DE102022205891A1

DE102022205891A1 - Tool and method for making a tool

Info

Publication number: DE102022205891A1
Application number: DE102022205891.7A
Authority: DE
Inventors: Long Wang; Joerg Schneider
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-12-21
Also published as: CN117207122A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Werkzeug (100), insbesondere Schrauber, mit einem Gehäuse (140), mit einem elektronisch kommutierten Elektromotor (130), mit einer Leistungsstufe (132), die elektrisch mit dem Elektromotor (130) verbunden und zum Ansteuern des Elektromotors (130) eingerichtet ist, und mit einer Schnittstelle (152) im oder am Gehäuse (140), über die eine elektrische Anbindung der Leistungsstufe (132) an eine elektrische Energieversorgung (150) herstellbar ist oder erfolgt, wobei die Leistungsstufe (132) näher am Elektromotor (130) als an der Schnittstelle (152) angeordnet ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugs (100).The invention relates to a tool (100), in particular a screwdriver, with a housing (140), with an electronically commutated electric motor (130), with a power stage (132), which is electrically connected to the electric motor (130) and for controlling the electric motor ( 130) is set up, and with an interface (152) in or on the housing (140), via which an electrical connection of the power stage (132) to an electrical energy supply (150) can be established or takes place, the power stage (132) being closer to Electric motor (130) is arranged at the interface (152). The invention also relates to a method for producing a tool (100).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Werkzeug, insbesondere einen Schrauber, mit Elektromotor und Leistungsstufe, sowie ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Werkzeugs.The present invention relates to a tool, in particular a screwdriver, with an electric motor and power level, as well as a method for producing such a tool.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Werkzeuge wie Schrauber weisen typischerweise einen Elektromotor auf, der z. B. zum Bereitstellen eines Drehmoments an einem Abtrieb dient. An dem Abtrieb wiederum können z.B. verschiedene Werkzeugeinsätze (z.B. sog. Bits) vorgesehen werden, die eine Interaktion mit einem Werkzeug oder einem Element wie einer Schraube ermöglichen.Tools such as screwdrivers typically have an electric motor, e.g. B. is used to provide torque on an output. For example, various tool inserts (e.g. so-called bits) can be provided on the output, which enable interaction with a tool or an element such as a screw.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß werden ein Werkzeug und ein Verfahren zum Herstellen eines Werkzeugs mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche sowie der nachfolgenden Beschreibung.According to the invention, a tool and a method for producing a tool with the features of the independent patent claims are proposed. Advantageous refinements are the subject of the subclaims and the following description.

Die Erfindung beschäftigt sich mit Werkzeugen wie Schrauber und dergleichen sowie deren Herstellung. Solche Werkzeuge kommen z.B. bei Montagearbeiten, insbesondere im industriellen Bereich, zum Einsatz, und zwar insbesondere sog. messende Schrauber bzw. Schraubgeräte, die einen oder mehrere Sensoren aufweisen, um z.B. ein Drehmoment zu bestimmen, das auf eine Schraube wirkt. Anhand des nötigen bzw. erreichten Drehmoments, wenn die Schraube vollständig eingedreht ist, kann, z.B. im Vergleich mit einem Referenzwert, erkannt werden, ob die Qualität der Verschraubung gut oder schlecht ist.The invention deals with tools such as screwdrivers and the like and their manufacture. Such tools are used, for example, in assembly work, especially in the industrial sector, in particular so-called measuring screwdrivers or screwdrivers that have one or more sensors, for example to determine a torque that acts on a screw. Based on the required or achieved torque when the screw is fully screwed in, it can be recognized, for example in comparison with a reference value, whether the quality of the screw connection is good or bad.

