DE112009001141T5 - Antriebsanordnung für ein Kraftwerkzeug - Google Patents

Antriebsanordnung für ein Kraftwerkzeug Download PDF

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William A. West Bend Elger
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Milwaukee Electric Tool Corp
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Milwaukee Electric Tool Corp
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    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25BTOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
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    • B25B21/02Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
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Abstract

Antriebsanordnung für einen Schlagschrauber, wobei der Schlagschrauber ein Werkzeugelement zum Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück enthält, wobei die Antriebsanordnung umfasst:
einen Stößel, der um eine Mittenachse gedreht werden kann, wobei der Stößel einen von der Mittenachse beabstandeten Stößelvorsprung umfasst, der wenigstens eine Antriebsfläche aufweist, und
einen Amboss, der einen Ambossvorsprung umfasst, der wenigstens eine angetriebene Fläche aufweist, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben, wobei der Amboss mit dem Werkzeugelement verbunden werden kann, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben,
wobei die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche ein Evolventenprofil umfasst.

Description

  • Querverweis auf verwandte Anmeldungen
  • Die vorliegende Anmeldung beansprucht Priorität aufgrund der gleichzeitig anhängigen, vorläufigen US-Patentanmeldung mit der Nr. 61/051,032 vom 7. Mai 2008, deren gesamter Inhalt hier unter Bezugnahme eingeschlossen ist.
  • Erfindungsfeld
  • Die vorliegende Erfindung betrifft Werkzeuge und insbesondere Kraftwerkzeuge.
  • Hintergrund der Erfindung
  • Antriebsanordnungen werden gewöhnlich in Kraftwerkzeugen (z. B. Elektrowerkzeugen, Pneumatikwerkzeugen usw.) verwendet, um ein Drehmoment von einem Motor zu einem Werkzeugelement für das Ausführen einer Arbeit auf einem Werkstück zu übertragen. Insbesondere in Schlagschraubern werden Antriebsanordnungen verwendet, um eine kontinuierliche Drehbewegung einer Ausgangswelle des Motors zu einer schlagenden Drehkraft oder einer intermittierenden Anwendung eines Drehmoments auf das Werkzeugelement und das Werkstück zu wandeln. Schlagschrauber werden gewöhnlich verwendet, um festsitzende Befestigungselemente (z. B. eine Radmutter von einer Achsenschraube an einem Fahrzeug) zu lockern oder zu entfernen, die mithilfe von Handwerkzeugen nicht oder nur schwer entfernt werden könnten. Derartige Antriebsanordnungen umfassen gewöhnlich einen Stößel mit wenigstens einer Antriebsfläche und einen Amboss mit wenigstens einer angetriebenen Fläche, die gewöhnlich flach ausgebildet ist und im wesentlichen senkrecht zu einer Längsachse des Ambosses ausgerichtet ist.
  • Die äußere Ecke der angetriebenen Fläche ist gewöhnlich mit einem relativ kleinen Radius gerundet, um einen relativ scharfen Übergang von der angetriebenen Fläche zu einer benachbarten Endfläche des Ambosses vorzusehen. Bei einer derartigen flachen angetriebenen Fläche können Abweichungen in der Form, Größe und Symmetrie des Ambosses zu einem ungleichmäßigen Kontakt zwischen dem Stößel und dem Amboss während des Betriebs des Schlagschraubers führen, wodurch möglicherweise die Effizienz des Schlagschraubers reduziert wird und/oder der Verschleiß zwischen dem Stößel und dem Amboss beschleunigt wird.
  • Je nach der Größe und Konfiguration des Schlagschraubers kann ein relativ großes Drehmoment durch die Antriebsanordnung zu dem Werkzeugelement und dem Werkstück übertragen werden. Deshalb treten häufig relativ hohe Kontaktspannungen an der äußeren Ecke der angetriebenen Fläche während des Betriebs des Schlagschraubers auf.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Die Erfindung gibt gemäß einem Aspekt eine Antriebsanordnung für einen Schlagschrauber an. Der Schlagschrauber umfasst ein Werkzeugelement für das Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück. Die Antriebsanordnung umfasst einen Stößel, der um eine Mittenachse gedreht werden kann. Der Stößel umfasst einen Stößelvorsprung, der von der Mittenachse beabstandet ist. Der Stößelvorsprung weist wenigstens eine Antriebsfläche auf. Die Antriebsanordnung umfasst weiterhin einen Amboss, der einen Ambossvorsprung mit wenigstens einer angetriebenen Fläche aufweist, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben. Der Amboss kann mit dem Werkzeugelement verbunden werden, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben. Die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche umfasst ein Evolventenprofil.
