CN101351955B - 携带用电动切断工具的速度控制装置 - Google Patents

Abstract

在包括使马达(9)的旋转速度从起动开始经过所规定的软起动时间到达定速运行区域的设定速度的软起动功能的电动圆盘锯(A)中，使对马达(9)的旋转速度反馈控制的应答性迟钝，从马达(9)的起动后的加速运行区域向着定速运行区域的推移的点，通过进行强制的，马达(9)的旋转速度一旦超过最适合切削的设定速度后回落到设定速度的过度控制，不需加长软起动时间，可以抑制从加速运行区域向着定速运行区域推移时发生的与起动时相反地反作用，谋得电动圆盘锯A的作业性和操作性的提高。

Description

携带用电动切断工具的速度控制装置 

技术领域

本发明，涉及一种携带用电动切断工具的速度控制装置，特别是具备软起动功能的。 

背景技术

电动圆盘锯等的携带用电动切断工具，它的电动机起动时反作用大。因此，以前在电动机的速度控制中，例如从起动到0.7至2秒之间，通过进行称为软起动功能的控制抑制电动机的反作用的方法一般而言已为所知。这个软起动功能，在抑制起动时的反作用(与电动机的旋转方向相反的作用)的同时，也有抑制在从加速运行区域(软起动区域)向定速运行区域移动阶段由于突然没有加速度而引起发生的，与起动时相反的反作用的作用。 

另一方面，软起动结束转向定速运转区域之际，作为过渡，旋转速度超过设定速度成为大旋转速度的过度，延长了从加速运行区域向定速运行区域移动间隔的移动区域所要时间，不只是降低了操作性，还可能产生与电动工具的共振状态。因此，以前，提出了使这个过度达到最小的提案(参照专利文献1)。 

然而，仔细观察软起动，例如图4所示，假定没有过度的情况，在定速运行区域用设定速度v1控制电动机的旋转速度的速度控制中，由软起动时间t1的以斜率A起动的加速运行区域时，与由比软起动时间t1长的软起动时间t2(t2＞t1)的以斜率B起动的加速运行区域时相比，与由斜率A的起动相比由斜率B的起动时所受反作用小。 

还有，在从加速运行区域向定速运行区域移动的点C、D，因为伴随着软起动的结束加速度急速变为零，受到与起动时相反的反作用。但是，只要加长到达定速运行区域的软起动时间，这个相反的 反作用就会变小。也就是，如斜率B那样到达软起动时间t2长的点D，与斜率A那样的软起动时间t1短的点C相比，不容易受到相反地反作用。(专利文献1)专利公开平3-6744号公报(发明所要解决的课题) 

通过进一步加长到达这样的定速运行区域的软起动时间能够抑制起动时的反作用、和与起动时相反地反作用。 

然而，与此相反，在频繁的开/关电源使用的电动切断工具(例如电动圆盘锯等)的情况下，如果加长到达定速运行区域的软起动时间的话，这部分，到达最适合开始断电的速度(设定速度)的定速运行区域的时间，也就是从开始起动最合适的速度到能够进行作业为止的等待时间变长，产生作业性变得非常坏的问题。 

还有，在消除或减小专利文献1那样的动作过度的发生的话，上述的相反地反作用，由于过度就会发生无法消除或减小。 

特别是，电动圆盘锯那样的具有大直径和重量的带刃工具中，在从加速运行区域移至定速运行区域的点C，由于带刃工具的惯性在该带刃工具上产生的大加速度急速变为零，由此，产生与起动时的反作用(以手持把手的点为支点使圆锯前侧下降的力)相反地反作用(以手持把手的点为支点使圆锯前侧上升的力)，这时的相反地反作用，由上述不产生或者减小了的动作过度，无法抑制(抵消)而产生。为此，反倒不能避免操作性的变坏。 