Dabei kann ein solches Werkzeug akkubetrieben sein, also einen Akku bzw. Akkumulator als Energiespeicher zur elektrischen Energieversorgung aufweisen. Ein solcher Akku ist typischerweise wechselbar und damit mit einer elektrischen Schnittstelle am Werkzeug zu verbinden; eine solche elektrische Schnittstelle kann dabei einen oder mehrere elektrische Kontakte aufweisen. Ebenso ist dann typischerweise eine mechanische Schnittstelle vorhanden, mittels welcher der Akku fixiert bzw. gehalten werden kann. Ebenso kann ein solches Werkzeug aber kabelgebunden sein, also mit einer externen elektrischen Energieversorgung zu verbinden sein. Hierzu ist typischerweise am Werkzeug eine Schnittstelle vorhanden, über die das Werkzeug an die externe elektrische Energieversorgung angeschlossen werden kann. In einem solchen Fall kann die Schnittstelle z.B. eine Durchführung für ein Kabel umfassen, an dessen außerhalb des Gehäuses liegendem Ende z.B. ein Stecker angebracht ist.Such a tool can be battery-operated, i.e. have a battery or accumulator as an energy storage device for electrical energy supply. Such a battery is typically replaceable and can therefore be connected to an electrical interface on the tool; Such an electrical interface can have one or more electrical contacts. Likewise, a mechanical interface is typically present by means of which the battery can be fixed or held. Such a tool can also be wired, i.e. connected to an external electrical power supply. For this purpose, there is typically an interface on the tool through which the tool can be connected to the external electrical power supply. In such a case, the interface can, for example, comprise a feedthrough for a cable, at the end of which, for example, a plug is attached.

Unabhängig davon kann ein solches Werkzeug als mobiles Werkzeug (Handwerkzeug) ausgebildet sein, z.B. als Handschrauber. Ein mobiles Werkzeug ist also beweglich und kann von einem Benutzer z.B. sehr flexibel eingesetzt werden. Ebenso können solche Werkzeuge stationär ausgebildet sein, also z.B. an einem Arbeitsplatz fest montiert. Bei stationären Werkzeugen ist dann typischerweise kein Akku, sondern eine kabelgebundene Energieversorgung vorgesehen. Bei mobilen Werkzeugen hingegen kommen beide Varianten zum Einsatz, wenngleich solche mit Akku flexibler handhabbar sind.Regardless of this, such a tool can be designed as a mobile tool (hand tool), for example as a hand screwdriver. A mobile tool is therefore movable and can be used very flexibly by a user, for example. Such tools can also be designed to be stationary, for example permanently mounted at a workplace. Stationary tools typically do not have a battery, but rather a wired power supply. With mobile tools, however, both variants are used, although those with batteries are more flexible to use.

Ein solches Werkzeug weist ein Gehäuse und einen Elektromotor auf, der z.B. zur Bereitstellung eines Drehmoments an einem Abtrieb eingerichtet ist. An dem Abtrieb wiederum können z.B. verschiedene Werkzeugeinsätze (z.B. sog. Bits) vorgesehen werden, die eine Interaktion mit einem Werkzeug oder einem Element wie einer Schraube ermöglichen. Eine Art von Elektromotoren, auf die es im Rahmen der Erfindung insbesondere ankommt, sind elektronisch kommutiere Elektromotoren wie z.B. sog. bürstenlose Gleichstrommotoren. Dabei ist für die Ansteuerung des Elektromotors eine Leistungsstufe vorgesehen, die elektrisch mit dem Elektromotor verbunden und zum Ansteuern des Elektromotors eingerichtet ist. Die Leistungsstufe (es handelt sich hierbei typischerweise um eine Leistungselektronik, oftmals auch als Leistungsendstufe bezeichnet) ist dazu vorgesehen, für den Betrieb des Elektromotors, insbesondere die Kommutierung, einen Wechselstrom bereitzustellen, der in aller Regel sehr hochfrequent ist (typischerweise drehzahlabhängig). Typischerweise weist die Leistungsstufe elektrische Schalter, z.B. MOSFETS oder IGBTs oder andere Transistoren auf, die durch eine übergeordnete Motorsteuerung zur Kommutierung des Gleichstroms angesteuert werden. Eine solche übergeordnete Motorsteuerung kann im Werkzeug integriert sein, ggf. auch in oder an der Leistungsstufe, oder aber auch extern vom Werkzeug vorgesehen sein.Such a tool has a housing and an electric motor, which is set up, for example, to provide torque on an output. For example, various tool inserts (e.g. so-called bits) can be provided on the output, which enable interaction with a tool or an element such as a screw. One type of electric motor that is particularly important in the context of the invention are electronically commutating electric motors such as so-called brushless direct current motors. A power stage is provided for controlling the electric motor, which is electrically connected to the electric motor and is set up to control the electric motor. The power stage (this is typically power electronics, often also referred to as a power output stage) is intended to provide an alternating current for the operation of the electric motor, in particular the commutation, which is usually very high-frequency (typically speed-dependent). Typically, the power stage has electrical switches, e.g. MOSFETS or IGBTs or other transistors, which are controlled by a higher-level motor control to commutate the direct current. Such a higher-level motor control can be integrated in the tool, possibly also in or on the power stage, or can also be provided externally to the tool.

