CN102079081B - 动力工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种具有变速机构的动力工具，其可向操作人员提供完成加工作业所需的有效信息。变速机构(117)根据作用给顶端工具(113)的载荷的大小，将该顶端工具(113)从高速低扭矩驱动的第1驱动模式切换为低速大扭矩驱动的第2驱动模式。所述动力工具还具有检测和告知机构(161、163、167)，在切换为第2驱动模式之前，由检测和告知机构(161、163、167)检出第1驱动模式下达到规定的设定状态并且告知操作人员将产生从第1驱动模式切换为所述第2驱动模式的动作。

Description

动力工具

技术领域

本发明涉及一种手提式动力工具，所述动力工具具有变速机构，所述变速机构根据作用给顶端工具的载荷大小切换所述顶端工具的转速。 

背景技术

例如在日本发明专利公开公报特开平9-155757号(专利文献1)中记载有如下一种手提式电动工具，所述电动工具具有将顶端工具的转速切换为高速和低速2个级别的变速器。该公报所述的电动工具除具有上述变速器外，还具有设置在该变速器下游一侧的离合器装置，另外还具有发光二极管显示器，当达到规定扭矩数值而解除离合器的结合状态时，由该发光二极管显示器向操作人员显示有关可视信息。 

对于电动工具而言，检测其顶端工具的驱动状态，并显示该驱动状态用以告知操作人员，是能让操作人员安心工作的重要事项之一。但在现有技术的电动工具中，由于其结构为只能显示当前驱动状态的结构，所以人们希望它能提供更多的信息。 

专利文献1：日本发明专利公开公报特开平9-155757号 

发明内容

为了解决上述问题，本发明的目的是提供一种技术方案，采用该技术方案制成的具有变速机构的动力工具，可以向操作人员提供完成加工作业所需的有效信息。 

为了实现上述目的，本发明优选动力工具的结构如下，即，其具有变速机构，所述变速机构根据作用给顶端工具的载荷的大小，将该顶端工具的驱动模式从高速低扭矩驱动的第1驱动模式，切换为低速大扭矩驱动的第2驱动模式。本发明中的“动力工具”包括以下各种工具，即，例如由转动着的锯片切断被加工件的木材加工或金属加工用圆盘锯或电动切断机，或者进行拧紧螺丝、打孔作业时用到的电钻，或进行拧紧螺丝作业时用到的钻或扳子，或是用转动打磨盘进行研磨或磨削作业的打磨机，或者在制成较大直径的孔之用到的金刚石钻床，或是使上下2个锯片沿相反方向直线往复运动而完成树篱修剪作业的树篱修剪机。

作为本发明所述的动力工具的结构特征，该动力工具具有检测和告知机构，在切换为第2驱动模式之前，由所述检测机构检出第1驱动模式时达到规定的设定状态并由告知机构告知操作人员将产生从第1驱动模式切换为第2驱动模式的动作。本发明所述的“规定的设定状态”，是指可预测到由第1驱动模式切换为第2驱动模式的状态，较典型的状态是所加重载荷的状态。 

当采用本发明时，所述动力工具具有变速机构，该变速机构根据作用给顶端工具的载荷的大小，将所述顶端工具从高速低扭矩驱动的第1驱动模式，切换为低速大扭矩驱动的第2驱动模式。由于可以在实际进行切换动作之前向操作人员告知变速机构将要由第1驱动模式切换为第2驱动模式，因此，可使操作人员进行加工作业时，对由于变速机构的转速切换而产生的输出扭矩的增大，可采用事先牢牢把持动力工具的方法，从而对输出扭矩的增大而带来的反作用有所准备。 

当采用本发明的另一实施方式时，规定的设定状态为重载荷的状态。在检出该重载荷的状态时告知操作人员将产生从第1驱动模式切换为第2驱动模式的动作。 

当采用本发明的另一实施方式时，变速机构具有第1、第2动力传递路径，其以不同减速比将扭矩从互相平行设置的第1转轴传递给第2转轴所构成。第1动力传递路径被设定为第1驱动模式用，该第1驱动模式为高速低扭矩驱动顶端工具的模式，第2动力传递 路径被设定为第2驱动模式用，该第2驱动模式为低速大扭矩驱动顶端工具的模式。变速机构具有切换动作部件，其根据作用给顶端工具的载荷的大小而产生不同的移动量，由此将动力传递路径从第1动力传递路径切换为第2动力传递路径。当采用本发明时，由于变速机构采用平行轴结构，所以与例如采用行星齿轮结构的变速机构相比，可有效地简化其结构。 

当采用本发明的另一实施方式时，所述动力工具采用如下结构，即，其变速机构为具有可切换动力传递路径的切换动作部件的平行轴结构，通过检测根据作用给顶端工具的载荷的大小而产生移动的切换动作部件的位置而检测出规定的设定状态。另外，本发明中所述的“切换动作部件”，只要能在从第1驱动模式切换为第2驱动模式时为切换动力传递路径而产生移动即可，较为典型的切换动作部件是离合器部件，变速机构为用离合器进行变速操作的结构，为实现变速(传递动力或切断动力传递)操作，所述离合器部件沿着轴线方向移动。 

当采用本发明的另一实施方式时，检测和告知机构为如下结构，即，在第1驱动模式和第2驱动模式时，均由该检测机构检测当前的驱动模式并由告知机构告知操作人员。采用本发明时，不仅可将从第1驱动模式到第2驱动模式的切换预告告知操作人员，还可将当前驱动模式信息告知操作人员。 

当采用本发明的另一实施方式时，检测和告知机构采用如下结构，即，在第2驱动模式下，也由该检测机构检测其重载荷状态，并由告知机构告知操作人员。采用本发明时，可在顶端工具处于被低速大扭矩驱动的第2驱动模式下，将驱动状态为重载荷的情况告知操作人员。 

