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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Bohrschrauber oder einen Akku-Bohrschrauber, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einem in Rotation versetzbaren Werkzeugträger, der über ein Getriebe von einem Antriebsmotor antreibbar ist.
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Stand der Technik
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Bei Handwerkzeugmaschinen mit einem Getriebe, wie zum Beispiel bei Akku-Bohrschraubern oder eine Bohrmaschinen, werden in der Regel die Getriebegehäuse über Schraubverbindungen innerhalb des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine fixiert. Als nachteilig ist bei den bisher bekannten Ausführungen der Herstellungs- und Montageaufwand anzusehen, der mit der Vielzahl der erforderlichen Verschraubungen verbunden ist. Außerdem bedeutet das Einbringen von Schrauben immer auch eine Schwächung des Grundmaterials an den betreffenden Stellen, was sich nachteilig auf die Betriebsfestigkeit der Geräte auswirkt.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu verbessern und eine Handwerkzeugmaschine mit einem Getriebe bereitzustellen, die eine leicht zu montierende, sichere und kostengünstige Aufnahme des Getriebegehäuses ermöglicht, und bei der die Verbindung zwischen Maschinen- und Getriebegehäuse so robust ist, dass eine lange Lebensdauer bei gleichbleibender Performanz der Handwerkzeugmaschine erreicht wird. Insbesondere soll eine einfache, zuverlässige, passgenaue und mit wenig Aufwand herstellbare Verbindung zwischen dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine und dem Getriebegehäuse ermöglicht werden.
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Diese Aufgabe wird durch eine Handwerkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Gemäß der Erfindung umfasst eine Handwerkzeugmaschine ein zumindest teilweise in einem Gehäuse angeordnetes Getriebegehäuse eines Getriebes, wobei das Getriebe ein von einem Antriebsmotor erzeugtes Drehmoment auf eine um eine Drehachse x rotierende Antriebswelle überträgt. Die Antriebswelle sowie das Getriebegehäuse ragen in einem vorderen Bereich des Getriebegehäuses aus dem Gehäuse heraus, wobei sich ein hinterer Bereich des Getriebegehäuses innerhalb des Gehäuses der Handwerkzeugmaschine befindet. Hierbei wird das Getriebegehäuse durch wenigstens eine formschlüssige und schraubenfreie Verbindungsanordnung in dem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gehalten, wobei eine Verbindungsanordnung eine erste Verbindungsgeometrie umfasst. Die erste Verbindungsgeometrie ist im hinteren Bereich des Getriebegehäuses entlang eines Umfangs des Getriebegehäuses ausgebildet und korrespondiert mit einer zweiten Verbindungsgeometrie, die im Gehäuse ausgeformt ist. Die erste Verbindungsgeometrie kann sowohl eine in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse einwirkende Axialkraft als auch ein auf das Getriebegehäuse einwirkendes Drehmoment über die zweite Verbindungsgeometrie auf das Gehäuse übertragen.
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Die erste Verbindungsgeometrie weist zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich senkrecht zur Drehachse x nach außen erstreckende Halteelemente auf, wobei das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine korrespondierende, senkrecht zur Drehachse x nach innen weisende Aussparungen aufweist, und wobei die Halteelemente formschlüssig in die Aussparungen eingreifen. Vorteilhafterweise sind die Halteelemente und die korrespondierenden Aussparungen t-förmig, kreuzförmig, l-förmig, h-förmig und/oder kreisförmig ausgebildet.
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In einer bevorzugten Ausführungsform liegen wenigstens zwei der Halteelemente in Richtung der Drehachse x auf gleicher Höhe. Dabei sind vorteilhafterweise wenigstens zwei der Halteelemente in axialer Richtung versetzt angeordnet. Auf diese Weise wird bei Beanspruchung des Getriebegehäuses ein große mittragende Fläche des Maschinengehäuses entlang der Drehachse mobilisiert und ein gleichmäßiger Lasteintrag erreicht.
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In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung weist das Getriebegehäuse im hinteren Bereich eine Rückseite auf, wobei die Rückseite das Getriebegehäuse im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse x nach hinten abschließt. Ferner ist ein eine dritte Verbindungsgeometrie an der Rückseite des Getriebegehäuses ausgeformt, die mit einer vierten Verbindungsgeometrie, die im Gehäuse ausgeformt ist, korrespondiert. Die dritte Verbindungsgeometrie kann sowohl eine in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse einwirkende Axialkraft als auch ein auf das Getriebegehäuse einwirkendes Drehmoment über die vierte Verbindungsgeometrie auf das Gehäuse übertragen.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die dritte Verbindungsgeometrie zumindest ein in Richtung der Drehachse x nach außen vom Getriebegehäuse abstehendes Haltemittel auf, wobei das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine eine korrespondierende Aufnahme aufweist, und wobei das Haltemittel formschlüssig in die Aufnahme eingreift. Bevorzugt sind das wenigstens eine Haltemittel und die wenigstens eine korrespondierende Aufnahme t-förmig, h-förmig, l-förmig, und/oder kreuzförmig ausgebildet. Auf diese Weise kann über das Haltemittel sowohl eine in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse einwirkende Axialkraft als auch ein auf das Getriebegehäuse einwirkendes Drehmoment über die vierte Verbindungsgeometrie auf das Gehäuse übertragen werden.
