CN107886660A - 位置传感器及使用该位置传感器的电子开关 - Google Patents

位置传感器及使用该位置传感器的电子开关 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种位置传感器，收容于一壳体内，所述包括至少一弹簧臂，所述弹簧臂的一端固定于所述位置传感器，另一端为自由端，一触觉元件设置于所述自由端，所述触觉元件用于根据位置传感器的不同位置提供触觉反馈；所述弹簧臂具有向外的弹簧力使得所述触觉元件与***述位置传感器的壳体相抵触以实现触觉反馈。上述位置传感器中触觉元件布置在弹簧臂上，设计简单。与现有的位置传感器相比，本发明位置传感器中不需要安装附加元件，特别是不需要弹簧。本发明还提供一种用于电子设备的电子开关。

Description

位置传感器及使用该位置传感器的电子开关
技术领域
本发明涉及一种位置传感器及使用该位置传感器的电子开关，尤其涉及一种适用于手动操作的电动工具的电子开关。
背景技术
通常，用于手动操作的电动工具与电器的电动开关，例如电钻，无绳电动螺丝刀，锤钻等等，除了从外部通过致动元件切换的电子电路之外，还包括用于改变电机旋转方向的转换装置。除此之外，还包括转速或转矩的控制与调节器。用于改变电动机旋转方向的转换装置可以将电机的旋转方向如从顺时针转换到逆时针，反之亦然。具体的，电路板上设置相应的导电路径，同时，转换装置具有可以通过旋转运动从外部致动的位置传感器，并且该位置传感器连接到开关壳体内的换档杆。位置传感器的旋转致动时，布置在换档杆上的接触舌片连接到电路板的导体路径以使得电机顺时针旋转，或连接到用于电机逆时针转的导体路径。此外，该位置传感器具有触觉元件。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种简化的电子开关及用于该电子开关的位置传感器。
本发明提供一种位置传感器，收容于一壳体内，所述包括至少一弹簧臂，所述弹簧臂的一端固定于所述位置传感器，另一端为自由端，一触觉元件设置于所述自由端，所述触觉元件用于根据位置传感器的不同位置提供触觉反馈；所述弹簧臂具有向外的弹簧力使得所述触觉元件与***述位置传感器的壳体相抵触以实现触觉反馈。
进一步地，所述触觉元件与所述弹簧臂一体成型。
本发明还提供一种用于电子设备的电子开关，所述电子设备包括一电机，所述电子开关包括，一固定于所述电子开关壳体内的电路板，所述电路板上布有用于电机的顺时针旋转的导电路径以及逆时针旋转的导电路径；以及一转换装置，所述转换装置用于通过外部操作可移动的连接于所述电路板上的导电路径以改变电机旋转方向；所述转换装置包括采用上述位置传感器，所述位置传感器收容于所述开关壳体内；其中，当所述转换装置转换使得所述转换装置连接于所述电路板上的不同导电路径时，所述位置传感器的位置不同。
进一步地，所述位置传感器为一体成型。
进一步地，所述电子开关壳体具有不同凹槽的周边轮廓，所述不同凹槽用于将所述位置传感器定位到不同的位置。
进一步地，所述触觉元件径向外突出于所述弹簧臂设置。
进一步地，所述位置传感器包括具有接触片的接触臂，当所述转换装置转换使得所述接触片与所述电路板上用于电机顺时针旋转的导电路径相互作用时，所述位置传感器定位于第一位置，当所述转换装置转换使得所述接触片与所述电路板上用于电机逆时针旋转的导电路径相互作用时，所述位置传感器定位于第二位置。
进一步地，所述弹簧臂设置于所述位置传感器的内侧，所述位置传感器的外侧还设置有一拨动销，所述转换装置通过所述拨动销从外部实现电机旋转方向的转换。
进一步地，所述位置传感器包括一旋转盘，所述位置传感器设置于所述旋转盘的内测且具有两个相对设置的弹簧臂，所述弹簧臂的自由端沿圆周方向延伸，所述旋转盘为旋转运动使得所述触觉元件被所述弹簧臂径向向外挤压后容置于相应的凹槽中。
进一步地，所述旋转盘内测还设置有一***区域，所述***区域用于将所述所述位置传感器可移动的收容于所述开关壳体内。
