专利名称：具有双手持握部的手持式工具机的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1的前序部分所述的具有驱动单元的手持式工具机。
背景技术：
手持式工具机，尤其是电动树篱剪是已知的，其中向驱动单元的电功率的输入取 决于两个手柄处的两个电开关位于预定的开关位置中。
发明内容
本发明涉及一种具有驱动单元、手柄单元和安全传感器单元的手持式工具机，该 手柄单元包括至少两个双手操作的柄区域，该安全传感器单元具有至少一个传感器以及功 率限制单元。在上下文中，“柄区域”应当尤其被理解为手持式工具机的一部分，该部分被设 置和装备成在手持式工具机工作期间进行操作时由操作者的手的内侧接触并持握，并且该 部分尤其在操作手持式工具机时由操作者的手包围。特别地，柄区域也可以由手持式工具 机中常见的附加手柄来构成。在上下文中，“安全传感器单元”应当尤其被理解为具有至少 一个与手持式工具机的操纵开关分开地构成的传感器的单元。本发明提出，功率限制单元在至少一个工作状态中根据安全传感器单元的至少一 个传感器的信号将向驱动单元的功率的输入限制到不同于零且不等于最大可用功率的高 度上。由此可以有利地使手持式工具机的功率输出取决于操作者运用手持式工具机的方 式。有利地，安全传感器单元的至少一个传感器配设于至少两个柄区域中的一个柄区域。在 上下文中，“配设于”应当尤其被理解为该至少一个传感器检测与各柄区域以及操作者的手 相联系的物理测量值。特别地，例如对手持式工具机的上方的三分之一功率范围中的功率 限制的撤销可以取决于操作者安全地运用手持式工具机，由此能够提高手持式工具机的操 作安全性。如果确保了对于操作者而言存在较小的危险潜在性，那么可以有利地在单手运 用手持式工具机时撤销例如在手持式工具机的下方的三分之一功率范围中的功率限制。此外还提出，安全传感器单元包括至少两个传感器，这两个传感器配设于柄单元 的至少两个柄区域中的一个柄区域，并且功率限制单元被设置成在至少一个工作状态中根 据安全传感器单元的该至少两个传感器的信号来限制向驱动单元的功率的输入。由此可以 有利地将手持式工具机的操纵开关的未经允许的跨接与利用双手的安全运用区分开来并 且抑制手持式工具机的充满危险的工作。例如，该至少两个传感器中的第一传感器可以由 力传感器构成并且该至少两个传感器中的第二传感器可以由温度传感器构成。即使由于未 经允许地施加机械夹紧而满足了第一传感器信号的由保持力引起的信号的条件，也可以有 利地避免手持式工具机的工作，因为由于缺少操作者的手的体热而造成的没有满足第二传 感器信号的由温度引起的信号的条件能够防止手持式工具机的工作。特别有利地，可以根 据安全传感器单元的至少两个传感器的信号将向驱动单元的功率的输入限制到不同于零 且不等于最大可用功率的高度上，以便实现手持式工具机的匹配于操作者的运用方式的工 作，由此能够为操作者达成较高的工作安全性。
如果手持式工具机包括用于分析传感器单元的传感器的信号的分析单元，那么可 以有利地提供快速的信号处理以及对驱动单元的功率限制的特别简单且快速的控制。在一个有利的设计方案中，分析单元包括至少一个电子比较器电路，该电子比较 器电路被设置成将这些传感器的至少一个信号数字化。在上下文中，“数字化”应当尤其被 理解为将连续量转换成离散值。由此可以特别简单地以电子形式分析传感器信号的状况， 尤其是模拟信号的状况。该电子比较器电路可以通过一个或多个单限比较器和/或一个或 更多个窗比较器构成。对此，常用的方法对于本领域技术人员而言是已知的。此外还提出，分析单元被设置成根据安全传感器单元的传感器的信号来将至少一 个存储在其存储区域中的计算规则和/或对照表(Zurodmmgstabelle)用来确定功率限 制。由此可以有利地既单独地又组合地分析传感器的信号，由此在与不同的工作情况进行 匹配时得到较高的灵活性。