電動(dòng)工具的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種電動(dòng)工具，且尤其涉及一種輸出旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)力的電動(dòng)工具。
【背景技術(shù)】
[0002]作為傳統(tǒng)電動(dòng)工具的例子的沖擊扳手包括電機(jī)、通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)的主軸、通過主軸旋轉(zhuǎn)的錘以及被錘撞擊的砧。砧設(shè)置有可拆卸的鉆頭，以致通過該鉆頭將諸如螺栓的緊固件緊固至工件(例如，參考日本專利申請(qǐng)公開第2009-72888號(hào))。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]問題的解決方案
[0004]然而，在對(duì)于堅(jiān)硬工件的緊固操作中，由于在撞擊砧時(shí)對(duì)于錘產(chǎn)生大的反作用力，因此錘顯著地向后移動(dòng)并且沖擊主軸。該沖擊導(dǎo)致錘和主軸暫時(shí)的相互鎖住，因此錘和砧之間的撞擊時(shí)刻與它們之間的正常撞擊時(shí)刻有偏差。因此，錘的撞擊力沒有充分地傳遞給砧,這導(dǎo)致了撞擊故障。一旦這種撞擊故障發(fā)生,則該撞擊故障接連地發(fā)生,這導(dǎo)致沖擊扳手的緊固力下降、振動(dòng)、噪聲增加等等。
[0005]在傳統(tǒng)的沖擊扳手中，難以精確地檢測(cè)到上述撞擊故障并且迅速地消除所發(fā)生的撞擊故障。鑒于上述，本發(fā)明的目的是提供能夠迅速地消除撞擊故障的電動(dòng)工具。
[0006]為了實(shí)現(xiàn)上述及其他目的，本發(fā)明提供一種電動(dòng)工具。該電動(dòng)工具包括殼體、電機(jī)、錘、砧、檢測(cè)單元和控制器。電機(jī)容納于殼體內(nèi)。錘配置為通過電機(jī)而圍繞在軸向方向上延伸的旋轉(zhuǎn)軸線沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。砧配置為在被錘撞擊時(shí)旋轉(zhuǎn)。檢測(cè)單元配置為檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)方向和軸向方向上產(chǎn)生的沖擊?？刂破髋渲脼榛跈z測(cè)單元的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)。
[0007]通過這種配置，由于電動(dòng)工具包括能夠檢測(cè)在旋轉(zhuǎn)方向和軸向方向上的沖擊的檢測(cè)單元，因此可高精度的檢測(cè)錘與砧之間的撞擊狀態(tài)。因此，可精確地檢測(cè)錘與砧之間的撞擊故障，并且控制器基于三軸加速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)，以致可以迅速的消除撞擊故障。
[0008]根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種電動(dòng)工具。該電動(dòng)工具包括電機(jī)、錘、砧和檢測(cè)單元。錘配置為通過電機(jī)而沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)。錘可沿旋轉(zhuǎn)方向旋轉(zhuǎn)并且可在其軸向方向上移動(dòng)。砧配置為在被錘撞擊時(shí)旋轉(zhuǎn)。檢測(cè)單元配置為檢測(cè)區(qū)別于在軸向方向上產(chǎn)生的撞擊的在旋轉(zhuǎn)方向上產(chǎn)生的撞擊。
[0009]通過這種配置，檢測(cè)單元可檢測(cè)在錘的旋轉(zhuǎn)方向上的撞擊，同時(shí)把錘的旋轉(zhuǎn)方向上的撞擊與其軸向方向上的撞擊區(qū)別開。因此，可以在把凸輪端沖擊與預(yù)擊打和過沖擊區(qū)別開的同時(shí)執(zhí)行檢測(cè)。這能夠詳細(xì)的掌握發(fā)生在電動(dòng)工具中的撞擊故障的狀態(tài)。