当采用本发明的另一实施方式时，告知机构由发光体构成。采用本发明时，很容易通过观看而确认到顶端工具的载荷状态。 

当采用本发明的又一实施方式时，发光体的设置要求如下，即，由其照射顶端工具所在的作业位置。采用本发明时，可以将告知机 构当作照明工具来使用，这样不仅可使本发明的结构更加合理，还能让操作人员在将视线对正作业位置不动的状态下获知载荷状态。 

【发明效果】 

当采用本发明时，可以提供一种技术方案，采用该技术方案制成的具有变速机构的动力工具，可向操作人员提供完成加工作业所需的有效信息。 

附图说明

图1是表示本发明实施方式所述的圆盘锯整体结构的侧视图。 

图2是从正面观察到的表示圆盘锯整体结构的剖面图。 

图3是表示3平行轴变速机构的展开剖面图，表示动力传递路径被切换为高速低扭矩状态。 

图4是表示3平行轴变速机构的展开剖面图，表示动力传递路径被切换为低速大扭矩状态。 

图5是表示可滑动咬合离合器的外观图。 

图6是沿图3中剖切线A-A剖切时的剖面图。 

图7是表示可滑动咬合离合器的驱动侧离合器部件的立体图。 

图8是表示可滑动咬合离合器的从动侧离合器部件的立体图。 

图9是表示可滑动咬合离合器的扭力环的立体图。 

图10是说明可滑动咬合离合器的动作的示意图，图10中(A)表示锥形凸台的动作形式，图10中(B)表示作为止动部件的扭力环的动作形式。 

图11是表示设置在输出轴上的各部件的侧视图。 

图12是沿图11中剖切线B-B剖切时的剖面图。 

图13是说明设置在把手上的显示装置的示意图。 

【附图标记说明】 

101圆盘锯(动力工具)；103圆盘锯主体部(动力工具主体)；104锯片罩；105电机壳体；106安全罩；107齿轮箱；108电池；109把手；109a扳机开关；111基座；111a开口；113锯片(顶端工具)； 115驱动电机(动力源)；116电机轴；117变速机构；121输入轴；121a轴承；123中间轴(第1转轴)；123a轴承；125输出轴(第2转轴)；125a轴承；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可滑动咬合离合器(第1离合器)；142驱动侧离合器部件；142a锥形凸台；143从动侧离合器部件；143a锥形凸台；144离合器弹簧；145单向离合器(第2离合器)；146外圈；146a凸轮槽；146b凸轮面；147滚针；148弹簧；151离合器机构；152扭力环；152a突部；153收装空间；153a卡合凹部；153b扭矩传递面；153c斜面；153d止动面；161霍尔元件传感器；163霍尔元件传感器；165磁铁；167照明工具；169显示装置；169a LED灯；169b LED灯；169c LED灯 

具体实施方式

下面根据图1～图12说明本发明的具体实施方式。在本实施方式中，以带电池的可充电圆盘锯为例说明动力工具。如图1、图2所示，概括地讲，本实施方式中所述的圆盘锯101主要包括摆放在被加工件(为方便起见省略其图示)上并沿切断方向移动的基座111和既设置在基座111上方并与该基座111连接的、作为动力工具主体的圆盘锯主体部103。 

圆盘锯主体部103主要包括大致覆盖可在铅垂平面内转动的圆板状锯片(锯刀)113上半部分的锯片罩140、收装作为驱动源的驱动电机115的电机壳体105、收装变速机构117的齿轮箱107和供操作人员把持并可操作圆盘锯101的把手109。锯片113与本发明所述的“顶端工具”对应。 

在锯片罩104上附设有可以与之相对转动的安全罩106，其用来覆盖锯片113的下半部分。包括上述安全罩106在内的锯片113的下缘部穿过形成在基座111上的开口111a(参照图2)而向下面一侧突出。为方便起见，在图2中省略图示安全罩106。当基座111 的前端部(图1中的右侧)摆放在被加工件上并使用来切断的该被加工件移向前方时，在该被加工件的推力作用下，安全罩106的前端部向后方避让并收装在锯片罩104内。把手109既连接在齿轮箱107的上方而且具有扳机开关109a，用手指拉动该扳机开关109a时可以使驱动电机115通电而驱动锯片113。当驱动电机115通电后，锯片113在其驱动作用下经变速机构117的变速而转动。另外，在把手109的端部安装有电池108，该电池108可以拆下。还有，本实施方式中的驱动电机115具有制动器，该驱动电机可为使用稀土材料的电机。另外，优选使用电压在42V以下的锂离子电池。 

接下来参照图3、图4说明变速机构117。本实施方式中所述的变速机构117为3平行轴结构，3平行轴为与驱动电机115的电机轴116同轴连接的输入轴121、用来安装锯片113的作为输出轴的锯片安装轴125和设置在输入轴121和锯片安装轴125之间的中间轴123，它们之间相互平行设置。变速机构117可实现2级别切换，即，根据作用给锯片113的载荷的大小，变速机构117的动力传递路径可以从高速低扭矩驱动状态自动切换为低速大扭矩驱动状态。在中间轴123上形成有“第1转轴”和“前段轴”部分，在锯片安装轴125上形成有“第2转轴”和“输出轴”部分。图3以及图4都是表示3平行轴变速机构117的展开剖面图，图3表示动力传递路径被切换为高速低扭矩一侧，图4表示动力传递路径被切换为低速大扭矩一侧。另外，为方便起见，在以下的说明中，将锯片安装轴125称为输出轴。 

