電動式剪刀的制作方法

專利名稱：電動式剪刀的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種電動式剪刀。詳細地說，本發明涉及用于營造庭 園中的修剪、果樹栽培中的收獲以及金屬絲、薄金屬板、厚紙或繩索 等的切斷等作業的電動式剪刀。
背景技術：
以往，為了使通過手動開合剪刀而對庭園樹木進行修剪的作業等
省力，提出了電動式剪刀(例如參見日本特開昭63-281680號公報)。 電動式剪刀具有固定刃和可動刃，通過使可動刃相對于固定刃移動而 進行切斷作業。可動刃通過安裝在螺母上的連桿進行動作，其中上述 螺母隨著絲杠軸的旋轉而前后移動。扳機安裝在螺母上并通過在對扳 機進行拉動操作時動作的電動機使絲杠軸旋轉，從而使可動刃的動作 與扳機的拉動操作連動。
因此，在上述電動式剪刀中，可以根據扳機的拉動位置控制可動 刃的動作量。但是，由于必須對應隨著螺母移動而前后移動的扳機的 移動來移動手指，所以操作感不自然。而且，由于對應螺母的移動， 扳機也發生移動，所以必須在罩體上形成與扳機的移動相對應的開口 部。另外，在作業過程中，粉塵或沙粒有可能進入開口部中而導致設 備的壽命降低。

發明內容
根據本發明的一個或一個以上的實施例，提供了一種能夠任意地 設定扳機的操作感、且操作性優良的電動式剪刀。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，提供了一種電動式剪刀，
4其包括能夠進行拉動操作的扳機、通過拉動扳機而旋轉的電動機、 與電動機連動地旋轉的絲杠軸、與絲杠軸螺合并能夠隨著絲杠軸的旋 轉而相對于絲杠軸進行滑動的螺母、固定刃、與螺母連接并能夠相對 于固定刃進行移動的可動刃、檢測扳機的拉動位置的檢測部、根據由 檢測部檢測出的扳機的拉動位置對電動機的旋轉進行控制的控制部。 控制部通過控制電動機的旋轉而控制可動刃相對于固定刃的位置。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，電動機可以是無刷電動機。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，電動式剪刀還可以包括 檢測螺母的位置的傳感器。在這種情況下，控制部根據由傳感器檢測 出的螺母的位置對電動機的旋轉進行控制。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，電動式剪刀還可以包括 設定可動刃的位置相對于扳機的拉動位置的變化率的開關。在這種情 況下，控制部根據由開關設定的變化率對可動刃的位置進行控制。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，開關能夠將可動刃的位 置相對于扳機的拉動位置的變化率設定為恒定。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，開關能夠對可動刃的位 置的變化率進行設定，使得可動刃的位置相對于扳機的拉動位置的變 化率隨著拉動扳機而變小。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，開關能夠對可動刃的位
置的變化率進行設定，使得可動刃的位置相對于扳機的拉動位置的變 化率隨著拉動扳機而變大。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，電動式剪刀還可以包括向與扳機的拉動操作方向相反的方向對扳機施力的施力部件，扳機的 前端部具有能夠與螺母扣合的扣合部。在這種情況下，在電源接通時， 控制部通過使電動機旋轉而使螺母滑動，直至螺母與扣合部扣合并使 扳機反抗施力部件的作用力而向拉動操作方向移動。
根據本發明的一個或一個以上的實施例，檢測部可以是電位計。


圖1是本發明的實施方式中的電動式剪刀的立體圖。 圖2是表示電動式剪刀的內部結構的側視圖。 圖3是表示電動式剪刀的電氣結構的框圖。
