CN113924189A - 手持式动力工具 - Google Patents

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Abstract

一种手持式动力工具，具有工具装配件、电动马达、冲击机构，并且具有旋转驱动件，该工具装配件用于将撞击和旋转工具固持在工作轴线上，该冲击机构具有沿工作轴线周期性运动的撞击件，该旋转驱动件驱动支承工具装配件的主轴围绕工作轴线旋转，旋转驱动件具有与电动马达连接的减速偏心齿轮机构，并且主轴与偏心齿轮机构联接。

Description

手持式动力工具
技术领域
本发明涉及一种具有用于将撞击和旋转工具固持在工作轴线上的工具装配件的手持式动力工具。手持式动力工具配备有电动马达、冲击机构和旋转驱动件，该冲击机构具有沿工作轴线周期性移动的撞击件，该旋转驱动件驱动支承工具装配件的主轴围绕工作轴线旋转。
背景技术
从EP 3 181 301 A1中已知这样的手持式动力工具，其例如可以为锤钻的形式。
发明内容
本发明的目的是提供一种具有相对紧凑且坚固的旋转驱动件的手持式动力工具、特别是锤钻或组合锤。
该目的是通过旋转驱动件具有与电动马达连接的减速偏心齿轮机构以及通过主轴与偏心齿轮机构联接来实现的。
本发明结合了以下发现：当钻孔工具(撞击和旋转工具)变化时，不同的钻头直径或钻头类型有时需要工具装配件的旋转速度较慢以获得可能的最佳钻孔性能。这使得需要具有相对更强的减速作用的减速齿轮机构，这(至少在现有技术的手持式动力工具中)不利地增加了这些工具的空间需求、成本、部件数量、复杂性和重量。
在根据本发明的可以是锤钻或组合锤形式的手持式动力工具的情况下，使用了偏心齿轮机构(也可以是摆线齿轮或圆形推力齿轮)。这代替了在现有技术的手持式动力工具中专门或至少主要使用的正齿轮和/或锥齿轮。
结果是，可以提供相对紧凑且坚固的旋转驱动件。
已经发现，如果偏心齿轮机构具有内啮合齿圈和内部外啮合齿轮，则是有利的。齿圈可以被布置为相对于电动马达固定到框架。在特别优选的实施例中，内部齿轮通过可旋转安装的偏心件而被驱动。已经发现，如果偏心齿轮机构的减速比为至少1:40、优选地为1:50，则是有利的。
在特别优选的实施例中，偏心齿轮机构具有扭转刚性的联接件，该扭转刚性的联接件被设计为补偿由偏心件引起的内部齿轮的径向偏移。联接件优选地形成为平行曲柄联接件或十字滑块联接件。
已经发现，如果冲击机构具有用于将电动马达的旋转运动转换成平行于工作轴线的周期性平移运动的传动部件，则是有利的。传动部件优选地与偏心齿轮机构集成。
传动部件可以具有冲击机构偏心轮或摆动盘，该冲击机构偏心轮或摆动盘与偏心齿轮机构同轴布置和/或与圆形推力齿轮的驱动偏心件一体地形成。冲击机构偏心轮和圆形推力齿轮的驱动偏心件可以是同一个部件。偏心件和冲击机构偏心轮都可以由同一个偏心轴驱动。偏心轴和电动马达的曲轴可以彼此同轴地或彼此平行地、偏移地布置。
在另一优选实施例中，旋转驱动件与冲击机构同步。冲击机构可以具有与传动部件连接的激励件、以及气动室，撞击件优选地通过该气动室与该激励件联接。
优选地，在旋转驱动件中不设置可能中断从电动马达到主轴的扭矩传递的联接件。
在以下附图说明中可以发现进一步的优点。本发明的多个不同的示例性实施例在附图中示出。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们进行组合以产生有用的进一步组合。
附图说明
在附图中，相同和相似的部件由相同的附图标记表示。在附图中：
图1示出了根据本发明的手持式动力工具的第一优选示例性实施例；
图2示出了旋转驱动件的第一优选示例性实施例；
图3示出了旋转驱动件的第二优选示例性实施例；
图4示出了旋转驱动件的第三优选示例性实施例；以及
图5示出了图2至图5的偏心齿轮机构的平面视图。
具体实施方式
