DE10151699A1

DE10151699A1 - Betriebsartumschaltmechanismus für einen Bohrhammer

Info

Publication number: DE10151699A1
Application number: DE2001151699
Authority: DE
Inventors: Toshihiro Ichijyou; Shinichirou Satou; Akira Teranishi; Yukio Terunuma
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2002-05-08
Anticipated expiration: 2021-10-20
Also published as: DE10151699B4

Abstract

Ein erstes Umschaltelement (16), das einen Klauenabschnitt (16a) hat, der mit einem Klauenabschnitt (2a) eines ersten Zahnrads (2) in Eingriff bringbar ist, ist verschiebbar auf einer Kurbelwelle (3) angebracht, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen hervorzurufen. Ein erstes Vorspannelement (17) spannt das erste Umschaltelement (16) elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt (16a) des ersten Umschaltelements (16) mit dem Klauenabschnitt (2) des ersten Zahnrads (2) in Eingriff ist. Ein zweites Umschaltelement (19), das einen Klauenabschnitt (19a) hat, der mit einem Klauenabschnitt (10a) eines zweiten Zahnrads (10) in Eingriff bringbar ist, ist verschiebbar auf einer Zwischenwelle (11) angebracht, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen hervorzurufen. Ein zweites Vorspannelement (20) spannt das zweite Umschaltelement (19) elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt (19a) des zweiten Umschaltelements (19) mit dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) in Eingriff ist.

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Betriebs artumschaltmechanismus für einen Bohrhammer, der mit einem Schlagkraftübertragungsmechanismus und einem Drehkraftüber tragungsmechanismus ausgerüstet ist.

In einem herkömmlichen Betriebsartumschaltmechanismus eines Bohrhammers ist der Schlagkraftübertragungsmechanismus um eine Kurbelwelle vorgesehen, während der Drehkraftübertra gungsmechanismus um eine Werkzeugwelle vorgesehen ist.

Diese Anordnung hat den Nachteil, dass das Werkzeug in Längsrichtung lang wird und ein Umfangs- oder Umgebungsab schnitt der Werkzeugwelle wegen der Anordnung des Dreh kraftübertragungsmechanismus nicht verkleinert werden kann.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Bohr hammer vorzuschlagen, der in Axialrichtung kurz ist und in mindestens drei Betriebsarten hervorragend bedienbar ist.

Um diese Aufgabe zu lösen und andere zugehörige Ziele zu erreichen, ist mit der vorliegenden Erfindung ein Bohrham mer vorgeschlagen, mit einem eine Antriebswelle drehenden Motor, einem äußeren Rahmenelement, das den Motor darin aufnimmt, einem ersten Zahnrad, das einen Klauenabschnitt hat und mit der Antriebswelle in Eingriff ist, um die Dre hung der Antriebswelle zu übertragen, und einem zweiten Zahnrad, das einen Klauenabschnitt hat und mit der An triebswelle in Eingriff ist, um die Drehung der Antriebs welle zu übertragen. Das erste und das zweite Zahnrad sind parallel zueinander angeordnet. Ein erstes Umschaltelement hat einen Klauenabschnitt, der mit dem Klauenabschnitt des ersten Zahnrads in Eingriff bringbar ist, um die Drehung der Antriebswelle zu übertragen, wenn der Klauenabschnitt des ersten Umschaltelements mit dem Klauenabschnitt des ersten Zahnrads in Eingriff ist. Eine Kurbelwelle wird in Antwort auf die Drehung des ersten Umschaltelements ange trieben. Ein Schlagkraftübertragungsmechanismus, der auf die Drehung der Kurbelwelle anspricht, überträgt eine re ziprokierende Schlagkraft auf einen Werkzeugeinsatz. Ein zweites Umschaltelement hat einen Klauenabschnitt, der mit dem Klauenabschnitt des zweiten Zahnrads zum Übertragen der Drehung der Antriebswelle in Eingriff bringbar ist, wenn der Klauenabschnitt des zweiten Umschaltelements mit dem Klauenabschnitts des zweiten Zahnrads in Eingriff ist. Eine Zwischenwelle wird in Antwort auf die Drehung des zweiten Umschaltelements angetrieben. Ein Drehkraftübertragungsme chanismus, der auf die Drehung der Zwischenwelle anspricht, überträgt eine Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz. Ferner bringt ein Umschalthebel wahlweise den Klauenabschnitt des ersten Umschaltelements in Eingriff mit oder außer Eingriff von dem Klauenabschnitt des ersten Zahnrads und bringt ebenso wahlweise den Klauenabschnitt des zweiten Umschalt elements in Eingriff mit oder außer Eingriff von dem Klau enabschnitt des zweiten Zahnrads.

Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfin dung ist das erste Zahnrad drehbar auf der Kurbelwelle an gebracht, das erste Umschaltelement ist so auf der Kurbel welle angebracht, dass es in Axialrichtung der Kurbelwelle verschiebbar ist, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen hervorzurufen, das zweite Zahnrad ist drehbar auf der Zwi schenwelle angebracht und das zweite Umschaltelement ist so auf der Zwischenwelle angebracht, dass es in Axialrichtung der Zwischenwelle verschiebbar ist, ohne irgendeine Rela tivdrehung dazwischen hervorzurufen.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung spannt ein erstes Vorspannelement das erste Umschaltelement elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt des ersten Um schaltelements mit dem Klauenabschnitt des ersten Zahnrads in Eingriff ist, und ein zweites Vorspannelement spannt das zweite Umschaltelement elastisch vor, so dass der Klauenab schnitt des zweiten Umschaltelements mit dem Klauenab schnitt des zweiten Zahnrads in Eingriff ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der Umschalthebel drehbar an dem äußeren Rahmenelement gehalten, so dass das erste Umschaltelement in Axialrich tung der Kurbelwelle verlagert werden kann und das zweite Umschaltelement in der Axialrichtung der Zwischenwelle ver lagert werden kann.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hat das zweite Umschaltelement einen gezahnten Abschnitt, der mit einem gezahnten Abschnitt eines Drehbegrenzungselements in Eingriff bringbar ist, und das Drehbegrenzungselement ist innerhalb des äußeren Rahmenelements vorgesehen, um keinerlei Relativdrehung dazwischen hervorzurufen.

Gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist der Klauenabschnitt des zweiten Umschaltelements mit dem Klauenabschnitt des zweiten Zahnrads in Eingriff, wenn das zweite Umschaltelement in einer ersten Position positi oniert ist. Der Klauenabschnitt des zweiten Umschaltele ments ist außer Eingriff mit dem Klauenabschnitt des zwei ten Zahnrads, wenn das zweite Umschaltelement in einer zweiten Position positioniert ist. Ferner ist der Klauenab schnitt des zweiten Umschaltelements wahlweise in Eingriff mit oder außer Eingriff von dem gezahnten Abschnitt des Drehbegrenzungselements, wenn das zweite Umschaltelement in der zweiten Position positioniert ist.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung ist eine Umschalthilfswelle vorgesehen, die sich parallel mit der Kurbelwelle und der Zwischenwelle erstreckt, und ein Verlagerungselement ist auf der Umschalthilfswelle vorgese hen, um in der Axialrichtung verschiebbar zu sein, ohne jedwede Relativdrehung dazwischen hervorzurufen, wobei das Verlagerungselement mit dem ersten Umschaltelement oder dem zweiten Umschaltelement in Eingriff bringbar ist, um das erste Umschaltelement in der Axialrichtung der Kurbelwelle zu verlagern oder das zweite Umschaltelement in der Axial richtung der Zwischenwelle zu verlagern.

In dem bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung hat der Umschalthebel einen ersten Exzenterstift, der mit dem ersten oder zweiten Umschaltelement in Eingriff bringbar ist, um das erste oder zweite Umschaltelement in der Axial richtung in Antwort auf die Drehung des Umschalthebels zu verlagern, und hat einen zweiten Exzenterstift, der mit dem Verlagerungselement in Eingriff bringbar ist, um das Verla gerungselement in der Axialrichtung in Antwort auf die Dre hung des Umschalthebels zu verlagern.

KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Die obige Aufgabe und andere Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden aus der nachfolgenden ge nauen Beschreibung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen deutlicher, in denen:

Fig. 1 eine Schnittdarstellung ist, die eine wesentliche Anordnung eines Bohrhammers in einer "Dreh- und Schlagbe triebsart" gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Schnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Abschnitt des Bohrhammers in einer "Neutralbetriebsart" ge mäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 3 eine Schnittdarstellung ist, die den wesentlichen Abschnitt des Bohrhammers in der "Neutralbetriebsart" gemäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin dung vergrößert zeigt;

Fig. 4 eine Schnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Abschnitt des Bohrhammers in einer "Nurschlagbetriebsart" gemäß dem bevorzugen Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 5 eine Schnittdarstellung ist, die einen wesentlichen Abschnitt des Bohrhammers in einer "Nurdrehbetriebsart" ge mäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 6 eine Schnittdarstellung ist, die den Bohrhammer ge mäß dem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung in Pfeilrichtung B von Fig. 1 gesehen vergrößert zeigt; und

Fig. 7 eine Schnittdarstellung längs einer Linie A-A in Fig. 1 ist, die den Bohrhammer gemäß dem bevorzugten Ausfüh rungsbeispiel der vorliegenden Erfindung zeigt.

BESCHREIBUNG EINES BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELS

Nachfolgend wird ein Betriebsartumschaltmechanismus für ei nen Bohrhammer gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 7 erläutert.

In dem in Fig. 1 gezeigten Bohrhammer ist eine Antriebswelle 1 durch einen Motor 100 angetrieben, der in einem äußeren Rahmenelement 23 aufgenommen ist. Die Drehung der Antriebs welle 1 wird über ein erstes Zahnrad 2 auf eine Kurbelwelle 3 übertragen. Die Kurbelwelle 3 ist mit einem Exzenterstift 3a ausgerüstet. Eine Verbindungsstange 4 ist drehbar oder schwenkbar um den Exzenterstift 3a gehalten. Die Verbin dungsstange 4 ist mit einem Kolben 6 über einen Kolbenstift 5 verbunden. Durch diese Verbindung reziprokiert der Kolben 6 in Antwort auf die Drehung der Antriebswelle 1. Die re ziprokierende Bewegung des Kolbens 6 verwirklicht funktio nal eine Luftfeder, welche als eine Antriebsquelle für ein Schlagelement 7 dient. Das Schlagelement 7 gibt eine Schlagkraft über ein Zwischenelement 8 an einen Werkzeug einsatz 9 ab. Diese Betriebsart wird allgemein als ein Treib- oder Schlagbetrieb des Bohrhammers bezeichnet. Die Elemente, die gemeinsam den Schlagbetrieb des Bohrhammers verwirklichen, werden als ein Schlagkraftübertragungsmecha nismus bezeichnet.

