CN107810076A - 包括周转减速装置的便携式电动工具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种便携式电动工具,它在壳体(2,4)内包括:具有驱动轴(12)的电动马达(10);具有与电动马达的驱动轴的中央齿轮(26)啮合的行星齿轮(25)的周转减速装置(20),该减速装置设置有输出轴(32),该输出轴与滚珠丝杠/螺母机构(30)的滚珠丝杠(34)刚性地连接并且与滚珠丝杠同轴;将输出轴与壳体连接的支承轴承(PS1)。根据本发明,该工具包括相对于支承轴承轴向偏置的至少一个稳定轴承(PS2,PS2a,PS2b,PS2c)。该稳定轴承借助于选自以下部件的至少一个中间部件将周转减速装置的输出轴与壳体连接:电动马达的驱动轴(12)、周转减速装置的行星架轴(24)和周转减速装置的行星小齿轮(25)。本发明用于剪具,特别是金属板剪。
Description
技术领域
本发明涉及一种便携式动力工具,并且更具体地涉及这样一种工具,它利用传动装置将电动马达的旋转运动变换成活动元件的纵向平移运动,例如包括滚珠丝杠-螺母型机构的传动装置。
本发明一般应用于传动装置机构的生产以及便携式电动工具的制造,该便携式电动工具使用将马达的旋转运动变换成例如由滚珠丝杠-螺母机构提供的纵向平移运动的机构。本发明尤其应用于修枝剪或金属板剪的制造。
背景技术
诸如修枝剪和金属板剪的便携式电动工具通常具有形成手柄的壳体。该壳体用作切削元件的支承件并且容纳用于启动切削元件的电动马达。在电动修枝剪的情况下,切削元件通常包括钳口,该钳口具有称为钩的固定刀片和围绕刀片枢轴移动以使它能相对于钩枢转的切削刀片。切削刀片在钩上的闭合允许切削被夹在刀片与钩之间的枝条或梢。
使用机械传动装置以将马达的运动传递至切削刀片。
该传动装置通常包括由马达驱动旋转的机械减速装置。它例如是具有行星小齿轮的周转减速装置。
减速装置驱动滚珠丝杠-螺母机构的滚珠丝杠。这使得可以相对于电动马达的旋转速度以降低的旋转速度驱动滚珠丝杠。它还允许增大旋转转矩。
滚珠丝杠-螺母机构的基本功能是将马达和减速装置的旋转运动变换成平移运动。滚珠螺母和滚珠丝杠具有互相对向的互补螺旋沟槽并且形成滚珠循环路径。滚珠丝杠的旋转引起滚珠在滚道中的循环以及螺母沿螺旋轴线的位移。运动的机械应力通过滚珠的中介作用从丝杠传递至螺母。丝杠的旋转方向—顺时针或逆时针—决定螺母的轴向位移方向。螺母因此通过平移运动而被推动。
滚珠螺母的平移运动然后传递至切削元件的凸轮。这通过安装在螺母上并且例如通过凸轮枢轴与凸轮连接的杆的中介作用而发生。凸轮尤其是使得切削刀片能通过凸轮枢轴与刀片枢轴之间的杠杆作用而枢转。滚珠螺母沿滚珠丝杠的位移方向决定刀片的枢转方向,以打开切削元件或闭合它。在修枝剪的情况下,切削元件的打开对应于可移动刀片的枢转,该枢转使可移动刀片远离钩移动。闭合切削元件是指刀片朝向钩移动。
例如,文献FR2614568中描述了这种工具。
这种类型的传动装置遇到的困难之一是滚珠丝杠的轴向和径向保持。滚珠丝杠主要承受与打开载荷对应的轴向载荷,并且甚至进一步承受刀片闭合期间的切削载荷。这些载荷以上述方式由滚珠在滚珠丝杠与滚珠螺母之间传递。该传动装置的特定的运动特性防止了在刀片的打开或闭合运动期间将凸轮枢轴保持在滚珠丝杠的轴线上,并且滚珠丝杠因此承受径向载荷,也就是说垂直于其轴线的载荷。这些载荷倾向于使滚珠丝杠相对于其轴线弯曲。径向载荷主要归咎于以下事实:将滚珠螺母与切削元件的凸轮连接的杆在枢转过程中并非始终保持平行于滚珠丝杠的轴线。
考虑保持滚珠丝杠的轴线的几种解决方案。
允许滚珠丝杠的端部自由的一种解决方案包括设置单个轴承、特别是滚珠轴承,以将滚珠丝杠与工具壳体连接。该轴承安装在减速装置附近,以免妨碍滚珠螺母的移动。然而,该解决方案要求轴承加大尺寸以便抑制滚珠丝杠的径向载荷。这也带来了占用空间、成本和便携式工具的重量的问题。此外,滚珠丝杠的径向约束不一定以令人满意的方式被抑制。
