DE102008029552A1 - Power tool, in particular cordless power tool - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug (1), insbesondere ein Akku-Elektrowerkzeug, mit einem Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), mit einem im Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) befindlichen Elektromotor (3) und mit einem im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) befestigbaren Energiespeicher (4), insbesondere in der Art eines Akkus, für die Energieversorgung des Elektromotors (3). Im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), insbesondere im und/oder am Handgriff (5), ist ein Betätigungsorgan (7) zum Betätigen eines Schaltelements (8) für die Energieversorgung des Elektromotors (3) angeordnet, wobei das Betätigungsorgan (7) bei dessen Bewegung direkt und/oder indirekt betätigend auf das Schaltelement (8) einwirkt. Das Schaltelement (8) ist in dem unteren Teil (6) des Elektrowerkzeug-Gehäuses (2) angeordnet, an dem der Energiespeicher (4) befindlich ist, insbesondere in dem der Aufnahme des Energiespeichers (4) dienenden Fuß (6) an der Griffschale (5) des Elektrowerkzeugs (1).The invention relates to a power tool (1), in particular a cordless power tool, with a power tool housing (2), with an electric motor (3) located in the power tool housing (2) and with a power tool housing (2). 2) attachable energy storage (4), in particular in the manner of a battery, for the power supply of the electric motor (3). In and / or on the power tool housing (2), in particular in and / or on the handle (5), an actuating member (7) for actuating a switching element (8) for the power supply of the electric motor (3) is arranged, wherein the actuating member ( 7) acts directly and / or indirectly on the switching element (8) during its movement. The switching element (8) is arranged in the lower part (6) of the power tool housing (2) on which the energy store (4) is located, in particular in the foot of the grip (6) serving to receive the energy store (4) (5) of the power tool (1).
Description
Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a power tool according to the preamble of Patent claim 1.
Bei solchen, insbesondere als Akku-Elektrowerkzeug, ausgestalteten Elektrowerkzeugen handelt es sich um Bohrmaschinen, Schrauber, Winkelschleifer, Hobel, Fräsen oder dergleichen.at such, in particular as a cordless power tool, designed power tools these are drills, screwdrivers, angle grinders, planers, Milling or the like.
Ein
solches, aus der
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Ausgestaltung der elektrischen Zuleitungen im Elektrowerkzeug-Gehäuse zu vereinfachen. Insbesondere sollen der optimale Platz für die Komponenten im Elektrowerkzeug mit minimalem Verdrahtungsaufwand und guter Kühlung identifiziert sowie diese Komponenten dort angeordnet werden.Of the Invention is based on the object, the design of the electrical To simplify supply lines in the power tool housing. In particular, the optimal space for the components in the power tool with minimal wiring and good cooling identified as well as these components are arranged there.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Elektrowerkzeug durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.These Task is in a generic power tool solved by the characterizing features of claim 1.
Beim erfindungsgemäßen Elektrowerkzeug ist das Schaltelement in und/oder an dem Teil des Elektrowerkzeug-Gehäuses angeordnet, an dem der Energiespeicher befindlich ist. Zweckmäßigerweise bietet sich die Anordnung des Schaltelements in dem der Aufnahme des Energiespeichers dienenden Fuß am Handgriff des Elektrowerkzeugs an, wobei der Fuß an dem dem Elektrowerkzeug-Gehäuse abgewandten Ende des beispielsweise als Griffschale ausgestalteten Handgriffs befindlich ist. In dem für die Befestigung des Akkus dienenden Fuß ist genügend Bauraum für das Schaltelement vorhanden und aufgrund der räumlichen Nähe zum Energiespeicher vereinfacht und reduziert sich der Verdrahtungsaufwand erheblich. Dennoch kann vorteilhafterweise das Betätigungsorgan weitgehend ohne Restriktionen an der gewünschten Stelle im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse angeordnet werden, so daß die Ergonomie für den Benutzer gewährleistet ist. Weitere Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.At the Power tool according to the invention is the switching element arranged in and / or on the part of the power tool housing, where the energy storage is located. Conveniently offers the arrangement of the switching element in the recording of the energy storage serving foot on the handle of the power tool, wherein the foot on the side facing away from the power tool housing End of the example designed as a handle shell handle is located. In the serving for the attachment of the battery Foot is enough space for the switching element present and due to the proximity to Energy storage simplifies and reduces the wiring effort considerably. Nevertheless, advantageously, the actuator largely without restrictions at the desired location be arranged in and / or on the power tool housing, so that ensures the ergonomics for the user is. Further embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.
