專利名稱：裝有關(guān)斷延遲裝置的手持式電動工具機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手持式電動工具機，它具有至少一個電驅(qū)動器、至少 一個為了其功能需要電能的電裝置、 一個用于該電驅(qū)動器和/或該電裝置的 關(guān)斷延遲裝置并具有至少一個用于該驅(qū)動器和該電裝置的供電的蓄電池。
背景技術(shù)：
已經(jīng)知道了這樣一種手持式電動工具機。在這里，蓄電池在手持式電 動工具機關(guān)斷時-例如通過松開相應(yīng)按鈕-完全與手持式電動工具機所有用 電裝置斷開，這在手持式電動工具機的電驅(qū)動器中大多立即發(fā)生，因為不 希望延長被電驅(qū)動器驅(qū)動的刀具的慣性運動時間。然而，對于其他電裝置， 延遲關(guān)斷則是有意義的。這些電裝置例如涉及到附加的測量裝置或者檢驗 裝置或者手持式電動工具機自身的控制電子元件。在工作中具有高電耗的 電部件大多要立即關(guān)斷，而對于幾乎不消耗電流的電裝置(例如控制電子 元件)，延遲關(guān)斷是可能的而且是有意義的。因為控制電子元件需要一個短 時期來完全準備好工作，所以在重新接通手持式電動工具機時通過關(guān)斷的 控制電子元件會產(chǎn)生短的遲滯時間， 一直到通過操作人員來響應(yīng)對開關(guān)要 求。這是操作人員不喜歡的，特別是在手持式電動工具中會導(dǎo)致功能失誤， 因為電驅(qū)動器要在比操作人員所期待的時刻晚的時刻才起動。通過延遲關(guān) 斷控制電子元件可以在延遲時間內(nèi)又重新投入工作時避免出現(xiàn)遲滯時間。 因為電裝置為了其功能需要電能，即使只是很少，所以在蓄電池驅(qū)動的手 持式電動工具機中，這會導(dǎo)致蓄電池放電。如果因此達到蓄電池的過度放 電范圍，這則會損害蓄電池。
發(fā)明內(nèi)容
盡管延遲關(guān)斷至少一個電裝置，也應(yīng)防止蓄電池過度放電。 為了解決該任務(wù)，規(guī)定，手持式電動工具機具有一個過度放電保護裝 置，它根據(jù)由它獲知的蓄電池充電狀態(tài)來預(yù)先給定關(guān)斷延遲裝置的延遲時伺。采用通過這樣的過度放電保護裝置使得從蓄電池獲取電能的時期受到 蓄電池本身充電狀態(tài)的限制。因此，只在一個本身取決于蓄電池充電狀態(tài) 的數(shù)量級內(nèi)允許蓄電池因所述電裝置而繼續(xù)放電。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，關(guān)斷延遲裝置具有過度放電保護裝置。 這減少了所需結(jié)構(gòu)元件數(shù)量。
特別是規(guī)定，過度放電保護裝置在蓄電池充電狀態(tài)較低時預(yù)先給定關(guān) 斷延遲裝置的一個較短的延遲時間。充電狀態(tài)越低，允許從蓄電池取出的 電能就越少，從而不能達到對蓄電池有害的過度放電范圍。
另外規(guī)定，關(guān)斷延遲裝置在蓄電池充電狀態(tài)低于臨界的充電閾值時不 設(shè)置關(guān)斷延遲。如果蓄電池充電狀態(tài)下降到低于臨界充電閾值，則電裝置 沒有時間延遲也關(guān)斷。通過這項措施可以阻止蓄電池進一步放電。
此外，本發(fā)明涉及一種用于運行手持式電動工具機的方法，該手持式 電動工具機具有至少一個電驅(qū)動器、至少一個為了其功能需要電能的電裝 置、 一個用于該電驅(qū)動器和/或該電裝置的關(guān)斷延遲裝置并具有至少一個用 于該電驅(qū)動器和該電裝置的供電的蓄電池。在這里規(guī)定，手持式電動工具 機的過度放電保護裝置獲知蓄電池充電狀態(tài)并且根據(jù)該充電狀態(tài)預(yù)先給定 一個延遲時間，電裝置以該延遲時間被關(guān)斷延遲裝置延遲地關(guān)斷。用這種 方法由蓄電池充電狀態(tài)自身限制從蓄電池獲取電能的時期。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，過度放電保護裝置在蓄電池充電狀態(tài) 較低時預(yù)先給定的關(guān)斷延遲裝置的一個較短的延遲時間。由于較短的延遲 時間，電裝置在較短時期從蓄電池獲取電能，使它比較少地繼續(xù)放電。
另外規(guī)定，關(guān)斷延遲裝置使電裝置在蓄電池充電狀態(tài)低于臨界充電閾 值時沒有關(guān)斷延遲地關(guān)斷。在這里，或是過度放電保護裝置可給定一個相 當于零秒的延遲時間，或是關(guān)斷延遲裝置本身沒有延遲地關(guān)斷。
