具有马达驱动单元和至少一个传感器装置的工具机、特别是手持式工具机的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种工具机(10)、特别是手持式工具机，其具有壳体(12)、至少一个马达驱动单元(24)和至少一个传感器装置(14)，其中，至少一个马达驱动单元(24)支承在壳体(12)中，并且至少一个传感器装置(14)支承在壳体中或上，其中，至少一个传感器装置(14)具有电子单元(32)和至少一个布置在电子单元(32)上的传感器(34)。本发明提出，壳体(12)和/或传感器装置(14)和/或电子单元(32)具有至少一个用于支承的支承部位(42，56)，所述支承部位包含至少一个弹性元件(44，54)用于阻尼或减小壳体(12)与电子单元(32)之间的振动。
【专利说明】
具有马达驱动单元和至少一个传感器装置的工具机、特别是 手持式工具机
技术领域
[0001] 本发明设及一种根据独立权利要求所述类型的具有马达驱动单元和至少一个传 感器装置的工具机、特别是手持式工具机。
【背景技术】
[0002] 已公知的是，在工具机、例如起子机、钻机、键钻、角磨机、线银、圆银、草坪修剪机 或运一类的工具机中集成有传感器装置，所述传感器装置具有相应的用于识别不同的运行 状态的传感器。DE 103 09 414 A1由此公开了一种传感器装置，其用于识别在手持式工具 机中、特别是在键钻中的卡死情况，所述传感器装置具有至少一个运动传感器用于检测手 持式工具机在至少两个预定的灵敏轴线上的运动量。
[0003] 此外，由DE 103 32 522 A1公知了一种具有振动隔离手柄的手持式工具机，其具 有一个隔离装置，所述隔离装置具有被动阻尼器和至少一个主动阻尼元件。调节装置根据 由传感器检测的传感器数值调节所述阻尼，其中，所述传感器是用于主动加速度调节装置 的加速度传感器，所述加速度传感器用于检测手持式工具机的手柄的相对加速度值。
[0004] DE 10 2012 208 180 A1描述了一种具有加速度传感器的手动引导的直线往复线 银或曲线银，所述加速度传感器构造用于实现探测线银的驱动马达的从动轴的振动W识别 误操作。
[0005] 由DE 10 2011 085 565 A1得知一种自动工作机具、特别是自动草坪修剪机，其具 有至少一个计算单元和至少一个碰撞识别装置，所述碰撞识别装置具有至少一个传感器单 元，其中，所述传感器单元包括至少一个加速度传感器。
[0006] 根据现有技术，相应的传感器装置或传感器单元的固定通过螺接、插接、夹紧或者 粘接在工具机的壳体中或上来实现，W便由此建立固定的和紧密的接触并且尽可能精确地 确定振动值和加速度值。
[0007] 然而已表明的是，由于工具机在运行中振动，导致在传感器装置或者其中包含的 电子单元的支承部位上、例如在壳体和电子单元之间产生相对运动。当电子单元上的振动 由于支承部位中的间隙而不同于工具机的振动时，所述相对运动可能例如导致错误识别卡 死情况。此外，通过相对运动产生磨蚀和磨损，因此附加地增大了支承部位中的间隙并且由 此进一步增大了误脱扣的风险。由于间隙增大，因此随着工具机的运行时间增加，在传感器 装置或者包含在传感器装置中的电子单元与工具机的壳体之间产生了新的不期望的接触 点，所述接触点导致误脱扣。
【发明内容】
[000引因此，本发明的目的在于，减少或者完全避免现有技术的前述缺点。
[0009]本发明设及一种工具机、特别是手持式工具机，其具有壳体、至少一个马达驱动单 元和至少一个传感器装置，其中，至少一个马达驱动单元支承在壳体中，并且至少一个传感 器装置支承在壳体中或上，其中，至少一个传感器装置具有电子单元和至少一个布置在电 子单元上的传感器。根据本发明设置，壳体和/或传感器装置和/或电子单元具有至少一个 用于支承的支承部位，所述支承部位包含至少一个弹性元件用于阻尼或减小壳体与电子单 元之间的振动。由此能够W有利的方式明显地减小或部分地完全避免错误识别确定的、特 别是与安全相关的运行情况，例如键钻不可控的卡死情况或自动草坪修剪机的碰撞。此外， 在与半自动线银的传感器装置相关的情况下可能的是，改善识别用于半自动地引导所需的 参数。此外，可W减小在工具机的运行时间期间支承部位的磨损并且使支承部位中的间隙 最小。
