阅读说明：本技术 电动工具 (electric tool ) 是由 王士豪 洪文星 于 2018-06-06 设计创作，主要内容包括：一种电动工具,包含一壳体、一马达、一第一电路板与一第二电路板,其中,壳体包括一传动部与一手持部；马达及第一电路板位于传动部中,第二电路板位于手持部中；第一电路板上设置有多个换相开关元件、多个霍尔传感器与一第一控制器。第一控制器接收一驱动信号,并依据驱动信号及霍尔传感器的位置信号控制换相开关元件进行换相；第二电路板通过一传输线组电性连接第一电路板；第二电路板上设置有一第二控制器,第二控制器经由传输线组传送驱动信号予第一控制器。藉此,有效减少第一电路板与第二电路板之间的传输线组的信号线的数量。(An electric tool comprises a shell, a motor, a first circuit board and a second circuit board, wherein the shell comprises a transmission part and a handheld part; the motor and the first circuit board are positioned in the transmission part, and the second circuit board is positioned in the handheld part; the first circuit board is provided with a plurality of phase-change switch elements, a plurality of Hall sensors and a first controller. The first controller receives a driving signal and controls the phase change switch element to change the phase according to the driving signal and a position signal of the Hall sensor; the second circuit board is electrically connected with the first circuit board through a transmission line group; the second circuit board is provided with a second controller, and the second controller transmits a driving signal to the first controller through the transmission line group. Therefore, the number of signal lines of the transmission line group between the first circuit board and the second circuit board is effectively reduced.)

电动工具

技术领域

本发明是与电动工具有关；特别是指一种利于电动工具壳体内的配线的设计。

背景技术

图1与图2所示为已知的电动工具1，包含一壳体10、一马达14、一上电路板16与一下电路板18，其中，壳体10具有一传动部102与一手持部104，传动部102中设置有马达14及驱动机构(图未示)，马达14为三相直流无刷马达；手持部104中设置有一操作界面12，操作界面12供人员操作，以产生一操作信号。

上电路板16设置于传动部102，且上电路板16上设置有六个换相开关元件162，三个霍尔传感器164，换相开关元件162用以控制马达的换相，霍尔传感器164感测马达14的转子的位置。

下电路板18设置于壳体10的手持部104中，下电路板18电性连接电池端口20，以接收来自电池22的电力，且下电路板上设置有一控制器182。下电路板18电性连接操作界面12，以使控制器182接收来自操作界面12的操作信号。下电路板18通过一传输线组24电性连接上电路板16，传输线组包含传输这些换相开关元件162的控制信号的九条控制信号线、传输这些霍尔传感器164输出信号的五条位置信号线。下控制器182接收到来自操作界面12的操作信号后，依据操作信号及来自五条位置信号线的霍尔传感器输出信号产生控制这些换相开关元件162的控制信号，并经由九条控制信号线传输到上电路板16的这些换相开关元件162，以控制这些换相开关元件162进行换相，使马达14的转子转动。

由于上电路板16与下电路板18之间的传输线组24至少需要14条信号线，而在手持部104至传动部102之间有限的空间中配置14条信号线将会导致过于拥挤，不利于组装时传输线组24的配线。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种电动工具，可减少传输线组的信号线的数量，利于壳体中的配线。

为了达成上述目的，本发明提供的一种电动工具，包含一壳体、一马达、一第一电路板与一第二电路板，其中，该壳体包括一传动部与一手持部；该马达设置于该传动部中；该第一电路板位于该壳体的传动部中，该第一电路板上设置有多个换相开关元件、多个霍尔传感器与一第一控制器，其中该第一控制器电性连接这些换相开关元件与这些霍尔传感器，这些换相开关元件电性连接该马达，这些霍尔传感器感测该马达的转子的位置并产生一位置信号；该第一控制器接收一驱动信号，并依据该驱动信号及该位置信号控制这些换相开关元件进行换相，使该马达的转子转动；该第二电路板位于该壳体的手持部中，且该第二电路板通过一传输线组电性连接该第一电路板；该第二电路板上设置有一第二控制器，该第二控制器通过该传输线组传送该驱动信号于该第一控制器。

