專利名稱：開關(guān)裝置、用電器具以及工具機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及如權(quán)利要求l前序部分所述的用于接通和/或斷開用電器具的開關(guān)裝置、如權(quán)利要求9所述的用電器具以及如權(quán)利要求10所述的工具機(jī)。
背景技術(shù)：
市場上的手持工具機(jī)、如電鉆、沖擊鉆或角磨機(jī)等包括用于接通和斷開電源的電源開關(guān)。在此這樣設(shè)計電源開關(guān)，它在最大電壓和最大電流時沒有損傷地可靠地通斷確定次數(shù)的通斷循環(huán)。為了限制起動電流接通電源開關(guān)與用電器具、大多是電機(jī)之間的電阻或者設(shè)置一個減少起動電流的功率電子裝置。 例如在DE 4437020A1，DE 102007005510A1，DE 19726402A1以及DE 3638952A1中描述了這種開關(guān)裝置。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是，使用于加工這種電源開關(guān)的成本最小以及優(yōu)化其使用壽命。此外另一 目的是，建議一個配有這種優(yōu)化的電源開關(guān)的用電器具以及一個具有用電器具、尤其是電機(jī)和附屬于用電器具的電源開關(guān)的工具機(jī)。 關(guān)于電源開關(guān)或配有電源開關(guān)的開關(guān)裝置方面的目的通過權(quán)利要求1的特征得以實現(xiàn)，關(guān)于用電器具方面的目的通過權(quán)利要求9的特征得以實現(xiàn)，關(guān)于工具機(jī)方面的目的通過權(quán)利要求10的特征得以實現(xiàn)。在從屬權(quán)利要求中給出本發(fā)明的有利改進(jìn)方案。所有由至少兩個在描述、權(quán)利要求和/或附圖中公開的特征屬于本發(fā)明的范圍。
本發(fā)明已經(jīng)認(rèn)識到，可以由此降低用于加工電源開關(guān)的成本，如果這個電源開關(guān)不必再為了最大的、在現(xiàn)有技術(shù)中產(chǎn)生的電壓和電流峰值而設(shè)計。本發(fā)明還認(rèn)識到，如果不直接在操縱電源開關(guān)以后以重大的程度消耗電能、即電流流動，則不再需要這樣設(shè)計電源開關(guān)。因此在按照本發(fā)明的方案中電源開關(guān)只需用于接通減小的電流，最好用于無功率地接通和/或斷開。這一點(diǎn)具有所期望的結(jié)果，不針對重大電流承載性或者只以更微小程度針對接通運(yùn)行電流和功率設(shè)計電源開關(guān)。與此相關(guān)的成本降低追溯到最少的必需的觸點(diǎn)材料量如銀、碳化物和類似的觸點(diǎn)金屬?？梢詼p少觸點(diǎn)材料量，因為至少接近無功率的接通過程不處于由于形成電弧引起的觸點(diǎn)燃燒造成的電磨損，由此即使在減少材料使用時也可以實現(xiàn)延長的使用壽命。本發(fā)明通過設(shè)置輔助開關(guān)(輔助觸點(diǎn))能夠?qū)崿F(xiàn)成本最小地設(shè)計電源開關(guān)，該輔助開關(guān)用于產(chǎn)生用于功率電子裝置的開始和/或停止信號，以其為基礎(chǔ)在操縱電源開關(guān)之前，使功率電子裝置在接通過程時開始以電流為用電器具(最好緩慢地)供電和/或在斷開過程時使到用電器具的電流至少降低到微小、最好直到零。換言之，功率電子裝置通過電源開關(guān)供電壓和電流，但是至少這樣長時間地防止為用電器具供電，直到輔助開關(guān)也接通。接著由功率電子裝置釋放電流到用電器具，最好(緩慢地)提高，例如通過實現(xiàn)柔和起動和/或限流。在斷開過程時輔助開關(guān)的任務(wù)是，給功率電子裝置發(fā)出信號，使功率電子裝置要(快速)降低到用電器具的電流，由此使電源開關(guān)至少不必在斷開過程時接通全部運(yùn)行電流。 