冲击机构单元的制作方法

冲击机构单元的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种冲击机构单元，特别是用于锤钻和/或冲击锤(12a-d)，所述冲击机构单元具有控制单元(14a-d)，所述控制单元设置用于，控制和/或调节气动式冲击机构(16a-d)。本发明建议，所述控制单元(14a-d)设置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到冲击运行，将至少一个运行参数(18a-c)暂时地调节到起动值(20a)。
【专利说明】冲击机构单元

【背景技术】
[0001] 已经公开了冲击机构单元，特别是用于锤钻和/或冲击锤，具有控制单元，所述控 制单元设置用于，控制和/或调节气动式冲击机构。


【发明内容】

[0002] 本发明涉及一种冲击机构单元，特别是用于锤钻和/或冲击锤，具有控制单元，所 述控制单元设置用于，控制和/或调节或者开环控制和/或闭环控制气动式冲击机构。
[0003] 本发明建议，控制单元设置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到 冲击运行，将至少一个运行参数暂时地调节到起动值。"冲击机构单元"在这种情况下应该 特别是理解成这样一种单元，所述单元设置用于运行冲击机构。冲击机构单元可以特别是 具有控制单元。冲击机构单元可以具有驱动单元和/或传动装置单元，所述驱动单元和/ 或传动装置单元设置用于驱动冲击机构。"控制单元"在这种情况下应该特别是理解成冲 击机构单元的这样一种装置，所述装置设置用于控制和/或调节（或者开环控制和/或闭 环控制）特别是驱动单元和/或冲击机构。控制单元可以优选地构造成电的、特别是电子 的控制单元。"锤钻和/或冲击锤"在这种情况下应该特别是理解成这样一种工具机，所述 工具机设置用于通过旋转的或者不旋转的加工工具加工工件，其中，加工工具通过工具机 被加载冲击脉冲。优选地，工具机构造成由使用者用手操控的手持式工具机。"冲击机构" 在这种情况下应该特别是理解成这样一种装置，所述装置具有至少一个构件，所述构件设 置用于产生和/或传递冲击脉冲、特别是轴向的冲击脉冲到设置在工具夹持件中的加工工 具。这样的构件可以特别是锤、冲击栓、导向元件、例如特别是锤管和/或活塞、例如特别是 钵形活塞、和/或本领域技术人员认为有意义的其他构件。锤可以将冲击脉冲直接地或者 优选地不直接地传递到加工工具上。优选地，锤可以将冲击脉冲传递到冲击栓上，所述冲击 栓将冲击脉冲传递到加工工具上。"设置"应该特别是理解成特别地设计和/或特别地装 备。"空转运行"在这种情况下应该特别是理解成冲击机构的一种运行状态，所述运行状态 特征是常规的冲击脉冲消失或者在所述运行状态仅仅出现很小的冲击脉冲。"很小"的冲击 脉冲在这种情况下应该特别是理解成这样一种冲击脉冲，所述冲击脉冲具有小于用于加工 工件的冲击强度的50 %，优选小于25 %、特别优选地小于10 %的冲击强度。优选地，冲击机 构可以具有空转模式，该冲击机构设置用于在所述空转模式中空转运行。"冲击运行"在这 种情况下应该特别是理解成冲击机构的一种运行状态，在所述运行状态中由冲击机构优选 定期地以设置用于加工工件的冲击强度施加冲击脉冲。优选地，冲击机构可以具有冲击模 式，该冲击机构设置用于在所述冲击模式中冲击运行。"定期的"在这种情况下应该特别是 理解成反复的，特别是具有预定的频率。"运行状态"在这种情况下应该特别是理解成控制 单元的模式和/或调节（或设定）。运行状态可以特别是依赖于使用者设定、环境条件和冲 击机构的其他参数。"从空转运行"转换"到冲击运行中"，在这种情况下应该特别是理解成 冲击机构从空转运行起动。特别是当冲击机构从空转模式转换到冲击模式中时，实现向冲 击运行的转换。"运行参数"在这种情况下应该特别是理解成通过冲击机构单元为了运行冲 击机构产生的和/或影响的参数，例如驱动转速、运行压力或者节流部位。"起动值"在这种 情况下应该特别是理解成稳定的运行参数，所述运行参数适合于可靠地起动冲击机构。"可 靠地"在这种情况下应该特别是这样理解，在冲击机构从空转模式转换到冲击模式中时，出 现大于90%、优选大于95%、特别优选地大于99%的冲击运行的情况。"暂时地"在这种情 况下应该特别是理解成有限的时间间隔。特别是该时间间隔短于30秒，优选地短于10秒， 特别优选地短于5秒。这样可以实现冲击运行的可靠起动。也可能以不适合冲击机构起动 的运行参数起动冲击运行。不适合于冲击机构起动的运行参数作为工作值可以是允许的。 具有不适合冲击机构起动的运行参数的空转运行可以是可能的。不适合于冲击机构起动的 运行参数作为空转值可以是允许的。冲击机构的可靠性可以被提高。可以提高冲击机构的 效率。
[0004] 本发明建议，控制单元设置用于，在冲击运行中的至少一个运行状态中将运行参 数调节到超临界的工作值。工作值可以由控制单元确定或者由使用者调整，例如通过选择 开关。可以根据加工情况和/或材料种类和/或工具类型确定不同的工作值。可以设定各 种可能的工作过程，给所述工作过程配置工作值。控制单元可以特别是设置用于，当使用 者需要一个工作值，而该工作值在给定的条件下是超临界的时，调整超临界的工作值。"超 临界的"工作值在这种情况下应该特别是理解成这样一个运行参数，在该运行参数的情况 下，不保证从空转运行到冲击运行的成功转换。特别是可以在冲击模式中的冲击机构中在 冲击运行的超临界的工作值时在小于50%，优选小于80%，特别优选地小于95%的情况中 起动。在运行参数和锤或者冲击机构的其他用于产生冲击的构件的冲击振幅之间的关系可 以特别是具有滞后。超临界的运行参数可以特别是特征在于，其超过或者低于极限值，在所 述极限值之上或者之下，振幅的函数根据运行参数是多义的。在已经成功的冲击运行期间 的超临界的工作值的特征可优选在于稳定地继续冲击运行。可靠的冲击机构起动可以优选 地以起动值进行。优选地，起动值在运行参数的这样一个区域中，在所述区域中，振幅的函 数根据运行参数具有唯一的解。冲击机构的功率可以在超临界的运行参数中被提高。配备 有冲击机构的工具机的效率可以被提高。冲击机构以超临界的工作值运行是允许的。优选 地，冲击机构在空转模式中以具有空转值的空转运行工作，所述空转值与超临界的起动值 一致。优选地，用于起动冲击机构的运行参数暂时地调节到起动值。冲击机构可以在冲击 运行中和在空转运行中以超临界的运行参数运行。冲击机构可以在空转运行中和在冲击运 行中以被使用者选择的运行参数运行。使用者在空转运行中也可以特别好地识别所选的运 行参数。
[0005] 此外建议，控制单元设置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到冲 击运行，将运行参数直接调节到工作值。控制单元可以特别是设置用于，当使用者需要工作 值，该工作值在给定的条件下是稳定的运行参数时，将运行参数直接调节到工作值。以该工 作值从空转运行转换到冲击运行可以是可靠的。可以避免起动值的调整。可以避免使用者 由于用于起动冲击机构的运行参数的短时转换而误解。取消控制单元干预运行参数。
