包括非接触式信号连接的变压器制造技术

公开了一种在动力工具（100）中使用的改进的变压器（130），其中动力工具（100）包括固定本体（110）和相对于所述本体（110）可移动的轴（120）。变压器（130）包括相对于所述本体（110）固定并且包括一个或多个定子绕组（216）的定子（210）。变压器（130）还包括随所述轴可移动并且包括一个或多个转子绕组（226）的转子（220）。磁场B由所述一个或多个定子绕组和转子绕组（216、226）共享并且用于在所述本体和所述轴的至少一个传感器之间建立非接触式信号连接。根据本发明专利技术，定子（210）和转子（220）布置为形成相互的几何关系，使得对于在所述轴在轴向A和旋转方向R上的不同位置提供所述非接触式信号连接。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包括非接触式信号连接的变压器
本专利技术涉及一种如权利要求1的前序中限定的变压器。本专利技术还涉及一种如权利要求18的前序中限定的用于提供非接触式信号连接的方法。
技术介绍
在诸如布置为将紧固器收紧的紧固器工具(例如，螺母扳手)的动力工具中，重要的是，当由紧固器工具收紧时，能够确定施加到接合处的夹紧力，例如通过螺纹紧固器匕如螺母)。通常，施加到紧固器的扭矩的扭矩值和对应的角度值被用于估计该夹紧力。施加到接合处的扭矩此处被测量为在紧固器工具的减速齿轮中产生的反作用扭矩，并且对应于在被收紧时紧固器施加在紧固器工具上的扭矩。反作用扭矩不完全反映施加到紧固器的动态扭矩，因此，当以高速收紧紧固器时，提供较低准确度的测量。因此，消除在测量中动态响应较差的影响的另一个解决方案是优选的。所以，一个解决方案是使用直接位于输出轴上的一个或多个传感器。对于该解决方案，到位于在使用时旋转的紧固器工具的轴上的一个或多个传感器的激励信号以及来自所述一个或多个传感器的传感器信号需要在轴和紧固器工具的本体之间进行耦合，以便能够进行这些测量。这些传感器信号产生于基于激励信号的激励。激励信号例如可以是扭矩激励信号或超声波激励信号。—个这样的信号耦合解决方案是当测量扭矩时在轴和本体之间使用用于耦合信号的滑环。然而，滑环的使用具有的缺点在于，在使用了一些时间之后，由于例如摩擦磨损而使滑环耗尽。而且，滑环的使用可能限制对于轴的最高可允许旋转速度。因此，传感器信号的非接触式传递是更优选的。这可以通过使用旋转变压器来实现。旋转变压器是特别为耦合信号而布置在相对彼此旋转的两个部件之间的变压器。旋转变压器通常包括分别在分开的第一部件和第二部件中而与彼此没有物理接触的第一绕组和第二绕组。磁通量通过使用第一绕组和第二绕组之间的互感耦合能量而提供第一部件与第二部件之间的耦合。这种旋转变压器在EPO 502 748中进行了简短的描述。此处，将应变仪直接应用在主心轴(main spindle)上(B卩，应用在轴(shaft)上)，并且应变仪的输出信号通过在主心轴上具有初级线圈并在工具的外壳上具有次级线圈的旋转变压器提供。然而，用于在具有相对于待收紧的接合处固定的本体/外壳的紧固器工具中的扭矩测量的已知旋转变压器具有的问题在于，当收紧紧固器时，其在轴和固定工具的本体之间的电磁耦合受到影响。因此，在紧固器已经旋转了多圈并且因此已经使螺纹向下移动之后，损失旋转变压器的信号耦合，由于施加的扭矩的测量，并因而夹紧力的确定由此受到影响，因此这当然是非常不利的。所以，可能导致提供至接合处的夹紧力不足。这可能严重影响接合处的可靠性，并且也可以导致对接合处造成损害。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供解决上述问题的变压器和方法。本专利技术旨在提供比
技术介绍
