PT1426989E

PT1426989E - Ferramenta manual accionada por um motor eléctrico

Info

Publication number: PT1426989E
Application number: PT03025863T
Authority: PT
Inventors: Michael Stirm; Daniel Craven; Rainer Herting; Michael Kunz
Original assignee: Black & Decker Inc
Priority date: 2002-11-14
Filing date: 2003-11-11
Publication date: 2007-01-31
Also published as: EP1426989B1; EP1426989A1; ATE341091T1; ES2271456T3; US7401663B2; GB0226523D0; US20040140781A1; DE60308626D1; DE60308626T2

Description

DESCRIÇÃO EPÍGRAFE: "FERRAMENTA MANUAL ACCIONADA POR UM MOTOR ELÉCTRICO" A invenção refere-se a uma ferramenta de mão accionada por um motor eléctrico, como, por exemplo, uma ferramenta de martelagem, perfuração e/ou aparafusadora, com um interruptor principal que é accionado para accionar o motor e um interruptor reversível que é accionado para seleccionar a direcção desejada de rotação do motor. 0 interruptor principal e o interruptor reversível são combinados de modo conveniente numa única unidade integrada de interruptor. Essas unidades integradas de interruptor incluem, geralmente, um primeiro accionador que é accionado através de um gatilho, o qual é pressionado por um utilizador para ligar o motor, e solto para desligar o motor. Geralmente, a velocidade do motor também pode ser controlada dependendo da pressão exercida no gatilho e, dessa forma, no primeiro accionador. Uma unidade de controlo electrónica é, geralmente, incorporada dentro da unidade integrada de interruptor, e responde ao primeiro accionador para aplicar a corrente adequada ao motor. A unidade integrada de interruptor também inclui, geralmente, um segundo accionador que pode ser movido entre duas posições mediante uma alavanca reversível que pode ser movida por um utilizador. A unidade de controlo electrónica também responde, geralmente, ao segundo accionador e, numa primeira posição de rotação de avanço do segundo accionador, a unidade de controlo electrónica irá accionar o 1 motor na direcção de rotação dos ponteiros do relógio e, numa segunda posição de rotação de inversão do segundo accionador, a unidade de controlo electrónica irá accionar o motor numa segunda direcção de rotação contra os ponteiros do relógio.

Para evitar danos na ferramenta, o interruptor principal e o interruptor reversível estão geralmente ligados mecanicamente para que o interruptor reversível apenas possa ser mudado de posição para alterar a direcção da rotação quando o interruptor principal é libertado, por exemplo, quando o motor é desligado.

Esta integração mecânica e electrónica do interruptor principal e do interruptor reversível tem a desvantagem de a alavanca reversível, que é accionada por um utilizador, estar geralmente localizada na região do gatilho da ferramenta e, dessa forma, ser difícil para um utilizador vê-lo enquanto opera a ferramenta. A actuação do interruptor principal com o interruptor reversível localizado na posição incorrecta pode provocar danos na ferramenta, numa broca accionada pela ferramenta ou num fixador a ser fixado ou libertado pela ferramenta.

Este problema foi resolvido em DE33 11 421 por meio da separação do interruptor principal e do interruptor reversível, de forma a que o interruptor reversível pode ser localizado numa superfície superior da ferramenta, superfície essa que pode ser vista, geralmente, por um utilizador da ferramenta nas posições de operação normais da ferramenta.

Isto é uma desvantagem numa perspectiva de custos e de montagem, porque são necessárias duas unidades de interruptor separadas, em oposição ao tipo preferido de uma única unidade integrada de interruptor descrita acima. Uma interface mecânica, na forma de uma barra de bloqueio deslizável, é movida para o percurso do gatilho do interruptor principal 2 mediante o movimento do interruptor reversível entre a posição de avanço e a posição de inversão. A interface mecânica está preparada para que, quando o interruptor principal for pressionado, o qatilho bloqueie o movimento da barra de bloqueio e, desse modo, evite o movimento do interruptor reversível entra as duas posições. US 4523116 revela um sistema de liqação eléctrico para motores no qual o accionamento de um mecanismo reversível de uma ferramenta eléctrica é impedido quando o motor da ferramenta está em funcionamento, para evitar danos no motor. A presente invenção pretende disponibilizar uma ferramenta com uma combinação de interruptor principal e interruptor reversível dispostos de um modo adequado à utilização com uma unidade integrada de interruptor do tipo descrito acima, e que permite a um utilizador ver a alavanca reversível na maioria das posições de operação normais da ferramenta.

