專利名稱：電動工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及能改變減速比的電動工具。
背景技術(shù)：
在包括減速機(jī)構(gòu)的電動工具中，使用用于改變減速機(jī)構(gòu)的減速比的結(jié)構(gòu)。在這種結(jié)構(gòu)中，轉(zhuǎn)換元件比如包括于行星齒輪機(jī)構(gòu)中的環(huán)形齒輪軸向地滑動以改變行星齒輪機(jī)構(gòu)的嚙合狀態(tài)。例如，日本專利申請公開No. 2009-56590和No. 2009-78349公開了其中包括環(huán)形齒輪的轉(zhuǎn)換元件的滑動運(yùn)動由螺線管自動地執(zhí)行的電動工具。在這種常規(guī)電動工具中，當(dāng)螺線管操作時，馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)停止或減速以抑制在轉(zhuǎn)換元件與配對齒輪元件相嚙合時出現(xiàn)的沖擊。在常規(guī)電動工具中，當(dāng)馬達(dá)等的電流改變時，螺線管啟動并且馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)在預(yù)定的定時由已經(jīng)檢測到這種改變的控制單元停止。然而，在螺線管啟動并且轉(zhuǎn)換元件通過多個機(jī)構(gòu)與配對齒輪元件實際地相嚙合時的定時和馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)減速并且實際上停止的定時之間稍微具有差異。為此，在上述的常規(guī)電動工具中，已經(jīng)采用一種用來通過在驅(qū)動螺線管之前可靠地執(zhí)行馬達(dá)等的停止來將嚙合沖擊抑制至最小的方法。然而，難以通過使用該方法在短時間內(nèi)完成減速比的改變。換言之，常規(guī)電動工具不足以抑制減速比改變時的嚙合沖擊以及在短時間內(nèi)完成減速比的平穩(wěn)改變。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到以上情況，本發(fā)明提供了一種能抑制減速比改變時的嚙合沖擊并且能快速且平穩(wěn)地完成減速比改變的電動工具。為了完成以上目標(biāo)，本實施例的電動工具具有總結(jié)如下的構(gòu)造。根據(jù)本發(fā)明的一種電動工具包括作為驅(qū)動動力源的馬達(dá)、用于以降低的速度傳輸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的減速機(jī)構(gòu)、以及用于改變減速機(jī)構(gòu)的減速比的減速比改變單元。減速機(jī)構(gòu)包括可軸向地滑動的轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件，轉(zhuǎn)換元件根據(jù)其軸向滑動位置與齒輪元件相嚙合或脫離。減速比改變單元包括用于軸向地滑動轉(zhuǎn)換元件的變速致動器、用于檢測馬達(dá)的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元、用于檢測轉(zhuǎn)換元件的滑動位置的滑動位置檢測器單元以及根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元的檢測結(jié)果啟動變速致動器和用于根據(jù)滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果臨時降低或增加馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的控制單元?？刂茊卧稍O(shè)計為根據(jù)滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果改變變速致動器的驅(qū)動控制?？刂茊卧稍O(shè)計為，如果滑動位置檢測器的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件在變速致動器被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，臨時地反向轉(zhuǎn)換元件由變速致動器引起的滑動運(yùn)動的方向。控制單元可設(shè)計為，如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件在變速致動器被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，改變轉(zhuǎn)換元件的由變速致動器施加的滑動驅(qū)動動力。如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件在變速致動器被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元可設(shè)計為在保持變速致動器的驅(qū)動的同時改變轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件在變速致動器被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元可設(shè)計為在停止變速致動器的驅(qū)動之后改變轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。此時，控制單元可設(shè)計為在由驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元的檢測結(jié)果確定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力降低或停止時通過增加旋轉(zhuǎn)動力來改變相對旋轉(zhuǎn)位置。而且，控制單元可設(shè)計為改變馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力以使得與轉(zhuǎn)換元件沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。滑動位置檢測器單元可設(shè)計為檢測轉(zhuǎn)換元件或與轉(zhuǎn)換元件互鎖的元件的位置?；瑒游恢脵z測器單元可設(shè)計為檢測變速致動器的驅(qū)動狀態(tài)并且根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)的檢測結(jié)果檢測轉(zhuǎn)換元件的位置。此時，變速致動器可以是旋轉(zhuǎn)型，并且滑動位置檢測器單元可設(shè)計為檢測變速致動器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。變速致動器可以是線性致動器，并且滑動位置檢測器單元可設(shè)計為檢測變速致動器的線性驅(qū)動狀態(tài)。本發(fā)明提供的有利作用在于，其能抑制減速比改變時的嚙合沖擊并且快速且平穩(wěn)地完成減速比改變


本發(fā)明的目標(biāo)和特點將從以下結(jié)合附圖給出的對實施例的描述中變得明顯，其中圖1是示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電動工具的側(cè)視截面圖；圖2是電動工具的內(nèi)部側(cè)視圖；圖3是電動工具的后部截面圖；圖4是示出電動工具中使用的減速機(jī)構(gòu)的分解透視圖；圖5是示出電動工具的主要零件的說明性視圖；圖6A是保持于第一速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)的側(cè)視截面圖，并且圖6B是其側(cè)視圖；圖7是其中第一速度和第二速度之間的變速操作進(jìn)行中的減速機(jī)構(gòu)的側(cè)視截面圖；圖8A是保持于第二速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)的側(cè)視截面圖，并且圖8B是其側(cè)視圖；圖9是其中第二速度和第三速度之間的變速操作進(jìn)行中的減速機(jī)構(gòu)的側(cè)視截面圖IOA是保持于第三速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)的側(cè)視截面圖，并且圖IOB是其側(cè)視圖；圖IlA至IlC是示出根據(jù)本發(fā)明第三實施例的電動工具的主要零件的說明性視圖，圖IlA示出第二速度狀態(tài)，圖IlB示出正在進(jìn)行的從第二速度至第三速度的變速操作并且圖IlC示出第三速度狀態(tài)；圖12是示出根據(jù)本發(fā)明第六實施例的電動工具的主要零件的說明性視圖；并且圖13A至13C是示出根據(jù)本發(fā)明第七實施例的電動工具的主要零件的說明性視圖，圖13A示出第二速度狀態(tài)，圖1 示出正在進(jìn)行的從第二速度至第三速度的變速操作并且圖13C示出第三速度狀態(tài)。
