《手持式钻孔旋拧装置.pdf》由会员分享，可在线阅读，更多相关《手持式钻孔旋拧装置.pdf（10页珍藏版）》请在专利查询网上搜索。
1、(10)申请公布号 CN 103507021 A (43)申请公布日 2014.01.15 CN 103507021 A (21)申请号 201310261999.0 (22)申请日 2013.06.27 102012211177.8 2012.06.28 DE B25B 23/144(2006.01) (71)申请人 罗伯特博世有限公司 地址 德国斯图加特 (72)发明人 H. 勒姆 (74)专利代理机构 中国专利代理(香港)有限公 司 72001 代理人 梁冰 杨国治 (54) 发明名称 手持式钻孔旋拧装置 (57) 摘要 本发明涉及一种具有机械的转矩耦接器 （12） 的手持式钻孔旋拧装置。
2、， 该转矩耦接器设置成用 于限定一能够最大地传递到一插入式工具 （14） 上的转矩。建议所述手持式钻孔旋拧装置具有至 少一个监控单元 （16） ， 其设置成用于电地输出一 特征参数， 所述特征参数至少与一传递到所述插 入式工具 （14） 上的转矩相关。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. 权利要求书 1 页 说明书 6 页 附图 2 页 (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 权利要求书1页 说明书6页 附图2页 (10)申请公布号 CN 103507021 A CN 103507021 A 1/1 页 2 1. 具有机械的转矩耦接器 （12） 的手持式钻孔旋拧装置。
3、， 所述转矩耦接器设置成用 于限定一最大地能够传递到一插入式工具 （14） 上的转矩， 其特征在于至少一个监控单元 （16） ， 该监控单元设置成用于电地输出一特征参数， 所述特征参数至少与一传递到所述插 入式工具 （14） 上的转矩相关。 2. 按照权利要求 1 所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于一驱动单元 （18） 和一控 制单元 （20） ， 所述控制单元设置成用于与所述监控单元 （16） 的特征参数相关地切断所述 驱动单元 （18） 。 3. 按照权利要求 2 所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于， 对于所述驱动单元 （18） 的与所述监控单元 （16） 的特征参数相关的切断被构。
4、造成是能够去除激活的。 4. 至少按照权利要求 2 所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于， 所述控制单元 （20） 设置成用于与所述监控单元 （16） 的特征参数相关地并且与一操作者特征参数相关地切断 所述驱动单元 （18） 。 5. 按照前述权利要求中任一项所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于， 所述转矩耦 接器 （12） 构造成是能够去除激活的。 6. 按照前述权利要求中任一项所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于， 所述监控单 元 （16） 设置成用于从所述驱动单元 （18） 的能量供给的至少一个特征参数中确定所述转矩 的特征参数。 7. 按照前述权利要求中任一项所述的手持式钻孔旋拧。
