电脉冲螺丝刀制造技术

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电脉冲螺丝刀1.
本专利技术所属的领域为便携式电动工具的设计和制造。更具体地说，本专利技术涉及一种电脉冲螺丝刀。螺丝刀用于紧固组件，S卩，(例如)借助于螺钉将若干部件连接在一起。2.
技术介绍
脉冲螺丝刀大体上包含界定了手柄的主体。此主体具有:-具有转子的马达构件；-末端部件，所述末端部件可以通过传动装置以旋转方式进行驱动，所述传动装置包括与马达构件耦合的行星型减速齿轮；-扭矩传感器，所述扭矩传感器用于检测是否获得设定扭矩值Ce，所述传动装置包含借助于此扭矩传感器以旋转方式连接到螺丝刀的外壳上的环；-用于在脉冲模式下驱动马达构件的构件，以利用一系列脉冲给马达构件供电。在本专利技术的领域中，最近已经出现通过脉冲来工作的电动螺丝刀(B卩，通过周期性重复地在较短时间段内应用扭矩)，该电动螺丝刀与气动冲击扳手或传统的液压气动扳手形成竞争。实际上，电脉冲螺丝刀保留了液压气动或气动脉冲扳手在高水平扭矩方面的优点，而同时实现了对紧固扭矩水平的更好控制。目前，在工业水平，人们往往寻求能够通过以高水平的精确度拧紧来执行紧固操作。对于工具性能，电脉冲螺丝刀的设计者必须处理涉及工具和/或其目标的若干参数。这些参数是:-在螺丝刀的马达的恒定速度下的最大扭矩；-传动装置的减速比以及其效率；-工具必须满足的紧固要求。因为施加在待紧固的螺钉上的紧固扭矩Cs由等式Cs=R* μ *Cmax (R为减速比且Cmax为以N.m.为单位的在恒定速度下工具的马达的最大扭矩，以及μ为小于I的减速效率)来控制，所以设计者的经典以及恒定的方法是调整马达和减速器的大小，其方式为使得输出扭矩能够获得扭矩的设定值，即待实现的紧固目标。此外，操作员必须考虑到以下要素:-工具的生产力以及尤其是它以高速执行紧固操作的能力；-由于在螺丝刀的每个脉冲处的冲击和震动的传送而强加给工具的使用者的应力。为了减少紧固操作的执行持续时间，紧固操作大体上包含两个连续阶段:-在连续模式下的预拧紧阶段，S卩，以恒定的高旋转速度并具有小于设定扭矩值Ce的紧固扭矩值，在所述设定扭矩值Ce处，需要紧固螺钉，以及-通过脉冲拧紧直到达到设定扭矩值Ce的阶段。大部分脉冲螺丝刀是手枪式手柄的工具。在连续的紧固速度的情况下，它们可以用来以明显超过操作人员所能承受水平的扭矩水平来紧固螺钉。然而，这些紧固水平是可能的，因为扭矩脉冲是短暂的并且因为工具主体的惯性吸收了 一部分紧固扭矩。3.先前技术的缺点目前，电脉冲螺丝刀生成的扭矩脉冲的持续时间约为10ms。在给定工具主体的惯性量的情况下，此持续时间太过冗长，因此并不能充分减弱操作人员手中的紧固反作用力以达到令人满意的舒适度。操作人员手中的反作用力因此一般太大，所述反作用力通过操作人员的手沿着拧紧轴线被螺丝刀以旋转方式驱动来显示。这会对操作人员产生烦人的后果，例如，出现骨骼肌肉疾病。换句话说，当前使用的电脉冲螺丝刀不具有适当水平的使用舒适度，或至少比得上由液压气动扳手提供的舒适度水平。此外,对于约为30N.m的输出扭矩，电脉冲螺丝刀的额定速度约为IOOOrpm,而气动冲击或液压气动冲击扳手的额定速度约为5000rpm。因此，利用电脉冲螺丝刀的拧紧操作所花费的时间明显较大。此类型的螺丝刀的生产力因此不如气动或液压气动脉冲扳手的生产力好。此外，对于被称为“硬接合”的接合操作，其中在部件的紧固开始的时刻与获得所达到的最终紧固的时刻之间，螺钉的旋转角较小，即，小于30°，可能发生的是，在预拧紧操作结束时，超过待获取的设定扭矩值。这是因为由转子积累的动能返还至螺钉，此转子由出于此目标而提供的电动工具驱动构件不完全制动。随后，马达的旋转速度需要减小以在预拧紧操作结束时不超过设定扭矩值。这导致了在预拧紧操作期间甚至进一步减小旋转速度并且因此减小生产力。根据另一方面，当前的电脉冲螺丝刀是直接从在连续模式下工作的电动螺丝刀获得的。因此它们的减速比使得它们能够在连续模式下传递扭矩，所述扭矩等于通过在连续模式下工作的螺丝刀传递的扭矩。然而，操作人员不能连续经受大于约lON.m的反作用扭矩，除非操作人员具有反作用杆，与螺丝刀常规地在连续模式下工作一样，所述反作用杆经设计以阻挡工具外壳的旋转。因此，如果电脉冲螺丝刀错误地未在脉冲模式下使用而是在连续模式下使用，那么由操作人员的手所接收到的工具的反作用力明显大于他能够承受的反作用力。这使得对操作人员产生伤害的风险升高。4.专利技术目的本专利技术尤其旨在克服先前技术的这些缺点。更具体地说，在至少一个实施例中，本专利技术的目的为提供一种电脉冲螺丝刀，所述电脉冲螺丝刀的使用不会对操作人员造成任何健康问题。确切地说，本专利技术旨在获得这种螺丝刀，在至少一个实施例中，所述螺丝刀防止了操作人员出现骨骼肌肉疾病。在至少一个实施例中，本专利技术的另一个目的是提供这种螺丝刀，所述螺丝刀使得能够实现高水平的生产力。确切地说，本专利技术寻求获得这种电脉冲螺丝刀，在至少一个实施例中，所述电脉冲螺丝刀可以获得比得上液压气动工具的预拧紧速度(即，约为每分钟几千转数)。本专利技术的又另一个目的是提供这种脉冲螺丝刀，在至少一个实施例中，所述脉冲螺丝刀改进了其使用的安全性。本专利技术的又另一个目的是提供这种脉冲螺丝刀，在至少一个实施例中，所述脉冲螺丝刀限制了因为拧紧操作而由使用者经受的反作用扭矩，尤其是如果在某些点，螺丝刀错误地未在脉冲模式下使用而是在连续模式下使用。5.
