CN104647313A

CN104647313A - 手持式工具机

Info

Publication number: CN104647313A
Application number: CN201410811267.9A
Authority: CN
Inventors: D·绍尔; H·弗勒林; A·乌尔里希
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-10-17
Filing date: 2014-10-16
Publication date: 2015-05-27
Anticipated expiration: 2034-10-16
Also published as: CN104647313B; DE102013221100A1

Abstract

本发明涉及一种手持式工具机，特别是干墙起子机，其具有驱动单元(12)、至少一个输出主轴(14)和至少一个离合单元(16，116)，所述离合单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中将驱动单元(12)的至少一个驱动运动传递到至少一个输出主轴(14)上并且在至少一个另外的运行状态中使驱动单元(12)的至少一个驱动运动与至少一个输出主轴(14)解耦。本发明提出，手持式工具机包括旋转冲击单元(18，118)，所述旋转冲击单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中产生作用在输出主轴(14)上的脉冲。

Description

手持式工具机

背景技术

已经公知了一种根据权利要求1的前序部分所述的手持式工具机。

发明内容

本发明涉及一种手持式工具机，特别是干墙起子机，其具有驱动单元、至少一个输出主轴和至少一个离合单元，所述离合单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中将驱动单元的至少一个驱动运动传递到至少一个输出主轴上并且在至少一个另外的运行状态中将驱动单元的至少一个驱动运动与至少一个输出主轴解耦。

本发明提出，手持式工具机包括旋转冲击单元，所述旋转冲击单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中产生作用在输出主轴上的脉冲。干墙起子机优选地设置用于在至少一个运行状态中进行多次、优选精确地重复的旋入过程。在此，“驱动单元”应该特别是理解为这样一个单元，所述单元在一个运行状态中至少部分地设置用于驱动与手持式工具机联接的插入式工具。“设置”应该特别是理解为专门地构造、设计和/或配备。驱动单元优选地包括至少一个电动机。然而也可以考虑的是，驱动单元至少部分地构造为能气力地和/或以本领域技术人员认为有意义的其他方式驱动。在此，“输出主轴”应该特别是理解为这样一个构件，所述构件至少部分地设置用于将至少部分地由驱动单元产生的、特别是旋转的运动优选地直接地至少传递到工具接收装置和保持在所述工具接收装置中的插入式工具上。在此“离合单元”应该特别是理解为这样一个单元，所述单元设置用于在驱动单元和输出主轴之间可拆卸地联接。在此，“可拆卸”应该特别是理解为能无损地分离。

通过根据本发明的手持式工具机的构型可以有利地实现紧凑的和小的结构型式以及优选地高的工作效率。可替换地也可以考虑的是，在旋转冲击起子机上设置深度止挡，以便因此可以实现机械地限制旋入深度或旋入长度并且防止在达到最大旋入深度时继续旋入，因此，可以实现一个优选地成本低廉的可替换的构型。

此外提出，旋转冲击单元包括至少一个冲击元件，所述冲击元件为在至少一个运行状态中能够产生作用在输出主轴上的旋转冲击脉冲。在此，“冲击元件”应该特别是理解为这样一个元件，所述元件至少部分地设置用于将冲击脉冲、特别是旋转冲击脉冲传递到手持式工具机的至少一个另外的部件上、特别是传递到输出主轴上。因此，能够有利地以简单的方式至少短暂地实现优选地高的输出扭矩并且因此实现手持式工具机的一个有利的能多方面使用的构型。此外，能够以结构简单的和成本低廉的方式必要时补偿驱动单元的低的电动扭矩。

