CN102458738B - 手持式电动工具 - Google Patents

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Abstract

一种手持式电动工具(100)，包括壳体(110)和布置在驱动轴(120)上的工具容座(140)，该驱动轴可转动地支承在至少一个第一和第二球轴承(132,134)中,其中第一球轴承(132)具有第一内环(292)和第二球轴承(134)具有第二内环(294),在第一内环(292)和第二内环(294)之间设有弹簧元件(250)，其用于将第一球轴承(132)相对于第二球轴承(134)预张紧。

Description

手持式电动工具
现有技术
本发明涉及一种手持式电动工具，包括壳体和布置在驱动轴上的工具容座，驱动轴可转动地支承在至少一个第一和第二球轴承中，其中第一球轴承具有第一内环并且第二球轴承具有第二内环。
由现有技术已知这种手持式电动工具，其中驱动轴设计成驱动主轴，其中第一球轴承布置在与电动工具配置的传动机构的区域中，例如一个布置在传动机构壳体中的行星传动机构的区域中，在它的区域中设置一个与驱动主轴配属的主轴锁（Spindellock）并且第二球轴承布置在与电动工具配属的工具容座的区域中。在第一和第二球轴承之间设置毡垫环，以便防止在断开这种电动工具时驱动主轴硬冲击到主轴锁中。这些毡垫环被如此地设置在驱动主轴上，即为了产生曳力矩通过传动机构壳体在主轴上产生预紧力，以便由此在电动工具运转时减小噪音和磨损。
现有技术的缺点是，毡垫环较贵并且在电动工具正常运转或在空转运行中产生干扰的摩擦力。这会导致电动工具寿命的不希望的缩短。
发明的公开
因此本发明的任务是提供一种新型手持式电动工具，其具有低磨损和成本有利的空转结构。
这个问题通过一种手持式电动工具解决，其包括壳体和布置在驱动轴上的工具容座，驱动轴可转动地支承在至少一个第一和第二球轴承中。第一球轴承具有第一内环并且第二球轴承具有第二内环。在第一内环和第二内环之间设置弹簧元件，其用于将第一球轴承相对于第二球轴承预张紧。
本发明由此实现一种手持式电动工具，其中通过使用成本有利的弹簧元件可以放弃使用毡垫环，其中在电动工具运转时达到较高的运行安静性。
按照一个实施方式，弹簧元件固定在第一和第二内环上，以便在驱动轴旋转时弹簧元件可以与内环一起旋转。
因此可以实现弹簧元件的低摩擦和无磨损的使用和因此弹簧元件的较长的寿命。
第一球轴承优选在轴向上和径向上不可运动地支承在壳体中并且通过滑动配合设置在驱动轴上。第一球轴承最好具有外环，它通过压配合支承在一个固定在壳体中的卡环中。
因此可以以简单的方式和方法实现第一球轴承在壳体中的稳定的并且可靠的支承。
第二球轴承优选在轴向上不可运动地设置在驱动轴上并且可轴向移动地支承在壳体中。第二球轴承最好具有外环，它通过滑动配合支承在一个在轴向上和径向上不可运动地固定在壳体中的环状元件中。
因此可以以简单的方式和方法实现第二球轴承在壳体中的稳定的并且可靠的支承。
按照一个实施方式，驱动轴可以经传动机构驱动，其中第一球轴承在壳体中至少分部段地布置在传动机构的与壳体的一个端面面对的端面的区域中。第二球轴承优选在壳体中至少分部段地布置在壳体的与工具容座面对的端面的区域中。
本发明由此实现一种简单并且紧凑结构的按照本发明的电动工具。
优选设置一个用于轴向支撑第二球轴承的支撑元件，以便限制第二球轴承在工具容座的方向上的轴向移动。
由此可以以简单的方式和方法保证电动工具的安全和可靠的运转。
按照一个实施方式，在第二轴承和工具容座之间形成一个止动机构，用于产生用于驱动轴的冲击。
本发明由此在使用一个配属的止动机构下也实现按照本发明的电动工具的一种简单和紧凑的结构。
附图简述
本发明依据在附图中示出的实施例在以下的说明书中进行详细说明。附图中所示:
图1是按照第一实施方式的手持式电动工具的示意图，和
图2是图1的电动工具的有关局部的放大的剖视图。
实施例的说明
