(57)【要約】  本発明は、工具（６）の駆動部に使用されるモータ（８）を備えた手持ち式電動工具に関する。該手持ち式電動工具（１）は、被加工品（７）に対して及ぼされる工具（６）の押圧を検出するセンサユニット（９）が信号発生器（１０）と共働することを特徴とする。
2007518582.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち式電動工具であって、
工具の駆動部に使用されるモータが設けられている形式のものにおいて、
被加工品（７）に対して及ぼされる工具（６）の押圧を検出するセンサユニット（９）が設けられており、
該センサユニット（９）は、信号発生器（１０）と共働することを特徴とする、手持ち式電動工具。
【請求項２】
手持ち式電動工具であって、
工具の駆動部に使用されるモータと、該モータを作動するために使用される制御および／または調整ユニットとが設けられている形式のものにおいて、
被加工品（７）に及ぼされる工具（６）の押圧を検出するセンサユニット（９）が設けられており、
該センサユニット（９）は、前記制御および／または調整ユニット（２０）と共働することを特徴とする、たとえば請求項１に記載された手持ち式電動工具。
【請求項３】
センサユニット（９）はストレインゲージおよび／または圧電センサを有する、請求項１または２記載の手持ち式電動工具。
【請求項４】
センサユニット（９）は、モータ（８）のモータ電流を検出する電流測定装置（２３）を備えている、請求項１から３までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項５】
前記電流測定装置（２３）は、モータ電流が流れる分流器（３１）と電子評価回路（３６）とを有する、請求項４記載の手持ち式電動工具。
【請求項６】
前記信号発生器は、光学的な信号発生器（１０）および／または音響的な信号発生器（１２，１３）および／または触覚に対して働きかける信号発生器（１４）である、請求項１から５までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項７】
前記光学的な信号発生器（１２）は、少なくとも１つのＬＥＤ（１５，１６）および／またはＬＥＤマップ（１７）および／またはディスプレイ（１９）および／またはバー表示（１８）である、請求項１から６までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項８】
前記音響的な信号発生器（１３）はスピーカおよび／またはベルである、請求項１から７までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項９】
スピーカに対して、トーン出力とりわけ音声出力を有する装置が配属されている、請求項１から８までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項１０】
前記制御および／または調整ユニット（２０）は工具（６）のトルクないしは工具収容部（６’）のトルクを、被加工品（７）に対して及ぼされる該工具（６）の押圧に依存して制御および／または調整する、請求項１から９までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項１１】
前記制御および／または調整ユニット（２０）は工具（６）の回転数ないしは工具収容部（６’）の回転数を、被加工品（７）に対して及ぼされる該工具（６）の押圧に依存して制御および／または調整する、請求項１から１０までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項１２】
前記制御および／または調整ユニット（２０）は工具（６）のトルクないしは工具収容部（６’）のトルクを、被加工品（７）に対して及ぼされる該工具（６）の押圧に依存して、所定の回転数で制御および／または調整する、請求項１から１１までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具。
【請求項１３】
モータを有する手持ち式電動工具を作動する方法であって、
該手持ち式電動工具は、たとえばセンサユニットおよび信号発生器を備えている形式の方法において、