发明内容

本发明的目的，在于在携带用电动切断工具中通过在电动机的速度控制上动脑筋，不增长这个软起动时间，抑制从加速运行区域移向定速运行区域时发生的与起动时相反地反作用，谋得携带用电动切断工具的作业性及操作性。(为解决课题的方法) 

为了达成上述的目的，这个发明中，在包括软起动功能的控制中，为了抑制从加速运行区域向着定速运行区域推移之际与起动时相反地反作用，硬是强制进行过度控制。

具体地讲，第一发明，是携带式电动切断工具的速度控制装置，具备使电动机的旋转速度从起动电动机开始经过所规定的软起动时间后达到定速运行区域的设定速度的软起动功能，在上述速度控制装置中设置了速度控制器，通过使对上述电动机的旋转速度反馈控制的应答性变得迟钝，该速度控制器在上述软起动功能结束时对电动机的旋转速度进行强制性过度控制，使得电动机的旋转速度一旦超过上述定速运行区域的设定速度后再回落到上述设定速度。 

根据上述的构成，电动机起动时，由于软起动功能从起动经过所规定的软起动时间后到达定速运行区域的设定速度的同时，在从这个加速运行区域(软起动区域)向着定速运行区域推移的点中，由速度控制器强制进行过度控制。并且，电动机的旋转速度硬是超过切断工具的最适合切削的速度的设定速度后，进行回落到设定速度。为此，软起动区域结束没有了加速度时的相反地反作用，在不增加软起动时间的长度下就可进行，还提高了操作性。 

还有，因为没有必要增长软起动时间，可以很快上升到设定速度，大幅度提高了作业性。 

第二发明中，上述速度控制器，通过使对电动机的旋转速度反馈控制(相位控制电压)的应答性变得迟钝来进行过度控制。 

第三发明中，上述携带式电动切断工具为电动圆盘锯。由此，就能够得到奏效上述效果的携带用电动切断工具。

-发明的效果-

正如以上说明的那样，根据第一及第三发明，从电动机起动后的加速运行区域向着定速运行区域推移的点，电动机的旋转速度一旦超过最适合切削的设定速度后，强制进行过度控制使电动机的旋转速度回落到设定速度，不需要增长软起动时间，可以减小结束软起动区域加速度失去时的相反的反作用，就可以提高携带用电动切断工具的操作性及作业性。 

根据第二发明，通过使电动机的相位控制电压的应答性变得迟钝进行过度控制，或容易进行过度的发生。 

附图说明

图1，是本发明的实施方式所涉及的电动圆盘锯用速度控制装置的电路图。图2，是表示电动圆盘锯的构成的右侧面图。图3，是表示由动作过度控制了的马达旋转速度的变化特性的特性图。图4，是为说明软起动功能的特性图。 

(符号说明)

A电动圆盘锯(携带用电动切断工具)A1  速度控制装置1   外壳9   马达(电动机)12  传动齿轮机构20  圆锯刃30  IC43  旋转数感应器46  速度控制器 

具体实施方式

以下，基于附图详细说明本发明的最好实施方式。以下的最好的实施方式的说明，从本质上说不过是示例，本发明，完全没有限制它的适用物或它的用途。 

图2，概略表示本发明的实施方式所涉及的作为携带用电动切断工具的电动圆盘锯A的构成。这个电动圆盘锯A包括外壳1。这个外壳1，包括：沿水平方向左右(与图2纸面垂直相交方向)延伸且右端(图2中的靠近看图者一侧)开口的有底筒状的马达盒2、整体安装固定在这个马达盒2的右端部的密闭状齿轮盒3、整体安装在马达盒2的右端外周部的下侧开放的圆锯刃罩4。上述马达盒2的内部，具有沿着水平方向延伸的输出轴9a的马达9(电动机)使该输出轴9a在上述齿轮盒3内突出收容固定，在这个输出轴9a的外周上 形成了齿轮部10。还有，马达盒2的上部整体固定了为操作电动圆盘锯A的把手5。 

