CN1871089B - 手持式工作机具 - Google Patents

Abstract

为了提供一种不需要用于苛刻的内燃机起动阶段的昂贵的起动电路的手持式工作机具，为了实现最佳的起动性能，在所述工作机具中仍然存在所需的恒定电源电压，提供了一种手持式工作机具(100)，其包括：至少一个内燃机(12)，所述内燃机的运转需要电源电压；和电压发生器，所述电压发生器供给发生器电压，该发生器电压取决于内燃机的旋转速度。所述发生器电压用于产生电源电压，其中，手持式工作机具(100)电连接到辅助电压源(14)，在起动内燃机之前，所述辅助电压源提供了在该时间段仍然不存在的、所需要的电源电压。内燃机运行期间所需要的电源电压被分成点火电压和控制电压，在内燃机起动之前，辅助电压源只供给所需要的控制电压。

Description

手持式工作机具

技术领域

本发明涉及一种手持式工作机具，特别是链锯、树篱修剪工具、落叶吹扫器、草地修边器、磨切机等等，其包括至少一个操作期间需要电源电压的内燃机和产生与内燃机的旋转速度无关的电压的电压发生器，发生器电压用于产生电源电压。通常，在这种配置中，一方面，电源电压用来提供点火电压，另一方面用来提供控制电压。点火电压供给必要的电能来点燃发动机的点火程序。另一方面，控制电压使得内燃机的电气/电子控制或调节成为可能。此外，如果该单元结合有发动机管理系统，控制电压还可以用来触发任意的阀门或耗电装置(加热把手等)等等。

背景技术

这样的手持式工作机具存在公知的问题，即，为了提供所需要的点火电压和必要的控制电压，电压发生器不能够充足地产生所需要的电源电压，尤其是在起动阶段。因此，通常，在这种状态下，由电压发生器产生的能量用于提供点火能量。然而，由于在这种情况下，在起动阶段期间，用于内燃机的电气/电子控制或调节的所需要的控制电压不存在，所以，阻碍了内燃机的起动性能。任何手持式工作机具的起动性能恰好是这种机具的方便性的一个决定性因素。

因而，印刷出版物DE 295 06 350 U1公开了一种特别精心制成的电路配置，所述电路配置使得在苛刻的起动阶段为手持式工作机具的电子设备供给必要的控制电压(额定的直流电压)成为可能。在这种配置中，依照该发明的电路将点火能量的一部分转移给控制功能，结果导致存在的点火能量不能保持恒定。这又对内燃机的起动性能有一个负面影响，不再费周折的话是不能避免的。如果在这个状态下，由于由发生器产生的部分电压被用于控制，存在的点火能量不足以点燃发动机的燃烧室中的被压缩的燃料混合物，则会导致不正确的点火，而且这种不正确的点火不能够由所结合的控制系统来补偿。因此，必须尽量保持点火能量的恒定。然而，依照该发明的电路不能够实现该目标。此外，该解决方案中转移的控制电压不足以实现内燃机的电动喷射。

发明内容

因而，本发明的目的是提供一种引言中所提到的类型的手持式工作机具，所述工作机具不需要用于苛刻的内燃机起动阶段的昂贵起动电路，在所述工作机具中仍然存在恒定的电源电压，要求所述电源电压实现最佳的起动性能。这个目标由权利要求1的特征部分所述的技术特征来满足。

为了该目的，本发明提供了电连接到一辅助电压源上的手持式工作机具。该辅助电压源在内燃机起动之前供应在该时间段仍然不存在的、所需要的电源电压，在所述手持式工作机具中，内燃机运行期间所需要的电源电压被分成点火电压和控制电压，在内燃机的起动之前，辅助电压源只供给所需要的控制电压。这样，由于可利用的电源电压总是在恒定的水平下，并且电源电压与发生器产生的电压无关，而该发生器产生的电压至少在较低速度范围内取决于发动机速度，所以可以实现发动机的最佳起动性能。这样，尤其是在发动机的起动期间，能够高效地快速增速至所要求的空转速度，然后能够由电气/电子发动机控制系统或发动机调节系统更进一步控制空转速度，并使其保持恒定。同样，辅助电压源的大小可被设置成能够适于为任何发动机控制系统和/或喷射系统在最初提供能量。这不但明显地改善了起动性能，而且大大地减少了这个阶段的燃料消耗，并且产生了较少的污染物而有利于环境。一旦内燃机在规定的空转速度下运行，电压发生器就提供足够可以使电源电压保持恒定的发生器电压。这样，辅助电压源不再需要进一步供给能量。内燃机的工作期间所需要的电源电压分成点火电压和控制电压。在发动机起动之前或发动机起动期间，所需要的控制电压只由辅助电压源供给。这样，就它的电动输出和它的外形尺寸而言，可以将辅助电压源的大小设置得尽可能小。在该变形中，

