CN102056697A

CN102056697A - 圆锯

Info

Publication number: CN102056697A
Application number: CN2009801215968A
Authority: CN
Inventors: 德永学; 平林伸治; 桥本龙
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2008-06-10
Filing date: 2009-06-09
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2029-06-09
Also published as: US8739417B2; RU2010153877A; EP2298482A4; US20110167651A1; RU2496615C2; WO2009151064A1; EP2298482B1; EP2298482A1; CN102056697B

Abstract

本发明的目的在于，提供一种用于对被加工件进行切割作业的圆锯，以实现通过顺畅地控制锯片的切割速度来使切割作业顺畅地进行。为达到上述目的，本发明的圆锯101的变速机构117具有相互平行配置的第1旋转轴与第2旋转轴以及传动比不同的第1齿轮系与第2齿轮系，所述第1齿轮系与第2齿轮系分别具有相互啮合且用于将第1旋转轴的扭矩传递给第2旋转轴的主动齿轮与从动齿轮，经由第1齿轮系的扭矩的传递路径规定为第1动力传递路径，经由第2齿轮系的扭矩的传递路径规定为第2动力传递路径，变速机构能够在所述第1动力传递路径与所述第2动力传递路径间进行传递路径的切换。

Description

圆锯

技术领域

本发明涉及一种用于对被加工件进行切割作业的圆锯。

背景技术

关于对被加工件进行切割作业的圆锯，例如在日本发明专利申请特愿平01-99714号(专利文献1)中有记载。该专利文献1所记载的圆锯能够根据被加工件的切割面积等因素来改变锯片的切割速度，然而，在设计这种对被加工件进行切割作业的圆锯时，还需要有一种用于控制锯片切割速度的技术，使锯片能够根据实际的切割作业情况顺畅的改变其切割速度，从而使切割作业能顺畅地进行。

专利文献1：日本发明专利申请特愿平01-99714号

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于，提供一种用于对被加工件进行切割作业的圆锯，能够控制锯片的切割速度，使锯片的切割速度能够顺畅的改变，从而使切割作业能顺畅地进行。

为达到上述目的，本发明的圆锯至少具有动力源、被驱动从而旋转以切割被加工件的锯片、安装在所述动力源与所述锯片之间用于改变所述锯片的转速的变速机构。此处所说的“圆锯”可以是由旋转的锯片对被加工件进行切割作业的木工用、金工用、陶瓷加工用、塑料加工用的圆锯，便携式圆锯或者台式圆锯等也包括在此处所说的“圆锯”中。此外，该“圆锯”还包含切削锯、带锯、切割砂轮、金刚石砂轮等。另外，作为此处所说的“动力源”，典型的为电动马达，此外，也包含气动马达、引擎等的原动机。

本发明中，变速机构具有相互平行配置的第1旋转轴与第2旋转轴以及传动比不同的第1齿轮系与第2齿轮系，所述第1齿轮系与第2齿轮系分别具有成组的主动齿轮与从动齿轮，组内的主动齿轮与从动齿轮相互啮合，将所述第1旋转轴上的扭矩传递给第2旋转轴。将经由所述第1齿轮系的扭矩传递路径设置为第1动力传递路径，经由所述第2齿轮系的扭矩传递路径设置为第2动力传递路径，从而使扭矩的传递路径能够在所述第1动力传递路径与所述第2动力传递路径间进行切换。此处所述的第1动力传递路径与第2动力传递路径，典型的设置形式为，将二者中的一方设定为用于传递高速低扭矩的动力传递路径，而将另一方设定为用于传递低速高扭矩的动力传递路径。采用上述这样的结构，可将作为第1动力传递路径的构成要素的第1齿轮系的传动比(减速比)与作为第2动力传递路径的构成要素的第2齿轮系的传动比设定得不同。因此，通过在第1动力传递路径与第2动力传递路径之间进行动力传递路径的切换，从而，在锯片上受到的载荷较小时，采用传动比较小的第1动力传递路径(例如)以高速低扭矩的方式执行加工作业，而在锯片上受到的载荷较大时，采用传动比较小的第2动力传递路径(例如)以低速高扭矩的方式执行加工作业。

此外，关于动力传递路径在第1动力传递路径与第2传递路径之间的切换，可以为自动式或者手动式的，即，可以根据实际扭矩的检测值自动地进行，或者也可以由操作者对操作部件进行手动操作从而进行。

本发明优选，圆锯还具有第1离合器与第2离合器，所述第1离合器用于实现所述第1动力传递路径上的动力传递与动力传递的切断，所述第2离合器用于实现所述第2动力传递路径上的动力传递与动力传递的切断。利用第1离合器与第2离合器在动力传递状态与动力传递切断状态间的切换，在所述第1齿轮系与第2齿轮系保持各自的齿轮组内的齿轮相啮合的状态下，使扭矩的传递路径在所述第1动力传递路径与第2动力传递路径间进行切换。。本发明中“在所述第1齿轮系与第2齿轮系各自保持啮合的状态下，使扭矩的传递路径在所述第1动力传递路径与第2动力传递路径间进行切换”包括下述方式，即，在相啮合的齿轮的位置不改变的状态下，使传递路径在所述第1动力传递路径与第2动力传递路径间进行切换，也就是说，在一个离合器切换为动力传递状态时，另一个离合器切换为动力传递切断状态，或者，在一个离合器切换为动力传递切断状态时，另一个离合器切换为动力传递状态。采用上述这样的结构，在不改变相啮合的齿轮系的位置的情况下即可在第1动力传递路径与第2动力传递路径间进行动力传递路径的切换，所以能够顺畅地进行变速动作，使变速动作能够顺利地进行。特别是，在现有的变速机构中，通过使齿轮沿轴向滑动从而切换齿轮间的啮合状态以实现变速，此时，在轴与齿轮的嵌合面之间存在间隙从而产生振动，容易产生磨损，给齿轮的使用寿命带来不利影响。并且，在切换齿轮间的啮合状态时，在齿轮相分离以及相啮合的初期，由于在齿面上只有微小的区域受到扭矩作用，所以容易对齿轮的齿产生破坏或者带来磨损，而且，在相啮合时由于齿轮之间的接触会产生杂音。然而在本发明中，由于齿轮之间始终保持啮合，所以不会产生对齿轮的啮合状态进行切换的现有方式中所具有的上述各问题。

本发明优选，圆锯还具有由所述动力源驱动的输入轴，所述输入轴通过齿轮啮合的方式与所述第1旋转轴连接，此外，所述第2旋转轴构成安装所述锯片的输出轴。将所述输入轴平行于相互平行的所述第1旋转轴与第2旋转轴地配置，从而构成平行设置有3根轴式的结构。。采用这样的结构，能够在输入轴与第1旋转轴之间以及第1旋转轴与第2旋转轴之间分别安装相互啮合的齿轮组，这与仅仅采用第1旋转轴与第2旋转轴的情形相比，能够给减速比的设定带来更高的设计自由度。

本发明优选，第1离合器与第2离合器中的至少一方由滑动啮合式离合器构成，所述滑动啮合式离合器由驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件构成，所述驱动侧离合器部件以及从动侧离合器部件以互相对置的方式配置在所述第1旋转轴或第2旋转轴上，并且，所述驱动侧离合器部件或从动侧离合器部件，根据作用在所述锯片上的扭矩的不同在轴向上于动力传递位置与动力传递切断位置间滑动，滑动至动力传递位置时，所述驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件相互啮合，所述滑动啮合式离合器处于动力传递状态，滑动至动力传递切断位置时，所述驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件解除啮合，所述滑动啮合式离合器处于动力传递切断状态。采用这样的结构，能够提供一种具有根据作用在锯片上的扭矩自动地切换动力传递状态与动力传递切断状态的自动式离合器的圆锯。

本发明优选，变速机构还设置有锁止机构，所述锁止机构在所述滑动啮合式离合器被切换为所述动力传递切断状态后使该滑动啮合式离合器保持在该切换后的状态下不变。采用这样的结构，由于采用锁止机构从而能够防止在锯片受到的扭矩处于切换值附近时上述切换被频繁反复地进行。

本发明优选，变速机构还设置有复位机构，所述复位机构在所述动力源停止时使所述滑动啮合式离合器返回所述动力传递状态。采用这样的结构，可以在动力源停止后使圆锯准备到下一次作业中。

本发明优选，变速机构还设置有切换限制机构，所述切换限制机构限制在所述动力源启动时由所述锯片的惯性而使所述滑动啮合式离合器在所述动力传递状态与所述动力传递切断位置之间切换。在锯片的质量较大从而使其惯性也较大时，有可能产生从动力传递状态切换到动力传递切断状态的错误变速动作，而采用具有上述结构的切换限制机构能够防止在动力源启动时产生这样的错误动作。

本发明优选，变速机构还设置有由操作者操作的切换设定值调节机构，所述切换设定值调节机构用于调节切换设定值，所述切换设定值用于规定所述滑动啮合式离合器在所述动力传递状态与所述动力传递切断状态间对扭矩的传递路径进行切换。采用这样的结构，可由切换设定值调节机构调节切换设定值，从而可根据作业者的需要在恰当的时机进行扭矩传递路径的切换。

