TWI262112B - Torque control device for electrical tools - Google Patents

Description

1262112 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 一種電動工具扭力控 本备明係關於―控制裝置，尤指 制裝置。 l九則技術】 所谓的電動工且 g户鞋 令使用者可" 動馬達驅動—工具頭而 易地完成鑽孔或螺合等H由於每-工 具頭對應其使用對象皆廡右 工 十“應有不同之最佳扭力，故現有一般 紐：公均可針對不同之工具頭而調整其適當對應之 八工呈亚=使用中—旦遭遇超過其原本所^定扭力時，即 々工具頭：時性的脫離馬達驅動以保護工具頭及馬達。 現有系見之電動工豆，係 一 /、知以枝械式之方式，利用改變 评頁之壓力來子苜Μ 4 預叹扭力大小，藉由對該彈簧施予之壓 力’而使工具頭可J主 、、，被馬達所驅動；然當遭遇超過設定 扭力時，則會因彈I I又 Η之抗力而使工具頭暫時性的脫離馬達 之驅動’進而達到伴 J保瘦工具頭與避免馬達燒壞之目的。 惟上述之方y , 乃有以下之缺點’其一為藉由對妓 施予壓力來調整扭六I， ^ 旧对浮耳 大小’貫不易精確地調整至所需之 力大小，另—ii| /士 一 、〜使用中超過其設定扭力時，係僅令工 頭脫離馬達之驅動， > " 亚未々馬達停止，如此馬達仍會持續 空轉，除消耗血-夕+ t 灯、、男 …、叫之电此外，亦對馬達之壽命有影響。 由此可知，如At 月匕挺供一電動工具之控制裝置，並 準地被設定其所兩少+丄 /'」私 而之扭力大小，且當使用中超過其設定扭 1262112 - 力日可，可籍由停止馬達之轉動而達到保護工具頭與避免馬 達燒壞之目的。 [發明内容] 為 本务明之主要目的在提供一種可精確地依實際 、、 力大小，且可保缦馬達避免燒壞的電動工具扭 力控制裝置。 ^ 為達成前述目的所採取之主要技術手段係令 裝置包括有： 開關包路，係連接於直流電源與一馬達之間； 抑 处理杰，其一輸出端係連接前述開關電路， 以控制該開關電路之開閉； 电峪 —=檢知電路’其輸人端係連接於直流電源與馬達 之間’以檢測馬達負载電·的變化狀況; "達 一扭力檢知電路’其輸入 接，其輸出端則與前μ Β ΰ由u“屋檢知電路連 兩芦之枚日片處理态連接，可將馬達負載 包壓之雙化狀況轉換 咬貝戰 片處理器；^成馬叙㈣扭力值，並輸人該單晶 山、一扭：設定單元，係供使用者預設扭力大小，轉Ψ 立而連接至‘逑單晶片處理器。 ，、知出 當前述控制裝置配人一 + 力設定單元先預設―扭口力：力工具使用時，可利用該扭 、 紐力值，待使用時，， 藉由馬達與直流電源間兩 、〜电壓檢知電路 的變動狀況或利用單位 員載弘壓、電流 早位日守間内電壓、電流的變化次數，再 4 1262112 透過該扭力檢知電路將該負載電壓的變動狀況轉換成反應 馬達扭力變動狀況之值並輪入該單晶片處理器；該單晶片 處理器根據由杻力設定單元所μ宕 又疋平7L所，又疋之扭力值，與由扭力檢 知電路輸入之檢測值作比較，杳 千乂母迅動工具工作時之扭力大 方；預設之扭力時，單a Η卢 口口 t早曰曰片處理$即令該開關電路關閉，進 而切斷馬達與直流電源之遠 功致。 兒之連接以達到保言隻馬達與工具頭之 本發明進一步句扭一 es - 係連接至前述單…其中該顯示器之輸入端 小。]、早曰曰片處理器，用以顯示所設定之扭力大 本發明進一步包括一古 路，其中該高壓檢知…“電路與-低壓檢知電 ^ %路與低壓檢知電路之於人☆山八兒丨& 鉍W述電壓檢知電路 路之輸入螭刀別係 晶片處理哭，用，而輸出端則分別連接至前述單 況下工作。 在直級电源電壓過高或過低狀 【貫施方式】 如第一圖所示，4 之基本架構示意圖，其Z括有發明電動工具扭力控制裝置 開關電路（1 〇 ) 間；於本實施例中，^、’係連接於—馬達和直流電源之 „ ^直流電源為一電池· 枣晶片處理器（2 關電路（1 η ) ’其輸出端係連接至前述開 、丄υ」，控制該開問兩牧r， -電壓檢知電路（3 “路（1〇)之開閉，· ’其輪入端係連接於馬達與 5 1262112 之間，用以檢測馬達負載之電厭 „ ^ ^ ^ <、電流變動狀況 ，曰1 ^免壓、電流的變化次數； 力檢知電路（4 0 )，其輪入端私 „ , 0 而你連接至前述電 路（3 0 ) ’其輸出端則連接至< 安主別述單晶片處理 )，用以將馬達負載之電壓變务紅 ▼、 化轉換成馬達實際 小，並輸入該早晶片處理器（2〇) 、

