DE69918369T2 - Schalter zur Steuerung eines Gleichstromelektrowerkzeuges für veränderliche Geschwindigkeit - Google Patents
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Description
- Hintergrund der Erfindung
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Steuerungen für variable Geschwindigkeit für elektrische Gleichstrommotoren und genauer auf derartige Steuerungen zum Betreiben handgehaltener batteriebetriebener Werkzeuge, die durch einen elektrischen Motor angetrieben werden.
- Handgehaltene Elektrowerkzeuge wie z.B. elektrische Bohrer und Trockenmauer-Schraubendreher verwenden einen elektrischen Wechselstrommotor, um ein Bit zu drehen, das entweder ein Loch bohrt oder eine Schraube dreht. Diese Elektrowerkzeuge verfügen häufig über einen pistolenartigen Handgriff mit einem Auslöser, der durch den Werkzeuganwender manuell betätigt wird und wobei die Geschwindigkeit des Motors durch das Ausmaß gesteuert wird, mit dem der Anwender den Auslöser niederdrückt. Dies ermöglicht es, dass die Geschwindigkeit des Bohr- oder Schraubendreherbits in Abhängigkeit von der jeweiligen Werkzeuganwendung variiert werden kann. Beispielsweise kann die Geschwindigkeit eines Bohrbits gesteuert werden, um der Härte des zu bohrenden Materials zu entsprechen, denn umso härter das Material z.B. ist, umso langsamer sollte sich der Bohrer drehen.
- Der Auslöser, der zu einer ausgeschalteten Position hin federvorgespannt ist, ist mechanisch mit einem Schalter verbunden, der sich schließt, wenn der Anwender den Auslöser von der ausgeschalteten Position herunter drückt. Weiterhin ist der Auslöser mechanisch mit einem Schleifer eines Potentiometers in der Geschwindigkeitssteuerschaltung verbunden, wobei sich der Widerstand des Potentiometers mit der Bewegung des Auslösers verändert. Ein Typ von Steuerstromkreis spricht auf Veränderungen in dem Widerstand des Potentiometers mittels einer Pulsbreitenmodulation des dem Motor zugeführten elektrischen Stroms an. Das heißt, der elektrische Strom wird in der Form von Impulsen mit Tastverhältnissen angelegt, die zwecks Steuerung der Motorgeschwindigkeit variieren. Umso größer das Tastverhältnis ist, umso länger ist der Stromimpuls und umso schneller arbeitet der Motor.
- US-A-4 665 290 offenbart einen Auslöseschalter für ein tragbares Elektrowerkzeug mit einem beweglichen Kontakt, der durch einen Träger bewegt wird, um drei stationäre Kontakte zu überbrücken. EP-A-0 313 987 offenbart einen Auslöser mit zwei beweglichen Kontakten, die jeweils mit einem stationären Kontakt und einem Brückenkontakt in Eingriff treten. Allerdings tritt jeder bewegliche Kontakt nur mit beiden Kontakten in Eingriff. Ebenfalls offenbart EP-A-0 489 43 ein Paar beweglicher Kontakte, die ein Paar stationärer Kontakte überbrücken, wenn der Schaltauslöser gedrückt wird. Es ist eine weitere Schalteranordnung offenbart, die durch ein Paar Schalter mit einpoligem Umschaltkontakt ausgebildet ist. Somit sind in allen drei Referenzen Schaltvorrichtungen mit einem beweglichen Kontakt aufgeführt, der mit drei stationären Kontakten in Eingriff tritt, wodurch verschiedene Kontakte des Geschwindigkeitssteuerungsschalters betätigt werden und es erwünscht ist, dass der Schalter kompakt und kosteneffizient ausfällt, während zugleich eine sanfte Steuerung der Werkzeuggeschwindigkeit bereitgestellt wird.
- Zusammenfassung der Erfindung
- Eine allgemeine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung einer Steuerschaltung für variable Geschwindigkeit für ein handgehaltenes Elektrowerkzeug, das durch einen Gleichstrommotor angetrieben wird.
- Eine weitere Aufgabe besteht in der Bereitstellung eines kompakten Mehrfachfunktionsschalters für die Steuerschaltung für variable Geschwindigkeit.
- Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Schalters mit einem einzelnen beweglichen Kontakt, der für unterschiedliche Motorbetriebsmodi nacheinander mit einer Mehrzahl stationärer Kontakte in Eingriff tritt.
