专利名称：链锯的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过使用电动机作为驱动源驱动环链锯刀片旋转来切割木材等的链锯。
背景技术：
链锯包括作为驱动源的发动机或电动机。发动机链锯通常设有离心式离合器。当驱动轴的转数超过设定值时，离心式离合器开启，以使动力从驱动轴传递到链锯刀片(chain blade)并且由此驱动链锯刀片旋转。此外，当驱动轴的转数小于设定值时,离心式离合器关闭，以使得从驱动轴传递到链锯刀片的动力被切断，并且因此使链锯刀片保持停止状态。当在切割诸如木材等的待切割物体的过程中发生链锯的回弹时，通过用手抓握手柄使护手器向前折叠并因此启动链制动器，以能够使链锯刀片沿着导杆的旋转停止。顺便提及，使用电动机作为驱动源的链锯包括借助护手器的操作而启动的机械制动器、或借助释放触发器开关来停止电动机驱动的电制动器，如JP-A-55-18031中所公开的。然而，当通过使护手器枢转来启动制动器机构时，即使安装有制动装置，为了制动，操作员也需要移动护手器并且同时使触发器回位。这种操作是繁琐的，因此对自动启动制动器存在需求。
实用新型内容本实用新型旨在解决上述问题，并且本实用新型的目的是提供具有良好可操作性并且包括制动装置的链锯，所述制动装置与是否存在护手器或触发器的操作无关。本实用新型的另一目的是提供除了包括机械制动器之外还包括电制动器的链锯。本实用新型的又一目的是提供一种如下的链锯:其通过增强在制动器启动之后链锯刀片继续旋转的过程而具有进一步提高的安全性。根据本实用新型的一个示例性方案，提供一种链锯，包括:电动机，其由电力驱动；壳体，其构造为容纳所述电动机；导杆，其附接至所述壳体；链锯刀片，其由电动机驱动并且缠绕在导杆上；链轮，其与链锯刀片啮合以驱动链锯刀片，其中电动机的驱动力被构造为经由离合器机构传递到所述链轮，所述链锯包括离合器状态检测单元，所述离合器状态检测单元用于检测离合器机构的启动，并且当所述离合器状态检测单元检测到所述离合器机构的启动时，停止向电动机供给电力。因此，即使由操作员的护手器操作启动的机械制动器不工作，也能当在链锯刀片中出现过负荷时自动启动电制动器。因此，可以实现具有良好可操作性和提高的安全性的链锯。根据本实用新型的另一示例性方案，提供一种链锯，包括:电动机，其由电力驱动；壳体，其构造为容纳所述电动机；导杆，其附接至所述壳体；链锯刀片，其由电动机驱动并且缠绕在所述导杆上；护手器，其设置在壳体的如下侧:链锯刀片延伸到该侧；机械制动器，其构造为借助护手器的枢转来抑制链锯刀片的旋转；以及电制动器，其构造为当强的外力施加到链锯刀片上时切断向电动机的电力供给，其中机械制动器和电制动器彼此独立地而不是彼此相关联地启动。因此，由于不仅设置了由护手器的操作启动的机械制动装置，而且设置了独立于机械制动器起作用的电制动装置，所以无论护手器的操作如何，都启动电制动器，并且因此提高了链锯的可操作性。
图1是根据本实用新型的示例性实施例的链锯的局部剖视图。图2是根据本实用新型的示例性实施例的链锯的侧视图，以剖视图示出了手柄部附近的部分；图3是根据本实用新型的示例性实施例的链锯中的离合器机构部分附近的部分的放大剖视图；图4是根据本实用新型的示例性实施例的链锯中的离合器机构部分附近的部分的放大剖视图，示出了离合器机构的操作状态；以及图5是示出根据本实用新型的示例性实施例的链锯的控制电路的框图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述本实用新型的示例性实施例。