電動工具機及用於運行該電動工具機的方法
2023-05-12 20:50:01 2
專利名稱：電動工具機及用於運行該電動工具機的方法
技術領域：
本發明涉及一種用於運行電動工具機的方法和一種電動工具機。
背景技術：
在公知的電動工具機中，通過用使用者的手指操作一個按鍵來給電動機供應電流，該電流通常相對於按鍵位置成比例或至少單調上升。電動機轉動。現在如果電動機所要求的負載力矩這種程度地升高，使得電動機靜止下來(卡住情況)，則在通常情況下在按鍵位置不變時仍保持給電動機供電。也公知了通過一種在卡住情況下在一定時間之後動作的過載電路來關斷電動機。過載電路的動作通常由熱引起地、例如通過一個雙金屬轉換開關或一個PTC電阻進行。但這種方式的關斷具有顯著缺點。
如果由按鍵位置預給定的流過電動機的電流過小，所述過載電路不動作，因為應這樣設計該過載電路，使得該過載電路即使在電動機力矩最大時也不立刻動作，而是在一定時間之後、通常是在幾秒之後才動作。為了再接通電動機，則通常需操作一個再接通按鈕或至少需等待一定的時間間隔，直到過載電路冷卻。該時間間隔大多經受顯著的差異。出於這個原因，當由於電動機卡住而在短時間內對人或物可能造成危害或者可能出現對電動機的損害時才優選該過載電路。在所有其它情況下，在出現卡住情況時通常不中斷供電。
發明內容
本發明涉及一種用於運行電動工具機的方法，在該電動工具機中通過一個電動機與一個用於功率要求的轉換開關的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具。
根據本發明，提出了一種用於運行電動工具機的方法，在該電動工具機中通過一個電動機與一個用於功率要求的轉換開關的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其中，在識別到由一個轉子位置檢測單元的信號得出的卡住情況時中斷給該電動機供電。
本發明提出，考慮用於識別卡住情況的轉子位置檢測裝置並且在識別到卡住情況時中斷給電動機供電。這可避免在用蓄電池工作的電動工具機中在卡住情況中給電動機繼續且無用地供電使得蓄電池單元在靜止狀態中放電。由此可使儲存在蓄電池單元中的能量用於更多的有效工作，例如可進行更多的旋擰。此外，蓄電池單元也得到保護，因為該蓄電池單元的溫升與時間和電流平方的乘積成比例，即，短時間的高電流輸出比長時間連續的低電流輸出導致明顯較高的溫升。此外，在嵌入式刀具卡住後立刻關斷電流保證了對人、工件及工具機的更好的保護。這尤其是當可能出現使用者不可預料和/或幾乎不可控制的高的卡住力矩時是特別有利的。本發明尤其對於具有一個用於給電動機供應電流的蓄電池單元的電動工具機是有利的。本發明適用於所有類型的電動工具機，尤其優選用於帶蓄電池的旋擰器和帶蓄電池的鑽機。
另一個主要優點應理解為，當藉助於用來檢測電動機電流的電路給電動機供應可調節的電流時也識別電動機是否卡住。這種電路通常用來限制電動機的轉矩。
在卡住情況下，給電動機供電的蓄電池單元與該電動機之間的連接以有利的方式中斷。蓄電池單元得到保護並且可更長久地使用。
根據本發明的一個並列方案，提出了一種用於運行電動工具機的方法，在該電動工具機中通過一個電動機與一個用於功率要求的轉換開關的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其中，給該電動機供電的蓄電池單元與該電動機的連接在識別到卡住情況時中斷。由此可有利地避免蓄電池單元不必要地放電並且可實現更好地利用蓄電池單元的電容量和使用壽命。
可有利地藉助於配置給電動機軸的至少一個轉角傳感器的信號探測卡住情況。為此可在電動機軸上例如設置激勵一個或多個霍爾傳感器的永磁體。這在具有電換向裝置的所謂EC電機中是特別有利的，因為轉子位置檢測對於這種電動機是必需的並且由此不必添加附加結構元件。
作為替換方案或附加地，可藉助於電動機的感應電壓(Polradspannung)的信號和/或該感應電壓的諧波識別卡住情況。