变速机构117具有第1动力传递路径P1和第2动力传递路径P2。其中，在第1动力传递路径P1中，作用给输入轴121的扭矩经小齿轮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传递给输出轴125，在第2动力传递路径P2中，作用给输入轴121的扭矩经小齿轮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传递给输出轴125。第2中间齿轮133和第1从动齿轮134的传动比(减速比)设定得比第3中 间齿轮135和第2从动齿轮136的传动比(减速比)小。因此，第1动力传递路径P1被设定为高速低扭矩动力传递路径，第2动力传递路径P2被设定为低速大扭矩动力传递路径。2图中分别用带箭头的粗线表示第1动力传递路径P1和第2动力传递路径P2。由第2中间齿轮133和第1从动齿轮134构成“第1齿轮副”，而由第3中间齿轮135和第2从动齿轮136构成“第2齿轮副”。 

变速机构117中的输入轴121、中间轴123和输出轴125分别以可转动的方式被轴承121a、123a和125a支承在齿轮箱107上。作为驱动齿轮的小齿轮131与输入轴121形成一体。第1中间齿轮132和第3中间齿轮135不仅并列设置在中间轴123上的一端侧(驱动电机115一侧，即图中的左侧)，还通过共用的键137与中间轴123形成一体。第1中间齿轮132和小齿轮131始终处于啮合状态，第3中间齿轮135与设置在输出轴125上一端侧的第2从动齿轮136始终处于啮合状态。第2中间齿轮133经轴承138以可以与之相对转动的方式安装在输出轴125的另一端侧(锯片113一侧，即图中的右侧)。该第2中间齿轮133不仅设置在输出轴125的另一端侧，还和第1从动齿轮134始终处于啮合状态，该第1从动齿轮134经键139与输出轴125形成一体。 

在本实施方式所述的圆盘锯101中，在用锯片113对被加工件进行切断作业时，在作用给锯片113的载荷较小的初期切断作业阶段，输出轴125、即锯片113经由高速低扭矩的第1动力传递路径P1被驱动而转动，伴随着切断作业的进行而作用给锯片113的载荷达到一定数值时，自动切换为由低速大扭矩的第2动力传递路径P2驱动而转动。之所以能实现上述从第1动力传递路径P1向第2动力传递路径P2的切换，是因为设置有可在中间轴123上滑动的可滑动咬合离合器141，以及在输出轴125上设置有单向离合器145。由可滑动咬合离合器141和单向离合器145构成“第1、第2离合器”。 

除在图3、图4中表示可滑动咬合离合器141的结构之外，在图5～图10中也有表示。如图5所示，可滑动咬合离合器141主要包括 沿着中间轴123的轴线方向呈相互面对方式设置的驱动侧离合器部件142和从动侧离合器部件143，以及对驱动侧离合器部件142施加向从动侧离合器部件143方向的推压弹力的离合器弹簧144。如图7、图8所示，驱动侧离合器部件142和从动侧离合器部件143采用如下结构，即，在它们相互面对的侧表面上沿着圆周方向分别形成有多个(例如3个)呈凸台形状的锥形凸台142a、143a。当这些锥形凸台142a、143a相互咬合时可传递扭矩(参照图3和图5)，解除咬合状态时可切断扭矩的传递(参照图4)。 

驱动侧离合器部件142以可活动的方式与中间轴123嵌合。即，其以可相对于中间轴123周向及轴向滑动的方式安装在中间轴123上。驱动侧离合器部件142由压入固定在中间轴123上的作为扭矩传递部件的扭力环152驱动而转动。如图9所示，在扭力环152圆周方向的等分位置上具有沿外径方向突出的作为扭矩传递部的多个(3个)突部152a。如图7所示，在驱动侧离合器部件142的形成有锥形凸台142a一侧的侧表面，还形成有形状与扭力环152的外形形状大致对应的收装空间153。扭力环152以不能与之沿圆周方向相对移动的方式收装在所述收装空间153中(参照图6)。因此，扭力环152与中间轴123一起转动时，驱动侧离合器部件142朝向圆周方向推压与收装空间153中的扭力环152的突部152a卡合的卡合凹部153a径向方向的壁面、即扭矩传递面153b而与之形成一体转动。另外，从动侧离合器部件143与第2中间齿轮133形成一体。 

在由作为弹性部件的压缩螺旋弹簧形成的离合器弹簧144的作用下，驱动侧离合器部件142被施以其锥形凸台142a与从动侧离合器部件143的锥形凸台143a可相互咬合的动力传递状态的位置一侧方向的弹力，即，驱动侧离合器部件142被施以朝向动力传递位置一侧方向的弹力。另外，离合器弹簧144以压缩状态设置在驱动侧离合器部件142和第1中间齿轮132之间。 

在使用第1动力传递路径P1驱动锯片113而转动它的状态下，作用给该锯片113的载荷超过离合器弹簧144的弹力而达到一定数 值以上时，在作用给锥形凸台142a、143a的斜面的轴向分力的作用下，驱动侧离合器部件142朝向离开从动侧离合器部件143的方向移动(即，产生后退动作)，即，驱动侧离合器部件142向解除动力传递位置移动，从而呈解除锥形凸台142a、143a的卡合状态的切断动力传递状态。图10是说明可滑动咬合离合器的动作的示意图，图10中(A)表示可滑动咬合离合器141从动力传递状态变为切断动力传递状态时的情况。当可滑动咬合离合器141被切换为切断动力传递状态时单向离合器145开始工作，从而可将动力传递路径从高速低扭矩的第1动力传递路径P1切换为低速大扭矩的第2动力传递路径P2。 

接着说明单向离合器145。在图11、图12中表示有单向离合器145的结构。单向离合器145主要包括与第2从动齿轮136一起转动的外圈146、介于外圈146和输出轴125之间的多个滚针147和弹簧148。滚针147以可转动的方式设置在沿外圈146的圆周方向隔开一定间隔而形成的凸轮槽146a内，弹簧148对其施以朝向凸轮面146b的卡合位置一侧的弹力。 