上述齿轮盒3内，支撑着能够旋转地沿水平方向左右延伸的中间轴17及锯刃轴18。在上述中间轴17的左端部，旋转整体的设置了上述马达输出轴9a的与齿轮部10咬合且比该齿轮部10直径大的第一中间齿轮13，还有，在右端部旋转整体设置了比第一中间齿轮13直径小的第二中间齿轮14。另一方面，锯刃轴18的左端部上，旋转整体设置了与上述第二中间齿轮14咬合且与该第二中间齿轮14基本同直径的第三中间齿轮15。锯刃轴18的右端部向齿轮盒3的外侧突出，在这个突出部(右端部)上，由在这个先端面上螺合的安装螺栓21旋转整体的安装圆锯刃20，在向这个锯刃轴18的安装状态的圆锯刃20的近似上半部由上述圆锯刃罩4覆盖。 

并且，由以上的马达输出轴9a的齿轮部10及第一至第三中间齿轮13至15，减速马达9的输出轴9a的旋转传递给圆锯刃20，构成图2的逆时针旋转方向旋转驱动圆锯刃20的传动齿轮机构12。 

尚，上述外壳1的下侧设置了定盘7。这个定盘7，前端部(图的右侧端)介于缔结部件旋转可能的缔结在外壳1的前端，通过调整它的旋转角度，加减圆锯刃20的向定盘7下侧的突出量(电动圆盘锯A的切入深度)。 

还有，8是支撑在齿轮盒3的右端部的旋转可能的安全罩。这个安全罩8，在切断图外的工件之际向工件推动边旋转边向外壳1的圆锯刃罩4内切入。还有，22是开口在上述圆锯刃罩4的右臂部的锯末出口。 

图1，表示为控制具有以上构成的电动圆盘锯A的马达9的旋转速度(旋转数)的速度控制装置A1的电路图。这个速度控制装置A1，通过操作设置在电动圆盘锯A的把手5的操作开关(未图示)的ON操作连接于商用电源100VAC上。速度控制装置A1，包括经过起动马达9的旋转速度到所规定的软起动时间后到达定速运行区域的设定速度的软起动功能。速度控制装置A1具有专用IC30(U-211B)，这个IC30是具有软起动功能及旋转数反馈功能的相 位控制IC形成的。上述马达9例如是由整流子马达形成的，图1中表示磁场线圈及电枢线圈的马达9。 

上述IC30，具有：控制从100VAC通过电容C1、电阻R1及二极管D1形成电源电压的电源电压控制部31，监视这个电压的电压监视部32，将连接于IC30的第七接线柱、检测马达9的旋转数(旋转速度)的旋转速度感应器43的输出脉冲信号(频率数)转变成电压的F/V转换器33，起动马达9时为使其软起动的软起动部34，比较F/V转换器33的输出和由连接于IC30的第六接线柱的电阻R13及可变电阻器VR设定的定速运行区域的设定旋转数的控制放大器35，基于这个控制放大器35的输出进行控制相位的相位控制块36，通过相位控制块36的输出向连接于第四接线柱的TRIAC44的栅极端子输出触发脉冲的脉冲输出部37，另外，电压检测部38，电流检测部39，负荷控制部40，标准电压部41等。 

上述软起动部34，是从向马达9输入电源起动经过所规定的软起动时间后到达定速运行区域的设定速度的部分。这个软起动时间，由连接于IC30的12接线柱的电容C3值决定，在这个实施方式中设定为约0.7秒。 

还有，将连接于IC30的11接线柱的电容C7、C8以及电阻R7，通过对马达9的旋转速度反馈控制(相位控制电压)的对应性的迟钝设计，在上述软起动功能结束时，马达9的旋转速度一旦超过上述定速运行区域的设定速度(最适合切削速度)后降至该设定速度以下强制进行过度控制。这个实施方式中，通过上述电容C7、C8及电阻R7，构成为进行动作过度控制的速度控制器46。 

