DE102004025951A1

DE102004025951A1 - Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlaghammer

Info

Publication number: DE102004025951A1
Application number: DE102004025951A
Authority: DE
Inventors: Karl Frauhammer; Heinz Schnerring; Willy Braun; Axel Kuhnle
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-05-27
Filing date: 2004-05-27
Publication date: 2005-12-22
Also published as: US20050263306A1; CN1701881A; GB2415161B; CH697940B1; CN100556593C; GB2415161A; GB0510676D0; US7303026B2

Abstract

Eine Handwerkzeugmaschine (10) in Form eines Bohr- und/oder Schlaghammers weist einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor (12) und ein Getriebe (13) in einem Gehäuse (11) auf, mittels denen über ein Antriebszahnrad (14) eine Drehhülse (15) und mittels dieser eine Werkzeugaufnahme (16), in der ein Werkzeug (17) führbar ist, rotatorisch antreibbar sind und über einen Kurbelantrieb (19) ein innerhalb der Drehhülse (15) angeordnetes Schlagwerk (18) translatorisch antreibbar ist, wobei zwischen dem Antriebszahnrad (14) und der Drehhülse (15) eine bei Überschreiten eines Grenzdrehmoments trennende Sicherheitskupplung (23) angeordnet ist. Diese ist als auf der Drehhülse (15) sitzende Überrastkupplung (25) mit zwei axial benachbarten, mittels drehmomentübertragenden Übertragungsmitteln (28) in formschlüssigem Eingriff stehenden und bei Überschreiten des Grenzdrehmoments gegen eine axial wirkende Feder (29) überrastbaren Kupplungsteilen (26, 27) ausgebildet, von denen ein Kupplungsteil (26) dem Antriebszahnrad (14) zugeordneter und relativ zur Drehhülse (15) drehbarer Teil ist und der andere Kupplungteil (27) mit der Drehhülse (15) unmittelbar formschlüssig oder mittelbar drehmomentübertragend gekuppelt ist.

Description

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einem Bohr- und/oder Schlaghammer, der im Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Art.

Bekannte Handwerkzeugmaschinen dieser Art sind mit einer Sicherheitskupplung versehen, die die Bedienungsperson bei schlagartigem Stoppen des angetriebenen Werkzeuges, z.B. beim Verklemmen eines Bohrwerkzeuges, vor einem zu hohen Reaktionsdrehmoment schützen soll. Eine solche Sicherheitskupplung ist bei einer bekannten Handwerkzeugmaschine in dem Bereich der Drehhülse vorgesehen, die der Werkzeugaufnahme benachbart ist. Hierbei ist die Drehhülse zweiteilig gestaltet. Der antriebsseitige Hülsenteil, der das Schlagwerk aufnimmt, nimmt auf der Abtriebsseite eine darin eingesteckte Kupplungshülse auf. Das Antriebsmoment wird durch mehrere in Durchgangsbohrungen des Drehhülsenteils liegende Übertragungselemente in Form von Kugeln übertragen, die radial innen in etwa V-förmigen Kugeltaschen der Kupplungshülse gehalten sind und außen durch einen federbeaufschlagten keilförmigen Stützring gehalten sind. Bei Überschreiten eines vorgegebenen Grenzdrehmoments werden die Übertragungselemente aus den V-förmigen Kugeltaschen der Kupplungshülse radial herausgedrückt, so dass bei blockierter Kupplungshülse der diese aufnehmende, nach wie vor angetriebene Drehhülsenteil weiter umlaufen kann und zwischen beiden eine Relativbewegung möglich ist. Der federbeaufschlagte Stützring ermöglicht dabei die axiale Ausgleichsbewegung. Diese zweiteilige Gestaltung ist vergleichsweise kostenaufwendig, da sowohl der Teil der Drehhülse als auch die Kupplungshülse jeweils außen und innen geschliffen werden müssen. Da der der Werkzeugaufnahme nahe Schlagbolzen des Schlagwerkes in der im Durchmesser kleineren Kupplungshülse untergebracht werden muss, ergeben sich dadurch Probleme hinsichtlich der Abstützung, Abdichtung und Dämpfung im Bereich des Schlagbolzens des Schlagwerks. Außerdem führt das zwischen der Kupplungshülse und der Drehhülse vorliegende Spiel zu einer Beeinträchtigung der Rundlaufgenauigkeit eines eingespannten Werkzeuges beim Drehantrieb.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber vielfältige Vorteile. Die Sicherheitskupplung ist in den Bereich des Antriebszahnrades integrierbar, wobei je nach Gestaltung auch die Voraussetzungen dafür geschaffen sind, dass die Sicherheitskupplung auch in eine Schalteinrichtung der Handwerkzeugmaschine integriert werden kann, mittels der verschiedene Betriebsfunktionen der Handwerkzeugmaschine einstellbar sind. Die Drehhülse kann als einteiliges Bauteil gestaltet werden, das hierbei im Vergleich zu bekannten Handwerkzeugmaschinen auch deutlich kürzer bemessen werden kann. Dadurch ergibt sich eine kostengünstigere Lösung mit nur einem Bauteil statt der bekannten zweiteiligen Gestaltung. Ein etwaiges Spiel zwischen zwei Bauteilen entfällt hierbei. Aufgrund der Einteiligkeit der Drehhülse bietet diese im Bereich des Schlagbolzens des Schlagwerkes mehr Bauraum. Daher kann ein günstiger, fließgepresster Schlagbolzen eingesetzt werden, der kostengünstiger ist. Ferner ist eine vorteilhaftere Abstützung und Abdichtung des Schlagbolzens des Schlagwerkes möglich. Von Vorteil ist auch, dass sich die Leerlaufsteuerung der Handwerkzeugmaschine durch eine günstige und bewährte O-Ring- Schlägerfangvorrichtung verwirklichen lässt. Außerdem besteht die Möglichkeit, günstige Sinterbauteile oder Feinstanzbauteile mit Mehrfachfunktion als Rastelemente zu verwenden. Aufgrund der Bündelung von Funktionen unter Reduzierung der Anzahl von Bauteilen ist insgesamt eine große Ersparnis an Kosten und Bauraum bei hoher Qualität verwirklichbar.

