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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Kraftwerkzeug mit einem Aufbau zur Verhinderung des Austritts von Schmiermittel.
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Hintergrund der Erfindung
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Ein Elektromotor ist in einem Gehäuse eines Kraftwerkzeugs, wie etwa eines Bohrhammers, montiert. Ein durch den Elektromotor angetriebener Zylinder ist drehbar am Vorderende des Gehäuses gehalten. Ein Endwerkzeug ist mit dem Vorderende des Zylinders verbunden. Außerdem ist ein Reduziermechanismus in dem Gehäuse angeordnet, und die Drehung des Elektromotors wird auf das Endwerkzeug über den Reduziermechanismus übertragen.
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Der Reduziermechanismus ist in dem Mechanismusgehäuse aufgenommen, das durch das Gehäuse umschlossen ist, und umfasst einen rotierenden Getriebemechanismus, der aus Zahnrädern und einer rotierenden Welle besteht. Die Drehung des Elektromotors wird über die Zahnräder auf eine Zwischenwelle und dann auf das Endwerkzeug übertragen. Zwei Lager sind an den beiden Endbereichen der Zwischenwelle in dem Mechanismusgehäuse zum drehbaren Stützen der Zwischenwelle angeordnet.
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Das Schmiermittel ist auf die Zahnräder, die Zwischenwelle und ähnliche Teile des Reduziermechanismus aufgebracht, um die Lebensdauer zu erhöhen und Reibungsverluste zu verringern. Das Schmiermittel ist das Fett, das eine Metallseifenbasis enthält, die Ca und Li usw. und eine Ölkomponente, wie etwa Silikonöl usw., enthält, wobei das Fett große Mengen der Ölkomponente enthält. Die Seife und die Ölkomponente können voneinander getrennt werden, weil die Fließfähigkeit aufgrund der hohen Temperatur erhöht wird.
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Demgemäß erfordert das Mechanismusgehäuse eine hohe Dichtungsfähigkeit, um zu verhindern, dass das Fett aus ihm heraus fließt. Um die hohe Dichtungsfähigkeit zu erreichen, werden im herkömmlichen Kraftwerkzeug viele Arten von Dichtungsteilen, wie etwa ein O-Ring, ein Öldichtungselement und ein Kontakt-Öldichtungslager an dem Mechanismusgehäuse verwendet. Verschiedene Arten von Dichtungsteilen sind jeweils in den einzelnen abzudichtenden Bereichen verwendet, um das Abdichten des Mechanismusgehäuses zu erreichen. Die Dichtungsfähigkeit variiert bei den verschiedenen einzelnen Bereichen. Wenn der Reduziermechanismus während des Betriebs des Kraftwerkzeugs Wärme erzeugt, erhöht sich die Temperatur in dem abgedichteten Mechanismusgehäuse, sodass sich die Luft in dem Mechanismusgehäuse ausdehnt. In einem solchen Fall würden, soweit die Dichtungsfähigkeit eines Dichtungsteils verschlechtert ist, die ausgedehnte Luft und das Fett aus dem Mechanismusgehäuse an einer Stelle entsprechend dem verschlechterten Dichtungsteil ausfließen. Eine solche Leckage des Fetts kann nicht nur die Qualität und Lebensdauer des Produkts verschlechtern, sondern auch den Arbeitsbereich verschmutzen.
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Der Getriebe-Reduziermechanismus in dem Mechanismusgehäuse wird im Falle eines längeren Betriebszeitraums heiß, wie etwa beim Bohren von Durchgangslöchern und dergleichen. Die Wärme erhöht den Druck in dem Mechanismusgehäuse beträchtlich. Unter übermäßigem Druck ist das Fließvermögen des Fetts erhöht, und das Fett wird leicht durch die Dichtungsstelle durchgelassen und fließt aus dem Mechanismusgehäuse. Um eine solche Situation zu vermeiden, ist gewöhnlich nach dem Stand der Technik ein Entlüftungsdurchlass mit einer Auslassöffnung vorgesehen, um den Druck in dem Mechanismusgehäuse teilweise zu verringern und auszugleichen. Jedoch würde dies dazu führen, dass das eingespritzte Fett unter normalen Betriebsbedingungen aus der Öffnung ausflösse.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Abzielend auf die nach dem Stand der Technik bestehenden Mängel ist es der Zweck der vorliegenden Erfindung, ein Kraftwerkzeug mit einem Aufbau vorzusehen, der verhindert, dass das Schmierfett austritt. Dieses Kraftwerkzeug kann die Luft in dem Mechanismusgehäuse davon abhalten, sich auszudehnen, und verhindern, dass das in dem Mechanismusgehäuse eingekapselte Schmierfett aus dem Mechanismusgehäuse austritt, und demgemäß die Qualität und die Lebensdauer des Kraftwerkzeugs erhöhen.