此外，在本发明中，变速机构在最小扭矩以及最大扭矩之间的通常使用扭矩范围内的输出功率特性以及效率特性，最好根据切割时的扭矩不同分为第1切割模式与第2切割模式，第1切割模式对应于小于间值扭矩的区域部分，其输出功率特性以及效率特性为至少有一个峰值的大致呈山形的第1特性曲线，所述第2切割模式对应于大于间值扭矩的区域部分，其输出功率特性以及效率特性为至少有一个峰值的大致呈山形的第2特性曲线，所述间值扭矩为位于最小扭矩与最大扭矩之间的扭矩，所述最小扭矩为根据所述锯片对被加工件进行切割时的最小切入深度设定的扭矩，最大扭矩为根据所述锯片对被加工件进行切割时的最大切入深度设定的扭矩。此外，不仅限于根据被加工件的切入深度来设定，根据被加工件的种类或对被加工件的切割方法(直切、斜切等)来规定最大与最小扭矩也可以。

通过采用至少具有第1切割模式与第2切割模式的变速机构，能够根据切割作业时产生的载荷扭矩的变动来顺畅地执行切割作业。这与采用仅设有两个切割模式中的一方的变速机构的情况相比，能够使输出以及效率稳定地维持在较高的水平，特别是在轻载荷时的第1切割模式下能够提高锯片的转速，而在重载荷时的第2切割模式下能够设定为较高的扭矩。

此外，关于第1切割模式与第2切割模式的切换，可以根据实际的扭矩检测信息来自动地进行或者由操作者对操作部件进行手动操作而进行。

此外，本发明的圆锯中，关于所述第1切割模式的所述第1特性曲线的峰值所对应的第1扭矩以及所述第2切割模式的所述第2特性曲线的峰值所对应的第2扭矩之间的关系，以所述第2扭矩相对于所述第1扭矩的比率设定为1.5～2.5为佳。采用这样的结构，能够构成在实用中变速动作的顺畅性较高的变速机构。

此外，在本发明的圆锯中，所述变速机构具有第1动力传递路径与第2动力传递路径，所述第1动力传递路径用于在所述第1切割模式下将由所述驱动源驱动的输入轴的扭矩传递给安装所述锯片的输出轴，所述第2动力传递路径用于在所述第2切割模式下将所述输入轴的扭矩传递给所述输出轴。第1动力传递路径包括与所述输入轴连接的第1驱动齿轮、与所述第1驱动齿轮相啮合且与所述输出轴连接的第1从动齿轮。第2动力传递路径包括与所述输入轴连接的第2驱动齿轮、与所述第2驱动齿轮相啮合且与所述输出轴连接的第2从动齿轮。关于所述第1从动齿轮相对于所述第1驱动齿轮的第1传动比以及所述第2从动齿轮相对于所述第2驱动齿轮的第2传动比之间的关系，所述第2传动比相对于所述第1传动比的比率设定为1.5～2.5。采用这样的结构，能够构成在实用中变速动作的顺畅性较高的变速机构。

本发明的圆锯最好还具有用于检测作用在所述锯片上的扭矩的检测机构。此处所说的“检测机构”广义地包含利用弹簧等的机械式的检测机构、或者利用传感器来连续地或间歇性地检测出扭矩的电子式的检测机构。在这样的构成中，变速机构根据由所述检测机构检测出的扭矩检测值，在该扭矩检测值位于所述间值扭矩以上时从所述第1切割模式向所述第2切割模式切换，而在该扭矩检测值位于所述间值扭矩值以下时从所述第2切割模式向所述第1切割模式切换。采用这样的结构，能够根据作业中的载荷自动地在第1切割模式与第2切割模式间进行切换。此外，典型的方式为，为了防止在从第1切割模式切换到第2切割模式后扭矩处于切换值附近时上述切换频繁反复地进行，最好还具有维持该第2切割模式的功能。

【本发明的效果】

如上所述，根据本发明，在对被加工件进行切割作业的圆锯中，能够顺畅地控制锯片的切割速度从而使切割作业更加顺畅地进行。

附图说明

图1为表示本发明第1实施方式的圆锯的整体结构的侧视图；

图2为为表示圆锯的整体结构的剖视图；

图3为从正面观察到的圆锯的整体结构的剖视图；

图4为平行地设置有三根轴的变速机构的剖视图，图中所示状态为动力传递路径切换为高速低扭矩；

图5为平行地设置有三根轴的变速机构的剖视图，图中所示状态为动力传递路径切换为低速高扭矩；

图6为滑动啮合式离合器的侧视图；

图7为图6中A-A向的剖视图；

图8所示为滑动啮合式离合器中的驱动侧离合器部件的斜视图；

图9所示为滑动啮合式离合器中的从动侧离合器部件的斜视图；

图10所示为滑动啮合式离合器中的扭矩传递环的斜视图；

图11为滑动啮合式离合器的动作说明图，其中，(A)表示的是山形楔合部的动作过程，(B)表示的是作为锁止部件的扭矩传递环的动作过程；

图12为图6中B-B向的剖视图；

图13为从离合器弹簧安装一侧所看到驱动侧离合器部件的斜视图；

图14为表示锁挡件的斜视图；

图15为在输出轴上设置有各部件的侧视图；

图16为图15中C-C向的剖视图；

图17为表示本发明变形例的剖视图；

图18所示为模式切换机构的侧视图；

图19为表示模式切换机构被固定在高速模式状态下的剖视图；

图20为表示模式切换机构被固定在低模式状态下的剖视图，图中状态为圆锯启动前的状态；

图21为表示模式切换机构被固定在低速模式状态下的剖视图，图中状态为圆锯启动后的状态；

图22为表示本发明第2实施方式的模式切换机构与变速扭矩调节机构的侧视图；

图23为为表示本发明第2实施方式的模式切换机构与变速扭矩调节机构的剖视图；

图24为变速机构的滑动啮合式离合器的变形例的剖视图，图中所示状态为动力传递路径被切换为高速低扭矩；

图25为变速机构的滑动啮合式离合器的变形例的剖视图，图中所示状态为动力传递路径被切换为低速高扭矩；

图26所示为，在本实施方式中，在驱动马达的驱动下，刀片旋转时的扭矩(N·m)与转速(min^-1)之间的关系曲线图；

图27所示为，在本实施方式中，在驱动马达的驱动下，刀片旋转时的扭矩(N·m)以及输出功率(W)之间的关系曲线图；

图28所示为，在本实施方式中，在驱动马达的驱动下，刀片旋转时的扭矩(N·m)以及效率(％)之间的关系曲线图。

具体实施方式

【本发明第1实施方式】

下面参照附图对本发明第1实施方式进行说明。本实施方式以安装蓄电池的充电式圆锯(也称为动力工具)为例对本发明的“圆锯”进行说明。图1为表示本实施方式的圆锯101的整体结构的侧视图，图2为表示圆锯101的整体结构的剖视图，图3为从正面观察到的圆锯101的整体结构的剖视图。如图1～图3所示，本实施方式的圆锯101主要由放置在被加工件(为方便，省略了图示)上且可沿切割方向移动的基座111、以及设置在该基座111上方的圆锯机头部103。

圆锯机头部103主要由刀片外壳104、用于收装驱动马达115的马达壳105、用于收装变速机构117的传动机构壳107、把手109构成，其中，刀片外壳104用于覆盖于在垂直面内旋转的圆盘状的刀片(锯片)113的大致上半部分，把手109供操作者抓握从而对圆锯101进行操作。刀片113被驱动旋转以对被加工件进行切割，对应于本发明中的“锯片”。驱动马达115对应于本发明中的“动力源”。

刀片外罩104上附带地设置有安全罩106，该安全罩106覆盖刀片113的下半部分。并且，该安全罩106以及刀片113的下边缘部分穿过基座111上形成的开口111a(参照图3)向下伸出。在切割被加工件时，将基座111的前端部(图2中右侧部)放置在被加工件上并使其向前方(向图1及图2中的右侧)移动，此时，安全罩116的前端部被被加工件推压而向后退开，从而被收装到刀片外罩104内。把手109设置在传动机构壳107的上方，并且该把手109具有用于对其进行扣动操作从而使电动马达115通电进行驱动的扳机109a。在驱动马达115通电进行驱动时，通过变速机构117的作用，刀片113被驱动从而旋转。此处所说的变速机构117是指设置在驱动马达115与刀片113之间、使刀片113的转速可发生变化的机构，相当于本发明中的“变速机构”。在把手109的端部可拆卸地安装着蓄电池108。本实施方式中的驱动马达115为带制动的马达，并且使用的是稀土电机。此外，作为蓄电池108，以使用42伏以下的锂离子电池为佳。

接下来参照图4及图5对变速机构117进行说明。本实施方式的变速机构117具有平行设置的三根轴，它们分别为输入轴121、作为输出轴的刀片安装轴125、设置在输入轴121与刀片安装轴125之间的中间轴123。输入轴121与驱动马达115上的马达轴116同轴连接。刀片安装轴125上安装着刀片113。该变速机构117具有两级传动状态，能够根据作用在刀片113上的载荷的大小自动地切换动力传递路径，从高速低扭矩切换为低速高扭矩。此处所说的中间轴123、刀片安装轴(输出轴)125及输入轴121分别对应于本发明中的“第1旋转轴”、“第2旋转轴”以及“输入轴”。图4及图5为三根轴平行设置的变速机构117的剖视图。图4所示状态为动力传递路径切换为高速低扭矩，图5所示状态为动力传递路径切换为低速高扭矩。在下面的说明中，将刀片安装轴125称为输出轴。