・被加工品に対して及ぼされる工具の押圧を検出するステップと、
・前記押圧を出力して、ユーザが工具の押圧を変化できるようにするステップ
とを有することを特徴とする、たとえば請求項１から１２までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具を作動する方法。
【請求項１４】
モータを有する手持ち式電動工具を作動する方法であって、
該手持ち式電動工具は、たとえばセンサユニットおよび信号発生器と制御および／または調整ユニットとを備えている形式の方法において、
・被加工品に対して及ぼされる工具の押圧を検出するステップと、
・モータおよび／または工具および／または工具収容部のトルクを押圧に依存して、たとえば所定の回転数を考慮して自動的に設定するステップ
とを有することを特徴とする、たとえば請求項１から１２までのいずれか１項記載の手持ち式電動工具を作動する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、手持ち式電動工具と、手持ち式電動工具を作動する方法とに関する。
【０００２】
従来技術
手持ち式電動工具は、たとえばドリル、ドリルスクリュードライバ、研削機および偏心研削機として知られている。これらの手持ち式電動工具は一般的に、該手持ち式電動工具のための回転可能な工具収容部を有する。このような工具収容部は、モータによって駆動される。簡単な構成の手持ち式電動工具では、無負荷作動において固定的な回転数が設定されている。それよりも幾らか比較的高度な手持ち式電動工具の構成では、アプリケーション事例に応じて異なる回転数を設定できるように構成されている。電子的に制御される手持ち式電動工具では、このように無負荷作動時に１度設定された回転数は、作業プロセス中すなわち負荷時は一定に維持される。作業プロセス時には、ユーザは手持ち式電動工具の工具を、加工すべき対象物に対して押しつける。偏心研削機では、たとえば工具を構成する研削基板が、研削すべき被加工物に対して押しつける。ユーザはそれぞれ、体質および／またはその日の状態に応じて、作業プロセス中に異なった押圧を発揮する。作業結果は、発揮された押圧に応じてそれぞれ異なってくる。偏心研削機の上記の例では、被加工物の研削品質すなわち表面特性が研削後に、異なる押圧によって研削プロセスが行われたために、異なる品質を有することになる。さらに、材料の切削速度も押圧に依存する。押圧が作業プロセスの持続時間中にユーザによって一定に維持されず、ひいては作業プロセスが均質に行われない確率は、非常に高い。また、押圧を再現可能に発揮すること、すなわち、作業プロセスを中断しても作業プロセスを同じ押圧で再開できることが望ましい。とりわけ、それぞれのユーザに依存せずに、同じ作業プロセスで、押圧の等しい適切な値を実現することが重要である。経験豊富なユーザは、公差の枠内で適切な押圧を発揮し、全作業プロセス中にも一定に維持することができる。経験が比較的乏しいユーザは、比較的十分でない作業結果にしか到達しない。
【０００３】
本発明の利点
工具の駆動部にモータが使用される本発明の手持ち式電動工具は、次のことを特徴とする。すなわち、被加工品に及ぼされる工具の押圧を検出するセンサユニットが信号発生器と共働することを特徴とする。加えられた押圧がユーザに対して信号発生器によって可視化されることにより、該ユーザは、最適化された作業領域で押圧を発揮しているか否かを確認することができる。このように最適化された作業領域により、非常に良好な作業結果が保証される。この押圧が、最適な作業領域の押圧を上回る場合、ユーザは押圧を、信号発生器によるフィードバックに基づいて低減することができる。それに対して、発揮された押圧の過度に低い値が表示された場合、ユーザは押圧を上昇することができる。信号発生器によるフィードバックは、上記の指示に対して付加的に、次のことが表示されるように実施することもできる。すなわち、押圧の値が作業プロセス中、一定に維持されているか否か、またはユーザが押圧の値を無意識に変化したか否かが表示されるように実施することもできる。したがって本発明による手持ち式電動工具により、押圧を監視して、ユーザの適切な措置により、この押圧を作業プロセス中に適切な値に維持し、とりわけ一定に維持することができる。さらに本発明による手持ち式電動工具により、中断後に作業プロセスを、等しい押圧で続行するという前提条件を得ることができる。
