CN109219502B - 具有转矩离合装置的手持式工具机 - Google Patents

Abstract

手持式工具机具有传动装置和转矩离合装置(160)，转矩离合装置具有配属给传动装置的限制单元(230)，该限制单元配属有被至少一个弹簧元件(232；233)加载的传递元件(240)，其中，转矩离合装置(160)的力矩水平可通过可由操作者操纵的操作元件(165)至少在预给定的边界内调设，限制单元(230)具有至少一个卡锁体(250，251)，该卡锁体沿转矩离合装置(160)的轴向至少区段地配合到传递元件(240)中。

Description

具有转矩离合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，具有传动装置和转矩离合装置，转矩离合装置具有配属给传动装置的限制单元，该限制单元配属有被至少一个弹簧元件沿轴向朝马达的方向加载的传递元件，其中，转矩离合装置的力矩水平

通过可由操作者操纵的操作元件至少在预给定的边界内可调设。

背景技术

由DE 10 2009 046 663 A1已知一种手持式工具机，具有按行星传动装置类型构造的传动装置和转矩离合装置，该转矩离合装置具有配属给传动装置的限制单元用于调设可由传动装置传递到手持式工具机的工具接收件上的最大力矩水平。力矩水平的调设借助对应的调设套筒在预给定的边界内进行。转矩离合装置具有传递元件，该传递元件被弹簧元件以预给定的弹簧力沿轴向朝球形卡锁体的方向加载，该卡锁体配属于限制单元。球形卡锁体被传递元件朝空心轮行星传动装置的空心轮加载。

发明内容

本发明涉及一种手持式工具机，具有传动装置和转矩离合装置，转矩离合装置具有配属给传动装置的限制单元，该限制单元配属有被至少一个弹簧元件尤其沿轴向朝马达的方向加载的传递元件，其中，转矩离合装置的力矩水平可通过可由操作者操纵的操作元件至少在预给定的边界内调设。限制单元具有至少一个卡锁体，该卡锁体沿转矩离合装置的轴向至少区段地配合到传递元件中。

因而本发明使得能提供一种手持式工具机，其中，确保传递元件的可靠引导。优选按压板的类型构造的传递元件通过卡锁体既沿径向也沿轴向可靠地定位，使得摩擦和随之而来的磨损减小。此外在重量减小的同时得到转矩离合装置的减小的轴向结构长度。由于重量减小，所以在转矩离合装置激活时引起的振动小。此外，在卡锁体和压板之间取代如在传统转矩离合装置的情况中的点接触而分别存在至少一个线接触。此外，在转矩离合装置激活时协调离合力，以将寿命最大化。

