JP2005313319A - 運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】電動工具の運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具であって、できるだけ操作し易い運転パラメータの調節が得られるものを提供する。
【解決手段】電動工具で複数の操作エレメント１，２がそれぞれ別の運転パラメータを調節する作用を有している形式のものにおいて、操作エレメントのうちの１つの作動によって、別の少なくとも１つの操作エレメントも作動されるように、摩擦接続式に互いに連結されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動工具の運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具であって、各操作エレメントが、それぞれ別の運転パラメータを調節する作用を有している形式のものに関する。

オン／オフスイッチと、圧力センサとして形成された追加的な操作エレメントとを備えたこのような形式の電動工具は、ドイツ連邦共和国特許第１９７３８０９２号明細書から公知である。それぞれ異なるこれら両方の操作エレメントは、電動工具のハンドグリップのそれぞれ異なる箇所に配置されている。圧力センサとして形成された操作エレメントによって、駆動モータの回転数を調節することができ、またオン／オフスイッチとして形成された操作エレメントによって、駆動モータに対する電流供給を接続もしくは遮断することができる。操作エレメントがそれぞれ異なる位置に配置されているので、運転パラメータを調節するためにそれぞれ異なるハンドグリップを設ける必要があり、このことによって場合によっては電動工具の操作が困難になる。
ドイツ連邦共和国特許第１９７３８０９２号明細書

したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の、運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具を改良して、できるだけ操作し易い運転パラメータの調節が得られるものを提供することである。

この課題を解決するための本発明の装置によれば、複数の操作エレメントが、操作エレメントのうちの１つの作動によって、別の少なくとも１つの操作エレメントも作動されるように、摩擦接続式に互いに連結されている。

本発明による、種々異なる操作エレメントの組み合わされた電動工具の使用者は、ハンドグリップを用いて、電動工具の種々の複数の運転パラメータを調節することができる。これによって電動工具の操作快適性が改善される。なぜならば運転パラメータを調節するための作動は、専ら電動工具のケーシング（たとえばハンドグリップ）の片側に集中されるからである。

本発明の有利な実施形態は従属請求項に記載した。

作動圧に応じて作用する操作エレメントは、有利には圧力センサを備えている。

有利には、電動工具のケーシングに設けられたフレキシブルなカバーと、作動圧の方向で可動に支承された支持部との間に、少なくとも１つの第１の操作エレメントが配置されており、可動に支承された支持部と、ケーシングに対して不動の別の支持部との間に、少なくとも１つの第２の操作エレメントが配置されている。

有利には、少なくとも１つの第１の操作エレメントと、少なくとも１つの第２の操作エレメントとは、可動の支持部を介在して直接的に作動方向でみて上下に重なるように配置されている。

別の有利な実施形態によれば、可動の支持部がレバーとして片側で固定されており、可動の支持部と不動の支持部との間に位置する第２の操作エレメントが、フレキシブルなカバーと可動の支持部との間に位置する第１の操作エレメントよりも、可動の支持部の固定点の近くに配置されている。可動の支持部の梃子作用によって、可動の支持部の下位に位置する操作エレメントに対する作動力は著しく低減することができる。

フレキシブルなカバーと可動に支承された支持部との間に、圧力反応式の操作エレメントまたはオン／オフスイッチとして形成された操作エレメントを配置することができ、可動の支持部と不動の支持部との間に、オン／オフスイッチとして形成された操作エレメントまたは圧力反応式の操作エレメントを配置することができる。

有利にはマイクロコントローラが設けられており、マイクロコントローラは、操作エレメントの出力信号を、単数または複数の運転パラメータのための制御信号に変換する。さらにまたマイクロコントローラは、同時に作動される操作エレメントを有効にしようとする時間的な順序を制御することができる。

