專利名稱：便攜式電動工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式(或手持式)電動工具，其可用于緊固螺栓、螺母、螺釘?shù)?，可用于在金屬件、木件、研?mortar)、混凝土等工件上鉆孔或用于切割金屬件、木件等工件。
背景技術(shù)：
下面參考圖9A和9B來描述傳統(tǒng)的便攜式電動工具。圖9A是傳統(tǒng)便攜式電動工具的側(cè)視圖。如圖9A可看出，在傳統(tǒng)的便攜式電動工具中，在把手7的頂端以這樣一種方式設(shè)置有一圓柱形電動單元8，即使得該電動單元8的圓柱形狀的中心軸線與把手7的中心軸線按一接近于直角的預(yù)定角度相交。電池組(battery pack)6可拆卸地設(shè)置在把手7的底端。通常，電動單元8的圓柱形狀的直徑要大于把手7在垂直于圖9A的圖紙方向上的寬度。電池組6的寬度同樣地寬于把手7。
圖9B是示出了電動單元8的后端附近的局部平面圖。操作開關(guān)的圓形旋鈕11’可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置在電動單元8后端附近的外表面上，借助于該旋鈕可從電動工具的多種運(yùn)作模式中選擇出一種運(yùn)作模式(例如，一種扭矩模式)。或者，在另外一種傳統(tǒng)的便攜式電動工具中，圍繞電動單元8的圓柱形狀的中心軸線在該圓柱形電動單元8的前端或后端上可旋轉(zhuǎn)地設(shè)置有一環(huán)形指狀手柄(finger grip)(圖中未示出)。
但是，傳統(tǒng)的便攜式電動工具具有這樣一種可能性，即由于操作者大意的操作所述電動工具容易從操作者手中滑落或翻倒。由于如上所述的關(guān)于電動工具的形狀特征，即電動單元8和電池組6的尺寸都局部地大于把手7的尺寸，所以當(dāng)電動工具滑落或翻倒時，在電動單元8的后表面或圓柱形狀的中心軸線之上的圓柱形外表面的某個部分，或電池組6的側(cè)面或底面的某個部分就可能會撞擊到地面或地板上。由于操作開關(guān)的旋鈕11或環(huán)形指狀手柄設(shè)置在電動單元8的外表面上，所以旋鈕11或指狀手柄就可能由于電動工具的滑落或翻倒而損壞。
另一方面，例如在日本專利申請7-161340的公開特許公報中所披露的另一種傳統(tǒng)便攜式電動工具在電池組上具有一顯示裝置，用以顯示電池的電池量。電池組的后端的寬度被縮窄，且將顯示裝置設(shè)置在該縮窄的后端上。因此，當(dāng)電動工具側(cè)向滑落或翻倒時，顯示裝置可能不會損壞。但是若電動工具向后滑落或翻倒時，顯示裝置將會發(fā)生損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式電動工具，其中，該電動工具即使滑落或翻倒，用于轉(zhuǎn)換操作模式的操作元件也不會由于和地面或地板的沖擊而損壞。
根據(jù)本發(fā)明的一方面的便攜式電動工具包括一馬達(dá)；一減速傳動器，其用以減小馬達(dá)驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度，并將馬達(dá)的驅(qū)動力傳給減速傳動器的輸出軸；一用于控制馬達(dá)的驅(qū)動的控制電路；一用于封裝馬達(dá)、減速傳動器和控制電路的殼體；和一與殼體可拆卸地安裝連接在一起的電池組。
該電動工具具有一電動單元，該單元中至少包括馬達(dá)和減速傳動器，一把手和一設(shè)置在把手的與電動單元相對的一端上的連接單元，電池組連接在該連接單元上。輸出軸的中心軸線與把手的中心軸線按接近于直角的預(yù)定角度相交，用戶的手指和手掌持握在該把手周圍上。
電動單元和電池組在既垂直于輸出軸的中心軸線又垂直于把手的中心軸線的方向上的最大尺寸、以及在平行于輸出軸的中心軸線方向上的最大尺寸都大于把手在相同方向上的最大尺寸。
至少一個用于選擇馬達(dá)的操作模式的操作構(gòu)件設(shè)置在靠近把手的位置上，并離開當(dāng)電動單元和電池組在各種狀態(tài)下同時與同一平面接觸時連接電動單元和電池組與平面的接觸部分的連接線。
借助于這樣一種構(gòu)造，即使電動工具滑落或翻倒在地面或地板上，操作構(gòu)件也不會由于和地面或地板的撞擊而遭到損壞。因此，該便攜式電動工具可以穩(wěn)定地使用很長時間。而且，不必為了避免由沖擊引起損壞而加強(qiáng)操作構(gòu)件等的機(jī)械強(qiáng)度。因此，可以降低便攜式電動工具的生產(chǎn)成本。