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Bei einer besonders bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist das wenigstens eine Haltemittel achsensymmetrisch bezüglich einer Spiegelachse y, insbesondere bezüglich zwei senkrecht zueinander stehender Spiegelachsen y, z ausgebildet, wobei die Spiegelachsen y, z senkrecht auf der Drehachse x stehen. Auf diese Weise kann eine hohe Robustheit der Verbindungsanordnung innerhalb der Handwerkzeugmaschine gewährleistet werden.
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Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weist die Handwerkzeugmaschine ferner einen Hammermechanismus auf, der einen axialen Impuls auf die Antriebswelle zur Ausführung einer Drehschraub- und/oder Drehbohrfunktion der Handwerkzeugmaschine überträgt.
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Die oben genannte Erfindung hat somit den Vorteil, dass durch die Anbindung des Getriebegehäuses an das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine mittels der Verbindungsanordnung, insbesondere durch die Verwendung der Halteelemente und korrespondierenden Aussparungen sowie des Haltemittels und der korrespondierenden Aufnahme komplett auf Befestigungsschrauben und somit auch auf den Anschraubprozess verzichtet werden kann. Durch die schraubenfreie Anbringung verringern sich einerseits die Materialkosten und die Montagezeit, andererseits wird die Robustheit der Maschine durch den Wegfall der Schraubenbohrungen deutlich erhöht. Ferner kann bei einer Reparatur das Getriebegehäuse sehr schnell und ohne zusätzliches Werkzeug einfach und unkompliziert ausgetauscht werden.
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In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine ein Akku-Bohrschrauber, eine Bohrmaschine, eine Schlagbohrmaschine oder ein Bohrhammer, wobei als Werkzeug ein Bohrer, eine Bohrkrone oder verschiedene Bitaufsätze verwendet werden können.
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Unter einer Handwerkzeugmaschine sollen generell sämtliche Handwerkzeugmaschinen mit einem in Rotation versetzbaren Werkzeugträger, der über ein Planetengetriebe von einem Antriebsmotor antreibbar ist, wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, und/ oder Bohrschrauber verstanden werden. Unter Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über einen Akku und/oder über eine Stromkabelanbindung an den Korpus Energie weiterleitet.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebener Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert, wobei für gleiche Merkmale gleiche Bezugszeichen verwendet werden. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:
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1 eine Schnittansicht einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine in Form eines Bohrschraubers;
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2 eine perspektivische schematische Ansicht eines Getriebegehäuses einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine;
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3 eine erste perspektivische Ansicht eines Gehäuse einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine;
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4 eine zweite perspektivische Ansicht des Getriebegehäuses einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine aus 2; und
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5 eine zweite perspektivische Ansicht des Gehäuses einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine aus 3.
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Die 1 zeigt eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine 100, die ein Gehäuse 105 mit einem Handgriff 115 aufweist. Die Handwerkzeugmaschine 100 kann grundsätzlich sowohl zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem nicht dargestellten Akkupack als auch zur netzabhängigen Stromversorgung über ein nicht dargestelltes Stromkabel mit dem Stromnetz verbunden werden. In 1 ist die Handwerkzeugmaschine 100 beispielhaft als Bohrschrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Bohrschrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen 100 Anwendung finden kann, bei denen ein Werkzeug um eine Drehachse x in Drehung versetzt wird, beispielsweise bei einem Akku-Bohrer, einer Akku-Schlagbohrmaschine oder einem Stabschrauber oder einer Schlagbohrmaschine. In dem Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 sind ein mit Strom versorgter, elektrischer Antriebsmotor 180 und ein Getriebe 170 angeordnet. Der Antriebsmotor 180 ist über das Getriebe 170 mit einer Antriebswelle 120 verbunden. Der Antriebsmotor 180 ist illustrativ in einem Motorgehäuse 185 angeordnet und das Getriebe 170 in einem Getriebegehäuse 110, wobei das Getriebegehäuse 110 und das Motorgehäuse 185 beispielhaft in dem Gehäuse 105 angeordnet sind.
