CN102015216B - 不连续的驱动工具组件以及检测其转动角的方法 - Google Patents

Abstract

一种用于产生旋转扭矩的不连续驱动力工具组件(10)，该工具组件包括主轴(80)，所述主轴具有第一端部和第二端部。所述主轴的第一端部(98)被构造成接合并旋转物体。所述工具组件还包括脉冲锤(72)和马达(22)，所述脉冲锤可选择性地与所述主轴的所述第二端部(82)接合，所述马达包括可与所述脉冲锤(72)接合的马达轴(24)。所述马达(22)被构造成使所述脉冲锤(72)旋转。所述工具组件还包括邻近所述马达(22)设置的旋转位置传感器(56)。所述旋转位置传感器(56)被构造成在所述工具组件操作期间，测量所述马达轴(24)的第二端部(40)的旋转位置，所述马达轴的所述第二端部与该马达轴(24)的所述第一端部(38)相对。

Description

不连续的驱动工具组件以及检测其转动角的方法

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年3月17日提交的美国临时专利申请序列号No.61/037,148的优先权，该申请的全部内容以引用方式并入本文。

技术领域

本发明通常涉及一种不连续的驱动工具组件，并且涉及这样一种不连续的驱动扭矩工具组件，所述不连续的驱动扭矩工具组件包括具有转动角检测的冲击和脉冲工具组件。

背景技术

不连续的驱动工具被用于将大量扭矩提供给物体，诸如被拧紧到另一物体的螺栓或螺帽。当使用这些工具时，很难识别何时螺栓被适当地固定到其正被拧紧至的物体。用于确定适当的固定更常见的方法为使用扭矩测量。在固定带螺纹的紧固件的过程中，通常做法是指定通过其拧紧紧固件的两阶段程序。在第一阶段中，测量扭矩水平并确定所测量的扭矩值是否已经超过阈值扭矩水平，在所述阈值扭矩水平处可确定带螺纹的部件被固定至舒适的水平。在第二阶段中，超出阈值扭矩水平的紧固件旋转的最终角度被指定为产生期望的夹紧力。旋转角界限也可被指定以确定拧紧至最终扭矩水平的紧固件是否在如下界限中，所述界限用于确定如下情况：错扣、预拧紧紧固件的再击（rehit）、组件中错误的部件（或超出规格部件）和拉断的螺纹。使用两阶段程序防止误差或错误的发生，并可被用于将紧固件预加载至指定水平。难度在于：当利用动力工具（诸如不连续驱动工具）时，关于何时达到阈值扭矩并且在达到阈值之后，何时紧固件移过特定角度存在困难。

发明内容

根据本发明的一方面，提供了一种用于产生旋转扭矩的不连续驱动力工具组件。所述不连续驱动力工具组件包括具有第一端部和第二端部的主轴。所述主轴的所述第一端部被构造成接合物体并且使所述物体旋转。所述工具组件还包括脉冲锤和马达，所述脉冲锤可选择性地与所述主轴的所述第二端部接合，所述马达包括可与所述脉冲锤接合的马达轴。所述马达被构造成使所述脉冲锤旋转。所述工具组件还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器相对于时间对扭矩作连续的测量。所述工具组件还包括邻近所述马达设置的旋转位置传感器。所述旋转位置传感器被构造成在所述工具组件操作期间，测量所述马达轴的第二端部的旋转位置，所述马达轴的所述第二端部与该马达轴的第一端部相对。

根据本发明的一方面，提供了一种用于在工具组件操作期间，感应不连续驱动力工具组件的马达轴的旋转位置的感应系统。所述感应系统包括邻近所述马达轴的后端部分设置的旋转位置传感器。所述旋转位置传感器被构造成在所述工具组件操作期间，测量所述马达轴的所述后端部分的旋转位置。所述旋转位置传感器包括磁体和集成电路，所述磁体被构造为安装到所述马达轴的所述后端部分，所述集成电路被构造并布置成在所述工具组件操作期间检测相对于所述马达轴的纵轴的所述磁体的旋转位置，并且当所述马达轴与所述主轴一致停止其旋转时，所述扭矩传感器识别该瞬间事件为峰值扭矩时的瞬间事件。所述感应系统还包括扭矩传感器，所述扭矩传感器被构造成当所述工具组件将峰值扭矩脉冲输送至被该工具组件作用的物体时，及时识别瞬间。所述扭矩传感器被操作地连接到所述集成电路，以使得所述集成电路在所述峰值扭矩脉冲时记录所述磁体的所述旋转位置。

