往复式电动工具的制作方法

专利名称：往复式电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种往复式电动工具，更具体地涉及一种设置有诸如刀片的端部刀头 (end bit)的便携式往复电动工具，用于通过端部刀头的往复运动切割工件。
背景技术：
传统的往复式电动工具，诸如竖锯，包括刀片和直接接触工件的基底。刀片被设计为从基底突出，以能够在垂直方向上相对基底移动，从而允许切割工件。专利文献PLTl 日本专利申请公开No. 2004-1363

发明内容
要解决的技术问题在这种传统的往复式电动工具中，在执行往复运动(在竖锯的情况下是垂直运动)时，要求端部刀头(刀片)和刀片安装其上的活塞在两个死点(上死点和下死点)处反转其运动方向。在这些死点处，刀片(活塞)的运动方向被迫大幅度回转，造成振动和噪音发生。此外，当运载往复式电动工具时，由于刀片是很麻烦的事情，用户必须抓紧刀片用于将刀片推入基底，或操纵操作开关以使刀片(活塞)停止在刀片缩回最多的一个死点处 (在竖锯的情况下是上死点)。相反，当更换刀片时，为了从基底拉出刀片，用户需要抓紧刀片，或操纵操作开关以使刀片可以定位在其中刀片突出最多的另一个死点处(在竖锯的情况下是下死点处)，以方便更换刀片。每种情况都导致低的可使用性。技术方案考虑前述问题，本发明的目的是提供一种往复式电动工具，具有增强的可使用性、 能够实现低振动和低噪音
为了实现上述及其它目的，本发明特征在于具有无刷电动机、活塞和控制装置的往复式电动工具。活塞由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复运动。端部刀头在往复方向上安装到活塞的一端。控制装置基于活塞的位置控制无刷电动机的转速。有了这个配置，活塞的位置可以由无刷电动机容易地控制。在具有以上配置的往复式电动工具中，优选地，提供用于检测活塞位置的检测装置。使用这种配置，由于活塞位置的检测可以变得更容易，可以更容易地控制活塞的位置和速度。优选地，检测装置是检测活塞达到预定位置的传感器。采用这种配置，可以用简单的配置更精确地检测活塞的位置。因此，可以以较高的精度控制活塞的位置和速度。优选地，控制装置根据活塞的位置减慢无刷电动机的转速。
使用这种配置，可以根据活塞的位置减速无刷电动机，从而降低噪声和振动。优选地，当活塞从一个死点移动到另一个死点时，控制装置减慢无刷电动机的转速。采用这种配置，可以在活塞的运动方向回转之前可以减速无刷电动机，从而使得能够减少转变活塞的移动方向时的噪声和振动。优选地，当活塞到达接近和刚好在任一个死点之前的位置时，控制装置减慢无刷电动机的转速。使用这种配置，可以在活塞的运动方向被切换之前的可以减速无刷电动机，从而减少切换活塞移动的方向时的噪音和振动。优选地，当活塞达到接近于任一死点和刚好在任一死点之前的位置时，控制装置减慢无刷电动机的转速，并且当活塞通过任一死点之后，控制装置加快无刷电动机的转速。使用这种配置，可以在活塞的运动方向被切换之前可以减速无刷电动机，从而减少切换活塞移动的方向时的噪音和振动。与此同时，电动机随后可以被加快，从而保持切割工件的能力。优选地，设置减速位置设置装置，用于根据活塞的位置设置用于无刷电动机的转速的减速位置。控制装置根据由减速位置设置装置设置的减速位置来减慢无刷电动机的转速。采用这种配置，可任意设置无刷电动机的减速位置。因此，减速位置可以被设置到振动和噪音产生最大的位置处。优选地，控制装置将无刷电动机维持在减速状态，直至活塞通过任一死点。这种配置有助于减少活塞转向运动方向时产生振动和噪音。优选地，从无刷电动机的转速降低之后，控制装置在预定时间周期内将无刷电动机的旋转维持在减速状态。采用这种配置，在指定时间周期内将无刷电动机保持为减速，从而导致减少的振动和噪音。优选地，设置存储装置，用于存储减速位置设置装置设置的多个减速位置信息。控制装置基于由减速位置设置装置设置的减速位置来计算用于将无刷电动机在减速状态的第一时间周期，并且将计算出的作为减速维持周期第一时间周期存储在存储装置中，并且控制装置在存储在存储装置中的减速维持周期过去之前将无刷电动机维持在减速状态。采用这种配置，减速位置可以被设置到噪音和振动而被认为是产生最大的位置。 此外，在振动和噪音继续时将无刷电动机维持为减速。因此，可以进一步实现噪音和振动的降低。优选地，控制装置基于减速位置信息计算自从无刷电动机的转速减慢之后首次达到死点的第二时间周期，并且将计算出的第二时间周期存储在存储装置中，并且无刷电动机的旋转在活塞通过死点后被加速。使用这种配置，无刷电动机在噪音和振动被假设发生最密集的死点附近减速。优选地，设置速度设置装置，用于设置无刷电动机的转速。而且，设置存储装置，用于存储减速位置设置装置设置的多个减速位置。控制装置基于减速位置设置装置设置的减速位置和由速度设置装置设置的无刷电动机的转速计算用于将无刷电动机维持在在减速状态的减速维持时间周期，并且将计算出的减速维持时间周期存储在存储装置中。采用这个配置，可以根据无刷电动机的设置速度来设置减速位置。因此，振动和噪音可以降低而不管无刷电动机的设定速度。优选地，设置速度设置装置，用于设置无刷电动机的转速。而且，设置存储装置，用于基于来自速度设置装置和减速位置设置装置的设置信号，预先存储用于将无刷电动机维持在减速状态的减速维持时间周期。控制装置根据存储在存储装置中的减速维持时间周期减慢无刷电动机的旋转。采用这种配置，可以根据无刷电动机的转速和减速位置信息预先存储减速位置。 因此，除了不论无刷电动机的设置速度而降低噪音和振动之外，控制装置不必在每次设置无刷电动机的速度时执行计算。优选地，设置存储装置，用于存储无刷电动机的预定转速。当由速度设置装置设置的无刷电动机的转速比存储在存储装置中的预定转速低时，控制装置将无刷电动机的旋转维持在固定的转速而不管来自减速位置设置装置的输出。使用这种配置，当无刷电动机转速放慢时，特别是当转速是最慢时，不控制无刷电动机减速。因此，往复式电动工具切割工件的能力可以被维持。优选地，设置重置装置，用于重置已经由减速位置设置装置设置的无刷电动机的减速位置。采用这种配置，减速位置可方便地设置到被认为是产生更大的噪音和振动的这样的位置。优选地，控制装置控制无刷电动机，以将活塞停止在一个死点附近。使用这种配置，允许活塞停在其中活塞从往复电动工具的基底最突出的位置处， 以便可以方便地更换刀片。还可以允许活塞停在活塞缩回最多的位置处。因此，当使用者携带往复式电动工具时，活塞和端部刀头不打扰用户。优选地，设置停止位置切换装置，用于将活塞的停止位置切换到另一个死点。采用这种配置，可以根据用户的预期目的选择活塞停止位置，导致改善的可使用性。优选地，设置停止位置设置装置，用于设置活塞的停止位置。控制装置控制活塞， 以将活塞停止在由停止位置设置装置设置的预定位置处。这种配置使用户根据用户的预期用途来将活塞停止在指定位置，例如，为了携带往复式电动工具或更换端部刀头的目的。因此，增强了可使用性。优选地，停止位置设置装置输出信号到控制装置，所述信号用于将活塞停止在任一死点附近。控制装置控制无刷电动机，以根据来自停止位置设置装置的输出信号来停止活塞。使用这种配置，当活塞在最突出的位置停止时，可以便于更换端部刀头。当活塞在最大缩回位置处停止时，往复式电动工具的便携性并没有被损坏。此外，习惯上，活塞的停止位置不能由用户指定。因此，在其上安装端部刀头的部分需要有大尺寸，以使端部刀头可以被替换而不管的活塞的位置。相反地，由于根据本发明的往复式电动工具使停止位置能够由用户指定，因此在其上安装端部刀头的部分可以被制造得紧凑，从而实现往复电动工具在大小和重量上的减少。
