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具有主动控制 能源阻尼器的斜切锯

阅读：977发布：2023-03-11

专利汇可以提供具有主动控制能源阻尼器的斜切锯专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且在一个实施例中，用于枢转电动工具的自动制动系统包括切削组件，支撑切削组件的切削臂，通过枢轴支撑切削臂的铰接部，可操作地连接到切削组件的主制动系统，安全电路，其构造用于感测不安全状况，并且响应于感测到不安全状况，控制主制动系统抵抗由切削组件支撑的锯片的旋转，以及阻尼器系统，其可操作地连接到切削臂，所述阻尼器系统构造用于当主制动系统被控制以抵抗锯片的旋转时抵抗切削臂的旋转。，下面是具有主动控制能源阻尼器的斜切锯专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种用于枢转电动工具的自动制动系统，包括：
切削组件；
支撑切削组件的切削臂；
通过枢轴支撑切削臂的铰接部；
可操作地连接到切削组件的主制动系统；
安全电路，其构造用于感测不安全状况，并且响应于感测到不安全状况，控制主制动系统抵抗由切削组件支撑的锯片的旋转；以及
阻尼器系统，其可操作地连接到切削臂，所述阻尼器系统构造用于当主制动系统被控制以抵抗锯片的旋转时抵抗切削臂的旋转。
2.根据权利要求1所述的自动制动系统，其中所述阻尼器系统通过切削臂的角加速度激活。
3.根据权利要求1所述的自动制动系统，其中所述安全电路进一步构造成响应于感测到不安全状况激活阻尼器系统。
4.根据权利要求3所述的自动制动系统，其中所述阻尼器系统包括：
位于枢轴处的扭转阻尼器。
5.根据权利要求3所述的自动制动系统，其中所述阻尼器系统包括：
线性阻尼器，其可操作地连接到切削臂和支撑切削臂的倾斜柱。
6.根据权利要求5所述的自动制动系统，其中：
所述切削臂包括槽；以及
所述线性阻尼器在第一端部处可枢转地附接到倾斜臂并且包括位于槽内的第二端部。
7.根据权利要求6所述的自动制动系统，其中：
阻尼器系统的激活包括将第二端部锁定在槽内。
8.根据权利要求3所述的自动制动系统，其中：
所述主制动组件通过主离合器可操作地连接到马达；以及
所述安全电路构造用于响应于感测到不安全状况断开主离合器。
9.根据权利要求8所述的自动制动系统，其中：
所述主制动组件可操作地定位在主离合器和皮带轮之间，所述皮带轮可操作地连接到锯片。
10.一种操作用于枢转电动工具的自动制动系统的方法，包括：
以切削臂支撑切削组件；
使用安全电路感测不安全状况；
响应于感测到不安全状况，利用安全电路控制主制动系统以抵抗由切削组件支撑的锯片的旋转；以及
当主制动系统被控制以抵抗锯片的旋转时利用阻尼器系统抵抗切削臂围绕枢轴的旋转。
11.根据权利要求10所述的方法，其中利用阻尼器系统抵抗包括：
通过切削臂的角加速度激活所述阻尼器系统。
12.根据权利要求10所述的方法，其中利用阻尼器系统抵抗包括：
响应于感测到不安全状况利用安全电路控制阻尼器系统。
13.根据权利要求12所述的方法，其中控制阻尼器系统包括：
控制位于枢轴处的扭转阻尼器。
14.根据权利要求12所述的方法，其中控制阻尼器系统包括：
控制线性阻尼器，其可操作地连接到切削臂和支撑切削臂的倾斜柱。
15.根据权利要求14所述的方法，其中所述切削臂包括槽并且所述线性阻尼器在第一端部处可枢转地附接到倾斜臂并且包括位于槽内的第二端部，其中控制线性阻尼器包括：
将第二端部锁定在槽内。
16.根据权利要求12所述的方法，其还包括：
响应于感测到不安全状况利用安全电路断开主离合器，所述主制动组件通过主离合器可操作地连接到马达。
17.根据权利要求16所述的方法，其还包括：
在感测到不安全状况之前，通过皮带轮利用马达旋转锯片，所述皮带轮可操作地连接到主离合器。
18.根据权利要求12所述的方法，其中利用安全电路控制主制动系统以抵抗锯片的旋转基本上与利用安全电路控制阻尼器系统同步发生。

说明书全文

具有主动控制能源阻尼器的斜切锯

[0001] 本申请要求2013年3月14日提交的美国临时申请号No. 61/781,749的权益，其通过引用全文并入本文。

技术领域

[0002] 本公开涉及例如斜切锯的机器，其包括构造成迅速停止成型装置的旋转运动的保护系统。

背景技术

[0003] 多个电动工具已经被生产，以促进工件形成所需形状。一个这样的电动工具是斜切锯。斜切锯存在安全问题，因为斜切锯的锯片通常非常尖锐，并以高速率运动。因此，可能会在几乎瞬间发生严重的损伤，例如严重受伤的手指和很深的切口。多种不同的安全系统已经被开发用于斜切锯，以对应以高速运动的暴露锯片的原有危险。一个这样的安全系统为锯片防护装置。锯片防护装置可运动地包封锯片，从而提供了必须在旋转锯片暴露之前运动的物理屏障。虽然锯片防护装置有效地防止一些伤害，使用者的手指仍然接近运动的锯片，特别是当在斜切锯用于使工件成型时试图固定工件的时候。

