[发明专利]转动式冲击工具

说明书

技术领域

本发明涉及转动式冲击工具，该转动式冲击工具被配置为通过电动机的转动力进行转动，并且当具有预定值或更大值的力矩被施加时，朝向转动方向施加间歇性的冲击力。

背景技术

该种转动式冲击工具的已知示例是例如能够使用冲击力来以大力矩紧固螺钉的冲击驱动器。当使用冲击驱动器紧固螺钉时，操作者自身通常确认该螺钉已经固定好，并且随后关断触发开关来停止电动机。

然而，在利用高速转动在轻负载的条件下紧固螺钉的情况下，难以在该螺钉已经固定好后立即关断触发开关来停止电动机。例如，在由于高速转动而施加冲击时的过大力矩可能使得螺钉头部磨伤或损坏。

为了解决这个问题，例如如日本未审专利申请公开No.2010-207951中所述，存在一种即使在利用高速转动来紧固螺钉时也可以防止螺钉的损坏等的已知技术，在该日本未审专利申请中，提供用于检测冲击的装置，以及在检测到冲击时，将电动机的转动速度从正常速度切换到低速。

发明内容

根据日本未审专利申请公开No.2010-207951中描述的技术，通过使用压电传感器、加速度传感器或振动传感器（比如压电蜂鸣器或麦克风等）检测在施加冲击时的振动或冲击声，来执行对冲击的检测。

取决于构成对象（对该对象紧固螺钉等）的材料，在紧固期间要施加到工具上的负载量可能不是稳定的。在这种情况下，难以准确地检测冲击。例如，可能出现的是，在早期阶段错误检测到冲击，并且由此按照非预期的定时对电动机进行减速。还可能出现的是，尽管开始冲击，但是没有检测到该冲击，并且由此磨伤或损坏螺钉头部。

因此，期望可以高度准确且快速地执行对转动式冲击工具中的冲击的检测。

根据本发明的转动式冲击工具包括电动机，锤部，砧部，转动速度检测装置，极值对检测装置和冲击检测装置。锤部被配置为通过所述电动机的转动力进行转动。砧部安装有输出轴，工具元件附接到所述输出轴上，并且所述砧部被配置为通过接收所述锤部的转动力来进行转动，以及被配置为当具有预定值或更大值的外部力矩由于所述砧部的转动而被施加时，通过所述锤部的转动力在所述锤部的转动方向上被间歇性地施加冲击力。转动速度检测装置被配置为检测所述电动机的转动速度。极值对检测装置被配置为基于由所述转动速度检测装置所检测到的转动速度来检测极值对，所述极值对是转动速度的按照时间顺序连续出现的一对极大值和极小值。冲击检测装置被配置为当极值差值等于或大于第一阈值时，检测出正在施加所述冲击力，所述极值差值是构成由所述极值对检测装置所检测到的所述极值对的极大值和极小值之间的差值。

在如上配置的转动式冲击工具中，针对电动机的转动速度，所述转动速度的变化的至少一个状态在冲击被施加（即，正在施加冲击力）时和在冲击没有被施加时不同。转动速度中的变化在这里意味着与锤部的转动同步造成的变化。

在不施加冲击时的正常转动期间，转动速度的变化很难出现。另一方面，当施加冲击时，由于产生冲击力的原理，因此出现转动速度的变化。具体地，当施加冲击时，紧在所述锤部跨在（ride over）砧部上之后离开砧部之前，电动机的转动速度通常变为最低，以及当之前已经离开砧部的锤部再次击打砧部时（即，紧接在施加冲击力之前），电动机的转动速度变为最高。因此，电动机的转动速度与锤部的转动同步地周期性变化。

因此，在本发明的转动式冲击工具中，按照时间顺序连续地检测电动机的转动速度的极大值和极小值。然后，当连续检测到的极大值和极小值（极值对）之间的差值（极值差值）等于或大于第一阈值时，检测出冲击被施加。由于转动速度周期性变化，并且由此在冲击施加时周期性地出现转动速度的极大值和极小值，所以可以通过合适地设置第一阈值，基于极值差值来检测冲击的施加。

因此，根据本发明的具有上述配置的转动式冲击工具，使用在冲击施加时出现的转动速度的变化来执行对冲击的检测，并且由此可以高度准确且快速地执行对冲击的检测。

作为极值对的极大值和极小值在时间上是连续的并不是充分条件。例如，即使在不施加冲击时，转动速度也可能由于各种扰动（比如负载状态的变化或者供应给电动机的功率变化等）而改变，所述各种扰动可以导致以较大的时间间隔连续出现极大值和极小值。在这种情况下，存在一种可能性，即，尽管事实是不施加冲击，但是如果极大值和极小值之间的差值等于或大于第一阈值，则可能错误地检测到冲击。

为了避免这种可能性，优选地，极值对检测装置被配置为当所述极大值和所述极小值在预定时段内按照时间顺序连续出现时，将所述极大值和所述极小值检测为所述极值对。