冲击扳手的制作方法-j9九游会真人

冲击扳手
1.本发明涉及一种具有电动机和电池的便携式冲击扳手或螺母紧固器，特别是用于在铁路线路的建设和维护中在轨道和枕木上拧紧和旋松螺栓、螺母和轨道螺钉以及用于组装卡车车轮的操作。
2.在铁路建设中有两个主要应用：
[0003]-借助设置在两个相邻轨道的穿孔杆的两侧的穿孔板实现轨道的接合，并借助水平螺栓拧紧，从而形成连续的铁表面。
[0004]-借助竖直螺钉将轨道连接锚固到枕木。这种应用需要从顶部竖直拧紧或旋松。
[0005]
卡车车轮的组装或拆卸涉及在水平位置拧紧或旋松车轮的固定螺母。
[0006]
上文列出的工作需要体力，有重复性，并且需要各种姿势，这可能很快使工人的肌肉疲劳。由于撞击机构、内燃机、减速机构以及螺栓、螺母和螺钉与待拧紧或旋松的部件之间的相互摩擦，拧紧和旋松的操作产生相当大的噪音和机械振动。此外，在变化的气候条件下，并且立即在铁路线的道砟上，有时在直接搁置在其上的位置上，有时在竖直位置上使用扳手，不仅使扳手暴露于强烈的机械应力下，而且暴露于湿气、水滴和水雾、石头和金属粉末下，这些都不可避免地存在于铁路枕木上。
[0007]
噪音和振动，加上扳手的重量以及内燃机的废气，为工人造成了疲乏条件。
[0008]
此外，机械振动和暴露于灰尘和湿气中可能导致扳手的机械和电气/电子部件的损坏。
[0009]
必须借助强制通风来限制扳手电机的发热，以防止电机和电气/电子部件过热，并保护操作人员。这一要求适用于内燃机和电动机。然而，强制通风可能将灰尘、湿气和水滴吸入到扳手的壳体中，从而增加了损坏电气和电子部件的风险。
[0010]
最后，电机、减速器和撞击机构的振动移动并磨损扳手的壳体的并置界面，并进一步促使湿气、水滴和灰尘进入扳手。
[0011]
因此，本发明的目的是提供一种改进的冲击机动扳手，其具有克服现有技术中至少一些所述缺点的特征。
[0012]
这个目的借助根据权利要求1所述的冲击电动扳手来实现。从属权利要求涉及优选和有利的实施例。
[0013]
为了更好地理解本发明并理解其优点，下文将参考附图描述实施例的一些非限制性示例，其中：
[0014]
图1和图2是根据本发明的实施例的电动扳手的透视图；
[0015]
图3是图1中的电动扳手的俯视图；
[0016]
图4是图1中的电动扳手的仰视图；
[0017]
图5是图1中的电动扳手的侧视图；
[0018]
图6是沿图5中的截面vi-vi截取的局部剖视图；
[0019]
图7是沿图3中的截面vii-vii截取的局部剖视图；
[0020]
图8和图9是图1中的电动扳手的分解的后侧透视图和前侧透视图；
[0021]
图10是根据实施例的电动扳手的防振连接细节的分解透视图；
[0022]
图11是根据实施例的电动扳手的壳体的细节视图，其中示出了借助电子电池隔室和电机隔室之间的散热器壁(散热片)的分离；
[0023]
图12示出了根据实施例的电动扳手的壳体的电机隔室的细节；
[0024]
图13是根据实施例的电动扳手的壳体的分解透视图，其中示出了单个壳体外壳、单个外壳的连接界面和密封垫片。
[0025]
电动扳手1的描述
[0026]
参照附图，电动扳手(在下文中称为扳手)总体上用附图标记1表示，并且包括工具保持器轴2，其适于支撑衬套或类似工具，以用于接合待拧紧、旋松的螺母或螺钉的头部。工具保持器轴2布置在扳手1的前侧部f上，并且围绕旋转轴线r可旋转地支撑。
[0027]
由一个或更多个(优选地两个)电池(可充电的)4供电的电机单元3(例如电动机3'，优选无刷电机)可以布置在中心区域或扳手1的与前侧f相对的后侧p，并且适于产生动能，特别是拧紧/旋松操作所需的旋转运动和力偶。电机单元3可借助手动致动构件(例如按钮或触发器)操作开关5进行操作和控制。