具體實施例方式現(xiàn)在將參照構(gòu)成本發(fā)明一部分的附圖描述本發(fā)明的實施例。(第一實施例)圖1至3示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例的電動工具。本實施例的電動工具包括作為驅(qū)動動力源的馬達(dá)(主馬達(dá))1 ；用來以降低的速度傳輸馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力的減速機(jī)構(gòu)2 ； 用于將從減速機(jī)構(gòu)2傳輸?shù)男D(zhuǎn)動力輸送至輸出軸4的驅(qū)動動力輸送單元3 ；以及用于容納馬達(dá)1、減速機(jī)構(gòu)2以及驅(qū)動動力輸送單元3的主干殼體101。握持殼體102從主干殼體 101延伸。觸發(fā)開關(guān)103可縮回地安裝至握持殼體102。主干殼體101和握持殼體102構(gòu)成電動工具的主體殼體100。變速致動器6以與馬達(dá)1和減速機(jī)構(gòu)2平行的關(guān)系布置于主干殼體101內(nèi)。變速致動器6是旋轉(zhuǎn)類型的并且設(shè)計為通過滑動移動減速機(jī)構(gòu)2的轉(zhuǎn)換元件7穿過減速凸輪板 8來改變減速比。后面將就這一點做出詳細(xì)描述。在圖4至10中，更詳細(xì)地示出減速機(jī)構(gòu)2和其它部件的結(jié)構(gòu)。本實施例的減速機(jī)構(gòu)2包括齒輪箱9和三個布置于齒輪箱9內(nèi)的行星齒輪機(jī)構(gòu)。減速機(jī)構(gòu)2的減速比作為整體通過轉(zhuǎn)換相應(yīng)行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速狀態(tài)和非減速狀態(tài)來改變。在以下的描述中，行星齒輪機(jī)構(gòu)按照接近馬達(dá)1的順序稱為第一至第三行星齒輪機(jī)構(gòu)。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)包括由馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力繞著其軸線旋轉(zhuǎn)地受到驅(qū)動的太陽齒輪10(圖4中未示出)；布置為包圍太陽齒輪10并且與太陽齒輪10相嚙合的多個行星齒輪11 ；布置為包圍行星齒輪11并且與行星齒輪11相嚙合的環(huán)形齒輪12 ；以及行星齒輪 11通過托架銷13可旋轉(zhuǎn)地連接于此的托架14。第二行星齒輪機(jī)構(gòu)包括與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪10相結(jié)合的太陽齒輪
20(圖4中未示出)；布置為包圍太陽齒輪20并且與太陽齒輪20相嚙合的多個行星齒輪
21；能與行星齒輪21相嚙合的環(huán)狀齒輪12 ；以及行星齒輪21通過托架銷23可旋轉(zhuǎn)地連接于此的托架對。環(huán)形齒輪12構(gòu)造為根據(jù)環(huán)形齒輪12的滑動位置用作第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件或第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的元件。換言之，環(huán)形齒輪12在處于馬達(dá)1附近的滑動位置時與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪11相嚙合，但是在處于輸出軸4附近的滑動位置時與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21相嚙合。在以下進(jìn)行的描述中，靠近馬達(dá)1的那側(cè)將稱為“輸入側(cè)”并且靠近輸出軸4的那側(cè)將稱為“輸出側(cè)”。在齒輪箱9的內(nèi)圓周表面上，設(shè)置有導(dǎo)向部分15，環(huán)形齒輪12以軸向地可滑動但不可旋轉(zhuǎn)的方式與之相嚙合。環(huán)形齒輪12在導(dǎo)向部分15的引導(dǎo)之下進(jìn)行軸向滑動運(yùn)動。第三行星齒輪機(jī)構(gòu)包括與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M相結(jié)合的太陽齒輪30 ；布置為包圍太陽齒輪30并且與太陽齒輪30相嚙合的多個行星齒輪31 ；與行星齒輪31相嚙合的環(huán)形齒輪32 ；以及行星齒輪31通過托架銷33可旋轉(zhuǎn)地連接于此的托架34。環(huán)形齒輪32相對于齒輪箱9軸向可滑動并且可旋轉(zhuǎn)地布置。在處于輸入側(cè)滑動位置時，環(huán)形齒輪32與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M的外周邊邊緣相嚙合。在處于輸出側(cè)滑動位置時，環(huán)形齒輪32和與齒輪箱9 一體形成的嚙合齒部分40相嚙合。環(huán)形齒輪32在任一個滑動位置中保持與行星齒輪31相嚙合。第一至第三行星齒輪機(jī)構(gòu)彼此軸向地連接。具體地，第一至第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪10、20和30在軸向上線性地布置。同樣，包圍太陽齒輪10、20和30的環(huán)形齒輪 12和32在軸向上線性地布置。環(huán)形齒輪12和32在軸向上可獨立地滑動。減速比根據(jù)環(huán)形齒輪12和32的滑動位置改變，因此將輸出軸4的旋轉(zhuǎn)輸出改變至第一速度、第二速度或第三速度。在本實施例中，每個環(huán)形齒輪12和32用作可軸向地移動的轉(zhuǎn)換元件7。在這一點上，在減速比最小時實現(xiàn)第一速度，在減速比大于第一速度下的減速比時實現(xiàn)第二速度，并且在減速比大于第一和第二速度下的減速比時(在減速比最大時)實現(xiàn)第三速度。圖6A和6B示出保持于第一速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)2。圖7示出其中第一速度和第二速度之間的變速操作正在進(jìn)行的減速機(jī)構(gòu)2。圖8A和8B示出保持于第二速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)2。圖9示出其中第二速度和第三速度之間的變速操作正在進(jìn)行的減速機(jī)構(gòu)2。圖 IOA和IOB示出保持于第三速度狀態(tài)的減速機(jī)構(gòu)2。在減速機(jī)構(gòu)2處于如圖6A和6B所示的第一速度狀態(tài)的情況下，用作轉(zhuǎn)換元件7 的環(huán)形齒輪12保持于輸入側(cè)滑動位置中并且用作轉(zhuǎn)換元件7的環(huán)形齒輪32也保持于輸入側(cè)滑動位置中。因此，僅第一行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)入減速狀態(tài)。具體地，與環(huán)形齒輪12相嚙合的行星齒輪11通過太陽齒輪10的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行繞其自身軸線的旋轉(zhuǎn)和繞著太陽齒輪10的回轉(zhuǎn)。因而，太陽齒輪10的扭矩以降低的速度傳輸至托架14。托架14與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M—起旋轉(zhuǎn)。同樣，第三行星齒輪機(jī)構(gòu)與托架對一起旋轉(zhuǎn)。在減速機(jī)構(gòu)2處于如圖8A和8B所示的第二速度狀態(tài)的情況下，用作轉(zhuǎn)換元件7 的環(huán)形齒輪12保持于輸出側(cè)滑動位置中，但是用作轉(zhuǎn)換元件7的環(huán)形齒輪32保持于輸入側(cè)滑動位置中。因此，僅第二行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)入減速狀態(tài)。具體地，與環(huán)形齒輪12相嚙合的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21通過與太陽齒輪10相結(jié)合的太陽齒輪20的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行繞其自身軸線的旋轉(zhuǎn)和繞著太陽齒輪10的回轉(zhuǎn)。因而，太陽齒輪20的扭矩以降低的速度傳輸至托架M。第一和第三行星齒輪機(jī)構(gòu)與托架M