变速机构117具有第1动力传递路径P1与第2动力传递路径P2。在第1动力传递路径P1中，输出轴121的扭矩从小齿轮131、经由第1中间齿轮132、中间轴123、第2中间齿轮133、第1从动齿轮134传递到输出轴125上。在第2动力传递路径P2中，输出轴121的扭矩从小齿轮131、经由第1中间齿轮132、中间轴123、第3中间齿轮135、第2从动齿轮136传递到输出轴125上。并且，第2中间齿轮133与第1从动齿轮134的传动比(减速比)设定得比第3中间齿轮135与第2从动齿轮136的传动比(减速比)小。从而，第1动力传递路径P1被设定为高速低扭矩的动力传递路径，第2动力传递路径P2被设定为低速高扭矩的动力传递路径。第1动力传递路径P1与第2动力传递路径P2的动力传递如图中粗线所示。此处所说的第1动力传递路径P1相当于本发明中的“第1动力传递路径”，并且此处所说的第2动力传递路径P2相当于本发明中的“第2动力传递路径”。此外，由此处所说的第2中间齿轮133与第1从动齿轮134构成本发明中的“第1齿轮系”，由此处所说的第3中间齿轮135与第2从动齿轮136构成本发明中的“第2齿轮系”。

在变速机构117中，输入轴121、中间轴123以及输出轴125分别通过轴承121a、123a、125a可转动地支承在传动机构壳107上。作为驱动齿轮的小齿轮131一体形成在输入轴121上。第1中间齿轮132与第3中间齿轮135配置在中间轴123的第1端一侧(靠近驱动马达115一侧、图中左侧)，并且通过一个共用的键137安装在中间轴123上。第1中间齿轮132与小齿轮131始终啮合，第3中间齿轮135与设置在输出轴125的第1端上的第2从动齿轮136始终相啮合。第2中间齿轮133通过轴承138可转动地安装在输出轴125的第2端一侧(靠近刀片131一侧、图中右侧)，与同是设置在输出轴125的第2端一侧且通过键139安装在该输出轴125上的第1从动齿轮134始终啮合。

在本实施方式的圆锯101中，在由刀片113对被加工件进行切割作业时，在作用于刀片113上的载荷较小的切割作业初级阶段，利用高速低扭矩的第1动力传递路径P1旋转驱动输出轴125，即，驱动刀片113，随着切割作业的进行，作用在刀片113上的载荷会逐渐增大，当此载荷增大到一定值以上时，动力传递路径自动地切换为低速高扭矩的第2动力传递路径。此切换，即从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径的切换是通过设置在中间轴123上的滑动啮合式的离合器141、设置在输出轴125上的单向离合器145实现的。此处所说的滑动啮合式的离合器141相当于本发明中的“滑动啮合式离合器”，并且，由此处所说的滑动啮合式的离合器141与单向离合器145分别构成本发明中的“第1离合器与第2离合器”。关于，从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径的切换的具体设置将在后面参照图26～图28来说明。

除了图4及图5外，图6～图10也示出了滑动啮合式离合器141的结构。图6为滑动啮合式离合器141的侧视图，图7为图6中A-A向的剖视图。图8表示的是驱动侧离合器部件142，图9表示的是从动侧离合器部件143，图10表示的是扭矩传递环152。如图6所示滑动啮合式离合器141主要由相互正对配置的驱动侧离合器部件142、从动侧离合器部件143以及将驱动侧离合器部件142向从动侧离合器部件143推压的离合器弹簧144构成。如图8及图9所示，驱动侧离合器部件142与从动侧离合器部件143分别在相正对的侧表面上具有沿周向分布的大致呈台状的山形楔合部141a、143a，通过这些山形楔合部141a、143a的相互卡合从而实现扭矩的传递(参照图4及图6)，若解除它们的卡合则扭矩的传递被切断。

驱动侧离合器部件142间隙配合地安装在中间轴123上。即，驱动侧离合器部件142相对于中间轴123可在其轴向上移动并可相对于该中间轴123转动，并通过嵌固在中间轴123上且用于传递扭矩的扭矩传递环152而被驱动旋转。如图10所示，扭矩传递环152具有多个(3个)作为扭矩传递部的突出部152a，该突出部152a沿周向等距分布且向径向外侧突出。在驱动侧离合器部件142的形成有山形楔合部142a的一侧面上形成有形状与扭矩传递环152的外形大致对应的收装空间153，扭矩传递环152被收装在该收装空间153中两者之间不会产生相对转动。因此，在扭矩传递环152与中间轴123共同旋转时，收装空间153中的与扭矩传递环152的突出部152a相卡合的卡合凹部153a(参照图8)的沿径向形成的壁面被向周向推压，从而使驱动侧离合器部件142也一起旋转。此外，从动侧离合器部件143与第2中间齿轮133是一体旋转的。

驱动侧离合器部件142受到作为弹性部件的由压缩弹簧构成的离合器弹簧144的力的作用，被推向动力传递位置，在该动力传递位置，山形楔合部142a与从动侧离合器部件143的山形楔合部143a相卡合。离合器弹簧144弹性地配置在驱动侧离合器部件142与第1中间齿轮132之间。

在由第1动力传递路径P1驱动刀片113旋转的状态下，当作用在刀片113上的载荷超过离合器弹簧144的作用力一定值以上时，作用在山形楔合142a、143a的斜面上的轴向上的分力使驱动侧离合器部件142向离开从动侧离合器部件143的方向移动(后退动作)。即，驱动侧离合器部件142向解除动力传递的位置移动，山形楔合部142a、143a的啮合卡合状态解除，从而，驱动侧离合器部件142变为动力传递切断状态。图11中(A)表示的是滑动啮合式离合器141从动力传递状态变化为动力传递切断状态的过程。并且，啮合式离合器141一旦被切换为动力传递切断状态，则单向离合器145产生动作，此时，动力传递路径从高速低扭矩的第1动力传递经P1路切换为低速高扭矩的第2动力传递路径P2。

接下来对单向离合器145进行说明。单向离合器145的结构如图15及图16所示。图15为在输出轴125上设置有各部件的侧视图，图16为图15中C-C向的剖视图。单向离合器145主要由与第2从动齿轮136共同旋转的外轮146以及设置在外轮146与输出轴125之间的多个滚针147与弹簧148构成。滚针147可转动地配置在沿外轮146周向以规定间隔形成的楔合槽146a内，在弹簧148的力作用下位于与楔合面146b相卡合的位置。

若外轮146与第1从动齿轮134共同相对于输出轴125向图16中顺时针方向旋转(右旋)，则在弹簧148的作用下，滚针147卡合在楔合面146b与输出轴125之间，在其楔合作用下驱动输出轴125。此状态如图16所示。另一方面，在输出轴125的转速高于外轮146时，相对于输出轴125而言外轮146是向图中逆时针方向旋转(左旋)的。因此，滚针147离开楔合面146b，从而，外轮146相对于输出轴125产生空转。即，在滑动啮合式离合器141处于动力传递状态时，由于外轮146相对于输出轴125向图中逆时针方向旋转(左旋)，所以单向离合器145空转，不传递动力。

根据如上结构的变速机构117可知，在驱动马达115处于停止状态时，滑动啮合式离合器141的状态为，在离合器弹簧144的力的作用下驱动侧离合器部件142向靠近从动侧离合器部件143的位置移动。即，滑动啮合式离合器141处于两离合器部件142、143的山形楔合部142a、143a相互卡合的动力传递状态。在此状态下，为了对被加工件进行切割作业而使驱动马达115通电进行驱动时，驱动马达115的扭矩经由第1动力传递路径P1传递，即，经由小齿轮131、第1中间齿轮132、中间轴123、第2中间齿轮133、第1从动齿轮134以及输出轴125传递，从而使刀片113被以高速低扭矩的方式旋转驱动。

此时，虽然扭矩也经由中间轴123、第3中间齿轮135及第2从动齿轮136传递从而使单向离合器145的外轮146也旋转，然而，如上所述，由于输出轴125的转速比外轮146的转速高，所以外轮146处于空转状态。

如上所述，刀片113对被加工件的切割作业在使用第1动力传递路径P1的高速低扭矩的方式下开始。并且，随着切割作业的进行，作用在刀片113上的载荷超过由滑动啮合式离合器141的离合器弹簧144所设定的切换设定值时，该滑动啮合式离合器141切换为动力传递切断状态。即，如图11中(A)所示，对于驱动侧离合器部件142而言，由山形楔合部142a、143a的楔合面(斜面)间形成的轴向上的分力使驱动侧离合器部件142克服离合器弹簧144的作用力而离开从动侧离合器部件143，这样，山形楔合部142a、143a的啮合卡合状态被解除。如此，滑动啮合式离合器141切换为动力传递切断状态，输出轴125的转速降低到单向离合器145的外轮146的转速以下，则在弹簧148的作用下，滚针147卡合在楔合面146b与输出轴125之间，在其楔合作用下输出轴125被驱动。从而，驱动马达115的扭矩的传递路径从第1传递路径P1切换到第2传递路径P2，刀片131在由小齿轮131与第1中间齿轮132的传动比以及第3中间齿轮135与第2从动齿轮136的传动比所决定的低速高扭矩状态下被旋转驱动。