圖1是立體圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一實(shí)施例的便攜式電動工具的外觀和構(gòu)造；圖2是一截面示意圖，其示出了該實(shí)施例中便攜式電動工具的各元件的排列安裝；圖3是一局部截面圖，其示出了該實(shí)施例中便攜式電動工具主要部分的詳細(xì)構(gòu)造；圖4是一結(jié)構(gòu)圖，其示出了該實(shí)施例中便攜式電動工具的電路結(jié)構(gòu)；圖5是一側(cè)視圖，其示出了便攜式電動工具翻倒的一個例子；圖6是一側(cè)視圖，其示出了便攜式電動工具翻倒的另一個例子；圖7是一正視圖，其示出了便攜式電動工具翻倒的又一個例子；圖8是一立體圖，其示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例改進(jìn)的便攜式電動工具的外觀和構(gòu)造；圖9A是一側(cè)視圖，其示出了傳統(tǒng)便攜式電動工具的外觀和構(gòu)造；和圖9B是該傳統(tǒng)便攜式電動工具的局部平面圖。
具體實(shí)施例方式
參考附圖來描述根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的便攜式電動工具。
圖1中示出了根據(jù)該實(shí)施例的便攜式電動工具(此后將簡稱為電動工具)10的外觀和構(gòu)造。該便攜式電動工具可以是沖擊電動工具、電動鉆/驅(qū)動器等。圖2中示出了電動工具10的結(jié)構(gòu)構(gòu)造。圖3中示出了該實(shí)施例中電動工具10主要部分的詳細(xì)構(gòu)造。
電動工具10包括一馬達(dá)1；一減速傳動器2，其用以減小馬達(dá)1的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度并將馬達(dá)1的驅(qū)動力傳給減速傳動器2的輸出軸3；一開關(guān)電路4；一用以開啟或關(guān)斷馬達(dá)1的驅(qū)動的觸發(fā)手柄(trigger lever)16；一用以在正方向和反方向之間轉(zhuǎn)換馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向的旋轉(zhuǎn)開關(guān)手柄22；一用以控制馬達(dá)1的驅(qū)動的控制電路14；用以選擇馬達(dá)1的操作模式的操作構(gòu)件11(11a和11b)；一顯示裝置12；一用以封裝上述各構(gòu)件的殼體5；和一與殼體5可拆卸地安裝在一起的電池組6。操作構(gòu)件11，例如可以是由樹脂模制而成的按鈕，其可移動地設(shè)置在殼體5上。
該電動工具10具有一電動單元8和一把手7。馬達(dá)1和包括輸出軸3的減速傳動器2位于殼體5內(nèi)對應(yīng)于電動單元8的部分。輸出軸3的中心軸線與把手7的中心軸線按接近于直角的預(yù)定角度相交，用戶的手指和手掌持握在把手7周圍上。但是該預(yù)定的角度并非必須為直角。電動工具10還具有一連接單元(coupler unit)9，該單元具有一連接結(jié)構(gòu)，電池組6在與電動單元8相反的把手7的底端處與該連接結(jié)構(gòu)相連。一對分離操作構(gòu)件25設(shè)置在電池組6的側(cè)壁上。當(dāng)用戶推動該分離操作構(gòu)件25時，電池組6可從連接單元9上分離出來。當(dāng)電池組6被用力推向連接單元9時，該電池組6就會與連接單元9連接在一起。
殼體5對應(yīng)于電動單元8的部分可以具有一基本上為圓柱形的形狀。電動單元8沿垂直于輸出軸3的中心周線的方向上的橫截面是圓形、橢圓形、圓三角形(round triangular)等。馬達(dá)1和減速傳動器2設(shè)置在電動單元8中。開關(guān)電路4設(shè)置在把手7內(nèi)。觸發(fā)手柄16以下述方式可移動地設(shè)置在電動單元8和把手7之間的頸部，使得觸發(fā)手柄16的后端部能相對于把手7的內(nèi)部移入或移出。同樣，旋轉(zhuǎn)開關(guān)手柄22以下述方式可移動地設(shè)置在電動單元8和把手7之間的頸部，使得正向/反向旋轉(zhuǎn)開關(guān)22A(見圖4)可轉(zhuǎn)換，用以使馬達(dá)1的線圈中的電流方向根據(jù)旋轉(zhuǎn)開關(guān)手柄22的位置發(fā)生反向改變。操作構(gòu)件11、顯示裝置12和控制電路14設(shè)置在殼體5內(nèi)與連接單元9相應(yīng)的位置上，如圖3所示。