中已知的变压器和方法更灵活的变压器和方法。该目的通过上述的根据权利要求1的特征部分的变压器实现。该目的还通过根据权利要求18的特征部分的方法实现。根据本专利技术的变压器和方法的特征在于，通过变压器提供非接触式信号连接，以及非接触式信号连接可以处理紧固器工具的轴的旋转移动和轴向移动两者。该灵活信号连接还在紧固器使螺纹向下移动时提供非接触式传感器信号连接，该灵活信号连接通过变压器的定子和转子的几何构造来实现。定子和转子因此形成并且布置为具有相互的几何关系，这使得轴也能够在轴向上移动而不影响激励信号和传感器信号的传递。因而提供了可靠的变压器，其在基本上所有类型的轴相对于工具的本体的移动期间都保持其信号连接完好。从而工具可以灵活地用于许多情况(包括工具的固定)中而不存在由于轴的轴向移动而导致的损失信号连接的风险。因而，提供了更稳定的夹紧力确定。根据本专利技术的实施方案，相互的几何关系包括在定子的至少一个部分和转子的至少一个部分之间的几何关系，其中该几何关系在轴的旋转移动和轴向移动期间都基本上不变。根据本专利技术的实施方案，该几何关系由在定子的至少一个部分和转子的至少一个部分之间的相互距离构成。因此，在使用变压器时，在定子和转子之间存在距离，该距离在轴旋转时不变并且当轴在轴向移位(例如，由于诸如螺母的紧固器的收紧)时也不变。从而，使得变压器的信号连接对于轴(例如，紧固器装配工具)的所有类型的移动可靠并灵活。根据本专利技术的实施方案，定子形成为具有一个轮缘内表面，并且转子形成为具有一个轮缘外表面。此一个轮缘表面使得轴的轴向移动是可能的，并且还同时形成在该轴向移动期间不变的几何关系，从而提供了可靠的信号连接。根据本专利技术的实施方案，定子和转子中的至少一个被至少部分地屏蔽。此处，屏蔽装置此处应用在限定在定子和转子之间的气窝的至少一个壁的至少一部分上。由此极大地减少在气窝上的漏磁，这改善了变压器功能。根据本专利技术的实施方案，变压器用于传递激励信号和用于超声波传感器的传感器信号。对于超声波传感器，重要的是不损失超声波传感器和紧固器之间的接触。因此，本专利技术对于超声波传感器的使用是特别适用的，这是因为由于本专利技术可以轴向轴移动而不损失信号连接。现在将参考示出一些优选实施方案的所附附图来对根据本专利技术的变压器和方法的具体示例性实施方案和优点进行描述。【附图说明】图1显示了紧固器工具。图2a显示了根据本专利技术的定子。图2b显示了根据本专利技术的转子。图2c显示了根据本专利技术组装在一起的定子和转子。【具体实施方式】图1示意性显示了紧固器工具100。在该图中，仅描述了对于本专利技术的功能必要的部件。如本领域技术人员所理解的，紧固器工具100的其他特征(比如，手柄、动力供应缆线或电池、电机、齿轮设备以及保持紧固器的插座)也包括在紧固器工具100中。紧固器工具100包括本体110和相对于本体110移动的轴/心轴120。使用时，轴120相对于本体110进行旋转移动，例如，当紧固器(比如螺母)被收紧时。工具还包括变压器130，其提供紧固器工具100的轴120和本体110之间的传感器信号连接。因此，设置在轴120上的传感器接收诸如扭矩激励信号或超声波激励信号的激励信号，该激励信号通过变压器130从本体110传递至轴120。更具体来讲，包含在本体110中的控制单元联接到变压器130。控制单元向变压器130供应激励信号。控制单元也可以在工具100的外部，并且可以通过合适的连接件(比如，线缆或无线连接)连接到本体和/或变压器130。变压器130还将传感器扭矩信号从轴120传递给本体110。变压器130还联接到布置在轴120上的一个或多个传感器。因此包括在工具的本体110中的控制单元接收通过基于传感器提供的经由变压器130的传感器扭矩信号。这些传感器扭矩信号是基于激励信号的。根据本专利技术，变压器130包括定子和转子，定子相对于紧固器工具100的本体110固定并且包括在紧固器工具100的本体110中，转子随轴120是可移动的。因此，当轴120旋转时，转子会随之旋转。根据本专利技术的定子210和转子220分别如图2a和图2b所示。根据本专利技术，定子210和转子220布置成使得当它们组装在一起时在它们之间具有几何关系，这使得当轴120相对于本体110进行旋转移动时以及当轴120相对于本体110进行轴向移动时，可以提供非接触式信号连接。