Durch die in den weiteren Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Handwerkzeugmaschine möglich.

Zeichnung
Die Erfindung ist anhand in der Zeichnung dargestellter Ausführungsbeispiele im folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
1 eine schematische, teilweise geschnittene Seitenansicht einer Handwerkzeugmaschine,
2 einen schematischen axialen Längsschnitt einer Einzelheit der Handwerkzeugmaschine gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel,
3 einen schematischen Schnitt entlang der Linie III-III in 2
4 einen schematischen axialen Längsschnitt einer Einzelheit der Handwerkzeugmaschine gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel,
5 einen schematischen Schnitt entlang der Linie V-V in 4,
6 einen schematischen axialen Längsschnitt einer Einzelheit einer Handwerkzeugmaschine gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel in einer Arbeitsstellung,
7 einen schematischen Schnitt entlang der Linie VII-VII in 6,
8 und 9 jeweils einen schematischen axialen Längsschnitt der Einzelheit in 6 in einer Stellung Vario-Lock bzw. Meißeln,
10 einen schematischen axialen Längsschnitt einer Einzelheit einer Handwerkzeugmaschine gemäß einem vierten Ausführungsbeispiel in einer Arbeitsstellung,
11 einen schematischen Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10,
12 und 13 jeweils einen schematischen axialen Längsschnitt der Einzelheit der Handwerkzeugmaschine in 10 in einer Stellung Vario-Lock bzw. Meißeln.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Zunächst ist anhand von 1 der Aufbau einer Handwerkzeugmaschine 10 kurz erläutert, die insbesondere als Bohr- und/oder Schlaghammer ausgebildet ist. Die Handwerkzeugmaschine 10 weist ein Gehäuse 11 auf, das einen insbesondere elektrischen Antriebsmotor 12 enthält, der über ein Getriebe 13 auf ein nachgeschaltetes Bohr- und/oder Schlagwerk arbeitet. Hierzu steht das Getriebe 13 mit einem Antriebszahnrad 14 in Eingriff, das zum Antrieb mit einer Drehhülse 15 gekoppelt ist. Das Antriebszahnrad 14 besteht vorzugsweise aus einem Kegelrad. Mittels des Antriebsmotors 12 und des Getriebes 13 sind über das Antriebszahnrad 14 die Drehhülse 15 und mittels dieser eine Werkzeugaufnahme 16, in der ein Werkzeug 17 führbar ist, rotatorisch antreibbar. Über den Antriebsmotor 12 und das Getriebe 13 ist ferner ein Schlagwerk 18 mittels eines vorgeschalteten Kurbelantriebes 19 translatorisch antreibbar. Das Schlagwerk 14 weist innerhalb der Drehhülse 15 einen vom Kurbelantrieb 19 hin und hergehend angetriebenen Kolben 20, zumindest einen Schläger 21 und diesem nachgeordnet einen Schlagbolzen auf, wobei zwischen dem Kolben 20 und dem Schläger 21 ein Luftpolster 22 herrscht. Das Werkzeug 17 ist in der Werkzeugaufnahme 16 derart aufgenommen, dass dieses beim rotatorischen Antrieb in Umfangsrichtung mitgenommen wird und beim Antrieb über das Schlagwerk 18 in der Werkzeugaufnahme 16 hin und her beweglich ist und über den Schläger 21 vom nachgeordneten Schlagbolzen mit der Schlagenergie beaufschlagt wird. In 1 ist nur schematisch angedeutet, dass zwischen dem Antriebszahnrad 14 und der Drehhülse 15 eine Sicherheitskupplung 23 vorgesehen ist, die bei Überschreiten eines Grenzdrehmoments die Antriebsverbindung zwischen dem Antriebszahnrad 14 und der Drehhülse 15 trennt. Die Sicherheitskupplung 23 ist im Bereich eines rückwärtigen Lagers 24, z.B. Gleitlagers, angeordnet, das im Gehäuse 11 gehalten ist. Einzelheiten dieser Sicherheitskupplung 23 sind nachfolgend anhand von 2 bis 13 im Detail erläutert.