图1示出了手持式电动工具100，它具有带有手柄115的外壳110。按照一个实施方式，电动工具100为了不依赖于电网地供电可以机械地和电气地与蓄电池组190连接。在图1中电动工具100例如是充电式钻式螺栓拧紧机。但是应该指出的是本发明不限于蓄电池充电式钻式螺栓拧紧机，相反，而是可以应用于不同的尤其是以蓄电池工作的电动工具，其中一个工具被置于旋转中，例如在充电式起子机，充电式冲击钻机等等中。
在壳体110中布置由蓄电池组190供电的电驱动马达180和传动机构170。驱动马达180以说明性的方式可以经手动开关195操作，也就是说，可以接通和断开，并且可以是任意的马达类型，例如电机换向马达或者直流马达。最好该驱动马达180可以这样地电子地控制或调节，使得不仅可以实行逆向运行，而且可以设定希望的转速。从现有技术中已经足够地获知适合的驱动马达的工作方式和结构，因此在此处为了说明的简洁起见不进行详细的说明。
驱动马达180经传动机构170与驱动轴120连接。驱动轴经轴承装置130可转动地支承在壳体110中并且设有工具容座140，该工具容座布置在壳体110的端面112的区域中。轴承装置130可以由此固定在壳体110上，例如通过配属的固定元件，或布置在有关配属的中间件中，例如一个单独的传动机构壳体中，在该壳体中布置传动机构170，或一个单独的马达壳体，在该壳体中布置马达180和传动机构170，其中传动机构壳体或马达壳体布置在壳体110中。工具容座140用于容纳工具150并且可以是驱动轴120的整体的组成部分或者以套筒形式与驱动轴连接。在图1中工具容座140以举例说明的方式设计成套筒式并且经设置在驱动轴120上的固定装置122固定在该固定装置上。
按照一个实施方式，轴承装置130具有第一轴承134和与该第一轴承间隔开的第二轴承132。第一轴承134例如至少分部段地布置在壳体110的端面112的区域中并且因此以下也称为“工具容座侧的轴承”。第二轴承132例如至少分部段地布置在与壳体110的端面112面对的传动机构170端面172的区域中并且因此以下也称为“传动机构侧的轴承”。
按照一个实施方式，在工具容座侧的轴承134和工具容座140之间形成止动机构160。该止动机构允许在电动工具100运转时实行冲击作业，在该冲击作业中产生驱动轴120的冲击运动。以下按照在图2中放大示出的局部200的剖视图详细说明止动机构160。
图2示出图1的手持式电动工具100的局部200，其中该电动工具处于正常运转中，也就是说，处于没有产生冲击时的钻或拧紧作业中，或处于电动工具100的空转中。局部200以举例说明的实施例来解释工具150和工具容座140，传动机构170，轴承装置130和驱动轴120，以及用于在电动工具100的冲击作业中为驱动轴120产生冲击的止动机构160。
工具容座140例如具有钻卡头（钻套）240，它固定在驱动轴120的固定装置122上。固定装置122例如设计成外螺纹，它与设置在钻卡头240上的内螺纹222处于螺纹啮合中。此外，钻卡头240具有预定数量的夹紧件242，244，例如三个或四个，用于夹紧工具150，以及夹紧套246，它基本上包围住钻卡头240。在电动工具100运转时通过驱动轴120的转动使工具150旋转。
按照一个实施方式，传动机构170是以不同的档级或行星级构造成的行星传动机构，它在电动工具100运转时由驱动马达180转动地驱动。行星传动机构170例如具有中空齿轮206，至少一个行星齿轮205以及一个随动件204，并且将驱动马达180的力矩经行星级借助于随动件204的旋转传动轮廓传递到驱动轴120上。
如图2中可以看见的，为了支承驱动轴120而设置轴承装置130的轴承132，134最好是球轴承。驱动轴120例如是具有支撑凸缘255的驱动主轴，因此轴承132，134在本实施例中用作主轴轴承。但是应该注意，在本发明的范围内也可以使用其它类型的轴承。例如轴承132，134可以备选地实现成滑动轴承，滚针轴承，滚子轴承或其它的滚动轴承类型。