操作エレメントによって調節される運転パラメータは、駆動モータの回転数および／またはトルクであってよい。

次に本発明の実施の形態を図示の実施例を用いて詳しく説明する。

図１には、電動工具の運転パラメータを調節するための複数の操作エレメントの組み合わせを概略的に示した。調節可能な運転パラメータは、たとえば接続および遮断可能な電動工具の作業機能、または電動工具の駆動モータの可変の回転数もしくは可変のトルクである。

横断面図で図示した配置構造は、作動方向（矢印）でみて上下に重ねられた（つまり作動流れ方向でみて上流側と下流側に相並んで配置された）２つの操作エレメントから成っており、つまり及ぼされる作動圧に応じて、電動モータの単数または複数の運転パラメータの変化を及ぼす第１の操作エレメント１と、オン／オフスイッチとして形成された第２の操作エレメント２とから成っている。圧力反応式の操作エレメント１は、圧力センサ、たとえば圧電式の変換器または圧力依存式の抵抗（force sensing resister）を備えている。そのような公知の圧力センサは、及ぼされる圧力が高まるにつれ、出力信号、たとえば出力電圧の増加する性質を有している。オン／オフスイッチとして形成された操作エレメント２は、一般的な押しボタンであってよい。

オン／オフスイッチとして形成された操作エレメント２は、たとえば電動工具の電動モータの電流を接続するかもしくは遮断するために使用することができる。圧力反応式の別の操作エレメント１は、駆動モータの回転数もしくはトルクを、操作エレメント１に作用する作動圧を介して所望の値に調節するのに適している。

図１に示した、あとで説明する両方の操作エレメント１，２の構造によって、両方の操作エレメント１，２の間に摩擦接続式の連結（kraftschluessige Kopplung；伝力接続式の連結）が生じるので、矢印方向でみて最上位の操作エレメント１に作動圧が生じる場合、最上位の操作エレメントの下位に位置する別の操作エレメント２も作動される。使用者がアプローチできる表面において、電動工具のケーシングにフレキシブルなカバー３が設けられている。このようなフレキシブルなカバー３の下方（内側）に、第１の操作エレメント１、ここでは圧力反応式の操作エレメントが配置されている。操作エレメント１と、操作エレメント１の下方に配置された操作エレメント２との間に、可動に支承された支持部４が設けられている。さらに下位の操作エレメント２は、電動工具のケーシングに対して固定された不動の支持部５に接触している。矢印方向で圧力がフレキシブルなカバー３を介して第１の操作エレメント１に及ぼされると、操作エレメント１は作動圧を可動の支持部４を介して下位の操作エレメント２に伝達する。作動圧によって、両方の操作エレメント１，２は同時にアクティブ化される。フレキシブルなカバー３に及ぼされる作動圧によって、たとえば駆動モータをスイッチオンすることも、駆動モータの回転数を所望の値に調節することもできる。

フレキシブルなカバー３と可動の支持部４との間、また同様に可動の支持部４と不動の支持部５との間に、２つ以上の操作エレメントを配置することもできる。したがって電動工作機械の３つ以上の運転パラメータを、電動工具のケーシングにおける局所的な１箇所に及ぼされる作動圧によって調節することができる。既に説明した運転パラメータ以外に、別の運転パラメータ、たとえばドリルハンマの打撃数またはジグソーのストロークを調節することができる。

図２に示した実施例は、両方の操作エレメント１，２が逆に配置された点で、図１に示した実施例と異なっている。オン／オフスイッチとして形成された操作エレメント２は、フレキシブルなカバー３の直ぐ下方に配置されており、操作エレメント２の下方に圧力反応式の操作エレメント１が配置されている。