[0006] 建议，运行参数是排气单元的节流特征参量。"节流特征参量"在这种情况下应 该特别是理解成排气单元的调节，所述调节改变排气单元的流体阻力，特别是流动横截面。 "排气单元"在这种情况下应该特别是理解成冲击机构装置的通风单元和/或排气单元。排 气单元特别是设置用于使在冲击机构装置中的至少一个空间的压力平衡和/或体积平衡。 排气装置可以特别是设置用于给沿着冲击方向在锤之前和/或之后的并且导向该锤的导 向管中的空间通风和/或排气。优选地，运行参数可以是沿着冲击方向设置在锤之前的空 间的排气单元的节流部位。如果流动横截面在该排气单元中被加大，可以在锤之前的空间 的排气。逆着锤的冲击方向的反压力可以被减小。冲击强度可以被提高。如果流动横截面 在该排气单元中被减小，在锤之前的空间的排气可以被减小。可以提高逆着锤的冲击方向 的反压力。可以降低冲击强度。特别是可以通过反压力支持锤逆着冲击方向的返回运动。 可以支撑冲击机构装置的起动。运行参数可以确保冲击机构装置可靠的起动。具有降低了 的流动横截面的运行参数可以是不变的运行参数。极限冲击频率可以被提高，在所述极限 冲击频率中，可靠的起动是可能的。可靠的冲击机构起动可以通过经提高了的冲击频率实 现。具有增大了的流动横截面的运行参数可以在冲击机构的经提高了的效率中是临界的运 行参数。运行参数可以适合作为工作值。
[0007] 在本发明的一个有利的构型中建议，运行参数是冲击频率。"冲击频率"在这种情 况下应该特别是理解成平均频率，冲击机构以所述平均频率在冲击运行中产生冲击脉冲。 冲击频率可以特别是通过被以冲击机构转速运动的驱动装置激励。"冲击机构转速"在这种 情况下应该特别是理解成驱动装置的转速，特别是偏心传动装置的转速，所述驱动装置使 冲击机构的活塞运动。活塞可以特别是设置用于，产生压力垫用于给锤施加压力。锤可以 特别是通过由活塞产生的压力垫以冲击频率运动。冲击频率和冲击机构转速优选地直接关 联。特别是冲击频率的量值Ι/s可以是冲击机构转速的量值U/s。当锤在偏心传动装置每 转一周冲击一次时就是这种情况。下面概念"频率"和"转速"因此等效地使用。对于本领 域技术人员，在冲击机构与该关系不同的构造时，可以相应地调整下面的实施方式。冲击机 构转速可以由控制单元特别简单地调整。冲击机构转速可以特别适用于加工情况。冲击机 构在高的冲击机构转速时是特别高效的。冲击机构的驱动单元可以在较高的冲击机构转速 时以较高的转速被驱动。被驱动单元驱动的排气单元可以同样地以较高的转速被运行。可 以改进通过排气单元对冲击机构和/或驱动单元的冷却。冲击机构的冲击振幅的函数可以 取决于冲击机构转速。在转速在极限冲击机构转速之上时，振幅频率响应具有滞后并且是 多义的。在从空转模式转换到冲击模式中时冲击运行的起动和/或在冲击运行中止时冲击 运行的重新起动可能是不可靠的和/或不可能的。在极限冲击机构转速之下的冲击机构转 速可以被用作用于稳定的冲击运行的起动值和/或工作值。在极限冲击机构转速之上的冲 击机构转速可以被用作用于临界的冲击运行的工作值。在最大冲击机构转速之上，冲击运 行是不可能的和/或是不可靠的。"不可靠的"在这种情况下特别是这样理解，冲击运行重 复和/或任意地失效，特别是至少每5分钟，优选地至少每分钟。
[0008] 建议，控制单元设置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到冲击运 行，将冲击机构转速暂时地降到起动频率上。"起动频率"在这种情况下应该特别是理解成 在极限频率之下的频率，所述频率适用于可靠地将空转运行转换到冲击运行。当冲击机构 从空转模式转换到冲击模式中时，冲击频率可以特别是降到起动频率。当在冲击模式中冲 击运行停止时，冲击频率可以特别是也降到起动频率。优选地，在空转模式中的空转转速与 在冲击运行中的工作转速是相同的。优选地，如果工作转速是冲击机构的稳定的运行参数， 则可以取消降到起动转速。
[0009] 此外建议一种运行转换传感器，所述运行转换传感器设置用于，用信号通知运行 模式的转换或者说使运行模式的转换信号化。特别是控制单元的运行转换传感器可以用信 号通知从空转模式到冲击模式的转换。运行转换传感器可以设置用于检测工具到工件上的 压紧力。当使用者开始加工过程时，可以有利地被识别到。特别是有利地，运行转换传感器 可以检测冲击机构的转换，特别是打开和/或关闭空转开口和冲击机构的其他开口，所述 开口设置用于运行模式转换。运行转换传感器可以检测空转套管和/或控制套管的位置改 变，所述位置改变设置用于冲击机构的运行模式转换。当冲击机构的运行模式转换发生时， 控制单元可以有利地识别到。控制单元可以有利地改变运行参数，以便支持和/或实现运 行模式转换。冲击运行可以可靠地起动。
[0010] 此外建议一种冲击传感器单元，所述冲击传感器单元设置用于，用信号通知冲击 运行或者说使冲击运行信号化。特别是冲击传感器单元可以发信号通知控制单元：冲击机 构正在实施冲击运行。成功的冲击机构起动可以被控制单元有利地识别到。冲击运行的停 止可以被控制单元有利地识别到。特别是冲击运行的停止可以被识别到，在所述停止期间 冲击机构继续在冲击模式中。控制单元可以使冲击机构重新起动。
[0011] 建议，冲击传感器单元设置用于，通过分析处理至少一个驱动参数识别冲击运行。 "驱动参数"在这种情况下应该特别是理解成冲击机构的驱动单元的运行参数，例如特别是 转速、电流消耗和/或电压。冲击传感器单元可以从驱动单元的电流消耗识别冲击运行。上 升的电流消耗可以指示冲击运行。优选地，冲击传感器单元具有负载估算器。"负载估算器" 在这种情况下应该特别是理解成本领域技术人员已知的控制技术的装置，所述装置设置用 于，根据分析处理驱动单元的转速变化曲线估算由冲击运行引起的驱动负载。特别是负载 估算器可以通过分析处理周期的转速波动估算由冲击运行引起的驱动负载。优选地，负载 估算器在分析处理时考虑已知的周期性负载，例如偏心传动装置的传动比的角度关系，驱 动单元的功率调节的供应电压的根据时间的波动，以及通过驱动单元和冲击机构的被驱动 单元驱动的部分的质量惯性引起的负载。优选地，负载估算器可以将冲击运行在转速信号 上的影响与其他影响，例如通过旋转的工具在加工工件时产生的负载区分开来。冲击运行 可以可靠地被识别。转速信号可以已经被用于调节确定单元。冲击传感器单元可以使用产 生转速信号。可以避免附加的传感器。负载估算器可以省去计算动态模型。负载估算器的 计算单元可以特别是成本低廉的。冲击传感器单元可以特别是成本低廉的。在本发明的另 一个构型中建议，冲击传感器单元具有负载观察器。"负载观察器"在这种情况下应该特别 是理解成本领域技术人员已知的，控制技术的装置，所述装置设置用于，从驱动单元的转速 和电流消耗借助于驱动单元的经计算的动态模型估算驱动单元输出的驱动力矩。负载观察 器可以在经估算的驱动力矩的变化曲线中识别用于冲击运行的特征的负载。特别是负载观 察器可以区分冲击运行到驱动力矩上的影响和其他影响，例如通过旋转的工具在加工工件 时产生的负载。冲击运行可以可靠地被识别。转速信号和电流消耗可以已经用于调节驱动 单元。冲击传感器单元可以使用存在的转速信号和电流消耗。可以避免附加的传感器。冲 击传感器单元可以是成本低廉的。冲击传感器单元可以特别好地重视驱动单元的动态的负 载。冲击传感器单元可以是特别可靠的。
