授權公告號：CN105592963B

授權公告日：2018.03.09

專利權人：羅伯特·博世有限公司;羅伯特·博世工具公司

發(fā) 明 人： G·馮P·扎亞拉曼

斜切鋸是電動工具產品系列中的一種，操作斜切鋸時，因其鋸片非常尖銳，并以高速率運動?？赡軙趲缀跛查g發(fā)生嚴重的損傷，例如嚴重受傷的手指和很深的切口。

為此，多種不同的安全系統(tǒng)已經被開發(fā)用于斜切鋸，以對應以高速運動的暴露鋸片原有危險。安全系統(tǒng)為鋸片防護裝置，鋸片防護裝置可運動地包封鋸片，從而提供了必須在旋轉鋸片暴露之前運動的物理屏障。雖然鋸片防護裝置有效地防止一些傷害，使用者的手指仍然接近運動的鋸片，特別是當在斜切鋸用于使工件成型試圖固定工件的時候。

目前已經開發(fā)的斜切鋸安全系統(tǒng)，旨在當使用者的手接近或者接觸鋸片時停止鋸片。已經開發(fā)了各種停止裝置，其包括插入鋸片的鋸齒中的制動裝置。在一般情況下，當檢測到人在鋸片附近時，信號被處理并發(fā)送到制動機構以在短時間內停止鋸片旋轉。這樣的系統(tǒng)在美國專利公開號No. 2011/0048197中公開。在其他系統(tǒng)中，機械或電氣制動器被使用。然而，在所有這些系統(tǒng)中，鋸片的短停止時間產生大的角動量，其將以很大的力向上或向下擺動頭部（取決于斜切鋸的鋸片或電機旋轉方向），這對工具的結構是破壞性的。除了引起對工具的危險，高角動量力引起對使用者的額外損傷風險。

因此，需要一種簡單且可靠的構造，其降低用于傳送高角動量力到工具從而使工具運動的可能。

發(fā)明內容

在一個實施例中，用于樞轉電動工具的自動制動系統(tǒng)包括切削組件，支撐切削組件的切削臂，通過樞軸支撐切削臂的鉸接部，可操作地連接到切削組件的主制動系統(tǒng)，可操作地連接到鉸接部的輔助制動系統(tǒng)，以及安全電路，其構造用于感測不安全狀況，并且響應于感測到不安全狀況，（i）控制主制動系統(tǒng)以抵抗由切削組件支撐的鋸片的旋轉，以及（ii）控制輔助制動系統(tǒng)以抵抗切削臂的旋轉。

在另一個實施例中，操作用于樞轉電動工具的自動制動系統(tǒng)的方法包括以切削臂支撐切削組件，使用安全電路感測不安全狀況，響應于感測到不安全狀況，利用安全電路控制主制動系統(tǒng)以抵抗由切削組件支撐的鋸片的旋轉，以及響應于感測到不安全狀況，利用安全電路控制輔助制動系統(tǒng)以抵抗切削臂的旋轉。

實施方式

為了促進對公開原理的理解，現說明圖例中描述的實施例。應理解的是，不會由此旨在對該公開的范圍進行限制。還應理解的是，該公開包括對所示實施例的任何替換和修改，并且包括公開原理的進一步應用，如公開所涉及領域的技術人員通常將認識到的。

圖1所示出了斜切鋸組件100。斜切鋸組件100包括基座102和轉臺104，其可在基座102上旋轉。斜切鋸組件100還包括安裝在切削頭支撐組件108上的切削頭106。切削頭106（可稱為“切削組件”）包括電機110，其可操作以旋轉圓形鋸片112。

切削頭支撐組件108附接到轉臺104并且構造用于支撐切削頭106，使得切削頭106可以在轉臺104上運動，并且在由轉臺104支撐的工件上執(zhí)行切削操作。附接到基座102的裂口柵欄114可用于使其上的工件對齊。

圖1

切削頭支撐組件108包括傾斜臂116，切削臂118，第一樞轉機構120，以及第二樞轉機構122。傾斜臂116（在本文中也稱為“傾斜柱”）提供用于斜切鋸組件100的傾斜支撐結構。