圖4是表示扳機的角度與可動刃的動作位置的關系的曲線圖。 圖5是電動式剪刀的動作的流程圖。
圖6A是電動式剪刀的動作狀態的說明圖。 圖6B是電動式剪刀的動作狀態的說明圖。 圖6C是電動式剪刀的動作狀態的說明圖。
圖7是表示本發明的另一實施方式的電動式剪刀的內部結構的側 視圖。
圖8A是表示扳機的位置與螺母的位置取得一致性時的電動式剪 刀的動作的說明圖。
圖8B是表示扳機的位置與螺母的位置取得一致性時的電動式剪 刀的動作的說明圖。
圖8C是表示扳機的位置與螺母的位置取得一致性時的電動式剪 刀的動作的說明圖。
附圖標記說明 1扳機 2可動刃 3固定刃 4電動機
66絲杠軸 7螺母
12檢測單元(電位計) 15控制部
具體實施例方式
以下參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
圖1是表示本發明的實施方式中的電動式剪刀的拆除罩體(未圖 示)的狀態的立體圖。電動式剪刀通過對扳機1進行拉動操作而使電
動機4動作，使可動刃2移動，使可動刃2與固定刃3閉合，從而將 切斷對象物切斷。如圖2所示，電動機4經由具有多個齒輪的減速機 構5使絲杠軸6旋轉。螺母7與絲杠軸6螺合，并通過使絲杠軸6旋 轉而相對于絲杠軸6滑動。連桿8的一端與螺母7連接，另一端與可 動刃2連接。根據上述結構，通過使電動機4正反轉，使螺母7在筒 狀的框架9內前后移動，可動刃2隨著螺母7的前后移動而連動地以 固定于固定刃3上的軸IO為中心上下轉動，可動刃與固定刃閉合、打 開。
檢測單元12安裝于扳機1的旋轉軸上，以檢測扳機1的拉動位置。 在本實施方式中，檢測單元12是將角度等機械位移量變換成電信號(電 壓)的電位計。檢測單元用12以電的方式檢測扳機1的拉動位置，控 制部15根據由檢測單元12所檢測出的扳機1的拉動位置對可動刃的 移動進行控制。因此，無需在罩體上形成用于使扳機1對應螺母7的 移動而移動的開口部，可以提高電動式剪刀的形狀設計的自由度。
在本實施方式中，電動機4是無刷電動機。如圖3的框圖所示， 在無刷電動機中，霍爾傳感器H1 H3檢測轉子的旋轉位置。控制部15 根據由霍爾傳感器H1 H3檢測出的轉子的旋轉位置向倒相器16輸出 驅動信號，以使U相、V相、W相的定子繞組C1 C3中流過驅動電流。利用驅動電流使由定子繞組C1 C3產生的磁場和設在轉子上的永磁鐵 之間反復地進行吸引、排斥，使轉子旋轉。
另外，控制部15根據來自霍爾傳感器H1 H3的檢測結果確定轉 子的旋轉方向、轉速。
在使用無刷電動機時，可以容易地判斷電動機4的旋轉量及旋轉 方向，從而可以容易地對應扳機1的拉動位置對可動刃2的動作進行 控制。
控制部15中被輸入來自電位計12的檢測信號。該檢測信號是將 扳機1的拉動位置變換成電壓后的信號，以AC換流器17變換成數字 信號后被輸入給控制部15。這樣一來，控制部15可以確定扳機1的拉 動位置。在控制部15中可以進行編程，以便可以通過對應扳機1的拉 動位置控制電動機4的旋轉來控制可動刃2的動作。例如，控制部15 對可動刃2的動作進行如下控制以計數器對電動機4的轉速進行計 數，使計數值與可動刃2的轉動位置相對應。
控制部15根據存儲在控制部15的內部存儲器中的控制程序進行 控制。例如，如表示扳機1的角度與可動刃2的動作位置的關系的曲 線圖(圖4)所示，可以設定為第1控制，將可動刃2的角度相對于 由電位計2所檢測出的扳機1的角度的變化率設定為恒定(參見曲線 圖的線a);第2控制，可以隨著可動刃2與固定刃3閉合，通過扳機 2對可動刃2的移動細微地進行操作(參見曲線圖中的線b);或第2 控制，在對扳機1進行拉動操作的初期，減少可動刃2的移動，在充 分拉動扳機1時使可動刃2—氣地進行動作(參見曲線圖中的線c)。
根據第1控制，可以給予使用者自由的操作感，因而使用者可以 以手動剪刀的感覺進行作業。根據第2控制，當切斷對象物較細時， 可以利用扳機2對可動刃2與固定刃3即將閉合之前、實際進入切斷
8狀態時的可動刃2的移動細微地進行操作，因而可以謹慎地進行切斷 作業。根據第3控制，當誤將不是切斷對象物的物品(例如作業者的