根据本发明的一方面，提供了一种用于测量物体的角位移的方法，所述物体通过不连续的驱动力工具组件被旋转。所述方法包括感应马达的轴的旋转，当与通过所述不连续驱动力工具组件输送峰值扭矩脉冲同时，所述马达的所述轴停止或减速旋转时，识别瞬间事件，以及当瞬间事件发生时测量与所述马达的所述轴的角位移相关的第一旋转参考角位置。所述方法还包括使所述马达轴旋转预定量，当所述不连续的驱动力工具组件的输出轴输送扭矩脉冲时识别随后的瞬间事件，以及当所述随后的瞬间事件发生时测量与所述马达的所述轴的角位移有关的随后的旋转角位置。

附图说明

在附图中显示了本发明的实施方式的特征，其中相同的引用标号表示相同的元件。所述附图形成原始公开内容的一部分，其中：

图1为根据本发明的一个实施方式的不连续驱动力工具的侧视图；

图2为图1的不连续驱动力工具的后视图；

图3为沿着线III-III截取的图2的工具的剖视图；

图4为图1的不连续驱动力工具的马达部件的分解立体图；

图5为图1的不连续驱动力工具的脉冲锤部件的分解立体图；

图6为图1的工具的旋转位置传感器的示意图；

图7为可被连接到图1的不连续驱动力工具的套筒的远端视图；

图8为沿着线VIII-VIII截取的图7的套筒的剖视图；

图9为图7和图8的套筒的近端视图；

图10为图1的不连续驱动力工具的主轴的远端视图；

图11为图10的主轴的远端部分的详细侧视图；

图12为连接到图11主轴的图8套筒的详细视图；以及

图13为基于利用本发明的方法的表示作为时间的函数的角度和扭矩的曲线图。

具体实施方式

图1-图3显示了根据本发明的一个实施方式的不连续驱动力工具10。所示的工具10是气动式的，该气动式被构造成由诸如压缩空气的压缩气体提供动力。虽然显示了气动工具，但是应当理解本文描述的本发明的实施方式也可被用于液动式或包括电池供电式的电动式的不连续驱动力工具。不连续驱动力工具10是一种手持设备，其包括壳体12和连接到壳体12的手柄14。手柄14被构造成能被操作者的手抓住。在所示的实施方式中，虽然本领域普通技术人员将理解不连续驱动力工具10可包括除了图1-图3所示的之外的结构，但是手柄14和壳体12都属于类似手枪的结构。

不连续驱动力工具10还包括扳机16，该扳机16被安装在手柄14中并且允许操作者选择性地将不连续驱动力工具10随意地开启和关闭。回动杆18可被设置在扳机16上。回动杆18允许操作者收紧或放松被不连续驱动力工具10作用的物体。

不连续驱动力工具10还包括马达部件20和脉冲锤或冲击转换器部件70，在图4中较详细地示出并在下文进一步详细地讨论所述马达部件20的实施方式，在图5中较详细地示出并在下文进一步详细地讨论所述脉冲锤或冲击转换器部件70的实施方式。如图3所示，马达部件20和冲击转换器部件50通常被设于壳体12内。

如图4中所示，马达部件20包括马达22、多个叶片或翼片26以及壳体30，所述马达22包括可替代地被称为是马达轴的转子轴24，所述多个叶片26被连接到转子轴24，所述壳体30容纳转子轴24和叶片26。所述壳体30包括开口32，如下文中进一步详细讨论的，一旦操作员开动扳机16，压缩气体就可通过开口32进入。前盖34可被连接到壳体30的前端，并且后盖36可被连接到壳体30的后端，以限定用于转子轴24和叶片26旋转的空间。前盖34和后盖36的每一个均包括中心开口，该中心开口被构造成允许转子轴24的远端部分38和近端部分40贯穿其延伸。

