CN104249345A - 具有主轴锁定装置的手持式工具机 - Google Patents

Abstract

手持式工具机，其具有一工具壳体，用于驱动设有至少一个夹紧面(236)的驱动元件(120)的驱动马达布置在工具壳体中，给驱动元件配置设有闭锁机构(256)和至少一个主轴辊(254)的主轴锁定装置(250)，其中，至少一个主轴辊(254)能够在主轴锁定装置(250)的主轴锁定运行中在至少一个夹紧面(236)和闭锁机构(256)之间夹紧，以便阻止驱动元件(120)相对于工具壳体(220)的扭转，其特征在于，配置给主轴锁定装置(250)的定位机构(220)至少区段地布置在至少一个夹紧面(236)上，其中，定位机构(220)至少部分地布置在至少一个主轴辊(254)和至少一个夹紧面(236)之间的区域中。

Description

具有主轴锁定装置的手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种手持式工具机，其具有一工具壳体，用于驱动设有至少一个夹紧面的驱动元件的一驱动马达布置在所述工具壳体中，给所述驱动元件配置一设有一闭锁机构和至少一个主轴辊的主轴锁定装置，其中，所述至少一个主轴辊能够在所述主轴锁定装置的主轴锁定运行中在所述至少一个夹紧面和所述闭锁机构之间夹紧，以便阻止所述驱动元件相对于所述工具壳体的扭转。

背景技术

由现有技术公知了一这类的手持式工具机，该手持式工具机具有一布置在工具壳体中的驱动马达，其用于驱动设有一主轴锁定装置的驱动元件，例如一驱动主轴。所述主轴锁定装置具有两个或多个主轴辊，所述主轴辊能够在所述手持式工具机的主轴锁定运行中或在驱动马达关断时在所述驱动主轴的所配属的夹紧面和例如按照夹紧环形式构造的闭锁机构之间夹紧，以便阻止所述驱动主轴相对于所述工具壳体的扭转。这能够尤其在布置在所述驱动主轴上的、单套筒式的钻头套筒的情况下实现所述钻头套筒利用仅一个手的打开和锁住以及棘轮运行()的实施。

现有技术不利的是：在不同的手持式工具机中，这类主轴锁定装置具有不规则的响应行为，其中，驱动主轴在触发相应的主轴锁定运行时的对应扭转角度可以在6°和多于360°之间，取决于在所述主轴锁定运行触发之前的所述驱动主轴的相应制动过程的持续时间和对应的机器位置。此外，这类主轴锁定装置可以基于对应的驱动主轴的大的惯性矩而具有所谓的“颤动倾向(Rasselneigung)”，尤其是在使用比较重的插入工具的情况下，其中，所述主轴锁定装置尤其在驱动主轴渐渐停止时可以至少短时地过渡到一间歇性的主轴锁定运行中。这会导致不希望的噪声生成。

发明内容

本发明的任务因此是提供一种具有一主轴锁定装置的新式的手持式工具机，其具有改善的响应行为和至少减少的颤动倾向。

该问题通过如下的具有工具壳体的手持式工具机来解决，在该工具壳体中布置有一驱动马达，所述驱动马达用于驱动设有至少一个夹紧面的驱动元件，给所述驱动元件配置一设有一闭锁机构和至少一个主轴辊的主轴锁定装置。所述至少一个主轴辊能够在所述主轴锁定装置的主轴锁定运行中在所述至少一个夹紧面和所述闭锁机构之间夹紧，以便阻止所述驱动元件相对于所述工具壳体的扭转。配置给所述主轴锁定装置的定位机构至少区段地布置在所述至少一个夹紧面上，其中，所述定位机构至少部分地布置在所述至少一个主轴辊和所述至少一个夹紧面之间的区域中。