优选，传递元件具有至少一个空缺部，用于至少区段地沿轴向接收所述至少一个卡锁体。

由此借助卡锁体得到传递元件的可靠的位置固定。

根据一种实施方式，所述至少一个空缺部按开口的类型构造，并且，所述至少一个卡锁体球形地构造，其中，球形的所述至少一个卡锁体至少区段地配合到所述开口中。

由此可使用通常用作卡锁体的球形卡锁体，而所述开口例如可实施为容易制造的柱形钻孔。

优选，所述至少一个空缺部的直径小于球形的所述至少一个卡锁体的直径。

由此所述至少一个卡锁体沿轴向不能挤压穿过传递元件。空缺部的直径优选比卡锁体的直径的0.9倍小。必要时，空缺部的环绕的边缘可棱柱形地倒角。

根据另一实施方式，所述至少一个空缺部具有多角的基面和所述至少一个卡锁体柱形地构造，其中，柱形的所述至少一个卡锁体至少区段地配合到所述至少一个空缺部中。

由此也可使用辊子形或者说滚子形的卡锁体，其与球形卡锁体相比使得能与空心轮直线接触。

优选，所述至少一个空缺部的周侧宽度小于柱形的所述至少一个卡锁体的直径。

由此防止可能的卡锁体挤压穿过传递元件并从而防止可能伴随而来的所述至少一个卡锁体夹卡在传递元件内。

优选，传动装置具有至少一个空心轮，限制单元具有至少三个卡锁体以及具有构造在空心轮的端侧上的耦合几何形状，而传递元件具有至少三个空缺部。

由此获得传递元件沿轴向的在周侧均匀的支撑。所述耦合几何形状优选以相应于卡锁体或空缺部数量的数量的梯形起步斜坡实现。

优选，传递元件盘形地构造且具有至少三个径向向内指向的突起，在所述突起中分别构造所述至少三个空缺部中的各个空缺部。

因而本发明使得能简单地关断转矩离合装置。

优选，所述至少一个弹簧元件具有至少一个压缩弹簧。

由此提供在周侧均匀的力加载。

优选，传动装置按行星传动装置的类型构造且具有至少一个空心轮，其中，所述至少一个卡锁体借助传递元件朝空心轮沿轴向被力加载。

由此可设计简单地实现转矩离合装置。

按照一种扩展方案所述至少一个卡锁体构造用于在空心轮上滚动。

由此得到转矩离合装置的很大程度上低噪声和低磨损的运行。

优选，可由操作者操纵的操作元件构造用于使得能调设由所述至少一个弹簧元件施加的弹簧力。

由此可将力矩水平适配于对应的应用情境。操作元件优选实施为可由操作者相对于工具机壳体扭转的力矩调设套筒。

附图说明

在后面的说明书中根据在附图中示出的实施例详细解释本发明。附图示出:

图1根据一种实施方式的具有转矩离合装置的手持式工具机的示意图，

图2图1的手持式工具机的局部220的剖视图，具有根据第一实施方式的传递元件，

图3图1的局部220的分解图，和

图4图2的剖视图，具有根据第二实施方式的传递元件。

具体实施方式

图1示例性地示出设有转矩离合装置160的手持式工具机100。手持式工具机100按图示具有工具机壳体105，该工具机壳体具有把手115。

根据一种实施方式，手持式工具机100为了独立于电网地供应电流而可与蓄电池组210机械和电连接。在图1中，手持式工具机100示例性地构造为蓄电池钻孔起子机，其中，蓄电池组210可以是固定构造的或是可更换的。但要指出的是：本发明不局限于蓄电池钻孔起子机，而是可用在不同的具有相应于转矩离合装置160的转矩离合装置的手持式工具机中，而与手持式工具机是可电驱动、即独立于电网地以蓄电池组210驱动或依赖电网驱动，和/或可非电驱动无关。

在工具机壳体105中示例性地布置有由蓄电池组210供应电流的电驱动马达200和一传动装置170。驱动马达200经由传动装置170与驱动轴120、例如驱动主轴连接。驱动马达200在图示中布置在马达壳体202中，传动装置170安装在传动装置壳体110中，其中，传动装置壳体110和马达壳体202示例性地布置在工具机壳体105中。

传动装置170构造用于将由驱动马达200产生的转矩传递到驱动主轴120上，并且，根据一种实施方式，传动装置170是构造有不同的档级或者说行星级的行星传动装置171，该行星传动装置在手持式工具机100的运行中被驱动马达200旋转驱动。驱动马达200例如可通过手开关212操纵、即可开启和关断，并可以是任意马达类型，例如电子换向马达或直流马达。优选，驱动马达200可这样电子控制或调节，使得既可实现反向运行，也可实现在希望的转速方面的预给定。合适的驱动马达的工作方式和构造由现有技术充分已知，使得在这里为了说明书的简要而取消详细的说明。

驱动主轴120通过轴承组件130可旋转地支承在工具机壳体105中。驱动主轴120配属有工具接收件140，该工具接收件布置在工具机壳体105的端侧112的区域中且在图示中具有钻夹头145。根据一种实施方式，轴承组件130具有至少两个轴承部位132，134，用于以可旋转运动的方式支承驱动主轴120。