因此，当外圈146与第1从动齿轮134一起向图12中的顺时针方向相对于输出轴125转动时，在弹簧148的弹力作用下，滚针147顶在凸轮面146b和输出轴125之间，在楔固作用下驱动输出轴125转动。该状态表示在图12中。另外，当输出轴125的转速比外圈146的转速大时，则形成外圈146向图中的逆时针方向与输出轴125相对转动的情况。因此滚针147离开凸轮面146b，此时外圈146与输出轴125相对空转。即，当可滑动咬合离合器141处于动力传递状态时，因形成外圈146向图中的逆时针方向与输出轴125相对转动的情况，所以单向离合器145产生空转而不传递动力。 

当采用具有上述结构的变速机构117而且驱动电机115处于停止状态时，在离合器弹簧144的作用下，可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142向接近从动侧离合器部件143一侧移动。即，2个离合器部件142、143保持锥形凸台142a、143a相互咬合的动力 传递状态。在前述状态下对用来切断被加工件的驱动电机115通电而使其产生驱动力时，由驱动电机115产生的扭矩经第1动力传递路径P1传递给输出轴125。即，锯片113在高速低扭矩状态下被驱动而转动，此时的扭矩经小齿轮131、第1中间齿轮132、中间轴123、可滑动咬合离合器141、第2中间齿轮133、第1从动齿轮134传递给输出轴125。 

此时，扭矩经中间轴123、第3中间齿轮135、第2从动齿轮136而转动单向离合器145的外圈146，但是如上所述，由于输出轴125的转速大于外圈146的转速，所以外圈146产生空转。 

如上所述，使用第1动力传递路径P1在高速低扭矩状态下利用锯片113对被加工件进行切断作业。伴随着切断作业的进行，作用给锯片113的载荷达到由可滑动咬合离合器141的离合器弹簧144设定的切换设定值时，该可滑动咬合离合器141切换为切断动力传递状态。即，如图10中(A)所示，在经由锥形凸台142a、143a作用给驱动侧离合器部件142的凸轮面(斜面)的轴向分力的作用下，驱动侧离合器部件142克服离合器弹簧144的弹力而离开从动侧离合器部件143，从而解除锥形凸台142a、143a之间的咬合状态。于是，可滑动咬合离合器141被切换为切断动力传递状态，当输出轴125的转速低于单向离合器145的外圈146的转速时，在弹簧148的作用下，滚针147顶在凸轮面146b和输出轴125之间，在楔固作用下驱动输出轴125转动。因此驱动电机115的扭矩传递路径从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2，锯片113在低速大扭矩状态下被驱动而转动，该低速大扭矩转动状态是由小齿轮131和第1中间齿轮133的传动比，以及第3中间齿轮135和第2从动齿轮136的传动比确定的。 

如上所述，采用本实施方式时，在作用给锯片113的载荷较小的状态下，使用减速比较小的第1动力传递路径P1在高速低扭矩条件下进行被加工件的切断作业，但是在有较大的载荷作用给锯片113的状态下，可使用减速比较大的第2动力传递路径P2在低速大扭矩 条件下进行切断作业。 

由于变速机构采用上述结构，即，可根据作用给锯片113的载荷的大小将高速低扭矩的第1动力传递路径P1自动切换为低速大扭矩的第2动力传递路径P2，所以，与不具有变速机构的圆盘锯相比，不仅有助于防止出现驱动电机115烧损的情况，还可以提高电池108每充电1次时所能完成的切断作业量。 

尤其是在本实施方式中，由于能在构成变速机构117的齿轮组中各齿轮保持啮合的状态、即各齿轮的位置被固定下来的状态下，从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2，因此能顺畅地进行变速动作，从而可以提高变速动作的顺畅性。 

另外，采用本实施方式时，由于不仅在中间轴123上设置有可滑动咬合离合器141，还在输出轴125上设置有单向离合器145，所以只要对可滑动咬合离合器141的动作进行控制，就能够实现将使用传递路径从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2的目的，从而可制成结构更加合理的变速机构117。 

还有，采用本实施方式时，由于将可滑动咬合离合器141设置在比输出轴125还在高速低扭矩条件下转动的中间轴123上，所以可减小作用给可滑动咬合离合器141的载荷。因此可有效地保护离合器或提高其耐久性。另外，从各轴设置在齿轮箱107上的情况看，中间轴123设置在靠近齿轮箱107的中央位置上，因此，与单向离合器145相比，将形状较大的可滑动咬合离合器141设置在中间轴123上时，可有效地遏制齿轮箱的形状变大。 

另外，单向离合器145设置在输出轴125上。位于减速侧的输出轴125上的第2从动齿轮136的直径被设定得比中间轴123上的第3中间齿轮135的直径大。因此，将单向离合器145设置在输出轴125和第2从动齿轮136之间时，易于确保单向离合器145的设置空间，从而可以容易地组装单向离合器145。 

但是，采用根据作用给锯片113的载荷的大小自动进行可滑动咬合离合器141转速切换的结构时，作用给锯片113的载荷在由离合 器弹簧144设定的切换设定值附近变动时，可滑动咬合离合器141就会频繁转速切换。因此，为了解决该技术问题，本实施方式所述的变速机构117具有止动机构和重设机构。可滑动咬合离合器141被切换为切断动力传递状态时，由止动机构保持该切换状态，切断作业停止后(驱动电机115停止时)，由重设机构重新设定为初始状态、即动力传递状态。 

下面，主要参照图6、图7、图9和图10说明止动机构151。可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142移到切断动力传递位置时，由止动机构151将驱动侧离合器部件142保持在该切断动力传递位置，更详细地讲，切断动力传递位置是指驱动侧离合器部件142的锥形凸台142a处于离开从动侧离合器部件143锥形凸台143a的位置(留有一定间隔而相互面对的位置)。上述扭力环152是止动机构151的主要构件。 