进一步地，所述***区域延伸至所述开关壳体内且所述***区域的外侧边缘的端部设置为钩状。
进一步地，所述外壳的周边轮廓上对应设置有止动部，所述止动部用于限制所述旋转盘的旋转运动。
进一步地，所述位置传感器与所述拨动销，所述***区域，所述弹簧臂一体成型且由塑胶材料制成。
进一步地，所述位置传感器的内侧还设置有一用于安装所述接触臂的安装槽。
进一步地，所述电子开关还包括用于调节转速或转矩的调节***以及用于开启或关闭所述电子开关的开关***，所述调节***与所述开关***共同作用于与所述电路板以实现调节器与开关功能。
本发明实施方式中的电子开关与位置传感器，触觉元件布置在弹簧臂上，设计简单。并且可选地设计成与位置编码器成一体。与现有技术的电子开关相反，对于触觉效果，位置传感器中不需要安装附加元件，特别是不需要弹簧。
附图说明
图1为本发明较佳实施例中的电子开关的整体示意图。
图2为图1所示的电子开关的另一角度的示意图。
图3为一安装后的位置传感器指示电机顺时针方向旋转的示意图。
图4为图3所示的安装后的位置传感器在中立位置的示意图。
图5为图1中电子开关壳体的部分示意图。
图6为图1中电子开关中位置传感器的示意图。
图7为图6中位置传感器的另一角度的示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，当组件被称为“固定于”另一个组件，它可以直接在另一个组件上或者也可以存在居中的组件。当一个组件被认为是“连接”另一个组件，它可以是直接连接到另一个组件或者可能同时存在居中组件。当一个组件被认为是“设置于”另一个组件，它可以是直接设置在另一个组件上或者可能同时存在居中组件。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“或/及”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图1，图1为本发明较佳实施方式中的电子开关1的示意图。所述电子开关1适用于具有电机的可手动操作的电动工具与电器的电子开关，例如电钻，无绳电动螺丝刀，锤钻等等。所述电子开关1设置于该电动工具与电器的壳体中。一电缆(图未示)由所述电子开关1延伸出并连接于所述电机。所述电子开关1的开关壳体10内还设置有一转换装置40。本实施方式中，所述转换装置40可以通过一拨动销46从外部实现转换。其他实施方式中，所述转换装置40可以与一外部元件，如一转换杆，相配合以从外部实现转换该电动工具与电器中电机的旋转方向。
如图1所示，所述电子开关1的开关壳体10包括一上盖11及一下盖12，所述上盖11与下盖12接合处还设置有一环形密封垫50。所述密封垫50还包括一设置于所述开关壳体10开口19处的密封环51。一印刷电路板30以及一挺杆13设置于所述上盖11与下盖12之间，所述挺杆13经由具有密封环51的开口19处伸出所述开关壳体10并所述经由连接件2连接于如可手动致动的致动元件，所述印刷电路板30固定的设置于所述开关壳体10内。
一滑动器15设置于所述挺杆13上且所述滑动器15在所述印刷电路板30的上表面31上可实现线性运动。滑动触点16位于所述印刷电路板30的上表面31且与所述印刷电路板30的上表面31接触共同作为一电位计以调节电机的旋转速度。具体的，当所述滑动器15线性运动时，所述滑动触点16运动从而改变接入所述电子开关1中电机的电阻从而改变电机的旋转速度及扭矩。同样的，一滑动接触组20同样可滑动的设置于所述印刷电路板30的上表面31，所述滑动接触组20可滑动的作用于所述印刷电路板30的上表面31上从而实现如接触***从关闭位置到导通位置的切换。所述挺杆13采用弹力加载，本实施方式中，当无外力施加到所述挺杆13时，一复位弹簧60使得所述挺杆13自动恢复至关闭位置。
