CN117062522A

CN117062522A - 切削工具

Info

Publication number: CN117062522A
Application number: CN202180095058.7A
Authority: CN
Inventors: 迈克尔·施瓦茨科普夫
Original assignee: Husqvarna AB
Current assignee: Husqvarna AB
Priority date: 2021-03-05
Filing date: 2021-12-07
Publication date: 2023-11-14
Also published as: EP4280860B1; EP4052564A1; EP4280860A1; WO2022184301A1

Abstract

一种切削工具(100)，包括：马达(116)，与一个或多个切削刀片(102)、(104)可操作地联接。切削工具(100)还包括至少一个传感器(140)，包括磁体(150)以及至少一个霍尔传感器(160)、(170)。切削工具(100)进一步包括：控制单元(180)，配置有该至少一个霍尔传感器(160)、(170)和马达(116)。工具(100)的特征在于，该至少一个传感器(140)包括：第一霍尔传感器(160)，用于检测第一检测值(“V1”)；和第二霍尔传感器(170)，用于检测第二检测值(“V2”)。从第一检测值(“V1”)和第二检测值(“V2”)得出至少一个表示。控制单元(180)基于至少一个表示来决定允许马达(116)的起动的安全模式。

Description

切削工具

技术领域

本公开涉及一种切削工具。更具体地说，本公开涉及一种园艺工具。

背景技术

在园艺应用中，诸如剪刀等切削工具用于切削、修剪和剪切树枝(比如小树枝)。通常，切削工具使用机电开关用于切削动作。机电开关通过用户的手力启动。切削工具通常包括传感器，该传感器使得切削工具能够基于永久测量的传感器值来控制助力(pedelec)***。这种布置提供了自然的切削行为并且支持切削动作。典型地，传感器包括定位在同一轴线上的一个霍尔传感器和永磁体。霍尔传感器和永磁体在用户的手力下相对于彼此横向地移动。然而，在霍尔传感器附近存在外部磁体的情况下，传感器可能会将这种外部磁体检测为控制信号。进一步，这种外部磁体可能导致切削工具的无意起动或不期望的行为。

此外，消除外部磁影响以避免切削工具的这种不期望的行为的机械布置和屏蔽布置是昂贵的。此外，这些布置难以制造和组装。另外，这些布置体积庞大，这不利于切削工具的人体工程学。因此，需要具有改进的霍尔传感器布置的切削工具，以避免在存在外部磁影响的情况下切削工具的不期望的行为。

PCT申请2,020,244,794(本文称为‘794参考文献)中提供了切削工具的实施例。‘794参考文献公开了一种动力辅助切削工具。该动力辅助切削工具包括第一切削元件、第二切削元件和驱动单元。驱动单元选择性地提供补充马达力，以辅助第一切削元件和第二切削元件中的至少一者的运动来执行切削动作。

此外，用户接口测量由用户施加的手力并且产生指示所测量的手力的信号。用户接口包括霍尔传感器、弹簧和磁体，以测量由用户施加的手力。进一步，动力辅助切削工具包括控制器，该控制器可通信地联接到用户接口和驱动单元，使得该控制器致动驱动单元。然而，‘794参考文献仅包括一个霍尔传感器并且没有防止在存在外部磁影响的情况下切削工具的任何意外和无意起动的规定。

在美国专利8,276,280(下文中称为’280参考文献)中提供了修剪组件的实施例。’280参考文献公开了包括电剪切机和便携式操作接触环的修剪组件。电剪切机包括固定刀片和活动刀片。固定刀片和活动刀片通过马达的驱动力操作活动刀片来执行修剪操作。电剪切机还包括：旋转磁体，***到活动刀片的一侧中；以及第一霍尔传感器和第二霍尔传感器，以规则间隔附接在固定刀片的后端上以检测旋转磁体的位置。第一霍尔传感器检测活动刀片的关闭状态，并且第二霍尔传感器检测活动刀片的打开状态，从而控制活动刀片的一次性往复旋转。然而，活动磁体、第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的布置仅用于检测活动刀片的打开状态和关闭状态。进一步，这种布置仅防止马达的反向旋转，但完全忽略了存在外部磁影响时用户的安全性。而且，’280参考文献没有公开使用此类布置在存在外部磁影响的情况下防止切削工具的不期望的行为。此外，当用户有意或无意地将便携式操作开关定位在霍尔传感器附近时，便携式操作开关可能在霍尔传感器的输出中产生干扰。便携式操作开关的外部磁影响可能导致修剪组件的不期望的行为并且可能导致安全隐患。

