DE102023212814A1

DE102023212814A1 - hand tool

Info

Publication number: DE102023212814A1
Application number: DE102023212814.4A
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Herberger; Marcus Schuller; Davide Zanin; Holger Frank; Simon Eberle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2023-12-15
Filing date: 2023-12-15
Publication date: 2025-06-18

Abstract

Es wird eine Handwerkzeugmaschine (100) mit einem Gehäuse (110), mit einem Antriebsmotor (114), mit einer Zwischenwelle (120), wobei die Zwischenwelle (120) durch den Antriebsmotor (114) antreibbar ist, mit einem Schlagwerk (122), das zumindest teilweise durch die Zwischenwelle (120) antreibbar ist, und mit einer Werkzeugaufnahme (150) zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs (140), wobei die Werkzeugaufnahme (150) mittels des Schlagwerks (122) antreibbar ist, offenbart.
Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine (100) eine Sensoreinheit (200 ) aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Drehwinkel pro Schlag des Schlagwerks (122) zu ermitteln.

A hand-held power tool (100) is disclosed, comprising a housing (110), a drive motor (114), an intermediate shaft (120), the intermediate shaft (120) being drivable by the drive motor (114), an impact mechanism (122) being drivable at least partially by the intermediate shaft (120), and a tool holder (150) for receiving an insert tool (140), the tool holder (150) being drivable by means of the impact mechanism (122).
It is proposed that the hand-held power tool (100) has a sensor unit (200) which is designed to determine a rotation angle per impact of the impact mechanism (122).

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.The present invention relates to a hand-held power tool according to the preamble of claim 1.

Stand der TechnikState of the art

Aus der DE 10 2019 204 071 A1 ist eine Handwerkzeugmaschine bekannt, bei der ein Schlag eines Schlagwerks erkannt werden kann.From the DE 10 2019 204 071 A1 A hand tool is known in which the impact of a percussion mechanism can be detected.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse, mit einem Antriebsmotor, mit einer Zwischenwelle, wobei die Zwischenwelle durch den Antriebsmotor antreibbar ist, mit einem Schlagwerk, das zumindest teilweise durch die Zwischenwelle antreibbar ist, und mit einer Werkzeugaufnahme zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs, wobei die Werkzeugaufnahme mittels des Schlagwerks antreibbar ist. Es wird vorgeschlagen, dass die Handwerkzeugmaschine eine Sensoreinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, einen Drehwinkel pro Schlag des Schlagwerks zu ermitteln.The present invention is based on a handheld power tool comprising a housing, a drive motor, an intermediate shaft, the intermediate shaft being drivable by the drive motor, an impact mechanism that is at least partially drivable by the intermediate shaft, and a tool holder for receiving an insert tool, the tool holder being drivable by the impact mechanism. It is proposed that the handheld power tool comprise a sensor unit configured to determine a rotation angle per impact of the impact mechanism.

Die Erfindung stellt eine Handwerkzeugmaschine bereit, bei der eine Einschraubgenauigkeit erhöht wird, indem die Handwerkzeugmaschine die Sensoreinheit zur Ermittlung des Drehwinkels pro Schlag des Schlagwerks aufweist. In der DE 10 2019 204 071 A1 kann bei dem Schlagwerk nur erkannt werden, ob ein Schlag erfolgt ist oder nicht. Die vorliegende Erfindung ermöglicht, dass erkannt werden kann, um welchen Drehwinkel die Werkzeugaufnahme weitergedreht wurde. Dies ermöglicht die höhere Einschraubgenauigkeit und eine Steigerung eines Benutzerkomforts.The invention provides a hand-held power tool in which screwing accuracy is increased by the hand-held power tool having the sensor unit for determining the angle of rotation per impact of the impact mechanism. DE 10 2019 204 071 A1 With the impact mechanism, it can only be detected whether an impact has occurred or not. The present invention makes it possible to detect the angle by which the tool holder has been rotated. This enables greater screwing precision and increases user comfort.

Die Handwerkzeugmaschine kann als eine elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein. Die elektrisch betriebene Handwerkzeugmaschine kann dabei als eine netzbetriebene oder als eine akkubetriebe Handwerkzeugmaschine ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Handwerkzeugmaschine als ein Drehschlagschrauber ausgebildet sein.The handheld power tool can be designed as an electrically powered handheld power tool. The electrically powered handheld power tool can be designed as a mains-powered or battery-powered handheld power tool. For example, the handheld power tool can be designed as an impact wrench.

Das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine ist dazu ausgebildet, zumindest teilweise die Werkzeugaufnahme, den Antriebsmotor, die Zwischenwelle und das Schlagwerk aufzunehmen. Das Gehäuse kann als ein Schalengehäuse mit zwei Halbschalen ausgebildet sein.The housing of the handheld power tool is designed to at least partially accommodate the tool holder, the drive motor, the intermediate shaft, and the impact mechanism. The housing can be designed as a shell housing with two half-shells.

Der Antriebsmotor kann als ein elektrisch kommutierter Antriebsmotor, insbesondere als zumindest ein Elektromotor, ausgebildet sein. Der Antriebsmotor ist derart ausgestaltet, dass er über einen Handschalter betätigbar ist. Wird der Handschalter durch einen Benutzer betätigt, wird der Antriebsmotor eingeschalten und die Handwerkzeugmaschine wird in Betrieb genommen. Wird entsprechend der Handschalter durch den Benutzer nicht weiter betätigt, wird der Antriebsmotor ausgeschalten. Bevorzugt ist der Antriebsmotor derart elektronisch steuer- und/oder regelbar, dass ein Reversierbetrieb und eine Vorgabe für eine gewünschte Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Im Reversierbetrieb kann der Antriebsmotor zwischen einer Rechtslaufdrehrichtung und einer Linkslaufdrehrichtung umschaltbar sein. Zur Umschaltung des Antriebsmotors im Reversierbetrieb kann die Handwerkzeugmaschine ein Drehrichtungsumschaltelement, insbesondere einen Drehrichtungsumschalter, aufweisen.The drive motor can be designed as an electrically commutated drive motor, in particular as at least one electric motor. The drive motor is configured such that it can be actuated via a handset. If the handset is actuated by a user, the drive motor is switched on and the handheld power tool is put into operation. If the handset is no longer actuated by the user, the drive motor is switched off. The drive motor can preferably be electronically controlled and/or regulated such that reversing operation and a specification for a desired rotational speed can be implemented. In reversing operation, the drive motor can be switchable between a clockwise direction of rotation and a counterclockwise direction of rotation. To switch the drive motor in reversing operation, the handheld power tool can have a direction of rotation switching element, in particular a direction of rotation switch.

