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1、(10)申请公布号 CN 102284933 A (43)申请公布日 2011.12.21 CN 102284933 A *CN102284933A* (21)申请号 201110158078.2 (22)申请日 2011.06.14 102010030057.8 2010.06.15 DE B25C 1/06(2006.01) (71)申请人 喜利得股份公司 地址 列支敦士登沙恩 (72)发明人 W贝克 S迈尔 K伯奇 (74)专利代理机构 中国国际贸易促进委员会专 利商标事务所 11038 代理人 邓斐 (54) 发明名称 能够电操作的销钉安置工具 (57) 摘要 本发明涉及一种能够电操作。
2、的销钉安置工具 (1)， 其包括驱动电机 (2)， 该驱动电机可由供电 装置 (20) 驱动并且将驱动能量释放到中间储存 器 (8) 上， 该中间储存器能够暂存驱动能量并在 安置过程中将其瞬间释放以便安置销钉。为了进 一步提高能够电操作的销钉安置工具在运行中的 安全性， 销钉安置工具(1)包括一保险机构(25)， 通过该保险机构， 供电装置 (20) 与销钉安置工具 (1)可以如此耦接， 即， 当供电装置(20)与销钉安 置工具(1)分开时， 中间储存器(8)自动地从储存 状态转移至确定的静止状态。 (30)优先权数据 (51)Int.Cl. (19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明。
3、专利申请 权利要求书 1 页 说明书 5 页 附图 2 页 CN 102284942 A1/1 页 2 1. 能够电操作的销钉安置工具 (1)， 其包括驱动电机 (2 ； 40)， 该驱动电机由供电装置 (20) 可驱动并且将驱动能量释放到中间储存器 (8) 上， 该中间储存器能够暂存驱动能量并 在安置过程中将其瞬间释放以便安置销钉， 其特征在于 ： 所述销钉安置工具 (1) 包括一保 险机构 (25)， 通过该保险机构， 所述供电装置 (20) 如此地与销钉安置工具 (1) 可耦接或者 进行耦接， 即， 当供电装置 (20) 与销钉安置工具 (1) 分开时， 所述中间储存器 (8) 自动地从。
4、 储存状态转移至确定的静止状态。 2. 如权利要求 1 所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述供电装置 (20) 包括蓄电池 (22)。 3. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述中间储存器 (8) 包括驱动弹簧元件 (10)， 该驱动弹簧元件能够通过驱动电机 (2 ； 40) 被张紧， 以储存驱动能 量， 并且， 该驱动弹簧元件在所述供电装置 (20) 与销钉安置工具 (1) 分开时自动地解除张 力， 使得暂存的驱动能量受控地耗散。 4. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述保险机构 (25) 包 括锁爪 (18)， 该锁爪为了暂存。
5、驱动能量而使中间储存器 (8) 保持在其储存状态并且在供电 装置 (20) 与销钉安置工具 (1) 分开时自动释放中间储存器 (8)， 使得中间储存器 (8) 转移 至其确定的静止状态。 5. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述保险机构 (25) 包 括机电式促动器， 当供电装置 (20) 与销钉安置工具 (1) 分开时， 所述促动器使一个将中间 储存器 (8) 保持在其储存状态的锁定装置 (16) 自动解锁。 6. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 该销钉安置工具 (1) 包括离合和 / 或制动装置 (28)， 以便在中间储存器 (8)。