[0010]仍根據(jù)另一方面，本發(fā)明提供一種電動(dòng)工具。該電動(dòng)工具包括殼體、電機(jī)、錘、砧、三軸加速度傳感器和控制器。電機(jī)容納于殼體中。錘配置為通過電機(jī)旋轉(zhuǎn)。站配置為在被錘撞擊時(shí)旋轉(zhuǎn)。三軸加速度傳感器配置為檢測(cè)錘與砧之間的撞擊?？刂破髋渲脼榛谌S加速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)。
[0011]通過這種配置，由于電動(dòng)工具包括三軸加速度傳感器，因此可高精度的檢測(cè)錘和砧之間的撞擊。因此,精確地檢測(cè)錘和砧之間的撞擊故障,并且控制器基于三軸加速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果控制電機(jī)，以致可以迅速地消除撞擊故障。
[0012]發(fā)明的有益效果
[0013]本發(fā)明可提供一種能夠迅速地消除撞擊故障的電動(dòng)工具。
【附圖說明】
[0014]圖1為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊扳手的整體結(jié)構(gòu)的側(cè)視剖視圖。
[0015]圖2為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊扳手的沖擊機(jī)構(gòu)的分解立體圖。
[0016]圖3為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊機(jī)構(gòu)的立體圖。
[0017]圖4A至圖4F為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊機(jī)構(gòu)的操作的說明視圖。
[0018]圖5為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊扳手的電機(jī)的方框圖。
[0019]圖6為示出了根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊扳手的操作的流程圖。
[0020]圖7A至圖7D為示出了在根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施方式的沖擊扳手的操作期間的三軸加速度傳感器的檢測(cè)結(jié)果的曲線圖。
[0021]圖8為示出了根據(jù)本發(fā)明的第二實(shí)施方式的沖擊扳手的操作的流程圖。
[0022]圖9為示出了根據(jù)本發(fā)明的修改的沖擊扳手的操作的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]實(shí)施本發(fā)明的最優(yōu)方式
[0024]下文中，將在參考圖1至圖7D的同時(shí)描述作為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式的電動(dòng)工具的例子的沖擊扳手I。圖1中所示的沖擊扳手I主要包括殼體2、電機(jī)3、齒輪機(jī)構(gòu)4和沖擊機(jī)構(gòu)5。殼體2由樹脂制成，并且構(gòu)成了沖擊扳手I的外殼。殼體2主要具有大體地空心圓柱形的主體部21以及從主體部21延伸的手柄部22。
[0025]如圖1所示，電機(jī)3設(shè)置在主體部21內(nèi)以使電機(jī)3的軸向方向與主體部21的縱向方向一致。而且，在主體部21內(nèi)，齒輪機(jī)構(gòu)4和沖擊機(jī)構(gòu)5布置為朝向電機(jī)3在軸向方向上的一端側(cè)。在下列描述中，從電機(jī)3朝向齒輪機(jī)構(gòu)4和沖擊機(jī)構(gòu)5的方向限定為前側(cè)。與電機(jī)3的軸向方向平行的方向限定為前后方向。更進(jìn)一步，上下方向被限定為使得下側(cè)為其中手柄部22從主體部21延伸的一側(cè)。從沖擊扳手I的后側(cè)觀察的左側(cè)和右側(cè)限定為左側(cè)和右側(cè)。