工具接收件140用于接收插入式工具150且可成型到驱动主轴120上或以套装件形式与其连接。在图1中，工具接收件140示例性地构造为套装件形式且借助设置在驱动轴120或者说驱动主轴上的紧固件122紧固在其上。紧固件122在这里示例性地实施为外螺纹。

根据一种实施方式，手持式工具机100如上所述地具有转矩离合装置160。转矩离合装置160在图中装备有可由手持式工具机100的操作者操纵的、尤其是扭转的操作元件165。可由操作者操纵的操作元件165构造用于至少在预给定的边界内通过转矩离合装置160调设操作者对应希望的、例如特定于工作的转矩限制或者说用于至少在预给定的边界内调设转矩离合装置160的对应的力矩水平。在此，转矩离合装置160的操作元件165示例性地构造成套筒形，因此在后面也称为“力矩调设套筒”165。转矩离合装置160在后面参照手持式工具机100的局部220的在图2中放大示出的视图详细解释。

图2示出图1的手持式工具机100的局部220，其中，为了附图的简单和清楚，不示出图1的工具接收件140和插入式工具150。局部220尤其示出集成到传动装置壳体110中的传动装置170，该传动装置在这里仅示例性地实施为行星传动装置171。此外，局部220示出至少区段地布置在离合装置壳体161中的转矩离合装置160以及配属给行星传动装置171的限制单元230。

行星传动装置171示例性地包括面向图1的驱动马达200的后行星级172，其具有未示出的、可由驱动马达旋转驱动的太阳轮和三个行星轮，其中在这里仅可看到两个行星轮174，175。后行星级172的行星轮174，175与行星架176连接。中间行星级177包括三个与行星架178连接的行星轮，其中仅可看到行星轮179。中间行星级177的行星轮可被构造在后行星级172的行星架176上的太阳轮180旋转驱动。构造在中间行星级177的行星架178上的太阳轮181自身又驱动前行星级182的三个行星轮，这三个行星轮与行星架183连接，其中，在前行星级182的三个行星轮中仅可看到行星轮184。前行星级182的行星轮在图中与空心轮190的内齿部185配合。前行星级182的行星架183示例性地与驱动轴120或者说驱动主轴抗扭连接，该抗扭连接例如借助形状锁合连接进行。

在驱动轴120的自由端部123上示例性地设有用于图1的工具接收件140的紧固件122。驱动轴120或者说驱动主轴借助作为图1的轴承组件130的组成部分的第一和第二轴承部位132，134可旋转地被接收在离合装置壳体161中，其中，第一轴承部位132示例性地构造滑动轴承136和第二轴承部位134构造为球轴承138。

限制单元230配属有被至少一个和优选六个弹簧元件——其中，仅可示例性地看到实施有压缩弹簧232的单个弹簧元件234——朝行星传动装置171的方向或者说朝驱动马达200的方向加载的传递元件240或者说压板。优选，这六个弹簧元件或者说压缩弹簧布置成在周侧均匀地相互隔开间距。

在优选至少近似盘形的传递元件240和空心轮190的面向驱动轴120自由端部123的端侧236之间同样布置有至少两个、优选三个和优选六个卡锁体，其中仅可看到单个球形卡锁体250。基于由压缩弹簧沿轴向施加到传递元件240上的弹簧力，卡锁体250以及所有其余卡锁体被朝着在空心轮190的端侧236上成型出的耦合几何形状252加载。压缩弹簧232以及所有其余压缩弹簧被夹入在传递元件240和弹簧元件保持件238之间，其中，压缩弹簧232在弹簧元件保持件238的在此示出的轴向位置中至少轻微轴向预紧。

图1的配属给转矩离合装置160的操作元件165或者说转矩调设套筒可扭转地、但优选至少基本上轴向不能运动地布置在离合装置壳体161上。由转矩离合装置160最大可传递的转矩的调设通过由操作者扭转操作元件165或者说转矩调设套筒来进行，由此弹簧元件保持件238为了改变所述至少一个弹簧元件234的轴向弹簧力而可在双向箭头300的方向上沿轴向移动。