因此，將平行于輸出軸3的中心軸線的方向定義為X方向，如圖1所示。將既垂直于輸出軸3的中心軸線又垂直于連接電動單元8和電池組6的線(該線基本上平行于把手7的中心軸線)的方向定義為Y方向。將既垂直于輸出軸3的中心軸線又垂直于把手7的中心軸線的方向定義為Z方向。而且，在X方向，輸出軸3的一部分被稱為“前(部)”，相反的部分則被成為“后(部)”。在Z方向，電動單元8的一部分被稱為“頂(部)”，電池組6的一部分則被稱為“底(部)”。
電動單元8在X方向的尺寸(長度)大于(長于)把手7在X方向的的尺寸，且電動單元8在Y方向的尺寸(寬度)大于(寬于)把手7在Y方向的尺寸。換句話說，把手7在X方向和Y方向的輪廓要小于電動單元8在同樣方向上的輪廓，且當(dāng)電動工具10在X-Y平面上投影時，把手7的輪廓位于電動單元8的輪廓之內(nèi)。
設(shè)置在把手7的下端的連接單元9在X和Y方向上的最大尺寸都大于(長于和寬于)把手7在同樣方向上的相應(yīng)尺寸。把手7在X和Y方向上的輪廓小于連接單元9在同樣方向上的輪廓，且當(dāng)電動工具10在X-Y平面上投影時，把手7的輪廓位于連接單元9的輪廓內(nèi)部。
電池組6在X和Y方向上的最大尺寸(長度和寬度)基本上與連接單元9在相同方向上的相應(yīng)尺寸相同。因此，電池組6在X和Y方向上的最大尺寸(長度和寬度)都大于(長于和寬于)把手在相同方向上的相應(yīng)尺寸。把手7在X和Y方向上的輪廓小于電池組6在同樣方向上的輪廓，且當(dāng)電動工具10在X-Y平面上投影時，把手7的輪廓位于電池組6的輪廓內(nèi)。
在該實(shí)施例中，操作構(gòu)件11和顯示裝置12設(shè)置在下述位置當(dāng)電動元件8和電池組6同時和同一平面接觸，處于如圖5、圖6和圖7所示的各種狀態(tài)時，操作構(gòu)件11和顯示裝置12設(shè)置在靠近把手7的位置，并離開連接電動單元8和電池組6與平面的接觸部分的連接線。
如圖1至圖3所示，操作構(gòu)件11和顯示裝置12都設(shè)置在連接單元9的突出部分24的上表面上，其相對于把手7向前突出。由于電動單元8和電池組6的輪廓都大于把手7的輪廓，因此當(dāng)電動工具翻倒時，電動單元8的一部分和電池組6的一部分會同時和同一平面，例如地面或地板接觸。因此，把手7與是離開地面或地板的。
圖5示出了電動工具10向前翻倒的一個例子。在圖5所示的例子中，包括于電動單元8內(nèi)的輸出軸3的下前緣和電池組6的下前緣與地面或地板發(fā)生接觸。圖6示出了電動工具10向后翻倒的另一例子。在圖6所示的例子中，電動單元8最突出的后緣，例如其下后緣和電池組6的下后緣與地面或地板發(fā)生接觸。圖7示出了電動工具10側(cè)向翻倒的又一例子。在圖7所示的例子中，電動單元8最突出的側(cè)面部分或側(cè)向線和電池組6最突出的側(cè)面部分或側(cè)向線與地面或地板發(fā)生接觸。在各個例子中，連接單元9的突出部分24的上表面都是離開地面或地板的，操作構(gòu)件11和顯示裝置12設(shè)置在該上表面上。換句話說，操作構(gòu)件11和顯示裝置12是設(shè)置在靠近把手7的位置上，并離開當(dāng)電動單元8和電池組6同時和上述各種狀態(tài)中的同一平面接觸時連接電動單元8和電池組6與平面的接觸部分的連接線。借助于這樣一種結(jié)構(gòu)，即使電動工具10滑落或翻倒在地面或地板上，操作構(gòu)件11和顯示裝置12也不會由于和地面或地板的撞擊而遭到損壞。