5、装置， 其特征在于， 所述监控单 元 （16） 包括一加速度检测器具 （22） ， 所述加速度检测器具设置成用于确定所述转矩的特 征参数。 8. 至少按照权利要求 2 所述的手持式钻孔旋拧装置， 其特征在于， 所述控制单元 （20） 设置成用于在达到一传递的转矩的情况下切断所述驱动单元 （18） ， 所述传递的转矩大于一 借助于所述机械的转矩耦接器 （12） 最大能调整的限定转矩。 9. 具有按照前述权利要求中任一项所述的手持式钻孔旋拧装置 （10） 的钻孔机和 / 或 旋拧机。 权 利 要 求 书 CN 103507021 A 2 1/6 页 3 手持式钻孔旋拧装置 技术领域 0001 本发。
6、明涉及一种具有机械的转矩耦接器的手持式钻孔旋拧装置。 背景技术 0002 已经建议过一种具有机械的转矩耦接器的手持式钻孔旋拧装置， 该转矩耦接器设 置成用于限定一能够最大地传递到插入式工具上的转矩。 发明内容 0003 本发明由一种具有机械的转矩耦接器的手持式钻孔旋拧装置出发， 该转矩耦接器 设置成用于限定一能够最大地传递到插入式工具上的转矩。 0004 建议所述手持式钻孔旋拧装置具有至少一个监控单元， 该监控单元设置成用于电 地输出一特征参数， 所述特征参数至少与传递到所述插入式工具上的转矩相关。 “机械的转 矩耦接器” 应该特别理解为一种耦接器， 其设置成用于在超过所述能够传递的转矩的情况。
7、 下， 中断一在固定所述插入式工具的插入式工具固定装置和所述手持式钻孔旋拧装置的驱 动单元之间的旋转连接。优选地， 所述能够最大地传递的转矩可由操作者进行调整。有利 的是， 所述转矩耦接器至少部分地与所述手持式钻孔旋拧装置的传动装置一体地构造。所 述机械的转矩耦接器构造成一种本领域技术人员认为适宜的转矩耦接器， 但优选根据文献 DE 10 2009 046 663 A1 的设计方案进行构造。 “设置” 应该理解为特殊地编制程序、 设计 和 / 或配备。特别是 “插入式工具” 应该理解为一种器具， 该器具设置成用于直接加工工 件。 有利的是， 所述插入式工具设置成用于， 在一种工作过程中特别是由。
8、所述手持式钻孔旋 拧装置的插入式工具固定装置旋转地驱动。特别是所述插入式工具构造成一种本领域技 术人员认为适宜的插入式工具， 但有利地构造成螺旋组件、 螺母 （Schraubnuss） 、 钻头、 孔锯 （Lochsge） 和 / 或构造成铣刀。 “最大地能够传递的转矩” 应该特别理解为一由驱动单元 所引起的最高转矩， 所述最高转矩在一种运行状态中在不打开所述转矩耦接器的前提下能 够从所述插入式工具固定装置作用到所述插入式工具上。特别是 “限定” 在上下文中应该 理解为， 转矩耦接器阻止一比所述运行状态的最大转矩更大的转矩的传递。 “监控单元” 应 该特别是理解为一种单元， 其设置成用于检测与。
9、所述转矩相关的值， 并且电地输出与所述 值相关的特征参数。优选地， 所述值直接与转矩相关。可替换的或附加的是， 所述值可以特 别是间接地至少与所述转矩相关， 如特别是所述手持式钻孔旋拧装置的手持式工具壳体围 绕着所述插入工具固定装置的旋转轴线的旋转角、 所述手持式钻孔旋拧装置的传动装置的 至少一个构件的与转矩相关的位置变化的位置和 / 或有利的是所述手持式工具壳体围绕 着所述插入工具固定装置的旋转轴线的旋转加速度。 “特征参数” 应该在上下文中特别理解 为所述监控单元的电的输出参数， 所述输出参数与传递到所述插入工具上的转矩相关。 “电 地” 应该特别理解为 ： 借助于电流、 电荷和 / 或电。
10、压进行数字地和 / 或模拟地编码。特别是 “电地输出” 也应该理解为， 所述监控单元将所述特征参数保存在一特别是由多个功能所使 用的存储器和 / 或寄存器中。 “输出” 应该特别理解为， 所述监控单元为了传输所述特征参 说 明 书 CN 103507021 A 3 2/6 页 4 数而对导体中的和 / 或存储器中的电流和 / 或电压产生影响。特别是 “传递到一插入工具 上的转矩” 应该理解为一种转矩， 其在运行情况下在一个时间点从所述工具固定装置作用 到所述插入工具上。 “相关” 应该特别理解为， 所述监控单元检测一个值， 所述值在至少一个 运行状态下由于转矩的改变而改变， 并且从所述值中确定。
