DE102009054923B4

DE102009054923B4 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102009054923B4
Application number: DE102009054923.4A
Authority: DE
Inventors: Tobias Herr
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-12-18
Filing date: 2009-12-18
Publication date: 2018-01-18
Anticipated expiration: 2029-12-19
Also published as: US8893819B2; GB2476371A; DE102009054923A1; US20110147023A1; CN102101283A; GB2476371B; CN102101283B; GB201021218D0

Abstract

Handwerkzeugmaschine, mit einer als Spindelwelle ausgebildeten Antriebswelle (14), die mit einer Werkzeugspanneinheit (15) verbunden ist, wobei die mit einem Antriebsmotor gekoppelte Antriebswelle (14) mit einer Drehmomentenkupplung (12) zusammenwirkt, wobei die Drehmomentenkupplung (12) einen Kupplungseinstellring (20) aufweist, der mit einem als Einstellmutter (21) mit einem Innengewinde (24) ausgebildeten Übertragungselement (21) gekoppelt ist, welches zur Einstellung eines Drehmomentes mit wenigstens einer Kupplungseinstelleinrichtung (25) zusammenwirkt, und wobei die Einstellmutter (21) am Außenumfang eines Gehäusebauteils (22) axial derart verstellbar angeordnet ist, dass das Innengewinde (24) mit einem am Gehäusebauteil (22) ausgebildeten Außengewinde (23) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (24) der Einstellmutter (21) zumindest in einer Stellung des Kupplungseinstellrings (20) das Außengewinde (23) des Gehäusebauteils (22) in Richtung der Werkzeugspanneinheit (15) axial überragt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Eine derartige Handwerkzeugmaschine ist aus der DE 10 2008 000 470 A1 bekannt. Bei der bekannten Handwerkzeugmaschine ist es zur Verkürzung der axialen Baulänge vorgesehen, dass ein Kupplungseinstellring die Klemmbacken einer Werkzeugspanneinheit in zumindest einer Endstellung der Werkzeugspannbacken axial überragt. Der Kupplungseinstellring wirkt bei der DE 10 2008 000 470 A1 mit einer Einstellmutter zusammen, welche ein Innengewinde aufweist, das mit einem an einem Getriebegehäuse ausgebildeten Außengewinde zusammenwirkt. Hierbei weist das Außengewinde an dem Getriebegehäuse eine derartige axiale Länge auf, dass die Einstellmutter während aller Stellungen der Klemmbacken mit all seinen Gewindegängen vollständig auf dem Außengewinde des Getriebegehäuses angeordnet ist.
Aus DE 198 09 131 B4 und DE 33 42 880 A1 sind bereits Handwerkzeugmaschinen mit Drehmomentkupplung bekannt, wobei die Drehmomentkupplung einen durch Drehen axial verschiebbar gelagerten Stellring umfasst.
Aus DE 10 2005 007 996 A1 ist ein Bohrfutter mit einem Futterkörper und einem Adapterteil bekannt, wobei der Futterkörper und das Adapterteil in einem einteiligen Bauelement vereint sind.
Offenbarung der Erfindung
Ausgehend von dem dargestellten Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzubilden, dass eine axial besonders kompakte Bauweise erzielt wird. Diese Aufgabe wird bei einer Handwerkzeugmaschine mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Der Erfindung liegt hierbei die Idee zugrunde, ein Übertragungselement vorzusehen, das zumindest in einer Stellung des Kupplungseinstellrings das mit ihm zusammenwirkende Gehäusebauteil in Richtung der Werkzeugspanneinheit axial überragt. Somit kann gegenüber dem Stand der Technik das Gehäusebauteil eine axial verkürzte Baulänge aufweisen, wodurch die axial kompakte bzw. verkürzte Bauweise erzielt wird.
Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine sind in den Unteransprüchen angegeben. In den Rahmen der Erfindung fallen sämtliche Kombinationen aus zumindest zwei von in der Beschreibung, den Ansprüchen und/oder den Figuren offenbarten Merkmalen.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass das Übertragungselement eine Einstellmutter ist, wobei diese ein Innengewinde aufweist, das mit einem am Gehäusebauteil ausgebildeten Außengewinde zusammenwirkt.
Vorteilhaft ist es weiterhin, wenn die Werkzeugspanneinheit mehrere Klemmbacken aufweist und, dass der Innendurchmesser der Einstellmutter größer ist als die Hüllkurve der Klemmbacken auf der dem Übertragungselement zugewandten Seite. Dadurch wird insofern ein besonders kompakter Aufbau der Handwerkzeugmaschine erreicht, als der durch das verkürzte Gehäusebauteil gewonnene Bauraum durch die Werkzeugspanneinheit genutzt werden kann, welche sich somit axial direkt an das Gehäusebauteil anschließt.