[0004] 已经开发了斜切锯安全系统，其旨在当使用者的手接近或者接触锯片时停止锯片。已经开发了各种停止装置，其包括物理地插入锯片的锯齿中的制动装置。在一般情况下，在检测到人在锯片附近时，信号被处理并发送到制动机构以在短时间内停止锯片旋转。一个这样的系统在美国专利公开号No. 2011/0048197中公开。在其他系统中，机械或电气制动器被使用。然而，在所有这些系统中，锯片的短停止时间产生大的角动量，其将以很大的力向上或向下摆动头部（取决于斜切锯的锯片或马达旋转方向），这对工具的结构是破坏性的。除了引起对工具的危险，高角动量力引起对使用者的额外损伤风险。

[0005] 因此，所需要的是一种简单且可靠的构造，其降低用于传送高角动量力到工具从而使工具运动的可能。发明内容

[0006] 在一个实施例中，用于枢转电动工具的自动制动系统包括切削组件，支撑切削组件的切削臂，通过枢轴支撑切削臂的铰接部，可操作地连接到切削组件的主制动系统，安全电路，其构造用于感测不安全状况，并且响应于感测到不安全状况，控制主制动系统抵抗由切削组件支撑的锯片的旋转，以及阻尼器系统，其可操作地连接到切削臂，所述阻尼器系统构造用于当主制动系统被控制以抵抗锯片的旋转时抵抗切削臂的旋转。

[0007] 在另一个实施例中，操作用于枢转电动工具的自动制动系统的方法包括以切削臂支撑切削组件，使用安全电路感测不安全状况，响应于感测到不安全状况，利用安全电路控制主制动系统以抵抗由切削组件支撑的锯片的旋转，以及利用阻尼器系统当主制动系统被控制以抵抗锯片的旋转时抵抗切削臂围绕枢轴的旋转。附图说明

[0008] 图1描述了斜切锯组件的前右部透视图；图2描绘在马达和锯片之间的动力传动系的示意图，其包括离合器和主制动系统；
图3描绘动力传动系的右侧的简化平面图；
图4描绘位于切削臂和倾斜臂之间的枢轴处的液压扭转阻尼器的简化左侧平面图；以及
图5描绘切削臂和倾斜臂之间延伸的液压线性阻尼器的简化左侧平面图。

具体实施方式

[0009] 为了促进对本公开原理的理解的目的，现在将参考图中所示并且在后面的文字说明中描述的实施例。应理解的是，不会由此旨在对本公开的范围进行限制。还应理解的是，本公开包括对所示实施例的任何替换和修改，并且包括本公开原理的进一步应用，如本公开所涉及领域的技术人员通常将认识到的。

[0010] 现在参考图1，示出了斜切锯组件100。斜切锯组件100包括基座102和转台104，其可在基座102上旋转。斜切锯组件100还包括安装在切削头支撑组件108上的切削头106。切削头106（其在本文中也可以称为“切削组件”）包括马达110，其可操作以旋转圆形锯片112。切削头支撑组件108附接到转台104并且构造用于支撑切削头106，使得切削头106可以在转台104上运动，并且在由转台104支撑的工件上执行切削操作。附接到基座102的裂口栅栏
114可用于使其上的工件对齐。

[0011] 切削头支撑组件108包括倾斜臂116，切削臂118，第一枢转机构120，以及第二枢转机构122。倾斜臂116（在本文中也称为“倾斜柱”）提供用于斜切锯组件100的倾斜支撑结构。倾斜臂116通过第一枢轴机构120枢转地附接到转台104。第一枢转机构120包括铰接部布置，其使得支撑组件108的倾斜臂116在设置过程期间能够相对于转台104枢转。特别地，这种布置构造用于使得倾斜臂116能够在切削操作之前在向左方向上从垂直位置（如图1-2中所示）枢转至45°（未示出）或更大的角度。这种枢转允许切削组件106的锯片112从倾斜角接近转台104，并且在支撑在台104上的工件上执行有角度的切削，如本领域中公知的。

[0012] 支撑组件108的切削臂118提供用于切削组件106的支撑。切削臂118经由枢轴机构122可枢转地连接到倾斜臂116。枢轴机构122使得切削组件106能够在切削操作过程中相对于转台104和基座102枢转运动。这种枢转允许切削组件106的锯片112朝向和远离水平转台
104运动以执行切削操作。在一些实施例中，切削臂可以构造用于替代地或附加地允许切削组件的沿着切削臂的运动。