有利于更好地抑制径向约束的另一种解决方案包括通过分别安装在滚珠丝杠两端的两个轴承将滚珠丝杠与切削工具的壳体连接。该解决方案确保了滚珠丝杠的良好稳定性,但可能会造成轴承的对准问题。这也会造成与空间要求和滚珠螺母轨道在滚珠丝杠端部的限制有关的问题。最后,需要切削刀片且特别是其凸轮的更复杂设计,从而导致更重的重量。
文献EP2786845中描述了最近的解决方案,它并不排除前面的解决方案。该方案包括为滚珠丝杠设置支承滚珠丝杠轴线的径向偏离的不对称倾斜轴承。这种解决方案在成本、空间要求和重量方面仍然受到限制。在任何情况下,该解决方案还包括通过减速装置对径向载荷的非常显著的吸纳。
实际上,各种元件的空间要求和重量是便携式工具制造中的重要参数。
发明内容
本发明的目的在于提出一种不受上述困难影响的便携式电动工具。
本发明的一个特定目标在于减小用于将滚珠螺杆保持在工具壳体中的减速装置和轴承的尺寸和空间要求。
本发明的另一目标在于提出一种能够充分抑制径向应力的滚珠丝杠组件,以便使滚珠丝杠的远侧端部处—即与减速装置相对的端部处—的轴承变得多余。
本发明的另一个目标在于提出一种具有允许滚珠螺母的最大行程的滚珠丝杠-螺母机构的紧凑、轻便的工具。
本发明的又一个目标在于提出一种以较小的传动噪声进行操作的便携式电动工具。
为实现这些目标,本发明具体地提出一种便携式电动工具,它在外壳中包括:
-具有驱动轴的电动马达;
-具有行星小齿轮的周转减速装置(行星减速器),它与中央小齿轮啮合,该中央小齿轮与电动马达的驱动轴成一体(连成一体),该减速装置设置有输出轴,该输出轴与滚珠丝杠-螺母机构的滚珠丝杠机构刚性地成一体并且与滚珠丝杠同轴;
-将输出轴与壳体连接的支承轴承。
根据本发明,该工具包括至少一个相对于支承轴承轴向偏置的稳定轴承。该稳定轴承通过选自以下部件的至少一个中间部件将减速装置的输出轴与壳体连接:马达的驱动轴,减速装置的行星架轴,和减速装置的形成滚轮(支重轮)的行星小齿轮。
行星小齿轮在它们除了变换运动的功能以外还构造成用于通过与相关联的滚动表面的滚动接触来传递径向应力时被认为形成滚轮。
应当提及的是,当减速装置的行星小齿轮不被用作中间部件并且因此不干涉径向应力的传递时,行星小齿轮可以是不形成滚轮的普通小齿轮。
术语轴承不预示所使用的轴承的类型。支承轴承、稳定轴承以及其它轴承例如驱动轴的支承轴承可选自带有或不带有滚柱、滚珠、滚针的轴承或滚柱轴承,或者这些轴承的组合,取决于所考虑的工具的具体应力。
滚珠丝杠-螺母机构的减速装置、滚珠丝杠和螺母是将马达的运动传递至诸如切削元件的工具的活动元件的传动装置的一部分。在以下描述中详细描述该方面。
当输出轴以禁止部件之间的任何相对角运动的方式附接到滚珠丝杠上时该输出轴被认为与滚珠丝杠刚性地成一体。特别地,当输出轴与滚珠丝杠制成一体式部件(整体式部件,单件)或当输出轴构成滚珠丝杠时,该输出轴被认为是与滚珠丝杠刚性地成一体。实际上,根据符合本发明的工具的优选实施方案,减速装置的输出轴可以构成滚珠丝杠。在此情况下,用于滚珠的循环的螺旋沟槽直接形成在减速装置的输出轴上。
当支承轴承用于保持输出轴相对于壳体的轴向位置并且其中输出轴自由旋转时,该支承轴承被认为是将减速装置的输出轴与壳体连接。这不预示支承轴承的安装位置。支承轴承可直接安装在输出轴上,例如紧邻减速装置。它也可安装在未被直接设置在输出轴上而是被设置在与输出轴成一体的滚珠丝杠上的轴承座上。此外,支承轴承可直接接纳在壳体中或者中间部件中,例如轴承壳体或将支承轴承与壳体连接的中间壳体。
当这些轴承之间存在被测出的沿减速装置的输出轴和滚珠丝杠的公共轴线或沿平行于减速装置的输出轴的轴线的偏移时,认为稳定轴承相对于支承轴承轴向偏离。支承轴承和稳定轴承可以是同轴的或不同轴的。
稳定轴承通过上述中间部件中的一个或多个的中介作用来将减速装置的输出轴与壳体连接。这些中间部件特别是马达的驱动轴、减速装置的行星架轴和/或减速装置的行星小齿轮。这并不预示有助于将减速装置的输出轴保持在其轴线上的其它辅助中间部件的有无。
例如,如果稳定轴承通过电动马达的驱动轴中介作用而与壳体连接,则可以理解,电动马达的驱动轴不与工具壳体直接接触。实际上,马达轴本身可通过一个或多个轴承的中介作用而被接纳在壳体中。