[0012] 在本发明的另一构型中建议，冲击传感器单元具有至少一个传感器用于机械的测 量参量，所述传感器设置用于检测冲击运行。"机械的"测量参量在这种情况下应该特别是 理解成这样一种测量参量，所述测量参量代表运动和/或力，例如特别是力、加速度、速度、 压力、声压或者变形和/或特别是不同于纯电气值的测量参量。特别是，冲击传感器单元可 以具有加速度传感器。可以特别好地测量通过冲击脉冲引起的加速度。
[0013] 优选地，加速度传感器可以靠近冲击产生的地方布置，例如布置在导向管上，在工 具夹持件上或者在传动装置壳体上。特别优选地，加速度传感器设置用于，测量在冲击方向 上的加速度。冲击运行可靠的检测是可能的。此外建议，冲击传感器单元包括力传感器，例 如压电式传感器或者变形传感器，例如应变压力传感器（DMS)。通过冲击脉冲引起的力和/ 或变形的影响可以特别好地被测量。优选地，力传感器或者变形传感器可以设置构件上和 /或在冲击脉冲的力流中的构件之间，例如在工具，工具夹持件，冲击栓，导向管和/或锤中 或者上。特别优选地，力传感器或者变形传感器设置用于，特别是测量沿着冲击方向的力和 /或变形。冲击运行的可靠的检测是可能的。此外建议，冲击传感器单元包括压力传感器。 优选地，压力传感器可以设置用于，测量在锤和活塞之间的空间中的压力变化曲线。压力传 感器可以特别可靠地测量沿着冲击方向加速锤的压力。冲击运行可以特别可靠地被识别。 可以识别，在从空转模式转换到冲击模式时通过控制套管和/或空转套管的位置改变压力 的短时上升。冲击传感器单元除了冲击运行还可以识别从空转模式到冲击模式的运行模式 转换。
[0014] 此外建议，冲击传感器单元具有至少一个滤波单元，所述滤波单元设置用于将信 号分量从传感器的传感器信号中隔离或分离。"滤波单元"在这种情况下应该特别是理解 成这样一种单元，所述单元设置用于，在传感器信号的信号频谱方面改变传感器信号。滤波 单元可以是传感器单元的信号处理单元的一个部分。滤波单元可以至少部分地是物质的单 元，所述单元通过构件形成。优选地，滤波单元至少部分地由计算算法形成，所述计算算法 被传感器单元的计算单元处理用于过滤传感器信号。特别是，滤波单元可以设置用于，加强 和/或减弱频带和/或减弱不期望的信号分量和/或加强期望的信号分量。"期望的"信号 分量在这种情况下应该特别是理解成传感器信号的这样一个信号分量，所述信号分量适于 检测冲击特征参量，例如特别是至少基本上直接或者非直接由冲击脉冲引起的信号分量。 "不期望的"信号分量在这种情况下应该特别是理解成这样的信号分量，所述信号分量至少 仅仅有限地适用于检测冲击特征参量，例如至少基本上通过手持式工具的驱动单元或传动 装置的振动或者通过在加工工具上加工过程引起的信号分量。"至少基本上"应该特别是主 要理解为，大于50 %，优选地大于75 %，特别优选地大于90 %。传感器单元可以特别可靠地 检测冲击特征参量。可以减少传感器信号的干扰。
[0015] 有利的是，控制单元具有学习模式用于确定至少一个运行参数。特别是控制单元 可以具有学习模式用于学习至少一个极限参数，所述极限参数将不变的冲击运行的区域与 临界的冲击运行区分开。此外，控制单元设置用于，学习最大参数，所述最大参数在冲击运 行中不应该被超过，例如最大转速。优选地，控制单元设置用于，在学习模式中，确定有利的 起动参数和/或有利的起动转速。控制单元可以有利地确定运行参数。运行参数，特别是 起动参数，可以根据环境影响被最优地确定。特别是允许的起动参数和/或极限参数依赖 于环境压力和/或温度。可以考虑在冲击机构的使用寿命期间改变冲击机构。特别是运行 参数可以适应冲击机构磨损、冲击机构润滑和其他的影响。学习模式可以在第一起动运转 时，在每次开工运转时，在确定的时间间隔中，在每次从空转模式转换到冲击模式时或者通 过使用者调整进行。冲击机构可以在不同的环境条件中并且根据不同的影响因素具有最优 的运行参数。可以取消通过冲击机构的制造者和/或使用者确定运行参数。
[0016] 建议，控制单元在学习模式中在成功的冲击机构起动时保存至少一个运行参数。 控制单元可以在从空转模式转换到运行模式时选择高临界的工作转速。接着控制单元可以 如此长时间地降低转速，直到开始冲击运行为止。该转速可以作为机械转速和/或起动转 速被保存。控制单元可以将以安全因子减小的转速作为起动转速保存，例如是求取的极限 转速的0. 5-0. 8倍。替换地，控制单元可以将减小了固定的值的极限转速作为起动转速保 存。在与转速不同的运行参数、例如节流部位的情况下，控制单元可以类似地求取极限参数 和运行参数。在另一方法中，控制单元可以学习极限转速和/或最大起动转速，通过控制单 元从已知的可靠的起动转速起动在每次冲击机构起动时关于确定的步骤或者因素提高起 动转速。如果冲击机构起动是成功的，转速被作为允许的起动转速保存。如果冲击机构起 动在从空转模式转换到冲击模式中时在确定的时间间隔期间停止，不采纳经调整的转速值 并且为了将来的运行转换使用之前的、更低的转速值作为起动转速。此外，控制单元可以在 超过最大允许的振动和/或冲击运行停止时确定最大转速，所述最大转速以后不应该被超 过。可以实现简单并且可靠地确定运行参数。
[0017] 此外建议，控制单元具有至少一个延迟参数，所述延迟参数设置用于，影响用于在 运行参数的两个值之间转换的持续时间。从空转值和/或工作值到起动值的转换和/或从 起动值向工作值转换可以通过额定值跳跃进行。优选地，转换可以线性进行和/或具有连 续的变化曲线。驱动单元的电流消耗可以被限制。加速度、驱动力和/或振动可以被降低。 持续时间和/或在两个运行参数之间的转换的变化曲线可以优选地根据选择开关的调整 和/或加工情况和/或材料种类和/或工具类型和/或环境条件确定。特别是在冲击钻孔 时，在运行参数之间的缓慢的转换是有意义的，例如该转换可以持续至少1-2秒。在凿时， 对于在运行参数之间的转换短的时间是有意义的，例如0. 1-0. 5秒。优选地，持续时间和/ 或在两个运行参数之间的转换的变化曲线可以依赖于工作方位，特别是，当工作方位至少 基本上向下定向并且被延长时，当工作方位至少基本上向上定向时，持续时间可以被缩短。 "工作方位"在这种情况下应该特别是理解成冲击机构关于重力的取向。"向上"在这种情 况下应该特别是理解成与重力相反的方向。"向下"理解成至少基本上是重力的方向。延迟 参数可以设置用于确定定义在运行参数之间的转换的函数的至少一个斜率和/或至少一 个曲线变化曲线。有利地，可以确定用于冲击机构的起动的持续时间。"起动"在这种情况 下应该特别是理解成从驱动单元的静止状态起动冲击模式。冲击机构的起动可以从静止状 态直接向临界的工作值，特别是临界的工作转速进行。如果转速缓慢增长，冲击机构在达到 极限转速之前可以起动。如果转速快速增长，冲击机构起动可以在达到极限转速之前停止。 转速必须为了冲击机构起动暂时地调节到起动转速上。优选地，控制单元具有学习模式，所 述学习模式设置用于，学习用于具有临界的工作参数的冲击机构起动的最大增长速度。控 制单元可以在从静止状态连续地转换到冲击运行逐步地提高从静止状态向工作转速转换 的增长速度。如果冲击机构起动停止，最大的增长速度可以被超过。控制单元可以将经减 小了的增长速度作为用于冲击机构起动的最大增大速度。同样允许，控制单元在学习模式 中为了从静止状态的冲击机构起动首先调整高的增长速度并且在不成功冲击机构起动时 在重新的冲击机构起动中从静止状态逐步地减少增长速度，直到实现可靠的冲击起动。在 不成功的冲击机构起动中，控制单元可以通过暂时地转换到起动转速上起动冲击机构。冲 击机构的最优的运行可以被保证。可以自动地确定参数。