优选地，停止位置设置装置输出开关信号到控制装置，所述开关信号用于将活塞的停止位置切换到接近另一个死点的位置。控制装置根据开关信号控制无刷电动机。这种配置允许用户根据用户预定的目的选择活塞停止的位置，导致改善的可使用性。优选地，设置旋转位置检测装置，用于检测无刷电动机的旋转位置。而且设置存储装置，用于基于活塞的对应于无刷电动机的旋转位置的位置预存与无刷电动机的旋转位置和活塞的位置相关的位置数据。基于旋转位置检测装置检测的无刷电动机的旋转位置和存储在存储装置中的位置数据，控制装置计算活塞的位置。采用这种配置，可以根据无刷电动机的旋转位置检测活塞的位置。因此，没有必要采用用于检测活塞的位置的装置。优选地，存储复位装置，用于复位与无刷电动机的旋转位置和存储在存储装置中的活塞的位置相关的位置数据。使用这种配置，只要在其间关系中存在错误，用户就可以重置无刷马达的旋转位置和存储装置中存储的活塞的位置之间的关系。优选地，设置存储重新配置装置，用于重新配置与无刷电动机的旋转位置和存储在存储装置中的活塞的位置相关的位置数据。使用这种配置，因为可以准确地存储无刷电动机的旋转位置和活塞的位置之间的关系，因此可以根据活塞的位置精确地控制无刷电动机。此外，可以设置用于提供电力到无刷电动机的电池。这种结构增加了往复式电动工具的可携带性，从而提高其可使用性。
此外，可以设置将电力供给至无刷电动机的交流电源。使用这种配置，用户可以在较长的时间周期内操作运作该往复式电动工具，从而增加其可使用性。本发明还提供一种往复式电动工具，具有无刷电动机、活塞和控制装置。活塞由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复。端部刀头在往复方向上安装到活塞的一端。控制装置用于基于活塞在活塞的往复运动周期期间的位置来控制无刷电动机的转速。采用上述结构，在活塞的往复运动周期期间，可以容易由无刷电动机控制活塞的位置。本发明还提供了一种往复式电动工具，具有无刷电动机、活塞和控制装置。活塞由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复。端部刀头在往复方向上安装到活塞的一端。控制装置控制无刷电动机，以将活塞停止在预定停止区域。采用上述结构，可以容易由无刷电动机控制活塞的位置。一般来说，活塞的停止位置是预定位置，诸如每个死点。此外，任何位置(如到预定位置的邻近区域)和包括所述预定位置的预定区域可以被选择作为活塞的停止位置。有益效果根据本发明，可以增强可使用性，同时振动和噪音都抑制在低水平。


在图中
图1是根据本发明实施例的往复式电动工具的侧剖视图；图2是显示根据本实施例的往复式电动工具的驱动装置和刀片的视图；图3是根据本实施例的往复式电动工具的控制单元的电路原理图；图4是说明根据本实施例的往复式电动工具的活塞的位置和时间之间的关系的图表；图5是根据本实施例的往复式电动工具的侧剖面图，其中刀片定位在其上死点位置处；图6是显示根据本实施例的往复式电动工具的活塞的驱动控制的流程图；图7是根据本实施例的往复式电动工具的控制框图；和图8是根据本实施例的变化的往复式电动工具的控制框图。
具体实施例方式下文中，将参考图1至7说明根据本发明实施例的往复电动工具(竖锯)1。如图1所示，竖锯1包括外壳2、电动机3、基底4、驱动段5、控制单元6和作为端部刀头的刀片7。竖锯1在指定的方向上移动，同时用刀片7切割工件(未显示)。在下面的说明中，竖锯1在切割工件时移动的方向将被称为“切割方向”。在切割方向上，竖锯1前进朝向的一侧将称为“向前”。另外，垂直(从上到下)方向定义如下从外壳2朝向基座4 的方向称为“向下”方向，而从基座4朝向外壳2的方向称为“向上”。此外，水平(左到右) 方向将被定义为垂直于垂直方向和切割方向的方向。外壳2是框架配置，其由诸如铝的材料制成。外壳2在其后上端部处形成有用于使得用户能够握住竖锯1的手柄21。包括触发器22A的触发开关22设置在手柄21的基端部上，以使用户可以操作触发器22A以控制到电动机3的电源。电池23可拆卸地安装在竖锯1中，在手柄21的在切割方向上的向后位置处。电池23作为动力源供应电力给电动机3、控制单元6等，从而有助于提高竖锯1的可携带性和可使用性。作为一种替代电源，可使用如图8所示外部商业电源(交流电源90)代替电池23。在这种情况下，需要用于将交流电转换为直流电(见图8)的变流器80。使用交流电源90有利于用户较长时间使用竖锯1，导致改进的可使用性。在外壳2内，位置传感器M (例如接近传感器)设置在驱动段5上方的位置处。位置传感器M检测活塞52在两个死点(如将在后面介绍)之间的运动并且输出信号到控制单元6。因此，位置传感器M应优选垂直地定位在活塞52的纵向方向之上的位置处。电动机3是直流无刷电动机，用于允许控制单元6精确地控制电动机3的转速和旋转角度。电动机3被容纳在外壳2内，大约在外壳2的中间。输出轴31在大致平行于水平方向的方向上从电动机3突出，并且小齿轮31A设置在输出轴31的端部处。冷却风扇32 在其底端部处还设置在输出轴31上。冷却风扇32引导空气从形成在外壳2上的进气端口 (未显示)进入外壳2，从而电动机3和控制单元6可以用空气冷却下来。基底4主要由铝制成，并且形成大致矩形形状。基底4具有反作用表面41A，其与工件相对并且与工件(木板)接触。大致矩形的反作用表面41A的纵向方向配置为与竖锯 1的切割方向一致。通过这种方式，基底4支持外壳2。假设虚轴在反作用表面41A上在水平方向中延伸并且与刀片7交叉。外壳2配置为能够围绕这个虚轴(枢轴)相对于基底4枢转地移动。刀片7具有切削齿部和刀背部。如图1所示，刀片7安装在活塞52 (稍后介绍) 上，使得切削齿部在切削方向上向上和向前朝向，并且刀背部在切削方向上向后朝向。驱动部5主要地配置有曲柄部51、活塞52、动力传输部53和辊架M。曲柄部51包括正齿轮51A、销51B和主轴51C。正齿轮51A啮合地结合小齿轮31A。 正齿轮51A在其基底端部处设置有凸轮51D。凸轮51D结合动力传输部53。销51B从正齿轮51A向前凸出从而销51B的轴线在平行于正齿轮51A的旋转轴线方向上延伸。