  • Die Erfindung gibt gemäß einem anderen Aspekt einen Schlagschrauber an, der mit einem Werkzeugelement für das Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück betrieben werden kann. Der Schlagschrauber umfasst ein Gehäuse, einen Motor, der durch das Gehäuse gehalten wird, und einen Stößel, der in Reaktion auf ein von dem Motor empfangenes Drehmoment um eine Mittenachse gedreht werden kann. Der Stößel umfasst einen Stößelvorsprung, der von der Mittenachse beabstandet ist. Der Stößelvorsprung weist wenigstens eine Antriebsfläche auf. Der Schlagschrauber umfasst weiterhin einen Amboss, der einen Ambossvorsprung mit wenigstens einer angetriebenen Fläche aufweist, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben. Der Amboss kann mit dem Werkzeugelement verbunden werden, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben. Die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche umfasst ein Evolventenprofil.
  • Andere Merkmale und Aspekte der Erfindung werden durch die folgende ausführliche Beschreibung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen verdeutlicht.
  • Kurzbeschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist eine Seitenansicht eines Schlagschraubers, der eine Antriebsanordnung gemäß der vorliegenden Erfindung enthält.
  • 2 ist eine teilweise ausgeschnittene Ansicht des Schlagschraubers von 1 und zeigt die Antriebsanordnung im Querschnitt.
  • 3 ist eine perspektivische Explosionsansicht eines Teils des Antriebsanordnung von 2.
  • 4 ist eine Querschnittansicht des Teils der Antriebsanordnung von 2 im montierten Zustand entlang der Linie 4-4 von 3.
  • 5 ist eine Querschnittansicht des montierten Zustands einer Antriebsanordnung einschließlich eines Ambosses mit quadratischen Vorsprüngen aus dem Stand der Technik.
  • 6 ist eine Ansicht von hinten auf einen Amboss der Antriebsanordnung von 2 und zeigt eine Ableitung eines Evolventenprofils einer angetriebenen Fläche des Ambosses.
  • 7 ist eine Ansicht von vorne auf den Stößel der Antriebsanordnung von 2 und zeigt eine Ableitung eines Evolventenprofils einer Antriebsfläche des Stößels.
  • Bevor im Folgenden verschiedene Ausführungsformen der Erfindung im Detail erläutert werden, soll darauf hingewiesen werden, dass die Erfindung in ihrer Anwendung nicht auf die hier beschriebenen und in den beigefügten Zeichnungen gezeigten Details des Aufbaus und der Anordnung beschränkt ist. Die Erfindung kann auch durch andere Ausführungsformen und auf verschiedene Weise realisiert werden. Weiterhin ist zu beachten, dass die hier verwendete Terminologie beispielhaft und nicht einschränkend aufzufassen ist.