操作元件165或者说转矩调设套筒优选与内置的螺母状的调设环242抗扭耦合，在所述调设环上构造有至少一个径向向内指向的配合元件244，该配合元件配合到在离合装置壳体161的外周边上设置的外螺纹246中。所述至少一个配合元件244和离合装置壳体161的外螺纹246之间的螺纹类连接优选用于：通过扭转操作元件165或者说转矩调设套筒将调设环242在外螺纹246上引导并从而引起调设环242的与驱动轴120或者说驱动主轴的纵向相平行的移动——如以双向箭头300简示的那样——和由此在预给定的边界中改变弹簧元件或者说压缩弹簧的弹簧力。

在此示出的第一实施方式中，传递元件240优选具有六个、分别沿轴向连贯地实施的空缺部，这些空缺部在周侧布置成相对彼此均匀地隔开间距，并且，其中在这里仅示出空缺部260，卡锁体250优选至少区段地沉入到该空缺部中。空缺部260在这里仅示例性地实施为正圆的开口262或者说柱形钻孔，其直径D_A小于在此同样仅示例性的球形卡锁体250的直径D_K。优选，空缺部260的直径D_A比卡锁体250的直径的0.9倍要小。

基于沿轴向至少区段地沉入到传递元件240中的卡锁体，可实现转矩离合装置160的较短的轴向结构长度以及较小的重量。此外尤其是提供传递元件240的可靠的径向引导，这减小摩擦和磨损并延长手持式工具机的使用寿命。此外通过卡锁体和传递元件240之间的圆空缺部分别得到圆形接触线或者说触碰区。再次指出的是，与在此仅示例性举出的作为限制单元230的部件的六个弹簧元件、六个卡锁体以及与之相对应的六个空缺部不同，可设置与此不同数量的弹簧元件、卡锁体和空缺部，其中，但卡锁体和空缺部的数量应分别选择成大小相等。

在本发明的上下文中，限制单元230通过所述至少一个弹簧元件234、传递元件240、卡锁体250以及在空心轮190的端侧236上的耦合几何形状252构成。转矩离合装置160基本上包括离合装置壳体161、操作元件165或者说转矩调设套筒以及具有所述至少一个配合元件244的调设环242以及离合装置壳体161的与该配合元件244共同作用以将操作元件165的旋转运动转变成弹簧元件保持件238的平移运动的外螺纹246。

在行星传动装置171内，由于转矩和转速转变，出现从前行星级182的行星轮传递给空心轮190的支撑转矩。当支撑转矩大于由限制单元230施加的保持转矩，使得空心轮190最终滑转或者说打滑时，转矩离合装置160动作(ansprechen)。在该情况下，行星传动装置171的前行星级181和驱动轴120之间的转速传递中断或者说不受力且转矩传递受限制。限制单元230的作用于空心轮190的对应的保持转矩在此取决于弹簧元件保持件238的轴向位置并从而取决于操作元件165的旋转位态。

在弹簧元件保持件238的在此在图中示出的轴向位态中，所述至少一个弹簧元件234很大程度上被卸载，使得所述至少一个卡锁体250被传递元件240以较小轴向弹簧力朝行星传动装置171的空心轮190的端侧236的耦合几何形状252加载。由此，在相对小的作用于驱动轴120或者说驱动主轴的转矩的情况下，空心轮190就已打滑或者说滑转并且手持式工具机处于“旋拧模式”。