一起旋轉(zhuǎn)。在這一點上，第一和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的相應(yīng)元件的尺寸設(shè)置不同以使得第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速比能大于第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的減速比。因此，第二速度下的減速比大于第一速度下的減速比，并且輸出軸4在第二速度下的旋轉(zhuǎn)速度變得小于在第一速度下的旋轉(zhuǎn)速度。在減速機(jī)構(gòu)2處于如圖IOA和IOB所示的第三速度狀態(tài)的情況下，用作轉(zhuǎn)換元件7 的環(huán)形齒輪12保持于輸出側(cè)滑動位置中，并且用作轉(zhuǎn)換元件7的環(huán)形齒輪32也保持于輸出側(cè)滑動位置中。因此，第二和第三行星齒輪機(jī)構(gòu)進(jìn)入減速狀態(tài)。具體地，與環(huán)形齒輪12相嚙合的第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21通過與太陽齒輪10相結(jié)合的太陽齒輪20的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行繞其自身軸線的旋轉(zhuǎn)以及繞著太陽齒輪10的回轉(zhuǎn)。 因而，太陽齒輪20的扭矩以降低的速度傳輸至托架24。第一行星齒輪機(jī)構(gòu)與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M —起旋轉(zhuǎn)。托架M的扭矩傳輸至與托架M相結(jié)合的第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的太陽齒輪30。與環(huán)形齒輪32相嚙合的第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪31通過太陽齒輪30 的旋轉(zhuǎn)進(jìn)行繞其自身軸線的旋轉(zhuǎn)以及繞著太陽齒輪30的回轉(zhuǎn)。因而，太陽齒輪的扭矩30 以進(jìn)一步降低的速度傳輸至托架34。構(gòu)成轉(zhuǎn)換元件7的兩個環(huán)形齒輪12和32的滑動位置由變速凸輪板8的旋轉(zhuǎn)位置來確定。變速凸輪板8是具有與圓柱形齒輪箱9的外圓周表面相一致的弧形橫截面形狀的板。變速凸輪板8設(shè)置為可繞著齒輪箱9的中心軸線旋轉(zhuǎn)。變速凸輪板8具有沿著軸向并排布置的輸入側(cè)和輸出側(cè)凸輪槽41和42。輸入側(cè)凸輪槽41是與環(huán)形齒輪12的滑動運(yùn)動相一致地彎曲的通槽。穿過凸輪槽41的變速銷45 的頂端部分通過形成為穿過齒輪箱9的厚度的導(dǎo)向孔48(參見圖4)插入齒輪箱9。變速銷45的頂端部分與形成于環(huán)形齒輪12的外圓周表面上的凹陷相嚙合。導(dǎo)向孔48形成為與減速機(jī)構(gòu)2的軸線平行地延伸。輸出側(cè)凸輪槽42是與環(huán)形齒輪32的滑動運(yùn)動相一致地彎曲的通孔。穿過凸輪槽 42的變速銷46的頂端部分通過形成為穿過齒輪箱9的厚度的導(dǎo)向孔49 (參見圖4)插入齒輪箱9。變速銷46的頂端部分與形成于環(huán)形齒輪32的外圓周表面上的凹陷相嚙合。導(dǎo)向孔49形成為與減速機(jī)構(gòu)2的軸線平行地延伸并且與導(dǎo)向孔48成直線地布置。變速凸輪板8包括形成于其一個圓周端部中以與旋轉(zhuǎn)變速致動器6相嚙合的齒輪部分47。變速致動器6包括專用馬達(dá)(子馬達(dá))50、用來以降低的速度傳輸馬達(dá)50的旋轉(zhuǎn)動力的減速機(jī)構(gòu)51、以及由通過減速機(jī)構(gòu)51傳輸?shù)男D(zhuǎn)動力旋轉(zhuǎn)地受到驅(qū)動的輸出單元 52。在本實施例的電動工具中，減速機(jī)構(gòu)2包括可軸向滑動的轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件 5，轉(zhuǎn)換元件7根據(jù)其軸向滑動位置與齒輪元件5相嚙合或脫離。如上所述，轉(zhuǎn)換元件7包括環(huán)形齒輪12和32。而且，對于環(huán)形齒輪12，第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪11和第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21用作齒輪元件5。關(guān)于環(huán)形齒輪32，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M和齒輪箱9的嚙合齒部分40用作齒輪元件5。減速機(jī)構(gòu)2的減速比作為整體根據(jù)轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的嚙合以及脫離狀態(tài)來改變。如圖5中示意性地示出，本實施例的電動工具包括用來檢測馬達(dá)1的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60、用來檢測轉(zhuǎn)換元件7的滑動位置的滑動位置檢測器單元61、以及用來控制馬達(dá)1和50的運(yùn)行的控制單元62。驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60通過檢測流過馬達(dá)1的電流以及馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)速度中的至少一個來檢測馬達(dá)1的驅(qū)動狀態(tài)。驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60的檢測結(jié)果輸入至控制單元 62?；瑒游恢脵z測器單元61通過檢測變速凸輪板8 (與轉(zhuǎn)換元件7互鎖)相對于齒輪箱9的旋轉(zhuǎn)位置來間接地檢測轉(zhuǎn)換元件7的位置(即，環(huán)形齒輪12和32的滑動位置)?；瑒游恢脵z測器單元61的檢測結(jié)果輸入至控制單元62?；瑒游恢脵z測器單元61可以是非接觸式位移檢測傳感器或與變速凸輪板8進(jìn)行直接接觸的接觸型傳感器。根據(jù)由驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測的馬達(dá)1的驅(qū)動狀態(tài)，控制單元62啟動變速致動器6并且滑動地移動轉(zhuǎn)換元件7，從而改變減速機(jī)構(gòu)2的減速比。在本實施例的電動工具中，減速比改變單元由用于軸向地滑動轉(zhuǎn)換元件7的變速致動器6、用來檢測馬達(dá)1的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60、用來檢測轉(zhuǎn)換元件7的滑動位置的滑動位置檢測器單元61以及用來根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60的檢測結(jié)果操作變速致動器6的控制單元62構(gòu)成。在操作變速致動器6 (即，馬達(dá)50)時，控制單元62控制馬達(dá)1以使得其旋轉(zhuǎn)動力能根據(jù)滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果臨時地降低或增加。在這一點上，降低或增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力的原因是在轉(zhuǎn)換元件7與齒輪元件5相嚙合時將轉(zhuǎn)換元件7和滑動齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)速度降低至可能的最小值(優(yōu)選地，降低至零)。下面，將相繼描述從第一速度至第二速度、從第二速度至第三速度、從第三速度至第二速度以及從第二速度至第一速度的自動變速。從第一速度至第二速度的自動變速以下面的方式控制。如果當(dāng)馬達(dá)1在圖6A和 6B所示的第一速度狀態(tài)下受到驅(qū)動時驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定級別，那么第一速度自動地變速至第二速度。具體地，如果流過馬達(dá)1的電流變得等于或大于指定值，如果馬達(dá)1的轉(zhuǎn)數(shù)變得等于或小于指定值，或者如果電流和轉(zhuǎn)數(shù)滿足指定關(guān)系，那么驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定級別。在接收到檢測結(jié)果時，控制單元62啟動變速致動器6的馬達(dá)50以旋轉(zhuǎn)變速凸輪板8。穿過變速凸輪板8的輸入側(cè)凸輪槽41的變速銷45在設(shè)置于齒輪箱9中的導(dǎo)向孔48 的引導(dǎo)之下朝著輸出側(cè)滑動。變速銷45將作為轉(zhuǎn)換元件7的相應(yīng)環(huán)形齒輪12朝著輸出側(cè)滑動地移動?；瑒拥匾苿拥沫h(huán)形齒輪12與第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪11脫離并且進(jìn)入圖7 中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)。此時，環(huán)形齒輪12保持為防止相對于齒輪箱9旋轉(zhuǎn)。同時，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21 (其是下次將被嚙合的齒輪元件幻通過馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力繞著減速機(jī)構(gòu)2的軸線相對于齒輪箱9旋轉(zhuǎn)地受到驅(qū)動。