CN113767001A - 用于在支撑臂的内部空间中产生过压的手持电动作业工具 - Google Patents

用于在支撑臂的内部空间中产生过压的手持电动作业工具 Download PDF

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托博约恩·阿尔姆奎斯特
保罗·约翰松
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Husqvarna AB
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Abstract

一种手持作业工具，包括切割工具(130)，具有旋转轴线且布置成驱动切割工具(130)的电动机(140)，用于布置成向电动机(140)供电的电池(220)的电池隔室(150)，支撑臂(240)和皮带罩(115)。支撑臂(240)布置成在支撑臂的第一端(241)上支撑圆形切割工具(130)，并且在支撑臂的与第一端(241)相对的第二端(242)处支撑电动机(140)。支撑臂(240)的至少一部分和皮带罩(115)配置为包围内部空间(340)，其中手持作业工具(100，200，800，1000)包括配置为产生冷却气流的风扇(145)。冷却气流的一部分布置成经由至少一个开口(310)被引导到内部空间(340)中，从而将内部空间(340)中的空气压力增加到高于环境空气压力水平。

Description

用于在支撑臂的内部空间中产生过压的手持电动作业工具
技术领域
本公开涉及一种电动手持作业设备，例如用于切割混凝土和石头的切断工具和锯。
背景技术
用于切割和/或研磨硬质材料(例如混凝土和石头)的手持作业工具包括大功率电动机，以便提供用于处理硬质材料所需的功率。这些电动机产生大量的热量，因此需要被冷却以防止过热。电动作业工具通过电动机以及通过电池和控制电子器件来产生热量。需要冷却这种作业工具的有效方法。
这些作业工具通常还产生振动，这种振动可能是有害的或者至少使工具的操作者感到不舒服。希望保护操作者不长时间暴露于强烈的振动。
总之，存在与手持作业工具相关联的挑战。
发明内容
本公开的目的是提供一种改进的手持作业工具，其解决了上述问题。
此目的通过一种手持作业工具实现，该手持作业工具包括用于保持切割工具的接口，具有旋转轴线并且布置成驱动切割工具的电动机，用于保持布置成向电动机供电的电池的电池隔室，支撑臂，以及皮带罩。支撑臂布置成在支撑臂的第一端上支撑圆形切割工具，并且在支撑臂的与第一端相对的第二端处支撑电动机。支撑臂的至少一部分和皮带罩配置为包围内部空间。手持作业工具包括风扇，该风扇配置为产生冷却气流，其中冷却气流的一部分布置成经由至少一个开口被引导到内部空间中，从而将内部空间中的空气压力增加到高于环境空气压力水平。
内部空间中的空气压力的增加意味着气流将通过通向内部空间的所有开口(即，任何裂缝等)离开。这进而意味着水、灰尘、碎屑和泥浆将必须克服这种气流以便进入内部。因此，减少了作业工具内的不期望的材料的积聚。
根据一些方面，开口是沿着围绕电动机的旋转轴线的圆定位的多个开口。
以这种方式，将开口有效地分布。
根据一些方面，电动机布置成驱动风扇。这样，只需要一个电动机。
根据一些方面，冷却空气管道布置成引导冷却气流的一部分以冷却电池。
这样，也可以对电池提供冷却，其中可使用单个风扇来冷却电动机和电池两者。
根据一些方面，皮带罩和/或支撑臂包括空气出口，冷却气流通过该空气出口离开内部空间。
这使得能够控制气流，并且可将已经进入内部空间的灰尘和泥浆分配到环境空气中。
根据一些方面，开口具有600mm2到1000mm2的面积，更优选地700mm2到900mm2的面积，其中空气出口具有1000mm2到1500mm2的面积，更优选地1100mm2到1400mm2的面积。
根据一些方面，空气出口的面积大于开口的面积。
这样，在电池接收冷却空气的同时，将足够量的冷却空气引入内部空间以防止灰尘和泥浆进入。
根据一些方面，空气出口位于皮带罩的或支撑臂的下部的区域中，即，在手持作业工具位于一表面上的正常静止位置中，皮带罩的或支撑臂的最靠近该表面的部分。
这样，在工作期间和清洁期间，可将水和泥浆有效地排出。
根据一些方面，空气出口布置成皮带罩中的通孔。这使得能够成本有效地制造。
根据一些方面，皮带罩由塑料制成，并且支撑臂由镁制成。
根据一些方面，空气出口包括多个出口，该多个出口相对于电动机的轴的旋转轴线横跨一角度。该角度大于20度，优选地大于30度，并且空气出口优选地至少部分地位于所述轴线的后部，即在手持作业工具的正常操作位置中更靠近用户。
以这种方式，将开口和出口有效地分布。
通常，除非在此明确地另外定义，否则权利要求中使用的所有术语将根据其在技术领域中的普通含义来解释。除非明确地另外说明，否则对“一/一个/该元件、设备、部件、装置、步骤等”的所有引用都将被开放地解释为指代该元件、设备、部件、装置、步骤等的至少一个实例。除非明确说明，否则本文公开的任何方法的步骤不用必须以所公开的确切顺序来执行。当研究所附权利要求和以下描述时，本发明的其他特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员认识到，在不脱离本发明的范围的情况下，可以组合本发明的不同特征以创建除了下面描述的那些实施方式之外的实施方式。
附图说明
现在将参考附图更详细地描述本公开，其中
图1示出了实例作业工具；
图2A至图2C示出了另一实例作业工具的视图；
图3A至图3B示出了作业工具支撑臂的视图；
图4至图6示出了用于引导气流的波纹管；
图7A至图7C示意性地示出了锁定机构；
图8示出了具有电池锁定机构的实例作业工具；
图9示意性地示出了电池锁定机构的细节；
图10A至图10C示出了实例作业工具的视图；
图11示意性地示出了风扇；
图12示出了用于作业工具的实例风扇；
图13示出了实例风扇壳体；
图14A至图14C示出了作业工具支撑臂的细节；
图15示出了用于驱动圆形切割工具的驱动装置；
图16A示出了具有水软管连接件的后手柄段；
图16B至图16C示出了水软管连接器装置的细节；
图17A至图17B示出了电池隔室的细节；
图18A至图18C示出了用于插入到电池隔室中的电池；
图19示意性地示出了切断工具；
图20示出了切断工具的细节；
图21示出了实例阻尼构件；
图22示出了另一实例阻尼构件；
图23示出了通过切断工具的部分的冷却气流；
图24示意性地示出了冷却气流；
图25示意性地示出了作业工具的质量分布。
具体实施方式
现在将在下文中参考附图更全面地描述本发明，附图中示出了本发明的某些方面。然而，本发明可以以许多不同的形式实施，并且不应被解释为限于本文阐述的实施方式和各方面；相反，这些实施方式是通过实例的方式提供的，使得本公开将是彻底和完整的，并且将向本领域技术人员充分传达本发明的范围。在整个说明书中，相同的数字表示相同的元件。
应理解，本发明不限于本文描述和附图示出的实施方式；相反，本领域技术人员将认识到，在所附权利要求的范围内可以进行许多改变和修改。
图1示出了手持作业工具100。图1中的作业工具100包括可旋转的圆形切割工具130，但是本文公开的技术也可应用于其他切割工具，例如链锯，取芯钻机等。电动机140布置成驱动切割工具。此电动机由电能存
储装置供电，该电能存储装置布置成保持在电池隔室150中。
电动机在操作期间产生大量的热量。为了防止电动机过热，风扇145布置成由电动机140驱动。此风扇可以例如直接附接到电动机的轴，或者通过一些传动装置附接到电动机的轴。风扇产生气流，该气流将热量从电动机带走，从而冷却电动机。
作业工具100布置成由前手柄190和后手柄195保持，并且由触发器196以已知的方式操作。由于过度的振动可能使使用作业工具100的操作者感到不舒服，所以希望使手柄和触发器中的振动最小化。过度的振动还可能减少工具部件(例如电缆连接件和电子器件)的寿命。为了减小这些振动，作业工具100包括彼此振动隔离地布置的第一部件110和第二部件120。第一部件110包括用于保持切割工具130的接口，并且还包括布置成驱动切割工具的电动机140。因此，第一部件包括作业工具的主振动产生元件。
值得注意的是，第二部件120包括手柄190、195和触发器196，并且因此是与作业工具100的操作者交互的部件。第二部件120还包括用于保持电存储装置的电池隔室150，以及用于控制作业工具100的各种操作的控制电子器件。
