CN110125882A - 用于电驱动式园林工具的开关装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于电驱动式园林工具的开关装置，所述开关装置包括至少一个操作单元(14)，其中，所述操作单元(14)包括：至少一个速度操作元件(18)；至少一个开关操作元件(20)，其用于在至少一个致动状态下机械地阻挡所述速度操作元件(18)；和至少一个锁定操作元件(22)，其用于将所述开关操作元件(20)保持在至少一个位置。

Description

用于电驱动式园林工具的开关装置

背景技术

用于电驱动式园林工具的开关装置是众所周知的，所述开关装置包括用于控制电驱动式园林工具的电机的操作单元。这种操作单元包括至少一个速度操作元件、至少一个开关操作元件和至少一个锁定操作元件。

发明内容

本发明涉及一种用于电驱动式园林工具的开关装置，所述开关装置包括用于控制电驱动式园林工具的至少一个电机的至少一个操作单元，其中，所述操作单元包括：至少一个速度操作元件；至少一个开关操作元件，其用于在至少一个致动状态下机械地阻挡所述速度操作元件；和至少一个锁定操作元件，其用于将所述开关操作元件保持在至少一个位置。术语“操作单元”应限定为包括至少一个元件、尤其是操作元件的单元，所述至少一个元件可由操作员直接致动，且设置用于通过致动和/或通过至少一个参数的输入来改变和/或影响过程和/或状态。“操作元件”应限定为设置用于在操作过程中接收来自操作员的输入的元件，其中，该元件被操作员直接接触，且施加于该操作元件上的力可被感测到和/或被机械地传递以致动一装置、一单元和/或一元件。速度操作元件设置用于由操作员、尤其是由操作员的手的手指直接致动，以便控制电机的旋转速度。为该目的，操作单元包括通过速度操作元件的移动而被致动的至少一个电位计。优选地，速度操作元件可移动地被支撑，尤其是可枢转移动地被支撑。然而，还可能的是，速度操作元件可平移地被支撑。用于控制电机的电信号至少取决于速度操作元件的和能够通过开关操作元件操作的至少一个电开关的致动状态。

优选地，开关操作元件至少在开关操作元件的未致动状态下机械地阻挡速度操作元件的移动。开关操作元件设置为通过操作员的手的拇指被致动。另外，锁定操作元件设置为通过操作员的手的手掌被致动。根据本发明的用于电驱动式园林工具的开关装置具有的优点是可实现高度的易用性。开关操作元件在致动状态下可有利地被锁定，以实现高度的易用性。因此，可有利地实现舒适的双动开关方式。

此外，操作单元包括至少一个阻挡元件，所述至少一个阻挡元件位于锁定操作元件处以将开关操作元件保持在至少一个位置，且能够根据锁定操作元件的移动来移动。阻挡元件设置用于通过形状配合连接和/或非形状配合连接来将开关操作元件保持在至少一个位置。然而，还可能的是，阻挡元件设置用于：在阻挡元件与开关操作元件之间没有直接接触的情况下(例如通过磁力等)将开关操作元件保持在至少一个位置。另外，开关操作元件可移动地被支撑，以便在锁定操作元件的致动状态下通过越过阻挡元件的保持部分而移动至保持位置。优选地，开关操作元件被实施为锁止越权操作元件(lock-off overrideoperating element)。因此，开关操作元件可在锁定操作元件被致动的情况下仍移动至锁定状态。有利地，操作单元包括至少一个弹簧元件，所述至少一个弹簧元件设置用于将弹簧负载施加于所述阻挡元件上，阻挡元件抵着所述弹簧负载可移动地被支撑。因此，可实现开关装置的舒适操作。开关操作元件有利地在即使锁定操作元件处于致动状态时也可由操作员移动至保持位置。