[0028]
扳手1进一步包括具有撞击机构7的传动单元6，其布置在电机单元3和工具保持器轴2之间。这种传动单元6(例如减速器机构)与电机3'和工具保持器轴2相互作用，以便将旋转运动(转换其角速度和力偶)从电机3'传递到工具保持器轴，以用于使工具保持器轴2绕旋转轴线r旋转。
[0029]
电机单元组件3、传动单元6和撞击机构7形成扳手1的基部主体8，该基部主体基本上沿着旋转轴线r延伸。
[0030]
扳手1进一步包括固定在基部主体8上的两个抓握手柄9、10。抓握手柄9、10都具有细长的形状，并且相对于其纵向延伸部彼此在横向上间隔开，或者换句话说，它们不沿着同一直线布置。有利地，两个抓握手柄9、10定向成限定抓握平面a，该抓握平面基本上与两个抓握手柄9、10相切，并且横向于(优选地垂直于)旋转轴线r。电机3'的致动构件5可以与两个抓握手柄9、10中的一个相关联。
[0031]
扳手1可以进一步包括细长形状的辅助把手11，该辅助把手布置在扳手1的上侧s上并且沿着旋转轴线r在扳手1的前侧f的方向上与抓握平面a间隔开，并且可能平行于旋转轴线r延伸。
[0032]
两个抓握手柄9、10和辅助把手11(如果提供的话)可以一起形成三维手柄杆结构14，该手柄杆结构优选地本身是连接的并且刚性的，并且连接到扳手1的基部主体8，例如借助螺钉和借助介入式阻尼器元件，例如衬套或橡胶衬垫(被称为防振元件)。
[0033]
防振系统12的描述
[0034]
根据本发明的一个方面，扳手1包括阻尼连接系统12(换句话说，防振系统)，该阻尼连接系统将传动单元6(减速器和撞击机构)的传动壳体13与电机单元3的主壳体15(只有电动机3'或具有电池4)以及主壳体15与手柄杆结构14机械地连接，并且该阻尼连接系统包括一个或更多个第一阻尼器元件16(例如衬套或橡胶衬垫)，其被置于传动壳体13和主壳体15之间，以及一个或更多个第二阻尼器元件17(例如衬套或橡胶衬垫)，其被置于主壳体15和手柄杆结构14之间，从而：
[0035]-从传动壳体13传递到主壳体15的振动被第一阻尼器元件16减振，
[0036]-从传动壳体13传递到手柄杆结构14的振动依次被第一阻尼器元件16和第二阻尼
器元件17减振，
[0037]-从主壳体15传递到手柄杆结构14的振动被第二阻尼器元件16减振。
[0038]
此外，扳手1在传动壳体13、主壳体15和手柄杆结构14之间没有绕过第一阻尼器元件16和第二阻尼器元件17的刚性机械连接。
[0039]
阻尼连接系统12在传动壳体13(在此处撞击机构7的冲击锤和减速器产生最重要的机械振动和碰撞)和由使用者抓握的手柄杆结构14之间实现了串联的两个防振屏障，从而保护使用者免受有害振动的影响并允许延长扳手1的使用时间。
[0040]
此外，阻尼连接系统12利用两个防振屏障中的一个作为传动壳体13和主壳体15之间的防振屏障，从而保护电机3'、控制电子器件和电源部件，以及单个壳体外壳、可能的显示器等的连接界面免受不希望的机械运动、碰撞和磨损造成的损坏。
[0041]
根据实施例，阻尼连接系统12包括中心连接主体18，例如板或刚性框架(图6、图10)，其优选地由金属(铝或钢)制成，其定位在电机单元3和传动单元6之间，并形成：
[0042]-开口或通道腔体19，其用于电机3'和传动单元6之间的传动构件(曲轴或驱动轴)20的通道，
[0043]-多个第一连接座21(优选地为具有阻尼座的连接孔)，以用于例如借助螺钉将中心连接主体18借助介入式第一阻尼器元件16连接到传动壳体13，
[0044]-多个第一连接座22(优选地为具有阻尼座的连接孔)，以用于例如借助螺钉将中心连接主体18借助介入式第一阻尼器元件17连接到手柄杆结构14，以及可能的