本发明由此能够实现提供一种具有一主轴锁定装置的手持式工具机，所述主轴锁定装置与常见的主轴锁定装置相比具有仅一个单个的、附加的构件，并且在该主轴锁定装置的情况下可以通过所述至少一个主轴辊由于所述定位机构在闭锁机构附近的、但是非强制性接触的定位，与所述手持式工具机的对应的空间位态无关地改善所述主轴锁定装置在所述主轴锁定运行中的至少一个对应的响应行为，而不影响所述手持式工具机的整体效率。此外，所述主轴锁定装置的颤动倾向可以显著减少。在此情况下，制作公差、重力、磁性和/或油脂附着在所述主轴锁定装置响应时的对应影响至少被减少和优选被最小化。

根据一实施方式，所述定位机构具有一粘弹性的环。

由此可以能够实现提供简单和成本低廉的定位机构。

所述粘弹性的环优选至少区段地布置在一构造在所述驱动元件上的槽、尤其是一环形槽中。

由此可以将所述粘弹性的环以简单的方式至少区段地布置在所述至少一个主轴辊和所述至少一个夹紧面之间的区域中。

优选地，所述粘弹性的环具有最大3mm直径的圆形横截面。

由此可以能够实现提供耐用和成本低廉的粘弹性的环。

优选地，所述粘弹性的环按照O型圈的形式构造，该O型圈同轴心地布置在所述驱动元件上。

由此可以将所述粘弹性的环安全和可靠地固定在所述至少一个主轴辊和所述至少一个夹紧面之间的区域中。

根据一实施方式，所述闭锁机构环形地按照夹紧环的形式构造。

本发明能够由此实现提供一种手持式工具机，其具有一主轴锁定装置，该主轴锁定装置具有一不复杂的并且稳固的闭锁机构。

根据一实施方式，所述粘弹性的环具有这样的外直径，该外直径大于或等于所述闭锁机构的内直径和所述至少一个主轴辊的外直径的两倍的差值或最大比所述闭锁机构的内直径和所述至少一个主轴辊的外直径的两倍的差值小10％。

本发明能够由此实现提供一种具有一主轴锁定装置的手持式工具机，其中，所述至少一个主轴辊通过所述定位机构的在所述闭锁机构附近的定位能够以简单的方式来保证。

优选地，所述至少一个夹紧面至少基本上平地构造。

由此可以较简单、较快速和由此较便宜地构造所述夹紧面。

所述驱动元件优选是一能由所述驱动马达驱动的驱动主轴。

由此能以简单和节省成本的方式例如取消使用附加的转矩传递机构。

根据一实施方式，所述驱动元件是一套筒形的驱动机构，所述驱动机构支承在一能由所述驱动马达驱动的驱动主轴上。

本发明由此也可以在如下手持式工具机的情况下使用，其中，附加的转矩传递机构被使用于将驱动马达产生的驱动转矩传递到所述驱动主轴上。

附图说明

本发明在随后的描述中根据附图中示出的实施例详细阐述。其中：

图1示出了根据本发明的手持式工具机的示意图；

图2示出了图1的手持式工具机的一截段的放大截面视图，具有根据第一实施方式的驱动元件；

图3示出了图2的具有驱动主轴和主轴锁定装置的组件的立体背视图；

图4示出了图3的组件的立体的、部分剖开的视图；

图5示出了图2至图4的驱动主轴的立体图；

图6示出了图1的手持式工具机的所述截段的剖视图，从图2的箭头VI的方向上看；以及

图7示出了根据第二实施方式的驱动元件的立体视图。

具体实施方式

图1示出了设有一可选的转矩耦接装置160的手持式工具机100，其具有一工具壳体105，该工具壳体具有一把手115。在所述工具壳体105中布置有至少一个驱动马达180用于驱动一与工具接收部140连接的驱动元件120，给所述驱动元件配置一主轴锁定装置250。

根据一实施方式，所述手持式工具机100根据手动引导式电动工具的形式构造并且能够为了不依赖电网的电流供应而机械地和电地与一电池组190连接。所述手持式工具机100在图1中例如构造为电池钻式螺栓拧紧机。但是要指出的是：本发明不限制于手动引导式电动工具和尤其是电池钻式螺栓拧紧机，而是确切地说能够使用在不同的手持式工具机的情况下，这些手持式工具机具有设有一主轴锁定装置的驱动元件，与如下无关：所述手持式工具机是否电地运行、也就是电池运行或电网运行或非电地运行。