In weiterer Ausgestaltung ist das Schaltelement in einem Modul, und zwar insbesondere in einem kompletten Schalt- und/oder Steuermodul, befindlich. Im Modul kann zusätzlich eine Elektronik zur Steuerung und/oder Regelung der Energieversorgung für den Elektromotor angeordnet sein. Diese Steuer- und/oder Leistungselektronik für den Motor kann in der Art einer Pulsweitenmodulation, einer Phasenanschnittsteuerung, einer Phasenabschnittsteuerung o. dgl. ausgestaltet sein. Damit ist der Elektromotor mit einer dem Bewegungsweg des Betätigungsorgans zugeordneten Drehzahl, einem dem Bewegungsweg des Betätigungsorgans zugeordneten Drehmoment o. dgl. betreibbar. Auf diese Weise gelingt es vorteilhaft, den Schalter, die Motorsteuer- und/oder Leistungselektronik sowie das Akkumanagement in kompakter Weise im Elektrowerkzeug anzuordnen. In einfacher Art und Weise kann dabei die Elektronik auf einer im Modul befindlichen Leiterplatte angeordnet sein. Eine derartige Anordnung trägt vor allem neuen Akkutechnologien, beispielsweise Lithium-Ionen-Akkus, Rechnung, bei welchen eine komplexe Elektronik für das Akkumanagement notwendig ist.In Another embodiment, the switching element in a module, and although in particular in a complete switching and / or control module, located. The module can also be equipped with electronics for control and / or regulation of the power supply for the electric motor be arranged. This control and / or power electronics for the motor may be in the form of a pulse width modulation, a phase control, a phase section control o. The like. Be configured. In order to is the electric motor with a movement path of the actuator associated speed, a the path of movement of the actuator associated torque o. The like. Operable. In this way succeeds it is advantageous, the switch, the engine control and / or power electronics and to arrange the battery management in a compact manner in the power tool. In a simple way, the electronics on a in Module located circuit board be arranged. Such Arrangement mainly carries new battery technologies, for example Lithium-ion batteries, bill, in which complex electronics is necessary for the battery management.
Zweckmäßigerweise besitzt der Modul eine Kontaktierung zum Energiespeicher, so daß beim Anstecken des Akkus am Elektrowerkzeugfuß gleichzeitig die elektrische Verbindung zwischen dem Energiespeicher und dem Modul hergestellt wird. Desweiteren kann im Modul eine Elektronik für das Management des Energiespeichers in der Art eines Akkumanagements angeordnet sein. Es bietet sich auch an, Schaltkontakte für das Ein- und/oder Aus-Schalten des Elektromotors, für den Rechts-/Links-Lauf des Elektromotors, für die Bremse des Elektromotors o. dgl., ein Potentiometer und/oder Sensoren für die Drehzahlverstellung, Leuchtdioden zur Zustands-Anzeige, Funktions-Anzeige o. dgl. für den Benutzer, Eingabetasten für weitere Zusatzfunktionen des Elektrowerkzeugs im Modul o. dgl. anzuordnen. Um im Modul entstehende Wärme effektiv abzuführen, läßt sich ein Kühlelement, insbesondere ein Lüfter, am Modul anordnen. Vorteilhafterweise kann mit Hilfe des Kühlelements zusätzlich der Akku mitgekühlt werden. Die Anordnung solch eines aktiven Kühlelements bietet sich vor allem bei Elektrowerkzeugen mit einer höheren Leistung an, eventuell läßt sich auch noch zusätzlich ein Kühlkörper am Modul anbringen. Falls das Elektrowerkzeug eine geringere Leistungsaufnahme hat, kann auch lediglich ein Kühlkörper ausreichend sein. Elektrische Leitungen, beispielsweise zwei Motorleitungen, können vom Modul im Handgriff verlaufend zum Elektromotor geführt sein, womit mit Hilfe des Moduls ein kompletter Akkusteller für den Elektrowerkzeugfuß geschaffen ist.Conveniently, the module has a contact with the energy storage, so that at the same time the electrical connection between the energy storage and the module is made when plugging the battery on the power tool foot. Furthermore, an electronics for the management of the energy storage in the manner of a battery management can be arranged in the module. It is also advisable to switch contacts for switching the electric motor on and / or off, for the right / left running of the electric motor, for the brake of the electric motor o. The like., A potentiometer and / or sensors for the speed adjustment , LEDs for status display, function display o. The like. For the user, input keys for additional functions of the power tool in the module o. The like. Arrange. In order to dissipate heat generated in the module effectively, a cooling element, in particular a fan, can be arranged on the module. Advantageously, with the help of the cooling element in addition the battery can be mitgekühlt. The arrangement of such an active cooling element is particularly suitable for power tools with a higher performance, possibly can also additionally attach a heat sink to the module. If the power tool has a lower power consumption, only one heat sink can be sufficient. Electrical lines, for example, two motor cables can be performed by the module running in the handle extending to the electric motor, which with the help of the module, a complete battery plate for the electric tool foot is created.