如果指示環(huán)形齒輪12已經(jīng)到達(dá)圖7中所示轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果從滑動位置檢測器單元61輸入，那么控制單元62此時臨時地降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力(降低至包括零的值)。因此，嚙合沖擊能通過在環(huán)形齒輪12如圖8A和8B所示與行星齒輪21相嚙合時降低環(huán)形齒輪12和行星齒輪21之間的相對轉(zhuǎn)速(優(yōu)選地，降低至零)而受到抑制。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。替代地，控制單元62能以這種方式控制馬達(dá)1以使得馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力從變速致動器6的啟動時間降低至一定的級別。在此情況下，控制單元62可與變速致動器6的啟動同步地逐漸降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力并且可在指示環(huán)形齒輪12已經(jīng)到達(dá)圖7中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果的輸入時間進(jìn)一步降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。從第二速度至第三速度的自動變速以下面的方式控制。如果當(dāng)馬達(dá)1在圖8A和8B中所示的第二速度狀態(tài)下受到驅(qū)動時驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定級別，那么第二速度自動地變速至第三速度。具體地，如果流過馬達(dá)1的電流變?yōu)榈扔诨虼笥谥付ㄖ?，如果馬達(dá)1的轉(zhuǎn)數(shù)變得等于或小于指定值，或如果電流和轉(zhuǎn)數(shù)滿足指定關(guān)系，那么驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定級別。在接收到檢測結(jié)果時，控制單元62啟動變速致動器6的馬達(dá)50以旋轉(zhuǎn)變速凸輪板8。穿過變速凸輪板8的輸出側(cè)凸輪槽42的變速銷46在設(shè)置于齒輪箱9中的導(dǎo)向孔49 的引導(dǎo)之下朝著輸出側(cè)滑動。變速銷46將作為轉(zhuǎn)換元件7的相應(yīng)環(huán)形齒輪32朝著輸出側(cè)滑動地移動。滑動地移動的環(huán)形齒輪32與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的托架M脫離并且進(jìn)入圖9中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)。此時，環(huán)形齒輪32與第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪31相嚙合并且保持沒有固定至齒輪箱9以防止旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入圖9中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的環(huán)形齒輪32由環(huán)形齒輪32在第二速度狀態(tài)下與托架對相嚙合時產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)慣性繼續(xù)旋轉(zhuǎn)，但是同時由于由馬達(dá)1驅(qū)動的第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪31的反作用力，施加有在相反方向上作用至旋轉(zhuǎn)慣性的扭矩。同時，作為將接著與環(huán)形齒輪32相嚙合的齒輪元件5的嚙合齒部分40相對于齒輪箱9固定?？刂茊卧?2通過積極地利用在相反方向上作用于旋轉(zhuǎn)慣性的扭矩來降低環(huán)形齒輪32和嚙合齒部分40之間的相對轉(zhuǎn)速(優(yōu)選地，降低至零)。因此，如果滑動位置檢測器單元61檢測到環(huán)形齒輪32已經(jīng)到達(dá)圖9中所示的轉(zhuǎn)換進(jìn)行狀態(tài)，控制單元62首先在此時停止環(huán)形齒輪32的滑動運(yùn)動。然后，控制單元62臨時地增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以快速地降低環(huán)形齒輪32相對于齒輪箱9的轉(zhuǎn)速。之后，控制單元62允許環(huán)形齒輪32再次進(jìn)行滑動運(yùn)動并且執(zhí)行控制以使得環(huán)形齒輪32的轉(zhuǎn)速能在環(huán)形齒輪32與嚙合齒部分40相嚙合時變成幾乎為零。這在環(huán)形齒輪32與嚙合齒部分40相嚙合時幫助抑制嚙合沖擊，這使得能實現(xiàn)平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。環(huán)形齒輪32和嚙合齒部分40之間的相對轉(zhuǎn)速可僅通過臨時地增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力來控制而無需首先停止環(huán)形齒輪32的滑動運(yùn)動。相對轉(zhuǎn)速可僅通過首先停止環(huán)形齒輪32來控制。相對轉(zhuǎn)速可通過與變速致動器6的啟動同步地逐漸降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力并且因此降低由環(huán)形齒輪32在第二速度狀態(tài)下與托架M相嚙合時的旋轉(zhuǎn)慣性引起的環(huán)形齒輪32的旋轉(zhuǎn)動力來控制。從第三速度至第二速度的自動變速以下面的方式控制。如果當(dāng)馬達(dá)1在圖IOA和 IOB所示的第三速度狀態(tài)下受到驅(qū)動時驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定值，那么第三速度自動地變速至第二速度。具體地，如果流過馬達(dá)1的電流變得等于或小于指定值，如果馬達(dá)1的轉(zhuǎn)數(shù)變得等于或大于指定值，或者如果電流和轉(zhuǎn)數(shù)滿足指定的關(guān)系，那么驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定級別。在接收到檢測結(jié)果時，控制單元62啟動變速致動器6的馬達(dá)50以旋轉(zhuǎn)變速凸輪板8。穿過變速凸輪板8的輸出側(cè)凸輪槽42的變速銷46引起作為轉(zhuǎn)換元件7的相應(yīng)環(huán)形齒輪32朝著輸入側(cè)滑動?；瑒拥匾苿拥沫h(huán)形齒輪32首先與嚙合齒部分40脫離并且進(jìn)入圖9中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)。此時，環(huán)形齒輪32與第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪31相嚙合并且沒有固定至齒輪箱9以防止旋轉(zhuǎn)。進(jìn)入圖9中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的環(huán)形齒輪32施加有由于由馬達(dá)1驅(qū)動的第三行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪31的反作用力在與馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向相反的方向上作用的扭矩。 同時，第二行星齒輪機(jī)構(gòu)(其是將接著與環(huán)形齒輪32相嚙合的齒輪元件幻的托架M在與馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)方向相同的方向上旋轉(zhuǎn)。如果指示環(huán)形齒輪32已經(jīng)到達(dá)圖9中所示轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果從滑動位置檢測器單元61輸入，控制單元在此時臨時地降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力(降低至包括零的值)。 因此，嚙合沖擊能通過降低環(huán)形齒輪32如圖8A和8B中所示與托架M相嚙合時環(huán)形齒輪 32和托架M之間的相對轉(zhuǎn)速(優(yōu)選地，降低至零)來進(jìn)行抑制。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。替代地，控制單元62可以這種方式控制馬達(dá)1以使得馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力從變速致動器6的啟動時間降低至一定的級別。