壓檢知電路（5 〇) ’其輪入端係'連接前述電厂堅 (30) ’其輸出端則連接至前逃單晶片處理器 ’用以將直流電源之電壓值與—參考電壓作比較， 源之電壓大於該參考電壓時，則令該單晶片處理 )將該開關電路（1 0 )關閉；

直流電源 或單位時 一扭 壓檢知電 器（2 0 扭力之大 一南 檢知電路 (20) 當直流電 器（2〇 一低 知電路（ 器（2 0 比較，當 晶片處理 壓檢知電路（60)，其輸入端係與前述電壓檢 3 0 )連接’其輸出端則連接至前述單晶片處理 )，用以將直流電源之電壓值與另—參考電壓作 直流電源之電壓值小於該參考電壓時，則令該單 器（2 0 )將該開關電路（1〇）關閉； 扭力ό又疋單元（7 0 )，其輸出端係連接至前述單 晶片處理器（2 〇 )，用以將使用者預設之扭力值傳送至 "亥單晶片處理器（2 0 ); 一顯示器（8 0 )，其輸入端係與前述單晶片處理器 (2 〇 )連接，用以顯示預設之扭力。 士弟一 0所不為本發明一較佳貫施例的詳細電路圖， 忒開關電路（1 〇 )包括一驅動電晶體（1 1 )與一開關 電晶體（1 2 )，其中該驅動電晶體（1 1 )為一 BJT， 6 1262112 該開關電晶體（1 2 )為-咖τ;該驅動電晶體（工丄: =基極係透過―電阻R連接至該單晶片處理器（2 〇 )， 集極則連接至該開關電晶體（ 曰雕 、丄d」之閘極，而该開關電 :: 2 )係以汲、源極連接於直流電源與馬達之間。 、、單曰曰片處理為、（2 〇 )輪出高電位使驅動電晶體（1 1 ) :通時，胃開關電晶體（12)亦被導通，則 反之，當驅動電晶體（川截止時，則開關 私曰曰二（1 2 )關閉，此時直流電源停止供電予馬達。 ^亥甩壓檢知電路（3 0 )係由分壓電阻R卜R2所組成， R1相對於分壓節點的另一端係連接於直流電 電路C 1 η λ /、岡w 之間其與黾阻R 2連接處的分壓節點則構成 一輸出端。 再风 =力檢知電路（40)係包括一由⑽與。所組成 回授連放大器，其中…大器咖 思娱至負螭輸入而構成一緩衝器。 ^壓檢知電路（5 Q )係為—由〇p放大器^ :，错由前述電壓檢知電路Ο”之輸出端輸出 入：：：比較器之負端輸入，而於比較器之正端輪入則輸 於參；當該電壓檢刚（3〇)之輸出電壓大 m ^ ^ 則比車父器輸出端在單晶片處理器（2 〇 )的 對應接腳上形成狀带 、ζ ϋ )的 _兒位，告知此時直流電源的電壓過古， 故將開關電路（丄n、 q 兒土過问 ^ 丄υ )關閉，以提供高壓保護。 口亥壓檢知+ 之比 路（6 0 )係為一由0Ρ放大器U3B構成 ^，猎由前述電壓檢知電路（3 0 )之輪出端輸出 7 1262112 一電壓予比較器之正端輪入， 入另-參考電壓，當該電”；比較器之負端輸入則輸 小於該灸考雨屙 弘土 ""知電路（2 0 )之輸出電壓 豕芩考包壓’ m比較器輪出 。 的對應接腳上形成低電位，而在早曰曰片處理器（20) 低，故將開關電路（10) g二此時直流電源的電壓過 該扭力設定單元（70，’以提供低壓保護。 -扭力設定電路（72)戶輪：，由-切換開關（”）與 2 )係由複數個電阻所構成，卷：、中。亥扭力没疋電路（7 接點接通時，單晶片處理器（:刀換開關（71)的不同 同電位，以達到設定扭力之目的0)的對應接腳將呈現不 該顯示器（8 0 )為一七 前述單晶片處理器（i 。^不器’其輸入端連接至 如第三圖所示，為本發明 路，其構造與前一實施例大致相门佳實施例之詳細電 定單元（7 0，）係由—可问，不同處在於該扭力設 路（7 2，）所組成，其中7 3 )與一扭力設定電 ^扭力吕殳定電路（7?，）粆勺 栝一由R6與C2所組成 ）係包 中…大器係令輸出端回二二大器，其 衡器。 至負知輸入而構成一缓 由上述可知’藉由該 <透過馬達與直流電源間電…-路與扭力檢知電路， 間内錢、電流的變化次數二：：流之變化或利用單位時 草晶片處理器則根據由扭力二時馬達之扭… 力檢知電路所檢測之馬達扭力作：：所！設之扭力與由扭 車又’右馬達扭力大於設 8 1262112 - 定之扭力大小，則切斷輸出而令開關電路中之開關電晶體 不導通，使馬達與直流電源之間形成斷路，藉以對馬達及 工具頭構成保護。 縱上所述，本發明相較既有電動工具之扭力設定裝置 已具備顯著功效增進，並符合發明專利要件，爰依法提起 申請。 【圖式簡單說明】 I 第一圖：本發明之基本架構示意圖 第二圖：本發明一較佳實施例之電路圖 第三圖：本發明另一較佳實施例之電路圖 【主要元件符號說明】 (10) ( 1 0 ’）開關電路 (11) ( 1 1 ’）驅動電晶體 (12) ( 1 2 ’）開關電晶體 (20) ( 2 0 ’）單晶片處理器 ^ ( 3 0 ) (30’）電壓檢知電路 ( 4 0 ) ( 4 0 ’）扭力檢知電路 ( 5 0 ) (50’）高壓檢知電路 ( 6 0 ) (6 0’）低壓檢知電路 ( 7 0 ) (70，）扭力設定單元 (7 1 )按鍵式開關 ( 7 2 ) (72’）扭力設定電路 (7 3 )可變電阻 ( 8 0 ) ( 8 0 ’）顯示器 9