6、 从其储存状态转移至其确定的静止 状态时受控地耗散暂存的驱动能量。 7. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述保险机构 (25) 包 括至少一个保险开关(30 ； 61， 62)， 该保险开关短接驱动电机(40)的相位(41， 42， 43)， 以便 在中间储存器 (8) 从其储存状态转移至其确定的静止状态时受控地耗散暂存的驱动能量。 8.如权利要求7所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述保险开关(30 ； 61， 62)被构造 为自传导电子开关， 特别是 J-Fet。 9. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述驱动电机 (2 ； 4。
7、0) 被构造为电换向的电动机。 10. 如前述权利要求之任一项所述的销钉安置工具， 其特征在于 ： 所述驱动电机 (2 ； 40)包括三个相位(41至43)并且由带有自振荡二极管的电桥进行控制， 所述自振荡二极管 对在暂存的驱动能量耗散时所产生的电压进行整流。 权 利 要 求 书 CN 102284933 A CN 102284942 A1/5 页 3 能够电操作的销钉安置工具 技术领域 0001 本发明涉及一种能够电操作的销钉安置工具， 其包括驱动电机， 该驱动电机由供 电装置可驱动并且将驱动能量释放到中间储存器上， 该中间储存器能够暂存驱动能量并在 安置过程中将其瞬间释放以便安置销钉。 背。
8、景技术 0002 所述能够电操作的销钉安置工具主要涉及的是手持式击入设备， 正如德国公开文 献 DE 10 2006 000 517 A1 和 DE 10 2006 035 460 A1 所公开的那样。DE 10 2006 035 460 A1 所公开的击入设备除触发开关之外还包括用于锁定装置的至少一个另外的开关机 构， 通过该开关机构， 锁定装置能够与触发开关无关地被转移至释放位置。 由于采取了该措 施， 驱动弹簧元件便能与触发开关的操作无关地通过锁定装置转移至释放位置而进入其解 除张力的位置， 这样， 该驱动弹簧元件在较长时间的非使用状态中不会疲劳。 所述另外的开 关机构可以是一种定时开关。
9、机构或者一种主开关， 通过它， 击入设备可以被接通和关掉， 从 而， 当击入设备通过该主开关被关掉时驱动弹簧元件通过锁定装置的操控而自动转移至解 除张力的位置。 发明内容 0003 本发明的目的是进一步提高所述能够电操作的销钉安置工具在运行中的安全性。 0004 能够电操作的销钉安置工具包括驱动电机， 该驱动电机可由供电装置驱动并且将 驱动能量释放到中间储存器上， 该中间储存器能够暂存驱动能量并在安置过程中将其瞬间 释放以便安置销钉， 对于这种销钉安置工具， 上述目的是如此得以实现的 ： 该销钉安置工具 包括一保险机构， 通过该保险机构， 供电装置如此地与销钉安置工具可耦接或者进行耦接， 即，。
10、 当供电装置与销钉安置工具分开时， 中间储存器自动地从储存状态转移至确定的静止 状态。 当供电装置被使用者有意识地切断或者因为故障被切断时， 通过所述保险机构， 中间 储存器也就转移至其确定的静止状态。 中间储存器转移至静止状态的过程是通过本发明的 保险机构自动实施的。 0005 该销钉安置工具的一个优选实施例的特征在于 ： 供电装置包括一蓄电池。所述能 够电操作的销钉安置工具优选由一个也被称为 Akku 的蓄电池进行驱动。 0006 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 中间储存器包括一驱动弹簧元 件， 为了储存驱动能量， 该驱动弹簧元件可以由驱动电机张紧， 并且， 在供电装置与销。