此外提出，旋转冲击单元包括至少一个弹簧元件，至少一个冲击元件能抵抗弹簧元件沿着轴向方向移动地被支承。“弹簧元件”应该特别是理解为这样一个宏观的元件，所述元件具有至少一个延伸，所述延伸能够在正常运行状态中以至少10％、特别是以至少20％、优选地以至少30％并且特别有利地以至少50％地弹性改变，并且所述元件特别是产生与延伸的改变有关地的并且优选地与所述变化成正比的反力，所述反力反作用于所述改变。元件的“延伸”应该特别是理解为所述元件垂直投影在平面上的两点的最大间距。“宏观的元件”应该特别是理解为具有至少1mm、特别是至少5mm和优选地至少10mm的延伸的元件。在一个特别优选的实施例中，冲击元件被支承为通过弹簧元件预加加载力地。因此，可以实现手持式工具机的旋转冲击单元的优选地可靠的和有利地成本低廉的构型。

此外提出，旋转冲击单元具有至少一个滑槽导向装置，所述滑槽导向装置(Kulissenführung)在至少一个运行状态中至少设置用于使至少一个冲击元件抵抗至少一个弹簧元件地沿轴向方向移动。在此，“滑槽导向装置”应该特别是理解为这样一个单元，所述滑槽导向装置至少部分地设置用于将特别是驱动单元的旋转运动至少部分地至少转换成轴向力。在一个特别优选的实施例中，滑槽导向装置具有至少一个滑槽导轨，所述滑槽导轨至少部分地设置用于至少一侧地、优选地两侧地强制地引导特别是冲击元件的切换插销(Schaltpin)。因此，可以实现手持式工具机的旋转冲击单元的结构简单的构型。

此外提出，离合单元包括至少一个爪式离合器。然而也可以考虑的是，离合单元包括至少一个本领域技术人员认为有意义的另外的机械的离合器和/或至少一个电气和/或电子离合器。尤其可以考虑的是，电气和/或电子离合器有效地构造为与手持式工具机的深度止挡联接。因此，可以实现手持式工具机的一个结构简单的和有利地成本低廉的和稳健的构型。

此外提出，旋转冲击单元与离合单元至少部分地一体地构造。在此，“至少部分地一体地”应该特别是理解为，离合单元和旋转冲击单元具有至少一个共同的元件、特别是至少两个、有利地至少三个共同的元件，这个/这些元件特别是两个单元的功能重要的组成部分，和/或理解为至少材料配合地例如通过焊接过程、粘接过程、喷射注塑过程和/或本领域技术人员认为有意义的另外的过程来连接，和/或理解为例如通过由浇注制造和/或以单部件或多构件注塑方法和有利地由单个坯件制造来有利地一体地成型。因此，可以实现手持式工具机的一个结构简单的和有利地紧凑的构型。

此外提出，输出主轴在至少一个运行状态中具有至少2500^l/_min(转/分钟)的转速。在一个特别优选的实施例中，输出主轴在至少一个运行状态具有特别是至少3000^l/_min、优选地至少3500^l/_min和特别优选地至少4000^l/_min的转速。因此，可以实现手持式工具机的一个有利地有效的和大功率的构型。

此外提出，输出主轴在至少一个运行状态中具有至少3Nm的扭矩。在一个特别优选的实施例中，输出主轴在至少一个运行状态中具有特别是至少3.5Nm和特别优选地至少4Nm的扭矩。因此，可以实现手持式工具机的一个有利地有效的和大功率的构型。

此外提出，驱动单元包括EC-马达。在此，“EC-马达”应该特别是理解为电子换向的无刷电机。因此，可以实现手持式工具机的驱动单元的一个有利地紧凑的和成本低廉的构型。

根据本发明的手持式工具机在此不应局限于上述的应用方案和实施方式。为了满足在此所述的功能原理，根据本发明的手持式工具机特别是可以具有与各个元件、构件和单元的在此所述的数量不同的数量。

附图说明

由下述附图说明得出其他优点。附图中示出本发明的两个实施例。附图、说明和权利要求包含了多个组合的特征。本领域技术人员也符合目的要求地单独研究所述特征并且总结出其他有意义的组合。