[0018] 此外建议一种运行条件传感器单元。运行条件传感器单元可以特别是设置用于， 测量包围冲击机构的空气压力。运行条件传感器单元的温度传感器可以特别是设置用于， 测量包围冲击机构的空气温度和/或冲击机构（特别是冲击机构壳体和/或导向管）的温 度。还可以提供用于运行冲击机构装置的其他影响因素。运行参数的稳固性保留可以很小 地失效。"稳固性保留"在这种情况下应该特别是理解成运行参数的调整，所述调整设置用 于，在不同的运行条件中保证可靠的运行，这在给定的运行条件中可以引起效率减低。
[0019] 建议，控制单元设置用于，处理运行条件传感器单元的测量参量。特别是控制单元 可以根据运行条件传感器单元的至少一个测量参量确定极限参数和/或起动参数和/或最 大参数。冲击机构的极限参数和/或起动参数和/或最大参数可依赖于环境压力和/或温 度。极限参数和/或起动参数和/或最大参数可以根据环境压力和/或温度被保存在存储 单元中。计算单元可以通过函数用于计算允许的极限参数和/或起动参数和/或最大参 数。控制单元可以根据测量参量确定参数。被保存的参数和/或用于计算的函数可以这样 选择，经确定的参数具有安全边际。可以允许冲击机构起动的经控制的运行和/或运行参 数的经控制的调整。"经控制的运行"和/或"经控制的调整"在这种情况下应该特别是这 样理解，取消确定成功的冲击运行。可以取消冲击传感器。控制单元在运行模式转换时可 以使用根据测量参量确定的参数。这样可以节省构件和成本。可以省去识别冲击运行。实 现了根据环境参数使运行参数最优化。特别是可以保证在高海拔和/或在降低了的环境压 力中的冲击机构起动。
[0020] 此外建议一种手持式工具机，特别是锤钻和/或冲击锤，具有根据本发明的冲击 机构单元。该手持式工具机可以具有上述的优点。
[0021] 此外建议，一种手持式工具机的根据本发明的控制单元。具有该控制单元的手持 式工具机可以具有上述的优点。现有的手持式工具机可以加装根据本发明的控制单元。现 有的控制单元可以通过匹配的运行软件而具有根据本发明的控制单元的特性。
[0022] 此外建议一种用于运行具有冲击机构单元的气动式冲击机构的方法，所述冲击机 构单元具有上述特征。冲击机构可以在根据所建议的方法运行时具有上述的优点。

【专利附图】

【附图说明】
[0023] 从下面的【专利附图】

【附图说明】中得出其他的优点。在附图中示出本发明的两个实施例。附图、 说明书和权利要求包括大量组合特征。技术人员也符合目的地关注各个特征并且将这些特 征组合成另外的、有意义的组合。
[0024] 其示出了：
[0025] 图1 :具有在第一实施例中的根据本发明的冲击机构单元的锤钻和/或冲击锤在 空转模式中的示意图；
[0026] 图2 :锤钻和/或冲击锤在冲击模式中的示意图；
[0027] 图3 :非线性振荡系统的模拟振幅频率响应的示意图；
[0028] 图4 :非线性振荡系统的其他的模拟振幅频率响应的示意图；
[0029] 图5 :在冲击机构起动中在下降的和上升的冲击频率时冲击机构单元的模拟的冲 击能量的示意图；
[0030] 图6 :在冲击机构起动中在不同的环境压力情况中冲击机构单元的模拟的冲击能 量的示意图；
[0031] 图7 :起动值、极限值、工作值和最大值的可能的确定的示意图；
[0032] 图8 :冲击传感单元的过滤单元用于隔离信号分量的示意图；
[0033] 图9 :冲击机构单元的框图；
[0034] 图10 :冲击机构单元的控制单元在空转模式和冲击模式之间变换时的流程图；
[0035] 图11 :冲击机构单元在空转模式和冲击模式之间变换时的信号图；
[0036] 图12 :冲击频率在从空转值变换到起动值时可能的额定值曲线图；
[0037] 图13 :冲击频率在从起动值变换到工作值时可能的额定值曲线图；
[0038] 图14 :具有在第二实施例中的带有运行状态传感器单元的根据本发明的冲击机 构单元的锤钻和/或冲击锤示意图；
[0039] 图15 :用于确定至少一个运行参数的特征曲线的示意图；
[0040] 图16 :具有在第三实施例中的冲击机构单元的锤钻和/或冲击锤的冲击机构的排 气单元的示意图；
[0041] 图17 :排气单元其他的示意图；和
[0042] 图18 :具有在第四实施例中的带有冲击传感器单元的冲击机构单元的锤钻和/或 冲击锤的示意图。

【具体实施方式】
[0043] 图1和图2示出了具有冲击机构单元IOa和控制单元14a的锤钻和/或冲击锤 12a，所述控制单元设置用于控制和调节气动式冲击机构16a。冲击机构单元IOa包括带有 传动装置单元50a的马达48a,所述传动装置单元通过第一齿轮52a旋转地驱动锤管54a并 且通过第二齿轮56a驱动偏心传动装置58a。锤管54a与工具夹持件60a不相对转动地连 接，工具62a可以夹紧在所述工具夹持件中。工具夹持件60a和工具62a可以为了钻孔运行 通过锤管54a以旋转的工作运动64a驱动。如果锤66a在冲击运行中在冲击方向68a上朝 向工具夹持件60a加速，则锤在碰撞到布置在锤66a和工具62a之间的冲击栓70a时施加冲 击脉冲，所述冲击脉冲由冲击栓70a进一步传送到工具62a上。工具62a通过冲击脉冲执 行冲击式工作运动72a。活塞74a同样在锤管54a中可运动地支承在锤66a的背离冲击方 向68a的一侧上。活塞74a通过被以冲击机构转速驱动的偏心传动装置58a的连杆76a周 期性地在锤管54a中沿着冲击方向68a运动并且返回。活塞74a压缩在活塞74a和锤66a 之间包围在锤管54a中的气垫78a。在活塞74a沿着冲击方向68a运动时，锤66a沿着冲 击方向68a加速。根据下面所述的运行参数18a(图7)可以使用冲击运行。通过在冲击栓 70a上的回弹和/或通过活塞74a逆着冲击方向68a的向回运动在活塞74a和锤66a之间 产生的负压和/或通过锤66a和冲击栓70a之间的空间中的反压力，锤66a同样可以根据 运行参数18a (例如冲击频率、温度和环境压力）又逆着冲击方向68a向回运动并且接着为 下一次的冲击脉冲重新沿着冲击方向68a加速。在锤66a和冲击栓70a之间的区域中，在 锤管54a中设置排气开口 80a，从而在锤66a和冲击栓70a之间在冲击空间142a中包围的 空气可以排出。在锤66a和活塞74a之间的区域中在锤管54a中设置空转开口 82a。工具 夹持件60a可沿着冲击方向68a移动地被支承并且支撑在控制套管84a上。弹簧元件88a 施加沿着冲击方向68a的力到控制套管84a上。在冲击模式140a(图2)中，工具62a被使 用者压抵在工件上，在所述冲击模式中工具夹持件60a逆着弹簧元件88a的力移动控制套 管84a，从而使得该控制套管覆盖空转开口 82a。如果工具62a从工件上拿开，则工具夹持 件60a和控制套管84a通过弹簧元件88a这样沿着冲击方向68a移动到空转模式138a (图 1)中，使得控制套管84a释放空转开口 82a。活塞74a和锤66a之间的气垫78a中的压力 可以通过空转开口 82a消失。锤66a在空转模式138a中不被气垫78a加速或者仅仅很少 地被气垫78a加速。在空转运行中，锤66a不施加或者仅仅施加很小的冲击脉冲到冲击栓 70a上。锤钻和冲击锤12a包括一带有手柄92a和附加手柄94a的手持式工具机壳体90a， 锤钻和冲击锤被使用者在上述手柄上操纵。