  • Ausführliche Beschreibung
  • 1 zeigt einen Schlagschrauber 10, der einen Amboss 14 und ein mit dem Amboss 14 gekoppeltes Werkzeugelement 18 umfasst. Das schematisch gezeigte Werkzeugelement 18 kann eine Nuss umfassen, die konfiguriert ist, um in den Kopf eines Befestigungselements (wie etwa einer Schraube) einzugreifen. Alternativ hierzu kann das Werkzeugelement 18 auch verschiedene andere Konfigurationen (z. B. einen Bohrer) aufweisen, um eine Arbeit an einem Werkstück auszuführen. Wie in 1 und 2 gezeigt, umfasst der Schlagschrauber 10 ein Gehäuse 22 und einen reversiblen Elektromotor 26, der mit dem Amboss 14 gekoppelt ist, um ein Drehmoment für den Amboss 14 und das Werkzeugelement 18 vorzusehen. Der Schlagschrauber 10 umfasst weiterhin einen Schalter (z. B. einen Kippschalter 30), der durch das Gehäuse 22 gehalten wird, und ein Stromversorgungskabel 34, das sich von dem Gehäuse 22 erstreckt und den Motor 26 über den Schalter 30 mit einer Wechselstromquelle verbindet. Alternativ hierzu kann der Schlagschrauber 10 einen Akku umfassen, wobei der Motor 26 in diesem Fall konfiguriert ist, um mit dem Gleichstrom aus dem Akku betrieben zu werden. In einer weiteren Alternative kann der Schlagschrauber 10 konfiguriert sein, um mit einer anderen nicht elektrischen Energie wie etwa einer pneumatischen oder hydraulischen Energie betrieben zu werden.
  • Wie in 2 gezeigt, umfasst der Schlagschrauber 10 auch eine Getriebeanordnung 38, die mit dem Ausgang des Motors 26 gekoppelt ist, und eine Antriebsanordnung 42, die mit dem Ausgang der Getriebeanordnung 38 gekoppelt ist. Die Getriebeanordnung 38 kann auf verschiedene Weise konfiguriert sein, um eine Untersetzung zwischen dem Ausgang des Motors 26 und dem Eingang der Antriebsanordnung 42 vorzusehen. Die Antriebsanordnung 42, als deren Bestandteil der Amboss 14 betrachtet werden kann, ist konfiguriert, um eine konstante Drehkraft bzw. ein konstantes Drehmoment der Getriebeanordnung 38 zu einer schlagenden Drehkraft oder einer intermittierenden Anwendung des Drehmoments auf das Werkzeugelement 18 zu wandeln. In dem gezeigten Aufbau des Schlagschraubers 10 umfasst die Antriebsanordnung 42 eine Nockenwelle 46, die mit der Getriebeanordnung 38 gekoppelt ist und durch dieselbe angetrieben wird, einen Stößel 50, der an der Nockenwelle 46 gehalten und axial relativ zu derselben verschoben werden kann, und den Amboss 14. Das hier vollständig unter Bezugnahme eingeschlossene US-Patent Nr. 6,733,414 beschreibt im Detail beispielhafte Konfigurationen der Getriebeanordnung 38 sowie weiterhin den Aufbau und den Betrieb einer Nockenwelle und eines Stößels, die der Nockenwelle 46 und dem Stößel 50 ähnlich sind. Wie weiter unten im größeren Detail beschrieben, unterscheiden sich Teile des Stößels 50 (z. B. die Stößelvorsprünge 54) in ihrem Aufbau von dem in dem US-Patent Nr. 6,733,414 beschriebenen Stößel.
  • Wie in 3 gezeigt, umfasst der Stößel 50 zwei Stößelvorsprünge 54, die jeweils von einer Drehachse 58 des Stößels 50 und des Ambosses 14 beabstandet sind. Jeder der Stößelvorsprünge 54 umfasst eine erste Antriebsfläche 62a, eine zweite Antriebsfläche 62b auf einer zu der ersten Antriebsfläche 62a gegenüberliegenden Seite des Stößelvorsprungs 54 und ein gekrümmtes bzw. bogenförmiges fernes Ende 66, das die erste Antriebsfläche 62a mit der zweiten Antriebsfläche 62b verbindet. Wie weiter unten im größeren Detail beschrieben wird, können die entsprechenden ersten Antriebsflächen 62a der Stößelvorsprünge 54 während einer Drehung im Uhrzeigersinn (d. h. in einer Vorwärtsrichtung) des Stößels 50 und des Ambosses 14 verwendet werden, während die entsprechenden zweiten Antriebsflächen 62b der Stößelvorsprünge 54 während einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn (d. h. in einer Rückwärtsrichtung) des Stößels 50 und des Ambosses 14 verwendet werden können. Alternativ hierzu kann der Stößel 50 auch nur einen einzelnen Stößelvorsprung 54 oder mehr als zwei Stößelvorsprünge 54 aufweisen. Und wenn der Schlagschrauber einen nicht-reversiblen Motor enthält, muss jeder der Antriebsvorsprünge natürlich nur eine einzelne Antriebsfläche aufweisen.