Falls gewünscht kann der Modul ein Modulgehäuse aufweisen, so daß der Modul als vormontierbare Einheit in der Art eines Switch-Battery-Interface ausgestaltet ist. Ein platzsparender Einbau des Moduls im Elektrowerkzeug-Gehäuse ist dadurch gegeben, daß das Modulgehäuse am Übergang vom Handgriff zum Energiespeicher im Fuß befindlich ist. Der einfachen Montage halber kann das Modulgehäuse im Fuß einsteckbar befestigt sein. Der Lüfter und/oder der Kühlkörper sind zur Steigerung der Effizienz für die Kühlung des Moduls so im Modulgehäuse angeordnet, daß diese einer Öffnung im Fuß zugewandt sind. Es kann sich dabei anbieten, daß der Lüfter und/oder der Kühlkörper an der Öffnung aus dem Fuß herausragen.If if desired, the module may have a module housing, so that the module as a preassembled unit in the Art a switch-battery interface is designed. A space-saving Installation of the module in the power tool housing is thereby given that the module housing at the transition is located from the handle to the energy storage in the foot. Of the For easy installation, the module housing can be inserted in the foot be attached. The fan and / or the heat sink are used to increase the efficiency for cooling the module so arranged in the module housing that this an opening in the foot are facing. It may be offer that the fan and / or the heat sink sticking out of the foot at the opening.
Eine indirekte Einwirkung des Betätigungsorgans auf das Schaltmittel läßt sich in einfacher Weise dadurch realisieren, daß im Elektrowerkzeug-Gehäuse ein sowohl mit dem Betätigungsorgan als auch mit dem Schaltmittel zusammenwirkendes und/oder in Wirkverbindung bringbares Übertragungsmittel angeordnet ist. Mit Hilfe des Übertragungsmittels ist die Bewegung des Betätigungsorgans auf das Schaltmittel übertragbar. Als Übertragungsmittel eignet sich eine steife Stange oder auch ein flexibles Element, beispielsweise eine biegsame Welle, die sich in unterschiedlichsten Griffschalengeometrien einpaßt. Am Modul befindet sich ein mechanisches Interface, beispielsweise eine Sechskant-Aufnahme, in die das Übertragungsmittel eingreift, um so die Bewegung des Betätigungsorgans auf ein im Modul befindliches Betätigungselement zum Zusammenwirken mit dem Schaltelement schlupffrei zu übertragen. Um in kompakter und einfacher Weise ein Umschalten zwischen dem Rechts- und dem Linkslauf des Elektromotors zu gestatten, kann ein mit dem Übertragungsmittel zusammenwirkender Schieber im Elektrowerkzeug-Gehäuse angeordnet sein.A indirect action of the actuator on the switching means can be realized thereby in a simple manner that in the power tool housing a with both the actuator as well as with the switching means cooperating and / or operable transfer agent is arranged. With the help of the transmission means is the movement the actuator to the switching means transferable. As a transfer agent is a stiff rod or also a flexible element, for example a flexible shaft, which fits in a variety of grip shell geometries. At the Module is a mechanical interface, such as a Hexagon socket, in which the transmission means intervene, so the movement of the actuator on one in the module located actuator for cooperation with to transmit the switching element slip. To be more compact and easy way to toggle between the legal and the To allow left-hand rotation of the electric motor, one with the transmission means cooperating slide arranged in the power tool housing be.
Anstelle eines mechanischen Übertragungsmittels kann das Betätigungsorgan auf einen Schalter zur Erzeugung eines Schaltsignals einwirken, wobei das Schaltsignal das Ein-/Aus-Schalten, die Drehzahlverstellung und/oder den Rechts-/Links-Lauf für den Elektromotor kodiert. Insbesondere zur Einstellung der Drehzahl entsprechend der Verstellung des Betätigungsorgans durch den Benutzer bietet es sich dann an, daß ein Potentiometerschalter als Schalter verwendet wird. Der Schalter befindet sich zweckmäßigerweise im Handgriff und das jeweilige Schaltsignal wird dann in einfacher Art und Weise über Leitungen an den Modul zu dessen Steuerung übertragen.Instead of a mechanical transmission means, the actuator acting on a switch to generate a switching signal, wherein the switching signal on / off switching, the speed adjustment and / or the right / left run encoded for the electric motor. In particular, for adjusting the speed according to the adjustment the actuator is provided by the user then that a potentiometer switch is used as a switch becomes. The switch is conveniently located in the handle and the respective switching signal is then in a simple Transfer way via lines to the module to its control.
