CN102126198A

CN102126198A - 电动工具

Info

Publication number: CN102126198A
Application number: CN2011100223557A
Authority: CN
Inventors: 阿明·艾森哈特
Original assignee: AEG Electric Tools GmbH
Current assignee: Techtronic Industries GmbH
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2011-01-20
Publication date: 2011-07-20
Anticipated expiration: 2031-01-20
Also published as: US8622148B2; EP2347865A1; US20110174510A1; CN102126198B; EP2347865B1; DE102010004961A1

Abstract

本发明涉及一种手动操作电动工具，特别地涉及一种电锤(1)，其包含驱动马达(2)，以旋转方式驱动工具的工具轴(3)，用于连接驱动马达(2)与工具轴(3)的旋转驱动传动装置(4)，以冲击方式驱动工具的锤击机构(5)，用于连接驱动马达(2)和锤击机构(5)的锤击机构传动装置(6)，和用于制动和停止锤击机构(5)的开关装置(7)。如果开关装置(7)具有离合器(9)，其整合于锤击机构传动装置(6)的动力路径(10)中并且具有用于推进和撤回离合器(6)的制动行程(11)，其行程垂直于工具轴(3)的旋转轴线(8)，或平行于制动元件(28)的旋转轴线(37)延伸，制动元件(28)手动旋转以致动用于推进和撤回离合器(6)的开关装置(7)，由此可实现特别紧凑的结构。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及一种电动工具，更特别地涉及一种手动操作的电动工具，更优选为电锤。

技术背景

诸如电锤之类的电动工具通常包括驱动马达，以旋转方式驱动工具的工具轴，将驱动马达连接到工具轴的旋转驱动传动装置，以冲击方式驱动工具的锤击机构，将驱动马达连接到锤击机构的锤击机构传动装置，和致动与停止锤击机构的开关装置。

发明内容

本发明提出了此类电动工具的改进或者至少不同的实施例，从而解决该问题，所述电动工具的特征尤其在于其紧凑的结构。

该问题是根据本发明的独立权利要求的主题得到解决。从属权利要求的主题是优选的实施例。

本发明基于使用离合器装备开关装置的总体思路，该离合器整合于锤击机构传动装置的动力路径中并且具有用于推进和撤出即致动和停止锤击机构的致动行程。同样设计开关装置，使该致动行程的行程方向垂直于工具轴的旋转轴线而延伸，或者平行于手动旋转以致动开关装置的元件的旋转轴线。致动行程也可垂直于工具轴的旋转轴线并同时平行于致动元件的旋转轴线而延伸。在这种情况下，离合器的致动行程对应于相应连接件的线性位移，该连接件引起离合器推进和撤回。因为致动行程的方向垂直于工具轴的旋转轴线和/或平行于致动元件的旋转轴线，并且离合器整合于锤击机构传动装置中，所以开关装置能够紧邻工具轴定位，从而能够使电动工具的结构总体上更加紧凑。

根据一个优选实施例，如果锤击机构传动装置通过可绕旋转轴线旋转的驱动齿轮装备于输入侧，并且如果锤击机构传动装置通过曲柄驱动轮装备于外侧，此曲柄驱动轮被支撑以绕驱动齿轮的旋转轴线旋转并且当锤击机构被致动时其驱动锤击机构的连杆，则离合器可特别容易地整合于锤击机构传动装置的动力路径中。在锤击机构传动装置的内部，离合器包括离合器环，其与驱动齿轮的旋转轴线同轴布置，并且位于曲柄驱动轮之上，从而在曲柄驱动轮上不可旋转但可轴向移动。然后，此离合器环与驱动齿轮配合，以这样的方式推进和撤回离合器，即当离合器环在推进状态时它将转矩从驱动齿轮传递到曲柄驱动轮，以及当离合器环在撤回状态时，转矩不从驱动齿轮传递到曲柄驱动轮。这里描述的结构使离合器能够以特别紧凑的方式整合于锤击机构传动装置中。