前轴承42可被压配合到转子轴24的远端部分38上，并且后轴承44可被压配合到转子轴24的近端部分40上。通过已知的方法可将前轴承42和后轴承44安装在壳体12内，以便将马达22固定到壳体12，仍允许转子轴24能够在壳体30内自由旋转。各种密封件、O型环和垫圈可被用于密封马达22，使得经由开口32输送到马达壳体30的压缩空气不会从马达22泄漏并进入到壳体12的其余部分中。盖子46可通过多个紧固件50被连接到壳体12的后端48。在图3中所示的实施方式中，盖子46包括被构造成容纳后轴承44的切除部分52。

隔离件54可被连接到转子轴24的近端部分40。隔离件54可与转子轴24一体地形成，或者隔离件54可以是通过螺纹连接或焊接连接到转子轴24的单独的件。

如图3和图4所示，旋转位置传感器56被设置在所述工具的后端。旋转位置传感器包括由隔离件54承载的双极磁体58。旋转位置传感器56还包括安装在微处理器62上的集成电路60。如图4中示意性地示出的，微处理器62被安装到盖子46上，使得集成电路60被定位在隔离件54的近端附近。这允许集成电路60能够测量磁体58的磁通密度，以识别何时磁体58旋转以及何时磁体58静止，并且最终测量磁体58的角向（orientation）或位置并因此测量转子轴24的角向或位置。这种旋转位置传感器56的实例由Melexis生产并可在互联网的www.melexis.com上找到。在图6中示出了旋转位置传感器56的更加详细的示意图，所述旋转位置传感器56包括具有北极N和南极S的磁体58和集成电路60。返回到图3和图4，附加的后盖64可以通过多个紧固件66被附接至盖子46，以给微处理器62提供保护。

图5进一步详细地显示脉冲锤或冲击转换器部件70。如所示的，部件70包括脉冲锤或冲击转换器72、连接器或脉冲辊子保持架74和主轴80，所述连接器或脉冲辊子保持架74被构造成通过连接器74内的开口78接纳多个辊子76，所述主轴80具有被构造成被连接器74接纳的近端部分82。如现有技术中已知的，连接器74和辊子76被构造成插入脉冲锤72并在脉冲锤72内旋转并与脉冲锤72相互配合。例如，见美国专利No.4,347,902，该申请以引用方式并入本文。

在一个实施方式中，脉冲锤72包括多个凹槽84，所述凹槽84限定了凸轮面86，所述凸轮面86被构造成与辊子76相互配合。连接器74操作地连接到转子轴24，使得连接器74随转子轴24旋转。主轴80的近端部分82包括与辊子76相互配合的凸轮面88。脉冲锤72的凸轮面86、主轴80的凸轮面88以及辊子76被构造成允许脉冲锤72能够相对于连接器74和转子轴24的旋转速度即刻自由地旋转和加速，以在脉冲锤72内积聚和存储能量。当脉冲锤72的凸轮面86迫使辊子76相对于连接器74向内时，辊子76接合主轴80并且脉冲锤内存储的能量将被转移到主轴80，从而产生对主轴80的冲击作用，所述冲击作用被转移到被工具10作用的物体，例如被拧紧的紧固件。在冲击作用已被输送之后，脉冲锤72将减速，主轴80将从连接器74分离，使得当转子轴24继续旋转时主轴不旋转，并且随着脉冲锤72的加速，周期可重新开始。

主轴80可进一步由壳体12经轴衬90支承，并且油封92可被用于将脉冲锤部件70相对于不连续驱动力工具10的其余部分密封。主轴80的中心部分94具有大体上的圆柱形状和圆形横截面。主轴80的远端部分96包括凸主轴端98，所述凸主轴端98具有大体上的矩形截面形状和方形横截面的部分。凸主轴端98被构造成接纳例如套筒工具或动力套筒100，该套筒工具或动力套筒100的实施方式在图7-9中示出。

