CN1446139A - 手持式工具机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种手持式工具机，具有一个可由驱动电机和钻机主轴(13)至少旋转驱动的刀具夹，该刀具夹具有一个可被在钻机主轴(13)转动方向上操作的夹紧装置用于固定刀具，并且具有一个止动装置(38)，钻机主轴(13)可通过该止动装置相对于机壳(26)的一部分(27)不可相对转动地连接以闭合和松开刀具夹(12)的夹紧装置，并且，该止动装置在从驱动电机向刀具夹(12)传递转矩时自动打开并且在从刀具夹(12)向驱动电机传递转矩时自动闭锁。止动装置(38)安置在一个中间轴(17)上并且与一个同样安置在中间轴(17)上的防护离合器(58)相合并。

Description

手持式工具机
现有技术
本发明涉及一种根据权利要求1前序部分的手持式工具机。
这种类型的手持式工具机是公知的(DE 198 03 454 A1)。借助止动装置可使一个可由驱动电机驱动的钻机主轴相对于手持式工具机壳体被不可相对转动地止动，使得与钻机主轴螺纹连接的刀具夹如钻头卡盘可从钻机主轴上卸下和/或刀具不用钥匙地将刀具夹紧在刀具夹中。该止动装置安置在一个中间轴上，该中间轴可通过两个变速级与钻机主轴联接。该止动装置在从驱动电机向刀具夹方向传递转矩时自动打开并且在从刀具夹向驱动电机传递转矩时自动闭锁。
本发明优点
具有权利要求1特征的本发明手持式工具机的优点是，当钻机主轴例如由于钻头卡住而突然停止时，以与传递转矩相关地工作的防护离合器的形式为用户提供一种过载保护。此外，由此达到保护既有传动装置及止动装置免于过载的过载安全防护。由于防护离合器被置于止动装置中，实际上不需要用于防护离合器的额外费用。并且，也不要求机壳中的额外结构空间或机壳与为此而可能需要的结构空间的适配。此外，通过这样集成安置，使得止动装置或防护离合器所要求的构件数量尽可能少。总之，虽然附加设置了防护离合器，实际上不要求更多的安装工作和成本费用。
通过在其它权利要求中提出的措施可以实现对在权利要求1中所给出的手持式工具机的进一步有利扩展和改进。
附图
从下面的附图说明中得出进一步的优点。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书及权利要求书包括了许多特征组合。专业人员可以根据目的对这些特征单个考虑或进行有意义的其它组合。图中示出：
图1：一个冲击钻机的带有部分侧视图的纵向剖视图，
图2：图1中局部A沿线II-II的一个剖面图，
图3：沿图2中线III-III的一个剖面图。
实施例描述
图1中示意地示出一个手持式工具机，呈冲击钻机10的形式，具有一个安置在机壳26中、未详细示出的驱动电机用于至少旋转驱动一个刀具夹12。该驱动电机具有一个电机轴14，该电机轴在端部设置有一个驱动小齿轮15或一个类似的齿部并且借助一个轴承29、例如滚珠轴承可转动地支承在一个法兰27中。法兰27是一个单独的构件并且与机壳26固定地连接。该驱动电机通过电机轴14与一个钻机主轴13驱动连接，刀具夹12与该钻机主轴可卸开地连接，例如通过螺纹35拧上。
驱动小齿轮15与一个在图2中示出的、与中间轴17共轴线的齿轮16啮合，该齿轮可相对于中间轴17转动。中间轴17以一个端部轴颈46借助一个滚针轴承48可转动地支承在法兰27中。另一个轴颈47借助一个滚针轴承49可转动地支承在机壳26中。中间轴17具有一个齿部18并且在该齿部旁边具有一个与其不可相对转动地连接的、例如热压上的齿轮19，这两个齿轮与传动齿轮20或21啮合，这些传动齿轮可转动地安置在钻机主轴13上并且可借助一个可在钻机主轴13的一个纵向槽22中轴向移动的滑键23被择一地置于与钻机主轴13传递转矩的状态中。滑键23与传动齿轮20，21和一个在此未示出的操作装置一起构成一个具有两个档的换档传动装置24。第一档(慢转速)通过齿轮对18，20构成，第二档(快转速)通过齿轮对19，21构成。传动级18/20及19/21的变速比是负的，即从中间轴17到钻机主轴13向慢速变速。
在钻机主轴13的一个背离刀具夹12的端部上，装有一个被容纳在法兰27中的间歇冲击机构28，通过它能够以公知方式对钻机主轴13施加轴向冲击。这里，间歇冲击机构28能够以通常方式关断，使得冲击钻机10也可以被用作两档的钻孔机。
