CN107222058B - 带有用于起动电气驱动马达的装置的手引导式工作器械 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种带有用于经由至少一个操纵元件起动电气驱动马达的装置的手引导式工作器械，该操纵元件在工作器械的把手中可对着操纵力移动且作用到传递元件上。传递元件可由静止位置被调节到工作区域中，其中，传递元件操纵开关元件且将电气驱动马达投入运行。为了由静止位置到终端位置中的调节施加调节力，其中，为了移动传递元件待施加的调节力形成操纵力的至少一部分。为了在接通驱动马达之后将操纵力保持较低，设置成，将传递元件的调节行程划分成第一行程段和第二行程段，其中，第二行程段包括工作区域。待施加到传递元件上的调节力设计成，使得其在调节行程的第一行程段上升高而在达到最大值之后在调节行程的第二行程段上降低。

Description

带有用于起动电气驱动马达的装置的手引导式工作器械
技术领域
本发明涉及一种带有用于经由至少一个操纵元件起动电气驱动马达的装置的手引导式工作器械。该操纵元件可以是所谓的加速杆，其布置在工作器械的把手中且可对着操纵力被移动到工作位置中。与该操纵元件联接有传递元件，其取决于操纵可从静止位置被调节到工作区域中。在此，经由传递元件操纵电气开关元件，工作器械的电气驱动马达经由电气开关元件被投入运行。在其由未经操纵的静止位置到终端位置中的调节行程上，传递元件利用调节力被调节，其中，为了移动传递元件待施加的调节力形成在操纵元件处待施加的操纵力的至少一部分。
背景技术
此类手引导式工作器械、尤其蓄电池驱动的工作器械大多数经由所谓的双手式保险装置被保护以防无意的起动。为了将蓄电池驱动的工作器械投入运行，有利地是将布置在后把手中的第一操纵元件作为加速杆下压且(同时或接着)下压布置在前把手处的第二操纵元件。
在该布置的情形中不利的是，在总布置中所设置的复位弹簧在接通的工作器械的情形中也作用到操纵元件上，从而使得使用者在工作器械的运行期间须持久地抵住该弹簧复位力。
如果复位弹簧被较弱地设计，对于使用者而言虽然得出带有在操纵元件处的合理的反作用力的较舒适的工作，然而工作器械的接通于是可非常容易且以较小的力消耗实现，这是不利的。
发明内容
本发明所基于的目的是，使一种带有用于起动电气驱动马达的开关元件的手引导式工作器械构造成，一方面经由操纵元件的接通需要较高的操纵力而另一方面在接通之后在较长的工作时间段上使用者可以合理的力耗费抵住操纵力。
该目的根据本发明由此来实现，即，传递元件的调节行程具有紧接于静止位置的第一行程段和紧接于第一行程段的第二行程段，其中，第二行程段包括工作区域且待施加到传递元件上的调节力在调节行程的第一行程段上升高而在达到最大值之后在调节行程的第二行程段上降低。
根据本发明，传递元件的调节行程设计成，使其具有紧接于静止位置的第一行程段和紧接于第一行程段的第二行程段。第二行程段包括工作器械的工作区域。待施加到传递元件上的调节力在调节行程的第一行程段上陡峭升高，以便于在达到最大值之后在调节行程的第二行程段上又降低。
通过用于起动电气驱动马达的装置的该构造所确保的是，在接通驱动马达之后待由使用者抵住的操纵力小于在接通电气驱动马达的时刻。在由静止位置到传递元件的终端位置中的调节行程上，操纵力目前陡峭升高，以便于然后在越过最大值之后再次下降。
在操纵元件处待施加的用于下压操纵元件的操纵力由操纵元件的复位弹簧的弹簧力和在传递元件处待施加的调节力组成。
在本发明的设计方案中设置成，由调节力和弹簧力构成的总和在传递元件的调节行程的部分段上保持相等或下降。
如果电气开关元件在调节力的最大值的区域中被操纵且接通电气驱动马达，则使用者须施加较高的用于起动工作器械的接通力。这是一种防止电气驱动马达无意接通的可靠的措施。
