DE202013104844U1

DE202013104844U1 - Handgeführte Elektrowerkzeuge mit Auslösern

Info

Publication number: DE202013104844U1
Application number: DE201320104844
Authority: DE
Original assignee: Ingersoll Rand Co
Current assignee: Ingersoll Rand Industrial US Inc
Priority date: 2013-03-12
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2014-02-10
Anticipated expiration: 2023-10-30
Also published as: CN203712650U

Abstract

Handgeführtes Elektrowerkzeug, Folgendes umfassend: ein Gehäuse; einen im Gehäuse angebrachten Elektromotor; und ein Auslösersystem mit: einem im Gehäuse beweglich angebrachten Auslöserteil; und einem berührungslosen Schaltersystem, um selektiv eine Aktivierung des Elektromotors zu steuern, wobei das berührungslose Schaltersystem umfasst: einen Hall-Effekt-Sensor, der am oder im Gehäuse angebracht ist; und einen am Auslöserteil angebrachten Magneten zur Bewegung mit diesem in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor; wobei der Hall-Effekt-Sensor dazu ausgelegt ist, ein variables Ausgangssignal bereitzustellen, das von einem durch den Magneten an den Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfeld abhängt, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds von der Position des Auslöserteils im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor abhängt.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf handgeführte Elektrowerkzeuge und im Spezielleren auf handgeführte Elektrowerkzeuge mit einem Auslöser zum Aktivieren des handgeführten Elektrowerkzeugs.
Hintergrund der Erfindung
Handgeführte Elektrowerkzeuge umfassen im Allgemeinen einen Auslöser, den ein Bediener selektiv drücken kann, um das Elektrowerkzeug zu aktivieren.
Zusammenfassung der Erfindung
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist ein handgeführtes Elektrowerkzeug eine Gehäuseeinheit und ein Auslöserteil auf. Die Gehäuseeinheit hat einen Griffabschnitt mit einer Höhen-Achse. Die Gehäuseeinheit weist ein Gehäuseteil mit einem parallelen oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmal auf, die entlang der Höhen-Achse beabstandet sind. Das Auslöserteil ist in der Gehäuseeinheit angebracht, um entlang einer Gleitachse quer zur Höhen-Achse zu gleiten. Das Auslöserteil weist ein paralleles oberes und unteres Auslöserführungsmerkmal auf, die entlang der Höhen-Achse beabstandet sind und mit dem oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmal zusammengesteckt werden. Das obere und untere Gehäuseführungsmerkmal und das obere und untere Auslöserführungsmerkmal wirken zusammen, um das Auslöserteil auf einen linearen Gleitweg in Bezug auf die Gehäuseeinheit zu beschränken und eine Schieflage des Auslöserteils um eine Seitenachse quer zur Höhen-Achse bzw. Gleitachse zu verhindern.
In einigen Ausführungsformen ist das Gehäuseteil ein erstes Gehäuseteil, die Gehäuseeinheit weist darüber hinaus ein zweites Gehäuseteil auf, und das erste und zweite Gehäuseteil bilden kollektiv den Griffabschnitt. Das Auslöserteil ist zwischen jeweils dem ersten und zweiten Gehäuseteil eingeschlossen und direkt an diesen angebracht.
Gemäß einigen Ausführungsformen weisen die oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmale eine obere bzw. untere lineare Führungsrippe auf, und das obere und untere Auslöserführungsmerkmal weisen jeweils obere bzw. untere lineare Führungsschlitze auf. Die obere bzw. untere lineare Führungsrippe werden in den oberen bzw. unteren linearen Führungsschlitz eingeschoben.
In einigen Ausführungsformen hat das Auslöserteil eine erste und zweite, gegenüberliegende Lateralseite, die entlang der Seitenachse beabstandet sind. Das obere und untere Auslöserführungsmerkmal befinden sich auf der ersten Lateralseite des Auslöserteils, und es gibt keine Führungsmerkmale auf der zweiten Lateralseite des Auslöserteils.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil ein monolithischer Körper.
Das handgeführte Elektrowerkzeug kann ein berührungsloses Schaltersystem mit einem Hall-Effekt-Sensor, der an oder in der Gehäuseeinheit angebracht ist, und einen Magneten umfassen, der am Auslöserteil zur Bewegung mit diesem in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor angebracht ist. In einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor ein einrastender Hall-Effekt-Sensor. Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor dazu ausgelegt, ein variables Ausgangssignal bereitzustellen, das von einem durch den Magneten an den Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfeld abhängt, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds von der Position des Auslöserteils im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor abhängt. In einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor ein linearer Hall-Effekt-Sensor, und das variable Ausgangssignal ist im Wesentlichen proportional zur Stärke des durch den Magneten an den linearen Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfelds, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds im Wesentlichen proportional zur Position des Auslöserteils im Hinblick auf den linearen Hall-Effekt-Sensor ist.
In einigen Ausführungsformen umfasst das handgeführte Elektrowerkzeug ein Beaufschlagungsteil, welches das Auslöserteil in eine ausgefahrene Position drängt.
Das handgeführte Elektrowerkzeug kann ein schnurloses handgeführtes Elektrowerkzeug sein, das durch einen Akku/eine Batterie mit Strom versorgt wird.
Gemäß Verfahrensausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst ein Verfahren zum Zusammenbau eines handgeführten Elektrowerkzeugs: Bereitstellen einer Gehäuseeinheit mit einem Griffabschnitt mit einer Höhen-Achse, wobei die Gehäuseeinheit ein Gehäuseteil mit einem parallelen oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmal aufweist, die entlang der Höhen-Achse voneinander beabstandet sind; und Anbringen eines Auslöserteils in der Gehäuseeinheit, und zwar so, dass es entlang einer Gleitachse quer zur Höhen-Achse gleitet, und so, dass das parallele obere und untere Auslöserführungsmerkmal des Auslöserteils entlang der Höhen-Achse voneinander beabstandet sind und mit dem oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmal zusammengesteckt werden. Bei dem zusammengebauten, handgeführten Elektrowerkzeug wirken das obere und untere Gehäuseführungsmerkmal und das obere und unteren Auslöserführungsmerkmal zusammen, um das Auslöserteil auf einen linearen Gleitweg in Bezug auf die Gehäuseeinheit zu beschränken und eine Schieflage des Auslöserteils um eine Seitenachse quer zu der Höhen-Achse bzw. Gleitachse zu verhindern.
In einigen Ausführungsformen ist das Gehäuseteil ein erstes Gehäuseteil, die Gehäuseeinheit weist darüber hinaus ein zweites Gehäuseteil auf, und das Anbringen des Auslöserteils in der Gehäuseeinheit umfasst, das Auslöserteil zwischen jeweils dem ersten und zweiten Gehäuseteil einzuschließen, so dass das Auslöserteil direkt jeweils am ersten und zweiten Gehäuseteil angebracht ist und das erste und zweite Gehäuseteil kollektiv den Griffabschnitt bilden.
In einigen Ausführungsformen weisen das obere und untere Gehäuseführungsmerkmale eine obere bzw. untere lineare Führungsrippe auf, und das obere und untere Auslöserführungsmerkmal weisen jeweils obere bzw. untere lineare Führungsschlitze auf. Das Anbringen des Auslöserteils in der Gehäuseeinheit umfasst, die obere bzw. untere lineare Führungsrippe in den oberen bzw. unteren linearen Führungsschlitz einzuschieben.
Gemäß einigen Ausführungsformen hat das Auslöserteil eine erste und zweite, gegenüberliegende Lateralseite, die entlang der Seitenachse beabstandet sind. Das obere und untere Auslöserführungsmerkmal befinden sich auf der ersten Lateralseite des Auslöserteils, und es gibt keine Führungsmerkmale auf der zweiten Lateralseite des Auslöserteils.
In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren, das Auslöserteil einstückig durch Spritzguss herzustellen.
