CN103538036A - 开关单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种开关单元、尤其是手持式工具机的开关单元，用于使至少一个传动单元（10）在至少两个开关位置之间转换，包括：一个操作元件（12），它被设置用于由操作者操作；和至少一个传递元件（14），该传递元件至少部分地与所述操作元件（12）耦合并且被设置用于使所述传动单元（10）的至少一个部件在所述至少两个开关位置之间移动。本发明建议，开关单元包括至少一个另外的传递元件（16），所述另外的传递元件至少部分地与所述操作元件（12）耦合并且被设置用于操作一个冲击机构单元（18）的至少一个部件。

Description

开关单元

技术领域

本发明涉及一种开关单元。

背景技术

已知一种开关单元、尤其是手持式工具机的开关单元，用于使至少一个传动单元在至少两个开关位置之间转换，包括：一个操作元件，它被设置用于由操作者操作；和至少一个传递元件，该传递元件至少部分地与操作元件耦合并且被设置用于使所述传动单元的至少一个部件在所述至少两个开关位置之间移动。

发明内容

本发明涉及一种开关单元、尤其是手持式工具机的开关单元，用于使至少一个传动单元在至少两个开关位置之间转换，包括：一个操作元件，它被设置用于由操作者操作；和至少一个传递元件，该传递元件至少部分地与操作元件耦合并且被设置用于使所述传动单元的至少一个部件在所述至少两个开关位置之间移动。

本发明建议，所述开关单元具有至少一个另外的传递元件，所述另外的传递元件至少部分地与所述操作元件耦合并且被设置用于操作一个冲击机构单元的至少一个部件。但是也可想到，传递元件和该另外的传递元件被设置用于满足对于技术人员显得有意义的其它任务。“传动单元”在上下文中尤其是应当被理解为一个单元，它至少部分地被设置用于将一个运动从至少一个第一元件传递和/或传送到至少一个第二元件上。“设置”尤其是应当理解为专门构造、设计和/或配设。“耦合”在上下文中尤其是被理解为“符合作用地连接”。在一种特别优选的实施例中，开关元件和传递元件间接地、优选通过一个传动元件相互耦合。但是也可想到，传递元件和开关元件直接地相互耦合并且固定地、优选一体地相互连接。“冲击机构单元”在上下文中尤其是应当被理解为一个单元，它被设置用于将旋转运动至少部分地转化为轴向的和/或振荡的运动。

通过按照本发明的设计方案能够实现开关单元的优选简单的并且操作友好的设计方案。此外优选可以节省部件，其方式是操作元件至少与第一传递元件和该另外的传递元件耦合。由此能够实现开关单元的优选成本低廉的、节省部件的并且维护友好的设计方案。

此外建议，开关单元包括至少一个传动元件，它被设置用于将操作元件的运动转化为至少一个开关运动。但是也可想到，传动元件被设置用于满足技术人员认为有意义的其它任务。“转化”在上下文中尤其是应当被理解为尤其是一个运动和/或开关路径的速度和/或方向的变化。由此能够尤其是实现开关单元的优选简单的并且成本低廉的设计方案。

此外建议，传动元件至少基本上圆弓形地构成。垂直于传动元件的旋转轴线的传动元件的横截面至少基本上圆弓形地构成。“圆弓形”在上下文中尤其是应当被理解为一个几何形状，它至少基本上由一个圆面的部分面构成，该部分面一个圆弧和一个弦限界。圆弓形的横截面优选了包括一个具有相同半径的整圆的一个面的超过50%。“至少基本上圆弓形”在上下文中尤其是应当理解为，传动元件的横截面的轮廓至少80%、优选至少90%和特别优选至少95%圆弓形地构成。由此能够尤其是实现：力线在开关过程中和/或在运行状态中至少基本上通过传动元件的旋转轴线延伸，由此能够可靠地阻止可能引起由操作者设定的开关位置的自动的、不希望的改变的转矩。变换地也可想到，传动元件具有一个偏心形状或其它对于技术人员显得有意义的形状。由此能够实现传动元件的结构简单的、成本低廉的并且稳定的设计方案。