由于在第一部件110中产生的振动没有传递到或者至少没有以显著的量传递到第二部件120，所以装置100的操作者将不会受到振动，这是有利的，因为他或她可以能够在更舒适的工作条件下工作更长的时间段。
振动通常以m/s2为单位测量，并且期望将前手柄和后手柄中的工具振动限制在2.5m/s2以下。在“振动器——瑞典工作环境局关于振动的规定以及有关规定应用的一般建议，瑞典工作环境局，AFS 2005:15”中讨论了工具振动，用于限制工具振动的指导方针，以及工具振动的测量。
根据一些方面，作业工具100包括第一部件110和第二部件120，它们通过振动隔离系统彼此振动隔离地布置，该振动隔离系统布置成将前手柄振动和后手柄振动限制到低于2.5m/s2的值。
冷却空气管道布置成将冷却气流160的一部分从第一部件110引导到第二部件120中，用于冷却电存储装置。这意味着风扇145用于冷却电动机140和电能源，这是一个优点，因为只需要单个风扇。
在此，管道是布置成引导诸如气流的流动的通道。冷却空气管道可以形成为由作业工具主体部分包围的内部空间的一部分，或者形成为其他类型管道的软管，或者形成为不同类型管道的组合。
包括在第二部件120中的任何控制电子器件也可以布置成由冷却气流160的从第一部件110引导并进入第二部件120的部分冷却。图1示意性地示出了与这种控制电子器件相关联的冷却凸缘180，该冷却凸缘180是可选的，即，冷却气流的该部分可用于直接冷却控制单元，在该情况下，控制单元构成冷却凸缘。因此，可选地，冷却气流160的从第一部件110进入第二部件120的部分布置成通过与手持作业工具100的控制单元相关联的冷却凸缘180。
至少部分地由于第一部件和第二部件彼此振动隔离地布置，所以有效地引导来自第一部件并进入第二部件的空气160的部分可能是一个挑战。所公开的作业工具的一些方面通过在第一部件和第二部件之间提供波纹管或一些其他类型的柔性气流管道以将空气的该部分从风扇145朝向电池隔室150引导来解决这个挑战。这些波纹管170将在下面结合图4至图6进行更详细的讨论，波纹管有时也称为柔性盖，卷折结构，折皱结构或机器方式盖。可以使用由柔性材料形成的软管来代替波纹管。
总之，图1示意性地示出了包括彼此振动隔离地布置的第一部件110和第二部件120的手持作业工具100。根据一些方面，第一部件110通过一个或多个弹性元件与第二部件120振动地隔离。
手持作业工具可以是如图1所示的切割工具，但是其也可以是链锯或用于切割硬质材料的其他作业工具。第一部件包括用于保持切割工具130的接口和布置成驱动切割工具的电动机140。驱动装置可以例如包括皮带驱动或皮带驱动和齿轮传动的组合。电动机140布置成驱动风扇145，该风扇配置为产生用于冷却电动机140的冷却气流。风扇可以例如直接连接到电动机的轴，或者其可以经由某种传动装置或驱动装置(例如皮带驱动或齿轮传动)间接连接到电动机的轴。
第二部件120包括用于保持布置成向电动机140供电的电存储装置的电池隔室150，并且冷却空气管道布置成引导来自第一部件110并进入第二部件120的冷却气流160的一部分以冷却电存储装置。电能源可以是电池，或某种类型的燃料电池等。
图2A至图2C示出了布置成通过切割工具接口260保持切割工具的实例手持作业工具200的不同视图。将第一部件110与第二部件120分开的弹性元件在这里是压缩弹簧210。然而，如上所述，一些类型的弹性材料构件，例如橡胶衬套，也可以用作弹簧的替代物或与弹簧组合使用。片簧也可以是用于使第一部件110与第二部件120振动地隔离的选择。
图2B示出了用于额外刀片衬套的保持器270。当切割盘到达刀片中的中心孔时，其可以具有不同的尺寸。一些刀片孔的宽度为20mm，而一些其他的孔的宽度为25.5mm。甚至存在一些市场，其中30.5mm的刀片中心孔是常见的。为了允许使用不同类型的在中心刀片孔上具有不同尺寸的刀片，手持作业工具200包括布置在作业工具主体上用于保持刀片衬套的保持器270。此额外刀片衬套优选地具有与安装为和切割工具接口260连接的刀片衬套相比不同的尺寸。
图2A示出了装配在电池隔室150中的实例电存储装置220，这里是电池。此电池可以通过电池锁定机构保持在适当位置，下面将结合图7A至图7C、图8和图9对其进行更详细的讨论。可与本文公开的装置和技术一起使用的其他类型的电能源包括，例如燃料电池，超级电容器等。
根据一些方面，用于冷却电动机140的冷却气流相对于圆形切割工具130的延伸平面横向地230、245、201延伸通过手持作业工具。这里，参考图2C，横向应被解释为相对于从后手柄195朝向切割工具延伸的作业工具的延伸方向202并且相对于切割工具130的延伸平面(其在图2C中或多或少是竖直的)而言。来自环境的空气经由工具一侧的空气入口230被抽吸到作业工具内部中，并且经由工具另一侧的第一空气出口245至少部分地从作业工具内部被推出，该第一空气出口在横向于空气入口230的方向上形成。
经由空气入口230抽吸到作业工具中的气流的一部分经由空气管道被引导到第二部件120中，在该处，该气流用于冷却电存储装置并且可选地还冷却电气控制电路的部分。例如，参考图2B，这部分气流被从风扇向下引导，然后在经由形成在工具的第二部件120中的第二空气出口250离开作业工具之前在工具中被朝向电池隔室150向后引导。
应理解，如果风扇反向运行，则气流也可被引导到相反方向。即，空气出口245、250也可用于将冷空气从环境中抽吸到作业工具100、200中，并且空气入口230可重新设定用途以替代地允许热空气离开作业工具。
参考图10A，从风扇向下引导然后在工具中向后引导的气流160的部分也经由形成在电池隔室151内部的第三空气出口251离开作业工具。此第三出口主要布置成冷却容纳在电池隔室150中的电池。
图3A和图3B示出了所公开的作业工具的一些方面，其中，第一部件110包括导热支撑臂240，其布置成在支撑臂241的第一端上支撑圆形切割工具130，并且在与第一端241相对的支撑臂242的第二端处通过支撑表面330支撑电动机140。然后，电动机140布置成通过某种类型的驱动装置驱动切割工具，所述驱动装置例如是皮带驱动或皮带驱动和齿轮传动的组合。该皮带在图3A中未示出，仅示出了皮带轮。支撑表面330在电动机140和支撑臂240之间具有相对大的连接区域，至少如果电动机包括用于与支撑表面界面连接的相应表面，则该连接区域允许从电动机到支撑臂材料中的大量热传递。然后，此热量从一个或多个形成在支撑臂240上的冷却凸缘320消散。因此，支撑臂240包括一个或多个冷却凸缘320，冷却凸缘布置成经由支撑表面330将热量从电动机140驱散出去。
支撑臂240是切断工具的臂，其可以等效地被称为切断臂240。
由于冷却气流更有效地用于将热量从电动机运走，所以此热传递装置改善了从电动机的散热。
支撑臂的导热性越高，散热就越有效。根据一些方面，支撑臂的至少一些部分由具有100瓦每米开尔文(W/mK)以上的热传导特性的材料形成。例如，支撑臂的至少一些部分可以由铝形成，其具有大约237W/mK的导热率。铁或钢是提供期望导热性的另一种选择。支撑臂也可以由不同的材料形成，即，一种是高导热材料，例如铜，镁或铝，可用于冷却凸缘，另一种材料是例如铸铁或钢，用于提供一般的结构支撑。
图14A至图14C和图15示出了实例支撑臂240的细节，该支撑臂布置成在支撑臂241的第一端上支撑圆形切割刀具130，并且在支撑臂242的与第一端241相对的第二端处通过支撑表面330支撑电动机140。图14A示出了上述支撑臂240和内部空间340的视图。图14B示出了沿着线A-A的第一剖视图，图14C示出了沿着线B-B的第二剖视图。电动机140包括以已知的方式延伸穿过电动机壳体141的电动机的轴。
该轴的第一端142布置成保持用于驱动圆形切割工具130的滑轮。图15示出了支撑臂240的视图，其中驱动滑轮和驱动皮带位于适当位置以驱动圆形切割工具130。
电动机的轴的第二端143布置成驱动风扇145。图14B所示的实例风扇145是常规的轴向风扇。下面将结合图11至图13讨论风扇145的另一个更先进的实例。这里，指示了电动机140的旋转轴线1141。