在根据本发明的开关装置的一个优选实施例中，操作单元包括能够通过开关操作元件操作的至少一个电开关。在根据本发明的开关装置的一个替代性实施例中，电开关仅能够通过锁定操作元件来操作。优选地，电开关可通过开关操作元件的移动而被致动。还可能的是，电开关可由操作员通过电信号来致动，所述电信号取决于开关操作元件的被感测到的接触。电开关优选地设置用于通过至少一个接触元件的机械移动来将电路敞开和/或闭合。电开关被实施为微动开关。另外，根据本发明的开关装置还包括至少一个PCBA(印刷电路板组件)，其中，所述电开关至少设置用于将给所述PCBA通电的电路闭合。PCBA可布置在包括根据本发明的开关装置的电驱动式园林工具的把手中或电机壳体中。电机仅可在PCBA通电时被起动或被控制。因此，可有利地实现包括根据本发明的开关装置的电驱动式园林工具的安全操作。此外，可有利地实现安全的电力供送和/或安全的电流中断。此外，可实现根据本发明的操作单元的有利地简单的和紧凑的结构。

在根据本发明的开关装置的一个替代性实施例中，操作单元包括能够通过锁定操作元件操作的至少一个另外的电开关。优选地，电开关可通过开关操作元件的移动而被致动。还可能的是，电开关可由操作员通过电信号来致动，所述电信号取决于锁定操作元件的被感测到的接触。电开关优选地设置用于通过至少一个接触元件的机械移动来将电路敞开和/或闭合。电开关被实施为微动开关。因此，可有利地实现高度安全的标准。操作员有利地必须致动开关操作元件和锁定操作元件，以闭合给PCBA通电的电路。

此外，根据本发明的开关装置还包括至少一个把手，操作单元位于所述至少一个把手处，其中，电开关和/或所述另外的电开关布置在所述把手中。优选地，所述把手是根据本发明的开关装置的车把手单元的一部分。车把手单元包括可由操作员抓持的另一把手。把手和所述另一把手通过车把手单元的把手杆彼此连接。把手杆是u形的。把手布置在把手杆的一端部处，该端部相对于布置有所述另外的把手的端部而言位于把手杆的远侧。把手具有壳形状。因此，把手包括能够彼此连接以形成把手的至少两个壳。根据本发明的开关装置具有的优点是，电开关和/或所述另外的电开关可有利地被保护以免受周围环境条件影响。

在根据本发明的开关装置的一个优选实施例中，所述开关装置包括把手，开关操作元件在所述把手处可平移地被支撑。还可能的是，开关操作元件在所述把手处可枢转移动地被支撑。因此，可实现根据本发明的操作单元的紧凑的和简单的结构。

此外，根据本发明的开关装置包括至少用于将电开关防水密封的至少一个密封单元。可能的是，所述密封单元设置用于仅将电开关防水密封或将布置有操作单元的整个把手防水密封。因此，根据本发明的开关装置可有利地用于潮湿环境中。可有利地实现高度的易用性。

在根据本发明的开关装置的一个优选实施例中，开关装置包括把手，其中，速度操作元件、开关操作元件和锁定操作元件分别布置在所述把手的不同侧处。因此，可有利地实现人体工程学用途。速度操作元件可舒适地由操作员的手的至少一个手指来致动。开关操作元件可舒适地由操作员的手的拇指来致动。另外，锁定操作元件可舒适地由操作员的手的手掌来致动。

此外，提出了一种电驱动式园林工具(尤其是电驱动式灌木清除机)，其包括根据本发明的至少一个开关装置。电驱动式园林工具可通过便携式蓄电池来通电，或通过可与例如地区电网的电源插座连接的缆线来通电。优选地，该园林工具被实施为灌木清除机。该开关装置还可用于其他园林工具中，比如树篱修剪机、吹叶机、链锯等。根据本发明的电驱动式园林工具具有的优点是，可实现舒适的和安全的使用。因此，可有利地实现具有高度易用性的电驱动式园林工具。