Beim ersten Ausführungsbeispiel gemäß 2 und 3 ist die Sicherheitskupplung 23 als auf der Drehhülse 15 sitzende Überrastkupplung 25 ausgebildet, die zwei axial benachbarte Kupplungsteile 26 und 27 aufweist, die mittels drehmomentübertragenden Übertragungselementen 28, die hier aus Kugeln bestehen, in formschlüssigem Eingriff stehen und bei Überschreiten des Grenzdrehmoments gegen eine in 2 von rechts her axial wirkende, von einer Feder 29 aufgebrachte elastische Kraft überrastbar sind. Die Feder 29 sitzt auf der Drehhülse 15, gegenüber der sie mit einem Ende im Bereich eines Ringes 30 axial abgestützt ist. Die Feder 29 ist als zylindrische Schraubenfeder ausgebildet und wirkt mit dem anderen Ende auf die Überrastkupplung 25 axial ein.
Der eine Kupplungsteil 26 ist dem Antriebszahnrad 14 zugeordneter und relativ zur Drehhülse 15 drehbarer Teil 31, wobei dieser Teil 31 beim ersten Ausführungsbeispiel in 2 und 3 in das Antriebszahnrad 14 integrierter, damit einstückiger Bestandteil ist. Dieser so gestaltete Kupplungsteil 26 weist einen mit dem Antriebszahnrad 14 einstückigen und von diesem axial in 2 nach links abstehenden Ring 32 mit innenseitig radial eingetieften Rasttaschen 33 für die Übertragungselemente 28, insbesondere Kugeln, auf. Der andere Kupplungsteil 27 ist beim ersten Ausführungsbeispiel mit der Drehhülse 15 unmittelbar formschlüssig drehmomentübertragend gekuppelt. Er ist als Ring 34 ausgebildet, der auf der Drehhülse 15 sitzt und mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen 35, wie Nasen, Leisten od.dgl., in zugeordnete Längsnuten 36 auf einem Abschnitt 37 der Drehhülse 15 formschlüssig eingreift. Der Ring 34 ist in Bezug auf die Drehhülse 15 axial unverschiebbar festgelegt durch Anschlag am Ende des Abschnitts 37 und mittels eines Sicherungsringes 38, der auch der Festlegung des Antriebszahnrades 14 in dieser Axialrichtung dienen kann.
Der Ring 34 weist etwa muldenförmige Aufnahmen 39 für die Übertragungselemente 28, insbesondere Kugeln, auf. Die Aufnahmen 39 sind zu der in 2 linken Axialseite und ferner radial nach außen hin offen, so dass die Übertragungselemente 28 in Radialrichtung und auch in Axialrichtung überstehen können. Die Übertragungselemente 28 können somit in die Rasttaschen 33 im Ring 32 formschlüssig eingreifen und aufgrund des axialen Überstandes mit der axial wirkenden elastischen Kraft mittels der Feder 29 beaufschlagt werden. Hierzu ist auf der Drehhülse 15 eine Hülse 40 axial verschiebbar gehalten, die mit einer endseitigen Kegelstumpffläche 41 axial gegen die Übertragungselemente 28, insbesondere Kugeln, mittels der Feder 29 gedrückt wird. Die Feder 29 ist mit dem zugewandten Ende an der Hülse 40 abgestützt und beaufschlagt die Hülse 40 mit der axial wirkenden elastischen Kraft. Die Hülse 40 ist in Bezug auf das Gehäuse 11 mittels des dortigen Lagers 24, insbesondere Gleitlagers, gelagert.