可选地，支撑臂240布置成至少部分地包围电动机140，从而保护电动机并提高通过电动机的气流1330的冷却效率。为此，支撑臂240包括杯形凹部，如在图10C中详细看到的，其中支撑表面330构成凹部的底部，并且圆柱形壁350从支撑表面330的周边延伸出，以在电动机支撑在支撑表面330上时包围电动机140的电动机壳体141。电动机140布置成通过螺栓孔335牢固地用螺栓连接到支撑表面330上，从而确保电动机140和支撑臂240之间的良好的热传导以及机械完整性。在圆柱形壁350和电动机140之间形成狭槽，即，凹部壁350与电动机壳体径向地间隔开。此狭槽布置成引导来自风扇145的冷却气流1330通过电动机140。气流1330从风扇145横向地延伸通过支撑臂240以冷却电动机140。冷却气流1330然后穿过开口310并进入内部空间340，然后经由图2B所示的第一空气出口245离开。
根据一些方面，电动机140的体积(即电动机的包括其壳体141的体积)的至少20％并且优选地至少30％，被支撑臂240包围。这意味着圆柱形壁350从支撑表面330延伸一段距离144以包围电动机壳体141的体积的至少20％并且优选地至少30％。因此，电动机可选地显著地嵌入到支撑臂中，或者甚至如图14A至图14C所示地完全嵌入，从而改善电动机和支撑臂组件的结构完整性，以及改善离开电动机的热传输。通过形成在圆柱形壁和电动机壳体之间的狭槽，也改善了电动机140的冷却，该狭槽与导热支撑臂和冷却凸缘配合以有效地冷却电动机。
支撑臂240和电动机140也可以至少部分地一体形成。这意味着电动机140的一些部件可以与支撑臂240共用。例如，支撑臂240的一部分可以构成电动机壳体的一部分，例如面向支撑臂的电动机盖板。支撑臂240和电动机140之间共用的公共部件可以例如是机加工的或模制的。而且，可选地，电动机的轴可以抵靠支撑臂的表面，以改善机械完整性。
应注意，至少部分地一体形成的支撑臂和电动机的特征可以有利地与本文公开的其他特征组合，但是不依赖于本文公开的任何其他特征。因此，本文公开了一种用于作业工具100的支撑臂240和电动机140组件，其中支撑臂和电动机至少部分地一体形成。
参考图2B，第一部件110可选地包括配置为包围内部空间340的皮带罩115。如上所述，冷却气流的一部分布置成被引导到内部空间340中，从而将皮带罩115的内部空间340中的空气压力增加到高于环境空气压力水平。内部空间340在一侧由支撑臂(下面结合图3A和图3B讨论)界定，并且在另一侧由皮带罩115界定，该皮带罩承担盖的功能，该盖布置成接合支撑臂以保护驱动皮带等。皮带罩115包括空气出口245，冷却气流通过该空气出口离开内部空间。此空气出口245配置为具有这样的面积：该面积使得皮带罩115的内部空间340中的空气压力以期望的量增加到高于环境空气压力水平。
内部空间340中的空气压力的增加意味着气流将通过通向内部空间340的所有开口(即，任何裂缝等)离开，而不仅仅是空气出口245。这进而意味着水、灰尘、碎屑和泥浆将必须克服这种气流以便进入内部。因此，减少了作业工具内的不期望的材料的积聚。
内部空间340内的水可能导致驱动皮带滑动，因此是不期望的。皮带罩115的内部空间340中的空气压力的增加意味着更少的水能够进入内部空间，这是一个优点。因此，可以降低对皮带的要求，使得例如可使用具有更少数量的肋的皮带。
如上所述，从第一部件110引导并进入第二部件120的冷却气流160的部分可以经由布置在第一部件110和第二部件120之间的波纹管或其他柔性气流管道170通过。图4详细示出了这种波纹管10的一个实例。
根据一些方面，波纹管170的肖氏硬度值或肖氏硬度在10到70，优选地在50到60，根据DIN ISO 7619-1用A型硬度计测量。
波纹管170可选地包括防错特征410、420。此防错特征包括至少一个凸起410、420，该凸起配置为进入形成在第一部件110中和/或第二部件120中的相应的凹部，从而防止波纹管与第一部件110和第二部件120的错误组装。
波纹管170还可选地包括至少一个厚度增加的边缘部分430、440。每个这种边缘部分布置成进入形成在第一部件110中或第二部件120中的相应的凹槽，从而相对于第一部件或第二部件固定波纹管170，这类似于装配到桅杆中的风帆竖直边缘。图5和图6示意性地示出了通过边缘部分分别装配到第一部件和第二部件上的波纹管。
图4所示的波纹管布置成具有关于平行于边缘部分430、440的延伸方向的对称平面450对称的形状。因此，有利地，波纹管可以与第一部件和第二部件组装，而与波纹管哪一侧面向上无关。即，波纹管可围绕对称轴线460旋转180度并且与第一部件和第二部件组装。
图7A至图7C示意性地示出了电池隔室150的各方面，其中电池隔室包括电池锁定机构700。电池锁定机构包括可旋转地支撑在轴720上的锁定构件710。锁定构件包括前缘部分750，该前缘部分布置成进入形成在电能源220中的凹部760以将电能源锁定在适当位置，其中，前缘部分750具有弧形形状，该弧形形状的曲率与圆弧的曲率相对应，该圆弧的半径740对应于从前缘部分750到轴720的中心的距离，并且其中，形成在电能源220中的凹部760包括布置成接合前缘部分750的表面770，其中，表面770具有与前缘部分750的弧形形状相配合的弧形形状。
这样，当电能源220容纳在电池隔室150中时，锁定构件是不活动的，当电能源进入隔室时，锁定构件简单地屈服于电能源。通过在插入方向701上移动电能源220而将电能源插入到隔室150中的这个阶段在图7A和图7B中示意性地示出。然后，锁定构件710摆动到凹部760中，在该处锁定构件防止电池从电池隔室中缩回。图7C中示出了锁定位置。值得注意的是，即使在前缘部分750和布置成接合前缘部分750的表面770之间存在一些摩擦，前缘部分750的弧形形状也允许锁定机构以较小的阻力旋转出锁定位置。
锁定构件可以布置成朝向锁定位置受弹簧偏压，并且可通过杠杆或按钮机构操作，如下文结合图8和图9所讨论的。
应理解，可以存在以上文描述的方式布布置在电池隔室中的任何数量的锁定构件，即，从单个锁定构件到多个锁定构件的任何情况。
根据一些方面，电池隔室150包括至少一个弹性构件780，该弹性构件布置成将电能源推动到锁定位置中，即，在与插入方向701相反的方向上推动电能源。当被电能源压缩时，弹性构件780推动到电能源上以将其从电池隔室150排斥。此推力增加了前缘部分750和布置成接合前缘部分750的表面770之间的接触压力，从而改善了对电能源的保持效果。
根据一个实例，用户在插入方向上将电池插入到电池隔室中。当电池被完全插入时，其接触弹性构件780，并且锁定构件710进入形成在电能源220中的凹部760，以将电能源锁定在适当位置。当被电池压缩时，弹性构件在与插入方向相反的方向上推回。来自弹性构件的此推力增加了锁定构件的前缘部分750和布置成接合前缘部分750的表面770之间的接触力，以将电池更牢固地保持在适当位置。
弹性构件780可选地包括弹性材料构件、压缩弹簧和/或片簧中的任何一种。
当电能源被锁定机构700释放时，弹性构件708也将从电池隔室150中将电能源220弹出一小段距离。因此，当操作衬套按钮机构810以释放电池时，电池从电池隔室150弹出，使得更容易抓住电池并将其从电池隔室中拉出。
图7C示意性地示出了这种弹性构件780的一个实例。弹性构件在方向702上推动电能源，但是通过锁定构件710接合凹部760来防止电能源在此方向上移动。弹性构件780和锁定构件710在电能源220的相对侧S1、S2上的布置产生扭转运动795或旋转力矩，其通过以类似于卡住的橱柜或书桌抽屉的方式增加电池和电池隔室壁之间的摩擦来进一步增加保持效果。这种保持效果的进一步增加减少了电池的振动，因为现在电池被更贴合地保持在电池隔室中。
图8示出了包括电池锁定机构700的实例作业工具800。锁定构件710可旋转地支撑在轴720上，其中允许其围绕旋转轴线820旋转。操作者可使用按钮机构810来旋转锁定构件710，使得其离开凹部，从而允许在方向702上移除电池。
根据一些方面，锁定构件710被朝向锁定位置由弹簧偏压。因此，当电能源220插入到凹部150中时，锁定构件710卡扣到锁定位置中。当要从电池隔室移除电能源时，通过按钮机构810可以克服弹簧偏压力。
图9示出了用于电池隔室150的电池锁定机构700的细节。这种电池锁定机构可以与许多不同类型的工具(即研磨工具、研磨机、链锯、钻孔机、切断工具等)一起使用。因此，本文公开的电池锁定机构不限于与上文结合图1至图8讨论的切断工具一起使用。
图9所示的电池锁定机构700包括可旋转地支撑在轴720上并且可选地如上所述被弹簧偏压到锁定位置的锁定构件710。锁定构件包括前缘部分750，其布置成进入形成在电能源220中的凹部760，以将电能源锁定在适当位置，如上面结合图7A至图7C所讨论的。前缘部分750可以具有弧形形状，其曲率对应于圆弧的曲率，该圆弧的半径740对应于从前缘部分750到轴720的中心的距离。形成在电能源220中的凹部760包括布置成接合前缘部分750的表面770。此表面770具有与前缘部分750的弧形形状相配合的弧形形状。值得注意的是，图9所示的电池锁定机构700包括两个分开一段距离的锁定构件710。锁定构件的这种双重布置提高了锁定机构700的坚固性。
