CN101811297A - 电动工具 - Google Patents

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Abstract

电动工具(10；10a)具有驱动马达(20；20a)和至少一个与该驱动马达(20；20a)联接的附加装置(26；26a)，所述附加装置(26；26a)用于激活至少两种不同的运行状态。在此，所述驱动马达(20；20a)和所述至少一个附加装置(26；26a)能借助至少一个操作装置(15；15a，30)控制触发。按本发明规定，所述驱动马达(20；20a)的功率在激活所述至少一个附加装置(26；26a)时变化。这导致在两种运行状态之间变换时操作力减小并且构件负载减小。

Description

电动工具
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的电动工具。
背景技术
由US 6,800,045 B1已知一种如权利要求1前序部分所述的、钻机形式的电动工具，该电动工具的与驱动马达联接的传动装置与一个附加的齿轮装置连接。该附加的齿轮装置使运行期间的传动比自动地与负载需求相匹配。这例如意味着，当待钻削的材料的硬度增大时，传动装置在钻削期间的转速减小。这借助已知的、附加的齿轮装置实现，而不必为此停止驱动装置。
由JP 7308813A还已知，在立式钻机上设置有一个换档装置，该换档装置能够实现在运行期间的快速换档。从该文献中无法得到其它的特性，尤其是关于换档期间可能的转速控制。
由US 6,978,846已知，在转矩受控的冲击式旋拧装置中，驱动装置的转速与旋拧所需的转矩以及与旋拧状态相匹配。在该已知的冲击式旋拧装置中并未规定在旋拧过程期间的换档。
由US 5,754,019已知，这样地控制激活手持式电动工具的电机，使得该电机在达到极限转矩时自动地切换到另一种运行状态中。在所述另一种运行状态中，例如在旋拧一螺钉时切换为节拍式运行，在该节拍式运行中，该螺钉被完全拧紧。在所述另一种运行状态中出现的电机转速或者电机运行的时间间隔在需要时可以自由地匹配。
由US 6,398,678 B1已知，在电动工具中改变驱动马达的转速，而不必停止该驱动马达。这通过在一个轮上人工地输入来实现，该输入改变设置在锥轮之间的传动带的位置。
发明内容
本发明的目的在于，这样地扩展如权利要求1前序部分所述的电动工具，即，以一种能保护电动工具部件并且满足需要的方式来实现从第一运行状态到第二运行状态的转换，所述转换例如通过换档或通过运行方式的变换产生。按本发明，这按权利要求1通过在激活至少一个附加装置期间改变驱动马达的功率来实现。由此允许减小驱动马达的功率，以便在两个档之间转换期间保护例如传动装置的齿轮。以这种方式和方法也可以导致：运行状态即使在不匹配的参数范围内变化也不会通过操作者导致对构件的损坏，或者，用于变换到新的运行状态中的操作力被减小。因此，按本发明的电动工具总体上具有坚固的结构和不严格的操纵以及高的构件使用寿命。
按本发明的电动工具的有利扩展形式在从属权利要求中给出。由在说明书、权利要求书和/或附图中公开的至少两个特征的所有组合都落在本发明的范围内。
特别有利的是，本发明允许在具有多级传动装置或/和多种运行方式(例如：钻削/冲击钻削)的、设计为电动起子机、电钻起子机、电动冲击式起子机、钻机、冲击钻机或锤钻的电动工具，因为这导致操作力减小和对传动构件的保护。优选地，该电动工具也可以具有轴向驱动装置、尤其是冲击钻装置。
此外可行的是，为了简化操作并且为了在运行方式之间自动地变换，为驱动马达和附加装置设置一个共同的操作元件。
借助驱动马达的功率的降低允许在电动工具的运行中减小在运行状态之间变换时的构件载荷以及操作力。
但是，当驱动马达的功率暂时地提高时，也可以实现构件载荷的减小以及运行状态之间的转换。以下例如就是这种情况，即应当在传动装置的两个档之间转换，而操作者此外不需要考虑电动工具的运行。由此允许防止传动构件的卡住或磨损增加。
按本发明的电动工具可以特别有利地设计为电动起子机、电钻起子机、电动冲击式起子机、钻机、冲击钻机或锤钻。
附图说明
本发明的其它优点、特征和独特性由对优选实施例的以下说明以及借助附图得出。其中：
图1以简化视图示出一种手持式钻机；
图2示出按图1的手持式钻机的驱动马达的电流I关于手持式钻机的开关棘爪的操作路程S的曲线；
图3以简化视图示出变型后的手持式钻机；
图4示出在各种不同的运行状态下按图3的手持式钻机的驱动马达的电流I的曲线。
具体实施方式
在图1中示出了一种手持式钻机10，该手持式钻机10具有壳体11。还可以看到在把手12的下端部上有一个电池组13，该电池组13用作手持式钻机10的驱动装置(马达)和电子装置的能量源。在把手12上还支承有一个开关棘爪15，该开关棘爪15可由操作者在箭头16的方向上运动。此外，开关棘爪15在箭头16的方向上的运动也表示为开关棘爪15的运动路程S。