Bei dem Schaltelement kann es sich in kostengünstiger Weise um einen elektrischen Schalter mit einem elektromechanischen Kontaktsystem handeln. Falls der Elektromotor sowohl im Rechts- als auch im Linkslauf betreibbar ist, bietet es sich an, je ein Kontaktsystem für den Rechts- sowie für den Linkslauf des Elektromotors vorzusehen. Alternativ kann es sich bei dem Schaltmittel um einen Sensorschalter, wie einen Kraftsensor, einen Hallsensor, einen magnetoresistiven Sensor, einen induktiven Sensor, einen kapazitiven Sensor o. dgl., handeln, welche vorteilhafterweise verschleißfrei arbeiten. Ein derartiger Sensorschalter gestattet auch eine kompakte, platzsparende Anordnung im Modul.at The switching element can be in a cost effective manner around an electrical switch with an electromechanical contact system act. If the electric motor in both the right and the left is operable, it makes sense, depending on a contact system for to provide the right and the left-hand rotation of the electric motor. Alternatively, the switching means may be a sensor switch, such as a force sensor, a Hall sensor, a magnetoresistive Sensor, an inductive sensor, a capacitive sensor o. The like., act, which work advantageously wear-free. Such a sensor switch also allows a compact, space-saving Arrangement in the module.
In weiter kompakter Ausgestaltung für den Modul ist am Betätigungselement eine Kurvenscheibe zum Schalten des elektromechanischen Kontaktsystems angeordnet. Das Betätigungselement ist mittels einer Feder rückstellbar. Desweiteren kann das Betätigungselement in einer mittels einer Dichtung abgedichteten Öffnung im Modulgehäuse aufgenommen sein, womit der Modul geschützt vor schädlichen Einwirkungen, wie Feuchtigkeit, Staub o. dgl., im Modulgehäuse untergebracht ist. Zweckmäßigerweise verstellt weiterhin das Betätigungselement das Potentiometer für die Drehzahleinstellung des Elektromotors.In further compact design for the module is on the actuator a cam for switching the electromechanical contact system arranged. The actuating element is by means of a spring resettable. Furthermore, the actuating element in a sealed by a seal opening in Module housing be included, whereby the module protected from harmful effects, such as moisture, dust or the like, housed in the module housing. Conveniently, the actuator continues to adjust the potentiometer for the speed setting of the electric motor.
Zusammenfassend läßt sich für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung folgendes festhalten. Nahezu alle Elektrowerkzeuge haben im unteren Teil der als Handgriff dienenden Griffschale einen Fuß, wo sich der Steckanschluß für den Akku befindet. In diesem Bereich ist meist soviel Platz, daß ein komplettes Schalt- und/oder Steuermodul in der Art eines Switch-Battery-Interface untergebracht werden kann. Bei entsprechender Ausgestaltung können in dieses Switch-Battery-Interface folgende Funktionen, beispielsweise
- – Steuer- und/oder Leistungselektronik für den Motor,
- – Akkukontaktierung,
- – Akkumanagement,
- – Schaltkontakte, beispielsweise zum Ein-/Aus-Schalten, für den Rechts-/Links-Lauf, für die Bremse o. dgl. des Elektromotors,
- – die Drehzahlverstellung des Elektromotors über ein Potentiometer oder mittels Sensoren,
- – Zusatzfunktionen, wie Leuchtdioden (LED's), Eingabetasten o. dgl.,
- Control and / or power electronics for the engine,
- - battery contact,
- - battery management,
- Switching contacts, for example for switching on / off, for the right / left run, for the brake o. The like. Of the electric motor,
- The speed adjustment of the electric motor via a potentiometer or by means of sensors,
- - Additional functions, such as light emitting diodes (LED's), input buttons o. Like.,
Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß Kosten und Montageaufwand für das gesamte Elektrowerkzeug reduziert werden. Darüberhinaus sind Zusatzfunktionen, wie LED's und Eingabeelemente, Lüfter für die Kühlung o. dgl. einfach und kostengünstig zu integrieren. Mit Hilfe der Erfindung sind die wesentlichen sowie notwendigen Funktionen in ein Element, nämlich das Switch-Battery-Interface, integriert, das an einem günstigen Platz im Elektrowerkzeug angeordnet ist. Außerdem werden Schnittstellen eliminiert, was der Funktionssicherheit sowie auch der Kostengünstigkeit zugute kommt. Der Bereich an der Griffschale des Elektrowerkzeugs, an dem die Hand des Bedieners anliegt, kann sehr schlank gestaltet werden. Dies gibt den Designern zusätzliche Freiheit und steigert die Ergonomie für den Benutzer.The particular advantages of the invention are that costs and assembly costs for the entire Power tool can be reduced. In addition, additional functions, such as LEDs and input elements, fans for cooling o. The like. Easy and inexpensive to integrate. With help the invention are the essential and necessary functions integrated into one element, namely the switch-battery interface, arranged at a convenient place in the power tool is. In addition, interfaces are eliminated, which is the functional safety as well as the cost benefit benefits. The area on the handle of the power tool, on which the operator's hand can be made very slim. This gives the designers additional freedom and enhances ergonomics for the user.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigenOne Embodiment of the invention with various developments and embodiments is shown in the drawings and will described in more detail below. Show it
In
Im
und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse
Zweckmäßigerweise
ist das Schaltelement
Falls
gewünscht, kann die Drehzahl des Elektromotors
Wie
anhand von
Auf
der Leiterplatte
Desweiteren
bietet es sich an, zur Kühlung der Elektronik
Wie
bereits ausgeführt, wirkt das Betätigungsorgan
Das
Zusammenwirken zwischen dem Betätigungsorgan
Anstelle
einer steifen Stange
Bei
dem Schaltelement
Der
Modul
Die Erfindung ist jedoch nicht auf das beschriebene und dargestellte Ausführungsbeispiel beschränkt. Sie umfaßt vielmehr auch alle fachmännischen Weiterbildungen im Rahmen der durch die Patentansprüche definierten Erfindung. So kann die Erfindung, insbesondere der beschriebene Modul, nicht nur bei Elektrowerkzeugen sondern auch bei sonstigen Elektrogeräten, die mit einem Energiespeicher versehen sind, wie Elektrohaushaltsgeräten, Elektrogartengeräten, Werkzeugmaschinen o. dgl., sowie für Elektroniken von elektronisch kommutierten (EC)-Motoren Verwendung finden.The However, the invention is not limited to that described and illustrated Embodiment limited. It includes Rather, all professional training in the context the invention defined by the claims. So the invention, in particular the described module, not only for power tools but also for other electrical appliances, which are provided with an energy storage, such as household electrical appliances, Electric gardening equipment, machine tools o. The like., And for Electronics of electronically commutated (EC) motors use Find.
- 11
- Elektrowerkzeugpower tool
- 22
- Elektrowerkzeug-GehäuseElectric tool housing
- 33
- Elektromotorelectric motor
- 44
- Energiespeicherenergy storage
- 55
- Handgriff/GriffschaleHandle / grip
- 66
- Fuß (von Handgriff)/(unterer) Teil (von Elektrowerkzeug-Gehäuse)Foot (from Handle) / (lower) part (of power tool case)
- 77
- Betätigungsorganactuator
- 88th
- Schaltelementswitching element
- 99
- Modulmodule
- 1010
- Modulgehäusemodule housing
- 1111
- Elektronikelectronics
- 1212
- Leiterplattecircuit board
- 1313
- Kontaktierungcontact
- 1414
- LüfterFan
- 1515
- Kühlkörperheatsink
- 1616
- Übertragungsmittel/StangeTransmission means / rod
- 1717
- Sechskant-AufnahmeHexagonal Drive
- 1818
- Betätigungselementactuator
- 1919
- Schalter (zur Erzeugung von Schaltsignal)switch (for generating switching signal)
- 2020
- Leitungmanagement
- 21, 21'21 21 '
- (elektromechanisches) Kontaktsystem/Schaltkontakt/Schalter(Electromechanical) Contact System / switch contact / switch
- 2222
- Kurvenscheibecam
- 2323
- Potentiometerpotentiometer
- 2424
- Schieberpusher
- 2525
- Dichtungpoetry
- 2626
- Feder (am Betätigungselement)feather (on the actuator)
- 2727
- Exzentereccentric
- 2828
- Führungsgliedguide member
- 2929
- Führungskurveguide curve
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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2008
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Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
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