[0045]-多个第三连接座23(优选地为连接孔)，以用于例如借助螺钉将中心连接主体18连接到主壳体15。
[0046]
作为第三连接座23的替代方案，中心连接主体18可以与主壳体15制成一个件。
[0047]
根据实施例，第一连接座21各自包括用于插入螺钉或连接销的孔，以及用于分别至少部分地容纳第一阻尼器元件16中的一个的柱形座或凸缘。
[0048]
有利地，设置三个或更多个(优选地四个)第一连接座21，该第一连接座围绕旋转轴线r定位并与旋转轴线r相距一定距离。
[0049]
根据实施例，第二连接座21各自包括用于插入螺钉或连接销的孔，以及用于分别至少部分地容纳第二阻尼器元件17中的一个的柱形座或凸缘。
[0050]
有利地，设置三个或更多个(优选地四个)第二连接座22，该第二连接座围绕旋转轴线r定位并与旋转轴线r相距一定距离。
[0051]
第二连接座22彼此间隔开并且距第一连接座一定距离。有利地，第二连接座22的定向(例如，螺钉/销插入轴线)横向于(优选地垂直于)第一连接座21的定向。例如，第一连接座21可以被定向成平行于旋转轴线r，并且第二连接座可以被定向成垂直于旋转轴线r(图10)。
[0052]
根据另一实施例，第二连接座(22)的定向平行于第一连接座(21)的定向，例如平行于旋转轴线(r)。替代地，第一连接座(21)和/或第二连接座(22)垂直于旋转轴线(r)定向。
[0053]
根据实施例，第三连接座23各自包括用于插入螺钉或连接销的孔，并且优选地，它们平行于旋转轴线r定向。
[0054]
中心连接主体18可以包括加强肋24和减轻开口25。
[0055]
根据另一个实施例，阻尼连接系统12包括介于中心连接主体18和主壳体15之间的一个或更多个第三阻尼器元件55，例如衬套或橡胶衬垫，使得：
[0056]-从中心连接主体18传递到主壳体15的振动被第三阻尼器元件55减振，
[0057]-从传动壳体13传递到主壳体15的振动依次被第一阻尼器元件16和第三阻尼器元件55减振，
[0058]-从主壳体15传递到手柄杆结构14的振动依次被第三阻尼器元件55和第二阻尼器元件16减振。
[0059]
根据实施例，中心连接主体18的第三连接座23各自包括用于插入螺钉或连接销的孔，以及用于分别至少部分地容纳第三阻尼器元件55中的一个的柱形座或凸缘。
[0060]
根据实施例，扳手1包括振动传感器26，比如加速度计，其被设置和配置为检测手柄杆结构14的振动，并且与扳手1的电子控制系统27信号连接。
[0061]
优选地，振动传感器26定位在抓握手柄9、10中的一个处。
[0062]
电子控制系统27被配置为根据检测到的振动值和检测到的振动值所涉及的操作时间以及预定的暴露极限来产生通知(例如，符号、色彩、字母数字、声音或数字、剩余使用时间或允许的过度使用时间)。
[0063]
例如，电子控制系统27被配置为：
[0064]-将由振动传感器26检测到的振动值与扳手1的操作时间相关联，即与检测到的振动的持续时间相关联，以及
[0065]-将检测到的振动值和检测到的振动的持续时间与允许的暴露间隔的预定的和指示性的参考时间和/或振动值(例如在工作安全法规中规定的)进行比较。
[0066]
根据实施例，电子控制系统27：
[0067]
–
基于由振动传感器26检测到的加速度矢量分量，计算加速度矢量的强度(或模数)，
[0068]-计算加速度矢量模数的平均值或均方根值，
[0069]-将检测到的振动的平均值或均方根值和持续时间与允许的暴露间隔的参考振动值以及指示性和预定的参考时间的相关值(例如为工作安全法规中规定的)进行比较。
[0070]
优选地，电子控制系统27通过从处理中排除高于对使用者无害的预定阈值的频率振动来过滤检测到的振动值。
[0071]