如图10和图11中更详细地示出的，凸主轴端98包括主接合表面102，所述主接合表面102被设置在主轴80的远端104的附近，并被构造成接合套筒100的主接合表面106。如上所述，主接合表面102、106被构造成允许主轴80能够将脉冲锤72产生的冲击力转移到套筒100并最终转移到被作用物体。限定了圆柱体的圆柱面103被设置在邻近主轴80的远端104的位置，并且凹部或凹槽105被设置在圆柱面103和主接合表面102之间。如所示的，凹部105被凹面限定。限定了渐缩的锥形表面的小斜面103a可被定位在圆柱面103和远端104之间。

朝着主轴80的中心部分94和远离远端104的运动，限定了圆柱部分107的圆柱面108被设置在邻近主接合表面102的位置。通过凹部或凹槽109将锥形表面110从圆柱面108分离，所述凹部或凹槽109被凹面限定并朝向主轴80的中心部分94延伸，该中心部分94具有圆柱面95。锥形表面110限定了主轴80的圆锥部分111。在所示的实施方式中，邻近凹部109的圆锥部分111的直径大体上与圆柱部分107的直径相同，并且邻近中心部分94的圆锥部分111的直径大体上与中心部分94的直径相同。也可使用其它的直径。所示的实施方式并不旨在以任何方式被限制。

在所示的实施方式中，锥形表面110沿着主轴80延伸一定长度，该长度小于主接合表面102的长度。在一个实施方式中，锥形表面110可限定相对于主轴80的纵轴LA达到45°的角度α，以相对于主轴80同心地定位套筒100。在一个实施方式中，如下文进一步详细讨论的，为锁定目的，锥形表面110可限定相对于纵轴LA的在大约1°和大约16°之间的角度α，并且在一个实施方式中，锥形表面110可限定相对于纵轴LA的大约7°的角度α。

套筒100适合固定到主轴80的远端部分96，并包括主轴接收端112（或近端或凹驱动端），所述主轴接收端112通常为圆柱形并被外圆柱面113限定。外圆柱面113可包括被凹面限定的凹部或凹槽113a，所述凹面围绕套筒100的整个圆周延伸。套筒100还包括物体接收端114（或远端），所述物体接收端114通常也为圆柱形并被外圆柱面115限定。在所示的实施方式中，外圆柱面113、115不具有相同的直径，但在其他实施方式中，外圆柱面113、115可以具有相同的直径，或者外圆柱面115可具有比外圆柱面113的直径更大的直径。物体接收端114包括由物体接合表面117限定的开口，该物体接合表面被构造成接合被不连续驱动力工具10作用的物体，例如螺帽或螺栓。在一个实施方式中，物体接合表面117限定了六边形，诸如螺栓的六边形头的形状或六边形螺帽的形状。物体接合表面117的具体形状理想地适合物体的形状，如现有技术中已知的，所述物体被不连续驱动力工具10所驱动。

套筒100的主轴接收端112通常具有大于主轴80中心部分94的直径的外径。主轴接收端112包括开口，所述开口延伸进入套筒100内并被锥形表面118至少部分地限定，所述锥形表面118限定了被构造成接纳主轴80的锥形表面110和锥形部分111的锥形部分119。套筒100的锥形表面118具有相对于套筒100的纵轴LS的角度β，所述角度β理想地可与主轴80的锥形表面110的角度α相同或大约相同，以相对于主轴80同心地定位套筒100。例如，角度β可达到相对于套筒100的纵轴LS大约45°。在一个实施方式中，为锁定目的，锥形表面118可限定相对于纵轴LS介于大约1°至大约16°之间的角度β，并且在一个实施方式中，锥形表面118可限定相对于纵轴LS的大约7°的角度β。

在其中主轴80的锥形表面110的角度α与套筒100的锥形表面118的角度β相同或大体相同的实施方式中，当两个锥形表面110、118彼此接触地被放置时，它们将构成锁定结构。