在此情況下，控制單元62可與變速致動器6的啟動同步地逐漸地降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力并且在指示環(huán)形齒輪32已經(jīng)到達(dá)圖9中所示轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果的輸入時間時進(jìn)一步降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。從第二速度至第一速度的自動變速以下面的方式控制。如果當(dāng)馬達(dá)1在圖8A和 8B中所示的第二速度狀態(tài)下受到驅(qū)動時驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定值，那么第二速度自動地變速至第一速度。具體地，如果流過馬達(dá)1的電流變得等于或小于指定值，如果馬達(dá)1的轉(zhuǎn)數(shù)變得等于或大于指定值，或者如果電流或轉(zhuǎn)數(shù)滿足指定關(guān)系，那么驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60檢測到馬達(dá)1的負(fù)荷已經(jīng)達(dá)到指定值。在接收到檢測結(jié)果時，控制單元62啟動變速致動器6的馬達(dá)50以旋轉(zhuǎn)變速凸輪板8。穿過變速凸輪板8的輸入側(cè)凸輪槽41的變速銷45引起作為轉(zhuǎn)換元件7的相應(yīng)環(huán)形齒輪12朝著輸入側(cè)滑動?；瑒拥匾苿拥沫h(huán)形齒輪12首先與第二行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪21脫離并且進(jìn)入圖7中所示的轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)。此時，環(huán)形齒輪12保持固定至齒輪箱9以防止旋轉(zhuǎn)。同時， 第一行星齒輪機(jī)構(gòu)的行星齒輪11 (其是將在下次被嚙合的齒輪元件幻由馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力相對于齒輪箱9繞著減速機(jī)構(gòu)2的軸線旋轉(zhuǎn)地受到驅(qū)動。如果指示環(huán)形齒輪已經(jīng)到達(dá)圖7中所示轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果從滑動位置檢測器單元61輸入，控制單元62此時臨時地降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。因此，嚙合沖擊能通過降低在環(huán)形齒輪12如圖6A和6B中所示與行星齒輪11相嚙合時環(huán)形齒輪12和行星齒輪 11之間的相對轉(zhuǎn)速(優(yōu)選地，降低至零)來進(jìn)行抑制。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。替代地，控制單元62可以這種方式控制馬達(dá)1以使得馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力從變速致動器6的啟動時間降低至一定的級別。在此情況下，控制單元62可與變速致動器6的啟動同步地逐漸降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力并且進(jìn)一步降低馬達(dá)1在指示環(huán)形齒輪12已經(jīng)到達(dá)圖 7中所示轉(zhuǎn)換行進(jìn)狀態(tài)的檢測結(jié)果的輸入時間時的旋轉(zhuǎn)動力。如上所述，根據(jù)本實施例的電動工具的控制單元62根據(jù)馬達(dá)1的驅(qū)動狀態(tài)啟動變速致動器6并且與由傳感器檢測的轉(zhuǎn)換元件7 (環(huán)形齒輪12和32)的當(dāng)前位置相一致地臨時降低或增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。降低旋轉(zhuǎn)動力包括停止馬達(dá)1。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。控制單元62可設(shè)計為與變速致動器6的啟動同步地逐漸降低或增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。本實施例的控制單元62與由滑動位置檢測器單元61檢測的轉(zhuǎn)換元件7(環(huán)形齒輪12和32)的位置相一致地改變變速致動器6的驅(qū)動控制。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。下面，將詳細(xì)描述如何控制變速致動器6。 通過驅(qū)動變速致動器6，控制單元62弓I起轉(zhuǎn)換元件7 (環(huán)形齒輪12或環(huán)形齒輪32) 與目標(biāo)齒輪元件5 (行星齒輪11、行星齒輪12、托架M或嚙合齒部分40)相嚙合。此時，在某些情況下，轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的齒沒有成功地彼此相嚙合并且轉(zhuǎn)換元件7可能未能滑動至期望的目標(biāo)位置。在此情況下，變速操作沒有成功地執(zhí)行，從而阻礙運(yùn)行。而且， 沉重的負(fù)荷施加至變速致動器6，這會是問題的起源。相反，如果從滑動位置檢測器單元61輸入的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置，本實施例的控制單元62設(shè)計為臨時地反向變速致動器6的馬達(dá)50的旋轉(zhuǎn)方向。換言之，其中轉(zhuǎn)換元件7由變速凸輪板8滑動的方向反向指定的時期，從而引起轉(zhuǎn)換元件7移動遠(yuǎn)離目標(biāo)齒輪元件5。在轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5保持彼此隔開的同時，轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的相對旋轉(zhuǎn)位置由馬達(dá)1改變。因此，如果通過在前進(jìn)方向上旋轉(zhuǎn)變速致動器6的馬達(dá)50來使轉(zhuǎn)換元件7朝著齒輪元件5滑動，那么轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5容易成功地彼此相嚙合。當(dāng)再次出現(xiàn)轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望目標(biāo)位置的情況時，控制單元62重復(fù)如上面提到的相同控制?？刂茊卧?2可設(shè)計為在前面提到的情況出現(xiàn)指定次數(shù)時停止馬達(dá)1。下面，將相繼描述根據(jù)本發(fā)明的電動工具的其它實施例。與第一實施例相同的構(gòu)造將不再詳細(xì)描述并且描述將主要聚焦在與第一實施例的構(gòu)造不同的特征構(gòu)造上。(第二實施例)在本實施例的電動工具中，如果齒輪沒有成功地彼此相嚙合并且變速操作失敗， 那么改變變速致動器6的驅(qū)動控制。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。本實施例與第一實施例的不同之處在于改變變速致動器6的驅(qū)動控制的方法。具體地，如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果顯示轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置，那么控制單元62改變變速致動器6的驅(qū)動控制以使得變速致動器6的馬達(dá)50 的旋轉(zhuǎn)動力能增加。換言之，通過改變轉(zhuǎn)換元件7由變速凸輪板8滑動所利用的滑動驅(qū)動動力來使得轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5容易彼此相嚙合?；瑒域?qū)動動力不僅能通過增加馬達(dá)50的旋轉(zhuǎn)動力而且能通過首先降低旋轉(zhuǎn)動力并且然后增加旋轉(zhuǎn)動力或者通過在指定的周期中重復(fù)降低和增加旋轉(zhuǎn)動力來適當(dāng)?shù)馗淖儭?控制單元62可設(shè)計為在盡管滑動驅(qū)動動力改變而轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望目標(biāo)位置時停止馬達(dá)1。(第三實施例)在本實施例的電動工具中，如果齒輪沒有成功地彼此相嚙合并且變速操作失敗， 那么轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的相對旋轉(zhuǎn)位置改變。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。本實施例與第一實施例的不同之處在于在變速操作失敗的情況下改變控制的方法。