Währenddessen wird die Drehung der Antriebswelle 1 über ein zweites Zahnrad 10 auf eine Zwischenwelle 11 übertragen. Die Zwischenwelle 11 ist mit einem gezahnten Abschnitt 11a ausgerüstet. Der gezahnte Abschnitt 11a der Zwischenwelle 11 kämmt mit einem dritten Zahnrad 12. Das dritte Zahnrad 12 ist einstückig mit einem Zylinder 13 gekoppelt. Durch diese Verbindung dreht der Zylinder 13 in Antwort auf die Drehung der Antriebswelle 1. Der Zylinder 13 ist integral mit einem Werkzeughalteelement 15 über Stahlkugeln 14 in Eingriff. Der Werkzeugeinsatz 9 ist durch das Werkzeughal teelement 15 festgehalten. Somit dreht der Werkzeugeinsatz 9 in Antwort auf die Drehung der Antriebswelle 1. Diese Be triebsart wird allgemein als ein Drehbetrieb des Bohrham mers bezeichnet. Die Elemente, die gemeinsam den Drehbe trieb des Bohrhammers verwirklichen, werden als Drehkraft übertragungsmechanismus bezeichnet.

Wie in Fig. 5 gezeigt ist, hat das erste Zahnrad 2 einen Klauenabschnitt 2a an seiner oberen Fläche. Der Klauenab schnitt 2a des ersten Zahnrads 2 ist wahlweise mit einem Klauenabschnitt 16a eines ersten Umschaltelements 16 in Eingriff bringbar. Das erste Zahnrad 2 ist drehbar auf der Kurbelwelle 3 angebracht. Das erste Umschaltelement 16 ist verschiebbar auf der Kurbelwelle 3 angebracht, obwohl keine Relativdrehung zwischen dem ersten Umschaltelement 16 und der Kurbelwelle 3 möglich ist. Mit anderen Worten, das ers te Umschaltelement 16 ist lediglich in der Axialrichtung der Kurbelwelle 3 verschiebbar. Wenn der Klauenabschnitt 2a des ersten Zahnrads 2 mit dem Klauenabschnitt 16a des ers ten Umschaltelements 16 in Eingriff ist, wird die Drehung des ersten Zahnrads 2 über das erste Umschaltelement 16 auf die Kurbelwelle 3 übertragen. Eine erste Feder 17 spannt das erste Umschaltelement 16 in Richtung des ersten Zahn rads 2 elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt 16a des ersten Umschaltelements 16 mit dem Klauenabschnitt 2a des ersten Zahnrads 2 in Eingriff ist. Wenn das erste Umschalt element 16 erzwungenermaßen in der Axialrichtung der Kur belwelle 3 gegen die Vorspannkraft der ersten Feder 17 ver lagert wird, gelangt der Klauenabschnitt 16a des ersten Um schaltelements 16 außer Eingriff von dem Klauenabschnitt 2a des ersten Zahnrads 2. Es wird keine Drehung von der An triebswelle 1 auf die Kurbelwelle 3 übertragen. Mit anderen Worten, der Klauenabschnitt 2a des ersten Zahnrads 2 und der Klauenabschnitt 16a des ersten Umschaltelements 16 bil den zusammen einen ersten Kupplungsmechanismus.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, hat das zweite Zahnrad 10 einen Klauenabschnitt 10a an seiner oberen Fläche. Der Klauenab schnitt 10a des zweiten Zahnrads 10 ist wahlweise mit einem Klauenabschnitt 19a eines zweiten Umschaltelements 19 in Eingriff bringbar. Das zweite Zahnrad 10 ist drehbar auf der Zwischenwelle 11 angebracht. Das zweite Umschaltelement 19 ist verschiebbar auf der Zwischenwelle 11 angebracht, wobei keine Relativdrehung zwischen dem zweiten Umschalt element 19 und der Zwischenwelle 11 möglich ist. Mit ande ren Worten, das zweite Umschaltelement 19 ist lediglich in der Axialrichtung der Zwischenwelle verschiebbar. Wenn der Klauenabschnitt 10a des zweiten Zahnrads 10 mit dem Klauen abschnitt 19a des zweiten Umschaltelements 19 in Eingriff ist, wird die Drehung des zweiten Zahnrads 10 über das zweite Umschaltelement 19 auf die Zwischenwelle 11 übertra gen. Eine zweite Feder 20 spannt das zweite Umschaltelement 19 in Richtung auf das zweite Zahnrad 10 elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt 19a des zweiten Umschaltelements 19 mit dem Klauenabschnitt 10a des zweiten Zahnrads in Ein griff gelangt. Wenn das zweite Umschaltelement 19 erzwunge nermaßen in Axialrichtung der Zwischenwelle 11 gegen die Vorspannkraft der zweiten Feder 20 verlagert wird, gelangt der Klauenabschnitt 19a des zweiten Umschaltelements 19 au ßer Eingriff von dem Klauenabschnitt 10a des zweiten Zahn rads 10. Es wird keine Drehung von der Antriebswelle 1 auf die Zwischenwelle 11 übertragen. Mit anderen Worten, der Klauenabschnitt 10a des zweiten Zahnrads 10 und der Klauen abschnitt 19a des zweiten Umschaltelements 19 bilden zusam men einen zweiten Kupplungsmechanismus.