图1中展示了根据本发明的手持式动力工具100的优选示例性实施例。图1示出了作为冲击式便携式手持式动力工具100的示例的锤钻101。锤钻101具有工具装配件2，钻头、凿子或其他撞击工具4可以与工作轴线3同轴地插入该工具装配件中并锁定就位。锤钻101具有气动冲击机构50，该气动冲击机构可以周期性地在工具4上沿撞击方向6施加击打。旋转驱动件70可以使工具装配件2围绕工作轴线3连续地旋转。气动冲击机构50和旋转驱动件由电动马达8驱动，该电动马达由可再充电电池9或电源线供给电流。
冲击机构50和旋转驱动件70布置在机器壳体10中。手柄11典型地布置在机器壳体10的背离工具装配件2的一侧。使用者可以在操作过程中通过手柄11握持并引导锤钻101。可以在工具装配件2附近紧固附加的辅助手柄。操作按钮12布置在手柄11上或在其附近，使用者可以优选地用握持的手致动该操作按钮。通过操作按钮12的致动来接通电动马达8。典型地，只要操作按钮12保持被按下，电动马达8就旋转。
工具4可在工具装配件2中沿工作轴线3移动。例如，工具4具有长形凹槽，球5、或工具装配件2的一些其他锁止体接合在该长形凹槽中。使用者将工具4固持在工作位置，因为使用者通过锤钻101将工具4间接地压在基材上。
工具装配件2紧固到旋转驱动件70的主轴13上。工具装配件2可以相对于机器壳体10围绕工作轴线3旋转。工具装配件2中的至少一个爪1或其他合适的装置将扭矩从工具装配件2传递到工具4。
根据本发明，旋转驱动件70具有与电动马达8连接的减速偏心齿轮机构20，主轴13与偏心齿轮机构20联接。偏心齿轮机构20在图1中仅示意性地示出并且参考其他附图进行详细解释。
气动冲击机构50在撞击方向6上具有激励件14、撞击件15和砧座16。激励件14被电动马达8强制沿工作轴线3执行周期性运动。激励件14通过传动部件17附接，用于将电动马达8的旋转运动转换为沿工作轴线3的周期性平移运动。传动部件17的示例包含冲击机构偏心轮21或摆动盘。激励件14的平移运动的周期由电动马达8的旋转速度和可选地由传动部件17中的减速比限定。
撞击件15通过气动弹簧与激励件14的运动联接。气动弹簧由封闭在激励件14与撞击件15之间的气动室18形成。撞击件15在撞击方向6上移动，直到撞击件15撞击砧座16。砧座16在撞击方向6上支承抵靠工具4并将冲击传递到工具4。撞击件15的运动周期与激励件14的运动周期相同。因此，撞击件15以与周期的倒数相同的撞击率撞击。最佳撞击率由撞击件15的质量和气动室18的几何尺寸限定。最佳撞击率可以位于25Hz和100Hz之间的范围内。
冲击机构50的示例具有活塞状激励件14和活塞状撞击件15，该激励件和撞击件被引导管19沿工作轴线3引导。激励件14和撞击件15以其侧向表面支承抵靠引导管19的内表面。气动室18沿工作轴线3被激励件14和撞击件15封闭，并且在径向方向上被引导管19封闭。激励件14和撞击件15的侧向表面中的密封环可以改善气动室18的气密封闭。
旋转驱动件70包含与工作轴线3同轴布置的主轴13。主轴13例如是中空的，并且冲击机构50布置在主轴内。工具装配件2装配在主轴13上。工具装配件2可以通过关闭机构可释放地或永久地连接到主轴13。主轴13通过减速偏心齿轮机构20、更准确地说是通过其曲轴25连接到电动马达8。主轴13的速度低于电动马达8的速度。
主轴13优选地周期性地旋转。例如，主轴13可以通过减速偏心齿轮机构20以小于50转每分钟(rpm)的速度连续旋转。主轴13优选地通过设置在主轴13上的锥齿轮装置23经由减速偏心齿轮机构20连续旋转。旋转驱动件70与冲击机构50同步。
主轴13可以刚性地联接到电动马达8。电动马达8的旋转运动引起主轴13的旋转运动。优选地，在旋转驱动件70中不设置可能中断从电动马达8到主轴13的扭矩传递的联接件。
然后图2示出了旋转驱动件70的第一优选示例性实施例，该旋转驱动件在图1中仅示意性地表示在手持式动力工具100内。