傾斜臂116通過第一樞軸機構120樞轉地附接到轉臺104。第一樞轉機構120包括鉸接部布置，其使得支撐組件108的傾斜臂116在設置過程期間能夠相對于轉臺104樞轉。特別地，這種布置構造用于使得傾斜臂116能夠在切削操作之前在向左方向上或向右方向上從垂直位置（如圖1-2中所示）樞轉至45°（未示出）或更大的角度。這種樞轉允許切削組件106的鋸片112從傾斜角接近轉臺104，并且在支撐在臺104上的工件上執(zhí)行有角度的切削，如該領域中公知的。

支撐組件108的切削臂118提供用于切削組件106的支撐。切削臂118經由樞軸F可樞轉地連接到鉸接部F。樞軸F使得切削組件106能夠在切削操作過程中相對于轉臺104和基座102樞轉運動。這種樞轉允許切削組件106的鋸片112朝向和遠離水平轉臺104運動以執(zhí)行切削操作。在其他實施例中，切削臂118可以安裝到鉸接部F部件并且鉸接部F部件安裝到軌道（滑動斜切鋸）。用于切削臂118的另一構造是在第二樞軸122處利用樞軸直接安裝在傾斜臂116上（裁斷鋸——非滑動或滑移斜切鋸）。

切削組件106包括連接到切削臂118的手柄126，以促進切削組件106相對于轉臺104的運動。手柄126設計成和尺寸設計成在執(zhí)行切削操作時由人手抓握。這允許使用者容易地樞轉切削組件106。開關（未示出）可以設置在手柄126上，以允許使用者在切削操作期間容易地使電電機110通電和斷電。鋸片防護裝置128覆蓋圓形鋸片112的頂部。下部鋸片防護裝置124（為了清楚目的以虛線示出）可旋轉地安裝到切削頭組件106。下部鋸片防護裝置124被構造用于當切削頭組件106朝向轉臺104樞轉由此暴露圓形鋸片112時相對于切削頭組件106在順時針方向旋轉。

電機110和鋸片112之間的連接參照圖2和3進一步描述。電機110具有輸出軸130，其驅動小齒輪132。小齒輪132可操作地連接到齒輪134，其驅動離合器/制動器組件133。離合器/制動器組件的輸出部是主制動組件138。在一個實施例中，主制動組件138是在美國專利申請公開號No. 2011/0048197中所述的制動組件，其通過引用全文并入本文。

主制動組件138驅動皮帶輪140，其可操作地通過皮帶144連接到皮帶輪142。在一些實施例中，皮帶輪系統(tǒng)被替換為齒輪傳動的驅動系統(tǒng)。皮帶輪142被可操作地連接到齒輪146，其驅動齒輪148，該齒輪148可操作地連接到驅動軸150，鋸片112安裝在驅動軸150上。電機110與齒輪和皮帶輪一起，構造成使得鋸片112向下旋轉。

小齒輪132還連接到換向齒輪152。換向齒輪152驅動齒輪154，該齒輪154驅動輔助離合器/制動器組件。輔助制動組件操作地連接到鉸接部F。

圖2所示出了可操作地連接到離合器/制動器組件133的安全電路160，鋸片傳感器162（位于鄰近驅動軸150處）和電機110。安全電路160包括處理器164和存儲器166。存儲器166內的程序指令由處理器164執(zhí)行，從而進行歸因于其中的安全電路的動作中的至少一些。安全電路160檢測何時使用者過于靠近地接近或接觸鋸片112，并發(fā)出信號，該信號斷開離合器136并激活主制動組件138以快速停止，在No.2011/0048197專利公開中有更詳細討論。

安全電路160進一步連接到離合器156和輔助制動器組件158。在感測到安全狀況時，信號被發(fā)送至離合器/制動器組件133中的電磁鐵，并且離合器156被釋放且輔助制動器組件158被激活。輔助制動器組件158的觸發(fā)時機可以與主制動組件138同步地發(fā)生或者在預定時間之后發(fā)生。在一些實施例中，時機取決于具體應用（例如，取決于斜切鋸或圓鋸）。