【０００４】
本発明ではさらに、付加的または択一的に、工具の駆動部に使用されるモータと、該モータの作動に使用される制御および／または調整ユニットとが手持ち式電動工具に設けられている。この制御および／または調整ユニットは、被加工品に及ぼされる工具の押圧を検出するセンサユニットと共働し、このようにしてモータの作動を、その時点でユーザによって加えられる押圧に適合することができる。手持ち式電動工具によって実現可能な作業結果の品質は、複数の作業パラメータによって決定される。これらの作業パラメータはとりわけ、押圧と、モータによって影響される作業パラメータである。後者の作業パラメータは、たとえば工具のトルクおよび回転数である。最適化された作業プロセスを実施するために必要なのは、これらの作業パラメータを相互に整合することである。こうするために、本発明による手持ち式電動工具によって次のような前提条件が得られる。すなわち、制御および／または調整ユニットによって、その時点で加えられた押圧に属する最適な作業パラメータであるトルクおよび／または回転数を設定するための前提条件が得られる。このようにして手持ち式電動工具のユーザは、完全に集中して作業プロセスに取りかかり、たとえば研削プロセスまたは穿孔プロセスに取りかかり、かつ確実に、少なくとも検出／測定された量に基づいて作業プロセスを最適な作業領域内で行うことができる。ユーザが押圧を変化すると制御および／または調整ユニットは、たとえばトルクの追従制御によって応答することにより、作業プロセスが望ましい領域内に維持され、最適な作業結果が得られるようにする。
【０００５】
有利な実施例では手持ち式電動工具は、センサユニットがストレインゲージおよび／または圧電センサを有することを特徴とする。これによって、工具が被加工品に及ぼす押圧を直接測定することができる。さらに、押圧を非常に精確に測定することができる。また、このようなセンサの構成サイズは小さいので、センサを問題なく手持ち式電動工具に組み込むことができる。
【０００６】
別の有利な実施例では手持ち式電動工具は、センサユニットが電流測定装置を有し、この電流測定装置はモータのモータ電流を測定することを特徴とする。その時点のモータ電流から、その時点で加えられた押圧が導出される。負荷がかかると特定のトルクが発生し、このトルクはモータ電流に依存する。モータが飽和状態を有さない限りは、トルクはモータの２乗に比例する。この飽和状態は、とりわけ無負荷作動時に発生する。それに対して、モータが負荷に基づいて飽和状態で動作する場合、トルクは実質的に、モータ電流に比例する。押圧が上昇されると、モータのモータ電流は上昇され、押圧が低減されると、モータ電流は低減される。このようにして、モータ電流を検出することにより、押圧を相対的な検出によって求めることができる。このことは、手持ち式電動工具において構造的な変更（たとえば、力センサで必要とされるような変更）を行う必要なく、押圧を検出する低コストの手段となるので、有利である。
【０００７】
別の有利な実施例では手持ち式電動工具は、モータ電流が流れる分流器と電子評価回路とを備えた電流測定装置を有する。分流器による電流測定は、非常に精確である。この分流器で降下した電圧が測定され、この電圧は分流器の既知の抵抗値を使用して、電子評価回路において電流値ないしは押圧に関する表現値に変換される。
【０００８】
別の有利な実施例では信号発生器は、光学的な信号発生器および／または音響的な信号発生器および／または触覚に対して働きかける信号発生器である。ユーザの異なる感覚に対して働きかける信号発生器を設けるのが有利である。というのも、手持ち式電動工具は種々の作業環境で使用されるからである。たとえば騒音が大きい作業環境では、光学的な信号発生器または触覚に対して働きかける信号発生器を使用するのが有利であり、音響的な信号発生器を使用するのは有利でない。視覚的な刺激が多い作業環境の場合、または作業プロセスにおいてユーザが作業過程を精確に観察しなければならない場合には、音響的な信号発生器を使用するのが比較的有利である。
【０００９】
