电动工具 |
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| 申请号 | CN201010295918.5 | 申请日 | 2010-09-27 | 公开(公告)号 | CN102029436B | 公开(公告)日 | 2013-03-27 |
| 申请人 | 株式会社牧田; | 发明人 | 富田章文; 平田裕介; 神谷真吾; | ||||
| 摘要 | 本 发明 提供一种电动工具，该电动工具能够不招致自身大型化地对工具进行 制动 。电动工具包括：主体，其用于收容 电动机 ，该电动机用于驱动工具；电动机通电 电路 ，其用于对电动机供给电 力 ；可动构件，其可摆动地被主体支承；检测器，其用于检测可动构件的动作；第1 开关 ，其设于通电电路中；控制电路，其基于检测器输出的检测 信号 使第1开关断开。在该电动工具中，能够将电动机通电电路的全长设计得较短，并且能够抑制电噪声的 辐射 量。由于不需要很多的防噪对策，所以能够将电动工具设计得紧凑。 | ||||||
| 权利要求 | 1.一种电动工具，其特征在于，该电动工具包括： |
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| 说明书全文 | 电动工具技术领域背景技术[0002] 电动工具借助电动机来驱动工具。在工具接触工件时，工具受到来自工件的反作用力。因此，基本上使用者必须用双手牢牢把持电动工具来进行工作。由此，才能够稳定地工作。但是，在工作姿势不好等不稳定的状态下操作时，工具会受到来自工件的巨大反作用力，电动工具可能会被弹起来。这种现象被称为反冲(kick back)现象，或者仅称为反冲。 [0003] 在专利文献1中公开了以往的链锯。这种链锯包括：可动式护手；制动机构，该制动机构与可动式护手连动地对锯链进行机械制动；开关电路，该开关电路与护手连动，其用于切断用于向电动机供给电力的电路(电动机通电电路)。护手配置在手柄附近。发生反冲时，使用者的手接触护手，护手自正常位置开始移动。一旦护手自正常位置开始移动，则通过制动机构对锯链进行机械制动。并且，电动机通电电路被开关电路切断，对电动机的电力供给中止。由此，能够使锯链在短时间内停止。 [0004] 专利文件1：日本特开昭60-125603号公报 [0005] 如同专利文献1中公开的链锯那样，优选在护手动作了的情况下，不仅对锯链进行机械制动，而且中止对电动机的电力供给。由此，能够使锯链在短时间内停止，还能够防止电动机烧坏。但是，在专利文献1公开的技术中，将与护手连动的开关电路设于电动机通电电路中。因此，需要将电动机通电电路引得很长，引到配置于护手附近的开关电路。由于在电动机通电电路中流有大电流，所以当电动机通电电路引得很长时，辐射出的电噪声(电磁波)也变大。因此，产生了寻求很多防噪对策的需要。并且，对于开关电路来说，也需要应对在电动机通电电路中流动的大电流而采用相对大型的电路。 发明内容[0006] 专利文献1中公开的技术不仅能够应用于具有护手的链锯，还能够应用于具有与护手相类似的可动构件的电动工具。但是，由于需要很多防噪对策以及大型开关电路，所以很难将电动工具设计得紧凑。因此需求一种在不会招致电动工具的大型化的情况下、能够中止对电动机进行电力供给的技术。 [0007] 本发明的电动工具包括：主体，其用于收容电动机，该电动机用于驱动工具；电动机通电电路，其用于向电动机供给电力；可动构件，其可摆动地被主体支承；检测器，其用于检测可动构件的动作；第1开关，其设置于电动机通电电路中，并且基于检测器输出的检测信号而断开。 [0008] 在这种电动工具中，利用检测器来检测可动构件的动作，利用第1开关来切断电动机通电电路。检测器仅检测可动构件的动作，不切断电动机通电电路。因此，不需要使流向电动机的电流通入检测器，也不需要将电动机通电电路引至检测器。从而检测器能够采用小型的开关或传感器，也能够缩短电动机通电电路的全长。通过缩短电动机通电电路的全长，能够抑制辐射的电噪声，也就不需要很多防噪对策。由此，能够将电动工具设计得紧凑。 [0009] 优选上述电动工具还包括用于接收检测器输出的检测信号并向所述第1开关输出断开信号的控制电路。通过使用控制电路，能够简化电动工具的电路结构。并且，由于检测器和控制电路之间能够由所谓的如信号线那样的细导线连起来，所以即使检测器和控制电路分开配置时，也能够将电动工具设计得紧凑。 [0010] 所述第1开关可以为有接点式的开关，也可以为无接点式开关。但是，通过使用无接点式的半导体开关元件，能够使电动工具的电路结构更加紧凑。