手指或金屬棒等)插入到可動刃2與固定刃3之間時，可以在即將使 可動刃2移動之前停止，產生了將不是切斷對象物的物品取出的富余， 從而可以確保安全性。
關于這種控制，也可以利用選擇開關進行設定。
接著，根據圖5的流程圖及圖6A 圖8C對進行第1控制時的電動 式剪刀的動作進行說明。
如圖6A所示，在未拉動扳機的狀態下，扳機ll處于被施力部件 11 (在本實施方式中為彈簧)向順時針方向施力、并與未圖示的自動 啟抵接而被阻止轉動的狀態(停止位置)。
當接通電源時，由于扳機l處于停止位置，所以電位計12的輸出 信號值為零。螺母7位于框架9內的前方，可動刃2通過連桿8向上 方轉動至最大限度。即，固定刃3和可動刃2最大限度地擴開。在這 種狀態下，使電動式剪刀朝向切斷對象物A移動，對扳機l進行拉動 操作(步驟ST1)。
當對扳機l進行拉動操作時，電位計12檢測出扳機1的拉動位置， 顯示扳機1的拉動位置的檢測信號被輸入給控制部15。控制部15根據 來自電位計12的檢測信號讀取扳機1的拉動位置(角度)(步驟ST2)。 控制部15對應該拉動位置使電動機4正轉而使螺母7向后方滑動(步 驟ST3)。
如圖6B所示，在將扳機1拉動至中途的狀態下，當由電位計12 所檢測出的扳機1的角度例如為圖4所示的Pl時，與扳機1的角度Pl 對應的可動刃2的轉動位置為Ml。因此，控制部15使電動機持續轉
9動，直至可動刃2的轉動位置到達Ml。當可動刃2的轉動位置到達 Ml時(步驟ST4)，控制部15使電動機4停止旋轉(步驟ST5)， 返回步驟ST1，判斷是否繼續對扳機1進行拉動操作。
如圖6C所示，在進一步對扳機l進行拉動操作的狀態下，當由電 位計12所檢測出的扳機1的角度為圖4所示的P2時，與扳機1的角 度P2對應的可動刃2的轉動位置為M2。因此，控制部使電動機4進 一步旋轉，螺母7進一步向后方移動，結果，隨著螺母7的移動，連 桿8被向后方拉動，可動刃2的轉動位置變為M2。 g卩，可動刃2—軸 10為中心向下方轉動至最大限度，固定刃3和可動刃2完全閉合，從 而可以切實地將切斷對象物A切斷。
另外，雖然說明了在進行可動刃2相對于扳機1的拉動位置以線 性關系進行動作的第1控制時的電動式剪刀的動作，但是對于在扳機1 的拉動操作初期可動刃2較大動作的第2控制、在扳機1的拉動操作 后期可動刃2較大動作的第2控制也同樣，利用電位計12檢測出扳機 1的拉動位置，控制部15判斷由電位計12所檢測出的扳機1的拉動位 置并控制電動機4的旋轉量、旋轉方向，直至可動刃2轉動至規定位 置。因此，可以使可動刃2在任意位置處停止轉動，從而提高了操作 性。
而且，雖然本實施方式的電動式剪刀中是使用無刷電動機來控制 絲杠軸6的旋轉方向及旋轉量的，但是電動機4不限于無刷電動機。 例如，如圖7所示，也可以在螺母7的上表面配置至少一塊磁鐵25， 在框架9的內壁面的與磁鐵25的移動軌跡對應的位置處配置多個霍爾 傳感器26。在這種情況下，可以與電動機4的種類無關地、根據來自 霍爾傳感器26的檢測信號判斷螺母7的位置，并控制電動機4的動作。 因此，可以容易地對應扳機1的拉動操作對可動刃2的轉動位置進行 控制。另外， 一般而言，與手動剪刀同樣地，電動式剪刀在不使用時以 可動刃2與固定刃3至少一定程度地閉合的狀態進行保管，在使用時 使可動刃2移動而使可動刃2與固定刃3打開。
在不使用電動式剪刀時(即未拉動扳機1的狀態下)，如上所述，
扳機1處于被施力部件11施力的停止位置。因此，由于可動刃2與固 定刃3處于一定程度地閉合的狀態，所以扳機1的拉動位置與可動刃2 的轉動位置不具有圖4的曲線圖所示的對應關系。即，由于螺母7并 不是位于絲杠軸6的前端部，所以在此狀態下對扳機1進行拉動操作 時，即使想要使電動機4旋轉以使可動刃2移動至與扳機1的拉動位 置對應的角度，螺母7的向后移動也會被鎖定。因此，在接通電源時， 必須使螺母7的位置與扳機1的拉動位置取得一致性。
