SE1350328A1 - Motordrivet verktyg som levererar vridmoment, med ett svänghjul och en momentmätare - Google Patents

Abstract

8 P20-13702 Sammanfattning Ett motordrivet verktyg (10) för att leverera vridmoment till ett förband, dettamotordrivna verktyg (10) innefattar en utgångsaxel (19) för att kopplas till en skruv el-ler en mutter hos ett förband och en motor (11) anordnad för att driva en motoraxel(12), motorn (11) är anordnad inne i ett verktygshus (20), vari det motordrivnaverktyget innefattar ett svänghjul (22) som kan drivas att rotera relativt till verk-tygshuset, och vilket svänghjul är anordnat för att absorbera åtminstone en del av reaktionskrafterna som avkänns i utgångsaxeln (19). En mätare för vridmoment(34) är anordnad vid utgångsaxeln (19) för att övervaka det vridmoment som leve-reras av det motordrivna verktyget direkt till utgångsaxeln (19). (Vald för publicering: Fig. 1)

Description

1P20-13702 MOTORDRI VET VERKTYG SOM LEVERERAR VRIDMOMENT, MED ETT SVANGHJUL OCH EN MOMENTMATARE Uppfinningen galler ett motordrivet handverktyg for aft leverera ett vrid- moment for aft dra at forband. Specifikt avser uppfinningen ett motordrivet verktyg med reducerad reaktionskraft.

Bakgrund Ett motordrivet handverktyg som levererar vridmoment, sasom en mutteratdragare behover uppfylla ett antal kriterier for all Ora det effektivt och bekvamt aft anvanda far en operator. For det forsta sa bar det vara anpassat for aft tillhandahalla ett tillräckligt stort vridmoment for att dra at en forutbestdmd typ av forband och det skall vara anpassat f6r att dra detta forband med ett specifikt 6nskat vridmoment och/eller kldmkraft.

For aft det motordrivna verktyget skall vara bekvdmt all anvdnda for en operator, sa bar det vidare vara latt och storleken pa reaktionskrafterna som maste mot-verkas av operatOren skall hallas sá liten som mojligt.

Reaktionskrafterna skapas nar skruven eller muttern dras at och klamkraften i forbandet skapas. En operation aft dra at en mutter omfattar i allmanhet tva faser, en forsta fas under vilken skruven skruvas in i forbandet och en andra fas i vilken skruven dras at och klamkraften i fOrbandet skapas. Den tidpunkt ndr inskruvningsfasen Over* till atdragningsfasen beskrivs i allmanhet som atsittande ("snug"). Det är bara efter atsittande, dvs. under den atdragande fasen som reaktionskrafter skapas i det motordrivna verktyget. Reaktionskrafterna skapas som ett gensvar pa det okande vridmomentet som krdvs for aft dra at forbandet genom att vrida pa skruven.

Ett problem som maste beaktas i de fiesta typer av handhallna verktyg som levererar vridmoment är att Walla motkrafterna sa sma som majligt, aven nar ett avsevart vridmoment levereras till forbandet. Ett ytterligare syfte for motordrivna verktyg som levererar vridmoment ãr att leverera eft forhandsbestamt vridmoment och/eller klarnkraft till det forband som skall dras at. 2P20-13702 Med konventionell teknik kan det vara svart att uppria dessa tva syften i ett och samma motordrivna verktyg. Om ett motordrivet verktyg omfattar nagon form av arrangemang far att minimera reaktionskrafterna i det motordrivna verktyget, sa kom- mer namligen denna anordning hogst sannolikt att paverka matningen av vridmomentet, sa aft de uppmatta Ardena är mindre tillforlitliga an de annars skulle ha varit. Tillforlitliga Arden pa vridmoment behavs for att avervaka atdragningsprocessen och far att dra at forbandet till ett specifikt vridmoment.

Darfar finns det ett behov av ett motordrivet verktyg som producerar laga re- aktionskrafter, men som anda ger tillforlitlig overvakning av det levererade vridmomentet.

Sammanfattninp av uppfinningen Eft av uppfinningens syften är att tillhandahalla ett motordrivet handverktyg i vilket reaktionskrafterna som averfors till operatoren halls sa sm5 som majligt, men som ger en god tillforlitlighet med avseende pa atdragningen av farbanden till ett specifikt vridmoment.

Uppfinning [Der& ett motordrivet handverktyg for att leverera ett vridmoment till ett fOrband; detta motordrivna verktyg innefattar en utgaende axel som kan kopplas till en skruv eller en mutter hos forbandet och en motor anordnad far aft driva en motoraxel, motorn anordnad inuti ett verktygshus, van i det motordrivna verktyget innefattar ett svanghjul som kan drivas aft rotera relativt till verktygshuset, och vilket 5r anordnat for aft absorbera atminstone en del av de reaktionskrafter som finns i den utgaende axeln. En vridmomentsmatare är anordnad vid den utgaende axeln for att avervaka vridmomentet i den utgaende axeln.