附图中：

图1以示意性的侧视图示出根据本发明的手持式工具机，

图2以截面图示出根据本发明的手持式工具机的局部图，和

图3以截面图示出根据本发明的手持式工具机的可替换构造的局部图。

具体实施方式

图1示出手持式工具机10，所述手持式工具机具有用于给手持式工具机10供应电压的蓄电池28。然而也可以考虑的是，手持式工具机10能够通过电缆与电网电压连接。手持式工具机10由干墙起子机构成。然而也可以考虑手持式工具机10的本领域技术人员认为有意义的另外的构型、例如充电起子机。手持式工具机10具有工具接收装置30，所述工具接收装置设置用于防脱地保持插入式工具32。此外，手持式工具机10具有深度止挡60，所述深度止挡设置用于限制借助于手持式工具机10将螺钉旋入的深度。通过深度止挡60预定的旋入深度构造为能手动调节的。此外，手持式工具机10具有示意性示出的驱动单元12。驱动单元12包括未详细示出的马达。马达由电动机构成。马达由EC-马达构成。驱动单元12设置用于驱动保持在工具接收装置30中的插入式工具32。插入式工具32被驱动旋转。手持式工具机10的驱动单元12具有10.8V的额定电压。

此外，手持式工具机10具有示意性示出的传动单元34。传动单元34布置在工具接收装置30和驱动单元12之间。传动单元34设置用于将马达转速转换成输出转速。传动单元34具有由驱动单元12的转速到输出转速的小的传动比。手持式工具机10具有输出主轴14。可在手持式工具机10的一个运行状态中旋转地驱动输出主轴14的输出转速高于马达转速。输出主轴14在一个运行状态中具有至少2500^l/_min的转速。输出主轴14在一个运行状态中具有4000^l/_min的转速。输出主轴14在一个运行状态中具有至少3Nm的扭矩。输出主轴14在一个运行状态中具有大于4Nm的扭矩。输出主轴14无相对转动地与工具接收装置30连接。手持式工具机10具有操作元件36，手持式工具机10的操作员能够借助于所述操作元件激活驱动单元12。操作元件36布置在手持式工具机10的壳体38的区域中，所述区域构成手柄区域40。手持式工具机10的壳体38包围驱动单元12和传动单元34。传动单元34包括行星齿轮装置。然而也可以考虑的是，传动单元34具有本领域专业人员认为有意义的另外的传动装置、例如角度传动装置或端齿轮传动装置。

手持式工具机10包括离合单元16，所述离合单元设置用于在一个运行状态中将驱动单元12的驱动运动传递到输出主轴14上(图2)。此外，离合单元16设置用于在另一个运行状态中将输出主轴14与驱动单元12在作用方面分离。图2中示出分离状态中的离合单元16。在一个另外的运行状态中，离合单元16不将驱动单元12的驱动运动传递到输出主轴14上。在所述另外的运行状态中，离合单元16使输出主轴14与驱动单元12解耦。输出主轴14能沿着轴向方向24移动地被支承。输出主轴14克服离合单元16的弹簧元件42的弹簧力能移动地被支承。通过在一个运行状态中通过将保持在工具接收装置30中的插入式工具32例如压在待旋入的螺钉上而将力施加在手持式工具机10上，输出主轴14能够抵抗离合单元16的弹簧元件42地沿着轴向方向24移动。离合单元16的弹簧元件42由压力弹簧构成。离合单元16的弹簧元件42由螺旋弹簧构成。