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Der Antriebsmotor 180 ist beispielsweise über einen Schaltelement 150 betätigbar, d. h. ein- und ausschaltbar, und kann ein beliebiger Motortyp sein, beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 180 derart elektronisch steuer- bzw. regelbar, dass sowohl ein Reversierbetrieb, als auch Vorgaben hinsichtlich einer gewünschten Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Die Funktionsweise und der Aufbau eines geeigneten Antriebsmotors 180 sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehende Beschreibung verzichtet wird.
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Die Antriebswelle 120 ist über eine Lageranordnung um eine Drehachse x drehbar im Gehäuse 105 gelagert und mit einer Werkzeugaufnahme 140 versehen, die in axialer Richtung in einem vorderen Bereich 171 des Getriebegehäuses 110 angeordnet ist und beispielhaft ein Bohrfutter aufweist. Die Werkzeugaufnahme 140 dient zur Aufnahme eines Werkzeugs und kann an die Antriebswelle 120 angeformt sein oder aufsatzförmig mit dieser verbunden sein. Die Antriebswelle 120 sowie das Getriebegehäuse 110 ragen in dem vorderen Bereich 171 des Getriebegehäuses 110 aus dem Gehäuse 105 heraus. Ein hinterer Bereich 173 des Getriebegehäuses 110 befindet sich innerhalb des Gehäuses 105.
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Im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 100 wird das Getriebe 170 vom Antriebsmotor 180 drehend angetrieben. Wobei an dieser Stelle darauf hingewiesen wird, dass der Aufbau und die Wirkungsweise eines Getriebes 170, insbesondere eines Planetengetriebes sowie das Zusammenwirken mit einer dargestellten Kupplung zur Einstellung eines Drehmomentes allgemein bekannt sind, so dass im Rahmen der vorliegenden Beschreibung hierauf nicht weiter eingegangen werden soll. In der vorliegenden Erfindung wird das Getriebegehäuse 110 durch wenigstens eine formschlüssige und schraubenfreie Verbindungsanordnung in dem Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 gehalten. Dabei umfasst eine Verbindungsanordnung eine erste Verbindungsgeometrie, die im hinteren Bereich 173 des Getriebegehäuses 110 entlang eines Umfangs des Getriebegehäuses 110 ausgebildet ist und die mit einer zweiten Verbindungsgeometrie, die im Gehäuse 105 ausgeformt ist, korrespondiert.
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Entsprechend kann die erste Verbindungsgeometrie sowohl eine in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse 110 einwirkende Axialkraft als auch ein auf das Getriebegehäuse 110 einwirkendes Drehmoment über die zweite Verbindungsgeometrie auf das Gehäuse 105 übertragen.
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In den 2 und 3 im Detail dargestellt weist die erste Verbindungsgeometrie zumindest zwei in Umfangsrichtung voneinander beabstandete, sich senkrecht zur Drehachse x nach außen erstreckende Halteelemente 172, 174 auf. Entsprechend sind in dem Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 korrespondierende, senkrecht zur Drehachse x nach innen weisende Aussparungen 112, 114 erkennbar, wobei die Halteelemente 172, 174 formschlüssig in die Aussparungen 112, 114 eingreifen. In der dargestellten Ausführungsform sind die Halteelemente 172, 174 und die korrespondierenden Aussparungen 112, 114 t-förmig, l-förmig und kreisförmig ausgebildet, wobei grundsätzlich alle Ausführungsformen denkbar sind, die sowohl auf das Getriebegehäuse 110 einwirkende Axialkräfte als auch ein auf das Getriebegehäuse 110 einwirkendes Drehmomente übertragen können.
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Der Lastabtrag einer Axialkraft zwischen Gehäuse 105 und Getriebegehäuse 110 erfolgt bei den dargestellten Halteelementen 172 vornehmlich durch die Flächenanteile, die in Umfangsrichtung des Getriebegehäuses 110 verlaufen, während ein Drehmoment zwischen Gehäuse 105 und Getriebegehäuse 110 vornehmlich durch die Flächenanteile der Halteelemente 172, 174 abgetragen wird, die in Richtung der Drehachse x verlaufen.
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Entsprechend wären beispielsweise auch h-förmige oder sternförmige auch Ausführungen der Halteelemente 172, 174 und der korrespondierenden Aussparungen 112, 114 möglich. Ferner ist in den 2 und 3 erkennbar, dass einige Halteelemente 172, 174 in Richtung der Drehachse x auf gleicher Höhe liegen. Es erweist sich als besonders günstig für die Übertragung von Drehmomenten zwischen dem Getriebegehäuse 110 und dem Gehäuse 105, dass die Halteelemente 172, 174 entlang eines möglichst großen Umfangs entlang des Getriebegehäuses 110 beabstandet angeordnet sind, um bezüglich der Drehachse x einen möglichst großen Hebelarm zu haben.
