冲击工具制造技术

本发明专利技术公开一种冲击工具，包括：电动机，该电动机包括：转子，定子，以及检测装置，该检测装置检测所述转子的旋转位置；锤，该锤受所述电动机的驱动而旋转；砧，该砧构造为相对于所述锤旋转并且被所述锤打击；以及输出轴，该输出轴与所述砧连接；其中，通过在使所述锤沿反转方向旋转第一预定量之后使所述锤沿正转方向旋转第二预定量，使所述砧被所述锤打击，并且基于旋转角度控制所述第一预定量和所述第二预定量，所述旋转角度是基于所述检测装置的输出而获得的。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及经由减速机构使工具头旋转的冲击工具。更具体地说，本专利技术意在提 供这样的冲击工具，通过设计电动机驱动控制和驱动简单的打击机构，该冲击工具能够高 效地执行打击操作。
技术介绍
冲击工具使用电动机作为驱动源以驱动旋转打击机构部分，从而向砧施加旋转力 和打击力，然后将旋转打击力间歇地传递给工具头，以执行螺钉紧固等。近年来，广泛地使 用无刷直流电动机作为驱动源。无刷直流电动机是例如不具有电刷(换向电刷)的DC(直 流)电动机，在定子侧使用线圈(绕组)，在转子侧使用磁体(永磁体)。由逆变电路提供 的电功率被连续地供应至预定的线圈以使转子旋转。逆变电路由诸如FET(场效晶体管) 或IGBT(绝缘栅双极型晶体管)等大输出晶体管形成，并且由大电流驱动。与有刷直流电 动机相比，无刷直流电动机的扭矩特性优异，因此，能够以较强的力紧固螺丝、螺钉等以固 定工件。现有技术(例如JP-A-2008-307664)披露了使用无刷直流电动机的冲击工具的 实例。根据现有技术，提供了连续旋转型打击机构部分。当旋转力经由驱动传动机构部分 (减速机构部分)施加到心轴上时，使能够沿心轴的旋转轴线方向移动的锤旋转，从而使与 锤接触的砧旋转。锤与砧均具有在旋转平面上的两个位置彼此对称地设置的两个捶打凸起 部分(打击部分)。这些凸起部分设置为能够沿旋转方向彼此接合，并且通过凸起部分的 相互接合传递旋转打击力。使锤可以在围绕心轴的环形区域内相对于心轴沿轴向滑动，并 且在锤的内周面上设置有具有倒V形(接近三角形)形状的凸轮槽。在心轴的外周面上沿 轴向设置有V形凸轮槽。锤借助插设在该凸轮槽与设置在锤的内周的凸轮槽之间的球(钢 球)而旋转。在现有技术的驱动传动机构部分中，心轴与锤借助设置在凸轮槽中的球支撑，并 且锤构造为借助设置在锤的后方的弹簧可以相对于心轴沿轴向向后移动。因此，用于心轴 和锤的部件的数量增加，并且由于需要改进心轴与锤之间的安装精度，制造成本变高。此外，在现有技术中，无论在锤进行打击时工具头的负载状况如何，供应给电动机 的驱动电功率都是恒定的。从而，即使在轻载状态下也使用大的紧固扭矩执行打击。这导 致向电动机供应了过量的电功率，并且造成了功耗的浪费。鉴于上述
技术介绍
做出了本专利技术，并且本专利技术的一个目的是提供一种冲击工具， 其构造为通过使用新颖的打击机构和通过重复其电动机的正转与反转来使工具头旋转。本专利技术的另一个目的是提供一种冲击工具，其特征在于，使用具有霍尔元件的无 刷电动机作为驱动源；以及，使用霍尔元件的输出信号控制在锤打击砧之前的锤旋转的旋 转角度，以便可靠地获得锤的最大反转行程并为输出高扭矩而执行最佳打击控制。本专利技术的又一个目的是提供一种冲击工具，该冲击工具能够通过执行下述控制来 抑制过大的电动机电流和反作用力在接近锤打击砧的时刻停止提供用于使电动机旋转的 电功率。本专利技术的又一个目的是提供一种冲击工具，该冲击工具执行稳定的打击操作，以 便抑制在锤的正转开始时和反转开始时电流的升高。本专利技术的又一个目的是提供一种冲击工具，该冲击工具通过在锤的正转开始时和 反转开始时灵活地控制PWM控制的占空比来抑制过大的电动机电流。