Der Antriebsmotor ist dazu ausgebildet, die Zwischenwelle anzutreiben. Hierzu sind der Antriebsmotor und die Zwischenwelle miteinander verbunden. Die Zwischenwelle ist zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme angeordnet. Die Zwischenwelle kann eine Getriebeeinheit aufweisen. Die Getriebeeinheit kann als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet sein, wobei es beispielsweise schaltbar sein kann. Das Planetengetriebe kann zumindest eine Planetenstufe aufweisen. Bei einem schaltbaren Getriebe kann zwischen zumindest zwei Gangstufen mittels zumindest eines Gangumschaltelements, insbesondere eines Gangumschalters, umgeschaltet werden. Die Getriebeeinheit kann einen Getriebedeckel aufweisen. Der Getriebedeckel ist dazu ausgebildet, die Getriebeeinheit gegenüber dem Antriebsmotor abzudecken, insbesondere zumindest teilweise zu verschließen. Der Getriebedeckel kann zwischen dem Planetengetriebe, insbesondere der Planetenstufe, und dem Antriebsmotor angeordnet sein. Die Getriebeeinheit, insbesondere das Planetengetriebe, kann ein Hohlrad aufweisen. Hier können beispielsweise das Hohlrad und der Getriebedeckel einstückig sein.The drive motor is designed to drive the intermediate shaft. For this purpose, the drive motor and the intermediate shaft are connected to one another. The intermediate shaft is arranged between the drive motor and the tool holder. The intermediate shaft can have a gear unit. The gear unit can be designed as at least one planetary gear, wherein it can, for example, be switchable. The planetary gear can have at least one planetary stage. In a switchable transmission, switching between at least two gear stages can be carried out by means of at least one gear switching element, in particular a gear switch. The gear unit can have a gear cover. The gear cover is designed to cover the gear unit from the drive motor, in particular to at least partially close it. The gear cover can be arranged between the planetary gear, in particular the planetary stage, and the drive motor. The gear unit, in particular the planetary gear, can have a ring gear. Here, for example, the ring gear and the gear cover can be integral.

Das Schlagwerk ist dazu ausgebildet, in einem Schlagbetrieb betrieben zu werden. Das Schlagwerk erzeugt während des Schlagbetriebs hohe Drehmomentspitzen, um so festsitzende Verbindungsmittel zu lösen oder Verbindungsmittel zu befestigen. Das Schlagwerk weist einen Schläger und eine Schlagwerkfeder auf. Das Schlagwerk kann mittels der Getriebeeinheit der Zwischenwelle mit dem Antriebsmotor verbunden sein. Das Schlagwerk kann beispielsweise als ein Rotationsschlagwerk oder ein V-Nuten-Schlagwerk ausgebildet sein. Das Schlagwerk ist durch die Zwischenwelle antreibbar. Das Schlagwerk kann zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme angeordnet sein. Das Schlagwerk weist ein Schlagwerkgehäuse auf, in dem der Schläger und die Schlagwerkfeder angeordnet sind. Zudem weist das Schlagwerk einen Schlagwerkdeckel auf. Der Schlagwerkdeckel kann das Schlagwerk in Richtung des Antriebsmotors abschließen. Der Schlagwerkdeckel kann zwischen dem Antriebsmotor und der Werkzeugaufnahme, insbesondere der Zwischenwelle, ganz insbesondere der Getriebeeinheit, angeordnet sein. Es ist möglich, dass der Schlagwerkdeckel und der Getriebedeckel einstückig sind, sodass der Schlagwerkdeckel das Hohlrad ausbildet.The impact mechanism is designed to be operated in impact mode. During impact mode, the impact mechanism generates high torque peaks in order to loosen stuck fasteners or to fasten fasteners. The impact mechanism has a striker and a striker spring. The impact mechanism can be connected to the drive motor via the gear unit of the intermediate shaft. The impact mechanism can be designed, for example, as a rotary impact mechanism or a V-groove impact mechanism. The impact mechanism is driven by the intermediate shaft. The impact mechanism can be arranged between the drive motor and the tool holder. The impact mechanism has a striker housing in which the striker and the impact mechanism spring are arranged. The impact mechanism also has an impact mechanism cover. The impact mechanism cover can close off the impact mechanism in the direction of the drive motor. The impact mechanism cover can be arranged between the drive motor and the tool holder, in particular the intermediate shaft, and most particularly the gear unit. It is possible for the impact mechanism cover and the gear cover to be integral, so that the impact mechanism cover forms the ring gear.

Der Schläger und die Schlagwerkfeder können in Umfangsrichtung um die Zwischenwelle angeordnet sein. Der Schläger kann mittels Schlagwerkkugeln auf der Zwischenwelle gelagert sein. Zudem sind die Schlagwerkkugeln dazu ausgebildet, den Schläger zumindest teilweise, insbesondere axial, in Richtung des Antriebsmotors zu bewegen. Der Schläger kann in einer der Werkzeugaufnahme zugewandten Position oder in einer dem Antriebsmotor zugewandten Position angeordnet werden. In der der Werkzeugaufnahme zugewandten Position kann der Schläger mittels zumindest eines Schlagnockens an einem rückwärtigen Ende der Werkzeugaufnahme anliegen. Hier sind beispielsweise zwei Schlagnocken vorgesehen, wobei auch mehr als zwei Schlagnocken denkbar sind. In der dem Antriebsmotor zugewandten Position kann der Schläger beabstandet zu der Werkzeugaufnahme angeordnet sein. Die Schlagwerkkugeln sind dazu ausgebildet, ab einem Auslösedrehmoment, das an der Werkzeugaufnahme anliegen kann, das Schlagwerk aufzuziehen, indem die Schlagwerkkugeln den Schläger von der der Werkzeugaufnahme zugewandten Position gegen eine Federkraft der Schlagwerkfeder in die dem Antriebsmotor zugewandten Position zu bewegen, insbesondere zu verschieben. Die verrichtete Federkraft der Schlagwerkfeder wird als verrichtete Spannarbeit gespeichert. Sobald der Schläger die dem Antriebsmotor zugewandten Position erreicht, kann der Schläger zurück in die der Werkzeugaufnahme zugewandten Position mittels der Schlagwerkfeder geführt werden. Dabei wird die verrichtete Spannarbeit freigesetzt, wodurch der Schläger in die der Werkzeugaufnahme zugewandten Position geführt wird. Der Schläger kann dabei eine Drehbewegung und eine Axialbewegung ausführen.The striker and the impact mechanism spring can be arranged circumferentially around the intermediate shaft. The striker can be mounted on the intermediate shaft by means of impact mechanism balls. In addition, the impact mechanism balls are designed to move the striker at least partially, in particular axially, in the direction of the drive motor. The striker can be arranged in a position facing the tool holder or in a position facing the drive motor. In the position facing the tool holder, the striker can rest against a rear end of the tool holder by means of at least one impact cam. Here, for example, two impact cams are provided, although more than two impact cams are also conceivable. In the position facing the drive motor, the striker can be arranged at a distance from the tool holder. The impact mechanism balls are designed to wind up the impact mechanism from a triggering torque that can be applied to the tool holder, in that the impact mechanism balls move, in particular displace, the striker from the position facing the tool holder against a spring force of the impact mechanism spring into the position facing the drive motor. The spring force exerted by the impact spring is stored as the performed clamping work. Once the striker reaches the position facing the drive motor, the striker can be guided back to the position facing the tool holder using the impact spring. This releases the performed clamping work, which moves the striker to the position facing the tool holder. The striker can perform a rotational movement and an axial movement.