还建议，传动元件包括三个开关位置。“开关位置”在上下文中尤其是应当被理解为传动元件的终端位置，它分别配设给至少一个与开关单元耦合的元件的一个运行位置。在一个特别优选的实施例中，传动元件在每个开关位置中都卡入，从而给操作者发出到达希望的开关位置的信号。可想到，设有一个元件、尤其是一个弹簧元件，它能够阻止传动元件保留在两个开关位置之间的中间位置中。开关位置优选在传动元件的至少一个部件的空间定向方面不同。由此能够实现传动元件的结构简单的、成本低廉的并且稳定的设计方案。

此外建议，所述传递元件中的至少一个在至少一个运行状态中至少部分地支撑在传动元件上。“支撑”在上下文中尤其是应当理解为，发生从传递元件的至少一个向着传动元件的力传递。由此能够实现有利地高稳定性和从传动元件向至少一个传递元件的优选精确的运动传递。

此外建议，传动单元包括至少一个行星齿轮传动装置。由此能够实现传动单元的有利地紧凑且成本低廉的设计方案。

此外建议，操作元件被设置用于至少基本上在一个加工方向上移动所述传动单元的至少一个齿轮。“至少基本上”在上下文中尤其是应当理解为，与加工方向的偏差尤其是最高30°、优选最高20°和特别优选坐高10°。“加工方向”在上下文中尤其是应当理解为一个方向，它至少基本上平行于传动单元和/或冲击机构单元的加工轴线延伸。在一种特别优选的实施例中，所述至少一个传动元件由一个齿轮、尤其是由一个齿圈构成。由此能够实现传动单元的有利地节省空间的、紧凑的并且可靠的开关。

附图说明

其它的优点由以下附图说明给出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求组合起来含有大量特征。技术人员适宜地也单独考虑这些特征并且组合成有意义的其它组合。

其示出：

图1以示意图示出具有按照本发明的开关单元的手持式工具机；

图1a以示意图示出一种变换的手持式工具机；

图1b以示意图示出另一种变换的手持式工具机；

图2以立体图示出具有按照本发明的开关单元的手持式工具机装置；

图3以剖视图示出具有按照本发明的开关单元的手持式工具机装置；

图4以立体视图示出示出按照本发明的开关单元；

图5以立体视图示出按照本发明的开关单元的传动元件；

图6以立体视图示出按照本发明的开关单元的移动元件；

图7a以剖视图示出在第一开关位置中的按照本发明的开关单元；

图7b以剖视图示出在第二开关位置中的按照本发明的开关单元；

图7c以剖视图示出在第三开关位置中的按照本发明的开关单元。

具体实施方式

在图1中示出一种由锤钻构成的手持式工具机。该手持式工具机具有一个壳体26，该壳体包围该手持式工具机的一个驱动单元28、一个传动单元10和一个冲击机构单元18。该壳体26包括两个壳体壳。手持式工具机的壳体26形成一个第一手把30和一个另外的手把32。第一手把30和另外的手把32分别具有一个握持区域，它被设置用于由操作者的一只手在运行状态中握住。手把握持区域分别具有一个橡胶化的并且型廓化的面34，由此能够实现在手持式工具机的运行状态中对于操作者的手的舒适且安全的握持。第一手把30设置在手持式工具机的一个背对刀具接收装置36的端部上。

在第一手把30上设置一个操作元件38。该操作元件38由一个开关构成并且被设置用于由操作者操作来接通和/或关断手持式工具机的驱动单元28。在操作元件38上方设有一个旋转方向转换元件40。该旋转方向转换元件40由一个开关滑块构成并且被设置用于在刀具接收装置36的两个相反的旋转方向之间转换。

手持式工具机的刀具接收装置36由一个卡盘构成并且被设置用于接收一个未示出的插入式刀具。插入式刀具在安装状态中与刀具接收装置36可拆卸地连接。沿着手持式工具机的一个加工轴线42观察，该另外的手把32设置在刀具接收装置36和第一手把30之间。第一手把30和另外的手把32在一个背离操作元件38的端部上相互连接。壳体26形成一个接片状的区域，它将第一手把30和另外的手把32相互连接。该接片状的区域为此构成一个接收区域44，它被设置用于接收一个未示出的蓄电池单元。蓄电池单元在安装状态中与手持式工具机的壳体26可拆卸地连接。