在一些斜切鋸應用中，例如圖1的實施例，觸發(fā)時機還是切削頭106的旋轉位置的函數。在一些實施例中，安全電路構造用于執(zhí)行主制動系統(tǒng)和輔助制動系統(tǒng)上的可用性/可操作性測試。在一些實施例中，在主制動系統(tǒng)和/或輔助制動系統(tǒng)的故障檢測的事件中，安全電路禁止鋸操作。在其他實施例中，在主制動系統(tǒng)的故障檢測的事件中，安全電路在一些實施例中禁止輔助制動組件和鋸操作。

因輔助制動組件158與主制動系統(tǒng)138并行工作，動態(tài)平衡機構被應用于鋸。輔助制動組件158被選擇成類似于主制動系統(tǒng)138，以減小由主制動系統(tǒng)138產生的破壞性的能量。兩個制動部件相應地被設計尺寸。

圖2

圖3

圖4

當鋸片112在圖3的箭頭200的方向上旋轉和主制動系統(tǒng)138被激活時，在圖4的箭頭202的方向上產生大的角動量，其迫使切削臂118在箭頭202的方向上圍繞樞軸122樞轉。然而，輔助制動系統(tǒng)158由于換向齒輪152在與主制動系統(tǒng)138相反的方向上旋轉，如圖3中的箭頭204和206所示。因此，輔助制動系統(tǒng)158在與圖4的箭頭202相反的方向上產生大的角動量。輔助制動系統(tǒng)158尺寸設計是必需的，因為其希望最小化整體工具重量和尺寸。輔助制動系統(tǒng)可以是更小的并且重量小于主制動系統(tǒng)，但是需要比主制動系統(tǒng)更快地旋轉，從而抵消由主制動系統(tǒng)產生的力。其他修改可以用于提供預期的力矩臂，以抵消由主制動系統(tǒng)138產生的力，以用于兩個系統(tǒng)之間的其他差異，例如系統(tǒng)的位置。

舉例來說，在不包括鉸接部的系統(tǒng)中，如上所述的系統(tǒng)被修改，使得輔助制動器在系統(tǒng)的殼體或基座上操作。相應地，主制動系統(tǒng)以與上述相同的方式停止鋸片的旋轉，而輔助制動系統(tǒng)在同時或在主制動系統(tǒng)激活之后不久作用到殼體或基座上以減小殼體或基座的運動。

根據上述公開內容，動態(tài)機構利用主制動器實施，以減小到電動工具結構的輸出力，從而使得能夠在預定時間內制動以減緩可能損傷。動態(tài)機構使得能夠平衡和控制電動工具，例如斜切鋸頭組件和圓鋸。

在一些實施例中，動態(tài)機構是類似于No. 2011/0048197專利公開的機械制動器。

在各種實施例中，基于其轉速和主制動器的轉速和其轉動慣量，動態(tài)機構被相應地設計尺寸。

動態(tài)機構可以利用順時針或逆時針方向上的電機旋轉構造，取決于特定實施例。

在一些實施例中，動態(tài)機構是機械制動器，其中制動力能夠被引導至鋸片鋸齒、鋸片壁、輸出軸、或任何驅動機構。例如，主制動器可以是機械制動器，例如與鋸片鋸齒接觸的鋁塊，或任何摩擦材料，其與鋸片壁、輸出軸、或任何驅動機構接觸。

在一些實施例中，動態(tài)機構是噴射物質的煙火機構。在其他實施例中，動態(tài)機構是在電機組件內產生的電子制動。

雖然以特定的構造示出，除了所示的方位以外，動態(tài)機構為了緊密度能夠以任何方位構造。

雖然該公開已經在附圖和前面的描述中進行了示出和描述，其應被認為是說明性的且不限于具體特征。應理解的是，僅展現了優(yōu)選的實施例，落入該公開范圍內的所有變化、修改和進一步應用都要求得到保護。