主轴接收端112的开口可进一步由主接合表面106限定，主接合表面106被构造成接纳主轴80的主接触表面102。套筒100的主接合表面106通常为矩形或方形并且横截面为方形，并且具有大体上与主轴80的主接合表面102的外周相同的外周。在所示的实施方式中，套筒100还包括中间表面120，中间表面120位于锥形表面118和主接合表面106之间。中间表面120为圆柱形并限定圆柱形部分121。中间表面120提供了锥形表面118和主接合表面106之间的过渡。如所示的，具有渐缩的锥形面的斜面116可被定位在中间表面120和主接合表面106之间。在一个实施方式中（未示出），套筒100可以不包括中间表面并且锥形表面118可被构造成使得主接合表面106从锥形表面118伸出。套筒100还可包括圆柱面129，所述圆柱面129在主接合表面106和物体接合表面117之间延伸。在一个实施方式中，如图12中所示，套筒100可以不包括圆柱面129，并且可以不具有贯穿套筒100整体长度的开口。所示的实施方式并不旨在以任何方式进行限制。

套筒100的锥形表面118和主轴80的锥形表面110的接合大体上防止了主轴80和套筒100之间的空转，该接合可减少套筒100上的磨损并允许从工具10到套筒100和被作用物体更精确地传输力和扭矩。另外，锥形表面110、118可帮助使主轴80的主接合表面102和套筒100的主接合表面106对准。

如图3和图5中所示，如现有技术中已知的，凸主轴端98可包括通过弹簧124被从凸主轴端98的中心向外偏置的销122或球状物，弹簧124被栓126保持在适当位置。被构造成接纳销122的远端的凹部128可被设置在套筒100的主接合表面106内（参见图8）位于相对于主轴80的主接合表面102与销122的位置对应的位置。因为主轴80的主接合表面102与套筒100的主接合表面106接合，并沿着套筒100的主接合表面106前进，所以销122将抵抗弹簧124的偏置被挤压并缩回主轴80直至销122位于套筒100的凹部128处为止。如图12所示，一旦销122位于套筒100的凹部128处，弹簧124就再一次将销122从主轴80向外偏置，从而提供附加结构以将套筒100锁定到主轴80，其中销122的定位位置应当与相对于套筒100的主轴80的相同位置相对应，在套筒100中锥形表面110、118被完全接合并锁定在一起。

返回图3，工具10还包括扭矩传感器130，所述扭矩传感器130被构造并布置成测量被主轴80输送到被作用物体的扭矩的量。如所示，扭矩传感器130可被设置在壳体12的前端。扭矩传感器在现有技术中是已知的，因此本文将不再描述扭矩传感器130的细节。可通过信号通道132将扭矩传感器130可操作地连接到旋转位置传感器56，旋转位置传感器56位于工具10的后端，信号通道132可以呈带状电缆的形式。电缆132可沿着壳体12的长度在壳体12的外面延伸，并且罩134可被用于覆盖电缆132。为确保罩保持在合适位置，双面胶136（或任何其它的黏合剂或适当的紧固件）可被放置在电缆132和罩134之间。分开的罩138可被用于覆盖扭矩传感器130并通过适当的紧固件140（诸如固定螺钉）固定到壳体12。

