DE19738092C1

DE19738092C1 - Electric tool, e.g. an electric drill, with control device for externally influencing operating parameters

Info

Publication number: DE19738092C1
Application number: DE1997138092
Authority: DE
Inventors: Thomas Leitenberger; Werner Huser; Andreas Zimmermann; Wolfgang Hirschburger
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 1998-12-17
Anticipated expiration: 2017-09-02
Also published as: GB9818742D0; FR2767737A1; GB2328630A; GB2328630B; JP4191288B2; FR2767737B1; JPH11123669A

Abstract

The tool (12) has a drive motor whose drive shaft drives a tool holder and drive electronics for influencing the operating parameters of the tool with a control element integrated into the handle for externally influencing the operating parameters. The control element (36) is a force sensor (30) which is mounted immediately below a sleeve (34) of a section (16) of the tool housing which forms the handle of the tool. The sensor surface of the force sensor faces the sleeve.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 genannten Merkmalen.The invention relates to a power tool, with the features mentioned in the preamble of claim 1.

State of the art

Elektrowerkzeuge der gattungsgemäßen Art sind be kannt. So sind eine Reihe von Elektrowerkzeugen, beispielsweise Bohrmaschinen, Bohrhämmer, Stichsägen und so weiter bekannt, bei denen es wünschenswert ist, Betriebsparameter zu variieren. So ist es bei spielsweise aus der DE 40 19 894 A1 bekannt, eine Drehzahl des Elektrowerk zeuges voreinzustellen. Hierzu ist dem Antriebsmotor eine Ansteuerelektronik zugeordnet, die ein extern betätigbares Stellmittel aufweist. Das Stellmittel ist ein in einem Handgriff des Elek trowerkzeuges integriertes Stellrad mittels dem über die Ansteuerelektronik eine Drehzahl vorgebbar ist.Power tools of the generic type are knows. So a number of power tools, for example, drills, rotary hammers, jigsaws and so on known where it is desirable is to vary operating parameters. So it is with known for example from DE 40 19 894 A1, a speed of the electrical plant presetting. This is the drive motor control electronics assigned to an external has actuatable actuating means. The positioning device is one in one hand of the Elek power tool integrated adjusting wheel by means of the the control electronics a speed can be specified.

Hierbei ist nachteilig, daß einerseits zur Betätigung des Stellrades die Griffposition am Elektrowerkzeug verändert werden muß, wobei gegebenenfalls die zweite Hand zur Betätigung des Stellrades einzusetzen ist. Andererseits ist das Stellrad durch eine Gehäuseöff nung eines Gehäuses des Elektrowerkzeuges geführt, so daß entweder aufwendige Abdichtmaßnahmen durchzufüh ren sind, oder ein Innenraum des Gehäuses für anfal lende Verschmutzungen, insbesondere Staub, anfällig ist.The disadvantage here is that on the one hand for actuation position of the adjusting wheel on the power tool must be changed, possibly the second Hand to operate the setting wheel. On the other hand, the setting wheel is through a case opening led a housing of the power tool, so that either carry out complex sealing measures ren, or an interior of the housing for Anfal dirt, especially dust, susceptible is.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Elektrowerkzeug mit den im An spruch 1 genannten Merkmalen, bietet demgegenüber den Vorteil, daß in einfacher Weise, insbesondere ohne Verändern einer Griffposition am Elektrowerkzeug eine Beeinflussung der Betriebsparameter möglich ist. Dadurch, daß das Stellmittel zum Stellen beziehungs weise Regeln der Ansteuerelektronik ein Kraftsensor ist, ist es in einfacher Weise möglich, durch Beauf schlagen des Kraftsensors mit einer Betätigungskraft, vorzugsweise durch ein Teil einer an einem Handgriff des Elektrowerkzeuges während des Bedienens des Elek trowerkzeuges angreifenden Hand des Bedienenden, die Ansteuerelektronik einzustellen beziehungsweise ein zuriegeln. Hierzu ist das Verändern der Griffposition nicht erforderlich, so daß eine sichere Bedienung des Elektrowerkzeuges gegeben ist.The power tool according to the invention with the in pronouncement 1 features, on the other hand, offers the Advantage that in a simple manner, especially without Changing a grip position on the power tool Influencing the operating parameters is possible. The fact that the actuating means for the position wise rules of the control electronics a force sensor is, it is easily possible through Beauf hitting the force sensor with an actuating force, preferably by part of a handle the power tool while operating the elec power tool's hand attacking the operator Control electronics set or on lock. This is changing the handle position not necessary, so that safe operation of the Power tool is given.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfinder ist vorge sehen, daß der Kraftsensor in einem Bereich des Hand griffes integriert ist, der bei von der Hand des Bedienenden fest umschlossenen Handgriff vom Daumen der Hand erreichbar ist. Insbesondere, wenn der Kraftsensor unmittelbar unter einem Mantel des Gehäu ses angeordnet ist, kann durch punktuelle Kraftaus übung auf das Gehäuse der Kraftsensor betätigt wer den. In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß im Bereich des Kraftsensors das Ge häuse dünnwandiger ausgeführt ist, so daß durch das Gehäuse hindurch, insbesondere ohne das Vorsehen einer Gehäuseöffnung, eine Betätigung des Kraftsen sors möglich ist.In a preferred embodiment of the inventor is pre see that the force sensor in an area of the hand integrated handle, which is by the hand of the Operating firmly enclosed handle from the thumb can be reached by hand. Especially if the Force sensor directly under a casing of the housing ses is arranged, by selective force Exercise on the housing of the force sensor operated the. In a preferred embodiment of the invention provided that in the area of the force sensor the Ge Housing is made thin-walled, so that by Through the housing, especially without provision a housing opening, an actuation of the forces sors is possible.