在所述手持式工具机100的情况下，所述电池组190用于例如根据电动马达形式构造的驱动马达180的电流供给。该驱动马达例如能够通过一手动开关195操纵，也就是能接通和断开，并且可以是一任意的马达形式，例如一电子换向马达或一直流马达。优选所述驱动马达180能够以如下方式电子地控制或调节，使得不仅能够实现可逆驱动，也能够实现在所希望的转速方面的预设。适当的驱动马达的工作方式和构造从现有技术中足以公知，从而使得在这里为了说明书的简洁目的而放弃对其深入描述。

所述驱动马达180通过一布置在所述工具壳体105中的传动装置170与所述驱动元件120连接。优选地，所述驱动马达180布置在一马达壳体185中并且所述传动装置170布置在一传动装置壳体110中，其中，所述传动装置壳体110和马达壳体185示例性地布置在所述工具壳体105中。

所述传动装置170构造用于将由驱动马达180产生的转矩传递到所述驱动元件120上并且仅示例性地、但不强制地是一构造有各种档位级或者说行星级的行星传动装置，其在所述手持式工具机100的运行中由驱动马达180转动式驱动。所述行星传动装置170下面参考一截段200的在图2中放大示出的截面视图来描述。但是要指出的是：取决于所述驱动马达180的所选择的设计方案也可以放弃提供所述传动装置170。

所述驱动元件120通过一支承组件130能转动地支承在所述工具壳体105中并且与所述工具接收部140连接，所述工具接收部布置在所述工具壳体105的一端侧112的区域中并且例如具有一钻头套筒145。所述支承组件130根据一实施方式具有至少两个支承部位132、134，所述两个支承部位在所述工具壳体105中设置在后置于所述传动装置170的一区域中。所述工具接收部140用于接收一插入工具150并且可以成形到所述驱动元件120上或套管形地与所述驱动元件连接。在图1中，所述工具接收部140例如套管状地构造并且通过一设置在所述驱动元件120上的固定装置122固定在所述驱动元件上。

根据一实施方式，所述驱动元件120如上面所描述的那样配置所述主轴锁定装置250，所述主轴锁定装置至少构造用于：在主轴锁定运行中阻止所述驱动元件120相对于所述工具壳体105的扭转。在此情况下，所述主轴锁定装置250可以在所述驱动元件120朝一任意转动方向扭转时或仅在朝一预先给定的转动方向扭转时被触发。

所述主轴锁定装置250例如沿所述驱动元件120的轴向方向布置在所述传动装置170和所述两个支承部位132、134之间，替换于此地但是也可以布置在另一适当的位置上，例如这些支承部位132、134之间，在所述传动装置170中或传动装置170和驱动马达180之间。主轴锁定装置的工作方式从现有技术中足够地公知，从而使得在这里为了说明书的简洁目的而放弃对所述主轴锁定装置250的工作方式的深入描述。

图2示出了图1的手持式工具机100的截段200，其中，为了附图的清楚和简单的目的而放弃了示出图1的插入工具150和工具接收部140。所述截段200示出了行星传动装置170的、驱动元件120的、支承部位132、134的以及根据第一实施方式构造的主轴锁定装置250的示例性设计方案。

所述行星传动装置170优选至少能够在第一档和第二档之间转换并且例如具有三个档位级或者说行星级：前级270、中间级271和后级272。前行星级270例如具有一带齿部269的太阳轮203、至少一个第一行星轮209以及一个带齿部263的第二行星轮205、一具有转动携动轮廓267的行星支架204以及一空心轮206。图1的驱动马达180的转矩通过所述行星级272、271、270借助于所述行星支架204的转动携动轮廓267传递到所述驱动元件120上。因为行星传动装置的结构对本领域技术人员是足够公知的，所以在这里为了说明书的简洁目的而放弃所述行星级271、272的另外的描述。