[0010] 在一个有利的构型中，传感器装置借助于控制或调节单元识别卡死情况并且影响 马达驱动单元，所述控制或调节单元布置在壳体中或者布置在电子单元上，所述控制或调 节单元具有相应的分析处理电子装置。运特别是在与使用在手持式电动工具机、例如钻机、 键钻、角磨机、抛光机中的旋转刀具相关的情况下对于遵守安全相关规定和标准具有重要 意义。在此，至少一个传感器是加速度传感器、转速传感器和/或巧螺传感器。然而也可W考 虑其他由现有技术公知的用于振动识别和运动识别的传感器。
[0011] 通过W下方式得出用于阻尼振动或减小振动的特别简单和成本低廉的可能性，即 至少一个弹性元件固定在支承部位的至少一个凸出部上。因此，只要用于弹性元件的空间 是足够的，就可W在适当情况下无其他改变地使用已在工具机的壳体中或上和/或传感器 装置上和/或电子单元上使用的支承部位。在此，至少一个弹性元件围绕至少一个凸出部 和/或具有至少一个凹进部，至少一个凸出部伸入所述凹进部中。
[0012] W特别有利的方式，至少一个弹性元件构造为0形环或收缩软管。然而根据阻尼振 动或减小振动W及局部给定条件的要求，也可W使用弹黃、注射入支承部位中的热塑性聚 合物或不定型弹性元件例如粘±膏、蜡膏或娃酬膏等。也可W考虑成型弹性元件例如W方 形、立方体、楠圆体、球体、哑铃、角锥体、四面体、八面体、十四面体等不同形状的橡胶缓冲 件或者其他相应的弹性体。
[0013] 传感器装置可W使用在不同的工具机中或上，然而优选地使用在手持式工具机中 或上或者使用在基本上自动运行的工具机中，其中，由于马达驱动装置导致工具机振荡或 振动，驱动装置例如构造为电动机、特别是AC电机、DC电机或EC电机，构造为压电驱动装置 或者构造为内燃机。同样，也可W考虑混合式驱动方式。
[0014] 本发明的其他优点由从属权利要求中给出的特征W及由附图和下述的说明得出。
【附图说明】
[0015] 下面根据图1至5示例性地说明本发明，其中，附图中相同的标记表示具有相同功 能方式的相同构件。
[0016] 附图中：
[0017] 图侧视图示出具有传感器装置的W键钻形式的手持式工具机，
[0018] 图2W俯视图示出传感器装置的根据本发明的弹性支承部的第一实施例，
[0019] 图3W立体图示出传感器装置的根据本发明的支承部的第一实施例，
[0020] 图4W俯视图示出传感器装置的根据本发明的支承部的第二实施例，和
[0021] 图5W俯视图示出传感器装置的根据本发明的支承部的第Ξ实施例。
【具体实施方式】
[0022] 图1示出构造为键钻11的工具机10,其具有壳体12和传感器装置14。此外，工具机 10具有蓄电池16、主手柄18、副手柄20W及集成在主手柄18中的主操作元件22。此外，工具 机10中设置有仅仅示意性地示出的WDC电机或EC电机26形式的驱动单元24,所述驱动单元 借助于主操作元件22来机械地控制，并且所述驱动单元通过未详细示出的传动单元驱动未 详细示出的冲击机构和钻卡头28。钻卡头28用于接收插入式刀具30。因为键钻的驱动原理 已经充分地由现有技术公知，所W在此不再对此进行探讨。运对本发明也不具有重要意义。
[0023] 传感器装置14用于识别键钻11的不可控的卡死情况。例如在插入式刀具30卡在未 详细示出的待加工的工件中时会发生所述不可控卡死情况。在此，作用在壳体12上的反作 用扭矩会超过操作员的保持力。因此，壳体12绕着插入式刀具30的旋转轴线31不可控地旋 转。在此，增大了操作员受伤的风险。