根据按照本发明的工具的一种可能的实施方案,周转减速装置的输出轴可具有朝向电动马达的轴向孔腔。在此情况下,电动马达的驱动轴的一端可通过稳定轴承的中介作用而接纳在输出轴的轴向孔腔中。
稳定轴承然后在轴向孔腔中就位。在此情况下,减速装置的输出轴、其轴向孔腔、稳定轴承和电动马达的驱动轴可以是同轴的。
相对于减速装置的输出轴的支承轴承偏置的稳定轴承使得可以通过将由滚珠丝杠承受的径向载荷传递至电动马达的驱动轴来从支承轴承解除一部分由滚珠丝杠承受的径向载荷。如上所述,这些载荷然后通过电动马达的驱动轴的一个或多个轴承的中介作用而传递至工具壳体。
减速装置的输出轴的支承轴承优选地位于减速装置的附近,以免占用打算用于滚珠丝杠的空间。解除了一部分由滚珠丝杠承受的径向应力的该轴承因此可具有较小的尺寸,并且滚珠丝杠的与减速装置相对的端部可以没有轴承。
换而言之,滚珠丝杠的端部可以是自由的,这增加了可获得以用于滚珠螺母的行程的滚珠丝杠的长度,同时保留了工具的紧凑性。
减速装置的输出轴的轴向孔腔内的稳定轴承的同心特征同样是有助于传动装置的紧凑性的特征。
根据按照本发明的工具的另一可能的实施方案,稳定轴承安装在电动马达的驱动轴的位于电动马达与减速装置的中央小齿轮之间的部分上。在此情况下,稳定轴承可通过行星架轴的中介作用与减速装置的输出轴连接。
特别地,行星架轴可在输出轴上形成用于稳定轴承的接纳件的锚固。
因此,稳定轴承将一部分由滚珠丝杠并因此由减速装置的输出轴承受的径向力传递至马达轴。这些力然后由马达轴的支承轴承传递至壳体。
在该实施方案中,支承轴承与稳定轴承之间的轴向偏离可大于稳定轴承在减速装置的输出轴的端部的孔腔中的实施方案中的偏离。如果以稍微不太紧凑的传动装置的代价获得该偏移,则该偏移允许扩大支承件与稳定轴承之间的杠杆臂,以甚至更好地容纳作用在滚珠丝杠和减速装置的输出轴上的径向力。
根据符合本发明的工具的另一种可能的实施方案,行星架轴可以各自分别设置有输出轴的稳定轴承。在此情况下,稳定轴承与壳体的运行环滚动接触。
行星架轴与输出轴刚性地成一体,意义在于它们确保周转减速装置中的输出轴的致动。在该实施方案中,它们用于通过运行环的中介作用将滚珠丝杠和减速装置的输出轴的径向应力传递至壳体。
运行环可由壳体直接构成或可以是安装在壳体中并且相对于壳体固定的插入件。
行星架轴的数量一般等于三或更多。因此可以使用数个稳定轴承,并由此分配稳定应力向壳体的传递。轴承的尺寸可小于具有单个稳定轴承的构型中。
根据与前一个实施方案相关但其中小齿轮形成滚柱的根据本发明的工具的另一种可能的实施方案,行星小齿轮均可具有圆柱形肩部,该肩部的直径基本上等于小齿轮的节圆直径。行星小齿轮的肩部形成与和壳体成一体的运行环滚动接触的踏面。这样,行星齿轮除了它们在周转齿轮减速装置中传递运动的功能以外还用作行走导辊。在此情况下,每个行星小齿轮与其行星架轴一起构成稳定轴承。该实施方案在行星小齿轮直接构成具有各自的轴线的轴承的意义上是特别经济的。然而,它确实需要小齿轮肩部的精确尺寸设定。事实上,如果肩部具有与小齿轮的节圆直径不同的直径,则在肩部和运行环之间将发生归咎于滑动的寄生摩擦。
马达的驱动轴通过至少一个与稳定轴承不同的称为“马达轴承”的轴承与壳体连接。当马达轴被用作中间部件以接纳稳定轴承和/或将滚珠丝杠的全部或部分径向应力传递至壳体时,考虑这些应力来适当地确定马达轴承的尺寸。马达轴优选地例如在转子的每个端部处由两个马达轴承支承。
也可考虑在其与周转减速装置相对的端部上仅通过一个轴承来支承马达轴。对于其中稳定轴承将马达轴接纳在输出轴的轴向孔腔中的上述第一实施方案来说,这种选择是特别可行的。当多个稳定轴承与和壳体成一体的运行环直接滚动接触时这也是可行的。
所提到的各种轴承,特别是支承轴承、稳定轴承和马达轴承,可以是或不是滚柱轴承。它们尤其可以是滚珠轴承、滚针轴承或滚柱轴承,或甚至这些轴承的组合。
减速装置的输出轴的支承轴承优选地包括滚针或滚柱套管。使用滚针或滚柱套管支承减速装置的输出轴的事实允许支承由滚珠丝杠和减速装置的输出轴承受的径向应力的一部分。这种设计部分缓解了稳定滚动轴承。
