[发明专利]具有用户可选择操作模式的动力工具

说明书

相关申请案

本申请案涉及且主张2015年6月5日提出申请的序列号为62/171,504的美国临时专利申请案及2016年6月6日提出申请的标题为“具有用户可选择操作模式的动力工具(Power Tools with User-Selectable Operational Modes)”的美国专利申请案第15/172,501号的优先权。上述所引用申请案中所揭示的标的物借此以引用的方式明确并入到本申请案中。

技术领域

本发明大体来说涉及动力工具且更特定来说涉及具有各种用户可选择操作模式的动力工具。

发明内容

动力工具(例如，冲击工具)通常包含触发器，所述触发器经设计以由用户操作以控制递送到动力工具的马达的运动力的量，且因此控制由马达递送到动力工具的输出主轴的动力量。现今，市面上的许多动力工具仅依赖于用户通过操纵触发器来主动调整工具的速度及运行时间的持续时间。

相比之下，本发明的说明性实施例提供一种手持式动力工具，其包括外壳组合件、输出主轴、马达端盖及控制器。所述外壳组合件支撑具有转子的电动马达，所述转子经配置以在电动马达被供以电力时旋转。所述输出主轴从所述外壳组合件的输出端突出且功能性地耦合到所述转子，使得所述输出主轴响应于所述转子的旋转而旋转。所述马达端盖位于所述外壳组合件上、邻近所述电动马达且与所述输出主轴相对。所述控制器可操作以确定其中所述手持式动力工具正在操作的紧固操作的阶段。所述手持式动力工具的所述紧固操作的所述阶段包括两个阶段，包含：(1)持续运行阶段及(2)冲击阶段。所述持续运行阶段的特征在于：所述输出主轴具有第一旋转速度、持续旋转及低输出转矩，直到所述输出主轴经受来自正由所述手持式动力工具旋转的紧固件的阈值旋转阻力为止。一旦出现来自正由所述手持式动力工具旋转的紧固件的所述阈值旋转阻力，所述冲击阶段便开始。所述冲击阶段的特征在于所述输出主轴经受在第二旋转速度下的间歇性旋转且处于较高输出转矩下，所述第二旋转速度是比所述第一旋转速度低的速度。

本发明的以上及其它实施例还可包括：所述紧固操作的所述阶段是由所述电动马达所汲取的电流确定，且其中在所述冲击阶段期间，所述马达比在所述持续运行阶段期间汲取更多电流；所述紧固操作的所述阶段是由所述控制器依据由以下操作中的至少一者组成的群组来确定：使用来自所述电动马达的电磁场来检测所述电动马达的旋转速度、监测定位成邻近所述电动马达的所述转子的编码器的输出、监测定位于所述转子上的旋转变压器的输出及监测定位成接近于所述电动马达上的转子磁体的至少一个霍尔效应传感器的输出；所述紧固操作的所述阶段是依据由以下操作中的至少一个者组成的群组来确定：所述控制器识别所述电动马达的所述转子因马达负荷增加而出现的减速；电动马达驱动器通过监测控制回路误差值来识别马达转矩的突然改变；所述控制器监测电池电压；所述控制器监测定位于所述手持式动力工具中的麦克风的输出信号，使得当所述手持式动力工具中的冲击机构产生预定噪声且由所述麦克风检测到时，将所述输出信号发送到所述制器；定位成邻近所述冲击机构的传感器确定锤体是否已移动，其中所述传感器选自由以下各项组成的群组：霍尔效应传感器、线性可变差分变压器(LVDT)及微型开关以及安装于所述电动马达与所述冲击机构之间以测量指示冲击的转矩增大的转矩传感器；用以监测所述紧固操作的所述阶段的至少一个传感器，所述至少一个传感器选自由以下各项组成的群组：铁砧角度编码器；锤体角度传感器；锤体轴向行进传感器；加速度计，其位于锤体上；马达电刷反弹传感器，其经配置以检测在电刷离开所述电动马达的换向器时所导致的中断；圆锥离合器，其被集成到所述手持式动力工具上的前部位置中、经配置以开始在预设转矩下滑移；及用以检测扭矩振动以确定套接角度的传感器；去往所述电动马达的所述电力是基于所述紧固操作的所述阶段及多种操作模式；在所述冲击阶段期间，所述电动马达比在所述持续运行阶段期间汲取更多电流，使得当所述电动马达开始旋转时在供应到所述电动马达的所述电流出现初始尖峰之后，比所述初始尖峰少的电流被施加到所述电动马达以维持恒定速度，其中冲击一旦开始之后，施加到所述电动马达的所述电流便增加，同时施加到所述电动马达的负荷也增加；所述电动马达是无刷DC马达，其中所述控制器接通及关断通过所述无刷DC马达的绕组的电力以监测所述无刷DC马达的旋转位置或速度。