Das Verfahren kann umfassen, ein berührungsloses Schaltersystem in die Gehäuseeinheit einzubauen, was umfasst: Anbringen eines Hall-Effekt-Sensors an oder in der Gehäuseeinheit, und Anbringen eines Magneten am Auslöserteil zur Bewegung mit diesem in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor.
Das Verfahren kann umfassen, ein Beaufschlagungsteil in die Gehäuseeinheit einzubauen, um das Auslöserteil in eine ausgefahrene Position zu drängen.
In einigen Ausführungsformen ist das handgeführte Elektrowerkzeug ein schnurloses handgeführtes Elektrowerkzeug, und das Verfahren umfasst, einen Akku/eine Batterie an der Gehäuseeinheit anzubringen.
Gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weist ein Auslöserteil für ein handgeführtes Elektrowerkzeug einen Körper mit einer Eingriffsfläche und einer ersten und zweiten, entgegengesetzten Lateralseitenfläche auf. Das Auslöserteil weist darüber hinaus eine obere und untere Verlängerung auf, die sich axial vom Körper angrenzend an die erste Lateralseitenfläche erstrecken, und einen oberen und unteren linearen Führungsschlitz, die in der oberen bzw. unteren Verlängerung gebildet sind.
In einigen Ausführungsformen ist die zweite Lateralseitenfläche frei von Führungsmerkmalen.
In einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil ein monolithischer Körper. Das Auslöserteil kann einstückig durch Spritzguss hergestellt sein.
Gemäß Ausführungsformen der Erfindung weist ein handgeführtes Elektrowerkzeug ein Gehäuse, einen im Gehäuse angebrachten Elektromotor und eine Auslösersystem auf. Das Auslösersystem weist ein Auslöserteil, das beweglich im Gehäuse angebracht ist, und ein berührungsloses Schaltersystem auf, um selektiv eine Aktivierung des Elektromotors zu steuern. Das berührungslose Schaltersystem weist einen Hall-Effekt-Sensor, der am oder im Gehäuse angebracht ist, und einen Magneten auf, der am Auslöserteil zur Bewegung mit diesem in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor angebracht ist.
In einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor ein einrastender Hall-Effekt-Sensor.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor dazu ausgelegt, ein variables Ausgangssignal bereitzustellen, das von einem durch den Magneten an den Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfeld abhängt, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds von der Position des Auslöserteils im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor abhängt. In einigen Ausführungsformen ist der Hall-Effekt-Sensor ein linearer Hall-Effekt-Sensor, und das variable Ausgangssignal ist im Wesentlichen proportional zur Stärke des durch den Magneten an den linearen Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfelds, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds im Wesentlichen proportional zur Position des Auslöserteils im Hinblick auf den linearen Hall-Effekt-Sensor ist.
Die vorstehenden und weitere Aufgaben und Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehend aufgeführten technischen Beschreibung ausführlich erklärt.
Es ist anzumerken, dass Aspekte der Erfindung, die im Hinblick auf eine Ausführungsform beschrieben werden, sich in eine andere Ausführungsform einbinden lassen, auch wenn sie nicht speziell in Bezug auf diese beschrieben sind. Das heißt, alle Ausführungsformen und/oder Merkmale einer beliebigen Ausführungsform können in beliebiger Weise und/oder Kombination kombiniert werden. Der Anmelder behält sich das Recht vor, irgendeinen ursprünglich eingereichten Anspruch zu ändern oder irgendeinen neuen Anspruch entsprechend einzureichen, einschließlich das Recht, irgendeinen ursprünglich eingereichten Anspruch so abändern zu können, dass er von irgendeinem anderen Anspruch abhängt und/oder ein Merkmal irgendeines anderen Anspruchs einbindet, auch wenn er ursprünglich nicht auf diese Weise beansprucht war. Diese und weitere Aufgaben und/oder Aspekte der vorliegenden Erfindung werden in der nachstehend aufgeführten technischen Beschreibung ausführlich erklärt.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine perspektivische Vorderansicht eines handgeführten Elektrowerkzeugs gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, das ein Auslösersystem gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung aufweist.
2 ist eine in ihre Einzelteile zerlegte perspektivische Vorderansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1.
3 ist eine perspektivische Vorderansicht eines rechten Gehäuseteils, das einen Teil des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1 bildet.
4 ist eine perspektivische Vorderansicht eines linken Gehäuseteils, das einen Teil des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1 bildet.
5 ist eine perspektivische Rückansicht eines Auslöserteils, das einen Teil des Auslösersystems von 1 bildet.
6 ist eine rechtsseitige Draufsicht auf das Auslöserteil von 5.
7 ist eine linksseitige Draufsicht auf das Auslöserteil von 5.
8 ist eine Ansicht des hinteren Endes des Auslöserteils von 5.
9 ist eine vergrößerte linksseitige Teilansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1 mit dem Auslöserteil in einer ausgefahrenen Position.
10 ist eine Querschnittsansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1 entlang der Linie 10-10 von 9 mit dem Auslöserteil in der ausgefahrenen Position.
11 ist eine vergrößerte linksseitige Teilansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1 mit dem Auslöserteil in einer eingefahrenen Position.
12 ist ein elektrisches Schaltschema des handgeführten Elektrowerkzeugs von 1.
13 ist eine vergrößerte linksseitige Teilansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit einem Auslöserteil in einer ausgefahrenen Position.
14 ist eine vergrößerte linksseitige Teilansicht des handgeführten Elektrowerkzeugs von 13 mit dem Auslöserteil in einer eingefahrenen Position.
15 ist ein elektrisches Schaltschema des handgeführten Elektrowerkzeugs von 13.
Ausführliche Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung
Die vorliegende Erfindung wird nun nachstehend umfassender mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, in denen veranschaulichende Ausführungsformen der Erfindung gezeigt sind. In den Zeichnungen können die relativen Größen von Bereichen oder Merkmalen der Klarheit halber übertrieben groß dargestellt sein. Die Erfindung lässt sich jedoch in vielen verschiedenen Formen verkörpern und sollte nicht als auf die hier dargelegten Ausführungsformen beschränkt aufgefasst werden; diese Ausführungsformen werden vielmehr bereitgestellt, damit diese Offenbarung gründlich und vollständig wird und den Fachleuten auf dem Gebiet den Umfang der Erfindung voll vermittelt.
Es sollte klar sein, dass, wenn ein Element als mit einem anderen Element ”gekoppelt” oder ”verbunden” bezeichnet wird, es direkt mit dem anderen Element gekoppelt oder verbunden sein kann, aber auch dazwischen eingesetzte Elemente vorhanden sein können. Wird hingegen ein Element als mit einem anderen Element als ”direkt gekoppelt” oder ”direkt verbunden” bezeichnet, sind keine dazwischen eingesetzten Elemente vorhanden. Gleiche Zahlen beziehen sich durchgehend auf gleiche Elemente. So wie der Begriff ”und/oder” hier verwendet wird, umfasst er irgendwelche und alle Kombinationen eines oder mehrerer der dazugehörigen aufgelisteten Posten.
Zusätzlich können raumbezogene Begriffe wie ”unter”, ”unterhalb”, ”unterer”, ”über”, ”oberer” u. dgl. hier der einfacheren Beschreibung halber verwendet werden, um das Verhältnis eines Elements oder Merkmals zu einem anderen Element oder Merkmal oder zu anderen Elementen oder Merkmalen zu beschreiben, wie sie in den Figuren dargestellt sind. Es sollte klar sein, dass die raumbezogenen Begriffe dazu gedacht sind, verschiedene Ausrichtungen der Vorrichtung im Gebrauch oder Betrieb zusätzlich zu der in den Figuren dargestellten Ausrichtung mitaufzugreifen. Falls zum Beispiel die Vorrichtung in den Figuren umgedreht ist, würden Elemente, die als ”unter” anderen Elementen oder Merkmalen oder ”unterhalb” anderer Elemente oder Merkmale beschrieben wurden, sich dann von der Ausrichtung her ”über” den anderen Elementen oder Merkmalen befinden. Somit kann der beispielhafte Begriff ”unter” sowohl eine Ausrichtung über als auch unter umfassen. Die Vorrichtung kann auch anders ausgerichtet sein (um 90 Grad gedreht oder in anderen Ausrichtungen), und die raumbezogenen beschreibenden Begriffe, die hier verwendet werden, können entsprechend interpretiert werden.