Im Falle eines akkubetriebenen Werkzeugs erfolgt also mittels der Leistungsstufe eine Wandlung von Gleichstrom, wie er typischerweise von einem Akku bereitgestellt wird, in Wechselstrom bzw. zur Kommutierung. Dies gilt an sich auch für andere Arten von Gleichstromversorgung. Die Leistungsstufe weist hierzu z.B. einen Wechselrichter (Inverter) auf. Diese Leistungsstufe wird herkömmlicherweise in den sog. Akkufuß, also einen Bereich des Werkzeugs, in dem der Akku angeschlossen wird, also an der erwähnten elektrischen Schnittstelle vorgesehen, da dort ausreichend Bauraum vorhanden ist.In the case of a battery-operated tool, the power stage is used to convert direct current, as is typically provided by a battery, into alternating current or for commutation. This in itself also applies to other types of DC power supplies. For this purpose, the power stage has, for example, an inverter. This power level is conventionally provided in the so-called battery base, i.e. an area of the tool in which the battery is connected, i.e. at the electrical interface mentioned, since there is sufficient installation space there.

Im Falle eines kabelgebundenen Werkzeugs ist mittels der Leistungsstufe in der Regel ebenfalls eine Wandlung bzw. Kommutierung nötig, da dort ein Wechselstrom von z.B. einem typischen Stromnetz zunächst auf eine Zwischenkreisspannung transformiert und gleichgerichtet wird. Auch hier liegt dann also Gleichstrom für die Leistungsstufe vor.. Eine nötige Einrichtung zum Transformieren und Gleichrichten ist vorzugsweise extern vom Werkzeug vorgesehen, z.B. an einer Wand. Diese Einrichtung dient dann als die erwähnte externe elektrische Energieversorgung. Außerdem kann die erwähnte übergeordnete Motorsteuerung dann ebenfalls extern vorgesehen sein, und über das Kabel an das Werkzeug angebunden sein. Diese Leistungsstufe wird herkömmlicherweise ebenfalls außerhalb des Werkzeugs, z.B. an der Wand (ggf. zusammen mit der erwähnten Einrichtung zum Gleichrichten) angeordnet, da diese bisher in der Regel großvolumig und schwer sind. Gewicht und Baugröße des handgehaltenen Werkzeugs können damit so gering wie möglich gehalten werden.In the case of a wired tool, conversion or commutation is usually also necessary using the power stage, since an alternating current from a typical power network, for example, is first transformed to an intermediate circuit voltage and rectified. Here, too, there is direct current for the power stage. The necessary device for transforming and rectifying is preferably provided externally to the tool, for example on a wall. This device then serves as the external electrical energy supply mentioned. In addition, the higher-level motor control mentioned can then also be provided externally and connected to the tool via the cable. This power level is conventionally also arranged outside the tool, for example on the wall (possibly together with the rectification device mentioned), since these have generally been large in volume and heavy. The weight and size of the hand-held tool can thus be kept as low as possible.