11、所述特征参数。通过根据本发明 的手持式钻孔旋拧装置的设计方案， 能够在设计上简单地并且灵活地对传递到所述插入工 具上的转矩的变化作出反应。此外， 可以通过所述机械的转矩耦接器来实现所述最大转矩 的特别精确的调整。 0005 在一种扩展的设计方案中， 建议所述手持式钻孔旋拧装置具有一驱动单元和一控 制单元， 所述控制单元设置成用于与所述监控单元的特征参数相关地切断所述驱动单元， 由此能够实现所述手持式钻孔旋拧装置特别是在很高的最大转矩的情况下的特别可靠的 以及 / 或者低磨损的使用。 “驱动单元” 应该特别理解为一种单元， 其在工作过程中提供一 用于驱动所述插入式工具的回转功率 （Rotatio。
12、nsleistung） 。 优选地， 所述驱动单元设置成 用于将一种与回转功率不同的功率、 尤其是一种电能转换成所述回转功率。 特别是 “控制单 元” 应该理解为一种单元， 其设置成用于对一种由驱动单元所提供的回转功率进行控制和 / 或调节。有利的是， 所述控制单元具有一计算单元。 “计算单元” 应该特别理解为一种具 有一信息输入端、 一信息处理部以及一信息输出端的单元。 有利的是， 所述计算单元具有至 少一个处理器、 一存储器、 输入和输出器具、 多个其它的电的元器件、 一运行程序、 多个调节 例行程序、 多个控制例行程序和 / 或多个计算例行程序。优选地， 所述计算单元的元器件布 置在一个。
13、共同的电路板上， 和 / 或有利地布置在一个共同的壳体中。优选地， 所述控制单元 和所述监控单元至少基本上相互分开地构造。可替换的是， 所述控制单元和所述监控单元 可以至少部分地一体地构造。特别是措辞 “与所述监控单元的特征参数相关地” 应该理解 为， 所述控制单元设置成用于至少从所述监控单元的特征参数中确定所述驱动单元的控制 参数。所述驱动单元的回转功率与所述控制参数相关。 “切断” 的概念应该特别理解为， 所 述控制单元至少中断所述驱动单元的回转功率的输出。特别是应该将 “回转功率” 理解为 一种通过构件的回转所传递的功率。 优选地， 所述控制单元设置成用于， 紧挨着在所述驱动 单元切断之。
14、前借助于所述驱动单元对所述插入式工具固定装置进行制动。优选地， 所述驱 动单元至少通过所述驱动单元的换极和 / 或短路来对所述插入式工具固定装置进行制动。 可替换的或优选附加的是， 所述控制单元可以借助于一制动器来对所述插入式工具固定装 置进行制动。可替换的或附加的是， 所述控制单元可以设置成用于与所述监控单元的特征 参数相关地控制所述驱动单元。 0006 此外建议， 所述驱动单元的与所述监控单元的特征参数相关的切断被构造成是可 以去除激活的， 由此在一种运行状态下一最大转矩有利地与所述驱动单元的最大可能的转 矩相关。 “构造成是可以去除激活的” 应该特别理解为， 所述控制单元设置成用于， 在。
15、一种运 行状态中与所述监控单元的特征参数无关地控制和 / 或调节所述驱动单元。 0007 此外建议， 所述控制单元设置成用于， 与所述监控单元的特征参数以及与操作者 特征参数相关地切断所述驱动单元， 由此能够通过操作者来实现所述最大转矩的有利调 整。 “操作者特征参数” 应该特别理解为一操作器具的与操作者输入所相关的特征参数。优 选地， 所述控制单元设置成用于与操作者特征参数相关地确定最大转矩、 最大旋转角和 / 或最大旋转加速度。 说 明 书 CN 103507021 A 4 3/6 页 5 0008 此外建议， 所述转矩耦接器构造成是可以去除激活的， 由此在一种运行状态下一 最大转矩有利地。