在本发明的改进方案中，传递元件构造成可绕杠杆轴线转动的中间杠杆，其优选设计成双臂式杠杆。在中间杠杆的第一杠杆臂处作用有可以操纵元件调节的联接元件，其中，在联接元件与中间杠杆的杠杆轴线之间的有效的杠杆长度取决于中间杠杆的转角而变化。有效的杠杆长度取决于调节行程而变化。
在本发明的改进方案中，电气开关元件被由绕凸轮轴线转动的开关凸轮开关。适宜地，开关凸轮经由拉杆与中间杠杆相连接，其被铰接在中间杠杆的第二杠杆臂处。
为了避免用于起动电气驱动马达的装置的终端止挡，设置成，开关凸轮可被转动超出电气开关元件的开关位置。这确保了在其中使用者在开关位置方面可容易地移动操纵元件而不开关开关元件的补充的操纵区域。由此在将操纵元件保持在工作位置中的情形中给出提高的舒适性。
有利地，电气开关元件构造成带有开关舌簧的运行开关。开关凸轮具有上升边，其在开关凸轮的未经操纵的操纵元件的情形中以相对开关元件的开关舌簧的某一距离处在静止位置中。电气开关元件同样可以是非接触式的开关元件，例如霍尔传感器或簧片触点(Reed-Kontakt)，其由以开关凸轮被移动的永久磁体来操纵。
在本发明的改进方案中，开关凸轮具有紧接于上升边的惯性滑动边，其优选设计成围绕凸轮轴线的圆弧段。作为圆弧段的构造以简单的方式使得如下成为可能，即，开关凸轮可被转动超出电气开关元件的开关位置。
适宜地，开关凸轮具有用于另一电气开关元件(例如用于制动开关)的另外的第二凸轮工作面。
开关元件的开关舌簧的有效长度在开关凸轮转动的情形中一起变化。形成开关杠杆的在开关凸轮与开关舌簧的操纵轴线之间的距离在将开关凸轮转动到接通位置中的情形中增长。由此，在开关元件处的开关力在接通之后在传递元件的工作区域中变得较小。
在传递元件的静止位置中，在联接元件与传递元件的杠杆轴线之间的第一杠杆臂具有有效的第一长度。在传递元件的静止位置中，在传递元件的杠杆轴线与传递元件相对开关凸轮的铰接位置之间的第二杠杆臂具有有效的第二长度。当第一杠杆臂的有效的第一长度小于第二杠杆臂的有效的第二长度时，获得用于电气接通驱动马达的装置的一种有利的设计。
附图说明
本发明的另外的特征由本发明包括说明书和在其中详细描述了本发明的一实施例的附图得出。其中：
图1显示了朝向一种手引导式工作器械(例如蓄电池驱动的树篱剪)的侧视图，
图2以放大的图示显示了在部分截面中的根据图1的工作器械的壳体，
图3以放大的图示显示了用于操纵电气开关元件的布置在壳体中的装置，
图4显示了装置的操纵元件的被标准化的操纵力关于被标准化的调节行程的图表，
图5以放大的图示显示了带有处在静止位置中的用于操纵开关元件的装置的根据图2的侧视图的剖面，
图6显示了带有用于开关元件的处在终端位置中的装置的根据图5的装置的图示，
图7以示意性的图示显示了操纵元件的力/行程图表。
具体实施方式
在图1中示出的手引导式工作器械1在该实施例中是树篱剪2。工作器械1的壳体3具有后部的第一把手4和前部的第二把手5。第一把手4在工作器械1的纵轴线7的方向上定向。第一把手4布置在壳体3的其中一个后端部8处。
在壳体3的前端部9的区域中设置有第二把手5，其在该实施例中构造成弓形把手。第二把手5处在壳体3的前端部9与工作器械1的工具6(在该实施例中刀梁(Messerbalken))之间的平面13中。
所显示的手引导式工作器械是一种电气工作器械、优选蓄电池驱动的电气工作器械。该工作器械的蓄电池10被推入到壳体井状部11中且用于设置在工作器械1中的电气驱动马达20的电能供应(图2)。
在所显示的实施例中，使用者为了起动电气驱动马达20须操作第一操纵元件12，其作为加速杆16布置在工作器械1的把手4中。
对于电气工作器械1的安全运行而言可有利的是，在前部的第二把手5中设置有另外的第二操纵元件17，其可相对于前部的把手5的把手壳体18被移动。