[0024] 在图2和3中在第一实施例中详细示出的传感器装置14具有电子单元32,所述电子 单元具有至少一个传感器34,所述传感器构造为加速度传感器36并且设置用于检测键钻11 的至少一个运动参数。在所示的实施例中，传感器装置14布置在蓄电池16的区域中。然而其 他适用于检测运动参数的在工具机10内部或之上的位置也可W是符合目的的。在键钻11的 情况下，传感器装置14的在图1中所示的位置是特别有利的，因为在不可控的卡死情况中， 在运里存在W最高加速度绕着旋转轴线31的最大偏转。如果运动参数达到或超过确定的存 储在传感器装置14的存储器38中的脱扣阔值，则传感器装置14的控制或调节单元40参与控 制马达驱动单元24并且中断给所述马达驱动单元通电。此外还可W考虑，控制或调节单元 40使马达驱动单元24短路并且主动制动、激活未示出的机械制动器和/或断开在钻卡头28 的区域中布置的机械的超越离合装置(ijberrastkupplung)42。在此应取消对用于识别键钻 11的不可控的卡死情况的方法进行详细的说明，因为运已经由开头引用的现有技术公知并 且对于本发明具有次要意义。
[0025] 在根据图2和3所示的实施例中，传感器34、存储器38和控制或调节单元40全部布 置在传感器装置14的电子单元32上。然而也可W考虑，至少使存储器38和/或控制或调节单 元40与传感器装置14分开地布置在工具机10内部或之上的其他位置上。在此，传感器装置 14与控制或调节单元40或存储器38之间的通讯可W有线地进行或者无线地进行。当传感器 装置14不是位于工具机10的壳体12的内部，而是从外部可触及地并且必要时可更换地位于 壳体12上时，无线通讯特别是有意义的。
[0026] 根据现有技术，传感器装置14通过支承部位42与壳体12固定地连接。所述支承部 位42不仅设置在传感器装置14上，而且设置在壳体12上（参见图4和5)。由于键钻11在运行 中振动，导致在传感器装置14或者其中包含的电子单元32上的支承部位42上产生相对运 动。当电子单元32上的振动由于支承部位42中的间隙而不同于键钻11的振动时，所述相对 运动可能导致错误识别卡死情况。此外，通过相对运动产生磨蚀和磨损，因此附加地增大了 支承部位42的间隙并且由此进一步增大了误脱扣的风险。由于所述增大的间隙，随着键钻 11增加的运行时间，传感器装置14或电子单元32与键钻11的壳体12之间产生了新的不期望 的接触点，所述接触点导致误脱扣。
[0027] 因此根据本发明设置，在工具机10的壳体12中和/或在传感器装置14上和/或在电 子单元32上设置至少一个支承部位42,所述支承部位具有至少一个弹性元件44用于阻尼或 减小壳体12与电子单元32之间的振动，W便明显减少或完全避免错误识别确定的特别是与 安全相关的运行情况。此外，由此可W减小在工具机10的运行时间期间支承部位42的磨损 并且使支承部位42的间隙最小。在根据图2和3的实施例中，弹性元件44构造为0形环46,所 述0形环分别围绕传感器装置14的两个支承部位42的凸出部48并且由此布置在凸出部48和 键钻11的壳体12的相应的未示出的接收部之间。通过弹性元件44可W减小或避免壳体12和 电子单元32的不同的振动，所述振动一方面由传感器装置14在所有用于接收到壳体12中的 空间方向上必要的公差产生，另一方面由于随着工具机10的运行时间在支承部位42上增大 的间隙而产生。
[0028] 必要时替代0形环46也可W将收缩软管用作弹性元件44。根据减小振动和局部给 定条件的要求也可W使用弹黃或运一类的元件。
[0029] 替代围绕凸出部48或对其补充地，弹性元件44也可W具有凹进部50,至少一个凸 出部48伸入所述凹进部中用于固定。运例如在根据图4的第二实施例中示出。在此，可W将 热塑性聚合物52注射入支承部位42中。然而也可W是不定型弹性元件、例如粘±膏、蜡膏或 娃酬膏。同样也可W考虑由不同的弹性元件44的组合构成的混合形式。此外存在的可能性 是，另一弹性元件54安置在原始的支承部位42外部、即在传感器装置14与壳体12之间的任 意点上或者（图4中未示出地)在电子单元32与传感器装置14之间的任意点上。W所述的方 式确定一个新的支承部位56,通过该支承部位实现在壳体12上的禪合，W使得基本上稳定 地减小或阻尼在工具机10的运行时间期间产生的壳体12和电子单元32之间的振动。在此， 所述另一弹性元件54在结构和材料方面与在原始的支承部位42中或上的弹性元件44相对 应或者与其不同。也可能的是，在所述的情况中，原始的支承部位42不同于图4中的实施例 构造为没有弹性元件。
