專(zhuān)利名稱(chēng)：具有無(wú)線的測(cè)量值傳輸裝置的便攜式工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種便攜式工具、特別是一種便攜式螺紋旋緊工具(Schraubwerkzeug)。這種便攜式工具很久以來(lái)由現(xiàn)有技術(shù)已知,例如以扳手、電動(dòng)螺絲刀或手鉆的形式。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)有技術(shù)中同樣已知這種工具，所述工具具有例如將所測(cè)量的轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)從工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域傳輸?shù)焦ぞ叩墓潭▍^(qū)域的、無(wú)線的測(cè)量信號(hào)傳輸裝置。EP 2246 680 A2描述了一種具有非接觸式轉(zhuǎn)矩測(cè)量裝置的電動(dòng)工具和一種用于測(cè)量電動(dòng)工具中的轉(zhuǎn)矩的方法。在此，設(shè)置第一線圈和布置在驅(qū)動(dòng)軸或電機(jī)軸上的第二線圈，所述第二線圈與轉(zhuǎn)矩傳感器耦聯(lián)。
因此，所述裝置允許非接觸式信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)，其被應(yīng)用在用于固定工具的測(cè)量值傳感器中。然而，這種類(lèi)型的信號(hào)傳輸結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)在于，其需要相對(duì)大的結(jié)構(gòu)空間，因而更不適用于便攜器具。此外，這種傳輸裝置還需要非常穩(wěn)固的軸承裝置，以便即使在載荷條件下仍能在兩個(gè)所述線圈之間保持非常小的間隙，或者是說(shuō)即使在運(yùn)轉(zhuǎn)中仍能避免兩個(gè)線圈之間進(jìn)行接觸。

發(fā)明內(nèi)容
因此本發(fā)明的目的在于，提供一種便攜式工具，所述便攜式工具允許測(cè)量值、例如轉(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)的傳輸。所述目的通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題來(lái)實(shí)現(xiàn)。有利的實(shí)施方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的主題。根據(jù)本發(fā)明的便攜式工具、特別是螺紋旋緊工具具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置和可圍繞預(yù)先給定的軸線旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)體，該從動(dòng)體尤其用于執(zhí)行工作過(guò)程。此外，所述工具還具有檢測(cè)裝置和傳輸裝置，該檢測(cè)裝置檢測(cè)至少一個(gè)物理參數(shù)(或者說(shuō)測(cè)量值)，其表示利用從動(dòng)體進(jìn)行的工作過(guò)程的特征；該傳輸裝置將物理參數(shù)或表示該參數(shù)特征的信號(hào)以非接觸的或者說(shuō)無(wú)線的方式從工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域傳輸?shù)焦ぞ叩墓潭▍^(qū)域上。在此，所述傳輸裝置具有轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈，其中轉(zhuǎn)子線圈可相對(duì)于定子線圈旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述定子線圈在定子線圈與轉(zhuǎn)子線圈之間的區(qū)域內(nèi)以無(wú)支架的方式構(gòu)成。因此提出了，為定子線圈或者說(shuō)通常徑向地關(guān)于旋轉(zhuǎn)軸線布置在外部的線圈設(shè)置所謂的非定子線圈(statorlos Spule)。該非定子線圈也可被稱(chēng)作空心線圈，其在此用于非接觸式信號(hào)傳輸。例如在所述從動(dòng)體上可布置頭部件、例如螺釘頭。線圈的無(wú)支架的設(shè)計(jì)方案可理解為特別是不設(shè)置從徑向內(nèi)側(cè)開(kāi)始承載線圈的支架。