电动工具制造技术

本发明专利技术公开一种油压脉冲工具，包括：无刷电动机，其包括定子绕组；驱动电路，其构造为在预定正时向所述无刷电动机的任意定子绕组施加驱动电压；油压脉冲机构部分，其构造为受所述无刷电动机的驱动而旋转；以及输出轴，其与所述油压脉冲机构部分连接，其中，所述驱动电路根据所述油压脉冲机构部分的旋转位置改变所述驱动电压的提前角度。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术的各个方面涉及由电动机驱动并且具有前端工具的电动工具，具体地说， 涉及当前端工具工作时接收波动的反作用力的电动工具。这种电动工具的一个实例是油压脉冲工具。
技术介绍
作为用于旋拧螺钉或螺栓等的电动工具，已知利用液压产生打击力的油压脉冲工具。由于金属部件之间不会碰撞，所以油压脉冲工具与机械冲击工具相比具有操作噪声低的优点。作为这样的油压脉冲工具，JP-A-2003491074披露了采用电动机供应电功率以驱动油压脉冲机构部分的油压脉冲工具。当拉动开关触发器以开启油压脉冲工具时，预定的驱动电功率被供应至电动机。当电动机旋转时，电动机的旋转经由减速齿轮机构部分被减慢以传递至油压脉冲机构部分，从而经由油压脉冲机构部分使砧(输出轴)旋转。在JP-A-2003491074所披露的技术中，油压脉冲机构部分包括砧，其基本呈杆状并且指向外壳的前方；圆筒形部件(衬套)，其与砧基本同心地设置在砧的径向外部；以及叶片，其隔断圆筒形部件内的空间。在由砧和圆筒形部件所限定的空间内充填有油，并且由叶片限定多个油腔室。圆筒形部件经由减速齿轮机构部分与电动机的输出轴连接，因此， 当电动机以基本恒定的速度旋转时，圆筒形部件以基本恒定的速度旋转，圆筒形部件的旋转速度慢于电动机的输出轴的旋转速度。当圆筒形部件旋转时，预定的油腔室内的油被压缩，从而在油腔室之间产生压力差。当砧旋转以便消除该压力差时，在砧上产生了脉冲打击扭矩。最近，如在JP-A-2003491074中说明的那样，已经使用无刷电动机作为用于油压脉冲工具的电动机。无刷电动机是没有电刷(整流电刷)的DC(直流)电动机，其中，例如，线圈用在定子侧，同时磁体用在转子侧，并且以预定顺序为线圈施加通过逆变器驱动的电力，以便使转子旋转。在这种无刷电动机中，用于接通和断开缠绕在定子上的线圈的电力的开关装置设置在位于电动机附近的电路板上。开关装置设置在例如基本为圆形的电路板上，电路板安装在电动机的后侧(与附接前端工具的一侧相反的一侧)。已知在采用无刷电动机的旋转控制中执行提前角度控制。提前角度控制是以下控制通过调节电动机的感应电压和绕组电流的相位，最大限度地获得无刷电动机的输出扭矩。通常，当转子的磁体磁场从线圈的磁场偏转90度时，电动机提供最大扭矩的，并且在采用诸如霍尔元件(或霍尔IC)等旋转位置检测元件的旋转控制中，利用旋转位置检测元件的输出信号并根据需要向电动机的绕组供应驱动电压。图6示出当采用利用旋转位置检测元件的输出信号并根据需要向电动机的绕组供应驱动电压的方法时，即当在旋转控制中没有采用提前角度控制(不使用提前角度)时的无刷电动机的旋转状态。在图中，在图的上部以附图标记121至127示出电动机在每个旋转角度下的剖视图，在图的中部示出与电动机的旋转角度对应的霍尔元件Hl至H3的输出波形，并且在图的下部示出向电动机的绕组(U相、V相、W相)供应的驱动电压的供应正时。无刷电动机包括安装有永磁体3c的转子3a和设置有线圈的定子北。转子3a的旋转位置由霍尔元件Hl至H3检测。图6示出对“不使用提前角度”的驱动电压实施的旋转控制，并且在该控制中，转子3a的永磁体3c从45度旋转角度之前的位置到15度旋转角度之前的位置被沿旋转方向位于永磁体3c前方的线圈的磁场所吸引。在图中，具有斜线或网格图案阴影的位置示出驱动电压被供应至线圈。电动机的绕组根据流过的电流方向变为N极或S极。具有网格图案阴影的绕组表示该绕组是S极，而具有斜线阴影的绕组表示该绕组是N极。