如上所述，根据本实施方式，在作用在刀片131上的载荷较小的状态下，利用减速比较小的第1动力传递路径P1以高速低扭矩对被加工件进行切割作业，另一方面，在刀片113上作用的载荷变得较大时，利用减速比较大的第2动力传递路径P2以低速高扭矩对被加工件进行切割作业。

像这样地，根据作用在刀片113上的载荷的大小来使扭矩的传递路径从高速低扭矩的第1传递路径P1自动地切换到低速高扭矩的第2动力传递路径P2，从而，与没有变速机构的圆锯相比，能够防止驱动马达115被烧坏，并且能够提高蓄电池108一次充电的切割作业工作量。

特别是，在本实施方式中，构成变速机构117的齿轮系的各齿轮始终保持在相卡合的状态，即，不改变各齿轮的位置即可实现从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径P2的切换，所以，能够顺畅地进行变速操作，使变速动作变得更加顺畅。

另外，在本实施方式中，在中间轴123上设置滑动啮合式离合器141，而在输出轴125上设置单向离合器145，所以，只需控制滑动啮合式离合器141的动作即可实现从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径P2的切换，从而使得变速机构117的结构能够比较合理。

此外，在本实施方式中，由于滑动啮合式离合器141设置在中间轴123上，与输出轴125相比，该中间轴123的速度更高，扭矩更低，因此，作用在滑动啮合式离合器141上的载荷较小。所以，能够有利于离合器的保护、提高了离合器的使用寿命。此外，从各轴相对于传递机构壳107的配置位置来看，中间轴123被配置在靠近中央的位置。由于与单向离合器145相比，径向上尺寸较大的滑动啮合式离合器141设置在中间轴123上，因此，防止了传动机构壳107的整体结构变大。

在图2中的状态下，操作者将把手109向下推压从而使圆锯机头103以设置在基座111的前端部的转动轴(为方便，省略了图示)为转动支点进行转动，此时，设置在传动机构壳107上的用于限制切入深度的限制部(未图示)与基座111的止挡机构(未图示)相接触，从而规定了圆锯101的最大切削深度(刀片114从基座111的下表面的伸出量)。所以，如果将外径较大的滑动啮合式离合器141设置在输出轴125上，那么输出轴125的中心到传动机构壳107的下端面107L的距离将会变大，从而影响最大切削深度，即，减小了最大切削深度。然而，采用本实施方式的结构，由于将滑动啮合式离合器141设置在中间轴123上，所以能够将输出轴125的中心到传动机构壳107的下端面107L的距离设定得较小，从而不会影响到最大切削深度。

另一方面，单向离合器145设置在输出轴125上，处于减速侧的输出轴125上的第2从动齿轮136的直径设定得比中间轴123上的第3中间齿轮135大，所以，将单向离合器145设置在输出轴125与第2从动齿轮136之间能够充分保证设置单向离合器145的设置空间，从而能够较容易地进行单向离合器145的安装。

根据作用在刀片113上的载荷的大小使滑动啮合式离合器141的状态自动地进行切换时，若作用在刀片113上的载荷在由离合器弹簧144所设定的切换设定值附近反复变动时，会造成滑动啮合式离合器141的状态频繁反复地切换。为了解决这样的问题，本实施方式的变速机构117上设置有锁止机构与复位机构，锁止机构用于在滑动啮合式离合器141被切换到动力传递切断状态时使其保持在该状态，复位机构用于在切割作业停止后(驱动马达115停止时)使滑动啮合式离合器141返回初始状态即动力传递状态。

下面主要参照图7、图8、图10及图11来说明锁止机构151。锁止机构151在滑动啮合式离合器141的驱动侧离合器部件142移动到动力传递切断位置后使其保持在该位置，具体而言是使驱动侧离合器部件142的山形楔合部142a保持在离开从动侧离合器部件143的山形楔合部143a的位置(位于使二者相隔一定间隙且相正对的位置)。锁止机构151主要由上述的扭矩传递环152构成。此处所说的锁止机构151相当于本发明中的“锁止机构”。

在为了收装扭矩传递环152而形成在驱动侧离合器部件142上的收装空间153处，形成有斜面153c，该斜面153c位于与扭矩传递环152的突出部152a相卡合的卡合凹部153a的前方(突出部152a的旋转方向)区域，并沿突出部152a的旋转方向上向上倾斜。在驱动侧离合器部件142从动力传递位置向动力传递切断位置移动时，扭矩传递环152从收装空间153脱离、其突出部152a进入斜面153c，从而，使驱动侧离合器部件142的山形楔合部142a离开从动侧离合器部件143的山形楔合部143a。此时的动作过程如图11所示。图11中(A)表示离合器的动作，(B)表示作为离合器部件的扭矩传递环152的动作。另外，为了扭矩传递环152的突出部152a沿斜面153c的向上移动能够顺畅地进行，突出部152a与斜面153c相对的表面被形成为斜面或者圆弧形的曲面。

如图11中最上侧的图面所示，被置于动力传递位置的山形楔合部412a、143a处于相啮合的卡合状态，在此状态下，如上所述，扭矩传递轮152的突出部152a与卡合凹部153a的扭矩传递面153b相卡合，驱动侧离合器部件142被保持在扭矩传递状态。在此状态下，作用在刀片113上的载荷达到离合器弹簧144的设定值以上时，驱动侧离合器部件142向动力传递切断位置作后退动作，则固定在中间轴123上的扭矩传递环152相对于驱动侧离合器部件142向轴向，即向从收装空间153脱离(离开)的方向移动。从而，扭矩传递环152的突出部152a向从卡合凹部153a脱离的方向移动，一旦其离开了扭矩传递面153b，不受扭矩作用的驱动侧离合器部件142与扭矩传递环152之间就会产生速度差。因此，扭矩传递环152相对于驱动侧离合器部件142产生转动，扭矩传递环152的突出部152a爬上斜面153c的端部(参照图11中第2各图面)。该突出部152a在爬上斜面153c的端部时，对驱动侧离合器部件142在轴向上造成了推压，即，驱动侧离合器部件142受到使山形楔合部142a离开从动侧离合器部件143的山形楔合部143a的力(轴向)作用，从而，促进了山形楔合部142a、143a之间的分离。因此，降低了作用在山形楔合部142a、143a上的载荷。这样能够降低山形楔合部142a、143a的磨损，进而能够防止由离合器弹簧14所设定的切换设定值产生变动。

如果驱动侧离合器部件142继续作后退动作，山形楔合部142a、143a的啮合卡合状态被解除时，扭矩传递环152进一步相对于驱动侧离合器部件142产生转动，因而，突出部152a进一步沿斜面153c向上滑动，即，在山形楔合部142a、143a的啮合卡合状态解除后，由突出部152a沿斜面153c向上滑动而对山形楔合部142a、143a的分离促进动作依然继续进行。从而，驱动侧离合器部件142进一步远离从动侧离合器部件143，在山形楔合部142a、143a之间于轴向上产生间隙。之后，沿斜面153c向上的突出部152a被直立在斜面153c前方的止挡面153d卡止，从而使扭矩传递环152与驱动侧离合器部件142共同旋转。此状态如图11中(B)的最下方的图面所示。

也就是说，扭矩传递环152的作用是在驱动侧离合器部件142从动力传递状态向动力传递切断状态切换时，使驱动侧离合器部件142移动到比动力传递切断位置更靠后的隔离位置，并将其保持在该位置。在动力传递切断位置，驱动侧离合器部件142的山形楔合部142a与从动侧离合器部件143的山形楔合部143a开始分离而在隔离位置山形楔合部142a、143a之间于轴向上有了规定的间隙。如此，滑动啮合式离合器141一旦被切换到动力传递切断状态，此后无论作用在刀片113上的载荷如何变化，也可保持住该动力传递切断状态，所以，即使在刀片113上受到的载荷在由离合器弹簧144所设定的切换设定值附近产生反复变动时，也能够稳定地利用第2动力传递路径以低速高扭矩的方式进行切割作业。此外，由于驱动侧离合器部件142向隔离位置移动并被保持在该隔离位置，可保证在山形楔合部142a、143a之间于轴向上产生一定的间隙，所以能够可靠地保持动力传递切断状态，防止了由于山形楔合部142a、143a相接触而产生杂音或者振动。

