DE10228129A1

DE10228129A1 - power tool

Info

Publication number: DE10228129A1
Application number: DE10228129A
Authority: DE
Inventors: Yukio Tsuneda; Fumiaki Saito
Original assignee: Nidec Shibaura Corp
Current assignee: Nidec Shibaura Corp
Priority date: 2001-11-12
Filing date: 2002-06-24
Publication date: 2003-05-22
Also published as: CN1270875C; US20030089511A1; CN1418760A

Abstract

Um ein kabelloses Elektrowerkzeug mit Befestigungs- und Schneidefunktion zu schaffen, bei dem die Steuerung der Drehzahl des Motors von einem Niedriggeschwindigkeits- zu einem Hochgeschwindigkeitsbereich erleichtert, die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen reduziert und eine klein ausgebildete und leichtgewichtige Gestaltung erreicht wird, wird ein kabelloses Elektrowerkzeug vorgestellt, das einen bürstenlosen Gleichstrommotor 3, eine mit dem Motor 3 über eine Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 verbundene Ausgabewelle 5, eine Motorantriebsschaltung 7 und einen Steuerbereich 8 der Antriebsschaltung enthält und eine aufladbare Batterie 11 als Antriebsleistungsquelle verwendet.In order to create a cordless power tool with a fastening and cutting function, in which the control of the speed of the motor from a low-speed to a high-speed range is facilitated, the generation of vibrations or noises is reduced and a small-sized and lightweight design is achieved, a cordless power tool becomes which includes a brushless DC motor 3, an output shaft 5 connected to the motor 3 through a speed change device 4, a motor drive circuit 7 and a control section 8 of the drive circuit, and uses a rechargeable battery 11 as a drive power source.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION Field of the Invention

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug. The invention relates to a power tool.

Beschreibung der verwandten TechnikDescription of the related art

Üblicherweise wurde ein Elektrowerkzeug, wie beispielsweise ein Akku-Bohrer oder ein Akku-Schrauber, als tragbares Elektrowerkzeug zu einer Schneideoperation wie dem Bohren oder zum Befestigen einer Schraube oder eines Bolzens verwendet. Das Elektrowerkzeug ist mit den Funktionen des Steuerns der Drehzahl oder des Drehmoments eines Antriebsmotors und des Umschaltens der Drehrichtung ausgestattet und ist zum Auswechseln eines Werkzeugs an seinem Vorderende ausgelegt. Usually a power tool like for example a cordless drill or a cordless screwdriver, as a portable one Power tool for a cutting operation like drilling or to fasten a screw or bolt used. The power tool is with the functions of controlling the speed or the torque of a drive motor and of switching the direction of rotation and is for Replacement of a tool designed at its front end.

Insbesondere in den letzten Jahren hat sich ein kabelloses Elektrowerkzeug mit einem Gleichstrommotor mit Bürste, der über eine aufladbare Batterie eine Leistungsquelle bildet, als einfach benutzbar und exzellent funktionsfähig herausgestellt und verbreitet sich auch für den Hausgebrauch. Im folgenden soll eine Kurzdarstellung einer inneren Zusammensetzung (angezeigt durch gestrichelte Linien) eines Beispiels eines konventionellen kabellosen Elektrowerkzeugs unter Bezugnahme auf die Überblicksansicht eines in Fig. 7 gezeigten Akku-Bohr/Schraubers 200 gegeben werden, der sowohl zur Verwendung als Schrauber als auch als Bohrer ausgelegt ist. In particular in recent years, a cordless power tool with a DC motor with a brush, which forms a power source via a rechargeable battery, has proven to be easy to use and function excellently and is also spreading for domestic use. The following is a brief outline of an internal composition (indicated by dashed lines) of an example of a conventional cordless power tool with reference to the overview view of a cordless drill / screwdriver 200 shown in FIG. 7, which can be used both as a screwdriver and as a drill is designed.

Der in der Zeichnung gezeigte kabellose Akku- Bohr/Schrauber 200 besteht aus einem Antriebsbereich 215 mit einem eine Antriebsquelle darstellenden Motor 203, einer Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 204, die einen Getriebemechanismus zum Reduzieren der Drehzahl des Motors 203 und eine mit der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 204 verbundene Ausgabewelle 205 enthält, einem Betriebsbereich 216 mit einer Motorantriebsschaltung 207, einem Steuerbereich 208 davon und einem Schalter 209 zum Steuern der Leistungsversorgung. Ein Leistungsquellenbereich 217 mit einer aufladbaren Batterie 211 und dem Akku-Bohr/Schrauber 200 ist durch ein Gehäuse 202 gebildet. The cordless cordless drill / screwdriver 200 shown in the drawing consists of a drive area 215 with a motor 203 which represents a drive source, a speed change device 204 which contains a gear mechanism for reducing the speed of the motor 203 and an output shaft 205 connected to the speed change device 204 , an operating section 216 with a motor drive circuit 207 , a control section 208 thereof and a switch 209 for controlling the power supply. A power source area 217 with a rechargeable battery 211 and the cordless drill / screwdriver 200 is formed by a housing 202 .

Der Betriebsbereich 216 ist ins Innere eines Griffbereichs 210 eingeschlossen, die aufladbare Batterie 211 ist an- und abnehmbar im unteren Teil des Griffbereichs 210 vorgesehen, daraus wird durch Betätigung des Schalters 209 Leistung zum Antriebsbereich 215 über den Steuerbereich 208 und die Motorantriebsschaltung 207 übertragen, AN/AUS und die Drehzahl des Motors 203 werden gesteuert, Rotationskraft wird auf einen (nicht gezeigten) Bohrer übertragen, der in einem am Vorderende der Ausgabewelle 205 vorgesehenen Futter 206 befestigt ist. Außerdem ist in der Nähe des Schalters 209 ein Schalter 212 zum Umschalten der Drehrichtung des Motors 203 und zum Sperren der Drehrichtung vorgesehen. The operating area 216 is enclosed inside a handle area 210 , the rechargeable battery 211 is provided on and off in the lower part of the handle area 210 , from which power is transmitted to the drive area 215 via the control area 208 and the motor drive circuit 207 by actuating the switch 209 / OFF and the speed of the motor 203 are controlled, rotational force is transmitted to a drill (not shown) which is fixed in a chuck 206 provided at the front end of the output shaft 205 . In addition, a switch 212 for switching the direction of rotation of the motor 203 and for locking the direction of rotation is provided in the vicinity of the switch 209 .

Bei dem oben beschriebenen konventionellen Akku- Bohr/Schrauber 200 wird ein Gleichstrommotor mit Bürste als Motor 203 der Antriebsquelle verwendet. In the conventional cordless drill / screwdriver 200 described above, a DC motor with a brush is used as the motor 203 of the drive source.

Der Gleichstrommotor mit Bürste rotiert mit hoher Geschwindigkeit. Daher ist es schwierig, die Motorgeschwindigkeit zu steuern, und es ist schwierig, die Drehzahl des Akku- Bohr/Schraubers 200 in einem niedrigen bis hohen Geschwindigkeitsbereich kontinuierlich zu steuern. Der verwendbare Drehzahlbereich ist in einen Niedriggeschwindigkeitsbereich und einen Hochgeschwindigkeitsbereich unterteilt, und die Nutzung der kontinuierlich variablen Geschwindigkeit über die zwei Geschwindigkeitsbereiche ist beschränkt. The DC motor with brush rotates at high speed. Therefore, it is difficult to control the motor speed, and it is difficult to continuously control the speed of the cordless drill / driver 200 in a low to high speed range. The usable speed range is divided into a low speed range and a high speed range, and the use of the continuously variable speed over the two speed ranges is restricted.

Außerdem wird die Steuerung der Drehzahl durch die Umschaltoperation gesteuert. Daher erfordert die Steuerung einen teuren Schalter und ist in ihrer Funktionsfähigkeit unterlegen, weil dessen Steuerbarkeit gering ist. In addition, the control of the speed by the Switching operation controlled. Therefore, the control requires an expensive switch and is functional inferior because its controllability is low.