此外该手持式工具机具有一个开关单元的一个开关元件12，该开关元件可旋转地支承在手持式工具机的壳体26上。开关元件12包括一个T形把手。开关元件12围绕一个垂直于手持式工具机的加工轴线42延伸的轴线可旋转地支承。开关元件12被设置用于由操作者旋转地操作以便在手持式工具机的不同运行模式之间转换。开关元件12在到达开关位置时卡锁，以便给操作者发出到达一个开关位置的信号。设有三个开关位置，它们分别相互错开90°地设置。但是也可想到，开关位置以另一种对于技术人员显得有意义的方式设置。开关位置中的每个分配给一个手持式工具机装置的一个运行模式。

在图1a中示意地示出变换地构成的手持式工具机，它具有一个冲击机构单元18a、一个传动单元10a和一个驱动单元28a。驱动单元28a具有一个从动轴线50a，它相对于冲击机构单元18a的旋转轴线74a呈角度α地设置。角度α大于0°并且小于等于90°。角度α大于30°并且小于60°。角度α为55°。但是也可想到，角度α具有另一个对于技术人员显得有意义的值。传动单元10a的一个旋转轴线54a平行于驱动单元28a的从动轴线50a延伸。传动单元10a沿着驱动链观察设置在驱动单元28a和冲击机构单元18a之间。传动单元10a沿着从驱动单元28a到刀具接收装置36a的驱动链观察设置在驱动单元28a后面并且在冲击机构单元18a前面。传动单元10a通过一个另外的传动单元120a与冲击机构单元18a耦合。另外的传动单元120a包括一个锥齿轮传动装置。

在图1b中示意地示出一个变换地构成的手持式工具机，它具有一个冲击机构单元18b、一个传动单元10b和一个驱动单元28b。驱动单元28b具有一个从动轴线50b，它相对于冲击机构单元18b的旋转轴线74b呈角度α地设置。角度α大于0°并且小于等于90°。角度α大于30°并且小于60°。角度α为55°。但是也可想到，角度α具有另一个对于技术人员显得有意义的值。传动单元10b的一个旋转轴线54b平行冲击机构单元18b的旋转轴线74b延伸。传动单元10b沿着驱动链观察设置在驱动单元28b和冲击机构单元18b之间。传动单元10b沿着从驱动单元28b到刀具接收装置36b的驱动链观察设置在驱动单元28b后面并且在冲击机构单元18b前面。驱动单元18b通过一个另外的传动单元120b与传动单元10b耦合。另外的传动单元120b包括一个锥齿轮传动装置。

手持式工具机具有一个手持式工具机装置，它包括一个冲击机构单元18、一个驱动单元28、一个传动单元10以及一个开关单元（图2和3）。该驱动单元28由一个电动机构成。驱动单元28在安装状态中由手持式工具机的壳体26接收和封闭。驱动单元28被设置用于驱动保持在刀具接收装置36中的插入式刀具。驱动单元28具有一个从动轴线50，该从动轴对应于驱动单元28的一个马达轴52的旋转轴线。传动单元10的从动轴线50相对于冲击机构单元18的旋转轴线74平行地且错开地设置。传动单元10被设置用于将驱动单元28的驱动运动传递到插入式刀具上。传动单元包括一个行星齿轮传动装置。传动单元10具有一个旋转轴线54，它对应于传动单元10的一个传动元件56的旋转轴线74。传动元件56由一个太阳轮58构成。

冲击机构单元18包括一个摆动冲击机构。该冲击机构单元18被设置用于将驱动单元28的旋转运动转化为轴向的冲击冲量，该冲击冲量被传递到保持在刀具接收装置36中的插入式刀具上。冲击机构单元18具有一个摆动轴承60、一个摆动指62和一个中间轴64。摆动轴承60设置在中间轴64上并且被该中间轴可旋转地支承。摆动指62支承在摆动轴承60的一个导向槽66中。在冲击机构单元18的一个运行状态中，摆动轴承60相对于摆动指62并且与中间轴64同步地旋转。