具體地，如果確定轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置并且馬達(dá)1幾乎沒有被驅(qū)動，那么控制單元62在維持變速致動器6運(yùn)行的同時改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。換言之， 如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果顯示當(dāng)變速致動器6在馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力首先改變之后被驅(qū)動時轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置，就實施這種控制。更具體地，如果從滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果確定馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力完全或基本上停止并且馬達(dá)沒有被驅(qū)動，那么控制單元62在維持變速致動器6運(yùn)行的同時增加馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力。在增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力時，控制單元62改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以使得與轉(zhuǎn)換元件7沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在轉(zhuǎn)換元件7進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。具體地，控制單元62控制馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以使得與齒輪沒有成功地彼此相嚙合并且轉(zhuǎn)換元件7沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在齒輪彼此相嚙合并且轉(zhuǎn)換元件7進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。馬達(dá)50的旋轉(zhuǎn)動力(滑動驅(qū)動動力)可以僅被維持，但是滑動驅(qū)動動力可通過首先降低旋轉(zhuǎn)動力并且然后增加旋轉(zhuǎn)動力或通過在指定的周期中反復(fù)地降低和增加旋轉(zhuǎn)動力來適當(dāng)?shù)馗淖?。控制單?2可設(shè)計為在盡管改變了滑動驅(qū)動動力而轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置時停止馬達(dá)1。而且，馬達(dá)1幾乎沒有被驅(qū)動的狀態(tài)包括在變速操作中降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力的情況以及根據(jù)由控制單元62進(jìn)行的工作完成的確定來停止馬達(dá)1的驅(qū)動的情況。具體地， 馬達(dá)1的停止包括馬達(dá)1的負(fù)荷在達(dá)到預(yù)定級別之后基本上被移除并且控制單元62確定工作完成的狀態(tài)以及觸發(fā)開關(guān)103的操作被釋放的狀態(tài)。在這種狀態(tài)下的自動變速中，如果變速操作失敗，控制單元62控制停止的馬達(dá)1將被驅(qū)動。(第四實施例)在本實施例的電動工具中，如果齒輪沒有成功地彼此相嚙合并且變速操作失敗， 那么轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的相對旋轉(zhuǎn)位置改變。這實現(xiàn)了平滑且穩(wěn)定的自動變速操作并且限制了不然的話由于碰撞引起的齒輪磨損或損壞。本實施例與第一實施例的不同之處在于變速操作失敗的情況下的控制方法。同時，本實施例與第三實施例的相同之處在于在轉(zhuǎn)換元件7沒有滑動至期望的目標(biāo)位置并且確定馬達(dá)1幾乎沒有被驅(qū)動時實施控制。然而，本實施例與第三實施例不同之處在于在確定之后的控制方法。具體來說，如果確定變速操作失敗或馬達(dá)1幾乎沒有被驅(qū)動，控制單元62首先停止變速致動器6的驅(qū)動并且增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力。然后，控制單元62控制變速致動器6 將再次被驅(qū)動。換言之，如果變速操作失敗，控制單元62停止變速致動器6的驅(qū)動并且然后在增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力之后控制變速致動器6將再次被驅(qū)動。在增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力時，控制單元62改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以使得與轉(zhuǎn)換元件7沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。具體地，控制單元62控制馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以使得與齒輪沒有成功地彼此相嚙合并且轉(zhuǎn)換元件7沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在齒輪成功地彼此相嚙合并且轉(zhuǎn)換元件7進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力可僅增加，但是旋轉(zhuǎn)動力可通過首先降低旋轉(zhuǎn)動力并且然后增加旋轉(zhuǎn)動力或者通過在指定周期中重復(fù)降低和增加旋轉(zhuǎn)動力來適當(dāng)?shù)馗淖儭？刂茊卧?2 可在盡管改變了滑動驅(qū)動動力而轉(zhuǎn)換元件7未能滑動至期望的目標(biāo)位置時停止馬達(dá)1。而且，馬達(dá)1幾乎沒有被驅(qū)動的狀態(tài)包括在變速操作中降低馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力的情況以及根據(jù)由控制單元62進(jìn)行的確定工作完成來停止馬達(dá)1的驅(qū)動的情況。具體地，馬達(dá)1的停止包括馬達(dá)1的負(fù)荷在達(dá)到預(yù)定級別之后基本上被移除并且控制單元確定工作完成的狀態(tài)以及觸發(fā)開關(guān)103的操作被釋放的狀態(tài)。在這些狀態(tài)下的自動變速中，如果變速操作失敗，控制單元62控制停止的馬達(dá)1將被驅(qū)動。(第五實施例)本實施例的電動工具就滑動位置檢測器單元61而言與第一實施例不同。本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61不像第一實施例中那樣檢測與轉(zhuǎn)換元件7互鎖的另一個元件(例如，變速凸輪板8)的位置，而是直接檢測轉(zhuǎn)換元件7的位置。圖11A、1 IB和IlC示意性地示出本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61。在本實施例的情況下，變速致動器6是由螺線管形成的線性致動器。變速致動器6包括其軸向伸出量可改變的柱塞70。包括于轉(zhuǎn)換元件7中的環(huán)形齒輪32通過連接元件71連接至柱塞 70。環(huán)形齒輪32可相對于連接元件71繞著減速機(jī)構(gòu)2的軸線旋轉(zhuǎn)并且可與連接元件71 一起軸向地滑動?；瑒游恢脵z測器單元61是安裝于齒輪箱9中以使得其能定位于環(huán)形齒輪32徑向外側(cè)的位移檢測傳感器。雖然這個傳感器是與環(huán)形齒輪32直接接觸的接觸型傳感器，但是可使用非接觸式傳感器來代替。(第六實施例)本實施例的電動工具就滑動位置檢測器單元61而言與第一實施例不同。本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61不檢測與轉(zhuǎn)換元件7互鎖的另一個元件(例如，變速凸輪板8)的位置，而是檢測變速致動器6的驅(qū)動狀態(tài)以根據(jù)檢測結(jié)果間接地檢測轉(zhuǎn)換元件7 的位置。圖12示意性地示出本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61。本實施例的滑動位置檢測器單元61是用來檢測旋轉(zhuǎn)變速致動器6的輸出單元52的旋轉(zhuǎn)位置的位移傳感器。這個位移傳感器可以是與輸出單元52直接接觸的接觸型傳感器或非接觸式傳感器。(第七實施例)本實施例的電動工具就滑動位置檢測器單元61而言與第一實施例不同。本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61通過檢測變速致動器6的驅(qū)動狀態(tài)來間接地檢測轉(zhuǎn)換元件7的位置。