Es hat sich herausgestellt, dass diese Art der Anordnung (also diese Position) der Leistungsstufe dazu führt, dass hochfrequente Ströme über eine sehr lange Distanz durch das Werkzeug bzw. dessen Gehäuse oder sogar über das Kabel übertragen werden müssen. Dies wiederum führt zu Störungen im Umfeld dieser hochfrequenten Ströme, insbesondere bei verschiedener Elektronik, wie sie heutzutage in solchen Werkzeugen immer mehr zum Einsatz kommt. Ein Beispiel hierfür ist der erwähnte messende Schrauber, bei dem verschiedene elektronische Komponenten nötig sind, um z.B. Drehmomente vorzugeben und zu überwachen. Außerdem sind oftmals auch Komponenten zur drahtlosen Kommunikation mit übergeordneten Steuerungen im Werkzeug vorgesehen, die durch diese hochfrequenten Ströme beeinträchtigt werden können.It has been found that this type of arrangement (i.e. this position) of the power stage means that high-frequency currents have to be transmitted over a very long distance through the tool or its housing or even via the cable. This in turn leads to disturbances in the environment of these high-frequency currents, especially in various electronics, which are increasingly being used in such tools today. An example of this is the measuring screwdriver mentioned, which requires various electronic components, for example to specify and monitor torques. In addition, components for wireless communication with higher-level controls are often provided in the tool, which can be affected by these high-frequency currents.

Vor diesem Hintergrund wird im Rahmen der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, dass die Leistungsstufe näher am Elektromotor als an der Schnittstelle angeordnet wird oder ist; dies ist insbesondere sowohl auf eine räumliche oder geometrische Nähe zu beziehen, als auch auf eine elektrische Nähe, d.h. in Bezug auf Leitungslängen. Besonders bevorzugt ist es nämlich, wenn eine Leitungslänge einer elektrischen Verbindung zwischen dem Elektromotor und der Leistungsstufe kürzer ist als eine Leitungslänge zwischen der Leistungsstufe und der Schnittstelle, vorzugsweise um wenigstens 50% (d.h. höchstens halb so lang), weiter vorzugsweise um wenigstens 75% kürzer (d.h. höchstens viertelt so lang). Es sei erwähnt, dass zwischen Leistungsstufe und Elektromotor bzw. zwischen Leistungsstufe und Schnittstelle typischerweise zwei, drei oder mehr Einzelleitungen (Drähte) vorhanden sind. Unter einer Leitungslänge kann hierbei dann eine mittlere oder auch die längste Länge einer Einzelleitung verstanden werden. Die Leistungsstufe kann insbesondere auch am Elektromotor oder an einem Motorgehäuse des Elektromotors angeordnet sein. Zweckmäßigerweise können der Elektromotor und die Leistungsstufe auch eine bauliche Einheit bilden, also z.B. in einem gemeinsamen Gehäuse untergebracht sein.Against this background, it is proposed in the context of the present invention that the power stage is or is arranged closer to the electric motor than to the interface; This applies in particular to spatial or geometric proximity, as well as to electrical proximity, i.e. in relation to line lengths. It is particularly preferred if a line length of an electrical connection between the electric motor and the power stage is shorter than a line length between the power stage and the interface, preferably at least 50% (i.e. at most half as long), more preferably at least 75% shorter (i.e. at most a quarter as long). It should be mentioned that there are typically two, three or more individual lines (wires) between the power stage and the electric motor or between the power stage and the interface. A line length can then be understood as an average or the longest length of an individual line. The power stage can in particular also be arranged on the electric motor or on a motor housing of the electric motor. The electric motor and the power stage can expediently also form a structural unit, for example be accommodated in a common housing.