De acordo com a presente invenção, é disponibilizada uma ferramenta de mão accionada por motor eléctrico com uma estrutura da ferramenta, um motor, um primeiro accionador que é accionado por um elemento eléctrico de operação manual, um segundo accionador que é accionado por um elemento reversível de operação manual, sendo que o elemento reversível está localizado numa parte da estrutura da ferramenta que pode ser vista por um utilizador da ferramenta durante a operação normal da ferramenta, e um arranjo de ligação montado de forma a poder ser movido dentro da estrutura da ferramenta para accionar o segundo accionador em resposta a um accionamento manual do elemento reversível, caracterizado por uma unidade integrada de interruptor localizada no interior da estrutura da ferramenta e incluindo uma unidade controlo de motor electrónica, o primeiro accionador mencionado e o segundo 3 accionador mencionado, sendo que a unidade de controlo responde ao primeiro accionador mencionado para fornecer electricidade ao motor e responde ao segundo accionador mencionado para transmitir ao motor uma rotação numa direcção seleccionada ou noutra, e em que o elemento reversível mencionado está localizado longe da unidade integrada de interruptor. A utilização de uma ligação desse género permite que o interruptor reversível possa ser localizado numa localização facilmente visível na estrutura da ferramenta, permitindo ainda a utilização de uma unidade integrada de interruptor.

Para a alavanca reversível estar localizada numa posição na qual possa ser vista facilmente, mas na qual não é provável que possa ser accionada inadvertidamente, o elemento reversível pode ser localizado numa superfície da estrutura da ferramenta que fique virada para cima na posição de operação mais comum da ferramenta. 0 elemento reversível pode estar localizado na extremidade traseira da superfície mencionada da estrutura da ferramenta, de modo a estar próximo do utilizador. Em alternativa, a alavanca reversível pode estar localizada numa superfície virada para trás da estrutura da ferramenta, ficando virada para o utilizador durante a operação normal da ferramenta. A ferramenta, que pode ser, por exemplo, uma ferramenta de perfuração, martelagem ou aparafusadora, pode ter uma estrutura com uma parte de corpo e uma pega principal que se destaca para fora do corpo. Neste caso, o elemento reversível pode estar convenientemente localizado na parte do corpo, e o elemento eléctrico pode estar localizado na pega principal com a unidade integrada de interruptor localizada ao lado do elemento eléctrico. Isto permite que o elemento eléctrico seja accionado por um dedo da mão de um utilizador que esteja a 4 agarrar a pega principal. Durante a utilização da ferramenta, a parte do corpo é geralmente mais fácil de ver por um utilizador do que a parte da pega. Para este fim, o elemento reversível pode estar localizado, para ser visto mais facilmente, numa face virada para cima da estrutura da ferramenta (na posição de operação normal do martelo) e o elemento eléctrico pode estar localizado numa face virada para baixo da estrutura da ferramenta com a unidade integrada de interruptor localizada ao lado do elemento eléctrico.