Der Antriebsmotor weist eine Antriebswelle auf. Die Antriebswelle ist mittels zumindest eines Antriebswellenlagers im Gehäuse gelagert. Der Antriebsmotor kann mittels der Antriebswelle, die Zwischenwelle, die Getriebeeinheit, das Schlagwerk und/oder die Werkzeugaufnahme antreiben. Das Antriebswellenlager kann beispielhaft als ein Kugellager, ein Wälzlager oder ein Gleitlager ausgebildet sein. Das Antriebswellenlager ist an einem der Werkzeugaufnahme zugewandten Ende des Antriebsmotors angeordnet. Die Antriebswelle kann in die Zwischenwelle durch die Getriebeeinheit hineinragen. Das Antriebswellenlager kann in der Zwischenwelle angeordnet sein, sodass die Antriebswelle mittels des Antriebswellenlagers in der Zwischenwelle gelagert ist. Die Antriebswelle kann ein weiteres Antriebswellenlager aufweisen, das auf einem dem Antriebsmotor abgewandten Ende angeordnet ist. So kann die Antriebswelle dann mittels des Antriebswellenlagers und dem weiteren Antriebswellenlager drehbar in dem Gehäuse gelagert sein. Es ist möglich, dass die Antriebswelle in den Getriebedeckel hineinragt und/oder in den Getriebedeckel hineingreift. Die Handwerkzeugmaschine kann eine Werkzeugachse aufweisen. Dabei kann eine Rotationsachse der Antriebswelle die Werkzeugachse ausbilden. Insbesondere soll als „axial“ im Wesentlichen parallel zur Werkzeugachse verstanden werden. Wohingegen als „radial“ im Wesentlichen senkrecht zur Werkzeugachse verstanden werden soll.The drive motor has a drive shaft. The drive shaft is mounted in the housing by means of at least one drive shaft bearing. The drive motor can drive the intermediate shaft, the gear unit, the impact mechanism, and/or the tool holder by means of the drive shaft. The drive shaft bearing can be designed, for example, as a ball bearing, a rolling bearing, or a plain bearing. The drive shaft bearing is arranged at an end of the drive motor facing the tool holder. The drive shaft can protrude into the intermediate shaft through the gear unit. The drive shaft bearing can be arranged in the intermediate shaft such that the drive shaft is mounted in the intermediate shaft by means of the drive shaft bearing. The drive shaft can have a further drive shaft bearing arranged at an end facing away from the drive motor. The drive shaft can then be rotatably mounted in the housing by means of the drive shaft bearing and the further drive shaft bearing. It is possible for the drive shaft to protrude into the gear cover and/or engage with the gear cover. The hand-held power tool can have a tool axis. In this case, a rotational axis of the drive shaft can form the tool axis. In particular, "axial" should be understood as essentially parallel to the tool axis. Whereas "radial" should be understood as essentially perpendicular to the tool axis.

Die Werkzeugaufnahme kann als eine Werkzeuginnenaufnahme, wie beispielsweise eine Bitaufnahme, und/oder als eine Werkzeugaußenaufnahme, wie beispielsweise eine Nussaufnahme, ausgebildet sein. Es ist auch denkbar, dass die Werkzeugaufnahme als ein Bohrfutter ausgebildet ist. Die Werkzeugaufnahme kann Einsatzwerkzeuge, wie beispielsweise Schraubbits oder Steckschlüssel, aufnehmen, sodass ein Benutzer Schraubverbindungen von einem Befestigungselement mit einem Befestigungsträger herstellen kann.The tool holder can be designed as an internal tool holder, such as a bit holder, and/or as an external tool holder, such as a socket holder. It is also conceivable for the tool holder to be designed as a drill chuck. The tool holder can accommodate insert tools, such as screw bits or socket wrenches, allowing a user to create screw connections between a fastener and a fastener support.

Zusätzlich umfasst die Handwerkzeugmaschine eine Energieversorgung, wobei die Energieversorgung für einen Akkubetrieb mittels Akkus, insbesondere Handwerkzeugmaschinenakkupacks, und/oder für einen Netzbetrieb vorgesehen ist. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Energieversorgung für den Akkubetrieb ausgebildet. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung soll unter einem „Handwerkzeugmaschinenakkupack“ ein Zusammenschluss von zumindest einer Akkuzelle und einem Akkupackgehäuse verstanden werden. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack ist vorteilhafter Weise zur Energieversorgung von handelsüblichen akkubetriebenen Handwerkzeugmaschinen ausgebildet. Die zumindest eine Akkuzelle kann beispielsweise als eine Lilon-Akkuzelle mit einer Nennspannung von 3,6 V ausgebildet sein. Beispielhaft kann der Handwerkzeugmaschinenakkupack bis zu zehn Akkuzellen umfassen, wobei auch eine andere Anzahl von Akkuzellen denkbar ist. Eine Ausführungsform als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine als auch der Betrieb als netzbetriebene Handwerkzeugmaschine sind dem Fachmann hinreichend bekannt, weshalb hier nicht auf die Einzelheiten der Energieversorgung eingegangen wird.In addition, the handheld power tool comprises a power supply, wherein the power supply is provided for battery operation using batteries, in particular handheld power tool battery packs, and/or for mains operation. In a preferred embodiment, the power supply is designed for battery operation. In the context of the present invention, a "handheld power tool battery pack" is understood to mean a combination of at least one battery cell and a battery pack housing. The handheld power tool battery pack is advantageously designed to supply energy to commercially available battery-operated handheld power tools. The at least one battery cell can, for example, be a Li-Ion battery cell with a nominal voltage of 3.6 V. For example, the handheld power tool battery pack can comprise up to ten battery cells, although a different number of battery cells is also conceivable. An embodiment as a battery-operated handheld power tool and operation as a mains-operated handheld power tool are sufficiently known to those skilled in the art, which is why the details of the power supply will not be discussed here.

Die Handwerkzeugmaschine kann eine Steuereinheit zumindest zur Steuerung des Antriebsmotors aufweisen. Die Steuereinheit kann in dem Gehäuse, beispielsweise in einem Handgriff der Handwerkzeugmaschine oder in einem Bereich einer Energieversorgungsschnittstelle, angeordnet sein.The hand-held power tool can have a control unit at least for controlling the drive motors. The control unit can be arranged in the housing, for example in a handle of the hand-held power tool or in an area of a power supply interface.