在所显示的实施例中，使用者为了起动电气驱动马达20须不仅操作在第一把手4处的第一操纵元件12而且下压在第二把手5中的第二操纵元件17。这相应于所谓的双手式保险装置的功能和结构。这确保了，使用者在起动手引导式工作器械1的情形中将双手定位在工作器械1处。
可足够的是，设置成，工作器械1经由仅唯一的操纵元件来起动；如此工作器械1可仅经由操纵元件12被投入运行。
如由根据图2中的图示的放大的部分截面可看出，第一操纵元件12经由联接杆19作用到开关摇臂21上。开关摇臂21承载联接元件22，其作用到传递元件23上。以该方式，传递元件23与在把手4中的操纵元件12位置相关地相联接。传递元件23经由拉杆24与可绕凸轮轴线36转动的开关凸轮30相连接。经由开关凸轮30操纵形成工作器械的运行开关的电气开关元件40。经由电气开关元件40或者运行开关，电气驱动马达20被投入运行。开关凸轮30作用到开关元件40的开关舌簧41上。
开关摇臂21可经由联接杆19可绕壳体固定的转动轴线摆动；在根据图2的所显示的实施例中，开关摇臂21在其中一端处与第一操纵元件12的联接杆19相连接。在开关摇臂21的另一端部26处作用有操纵杆27，其与在第二把手5中的第二操纵元件17相联接。
联接元件22、传递元件23和开关凸轮30形成用于经由工作器械的至少一个操纵元件12起动电气驱动马达20的装置50；在该实施例中，开关摇臂21的联接元件22通过操纵第一操纵元件12和第二操纵元件17才就此而言被调节，即，开关元件40被操纵且驱动马达20被接通。
装置50以其基本结构在图3中放大地示出。图3显示了穿过根据图2的装置50的垂直截面。朝向截面的视野在图3的图纸平面中被转动以180º，从而使得第一操纵元件12的联接杆19处在左侧且第二操纵元件17的操纵杆27在图3中在右侧示出。
联接杆19和操纵杆27有利地是刚性的且相应地经由铰接位置28和29被连结在点状显示的开关摇臂21处。因此，开关摇臂21可在箭头方向31上的牵引的情况中在联接杆19处绕铰接位置28转动；在箭头方向32上的牵引的情况中在操纵杆27处，开关摇臂21可绕铰接位置29转动。
在图2中，开关摇臂21处在传递元件23和开关凸轮30之后；在图3中，点状示出的开关摇臂21处在前部的绘图平面中。因此，传递元件23和开关凸轮30处在点状显示的开关摇臂21之后。
开关摇臂21承载联接元件22。联接元件22处在开关摇臂21的面向传递元件23的侧面上。
传递元件23绕杠杆轴线33转动。在此，传递元件23大致设计成双臂式杠杆。该杠杆形成中间杠杆37。在第一杠杆臂34处贴靠有开关摇臂21的联接元件22；在第二杠杆臂35的端部45处作用有拉杆24，其将传递元件23的转动行程与开关凸轮30的转动行程联接。
开关凸轮30绕凸轮轴线36转动且首先经由贴靠棱边58作用到电气开关元件40(在该实施例中电气驱动马达20的运行开关)的开关舌簧41上。
开关元件40的开关舌簧41绕操纵轴线42转动。经由开关舌簧41，处在开关舌簧41的自由端部44与开关舌簧41的操纵轴线42之间的开关元件的开关销43被操纵。
开关凸轮30具有上升边38，其(参见图5)在未经操纵的操纵元件12的情形中在装置50的静止位置中相对开关舌簧41具有距离48、尤其几毫米的较小距离。根据图5的开关凸轮30的该静止位置51相应于开关凸轮30的起始位置(图5)。此外，开关凸轮30具有惯性滑动边39，其紧接于上升边38。有利地，惯性滑动边39构造成围绕凸轮轴线36的圆弧段49。圆弧段49如图3和6显示的那样具有大约45º的弧形角度47。