根据此装置的实际改进，驱动齿轮可包含在轴向侧朝向曲柄驱动轮的辅助轮廓，同时在朝向驱动齿轮的离合器环的轴向侧上具有相应于驱动齿轮的辅助轮廓的辅助轮廓，当推进离合器环时，该轮廓与驱动齿轮上的辅助轮廓配合以传递转矩，当撤回离合器环时，辅助轮廓由此轴向分离。轴向辅助轮廓能够传递大转矩且只需一个小的安装空间。

一个进一步改进是特别有用的，根据该改进，开关装置具有用于推进和撤回离合器的致动装置，其将手动操作的致动元件与离合器的可移动的连结构件结合。如果连结构件是离合器环则是有利的。致动元件，其更优选地布置于电动工具的壳体外侧，能够与锤击机构传动装置啮合，且从而与离合器啮合，以便其可被推进和撤回。

致动装置可优选地装备有行程元件，其通过至少一个平行于驱动齿轮的旋转轴线延伸的臂部与离合器环连接，以便远离并平行于驱动齿轮的旋转轴线的行程元件的行程位移携带离合器环，从而将其延伸。这样，致动装置通过行程元件的相应臂部横跨曲柄驱动轮以便与离合器环啮合。这使致动装置与驱动齿轮的旋转轴线同轴配置以在空间方面实现特别经济的布置。

根据更加优选的实施例，为了在离合器环和曲柄驱动轮之间产生不可旋转移动的并且可轴向移动的连接，曲柄驱动轮的轴向部件可装备有外部辅助轮廓，同时离合器环装备有与其配套的内部辅助轮廓，以便离合器环相对于曲柄驱动轮以不可旋转但可轴向移动的方式经由这些辅助轮廓布置于曲柄驱动轮上。在这种情况下，如果辅助轮廓具有多边形轮廓，可实现特别有用的改进。这些使得低损耗地进行特别大的转矩传递成为可能。这些建议的设计使具有高功能可靠性的特别紧凑结构成为可能。

本发明的更加重要的特征和优点在从属权利要求、附图和根据附图的相关附图说明中得到解释。

当然，上述提及的和那些在本文剩余部分将要解释的特征在没有超出本发明的范围时，不仅用于每种情况下的各个组合，也用于其它组合或独立使用。

本发明的优选实施例于图中示出并且在下面的说明中将更加详细地解释，其中相同附图标记用于表示相同或相似或功能相同的组件。

附图说明

在附图中，所有附图本质上是示意性的，

图1是电动工具形式的电锤的侧视图，

图2 是通过图1中锤击机构已致动的电锤的标为II的致动装置区域的纵截面图，

图3是沿图2中剖切线III通过电锤的横截面图，

图4是如图2中的纵截面图，但锤击机构未致动，

图5是沿图4中沿剖切线V通过电锤的横截面图，

图6是致动装置和部分壳体的分解透视图，

图7是不同实施例中离合器区域的分解透视图。

具体实施例

如图1所示，电动工具1可以手动操作，并且其在实施例中用电锤表示，包括具有例如L形的壳体41，因为壳体41的主轴部分59和壳体41的马达部分60以大约90°相互偏置。工具轴3延伸于主轴部分59内部，并且从壳体41伸出的该轴的末端支撑刀夹61。驱动马达2容纳于马达部分60内部。主轴部分59的纵向方向由工具轴3的旋转轴线8限定并与其平行延伸。马达部分60的纵向方向由驱动马达2的传动轴的旋转轴线18限定并与其平行延伸。

壳体41具有平行于马达壳体60延伸的手柄部分62，并且在实施例中将其两个相对的末端一端连接于主轴部分59且另一端连接于马达部分60。电锤1或电动工具可经由位于手柄部分62中的电缆63连接至外部电源。在一个可替代地实施例中，电锤1也可装备有可充电电池，以便它可以不用连接电网而工作。