手持式钻机10在其内部具有一个通过传动装置与钻头夹具18或者主轴联接的驱动马达20。该驱动马达20通过线路21、22与功率控制开关23连接，该功率控制开关23通过线路24与开关棘爪15连接或者由开关棘爪15控制激活。
开关棘爪15附加地通过连接装置25还与一个构造为附加装置的、自动的传动换档装置26连接。该传动换档装置26可以例如使与驱动马达20联接的传动装置19的传动比在两个档位之间变换，即具有高传动比(＝钻头夹具18的低转速)的第一档和具有低传动比(＝钻头夹具18的高转速)的第二档。在此，当运动路程S已经达到一个确定的值时，传动换档装置26通过连接装置25获得关于档位变换的相应信息。
下面借助图2详细说明按本发明的手持式钻机10的运行。可以看出，在操作路程S0和S1之间尚没有电流I流过驱动马达20。S0和S1之间的路程相应于开关棘爪15的这样的位置，在该位置中操作者将其手指放在开关棘爪15上，但是仍不会钻削。因此，避免通过操作者手指的稍微运动使驱动马达20无意中起动。
如果现在继续按压开关棘爪15，则在位置S1和S2之间随着运动路程S增加的电流I流过驱动马达20。这同样意味着驱动马达20或者钻头夹具18的转速增加，其中，传动装置19在此始终处于其第二档(＝低传动比)中。与位置S2相关的电流Imax在此相当于流过驱动马达20的电流I的极限值，该极限值尤其是以驱动马达20的(持久)负载能力来限制。
如果现在使开关棘爪15经过位置S2在S3的方向上继续运动，则为了提高转矩应当通过传动换档装置26转换到具有增大的传动比的第一档中。只要因此到达开关棘爪15上的位置S3，则通过连接装置25操作传动换档装置26。同时，按本发明减小了在位置S3和S4之间换档期间通过驱动马达20的电流I。因此，也减小了施加在驱动马达20的传动系统上的转矩，即尤其是也减小了施加在传动换档装置26中的转矩。因此，实际上的换档过程能够以较小的转矩通过传动换档装置26执行。当驱动马达20被锁止时，所述减小的转矩也能够实现转换或者换档。
补充地提出，在相反地执行S4和S3之间的操作路程S时推导出转矩需求减小，接着同样以驱动马达20中减小的电流I发生换档。在此，换档装置26从具有较高传动比的档转换到具有较低传动比的档。
在图3中所示的、经变型的手持式钻机10a中，该手持式钻机10a具有一个可手动地操作的换挡器30，该换挡器与换档装置26a联接。因此，与手持式钻机10相比，在手持式钻机10a中，开关棘爪15a仅仅与驱动马达20a联接。
下面借助图4详细说明手持式钻机10a的两种不同的运行方式：曲线A在此表示这样的情况，在该情况下操作者首先在位置S10和S11之间始终增加转速(在挂入具有低传动比的第二档时)，这导致流过驱动马达20a的电流I相应地始终上升。在位置S11和S12之间，该电流I的最大电流Imax流过驱动马达20a。为了增加施加在手持式钻机10a的传动装置上的转矩，需要转换到具有(相对于第二档)增加的传动比的第一档中。这通过操作者手动地进行，其方式是操作者操作换挡器30。这应当在位置S12中进行，其中，应当注意到，这即便在开关棘爪15a的另一个位置中也可以进行。在位置S12中操作换挡器30将导致：通过驱动马达20a的电流I暂时地减小，使得通过换档装置26a的换档类似于手持式工具机10地在传动系统中施加的转矩减小的情况下进行。该换档于位置S13中结束。
通过曲线B表示的第二运行方式表明了如下情况，其中，操作者希望例如从第二档换档至第一档，而为此手持式钻机10a无需在运行状态中或者进行钻削。也就是说，驱动马达20a在此(首先)是静止的。因此，在图4中示出了在换档E期间通过驱动马达20a的电流I的曲线。在此应注意，在驱动马达20a处于静止的情况下进行换档时，可能导致换档内齿轮(Schalthohlrad)及其相对件之间的同步齿结构端面地安放。这在换档装置26a中导致卡住。该卡住按本发明通过以下方式避免，即，在操作者通过操作换挡器30希望换档时，无需附加地操作开关棘爪15a，在驱动马达20a的换档期间以小的转速、例如以每分钟10转的转速运行，这在图4中应当通过点P1和P2之间的电流曲线表示，其中，在此小的电流I暂时地流过驱动马达20a。因此，避免了手持式钻机10a的传动装置中的齿轮或传动构件的卡住。
附加地提到，本发明显然也可以在与所述的手持式钻机10、10a不同的电动工具中应用。此外，所述应用不限于所述的换档。通过驱动马达的电流或功率的类似下降也可以例如在运行方式的变换时(例如从钻削到冲击钻削)进行。附加地，也可以再一个相同的电动工具上实现多种功能(换档、运行方式)，其中，在需要时，每个单独的功能都会对电动工具的驱动马达的电流或功率消耗产生影响。
此外提到，功率的变化不仅能够通过电流轮廓的变化，而且能够例如通过脉宽调制的匹配等实现。