Die Sensoreinheit kann in, am und/oder um das Gehäuse angeordnet sein. Die Sensoreinheit ist dazu ausgebildet, den Drehwinkel pro Schlag des Schlagwerks zu ermitteln. Dabei ist die Sensoreinheit dazu ausgebildet, zu ermitteln, um welchen Drehwinkel sich die Werkzeugaufnahme weiterdreht, wenn der Schläger in Umfangsrichtung auf die Werkzeugaufnahme schlägt. Wenn der Schläger auf das Befestigungselement schlägt, dreht sich das Befestigungselement in Drehrichtung weiter. Das Befestigungselement kann beispielsweise eine Schraube oder eine Mutter sein.The sensor unit can be arranged in, on, and/or around the housing. The sensor unit is designed to determine the angle of rotation per impact of the impact mechanism. The sensor unit is designed to determine the angle of rotation by which the tool holder continues to rotate when the impactor strikes the tool holder in the circumferential direction. When the impactor strikes the fastening element, the fastening element continues to rotate in the direction of rotation. The fastening element can be, for example, a screw or a nut.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine ist die Sensoreinheit in Umfangsrichtung zur Werkzeugaufnahme angeordnet. Dabei kann die Sensoreinheit in Umfangsrichtung zur Werkzeugachse an der Werkzeugaufnahme angeordnet sein. Die Sensoreinheit und die Werkzeugaufnahme können im Wesentlichen koaxial sein. Die Sensoreinheit kann mit dem Gehäuse und/oder dem Schlagwerkgehäuse verbunden sein. Es ist möglich, dass die Sensoreinheit als eine Art Aufsatz oder Adapter zur reversiblen Verbindung mit der Handwerkzeugmaschine ausgebildet ist.In one embodiment of the handheld power tool, the sensor unit is arranged in the circumferential direction relative to the tool holder. The sensor unit can be arranged on the tool holder in the circumferential direction relative to the tool axis. The sensor unit and the tool holder can be substantially coaxial. The sensor unit can be connected to the housing and/or the impact mechanism housing. It is possible for the sensor unit to be designed as a type of attachment or adapter for reversible connection to the handheld power tool.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine weist die Sensoreinheit zumindest ein Laufelement und zumindest ein Sensorelement auf, wobei das Sensorelement dazu ausgebildet ist, eine Änderung des Laufelements zu erfassen. Das Laufelement ist bewegbar, insbesondere drehbar, ausgebildet. Das Laufelement kann magnetisch sein. Das Laufelement kann beispielsweise als eine magnetisierte Hülse, eine Scheibe, ein Topf oder ein Hohlzylinder ausgebildet sein. Weiter kann das Sensorelement dazu ausgebildet sein, eine Bewegung, insbesondere eine Drehung, des Laufelements zu erfassen. Das Sensorelement kann dazu ausgebildet sein, eine Magnetfeldänderung zu erfassen. Die Sensoreinheit kann ein Sensoreinheitengehäuse aufweisen. Das Laufelement und/oder das Sensorelement können im Wesentlichen innerhalb des Sensoreinheitengehäuses angeordnet sein. Das Sensorelement kann auf einer Sensorplatine angeordnet sein. Die Sensorplatine kann im Wesentlichen innerhalb des Sensoreinheitengehäuses angeordnet sein. Es ist denkbar, dass eine Mehrzahl an Sensorelementen vorgesehen ist. Beispielsweise können zwei oder drei Sensorelemente vorgesehen sein. Die Mehrzahl der Sensorelemente können gegenüberliegend zueinander angeordnet sein.In one embodiment of the handheld power tool, the sensor unit has at least one running element and at least one sensor element, wherein the sensor element is designed to detect a change in the running element. The running element is movable, in particular rotatable. The running element can be magnetic. The running element can be designed, for example, as a magnetized sleeve, a disk, a pot, or a hollow cylinder. Furthermore, the sensor element can be designed to detect a movement, in particular a rotation, of the running element. The sensor element can be designed to detect a change in the magnetic field. The sensor unit can have a sensor unit housing. The running element and/or the sensor element can be arranged substantially within the sensor unit housing. The sensor element can be arranged on a sensor board. The sensor board can be arranged substantially within the sensor unit housing. It is conceivable that a plurality of sensor elements is provided. For example, two or three sensor elements can be provided. The plurality of sensor elements can be arranged opposite one another.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine ist das Laufelement mit der Werkzeugaufnahme verbunden. Das Laufelement kann mit der Werkzeugaufnahme zumindest formschlüssig verbunden sein, wobei auch denkbar ist, dass diese kraft- und/oder stoffschlüssig verbunden sind. Weiter ist auch möglich, dass das Laufelement und die Werkzeugaufnahme einstückig sind. Das Laufelement kann drehfest mit der Werkzeugaufnahme verbunden sein. Das Laufelement kann relativ zu dem Gehäuse und/oder dem Schlagwerkgehäuse drehbar sein. Die Werkzeugaufnahme kann ein Verbindungselement aufweisen. Das Verbindungselement kann dazu ausgebildet sein, das Laufelement mit der Werkzeugaufnahme zu verbinden. Das Verbindungselement kann beispielhaft als ein umlaufender Steg ausgebildet sein. Die Werkzeugaufnahme kann das Verbindungselement ausbilden, sodass diese einstückig sind. Das Laufelement kann form-, kraft- und/oder stoffschlüssig mit dem Verbindungselement verbunden sein.In one embodiment of the hand-held power tool, the running element is connected to the tool holder. The running element can be connected to the tool holder at least in a form-fitting manner, although it is also conceivable for them to be connected in a force-fitting and/or material-fitting manner. Furthermore, it is also possible for the running element and the tool holder to be one-piece. The running element can be connected to the tool holder in a rotationally fixed manner. The running element can be rotatable relative to the housing and/or the impact mechanism housing. The tool holder can have a connecting element. The connecting element can be designed to connect the running element to the tool holder. The connecting element can, for example, be designed as a circumferential web. The tool holder can form the connecting element, so that they are one-piece. The running element can be connected to the connecting element in a form-fitting, force-fitting and/or material-fitting manner.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine weist die Handwerkzeugmaschine ein Lagerungselement auf, das dazu ausgebildet ist, das Laufelement relativ zu dem Gehäuse drehbar zu lagern. Das Lagerungselement kann als ein Lager ausgebildet sein, wie beispielsweise ein Kugellager, ein Gleitlager oder ein Nadellager. Mittels des Lagerungselements kann das Laufelement relativ zu dem Gehäuse und/oder Schlagwerkgehäuse drehbar sein.In one embodiment of the handheld power tool, the handheld power tool has a bearing element configured to rotatably mount the running element relative to the housing. The bearing element can be configured as a bearing, such as a ball bearing, a plain bearing, or a needle bearing. The bearing element allows the running element to be rotatable relative to the housing and/or the impact mechanism housing.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine ist das Lagerungselement radial zwischen dem Gehäuse und dem Laufelement angeordnet. Das Lagerungselement kann radial zur Werkzeugachse zwischen dem Schlagwerkgehäuse und dem Laufelement angeordnet sein. Es kann ein weiteres Lagerungselement vorgesehen sein. Das weitere Lagerungselement kann radial zur Werkzeugachse zwischen dem Laufelement und dem Gehäuse, insbesondere dem Schlagwerkgehäuse, angeordnet sein. Das Lagerungselement ermöglicht, dass das Laufelement drehbar zu der Werkzeugaufnahme gelagert ist. Das weitere Lagerungselement ermöglicht, dass eine Rundlaufgenauigkeit erhöht wird. Das Schlagwerkgehäuse weist eine Aufnahme für das Lagerungselement auf. Die Aufnahme für das Lagerungselement ist in Umfangsrichtung zur Werkzeugachse ausgebildet. Die Aufnahme für das Lagerungselement kann beispielhaft als eine umlaufende Nut ausgebildet sein. Das Schlagwerkgehäuse kann eine ringförmige Aufnahme bzw. eine weitere Aufnahme für das weitere Lagerungselement aufweisen. Das Laufelement kann in die weitere Aufnahme eintauchen. Das weitere Lagerungselement kann in der weiteren Aufnahme angeordnet sein. Die Werkzeugaufnahme bzw. die Abtriebswelle weist zumindest ein Lager auf, das dazu ausgebildet ist, die Werkzeugaufnahme bzw. die Abtriebswelle drehbar zu lagern. Das Schlagwerkgehäuse kann einen Hals aufweisen, wobei das Lager für die Abtriebswelle zumindest teilweise in dem Hals angeordnet sein kann. Der Hals des Schlagwerkgehäuses kann radial zur Werkzeugachse zwischen dem Lager für die Abtriebswelle bzw. der Werkzeugaufnahme und dem Lagerungselement bzw. dem weiteren Lagerungselement angeordnet sein.In one embodiment of the hand-held power tool, the bearing element is arranged radially between the housing and the running element. The bearing element can be arranged radially to the tool axis between the impact mechanism housing and the running element. A further bearing element can be provided. The further bearing element can be arranged radially to the tool axis between the running element and the housing, in particular the impact mechanism housing. The bearing element enables the running element to be rotatably mounted relative to the tool holder. The further bearing element enables concentricity to be increased. The impact mechanism housing has a receptacle for the bearing element. The receptacle for the bearing element is formed in the circumferential direction relative to the tool axis. The receptacle for the bearing element can, for example, be formed as a circumferential groove. The impact mechanism housing can have an annular receptacle or a further receptacle for the further bearing element. The running element can be inserted into the further receptacle. The further bearing element can be arranged in the further receptacle. The tool holder or the output shaft has at least one bearing which is designed to The impact mechanism housing can have a neck, and the bearing for the output shaft can be arranged at least partially in the neck. The neck of the impact mechanism housing can be arranged radially to the tool axis between the bearing for the output shaft or the tool holder and the bearing element or the further bearing element.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine ist das Sensorelement radial, insbesondere zur Werkzeugachse, zwischen dem Laufelement und dem Sensoreinheitengehäuse angeordnet. Das Sensoreinheitengehäuse ist ein Gehäuse der Sensoreinheit. Das Sensoreinheitengehäuse kann beispielsweise nach Art einer Hülse, einer Kappe oder eines Topfs ausgebildet sein. Das Sensoreinheitengehäuse kann eine Öffnung für die Werkzeugaufnahme aufweisen. Die Werkzeugaufnahme kann zumindest abschnittsweise durch die Öffnung für die Werkzeugaufnahme greifen. Das Sensorelement kann zumindest teilweise in einer ringförmigen Aufnahme des Schlagwerkgehäuses eintauchen.In one embodiment of the handheld power tool, the sensor element is arranged radially, in particular relative to the tool axis, between the running element and the sensor unit housing. The sensor unit housing is a housing of the sensor unit. The sensor unit housing can be designed, for example, in the manner of a sleeve, a cap, or a pot. The sensor unit housing can have an opening for the tool holder. The tool holder can extend at least partially through the opening for the tool holder. The sensor element can be at least partially immersed in an annular receptacle in the impact mechanism housing.