Numa configuração, a ligação é montada de forma articulada dentro da estrutura da ferramenta, para que o accionamento manual do elemento reversível faça a ligação girar e accione o segundo accionador. Alternativamente, a ligação pode ser montada de maneira deslizável dentro da estrutura da ferramenta. A ligação pode ser montada de forma articulada numa parte da estrutura da ferramenta que corresponde à caixa do motor, por exemplo, numa extremidade fechada da caixa do motor, sendo essa extremidade da caixa do motor adjacente a uma extremidade do motor. A extremidade fechada da caixa do motor pode ser a extremidade traseira da caixa do motor. Isto fornece uma disposição de fácil fabrico e montagem, em que a caixa do motor é uma estrutura embutida ("sistema jampot") com a extremidade fechada mencionada e uma extremidade aberta oposta. 0 eixo rotativo da ligação pode ser paralelo ao eixo longitudinal do motor. A parte da ligação montada de forma articulada pode ser formada por uma parte central anelar que roda sobre um moente formado na extremidade fechada da caixa do motor. Um primeiro braço pode estender-se da parte da ligação montada de forma articulada e o elemento reversível pode estar localizado nesse primeiro braço. Um segundo braço pode estender-se da parte da ligação montada de forma articulada e o segundo braço engata 5 no segundo accionador. Assim, quando o primeiro braço é accionado por accionamento do elemento reversível, a parte da ligação montada de forma articulada gira, o que move o segundo braço, segundo braço esse que acciona o segundo accionador da unidade integrada de interruptor.

Um moente de fixação pode estender-se da caixa do motor e uma parte traseira da pega da estrutura da ferramenta pode ser fixada à caixa do motor através de uma fixação que engata no moente de fixação e o moente de fixação pode ser engatado na ligação para limitar o movimento da ligação dentro da estrutura da ferramenta.

Uma configuração de um martelo de acordo com a presente invenção será agora descrita através de um exemplo, com referência aos desenhos que acompanham em que: a figura 1 mostra uma vista em perspectiva lateral de um desenho conhecido de martelo com uma unidade integrada de interruptor; a figura 2 mostra uma vista em perspectiva da extremidade traseira superior de um martelo de acordo com a presente invenção; a figura 3A mostra uma vista em perspectiva da disposição do interruptor principal e da disposição do interruptor reversível utilizadas no martelo mostrado na figura 2; a figura 3B mostra uma vista em perspectiva da ligação reversível utilizada na disposição do interruptor reversível da figura 3A; e a figura 4 mostra uma vista em perspectiva do martelo da figura 1 com a cobertura da pega traseira removida para mostrar a localização da disposição do interruptor principal e da disposição do interruptor reversível mostrados na figura 3A e 3B.

Os martelos mostrados nas figuras 1 a 4 têm uma estrutura que compreende uma estrutura da pega traseira (2) e uma parte do corpo que compreende uma caixa do motor (3) e uma caixa da transmissão (5) . A estrutura da pega traseira (2) pode ser 6 colocada na extensão para baixo da caixa do motor (3) para formar a pega principal do martelo que se estende para baixo do martelo, essa pega sendo do estilo de punho de pistola. A caixa do motor (3) aloja um motor (150) (o contorno do qual é mostrado na forma de linhas ponteadas na figura 4) do martelo e tem um desenho embutido ("sistema jampot") com uma extremidade frontal aberta e uma extremidade traseira fechada, para que o motor seja inserido na caixa do motor (3) a partir da frente. O motor está montado na estrutura embutida ("sistema jampot") (3) com o eixo longitudinal (7) (indicado por linhas ponteadas na figura 4) que se estende paralelamente ao eixo longitudinal de uma ferramenta ou broca (11) quando essa ferramenta ou broca está montada no suporte da ferramenta (9) do martelo. Uma ferramenta ou broca montada dentro do suporte da ferramenta do martelo irá receber impactos repetidos de um mecanismo de martelagem do martelo e/ou será accionada rotativamente por um mecanismo de transmissão rotativo do martelo, dependendo do modo de operação do martelo seleccionado por um utilizador. O motor acciona o mecanismo de martelagem e o mecanismo de transmissão rotativa do martelo. Esses mecanismos de martelagem e de transmissão rotativa são bem conhecidos na arte.

Como uma alternativa à pega principal (2), a pega pode ser uma pega em forma de "D" que se estende para trás da parte do corpo (3, 5) ou, se o martelo for um martelo em forma de "L" com o motor montado perpendicularmente em relação ao eixo da ferramenta ou broca, a pega pode ser uma pega em forma de "D" que se estende para trás da caixa do motor do martelo.

