CN101031393A - 手持式工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤 - Google Patents

Abstract

手持式工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤，具有：一个可转动地支承在壳体(11)中的、用于旋转地驱动刀具接收器(16)的锤管(15)；一个配合在锤管(15)上的、可电动地驱动的、用于旋转地驱动锤管(15)的驱动齿轮(14)；一个具有两个彼此同心的、借助传递转矩的传递部件(26)形成配合的及在极限转矩被超过时中断刀具接收器(16)的转动连接的离合器(24)，其中一个离合部件是锤管(15)；及一个设置在锤管(15)中的由电动机驱动的、用于平移地驱动刀具的冲击机构(18)。为了实现一个稳固的超越离合器(24)——该离合器既可应用在相对壳体(11)轴向不可移动的锤管也可应用在相对壳体(11)轴向可移动的锤管(15)中，其中锤管(15)可被作成一件式或多件式的，超锁定部分(24)的另一离合部件是一个滑动地配合在锤管(15)上的离合套管(25)，该离合套管可与驱动齿轮(14)联接成刚性的转动连接。

Description

手持式工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤

现有技术

本发明涉及根据权利要求1的前序部分的手持式工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤。

这种类型的公知手持式工具机设有安全离合器，它在被驱动的刀具突然停止、例如钻孔刀具被卡住时保护操作人员免于受过高的反应转矩。

在公知的手持式工具机中被构造成超越离合器的安全离合器被设置在两件式构成的锤管上及在外锤管部件与优选一体地承载刀具夹的内锤管部分之间起作用，该内锤管部分用一个端部区段滑动地插入外锤管部件。超越离合器具有多个在锤管圆周上等距离地设置的锁止球，这些锁止球轴向可移动及形锁合地置入外锤管部件的孔内及一方面切向形锁合地沉入构造在内锤管部分端部区域中的轴向坑中及另一方面超出外锤管部分的圆周地伸出。一个轴向上可移动地设置在外锤管部分上的离合环通过构造成压簧的离合弹簧用其内锥面靠压在锁止球的伸出区域上，由此产生径向加载锁止球的力分量，该力分量确定了超越离合器的极限转矩。当该极限转矩被超过时，锁止球将抵抗作用在离合环上的离合弹簧的力被径向向外地压，抵抗离合弹簧的力使离合环移动及由内锤管部分的轴向坑中脱出。由此使外锤管部件与内锤管部分的连接断开，并且例如当内锤管部分上的刀具被卡在工件中时，外锤管部件可在内锤管部分上自由转动。锤管的旋转驱动通过无相对转动地配合在外锤管部件上的驱动齿轮来实现，该驱动齿轮被构造成锥齿轮及通过减速传动装置由一个电动机驱动。

在一个也是公知的、开始部分所述类型的手持式工具机中，锤管被一件式地构造及在其前端优选一体地带有一个刀具接收器。在锤管上配合着亦被构造成锥齿轮的驱动齿轮，该驱动齿轮通过减速传动装置由一个电动机驱动。借助一个轴向上可在锤管上移动的转换环，锤管可选择地与驱动齿轮无相对转动地连接(冲击钻孔或钻孔工作方式)或不可转动地固定在壳体上(凿钎工作方式)。超越离合器被设置在减速传动装置的变速级中。

本发明的优点

根据本发明的具有权利要求1的特征的手持式工具机具有其优点，即该新型的超越离合器既紧凑又稳固及可用成本上有利的部件来实现。在此情况下手持式工具机不用在结构上改变超越离合器既可装备相对壳体轴向上不可移动的锤管也可装备相对壳体轴向上可移动的锤管，其中锤管可被构造成一件式的或多件式的。因为超越离合器即使在一件式锤管的情况下也可设置在锤管本身上-而不像在公知的设有一件式锤管的手持式工具机上是设置在减速传动装置部分中-该超越离合器在低锤管转速时工作，以致可在恒定转矩的情况下达到超越离合器的明显高的使用寿命。并且离合的获取由于低转速比公知的具有设置在齿轮部分中的超越离合器的手持式工具机其磨损强度小得多。

新型超越离合器的离合套管能以简单方式进一步构成多功能部件，其方式是它除了离合器功能外还可配备用于锤管的支承功能、用于冲击机构的控制功能及用于转换环的载体功能，该转换环用于转换各工作方式“钻孔”或“冲击钻孔”、“凿钎”及“中立位置”。