用来收装扭力环152而形成的驱动侧离合器部件142的收装空间153中形成有斜面153c，其位于用来与扭力环152的突部152a卡合的卡合凹部153a的顺着转动方向的前方区域，其呈倾斜状态，倾斜方式是越朝前方越高。当驱动侧离合器部件142从动力传递位置移到切断动力传递位置并呈切断动力传递状态时，扭力环152从收装空间中脱离出来并升到斜面153c上，由此可使驱动侧离合器部件142的锥形凸台142a与从动侧离合器部件143锥形凸台143a分离。此时的动作形式表示在图10中。图10中(A)表示离合器的动作，图10中(B)表示作为止动部件的扭力环152的动作。另外，为使扭力环152的突部152a顺畅地升到斜面153c上，将突部152a的与斜面153c面对的表面制成斜平面或圆弧形曲面。 

如图10中最上部所示，当驱动侧离合器部件142处于动力传递位置而锥形凸台142a、143a处于咬合状态时，如上所述，扭力环152突部152a与卡合凹部153a的扭矩传递面153b卡合而保持扭矩传递状态。在该状态下，当作用给锯片113的载荷大小超过由离合器弹簧144设定的一定数值(切换设定值)，驱动侧离合器部件142朝 向切断动力传递位置后退时，固定在中间轴123上的扭力环152与驱动侧离合器部件142产生相对移动，扭力环152朝向轴线方向、即从收装空间153中脱出(浮出)的方向移动。因此，扭力环152的突部152a从卡合凹部153a中脱出，当突部152a与扭矩传递面153b分离时，不受扭矩作用的驱动侧离合器部件142和扭力环152之间产生转速差。所以，扭力环152沿圆周方向与驱动侧离合器部件142相对移动，扭力环152的突部152a上升到斜面153c的端部上(参照图10中从上数第2部分)。在突部152a的升起作用下可以在轴线方向上推压驱动侧离合器部件142。即，有外力作用给驱动侧离合器部件142，朝向为使锥形凸台142a离开从动侧离合器部件143的锥形凸台143a方向(轴向)。因此这有助于使锥形凸台142a、143a分离。这样可减小作用给锥形凸台142a、143a的凸轮面的载荷，从而可降低锥形凸台142a、143a之间的磨耗，甚至可遏制由离合器弹簧144设定的切换设定值的变动。 

驱动侧离合器部件142进一步后退而解除锥形凸台142a、143a之间的咬合状态时，扭力环152沿着圆周方向进一步与驱动侧离合器部件142相对移动。因此突部152a在斜面153c上进一步上升。即，即使锥形凸台142a、143a之间的咬合状态已被解除，该升起动作使锥形凸台142a、143a继续进一步分离。所以驱动侧离合器部件142进一步与从动侧离合器部件143分离，从而在锥形凸台142a、143a之间产生轴向间隙。升到斜面153c上的突部152a与垂直竖立在前方的止动面153d卡合，此后扭力环152和驱动侧离合器部件142形成一体而转动。该状态表示在图10中(B)的最下部。 

即，当驱动侧离合器部件142从动力传递状态被切换为切断动力传递状态时，扭力环152移到可以确保在锥形凸台142a、143a之间产生一定轴向间隙的隔离位置并保持处于该隔离位置的状态。该隔离位置指比驱动侧离合器部件142的锥形凸台142a离开从动侧离合器部件143的锥形凸台143a的切断动力传递位置进一步后移的位置。因此，当切换到切断动力传递状态时，与此后作用给锯片113 的载荷无关，可滑动咬合离合器141保持该切断动力传递状态，所以即使作用给锯片113的载荷大小在由离合器弹簧144设定的切换设定值附近变动时，也可使用第2动力传递路径P2在低速大扭矩状态下平稳地进行切断作业。另外，由于驱动侧离合器部件142移到隔离位置并且保持在该隔离位置时，可确保在锥形凸台142a、143a之间产生一定轴向间隙，从而可以获得可靠的切断动力状态，进而能够防止因锥形凸台142a、143a之间抵接而产生异响或振动的情况出现。 

另外，当完成切断作业而使驱动电机115停止驱动时，该驱动电机115的制动器开始工作，因此在转速降低的中间轴123和与之形成一体转动的扭力环152，和因惯性扭矩而要保持其较高转速的驱动侧离合器部件142之间产生转速差，该2个部件沿圆周方向相对转动。其方向为扭力环152的突部152a从驱动侧离合器部件142的斜面153c下落的方向。因此，突部152a嵌入收装空间153的卡合凹部153a中。即，扭力环152复原(重设)到初始位置。由此可以自动解除可滑动咬合离合器141的保持切断动力传递状态。即，可以制成利用了驱动电机115的制动器和驱动侧离合器部件142的惯性的重设机构。另外，由扭力环152实现的保持切断动力传递状态被解除时，在离合器弹簧144的弹力作用下，驱动侧离合器部件142移到动力传递位置，从而可准备进行下一次切断作业。 

本实施方式中的圆盘锯101具有如下结构的变速机构117，即，可滑动咬合离合器141根据作用给锯片113的载荷的大小从咬合状态切换为解除咬合状态，此时，扭矩传递路径从高速低扭矩的第1动力传递路径P1自动切换为低速大扭矩的第2动力传递路径P2。圆盘锯101具有变速告知装置，由该变速告知装置将由变速机构完成的锯片113的驱动状态和变速机构正要变速的状态(从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2的时期)提前告知操作人员。使用第1动力传递路径P1高速低扭矩地驱动锯片113的状态与本发明所述的“第1驱动模式”对应，而使用第2动力传递路径P2 低速大扭矩地驱动锯片113的状态与本发明所述的“第2驱动模式”对应。 

变速告知装置主要包括用来检出变速机构117中为实现变速操作而移动的部件的位置信息和作用给锯片113的载荷信息的检测机构、向操作人员告知变速机构117的驱动状态和正要变速状态的告知机构以及根据从检测机构输入的检测信号向告知机构输出各种状态告知指令的控制器(控制装置)。接下来说明变速告知装置的实施例。 

