DE102005033672A1

DE102005033672A1 - Elektrische Schlagbohrmaschine

Info

Publication number: DE102005033672A1
Application number: DE102005033672A
Authority: DE
Inventors: Yasutoshi Anjo Shimma; Junichi Anjo Iwakami
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2004-07-20
Filing date: 2005-07-19
Publication date: 2006-02-23
Anticipated expiration: 2025-07-20
Also published as: US20060032645A1; DE102005033672B4; CN100366397C; CN1724222A; JP2006026854A; JP4515181B2; US7383893B2

Abstract

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektive Technik zum Mildern einer Vibration in einer elektrischen Schlagbohrmaschine vorzusehen. Gemäß der Erfindung ist eine repräsentative elektrische Schlagbohrmaschine mit einem Körper, einem Motor, einem Schlagbolzen, einem Zylinder, einem ersten und einem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, einem Leistungsschaltmechanismus, einem Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus und einem Verbindungsmechanismus versehen. Der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus ist auf der oberen Oberfläche des Körpers angebracht und kann zwischen einem Schlagbohrmodus und einem Schlagmodus wechseln. Der Verbindungsmechanismus ist zwischen dem Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus und dem Leistungsschaltmechanismus angebracht. Der Verbindungsmechanismus erstreckt sich entlang der Umfangsfläche des Zylinders und überträgt die den Betriebsmodus verändernde Bewegung des Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus an den Leistungsschaltmechanismus durch Bewegung in der Längsrichtung des Zylinders. Da der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus auf der oberen Oberfläche des Körpers angebracht ist und der Verbindungsmechanismus sich entlang der Umfangsfläche des Zylinders erstreckt, so dass er sich in der Längsrichtung des Zylinders bewegt, ist der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine näher an der Achse des Zylinders im Vergleich zum bekannten Stand der Technik positioniert, bei dem die Bauteile zum ...

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Schlagbohrmaschine, die zwischen Betriebsarten schalten kann, um vorgegebene Bearbeitungsvorgänge an einem Werkstück durchzuführen.

Eine bekannte elektrische Schlagbohrmaschine zum Schalten zwischen einem Schlagmodus und einem Schlagbohrmodus ist in der ungeprüften offengelegten japanischen Patentveröffentlichung Nr. 2002-192481 offenbart. Bei der bekannten elektrischen Schlagbohrmaschine wird ein Kolben über einen durch einen Motor betriebenen Kurbelmechanismus dazu gebracht, dass er sich innerhalb eines Zylinders hin- und herbewegt. Dann wird ein Schlagbolzen linear über eine Luftfeder angetrieben und die Schlagbewegung wird an das Werkzeugbit über ein Zwischenelement übertragen. Ferner ist ein Mechanismus zum Übertragen einer Rotation vorgesehen, der eine Rotation des Motors von einer Zwischenwelle an das Werkzeugbit über den Zylinder und einen Werkzeughalter überträgt. Ein Kupplungsmechanismus ist in dem die Rotation übertragenden Mechanismus angebracht und dazu angepasst, eine Rotation des Motors an das Werkzeugbit zu übertragen, indem Kupplungsrasten in Eingriff gebracht werden, und eine solche Übertragung der Rotation an das Werkzeugbit zu verhindern, indem die Kupplungsrasten gelöst werden. Ferner ist ein Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus vorgesehen, der dazu dient, den Kupplungsmechanismus zwischen dem Zustand des Übertragens der Rotation und dem Zustand des Verhinderns der Übertragung der Rotation zu schalten. Wenn der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus in den Schlagmodus geschaltet ist, wird die Rotation des Werkzeugbits verhindert, so dass ein Betrieb ausschließlich durch eine Schlagbewegung des Werkzeugbits durchgeführt werden kann. Wenn der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus in den Schlagbohrmodus geschaltet ist, wird eine Rotation an das Werkzeugbit übertragen, so dass ein Betrieb durch eine kombinierte Bewegung aus Schlagen und Drehen durchgeführt werden kann.

Im Allgemeinen ist bei einer elektrischen Schlagbohrmaschine, bei der der Zylinder und der Motor innerhalb des Werkzeugkörpers derart angeordnet sind, dass die jeweiligen Achsen im Wesentlichen einander kreuzend verlaufen, dass sie eine "L"-Form bilden, der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine unter der Achse des Zylinders und etwas vor der Achse des Motors positioniert. Der Benutzer führt einen vorgegebenen Vorgang durch, indem er einen Handgriff auf der zum Werkzeugbit gegenüberliegenden Seite und einen Seitenhandgriff hält. Je größer der Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Achse des Zylinder ist, desto größer werden die Vibrationen in der Längsrichtung (der Längsrichtung des Zylinders) oder in der Vertikalrichtung. Bei der bekannten elektrischen Schlagbohrmaschine ist die Zwischenwelle des die Rotation übertragenden Mechanismus, der eine Rotation des Motors an den Zylinder (das Werkzeugbit) überträgt, vor dem Motor und unter dem Zylinder platziert. Der Kupplungsmechanismus, der dazu dient, freigebbar die Rotation zu übertragen, ist auf der Zwischenwelle platziert. Ferner ist der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus, der dazu dient, den Kupplungsmechanismus zwischen dem Zustand in Eingriff und dem gelösten Zustand zu schalten, in der Nähe des Kupplungsmechanismus platziert. Somit sind die Bauteile zum Schalten der Betriebsarten des Werkzeugbits in einem Gebiet zentralisiert. In einem solchen Fall ist das Gewicht des unteren Teils unter der Achse des Zylinders weiter erhöht und der Gewichtsausgleich oder das Gleichgewicht ist gekippt. Somit ist der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine weiter nach unten und weg von der Achse des Zylinders versetzt. Daher ist es bei dem bekannten elektrischen Schlagbohrer schwierig, die Betriebsvibrationen zu verringern.