图1示出了电锤1位于典型的直立或垂直工作位置，其中主轴部分59被定位在水平方向，同时马达部分60被定位在垂直方向。因此，上侧64和下侧65被限定用于电锤1及其壳体41。开关装置7的致动元件28布置在它的上侧64标有II的壳体41的区域。该区域II垂直地位于马达部分60的上方，特别地位于手柄部分62和主轴部分59之间的连接点66的区域中。开关装置7用于致动和停止锤击机构或电锤1的锤击作用。当停止锤击作用时，电锤1可作为简单的钻头使用。开关装置7包含致动元件28，其可手动操作地与锤击机构啮合或分离。为此，布置致动元件28以便关于旋转轴线37旋转。在实施例中，旋转轴线37平行于驱动马达2的旋转轴线18延伸。

如图2至5所示，此类手动操作的电锤1包含驱动马达2，工具轴3，旋转驱动传动装置4，锤击机构5，锤击机构传动装置6和开关装置7。在工作期间，工具轴3绕旋转轴线8旋转，并用于以旋转方式来驱动工具尤其是电锤工具（此处未示出）。旋转驱动传动装置4将驱动马达2与工具轴3连接。锤击机构5用于通过冲击作用驱动工具。在实施例中，锤击机构2可气动操作。锤击机构传动装置6将驱动马达2与锤击机构5连接。锤击机构5可通过开关装置7致动和停止。当锤击机构5未致动时，电锤1可用作简单的钻头，以便仅以旋转方式驱动各工具，而没有冲击作用。

开关装置7装备有离合器9，其整合于锤击机构传动装置6的动力路径10（由虚线指示）。离合器9具有致动行程11（由双头箭头指示），其垂直于工具轴3的旋转轴线8而延伸。致动行程11的特征在于连结构件12的移动方向，其中，为了推进和撤回离合器9，连结构件12是可移动的。

在此所示的实施例中，连结构件12是离合器环，其在下面也被指定为标记12。该离合器环12布置于锤击机构传动装置6内部。在动力路径10中，离合器环12位于锤击机构传动装置6的驱动齿轮13的输入侧和锤击机构传动装置 6的曲柄驱动轮14的输出侧之间。驱动齿轮13与驱动马达2的传动轴16的驱动链轮15啮合。驱动齿轮13被支撑以便关于旋转轴线17旋转，旋转轴线17在实施例中平行于旋转轴线18延伸，旋转轴线18在实施例中平行于驱动马达2的传动轴16。同时，驱动齿轮13以可旋转方式支撑在静止轴19上。曲柄驱动轮14也被支撑以便关于驱动齿轮13的旋转轴线17旋转。在实施例中，曲柄驱动轮14也可旋转地支撑在静止轴19上。当致动锤击机构5时，曲柄驱动轮4驱动锤击机构5的连杆20，例如以震荡的方式驱动活塞21，所述活塞被支撑于中空工具轴3内部，以便可以线性方式移动。

离合器环12以下述方式布置在曲柄驱动轮14上并且与驱动齿轮13的旋转轴线17同轴，即离合器环12在曲柄驱动轮14上轴向移动并且同时与其不可旋转地连接。如以示例的方式在图2至5的实施例中所说明的，该轴向移动同时旋转固定的能力可由轴向齿轮布置来实现。在此所示的实施例中，曲柄驱动轮14具有轴向部分22，其与驱动齿轮13的旋转轴线17同轴延伸。此轴向部分22具有在其径向外围轴向延伸的辅助轮廓23，其与离合器环12上互补的辅助轮廓56配合。因此，两个配合的辅助轮廓23，56允许这样的布置，即离合器环12可沿曲柄驱动轮14的圆柱段22轴向移动但径向固定。例如，如图2至5中所示，一个辅助轮廓23具有至少一个轴脊，同时另一个辅助轮廓56具有至少一个与其匹配的轴向延伸的基座凹槽。可选择地，图7示出了一个实施例，其中曲柄驱动轮4在其外部具有多边形轮廓57，同时离合器环12具有与外部多边形轮廓57匹配的内部多边形轮廓58。当它们相互啮合时，这两个匹配的多边形轮廓57，58在离合器环12和曲柄驱动轮14之间产生一个径向固定并且轴向可动的连接。

在图7所示的实施例中，曲柄驱动轮14上的外部辅助轮廓23构造为一个位于外部的多边形轮廓，同时离合器环12上的内部辅助轮廓56以互补方式构造为一个位于内部的多边形轮廓58。