図１および図２の実施例では、両方の操作エレメント１，２は直接的に上下（前後）に重なるように配置されているが、これに対して図３の実施例では、操作エレメント１，２は作動方向（矢印）に対して垂直方向でみて互いにずらして配置されている。この実施例では、操作エレメント１と操作エレメント２との間の可動の支持部４は、レバーとして形成されており、可動の支持部４は片側で電動工具のケーシングに固定されている。両方の操作エレメント１，２のうちの一方、ここではオン／オフスイッチとして形成された操作エレメント２は、別の操作エレメント１よりも、可動の支持部４の固定点６の近くに配置されている。作動圧は、使用者によって、固定点から遠くに位置する操作エレメント１に及ぼされて、支持部４のレバーを介して別の操作エレメント２に伝達される。したがって梃子作用を利用することによって、固定点６の近くに位置する操作エレメント２の作動のために、固定点から遠くに位置する別の操作エレメント１に極めて小さな作動圧を及ぼせばよい。作動圧の方向で可動の支持部４のレバー移動距離を制限するために、可動の支持部の、作動圧の及ぼされる箇所の範囲内で、下位の不動の支持部５に段部７が取り付けられる。段部７の高さは次のように選択することができ、つまり作動圧の及ぼされる場合に、レバー運動が、可動の支持部４と不動の支持部５との間に存在する操作エレメント２が切換可能であるような大きさを有するように、選択することができる。

作動圧によって同時に作動可能で互いに連結された複数の操作エレメントでは、操作エレメントは、時間的に互いにずらして作用するのが望ましく、この場合適当な制御装置を設ける必要がある。たとえば作動圧に応じて駆動モータの回転数を変化するよう所望される操作エレメント１が設けられていて、かつ駆動モータの電流を接続もしくは遮断するよう所望される第２の操作エレメント２が設けられている場合、作動圧を介して、先ずモータ電流を接続／遮断するための操作エレメント２が作動され、次いで駆動モータが運転状態になると、別の作動圧によって駆動モータの回転数が所望の値に調節されるように考慮する必要がある。

同時に作動可能な複数の操作エレメントの作用を制御する制御装置に関して、図４には、１実施例をブロック図で示した。制御装置は主に計算ユニット、有利にはマイクロコントローラ８から成っている。ここではマイクロコントローラ８の２つの制御入力側８１，８２に操作エレメント１，２が接続されている。ここではポテンショメータの記号で示した操作エレメント１は、圧力反応式の操作エレメントであり、ここではスイッチの記号で示した操作エレメント２は、オン／オフスイッチとして形成された操作エレメントである。両方の操作エレメント１，２の間に波線で示した二重線は、両方の操作エレメント１，２の間の、前述の摩擦接続式の連結を意味している。両方の操作エレメント１，２に供給電圧Ｕが印加される。両方の操作エレメント１，２に作動圧が及ぼされると、直ちにこれらの操作エレメント１，２は出力信号をマイクロコントローラ８の制御入力側８１，８２に送出する。マイクロコントローラ８の制御出力側８３に、供給電圧Ｖｃｃの印加される駆動モータ１０のための制御回路９が接続されている。制御回路９は、単数または互いに接続された複数の電力トランジスタから形成することができる。

両方の操作エレメント１，２の作動時にマイクロコントローラ８が制御入力側８１，８２で両方の操作エレメント１，２の出力信号を受信すると、マイクロコントローラ８は先ず制御回路９を制御して、駆動モータ１０を通る電流回路が閉じられる。次いでマイクロコントローラ８は、駆動モータの回転数またはトルクが、操作エレメント１に及ぼされる圧力に応じて変化するように、制御回路９を制御する。駆動モータの回転数もしくはトルクは、公知の形式で、モータ電流のパルス幅変調によって制御することができる。したがって制御回路９はモータ電流のためのパルス幅変調器を備えていてよい。制御出力側８３でマイクロコントローラ８から送出された、制御回路９におけるパルス幅変調器のための制御信号は、駆動モータ１０のスイッチオン過程のあとで、専ら作業エレメント１の、作動圧に依存する出力信号に従う。

