電構件和具有這樣的電構件的電動設備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電構件和具有這樣的電構件的電動設備，其中，所述電構件包括第一線圈、第二線圈和切換元件，其中，所述第一線圈具有第一輸入端和第一輸出端，其中，所述第二線圈具有第二輸入端和第二輸出端，其中，所述第一輸入端能夠與電能量源連接，其中，所述第二輸出端能夠與用電器連接，其中，所述第二輸入端與所述第二輸出端通過切換元件相互連接，其中，所述第一輸出端與所述第二輸入端連接，其中，所述第一線圈構造用于提高所述用電器的電磁兼容性，并且所述第二線圈構造用于限制到所述用電器的電流，其中，所述切換元件構造用于在閉合的狀態(tài)下基本上完全跨接所述第二線圈并且確保在斷開的狀態(tài)下電流基本上完全流經(jīng)所述第二線圈。
【專利說明】電構件和具有這樣的電構件的電動設備

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種電構件和具有這樣的電構件的電動設備，其中，所述電構件包括第一線圈、第二線圈和切換元件，其中，第一線圈具有第一輸入端和第一輸出端，其中，第二線圈具有第二輸入端和第二輸出端，其中，第一輸入端能夠與電能量源連接，其中，第二輸出端能夠與用電器連接，其中，第二輸入端與第二輸出端通過切換元件相互連接，其中，第一輸出端與第二輸入端連接，其中，第一線圈構造用于提高用電器的電磁兼容性，而第二線圈構造用于限制到用電器的電流，其中，切換元件構造用于在閉合的狀態(tài)下基本上完全跨接第二線圈并且確保在斷開的狀態(tài)下電流基本上完全流經(jīng)第二線圈。

【背景技術】
[0002]從DE 20 2006 014 133 Ul已知具有改善的電磁兼容性(EMV)、尤其降低的電磁干擾的電構件，其中，所述電構件具有鐵磁芯。所述鐵磁芯設有至少一個主繞組。此外，主繞組與兩個補償繞組纏繞，補償繞組相對于主繞組繞180°角度錯開地布置。然而，不能借助于電構件來限制接通電流。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的任務在于，提供一種改進的電組件，所述電組件同時限制接通電流并且確保連接在電組件上的用電器的EMV兼容性。
[0004]該任務借助于權利要求1的特征來解決。有利的實施方式在從屬權利要求中說明。
[0005]根據(jù)本發(fā)明得知，能夠由此提供一種改進的電組件，所述電組件包括第一線圈、第二線圈和切換元件。所述第一線圈具有第一輸入端和第一輸出端。第二線圈具有第二輸入端和第二輸出端。第一輸入端能夠與電能量源連接。第二輸出端能夠與用電器連接。第二輸入端與第二輸出端通過切換元件相互連接。第一輸出端與第二輸入端連接。第一線圈構造用于提高用電器的電磁兼容性，而第二線圈構造用于限制到用電器的電流。切換元件構造用于在閉合的狀態(tài)下基本上完全跨接第二線圈并且確保在斷開的狀態(tài)下電流基本上完全流經(jīng)第二線圈。
[0006]以此方式提供一種特別緊湊的電構件，所述電構件完成兩種功能，也就是，不但限制用于用電器的電流，而且改善用電器的電磁兼容性。
[0007]在另一種實施方式中，切換元件具有控制回路，所述控制回路具有開關、控制裝置和測量裝置，其中，開關和測量裝置分別與控制裝置連接，其中，測量裝置檢測電構件的部件的測量參量并且將其與預先定義的用于所檢測的測量參量的閾值進行比較，其中，控制裝置的測量裝置在超過用于測量參量的閾值時提供超過信號，其中，控制裝置構造用于在檢測到超過信號之后閉合所述開關用于跨接第二線圈。這一構型具有以下優(yōu)點:以簡單的方式限制用電器的起動電流，并且因此在短期內(nèi)不使在其上連接有電動設備的網(wǎng)絡超載。此外，用電器的電子構件不受電流峰值損壞。