另一方面，在切割作业结束后，驱动马达115处于停止通电和驱动时，该驱动马达115的制动机构产生作用，从而与转速降低的中间轴123共同旋转的扭矩传递环152与由于惯性而维持原来的转速的驱动侧离合器部件412之间产生转速差，二者产生相对转动。该相对转动使得扭矩传递环152的突出部152a沿驱动侧离合器部件412的斜面153c向下滑动，突出部152a嵌入收装空间153的卡合凹部153a。即，扭矩传递环152向初始位置恢复(复位)，从而滑动啮合式离合器141的动力传递切断状态自动解除。也就是说，利用驱动马达115的制动作用以及驱动侧离合器部件142的惯性形成了复位机构。此处所说的复位机构相当于本发明中的“复位机构”。此外，利用扭矩传递环152对动力传递切断状态进行的保持一旦被解除，则驱动侧离合器部件142在离合器弹簧144的作用下向动力传递位置移动，预备下一次的切割作业。

另外，如果刀片113的质量较大，其惯性也较大，那么在驱动马达115启动时滑动啮合式离合器141很容易产生错误的动作，即，有可能在滑动啮合式离合器141从动力传递状态切换为动力传递切断状态的情况下进行变速。为了防止这样的问题的发生，本实施方式的变速机构117还设置有用于防止启动时产生变速动作的变速限制机构161。此处所说的变速限制机构161构成本发明中的“切换限制机构”。

下面参照图12～14来说明变速限制机构161。图12为图6中B-B向的剖视图，图13为从离合器弹簧安装一侧所看到驱动侧离合器部件142的斜视图，图14为表示锁挡件162的斜视图。本实施方式的变速限制机构161主要由呈放射状地配置在驱动侧离合器部件142上的多个(例如3个)锁挡件162以及作为弹性部件的压缩螺旋弹簧163构成。

在驱动侧离合器部件142的靠近离合器弹簧安装面一侧(山形楔合部142a的相反侧)的侧面上沿周向等距地形成有多个锁挡件收装凹部164，各锁挡件162与压缩螺旋弹簧163被收装在锁挡件收装凹部164中，且可在径向上移动。各锁挡件162的位于驱动侧离合器部件142的径向内侧的端部与中间轴123的外周面相对，并且各锁挡件162被压缩螺旋弹簧163向靠近中间轴123一侧施加作用力。在中间轴123的外周面上于锁挡件162所正对的区域形成有沿周向形成的环形槽165。并且，在驱动侧离合器部件142处于动力传递状态时，各锁挡件162的位于驱动侧离合器部件142的径向内侧的端部沿径向伸入该中间轴123外周上的环形槽165中，在压缩螺旋弹簧163的作用下弹性地卡合，从而将驱动侧离合器部件142保持在动力传递位置。此状态如图12及图4所示。

在锁挡件162上设置有导向销166，该导向销166用于使压缩螺旋弹簧163的动作稳定地进行。此外，如图4及图5所示，在驱动侧离合器部件142的侧面处安装有覆盖收装在锁挡件收装凹部164中的锁挡件162以及压缩螺旋弹簧163的圆板状的罩部件167，该罩部件167受到离合器弹簧144的作用力的作用。

本实施方式的变速限制机构161具有如上的结构，在驱动马达115处于停止状态时，滑动啮合式离合器141处于动力传递状态，因此，向驱动侧离合器部件142的径向内侧受到压缩螺旋弹簧163力作用的锁挡件162卡合在中间轴123的环形槽165中。所以，在驱动马达115启动时，由卡合在中间轴123的环形槽165中的锁挡件162来限制驱动侧离合器部件142在轴向上的移动，该驱动侧离合器部件142保持在山形楔合部142a与从动侧离合器部件143的山形楔合部143a相啮合卡合的动力传递位置。从而能够防止滑动啮合式离合器141在马达启动时产生错误的动作。

在马达115启动，转速上升时，与此相应地，随驱动侧离合器部件142一起旋转的锁挡件162上受到的离心力也增大，从而使得该锁挡件162克服压缩螺旋弹簧163的作用力向外侧移动，从环形槽165中脱离(参照图5)。从而，锁挡件162对驱动侧离合器部件142的移动的限制解除，允许驱动侧离合器部件142根据作用在刀片113上的载荷的大小而从动力传递状态向动力传递切断状态的切换。

如此，根据本实施方式的变速限制机构161的结构可知，在刀片113的惯性较大的电动圆锯101上，能够防止由于到113的惯性而使变速机构117产生变速动作，即防止从第1动力传递路径P1切换到第2动力传递路径P2这样的错误的动作，从而可以充分利用变速机构117的优点。关于该变速限制机构116，其不仅可应用在圆锯101上，还可应用在其他的刀具质量较大的动力工具中，例如，研磨、研削中使用的砂轮机或者开较大的孔的作业中使用的金刚石钻孔机等。

在本实施方式中，将变速限制机构161设置在中间轴123上，从而，在扭矩比输出轴125小的中间轴123上形成环形槽165，因此，即使该环形槽165在径向上的深度较小，与设置在扭矩作用较大的输出轴125上相比，能够有效地提高使用寿命。

此外，在本实施方式中，锁挡件162配置在周向上的三等分位置，所以在锁挡件162与环形槽165相卡合的状态下，在轴向上作用于该驱动侧离合器部件142上的的力将由包括驱动侧离合器部件142的旋转中心在内的面来承受，因此，对于驱动侧离合器部件142的支承可使其不会相对于中间轴123产生倾斜，防止了偏心的产生。

在进行低速高扭矩的切割作业时，刀片113上有可能受到过大的载荷作用，为了防止有过大的载荷作用，在输出轴125上设置有扭矩限制器154。图17表示的是在输出轴125上安装着扭矩限制器154的状态。输出轴125在轴向上被分割为两部分，分别为安装第1及第2从动齿轮134、136的基部侧轴部125A以及安装刀片113的头端侧轴部125B，扭矩限制器154安装在分割部位。

输出轴125的基部侧轴部125A与头端侧轴部125B同轴地配置，两者之间通过间隙配合的圆形凸起与圆形凹部过渡，并且该基部侧轴部125A与头端侧轴部125B具有相互正对的凸缘部125Aa、125Ba，扭矩限制器154由摩擦板155与板簧156构成，摩擦板155夹持在基部侧轴部125A的凸缘部125Aa与头端侧轴部125B的凸缘部125Ba之间，两个凸缘部125Aa、125Ba在相互贴合的方向受到板簧156的力作用，由该板簧156来决定最大传递扭矩。

如此，由作为动力传递的最终轴的输出轴125上的扭矩限制器154来决定最大传递扭矩，所以在切割作业进行中，当作用在刀片113上的载荷过大时，摩擦板155相对于凸缘部125Aa、125Ba产生滑动以应对过大的载荷。

本实施方式的变速机构117设置有用于切换(选择)变速模式的模式切换机构181。模式切换机构181对应于本发明中的“模式切换机构”。模式切换机构181能够根据作用在刀片113上的载荷使扭矩传递路径可自动地从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2的自动变速模式、扭矩传递路径被固定(限定)在第1动力传递路径P 1的高速模式、以及扭矩传递路径被固定(限定)在第2动力传递路径P2的低速模式之间切换。

下面主要参照图4、图5以及图18～图21对模式切换机构181进行说明。图18为模式切换机构181的整体侧视图，图19～图21为剖视图。此外，传动机构壳107具有一个大致呈圆筒状的内壳107A，上述的变速机构117收装在该内壳107A内(参照图2及图3)。内壳107A被设定为其轴向与变速机构117的中间轴123的轴向即滑动啮合式离合器141的轴向相平行，在该内壳107A内安装着模式切换机构181。

实质上，模式切换机构181被构成为，使滑动啮合式离合器141能够根据作用在刀片113上的载荷的大小自动地在动力传递状态与动力传递切断状态间切换的模式即自动变速模式、不论载荷的大小而固定在动力传递切断状态的模式即高速模式、不论载荷的大小而固定在动力传递状态的模式即低速模式之间切换。模式切换机构181主要由模式切换套筒182与多个(本实施方式中为两个)棒状的动作件183构成，模式切换套筒182安装在内壳107A的外周面上且可产生转动，动作件183安装在该模式切换套筒182上。

在内壳107A的外周面上形成有一个(多个也可)导向槽107b。在模式切换套筒182的内周面上形成有突条182a，该突条182a卡合在内壳107A的导向槽107b中，模式切换套筒182相对于内壳107A在轴向上的移动受到限制但可转动。此外，可由操作者对模式切换套筒182进行旋转操作，关于该旋转操作，虽然在图示上省略了，然而，例如，可通过形成在内壳107A上的开口部用手指直接对模式切换套筒182进行操作，或者，使一体形成在模式切换套筒18上的模式切换杆通过内壳107A上的开口部伸出到外部，通过该模式切换杆来进行操作。

在模式切换套筒182上形成有数量与动作件183相对应的(两个)螺旋线状的细长孔(引导槽)182b，其形成在同一圆周上，在周向上具有规定长度。并且，动作件183的轴向上的一端(基端)可滑动地卡合在各细长孔182b中。动作件183穿过内壳107A上形成的沿轴向延伸的狭缝107c，并向着内壳107A内的中间轴123的中心在径向上延伸。即，动作件183的沿周向的移动被该狭缝107c限制但沿该狭缝107c在轴向上的移动是被允许的。所以，在对模式切换套筒182向一侧或者向另一侧进行旋转操作时，可滑动地卡合在细长孔182b中的动作件183沿着内壳107A的狭缝107c在轴向上向一侧或者向另一侧移动，利用该动作件183在轴向上的移动(变位)来执行滑动啮合式离合器141的动作状态的切换。模式切换套筒182向图18中LO方向旋转时的转动尽头位置被设定为低速模式位置，向HI方向旋转时的转动尽头位置被设定为高速模式位置，该两个位置的中间位置被设定为自动变速模式位置。

