DE19833794A1 - Handgeführtes Elektrowerkzeug, insbesondere Stichsäge - Google Patents

Abstract

Ein handgeführtes Elektrowerkzeug, insbesondere eine Stichsäge, hat eine im Werkzeuggehäuse vorgesehene Motoreinheit, die in einem Motorgehäuse den Stator und den Anker enthält, wobei die mit einem Ende aus dem Motorgehäuse vorstehende Ankerwelle in zwei im Motorgehäuse gehalterten Lagern gelagert ist. Mit der Ankerwelle ist eine eine Zahnanordnung tragende, eine Verlängerung der Ankerwelle bildende Zwischenwelle gekoppelt, die in einem Lager drehbar gehalten ist. Ankerwelle und Zwischenwelle greifen mit radialem Spiel in axialer Richtung ineinander und sind durch zusammenwirkende radiale Vorsprünge und diese aufnehmende Aussparungen unverdrehbar gekoppelt. Im Bereich der einander überlappenden Abschnitte von Ankerwelle und Zwischenwelle ist auf einer der Wellen ein sich zumindest über ein Teil des Umfangs erstreckender Ringabschnitt vorgesehen, der im wesentlichen in Linienberührung mit der benachbarten Umgangsfläche an der anderen Welle steht.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein handgeführtes Elektrowerkzeug, insbesondere eine Stichsäge, mit einer im Werkzeuggehäuse vorgesehenen Motoreinheit, die in einem Motorgehäuse den Stator und den Anker enthält, wobei die mit einem Ende aus dem Motorge­ häuse vorstehende Ankerwelle in zwei im Motorgehäuse gehalterten Lagern gelagert ist, mit einer von der Ankerwelle antreibbaren Getriebeanordnung, die mit der Ankerwelle über eine eine Zahnanordnung tragende, eine Verlängerung der Ankerwelle bildende Zwischenwelle gekoppelt ist, die in einem Lager drehbar gelagert ist, sowie mit einer mittels der Getriebeanordnung antreibbaren Werkzeugaufnahme.

Elektrowerkzeuge, insbesondere Stichsägen, bei denen zum Antrieb eine vorgefertigte Motoreinheit vorgesehen ist, sind bekannt. Die Verwendung der vorgefertigten Motoreinheit, die in großen Stückzahlen und daher preiswert hergestellt werden, hat den Vorteil, daß sie sich bei sehr kompakten Aufbau durch Haltern des Motorgehäuses im Gehäuse des Elektrowerkzeugs montieren läßt, ohne daß Anker und Stator in gesonderten Arbeitsschritten montiert werden müßten und ohne daß die Lager für die Ankerwelle in besonders ausgebildete Haltebereiche des Gehäuses des Elektrowerkzeugs eingesetzt werden müßten. Bei diesen Motorein­ heiten ergibt sich jedoch für viele Anwendungsfälle, u. a. bei Stichsägen, der Nachteil, daß der aus dem Motorgehäuse vor­ stehende Abschnitt der Ankerwelle verhältnismäßig kurz ist, so daß er nicht direkt mit der im Abstand vom Motorgehäuse im Gehäuse des Elektrowerkzeugs angeordneten Getriebeanordnung gekoppelt werden kann. Vielmehr muß eine Zwischenwelle vorgesehen werden, die als Verlängerung der Ankerwelle dient und die eine Zahnanordnung, vorzugsweise ein Ritzel aufweist, das mit dem Eingangszahnrad der Getriebeanordnung kämmt.

Diese Zwischenwelle muß in einem zusätzlichen Lager drehbar gelagert werden, und sie wird üblicherweise starr mit der Ankerwelle verbunden. Hierdurch ergibt sich allerdings eine Drei­ punktlagerung der Einheit aus Ankerwelle und Zwischenwelle, nämlich einerseits in den beiden Lagern der Ankerwelle und andererseits in dem zusätzlichen Lager der Zwischenwelle. Die Lager einer derartigen Dreipunktlagerung lassen sich jedoch nicht mit absoluter Genauigkeit koaxial ausrichten, so daß im Betrieb auf die sich drehende Einheit aus Ankerwelle und Zwischenwelle Biegebelastungen ausgeübt werden. Diese stellen solange kein Problem dar, wie die Einheit aus Ankerwelle und Zwischenwelle verhältnismäßig stabil aufgebaut und die im Eingriffsbereich mit der Getriebeanordnung auf diese Einheit wirkenden Belastungen nicht allzu groß sind. Es hat sich jedoch gezeigt, daß bei Zunahme der Belastungen im Eingriffsbereich mit der Getriebean­ ordnung, etwa in einer Stichsäge mit relativ großer Leistung, bei der über das Getriebe von dem in Eingriff mit dem Werkstück stehenden, hin- und herbewegten Sägeblatt zusätzliche Stoßbela­ stungen auf die Einheit aus Ankerwelle und Zwischenwelle übertragen werden, die Gefahr besteht, daß es zu einem Bruch der dreipunktgelagerten Einheit kommt.