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Um das obige Ziel zu erreichen, verwendet die vorliegende Erfindung die folgenden technischen Lösungen:
Kraftwerkzeug, umfassend: einen in einem Motorgehäuse (20) aufgenommenen Elektromotor; einen in einem Mechanismusgehäuse (30a) angeordneten und mit dem Elektromotor verbundenen Getriebemechanismus (40), um die Drehung des Elektromotors umzuwandeln und zu übertragen; ein Gehäuse (30), wobei das Mechanismusgehäuse (30a) in dem Gehäuse umschlossen ist und ein Schmiermittel in das Mechanismusgehäuse eingespritzt ist; wobei mindestens zwei Durchlässe (2, 3) in dem Mechanismusgehäuse (30a) angeordnet sind, wobei ein Einlass (2a, 3a) jedes der Durchlässe (2, 3) zum Inneren des Mechanismusgehäuses (30a) hin geöffnet ist und ein Auslass (2b, 3b) jedes der Durchlässe (2, 3) nach außerhalb des Mechanismusgehäuses (30a) geöffnet ist; wobei mindestens ein Einlass (2a, 3a) an der Position angeordnet ist, an der er nicht in das Schmiermittel eingetaucht sein kann, wenn das Kraftwerkzeug betrieben wird.
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Weiter ist eine Längsachse D in der Längsrichtung des Mechanismusgehäuses definiert, wobei die Einlässe der mindestens zwei Durchlässe symmetrisch an den beiden Seiten der Längsachse D angeordnet sind.
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Weiter ist eine Längsachse D in der Längsrichtung des Mechanismusgehäuses definiert, wobei der Einlass jedes der Durchlässe und sein entsprechender Auslass jeweils an den beiden Seiten der Längsachse D angeordnet ist.
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Vorzugsweise ist der Getriebemechanismus teilweise durch ein Halterungsbauteil gehalten, das eine Endkappe umfasst, die das Gehäuse des Mechanismusgehäuses von dem Motorgehäuse trennt, und die Auslässe der Durchlässe sind an der Endkappe angeordnet.
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Weiter umfasst das Halterungsbauteil einen Gehäusebereich, der sich zum Inneren des Mechanismusgehäuses hin erstreckt, und die Einlässe der Durchlässe sind an dem Gehäusebereich befestigt.
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Vorzugsweise bestehen die Durchlässe aus flexiblen Leitungen.
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Weiter umfasst die flexible Leitung einen ölfesten Gummischlauch.
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Durch Verwendung der obigen technischen Lösung kann die folgende nützliche technische Wirkung erreicht werden.
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Mindestens zwei Durchlässe, die mit der Atmosphäre außerhalb des Mechanismusgehäuses in Verbindung stehen können, sind in einem Mechanismusgehäuse angeordnet, in welches das Schmierfett eingespritzt ist und das weitgehend abgedichtet ist. Mit den Anordnungen der Durchlässe und der Einlässe und der Auslässe der Durchlässe kann sichergestellt werden, dass mindestens ein Einlass der Durchlässe oberhalb des Ölpegels des Schmierfetts liegt, wenn sich die Maschine in beliebigen Arbeitswinkeln befindet. Somit kann sichergestellt werden, dass das Mechanismusgehäuse immer in Verbindung mit der äußeren Atmosphäre steht, das heißt, der Druck in dem Mechanismusgehäuse ist immer derselbe wie derjenige der äußeren Atmosphäre. Da der Einlass der Durchlässe und sein entsprechender Auslass jeweils an zwei Seiten der Längsachse angeordnet sind, ist dabei auch zu verstehen, dass, auch wenn ein Einlass eines Durchlasses unterhalb des Ölpegels liegt, der entsprechende Auslass am anderen Ende oberhalb des Ölpegels liegt, und da kein Druckunterschied zwischen dem Inneren und dem Äußeren des Mechanismusgehäuses erzeugt werden kann, gibt es keinen Antriebsdruck zum Drücken des Fetts von einem niedrigeren Flüssigkeitspegel zu einem höheren Flüssigkeitspegel, demgemäß gibt es keine Leckage des Fetts.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Aufbauansicht eines Kraftwerkzeugs nach der vorliegenden Erfindung am Beispiel eines Bohrhammers, die klar das Innere eines durch ein Getriebegehäuse definierten Mechanismusgehäuses darstellt;
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2 ist eine schematische Teilansicht, welche den inneren Aufbau des Mechanismusgehäuses darstellt;
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3 ist eine schematische Ansicht des Mechanismusgehäuses von 2, um 90° um seine Längsachse D gedreht;
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4 ist eine dreidimensionale Ansicht, welche die Durchlässe in dem Mechanismusgehäuse darstellt, wobei die Einlässe und die Auslässe der Durchlässe durch das Halterungsbauteil des Mechanismusgehäuses befestigt sind.