动作件183的头端插入与离合器弹簧144的一端相抵接的弹簧抵接环184的侧表面以及固定在驱动侧离合器部件142上的罩部件167的侧表面之间。在弹簧抵接环184的中心部形成有沿轴向伸出的圆筒部184a。在罩部件167的中心部形成有圆筒部167a，圆筒部184a间隙配合地套在圆筒部167a的外周上且可在轴向上产生相对移动，并且该圆筒部184a的端面与罩部件167的侧面相接。从而，离合器弹簧144的作用力通过罩部件167作用在驱动侧离合器部件142的侧面上。弹簧抵接环184的侧面与罩部件167的侧面隔着规定间隔相面对地设置，动作件183的头端插在二者之间。

如上，即构成了本实施方式的模式切换机构181。在模式切换套筒182例如被置于自动变速模式位置时，动作件183的头端从罩部件167的侧面离开被移动到靠近弹簧抵接环184的侧面一侧。此时的动作件183的头端与罩部件167的侧面之间的距离，被设定为能够解除驱动侧离合器部件142与从动侧离合器部件143的啮合卡合状态的长度，也就是被设定为允许驱动侧离合器部件142的山形楔合部142a从从动侧离合器部件143的山形楔合部143a离开的长度。此状态如图4及图5所示。

如此，在选择自动变速模式时，滑动啮合离合器141按照通常情况进行动作。因此，在用圆锯101执行对被加工件的加工作业时，能够如上所述地根据作用在刀片113上的载荷的大小自动地执行动力传递路径的切换。

在模式切换套筒182被切换为高速模式位置时，动作件183的头端与被置于动力传递位置的驱动侧离合器部件142的罩部件167的侧面相接。此状态如图19所示。在动作件183的头端与罩部件167的侧面相接的状态下，驱动圆锯101时，由于驱动侧离合器部件142向离合器解除方向的移动被动作件183所限制，所以，不论作用在刀片113上的载荷如何变动，驱动侧离合器部件142始终会维持在啮合卡合状态。因此，如上所述，驱动马达115的扭矩通过经由滑动啮合式离合器141的第1动力传递路径P1传递到刀片113上。也就是说，在选择为高速模式时，变速机构117被固定在利用第1动力传递路径P1传递扭矩的状态，此时以高速低扭矩的方式驱动刀片113。

在模式切换套筒182被切换到低速模式位置时，动作件183的头端推动弹簧抵接环184的侧面，使该弹簧抵接环184的侧面从罩部件167的侧面离开。此时，弹簧抵接环184的圆筒部184a的端面与罩部件167的侧面之间的距离被设定为，能够解除驱动侧离合器部件142与从动侧离合器部件143的啮合卡合的长度，离合器弹簧144的作用力对驱动侧离合器部件142不起作用。此状态如图20所示。

在此状态下，若驱动圆锯101，则驱动侧离合器部件142的山形楔合部412a受到来自于从动侧离合器部件143的山形楔合部143a的作用力的作用，于是，该驱动侧离合器部件142向动力传递切断位置做后退动作，并且，如上所述地，在扭矩传递环152的作用下，山形楔合部142a被保持在离开从动侧离合器部件143的山形楔合部143a的动力传递切断位置。此状态如图21所示。所以，如上所述，驱动马达115的扭矩通过经由单向离合器145的第2动力传递路径P2传递到刀片113上。也就是说，在选择为低速模式时，变速机构117固定在利用第2动力传递路径P2传递动力的状态，此时以低速高扭矩的方式驱动刀片113。

如此，采用本实施方式的模式切换机构181，变速机构117能够根据被加工件的厚度(切入深度)与硬度等适当地选择为：以高速低扭矩的方式驱动刀片113的高速模式、或者以低速高扭矩的方式驱动的低速模式、或者在高速低扭矩与低速高扭矩之间自动地切换动力传递路径的自动变速模式，从而能够根据目的区别使用。因此，提高了圆锯101的可操作性。

【本发明第2实施方式】

接下来参照图22及图23说明本发明的第2实施方式。图22为表示模式切换机构181与变速扭矩调节机构191的侧视图，图23为剖视图。本实施方式中，设置有变速扭矩调节机构191，用于使操作者能够自由地调节从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径P2切换的切换设定值(变速扭矩值)，除了这一点之外，与上述第1实施方式相同，因而在图22及图23中采用相同的附图标记并省略了说明或只进行简单的说明。另外，变速扭矩调节机构191与上述的模式切换机构181并列设置，在由模式切换机构181选择为自动变速模式时该变速扭矩调节机构191才起作用。变速扭矩调节机构191对应于本发明中的“切换设定值调节机构”。

变速扭矩调节机构191实质上是调节决定着滑动啮合式离合器141的切换设定值的弹簧的作用力的。在本实施方式中，除了已经设置的离合器弹簧144之外，还设置有辅助离合器弹簧195，该辅助离合器弹簧195的作用力可调。变速扭矩调节机构191主要由变速扭矩调节套筒192以及安装在该变速扭矩调节套筒192上的用于调整弹簧作用力的弹簧抵接部件193。

与模式切换套筒182相同，变速扭矩调节套筒192通过使突条192a卡合在内壳107A上形成的导向槽107d中从而使其在轴向上的移动受到限制但可转动。弹簧抵接部件193由承受辅助离合器弹簧195的一端的弹簧抵接圆板部193a以及从该弹簧抵接圆板部193a向外径方向延伸的多个(本实施方式中为两根)臂部193b构成。并且，与动作件183同样，臂部193b的端部穿过形成在内壳107A上且沿轴向延伸的狭缝107e，并且可滑动地卡合在变速扭矩调节套筒192上形成的一段螺旋线状的细长孔(引导槽)192b中。因此，若对变速扭矩调节套筒192向一侧或者向另一侧进行旋转操作，可滑动地卡合在细长孔192b中的弹簧抵接部件193沿着内壳107A的狭缝107e在轴向上向一侧或向另一侧移动，从而利用该弹簧抵接部件193在轴向上的移动(变位)来调整辅助离合器弹簧195的作用力。此外，辅助弹簧195安装在弹簧抵接部件193的弹簧抵接圆板部193a与弹簧抵接环184之间，通过该弹簧抵接环184向使驱动侧离合器部件142向动力传递位置移动的方向施加作用力。

关于对变速扭矩调节套筒192的旋转操作，采用与模式切换套筒182的情况相同的方式。

如上所述即构成了本实施方式的变速扭矩调节机构191。在由模式切换机构181选择为自动变速模式时，将变速扭矩调节套筒192向图22中D方向旋转，则弹簧抵接部件193向离开弹簧抵接环184的方向移动，辅助离合器弹簧194的作用力减弱。另一方面，若将变速扭矩调节套筒192向图22中E方向旋转，则弹簧抵接部件193向靠近弹簧抵接环184的方向移动，辅助离合器弹簧194的作用力增强。

如此，采用本实施方式的变速扭矩调节机构191能够调整滑动啮合式离合器141的辅助离合器弹簧194的作用力，从而使操作者能够自由地调节从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径P2切换的切换设定值。此外，在本实施方式中，利用螺旋状槽107d通过螺旋移动方式来调整变速扭矩调节套筒192，所以能够无级地(连续地)调节进行变速的切换设定值，可提高了调节的精度。

另外，在上述第1及第2实施方式中，滑动啮合式离合器141设置在中间轴123上，然而也可设置在输出轴125上，这种情况如图24及图25所示。图24及图25为表示变速机构117的结构的剖视图。不过，为便于观察，在图24及图25中省略了模式切换机构181与变速扭矩调节机构191。

滑动啮合时离合器141安装在输出轴125上，通过这样的结构，由键139将配置在中间轴123上的第2中间齿轮133固定在该中间轴123上，与该第2中间齿轮133始终啮合的第1从动齿轮134通过轴承138可转动地支承在输出轴125上。

滑动啮合式离合器141主要由驱动侧离合器部件142、从动侧离合器部件143以及离合器弹簧144构成，关于这一点，与上述第1实施方式相同，然而，与将滑动啮合式离合器141设置在中间轴123上的第1实施方式相比，本实施方式的动力传递方向是相反的。即，与第1从动齿轮134共同旋转的离合器部件143为驱动侧部件，通过扭矩传递环152从而与输出轴125共同旋转的离合器部件142为从动侧部件。并且，离合器弹簧144安装在从动侧离合器部件142与安装着单向离合器145的第2从动齿轮136之间，对从动侧离合器部件142向使其接近驱动侧离合器部件143的方向施加作用力。

因此，在刀片113上作用的载荷较小的情况下，驱动马达115的扭矩通过由输入轴121的小齿轮131、第1中间齿轮132、中间轴123、第2中间齿轮133、第1从动齿轮134、滑动啮合式离合器141以及输出轴125构成的第1动力传递路径P1传递到刀片113上，刀片113被以高速低扭矩的方式旋转驱动。此状态如图24所示、