Um einen guten Schutz vor eindringendem Staub oder Schmutz zu erreichen, ist es darüber hinaus in einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung vorgesehen, dass das Gehäusebauteil auf der der Werkzeugspanneinheit zugewandten Seite mit einem Schutzgehäuse verbunden ist, dass die Werkzeugspanneinheit in einen Innenraum des Schutzgehäuses eingreift und, dass das Übertragungselement das Schutzgehäuse radial zumindest über einen Teilbereich seiner Länge umfasst.
Besonders bevorzugt ist es darüber hinaus, wenn an einem Außenumfang des Schutzgehäuses die Kupplungseinstelleinrichtung angeordnet ist und, dass die Kupplungseinstelleinrichtung sich in zumindest einer Stellung der Werkzeugspanneinheit in axialer Überdeckung mit der Werkzeugspanneinheit befindet. Somit dient das Schutzgehäuse gleichzeitig als Halterung der Kupplungseinstelleinrichtung, welche in axialen Bauraum sparender Weise sich in axialer Überdeckung mit der Werkzeugspanneinheit anordnen lässt.
Hierbei ist es weiterhin besonders bevorzugt vorgesehen, dass die Kupplungseinstelleinrichtung zumindest einen Federhalter und eine Rastfeder umfasst, wobei die Rastfeder auf dem Federhalter ortsfest angeordnet ist und an einer Außenseite eine Rastgeometrie aufweist, die mit einer Gegengeometrie an der Innenseite des Kupplungseinstellrings zusammenwirkt. Die der Kupplungsverriegelung dienende Rastfeder erzeugt durch die Rastgeometrie das für den Bediener hörbare Klicken, welches ihm das Verstellen des Kupplungseinstellrings akustisch signalisiert.
Besonders bevorzugt ist, wenn die eine Stellung des Kupplungseinstellrings diejenige Stellung der Drehmomentenkupplung ist, bei der über die Drehmomentenkupplung ein minimales Drehmoment auf die Antriebswelle und die Werkzeugspanneinheit übertragen wird. Insofern genügt auch der relativ geringe axiale Bereich, in dem das Übertragungselement an dem Gehäusebauteil geführt ist.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele sowie anhand der Zeichnungen.
Diese zeigen in:
1 einen Längsschnitt durch den axial vorderen Teil einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine,
2 eine perspektivische Außenansicht auf den vorderen Teil der Handwerkzeugmaschine gemäß der 1, bei der verschiedene Bauteile der besseren Übersichtlichkeit halber weggelassen sind und
3 einen Querschnitt durch die Handwerkzeugmaschine gemäß der 1 im Bereich der Kupplungsverriegelungseinrichtung.
In der 1 ist der vordere Teil einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine dargestellt. Bei der Handwerkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um einen akkubetriebenen Schrauber, Bohrschrauber oder eine akkubetriebene Schlagbohrmaschine.
Die Handwerkzeugmaschine weist an der linken Seite der 1 ein insbesondere als Planetengetriebe ausgebildetes Getriebe 11 auf, das mit einem nicht dargestellten Antriebsmotor der Handwerkzeugmaschine gekoppelt ist. Das Getriebe 11 ist über eine Drehmomentenkupplung 12 mit einer als Spindel ausgebildeten Antriebswelle 14 verbunden. Das in der 1 rechte Ende der Antriebswelle 14 ist mit einer Werkzeugspanneinheit 15 gekoppelt, welche vorzugsweise drei, in radial gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete Spannbacken 17 aufweist, die zum Festspannen eines Werkzeuges, z. B. eines Bohrers oder eines Biteinsatzes, dienen. Die drei Spannbacken 17 sind über eine Stellhülse 18 sowohl radial als auch axial verstellbar angeordnet. Zum Öffnen der Spannbacken 17, um damit ein Werkzeug zwischen die Spannbacken 17 einzuführen, werden die Spannbacken 17 hierzu in eine Position verbracht, in der diese axial in Richtung der Antriebswelle 14 bewegt werden, wobei die der Antriebswelle 14 zugewandten Endbereiche der Spannbacken 17 sich hierbei gleichzeitig radial nach außen bewegen. In der 1 dargestellten Position weisen die der Antriebswelle 14 zugewandten Endbereiche der Spannbacken 17 ihren radial maximalen Abstand zueinander auf.