11、钉安 置工具分开时自动地解除张力， 而使得暂存的驱动能量受控地耗散。所述驱动弹簧元件例 如可以通过一根螺杆和一个在所述螺杆上不可旋转地被引导的螺杆螺母进行张紧。在此， 通过驱动电机产生的螺杆的旋转运动被转换为螺杆螺母的直线运动或者平移运动。 作为可 选或者补充， 也可以使用气体蓄能器和 / 或飞轮作为中间储存器。 0007 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 保险机构包括一锁爪， 该锁爪 为了暂存驱动能量而使中间储存器保持在其储存状态并且在供电装置与销钉安置工具分 说 明 书 CN 102284933 A CN 102284942 A2/5 页 4 开时自动释放中间储存器， 从而使。
12、中间储存器转移至其确定的静止状态。该锁爪既可以是 众所周知的销钉安置工具中所使用的锁定装置的传统的锁爪， 但也可以是一个附加的锁 爪。重要的是， 该锁爪是保险机构的一部分。该锁爪优选与供电装置如此地机械耦接， 即， 当供电装置被取出或者被拿掉时该锁爪从锁定位置自动运动到释放位置。 0008 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 保险机构包括一机电式促 动器， 当供电装置与销钉安置工具分开时， 所述促动器使一个将中间储存器保持在其储 存状态的锁定装置自动解锁。该机电促动器包括例如一个磁铁或者一个电操作的扭簧 (Schlingfeder)。 0009 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特。
13、征在于 ： 销钉安置工具包括一离合和 / 或制动装置， 以便当中间储存器从其储存状态转移至其确定的静止状态时受控地耗散所暂 存的驱动能量。所述离合和 / 或制动装置包括例如离合器摩擦片和 / 或制动器摩擦片， 该 摩擦片作用于小齿轮或者离心力制动器或离心离合器。 销钉安置工具的驱动电机也可以被 用作制动装置。 0010 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 保险机构包括至少一个保险开 关， 该保险开关短接驱动电机的各相位， 以便当中间储存器从其储存状态转移至其确定的 静止状态时受控地耗散暂存的驱动能量。通过相位的短接， 可以解除 ( 减弱 ) 驱动电机中 的感应电压。 这导致有电流流。
14、过各相位， 并因此产生了一个磁场， 该磁场在暂存的驱动能量 耗散时反作用于加速度。 0011 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 保险开关被构造为自传导 (selbst leitend) 电子开关、 特别是 J-Fet。通过所述自传导电子开关， 电动机的相位或者 绕组在无电流的情况下也被短接。 从而提供了这样的优点， 即， 该保险开关在中间储存器转 移至其静止状态时即使没有借助电子器件明确控制也能起作用。 为了使销钉安置工具正常 运行， 只有在销钉安置工具被开动和被供电时才由电子器件将保险开关打开。作为代替电 子开关的选择， 也可以使用机械式继电器。 0012 该销钉安置工具的另一。
15、个优选实施例的特征在于 ： 驱动电机被构造为电换向的电 动机。对此优选涉及的是也被称为 BLDC(brushlessdirect current) 电动机的无刷直流电 机。 0013 该销钉安置工具的另一个优选实施例的特征在于 ： 驱动电机包括三个相位并且由 一个以下被称为电桥的带有自振荡二极管 ( 空载二极管 ) 的 6- 脉冲 - 电桥或者 B6- 电桥 或者 3 相位电机 - 电桥系统进行控制， 所述自振荡二极管对在暂存的驱动能量耗散时所产 生的电压进行整流。 该电桥包括六个半导体元件， 各半导体元件分别具有一个晶体(三极) 管和一个自振荡二极管， 它们彼此并联。 附图说明 0014 本。
16、发明的其他优点、 特征及细节参见下文的说明， 下文的说明进一步阐述了各种 实施例的细节。附图中 ： 0015 图 1 按不同实施例的销钉安置工具的示意图 ； 0016 图 2 图 1 所示的销钉安置工具的驱动电机的电路图 ； 和 0017 图 3 按另一个实施例的图 2 所示的驱动电机的控制系统。 说 明 书 CN 102284933 A CN 102284942 A3/5 页 5 具体实施方式 0018 本发明的销钉安置工具例如被构造为手持式击入设备， 如德国公开文献 DE 10 2006 000 517 A1 和 DE 10 2006 035 460 A1 的图 1 至 4 或者图 1 至。