有利な実施例では、光学的な信号発生器は少なくとも１つのＬＥＤおよび／またはＬＥＤマップおよび／またはディスプレイおよび／またはバー表示を有する。前記の光学的な信号発生器の消費エネルギーは低く、これらの信号発生器の構成は小さい。ＬＥＤは種々の色表示で使用することができるので、このような色により、色の移行および／または「オン／オフ」機能および／または輝度の変化によって、押圧に関する表現を区分的に行うことができる。ディスプレイ表示では付加的に、具体的な測定値を表示することができる。バー表示では、押圧の瞬時値を表示するだけでなく、傾向的な表現を行うことにもできる。所望の押圧がたとえばバー表示の中間にある場合、過度に大きな押圧または過度に小さい押圧を、中間からの明確な表示の偏差によって簡単に確認することができる。
【００１０】
別の実施例では手持ち式電動工具に、スピーカおよび／またはベルおよび／またはブザー等である音響的な信号発生器が設けられる。ベルのサインまたはスピーカによって出力されるトーン等の音響的信号を、信号シンボルとして使用することができる。有利にはこのような音響的信号を使用して、信号が鳴ることでこの信号がユーザに対して、該ユーザが手持ち式電動工具を操作している際に、最適でない作業領域で作業していることを表示する。また、トーンレベルを押圧の偏差によって変化することにより、ユーザが非常に簡単にガイドされるようにすることもできる。
【００１１】
別の有利な実施例では、スピーカに対して、音声出力を有する装置が配属される。ここで有利には、たとえば簡単な信号の他に付加的に、たとえばユーザに対する作業指示等の言語的な出力が出力されるように構成される。
【００１２】
別の有利な実施例では、制御および／または調整ユニットは工具のトルクないしは工具収容部のトルクを、該工具が被加工品にかける押圧に依存して制御および／または調整するように構成される。作業プロセス中、工具には、該工具と被加工品との相互作用から発生する負荷がかけられる。偏心研削機の場合、研削面と被加工品の表面との間の摩擦に起因して、駆動部／モータに負荷がかかる。この負荷は押圧に依存し、より大きな押圧がかけられると大きくなる。手持ち式電動工具用に使用されるモータでは、制動によって工具の回転数が低減されると同時に、トルクは上昇される。このことによって作業結果は悪くなり、たとえば被加工品の表面の材料がすべってしまう。この場合には、トルクが上昇されないようにモータを調整するのが有利である。したがって、その時点でユーザによって及ぼされる押圧にトルクを整合することによって、最適な作業領域にとどまるかまたは最適な作業領域に到達するのが有利である。
【００１３】
有利な実施例では、前記のトルクに対して付加的または択一的に、手持ち式電動工具が制御および／または調整ユニットによって、工具の回転数ないしは工具収容部の回転数を、被加工品に及ぼされる工具の押圧に依存して制御および／または調整するように構成される。工具の回転数は、負荷がかけられると一般的に低減される。また手持ち式電動工具の多くのアプリケーション領域において、良好な作業結果を得るために重要なのは、特定の回転数で作業することである。したがって有利なのは、工具の回転数を押圧に依存して制御および／または調整することにより、たとえば一定に維持することである。
【００１４】
手持ち式電動工具の有利な実施例では、制御および／または調整ユニットは工具のトルクないしは工具収容部のトルクを、被加工品に及ぼされる工具の押圧に依存して、所定の回転数で制御および／または調整するように構成される。回転数が電子的に制御される手持ち式電動工具では、作業プロセスの開始時にユーザによって設定された回転数が一定に維持される。このようにしてトルクは、その時点で発揮される押圧のパラメータに自動的に適合される。
【００１５】