因此，在上述实施方式中，通过打开电动圆盘锯A的操作开关，向速度控制装置A1输入100VAC的话，通过电容C1、电阻R1及二极管D1向IC30提供电源。从IC30的脉冲输出部37通过第四接线柱向TRIAC44输出触发脉冲，马达9被起动开始运转。 

还有，由旋转数感应器43检测马达9的旋转数，这个旋转数信息由IC30的第七接线柱输入给F/V转换器33转换成对应脉冲数的电压。 

并且，对应由电阻R13及可变电阻器VR设定的设定旋转数电压经过IC30的第十接线柱输入给控制放大器35的+极。这个电压，在控制放大器35中，与转换成被输入到-极的电压的上述马达旋转数的电压相比，通过控制放大器35的输出介于相位控制块36及脉冲输出部37改变成TRIAC44的导通角，进行使通过感应器43检测的马达9的旋转数成为设定旋转数那样的反馈控制。 

在此，假设，只要是提高由连接于IC30的第十一接线柱的电容C7、C8及电阻R7的值决定的旋转速度反馈控制(相位控制电压)的应答性，或者是消除或减小突入电流，如图3的虚线所示，从加速运行区域向定速运行区域(设定速度区域)的推移时，能够减少起动时的过渡旋转数增加现象的过度。但是，减小这个过度的话，从加速运行区域向定速运行区域推移时的点C，加速度急速变为零或变小，产生与起动时相反的反作用(图2的箭头a所示那样，以握着把手5的手为支点使圆锯A的前侧向上的力)。 

但是，这个实施方式所涉及的电动圆盘锯A中，上述电容C7、C8及电阻R7的值，设定为低于上述旋转速度反馈控制(相位控制电压)的应答性。为此，如图3的实线所示，从加速运行区域向定速运行区域(设定速度区域)推移时，马达9的旋转数被强制增加产生动作过度，一旦超过最适合切断作业的速度的设定速度v1，其后又滑向设定速度v1。这样，因为软起动终了时的马达9的旋转数(速度)一旦超过最适合切断作业的速度的设定速度v1，其后又滑回到设定速度，所以，就可以控制如上所述的与起动时相反地反作用，也就可以提高电动圆盘锯A的操作性。例如，对于图3的虚线C7为3.3μF、C8为0.22μF、电阻R7为22KΩ，而图3的实线C7为3.3μF、C8为0.22μF、电阻R7为33KΩ。 

也就是，不需要加长软起动时间，就可以抑制与起动时相反地反作用，所以，对于使用电动圆盘锯A的操作者而言，在起动时，不需要等待旋转速度到达设定速度为止的软起动时间以上的长时间。因此，不损失电动圆盘锯A的作业性，就可以提高它的操作性。 

(其他的实施方式) 尚，上述实施方式中，通过使马达9的旋转速度反馈控制(相位控制电压)的应答性迟钝来进行过度控制的，但是，本发明并不只限于上述方法，也可以通过其他方法进行过度控制。 

还有，上述实施方式中，是适用于电动圆盘锯A的例，当然，本发明也适用于电动圆盘锯A以外的携带用电动切断工具，可以起到同样地作用效果。 

-产业上的利用可能性-

本发明，不需要加长携带用电动切断工具由于软起动的等待时间，控制与起动时相反地反作用，可以两立它的操作性和作业性，所以，是极其有用的在产业上的利用可能性高。 

Claims (2)

1.一种携带式电动切断工具的速度控制装置，具备使电动机的旋转速度从起动电动机开始经过所规定的软起动时间后达到定速运行区域的设定速度的软起动功能，其特征在于：

在上述速度控制装置中设置了速度控制器，通过使对上述电动机的旋转速度反馈控制的应答性变得迟钝，该速度控制器在上述软起动功能结束时对电动机的旋转速度进行强制性过度控制，使得电动机的旋转速度一旦超过上述定速运行区域的设定速度后再回落到上述设定速度。

2.根据权利要求1所述的携带式电动切断工具的速度控制装置，其特征在于：

携带式电动切断工具为电动圆盘锯。

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