根据另一实施例，电子控制系统27将检测到的振动的特征(加速度的强度和/或频率)与指示扳手1的正确操作的预定参考区间进行比较，并且在检测到的振动的特征偏离预定参考区间的情况下，该电子控制系统产生故障警告。
[0072]
有利地，该比较考虑了(例如，借助取决于使用不同的预定参考区间)由使用者设定的扭矩水平(例如，借助扭矩选择开关51，这将在下文描述)。
[0073]
通风系统和密封的详细说明
[0074]
螺钉驱动器1包括用于电机3'的冷却风扇30，该冷却风扇被配置为与电机3'的操作一起被致动，通过形成在主壳体15中的入口开口(格栅)28吸入环境空气，通过或沿着电机3'输送吸入的环境空气，并通过出口开口(格栅)29将空气排出到环境中。
[0075]
有利地，冷却风扇30在面向扳手1的后侧p的一侧直接连接到电机3'的转子。
[0076]
优选地，入口开口(格栅)28定位在主壳体15的两个相对的侧向侧部上，并且可以
包括入口引导表面31，其将主壳体15内的吸入气流朝向扳手1的后侧p和朝向分隔壁34引导。
[0077]
优选地，出口开口(格栅)29定位在主壳体15的面向扳手1的前侧f的前侧部上，并且可以具有例如环形狭缝形状，冷却气流通过该环形狭缝形状在前轴向方向上排出。以这种方式，排出的气流从主壳体15移除了在拧紧/旋松期间分散的灰尘或刮擦的切屑。
[0078]
根据本发明的一个方面，电机3'容纳在主壳体15的专用的电机隔室32内，并且电子控制系统27的至少一个热敏部件，特别是电子控制板，或者基本上整个电子控制系统27可能与一个或更多个电池4一起容纳在受保护隔室33内。
[0079]
受保护隔室33直接与电机隔室32邻接但不连通，并且借助分隔壁34与电机隔室32分隔开。冷却风扇30将冷却气流沿着分隔壁34输送到唯一的电机隔室32中，该分隔壁形成与电子控制系统27的热敏部件(尤其是与受保护隔室33中的电子控制板)进行热交换的金属散热器(散热片)35(图9、图11-13)。
[0080]
以这种方式，可以冷却电机3'和热敏电气以及电子部件，而不会使冷却气流携带的灰尘、湿气和可能的水滴与电子控制系统27的电气和电子部件接触。这确保了提高的防水水平以及扳手1在不利的天气条件和灰尘存在的情况下的可靠使用。
[0081]
有利地，受保护隔室33容纳控制系统27的电子板和用于其中供电的一个或更多个电池4。
[0082]
根据实施例，金属散热器35形成多个突出到电机隔室32中并被冷却气流直接接触的冷却翼板36。
[0083]
根据另一实施例，金属散热器35形成延伸到受保护隔室33中并与控制系统27的电子板直接接触的板形突出部37。
[0084]
根据另一实施例，主壳体15形成所述电机隔室32和所述受保护隔室33，并且包括：
[0085]-两个相对的侧部外壳38、38'(例如由塑料制成)沿着第一接触界面39相互并排地布置，优选地在平行于旋转轴线r的平面中，并且一起限定受保护隔室33，用于接近受保护隔室33的后部开口40，该后部开口可借助优选为弹性体的后部封盖41封闭，以及具有用于容纳金属散热器35的散热器座42的分隔壁34，
[0086]-前部外壳43(优选地由塑料制成)沿着第二接触界面44邻近侧部外壳38、38'设置，优选地在垂直于旋转轴线r的平面中，并且与侧部外壳38、38'一起限定电机隔室32，以及可能的用于容纳用户控制面板46的控制座45。
[0087]
优选地制成单个件的第一垫片47沿着第一接触界面39并且沿着散热器座42(并且围绕容纳在散热器座中的金属散热器35)延伸。
[0088]
优选地制成单个件的第二垫片54可以沿着控制座45或者在容纳在控制座中的控制面板46处延伸。
[0089]
另一个垫片可以沿着第二接触界面44延伸，但是这种另外的垫片不是必需的，因为电机隔室32仍然与外部环境连通。