Darüber hinaus ist vorteilhaft, daß durch Ausbildung des Stellgliedes als Kraftsensor eine während des bestimmungsgemäßen Gebrauches des Elektrowerkzeuges auftretende mechanische Belastung, insbesondere Vi brationen, nicht zu einer Veränderung der Position des Stellmittels führen kann.It is also advantageous that through training of the actuator as a force sensor during Intended use of the power tool occurring mechanical load, especially Vi brations, not a change in position of the actuating means can lead.

drawing

Die Erfindung wird nachfolgend in einem Ausführungs beispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die sche matisch eine Teilansicht eines Elektrowerkzeuges zeigt, näher erläutert.The invention is in one embodiment example using the accompanying drawing, the cal matically a partial view of a power tool shows, explained in more detail.

Description of the embodiment

In der Figur ist ausschnittsweise das Gehäuse 10 eines Elektrowerkzeuges 12 gezeigt. Das Elektrowerk zeug 12 kann beispielsweise eine Handbohrmaschine, ein Bohrhammer oder dergleichen sein. Das Gehäuse 10 besitzt einen Gehäuseabschnitt 14 zur Aufnahme eines Antriebsmotors - in der Regel eines Elektromotors - sowie einen Gehäuseabschnitt 16 zur Ausbildung eines Handgriffes 18. Die Gehäuseabschnitte 14 und 16 können ein- oder mehrteilig ausgebildet sein. Der Handgriff 18 bildet eine Durchgriffsöffnung 20 aus, innerhalb der ein Betätigungsmittel 22 eines Ein-/Ausschalters 24 des Elektrowerkzeuges 12 angeordnet ist. Über den Ein-/Ausschalter 24 ist eine Versorgungsspannung des Elektromotors zu- beziehungsweise abschaltbar.The figure shows a section of the housing 10 of a power tool 12 . The power tool 12 can be, for example, a hand drill, a hammer drill or the like. The housing 10 has a housing section 14 for receiving a drive motor - usually an electric motor - and a housing section 16 for forming a handle 18 . The housing sections 14 and 16 can be formed in one or more parts. The handle 18 forms a passage opening 20 , within which an actuating means 22 of an on / off switch 24 of the power tool 12 is arranged. A supply voltage of the electric motor can be switched on or off via the on / off switch 24 .

Ferner umfaßt das Elektrowerkzeug 12 eine Ansteuer elektronik 26, die beispielsweise in einen Einbauraum des Handgriffes 18 integriert ist. Der Ansteuerelek tronik 26 ist lediglich optional ein Stellrad 28 zugeordnet, das wenigstens einseitig aus dem Hand griff 18 herausragt, das der Betätigung eines nicht näher dargestellten Potentiometers der Ansteuerelek tronik 26 dient.Furthermore, the power tool 12 includes a control electronics 26 , which is integrated for example in an installation space of the handle 18 . The Ansteuerelek electronics 26 is merely optional associated with an adjusting wheel 28, the at least one side of the handle 18 protrudes, the electronics of the actuation of a potentiometer the Ansteuerelek not shown serves 26th