Der für den Betrieb des Elektromotors nötige Strom wird dann als Gleichstrom durch das Werkzeug bzw. das Gehäuse des Werkzeugs geführt und durch die Leistungsstufe erst möglichst unmittelbar am Elektromotor zu dessen Ansteuerung kommutiert, also in einen Wechselstrom gewandelt. Leitungslängen von der Leistungsstufe zum Elektromotor können dadurch auf ein Minimum reduziert werden. Elektromagnetische Störungen werden dadurch minimiert. Es werden geringere elektromagnetische Emission in und außerhalb des Gehäuse durch Verkürzen der Übertragungsstrecke des hochfrequenten und hohen Motorstroms erreicht. Anstatt wie üblich z.B. 3 AC-Leitungen (Wechselstrom, hochfrequent) zur Ansteuerung der z.B. drei Motorphasen durch das Gehäuse führen zu müssen, werden z.B. lediglich zwei DC- (Gleichstrom) oder AC-Leitungen (Wechselstrom, niederfrequent) benötigt.The current required to operate the electric motor is then passed through the tool or the housing of the tool as a direct current and is commutated by the power stage as directly as possible on the electric motor to its control, i.e. converted into an alternating current. This means that cable lengths from the power stage to the electric motor can be reduced to a minimum. This minimizes electromagnetic interference. Lower electromagnetic emissions inside and outside the housing are achieved by shortening the transmission distance of the high-frequency and high motor current. Instead of having to run 3 AC lines (alternating current, high frequency) through the housing to control the three motor phases, for example, only two DC (direct current) or AC lines (alternating current, low frequency) are required.

Vorzugsweise ist die Leistungsstufe auch dazu eingerichtet, wenigstens eine physikalische Größe des Elektromotors, insbesondere bei dessen Betrieb, zu erfassen (oder auch zu messen oder ermitteln). Solche physikalischen Größen können z.B. ein Drehwinkel einer Welle des Elektromotors, eine Vibration, eine Spannung, ein Strom, und eine Temperatur des Elektromotors sein.Preferably, the power stage is also set up to detect (or also measure or determine) at least one physical quantity of the electric motor, in particular during its operation. Such physical quantities can be, for example, an angle of rotation of a shaft of the electric motor, a vibration, a voltage, a current, and a temperature of the electric motor.

Eine solche Temperaturmessung auf der Leistungsstufe lässt aufgrund der räumlichen Nähe Rückschlüsse auf die Motortemperatur zu. Bei Montage der Leistungsstufe direkt hinter dem Elektromotor kann die Drehwinkelerfassung der Motorwelle direkt auf der Leistungsstufe erfolgen. Die beiden Wärmeerzeuger Elektromotor und Leistungsstufe werden räumlich zusammengezogen. Diese Konzentration der „Hotspots“ auf eine Stelle ermöglicht eine einfachere Entwärmung des Werkzeugs. Durch die räumliche Nähe der Leistungsstufe zum Elektromotor können die erwähnten physikalischen Größen auch besonders einfach direkt auf der Leistungsstufe erfasst und auch digitalisiert werden.Such a temperature measurement at the power level allows conclusions to be drawn about the engine temperature due to the spatial proximity. If the power stage is installed directly behind the electric motor, the angle of rotation of the motor shaft can be detected directly on the power stage. The two heat generators, the electric motor and the power stage, are spatially pulled together. This concentration of the “hotspots” in one place enables the tool to be cooled more easily. Due to the spatial proximity of the power stage to the electric motor, the physical variables mentioned can also be recorded particularly easily directly on the power stage and also digitized.

Weitere Vorteile und Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung und der beiliegenden Zeichnung.Further advantages and refinements of the invention result from the description and the accompanying drawing.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachfolgend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It is understood that the features mentioned above and those to be explained below are not only in the combination specified, but also in other combinations nen or can be used alone without departing from the scope of the present invention.

Die Erfindung ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung ausführlich beschrieben.The invention is shown schematically in the drawing using an exemplary embodiment and is described in detail below with reference to the drawing.

FigurenbeschreibungCharacter description

1 shows schematically a tool according to the invention in a preferred embodiment.
2 shows schematically a more detailed view of part of the tool 1 .