此外，提出了一种用于控制具有根据本发明的开关装置的电驱动式园林工具的电机的方法。可有利地实现具有高度安全水平的舒适的开关方法。

另外，开关操作元件必须被推动到开关操作元件的致动位置，从而致动电开关以将给开关装置的PCBA通电的电路闭合，其中，速度操作元件的移动将电机起动。可实现简单的双动开关方法。

此外，开关操作元件在锁定操作元件被致动时保持在致动状态下。因此，可有利地实现开关装置的舒适操纵。

根据本发明的开关装置、根据本发明的电驱动式园林工具和/或用于控制具有根据本发明的开关装置的电驱动式园林工具的电机的方法不限于上述利用场合和实施例。尤其地，根据本发明的开关装置、根据本发明的电驱动式园林工具和/或用于控制具有根据本发明的开关装置的电驱动式园林工具的电机的方法针对本文所说明的令人满意的功能可具有不同数量的元件、构件和单元。

附图说明

本发明的其他目的、特征和优点将通过阅读以下详细说明书连同附图而变得显然，在附图中，本发明的一个特定实施例作为说明性示例被公开。

图1以示意图示出了根据本发明的电驱动式园林工具，其包括根据本发明的开关装置；

图2以示意图示出了根据本发明的开关装置的详细视图；

图3以示意图示出了根据本发明的开关装置的另一详细视图；以及

图4以示意图示出了根据本发明的开关装置的一个替代性实施例的详细视图。

具体实施方式

图1示出了包括至少一个开关装置10的电驱动式园林工具12。电驱动式园林工具12被实施为电驱动式灌木清除机。因此，电驱动式园林工具12包括电机壳体32，以便支撑电驱动式园林工具12的电机16。此外，电驱动式园林工具12还包括工具保持器34，切割工具36可安装至所述工具保持器34。切割工具36可被实施为线切割工具(trimmer line cuttingtool)、刀片式切割工具、锯式切割工具等。工具保持器34能够由电机16可旋转地驱动。因此，电驱动式园林工具12包括齿轮38，电机16和工具保持器34连接至所述齿轮38。还可能的是，工具保持器34由电机16直接驱动。此时，电机16位于电机壳体中，工具保持器34直接附连至所述电机壳体。齿轮38被支撑在电驱动式园林工具12的齿轮箱54中。工具保持器34安装至齿轮箱54。齿轮箱54和电机壳体32经由电驱动式园林工具12的轴40彼此连接。轴40被实施为用于电驱动式园林工具12的引导杆。在电机16直接驱动工具保持器34的情况下，电机壳体32(在替代性实施例中，图1中的齿轮箱54是电机壳体32)布置在轴40的一端部上，且用于电气构件的壳体(在替代性实施例中，图1中的电机壳体32是用于电气构件的壳体)布置在轴40的另一端部处。电驱动式园林工具12还包括能量供送连接单元42，能量供送单元44可连接至所述能量供送连接单元42。能量供送单元44被实施为蓄电池单元(accumulatorunit)。能量供送连接单元42布置在电机壳体32处。在电机16直接驱动工具保持器34的情况下，能量供送连接单元42布置在用于电气构件的壳体处，所述用于电气构件的壳体通过轴40连接至电机壳体32/齿轮箱54。因此，电驱动式园林工具12的大体构造对本领域技术人员来说是众所周知的。

用于电驱动式园林工具12的开关装置10包括至少一个操作单元14，以便至少控制电驱动式园林工具12的电机16，其中，所述操作单元14包括：至少一个速度操作元件18；至少一个开关操作元件20，其用于在至少一个致动状态下机械地阻挡所述速度操作元件18；和至少一个锁定操作元件22，其用于将所述开关操作元件20保持在至少一个位置。此外，所述开关装置10包括车把手单元46。车把手单元46安装至轴40。另外，车把手单元46包括把手26，所述操作单元14位于所述把手26处。把手26可被操作员的手抓握，以便在通过电驱动式园林工具12工作的过程中引导电驱动式园林工具12。此外，车把手单元46包括可被操作员抓握的另外的把手48。把手26和另外的把手48通过车把手单元46的把手杆50彼此连接。把手杆50是u形的。在此，把手26布置在把手杆50的一端部处，该端部相对于布置有所述另外的把手48的端部而言位于把手杆50的远侧。