特別是規(guī)定，延遲時間只可以采用預(yù)先確定的值。這些值例如可以是 預(yù)先給定的時間間隔的整數(shù)倍。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，過度放電保護裝置隨著蓄電池充電狀 態(tài)連續(xù)變化地預(yù)先給定延遲時間，直至達到臨界充電閾值。在連續(xù)變化地 預(yù)先給定延遲時間時，過度放電保護裝置可以使關(guān)斷延遲連續(xù)地適配于充 電狀態(tài)。
替換地規(guī)定，過度放電保護裝置隨著蓄電池充電狀態(tài)而步進式變化地預(yù)先給定延遲時間。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，過度放電保護裝置通過獲知蓄電池電 壓來確定蓄電池充電狀態(tài)。蓄電池電壓是一個在蓄電池放電或者部分放電 時隨著充電狀態(tài)明顯變化的參數(shù)。在該充電范圍內(nèi)從蓄電池電壓可以明確 地推斷出蓄電池充電狀態(tài)。如果蓄電池以鋰離子電池為基礎(chǔ)，則蓄電池電 壓隨著充電狀態(tài)下降而越來越陡地下降。對于這類的放電很多的蓄電池， 在耗電量比較小時-例如通過電裝置-已經(jīng)能觀察到蓄電池電壓極端下降。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，蓄電池電壓與有電負荷時的相應(yīng)電流 一起測量。如果蓄電池電壓在工作期間連續(xù)地測定或者有時間間隔地測定， 則它由于耗電裝置例如電驅(qū)動器而承受負荷。為了獲取對蓄電池充電狀態(tài) 的推斷，蓄電池電壓必須與相應(yīng)電流一起測量。在知道蓄電池特性曲線的 情況下從該測量可以推斷出蓄電池空載電壓或者充電狀態(tài)。
替換地或者附加地規(guī)定，幾乎無電流地測量蓄電池電壓。如果蓄電池 電壓例如在電驅(qū)動器和所有其他高能耗構(gòu)件關(guān)斷之后測量，則得到幾乎無 電流的蓄電池空載電壓測量。
按照本發(fā)明的另一個構(gòu)造規(guī)定，過度放電保護裝置使得電驅(qū)動器只能 在蓄電池充電狀態(tài)高出驅(qū)動器接通電量閾值時接通。為此驅(qū)動器接通電量 閾值這樣選擇，使蓄電池充電狀態(tài)可以保證手持式電動工具機在一定的、 符合手持式電動工具機用途的時間段上工作。
附加規(guī)定，過度放電保護裝置使得電裝置只能在蓄電池充電狀態(tài)高出 裝置接通電量閾值時能夠接通。這項措施防止了蓄電池通過電裝置重新接 通而繼續(xù)放電。裝置接通電量閾值特別明顯地小于驅(qū)動器接通電量閾值， 因為電裝置的耗電小于電驅(qū)動器。
附圖借助于一個實施例說明了本發(fā)明，確切地示出
圖1 具有關(guān)斷延遲裝置的手持式電動工具機的示意圖，
圖2 延遲時間與蓄電池電壓的可能關(guān)系的曲線圖。
具體實施例方式
圖1示出了蓄電池驅(qū)動的手持式電動工具機1的原理結(jié)構(gòu)。在這里，該示意圖精簡成用于接通和關(guān)斷手持式電動工具機1的主要部件。 一個操
作元件2與一個關(guān)斷延遲裝置3作用連接，它們通過開關(guān)裝置4、 5對手持 式電動工具機1的電驅(qū)動器6和電裝置7作用。電開關(guān)裝置4配置給電驅(qū) 動器6配置，開關(guān)裝置5給電裝置7配置。另外，手持式電動工具機l具 有一個過度放電保護裝置8，在該實施例中它是關(guān)斷延遲裝置3的一部分。 手持式電動工具機1的電部件、特別是電裝置7和電驅(qū)動器6由蓄電池9 供電。相關(guān)電線沒有示出。電裝置7例如涉及手持式電動工具機1的控制 電子元件10。操作元件2例如可以構(gòu)造為按鈕開關(guān)/非自復(fù)式開關(guān)的按鍵11 。 開關(guān)裝置4、 5也可以是關(guān)斷延遲裝置3的一部分。替換地，開關(guān)裝置4、 5 之一也可直接與操作元件作用連接。在開關(guān)裝置4配置給電驅(qū)動器6時常 常是這種情況，因此可保證驅(qū)動器(從而刀具)盡可能不延遲地停止。