在下面的附图中，将相同或相似的附图标记用于相同或相似的部件或元件，并且将省略其重复的说明。此外，如本文使用的，前后方向和上下方向是指附图中所示的方向。图1是根据本实施例的链锯I的局部剖视图。链锯I是由电动机3驱动并使缠绕到导杆(稍后将描述)上的链锯刀片(稍后将描述)旋转的电动工具。本实施例的链锯I包括壳体2，并且在壳体2的后端侧处形成有手柄部2a。供给用于驱动电动机3的电力的电源线9a连接至手柄部2a的后端侧。电动机3包括旋转轴3a，旋转轴3a沿与链锯I的前后方向垂直的方向布置在壳体2的内部。旋转轴3a具有沿左右方向延伸的位置关系。当设在手柄部2a处的触发器(稍后将描述)被拉动时，电动机3旋转。电动机3的旋转力传递到与副齿轮4啮合的齿轮15。副齿轮4与旋转轴3a形成一体。顺便提及，作为单独部件的副齿轮4可以压力配合并固定到旋转轴上。齿轮15固定到两端可旋转地由轴承保持的主轴16的一端侧(左侧)。链轮17与主轴16同轴地安装在主轴16的与齿轮15相对的另一端(右端)附近的端部处。此处，链轮17能够相对于主轴16旋转，并且因此仅通过使主轴16转动不会将旋转力传递到链轮17。在链轮17的左侧处设有筒形离合器(离合器部件)18。弹簧19将离合器18推向链轮17。分别在离合器18的右侧和链轮17的左侧处沿周向形成凹凸部17b、18b。在凹凸部17b、18b彼此配合的状态下，离合器18被弹簧19推向链轮17。离合器18被构造为使得离合器与主轴16的相对运动仅可能沿轴向而其相对运动不可能沿周向。离合器18和主轴16被构造为能够借助花键配合(连接)一体地旋转。因此，主轴16形成有沿轴向延伸的多个键(沿轴向延伸的凸部)。此外，在离合器18的对应于键的内周侧处形成有对应于键的凹部。以此方式，从与主轴16的旋转轴线垂直的平面可以看出，凹凸形状沿周向形成。为了用作离合器机构，凹凸形状可构造为使得当预定转矩施加到链轮17和离合器18上时解除凹凸部17b、18b的配合状态。顺便提及，可以在链轮17和离合器18中一者上仅布置凹部，并且可以在另一者上仅布置凸部。主轴16的两端可旋转地由轴承部件支撑。电动机3的传递到主轴16的旋转力借助离合器18和主轴16的花键配合传递到离合器18，然后传递到链轮17。链轮17的一部分设有节距与链的传动链节之间的爪部对应的齿。随着链轮17旋转，链锯刀片11在被导杆10引导的同时转动。图2是根据本实施例的链锯I的侧视图，以剖视图示出了手柄部2a附近的部分。手柄部2a形成在壳体2的后侧处并且应由操作员的一只手抓握。触发器7设在手柄部2a的下侧。在触发器7被拉动时(在触发器7向上摆动时)，主开关8接通。主开关8为用于控制电动机3的旋转的开启/关闭的开关。供给用于驱动电动机3旋转的电力的电源线9a连接至手柄部2a的后侧。电源线9a是用于供给例如100V商用AC电源的连接线。在电源线9a的与链锯I相对的端部处设置有插塞％。顺便提及，尽管使用商用AC电源作为电源并且使用AC电动机作为本实施例的链锯I中的电动机3，但本实用新型不限于该构造。例如，可使用可充电蓄电池作为电源并且可使用DC电动机作为电动机3。护手器12在链锯刀片11的上方设置在壳体2的前端附近并且用于保护操作员的手免于受到枝杈或切削碎屑伤害。护手器12被构造为能够朝箭头25所示的方向摆动。在护手器以此方式摆动时，启动了对链轮17的旋转进行制动的机械制动装置(未示出)。