所需要的点火电压由电压发生器单独产生，为了此目的，正如上面所述，电压发生器在低速范围内提供了充足的发生器电压。。

在本发明的另一个实施例中，由辅助电压源供给的电压与内燃机的旋转速度无关。结果，存在的电压保持恒定，这对灵敏的电子设备，例如发动机控制或调节系统来说是尤其重要的。如果由辅助电压源供给的电压不充足，会导致电子设备失效，或仅仅在一定条件下正常工作。与此相反，对于尤其是由过高的发动机速度引起的过高电压而言，会很容易地引起电子设备的损坏。

有利地，在手持式工作机具的另一实施例中，辅助电压源包括至少一个可再充电的电池或蓄能器。这样，如果能量已经在内燃机起动期间完全消耗掉，电压源或可再充电的电池可以被再次充电，即可以反复地储存能量。这样，当辅助电压源储存的能量已经被消耗掉时，为了使它能够再次使用，无须更新辅助电压源，只需要进行再充电即可。为了使可再充电的电池带电，可以由外部充电装置或者由工作机具的电压发生器通过布置在下游的充电电路来再次充电。在该变形中，外部充电装置可以通过一接头电连接到可再充电的电池上，或者，从工作机具上拆除可再充电的电池，然后将其直接连接到外部充电装置上。在另一个变形中，其中，可再充电的电池通过工作机具的电压发生器充电，在起动程序之前，可再充电的电池首先提供所需要的电源电压，然后，在发动机成功起动之后，由可利用的充足的发生器电压对可再充电的电池充电。为此目的，在工作机具上设置有充电电路，所述充电电路使得充电程序成为可能，并调节充电程序。可理解的是，只有所产生的发电机电压是充足的，即其不但足以能够提供必要的电源电压而且还足够为可再充电的电池提供充电电压，可再充电的电池才可被再充电。但是，这需要发动机已经达到所需要的旋转速度。

依照手持式工作机具的另一个改进，辅助电压源包括至少一个标准电池。与可再充电的电池相反，该标准电池不可再充电，如果它的电压不再足以支持内燃机的起动程序，那么就要更换该标准电池。在这个改进中，如果标准电池只需要供给起动期间所需要的控制电压，这是有利的，因为这样它仍然可以用于多个起动程序。因而，为了节约重量和成本，可以使用市场上可得到的标准电池，例如微型的、小的、块状的9伏块状电池等等。

在工作机具的一个改进中，标准电池没有结合到机具中，因为这样的话更换会更加困难。有利地，借助于一可再充电的电池作为辅助电压源，该可再充电的电池可以容易地结合到机具中，因为一般情况下，由于可再充电的电池可再充电，其是不需要替换的。这样，可以很好地保护辅助电压源免受灰尘、水及其他外界的影响，而安全地布置在机具中。

在工作机具的另一个改进中，辅助电压源可以被插到手持式工作机具的外壳上或者插入到该外壳中。该改进尤其对将现有的标准电池作为辅助电压源的情况而言是有利的。如果该电压源消耗光，这种改进使得辅助电压源的更换变得简单。当然，也可以通过这种措施来简单更换可再充电的电池。为此，工作机具可包括一敞开或封闭的电池室。在封闭的电池室中，盖件保护标准电池或可再充电的电池而使其免受外界环境的影响。