- Diese und weitere Aufgaben werden durch ein Steuerstromkreis gemäß Anspruch 1 bewerkstelligt, der einen Funktionsschalter mit einer Reihe stationärer Kontakte beinhaltet. Ein erster Batteriekontakt ist zur Verbindung mit einem ersten Anschluss einer Batterie angeordnet. Ein Geschwindigkeitssteuerungskontakt ist benachbart zu dem ersten Batteriekontakt angeordnet und dazu vorgesehen, durch eine Solid-State-Schaltvorrichtung mit einem ersten Anschluss des Motors verbunden zu werden. Ein Umgehungskontakt ist benachbart zu dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt angeordnet und dazu vorgesehen, mit dem ersten Anschluss des Motors verbunden zu werden, um die Solid-State-Schaltvorrichtung zu umgehen. Der Funktionsschalter beinhaltet weiterhin einen benachbart zu dem Umgehungskontakt angeordneten zweiten Batteriekontakt, um einen zweiten Anschluss der Batterie zu verbinden. Ein beweglicher Kontakt verbindet bei einer Bewegung in einer Richtung sequentiell den ersten Batteriekontakt mit dem Umgehungskontakt, anschließend den Geschwindigkeitssteuerungskontakt mit dem zweiten Batteriekontakt, und danach den Umgehungskontakt mit dem zweiten Batteriekontakt.
- In der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sind der erste Batteriekontakt, der Geschwindigkeitssteuerungskontakt, der Umgehungskontakt und der zweite Batteriekontakt entlang einer Linie angeordnet. Zusätzlich weist diese Ausführungsform Rippen aus elektrisch isolierendem Material auf, die zwischen dem ersten Batteriekontakt und dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt sowie zwischen dem Umgehungskontakt und dem zweiten Batteriekontakt vorgesehen sind. Die Rippen trennen die jeweiligen Kontakte voneinander ab, wodurch verhindert wird, dass der bewegliche Kontakt zur gleichen Zeit die abgetrennten Kontakte berührt, was einen Kurzschluss erzeugen würde.
- Kurze Beschreibung der Zeichnungen
-
1 ist eine maßgleiche Ansicht einer Steuerung für variable Geschwindigkeit für ein batteriebetriebenes Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung; -
2 ist eine Ansicht einer Seite der Steuerung für variable Geschwindigkeit, wobei ein Teil der Einfassung entfernt ist; -
3 ist eine Ansicht der einen Seite der Steuerung für variable Geschwindigkeit, wobei eine gedruckte Leiterplatte entfernt ist; -
4 ist eine Ansicht einer gegenüberliegenden Seite der Steuerung für variable Geschwindigkeit, wobei ein anderer Teil der Einfassung entfernt ist; -
5 ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie 5-5 in2 ; und -
6 ist ein schematisches Diagramm der elektrischen Schaltung für das batteriebetriebene Elektrowerkzeug. - Ausführliche Beschreibung der Erfindung
- Anfänglich auf
1 Bezug nehmend weist eine Geschwindigkeitssteuerung10 für ein mit einem Gleichstrommotor angetriebenes Elektrowerkzeug eine Einfassung12 aus einem elektrischen isolierenden Material wie z.B. Kunststoff auf. Ein Auslöser14 steht von der Einfassung auf einem Schaft16 vor, der durch eine Öffnung hindurch in die Einfassung und aus dieser heraus bewegt werden kann. Über dem Auslöser14 befindet sich ein Richtungssteuerungshebel18 , der sich schwenkbar durch eine weitere Öffnung der Einfassung12 erstreckt. Durch ein Verschwenken des Richtungssteuerungshebels18 kann ein Anwender des Elektrowerkzeuges bestimmen, ob der Motor des Werkzeuges in einer Vor- oder Rückwärtsrichtung angetrieben wird. Das Ausmaß, mit dem der Auslöser14 zu der Einfassung12 hin gedrückt wird, bestimmt die Rate, mit der sich der Motor in der ausgewählten Richtung dreht. Die Einfassung weist eine Öffnung20 auf, durch die sich ein Bereich des Gehäuses eines Metalloxid-Feldeffekttransistors (MOSFET)22 erstreckt, sodass das Gehäuse an einem externen Kühlkörper innerhalb des Elektrowerkzeuges befestigt werden kann. -