因此，如结合图7A至图7C所解释的，诸如电池的电能源可以在插入方向701上插入到电池隔室中，即插入到图9所示的隔室150中。在某一时刻，锁定构件能够进入锁定位置，即其进入凹部760。在此位置，防止电池在与插入方向701相反的方向702上移动。然而，其可能发出一些咔嗒声并且可能不能被牢固地固定。为了改进电池锁定机构，并且为了更好地将电能源保持在适当位置，将一个或多个弹性构件780(例如压缩弹簧或橡胶衬套)布置在电池隔室150中和/或电能源上，以在电能源被完全插入到隔室中时推动电能源。推力增加了前缘部分750和配置为接合前缘部分的表面770之间的接触力。这种增加的接触力增加了摩擦力，以更好地将电能源保持在适当位置。
根据一些方面，该至少一个弹性构件780和电池锁定机构700布置在电池隔室150的相对侧S1、S2处，即，存在将电池隔室分成两个部分的平面910，其中弹性构件780包括在一个部分中，而电池锁定机构包括在另一个部分中。这意味着一个或多个弹性构件从一个方向推到电池源上，以导致扭转运动795或扭矩。这种扭转运动可以与卡在橱柜或书桌中的抽屉类比。于是，防止电能源发出卡嗒声，并且将电能源更牢固地固定在电池隔室150中。
图10A和图10B示出了包括特定类型的风扇145的实例作业工具1000。此风扇包括这样一个构件：该构件优选地但不是必须是盘状的，布置在电动机140的轴上，该轴也构成风扇的旋转轴线。该构件在垂直于旋转轴线的平面中延伸并且包括两种不同类型的风扇部分。第一部分用作轴向风扇，并且推动冷却空气横向201穿过作业工具1000以冷却电动机140。风扇的第二部分用作径向风扇，也称为离心风扇，以与配合到径向风扇部分的风扇涡管协作将冷却空气向下推动并进入作业工具的第二部件。图11中示意性地示出了风扇145，图12中示出了风扇的一个实例，其中已经指示了旋转方向1130和旋转轴线1140。图11还指示了被称为从旋转轴线1140“径向向外”的方向1145。
图10A示出了实例工具，其中根据一些方面，来自第一部件110并进入第二部件120的冷却气流160的部分布置成经由布置在电池隔室150内部的第三出口251进入电能源220。这种与电能源的连接通过更好地冷却例如电池中的电池单元而提高了冷却效率。
风扇145包括：轴向风扇部分1110，其在风扇145上沿外周布置，即，如图11和图12所示沿着风扇盘边界沿圆周布置；以及径向风扇部分1120，其居中地布置在风扇145上，即，如图11和图12所示从轴向风扇部分径向向内布置。因此，轴向风扇部分在延伸平面中从旋转轴线1140径向向外1145布置。轴向风扇部分1110布置成产生用于冷却电动机140的冷却气流1330，并且径向风扇部分1120布置成产生来自第一部件110并进入第二部件120的冷却气流160的部分，用于冷却电存储装置。
轴流风扇或轴向风扇具有迫使空气平行于轴移动的叶片，叶片围绕该轴(即旋转轴线)旋转。这种类型的风扇用于各种应用中，从用于电子器件的小型冷却风扇到用于风洞中的巨型风扇。轴向风扇特别适合于在直线管路的管道中产生大的气流，这在冷却电动机140时是这种情况。
径向风扇或离心风扇使用由叶轮的旋转提供的离心动力来增加空气/气体的动能。当叶轮旋转时，叶轮附近的气体颗粒从叶轮甩出，然后移动到风扇壳体壁中。然后，将气体通过风扇涡管引导到出口。与轴向风扇相比，径向风扇更好地在压力下推动冷却空气通过具有弯曲部和窄通道的空气管道，这是空气管道进入第二部件并朝向电池隔室150的情况。
根据一些方面，轴向风扇和径向风扇形成为安装在同一电动机的轴上的单独部件。
径向风扇的半径可以对应于电动机盖板的半径。
径向风扇的半径与风扇的半径之间的关系可以是50％-70％的量级。
因此，有利地，图10至图13所示的风扇提供有效的电动机冷却以及第二部件中的工具构件(例如控制单元和电能源)的有效冷却。这是通过在单个风扇构件上提供两种不同类型的风扇来实现的。
图10C示出了支撑臂的一部分的更详细的视图，该部分包括一个或多个冷却凸缘320，该一个或多个冷却凸缘布置成经由支撑表面330将热量从电动机140驱散。还可以看到上述用于使空气进入内部空间340的开口310。轴向风扇部分1110推动空气经过电动机并通过这些孔，从而冷却电动机140。
风扇145可以可选地组装在图13中举例说明的风扇壳体1010中。风扇壳体包括至少一个开口1310，该至少一个开口从旋转轴线1140向外沿外周径向地布置，以接收来自轴向风扇部分1110的冷却气流1330，用于冷却电动机140。风扇壳体还包括风扇涡管1320，该风扇涡管居中地布置在壳体中以与径向风扇部分1120接合，用于引导冷却气流160的从第一部件110进入第二部件120的部分以冷却电存储装置。
图13还示出了用于容纳波纹管170的凹槽1340和凹部1350，该波纹管带有图4所示的边缘部分430和防错特征410。
结合图10A、图10B、图11、图12和图13讨论的风扇不是仅适用于本文公开的作业工具的类型。相反，此风扇可以有利地用于期望第一冷却气流和第二冷却气流的任何类型的作业工具中。因此，本文公开了一种用于手持作业工具100、200、800、1000的风扇145。风扇145在垂直于风扇的旋转轴线1140的平面中延伸。风扇包括轴向风扇部分1110，其从相对于旋转轴线1140居中地布置在风扇145上的径向风扇部分1120径向向外布置145，其中，轴向风扇部分1110布置成产生用于冷却第一手持作业工具构件的第一冷却气流，并且其中，径向风扇部分1120布置成产生用于冷却第二手持作业工具构件的第二冷却气流160。
可选地，轴向风扇部分1110具有以旋转轴线1140为中心的环形形状，并且其中，径向风扇部分1120具有以旋转轴线1140为中心的盘状形状。
本文还公开了一种手持作业工具1000，其包括结合图10至图13讨论的风扇，以及风扇壳体1010。风扇145组装在风扇壳体1010中，该风扇壳体包括至少一个开口1310，该至少一个开口沿外周布置在风扇壳体中并且从风扇145的旋转轴线1140径向向外，以接收来自轴向风扇部分1110的第一冷却气流，用于冷却第一手持作业工具构件，风扇壳体还包括风扇涡管1320，该风扇涡管居中地布置在风扇壳体中，以与径向风扇部分接合，用于引导第二冷却气流160以冷却第二手持作业工具构件。
图16A示出了用于水软管的可选连接器装置1600的细节，该连接器装置优选地安装在后手柄195附近，在该处操作者可容易地接近该连接器装置以附接和拆卸水软管。连接器装置1600包括水软管连接器部件1610，这里示出为接头，即连接器凸出部件，应用于水软管快速连接器系统，其背离圆形切割工具130面向后方。连接器接头1610通过支架1620固定地安装在机器壳体上，使得水软管连接器部件1610相对于作业工具固定地保持。或者，可通过类似的支架将凹入水软管连接器部件固定地安装在作业工具上，以获得相同的技术效果和优点。水软管1630远离连接器部件1610朝向切割工具130延伸。水软管1630布置成至少部分地嵌入到工具壳体中，以便在工具100的使用期间保护水软管免受损坏。
已知的水软管连接器装置通常包括在作业工具上的支架和连接器部件(凸出连接器部件或凹入连接器部件)之间的软管段，这意味着难以用单手连接和断开水软管。然而，由于连接器接头1610通过支架1620固定地安装在机器壳体上，所以连接器装置1600允许在操作期间用一只手附接和拆卸用于向切割工具130供水的水软管。因此，连接器部件由机器壳体牢固地支撑，在该机器壳体处，连接器部件容易接近并且不会四处移动。例如，操作者可以用一只手通过前手柄190握住工具，并且用另一只手连接水软管。连接器部件1610可以适于与市场上的任何快速连接器系统连接，例如
Figure BDA0003324684730000191
水软管系统。
包括连接器部件1610和支架1620的水软管连接器装置1600可以在需要供水的任何动力工具上实施，其不限于本文讨论的特定工具。
图16B和图16C更详细地示出了连接器装置1600的视图。图16B是与图16A相对应的视图，而图16C从相反的视点示出了连接器装置1600。连接器部件1610和支架1620优选地由一件材料(例如一件塑料或金属)一体地形成，即机加工或模制。用于附接水软管1630的内部接头1640可以布置成与连接器部件1610相对，以方便地将连接器装置组装在手持作业工具上。