圖4示出了電動工具10的控制單元的框圖構(gòu)造?？刂齐娐?4具有一扭矩設(shè)定開關(guān)11A、一鎖緊開關(guān)(over-fastening switch)11B、一主處理器13、一沖擊傳感器17、一扭矩計算器18和一旋轉(zhuǎn)傳感器19。主處理器13、沖擊傳感器17和扭矩計算器18可由例如CPU(中央處理單元)、ROM(只讀存儲器)和RAM(隨機(jī)存取存儲器)等常用單元組成。旋轉(zhuǎn)傳感器19可以是一設(shè)置在馬達(dá)1的驅(qū)動軸上的編碼器(encoder)，其用以檢測馬達(dá)1的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度和旋轉(zhuǎn)方向。如圖3所示，扭矩設(shè)定開關(guān)11A和鎖緊開關(guān)11B安裝在控制電路14的印刷電路板上朝向操作構(gòu)件11(11a和11b)的位置上。
當(dāng)用戶操作(例如，推動)該操作構(gòu)件11(11a和11b)時，扭矩設(shè)定開關(guān)11A和鎖緊開關(guān)11B就被接通。主處理器13計算出扭矩設(shè)定開關(guān)11A和鎖緊開關(guān)11B所接通的數(shù)量。主處理器13根據(jù)扭矩設(shè)定開關(guān)11A所接通的數(shù)量選擇出一用以緊固例如螺栓、螺母或螺釘?shù)染o固構(gòu)件的扭矩。主處理器13根據(jù)鎖緊開關(guān)11B的接通數(shù)量來接通或斷開鎖緊模式。
開關(guān)電路4具有一由觸發(fā)手柄16操縱的主開關(guān)20、一開關(guān)元件21和一由旋轉(zhuǎn)開關(guān)手柄22操縱的正向/反向旋轉(zhuǎn)開關(guān)22A。在圖4中，附圖標(biāo)記23是指電池組6中的可重復(fù)充電的二次電池。
圖4所示的例子是沖擊電動工具例如一沖擊驅(qū)動器的控制電路，因為其具有一沖擊傳感器17。當(dāng)鎖緊開關(guān)模式接通時，沖擊傳感器17就根據(jù)例如由旋轉(zhuǎn)傳感器19檢測出的馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度的變化，來檢測出錘子在鐵砧上的沖擊，該鐵砧固定在電動工具10的輸出軸3上。在錘子往鐵砧上的沖擊中，扭矩計算器18利用馬達(dá)1的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)角度和減速傳動器2的縮減率的來計算出用以緊固緊固構(gòu)件的扭矩等值。主處理器13根據(jù)用戶用操作構(gòu)件11設(shè)定的驅(qū)動模式，利用計算出的扭矩等值，通過開關(guān)電路4來控制馬達(dá)1的驅(qū)動(起動或停止馬達(dá)的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn))。
鎖緊模式的接通或斷開、所選擇的操作模式、電池剩余量等都會在顯示裝置12上顯示出來。顯示裝置12例如可以是一LCD(液晶顯示器)裝置，其直接安裝在控制電路14的印刷電路板上?？捎肔ED照明裝置從顯示裝置12的背面來對其進(jìn)行照明顯示。
圖8示出了根據(jù)該實(shí)施例的電動工具10的一種改進(jìn)裝置。在該裝置中，一個帶有用作操作構(gòu)件11的觸摸面板的LCD裝置被用作顯示裝置12。借助于這種裝置基本上可取得和上述效果相同的效果。
在上述描述中，顯示裝置12設(shè)置在連接單元9的突出部分24上。但是，并非一定需要設(shè)置該顯示裝置。在本發(fā)明中，至少一個用于選擇馬達(dá)的操作模式的操作構(gòu)件設(shè)置在靠近把手的位置上，并離開當(dāng)電動單元和電池組在各種狀態(tài)下同時與同一平面接觸時連接電動單元和電池組與平面的接觸部分的連接線。而且，操作構(gòu)件或顯示裝置的位置并不局限于上面所描述的和附圖中所示的位置。此外，可以采用多個LED和設(shè)置在相應(yīng)LED附近用作顯示裝置的指示器來代替LCD。
根據(jù)本發(fā)明，即使電動工具滑落或翻倒在地面或地板上，操作構(gòu)件也不會由于和地面或地板的撞擊而遭到損壞。因此，該便攜式電動工具可以穩(wěn)定地長期使用。而且，不必為了避免由沖擊引起損壞而加強(qiáng)操作構(gòu)件等的機(jī)械強(qiáng)度。因此，可以降低便攜式電動工具的生產(chǎn)成本。
本申請是在日本專利局于2003年11月11日提交的專利申請2003-381458的基礎(chǔ)上提出的，所述申請的內(nèi)容在此引入作為參考。