2 illustriert die Steuerung für variable Geschwindigkeit10 , wobei der Stirnbereich der Einfassung12 entfernt ist, um die innere Baugruppe darzustellen. Der Geschwindigkeitssteuerungshebel18 verfügt über einen Zwischenstift24 , der den äußeren Bereich des Hebels18 mit einem inneren Hebelbereich26 verkoppelt. Ein innerer Hebelbereich26 betätigt die beweglichen Kontakte eines Richtungssteuerungsschalters28 mit zweipoligem Umschaltkontakt (DPDT), der die Richtung steuert, mit der der Gleichstrom aus einer Batterie durch den Motor des Elektrowerkzeuges fließt, und der somit die Drehrichtung des Motors bestimmt. Der Richtungssteuerungsschalter28 ist ausführlicher in den3 und4 dargestellt und mit zwei Motoranschlüssen31 und32 verbunden, die in4 ersichtlich sind. - Immer noch auf die
2 –4 Bezug nehmend spannt eine Druckfeder30 den Auslöserschaft16 von außerhalb der Einfassung12 zu einer normalen Stellung hin vor, in der sich das Elektrowerkzeug in dem ausgeschalteten Zustand befindet. Das innere Ende des Auslöserschafts16 weist einen Kontaktträger29 auf. Ein Schleifer34 für ein Potentiometer64 der Steuerschaltung10 für variable Geschwindigkeit ist an einer Seite des Kontaktträgers29 angebracht (siehe3 ), sodass sich der Schleifer34 lateral innerhalb der Einfassung12 bewegt, wenn der Auslöser niedergedrückt und freigegeben wird. Ein Kontakt33 an einem Ende des Schleifers34 reibt gegen einen Metallleiter auf der Oberfläche einer gedruckten Leiterplatte36 , die in5 als in der Einfassung montiert dargestellt ist, und ein Kontakt35 an dem anderen Ende bewegt sich über eine Widerstandsbeschichtung, die auf der gedruckten Leiterplatte aufgebracht ist. - Mit Bezug auf die
4 und5 wird ein beweglicher Kontakt oder Brückenkontakt38 eines Funktionsschalters39 an der gegenüberliegenden Seite des Auslöserkontaktträgers29 gehalten. Der bewegliche Kontakt38 überbrückt in Abhängigkeit von der Stellung des Auslösers14 und seines Kontaktträgers29 unterschiedliche Kontakte, die aus der Gruppe von vier stationären Kontakten40 ,41 ,42 und44 bestehen, wie in5 ersichtlich. Ein positiver stationärer Kontakt40 ist mit einem positiven Batterieanschluss46 der Steuerschaltung für variable Geschwindigkeit verbunden, und ein stationärer negativer Kontakt44 ist mit einem negativen Batterieanschluss48 verbunden. Wenn der Auslöser14 zu der Einfassung12 hin bewegt wird, schiebt der Kontaktträger29 den beweglichen Kontakt38 über die stationären Schalt kontakte40 –44 , was nachstehend beschrieben werden wird. - Die Steuerschaltung
10 für variable Geschwindigkeit ist wie in6 dargestellt mit den weiteren Komponenten des handgehaltenen Elektrowerkzeuges elektrisch verbunden. Im einzelnen ist eine Batterie52 über die Batterieanschlüsse46 und48 verbunden und ein Gleichstrommotor54 ist mit den Motoranschlüssen31 und32 verbunden. Die beiden Motoranschlüsse31 und32 werden durch separate Schalterabschnitte des DPDT-Motorrichtungssteuerungsschalters28 verbunden. Ein stationärer Kontakt jedes Schalterpols ist mit dem positiven Batterieanschluss46 verbunden, wobei der andere stationäre Kontakt mit einem Zwischenschaltungspunkt51 verbunden ist. Eine freilaufende Diode50 ist zwischen dem positiven Batterieanschluss46 und dem Zwischenschaltungspunkt51 in Sperrrichtung vorgespannt. - Der Quellendrain-Leitungsweg des MOSFET
22 ist zwischen dem Zwischenschaltungspunkt51 und einem Erdungsschaltpunkt80 verbunden. Der Erdungsschaltpunkt80 ist mit dem stationären Kontakt41 des Motorfunktionsschalters39 verbunden, der als der Geschwindigkeitssteuerungs-(SC)-Kontakt bezeichnet wird. Der verbleibende stationäre Kontakt42 des Motorfunktionsschalters39 wird als ein Umgehungs-(BP)-Kontakt bezeichnet und ist direkt mit dem Zwischenschaltungspunkt51 verbunden. Wie hier verwendet bezeichnen die Ausdrücke "direkt verbunden mit" und "für eine direkte Verbindung mit" eine elektrische Verbindung mit einer vernachlässigbaren Impedanz. - Die restlichen Komponenten der Steuerschaltung