Diese in 2 und 3 gezeigte Sicherheitskupplung 23 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel arbeitet nach dem Radial-/Axial-Prinzip. Da diese keine Drehabschaltung ermöglicht, ist bei einer mit dieser Sicherheitskupplung 23 ausgestatteten Handwerkzeugmaschine kein reiner Meißelbetrieb möglich. Im Betrieb wird das Antriebszahnrad 14 mittels des Antriebsmotors 12 über das Getriebe 13 umlaufend angetrieben und über die Rasttaschen 33 die Drehbebewegung auf die Übertragungselemente 28, insbesondere Kugeln, übertragen. Da diese in den Aufnahmen 39 des zweiten Kupplungsteils 27 in Form des Ringes 34 formschlüssig lagern, wird darüber der zweite Kupplungsteil 27 in Form des Ringes 34 in Drehrichtung mitgenommen. Aufgrund der in die Längsnuten 36 eingreifenden Vorsprünge 35 des Ringes 34 wird darüber die Drehbewegung auf die Drehhülse 15 übertragen. Zum Halten und Vorspannen der Übertragungselemente 28 dient die Hülse 40 mit Kegelstumpffläche 41, die beweglich zwischen dem Lager 24 und der Drehhülse 15 angeordnet ist und von der Feder 29 axial beaufschlagt ist. Bei Überschreiten des über die Feder 29 eingestellten Grenzdrehmoments werden die Übertragungselemente 28 gegen die Vorspannung der Hülse 40 aus den Rasttaschen 33 gedrückt, so dass sich das Antriebszahnrad 14 relativ zum nunmehr feststehenden Ring 34 und zur feststehenden Drehhülse 15 weiterhin drehen kann. Durch dieses Ansprechen der Sicherheitskupplung 23 wird die Bedienungsperson der Handwerkzeugmaschine 10 z.B. bei schlagartigem Verklemmen des Werkzeuges 17 vor einem zu hohen Reaktionsdrehmoment geschützt. Ferner werden die Bestandteile der Handwerkzeugmaschine gegen Beschädigung, vorschnellen Verschleiß oder gar Zerstörung ebenfalls geschützt. Die Sicherheitskupplung 23 ist einfach und kostengünstig. Sie hat eine hohe Standzeit sowie eine gute Ansprechgenauigkeit. Bei hoher Qualität lässt sich durch die Bündelung der Funktionalität die Anzahl der Bauteile dadurch reduzieren und eine erhebliche Reduzierung der Kosten und auch des Bauraumes erreichen. Die Anordnung baut relativ kurz, wobei die Drehhülse 15 im Bereich des nicht sichtbaren Schlagbolzens des Schlagwerks 18 radial mehr Bauraum bietet, so dass ein günstiger, z.B. fließgepresster, Schlagbolzen zum Einsatz kommen kann. Auch ist eine vorteilhafte Abstützung und Abdichtung des Schlagbolzens des Schlagwerks 18 dadurch möglich. Von Vorteil ist ferner, dass sich die Leerlaufsteuerung der Handwerkzeugmaschine 10 durch eine günstige und bewährte O-Ring-Schlägerfangvorrichtung darstellen lässt. Von Vorteil ist ferner, dass durch die Sicherheitskupplung 23 die Möglichkeit eröffnet ist, einzelne Bauteile der Sicherheitskupplung 23 als Sinterteile oder Feinstanzbauteile, in vorteilhafter Weise mit Mehrfachfunktion, auszubilden. Die Sicherheitskupplung 23 ermöglicht insgesamt eine leichtere und kompaktere Bauweise der Handwerkzeugmaschine 10 mit einhergehender verbesserter Rundlaufqualität für das anzutreibende Werkzeug 17, die ein exakteres Anbohren ermöglicht.
Bei dem in 4 und 5 gezeigten zweiten Ausführungsbeispiel sind für die Teile, die dem ersten Ausführungsbeispiel entsprechen, gleiche Bezugszahlen verwendet, so dass dadurch zur Vermeidung von Wiederholungen auf die Beschreibung des ersten Ausführungsbeispieles Bezug genommen ist. Auch bei diesem zweiten Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitskupplung 23 als Überrastkupplung 25 ausgebildet, die demjenigen Ende der Drehhülse 15 benachbart ist, an dem entsprechend 1 der Kurbelantrieb 19 für das Schlagwerk 18 angeordnet ist. Auch bei dieser Überrastkupplung 25 ist der eine Kupplungsteil 26 in das Antriebszahnrad 14 integrierter, und zwar damit einstückiger, Bestandteil. Hierbei weist dieser eine Kupplungsteil 26 auf einer axialen Stirnseite axiale, zahnartige Kupplungsklauen 42 auf, die in Antriebsrichtung des Antriebszahnrades 14 gesehen etwa schraubenförmig gestaltet sein können, um einen möglichst verschleißarmen Eingriff bzw. ein entsprechend verschleißarmes Überrasten zu ermöglichen. Der andere Kupplungsteil 27 ist als Ring 34 ausgebildet, der auf der Drehhülse 15 sitzt und mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen 35, wie Nasen, Leisten od.dgl., in die zugeordneten Längsnuten 36 des Abschnitts 37 der Drehhülse 15 formschlüssig eingreift. Der Ring 34 weist auf der axialen Stirnseite, die dem Kupplungsteil 26 und dessen Kupplungsklauen 42 zugewandt ist, diesen Kupplungsklauen 42 entsprechende und damit in Eingriff stehende axiale zahnartige Kupplungsklauen 43 auf. Der Ring 34 ist in einer Axialrichtung mit der elastischen Kraft, erzeugt durch die Feder 29, beaufschlagt und auf der Drehhülse 15 axial verschiebbar gehalten, wobei der Verschiebeweg durch einen Sicherungsring 44 begrenzt ist. Der Ring 34 ist im Gehäuse 11 mittels des Lagers 24 gelagert. Das Antriebszahnrad 14 ist axial unverschiebbar festgelegt einerseits durch Anschlag am Lager 24 und andererseits mittels eines Sicherungsringes 45 auf der Drehhülse 15.