Die hier verwendete Terminologie dient dem Zweck, nur bestimmte Ausführungsformen zu beschreiben und soll die Erfindung nicht einschränken. So wie sie hier verwendet werden, sollen die Singularformen ”eine, einer, eines”, ”ein” und ”der, die, das” auch die Pluralformen mit umfassen, es sei denn, der Text gibt klar etwas anderes an. Darüber hinaus sollte klar sein, dass die Begriffe ”umfasst” und/oder ”umfassend”, wenn sie in dieser technischen Beschreibung verwendet werden, das Vorkommen festgestellter Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Funktionsabläufe, Elemente und/oder Komponenten einzeln angibt, aber nicht von vorn herein das Vorkommen oder Hinzukommen eines anderen oder mehrerer anderer Merkmale, ganzer Zahlen, Schritte, Funktionsabläufe, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon ausschließt.
Wenn nicht anders angegeben, haben alle hier verwendeten Begriffe (einschließlich technischer und wissenschaftlicher Begriffe) dieselbe Bedeutung, wie sie für gewöhnlich vom Fachmann auf dem Gebiet, zu dem diese Erfindung gehört, verstanden wird. Ferner sollte klar sein, dass Begriffe wie diejenigen, die in gemeinhin verwendeten Wörterbüchern verwendet werden, als eine Bedeutung habend interpretiert werden sollten, die mit ihrer Bedeutung im Kontext des einschlägigen technischen Gebiets und dieser Beschreibung übereinstimmt, und nicht in einem idealisierten oder übermäßig formalen Sinn interpretiert werden sollten, es sei denn, es ist hier ausdrücklich so angegeben.
Der Begriff „schnurloses” Elektrowerkzeug bezieht sich auf Elektrowerkzeuge, die keiner steckbaren, festverdrahteten elektrischen Anschlüsse an eine externe Stromquelle bedürfen, um zu arbeiten. Vielmehr verfügen die schnurlosen Elektrowerkzeuge über Elektromotoren, die von eingebauten Akkus wie etwa wiederaufladbaren Batterien mit Strom versorgt werden. Eine Reihe von Batterien kann eine Reihe von schnurlosen Werkzeugen ausstatten. Verschiedene schnurlose Elektrowerkzeuge können verschiedenartige Bedarfsprofile an elektrischem Strom haben, die mit Batterien, die einen geeigneten Bereich an Spannungen und Stromleistungen bereitstellen, effizienter arbeiten. Die verschiedenen schnurlosen (z. B. batteriebetriebenen) Elektrowerkzeuge können beispielsweise Schraubendreher, Ratschen, Impulsschrauber, Schlagbohrer u. dgl. umfassen.
Ausführungsformen der Erfindung können für ein Präzisionselektrowerkzeug besonders geeignet sein, das für Anwendungen verwendet werden kann, bei denen eine genauere Steuerung der aufgewendeten Leistung erwünscht ist.
So wie „monolithisch” hier verwendet wird, bedeutet es einen Gegenstand, bei dem es sich um ein einzelnes, einstückiges Teil handelt, das aus einem Material ohne Fugen und Nähte gebildet ist oder besteht.
Mit Bezug auf die 1 bis 11 ist in diesen ein handgeführtes Elektrowerkzeug 10 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das handgeführte Elektrowerkzeug 10 weist ein Auslösersystem 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf. Bei dem Elektrowerkzeug 10 kann es sich um jede geeignete Art von handgeführtem Elektrowerkzeug handeln, und es ist gemäß einigen Ausführungsformen ein elektrisch betriebenes handgeführtes Elektrowerkzeug.
Nunmehr mit ausführlicherem Blick auf das Elektrowerkzeug 10 und mit Bezug auf die 1 und 2 weist das Elektrowerkzeug 10 eine Schutzgehäuseeinheit 20, eine Antriebsmotoreinheit 50, eine Werkzeugausgangswelle oder einen Antriebskopf 60, einen Batteriesatz 70 (nicht gezeigt in 2) und ein Steuersystem 80 auf.
Die Gehäuseeinheit 20 umfasst ein Gehäuse 30 mit einem oberen oder Hauptkörperabschnitt 34 und einem Pistolengriff oder Handgriff 32, der sich davon nach unten erstreckt. Das Gehäuse 30 ist durch ein rechtes Schalen- oder Gehäuseteil 22 (3) und ein linkes Schalen- oder Gehäuseteil 24 (4) gebildet. Die Gehäuseeinheit 20 umfasst darüber hinaus ein Rückabdeckungs- oder Schutzanzeigegehäuse 26 (1). Mit Bezug auf die 3 und 4 definiert das rechte Gehäuseteil 22 einen Hohlraum 23 mit einem oberen Hohlraumabschnitt 23A und einem unteren Hohlraumabschnitt 23B, die durch eine Trennwand 22A getrennt sind. Das linke Gehäuseteil 24 definiert einen Hohlraum 25 mit einem oberen Hohlraumabschnitt 25A und einem unteren Hohlraumabschnitt 25B. Wenn das Gehäuse 30 zusammengesetzt ist, bildet es eine umschlossene untere Kammer (die den unteren Hohlraumabschnitt 23A und den unteren Hohlraumabschnitt 25A umfasst) und eine umschlossene obere Kammer (die den oberen Hohlraumabschnitt 23B und den oberen Hohlraumabschnitt 25B umfasst). Verriegelung- oder Verbindungsmerkmale an den Gehäuseteilen 22, 24 und/oder Befestigungseinrichtungen wie etwa Schrauben 5 (2) können vorgesehen sein, um die Gehäuseteile 22, 24 aneinander zu befestigen.
Mit Bezug auf 1 hat das Elektrowerkzeug 10 gemäß einigen Ausführungsformen und wie dargestellt den Formfaktor eines Pistolengriffs, wobei der Handgriff 32 dazu gestaltet ist, im Gebrauch (d. h. wenn unter Verwendung der Antriebsmotoreinheit 50 eine Kraft angelegt wird) auf die Art eines Pistolengriffs ergriffen und gehalten zu werden. Ein Auslöserteil 150, das einen Teil des Auslösersystems 100 bildet, befindet sich auf einer Vorderseite des Handgriffs 32, so dass ein Finger des Bedieners (z. B. der Zeigefinger) typischerweise nahe am Auslöserteil 150 positioniert ist, wenn der Bediener den Handgriff 32 hält. Der Handgriff 32 definiert eine Höhen-Achse H-H (1 und 9). Im Falle eines Pistolengriffhandgriffs 32 legt der Bediener für gewöhnlich seine Finger um die Höhen-Achse H-H. Der Antriebskopf 60 kann eine Werkzeugantriebsachse D-D (1; z. B. die Drehachse eines Drehantriebskopfs 60) definieren, die quer zur Höhen-Achse H-H ist (und diese schneidet). Gemäß einigen Ausführungsformen bilden die Achsen D-D und H-H einen im Bereich von ca. 70 Grad bis ca. 90 Grad eingeschlossenen Winkel.