例如，在交流电动工具中采用三端双向开关，在直流电动工具中采用场效应晶体管的话，能够切断电动机通电电路中流过的巨大电流。 [0011] 优选本发明的电动工具还包括：通过使电动机短路来进行制动的电动机短路电路；设置于电动机短路电路中且基于检测器输出的检测信号而接通的第2开关。此时，不仅中止对电动机的电力供给，还能够对电动机进行短路制动(也称为发电制动)，能在更短时间内使电动机停止。 [0013] 图1是实施例中的链锯的整体示意图。 [0014] 图2是示出链锯的主体的内部结构的剖视图。 [0015] 图3是示出实施例1中的链锯的电气结构的电路图。 [0016] 图4是示出降低电噪声的效果的图，(a)是示出以往的链锯辐射的电噪声的测定结果的图表，(b)是示出实施例的链锯辐射的电噪声的测定结果的图表。 [0017] 图5是示出实施例2中的链锯的电气结构的电路图。 具体实施方式[0018] 首先，列出实施例的主要技术特征。 [0019] (特征1)实施例的链锯是电动工具的一种，其利用电动机来驱动作为工具的锯链。在链锯的供使用者把持的手柄附近设有作为可动构件的护手。护手可摆动地被主体支承，以与护手连动地中止对电动机的通电。并且，本实施例的技术不限于链锯，在具有与护手相同或类似的可动构件的其它种类的电动工具中也同样能够采用该技术。 [0020] (特征2)链锯是将可拆装的电池盒作为电源的电动工具。但是，链锯不是必须将电池盒作为电源，其也可以从商用电源(交流电源)获取电力。 [0021] (特征3)链锯包括与护手连动而对锯链进行机械制动的制动机构。在一般的链锯中也设有这种制动机构，各种结构的这种制动机构为人所公知。本实施例的链锯不限于具有特定结构的制动机构，其能够适宜地采用公知的各种制动机构。 [0022] 实施例1 [0023] 参照附图对实施例1进行说明。图1示出了实施例1的链锯10。如图1所示，链锯10包括主体12、从主体12突出的导杆14、卷绕于导杆14外周的锯链16。链锯10是电动工具的一种，其作为工具的锯链16由后述的电动机48(参照图2)驱动。在链锯10的主体12上以可拆装的方式安装有作为电源的电池盒40。在锯链16上，沿其长度方向重复设置有可切削木材的刀尖。 [0024] 链锯10的主体12包括主把手18和前手柄24。使用者能够用右手把持主把手18，用左手把持前手柄24，来保持链锯10。此时，导杆14及锯链16自主体12向使用者的前方突出。并且，主把手18为沿使用者的前后方向延伸的朝向，前手柄24为沿使用者的左右方向延伸的朝向。 [0025] 主把手18上设有触发器20和锁定按钮22。触发器20是用于驱动链锯10的开关，使用者拉动触发器20时锯链16开始旋转，使用者将触发器20复位后锯链16停止旋转。锁定按钮22是为了防止触发器20的误操作的开关。通常情况下，触发器20被锁定为不能操作。并且，按下锁定按钮22的话，触发器20的锁定就被解除。即，仅在锁定按钮22被按下的期间内才能够拉动触发器20。由此，即使使用者不经意地触碰到触发器20，也能够防止锯链16的意外动作。 [0026] 链锯10的主体12包括护手26。护手26配置在前手柄24附近，在使用者保持链锯10时，护手26位于使用者握住前手柄24的手的前方。护手26具有由主体12支承的轴部28，护手26能相对于主体12摆动。当链锯10的姿势相对于使用者的握住前手柄24的手以旋转方式产生变化时，护手26接触使用者的握住前手柄24的手，而相对于主体12向前方(即，导杆14侧)倾斜。通过后述检测开关46来检测护手26的这种动作。 [0027] 图2是示出主体12的内部结构的剖视图。如图2所示，在主体12的内部设有主开关44、检测开关46、电动机48、电路单元50。主开关44、检测开关46以及电动机48与电路单元50电连接。另外，电池盒40也与电路单元50电连接。主开关44设于触发器20的背部，其与施加于触发器20的操作相对应地接通、断开。检测开关46设于护手26附近，其与护手26的位置(角度)相对应地接通、断开。电动机48经由图中未示出的减速机构、离心离合器、链轮而与锯链16相连接。利用自电池盒40供给的电力来使电动机48驱动锯链16。 [0028] 接下来对检测开关46追加说明。如图2所示，在护手26的轴部28上设有扇状的摆动部30。在摆动部30的外周缘上设有与检测开关46相对的抵接面30a。另一方面，检测开关46具有可动元件46a，该可动元件46a抵接于摆动部30的抵接面30a。抵接面30a相对于以轴部28为中心的周向而言是倾斜的。由此，当护手26以轴部28为中心摆动时，检测开关46的可动元件46a移动。图2示出了护手26处于通常位置时的状态，示出的是检测开关46断开的状态。