Ferner ist, wie in Fig. 2 gezeigt ist, ein gezahnter Ab schnitt 19b an einem äußeren Zylinderabschnitt des zweiten Umschaltelements 19 vorgesehen. Der gezahnte Abschnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 ist wahlweise mit einem ge zahnten Abschnitt 22a eines Drehbegrenzungselements 22 in Eingriff bringbar. Das Drehbegrenzungselement 22 ist inner halb des äußeren Rahmenelements 23 vorgesehen und in der Axialrichtung der Zwischenwelle 11 verschiebbar. Es ist keine Drehung zwischen dem Drehbegrenzungselement 22 und dem äußeren Rahmenelement 23 möglich. Wenn der gezahnte Ab schnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 mit dem gezahn ten Abschnitt 22a des Drehbegrenzungselements 22 in Ein griff ist, ist die Drehung der Zwischenwelle 11 beschränkt und folglich ist die Drehung des Werkzeughalteelements 15 und des Werkzeugeinsatzes 9 angehalten.

Eine dritte Feder 28 spannt das Drehbegrenzungselement 22 in Richtung auf das zweite Umschaltelement 19 elastisch vor und ist mit einem Halteelement 29 in Kontakt gebracht, das mittels Schrauben 30 an dem äußeren Rahmenelement 23 befes tigt ist. Der gezahnte Abschnitt 22a des Drehbegrenzungs elements 22 ist mit dem gezahnten Abschnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 in Eingriff bringbar, wenn das zweite Umschaltelement 19 in einer axial aufwärtigen Position an geordnet ist. Mit anderen Worten, der gezahnte Abschnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 und der gezahnte Ab schnitt 22a des Drehbegrenzungselements 22 bilden zusammen einen dritten Kupplungsmechanismus.

Ein Umschalthebel 25, der einen ersten Exzenterstift 25a und einen zweiten Exzenterstift 25b hat, ist drehbar in der Nähe der Kurbelwelle 3 an dem äußeren Rahmenelement 23 gehalten. Eine Umschalthilfswelle 26, die zwischen dem ers ten Zahnrad 2 und dem zweiten Zahnrad 10 angeordnet ist, erstreckt sich parallel mit der Zwischenwelle 11 und der Kurbelwelle 3. Ein Verlagerungselement 27 ist auf der Um schalthilfswelle 26 vorgesehen, um in der Axialrichtung verschiebbar zu sein, ohne dass irgendeine Relativdrehung dazwischen hervorgerufen wird.

Wie in Fig. 7 gezeigt ist, hat das Verlagerungselement 27 einen ersten Schulterabschnitt 27a, der in einer vorbe stimmten Position angeordnet ist, die keine gegenseitige Beeinträchtigung mit dem ersten Umschaltelement 16 hervor ruft, und hat einen zweiten Schulterabschnitt 27b, der un terhalb des zweiten Umschaltelements 19 angeordnet ist. Ei ne vierte Feder 24 spannt das Verlagerungselement 27 in Richtung auf die Antriebswelle 1 elastisch vor. Wenn das Verlagerungselement 27 an dem untersten Axialende der Um schalthilfswelle 26 in Folge der Federkraft der vierten Fe der 24 positioniert ist, ist der zweite Schulterabschnitt 27b unterhalb des zweiten Umschaltelements 19 positioniert und nicht in Kontakt mit dem zweiten Umschaltelement 19 ge bracht. Wenn das Verlagerungselement 27 erzwungenermaßen gegen die Federkraft der vierten Feder 24 an das oberste Axialende der Umschalthilfswelle 26 verlagert ist, ist der zweite Schulterabschnitt 27b in Kontakt mit dem zweiten Um schaltelement 19 gebracht. Dann verlagert sich das zweite Umschaltelement 19 zusammen mit dem Verlagerungselement 27 aufwärts.

Der erste Schulterabschnitt 27a des Verlagerungselements 27 ist mit seiner unteren Fläche in Kontakt mit dem zweiten Exzenterstift 25b des Umschalthebels 25 gebracht. Wenn der Umschalthebel 25 dreht, verlagert der zweite Exzenterstift 25b das Verlagerungselement 27 in der Axialrichtung der Um schalthilfswelle 26 aufwärts gegen die Federkraft der vier ten Feder 24.

Wie in Fig. 6 gezeigt ist, ist der erste Exzenterstift 25a des Umschalthebels 25 in Kontakt mit dem ersten Umschalt element 16 gebracht. Wenn der Umschalthebel 25 dreht, ver lagert der erste Exzenterstift 25a das erste Umschaltele ment 16 in der Axialrichtung der Kurbelwelle 3 aufwärts ge gen die Federkraft der ersten Feder 17.