裝有關(guān)斷延遲裝置3的手持式電動工具機1得到下列功能操作人員 操作操作元件2，以便在工作中將手持式電動工具機1關(guān)斷，關(guān)斷延遲裝置 3的操作元件2預(yù)先給定一個用于關(guān)斷手持式電動工具機1的關(guān)斷時間點to， 通過一個沒有示出的測定裝置確定蓄電池9的充電狀態(tài)并向過度放電保護 裝置8輸入一個相應(yīng)的信號。過度放電保護裝置8根據(jù)蓄電池9的充電狀 態(tài)對關(guān)斷延遲裝置3預(yù)先給定一個用于延遲關(guān)斷電裝置7的延遲時間At。 在該實施例中沒有為關(guān)斷電驅(qū)動器6規(guī)定延遲時間At，使關(guān)斷延遲裝置3 在時刻to關(guān)斷電驅(qū)動器6。在這里，關(guān)斷意味著耗電裝置(在這里是電驅(qū)動 器6)與蓄電池9完全斷開。為了關(guān)斷電裝置7，關(guān)斷延遲裝置3考慮由過 度放電保護裝置8給定的延遲時間At，其中，它在時刻to+At關(guān)斷電裝置 7。在操作操作元件2之后，不延遲地關(guān)斷電驅(qū)動器6以及延遲一個延遲時 間At地關(guān)斷電裝置7。在該示例中通過測定例如可同時用作過度放電保護 裝置8的輸入值的蓄電池電壓U來獲知蓄電池9充電狀態(tài)。
圖2示出了曲線圖，在該曲線圖中關(guān)于作為橫坐標的相對蓄電池電壓 U/Umax示出作為縱坐標的延遲時間At。數(shù)值100%Umax相當于在蓄電池 9完全充電時的最大蓄電池電壓。在這里，蓄電池電壓U是蓄電池9充電 狀態(tài)的一個尺度。例如在圖2曲線圖中示出了用于不同用途的、由過度放 電保護裝置8構(gòu)成的、蓄電池電壓U和延遲時間At之間的多個可能的關(guān)聯(lián)。 在該視圖中示出了延遲時間At和電壓U之間由過度放電保護裝置8預(yù)先給 定的關(guān)聯(lián)的定性的曲線12、 13、 14、 15、 16 (曲線變化)。電壓閾值Us分別相應(yīng)于臨界充電閾值，在此時延遲時間At下降到零，例如在Umax的約 15至50%的范圍內(nèi)示出。在圖2中這些電壓閾值Us選擇得如此低并且不 同，以便在電壓閾值Us上方范圍內(nèi)盡可能清楚地看到定性的曲線形狀。目 前使用的電壓閾值Us處于比圖2所示更高的值。曲線12、 13、 14、 15、 16 與直線Umax的交點的高度說明相應(yīng)曲線12、 13、 14、 15、 16的最長延遲 時間。對于小于對應(yīng)的電壓閾值Us的蓄電池電壓U值，每個曲線12、 13、 14、 15、 16具有不變的延遲時間A^0。電裝置7在蓄電池電壓U低于相應(yīng) 電壓閾值Us時的所有關(guān)聯(lián)中無延遲地關(guān)斷。因此下面只觀察曲線12、 13、 14、 15、 16的這些區(qū)域在這些區(qū)域中，蓄電池電壓U處于對應(yīng)的電壓閾 值Us之上。
階梯狀的曲線12表明了在蓄電池電壓U變化時延遲時間At的跳躍式 變化，其中，為各個電壓范圍配置了固定地預(yù)先確定的延遲時間值。曲線 13表示出延遲時間At相對蓄電池電壓U/Umax的連續(xù)變化。曲線14在最 大蓄電池電壓Umax的100%至65%的范圍內(nèi)表示出 一個選擇得不變的延遲 時間At，它相當于最大延遲時間At。在最大蓄電池電壓Umax的65%至20% 的電壓范圍內(nèi)，曲線14隨著蓄電池電壓U線性下降直到在點UsAt0。曲 線15是虛線示出的并且在100%至50%的電壓范圍內(nèi)表示出不變的延遲時 間At，它在50%時跳躍地下降到延遲時間厶1=0。曲線變化16在100%至 65y。的電壓范圍內(nèi)表示出一個不變的延遲時間At，它相當于最大延遲時間 △tm。在65%至40%的蓄電池電壓范圍內(nèi)，曲線16隨著蓄電池電壓U線性 下降，以便在最大蓄電池電壓的40y。跳躍下降到等于零的延遲時間At。
除了為關(guān)斷延遲裝置3預(yù)先給定延遲時間At外，過度放電保護裝置可 以附加地預(yù)先給定接通電量閾值，用于重新接通手持式電動工具機1的各 個部件，例如電驅(qū)動器6和電裝置7。在這里，所說明的充電閾值(臨界充 電閾值和接通電量閾值，或者其相應(yīng)電壓閾值)不是必須固定，而是可以 根據(jù)至少一個邊緣條件-例如根據(jù)在蓄電池緊鄰環(huán)境中的測量溫度-來影響。
權(quán)利要求
1、手持式電動工具機，它具有至少一個電驅(qū)動器、至少一個為了其功能需要電能的電裝置、一個用于該電驅(qū)動器和/或該電裝置的關(guān)斷延遲裝置并具有至少一個用于該驅(qū)動器和該電裝置的供電的蓄電池，其特征為，具有一過度放電保護裝置(8)，它根據(jù)通過它獲知的蓄電池(9)充電狀態(tài)來預(yù)先給定關(guān)斷延遲裝置(3)的延遲時間(△t)。