  • Wie weiterhin in 3 gezeigt, umfasst der Amboss 14 zwei Ambossvorsprünge 70, die jeweils von der Drehachse 58 des Stößels 50 und des Ambosses 14 beabstandet sind. Jeder der Ambossvorsprünge 70 umfasst eine erste angetriebene Fläche 74a, eine zweite angetriebene Fläche 74b auf einer zu der ersten angetriebenen Fläche 74a gegenüberliegenden Fläche des Ambossvorsprungs 70 und ein gekrümmtes bzw. bogenförmiges fernes Ende 78, das die erste angetriebene Fläche 74a mit der zweiten angetriebenen Fläche 74b verbindet. Wie weiter oben genannt, können die entsprechenden ersten angetriebenen Flächen 74a der Ambossvorsprünge 70 während einer Drehung im Uhrzeigersinn (d. h. in einer Vorwärtsrichtung) des Stößels 50 und des Ambosses 14 verwendet werden, während die entsprechenden zweiten angetriebenen Flächen 74b der Ambossvorsprünge 70 während einer Drehung gegen den Uhrzeigersinn (d. h. in einer Rückwärtsbewegung) des Stößels 50 und des Ambosses 14 verwendet werden können. Alternativ hierzu kann der Amboss 14 auch nur einen einzelnen Ambossvorsprung 70 oder mehr als zwei Ambossvorsprünge aufweisen. Und in einem Schlagschrauber, der einen nicht-reversiblen Motor enthält, muss jeder der angetriebenen Vorsprünge natürlich nur eine einzelne angetriebene Fläche aufweisen.
  • Wie in 3 und 4 gezeigt, ist jede der Antriebsflächen 62a, 62b der Stößelvorsprünge 54 durch eine konkave Krümmung definiert, sodass hypothetische Linien, die senkrecht zu der Antriebsfläche 62a oder 62b durch benachbarte Punkte an derselben Antriebsfläche gezeichnet werden, in einer Richtung weg von der Antriebsfläche zusammenlaufen. Entsprechend ist jede der angetriebenen Flächen 74a, 74b der Stößelvorsprünge 70 durch eine konvexe Kurve definiert, sodass hypothetische Linien, die senkrecht zu der angetriebenen Fläche 74a oder 74b durch benachbarte Punkte an derselben Antriebsfläche gezeichnet werden, in einer Richtung weg von der angetriebenen Fläche auseinanderlaufen. Die gekrümmten Flächen 62a, 74a sind komplementär zueinander, sodass die Flächen 62a, 74a über im wesentlichen ihre gesamte Länge miteinander verbunden werden können. Entsprechend sind die gekrümmten Flächen 62b, 74b komplementär zueinander, sodass die Flächen 62b, 74b über im wesentlichen ihre gesamte Länge miteinander verbunden werden können.
  • In dem gezeigten Aufbau der Antriebsanordnung 42 definiert jede der gekrümmten Antriebsflächen 62a, 62b der Stößelvorsprünge 54 und jede der gekrümmten angetriebenen Flächen 74a, 74b der Ambossvorsprünge ein Evolventenprofil. Insbesondere beruht das Evolventenprofil jeder der angetriebenen Flächen 74a, 74b der Ambossvorsprünge 70 und jede der Antriebsflächen 62a, 62b der Ambossvorsprünge 54 auf einem hypothetischen Basiszylinder um die Achse 58 herum (z. B. auf dem hypothetischen Basiszylinder C in 6 und 7). Wie in 6 gezeigt, verläuft die Krümmung der angetriebenen Fläche 74b durch einen Punkt P (von P0 zu P1) auf einem imaginären gespannten Faden, der von dem hypothetischen Basiszylinder C in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn abgewickelt wird, um das Evolventenprofil der angetriebenen Fläche 74b zu erzeugen. Das Evolventenprofil der angetriebenen Fläche 74a wird auf ähnliche Weise erzeugt, wobei jedoch der imaginäre gespannte Faden von dem hypothetischen Basiszylinder C in der Richtung im Uhrzeigersinn von 6 abgewickelt wird. Der Amboss 14 umfasst weiterhin eine gekrümmte Fläche bzw. Rundung 94 in Nachbarschaft zu jeder der angetriebenen Flächen 74a, 74b an der Basis jedes Ambossvorsprungs 70, um eine Konzentration der mechanischen Spannung an der Basis der Ambossvorsprünge 70 zu reduzieren (siehe auch 3 und 4).