中间轴64在一个面向驱动单元的端部上通过一个滚动轴承68可旋转地被支承。滚动轴承由一个球轴承构成。滚动轴承68被设置用于可旋转地支承中间轴64并且接收轴向力。滚动轴承68通过一个支承法兰70接收和保持。支承法兰70还被设置用于支承驱动单元28，由此能够实现轴向距离的简单匹配。但是也可想到，滚动轴承68直接由手持式工具机的壳体26接收和保持。在一个背对驱动单元28的端部上，该中间轴64通过一个滚动轴承72可旋转地被支承。滚动轴承72由一个滚针轴承构成。滚动轴承72被设置用于可旋转地支承中间轴64。

冲击机构单元18的中间轴64的旋转轴线74对应于传动单元10的旋转轴线54。该传动单元10包括太阳轮58。传动单元10的太阳轮58可旋转地支承在冲击机构单元18的中间轴64上。太阳轮58的一个内圆周与中间轴64在一个安装状态中构成一个滑动轴承。但是也可想到，在太阳轮58和中间轴64之间在径向方向上设置一个滚针轴承、球轴承或另一个对于技术人员显得有意义的轴承，尤其是滚动轴承。太阳轮58在安装状态中与传动单元10的多个行星齿轮76啮合。

行星齿轮76由一个构造为行星架78的传动元件保持和可旋转地支承。行星齿轮76在安装状态中与传动单元10的齿圈80啮合。行星架78不可相对转动地支承在中间轴64上。行星架78被压紧到中间轴64上。驱动单元28的马达轴52具有一个齿轮元件82。该齿轮元件82由一个小齿轮构成。齿轮元件82牢固地与驱动单元28的马达轴52连接。齿轮元件82被压紧到驱动单元28的马达轴52上。

手持式工具机装置具有一个耦合单元84。该耦合单元84被设置用于使行星架78与冲击机构单元18的摆动轴承60不可相对转动地、可拆卸地耦合。耦合单元84被设置用于在耦合状态中将驱动单元28的旋转的驱动运动通过传动单元10传递到摆动轴承60上。耦合单元84包括一个第一耦合元件86和一个另外的耦合元件88。该第一耦合元件86由行星架78的位于内部的圆锥形的面构成。摆动轴承60具有由位于外部的圆锥形的面构成的耦合元件88，它被设置用于与行星架78的耦合元件86相对应。在耦合状态中，在行星架78的耦合元件86与摆动轴承60的耦合元件88之间形成摩擦锁合。

太阳轮58由一个双齿轮构成。太阳轮58具有两个齿级80、82。第一齿级80具有一个齿部，它被设置用于与行星齿轮76啮合。第一齿级80面向冲击机构单元18的加工方向24设置。第二齿级92具有一个齿部，它被设置用于与马达轴52的齿轮元件82啮合。第二齿级92具有一个比第一齿级90大的直径。第二齿级92面向驱动单元28的加工方向24地设置。太阳轮58还具有一个另外的级94。该另外的级94没有齿部。另外的级94具有一个比第一齿级90大的直径。该另外的级94具有一个比第二齿级92小的直径。该另外的级94在加工方向24上设置在第一齿级90和第二齿级92之间并且用于行星齿轮76的轴向限界。

齿圈80具有一个内齿部。齿圈80平行于加工方向24可移动地被支承。在外圆周上，该齿圈80具有一个槽96，开关单元的一个移动元件98配合到该槽中。开关单元的移动元件98具有一个弹簧元件110。借助开关单元能够由操作者将齿圈80移动到不同的开关位置中。在外圆周上该齿圈80此外具有一个止动齿部100。该止动齿部100在齿圈80的整个圆周上延伸。止动齿部100面向驱动单元28的加工方向24设置。止动齿部100被设置用于在一个开关位置中与止动元件102相对应。止动元件102由一个具有内齿部的保持片构成。

为了将齿圈80从第一开关位置带到第二开关位置中，手持式工具机装置具有开关单元（图4）。该开关单元包括一个传动元件20。该传动元件20可由操作者通过设置在手持式工具机的壳体26上的开关元件12操作。传动元件20被设置用于将开关元件12的旋转运动转化为开关单元的传递元件14、16的轴向移动。第一传递元件14由一个可摆动地支承的杠杆构成。该另外的传递元件16由一个可轴向移动地支承的杠杆构成。传动元件20具有一个圆弓形的横截面（图5）。传动元件20具有一个D形的横截面。传递元件14、16支撑在传动元件20的外表面上。