发明内容

鉴于上述，本公开的目的是解决或至少减少上述缺点。该目的至少部分地通过切削工具的新设计来实现。切削工具包括一个或多个切削刀片，该一个或多个切削刀片用于基于切削工具上的手力来执行切削动作。切削工具还包括马达，该马达与该一个或多个切削刀片可操作地联接。马达允许该一个或多个切削刀片进行切削动作。切削工具还包括测量手力的至少一个传感器。该至少一个传感器包括磁体，该磁体对至少一个霍尔传感器具有磁影响。手力将使磁体移动，以从该至少一个霍尔传感器产生一个或多个检测值。切削工具包括控制单元，该控制单元配置有该至少一个霍尔传感器和该马达。控制单元从该至少一个霍尔传感器接收一个或多个检测值的至少一个表示并且驱动该马达。切削工具的特征在于，测量手力的该至少一个传感器是至少两个霍尔传感器的布置。该至少两个霍尔传感器包括：第一霍尔传感器，用于检测第一检测值；以及第二霍尔传感器，用于检测第二检测值。从第一检测值和第二检测值得出该至少一个表示。控制单元基于该至少一个表示决定允许马达的起动的安全模式。控制单元接收两个表示，使得一个表示从第一检测值得出，并且另一个表示从第二检测值得出。将这两个表示彼此进行比较，从而产生不受外部磁影响的影响的手力测量结果。

因此，本公开提供了具有用于辅助切削动作的助力自行车***的切削工具的改进的设计。切削工具的霍尔传感器布置防止在存在外部磁影响的情况下切削工具的任何意外和无意起动。一个霍尔传感器(比如第一霍尔传感器)的输出用于控制目的，而另一个霍尔传感器(比如第二霍尔传感器)的输出用于控制***的验证和启用。进一步，当外部磁体有意或无意地放置在传感器附近时，传感器的不同布置防止霍尔传感器(即，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器)在外部磁影响中操纵检测值。第一检测值和第二检测值是准确的并且受到外部磁影响的影响以预示外部磁体的存在。此外，切削工具的简单且成本有效的设计允许用户在没有任何安全隐患的情况下执行切削操作。

根据本公开的实施方式，第一霍尔传感器和/或第二霍尔传感器是数字传感器，其中从该传感器的第一检测值、第二检测值得出的信号是数字值或包含通信协议。控制单元使用该数字值或该通信协议来决定允许马达的起动的安全模式。

根据本公开的实施方式，控制单元接收两个表示，其中一个表示从第一检测值得出，并且另一个表示从第二检测值得出，然后将这两个表示彼此进行比较。这些表示给出了控制单元的输入，该输入代表第一霍尔传感器和第二霍尔传感器相对于磁体的相对定位。然后，该输入用于决定允许马达的起动的安全模式。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器安装在PCBA(印刷电路板组件)的一侧上并且与磁体基本上横向地对齐。控制单元将来自这种布置中的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的第一检测值和第二检测值进行比较，并且当第一检测值与第二检测值在大小上相似时，控制单元决定安全模式。在这种布置中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器基本上类似地暴露于磁体的磁影响。因此，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都将受到不同比例的影响，并且因此可以防止切削工具的不期望的行为(比如无意起动)。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器安装在PCBA的相反的两侧上。第一霍尔传感器和第二霍尔传感器都具有正的或负的基于灵敏度的输出值。控制单元将来自这种布置中的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的第一检测值和第二检测值进行比较，并且当第一检测值和第二检测值中的一者在磁体的磁影响的预定义的范围内时，控制单元决定安全模式。在这种布置中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器暴露于磁体的不相等的磁影响。因此，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都受到影响，使得第一检测值和第二检测值中的一者落在磁影响的预定义的范围之外，并且因此可以防止切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器安装在PCBA的相反的两侧上。这些传感器都具有不同的基于灵敏度的输出值。控制单元将来自这种布置中的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的第一检测值和第二检测值进行比较，并且当第一检测值和第二检测值中的一者在磁体的磁影响的预定义的范围内时，控制单元决定安全模式。在这种布置中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器暴露于不相等的磁影响。因此，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都受到影响，使得第一检测值和第二检测值中的一者落在磁影响的预定义的范围之外，并且因此可以防止切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器相对于磁体以交错的方式布置。控制单元将来自这种布置中的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的第一检测值和第二检测值进行比较，并且当第一检测值与第二检测值之间的不平衡在磁体的磁影响的预定义的范围内时，控制单元决定安全模式。在这种布置中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器暴露于来自磁体的不相等的磁影响。因此，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都受到影响，使得第一检测值与第二检测值之间的不平衡落在磁影响的预定义的范围之外，并且因此可以防止切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，第一霍尔传感器与磁体的中心轴线基本上横向地/直接对齐，并且第二霍尔传感器不与磁体的中心轴线直接对齐。在这种布置中，第一检测值和第二检测值在大小上不同。进一步，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都受到影响，使得可以防止切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器围绕磁体的相对的两侧布置。控制单元将来自这种布置中的第一霍尔传感器和第二霍尔传感器的第一检测值和第二检测值进行比较，并且当第一检测值和第二检测值中的一者在另一者的预定义的范围内时，控制单元决定安全模式。在这种布置中，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器暴露于不同的磁影响。因此，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值和第二检测值都受到影响，使得第一检测值和第二检测值中的一者在另一者的预定义的范围之外，并且因此可以防止切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器具有不同的斜率。不同的斜率允许霍尔传感器的不同布置，以避免切削工具的不期望的行为。