刀具夹12例如作为爪式卡盘构成，它具有卡盘爪32，这些卡盘爪可借助一个套筒31和一个与该套筒不可相对转动地连接的锥形螺母调整，刀具的杆可被夹紧在这些卡盘爪之间。在此，刀具夹12的基体33通过螺纹35以高的预紧力拧在钻机主轴13的螺纹轴头34上，使得在冲击钻机10被使用的情况下刀具夹12与钻机主轴13不可相对转动地相互连接。套筒31的防尘突缘30伸入到机壳26的一个开口中。
在更换刀具时，钻机主轴13承受一个松开转矩或拧紧转矩并且可借助一个止动装置38相对于机壳26的法兰27不可相对转动地联接。止动装置38在钻机主轴13与机壳26的一部分之间安置在中间轴1 7上。止动装置38的组成部分是一个大致呈环形的壳体43，它借助径向突块43a不可转动并且形状对合地被保持在法兰27的一部分中。壳体43具有一个与中间轴17共轴线的圆柱形孔53。在该孔中有一个盘40，该盘具有径向突起的拨动元件41，盘40相对于中间轴17可转动并且至少可略微轴向移动地安置在该中间轴上。此外，可由驱动电机通过驱动小齿轮15驱动并可相对于中间轴17转动的齿轮16从属于该止动装置38，该齿轮16在朝向盘40的端面上具有相互平行并且朝向盘40延伸的大致呈爪式的凸块39a，39b。这些凸块39a，39b可以保持圆柱销的形式，它们配合在环形腔中并且可在其中环绕运动，所述环形腔在孔53与盘40的外圆周面54之间构成，圆周面54在两个相互在直径上相对的拨动元件41之间延伸。拨动元件41这样成形，使得盘40可在两个相邻的爪39a，39b之间有限地转动。盘40的外圆周面54具有圆柱形的基本形状，其中，该圆柱形基本形状在两个相邻拨动元件41之间的大致中间处分别过渡到一个扁平部42中。在拨动元件41的外表面区域中，在这些外表面与壳体43的孔53之间仅有一个小的运动间隙。在盘40的圆柱形外圆周面54的与此连接的区域中，在盘40与孔53之间设有径向间距，该径向间距刚好足够带有小的运动间隙容纳凸块39a，39b。在各个扁平部42的区域中，在孔53与盘的扁平部42之间设有更大的径向间距。在该区域中分别带有小的运动间隙容纳一个圆柱形滚动体45，该滚动体的直径超过大致呈爪式的凸块39a，39b的径向厚度。这些滚动体45构成夹紧滚子。爪式凸块39a，39b可以例如在圆周方向上长度不同，其中，分别对角地相对的凸块对39a和凸块对39b可以分别具有相同的长度。取代这种情况，凸块39a，39b也可以一样大。
在从驱动电机通过带有驱动小齿轮15的电机轴14向齿轮16上传递转矩时，凸块39a传递转矩地作用在拨动元件41上，在此，滚动体45由于其惯性处于相应的相邻凸块39b的前面。然后，相邻凸块39b将滚动体45保持在相应扁平部42的区域中，由此保证不受阻碍的转矩传递，在本例中和在图3的描述中在顺时针方向上传递转矩。可以理解，在齿轮16被与此反向地驱动和爪式凸块39a，39b反向环绕运动的情况下，凸块39b传递转矩地作用在拨动元件41上并且另一凸块39a这样加载在滚动体45上，使得它们分别保留在扁平部42的区域中并且保证在另一转向上不受阻碍地传递转矩。
相反，在取代通过电机轴14导入的转矩传递而进行通过钻机主轴13导入并且自刀具夹12出发的转矩传递时，拨动元件41分别传递转矩地作用在凸块39a，39b上。然后，滚动体45由于其惯性而被向传递转矩的凸块39a，39b方向挤压，在此，滚动体就被夹紧在盘40的扁平部42与壳体43的孔53之间。由此，盘40被自动相对于壳体固定地止动。由此可以实现，在将刀具夹紧在刀具夹12中或卸下时或者在将刀具夹12拧到钻机主轴13上或拧下时，将一个反力矩作用到钻机主轴13上，而在此不必需任何用手触发的特别的止动装置。
在上述的该止动装置38中置入一个防护离合器58，该防护离合器也安置在中间轴17上。该防护离合  58例如作为滑动离合器或具有端面齿的牙嵌离合器构成。它在轴向上安置在止动装置38的输出侧。它对用户以及对止动装置38和所述传动装置提供过载保护，它特别简单并且只需要小的结构空间。由于该防护离合器58被集成在止动装置38中，此外还减少了构件数量。此外，减少了装配工作。