Darstellung der Erfindung

Entsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine effektive Technik zum Mildern der Vibration in der elektrischen Schlagbohrmaschine vorzusehen.

Diese Aufgabe wird mit einer elektrischen Schlagbohrmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Die Aufgabe der Erfindung wird durch eine elektrische Schlagbohrmaschine erreicht mit einem Körper, einem Motor, einem Schlagbolzen, einem Zylinder, einem ersten und einem zweiten Leistungsübertragungsmechanismus, einem Leistungsschaltmechanismus, einem Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus und einem Verbindungsmechanismus. Der Motor ist innerhalb des Körpers untergebracht. Das Werkzeugbit ist an einem vorderen Endgebiet des Körpers angebracht. Der Schlagbolzen bewegt sich linear in der Axialrichtung des Werkzeugbits und bewirkt, dass das Werkzeugbit eine Schlagbewegung ausführt. Der Schlagbolzen ist verschiebbar in dem Zylinder angebracht. Der erste Leistungsübertragungsmechanismus bewirkt, dass sich der Schlagbolzen linear durch eine Drehausgabe des Motors bewegt, während der zweite Leistungsübertragungsmechanismus ein Gebiet enthält, in dem eine Rotation durch Eingriff zwischen einem antreibenden Rad und einem angetriebenen Rad übertragen wird, und bewirkt, dass sich das Werkzeugbit um seine Achse durch eine Rotationsausgabe des Motors dreht. Der Leistungsschaltmechanismus kann zwischen einem Zustand des Übertragens einer Rotation des Motors an das Schlagbit und einem Zustand, in dem eine Übertragung der Rotation verhindert wird, schalten, wobei das antreibende Rad und das angetriebene Rad des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus in Eingriff miteinander gehalten werden.

Der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus ist auf der oberen Fläche des Körpers angebracht und kann zwischen einem Schlagbohrmodus, in dem das Werkzeugbit dazu gebracht wird, eine kombinierte Bewegung aus Schlagen und Drehen durchzuführen, und einem Schlagmodus, in dem das Werkzeugbit dazu gebracht wird, lediglich eine Schlagbewegung auszuführen, wechseln. Der Verbindungsmechanismus ist zwischen dem Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus und dem Leistungsschaltmechanismus angebracht und dazu angepasst zu bewirken, dass der Leistungsschaltmechanismus in den Zustand der Leistungsübertragung schaltet, wenn der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus auf den Schlagbohrmodus geschaltet wird, während er bewirkt, dass der Leistungsschaltmechanismus in den Zustand schaltet, in dem die Leistungsübertragung verhindert wird, wenn der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus in den Schlagmodus geschaltet wird. Der Verbindungsmechanismus erstreckt sich entlang der Umfangsfläche des Zylinders und überträgt die den Betriebsmodus verändernde Bewegung des Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus auf den Leistungsschaltmechanismus, indem er sich in der Längsrichtung des Zylinders bewegt.

Gemäß der Erfindung ist der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine näher an der Achse des Zylinders im Vergleich zum Stand der Technik angebracht, in dem die Bauteile zum Schalten der Betriebsmodi in einem Gebiet zentralisiert sind, da der Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus auf der oberen Fläche des Körpers angebracht ist, und der Verbindungsmechanismus sich entlang der Umfangsfläche des Zylinders erstreckt, dass er sich in der Längsrichtung des Zylinders bewegt. Als Folge können Betriebsvibrationen der elektrischen Schlagbohrmaschine effektiv gemildert werden.

Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung sind unmittelbar nach dem Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen und den Ansprüchen zu verstehen.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 ist eine Querschnittsansicht, die schematisch eine gesamte elektrische Schlagbohrmaschine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der repräsentativen elektrischen Schlagbohrmaschine, einschließlich eines Kupplungsbetätigungsmechanismus, wobei Kupplungen in Eingriff miteinander sind.
3 ist eine Querschnittsansicht eines wesentlichen Teils der repräsentativen elektrischen Schlagbohrmaschine, einschließlich eines Kupplungsbetätigungsmechanismus, wobei die Kupplungen voneinander getrennt sind.
4 ist eine Querschnittsansicht, die einen Ring des Kupplungsbetätigungsmechanismus zeigt.
5 ist eine Darstellung, die aus einer Betrachtung aus einer Richtung, die durch den Pfeil A in 4 angegeben ist, herrührt.
Detaillierte Beschreibung der Erfindung
Jedes der zusätzlichen Merkmale und jeder der zusätzlichen Verfahrensschritte, die unten und im Vorhergehenden offenbart sind, kann getrennt oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Verfahrensschritten verwendet werden, um verbesserte elektrische Schlagbohrmaschinen vorzusehen und herzustellen und Verfahren zum Verwenden solcher elektrischen Schlagbohrmaschinen und darin verwendete Einrichtungen vorzusehen und herzustellen. Repräsentative Beispiele der vorliegenden Erfindung, die viele dieser zusätzlichen Merkmale und Verfahrensschritte in Verbindung verwenden, werden nun im Einzelnen unter Verweis auf die Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung soll lediglich einem Fachmann weitere Einzelheiten zum Ausführen von bevorzugten Aspekten der vorliegenden Lehren geben und soll den Rahmen der Erfindung nicht beschränken. Lediglich die Ansprüche definieren den Rahmen der beanspruchten Erfindung. Daher müssen Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die innerhalb der folgenden detaillierten Beschreibung offenbart werden, nicht unbedingt die Erfindung in ihrem breitesten Sinn in die Praxis umsetzen und werden statt dessen lediglich dazu gelehrt, speziell einige repräsentative Beispiele der Erfindung zu beschreiben, wobei diese detaillierte Beschreibung nun unter Verweis auf die beigefügten Zeichnungen gegeben wird.
Eine repräsentative Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Verweis auf 1 bis 4 beschrieben. 1 zeigt eine gesamte elektrische Schlagbohrmaschine 101 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2 und 3 zeigen den wesentlichen Teil der Schlagbohrmaschine 101. 4 zeigt einen Ring eines Verbindungsmechanismus, der einen Kupplungsmechanismus in Abhängigkeit von einem Vorgang zum Ändern des Betriebsmodus betätigt. Gemäß der Darstellung in 1 enthält die Schlagbohrmaschine 101 der Ausführungsform, einen Körper 103, einen Werkzeughalter 113, der mit dem vorderen Endgebiet des Körpers 103 verbunden ist, und ein Schlagbit 115, das lösbar an dem Werkzeughalter 113 angeschlossen ist. Das Schlagbit 115 wird in dem Werkzeughalter 113 derart gehalten, dass es in Bezug auf den Werkzeughalter 113 in seiner Längsrichtung gleiten kann und daran gehindert wird, in Bezug auf den Werkzeughalter 113 sich in seiner Umfangsrichtung zu drehen. Das Schlagbit 115 ist ein Merkmal, das dem "Werkzeugbit" gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
Der Körper 103 enthält ein Motorgehäuse 105, das einen Antriebsmotor 111 aufnimmt, ein Kurbelgehäuse 106, das einen Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 und einen Schlagmechanismus 117 aufnimmt, ein Getriebegehäuse 107, das einen Leistungsübertragungsmechanismus 141 aufnimmt, und einen Handgriff 109. Der Bewegungskonvertierungsmechanismus 103 ist ein Merkmal, das dem "ersten Leistungsübertragungsmechanismus" gemäß der Erfindung entspricht. Der Antriebsmotor 111 ist derart montiert, dass eine sich drehende Welle 111a des Antriebsmotors im Wesentlichen senkrecht zur Längsrichtung des Körpers 103 (vertikal betrachtet in 1) läuft. Der Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 ist dazu angepasst, die Drehausgabe des Antriebsmotors 111 in eine lineare Bewegung zu konvertieren und dann diese an den Schlagmechanismus 117 zu übertragen. Als Folge wird eine Schlagkraft in der Axialrichtung des Schlagbits 115 über den Schlagmechanismus 117 erzeugt. Der Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 enthält einen Kurbelmechanismus, der durch den Antriebsmotor 111 über eine Mehrzahl von Zahnrädern 132, 134 angetrieben wird. Der Kurbelmechanismus enthält eine Kurbelwelle 133, einen Kurbelstift 135, der an der Kurbelwelle 133 montiert ist, einen Kolben 137 und eine Verbindungsstange 139, die den Kolben 137 und den Kurbelstift 135 verbindet. Der Kolben 137 ist dazu angepasst, den Schlagmechanismus 117 zu betreiben, und kann innerhalb eines Zylinders 121 in der Axialrichtung des Schlagbits 115 gleiten. Der Motor 111 und der Zylinder 121 sind derart angeordnet, dass ihre Achsen im wesentlichen senkrecht zueinander laufen.
Der Schlagmechanismus 117 enthält einen Schlagbolzen 118 und ein Zwischenelement in der Gestalt eines Aufprallbolzens 119. Der Schlagbolzen 118 ist verschiebbar innerhalb der Bohrung des Zylinders 121 zusammen mit dem Kolben 137 angebracht. Der Aufprallbolzen 119 ist verschiebbar innerhalb des Werkzeughalters 113 angebracht und dient dazu, die kinetische Energie des Schlagbolzens 118 an das Schlagbit 115 zu übertragen.
Der Werkzeughalter 113 ist koaxial zu dem Zylinder 121 angebracht und kann sich drehen. Der Werkzeughalter 113 wird durch den Antriebsmotor 111 über den Leistungsübertragungsmechanismus 141 gedreht, der einen Getriebezug aufweist. Der Leistungsübertragungsmechanismus 141 ist ein Merkmal, das dem "zweiten Leistungsübertragungsmechanismus" gemäß der Erfindung entspricht. Ein Kupplungsmechanismus 151 ist in dem Leistungsübertragungsmechanismus 141 angebracht und ist dazu angepasst, es dem Leistungsübertragungsmechanismus 141 zu ermöglichen bzw. zu verhindern, dass er die Rotation des Motors 111 an den Werkzeughalter 113 über den Kupplungsmechanismus 151 überträgt. Der Kupplungsmechanismus 151 ist ein Merkmal, das dem "Leistungsschaltmechanismus" gemäß der Erfindung entspricht.