  • Wie in 7 gezeigt, verläuft die Krümmung der Antriebsfläche 62b durch denselben Punkt P (von P0 zu P1) auf dem imaginären gespannten Faden, der von demselben hypothetischen Basiszylinder C in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn abgewickelt wird, um das Evolventenprofil der Antriebsfläche 62b zu erzeugen. Das Evolventenprofil der Antriebsfläche 62a wird auf ähnliche Weise erzeugt, wobei jedoch der imaginäre gespannte Faden von dem hypothetischen Basiszylinder C in der Richtung gegen den Uhrzeigersinn von 7 abgewickelt wird. Die Linie A-P1 (6 und 7) gibt die abgewickelte Länge des imaginären Fadens wieder, der sich senkrecht zu dem Radius des Basiszylinders C und der Evolvente an dem Punkt 21 erstreckt. Obwohl die abgewickelte Länge des imaginären Fadens kontinuierlich zunimmt, bleibt er während des gesamten Abwicklungsprozesses senkrecht zu dem Radius des Basiszylinders C und der Evolvente.
  • Wie in 4 gezeigt, kann wenigstens ein Teil des bogenförmigen fernen Endes 66 jedes Stößelvorsprungs 54 in eine der Rundungen 94 an jedem Ambossvorsprung 70 eingreifen, wenn die Antriebsfläche 62b in die angetriebene Fläche 74b eingreift. Alternativ hierzu können die Stößelvorsprünge 54 nur in die Ambossvorsprünge 70 entlang der entsprechenden Flächen 62a, 74a oder der Flächen 62b, 74b eingreifen.
  • Das Evolventenprofil jeder der Antriebsflächen 62a, 62b und der angetriebenen Flächen 74a, 74b unterstützt eine im wesentlichen gleichmäßige Verteilung der Last über die gesamte Länge jeder Antriebsfläche 62a, 62b, wenn diese in die entsprechende angetriebene Fläche 74a, 74b eingreift. Folglich werden lokalisierte Kontaktspannungen zwischen den Stößelvorsprüngen 54 und den Ambossvorsprüngen 70 während des Betriebs des Schlagschraubers 10 im wesentlichen reduziert, wodurch der Verschleiß des Stößels 50 und des Ambosses 14 reduziert wird und somit die Lebensdauer des Stößels 50 und des Ambosses 14 verlängert wird. Und weil der Kontakt zwischen den entsprechenden Antriebsflächen 62a, 62b und den angetriebenen Flächen 74a, 74b im wesentlichen über die gesamten Längen der entsprechenden Antriebsflächen 62a, 62b und der entsprechenden angetriebenen Flächen 74a, 74b verteilt ist, ist die gesamte mechanische Effizienz des Schlagschraubers 10 erhöht. Der Kontakt zwischen den evolventenförmigen Antriebsflächen 62a, 62b und den evolventenförmigen angetriebenen Flächen 74a, 74b sieht einen „zentrierenden” Effekt für den Amboss 14 während des Betriebs des Schlagschraubers 10 vor (d. h. die durch den Stößel 50 auf den Amboss 14 ausgeübten Kräfte neigen dazu, den Amboss 14 mit der Drehachse 58 auszurichten), wodurch die Effizienz des Schlagschraubers 10 erhöht wird.
