CN102107423A - 手持式工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式工具机，具有动力传动系(25)，所述动力传动系包括具有转子(32)和驱动轴(34)的马达(30)以及传动装置(40)，其中，设置了至少一个飞轮质量(50)，该飞轮质量能够关于所述驱动轴(34)旋转对称地进行布置并且能够与所述驱动轴(34)不可相对旋转地进行连接。

Description

手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的手持式工具机。

背景技术

为了在电动螺丝刀、电动钻机以及电动冲击钻中满足对于越来越紧凑并且越来越轻质的结构形式的要求，由马达、传动装置和工具插口的一系列装置组成的动力传动系必须缩短结构长度并且降低重量。然而该缩短的并且重量降低的结构形式不应该引起手持式工具机的机械输出功率的减少。相反，尽管结构形式紧凑，但是也应该尽可能提高输出功率。

手持式工具机的紧凑的结构形式例如能够通过以下方法实现，即使用具有更短的并且更轻巧的结构形式的马达。然而这种马达的缺点是，显著减小了惯性矩。在用手持式工具机进行的与动态效应的巨大影响相联系的工作情况下，例如在硬的或者软的拧紧情况下，能够明显地察觉到可达到的扭矩明显降低了。

发明内容

本发明从具有动力传动系的手持式工具机出发，该动力传动系包括具有转子和驱动轴的马达以及传动装置。该驱动轴例如可以是电枢轴或者是动力传动系的与电枢轴不可相对旋转地耦合的轴。该驱动轴尤其以与电枢轴相同的转速进行旋转。

按本发明，所述手持式工具机具有至少一个飞轮质量，该飞轮质量能够关于驱动轴旋转对称地进行布置并且能够与驱动轴不可相对旋转地进行连接。有利的是，所述飞轮质量提高了惯性矩，从而在紧凑的手持式工具机例如电动螺丝刀以及电动钻机中使用功率集中的马达时能够实现与常规马达中类似的动能值。由于飞轮质量与驱动轴不可相对旋转地耦合，所述飞轮质量以马达的高转速进行旋转并且如此发挥了最大的作用。所述飞轮质量关于驱动轴的旋转对称的布置有利地防止产生不平衡。

与理想的旋转对称性具有一定的微小偏差的飞轮质量也视作具有旋转对称的几何形状的飞轮质量。与理想的旋转对称性的偏差例如会由制造引起，即飞轮质量通过烧结制成并且因此具有密度差。因此，与理想的旋转对称性的偏差也可以通过以下方法来变动，即飞轮质量设有用于补偿不平衡的机构。该飞轮质量尤其由额外的组件形成，该组件作为马达的旋转的组件例如转子、电枢轴和必要时的换向器以及传动装置的旋转的组件的补充设置在手持式工具机的动力传动系中。该飞轮质量作为常规在手持式工具机中布置在驱动轴上的组件之外的质量。此外，所述飞轮质量尤其不可相对旋转地与驱动轴连接，使得该飞轮质量对于手持式工具机的使用者来说不能替换或者说不能拿出来。

所述飞轮质量优选由金属制成，并且例如由锌、铁、钢、黄铜或者青铜制成。该飞轮质量例如能够通过烧结制成。

在有利的实施方式中，所述飞轮质量具有比转子的外直径更大的外直径。这实现了设置具有较大外直径的飞轮质量，这具有这样的优点，即能够将飞轮质量的厚度保持得比较小。与基本上具有和转子相同的外直径的飞轮质量相比，在飞轮质量的质量相同时其厚度更小。由此尽管存在飞轮质量，但是动力传动系的结构长度没有增大或者说没有显著增大。由此仍然可以实现手持式工具机的紧凑的结构。

在本发明的设计方案中，所述马达具有马达壳体，其中飞轮质量布置在马达壳体的外部。这又具有这样的优点，即能够独立于转子或者马达壳体的直径来选择飞轮质量的外直径。尤其没有通过马达壳体的内直径来限制飞轮质量的外直径。另一优点在于，如通常用在手持式工具机中的常规的马达能够在不用调整的情况下在按本发明的手持式工具机中使用。此外，常规的马达由此可以作为预制组件安装到按本发明的手持式工具机中。在按本发明的手持式工具机中能够使用不同类型的马达，例如直流马达或交流马达以及无刷或者有刷的马达。本发明不限制于特定的马达型号。