而如果所述至少一个弹簧元件234较强地夹紧或者说压缩——这可通过由操作者扭转操作元件165使弹簧元件保持件238朝行星传动装置171的方向或者说朝驱动马达200的方向轴向移动实现，则所述至少一个卡锁体250通过传递元件240以较高的弹簧力朝空心轮190加载，由此实现较高的保持转矩和空心轮190在作用于驱动轴120的较高的转矩起才开始滑转或者说打滑。如果所述至少一个弹簧元件234或者说压缩弹簧232近似完全压缩，则所述至少一个卡锁体250通过传递元件240以以下这样大的轴向弹簧力朝空心轮190的端侧236的耦合几何形状252加载：使得空心轮在实际中不再能滑转并且手持式工具机的“钻孔模式”被激活，在该钻孔模式中可在驱动轴120上施加最大工作转矩。替代于此，弹簧元件保持件238和传递元件240之间的轴向间距也可构造成比耦合几何形状252的相应隆起部(图3中的254)小。

要指出的是，在钻孔起子机领域的技术人员除此之外由现有技术充分已知转矩离合装置的工作方式，从而在这里为了说明书的简要而可取消对转矩离合装置160的工作方式的详细说明。

图3示出图1或者说图2的局部220的部件的分解图。相应地，转矩离合装置160的限制单元230的基本上空心柱形的空心轮190具有内齿部185且在空心轮190的端侧236上成型出耦合几何形状252。耦合几何形状252在这里仅示例性地具有六个相同类型的隆起部，它们的横截面几何形状示例性大致相当于等腰梯形并且其中示例性地标出两个隆起部254，256。构造成在周侧相对彼此均匀地隔开间距的这六个隆起部沿轴向面向球形卡锁体，在球形卡锁体中出于附图的清楚性原因同样仅标出卡锁体250和与之在周侧相邻的卡锁体251。

优选至少基本上盘形的传递元件240具有居中的槽口264，在该槽口的内边缘266上构造有六个径向向内指向的以及分别大致V形的突起，其中为了附图更清楚仅标出两个突起270，272。突起的数量优选相当于所用的压缩弹簧的数量。替代于此，例如在使用与图1的驱动轴120同轴布置的单个压缩弹簧时，突起的数量相当于卡锁体的数量。

六个突起中的每个都具有空缺部260，该空缺部沿轴向完全穿过对应的突起，其中，空缺部在这里分别实施为正圆的开口或者说钻孔。在这里总共为六个的开口中仅标出两个开口262，263。每个突起在此用作用于各压缩弹簧的第一支承或者说支座，其中在此仅标出压缩弹簧232以及在周侧衔接压缩弹簧232的另一压缩弹簧233。弹簧元件保持件238构成用于压缩弹簧的第二支承或者说支座。

弹簧元件保持件238为了该目的具有大致圆环形的基体239，在该基体的未标记的内边缘上在此示例性地构造有六个平行于转矩离合装置160的纵向中轴线302延伸的保持条，其中仅标记两个保持条280，282。弹簧元件保持件238的保持条以在周侧均匀地相互隔开间距的方式布置在弹簧元件保持件238的内边缘上。每个保持条在其朝调设环242的方向指向的自由端部上具有径向向内指向的近似半圆形的舌片，其中仅标记两个舌片284，286并且所述舌片用作用于各压缩弹簧的第二支承或者说支座。舌片的数量优选相当于所用的压缩弹簧的数量。

借助调设环242来调设弹簧元件保持件238的轴向位置并从而调设由转矩离合装置160直至动作为止的最大可传递转矩。调设环242优选具有近似空心柱形的基体248，该基体具有在内周边上构造的配合元件244，配合元件在这里实施为内螺纹249。在调设环242的外周边上存在径向向外指向的方形携动件290，用于抗扭地耦合操作元件165或者说转矩调设套筒。

与空心轮190的耦合几何形状252的在这里示出的六个隆起部、六个球形卡锁体、传递元件240的六个径向向内指向的舌片、六个压缩弹簧以及弹簧元件保持件238的六个突起或者说保持条不同，可设置与6不同的数量。