[0026]主體部21形成有用于將外部空氣引入主體部21的進(jìn)氣口(未示出)，并且形成有用于通過隨后描述的風(fēng)扇34將主體部21內(nèi)的空氣排出到外部的出氣口(未示出)。
[0027]手柄部22從主體部21在前后方向上的大體地中央位置向下延伸，并且與主體部21形成為一體。手柄部22設(shè)置有配置為選擇性地切換對(duì)于電機(jī)3的電力供應(yīng)的開關(guān)機(jī)構(gòu)
6。而且，手柄部22具有底端部，其設(shè)置有可連接到商業(yè)電源(未示出)且從此處沿手柄部22的延伸方向延伸的電源線23。從主體部21延伸的手柄部22在根部位置設(shè)置有由操作者操縱的觸發(fā)器24。該根部在手柄部22的前側(cè)。手柄部22具有下部，其容納有用于將供應(yīng)自電源線23的交流電流轉(zhuǎn)換成直流電流的整流電路25。
[0028]如圖1所示，電機(jī)3為無刷電機(jī)，其主要包括:具有輸出軸31和永磁鐵32A的轉(zhuǎn)子32;以及設(shè)置在與轉(zhuǎn)子32相對(duì)峙的位置的定子33。電機(jī)3設(shè)置于主體部21內(nèi)以使輸出軸31的軸向方向與前后方向相匹配。輸出軸31朝轉(zhuǎn)子32的前方和后方突出，并且通過在突出部處的軸承而被主體部21可旋轉(zhuǎn)地支撐。風(fēng)扇34設(shè)置于輸出軸31向前方突出的位置。風(fēng)扇34可與輸出軸31同軸地且一體地旋轉(zhuǎn)。輸出軸31具有前端部，其設(shè)置有與輸出軸31同軸地且一體地旋轉(zhuǎn)的小齒輪31A。
[0029]具有多個(gè)霍爾兀件35A的板35設(shè)置在電機(jī)3的后側(cè)。多個(gè)霍爾兀件35A設(shè)置于在前后方向上與永磁鐵32A相對(duì)峙的位置。例如，沿輸出軸31的圓周方向以諸如60度的預(yù)定間隔設(shè)置三個(gè)霍爾元件35A。
[0030]具有三軸加速度傳感器36的控制器37在電機(jī)3的徑向方向上設(shè)置在電機(jī)3的外部位置。三軸加速度傳感器36適用于檢測(cè)在X、Y、Z軸線方向上的加速度。在本實(shí)施方式中，在輸出軸31的推動(dòng)方向(軸向方向)上的加速度被檢測(cè)為在Z軸線方向上的加速度，并且在輸出軸31的旋轉(zhuǎn)方向(圓周方向)上的加速度被檢測(cè)為在X、Y軸線方向上的加速度。這樣不僅能在推動(dòng)方向上而且也能在旋轉(zhuǎn)方向上進(jìn)行通過沖擊機(jī)構(gòu)5產(chǎn)生的沖擊操作的震動(dòng)的檢測(cè)?？刂破?7通過電線與板35和整流電路25電連接。隨后將描述電機(jī)3的詳細(xì)的控制。三軸加速度傳感器36設(shè)置在鄰接于電機(jī)3的位置且設(shè)置在沖擊機(jī)構(gòu)5在軸向方向上的虛構(gòu)延長(zhǎng)線上，即，三軸加速度傳感器36位于從軸向方向觀察時(shí)與沖擊機(jī)構(gòu)5重疊的位置。因此，三軸加速度傳感器36可精確地檢測(cè)沖擊機(jī)構(gòu)5處產(chǎn)生的震動(dòng)。三軸加速度傳感器36作為本發(fā)明的檢測(cè)單元。
[0031]齒輪機(jī)構(gòu)4包括與小齒輪31A嚙合接合的一對(duì)行星齒輪41、與行星齒輪41嚙合接合的外齒輪42以及用于托住行星齒輪41的主軸43。行星齒輪41構(gòu)成了具有以小齒輪31A作為太陽齒輪的行星齒輪機(jī)構(gòu)。行星齒輪41使小齒輪31A的旋轉(zhuǎn)減速并且將減速的旋轉(zhuǎn)傳遞給主軸43。每個(gè)行星齒輪41都包括在前后方向上延伸的旋轉(zhuǎn)軸41A。旋轉(zhuǎn)軸41A可旋轉(zhuǎn)地被支撐于主軸43上。如圖2所示，主軸43包括用于支撐行星齒輪41的齒輪支撐部43A和從齒輪支撐部43A延伸的軸部43B。當(dāng)行星齒輪41環(huán)繞小齒輪31A旋轉(zhuǎn)時(shí)，該旋轉(zhuǎn)致使主軸43旋轉(zhuǎn)。在下列描述中，軸向方向、旋轉(zhuǎn)方向和