技术实现思路
这些目的以及下文将出现的其他目的借助于本专利技术而实现，本专利技术的目的为一种电动螺丝刀，其包含:-外壳；-马达构件，在恒定速度下所述马达构件的最大扭矩为Cmax，并且具有转子；-末端部件，所述末端部件能够通过传动装置以旋转方式进行驱动，所述传动装置包括耦合到马达构件上并且具有比率R和效率μ的减速齿轮；-至少一个扭矩传感器，用于检测是否获得设定值的扭矩Ce；-用于在脉冲模式下驱动马达构件的构件，意欲利用一系列脉冲为马达构件供电；所述传动装置能够实现在转子中动能Ec的积累以及在两个脉冲之间所述动能Ec到末端部件的返还，并且马达构件和减速齿轮经配置，其方式为使得:R* μ *Cmax〈Cc，通过将动能Ec转移至待紧固的螺钉而获得设定扭矩值Ce。根据本专利技术，所述比率R小于或等于10/(μ Cmax)。在国际体系中，Cmax以及Ce典型地用N.m.地表示。μ小于1。本专利技术的实施方式尤其使以下情况成为可能:-通过大幅度减弱对脉冲的感知来保护操作人员的健康状态，此感知被减弱至不会引起操作人员任何不适的阈值；-确保预拧紧速度比得上液压气动工具并且因此使本专利技术的工具具有高生产力；-由于在螺丝刀错误地在连续模式下使用而未在脉冲模式下使用的情况下，减少了操作人员所经受的对拧紧操作的反作用力，因此提高了使用的安全性。 申请人:已经指出，在当前的电脉冲螺丝刀中，机械扭矩脉冲可以在定子的电力供应脉冲之后出现并且错开时间，尤其是在这些电脉冲足够短暂的情况下。这可以解释为如下。常规地，螺丝刀的传动装置包含小齿轮的有效操作所需的功能(角形)间隙。当马达的定子利用电流脉冲来供电时，它在此角形间隙的范围内加速转子并且随后，一旦间隙被吸收，则转子以冲击形式将其动能传输至螺钉，从而产生扭矩脉冲。在每个扭矩脉冲(也称为机械脉冲)期间，转子的动能随后本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电动螺丝刀，其包含：外壳（5）；马达构件（1），在恒定速度下所述马达构件的最大扭矩为Cmax，并且具有转子；末端部件（2），所述末端部件能够通过传动装置（3）以旋转方式进行驱动，所述传动装置（3）包括耦合到所述马达构件（1）上并且具有比率R和效率μ的减速齿轮（3）；至少一个扭矩传感器（6），所述扭矩传感器用于检测是否获得设定值的扭矩Cc；用于在脉冲模式下驱动（4）所述马达构件（1）的构件，所述构件意欲利用一系列脉冲为所述马达构件（1）供电；所述传动装置能够实现在所述转子中的动能Ec的积累以及在两个脉冲之间所述动能Ec到所述末端部件（2）的返还，并且所述马达构件（1）和所述减速齿轮（4）经配置，其方式为使得：R*μ*Cmax

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.04.21 FR 11534611.一种电动螺丝刀，其包含: 夕卜壳(5)； 马达构件(I)，在恒定速度下所述马达构件的最大扭矩为Cmax，并且具有转子； 末端部件(2)，所述末端部件能够通过传动装置(3)以旋转方式进行驱动，所述传动装置(3)包括耦合到所述马达构件(I)上并且具有比率R和效率μ的减速齿轮(3); 至少一个扭矩传感器(6)，所述扭矩传感器用于检测是否获得设定值的扭矩Ce ； 用于在脉冲模式下驱动(4)所述马达构件(I)的构件，所述构件意欲利用一系列脉冲为所述马达构件(I)供电； 所述传动装置能够实现在所述转子中的动能Ec的积累以及在两个脉冲之间所述动能Ec到所述末端部件(2)的返还，并且所述马达构件(I)和所述减速齿轮(4)经配置，其方式为使得: R* μ *Cmax〈Cc，通过将动能Ec转移至待紧固的螺钉而获得...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉斯·勒度，于连·通皮，
申请(专利权)人：乔治雷诺公司，
类型：
国别省市：