Enligt en utforingsform av uppfinningen sá innefattar det motordrivna verkty- get en styrenhet for att styra motorn, van vridmomentsmataren vidarebefordrar det uppmatta vridmomentet till styrenheten.

Enligt en specifik utforingsform av uppfinningen ar en roterande sandare an-ordnad vid den utgaende axeln, van i en fast sandare är anordnad mittemot den rote- 3P20-13702 rande sandaren, och van i den roterande sandaren kommunicerar med den fasta sandaren via ett granssnitt som inte har fysisk kontakt.

Enligt en annan utforingsfomi av uppfinningen sá är en slapring anordnad far 5 aft overfora det overvakade vridmomentet tan den utgaende axeln till styrenheten.

I en utforingsform av uppfinningen är vridmomentsmataren anordnad inuti den utgaende axeln.

I en annan utforingsform av uppfinningen ar vridmomentsmataren anordnad utanfor den utgaende axeln och innefattar tajningsmatande tradar for aft mata vridmomentet i den utgaende axeln.

Foredragna utforingsformer och andra fardelar med uppfinningen kommer aft 15 framga tan den detaljerade beskrivningen och fran de beroende patentkraven. 4P20-13702 Kort beskrivning av ritninoarna I den fOljande detaljerade beskrivningen sa ges hanvisningar till de affoljande ritningarna, dar: Fig. 1 visar en tvarsnittsvy av ett motordrivet verktyg enligt en forsta uffOrings- form av uppfinningen; Fig. 2 visar en detaljerad vy av en del av fig. 1; Fig. 3 visar en tvarsnittsvy av ett motordrivet verktyg enligt en andra uffo- ringsform av uppfinningen; Fig. 4 visar en detaljerad vy av en del av fig. 3.

Detalierad beskrivning av de visade ufforingsformema av uppfinningen Figur 1 visar en tvarsnittsvy av ett motordrivet handverktyg 10 enligt en forsta ufforingsform av uppfinningen. Det motordrivna verktyget 10 innefattar en motor 11, som 5r placerad inuti ett hus 20 och som i den visade ufforingsformen är en elektrisk motor. Dessutom innefattar det motordrivna verktyget 10 ett handtag 25 och en av- tryckare 26 far all aktivera motorn 11.

Nar den aktiveras driver motorn 11 en motoraxel 12 som är kopplad till ett solhjul 14 i en planetvaxel. Planetvaxeln innefattar dessutom en kuggkrans 15 och ett antal planethjul 16 som 5r anordnade fOr aft rotera mellan solhjulet 14 och kuggkran- sen 15. Planethjulen 16 är sammankopplade med hjalp av en planetbarare 17 som är kopplad till en utgangsaxel 19.

Nar det motordrivna verktyget 10 är 'gang f6r all dra at ett fOrband, t.ex. nar en skruv ar fastsatt i en mutter, sa kommer reaktionskrafter som produceras i forban- det under atdragningen aft overforas fran utgangsaxeln 19 till planetvaxeln. I ett konventionellt verktyg overfOrs sadana reaktionskrafter fran planethjulen 16 till kuggkransen 15 och vidare till det motordrivna verktygets hus 20.

I den visade ufforingsformen är kuggkransen 15 inte fixerad till huset. I stallet 35 är kuggkransen 15 monterad i lagren 21, inuti huset 20, sa den kan rotera frill i forhal- P20-13702 lande till huset 20. Dessutom är ett svanghjul 22 fastsatt pa kuggkransen 15, sá all det kan rotera tillsammans med kuggkransen 15. Svanghjulet 22 innefattar en skivformad del 29, som forbinder svanghjulet 22 med kuggkransen Med detta uppfinningsrika arrangemang, sa kommer kuggkransen 15 och svanghjulet 22 all rotera som resultat av reaktionskrafterna fran utgangsaxeln 19. Foljaktligen, teoretiskt sett, sá kommer inga reaktionskrafter aft overforas till verktygets hus, och som en konsekvens av detta sa overfors inga reaktionskrafter till operatorens hand. I stallet sa kommer svanghjulet 22 att rotera fortare och fortare vartefter to reaktionskrafterna overfors fran utgangsaxeln 19 via planetvaxeln till svanghjulet 22. For ett forband som ger en stor reaktionskraft sá kommer svanghjulet 22 all till slut rotera med en relativt hog hastighet.

Ett rotationslas 30 är anordnat inuti verktygshuset for all forhindra planetbara- ren 17 all rotera. Planetbararen 17 är rotationellt kopplad till utgangsaxeln 19. Foljaktligen, nar rotationslaset 30 aktiveras sá kommer planetbararen 17 och utgangsaxeln 19 all hallas stilla, sa all rotationen som tillhandahalles av motoraxeln 12 kommer all overforas fran solhjulet 14 via plenethjulen 16 som kan rotera kring sina egna axlar, till kuggkransen 15 och det tillkopplade svanghjulet 22.

