EP2008776A1

EP2008776A1 - Elektrowerkzeug, insbesondere Akku-Elektrowerkzeug

Info

Publication number: EP2008776A1
Application number: EP08011393A
Authority: EP
Inventors: Peter Broghammer
Original assignee: Marquardt GmbH
Current assignee: Marquardt GmbH
Priority date: 2007-06-27
Filing date: 2008-06-24
Publication date: 2008-12-31
Anticipated expiration: 2028-06-24
Also published as: EP2008776B1; DE102008029552A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug (1), insbesondere ein Akku-Elektrowcrkzeug, mit einem Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), mit einem im Elektrowerkzeug-Gehäusc (2) befindlichen Elektromotor (3) und mit einem im und/oder am Elektrowerkzcug-Gchäuse (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-Gchäuses (2) angeordnet, an dem der Energiespeicher (4) bcfindlich ist, insbesondere in dem der Aufnahme des Energicspcichers (4) dienenden Fuß (6) an der Griffschale (5) des Eicktrowerkzeugs (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs I.
Bei solchen, insbesondere als Akku-Elektrowerkzeug, ausgestalteten Elektrowerkzeugen handelt es sich um Bohrmaschinen, Schrauber, Winkelschleifer, Hobel, Fräsen oder dergleichen.
Ein solches, aus der DE 196 04 346 Al bekanntes Elektrowerkzeug besitzt ein einen Handgriff aufweisendes Elektrowerkzeug-Gehäuse, in dem sich ein Elektromotor befindet. Zur Energieversorgung des Elektromotors dient ein Energiespeicher, und zwar ein Akku, der im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse befestigbar ist. Desweiteren ist im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse, und zwar im und/oder am Handgriff des Elektrowerkzeug-Gehäuses, ein manuell betätigbares Betätigungsorgan angeordnet, mit dessen Hilfe ein Schaltmittel für die Energieversorgung des Elektromotors betätigbar ist. Das Betätigungsorgan wirkt bei dessen Bewegung durch den Benutzer betätigend auf das Schaltmittel ein. Die Anordnung der elektrischen Zuleitungen vom Energiespeicher zu den einzelnen Komponenten im Elektrowerkzeug-Gehäuse sowie zum Elektromotor ist bei dem bekannten Elektrowerkzeug komplex und aufwendig.
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.
Diese Aufgabe wird bei einem gattungsgemäßen Elektrowerkzeug durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Zusammenfassend läßt sich für eine besonders bevorzugte Ausgestaltung folgendes festhalten. Nahezu alle Elektrowerkeuge 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.,

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.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung mit verschiedenen Weiterbildungen und Ausgestaltungen ist in den Zeichnungen dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben. Es zeigen

Fig. 1: schematisch ein Elektrowerkzeug mit einem Energiespeicher,
Fig. 2: die Griffschale des Elektrowerkzeugs mit Energiespeicher aus Fig. 1 in perspektivischer Ansicht,
Fig. 3: einen Ausschnitt aus der geöffnet dargestellten Griffschale mit Betätigungsorgan und Übertragungsmittel,
Fig. 4: das Zusammenwirken von Betätigungsorgan und Übertragungsmittel in vergrößerter Darstellung,
Fig. 5: die Ausgestaltung der Umschaltung für den Links-/Rechtslauf des Elektromotors,
Fig. 6: die Umschaltung für den Links-/Rechtslauf des Elektromotors in einer weiteren Darstellung,
Fig. 7: den Modul in perspektivischer Ansicht,
Fig. 8: den Modul aus Fig. 7 in einer geöffneten Darstellung,
Fig. 9: das Schaltelement im Modul in einer vergrößerten Darstellung,
Fig.: 10 das Schaltelement aus Fig. 9 in weiter vergrößerten Darstellung,
Fig. 11: das Schaltelement wie in Fig. 9 in einer weiteren Perspektive,
Fig. 12: die Draufsicht auf das Schaltelement aus Fig. 9,
Fig. 13: den Modul in einer weiteren Ausgestaltung,
Fig. 14: den Modul aus Fig. 13 in einer teilweise geöffneten Darstellung,
Fig. 15: die Anordnung des Moduls im Fuß des Elektrowerkzeugs,
Fig. 16: die Anordnung des Kühlkörpers des Moduls im Fuß des Elektrowerkzeugs und
Fig. 17: die Griffschale mit dem Modul entsprechend einer weiteren Ausführung.