朝向用于起动电气驱动马达1的装置50大致作用有拉力弹簧46的力，其作用在传递元件23的第二杠杆臂35的自由端部45处。此外，朝向在该实施例中布置在第一把手4中的操纵元件12作用有复位弹簧52，其在朝向其静止位置的方向上以弹簧力72力加载操纵元件12。
由在图5中的静止位置51出发，在下压在后部的把手4中的操纵元件12和将第二操纵元件17压入到前部的把手5的把手壳体18中的情形中开关摇臂21被移动且联接元件22由静止位置51在往复移动方向63上被举升，如在图3中所显示的那样。在根据图5的静止位置51中，联接元件22的贴靠面57具有与尤其构造成中间杠杆37的传递元件23的杠杆轴线33的距离。作用在中间杠杆37的杠杆臂35的自由端部45处的拉杆24呈直线地构造且具有纵向中轴线64，其相对凸轮轴线36带有距离a。拉力弹簧46以端部56被壳体固定地紧固且以另一端部55作用在中间杠杆37的第二杠杆臂35处。适宜地，拉力弹簧46的另一端部55被悬挂在拉杆24的弯成钩状的端部54处。
在根据图5中的图示的静止位置51中得出在中间杠杆37处的联接元件22与中间杠杆37的杠杆轴线33之间的第一杠杆臂K1的有效长度。杠杆臂K1通过联接元件22在中间杠杆37的第一杠杆臂34处的贴靠面57相对杠杆轴线33的距离来确定。此外给出拉杆24在中间杠杆37处的铰接位置与中间杠杆37的杠杆轴线33之间的第二杠杆臂L的有效长度。拉杆24在中间杠杆37与开关凸轮30之间建立机械的传动连接。
开关凸轮30的在上升边38和惯性滑动边39之间形成的贴靠棱边58以相对开关舌簧41的操纵轴线42的距离S1处在根据图5的静止位置51中。
如果使用者通过下压第一操纵元件12和第二操纵元件17引起联接元件22在往复移动方向63上的往复移动(图3)，则联接元件22相对于位置固定地布置在壳体3中的构造成中间杠杆37的传递元件23和开关凸轮30移动。联接元件22的在往复移动方向63上引起的往复移动在转动方向60上摆动中间杠杆37，如在图3中示出的那样。在此，联接元件22在中间杠杆37的第一杠杆臂34处的贴靠面57的位置变化；贴靠面57与杠杆轴线33的距离增长直至杠杆臂K2有效的长度，如其在图3,6中示出的那样。在根据图3的终端位置53中的杠杆臂K2的长度大于在根据图5的静止位置中的杠杆臂K1的长度。
中间杠杆37在转动方向60上的转动引起第二杠杆臂35的自由端部45在绕杠杆轴线33的方向59上的摆动。在此，达到拉力弹簧46且同时经由拉杆24在绕凸轮轴线36的转动方向61上使开关凸轮30转动。开关舌簧41经由贴靠棱边58滑动到构造成圆弧段49的惯性滑动边39上。在开关舌簧41在开关凸轮30的惯性滑动边39上的安放与开关舌簧41的操纵轴线42之间的距离增长到距离S2上。由于构造成圆弧段49，开关凸轮30可被转动超出开关元件40的开关位置。
在根据图3和6的终端位置53中存在带有相对凸轮轴线36的距离b的拉杆24的纵向中轴线64。在根据图6的终端位置53中的距离b大于、尤其多倍大于在根据图5的装置50的静止位置51中的距离a。
待由使用者施加在例如操纵元件12处的操纵力70由装置50的待施加的调节力71和复位弹簧52在操纵元件12处的弹簧力72组成。因此，为了移动中间杠杆37待施加的调节力71形成在操纵元件12处在工作器械1的把手4中待施加的操纵力70的至少一部分。
以相同的方式，待由使用者在第二操纵元件17处施加的操纵力70’由装置50的待施加的调节力和使操纵元件17复位的弹簧力组成。
在操纵元件12处的例如操纵力70的力曲线示例地在图4或图7中显示。操纵元件12绕杠杆轴线65的转动行程62在图2中示出。