[0090]
以这种方式，获得了防灰尘、湿气和水滴的更高水平的保护，并且第一接触表面39进而被局部地减振并且被保护免受机械振动的有害影响。
[0091]
有利地，后部封盖41由弹性材料制成，或者具有弹性边缘，以便可弹性地装配在后部接近开口40的突出边缘上。
[0092]
后部封盖41可以不易脱落地(unlosably)铰接到主壳体15。
[0093]
借助两个电池供电的描述4
[0094]
根据本发明的另一方面，电动机3'(例如具有永磁体和集成控制单元以及电池供电的36伏dc的同步无刷电机)同时由两个可充电电池4供电，优选地彼此并联连接，例如电压为36伏、8ah或更高的锂离子电池，它们一起容纳在主壳体15的受保护隔室33中。
[0095]
电子控制系统27包括用于产生供应到电机3'的电流的装置(例如，借助mosfet获得)，其被配置为利用电池4的第一电池产生第一相，电池4的第二电池产生第二相，以及两个电池4产生三相电流的第三相，其中第一电池和第二电池对产生第三相的贡献的比率取决于电池4的剩余电荷量状态。特别地，电荷量最少的电池比电荷量最多的电池对第三相的产生贡献更少。
[0096]
供给到电动机3'的电流大于仅由两个电池4中的一个提供的电流。
[0097]
除了主供电触点48之外，电池4还包括用于控制电池操作条件的辅助触点。电子控制系统27通过检测辅助触点之间的电阻来识别所使用电池的类型。
[0098]
扳手1进一步包括显示器50，其可以形成用户控制面板46的一部分，以用于显示电池4的电荷量状态。为了防止由于太低的供电电压水平而对电机3'造成损坏(熄火)，控制系统27被配置为检测电池电量不足的状态，例如通过检测辅助触点49处的电池电量不足信号或者通过检测电池4的电压并将检测到的电压与根据所使用的电池类型的预定最小阈值进行比较。
[0099]
当控制系统27确定“电池电量不足”状态时，其控制扳手1完成可能的正在进行的拧紧循环并防止连续的操作，或者其防止任何进一步的操作，直到建立足够的电压(在更换电池4或重新充电电池之后)。
[0100]
扳手1-用户交互的描述
[0101]
根据实施例，扳手1(优选地形成在主壳体15处的用户控制面板46)包括与控制系统27连接的电动扭矩选择开关51，以用于允许在扳手1可传递的扭矩范围内选择多个(例如5个)扭矩值或等级。例如，可传递的最大扭矩可以等于2700nm。控制系统27根据所选的扭矩等级或扭矩值来控制电机3'的转速。电机3'的转速决定了撞击机构7的旋转冲击强度，并因此决定了可传递的扭矩。
[0102]
扭矩选择开关51可以包括旋转开关，可能具有霍尔传感器和角度选择位置的数字编码。
[0103]
扳手1(优选地用户控制面板46)进一步包括主开关52，例如不稳定平衡件，其与控制系统27连接并用于接通和断开该控制系统。
[0104]
扳手1进一步包括方向选择开关53，例如具有稳定滑动件的开关，其具有两个位置并与控制系统27连接以用于选择电机3'的旋转方向用于拧紧和旋松。有利地，方向选择开关53定位在抓握手柄9、10中的一个处。
[0105]
扳手1进一步包括操作开关5，例如具有按钮或触发器的不稳定开关，其与控制系统27连接以用于致动电机3'的旋转。有利地，操作开关5定位在方向选择开关53所连接的同一抓握手柄9、10上。
[0106]
为了将事故风险降低到最小，电子控制系统27被配置为在释放操作开关5时自动地制动电机3'，例如借助电磁制动。
[0107]
扳手1适用于拧紧和旋松不同尺寸的螺母/螺钉，既适用于由不同材料(木材、水泥、塑料)制成的铁路枕木，也适用于用于联结轨道的金属板，用于组装/拆卸卡车车轮，石油和采矿业，建筑和林业工程以及各种紧急干预。