并且，若作用在刀片113上的载荷超过由离合器弹簧144以及辅助离合器弹簧所决定的切换设定值，则从动侧离合器部件142克服离合器弹簧144以及辅助离合器弹簧作用力从动力传递位置向动力传递切断位置移动。从而，从动侧离合器部件142的山形楔合部142a与驱动侧离合器部件143的山形楔合部143a的啮合卡合被解除，于是，驱动马达115的扭矩通过由输入轴121的小齿轮131、第1中间齿轮132、中间轴123、第3中间齿轮135、第2从动齿轮136、单向离合器145以及输出轴125构成的第2动力传递路径P2传递到刀片113上，刀片113被以低速高扭矩的方式驱动。此状态如图25所示。

如上所述，即使在本实施方式中，也与上述第1实施方式的情况相同，构成变速机构117的齿轮系中的各齿轮保持啮合卡合状态，即，不改变各齿轮的位置即可从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2，因此能够顺畅地进行变速动作，使变速动作能够顺利地进行。

下面，对上述结构的变速机构117中，在第1动力传递路径P1与第2动力传递路径P2间进行路径切换时，所切换的具体内容进行详细的说明。本发明通过切换不同的齿轮组，至少能够形成第1切割模式以及第2切割模式。

第1切割模式为使刀片113的扭矩相对较低但转速相对较高的切割模式(高速-低扭矩模式)，而第2切割模式为刀片113的扭矩相对较高但转速相对较低的切割模式(低速-高扭矩模式)。关于第1切割模式与第2切割模式的典型例，参照图26～图28。图26中表示的是本实施方式中，由驱动马达115驱动刀片113旋转时，刀片上的扭矩(N·m)与转速(min^-1)之间的关系曲线图，图27中表示的是本实施方式中，由驱动马达115驱动刀片113旋转时，刀片上的扭矩(N·m)与输出功率(W)之间的关系曲线图，图28中表示的是本实施方式中，由驱动马达115驱动刀片113旋转时，刀片上的扭矩(N·m)与效率(％)之间的关系曲线图。

如图26所示，在第1切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用的扭矩范围ΔT中的刀片113的转速特性进行这样的设定，使最小扭矩TL以及位于该最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的间值扭矩TM之间的区域部分具有第1转速特性直线S1。在第2切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用扭矩范围ΔT中的刀片113的转速特性进行这样的设定，使间值扭矩TM与最大扭矩TH之间的区域部分具有第2转速特性直线S2。第2转速特性直线S2与第1转速特性直线S1的交汇点在间值扭矩TM处。即，在本实施方式中，转速的特性直线是以间值扭矩TM为界分为轻载荷时(也称为低载荷时)与重载荷时(也称为高载荷时)用的两种形式，根据载荷的大小不同切换使用。这与仅仅使用一个转速特性直线的情况相比，能够使旋转维持在较高的状态，特别是对于轻载荷时切割能够提高刀片的转速。

此外，如图27所示，在第1切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用扭矩范围ΔT中的刀片113的输出功率特性进行了这样设定，使最小扭矩TL以及位于该最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的间值扭矩TM之间的区域部分具有第1输出功率特性曲线C1，该第1输出功率特性曲线C1大致呈山形，具有一个峰值(图27中位于最小扭矩TL与间值扭矩TM之间的一个输出功率值)。在第2切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用扭矩范围ΔT中的刀片113的输出特性进行这样的设定，使间值扭矩TM与最大扭矩TH之间的区域部分具有第2输出特性曲线C2，该第2输出特性曲线C2大致呈山形，具有一个峰值(图27中对应于最大扭矩TH的输出功率值)。第2输出特性曲线C2与第1输出特性曲线C1在间值扭矩TM处交汇。即，在本实施方式中，输出功率的特性曲线是以间值扭矩TM为界分为轻载荷时与重载荷时用两种形式，根据载荷的大小不同切换使用。此处所说的最小扭矩TL是根据刀片113对被加工件的最小切入深度设定的，而最大扭矩TH是根据刀片113对被加工件的最大切入深度设定的，此外，间值扭矩TM是由离合器弹簧144的作用力来设定的，可以是特定的值或者特定的数值范围。这与仅仅使用一个输出功率特性曲线的情况相比，能够稳定地获得高输出功率状态。另外，本发明不仅限于根据被加工件的切入深度来设定，根据被加工件的种类或对被加工件的切割方法(直切、斜切等)来设定扭矩也可以。

另外，如图28所示，在第1切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用扭矩范围ΔT中的刀片113的效率特性进行这样的设定，使最小扭矩TL以及位于该最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的间值扭矩TM之间的区域部分具有第1效率特性曲线C3，该第1效率特性曲线C3大致呈山形，具有一个峰值(图28中为位于最小扭矩TL与间值扭矩TM之间的一个效率值)。在第2切割模式时，对位于最小扭矩TL与最大扭矩TH之间的通常使用扭矩范围ΔT中的刀片113的效率特性进行这样设定，使间值扭矩TM与最大扭矩TH之间的区域部分具有第2效率特性曲线C4，该第2效率特性曲线C4大致呈山形，具有一个峰值(图28中为对应于最大扭矩TH的效率值)。第2效率特性曲线C4与第1效率特性曲线C3在间值扭矩TM处交汇。即，在本实施方式中，效率特性曲线以间值扭矩TM为界分为轻载荷时与重载荷时用的两种形式。这与仅仅使用一个效率特性曲线的情况相比，能够稳定地获得高的效率。特别是在重载荷时的第2切割模式时，能够通过设定可产生大扭矩的传动比，以防止较大直径的刀片在受到重载荷作用时发生抱死，因此，能够安装较大直径的刀片。

由于对本实施方式的变速机构117在切换时的特性进行了这样的设定，根据作用在输出轴125上的载荷不同，至少有两种切割模式用于切割，从而能够与切割作业时产生的载荷扭矩的变动采用相对应的切割模式，使切割作业能够顺利执行。这与仅仅设置两个切割模式中的一个的情况相比，能够稳定地获得较高水平的输出功率及效率，特别是，在轻载荷时的第1切割模式下能够提高刀片113的转速，而在重载荷时的第2切割模式下能够设定为产生较大扭矩的传动比，从而能够配备较大直径的刀片，因而提高了最大切割能力。

作为具体的效果，在圆锯仅仅使用蓄电池时，使效率稳定在较高的水平，从而能够提高作业量或者缩短作业时间，并且在扭矩较弱的DC机器还可获得AC机器的使用感。此外，在圆锯使用蓄电池(DC)以及AC电源时，能够使输出功率稳定在较高的水平，从而能够减少在重载荷时刀片113抱死的次数或者提高发生抱死时扭矩值，此外还能降低电力消耗，从而能够防止驱动马达115被烧坏，保护蓄电池使其不产生过大的电流。此外，根据材料进行优化设定以提高切割速度。由于能够提高刀片113的转速所以能够进行精度较高的切割，从而能够提高切割面的精度(毛刺、面粗糙度)。

在本发明中，还可在本实施方式的第1切割模式与第2切割模式之外再设置其他的切割模式。另外，对于第1切割模式与第2切割模式，还可根据需要设定至少具有一个峰值的大致呈山形的输出特性曲线，设定至少具有一个峰值的大致呈山形的效率特性曲线。

在本实施方式的变速机构117中，关于第1切割模式中的第1输出特性曲线C1的峰值所对应的第1扭矩以及第2切割模式中的第2输出特性曲线C2的峰值所对应的第2扭矩之间的关系，以第2扭矩相对于第1扭矩的比率在1.5～2.5范围内为佳。同样地，关于第1切割模式中的第1效率特性曲线C3的峰值所对应的第1扭矩以及第2切割模式中的第2效率特性曲线C4的峰值所对应的第2扭矩之间的关系，以第2扭矩相对于第1扭矩的比率设定在1.5～2.5的范围内为佳。此外，在本实施方式的变速机构117中，关于第1从动齿轮134相对于第2中间齿轮133的第1传动比以及第2从动齿轮136相对于第3中间齿轮135的第2传动比之间的关系，以第2传动比相对于第1传动比的比率设定在1.5～2.5的范围内为佳。对扭矩以及传动比采用这样的设定，能够构成使变速动作的顺畅性较高，且较为较为实用的变速机构。

另外，关于第1切割模式与第2切割模式之间的切换可以为自动式的，也可以为手动式的，即，可以根据由上述实施方式中的弹簧144进行机械式的检测或者由连续或间歇性地检测扭矩的传感器进行电气式的检测而获取实际的检测信息，根据该检测信息自动地进行上述切换，也可以由操作者对操作部件进行手动操作从而进行上述切换。此外，在上述实施方式中记载了第2切割模式通过锁止机构151而被保持位置，然而，也可省略该锁止机构151，此时，若检测出的扭矩超过间值扭矩，则从第1切割模式向第2切割模式切换，若检测出的扭矩降低到间值扭矩以下，则从第2切割模式向第1切割模式切换。