17、 2 以及所属的说明中 所公开的那样。 0019 图 1 中是根据本发明的不同实施例大大简化图示的一个这种销钉安置工具。该销 钉安置工具 1 包括一个作为驱动弹簧元件 10 的弹簧， 因此它也被称为弹簧钉枪。 0020 弹簧 10 表示一个中间储存器 8 并且被一个由控制系统 3 控制的驱动电机 2 张紧。 构造为电动机的驱动电机 2 经由皮带传动 5 驱动螺杆 14。通过一个在螺杆 14 上不可旋转 地被引导的螺杆螺母 12， 螺杆 14 的旋转运动被转换为螺杆螺母 12 的直线运动。 0021 弹簧 10 通过螺杆螺母 12 的直线运动被张紧。在张紧运动的终端， 螺杆螺母 12 与 锁定装。
18、置 16 的锁爪 18 卡锁并因此被保持在张紧位置中， 同时通过电动机 2 反向旋转使螺 杆螺母 12 返回其初始位置。弹簧 10 被锁爪 18 保持在其张紧位置中， 直到使用者通过按压 触发器打开锁爪 18 以及因而触发销钉安置过程为止。在安置销钉后， 弹簧 10 借助电动机 2 被重新张紧。 0022 电动机 2 在一定的时间内被接通一个方向的电流并且紧接着重新被接通反向电 流， 使螺杆螺母 12 在螺杆 14 上做往复运动， 以此方式， 弹簧 10 被张紧。电动机的电流由 电子控制系统 3 控制， 其中， 该控制系统 3 给电动机 2 在一个方向通电流， 直到螺杆螺母 12 由于到达相应。
19、的终点位置而发出一个控制信号为止， 例如在越过锁爪 18 时。通过该控制信 号， 控制系统 3 获得已到达相应终点位置的信息。然后， 电动机 2 的电流被控制系统 3 切断 或者电动机 2 被接通反向电流。 0023 在图 1 所示的销钉安置工具 1 中， 使用由一个方框表示的供电装置 20 供电， 该供 电装置被构造为蓄电池 22， 缩写为 Akku。该蓄电池 22 通过保险机构 25 与中间储存器 3 如 此耦接， 即， 当蓄电池 22 被取下时， 弹簧 10 自动解除张力。 0024 为了简便起见， 图 1 中示意出关于保险机构 25 如何构造的三种不同的实施例。这 三种实施例既可以各自。
20、在一销钉安置工具 1 中单独使用， 也可以任意相互组合。 0025 连线 26 表示， 锁定装置 16 的锁爪 18 可以与蓄电池 22 如此机械地相耦接， 即， 锁 爪 18 从其所示的锁定位置自动移入释放位置， 在该释放位置， 弹簧 10 可以自动解除张力。 当锁爪 18 由于蓄电池 22 被取出而被移入其释放位置时， 那么弹簧 10 便在解除张力时通过 螺杆螺母 12、 螺杆 14 和皮带传动 5 带动驱动电机 2。 0026 驱动电机2被构造为BLDC(brushless direct current)电动机， 该电动机也被称 为无刷直流电机， 并且包括一个带有永久磁铁的转子。当弹簧 。
21、10 解除张力时， 电动机 2 的 转子被带动旋转。同时转子的永久磁铁被加速， 由此便在电动机 2 的定子内由感应产生电 压。该感应电压通过电动机 2 的相位短接而被解除 ( 减弱 )。 0027 另一方面这又使相位中产生一个电流并且在电动机 2 中产生一个磁场。该磁场反 作用于加速度。 这样， 通过电动机2产生了一个反作用力， 该力反作用于解除张力时弹簧10 的弹力因而防止了高的加速度。这样， 通过简单的方式可以达到 ： 使弹簧 10 解除张力时的 弹簧能量通过电动机 2 自动缓慢地耗散。 0028 所述相位短接通过一个如连线 31 所示的与蓄电池 22 相耦接的保险开关 30 予以 说 明。
22、 书 CN 102284933 A CN 102284942 A4/5 页 6 实现。当蓄电池 22 被取出时， 保险开关 30 会自动转换， 而使电动机 2 的相位短接。当插入 蓄电池 22 时， 保险开关 30 被重新打开。在图 1 中保险开关 30 是处于其打开位置。 0029 作为可选方案或者补充， 保险机构 25 可以包括一个如连线 29 所示的与蓄电池 22 相耦接的离合和 / 或制动装置 28。该离合和 / 或制动装置 28 与皮带传动 5 的皮带盘配合 作用。耦接机构 29 被如此构造， 即， 当蓄电池 22 被取出后弹簧 10 自动解除张力时， 离合和 / 或制动装置 28 。