如图13中通过曲线142所示，扭矩传感器130可以构造成相对于时间对扭矩作连续的测量，并通过电缆132将扭矩测量传达给微处理器62。在一个实施方式中，如图13中阈值144所表示的，扭矩传感器被构造成当工具10正将峰值扭矩脉冲输送到被作用物体时及时识别瞬间，并且将信号发送给旋转位置传感器56的集成电路60以触发对磁体58旋转位置的读取，并因此触发对转子轴24的旋转位置的读取。初始读数可被认为是参考旋转角位置（reference rotationalangular position），该参考旋转角位置与阈值扭矩水平瞬间事件(threshold torquelevel moment event)同时发生。微处理器62记录来自集成电路60的读数。如图13中峰值146所表示的，当扭矩传感器130在工具10正将峰值扭矩脉冲输送至被作用物体时及时识别下一个瞬间时，扭矩传感器130将另一信号发送给旋转位置传感器56的集成电路60以触发对磁体58和转子轴24的旋转角位置的随后读取。来自随后读数的旋转角位置和参考旋转角位置之间的差异提供了被作用物体（例如，紧固件）已经被旋转了多少的指示。例如，如果参考旋转角位置为90°并且来自随后读数的旋转角位置为97°，则微处理器62可计算出紧固件在冲击事件中已经被旋转了7°，所述冲击事件假设当转子轴24从主轴80分离时在此期间转子轴24旋转了360°（或360°的倍数）。特别是假如转子轴24旋转小于360°或大于360°（以及不是360°的倍数），则微处理器62应当可被编程以当它从主轴80分离时考虑转子轴24的旋转。

相似地，如下一峰值148所指示的，当扭矩传感器130在工具10正将峰值扭矩脉冲输送至被作用物体时及时识别下一个瞬间时，扭矩传感器130将另一信号发送给旋转位置传感器56的集成电路60以触发另一个对磁体58旋转角位置的随后读取。如图13的右手轴所示，这允许微处理器62能够将被作用物体自从工具10开始作用于物体（即，拧紧紧固件）以来已经旋转了多少度的指示提供给工具10的操作者。这个过程可持续（参见图13中的峰值150、152、154）直至操作者完成通过不连续驱动力工具10作用于物体（旋紧紧固件）。

为了根据本发明的实施方式操作不连续驱动力工具10，套筒100可被固定到凸主轴端98，并且不连续驱动力工具10的手柄14可被连接到压缩空气源，该套筒具有对应于被作用物体（诸如紧固件（即螺栓）或螺帽）的合适设计。操作者然后可将被作用物体与套筒100接合，并促使扳机16相对于其被紧固至的工作开始旋紧物体。致动扳机16允许压缩空气能够通过开口32进入马达壳体30，这促使转子轴24旋转。

如上所讨论的，马达22的转子轴24与脉冲锤72和连接器74接合，并促使脉冲锤72加速并给主轴80提供冲击扭矩，该冲击扭矩被传递到套筒100并最终传递到被作用物体。

通过用扭矩传感器130在由脉冲锤72提供的每个冲击脉冲的峰值处开始感应通过主轴80被输送到被旋转物体的扭矩，来测量被不连续驱动力工具10旋转的物体的角位移。一旦扭矩水平达到或超过阈值扭矩水平144，马达22的转子轴24的旋转角位置就会被固定在壳体12内的适当位置的集成电路60感应并被记录为位于相对于纵轴LA的转子轴的绝对旋转角位移。旋转位置传感器56的使用识别了角度起始（或参考）位置，该角度起始位置与阈值扭矩水平瞬间事件144同时发生。瞬间事件被定义为例如由主轴80输送的处于其峰值水平的测量的扭矩脉冲被感测到之时。在脉冲锤72将由转子轴24和脉冲锤72的旋转产生的扭矩传输到主轴80的时刻，转子轴24通过脉冲锤72被连接到主轴80。主轴80随后将力传递到由不连续驱动力工具10作用的物体。

一旦力的冲击由被作用物体接收，脉冲锤72就脱离转子轴24并允许转子轴24能够旋转预定量，例如，二分之一圈（180°），一整圈（360°）等。在转子轴24已经旋转了预定量之后，脉冲锤72重新接合并再一次允许由马达22和脉冲锤72产生的力一直传递到主轴80和被不连续驱动力工具10紧固或作用的物体。

扭矩传感器130被构造成识别当马达22的转子轴24与主轴80一致停止其旋转时的瞬间事件。扭矩传感器130将此信息传递给旋转位置传感器56，在这点处，旋转位置传感器56测量马达22的转子轴24的旋转角参考位置。与阈值瞬间事件对应的旋转角参考位置被存储在存储器中，该存储器可以是集成电路60的一部分或者可以是微处理器62的一部分。在与主轴80重新连接以将扭矩脉冲输送至被不连续驱动力工具10作用的物体之前,允许转子轴24从主轴80分离并旋转预定量（180°、360°等）。