Gemäß einigen Ausführungsformen sind das rechte Gehäuseteil 22 und das linke Gehäuseteil 24 jeweils monolithisch und/oder einstückig ausgebildet. Gemäß einigen Ausführungsformen sind das rechte Gehäuseteil 22 und das linke Gehäuseteil 24 jeweils einstückig gegossene Komponenten. In einigen Ausführungsformen sind das rechte Gehäuseteil 22 und das linke Gehäuseteil 24 jeweils einstückig spritzgegossen.
Das rechte Gehäuseteil 22 und das linke Gehäuseteil 24 können aus beliebigem/beliebiger geeignetem/geeigneter Material/Zusammensetzung oder beliebigen geeigneten Materialien/Zusammensetzungen hergestellt sein. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Gesamtheit jedes Gehäuseteils 22, 24 aus demselben Material oder derselben Zusammensetzung hergestellt. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Gehäuseteile 22, 24 aus einem Polymermaterial hergestellt. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Gehäuseteile 22, 24 aus glasfaserverstärktem Nylon hergestellt. Das Material der Gehäuseteile 22, 24 ist bei Raumtemperatur steif oder halbsteif und hat gemäß einigen Ausführungsformen einen Elastizitätsmodul von mindestens ca. 2,0 GPa und gemäß einigen Ausführungsformen im Bereich von ca. 2,0 GPa bis 2,8 GPa.
Die Antriebsmotoreinheit 50 und der Batteriesatz 70 sind im Gehäuse 30 enthalten oder daran befestigt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Motoreinheit 50 in der oberen Kammer oder dem Hauptkörper 34 enthalten, und der Batteriesatz 70 ist lösbar am unteren Ende des Handgriffs 32 angebracht. Aufbau und Betrieb von Antriebsmotoreinheiten und Batteriesätzen in handgeführten Elektrowerkzeugen sind den Fachleuten auf dem Gebiet hinlänglich bekannt und werden hier nicht im Detail erörtert. Die Antriebsmotoreinheit 50 kann einen Elektromotor 52 (12) umfassen, der dazu eingerichtet und ausgelegt ist, (direkt oder über ein Getriebe, Gestänge oder Zahnradsystem) selektiv den Antriebskopf 60 unter Verwendung von aus dem Batteriesatz 70 geliefertem Strom anzutreiben (z. B. in Drehung zu versetzen). Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Motor 52 ein Gleichstromelektromotor.
Das Steuersystem 80 (2) kann ganz oder teilweise im Gehäuse 30 enthalten und/oder daran angebunden sein. Steuersysteme für handgeführte Elektrowerkzeuge sind den Fachleuten auf dem Gebiet hinlänglich bekannt und werden deshalb hier nicht im Detail erörtert. Das beispielhafte Steuersystem 80 umfasst, so wie es dargestellt ist, eine Steuerleiterplatten-(PCB)-Einheit 82 (9) und ein Auslösersystem 100. Das Steuersystem 80 umfasst eine Motorsteuerung 84. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Motorsteuerung 84 (12) eine (z. B. an der PCB-Einheit 82 montierte) Mikrosteuerung. In einigen Ausführungsformen umfasst die Mikrosteuerung 84 einen Impulsweitenmodulations-(PWM)-Schaltkreis, der dazu ausgelegt ist, einen variablen PWM-Spannungseinschaltzyklus zu generieren (d. h. ein Prozentanteil Zeit/Spannung wird an den Motor 52 angelegt). Das Steuersystem 80 kann darüber hinaus eine Mensch-Maschine-Schnittstellen-(HMI)-Einheit 86 (1) umfassen, die beispielsweise eine Tastatur, eine Anzeigevorrichtung (z. B. eine Flüssigkristallanzeige (LCD) oder eine Anzeige mit organischer Licht emittierender Diode (OLED)) und Kontrolllampen umfasst.
Die HMI-Einheit 86 und das Auslösersystem 100 bilden kollektiv eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (HMI) 90, die so wirkt, dass sie Informationen für einen Bediener anzeigt und Informationen und/oder Befehle vom Bediener aufnimmt. Insbesondere ermöglicht es das Auslösersystem 100 dem Bediener, die Antriebsmotoreinheit 50 zum Antrieb des Antriebskopfs 60 zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Mit Bezug auf 9 umfasst das Auslösersystem 100 ein Schaltersystem 110, eine Gehäuseaufnahme 120, das Auslöserteil 150 und ein Beaufschlagungsteil oder eine Feder 176.
Mit Bezug auf die 9 und 12 umfasst das Schaltersystem 110 einen Auslöserschaltersensor 112, der an der Steuer-PCB 82 montiert ist, und einen Auslösermagneten 114 (z. B. einen Permanentmagneten), der am Auslöserteil 150 angebracht ist, wie nachstehend noch beschrieben wird. Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Auslöserschaltersensor 112 ein Hall-Effekt-Sensor. Gemäß einigen Ausführungsformen ist der Auslöserschaltersensor 112 ein einrastender Hall-Effekt-Sensor und in einigen Ausführungsformen eine digitaler einrastender Hall-Effekt-Sensor. Geeignete einrastende Hall-Effekt-Sensoren können den Hall-Effekt-Sensor MLX92213 umfassen, der von Melexis Microelectronic Integrated Systems, Ypern, Belgien erhältlich ist. Der Auslöserschaltersensor 112 ist elektrisch an die Motorsteuerung 84 angeschlossen und dazu ausgelegt, der Motorsteuerung 84 ein Referenz- oder Ausgangssignal (z. B. eine Sensorausgangsspannung; z. B. 0 bis 5 Volt) bereitzustellen, die der Position des Magneten 114 in Bezug auf den Sensor 112 entspricht. Die Motorsteuerung 84 ist dazu ausgelegt, die Leistung oder Spannung, die an den Motor 52 angelegt wird, in Abhängigkeit von oder als eine Funktion der empfangenen Sensorausgangsspannung aus dem Sensor 112 zu steuern.
Mit Bezug auf die 1 bis 5 umfasst die Gehäuseaufnahme 120 ein Paar vordere Flansche 122, die als Einheit mit dem rechten bzw. linken Gehäuseteil 22, 24 ausgebildet sind. Die vorderen Flansche 122 sind gekrümmt und definieren jeweilige vorne offene Umfänge oder Schlitze 124, die, wenn die Gehäuseteile 22, 24 zusammengesteckt sind, einen offenen Raum oder eine Auslöseröffnung 126, der bzw. die das Auslöserteil 150 hält, und eine untere Lippe 128 definieren. Die Gehäuseaufnahme 120 (9) umfasst auch Verstrebungsmerkmale 127, die an jedem der Gehäuseteile 22, 24 integral eingeformt sind (3 und 4).
Die Gehäuseaufnahme 120 umfasst darüber hinaus ein oberes Führungsmerkmal in Form einer oberen linearen Führungsschiene oder -rippe 130, und ein unteres Führungsmerkmal in Form einer unteren linearen Führungsschiene oder -rippe 132 am rechten Gehäuseteil 22. Die obere Führungsrippe 130 definiert eine obere Führungsachse A-A und die untere Führungsrippe 132 definiert eine untere Führungsachse B-B (9). Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Führungsrippen 130, 132 ein fester Bestandteil von dem rechten Gehäuseteil 24 und einstückig mit diesem (z. B. monolithisch) ausgebildet. Gemäß einigen Ausführungsformen sind die Führungsrippen 130, 132 einstückig spritzgegossen, um monolithische, integrale Komponenten des rechten Gehäuseteils 22 zu bilden.
Gemäß einigen Ausführungsformen hat jede Führungsrippe 130, 132 eine Höhe M (9) im Bereich von ca. 1 mm bis 2 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen haben die Führungsrippen 130, 132 eine Breite N (10) im Bereich von ca. 3 mm bis 4 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen haben die Führungsrippen 130, 132 eine Länge P (3) im Bereich von ca. 20 mm bis 21 mm.