[0044] 在通过关闭空转开口 82a将冲击机构单元IOa从空转模式138a转换到冲击模式 140a中时根据运行参数18a开始冲击运行。活塞74a通过被包围在活塞74a和锤66a之间 的气垫78a遭受到周期性的具有一定冲击频率的激励，所述冲击频率与偏心传动装置58a 的冲击机构转速一致。
[0045] 冲击机构16a是非线性振荡系统。为了便于理解，图3示出了一般非线性振荡系统 的模拟振幅频率响应与频率f的关系的示意图。振幅A在此与系统的这里未详细示出的、 与锤66a相应地振动的体在外来激励时的振幅相一致，所述激励例如在冲击机构16a中通 过活塞74a进行。振幅频率响应是非线性的，在高频率时，振幅频率响应具有多个解。哪个 振幅在该区域中出现，此外取决于频率f在哪个方向上改变。如果从较高的频率f起低于 了具有多个解的振幅频率响应的区域的最小频率f\，则振幅A从顶点174a以无限斜率跳到 具有较高水平的振幅频率响应的可靠的解上。如果从较低的频率f起超过了具有多个解的 振幅频率响应的区域的最大频率f 2,则振幅A从顶点176a以无限斜率跳到具有较低水平的 振幅频率响应的可罪的解上。在图3中，该动作通过fif头表不。在图4中不出该非线性振 荡系统在条件改变时的另一模拟振幅频率响应。代替最大频率f 2地，振幅频率响应具有空 隙178a。例如当最大频率&高于可能的激励频率（能够以该激励频率激励所述振荡系统） 时,则出现这种情况。在冲击机构16a的情况中，激励频率例如可以通过偏心传动装置58a 的最大转速限制。
[0046] 所述非线性振幅频率响应对冲击机构16a的冲击运行的影响在图5中示出。图5 不出了在下降的冲击频率96a和在上升的冲击频率98a时冲击机构16a在冲击机构起动时 的模拟冲击能量E。如果锤66a被以上升的冲击机构转速或者冲击频率98a激励，则冲击 能量E随着冲击频率98a的上升而上升。如果锤66a从空冲击运行起从高冲击机构转速出 发被以下降的冲击机构转速或者冲击频率96a激励，则只有在确定的冲击机构转速时才开 始冲击运行。该冲击机构转速是极限值l〇4a。在该冲击频率之上，锤66a在下降的冲击频 率96a时不开始运动，或者仅仅以小的振幅和/或速度运动，即使在从空转模式138a转换 到冲击模式140时空转开口 82a被封闭。锤66a不施加或者仅仅施加非常小的冲击脉冲到 冲击栓70a上。在最大值106a之上，冲击能量E急剧地下降。锤66a在这种情况下不沿着 冲击方向68a运动或者沿着冲击方向68a以很小的振幅运动，从而没有冲击脉冲或者仅仅 很小的冲击脉冲以很小的冲击能量E输出到冲击栓70a上。根据环境条件和冲击机构16a 的设计，极限值l〇4a在20-70HZ的范围中。最大值106a大于极限值104a并根据环境条件 和冲击机构16a的设计在40-400Hz的范围中。根据环境条件和冲击机构16a的设计，冲击 能量E在极限值104a的情况下达到1-200J焦耳，在最大值106a的情况下达到2-400J。
[0047] 图6示出了在冲击机构起动时在下降的和在上升的冲击频率时在不同的环境条 件中冲击机构16a的模拟冲击能量E，在该实施例中，曲线IOOa示出在第一环境压力时的冲 击能量E，曲线102a不出在相对于第一环境压力减小的第二环境压力时的冲击能量E。冲 击频率在第二环境压力时的极限值180a在比冲击频率在第一环境压力时的极限值104a小 的冲击频率时出现。如果第二环境压力比第一环境压力低10%，则冲击频率的极限值180a 根据其他影响因素比在第一环境压力时低1-25%。冲击机构16a、特别是锤管54a的温度 同样地影响冲击频率的极限值l〇4a。在更低的环境温度时，特别是由于润滑剂粘性增加，锤 66a在锤管54a中的摩擦增大。如果锤管54a的温度降低10K，则冲击频率的极限值104a 根据其他影响因素降低1-30%。冲击频率的极限值104a也可以通过影响工具62a而变化 +/-20%。工具62a可以影响冲击栓70a对锤66a的回弹并且因此影响冲击频率的极限值 104a〇
[0048] 图7示出了根据本发明的调节策略的运行参数，特别是起动值20a、极限值104a、 工作值22a和最大值106a的可能的确定的示意图。起动值20a优选地在冲击机构转速η 和/或冲击频率f时选择，此时，振幅频率响应具有唯一的解。起动值20a小于或者等于极 限值104a。可以与起动值20a从哪个方向开始无关地确保可靠的冲击机构起动。极限值 l〇4a是多义的振幅频率响应和最大的起动值20a的过渡。起动值20a优选地与极限值104 间隔开地选择，例如以减小了 10%的冲击机构转速。如果冲击运行被保证，则冲击机构16a 能够以更高的功率在超临界的工作值22a运行。在这种情况下，超临界的工作值22a的特 征在于多义的振幅频率响应。可靠的冲击机构起动在超临界的工作值22a时不被保证。在 最大值106a之上，冲击能量强烈地下降。工作值22a因此被选择低于最大值106a。工作 值22a可以由控制单元14a确定或者由使用者调节，例如通过这里未详细示出的选择开关。 工作值22a此外根据加工情况和/或材料种类和/或工具型号确定。将工作值22a配置给 各种可调节的工作过程。在极限值l〇4a之上的工作值22a是超临界的工作值22a，在极限 值104a之下和/或在起动值20a之下的工作值22a是稳定的工作值22a。除了起动值20a 和极限值l〇4a，也能够可选地确定空转值108a。特别是在空转模式138a中调节到空转值 108a。空转值108a有利地被调节到高于起动值20a。这里未详细示出的、由马达48a驱动 的排气单元可以以比在具有起动值20a的运行中更高的转速运行。改善了冲击机构16a在 空转模式138a中的冷却。锤钻和冲击锤12a的运行噪音被使用者感觉比在起动值20a时 更强。此外，空转值l〇8a有利地被调节为低于工作值22a。与以工作值22a的运行相比可 以降低噪音排放和/或振动。在从空转模式138a转换到冲击模式140a时，与从工作值22a 开始相比，可以更快地达到起动值20a。
[0049] 控制单元14a设置用于，在调节到超临界的工作值22a的运行状态中，将运行参数 18a暂时地调节到起动值20a上用于将空转运行转换到冲击运行。在冲击模式140a的冲击 运行中，控制单元14a接着调节运行参数18a到超临界的工作值22a上。使用者可以以超 临界的工作值22a可靠地起动冲击机构单元10a。在空转模式138a中调节到空转值108a。 空转值108a可以与工作值22a相同，有利地可以小于工作值22a并且可以大于起动值20a。