传动机构侧的轴承132例如具有外环291以及内环292并且在轴向上和径向上不可运动地布置在壳体110中。以说明的方式，外环291经压配合与固定在壳体110中的卡环232连接。按照一个实施方式，内环292以滑动配合布置在驱动主轴120上，因此主轴120相对于轴承132可以轴向移动。工具容座侧的轴承134例如具有外环293以及内环294并且经内环294在轴向上不可运动地布置在驱动主轴120上，例如通过压配合。与此备选地，轴承134或它的内环294可以成形在驱动主轴120上并且由此与驱动主轴构造成整体件。外环293通过滑动配合布置在一个按照止动套方式设计的，环状的元件266中，该元件在轴向上和径向上不可运动地固定在壳体110中或它的端面112的区域中。由此轴承134在径向上不可运动地支承在止动套266中，但是相当该止动套可以轴向移动并且由此以滑动配合支承在壳体110中。
按照一个实施方式，轴承134由布置在该轴承和传动机构侧的轴承132之间的弹簧元件250，例如压力弹簧，在钻卡头240的方向上加载。由此使轴承132，134相互相对预张紧。弹簧元件250通过它的轴向末端区域优选顶接在轴承132或134的内环292，294上并且由此这样地固定在该内环上，使得弹簧元件250在电动工具100运转时以与驱动主轴120和内环292，294相同的速度旋转。此外弹簧元件250也可以固定在内环292，294上。
止动机构160说明性地布置在工具容座侧的轴承134和钻卡头240之间并且例如具有至少一个固定在驱动主轴120上的第一止动盘（定位盘）164和至少一个固定在壳体110上的第二止动盘162。在电动工具100冲击作业时，为了产生用于驱动轴120的冲击，止动盘162，164经设置在止动盘162上端面侧的啮合齿263和设置在止动盘164上的端面侧的啮合齿265相互作用啮合在一起。在正常运转中或在空转中啮合齿263，265是相互间隔开的或被分开的。
第一止动盘164在轴向上和径向上不可运动地固定在驱动主轴120上，例如通过压配合，并且说明性地支撑在支撑凸缘255上。与此备选地，止动盘164可以成形在驱动主轴120上并且由此与驱动主轴构造成整体件。按照一个实施方式，第一止动盘164面对钻卡头240并且因此在以下也称为“钻卡头侧的止动盘”。该止动盘优选至少分部段地在径向上布置在夹紧件242，244和/或夹紧套246内部。
第二止动盘162与环状元件266连接，其中止动盘162可以固定在或成形在环状元件266上或与其构造成整体件。因此第二止动盘162在优选也称为“传动机构侧的止动盘”。该止动盘也与钻卡头侧的止动盘164一样优选布置在壳体110外部。壳体110的端面112例如由金属片状的固定件212形成，它用于在壳体110里面或上面固定环状元件266。固定件212说明性地经螺钉式的固定元件299与设置在壳体110中的卡环232连接，例如螺纹连接，因此固定件212和卡环232通过元件299固定在壳体110上。
按照一个实施方式，工具容座侧的轴承134如上所述可轴向移动地，但是径向上不可运动地支承在环状元件266中或传动机构侧的止动盘162中。为了限制轴承134在钻卡头240方向上而成轴向移动，传动机构侧的止动盘162具有用于轴向支撑轴承134的支撑元件262。该支撑元件也可以由传动机构侧的止动盘162形成或是它的整体的组成部分，或者如在图2中示出的那样，也可以成形在止动套266上。
在传动机构170的方向上可以通过锁止件270锁止轴承134的轴向移动。该锁止件优选与一个为了视图的清楚和简单起见没有示出的调节装置连接，借助于该调节装置尤其是可以选择性地调节电动工具100的正常作业和冲击作业。
为了密封止动机构160，设置有密封元件260，以保护止动机构不遭受润滑脂损失、脏物和灰尘的侵害并且由此防止损坏其功能。密封元件260例如可以设计成波纹套，因此它的空气供给在钻卡头侧的止动盘164轴向移动时不受影响。也可以应用一个设置在止动盘162，164之间的O形环，径向轴密封环，或间隙密封，亦即通过具有轴向伸展的空气隙构成的密封，因此可以在驱动主轴120和传动机构侧的止动盘162之间或在工具容座侧的轴承134和传动机构侧的止动盘162之间实现通风。