Wie in 3 gezeigt ist, umfasst die Gehäuseaufnahme 120 darüber hinaus ein Federhalterungsmerkmal 134. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Federhalterungsmerkmal als fester Bestandteil vom rechten Gehäuseteil 22 und einstückig mit diesem ausgebildet, und gemäß einigen Ausführungsformen ist es einstückig mit dem rechten Gehäuseteil 22 spritzgegossen. Das Federhalterungsmerkmal 134 kann einen Federlagerungsschlitz 134A (9) umfassen, der dazu ausgelegt ist, ein Ende der Feder 176 festzuhalten.
Das rechte Gehäuseteil 22 definiert einen rechten Sitz 136A (3), der dazu ausgelegt ist, einen rechtsseitigen Abschnitt des Auslöserteils 150 aufzunehmen. Das Zinke Gehäuseteil 24 definiert einen linken Sitz 136B (4), der dazu ausgelegt ist, einen linksseitigen Abschnitt des Auslöserteils 150 aufzunehmen. Wenn die Gehäuseteile 22, 24 voll zusammengebaut und ineinandergesteckt sind, wie in 9 gezeigt ist, bilden der rechte Sitz 136A und der linke Sitz 136B kollektiv einen kombinierten Auslösersitz 136.
Mit Bezug auf die 5 und 7 umfasst das Auslöserteil 150 einen Körper 152 mit einer Eingriffsfläche 153, einer linken Lateralseitenfläche 154 und einer entgegengesetzten, rechten Lateralseitenfläche 155. Die entgegengesetzten Lateralseitenflächen 154 und 155 sind entlang einer Seitenachse L-L (5, 8 und 10) beabstandet, die sich quer (und in einigen Ausführungsformen senkrecht) zur Höhen-Achse H-H erstreckt. Der Körper 152 definiert einen Innenhohlraum 156 und umfasst darüber hinaus einen integralen Federdorn 158, der im Hohlraum 156 angeordnet ist. Ein Anschlagmerkmal 172 befindet sich an einem vorderen unteren Abschnitt des Körpers 152, und zwei entgegengesetzte Anschlagmerkmale 173 befinden sich an einem oberen Abschnitt des Körpers 152. Ein Magnethohlraum 174 ist in einem oberen Abschnitt des Körpers 152 gebildet, um den Magneten 114 (9 und 10) darin zu halten.
Mit Bezug auf die 5 bis 7 umfasst das Auslöserteil 150 darüber hinaus eine obere, sich axial erstreckende Verlängerung 164 und eine untere, sich axial erstreckende Verlängerung 166. Ein oberes Auslöserführungsmerkmal ist in Form einer oberen Führungsnut oder eines oberen Führungsschlitzes 160 vorgesehen, die bzw. der in der rechten Lateralseitenfläche 155 und der oberen Verlängerung 164 ausgebildet ist. Ein unteres Auslöserführungsmerkmal ist in Form einer unteren Führungsnut oder eines unteren Führungsschlitzes 162 vorgesehen, die bzw. der in der rechten Lateralseitenfläche 155 und der unteren Verlängerung 166 ausgebildet ist. Jeder Führungsschlitz 160, 162 ist durch eine Bodenwand 167 und gegenüberliegende Seitenwände 168 definiert. Ein Schlitz, offener Raum oder Spalt 170 (6) ist zwischen den Verlängerungen 164, 166 definiert.
Gemäß einigen Ausführungsformen hat jeder Führungsschlitz 160, 162 eine Tiefe E (8) im Bereich von ca. 2 mm bis 3 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen hat jedes Führungsschlitz 160, 162 eine Höhe F (8) im Bereich von ca. 1,5 mm bis 2,5 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen hat jeder Führungsschlitz 160, 162 eine Länge G (6) im Bereich von ca. 20 mm bis 21 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen hat jede der Boden- und Seitenwände jeder Verlängerung 164, 166 eine Dicke im Bereich von ca. 1,5 mm bis 2,5 mm.
Insbesondere mit Bezug auf 5 befinden sich gemäß einigen Ausführungsformen und wie dargestellt die Führungsschlitze 160, 162 auf der rechten Lateralseite 155 des Auslöserteils 150, und es gibt keine Führungsmerkmale (z. B. Führungsrippen oder Führungsschlitze) auf der linken Lateralseite 154 des Auslöserteils 150. Gemäß einigen Ausführungsformen und wie in den 5 und 7 dargestellt ist, ist die linke Lateralseite 154 im Wesentlichen glatt mit einem geradlinigen Umfang und endet hinter dem unteren Anschlag 172.
Mit Bezug auf 5 bilden der Körper 152, der Federansatz 158, die Führungsnuten 160, 162, die Verlängerungen 164, 166 und die Anschlagmerkmale 172, 173 miteinander eine Einheit, um ein einstückiges Auslöserteil 150 und gemäß einigen Ausführungsformen ein monolithisches Auslöserteil 150 zu bilden. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil 150 einstückig geformt. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil 150 einstückig gegossen. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil 150 einstückig als monolithischer Körper spritzgegossen.
Das Auslöserteil 150 kann aus beliebigem/beliebiger geeignetem/geeigneter Material/Zusammensetzung oder beliebigen geeigneten Materialien/Zusammensetzungen hergestellt sein. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Gesamtheit des Auslöserteils 150 aus demselben Material oder derselben Zusammensetzung hergestellt. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil 150 aus einem Polymermaterial hergestellt. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Auslöserteil 150 aus glasfaserverstärktem Nylon hergestellt. Das Material des Auslöserteils 150 kann bei Raumtemperatur steif oder halbsteif sein. Gemäß einigen Ausführungsformen hat das Material des Auslöserteils 150 einen Elastizitätsmodul von mindestens ca. 2,0 GPa und gemäß einigen Ausführungsformen im Bereich von ca. 2,0 GPa bis ca. 2,8 GPa.
Der Aufbau des Elektrowerkzeugs 10 und des Auslösersystems 100 lässt sich ausgehend von der folgenden Beschreibung von Verfahren gemäß Ausführungsformen der Erfindung zum Zusammenbau des Elektrowerkzeugs 10 weiter einschätzen. Es wird klar sein, dass verschiedene der hier beschriebenen Schritte abgewandelt und/oder in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können.
Die Antriebsmotoreinheit 50 wird im oberen Hohlraum 23A des rechten Gehäuseteils 22 angebracht. Die Steuer-PCB 82 wird auch im oberen Hohlraum 23A und zwar nahe der Trennwand 22A so angebracht, dass sich der Auslöserschaltersensor 112 über dem unteren Hohlraum 23B befindet.
Mit Bezug auf die 10 und 11 wird der Magnet 114 im Magnethohlraum 174 des Auslöserteils 150 angebracht. Gemäß einigen Ausführungsformen wird der Magnet 114 im Hohlraum 174 so ausgerichtet, dass die Polaritätsachse des Magneten im Wesentlichen parallel zur Gleitachse des Auslöserteils 150 ist. Beispielsweise kann der Magnet 114 so installiert werden, dass sich sein Nordpol nahe dem hinteren Ende des Auslöserteils 150 befindet, und sich sein Südpol nahe dem vorderen Ende des Auslöserteils 150 befindet.
Die Feder 176 wird am Federansatz 158 im Hohlraum 156 des Auslöserteils 150 angebracht.
Wie in den 9 und 10 gezeigt ist, wird das Auslöserteil 150 mit dem vorab daran angebrachten Magneten 114 und der vorab daran angebrachten Feder 176 in den durch das rechte Gehäuseteil 22 definierten Sitz 136A (3) eingesetzt. Im Spezielleren wird das Auslöserteil 150 so in den Sitz 136A eingesetzt, dass sich die obere Führungsrippe 130 in den oberen Führungsschlitz 160 einschiebt oder darin Platz nimmt, und die untere Führungsrippe 132 sich in den unteren Führungsschlitz 162 einschiebt oder darin Platz nimmt. Der Magnet 114 wird dadurch nahe der Trennwand 22A positioniert. Die Feder 176 wird zwischen dem Auslöserteil 150 und dem Federhalterungsmerkmal 134 gefangen genommen und teilweise komprimiert. Das hintere Ende der Feder 176 wird seitlich in den Federlagerungsschlitz 134A eingeschoben und darin festgesetzt.