图17A和图17B示出了实例电池隔室150的细节。诸如电池的电能源可以在插入方向701上插入到电池隔室中，即，如图9所示插入到隔室150中。图17A是与插入方向701相反的视图，而图17B是在插入方向701上向隔室150中看的视图。上面结合例如图9讨论的锁定构件710可以在图17A和图17B中看到。下面将结合图18A至图18C更详细地讨论的电池可选地包括形成为手柄的后面，以简化电池在电池隔室150中的插入和移除。
用于给重型切断工具(例如本文讨论的作业工具)供电的电池通常相当重。因此，电池必须以坚固且可靠的方式保持在电池隔室150中。为此，电池隔室150包括电池保持机构，该电池保持机构特别适于支撑重的电池，即，重量为5kg的量级，例如在3kg至7kg之间。
如上所述，电池隔室150横向地延伸穿过工具100、200的壳体，其在那里限定用于容纳电池的体积。该体积由后壁Rw和前壁Fw界定，其中后壁Rw朝向工具100上的后手柄195定位，并且前壁Fw朝向工具100的前部定位，即朝向切割工具130定位。底面Bs和顶面Fs也界定了该体积。图17A和图17B中的实例体积是具有圆角的矩形形状。
电池保持机构包括布置在电池隔室的侧壁的中段上，更具体地布置在最靠近后手柄195的后壁RW上的支撑跟部1710。跟部1710伸长，其伸长方向横向地延伸穿过电池隔室，与电池在电池隔室150中的插入方向对准。当机器搁置在地面支撑构件280上时，支撑跟部1710平行于地面。而且，当工具100保持在正常操作位置时，支撑跟部平行于地面，并且因此抵抗重力支撑电池。应理解，支撑跟部1710还可以布置在前壁上，即，布置在电池隔室的前壁和/或后壁中的任一个上。在图18A至图18C中举例说明并将在下面讨论的电池包括与支撑跟部配合的相应凹槽。
根据一些方面，支撑跟部1710是用金属包裹的，以增加机械完整性，即，支撑跟部1710可选地构造有外层金属层，用于增加机械强度。
根据一些其他方面，电池隔室还包括用于在电池隔室150中支撑电池的上燕尾槽1720和下燕尾槽1730。这些燕尾槽布置成与电池上的相应的脊状结构配合，使得电池可以在与燕尾槽配合的位置沿插入方向701插入到电池隔室150中。因此，支撑跟部1710和燕尾槽1720、1730共同以安全且坚固的方式在电池隔室中支撑电池。燕尾槽1720、1730具有在电池插入到电池隔室150中时引导电池的功能，并且在电池从电池隔室150移除时防止绊住。
根据一些方面，燕尾槽1720、1730是用金属包裹的，用于增加机械强度，即，燕尾槽用金属的衬里层加强以增加机械强度。
图17B还示出了如上结合图7C讨论的两个弹性构件780，其布置成将电池推入锁定位置，即，在与插入方向701相反的方向上推动电能源。
在插入方向701上延伸的接触带1740布置在电池隔室150中，以与配置在电池上的狭槽中的对应电连接器配合。
本文还公开了如图18A至图18C所示的电池1800，用于插入到电池隔室150中。电池1800具有3-7kg之间的重量，并且包括布置在电池一侧上的凹槽1810，以与布置在电池隔室150的壁上的相应的支撑跟部1710配合。凹槽可选地具有初始斜面，以简化与支撑跟部1710的配合。电池1800还包括与凹槽1810相比在电池的相对侧上的上脊状结构1820和下脊状结构1830，如图18所示，用于与电池隔室150的相应的燕尾槽1720、1730配合。因此，电池1800配置为插入到结合图17A和图17B讨论的电池隔室150中。
电池1800包括至少一个凹部760，其配置为容纳如上所述的电池锁定机构700的相应锁定构件710。锁定构件包括具有弧形形状的前缘部分750，并且凹部760包括布置成接合前缘部分750的表面770。表面770具有与前缘部分750的弧形形状相配合的弧形形状。如图18A所示，两个凹部有利地布置在细长的支撑跟部1710的两侧中的每侧上。
图18A至图18C中举例说明的电池1800还包括一个或多个电连接器1840，其被保护地布置在沿插入方向延伸的狭槽中，以与布置在电池隔室150中的相应的接触带1740配合。
可选地，电池1800包括当电池1800插入到电池隔室150中时面向插入方向701的前面F1和与前面相对的后面F2，其中，后面形成为手柄1850以允许由一只手抓握。
电池还包括电连接器1840，其配置为在沿插入方向延伸的狭槽中，以与布置在电池隔室150中的相应的接触带1740配合。从而保护电连接器免受机械冲击。
为了促进电池的冷却，如图18C所示，在电池的底侧上布置有空气入口，该空气入口与布置在电池的上侧上的空气出口1860流体连通。因此，来自风扇145的气流160可被引导通过电池1800以更好地冷却电池单元。
结合图17和图18讨论的电池和电池隔室也可以与其他手持工具一起使用。因此，结合电池隔室和电池公开的特征不依赖于本文讨论的工具的任何其他特定特征。
图19示出了实例手持电动切断工具1900，其包括第一部件110和第二部件120，该第一部件和第二部件通过一个或多个阻尼构件170、1910彼此振动隔离地布置，该阻尼构件可选地与一个或多个弹性构件(例如图2A和图2C所示的金属弹簧210)组合。
本文讨论的这种类型的手持切断工具中可能潜在地发生的问题是切割盘130在使用期间略微变成卵形。这是不期望的情况，因为过度卵形的切割盘妨碍切割性能并且可能引起操作者的不适。卵形切割盘也可能伴随有不期望的反冲风险的增加。卵形切割盘130的一个实例在图19的插入物1920中示出。卵形切割盘与在盘上测量的盘“直径”D1、D2的变化相关，即，图19中的D1和D2不相等，但是相差不可忽略的量。测量结果D1和D2可以被看作椭圆的半短轴和半长轴的一半，尽管可以理解的是卵形切割盘通常不是完美的椭圆形，而是沿着其周边呈现出半径的不均匀性。
对于较低的切割盘角速度ω，例如当切断工具在低于3600rpm或低于4000rpm等的转速下操作时，卵形切割盘的这个问题倾向于更加明显，该转速是在切割盘130的旋转轴线处测量的。包括振动隔离的第一部件和第二部件的手持电动切断工具，例如本文讨论的工具100、200、800、1000、1900，可能特别容易出现卵形切割盘的问题。
根据一些方面，本文讨论的并且特别是结合图19至图22讨论的手持电动切断工具布置成以低于4000rpm并且优选地以大约3200rpm的切割盘旋转速度ω操作。
卵形盘问题的解决方案可以是简单地增加切割盘旋转速度ω，例如，超过4000rpm的速度。然而，由于许多原因，这种高的切割盘速度是不期望的。
当干式切割时，即，当在不向切割区域添加诸如水的流体的情况下通过手持电动切断工具切割混凝土或石头时，如果切割盘速度太高，则变得非常难以有效地收集产生的灰尘，因此期望在干式切割应用中降低切割盘速度。用于干式切割应用的合适的切割盘速度通常为大约3100-3300rpm，优选地大约3200rpm的量级。
高的切割盘速度还意味着切割盘在操作期间存储更多的能量。这进而意味着，通过制动，例如在反冲事件期间，快速降低切割盘速度变得更加困难。因此，出于安全原因，可能期望将切割盘速度限制到大约3100-3300rpm的速度，例如，限制到大约3200rpm。
此外，如果切割盘速度太高，则电动切断工具在产生足够的扭矩以进行有效切割操作方面可能面临挑战。为此，大约3100-3300rpm的量级的切割盘速度ω可能是优选的。
应理解，上述切割盘速度仅仅是实例，其取决于许多方面，例如工具的类型，切割盘尺寸，电动机规格等。
已经认识到，如果阻尼构件布置在第一部件110和第二部件120之间，可选地与金属弹簧组合以便有效隔振，则卵形切割盘的问题可以减轻。这些阻尼构件不同于通常用于这种类型的工具上的常规的基于弹簧的防振元件，因为它们由与阻尼系数相关联的弹性材料形成。阻尼构件抑制手持电动切断工具的两个质量之间的振荡行为，该手持电动切断工具包括彼此振动隔离布置的第一部件和第二部件。通过这种抑制，减轻了在低切割盘速度下形成卵形切割刀片的趋势。这至少部分地是因为，在没有阻尼构件的情况下，以给定的切割盘速度操作的去振动切断工具的两个质量可以进入这种振荡行为，以在切割刀片的不同部分上施加不同的切割压力。即，振荡运动可以变得与切割盘的旋转同步。当包括第一部件110和第二部件120的系统进入这种类型的振荡状态时，可能产生卵形切割盘。