上述实施方式中所说明的变速机构117为平行地设置有三根轴式的变速机构，然而，也可以构成为平行地设置输入轴与输出轴的两根轴式的变速机构。此外，将单向离合器145设置在中间轴123上也可以。上述实施方式的变速机构117中，各个齿轮之间始终相啮合，然而，本发明也适用于根据需要使齿轮的啮合卡合关系暂时性地解除的情况。在本发明中，可以根据需要适当地省略锁止机构151、变速限制机构(切换限制机构)161、变速扭矩调节机构(切换设定值调节机构)191中的至少一个。本发明中，除了上述实施方式的滑动啮合式离合器141之外，也可以采用例如电磁式的离合器等。上述实施方式中，以充电式的圆锯101为例进行说明，然而并不仅限于此，应用为圆锯时，则也可使用AC电源以带来蓄电池，或者，除了图示的手持式的之外，本发明还可应用为对载置在工作台(放置在基座上)上的被加工件进行切割的台式圆锯或台式滑动圆锯，以及木工用、金工用、陶瓷加工用、塑料加工用等任一应用中。此时，作为圆锯而言，可以采用切削锯、带锯、切割砂轮、金刚石砂轮等。

【附图标记说明】

101圆锯(动力工具)

103圆锯机头部(动力工具机头)

104刀片外罩

105马达外壳

106安全罩

107传递机构壳

107A内壳

107L下端面

107b导向槽(螺旋线状槽)

107c细长孔

107d导向槽(螺旋线状槽)

108蓄电池

109把手

109a扳机

111基座

111a开口

113刀片

115驱动马达

116马达轴

117变速机构

121输入轴

121a轴承

123中间轴(第1旋转轴)

123a轴承

125输出轴(第2旋转轴)

125a轴承

125A基部侧轴部

125B头端侧轴部

125Aa凸缘部

125Ba凸缘部

131小齿轮

132第1中间齿轮

133第2中间齿轮

134第1从动齿轮

135第3中间齿轮

136第2从动齿轮

137键

138轴承

139键

141滑动啮合式离合器(第1离合器)

142驱动侧离合器部件

143从动侧离合器部件

142a山形楔合部

143a山形楔合部

144离合器弹簧

145单向离合器(第2离合器)

146外轮

146a楔合槽

146b楔合面

147滚针

148弹簧

151锁止机构

152扭矩传递环

152a突出部

153收装空间

153a卡合凹部

153b扭矩传递面

153c斜面

153d止挡面

154扭矩限制器

155摩擦板

156板簧

161变速限制机构(切换限制机构)

162锁挡件(移动限制部件)

163压缩螺旋弹簧

164锁挡件收装凹部

165环形槽(卡合部)

166导向销

167罩部件

167a圆筒部

171电磁螺线管

172锁挡件(移动限制部件)

175马达控制电路(马达控制装置)

176启动开关

177控制部

178开关元件

181模式切换机构

182模式切换套筒

183动作件

184弹簧抵接环

184a圆筒部

191变速扭矩调节机构

192扭矩调节套筒

192a突条

193弹簧抵接部件

193a圆板部

193b臂部

Claims

1.一种圆锯，包括动力源、被驱动从而旋转以切割被加工件的锯片、安装在所述动力源与所述锯片之间用于改变所述锯片的转速的变速机构，其特征在于，

所述变速机构包括相互平行配置的第1旋转轴与第2旋转轴以及传动比不同的第1齿轮系与第2齿轮系，所述第1齿轮系与第2齿轮系分别具有成组的主动齿轮与从动齿轮，各组内的主动齿轮与从动齿轮相互啮合，将所述第1旋转轴上的扭矩传递给第2旋转轴，

将经由所述第1齿轮系的扭矩传递路径设置为第1动力传递路径，经由所述第2齿轮系的扭矩传递路径设置为第2动力传递路径，从而使扭矩的传递路径能够在所述第1动力传递路径与所述第2动力传递路径间进行切换。

2.根据权利要求1所述的圆锯，其特征在于，

还包括第1离合器与第2离合器，所述第1离合器用于实现所述第1动力传递路径上的动力传递与动力传递的切断，所述第2离合器用于实现所述第2动力传递路径上的动力传递与动力传递的切断，

利用第1离合器与第2离合器在动力传递状态与动力传递切断状态间的切换，在所述第1齿轮系与第2齿轮系各自保持啮合的状态下，使扭矩的传递路径在所述第1动力传递路径与第2动力传递路径间进行切换。

3.根据权利要求1或2所述的圆锯，其特征在于，

还包括由所述动力源驱动的输入轴，所述输入轴通过齿轮啮合的方式与所述第1旋转轴连接，此外，所述第2旋转轴构成安装所述锯片的输出轴，

将所述输入轴平行于相互平行的所述第1旋转轴与第2旋转轴地配置，从而构成平行设置有3根轴式的结构。

4.根据权利要求2所述的圆锯，其特征在于，

所述第1离合器与第2离合器中的至少一方由滑动啮合式离合器构成，所述滑动啮合式离合器由驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件构成，所述驱动侧离合器部件以及从动侧离合器部件以互相对置的方式配置在所述第1旋转轴或第2旋转轴上，并且，所述驱动侧离合器部件或从动侧离合器部件，根据作用在所述锯片上的扭矩的不同在轴向上于动力传递位置与动力传递切断位置间滑动，滑动至动力传递位置时，所述驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件相互啮合，所述滑动啮合式离合器处于动力传递状态，滑动至动力传递切断位置时，所述驱动侧离合器部件与从动侧离合器部件解除啮合，所述滑动啮合式离合器处于动力传递切断状态。

5.根据权利要求4所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构还包括锁止机构，所述锁止机构在所述滑动啮合式离合器被切换为所述动力传递切断状态后使该滑动啮合式离合器保持在该切换后的状态下不变。

6.根据权利要求5所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构还包括复位机构，所述复位机构在所述动力源停止时使所述滑动啮合式离合器返回所述动力传递状态。

7.根据权利要求4所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构还包括切换限制机构，所述切换限制机构限制在所述动力源启动时由所述锯片的惯性而使所述滑动啮合式离合器在所述动力传递状态与所述动力传递切断位置之间切换。

8.根据权利要求4所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构还包括由操作者操作的切换设定值调节机构，所述切换设定值调节机构用于调节切换设定值，所述切换设定值用于规定所述滑动啮合式离合器在所述动力传递状态与所述动力传递切断状态间对扭矩的传递路径进行切换。

9.根据权利要求1～8中任一项所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构在最小扭矩以及最大扭矩之间的通常使用扭矩范围内的输出功率特性以及效率特性，根据切割时的扭矩不同分为第1切割模式与第2切割模式，第1切割模式对应于小于间值扭矩的区域部分，其输出功率特性以及效率特性为至少有一个峰值的大致呈山形的第1特性曲线，所述第2切割模式对应于大于间值扭矩的区域部分，其输出功率特性以及效率特性为至少有一个峰值的大致呈山形的第2特性曲线，所述间值扭矩为位于最小扭矩与最大扭矩之间的扭矩，所述最小扭矩为根据所述锯片对被加工件进行切割时的最小切入深度设定的扭矩，最大扭矩为根据所述锯片对被加工件进行切割时的最大切入深度设定的扭矩。

10.一种圆锯，包括动力源、被驱动从而旋转以切割被加工件的锯片、安装在所述动力源与所述锯片之间用于改变所述锯片的转速的变速机构，其特征在于，

11.根据权利要求10所述的圆锯，其特征在于，

关于所述第1切割模式的所述第1特性曲线的峰值所对应的第1扭矩以及所述第2切割模式的所述第2特性曲线的峰值所对应的第2扭矩之间的关系，所述第2扭矩相对于所述第1扭矩的比率设定为1.5～2.5。

12.根据权利要求10所述的圆锯，其特征在于，

所述变速机构具有第1动力传递路径与第2动力传递路径，所述第1动力传递路径用于在所述第1切割模式下将由所述驱动源驱动的输入轴的扭矩传递给安装所述锯片的输出轴，所述第2动力传递路径用于在所述第2切割模式下将所述输入轴的扭矩传递给所述输出轴，

所述第1动力传递路径包括与所述输入轴连接的第1驱动齿轮、与所述第1驱动齿轮相啮合且与所述输出轴连接的第1从动齿轮，

所述第2动力传递路径包括与所述输入轴连接的第2驱动齿轮、与所述第2驱动齿轮相啮合且与所述输出轴连接的第2从动齿轮，

关于所述第1从动齿轮相对于所述第1驱动齿轮的第1传动比以及所述第2从动齿轮相对于所述第2驱动齿轮的第2传动比之间的关系，所述第2传动比相对于所述第1传动比的比率设定为1.5～2.5。

13.根据权利要求10～12中任一项所述的圆锯，其特征在于，

还包括用于检测作用在所述锯片上的扭矩的检测机构，

所述变速机构根据由所述检测机构检测出的扭矩检测值，在该扭矩检测值位于所述间值扭矩以上时从所述第1切割模式向所述第2切割模式切换，而在该扭矩检测值位于所述间值扭矩值以下时从所述第2切割模式向所述第1切割模式切换。