【实施例1】 

本实施例中，如图3、如4所示，检测机构由作为非接触传感器的2个霍尔元件传感器161、163和电流传感器构成。由该霍尔元件传感器161、163检出设置在可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142上的磁铁165，而由该电流传感器检出驱动电机115的载荷电流值。为方便起见，省略图示电流传感器。告知机构安装在锯片罩104的侧面前端部，其包括由锯片113切断的被加工件的加工位置、或与被加工件的墨线对应的定位缺口、或形成有前导承的基座111的顶端区域(图1中的右端)的三者之一，以及由可以照射加工位置和顶端区域双方的LED灯构成的照明工具167(参照图1)。照明工具167与本发明所述的“发光体”对应。进行加工作业时，在上述加工位置和基座111的顶端区域等处必须有照明装置，该加工位置和基座111的顶端区域与本发明所述的“作业位置”对应。 

霍尔元件传感器161、163安装在齿轮箱107上，用来检出可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142的位置，该驱动侧离合器部件142可以根据作用给锯片113的载荷的大小实现变速操作，即，其为可沿轴线方向改变位置的部件。驱动侧离合器部件142与本发明所述的“切换动作部件”对应。另外，作用给锯片113的载荷的大小是测量由电流传感器输出的驱动电机115的载荷电流值而得出。 

当其中1个霍尔元件传感器161输出ON信号，另1个霍尔元件 传感器161输出OFF信号时，控制器判断为可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142处于咬合位置、正在进行高速低扭矩(使用减速比较小的第2中间齿轮133和第1从动齿轮134传递扭矩的第1动力传递路径P1)驱动。与此相反，当其中1个霍尔元件传感器161输出OFF信号，另1个霍尔元件传感器161输出ON信号时，控制器判断为可滑动咬合离合器141的驱动侧离合器部件142处于解除咬合位置、正在进行低速大扭矩(使用减速比较大的第3中间齿轮135和第2从动齿轮136传递扭矩的第2动力传递路径P2)驱动。另外，根据由电流传感器输出的驱动电机115的载荷电流值，由控制器判断作用给锯片113的载荷的大小。 

在变速机构117处于高速低扭矩驱动状态下，由电流传感器输出的驱动电机115的载荷电流值达到对应于锯片113的重载荷状态而预先设定的规定重载荷电流值时，换言之，作用给锯片113的载荷达到重载荷状态时，控制器被设定为判断此时为正要变速的状态。其中，在重载荷状态下，变速机构117中与变速操作有关的可滑动咬合离合器141和止动机构151开始进行切断扭矩传递的动作(参照图10中用双点划线包围的区域)。上述驱动电机115的载荷电流值达到预先设定的规定重载荷电流值时的状态，即，达到重载荷的状态，与本发明所述的“规定的设定状态”对应。 

根据来自控制器的指令，由照明工具167用不同的颜色、明暗度、亮灯状态等对有关变速机构117的驱动状态以及载荷状态的多个状态进行显示。在本实施例中，照明工具167被设定为如下显示状态，即，变速机构117用高速低扭矩的第1动力传递路径P1驱动时白灯亮，在该高速低扭矩被并且重载荷状态下驱动时白灯闪灭，变速机构117用低速大扭矩的第2动力传递路径P2驱动时黄灯亮，在该低速大扭矩并且重载荷状态下驱动时黄灯闪灭。 

即，根据霍尔元件传感器161、163和电流传感器输出的信号，确认到驱动侧离合器部件142处于咬合位置，且驱动电机115的载荷电流值未达到规定重载荷电流值时，由控制器判断为变速机构117 正在进行高速低扭矩驱动，此时，照明工具167的白灯亮。另外，确认到驱动侧离合器部件142处于咬合位置，并且驱动电机115的载荷电流值达到规定重载荷电流值时，由控制器判断为即将进行将动力传递路径从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2的动作而处于正要变速的状态，此时，照明工具167的白灯闪灭。确认到驱动侧离合器部件142处于解除咬合位置，并且驱动电机115的载荷电流值低于规定重载荷电流值时，由控制器判断为变速机构117正在进行变速后的低速大扭矩驱动，此时，照明工具167的黄灯亮。另外，确认到驱动侧离合器部件142处于解除咬合位置，并且驱动电机115的载荷电流值超过上述规定重载荷电流值而达到规定第2重载荷电流值时，由控制器判断为超载荷状态，此时，照明工具167的黄灯闪灭。上述达到第2重载荷电流值的状态，与本发明所述的“第2驱动模式的重载荷状态”对应。 

这样，采用实施例1时，可以分别显示上述变速机构117的高速低扭矩、低速大扭矩驱动状态、正要变速状态和变速后低速大扭矩驱动状态的重载荷状态并告知操作人员。尤其在变速机构117从高速低扭矩驱动状态变为低速大扭矩驱动状态时，能够将照明工具167的显示方式从白灯点亮状态改变为白灯闪灭状态，从而可将变速机构117的正要变速状态向操作人员进行预告，所以当操作人员正在进行被加工件的切断作业时，对从高速低扭矩驱动状态切换为低速大扭矩驱动状态而产生的输出功率的增大，可采用预先牢牢把持圆盘锯101等方法对输出功率的增大的变动有所准备。 

另外，实施例1中采用了如下结构，即，利用用来照射由锯片113切断的切断位置的照明工具167，可将变速机构117的正要变速状态告知操作人员。因此边看切断位置边进行加工作业的操作人员，即使不改变视线方向也能可靠地确认到正要变速的状态。 

【实施例2】 

实施例2中检测机构的工作方法与实施例1中的相同，即，在使用磁铁165和霍尔元件传感器161、163，将驱动侧离合器部件142 的位置信息向控制器输出的状态下，由转动传感器(为方便起见省略其图示)利用输出轴125的转速检测作用给锯片113的载荷的大小，并将该检测信号向控制器输出。另外如图13所示，在把手109上的操作人员可看到的上面区域内设置有作为告知机构的显示装置169。 