[0050] 在一个选择至少在极限值104a之下或者在起动值20a之下的稳定工作值22a的 运行状态中，控制单元14a直接将运行参数18a调节到工作值22a。如果在空转运行中选择 与工作值22a相一致的空转值108a，则可以在空转运行和冲击运行之间变换时取消运行参 数18a的调节。在这里所述的情况下，运行参数18a是冲击频率和/或冲击机构转速。如 果冲击机构转速的工作值22a被选择高于起动值20a，则控制单元14a在从空转运行转换到 冲击运行时暂时地将冲击频率和/或冲击机构转速降到起动值20a。当冲击频率作为运行 参数18a被调节时，起动值20a和起动频率在此相等。
[0051 ] 运行转换传感器28a设置用于，使运行模式的转换信号化。运行转换传感器28a检 测控制套管84a的位置。为了在空转模式138a和冲击模式140a之间转换，使用者将工具 62a压抵在工件上，从而控制套管84a逆着冲击方向68a被推动并且封闭空转开口 82a。运 行转换传感器28a同时发信号通知控制单元14a :运行转换已经发生并且冲击机构16a现 在处于冲击模式140a中。运行转换传感器28a构造成电感传感器并且识别：控制套管84a 什么时候处于一个位置中，在所述位置中，控制套管覆盖控制开口 82a并且冲击机构16a处 于冲击模式HOa中。替代地，运行转换传感器28a也可以如此安置，从而使得其识别：控制 套管84a什么时候处于一个位置中，在所述位置中，控制套管释放控制开口 82a并且冲击机 构16a处于空转模式138a中。
[0052] 冲击传感器单元30a设置用于，使冲击运行信号化。控制单元14a借助于冲击传 感器单元30a可以识别：冲击机构16a是否在冲击运行中或者在空转运行中，尤其是否已 经发生冲击机构起动和在哪个时间点已经发生冲击机构起动。冲击传感器单元30a具有用 于机械测量参量的传感器34a，所述传感器设置用于检测冲击运行。传感器34a构造成加 速度传感器并且测量传动装置壳体146a上的加速度190a。冲击传感器单元30a的滤波单 兀36a设置用于，为了提供传感器信号40a，将一信号分量38a从传感器34a的传感器信号 40a中隔离（图8)。信号分量38a特别是通过冲击脉冲激励。信号分量38a典型地具有在 l-5kHz频带中的频率。滤波单元36a具有带通滤波器110a，所述带通滤波器过滤掉通过冲 击脉冲产生的频率的在l_5kHz频率区域之外的频率。传感器信号40a被整流器112a整流 并且在时间窗口 At期间被积分仪114a积分。时间窗口 At适配于冲击事件的冲击机构 转速和持续时间。比较仪116a将经过滤的、整流过的和积分过的传感器信号40a与比较信 号118a进行比较并且通过数字输出端120a将比较结果进一步传送到控制单元14a并且从 而使冲击运行或者空转运行信号化。
[0053] 图9示出了冲击机构单元IOa的框图。额定转速122a根据工作过程选择124a、冲 击传感器单元30a的运行模式信号126a和运行转换传感器28a的运行类型信号128a通过 额定冲击数量计算器136a确定。额定冲击数量计算器136a是控制单元14a的部分。根据 这些参数和传动装置单元50a的传动比，如此调节马达48a的额定转速122a，使得冲击频 率和/或偏心传动装置58a的转速与工作值22a、控制值108a或者起动值20a相一致。额 定转速122a进一步传送给调节器130a。马达48a的实际转速134a作为调节参数回馈给 额定冲击数量计算器136a和调节器130a。调节器130a从实际转速134a和额定转速122a 的偏差算出相位截止角182a作为调节参量用于电压调节器132a。电压调节器132a将电 压184a进一步传送到马达48a上，所述马达根据电压184a和实际转速134a产生驱动力矩 186a并且以所述驱动力矩通过传动装置单元50a驱动所述冲击机构16a。冲击传感器单元 30a根据由冲击机构16a引起的加速度190a识别运行类型并且将运行类型信号128a进一 步传送到额定冲击数量计算器136a，运行转换传感器28a根据控制套管位置188a识别运行 模式并且将运行模式信号126a进一步传送到额定冲击数量计算器136a。
[0054] 图10示出了冲击机构单元IOa的流程图。在第一步骤194a中，分析处理运行模 式信号126a。只要识别到空转模式138a，则继续重复该分析处理。如果识别到冲击模式 140a，则开始运行类型转换192a。在步骤196a中，调节出起动值20a。在步骤198a中等 待，直到开始冲击运行。为此，分析处理运行类型信号128a。在另一步骤200a中调节出工 作值22a。冲击机构16a现在在冲击运行中。在步骤202a中现在又分析处理运行模式信 号126a。只要识别到冲击模式140a，则继续重复该分析处理。如果识别到空转模式138a， 则跳到步骤194a。如果定义了一个偏离工作值22a的空转值108a，则在跳到步骤194a时 调节出该空转值。在图10中示出的流程的扩展中，可以在步骤202a中除了运行模式信号 126a之外还监测运行类型信号128a。如果运行类型信号128a通知冲击运行停止，而运行 模式信号126a继续通知冲击模式140a，则跳到步骤196a。由此可以使冲击机构IOa重新 起动。
[0055] 控制单元14a具有学习模式用于求取至少所述运行参数18a。学习模式可以手动 地激活，例如当冲击机构16a在改变了的环境条件中，例如在改变了的环境压力的情况下 被使用的话。控制单元14a也可以例如在每次投入运行时或者在确定的时间间隔中实施学 习模式。为了学习起动值20a，冲击机构转速从确定的最大值106a连续地下降，直到冲击传 感器单元30a通知冲击机构起动为止。
[0056] 控制单元14a存储在冲击机构起动时的冲击机构转速，乘以例如0. 8的安全因子 作为起动值20a。在替换的学习模式中，控制单元14a求取最优的起动值20a，在所述最优的 起动值中，在从空转模式138a到冲击模式140a重复转换中逐步地提高冲击机构转速。在 冲击机构成功起动时，冲击机构转速作为新的起动值20a存储。如果在继续提高冲击机构 转速之后在从空转模式138a转换到冲击模式140a时冲击机构起动取消，则为了进一步从 空转模式138a转换到冲击模式140a将起动值20a确定到最后一个成功的起动值20a上。