下面解释防护离合器58的细节并包括与其传动连接的止动装置38的其它细节。防护离合器58在具有径向拨动元件41的盘40为一方与一个相对于中间轴固定的止档面59为另一方之间构成，这里，止档面59由一个传动级的与中间轴17不可相对转动地连接的齿轮19的轴向端面构成。盘40可借助一个支承在中间轴17上的弹性轴向力以一个朝向该止档面的端面44被压向该止档面59。在中间轴17上装有一个可相对于它转动的圆柱形套管60，该套管在盘40的背离止档面59的一侧延伸。套管60以其朝向盘40的端部轴向贴靠在盘40上并且在那里被压紧到该盘上。弹性轴向力作用在该套管60背离盘40的另一端上。为此，在中间轴17上安置至少一个产生轴向力的弹簧61，尤其是盘形弹簧。在图示的实施例中设有多个盘形弹簧61。这些弹簧直接装在中间轴17上。这些盘形弹簧61在图2中的右侧面上借助一个固定盘62和一个防护盘63轴向支承在中间轴17上。防护盘63形状吻合地被容纳在中间轴17的一个槽64中。在盘形弹簧61与套管60的朝向它的端部之间安置了补偿盘65。根据所描述的安置，这里呈盘形弹簧61形式的所述至少一个弹簧一方面轴向支承在中间轴17上，另一方面弹性地作用在套管60的相向端部上。因此，套管60在图2中被轴向向左弹性地加载。套管60的背离盘40并从而朝向所述至少一个弹簧61的端部在轴向上超过齿轮16在图2中的右端面。齿轮16可转动地安置在套管60上。套管60在图2中的左端部也超过齿轮16在那边的端面，其中，套管60的该端面被轴向压紧在盘40的相向端面66上。由此，在中间轴17上可转动并且可至少略微轴向移动的盘40以其端面44压紧在齿轮19的对应止档面59上，使得盘40以这种方式传递转矩地与齿轮19并通过该齿轮与中间轴17连接。盘40具有一个轮毂67，该轮毂在图2中在右边一直到达套管60的相向端面并且具有被套管60加载的端面66。
一方面是与中间轴17不可相对转动地连接的齿轮19的相对于中间轴固定的止档面59、另一方面是盘40的朝向该止档面的端面44，它们可以在彼此面对并借助所述至少一个弹簧61被弹性地相互压紧的端面上具有形成摩擦连接的表面部分，例如摩擦面。代替这种情况，面59和44也可以具有表面突起和表面凹部，尤其与其一体的端面齿，这些端面齿产生形状对合的嵌接。在所示的实施例中，该防护离合器58作为一个这样的形状对合的离合器构成：在该离合器中相互接触的面44和59具有未示出的、一体的端面齿。齿轮19以简单方式完整地作为烧结件制成，其中的端面齿作为防护离合器58的一部分在制造的同时一同形成，由此达到成本的显著节约。此外，盘40也有利地连同其拨动元件41和与其成一体的轮毂67及端面44上的端面齿一起整个作为烧结件制成，使得用于此的成本也降到最低。套管60作为防护离合器58的另外一部分是一个简单、低成本的构件，它不要求附加的结构空间。防护离合器58对用户以及对止动装置38和传动装置提供过载保护。它以节约成本的方式集成在止动装置38中，该止动装置由此也节约成本地构成，而不会由于安置防护离合器58而要求更大的安装空间。由于构件数量的减少也减少了组装工作。
可以看出，防护离合器58在轴向上设置在止动装置38旁边并且处于由盘40给定的止动装置输出侧，由此与止动装置38隔开一个轴向间距。
在从电机轴14通过齿轮16和该齿轮的爪式凸块39a，39b将驱动力传递到拨动元件41上时，盘40被驱动，在此，当防护离合器58作用时，驱动转矩从盘40传递到齿轮19上并从而传递到中间轴17上。在驱动转矩超过防护离合器58的允许转矩的情况下，防护离合器58以这种方式做出响应：使得盘40逆着所述至少一个弹簧61的力在图2中被轴向向右压并从而断开盘40与齿轮19之间的驱动。由此保护用户免受机器的过高反转矩的损坏并且避免止动装置38的可能的损伤或破坏。
如果发生由刀具夹12并且从钻机主轴13到中间轴17的反向驱动，则在防护离合器58接合的情况下该转矩被盘40承受，因为在此情况下止动装置38通过滚动体45被夹紧在壳体43的孔53与盘40的扁平部42之间而将盘40卡住。防护离合器58的可传递转矩被这样调整，使得在这种情况下防护离合器58不会对通过滚动体45的卡紧做出向脱开联接方向的响应，因为被导入钻机主轴13中的例如用于更换刀具或松开刀具夹12的转矩小于防护离合器58可传递的允许转矩。直到当一个相反不被允许的更高转矩被引导到钻机主轴13上时，防护离合器58才可以向脱开联接的方向响应，以避免止动装置38及传动装置的损伤或破坏。

Claims (15)