离合单元16包括机械的离合器。离合单元16具有爪式离合器。然而也可以考虑的是，离合单元16具有电气的、电子的或本领域技术人员认为有意义的另外的离合器。离合单元16构造为切断式离合器。离合单元16的爪式离合器包括第一离合元件44和一个另外的离合元件46。第一离合元件44和另外的离合元件46构造为彼此对应的。第一离合元件44与输出主轴14连接。第一离合元件44无相对转动地与输出主轴14连接。另外的离合元件46固定地与旋转冲击单元18的冲击元件20连接。另外的离合元件46无相对转动地与旋转冲击单元18的冲击元件20连接。第一离合元件44具有爪式元件48，所述爪式元件在联接状态中与另外的离合元件46的凹部50啮合。另外的离合元件46具有爪式元件52，所述爪式元件在联接状态中与第一离合元件44的凹部54啮合。沿着轴向方向24观察，离合单元16的弹簧元件42布置在第一离合元件44和另外的离合元件46之间。离合单元16的弹簧元件42在轴向方向24上将第一离合元件44和另外的离合元件46挤压分开，从而第一离合元件44和另外的离合元件46在弹簧元件42无载荷的状态中彼此间隔开地布置并且彼此脱联。输出主轴14在手持式工具机10的空转状态中不被驱动并且保持静止。此外，离合单元16的弹簧元件42在无载荷的状态中将输出主轴14与旋转冲击单元18分离。

此外，手持式工具机10包括旋转冲击单元18，所述旋转冲击单元设置用于在一个运行状态中产生作用在输出主轴14上的脉冲。在轴向方向24上从工具接收装置30向传动单元34观察，旋转冲击单元18布置在离合单元16之后。然而同样可以考虑的是，在轴向方向24上从工具接收装置30向传动单元34观察，旋转冲击单元18布置在离合单元16之前。旋转冲击单元18包括冲击元件20，所述冲击元件设置用于在一个运行状态中产生作用在输出主轴14上的旋转冲击脉冲。此外，旋转冲击单元18包括弹簧元件22，冲击元件20能抵抗所述弹簧元件沿着轴向方向24移动地被支承。此外，旋转冲击单元18具有滑槽导向装置26，所述滑槽导向装置在一个运行状态中设置用于使旋转冲击单元18的冲击元件20抵抗旋转冲击单元18的弹簧元件22移动。旋转冲击单元18的弹簧元件22由压力弹簧构成。旋转冲击单元18的弹簧元件22由螺旋弹簧构成。旋转冲击单元18的弹簧元件22与离合单元16的弹簧元件42相比具有较大的弹簧力。旋转冲击单元18的冲击元件20与传动单元34的驱动主轴56连接。旋转冲击单元18的冲击元件20沿着旋转方向具有用于输出主轴14的导向件58。此外，输出主轴14能沿着轴向方向24相对于驱动主轴56移动地支承在导向件58中。旋转冲击单元18的冲击元件20能沿着旋转方向旋转地并且能沿着轴向方向24移动地支承在传动单元34的驱动主轴56上。

在手持式工具机10的一个运行状态中，离合单元16的爪式离合器被联接，如果、在该运行状态中所需的旋入扭矩超过由旋转冲击单元18的弹簧元件22预定的确定值，那么借助于滑槽导向装置26克服旋转冲击单元18的弹簧元件22的弹簧力使冲击元件20张紧。一旦旋转冲击单元18的冲击元件20克服旋转冲击单元18的弹簧元件22的弹簧力被完全张紧，冲击元件20则在滑槽导向装置26的一个确定的点上通过滑槽导向装置26释放并且由旋转冲击单元18的弹簧元件22沿着轴向方向24朝向工具接收装置30加速。因此，冲击元件20进行旋转冲击运动。在此，冲击元件20在与离合单元16的另外的离合元件46接触时传递旋转冲击脉冲。另外的离合元件46用作用于将旋转冲击脉冲传递到输出主轴14上的传动元件。旋转冲击脉冲通过爪式离合器传递到插入式工具32上。因此，快速地增加输出扭矩，从而所述输出扭矩短暂地超过所需的旋入扭矩并且继续旋入螺钉。因此，尽管在驱动单元12的电动扭矩较小时还是可以实现大的扭矩脉冲。由于旋转冲击脉冲，手持式工具机10的输出扭矩高于由驱动单元12的电动扭矩和传动单元34的构件的惯量的总和得出的扭矩。所述过程一直重复，直到所需的旋入扭矩不超出由旋转冲击单元18的弹簧元件22预定的确定值，或者直到螺钉达到由深度止挡60预设的旋入深度并且离合单元16自动脱开。