当第二峰值扭矩瞬间事件146发生时，即转子轴24和主轴80停止再次旋转时，第二峰值扭矩被扭矩传感器130识别并且扭矩传感器130将峰值触发信号发送给旋转位置传感器56。此刻，转子轴24的第一随后旋转角位置被旋转位置传感器56测得，并以与涉及旋转角参考位置的信息被存储几乎相同的方式被存储在集成电路60或微处理器的存储器中。这个过程可继续进行随后的步骤：即，考虑转子轴24从主轴分离时的旋转数量，在扭矩传感器130测量峰值扭矩事件的每个时刻（图13中由148、150、152、154表示），用旋转位置传感器56测量转子轴24的旋转角位置。可计算转子轴24的第二随后旋转角位置和第一随后旋转角位置之间的差，以识别物体（例如，紧固件）的旋转角位移的数量，该物体已被不连续驱动力工具10旋转。被测量的步骤或瞬间事件的数量取决于达到预定旋转角度所需要的数量，或者直至通过如可被确定的任何这种其它方法停止工具所累加的数量。在一个实施方式中，微处理器62可被构造成在不同峰值扭矩事件中测量转子轴24的位置的变化，并随后将位置的变化加在一起以计算被作用物体的总旋转。

如上所讨论的，图13示出了随着时间的过去被施加到被不连续驱动力工具10作用的物体上的扭矩142的量。一旦遇到被曲线平稳段144识别的特定阈值，上述的测量角位移的方法就会被使用。转子轴24以及因此马达22在每个扭矩峰值146、148、150、152、154处经历了瞬间事件，该扭矩峰值表示转子轴24的每次旋转所输送的最大扭矩，该转子轴24通过脉冲锤72与主轴801/1连接。旋转位置传感器56识别在每个扭矩峰值处的转子轴24的旋转角位置。如图13所示的右轴所表示的，集成电路60记录角读数，直至总的角位移达到被作用物体的期望旋转角位移，或者直至通过其它方法使不连续驱动力工具10停止。

虽然为了说明，已经基于当前被认为是最实用的和最优选的实施方式详细描述了本发明，但是应当理解这些细节仅仅针对该目的，并且本发明不受所公开实施方式的限制，但是，相反地，本发明旨在覆盖在随附的权利要求的精神和范围内的修改和等同布置。例如，应当理解本发明期望在可能的程度上任何一种实施方式的一个或多个特征可与任何其它实施方式的一个或多个特征结合。

应当理解，在一个实施方式中，本文中的附图可被认为是按比例绘制的（例如，以正确比例）。然而，还应当理解，在其它实施方式中可采用部件的其它比例。

此外，因为对于本领域技术人员而言，容易想到多种修改和变化，所以不期望将本发明限制于本文所述的精确的结构和操作。因此，所有适当的修改及等同物应当被认为落入了本发明的精神和范围之内。

Claims (14)

1.一种不连续驱动力工具组件，用于产生旋转扭矩，其特征在于，所述工具组件包括：

主轴，所述主轴具有第一端部和第二端部，所述第一端部被构造成接合并旋转物体；

脉冲锤，所述脉冲锤能够有选择地与所述主轴的所述第二端部接合；

马达，所述马达包括具有第一端部的马达轴，所述第一端部能够与所述脉冲锤接合，所述马达被构造成使所述脉冲锤旋转；

扭矩传感器，所述扭矩传感器相对于时间对扭矩作连续的测量；以及

旋转位置传感器，所述旋转位置传感器邻近所述马达设置，所述旋转位置传感器被构造成在所述工具组件操作期间及在峰值扭矩时间发生的时刻，测量所述马达轴的第二端部的旋转位置，所述马达轴的第二端部与所述马达轴的所述第一端部相对。