内燃机驱动的切断工具通常包括金属弹簧形式的弹性元件，以抑制电动机和切割盘部件以及具有手柄的部件之间的振动。然而，在抑制一个质量相对于另一个质量的振荡行为的意义上，这些弹簧不是阻尼构件。简谐运动通常由弹簧上的质量来建模，其中恢复力遵循虎克定律并且与物体从其平衡位置的位移成正比。服从简谐运动的任何系统都被称为简谐振荡器。这种类型的振荡行为可以通过向系统添加阻尼效应来减轻，这可以通过添加与阻尼系数(通常表示为c)相关联的阻尼构件或者限制一个部件相对于另一个部件的行程长度的装置来完成。阻尼比是描述振荡从一个“反弹”到下一个有多快衰减的量度。阻尼比可以从未阻尼(ζ＝0)，欠阻尼(ζ<1)通过临界阻尼(ζ＝1)到过阻尼(ζ>1)变化。
还参考图1，图19示出了手持电动切断工具1900，其包括彼此振动隔离布置的第一部件110和第二部件120。第一部件110包括布置成支撑切割盘130(在图19中的插入物1920中示出)的臂116和布置成驱动切割盘的电动机140。第二部件120包括用于操作切断工具的前手柄190和后手柄195，以及用于保持诸如电池的电存储装置220、1800的电池隔室150，该电池布置成向电动机140供电。上面结合图18A至图18C讨论了这种电池的一个实例。
值得注意的是，一个或多个阻尼构件170、1910布置在第一部件110和第二部件120之间，其中至少一个阻尼构件170、1910由与阻尼系数相关联的弹性材料形成。
该一个或多个阻尼构件布置成抑制或干涉第二部件120相对于第一部件110的振荡。因此，减轻了以卵形切割盘结束的风险。
根据多个方面，该至少一个阻尼构件170、1910由橡胶、弹性塑料材料、闭孔泡沫或弹性合成树脂制成。这些阻尼构件的共同点是它们将阻尼系数引入到包括第一部件110和第二部件120的机械系统的共振方程中。此阻尼系数有效地抑制第一部件相对于第二部件的振荡行为。例如，闭孔泡沫的套环可以围绕图1所示的柔性气流管道170布置，或者闭孔泡沫的套环甚至可以构成柔性气流管道170。
优选地，由于金属弹簧在将部件彼此振动隔离时更有效，所以除了该至少一个阻尼构件170、1910之外，第一部件110通过一个或多个弹性元件210与第二部件120振动隔离，其中，该一个或多个弹性元件210包括至少一个金属弹簧。因此，金属弹簧和弹性材料阻尼构件的组合一起提供了有效的振动隔离以及在切断工具的操作期间降低得到卵形切割盘的风险。
图19示出了可彼此独立地或组合地使用的两种实例类型的阻尼构件。还应理解，本教导涵盖了在第一部件和第二部件之间的其他位置应用的其他类型的阻尼构件。例如，在…之间也可以被解释为涵盖这样的阻尼构件，该阻尼构件附接到第一部件和第二部件两者，但是延伸到形成在第一部件和第二部件之间的狭槽1930的外部。
图20示出了两个实例阻尼构件1910、1920。第一阻尼构件170与波纹管2100(在图21中更详细地示出)或布置在第一部件110和第二部件120之间的其他柔性气流管道成一体。此波纹管或柔性气流管道提供阻尼系数，并且还用于限制与第一部件110相对于第二部件120的相对运动相关联的行程长度。当第一部件110在图21所示的方向C上朝向第二部件120移动时，布置在波纹管的至少一侧，例如波纹管2100的两侧或更多侧上的加强元件1920限制波纹管的压缩，从而限制振荡运动的行程长度，因此干扰振荡行为。
波纹管的与肖氏硬度相关联的可压缩性可通过选择用于加强元件1920的材料的类型或通过确定用于元件和波纹管中的材料的厚度尺寸来调节。如图21所示，还可通过在加强元件1920中布置一个或多个空腔1930来调节可压缩性。根据多个方面，波纹管2100布置在第一部件110和第二部件120之间，其中波纹管2100与根据DIN ISO 7619-1用A型硬度计测量的50-100之间，优选地65-90之间的肖氏硬度值或肖氏硬度相关联。因此，应理解，可调节例如图4和/或图21所示的波纹管的肖氏硬度以及材料厚度，以减轻手持电动切断工具中卵形切割盘的出现，这或者通过在质量-弹簧系统中引入阻尼系数以抑制振荡，或者通过引入行程长度的限制以干扰振荡，或者通过这两者。
根据另一实例，也如图20所示，至少一个阻尼构件1910固定地附接到第一部件110或第二部件120中的一个，并且布置成距第一部件110或第二部件120一段距离。因此，该至少一个阻尼构件1910布置成限制与第一部件110相对于第二部件120的相对运动相关联的行程长度。此阻尼件具有与上面结合图21讨论的加强元件1920的功能类似的功能。它定位成限制第一部件和第二部件之间的振荡运动的行程长度。图22中示出了阻尼构件1910的更详细的视图。根据此实例，它用单件弹性材料一体形成并且安装在第一部件110或第二部件120的主体上。
由于切割盘速度降低，现在可保持该切割盘速度而没有得到卵形切割盘的风险，所以可以有利地实现电反冲保护机构。这是因为基于电动机140制动的反冲保护机构在非常高的切割盘速度下可能不是有效的。因此，根据一些方面，电动机140布置成由切断工具的控制单元经由电动机控制接口来控制。控制单元布置成获得指示切割盘130的角速度的数据，并且基于角速度的减小来检测反冲条件。控制单元还布置成响应于检测到反冲条件来控制电动机140的电磁制动。
为了提供也适合于与显著的工具惯性相关联的高功率切断工具(其响应足够快并且具有足够的制动力)的反冲减轻功能，本文公开了一种用于通过可旋转切割盘130来切割混凝土和石头的手持电动切断工具。切断工具包括电动机140，该电动机布置成由控制单元经由电动机控制接口控制。控制单元布置成获得指示切割盘130的角速度的数据，并且基于角速度的减小来检测反冲条件。控制单元还布置成响应于检测到反冲条件来控制电动机140的电磁制动，并且可选地还布置成在电磁制动期间通过控制接口主动地调节来自电动机的能量输出。
检测机构以监测切割盘130的角速度为基础。如果看到速度突然降低，例如电转子角度或切割盘角度的高水平延迟，则检测到反冲条件。在控制单元检测到反冲事件之后，立即强制制动电动机，以便减轻反冲事件的影响。这种制动包括主动控制从电动机输出的能量，以便提供强制动力而不损坏切断工具的电气部件。此制动通过以下事实而变得容易，即切割盘以低于3500rpm的速度操作，例如以3200rpm操作，这通过阻尼构件的存在而成为可能。
切割盘的反冲检测和制动通常是如此之快，以致于在刀片甚至离开所处理的物体之前就使刀片停止。即使发生一些反冲运动，从切割盘130传递到机器主体的能量也将降低到一定水平，以便减轻反冲事件的有害影响。值得注意的是，电动机不是像许多现有技术文献中那样仅仅从电源断开。相反，主动地调节来自电动机的能量输出以提供足够强的制动动作来停止反冲事件。
还参考图1，图23示出了手持电动切断工具2300的细节，该手持电动切断工具包括风扇145和电池隔室150，该风扇布置成由电动机140驱动以产生冷却气流160，该电池隔室包括布置成向电动机140供电的电存储装置220，1800、例如电池。冷却空气管道布置成将冷却气流160朝向形成在电池隔室150的壁中的出口孔1750(例如，在图17B中看到)引导。出口孔1750面向形成在电存储装置220、1800的外壳中的相应入口孔1870，用于接收冷却空气，从而在电存储装置220、1800中产生高于大气压的空气压力。参考更示意性地示出了冷却气流的图24，第一狭槽段S1由电存储装置220上的出口孔1750和入口孔1870之间的距离形成，使得冷却气流160的第一部分2415通过第一狭槽段S1泄漏到切断工具的外部。
冷却气流160的此第一部分2415在第一狭槽段内产生空气压力，该空气压力必须被进入电存储装置220和隔室壁之间的狭槽的灰尘和泥浆克服。因此，防止灰尘和泥浆进入狭槽，并且保持电池隔室的清洁，这是一个优点。没有积聚灰尘和泥浆的清洁的电池隔室简化了电存储装置220从工具的插入和移除。
根据一个实例，第一狭槽段S1在一侧由引导装置界定，该引导装置将电存储装置220引导到隔室中。
根据多个方面，电存储装置220、1800与电池隔室150的壁之间的距离在0.5mm到2.0mm，优选地大约1.0mm。此距离可以在电存储装置220周围变化。
电存储装置220、1800还可以包括一个或多个电连接器1840，该电连接器布置成与布置在电池隔室150中的对应的接触带1740配合。这些电连接器的一个实例在图18C中更清楚地看到。在电存储装置220、1800的外壳中形成与电连接器1840连接的开口，使得冷却气流的第二部分2425通过该开口并且经由形成在电存储装置220、1800与电池隔室150的壁之间的第二狭槽段S2泄漏出到切断工具的外部。因此，由于电池壳体没有围绕电连接器1840气密地密封，所以电存储装置220内部的冷却空气的过压产生气流，该气流经由电连接器离开并且经由第二狭槽段通过。同样，如果灰尘和泥浆要进入狭槽，则灰尘和泥浆必须克服经由狭槽离开机器的这种气流。这是不可能的，因为相对于由切割操作产生的灰尘和泥浆的更扩散的运动，该泄漏是相当大的流动。因此，电连接器在操作期间保持清洁并且没有泥浆，这是一个优点，特别是因为如果连接器和引导装置是清洁的，则插入和移除电存储装置220变得更容易。第二狭槽段S2可以例如由图18C所示的上脊状结构1820和下脊状结构1830界定。