通過(guò)省略這種支架能夠擴(kuò)大用來(lái)進(jìn)行非接觸式信號(hào)傳輸?shù)膬蓚€(gè)線圈之間的距離。能以這種方式改進(jìn)特別是用于應(yīng)用在用于移動(dòng)式螺紋旋緊技術(shù)的蓄電池或電網(wǎng)部分運(yùn)行的(akku-oder netzteilbetrieben)工具的過(guò)程可靠性。更準(zhǔn)確地說(shuō)，還可通過(guò)省略用于定子線圈的所述的線圈支架排除了在兩個(gè)線圈之間的接觸，并且可通過(guò)擴(kuò)大氣隙還可以省略成本高的或者說(shuō)復(fù)雜的(aufwendig)軸承裝置。在此，工具的固定區(qū)域特別是理解成這種區(qū)域，即不會(huì)相對(duì)于例如用戶握住工具的手進(jìn)行運(yùn)動(dòng)的區(qū)域、如特別是殼體區(qū)域；或者相對(duì)于殼體部件固定布置的部件、例如定子線圈等。在此優(yōu)選地，從動(dòng)體與檢測(cè)物理參數(shù)或測(cè)量值的測(cè)量軸一體構(gòu)成。測(cè)量值直接指所檢測(cè)的值，然而還可以實(shí)現(xiàn)傳輸由測(cè)量值得出的信號(hào)，所述信號(hào)特別是還表示所述測(cè)量值的特征。
此外，還能夠在信號(hào)功率相同時(shí)減少能量需要，因?yàn)橛脕?lái)進(jìn)行非接觸式信號(hào)傳輸?shù)膬蓚€(gè)線圈由于定子線圈被設(shè)計(jì)成空心線圈能夠彼此更接近地布置。因此，通過(guò)使用所謂的空心線圈實(shí)現(xiàn)了所述兩個(gè)用來(lái)進(jìn)行非接觸式信號(hào)傳輸?shù)木€圈之間的間隙擴(kuò)大。因此特別是可以省略定子線圈支架。
所述兩個(gè)線圈通常是指特別是傳輸感應(yīng)信號(hào)的旋轉(zhuǎn)的信號(hào)傳輸裝置和固定的信號(hào)傳輸裝置。
有利地,轉(zhuǎn)子線圈與定子線圈之間的徑向氣隙> O. 2mm、優(yōu)選> O. 4mm、優(yōu)選>O.5mm并且特別優(yōu)選> O. 6_。因此有利地，氣隙例如可增至O. 7mm,由此提高了過(guò)程可靠性，因?yàn)閮蓚€(gè)線圈間的接觸不可能實(shí)現(xiàn)。
在另一種有利的設(shè)計(jì)方案中，定子線圈布置在支架上，其中，所述支架至少部分地徑向地布置在所述定子線·圈的外部。特別是，定子線圈例如可以布置在徑向外部的支架、例如殼體或支架部件中或者說(shuō)燒鑄或燒結(jié)(verbacken)在其中。
因而有利地，定子線圈被澆鑄到支架材料中。因比通過(guò)從徑向外部開(kāi)始保持定子線圈的保持裝置來(lái)確保支架線圈的保持。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述支架材料為澆鑄樹(shù)脂。優(yōu)選地，利用在環(huán)氧樹(shù)脂的基礎(chǔ)上構(gòu)成的W印OX澆鑄樹(shù)脂(VT3000)來(lái)澆鑄定子線圈。通過(guò)使用這種樹(shù)脂能夠?qū)崿F(xiàn)僅形成小的熱釋放和小的收縮壓力。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述定子線圈借助軸承裝置并且特別是借助球軸承相對(duì)于所述工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域(特別是從動(dòng)軸或測(cè)量軸)進(jìn)行支承。此外，所述工具還有利地具有存儲(chǔ)器裝置，該存儲(chǔ)器裝置例如用于存儲(chǔ)測(cè)量軸或從動(dòng)體(也許包括空心線圈組件) 的校準(zhǔn)數(shù)據(jù)。從而例如可設(shè)置電路板連同所謂EEPR0M(電可擦可編程序只讀存儲(chǔ)器)。電路板可集成到空心線圈的整個(gè)組件中。通過(guò)空心線圈與測(cè)量軸借助球軸承實(shí)現(xiàn)的上述連接能實(shí)現(xiàn)；使兩個(gè)線圈之間的距離保持不變。如果定子線圈直接澆鑄到例如特別是用于移動(dòng)式螺紋旋緊技術(shù)的蓄電池或電網(wǎng)部分運(yùn)行的工具的半軸瓦中，則可以出現(xiàn)上述情況。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述物理參數(shù)從一組包含了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)角、電流、電壓、其中組合等的參數(shù)中選出。有利地，所述檢測(cè)裝置是例如可包含電阻應(yīng)變片的轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置，該轉(zhuǎn)矩檢測(cè)裝置用于檢測(cè)從動(dòng)體或測(cè)量軸的所傳輸?shù)霓D(zhuǎn)矩?cái)?shù)據(jù)。所述物理參數(shù)或測(cè)量值優(yōu)選是在工作運(yùn)行中變化的參數(shù)或測(cè)量值。