當信號變化在預給定的時間間隔內處於預給定的閾值之下時確定為卡住情況。
在此情況下可直接在識別到卡住情況之後中斷供電。蓄電池單元不必要的放電得到避免。
有利地當轉換開關的位置朝更高的功率要求的方向變化時才又給電動機供電。使用者保持對電動工具機的監控並可為更高的負載作好準備。
可作為替換方案或附加地提出，當所述功率要求降低然後又提高時才又給電動機供電。電動機可從卡住情況重新起動，由此，例如螺釘可在使用者的視線監控下繼續旋動。主要是當負載力矩和卡住力矩高時，使用者可在這種情況下為所需的力作好準備。
本發明提出了一種電動工具機，在該電動工具機中，用於刀具的驅動能量通過一個電動機與一個用於功率要求的轉換開關的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地提供，在該電動工具機中設置有一個用於識別卡住情況的轉子位置檢測裝置，在識別到卡住情況時一個電子單元使電動機的供電中斷。為了中斷電流，以合乎目的的方式設置一個功率電子裝置，優選直接在識別到卡住情況之後該功率電子裝置中斷電動機的供電。
根據本發明的一個並列方案，提出了一種電動工具機，在該電動工具機中可通過一個電動機與一個用於功率要求的轉換開關的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其中，在卡住情況下電子單元使給電動機供電的蓄電池單元與該電動機之間的連接中斷。由此可有利地避免蓄電池單元不必要地放電並且可實現更好地利用蓄電池單元的電容量和使用壽命。
為了識別卡住情況，可設置至少一個配置給電動機軸的轉角傳感器。這在EC電機的情況下是特別有利的，因為這些用於運行所述電動機的構件已經存在。
附加地或作為替換方案，可探測電動機的感應電壓和/或該感應電壓的諧波來識別卡住情況。
其它優點從下面的
中得出。附圖中示出了本發明的一個實施例。附圖、說明書和權利要求書包含多個組合的特徵。專業人員也可合乎目的地逐個考察這些特徵並將其總結成有意義的其它組合。附圖表示圖1 具有根據圖2的應用功能的優選的電動工具機，以及圖2 用於一個優選的應用功能的框圖。
具體實施例方式
圖1示出了一個優選的電動工具機100，它具有一個設置在把手110中的蓄電池單元14，該蓄電池單元與電動機10的連接在卡住情況下可通過一個電子單元16中斷。為了接通電動工具機100，可使把手110上的轉換開關120接通。在識別到卡住情況時，儘管轉換開關120被按壓著，仍可至少部分自動化地中斷由蓄電池單元14給電動機10供電。
圖2中所示的用於針對用蓄電池工作的電動工具機在卡住情況下實現一個應用功能的框圖說明了本發明的一個優選構型。
優選構造成EC電機的電動機10包括一個功率電子裝置12。一個蓄電池單元14用於給該電動工具機供電。構造成EC電機的電動機10包括一個轉子位置檢測單元20，通過該轉子位置檢測單元可檢測電動機10的轉子的轉子位置。所述電動工具機例如是一個帶蓄電池的旋擰器。
用於控制和調節電動工具機的電子單元16獲得轉子位置檢測單元20的信號，藉助於這些信號在正常工作中控制構造成EC電機的電動機10。
如果使用者例如要將一個已經與電動工具機的旋擰刀具形成作用連接的螺釘旋入到工件中，則他通過一個構造成按鍵的轉換開關18向電子單元16提出功率要求。構造成按鍵的轉換開關18的位置表徵通過使用者提出的功率要求的大小。如果構造成按鍵的轉換開關18被按壓到其最大的終端位置中，則功率要求最大，在中間位置中所述功率要求相應較小。
通過轉子位置檢測單元20對轉子位置進行的檢測允許識別卡住情況，在識別到卡住情況之後中斷通過功率電子單元12給電動機10供電。優選通過電子單元16進行卡住識別、電動機10的供電的關斷和供電的重新開始，其中，功率電子單元12被相應控制。
卡住情況可藉助於配置給電動機軸的至少一個轉角傳感器的信號來探測和/或不使用轉角傳感器而藉助於電動機10的感應電壓的信號和/或該感應電壓的諧波來識別。