通过下压操纵元件12，该操纵元件在该实施例中在箭头方向66上实施绕杠杆轴线65的摆动行程。在此，操纵元件12优选经过绕杠杆轴线65经由转动行程62的摆动运动。在相应于调节行程83的第一行程段85的第一转角范围中，待施加到操纵元件12上的操纵力70陡峭升高(图4,7)。这由此引起，由静止位置51到终端位置53中目前相应地在装置50中的杠杆臂的较小长度是有效的。如此，联接元件22的贴靠面57离杠杆轴线33的杠杆臂K1的长度较小。相应地，拉杆24的纵向中轴线64相对凸轮轴线36的距离a较小。在开关凸轮30的贴靠棱边58与在开关舌簧41的操纵轴线42之间的距离S1目前也较小。
装置50的杠杆臂K1,K2,S1,S2,a,b的有效长度随着联接元件22的增加的往复移动和传递元件23在转动方向60上的增长的转动而增长，从而在相应于操纵元件12的第二行程段87的第二转角范围中(参见图4,7)，操纵力70在最大值75之后下降。待由使用者在操纵元件12处施加的保持力在接通驱动马达20之后变得较小。如图4,7显示的那样，在第二转角范围或者第二行程段87的区域中保持力优选几乎相同(在图4中的虚线的曲线段)或降低(在图4和7中实线的曲线段)。
传递元件23的调节行程83在图4和7中示出。调节行程83包括紧接于根据图5的静止位置51的第一行程段85和紧接于第一行程段85的第二行程段87。第二行程段87包括工作区域80。经由操纵元件12待施加到传递元件23上的调节力71在调节行程83的第一行程段85上升高，以便于在达到最大值75之后在第二行程段87上下降且/或保持相同。
待施加到操纵元件12上的操纵力70由复位弹簧52的弹簧力72和用于操纵电气开关元件40的装置50所用的调节力71组成。基于杠杆臂K1,K2,S1,S2,a,b的有效长度的设计以特别的方式得出由调节力71和弹簧力72构成的总和，其在调节行程83的部分段89上是恒定的。这尤其可由图4得悉。
在此，有效的杠杆长度K1,K2,S1,S2,L,a,b的设计如此来实现，即，在调节力的最大值75中电气开关元件40被接通，以便于将电气驱动马达20投入运行。
如图7显示的那样，实线示出的接通曲线77不同于虚线示出的关断曲线88地延伸。在接通曲线77与关断曲线88之间存在滞后。操纵力70的接通曲线77在行程s上陡峭地升高直至最大值75，而关断曲线88在相同的行程范围中平坦地延伸。在操纵元件12处起作用的力F在关断工作器械的情形中、即在将操纵元件12由根据图6的接通位置引回到根据图5的起始位置中的情形中小于接通力、尤其多倍地小于接通力。
在经过大约46mm的操纵行程之后，操纵力F陡峭地升高，如图7显示的那样。曲线分支(Kurvenaste)78的该陡峭的升高由此被引起，即，操纵元件12碰到挡块上，即抵靠到止挡部处。这可以是壳体固定的止挡部，操纵元件12抵靠在其处或也可以是设置在开关凸轮30的转动行程中或在传递元件23的调节行程中的止挡部。
可有利的是，在开关凸轮30处设置有另一凸轮工作面90，经由其可操纵另一电气开关元件的未示出的另外的开关舌簧。该另外的电气开关元件可例如被用作电气驱动马达的制动开关。

Claims (15)

1.一种带有用于经由至少一个操纵元件(12)起动电气驱动马达(20)的装置(50)的手引导式工作器械，其中，所述操纵元件(12)布置在所述工作器械(1)的把手(4)中且能对着操纵力(70)被移动到工作位置中，且带有传递元件(23)，其与所述操纵元件(12)位置相关地相联接且根据所述操纵元件(12)的位置能由静止位置(51)被调节到工作区域(80)中，其中，所述传递元件(23)操纵电气开关元件(40)，以便于将所述电气驱动马达(20)投入运行，且在调节行程(83)上以调节力(71)将所述传递元件(23)由所述静止位置(51)调节到终端位置(53)中，其中，为了移动所述传递元件(23)待施加的调节力(71)形成所述操纵力(70)的至少一部分，
其特征在于，