图4示出图1和图2的手持式工具机100的局部220。但与图2不同，所述至少一个空缺部260优选具有多角的基面268而所述至少一个卡锁体250优选柱形或者说辊子形地构造和至少区段地配合到所述至少一个空缺部260中。在此，所述至少一个空缺部260的周侧宽度优选小于所述至少一个柱形或者说辊子形的卡锁体250的直径D_Z，优选小于0.9倍的D_Z。所述至少一个空缺部260的周侧宽度在此限定空缺部260沿驱动主轴120的可能的旋转方向看的延伸尺度。此外，所述至少一个空缺部260的径向延伸尺度优选大于所述至少一个柱形或者说辊子形的卡锁体250的相应的柱体高度。

Claims (11)

1.一种手持式工具机(100)，具有传动装置(170)和转矩离合装置(160)，该手持式工具机具有配属给传动装置(170)的限制单元(230)，该限制单元配属有被至少一个弹簧元件(234)加载的传递元件(240)，其中，所述转矩离合装置(160)的力矩水平能通过能由操作者操纵的操作元件(165)至少在预给定的边界内调设，其特征在于，所述限制单元(230)具有至少一个卡锁体(250，251)，所述卡锁体沿所述转矩离合装置(160)的轴向至少区段地配合到所述传递元件(240)中，所述传递元件(240)具有至少一个空缺部(260)，用于至少区段地沿轴向接收所述至少一个卡锁体(250，251)，所述传递元件构造为扁平的压板，所述限制单元包括构造在所述传动装置(170)的空心轮(190)的面向所述传递元件(240)的端侧(236)上的耦合几何形状，所述卡锁体(250，251)借助所述传递元件沿轴向朝所述耦合几何形状被力加载。

2.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个空缺部(260)按照开口(262，263)的类型构造，并且，所述至少一个卡锁体(250，251)球形地构造，其中，球形的所述至少一个卡锁体(250，251)至少区段地配合到所述开口(262，263)中。

3.根据权利要求2所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个空缺部(260)的直径(D_A)小于球形的所述至少一个卡锁体(250，251)的直径(D_K)。

4.根据权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个空缺部(260)具有多角的基面(268)，并且，所述至少一个卡锁体(250)柱形地构造，其中，柱形的所述至少一个卡锁体(250)至少区段地配合到所述至少一个空缺部(260)中。

5.根据权利要求4所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个空缺部(260)的周侧宽度小于柱形的所述至少一个卡锁体(250)的直径(D_Z)。

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，所述限制单元(230)具有至少三个卡锁体(250，251)并且，所述传递元件(240)具有至少三个空缺部(260)。

7.根据权利要求6所述的手持式工具机，其特征在于，所述传递元件(240)盘形地构造并且具有径向向内指向的至少三个突起(270，272)，所述至少三个突起相互隔开间距，在所述突起中分别构造所述至少三个空缺部(260)中的一个空缺部，所述至少一个弹簧元件(234)具有至少三个压缩弹簧(232，233)，每个突起用作其中一个压缩弹簧的第一支座。

8.根据权利要求7所述的手持式工具机，其特征在于，

所述至少三个压缩弹簧设于传递元件和弹簧元件保持件之间，弹簧元件保持件具有大致圆环形的基体和在基体的内边缘上平行于转矩离合装置的纵向中轴线延伸的至少三个保持条，每个保持条在背离传递元件的自由端部上具有径向向内指向的舌片作为相应的压缩弹簧的第二支座；

操作元件与调设环抗扭耦合，所述调设环贴靠在所述弹簧元件保持件的基体上，在所述调设环的内周构造有至少一个径向向内指向的配合元件，该配合元件配合到在离合装置壳体的外周边上设置的外螺纹中，离合装置壳体的设置所述外螺纹的区域穿过所述弹簧元件保持件的基体。

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，所述传动装置(170)按照行星传动装置(171)的类型构造。

10.根据权利要求9所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个卡锁体(250，251)构造用于在所述空心轮(190)上滚动。

11.根据前述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征在于，能由操作者操纵的操作元件(165)构造用于使得能调设由所述至少一个弹簧元件(234)施加的弹簧力。

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