Das linke Gehäuseteil 24 wird am rechten Gehäuseteil 22 angebracht, um den Handgriff 32 und den Hauptkörper 34 des Gehäuses 30 zu bilden. Das Auslöserteil 150 wird dadurch zwischen den Verstrebungsmerkmalen 127 gefangen genommen (3 und 4). Gemäß einigen Ausführungsformen wird jeder der vorstehenden Montageschritte ausgeführt, bevor das linke Gehäuseteil 24 am rechten Gehäuseteil 22 installiert wird. Das linke Gehäuseteil 24 wird so installiert, dass der linke Lateralseitenabschnitt des Auslöserteils 150 im linken Sitz 136B aufgenommen wird, und sich der Gesamtsitz 136 und die Auslöseröffnung 126 bilden. Ein Abschnitt des Auslöserteils 150 ragt nach vorn durch die Öffnung 126 hindurch. Die Gehäuseteile 22, 24 können durch die Verriegelungsmerkmale und/oder Befestigungseinrichtungen 5 aneinander befestigt werden. Das Federhalterungsmerkmal 134 kann in einem Schlitz eines ein Gegenstück bildenden Federhalterungsmerkmals 135 (4) aufgenommen werden, das eine Einheit mit dem linken Gehäuseteil 24 bildet.
Im Gebrauch kann das Auslösersystem 100 vom Bediener auf jede geeignete Weise verwendet werden, um den Motor 52 der Antriebsmotoreinheit 50 zum Antrieb des Antriebskopfs 60 selektiv zu aktivieren oder zu deaktivieren.
Im Spezielleren ist das Auslöserteil 150 im Sitz 136 zwischen einer gelösten oder ausgefahrenen wie in den 1, 9 und 10 gezeigten Position und einer niedergedrückten oder eingefahrenen wie in 11 gezeigten Position verschiebbar. Der offene Raum 170 (7) bietet ein Spiel für das Federhalterungsmerkmal 134. Beim Übergang zwischen der aus- und eingefahrenen Position gleiten die Führungsschlitze 160, 162 entlang der Führungsrippen 130, 132 und schränken dabei eine Bewegung des Auslöserteils 150 auf eine Auslösergleitachse T-T ein, die im Wesentlichen parallel zur oberen Führungsachse A-A und unteren Führungsachse B-B ist. Wie in 10 gezeigt ist, verläuft die Auslösergleitachse T-T quer (und in einigen Ausführungsformen im Wesentlichen senkrecht) zur Seitenachse L-L. Gemäß einigen Ausführungsformen bilden die Achsen L-L und H-H einen im Bereich von ca. 70 Grad bis ca. 90 Grad eingeschlossenen Winkel K (11).
Das Auslöserteil 150 wird durch die Feder 176 zur ausgefahrenen Position hin gedrängt. Das Ausfahren des Auslöserteils 150 wird durch die Anschlagmerkmale 172, 173 und die Lippe 128 begrenzt.
Das Auslösersystem 100 dient dazu, den Motor 52 zu aktivieren, wenn das Auslöserteil 150 eingefahren wird, und den Motor 52 zu deaktivieren, wenn das Auslöserteil 150 ausgefahren wird. Wenn sich das Auslöserteil 150 in seiner ausgefahrenen Position befindet (wie z. B. in 9 gezeigt ist), ist der Magnet 114 in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor 112 so positioniert, dass der Sensor 112 nicht aktiviert wird. Wenn das Auslöserteil 150 vom Bediener in eine Einfahrrichtung TR (11) verschoben oder gezogen wird, wird der Magnet 114 dadurch im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor 112 umpositioniert und aktiviert den Sensor 112. Wenn das Auslöserteil 150 gelöst wird, kehrt es in einer Ausfahrrichtung TE (9) in die ausgefahrene Position zurück, wodurch der Magnet 114 in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor 112 wieder so positioniert wird, dass der Sensor 112 nicht aktiviert wird. Auf diese Weise vermag das Auslösersystem 100, in das der Hall-Effekt-Sensor integriert ist, ein berührungsloses Auslöserschaltersystem bereitzustellen. Jedoch lassen sich gemäß einigen Ausführungsformen auch andere Arten und Auslegungen von Auslöserstellantrieben einsetzen.
Wenn der Hall-Effekt-Sensor 112 ein einrastender Hall-Effekt-Sensor ist, wird der Sensor 112 aktiviert (d. h. auf „ein” eingerastet), wenn die Stärke des an den Sensor 112 angelegten Magnetfelds einen Betätigungsschwellenwert überschreitet, und der Sensor 112 wird darauf reagieren, indem er ein entsprechendes Sensorausgangssignal (z. B. eine Ausgangsspannung) für die Motorsteuerung 84 erzeugt. Die Motorsteuerung 84 wird auf das Sensorausgangssignal reagieren, indem sie den Motor 52 einschaltet (z. B. eine Spannung an den Motor 52 anlegt, die ausreicht, um den Motor 52 zum Laufen zu bringen). Der einrastende Hall-Effekt-Sensor 112 wird deaktiviert (d. h. auf „aus” eingerastet), wenn die Stärke des durch den Magneten 114 an den Sensor 112 angelegten Magnetfelds unter dem Betätigungsschwellenwert liegt. In diesem Fall wird der Sensor 112 das Sensorausgangssignal für die Motorsteuerung 84 nicht erzeugen, und die Motorsteuerung 84 wird den Motor 52 ausschalten (z. B. indem sie keine ausreichende Spannung an den Motor 52 anlegt, um den Motor 52 zum Laufen zu bringen).
So wie sie hier verwendet wird, bezieht sich die Stärke des Magnetfelds auf die magnetische Flussdichte, die an den Sensor 112 angelegt wird bzw. die dieser erfährt. Es lassen sich auch andere Schaltersystemauslegungen einsetzen. Beispielsweise kann der Hall-Effekt-Sensor 112 dazu ausgelegt sein, seinen eingerasteten Zustand (ein oder aus) je nach der Polarität des angelegten Magnetfelds zu schalten, und das Auslösersystem 100 kann dazu ausgelegt sein, ein Polende des Magneten 114 nahe dem Sensor 112 zu positionieren, wenn das Auslöserteil 150 ausgefahren wird, und das entgegengesetzte Polende des Magneten 114 nahe dem Sensor 112 zu positionieren, wenn das Auslöserteil 150 eingefahren wird.
Gemäß einigen Ausführungsformen wird im Falle eines einrastenden Hall-Effekt-Sensors 112 die Motorsteuerung 84 im Wesentlichen null Spannung an den Motor 52 anlegen, wenn sich das Auslöserteil 150 in der Stellung „Aus” befindet, und wird den Motor nur bei einer nicht Null betragenden oder „Ein”-Drehzahl betätigen, wenn sich das Auslöserteil 150 in der Stellung „Ein” befindet, nämlich einer konzipierten Höchstdrehzahl, wobei eine volle Sollspannung an den Motor 52 angelegt wird. Das heißt, der einrastende Hall-Effekt-Sensor 112 und die Motorsteuerung 84 stellen eine binäre Ein/Aus-Steuerung des Motors 52 bereit. In einigen Ausführungsformen kann die Motorsteuerung 84 Rampenschaltungen und/oder Funktionen umfassen, die für einen graduellen Übergang zwischen aktivierten und nicht aktivierten Zuständen des Motors 52 sorgen können. Wie nachstehend noch erörtert wird, können Werkzeuge gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung einen linearen Hall-Effekt-Sensor einsetzen, der eine vielfache, variierte, positive Motordrehzahlregelung ermöglicht.