显示装置169由沿着把手109的轴线方向并排设置的3个LED灯169a、169b和169c构成。其不止显示正要变速的状态，还分别显示变速前的高速低扭矩状态和变速后的低速大扭矩状态。即，从把手109的顶端侧起到近身侧按169a、169b、169c的顺序设置。其中，由169a显示高速低扭矩状态，由169b显示正要变速的状态，由169c显示低速大扭矩状态。 

因此，采用实施例2时，根据由霍尔元件传感器161、163测得的驱动侧离合器部件142的位置检测信息和由转动传感器测得的转速检测信息再由控制器进行判断，进而点亮或闪灭显示装置169的3个LED等169a、169b、169c中的其中之一。 

即，根据霍尔元件传感器161、163和转动传感器输出的信号，确认到驱动侧离合器部件142处于咬合位置，且输出轴125以规定的较高转速转动时，由控制器判断为变速机构117正在进行高速低扭矩的第1动力传递路径P1驱动，此时，点亮或者闪灭显示高速低扭矩状态的LED灯169a。另外，确认到驱动侧离合器部件142处于咬合位置，且输出轴125的转速已降至预先设定的设定转速时，由控制器判断为即将进行将动力传递路径从第1动力传递路径P1切换为第2动力传递路径P2的动作而处于正要变速的状态，此时，点亮或闪灭显示正要变速状态的LED灯169b。另外，确认到驱动侧离合器部件142处于解除咬合位置，并且输出轴125以规定的较低转速转动时，由控制器判断为变速机构117正在进行低速大扭矩的第2动力传递路径P2驱动，此时，此时，点亮或闪灭显示低速大扭矩状态的LED灯169c。因此，本实施例可以根据作用给锯片113的载荷状态分别显示上述变速机构117的各状态并且告知操作人员。 

另外，实施例2中还可以采用如下显示方式，在低速大扭矩驱动状态下，当输出轴125的转速降至低于规定低转速的第2低转速时，由转动传感器测得该情况，再采用例如改变显示低速大扭矩状态的LED灯169c的显示方式，或者另行设置非常用LED灯对该情况进行显示。 

【实施例3】 

在实施例3中，使用由磁铁和耦合线圈构成的非接触传感器(为方便起见省略其图示)，测得变速机构117中可实现变速操作的可滑动咬合离合器141的可沿着轴线方向移动的驱动侧离合器部件142的位置，再根据该位置信息，由控制器使用同于实施例2中的显示装置169进行显示。 

即，根据耦合线圈输出的检测信号，确认到驱动侧离合器部件142处于接近从动侧离合器部件的咬合位置143时，由控制器判断为变速机构117正在进行高速低扭矩驱动，此时，点亮或闪灭用来显示高速低扭矩状态的LED灯169a。另外，根据耦合线圈输出的检测信号，确认到驱动侧离合器部件142移向与从动侧离合器部件咬合位置143分离的方向，并且处于咬合位置和解除咬合位置之间的中间位置时，由控制器判断为此时处于正要变速的状态，此时，点亮或闪灭显示正要变速状态的LED灯169b。还有，根据耦合线圈输出的检测信号，确认到驱动侧离合器部件142处于已与从动侧离合器部件咬合位置143完全分离的解除咬合位置时，由控制器判断为变速机构117正在进行变速后的低速大扭矩驱动，此时，点亮或闪灭显示低速大扭矩状态的LED灯169c。因此，本实施例可以根据作用给锯片113的载荷状态分别显示上述变速机构117的各状态并且告知操作人员。 

另外，本发明所述的变速告知装置并不局限于上述实施例1～3，可对其进行各种变型。例如，在实施例1～3中，采用了检测不同的多个状态并进行显示的结构，但只采用如下结构也可，即，至少检测并显示变速机构117将要从高速低扭矩驱动状态变为低速大扭矩 状态的状态。此时可采用如下结构，即，只检测驱动电机115的载荷电流值、或只检测输出轴125的转速、或是只根据变速机构117中与切换变速状态的动作有关的移动部件的位置信息来检测正要变速的状态，或者也可以组合上述信息来进行检测。 

另外，在上述实施例中，使用用来照明的照明工具167或设置在把手109上的LED灯163a、163b、163c等可看到的方式向操作人员告知驱动状态和正要变速的各状态。但是作为告知机构，也可以将其改为使用蜂鸣器的通过听觉获知的结构，或改为由把手109的温度或振动等通过触觉获知的结构。 

还有，在本实施方式中，说明了3平行轴变速机构117。但变速机构也可以只具有相互平行的输入轴和输出轴。另外，也可将单向离合器145设置在中间轴123一侧。还有，在本实施方式中，以可充电圆盘锯101为例说明了动力工具，但本发明并不局限于此，作为圆盘锯，也可用使用AC电源代替电池的圆盘锯，或者除了图示的手提式圆盘锯之外，也可以使用将被加工件安放在设置在基座上的工作台上进行切断作业的台式圆盘锯或台式滑动圆盘锯，或者可使用木材加工用圆盘锯或金属加工用圆盘锯。 

另外，也可使用圆盘锯以外的切断工具。例如可使用电动切断机，或可使用往复式锯床或线锯等顶端工具作直线往复运动的切断工具。还有，除了使用切断工具以外的动力工具，还可使用例如具有由转动打磨盘或砂轮对被加工件进行研磨或磨削作业的打磨机或磨床，或者进行拧紧螺丝、打孔作业时用到的电钻，或进行拧紧螺丝作业时用到的钻或扳子，进行打孔作业时用到各种钻，或是使上下2个锯片沿着相反方向作直线往复运动而完成树篱修剪作业的树篱修剪机等各种电动工具。另外，由加工作业时必须使用的照明工具167照射的照射位置根据所使用的电动工具的不同而变化，其并不是固定不变的。 