Da der Motor bei hoher Geschwindigkeit rotiert, ist es nötig, den Motor unter Steigerung eines Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses über ein Getriebe zu verwenden, und daher entsteht das Problem, daß Vibrationen oder Geräusche in signifikantem Ausmaß erzeugt werden. Ferner ist das Werkzeug schwer und groß, da eine verhältnismäßig groß bemessene Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung verwendet wird, und die Funktionsfähigkeit wird gering. Since the motor is rotating at high speed, it is necessary to increase the engine Speed reduction ratio to use a transmission, and therefore, the problem arises that vibrations or noises in to a significant extent. Furthermore, the tool heavy and large because of a relatively large size Speed change device is used, and the Functionality becomes low.

Ferner besteht ein Rauschproblem durch Funkenerzeugung bei Rotation der Bürste, Rauschen eines Radios, Störungen eines Fernsehschirms und die Erzeugung von Geräuschen durch die Gleitbewegung einer Bürste und eines Kommutators. Ferner hat die Bürste eine begrenzte Lebensdauer und erfordert Wartung wie das Prüfen oder Austauschen der Bürste oder des Motors. There is also a noise problem due to spark generation when the brush rotates, radio noise, interference of a television screen and the generation of noise by the Sliding movement of a brush and a commutator. It also has the brush has a limited life and requires maintenance such as checking or replacing the brush or motor.

Daher ist es eine erste Aufgabe der Erfindung, ein kabelloses Elektrowerkzeug zu schaffen, das die Steuerung der Drehzahl eines Antriebsmotors von einem niedrigen zu einem hohen Geschwindigkeitsbereich erleichtert, Schneide- und Befestigungsfunktionen durch Auswahl einer Drehzahl über einen weiten Bereich fördert, die Erzeugung von Vibrationen und Geräuschen reduziert und eine klein ausgeführte, leichtgewichtige und langlebige Gestalt hat. It is therefore a first object of the invention to provide a to create wireless power tools that control the Speed of a drive motor from low to low high speed range facilitates cutting and Fastening functions by selecting a speed via a promotes wide range, generation of vibrations and Reduced noise and a small, lightweight and durable shape.

Die Ansicht in Fig. 8 zeigt eine Übersicht über die Ausgestaltung eines Betriebsbereichs 301 des oben beschriebenen Elektrowerkzeugs, und Fig. 9 zeigt ein Schaltdiagramm mit der elektrischen Ausgestaltung der Hebelschalter-Schaltung 304 des Betriebsbereichs 301 des Elektrowerkzeugs. The view in FIG. 8 shows an overview of the configuration of an operating area 301 of the power tool described above, and FIG. 9 shows a circuit diagram with the electrical configuration of the lever switch circuit 304 of the operating area 301 of the power tool.

Auch der Betriebsbereich 301 des Elektrowerkzeugs soll unter Bezugnahme auf die Fig. 8 und 9 erklärt werden. The operating range 301 of the power tool will also be explained with reference to FIGS. 8 and 9.

Der Betriebsbereich 301 des Elektrowerkzeugs setzt sich aus einem Betriebsbereichs-Hauptkörper 302 mit einer Batterie, einem Motor und einer Motorsteuerschaltung und einem Betriebshebelschalter 303 zusammen, der zu dem Betriebsbereichs-Hauptkörper 302 gehört und durch Hand und Finger einer Betriebsperson bedient wird. The operating area 301 of the power tool is composed of an operating area main body 302 with a battery, a motor and a motor control circuit and an operating lever switch 303 , which belongs to the operating area main body 302 and is operated by the hand and fingers of an operator.

Der Betriebsbereich 301 ist mit der Hebelschalter- Schaltung 304 zur Ausgabe eines pulsbreitemodulierten Signals (im folgenden PWM-Signal) zum Antreiben des Motors in Abhängigkeit vom Betriebszustand des Betriebs-Hebelschalters 303 versehen. Die Hebelschalter-Schaltung 304 weist eine Schiebewiderstandsschaltung 305 auf. Diese enthält einen Widerstand R1 und einen Schiebeanschluß 306, und der Widerstand R1 ist zwischen der Leistungsquellenspannung Vdd und Erdpotential vorgesehen. Die einen Ausgang des Schiebeanschlusses 306 darstellende Referenzspannung Vth wird an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß einer Vergleicherschaltung 307 gegeben, während an den invertierenden Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 307 ein vorbestimmtes Dreieckswellensignal gegeben wird. The operating area 301 is provided with the lever switch circuit 304 for outputting a pulse-width-modulated signal (hereinafter PWM signal) for driving the motor depending on the operating state of the operating lever switch 303 . The lever switch circuit 304 has a sliding resistance circuit 305 . This includes a resistor R1 and a slide terminal 306 , and the resistor R1 is provided between the power source voltage Vdd and ground potential. The reference voltage Vth representing an output of the shift terminal 306 is given to the non-inverting input terminal of a comparator circuit 307 , while a predetermined triangular wave signal is given to the inverting input terminal of the comparator circuit 307 .

Im folgenden soll der Betrieb der Umschalthebelschaltung 304 erklärt werden. The operation of the shift lever circuit 304 will now be explained.

Eine Verschiebung des Betriebshebels 303 in Pfeilrichtung A1 oder in Pfeilrichtung A2 wird durch die Schiebewiderstandsschaltung 305 erfaßt. Wird der Betriebshebelschalter 303 in die Pfeilrichtung A1 gebracht, so wird bei dieser Gelegenheit die Drehzahl des Motors erhöht, während die Rotatiosgeschwindigkeit des Motors reduziert wird, wenn der Betriebshebelschalter 303 in Pfeilrichtung A2 gebracht wird. A shift of the operating lever 303 in the direction of arrow A1 or in the direction of arrow A2 is detected by the sliding resistance circuit 305 . If the operating lever switch 303 is brought in the arrow direction A1, the speed of the motor is increased on this occasion, while the rotational speed of the motor is reduced when the operating lever switch 303 is brought in the arrow direction A2.

In Abhängigkeit von der Verschiebung des Verschiebeanschlusses 306 in Pfeilverschieberichtung A3 oder Verschiebung des Verschiebeanschlusses 306 in Pfeilrichtung A4 entsprechend der Pfeilrichtung A1 oder der Pfeilrichtung A2, die die Betriebsrichtung des Betriebshebelschalters 303 darstellen, wird in diesem Fall die Referenzspannung Vth ausgegeben, deren Ausgabeniveau von dem Schiebeanschluß 306 erhöht oder reduziert ist, und an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 307 gegeben. In this case, depending on the displacement of the displacement connection 306 in the arrow displacement direction A3 or displacement of the displacement connection 306 in the arrow direction A4 corresponding to the arrow direction A1 or the arrow direction A2, which represent the operating direction of the operating lever switch 303 , the reference voltage Vth is output, the output level of which from the sliding connection 306 is increased or decreased, and given to the non-inverting input terminal of the comparator circuit 307 .

Bei Betätigung des Betriebshebelschalters 303 in Pfeilrichtung A1 oder in Pfeilrichtung A2 wird dadurch ein Drehzahlsignal S1 ausgegeben, das das PWM-Signal bildet, das über das Dreieckswellensignal fortwährend durch die Vergleicherschaltung 307 gesteuert wird, und das Drehzahlsignal bildet das Ausgabesignal der Hebelschalter-Schaltung 304. Das Drehzahlsignal S1 treibt den Motor z. B. über eine Inverterschaltung mit einem Umschalttransistor zum Betreiben des Motors zum Rotieren an. When the operating lever switch 303 is actuated in the direction of arrow A1 or in the direction of arrow A2, a speed signal S1 is thereby output, which forms the PWM signal which is continuously controlled by the comparator circuit 307 via the triangular wave signal, and the speed signal forms the output signal of the lever switch circuit 304 . The speed signal S1 drives the motor z. B. via an inverter circuit with a switching transistor for operating the motor to rotate on.