[0057] 图11示出了冲击机构单元IOa的运行的信号变化曲线。图表206a示出了在时间 t期间运行转换传感器28a的信号变化曲线，图表208a示出了在时间t期间冲击传感器单 元30a的信号变化曲线并且图表210a示出了在时间t期间额定转速122a的变化曲线。额 定转速122a可以特别是具有空转值108a、起动值20a和工作值22a。图表212a示出了实 际转速134a。实际转速134a以通过特别是马达48a和传动装置单元50a的惯性引起的延 迟至少很大程度上跟随额定转速122a。在不同的额定转速122a之间的转换在持续时间44a 期间发生。持续时间44a -般性地表征在两个额定转速122a之间转换的持续时间。持续 时间44a由延迟参数42a确定,所述延迟参数确定额定转速变化曲线的最大斜率。延迟参 数42a确定：在由冲击传感器单元30a识别到的冲击机构起动时额定转速122a多快转换到 工作值22a上，并且在该示例中是在持续时间44a期间额定转速122a的斜率的角度。如果 从空转运行到冲击运行是不成功的，其原因是太快地转换到工作值22a上，则延迟参数42a 同样地可以被学习，例如其方式是延长持续时间44a。
[0058] 额定转速122a从空转值108a到起动值20a的过渡可以根据运行类型具有不同的 变化曲线。
[0059] 这些变化曲线在图12中在图表12i_12v中示出。图表12i示出了额定转速122a 从空转值l〇8a直接跳到起动值20a。由此，可以特别快地达到起动值20a。图表12ii示出 了具有不变斜率的线性额定值变化。出现的加速度很小。由此可以提高对于使用者的舒适 度。图表12iii到12v示出了在额定值转换时其他可能的变化曲线，其中，图表12iii的变 化曲线具有降低了的晃动。图表12iv和12v示出了额定值变化的过冲的变化曲线，所述变 化曲线可以对起动动作具有正面的影响。这里示出的过渡的持续时间又是可变的。冲击机 构单元IOa可以根据运行类型和运行条件合适地选择这里示出的变化曲线。
[0060] 额定转速122a从起动值20a到工作值22a的过渡可以根据运行类型同样具有不 同的变化曲线。这些变化曲线在图13的图表13i-13v中示出。图表13i示出了额定转速 122a从起动值20a直接跳到工作值22a。由此可以特别快地达到工作值22a。图表13ii示 出了具有不变的斜率的线性额定值变化。延迟参数42a确定额定值变化的斜率。出现的加 速度很小。冲击机构起动特别地可靠。图表13iii到13v示出了在额定值转换时的其他可 能的变化曲线，其中，图表13iii的变化曲线具有降低了的晃动。图表13iv和13v示出了 额定值变化的过冲的变化曲线。这里示出的过渡的持续时间44a可以又是可变的。冲击机 构单元IOa可以根据运行类型和运行条件合适地选择这里示出的变化曲线。特别是冲击机 构单元IOa可以根据工作过程选择124a调节变化曲线。在冲击钻孔时，冲击强度的平缓上 升是有利的。持续时间44a被调整得更长，例如在0. 8-1. 2秒的范围内。在凿时，应该快速 地提供所选择的冲击强度。调节出短的持续时间44a，有利地在0. 1-0. 5秒的范围内。使用 者也可以通过这里未详细示出的操作元件直接调节持续时间44a。可选地，持续时间根据工 作方位调整，例如在向下定向的工作方位时短于〇. 5秒并且在向上定向的工作方位时长于 1秒。
[0061] 在另一运行模式中，冲击运行由静止状态起动。额定转速122a在持续时间44a期 间上升到工作值22a。如果持续时间44a被选择足够长，则在超过极限值104a之前，发生 从空转运行到冲击运行的转换。可以省去的是，控制单元14a为了冲击机构起动首先调节 到起动值20a。持续时间44a可以被学习。如果从静止状态从空转运行到冲击运行的转换 是不成功的，则在下一次的从静止状态从空转运行到冲击运行的转换选择更长的持续时间 44a〇
[0062] 其他实施例的下面的说明和图示基本上限于实施例之间的不同，其中，关于相同 标示的构件，特别是具有相同标号的构件，基本上也参考另一实施例的附图和/或说明。为 了区分实施例，在这些其他实施例的标号后面用字母b-d替换第一实施例的字母a。
[0063] 图14示出了在第二实施例中的用于具有控制单元14b的锤钻和冲击锤12b的冲 击机构单元l〇b，所述控制单元设置用于，控制和调节气动式冲击机构16b。冲击机构单元 IOb与之前的实施例的不同特别是在于运行条件传感器单元46b。控制单元14b设置用于， 处理运行条件传感器单元46b的测量参量。特别是，控制单元14b设置用于，求取用于可靠 的冲击机构起动的极限值l〇4b (图15)。运行条件传感器单元46b设置用于检测温度T和 环境压力P。运行条件传感器单元46b作为模块集成在控制单元14b的电路板上。运行条 件传感器单元46b检测环境温度。该温度影响润滑剂的粘性和锤66b与锤管54b的摩擦。 环境压力特别是影响锤66b的返回运动并且影响用于可靠的冲击机构起动的极限值104b。 控制单元14b此外设置用于，确定冲击机构16b的运行参数18b。运行参数18b尤其是额 定冲击数量和/或额定冲击机构转速。控制单元14b特别是根据压力和/或温度地确定运 行参数。控制单元14b可以求取多个额定冲击数量，例如作为用于特别有效的冲击运行的 工作值的额定冲击数量，和作为用于冲击机构起动的起动值的额定冲击数量。起动值和工 作值根据极限值104b确定，特别是工作值被确定大于极限值104b并且起动值小于极限值 104b。在另一运行模式中，使用者可以通过这里未详细示出的旋转轮在0和1之间调节相对 的工作值，所述工作值然后与用于冲击运行的根据压力和/或根据温度的额定冲击数量相 乘。使用者可以这样确定，应该用冲击运行的根据压力和/或根据温度的额定冲击数量的 百分之多少发生。在当前的例子中，控制单元14b根据存储在控制单元14b中的特征曲线 族164b确定运行参数18b (图15)。特征曲线族164b示出极限值104b与温度T和环境压 力P的关系。由控制单元14b适当地内插中间值。如果算不出工作值和起动值，则可以替 换地为这些值设置其他的、这里未详细示出的特征曲线族。如果选择这样的工作值，所述工 作值在当前的温度T和当前的环境压力P中高于起动值，则控制单元14b调节出用于冲击 机构起动的起动值。因为控制单元14b借助于运行条件传感器单元46b求取运行参数18b， 因此可以取消用于识别冲击运行的冲击传感器单元。在运行模式从空转模式转换到冲击模 式时，冲击运行在通过运行传感器单元46b求取的运行参数18b的界限中足够可靠地进行。
[0064] 图16和17示出了在另一实施例中的冲击机构单元10c。冲击机构单元IOc与之 前的冲击机构单元IOb不同在于，由控制单元14c确定的运行参数18c是排气单元24c的 节流特征参量。锤管中的冲击空间由冲击栓和锤限界。排气单元24c在锤管54c中具有用 于给冲击空间排气的排气开口。排气单元24c用于使冲击空间与冲击机构16c的环境压力 平衡。排气单元24c具有调节单元144c。调节单元144c设置用于，在冲击过程中影响沿 着冲击方向68c设置在锤前面的冲击空间的排气。冲击机构16c的锤管54c被支承在锤 钻和冲击锤12c的传动装置壳体146c中。传动装置壳体146c具有星形布置的、朝向锤管 54c外侧的肋148c。在锤管54c和传动装置壳体146c之间，在面向偏心传动装置的端部区 域152c中压入一个轴承套150c，所述轴承套将锤管54c支承在传动装置壳体146c上。轴 承套150c与传动装置壳体146c的肋148c形成空气通道154c，所述空气通道与锤管54c 中的排气开口连接。这些空气通道154c形成排气单元24c的一部分。