1.手持式工具机，尤其是钻孔机或冲击钻机，具有一个机壳(26)，具有一个用于至少旋转驱动一个钻机主轴(13)的驱动电机，具有一个例如呈钻头卡盘形式的刀具夹(12)，其中，在更换刀具时，钻机主轴(13)承受一个松开转矩或拧紧转矩并且可借助一个止动装置(38)被相对于机壳(26)的一部分(27)不可相对转动地联接，该止动装置在钻机主轴(13)与机壳(26)的一部分(27)之间安置在一个与钻机主轴(13)转动连接的中间轴(17)上，所述中间轴可通过至少一个传动级(18/20或19/21)与钻机主轴(13)联接，并且，该止动装置在从驱动电机向刀具夹(12)传递转矩时自动打开并且在从刀具夹(12)向相反方向传递转矩时自动闭锁，其特征在于：在中间轴(17)上安置一个被设置止动装置(38)中的防护离合器(58)。
2.根据权利要求1的手持式工具机，其特征在于：防护离合器(58)在轴向上安置在止动装置(38)的输出侧。
3.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于：防护离合器(58)在止动装置(38)的一个具有径向突起的拨动元件(41)的盘(40)与一个相对于中间轴固定的止档面(59)之间构成，该盘(40)可借助支承在中间轴(17)上的弹性轴向力轴向压紧在该止档面(59)上。
4.根据权利要求1至3中任一项的手持式工具机，其特征在于：盘(40)相对于中间轴(17)可转动并且可至少略微轴向移动地、必要时借助一个与其一体的轮毂(67)安置在该中间轴(17)上。
5.根据权利要求1至4中任一项的手持式工具机，其特征在于：在中间轴(17)上安置一个套管(60)，该套管在盘(40)的背离相对于中间轴固定的止档面(59)的一侧延伸。
6.根据权利要求5的手持式工具机，其特征在于：套管(60)以朝向盘(40)的端部轴向贴靠在盘(40)上。
7.根据权利要求5或6的手持式工具机，其特征在于：所述轴向力作用在套管(60)的背离盘(40)的另一端部上。
8.根据权利要求1至7中任一项的手持式工具机，其特征在于：在中间轴(17)上安置至少一个产生轴向力的弹簧(61)，尤其是盘形弹簧。
9.根据权利要求8的手持式工具机，其特征在于：所述至少一个弹簧(61)一端轴向支承在中间轴(17)上，另一端弹性地作用在套管(60)的相向侧面上。
10.根据权利要求1至9中任一项的手持式工具机，其特征在于：在中间轴(17)上、尤其是在套管(60)上可转动地安置一个可由驱动电机驱动的齿轮(16)，该齿轮在朝向盘(40)的端面上具有大致相互平行并且朝向盘(40)延伸、作为止动装置(38)的一部分的凸块(39a，39b)。
11.根据权利要求5至10中任一项的手持式工具机，其特征在于：套管(60)的背离盘(40)的端部轴向超过齿轮(16)。
12.根据权利要求1至11中任一项的手持式工具机，其特征在于：相对于中间轴固定的止档面(59)由一个传动级(19/21)的一个齿轮(19)的一个轴向端面构成，该齿轮(19)不可相对转动地安置在中间轴(17)上，例如压装在其上。
13.根据权利要求1至12中任一项的手持式工具机，其特征在于：相对于中间轴固定的止档面(59)、尤其是齿轮(19)和盘(40)在彼此相对并且相互压紧的端面(59，44)上具有构成摩擦连接和/或形状对合连接的、相互接触的表面部分，例如设置有表面突起和/或表面凹部、尤其是端面齿。
14.根据权利要求10至13中任一项的手持式工具机，其特征在于：止动装置(38)具有一个保持在机壳(26)的一部分(27)中、例如一个法兰件中的壳体(43)，在该壳体中安置有齿轮(16)的凸块(39a，39b)和盘(40)的以圆周角间隔开的径向拨动元件(41)以及在圆周方向上分别在每个沿圆周方向在两个拨动元件(41)之间延伸的凸块对(39a，39b)的两个凸块(39a，39b)之间安置有一个滚动体(45)、尤其是夹紧滚子，其中，在从驱动电机向刀具夹(12)方向传递转矩时凸块(39a，39b)将滚动体(45)释放，使得滚动体在壳体(43)中环绕运动，在从刀具夹(12)向驱动电机方向传递转矩时拨动元件(41)将滚动体(45)相对于壳体(43)夹紧。
15.根据权利要求1至14中任一项的手持式工具机，其特征在于：具有拨动元件(41)和防护离合器(58)的端面(44)的盘(40)和/或相对于中间轴固定、具有防护离合器(58)的止动面(59)的齿轮(19)作为烧结件构成。
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