Bei dem Betriebsbereich 301 des konventionellen Elektrowerkzeugs entsteht bei Ausführung einer tatsächlichen Operation abhängig von der Art der Operation ein Fall, bei dem die Operation bei einem mittleren Drehzahlwert ausgeführt wird, der unter der maximalen Drehzahl des Betriebsbereichs 301 des Elektrowerkzeugs liegt. In solch einem Fall führt die Betriebsperson die Operation nicht in einem Zustand des vollzugreifenden Anziehens des Betriebshebelschalters 303 aus, sondern hält den Hebel in einem Zwischenzustand, und wenn sich die Dauer der Operation ausdehnt, entsteht der Nachteil, daß die Drehzahl wegen Ermüdung der Hand und des Fingers instabil wird oder die Ermüdung der Betriebsperson erhöht wird. In the operating area 301 of the conventional power tool, when an actual operation is carried out, depending on the type of operation, a case arises in which the operation is carried out at an average speed value which is below the maximum speed of the operating area 301 of the power tool. In such a case, the operator does not carry out the operation in a state of fully tightening the operation lever switch 303 , but keeps the lever in an intermediate state, and when the duration of the operation is extended, there is a disadvantage that the rotation speed due to hand fatigue and of the finger becomes unstable or the operator's fatigue is increased.

Daher ist es eine zweite Aufgabe der Erfindung, ein Elektrowerkzeug zu schaffen, das zur Ausführung eines stabilen Betriebs ausgelegt ist, in dem das Bewirken einer enormen Ermüdung der Betriebsperson verhindert wird. It is therefore a second object of the invention to provide a To create a power tool that can be used to run a stable operation is designed in which effecting an enormous Fatigue of the operator is prevented.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNGSUMMARY OF THE INVENTION

Die Aufgaben werden durch das Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2 gelöst. Anspruch 3 betrifft vorteilhafte Anwendungen der Erfindung. The tasks are performed by the power tool Claim 1 or 2 solved. Claim 3 relates to advantageous Applications of the invention.

Nach Anspruch 1 besteht die Antriebsquelle in einem bürstenlosen Gleichstrommotor. Da die Effizienz dieses Motors hoch ist, kann der Leistungsverbrauch so begrenzt werden. Ferner wird der Steuerbereich der Drehzahl breit und die Steuerung der Drehzahl des Elektrowerkzeugs vom Niedriggeschwindigkeitsbereich zum Hochgeschwindigkeitsbereich erleichtert. So wird die Auswahlbreite der Drehzahl des Elektrowerkzeugs groß, die zu einer Benutzung passende Drehfunktion kann leicht erreicht werden und ein teurer Schalter zum Steuern der Drehzahl ist entbehrlich. According to claim 1, the drive source is one brushless DC motor. Because the efficiency of this engine is high, the power consumption can be limited. Furthermore, the control range of the speed becomes wide and the Control the speed of the power tool from Low speed range to high speed range facilitated. So the selection range of the speed of the Power tool large, suitable for one use Rotation function can be easily achieved and an expensive switch for Controlling the speed is unnecessary.

Ferner wird durch Verwendung des bürstenlosen Gleichstrommotors die Lebensdauer des Werkzeugs verlängert, die Instandhaltung gefördert und das Problem der rotationsbedingten Funkenerzeugung gelöst. Furthermore, by using the brushless DC motor extends the life of the tool, which Maintenance promoted and the problem of rotation-related Spark generation solved.

Außerdem kann das Geschwindigkeitsverhältnis der Drehzahl des Motors durch das Getriebe reduziert, Verschiebegeräusche der Bürste eliminiert, die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen verringert und die Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung klein ausgebildet und dadurch eine klein ausgeführte und leichtgewichtige Gestaltung des Elektrowerkzeugs erreicht werden. In addition, the speed ratio of the Engine speed reduced by the gearbox, Moving noises of the brush eliminated, the generation of vibrations or noise and the Speed change device designed small and thereby a small executed and lightweight design of the power tool can be achieved.

Nach Anspruch 2 wird die maximale Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors geändert und durch Betätigung des ersten Betriebselements eingestellt. Bei Betätigung des ersten Betriebselements wird das maximale Drehzahlsignal von der maximalen Drehzahlsignal-Ausgabevorrichtung in der Steuereinrichtung ausgegeben. Ferner wird das zweite Betriebselement betätigt, um die Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors zu ändern. According to claim 2, the maximum speed of the brushless DC motor changed and by pressing the first operating elements set. When the first one is pressed Operating elements, the maximum speed signal from the maximum speed signal output device in the Control device issued. Furthermore, the second operating element actuated to the speed of the brushless DC motor to change.

Bei Betätigung des zweiten Betriebselements bildet die Drehzahlsignal-Ausgabeeinrichtung in der Steuereinrichtung durch das maximale Drehzahlsignal das maximale Niveau, und das Drehzahlsignal wird in Abhängigkeit von der Verschiebung des zweiten Betriebselements ausgegeben, um dadurch den bürstenlosen Gleichstrommotor zur Rotation anzutreiben. When the second operating element is actuated, the Speed signal output device in the control device by the maximum speed signal the maximum level, and the speed signal is dependent on the shift output of the second operating element, thereby the to drive brushless DC motor for rotation.

Wenn die für den gegenwärtigen Betrieb notwendige Drehzahl durch Verwendung des ersten Betriebselements auf die maximale Drehzahl des Elektrowerkzeugs eingestellt wird, wird daher für den Fall der Betätigung des zweiten Betriebselements die Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors innerhalb des Bereichs unter der maximalen Drehzahl, der durch das erste Betriebselement eingestellt ist, geändert, und die für die Operation notwendige Drehzahl wird für den Fall, daß durch maximale Betätigung des zweiten Betriebselements die maximale Drehzahl gebildet wird, hergestellt. If the necessary for the current operation Speed by using the first operating element on the maximum speed of the power tool is set therefore in the event of actuation of the second Operating elements the speed of the brushless DC motor within the range below the maximum speed, which by the first operating element is set, changed, and that for the operation speed is necessary in the event that by maximum actuation of the second operating element maximum speed is formed.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Fig. 1 zeigt eine Überblicksansicht eines Akku- Bohr/Schraubers gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel; Fig. 1 shows an outline view of a battery drill / screwdriver according to a first embodiment;

Fig. 2 zeigt ein Blockdiagramm einer Motorantriebsschaltung; Fig. 2 shows a block diagram of a motor drive circuit;

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm der elektrischen Ausgestaltung eines wesentlichen Bereichs eines Elektro- Schlagbohrers; Fig. 3 shows a circuit diagram of the electrical configuration of an essential portion of an electric hammer drill;

Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der elektrischen Ausgestaltung eines Elektro-Schlagbohrers; Fig. 4 shows a block diagram of the electrical configuration of an electric hammer drill;

Fig. 5 zeigt eine Überblicksansicht des Elektro- Schlagbohrers; Fig. 5 shows an overview view of the electric hammer drill;

Fig. 6 zeigt ein Schaltungsdiagramm der elektrischen Ausgestaltung des Elektro-Schlagbohrers gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung; Fig. 6 is a circuit diagram showing the electrical configuration of the electric hammer drill according to a second embodiment of the invention;

Fig. 7 zeigt eine Überblicksansicht eines Akku- Bohr/Schraubers nach konventioneller Technologie; Fig. 7 is an outline view showing a battery drill / screwdriver according to the conventional technology;

Fig. 8 zeigt skizzenhaft eine Ausgestaltung eines Betriebsbereichs eines Elektrowerkzeugs gemäß konventioneller Technologie, und Fig. 8 is a configuration schematically shows an operating range of a power tool in accordance with conventional technology, and

Fig. 9 zeigt ein Schaltungsdiagramm der elektrischen Ausgestaltung einer Hebelschalter-Schaltung des Betriebsbereichs. Fig. 9 shows a circuit diagram of the electrical configuration of a lever switch circuit of the operating range.

DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT EXAMPLES First embodiment

Im folgenden soll die durch gestrichelte Linien in der Überblicksansicht des kabellosen Akku-Bohr/Schraubers 1 der Fig. 1 angedeutete innere Ausgestaltung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erklärt werden. The inner configuration of an exemplary embodiment of the invention, which is indicated by dashed lines in the overview view of the cordless cordless drill / screwdriver 1 in FIG. 1, is to be explained.