在本發(fā)明的改進(jìn)方案中有利地規(guī)定，這樣使輔助開關(guān)和電源開關(guān)耦聯(lián)，使得在接通過程時只有在操縱電源開關(guān)、即電源觸點(diǎn)以后才能夠接通輔助開關(guān)、即操縱輔助觸點(diǎn)。由此防止，直接在操縱電源開關(guān)以后為用電器具供電。優(yōu)選使電源開關(guān)與輔助開關(guān)這樣耦聯(lián)，使它們以足夠的時間上的延遲接通，用于在利用電源開關(guān)接通主導(dǎo)線時防止不允許的電壓和/或電流峰值。 在本發(fā)明的改進(jìn)方案中附加地或可選擇地有利地規(guī)定，這樣構(gòu)成電源開關(guān)與輔助開關(guān)之間的耦聯(lián)，使電源開關(guān)不在輔助開關(guān)之前斷開，由此使功率電子裝置在操縱電源開關(guān)之前、在操縱輔助開關(guān)之后具有足夠的時間降低電流，用于保證，通過電源開關(guān)至少不必接通全部運(yùn)行電流、最好甚至沒有電流到用電器具。 如上所述，優(yōu)選這樣構(gòu)成功率電子裝置，通過它最好這樣調(diào)節(jié)到用電器具的電流，在接通和/或斷開時電源開關(guān)不必接通全部電流、最好甚至根本沒有電流。為此特別優(yōu)選使功率電子裝置設(shè)計成轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)電子。在直流電機(jī)中這一點(diǎn)優(yōu)選通過脈沖寬度調(diào)制實現(xiàn)并且在交流電機(jī)中例如利用相位截止通過功率調(diào)節(jié)實現(xiàn)。 關(guān)于電源開關(guān)與輔助開關(guān)的耦聯(lián)存在各種不同的可能性。按照特別優(yōu)選的實施例對電源開關(guān)和輔助開關(guān)附設(shè)公共的操縱機(jī)構(gòu)，例如公共的按鈕或旋轉(zhuǎn)開關(guān)，其中這樣構(gòu)成操縱機(jī)構(gòu)，在接通過程時在接通輔助開關(guān)、即接通輔助觸點(diǎn)之前，總是首先接通電源開關(guān)，即，釋放用于電流到功率電子裝置的主導(dǎo)線，并由此給功率電子裝置發(fā)出信號，開始給用電器具供電。附加地或可選擇地優(yōu)選這樣構(gòu)成操縱機(jī)構(gòu)，在斷開過程時在斷開電源開關(guān)、即中斷功率電子裝置供電之前，總是首先斷開輔助開關(guān)、即斷開輔助觸點(diǎn)。 按照可選擇的實施例不僅電源開關(guān)而且輔助開關(guān)都不具有公共的、而是分別具有自己的操縱機(jī)構(gòu)，例如分別具有按鈕或旋轉(zhuǎn)開關(guān)，其中對操縱機(jī)構(gòu)附設(shè)至少一個截止機(jī)構(gòu)，它在接通過程時這樣長時間地防止操縱輔助開關(guān)的操縱機(jī)構(gòu)，直到接通電源開關(guān)和/或在斷開過程時這樣長時間地防止操縱電源開關(guān)，直到接通輔助開關(guān)。 特別優(yōu)選一個實施例，其中對輔助開關(guān)附設(shè)控制電子裝置，它詢問，輔助開關(guān)是否接通或未接通并且對功率電子裝置提供開始信號或停止信號。當(dāng)然也可以在公共的電路中實現(xiàn)控制電子裝置和功率電子裝置。 在控制電子裝置的供電壓或供電流方面存在不同的可能性。按照第一種選擇這樣連接控制電子裝置，使它在接通電源開關(guān)以后直接由主導(dǎo)線供電壓或電流。按照第二可選擇的實施例只有通過接通輔助開關(guān)才對控制電子裝置供電壓和電流。 本發(fā)明還涉及一種用電器具、尤其是電機(jī)，用于安裝在工具機(jī)里面，其中對用電器具附設(shè)上述的開關(guān)裝置。 本發(fā)明還涉及一個工具機(jī)、尤其是手持工具機(jī)，具有用電器具，對它附設(shè)如上述構(gòu)成的開關(guān)裝置。


由下面的優(yōu)選實施例描述以及借助于附圖給出本發(fā)明的其它優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)。附圖中 圖l示出開關(guān)裝置的可能的開關(guān)特征曲線，該開關(guān)裝置包括輔助觸點(diǎn)和電源觸