[0008]以下證明為特別有利:開關包括繼電器或者機械式開關，或者開關包括至少一個電子開關、尤其是半導體開關，例如三端雙向交流開關(Triac)。
[0009]當?shù)谝痪€圈緊鄰于第二線圈地布置時，確保了所述電構件的特別緊湊的構型。
[0010]通過以下方式實現(xiàn)特別緊湊的構型:第一線圈與第二線圈至少部分重疊地布置。
[0011]以下證明為不僅對于電流限制而且對于用電器的EMV兼容性的提供特別有利:電構件附加地包括線圈芯，第一線圈和第二線圈共同布置在該線圈芯上，其中，線圈芯為鐵磁的并且尤其具有鐵氧體作為原料。
[0012]C芯、U芯、E芯、ER芯、EFD芯、環(huán)芯、EP芯、RM芯或棒芯被證明為用于線圈芯的有利的幾何形狀。這些構型能夠?qū)崿F(xiàn)特別緊湊的構型。
[0013]通過以下方式能夠提供特別平的電構件:所述兩個線圈中的至少一個、特別優(yōu)選兩個線圈構造為印刷電路。
[0014]但該任務也通過具有權利要求10的特征的電動設備來解決。有利的實施方式在從屬權利要求中說明。
[0015]根據(jù)本發(fā)明得知，能夠通過以下方式提供改進的電動設備:所述電動設備包括用電器、用于連接電動設備和電流源的接頭和電構件。所述電構件布置和連接在所述接頭和所述用電器之間。所述電構件如以上所說明地構造。
[0016]以此方式提供特別緊湊的電設備，所述電設備同時具有電流限制和相應地規(guī)定的電磁兼容性。
[0017]特別有利的是，所述電動設備為園藝工具或者手持式電動工具、尤其是手持式鉆機。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]以下根據(jù)附圖進一步解釋本發(fā)明。在此示出:
[0019]圖1示出根據(jù)第一實施方式的電構件的示意圖；
[0020]圖2示出根據(jù)第二實施方式的電構件的示意圖；以及
[0021]圖3示出一種手持式工具設備的示意性視圖。

【具體實施方式】
[0022]圖1示出根據(jù)第一實施方式的電構件10的示意性的電路布置。所述電構件10包括第一線圈15和第二線圈20，它們圍繞共同的線圈芯25纏繞。線圈芯25為鐵磁的并且具有鐵氧體作為原料。附加地或者替代地，可考慮，線圈芯25具有釹作為原料。同時可考慮其他的鐵磁原料用于線圈芯。在該實施方式中，線圈芯構造為棒芯。替代地也可考慮，線圈芯構造為C芯、U芯、E芯、ER芯、EFD芯、環(huán)芯、EP芯或RM芯。替代地，也可考慮，省去線圈芯25。
[0023]第一線圈15緊鄰第二線圈20地布置在線圈芯25上。第一線圈15具有第一輸入端30和第一輸出端35。第一線圈15包括多個第一繞組40。第一輸入端30與第一輸出端35通過第一繞組40電連接，所述第一繞組在圓周側(cè)多重地環(huán)繞線圈芯25。
[0024]第二線圈20具有第二輸入端45和第二輸出端50。第二線圈20包括多個第二繞組55。第二輸入端45與第二輸出端50通過布置在線圈芯25上的第二繞組55電連接。
[0025]第一輸出端35與第二輸入端45通過第一節(jié)點56機械式地且電地連接,從而第一線圈和第二線圈15、20串聯(lián)連接。也可考慮，其他的電切換元件布置在第一線圈15和第二線圈20之間，并且與第一輸出端35或者與第二輸入端45連接。第二線圈20的第二輸出端50通過第二節(jié)點60與接頭點65連接。在接頭點65上連接用電器70?？煽紤]例如用于驅(qū)動在圖3中所示出的電動設備75的電機210作為用電器70。
[0026]此外，設置切換元件80，所述切換元件通過第一連接線路85與第一節(jié)點56連接，并且通過第二連接線路90與第二節(jié)點60連接。所述切換元件80包括開關95，其與第一連接線路85和第二連接線路90連接。在閉合的狀態(tài)下，開關95將第一連接線路85與第二連接線路90連接。由此,在開關95閉合時跨接(Uberbriicken)第二線圈20。開關95可包括繼電器、機械式開關和/或電開關、尤其半導體開關，例如Triac開關。