在這一方面，本實施例的滑動位置檢測器單元61與第六實施例相同。然而， 本實施例的滑動位置檢測器單元61在以下方面與第六實施例不同。圖13A、i;3B和13C示意性地示出本實施例中使用的滑動位置檢測器單元61。在本實施例的情況下，變速致動器6是由螺線管形成的線性致動器。變速致動器6包括其軸向伸出量可改變的柱塞70。包括于轉(zhuǎn)換元件7中的環(huán)形齒輪32通過連接元件71連接至柱塞 70。環(huán)形齒輪32可相對于連接元件71繞著減速機(jī)構(gòu)2的軸線旋轉(zhuǎn)并且可與連接元件71一起軸向地滑動。滑動位置檢測器單元61是用來檢測線性變速致動器6的柱塞70的伸出位置的位移傳感器。雖然這個位移傳感器是與柱塞70直接接觸的接觸型，但是非接觸式傳感器可用來將其替換。根據(jù)第一至第七實施例的電動工具的詳細(xì)構(gòu)造已經(jīng)在上面描述。如上所述，第一至第七實施例的電動工具的每個包括作為驅(qū)動動力源的馬達(dá)、用來以降低的速度傳輸馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力的減速機(jī)構(gòu)2以及用來改變減速機(jī)構(gòu)2的減速比的減速比改變單元。減速機(jī)構(gòu)2設(shè)計為通過使用可軸向滑動的轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5來改變減速比，齒輪元件5與轉(zhuǎn)換元件7的嚙合和脫離根據(jù)轉(zhuǎn)換元件7的軸向滑動位置來改變。減速比改變單元包括用于軸向地滑動轉(zhuǎn)換元件7的變速致動器6、用于檢測馬達(dá)1 的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60、用于檢測轉(zhuǎn)換元件7的滑動位置的滑動位置檢測器單元61、以及用于根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元60的檢測結(jié)果啟動變速致動器6和用于根據(jù)滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果改變變速致動器6的驅(qū)動控制的控制單元62。在具有上述構(gòu)造的電動工具中，當(dāng)轉(zhuǎn)換元件7通過驅(qū)動變速致動器6進(jìn)行滑動運(yùn)動至一定程度時，能根據(jù)轉(zhuǎn)換元件7的實際檢測的滑動位置來控制將被改變的馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以顯著地降低轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)速度。為此，能在短時間內(nèi)平滑地完成減速比的自動改變，同時維持馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)。因此，在本實施例的電動工具中， 能抑制減速比改變時的嚙合沖擊并且快速且平滑地完成減速比的改變。而且，在第一至第七實施例中，控制單元62設(shè)計為根據(jù)滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果改變變速致動器6的驅(qū)動控制。換言之，根據(jù)轉(zhuǎn)換元件7的實際地檢測的滑動位置，能實施控制以改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以及變速致動器6的驅(qū)動控制。因此，能更平滑地完成減速比的自動改變，同時維持馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)。尤其，在第一、第五至第七實施例的電動工具中，控制單元62設(shè)計為，如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件7在變速致動器6被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，臨時地反向轉(zhuǎn)換元件7由變速致動器6引起的滑動運(yùn)動的方向。因此，如果轉(zhuǎn)換元件7未能成功地與齒輪元件5相嚙合，那么轉(zhuǎn)換元件7臨時地與齒輪元件5隔開。在改變轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的相對旋轉(zhuǎn)位置之后，可努力引起轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5彼此相嚙合。而且，在第二實施例的電動工具中，控制單元62設(shè)計為，如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件7在變速致動器6被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，改變轉(zhuǎn)換元件7的由變速致動器6施加的滑動驅(qū)動動力。因此，如果轉(zhuǎn)換元件7未能成功地與齒輪元件5相嚙合，那么轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5能通過例如增加變速致動器6的驅(qū)動動力來容易地彼此相嚙合。而且，在第三實施例的電動工具中，如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件7在變速致動器6被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，那么控制單元62設(shè)計為改變轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)位置，同時維持變速致動器6的驅(qū)動。因此， 轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5變得容易彼此相嚙合，而且，能通過快速地處理在轉(zhuǎn)換元件7滑動至其能容易地與齒輪元件5相嚙合的這個位置時的情況來滑動轉(zhuǎn)換元件7。因此，能在短時間內(nèi)平滑地改變減速比。
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在第四實施例的電動工具中，如果滑動位置檢測器單元61的檢測結(jié)果指示轉(zhuǎn)換元件7在變速致動器6被驅(qū)動時未能滑動至期望的目標(biāo)位置，那么控制單元62設(shè)計為在停止變速致動器6的驅(qū)動之后改變轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。因此，如果轉(zhuǎn)換元件7未能與齒輪元件5相嚙合，那么轉(zhuǎn)換元件7的滑動運(yùn)動停止以容易地改變轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。在轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)位置改變之后，能努力引起轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5彼此相嚙合。在第三和第四實施例的電動工具中，在通過增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力來改變轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對旋轉(zhuǎn)位置時，控制單元62改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力以使得與轉(zhuǎn)換元件7沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在轉(zhuǎn)換元件7進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。這使得重新配置馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力這個工作過程變得容易，并且因而能縮短改變減速比所需的轉(zhuǎn)換時間。在第一至第五實施例的電動工具中，滑動位置檢測器單元61設(shè)計為檢測轉(zhuǎn)換元件7或與轉(zhuǎn)換元件7互鎖的元件的位置。因此，能更直接地檢測轉(zhuǎn)換元件7的實際滑動位置。在第六和第七實施例的電動工具中，滑動位置檢測器單元61設(shè)計為檢測變速致動器6的驅(qū)動狀態(tài)并且根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)的檢測結(jié)果間接檢測轉(zhuǎn)換元件7的位置。因此，滑動位置檢測器單元61的傳感器的安裝和類型的自由度增加。在第六實施例的電動工具中，變速致動器6是旋轉(zhuǎn)型并且滑動位置檢測器單元61 設(shè)計為檢測變速致動器6的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。