Der zuvor beschriebene Bohrhammer arbeitet in der jeweili gen Betriebsart auf folgende Weise.

Dreh- und Schlagbetriebsart

Fig. 1 zeigt den Zustand, in welchem sowohl der erste Kupp lungsmechanismus als auch der zweite Kupplungsmechanismus eingerückt sind, während der dritte Kupplungsmechanismus ausgerückt ist. Genauer gesagt, der Klauenabschnitt 2a des ersten Zahnrads 2 ist mit dem Klauenabschnitt 16a des ers ten Umschaltelements 16 in Eingriff. Der Klauenabschnitt 10a des zweiten Zahnrads 10 ist mit dem Klauenabschnitt 19a des zweiten Umschaltelements 19 in Eingriff. Ferner ist der gezahnte Abschnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 au ßer Eingriff von dem gezahnten Abschnitt 22a des Drehbe grenzungselements 22.

In diesem Zustand wird die Drehung der Antriebswelle 1 über das erste Zahnrad 2 und das erste Umschaltelement 16 auf die Kurbelwelle 3 übertragen. Die Drehung der Kurbelwelle 3 betätigt den Schlagkraftübertragungsmechanismus, um zu be wirken, dass der Werkzeugeinsatz 9 in der Axialrichtung re ziprokiert. In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie zuvor beschrieben ist, der Schlagkraftübertragungsmechanismus durch die Verbindungsstange 4, die drehbar oder schwenkbar um den Exzenterstift 3a der Kurbelwelle 3 gehalten ist, den Kolbenstift 5, den Kolben 6, die zwischen dem Kolbenstift 5 und dem Kolben 6 gebildete Luftfeder sowie das Zwischenele ment 8 gebildet. Jedoch kann die Ausgestaltung des Schlag kraftübertragungsmechanismus auf verschiedene Weise modifi ziert werden, solange er auf die gleiche Weise arbeitet.

Ferner wird die Drehung der Antriebswelle 1 über das zweite Zahnrad 10 und das zweite Umschaltelement 19 auf die Zwi schenwelle 11 übertragen. Die Drehung der Zwischenwelle 11 betätigt den Drehkraftübertragungsmechanismus, um den Werk zeugeinsatz 9 zu veranlassen, in seiner Umfangsrichtung zu drehen. In diesem Ausführungsbeispiel ist, wie zuvor be schrieben wurde, der Drehübertragungsmechanismus durch das dritte Zahnrad 12, das mit der Zwischenwelle 11 kämmt, den Zylinder 13, der in Antwort auf die Drehung der Zwischen welle 11 dreht, die Stahlkugeln 14 und den Werkzeughalter 15 gebildet. Jedoch kann die Ausgestaltung des Drehkraft übertragungsmechanismus auf verschiedene Weise modifiziert werden, solange er auf die gleiche Weise arbeitet. Auf die se Weise ist die "Dreh- und Schlagbetriebsart" realisiert.

Neutralbetriebsart

Ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand dreht ein Be nutzer den Umschalthebel 25, der an dem äußeren Rahmenele ment 23 vorgesehen ist. In Antwort auf die Drehung des äu ßeren Rahmenelements 23 (bzw. des Umschalthebels 25) ge langt der zweite Exzenterstift 25b in Eingriff mit dem ers ten Schulterabschnitt 27a und verlagert das Verlagerungs element 27 in der axial aufwärtigen Richtung der Umschalt hilfswelle 26. Wie in Fig. 2 und 3 gezeigt ist, verlagert der zweite Schulterabschnitt 27b als Ergebnis der aufwärti gen Verlagerungsbewegung des Verlagerungselements 27 das zweite Umschaltelement 19 in der axial aufwärtigen Richtung der Zwischenwelle 11 gegen die zweite Feder 20, wodurch der zweite Kupplungsmechanismus in einen ausgerückten Zustand gebracht wird.

In dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Zustand ist der dritte Kupplungsmechanismus in dem ausgerückten Zustand. Der ge zahnte Abschnitt 19b des zweiten Umschaltelements 19 ist außer Eingriff von dem gezahnten Abschnitt 22a des Drehbe grenzungselements 22. Dieser Zustand wird als "Neutral betriebsart" bezeichnet, in welchem der Werkzeugeinsatz 9 in einem freien bzw. Leerlaufzustand ist und der Benutzer eine Klinge des Werkzeugeinsatzes 9 erfassen und in einer gewünschten Richtung drehen kann.

Nurschlagbetriebsart

Ausgehend von dem in Fig. 2 und 3 gezeigten Zustand dreht der Benutzer den Umschalthebel 25 weiter, um den zweiten Exzenterstift 25b zu veranlassen, das Verlagerungselement 27 weiter in der aufwärtigen Richtung der Umschalthilfswel le 26 zu verlagern, wie in Fig. 4 gezeigt ist. In. Antwort auf die Verlagerungsbewegung des Verlagerungselements 27 verlagert sich das zweite Umschaltelement 19 weiter in der Axialrichtung der Zwischenwelle 11 aufwärts, um den dritten Kupplungsmechanismus in einen eingerückten Zustand zu brin gen. Somit wird es möglich, die Drehung des zweiten Um schaltelements 19 anzuhalten. Die Drehung des Werkzeugein satzes 9 ist ebenfalls angehalten, weil er über das Halte element 15 etc. mit dem zweiten Umschaltelement 19 verbun den ist.