该工具还可具有与周转减速装置的输出轴配合的一个或多个止推滚针轴承,以停止或限制输出轴的轴向运动并支承传动装置的轴向载荷。止推滚针轴承可例如构造成与输出轴的背衬凸缘、塑料环或适配的肩部接触。
它用于将由滚珠丝杠和减速装置的输出轴支承的轴向载荷传递至壳体。在诸如修枝剪或金属板剪的工具的情况下,轴向载荷基本上归咎于打开和闭合切削元件的应力。
滚珠丝杠-螺母机构可具有滚珠螺母,该滚珠螺母相对于滚珠丝杠的轴线平移移动并且与诸如切削元件的活动元件连接。在修枝剪或金属板剪的特定情况下,滚珠螺母可与枢转刀片并且更具体地与刀片的致动器凸轮连接。凸轮设置用于将滚珠螺母的平移运动变换成刀片的枢转运动。例如,滚珠螺母可通过一个或多个杆与凸轮连接。因此,滚珠螺母沿滚珠丝杠的位移促动了切削元件的打开或闭合。
在滚珠丝杠所承受的径向应力以上述方式传递至稳定轴承上的意义上,可以省略滚珠丝杠在其远侧端部—其与减速装置相对并且朝向主动元件的端部—处的支承轴承。在此情况下,滚珠丝杠具有自由的远侧端部。
这种设计释放了可能存在的端部轴承所占据的空间,并且使滚珠螺母能在滚珠丝杠上以更大的平移幅度行进。因此可以设计更紧凑的工具或具有活动元件且特别是具有更宽的打开幅度的切削元件的工具。
附图说明
本发明的其它特征和优点将在以下参考附图的描述中变得显而易见。该描述严格地说出于说明的目的给出而不是加以限制。
图1是根据本发明的电动修枝剪的截面。
图2是图1的修枝剪的马达和减速装置的一部分的截面,它以较大比例示出了支承和稳定轴承的布局。
图3是根据本发明并且对应于图1的支承和稳定轴承的一种可能的布局的示意性表示。
图4A是根据本发明的支承和稳定轴承的另一种可能的布局的示意性表示。
图4B是图4A所示的装置的沿A-A的截面。
图5A是根据本发明的支承和稳定轴承的另一种可能的布局的示意性表示。
图5B是图5A所示的装置的沿B-B的截面。
图6是根据本发明的支承和稳定轴承的另一种可能的布局的示意性表示。
具体实施方式
在以下描述中,不同附图中的所有相同或类似的部分由相同的附图标记标识。因此可以在各图之间互相引用。各图以自由比例尺示出。
图1表示电动修枝剪1的截面。该电动修枝剪1包括主壳体2,该主壳体容纳电动马达10、安装在马达的驱动轴12上的周转减速装置20和滚珠螺母-丝杠机构30。
电动马达10的轴12由位于马达10两侧的两个马达轴承PM1和PM2保持在壳体中。轴承PM1和PM2优选地由滚珠轴承组成。
在所示的示例中,马达10包括定子13和转子14。还可注意到接纳马达10和周转减速装置20的中间壳体4的存在。中间壳体4被接纳在电动修枝剪的主壳体2中。
在图2中可更好地看到的周转减速装置20包括与输出轴32刚性地成一体的输出环22。输出环用作承载行星小齿轮25的行星架轴24的支承件。这些行星小齿轮是接合在与马达10的驱动轴12形成一体的中央小齿轮26上的小齿轮,并且在带齿的运行环27中运行(滚动)。行星小齿轮25在本文的其余部分中被简称为“行星齿轮”。
行星齿轮减速装置的功能是使其输出轴32具有相对于马达的驱动轴12的旋转速度减低的旋转速度。该减低的旋转速度伴随着转矩的增大。
减速装置的输出轴32也是滚珠丝杠-螺母机构30的一部分,如图1中可见的该轴的部分形成滚珠丝杠34。实际上,输出轴的自由端设置有用于滚珠的循环的螺旋沟槽。输出轴的滚珠丝杠34通过在滚珠座圈中循环的滚珠(未示出)与螺母36配合,所述滚珠座圈通过滚珠丝杠的螺旋沟槽和滚珠螺母36的相应螺旋沟槽的结合形成。螺母36在截面中未示出。
因此,输出轴32的旋转启动了滚珠螺母36的位移。螺母沿使它根据输出轴的旋转方向而更靠近或更远离马达的方向移动。
滚珠丝杠-螺母机构30的滚珠螺母36与切削元件40连接。在图1的情况下,该切削元件是围绕刀片枢轴43组装的修枝剪的可动刀片42。更具体地,螺母36通过凸轮枢轴45和两个杆46—其中仅一个可见—与可动刀片的凸轮44连接。因此,螺母36的位移引起可动刀片42沿使它更靠近或更远离称为“钩”的对置刀片48的方向枢转。在图1的示例中,当滚珠螺母36沿滚珠丝杠34的远侧端部的方向移动时,可动刀片在远离钩移动的同时枢转。该移动对应于修枝剪的打开。相反地,当滚珠螺母沿马达10的方向移动时,可动刀片42枢转以在钩上闭合。该移动为切削运动。