根据本公开的实施方式，第一霍尔传感器和第二霍尔传感器具有不同的斜率。不同的斜率允许霍尔传感器的不同布置。不同布置中的不同斜率消除了安全隐患。

根据本公开的实施方式，第一霍尔传感器具有正斜率，并且第二霍尔传感器具有负斜率。在这种布置中，第一检测值和第二检测值在大小上相同但是在极性上相反。

根据本公开的实施方式，上述布置包括：第一霍尔传感器和第二霍尔传感器中的一者是开关，并且另一者将一个或多个检测到的值输送至控制单元。控制单元检测这种布置中的一个或多个检测值并且决定安全模式以致动开关。该开关允许切削工具的操作安全且可靠并且还改进切削工具的稳健性。

根据本公开的实施方式，开关是双极、全极和锁存器中的一种或多种。不同类型的开关为切削工具的布置和应用提供多功能性。

根据本公开的实施方式，切削工具选自剪刀、剪切机和剪除器中的一种或多种的组。剪刀、剪切机和剪除器中的一种或多种可以用于不同的应用(比如园艺)。

从下面的描述和随附的附图中，本公开的其他特征和方面将是显而易见的。

附图说明

将参考所附的附图更详细地描述本公开，其中：

图1展示了根据本公开的实施方式的切削工具的剖视图；

图2展示了根据本公开的实施方式的切削工具的第二手柄的剖视图；

图3展示了根据本公开的第一实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的侧视图；

图4根据本公开的第一实施方式的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图5展示了根据本公开的第二实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的侧视图；

图6根据本公开的第二实施方式的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图7展示了根据本公开的第三实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的侧视图；

图8根据本公开的第三实施方式的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图9展示了根据本公开的第四实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的俯视图；

图10根据本公开的第四实施方式的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图11展示了根据本公开的第五实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的俯视图；

图12根据本公开的第五实施方式的第一情况下的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图13根据本公开的第五实施方式的第二情况下的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图14根据本公开的第五实施方式的第三情况下的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图15展示了根据本公开的第六实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的侧视图；

图16展示了根据本公开的第六实施方式的第一情况下的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；

图17展示了根据本公开的第六实施方式的第二情况下的第一传感器和第二传感器的灵敏度的图形表示；以及

图18展示了根据本公开的第七实施方式的具有第一传感器和第二传感器的布置的侧视图。

具体实施方式

下文将参考附图更全面地描述本公开，在随附的附图中示出了结合本公开的一个或多个方面的本公开的实施例实施方式。然而，本公开可以以许多不同的形式实施并且不应该被解释为限于本文阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本公开将是彻底且完整的，并且将向本领域技术人员完全传达本公开的范围。例如，本公开的一个或多个方面可以用于其他实施方式，甚至其他类型的结构和/或方法。在附图中，相似的数字指的是相似的元件。

本文仅为了方便而使用某些术语，并且这些术语并不被视为对本公开的限制。例如，“上”、“下”、“前”、“后”、“侧面”、“纵向”、“横向”、“横断”、“向上”、“向下”、“向前”、“向后”、“向侧面”、“左”、“右”、“水平”、“竖直”、“向上”、“内”、“外”、“向内”、“向外”、“顶”、“底”、“更高”、“上方”、“下方”、“中央”、“中间”、“中等”、“之间”、“端”、“邻近”、“近侧”、“接近”、“远侧”、“远离”、“径向”、“周向”等仅仅描述了这些图中所示的构造。事实上，部件可以沿任何方向定向，因此，除非另有规定，否则术语应理解为包含此类变化。