此外还提出，分析单元被设置成根据对安全传感器单元的传感器的信号的分析来 提供至少三个不同的信号，以便限制向驱动单元的功率的输入，由此能够达成对驱动单元 的简单控制。优选地，可以用功率限制到值零以及等于手持式工具机的最大可用功率的值 的方式来标识该至少三个不同地提供的信号中的两个信号。优选地，该至少三个不同的信 号中的第三信号可以相应于功率限制到手持式工具机的不同于零且不等于手持式工具机 的最大可用功率的功率值。此外还提出，功率限制单元具有至少三个功率限制级，以便限制向驱动单元的功 率的输入。由此能够提供对手持式工具机的功率限制的简单控制。在上下文中，“控制”应 当被理解为在单纯的控制过程中和/或同样在调节过程中进行有针对性的操纵。优选地， 由分析单元提供的用于功率限制的信号的数目与功率限制单元的功率限制级的数目协调一致。如果分析单元和功率限制单元至少部分地是一体化地构成的，那么可以特别简单 且成本低廉地实现对安全传感器单元的传感器的信号的分析以及对手持式工具机的由此 结果得到的功率限制。此外还提出，安全传感器单元的传感器中的至少一个传感器被构造为力传感器， 由此能够实现由决定性地确定手持式工具机的安全运用的参量来限制向驱动单元的功率 的输入。有利地，安全传感器单元的另一个传感器检测另一物理参量，该物理参量提供关于 手持式工具机的运用的附加信息，该附加信息可被用来确定功率限制。优选地，可以同被构 造为接触传感器的电容式传感器一样使用用于检测温度或者表面湿度的传感器，该电容式 传感器优选分散地布置在至少两个柄区域中的至少一个柄区域的表面上。
从以下对附图的描述中得到其他优点。附图中示出了本发明的实施例。附图、说 明书和权利要求包含大量组合的特征。本领域技术人员还能够适当地单独观察这些特征并 且将其概括成有意义的其他组合。附图示出图1在侧视图中示出了根据本发明的具有安全传感器单元的手持式工具机，图2示出了根据图1的安全传感器单元的电路图，
图3示出了传感器的模拟信号的数字化的示例，以及图4示出了用于确定功率限制的对照表的图示。
具体实施例方式图1中在侧视图中示出了由钻孔机构成的手持式工具机。该手持式工具机以已知 的方式包括变速箱外壳10以及具有整合的手柄14的电动机外壳12。此外，该手持式工具 机包括具有电动机的驱动单元16以及用于激活驱动单元16的操纵开关18。此外，该手持 式工具机具有柄单元20，该柄单元20包括两个双手操作的柄区域22、24。这两个柄区域 22,24中的第一柄区域被布置在整合的手柄14处并且在操纵开关18的下方包括传感器表 面26以及在操纵开关18的高度处在整合的手柄14的两侧上分别包括传感器表面28，以使 得在整合的手柄14处用手持握手持式工具机以便操纵操纵开关18的操作者以起初未知的 保持力F接触第一柄区域22的至少两个传感器表面26、28。第二柄区域24被布置在变速 箱外壳10与电动机外壳12之间的接口处并且在变速箱外壳10的下方包括传感器表面30 以及在变速箱外壳10与电动机外壳12之间的接口的两侧上分别包括传感器表面32，以使 得用第二只手持握手持式工具机以便在第二柄区域24处运用该手持式工具机的操作者以 起初未知的保持力F接触第二柄区域24的至少两个传感器表面30、32。此外，手持式工具机包括安全传感器单元34，该安全传感器单元34具有多个传感 器36、38、40、42以及功率限制单元44。图2中示出了一个电路图，该电路图描述了安全传 感器单元34的诸组件的协作以控制驱动单元16。在上下文中，“控制”应当被理解为在单 纯的控制过程中和/或同样在调节过程中进行有针对性的操纵。安全传感器单元34的第 一传感器36被构造为力传感器并且对应于操纵开关18下方的传感器表面26。安全传感 器单元34的第二传感器38检测表面湿度并且对应于在操纵开关18的高度处在整合的手 柄14的两侧上的传感器表面28。安全传感器单元34的第三传感器40检测表面湿度并且 对应于变速箱外壳10的下方的传感器表面30。