专利名称：手持式工具机的制作方法
现有技术本发明涉及根据权利要求1前序部分的一种手持式工具机。
由EP 0 303 651 B2公知了一种手持式工具机，确切地说一种冲击钻，它具有一个可由电动机驱动的冲击机构，其中当达到由传感器检测到的一个预定运动量值时设在驱动路径中的离合器自动地分离，确切地说在空载位置上中止冲击驱动。作为运动量将检测处于空载行程中的一个冲击机构部件或一个插入式刀具的行程位置。当离开该行程位置时离合器自动地闭合。当达到该行程位置时传感器启动一个控制装置，后者将一个控制脉冲传送到电磁的分离-伺服驱动器上，它作用在离合器上并使其分离。
本发明的优点本发明基于一种手持式工具机，尤其是冲击钻机和/或凿锤机，它具有在一个壳体内可被一个电动机驱动的冲击机构，通过它可冲击地驱动装在一个刀具夹具中的插入式刀具，及具有一个传感器单元，通过它可测得空载位置的一个特性参数。
本发明提出当识别出空载位置时，通过电动机控制单元可使电动机及由此使冲击机构有源地制动。由此可免除附加的空载离合器及用于冲击锤的捕集装置，节省附加的部件、重量、结构空间、安装费用及成本。可避免在附加空载离合器上的磨损问题。它可结构简单地实现短的空载行程及由此可实现手持式工具机的短结构方式及减小刀具夹具的磨损。
此外可实现高的舒适性，确切地说尤其是其方式为，可完全去除空载弹簧，及譬如可使用压力传感器来检测插入式刀具压在要加工的物件上的压紧力，或其方式为，空载弹簧至少可作得很轻及具有小的操作力，以致可有利地用小的操作力就能进入工作位置。
冲击机构可有利地仅设计在其冲击功能上，及可不考虑空载功能，由此可得到结构设计上的自由度。由于不使用空载孔或通气孔冲击机构可作得结实，及可有利地实现防尘密封及防止润滑剂损耗。
可实现冲击机构从空载位置开始的合乎要求及快速的加速，及通过电动机的相应控制可结构简单地使起动性能适配于冲击机构。根据本发明的方案基本上可应用在冲击地驱动插入式刀具的所有的手持式工具机上，例如冲击式凿岩机、冲击钻机、凿锤机等。
基本上，所有的、专业人员认为适合的电动机可通过专门的电动机控制单元有源地制动，例如异步电动机，同步电动机或直流电动机等可通过一个制动控制器有源地制动。但特别有利的是，该电动机由一种电子换向的电动机构成。该无刷的、电子换向的电动机，尤其是磁阻电动机具有特别大的过载能力及可短时间地以大转矩及以大的制动转矩加载。它可流过大的电流，而不会产生电刷着火的危险。
此外，电子换向的电动机的电枢与具有电枢绕组的传统电动机的电枢相比，由于缺少电枢绕组，因此可作到总重量小。由此该电子换向的电动机的电枢在工作中储存了小的转动能量及可用小的能量很快地制动。该电子换向的电动机可有利地借助大的中间回路电容器或制动回路中的制动斩波器来制动。
如果冲击机构用分开的制动单元制动，则可支持电动机的有源制动及电动机或冲击机构可特别快地到达停止状态。分开的制动单元可作成各种形式的，例如可由机械的或机电的单元构成。
特别有利的是，冲击机构的驱动活塞在识别出空载位置后，在0.1至3个冲击机构的冲击周期之间被制动到停止状态，由此可减少冲击机构的磨损及可提高舒适性，并且尤其可避免不必要的振动。
如果冲击机构具有一个罐形活塞，则可得到成本合理的活塞，其中冲击锤及活塞能以摩擦技术形成连接。通过罐形活塞与冲击锤之间的直接接触，当从空载位置到工作位置过渡时冲击锤可被罐形活塞有利地在短时间中加速；及通过根据本发明的电动机有源制动方案，可当从工作位置到空载位置过渡时使冲击锤在短时间内减速。但原则上根据本发明的方案也可在一个具有在一个缸或锤管中导行的活塞的冲击机构上使用。
如果电动机控制单元至少部分地与已有的电动机的功率控制单元作成一体，可有利地节省部件、结构空间及重量。尤其是在使用电子换向的电动机的情况下，电动机控制单元能以简单的方式与功率控制单元作成一体。
传感器单元可具有各种被专业人员认为合适的传感器，例如电子的、机电的和/或机械的传感器，通过它们尤其可检测插入式刀具作用在要加工的物件上的压紧力，和/或插入式刀具或与插入式刀具一起移动的部件的行程位置。特别有利的是，传感器单元至少具有一个电子传感器。它可被实施得既小又轻及在小手持式工具机的情况尤其可有利地集成以节省位置。传感器到电动机控制单元的信息可通过电导线，通过无线电，光和/或机械方式传送。