Detaillierte Beschreibung der ZeichnungDetailed description of the drawing

In 1 ist schematisch ein erfindungsgemäßes Werkzeug 100 in einer bevorzugten Ausführungsform dargestellt. Beispielhaft ist das Werkzeug 100 als mobiles Werkzeug in Form eines Schraubgeräts oder Handschraubers, insbesondere eines Winkelschraubers, ausgebildet. Außerdem ist das Werkzeug 100 beispielhaft als akkubetriebenes Werkzeug ausgebildet.In 1 A tool 100 according to the invention is shown schematically in a preferred embodiment. By way of example, the tool 100 is designed as a mobile tool in the form of a screwdriver or hand screwdriver, in particular an angle screwdriver. In addition, the tool 100 is designed, for example, as a battery-operated tool.

Das Werkzeug 100 weist ein Gehäuse 140, zwei Handgriffe 141 und 142, einen Abtrieb oder Montagekopf 120, einen Akku 150 sowie ein Betätigungselement bzw. einen Betätigungsschalter 145 zum Betätigen des Werkzeugs 100 und damit zum Ausführen eines Schraubvorgangs auf. In dem Montagekopf 120 kann beispielsweise ein Bit 121 zum Aufsetzen auf eine Schraube 160 vorgesehen sein. Der Akku 150 ist wechselbar in dem Gehäuse 140 des Werkzeugs 100 eingesetzt und mit einer elektrischen Schnittstelle 152 (mit geeigneten Kontakten) in Kontakt.The tool 100 has a housing 140, two handles 141 and 142, an output or assembly head 120, a battery 150 and an actuating element or an actuating switch 145 for actuating the tool 100 and thus for carrying out a screwing operation. For example, a bit 121 for placing on a screw 160 can be provided in the mounting head 120. The battery 150 is replaceably inserted into the housing 140 of the tool 100 and is in contact with an electrical interface 152 (with suitable contacts).

Zudem ist in dem Werkzeug bzw. in dessen Gehäuse 140 ein Elektromotor 130 vorgesehen, und zwar ein elektronisch kommutierter Elektromotor, der zur Bereitstellung eines Drehmoments an dem Abtrieb bzw. Montagekopf 120 eingerichtet ist und damit zur Durchführung eines Schraubvorgangs dient, bei dem die Schraube 160 in z.B. zwei Bauteile oder Werkstücke 161, 162 eingedreht wird, um diese zu verbinden. Zudem ist eine Leistungsstufe 132 mit geeigneten elektrischen Schaltern vorgesehen, um den Elektromotor 130 mit geeignetem Strom zu versorgen.In addition, an electric motor 130 is provided in the tool or in its housing 140, namely an electronically commutated electric motor, which is set up to provide a torque to the output or assembly head 120 and thus serves to carry out a screwing process in which the screw 160 is screwed into, for example, two components or workpieces 161, 162 in order to connect them. In addition, a power stage 132 with suitable electrical switches is provided to supply the electric motor 130 with suitable power.

Weiterhin ist eine als Steuereinheit ausgebildete Recheneinheit 110 vorgesehen, auf der beispielsweise ein Anwendungsprogramm hinterlegt ist und die die nötige Elektronik zum Betrieb des Werkzeugs 100, insbesondere zum Ansteuern des Elektromotors 130, und zwar vorzugsweise über die Leistungsstufe 132, aufweist. Zudem ist ein Anzeigemittel 111 (z.B. ein Display oder Touchdisplay) vorgesehen, auf dem beispielswiese bestimmte Parameter oder Informationen angezeigt werden können.Furthermore, a computing unit 110 designed as a control unit is provided, on which, for example, an application program is stored and which has the necessary electronics for operating the tool 100, in particular for controlling the electric motor 130, preferably via the power stage 132. In addition, a display means 111 (e.g. a display or touch display) is provided, on which, for example, certain parameters or information can be displayed.