最后，空气出口1860也可以与入口孔1870相对地在电存储装置外壳中形成，以形成用于冷却空气流过电存储装置的通道。第三狭槽段S3可由空气出口1860和电池隔室150的壁之间的距离形成，使得冷却气流160的第三部分2435经由第三狭槽段S3泄漏到切断工具的外部。此第三狭槽段还提供了用于冷却空气经由狭槽泄漏的通道，从而保持电能装置220顶部和电池隔室壁之间的空间清洁而没有灰尘和泥浆。
图25示意性地示出了诸如上面结合图1至图24讨论的切断工具的作业工具的质量分布。已经发现，可以优化包括彼此振动隔离布置的第一部件和第二部件的手持电动切断工具的各部件之间的重量分布，以便获得更有效的切割操作，同时减少由于振动从机器经由手柄传播到操作者而引起的操作者不适。
去振动的汽油燃料切断工具是已知的，即，内燃机动力工具。然而，这些已知的工具在手柄部件与包括内燃机和切割盘的部件之间具有次优的重量分布。一些已知的汽油动力切断机器具有手柄部分，与重约7550g的电动机和臂部分相比，该手柄部分在空的燃料箱时重大约2600g，在满的燃料箱时重3500g，即，空箱比为2600g/10150g(其等于大约0.25)，并且在满箱时为3500g/11050g(其为大约0.32)。
如果具有手柄的部件，即图25中的质量M2和M3具有足够的重量以承受通过上述阻尼元件和弹性元件传播的振动，则是有利的。然而，具有切割刀片的部件，即质量M1和M4，相对于手柄部件不能太轻，因为这将导致不平衡的工具。
通过实验和计算机分析已经发现，第二质量M2与第一质量和第二质量的总和M1+M2的比率应优选地为至少0.3，优选地大于0.35，即，第二质量应该构成没有安装切割盘和电存储装置的切断工具的总质量的相当大的部分。例如，比率M2/(M1+M2)对于12英寸刀片装置可以是大约0.38，并且对于14英寸刀片装置可以是大约0.37。然而，第二质量M2相对于第一质量不应太大。因此，第二质量M2与第一质量和第二质量的总和M1+M2的比率应优选地低于大约0.5，优选地低于大约0.6。
还已经发现，第二质量和第三质量的总和(即M2+M3)与第一质量和第四质量的总和(M1+M4)的比率应至少为0.6，优选地大于0.8，甚至更优选地大于1.0。这些比率提供了具有优良抗振能力的良好平衡的工具。
还已经发现，第二质量和第三质量的总和(M2+M3)与包括电能存储装置和切割盘的整个装置的重量的总和(即M1+M2+M3+M4)的比率应至少为0.45，优选地大于0.5。此比率提供了具有良好抗振特性的稳定工具。
总之，本文公开了一种手持电动切断工具100、200、800、1000、1900、2500，其包括彼此振动隔离布置的第一部件110和第二部件120，
第一部件110包括用于保持切割工具130的接口2510和布置成驱动切割工具的电动机140，其中，第一部件与第一质量M1相关联，
第二部件120包括用于保持布置成向电动机140供电的电存储装置220的电池隔室150以及用于操作切断工具的前手柄190和后手柄195，其中，第二部件与第二质量M2相关联，
其中，第二质量M2与第一质量和第二质量的总和M1+M2的比率至少为0.3，优选地大于0.35。
本文还公开了一种手持电动切断工具100、200、800、1000、1900、2500，其包括彼此振动隔离布置的第一部件110和第二部件120、切割工具130和电存储装置220，
第一部件110包括用于保持切割工具130的接口2510和布置成驱动切割工具的电动机140，其中，第一部件与第一质量M1相关联，并且其中，切割工具与第四质量M4相关联，
第二部件120包括用于保持布置成向电动机140供电的电存储装置220的电池隔室150以及用于操作切断工具的前手柄190和后手柄195，其中，第二部件与第二质量M2相关联，并且其中，电存储装置220与第三质量M3相关联，
其中，第二质量和第三质量的总和M2+M3与第一质量和第四质量的总和M1+M4的比率至少为0.6，优选地大于0.8，甚至更优选地大于1.0。
此外，本文公开了一种手持电动切断工具100、200、800、1000、1900、2500，其包括彼此振动隔离布置的第一部件110和第二部件120、切割工具130和电存储装置220，
第一部件110包括用于保持切割工具130的接口2510和布置成驱动切割工具的电动机140，其中，第一部件与第一质量M1相关联，并且其中，切割工具与第四质量M4相关联，
第二部件120包括用于保持布置成向电动机140供电的电存储装置220的电池隔室150以及用于操作切断工具的前手柄190和后手柄195，其中，第二部件与第二质量M2相关联，并且其中，电存储装置220与第三质量M3相关联，
其中，第二质量和第三质量的总和(M2+M3)与包括电能存储装置和切割盘的整个装置的重量的总和(M1+M2+M3+M4)的比率至少为0.45，优选地大于0.5。
下表提供了实例重量分布，其可以有利地与本文讨论的手持电动切断工具一起使用。表中已经包括了两种不同尺寸的电池的实例，大电池重量为大约5100g(表示为M32)，较小电池重量为大约3000g(表示为M31)。
部件重量实例 12英寸刀片 14英寸刀片
M1 4500g 4720g
M2 2750g 2750g
M31-小电池 3000g 3000g
M32-大电池 5100g 5100g
M4 1250g 1850g
关系
M2/(M2+M1) ～0.38 ～0.37
(M2+M31)/(M1+M4) ～1.0 ～0.62
(M2+M32)/(M1+M4) ～1.37 ～0.84
(M2+M31)/(M1+M2+M31+M4) 0.5 ～0.47
(M2+M32)/(M1+M2+M32+M4) ～0.58 ～0.54
通常，本公开涉及一种手持作业工具，其包括用于保持切割工具130的接口，具有旋转轴线1141且布置成驱动切割工具的电动机140，用于保持布置成向电动机140供电的电池220的电池隔室150，支撑臂240和皮带罩115。支撑臂240布置成将圆形切割工具130支撑在支撑臂的第一端241上，并且将电动机140支撑在支撑臂的与第一端241相对的第二端242处，并且支撑臂240的至少一部分和皮带罩115配置为包围内部空间340。手持作业工具100，200，800，1000包括配置为产生冷却气流的风扇145，其中冷却气流的一部分布置成经由至少一个开口310引导到内部空间340中，从而将内部空间340中的空气压力增加到高于环境空气压力水平。
根据一些方面，开口310是沿着围绕电动机140的旋转轴线1141的圆定位的多个开口310。
根据一些方面，电动机140布置成驱动风扇145。根据一些方面，电动机140的旋转轴线1141然后与风扇145的旋转轴线1140重合。
根据一些方面，冷却空气管道布置成引导冷却气流160的一部分以冷却电池220。
根据一些方面，皮带罩115和/或支撑臂240包括空气出口245，冷却气流通过该空气出口离开内部空间340。
根据一些方面，开口310具有600mm2到1000mm2的面积，更优选地700mm2到900mm2的面积，其中空气出口245具有1000mm2到1500mm2的面积，更优选地1100mm2到1400mm2的面积。在此上下文中，开口或出口的面积被定义为限定开口或出口的孔的最小面积。每个开口和出口可以由相应的多个更小的开口和/或出口构成。
根据一些方面，空气出口245的面积大于开口310的面积。这是有利的，因为这确保了将足够量的冷却空气引向电动机。
根据一些方面，空气出口245包括多个空气出口245，优选地多于四个空气出口245，更优选地多于十个空气出口245。
根据一些方面，空气出口245位于皮带罩115或支撑臂240的后端部分处，所述后端部分是皮带罩115和支撑臂240的在手持作业工具的正常操作位置最靠近用户的部分。
根据一些方面，空气出口245位于皮带罩或支撑臂的下部的区域中，即，在手持作业工具位于一表面上的正常静止位置中，皮带罩115的或支撑臂240的最靠近该表面的部分。这样，在工作期间和清洁期间，可将水和泥浆有效地排出。