[0027]此外，切換元件80包括控制回路100，所述控制回路具有控制裝置105和測量裝置110。測量裝置110示例性地包括電容器111和電壓測量裝置112和存儲器113。電容器111可為用電器的組成部分，所述用電器連接在接頭點65上。所述測量裝置110用于在通過用電器70的在圖3中所示出的操作開關215接通之后規(guī)定一個切換時間點，用電器70在該切換時間點達到預先定義的狀態(tài)。開關95以及測量裝置110分別與控制裝置105連接。通過控制裝置105和另外的電壓接頭114給電容器111供給電壓。電壓測量裝置112與電容器111電連接并且檢測電容器111的電容器電壓。電壓測量裝置112將所檢測的電容器電壓與保存在存儲器113中的電容器電壓閾值相比較。如果電容器電壓超過電容器閾值，則電壓測量裝置112和因此測量裝置110向控制裝置105提供超過信號。該構型具有以下優(yōu)點:能夠以簡單的方式求取切換時間點，用電器70在該時間點上達到預先定義的運行狀態(tài)，例如預先定義的轉(zhuǎn)速。顯而易見，也可考慮，以不同的方式設計測量裝置110。尤其可以考慮，測量裝置110構造用于，求取電流或時間間隔以代替求取電壓?？刂蒲b置105也能夠如此設計，使得通過合適的機械構造來在操作開關215和切換觸點95之間形成時間延遲。
[0028]第一線圈15的第一輸入端30與第二接頭點130連接。如果電構件10通過第二接頭點130與例如作為能量源的交變電流源132連接，則電流在開關95斷開的情況下不但流經(jīng)第一線圈15，而且流過第二線圈20至第一接頭點65，以便給用電器70供給電流。
[0029]在此，第一線圈不但在其繞組40的構型方面如此設計，而且在繞組40的金屬線的直徑方面如此設計，使得改善電動設備75 (參考圖3)的或者連接在電組件10上的用電器70的電磁兼容性。所述第二線圈20不但在其繞組55的數(shù)量方面而且在繞組55的布置和第二繞組55的金屬線的直徑方面如此匹配，使得如此減小用電器70的接通電流，使得所述接通電流不導致連接在第二接頭點130上的交變電流網(wǎng)的短期過載并且避免設置在(交變)電流網(wǎng)絡中的安全自動開關(未示出)的響應。在此，根據(jù)線圈15、20的相應的使用目的，即電磁兼容性的改善和同時接通電流的限制來彼此獨立地匹配第一繞組40和第二繞組55。
[0030]如果具有所連接的用電器70的電構件10與電流源132連接，則流經(jīng)線圈15、20的電流突然上升。用電器70的連接能夠借助于連接在電構件10之前或者之后的其他的(在圖3中所示出的)操作開關215來實現(xiàn)。電構件10也能夠與電流源132永久地連接，其中，用電器70借助于與電構件10并聯(lián)連接的操作開關激活，并且電流然后流經(jīng)電構件10。在電構件10的輸出狀態(tài)中，開關95斷開。根據(jù)開關95的構型，基本上通過開關95阻塞流經(jīng)連接線路85、90的電流。
[0031 ] 持續(xù)地給測量裝置110的電容器111供給電壓，所述電壓也提供給用電器70，而與開關95處于斷開的狀態(tài)還是處于閉合的狀態(tài)無關。如以上所解釋的那樣，通過例如監(jiān)視電容器111上的電容器電壓或者通過電容器111的充電電流的電流測量來求取或者純粹時間控制地產(chǎn)生切換開關95的切換時間點。測量裝置110向控制裝置105提供超過信號。如果控制裝置105檢測到該超過信號，則控制裝置105閉合開關95。