マイクロコントローラ８に特性曲線を格納することができ、特性曲線は、操作エレメント１の、作動圧に依存する出力信号を、制御回路９のための制御信号の所望の経過に伝達する。このような特性曲線は次のように選択されていて、つまり作動圧が、オン／オフスイッチとして形成された操作エレメント２のアクティブ化のための時点の作動圧よりも大きくなると、駆動モータの回転数もしくはトルクの制御が開始されるように選択されている。マイクロコントローラ８に格納された特性曲線を介して、作動圧と、作動圧から生じる、駆動モータ１０の回転数もしくはトルクの調節との間の所望の関係を実現することができる。関係は直線的または被直線的であってよい。

上下に重ねられた２つの操作エレメントを示す概略図である。 図１の実施例とは逆の順序で、上下に重ねられた２つの操作エレメントを示す概略図である。 レバー機構によって互いに連結された、上下に配置された２つの操作エレメントを示す概略図である。 ２つの操作エレメントを用いて駆動モータを制御するためのブロック回路図である。

符号の説明

１ 第１の操作エレメント、 ２ 第２の操作エレメント、 ３ カバー、 ４ 支持部、 ５ 支持部、 ６ 固定点、 ７ 段部、 ８ マイクロコントローラ、 ８１，８２ 制御入力側、 ８３ 制御出力側、 ９ 制御回路、 １０ 駆動モータ

Claims (10)

1. 電動工具の運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具であって、
   各操作エレメント（１，２）が、それぞれ別の運転パラメータを調節する作用を有している形式のものにおいて、
   複数の操作エレメント（１，２）が、操作エレメント（１，２）のうちの１つの作動によって、別の少なくとも１つの操作エレメント（１，２）も作動されるように、摩擦接続式に互いに連結されていることを特徴とする、電動工具の運転パラメータを調節するための操作エレメントを備えた電動工具。
2. 少なくとも１つの操作エレメント（２）が、オン／オフスイッチとして形成されており、及ぼされる作動圧に応じて単数または複数の運転パラメータの変化を及ぼす別の少なくとも１つの操作エレメント（１）が設けられている、請求項１記載の電動工具。
3. 電動工具のケーシングに設けられたフレキシブルなカバー（３）と、作動圧の方向で可動に支承された支持部（４）との間に、少なくとも１つの第１の操作エレメント（１，２）が配置されており、可動に支承された支持部（４）と、ケーシングに対して不動に設けられた支持部（５）との間に、少なくとも１つの第２の操作エレメント（１，２）が配置されている、請求項１記載の電動工具。
4. 少なくとも１つの第１の操作エレメント（１，２）と、少なくとも１つの第２の操作エレメント（１，２）とが、可動の支持部（４）を介在して直接的に上下に重ねられている、請求項３記載の電動工具。
5. 可動の支持部（４）が、レバーとして片側で固定されており、可動の支持部（４）と不動の支持部（５）との間に位置する第２の操作エレメント（２）が、不動のカバー（３）と可動の支持部（４）との間に位置する第１の操作エレメント（１）よりも、可動の支持部（４）の固定点の近くに配置されている、請求項３記載の電動工具。
6. 少なくとも１つの操作エレメント（１）が、作動圧に応じて作用する機能を有しており、少なくとも１つの第２の操作エレメント（２）が、オン／オフスイッチである、請求項３から５までのいずれか１項記載の電動工具。
7. 少なくとも１つの第１の操作エレメント（２）が、オン／オフスイッチであり、少なくとも１つの第２の操作エレメント（１）が、作動圧に応じて作用する機能を有している、請求項３から５までのいずれか１項記載の電動工具。
8. マイクロコントローラ（８）が設けられており、該マイクロコントローラ（８）が、操作エレメント（１，２）の出力信号を、単数または複数の運転パラメータのための制御信号に変換するようになっている、請求項１から７までのいずれか１項記載の電動工具。
9. マイクロコントローラ（８）が、同時に作動される、運転パラメータを調節するための操作エレメント（１，２）が作用する時間的な順序を制御するようになっている、請求項８記載の電動工具。
10. 操作エレメント（１，２）によって調節される運転パラメータが、駆動モータ（１０）の回転数および／またはトルクである、請求項１から９までのいずれか１項記載の電動工具。

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