速度操作元件18、开关操作元件20和锁定操作元件22分别布置在把手26的不同侧(图2)。速度操作元件18设置用于：能在操作员抓握把手26时由操作员的手的至少一个手指来致动，其中，所述至少一个手指不是操作员的手的拇指。此外，速度操作元件18可枢转移动地被支撑在把手26处。开关操作元件20设置用于：能在操作员抓握把手26时由操作员的手的拇指来致动。此外，开关操作元件20可平移地被支撑在把手26处。锁定操作元件22设置用于：能在操作员抓握把手26时由操作员的手的手掌来致动。另外，锁定操作元件22可枢转移动地被支撑在把手26处。

开关操作元件20设置用于：在开关操作元件20的未致动状态下，机械地阻挡速度操作元件18，以抵挡速度操作元件18的移动机会。为该目的，开关操作元件20包括阻挡部分56(图2和3)。因此，阻挡部分56可与开关操作元件20一起移动。速度操作元件18还包括阻挡部分58，所述阻挡部分58设置用于与开关操作元件20的阻挡部分56相互作用。速度操作元件18的阻挡部分58设置用于：在开关操作元件20的未致动状态下，能抵靠在开关操作元件20的阻挡部分56上，或布置成相对于开关操作元件20的阻挡部分56的最大距离小于5mm。如果速度操作元件18在开关操作元件20的未致动状态下被致动，速度操作元件18的阻挡部分58就撞击上开关操作元件20的阻挡部分56。

图3示出了操作单元14的详细视图。锁定操作元件22设置用于：在锁定操作元件22的致动状态下，在开关操作元件20已经被致动后将开关操作元件20保持在开关操作元件20的致动位置。为了将开关操作元件20保持在致动位置，操作单元14包括至少一个阻挡元件64，所述至少一个阻挡元件64位于锁定操作元件22处且能够根据锁定操作元件22的移动来移动。阻挡元件64可枢转移动地被支撑在锁定操作元件22处。另外，操作单元14还包括至少一个弹簧元件60，所述至少一个弹簧元件60设置用于将弹簧负载施加到阻挡元件64上，所述阻挡元件64抵着所述弹簧负载可移动地被支撑。弹簧元件60被实施为架腿簧。弹簧元件60的一个腿被支撑在把手26的内表面处，且弹簧元件60的另一腿被支撑在阻挡元件64处。因此，弹簧元件60还设置用于将弹簧负载通过阻挡元件64施加到锁定操作元件22上。阻挡元件60可逆着弹簧元件60的弹簧负载相对于锁定操作元件22移动。开关操作元件20可移动地被支撑，以便在锁定操作元件22的致动状态下通过越过阻挡元件60的保持部分62而移动至保持位置。在锁定操作元件22的、阻挡元件64的和开关操作元件20的未致动状态下，开关操作元件20位于阻挡元件64的空腔66中。当开关操作元件20此时移动至致动位置时，阻挡元件64抵着弹簧元件60的弹簧负载相对于锁定操作元件22移动。阻挡元件64相对于锁定操作元件22旋转，尤其是旋转几度。开关操作元件20仍位于空腔66中，但仅抵靠在空腔66的边缘上。这阻止了阻挡元件64的由弹簧元件60的弹簧负载引起的到阻挡元件64的未致动位置的移动。开关操作元件20此时在致动位置下操作操作单元14的电开关24，但是不被阻挡元件64保持在位。当开关操作元件20上的力操作中断时，开关操作元件20借助于操作单元14的另一弹簧元件68的弹簧负载移动至未致动位置。因此，阻挡元件64通过弹簧元件60的弹簧负载相对于锁定操作元件22旋转，尤其是旋转几度，从而开关操作元件20再次位于空腔66中。