2.根据权利要求1所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，所述旋转位置传感器包括磁体和集成电路，所述磁体被安装至所述马达轴的所述第二端部，所述集成电路被构造并布置成检测所述磁体相对于所述马达轴的纵向轴线的旋转位置，并且当所述马达轴与所述主轴一致停止其旋转时，所述扭矩传感器识别该瞬间事件为峰值扭矩时的瞬间事件。

3.根据权利要求2所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，所述扭矩传感器以可操作的方式连接到所述集成电路，使得所述集成电路记录在峰值扭矩脉冲和下一峰值扭矩脉冲时的所述磁体的所述旋转位置。

4.根据权利要求3所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，所述集成电路被编程以及时记录所述磁体的多个所述旋转位置，并且每个位置均对应于不同的瞬间，并且对于所述磁体、所述马达轴、所述主轴和所述物体的绝对旋转位置增加所述磁体的多个所述旋转位置，直至总的角位移达到被作用物体的期望旋转角位移。

5.根据权利要求1所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，该工具组件还包括连接器，所述连接器被构造成有选择地将所述脉冲锤和所述马达轴连接到所述主轴，以将扭矩脉冲输送到所述主轴。

6.根据权利要求1所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，所述马达被构造成通过所述脉冲锤使所述主轴旋转。

7.根据权利要求1所述的不连续驱动力工具组件，其特征在于，所述工具组件被构造成由至少一种压缩气体提供动力。

8.一种感应系统，用于在不连续驱动力工具组件操作期间感应该工具组件的马达轴的旋转位置，其特征在于，所述感应系统包括：

旋转位置传感器，所述旋转位置传感器邻近所述马达轴的后端部设置，所述旋转位置传感器被构造成在所述工具组件操作期间测量所述马达轴的所述后端部的旋转位置，所述旋转位置传感器包括磁体和集成电路，所述磁体被构造成安装至所述马达轴的所述后端部，所述集成电路被构造并布置成在所述工具组件操作期间检测所述磁体相对于所述马达轴的纵向轴线的旋转位置；以及

扭矩传感器，所述扭矩传感器被构造成及时识别在所述工具组件将峰值扭矩脉冲输送至被该工具组件作用的物体时的瞬间，所述扭矩传感器以可操作的方式连接到所述集成电路，使得所述集成电路记录在所述峰值扭矩脉冲时的所述磁体的旋转位置，且其中所述旋转位置传感器被设置成在下一峰值扭矩发生时测量所述马达轴的旋转角度位置。

9.根据权利要求8所述的感应系统，其特征在于，所述集成电路被编程以及时记录所述磁体的多个所述旋转位置，并且每个位置对应于不同的峰值扭矩发生的瞬间，并且对于所述磁体、所述马达轴和所述物体的绝对旋转位置增加所述磁体的多个所述旋转位置。

10.一种用于测量被不连续驱动力工具组件旋转的物体角位移的方法，其特征在于，所述方法包括：

感应马达的轴的旋转；

识别当所述马达的所述轴停止或减速旋转时的瞬间事件，所述瞬间事件与通过所述不连续驱动力工具组件输送峰值扭矩脉冲同时发生；

测量当所述瞬间事件发生时，与所述马达的所述轴的角位移有关的第一旋转参考角位置；

使所述马达轴旋转预定量；

识别当所述不连续驱动力工具组件的输出轴输送扭矩脉冲时的随后的瞬间事件；以及

测量当所述随后的瞬间事件发生时，与所述马达的所述轴的角位移有关的随后的旋转角位置。

11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，该方法还包括存储所述第一旋转参考角位置和存储所述第二旋转角位置。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，该方法还包括确定在所述第一旋转角位置和所述随后的旋转角位置之间的旋转角位移，直至所述总的旋转位移达到被作用物体的期望旋转角位移。

13.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，通过扭矩传感器识别所述瞬间事件和所述随后的瞬间事件。

14.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，使用旋转位置传感器测量所述第一旋转参考角位置和所述随后的旋转角位置，并且当所述马达轴与所述主轴一致停止其旋转时，所述扭矩传感器识别该瞬间事件为峰值扭矩时的瞬间事件。

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