In Fig. 1 ist in schematischer Art ein Elektrowerkzeug 1, bei dem es sich um ein Akku-Elektrowerkzeug, und zwar um eine Akku-Bohrmaschine handelt, gezeigt. Das Elektrowerkzeug 1 besitzt ein Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 mit einem Handgriff 5 in der Art einer Griffschale, wobei im Elektrowerkzeug-Gebäuse 2 ein Elektromotor 3 befindlich ist. Für die Energieversorgung des Elektromotors 3 dient ein Energiespeicher 4, bei dem es sich insbesondere um eine Art von Akku für die Spannungsversorgung des Elektromotors 3 handelt. Der Energiespeicher 4 ist im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 befestigbar, und zwar durch Einstecken an einem Fuß 6, der sich an dem dem Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 abgewandten Ende des Handgriffs 5 befindet, wie auch der Fig. 2 zu entnehmen ist.
Im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse 2, und zwar insbesondere im und/oder am Handgriff 5, ist ein bewegbares Betätigungsorgan 7 zum Betätigen eines in Fig. 8 näher gezeigten Schaltelements 8 für die Energieversorgung des Elektromotors 3 angeordnet. Das Betätigungsorgan 7 ist durch eine Druckbewegung vom Benutzer manuell betätigbar, um so die Spannungsversorgung für den Elektromotor 3 ein- und/oder auszuschalten. Hierzu wirkt das Betätigungsorgan 7 nun bei dessen Bewegung direkt und/oder indirekt betätigend auf das Schaltelement 8 ein. Das Schaltelement 8 ist in und/oder an dem unteren Teil 6 des Elektrowerkzeug-Gehäuses 2 angeordnet, an dem der Energiespeicher 4 befindlich. Und zwar ist das Schaltelement 8 in dem der Aufnahme des Energiespeichers 4 dienenden Fuß 6 an dem Handgriff 5 des Elektrowerkzeugs 1 angeordnet.
Zweckmäßigerweise ist das Schaltelement 8 in einem Modul 9 angeordnet. Der Modul 9, der in Fig. 7 als Einzelteil zu schen ist, besitzt ein Modulgehäuse 10. Das Modulgehäuse 10 ist gemäß der Fig. 1 am Übergang vom Handgriff 5 zum Energiespeicher 4 im Fuß 6 befindlich. Der einfachen Montage halber ist das Modulgehäuse 10 im Fuß 6 einsteckbar befestigt, wie der Fig. 15 zu entnehmen ist.
Falls gewünscht, kann die Drehzahl des Elektromotors 3 steuer- und/oder regelbar sein, so daß die Drehzahl entsprechend dem Verstellweg des Betätigungsorgans 7, der vom Benutzer durch Drücken am Betätigungsorgan 7 erzeugt wird, eingestellt wird. Das Schaltelement 8 steht dann mit einer in Fig. 14 schematisch gezeigten Elektronik 11 als eine Art von Steuer- und/oder Leistungselektronik zur Steuerung und/oder Regelung der Spannungsversorgung für den Elektromotor 3 in Verbindung. Die Elektronik 11 kann in der Art einer Pulsweitenmodulation-Schaltung ausgestaltet sein, falls der Elektromotor 3 mit Gleichspannung betrieben wird. Bei einem mit Wechselspannung betriebenen Elektromotor 3 eignet sich eine Phasenanschnittsteuerung, eine Phasenabschnittsteuerung o. dgl. als Elektronik 11. Selbstverständlich kann der Elektromotor 3 auch mit einem dem Verstellweg des Betätigungsorgans 7 oder einer sonstigen Einstellung zugeordneten Drehmoment o. dgl. mittels der Elektronik 11 betreibbar sein, was bei einem Einsatz des Elektrowerkzeugs 1 als Schrauber vorteilhaft sein kann. Die Elektronik 11 ist ebenfalls im Modulgehäuse 10 angeordnet, und zwar auf einer Leiterplatte 12, so daß der Modul 9 als ein kompletter Schalt- und/oder Steuermodul für das Elektrowerkzeug 1 ausgestaltet ist. Der Modul 9 bildet also eine Art von Switch-Battery-Interface, die als eigenständige Baugruppe herstellbar ist und lediglich bei der Montage in das Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 eingesetzt wird.