Zur Beeinflussung des über das Getriebe 11 auf die Werkzeugspanneinheit 15 maximal übertragbaren Drehmomentes dient ein vom Bediener verstellbarer, insbesondere drehbarer Kupplungseinstellring 20. Der Kupplungseinstellring 20 wirkt mit einer Einstellmutter 21 zusammen, die an einem als Getriebegehäuse 22 ausgebildeten Gehäuseelement axial verstellbar angeordnet ist. Hierzu weist das Getriebegehäuse 22 ein Außengewinde 23 auf, das mit einem Innengewinde 24 der Einstellmutter 21 zusammenwirkt. Die der Werkzeugspanneinheit 15 abgewandte Stirnfläche der Einstellmutter 21 wirkt mit einer Kupplungseinstelleinrichtung 25 zusammen.
Die Kupplungseinstelleinrichtung 25 weist einen Federhalter 27 auf, der mehrere, radial zueinander in gleichmäßigen Winkelabständen zueinander angeordnete stiftförmige Fortsätze 28 aufweist, welche zur Führung von Druckfedern 29 dienen. Die Druckfedern 29 wirken auf eine Kupplungsplatte 31 derart, dass bei einer Erhöhung des Druckes der Druckfedern 29 über die Drehmomentenkupplung 12 ein höheres Drehmoment auf die Antriebswelle 14 übertragen wird.
Je höher das zu übertragende Drehmoment über die Drehmomentenkupplung 12 sein soll, desto mehr muss der Federhalter 27 in Richtung der Kupplungsplatte 31 bewegt werden und desto mehr somit auch die Einstellmutter 21 in Richtung der Kupplungsplatte 31. Erfindungswesentlich ist, dass die Dimensionierung des Getriebegehäuses 22 bzw. dessen axiale Länge derart ist, dass in zumindest einer Betriebsstellung, wie dies in der 1 dargestellt ist, die Einstellmutter 21 axial das Getriebegehäuse 22 in Richtung der Werkzeugspanneinheit 15 überragt. Dies ist konstruktiv deshalb umsetzbar, da in der in der 1 dargestellten Stellung der Federhalter 27 und die Einstellmutter 21 ihre eine Endposition erreicht haben, in der das zu übertragende Drehmoment über die Drehmomentenkupplung 12 ein Minimum einnimmt. Insofern genügen auch die relativ wenigen verbleibenden gemeinsamen Gewindegänge zwischen dem Außengewinde 23 und dem Innengewinde 24, um die axiale Press- bzw. Spannkraft über den Federhalter 27 und die Druckfedern 29 auf die Kupplungsplatte 31 aufzubringen.
Die der Werkzeugspanneinheit 15 zugewandte Seite des Getriebegehäuses 22 ist mit einem topfförmigen Schutzgehäuse 32 verbunden. Hierbei weist das Schutzgehäuse 32 eine mittige Öffnung 33 bzw. einen Durchbruch auf, um insbesondere die Antriebswelle 14 zu umschließen. Eine zylindrisch umlaufende Wand 34 des Schutzgehäuses 32 fluchtet hierbei in etwa mit dem Außenumfang des Getriebegehäuses 22 im Bereich des Grundes des Außengewindes 23. Somit kann in der in der 1 dargestellten Endposition der Einstellmutter 21 die Einstellmutter 21 das Schutzgehäuse 32 im Bereich der Wand 34 radial umgreifen.
Ferner erkennt man, dass die Spannbacken 17 der Werkzeugspanneinheit 15 in der in der 1 dargestellten Endposition bis nahe an den Grund 35 des Schutzgehäuses 32 reichen. Somit kann es auch zu einer axialen Überdeckung der Einstellmutter 21 mit den Endbereichen der Spannbacken 17 kommen. Hierzu ist es erforderlich, dass der Innendurchmesser der Einstellmutter 21 bzw. der Durchmesser des Schutzgehäuses 32 im Bereich der Wand 34 wenigstens so groß ist wie die Hüllkurve der Klemmbacken 17 in deren Endbereichen bei der in der 1 dargestellten Endposition.