销51B的轴线和正齿轮51A的旋转轴线彼此不同。主轴51C固定到外壳2用于可旋转地支撑正齿轮 51A。活塞52形成大致杆状形状。活塞5被可滑动移动地支撑在外壳2内，从而活塞52 的纵向方向与垂直方向平行。如图2所示，活塞52包括保持部52A和接收部52B。保持部 52A保持刀片7并且在活塞52的底端处设置在活塞52上。接收部52B形成在活塞52的中心处。接收部52B形成有在水平方向(左右方向)上延伸的槽52B，销51B插入槽52B中。 销51B被允许在水平方向上移动，但限于在槽52B内垂直地移动。因此，接收部52B只被允许结合销51B的运动作垂直运动。换言之，销51B围绕主轴51C的枢转运动可以转换成活塞52的垂直运动。活塞52在垂直方向上在预定范围的行程S内移动(见图4)。如图1所示，动力传输部53被支撑到外壳2并且结合凸轮51D，从而动力传输部 53能够在垂直方向上在外壳2内移动。动力传输部53具有接触辊架M的底部。辊架M配置有支架54A、辊54B和在左右方向上延伸的轴MC。支架54A设置在刀片7的后方并且在垂直于左右方向的方向上能够围绕轴54C枢转地移动。支架54A有接触动力传输部53的底部的上部。因此，根据动力传输部53的垂直运动，支架54A在图1的逆时针和顺时针方向上可枢转地移动。辊54B可旋转地支撑到支架54A的底部，同时与刀片7的背部接触。如图1所示，控制单元6设置在电动机3的后方，以便控制单元6可以位于由冷却风扇32的旋转产生的空气的路径中。如将在后面介绍，控制单元6包括控制电路61和FET 驱动电路(逆变器电路)62。下面，将参考图7更详细说明控制单元6。电动机3 (直流无刷电动机)包括转子 3A、定子;3B和定子绕组(电枢绕组)3C。转子3A包括具有南极和北极的永久磁铁，永久磁铁嵌在转子3A中的并且朝向输出轴31延伸。定子;3B具有大约空心圆柱形轮廓并且转子 3A设置在定子:3B内。定子绕组3C同心地设置在定子:3B内。定子绕组3C由定子的三相绕组U、V和W构成。每个定子绕组3C被星形连接并且通过绝缘层(未显示由树脂材料制成)缠绕在定子3B的槽内，以使定子绕组3C围绕定子:3B。三个孔IC(hole IC)65，66和67设置在转子3A的附近，用于检测转子3A的旋转位置。每个孔IC 65，66和67布置在沿转子3A的旋转方向的每60度处。基于从孔IC 65， 66和67输出的位置检测信号，FET驱动电路62控制流入定子绕组3C的电流。在这个时候，流入定子绕组3C的电流被控制以落入120°电角度(electric angle)的传导范围内。如图7所示，FET驱动电路62包括六个三相桥连接的半导体开关元件62A。半导体开关元件62A由绝缘栅双极晶体管(IGBT)Q1-Q6构成。也可以采用六个桥连接的FET代替半导体开关元件62A。半导体开关元件62A(Q1-Q6)的每个栅极连接到控制电路61的控制信号输出电路63。另一方面，每个半导体开关元件62A的集电极或者发射极连接到电动机3的星形连接的定子绕组3C (U，V和W)。使用这种配置，六个半导体开关元件62A根据从控制信号输出电路63输入的PWM驱动信号(开关信号)H1-H6执行开关操作，将电池23 的施加到FET驱动电路62的直流电转换成三相(U相、V相和W相)电压Vu，Vv和Vw，并且将三相交流电施加到定子绕组3C。控制电路61通过经由控制信号输出电路63将转换信号H1-H6输出到FET驱动电路62而控制电动机3和其他装置。控制电路61包括控制/计算单元61A、转子位置检测电路68、转速检测电路69、电流检测电路70、外加电压设置电路71、速度指示电路6IE和活塞位置检测电路74。控制/计算单元6IA包括微机，用于基于处理程序、控制数据和诸如电动机位置信号的输入信号产生将被输出到控制信号输出电路63的输出信号。转子位置检测电路68基于来自孔IC 65，66和67的输出信号检测转子3A和定子的定子绕组3C之间的位置关系，并且输出转子3A的位置信息到输出/计算单元61A。转速检测电路69根据从孔IC 65， 66和67输出的信号的间隔检测电动机3的rpm。电流检测电路70连续地检测流过电动机3的驱动电流并且输出检测信号到控制/ 计算单元61A。外加电压设置电路71设置对应于输出控制信号的开关信号的PWM占空比， 所述输出控制信号由触发开关22响应触发器22的压下量而产生。速度指示电路61E根据来自速度设置装置72 (调控器VR)的信号输出指示速率信号到控制/计算单元61A，速度设置装置72设置电动机3的转速。活塞位置检测电路74根据位置传感器M的检测信号检测活塞52的位置。通过根据来自电流检测电路70、外加电压设置电路71、速度指示电路61E等等的输出信号控制半导体开关元件62A的PWM驱动信号的PWM占空比，控制/计算单元61A控制施加到电动机3的定子绕组3C的电压(Vu，Vv和Vw)。通过以规定的顺序切换半导体开关元件62A，控制/计算单元61A还以规定的顺序控制施加到定子绕组3C的电压(Vu，Vv和 Vw)，从而控制电动机3的转动。控制/计算单元61A还基于活塞位置检测电路74的输出信号计算活塞52的位置， 从而根据活塞的位置52控制电动机3的转速(加速、减速或停止)。控制/计算单元6IA进一步连接到减速位置设置装置76和停止位置设置装置75。 减速位置设置装置76指定活塞52在其往复运动过程中需要减速的位置(参见图4中α 1 和α》。停止位置设置装置75设置当触发开关22关闭时活塞52停止的位置。基于由位置传感器M检测的活塞52个位置以及停止位置设置装置75和减速位置设置76的输出信号，控制/计算单元6IA控制电动机3的转速和旋转角度。根据对应于触发器22Α的压下量的外加电压设定电路71的输出信号以及由速度设置装置72设置并且从速度指示电路61Ε输出的电动机转速信号，控制电路61改变半导体开关元件62Α的开关信号的PWM占空比。通过这种方式，控制电路6调节到电动机3的电源供应，从而控制电动机3的转速。当触发器22Α被完全地压下到其最大值时，控制电路 61控制电动机3的转速(rpm)等于由速度设置装置72设置的rpm。控制/计算单元6IA由微机构成。微机包括CPU (未显示)、ROM (存储装置64)、 RAM(存储装置64)和计时器78(见图7)。基于处理程序和每个被处理的数据，CPU输出驱动信号。ROM存储用于执行后面描述的控制程序和控制数据的处理程序。RAM暂时存储诸如活塞52和电动机3 (转子3A)之间的位置关系和时间周期的数据，在所述时间周期期间， 活塞52往复运动并且以规定的转速从减速位置移动到任一个死点。计时器78对活塞52 从指定位置移动到死点期间的时间进行计数。如图3所示，控制/计算单元6IA还包括位置检测部61B、速度控制部6IC和电压控制部61D。位置检测部分61B连接到转子位置检测电路68 (转速检测电路69)和活塞位置检测电路74。