄存器中，并与这一时刻的状态结合，只有上一状态是松开状态，择一时刻的状态是按下状态，才驱动电机工作”，从而提高
电动工具的安全性。
59.本实用新型技术方案通过卡扣件70扣合在开关组件20上，使卡扣件70处于锁定状态，即开关组件20被锁定于触发状态，从而实现对电动工具的控制，并提高了电动工具的可控性。具体而言，卡扣件70处于锁定状态下时，开关组件20被触发并输出启动信号，控制电路30接收到启动信号后控制电动组件10工作，进一步增加了电动工具的安全性。
60.参照图3，在一实施例中，所述开关组件20包括第一电容c1、第一电阻r1、第二电阻r2以及电子开关21；所述第一电阻r1的一端与电源连接，所述第一电阻r1的另一端与所述电子开关21的输入端连接，所述电子开关21的输出端接地；所述第一电阻r1和所述电子开关21的公共端与所述第三电阻r3的一端连接，所述第三电阻r3的另一端与控制电路30连接；所述第一电容c1的一端与所述控制电路30连接，所述第一电容c1的另一端接地；其中，所述电子开关21用于在被用户触发时导通。
61.其中，电子开关21可采用任意其内部结构是靠金属弹片受力变化来实现通断的电子开关21。本实施例可选为轻触开关，轻触开关控制较为简便，按下即闭合接通，松开即断开。
62.当轻触开关被按下时，开关组件20的输出端(r2和c1的公共端)输出低电平，也即启动信号。当轻触开关松开时，开关组件20的输出端输出高电平信号。
63.参照图1，在一实施例中，所述控制电路30包括：
64.控制器31，与所述开关组件20连接，所述控制电路30用于在接收到所述开关组件20输出的启动信号时，输出电机驱动信号；
65.驱动电路32，受控端与所述控制器31连接，所述驱动电路32的输出端与所述电动组件10连接，所述驱动电路32用于在接收到所述电机驱动信号时，驱动所述电动组件10工作。
66.其中，控制器31可以是任意可控制设备运行的控制器31，本实施例可选为单片机。驱动电路32的选择，与电动组件10适配即可，当电动组件10为单相电机时，驱动电路32则为单相电机的驱动电路32，当电动组件10为三相电机时，驱动电路32则为三相驱动电路32。
67.本实施例中，控制器31和驱动电路32为分立设置，相比较集成驱动电路32和控制器31为一体的控制电路30，成本更低，散热更好。
68.参照图1和图4，在一实施例中，所述驱动电路32为三相驱动电路32，所述三相驱动电路32包括：
69.第一桥臂电路321，输入端与电源连接，所述第一桥臂电路321的输出端与所述电动组件10的第一端子连接，受控端与所述控制电路30连接，所述第一桥臂电路321用于在工作时输出第一相电机驱动信号；
70.第二桥臂电路322，输入端与电源连接，所述第二桥臂电路322的输出端与所述电动组件10的第二端子连接，受控端与所述控制电路30连接，所述第二桥臂电路322用于在工作时输出第二相电机驱动信号；以及
71.第三桥臂电路323，输入端与电源连接，所述第二桥臂电路322的输出端与所述电动组件10的第三端子连接，受控端与所述控制电路30连接，所述第三桥臂电路323用于在工作时输出第三相电机驱动信号。
72.本实施例中，驱动电路32包括三相驱动电路32，相应地，电动组件10包括三相电
机。与单相电机相比，使用三相驱动电路32的三相电机，结构简单、价格低廉，机械震动小，性能平稳可靠等，有利于提升电动工具的稳定性。
73.参照图5，在一实施例中，所述第一桥臂电路321、第二桥臂电路322或者第三桥臂电路323中的一者包括：
74.第一开关管q1、第二开关管q2、第四电阻r4、第五电阻r5、第六电阻r6、第七电阻r7以及第八电阻r8；
75.所述第一开关管q1的第一引线端与电源的正极连接，所述第一开关管q1的第二引线端与所述第二开关管q2的第一引线端连接，所述第二开关管q2的第二引线端与电源的负极连接，所述第一开关管q1和所述第二开关管q2的公共端为所述桥臂电路的输出端；
76.所述第四电阻r4的一端为所述桥臂电路的第一受控端，与所述控制器31连接，所述第四电阻r4的另一端与所述第一开关管q1的受控端连接；
77.所述第五电阻r5的一端与所述控制器31连接，以接入参考电平，所述第五电阻r5的另一端与所述第六电阻r6的一端连接，所述第六电阻r6的另一端与所述第一开关管q1的受控端连接；
78.所述第七电阻r7的一端为所述桥臂电路的第二受控端，与所述控制器31连接，所述第七电阻r7的另一端与所述第二开关管q2的受控端连接；
79.所述第八电阻r8的一端与所述第二开关管q2的受控端连接，所述第八电阻r8的另一端与所述电源的负极连接。