用于引导链锯刀片11的导杆10附接至壳体2且向前方延伸。导杆10的后端IOa插入到壳体的导槽中并且由螺栓13固定。图3是根据本实施例的链锯I中的离合器机构部分附近的部分的放大剖视图。离合器机构包括:环形离合器18,其能够沿主轴16的轴向移动；链轮17,其具有与离合器18的凹凸部18b对应的凹凸部17b ;以及弹簧19，其将离合器18推向链轮17。主轴16布置为与电动机3的驱动轴3a平行并且主轴16的两端可旋转地由诸如滚珠轴承等轴承20、21支撑。齿轮15压力配合到主轴16的位于轴承20侧的端部16a上。主轴16和齿轮15之间不可能绕旋转轴线做相对旋转。主轴16的左右方向上的中央附近的部分具有比端部16a的直径大的直径。在主轴的位于链轮17侧的部分处形成有沿轴向延伸的多个键16b。此夕卜，在具有大致筒形形状的离合器18的内周侧处形成有凹部。以此方式，离合器18和主轴16通过所谓的花键连接相连。因此，离合器18被构造为使得离合器与主轴16的相对运动仅可能沿轴向而其相对运动不可能沿周向(旋转方向)。链轮17设在主轴16的位于轴承21侧的端部16c处。链轮17被保持为能够相对于主轴16自由地旋转。即使主轴16旋转，主轴的旋转力也不传递到链轮17。该旋转力从不能相对于主轴16旋转的离合器18传递到链轮17。因此，在链轮17的位于离合器18侧的侧表面(左侧表面)处形成凹凸部17b，在离合器18的位于链轮17侧的侧表面(右侧表面)处形成凹凸部18b，并且这些凹凸部17b、18b彼此配合。以此方式，主轴16的旋转力经由离合器18传递到链轮17。换言之，由于通过使护手器12枢转而启动的制动装置机械地制动链轮17，因此可以可靠地停止链锯刀片11的旋转。链轮17形成有齿轮部分17a，齿轮部分17a与链锯刀片11啮合以使链锯刀片11枢转。顺便提及，虽然本实施例的链锯I包括机械制动装置，但在图1、图3和图4中未示出该制动装置，在机械制动装置中，当护手器12摆动时主轴16的旋转受到制动。制动装置可具有现有构造。例如，制动装置可被构造为以如下方式使链锯刀片11减速:在护手器12摆动时，使布置为将链轮17的外周表面17c覆盖的环状件(未示出)的直径缩小，并且因此利用环状件来绷紧链轮17的外周表面17c。当利用制动装置的操作来停止主轴16的旋转时，电动机3处于锁定状态，因此存在烧坏电动机的风险。相反，在本实施例中，链轮17和主轴16之间的动力传递是经由离合器18进行的。因此，当利用护手器12的操作启动机械制动器时或者当切割负荷超过设定值时，链轮17的凹凸部17b和离合器18的凹凸部18b的配合状态解除，因此离合器18克服弹簧19的推压力而在主轴上滑动。换言之，当在切割作业过程中过负荷施加到链锯刀片11上时，链轮17和离合器18之间的啮合被解除，因此离合器18克服弹簧19的推压力而在输出轴上滑动。因此，可以立即切断电动机3的传递到链锯刀片11上的旋转力。不同于离心式离合器，离合器18为类似于转矩限制器的离合器。在本实施例中，切断开关23设置在离合器18的附近并且当离合器18操作时接通。作为切断开关23，可以使用当柱塞23a被按下时接通的微动开关。为了操作切断开关23，本实施例的离合器18形成有从离合器的一部分延伸到柱塞23a附近的凸缘部分18a。凸缘部分18a用作接通切断开关23的操作部分。可自由地选择凸缘部分18a的形状，只要能够操作切断开关23的柱塞23a即可。在链锯刀片11的正常操作期间，即，在离合器18连接至链轮17的状态下，凸缘部分18a不按压柱塞23a并且因此切断开关23处于关断状态。