Os martelos mostrados nas figuras 1 a 4 compreendem um interruptor principal e um interruptor reversível que são combinados numa única unidade integrada de interruptor (6) . Essas unidades integradas de interruptor incluem, geralmente, 7 um primeiro accionador (não mostrado) que é accionado mediante um gatilho (4) . 0 gatilho (4) está localizado numa posição convencional de pegas do estilo de punho de pistola, na interface entre a parte da frente da pega traseira (2) do martelo e a parte inferior da parte do corpo (3, 5) do martelo, de forma a poder ser accionada mediante um dedo indicador de um utilizador que esteja a agarrar a pega traseira. 0 gatilho (4) é pressionado por um utilizador para ligar o motor e solto para desligar o motor. Adicionalmente, a velocidade do motor pode ser controlada dependendo da pressão exercida no gatilho (4) e, dessa forma, no primeiro accionador. A unidade integrada de interruptor (6) está localizada dentro da pega principal adjacente ao gatilho (4). Uma unidade de controlo electrónica (8) é incorporada dentro da unidade integrada de interruptor (6) e ligada electricamente ao motor do martelo. A unidade de controlo electrónica (8) responde ao primeiro accionador para aplicar a corrente adequada ao motor. A unidade integrada de interruptor (6) também inclui um segundo accionador (10) que pode ser movido por um utilizador entre duas posições mediante uma alavanca reversível. A unidade de controlo electrónica (8) também responde ao segundo accionador (10) que pode ser movido numa direcção indicada pelas setas na figura 3A. Numa primeira posição de avanço do segundo accionador, a unidade de controlo electrónica irá accionar o motor numa direcção de avanço de rotação e, numa segunda posição de inversão do segundo accionador, a unidade de controlo electrónica irá accionar o motor numa segunda direcção de inversão. O martelo conhecido da arte anterior, mostrado na figura 1, é fornecido com uma unidade integrada de interruptor (6) e o segundo accionador (10) é movido entre a posição frontal e traseira mediante uma alavanca reversível (21). A alavanca 8 reversível (21) tem uma parte central que engata no segundo accionador (10) . A alavanca (21) está montada de maneira a poder ser deslizada dentro da estrutura da ferramenta (3), de forma a deslizar lateralmente, e está montada na caixa do motor com as extremidades a estenderem-se lateralmente para fora da superfície exterior da caixa do motor. Quando uma primeira extremidade da alavanca (21), que pode ser vista na figura 1, é empurrada na direcção da estrutura do martelo (3), o segundo accionador (10) é movido para a posição de inversão. Quando uma segunda extremidade da alavanca (21) que se estende do outro lado da estrutura do martelo (3), o qual não é possível ver na figura 1, é empurrada na direcção da estrutura do martelo (3), o segundo accionador (10) é movido para a posição de avanço. Esta disposição de interruptor tem a desvantagem de a alavanca reversível (21) que tem de ser accionada por um utilizador estar localizada na região do gatilho (4) do martelo. Assim, é difícil para um utilizador ver a posição da alavanca reversível (21) enquanto está a operar a ferramenta. A unidade integrada de interruptor (6) utilizada nos martelos das figuras 1 a 4 está concebida para que o segundo accionador (10) não possa ser movido entre as posições de avanço e de inversão enquanto o gatilho (4) estiver a ser premido, ou seja, enquanto o motor estiver ligado. É formada uma parede (12) dentro do gatilho (4), de maneira a que na posição de avanço do segundo accionador (10) uma parte dependente (10b) do segundo accionador (10) fica do lado esquerdo da parede (12) (ver posição na figura 3). Na posição de inversão do segundo accionador (10), a parte dependente (10b) do segundo accionador fica do lado direito da parede (12) . Assim, quando o gatilho (4) é premido, a parte dependente (10b) e, portanto, o segundo accionador (10), é 9 mantida de um lado da parede (12) e não pode ser movida para a outra posição.