モータと、とりわけセンサユニットおよび信号発生器とを備えた手持ち式電動工具を作動するための本発明による方法では、第１のステップにおいて、被加工品に及ぼされた工具の押圧を自動的に検出し、次のステップにおいて押圧を出力することにより、ユーザが押圧を変化できるようにする。有利なのは、手持ち式電動工具によって作業するユーザの操作を支援することである。ここで支援とは、ユーザが全作業プロセス中に、該ユーザが押圧を最適な作業領域で発揮しているか否か、および／または、該ユーザが押圧を一定に維持しているか否かに関するフィードバックを得られるようにすることを意味する。ユーザは、信号発生器からのこのようなフィードバックに基づいて押圧を変化し、この変化が十分であったか否かのフィードバックを受け取る。ユーザが押圧を無意識に変化した場合、該ユーザに対してこのことが表示され、該ユーザは押圧を調整することができる。たとえば信号発生器としてバー表示が使用される場合、ユーザは、該ユーザによって発揮される押圧の表示値が表示フィールドの適正な領域内にとどまるように注意するだけでよい。ユーザは、押圧を変化すると直ちに目で認識して、応答することができる。
【００１６】
モータと、とりわけセンサユニットおよび信号発生器とを備えた手持ち式電動工具を作動するための別の有利な方法では、被加工品に及ぼされる工具の押圧を自動的に検出した後、制御および／または調整ユニットによって工具収容部のトルクないしは工具のトルクを、とりわけ所定の回転数を考慮して制御および／または調整する。ここで有利には、所要の最適な作業パラメータは制御および／または調整ユニットのメモリに記憶されている。このようにすると、その時点で及ぼされた押圧を考慮して、トルクを迅速かつ精確に制御および／または調整することができ、作業プロセスを常に最適な作業領域で行うことができ、作業結果が最適化されるだけでなく、作業プロセスの持続時間も最適化される。
【００１７】
本発明を、以下で複数の実施例で、図面に基づいて説明する。
【００１８】
図面
図１    偏心研削機として構成されセンサユニットおよび信号発生器を備えた手持ち式電動工具の概略図である。
図２〜６  光学的な信号発生器の種々の表示の例である。
図７    偏心研削機として構成されセンサユニットおよび制御および／または調整ユニットを備えた手持ち式電動工具である。
図８    手持ち式電動工具のモータのモータ電流の電流測定を行うための原理的な回路を示している。
図９    手持ち式電動工具を作動する方法のフローチャートである。
図１０  手持ち式電動工具を自動的に作動するための方法のフローチャートである。
【００１９】
実施例の説明
図１には手持ち式電動工具１が示されており、これは偏心研削機として構成されている。偏心研削機はケーシング２と、給電ケーブル３と、グリップ４とを有する。さらに図１には、工具収容部６’と該工具収容部６’が収容する工具６とが示されており、この工具６は、被加工品７を加工するためのものである。工具６の駆動は、モータ８によって行われる。作動時に所定の回転数および相応のトルクで動作するモータ８は、研削手段基板として構成された工具６を駆動する。手持ち式電動工具１の構成に応じて、固定的な回転数が設定されるか、または回転数の異なる値が設定される。電子的に制御される手持ち式電動工具では、１度設定された回転数は、作業プロセス中すなわち負荷がかけられる間は一定に維持される。センサユニット９は、手持ち式電動工具１の操作でユーザによって被加工品７に対して加えられる工具６の押圧を検出する。センサユニット９は、この図には示されていないストレインゲージを有するか、または択一的な実施例では圧電センサを有する。センサユニット９はまた、モータ８のモータ電流を測定するための電流測定装置２３を有することができる。このことは、図８で詳細に説明する。センサユニット９の電流測定装置２３の説明に関しては、図７の説明を参照されたい。センサユニット９は、電気的な接続部１１を介して信号発生器１０と共働する。信号発生器１０は、光学的な信号発生器１２および／または音響的な信号発生器１３とすることができる。付加的または択一的に信号発生器を、触覚に対して働きかける信号発生器１４として構成することもできる。このような信号発生器１４は、振動してグリップ４に作用することにより、ユーザに対して信号を供給する。音響的な信号発生器１３は、ベル、ブザーまたはスピーカとして構成される。とりわけスピーカには、音声出力用の装置が配属される。信号発生器１０の３つの実施形態すべてが、択一的に構成することも種々の組み合わせで構成することもできる。
【００２０】