通过在其它权利要求中所述的措施可以得到权利要求1中给出的手持式工具机的有利的进一步构型及改进。

根据本发明的一个有利的实施形式，滑动地配合在锤管上的离合套管被接收在一个固定在壳体中的滑动轴承中，以致离合套管也承担用于锤管的支承功能。在此情况下滑动轴承可根据一个后面将描述的本发明的实施形式被用来控制冲击机构。

根据本发明的一个有利的实施形式，离合套管与驱动齿轮之间的联接借助一个配合在离合套管上的设有轴向齿结构的转换环来实现。该轴向齿结构与一个构造在离合套管上的、优选构造在背离离合环的后套管区段上的轴向齿结构形成配合。转换环通过轴向移动可选择地与驱动齿轮或壳体无相对转动地耦合。借助该转换环可设置手持式工具机的各个工作方式，即“钻孔/冲击钻孔”及“凿钎”以及中立位置或零位置，在后述位置中离合套管既不与驱动齿轮联接也不固定在壳体上。在本发明的该实施形式中离合套管同时承担用于转换手持式工具机的工作方式的转换环的载体功能。

根据本发明的一个有利的实施形式，锤管抵抗一个复位弹簧的力轴向可移动地支承在壳体中及借助两个构造在壳体上的止挡及一个构造在锤管上的反止挡限制其轴向移动。对于冲击机构，前止挡在锤管无轴向负载的情况下确定了一个空载位置及后止挡在锤管受轴向负载的情况下确定了一个工作位置。由此能以简单的方式通过取消刀具的压紧力、例如从工件上抬起或提起手持式工具机而导致冲击机构的空载运行。

根据本发明的一个有利的实施形式，冲击机构被构造成气垫式冲击机构及具有一个在锤管中被导向的、平移地被驱动的活塞及一个与活塞隔开的、在锤管中轴向移动地被导向的、作用在刀具上的冲击栓，其中在锤管中由活塞与冲击栓包围着一个气垫。在气垫区域中在锤管及在离合套管中设有一致的径向孔，这些径向孔这样协调地设置在锤管的移动路径上，使得当锤管位于工作位置中时它们由滑动轴承覆盖及在锤管的空载位置中它们从滑动轴承移开并由此被打开。借助这些径向孔及滑动轴承可实现用于冲击机构的套管控制。通过锤管的大质量及轴向行程，与径向孔的打开相互配合地在锤管过渡到空载时将使冲击栓及冲头的能量很快地减小。这保护了部件，省去冲击栓捕获装置及可达到手持式工具机的高使用寿命。此外可实现了设在冲击栓与刀具之间在锤管中轴向移动的冲头的短移动行程。该冲头的短移动行程又允许冲头密封装置在很小磨损的情况下的良好密封。

附图

以下将借助附图中所示的实施例来详细地描述本发明。附图表示：

图1：一个手持式工具机部分剖割的概要侧视图，

图2：具有处于工作位置中的锤管的、图1的手持式工具机的一个区段的纵截面图，

图3：具有处于空载位置中的锤管的、与图2所示相同的视图，

图4：当超越离合器响应时图2中区段IV的一个放大视图。

实施例的说明

在图1中概要地以侧视图及在这里感兴趣的范围内又以纵截面图表示的手持式工具机被构造成锤钻和/或冲击锤，也被称为组合锤。它具有一个壳体11，该壳体包括一个尤其是电动的驱动电动机12，后者通过一个传动装置13使连接在后面的钻孔机构和/或冲击机构工作。为此传动装置13与一个驱动齿轮14相啮合，该驱动齿轮为了旋转地驱动锤管15与该锤管相联接。驱动齿轮14优选被构造成锥齿轮。借助于驱动电动机12及传动装置13通过驱动齿轮14驱动锤管15转动及借助该锤管驱动一个刀具接收器16转动，在该刀具接收器中无相对转动地及轴向可移动地固定有一个刀具17。此外，由驱动电动机12通过该传动装置13并借助一个连接在前面的曲柄传动装置19可平移地驱动冲击机构18。设置在锤管15中的、被构造成所谓的气垫式冲击机构18的冲击机构-尤其如图2及3所示地-具有一个由曲柄传动装置19往复地驱动的活塞20及一个与该活塞有间隔的、与该活塞20包围着一个气垫22的锤或冲击栓21，以及具有一个在锤管15中设置在冲击栓21后面的冲头23，该冲头可直接地作用在固定于刀具接收器16中的刀具17上。活塞20、冲击栓21及冲头23可在锤管15中轴向移动地被导向及相对锤管15的内壁被气密地密封。在驱动齿轮14与锤管15之间设有一个超越离合器24，它当一个极限转矩被超过时断开驱动齿轮14与锤管15之间的驱动连接。