Bei dem Werkzeug 100 handelt es sich insbesondere um einen sog. messenden Schrauber, d.h. es können physikalische Größen oder Parameter wie beispielsweise Drehmomente bzw. Anzugsdrehmomente gemessen, überwacht, überprüft und/oder mitgeloggt werden. Hierzu kann beispielsweise ein Sensor 180 verwendet werden. Weiterhin ist ein Funkmodul 112 für z.B. WLAN vorgesehen, das an die Steuereinheit 110 angebunden ist, sodass die Steuereinheit 110 bzw. das Werkzeug 100 Daten mit einer als übergeordneten Steuerung ausgebildeten Recheneinheit 170 austauschen kann. Von dort kann das Werkzeug 100 z.B. neue Anwendungsprogramme erhalten, und dorthin kann es Messwerte, die von den Sensoren erfasst werden, übertragen.The tool 100 is in particular a so-called measuring screwdriver, i.e. physical variables or parameters such as torques or tightening torques can be measured, monitored, checked and/or logged. For this purpose, for example, a sensor 180 can be used. Furthermore, a radio module 112 for e.g. WLAN is provided, which is connected to the control unit 110, so that the control unit 110 or the tool 100 can exchange data with a computing unit 170 designed as a higher-level controller. From there, the tool 100 can receive new application programs, for example, and there it can transmit measured values recorded by the sensors.

Die Leistungsstufe 132 ist sehr nahe am Elektromotor 130 angeordnet, und zwar - hinsichtlich der Leitungslänge - näher am Elektromotor 130 als an der Schnittstelle 152. Eine Leitungslänge einer elektrischen Verbindung 134 zwischen dem Elektromotor 130 und der Leistungsstufe 132 ist kürzer als eine Leitungslänge z.B. einer elektrischen Verbindung 154 zwischen der Leistungsstufe 132 und der Schnittstelle 152, hier um wenigstens 75% oder sogar wenigstes 90% kürzer.The power stage 132 is arranged very close to the electric motor 130, namely - with regard to the line length - closer to the electric motor 130 than to the interface 152. A line length of an electrical connection 134 between the electric motor 130 and the power stage 132 is shorter than a line length, for example an electrical one Connection 154 between the power stage 132 and the interface 152, here at least 75% or even at least 90% shorter.

In 2 ist schematisch eine detailliertere Ansicht eines Teils des Werkezugs 100 aus 1, dargestellt, und zwar der Elektromotor 130 und die Leistungsstufe 132. Hierbei ist außerdem eine Welle 136 des Elektromotors 130 gezeigt, die beim Betrieb des Elektromotors 130 ein Drehmoment M bereitstellen kann und mit einer Drehzahl n rotierten kann.In 2 is schematically a more detailed view of part of the tool 100 1 , shown, namely the electric motor 130 and the power stage 132. Here, a shaft 136 of the electric motor 130 is also shown, which can provide a torque M during operation of the electric motor 130 and can rotate at a speed n.

Die elektrische Verbindung 134 zwischen dem Elektromotor 130 und der Leistungsstufe 132 ist hier als drei Einzelleitungen, insbesondere AC-Leitungen (Wechselstrom-Leitungen) dargestellt. Die elektrische Verbindung 154 zwischen der Leistungsstufe 132 und der elektrischen Schnittstelle 152 und damit zum Akku 150 ist hier als zwei Einzelleitungen, insbesondere DC-Leitungen (Gleichstrom-Leitungen) dargestellt.The electrical connection 134 between the electric motor 130 and the power stage 132 is shown here as three individual lines, in particular AC lines (alternating current lines). The electrical connection 154 between the power stage 132 and the electrical interface 152 and thus to the battery 150 is shown here as two individual lines, in particular DC lines (direct current lines).