在锁定操作元件22的致动状态下和在开关操作元件20的未致动状态下，阻挡元件64相对于锁定操作元件22和相对于开关操作元件20旋转，尤其是旋转几度。空腔66的开口倾斜几度。当开关操作元件20从未致动位置移动至致动位置时，阻挡元件64抵着弹簧元件60的弹簧负载相对于锁定操作元件22进一步旋转，尤其是旋转几度，从而开关操作元件20可从空腔66完全地移出。当开关操作元件20从空腔66移出后，阻挡元件64通过弹簧元件60的弹簧负载沿着朝锁定操作元件22的方向旋转。开关操作元件20的保持部分62此时可将开关操作元件20保持在保持位置。

操作单元14的电开关24可由开关操作元件20操作。电开关24可通过开关操作元件20从开关操作元件20的未致动位置到开关操作元件20的致动位置的移动而被致动。电开关24被实施为微动开关。此处，电开关24被实施为双微动开关。另外，电开关24布置在把手26中。开关装置10还包括至少一个密封单元28，以至少用于将电开关24防水密封。还可能的是，密封单元设置用于将布置有操作单元14的整个把手26防水密封。开关装置10还包括至少一个PCBA52，其中，电开关24至少设置用于将给PCBA52通电的电路闭合。PCBA52位于电机壳体32中。因此，电开关24和PCBA52通过开关装置10的供电线路(未示出)彼此连接。

一种用于控制和/或起动具有开关装置10的电驱动式园林工具12的电机16的方法可包括以下步骤：

开关操作元件20被操作员推到开关操作元件20的致动位置，由此致动电开关24。电开关24将用于给PCBA52通电的电路闭合。PCBA52被接通。还可能的是，PCBA 52仅在速度操作元件18、开关操作元件20和锁定操作元件22被致动时才被接通。在开关操作元件20的致动过程中，锁定操作元件22也移动至锁定操作元件22的致动位置。锁定操作元件22此时通过阻挡元件64将开关操作元件20保持在开关操作元件20的致动位置。锁定操作元件22可在开关操作元件20不移动的情况下被压下，但不触发或维持来自电开关24的信号。来自电开关24的信号仅在开关操作元件20被操作时产生。既然电开关24接合且PCBA 52处于操作中，速度操作元件18的移动就起动电机16。在操作员的手从把手24移开的情况下，锁定操作元件22释放开关操作元件20，且电开关24关断PCBA 52和电驱动式园林工具12。

下面的表格示出了所有可能的操作元件启动次序。区域一是单个操作元件的启动。区域二是一个操作元件接着另一操作元件的启动。A→B是指操作元件A首先被致动，然后是操作元件B被致动，其中A代表速度操作元件18，B代表开关操作元件20，且C代表锁定操作元件22。区域III是所有三个操作元件以所描述的次序的启动。A→B→C是指操作元件A、随后是B、然后是C被致动。

下面的表格示出了当电机16已经起动后一个或两个操作元件被释放时的情况。

图4示出了开关装置10的一个替代性实施例，其中，操作单元14包括能够通过锁定操作元件22操作的至少一个另外的电开关30。因此，操作单元14在开关装置10的该替代性实施例中包括两个电开关24、30。电开关24、30均被实施为微动开关。另外，电开关24、30都布置在把手26中。电开关24、30设置用于将给PCBA 52通电的电路闭合。在电开关24、30都不被操作的情况下，电机16就不起动。还可能的是，操作单元14替代性地包括仅能够通过锁定操作元件22操作的另一电开关30。此时，所述另一电开关30被实施为双微动开关。

Claims (14)