请一并参考图2，与所述印刷电路板30的上表面31相对的下表面32同样设置有导电轨迹35，36。所述导电轨迹35，36为所述转换装置40的一部分且与一接触臂41的接触片42接触。其中，所述接触片42与所述导电轨迹35接触形成一用于电机逆时针旋转的接触桥，所述接触片42与所述导电轨迹36接触形成一用于电机顺时针旋转的接触桥。本实施方式中，所述接触臂41设置于一位置传感器43中，通过调节所述位置传感器43实现所述电机的顺时针或逆时针旋转的转换。为了更好的理解，请一并参考图7，一安装槽47设置于所述位置传感器43的下侧以接收所述接触臂41。本实施方式中，所述接触臂41可以通过互锁或过盈配合保持于所述安装槽47中。
所述位置传感器43安装于所述开关壳体10的收容器18中，本实施方式中，所述收容器18设置于所述开关壳体10的下盖12中。本实施方式中，所述位置传感器43包括一旋转盘45及设置于所述旋转盘45的外侧上的用于驱动所述旋转盘45的拨动销46。所述拨动销46可以设置为突出于所述电动工具与电器的壳体，或较佳的设置为连接于一可外部调节的转换杆。为了转换电机的旋转方向，移动所述拨动销46进而所述旋转盘45旋转，从而调节电动机的顺时针旋转或逆时针旋转。
请一并参考图6，图6示出了所述旋转盘45的内侧，所述旋转盘45的内侧设置有***区域44用于将所述旋转盘45可移动的安装于所述开关壳体10的收容器18中。所述***区域44延伸至所述收容器18内且所述***区域44的外侧边缘441的端部设置为钩状，从而使得所述位置传感器43保持于所述开关壳体10的收容器18中。本实施方式中，在旋转运动期间和在各个转动位置中，所述旋转盘45与所述收容器18通过夹紧或闩锁的连接方式。其中，所述***区域44设置为足够薄，使得它们对于这样的连接具有足够的弹性，同时，所述***区域44也设置为足够厚，以确保旋转盘45牢固地保持在收容器18中。所述收容器18中还设置有对应于所述***区域44的钩状端部的引导件。
如图6所示，本实施方式中，所述旋转盘45的内侧上还设置有两个弹簧臂49，所述弹簧臂49与所述旋转盘45一体成型。所述弹簧臂49的一端连接于所述旋转盘45，所述弹簧臂49的另一端为自由端且沿圆周方向延伸。一触觉元件48设置于所述弹簧臂49的自由端。所述触觉元件49径向外突出于所述弹簧臂49设置且受到所述弹簧臂49径向向外的弹簧力。所述触觉元件48用于根据位置传感器43的位置提供触觉反馈。
所述位置传感器43的旋转盘45可旋转的安装于所述开关壳体10的收容器18中。图3示出了所述位置传感器43安装于所述收容器18后的示意图。所述触觉元件48被所述弹簧臂49径向向外挤压后容置于相应的凹槽，即图3中的凹槽R中。本实施方式中，当所述位置传感器43处于该旋转位置时，所述接触臂41的接触片42与所述印刷电路板30的导电轨迹36连接，实现所述电机的顺时针旋转。当所述位置传感器43通过所述拨动销46沿如图3所示的方向旋转，进而如图4所示，所述触觉元件48容置于凹槽0中，所述电机不旋转。通过进一步的旋转，所述触觉元件48可以容置于凹槽L中，在该位置处，所述接触臂41的接触片42与所述印刷电路板30的导电轨迹35连接，实现所述电机的逆时针旋转。如图5所示，本实施方式中，所述收容器18的周边轮廓181上两相对边分别设置有凹槽R，0，L，以与两个触觉元件48配合，所述两个触觉元件48同样分别相对的设置于所述位置传感器43上。此外，所述周边轮廓181上还对应设置有止动部182。这些止动部182用于限制所述旋转盘45的旋转运动，即，由于所述***区域44的外侧边缘441以阻挡方式抵靠该止动部182，当所述触觉元件48容置于所述凹槽L中时，该位置传感器43被限制为只可以往回位方向旋转，进而防止所述旋转盘45的进一步旋转。
较佳的，所述位置传感器43，即具有所述拨动销46，所述***区域44，以及所述弹簧臂49的所述旋转盘45由塑胶材料制成。
可以理解的，本发明并不限于上述实施方式。本实施方式中，所述位置传感器被设置为一旋转盘45可旋转的安装于所述开关壳体10上。其他实施方式中，可以通过移动整个位置传感器到不同的位置进而实现电机的左右旋转，在这种情况下，在位置传感器的内侧设置一个或多个弹簧臂，其中通过弹簧臂的弹簧力将设置在端部的触觉元件各自向外压入壳体内对应的周边轮廓，以实现位置传感。