Wie anhand von Fig. 7 zu sehen ist, weist der Modul 9 eine als Steckerleiste ausgebildete Kontaktierung 13 zum Energiespeicher 4 auf. Die elektrische Verbindung zwischen dem Modul 9 und dem Energiespeicher 4 wird damit beim Einstecken des Energiespeichers 4 in das Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 hergestellt. Da der Modul 9 sämtliche Bauteile zur Steuerung des Elektromotors 3 umfaßt, wie nachfolgend noch näher erläutert wird, genügt es dann zwei im Handgriff 5 verlaufende elektrische Leitungen als Motorleitungen vom Modul 9 zum Elektromotor 3 zu führen.
Auf der Leiterplatte 12 kann eine nicht weiter gezeigte Elektronik für das Management des Energiespeichers 4, also für das Akkumanagement angeordnet sein, wobei es sich vorteilhafterweise anbietet, die Elektronik 11 für diesen Zweck mitzuverwenden. Wie insbesondere der Fig. 14 zu entnehmen ist, umfaßt das im Modul 9 befindliche Schaltelement 8 Schaltkontakte für das Ein- und/oder Aus-Schalten des Elektromotors 3, Dabei dient gemäß Fig. 12 der eine Schaltkontakt 21 1 für das Schalten des Rechtslaufs des Elektromotors 3 und der andere Schaltkontakt 21' für das Schalten des Links-Laufs des Elektromotors 3. Ein nicht weiter gezeigter Schaltkontakt dient für die beim Abschalten des Elektrowerkzeugs 1 wirkende Kurzschlußbremse des Elektromotors 3. Selbstverständlich kann der Modul 9 noch weitere Schaltkontakte zum Schalten sonstiger Funktionen des Elektrowerkzeugs 1 beinhalten. Weiterhin befindet sich im Modul 9 ein auf der Leiterplatte 12 angeordnetes Potentiometer 23, wie auch der Fig.10 zu entnehmen ist, das entsprechend dem Bewegungsweg des Betätigungsorgans 7 zur Einstellung einer dazu korrespondierenden Drehzahl des Elektromotors 3 verstellt wird. Selbstverständlich können für die Drehzahlverstellung des Elektromotors 3 und/oder anstelle der Schaltkontakte auch Sensoren verwendet werden. Schließlich können noch Leuchtdioden zur Zustandsanzeige für den Modul 9 und/oder Eingabetasten für Zusatzfunktionen am Modul 9 angeordnet sein.
Desweiteren bietet es sich an, zur Kühlung der Elektronik 11 ein Kühlelement, und zwar insbesondere einen Lüfter 14 entsprechend der Fig. 13, am Modulgehäuse 10 vorzusehen. Vorteilhafterweise kann mit Hilfe des Lüfters 14 im Modul 9 gleichzeitig der Energiespeicher 4 mitgekühlt werden. Selbstverständlich kann alternativ oder auch zusätzlich ein in Fig. 14 sichtbarer Kühlkörper 15 am Modulgehäuse 10 befindlich sein. Um eine gute Wärmeabfuhr aus dem Inneren des Elektrowerkzeug-Gehäuses 2 zu erzielen, ist der Lüfter 14 und/oder der Kühlkörper 15 einer zur Außenseite reichenden Öffnung im Fuß 6 zugewandt. Dabei kann der Kühlkörper 15 beispielsweise in der Art eines Designelements am Fuß 6 aus dem Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 herausragen, wie in Fig. 16 gezeigt ist.