10 für variable Geschwindigkeit sind auf der gedruckten Leiterplatte36 montiert. Im einzelnen beinhaltet ein Oszillator60 , der um ein Paar Inverter61 und62 herum aufgebaut ist, ein Potentiometer64 , wobei dessen Schleifer34 auf dem Kontaktträger29 des Auslösers14 angeordnet ist. Eine Bewegung des Schleifers34 zusammen mit dem Auslöser verändert den Spannungsteiler, der durch das Potentiometer64 und Festwiderstände66 und68 des Oszillators ausgebildet wird. Dieser Vorgang verändert das Tastverhältnis des Oszillators, d.h. die Breite der an einer Ausgangsleitung70 erzeugten Impulse. - Das Ausgangssignal des Oszillators wird an die Eingänge von vier Invertern
72 ,73 ,74 und75 angelegt, die parallel mit einem gemeinsamen Ausgang verbunden sind, welcher durch einen Widerstand78 an die Gatterelektrode des MOSFET22 gekoppelt ist. Die parallel verbundenen Inverter72 –75 dienen als ein Stromverstärker, wobei die multiplen Vorrichtungen dazu dienen, die Quellimpedanz zum Antrieb des MOSFET22 zu reduzieren. Obgleich in dieser besonderen Implementierung der Schaltung zum Antreiben des MOSFET Inverter verwendet werden, sind auch andere Typen von Puffern oder Verstärkern anwendbar. - Die unterschiedlichen Inverter
61 ,62 und72 –75 der Steuerschaltung10 für variable Geschwindigkeit sind mit einer Stromzufuhr82 verbunden, welche die Zufuhrspannung VDD von der positiven Batteriespannung an dem Anschluss46 ableitet. - Bevor der Anwender die Steuerschaltung
10 für variable Geschwindigkeit betätigt, drückt die Feder30 die Auslöserbaugruppe14 in ihre vollständig außen liegende Position und verbringt den beweglichen Brückenkontakt38 in die ausgeschaltete Position, die in den5 und6 dargestellt ist. Wenn der Anwender zunächst den Auslöser herunterdrückt, transportiert der Kontaktträger29 des Auslösers14 den beweglichen Kontakt38 in eine Richtung, die in diesen Figuren durch einen Pfeil84 gezeigt ist. Wenn der bewegliche Kontakt38 zu den Kanten der positiven und stationären Umgehungskontakte40 und42 transportiert wird, läuft der bewegliche Kontakt über zwei isolierende Kämme86 und88 , die von der Einfassung12 vorstehen. Dieser Transportweg bringt den beweglichen Kontakt38 außer Eingriff von den stationären Kontakten40 –44 , sodass die Spalten zwischen benachbarten stationären Kontakten nicht durch den beweglichen Kontakt überbrückt werden. Infolgedessen schließt der bewegliche Kontakt nicht alle vier stationären Kontakte40 –44 in einer Zwischenstellung seines Transportweges kurz. Ein weiteres Herunterdrücken des Auslösers14 bewegt den beweglichen Kontakt38 an den Geschwindigkeitssteuerungskontakt41 und an den negativen Batteriekontakt44 . Zu diesem Zeitpunkt wird der negative Anschluss48 mit dem Erdungsschaltpunkt80 der Steuerschaltung10 für variable Geschwindigkeit verbunden und Strom wird an die Schaltungskomponenten angelegt. - An dieser Stelle in der Bewegung des Auslösers
14 nimmt der Schleifer34 des Potentiometers64 eine Anfangsposition ein, die es bewirkt, dass der Oszillator60 ein Ausgangssignal mit einem relativ langen positiven Impuls während jedes Oszillatorzyklus erzeugt. Wenn das Ausgangssignal des Oszillators durch die parallel verbundenen Inverter72 –75 invertiert wird, wird ein Signal an einem Schaltungspunkt76 erzeugt, das während jedes Signalzyklus einen relativ kurzen positiven Impuls aufweist. Wenn dieses sich ergebende Signal an die Gatterelektrode des MOSFET22 angelegt wird, wird der Transistor für kurze Zeiträume leitend sein, die durch relativ lange nicht-leitende Zeiträume voneinander getrennt sind. Infolgedessen empfängt der Motor54 kurze elektrische Stromimpulse und dreht sich bei einer relativ niedrigen Geschwindigkeit. Die Bewegungsrichtung wird durch die Stellung des Richtungssteuerungsschalters28 eingestellt, wobei die Vorwärtsstellung illustriert ist. - Wenn der Anwender den Auslöser