雖然本發(fā)明是以例子結(jié)合附圖的方式進(jìn)行描述的，但是應(yīng)該理解，其相關(guān)的各種變化和改進(jìn)對本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言都是顯而易見的。因此，除了那些在本發(fā)明范圍之外的變化或改進(jìn)以外，其它的那些修改和改進(jìn)都應(yīng)落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種便攜式電動工具，其包括一馬達(dá)；一減速傳動器，其用于減小該馬達(dá)的驅(qū)動軸的旋轉(zhuǎn)速度，并用于將該馬達(dá)的驅(qū)動力傳遞給該減速傳動器的輸出軸；一用于控制驅(qū)動該馬達(dá)的控制電路；一用于封裝該馬達(dá)、該減速傳動器和該控制電路的殼體；和，一與該殼體可拆卸地連接在一起的電池組；其中該便攜式電動工具具有一電動單元，該電動單元中至少包含該馬達(dá)和該減速傳動器；一把手和一連接單元，該連接單元形成于該把手的、與該電動單元相反的一端上，該電池組與該連接單元連接；該輸出軸的中心軸線與該把手的中心軸線以接近于直角的預(yù)定角度相交，用戶的手指和手掌持握在該把手周圍；該電動單元和該電池組在既垂直于該輸出軸的中心軸線又垂直于該把手的中心軸線的方向上的最大尺寸、以及在平行于該輸出軸的中心軸線的方向上的最大尺寸都大于該把手在相同方向上的最大尺寸；且至少一個用于選擇該馬達(dá)的操作模式的操作構(gòu)件設(shè)置在靠近該把手的位置，并離開當(dāng)該電動單元和該電池組在各狀態(tài)下同時與同一平面接觸時連接該電動單元和該電池組的接觸部分的線。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電動工具，其中該操作構(gòu)件設(shè)置在該殼體的該連接單元的表面上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電動工具，其中該操作構(gòu)件設(shè)置在除該把手的外表面之外的位置上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電動工具，其中該操作構(gòu)件是一可移動地設(shè)置在該殼體上的按鈕。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式電動工具，其中還包括一顯示裝置，其設(shè)置在靠近該把手的位置，并離開當(dāng)該電動單元和該電池組在各狀態(tài)下同時與同一平面接觸時連接該電動單元和該電池組的接觸部分的線。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式電動工具，其中該顯示裝置是液晶顯示器。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的便攜式電動工具，其中該顯示裝置具有一用作操作構(gòu)件的觸摸面板。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式電動工具，其中該顯示裝置設(shè)置在該殼體的該連接單元的表面上。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的便攜式電動工具，其中該操作構(gòu)件和該顯示裝置設(shè)置在該殼體的該連接單元的、從該把手向前突出的部分的表面上。
全文摘要
一種便攜式電動工具，例如一種沖擊驅(qū)動器，其具有一包含馬達(dá)和減速傳動器的電動單元、一把手和一與電池組連接在一起的連接單元。電動單元和電池組在既垂直于電動單元中心軸線又垂直于把手的中心軸線方向上的最大尺寸、以及在平行于電動單元中心軸線方向上的最大尺寸都大于把手在相同方向上的最大尺寸。用于選擇馬達(dá)的操作模式的操作構(gòu)件和一顯示裝置都設(shè)置在靠近把手的位置上，并離開當(dāng)電動單元和電池組在各狀態(tài)下同時與同一平面接觸時連接電動單元和電池組的接觸部分的線。
文檔編號B25F5/02GK1616194SQ200410094640
公開日2005年5月18日 申請日期2004年11月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月11日
發(fā)明者清水秀規(guī), 大橋敏治 申請人:松下電工株式會社