安全传感器单元34的第四传感器42被构 造为力传感器并且对应于变速箱外壳10与电动机外壳12之间的接口处的两个侧面上的传 感器表面32。因此，安全传感器单元34包括四个传感器36、38、40、42，其中的各两个传感 器36、38、40、42分别对应于柄单元20的两个柄区域22、24中的一个柄区域。功率限制单 元44被设置成在手持式工具机的至少一个工作状态中根据安全传感器单元34的四个传感 器36、38、40、42的信号S将向驱动单元16的功率P输入限制到不同于零且不等于最大可 用功率Pi大的值。为了分析安全传感器单元34的四个传感器36、38、40、42的信号S，手持式工具机 装备有分析单元46。分析单元46具有四个电子比较器电路48，这些电子比较器电路48被 设置成数字化安全传感器单元34的四个传感器36、38、40、42的模拟信号S。这些比较器电 路48被构造为未详细描述的、对于本领域技术人员熟悉的窗鉴别器。取决于存储在分析单 元46中的参考电压U参考，这些窗鉴别器为了进一步分析的目的而将传感器的模拟信号S 转换成离散值D (图3)。分析单元46被设置成根据安全传感器单元34的传感器的信号S将存储在分析单 元46的存储区域中的对照表用来确定功率限制。图4示出了用于分析对应于各自柄区域 22、24的传感器36、38、40、42的对照表的图示。来自表面湿度Φ和保持力F的离散值D的每一值对对应于一个功率限制的值，这些离散值D是通过窗鉴别器从传感器36、38、40、42 的模拟信号S转换得到的。对于表面湿度Φ的所有值而言，手持式工具机的功率P被限制 到零，直至最小的保持力F。从最小的保持力F起，将向驱动单元16的功率P输入限制到不 同于零且不等于最大可用功率的高度上。如从图4可见，对于恒定的保持力F而言，功 率限制的值随着表面湿度Φ的上升而下降。这考虑了如下情况操作者的手与柄区域22、 24之间的潮湿接触位置处的静摩擦力要小于干燥的接触位置处的静摩擦力并且更容易倾 向于滑转。分析单元46被设置成当表面湿度Φ低于存储值并且保持力F位于另一存储值 以上时将功率限制确定到最大可用功率ΡΛλ。分析单元46被设置成分别为对应于两个柄区域22、24之一的两个传感器36、38、 40,42执行同一方向的分析。在此，根据图4的对照表适用于对应于整合的手柄14处的柄 区域22的传感器36、38。对于对应于变速箱外壳10的底边处以及变速箱外壳10与电动机 外壳12之间的接口处的柄区域24的两个传感器40、42而言，适用类似于图4的对照表，但 是使用存储在分析单元46中的其他参考电压U参考来进行数字化，以便考虑柄区域22、24 的不同特性。分析单元46被设置成从对应于各自柄区域22、24的两个传感器36、38、40、 42的信号S确定两个功率限制值并且从这两个值计算几何平均作为平均值，以便确定驱动 单元16的功率限制。在上下文中，两个数的“几何平均”应当尤其被理解为其平方等于这 两个数的乘积的平均值。因此，对手持式工具机的在其中操作者用一只手在整合的手柄14 处运用手持式工具机并操纵操纵开关18的单手操作是不可能的，这出于安全原因对于被 构造为钻孔机的手持式工具机而言是有意义的。原则上，对于具有较小危险潜在性的手持 式工具机而言还可以构想这两个所确定的功率限制值的其他组合，这些组合使得能够对手 持式工具机进行单手操作。例如，可以在由充电式钻孔机构成的手持式工具机中甚至以对 两个柄区域22、24的不同权重来将这两个所确定的功率限制值相加，以使得在单手操作时 可以将最大可用功率预先确定的不同于零的部分输入驱动单元16。此外，分析单元46被设置成根据对安全传感器单元34的传感器36、38、40、42的 信号S的分析并且基于用对照表所确定的功率限制来提供五个不同的信号52，以便限制向 驱动单元16的功率P输入，其中这五个不同的信号52中的每个信号相应于图4中所示的 功率级。分析单元46的信号52用于控制一体化地构造在相同的印制电路板上的具有五个 功率限制级的功率限制单元44(图2)，以便限制向驱动单元16的功率P输入。在此，存在 分析单元46的五个不同的信号52中的每个信号对功率限制单元44的五个功率限制级中 的一个功率限制级的明确指派。