In dem oben beschriebenen Zustand ist der erste Kupplungs mechanismus in eingerücktem Zustand, während der zweite Kupplungsmechanismus in einem ausgerückten Zustand ist. Dieser Zustand wird als eine "Nurschlagbetriebsart" be zeichnet, die lediglich die Übertragung einer Schlagkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zulässt.

Nurdrehbetriebsart

Ausgehend von dem in Fig. 1 gezeigten Zustand dreht der Be nutzer den Umschalthebel 25 in der Gegenrichtung, um den ersten Exzenterstift 25a zu veranlassen, das erste Um schaltelement 16 gegen die Federkraft der ersten Feder 17 in eine axial aufwärtige Position der Kurbelwelle 3 zu ver lagern, wodurch der erste Kupplungsmechanismus in den aus gerückten Zustand gebracht wird.

In diesem Zustand ist der zweite Kupplungsmechanismus in eingerücktem Zustand. Dieser Zustand wird als "Nurdreh betriebsart" bezeichnet, die lediglich die Übertragung ei ner Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zulässt.

In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel dient die "Dreh- und Schlagbetriebsart" als ein Standardzustand für den Betriebsartumschaltvorgang für den Bohrhammer. Der Be nutzer kann die "Neutralbetriebsart" durch Drehen des Um schalthebels 25 in einer Richtung aus dem Standardzustand wählen, die "Nurschlagbetriebsart" durch Weiterdrehen in derselben Richtung oder die "Nurdrehbetriebsart" durch Dre hen in der Gegenrichtung wählen.

Wie zuvor beschrieben wurde, macht die vorliegende Erfin dung es möglich, die Werkzeuglänge in Längsrichtung zu ver mindern und einen Umfangs- und Umgebungsabschnitt des Werk zeugeinsatzes zu verkleinern. Ferner gestattet es die vor liegende Erfindung einem Benutzer die Betriebsart einfach umzuschalten, in dem lediglich der Umschalthebel 25 im Uhr zeigersinn oder im Gegenuhrzeigersinn gedreht wird, wodurch die Handhabbarkeit des Bohrhammers verbessert ist.

In dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel verlagert das Verlagerungselement 27 das zweite Umschaltelement 19 in Axialrichtung der Zwischenwelle 11 gegen die Federkraft der zweiten Feder 20. Der zweite Schulterabschnitt 27b des Ver lagerungselementes 27 wird teilweise in Kontakt mit dem zweiten Umschaltelement 19 gebracht. Es ist jedoch möglich, den zweiten Schulterabschnitt 27b ringförmig zu modifizie ren, so dass die gesamte obere Oberfläche des Ringschulter abschnitts 27b in Kontakt mit dem unteren Ende des zweiten Umschaltelementes 19 gebracht werden kann. Dies vergleich mäßigt die axiale Verlagerungsbewegung des zweiten Um schaltelements 19.

In dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel spannt die erste Feder 17 das erste Umschaltelement 16 in der abwärti gen Richtung elastisch vor und die zweite Feder 20 spannt das zweite Umschaltelement 19 in der abwärtigen Richtung in den Zeichnungen (Fig. 2 bis 6) elastisch vor. Wenn der Um schalthebel 25 in der vorbestimmten Richtung dreht, verla gern sich das erste und das zweite Umschaltelement 16 und 19 aufwärts gegen die Federkräfte der ersten und zweiten Federn 17 und 20, wodurch die Übertragung der Schlagkraft und der Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 unterbrochen wird. Es ist jedoch ebenfalls vorteilhaft, wenn die erste Feder 17 das erste Umschaltelement 16 elastisch aufwärts aufspannt und die zweite Feder 20 das zweite Umschaltele ment 19 elastisch aufwärts vorspannt. In diesem Fall verla gern sich das erste und das zweite Umschaltelement 16 und 19 gegen die Federkräfte der ersten und zweiten Feder 17 und 20, wenn der Umschalthebel 25 in der vorbestimmten Richtung dreht, um die Übertragung der Schlagkraft und der Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zu unterbrechen. Es ist ferner ebenfalls vorteilhaft, wenn die Vorspannrichtung der ersten Feder 17 von der Vorspannrichtung der zweiten Feder 20 abweicht.

Ferner ist in dem oben beschriebenen Ausführungsbeispiel der Umschalthebel 25 näher an dem ersten Umschaltelement 16 als an dem zweiten Umschaltelement 19 positioniert. Wenn der Umschalthebel 25 in der vorbestimmten Richtung dreht, gelangt der erste Exzenterstift 25a, der an dem Umschalthe bel 25 vorgesehen ist, mit dem ersten Umschaltelement 16 in Eingriff und verlagert das erste Umschaltelement 16 in der Axialrichtung gegen die Federkraft der ersten Feder 17, um die Übertragung der Schlagkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zu unterbrechen. Der zweite Exzenterstift 25b gelangt mit dem zweiten Umschaltelement 19 über das Verlagerungselement 27, das verlagerbar auf der Schalthilfswelle 26 angebracht ist, in Eingriff, wenn der Umschalthebel 25 in der vorbe stimmten Richtung dreht, wodurch das zweite Umschaltelement 19 in der Axialrichtung gegen die Federkraft der zweiten Feder 20 verlagert wird, um die Übertragung der Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zu unterbrechen.