Gemäß der Darstellung in den 2 und 3 enthält der Leistungsübertragungsmechanismus 141 ein Zwischenrad 143, das durch den Motor 111 angetrieben wird, eine Zwischenwelle 145, ein erstes Kegelrad 147 und ein zweites Kegelrad 149. Eine Rotation des Zwischenrades 143 wird an die Zwischenwelle 145 über den Kupplungsmechanismus 151 übertragen. Eine Rotation der Zwischenwelle 145 wird wiederum an den Werkzeughalter 113 über das erste Kegelrad 147 und das zweite Kegelrad 149 übertragen, das in Eingriff mit dem ersten Kegelrad 147 ist. Das erste Kegelrad 147 ist integral auf dem axialen Ende der Zwischenwelle 145 geformt. Das zweite Kegelrad 149 ist koaxial zu dem Zylinder 121 angebracht und dreht sich zusammen mit dem Werkzeughalter 113. Die Zwischenwelle 145 ist parallel zu der sich drehenden Welle 111a des Motors 111 und senkrecht zur Achse des Zylinders 121 angeordnet. Das erste Kegelrad 147 und das zweite Kegelrad 149 sind die Merkmale, die dem "antreibende Rad" bzw. dem "angetriebenen Rad" gemäß der Erfindung entsprechen.
Der Kupplungsmechanismus 151 enthält Eingriffskupplungen, d.h. eine Antriebskupplung 153 und eine angetriebene Kupplung 155. Die Antriebskupplung 153 ist lose auf der Zwischenwelle 145 aufgebracht. Die angetriebene Kupplung 155 ist auf die Zwischenwelle 145 durch Keileingriff derart aufgesetzt, dass die angetriebene Kupplung 155 in Bezug auf die Zwischenwelle 145 in ihrer Axialrichtung gleiten kann und sich zusammen mit der Zwischenwelle 145 in deren Umfangsrichtung drehen kann. Die Antriebskupplung 153 ist mit dem Zwischenrad 143, das durch den Antriebsmotor gedreht wird, über eine Drehmomentbegrenzungseinrichtung 154 verbunden. Wenn der Antriebsmotor 111 angetrieben wird, dreht sich die antreibende Kupplung 153 zusammen mit dem Zwischenrad 143, solange das Drehmoment auf das Schlagbit 115 unter einem Schwellenwert ist, der durch die Drehmomentbegrenzungseinrichtung 154 eingestellt ist. Die Antriebskupplung 153 und die angetriebene Kupplung 155 sind aufeinander in der Axialrichtung der Zwischenwelle 145 gerichtet und weisen jeweilige Rasten 153a, 155a auf den gegenüberliegenden Oberflächen auf. Die angetriebene Kupplung 155 wird in Richtung auf die antreibende Kupplung 153 durch die vorbelastende Kraft eines Vorbelastungselements in der Gestalt einer Kupplungsfeder 157 gedrückt. Die angetriebene Kupplung 155 überträgt die Rotation an die Zwischenwelle 145, wenn die Rasten 155a der angetriebenen Kupplung 155 mit den Rasten 153a der antreibenden Kupplung 153 in Eingriff sind. Wenn die angetriebene Kupplung 155 von der antreibenden Kupplung 153 gegen die Vorbelastungskraft der Kupplungsfeder 157 gelöst wird, werden die Rasten 155a und 153a voneinander getrennt und somit wird die angetriebene Kupplung 155 daran gehindert, die Rotation zu übertragen. Eine Schaltsteuerung des Kupplungsmechanismus 151 wird unten erklärt.
Die Schlagbohrmaschine 101 enthält einen Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus. Der Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus kann zwischen einem Schlagbohrmodus und einem Schlagmodus schalten. In dem Schlagbohrmodus wird das Schlagbit 115 dazu gebracht, eine kombinierte Bewegung aus Schlagen und Drehen durchzuführen. In dem Schlagmodus wird das Schlagbit 115 dazu gebracht, eine Schlagbewegung auszuführen.
Wie es in den 2 und 3 dargestellt ist, enthält der Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus ein das den Betriebsmodus veränderndes Betätigungselement 163. Ein Eingriff des Kupplungsmechanismus 151 wird über einen Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 in Abhängigkeit von dem Schaltvorgang des den Betriebsmodus verändernden Betätigungselements 163 gesteuert. Der Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 ist ein Merkmal, das dem "Verbindungsmechanismus" gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 ist extern auf der oberen Oberfläche des Motorgehäuses 105 montiert, so dass es durch den Benutzer betätigt werden kann. Insbesondere ist das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 auf der Seite gegenüber dem Kupplungsmechanismus 151 in Bezug zum Zylinder 121 angebracht. Das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 enthält eine Scheibe 163a mit einem Betätigungsgriff 163b und ist auf dem Motorgehäuse 105 derart montiert, dass es in einer horizontalen Ebene gedreht werden kann. Wenngleich es nicht dargestellt ist, ist der Betätigungsgriff 163b auf der oberen Oberfläche der Scheibe 163a montiert und erstreckt sich in Durchmesserrichtung der Scheibe. Ein Ende des Betätigungsgriffs 163b in der Durchmesserrichtung ist konisch zulaufend und bildet einen Schaltpositionszeiger. Die zwei Betriebspositionen, d.h. die Schlagbohrmodusposition und die Schlagmodusposition, sind auf dem Motorgehäuse 105 in vorgegebenen Intervallen in der Umfangsrichtung der Scheibe 163a markiert. Ferner ist ein exzentrischer Stift auf der Unterseite der Scheibe 163a des den Betriebsmodus verändernden Betätigungselements 163 in einer Position, die bezüglich des Rotationszentrums der Scheibe 163a versetzt ist, montiert.
Wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 betätigt wird, um zwischen den Betriebsmodi zu schalten, überträgt der Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 die Schaltbewegung auf den Kupplungsmechanismus 151. Wie es in den 2 und 3 gezeigt ist, enthält der Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 ein Rahmenelement 173, das im wesentlichen U-förmig in einer Draufsicht ist, einen Ring 175 (siehe 4 und 5) und einen keilförmigen Nocken 177. Das Rahmenelement 173 wird dazu gebracht, sich linear in der Längsrichtung des Zylinders 121 (der Axialrichtung des Schlagbits 115) durch die umlaufende Bewegung des exzentrischen Stifts 163d zu bewegen, wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 in einer horizontalen Ebene gedreht wird. Der Ring 175 ist mit dem Rahmenelement 173 verbunden. Der Nocken 177 ist auf dem Ring 175 montiert und dazu angepasst, den Eingriff des Kupplungsmechanismus 151 zu kontrollieren. Das Rahmenelement 173 ist im wesentlichen horizontal innerhalb des Getriebegehäuses 107 angebracht. Der Ring 175 ist ein Merkmal, das dem "zylindrischen Element" gemäß der Erfindung entspricht.
Das Rahmenelement 173 ist im wesentlichen U-förmig in der Draufsicht. Das Rahmenelement 173 ist im wesentlichen horizontal in einem Kurbelraum innerhalb des Kurbelgehäuses 106 angebracht und mit dem den Betriebsmodus verändernden Betätigungselement 163 auf der Seite der Basis verbunden. Insbesondere ist das Rahmenelement 173 im wesentlichen U-förmig, wobei es eine Basis um zwei Arme 173b aufweist. Ein Schlitz 173a (gezeigt in 1 bis 3 in Querschnittsansicht) ist in der Basis des Rahmenelements 173 geformt und ist in Eingriff mit dem exzentrischen Stift 163d. Die Arme 173b erstrecken sich in Richtung auf den Ring 175 durch einen Raum um den Zylinder 121. Das Rahmenelement 173 wird linear in der Längsrichtung des Zylinders 121 durch eine umlaufende Bewegung des exzentrischen Stifts 163d bewegt. Eine Führung 172 (teilweise in 1 bis 3 gezeigt) führt das Rahmenelement 173, so dass es sich linear bewegt.