Uma disposição melhorada do interruptor reversível, de acordo com a presente invenção, é mostrada nas figuras 2 a 4. A alavanca reversível (14) que é accionada por um utilizador está colocada na parte superior da caixa do motor (3) (ou seja, a parte da estrutura que fica virada para cima na posição de operação mais comum do martelo) a alguma distância acima do gatilho (4), tal como mostrado nas figuras 2 e 4. Assim, uma ligação (16), tal como mostrada nas figuras 3A, 3B e 4, é necessária para accionar o segundo accionador (10) da unidade integrada de interruptor (6). A ligação (16) tem uma parte central circular (18) e um braço que se estende para cima (20) com a alavanca reversível (14) localizada na extremidade do braço que se estende para cima, afastada da parte anelar (18) . A ligação (16) também tem um braço que se estende para baixo (22) que incorpora um orifício de passagem (22a) para receber um pino (10a) formado no segundo accionador (10) da unidade integrada de interruptor (6) . A parte anelar (18) da ligação (16) é montada de forma articulada à volta do perímetro de um moente circular (24), o qual é formado na extremidade traseira fechada da caixa do motor (3) . A ligação (16) está colocada de modo a girar em torno de um eixo (7) que é paralelo ao eixo longitudinal do motor.

Uma parte da estrutura da pega traseira (2) é montada na traseira da caixa do motor (3) de maneira a que um rebordo periférico na borda da frente da estrutura da pega traseira (2) se encoste a um rebordo periférico (26) na borda traseira da caixa do motor (3) (ver figura 2) . A estrutura da pega traseira tem uma parte (não mostrada) que fica encostada ao moente (24) para segurar a parte anelar (18) da ligação (16) 10 articuladamente à volta do moente (24) . A estrutura da pega traseira (2) tem uma reentrância (30) na borda da frente da parte superior que se une à borda traseira (15) da parte superior da caixa do motor (3) para formar um orifício na estrutura do martelo através do qual a alavanca reversível (14) se estende. Assim, a alavanca reversível (14) está localizada numa parte traseira de uma face superior da estrutura do martelo na posição de operação normal do martelo. O braço que se estende para cima (20) da ligação (16) é formado com um orifício de passagem (20a) através do qual um moente de parafuso (34) se estende para trás da caixa do motor (3). 0 moente de parafuso (34) pode ser engatado com as bordas do orifício de passagem (20a) no braço (20), de maneira a limitar a extensão do movimento giratório da ligação (16) . Um parafuso que se estende através da estrutura da pega traseira (2) é fixado dentro do moente de parafuso (34) de modo a fixar a estrutura da pega traseira (2) à caixa do motor (3).

Com o gatilho (4) libertado, a alavanca reversível (14) pode ser movida por um utilizador para a posição pretendida, de avanço ou de inversão. Isto faz com que a ligação (16) gire sobre o moente (24) para que o braço inferior (22) mova o segundo accionador (10) para a posição pretendida, de avanço ou de inversão. A borda virada para a frente da alavanca reversível (14) pode ser formada com uma pequena saliência (13) que pode ser engatada, encaixando selectivamente numa de duas reentrâncias correspondentes formadas na borda virada para trás (15) da caixa do motor (3) adjacente à alavanca (14) . A saliência engata elasticamente por pressão numa das reentrâncias na posição de avanço da alavanca (14) e na outra reentrância na posição de inversão da alavanca (14). Quando a alavanca (14) atinge a posição de avanço ou de inversão, ouve-se um clique (estalido) provocado pela saliência (13) a 11 engatar na reentrância relevante, o que dá uma indicação de sucesso na acção ao utilizador. Para além disso, o engate entre a saliência (13) e a reentrância relevante mantém a alavanca (14) na posição pretendida apesar da vibração do martelo.