Der in der Zeichnung gezeigte kabellose Akku- Bohr/Schrauber 1 besteht aus einem Antriebsbereich 15 mit einem eine Antriebsquelle darstellenden bürstenlosen Gleichstrommotor 3, einer Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 zum Reduzieren der Drehzahl des Motors 3, einer mit der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 verbundenen Ausgabewelle 5, einem Betriebsbereich 16 mit einer Motorantriebsschaltung 7, einem Steuerbereich 8 davon und einem Schalter 9 zum Steuern der Leistungsversorgung. Ein Leistungsquellenbereich 17 mit einer aufladbaren Batterie 11 und dem Akku-Bohr/Schrauber 1 ist durch ein Gehäuse 2 gebildet. The cordless cordless drill / screwdriver 1 shown in the drawing consists of a drive area 15 with a brushless DC motor 3 representing a drive source, a speed change device 4 for reducing the speed of the motor 3 , an output shaft 5 connected to the speed change device 4 , and an operating area 16 a motor drive circuit 7 , a control section 8 thereof and a switch 9 for controlling the power supply. A power source area 17 with a rechargeable battery 11 and the cordless drill / screwdriver 1 is formed by a housing 2 .

Im Antriebsbereich 15 ist eine Antriebswelle des bürstenlosen Gleichstrommotors 3 mit der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 verbunden, die einen Getriebemechanismus zum Reduzieren der Drehzahl aufweist. Ein Vorderbereich der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 ist mit der Ausgabewelle 5 verbunden, und ein Vorderende der Ausgabewelle 5 ist mit einem Futter 6 zur Befestigung eines Vorderend-Werkzeugs wie einem Biteinsatz oder einem Bohrer versehen. In the drive area 15 , a drive shaft of the brushless DC motor 3 is connected to the speed change device 4 , which has a gear mechanism for reducing the speed. A front portion of the speed change device 4 is connected to the output shaft 5 , and a front end of the output shaft 5 is provided with a chuck 6 for attaching a front end tool such as a bit bit or a drill.

Der Betriebsbereich 16 besteht aus der Motorantriebsschaltung 7, dem Steuerbereich 8 davon und dem Schalter 9 zum Steuern der Leistungsversorgung aus der Leistungsquelle und ist in einem Griffbereich 10 des Gehäuses 2 eingeschlossen. The operating area 16 consists of the motor drive circuit 7 , the control area 8 thereof and the switch 9 for controlling the power supply from the power source and is enclosed in a grip area 10 of the housing 2 .

Der Antriebsbereich 15 und der Betriebsbereich 16, von denen entsprechende Teile im Inneren des Gehäuses 2 befestigt sind, sind miteinander durch nicht gezeigte Leitungsdrähte verbunden, und bilden so den Akku-Bohr/Schrauber 1. In der 20 Nähe des Antriebsschalters 9 ist ein Schalter 12 zum Umschalten der Drehrichtung des bürstenlosen Gleichstrommotors und zum Sperren der Drehrichtung vorgesehen. The drive area 15 and the operating area 16 , of which corresponding parts are fastened inside the housing 2 , are connected to one another by lead wires, not shown, and thus form the cordless drill / screwdriver 1 . In the vicinity of the drive switch 9 , a switch 12 is provided for switching the direction of rotation of the brushless DC motor and for locking the direction of rotation.

Der Leistungsquellenbereich 17 des Akku-Bohr/Schraubers 1 besteht aus einer an- und abnehmbaren, aufladbaren Batterie 11, die im unteren Bereich des Griffbereichs 10 vorgesehen ist und mit einer patronenartigen An- und Abnehmeinrichtung zum An- und Abnehmen von einem Bodenbereich des Griffbereichs 10 sowie elektrischen Kontakten zur gemeinsamen Leistungsversorgung des Akku-Bohr/Schraubers 1 und zum Aufladen der Batterie ausgestattet. The power source area 17 of the cordless drill / screwdriver 1 consists of a removable and removable, rechargeable battery 11 , which is provided in the lower area of the handle area 10 and with a cartridge-type receiving and removing device for attaching and removing from a bottom area of the handle area 10 and electrical contacts for the common power supply of the cordless drill / screwdriver 1 and for charging the battery.

Wie im Blockdiagramm der Fig. 2 gezeigt, eignet sich die Motorantriebsschaltung 7 zum Antreiben des bürstenlosen Gleichstrommotors 3 durch Versorgung mit Leistung aus der aufladbaren Batterie 11 und besteht aus einer durch Umschalttransistoren gebildeten Inverterschaltung 21, einer Logikschaltung 22 zum Steuern der Inverterschaltung 21 und einer Drehzahl-Erfassungsschaltung 24 zum Erfassen der Drehzahl durch ein Signal eines Positionserfassungselements 23, das ein Hall-Element innerhalb des bürstenlosen Gleichstrommotors 3 aufweist. Die Logikschaltung 22 führt eine Feedback-Steuerung zum Rotieren des bürstenlosen Gleichstrommotors 3 mit einer Vorgabegeschwindigkeit aus, indem ein Geschwindigkeitsvorgabesignal von dem Steuerbereich 8 und ein Drehzahlsignal von der Drehzahlerfassungsschaltung 24 vorgegeben wird und ein Ausgabesignal davon an die Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 übertragen wird. As shown in the block diagram of FIG. 2, the motor drive circuit 7 is suitable for driving the brushless DC motor 3 by supplying power from the rechargeable battery 11 and consists of an inverter circuit 21 formed by switching transistors, a logic circuit 22 for controlling the inverter circuit 21 and a rotational speed Detection circuit 24 for detecting the speed by a signal from a position detection element 23 , which has a Hall element within the brushless DC motor 3 . The logic circuit 22 performs feedback control for rotating the brushless DC motor 3 at a predetermined speed by providing a speed predetermined signal from the control section 8 and a rotational speed signal from the rotational speed detection circuit 24 and transmitting an output signal thereof to the speed change device 4 .

Der Akku-Bohr/Schrauber 1 ist so gebildet, daß durch Betätigung des Schalters 9 Leistung aus der Batterie 11 über den Steuerbereich 8 zum Antriebsbereich 15 übertragen wird und die Motorantriebsschaltung 7, AN/AUS und die Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors 3 gesteuert werden, Antriebskraft von der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung 4 zur Ausgabewelle 5 übertragen wird, ein (nicht gezeigtes) Vorderendewerkzeug eines Biteinsatzes oder eines Bohrers, das am Vorderende befestigt ist, gedreht wird, um dadurch eine Schneideoperation wie ein Bohren oder Zerspanen oder die Befestigung einer Schraube oder eines Bolzens auszuführen. The cordless drill / screwdriver 1 is formed so that power is transferred from the battery 11 via the control area 8 to the drive area 15 by actuation of the switch 9 and the motor drive circuit 7 , ON / OFF and the speed of the brushless DC motor 3 are controlled, driving force is transmitted from the speed change device 4 to the output shaft 5 , a front end tool (not shown) of a bit bit or a drill attached to the front end is rotated to thereby perform a cutting operation such as drilling or machining or fastening a screw or bolt.

Beim Akku-Bohr/Schrauber 1 wird ein bürstenloser Gleichstrommotor 3 als der die Antriebsquelle bildende Motor verwendet. In the cordless drill / screwdriver 1 , a brushless DC motor 3 is used as the motor forming the drive source.

Der Steuerbereich der Drehzahl des Motors wird per se breiter als der eines konventionellen Gleichstrommotors mit Bürste, die Steuerung der Drehzahl wird erleichtert und die Drehzahl kann vom Niedriggeschwindigkeitsbereich zum Hochgeschwindigkeitsbereich kontinuierlich variabel verwendet werden. Ferner kann die Auswahl der Drehzahl zur Verwendung bei Hochgeschwindigkeitsdrehung oder zur Verwendung bei niedriger Geschwindigkeit und hoher Drehmomentsrotation abhängig von der Verwendung des Elektrowerkzeugs erleichtert und die Funktionsfähigkeit und Handhabbarkeit des Elektrowerkzeugs signifikant gefördert werden. The control range of the engine speed is per se wider than that of a conventional DC motor Brush, the control of the speed is facilitated and the Speed can range from low speed to High speed range used continuously variable become. Furthermore, the selection of the speed can be used for High speed rotation or for use at low Speed and high torque rotation depending on facilitates the use of the power tool and the Functionality and manageability of the power tool be significantly promoted.