切削元件的打开和切削移动主要在减速装置30的滚珠丝杠34和输出轴32上产生轴向载荷,也就是说平行于输出轴32的轴线的载荷。它们也产生径向载荷,也就是说垂直于输出轴32的轴线的载荷。径向载荷例如归因于杆相对于输出轴32或滚珠丝杠34的轴线的短暂倾斜。当杆通过凸轮枢轴45与枢转凸轮44连接时情况尤其是这样,凸轮枢轴45由于其在刀片枢轴43上定心的圆形轨迹而无法被恒定地保持在滚珠丝杠的轴线上。
周转减速装置20的输出轴32由支承轴承PS1保持在主壳体2中。
在图2中以较大的比例示出的支承轴承PS1的功能是保持输出轴并且通过切削元件的工作将施加至输出轴32的轴向和径向载荷传递至壳体。载荷通过支承轴承PS1的环52被传递至主壳体2。
在所示的实施方案中,被保持在修枝剪的主壳体2中的马达或减速装置的部分通过已经提到的中间壳体4而被保持在其中。然而,可设想将它们直接保持在主壳体中。
支承轴承PS1包括形成第一滚针轴承(滚柱轴承)54的第一针套管,它在减速装置的输出轴32的表面上滚动。滚针轴承54的针使得可以通过环52的中介作用来将输出轴32所承受的径向载荷的一部分传递至壳体。支承轴承PS1包括形成止推滚针轴承56的第二滚针笼架。止推滚针轴承56靠着减速装置的输出环22并且更具体而言靠着搁在该环上的凸缘57滚动。止推滚针轴承56允许在切削运动期间将滚柱轴承的输出轴32的轴向载荷经由环52传递至壳体。
最后,支承轴承PS1包括第三滚针笼架,它形成另一止推滚针轴承58,该止推滚针轴承搁靠在由塑料环60保持在输出轴32上的第二凸缘59上。该止推滚针轴承58允许在切削元件的打开运动期间将输出轴32所承受的轴向载荷传递至壳体。
如图1和2所示,朝向周转减速装置的马达的驱动轴12的端部设置有稳定轴承PS2。该稳定轴承安装在周转减速装置的输出轴32的轴向孔腔33中。在所示的示例中,它是滚珠轴承。马达的驱动轴12、孔腔33、稳定轴承PS2和周转减速装置的输出轴32是同轴的。
如尤其在图2中示出的,稳定轴承PS2在马达的方向上相对于支承轴承PS1轴向地偏置。该偏置向这两个轴承赋予了支承滚珠丝杠34和因此周转减速装置的输出轴32所承受的径向载荷和应力的良好范围。稳定轴承PS2的使用大大地减轻了支承轴承PS1的径向应力并且因此提供了滚珠丝杠的改进的保持和支承轴承PS1的更适度的尺寸设计。它还避免了减速装置的行星齿轮对径向载荷的直接支承,由此避免了减速装置的各齿轮(行星齿轮、运行环)的过早磨损。
在这方面应当注意的是,滚珠丝杠34在其自由端不具有轴承,如图1所示。在滚珠丝杠的端部不存在轴承如上所述允许滚珠螺母的行程的更大位移和工具的更紧凑设计。
图3是示出了设计与图1和2相当的输出轴的稳定中所涉及的主要构件的布局的示意性截面图。这里可以看出,马达10、支承马达的驱动轴12的马达轴承PM1、PM2、安装在马达10的驱动轴12上的中央驱动小齿轮26、集成在输出轴32的轴向孔腔33中的稳定轴承PS2、行星架轴24的支承环22、支承轴承PS1和周转减速装置30的输出轴32在同一轴线3上定中心。
在图3和接下来的图中,以象征方式示出了接受马达和减速装置的机械应力和载荷的壳体。该壳体可以是主壳体2或被刚性地接纳在主壳体中的中间壳体4。因此,在图中示出了双附图标记2、4。
行星齿轮25安装在齿圈22的行星架轴24上。它由马达10的驱动轴12的中央小齿轮26驱动旋转。行星齿轮25在它可在其中滚动的带齿的外周运行环27上啮合。带齿的运行环27由主壳体2或中间壳体4保持固定。行星齿轮25在带齿的运行环27中的运行以围绕驱动轴的轴线3的圆形运动驱动行星齿轮。行星齿轮25的运动驱动用作行星架轴的支承件的输出环22,并且输出环22驱动减速装置的输出轴32,该输出环是该减速装置的一体部分。
图3仅示出位于切削平面中的单个行星齿轮25。两个或更多个行星齿轮位于切削平面的外侧并且未被示出。
一般而言,减速装置30优选地包括数量为3个或更多的行星齿轮。