Gemäß einigen Ausführungsformen liegt die Gleitstrecke Q (11) des Auslöserteils 150 von der ausgefahrenen in die eingefahrene Position im Bereich von ca. 6,5 mm bis 7,5 mm.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Länge P (3) jeder Führungsrippe 130, 132 mindestens so lang wie die Länge G (6) der dazugehörigen Führungsnut 160, 162. Gemäß einigen Ausführungsformen liegt die Toleranz zwischen der Höhe M (9) jeder Führungsrippe 130, 132 und der Höhe F (8) ihrer dazugehörigen Führungsnut 160, 162 im Bereich von ca. 2,0 mm bis ca. 2,5 mm. Gemäß einigen Ausführungsformen ist die Breite N (10) jeder Führungsrippe 130, 132 größer als die Tiefe E (8)) ihrer dazugehörigen Führungsnut 160, 162.
Das Elektrowerkzeug 10 und das Auslösersystem 100 können, so wie sie hier offenbart sind, eine Reihe von Vorteilen bieten. Die oberen linearen Führungsmerkmale 130, 160 und die unteren linearen Führungsmerkmale 132, 162, die entlang der Höhen-Achse H-H beabstandet (z. B. vertikal übereinander angeordnet) sind, beschränken das Auslöserteil 150 auf einen linearen Gleitweg in Bezug auf die Gehäuseeinheit 20 und hemmen oder verhindern eine Schieflage oder Drehung des Auslöserteils 150 um die Seitenachse L-L. Somit kann das Auslösersystem 100 der Tendenz widerstehen, eine Schieflage einzunehmen und sich festzusetzen, wenn ein Bediener beispielsweise außermittig am Auslöserteil 150 zieht.
Das Auslösersystem 100 kann den Zusammenbau des Elektrowerkzeugs 10 vereinfachen, beschleunigen und/oder leichter machen. Weil gemäß einigen Ausführungsformen die Auslöseranbringungs- und -führungsmerkmale alle auf der rechten Lateralseitenfläche 154 des Auslöserteils 150 und des rechten Gehäuseteils 22 ausgeführt sind, ist es nur notwendig, die Auslöserteilführungsmerkmale 160, 162 mit dem offenen rechten Gehäuseteil 22 auszurichten. Das linke Gehäuseteil 24 kann dann mühelos am rechten Gehäuseteil 22 und Auslöserteil 150 ohne besonderen Aufwand zum Ausrichten des linken Gehäuseteils 24 mit dem Auslöserteil 150 angebracht werden. Weil das Auslöserteil 150 direkt an den Gehäuseteilen 22, 24 angebracht und zwischen diesen gefangen genommen ist, ist die Anzahl von zum Zusammenbau des Auslösersystems 100 erforderlichen Teilen erheblich reduziert.
In einigen Ausführungsformen ist ein Elektrowerkzeug wie beschrieben mit einem Schaltersystem versehen, das sich eines Hall-Effekt-Sensors bedient, der dazu ausgelegt ist, ein variables Ausgangssignal bereitzustellen, das von dem Magnetfeld abhängt, das an den Hall-Effekt-Sensor durch den Magneten angelegt wird, der am Auslöserteil 150 angebracht ist, wobei, wie erörtert, die Stärke des angelegten Magnetfelds von der Position des Auslöserteils 150 im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor abhängt.
Mit Bezug auf die 13 bis 15 ist dort ein Elektrowerkzeug 12 dieser Art gemäß weiteren Ausführungsformen der Erfindung gezeigt. Das Elektrowerkzeug 12 ist mit Ausnahme dessen, was nachstehend erörtert wird, genauso aufgebaut und ausgelegt wie das Elektrowerkzeug 10, und gleiche Zahlen verweisen in den Zeichnungen auf gleiche Elemente.
Das Werkzeug 12 umfasst ein Steuersystem 280 mit einem Schaltersystem 210. Das Schaltersystem 210 umfasst einen linearen Hall-Effekt-Sensor 212 anstelle des einrastenden Hall-Effekt-Sensors 112 und einen langgestreckten Auslösermagneten 214 (z. B. einen Permanentmagneten) anstelle des Magneten 114. Der Auslösermagnet 114 ist im Auslöserteil 150 so angebracht, dass ein Pol 214A (z. B. der Nordpol) von diesem sich nahe dem hinteren Ende des Auslöserteils 150 befindet, und der entgegengesetzte Pol 214B (z. B. der Südpol) von diesem sich nahe dem vorderen Ende des Auslöserteils 150 befindet.
Der lineare Hall-Effekt-Sensor 212 ist elektrisch an eine Motorsteuerung 284 (die der Motorsteuerung 84 entspricht) angeschlossen. Der Sensor 212 kann auf der PCB-Einheit 82 montiert sein. Die Motorsteuerung 284 kann eine Mikrosteuerung 84 mit einem PWM-Schaltkreis sein, der dazu ausgelegt ist, einen variablen PWM-Spannungseinschaltzyklus zu generieren. Der Sensor 212 ist dazu ausgelegt, der Motorsteuerung 284 ein Referenzsignal oder Sensorausgangssignal bereitzustellen. Die Motorsteuerung 284 ist dazu ausgelegt, die Leistung oder Spannung, die an den Motor 52 angelegt wird, in Abhängigkeit von oder als eine Funktion der empfangenen Sensorausgangsspannung aus dem linearen Hall-Effekt-Sensor 112 zu steuern.
Im Gebrauch fühlt der lineare Hall-Effekt-Sensor 212 die Position des Magneten 214 (und dadurch die Position des Auslöserteils 150) ab, um ein im Wesentlichen proportionales elektrisches Ausgangssignal bereitzustellen, das von der Motorsteuerung 284 dazu verwendet wird, die Drehzahl des Motors 52 zu regeln. Im Spezielleren wird die Stärke des an den Sensor 212 durch den Magneten 214 angelegten Magnetfelds mit der Position des Auslöserteils 150 und des Magneten 214 variieren. Die durch den Sensor 212 erzeugte Sensorausgangsspannung (z. B. 0 bis 5 Volt) ist im Wesentlichen proportional zur Stärke des an diesen angelegten Magnetfelds. Die Motorsteuerung 284 setzt die Sensorausgangsspannung in eine entsprechende Motorsteuerspannung oder einen Einschaltzyklus um, die bzw. der an den Motor 52 angelegt wird.
Auf diese Weise stellt das Steuersystem 280 einen berührungslosen variablen Drehzahlschalter zum selektiven Aktivieren des Motors 52 unter Verwendung des Auslöserteils 150 bereit, damit dieser mit verschiedenen, nicht Null betragenden Drehzahlen läuft. Ein so wie beschriebenes, berührungsloses Schalten kann im Vergleich zu anderen bekannten, variablen Drehzahlschaltern wie etwa Schaltmechanismen, die sich eines mechanischen Wischers auf einer Widerstandskontaktfläche bedienen, eine verbesserte Zuverlässigkeit und Dauerhaftigkeit bieten. Das Steuersystem 280 kann somit die effektive Nutzungsdauer des Werkzeugs erheblich erhöhen. Dies kann besonders vorteilhaft sein, um die Nützlichkeit des Elektrohandgeräts für durchsatzintensive, wiederholte Taktratenanwendungen in der Produktionsmontage zu verbessern.
In einigen Ausführungsformen ist der lineare Hall-Effekt-Sensor 212 ein ratiometrischer linearer Hall-Effekt-Sensor. Geeignete lineare Hall-Effekt-Sensoren können den linearen Hall-Effekt-Sensor Allegro A1324 umfassen, der von Allegro Microsystems, Inc., Worcester, Massachusetts erhältlich ist.
Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Steuersystem 280 so ausgelegt, dass die an den Sensor 212 angelegte magnetische Flussdichte von einem Mindest- bis zu einem Höchstwert oder von einem Höchst- bis zu einem Mindestwert variiert, wenn das Auslöserteil 150 von seiner voll ausgefahrenen Position zu seiner voll niedergedrückten Position verschoben wird. Gemäß einigen Ausführungsformen ist das Schaltersystem 210 in einer Vorbeigleitabfühlauslegung oder -anordnung ausgelegt. In der Vorbeigleitauslegung gleitet der Magnet 214 physisch am Sensor 212 in einer Richtung vom Pol 214A zum Pol 214B (während der Auslöser niedergedrückt wird) und in einer Richtung vom Pol 214B zu 214A (während der Auslöser losgelassen oder ausgefahren wird) vorbei. In einigen Ausführungsformen ist der Sensor 212 nahe dem Pol 214A und fern vom Pol 214B positioniert, wenn sich das Auslöserteil 150 in seiner ausgefahrenen Position befindet (13), und ist nahe dem Pol 214B und fern vom Pol 214A positioniert, wenn sich das Auslöserteil 150 in seiner voll eingefahrenen oder niedergedrückten Position befindet (14). Diese Auslegung kann eine linearere relative Verschiebung auf eine Ausgangsspannungsreaktion bereitstellen. Jedoch können auch andere Sensor-/Magnetauslegungen verwendet werden, wie etwa eine Frontalabfühlkonfiguration (wobei ein Pol des Magneten im Hinblick auf den Sensor bewegt wird, ohne Gleiten des Magneten am Sensor vorbei), eine Schub-/Zugauslegung (wobei zwei entgegengesetzte, komplementäre Magnete am Auslöserteil 150 angebracht sind und am Sensor 212 vorbei gleiten), oder eine Schub-/Schubauslegung (wobei zwei entgegengesetzte Magnete mit entgegengesetzten Feldern am Auslöserteil 150 angebracht sind und am Sensor 212 vorbei gleiten).
In einigen Ausführungsformen ist das variable Ausgangssignal oder die Spannung, das bzw. die durch den Hall-Effekt-Sensor 212 bereitgestellt wird, im Wesentlichen linear proportional zu dem an diesen angelegten Magnetfeld. Elektrowerkzeuge gemäß einigen Ausführungsformen der Erfindung können Schaltersysteme umfassen, die sich eines Hall-Effekt-Sensors bedienen, der ein variables Ausgangssignal wie beschrieben bereitstellt, das nicht im Wesentlichen linear proportional zur Stärke des angelegten Magnetfelds sonder stattdessen anderweitig proportional (z. B. logarithmisch proportional) zur Stärke des angelegten Magnetfelds ist. In einigen Ausführungsformen beinhaltet der Hall-Effekt-Sensor Hysterese (bedient sich z. B. eines Schmitt-Triggers).
Obwohl die vereinfachten elektrischen Schaltschemata der 12 und 15 hier zu Zwecken der Erläuterung bereitgestellt wurden, wird klar sein, dass weitere und alternative Komponenten und Auslegungen gemäß Ausführungsformen der Erfindung vorgesehen sein können. Beispielweise kann eine oder können mehrere Pufferkomponente/n (z. B. Leistungstransistoren) in der Motorsteuerschaltung vorgesehen sein, um die Mikrosteuerung 84, 284 von der Stromversorgung 70 abzutrennen.
Das Vorstehende ist veranschaulichend für die vorliegende Erfindung und soll nicht als diese einschränkend aufgefasst werden. Obwohl ein paar beispielhafte Ausführungsformen dieser Erfindung beschrieben wurden, wird den Fachleuten auf dem Gebiet schnell klar sein, dass viele Abwandlungen in den beispielhaften Ausführungen möglich sind, ohne materiell von den neuartigen Lehren und Vorteilen dieser Erfindung abzuweichen. Dementsprechend sollen alle solchen Abwandlungen im Rahmen dieser Erfindung enthalten sein. Deshalb sollte klar sein, dass das Vorstehende für die vorliegende Erfindung veranschaulichend ist und nicht als auf die offenbarten spezifischen Ausführungsformen beschränkt aufgefasst werden soll, und dass Abwandlungen an den offenbarten Ausführungsformen sowie andere Ausführungsformen im Rahmen der Erfindung enthalten sein sollen.

Claims

Handgeführtes Elektrowerkzeug, Folgendes umfassend: ein Gehäuse; einen im Gehäuse angebrachten Elektromotor; und ein Auslösersystem mit: einem im Gehäuse beweglich angebrachten Auslöserteil; und einem berührungslosen Schaltersystem, um selektiv eine Aktivierung des Elektromotors zu steuern, wobei das berührungslose Schaltersystem umfasst: einen Hall-Effekt-Sensor, der am oder im Gehäuse angebracht ist; und einen am Auslöserteil angebrachten Magneten zur Bewegung mit diesem in Bezug auf den Hall-Effekt-Sensor; wobei der Hall-Effekt-Sensor dazu ausgelegt ist, ein variables Ausgangssignal bereitzustellen, das von einem durch den Magneten an den Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfeld abhängt, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds von der Position des Auslöserteils im Hinblick auf den Hall-Effekt-Sensor abhängt.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Hall-Effekt-Sensor ein linearer Hall-Effekt-Sensor ist, und das variable Ausgangssignal im Wesentlichen proportional zur Stärke des durch den Magneten an den linearen Hall-Effekt-Sensor angelegten Magnetfelds ist, wobei die Stärke des angelegten Magnetfelds im Wesentlichen proportional zur Position des Auslöserteils im Hinblick auf den linearen Hall-Effekt-Sensor ist.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei: das Auslöserteil in der Gehäuseeinheit so angebracht ist, dass es entlang einer Gleitachse quer zur Höhen-Achse gleitet, wobei das Auslöserteil ein paralleles oberes und unteres Auslöserführungsmerkmal aufweist, die entlang der Höhen-Achse beabstandet und mit dem oberen und unteren Gehäuseführungsmerkmal zusammengesteckt sind; und das obere und untere Gehäuseführungsmerkmal und das obere und untere Auslöserführungsmerkmal zusammenwirken, um das Auslöserteil auf einen linearen Gleitweg in Bezug auf die Gehäuseeinheit zu beschränken und eine Schieflage des Auslöserteils um eine Seitenachse quer zu jeweils der Höhen-Achse und der Gleitachse zu hemmen.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, wobei: das Gehäuseteil ein erstes Gehäuseteil ist; die Gehäuseeinheit darüber hinaus ein zweites Gehäuseteil aufweist, und das erste und zweite Gehäuseteil kollektiv einen Griffabschnitt definieren; und das Auslöserteil zwischen jeweils dem ersten und zweiten Gehäuseteil gefangen genommen und direkt an diesen angebracht ist.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, wobei: das obere und untere Gehäuseführungsmerkmal obere bzw. untere lineare Führungsrippen aufweisen; das obere und untere Auslöserführungsmerkmal obere bzw. untere lineare Führungsschlitze aufweisen; und die oberen und unteren linearen Führungsrippen gleitbar in die oberen bzw. unteren Führungsschlitze eingeschoben sind.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, wobei: das Auslöserteil eine erste und zweite, entgegengesetzte Lateralseite hat, die entlang der Seitenachse beabstandet sind; und sich das obere und untere Auslöserführungsmerkmal auf der ersten Lateralseite des Auslöserteils befinden und die zweite Lateralseite des Auslöserteils frei von Führungsmerkmalen ist.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei das Auslöserteil ein monolithischer Körper ist.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, ein Beaufschlagungsteil umfassend, welches das Auslöserteil in eine ausgefahrene Position drängt.
Handgeführtes Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, einen Batteriesatz umfassend, und wobei das handgeführte Elektrowerkzeug ein schnurloses handgeführtes Elektrowerkzeug ist.