In einer Ausführungsform der Handwerkzeugmaschine ist das Sensorelement axial, insbesondere zur Werkzeugachse, zwischen dem Schlagwerk, insbesondere dem Schlagwerkgehäuse, und dem Sensoreinheitengehäuse angeordnet. Wenn die Mehrzahl der Sensorelementen vorgesehen ist, kann eines der Sensorelemente radial und ein weiteres Sensorelement axial in dem Sensoreinheitengehäuse angeordnet seinIn one embodiment of the handheld power tool, the sensor element is arranged axially, in particular relative to the tool axis, between the impact mechanism, in particular the impact mechanism housing, and the sensor unit housing. If a plurality of sensor elements is provided, one of the sensor elements can be arranged radially and another sensor element axially in the sensor unit housing.

Die Erfindung geht auch aus von einem Verfahren zur Bestimmung eines Arbeitsfortschritts in der Handwerkzeugmaschine, insbesondere dem Drehschlagschrauber, mit der Werkzeugaufnahme und mit dem Schlagwerk, umfassend die Verfahrensschritte:

- Ermitteln eines Weiterdrehwinkels der Werkzeugaufnahme bei einem Schlag des Schlagwerks;
- Ermitteln einer Magnetfeldänderung des mit der Werkzeugaufnahme drehfest verbundenen Laufelements; Bestimmen des Arbeitsfortschritts anhand des ermittelten Weiterdrehwinkels und der ermittelten Magnetfeldänderung.

The invention also relates to a method for determining the work progress in the hand-held power tool, in particular the rotary impact wrench, with the tool holder and with the impact mechanism, comprising the method steps:

- Determination of a further rotation angle of the tool holder when the impact mechanism strikes;
- Determining a magnetic field change of the running element that is connected to the tool holder in a rotationally fixed manner; determining the work progress based on the determined further rotation angle and the determined magnetic field change.

Der Arbeitsfortschritt ist verknüpft mit einer Schlagenergie des Schlagwerks. Die Schlagenergie wird genutzt, um das Befestigungselement, wie beispielsweise die Schraube, weiter in den Befestigungsträger zu schrauben bzw. davon zu lösen. Das vorgeschlagene Verfahren kann bei einer Einschraub- als auch bei einer Ausschraubdrehrichtung eingesetzt werden. Der Weiterdrehwinkel kann mittels des Laufelements und des Sensorelements ermittelt werden. Die Magnetfeldänderung wird mittels des Laufelements und des Sensorelements ermittelt. Dabei gibt es eine Korrelation zwischen dem Weiterdrehwinkel und der Magnetfeldänderung, sodass der Arbeitsfortschritt daraus ableitbar ist. Es ist denkbar, dass die Magnetfeldänderung inkrementell oder mittels einer Encoderscheibe oder dergleichen erfasst wird.The work progress is linked to the impact energy of the impact mechanism. The impact energy is used to screw the fastening element, such as the screw, further into the fastening carrier or to loosen it from it. The proposed method can be used for both screwing-in and unscrewing directions. The further rotation angle can be determined using the running element and the sensor element. The change in the magnetic field is determined using the running element and the sensor element. There is a correlation between the further rotation angle and the change in the magnetic field, so that the work progress can be derived from this. It is conceivable that the change in the magnetic field is detected incrementally or using an encoder disk or the like.

Weiter geht die vorliegende Erfindung von der Steuereinheit für die oben beschriebene Handwerkzeugmaschine aus, umfassend Mittel zur Ausführung der Schritte des oben beschriebenen Verfahrens.Furthermore, the present invention is based on the control unit for the hand-held power tool described above, comprising means for carrying out the steps of the method described above.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenShort description of the drawings

Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einer bevorzugten Ausführungsform erläutert. Die Zeichnungen im Folgenden zeigen:

1 eine schematische Ansicht einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine;
2 einen Ausschnitt eines Längsschnitts der Handwerkzeugmaschine;
3 Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens;

The invention is explained below using a preferred embodiment. The drawings show:

1 a schematic view of a hand-held power tool according to the invention;
2 a section of a longitudinal section of the hand tool;
3 Flowchart of a method according to the invention;

Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment

1 zeigt eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100, wobei sie hier als ein beispielhafter Akku-Drehschlagschrauber ausgebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst eine Abtriebswelle 124, eine Werkzeugaufnahme 150 und ein Schlagwerk 122, z.B. ein Dreh- bzw. Rotationsschlagwerk. Die Handwerkzeugmaschine 100 weist ein Gehäuse 110 mit einem Handgriff 126 auf. Die Handwerkzeugmaschine 100 ist zu einer netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einer Energieversorgung für einen Akkubetrieb verbindbar, sodass die Handwerkzeugmaschine 100 als akkubetriebene Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildet ist. Als Energieversorgung dient hier ein Handwerkzeugmaschinenakkupack 130. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf akkubetriebene Handwerkzeugmaschinen beschränkt, sondern kann auch bei netzabhängigen, also netzbetriebenen, Handwerkzeugmaschinen angewendet werden. 1 shows a handheld power tool 100 according to the invention, wherein it is designed here as an exemplary cordless impact wrench. The handheld power tool 100 comprises an output shaft 124, a tool holder 150, and an impact mechanism 122, e.g., a rotary or rotating impact mechanism. The handheld power tool 100 has a housing 110 with a handle 126. The handheld power tool 100 can be mechanically and electrically connected to a power supply for battery operation to form a mains-independent power supply, so that the handheld power tool 100 is designed as a battery-operated handheld power tool 100. A handheld power tool battery pack 130 serves as the power supply here. However, the present invention is not limited to battery-operated handheld power tools, but can also be applied to mains-dependent, i.e., mains-operated, handheld power tools.