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Genaue Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
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Die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden wie folgt mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen genau erläutert.
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Wie in 1 gezeigt, umfasst ein Kraftwerkzeug, zum Beispiel ein Bohrhammer 1, einen Griffbereich 10, ein Motorgehäuse 20 und ein Getriebegehäuse 30, die gemeinsam ein Gehäuse des Kraftwerkzeugs bilden.
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Ein Kabel 11 ist mit dem Griffbereich 10 verbunden, und ein Schaltermechanismus (nicht gezeigt) ist in dem Griffbereich 10 angeordnet. Ein Auslöseelement 12, das durch einen Benutzer bedient werden kann, ist mechanisch mit dem Schaltermechanismus verbunden. Das Kabel 11 verbindet den Schaltermechanismus mit einer äußeren Stromversorgungseinrichtung. Der Benutzer bedient das Auslöseelement 12, um die Stromversorgung ein- oder auszuschalten.
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Das Motorgehäuse 20 ist oberhalb des Griffbereichs 10 angeordnet. Der Griffbereich 10 und das Motorgehäuse 20 sind einstückig durch einen Kunststoffwerkstoff ausgebildet. Ein Elektromotor (nicht gezeigt) ist in dem Motorgehäuse 20 aufgenommen.
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Das Getriebegehäuse 30 ist ein vor dem Motorgehäuse 20 angeordneter Kunstharzgussbereich. Ein Halterungsbauteil 30A, das aus einem metallenen Material hergestellt ist, ist in dem Getriebegehäuse 30 angeordnet und trennt das Motorgehäuse 20 von dem Getriebegehäuse 30 über eine Endkappe 30A' an seinem hinteren Ende. Ein Reduziergehäuse 30a, das durch das Getriebegehäuse 30 und das Halterungsbauteil 30A definiert ist, ist ein Mechanismusgehäuse zum Aufnehmen eines rotierenden Getriebemechanismus 40. Das als Schmiermittel benutzte Fett ist in das Mechanismusgehäuse gespritzt und jedem Reibbereich, wie etwa dem Zahnradgetriebe, zugeführt, und sein Hauptbestandteil ist eine Seifenbasis sowie Öl, wie etwa Silikonöl usw. Das Reduziergehäuse (Mechanismusgehäuse) 30a, das den rotierenden Getriebemechanismus 40 aufnimmt, ist durch viele Arten von Dichtungsteilen abgedichtet, um zu verhindern, dass das Fett aus dem Getriebegehäuse 30 austritt.
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Der rotierende Getriebemechanismus 40 umfasst eine Hauptwelle 41 und eine Zwischenwelle 42, die parallel zueinander angeordnet sind. Wobei der vordere Teil der Hauptwelle 41 einen drehbaren Werkzeughaltebereich 41A zum Einspannen eines Endwerkzeugs trägt und am hinteren Bereich der Hauptwelle 41 eine Zylinderbaugruppe 41B vorgesehen ist, die durch das Halterungsbauteil 30A gehalten ist, das in der Lage ist, auf das Endwerkzeug zu schlagen. Der vordere Teil der Zwischenwelle 42 ist drehbar mit einem Ritzel 42A verbunden, das in ein Zahnrad 41C eingreift, das auf der Hauptwelle 41 angeordnet ist, um die Drehung auf das Endwerkzeug zu übertragen; und am hinteren Bereich der Zwischenwelle 42 ist ein Kipplager 42B vorgesehen, das die Drehbewegung der Zwischenwelle 42 in eine hin und her gehende Bewegung eines Schlaghammers in dem Zylinder auf der Hauptwelle 41 umwandeln kann. Eine Kupplung 42C, die zwischen dem Ritzel 42A und dem Kipplager 42B angeordnet ist, wird zum Umschalten zwischen einer ersten Betriebsart, in der die Drehbewegung des Elektromotors auf die Drehbewegung des Endwerkzeugs übertragen wird, und einer zweiten Betriebsart benutzt, in der die Drehbewegung des Elektromotors in die rotierende und schlagende Bewegung des Endwerkzeugs umgewandelt wird. Der Aufbau und das Ausführungsprinzip des Getriebemechanismus 40 sind nach dem Stand der Technik bekannt, der nicht weiter genau erläutert wird.