通過閉合開關95來跨接或者說并聯(lián)連接線圈20，從而電流由于較小的電阻從第一節(jié)點56首先經(jīng)過第一連接線路85流經(jīng)閉合的開關95和第二連接線路90到第二節(jié)點60。這具有以下優(yōu)點:用于改善電磁兼容性的第一線圈15在電流回路中始終一起接通，并且同時通過切換元件80使第二線圈20的電阻基本上停用。該構型具有以下優(yōu)點:一方面不僅對于第一線圈15而且對于第二線圈20能夠使用共同的線圈芯25，從而減小用于構件10的材料需求。此外，能夠以此方式提供特別緊湊的電構件10，并且，總的來說通過省去線圈芯25減小電動設備75的重量。
[0032]顯而易見，由測量裝置110也能夠監(jiān)視通過線圈15、20的電流來取代監(jiān)視電壓。替代地也能考慮，測量裝置I1求取在用電器70接通之后的時間間隔的期滿。
[0033]圖2示出根據(jù)第二實施方式的電構件200的示意性的電路布置。第二電構件200基本上與在圖1中所示出的電構件10相同地構造。然而，與此不同地，第一線圈15和第二線圈20在線圈芯25上重疊地布置。該構型具有以下優(yōu)點:相對于在圖1中所示出的實施方式能夠再次減小用于兩個線圈15、20所需要的結構空間。要指出，在圖2中第二線圈20與第一線圈15完全重疊。顯而易見，也能考慮，第一線圈15和第二線圈20在線圈芯25上部分重疊地布置，從而在線圈芯25的各個區(qū)域中僅僅第一繞組40或者第二繞組55圍繞線圈芯25。也能考慮，完全省去線圈芯25。正如在圖1中解釋的那樣，通過切換元件80構造兩個線圈的布線和第二線圈20的控制。如已在圖1中解釋的那樣實現(xiàn)第二線圈20的控制或者第二線圈20的跨接。
[0034]證明為特別有利的是，電容器電壓閾值相當于施加在電容器111上的電壓，當電容器111在電構件10的通常的運行條件下運行時，時間間隔為在電容器111上施加電容器電壓之后I至100電網(wǎng)半波、尤其1.5至20電網(wǎng)半波。以此方式提供用電器70的可靠的和快速的起動過程并且同時避免由于用電器70引起的電網(wǎng)過載。
[0035]圖3示出電動設備75的示意圖。電動設備75構造為手持式鉆機。顯而易見，也能考慮其他的手持式電動工具機。替代地，也能考慮園藝工具例如樹籬剪刀或者割草機來取代手持式電動工具機。
[0036]電動設備75具有連接線路205和電機210。連接線路205在輸出端側(cè)與電構件10通過第二接頭點130連接。電機210作為用電器70連接(未示出)。
[0037]此外，操作開關215設置為另外的操作元件。操作開關215在示例性的布置中連接電機210與連接線路205。
[0038]如果例如通過操作開關215或者在另外的實施中通過傳感器或者傳感元件以電流或電壓來激活電機210，則所述電構件10如在圖1和2中所解釋的那樣減小電設備75的接通電流。同時，電構件10負責電機210的電磁兼容性的改善，而通過電機210的運行來避免其他電設備受電動設備75的干擾。
[0039]如果停用電機210，則電壓測量裝置112檢測施加在電容器111上的電容器電壓的驟降(Einbruch)。如果電容器電壓低于所述預先定義的電容器電壓閾值或者替代地低于另外的預先定義的電容器電壓閾值，則電壓測量裝置112向控制裝置105發(fā)送未達到信號?？刂蒲b置105檢測該未達到信號和開關85，從而電構件10、200再次處于輸出狀態(tài)中。
[0040]要指出，線圈15、20的布置為示例性的。那么，第一線圈15也能夠構造用于減小起動電流，并且第二線圈20也能夠構造用于改善EMV。在此能考慮，切換元件80跨接第一線圈15。此外，要指出，兩個線圈15、20的在空間上直接相互鄰近的共同的布置為示例性的。替代地，線圈15、20能夠完全獨立于彼此地在產(chǎn)品中布線和布置。那么，示例性地能考慮，用于限制接通電流的線圈20捆扎在電子裝置80上，并且用于EMV的線圈15集成在開關和/或產(chǎn)品和/或電子裝置80中。