Der Ring 175 ist um die Außenseite des Zylinders 121 angebracht und kann in der Längsrichtung des Werkzeughalters 113 gleiten. Der Ring 175 weist zwei Armstücke 176 auf (siehe 5), die sich von einem axialen Ende des Rings 175 in Richtung auf das Rahmenelement 173 erstrecken. Die Enden der Armstücke 176 sind mit den Armen 173b des Rahmenelements 173 verbunden. Somit bewegen sich das Rahmenelement 173 und der Ring 175 zusammen horizontal in der Längsrichtung des Zylinders 121. Das Rahmenelement 173 und die Armstücke 176 bilden die "Relaiselemente" gemäß der Erfindung. Der Nocken 177 ist auf der unteren Oberfläche des Rings 175 montiert und bewegt sich zusammen mit dem Ring 175. Der Nocken 177 liegt entfernt von einem Kupplungssteuerungselement 159 des Kupplungsmechanismus 151, wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 in der Schlagbohrmodusposition ist (siehe 2). In diesem Zustand sind die Rasten 155a der angetriebenen Kupplung 155 in Eingriff mit den Rasten 153a der antreibenden Kupplung 153. Wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 in die Schlagmodusposition gedreht wird, drückt eine geneigte Oberfläche 177a des Nockens 177 auf das Kupplungssteuerungselement 159 (siehe 3). Als Folge drückt das Kupplungssteuerungselement 159 die angetriebene Kupplung 155 weg von der antreibenden Kupplung 153 gegen die vorbelastende Kraft der Kupplungsfeder 157, so dass die Rasten 153a und 155a voneinander getrennt werden. Die Nockenoberfläche (Kontaktoberfläche, die das Kupplungssteuerungselement 159 berührt) des Nockens 177 ist mit einer Eisenplatte (Stahl) 178 zur Verstärkung bedeckt, die eine gleichmäßige Gleitbewegung sicherstellt und die Dauerhaftigkeit des Nockens erhöht.
Wie es in 4 und 5 gezeigt ist, sind Rasten 175a auf dem gesamten Umfang von einem axialen Ende des Rings 175 geformt. Wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 in die Schlagmodusposition gedreht wird, gelangen die Rasten 175a jeweils in Eingriff mit den Rasten 149a (siehe 1 bis 3), die auf einem axialen Ende des zweiten Kegelrades 149 geformt sind, so dass eine freie Rotation des zweiten Kegelrades 149 verhindert wird. Somit wird, wenn das Schlagbit 115 in dem Schlagmodus betrieben wird, eine freie Rotation des Werkzeughalters 113 und des Schlagbits 115 verhindert. Um einen gleichmäßigen Eingriff zwischen den Rasten 175a und 149a zu diesem Zweck zu erzielen, wird das Rahmenele ment 173 in die Richtung, die einen Eingriff zwischen den Rasten 175a und 149a bewirkt, durch eine Feder 174 gepresst, die zwischen dem Rahmenelement 173 und der Führung 172 angebracht ist. Ferner ist ein vorgegebenes Spiel zwischen dem Schlitz 173a und dem exzentrischen Stift 163d in der Bewegungsrichtung des Rahmenelements 173 vorgesehen.
Die Betriebsweise und die Verwendung der Schlagbohrmaschine 101, die wie vorher beschrieben konstruiert ist, wird nun erklärt.
Wie es in 2 gezeigt ist, wird, wenn der Benutzer das Betätigungselement 163 für die Veränderung des Betriebsmodus in die Schlagbohrmodusposition dreht, das Rahmenelement 173 dazu gebracht, sich über den exzentrischen Stift 163d in Richtung auf das vordere Ende (das Schlagbit 115) der Schlagbohrmaschine 101 zu bewegen. Somit bewegen sich der Ring 175 und der Nocken 177 ebenfalls in diese Richtung, und der Nocken 177 bewegt sich weg von dem Kupplungssteuerungselement 159. Als eine Folge wird der Eingriff zwischen den Rasten 155a der angetriebenen Kupplung 155 und den Rasten 153a der antreibenden Kupplung 153 durch die vorbelastende Kraft der Kupplungsfeder 157 aufrechterhalten.
In diesem Zustand wird, wenn der Auslöser 123 auf dem Handgriff 109 niedergedrückt wird, dass der Antriebsmotor 111 betrieben wird, die Rotation des Antriebsmotors 111 in eine lineare Bewegung über den Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 konvertiert. Der Kolben 137 des Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 bewegt sich dann innerhalb der Bohrung 121 hin und her. Die lineare Bewegung des Kolben 137 bewirkt, dass der Schlagbolzen 118 des Schlagmechanismus 117 sich über eine Luftfeder bewegt. Die lineare Bewegung wird weiter an das Schlagbit 115 über den Aufprallbolzen 119 übertragen. Ferner wird die Rotation des Antriebsmotors 111 als Rotation an den Werkzeughalter 113, der sich frei auf der gleichen Achse wie der Zylinder 121 und das Schlagbit 111 drehen kann (das durch den Werkzeughalter 113 derart gestützt ist, dass das Schlagbit 111 daran gehindert wird, sich in Bezug auf den Werkzeughalter 113 zu dreh, über den Leistungsübertragungsmechanismus 141 übertragen. Insbesondere wird das Schlagbit 115 mit der kombinierten Bewegung des Schlagens (Hammern) und Drehens (Bohrens) in dem Schlagbohrmodus betrieben. Somit wird ein vorgegebener Schlagbohrvorgang auf dem Werkstück durchgeführt.
Wenn der Benutzer das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 aus der Schlagbohrmodusposition in die Schlagmodusposition dreht, wird das Rahmenelement 173 des Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 dazu gebracht, sich über den exzentrischen Stift 163d in Richtung auf die Rückseite (den Handgriff 109) der Schlagbohrmaschine 101 zu bewegen. Somit bewegen sich der Ring 175 und der Nocken 177 ebenfalls in diese Richtung, und die geneigte Oberfläche 177a des Nockens 177 drückt auf das Kupplungssteuerungselement 159 durch Bewegungskomponenten in einer Richtung senkrecht zur Bewegungsrichtung des Nockens 177. Als Folge bewegt sich das Kupplungssteuerungselement 159 in der Axialrichtung der Zwischenwelle 145 und drückt die angetriebene Kupplung 155 weg von der antreibenden Kupplung 153 gegen die vorbelastende Kraft der Kupplungsfeder 157, so dass die Rasten 153a und 155a voneinander getrennt werden. Daher dreht sich das Schlagbit 115 in dem Schlagmodus nicht (siehe 3).
In diesem Zustand wird, wenn der Auslöser 123 niedergedrückt wird, um den Antriebsmotor 111 anzutreiben, die Rotation des Antriebsmotors 111 in eine lineare Bewegung über den Bewegungskonvertierungsmechanismus 131 umgewandelt. Dann wird die lineare Bewegung an das Schlagbit 115 über den Schlagbolzen 118 des Schlagmechanismus 117 und dem Aufprallbolzen 119 übertragen. Zu dieser Zeit ist der Kupplungsmechanismus 151 des Leistungsübertragungsmechanismus 141 in dem gelösten Zustand, so dass die Rotation nicht an das Schlagbit 115 übertragen wird. Daher kann der Benutzer in dem Schlagmodus einen vorgegebenen Schlagvorgang nur durch die Schlagbewegung (Hammern) des Schlagbits 115 ausführen.