Claims (1)

1262112 十、申請專利範圍： 1. 一種電動工具扭力控制裝置，包括有： —，關電路’係連接於直流電源與-馬達之間. 一單晶片處理哭，盆於ψ ’ — + 〃如出端係連接前述開關電路· -电壓知電路’其輸入端係連接 ’ 之間； |爪电源與馬達 接：扭力檢知電路，其輸入端係與前述電歸h 接，其輸出端則與前述單晶片處理器連接；电“知電路連 -扭力設定單元，其輪出端連 态。 '平日日片處理 2 ·如申請專利範圍第工項所述之 裝置，其中： 力工具扭力控制 忒開關電路係包括一驅動電晶體金 驅動電晶體之其 /、開關电日日體，該 包日日版之基極係透過一電阻 集極則遠桩5 安芏d旱晶片處理器， 汲、源極it # γ + ^ b σ碣關适日日體係以 逆接方；直流電源與馬達之間； 該電壓檢知電路係由分壓電阻 相對於分厮Μ ^ 1 R2所組成，電阻R1 間，ϋ #阳p9 & 、直机弘源與開關電路之 ;;、：阻R2連接處的分壓節點則構成〜輸出端； 輪入二知電路係包括一 RC電路與1放大器，其 而係鉍則述電壓檢知電路連接， 晶片處理$ m ★其如出端則與W述單 端輪入而構成_緩衝器。 和“回授連接至負 3·如申請專利範圍第1或2項所述之電動工具扭力 10 1262112 控制裝置，更進—步包括. —高壓檢知電路，係、 前述電壓檢知電路之輪糸為—由op放） 比較器之正端輸入則:=端係連接至此 單晶片處理器； 參考電壓’ 一低壓檢知電路 前述電壓檢知電路之’、芍一由0P放> 比較哭之_ # ^ 1出立而係連接至tt 干乂叩（貞碥輪入 單曰别入—參考電壓， 平晶片處理器； 巧甩& 一顯示器，复 ”輸入端係連接至該單 十一、圖式·· 如次頁 器構成之比較器， 較器之負端輸入， 輸出端係連接至該 為構成之比較器， 較器之正端輸入， 輸出端係連接至該 『曰片處理器。

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