根据从这些电路输出的信号，位置检测部61B计算电动机3的旋转位置和转速以及活塞52的位置。另外，端电压检测装置77可连接到位置检测部61B而不是转子位置检测电路68，如将在后面介绍的那样。基于来自速度设置装置72的信号、来自位置检测部6IB的电动机转速信号、电动机旋转位置信号以及活塞位置信号，通过参考从速度指示电路61E输出的指定的电动机速度信号，速度控制部61C确定电动机3的转速是否变成指定的电动机速度。基于来自速度控制部61C的输出信号，电压控制部61D经由控制信号输出电路63 输出关于电动机3的驱动信号到FET驱动电路62。在具有上述配置的竖锯1中，当电池23安装在(因此连接到)外壳2并且竖锯1 的用户操作触发开关22时，电动机开始转动。为响应于电动机3的转动，电动机3的驱动力从电动机3的输出轴31通过动力传输部53传输到活塞52，从而使活塞52往复运动。跟随活塞52的往复运动，安装在活塞52顶端上的刀片7可以切割工件。更确切地说，当操作触发开关22时，外加电压设置电路71输出对应于触发器22k 的压下量的信号到控制电路61。基于这个信号，控制/计算单元61A产生用于半导体开关元件62A的开关信号，并且通过控制信号输出电路63输出该开关信号到FET驱动电路62。 控制/计算单元61A因而控制电动机3以对应于触发器22A的压下量的速度旋转，允许竖锯1切割工件。电动机3的最大速度设置为由速度设置装置72规定的速度。随后，控制电路61用来自孔IC 65,66和67的信号通过转子位置检测电路68和转速检测电路69检测转子3A的旋转位置和转速。通过这种方式，控制电路61控制电动机 3的转速。与此同时，基于来自位置传感器M和活塞位置检测电路74的输出，控制电路61 计算活塞52的位置。一旦发现活塞52已经到达减速位置，控制电路61减速活塞52。当触发开关22关闭时，控制电路61将活塞52停止在由停止位置设置装置75设定的停止位置处并且结束竖锯1的操作。作为检测转子3A的旋转位置的替代方法，可以设置端电压检测装置77代替孔IC 65，66和67，用于检测电动机3的定子绕组3C之间的端电压(感应电压)，如图3所示。在这种情况下，控制电路61根据电动机3的端电压检测转子3A的旋转位置和转速(无传感器的方法)。端电压检测装置77可以如此配置以通过过滤器重新得到定子绕组3C之间的端电压作为逻辑信号。接下来，参照图4描述在本实施例中如何控制和减速活塞52 (电动机3)。在本实施例中，控制电路61基于活塞52的来自位置传感器M的位置信息和电动机3的转子3A的位置信息中的任一个或两者计算活塞52的位置。根据活塞52的位置信息，当活塞52到达指定位置时，控制电路61控制电动机3的转速或旋转角度。这样，在竖锯中，振动和噪音减少，而可使用性得到改善。在本实施例中，使用减速位置设置装置76设置电动机3，以使电动机3在接近两个死点的位置处开始减速(在到达两个死点之前)。控制电路61通过控制FET驱动电路62的半导体开关元件62A的切换操作控制电动机3的旋转，从而使活塞52能够作垂直运动。假设电动机3目前以由速度设置装置72 设置的转速(第一速度)旋转。控制/计算单元61A始终监视活塞52的来自位置传感器 24的位置信息。当位置传感器M和活塞位置检测电路74检测到活塞52正在接近靠近但在到达用于垂直运动的每个循环的两个死点之前的位置时，控制/计算单元61A控制半导体开关元件62A，从而电动机3可以被减缓到比第一速度慢的第二速度。具体而言，如图4所示，当活塞52从上死点(在t = 0处)朝向下死点移动时，电动机3以第一速度旋转。当检测活塞52已经到达(或通过)由减速位置设置装置76指定的减速位置时，即下死点之前的位置α 1，控制/计算单元61Α(位置检测部61Β)将用于将电动机3的转速从第一速度减慢到第二速度的信号输出到FET驱动电路62的半导体开关元件62Α。这样，电动机3的转速在位置α 1处从第一速度减慢到第二速度。在活塞52改变其运动方向的两个死点处不可避免地产生有噪音和振动。因此，优选地，电动机3的转速在两个死点附近减慢，特别是在到达每个死点之前的位置处。使用这种配置，电动机3的惯性能量(动能)在活塞52的运动方向切换的位置处可以减少，从而允许最有效地抑制噪音和振动。参考图4，Ll表示电动机3的转速维持在第一速度不变的情况。L2表示电动机3 的转速在位置α 1处从第一速度减慢到第二速度的情况。在Ll的情况中，将活塞52从上死点移动至下死点需要时间周期Τ。另一方面，在L2情况的中，将活塞52从上死点移动至下死点需要时间期间T+Δ Τ。在这里，活塞52的运动量确定为每临界时间周期(marginal period of time) At 的ΔΧ。第二速度假设被设置为等于第一速度的40%的速度。在这种情况下，具体而言，在第二速度处的ΔΧ是在第一速度处的ΔΧ的40%。假设质量M是相同的，从位置α 到下死点的动能可以被限定为正比于速度的平方，即对于Ll情况，0.5ΧΜΧ(ΔΧ/At)2。因此， 在图4中，对于L2情况，从位置α 1到下死点的动能为0.5 XMX (0.4X Δ X/At)2，结果是 Ll的动能的16%。在下死点处，活塞52的速度矢量变成相反，从而不可避免地产生冲击。 由于在L2的情况中动能只有Ll的动能的16%，在L2的情况中冲击的时间处的动能也减少到Ll的情况中动能的16%。通过这种方式，在降低速度的情况下，在活塞52的速度矢量的变化的时间处产生的冲击可以被有效地抑制。当检测到活塞52已经达到(通过)下死点时，控制/计算单元61Α(速度控制部 61C)输出指示第一速度的开关信号Η1-Η6到FET驱动电路62的半导体开关元件62Α。当活塞52通过下死点时，电动机3的转速由此加速到第一速度。控制/计算单元61Α根据位置传感器M输出的活塞位置信号检测到活塞52已经达到下死点。另外，存储装置64可以预存活塞52从每个减速位置移动到任一个死点所需要的时间周期。通过用计时器78测量活塞52从一个减速位置(α )移动到下死点所需的时间周期，并且然后通过比较所测量的时间周期与预存的时间数据，控制/计算单元61Α可以检测活塞52已经达到底端。还替换地，存储装置64可以存储已知振动和噪音发生的时间范围(冲程量S内的预定范围)。进一步替代地，存储装置64可以根据来自位置传感器 24的信号使用计时器78计数并且存储活塞52每次从一个减速位置移动到一个死点的时间周期。控制/计算单元61A可以使用由存储装置64存储的这个时间周期用于检测活塞52 的位置。 在本实施例中，电动机3的转速(第一速度)可以配置为在多个阶段进行设置。因此，控制/计算单元61A可以基于设置速度和减速位置计算活塞52需要减速的时间周期， 并且将该时间周期存储在存储装置64中。通过这种方式，控制/计算单元61A可以根据所存储的时间周期控制电动机3的转速。这种配置允许竖锯1可靠地控制电动机3而不考虑电动机3的设置速度，从而抑制振动和噪音的发生。