Bei der elektrischen Schlagbohrmaschine 101 dieser Ausführungsform ist der Antriebsmotor 111 derart angeordnet, dass seine Achse senkrecht zur Achse des Zylinders 121 ist. Der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine 101 von diesem Typ ist typischerweise unter der Achse des Zylinders 121 positioniert und geringfügig vor der Achse des Antriebsmotors 111. Es ist bekannt, dass die Vibration in der Längsrichtung (der Längsrichtung des Zylinders 121) oder in der Vertikalrichtung gemäß der Betrachtung in 1 (der Richtung der Achse des Antriebsmotors 111) um so größer ist, je größer der Abstand zwischen dem Schwerpunkt und der Achse des Zylinders 121 ist.
Diesbezüglich ist gemäß der Ausführungsform der Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus, der durch den Benutzer betätigt wird, auf der oberen Oberfläche des Körpers 103 über dem Zylinder 121 angebracht, während der Kupplungsmechanismus 151 unter dem Zylinder 121 auf der Zwischenwelle 145 des Leistungsübertragungsmechanismus 141 angebracht ist. Die Schaltbewegung des den Betriebsmodus verändernden Betätigungselements 163 wird an den Kupplungsmechanismus 151 über den Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 übertragen. Insbesondere sind Bauteile zum Schalten der Betriebsmodi des Schlagbits 115 auf eine dezentralisierte Weise über und unter der Achse des Zylinders 121 angeordnet. Somit ist der Schwerpunkt der elektrischen Schlagbohrmaschine 101 näher an der Achse des Zylinders 121 im Vergleich zur bekannten Technik angeordnet, bei der die Bauteile für das Schalten der Betriebsmodi in einem Gebiet zentralisiert sind. Als Folge kann eine Vibration, die in der Längsrichtung oder in der vertikalen Richtung während des Betriebs hervorgerufen wird, effektiv gemildert oder verringert werden.
Ferner kann mit der Konstruktion, bei der der Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus auf der oberen Oberfläche des Körpers 103 angebracht ist, der Benutzer einfach den Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus mit einer Hand, links oder rechts, betätigen, während er den Handgriff 109 mit der anderen Hand hält. Insbesondere im Vergleich zu der Konstruktion der bekannten Technik, bei der der Mechanismus 161 zum Verändern des Betriebsmodus auf der Seitenoberfläche des Körpers 103 angebracht ist, kann der Benutzer, unabhängig davon, ob er Rechtshänder oder Linkshänder ist, einfacher den Mechanismus 161 zum Verändern des Betätigungsmodus betätigen, so dass eine einfachere Verwendung und Bedienung verbessert ist.
Damit der Schwerpunkt in einer Position näher an der Achse des Zylinders 121 liegt, ist es vorteilhafter, den Kupplungsmechanismus 151 koaxial zu dem Zylinder 121 anzubringen. In einem solchen Fall ist jedoch der Kupplungsmechanismus 151 um den äußeren Umfang des Zylinders 121 angebracht, was nachteilig zu einer Zunahme der Größe in der Radialrichtung und somit zu einer Zunahme des Gewichts führt. Gemäß dieser Ausführungsform ist der Kupplungsmechanismus 151 koaxial zu der Zwischenwelle 145 des Leistungsübertragungsmechanismus 141 angebracht. Daher kann der Kupplungsmechanismus 151 kleiner gemacht werden und nimmt weniger Raum ein. Somit kann vorteilhafterweise die elektrische Schlagbohrmaschine 101 kompakt gestaltet werden.
Ferner ist bei dem Kupplungsbetätigungsmechanismus 171 dieser Ausführungsform der Ring 175 um den Zylinder 121 angebracht und weist die zwei Armstücke 176 auf, die in Durchmesserrichtung einander in Bezug auf die Achse des Zylinders 121 gegenüberliegen und sich in der Richtung der Achse erstrecken. Die Armstücke 176 sind mit dem im Allgemeinen U-förmigen Rahmenelement 173 verbunden. Mit dieser Konstruktion wird die Schaltbewegung an den Ring 175 über die zwei Armstücke 176 übertragen, die einander diametral in Bezug auf die Achse des Zylinders 121 gegenüberliegen, wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 betätigt wird, um zwischen den Betriebsmodi zu schalten. Daher wird der Ring 175 stabil bewegt, während er sein Gleichgewicht hält. Somit wird die Schaltbewegung des Kupplungsmechanismus 151 zuverlässig ausgeführt.
Ferner wurde gemäß der Ausführungsform der Antriebsmotor 111 beschrieben, dass er derart angeordnet ist, dass seine Achse senkrecht zur Achse des Zylinders 121 ist. Die vorliegende Erfindung kann jedoch auf eine elektrische Schlagbohrmaschine angewendet werden, bei der die Achse des Antriebsmotors 111 parallel zur Achse des Zylinders 121 ist. In diesem Fall wird ein Taumelscheibenmechanismus als der Bewegungskonvertierungsmechanismus verwendet, der die Drehausgabe des Antriebsmotors 111 in eine lineare Bewegung umwandelt. Bei einem solchen Schlagbohrer, der den Taumelscheibenmechanismus verwendet, ist die Rotationsachse des Leitungsübertragungsmechanismus 141, die die Rotation des Antriebsmotors 111 an das Schlagbit 115 überträgt, oder die Achse der Zwischenwelle 145, parallel zur Achse des Zylinders 121 und der Achse des Antriebsmotors 111. Auch in diesem Fall ist der Kupplungsmechanismus 151 auf der Zwischenwelle 145 angebracht und kann konstruiert sein, dass er zwischen dem Zustand der Übertragung von Rotation des Motors 111 an das Schlagbit 115 und dem Zustand des Verhinderns der Übertragung der Rotation schaltet, während die Zahnräder des Leistungsübertragungsmechanismus 141 in Eingriff miteinander gehalten werden, wenn das den Betriebsmodus verändernde Betätigungselement 163 betätigt wird.
Ferner wurden gemäß der Ausführungsform die Betätigungsmodi des Schlagbits 115 beschrieben, dass sie zwischen dem Schlagbohrmodus und dem Schlagmodus geschaltet werden. Die Betriebsmodi müssen nicht auf diese Modi begrenzt sein. Beispielsweise kann die vorliegende Erfindung derart konstruiert sein, dass sie das Festlegen eines Bohrmodus erlaubt, in dem das Schlagbit 115 nur eine Rotation durchführt, oder eines Neutralmodus, in dem das Schlagbit 115 weder eine Rotation noch eine Schlagbewegung ausführt. Ferner ist der Kupplungsbetätigungsmechanismus 171, der die Rasten 153a und 155a des Kupplungsmechanismus 151 gemäß dem Schaltvorgang des den Betriebsmodus verändernden Betätigungselements 163 in Eingriff bringt oder trennt, nicht auf die Konstruktion, wie sie in den Zeichnungen gezeigt ist, begrenzt, sondern kann in einen Verbindungsmechanismus verändert werden.
Es wird explizit festgehalten, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander offenbart angesehen werden sollen für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie für den Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung, unabhängig von der Zusammensetzung der Merkmale in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Wertebereiche oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder jede Zwischeneinheit für den Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie für den Zweck des Begrenzens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere im Hinblick auf Wertebereiche.