离合器24例如被构造成超越离合器。在图2及3中超越离合器24仅通过上半截面部分来表示。超越离合器24具有两个借助传递转矩的传递部件形成配合的离合部件，这些离合部件当一个预定的极限转矩被超过时可抵抗一个力地超出锁止。一个离合部件由锤管15或一个与锤管15连接的部件构成及另一离合部件由一个在锤管15上滑动地配合的离合套管25构成。传递部件由锁止球26构成，这些锁止球彼此错开相同圆周角地在离合套管25的径向孔27中径向可移动地被导向。径向孔27具有一个稍大于锁止球26的球直径的孔直径。锁止球26一方面沉入截锥形锁止凹部28中，这些锁止凹部彼此错开地以与离合套管25中的径向孔27相同的圆周角设置在锤管15中，及另一方面由离合套管25的外套管壁径向地伸出。锥形的锁止凹部28具有一个向着锁止凹部28的基底缩小的净横截面，其中，向着离合套管25的孔的横截面相应于耦合套筒25中的径向孔27的孔横截面。一个在离合套管25上轴向上可移动的离合环29具有一个内锥面291，该离合环在一个离合弹簧30的作用下用该内锥面压在锁止球26的伸出区域上。离合弹簧30例如被构造成压簧，该离合弹簧同心地包围锤管15并且一侧支撑在离合环29上，而另一侧支撑在锤管15上及通过内锥面291用径向力分量对锁止球26加载，该力分量将锁止球26压入到锁止凹部28中以使得离合套管25与锤管15彼此形成无相对转动的连接。该径向力分量确定了极限转矩的大小，在该极限转矩时超越离合器24被释放。离合弹簧30同时通过离合环29及锁止球26将离合套管25压在一个构造在锤管15上的径向肩31上及另一侧将一个压在锤管15上的弹簧盘32压紧在一个卡圈34上，该卡圈被置入在一个开设在锤管15上的环形槽33中。

锤管15可转动地支承在壳体11中，确切地说，在其接近刀具接收器的前区域中借助一个固定在壳体11中的转动轴承35及在其后区域中借助一个设置在超越离合器24附近的滑动轴承36来支承，该滑动轴承也被固定在壳体11中及接收离合套管25。离合套管25在背离离合环29的后套管区段中设有一个轴向齿结构37(图4)，该轴向齿结构与一个中间环46的相同形式的轴向齿结构38啮合。中间环46形成对构造在驱动齿轮14上的轴向齿结构47的一个径向距离。一个具有相同形式的轴向齿结构的、配合在中间环46的轴向齿结构38中的转换环39可通过轴向移动选择地在一方面与驱动齿轮14通过该驱动齿轮的轴向齿结构47形成无相对转动的连接及另一方面通过一个构造在壳体11上的齿结构可抗转动地固定在壳体上，其中在两个移动位置上一方面离合套管25与中间环46的轴向齿结构37，38及另一方面中间环46上的轴向齿结构38与转换环39上的轴向齿结构彼此保持啮合。如果转换环39在图2中向左移动，则离合套管25被固定在壳体11上，如果转换环39在图2中向右移动，则离合套管25与驱动齿轮14无相对转动地连接。锤管15在壳体11中抵抗一个复位弹簧40的力轴向可移动地被接收在转动轴承35及滑动轴承36中，其中锤管15的轴向移动借助两个构造在壳体11上的止挡及一个构造在锤管15上的反止挡来限制。在图2及3中的左前面的止挡-它由转动轴承35构成-在锤管15轴向无负荷的情况下处于空载位置，及在图2及3中的右后止挡-它由一个构造在壳体11中的环形肩41构成-在锤管15受轴向负荷的情况下确定了用于冲击机构18的工作位置。锤管15的轴向负荷通过刀具17轴向地压在工件上来产生。设置在锤管15上的反止挡由弹簧盘32构成，在该弹簧盘的-直延伸到壳体11的内壁上的盘边缘上支撑着一个被构造成压簧并且相对锤管15与离合弹簧30同心地设置的复位弹簧40。复位弹簧40的反支承由一个构造在壳体11中的径向肩42构成。