Es ist jedoch ebenfalls vorteilhaft, wenn der Umschalthebel 25 näher an dem zweiten Umschaltelement 19 als an dem ers ten Umschaltelement 16 angebracht ist. In diesem Fall ge langt der erste Exzenterstift 25a in Antwort auf die Dre hung des Umschalthebels 25 in Eingriff mit dem zweiten Um schaltelement 19 und verschiebt das zweite Umschaltelement 19 in der Axialrichtung gegen die Federkraft der zweiten Feder 20, um die Übertragung der Drehkraft auf den Werk zeugeinsatz 9 zu unterbrechen. Der zweite Exzenterstift 25b gelangt über das Verlagerungselement 27, das verlagerbar auf der Umschalthilfswelle 26 angebracht ist, mit dem ers ten Umschaltelement 16 in Eingriff, wenn der Umschalthebel 25 in der vorbestimmten Richtung dreht, wodurch das erste Umschaltelement 16 in der Axialrichtung gegen die Feder kraft der ersten Feder 17 verlagert wird, um die Übertra gung der Schlagkraft auf den Werkzeugeinsatz 9 zu unterbre chen.

Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, den Dreh kraftübertragungsmechanismus auf der Zwischenwelle und nicht auf der Werkzeugwelle anzuordnen. Somit kann die axi ale Gesamtlänge des Werkzeugs vermindert werden. Die vor liegende Erfindung schafft einen Bohrhammer mit einem Mul tibetriebsartumschaltmechanismus, der eine hervorragende Bedienbarkeit hat.

Diese Erfindung kann in verschiedenen Formen verkörpert werden, ohne den Gedanken wesentlicher Eigenschaften davon zu verlassen. Das beschriebene vorliegende Ausführungsbei spiel soll folglich lediglich erläuternd und nicht begren zend sein, weil der Bereich der Erfindung eher durch die nachfolgenden Ansprüche definiert ist als durch die diesen vorhergehende Beschreibung. Alle Veränderungen, die in die Grenzen der Ansprüche fallen oder Äquivalente solcher Gren zen sollen folglich als von den Ansprüchen umfasst angese hen werden.

Ein erstes Umschaltelement (16), das einen Klauenabschnitt (16a) hat, der mit einem Klauenabschnitt (2a) eines ersten Zahnrads (2) in Eingriff bringbar ist, ist verschiebbar auf einer Kurbelwelle (3) angebracht, ohne irgendeine Relativ drehung dazwischen hervorzurufen. Ein erstes Vorspannele ment (17) spannt das erste Umschaltelement (16) elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt (16a) des ersten Umschalt elements (16) mit dem Klauenabschnitt (2) des ersten Zahn rads (2) in Eingriff ist. Ein zweites Umschaltelement (19), das einen Klauenabschnitt (19a) hat, der mit einem Klauen abschnitt (10a) eines zweiten Zahnrads (10) in Eingriff bringbar ist, ist verschiebbar auf einer Zwischenwelle (11) angebracht, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen her vorzurufen. Ein zweites Vorspannelement (20) spannt das zweite Umschaltelement (19) elastisch vor, so dass der Klauenabschnitt (19a) des zweiten Umschaltelements (19) mit dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) in Ein griff ist.

Claims

1. Bohrhammer, mit:
einem Motor (100), der eine Antriebswelle (1) dreht;
einem äußeren Rahmenelement (23), das den Motor (100) darin aufnimmt;
einem ersten Zahnrad (2), das einen Klauenabschnitt (2a) hat und mit der Antriebswelle (1) in Eingriff ist, um die Drehung der Antriebswelle (1) zu übertragen;
einem zweiten Zahnrad (10), das einen Klauenabschnitt (10a) hat und mit der Antriebswelle (1) in Eingriff ist, um die Drehung der Antriebswelle (1) zu übertragen, wobei das erste und das zweite Zahnrad parallel zueinander angeordnet sind;
einem ersten Umschaltelement (16), das einen Klauenab schnitt (16a) hat, der mit dem Klauenabschnitt (2a) des ersten Zahnrads (2) in Eingriff bringbar ist, um die Dre hung der Antriebswelle (1) zu übertragen, wenn der Klauen abschnitt (16a) des ersten Umschaltelements (16) mit dem Klauenabschnitt (2a) des ersten Zahnrads (2) in Eingriff ist;
einer Kurbelwelle (3), die in Antwort auf die Drehung des ersten Umschaltelementes (16) angetrieben ist;
einem auf die Drehung der Kurbelwelle (3) ansprechen den Schlagkraftübertragungsmechanismus (4, 5, 6, 7, 8) zur Übertragung einer reziprokzierenden Schlagkraft auf einen Werkzeugeinsatz (9);
einem zweiten Umschaltelement (19) mit einem Klauenab schnitt (19a), der mit dem Klauenabschnitt (10a) des zwei ten Zahnrads (10) in Eingriff bringbar ist, um die Drehung der Antriebswelle (1) zu übertragen, wenn der Klauenab schnitt (19a) des zweiten Umschaltelementes (19) mit dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) in Eingriff ist;
einer Zwischenwelle (11), die in Antwort auf die Dre hung des zweiten Umschaltelementes (19) angetrieben ist; einen Drehkraftübertragungsmechanismus (12, 13, 14, 15), der auf die Drehung der Zwischenwelle (11) anspricht, um eine Drehkraft auf den Werkzeugeinsatz (9) zu übertra gen; und
einem Umschalthebel (25) zum wahlweisen in Eingriff bringen oder außer Eingriff bringen des Klauenabschnitts (lEa) des ersten Umschaltelementes (16) mit oder von dem Klauenabschnitt (2a) des ersten Zahnrads (2) und zum wahl weisen in Eingriff bringen oder außer Eingriff bringen des Klauenabschnitts (19a) des zweiten Umschaltelements (19) mit oder von dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10).