101: elektrische Schlagbohrmaschine
103: Körper
105: Motorgehäuse
106: Kurbelgehäuse
107: Getriebegehäuse
109: Handgriff
111: Antriebsmotor (Motor)
111a: Drehwelle
113: Werkzeughalter
115: Schlagbit (Werkzeugbit)
117: Schlagmechanismus
118: Schlagbolzen
119: Aufprallbolzen (Zwischenelement)
121: Zylinder
123: Auslöser
131: Bewegungskonvertierungsmechanismus (erster Leistungsübertragungsmechanismus)
132: Zahnrad
133: Kurbelwelle
134: Zahnrad
135: Kurbelstift
137: Kolben
139: Verbindungsstange
141: Leistungsübertragungsmechanismus (zweiter Leistungsübertragungsmechanismus)
143: Zwischenrad
145: Zwischenrad
147: erstes Kegelrad
149: zweites Kegelrad
149a: Raste
151: Kupplungsmechanismus (Leistungsschaltmechanismus)
153: antreibende Kupplung
153a: Raste
154: Drehmomentenbegrenzungseinrichtung
155: angetriebene Kupplung
155a: Raste
157: Kupplungsfeder
159: Kupplungssteuerungselement
161: Mechanismus zum Verändern des Betriebsmodus
163: Betätigungselement zur Veränderung des Betriebsmodus
163a: Scheibe
163b: Betätigungsgriff
163d: exzentrischer Stift
171: Kupplungsbetätigungsmechanismus (Kupplungsmechanismus)
172: Führung
173: Rahmenelement (Relaiselement)
173a: Schlitz
173b: Arm
174: Feder
175: Ring
175a: Raste
176: Armstück (Relaiselement)
177: Nocken
177a: geneigte Oberfläche