Claims (8)

1.电动工具(10；10a)，具有驱动马达(20；20a)和至少一个与该驱动马达(20；20a)联接的附加装置(26；26a)，所述附加装置(26；26a)用于在至少两个不同的运行状态之间转换，其中，所述驱动马达(20；20a)和所述至少一个附加装置(26；26a)能借助至少一个操作装置(15；15a，30)控制触发，
其特征在于，
所述驱动马达(20；20a)的功率在操作所述至少一个附加装置(26；26a)时是可变的。
2.如权利要求1所述的电动工具，其特征在于，所述至少一个附加装置是一个用于具有多个档的传动装置(19)的和/或一个轴向驱动装置的、尤其是一个冲击钻装置的换档装置(26；26a)。
3.如权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，所述驱动马达(20)和所述至少一个附加装置(26)的控制触发通过一个共同的操作装置(15)进行。
4.如权利要求3所述的电动工具，其特征在于，所述操作装置(15)时一个用于影响所述驱动马达(20)的转速的开关。
5.如权利要求1至4之一所述的电动工具，其特征在于，所述驱动马达(20；20a)的功率变化通过使流过所述驱动马达(20；20a)的电流(I)下降来实现。
6.如权利要求1至4之一所述的电动工具，其特征在于，所述驱动马达(20a)的功率变化通过使流过所述驱动马达(20a)的电流(I)升高来实现。
7.如权利要求1至4之一所述的电动工具，其特征在于，所述驱动马达(20；20a)的功率的变化通过脉宽调制的匹配来实现。
8.如上述权利要求中至少一项所述的电动工具，其特征在于，所述电动工具机构造为电动起子机、电钻起子机、电动冲击式起子机、钻机、冲击钻机或锤钻。
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