所述行星级270、271、272示例性地布置在优选两件式构造的传动装置壳体110中，所述传动装置壳体说明性地分成在图2中右边的前区段210、212和固定在所述前区段上的在图2中左边的后区段214。在所述后区段214中说明性地布置所述行星级270、271、272。所述前区段210、212说明性地构造了一驱动侧上的区域212和一从动侧上的区域210。在所述从动侧的区域210的内周上例如构造了一接收部201。在从动侧上的区域210的外周上说明性地构造一外螺纹282，在所述外螺纹上例如能转动地支承一配置给可选的转矩耦接装置160的力矩调整套筒295，该力矩调整套筒与一环形的、由多个螺旋压力弹簧281弹簧加载的限界传递元件279耦接。

根据一实施方式，所述驱动元件120是一能绕一转动轴线229转动运动地支承在所述两个支承部位132、134上的驱动主轴，所述驱动主轴具有一在驱动侧上的轴向端部221和一在从动侧上的轴向端部222。但要指出的是，所述驱动元件120替代由一驱动主轴例如也可以由一套筒形的驱动机构来构造，如在图7中描述的那样。在所述支承部位132上例如设置有一至少区段地布置在U形的接收部201中的滑动轴承232，例如一烧结轴承，并且，在所述支承部位134上设置一滚动轴承234，例如一球轴承，其中，所述烧结轴承232和所述球轴承234说明性地通过一可选的O型圈225彼此间隔开并且布置在一后置于所述传动装置170的区域299中。所述O型圈225例如布置在一设置在所述烧结轴承232上的留空部223中并且优选地至少实现了所述烧结轴承232和所述驱动主轴120之间的密封作用。

所述驱动主轴120说明性地具有一支撑法兰255以及构造为外螺纹的固定装置122，在所述固定装置上能够固定图1的工具接收部140。在所述驱动主轴120的所述驱动侧上的轴向端部221的区域中优选地布置所述主轴锁定装置250。所述主轴锁定装置具有一以一预先给定的径向游隙支承在所述驱动主轴120上的承载元件252，所述承载元件在这里例如与所述行星支架204一件式构造并且在该承载元件上布置至少一个主轴辊254。所述至少一个主轴辊254支承在一闭锁机构256中，所述闭锁机构同样配置给所述主轴锁定装置250并且被构造用于：沿驱动主轴120的径向方向阻止所述至少一个主轴辊254从所述承载元件252出来的偏出。所述至少一个主轴辊254能够在所述主轴锁定装置250的所述主轴锁定运行中，在所述闭锁机构256和至少一个在所述驱动主轴120的在驱动侧上的轴向端部201处优选至少近似平地构造的夹紧面236之间夹紧，以便阻止所述驱动主轴120相对于所述传动装置壳体110和由此相对于图1的工具壳体105的扭转。

所述闭锁机构256例如环形地按照夹紧环的形式构造并且至少间接地具有或没有一预先给定的游隙地抗相对转动地与所述工具壳体105连接。在本发明的上下文中，“夹紧环”的概念表示了具有一柱体形内周或一圈形横截面的至少区域地环形的构件，其中，在所述内周上能够夹紧所述至少一个主轴辊254。

说明性地，所述闭锁机构256抗相对转动地布置在所述传动装置壳体110的在从动侧上的区域210中，其中，沿轴向、径向和/或周向方向在预先给定的公差之内可以存在相应的游隙。替换于此地，所述闭锁机构256可以无游隙地与所述传动装置壳体110连接，与所述传动装置壳体110一体式地构造，或例如通过塑料浇注成形到所述传动装置壳体上。说明性地，所述闭锁机构256和所述主轴辊254至少在预先给定的公差之内具有一致的轴向尺寸设定，从而使得所述主轴辊254布置在所述行星支架204和所述烧结轴承232之间的区域中并且由此在所述驱动主轴120上沿轴向位置固定。