[0013] 切削组件106包括连接到切削臂118的手柄126，以促进切削组件106相对于转台104的运动。手柄126设计成和尺寸设计成在执行切削操作时由人手抓握。这允许使用者容易地枢转切削组件106。开关（未示出）可以设置在手柄126上，以允许使用者在切削操作期间容易地使电马达110通电和断电。锯片防护装置128覆盖圆形锯片112的顶部。下部锯片防护装置124（为了清楚目的以虚线示出）可旋转地安装到切削头组件106。下部锯片防护装置
124被构造用于当切削头组件106朝向转台104枢转由此暴露圆形锯片112时相对于切削头组件106在顺时针方向旋转。

[0014] 马达110和锯片112之间的连接参照图2和3进一步描述。马达110具有输出轴130，其驱动小齿轮132。小齿轮132可操作地连接到齿轮134，其驱动离合器组件136。离合器组件136的输出部可操作地与主制动组件138接合。在一个实施例中，主制动组件138是在美国专利申请公开号No. 2011/0048197中所述的制动组件，其通过引用全文并入本文。

[0015] 主制动组件138驱动皮带轮140，其可操作地通过皮带144连接到皮带轮142。在一些实施例中，皮带轮系统被替换为齿轮传动的驱动系统。皮带轮142被可操作地连接到齿轮146，其驱动齿轮148，该齿轮148可操作地连接到驱动轴150，锯片112安装在驱动轴150上。
马达110与齿轮和皮带轮一起，构造成使得锯片112在离倾斜臂116最远的位置处向下旋转。

[0016] 图2还示出了可操作地连接到离合器组件136的安全电路152，主制动组件138和锯片传感器154（在本实施例中位于邻近驱动轴150处）。安全电路152包括处理器156和存储器158。存储器158内的程序指令由处理器156执行，从而进行归因于其中的安全电路的动作中的至少一些。安全电路152检测何时使用者过于靠近地接近或接触锯片112，并发出信号，该信号断开离合器136并激活主制动组件138以快速停止，如在'197专利公开中更详细地讨论的。

[0017] 安全电路152进一步连接到阻尼器，其在本实施例中是液压扭转阻尼器160（见图4）。扭转阻尼器160位于切削臂118和倾斜臂116之间的枢轴122处，并大约与主制动组件138同时被激活。因此，当锯片112在箭头164的方向旋转（见图4）由主制动组件138终止时，在箭头166的方向上产生大的角动量，其迫使切削臂118围绕枢轴122在箭头166的方向上枢转。
然而，液压扭转阻尼器160抵抗大的角动量，由此降低在箭头166的方向上的切削臂118的任何运动。包括阻尼器160的主动阻尼系统因此构造用于减小会转移到工具结构或终端使用者手中的破坏性的力。这种阻尼系统使得对于斜切锯的锯片在短时间内的制动成为可能，而没有切削臂118的不希望的“反冲”。

[0018] 在一些实施例中，扭转阻尼器被替换为线性阻尼器。图5描绘了一种线性阻尼器170，其具有第一端172和第二端174，该第一端172可枢转地附接到倾斜臂116，该第二端174定位在切削臂118中的槽176内。因此，当锯片112在箭头的方向上的旋转由主制动组件138以上述方式终止时，在箭头180的方向上产生大的角动量，其迫使切削臂118围绕枢轴122在箭头180的方向上枢转。然而，液压线性阻尼器170被激活，并在同时端部174由安全电路152锁定在槽176内。线性阻尼器170由此抵抗大的角动量，由此减小切削臂118在箭头180的方向上的任何运动。

[0019] 例如液压扭转阻尼器160或线性阻尼器170的阻尼器的结合减小到电动工具结构的输出力，从而使得能够在预定时间内制动以减轻可能的伤害。阻尼系统使得能够控制电动工具，例如斜切锯头组件。

[0020] 在不同的实施例中描述的系统被构造为扭转或线性形式，并且能够在倾斜臂和切削臂之间构造（如上面附图所示或类似的构造）。

[0021] 在一些实施例中描述的阻尼系统通过类似于汽车安全带或其他机械装置的机构使用切削臂的角加速度激活。在其他实施例中，阻尼系统使用机电系统激活。在一些实施例中，阻尼系统的激活通过锁定在正常锯操作期间自由运动的阻尼器的端部来实现。

[0022] 在一些实施例中，上述系统与类似于'197专利申请中描述的机械制动器一起使用并且相应地基于锯片和锯片所连接的其他旋转部件的转动惯量设计尺寸。

[0023] 在一些实施例中，主制动器是机械制动器，例如铝块，其使得与锯片锯齿接触，或者任何摩擦材料，其使得与锯片壁、输出轴、或任何驱动机构接触。在一些实施例中，主制动是马达组件内产生的电子制动。

[0024] 在不同的实施例中，输出力减小紧接着肌肤检测之后或在肌肤检测加上预定时间之后发生。

[0025] 虽然本公开已经在附图和前面的描述中进行了示出和描述，其应被认为是说明性的且不限于具体特征。应理解的是，仅展现了优选的实施例，落入本公开范围内的所有变化、修改和进一步应用都要求得到保护。

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