16、与所述驱动单元的最大可能的转矩相关。 特别是所述转矩耦接器在钻孔模 式中是不激活的。 0009 此 外 建 议， 所 述 监 控 单 元 设 置 成 用 于， 从 所 述 驱 动 单 元 的 能 量 供 给 （Energieversorgung） 的至少一个特征参数中确定所述转矩的特征参数， 由此能够舍弃用 于确定转矩的单独的传感器。优选地， 所述控制单元和所述监控单元至少部分地一体地构 造。可替换的是， 所述控制单元和所述手持式钻孔旋拧装置的一转矩检测器具至少基本上 相互分开地构造。 “所述驱动单元的能量供给的特征参数” 应该特别理解为施加在所述驱动 单元上的电压、 穿过所述驱动单元流动的电。
17、流和 / 或由所述驱动单元引起的相位。特别是 概念 “确定” 应该理解为， 所述转矩检测器具至少从所述驱动单元的能量供给的至少一个特 征参数中计算出所述转矩的信息。 0010 在本发明的一种有利的构造方案中建议， 所述监控单元包括一加速度检测器具， 其设置成用于确定所述转矩的特征参数， 由此能够特别可靠地避免操作者受到危险。 “加 速度检测器具” 应该特别理解为一种器具， 其提供特别是电的特征参数， 所述特征参数与 所述手持式钻孔旋拧装置的至少一部分的加速度相关。优选地， 所述加速度检测器具具有 至少一个、 本领域技术人员认为适宜的传感器， 但有利的具有至少一个陀螺仪、 激光陀螺仪 （Lase。
18、rkreisel） 和 / 或加速度传感器。 0011 此外建议， 所述控制单元设置成用于， 在达到一被传递的转矩的情况下切断所述 驱动单元， 所述被传递的转矩大于借助于所述机械的转矩耦接器最大地可调整的限定转 矩， 由此能够实现在一转矩范围中的有利的转矩限定， 所述转矩范围不通过所述机械的转 矩耦接器覆盖。 “可调整的限定转矩” 应该特别理解为所述转矩耦接器的一种调整， 在该调 整的情况下， 所述转矩耦接器在达到一配属于所述限定转矩的转矩时断开。 优选地， 所述控 制单元设置成用于在达到至少一个被传递的转矩时切断所述驱动单元， 所述被传递的转矩 位于所述机械的转矩耦接器的最大可调整的限定转矩。
19、和由所述驱动单元在所述转矩耦接 器上最大可产生的转矩之间。优选地， 所述控制单元切断所述驱动单元时的转矩可由操作 者在至少两个级、 有利地在多于两个级中进行调整。例如所述转矩耦联器可以具有限定转 矩， 所述限定转矩配属于在 0Nm 和 10Nm 之间的转矩。如果通过所述驱动单元在所述转矩耦 联器的钻孔模式中能够实现 40Nm 的最大转矩， 则借助于所述控制单元可调整至少一个限 定转矩， 所述限定转矩配属于在 11Nm 和 40Nm 之间的被传递的转矩。 “钻孔模式” 应该特别 理解为所述转矩耦联器的一种运行模式， 在该运行模式的情况下， 所述转矩联接器始终是 闭合的。 0012 此外， 本发明。
20、涉及一种具有根据本发明的手持式钻孔旋拧装置的钻孔机和 / 或旋 拧机。特别是 “钻孔机和 / 或旋拧机” 应该理解为一种机器， 其设置成用于驱动至少一个钻 头、 螺旋套件、 螺母和 / 或特别是凿子。 附图说明 0013 其它优点从下面的附图描述中给出。 在附图中展示了本发明的一种实施例。 附图、 说明书和权利要求书包含了大量的特征组合。 本领域技术人员也可以适宜地将这些特征单 独地进行考虑， 并且合理地总结出其它组合。 说 明 书 CN 103507021 A 5 4/6 页 6 0014 附图示出 : 图 1 具有根据本发明的手持式钻孔旋拧装置的钻孔机和 / 或旋拧机的示意性截面图， 以及。