Das Gehäuse 110 umfasst dabei eine Antriebseinheit 111 und das Schlagwerk 122, wobei die Antriebseinheit 111 und das Schlagwerk 122 in dem Gehäuse 110 angeordnet sind. Die Antriebseinheit 111 umfasst einen elektrisch kommutierten Antriebsmotor 114, welcher von dem Handwerkzeugmaschinenakkupack 130 mit Strom versorgt wird, und eine Getriebeeinheit 118. Die Getriebeeinheit 118 ist als zumindest ein Planetengetriebe ausgebildet. Der Antriebsmotor 114 ist derart ausgelegt, dass er beispielsweise über einen Handschalter 128 betätigbar ist, sodass der Antriebsmotor 114 ein- und ausschaltbar ist. Vorteilhaft ist der Antriebsmotor 114 elektronisch steuer- und/oder regelbar, sodass ein Reversierbetrieb, sowie eine gewünschte Drehgeschwindigkeit, realisierbar sind. Für den Reversierbetrieb weist die Handwerkzeugmaschine 100 einen Drehrichtungsumschaltelement 121 auf, das als ein Drehrichtungsumschalter ausgebildet ist. Das Drehrichtungsumschaltelement 121 ist dazu ausgebildet, den Antriebsmotor 114 zwischen einer Rechtslaufdrehrichtung und einer Linkslaufdrehrichtung umzuschalten. Der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Antriebsmotors sind dem Fachmann hinlänglich bekannt, weshalb hier nicht näher darauf eingegangen wird.The housing 110 comprises a drive unit 111 and the impact mechanism 122, wherein the drive unit 111 and the impact mechanism 122 are arranged in the housing 110. The drive unit 111 comprises an electrically commutated drive motor 114, which is supplied with power by the handheld power tool battery pack 130. and a gear unit 118. The gear unit 118 is designed as at least one planetary gear. The drive motor 114 is configured such that it can be actuated, for example, via a manual switch 128, so that the drive motor 114 can be switched on and off. Advantageously, the drive motor 114 is electronically controllable and/or regulated so that reversing operation and a desired rotational speed can be realized. For reversing operation, the hand-held power tool 100 has a direction of rotation switching element 121, which is designed as a direction of rotation switch. The direction of rotation switching element 121 is designed to switch the drive motor 114 between a clockwise direction of rotation and a counterclockwise direction of rotation. The structure and functioning of a suitable drive motor are sufficiently known to those skilled in the art, which is why they will not be discussed in detail here.

Die Getriebeeinheit 118 ist mit dem Antriebsmotor 114 über eine Antriebswelle 116 verbunden. Die Antriebswelle 116 ist mittels eines nicht näher dargestellten, motorseitigen Lagers in dem Gehäuse 110 gelagert. Die Getriebeeinheit 118 ist dazu vorgesehen, eine Drehung der Antriebswelle 116 in eine Drehung zwischen der Getriebeeinheit 118 und dem Schlagwerk 122 über eine Zwischenwelle 120 umzuwandeln. Bevorzugt erfolgt diese Umwandlung derart, dass die Zwischenwelle 120 sich relativ zur Antriebswelle 116 mit vergrößertem Drehmoment, aber mit einer verringerten Drehgeschwindigkeit, dreht. Die Zwischenwelle 120 treibt das Schlagwerk 122 zumindest teilweise an. Die Getriebeeinheit 118 weist ein Getriebegehäuse 119 auf, das in dem Gehäuse 110 angeordnet ist. Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst eine Werkzeugachse 102, wobei hier eine Rotationsachse der Antriebswelle 116 die Werkzeugachse 102 ausbildet.The gear unit 118 is connected to the drive motor 114 via a drive shaft 116. The drive shaft 116 is mounted in the housing 110 by means of a motor-side bearing (not shown in detail). The gear unit 118 is provided to convert a rotation of the drive shaft 116 into a rotation between the gear unit 118 and the impact mechanism 122 via an intermediate shaft 120. This conversion preferably takes place such that the intermediate shaft 120 rotates relative to the drive shaft 116 with increased torque but at a reduced rotational speed. The intermediate shaft 120 at least partially drives the impact mechanism 122. The gear unit 118 has a gear housing 119 arranged in the housing 110. The handheld power tool 100 comprises a tool axis 102, wherein a rotational axis of the drive shaft 116 forms the tool axis 102.

Das Schlagwerk 122 ist mit der Zwischenwelle 120 verbunden und umfasst einen Schläger 300 und eine Schlagwerkfeder 350, wobei das Schlagwerk 122 während eines Schlagbetriebs schlagartige Drehimpulse mit hoher Intensität erzeugt, siehe auch 2. Über den Schläger 300 werden diese schlagartigen Drehimpulse auf die Abtriebswelle 124, beispielsweise eine Arbeitsspindel, übertragen. Das Schlagwerk 122 umfasst ein Schlagwerkgehäuse 123, wobei das Schlagwerk 122 auch in einem anderen geeigneten Gehäuse, wie beispielsweise dem Getriebegehäuse 119, angeordnet sein kann. Das Schlagwerk 122 ist zum Antrieb der Abtriebswelle 124 ausgebildet. An der Abtriebswelle 124 ist eine Werkzeugaufnahme 150 vorgesehen. Bevorzugt ist die Werkzeugaufnahme 150 an der Abtriebswelle 124 angeformt und/oder ausgebildet. Vorzugsweise ist die Werkzeugaufnahme 150 in einer von der Antriebseinheit 111 wegweisenden, axialen Richtung 132 angeordnet. Die Werkzeugaufnahme 150 ist hier als eine Innensechskantaufnahme, nach Art eines Bithalters, ausgebildet, welche dazu vorgesehen ist, ein Einsatzwerkzeug 140 aufzunehmen. Das Einsatzwerkzeug ist nach Art eines Schrauberbits mit einer Mehrkant-Außenkupplung 142 ausgeformt. Die Art des Schrauberbits, beispielsweise nach HEX-Typ, ist dem Fachmann hinlänglich bekannt. In 2 ist die Werkzeugaufnahme 140 als eine Außenvierkantaufnahme zur Aufnahme von Stecknüssen ausgeformt. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht auf eine Verwendung von HEX-Schrauberbits oder Stecknüssen beschränkt, sondern auch weitere, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende, Werkzeugaufnahmen können Anwendung finden, wie beispielsweise HEX-Bohrer, SDS-Quick-Einsatzwerkzeuge oder Rundschaftbohrfutter. Zudem sind dem Fachmann der Aufbau und die Funktionsweise eines geeigneten Bithalters hinlänglich bekannt.The striking mechanism 122 is connected to the intermediate shaft 120 and comprises a striker 300 and a striking mechanism spring 350, wherein the striking mechanism 122 generates sudden rotational impulses of high intensity during a striking operation, see also 2 These sudden rotational impulses are transmitted via the striker 300 to the output shaft 124, for example, a work spindle. The impact mechanism 122 comprises an impact mechanism housing 123, although the impact mechanism 122 can also be arranged in another suitable housing, such as the gear housing 119. The impact mechanism 122 is designed to drive the output shaft 124. A tool holder 150 is provided on the output shaft 124. The tool holder 150 is preferably formed and/or integrally formed on the output shaft 124. The tool holder 150 is preferably arranged in an axial direction 132 pointing away from the drive unit 111. The tool holder 150 is designed here as a hexagon socket receptacle, in the manner of a bit holder, which is intended to receive an insert tool 140. The insert tool is shaped like a screwdriver bit with a polygonal external coupling 142. The type of screwdriver bit, for example, HEX type, is well known to the person skilled in the art. 2 The tool holder 140 is designed as an external square holder for receiving sockets. However, the present invention is not limited to the use of HEX screwdriver bits or sockets; other tool holders that seem appropriate to a person skilled in the art can also be used, such as HEX drills, SDS quick insert tools, or round-shank drill chucks. Furthermore, the structure and function of a suitable bit holder are well known to those skilled in the art.