Es ist Aufgabe der Erfindung, auf einfache Weise die sich bei der bekannten Ausbildung ergebende Bruchgefahr zu beseitigen.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird ein Elektrowerkzeug der eingangs erwähnten Art erfindungsgemäß derart ausgestaltet, daß Ankerwelle und Zwischenwelle mit radialem Spiel in axialer Richtung ineinandergreifen und durch radiale Vorsprünge an der einen Welle und entsprechende, die Vorsprünge aufnehmende Aussparungen an der anderen Welle unverdrehbar miteinander gekoppelt sind, und daß im Bereich der einander überlappenden Abschnitte von Ankerwelle und Zwischenwelle auf einer der Wellen ein sich zumindest über einen Teil des Umfangs erstreckender Ringabschnitt vorgesehen ist, der im wesentlichen in Linienberührung mit der benachbarten Umfangsfläche an der anderen Welle steht.

Bei der erfindungsgemäßen Ausbildung werden die in den beiden im Motorgehäuse vorgesehenen Lagern gelagerte Ankerwelle und die in einem zusätzlichen Lager gelagerte Zwischenwelle durch den Eingriff mit radialem Spiel gegeneinander entkoppelt, so daß die unvermeidbare Fehlausrichtung der Lager nicht zu den nachteiligen Biegebelastungen einer Dreipunktlagerung führt, sondern Ankerwel­ le und Zwischenwelle entsprechend einer unvermeidbaren Fehl­ ausrichtung ihrer Lageranordnungen zueinander ebenfalls nicht genau koaxial zueinander ausgerichtet sind. Dabei wird die Unverdrehbarkeit von Ankerwelle und Zwischenwelle und somit die Übertragung der Drehbewegung von der Ankerwelle auf die Zwischen­ welle und von dort auf das Getriebe durch die formschlüssige Kopplung von Ankerwelle und Zwischenwelle über die radialen Vorsprünge und die diese aufnehmenden Aussparungen bewirkt.

Da sich jedoch gezeigt hat, daß diese Kopplung von Ankerwelle und Zwischenwelle mit radialem Spiel bei hoher Drehzahl der Ankerwel­ le zu einer erheblichen Geräuschentwicklung führen kann, ist das radiale Spiel der Kopplung erfindungsgemäß dadurch eingeschränkt, daß an einer der Wellen ein Ringabschnitt vorgesehen ist, der mit der benachbarten Umfangsfläche der anderen Welle im wesentlichen in Linienberührung steht. Infolge der Linienberührung behindert der Eingriff zwischen Ringabschnitt und Umfangsfläche das eventuelle Verkippen von Ankerwelle und Zwischenwelle relativ zueinander als Folge der Fehlausrichtungen ihrer Lageranordnungen nicht, stellt jedoch eine gewisse Berührung von Ankerwelle und Zwischenwelle im Überlappungsbereich der beiden Wellen sicher. Dies hat überraschenderweise eine erhebliche Geräuschreduzierung bei der gemeinsamen Drehung von Ankerwelle und Zwischenwelle mit hoher Drehzahl zur Folge.

In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind zwei einander diagonal gegenüberliegende Vorsprünge vorhanden, und der Ringabschnitt erstreckt sich zu beiden Seiten zwischen den Vorsprüngen, bildet also zwei einander diagonal gegenüberliegende Teilabschnitte.

Die Ankerwelle kann sich mit einer auf ihr befestigten Buchse in eine koaxiale Öffnung in der Zwischenwelle erstrecken, und die Vorsprünge und der Ringabschnitt können dann an der Buchse ausgebildet sein.

Eine weitere Geräuschquelle bei der vorgesehenen Kopplung von Ankerwelle und Zwischenwelle liegt in dem Bereich zwischen den Seitenflächen der Vorsprünge und den Seitenflächen bzw. den axial verlaufenden Wänden der die Vorsprünge aufnehmenden Aussparungen. Abhängig von der Drehrichtung kommt jeweils eine Seitenwand eines Vorsprungs in Drehmoment übertragenden Eingriff mit einer Seitenwand der zugehörigen Aussparung, wobei dieser Eingriff im Betrieb, abhängig von der auftretenden Belastung schwankt. Diese Eingriffsschwankungen können zu Geräuschen führen.