21、 图 2 监控单元、 驱动单元和控制单元的示意性功能示图。 具体实施方式 0015 图 1 示出了一插入式工具 14 和一根据本发明的钻孔机和 / 或旋拧机 24。所述钻 孔机和 / 或旋拧机 24 具有一手持式钻孔旋拧装置 10 和一手持式工具蓄电池 26。此外， 所 述钻孔机和 / 或旋拧机 24 在此未详细示出地具有一冲击装置。所述钻孔机和 / 或旋拧机 24 构造成手持式工具。所述手持式工具蓄电池 26 向所述手持式钻孔旋拧装置 10 供给运 行能量。可替换的是， 所述钻孔机和 / 或旋拧机 24 可以设置成用于接收来自电网的运行能 量。所述手持式工具蓄电池 26 以能够由操作者以无工。
22、具地拆卸的方式与所述钻孔机和 / 或旋拧机 24 连接。 0016 所述手持式钻孔旋拧装置 10 包括一转矩耦接器 12、 一监控单元 16、 一驱动单元 18、 一控制单元20、 一传动装置28、 一工具主轴30、 一手持式工具壳体32以及一插入式工具 固定装置 34。所述插入式工具固定装置 34 在做好了运行准备的状态下将所述工具主轴 30 和所述插入式工具 14 抗扭转地连接起来。所述工具主轴 30 可旋转地支承在所述手持式工 具壳体 32 中。所述手持式工具壳体 32 是枪形地构造的。所述控制单元 20 经由一功率电 子装置 36 来控制所述驱动单元 18（参见图 2） 。 0017 。
23、所述转矩耦接器 12 在一工作过程的情况下在所述传动装置 28 的一部分和所述 工具主轴 30 之间建立一种作用上的连接。所述转矩耦接器 12 设置成用于限定一能够最 大地传递到一插入式工具 14 上的转矩。为此， 所述转矩耦接器 12 具有未详细示出的卡锁 器具， 所述卡锁器具在低于所述最大转矩的一被传递的转矩的情况下将所述传动装置 28 的一部分和所述工具主轴 30 抗扭转地连接起来。当所述被传递的转矩超过所述最大转矩 时， 所述卡锁器具松开所述抗扭转的连接， 并且允许一种旋转错位。之后， 所述卡锁器具在 下一卡锁位置中再次建立所述抗扭转的连接。该过程也被称作超出锁合或者说去除锁合 （be。
24、rrasten） 。所述转矩耦接器 12 具有一第一操作器具 38。所述转矩耦接器 12 设置成用 于改变所述最大地可传递到所述插入式工具 14 上的转矩， 确切地说， 与一种借助于所述第 一操作器具 38 的操作者输入 （Bedienereingabe） 相关地进行改变。此外， 所述转矩耦接器 12 构造成可借助于所述第一操作器具 38 去除激活。 0018 所述传动装置 28 将所述驱动单元 18 的转子 40 在作用上与所述转矩耦接器 12 的 一部分连接起来。所述传动装置 28 以本领域技术人员认为适宜的方式部分地与所述转矩 耦接器 12 一体地构造。例如所述转矩耦接器 12 的卡锁器。
25、具可以作用到所述传动装置 28 的一空心轮上。可替换的是， 转矩耦接器和传动装置可以分开地构造。在此情况下， 所述转 矩耦接器可以布置在一驱动单元和所述传动装置之间或者布置在所述传动装置和一工具 主轴之间。所述传动装置 28 具有所述手持式钻孔旋拧装置 10 的一第二操作器具 42， 借助 于所述第二操作器具可由操作者改变所述传动装置 28 的传动比。 0019 所述监控单元16和所述控制单元20部分地一体地构造， 确切地说， 所述监控单元 16具有一计算例行程序43并且所述控制单元20具有另一计算例行程序。 一个共同的计算 说 明 书 CN 103507021 A 6 5/6 页 7 单元 。
26、44 实施所述计算例行程序 43。图 2 示出了所述监控单元 16、 所述驱动单元 18 和所述 控制单元 20 的功能或者说工作情况。在一工作过程的情况下， 所述控制单元 20 与所述手 持式钻孔旋拧装置10的借助于一第三操作器具46的操作者输入相关地控制所述驱动单元 18。所述监控单元 16 电地输出多个特征参数， 所述特征参数至少与传递到所述插入式工具 14上的转矩相关。 这里， 所述监控单元16设置成用于确定所述特征参数中的第一特征参数 和第二特征参数。 0020 所述监控单元 16 设置成用于从所述驱动单元 18 的能量供给的特征参数中确定 所述转矩的第一特征参数。为此， 所述监控单。