2、 按照權(quán)利要求l所述的手持式電動工具機，其特征為，關(guān)斷延遲裝 置(3)具有該過度放電保護裝置(8)。
3、 按照前面權(quán)利要求之一所述的手持式電動工具機，其特征為，該過 度放電保護裝置(8)在蓄電池(9)充電狀態(tài)較低時預(yù)先給定關(guān)斷延遲裝 置(3)的一個較短的延遲時間(At)。
4、 按照前面權(quán)利要求之一所述的手持式電動工具機，其特征為，該關(guān) 斷延遲裝置(3)在蓄電池(9)充電狀態(tài)低于臨界充電閾值時不設(shè)置關(guān)斷 延遲。
5、 用于運行手持式電動工具機的方法，該手持式電動工具機具有至少 一個電驅(qū)動器、至少一個為了其功能需要電能的電裝置、 一個用于該電驅(qū) 動器和/或該電裝置的關(guān)斷延遲裝置并具有至少一個用于該驅(qū)動器和該電裝 置的供電的蓄電池，其特征為，該手持式電動工具機的一過度放電保護裝 置獲知所述蓄電池的充電狀態(tài)并且根據(jù)該充電狀態(tài)預(yù)先給定一延遲時間， 由關(guān)斷延遲裝置以該延遲時間延遲地關(guān)斷所述電裝置。
6、 按照權(quán)利要求5所述的方法，其特征為，該過度放電保護裝置在蓄 電池充電狀態(tài)較低時預(yù)先給定關(guān)斷延遲裝置的一個較短的延遲時間。
7、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，關(guān)斷延遲裝置使所 述電裝置在蓄電池充電狀態(tài)低于臨界充電閾值時沒有關(guān)斷延遲地關(guān)斷。
8、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，所述延遲時間只可 以采用預(yù)先確定的值。
9、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，該過度放電保護裝 置隨著蓄電池充電狀態(tài)連續(xù)變化地預(yù)先給定延遲時間，直到達到臨界充電 閾值。
10、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，該過度放電保護 裝置隨著蓄電池充電狀態(tài)步進式變化地預(yù)先給定延遲時間。
11、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，該過度放電保護 裝置通過獲知蓄電池電壓來確定蓄電池充電狀態(tài)。
12、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，蓄電池電壓與在 有電負荷時的相應(yīng)的電流一起測量。
13、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，幾乎無電流地測 量蓄電池電壓。
14、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，該過度放電保護 裝置使得電驅(qū)動器只能在蓄電池充電狀態(tài)高出驅(qū)動器接通電量閾值時接通o
15、 按照前面權(quán)利要求之一所述的方法，其特征為，該過度放電保護 裝置使得所述電裝置只能在蓄電池充電狀態(tài)高出電裝置接通電量閾值時接 通。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手持式電動工具機，它具有至少一個電驅(qū)動器、至少一個為了其功能需要電能的電裝置、一個用于電驅(qū)動器和/或電裝置的關(guān)斷延遲裝置并具有至少一個用于驅(qū)動器和電裝置的供電的蓄電池。規(guī)定，該手持式電動工具機具有一個過度放電保護裝置(8)，它根據(jù)通過它獲知的蓄電池(9)充電狀態(tài)來預(yù)先給定關(guān)斷延遲裝置(3)的延遲時間(Δt)。此外本發(fā)明還涉及一種相應(yīng)的方法。
文檔編號H02J7/00GK101421900SQ200780013265
公開日2009年4月29日 申請日期2007年3月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月11日
發(fā)明者B·維尼策爾, R·格勞寧 申請人:羅伯特·博世有限公司