4點(diǎn)， 圖2示出用于接通單相交流電機(jī)的開關(guān)裝置， 圖3示出用于接通直流電機(jī)的開關(guān)裝置， 圖4示出用于接通直流電機(jī)的開關(guān)裝置的可選擇實施例。
具體實施例方式
在附圖中相同的元件和相同功能的元件以相同的標(biāo)記符號表示。 圖1示出曲線圖(電路圖)，其中示出在開關(guān)行程S上的開關(guān)狀態(tài)(0 =斷開/1 =
接通)。可以看出，電源開關(guān)(主開關(guān))的開關(guān)特征曲線(I)在輔助開關(guān)的開關(guān)特征曲線
(II)之前達(dá)到開關(guān)狀態(tài)"接通"。此外由曲線圖可以看出，在電源開關(guān)(完全)接通以后，
才操縱輔助開關(guān)。 圖2示出用于接通在這里由交流電機(jī)構(gòu)成的用電器具2的開關(guān)裝置1的第一實施例。該用電器具是單相用電器具，其中通過還要解釋的電源開關(guān)3的相應(yīng)變化自然也可以接通兩相或三相(交流)用電器具2。 通過主導(dǎo)線4實現(xiàn)用電器具2的電流和電壓供給，主導(dǎo)線包括相導(dǎo)體Ll以及零導(dǎo)體N。在主導(dǎo)線4里面組合上述的電源開關(guān)3，它設(shè)計成雙極開關(guān)，通過它同時接通相導(dǎo)體Ll以及零導(dǎo)體N，其中當(dāng)然也可以實現(xiàn)單極的電源開關(guān)(主開關(guān))。主導(dǎo)線4導(dǎo)引到功率電子裝置5，通過它以公知的方式可以調(diào)節(jié)用電器具功率。在所示的實施例中功率電子裝置5包括用于由電機(jī)構(gòu)成的用電器具2的轉(zhuǎn)數(shù)調(diào)節(jié)器。為了使功率電子裝置5對用電器具2供電，僅僅操縱電源開關(guān)3是不足夠的。而是必需在時間上略微錯開地操縱輔助開關(guān)6，它在所示的實施例中設(shè)置在輔助開關(guān)回路7里面，它通過控制電子裝置8供電流/電壓。如果(在接通電源開關(guān)3以后)操縱輔助開關(guān)6，功率電子裝置5由控制電子裝置8得到用于給用電器具2供電的開始信號，其中(最好緩慢地)提高能量輸出并且不直接以最大值實現(xiàn)。使電源開關(guān)3這樣與輔助開關(guān)6機(jī)械耦聯(lián)，使輔助開關(guān)6自動地在時間上延遲地接通到電源開關(guān)3。在斷開過程時電源開關(guān)3這樣長時間地閉鎖，直到輔助開關(guān)6斷開。在斷開輔助開關(guān)6時使用電器具2的供電最好一直降低到零，由此使電源開關(guān)3的任務(wù)基本上只是斷開觸點(diǎn)，即，建立電隔離。即，電源開關(guān)3不必設(shè)計成用于通斷電流。 按照圖3的實施例基本對應(yīng)于按照圖2的實施例，其不同在于，用電器具2是直流用電器具，在這里是電動直流電機(jī)。功率電子裝置5相應(yīng)地適配于直流電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器。與圖2的實施例一樣輔助開關(guān)6和電源開關(guān)2這樣地機(jī)械耦聯(lián)，由此保證延遲的操縱。
在按照圖4的實施例中與按照圖3的實施例一樣，開關(guān)裝置1設(shè)計成用于通斷直流電機(jī)的用電器具2。差別在于，控制電子裝置8直接通過輔助開關(guān)6供電壓，輔助開關(guān)相應(yīng)地與主導(dǎo)線4的正極連接。
權(quán)利要求
用于接通和/或斷開用電器具(2)的開關(guān)裝置，包括用于為用電器具(2)供電的電源開關(guān)(3)和功率電子裝置(5)，其特征在于，設(shè)置一個輔助開關(guān)(6)，它這樣與功率電子裝置(5)共同作用，只有接通輔助開關(guān)(6)以后功率電子裝置才為用電器具(2)供電。