然而，当离合器18由于某种原因被启动并且使得从离合器18到链轮17的动力传递被切断时，离合器18克服弹簧19的推压力而沿轴向朝向左侧(朝远离链轮17的方向)移动。因此，凸缘部分18a也随着离合器的运动而移动，并且因此凸缘部分18a推动柱塞23a。在图4中示出了该状态。随着柱塞23a被推动，切断开关23接通，并且切断开关23的工作状态被发送到经由导线24与切断开关23连接的电动机3的控制装置。换言之，当离合器机构被启动时，通过移动开关23的柱塞23a来停止向电动机3供给电力，其中柱塞的操作部分布置在离合器部件18附近。因此，与离合器机构的操作相关联地，可以可靠地停止电动机3的旋转。接下来，将参照图5的框图来说明根据本实施例的链锯的控制电路。尽管当主开关8接通时电动机3开始旋转,但是电动机的旋转受控制单元31控制。用于向电动机3供给电力的商用电源33连接至控制单元31。商用电源33通过电源线9a (参见图2)经由主开关8连接至控制单元31。此外,控制单元31还连接至当离合器机构被启动时接通的切断开关23。在电动机3的旋转过程中切断开关23接通时，控制单元31立即停止向电动机3的电力供给。根据该构造，不仅在启动由护手器12操作的机械制动器的情况下，而且在恒定负荷施加到链锯刀片11并且因此启动离合器机构的情况下，都可以可靠地停止电动机
3。电动机3的这种停止致使链锯刀片11制动，因此该操作有效地充当电启动器。换言之，除了设置电制动器之外，还设置如下的制动装置:其被构造为通过护手器12的枢转来抑制链锯刀片11的旋转。因此，可以根据操作员的意图容易地停止链锯刀片11的旋转。此外，由于制动装置被操作并且可以同时停止电动机3的旋转，所以可以一起使用电制动器的操作。当切断开关23接通并且因此电动机3停止时，离合器18借助于弹簧19的推压力返回到连接状态，并且切断开关23关断。然而，控制单元31被构造为使得当切断开关23接通时停止向电动机3的电力供给，并且当操作员暂时松开(关断)主开关8且然后再次推动(接通)主开关8时向电动机3的电力供给恢复。与现有的电动链锯I相比，利用该构造能够进一步提高安全性。换言之，控制装置(控制单元31)被构造为在切断向电动机3的电力供给之后通过检测到触发器开关(触发器7和主开关8)的操作被解除来解除电力供给的切断，使得在操作员松开触发器7之前不恢复电动机3的旋转。因此，由于控制装置能够可靠地确认操作员暂时松开触发器7且然后再次拉动触发器7的作业恢复意图，所以可以可靠地实现安全性进一步提高的链锯I。顺便提及，在短间隔内多次间断地启动离合器机构的情况也是常见的。然而，可以根据所使用的链锯I的应用和情况来适当地设定向电动机3的电力供给的停止或减速的定时或者向电动机3的电力供给恢复的定时。另外，当控制单元31由微计算机构成时，可实现高级电动机控制。此外，尽管将电刷DC电动机用作本实施例中的电动机3，但是也可将例如无刷DC电动机等其它电动机用作电动机3。在上文中，已经参照示例性实施例描述了本实用新型。然而，本实用新型不限于上述实施例，而是可以在不偏离本实用新型的范围的情况下进行各种变型。例如，上述离合器机构和用于检测离合器机构的操作的开关机构不限于上述构造，而是可通过其它离合器机构和用于检测离合器机构的操作的机械的、光学的或磁的开关机构来实现。