Das heißt, durch Steuerung des Ausmaßes, bis zu dem der Schalter 9 angezogen wird, kann durch die Feedback-Steuerung die Niedriggeschwindigkeits- bis Hochgeschwindigkeitsrotation der Motorantriebsschaltung kontinuierlich variabel gewählt und das gewünschte Drehmoment erzielt werden. Dadurch wird die Auswahlbreite des Drehzahlbereichs abhängig von Benutzung und Betriebsart, wie beispielsweise beim Bohrbetrieb bei hoher Drehzahl oder beim Befestigen einer Schraube oder eines Bolzens bei niedriger Geschwindigkeit und hohem Drehmoment, größer. Ferner kann der Betrieb variabel ausgeführt und dadurch die Funktionsfähigkeit gefördert werden. Außerdem kann der Schalter 9 eine einfachere und weniger kostenintensive Ausgestaltung als herkömmlich haben. That is, by controlling the extent to which the switch 9 is tightened, the low-speed to high-speed rotation of the motor drive circuit can be continuously variably selected by the feedback control, and the desired torque can be achieved. This increases the selection range of the speed range depending on use and operating mode, such as when drilling at high speed or when fastening a screw or bolt at low speed and high torque. Furthermore, the operation can be carried out variably and the functionality can be promoted. In addition, the switch 9 can have a simpler and less expensive design than conventional ones.

Die Drehzahl des Motors ist geringer als die eines Motors mit Bürste, und daher kann das Geschwindigkeitsreduktionsverhältnis der Drehzahl durch den Getriebemechanismus verringert, im Inneren der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung erzeugte Vibrationen oder Geräusche reduziert, durch Verschieben der Bürste und des Kommutators emittiertes Geräusch eliminiert und die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen des Elektrowerkzeugs im Vergleich zum konventionellen Werkzeug eingeschränkt werden. The engine speed is lower than one Motors with a brush, and therefore it can Speed reduction ratio of the speed by the gear mechanism reduced, inside the speed change device generated vibrations or noises are reduced by Moving the brush and the commutator emitted noise eliminates and the generation of vibration or noise of the power tool compared to the conventional one Tool can be restricted.

Durch Reduzierung des Geschwindigkeitsreduktionsverhältnisses wird der Getriebemechanismus ferner vereinfacht und es kann eine klein ausgebildete und leichtgewichtige Gestaltung der Geschwindigkeitsänderungsvorrichtung erreicht und die Funktionsfähigkeit durch die leichtgewichtige Kampaktgestaltung des Werkzeugs gefördert werden. By reducing the Speed reduction ratio, the transmission mechanism is further simplified and it can be a small size and lightweight Design of the speed change device achieved and the functionality through the lightweight Campaign design of the tool are promoted.

Ferner wird die Wartungsleistung durch Erübrigung des Bürstenaustausches und der Motorprüfung, die bei einem konventionellen Motor mit Bürste notwendig war, gefördert, die Lebensdauer des Elektrowerkzeugs verlängert und auch das Problem des Rauschens eines Radios oder der Störung eines Fernsehschirms durch Funkenerzeugung beim Rotieren der Bürste gelöst. Furthermore, the maintenance performance is reduced by dispensing with the Brush replacement and the engine test, which at one conventional motor with a brush was necessary, which promoted Power tool life extends and that too Problem with the noise of a radio or the interference of one TV screen by spark generation when rotating the brush solved.

Ein den oben beschriebenen bürstenlosen Gleichstrommotor verwendendes Elektrowerkzeug ist für einen Elektroschrauber, einen Akku-Bohr/Schrauber, einen Elektro-Schlagbohrer oder einen Elektro-Drehschlüssel anwendbar, und es wird ein Elektrowerkzeug geschaffen, das exzellent funktionsfähig zum Schneiden oder Befestigen, klein ausgebildet, leichtgewichtig, exzellent handhabbar und vibrations- und geräuscharm ist. One of the brushless ones described above Power tool using DC motor is for one Electric screwdriver, a cordless drill / screwdriver, an electric hammer drill or an electric rotary wrench applicable, and it becomes a Power tool created that works excellently to Cutting or fastening, small size, lightweight, easy to handle and low in vibration and noise is.

Durch Vorsehen einer Vibrationserzeugungsfunktion oder einer Schlagerzeugungsfunktion zum Erzeugen von Vibrationen oder Schlägen für ein Bohren oder Schrauben mit dem Vorderenden-Werkzeug können die oben beschriebenen jeweiligen Elektrowerkzeuge auch für einen Elektro-Schlagbohrer, einen Vibrationsbohrer oder eine Elektroschneidemaschine verwendet werden. By providing a vibration generation function or a beat generating function for generating vibrations or blows for drilling or screwing with the Front end tools can be the respective ones described above Power tools also for an electric hammer drill, one Vibratory drill or an electric cutting machine used become.

Durch Verwendung des bürstenlosen Gleichstrommotors ist das Elektrowerkzeug abhängig vom Gebrauch auch für ein Werkzeug vom abstufbar variablen Typ verwendbar. By using the brushless DC motor the power tool also depending on use Tool of the variable type can be used.

Obwohl das Elektrowerkzeug unter Verwendung einer an- und abnehmbaren aufladbaren Batterie als Leistungsquelle gemäß dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel dargestellt wurde, ist das Elektrowerkzeug auch für ein Elektrowerkzeug mit fester Batterie, die einen Leistungsquellenbereich durch Bereitstellen einer aufladbaren Batterie im Inneren eines Hauptteils des Elektrowerkzeugs, z. B. mit der aufladbaren Batterie im unteren Seitenbereich des Griffbereichs, anwendbar. Although the power tool is and removable rechargeable battery as a power source shown according to the embodiment described above , the power tool is also for a power tool with a fixed battery that goes through a power source range Providing a rechargeable battery inside a Main part of the power tool, e.g. B. with the rechargeable Battery in the lower side area of the handle area, applicable.

Auch wenn eine Nickel-Cadmium- oder Nickel-Wasserstoff- Batterie hiermit als Beispieltypen der aufladbaren Batterie angegeben sind, ist die Batterie nicht weiter eingeschränkt als durch die Angabe einer aufladbaren Batterie. Even if a nickel-cadmium or nickel-hydrogen Battery hereby as example types of the rechargeable battery the battery is not further restricted than by specifying a rechargeable battery.

Ferner kann das Elektrowerkzeug z. B. als Stifttyp in einer stabähnlichen Form oder als in einem Zentralbereich faltbarer Typ verwendet werden, der sich von dem in der Zeichnung gezeigten Pistolentyp unterscheidet. Furthermore, the power tool z. B. as a pen type in a rod-like shape or as in a central area foldable type can be used, which differs from that in the Drawing shown gun type differs.

Auch wenn im oben beschriebenen Ausführungsbeispiel die Erfindung gemäß einem elektrischen Antriebsbohrer zum in der Hand Halten erklärt wurde, kann das Elektrowerkzeug der Erfindung nicht nur für die oben beschriebenen Elektroschrauber, Elektro-Schlagbohrer oder Elektro-Drehschlüssel verwendet werden, sondern auch für Elektrowerkzeuge eines Elektrobohrers, eines Elektrohobels, einer elektrischen Säge, Schneidern, wie Schrauben oder Messerschneidern, eines Pflanzenabzwickers und Poliermaschinen wie einem Sandschleifer oder Polierer und kann natürlich für Werkbank-Elektrowerkzeuge wie eine Tischbohrmaschine verwendet werden. Even if in the embodiment described above Invention according to an electric drive drill for in the The handheld power tool can be used Invention not only for those described above Electric screwdriver, electric hammer drill or electric rotary key used, but also for power tools one Electric drill, an electric planer, an electric saw, Tailors, such as screws or knife cutters, one Plant pinchers and polishing machines like a sand grinder or polisher and can of course for Workbench power tools can be used like a bench drill.

Second embodiment

Ein zweites Ausführungsbeispiel der Erfindung soll im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 5 erklärt werden. A second embodiment of the invention will be explained below with reference to FIGS. 3 to 5.