2. 如權(quán)利要求l所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述輔助開關(guān)(6)在接通過程時只有在 接通電源開關(guān)(3)以后才可以接通。
3. 如權(quán)利要求l所述的開關(guān)裝置，其特征在于，所述電源開關(guān)(3)在斷開過程時只有在 斷開輔助開關(guān)(6)以后才可以斷開。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，這樣構(gòu)成功率電子裝置 (5)，使功率電子裝置這樣調(diào)節(jié)地構(gòu)成電流，在接通過程時延遲達(dá)到最大電流和/或在斷開 時加速達(dá)到最小電流。
5. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，對電源開關(guān)(3)和輔助 開關(guān)(6)附設(shè)一個公共的操縱機(jī)構(gòu)，它這樣構(gòu)成，使輔助開關(guān)(6)在接通過程時在時間上在 電源開關(guān)(3)之后接通和/或輔助開關(guān)(6)在斷開過程時在時間上在電源開關(guān)(3)之前斷 開。
6. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，不僅電源開關(guān)(3)而且輔 助開關(guān)(6)都各附設(shè)有一個操縱機(jī)構(gòu)，并且設(shè)置至少一個截止機(jī)構(gòu)，它在接通過程時在接 通電源開關(guān)(3)之前防止接通輔助開關(guān)(6)和/或在斷開過程時在斷開輔助開關(guān)(6)之前 防止斷開電源開關(guān)(3)。
7. 如上述權(quán)利要求1至3中任一項所述的開關(guān)裝置，其特征在于，對輔助開關(guān)(6)附設(shè) 一個控制電子裝置(8)，它在接通輔助開關(guān)(6)以后發(fā)送開始信號給功率電子裝置(5)和/ 或在斷開輔助開關(guān)(6)以后發(fā)送停止信號給功率電子裝置(5)。
8. 如權(quán)利要求7所述的開關(guān)裝置，其特征在于，通過輔助開關(guān)(6)可以接通控制電子裝 置(8)的電源，或者可以與具有輔助開關(guān)(6)的輔助開關(guān)電路(7)無關(guān)地為控制電子裝置 (8)供電。
9. 一種用電器具，具有如上述權(quán)利要求中任一項所述的開關(guān)裝置(1)。
10. 如權(quán)利要求9所述的用電器具，其特征在于，用電器具是電機(jī)。
11. 一種工具機(jī)，具有如權(quán)利要求9所述的用電器具(2)，其用于驅(qū)動工具。
12. 如權(quán)利要求11所述的工具機(jī)，其特征在于，工具機(jī)是手持工具機(jī)。
13. 如權(quán)利要求11所述的工具機(jī)，其特征在于，用電器具用于旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動工具。
全文摘要
本發(fā)明涉及開關(guān)裝置、用電器具以及工具機(jī)。本發(fā)明涉及一個用于接通和/或斷開用電器具(2)的開關(guān)裝置、尤其是用于安裝在手持工具機(jī)里面，包括用于為用電器具(2)供電的電源開關(guān)(3)和功率電子裝置(5)。按照本發(fā)明規(guī)定，設(shè)置一個輔助開關(guān)(6)，這樣與功率電子裝置(5)共同作用，只有接通輔助開關(guān)(6)以后功率電子裝置才為用電器具(2)供電。本發(fā)明還涉及一個用電器具(2)以及一個工具機(jī)。
文檔編號H01H9/20GK101728097SQ200910204060
公開日2010年6月9日 申請日期2009年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2008年10月13日
發(fā)明者M·施米德 申請人:羅伯特.博世有限公司