权利要求
一种手持式工具机，其具有驱动单元(16)、柄单元(20)以及安全传感器单元(34)，所述柄单元(20)包括至少两个双手操作的柄区域(22，24)，所述安全传感器单元(34)具有至少一个传感器(36，38，40，42)以及功率限制单元(44)，其特征在于，所述功率限制单元(44)在至少一个工作状态中根据所述安全传感器单元(34)的至少一个传感器(36，38，40，42)的信号(S)将向所述驱动单元(16)的功率(P)的输入限制到不同于零且不等于最大可用功率(P最大)的高度上。
2.根据权利要求1的前序部分所述的手持式工具机， 其特征在于，所述安全传感器单元(34)包括至少两个传感器(36，38，40，42)，所述传感器(36，38， 40，42)配设于所述柄单元(20)的至少两个柄区域(22，24)中的一个柄区域，并且所述功率 限制单元(44)被设置成在至少一个工作状态中根据所述安全传感器单元(34)的至少两个 传感器(36，38，40，42)的信号⑶来限制向所述驱动单元(16)的功率⑵的输入。
3.根据权利要求1或2所述的手持式工具机，其特征在于分析单元(46)，所述分析单元(46)用于分析所述安全传感器单元(34)的 传感器(36，38，40，42)的信号(S)。
4.至少根据权利要求3所述的手持式工具机， 其特征在于，所述分析单元(46)具有至少一个电子比较器电路(48)，所述电子比较器电路(48)被 设置成将所述安全传感器单元(34)的传感器(36，38，40，42)的至少一个信号(S)数字化。
5.至少根据权利要求3所述的手持式工具机， 其特征在于，所述分析单元(46)被设置成根据所述安全传感器单元(34)的传感器(36，38，40，42) 的信号(S)来将至少一个存储在所述分析单元(46)的存储区域中的计算规则和/或对照 表应用于确定功率限制。
6.至少根据权利要求3所述的手持式工具机， 其特征在于，所述分析单元(46)被设置成根据所述安全传感器单元(34)的传感器(36，38，40，42) 的信号(S)的分析来提供至少三个不同的信号(52)，以便限制向所述驱动单元(16)的功率 ⑵的输入。
7.根据以上权利要求中任一项所述的手持式工具机， 其特征在于，所述功率限制单元(44)具有至少三个功率限制级，以便限制向所述驱动单元(16)的 功率⑵的输入。
8.根据以上权利要求中任一项所述的手持式工具机， 其特征在于，所述分析单元(46)与所述功率限制单元(44)是至少部分地一体化地构造的。
9.根据以上权利要求中任一项所述的手持式工具机， 其特征在于，2所述安全传感器单元(34)的传感器(36，38，40，42)中的至少一个被构造为力传感器。
全文摘要
本发明涉及一种具有双手持握部的手持式工具机，其具有驱动单元(16)、柄单元(20)以及安全传感器单元(34)，该柄单元(20)包括至少两个双手操作的柄区域(22，24)，该安全传感器单元(34)具有至少一个传感器(36，38，40，42)以及功率限制单元(44)。本发明提出，功率限制单元(44)在至少一个工作状态中根据安全传感器单元(34)的至少一个传感器(36，38，40，42)的信号将向驱动单元(16)的功率(P)的输入限制到不同于零且不等于最大可用功率(P最大)的高度上。
文档编号B23B45/02GK101954634SQ20101022695
公开日2011年1月26日 申请日期2010年7月12日 优先权日2009年7月13日
发明者T·海因里克, W·马塞厄斯 申请人:罗伯特.博世有限公司