图1展示了切削工具100。本公开的切削工具100展示为具有两个刀片的园艺剪切机/工具。然而，本公开可以容易地与应用具有霍尔传感器和一个或多个传感器的布置的任何工具一起应用。在一些实施方式中，切削工具100选自剪刀、剪切机和剪除器中的一种或多种的组。切削工具100可以用于各种园艺应用，诸如修整、剪切、修剪等。切削工具100包括一个或多个切削刀片102、104，该一个或多个切削刀片用于基于切削工具100上的手力(hand force，手动力)来执行切削动作。切削刀片102、104包括第一切削刀片102和第二切削刀片104。第一切削刀片102包括切削刃106。第二切削刀片104包括砧座支撑部108，该砧座支撑部用于与第一切削刀片102的切削刃106相对地切削的物体(比如树枝，未示出)。进一步，切削刀片102、104可以包括刀片的任何组合、类型或布置，诸如用于切削操作的旁路刀片(未示出)。切削刀片102、104一起对物体(即，放置在这些切削刀片之间的树枝)执行切削动作。第一切削刀片102和第二切削刀片104在枢转点110处相对于彼此可枢转移动地联接。

参考图1和图2，切削工具100还包括第一手柄112和第二手柄114。第一切削刀片102和第二切削刀片104分别可操作地联接到第一手柄112和第二手柄114，使得用户可以向第一手柄112和第二手柄114施加手动力，以便执行切削动作。

如本文所使用的，根据本公开的“手力”可以是由用户(比如由用户的手)施加在切削工具100上以致动一个或多个切削刀片102、104的任何力。此类手力可以是触发切削工具100开始切削动作的起动力或致动力，或者是足以执行完整切削动作的力。进一步，手力可以通过与第一手柄112和第二手柄114中的一者或多者接合来施加。

切削工具100进一步包括马达116，该马达与一个或多个切削刀片102、104可操作地联接。马达116允许一个或多个切削刀片102、104进行切削动作。切削工具100包括驱动单元118，该驱动单元可操作地联接到马达116。驱动单元118包括齿轮120、绕组元件122和轴承124。进一步，切削工具100还包括作为电源的电池126。本公开可以容易地与一个或多个电池或本领域中使用或已知的任何其他电源一起应用。电池126向马达116以及切削工具100的任何部件或部分供电。第一手柄112可以围绕手柄枢转点128枢转，使得致动器130可以响应于施加到第一手柄112(或第二手柄114)的一定量的手力而操作，从而使得马达116利用辅助驱动力来辅助切削动作。进一步，为了提供切削工具100的自动操作机构，设置可操作地联接到第二手柄114的弹簧132。弹簧132可以基于对手柄112、114的手力的存在或不存在来与致动器130接合或脱离接合。进一步，壳体134容纳所有部件，诸如切削工具100的马达116、齿轮120、绕组元件122、以及轴承124。本公开展示了马达116、齿轮120、绕组元件122、轴承124以及切削工具100的其他部件的示例性布置，然而这些部件可以以任何顺序、布置、放置而置于切削工具100内。

如图3所示，切削工具100进一步包括测量手力的至少一个传感器140。该至少一个传感器140包括磁体150，该磁体对至少一个霍尔传感器160、170具有磁影响。特别地，磁影响可以被视为磁通量。磁影响由该至少一个霍尔传感器160、170检测。在一些实施方式中，霍尔传感器140可以包括位置传感器，该位置传感器用于检测磁体150的位置。霍尔传感器140可以使用砷化镓(GaAs)、砷化铟(InAs)、磷化铟(InP)、锑化铟(InSb)、石墨烯等来制造。磁体150或传感器140可以安装在手柄112、114中的任一者或两者上，使得磁体150和霍尔传感器140相对于彼此移动。在所展示的实施方式中，磁体150安装在手柄112、114中的一者上。手力将使磁体150移动，以从该至少一个霍尔传感器160、170产生一个或多个检测值“V1”、“V2”。进一步，测量手力的该至少一个传感器140是至少两个霍尔传感器160、170的布置，如下文在不同实施方式中所展示。该至少两个霍尔传感器160、170包括：第一霍尔传感器160，用于检测第一检测值“V1”；第二霍尔传感器170，用于检测第二检测值“V2”。进一步，第一霍尔传感器160和/或第二霍尔传感器170也可以是数字传感器。在这种情况下，从传感器160、170的第一检测值“V1”和/或第二检测值“V2”得出的信号将是数字值或包含通信协议。在一些实施方式中，第一霍尔传感器160和/或第二霍尔传感器170可以包括模拟传感器或如相关领域中使用或已知的任何信号。