除曲柄驱动轮14和离合器环12之外，图7中所示的离合器9的部件也被示为装备有驱动齿轮13，用于在轴19上支撑驱动齿轮13的滚针轴承67，圆盘68，用于轴向偏压离合器环12紧靠驱动齿轮13的推力弹簧50，用于在轴19上支撑曲柄驱动轮14的滚针轴承69，圆盘70，和定位环71。

驱动齿轮13面向曲柄驱动轮14的轴向侧装备有辅助轮廓24。离合器环12面向驱动齿轮13的轴向侧也装备有辅助轮廓25，其以互补的方式与驱动齿轮13上的辅助轮廓24相符合。当离合器环12，从而也就是离合器9处于推进状态时，两个辅助轮廓24，25配合以传递转矩，以及当离合器环12撤回时，它们不再相互啮合并且没有转矩传递。辅助轮廓24例如可装备至少一个销，如图2所示，同时另一个辅助轮廓25已经装备至少一个匹配凹槽以容纳销，其中销可轴向地啮合。

在图2和3中，示出了离合器环12，从而也就是离合器9位于推进位置。驱动齿轮13的轴向辅助轮廓24，25和离合器环12相互啮合并且完成了经由离合器环12从驱动齿轮13至曲柄驱动轮14用于传递转矩的动力路径10。因此当离合器9连同离合器环12一起在推进位置时，锤击机构5被致动。

与此相反，图4和5示出了处于未致动状态的锤击机构5。为此，离合器环12，从而也就是离合器9被撤回，以便驱动齿轮13和离合器环12上被设计为相互啮合的辅助轮廓24，25分离。图4和5示出了轴向间隔26，其阻止啮合及任何转矩传递。以这样的方式，动力路径10被中断。

在此所示的实施例中，开关装置7装备有致动装置27。这包含可手动操作地致动元件28和行程元件29。致动装置27通过致动元件28与离合器环12结合，以便离合器9，从而也就是离合器环12可被推进和撤回。在这种情况下，经由行程元件29产生了移动。行程元件装备着至少一个臂部30，其平行于驱动齿轮13的旋转轴线17延伸。在此处所示的实施例中，行程元件29装备着两个此类臂部30，其关于驱动齿轮13的旋转轴线17径直相对地布置。换句话说，两个臂部30相互呈180°角配置。这意味着它们被布置于驱动齿轮13的旋转轴线17相对的两侧。各臂部30以此种方式与离合器环12结合，即当行程元件29在平行于驱动齿轮13的旋转轴线17延伸的行程轨迹上移动并离开驱动齿轮13时，其加速并撤回离合器环12，并且当其反向移动时推进离合器环。

行程元件29包含环状部分31，两个臂部30从此环状部分31突出，并且其与驱动齿轮13的旋转轴线17同轴排列，且位于曲柄驱动轮14背离驱动齿轮13的一侧。臂部30在曲柄驱动轮14的两侧延伸并且在离合器环12附近终止。在图3，5和6的实施例中，臂部30由支撑元件32加固。支撑元件32实质上是U形并且啮合于离合器环后。特别地，各支撑夹32的U形底33齐平地靠着各臂部30的其余部分。接近离合器环12的U形的腿部34用于在离合器环12后扣住或啮合。远离离合器环12的U形的腿部35啮合在环状部分31中的相应凹处。由于被这些夹32支撑，例如行程元件29可由塑料注塑模制，同时支撑夹32本身由金属制造。

致动装置27可装备行程驱动器36，尤其如图6中所示。该行程驱动器可将致动元件28的手动操作转化为行程元件29的行程位移。在这种情况下，行程驱动器36以此种方式设计，即其将致动元件28关于旋转轴线37的旋转操作转化为行程元件29在平行于旋转轴线37的方向上的行程位移。在此处所示的优选实施例中，致动元件28的旋转轴线37与驱动齿轮13的旋转轴线17重合，从而导致行程元件29的行程也平行于旋转轴线17延伸。在这种情况下，行程驱动器36与行程元件29的环状部分31相配合。为此，环状部分31至少装备一个径向向内突出的滑动构件38，如该实施例所示。在实施例中，提供了三个这样的滑动构件38并且其关于圆周相互等间距布置。