旋转驱动件70具有通过曲轴25连接到电动马达8的减速偏心齿轮机构20。为此，曲轴25通过轴齿轮26联接到偏心轴34。曲轴25与偏心轴34之间1:6的传动比在这里例如通过轴齿轮26实现。在输出侧，偏心齿轮机构20通过锥齿轮装置23联接到主轴13。
偏心齿轮机构20具有内啮合齿圈30和内部外啮合齿轮31。齿圈30被布置为相对于电动马达8固定到框架。内部齿轮31可以通过可旋转安装的偏心件33驱动。偏心件33与曲轴25连接以共同旋转。偏心件33和曲轴25可以彼此一体地形成。
偏心齿轮机构20具有扭转刚性的联接件35，该扭转刚性的联接件被设计为补偿由偏心件33引起的内部齿轮31的径向偏移(径向方向R)。在图2至图5的示例性实施例中，联接件35在每种情况下形成为平行曲柄联接件。扭转刚性的联接件35一方面与内部齿轮31联接，另一方面与输出体37联接。输出体37进而通过锥齿轮装置23(也参见图1)联接到主轴13。输出体37与主轴13之间1:4的传动比在此例如通过锥齿轮装置23实现。
在图2的示例性实施例中，偏心齿轮机构20本身具有在内部齿轮31与齿圈30之间1:16的传动比。
从图1已经可以看出，这里在图2中仅部分地示出的冲击机构50具有用于将电动马达8的旋转运动转换成平行于工作轴线3的周期性平移运动的传动部件17。为此，传动部件17包含冲击机构偏心轮21。冲击机构偏心轮21通过另外的轴齿轮26'旋转地联接到曲轴25。例如，在此实现了曲轴25与冲击机构偏心轮21之间1:6的传动比。
图3中示出了旋转驱动件70的第二优选示例性实施例。在此示例性实施例中，传动部件17连同冲击机构偏心轮21一起与偏心齿轮机构20集成或至少部分地集成。为此，冲击机构偏心轮21与偏心轴34同轴布置。偏心件33和冲击机构偏心轮21均由同一个偏心轴34驱动。
可以清楚地看到，驱动偏心件33的偏心轴34和电动马达(这里未示出)的曲轴25彼此平行地、偏移地布置。在此，例如曲轴25与偏心轴34之间1:6的传动比通过轴齿轮26”来实现。
输出体37与主轴13之间1:1.25的传动比在此例如通过锥齿轮装置23实现。在图3的示例性实施例中，偏心齿轮机构20本身具有在内部齿轮31与齿圈30之间1:50的传动比。偏心件33在此驱动内部齿轮31，该内部齿轮在固定到框架的齿圈30中滚动。齿圈30与内部齿轮31之间的不同齿数产生旋转运动。对于最大可能的传动比，举例而言，在此寻求齿数差为1。这里，每偏心旋转一次，内部齿轮31相对于固定到框架的齿圈30旋转一个齿。因此，内部齿轮31执行两个叠加的运动：偏心摆动运动(沿径向方向R)和相对较慢的旋转运动。
图4中示出了旋转驱动件70的第三优选示例性实施例。在此示例性实施例中，与图3的示例性实施例相比，传动部件17连同冲击机构偏心轮21一起在空间上进一步与偏心齿轮机构20集成。这是通过偏心轴34与曲轴25相同地或至少同轴地形成或布置实现的。如在图3的示例性实施例中，冲击机构偏心轮21在此也与偏心轴34同轴布置。偏心件33和冲击机构偏心轮21均由同一个偏心轴34驱动。与图2和图3的示例性实施例不同的是，一个锥齿轮装置23布置在主轴13的端面上，从输出体37到主轴13的运动通过该锥齿轮装置发生。同样在图4的示例性实施例中，通过包含冲击机构偏心轮21的传动部件16执行到激励件(此处未示出)的传动。
最后，图5示出了在图2至图5的示例性实施例中使用的偏心齿轮机构20的平面视图。可以清楚地看到偏心件33，该偏心件布置在中心并且由内部齿轮31内的球轴承36支撑。偏心件通过偏心轴34(在图4中与曲轴25为一体)而被驱动，由此内部齿轮31执行两个叠加的运动，具体地是偏心摆动运动(沿径向方向R)和相对较慢的旋转运动(沿周向方向U)。齿圈30被布置为相对于手持式动力工具的机器壳体10(见图1)固定到框架。偏心轴34(与偏心件33分开地)与齿圈30同轴布置。还可以清楚地看到在当前情况下形成为平行曲柄联接件的扭转刚性的联接件35。
附图标记清单
1 爪
2 工具装配件
3 工作轴线
4 撞击工具
5 球
6 撞击方向
8 电动马达
9 可再充电电池