1.一种用于电驱动式园林工具的开关装置，包括：

至少一个操作单元(14)，其用于控制电驱动式园林工具的至少一个电机(16)；

其中，所述操作单元(14)包括：至少一个速度操作元件(18)；至少一个开关操作元件(20)，其用于在至少一个致动状态下机械地阻挡所述速度操作元件(18)；至少一个电开关(24)，其能够由开关操作元件(20)操作；和至少一个锁定操作元件(22)，其用于将所述开关操作元件(20)保持在至少一个位置，其中，所述开关操作元件(20)设置成能够被推到开关操作元件(20)的致动位置，以致动电开关(24)，从而将用于给开关装置的PCBA(52)通电的电路闭合。

2.如权利要求1所述的开关装置，其特征在于，速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)设置成能够在操作过程中接收来自操作员的输入，其中，速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)被操作员直接接触，施加于速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)上的力能够被感测到和/或被机械地传递以致动一装置、一单元和/或一元件。

3.如权利要求1或2所述的开关装置，其特征在于，所述操作单元(14)包括至少一个阻挡元件(64)，所述至少一个阻挡元件(64)位于所述锁定操作元件(22)处用以将所述开关操作元件(20)保持在至少一个位置，所述至少一个阻挡元件(64)能够根据所述锁定操作元件(22)的移动来移动。

4.如权利要求3所述的开关装置，其特征在于，所述操作单元(14)包括至少一个弹簧元件(60)，所述至少一个弹簧元件(60)设置用于将弹簧负载施加到所述阻挡元件(64)上，所述阻挡元件(64)抵着所述弹簧负载可移动地被支撑。

5.如权利要求1-4中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述操作单元(14)包括能够通过所述锁定操作元件(22)操作的至少一个另外的电开关(30)。

6.如权利要求1-5中任一项所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括至少一个把手(26)，所述操作单元(14)位于所述至少一个把手(26)处，其中，所述电开关(24)和/或所述另外的电开关(30)布置在所述把手(26)中。

7.如权利要求1-6中任一所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括至少一个把手(26)，所述开关操作元件(20)可平移地被支撑在所述至少一个把手(26)处。

8.如权利要求1-7中任一所述的开关装置，其特征在于，所述开关装置还包括至少一个把手(26)，其中，所述速度操作元件(18)、所述开关操作元件(20)和所述锁定操作元件(22)分别布置在所述把手(26)的不同侧。

9.一种电驱动式园林工具，包括：

至少一个如前述权利要求中任一所述的开关装置。

10.如权利要求9所述的电驱动式园林工具，其特征在于，所述电驱动式园林工具是电驱动式灌木清除机。

11.一种利用开关装置控制电驱动式园林工具的电机(16)的方法，所述开关装置包括：

至少一个操作单元(14)，其用于控制电驱动式园林工具的至少一个电机(16)；

其中，所述操作单元(14)包括：至少一个速度操作元件(18)；至少一个开关操作元件(20)，其用于在至少一个致动状态下机械地阻挡所述速度操作元件(18)；至少一个电开关(24)，其能够由开关操作元件(20)操作；和至少一个锁定操作元件(22)，其用于将所述开关操作元件(20)保持在至少一个位置，其中，所述开关操作元件(20)必须被推到所述开关操作元件(20)的致动位置，以便致动电开关(24)，从而将用于给开关装置的PCBA(52)通电的电路闭合。

12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)设置成能够在操作过程中接收来自操作员的输入，其中，速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)被操作员直接接触，施加于速度操作元件(18)、开关操作元件(20)和锁定操作元件(22)上的力能够被感测到和/或被机械地传递以致动一装置、一单元和/或一元件。

13.如权利要求11或12所述的方法，其特征在于，所述速度操作元件(18)的移动将所述电机(16)起动。

14.如权利要求11-13中任一项所述的方法，其特征在于，所述开关操作元件(20)在所述锁定操作元件(24)被致动时保持在致动状态。