  • Für einen Betrieb des Schlagschraubers 10 in einer Vorwärtsrichtung im Uhrzeigersinn drückt ein Bediener den Schalter 30, um den Motor 26 mit einer Stromquelle zu verbinden, sodass der Motor betrieben wird und die Getriebeanordnung 38 und die Nockenwelle 46 antreibt. Wenn sich der Stößel 50 zusammen mit der Nockenwelle 46 dreht, greifen die Antriebsflächen 62a der Stößelvorsprünge 54 jeweils in die angetriebenen Flächen 74a der Ambossvorsprünge 70 ein, um einen Stoß vorzusehen und den Amboss 14 und das Werkzeugelement 18 in der gewählten Vorwärtsrichtung im Uhrzeigersinn anzutreiben. Nach jedem Stoß bewegt oder gleitet der Stößel 50 entlang der Nockenwelle 46 nach hinten weg von dem Amboss 14, sodass die Stößelvorsprünge 54 von den Ambossvorsprüngen 70 getrennt werden. Wenn sich der Stößel 50 nach hinten bewegt, bewegen sich Nockenkugeln 82 (siehe 2), die in entsprechenden Nockenrillen 86 in der Nockenwelle 46 angeordnet sind, in den Nockenrillen 86 nach hinten. Eine Feder 90 speichert einen Teil der nach hinten gerichteten Energie des Stößels 50, um einen Rückstellmechanismus für den Stößel 50 vorzusehen. Nachdem die Stößelvorsprünge 54 von den entsprechenden Stößelvorsprüngen 70 gelöst wurden, dreht sich der Stößel 50 weiter und bewegt sich bzw. gleitet nach vorne zu dem Stößel 14, wobei die Feder 90 ihre gespeicherte Energie verliert, bis die Antriebsflächen 62a der Stößelvorsprünge 54 erneut in die angetriebenen Flächen 74a der Stößelvorsprünge 70 eingreifen, um einen weiteren Stoß zu erzeugen. Bei einem Betrieb des Schlagschraubers in einer umgekehrten Richtung gegen den Uhrzeigersinn greifen die Antriebsflächen 62b der Stößelvorsprünge 54 in die entsprechenden angetriebenen Flächen 74b der Ambossvorsprünge 70 (siehe 4) ähnlich wie oben mit Bezug auf die Drehung des Schlagschraubers 10 in der Vorwärtsrichtung im Uhrzeigersinn beschrieben ein.
  • Zusätzlich zu der Reduktion von lokalisierten Kontaktspannungen zwischen den Stößelvorsprüngen 54 und den Ambossvorsprüngen 70 machen die Evolventenprofile an den Antriebsflächen 62a, 62b der Stößelvorsprünge 54 und die Evolventenprofile an den angetriebenen Flächen 74a, 74b der Ambossvorsprünge 70 auch den Betrieb des Schlagschraubers 10 glatter, indem sie einen Steuerwinkel A1 reduzieren, innerhalb dessen der Stößel 50 an der Nockenwelle 46 zurückgezogen wird und die Stößelvorsprünge 54 über die Ambossvorsprünge 70 gehen. Wie weiterhin in 4 gezeigt, beträgt der Steuerwinkel A1 ungefähr 60 Grad. Mit anderen Worten ist eine Drehung von ungefähr 60 Grad des Stößels 50 erforderlich, wenn sich dieser in der zurückgezogenen Position entlang der Nockenwelle 46 befindet und über den Amboss 14 dreht, bevor der Stößel 50 durch die Feder 90 zu dem Amboss 14 bewegt werden kann, um den nächsten Schlag bzw. Stoß zwischen den Stößelvorsprüngen 54 und den Ambossvorsprüngen 70 vorzubereiten. Indem insbesondere die in 4 gezeigte Ausrichtung des Stößels 50 relativ zu dem Amboss 14, in der die Antriebsfläche 62b und die angetriebene Fläche 74b ineinander greifen, als Bezug verwendet wird, bewegt sich der Stößel 50 über einen Winkel A1 von ungefähr 60 Grad gegen den Uhrzeigersinn, während er sich in der zurückgezogenen Position entlang der Nockenwelle 46 befindet, bevor der Stößel 50 wieder seine ausgefahrene Position einnehmen kann, um die Antriebsfläche 62a in Nachbarschaft zu der angetriebenen Fläche 74a zu positionieren. Alternativ hierzu können die Ambossvorsprünge 70 und/oder die Stößelvorsprünge 54 derart dimensioniert sein, dass sie eine reduzierte Dicke gegenüber derjenigen von 4 aufweisen, wodurch der Steuerwinkel A1 weiter reduziert wird.