[0030] 图5示出了本发明的第Ξ实施例，其中，支承部位42分别添加一个弹性元件44。在 所述的情况中，弹性元件44构造为简单的方形的橡胶缓冲件58,所述橡胶缓冲件通过凸出 部48固定在壳体12中。然而也可W考虑其他W立方体楠圆体、四面体、八面体、十六面体、球 体、哑铃、角锥体等形状的定型弹性体作为弹性元件44。也可W考虑在相同的支承部位42， 56内部和/或在不同支承部位42，56中的不同弹性元件44，54的组合。
[0031] 最后还要指出的是，所示的实施例既不局限于图1至5,也不局限于键钻中的应用。 传感器装置可W使用在不同的工具机中，然而优选地使用在手持式工具机中或基本上自动 运行的工具机中，其中，由于马达驱动装置导致工具机振荡或振动，驱动装置例如构造为电 动机、特别是AC电机、DC电机或EC电机，构造为压电驱动装置或者构造为内燃机。同样，也可 W考虑混合式驱动方式。此外，弹性张紧的原理可W转用到其他在电动工具中的具有传感 器的构件上，所述构件由于公差或其他原因不能刚性地或固定地接收、压紧、螺接或粘接。
【主权项】
1. 一种工具机（10)、特别是手持式工具机，其具有壳体（12)、至少一个马达驱动单元 (24)和至少一个传感器装置（14)，其中，所述至少一个马达驱动单元(24)支承在所述壳体 中，并且所述至少一个传感器装置(14)支承在所述壳体(12)中或上，其中，所述至少一个传 感器装置（14)具有电子单元(32)和至少一个布置在所述电子单元(32)上的传感器(34)，其 特征在于，所述壳体(12)和/或所述传感器装置(14)和/或所述电子单元(32)具有至少一个 用于支承的支承部位(42,56)，所述支承部位包含至少一个弹性元件(44,54)用于阻尼或减 小所述壳体(12)和所述电子单元(32)之间的振动。2. 根据权利要求1所述的工具机(10)，其特征在于，所述传感器装置(14)借助于一控制 或调节电子装置(40)识别卡死情况并且影响所述马达驱动单元(24)，所述控制或调节电子 装置布置在所述工具机(10)的壳体(12)中或者布置在所述电子单元(32)上。3. 根据前述权利要求中任一项所述的工具机（10)，其特征在于，所述至少一个传感器 (34)是加速度传感器(36 )、转速传感器和/或陀螺传感器。4. 根据前述权利要求中任一项所述的工具机（10)，其特征在于，所述至少一个弹性元 件(44,54)固定在所述支承部位(42,56)的至少一个凸出部(48)上。5. 根据权利要求4所述的工具机（10)，其特征在于，所述至少一个弹性元件(44,54)围 绕所述至少一个凸出部(48)和/或具有至少一个凹进部(50)，所述至少一个凸出部(48)伸 入所述凹进部中。6. 根据前述权利要求中任一项所述的工具机（10)，其特征在于，所述至少一个弹性元 件(44,54)构造为0形环(46)、收缩软管、弹簧、注射入所述支承部位(42,56)中的热塑性聚 合物(52)、不定型弹性元件例如粘土膏、錯膏或娃酮膏等、或者定型弹性元件例如以方形 (58)、立方体、椭圆体、四面体、八面体、十四面体、球体、哑铃、角锥体等形状的橡胶缓冲件。7. 根据前述权利要求中任一项所述的工具机（10)，其特征在于，所述马达驱动装置 (24)构造为电动机、特别是AC电机、DC电机或EC电机，构造为压电驱动装置和/或构造为内 燃机。
【文档编号】B25F5/00GK105983951SQ201610338477
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月22日
【发明人】A·乌尔里希, A·施莱格尔, J·迪特尔, C·朗, E·欧伦迪
【申请人】罗伯特·博世有限公司