Lisboa, 21 de Dezembro de 2006 12

Claims

REIVINDICAÇÕES 1- Uma ferramenta de mão accionada por motor eléctrico com uma estrutura da ferramenta (2, 3), um motor (150), um primeiro accionador que é accionado por um elemento eléctrico operável manualmente (4), um segundo accionador (10) que é accionado por um elemento reversível operável manualmente (14) , sendo que o elemento reversível está localizado numa parte da estrutura da ferramenta que pode ser vista por um utilizador da ferramenta durante a operação normal da ferramenta, e uma disposição de ligação (16) montada de forma a poder ser movida dentro da estrutura da ferramenta para accionar o segundo accionador em resposta a um accionamento manual do elemento reversível, caracterizada por uma unidade integrada de interruptor (6) localizada dentro da estrutura da ferramenta e incluindo uma unidade controlo de motor electrónica (8), o primeiro accionador mencionado e o segundo accionador mencionado, sendo que a unidade de controlo responde ao primeiro accionador mencionado para fornecer electricidade ao motor e responde ao segundo accionador mencionado para transmitir ao motor uma rotação numa direcção seleccionada de avanço ou de inversão, e em que o elemento reversível mencionado está localizado afastado da unidade integrada de interruptor.
2- Uma ferramenta, de acordo com a reivindicação N° .1, caracterizada por o elemento reversível (14) estar localizado na superfície da estrutura da ferramenta que está virada para cima na posição de operação mais comum da ferramenta.
3- Uma ferramenta, de acordo com a reivindicação N° .1 ou reivindicação N°.2, caracterizada por a estrutura da ferramenta ter uma parte do corpo (3, 5) e uma pega principal (2) que se estende da parte do corpo, e o elemento reversível 1 (14) estar localizado na parte do corpo (3, 5), e o elemento eléctrico (4) está localizado na pega principal com a unidade integrada de interruptor (6) localizada ao lado do elemento eléctrico (4) .
4- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o elemento reversível (14) estar localizado na superfície virada para cima da estrutura da ferramenta, na posição de operação normal da ferramenta, e estando o elemento eléctrico (4) localizado numa face virada para baixo da estrutura da ferramenta com a unidade integrada de interruptor (6) localizada ao lado do elemento eléctrico.
5- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por a ligação (16) estar montada de forma articulada dentro da estrutura da ferramenta para que o accionamento manual do elemento reversível (14) faça a ligação girar e accione o segundo accionador (10).
6- Uma ferramenta, de acordo com a reivindicação N°.5, caracterizada por a ligação (16) estar montada de forma articulada numa parte da caixa do motor (3) da estrutura da ferramenta.
7- Uma ferramenta, de acordo com a reivindicação N°.6, caracterizada por a ligação (16) ser montada de forma articulada numa extremidade fechada da caixa do motor (3), sendo essa extremidade da caixa do motor adjacente a uma extremidade do motor.
8- Uma ferramenta, de acordo com a reivindicação N°.7, caracterizada por a extremidade fechada da caixa do motor (3) ser a extremidade traseira da caixa do motor. 2
9- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N°.6 a N°.8, caracterizada por o eixo rotativo da ligação (16) ser paralelo ao eixo longitudinal do motor.
10— Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N° . 7 a N °.9, caracterizada por a parte da ligação montada de forma articulada (16) ser formada por uma parte central anelar (18) que pode rodar sobre um moente (24) formado na extremidade fechada da caixa do motor (3).
11- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N°.6 a N°.8, caracterizada por a caixa do motor ser uma estrutura embutida ("sistema jampot") (3) com a extremidade fechada mencionada e uma extremidade aberta oposta.
12- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N°.6 a N°.9, caracterizada por um moente de fixação (34) se estender da caixa do motor (3), e uma parte traseira da pega (2) da estrutura da ferramenta ser fixada à caixa do motor (3), através de uma fixação que engata no moente de fixação (34), e o moente de fixação (34) podendo ser engatado na ligação (16) para limitar o movimento da ligação (16) dentro da estrutura da ferramenta.
13- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N°.5 a N°.12, caracterizado por um primeiro braço (20) se estender da parte montada de forma articulada (18) da ligação e o elemento reversível (14) está localizado no primeiro braço.
14- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações N°.5 a N°.13, caracterizada por um segundo braço (22) se estender da parte montada articuladamente (18) da ligação e o segundo braço (22) engata no segundo accionador (10) . 3
15— Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o elemento eléctrico (4) ser um gatilho.
16- Uma ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada por o elemento eléctrico (4) e a unidade integrada de interruptor (6) estarem dispostos de forma a que, quando o elemento eléctrico (4) é accionado por um utilizador da ferramenta para alimentar o motor, o elemento eléctrico (4) impede o segundo accionador (10) de se movimentar pela ligação (16). Lisboa, 21 de Dezembro de 2006 4