Um diese Geräuschentwicklung zu reduzieren, können die Aus­ sparungen elastisch verformbare Stützabschnitte aufweisen, die an beiden Seiten der Vorsprünge anliegen. Dadurch wird zwar die Belastungsschwankung im Kopplungsbereich zwischen Ankerwelle und Zwischenwelle nicht reduziert, jedoch "dämpft" die elastische Ausbildung der Stützabschnitte diese Schwankungen, so daß eine wirksame Geräuschminderung erreicht wird.

In einer vorteilhaften Weiterbildung sitzt auf der Zwischenwelle ein aus Kunststoff bestehendes Lüfterrad, in dessen Nabe sich die Aussparungen erstrecken, und die Stützabschnitte sind einstückig mit dem Lüfterrad und aus dessen Kunststoff geformt.

Die Erfindung wird im folgenden anhand der ein Ausführungsbei­ spiel zeigenden Figuren näher erläutert.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen Seitenansicht eine batte­ riegetriebene Stichsäge.

Fig. 2 zeigt eine Teilansicht, teilweise im Schnitt, der Stichsäge aus Fig. 1, wobei der Schnitt in der Zei­ chenebene gemäß Fig. 1 durch die Mitte der Stichsäge verläuft.

Fig. 3 zeigt eine Darstellung entsprechend Fig. 2, bei der der Schnitt senkrecht zur Zeichenebene in Fig. 1 und durch die Mitte der Ankerwelle des Antriebsmotors der Stichsäge verläuft.

Fig. 4 zeigt teilweise als Teilansicht und teilweise im Schnitt entlang der Linie IV-IV aus Fig. 2 die Stich­ säge gemäß Fig. 1 bis 3.

Fig. 5 zeigt in perspektivischer Darstellung den in Fig. 4 gezeigten Teil der Stichsäge.

Es sei darauf hingewiesen, daß der Aufbau der Stichsäge im wesentlichen dem üblichen Aufbau eines derartigen Elektrowerk­ zeugs entspricht, so daß Einzeheiten, die für die Erfindung nicht wesentlich sind, nicht näher erläutert werden. Im übrigen ist in den Figuren auch nicht das für derartige Stichsägen übliche Getriebe dargestellt, und der im Sägegehäuse vordere Teil dieses Getriebes ist in Fig. 3 lediglich als schraffierte Fläche angedeutet.

Ferner sei darauf hingewiesen, daß Teile des Stichsägegehäuses 1, das in Fig. 1 dargestellt ist, in den übrigen Figuren nicht gezeigt sind, in denen, zumindest teilweise, innere Gehäuseteile 13, 14 zu erkennen sind. Wegen des Fehlens von Teilen des Stichsägegehäuses 1 ist im übrigen auch die Halterung für das Motorgehäuse 20 nicht gezeigt.

Die dargestellte Stichsäge hat, wie bereits erwähnt, ein Stichsägengehäuse 1, das in seinem oberen mittleren Abschnitt einen Griffbereich 2 bildet, unterhalb dessen eine Grifföffnung 3 vorgesehen ist, in die sich in üblicher Weise das Betätigungs­ element 4 für den Ein/Aus-Schalter erstreckt. Am hinteren Ende des Stichsägengehäuses 1 ist eine Batterie 15 lösbar befestigt. Am vorderen oberen Teil des Stichsägengehäuses 1 befindet sich ein Stellhebel 11, der über einen Anschluß 48 mit der Kombination aus in Betrieb hin- und herbewegtem Stößel 10 und an diesem befestigter Sägeblattklemme 9 verbunden ist und über den in bekannter Weise die Sägeblattklemme 9 in einen geöffneten Zustand und in einen Klemmzustand gebracht werden kann, in dem in diesem ein Stichsägeblatt 12 gehaltert ist. Das Stichsägeblatt 12 erstreckt sich durch den nach vorn offenen Ausschnitt eines üblichen Schuhs 6, der über einen gewölbten Abschnitt 7 am unteren Teil des Stichsägegehäuses 1 befestigt ist. Mittels eines Betätigungselementes 8 kann die Klemmhalterung des Schuhs 6 gelöst und durch Verdrehung des Schuhs 6 eine Schrägstellung seiner Auflagefläche bezüglich des Stichsägeblattes 12 vor­ genommen und der Schuh 6 in dieser Lage wieder festgeklemmt werden, um auf diese, für Stichsägen übliche Weise, eine Neigungsschnitteinstellung zu erhalten.