行程驱动器36装备有轴衬39，其可以与环状部分31同轴旋转。这个轴衬39径向朝外装备有至少一个肩部40，其在轴衬39的外周方向上轴向突出。在实施例中，每个滑动构件38上具有一个此类肩部40。因此，轴衬39具有三个关于其圆周布置的肩部40。各肩部与一个滑动构件38以此种方式配合，即轴衬39的旋转位移被转化为行程元件29的行程位移。布置行程元件29以便其在壳体41或电锤1的壳体腔中旋转固定但行程可移动。当轴衬39旋转时，滑动构件38沿各肩部40滑动，产生行程元件29的行程位移。为了保护行程元件29的各个上端或下端位置，肩部40的下端和/或上端可装备有制动台42。当它达到各末端位置时，滑动构件38啮合关联的制动台42，以受压点的方式产生一个触觉可察觉的非正向锁定安全掣子，并且使得轴衬39从而也就是致动元件28难以或无法自己移动。

致动元件28以非旋转方式与轴衬39连接。例如，为此目的，螺钉43从内侧通过轴衬29拧入致动元件28。致动元件28布置于电锤1的壳体41的外部。另一方面，轴衬39布置于壳体41的内部。垫圈44可位于轴衬39和壳体41之间以在通道45的区域中密封壳体41。垫圈44以此种方式设计，即其允许轴衬39的旋转移动。轴衬39可装备有圆柱延伸段46，其通过通道45从壳体41的内侧向外侧突出，以在致动元件28和轴衬39之间产生旋转锁定连接。延伸段46具有多个径向间隙47，其由致动元件28的部件以正向锁合方式啮合。例如，这在图2中清楚地示出。

行程元件29在它的臂部30的区域中装备有向外突出的纵向导轨48，其中壳体41的导向部件49如图3和5所示的那样啮合。这样，为行程元件29产生了线性导轨，有助于确保精确的行程位移。

如图2至5和7所示，也可提供推力弹簧50以推动离合器环12轴向紧靠驱动齿轮13。推力弹簧50因此推动离合器环12进入推进位置。

旋转驱动传动装置4可以有利地为具有轴向正齿轮的冠状齿轮51，并且其在驱动齿轮13完全相反的一侧上与驱动马达2的驱动链轮15相啮合。冠状齿轮51可旋转地支撑于工具轴3并且与转矩从属联连接52相配合。转矩从属联连接52包含驱动环53，其以旋转固定且轴向可移动的方式布置于工具轴3上并且借助偏压弹簧54对冠状齿轮51施力。结合部55使环53从而也就是工具轴3能够被驱动。如果从冠状齿轮51传递至工具轴3的转矩超过预定的限制值，结合部55移动环53抵抗弹簧54的偏置力，并且当工具轴3静止时冠状齿轮51能够继续旋转。

Claims

1.一电动工具，特别是可手动操作的电锤，其

- 具有驱动马达 (2)，

- 具有用于以旋转方式驱动工具的工具轴(3)，

- 具有用于连接驱动马达 (2) 和工具轴(3)的旋转驱动传动装置 (4) ，

- 具有用于以冲击方式驱动工具的锤击机构(5)，

- 具有用于连接驱动马达 (2) 和锤击机构(5)的锤击机构传动装置(6)，

- 具有用于致动和停止锤击机构(5)的开关装置(7)，

- 其中开关装置(7)具有离合器(9)，其整合于锤击机构传动装置(6)的动力路径(10)中并且具有用于推进和撤回离合器(9)的致动行程(11)，

-其中致动行程(11)垂直于工具轴(3)的旋转轴线(8)和/或平行于开关装置(7)的致动元件(28)的旋转轴线(37)而延伸，开关装置(7)手动旋转以推进和撤回离合器(9)。