本发明的效果在于，通过在第一电路板中的第一控制器控制换相开关元件的切换，如此，可以有效减少第一电路板与第二电路板之间的传输线组的信号线的数量，在壳体的手持部至传动部之间有限的空间中有利于传输线组的配线。

【附图简单说明】

图1为现有的电动工具示意图。

图2为现有的电动工具的系统框图。

图3为本发明一优选实施例的电动工具示意图。

图4为上述优选实施例电动工具的系统框图。

图5为上述优选实施例电动工具的马达的立体图。

图6为上述优选实施例电动工具的马达的分解立体图。

图7为上述优选实施例三个霍尔传感器的输出及转速信号的波形图。

【符号说明】

[现有]

1电动工具

10壳体 102传动部 104手持部

12操作界面 14马达 16上电路板

162换相开关元件 164霍尔传感器 18下电路板

182控制器 20电池端口 22电池

24传输线组

[本发明]

2电动工具

30壳体 302传动部 304手持部

32操作界面 34马达 342本体

344后盖 346散热垫 36第一电路板

362换相开关元件 364霍尔传感器 366第一控制器

38第二电路板 382第二控制器 40电池端口

42电池 44传输线组 441速度信号线

442刹车信号线 443电源线 444接地线

445转动方向信号线 446电流信号线 447转速信号线

V1第一电压标准 V2第二电压标准

V3第三电压标准 V4第四电压标准

具体实施方式

为能更清楚地说明本发明，现举优选实施例并配合附图详细说明如后。请参图3至图6所示，为本发明一优选实施例的电动工具2，包含一壳体30、一马达34、一第一电路板36与一第二电路板，其中：

该壳体30包括一传动部302与一手持部304，其中，传动部302供设置马达34及驱动机构(图未示)，马达34的转轴用以带动驱动机构；手持部304供人员握持，且手持部304设置有一操作界面32，操作界面32供人员操作，以产生一操作信号，于本实施例中，操作界面32包含一启动开关与一转向切换开关，操作信号包括启动命令、转向命令等。实务上，操作界面至少包括启动开关，操作信号至少包括启动命令。

马达34于本实施例中为三相直流无刷马达，包含一本体342、一后盖344与一散热垫346，其中，本体342中设置有定子(图未示)，且本体342内部设置有转子(图未示)，马达34的转轴连接于转子且转轴自本体342的前侧突伸而出，转轴连接于驱动机构。后盖344设置于本体342的后侧，散热垫346设置于后盖344与本体342之间，且散热垫346与后盖344之间具有热传导关系，热传导关系可为散热垫346与后盖344二者直接接触或经由散热膏导热。

第一电路板36位于壳体30的传动部302中，本实施例中，第一电路板36设置于本体342与散热垫346之间。第一电路板36上设置有多个换相开关元件362、多个霍尔传感器364与一第一控制器366，其中该第一控制器366电性连接这些换相开关元件362与这些霍尔传感器364，这些换相开关元件362于本实施例中为六个MOSFET且电性连接马达34的定子，这些换相开关元件362与散热垫346之间具有热传导关系，热传导关系可为换相开关元件362与散热垫346直接接触或经由散热膏导热。这些霍尔传感器364为三个且分别用以感测马达34的转子的位置，每一该霍尔传感器364的输出在一第一电压标准与一第二电压标准之间变换，这些霍尔传感器364在转子每转120度时，分别依序输出脉动，而形成脉动形式的一位置信号。第一控制器366接收一驱动信号，并依据该驱动信号及该位置信号控制这些换相开关元件362进行换相，使马达34的转子转动。本实施例中第一电压标准以低电压标准为例，第二电压标准以高电压标准为例。

第二电路板38位于壳体30的手持部中，第二电路板38电性连接电池端口40，以接收来自电池42的电力，第二电路板38上设置有一第二控制器382。第二电路板38电性连接操作界面32，以使第二控制器382接收来自操作界面32的操作信号，并转换为驱动信号。此外，第二电路板38通过一传输线组44电性连接第一电路板36，第二控制器382通过传输线组44传送驱动信号于第一控制器366。