- 所述传递元件(23)的调节行程(83)具有紧接于所述静止位置(51)的第一行程段(85)，
- 所述传递元件(23)的调节行程(83)具有紧接于所述第一行程段(85)的第二行程段(87)，
- 所述第二行程段(87)包括所述工作区域(80)，
- 且待施加到所述传递元件(23)上的所述调节力(71)在所述调节行程(83)的第一行程段(85)上升高而在达到最大值(75)之后在所述调节行程(83)的第二行程段(87)上降低。
2.根据权利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述操纵元件(12)对着弹簧力(72)被调节且所述弹簧力(72)和所述调节力(71)相加成所述操纵力(70)。
3.根据权利要求2所述的工作器械，其特征在于，由所述调节力(71)和所述弹簧力(72)构成的总和在所述调节行程(83)的部分段上是恒定的。
4.根据权利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述电气开关元件(40)在所述调节力(71)的最大值(75)的区域中接通所述电气驱动马达(20)。
5.根据权利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述传递元件(23)构造成能绕杠杆轴线(33)转动的中间杠杆(37)。
6.根据权利要求5所述的工作器械，其特征在于，在所述中间杠杆(37)的第一杠杆臂(34)处贴靠有能以所述操纵元件(12)调节的联接元件(22)。
7.根据权利要求6所述的工作器械，其特征在于，在所述联接元件(22)与所述中间杠杆(37)的杠杆轴线(33)之间的有效的杠杆长度(K1,K2)取决于所述中间杠杆(37)的转角变化。
8.根据权利要求1所述的工作器械，其特征在于，所述电气开关元件(40)能被绕凸轮轴线(36)转动的开关凸轮(30)开关。
9.根据权利要求5所述的工作器械，其特征在于，所述电气开关元件(40)能被绕凸轮轴线(36)转动的开关凸轮(30)开关，并且所述中间杠杆(37)的第二杠杆臂(35)经由拉杆(24)与所述开关凸轮(30)相连接。
10.根据权利要求8所述的工作器械，其特征在于，所述开关凸轮(30)能被转动超出所述电气开关元件(40)的开关位置。
11.根据权利要求8所述的工作器械，其特征在于，所述电气开关元件(40)构造成带有开关舌簧(41)的运行开关，且所述开关凸轮(30)具有上升边(38)，其以相对所述电气开关元件(40)的开关舌簧(41)的距离(48)处在所述开关凸轮(30)的静止位置(51)中。
12.根据权利要求11所述的工作器械，其特征在于，所述开关凸轮(30)具有紧接于所述上升边(38)的惯性滑动边(39)，其构造成绕所述凸轮轴线(36)的圆弧段(49)。
13.根据权利要求8所述的工作器械，其特征在于，所述开关凸轮(30)具有用于作为制动开关的另一电气开关元件的另一凸轮工作面(90)。
14.根据权利要求8所述的工作器械，其特征在于，所述电气开关元件(40)具有开关舌簧(41)且在转动所述开关凸轮(30)的情形中形成开关杠杆的在所述开关凸轮(30)与所述开关舌簧(41)的操纵轴线(42)之间的距离(S1,S2)增大。
15.根据权利要求6所述的工作器械，其特征在于，在所述传递元件(23)的静止位置(51)中在所述联接元件(22)与所述传递元件(23)的杠杆轴线(33)之间的杠杆臂的有效长度(K1)小于所述杠杆臂在所述传递元件(23)的拉杆在所述开关凸轮(30)处的铰接位置与所述传递元件(23)的杠杆轴线(33)之间的有效长度(L)。
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