竖锯1的可使用性也可得到改善。在本实施例中，当活塞52速度已接近振动和噪音会变得很大的区域(即下死点附近)时，电动机3的转速被配置为从第一速度减慢到第二速度，并且随后在活塞52已经通过下死点之后从第二速度加快到第一速度。这样，由于甚至在电动机3已经曾经被减慢以后电动机3的转动也被不配置为保持在减少的第二速度，因此可保持提高的可使用性而抑制振动和噪音。同样地，当活塞52从下死点移动到上死点时，电动机3的转速在位置α 2处从第一速度减慢到第二速度，如图4所示。这个位置α 2的相位与位置α 1的相位有180度的相位差。换句话说，位置α 2是在上死点附近但是在上死点之前的位置。当活塞52已经通过上死点时，控制/计算单元61Α控制半导体开关元件62Α，以使电动机3的转速从第二速度再次加速到第一速度。注意到，减速位置α 到下死点之间的距离可能与减速位置α 2到上死点之间的距离不相同。减速位置设置装置76可以将每个减速位置(α 1和α幻设置为彼此不相同。如果电动机3的转速(第一速度)设置为竖锯1不会产生振动也没有噪音的这样的速度，或者振动和噪声即使产生也较低的这样的速度，电动机3不需要减速，不管减速位置设置装置76的设置。例如，存储装置64可预存不会产生振动和噪音的转速。如果减速位置设置装置76设置等于或小于预存速度的转速，控制/计算单元61Α控制电动机3不减速而不管减速位置设置装置76所指定的转速，从而导致竖锯1的可使用性的改善。替换地，复位开关可以设置用于重置存储在存储装置64中的活塞52和电动机3 的减速位置、减速时间和位置信息。在这种情况下，每次用户使用竖锯1时，每个上述信息可以被配置以通过复位开关复位。因此，总是用最新的信息控制电动机3。如上所述，竖锯1被控制以使，当活塞52做往复运动(从上死点开始，到在下死点之前的减速位置α 1，然后到下死点，然后到上死点之前的减速位置α 2，并返回到上死点) 时，当活塞52到达指定位置α 1和α 2时，电动机3的转速减慢。当通过重复这种垂直运动切削工件时，竖锯1可以抑制在两个死点处产生冲击，导致提高的可使用性。注意，如在本实施例中，当为了抑制噪音和振动的产生而交替采用第一速度和第二速度时，如图4所示， 相比于Ll的情况，活塞52(用于L2)的时间周期变大2ΔΤ。然而，这个周期小到足以对竖锯1的可使用性具有小的影响。如果对可使用性有一些影响，第一速度可以预先被设置更快。下面，给出当竖锯1停止操作时如何控制活塞52 (刀片7)的说明。如果当用户结束使用竖锯1时刀片7仍然从基底4突出，则刀片7可能成为在容纳或运送竖锯1时的障碍。因此，根据本实施例的控制电路61被配置以控制活塞52停止在上死点或接近上死点的位置，如图5所示。当控制电路61检测到触发开关22不再输出电动机3的驱动信号时，即当切割工件已经结束时，控制电路61输出半导体开关元件62A的开关信号到FET驱动电路62，同时基于位置传感器M的位置信号观察活塞52的位置。当检测活塞52已经达到指定位置(无论是在上死点或在上死点附近的位置)时，例如，在上死点处或在图4中α 2的位置处，控制/计算单元61Α停止提供开关信号到FET驱动电路62或强制地终止驱动电动机3。这样，活塞52可以停止在图5所示的位置处。另外地，控制/计算单元61Α可以在活塞52达到指定位置之前停止驱动电动机3。相反地，当活塞52在更换刀片7时停止在上死点或在上死点附近的位置处时，这种更换操作将导致低的可使用性，因为基底4覆盖刀片7。因此，根据本实施方式的竖锯1 设置有停止位置设置装置75，用于允许活塞52切换其停止位置。采用停止位置设置装置 75，控制/计算单元61Α可以控制电动机3，以便可以在活塞52已经停止在上死点或在上死点附近的位置处以后将活塞52移动到下死点(如图1和4所示)或接近下死点的位置 (图4的位置α 1)。另外，存储装置64可以存储指示停止位置设置装置75设置活塞52停止的位置的信息(例如，直至活塞52的停止位置所要求的时间周期)。在这种情况下，控制/计算单元 6IA根据位置传感器M检测触发开关22关闭时活塞52的位置。控制/计算单元6IA随后使用计时器78计算出从活塞52的被检测的位置到存储的停止位置所需要的时间，并且控制活塞52在指定位置处停止。仍然可选择地，代替提供停止位置设置装置75，控制/计算单元6IA可以根据从触发开关22输出的信号来控制活塞52停在下死点或在下死点附近的位置处。具体来说，每当用户轻轻地压下触发开关22的触发器22k时，即每当控制/计算单元61A检测到来自触发器22A的信号时，控制/计算单元61A根据位置检测部61B (位置传感器M和活塞位置检测电路74)检测活塞52的位置，从而控制活塞52的位置到达指定位置。仍然可选择地，停止位置设置装置75不仅可以在上死点与下死点之间切换活塞 52的位置，而且还可以用作设置活塞52的停止位置的装置(例如转盘或开关)。正如上文所述，当停止位置设置装置75是转盘时，用户可以调整转盘到期望的停止位置。当停止位置设置装置75是开关时，并且特别地设置有多个开关时，用户可以根据指定的停止位置压下开关。当停止位置设置装置75仅设置一个开关时，用户可以通过压下开关预定的次数来设置活塞52的停止位置。基于活塞52的停止位置信号(来自位置传感器M的信号、来自从孔IC 65,66和67的信号)，控制/计算单元61A可以控制电动机3， 以使活塞52可以停在指定位置处。如果没有必要设置活塞52的停止位置，控制/计算单元61A可以控制电动机3，以使当触发开关22关闭时活塞52可以停止在指定位置处。在这种情况下，当用户压下复位开关(未显示)或调整停止位置设置装置75 (至表示活塞52是转盘时不必要的设置的位置)时，控制/计算单元61A接收信号以取消活塞52的位置的设置。在触发开关22开启之前，即在用户开始操作竖锯1之前，停止位置设置装置75没有必要设置活塞52的停止位置。代替地，在切割操作过程中或者之后，活塞52的停止位置可以通过停止位置设置装置75设置。通过这种方式，用户可以在必要时确定在何处停止活塞52，从而提高竖锯1的可使用性。下面，将参考图6中的流程图说明在操作过程中如何控制竖锯1。请注意，在如图 6的流程图所示的这个示例中，位置传感器M被假定为用于检测活塞52的位置。首先，在SOl中，调控器VR(速度设置装置72)为电动机3设置速度。在S02中， 控制电路61确定是否由用户激活触发开关22。如果确定因为用户没有操作触发器22A而没激活触发开关22 (S02 否)，则流程返回到SOl。当在S02中确定用户已经操作触发器22A以激活触发开关22 (S02 是)时，在S03 中，控制电路61 (如图4所示，包括速度控制部6IC的控制/计算单元61A)输出用于驱动电动机3的信号(开关信号H1-H6)到FET驱动电路62 (到半导体开关元件62A)。控制电路61然后控制电池23以供应电力到电动机3，从而在以调控器VR指定的速度转动电动机 3。在S04中，控制电路61确定置传感器M是否位已经检测到活塞52。换句话说，控制电路61检测活塞52是否处在位置检测传感器M可以检测的位置，也就是说，接近上死点的或下死点的位置。如前所述，代替的是，位置传感器M可以被配置为总是检测活塞52 的位置。如果位置传感器M没有检测活塞52(S04 否)，则流程返回到S03。如果位置传感器M检测到活塞52 (S04 是)，则在S05中，控制/计算单元61A (位置检测部61B)确定活塞52的位置并且根据定子绕组3C或孔IC 65,66和67间的端电压来指定电动机3的旋