第一传递元件14在一个中间位置中可旋转地支承在一个支承点112上。该支承点112相对于手持式工具机的壳体26位置固定地被设置。第一传递元件14在一个背离传动元件20的端部上可旋转地与移动元件104连接（图6）。第一传递元件14在移动元件104的栓106上与移动元件104连接。栓106与移动元件104一体地构成。栓106与第一传递元件14的长孔形的空槽108相对应并且配合到空槽108中。移动元件104包括一个长形的区域和一个垂直于该长形区域延伸的弧形区域。移动元件104的弧形区域在安装状态中部分地包围齿圈55。在移动元件104的弧形区域上设置由弹簧元件构成的移动元件98。该移动元件98由一个弧形的扭杆弹簧构成。在该端部上，移动元件98分别具有一个直角地折弯的区域。这些区域在安装状态中配合到齿圈80的圆周上的槽96中。

在移动元件104的纵向区域的面向刀具接收装置36的端部上设置一个另外的弹簧元件110。该弹簧元件110由一个螺旋弹簧构成。移动元件104在安装状态中通过弹簧元件110支撑在手持式工具机的一个固定的元件上。弹簧元件110在装配状态中支撑在手持式工具机的壳体26的一个部分上。弹簧元件110平行于加工轴线24向着驱动单元28挤压移动元件104，直到移动元件104实现在一个未详细示出的壳体止挡上的最终位置。移动元件104向着驱动单元28的移动引起第一传递元件14围绕支承点112的摆动运动。第一传递元件14的向着开关单元的传动元件20的端部由此至少近似平行于加工方向24向着刀具接收装置36运动并且由此贴靠在传动元件20的外表面上。

通过对开关单元12的操作，操作者能够改变传动元件20的旋转位置。如果第一传递元件14在传动元件20的外表面的一个弧形区域中接触传动元件20，那么第一传递元件14摆动并且移动元件104克服弹簧元件110的弹簧力向着刀具接收装置36移动。如果第一传递元件14在传动元件20的外表面的一个平的区域中接触传动元件20，那么移动元件104通过弹簧元件110的弹簧力向着驱动单元28移动，由此首先保持第一传递元件14与传动元件20的外表面的接触，直到移动元件104在终端位置中支撑在未详细示出的壳体止挡上。开关单元的移动元件104的移动在安装状态中引起传动单元10的齿圈80的相同方向的移动。

该另外的传递元件16L形地构成并且通过一个短臂支撑在传动元件20的外表面上。但是也可想到，该另外的传递元件16具有一个对于技术人员显得有意义的其它形状。如果该另外的传递元件16贴靠在传动元件20的外表面的弧形区域中，那么该另外的传递元件16平行于加工方向24向着刀具接收装置36移动。如果现在手持式工具机的操作者在运行状态中施加一个平行于加工方向24从刀具接收装置36向着驱动单元28的压紧力到刀具接收装置36上，那么刀具接收装置36的一个止动元件114贴靠在另外的传递元件16上并且阻止刀具接收装置36向着驱动单元28的运动。由此也使摆动轴承60不在加工方向24上向着驱动单元28移动并且摆动轴承60的耦合元件88与行星架78的耦合元件86保持脱离啮合并且冲击机构单元18不被驱动。

在另一种可能的、未示出的布置中，止动元件114直接支撑在传动元件20上，从而可以消除传递元件16。

在一个第一开关位置中，第一传递元件14贴靠在传动元件20的外表面的弧形区域上并且另外的传递元件16贴靠在传动元件20的外表面的一个平的区域上。在该第一开关位置中，齿圈80设置在一个背离驱动单元28的位置中并且与行星齿轮76啮合并且不可相对转动地与行星架78连接（图7a）。齿圈80的内齿部在此与行星架78的携动齿部116耦合（图3）。携动齿部116由一个外齿部构成。行星齿轮76在该第一开关位置中通过齿圈80不可相对转动地与行星架78连接。太阳轮58和与中间轴64连接的行星架78在该第一开关位置中在运行状态中具有相同的转速。