27、元 16 具有一电流传感器 48。所述电流传感 器 48 检测一穿过所述驱动单元 18 流动的电流。此外， 所述监控单元 16 具有一电压传感器 50。所述电压传感器 50 检测一施加在所述驱动单元 18 上的电压。所述监控单元 16 的计 算例行程序 43 从所述电压和所述电流中计算出一特征参数， 所述特征参数基本上与所述 驱动单元 18 的一瞬时转矩成正比， 所述瞬时转矩是所述驱动单元 18 朝着所述传动装置 28 的方向产生的。所述监控单元 16 从所述特征参数中确定所述特征参数中的第一特征参数， 所述第一特征参数与瞬间地传递到所述插入式工具 14 上的转矩成正比。在此， 所述监控单 元。
28、 16 考虑所述传动装置 28 的摩擦以及传动比。 0021 所述特征参数中的第二特征参数基本上与所述手持式工具壳体 32 围绕着所述插 入工具固定装置 34 的旋转轴线的加速度成正比。一旦操作者不再握持所述钻孔机和 / 或 旋拧机 24， 例如在所述插入式工具 14 在一工件中阻滞的情况下， 那么所述手持式工具壳体 32的加速度与传递到所述插入式工具14上的转矩相关。 所述监控单元16具有一加速度传 感器 52， 所述加速度传感器测量所述手持式工具壳体 32 的加速度。所述监控单元 16 的一 加速度检测器具 22 从所述加速度传感器 52 的特征参数中确定所述转矩的特征参数。所述 加速度检。
29、测器具 22 为此包括一计算例行程序。 0022 在第一运行模式中， 所述控制单元 20 与所述第一特征参数相关地切断所述驱动 单元 18。为此， 借助于一第四操作器具 54 可调整一最大地待由所述驱动单元 18 所输出的 转矩。所述控制单元 20 将所述与瞬时转矩成正比的第一特征参数与所述最大地待由所述 驱动单元 18 输出的转矩进行比较。当所述特征参数超过了一与最大地待由所述驱动单元 18 输出的转矩相关的阈值时， 所述控制单元 20 切断所述驱动单元 18。在此情况下， 所述控 制单元 20 考虑所述传动装置的传动比。 0023 所述控制单元 20 检测所述转矩耦接器 12 的一种调节，。
30、 该调节描述了在所述转矩 耦接器12不超出锁合或者说不去除锁合的前提下最大地可传递到所述插入式工具14上的 转矩。所述最大地待由所述驱动单元 18 输出的转矩可以在最大可能地能够由所述驱动单 元18在所述转矩耦接器上引起的转矩和所述最大地经由所述转矩耦接器12能够传递到所 述插入式工具 14 上的转矩之间进行调整。在确定所述由所述驱动单元 18 在所述转矩耦接 器上能够产生的转矩的情况下， 所述控制单元 20 考虑所述传动装置 28 的传动比。 0024 在第二运行模式中， 所述控制单元 20 与所述第二特征参数相关地切断所述驱动 单元 18。所述控制单元 20 具有一加速度阈值和一旋转角阈值。
31、。当所述第二特征参数超过 所述加速度阈值时， 所述控制单元20切断所述驱动单元18。 通过在一个时间段上的所述第 二特征参数的积分， 所述控制单元 20 确定所述钻孔机和 / 或旋拧机 24 在该时间段中的旋 转角特征参数。当所述旋转角特征参数超过了所述旋转角阈值时， 所述控制单元 20 切断所 说 明 书 CN 103507021 A 7 6/6 页 8 述驱动单元 18。所述第二运行模式可由操作者经由所述控制单元 20 借助于一操作者特征 参数来切断和 / 或配置。 说 明 书 CN 103507021 A 8 1/2 页 9 图 1 说 明 书 附 图 CN 103507021 A 9 2/2 页 10 图 2 说 明 书 附 图 CN 103507021 A 10 。