在另一種有利的實(shí)施方式中，所述工具具有用于運(yùn)行所述電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的儲(chǔ)能裝置。從而尤其設(shè)置了電池或蓄電池，其能夠使得所述工具即使在沒(méi)有導(dǎo)線的情況下仍能運(yùn)行。CN 102944345 A書(shū)明說(shuō)3/5頁(yè)
在另一種特別優(yōu)選的實(shí)施方式中，所述工具具有用于以無(wú)線的方式接收用來(lái)控制所述工具的控制數(shù)據(jù)的接收裝置。從而例如可以由中央單元預(yù)先給出最大的轉(zhuǎn)矩。此外， 所述工具還有利地具有用于以無(wú)線的方式發(fā)送控制數(shù)據(jù)的信號(hào)輸出裝置。從而例如能將被測(cè)量的實(shí)際轉(zhuǎn)矩值發(fā)送給中央控制裝置，并且該中央控制裝置可以響應(yīng)該值對(duì)用于進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的饋電或者轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制。
因此在另一種有利的實(shí)施方式中，所述工具還具有用于控制工作過(guò)程、例如螺紋旋緊過(guò)程的控制裝置?？刂蒲b置因此有利地適用于基于上述(特別是所測(cè)量的)物理參數(shù)來(lái)操控螺紋旋緊過(guò)程。
優(yōu)選地，所述工具具有用于測(cè)量物理參數(shù)的測(cè)量裝置。在此，所述測(cè)量裝置有利地布置成在工作運(yùn)行中旋轉(zhuǎn)。
此外，本發(fā)明還涉及一種用于以無(wú)限的且特別是感應(yīng)的方式傳輸螺紋旋緊過(guò)程的物理測(cè)量值或參數(shù)的傳輸裝置，所述傳輸裝置具有可關(guān)于預(yù)先給定的旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地布置的轉(zhuǎn)子線圈和不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地布置的定子線圈，所述轉(zhuǎn)子線圈用作物理參數(shù)用的發(fā)射裝置，定子線圈用作物理參數(shù)用的接收裝置。在此，所述線圈之一、并且特別是轉(zhuǎn)子線圈沿關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線的徑向方向布置在所述另一個(gè)線圈內(nèi)。
根據(jù)本發(fā)明，徑向地位于外部的線圈、特別是定子線圈的支架以下述方式構(gòu)成在兩個(gè)線圈之間的空間基本上以無(wú)支架的方式保持。如上所述，以這種方式可擴(kuò)大兩個(gè)線圈之間的間隙。


其它優(yōu)點(diǎn)和實(shí)施例由附圖中得出
其中
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的工具的示意圖2示出了檢測(cè)單元的截面圖；以及
圖3示出了檢測(cè)單元的透視圖。
具體實(shí)施方式
圖I示出了根據(jù)本發(fā)明的便攜式工具I的一部分的示意圖。在此，所述便攜式工具具有(未示出的)驅(qū)動(dòng)裝置、如電機(jī)，該電機(jī)通過(guò)(未示出的)傳動(dòng)裝置來(lái)驅(qū)動(dòng)整體以4 標(biāo)注的、圍繞旋轉(zhuǎn)軸線D旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)軸4。從動(dòng)軸在此還用作用于測(cè)量物理參數(shù)、如尤其是轉(zhuǎn)矩的測(cè)量軸。此外，所述工具還具有整體以2標(biāo)注的檢測(cè)裝置，其檢測(cè)工作過(guò)程的物理參數(shù)。在此，該檢測(cè)裝置2具有電阻應(yīng)變片(Dehnmessstreifen) 28，借助該電阻應(yīng)變片可檢測(cè)轉(zhuǎn)矩、例如傳遞的轉(zhuǎn)矩。在此，從動(dòng)軸4相對(duì)于可構(gòu)造為鍋狀的殼體部件52可旋轉(zhuǎn)地支承。 附圖標(biāo)記42標(biāo)注從動(dòng)頭,在該從動(dòng)頭上例如可布置螺紋旋緊件。