In den Handgriff 18 ist ferner ein Kraftsensor 30 integriert, dessen Sensorfläche 32 in Richtung eines Mantels 34 des Gehäuseabschnittes 16 weist. Im Be reich des Kraftsensors 30 kann der Mantel 34 - gegen über den anderen Bereichen des Gehäuseabschnittes 16 - dünnwandiger ausgebildet sein. Der Kraftsensor 30 ist über eine hier angedeutete elektrische Verbindung 36 mit der Ansteuerelektronik 26 verbunden. Der Kraft sensor 30 bildet ein Stellmittel 36 der Ansteuerelek tronik 26 zur externen Beeinflussung von Betriebspa rametern des Elektrowerkzeuges 12.A force sensor 30 is also integrated in the handle 18 , the sensor surface 32 of which points in the direction of a jacket 34 of the housing section 16 . In the loading area of the force sensor 30 , the jacket 34 - compared to the other areas of the housing section 16 - can be made thinner. The force sensor 30 is connected to the control electronics 26 via an electrical connection 36 indicated here. The force sensor 30 forms an actuating means 36 of the control electronics 26 for externally influencing operating parameters of the power tool 12 .

Die Position des Kraftsensors 30 innerhalb des Hand griffs 18 ist so gewählt, daß bei einer an den Hand griff 18 angreifenden Hand eines Bedienenden die Finger der Hand in die Durchgriffsöffnung 20 eingrei fen können, und gleichzeitig mittels des Daumens der Kraftsensor 30 betätigbar ist, ohne die Position der Hand zu verändern. Hierzu ist der Kraftsensor 30 im wesentlichen - wie angedeutet - in einen oberen Be reich des Handgriffs 18 integriert. Selbstverständ lich sind auch andere Positionen des Kraftsensors 30 möglich, indem beispielsweise eine Betätigung des Kraftsensors 30 mittels des Handballens bei umgriffe nem Handgriff 18 möglich ist.The position of the force sensor 30 within the hand grip 18 is selected so that when a hand gripping the hand 18 of an operator, the fingers of the hand can be inserted into the access opening 20 , and at the same time the force sensor 30 can be actuated by means of the thumb, without to change the position of the hand. For this purpose, the force sensor 30 is essentially - as indicated - integrated into an upper region of the handle 18 . Of course, other positions of the force sensor 30 are also possible, for example, by actuating the force sensor 30 by means of the ball of the thumb in the case of a grip 18 .

Das Elektrowerkzeug 12 zeigt folgende Funktion:The power tool 12 has the following function:

Nach Einschalten des Elektrowerkzeuges 12 über den Ein-/Ausschalter 24 ist der Antriebsmotor über die An steuerelektronik 26 mit der Versorgungsspannung ver bunden. Die Ansteuerelektronik 26 verhindert jedoch durch geeignete Schaltungsbestandteile zunächst ein Anlaufen des Antriebsmotors. Ein Hochfahren des An triebsmotors wird durch Aufbringen einer Betätigungs kraft F auf die Sensorfläche 32 des Kraftsensors 30 gesteuert. Je nach Größe der aufgebrachten Betäti gungskraft F - über den Daumen der Bedienerhand - kann die Drehzahl des Antriebsmotors zwischen Still stand und einer Maximaldrehzahl variiert werden. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß eine Mindestbetäti gungskraft F überwunden werden muß, um ein langsames Andrehen des Antriebsmotors zu gewährleisten. Hier durch wird ein zufälliges Hochdrehen des Antriebsmo tors vermieden, da relativ punktgenau die Betäti gungskraft F mit einem Mindestwert auf den Kraftsen sor 30 ausgeübt werden muß. Durch Variieren der Betä tigungskraft F während des Einsatzes des Elektrowerk zeuges 12 kann somit die Drehzahl des Antriebsmotors stufenlos variiert werden. Insbesondere durch die taktile Rückmeldung an den Benutzer ist ein sehr exaktes, den jeweiligen Erfordernissen beziehungswei se Wünschen angepaßtes, Einstellen der Drehzahl mög lich.After switching on the power tool 12 via the on / off switch 24 , the drive motor is connected via the control electronics 26 to the supply voltage. The control electronics 26 , however, initially prevent the drive motor from starting by means of suitable circuit components. A startup of the drive motor is controlled by applying an actuating force F to the sensor surface 32 of the force sensor 30 . Depending on the size of the actuating force F applied - using the thumb of the operator's hand - the speed of the drive motor can be varied between standstill and a maximum speed. It is preferably provided that a minimum actuation force F must be overcome in order to ensure a slow cranking of the drive motor. Here, a random turning up of the drive motor is avoided, since the actuating force F must be exerted relatively precisely with a minimum value on the forces sensor 30 . By varying the actuation force F during use of the power tool 12 , the speed of the drive motor can thus be varied continuously. In particular through the tactile feedback to the user, a very precise adjustment of the rotational speed is possible, adapted to the respective requirements or wishes.