Fig. 3 zeigt ein Schaltungsdiagramm einer elektrischen Ausgestaltung eines wesentlichen Teils eines Elektro-Schlagbohrers 111 vom kabellosen Typ gemäß dem Ausführungsbeispiel. Fig. 4 zeigt ein Blockdiagramm der elektrischen Ausgestaltung des Elektro-Schlagbohrers 111, und Fig. 5 ist eine Überblicksansicht des Elektro-Schlagbohrers 111. FIG. 3 shows a circuit diagram of an electrical configuration of an essential part of a cordless type electric hammer drill 111 according to the embodiment. FIG. 4 shows a block diagram of the electrical configuration of the electric hammer drill 111 , and FIG. 5 is an overview view of the electric hammer drill 111 .

Auch wenn im folgenden Ausführungsbeispiel eine Erklärung durch beispielsweise Ausführung des Elektro-Schlagbohrers 111 als kabellos gegeben wird, ist die Erfindung nicht auf dieses Beispiel beschränkt sondern wird allgemein und weitgehend durch einen Elektro-Schlagbohrer verkörpert, der nicht notwendigerweise kabellos sondern bei seiner Verwendung an eine Leistungsquelle oder ein anderes Elektrowerkzeug angeschlossen ist. Even if an explanation is given in the following exemplary embodiment by, for example, designing the electric hammer drill 111 as wireless, the invention is not restricted to this example but is generally and largely embodied by an electric hammer drill which is not necessarily wireless but when used on a Power source or another power tool is connected.

(1) Composition of the electric hammer drill 111

Im folgenden soll die Zusammensetzung des Elektro- Schlagbohrers 111 unter Bezugnahme auf Fig. 5 erklärt werden. The composition of the electric hammer drill 111 will be explained below with reference to FIG. 5.

Der elektrische Schlagbohrer 111 enthält einen Hauptkörper 112, ein an einem Endbereich des Hauptkörpers 112 befestigtes Werkzeug 113 und eine einstückig mit dem anderen Endbereich des Hauptkörpers 112 ausgebildeten Griffbereich 114. The electric hammer drill 111 includes a main body 112 , a tool 113 attached to one end portion of the main body 112 , and a grip portion 114 formed integrally with the other end portion of the main body 112 .

Der Hauptkörper 112 enthält einen bürstenlosen Gleichstrommotor 123. The main body 112 includes a brushless DC motor 123 .

Der Griffbereich 114 ist so ausgebildet, daß er von der Hand einer Betriebsperson gehalten und ein Bereich davon, auf dem im Griffzustand ein Finger liegt, ist mit einem Drehgeschwindigkeitshebelschalter (im folgenden Geschwindigkeitshebel) 115 in abzugsähnlicher Form ausgestaltet. Ferner weist ein unterer Bereich des Griffbereichs 114 eine aufladbare Batterie 120 auf. Die Batterie 120 wird durch Anbringen auf einem Ladegerät 120a aufgeladen, das an eine 100 Volt Wechselstromleistungsquelle angeschlossen ist. The grip area 114 is designed so that it is held by the hand of an operator and an area thereof, on which a finger rests in the grip state, is designed with a rotary speed lever switch (hereinafter speed lever) 115 in a trigger-like form. Furthermore, a lower region of the grip region 114 has a rechargeable battery 120 . The battery 120 is charged by mounting on a charger 120 a, which is connected to a 100 volt AC power source.

Ein Sperrschalter 116 zum Fixieren eines Zustands des Anziehens des Geschwindigkeitshebels 115 ist in der Nähe des Geschwindigkeitshebels 115 vorgesehen. A lock switch 116 for fixing a state of tightening the speed lever 115 is provided in the vicinity of the speed lever 115 .

In der Nähe des Griffbereichs 114 des Hauptkörpers 112 ist ein Umkehrschalter 117 zum Umschalten der Drehrichtung des bürstenlosen Gleichstrommotors 123, also zur Einstellung der Drehung des Werkzeugs 113 zwischen einer vorbestimmten regulären Rotation und einer inversen Rotation, angebracht. Ferner verfügt ein oberer Bereich des Hauptkörpers 112 über einen Maximalgeschwindigkeits-Einstellschalter (im folgenden Einstellschalter) 119 zum Einstellen der maximalen Drehzahl des Werkzeugs 113. In the vicinity of the grip area 114 of the main body 112 , a reversing switch 117 is attached for switching the direction of rotation of the brushless DC motor 123 , that is, for adjusting the rotation of the tool 113 between a predetermined regular rotation and an inverse rotation. Furthermore, an upper portion of the main body 112 has a maximum speed setting switch (hereinafter, setting switch) 119 for setting the maximum speed of the tool 113 .

(2) Electrical configuration of the electric hammer drill 111

Ebenfalls unter Bezugnahme auf Fig. 4 soll im folgenden eine Kurzdarstellung der elektrischen Ausgestaltung des Elektro-Schlagbohrers 111 erklärt werden. A brief description of the electrical design of the electric hammer drill 111 will also be explained below with reference to FIG. 4.

Der elektrische Schlagbohrer 111 verfügt über einen Geschwindigkeitssteuerbereich 121, ein Steuerelement 122 und den bürstenlosen Gleichstrommotor 123, der über die Batterie 120 durch die Leistungsquelle versorgt wird. The electric hammer drill 111 has a speed control area 121 , a control element 122 and the brushless DC motor 123 , which is powered by the battery 120 from the power source.

Der Geschwindigkeitssteuerbereich 121 erfaßt die Betätigung des Geschwindigkeitshebels 115 und des Einstellschalters 119 wie unten beschrieben und gibt ein einer PWM (Pulsbreitenmodulation) unterzogenes Drehzahlsignal S1 zum Antreiben des bürstenlosen Gleichstrommotors in Abhängigkeit von den Betriebszuständen des Hebels 115 und des Einstellschalters 119 an das Steuerelement 122 aus. Das Steuerelement 122 umfaßt mehrere (nicht gezeigte) Umschalttransistoren, die auf Grundlage des Drehzahlsignals S1 von dem Geschwindigkeitssteuerbereich 121 auf AN/AUS gesteuert werden. Ein Antriebssignal zum Antreiben des bürstenlosen Gleichstrommotors 123 wird von den Umschalttransistoren ausgegeben. The speed control section 121 detects the operation of the speed lever 115 and the setting switch 119 as described below and outputs a speed signal S1 subjected to PWM (pulse width modulation) for driving the brushless DC motor depending on the operating states of the lever 115 and the setting switch 119 to the control element 122 . The control element 122 includes a plurality of switching transistors (not shown) which are controlled on / off by the speed control section 121 based on the speed signal S1. A drive signal for driving the brushless DC motor 123 is output from the switching transistors.

Der Geschwindigkeitssteuerbereich 121 verfügt über eine Maximalgeschwindigkeitsänderungs-Hebelschalter-Schaltung 124 zum Erfassen der Betätigung des Einstellschalters 119 und eine Drehzahländerungs-Hebelschalter-Schaltung 125 zum Erfassen der Betätigung des Geschwindigkeitshebelschalters 115. Eine Steuervorrichtung wird durch Aufnahme des Geschwindigkeitssteuerbereichs 121 gebildet. The speed control section 121 has a maximum speed change lever switch circuit 124 for detecting the operation of the setting switch 119 and a speed change lever switch circuit 125 for detecting the operation of the speed lever switch 115 . A control device is formed by including the speed control section 121 .

(3) Electrical configuration of the speed control area 121

Ebenfalls unter Bezugnahme auf Fig. 3 soll im folgenden ein Beispiel einer elektrischen Ausgestaltung des Geschwindigkeitssteuerbereichs 121 erklärt werden. An example of an electrical configuration of the speed control region 121 will also be explained below with reference to FIG. 3.

Die Maximalgeschwindigkeitsäriderungs-Hebelschalter- Schaltung 124 enthält in Serie zwischen der Leistungsquellenspannung Vdd und Erdpotential geschaltete Widerstände R11 und R12 und einen Schiebeanschluß 126 zum Verschieben relativ zum Widerstand R11. Ein Ausgabesignal des Schiebeanschlusses 126 wird an die Drehzahländerungs-Hebelschalter-Schaltung 125 ausgegeben. The maximum speed reduction lever switch circuit 124 includes resistors R11 and R12 connected in series between the power source voltage Vdd and ground potential, and a slide terminal 126 for shifting relative to the resistor R11. An output signal of the sliding terminal 126 is output to the speed change lever switch circuit 125 .