作为具有马达壳体的马达的替代方案，也可以在按本发明的手持式工具机中使用所谓的开放式框架的结构形式的没有马达壳体的马达。在此，又有这样的优点，即没有通过转子的外直径或者马达壳体的直径限制飞轮质量的外直径。能够如此选择所述飞轮质量的外直径，使得飞轮质量的厚度最小化。

在本发明的实施方式中，所述传动装置具有传动装置壳体，其中飞轮质量布置在传动装置壳体内部。这能够有利地用于使传动装置的组件例如行星齿轮传动装置的空心轮或者行星齿轮和/或传动装置壳体的组件例如壳体盖承担相对于驱动轴轴向固定飞轮质量的功能。此外，在按本发明的手持式工具机的运行中能够使用飞轮质量的摆动运动，该摆动运动通过传动装置的和/或传动装置壳体的沿轴向在飞轮质量的前面和后面的组件得到限制。

所述传动装置可以是单级的或者多级的传动装置。该传动装置例如是如现有技术公开的行星齿轮传动装置。

为了连接飞轮质量与驱动轴，尤其设置了用于形状配合连接的机构或者用于传力连接的机构或者这两种机构的组合。所述机构尤其沿径向固定所述飞轮质量，并且也能够额外地承担轴向固定飞轮质量的功能。在简单的实施方式中，所述飞轮质量传力地例如借助于压接连接沿径向和轴向直接固定在驱动轴上。为了进行形状配合的连接所述驱动轴能够在一个或者多个区域中削平，其中所述飞轮质量设有中央的开口，该开口与削平的驱动轴对应。驱动轴和中央的开口例如可以具有四边形的横截面。

在本发明的设计方案中，所述飞轮质量直接与驱动轴不可相对旋转地进行连接。在本发明的框架中，如果驱动轴与飞轮质量直接连接，那么就存在直接连接飞轮质量与驱动轴的连接。为此，所述飞轮装置具有用于容纳驱动轴的定心的开口。在简单的实施方式中实现了直接连接，方法是飞轮质量直接压装到驱动轴上。作为替代方案，也可以用用于形状配合连接的机构实现飞轮质量与驱动轴的直接连接，方法是例如将驱动轴和飞轮质量的中央的开口在一个或者多个区域内削平，使得飞轮质量的削平部分和驱动轴的削平部分相对应。驱动轴和飞轮质量的中央的开口例如可以具有四边形的横截面。

在本发明的替代设计方案中，所述飞轮质量间接地与驱动轴不可相对旋转地连接。在此，驱动轴只是间接地与飞轮质量不可相对旋转地连接，方法是将至少一个额外的连接元件连接在驱动轴和飞轮质量之间。这种额外的连接元件例如可以是马达的或者传动装置的不可相对旋转地耦合在驱动轴上的组件。所述飞轮质量和连接元件要么可以构造成不可相对旋转地相互连接的单独的组件，要么可以构造成不可相对旋转地安置于驱动轴上的共同的部件。

在优选的实施方式中，通过驱动轴上的小齿轮间接地连接驱动轴与飞轮质量。该小齿轮本身与驱动轴不可相对旋转地耦合。该小齿轮尤其压装到驱动轴上。作为替代方案，该小齿轮可以形状配合地与驱动轴不可相对旋转地进行连接。为此，所述驱动轴和小齿轮的中央的开口优选在一个或者多个区域中削平，其中驱动轴的削平部分和小齿轮的中央的开口的削平部分相互对应。所述驱动轴和小齿轮的中央的开口例如可以具有四边形的横截面。

在该实施方式中，所述飞轮质量与小齿轮形成了不可相对旋转的连接，该连接至少沿径向将飞轮质量固定在驱动轴上。该不可相对旋转的连接能够借助于形状配合的连接实现。如此，在本发明的设计方案中，所述飞轮质量具有中心的内齿部，该内齿部嵌入小齿轮的齿部中。在此，飞轮质量能够套装到小齿轮上。飞轮质量的中心的内齿部允许将飞轮质量整齐地在驱动轴或者说小齿轮上定心，并且由此实现了飞轮质量的少振动的旋转。