Wie bereits ausgeführt, wirkt das Betätigungsorgan 7 bei dessen Bewegung direkt und/oder indirekt betätigend auf das Schaltelement 8 ein. Zur indirekten Übertragung der Bewegung des Betätigungsorgans 7 auf das Schaltelement 8 ist in zweckmäßiger Ausgestaltung im Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 ein in Fig. 3 gezeigtes Übertragungsmittel 16 angeordnet, das sowohl mit dem Betätigungsorgan 7 als auch mit dem Schaltelement 8 zusammenwirkt und/oder mit dem Schaltelement 8 in Wirkverbindung bringbar ist. Das Übertragungsmittel 16 ist als eine steife Stange ausgebildet. Ein mechanisches Interface, bestehend aus einer in Fig. 7 sichtbaren Sechskant-Aufnahme 17, in die die Stange 16 eingreift, überträgt die Bewegung des Betätigungsorgans 7 auf ein im Modul 9 befindliches, in Fig. 9 gezeigtes Betätigungselement 18, das dann wiederum die Schaltelemente 8 entsprechend betätigt sowie das Potentiometer 23 für die Drehzahleinstellung des Elektromotors 3 verstellt. Das von der Stange 16 verdrehbare Betätigungselement 18 ist mittels einer Feder 26 rückstellbar, wie man der Fig. 14 entnehmen kann. Eine Dichtung 25 am Betätigungselement 18 dichtet die Öffnung am Modulgehäuse 10 zur Aufnahme des Betätigungselements 18 ab.
Das Zusammenwirken zwischen dem Betätigungsorgan 7 und der Stange 1.6 ist näher in Fig. 4 gezeigt. Der aufgrund der Druckeinwirkung durch den Benutzer bewirkte lineare Bewegungsweg des Betätigungsorgans 7 wird mit Hilfe eines Führungsgliedes 28 am Betätigungsorgan 7 sowie eines Exzenters 27 an der Stange 16 in eine Drehbewegung der Stange 16 umgesetzt, wobei diese Drehbewegung wiederum das Betätigungselement 18 verdreht. Wie man weiter der Fig. 5 und Fig. 6 entnimmt, wird mit Hilfe der Stange 16 auch die Links-/Rechts-Umschaltung für den Elektromotor 3, die mittels eines im Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 angeordneten Schiebers 24 vom Benutzer schaltbar ist, entsprechend übertragen. Hierzu wird der Exzenter 27 mittels des Schiebers 24 an die entsprechende Aufnahme einer Führungskurve 29 in dem Führungsglied 28 bewegt.
Anstelle einer steifen Stange 16 als Übertragungsmittel läßt sich hierfür auch ein flexibles Element verwenden, welches jedoch nicht weiter gezeigt ist. Eine biegsame Welle als ein solches flexibles Element paßt in einfacher Weise in die unterschiedlichsten Griffschalengcometrien. Eine weitere Alternative, die in Fig. 17 gezeigt ist, besteht darin, daß das Betätigungsorgan 7 auf einen im Handgriff 5 befindlichen Schalter 19 zur Erzeugung eines Schaltsignals für das Ein-/Aus-Schalten und/oder für den Rechts-/Links-Lauf einwirkt. Soweit mit Hilfe des Betätigungsorgans 7 die Drehzahlverstellung des Elektromotors 3 vorgenommen werden soll, bietet sich ein Potentiometerschalter als Schalter 19 an, ansonsten genügt ein einfacher elektrischer Schalter. Das entsprechende Schaltsignal wird dann über Leitungen 20 an den Modul 9 zu dessen Steuerung übertragen.