Claims

Elektrische Schlagbohrmaschine (101) enthaltend: einen Körper (103), einen Motor (111), der innerhalb des Körpers (103) aufgenommen ist, ein Werkzeugbit (115), das an einem vorderen Endgebiet des Körpers (103) angebracht ist, einen Schlagbolzen (118), der sich linear in der Axialrichtung des Werkzeugbits (115) bewegt und bewirkt, dass das Werkzeugbit (115) eine Schlagbewegung ausführt, einen Zylinder (121), in dem der Schlagbolzen (118) verschiebbar angebracht ist, einen ersten Leistungsübertragungsmechanismus (131), der bewirkt, dass der Schlagbolzen (118) sich linear durch eine Rotationsausgabe des Motors (111) bewegt, einen zweiten Leistungsübertragungsmechanismus (141), der ein Gebiet des Übertragens der Rotation durch Eingriff zwischen einem antreibenden Rad und einem angetriebenen Rad enthält und bewirkt, dass das Werkzeugbit (115) sich um seine Achse durch eine Rotationsausgabe des Motors (111) dreht, einen Leistungsschaltmechanismus (151), der zwischen einem Zustand des Übertragens einer Rotation des Motors (111) an das Werkzeugbit (115) und einem Zustand des Verhinderns der Übertragung der Rotation schalten kann, während das antreibende Rad und das angetriebene Rad des zweiten Leistungsübertragungsmechanismus (141) in Eingriff miteinander gehalten werden, einen Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus, der zwischen einem Schlagbohrmodus, in dem das Werkzeugbit (115) dazu gebracht wird, eine kombinierte Bewegung aus Schlagen und Drehen auszuführen, und einem Schlagmodus, in dem das Werkzeugbit (115) dazu gebracht wird, nur eine Schlagbewegung auszuführen, wechseln kann, und einen Verbindungsmechanismus (171), der zwischen dem Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus und dem Leistungsschaltmechanismus (151) angebracht ist und dazu angepasst ist zu bewirken, dass der Leistungsschaltmechanismus (151) in den Zustand der Leistungsübertragung schaltet, wenn der Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus in den Schlagbohrmodus geschaltet wird, während er bewirkt, dass der Leistungsschaltmechanismus (151) in den Zustand des Verhinderns der Leistungsübertragung geschaltet wird, wenn der Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus in den Schlagmodus geschaltet wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus auf der oberen Oberfläche des Körpers (103) angebracht ist, und dass der Verbindungsmecha nismus (171) sich entlang der Umfangsfläche des Zylinders (121) erstreckt, und die den Betriebsmodus verändernde Bewegung des Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus an den Leistungsschaltmechanismus (151) durch Bewegung in der Längsrichtung des Zylinders (121) überträgt.
Schlagbohrmaschine (101) nach Anspruch 1, wobei der Verbindungsmechanismus (171) ein zylindrisches Element (175) enthält, das um den Zylinder (121) angebracht ist und das sich in der Längsrichtung des Zylinders (121) bewegt, und wobei der Verbindungsmechanismus (171) die den Betriebsmodus verändernde Bewegung des Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus in der Längsrichtung des Zylinders (121) an das zylindrische Element (175) über eine Mehrzahl von Relaiselementen (173) überträgt, die auf den gegenüberliegenden Seiten des Zylinders (121) angebracht sind.
Schlagbohrmaschine (101) nach Anspruch 2, wobei das zylindrische Element einen Nocken (177) enthält, der bewirkt, dass der Leistungsschaltmechanismus (151) in den Zustand der Leistungsübertragung oder in den Zustand des Verhinderns der Leistungsübertragung schaltet, durch Bewegungskomponenten in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung des Zylinders (121), wenn der Nocken (177) sich zusammen mit dem zylindrischen Element (175) in der Längsrichtung des Zylinders (121) bewegt.
Schlagbohrmaschine (101) nach Anspruch 2 oder 3, wobei das zylindrische Element (121) eine freie Rotation des Werkzeugbits (115) durch einen Eingriff mit einem Element, das sich zusammen mit dem Werkzeugbit (115) dreht, wenn der Betriebsmodusschaltungsmechanismus in den Schlagmodus geschaltet ist, verhindert.
Schlagbohrmaschine (101) nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei das zylindrische Element (175) koaxial zu dem Zylinder (121) angebracht ist, und die Relaiselemente (173) auf gegenüberliegenden Seiten des Zylinders (121) mit dem zylindrischen Element (175) auf einer geraden Linie verbunden sind, die sich in der Radialrichtung erstreckt, wobei sie durch die Achse des Zylinders (121) läuft.
Schlagbohrmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Körper (103) weiter einen Handgriff (109) enthält, der auf der gegenüberliegenden Seite zum Werkzeugbit (115) angebracht ist, und wobei der Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus auf der oberen Oberfläche des Körpers (103) und vor dem Handgriff (109) angebracht ist.
Schlagbohrmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Leistungsschaltmechanismus (151) auf der Seite gegenüber zu dem Mechanismus (161) zum Verändern des Betriebsmodus in Bezug auf den Zylinder (121) angebracht ist.
Schlagbohrmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei der Leistungsschaltmechanismus (151) eingreifende Kupplungen (153, 155) enthält.
Schlagbohrmaschine (101) nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wobei die Achse des Motors (111) senkrecht oder parallel zur Achse des Zylinders (121) ist.