图3中示出本发明的另一个实施例。下述说明和附图主要限于实施例之间的不同之处，其中，关于相同名称的构件、特别是具有相同附图标记的构件原则上也可以参考特别是图2的另外实施例的说明和/或附图。为了区别这些实施例，把数字1置于图3中的实施例的附图标记之前。

图3中示出手持式工具机110的另一个构型。手持式工具机110大部分相应于已述的手持式工具机10。手持式工具机110包括旋转冲击单元118和离合单元116，所述离合单元设置用于在一个运行状态中将已述的驱动单元12的驱动运动传递到已述的输出主轴14上。此外，离合单元116设置用于在另一个运行状态中使输出主轴14与驱动单元12在作用方面分离。图3中示出分离状态中的离合单元116。离合单元116大部分相应于与已述的离合单元16。输出主轴14能克服离合单元116的弹簧元件42的弹簧力移动地被支承。通过在一个运行状态中通过将手持式工具机110的保持在工具接收装置30中的插入式工具32例如压在待旋入的螺钉上而将力施加在手持式工具机110上，输出主轴14抵抗离合单元116的弹簧元件42地沿着轴向方向24移动。

离合单元116包括机械的离合器。离合单元116具有爪式离合器。然而也可以考虑的是，离合单元116具有电气的、电子的或本领域技术人员认为有意义的另外的离合器。离合单元116构造为切断式离合器。离合单元116的爪式离合器包括第一离合元件44和另外的离合元件146。第一离合元件44和另外的离合元件146构造为彼此对应的。第一离合元件44与输出主轴14连接。第一离合元件44无相对转动地与输出主轴14连接。另外的离合元件146与旋转冲击单元118的冲击元件120一体地构造。第一离合元件44具有爪式元件48，所述爪式元件在联接状态中与另外的离合元件146的凹部150啮合。另外的离合元件146具有爪式元件152，所述爪式元件在联接状态中与第一离合元件44的凹部54啮合。另外的离合元件146的爪式元件152与冲击元件120一体地构造。另外的离合元件146的爪式元件152成型在冲击元件120上。沿着轴向方向24观察，离合单元116的弹簧元件42布置在第一离合元件44和另外的离合元件146之间。离合单元116的弹簧元件42将第一离合元件44和另外的离合元件146沿着轴向方向24挤压分开，从而第一离合元件44和另外的离合元件146在弹簧元件42去负荷的状态中彼此间隔开地布置并且彼此脱开。输出主轴14在手持式工具机110的空转状态中不被驱动并且保持静止。离合单元116的弹簧元件42在无负荷的状态中使输出主轴14与旋转冲击单元118分离。

此外，手持式工具机110包括旋转冲击单元118，所述旋转冲击单元设置用于在一个运行状态中产生作用在输出主轴14上的脉冲。旋转冲击单元118大部分相应于已述的旋转冲击单元18。旋转冲击单元118与离合单元116部分地一体地构造。旋转冲击单元118包括冲击元件120，所述冲击元件设置用于在一个运行状态中产生作用在输出主轴14上的旋转冲击脉冲。此外，旋转冲击单元118包括弹簧元件22，冲击元件120能抵抗所述弹簧元件沿着轴向方向24移动地被支承。旋转冲击单元118的弹簧元件22与离合单元116的弹簧元件42相比具有较大的弹簧力。此外，旋转冲击单元118具有滑槽导向装置26，所述滑槽导向装置设置用于在一个运行状态中使旋转冲击单元118的冲击元件120抵抗旋转冲击单元118的弹簧元件22移动。旋转冲击单元118的冲击元件120与传动单元34的驱动主轴156连接。旋转冲击单元118的冲击元件120沿着轴向方向24支承在手持式工具机110的壳体38上。然而也可以考虑的是，冲击元件120沿着轴向方向24支承在传动单元34的驱动主轴156上。传动单元34的驱动主轴156沿着旋转方向具有用于输出主轴14的导向件158。此外，输出主轴14能沿轴向方向24相对于驱动主轴156移动地支承在导向件158中。旋转冲击单元118的冲击元件120能沿着旋转方向旋转地并且能沿着轴向方向24移动地支承在传动单元34的驱动主轴156上。