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Zwei runde Halteelemente 174 sind in axialer Richtung versetzt angeordnet, wodurch sowohl am Getriebegehäuse 110 als auch am Gehäuse 105 eine möglichst große lastübertragende Fläche entlang der Drehachse x mobilisiert werden kann.
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In den 4 und 5 im Detail dargestellt weist das Getriebegehäuse 110 im hinteren Bereich 173 eine Rückseite 175 auf, welche das Getriebegehäuse 100 im Wesentlichen senkrecht zur Drehachse x nach hinten abschließt. Dabei ist erkennbar, dass eine dritte Verbindungsgeometrie an der Rückseite 175 des Getriebegehäuses 110 ausgeformt ist, die mit einer vierten Verbindungsgeometrie, die im Gehäuse 105 ausgeformt ist, korrespondiert. Entsprechend kann die dritte Verbindungsgeometrie sowohl eine in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse 110 einwirkende Axialkraft als auch ein auf das Getriebegehäuse 110 einwirkendes Drehmoment über die vierte Verbindungsgeometrie auf das Gehäuse 105 übertragen. Die dritte Verbindungsgeometrie weist ein in Richtung der Drehachse x nach außen vom Getriebegehäuse 110 abstehendes Haltemittel 176 auf. Entsprechend weist das Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 eine korrespondierende Aufnahme 116 auf, so dass das Haltemittel 176 formschlüssig in die Aufnahme 116 eingreift.
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Das Haltemittel 176 und dessen korrespondierende Aufnahme 116 sind wie dargestellt kreuzförmig und achsensymmetrisch bezüglich zwei senkrecht zueinander stehender Spiegelachsen y, z ausgebildet, wobei die Spiegelachsen y, z senkrecht auf der Drehachse x stehen. Dabei erstreckt sich wie dargestellt ein Haltemittel 176 ausgehend von der Drehachse x achsensymmetrisch kreuzförmig in Umfangsrichtung radial nach außen. Aber wie auch bei den Halteelementen 172, 174 und deren korrespondierenden Aussparungen 112, 114 ist ebenfalls denkbar, dass mehrere in Umfangsrichtung an der Rückseite verteilte Haltemittel 176 angeordnet sind, die von korrespondierenden Aufnahmen 116 im Gehäuse 105 aufgenommen werden. Somit kann das Haltemittel 176 und dessen korrespondierende Aufnahme 116 grundsätzlich jede erdenklich Form ausbilden, die dazu geeignet ist, sowohl auf das Getriebegehäuse 110 einwirkende Axialkräfte als auch ein auf das Getriebegehäuse 110 einwirkendes Drehmomente übertragen zu können.
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In der dargestellten Ausführungsform erfolgt der Abtrag der Axialkraft über die senkrecht zur Drehachse x verlaufenden Flächenanteile des Haltemittels 176 sowie über die ihnen gegenüberliegenden Flächenanteile am Gehäuse 105. Ein Drehmoment zwischen Getriebegehäuse 105 und Gehäuse 110 wird dagegen durch die Flächenanteile des Haltemittels 176 übertragen, die parallel zur Drehachse x verlaufen oder zumindest eine parallel zur Drehachse x verlaufende Komponente haben.
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Entsprechend kann das Haltemittel 176 und dessen korrespondierende Aufnahme 116 auch t-förmig, h-förmig, l-förmig, und/oder kreuzförmig ausgebildet sein. Wobei es sinnvoll ist, dass das Haltemittel 176 achsensymmetrisch bezüglich wenigstens einer Spiegelachse y, vorteilhafterweise und wie dargestellt bezüglich zwei senkrecht zueinander stehender Spiegelachsen y, z ausgebildet ist.
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Wie in den 2 bis 5 verdeutlicht dargestellt, greift das am hinteren Bereich 173 des Getriebegehäuses 110 herausragende Haltemittel 176 in die im Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 ausgebildete Aufnahme 116 formschlüssig ein. Anschließend wird das Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 derart an dem Getriebegehäuse 110 des Getriebes 170 befestigt, dass die im vorderen Bereich 171 des Getriebegehäuses 110 angeordneten Halteelemente 172, 174 von den im Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100 angeordneten korrespondierenden Aussparungen 112, 114 formschlüssig aufgenommen werden. Auf diese Weise können einerseits sowohl die in axialer Richtung der Drehachse x auf das Getriebegehäuse 110 einwirkenden Axialkräfte als auch die auf das Getriebegehäuse 110 einwirkenden Drehmomente übertragen werden. Damit ergibt sich eine einfache, leicht durchführbare, stabile und zuverlässige Befestigung des Getriebegehäuses 110 am Gehäuse 105 der Handwerkzeugmaschine 100.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.