在替代的设计方案中，所述小齿轮和飞轮质量以以下方式形成了共同的部件，即小齿轮和飞轮质量构造成一体的。这是特别有利的，因为在此能够明显减少飞轮质量的摆动运动。

驱动轴上的小齿轮优选同时是传动装置的组件。按本发明的手持式工具机的传动装置例如可以是行星齿轮传动装置，其中小齿轮形成了太阳轮。如果飞轮质量与小齿轮不可相对旋转地耦合，那么反正存在于常规的手持式工具机中的元件、小齿轮额外地用于与飞轮质量的不可相对旋转的耦合。如此，尽管额外地装入了飞轮质量，但还能够实现手持式工具机的紧凑的尤其是短的结构形式，因为除了反正通常存在于手持式工具机中的机构之外不必为了飞轮质量的不可相对旋转的耦合而设置额外的机构。

所述飞轮质量优选构造成盘状的。盘状的飞轮质量是有利的，因为其关于驱动轴旋转对称地进行构造并且由此不会产生不平衡。盘状的飞轮质量具有圆形的横截面。该飞轮质量设有用于容纳驱动轴或者说用于容纳不可相对旋转地安置于驱动轴上的连接元件的定心的开口。

附图说明

下面根据附图对本发明进行详细解释。其中：

图1是按本发明的手持式工具机的示意图，

图2是按本发明的手持式工具机的截取部分，

图3是图2中的截取部分的透视图，

图4是按本发明的手持式工具机的替代实施方式的截取部分的透视图，

图5是替代实施方式的示意图。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了按本发明的具有壳体20的手持式工具机10。动力传动系25包括马达30、传动装置40以及飞轮质量50。马达30包括转子32(参见图2)以及电枢轴，该电枢轴用作驱动轴34。此外，所述动力传动系25包括工具插口60用来容纳嵌入式工具，例如钻头、螺丝刀刀头和钻头刀头。所述工具插口60通过传动装置40和输出轴44与马达30耦合。

按本发明，所述手持式工具机10具有至少一个关于驱动轴34旋转对称地布置的飞轮质量50，该飞轮质量不可相对旋转地布置在驱动轴34上，使得飞轮质量50以与驱动轴34相同的转速进行旋转。根据图1，所述飞轮质量50连接在马达30和传动装置40之间。作为替代方案，所述飞轮质量也可以沿工作方向看布置在马达30的后面，也就是说布置在动力传动系25的背对工具插口60的端部上，只要该飞轮质量50布置在驱动轴34上(没有示出)。

在本发明的设计方案中，所述马达30设有马达壳体36。在此，该马达壳体36处于手持式工具机10的壳体20内部。作为替代方案，该马达30也可以构造成开放式框架的结构形式，其中该马达30不具有单独的马达壳体。在此，所述马达的组件特别是转子32在手持式工具机10的壳体20内部没有额外的壳体地得到支承。在图2中通过用虚线示出壳体36来示意性地说明所述两种实施方式，即具有马达壳体36或者没有马达壳体36的马达30。

在图2中通过用53标记的箭头表示飞轮质量50的外直径。该飞轮质量50的外直径有利地大于转子32的外直径，转子的外直径在图2中用33标记的箭头表示。在飞轮质量50具有尽可能大的外直径时，能够将该飞轮质量50的厚度选择得比较小，从而实现所希望的惯性矩。由此，通过安装单独的飞轮质量50没有增加或者说没有显著地增加所需要的结构空间。

在马达30具有马达壳体36的本发明的实施方式中，所述飞轮质量50优选布置在马达壳体36外面。这能够将飞轮质量50的外直径选择得尽可能大。如从图2中获知，所述飞轮质量50特别优选地布置在传动装置壳体42的内部。由此，沿着工作方向看，在飞轮质量50前面存在传动装置壳体42的一个元件并且在飞轮质量50后面存在传动装置40的至少一个元件。