在工作机具的另一个实施例中，辅助电压源布置在手持式工作机具的外壳的外部，并通过电导体和插塞型连接装置电连接到工作机具上。因而，该辅助电压源可以被承载在例如操作员/工作者的带子上。同样，可以想象，在内燃机的起动程序之后，辅助电压源通过插塞型连接装置与工作机具脱离，只使用机具本身。因此，辅助电压源可被储存在无振动的安全地方，而独立于工作机具，或者与可被提供的其他装置(例如操作员能利用的)例如电筒、PDA、移动电话等等接合使用。

手持式工作机具的另一个变形提供了电连接到另外的电气或电子

手持式工作机具的一个有利的改进是提供了一个监控装置，所述监控装置用来监控辅助电压源的带电状态，并通过可视信号和/或声信号来指示所述带电状态。这样，通过该监控装置，在已非常大量地消耗存在的电压源能量时，可以在有利的时间里更换辅助电压源，或者对其再充电。然而，该监控装置还可以用来监控和相应地显示可再充电的电池的充电程序。例如，可以采用LED或光或不同的颜色，用红色指示辅助电压源的临界状态，而用绿色指示正常状态。同样，监控装置可以以数字或模拟方式显示辅助电压源的电压程度。

此外还提出了手持式工作机具的一个改进，其中，可以通过一起动/停止开关接通和断开辅助电压源。利用该起动/停止开关，可以防止工作机具的电子设备在作为永久耗电装置的辅助电压源上施加负荷的情况，在所述情况下，尽管机具没有运转，但是，所述辅助电压源会在一段非常短的时间后不能工作。同样，可以利用开关来接通和断开上述的监控装置。为了防止对内燃机的不小心的起动，该开关也可以用来中断电点火装置。

本发明的一个有利的改进是提供了监控装置，所述监控装置用来获取辅助电压源的带电选项(charge option)或再充电选项。这是一种用于检测正在使用的是标准电池还是可再充电的电池的装置，因而是一种探知使用的储能装置是否可再充电的监控装置。有利的是，如果检测到的是可再充电的电池，则能够由外部充电装置和/或通过具有充电电路的电压发生器来进行充电，而当检测到的是标准电池时，则排除充电或再充电，以防止出现与标准电池的充电或再充电有关的公知的问题。这样的电路本身已知于娱乐业装置中；利用电压源的必要构成元件或特征元件，它们检测是否可以进行充电或再充电。

在本发明的另一个实施例中，手持式工作机具包括电力起动器(electric starter motor)，所述电力起动器用于自动起动内燃机，为此目的，所述电力起动器电连接到辅助电压源上。该起动电动器可以布置在工作机具内或布置在工作机具上；但是，这明显地增加了机具的重量。这又使得机具的操持更加困难。为了避免这种不利，起动器可以仅在起动程序的过程中机械地耦合到工作机具上。一旦工作机具已经达到它的正常的空转速度，就可以从机具上分离所述起动器。

附图说明

参照附带的视图，下面将利用多个示例性的实施例更加详细地解释本发明。下面所显示的是：

图1：依照本发明的以链锯形式的手持式工作机具的三维视图，所述手持式工作机具包括用于布置在外部的辅助电压源的插塞型连接装置；

图2：手持式工作机具的三维视图，该手持式工作机具与图2所示的类似，除了其包括在机具中的一专用容纳室内的辅助电压源以外；和

图3：手持式工作机具的三维视图，该手持式工作机具与图2和图3所示的类似，除了它包括在机具内的一体化的辅助电压源以外。

具体实施方式

图1-3以链锯的形式显示了手持式工作机具100。

在图1的工作机具100的实施例中，采用了布置在机具100的外壳10的外部的辅助电压源14。在该图中，没有显示辅助电压源14。然而，该电压源14利用电接头经由所示的插塞型连接装置16连接到机具100上。在这种配置中，插塞型连接装置16包括有接头，在辅助电压源14的侧面带有适当的反接头，所述接头通过一个或几个导体形成了电接触。辅助电压源14可以是市场上可得到的标准电池14b或可再充电的电池14a。还可以想象，辅助电压源14是电网电源供电(mains-operated)的电压装置，在内燃机12的起动程序之后，所述电网电源供电的电压装置与工作机具脱离。内置式监控器装置17使得监控辅助电压源14是否仍然供给充足的能量成为可能。监控装置17可以将该信息通过可视信号和/或声信号指示给操作员。