根据一实施方式，所述主轴锁定装置250具有一定位机构220，所述定位机构构造用于：朝所述闭锁机构256的方向加载所述至少一个主轴辊254，以便至少在所述图1的手持式工具机100的正常运行中以及在静止状态中能够实现所述至少一个主轴辊254的在闭锁机构附近的定位。为此，所述定位机构220至少部分地布置在所述至少一个主轴辊254和所述至少一个夹紧面236之间的区域中并且至少区段地布置在所述至少一个夹紧面236上。在此情况下，所述定位机构220至少区域地朝所述闭锁机构256的方向伸出所述至少一个夹紧面236并且在此情况下沿所述驱动主轴120的周向方向看优选大致居中地在所述夹紧面236上构成了一高点或一最大伸出部。

所述定位机构220优选由一粘弹性的环228、尤其是一O型圈来构成。所述粘弹性的环228优选至少区段地布置在一构造在所述驱动元件120上的槽224、尤其是一环形槽中。优选地，所述粘弹性的环228同轴心地布置在所述驱动元件120上或其外周上。

根据一实施方式，所述粘弹性的环228具有最大3mm直径的圆形横截面，但是替换于此地也可以具有任意另外的横截面，例如三角形、四角形等。所述粘弹性的环228的外直径优选大于或等于所述闭锁机构256的内直径和所述至少一个主轴辊254的外直径的两倍的差值。在此情况下，所述粘弹性的环228的外直径也可以直至最大10％地小于所提到的差值。为了构造所述粘弹性的环228而使用例如NBR、HNBR、EPDM、TPE或FPM作为粘弹性材料或使用如下粘弹性材料，其一般具有至少60至95的肖氏A材料硬度。

图3示出了一组件300，其具有行星支架204、设有支撑法兰255和固定装置122的驱动主轴120以及图2的主轴锁定装置250。该组件如在图2中描述的那样具有构造在所述驱动主轴120的在驱动侧上的轴向端部221上的夹紧面236和所述闭锁机构256，所述闭锁机构至少设有一个和优选设有多个沿径向的扩宽部，其中，在这里说明性地示出了三个扩宽部，这些扩宽部以附图标记302、304、306来表示。

所述驱动主轴120如上面所描述的那样以它的在驱动侧上的轴向端部221抗相对转动但有一预先给定的径向游隙339地支承在所述行星支架204上，并且与该行星支架构成了至少一个形状锁合的连接部320，以便由此能够在图1的手持式工具机100的正常运行中实现从行星支架204到所述驱动主轴120上的转矩传递。为此，在所述驱动主轴120的在驱动侧上的轴向端部221上附加于所述夹紧面236还设置有两个其它的夹紧面332、334。所述夹紧面236、332、334按照至少接近平地构造的削平部的形式构造。

图4示出了图3的组件300，用于说明行星支架204和驱动主轴120之间的径向游隙339和形状锁合连接部320，以及用于说明布置在所述驱动主轴120的环形槽224中的粘弹性的环228，其构成了所述定位机构220。

图5示出了图2至图4的驱动主轴120，用于说明按照至少接近平地构造的削平部的形式构造在驱动侧上的端部221上的夹紧面236、332、334，以及用于说明构造在所述夹紧面236、332、334的区域中的环形槽224。在该环形槽中例如布置有图2至图4的粘弹性的环228，该粘弹性的环在这里说明性地具有一以附图标记697表示的外直径，该外直径大致10％地小于图2至图4的所述闭锁机构256的以附图标记699表示的内直径和所述至少一个主轴辊254的以附图标记698表示的外直径的两倍的差值。