技术实现思路
下面对本申请所要披露的本专利技术的一些典型方面的特征进行描述。根据本专利技术的一个方面，提供一种冲击工具，包括电动机，该电动机包括转子， 定子，以及检测装置，该检测装置检测所述转子的旋转位置；锤，该锤受所述电动机的驱动 而旋转；砧，该砧构造为相对于所述锤旋转并且被所述锤打击；以及输出轴，该输出轴与所 述砧连接；其中，通过在使所述锤沿反转方向旋转第一预定量之后使所述锤沿正转方向旋 转第二预定量，使所述砧被所述锤打击，并且基于旋转角度控制所述第一预定量和所述第 二预定量，所述旋转角度是基于所述检测装置的输出而获得的。根据本专利技术的另一个方面，提供一种冲击工具，包括电动机；锤，该锤与所述电 动机连接；砧，该砧由所述锤驱动旋转；以及控制部分，该控制部分用于控制所述电动机的 旋转，其中，所述锤打击所述砧，以便旋转所述砧，并且在接近所述锤打击所述砧的定时，所 述控制部分停止向所述电动机供应驱动电压。根据本专利技术的另一个方面，提供一种冲击工具，包括电动机；锤，该锤受所述电 动机的驱动而旋转；砧，该砧构造为相对于所述锤旋转并且被所述锤打击；以及输出轴，该 输出轴与所述砧连接，其中，通过在使所述锤沿反转方向旋转第一预定量之后使所述锤沿 正转方向旋转第二预定量，使所述砧被所述锤打击，并且在紧接在切换所述电动机的旋转 方向以使所述锤沿反转方向或沿正转方向旋转之后的预定的时间段里，限制脉冲宽度调制 控制的占空比，使得所述脉冲宽度调制控制的占空比从0%起逐渐地增大，并且在所述占空 比已达到限制值之后，以所述限制值的占空比在所述预定的时间段里驱动所述电动机。附图说明图1是示出根据本专利技术的示例性实施例的冲击工具I的总体结构的纵向剖视图2是示出图1所示的行星齿轮减速机构20和打击机构50周围的区域的放大剖 视图3是示出图1所示的二级行星齿轮托架组件51和砧61的形状的分解透视图 (第I部分)；图4是示出图1所示的二级行星齿轮托架组件51和砧61的形状的分解透视图 (第2部分)；图5(5A、5B、5C、5D、5E、5F)是在图2中的线A-A的截面上，以六个阶段为一次旋转 操作，示出锤52和53与打击爪64和65之间的打击操作的视图6是示出根据本专利技术的示例性实施例的用于冲击工具的电动机3的驱动控制系 统的功能框图7(7A、7B、7C、7D)是解释当根据本专利技术的示例性实施例的冲击工具在“间歇驱 动模式”下操作时的电动机控制的视图8是示出控制根据本专利技术的示例性实施例的冲击工具的电动机的过程的流程 图9 (9A、9B)是示出了根据本专利技术的示例性实施例的从转子位置检测电路74输出 并且用于控制电动机3的检测到的脉冲的波形，还示出了根据本专利技术的示例性实施例的施 加在电动机3上的电压的施加状态的示意图；以及图10(10A、10B)是示出了根据本专利技术第二示例性实施例的从转子位置检测电路 74输出并且用于控制电动机3的检测到的脉冲的波形，还示出了根据本专利技术第二示例性实 施例的施加在电动机3上的电压的施加状态的示意图。图11(11A、11B、11C、11D、11E)是示出根据本专利技术第三示例性实施例的当电动机3 受驱动控制时的电动机旋转速度、PWM控制占空、打击扭矩、锤旋转角度和电动机电流的状 态的不意图；以及图12是示出控制根据本专利技术第三示例性实施例的冲击工具I的电动机的过程的 流程图。