14 weiter in die Einfassung12 hineindrückt, verändert die Bewegung des Potentiometerschleifers34 das Tastverhältnis des Oszillators60 , um an dem Schaltungspunkt70 positive Impulse mit kürzerer Zeitdauer zu erzeugen. Die Umkehrung dieser Impulse durch die Inverter72 –75 erzeugt zunehmend längere positive Impulse an dem Schaltungspunkt76 , die den MOSFET22 für längere Zeiträume einschalten. Somit erhöht sich die Geschwindigkeit des Motors, wenn der Anwender den Auslöser weiter nach innen drückt. Während dieses Betriebsmodus fährt der bewegliche Kontakt38 damit fort, sich in einer durch den Pfeil84 angegebenen Richtung über die Oberflächen des stationären Geschwindigkeitssteuerungskontakts41 und des stationären negativen Kontakts44 zu bewegen. - Schließlich erhöht sich die Geschwindigkeit des Motors
58 fast auf die Maximalgeschwindigkeit. An diesem Punkt überbrückt ein Ende des beweglichen Kontakts38 den Spalt45 zwischen dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt41 und dem Umgehungskontakt42 , wie aus5 ersichtlich. Es ist zu beachten, dass der Spalt45 zwischen diesen Kontakten über keinen Kamm verfügt, der ähnlich zu den Kämmen86 und88 zwischen den anderen Kontaktpaaren40 –44 ausfällt. Der Grund hierfür besteht darin, dass ein sanfter Übergang von einer Steuerung für variable Geschwindigkeit zu einem Umgehungsbetriebsmodus erwünscht ist, in dem die Batterieanschlüsse direkt über den Motor54 verbunden sind. - Wenn der Auslöser
14 vollständig niedergedrückt ist, verkoppelt der bewegliche Kontakt38 den stationären Umgehungskontakt42 mit dem stationären negativen Kontakt44 . Dies verbindet den negativen Anschluss48 der Batterie52 direkt mit einem Zwischenschaltungspunkt51 an einer Seite des Motors54 . Die andere Seite des Motors ist immer direkt mit dem positiven Batterieanschluss46 verbunden. In diesem Umgehungsmodus wird der stationäre Geschwindigkeitssteuerungskontakt41 von den anderen Kontakten40 ,42 und44 entkoppelt und Strom wird von dem Oszillator60 und den parallel verbundenen Invertern72 –75 abgezogen. Somit wird der MOSFET22 in dem Umgehungsmodus, bei dem er durch die Verbindung der Kontakte42 und44 umgangen wird, abgeschaltet. - Das Verfahren der Geschwindigkeitssteuerung wird umgekehrt, wenn der Anwender den Auslöser freigibt, damit sich dieser von der Einfassung
12 weg bewegen kann. In diesem Fall bewegt sich der bewegliche Kontakt38 in der entgegengesetzten Richtung zu der durch den Pfeil84 angegebenen Richtung und bewegt sich von einer Stellung, in der er die stationären Kontakte42 und44 überbrückt, in eine Stellung, in der er den stationären Geschwindigkeitssteuerungskontakt41 erneut mit dem stationären negativen Kontakt44 verbindet. In diesem Zustand wird erneut Strom an den Oszillator und an die parallel verbundenen Inverter72 –75 angelegt. Ein weiteres Freigeben des Auslösers führt dazu, dass sich die Motorgeschwindigkeit in einem Betrieb, der zum zuvor beschriebenen Betrieb zur Erhöhung der Geschwindigkeit umgekehrt ausfällt, verringert. - Schließlich erreicht der Auslöser das Ende der nach außen verlaufenden Bewegung, wo der bewegliche Kontakt
38 die positiven und stationären Umgehungskontakte40 und42 überbrückt, wie in6 dargestellt. In dieser Position des Motorfunktionsschalters39 ist der negative Batterieanschluss48 von der Steuerschaltung10 für variable Geschwindigkeit entkoppelt und der Motor wird abgeschaltet. Zusätzlich erzeugt das Überbrücken der stationären Kontakte40 und42 durch den beweglichen Kontakt38 einen Pfad mit niedrigem Widerstand zwischen den Motoranschlüssen31 und32 , wodurch die in dem Motor54 erzeugte Gegen-EMK zum Bremsen des Motors verwendet wird. Somit stellt die vorliegende Schaltung eine dynamische Bremsung des Motors54 bereit, wenn sie in den ausgeschalteten Zustand übergeht. - Die obige Beschreibung bezog sich hauptsächlich auf bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung und zugleich wurden verschiedene in dem Rahmen der Erfindung liegende Alternativen angeführt. Für den Fachmann verstehen sich leicht zusätzliche Alternativen, die sich aus der Offenbarung der Ausführungsformen der Erfindung ergeben. Dementsprechend sollte sich der Rahmen der Erfindung nicht anhand der obigen Beschreibung, sondern durch die nachfolgenden Ansprüche bestimmt werden.