Der zweite Kupplungsteil 27 in Form des Ringes 34 wird mittels der Feder 29 axial gegen den ersten Kupplungsteil 26 angedrückt, derart, dass die Kupplungsklauen 43 in formschlüssigen Eingriff mit den Kupplungsklauen 42 gelangen und verbleiben. Die Sicherheitskupplung 23 gemäß diesem zweiten Ausführungsbeispiel arbeitet ausschließlich axial. Die Drehmomentübertragung zwischen dem angetriebenen Antriebszahnrad 14 und dem Ring 34 erfolgt über die jeweils etwa schraubenförmigen Kupplungsklauen 42, 43, die eine Stirnverzahnung darstellen. Da der Ring 34 mit seinen Vorsprüngen 35 formschlüssig in die Längsnuten 36 eingreift, wird das Antriebsmoment darüber auf die Drehhülse 15 übertragen. Das Antriebsmoment wird durch den Andruck der Feder 29 und den Eingriff der Kupplungsklauen 42, 43 aufrechterhalten. Bei Überschreiten des Grenzdrehmoments, das heißt bei feststehender Drehhülse 15, ratschen das Antriebszahnrad 14 und der Ring 34 im Bereich der Kupplungsklauen 42, 43 aufeinander ab, da der Ring 34 axial gegen die Vorspannung der Feder 29 ausweichen kann.
Bei dem in 6 bis 9 gezeigten dritten Ausführungsbeispiel entspricht der Aufbau der Sicherheitskupplung 23 grundsätzlich demjenigen beim ersten Ausführungsbeispiel in 2 und 3, so dass insoweit zur Vermeidung von Wiederholungen darauf Bezug genommen wird. Ein Unterschied besteht insoweit, als der zweite Kupplungsteil 27 mit der Drehhülse 15 nicht unmittelbar formschlüssig drehmomentübertragend gekuppelt ist, sondern dies mittelbar geschieht, wie nachfolgend näher erläutert ist.
Auf der Drehhülse 15 sitzt eine Ziehkeilhülse 46, die mittels eines Betätigungsgliedes 47 in Form z.B. einer Schaltstange, die mit einem Knebelgriff 48 zur Handhabung in Verbindung steht, axial verschiebbar ist. Die Ziehkeilhülse 46 weist Mitnahmeleisten 49 auf, die radial nach innen vorstehen und in die zugeordneten Längsnuten 36 des Abschnitts 37 der Drehhülse 15 formschlüssig eingreifen. Der den zweiten Kupplungsteil 27 bildende Ring 34 weist wiederum radial nach innen gerichtete Vorsprünge 35, wie Nasen, Leisten od.dgl., auf, die abweichend vom ersten Ausführungsbeispiel in eine umlaufende Ringnut 50 des Abschnitts 37 der Drehhülse 15 eingreifen. Die Ringnut 50 schließt sich an die Längsnuten 36 an und hat eine axiale Breite, die nur geringfügig größer als die Vorsprünge 35 ist. Der Ring 34 ist in Bezug auf die Drehhülse 15 axial unverschiebbar und z.B. mittels Sicherungsringen 51, 52 festgelegt. Der Ring 34 ist somit in Bezug auf die Drehhülse 15 frei drehbar, wobei dessen Vorsprünge 35 in der Ringnut 50 frei umlaufen können.
Je nach axialer Schiebestellung der Ziehkeilhülse 46 greifen deren Mitnahmeleisten 49 mehr oder weniger weit axial über den Bereich der Ringnut 50. Bei der in 6 gezeigten Betriebsstellung, die der Funktion Hammerbohren entspricht, greifen die Mitnahmeleisten 49 gänzlich quer über die Ringnut 50 hinweg. Bei der in 8 gezeigten Schiebestellung ist die Ringnut 50 durch die Mitnahmeleisten 49 völlig freigegeben. Diese Stellung entspricht der Betriebsweise Vario-Lock, bei der die Drehhülse 15 nicht angetrieben und frei drehbar ist, z.B. zu Zwecken der Einstellung für einen gewünschten Meißelbetrieb. Bei der in 9 gezeigten noch weiter nach rechts verschobenen Stellung der Ziehkeilhülse 46 befindet sich die Handwerkzeugmaschine in der Funktion Meißeln, in der die Drehhülse 15 undrehbar fixiert ist.