2.如权利要求1中所述的电动工具，其特征在于：

-锤击机构传动装置(6)具有输入侧驱动齿轮(13)，其关于旋转轴线(17)可旋转地安装，

-锤击机构传动装置(6)具有输出侧曲柄驱动轮(14)，其关于驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)可旋转地安装，并且当锤击机构(5)被致动时驱动锤击机构(5)的连杆(20)，

-离合器(9)具有位于锤击机构传动装置(6)中的离合器环(12)，锤击机构传动装置(6)与驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)同轴布置于曲柄驱动轮(14)上，以便相对于曲柄驱动轮(14)轴向可移动并且不可旋转。

3.如权利要求2中所述的电动工具，其特征在于：

曲柄驱动轮(14)具有辅助轮廓(23)，其在与驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)同轴布置的轴向部分(22)上径向朝外，其与离合器环(12)上配套的内部辅助轮廓(56)相配合，以便离合器环(12)以在曲柄驱动轮(14)的轴向部分(22)上旋转固定并且轴向可移动的方式布置。

4.如权利要求2或3中所述的电动工具，其特征在于：

曲柄驱动轮(14)具有位于外部的多边形轮廓(57)，同时离合器环(12)具有位于内部与其相对应的多边形轮廓(58)，其中离合器环(12) 经由这些多边形轮廓(57，58)在曲柄驱动轮(14)上以旋转固定并且轴向可移动的方式布置。

5.如权利要求2至4中任一项所述的电动工具，其特征在于：

-驱动齿轮(13)在面向曲柄驱动轮(14)的轴向侧上具有辅助轮廓(24)，

-离合器环(12)在面向驱动齿轮(13)的轴向侧上具有相应于驱动齿轮(13)的辅助轮廓(24)的辅助轮廓(25)，其与驱动齿轮(13)的辅助轮廓(24)相配合，以在离合器环(12)位于推进位置时传递转矩，并且在离合器环位于撤回位置时从那里轴向分离。

6.如权利要求1至5中任一项所述的电动工具，其特征在于：

-开关装置(7)具有用于推进和撤回离合器(9)的致动装置(27)，其通过行程可移动的连接构件(12)连接可手动操作的致动元件(28)，

-其中特别地提供了致动装置(27)，其具有行程元件(29)，其经由至少一个平行于驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)延伸的臂部(30)与离合器环(12)连接，以便行程元件(29)远离驱动齿轮(13)并且平行于驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)的行程位移也使得离合器环(12)移动，即撤回离合器环。

7.如权利要求6中所述的电动工具，其特征在于：

-致动装置(27)具有行程驱动器(36)，其将手动施加于致动元件(28)的旋转移动转化为行程元件(29)的行程位移，

-其中可选择地提供了，行程驱动器(36)与行程元件(29)的环状部分(31)配合，环状部分轴向平行于驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)并且各臂部(30)自环形部分延伸。

8.如权利要求7中所述的电动工具，其特征在于：

-环状部分(31)具有至少一个径向向内突出的滑动构件(38)，其中行程驱动器(36)具有与环状部分(31)同轴旋转的轴衬(39)，且其具有至少一个在周向上轴向突出的径向朝外的肩部(40)，其与滑动构件(38)配合以将轴衬(39)的旋转移动转化为行程元件(29)的行程位移，

-其中可选择地提供了多个滑动构件(38)和相同数量的肩部(40)，其关于圆周布置，

-其中可选择地，各肩部（40）的下部和/或上部具有制动台(42)，当达到各末端位置时，各滑动构件(38)与其啮合。

9.如权利要求8中所述的电动工具，其特征在于：

-致动元件(28)以非旋转方式连接至轴衬(39)，

-其中可选择地，致动元件(28)布置于电锤(1)的壳体(41)外侧，同时轴衬(39)布置于壳体(41)内侧。

10.如权利要求7中所述的电动工具，其特征在于：

环状区域(31)与驱动齿轮(13)的旋转轴线(17)同轴布置。

11.至少如权利要求2中所述的电动工具，其特征在于：

提供弹簧(50)，其偏压离合器环(12)使其轴向紧靠驱动齿轮(13)。