电动工具的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种电动工具，且尤其涉及一种输出旋转驱动力的电动工具。
【背景技术】
[0002]作为传统电动工具的例子的冲击扳手包括电机、通过电机旋转的主轴、通过主轴旋转的锤以及被锤撞击的砧。砧设置有可拆卸的钻头，以致通过该钻头将诸如螺栓的紧固件紧固至工件(例如，参考日本专利申请公开第2009-72888号)。
【发明内容】
[0003]问题的解决方案
[0004]然而，在对于坚硬工件的紧固操作中，由于在撞击砧时对于锤产生大的反作用力，因此锤显著地向后移动并且冲击主轴。该冲击导致锤和主轴暂时的相互锁住，因此锤和砧之间的撞击时刻与它们之间的正常撞击时刻有偏差。因此，锤的撞击力没有充分地传递给砧,这导致了撞击故障。一旦这种撞击故障发生,则该撞击故障接连地发生,这导致冲击扳手的紧固力下降、振动、噪声增加等等。
[0005]在传统的冲击扳手中，难以精确地检测到上述撞击故障并且迅速地消除所发生的撞击故障。鉴于上述，本发明的目的是提供能够迅速地消除撞击故障的电动工具。
[0006]为了实现上述及其他目的，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括壳体、电机、锤、砧、检测单元和控制器。电机容纳于壳体内。锤配置为通过电机而围绕在轴向方向上延伸的旋转轴线沿旋转方向旋转。砧配置为在被锤撞击时旋转。检测单元配置为检测在旋转方向和轴向方向上产生的冲击。控制器配置为基于检测单元的检测结果控制电机。
[0007]通过这种配置，由于电动工具包括能够检测在旋转方向和轴向方向上的冲击的检测单元，因此可高精度的检测锤与砧之间的撞击状态。因此，可精确地检测锤与砧之间的撞击故障，并且控制器基于三轴加速度传感器的检测结果控制电机，以致可以迅速的消除撞击故障。
[0008]根据另一方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括电机、锤、砧和检测单元。锤配置为通过电机而沿旋转方向旋转。锤可沿旋转方向旋转并且可在其轴向方向上移动。砧配置为在被锤撞击时旋转。检测单元配置为检测区别于在轴向方向上产生的撞击的在旋转方向上产生的撞击。
[0009]通过这种配置，检测单元可检测在锤的旋转方向上的撞击，同时把锤的旋转方向上的撞击与其轴向方向上的撞击区别开。因此，可以在把凸轮端冲击与预击打和过冲击区别开的同时执行检测。这能够详细的掌握发生在电动工具中的撞击故障的状态。
[0010]仍根据另一方面，本发明提供一种电动工具。该电动工具包括壳体、电机、锤、砧、三轴加速度传感器和控制器。电机容纳于壳体中。锤配置为通过电机旋转。站配置为在被锤撞击时旋转。三轴加速度传感器配置为检测锤与砧之间的撞击。控制器配置为基于三轴加速度传感器的检测结果控制电机。
[0011]通过这种配置，由于电动工具包括三轴加速度传感器，因此可高精度的检测锤和砧之间的撞击。因此,精确地检测锤和砧之间的撞击故障,并且控制器基于三轴加速度传感器的检测结果控制电机，以致可以迅速地消除撞击故障。
[0012]发明的有益效果
[0013]本发明可提供一种能够迅速地消除撞击故障的电动工具。
【附图说明】
[0014]图1为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击扳手的整体结构的侧视剖视图。
[0015]图2为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击扳手的冲击机构的分解立体图。
[0016]图3为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击机构的立体图。
[0017]图4A至图4F为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击机构的操作的说明视图。
[0018]图5为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击扳手的电机的方框图。
[0019]图6为示出了根据本发明的第一实施方式的冲击扳手的操作的流程图。