在本发明的一个简化实施方案中,可省略第二马达轴承PM2。在此情况下,马达轴仅由与周转减速装置30相对地定位的第一马达轴承PM1和稳定轴承PS2支承。稳定轴承PS2实际上由与输出轴32成一体的输出环22以及由与主壳体2或中间壳体4连接的支承轴承PS1保持在轴线3上。
图4A是与本发明的另一种可能实施方案对应的示意性截面图,在该实施方案中稳定轴承PS2通过行星架轴24的中介作用来将减速装置的输出轴与壳体连接。行星架轴通过输出环22的中介作用而与输出轴32成一体。现在,如图4A所示,这些轴还通过稳定轴承PS2的中介作用被接纳在安装于马达10的驱动轴12上的稳定盘70中。稳定盘70与行星架轴24刚性地成一体并且形成用于稳定轴承PS2的座。
马达的驱动轴12本身通过已经参考前图提到的马达轴承PM1和PM2的中介作用而与壳体连接。
图4B是沿图4A的平面A-A的视图。图4B以截面图示出稳定盘70和三个行星齿轮25—仅用虚线示出其节圆—的行星架轴24。行星齿轮25具有围绕驱动轴12的轴线3成120°的规则角分布。稳定轴承PS2被示意性地示出。它将驱动轴12与稳定盘70连接。
图5A和5B示出其中使用多个稳定轴承的本发明的实施方案的变型。稳定轴承PS2a、PS2b、PS2c始终通过输出环22和与输出环22刚性地成一体的行星架轴24的中介作用而与周转减速装置30的输出轴32成一体。稳定轴承PS2a、PS2b、PS2c安装在行星架轴上、位于行星齿轮的后方并且在平滑的运行环29上运行。术语“平滑”不预示所谓的平滑运行环的表面状态,而是单纯将它带齿的运行环27加以区分。平滑的运行环29实际上没有齿并且具有用于轴承的外周和圆柱形的运行带。平滑的运行环29可由带齿的运行环27的肩部形成。如上所述,行星齿轮25啮合在带齿的运行环27上。
轴承PS2a、PS2b、PS2c例如是滚珠或滚针轴承。也可使用不带滚柱的轴承。
图5B示出沿着图5A的剖面线B-B的轴承PS2a、PS2b、PS2c。行星齿轮25和中央小齿轮26的节圆用虚线示出。
图6示出再一种实施可能性,其中行星齿轮25直接形成稳定轴承。
只有一个在图6中以横截面示出的行星齿轮25具有仅在它们的一部分宽度上延伸的齿部25a。行星齿轮的齿部啮合在同等带齿的中央小齿轮26的一部分26a中,并且与带齿的滚柱环27啮合。该机构类似于参考前面的附图描述的机构。行星齿轮还在它们的一部分宽度上形成滚柱,该滚柱具有形成滚柱带25b的肩部。
行星齿轮的滚柱带25b被设定为在平滑的滚柱环29和中央小齿轮26的相应滚柱带26b上滚动。平滑的滚柱环29相当于参考图5A和5B描述的滚柱环。平滑的滚柱环29和中央小齿轮26的滚柱带26b就像行星齿轮的滚柱带25b那样不具有齿部。
周转减速装置的输出轴32所承受的径向应力因此通过输出环22、行星架轴24、形成滚柱的行星齿轮25和平滑的滚柱环29的中介作用传递至壳体2、4。所述应力还通过中央小齿轮26的滚柱带26b、驱动轴12和马达轴承PM1、PM2的中介作用而传递至壳体。
在该实施方案中,行星小齿轮25也构成稳定轴承。必须清楚地表述的是,行星齿轮的滚柱带25b的直径和中央小齿轮26的滚柱带26b的直径与具有齿部的部分25a、26a的节圆直径对应以便避免滚动期间的摩擦。对于直径与带齿的滚柱环27的滚柱节圆直径一致的平滑的滚柱环29而言同样如此。
在一种简化形式中,行星齿轮的滚柱带25b可被设计为仅在平滑的滚柱环29上或仅在中央小齿轮26的滚柱带26b上滚动。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种便携式电动工具,它包括处于壳体(2,4)中的:
-电动马达(10),该电动马达具有驱动轴(12),
-周转减速装置(20),该周转减速装置具有啮合在该电动马达(10)的驱动轴(12)的中央小齿轮(26)上的行星小齿轮(25),所述减速装置配备有输出轴(32),所述输出轴与滚珠丝杠-螺母机构(30)的滚珠丝杠(34)刚性地成一体并且与所述滚珠丝杠(34)同轴,
-支承轴承(PS1),该支承轴承使所述输出轴(32)与所述壳体(2,4)连接,
其特征在于:
还包括相对于所述支承轴承(PS1)轴向偏置的至少一个稳定轴承(PS2,PS2a,PS2b,PS2c),所述稳定轴承(PS2,PS2a,PS2b,PS2c)通过至少一个中间部件将所述周转减速装置(20)的输出轴(32)与所述壳体(2,4)相连,该至少一个中间部件选自:
-所述电动马达(10)的驱动轴(12);
-所述周转减速装置(20)的行星架轴(24);以及
-所述周转减速装置(20)的行星小齿轮(25),这些行星小齿轮(25)在此情况下每个具有柱形肩部,该柱形肩部的直径基本上等于小齿轮的节圆直径,这些行星小齿轮的肩部形成滚动带(25a)并且分别与和所述壳体(2,4)一体化的平滑的滚柱环(29)滚动接触。
2.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)的输出轴(32)包括轴向孔腔(33);以及,所述电动马达(10)的驱动轴(12)的一端通过所述稳定轴承(PS2)的中介作用而被接纳在所述输出轴(32)的轴向孔腔(33)中。
3.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述稳定轴承(PS2)安装在所述电动马达(10)的驱动轴(12)的位于所述电动马达(10)与所述中央小齿轮(26)之间的部分上,所述稳定轴承(PS2)通过所述行星架轴(24)的中介作用而与所述减速装置的输出轴连接。
4.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述行星架轴(24)各自分别设置有所述输出轴的稳定轴承(PS2a,PS2b,PS2c),这些稳定轴承与所述壳体的平滑的滚柱环(29)滚动接触。
5.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述马达(10)的驱动轴(12)通过与所述稳定轴承(PS2)不同的至少一个马达轴承(PM1,PM2)与所述壳体连接。
6.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)包括至少三个行星小齿轮(25)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,该减速装置(20)的输出轴(32)的支承轴承(PS1)包括滚针套管或滚柱套管。
8.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,它包括至少一个止推滚针轴承(56,58),该止推滚针轴承与该周转减速装置(20)的输出轴(32)配合以禁止所述输出轴(32)的轴向运动。
9.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠(34)与所述周转减速装置的输出轴(32)形成一体式部件。
10.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠(34)具有自由的远侧端部。
11.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠-螺母机构包括相对于所述滚珠丝杠的轴线(3)平移的可动滚珠螺母(36),该螺母与切削元件(42)连接。
12.根据权利要求11所述的便携式电动工具,其中,所述切削元件(42)是修枝剪的刀片,所述滚珠螺母与修枝剪的刀片的致动凸轮(44)连接。
13.根据权利要求11所述的便携式电动工具,其中,所述切削元件是金属板剪的刀片,所述滚珠丝杠与金属板剪的刀片的致动凸轮连接。
14.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)的输出轴(32)构成所述滚珠丝杠。
Claims (15)
1.一种便携式电动工具,它包括处于壳体(2,4)中的:
-电动马达(10),该电动马达具有驱动轴(12),
-周转减速装置(20),该周转减速装置具有啮合在该电动马达(10)的驱动轴(12)的中央小齿轮(26)上的行星小齿轮(25),所述减速装置配备有输出轴(32),所述输出轴与滚珠丝杠-螺母机构(30)的滚珠丝杠(34)刚性地成一体并且与所述滚珠丝杠(34)同轴,