  • 5 zeigt eine Antriebsanordnung 200 aus dem Stand der Technik, die einen Stößel 204 und einen Amboss 206 umfasst. Der Amboss 206 umfasst quadratische Vorsprünge 210, die in gerade und geneigte angetriebene Flächen 214 von entsprechenden Stößelvorsprüngen 218 eingreifen. Der Steuerwinkel A2, innerhalb dessen die Stößelvorsprünge 218 über die Ambossvorsprünge 210 gehen, wenn der Stößel 204 von dem Amboss 206 zurückgezogen wird, beträgt ungefähr 80 Grad. Weil die Antriebsanordnung 42 der vorliegenden Erfindung einen Steuerwinkel A1 vorsieht, der gegenüber dem Steuerwinkel A2 der Antriebsanordnungen (z. B. der Antriebsanordnung 200) aus dem Stand der Technik reduziert ist, ermöglicht die Antriebsanordnung 42 der vorliegenden Erfindung einen glatteren Betrieb des Schlagschraubers 10.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden durch die folgenden Ansprüche definiert.
  • Zusammenfassung
  • Antriebsanordnung für ein Kraftwerkzeug
  • Es wird eine Antriebsanordnung für einen Schlagschrauber angegeben, der ein Werkzeugelement zum Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück umfasst. Die Antriebsanordnung umfasst auch einen Stößel, der um eine Mittenachse gedreht werden kann. Der Stößel umfasst einen Stößelvorsprung, der von der Mittenachse beabstandet ist. Der Stößelvorsprung weist wenigstens eine Antriebsfläche auf. Die Antriebsanordnung umfasst weiterhin einen Amboss, der einen Ambossvorsprung mit wenigstens einer angetriebenen Fläche umfasst, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben. Der Amboss kann mit dem Werkzeugelement verbunden werden, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben. Die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche weisen ein Evolventenprofil auf.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 6733414 [0018]

Claims (20)

  1. Antriebsanordnung für einen Schlagschrauber, wobei der Schlagschrauber ein Werkzeugelement zum Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück enthält, wobei die Antriebsanordnung umfasst: einen Stößel, der um eine Mittenachse gedreht werden kann, wobei der Stößel einen von der Mittenachse beabstandeten Stößelvorsprung umfasst, der wenigstens eine Antriebsfläche aufweist, und einen Amboss, der einen Ambossvorsprung umfasst, der wenigstens eine angetriebene Fläche aufweist, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben, wobei der Amboss mit dem Werkzeugelement verbunden werden kann, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben, wobei die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche ein Evolventenprofil umfasst.
  2. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsfläche und die angetriebene Fläche jeweils ein Evolventenprofil aufweisen.
  3. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eine erste Antriebsfläche ist und wobei der Stößelvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten Antriebsfläche, und eine zweite Antriebsfläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten Antriebsfläche.
  4. Antriebsanordnung nach Anspruch 3, wobei die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche jeweils ein Evolventenprofil umfassen.
  5. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei die angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eine erste angetriebene Fläche ist und wobei der Ambossvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten angetriebenen Fläche, und eine zweite angetriebene Fläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten angetriebenen Fläche.
  6. Antriebsanordnung nach Anspruch 5, wobei die erste angetriebene Fläche und die zweite angetriebene Fläche jeweils ein Evolventenprofil umfassen.
  7. Antriebsanordnung nach Anspruch 5, wobei die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eine erste Antriebsfläche ist und wobei der Stößelvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten Antriebsfläche, und eine zweite Antriebsfläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten Antriebsfläche, wobei die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche jeweils ein Evolventenprofil aufweisen.
  8. Antriebsanordnung nach Anspruch 7, wobei die erste Antriebsfläche des Stößelvorsprungs in die erste angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eingreift, um den Amboss in einer ersten Drehrichtung anzutreiben, und wobei die zweite Antriebsfläche des Stößelvorsprungs in die zweite angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eingreift, um den Amboss in der zweiten Drehrichtung anzutreiben.