Auf dem Außenumfang der Wand 34 des Schutzgehäuses 32 weist der Federhalter 27, wie am besten anhand der 2 und 3 erkennbar ist, zwei Endanschläge 36 und 37 auf, welche die radiale Drehbarkeit des Kupplungseinstellrings 20 beschränken und somit das minimale bzw. maximale zu übertragende Drehmoment über die Drehmomentenkupplung 12 definieren. Wie man am besten anhand der 3 erkennt, ist in dem Bereich zwischen den beiden Endanschlägen 36 und 37 des Federhalters 27 eine Rastfeder 39 auf dem Federhalter 27 formschlüssig fixiert, die an ihrer Außenseite eine Rastnase 40 aufweist. Die Rastnase 40 wirkt mit einer an der Innenseite des Kupplungseinstellrings 20 ausgebildeten Gegengeometrie 41 zusammen, welche dem Bediener beim Drehen des Kupplungseinstellrings 20 haptisch ein Rasten vermittelt. Gleichzeitig wird bei der Drehung des Kupplungseinstellrings 20 über die Rastnase 40 und die Gegengeometrie 41 ein Geräusch erzeugt, welches vom Bediener in gewünschter Weise wahrgenommen wird.
Ergänzend wird erwähnt, dass in Abänderung des beschriebenen Ausführungsbeispiels die Anordnung der Rastfeder 39 auch auf dem Kupplungseinstellring 20 erfolgen kann. In diesem Fall wird die Gegengeometrie 41 dann beispielsweise am Federhalter 27 oder an einem anderen Bauelement ausgebildet, wobei ggf. eine Umgestaltung der Bauteile erforderlich sein kann.

Claims

Handwerkzeugmaschine, mit einer als Spindelwelle ausgebildeten Antriebswelle (14), die mit einer Werkzeugspanneinheit (15) verbunden ist, wobei die mit einem Antriebsmotor gekoppelte Antriebswelle (14) mit einer Drehmomentenkupplung (12) zusammenwirkt, wobei die Drehmomentenkupplung (12) einen Kupplungseinstellring (20) aufweist, der mit einem als Einstellmutter (21) mit einem Innengewinde (24) ausgebildeten Übertragungselement (21) gekoppelt ist, welches zur Einstellung eines Drehmomentes mit wenigstens einer Kupplungseinstelleinrichtung (25) zusammenwirkt, und wobei die Einstellmutter (21) am Außenumfang eines Gehäusebauteils (22) axial derart verstellbar angeordnet ist, dass das Innengewinde (24) mit einem am Gehäusebauteil (22) ausgebildeten Außengewinde (23) zusammenwirkt, dadurch gekennzeichnet, dass das Innengewinde (24) der Einstellmutter (21) zumindest in einer Stellung des Kupplungseinstellrings (20) das Außengewinde (23) des Gehäusebauteils (22) in Richtung der Werkzeugspanneinheit (15) axial überragt.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Werkzeugspanneinheit (15) mehrere Klemmbacken (17) aufweist und, dass der Innendurchmesser der Einstellmutter (21) größer ist als die Hüllkurve der Klemmbacken (17) auf der der Einstellmutter (21) zugewandten Seite.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einer Stellung der Werkzeugspanneinheit (15) die Einstellmutter (21) zumindest teilweise die Klemmbacken (17) zumindest teilweise axial überdeckt.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil (22) auf der der Werkzeugspanneinheit (15) zugewandten Seite mit einem Schutzgehäuse (32) verbunden ist, dass die Werkzeugspanneinheit (15) in einen Innenraum des Schutzgehäuses (32) eingreift und, dass die Einstellmutter (21) das Schutzgehäuse (32) radial zumindest über einen Teilbereich seiner Länge umfasst.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem Außenumfang des Schutzgehäuses (32) die Kupplungseinstelleinrichtung (25) angeordnet ist und, dass die Kupplungseinstelleinrichtung (25) sich in zumindest einer Stellung der Werkzeugspanneinheit (15) in axialer Überdeckung mit der Werkzeugspanneinheit (15) befindet.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungseinstelleinrichtung (25) zumindest einen Federhalter (27) und eine Rastfeder (39) umfasst, wobei die Rastfeder (39) auf dem Federhalter (27) ortsfest angeordnet ist und an einer Außenseite eine Rastgeometrie (40) aufweist, die mit einer Gegengeometrie (41) an der Innenseite des Kupplungseinstellrings (20) zusammenwirkt.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Federhalter (27) Endanschläge (36, 37) für den Kupplungseinstellring (20) aufweist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die eine Stellung des Kupplungseinstellrings (20) diejenige Stellung der Drehmomentenkupplung (12) ist, bei der über die Drehmomentenkupplung (12) ein minimales Drehmoment auf die Antriebswelle (14) und die Werkzeugspanneinheit (15) übertragen wird.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäusebauteil ein Getriebegehäuse (22) für ein Getriebe (11) ist, das in Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle (14) und dem Antriebsmotor geschaltet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Handwerkzeugmaschine als ein, insbesondere akkubetriebener Schrauber, Bohrschrauber oder als eine akkubetriebene Schlagbohrmaschine ausgebildet ist.