Die Handwerkzeugmaschine 100 weist eine Steuereinheit 170 zumindest zur Steuerung der Antriebseinheit 111, insbesondere des Antriebsmotors 114, und zur Ausführung eines Verfahrens 400 auf. Das Gehäuse 110 nimmt die Steuereinheit 170 zumindest teilweise auf. Die Steuereinheit 170 weist einen nicht näher dargestellten Mikroprozessor auf. Zudem umfasst das Gehäuse 110 eine Energieversorgungshaltevorrichtung 160. Die Energieversorgungshaltevorrichtung 160 nimmt den Handwerkzeugmaschinenakkupack 130 auf und bildet dabei einen Standfuß 162 mit einer Standfläche aus. Der Handwerkzeugmaschinenakkupack 130 ist werkzeuglos von der Energieversorgungshaltevorrichtung 160 lösbar. Weiter weist das Gehäuse 110 den Handgriff 126 und die Energieversorgungshaltevorrichtung 160 auf. Der Handgriff 126 kann von dem Benutzer ergriffen werden. In einer Ausführungsform ist die Energieversorgungshaltevorrichtung 160 an dem Handgriff 126 angeordnet. Mittels des Standfußes 162 kann die Handwerkzeugmaschine 100 abgestellt werden.The handheld power tool 100 has a control unit 170 at least for controlling the drive unit 111, in particular the drive motor 114, and for executing a method 400. The housing 110 at least partially accommodates the control unit 170. The control unit 170 has a microprocessor (not shown in detail). The housing 110 also comprises a power supply holding device 160. The power supply holding device 160 accommodates the handheld power tool battery pack 130 and thereby forms a base 162 with a standing surface. The handheld power tool battery pack 130 can be detached from the power supply holding device 160 without tools. The housing 110 also has the handle 126 and the power supply holding device 160. The handle 126 can be grasped by the user. In one embodiment, the power supply holding device 160 is arranged on the handle 126. The hand tool 100 can be parked using the stand 162.

Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst eine Sensoreinheit 200. Die Sensoreinheit 200 ist dazu vorgesehen, einen Drehwinkel pro Schlag des Schlagwerks 122 zu ermitteln. Die Sensoreinheit 200 ist beispielhaft am Gehäuse 110 angeordnet, siehe auch 2. Die Sensoreinheit 200 ist in Umfangsrichtung zur Werkzeugaufnahme 102 and der Werkzeugaufnahme 150 angeordnet. Dabei sind die Sensoreinheit 200 und die Werkzeugaufnahme 150 im Wesentlichen koaxial. Die Sensoreinheit 200 ist beispielhaft mit dem Schlagwerkgehäuse 123 verbunden, siehe auch 2.The handheld power tool 100 comprises a sensor unit 200. The sensor unit 200 is provided to determine a rotation angle per impact of the impact mechanism 122. The sensor unit 200 is arranged, for example, on the housing 110, see also 2 The sensor unit 200 is arranged in the circumferential direction relative to the tool holder 102 and the tool holder 150. The sensor unit 200 and the tool holder 150 are essentially coaxial. The sensor unit 200 is connected, for example, to the impact mechanism housing 123, see also 2 .

2 zeigt einen Ausschnitt 500 eines Längsschnitts der Handwerkzeugmaschine 100. Die Antriebswelle 116 ist mittels eines Antriebswellenlagers 117 in der Zwischenwelle 120 gelagert. Das Antriebswellenlager 117 ist hier beispielhaft als ein Nadellager ausgeformt. Das Schlagwerk 122 ist hier als ein V-Nuten-Schlagwerk ausgeformt. In dem Schlagwerkgehäuse 123 sind ein Schläger 300 und eine Schlagwerkfeder 350 angeordnet. Der Schläger 300 ist mittels Schlagwerkkugeln 310 auf der Zwischenwelle 120 gelagert. Die Schlagwerkkugeln 310 sind dazu vorgesehen, den Schläger 300 zumindest teilweise in Richtung des Antriebsmotors 114 zu bewegen. Die Schlagwerkfeder 350 ist in Umfangsrichtung um die Zwischenwelle 120 angeordnet und umschließt diese entsprechend in Umfangsrichtung zur Werkzeugachse 102. 2 shows a section 500 of a longitudinal section of the hand-held power tool 100. The drive shaft 116 is mounted in the intermediate shaft 120 by means of a drive shaft bearing 117. The Drive shaft bearing 117 is embodied here as a needle bearing, for example. The impact mechanism 122 is embodied here as a V-groove impact mechanism. A striker 300 and a striker spring 350 are arranged in the impact mechanism housing 123. The striker 300 is mounted on the intermediate shaft 120 by means of striker balls 310. The striker balls 310 are intended to move the striker 300 at least partially in the direction of the drive motor 114. The striker spring 350 is arranged circumferentially around the intermediate shaft 120 and encloses it accordingly in the circumferential direction relative to the tool axis 102.

Die Sensoreinheit 200 umfasst ein Laufelement 220 und ein Sensorelement 230. Das Sensorelement 230 ist dazu vorgesehen, eine Änderung des Laufelements 220 zu erfassen. Das Laufelement 220 ist drehbar relativ zu dem Schlagwerkgehäuse 123 ausgeformt. Hier ist das Laufelement 220 beispielhaft als eine magnetisierte Hülse ausgeformt. Das Sensorelement 230 ist dazu vorgesehen, eine Magnetfeldänderung zu erfassen. Die Sensoreinheit 200 umfasst ein Sensoreinheitengehäuse 210. Sowohl das Laufelement 220 als auch das Sensorelement 230 sind im Wesentlichen innerhalb des Sensoreinheitengehäuses 210 angeordnet. Die Sensoreinheit 200 weist eine Sensoreinheitenplatine 232 auf, auf der das Sensorelement 230 angeordnet ist. Die Sensorplatine 232 ist im Wesentlichen innerhalb des Sensoreinheitengehäuses 210 angeordnet. Das Sensoreinheitengehäuse 210 ist beispielhaft nach Art einer Kappe ausgeformt. Hier umfasst das Sensoreinheitengehäuse 210 eine Öffnung 212 für die Werkzeugaufnahme 150, wobei die Werkzeugaufnahme 150 zumindest abschnittsweise durch die Öffnung 212 für die Werkzeugaufnahme 150 greift.The sensor unit 200 comprises a running element 220 and a sensor element 230. The sensor element 230 is designed to detect a change in the running element 220. The running element 220 is designed to be rotatable relative to the striking mechanism housing 123. Here, the running element 220 is designed, for example, as a magnetized sleeve. The sensor element 230 is designed to detect a change in the magnetic field. The sensor unit 200 comprises a sensor unit housing 210. Both the running element 220 and the sensor element 230 are arranged substantially within the sensor unit housing 210. The sensor unit 200 has a sensor unit board 232 on which the sensor element 230 is arranged. The sensor board 232 is arranged substantially within the sensor unit housing 210. The sensor unit housing 210 is designed, for example, in the manner of a cap. Here, the sensor unit housing 210 comprises an opening 212 for the tool holder 150, wherein the tool holder 150 extends at least partially through the opening 212 for the tool holder 150.

Das Laufelement 220 ist drehfest und zumindest formschlüssig mit der Werkzeugaufnahme 150 verbunden. Hierfür umfasst die Werkzeugaufnahme 150 ein Verbindungselement 156, das dazu ausgebildet ist, das Laufelement 220 mit der Werkzeugaufnahme 150 zu verbinden. Beispielhaft ist das Verbindungselement 156 als ein umlaufender Steg ausgeformt. Die Werkzeugaufnahme 150 und das Verbindungselement 156 sind einstückig. Das Laufelement 220 und das Verbindungselement 156 sind zumindest formschlüssig miteinander verbunden.The running element 220 is connected to the tool holder 150 in a rotationally fixed and at least positively locking manner. For this purpose, the tool holder 150 comprises a connecting element 156 designed to connect the running element 220 to the tool holder 150. For example, the connecting element 156 is formed as a circumferential web. The tool holder 150 and the connecting element 156 are integrally formed. The running element 220 and the connecting element 156 are connected to one another at least positively.