在电动工具100的正常运转中或在电动工具100的冲击作业的空转中，工具容座侧的轴承134和由此驱动主轴120被压力弹簧250沿轴向朝着工具容座140被挤压或推移。按照一个实施方式，在此情况下，在正常运转期间，轴承134被压向支撑元件262并且用锁止件270锁止。由此驱动主轴120不可以在行星传动机构170的方向上被移动，从而止动盘162，164以预定的间距214相互间隔开并且它们的端面侧的啮合齿263，265由此不能够被置于作用啮合。
在电动工具100的冲击作业中，通过释放锁止件270，使工具容座侧的轴承134在轴向上被释放，从而可以使驱动主轴120在轴向上移动。在此情况下，现在可以通过由使用者施加到电动工具100或它的壳体110上的挤压力，在克服弹簧元件250的力下这样地实现壳体110相对于工具容座140的轴向移动，使得止动盘162或164的端面侧的啮合齿263，265啮合到对方中并且通过这种作用啮合实现用于驱动主轴120的冲击的产生。这种冲击的产生已由现有技术充分地为人所知，由此在此处为了说明的简洁而不进行详细的说明。
如上所述，由于弹簧元件250在钻卡头240的方向上加载于工具容座侧的轴承134，由此这可以将电动工具100转换到正常运转或在冲击作业的空转中运转。为了转换到正常运转，工具容座侧的轴承134如上所述借助于锁止件270被锁止在一个与正常运转配属的轴向位置上。

Claims (6)

1.手持式电动工具(100)，包括壳体(110)和布置在驱动轴(120)上的工具容座(140)，驱动轴可转动地支承在至少一个第一球轴承（132）和第二球轴承(134)中，其中，第一球轴承(132)在轴向上和径向上不可运动地支承在壳体(110)中并且以滑动配合设置在驱动轴(120)上，并且，第二球轴承(134)在轴向上不可运动地设置在驱动轴(120)上并且可轴向移动地支承在壳体(110)中，其中，第一球轴承(132)具有第一内环(292)并且第二球轴承(134)具有第二内环(294)，并且，所述手持式电动工具(100)还包括布置在第二球轴承(134)和工具容座(140)之间的、用于产生驱动轴(120)的冲击的止动机构(160)以及用于在钻或拧紧作业中锁止所述第二球轴承（134）的轴向移动的锁止件（270），其特征在于，在第一内环(292)和第二内环(294)之间设置有用于将第一球轴承(132)相对于第二球轴承(134)预张紧的弹簧元件(250)，其中，弹簧元件(250)固定在第一和第二内环(292，294)上，以便在驱动轴(120)转动时实现弹簧元件(250)与所述第一内环(292)和所述第二内环（294)一起旋转。
2.按照权利要求1所述的电动工具，其特征在于，第一球轴承(132)具有外环(291)，它以压配合支承在一个固定在壳体(110)中的卡环(232)中。
3.按照权利要求1所述的电动工具，其特征在于，第二球轴承(134)具有外环(293)，它以滑动配合支承在一个环状元件(266)中，该环状元件在轴向上和径向上不可运动地固定在壳体(110)中。
4.按照前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，驱动轴(120)可以经传动机构(170)驱动，其中第一球轴承(132)在壳体(110)中至少分部段地设置在传动机构(170)的与壳体(110)的一个端面(112)面对的端面(172)的区域中。
5.按照前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，第二球轴承(134)在壳体(110)中至少分部段地设置在壳体(110)的与工具容座(140)面对的端面(112)的区域中。
6.按照前述权利要求中任一项所述的电动工具，其特征在于，设置有用于轴向支撑第二球轴承(134)的支撑元件(262)，以便实现限制第二球轴承(134)在工具容座(140)的方向上的轴向移动。
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