[0020]图7A至图7D为示出了在根据本发明的第一实施方式的冲击扳手的操作期间的三轴加速度传感器的检测结果的曲线图。
[0021]图8为示出了根据本发明的第二实施方式的冲击扳手的操作的流程图。
[0022]图9为示出了根据本发明的修改的冲击扳手的操作的流程图。
【具体实施方式】
[0023]实施本发明的最优方式
[0024]下文中，将在参考图1至图7D的同时描述作为根据本发明的实施方式的电动工具的例子的冲击扳手I。图1中所示的冲击扳手I主要包括壳体2、电机3、齿轮机构4和冲击机构5。壳体2由树脂制成，并且构成了冲击扳手I的外壳。壳体2主要具有大体地空心圆柱形的主体部21以及从主体部21延伸的手柄部22。
[0025]如图1所示，电机3设置在主体部21内以使电机3的轴向方向与主体部21的纵向方向一致。而且，在主体部21内，齿轮机构4和冲击机构5布置为朝向电机3在轴向方向上的一端侧。在下列描述中，从电机3朝向齿轮机构4和冲击机构5的方向限定为前侧。与电机3的轴向方向平行的方向限定为前后方向。更进一步，上下方向被限定为使得下侧为其中手柄部22从主体部21延伸的一侧。从冲击扳手I的后侧观察的左侧和右侧限定为左侧和右侧。
[0026]主体部21形成有用于将外部空气引入主体部21的进气口(未示出)，并且形成有用于通过随后描述的风扇34将主体部21内的空气排出到外部的出气口(未示出)。
[0027]手柄部22从主体部21在前后方向上的大体地中央位置向下延伸，并且与主体部21形成为一体。手柄部22设置有配置为选择性地切换对于电机3的电力供应的开关机构
6。而且，手柄部22具有底端部，其设置有可连接到商业电源(未示出)且从此处沿手柄部22的延伸方向延伸的电源线23。从主体部21延伸的手柄部22在根部位置设置有由操作者操纵的触发器24。该根部在手柄部22的前侧。手柄部22具有下部，其容纳有用于将供应自电源线23的交流电流转换成直流电流的整流电路25。
[0028]如图1所示，电机3为无刷电机，其主要包括:具有输出轴31和永磁铁32A的转子32;以及设置在与转子32相对峙的位置的定子33。电机3设置于主体部21内以使输出轴31的轴向方向与前后方向相匹配。输出轴31朝转子32的前方和后方突出，并且通过在突出部处的轴承而被主体部21可旋转地支撑。风扇34设置于输出轴31向前方突出的位置。风扇34可与输出轴31同轴地且一体地旋转。输出轴31具有前端部，其设置有与输出轴31同轴地且一体地旋转的小齿轮31A。
[0029]具有多个霍尔兀件35A的板35设置在电机3的后侧。多个霍尔兀件35A设置于在前后方向上与永磁铁32A相对峙的位置。例如，沿输出轴31的圆周方向以诸如60度的预定间隔设置三个霍尔元件35A。
[0030]具有三轴加速度传感器36的控制器37在电机3的径向方向上设置在电机3的外部位置。三轴加速度传感器36适用于检测在X、Y、Z轴线方向上的加速度。在本实施方式中，在输出轴31的推动方向(轴向方向)上的加速度被检测为在Z轴线方向上的加速度，并且在输出轴31的旋转方向(圆周方向)上的加速度被检测为在X、Y轴线方向上的加速度。这样不仅能在推动方向上而且也能在旋转方向上进行通过冲击机构5产生的冲击操作的震动的检测。控制器37通过电线与板35和整流电路25电连接。随后将描述电机3的详细的控制。三轴加速度传感器36设置在邻接于电机3的位置且设置在冲击机构5在轴向方向上的虚构延长线上，即，三轴加速度传感器36位于从轴向方向观察时与冲击机构5重叠的位置。因此，三轴加速度传感器36可精确地检测冲击机构5处产生的震动。三轴加速度传感器36作为本发明的检测单元。
[0031]齿轮机构4包括与小齿轮31A啮合接合的一对行星齿轮41、与行星齿轮41啮合接合的外齿轮42以及用于托住行星齿轮41的主轴43。行星齿轮41构成了具有以小齿轮31A作为太阳齿轮的行星齿轮机构。行星齿轮41使小齿轮31A的旋转减速并且将减速的旋转传递给主轴43。每个行星齿轮41都包括在前后方向上延伸的旋转轴41A。旋转轴41A可旋转地被支撑于主轴43上。如图2所示，主轴43包括用于支撑行星齿轮41的齿轮支撑部43A和从齿轮支撑部43A延伸的轴部43B。当行星齿轮41环绕小齿轮31A旋转时，该旋转致使主轴43旋转。在下列描述中，轴向方向、旋转方向和