Die Handwerkzeugmaschine 100 umfasst ein Lagerungselement 240. Das Lagerungselement 240 ist ausgebildet, das Laufelement 220 relativ zu dem Gehäuse 110, insbesondere dem Schlagwerkgehäuse 123, drehbar zu lagern. Das Lagerungselement 240 ist beispielhaft als ein Gleitlager ausgeformt. Das Lagerungselement 240 ist radial zur Werkzeugachse 102 zwischen dem Gehäuse 110, insbesondere dem Schlagwerkgehäuse 123, und dem Laufelement 220 angeordnet. Die Handwerkzeug 100 umfasst ein weiteres Lagerungselement 242. Das weitere Lagerungselement 242 ist radial zur Werkzeugachse 102 zwischen dem Laufelement 220 und dem Gehäuse 110, insbesondere dem Schlagwerkgehäuse 123, angeordnet. Das Schlagwerkgehäuse 123 umfasst eine Aufnahme 250 für das Lagerungselement 240, die in Umfangsrichtung zur Werkzeugachse 102 am Schlagwerkgehäuse 123 ausgeformt ist. Beispielhaft ist die Aufnahme 250 für das Lagerungselement 220 als eine umlaufende Nut ausgeformt. Das Schlagwerkgehäuse 123 umfasst eine weitere Aufnahme 252 für das weitere Lagerungselement 242. Die weitere Aufnahme 252 für das weitere Lagerungselement 242 ist beispielhaft als eine ringförmige Aufnahme ausgeformt. Das Laufelement 220 ist dazu ausgebildet, zumindest abschnittsweise in die weitere Aufnahme 252 einzutauchen. Das weitere Lagerungselement 242 ist in der weiteren Aufnahme 252 angeordnet. Die Abtriebswelle 124 umfasst ein Lager 158. Das Lager 158 ist dazu ausgebildet, die Abtriebswelle 124 drehbar zu lagern. Das Schlagwerkgehäuse 123 umfasst einen Hals 136. Das Lager 158 für die Abtriebswelle 124 ist zumindest teilweise in dem Hals 136 angeordnet. Der Hals 136 des Schlagwerkgehäuses 123 ist radial zur Werkzeugachse 102 zwischen dem Lager 158 für die Abtriebswelle 124 und dem Lagerungselement 240 und/oder dem weiteren Lagerungselement 242 angeordnet. Das Sensorelement 230 ist radial, insbesondere zur Werkzeugachse 102, zwischen dem Laufelement 220 und dem Sensoreinheitengehäuse 210 angeordnet.The handheld power tool 100 comprises a bearing element 240. The bearing element 240 is designed to rotatably support the running element 220 relative to the housing 110, in particular the impact mechanism housing 123. The bearing element 240 is, for example, formed as a plain bearing. The bearing element 240 is arranged radially to the tool axis 102 between the housing 110, in particular the impact mechanism housing 123, and the running element 220. The handheld tool 100 comprises a further bearing element 242. The further bearing element 242 is arranged radially to the tool axis 102 between the running element 220 and the housing 110, in particular the impact mechanism housing 123. The impact mechanism housing 123 comprises a receptacle 250 for the bearing element 240, which is formed on the impact mechanism housing 123 in the circumferential direction to the tool axis 102. For example, the receptacle 250 for the bearing element 220 is formed as a circumferential groove. The percussion mechanism housing 123 comprises a further receptacle 252 for the further bearing element 242. The further receptacle 252 for the further bearing element 242 is formed, for example, as an annular receptacle. The running element 220 is designed to dip at least partially into the further receptacle 252. The further bearing element 242 is arranged in the further receptacle 252. The output shaft 124 comprises a bearing 158. The bearing 158 is designed to rotatably support the output shaft 124. The percussion mechanism housing 123 comprises a neck 136. The bearing 158 for the output shaft 124 is arranged at least partially in the neck 136. The neck 136 of the impact mechanism housing 123 is arranged radially to the tool axis 102 between the bearing 158 for the output shaft 124 and the bearing element 240 and/or the further bearing element 242. The sensor element 230 is arranged radially, in particular to the tool axis 102, between the running element 220 and the sensor unit housing 210.

3 zeigt ein Ablaufdiagramm 600 eines erfindungsgemäßen Verfahrens 400. Das Verfahren 400 dient zur Bestimmung eines Arbeitsfortschritts der Handwerkzeugmaschine 100. In einem Verfahrensschritt 610 wird ein Weiterdrehwinkel der Werkzeugaufnahme 150 bei einem Schlag des Schlagwerks 122 ermittelt. Bei einem Verfahrensschritt 620 wird eine Magnetfeldänderung des mit der Werkzeugaufnahme 150 drehfest verbundenen Laufelements 220, insbesondere mittels des Sensorelements 230, ermittelt. In einem Verfahrensschritt wird der Arbeitsfortschritt anhand des ermittelten Weiterdrehwinkels und der ermittelten Magnetfeldänderung bestimmt. 3 shows a flowchart 600 of a method 400 according to the invention. The method 400 serves to determine a work progress of the hand-held power tool 100. In a method step 610, a further rotation angle of the tool holder 150 upon impact of the impact mechanism 122 is determined. In a method step 620, a magnetic field change of the running element 220, which is connected in a rotationally fixed manner to the tool holder 150, is determined, in particular by means of the sensor element 230. In a method step, the work progress is determined based on the determined further rotation angle and the determined magnetic field change.

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 10 2019 204 071 A1 [0002, 0004]

Claims

Hand-held power tool (100) with a housing (110), with a drive motor (114), with an intermediate shaft (120), wherein the intermediate shaft (120) can be driven by the drive motor (114), with an impact mechanism (122) which can be driven at least partially by the intermediate shaft (120), and with a tool holder (150) for receiving an insert tool (140), wherein the tool holder (150) can be driven by means of the impact mechanism (122), characterized by a sensor unit (200) which is designed to determine a rotation angle per impact of the impact mechanism (122).

Hand tool (100) to Claim 1 , characterized in that the sensor unit (200) is arranged in the circumferential direction to the tool holder (150).

Hand tool (100) to Claim 1 or 2 , characterized in that the sensor unit (200) has at least one running element (220) and at least one sensor element (230), wherein the sensor element (230) is designed to detect a change in the running element (220).

Hand tool (100) to Claim 3 , characterized in that the running element (220) is connected to the tool holder (150).

Hand tool (100) to Claim 3 or 4 , characterized by a bearing element (240) which is designed to rotatably support the running element (220) relative to the housing (110).

Hand tool (100) to Claim 5 , characterized in that the bearing element (240) is arranged radially between the housing (120) and the running element (220).

Hand tool (100) according to one of the Claims 3 until 6 , characterized in that the sensor element (230) is arranged radially between the running element (220) and a sensor unit housing (210).

Hand tool (100) according to one of the Claims 3 until 7 , characterized in that the sensor element (230) is arranged axially between the striking mechanism (122) and a sensor unit housing (210).

A method (400) for determining a work progress in a handheld power tool (100), in particular an impact wrench, having a tool holder (150) and an impact mechanism (122), comprising the following method steps: - determining a further rotation angle of the tool holder (150) upon impact of the impact mechanism (122); - determining a magnetic field change of a running element (220) connected in a rotationally fixed manner to the tool holder (150); determining the work progress based on the determined further rotation angle and the determined magnetic field change.

Control unit (170) for a hand-held power tool (100) according to one of the Claims 1 until 8 , comprising means for carrying out the steps of the method (400) according to Claim 9 .