Die Ziehkeilhülse 46 weist eine äußere axial gerichtete Keilwellenverzahnung 53 auf, die axial mit einer gehäuseseitigen inneren Keilwellenverzahnung 54 fluchtet. In der in 9 gezeigten Schiebestellung steht die Ziehkeilhülse 46 mit der Keilwellenverzahnung 53 in formschlüssigem Eingriff mit der gehäuseseitigen Keilwellenverzahnung 54, so dass die Ziehkeilhülse 46 undrehbar ist. Da deren Mitnahmeleisten 49 in die Längsnuten 36 der Drehhülse 15 formschlüssig eingreifen, ist darüber die Drehhülse 15 gegen Drehung blockiert. Bei evtl. nach wie vor angetriebenem Antriebszahnrad 14 läuft dieses um und nimmt über die Übertragungselemente 28 den zweiten Kupplungsteil 27 in Form des Ringes 34 mit, der deswegen frei umlaufen kann, weil dessen Vorsprünge 35 in der Ringnut 50 ungehindert umlaufen können. Dadurch ist erreicht, dass die Übertragungselemente 28, insbesondere Kugeln, möglichst reibungslos abrollen können.
Bei der in 6 und 7 gezeigten Schiebestellung der Ziehkeilhülse 46 übergreifen die Mitnahmeleisten 49 die Ringnut 50. Über das angetriebene Antriebszahnrad 14, die Übertragungselemente 28 und den zweiten Kupplungsteil 27 in Form des Ringes 34 erfolgt dessen entsprechende Drehbewegung. Da dessen Vorsprünge 35 in Umfangsrichtung an den Mitnahmeleisten 49 der Ziehkeilhülse 46 anliegen, wird darüber die Ziehkeilhülse 46 angetrieben und über deren Mitnahmeleisten 49 die Drehhülse 15. Dieses Radial-/Axial-Prinzip der Überrastkupplung 25 ermöglicht zusammen mit der Ziehkeilhülse 46 die verschiedenen Einstellungen Hammerbohren, Bohren, Vario-Lock und Meißeln.
Bei dem in 10 bis 13 gezeigten vierten Ausführungsbeispiel ist die Sicherheitskupplung 23 im wesentlichen entsprechend dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 und 5 gestaltet, so dass insoweit weiterhin für gleiche Teile gleiche Bezugszahlen verwendet sind. Der erste Kupplungsteil 26 ist bei diesem Ausführungsbeispiel nicht einstückiger Bestandteil des Antriebszahnrades 14 sondern ein demgegenüber separater Teil 31, der auf der dem Ring 34 zugewandten axialen Stirnseite axiale zahnartige Kupplungsklauen 42 aufweist, die mit den Kupplungsklauen 43 zusammenwirken. Dieser Teil 31 ist als Kupplungshülse 55 ausgebildet, die auf der Drehhülse 15 axial unverschiebbar zwischen dem Antriebszahnrad 14 und dem anderen Kupplungsteil 27 in Form des Ringes 34 angeordnet ist. Auf der axialen Stirnseite, die dem Kupplungsteil 27, insbesondere Ring 34, zugewandt ist, trägt die Kupplungshülse 55 entsprechende axiale, zahnartige Kupplungsklauen 42. Die Kupplungshülse 55 ist im Gehäuse 11 mittels des dortigen Lagers 24 gelagert und in einer Richtung axial festgelegt. Zur Festlegung in der anderen Axialrichtung dient ein Sicherungsring 56 auf der Drehhülse 15.
Das Antriebszahnrad 14, die Kupplungshülse 55 und das Gehäuse 11, insbesondere das Lager 24, sind jeweils auf der äußeren Umfangsfläche mit einer axial gerichteten Keilwellenverzahnung 57 bzw. 58 bzw. 59 versehen. Die Keilwellenverzahnungen 57 bis 59 fluchten axial miteinander. Auf dieser äußeren Umfangsfläche im Bereich der Keilwellenverzahnungen 57 bis 59 sitzt eine Schalthülse 60, die mittels eines Betätigungsgliedes 61, z.B. in Form einer Schiebehülse, axial verschiebbar ist. Das Betätigungsglied 61 kann z.B. analog 6 bis 9 mittels des Knebelgriffes 48 und über eine nicht gezeigte Schaltstange od.dgl. betätigt werden, um die jeweils gewünschte Betriebsart einzustellen. Die Schalthülse 60 weist auf ihrer inneren Umfangsfläche eine innere Verzahnung 62 auf, die den Keilwellenverzahnungen 57 bis 59 entspricht. Je nach axialer Schiebestellung der Schalthülse 20 steht deren Verzahnung 62 in Eingriff mit der Keilwellenverzahnung 57 des Antriebszahnrades 14 und der Keilwellenverzahnung 58 der Kupplungshülse 55, wie dies in 10 gezeigt ist. Hier ist die Einstellung der Funktion Hammerbohren/Bohren gewählt. Durch die Schalthülse 60 in dieser Schiebestellung wird die Antriebsbewegung des Antriebszahnrades 14 auf die Kupplungshülse 55 übertragen und von dieser über die in Eingriff stehenden Kupplungsklauen 42, 43 auf den Ring 34 und von diesem über die Vorsprünge 35 in den Längsnuten 36 auf die Drehhülse 15.