因此，根據本發明的另一實施例，如圖8A所示，扳機1的停止位 置被設定得比角度0°小一些(例如e ° )。而且，在扳機的前端部 形成了與螺母7扣合的扣合部la。在接通電源時，控制部15使電動機 4反轉而將螺母7向前方送出，螺母7與扣合部la扣合而使扳機1移 動。如圖8B所示，當扳機1的角度變成了0。時(即電位計12檢測為 0°時)，控制部15使電動機4停止，并且確認為扳機1的拉動位置 處于遠點。在此狀態下，由于螺母7處于絲杠軸6的最前部，所以可 動刃2處于打開至最大限度的狀態。
然后，如圖8C所示，如果對扳機1進行拉動操作，則控制部15 根據來自電位計12的檢測信號使電動機4旋轉，從而可以使可動刃2 的轉動位置與扳機1的拉動角度對應地進行移動。
另外，用于取得扳機1的拉動位置與螺母7的位置的一致性的結 構，不限于上述結構。例如，也可以設置用于檢測螺母7的初始位置 的傳感器。在這種情況下，在電源接通時，使電動機4反轉而使螺母7 朝初始位置移動，在傳感器接通的時刻使電動機4停止，從而可以取
11得扳機1的拉動位置與螺母7的位置的一致性。
雖然參照特定的實施方式詳細地說明了本發明，但是對于本領域 技術人員而言，顯然可以在不脫離本發明的主旨及范圍的情況下追加 各種變更或修正。
本申請基于2006年7月20日提出的日本專利申請(日本特愿 2006-197860)，在此引用其內容作為參考。
工業實用性
根據本發明，可以提供一種能夠任意設定扳機的操作感、且操作 性優良的電動式剪刀。
權利要求
1. 一種電動式剪刀，其包括能夠進行拉動操作的扳機、通過拉動所述扳機而旋轉的電動機、與所述電動機連動地旋轉的絲杠軸、與所述絲杠軸螺合并能夠隨著所述絲杠軸的旋轉而相對于所述絲杠軸進行滑動的螺母、固定刃、與所述螺母連接并能夠相對于所述固定刃進行移動的可動刃、檢測所述扳機的拉動位置的檢測部、以及根據由所述檢測部檢測出的所述扳機的拉動位置對所述電動機的旋轉進行控制的控制部，所述控制部通過控制所述電動機的旋轉而控制所述可動刃相對于所述固定刃的位置。
2. 根據權利要求l所述的電動式剪刀，其中， 所述電動機是無刷電動機。
3. 根據權利要求l所述的電動式剪刀，其中， 所述電動式剪刀還包括檢測所述螺母的位置的傳感器， 所述控制部根據由所述傳感器檢測出的所述螺母的位置對所述電動機的旋轉進行控制。
4. 根據權利要求l所述的電動式剪刀，其中， 所述電動式剪刀還包括設定所述可動刃的位置相對于所述扳機的拉動位置的變化率的開關，所述控制部根據由所述開關設定的變化率對所述可動刃的位置進 行控制。
5. 根據權利要求4所述的電動式剪刀，其中， 所述開關能夠將所述可動刃的位置的變化率設定為恒定。
6. 根據權利要求4所述的電動式剪刀，其中，所述開關能夠對所述可動刃的位置的變化率進行設定，使得所述 可動刃的位置的變化率隨著拉動所述扳機而變小。
7. 根據權利要求4所述的電動式剪刀，其中， 所述開關能夠對所述可動刃的位置的變化率進行設定，使得所述可動刃的位置的變化率隨著拉動所述扳機而變大。
8. 根據權利要求l所述的電動式剪刀，其中， 所述電動式剪刀還包括向與所述扳機的拉動操作方向相反的方向對所述扳機施力的施力部件，所述扳機的前端部具有能夠與所述螺母扣合的扣合部， 在電源接通時，所述控制部通過使所述電動機旋轉而使所述螺母滑動，直至所述螺母與所述扣合部扣合并使所述扳機反抗所述施力部件的作用力向拉動操作方向移動。
9. 根據權利要求l所述的電動式剪刀，其中， 所述檢測部是電位計。
全文摘要
本發明提供一種電動式剪刀，其包括能夠進行拉動操作的扳機、通過拉動扳機而旋轉的電動機、與電動機連動地旋轉的絲杠軸、與絲杠軸螺合并能夠隨著絲杠軸的旋轉而相對于絲杠軸進行滑動的螺母、固定刃、與螺母連接并能夠相對于固定刃進行移動的可動刃、檢測扳機的拉動位置的檢測部以及根據由檢測部所檢測出的所述扳機的拉動位置對所述電動機的旋轉進行控制的控制部。
文檔編號B26B15/00GK101489735SQ20078002749
公開日2009年7月22日 申請日期2007年7月17日 優先權日2006年7月20日
發明者石井周一, 間庭良浩 申請人:美克司株式會社