2. Bohrhammer nach Anspruch 1, wobei das erste Zahnrad (2) drehbar auf der Kurbelwelle (3) angebracht ist, wobei das erste Umschaltelement (16) auf der Kurbelwelle (3) an gebracht ist, um in Axialrichtung der Kurbelwelle (3) ver schiebbar zu sein, ohne irgendeine Relativdrehung dazwi schen hervorzurufen, wobei das zweite Zahnrad (10) drehbar auf der Zwischenwelle (11) angebracht ist, und wobei das zweite Umschaltelement (19) auf der Zwischenwelle (11) an gebracht ist, um in einer Axialrichtung der Zwischenwelle (11) verschiebbar zu sein, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen hervorzurufen.

3. Bohrhammer nach Anspruch 1 oder 2, wobei ein erstes Vorspannelement (17) das erste Umschaltelement (16) elas tisch so vorspannt, dass der Klauenabschnitt (16a) des ers ten Umschaltelementes (16) mit dem Klauenabschnitt (2a) des ersten Zahnrads (2) in Eingriff ist, und wobei ein zweites Vorspannelement (20) das zweite Umschaltelement (19) elas tisch so vorspannt, dass der Klauenabschnitt (19a) des zweiten Umschaltelementes (19) mit dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) in Eingriff ist.

4. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Umschalthebel (25) drehbar an dem äußeren Rahmenelement (23) gehalten ist, so dass das erste Umschaltelement (16) sich in der Axialrichtung der Kurbelwelle (3) verlagern kann und sich das zweite Umschaltelement (19) in der Axial richtung der Zwischenwelle (11) verlagern kann.

5. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das zweite Umschaltelement (19) einen gezahnten Abschnitt (19b) hat, der mit einem gezahnten Abschnitt (22a) eines Drehbe grenzungselementes (22) in Eingriff bringbar ist, und wobei das Drehbegrenzungselement (22) innerhalb des äußeren Rah menelements (23) angeordnet ist, um keine Relativdrehung dazwischen hervorzurufen.

6. Bohrhammer nach Anspruch 5, wobei der Klauenabschnitt (19a) des zweiten Umschaltelementes (19) mit dem Klauenab schnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) in Eingriff ist, wenn das zweite Umschaltelement (19) in einer ersten Posi tion positioniert ist,
der Klauenabschnitt (19a) des zweiten Umschaltelemen tes (19) von dem Klauenabschnitt (10a) des zweiten Zahnrads (10) außer Eingriff ist, wenn das zweite Umschaltelement (19) in einer zweiten Position positioniert ist, und
der gezahnte Abschnitt (19b) des zweiten Umschaltele mentes (19) wahlweise in Eingriff mit oder außer Eingriff von dem gezahnten Abschnitt (22a) des Drehbegrenzungsele mentes (22) gebracht ist, wenn das zweite Umschaltelement (19) in der zweiten Position positioniert ist.

7. Bohrhammer nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei
eine Umschalthilfswelle (26) vorgesehen ist, die sich parallel mit der Kurbelwelle (3) und der Zwischenwelle (11) erstreckt, und
ein Verlagerungselement (27) auf der Umschalthilfswel le (26) vorgesehen ist, um in Axialrichtung verschiebbar zu sein, ohne irgendeine Relativdrehung dazwischen zu bewir ken, wobei das Verlagerungselement (27) mit dem ersten Um schaltelement (16) oder dem zweiten Umschaltelement (19) in Eingriff bringbar ist, um das erste Umschaltelement (16) in der Axialrichtung der Kurbelwelle (3) zu verlagern, oder das zweite Umschaltelement (19) in der Axialrichtung der Zwischenwelle (11) zu verlagern.

8. Bohrhammer nach Anspruch 7, wobei der Umschalthebel einen ersten Exzenterstift (25a) hat, der mit dem ersten oder zweiten Umschaltelement in Eingriff bringbar ist, um das erste oder das zweite Umschaltelement in der Axialrich tung in Antwort auf die Drehung des Umschalthebels (25) zu verlagern, und einen zweiten Exzenterstift (25b) hat, der mit dem Verlagerungselement (27) in Eingriff bringbar ist, um das Verlagerungselement in der Axialrichtung in Antwort auf die Drehung des Umschalthebels (25) zu verlagern.