Die Drehzahländerung-Hebelschalter-Schaltung 125 enthält einen mit dem Ausgabesignal aus dem Schiebeanschluß 126 eingehenden Widerstand R13. Das andere Ende des Widerstands R13 ist geerdet. The speed change lever switch circuit 125 includes a resistor R13 input with the output signal from the sliding terminal 126 . The other end of resistor R13 is grounded.

Der Widerstand R13 enthält einen Schiebeanschluß 127. Die von diesem Schiebeanschluß 127 ausgegebene Referenzspannung Vth wird an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß einer Vergleicherschaltung 128 gegeben, und an den invertierenden Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 128 wird ein vorbestimmtes Dreieckswellensignal gegeben. Das Drehzahlsignal S1 wird von der Vergleicherschaltung 128 ausgegeben. Resistor R13 includes a slide terminal 127 . The reference voltage Vth output from this shift terminal 127 is given to the non-inverting input terminal of a comparator circuit 128 , and a predetermined triangular wave signal is given to the inverting input terminal of the comparator circuit 128 . The speed signal S1 is output by the comparator circuit 128 .

(4) Operation of the electric hammer drill 111

Im folgenden soll der Betrieb des Elektro-Schlagbohrers 111 erklärt werden. The operation of the electric hammer drill 111 will be explained below.

Zuerst wird durch Betätigung des Einstellschalters 119 in Abhängigkeit von der Art der Operation die maximale Drehzahl des Elektro-Schlagbohrers 111 eingestellt. Nach dem Ausführungsbeispiel wird die maximale Drehzahl variabel eingestellt. Das heißt, entsprechend der Betätigung des Einstellschalters 119 wird der Schiebeanschluß 126 variabel verschoben und die Maximalgeschwindigkeitsspannung Vs wird in Abhängigkeit von einer Betriebsposition des Einstellschalters 119 bei einer vorgegebenen Position gestoppt. First, by operating the setting switch 119 depending on the kind of the operation, the maximum speed of the electric hammer drill 111 is set. According to the embodiment, the maximum speed is set variably. That is, according to the operation of the setting switch 119 , the sliding terminal 126 is variably shifted and the maximum speed voltage Vs is stopped depending on an operating position of the setting switch 119 at a predetermined position.

Anschließend betätigt die Betriebsperson in Ausführung einer tatsächlichen Befestigungsoperation den Geschwindigkeitshebel 115. Hier wird der in Fig. 5 gezeigte Griffbereich 114 ergriffen und der Geschwindigkeitshebel 115 durch Hand und Finger angezogen. Nach dem Ausführungsbeispiel wird der Schiebeanschluß 127 in Abhängigkeit von einem großen oder kleinen Ausmaß des Anziehens des Geschwindigkeitshebels 115 in Pfeilrichtung B1 oder in Pfeilrichtung B2 verschoben. In Abhängigkeit von Richtung und Ausmaß der Verschiebung wird die Referenzspannung Vth von dem Schiebeanschluß 127 größer oder kleiner. Das Maximum der Referenzspannung Vth ist die Maximalgeschwindigkeitsspannung Vs. Then, the operator operates the speed lever 115 to perform an actual fastening operation. Here, the grip area 114 shown in FIG. 5 is gripped and the speed lever 115 is tightened by hand and finger. According to the exemplary embodiment, the sliding connection 127 is displaced in the arrow direction B1 or in the arrow direction B2 depending on a large or small extent of the tightening of the speed lever 115 . Depending on the direction and extent of the shift, the reference voltage Vth from the sliding terminal 127 becomes larger or smaller. The maximum of the reference voltage Vth is the maximum speed voltage Vs.

Das heißt, die Maximalgeschwindigkeitsspannung Vs wird durch den Widerstand R13 und den Schiebeanschluß 127 geteilt, und die durch Teilung der Spannung geschaffene Referenzspannung Vth wird an den nicht-invertierenden Eingangsanschluß der Vergleicherschaltung 128 gegeben. Aus der Vergleicherschaltung 128 wird das der PWM-Modulation unterzogene Drehzahlsignal S1 ausgegeben, wobei die Einschaltdauer desto höher ist, je höher die Referenzspannung Vth ist. Wie oben beschrieben, wird das Drehzahlsignal S1 an die Steuereinheit 122 gegeben und der bürstenlose Gleichstrommotor 123 zur Rotation angetrieben. That is, the maximum speed voltage Vs is divided by the resistor R13 and the shift terminal 127 , and the reference voltage Vth created by dividing the voltage is given to the non-inverting input terminal of the comparator circuit 128 . The speed signal S1 subjected to the PWM modulation is output from the comparator circuit 128 , the duty cycle being longer the higher the reference voltage Vth. As described above, the speed signal S1 is given to the control unit 122 and the brushless DC motor 123 is driven to rotate.

Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird, wenn die maximale Drehzahl des Elektro-Schlagbohrers 111 durch Betätigung des Einstellschalters 119 eingestellt wird, auf diese Weise die maximale Drehzahl durch den Einstellschalter 119 sogar dann vorgegeben, wenn durch Betätigung des Geschwindigkeitshebels 115 maximale Drehzahl eingestellt wird. Dadurch kann, wenn die für eine tatsächliche Operation erforderliche Drehzahl durch Betätigung des Einstellschalters 119 eingestellt wird, die Operation in einem Zustand ausgeführt werden, bei dem der Geschwindigkeitshebel 115 maximal angezogen ist. According to the embodiment, when the maximum speed of the electric hammer drill 111 is set by operating the setting switch 119 , the maximum speed is thus set by the setting switch 119 even when the maximum speed is set by operating the speed lever 115 . As a result, when the speed required for an actual operation is set by operating the setting switch 119 , the operation can be carried out in a state in which the speed lever 115 is maximally tightened.

Dadurch wird die Notwendigkeit, eine Operation in einem Zwischenzustand des Anziehens des Geschwindigkeitshebels 115 zum Bewirken eines Zwischendrehzahlwerts unterhalb der maximalen Drehzahl, um die für die tatsächliche Operation notwendige Drehzahl zu erhalten, ausgeräumt werden und eine Ermüdung der Betriebsperson signifikant reduziert werden. Ferner kann eine instabile Ausbildung der Drehzahl verhindert werden, die dadurch entsteht, daß die Operation in dem Zwischenzustand des Anziehens des Geschwindigkeitshebels 115 durch die Betriebsperson ausgeführt wird, und die Operation stabil bleibt. This will eliminate the need to operate in an intermediate state of tightening the speed lever 115 to cause an intermediate speed value below the maximum speed to obtain the speed necessary for the actual operation, and significantly reduce operator fatigue. Furthermore, an unstable development of the rotational speed caused by the operation being performed in the intermediate state of the speed lever 115 being tightened by the operator and the operation remaining stable can be prevented.

Third embodiment

Fig. 6 zeigt ein Schaltdiagramm einer elektrischen Ausgestaltung eines Elektro-Schlagbohrers 111a gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung. Fig. 6 shows a circuit diagram of an electrical configuration of an electric hammer drill 111 a according to a third embodiment of the invention.

Das Ausführungsbeispiel ist ähnlich zum zweiten Ausführungsbeispiel. Entsprechende Teile sind mit denselben Bezugszeichen versehen und weitere Erklärungen dazu werden weggelassen. The embodiment is similar to the second Embodiment. Corresponding parts are the same Provide reference numerals and further explanations omitted.

Ein Wesensmerkmal des Ausführungsbeispiels liegt im Einstellen der maximalen Drehzahl des Elektro-Schlagbohrers 111a in verschiedenen Stufen. Im folgenden soll eine elektrische Ausgestaltung des Elektro-Schlageintreibers 111a erklärt werden. Das Ausführungsbeispiel hat eine elektrische Ausgestaltung, die zu der unter Bezugnahme auf die Fig. 4 und 5 im zweiten Ausführungsbeispiel erklärten ähnlich ist. An essential feature of the embodiment is the setting of the maximum speed of the electric hammer drill 111 a in different stages. An electrical configuration of the electric impact driver 111 a will be explained below. The exemplary embodiment has an electrical configuration which is similar to that explained with reference to FIGS. 4 and 5 in the second exemplary embodiment.