进一步，霍尔传感器160、170的位置需要与磁体150和磁体150的行进路径“T1”对齐。在本图中，第二霍尔传感器170定位在第一霍尔传感器160附近，以获得可靠性和更好的传感器输出。在这种布置中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170检测第一检测值“V1”和第二检测值“V2”。进一步，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170暴露于可以根据传感器140的布置而变化的磁影响。第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以定义相同的灵敏度。进一步，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有相同或相似的斜率(slope rate)。在一些实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170还可以定义反向灵敏度。进一步，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有不同的斜率。

对于本领域技术人员来说显而易见的是，对于本说明书中讨论的各种实施方式的所有实施例，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的极性仅是示例性的，并且当使用极性相反的第一霍尔传感器160和/或第二霍尔传感器170时，本领域技术人员将得到相同的结果。例如，使用具有相同极性的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170，以180度反向安装或以不同的布置、灵敏度等安装第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170，可以容易地实现本公开的不同布置/实施方式。

切削工具100包括控制单元180，该控制单元配置有该至少一个霍尔传感器160、170以及该马达116(如图1所示)。控制单元180从该至少一个霍尔传感器160、170接收一个或多个检测值“V1”、“V2”的至少一个表示并且驱动该马达116。进一步，控制单元180可以比较、分析和存储来自第一霍尔传感器160、第二霍尔传感器170、马达116等的多个输入信号。进一步，控制单元180接收两个表示，其中一个表示从第一检测值“V1”得出，并且另一个表示从第二检测值“V2”得出。将这两个表示彼此进行比较。从第一检测值“V1”和第二检测值“V2”得出至少一个表示。控制单元180可以包括存储设备(未示出)，该存储设备用于存储来自切削工具100的各种部件的数据。此外，控制单元180接收第一检测值“V1”和第二检测值“V2”并且比较该第一检测值和该第二检测值的组合。控制单元180基于该至少一个表示来决定允许马达116的起动的安全模式。本公开的控制单元180可以从第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者或多者以其任何顺序、布置、序列或组合获取输入。在一些实施方式中，从效率、实现方式和其他考虑，来自第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者或多者的至少一个表示可以优选地提供给控制单元180。马达116的起动的安全模式是当第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170不受外部磁影响的情况。在安全模式下，第一检测值“V1”和第二检测值“V2”不受任何外部磁影响的影响并且因此指示不存在任何外部磁体。进一步，在存在外部磁影响的情况下，第一检测值“V1”和第二检测值“V2”受到一定比例的影响，因此控制单元180可能不允许起动马达116的安全模式，因此马达116保持不工作。因此，当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”不在预定义的值范围内时，控制单元180可以不允许马达116的起动。

图3展示了传感器140的第一实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170安装在PCBA(印刷电路板组件)182的一侧上并且与磁体150基本上横向地对齐。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以安装在PCBA 182的另一侧上。第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有正灵敏度或负灵敏度。在这种布置中，第一霍尔传感器160的灵敏度和第二霍尔传感器170的灵敏度相同。在这种布置中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170测量相同的值，即第一检测值“V1”和第二检测值“V2”在大小和极性上相同或相似。进一步，控制单元180将第一检测值“V1”与第二检测值“V2”进行比较。而且，如果第一检测值“V1”和第二检测值“V2”在磁体150的磁影响的预定义的范围内，则控制单元180决定允许马达116的起动的安全模式。此外，如果第一检测值“V1”和第二检测值“V2”不在磁体150的磁影响的预定义的范围内，则控制单元180阻止马达116的起动。

图4展示了第一实施方式中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。相应地，第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在所展示的实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，第一斜率“S1”和第二斜率“S2”是相同的，因此第一斜率“S1”和第二斜率“S2”都重叠，但是在一些实施方式中可能不完全重叠。