Claims (14)
- Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit für einen elektrischen Wechselstrommotor (34 ), der mit einer Solid-State-Schaltvorrichtung (22 ) zwecks Stromversorgung mittels einer Batterie (52 ) durch Pulsbreitenmodulation des an den Motor angelegten elektrischen Stroms verbunden ist, wobei die Steuerung (10 ) für variable Geschwindigkeit einen Motorfunktionsschalter (39 ) mit einem ersten Batteriekontakt (40 ) zur Verbindung mit einem ersten Anschluss (46 ) der Batterie (52 ) und einen zweiten Batteriekontakt (44 ) zur Verbindung mit einem zweiten Anschluss (48 ) der Batterie aufweist, wobei der Motorfunktionsschalter (39 ) gekennzeichnet ist durch: einen Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) benachbart des ersten Batteriekontakts (40 ) zum Anlegen eines elektrischen Stroms an die Solid-State-Schaltvorrichtung (22 ); einen Umgehungskontakt (42 ) zur direkten Verbindung mit dem elektrischen Wechselstrommotor (54 ) benachbart dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) und dem zweiten Batteriekontakt (44 ); und einem beweglichen Kontakt (38 ), der sich aus einer ersten Position, bei welcher der bewegliche Kontakt dem Batteriekontakt (40 ) mit dem Umgehungskontakt (42 ) verbindet zu einer zweiten Position bewegt, bei welcher der bewegliche Kontakt dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) mit dem zweiten Batteriekontakt (44 ) verbindet, und dann zu einer dritten Position, bei welcher der bewegliche Kontakt den Umgehungskontakt (42 ) mit dem zweiten Batteriekontakt (44 ) verbindet. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit nach Anspruch 1, bei welcher der erste Batteriekontakt (40 ) mit einem positiven Anschluss (46 ) der Batterie (52 ) verbunden ist und der zweite Batteriekontakt (44 ) mit einem negativen Anschluss (48 ) der Batterie verbunden ist. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit nach Anspruch 1, ferner versehen mit: einem ersten Steg (86 ) aus elektrisch isolierendem Material, der zwischen dem ersten Batteriekontakt (40 ) und dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) angeordnet ist, wobei der erste Steg (86 ) verhindert, dass der bewegliche Kontakt (48 ) gleichzeitig den ersten Batteriekontakt (40 ) und den Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) berührt; und einem zweiten Steg (88 ) aus elektrisch isolierendem Material, der zwischen dem Umgehungskontakt (42 ) und dem zweiten Batteriekontakt (44 ) angeordnet ist, wobei der zweite Steg (88 ) verhindert, dass der bewegliche Kontakt (38 ) gleichzeitig den Umgehungskontakt (42 ) und den zweiten Batteriekontakt (44 ) berührt. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 1, bei welcher der erste Batteriekontakt (40 ), der Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ), der Umgehungskontakt (42 ) und der zweite Batteriekontakt (44 ) entlang einer Linie angeordnet sind. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 1, bei welcher der erste Batteriekontakt (40 ), der Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ), der Umgehungskontakt (42 ) und der zweite Batteriekontakt (44 ) Seite an Seite angeordnet sind. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 1, ferner versehen mit einem Mechanismus (30 ) zum Vorspannen des beweglichen Kontakts (38 ) in eine Position, in welcher der bewegliche Kontakt (38 ) den ersten Batteriekontakt (40 ) mit dem Umgehungskontakt (42 ) verbindet, wenn die Steuerung (10 ) für variable Geschwindigkeit in einem ausgeschalteten Zustand ist. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit nach Anspruch 1, ferner versehen mit: einem durch einen Bediener betätigbarem Bauteil (16 ) mit einem Kontaktträger (29 ), mit welchem der bewegliche Kontakt (38 ) verbunden ist, um eine Bewegung in die eine Richtung auszuführen. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit nach Anspruch 7, bei welcher das durch einen Bediener betätigbare Bauteil (16 ) einen Auslöser (14 ) aufweist, der durch einen Schaft mit dem Kontaktträger (29 ) verbunden ist. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 7, ferner versehen mit einem Potentiometer (64 ), das zumindest teilweise auf einer gedruckten Leiterplatte (36 ) ausgebildet ist und einen Schleifer (34 ) aufweist, der an dem Kontaktträger (29 ) angebracht ist und gegen die gedruckte Leiterplatte reibt. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 9, bei welcher der bewegliche Kontakt (38 ) an einer Seite des Kontaktträgers angeordnet ist, und der Schleifer (34 ) an einer gegenüberliegenden Seite des Kontaktträgers angeordnet ist. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 1, ferner versehen mit: einem Oszillator (60 ), der ein Signal erzeugt; und wobei die Solid-State-Schaltvorrichtung (22 ) mit dem Oszillator (60 ) gekoppelt ist und über eine Leiterbahn verfügt, welche den Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) mit dem zweiten Motoranschluss (32 ) verbindet, wobei der Leiterweg in Ansprechen auf das Signal leitend und nichtleitend gemacht wird. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 11, bei welcher der erste Batteriekontakt (40 ), der Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ), der Umgehungskontakt (42 ) und der zweite Batteriekontakt (44 ) Seite an Seite angeordnet sind. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 11, ferner versehen mit: einem ersten Steg (86 ) aus elektrisch isolierendem Material, der zwischen dem ersten Batteriekontakt (40 ) und dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) angeordnet ist, wobei der erste Steg verhindert, dass der Brückenkontakt (38 ) simultan dem ersten Batteriekontakt (40 ) und dem Geschwindigkeitssteuerungskontakt (41 ) verbindet; und einem zweiten Steg (88 ) aus elektrisch isolierendem Material, der zwischen dem Umgehungskontakt (42 ) und dem zweiten Batteriekontakt (44 ) angeordnet ist, wobei der zweite Steg verhindert, dass die Brücke (38 ) gleichzeitig den Umgehungskontakt (42 ) und den zweiten Batteriekontakt (44 ) berührt. - Steuerung (
10 ) für variable Geschwindigkeit gemäß Anspruch 11, bei welcher der Brückenkontakt (38 ) in der ersten Position in einem Aus-Zustand steht, in welcher er einen Kurzschluss über den elektrischen Wechselstrommotor (54 ) verursacht, um eine Bremswirkung zu bewirken.
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---|---|---|---|---|
US6501542B2 (en) * | 1998-06-30 | 2002-12-31 | Lj Laboratories, Llc | Apparatus and method for measuring optical characteristics of an object |
US6774509B2 (en) * | 2002-01-30 | 2004-08-10 | Defond Manufacturing Limited | Electrical switch assembly |
DE10214363A1 (de) * | 2002-03-30 | 2003-10-16 | Bosch Gmbh Robert | Kühlanordnung und Elektrogerät mit einer Kühlanordnung |
CA2397024C (en) * | 2002-08-07 | 2008-02-19 | Edward M. Turley | Switch mechanism for reversible grinder |
US6741051B2 (en) * | 2002-08-30 | 2004-05-25 | Defond Manufacturing Limited | Power tool trigger control |
US7075257B2 (en) * | 2002-10-18 | 2006-07-11 | Black & Decker Inc. | Method and device for braking a motor |
US7023159B2 (en) | 2002-10-18 | 2006-04-04 | Black & Decker Inc. | Method and device for braking a motor |
US6749028B1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-06-15 | Defond Components Limited | Power tool trigger assembly |
US6717080B1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-04-06 | Defond Components Limited | Power tool trigger assembly |
US6736220B1 (en) * | 2003-05-22 | 2004-05-18 | Defond Components Limited | Power tool trigger assembly |
EP1943061B1 (de) * | 2005-11-04 | 2011-03-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur bereitstellung eines drehmomentbegrenzungsfeedbacks in einem schlagbohrer |