例如，当电动机处于由附图标记121所表示的状态时，驱动电压被供应至U相和W相绕组，因此，U相绕组是S极，而W相绕组是N极，并且面向以这种方式被磁化的绕组的永磁体3c受到吸引和排斥，从而在转子3a中产生沿图中箭头所示的顺时针方向的旋转力。在如图6所示构造的无刷电动机中，永磁体3c和线圈在同一极下重叠的角度是转子3a的30度旋转角度。霍尔元件Hl至H3以霍尔元件之间限定的预定间隔(在本示例性实施例中，是60 度旋转角度)沿轴向设置在转子3a的后方(或前方)。霍尔元件Hl至H3是利用霍尔效应并将永磁体3c产生的磁场转换为电信号以获得预定的输出信号(输出电压)的磁性传感器。在图6的中部示出霍尔元件Hl至H3的输出波形。例如，在霍尔元件Hl的输出信号 131中，从转子3a的0度旋转角度到30度旋转角度以及从转子3a的120度到180度旋转角度，输出变为高(面向N极)，而从30度到120度，输出变为低(面向S极)。类似地，霍尔元件H2、H3也根据它们所面对的永磁体3c的磁极分别产生输出信号132、133。霍尔元件Hl与H2，以及H2与H3设置为彼此偏转60度旋转角度，因此，输出信号132、133分别从输出信号131偏转60度和120度。定子: 的U相、V相和W相绕组连接成Y型连接，并且基于来自霍尔元件Hl至H3 的信号的上升将驱动电压供应至预定的相位。从霍尔元件Hl的上升(低至高)到霍尔元件H2 (对应于60度转子角度)的上升(低到高)，沿着V相绕组变为S极的方向供应驱动电压137。另外，从霍尔元件Hl的下降(高到低)到霍尔元件H2(对应于60度转子角度) 的下降(高到低)，沿着V相绕组变为N极的方向供应驱动电压136。从霍尔元件H2的下降(高到低)到霍尔元件H3 (对应于60度转子角度)的下降 (高到低)，沿着U相绕组变为N极的方向供应驱动电压135。另外，从霍尔元件H2的上升 (低至高)到霍尔元件H3 (对应于60度转子角度)的上升(低到高)，沿着U相绕组变为 S极的方向供应驱动电压134。从霍尔元件H3的下降(高到低)到霍尔元件Hl (对应于60度转子角度)的下降 (高到低)，沿着W相绕组变为N极的方向供应驱动电压139。另外，从霍尔元件H3的上升 (低至高)到霍尔元件Hl (对应于60度转子角度)的上升(低到高)，沿着W相绕组变为 S极的方向供应驱动电压138。通过使用微型计算机和包含在控制电路中的逆变电路实现驱动电压的上述切换。 在图6中，仅示出了转子3a的0度旋转角度至180度旋转角度的范围。然而，转子3a的形状是旋转对称的，并且具有每180度重复相同形状的二分对称性。因此，从180度到360度的控制条件与图6所示的控制条件相同。接下来，利用图7对“使用提前角度”的无刷电动机的控制进行说明。图7所示的实例是通过将驱动电压的提前角度设定为20度来控制电动机的实例。可以通过将霍尔元件Hl至H3设置为物理偏转与提前角度相等的角度来实现对“使用提前角度”的驱动电压的控制。然而，当通过微处理器的驱动电路和逆变电路来实现电动机的驱动时，可以通过按照电子方式控制电动机的驱动来实现“使用提前角度”的控制。在图7中，以箭头121至127表示的电动机的剖面状态示出在电动机每旋转30度时出现的电动机的状态并且与图6所示的状态相同。另外，霍尔元件Hl至H3的位置与图6 所示的位置相同。因此，从霍尔元件Hl至H3输出的输出信号61至63分别具有与图6中的输出信号131至133相同的信号波形。同样在图7中，基于来自霍尔元件Hl至H3的信号上升将驱动电压供应至这些相位中的预定相位。然而，使驱动电压64至69流动的正时比图6所示的正时进一步提前了 20度。通过采用本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：平井升一，岩田和隆，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：