图2所示的实施例表明，辅助电压源14包括两个市场上可得到的再可充电的电池14a或标准电池14b。它们布置在为此目的而设置的容纳室15中。电池室15可以用盖件(未显示)来封闭，这样，可保护位于盖件下面的辅助电压源14(实施例中所示的是可再充电的电池14a或标准电池14b)而使其免受灰尘、水等的影响。如果所述电池能量被消耗掉或者如果必须通过外部充电装置进行再充电，该内部电池室15使得更换或替换可再充电的电池14a或标准电池14b变得很容易。为了防止工作机具100的下游电子设备对电压源14施加任何不必要的负荷，开关13可以中断电接触。在这种情况下，监控装置17也被断开，这样，在这种方式下，辅助电压源14不会流出闭路电流。一旦开关13接通，监控装置17就可以显示电源14的实际电流，并且形成到工作机具100的电气设备或电子设备的电接触。同样，开关13也解锁点火装置以便能够起动内燃机12。然而，开关13还可以具有附加的按钮控制位置的特征，其中，只有监控装置17被接通才可查询辅助电压源14的状况。

图3显示了带有一体化的辅助电压源14的手持式工作机具100。例如，一体化的辅助电压源14布置在外壳10的盖件11的下方。为了仍可更换或替换辅助电压源14，盖件11用插销型闭合装置固定到工作机具100上。正如已经提到的，在这个示例性的实施例中，如果辅助电压源14包括可再充电的电池14a是有好处的。

总之，应该陈述的是，本发明不仅仅局限于所述的技术装置的结合，而用没有描述的其他结合来代替也是可能的。

参考符号目录

100手持式工作机具(链锯)

10外壳

11盖件(10的一部分)

12内燃机

13起动/停止开关

14辅助电压源

14a可再充电的电池

14b标准电池

15容纳室(用于14)

16带有插塞型触头(用于14)的电接头

17监控装置/监控仪器(用于14)

Claims (13)

1.一种手持式工作机具(100)，包括：至少一个内燃机(12)，所述内燃机(12)的运行需要电源电压；和电压发生器，所述电压发生器供给发生器电压，该发生器电压取决于内燃机(12)的旋转速度，所述发生器电压用于产生电源电压，其特征在于：手持式工作机具(100)电连接到辅助电压源(14)上，在起动内燃机(12)之前，所述辅助电压源(14)提供了在该时间段仍然不存在的、所需要的电源电压，其中，在所述手持式工作机具中，内燃机(12)运行期间所需要的电源电压被分成点火电压和控制电压，在内燃机(12)的起动之前，辅助电压源(14)只供给所需要的控制电压。

2.如权利要求1所述的手持式工作机具，其特征在于，由辅助电压源(14)供给的电压与内燃机(12)的旋转速度无关。

3.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于：辅助电压源(14)包括至少一个可再充电的电池(14a)。

4.如权利要求3所述的手持式工作机具，其特征在于，可再充电的电池(14a)可由外部充电装置或者由具有布置在下游的充电电路的电压发生器来进行再充电。

5.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)包括至少一个可更换的标准电池(14b)。

6.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)被结合到手持式工作机具(100)中。

7.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)可以被插到手持式工作机具(100)的外壳(10)上或可以被插入到该外壳中。

8.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)布置在手持式工作机具(100)的外壳(10)的外部，并通过电导体和插塞型连接装置(16)电连接到工作机具(100)上。

9.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)电连接到手持式工作机具(100)的另外的电气电路或电子电路或另外的辅助装置上，并供给电压到这些装置。

10.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，提供有监控装置(17)，所述监控装置(17)用来监控辅助电压源(14)的带电状态，并通过可视信号和/或声信号来指示所述带电状态。

11.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，提供了用于获知辅助电压源(14)的带电选项或再充电选项的监控装置。

12.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，可以通过起动/停止开关(13)接通和断开辅助电压源(14)。

13.如权利要求1或2所述的手持式工作机具，其特征在于，辅助电压源(14)被电连接到电力起动器上，所述电力起动器用于自动起动手持式工作机具(100)的内燃机(12)。

Images