具体实施方式第一示例性实施例下面将基于附图对根据本专利技术的示例性实施例进行描述。将下述描述中的方向 上、下、前和后定义为图1所示的方向。图1是示出根据本专利技术的冲击工具I的总体结构的纵向剖视图。在冲击工具I中， 可充电电池组2用作电源，电动机3用作驱动打击机构50的驱动源，并且旋转力和打击施 加在用作输出轴的砧61上，从而将连续旋转力或间歇打击力传递至诸如起子头等工具头 (未示出)，以紧固螺丝、螺栓等。电动机3 (无刷直流电动机)容纳在外壳6的近似圆筒形的主体部分6a的内部， 从侧面观察，外壳6具有近似T形的形状，从而旋转轴4的轴向对准前后方向。外壳6构造 为可拆分为彼此几乎对称本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种冲击工具，包括：电动机，包括：转子，定子，以及检测装置，其检测所述转子的旋转位置；锤，其受所述电动机的驱动而旋转；砧，其构造为相对于所述锤旋转并且被所述锤打击；以及输出轴，其与所述砧连接；其中，通过在使所述锤沿反转方向旋转第一预定量之后使所述锤沿正转方向旋转第二预定量，使所述砧被所述锤打击，并且基于旋转角度控制所述第一预定量和所述第二预定量，所述旋转角度是基于所述检测装置的输出而获得的。

【技术特征摘要】
2010.11.30 JP 2010-266094;2010.12.29 JP 2010-29431.一种冲击工具,包括 电动机，包括 转子， 定子，以及 检测装置，其检测所述转子的旋转位置； 锤，其受所述电动机的驱动而旋转； 砧，其构造为相对于所述锤旋转并且被所述锤打击；以及 输出轴，其与所述砧连接； 其中，通过在使所述锤沿反转方向旋转第一预定量之后使所述锤沿正转方向旋转第二预定量，使所述砧被所述锤打击，并且 基于旋转角度控制所述第一预定量和所述第二预定量，所述旋转角度是基于所述检测装置的输出而获得的。2.根据权利要求1所述的冲击工具，还包括控制部分，其用于控制所述电动机的旋转， 其中，在沿正转方向被连续驱动的锤的旋转角度变化率变得小于预定值之后，所述控制部分开始使所述锤沿反转方向和正转方向旋转的间歇驱动控制。3.根据权利要求2所述的冲击工具， 其中，所述控制部分存储所述锤的反转开始位置，所述反转开始位置是所述锤开始反转的位置，所述控制部分使所述锤沿所述反转方向旋转然后沿正转方向旋转，并且在所述锤已再次到达接近所述反转开始位置的区域之后，停止向所述电动机供应正转驱动电压。4.根据权利要求3所述的冲击工具， 其中，计算所述转子的反转角度和正转角度，以便检测所述锤已到达接近所述反转开始位置的区域。5.根据权利要求1-4所述的冲击工具， 其中，所述锤经由减速机构与所述电动机连接，并且 通过将所述电动机的旋转角度与所述减速机构的减速比相乘来计算所述锤的正转角度和反转角度。6.—种冲击工具,包括 电动机； 锤，其与所述电动机连接； 砧，其由所述锤驱动旋转；以及 控制部分，用于控制所述电动机的旋转， 其中，所述锤打击所述砧，以便旋转所述砧，并且 在接近所述锤打击所述砧的定时，所述控制部分停止向所述电动机供应驱动电压。7.根据权利要求6所述的冲击工具， 其中，所述控制部分通过使所述锤沿正转方向和反转方向交替旋转，使所述锤打击所述石占并使所述站旋转。8.根据权利要求7所述的冲击工具， 其中，在所述锤打击所述砧之前，所述电动机借助惯性而旋转。9.根据权利要求7所述的冲击工具，其中，当所述锤打击所述砧时，停止向所述电动...

【专利技术属性】
技术研发人员：益子弘识，西河智雅，高野信宏，
申请(专利权)人：日立工机株式会社，
类型：发明
国别省市：