在本发明的优选设计方案中，所述飞轮质量50根据图2间接地与驱动轴34不可相对旋转地连接。为此，小齿轮38形式的连接元件连接在驱动轴34和飞轮质量50之间。所述小齿轮38借助于压紧不可相对旋转地安置于驱动轴34上。飞轮质量50本身与小齿轮38形成了不可相对旋转的连接，并且由此，以与驱动轴34相同的转速进行旋转。为此，所述飞轮质量构造有中心的内齿部58，该内齿部与小齿轮38的齿部31耦合(图3)。所述内齿部58和小齿轮38用作用于形状配合地连接飞轮质量50与驱动轴34的机构。在按图2的实施方式中，所述驱动轴34上的小齿轮38同时是传动装置40的组件。按图2的传动装置40是行星齿轮传动装置，其中小齿轮38形成了太阳轮。在图2或者说3中示出了行星齿轮传动装置的其它元件，例如空心轮46、具有行星齿轮48的行星齿轮架47。

此外，可以从图3的透视剖面图中看出，所述飞轮质量50特别优选是盘状的。该飞轮质量具有圆形的横截面并且基本上作为扁平柱体形成。

图4示出了关于图3中示出的实施方式的替代的实施方式。相同的部件设有相同的附图标记。与按图3的实施方式不同，根据图4将所述飞轮质量50和小齿轮38构造成一体的，使得飞轮质量50和小齿轮38形成了共同的部件，该部件不可相对旋转地布置在驱动轴34上。由飞轮质量50和小齿轮38组成的共同的部件的不可相对旋转的耦合通过用于形状配合连接的机构实现，所述机构一方面设置在驱动轴34上并且另一方面设置在小齿轮38的中央的开口39上。所述用于形状配合连接的机构通过驱动轴34和中央的开口39上的各两个削平部分形成。驱动轴34的削平部分用35表示，开口39的削平部分用37表示。在按图4的剖面图中分别只能看到一个削平部分35、37。在此，驱动轴34和小齿轮的中央的开口39具有四边形的横截面。

在图5中示意性地并且以截取部分示出了用于将飞轮质量50不可相对旋转地连接在驱动轴34上的替代的实施方式。与按图2的实施方式不同，所述飞轮质量50在此一方面直接地不可相对旋转地布置在驱动轴34上，方法是所述飞轮质量50具有用于容纳驱动轴34的中央的开口59。另一方面，该飞轮质量50传力地与驱动轴34连接，尤其通过压接连接进行连接。

Claims (11)

1.手持式工具机，具有动力传动系(25)，所述动力传动系包括具有转子(32)和驱动轴(34)的马达(30)以及传动装置(40)，其特征在于，设有至少一个飞轮质量(50)，该飞轮质量能够关于所述驱动轴(34)旋转对称地进行布置并且能够与所述驱动轴(34)不可相对旋转地进行连接。

2.按权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述飞轮质量(50)具有大于所述转子(32)的外直径(33)的外直径(53)。

3.按权利要求1或2中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述马达(30)具有马达壳体(36)，并且所述飞轮质量(50)能够布置在所述马达壳体(36)的外面。

4.按上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述传动装置(40)具有传动装置壳体(42)，并且所述飞轮质量(50)能够布置在所述传动装置壳体(42)的内部。

5.按上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，设有用于形状配合地连接所述飞轮质量(50)与所述驱动轴(34)的机构(31、58；37、35)。

6.按权利要求5所述的手持式工具机，其特征在于，所述飞轮质量(50)具有中心的内齿部(58)作为用于与所述驱动轴(34)形状配合连接的机构。

7.按上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，设有用于传力地连接所述飞轮质量(50)与所述驱动轴(34)的机构。

8.按上述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述飞轮质量(50)能够直接与所述驱动轴(34)不可相对旋转地进行连接。

9.按权利要求1到7中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述飞轮质量(50)能够间接地借助于连接元件(38)与所述驱动轴(34)不可相对旋转地进行连接。

10.按权利要求9所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动轴(34)具有小齿轮(38)，并且所述飞轮质量(50)与所述小齿轮(38)形成了不可相对旋转的连接。

11.按权利要求9或10所述的手持式工具机，其特征在于，所述飞轮质量(50)和所述连接元件(38)构造成共同的部件。

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