Mittels des Stellrades 28 kann zusätzlich eine Ein stellung unterschiedlicher Maximalwerte von Drehzah len erfolgen. So ist je nach Stellung des Stellrades 28 bei gleicher Betätigungskraft F ein unterschiedli cher Drehzahlbereich einstellbar.The setting wheel 28 can also be used to set different maximum values of speeds. Depending on the position of the setting wheel 28, a different speed range can be set with the same actuation force F.

Ein Speichermittel 38 der Ansteuerelektronik 26 kann dazu dienen, eine einer auf die Sensorfläche 32 auf gebrachten Betätigungskraft F proportionale Drehzahl der Antriebswelle automatisch zu halten, wenn die Betätigungskraft F über eine wählbare Zeitspanne konstant bleibt. So kann beispielsweise über kontinu ierliches Erhöhen der Betätigungskraft F eine be stimmte Drehzahl gewählt werden, die durch Beibehal ten der dieser Drehzahl entsprechenden Betätigungs kraft F automatisch gehalten wird, wobei gleichzeitig der Kraftsensor 30 "losgelassen" werden kann. Ein Löschen des Speichermittels 38 kann entweder durch erneutes Beaufschlagen des Kraftsensors 30 mit einer Betätigungskraft F und/oder durch Betätigen des Ein- /Ausschalters 24 erfolgen.A storage means 38 of the control electronics 26 can serve to automatically maintain a rotational speed of the drive shaft which is proportional to an actuating force F applied to the sensor surface 32 if the actuating force F remains constant over a selectable period of time. Thus, for example, a certain speed can be selected by continuously increasing the actuating force F, which is automatically held by maintaining the actuating force F corresponding to this rotational speed, with the force sensor 30 being able to be “released” at the same time. The storage means 38 can be erased either by renewed application of an actuation force F to the force sensor 30 and / or by actuation of the on / off switch 24 .

Selbstverständlich ist es in Abwandlung des erläuter ten Ausführungsbeispieles möglich, anstelle einer Drehzahl eines Elektrowerkzeuges 12 ein Drehmoment des Elektrowerkzeuges 12 einzustellen. Ferner bietet der Kraftsensor 30 die Möglichkeit, eine Abfrage durchzuführen, ob das Elektrowerkzeug 12 in richtiger Position gehalten ist. Erst wenn durch den Benutzer der Kraftsensor 30 zum ersten Mal betätigt ist, wird ein Inbetriebsetzen des Elektrowerkzeuges 12 über die Ansteuerelektronik 26 freigegeben. Hierdurch wird insbesondere eine Verriegelung gegen ein unbeabsich tigtes Einschalten des Elektrowerkzeuges 12 reali siert.Of course, it is possible in a modification of the erläuter th embodiment, a speed in place of a power tool 12, a torque of the power tool set 12th Furthermore, the force sensor 30 offers the possibility of carrying out a query as to whether the power tool 12 is held in the correct position. Only when the force sensor 30 is actuated by the user for the first time is commissioning of the power tool 12 released via the control electronics 26 . As a result, in particular a lock against unintended switching on of the power tool 12 is realized.

Claims

1.Power tool with a drive motor, the drive shaft of which drives a tool holder, and a control electronics which control the drive motor for influencing operating parameters of the power tool, the control electronics being assigned an actuating means integrated in a handle of the power tool for external influencing of the operating parameters, characterized in that that the adjusting means ( 36 ) is a force sensor ( 30 ).

2. Power tool according to claim 1, characterized in that the force sensor ( 30 ) is arranged directly under a jacket ( 34 ) of the handle ( 18 ) form the housing portion ( 16 ) of the power tool ( 12 ).

3. Power tool according to claim 2, characterized in that a sensor surface ( 32 ) of the force sensor ( 30 ) faces the jacket ( 34 ).

4. Power tool according to claim 2 or 3, characterized in that the jacket ( 34 ) in the region of the force sensor ( 30 ) is made thinner-walled than the housing section ( 16 ) surrounding this region.

5. Power tool according to one of claims 1 to 4, characterized in that the control electronics ( 26 ) has a storage means ( 38 ) which corresponds to a constant operating force (F) corresponding to the signal of the force sensor ( 30 ) and at constant operating force (F) over a selectable period of time, the operating parameters corresponding to this constant actuating force (F) automatically hold.

6. Power tool according to one of claims 1 to 5, characterized in that the control electronics ( 26 ) is assigned a setting wheel ( 28 ) by means of which an effective range of the force sensor ( 30 ) for influencing the operating parameters can be preset.