【權利要求】
1.一種電構件(10，200)，其 具有第一線圈(15)、第二線圈(20)和切換元件(80)， 其中，所述第一線圈(15)具有第一輸入端(30)和第一輸出端(35), 其中，所述第二線圈(20)具有第二輸入端(45)和第二輸出端(50)， 其中，所述第一輸入端(20)能夠與電能量源連接， 其中，所述第二輸出端(50)能夠與用電器(70)連接， 其中，所述第二輸入端(45)與所述第二輸出端(50)通過所述切換元件(80)相互連接， 其中，所述第一輸出端(35)與所述第二輸入端(45)連接， 其中，所述第一線圈(15)構造用于提高所述用電器(70)的電磁兼容性，并且所述第二線圈(20)構造用于限制到所述用電器(70)的電流， 其中，所述切換元件(80)構造用于在閉合的狀態(tài)下基本上完全跨接所述第二線圈(20)并且確保在斷開的狀態(tài)下所述電流基本上完全流經(jīng)所述第二線圈(20)。
2.根據(jù)權利要求1所述的電構件(10，200)，其中，所述切換元件(80)包括控制回路(100)，所述控制回路具有開關(95)、控制裝置(105)和測量裝置(110)，其中，所述開關(95)和所述測量裝置(110)分別與所述控制裝置(105)連接，其中，所述測量裝置(110)檢測所述電構件(10，200)的部件的測量參量并且將其與預先定義的用于所檢測的測量參量的閾值進行比較，其中，所述控制裝置(105)的測量裝置(110)在超過用于所述測量參量的閾值時提供超過信號，其中，所述控制裝置(105)構造用于在檢測到所述超過信號之后閉合所述開關(95)用于至少部分地跨接所述第二線圈(20)。
3.根據(jù)權利要求2所述的電構件(10，200)，其中，所述開關(95)包括繼電器或者機械式開關，或者所述開關(95)包括至少一個半導體開關、尤其三端雙向交流開關。
4.根據(jù)權利要求1至3中任一項所述的電構件(10)，其中，所述第一線圈(15)緊鄰所述第二線圈(20)地布置。
5.根據(jù)權利要求1至4中任一項所述的電構件(200)，其中，所述第一線圈(15)與所述第二線圈(20)至少部分重疊地布置。
6.根據(jù)權利要求1至5中任一項所述的電構件(10，200)，其中，設有線圈芯(25)，所述第一線圈和所述第二線圈(15，20)共同布置在所述線圈芯上，其中，所述線圈芯(25)尤其為鐵磁的并且特別有利地具有鐵氧體作為原料。
7.根據(jù)權利要求6所述的電構件(10，200)，其中，所述線圈芯(25)構造為C芯、U芯、E芯、ER芯、EFD芯、環(huán)芯、EP芯、RM芯或棒芯。
8.根據(jù)權利要求1至7中任一項所述的電構件(10，200)，其中，所述兩個線圈(15，20)中的至少一個構造為印刷電路。
9.一種電動設備(75)，其具有用電器(70，210)、用于連接所述電動設備(75)和電能量源的連接線路(205)和電構件(10，200)，所述電構件布置和連接在所述連接線路(205)和所述用電器(70，210)之間，其中，所述電構件(10，200)根據(jù)權利要求1至8中任一項所述地構造。
10.根據(jù)權利要求1至9中任一項所述的電動設備(75)，其中，所述電動設備(75)為園藝工具或者手持式電動工具機、尤其是手持式鉆機(75)。
【文檔編號】H01F27/40GK104240923SQ201410267599
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年6月16日 優(yōu)先權日:2013年6月18日
【發(fā)明者】D·龍巴赫, K·登格勒, B·克勒 申請人:羅伯特·博世有限公司