In 12 ist eine Schiebestellung der Schalthülse 60 gezeigt, in der deren Verzahnung 62 nur mit der Keilwellenverzahnung 58 der Kupplungshülse 55 in Eingriff steht. Der Drehantrieb des Antriebszahnrades 14 wird somit nicht auf die Kupplungshülse 55 und nicht auf die Drehhülse 15 übertragen, die zu Einstellzwecken frei drehbar ist. In der in 13 gezeigten Schiebestellung der Schalthülse 60 ist deren Verzahnung 62 in Eingriff mit der Keilwellenverzahnung 58 der Kupplungshülse 55 und zugleich der Keilwellenverzahnung 59 des Gehäuses 11 bzw. des Lagers 24. In dieser Stellung ist die Kupplungshülse 55 in Bezug auf das Lager 24 undrehbar festgehalten, wodurch über die in Eingriff befindlichen Kupplungsklauen 42,43 und den Ring 34 die Drehhülse 15 arretiert ist. Diese Position entspricht der Funktion Meißeln.
Auch bei diesem vierten Ausführungsbeispiel wirkt die Sicherheitskupplung 23 so wie z.B. beim zweiten Ausführungsbeispiel erläutert ist. Wird beim Drehantrieb das Grenzdrehmoment überschritten, so weicht der Ring 34 gegen die Wirkung der Feder 29 axial nach links aus, so dass die vom Antriebszahnrad 14 über die Schalthülse 60 und die in Eingriff befindlichen Verzahnungen 62, 57 und 58 angetriebene Kupplungshülse 55 und der Ring 34 relativ zueinander drehbar sind.
Auch für diese Ausführungsbeispiele entsprechend 4 bis 13 ergeben sich die gleichen Vorteile, die eingangs im Zusammenhang mit dem ersten Ausführungsbeispiel hervorgehoben sind.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Schlaghammer, mit einem insbesondere elektrischen Antriebsmotor (12) und einem Getriebe (13) in einem Gehäuse (11), mittels denen über ein Antriebszahnrad (14) eine Drehhülse (15) und mittels dieser eine Werkzeugaufnahme (16), in der ein Werkzeug (17) führbar ist, rotatorisch antreibbar sind und über einen Kurbelantrieb (19) ein innerhalb der Drehhülse (15) angeordnetes Schlagwerk (18), insbesondere Luftpolsterschlagwerk, translatorisch antreibbar ist, wobei zwischen dem Antriebszahnrad (14) und der Drehhülse (15) eine bei Überschreiten eines Grenzdrehmoments trennende Sicherheitskupplung (23) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (23) als auf der Drehhülse (15) sitzende Überrastkupplung (25) mit zwei axial benachbarten, mittels drehmomentübertragenden Übertragungselementen (28, 42,43) in formschlüssigem Eingriff stehenden und bei Überschreiten des Grenzdrehmoments gegen eine axial wirkende elastische Kraft (Feder 29) überrastbaren Kupplungsteilen (26, 27; 55) ausgebildet ist, von denen ein Kupplungsteil (26; 55) dem Antriebszahnrad (14) zugeordneter und relativ zur Drehhülse (15) drehbarer Teil (31; 55) ist und der andere Kupplungsteil (27) mit der Drehhülse (15) unmittelbar formschlüssig oder mittelbar (Mitnahmeleisten 49) drehmomentübertragend gekuppelt ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Überrastkupplung (25) demjenigen Ende der Drehhülse (15) benachbart ist, an dem der Kurbelantrieb (19) für das Schlagwerk (18) angeordnet ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kupplungsteil (26) in das Antriebszahnrad (14) integrierter, z.B. damit einstückiger, Bestandteil ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kupplungsteil (26) einen Ring (32) mit innenseitig radial eingetieften Rasttaschen (33) für die Übertragungselemente (28), insbesondere für Kugeln, aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kupplungsteil (26; 55) auf einer axialen Stirnseite axiale, zahnartige Kupplungsklauen (42) aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der andere Kupplungsteil (27) als Ring (34) ausgebildet ist, der auf der Drehhülse (15) sitzt und mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen (35), wie Nasen, Leisten od.dgl., in zugeordnete Längsnuten (36) auf einem Abschnitt (37) der Drehhülse (15) formschlüssig eingreift.