Die dargestellte Stichsäge enthält eine Motoreinheit, die in einem Motorgehäuse 20 den nicht dargestellten Stator und den Anker enthält, dessen Ankerwelle 21 sich an einem Ende aus dem Motorgehäuse 20 herauserstreckt. In der Motoreinheit befinden sich zwei nicht dargestellte Lager zur drehbaren Lagerung der Ankerwelle 21. Derartige Motoreinheiten sind auf dem Markt erhältlich und werden wegen ihrer günstigen Kosten verstärkt in Elektrowerkzeugen eingesetzt.

Die Motoreinheit ist mittels nicht im einzelnen dargestellter Schrauben an einer gehäuseteilförmigen Aufnahmeplatte 14 befestigt, die an einem Gehäuseabschnitt 13 angeschraubt ist. Im Gehäuseabschnitt 13, der einen Teil der Wandung des Getriebege­ häuses bildet, sind zwei unmittelbar benachbart zueinanderliegen­ de Lager 31 befestigt, in denen drehbar eine Zwischenwelle 30 gelagert ist. Diese ist koaxial zur Ankerwelle 21 ausgerichtet und bildet an ihrem der Motoreinheit entfernten Ende ein Ritzel 34, das in nicht dargestellter Weise mit einem Eingangszahnrad des Getriebes der Stichsäge kämmt. Die Zwischenwelle 30 hat an der der Motoreinheit näheren Ende einen vergrößerten Querschnitt 32 und bildet dort eine zur Motoreinheit offene Aussparung oder Öffnung 33. In diesem Bereich ist die Zwischenwelle 30 an ihrer Außenseite keilwellenförmig ausgebildet (Fig. 4 und 5), und auf sie ist die Nabe 41 eines aus Kunststoff bestehenden Lüfterrades 40 aufgesetzt. Dieses Lüfterrad erstreckt sich in einem zwischen Halteplatte 14 und der Motoreinheit zugewandten Rückwand des Gehäuseteils 13 gebildeten Raum. Der Bereich 32 der Zwischenwelle 30 weist zur Motoreinheit hin offene, einander diagonal gegenüberliegende Einschnitte auf, die sich radial nach außen in Aussparungen 42, 43 (Fig. 5) der Nabe 41 des Lüfterra­ des 40 fortsetzen. Zu beiden Seiten jeder der Aussparungen 42, 43 sind aus dem Kunststoff des Lüfterrades einstückig mit diesem ausgebildete Stützabschnitte 44, 45 und 46, 47 vorhanden, die in Umfangsrichtung elastisch verformbar sind.

Auf dem freien Ende der Ankerwelle 21 ist unverdrehbar eine Buchse 22 befestigt, an der einander diagonal gegenüberliegende Vorsprünge 23, 24 ausgebildet sind, die im montierten Zustand in die Aussparungen 42, 43 im Lüfterrad eingreifen. Dabei liegen die Stützabschnitte 44, 45 und 46, 47 an den Seiten der Vorsprünge 23, 24 an. Zwischen den Vorsprüngen 23, 24 erstrecken sich zu beiden Seiten an der Außenfläche der Buchse 22 Teilbereiche 25, 26 eines einstückig mit der Buchse 22 ausgebildeten Ringabschnit­ tes (Fig. 3), wobei der Ringabschnitt in einer Ebene senkrecht zur Längsachse von Ankerwelle 21 und Längsachse der koaxial mit dieser angeordneten Zwischenwelle 30 liegt. Immontierten Zustand steht der Ringabschnitt in Linienberührung mit der inneren Umfangsfläche der Öffnung 33 der Zwischenwelle 30, während ansonsten Außenfläche der Buchse 22 und der inneren Umfangsfläche der Öffnung 33 radiales Spiel vorhanden ist.

Wie ohne weiteres zu erkennen ist, ergibt sich durch den Eingriff der Vorsprünge 23 und 24 der unverdrehbar auf der Ankerwelle 21 sitzenden Buchse 22 mit den Aussparungen 42, 43 im unverdrehbar auf der Zwischenwelle 30 sitzenden Lüfterrad 40 eine Kopplung zur Übertragung der Drehbewegung von der Ankerwelle 21 auf die Zwischenwelle 30. Dabei werden Verdrehungen von Zwischenwelle 30 und Ankerwelle 21 relativ zueinander, etwa infolge plötzlicher Belastungen der Zwischenwelle 30 durch am Stichsägeblatt 12 auftretender Stoßbelastungen, durch die elastisch verformbaren, seitlich an den Vorsprüngen 23, 24 anliegenden Stützabschnitte 44, 45 und 46, 47 gedämpft, so daß eine sonst mögliche Geräusch­ entwicklung deutlich reduziert ist.