ユーザが手持ち式電動工具１を使用する場合、該ユーザは手持ち式電動工具１をグリップ４で把持し、該手持ち式電動工具１の工具６を被加工品７に押しつける。センサユニット９は、ユーザによって被加工品７に対して加えられた工具６の押圧を検出し、相応の値を信号発生器１０に通知し、信号発生器１０はユーザに対して、押圧の大きさに関する情報を伝達する。ユーザが発揮した押圧が過度に小さい場合、該ユーザは信号発生器１０を介して、押圧を上昇すべきであるという情報を得る。ユーザによって加えられた押圧が過度に大きい場合にも同様に、該ユーザはセンサユニット９から相応の信号を得て、押圧を小さくすることができる。このようにして、研削プロセスに必要な適正な押圧を加えることができるようになる。
【００２１】
図２〜６に、光学的な信号発生器１２の例が示されている。図２によれば、光学的な信号発生器１２は最も簡略的な場合、たとえば緑色を有する発光ダイオード１５（ＬＥＤ）である。押圧を特定する値が最適な作業領域内にある場合、光学的な信号発生器は点灯する。押圧が最適な作業領域を上回るかまたは下回る場合、ＬＥＤはスイッチオフされる。このようにして、ユーザが押圧を最適な作業領域で発揮する場合、該ユーザに対してこのことが表示される。また、ＬＥＤをたとえば赤色ＬＥＤとし、押圧が最適な作業領域にない場合に初めて該ＬＥＤが点灯するように、光学的な信号発生器１２の表示のロジックを構成することも考えられる。この場合、ユーザが発揮した押圧が最適な作業領域にない場合に、該ユーザに対して表示される。付加的または択一的に、ＬＥＤの輝度を変化して、その時点の押圧を信号表示することができる。また、最適な作業領域の押圧からずれた場合、ＬＥＤが点滅する構成も考えられる。押圧が上昇されると点滅周波数は上昇され、押圧が低減されると点滅周波数は低減される。
【００２２】
図３では、光学的な信号発生器１２は２つの発光ダイオード１６を有し、これらによってより区分的な表現が可能になる。一方のＬＥＤは赤色ＬＥＤであり、他方のＬＥＤは緑色ＬＥＤである。押圧が最適な作業領域内にある場合、緑色ＬＥＤが点灯する。押圧が最適な作業領域外にある場合、赤色ＬＥＤが点灯する。押圧が変化し、かつ未だ最適な領域内にある場合、緑色ＬＥＤの他に赤色ＬＥＤも点灯する。押圧がもはや最適な作業領域内になくなると、緑色ＬＥＤはスイッチオフされ、赤色ＬＥＤのみが点灯する。
【００２３】
図４に示されたようなＬＥＤマップ１７によって、付加的に傾向的信号または動向信号を実現することができる。ＬＥＤマップ１７は、１列に配置された多数の発光ダイオード１６から構成される。中間のＬＥＤは、たとえば作業プロセスの開始時に押圧が最適な領域内の値を有する場合に点灯する。中間のＬＥＤの右側にあるＬＥＤが点灯すると、このことは、押圧の値が最適な値より高いことを意味する。押圧が最適な値から遠くなるほど、点灯するＬＥＤは中央から遠ざかる。これと同様に、中間のＬＥＤの左側にあるＬＥＤが発光すると、このことは、ユーザが発揮する押圧の値が過度に小さいことを意味する。このようにしてユーザに対し、最適な値からどのようにずれているか（押圧が過度に大きいかまたは過度に小さいか）、最適な値からの偏差の大きさも表示される。また、ＬＥＤマップ１７を異なる色のＬＥＤから構成して、このように明確に示す表現を実現することができる。もちろん、ＬＥＤマップ１７を２つ以上の列から構成することもできる。
【００２４】
図５に示されているようなバー表示１８の表現は、ＬＥＤフィールド１７の表現と同様である。付加的に、バーの長さによって押圧のレベルが表示される。
【００２５】
光学的な信号発生器１２が、図６に示されたようなディスプレイ１９である場合、押圧の値が表示され、「＞」不等号ないしは「＜」不等号によって、押圧の最適値を上回ることまたは下回ることが示される。
【００２６】
また、異なる光学的な信号発生器１２を組み合わせることもできる。その一例は、たとえば赤色のＬＥＤとディスプレイフィールドとを組み合わせることである。ここでは、押圧が最適な領域内にない場合、ＬＥＤが表示し、ディスプレイ１９は特定の値を表示する。ここに図示された光学的な信号発生器１２の実施形態は、単なる例であることを理解すべきである。もちろん本発明による手持ち式電動工具は、押圧を光学的に表示するための別の実施形態を含むこともできる。
【００２７】