转位置。随后在S06中，控制/计算单元6IA (位置检测部61B)基于来自位置传感器M的输出信号来确定是否活塞52已经达到由减速位置设置装置76设定的减速位置。在本实施例中，控制/计算单元61A确定活塞52是否已通过下死点之前的位置α 1或上死点之前的位置α 2。存储装置64预先存储关于活塞52相对于位置α 、α 2、上死点和下死点中的每一个的当前的位置的信息(诸如根据转速设置的时间周期、活塞52的位置信号、电动机 3的位置信号等)。控制/计算单元61Α通过比较实际被检测值与预存储值来确定活塞52 已经达到指定位置。当控制/计算单元61Α未检测到活塞52已经通过位置α 1或位置或α 2 (S06 否) 时，流程返回到S03。另一方面，当控制/计算单元61Α检测到活塞52已经通过位置α 和 α 2中的任一个(S06 是)时，在S07中，控制/计算单元61Α输出开关信号Η1-Η6到FET 驱动电路62，以便可以将电动机3的转速减缓到比在SOl中的调控器VR设置的转速低的速度。在这里，存储装置64根据调控器VR可以指定的多个设置速度来存储被减慢的转速。随后，在S08中，控制/计算单元61Α基于从位置传感器M输出的信号来确定活塞52是否已经通过上死点和下死点的中任何一个。替换地，控制/计算单元61Α可以根据存储在存储装置64中的信息计算活塞52的当前位置。当确定活塞52既没有通过上死点也没有通过下死点(S08 否)时，流程返回到 S09并且电动机3保持在被减慢的速度。当检测到活塞52已经通过上死点或下死点(S08: 是)时，在S09中，控制/计算单元61Α (速度控制部61C)控制开关信号Η1-Η6到FET驱动电路62的输出，以使电动机3的转速可以被加速达到在SOl中由调控器VR设定的速度。
随后，在SlO中，控制电路61确定用户是否已经操作触发器22A。当用户操作触发器22k并且因此触发开关22被激活(S10 是)时，流程返回到S03并且重复从S03至SlO 的步骤。当控制电路61在SlO中确定触发开关22没有被用户激活(S10 否)时，在Sll 中，控制/计算单元61A (速度控制部61C)控制开关信号H1-H6到FET驱动电路62的输出， 减少从电池23到电动机3的电源供应，并且减速电动机3的转速。在S12中，控制电路61根据位置传感器M的信号检测活塞52的位置。当不能检测到活塞52的位置(S12 否)时，流程返回到S11。位置传感器M可以被配置以总是监控活塞52的位置。当检测活塞52的位置(S12:是)时，在S13中，控制/计算单元61A(位置检测部 61B)确定活塞52是否已达到由停止位置设置装置75设置的电动机3的停止位置。在本实施例中，控制/计算单元61A确定活塞52是否已达到上死点或上死点附近的位置。当活塞52既未到达上死点也未到达接近上死点的位置(S13:否)时，流程返回 Sl 1。另一方面，当已经确定活塞52已达到上死点或接近上死点的位置(S13 是)时，在S14 中，控制/计算单元61A (速度控制部61C)控制输出到FET驱动电路62的开关信号H1-H6， 以便电动机可以停止转动3，从而完全地停止电动机3的输出轴的旋转。控制电路61然后停止控制竖锯1的操作。这样，当用户可以使用竖锯1时，活塞52可以被放置在上死点处或在接近上死点的位置处。当更换刀片7时，在S13和S14中，控制/计算单元61A控制刀片7(活塞52)以达到下死点。通过操纵停止位置设置装置75或轻轻地扣动触发器22A —次，用户可以将活塞52的停止位置从上死点切换到下死点。使用这种配置，因为刀片7定位下死点处，用户可以容易地更换安装在活塞52的保持部52A上的刀片7。下面，将参照图8说明本实施方式的变化。在变化中，电动机3由交流电源90驱动，并且代替采用位置传感器对，根据电动机3的旋转位置和转速检测活塞52的位置。在这种变化中，基于检测转子3A的位置的孔IC 65,66和67和检测定子绕组3c 之间的端电压的端电压检测装置77(见图幻控制电动机3的旋转位置和转速。在采用无刷电动机(电动机幻时，必然要求电动机3 (转子3A)的旋转位置和转速。因此，仅根据电动机转动信号检测活塞52的位置，而不采用位置传感器对，可有助于减少部件，因而抑制竖锯1所需部件的成本。如图8中所示，本发明的变化与图7中所示优选实施例的不同在于，删除位置传感器M和活塞位置检测电路74，并且使用交流电源90代替电池向电动机3提供电力。由于采用交流电源90，因此在该变化中添加了变流器80、一对电阻81和82、以及电压检测电路 83。此外，在该变化中，还增加了显示装置91和参考点设置装置92。变流器80将来自交流电源90的交流电流转换成直流电流。电阻81和82检测由变流器80转换的直流电流。电压检测电路83检测直流电流并且输出检测信号到控制/计算单元61A。显示装置91显示竖锯1的设置信息。该参考位置设置装置92设置活塞52的参考位置。该参考位置设置装置92包括开关。当仅根据电动机3的位置信息计算活塞52的位置时，活塞52的一次往复运动(从图4中的时间0到时间2T)不必然对应于电动机3 (转子3A)的一次旋转。因此，活塞52的位置和电动机3的位置需要彼此关联。下文中，将说明如何设置活塞52和电动机3的位置。在竖锯1装运(或组装)时，外部设备旋转电动机3，用于检测转子3A的旋转位置和活塞52的位置。这样的外部设备可以基于活塞52和设置在外部设备中的位置传感器之间的距离来检测活塞52的位置。替换地，弹簧可以连接到活塞52，以使外部仪器可以基于弹簧的拉伸力来检测活塞52的位置。也可以应用其他检测方法。仍然可选择地，代替使用这样的外部设备，可以在1竖锯本身最初确定活塞52和电动机3之间的位置关系。首先，活塞52定位到参考位置，例如，到上死点。此时，为了使控制/计算单元 61A(存储装置64)存储活塞52的参考位置(即上死点)，用户操作参考位置设置装置92。 代替用户，可使用外部设备，用于通过监控活塞52的位置来设置参考位置。控制/计算单元61A(存储装置64)已预存活塞52做一次往复运动所需的电动机3的rpm。在这里，作为一个示例，假设在活塞52的一次垂直运动期间电动机3旋转十次。当电动机3旋转时，孔IC 65、66和67检测转子3A的旋转位置和转速。孔IC 65、 66和67输出与转子3A的极性(北极和南极)相关的脉冲信号。