23、通过皮带传动 5 将螺杆 14 制动。在销钉安置工具 1 的正常运行中， 该离合 和 / 或制动装置 28 并不产生制动作用。通过置入蓄电池 22， 离合和 / 或制动装置 28 与皮 带传动 5 自动脱开耦接。 0030 图 2 示出的是简化电路图形式的驱动电机 40。该驱动电机 40 与图 1 中简化示出 的驱动电机2相对应。 该驱动电机40被构造为BLDC(brushless direct current)电动机， 该电动机也被称为无刷直流电机或者电换向电动机。 0031 该无刷直流电机 40 包括一个带有永久磁铁的转子和一个具有三个绕组或者相位 41、 42、 43 的定子。绕组 41。
24、 至 43 通过导线 44、 45、 46 与控制系统 50 相连接。接地标记由符 号 48 表示。蓄电池 ( 图 1 中为 20) 的正极连线由另一个带箭头的符号 49 表示。 0032 控制系统 50 被构造为具有六个半导体元件 51 至 56 的电桥。每个半导体元件 51 至 56 包括一个晶体管特别是场效应晶体管以及一个与其并联的和特别是被集成在该晶体 管内的自振荡二极管。经由半导体元件 51 至 56， 绕组 41 至 43 与转子的位置相关地被如此 控制， 即产生一个旋转场。 其中， 转子的位置例如通过霍尔传感器或者通过无传感器的方法 测得。 0033 在驱动电机 40 正常运行的。
25、情况下， 图 2 中的上行半导体元件 51、 53、 55 的晶体管 和下行半导体元件 52、 54、 56 的晶体管被接通， 从而始终有电流流过两个绕组。而第三个绕 组则无电流流过。由于与转子的永久磁铁的相互作用， 通过所产生的磁流就形成了一个扭 矩。 0034 根据本发明的另一个方面， 在弹簧 ( 图 1 中的 10) 解除张力时所产生的驱动电机 40 电压被用于制动， 其中所产生的电机电压与转速成比例并且通过也被称为电桥的电桥自 振荡二极管进行整流。由于所产生的电压在转速相对较低时已经足够为电子器件供电， 因 此它可以通过接通下部和 / 或上部的场效应晶体管对驱动电机 40 产生制动效应。
26、。 0035 图 3 中示出了与图 2 中类似的用于相同驱动电机的控制系统 60。该控制系统 60 包括两个附加的保险开关61、 62。 根据所需的制动力， 有可能唯一一个保险开关61、 62也可 以满足需要。 0036 保险开关61被接在导线44和45的两个连接点之间。 保险开关62被接在导线45、 46 的两个连接点之间。这两个保险开关 61、 62 均被构造为自传导电子开关， 例如 J-Fet。 0037 该自传导电子保险开关 61、 62 的特点在于， 在未用电子器件明确控制的情况下保 险开关61、 62是导通的。 这使得驱动电机的绕组(图2中41至43)在无电流的情况下也处 于短接状。
27、态并且直到有效地通过相应控制在正常运行中才被断开。代替电子保险开关 61、 62， 也可以选用机械式继电器。 0038 通过用保险开关 61、 62 对驱动电机的相位或者绕组有针对性地短接， 可以使得由 于转子永久磁铁的加速度而感应产生的电压被解除 ( 减弱 )。在各相位或者绕组中由此导 致的电流便在驱动电机 40 内产生一磁场， 该磁场反作用于弹簧解除张力时的加速度。借助 说 明 书 CN 102284933 A CN 102284942 A5/5 页 7 该反作用力， 可以将弹簧中暂存的驱动能量缓慢耗散。 说 明 书 CN 102284933 A CN 102284942 A1/2 页 8 图 1 说 明 书 附 图 CN 102284933 A CN 102284942 A2/2 页 9 图 2 图 3 说 明 书 附 图 CN 102284933 A 。