Bei dem Schaltelement 8 kann es sich um einen in herkömmlicher Art und Weise ausgebildeten elektrischen Schalter mit einem elektromechanischen Kontaktsystem 21 handeln, wie in Fig. 11 oder Fig. 12 gezeigt ist. Dabei dient jeweils ein Kontaktsystem 21 zum Schalten des Rechtslaufs des Elektromotors 3 sowie ein Kontaktsystem 21' zum Schalten des Linkslaufs. Die Kontaktsysteme 21, 21' werden entsprechend der Fig. 10 mittels einer am Betätigungselement 18 angeordneten Kurvenscheibe 22 geschaltet. Alternativ kann es sich bei dem Schaltelement 8 auch um einen Sensorschalter, wie einen Kraftsensor, einen Hallsensor, einen magnetoresistiven Sensor, einen induktiven Sensor, einen kapazitiven Drucksensor o. dgl., handeln, welche vorteilhafterweise verschleißfrei arbeiten.
Der Modul 9 für ein Elektrowerkzeug 1 gemäß der vorstehenden Beschreibung umfaßt somit das Schaltelement 8 und/oder eine Elektronik 11, wobei der Modul 9 mit dem im und/oder am Elektrowerkzeug-Gebäuse 2 befindlichen Betätigungsorgan 7 zum Betrieb des Elektrowerkzeugs 1 zusammenwirkt. Der Modul 9 ist mit einem Modulgehäuse 10 versehen und bildet somit eine eigenständige Einheit, die separat herstellbar ist. Diese Einheit kann bei der Montage des Elektrowerkzeugs 1 in einfacher Weise im Elektrowerkzeug-Gehäuse 2 entsprechend der Fig. 15 im Fuß 6 des Handgriffs 5 angeordnet werden.
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.

Bezugszeichen-Liste:

1:: Elektrowerkzeug
2:: Elektrowerkzeug-Gehäuse
3:: Elektromotor
4:: Energiespeicher
5:: Handgriff / Griffschale
6:: Fuß (von Handgriff) / (unterer) Teil (von Elektrowerkzeug-Gehäuse)
7:: Betätigungsorgan
8:: Schaltelement
9:: Modul
10:: Modulgehäuse
31:: Elektronik
12:: Leiterplatte
13:: Kontaktierung
14:: Lüfter
15:: Kühlkörper
16:: Übertragungsmittel / Stange
17:: Sechskant-Aufnahme
18:: Betätigungselement
19:: Schalter (zur Erzeugung von Schaltsignal)
20:: Leitung
21,21':: (elektromechanisches) Kontaktsystem / Schaltkontakt / Schalter
22:: Kurvenscheibe
23:: Potentiometer
24:: Schieber
25:: Dichtung
26:: Feder (am Betätigungselement)
27:: Exzenter
28:: Führungsglied
29:: Führungskurve

Claims

Elektrowerkzeug, insbesondere Akku-Elektrowerkzeug, mit einem einen Handgriff (5) aufweisenden Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), mit einem im Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) befindlichen Elektromotor (3), mit einem Energiespeicher (4), insbesondere in der Art eines Akkus, für die Energieversorgung des Elektromotors (3), sowie mit einem im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), insbesondere im und/oder am Handgriff (5), angeordneten bewegbaren Betätigungsorgan (7) zum Betätigen eines Schaltelements (8) für die Energieversorgung des Elektromotors (3), wobei der Energiespeicher (4) im und/oder am Elektrowerkzeug-Gehäuse (2), insbesondere an einem dem Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) abgewandten Ende des Handgriffs (5) befindlichen Fuß (6), befestigbar ist, und wobei das Betätigungsorgan (7) bei dessen Bewegung, insbesondere direkt und/oder indirekt, betätigend auf das Schaltelement (8) einwirkt, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (8) in und/oder an dem Teil (6) des Elektrowerkzeug-Gehäuses (2) angeordnet ist, an dem der Energiespeicher (4) befindlich ist, insbesondere in dem der Aufnahme des Energiespeichers (4) dienenden Fuß (6) am Handgriff (5) des Elektrowerkzeugs (1).