(1) Electrical configuration of the speed control area 121 a

Ein Beispiel einer elektrischen Ausgestaltung eines im Elektro-Schlagbohrer lila nach dem Ausführungsbeispiel angeordneten Geschwindigkeitssteuerbereichs 121a soll im folgenden unter Bezugnahme auf Fig. 6 erklärt werden. An example of an electrical configuration of a speed control region 121 a arranged in the electric hammer drill purple according to the exemplary embodiment will be explained below with reference to FIG. 6.

Eine Maximalgeschwindigkeitsänderungs-Hebelschalter- Schaltung 124a enthält mehrere Widerstände R14, R15 . . ., die in Parallelschaltung zwischen der Leistungsquellenspannung Vdd und Erdpotential verbunden sind und beispielsweise voneinan- der verschiedene Widerstandswerte aufweisen, und einen Umkehrschalter 129. Die ein Ausgabesignal des Umkehrschalters 129 bildende Referenzspannung Vth wird an den Widerstand R13 der Drehzahländerungs-Hebelschalter-Schaltung 125 gegeben, die eine ähnliche Ausgestaltung wie die des ersten Ausführungsbeispiels hat. A maximum speed change lever switch circuit 124 a contains several resistors R14, R15. , ., which are connected in parallel between the power source voltage Vdd and ground potential and have different resistance values, for example, and a reversing switch 129 . The an output signal of the reversing switch 129 forming the reference voltage Vth is applied to the resistor R13 of the speed-change lever switch circuit 125, which has a similar configuration as that of the first embodiment.

(2) Operation of the electric hammer drill 111 a

Der Betrieb des Elektro-Schlagbohrers lila gemäß dem Ausführungsbeispiel soll im folgenden erklärt werden. Zuerst wird abhängig von der Art der Operation die maximale Drehzahl des Elektro-Schlagbohrers 111a durch Betätigung des Einstellschalters 119 eingestellt. The operation of the electric hammer drill purple according to the embodiment will be explained in the following. First, depending on the type of operation, the maximum speed of the electric hammer drill 111 a is set by actuating the setting switch 119 .

Das heißt, bei Betätigung des Einstellschalters 119 wird der Umkehrschalter 129 entweder verbunden mit der Leistungsquellenspannung Vdd, oder dem Widerstand R14, oder dem Widerstand R15, . . .. Wird der Umkehrschalter 129 mit der Leistungsquellenspannung Vdd verbunden, wird die maximale Drehzahl des Elektro-Schlagbohrers 111a eingestellt. That is, when the setting switch 119 is operated, the reversing switch 129 is either connected to the power source voltage Vdd, or the resistor R14, or the resistor R15,. , .. If the reversing switch 129 is connected to the power source voltage Vdd, the maximum speed of the electric hammer drill 111 a is set.

Der Betrieb der Drehzahländerungs-Hebelschalter-Schaltung 125 danach ist ähnlich zu der des oben beschriebenen Ausführungsbeispiels und daher ist auch der Betrieb des Elektro-Schlagbohrers 111a ähnlich dazu. The operation of the speed change lever switch circuit 125 thereafter is similar to that of the above-described embodiment, and therefore the operation of the electric hammer drill 111 a is similar.

Daher sind auch nach diesem Ausführungsbeispiel Betrieb und Wirkung auf ähnliche Weise wie im ersten Ausführungsbeispiel realisiert. Therefore, operation is also in this embodiment and effect in a similar way as in the first Implemented embodiment.

INDUSTRIAL APPLICABILITY

Das Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 besteht in einem kabellosen Elektrowerkzeug, das eine aufladbare Batterie als Antriebsleistungsquelle des Motors verwendet, wobei der Motor in einem bürstenlosen Gleichstrommotor besteht und daher das Elektrowerkzeug bei variabler Geschwindigkeitsänderung durch Auswahl der Drehzahl und des Drehmoments innerhalb breiter Bereiche verwendet werden kann. Ferner kann die Erzeugung von Vibrationen oder Geräuschen reduziert, eine klein ausgebildete und leichtgewichtige Gestaltung erreicht und daher ein kabelloses Elektrowerkzeug mit hoher Funktionsfähigkeit und exzellenter Handhabbarkeit geschaffen werden, das zur Verbesserung des Betriebsumfelds geeignet ist und dessen Betriebsdauer verlängert ist. The power tool according to claim 1 consists of one cordless power tool that is considered a rechargeable battery Drive power source of the engine used, the engine consists of a brushless DC motor and therefore that Power tool with variable speed change through Selection of speed and torque within broader Areas can be used. Furthermore, the generation of Vibration or noise reduced, one small trained and lightweight design achieved and therefore a cordless power tool with high functionality and excellent manageability can be created Improvement of the business environment is appropriate and its Operating time is extended.

In dem Elektrowerkzeug nach Anspruch 2 wird die maximale Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors durch Betätigung des ersten Betriebselements eingestellt, und das zweite Betriebselement wird innerhalb des eingestellten maximalen Drehzahlbereichs betätigt, um dadurch die Drehzahl des bürstenlosen Gleichstrommotors zu ändern. Dadurch kann, wenn die für die Operation notwendige Drehzahl des Elektro-Werkzeugs durch Betätigung des ersten Betriebselements auf Maximalwert eingestellt wird, die für die Operation notwendige Drehzahl sogar dann vorgegeben werden, wenn durch maximale Betätigung des zweiten Betriebselements die maximale Drehzahl gebildet wird. In the power tool according to claim 2, the maximum Brushless DC motor speed by actuation of the first operating element, and the second Operating element is within the maximum set Speed range actuated to thereby the speed of the to change brushless DC motor. This can, if the speed of the electrical tool required for the operation by actuating the first operating element to the maximum value the speed required for the operation is set be specified even if by maximum actuation the maximum operating speed of the second operating element becomes.

Daher kann die Operation durch maximale Betätigung des zweiten Betriebselements ausgeführt werden, indem die maximale Drehzahl in Abhängigkeit von der Art der unter Verwendung des Elektrowerkzeugs ausgeführten Operation geändert wird. Dadurch entfällt die Notwendigkeit, die Operation fortzuführen, während das zweite Betriebselement durch die Betriebsperson in einem Zwischenbetriebszustand gehalten wird. So wird eine enorme Ermüdung der Betriebsperson erzeugende Situation verhindert und die Operation kann stabil ausgeführt werden. Therefore, the operation can be performed by operating the maximum second operating elements are carried out by the maximum speed depending on the type of using of the power tool performed operation is changed. This eliminates the need for surgery to continue while the second operating element through the Operating person is kept in an intermediate operating state. So becomes an enormous fatigue of the operator Situation prevented and the operation can be carried out stably become.

Außerdem wird die Befestigungskraft konstant gemacht und für den Fall der Befestigung einer Schraube das Befestigungsdrehmoment gleichförmig gemacht und die Produktqualität stabilisiert. In addition, the fastening force is made constant and in the case of fastening a screw Fastening torque made uniform and the product quality stabilized.

Claims

1. Preferably cordless power tool ( 1 ) with a motor ( 3 ), an output shaft ( 5 ) connected to the motor via a speed change device ( 4 ), a motor drive circuit ( 7 ) and a control area ( 8 ) of the drive circuit, wherein a rechargeable battery ( 11 ) is used as the drive power source, characterized in that the motor ( 3 ) consists of a brushless DC motor.

2. Power tool ( 111 ) with:
a brushless DC motor ( 123 ) which is a power source of the power tool;
a first operating element ( 119 ) for changing the maximum speed of the engine;
a second operating element ( 115 ) for changing the speed of the motor within a maximum speed range of the motor, which is set by the first operating element ( 119 ), and
control means ( 121 ) for controlling a rotational state of the motor;
the control device ( 121 ) comprising:
maximum speed signal output means ( 124 ) for outputting a maximum speed signal (Vs) in response to a displacement of the first operating element ( 119 ); and
a speed signal output device ( 125 ) for forming a maximum level (Vth) by the maximum speed signal (Vs) output by the maximum speed output device ( 124 ), and for outputting a speed signal (S1) as a function of a displacement of the second operating element ( 115 ), to thereby drive the motor ( 123 ) to rotate.

3. Power tool according to claim 1 or 2, wherein the Power tool in an electric screwdriver, an electric Drill / screwdriver, an electric hammer drill or one There is an electric rotary key.