在活塞20与冲击栓21之间锤管15的气垫区域中，在锤管15上开设有径向孔43及在离合套管25中开设有径向孔44，这些径向孔相对准。优选这些径向孔43，44错开相同圆周角地设置。在此情况下这些径向孔43，44与锤管15的移动距离相协调地被这样设置，使得它们在锤管15的工作位置中(图2)被滑动轴承36覆盖，由此气垫22被气密地密封。相反，在锤管15的空载位置中，这些径向孔43，44被滑动轴承36移开(图3)，由此它们被打开及气垫22与壳体11的内部形成交换空气的连接。通过包围气垫22的、活塞20与冲击栓21之间的空间经由径向孔43，44的打开使手持式工具机在过渡到空载时，冲击栓21及冲头23的能量很快地减小，及手持式工具机很好地转换到空载。这保护了部件，省去用于冲击栓21的捕获装置及实现了短的冲头行程，这样又保证冲头密封装置45的良好密封及很小的磨损。

在冲击机构关断的情况下的“冲击钻孔”工作方式中及“钻孔”工作方式中，随着保持在刀具接收器16中的刀具17被放置在工件上及轴向地压紧手持式工具机，锤管15由刀具17通过冲头23抵抗复位弹簧40的力被移动到图2中所示的工作位置。在图2中转换环39被表示在其中立位置或零位置上。如果转换环39在图2中向右移动，则离合套管25被无相对转动地联接到驱动齿轮14上。如果现在启动驱动电动机12，则通过转动的驱动齿轮14及通过超锁定部分24使锤管15转动，该锤管本身通过与它无相对转动连接的刀具接收器16驱动刀具17旋转。如果由离合弹簧30预给定的极限转矩被超过，例如通过转动的刀具17被卡在工件中引起，则在离合环29抵抗离合弹簧30轴向移动的情况下锁止球26由锥形锁止凹部28中被径向向外压，直至由锤管15的锁止凹部28中脱出(图4)及从现在起离合套管25可相对锤管15转动。

如果手持式工具机被从工件上抬起，则由刀具17通过冲头23作用在锤管15上的轴向压力消失，及复位弹簧40通过弹簧盘32使锤管15移动到图3中所示的空载位置上。由此径向孔43，44从滑动轴承36滑出，以使得在活塞20与冲击栓21之间包含气垫22的空间向外打开。通过气垫空间的打开，活塞20不能再抽吸冲击栓21。冲击栓21及冲头23位于空载位置中。

取代所述的一件式锤管15，也可将一个两件式或多件式的锤管可转动及轴向固定地或轴向可移动地支承在壳体11中。如在公知的、开始部分所述的手持式工具机中，例如两个锤管部分-其中前锤管部分整体地携带刀具承载件-相互插接，但现在是彼此刚性地连接的。相对具有两件式锤管的公知手持式工具机，现在这里所制造的锤管在成本上实质地有利，因为两个锤管部分彼此不可转动及由此无需研磨锤管各部分的接触面。

在所述的手持式工具机中锤管15也可轴向固定地设置及可被作成一件式或多件式的。但将失去简单的、以上所述的用于在冲击机构过渡到空载时使气垫空间打开的“套管式控制”。

Claims (12)

1.手持式工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤，具有：一个可转动地支承在壳体(11)中的、用于旋转地驱动刀具接收器(16)的锤管(15)；一个可电动地驱动的、用于旋转地驱动锤管(15)的驱动齿轮(14)；一个在极限转矩被超过时中断刀具接收器(16)的转动连接的离合器(24)，该离合器具有两个借助传递转矩的传递部件形成配合的离合部件，其中一个离合部件是锤管(15)或一个与锤管(15)连接的部件，其特征在于：另一离合部件是一个滑动地配合在锤管(15)上的离合套管(25)，该离合套管可与驱动齿轮(14)联接成刚性的转动连接。