10 机器壳体
11 手柄
12 操作按钮
13 主轴
14 激励件
15 撞击件
16 砧座
17 传动部件
18 气动室
19 引导管
20 偏心齿轮机构
21 冲击机构偏心轮
23 锥齿轮装置
25 曲轴
26，26'，26” 轴齿轮
30 齿圈
31 内部齿轮
33 偏心件
34 偏心轴
35 扭转刚性的联接件
36 球轴承
37 输出体
50 冲击机构
70 旋转驱动件
100 手持式动力工具
101 锤钻
R 径向方向
U 圆周方向

Claims (11)

1.一种手持式动力工具(100)、特别是锤钻(101)，具有工具装配件(2)、电动马达(8)、冲击机构(50)，并且具有旋转驱动件(70)，该工具装配件用于将撞击和旋转工具(4)固持在工作轴线(3)上，该冲击机构具有沿该工作轴线(3)周期性运动的撞击件(15)，该旋转驱动件驱动支承该工具装配件(2)的主轴(13)围绕该工作轴线(3)旋转，
其特征在于，该旋转驱动件(70)具有与该电动马达(8)连接的减速偏心齿轮机构(20)，并且该主轴(13)与该偏心齿轮机构(20)联接。
2.如权利要求1所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该偏心齿轮机构(20)具有内啮合齿圈(30)和内部外啮合齿轮(31)，该齿圈(30)被布置为相对于该电动马达(8)固定到框架，并且该内部齿轮(31)通过可旋转安装的偏心件(33)而被驱动。
3.如权利要求2所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该偏心齿轮机构(20)具有扭转刚性的联接件(35)，该扭转刚性的联接件被设计为补偿由该偏心件(33)引起的该内部齿轮(31)的径向偏移。
4.如权利要求2所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该联接件(35)形成为平行曲柄联接件或十字滑块联接件。
5.如权利要求1所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该冲击机构(50)具有用于将该电动马达(8)的旋转运动转换为平行于该工作轴线(3)的周期性平移运动的传动部件(17)。
6.如前述权利要求之一所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该传动部件(17)与该偏心齿轮机构(20)集成。
7.如权利要求5或6所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该传动部件(17)具有冲击机构偏心轮(21)或摆动盘，该冲击机构偏心轮或摆动盘与该偏心齿轮机构(20)同轴布置和/或与该偏心齿轮机构(20)的偏心件(33)一体地形成。
8.如前述权利要求之一所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该旋转驱动件(70)与该冲击机构(50)同步。
9.如前述权利要求之一所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该偏心齿轮机构(20)的减速比至少为1:40，优选地为1:50。
10.如权利要求7至9之一所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，支承该偏心件(33)的偏心轴(34)与该电动马达(8)的曲轴25相同地或至少同轴地形成或布置。
11.如前述权利要求之一所述的手持式动力工具(100)，
其特征在于，该冲击机构(50)具有与该传动部件连接的激励件(14)、以及气动室(18)，该撞击件(15)通过该气动室(18)与该激励件(14)联接。
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