因此，定子210和转子220具有相互的几何关系，即，它们各有形状，并且在使用过程本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种在动力工具（100）中使用的变压器（130、200），所述动力工具包括固定本体（110）和具有至少一个传感器并且相对于所述本体（110）能移动的轴（120），所述变压器（130、200）包括：?定子（210），所述定子（210）相对于所述本体（110）固定，并且包括一个或多个定子绕组（216），以及?转子（220），所述转子（220）随所述轴（120）能移动，并且包括一个或多个转子绕组（226），由此?磁场B由所述一个或多个定子绕组（216）和所述一个或多个转子绕组（226）共享，并且用于在所述本体（110）和所述轴的所述至少一个传感器之间建立非接触式信号连接，其特征在于：所述定子（210）和所述转子（220）布置成形成相互的几何关系，使得对于在所述轴（110）的轴向A和旋转方向R的不同位置都提供所述非接触式信号连接。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.06.30 SE 1150615-11.一种在动力工具(100)中使用的变压器(130、200)，所述动力工具包括固定本体(110)和具有至少一个传感器并且相对于所述本体(110)能移动的轴(120)，所述变压器(130、200)包括: -定子(210)，所述定子(210)相对于所述本体(110)固定，并且包括一个或多个定子绕组(216)，以及 -转子(220)，所述转子(220)随所述轴(120)能移动，并且包括一个或多个转子绕组(226)，由此 -磁场B由所述一个或多个定子绕组(216)和所述一个或多个转子绕组(226 )共享，并且用于在所述本体(110)和所述轴的所述至少一个传感器之间建立非接触式信号连接， 其特征在于:所述定子(210)和所述转子(220 )布置成形成相互的几何关系，使得对于在所述轴(110)的轴向A和旋转方向R的不同位置都提供所述非接触式信号连接。2.根据权利要求1所述的变压器(130、200)，其中，所述磁场B布置为承载: -从所述定子(210)到所述转子(220)的激励信号；以及 -从所述转子(220)到所述定子(210)的传感器信号，其中，所述传感器信号由基于所述激励信号的激励产生。3.根据权利要求2所述的变压器(130、200)，其中，所述激励信号是超声波信号。4.根据权利要 求2所述的变压器(130、200)，其中，所述激励信号是与由所述动力工具(100)施加在紧固器上的扭矩成比例的信号。5.根据权利要求1-4中的任一项所述的变压器(130、200)，其中，所述相互的几何关系是在所述定子(210)的至少一个部分和所述转子(220)的至少一个部分之间的几何关系，并且通过所述轴在所述轴向A上高至预先确定的长度L的移动而基本不变。6.根据权利要求5所述的变压器(130、200)，其中，所述相互的几何关系是贯穿在所述定子(210)的至少一个部分和所述转子(220)的至少一个部分之间的空气间隙的距离(231、232)。7.根据权利要求5所述的变压器(130、200)，其中，所述预先确定的长度L比对应于为了收紧接合处而待收紧的紧固器的长度的最小长度Lmin小。8.根据权利要求1-7中任一项所述的变压器(130、200)，其中，所述定子(210)形成为具有一个轮缘内表面，并且所述转子(220 )形成为具有一个轮缘外表面。9.根据权利要求1-8中任一项所述的变压器(130、200)，其中，所述定子(210)和所述转子(220)中的至少一个至少部分布置有用于减少在所述定子(210)和所述转子(220)之间的漏磁的屏蔽装置(...

【专利技术属性】
技术研发人员：CG·加尔兰，
申请(专利权)人：阿特拉斯·科普柯工业技术公司，
类型：
国别省市：