因此，第一控制器366接收驱动信号后，即可依据驱动信号及位置信号控制这些换相开关元件362进行换相，使马达34的转子转动。由于换相控制是由第一电路板36上的第一控制器366进行，第二电路板38上的第二控制器382无需分别控制这些换相开关元件362进行换相切换，因此，相较于现有的电动工具，本发明的电动工具2可以有效减少传输线组44中的信号线的数量。

本实施例中，该传输线组44包括一速度信号线441与一刹车信号线442；第二控制器382依据该操作信号的启动命令产生的驱动信号至少包含一速度命令与一刹车命令，速度命令是通过速度信号线441传送，刹车命令是通过刹车信号线442传送，第一控制器366接收到驱动信号后，依据速度命令控制换相开关元件362进行换相的切换速度，以达到控制转子的转速，或是依据刹车命令控制换相开关元件362，使转子停止转动。速度命令于本实施例中是以PWM的方式传送，PWM的工作周期的越长代表速度越快。

传输线组44包含一电源线443与一接地线444，以将电力由第二电路板38传送到第一电路板36。因应操作信号的转向命令，传输线组44包含一转动方向信号线445；第二控制器382依据该操作信号的转向命令产生的驱动信号包含一转动方向命令，该转动方向命令是通过该转动方向信号线445传送，第一控制器366接收到驱动信号后，依据转动方向命令控制换相开关元件362，使转子依操作界面32的转向切换开关所设定的转向转动。传输线组44还包含一电流信号线446；驱动信号包含一电流命令，该电流命令是用以设定马达34运转时的电流，电流命令是通过该电流信号线446传送，第一控制器366接收到驱动信号后，依据电流命令控制换相开关元件362，以限制马达34运转时的电流。电流命令于本实施例中是以PWM的方式传送，PWM的工作周期的越长代表电流越高。

为了便于第二控制器382可以取得马达的转子的转速，本实施例中传输线组44包含一转速信号线447，第一控制器366将三个霍尔传感器364所感测的位置信号转换为一转速信号，转速信号是通过转速信号线447传送至该第二控制器382，第二控制器382再依据转速信号判断马达34的转速。请配合图7，本实施例中，将位置信号转换为转速信号的方法为，第一控制器366在每一个霍尔传感器364的输出由该第一电压标准V1转变为该第二电压标准V2时，将该转速信号由一第三电压标准V3改变为一第四电压标准V4，并且该第一控制器366在每一该霍尔传感器364的输出由该第二电压标准V2转变为该第一电压标准V1时，将该转速信号由该第四电压标准V4改变为该第三电压标准V3。本实施例中第三电压标准V3以低电压标准为例，第四电压标准V4以高电压标准为例。换言之，转子每转动120度，转速信号即会具有一个周期的脉动变化，转子每转动一圈，转速信号具有三个周期的脉动，第二控制器382由转速信号的脉动周期即可计算转子的转速，因此，将三个霍尔传感器364的输出整合为一，可以有效减少传输线组44的信号线的数量。实务上，也可由第一控制器366将该位置信号中的其中一个霍尔传感器364的输出作为转速信号，第二控制器382通过一个霍尔传感器364输出的脉动周期计算转子的转速。

此外，若第二控制器382不需取得转速，则可不设置转速信号线447。又，若需要由第二控制器382取得换相开关元件362的温度，则第一电路板36上可设置一温度感测元件(图未示)，通过温度感测元件测量换相开关元件362的温度，而传输线组44可包含一温度信号线(图未示)，温度信号线用以传输温度感测元件的输出信号至第二控制器382。

据上所述，本发明的电动工具于第一电路板36上增设第一控制器366，通过第一控制器366控制换相开关元件362的切换，如此，可以有效减少传输线组44的信号线的数量，在壳体30的手持部304至传动部302之间有限的空间中有利于传输线组44的配线。

以上所述仅为本发明优选可行实施例而已，任何应用本发明说明书及申请专利范围所为的等效变化，理应包含在本发明的专利范围内。