2.根据权利要求1的手持式工具机，其特征在于：离合套管(25)具有一些以圆周角彼此错开地设置的导向部分及锤管(15)具有一些与该错开一致地设置的锁止凹部(28)；传递部件径向可移动地被保持在这些导向部分中及一方面形锁合地沉入到这些锁止凹部(28)中及另一方面超出离合套管(25)的外圆周地伸出；一个离合环(29)通过离合弹簧(30)被这样地压紧在传递部件的伸出区域上，使得一个径向上向内朝着锤管(15)定向的力分量作用在所述传递部件上。

3.根据权利要求2的手持式工具机，其特征在于：离合环(29)滑动地配合在离合套管(25)上及具有一个靠触在这些传递部件上的内锥面(291)；离合弹簧(30)被构造成一个同心地包围锤管(15)的压簧，该压簧的一侧支撑在离合环(29)的背离内锥面(291)的端部上及另一侧支撑在锤管(15)上。

4.根据权利要求3的手持式工具机，其特征在于：离合套管(25)通过离合弹簧(30)经由离合环(29)及这些传递部件被夹紧在一个构造在锤管(15)上的径向肩(31)上。

5.根据权利要求2-4中一项的手持式工具机，其特征在于：这些传递部件为锁止球(26)，它们分别被接收在一个优选彼此错开相同圆周角地开设在离合套管(25)上的径向孔(27)中，这些径向孔的孔直径稍大于锁止球直径；锤管(15)中的锁止凹部(28)被构造成具有向着锁止凹部基底减小的净横截面的截锥形。

6.根据权利要求1-5中一项的手持式工具机，其特征在于：离合套管(25)被接收在一个固定在壳体(11)中的滑动轴承(36)中

7.根据权利要求1-6中一项的手持式工具机，其特征在于：离合套管(25)与驱动齿轮(14)之间的联接借助一个转换环(39)来实现，该转换环通过一个具有轴向齿结构(38)的中间环(46)与一个构造在离合套管(25)上的、优选构造在离合套管(25)的背离离合环(29)的后套管区段上的轴向齿结构(37)形成配合；转换环(39)通过轴向移动可选择地与驱动齿轮(14)或壳体(11)无相对转动地联接。

8.根据权利要求1-7中一项的手持式工具机，其特征在于：锤管(15)抵抗一个复位弹簧(40)的力轴向可移动地支承在壳体(11)中；借助两个构造在壳体(11)上的止挡及一个构造在锤管(15)上的反止挡限制该轴向移动，对于设在锤管(15)中的冲击机构(18)，其中一个前止挡在锤管(15)无轴向负载的情况下确定了一个空载位置及一个后止挡在锤管(15)受轴向负载的情况下确定了一个工作位置。

9.根据权利要求8的手持式工具机，其特征在于：前止挡由一个在锤管(15)的靠近刀具接收器(16)的前区域中接收锤管(15)的、固定在壳体(11)中的转动轴承(35)构成及后止挡由一个构造在壳体中的环形肩(41)构成。

10.根据权利要求8或9的手持式工具机，其特征在于：该反止挡由一个弹簧盘(32)构成，该弹簧盘被设置在锤管(15)上及由离合弹簧(30)压紧在一个构造在锤管(15)上的径向肩上，优选压紧在一个被接收在一个环形槽(33)中的卡圈(34)上。

11.根据权利要求8-10中一项的手持式工具机，其特征在于：复位弹簧(40)被构造成压簧，该压簧同心地包围锤管(15)及在一侧上支撑在弹簧盘(32)上而在另一侧上支撑在一个构造在壳体(11)上的径向肩(42)上。

12.根据权利要求8-11中一项的手持式工具机，其特征在于：冲击机构(18)被构造成气垫式冲击机构及具有一个在锤管中被导向的、平移地被驱动的活塞(20)及一个与活塞(20)有间隔的、在锤管(15)中轴向可移动地被导向的、作用在刀具上的冲击栓(21)，在活塞与冲击栓之间包围着一个气垫(22)；在气垫区域中在锤管(15)及在离合套管(25)中设有一致的径向孔(43，44)，这些径向孔这样协调地设置在锤管(15)的移动路径上，使得当锤管(15)位于工作位置中时它们由滑动轴承(36)覆盖及当锤管(15)位于空载位置中时它们由于从滑动轴承离开而被打开。

Images