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltelement (8) in einem Modul (9) befindlich ist, daß vorzugsweise im Modul (9) eine Elektronik (11) zur Steuerung und/oder Regelung der Energieversorgung für den Elektromotor (3), insbesondere in der Art einer Pulsweitenmodulation, einer Phasenanschnittsteuerung, einer Phasenabschnittsteuerung o. dgl., angeordnet ist, und zwar insbesondere derart daß der Elektromotor (3) mit einer dem Bewegungsweg des Betätigungsorgans (7) zugeordneten Drehzahl, einem dem Bewegungsweg des Betätigungsorgans (7) zugeordneten Drehmoment o. dgl, betreibbar ist, und daß weiter vorzugsweise die Elektronik (11) auf einer im Modul (9) befindlichen Leiterplatte (12) angeordnet ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (9) eine Kontaktierung (13) zum Energiespeicher (4), eine Elektronik für das Management des Energiespeichers (4), Schaltkontakte (21), Potentiometer (23) und/oder Sensoren für die Drehzahlverstellung, Leuchtdioden und/oder Eingabetasten, ein Kühlelement, insbesondere einen Lüfter (14) und/oder einen Kühlkörper (15), o. dgl. aufweist, und daß vorzugsweise im Handgriff (5) verlaufende elektrische Leitungen vom Modul (2) zum Elektromotor (3) geführt sind.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Modul (9) ein Modulgehäuse (10) aufweist, daß vorzugsweise das Modulgehäuse (10) am Übergang vom Handgriff (5) zum Energiespeicher (4) im Fuß (6) befindlich ist, insbesondere im Fuß (6) einsteckbar befestigt ist, und daß weiter vorzugsweise der Lüfter (14) und/oder der Kühlkörper (15) einer Öffnung im Fuß (6) zugewandt ist, insbesondere aus dem Fuß (6) herausragt.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß im Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) ein sowohl mit dem Betätigungsorgan (7) als auch mit dem Schaltelement (8) zusammenwirkendes und/oder in Wirkverbindung bringbares Übertragungsmittel (16) angeordnet ist, derart daß die Bewegung des Betätigungsorgans (7) auf das Schaltelement (8) übertragbar ist, daß vorzugsweise als Übertragungsmittel eine steife Stange (16) oder ein flexibles Element dient, daß weiter vorzugsweise ein mechanisches Interface, beispielsweise eine Sechskant-Aufnahme (17), in die das Übertragungsmittel (16) eingreift, die Bewegung des Betätigungsorgans (7) auf ein im Modul (9) befindliches Betätigungselement (18) überträgt, und daß noch weiter vorzugsweise ein mit dem Übertragungsmittel (16) zusammenwirkender Schieber (24) im Elektrowerkzeug-Gehäuse (2) angeordnet ist.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Betätigungsorgan (7) auf einen Schalter (19), beispielsweise einen Potentiometerschalter, zur Erzeugung eines Schaltsignals einwirkt, daß vorzugsweise der Schalter (19) im Handgriff (5) angeordnet ist, und daß weiter vorzugsweise das Schaltsignal über Leitungen (20) an den Modul (9) zu dessen Steuerung übertragen wird.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Schaltelement (8) um einen elektrischen Schalter mit einem elektromechanischen Kontaktsystem (21), insbesondere mit je einem Kontaktsystem (21, 21') für den Rechts- sowie den Linkslauf des Elektromotors (3), und/oder um einen Sensorschalter, wie einen Kraftsensor, einen Hallsensor, einen magnetoresistiven Sensor, einen induktiven Sensor, einen kapazitiven Sensor o. dgl., handelt.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß am Betätigungselement (18) eine Kurvenscheibe (22) zum Schalten des Kontaktsystems (21, 21') angeordnet ist, daß vorzugsweise das Betätigungselement (18) mittels einer Feder (26) rückstellbar ist, daß weiter vorzugsweise das Betätigungselement (18) in einer mittels einer Dichtung (25) abgedichteten Öffnung im Modulgehäuse (10) aufgenommen ist, und daß noch weiter vorzugsweise das Betätigungselement (18) das Potentiometer (23) für die Drehzahleinstellung des Elektromotors (3) verstellt.
Modul umfassend ein Schaltelement (8) und/oder eine Elektronik (11) für ein Elektrowerkzeug (1) nach einem der vorstehenden Ansprüche, insbesondere mit einem Modulgehäuse (10) versehen.