附圖標(biāo)記18粗略地標(biāo)注用于將電信號(hào)傳輸給整體以附圖標(biāo)記10標(biāo)注的傳輸裝置的電傳輸線，所述傳輸裝置將所測(cè)量的值以無(wú)線的方式由從動(dòng)體4的旋轉(zhuǎn)區(qū)域傳輸?shù)焦ぞ叩墓潭▍^(qū)域上。附圖標(biāo)記30以其整體標(biāo)注工具的固定區(qū)域。
在此，檢測(cè)裝置10具有布置在支架22上的轉(zhuǎn)子線圈12。
附圖標(biāo)記14標(biāo)注定子線圈，該定子線圈如前所述被構(gòu)造為無(wú)支架或者構(gòu)造為空5心線圈并且由保持裝置16保持，例如澆鑄到該保持裝置中。附圖標(biāo)記30標(biāo)注固定的殼體部件，在其上例如可布置定子線圈14。在此，線圈14可被設(shè)計(jì)成具有兩股導(dǎo)線的雙線圈，所述導(dǎo)線例如可被焊接到電路板上。附圖標(biāo)記S標(biāo)注在定子線圈14與轉(zhuǎn)子線圈12之間形成的間隙。由于定子線圈的無(wú)支架的設(shè)計(jì)方案，因而該間隙與現(xiàn)有技術(shù)相比更大。
附圖標(biāo)記54標(biāo)注存儲(chǔ)器裝置、如EEPR0M。在此，存儲(chǔ)器裝置54布置在電路板56 上。
在此，電路板也可與用于轉(zhuǎn)子線圈14的承載單元16構(gòu)造成一個(gè)單元。
除軸承32外，還(示意性)示出了其它軸承36，其同樣可旋轉(zhuǎn)地支承從動(dòng)體4。附圖標(biāo)記44標(biāo)注傳輸轉(zhuǎn)子線圈14的信號(hào)的電導(dǎo)線。附圖標(biāo)記38 (同樣僅粗略地示意性地) 以其整體標(biāo)注傳動(dòng)裝置，所述傳動(dòng)裝置插接在(特別是電)驅(qū)動(dòng)裝置6與從動(dòng)體4之間，并且所述傳動(dòng)裝置優(yōu)選使該驅(qū)動(dòng)裝置的旋轉(zhuǎn)速度換擋為低速。
圖2示出了傳輸裝置10的另一個(gè)視圖。在此又可以看出布置在保持裝置16上的轉(zhuǎn)子線圈14。在此還示出了存儲(chǔ)器裝置54，其可布置在保持裝置或者說(shuō)承載裝置16上。
圖3示出了傳輸裝置10的透視圖。其中，附圖標(biāo)記64標(biāo)注用于接收所測(cè)量的值的連接裝置，其中，在該位置處還可設(shè)置無(wú)電纜或無(wú)線式傳輸裝置，該傳輸裝置通過(guò)無(wú)線電將該測(cè)量值傳輸給(未示出的)中央單元。附圖標(biāo)記62標(biāo)注開(kāi)口，例如可承載定子線圈的殼體部件能夠借助該開(kāi)口與殼體部件60螺紋連接。
只要在該申請(qǐng)文件中公開(kāi)的特征以單個(gè)的或組合的形式相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)具有創(chuàng)新，則申請(qǐng)人保留在該申請(qǐng)文獻(xiàn)中公開(kāi)的所有特征被要求作為本發(fā)明的本質(zhì)特征。
附圖標(biāo)記列表
I便攜式工具
2檢測(cè)裝置
4從動(dòng)軸
6驅(qū)動(dòng)裝置
10傳輸裝置
12轉(zhuǎn)子線圈
14定子線圈
16保持裝置
18電傳輸線
22 支架
28電阻應(yīng)變片
30固定的殼體部件
32 軸承
36其它軸承
38傳動(dòng)裝置
42從動(dòng)頭
44電導(dǎo)線
52殼體部件
54存儲(chǔ)器裝置
56電路板
60殼體部件
62開(kāi)口
64連接裝置
D旋轉(zhuǎn)軸線
S間隙
權(quán)利要求
1.一種便攜式工具(I)、特別是螺紋旋緊工具(1)，其具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(6)和能?chē)@預(yù)先給定的軸線旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)體(4);檢測(cè)裝置(2)，所述檢測(cè)裝置檢測(cè)至少一個(gè)物理測(cè)量值，所述物理測(cè)量值表示利用所述從動(dòng)體(4)進(jìn)行的工作過(guò)程的特征；和傳輸裝置(10)，所述傳輸裝置將所述物理測(cè)量值以無(wú)接觸的方式從工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域傳輸?shù)剿龉ぞ?I)的固定區(qū)域(30)上，其中所述傳輸裝置(10)具有轉(zhuǎn)子線圈(12)與定子線圈(14)，并且所述轉(zhuǎn)子線圈(12)能相對(duì)于所述定子線圈(14)旋轉(zhuǎn)，其特征在于，所述定子線圈(14)在所述定子線圈(14)與所述轉(zhuǎn)子線圈(12)之間的區(qū)域內(nèi)以無(wú)支架的方式構(gòu)成。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述轉(zhuǎn)子線圈(12)與所述定子線圈(14)之間的徑向氣隙大于O. 2mm、優(yōu)選大于O. 4mm、優(yōu)選大于O. 5mm并且特別優(yōu)選大于 O. 6mmο