80.控制器31通过控制三个桥臂电路的第一开关管q1和第二开关管q2交替导通，从而输出三相电源至电动组件10，驱动电路32组件工作。
81.需要说明的是，为了更好的驱动第一开关管q1和第二开关管q2工作。本实施例中的控制器31内置boost升压电路，升压电路用于提供更高的高电平信号，从而提高控制器31输出至第一开关管q1和第二开关管q2的控制信号。本实施例中的桥臂电路的通过第五电阻r5接入升压电路的接地端，为第一开关管q1的开启提供参考电平。
82.参照图1和图7，在一实施例中，所述控制电路30还包括：
83.板载温度检测电路33，所述板载温度检测电路33的输出端与所述控制器31连接，所述板载温度检测电路33用于检测三相所述桥臂电路的开关管的温度，并输出相应的温度检测信号至所述控制器31；
84.所述控制器31用于监测三相所述桥臂电路的开关管的温度。
85.在本实施例中，板载温度检测电路33包括：热敏电阻r13，热敏电阻r13可以与一个分压电阻r14组成分压电路，分压电路连接于电源和地之间，并根据开关管的温度的变化，呈现不同的分压比，从而温度检测信号。本实施例通过板载温度检测电路33检测三相桥臂电路中开关管的温度，再将相应的温度检测信号输至控制器31，从而实现对三相桥臂电路中开关管温度的实时监测以保护电路。
86.参照图1和图6，在一实施例中，所述控制电路30还包括：三相反电动势检测电路34，所述三相反电动势检测电路34的输入端分别与所述电动组件10的第一端子、第二端子以及第三端子连接，所述三相反电动势检测电路34的输出端与所述控制器31连接，所述三相反电动势检测电路34用于检测所述电动组件10的转子位置并输出相应的转子位置检测信号；所述控制器31还用于将相应的转子位置检测信号与参考电平信号相比较以判断转子
的位置是否有误。
87.其中，至少一相反电动势检测电路341包括：第九电阻r9、第十电阻r10、第十一电阻r11、第十二电阻r12以及第二电容c2；第九电阻r9的一端为反电动势检测电路的输入端，第九电阻r9的另一端、第十电阻r10的一端、第十一电阻r11的一端以及第十二电阻r12的一端四端互连，第十电阻r10的另一端和第二电容c2的一端的公共端为反电动势检测电路的第一输出端，第十一电阻r11的另一端为反电动势检测电路的第二输出端，第二电容c2和第十二电阻r12的另一端接地。
88.在本实施例中，通过三相反电动势检测电路34分别检测电动组件10转子的位置，并输出相应的转子位置检测信号至控制器31，控制器再将相应的反电动势检测信号与参考电平信号相比较，以判定转子的位置是否有误，从而减少了转子的位置误差，进一步保证了电动工具换相的及时性和准确性。
89.参照图1，在一实施例中，所述电动工具还包括：电源电路40，所述电源电路40的输入端用于接入电源，所述电源电路40的输出端与所述控制电路30和开关组件20连接，所述电源电路40用于输出供电电源。
90.在本实施例中，电源电路40接入电源，可输出供电电源至控制电路30和开关组件20以工作，电源可以由电池50提供，也可以由其他供电装置提供，例如通过电源适配器接入市电。
91.在一实施例中，所述电动工具同时包括电池50和电源适配器接口，所述电池50的输出端与一个二极管的阳极连接，二极管的阴极与电源适配器接口连接，且电池50的输出电压略小于电源适配器接口接入的电压。如此一来，在接入电源适配器时，由于电源适配器输出电压高于电池50电压，该二极管反向截止，保留电池50电能，在市电断电时，电源适配器掉电，此时二极管立即导通，切换至电池50供电，实现的无缝切换，相比较通过三极管/mos管等开关管控制电池50的输出，本实施例采用二极管，使得市电掉电时，电动工具依旧可以不停工作，而不会出现电源切换的卡顿时间。
92.参照图1，在一实施例中，所述电动工具还包括：指示电路60，所述指示电路60与所述电源电路40的输出端连接，所述指示电路60用于在检测到所述电源电路40输出所述供电电源时工作。
93.其中，指示电路60中包括指示灯，指示灯可以采用任意具备指示功能的指示灯，例如led灯。在本实施例中，在检测到电源电路40输出供电电源时，以输出驱动指示信号使得指示电路60工作，点亮led灯以指示电源电路40输出供电电源。
94.以上所述仅为本实用新型的可选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的发明构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。