权利要求1.一种链锯，包括: 电动机，其由电力驱动； 壳体，其被构造为容纳所述电动机； 导杆，其附接至所述壳体； 链锯刀片，其由所述电动机驱动并且缠绕在所述导杆上； 链轮，其与所述链锯刀片啮合以驱动所述链锯刀片， 其中，所述电动机的驱动力构造为经由离合器机构传递到所述链轮， 所述链锯包括离合器状态检测单元，所述离合器状态检测单元构造为检测离合器机构的启动，并且 当所述离合器状态检测单元检测到所述离合器机构的启动时，停止向电动机供给电力。
2.根据权利要求1所述的链锯，其中， 所述离合器状态检测单元包括开关，所述开关构造为根据所述离合器机构的启动而在接通状态和关断状态之间进行切换。
3.根据权利要求1所述的链锯，其中， 所述离合器机构包括: 凹凸部，其形成在所述链轮上； 离合器部件，其具有与所述链轮的所述凹凸部对应的凹凸部并且被构造为被弹簧推压而抵靠在所述链轮上；以及 主轴，其借助花键连接与所述离合器部件相连以传递所述电动机的旋转力，并且从所述离合器部件到所述链轮的动力传递构造为当过负荷施加到所述链锯刀片上并且所述离合器部件克服所述弹簧的推压力而沿所述主轴的轴向滑动时被解除。
4.根据权利要求3所述的链锯，其中， 所述离合器部件包括位于外周处的启动部分，并且 所述启动部分构造为当所述离合器机构被启动时使所述离合器状态检测单元的柱塞移动并且向所述电动机的电力供给被停止，所述柱塞布置在所述离合器部件的附近。
5.根据权利要求1所述的链锯，还包括: 护手器，其设在所述壳体的如下侧:所述链锯刀片延伸到所述侧；以及 制动装置，其构造为借助所述护手器的枢转来抑制所述链锯刀片的旋转， 其中，所述离合器机构构造为当所述制动装置被启动时启动并且向所述电动机的电力供给被停止。
6.根据权利要求5所述的链锯，其中， 所述制动装置构造为机械地制动所述链轮。
7.根据权利要求1所述的链锯，还包括: 触发器开关； 控制装置，其连接至所述触发器开关并且构造为控制所述电动机的旋转， 其中，所述离合器状态检测单元连接至所述控制装置，并且 所述控制装置构造为当所述控制装置检测到所述离合器状态检测单元的操作时切断向所述电动机的电力供给。
8.根据权利要求7所述的链锯，其中， 所述控制装置构造为在切断向所述电动机的电力供给之后当检测到所述触发器开关的操作被解除时解除电力供给的切断。
9.一种链锯，包括: 电动机，其由电力驱动； 壳体，其构造为容纳所述电动机； 导杆，其附接至所述壳体； 链锯刀片，其由所述电动机驱动并且缠绕在所述导杆上； 护手器，其设在所述壳体的如下侧:所述链锯刀片延伸到所述侧； 机械制动器，其构造为借助所述护手器的枢转来抑制所述链锯刀片的旋转；以及 电制动器，其构造为当强的外力施加到所述链锯刀片上时切断向所述电动机的电力供给， 其中，所述机械制动 器和所述电制动器彼此独立地而不彼此关联地被启动。
专利摘要本实用新型提供了一种链锯，包括电动机，其由电力驱动；壳体，其构造为容纳电动机；导杆，其附接至壳体；链锯刀片，其缠绕在导杆上；链轮，其与链锯刀片啮合以驱动链锯刀片，其中，链锯构造为经由离合器机构将电动机的驱动力传递到链轮，链锯包括用于检测离合器机构的启动的切断开关并且构造为使得当切断开关检测到离合器机构的启动时停止向电动机的电力供给从而进行电气制动。电制动器与构造为当护手器旋转时工作的机械制动器一起设置。
文档编号B27B17/10GK203156866SQ20132002296
公开日2013年8月28日 申请日期2013年1月16日 优先权日2012年1月16日
发明者清水康雄, 佐川幸治, 松野智, 江头泰雄, 中山亚维, 小野濑美代次 申请人:日立工机株式会社