3.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述定子線圈布置在支架(16)上，所述支架至少部分地徑向地布置在所述定子線圈的外部。
4.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述定子線圈(14)被澆鑄到支架材料中。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述支架材料為澆鑄樹(shù)脂。
6.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述定子線圈(14)借助軸承裝置、特別是借助球軸承相對(duì)于所述工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域進(jìn)行支承。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述物理測(cè)量值從一組包含了轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、旋轉(zhuǎn)角、電流、電壓、其中組合等的測(cè)量值中選出。
8.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述工具(I)具有用于運(yùn)行所述電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置的儲(chǔ)能裝置。
9.根據(jù)前述權(quán)利要求中至少一項(xiàng)所述的便攜式工具(I)，其特征在于，所述工具具有用于以無(wú)線的方式接收用來(lái)控制所述工具(I)的控制數(shù)據(jù)的接收裝置。
10.一種用于以無(wú)線的且特別是感應(yīng)的方式傳輸螺紋旋緊過(guò)程的物理測(cè)量值的傳輸裝置(10)，所述傳輸裝置具有能關(guān)于預(yù)先給定的旋轉(zhuǎn)軸線(D)旋轉(zhuǎn)地布置的轉(zhuǎn)子線圈(12)和不能相對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)地布置的定子線圈(14)，所述轉(zhuǎn)子線圈用作物理測(cè)量值用的發(fā)射裝置，所述定子線圈用作物理參數(shù)用的接收裝置，其中所述線圈(12、14)之一沿關(guān)于所述旋轉(zhuǎn)軸線(D)的徑向方向布置在所述另一個(gè)線圈(14、12)內(nèi)，其特征在于，所述徑向地位于外部的線圈的支架以下述方式構(gòu)成在所述兩個(gè)線圈(12、14)之間的空間基本上以無(wú)支架的方式保持。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種便攜式工具(1)、特別是螺紋旋緊工具(1)，其具有電動(dòng)驅(qū)動(dòng)裝置(6)和能?chē)@預(yù)先給定的軸線旋轉(zhuǎn)的從動(dòng)體(4)；檢測(cè)裝置(2)，所述檢測(cè)裝置檢測(cè)至少一個(gè)物理測(cè)量值，所述物理測(cè)量值表示利用所述從動(dòng)體(4)進(jìn)行的工作過(guò)程的特征；和傳輸裝置(10)，所述傳輸裝置將所述物理參數(shù)以無(wú)接觸的方式從工具的旋轉(zhuǎn)區(qū)域傳輸?shù)剿龉ぞ?1)的固定區(qū)域(54、56)上，其中所述傳輸裝置(10)具有轉(zhuǎn)子線圈(12)與定子線圈(14)，并且所述轉(zhuǎn)子線圈(12)能相對(duì)于所述定子線圈(14)旋轉(zhuǎn)。根據(jù)本發(fā)明，所述定子線圈(14)在所述定子線圈(14)與所述轉(zhuǎn)子線圈(12)之間的區(qū)域內(nèi)以無(wú)支架的方式構(gòu)成。
文檔編號(hào)B25B21/00GK102944345SQ20121037515
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月22日
發(fā)明者A·弗盧雷爾, M·里格, A·庫(kù)格勒 申請(qǐng)人:羅伯特·博世有限公司