Wie bereits erwähnt, ist die Ankerwelle 21 in zwei Lagern im Motorgehäuse 20 drehbar gelagert, während die Zwischenwelle 30 in den im Gehäuseteil 13 sitzenden Lagern 31 gelagert ist. Diese Dreipunktlagerung macht es praktisch unmöglich, Ankerwelle 21 und Zwischenwelle 30 exakt koaxial zueinander auszurichten. Dadurch daß die Buchse 22 mit radialem Spiel in der Öffnung 33 der Zwischenwelle 30 sitzt und zwischen Innenfläche der Öffnung 33 und Außenfläche der Buchse 22 lediglich eine Linienberührung über den Ringabschnitt 25, 26 gegeben ist, können Ankerwelle 21 und Zwischenwelle 30 in einer leichten Fehlausrichtung in Eingriff zueinander stehen, wobei diese Fehlausrichtung durch eine entsprechende Verlagerung des Ringabschnittes 25, 26 innerhalb der Öffnung 33 aufgenommen wird. Trotzdem bleibt die Linienberüh­ rung zwischen Ringabschnitt 25, 26 und Innenfläche der Öffnung 33 erhalten, und es hat sich überraschenderweise gezeigt, daß dieser Eingriff die sonst entstehende erhebliche Geräuschentwick­ lung in diesem Kopplungsbereich drastisch reduziert.

Claims (5)

1. Handgeführtes Elektrowerkzeug, insbesondere Stichsäge

• - mit einer im Werkzeuggehäuse (1) vorgesehenen Motorein­ heit, die in einem Motorgehäuse (20) den Stator und den Anker enthält, wobei die mit einem Ende aus dem Motor­ gehäuse (20) vorstehende Ankerwelle (21) in zwei im Motorgehäuse (20) gehalterten Lagern gelagert ist,
• - mit einer von der Ankerwelle (21) antreibbaren Getrie­ beanordnung, die mit der Ankerwelle (21) über eine eine Zahnanordnung (34) tragende, eine Verlängerung der Ankerwelle (21) bildende Zwischenwelle (30) gekoppelt ist, die in einem Lager (31) drehbar gelagert ist, sowie
• - mit einer mittels der Getriebeanordnung antreibbaren Werkzeugaufnahme (9),

dadurch gekennzeichnet, daß Ankerwelle (21) und Zwischenwelle (30) mit radialem Spiel in axialer Richtung ineinandergreifen und durch radiale Vorsprünge (23, 24) an der einen Welle (21) und ent­ sprechende, die Vorsprünge (23, 24) aufnehmende Aussparungen (42, 43) an der anderen Welle (30) unverdrehbar gekoppelt sind, und daß im Bereich der einander überlappenden Ab­ schnitte von Ankerwelle (21) und Zwischenwelle (30) auf einer der Wellen (21; 30) ein sich zumindest über einen Teil des Umfangs erstreckender Ringabschnitt (25, 26) vorgesehen ist, der im wesentlichen in Linienberührung mit der benach­ barten Umfangsfläche der anderen Welle steht.

2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwei einander diagonal gegenüberliegende Vorsprünge (23, 24) vorgesehen sind und daß sich der Ringabschnitt (25, 26) zu beiden Seiten zwischen diesen Vorsprüngen (23, 24) er­ streckt.

3. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sich die Ankerwelle (21) mit einer auf ihr befestigten Buchse (22) in eine koaxiale Öffnung (33) in der Zwischenwelle (30) erstreckt und daß die Vorsprünge (23, 24) und der Ringabschnitt (25, 26) an der Buchse (22) ausgebil­ det sind.

4. Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Aussparungen (42, 43) elastisch verformbare Stütz­ abschnitte (44, 45; 46, 47) aufweisen, die an beiden Seiten der Vorsprünge (23, 24) anliegen.

5. Elektrowerkzeug nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß auf der Zwischenwelle (30) ein aus Kunststoff bestehendes Lüfterrad (40) sitzt, in dessen Nabe (41) sich die Aus­ sparungen (42, 43) erstrecken, und daß die Stützabschnitte (44, 45; 46, 47) einstückig mit dem Lüfterrad (40) und aus dessen Kunststoff geformt sind.