本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围的内，对以上实施方式所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围的内。

Claims (15)

1.一种位置传感器，收容于一壳体内，包括至少一弹簧臂，所述弹簧臂的一端固定于所述位置传感器，另一端为自由端，一触觉元件设置于所述自由端，所述触觉元件用于根据位置传感器的不同位置提供触觉反馈；所述弹簧臂具有向外的弹簧力使得所述触觉元件与***述位置传感器的壳体相抵触以实现触觉反馈。
2.如权利要求1所述的位置传感器，其特征在于：所述触觉元件与所述弹簧臂一体成型。
3.一种用于电子设备的电子开关，所述电子设备包括一电机，所述电子开关包括：
一固定于所述电子开关壳体内的电路板，所述电路板上布有用于电机的顺时针旋转的导电路径以及逆时针旋转的导电路径；以及
一转换装置，所述转换装置用于通过外部操作可移动的连接于所述电路板上的导电路径以改变电机旋转方向；
所述转换装置包括采用如权利要求1-2所述的位置传感器，所述位置传感器收容于所述开关壳体内；其中，当所述转换装置转换使得所述转换装置连接于所述电路板上的不同导电路径时，所述位置传感器的位置不同。
4.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述位置传感器为一体成型。
5.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述电子开关壳体具有不同凹槽的周边轮廓，所述不同凹槽用于将所述位置传感器定位到不同的位置。
6.如权利要求3或5所述的电子开关，其特征在于：所述触觉元件径向外突出于所述弹簧臂设置。
7.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述位置传感器包括具有接触片的接触臂，当所述转换装置转换使得所述接触片与所述电路板上用于电机顺时针旋转的导电路径相互作用时，所述位置传感器定位于第一位置，当所述转换装置转换使得所述接触片与所述电路板上用于电机逆时针旋转的导电路径相互作用时，所述位置传感器定位于第二位置。
8.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述弹簧臂设置于所述位置传感器的内侧，所述位置传感器的外侧还设置有一拨动销，所述转换装置通过所述拨动销从外部实现电机旋转方向的转换。
9.如权利要求5所述的电子开关，其特征在于：所述位置传感器为一旋转盘，所述弹簧臂设置于所述旋转盘的内侧且相对设置，所述弹簧臂的自由端沿圆周方向延伸，所述旋转盘为旋转运动使得所述触觉元件被所述弹簧臂径向向外挤压后容置于相应的凹槽中。
10.如权利要求9所述的电子开关，其特征在于：所述旋转盘内测还设置有一***区域，所述***区域用于将所述所述位置传感器可移动的收容于所述开关壳体内。
11.如权利要求10所述的电子开关，其特征在于：所述***区域延伸至所述开关壳体内且所述***区域的外侧边缘的端部设置为钩状。
12.如权利要求10所述的电子开关，其特征在于：所述外壳的周边轮廓上对应设置有止动部，所述止动部用于限制所述旋转盘的旋转运动。
13.如权利要求10所述的电子开关，其特征在于：所述位置传感器与所述拨动销，所述***区域，所述弹簧臂一体成型且由塑胶材料制成。
14.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述位置传感器的内侧还设置有一用于安装所述接触臂的安装槽。
15.如权利要求3所述的电子开关，其特征在于：所述电子开关还包括用于调节转速或转矩的调节***以及用于开启或关闭所述电子开关的开关***，所述调节***与所述开关***共同作用于与所述电路板以实现调节器与开关功能。
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