-支承轴承(PS1),该支承轴承使所述输出轴(32)与所述壳体(2,4)连接,
其特征在于:
还包括相对于所述支承轴承(PS1)轴向偏置的至少一个稳定轴承(PS2,PS2a,PS2b,PS2c),所述稳定轴承(PS2,PS2a,PS2b,PS2c)通过至少一个中间部件将所述周转减速装置(20)的输出轴(32)与所述壳体(2,4)相连,该至少一个中间部件选自:所述电动马达(10)的驱动轴(12)、所述周转减速装置(20)的行星架轴(24)以及所述周转减速装置(20)的形成滚柱的行星小齿轮(25)。
2.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)的输出轴(32)包括轴向孔腔(33);以及,所述电动马达(10)的驱动轴(12)的一端通过所述稳定轴承(PS2)的中介作用而被接纳在所述输出轴(32)的轴向孔腔(33)中。
3.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述稳定轴承(PS2)安装在所述电动马达(10)的驱动轴(12)的位于所述电动马达(10)与所述中央小齿轮(26)之间的部分上,所述稳定轴承(PS2)通过所述行星架轴(24)的中介作用而与所述减速装置的输出轴连接。
4.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述行星架轴(24)各自分别设置有所述输出轴的稳定轴承(PS2a,PS2b,PS2c),这些稳定轴承与所述壳体的平滑的滚柱环(29)滚动接触。
5.根据权利要求1所述的便携式电动工具,其中,所述形成滚柱的行星小齿轮(25)每个具有柱形肩部,该柱形肩部的直径基本上等于小齿轮的节圆直径,这些行星小齿轮的肩部形成滚动带(25a)并且分别与和所述壳体(2,4)一体化的平滑的滚柱环(29)滚动接触。
6.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述马达(10)的驱动轴(12)通过与所述稳定轴承(PS2)不同的至少一个马达轴承(PM1,PM2)与所述壳体连接。
7.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)包括至少三个行星小齿轮(25)。
8.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,该减速装置(20)的输出轴(32)的支承轴承(PS1)包括滚针套管或滚柱套管。
9.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,它包括至少一个止推滚针轴承(56,58),该止推滚针轴承与该周转减速装置(20)的输出轴(32)配合以禁止所述输出轴(32)的轴向运动。
10.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠(34)与所述周转减速装置的输出轴(32)形成一体式部件。
11.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠(34)具有自由的远侧端部。
12.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述滚珠丝杠-螺母机构包括相对于所述滚珠丝杠的轴线(3)平移的可动滚珠螺母(36),该螺母与切削元件(42)连接。
13.根据权利要求12所述的便携式电动工具,其中,所述切削元件(42)是修枝剪的刀片,所述滚珠螺母与修枝剪的刀片的致动凸轮(44)连接。
14.根据权利要求12所述的便携式电动工具,其中,所述切削元件是金属板剪的刀片,所述滚珠丝杠与金属板剪的刀片的致动凸轮连接。
15.根据前述权利要求中任一项所述的便携式电动工具,其中,所述周转减速装置(20)的输出轴(32)构成所述滚珠丝杠。
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