CN101699593B (zh) * | 2006-01-27 | 2012-06-13 | 上海拜骋电器有限公司 | 开关组件 |
CN101256910B (zh) * | 2007-03-01 | 2011-05-18 | 苏州宝时得电动工具有限公司 | 电动工具开关及使用该开关的电动工具 |
DE102008030813A1 (de) * | 2007-07-04 | 2009-01-08 | Marquardt Gmbh | Ansteuereinrichtung für einen Elektromotor |
DE102009027111A1 (de) * | 2009-06-23 | 2010-12-30 | Robert Bosch Gmbh | Elektrische Werkzeugmaschine |
US8446120B2 (en) | 2011-05-19 | 2013-05-21 | Black & Decker Inc. | Electronic switching module for a power tool |
US8493172B2 (en) | 2011-09-30 | 2013-07-23 | Snap-On Incorporated | Variable speed toggle trigger |
US8716962B2 (en) | 2011-11-10 | 2014-05-06 | Snap-On Incorporated | Variable speed trigger mechanism |
CN102751117A (zh) * | 2012-07-11 | 2012-10-24 | 乐清市杰拉华电器有限公司 | 电动工具的调速开关 |
EP2690643B1 (de) * | 2012-07-24 | 2015-03-04 | ABB S.p.A. | Verbesserte Festkörperschaltvorrichtung |
DE102012214030A1 (de) * | 2012-08-08 | 2014-02-13 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisches Handwerkzeug mit diskretem Bedienelement |
JP2014148006A (ja) * | 2013-02-01 | 2014-08-21 | Makita Corp | 電動工具及び携帯用マルノコ |
CN103854900B (zh) * | 2014-03-10 | 2015-09-09 | 意拉德电子(东莞)有限公司 | 一种应用于直流无刷电机的电子式开关的构成方法 |
DE102014112982A1 (de) * | 2014-09-09 | 2016-03-10 | Johnson Electric Germany GmbH & Co. KG | Elektrischer Schalter |
CN104900426B (zh) * | 2014-12-31 | 2018-08-24 | 徐新生 | 一种电动工具中的电枢回路及电池组插座 |
US10608501B2 (en) | 2017-05-24 | 2020-03-31 | Black & Decker Inc. | Variable-speed input unit having segmented pads for a power tool |
TWI730281B (zh) | 2018-01-03 | 2021-06-11 | 美商米沃奇電子工具公司 | 電動工具中之電子制動技術 |
JP6854302B2 (ja) * | 2018-01-10 | 2021-04-07 | ディーフォン エレクテック カンパニー リミテッドDefond Electech Co., Ltd | 電気的デバイスの可変速コントローラと共に使用する電気的スイッチモジュール |
EP3809434A3 (de) * | 2019-10-15 | 2021-04-28 | Defond Electech Co., Ltd | Anordnung zur steuerung variabler drehmomente für eine elektrische vorrichtung |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
USRE22267E (en) * | 1943-02-16 | Tobque conveying and converting -apparatus | ||
US3329842A (en) * | 1965-05-11 | 1967-07-04 | Cutler Hammer Inc | Speed controllers for portable devices |
US3389365A (en) * | 1965-08-23 | 1968-06-18 | Lucerne Products Inc | Variable resistor with switch |
US3536973A (en) * | 1968-02-01 | 1970-10-27 | Lucerne Products Inc | Switch and speed control for electric motor |
GB1272933A (en) * | 1968-07-26 | 1972-05-03 | Clark Stacatruc Ltd | Pulse control systems for electric motors |
US3739126A (en) * | 1971-06-01 | 1973-06-12 | Lucerne Products Inc | Switch assembly |
US4508999A (en) * | 1983-01-05 | 1985-04-02 | Towmotor Corporation | Short circuit protection apparatus |
US4555651A (en) * | 1983-01-05 | 1985-11-26 | Towmotor Corporation | Motor speed control apparatus |
US4737661A (en) * | 1985-08-09 | 1988-04-12 | Black & Decker Inc. | Variable speed trigger switch |
US4665290A (en) * | 1985-09-30 | 1987-05-12 | Eaton Corporation | Trigger operated portable electric tool switch |
DE3882007T2 (de) * | 1987-10-21 | 1994-02-17 | Omron Tateisi Electronics Co | Elektrischer Schalter für Elektrowerkzeug. |
US5003628A (en) * | 1989-03-02 | 1991-03-26 | Lucerne Products, Inc. | Variable speed D.C. motor control |
DE4038786A1 (de) * | 1990-12-05 | 1992-06-11 | Bsg Schalttechnik | Vorrichtung zur steuerung oder regelung von durch akkus versorgter geraete |
DE4114854A1 (de) * | 1991-05-07 | 1992-11-12 | Marquardt Gmbh | Schalter, insbesondere akku-schalter fuer handbetaetigte elektrowerkzeuge |
US5198793A (en) * | 1991-07-30 | 1993-03-30 | Eaton Corporation | Electric control apparatus comprising integral electrical conductors plated on a two-shot molded plastic insulating housing |
US5380971A (en) * | 1992-11-09 | 1995-01-10 | Lucerne Products, Inc. | Dynamic brake switch for motor |
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