冲击机构单元18的通过耦合单元84的驱动在该第一开关位置中是可能的。第一开关位置被设置用于通过手持式工具机进行锤钻。

在第二开关位置中，第一传递元件14贴靠在传动元件20的外表面的弧形区域上并且该另外的传递元件16同样贴靠在传动元件20的外表面的弧形区域上（图7b）。在第二开关位置中，齿圈80设置在与第一开关位置相同的位置中。

冲击机构单元18通过耦合单元84的驱动在该第二开关位置中然而是不可实现的，因为该另外的传递元件16贴靠在刀具接收装置36的止动元件114上并且阻止刀具接收装置36向着驱动单元28的运动。第二开关位置被设置用于通过手持式工具机的钻削。

在第三开关位置中，第一传递元件14贴靠在传动元件20的外表面的平的区域上并且该另外的传递元件16贴靠在传动元件20的外表面的弧形区域上。在第三开关位置中，齿圈80设置在面向驱动单元28的位置中并且与行星齿轮76啮合（图7c）。齿圈80的止动齿部100与止动元件102相对应。止动元件102将齿圈80不可相对转动地固定在第三开关位置中。止动元件102不可相对转动地支承在手持式工具机的壳体26内部。在驱动单元26的运行状态中，驱动运动通过齿轮元件82被传递到传动单元10的太阳轮56上。在第三开关位置中，行星齿轮76在此在固定的齿圈80的内齿部上滚动。由此将具有较小转速的驱动运动传递到行星架78和中间轴64上。太阳轮58和与中间轴64连接的行星架78在第三开关位置中在运行状态中具有不同的转速。太阳轮58在第三开关位置中在运行状态中具有比与中间轴64连接的行星架78高的转速。

中间轴64的转速在运行状态中在第一和第二开关位置中高于在第三开关位置中时。在齿圈80的第一和第二开关位置中，传动单元10的加速级或减速级不起作用。

但是冲击机构单元18的通过耦合单元84的驱动在第三开关位置中是不可能的，因为该另外的传递元件16贴靠在刀具接收装置36的止动元件114上并且阻止刀具装置36向着驱动单元28运动。第二开关位置被设置用于通过手持式工具机进行旋紧。

通过中间轴64的一个背离驱动单元28设置的齿轮元件100将驱动运动传递到刀具接收装置36上。在行星架78的耦合元件86和摆动轴承60的耦合元件88的一个耦合状态中，驱动运动附加地被传递到冲击机构单元18上并且转换为轴向振荡的冲击运动。

Claims (8)

1.开关单元、尤其是手持式工具机的开关单元，用于使至少一个传动单元（10）在至少两个开关位置之间转换，包括：一个开关元件（12），它被设置用于由操作者操作；和至少一个传递元件（14），该传递元件至少部分地与所述开关元件（12）耦合并且被设置用于使所述传动单元（10）的至少一个部件在所述至少两个开关位置之间移动，其特征在于，设有至少一个另外的传递元件（16），所述另外的传递元件至少部分地与所述开关元件（12）耦合并且被设置用于操作一个冲击机构单元（18）的至少一个部件。

2.根据权利要求1所述的开关单元，其特征在于，设有至少一个传动元件（20），它被设置用于将所述开关元件（12）的运动转化为至少一个开关运动。

3.根据权利要求2所述的开关单元，其特征在于，所述传动元件（20）至少基本上圆弓形地构成。

4.至少根据权利要求2所述的开关单元，其特征在于，所述传动元件（20）包括三个开关位置。

5.至少根据权利要求2所述的开关单元，其特征在于，所述传递元件（14，16）中的至少一个在至少一个运行状态中至少部分地支撑在所述传动元件（20）上。

6.根据以上权利要求中任一项所述的开关单元，其特征在于，所述传动单元（10）包括至少一个行星齿轮传动装置。

7.根据以上权利要求中任一项所述的开关单元，其特征在于，所述开关元件（12）被设置用于至少基本上在一个加工方向（24）上移动所述传动单元（10）的至少一个传动元件（22）。

8.具有根据以上权利要求中任一项所述的开关单元的手持式工具机。

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