また、光学的な信号発生器１２と音響的な信号発生器１３とを組み合わせることも考えられる。たとえば緑色のＬＥＤ１５が、最適な押圧の場合に点灯し、この押圧を上回るかまたは下回ると、音響的な信号が鳴り、緑色のＬＥＤは消灯される。
【００２８】
図７に、偏心研削機として構成された手持ち式電動工具１が示されている。図１と同一の構成部分には同一の参照番号が付与されている。これらの説明に関しては、図１に関する説明を参照されたい。信号発生器１０の代わりに、制御および／または調整ユニット２０が設けられており、この制御および／または調整ユニット２０はモータ８と共働する。センサユニット９によって検出された押圧は、電気的な接続線路２１を介して制御および／または調整ユニット２０へ供給される。電気的な接続線路２２は、制御および／または調整ユニット２０とモータ８との間に電気的なコンタクトを確保する。図７に示された偏心研削機がユーザによって使用される場合、次のように作用する。ユーザは偏心研削機の工具６をある程度の押圧で、加工すべき被加工品７に押しつける。工具６はある回転数で動作し、トルクを発生する。押圧はセンサユニット９によって検出され、制御および／または調整ユニット２０へ伝達される。制御および／または調整ユニット２０はモータ８と共働して、該モータ８のパラメータ、すなわちトルクおよび／または回転数を変更することにより、回転数および／またはトルクがこの押圧に対して適合され、偏心研削機が最適な作業領域で動作するようにされる。最適な作業領域で作業が行われることにより、良好な作業結果と、最適な作業時間とが得られる。
【００２９】
たとえばドリルスクリュードライバとして構成された手持ち式電動工具によって作業する際には、次のことが適用される。ドリルスクリュードライバの工具６は、ねじを被加工品７に螺入するためのビットである。ドリルスクリュードライバの最適な作業領域の特徴は、ビットが空転しないこと、すなわち、ねじのプラス溝をすべらないことである。動作中は、とりわけねじおよび被加工品に依存して、特定のトルクが発生する。ユーザによって発揮される押圧が、特定のトルクに対して過度に小さい場合、ビットは空転し、ねじを螺入することができなくなり、プラス溝のエッジが損傷される。本発明による作動では、センサユニット９が押圧を検出し、この押圧はユーザに対して、信号発生器１０によって表示される。このようにして、ユーザは適正な押圧を加え、スリップ／過回転なしで螺入することができるようになる。またドリルスクリュードライバを、モータ８と共働しトルクおよび／または回転数を制御または調整する制御および／または調整ユニット２０とともに使用することもできる。このことはとりわけ、特定の押圧において、制限された値領域内にあるトルクのみが出力されることを意味する。このようにして、ビットがねじのプラス溝でスリップ／過回転するのが回避される。
【００３０】
図８に、概略的に示されたモータ８の回路が示されている。これには、接続端子２４および３０と、電気的な接続線路２５および２９と、給電網２７の接続端子２６および２８とが設けられている。接続線路２９には、接続端子３２および３３と、分流器３１と、評価ユニット３６とを有する電流測定装置２３が介挿されている。より明瞭に図示するため、電流測定装置２３に所属する構成要素は点線のボックスによって囲んでいる。この接続端子３２および３３から、電気的な接続線路３４および３５が評価回路ユニット３６まで続いている。電流測定装置２３の評価ユニット３６には、電気的な接続線路３８および３７を使用して信号発生器１０が接続されている。この信号発生器１０は、この図では光学的な信号発生器１２として構成されている。
【００３１】
電流測定装置２３の役割は、モータ８を流れるモータ電流を検出し、このモータ電流から、ユーザが工具６ないしは工具収容部６’に発揮する押圧を検出することである。電流測定装置２３は、次のように動作する。分流器３１においてモータ電流により、該分流器３１の抵抗値に比例する電圧降下が発生し、接続端子３２と接続端子３３との間に電圧差が発生する。この電圧差は評価ユニット３６において、押圧に相応する値に換算される。このプロセスは、次の条件に基づいて可能になる。工具６ないしは工具収容部６’に及ぼされた押圧により、特定のトルクが発生する。モータのトルクは、通常発生する飽和モードでは、モータ電流にほぼ比例する。