转子位置检测电路68和转速检测电路69将从孔IC 65,66和67输出的脉冲信号转换成为控制/计算单元61A可以识别的格式的脉冲信号，并且然后将其输入控制/计算单元61A。在图8的情况中，由于转子3A设置有一对北极和南极，孔IC 65,66和67根据中每个极性中的变化来输出信号。 具体来说，每个孔IC为转子3A的每次旋转输出两个脉冲，并且因此，作为整体，六个脉冲将被输出。因此，当电动机3旋转十次时，每个孔IC输出20个脉冲。也就是说，孔IC 65,66 和67整体输出60个脉冲。控制/计算单元61A还预存当活塞52定位在由参考位置设置装置92设置的参考位置处时脉冲的数量等于零。通过这种方式，控制/计算单元61A可以根据在活塞52的一个垂直运动期间电动机3的转动信息(即脉冲数)控制活塞52。如果需要增加输入到控制/计算单元61的脉冲数用于活塞52的更精确的控制，可以设置额外的分频器用于从孔IC65、66和67输出的脉冲数。在竖锯1的装运时间，活塞52的参考位置由参考点的设置装置92设置，并且存储装置64存储在活塞52从参考位置开始进行一次往复运动期间从孔IC 65，66和67输出的脉冲数量。在切割工件期间，当用户操纵参考位置设置装置92时，控制/计算单元61A可以根据电动机3的旋转信息，即，根据从孔IC 65,66和67输出的脉冲信号检测活塞52的位置。例如，如果从孔IC 65，66和67输出的脉冲总数为三十，控制/计算单元61A将检测到的脉冲数量(三十次脉冲)与存储在存储装置64中的脉冲信息进行比较，并且确定活塞 52已经达到对应于在一次往复运动期间将被输出的脉冲数的一半的位置，也就是说，活塞 52已经达到死点。当活塞52进行多次垂直运动时，每次脉冲数变成六十的整数倍，控制/计算单元 61A确定活塞52已经到达参考位置。例如，如果速度设置装置72设置电动机3的转速为 3000rpm,电动机3每秒旋转五十次。因此，在此期间，活塞52进行五次垂直运动。在五次垂直运动期间，孔IC 65、66和67输出300个脉冲信号。控制/计算单元61A将检测到的脉冲数量与存储的脉冲数量进行，并且检测活塞52的位置。控制/计算单元61A也可以将从孔IC65，66和67输出的脉冲数量与来自减速位置设置装置76和停止位置设置装置75的信号进行比较，即与来自孔IC 65,66和67的脉冲数量相关的信号进行比较，从而准确地检测活塞52已经达到减速位置和停止位置。通过这种方式，控制/计算单元61A可以控制电动机3，以使电动机3可以在指定位置处减速和停止。正如上文所述，即使没有位置传感器24 (和在图7中所示的活塞位置检测电路74)，控制/计算单元61A也可以只根据电动机3 (3A转子)的旋转位置信息检测活塞52的位置。下文中，将详细描述用于根据电动机3的位置信息控制活塞52的位置的方法。用户操作触发开关22以开始旋转电动机3。向控制电路61输入经由转子位置检测电路68由孔IC 65,66和67检测到的指示电动机3的旋转位置的信号(脉冲信号)。控制/计算单元61A根据检测到的电动机位置信号(脉冲数)和存储在存储装置64中的电动机的位置信息(脉冲数)计算活塞52的位置。例如，如果检测到二十个脉冲，则控制/ 计算单元61A确定活塞52尚未到达下死点(其脉冲数是三十)。同时，控制/计算单元61A确定活塞52是否已达到由减速位置设置装置76指定的指定减速位置，诸如在上死点之前的位置和在下死之前的位置。当确定减速位置已经被设置到对应于脉冲数二十的位置时，控制/计算单元61A输出(开关)信号H1-H6到FET 驱动电路62，用于减慢电动机3的转速。随后，当检测到来自孔IC 65、66和67的脉冲数是三十时，控制/计算单元61A控制电动机3加速。当检测触发开关22已经关闭，控制/计算单元6IA确定是否来自孔IC65、66和67 的脉冲数字转换器表示活塞52已经达到由停止位置设置装置75指定的指定停止位置(例如上死点)。当确定活塞52已达到停止位置时，控制/计算单元61A控制电动机3停止，以使活塞52可停止在停止位置处。这样，即使未设置位置传感器对，也可以根据电动机3的已经预存在存储装置64中的与活塞52的位置相关联的位置信息计算活塞52的位置。此外，竖锯1还可以设置有存储复位装置和存储重新配置装置。存储复位装置复位关于活塞52和电动机3之间的存储在存储装置64中的位置关系的信息。存储重新配置装置重新配置活塞52和电动机3之间的位置关系。采用存储复位装置和存储重新配置装置，在存储装置64中存储的旧的数据可以被删除，并且存储装置64可以在其中存储最新数据，使得能够更精确地控制电动机3。注意，停止位置设置装置75和减速位置设置装置76 也可作为存储复位装置和存储重新配置装置。如果停止位置设置装置75和减速位置设置装置76是转盘，这些装置75和76可以被配置为通过连续地转动转盘预定次数而被切换为存储复位装置和存储重新配置装置中的任一种。在停止位置设置装置75和减速位置设置装置76是开关的情况下，装置75和76可被配置为能够根据每个开关被压下期间的时间周期在存储复位装置和存储重新配置装置之间切换。当设置存储重新配置装置时，可以用在装运竖锯1时使用的外部设备执行电动机 3和活塞52之间的位置关系的重新配置。然而，重新配置还可以在具有储存装置64的竖锯 1上执行。在这种情况下，需要位置传感器M和活塞位置检测电路74。当操作存储重新配置装置时，控制电路61旋转电动机3，而不管触发开关22的状态。控制/计算单位61A从孔IC 65,66和67或定子绕组3C的端电压读取转子3A上的用于指定角度的位置信息，并且将该位置信息存储在存储装置64中。与此同时，控制/计算单位61A从位置传感器M读取活塞52的与所述指定角度相关的位置信息，且将该位置信息存储在存储装置64中。控制电路61停止电动机3的转动并且终止这个存储操作。这样， 只要电动机3和活塞52之间的位置关系已经存储，即使位置传感器M由于某些原因损坏， 控制电路61可以根据活塞52的位置控制电动机3，从而提高性竖锯1的可使用性。此外，由于在本变化中设置了显示装置91 (如显示器或LED)，用户可以直观地确认竖锯1的各种信息。显示装置91可以显示，例如，表明储存操作正在进行中的信息、电动机3的指定转速、活塞52的位置。因此，可使用性也将得到加强。此外，显示信息可以方便确认储存方法以及减速位置和停止位置的状态。虽然已参照其具体实施方式
说明本发明，但本领域技术人员将理解，在不背离本发明的范围的情况下可以有各种变化。例如，不仅在活塞52的上死点侧设置一个位置传感器(位置传感器，在下死点侧也可以设置另一个位置传感器。在这种情况下，可以更高精度地检测活塞52的位置。此外，也可采用其他类型的传感器作为位置传感器对，而不是接近传感器。此外，除了作为切割工具的竖锯1，本发明也可以适用于具有进行垂直运动的端部刀头的其它往复式电动工具，如佩带式锯刀(往复锯)、锤、锤钻和台式竖锯。工业适用性本发明适用于往复式电动工具，诸如竖锯，和具有往复的端部刀头的任何类型的电动工具。附图标记说明1往复式电动工具2 外壳3无刷电动机6控制装置M位置传感器52 活塞