图5展示了传感器140的第二实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170安装在PCBA 182的相反的两侧上。第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有正灵敏度或负灵敏度。在这种布置中，传感器160、170都具有正或负的基于灵敏度的输出值。在这种布置中，第一检测值“V1”和第二检测值“V2”在极性上相同但在大小上不同。进一步，控制单元180将来自这种布置中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的第一检测值“V1”和第二检测值“V2”进行比较，并且当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者在磁体150的磁影响的预定义的范围内时，该控制单元决定安全模式。

图6展示了第二实施方式中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在所展示的实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为与第二霍尔传感器170相比，第一霍尔传感器160定位在磁体150附近，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”相同但不重叠。

图7展示了传感器140的第三实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170安装在PCBA 182的相反的两侧上。在这种布置中，传感器160、170都具有不同的基于灵敏度的输出值。在这种布置中，第一检测值“V1”和第二检测值“V2”在极性和大小上不同。进一步，控制单元180将来自这种布置中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的第一检测值“V1”和第二检测值“V2”进行比较，并且当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者在磁体150的磁影响的预定义的范围内时，该控制单元决定安全模式。

图8展示了第三实施方式中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在所展示的实施方式中，第一霍尔传感器160具有负灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160可以具有正灵敏度，并且第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为与第二霍尔传感器170相比，第一霍尔传感器160位于磁体150附近，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”是不同的。进一步，第一斜率“S1”与第二斜率“S2”相比反向。

图9展示了传感器140的第四实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170安装在PCBA 182的同一侧上。第一霍尔传感器160具有负灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160具有正灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有负灵敏度。在这种布置中，传感器160、170都具有不同的基于灵敏度的输出值。在这种布置中，第一检测值“V1”和第二检测值“V2”在极性上不同但在大小上相同。进一步，控制单元180将来自这种布置中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的第一检测值“V1”和第二检测值“V2”进行比较，并且当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者在磁体150的磁影响的预定义的范围内时，该控制单元决定安全模式。

图10展示了第四实施方式中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在所展示的实施方式中，第一霍尔传感器160具有负灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160具有负灵敏度并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度，所以第一斜率“SI”和第二斜率“S2”反向相同并且不重叠。而且，第一斜率“S1”与第二斜率“S2”相比反向。

图11展示了传感器140的第五实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170相对于磁体150以交错方式布置。在第一种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有相同的灵敏度。在第二种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有不同的灵敏度。在第三种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有反向灵敏度。进一步，控制单元180将来自这种布置中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的第一检测值“V1”和第二检测值“V2”进行比较，并且当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”之间的不平衡在磁体150的磁影响的预定义的范围内时，该控制单元决定安全模式。

图12展示了第五实施方式中针对第一种情况的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在第一种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度。进一步，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170定义相同的灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160比第二霍尔传感器170经受更多的磁体150的磁影响，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”不重叠。

图13展示了第五实施方式中针对第二种情况的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在第二种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度。进一步，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170定义不同的灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160比第二霍尔传感器170经受更多的磁体150的磁影响，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”不相同并且不重叠。

图14展示了第五实施方式中针对第三种情况的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在第三种情况下，第一霍尔传感器160具有负灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160可以具有正灵敏度，并且第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160比第二霍尔传感器170经受更多的磁体150的磁影响，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”是不相同的并且不重叠。而且，第一斜率“S1”与第二斜率“S2”相比反向。

图15展示了传感器140的第六实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170围绕磁体150的相对的两侧布置。在第一种情况下，第一霍尔传感器160定义负灵敏度，并且第二霍尔传感器170定义正灵敏度。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160可以定义正灵敏度，并且第二霍尔传感器170可以定义负灵敏度。在第二种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170定义正或负灵敏度。进一步，控制单元180将来自这种布置中的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的第一检测值“V1”和第二检测值“V2”进行比较，并且当第一检测值“V1”和第二检测值“V2”中的一者在另一者的预定义的范围内时，该控制单元决定安全模式。

图16展示了第六实施方式中针对第一种情况的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在第一种情况下，第一霍尔传感器160具有负灵敏度，并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160具有负灵敏度并且第二霍尔传感器170具有正灵敏度，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”不重叠。而且，第一斜率“S1”与第二斜率“S2”相比反向。

图17展示了第六实施方式中针对第二种情况的第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170的灵敏度斜率。第一霍尔传感器160定义第一斜率“S1”，并且第二霍尔传感器170定义第二斜率“S2”。第一斜率“S1”和第二斜率“S2”给出了在磁体150的磁影响(高斯)下的第一检测值“V1”(伏特)和第二检测值“V2”(伏特)。在第二种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度。在其他实施方式中，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170可以具有负灵敏度。进一步，因为第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170具有正灵敏度，所以第一斜率“S1”和第二斜率“S2”相同并且重叠。