冲击空间通过空气 通道154c与逆着冲击方向68c设置在锤管54c后面的传动装置空间156c连接。空气通道 154c形成节流部位158c，所述节流部位影响冲击空间与传动装置空间156c的连接的流动 横截面。调节单元144c设置用于，调节所述节流部位158c的流动横截面。形成节流部位 158c的空气通道154c形成冲击空间和传动装置空间156c之间的过渡。一调节环214c具 有星形布置的、向内定向的阀凸起162c。根据调节环214c的旋转位置，阀凸起162c可以完 全或者部分地覆盖空气通道154c。通过调整所述调节环214c，流动横截面可以被调整。控 制单元14c通过借助于伺服驱动装置204c旋转调节环214c来调整所述调节单元144c的 调节环214c。如果排气单元24c部分地关闭，则冲击空间中的在锤沿着冲击方向68c运动 时产生的压力仅仅缓慢地消失。产生防止锤沿着冲击方向68c运动指向的反压力。该反压 力支持锤逆着冲击方向68c的返回运动并且因此支持冲击机构起动。如果对于冲击机构转 速选择超临界的工作值，在超临界工作值的情况下在排气单元24c打开时不可能实现可靠 的冲击机构起动，则控制单元14c为了从空冲击运行转换到冲击运行部分地关闭排气单元 24c。通过冲击空间中的反压力，冲击运彳丁的起动被支持。在完成冲击机构起动之后，控制 单元14c又打开排气单元24c。控制单元14c也可以使用排气单元24c的节流特征参量的 运行参数来调整功率。
[0065] 图18示出了在第四实施例中的具有用于冲击机构16d的控制单元14d的冲击机 构单元l〇d。冲击机构单元IOd与第一实施例的不同特别在于，冲击传感器单元30d设置用 于，通过分析处理至少一个驱动参数32d识别冲击运行。冲击传感器单元30d为了这个目 的具有负载估算器166d。负载估算器166d通过冲击传感器单元30d集成在控制单元14d 上并且设置用于，借助于马达48d的被测马达转速ω估算未知的驱动负载4。未知的驱动 负载4是作用到马达48d上的未知的负载力矩％。
[0066] 总力矩M表示所有作用在马达48d上的力矩的和。M包括马达的驱动力矩Mni和未 知的负载力矩A。J是马达48d、具有偏心传动装置58d的传动装置单元50d的所有以ω 旋转的部分的转动惯量，其中，传动比必须被考虑。于是，存在角动量公式：

【权利要求】
1. 一种冲击机构单元，特别是用于锤钻和/或冲击锤（12a-d)，所述冲击机构单元具有 控制单元（14a_d)，所述控制单元设置用于，控制和/或调节气动式冲击机构（16a_d)，其特 征在于，所述控制单元（14a_d)设置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到 冲击运行将至少一个运行参数（18a_c)暂时地调节到起动值（20a)。
2. 根据权利要求1所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元（14a_d)设置用 于，在冲击运行中的至少一个运行状态中将所述运行参数（18a_c)调节到超临界的工作值 (22a)。
3. 根据权利要求1或2所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元（14a-d)设 置用于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到冲击运行，将所述运行参数（18a_c) 直接调节到所述工作值（22a)。
4. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述运行参数 (18c)是一排气单元（24c)的节流特征参量。
5. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述运行参数 (18a-b)是冲击频率。
6. 根据权利要求5所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元（14a-d)设置用 于，在至少一个运行状态中为了从空转运行转换到冲击运行，将所述冲击频率和/或冲击 机构转速暂时地降到起动值（20a)。
7. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，设置一运行转换传 感器（28a)，所述运行转换传感器设置用于，通知运行模式的转换。
8. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，设置一冲击传感器 单元（30a ;30d)，所述冲击传感器单元设置用于，通知冲击运行。
9. 根据权利要求8所述的冲击机构单元，其特征在于，所述冲击传感器单元（30d)设置 用于，通过分析处理至少一个驱动参数（32d)识别冲击运行。
10. 至少根据权利要求8所述的冲击机构单元，其特征在于，所述冲击传感器单元 (30a)具有至少一个传感器（34a)用于机械的测量参量，所述传感器设置用于检测所述冲 击运行。
11. 至少根据权利要求8所述的冲击机构单元，其特征在于，所述冲击传感器单元 (30a)具有至少一个滤波单元（36a)，所述滤波单元设置用于将信号分量（38a)从所述传感 器（34a)的传感器信号（40a)中隔离。
12. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元 (14a)具有学习模式，用于确定至少一个运行参数（18a)。
13. 根据权利要求12所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元（14a)在学习模 式中在成功的冲击机构起动时保存至少一个运行参数（18a)。
14. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元 (14a_d)具有至少一个延迟参数（42a)，所述延迟参数设置用于，影响用于在运行参数 (18a)的两个值之间转换的持续时间（44a)。
15. 根据上述权利要求中任一项所述的冲击机构单元，其特征在于，设置一运行条件传 感器单元（46b)。
16. 根据权利要求15所述的冲击机构单元，其特征在于，所述控制单元（14b)设置用 于，处理所述运行条件传感器单元（46b)的测量参量。
17. -种手持式工具机，特别是锤钻和/或冲击锤（12a-d)，具有根据上述权利要求中 任一项所述的冲击机构单元（l〇a-d)。
18. -种手持式工具机的根据上述权利要求中任一项所述的控制单元。
19. 一种用于运行气动式冲击机构（16a_d)的方法，所述冲击机构具有根据权利要求 1-16中任一项所述的冲击机构单元。
【文档编号】B25F5/00GK104428106SQ201380027234
【公开日】2015年3月18日 申请日期:2013年4月24日 优先权日:2012年5月25日
【发明者】R·尼切, M·陶贝尔, A·旺达姆, G·施莱萨克, H·施普伦格, C·迪姆, W·菲舍尔, H·哈梅多维克, J·伦纳茨, C·贝尔奇, M·E·维加扎瓦拉, A·迪塞尔贝格 申请人:罗伯特·博世有限公司