Wie auch in Verbindung mit 1 zu sehen ist, ist die Leitungslänge der elektrischen Verbindung 134 sehr kurz, insbesondere auf ein mögliches Minimum reduziert. Da in diesen Leitungen hochfrequente und störende Ströme erzeugt werden, ist hier eine Beeinträchtigung anderer Elektronik wie z.B. der Steuereinheit 110 deutlich reduziert.As well as in connection with 1 can be seen, the line length of the electrical connection 134 is very short, in particular reduced to a possible minimum. Since high-frequency and disruptive currents are generated in these lines, impairment of other electronics such as the control unit 110 is significantly reduced.

Außerdem kann die Leistungsstufe 132 dazu eingerichtet sein, eine oder mehrere physikalische Größen des Elektromotors wie z.B. einen Drehwinkel einer Welle 136, eine Vibration, eine Spannung, einen Strom, und eine Temperatur zu erfassen. Hierzu können in die Leistungsstufe 132 z.B. geeignete Sensoren integriert sein. Dabei erfasste Messwerte können dann z.B. auch an die Steuereinheit 110 übergeben werden.In addition, the power stage 132 can be set up to detect one or more physical variables of the electric motor, such as a rotation angle of a shaft 136, a vibration, a voltage, a current, and a temperature. For this purpose, suitable sensors can be integrated into the power stage 132, for example. Measured values recorded can then also be transferred to the control unit 110, for example.

Claims

Tool (100), in particular a screwdriver, with a housing (140), with an electronically commutated electric motor (130) and with a power stage (132) which is electrically connected to the electric motor (130) and is set up to control the electric motor (130). , and with an interface (152) in or on the housing (140), via which an electrical connection of the power stage (132) to an electrical energy supply (150) can be established or takes place, the power stage (132) being closer to the electric motor (130). than is arranged at the interface (152).

tool (100). Claim 1 , wherein a line length of an electrical connection (134) between the electric motor (130) and the power stage (132) is shorter than a line length between the power stage (132) and the interface (152), preferably by at least 50%, more preferably by at least 75% shorter.

tool (100). Claim 1 or 2 , wherein the power stage (132) is arranged on the electric motor (130) or on a motor housing of the electric motor.

Tool (100) according to one of the preceding claims, wherein the power stage (132) is set up to detect at least one physical quantity of the electric motor (130), in particular during its operation.

tool (100). Claim 4 , wherein the at least one physical quantity of the electric motor (130) comprises at least one of the following: a rotation angle of a shaft (136) of the electric motor, a vibration, a voltage, a current, and a temperature.

Tool (100) according to one of the preceding claims, wherein the power stage (132) is set up to commutate a direct current provided via the interface (152) for controlling the electric motor (130).

Tool according to one of the Claims 1 until 5 , which is set up to convert an alternating current provided via the interface into a direct current, and wherein the power stage is set up to commutate the direct current for controlling the electric motor (130).

Tool (100) according to one of the preceding claims, wherein the interface (152) is designed as an electrical interface, in particular with one or more electrical contacts, and is set up for connection to an electrical energy supply (150) designed as a battery, preferably further with a Battery (150) that can be connected or connected to the electrical interface (152).

Tool according to one of the Claims 1 until 7 , wherein an electrical direct or indirect connection of the power stage to an external electrical energy supply can be or takes place via the interface, and wherein the interface preferably has a feedthrough for a power supply cable.

Tool (100) according to one of the preceding claims, which is designed as a mobile tool, in particular as a hand screwdriver.

Tool according to one of the Claims 1 until 9 , which is designed as a stationary tool, in particular as a screwdriver.

Method for producing a tool (100), in particular according to one of the preceding claims, with a housing (140) with an electronically commutated electric motor (130) and with a power stage (132) which is set up to control the electric motor, and with an interface (152), via which an electrical connection of the power stage to an electrical energy supply (150) can be established or takes place, wherein the power stage (132) is electrically connected to the electric motor (130), wherein the power stage (132) is electrically connected to the interface (152) or wherein an electrical line is routed from the power stage via the interface, and wherein the power stage (132) is arranged closer to the electric motor (130) than to the interface (152).