还有，可有效使用作用给顶端工具的载荷不同的动力工具。例如打磨机或金刚石钻床等1台动力工具中，由于进行加工时所用的顶 端工具的尺寸不同，或者因被加工件的不同，作用给该顶端工具的载荷也会不同。 

另外，本实施方式中设置有止动机构151，当可滑动咬合离合器141被切换为切断动力长度状态时，由止动机构151保持该切换后的状态。但是也可以不具有该止动机构151。 

另外，为实现本发明的目的，可采用以下结构。 

(结构特点1) 

用非接触传感器测得上述切换动作部件的位置。 

(结构特点2) 

上述切换动作部件是构成上述变速机构的部件之一。 

(结构特点3) 

具有作为驱动源的电机、用来测出上述切换动作部件位置的位置传感器和用来测出上述电机的载荷电流值的电流传感器，当检出第1驱动模式并且载荷电流值超过规定基准值时，告知操作人员将要产生从第1驱动模式切换为第2驱动模式的动作。 

(结构特点4) 

具有用来测出上述移动体位置的位置传感器以及用来测出变速机构输出轴转速的转动传感器，当检出第1驱动模式并且输出轴转速超过规定基准值时，告知操作人员将产生从第1驱动模式切换为第2驱动模式的动作。 

(结构特点5) 

在第2驱动模式中也检测规定重载荷状态并且进行告知。 

(结构特点6) 

由照明工具用不同的颜色、明暗度、亮灯状态等告知变速机构的多个驱动状态或作用给顶端工具的载荷状态。 

(结构特点7) 

具有用来收装电机和上述变速机构的动力工具主体以及不仅设置在该动力工具主体下方并且可安放在被加工件上的基座。上述顶端工具为锯片，由上述电机经上述变速机构驱动该锯片转动而切断 被加工件。 

(结构特点8) 

由检测电机的载荷电流值的电流传感器检测出上述规定的设定状态。 

(结构特点9) 

由检测变速机构的输出轴转速的转动传感器检测出上述规定的设定状态。 

(结构特点10) 

上述变速机构具有相互平行设置的第1和第2转轴，还具有第1和第2齿轮组，其将既相互啮合又将扭矩从所述第1转轴传递给所述第2转轴的驱动齿轮和从动齿轮的组合作为1个单位，而且相互之间的传动比不同。将经由上述第1齿轮组的扭矩传递路径设定为第1动力传递路径，而将经由上述第2齿轮组的扭矩传递路径设定为第2动力传递路径。还具有在上述第1动力传递路径上的用来传递动力和切断动力传递的第1离合器，以及在上述第2动力传递路径上的用来传递动力和切断动力传递的第2离合器。 

根据作用给上述顶端工具的载荷大小的不同，在上述第1和第2离合器的传递动力状态和切断动力传递状态之间进行切换，可在保持上述第1和第2齿轮组之间的啮合状态不变的情况下，使传递路径在上述第1动力传递路径和第2动力传递路径之间进行切换。 

Claims (9)

1.一种动力工具，其具有变速机构，根据作用给顶端工具的载荷大小的不同，由所述变速机构将所述顶端工具的驱动模式从高速低扭矩驱动的第1驱动模式切换为低速大扭矩驱动的第2驱动模式，其特征在于，

所述动力工具具有检测和告知机构，在切换为所述第2驱动模式之前，由所述检测机构检出所述第1驱动模式时，达到规定的设定状态并由告知机构告知操作人员将产生从该第1驱动模式切换为所述第2驱动模式的动作。

2.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，

所述规定的设定状态为重载荷的状态，在检测到所述重载荷的状态时，告知操作人员将要产生从第1驱动模式切换为第2驱动模式的动作。

3.根据权利要求1所述的动力工具，其特征在于，

所述变速机构具有第1、第2动力传递路径，其以不同减速比将扭矩从互相平行设置的第1转轴传递给第2转轴所构成，所述第1动力传递路径被设定为第1驱动模式用，该第1驱动模式为高速低扭矩驱动所述顶端工具的模式，第2动力传递路径被设定为第2驱动模式用，该第2驱动模式为低速大扭矩驱动所述顶端工具的模式，

所述动力工具具有切换动作部件，其根据作用给所述顶端工具的载荷的大小而产生不同的移动量，由此将动力传递路径从所述第1动力传递路径切换为所述第2动力传递路径。

4.根据权利要求2所述的动力工具，其特征在于，

所述变速机构具有第1、第2动力传递路径，其以不同减速比将扭矩从互相平行设置的第1转轴传递给第2转轴所构成，所述第1动力传递路径被设定为第1驱动模式用，该第1驱动模式为高速低扭矩驱动所述顶端工具的模式，第2动力传递路径被设定为第2驱动模式用，该第2驱动模式为低速大扭矩驱动所述顶端工具的模式，

所述动力工具具有切换动作部件，其根据作用给所述顶端工具的载荷的大小而产生不同的移动量，由此将动力传递路径从所述第1动力传递路径切换为所述第2动力传递路径。

5.根据权利要求4所述的动力工具，其特征在于，

所述切换动作部件根据作用给所述顶端工具的载荷的大小而产生不同的移动量，通过检出该切换动作部件的位置而检测出所述规定的设定状态。

6.根据权利要求1～5的任意一项所述的动力工具，其特征在于，

所述检测机构检出是处于所述第1驱动模式还是所述第2驱动模式并且由告知机构告知操作人员。

7.根据权利要求1～5的任意一项所述的动力工具，其特征在于，

所述检测机构对所述第2驱动模式时的重载荷状态进行检测，并且由告知机构告知操作人员。

8.根据权利要求1～5的任意一项所述的动力工具，其特征在于，

所述告知机构由发光体构成。

9.根据权利要求8所述的动力工具，其特征在于，

所述发光体的设置方式为，由其照射由所述顶端工具进行加工的作业位置。

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