根据一些方面，空气出口245布置成皮带罩115中的通孔。这使得能够成本有效地制造。
根据一些方面，皮带罩115由塑料制成，并且支撑臂240由镁制成。
根据一些方面，当手持作业工具100、200、800、1000处于直立静止位置时，空气出口245主要位于皮带罩115和/或支撑臂240的下半部处。
根据一些方面，空气出口245包括多个出口245。根据一些方面，这些出口245相对于电动机的轴的旋转轴线1141横跨一角度，其中，所述角度大于20度，优选地大于30度，并且其中，空气出口245优选地至少部分地位于所述轴线的后部，即在手持作业工具的正常操作位置更靠近用户。
根据一些方面，电动机的旋转轴线1141与出口245之间的最短距离D1大于所述旋转轴线1141与开口310之间的最短距离D2，如图2B和图10C中示意性地示出。应理解，根据一些方面，电动机140的旋转轴线1141可以与风扇145的旋转轴线1140重合。
根据一些方面，支撑臂240包括冷却凸缘320，并且其中，开口310位于一对冷却凸缘320之间。
根据一些方面，开口310布置成支撑臂240中的一个或多个开口。
根据一些方面，皮带罩115适于至少部分地覆盖驱动装置。
根据一个方面，该至少一个空气出口245的总面积大于该至少一个开口310的总面积。

Claims (19)

1.一种手持作业工具，包括用于保持切割工具(130)的接口，具有旋转轴线(1141)且布置成驱动所述切割工具的电动机(140)，用于保持布置成向所述电动机(140)供电的电池(220)的电池隔室(150)，支撑臂(240)和皮带罩(115)，其中所述支撑臂(240)布置成在所述支撑臂的第一端(241)上支撑圆形切割工具(130)，并且在所述支撑臂的与所述第一端(241)相对的第二端处(242)支撑所述电动机(140)，并且其中所述支撑臂(240)的至少一部分和所述皮带罩(115)配置为包围内部空间(340)，其中，所述手持作业工具(100，200，800，1000)包括配置为产生冷却气流的风扇(145)，其中，所述冷却气流的一部分布置成经由至少一个开口(310)被引导到所述内部空间(340)中，从而将所述内部空间(340)中的空气压力增加到高于环境空气压力水平。
2.根据权利要求1所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述开口(310)是沿着围绕所述电动机(140)的旋转轴线(1141)的圆定位的多个开口(310)。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述电动机(140)布置成驱动所述风扇(145)。
4.根据前述权利要求中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，布置有冷却空气管道，用于引导所述冷却气流(160)的一部分以冷却所述电池(220)。
5.根据前述权利要求中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述皮带罩(115)和/或所述支撑臂(240)包括空气出口(245)，所述冷却气流通过所述空气出口离开所述内部空间(340)。
6.根据权利要求5所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述开口(310)具有600mm2到1000mm2的面积，更优选地700mm2到900mm2的面积，其中，所述空气出口(245)具有1000mm2到1500mm2的面积，更优选地1100mm2到1400mm2的面积。
7.根据权利要求5或6中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)的面积大于所述开口(310)的面积。
8.根据权利要求5至7中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)包括多个空气出口(245)，优选地多于四个空气出口(245)，更优选地多于十个空气出口(245)。
9.根据权利要求5至8中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)位于所述皮带罩(115)或所述支撑臂(240)的后端部分处，所述后端部分是所述皮带罩(115)和所述支撑臂(240)的在所述手持作业工具(100，200，800，1000)的正常操作位置最靠近用户的部分。
10.根据权利要求5至9中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)位于所述皮带罩(115)或所述支撑臂(240)的下部的区域中，即，在所述手持作业工具(100，200，800，1000)位于一表面上的正常静止位置中，所述皮带罩(115)或所述支撑臂(240)的最靠近该表面的部分。
11.根据权利要求5至10中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)布置成所述皮带罩(115)中的通孔。
12.根据权利要求5至11中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述皮带罩(115)由塑料制成，并且所述支撑臂(240)由镁制成。
13.根据权利要求5至12中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，当所述手持作业工具(100，200，800，1000)处于直立静止位置时，所述空气出口(245)主要位于所述皮带罩(115)的下半部处和/或所述支撑臂(240)的下半部处。
14.根据权利要求5至13中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述空气出口(245)包括多个出口(245)，所述多个出口相对于所述电动机的轴的旋转轴线(1141)横跨一角度，其中，所述角度大于20度，优选地大于30度，并且其中，所述空气出口(245)优选地至少部分地位于所述轴线(1141)的后部，即，在所述手持作业工具(100，200，800，1000)的正常操作位置更靠近用户。
15.根据权利要求5至14中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述电动机的旋转轴线(1141)与所述出口(245)之间的最短距离(D1)大于所述旋转轴线(1141)与所述开口(310)之间的最短距离(D2)。
16.根据前述权利要求中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述支撑臂(240)包括冷却凸缘(320)，并且其中，所述开口(310)位于一对冷却凸缘(320)之间。
17.根据前述权利要求中任一项所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述开口(310)布置成所述支撑臂(240)中的一个或多个开口。
18.一种手持作业工具，包括用于保持切割工具(130)的接口，具有旋转轴线(1141)且布置成驱动所述切割工具的电动机(140)，用于保持布置成向所述电动机(140)供电的电池(220)的电池隔室(150)，支撑臂(240)和皮带罩(115)，其中所述支撑臂(240)布置成在所述支撑臂的第一端(241)上支撑圆形切割工具(130)，并且在所述支撑臂的与所述第一端(241)相对的第二端(242)处支撑所述电动机(140)，并且其中所述支撑臂(240)的至少一部分和所述皮带罩(115)配置为包围内部空间(340)，其中，所述手持作业工具(100，200，800，1000)包括配置为产生冷却气流的风扇(145)，其中，所述冷却气流的一部分布置成经由至少一个开口(310)被引导通过所述支撑臂(242)并且进入所述内部空间(340)，其中，所述皮带罩(115)和/或所述支撑臂(240)包括至少一个空气出口(245)，所述冷却气流通过所述至少一个空气出口离开所述内部空间(340)。
19.根据权利要求18所述的手持作业工具(100，200，800，1000)，其中，所述至少一个空气出口(245)的总面积大于所述至少一个开口(310)的总面积。
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