在电动机12的轴34的朝着一个插入式刀具18的转动轴的一端上，成型有一个小齿轮36，它与一个支承在支承栓38上的圆柱齿轮40相啮合。在齿轮40上固定有一个偏心销42，通过该偏心销可驱动冲击机构14的一个罐形活塞24。在罐形活塞24中可移动地支承着一个冲击锤26，该冲击锤经一个冲头46作用在固定于刀具夹具16中的插入式刀具18上或作用在一个固定于刀具夹具16中的钻头上。
此外，该冲击钻机具有设有一个电子传感器20的传感器单元30，通过它可检测一个空载运行位置的特性参数。
根据本发明，在一个识别出的空载位置，通过电动机控制单元22使电动机12及由此使冲击机构14有源地制动，其中该电动机控制单元22与电动机12的已有的功率控制单元28尽可能作成一体。
如果由电动机12通过偏心销42、罐形活塞24、冲击锤26及冲头46冲击地驱动的插入式刀具18从一个被加工的物件上抬起，一个未示出的空载弹簧将使与插入式刀具18处于作用连接并且可在刀具夹具16中轴向移动地被支承的冲头46在轴向朝着被加工物件的方向压回到原始位置。传感单元30的固定在壳体10中在刀具夹具16的区域中的电子传感器20检测一个空载位置或冲头46的与该空载位置对应的行程位置及通过信号线32将一个信号发送给一个求值单元48，后者又通过信号线44将一个脉冲再发送给电动机控制单元22。
电动机控制单元22引起电动机12的有源制动，确切地说其方式为电动机12的电磁产生的力与轴34的转向相反地作用及冲击机构14的罐形活塞24在识别出空载位置后约在一个冲击周期后到达停止状态。
如果插入式刀具18又压在一个要加工的物件上及冲头46从所述空载位置移动到其工作位置，则电子传感器20通过信号线32将信号发送给求值单元48，及后者又通过信号线44将信号将信号发送给电动机控制单元22，该控制单元将引起电动机12的按目的适应现有冲击机构14的加速。
权利要求
1.手持式工具机，尤其是冲击钻机和/或凿锤机，具有在一个壳体(10)内可被一个电动机(12)驱动的冲击机构(14)，通过它可冲击地驱动装在一个刀具夹具(16)中的插入式刀具(18)，及具有一个传感器单元(30)，通过它可测得一个空载位置的特性参数，其特征在于在一个识别出的空载位置时，通过电动机控制单元(22)使电动机(12)及由此使冲击机构(14)有源地制动。
2.根据权利要求1的手持式工具机，其特征在于电动机(12)由一种电子换向的电动机构成。
3.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于冲击机构(14)的驱动活塞(24)在识别出空载位置后在冲击机构(14)的0.1至3个冲击周期之间被制动到停止状态。
4.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于冲击机构(14)可被一个分开的制动单元制动。
5.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于冲击机构(14)具有一个由一个罐形活塞构成的驱动活塞(24)。
6.根据以上权利要求中一项的手持式工具机，其特征在于电动机控制单元(22)至少部分地与电动机(12)的已有的功率控制单元(28)作成一体。
7.根据以上权利要求之一的手持式工具机，其特征在于传感器单元(30)至少具有一个电子传感器(20)。
全文摘要
本发明涉及一种手持式工具机，尤其是冲击钻机和/或凿锤机，它具有在一个壳体(10)内可被一个电动机(12)驱动的冲击机构(14)，通过它可冲击地驱动装在一个刀具夹具(16)中的插入式刀具(18)，及具有一个传感器单元(30)，通过它可测得一个空载位置的特性参数。本发明提出当识别出空载位置时，通过电动机控制单元(22)使电动机(12)及由此使冲击机构(14)有源地制动。
文档编号B25D11/12GK1460047SQ02801072
公开日2003年12月3日 申请日期2002年3月19日 优先权日2001年4月6日
发明者格哈德·迈克斯纳, 奥利弗·齐恩, 埃格伯特·施奈德 申请人:罗伯特·博施有限公司