Rotationslaset 30 innefattar en solenoid eller en elektromagnet med en interaktionsyta 31 anordnad for all vaxelverka med en tand pa en inre del 33 (se fig. 2) av planetbararen 17. Denna inre del 33 är foredraget cirkelformig och är foredraget forsedd med flera tander anordnade vid jamna avstand langs dess parameter, s6 att so- lenoidens eller elektromagnetens interaktionsyta 31 kommer aft vaxelverka med en tand oavsett vinkellaget hos planetbararen 17.

For all overvaka och styra vridmomentet som levereras till fOrbandet sa innefattar verktyget 10 en vridmomentsmatare 34 och en styrenhet 35. Vridmomentsmata- ren är anordnad for all overvaka det vridmoment som levereras till fOrbandet och att overfora information om namnda vridmoment till styrenheten 35. Styrenheten 35 är anpassad for all behandla informationen om vridmomentet och aft styra motorn 11 mot det avsedda vridmomentet. 6P20-13702 I konventionella motordrivna verktyg som levererar vridmoment sá är vridmomentsmataren anordnad i en icke-roterande del som stods av huset. Emellertid, nar ett svanghjul är anordnat sa kommer det inte att vara mojligt att erhalla ett helt tillforlitligt varde pa vridmomentet. Namligen darfor att svanghjulet är anordnat for att ab- s sorbera 6tminstone en del av reaktionskrafterna sa att det inte kommer all bli majligt att korrekt mata vridmomentet med avseende pa huset. Darfor maste vridmomentet matas pa ett altemativt satt.

I det motordrivna verktyget enligt uppfinningen sa mats vridmomentet vid ut- gangsaxeln 19. Vridmomentsmataren 34 kan innefatta tojningsmatande tradar som är anordnade for att m5ta vridmomentet i utgangsaxeln 19. En komplikation som maste hanteras nar vridmomentet mats direkt i utgangsaxeln som naturligtvis roterar under drift, är overforingen av de uppmatta data fran utgangsaxeln. I den forsta utforingsformen av uppfinningen, visad i figurema 1 och 2, sá är en slapring anordnad for all overfora de uppmatta data fran utgangsaxeln till styrenheten 35. Signalerna kan ytterligare overforas via tradar (inte visade) fran slapringen till kontrollenheten 35.

En andra utfaringsform av uppfinningen visas i figurema 3 och 4. Denna utforingsform är identisk med den farsta utforingsformen utom all den har ett par sandare for all sande data fran utgangsaxeln till husdelen. Det motordrivna verktyget i den andra utforingsformen innefattar en roterande sandare 37 som är anordnad pa utgangsaxeln 19 och en fast sandare 38 som är anordnad mittemot den roterande saridaren 37. Den roterande sandaren 37 kommunicerar med den fasta sandaren 38 Over ett granssnitt som saknar fysik kontakt. Tekniken all sanda data aver ett granssnitt som saknar fysisk kontakt ar i sig sjalv kand fran den svenska patentansokan SE 1250444-5 vilken harmed är inkluderad via hanvisning.

Ovan har specifika utforingsfomier beskrivits. Uppfinningens omfattning är emellertid inte begransad till nagondera av dessa utforingsformer. I stallet är den definierad i kraven som foljer.

P20-13702-140127 7

Claims (5)

10 15 20 25 30 P20-13702-140127 7 Claims

1. A hand held power tool (10) for delivering a torque to a joint, which power tool (10) comprises an output shaft (19) for connection to a screw or a nut of a joint and a motor (12), (11) (20), wherein the power tool that may be driven to rotate with (ll) arranged to drive a motor shaft the motor being arranged inside a tool housing (22) respect to the tool housing, comprises a flywheel and which is arranged to take up at least part of the reaction forces sensed in the output shaft (19), characterised in that - a torque meter (34) shaft (19) for monitoring the torque in the output shaft is arranged ae~i 1 the output (10) comprising a control unit further for controlling the motor,

2. A power tool according to claim 1, (35) (34) communicates the monitored (35). wherein the torque meter torque to the control unit (10) is arranged at the output shaft (38) and wherein the rotary transmitter (38)

3. A power tool transmitter (37) fixed transmitter transmitter (37), communicates with the fixed transmitter according to claim 2, wherein a rotary (19) and a is arranged opposed to the rotary (37) over a non- contact interface.

4. A power tool ring (36) the output shaft (10) according to claim 2, wherein a slip is arranged to transfer the monitored torque from (19) to the control unit (35). (10) wherein the torque meter shaft (19) measuring the torque in the output shaft §e-»A power tool according to any of the claims (34) and comprises strain measuring threads for (19). 1-4, is arranged outside the output (19).