  9. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Stößelvorsprung ein erster Stößelvorsprung ist und wobei der Stößel weiterhin einen zweiten Stößelvorsprung umfasst, der von der Mittenachse beabstandet ist und gegenüber dem ersten Stößelvorsprung angeordnet ist.
  10. Antriebsanordnung nach Anspruch 1, wobei der Ambossvorsprung ein erster Ambossvorsprung ist und wobei der Amboss weiterhin einen zweiten Ambossvorsprung umfasst, der von der Mittenachse beabstandet ist und gegenüber dem ersten Ambossvorsprung angeordnet ist.
  11. Schlagschrauber, der mit einem Werkzeugelement für das Ausführen einer Arbeit an einem Werkstück betrieben werden kann, wobei der Schlagschrauber umfasst: ein Gehäuse, einen Motor, der durch das Gehäuse gehalten wird, einen Stößel, der in Reaktion auf ein von dem Motor empfangenes Drehmoment um eine Mittenachse gedreht werden kann, wobei der Stößel einen Stößelvorsprung umfasst, der von der Mittenachse beabstandet ist, wobei der Stößelvorsprung wenigstens eine Antriebsfläche aufweist, und einen Amboss, der einen Ambossvorsprung umfasst, der wenigstens eine angetriebene Fläche aufweist, die in die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eingreifen kann, um den Amboss anzutreiben, wobei der Amboss mit dem Werkzeugelement verbunden werden kann, um das Werkzeugelement drehbar anzutreiben, wobei die Antriebsfläche und/oder die angetriebene Fläche ein Evolventenprofil aufweisen.
  12. Schlagschrauber nach Anspruch 11, wobei die Antriebsfläche und die angetriebene Fläche jeweils ein Evolventenprofil aufweisen.
  13. Schlagschrauber nach Anspruch 11, wobei die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eine erste Antriebsfläche ist und wobei der Stößelvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten Antriebsfläche, und eine zweite Antriebsfläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten Antriebsfläche.
  14. Schlagschrauber nach Anspruch 13, wobei die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche jeweils ein Evolventenprofil umfassen.
  15. Schlagschrauber nach Anspruch 11, wobei die angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eine erste angetriebene Fläche ist und wobei der Ambossvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten angetriebenen Fläche, und eine zweite angetriebene Fläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten angetriebenen Fläche.
  16. Schlagschrauber nach Anspruch 15, wobei die erste angetriebene Fläche und die zweite angetriebene Fläche jeweils ein Evolventenprofil aufweisen.
  17. Schlagschrauber nach Anspruch 15, wobei die Antriebsfläche des Stößelvorsprungs eine erste Antriebsfläche ist und wobei der Stößelvorsprung umfasst: ein fernes Ende in Nachbarschaft zu der ersten Antriebsfläche, und eine zweite Antriebsfläche in Nachbarschaft zu dem fernen Ende und gegenüber der ersten Antriebsfläche, wobei die erste Antriebsfläche und die zweite Antriebsfläche jeweils ein Evolventenprofil aufweisen.
  18. Schlagschrauber nach Anspruch 17, wobei die erste Antriebsfläche des Stößelvorsprungs in die erste angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eingreift, um den Amboss in einer ersten Drehrichtung anzutreiben, und wobei die zweite Antriebsfläche des Stößelvorsprungs in die zweite angetriebene Fläche des Ambossvorsprungs eingreift, um den Amboss in einer zweiten Drehrichtung anzutreiben.
  19. Schlagschrauber nach Anspruch 11, wobei der Stößelvorsprung ein erster Stößelvorsprung ist und wobei der Stößel weiterhin einen zweiten Stößelvorsprung umfasst, der von der Mittenachse beabstandet ist und gegenüber dem ersten Stößelvorsprung angeordnet ist.
  20. Schlagschrauber nach Anspruch 11, wobei der Ambossvorsprung ein erster Ambossvorsprung ist und wobei der Amboss weiterhin einen zweiten Ambossvorsprung umfasst, der von der Mittenachse beabstandet ist und gegenüber dem ersten Ambossvorsprung angeordnet ist.
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