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (34) zu einer Axialseite und radial nach außen hin offene Aufnahmen (39) für die Übertragungselemente (28), insbesondere Kugeln, aufweist, die in die Rasttaschen (33) im Ring (31) des einen Kupplungsteils (26) eingreifen und mit der axial wirkenden elastischen Kraft (Feder 29) beaufschlagt sind, und dass der Ring (34) auf der Drehhülse (15) verschiebefest gehalten ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (34) auf der axialen Stirnseite, die dem einen Kupplungsteil (26; 55) und dessen Kupplungsklauen (42) zugewandt ist, den Kupplungsklauen (42) entsprechende und damit in Eingriff stehende axiale zahnartige Kupplungsklauen (43) aufweist und mit der axial wirkenden elastischen Kraft (Feder 29) beaufschlagt ist und dass der Ring (34) auf der Drehhülse (15) axial verschiebbar gehalten ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Drehhülse (15) eine Hülse (40) axial verschiebbar gehalten ist, die mit einer endseitigen Kegelstumpffläche (41) axial gegen die Übertragungselemente (28), insbesondere Kugeln, drückt.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Drehhülse (15) zumindest eine Feder (29), insbesondere eine zylindrische Schraubenfeder, angeordnet ist, die mit einem Ende gegenüber der Drehhülse (15) abgestützt ist und mit ihrem anderen Ende an dem Ring (34) oder der Hülse (40) abgestützt ist und den Ring (34) bzw. die Hülse (40) mit der axial wirkenden elastischen Kraft beaufschlagt.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Ring (34) oder die Hülse (40) im Gehäuse (11) mittels eines dortigen Lagers (24), z.B. Gleitlagers, gelagert ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der eine Kupplungsteil (26) als Kupplungshülse (55) ausgebildet ist, die auf der Drehhülse (15) axial unverschiebbar zwischen dem Antriebszahnrad (14) und dem anderen Kupplungsteil (27), insbesondere in Form des Ringes (34), angeordnet ist und auf der axialen Stirnseite, die dem anderen Kupplungsteil (27), insbesondere Ring (34) zugewandt ist, den Kupplungsklauen (43) entsprechende und damit in Eingriff stehende axiale zahnartige Kupplungsklauen (42) aufweist und dass die Kupplungshülse (55) im Gehäuse (11) mittels eines dortigen Lagers (24), insbesondere Gleitlagers, gelagert ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebszahnrad (14), die Kupplungshülse (55) und das Gehäuse (11), insbesondere das Lager (24), jeweils auf der äußeren Umfangsfläche eine axial gerichtete Keilwellenverzahnung (57 bis 59) aufweisen, die axial miteinander fluchten, und dass auf dieser äußeren Umfangsfläche im Bereich der Keilwellenverzahnungen (57 bis 59) eine mittels eines Betätigungsgliedes (61) verschiebbare Schalthülse (60) sitzt und axial verschiebbar ist, die auf ihrer inneren Umfangsfläche eine den Keilwellenverzahnungen (57 bis 59) entsprechende innere Verzahnung (62) aufweist, mit der sie je nach axialer Schiebestellung mit der Keilwellenverzahnung (57 bis 59) entweder des Antriebszahnrades (14) und der Kupplungshülse (55) oder nur der Kupplungshülse (55) oder der Kupplungshülse (55) und des Gehäuses (11), insbesondere des Lagers (24), in Kupplungseingriff steht.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Drehhülse (15) eine mittels eines Betätigungsgliedes (47) verschiebbare Ziehkeilhülse (46) sitzt und axial verschiebbar ist, die radial nach innen vorstehende, in zugeordnete Längsnuten (36) auf einem Abschnitt (37) der Drehhülse (15) formschlüssig eingreifende Mitnahmeleisten (49) aufweist, dass der den anderen Kupplungsteil (27) bildende Ring (34) mit radial nach innen gerichteten Vorsprüngen (35), wie Nasen, Leisten od.dgl., in eine an die Längsnuten (36) anschließende umlaufende Ringnut (50) der Drehhülse (15) axial unverschiebbar eingreift, in der der Ring (34) mit den Vorsprüngen (35) umlaufen kann, und dass je nach axialer Schiebestellung der Ziehkeilhülse (46) die Vorsprünge (35) in Antriebsrichtung an den Mitnahmeleisten (49) anliegen und über letztere der Drehantrieb der Drehhülse (15) geschieht oder die Vorsprünge (35) in der Ringnut (50) frei umlaufen können.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Ziehkeilhülse (46) eine äußere axial gerichtete Keilwellenverzahnung (53) aufweist, die axial mit einer gehäuseseitigen inneren Keilwellenverzahnung (54) fluchtet, und dass die Ziehkeilhülse (46) je nach axialer Schiebestellung mit der gehäuseseitigen Keilwellenverzahnung (54) außer Eingriff ist oder in Eingriff steht mit einhergehender Drehblockierung der Drehhülse (15).