图6示出了组件600，其具有图2的力矩调整套筒295、环形的限界传递元件279、所述传动装置壳体110的前区段210、闭锁机构256、构造了所述定位机构220并且布置在所述环形槽224中的粘弹性的环228、设置在所述行星支架204上的承载元件252、主轴辊254和驱动主轴120，用于说明图1至图4的主轴锁定装置250的工作方式。所述闭锁机构256说明性地具有图3的沿径向扩宽部302、304、306以及三个其它的沿径向扩宽部308、610、612，所述闭锁机构256通过这些扩宽部抗相对转动地、但是优选至少以一沿周向方向的预先给定的游隙固定在所述传动装置壳体110中。为此，所述传动装置壳体110具有配属的接收部601、603、605、607、609、611，它们沿所述驱动主轴120的周向方向具有比所述沿径向扩宽部302、304、306、308、610、612更大的尺寸设定。所述承载元件252说明性地具有三个沿轴向取向的携动元件622、624、626，它们构造用于在图1的手持式工具机100的正常运行中携动所述主轴辊254和两个其它的主轴辊656、658，其中，所述主轴辊254如上面所述那样布置在所述夹紧面236的区域中并且所述主轴辊656、658布置在分别配属的夹紧面334、332的区域中。

根据一实施方式，所述主轴辊254、656、658如上面所述那样由所述粘弹性的环228朝所述闭锁机构256的方向加载，以便在所述主轴锁定装置250中占据一至少闭锁机构附近的、但是非强制性接触的位置。该加载在图1的手持式工具机100的任何运行状态下进行，也就是不仅在正常运行中，而且在主轴锁定运行中，该主轴锁定运行在图1的驱动马达180关断时通过所述驱动主轴120朝一预先给定的转动方向的扭转来触发。

图7示出了根据第二实施方式的驱动元件730，该驱动元件可以替代图1至图6的所述驱动元件120在实现图1的手持式工具机100时被使用。所述驱动元件730为了转矩传递而抗相对转动地布置在一配属的驱动主轴720上，所述驱动主轴具有一在驱动侧上的轴向端部721和一在从动侧上的轴向端部722，在所述从动侧上的轴向端部上说明性地构造有图2至图5的驱动元件120的支撑法兰255和固定装置122。

根据所述第二实施方式，所述驱动机构730至少形状锁合和/或力锁合地布置在所述驱动主轴720的在驱动侧上的轴向端部721的区域中。优选地，所述驱动机构730具有至少两个夹紧面732、734和一用于接收图2至图6的粘弹性的环228的环形槽724。

Claims (10)

1.手持式工具机(100)，其具有一工具壳体(105)，用于驱动设有至少一个夹紧面(336)的驱动元件(120)的一驱动马达(180)布置在所述工具壳体中，给所述驱动元件配置一设有一闭锁机构(256)和至少一个主轴辊(254)的主轴锁定装置(250)，其中，所述至少一个主轴辊(254)能够在所述主轴锁定装置(250)的主轴锁定运行中在所述至少一个夹紧面(336)和所述闭锁机构(256)之间夹紧，以便阻止所述驱动元件(120)相对于所述工具壳体(105)的扭转，其特征在于，配置给所述主轴锁定装置(250)的一定位机构(220)至少区段地布置在所述至少一个夹紧面(336)上，其中，所述定位机构(220)至少部分地布置在所述至少一个主轴辊(254)和所述至少一个夹紧面(336)之间的区域中。

2.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述定位机构(220)具有一粘弹性的环(228)。

3.根据权利要求2所述的手持式工具机，其特征在于，所述粘弹性的环(228)至少区段地布置在一构造在所述驱动元件(120)上的槽(224)、尤其是一环形槽中。

4.根据权利要求2或3所述的手持式工具机，其特征在于，所述粘弹性的环(228)具有最大3mm直径的圆形横截面。

5.根据权利要求2至4之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述粘弹性的环(228)按照O型圈的形式构造，所述O型圈同轴心地布置在所述驱动元件(120)上。

6.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述闭锁机构(256)环形地按照夹紧环的形式构造。

7.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述粘弹性的环(228)具有这样的外直径(697)，该外直径大于或等于或最大10％地小于所述闭锁机构(256)的内直径(699)和所述至少一个主轴辊(254)的外直径(698)的两倍的差值。

8.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个夹紧面(336)至少基本上平地构造。

9.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动元件(120)是一能由所述驱动马达(180)驱动的驱动主轴。

10.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动元件(730)是一套筒形的驱动机构，所述套筒形的驱动机构支承在一能由所述驱动马达(180)驱动的驱动主轴(120)上。