图18展示了传感器140的第七实施方式。在该实施方式中，上述布置包括：第一霍尔传感器160第二霍尔传感器170中的一者是开关190，并且另一者将一个或多个检测值“V1”、“V2”输送至控制单元180。在所展示的实施方式中，第二霍尔传感器170是开关190。在一些实施方式中，第一霍尔传感器可以作为开关190工作。在第一种情况下，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170定义正灵敏度或负灵敏度。第一种情况下的灵敏度斜率类似于图16所示的灵敏度斜率。在第二种情况下，第一霍尔传感器160定义负灵敏度，并且第二霍尔传感器170定义正灵敏度。第二种情况下的灵敏度斜率类似于图17的灵敏度斜率。在一些其他实施方式中，第一霍尔传感器160可以定义正灵敏度，并且第二传感器170可以定义负灵敏度。进一步，控制单元180检测这种布置中的一个或多个检测值并且决定安全模式以致动开关190。检测到的值“V1”、“V2”通常较小(以微伏为单位)，因此霍尔传感器140可以使用施密特触发器(未示出)以及放大器(未示出)来作为开关190工作。进一步，开关190是双极、全极和锁存器中的一种或多种。

本公开提供了具有助力***的切削工具100的改进设计以辅助切削动作。切削工具100的霍尔传感器160、170布置防止在存在外部磁影响的情况下切削工具100的任何意外和无意起动。一个霍尔传感器(比如第一霍尔传感器160)的输出用于控制目的，而另一个霍尔传感器(比如第二霍尔传感器170)的输出用于控制***的验证和启用。进一步，当外部磁体有意或无意地放置在传感器140附近时，传感器140的不同布置防止霍尔传感器160、170(即，第一霍尔传感器160和第二霍尔传感器170)在外部磁影响中操纵检测值“V1”、“V2”。第一检测值“V1”和第二检测值“V2”是精确的并且受到外部磁影响的影响以预示外部磁体的存在。此外，切削工具100的简单且成本有效的设计允许用户在没有任何安全隐患的情况下执行切削操作。

在附图和说明书中，已经公开了本公开的优选实施方式和实施例，并且尽管使用了特定的术语，但是这些术语仅在一般和描述性的意义上使用，而不是为了限制在以下权利要求中阐述的本公开的范围。

元件列表

100 切削工具

102 第一切削刀片

104 第二切削刀片

106 切削刃

108 砧座支撑部

110 枢转点

112 第一手柄

114 第二手柄

116 马达

118 驱动单元

120 齿轮

122 绕组元件

124 轴承

126 电池

128 手柄枢转点

130 致动器

132 弹簧

134 壳体

140 传感器

150 磁体

160 第一霍尔传感器

170 第二霍尔传感器

180 控制单元

182 PCBA(印刷电路板组件)

190 开关

V1 第一检测值

V2 第二检测值

T1 磁体的行进路径

S1 第一霍尔传感器的灵敏度斜率

S2 第二霍尔传感器的灵敏度斜率

Claims

1.一种切削工具(100)，包括：

一个或多个切削刀片(102)、(104)，适于基于所述切削工具(100)上的手力来执行切削动作；

马达(116)，与所述一个或多个切削刀片(102)、(104)能操作地联接，其中，所述马达(116)适于允许所述一个或多个切削刀片(102)、(104)进行所述切削动作；

至少一个传感器(140)，测量所述手力，其中，所述至少一个传感器(140)包括磁体(150)，所述磁体对至少一个霍尔传感器(160)、(170)具有磁影响，其中，所述手力使所述磁体(150)移动以从所述至少一个霍尔传感器(160)、(170)产生一个或多个检测值(“V1”)、(“V2”)；以及

控制单元(180)，与所述至少一个霍尔传感器(160)、(170)以及所述马达(116)一起配置，其中，所述控制单元(180)从所述至少一个霍尔传感器(160)、(170)接收所述一个或多个检测值(“V1”)、(“V2”)的至少一个表示并且驱动所述马达(116)；

其特征在于：

测量所述手力的所述至少一个传感器(140)是至少两个霍尔传感器(160)、(170)的布置，其中，所述至少两个霍尔传感器(160)、(170)包括：第一霍尔传感器(160)，配置为检测第一检测值(“V1”)；以及第二霍尔传感器(170)，配置为检测第二检测值(“V2”)，