如果在手持式工具机110的、离合单元116的爪式离合器被联接的运行状态中所需的旋入扭矩超过由旋转冲击单元118的弹簧元件22预定的确定值，那么借助于滑槽导向装置26克服旋转冲击单元118的弹簧元件22的弹簧力使冲击元件120张紧。一旦旋转冲击单元118的冲击元件120克服旋转冲击单元118的弹簧元件22的弹簧力被完全张紧，冲击元件120则在滑槽导向装置26的一个确定的点上通过滑槽导向装置26释放并且由旋转冲击单元118的弹簧元件22沿着轴向方向24朝向工具接收装置30加速。因此，冲击元件120进行旋转冲击运动。在此，冲击元件120在与离合单元116的第一离合元件44的爪式元件48接触时通过另外的离合元件146的爪式元件152传递旋转冲击脉冲，所述爪式元件与冲击元件120一体地构造。直接实现了将旋转冲击脉冲从旋转冲击单元118传递到离合单元116上并且由此传递到输出主轴14上。旋转冲击脉冲通过爪式离合器传递到输出主轴14和插入式工具32上。因此，快速地增加输出扭矩，从而输出扭矩短暂地超过所需的旋入扭矩并且继续旋入螺钉。因此，尽管在驱动单元12的电动扭矩较小时还是可以实现大的扭矩脉冲。由于旋转冲击脉冲，手持式工具机110的输出扭矩高于由驱动单元12的电动扭矩和传动单元34的构件的惯量的总和得出的扭矩。所述过程一直重复，直到所需的旋入扭矩不超出由旋转冲击单元118的弹簧元件22预定的确定值，或者直到螺钉达到由深度止挡60预定的旋入深度且离合单元116自动脱开。

Claims

1.一种手持式工具机，特别是干墙起子机，其具有驱动单元(12)、至少一个输出主轴(14)和至少一个离合单元(16，116)，所述离合单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中将所述驱动单元(12)的至少一个驱动运动传递到所述至少一个输出主轴(14)上，其特征在于，设置旋转冲击单元(18，118)，所述旋转冲击单元至少部分地设置用于在至少一个运行状态中产生作用在所述输出主轴(14)上的脉冲并且在至少一个另外的运行状态中使所述驱动单元(12)的至少一个驱动运动与所述至少一个输出主轴(14)解耦。

2.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述旋转冲击单元(18，118)包括至少一个冲击元件(20，120)，所述冲击元件在至少一个运行状态中设置用于产生作用在所述输出主轴(14)上的旋转冲击脉冲。

3.根据权利要求2所述的手持式工具机，其特征在于，所述旋转冲击单元(18，118)包括至少一个弹簧元件(22)，所述至少一个冲击元件(20，120)能抵抗所述弹簧元件沿着轴向方向(24)移动地被支承。

4.根据权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，所述旋转冲击单元(18，118)具有至少一个滑槽导向装置(26)，所述滑槽导向装置在至少一个运行状态中至少设置用于使所述至少一个冲击元件(20，120)抵抗所述至少一个弹簧元件(22)地沿着轴向方向(24)移动。

5.根据前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述离合单元(16，116)包括至少一个爪式离合器。

6.根据前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述旋转冲击单元(118)至少部分地与所述离合单元(116)一体地构造。

7.根据前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述输出主轴(14)在至少一个运行状态中具有至少2500¹/_min的转速。

8.根据前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述输出主轴(14)在至少一个运行状态中具有至少3Nm的扭矩。

9.根据前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动单元(12)包括至少一个EC-马达。