押圧が大きい場合、高いトルクが発生して高いモータ電流が検出される。押圧が小さい場合、比較的低いトルクが発生することにより、比較的低いモータ電流が発生する。したがって、押圧とモータ電流との間に関連性が存在する。モータ電流が分流器３１において相応の電圧降下を引き起こし、この電圧降下は評価ユニット３６によって押圧として解釈され、信号発生器１０によってユーザに対して表示されるので、ユーザによって手持ち式電動工具の必要な操作が行われる。すなわち、ユーザは信号発生器１０の信号表示に依存して、どのような情報を得たかに応じて、押圧を増大するか、低減するか、または維持することができる。
【００３２】
図９に、図１に示されたような、センサユニット９および信号発生器１０を備えた手持ち式電動工具１を作動する方法がフローチャートとして示されている。第１のステップ４０では、ユーザが手持ち式電動工具１の工具６を被加工品７に押しつける際の押圧を検出する。検出されたこの押圧の値は、４２によって示されているように、第２のステップ４１へ供給される。第２のステップ４１においてユーザに対し、検出された押圧の値が最適な作業領域にあるか否かを可視化する。手持ち式電動工具１内のメモリに、そのつど最適な作業領域で作業を行うためにどの程度の押圧を加えるべきかが格納されている。このようにして手持ち式電動工具１は、自動的にユーザをガイドすることができる。ユーザは本発明によって、該ユーザによって発揮された押圧の分類／判定を得ることができる。ユーザのアクションは図３において、フィードバックを表す線４３によって示されている。このフィードバックプロセスを常に、すなわち連続的に行うか、または所定の時間間隔で行う構成が可能である。
【００３３】
図１０に、図２に示されたような、センサユニット９および制御および／または調整ユニット２０を備えた手持ち式電動工具１を作動する方法がフローチャートとして示されている。ステップ４０において検出された押圧は、線４２に相応して、第２のステップ４４へ伝送される。第２のステップ４４でこの値を、手持ち式電動工具１に記憶されたモータ８の最適な作業パラメータと参照する。第３のステップ４６において、制御および／または調整ユニット２０の制御および／または調整指示４５がモータ８へ出力され、モータ８は、手持ち式電動工具が最適な作業領域で作業するように、該モータ８の回転数および／またはトルクを自動的に発生する。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】偏心研削機として構成されセンサユニットおよび信号発生器を備えた手持ち式電動工具の概略図である。
【図２】光学的な信号発生器の表示の一例である。
【図３】光学的な信号発生器の表示の一例である。
【図４】光学的な信号発生器の表示の一例である。
【図５】光学的な信号発生器の表示の一例である。
【図６】光学的な信号発生器の表示の一例である。
【図７】偏心研削機として構成されセンサユニットおよび制御および／または調整ユニットを備えた手持ち式電動工具である。
【図８】手持ち式電動工具のモータのモータ電流の電流測定を行うための原理的な回路を示している。
【図９】手持ち式電動工具を作動する方法のフローチャートである。
【図１０】手持ち式電動工具を自動的に作動するための方法のフローチャートである。
【図１】
2007518582.tif 000003
【図２】
2007518582.tif 000004
【図３】
2007518582.tif 000005
【図４】
2007518582.tif 000006
【図５】
2007518582.tif 000007
【図６】
2007518582.tif 000008
【図７】
2007518582.tif 000009
【図８】
2007518582.tif 000010
【図９】
2007518582.tif 000011
【図１０】
2007518582.tif 000012
【国際調査報告】
2007518582.tif 000013
2007518582.tif 000014
2007518582.tif 000015
2007518582.tif 000016
2007518582.tif 000017
2007518582.tif 000018