其中，从所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)得出所述至少一个表示，

并且其中，所述控制单元(180)基于所述至少一个表示来决定允许所述马达(116)的起动的安全模式，

其中，所述控制单元(180)接收两个表示，其中一个表示从所述第一检测值(“V1”)得出，并且另一个表示从所述第二检测值(“V2”)得出，其中，将所述两个表示彼此进行比较，从而产生不受外部磁影响的影响的手力测量结果。

2.根据权利要求1所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)和/或所述第二霍尔传感器(170)是数字传感器，其中，从所述第一霍尔传感器(160)和/或所述第二霍尔传感器(170)的所述第一检测值(“V1”)、所述第二检测值(“V2”)得出的信号是数字值或包含通信协议。

3.根据权利要求1所述的切削工具(100)，其中，所述布置包括：

所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)安装在PCBA(182)的一侧上并且与所述磁体(150)基本上横向地对齐，

其中，所述控制单元(180)使来自所述布置中的所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)的所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)进行比较，并且当所述第一检测值(“V1”)与所述第二检测值(“V2”)在大小上相似时，所述控制单元决定所述安全模式。

4.根据权利要求3所述的切削工具(100)，其中，所述布置包括：

所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)安装在所述PCBA(182)的相反的两侧上，

其中，所述传感器(160)、(170)都具有正的或负的基于灵敏度的输出值，并且

其中，所述控制单元(180)使来自所述布置中的所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)的所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)进行比较，并且当所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)中的一者在所述磁体(150)的磁影响的预定义的范围内时，所述控制单元决定所述安全模式。

5.根据权利要求3所述的切削工具(100)，其中，所述布置包括：

其中，所述传感器(160)、(170)都具有不同的基于灵敏度的输出值，并且

6.根据权利要求1所述的切削工具(100)，其中，所述布置包括：

所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)相对于所述磁体(150)以交错方式布置，

其中，所述控制单元(180)使来自所述布置中的所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)的所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)进行比较，并且当所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)之间的不平衡在所述磁体(150)的磁影响的预定义的范围内时，所述控制单元决定所述安全模式。

7.根据权利要求4所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)与所述磁体(150)的中心轴线基本上横向地/直接对齐，并且所述第二霍尔传感器(170)不与所述磁体(150)的所述中心轴线直接对齐。

8.根据权利要求1所述的切削工具(100)，其中，所述布置包括：

所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)围绕所述磁体(150)的相对的两侧布置，

其中，所述控制单元(180)使来自所述布置中的所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)的所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)进行比较，并且当所述第一检测值(“V1”)和所述第二检测值(“V2”)中的一者在另一者的预定义的范围内时，所述控制单元决定所述安全模式。

9.根据权利要求6所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)布置在所述磁体(150)的上方和下方。

10.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)具有不同的斜率(“S1”)、(“S2”)。

11.根据权利要求4所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)具有不同的斜率(“S1”)、(“S2”)。

12.根据权利要求4所述的切削工具(100)，其中，所述第一霍尔传感器(160)具有正斜率(“S1”)，并且所述第二霍尔传感器(170)具有负斜率(“S2”)。

13.一种切削工具(100)，包括：

一个或多个切削刀片(102)、(104)，适于基于在所述切削工具(100)上的手力来执行切削动作；

至少一个传感器(140)，测量所述手力，其中，所述至少一个传感器(140)包括磁体(150)，所述磁体对所述至少一个霍尔传感器(160)、(170)具有磁影响，其中，所述手力将使所述磁体(150)移动以从所述至少一个霍尔传感器(160)、(170)产生一个或多个检测值(“V1”)、(“V2”)；以及

其特征在于：

所述第一霍尔传感器(160)和所述第二霍尔传感器(170)中的一者是开关(190)，并且另一者将所述一个或多个检测值(“V1”)、(“V2”)输送至所述控制单元(180)，

其中，所述控制单元(180)检测该布置中的所述一个或多个检测值并且决定所述安全模式以致动所述开关(190)。

14.根据权利要求13所述的切削工具(100)，其中，所述开关(190)是双极、全极和闩锁中的一种或多种。

15.根据前述权利要求中任一项所述的切削工具(100)，其中，所述切削工具(100)选自剪刀、剪切机和剪除器中的一种或多种的组。