當信號變化在預給定的時間間隔內在預給定的閾值之下進行時，尤其是當相關的信號值不變化時，確定為卡住情況。在卡住情況下，電動機10不繼續轉動，由此，例如轉角不再變化。直接在識別到卡住情況之後，給電動機10供電通過電子單元16中斷。
當轉換開關18的位置朝更高的功率要求的方向變化或者該轉換開關被完全釋放然後又被操作時才又給電動機10供電。使用者可在視線監控下繼續進行旋擰並且為更高的負載和可預料的力做好準備。
權利要求
1.用於運行電動工具機(100)的方法，在該電動工具機中通過一個電動機(10)與一個用於功率要求的轉換開關(18)的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其特徵在於在識別到由一個轉子位置檢測單元(20)的信號得出的卡住情況時中斷給該電動機(10)供電。
2.根據權利要求1所述的方法，其特徵在於在卡住情況下，給該電動機(10)供電的蓄電池單元(14)與該電動機(10)之間的連接中斷。
3.用於運行電動工具機的方法，尤其是根據權利要求1所述的方法，在該電動工具機中通過一個電動機(10)與一個用於功率要求的轉換開關(18)的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其特徵在於給該電動機(10)供電的蓄電池單元(14)與該電動機(10)的連接在識別到卡住情況時中斷。
4.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於藉助於配置給電動機軸的至少一個轉角傳感器的信號探測卡住情況。
5.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於藉助於該電動機(10)的感應電壓的信號和/或該感應電壓的諧波識別卡住情況。
6.根據權利要求4或5所述的方法，其特徵在於當信號變化在預給定的時間間隔內在預給定的閾值之下進行時確定為卡住情況。
7.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於當該轉換開關(18)的位置朝更高的功率要求的方向變化時才又給該電動機(10)供電。
8.根據上述權利要求之一所述的方法，其特徵在於當所述功率要求降低然後又提高時才又給該電動機(10)供電。
9.電動工具機，在該電動工具機中可通過一個電動機(10)與一個用於功率要求的轉換開關(18)的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其特徵在於設置有一個電子單元(16)，在識別到由一個轉子位置檢測單元(20)的信號得出的卡住情況時該電子單元使該電動機(10)的供電中斷。
10.電動工具機，在該電動工具機中可通過一個電動機(10)與一個用於功率要求的轉換開關(18)的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具，其特徵在於設置有一個電子單元(16)，在卡住情況下該電子單元使給該電動機(10)供電的蓄電池單元(14)與該電動機(10)之間的連接中斷。
11.根據權利要求9或10所述的電動工具機，其特徵在於為了識別卡住情況設置有至少一個配置給電動機軸的轉角傳感器。
12.根據權利要求9至11之一所述的電動工具機，其特徵在於可探測該電動機(10)的感應電壓和/或該感應電壓的諧波來識別卡住情況。
全文摘要
本發明涉及一種電動工具機和一種用於運行電動工具機的方法，在該電動工具機中通過一個電動機(10)與一個用於功率要求的轉換開關(18)的位置、尤其是按壓式轉換開關的位置相關地驅動刀具。本發明提出，在識別到由一個轉子位置檢測單元(20)的信號得出的卡住情況時中斷給該電動機(10)供電。
文檔編號H02H7/085GK101051745SQ20071009672
公開日2007年10月10日 申請日期2007年4月6日 優先權日2006年4月7日
發明者哈特穆特·塞勒, 迪爾克·蘭普雷希特 申請人:羅伯特·博世有限公司