护手26在图2中向右侧摆动时，检测开关46的可动元件46a在图2中向下方移动。其结果为，检测开关46接通。如此，检测开关46为检测护手26的动作的检测器。 [0029] 在本实施例中，检测开关46采用了有接点式开关电路。但是，检测开关46不仅可以采用有接点式开关电路，还能够采用其他种类的开关电路或传感器电路。检测开关46只要为能够检测护手26的动作的电路或元件即可，其也可以为例如电磁感应式的开关或传感器，或者为光电式的开关或传感器。还能够采用根据对象物的存在与否或与对象物的距离相应地改变输出信号的各种开关或传感器。并且，与护手26一体地形成的摆动部30，也只是用于检测护手26的动作的结构的一个例子，护手26并不限定为本实施例中所采用的结构。 [0030] 在此，虽然在图2中没有示出，但在主体12的内部设有与护手26的动作连动而对锯链16进行机械制动的制动机构。在普通的链锯中也设有这种制动机构，各种结构的这种制动机构为人所公知。在本实施例的链锯10中，不将制动机构限定为具有特定结构的制动机构，能够适宜地采用公知的各种制动机构。在本说明书中，为了避免赘述，省略关于制动机构的详细说明。 [0031] 图3是示出链锯10的电气结构的电路图。如图3所示，电动机48经由电动机通电电路42与电池盒40电连接。在电动机通电电路42上设有主开关44，与主开关44的接通、断开相对应地，使来自电池盒40的电力供给至电动机48。电动机通电电路42的大部分设于电路单元50内，只有用于分别与电池盒40、主开关44、电动机48连接的那一部分由自电动机通电电路42引出的电力用导线构成。另一方面，检测开关46经由信号用导线47与电路单元50连接。由于用于连接检测开关46的导线47能够供小电流通电即可，所以与构成电动机通电电路42的电力用导线相比其使用细导线。 [0032] 如图3所示，电路单元50包括电路电源部52、控制部54、第1门电路56、第2门电路58、第1开关元件60、第2开关元件62。并且，在电路单元50内，除了先前说明的电动机通电电路42之外，还设有借助第2开关元件62使电动机48的两端子短路的电动机短路电路64。换言之，第2开关元件62设于用来使电动机48的两端子短路的电动机短路电路64中。另一方面，第1开关元件60设于电动机通电电路42中。在电动机通电电路42中，电池盒40、主开关44、电动机48以及第1开关元件60被串联。 [0033] 第1开关元件60是半导体开关元件，具体来说是场效应晶体管。第1开关元件60包括门极、源极、漏极，通过对门极施加电压使源极和漏极之间导通。即，在对门极施加正电压期间，第1开关元件60将电动机通电电路42导通。第1开关元件60的门极经由第一门电路56与控制部54相连接。 [0034] 第2开关元件62也是半导体开关元件，具体来说是场效应晶体管。如前所述，第2开关元件62设于电动机短路电路64中。因此，在对门极施加正电压期间，第2开关元件 62将电动机短路电路64导通，从而使电动机48的两端子短路。通过使电动机48的两端子短路，能够对正在旋转的电动机48进行短路制动(也称为发电制动)。 [0035] 在此，第1开关元件60以及第2开关元件62并不限定为场效应晶体管，也可以采用其它种类的开关元件。此时，不限定为半导体开关元件，也可以采用有接点式的开关。 [0036] 电路电源部52连接于电池盒40，该电路电源部52用于生成正电源电压(Vcc)，该正电源电压(Vcc)被利用于电路单元50内的各电路和检测开关46。控制部54是具有微型计算机的运算电路，其根据来自电路电源部52的正电源电压工作。控制部54与检测开关46连接，检测开关46的输出信号被输入该控制部54。基于检测开关46输出的检测信号，控制部54向第1开关元件60及第2开关元件62分别输出接通信号或断开信号。由此，第 1开关元件60及第2开关元件62分别与检测开关46输出的检测信号相对应地接通、断开。 [0037] 接下来对控制部54的动作加以补充说明。如图3所示，在检测开关46断开(即，护手26位于通常位置时)的情况下，在输入控制部54的是正电源电压(Vcc)，检测开关46接通(即，护手26自通常位置倾斜)时，输入控制部54的是基准电压(0伏特)。因此，在主开关44接通并且护手26位于通常位置情况下，检测开关46的输出信号与正电源电压相等。这种场合下，控制部54向第1门电路56输出接通信号，并且向第2门电路58输出断开信号。其结果为，第1开关元件60接通，电动机48经由电动机通电电路42与电池盒40连接。另一方面，由于第2开关元件62断开，电动机短路电路64被电切断。在这种状态下，自电池盒40将电力供给电动机48，利用电动机48驱动锯链16。 [0038] 当护手26自通常位置开始倾斜，检测开关46接通时，检测开关46的输出信号变得与基准电压相等。此时，控制部54向第1门电路56输出断开信号，同时向第2门电路58输出接通信号。其结果为，第1开关元件60断开，从而电动机通电电路42被电切断。即，对电动机48的电力供给中止。另一方面，由于第2开关元件62接通，使得电动机短路电路64电导通。由此，对电动机48进行短路制动，使电动机48在短时间内停止。在此，在电动机短路电路64中事先设有电阻元件等负载的话，就能够对直至使电动机48停止所花费的时间进行适当地调节。此外，护手26动作后，借助上述制动机构对锯链16的机械制动也在同时进行。 [0039] 如上，本实施例的链锯10在例如发生反冲时也能够立即中止对电动机48的通电。由此，能够使锯链16停止，并且能够防止电动机48烧坏。并且，在中止对电动机48的通电的同时还能够对电动机48进行短路制动，从而能够在更短时间内使锯链16停止。 [0040] 在本实施例的链锯10中，利用检测开关46来检测护手26的动作，通过第1开关元件60来切断电动机通电电路42。检测开关46仅检测护手26的动作，其不切断电动机通电电路42。因此，不需要对检测开关46通入流向电动机48的电流，也就不需要将电动机通电电路42引至检测开关46。如前所述，检测开关46和电路单元50之间借助信号用的细导线47相连接，对该细导线47通电的电流很小。与将电动机通电电路42引得很长直至引到检测开关46并且使流向电动机48的电流也对检测开关46通电的以往的方式相比，能够降低所辐射的电噪声。 [0041] 图4中示出了根据本实施例方式的降低电噪声的效果。图4(a)是示出采用以往方式的链锯所辐射的电噪声(电磁波)的测定结果图表，图4(b)是示出本实施例的链锯10所辐射的电噪声(电磁波)的测定结果图表。比较两图表可以明显得出，本实施例的链锯10这方所测定的电噪声强度较小。特别是，能够确认到，在从80MHz至180MHz的频率范围内，与以往的方式相比电噪声显著降低。在本实施例的链锯10中，基本在所有的频率范围内所测定的电噪声都比标准限定值低。因此，仅执行少许防噪对策即可。能够减少防噪对策所需的构件数量，从而能够将链锯10设计得紧凑。 [0042] 在本实施例的链锯10中，由于不需要对检测开关46通入流向电动机48的电流，检测开关46能够采用小型开关或传感器。采用小型开关或传感器的话，能够将检测开关46自由地配置于护手26附近。不需要为了配置检测开关46而将主体12设计得很大。检测开关46很小的话，也能够将其配置于主体12内的未利用空间内。而且，检测开关46和电路单元50之间能够通过信号用细导线47相连接，从而能够实现主体12的进一步小型化。 [0043] 实施例2 [0044] 接下来对实施例2的链锯10进行说明。实施例2的链锯10在实施例1的链锯10的基础上改变了电路单元50的结构。其余下部分与实施例1的链锯10相同，例如其机械结构与图1、图2所示相同。以下，仅对其与实施例1的不同点进行说明。 [0045] 如图5所示，在实施例2的电路单元50中，与实施例1相比，去掉了第2门电路58、第2开关元件62以及电动机短路电路64。即，没有用于对电动机48进行短路制动的结构。由此，实施例2的链锯10设置为，虽然随着护手26的动作能够停止对电动机48通电，但不能对电动机48进行短路制动。 [0046] 如同本实施例的链锯10一样，不一定非对电动机48进行短路制动。通过中止对电动机48通电，能够防止电动机48烧坏。并且，由于具有制动装置和离心离合器，即使不对电动机48进行短路制动，也能够使锯链16在短时间内停止。但是，换言之，如实施例1那样同时也使用电动机48的短路制动时，也可以在未设有制动装置和离心离合器的情况下使锯链16在相对短的时间内停止。即，在实施例1的链锯10中，不是必须设置制动装置和离心离合器。 [0048] 例如，检测开关46和电路单元50之间，既可以借助光纤相连接也可以借助连杆等进行机械连接，来代替导线(电线)，。应用这些方法，能够进一步降低电噪声。另外，由于不需要对检测开关46通入流向电动机48的电流。也就不需要经由导线(电线)使检测开关46和电路单元50之间相连接。 [0049] 本说明书或附图中说明的技术特征可以单独或通过各种组合来发挥其实用性，其并不限定为申请时的权利要求中记载的组合。本说明书或附图中例举的技术可以同时实现多个目的，在仅实现其中一个目的时的技术本身也具有实用性。 |
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