因此，能構(gòu)造滑動位置檢測器單元61的傳感器以便以緊湊的方式與變速致動器6相接觸或靠近變速致動器6。而且，在第七實施例的電動工具中，變速致動器6是線性致動器并且滑動位置檢測器單元61設(shè)計為檢測變速致動器6的線性驅(qū)動狀態(tài)。這還使得能構(gòu)造滑動位置檢測器單元61的傳感器以便以緊湊的方式與變速致動器6相接觸或靠近變速致動器6。雖然本發(fā)明已經(jīng)根據(jù)附圖中所示的實施例在上面描述，但是本發(fā)明不限于這些實施例。相應(yīng)的實施例在不脫離本發(fā)明的范圍之下可適當(dāng)?shù)馗淖冊O(shè)計和適合地組合。 雖然在第三和第四實施例的電動工具中轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5的相對旋轉(zhuǎn)位置通過降低或增加馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力來改變，但是本發(fā)明不限于通過改變馬達(dá)1的旋轉(zhuǎn)動力來調(diào)節(jié)相對旋轉(zhuǎn)位置。例如，相對旋轉(zhuǎn)位置可通過提供馬達(dá)1以外的單獨驅(qū)動單元并且控制驅(qū)動單元以降低轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對轉(zhuǎn)速來改變。而且，作為變速致動器6的驅(qū)動單元的馬達(dá)50也可用來降低轉(zhuǎn)換元件7和齒輪元件5之間的相對轉(zhuǎn)速。
在變速操作失敗時停止馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的狀態(tài)包括通過預(yù)先停止馬達(dá)(例如在使用電動工具的工作完成時)為下一個操作初始化減速比的操作的情況，例如從第三速度至第一速度的變速操作。換言之，在工作完成之后停止馬達(dá)1的驅(qū)動時執(zhí)行用于初始化減速比的操作的情況下，如果變速操作失敗，那么控制單元62驅(qū)動馬達(dá)1并且增加其旋轉(zhuǎn)動力。這使得能快速地初始化減速比并且提高電動工具的操作效率。
權(quán)利要求
1.一種電動工具，其包括作為驅(qū)動動力源的馬達(dá)；用于以降低的速度傳輸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的減速機(jī)構(gòu)；以及用于改變減速機(jī)構(gòu)的減速比的減速比改變單元，其中減速機(jī)構(gòu)包括軸向地可滑動的轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件，轉(zhuǎn)換元件根據(jù)其軸向滑動位置與齒輪元件相嚙合或脫離，并且減速比改變單元包括用于軸向地滑動轉(zhuǎn)換元件的變速致動器、用于檢測馬達(dá)的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元、用于檢測轉(zhuǎn)換元件的滑動位置的滑動位置檢測器單元以及根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元的檢測結(jié)果啟動變速致動器和用于根據(jù)滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果臨時降低或增加馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的控制單元。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的電動工具，其中控制單元設(shè)計為根據(jù)滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果改變變速致動器的驅(qū)動控制。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的電動工具，其中控制單元設(shè)計為，如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示在變速致動器被驅(qū)動時轉(zhuǎn)換元件未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元臨時地使轉(zhuǎn)換元件由變速致動器弓I起的滑動運(yùn)動的方向反向。
4.根據(jù)權(quán)利要求2的電動工具，其中控制單元設(shè)計為，如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示在變速致動器被驅(qū)動時轉(zhuǎn)換元件未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元改變轉(zhuǎn)換元件的由變速致動器施加的滑動驅(qū)動動力。
5.根據(jù)權(quán)利要求2的電動工具，其中，如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示在變速致動器被驅(qū)動時轉(zhuǎn)換元件未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元設(shè)計為在保持變速致動器的驅(qū)動的同時改變轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。
6.根據(jù)權(quán)利要求2的電動工具，其中，如果滑動位置檢測器單元的檢測結(jié)果指示在變速致動器被驅(qū)動時轉(zhuǎn)換元件未能滑動至期望的目標(biāo)位置，控制單元設(shè)計為在停止變速致動器的驅(qū)動之后改變轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件之間的相對旋轉(zhuǎn)位置。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6的電動工具，其中控制單元設(shè)計為在由驅(qū)動狀態(tài)檢測器單元的檢測結(jié)果確定馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力降低或停止時通過增加旋轉(zhuǎn)動力來改變相對旋轉(zhuǎn)位置。
8.根據(jù)權(quán)利要求7的電動工具，其中控制單元設(shè)計為改變馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力以使得與轉(zhuǎn)換元件沒有進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況相比，旋轉(zhuǎn)動力的旋轉(zhuǎn)加速度在轉(zhuǎn)換元件進(jìn)行滑動運(yùn)動的情況下增加。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任何一個的電動工具，其中滑動位置檢測器單元設(shè)計為檢測轉(zhuǎn)換元件或與轉(zhuǎn)換元件互鎖的元件的位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求1至6的任何一個的電動工具，其中滑動位置檢測器單元設(shè)計為檢測變速致動器的驅(qū)動狀態(tài)并且根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)的檢測結(jié)果檢測轉(zhuǎn)換元件的位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10的電動工具，其中變速致動器是旋轉(zhuǎn)型，并且滑動位置檢測器單元設(shè)計為檢測變速致動器的旋轉(zhuǎn)狀態(tài)。
12.根據(jù)權(quán)利要求10的電動工具，其中變速致動器是線性致動器，并且滑動位置檢測器單元設(shè)計為檢測變速致動器的線性驅(qū)動狀態(tài)。
全文摘要
一種電動工具包括馬達(dá)、用于以降低的速度傳輸馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的減速器、以及用于改變減速器的減速比的減速比改變單元。減速機(jī)構(gòu)包括可軸向地滑動的轉(zhuǎn)換元件和齒輪元件，轉(zhuǎn)換元件根據(jù)其軸向滑動位置與齒輪元件相嚙合或脫離。減速比改變單元包括用于軸向地滑動轉(zhuǎn)換元件的變速致動器、用于檢測馬達(dá)的驅(qū)動狀態(tài)的驅(qū)動狀態(tài)檢測器、用于檢測轉(zhuǎn)換元件的滑動位置的滑動位置檢測器以及用于分別根據(jù)驅(qū)動狀態(tài)檢測器和滑動位置檢測器的檢測結(jié)果臨時地降低或增加馬達(dá)的旋轉(zhuǎn)動力的控制單元。
文檔編號B25B21/00GK102310398SQ20111018960
公開日2012年1月11日 申請日期2011年6月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月6日
發(fā)明者山田穣, 有村直, 海藏博之, 渥美將利, 稻垣賢一郎 申請人:松下電工電動工具株式會社