权利要求
1.一种往复式电动工具(1)，包括 无刷电动机(3)；活塞(52)，由无刷电动机驱动，并且在两个死点之间往复运动，端部刀头(7)在往复方向上安装到活塞的一端；和控制装置(6)，用于基于活塞的位置控制无刷电动机的转速。
2.根据权利要求1所述的往复式电动工具，还包括 检测装置(M)，用于检测活塞的位置。
3.根据权利要求2所述的往复式电动工具，其中 检测装置是检测活塞达到预定位置的传感器。
4.根据权利要求1-3任何一项所述的往复式电动工具，其中 控制装置根据活塞的位置减慢无刷电动机的转速。
5.根据权利要求4所述的往复式电动工具，其中当活塞从一个死点移动到另一个死点时，控制装置减慢无刷电动机的转速。
6.根据权利要求4所述的往复式电动工具，其中当活塞达到接近于任一死点和刚好在任一死点之前的位置时，控制装置减慢无刷电动机的转速。
7.根据权利要求4所述的往复式电动工具，其中当活塞达到接近于任一死点和刚好在所述任一死点之前的位置时，控制装置减慢无刷电动机的转速，和当活塞通过所述任一死点之后，控制装置加快无刷电动机的转速。
8.根据权利要求4所述的往复式电动工具，还包括减速位置设置装置，用于根据活塞的位置设置用于无刷电动机的转速的减速位置，其中控制装置根据由减速位置设置装置设置的减速位置来减慢无刷电动机的转速。
9.根据权利要求4所述的往复式电动工具，其中，控制装置将无刷电动机维持在降低的转速处，直至活塞通过任一死点。
10.根据权利要求4所述的往复式电动工具，其中，从无刷电动机的转速降低之后，控制装置在预定时间周期内将无刷电动机的旋转维持在低转速状态。
11.根据权利要求8所述的往复式电动工具，还包括存储装置，用于存储减速位置设置装置设置的多个减速位置信息，其中控制装置基于由减速位置设置装置设置的减速位置来计算将无刷电动机维持在低转速状态的第一时间周期，并且将计算出的作为减速维持周期的第一时间周期存储在存储装置中，并且控制装置在存储在存储装置中的减速维持周期过去之前将无刷电动机维持在减速状态。
12.根据权利要求11所述的往复式电动工具，其中控制装置计算从基于减速位置信息减慢无刷电动机的转速之后首次达到所述死点的第二时间周期，并且将计算出的第二时间周期存储在存储装置中，并且无刷电动机的旋转在活塞通过所述死点后被加速。
13.根据权利要求8所述的往复式电动工具，还包括速度设置装置，用于设置无刷电动机的转速；和存储装置，用于存储减速位置设置装置设置的多个减速位置，其中控制装置基于由减速位置设置装置设置的减速位置和由速度设置装置设置的无刷电动机的转速计算用于将无刷电动机维持在减速状态的减速维持时间周期，并且将计算出的减速维持时间周期存储在存储装置中。
14.根据权利要求8所述的往复式电动工具，还包括 速度设置装置，用于设置无刷电动机的转速；和存储装置，用于基于来自速度设置装置和减速位置设置装置的设置信号预先存储用于将无刷电动机维持在减速状态的减速维持时间周期，其中控制装置根据存储在存储装置中的减速维持时间周期减慢无刷电动机的旋转。
15.根据权利要求14所述的往复式电动工具，还包括 存储装置，用于存储无刷电动机的预定转速，其中当由速度设置装置设置的无刷电动机的转速比存储在存储装置中的预定转速低时，控制装置将无刷电动机的旋转维持在固定的转速而不管来自减速位置设置装置的输出。
16.根据权利要求8所述的往复式电动工具，还包括重置装置，用于重置已经由减速位置设置装置设置的无刷电动机的减速位置。
17.根据权利要求1-3任何一项所述的往复式电动工具，其中，控制装置控制无刷电动机，以使活塞停止在一个死点附近。
18.根据权利要求17所述的往复式电动工具，还包括停止位置切换装置，用于将活塞的停止位置切换到另一个死点。
19.根据权利要求1-3任何一项所述的往复式电动工具，还包括 停止位置设置装置，用于设置活塞的停止位置，其中控制装置控制活塞，以将活塞停止在由停止位置设置装置设置的预定位置处。
20.根据权利要求19所述的往复式电动工具，其中，停止位置设置装置输出信号到控制装置，所述信号用于使活塞停止在任一死点附近，并且控制装置控制无刷电动机，以根据来自停止位置设置装置的输出信号来停止活塞。
21.根据权利要求20所述的往复式电动工具，其中，停止位置设置装置输出开关信号到控制装置，所述开关信号用于将活塞的停止位置切换到靠近另一个死点的位置，并且控制装置根据开关信号控制无刷电动机。
22.根据权利要求1所述的往复式电动工具，还包括 旋转位置检测装置，用于检测无刷电动机的旋转位置；和存储装置，用于基于活塞的对应于无刷电动机的旋转位置的位置，预存与无刷电动机的旋转位置和活塞的位置相关的位置数据，其中基于由旋转位置检测装置检测的无刷电动机的旋转位置和存储在存储装置中的位置数据，控制装置计算活塞的位置。
23.根据权利要求22所述的往复式电动工具，还包括存储复位装置，用于复位与无刷电动机的旋转位置和活塞的存储在存储装置中的位置相关的位置数据。
24.根据权利要求22所述的往复式电动工具，还包括存储重新配置装置，用于重新配置与无刷电动机的旋转位置和活塞的存储在存储装置中的位置相关的位置数据。
25.根据权利要求1、2、3和22中任一项所述的往复式电动工具，还包括 电池，用于供给电力到无刷电动机。
26.根据权利要求1、2、3和22中任一项所述的往复式电动工具，还包括 交流电源，用于供给电力到无刷电动机。
27.一种往复式电动工具(1)，包括 无刷电动机(3)；活塞(5 ，由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复运动，端部刀头(7)在往复方向上安装到活塞的一端；和控制装置(6)，用于基于活塞在活塞的往复运动周期期间的位置来控制无刷电动机的转速。
28.一种往复式电动工具(1)，包括 无刷电动机(3)；活塞(5 ，由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复运动，端部刀头(7)在往复方向上安装到活塞的一端；和控制装置(6)，用于控制无刷电动机以将活塞停止在预定停止区域。
全文摘要
本发明提供一种往复式电动工具(1)，具有无刷电动机(3)、活塞(52)和控制装置(6)。活塞(52)由无刷电动机驱动并且在两个死点之间往复。端部刀头(7)在往复方向上安装到活塞的一端。控制装置(6)基于活塞的位置控制无刷电动机的转速。
文档编号B23D51/16GK102300662SQ20108000598
公开日2011年12月28日 申请日期2010年1月20日 优先权日2009年1月30日
发明者中村瑞穗, 今井辉雄, 安保公敬 申请人:日立工机株式会社