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Unter Bezugnahme auf 2 bis 4 sind zwei versetzt angeordnete Durchlässe 2 und 3 in dem Reduziergehäuse 30a vorgesehen. Vorzugsweise sind die Durchlässe 2 und 3 Leitungen, die aus flexiblem Material ausgebildet sind, das wahlweise ölbeständiger Gummischlauch sein kann, der zum Eintauchen in dem Fett über einen langen Zeitraum geeignet ist. Zwei Einlässe 2a, 3a der Durchlässe 2 und 3 sind zum Inneren des Mechanismusgehäuses 30a hin geöffnet, und zwei Auslässe 2b, 3b der Durchlässe 2 und 3 sind nach außerhalb des Mechanismusgehäuses 30a geöffnet. Wobei mindestens einer der Einlässe 2a und 3a an einer Position angeordnet ist, die das Schmiermittel nicht bedecken kann, wenn das Kraftwerkzeug betrieben wird.
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Die in dem Mechanismusgehäuse 30a in der vorliegenden Erfindung vorgesehenen Durchlässe sind nicht auf die beiden Durchlässe 2 und 3 in den oben erwähnten Ausführungsformen beschränkt. In anderen Ausführungsformen können auch mehrfache (mehr als zwei) Durchlässe verwendet werden, die die Verbindung zwischen dem Inneren des Mechanismusgehäuses und der äußeren Atmosphäre schaffen können. Solange sichergestellt sein kann, dass ein Ölpegel M des Schmierfetts unterhalb des Einlasses des mindestens eines Durchlasses liegt, genauer, solange der Einlass des mindestens einen Durchlasses nicht vollständig durch den Ölpegel M des Schmierfetts untergetaucht ist, wenn das Werkzeug betrieben wird, das heißt, solange die Verbindung zwischen dem Inneren des Mechanismusgehäuses 30a und der äußeren Atmosphäre bestehen kann, um den erhöhten Druck in dem Mechanismusgehäuse 30a auszugleichen, der von der Wärme herrührt, die durch den Getriebemechanismus aufgrund längeren Betriebs erzeugt ist. Als Ergebnis ist der erhöhte Druck in dem Mechanismusgehäuse 30a ausgeglichen, der aufgrund der Wärme verursacht wird, die durch den Getriebemechanismus erzeugt wird, wenn er längere Zeit betrieben wird, und ein unkontrollierbares Austreten des Schmierfetts, verursacht durch den erhöhten Druck in dem Mechanismusgehäuse 30a, wird vermieden.
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Eine Längsachse D ist in der Längsrichtung des Mechanismusgehäuses 30a definiert. Die Längsachse D befindet sich im Wesentlichen zwischen der Hauptwelle 41 und der Zwischenwelle 42 und fällt im Wesentlichen mit einer Mittelachse der Endkappe 30A' des Halterungsbauteils 30A zusammen. Während des tatsächlichen Betriebs des Kraftwerkzeugs liegt der Ölpegel M gewöhnlich unterhalb einer horizontalen Ebene des Mechanismusgehäuses, die das Volumen des Mechanismusgehäuses halbiert. Wenn zum Beispiel der Bohrhammer 1 horizontal betrieben wird, fällt die horizontale Ebene des Mechanismusgehäuses, die das Volumen des Mechanismusgehäuses halbiert, im Wesentlichen mit der horizontalen Ebene zusammen, die durch die Längsachse D verläuft.
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Die Auslässe 2b und 3b der Durchlässe 2 und 3 verlaufen durch die Endkappe 30A' des Halterungsbauteils 30A und sind zum Inneren des Motorgehäuses 20 hin geöffnet. Das Motorgehäuse 20, in dem der Elektromotor montiert ist, ist nicht abgedichtet, und an ihm ist im Allgemeinen eine Entlüftungsöffnung (nicht gezeigt) vorgesehen, um die Wärme aus dem Gehäuse abzulassen, die während des Betriebs erzeugt wird. Das Halterungsbauteil 30A umfasst weiter einen Gehäusebereich 30A'', der sich zum Inneren des Mechanismusgehäuses 30a erstreckt. Vorzugsweise sind die Einlässe 2a und 3a der Durchlässe 2 und 3 am Gehäusebereich 30A'' befestigt und symmetrisch an den beiden Seiten der Längsachse D angeordnet. Auf diese Weise kann sichergestellt sein, dass, während ein Einlass in das flüssige Schmierfett eingetaucht ist, der andere Einlass nicht in das Fett eingetaucht ist und weiter in Verbindung mit der Atmosphäre außerhalb des Mechanismusgehäuses 30a steht.
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Da der Ausdehnungsdruck des Gases und des Fetts in dem Mechanismusgehäuse 30a durch die Durchlässe 2 und 3 ausgeglichen ist, wobei der Ausdehnungsdruck durch den durch die Reibung des Getriebemechanismus 40 erzeugten Temperaturanstieg verursacht ist, tritt das Fett nur schwer aus dem Mechanismusgehäuse 30a in druckgetriebener Form aus den verschiedenen Dichtungsteilen zum Abdichten des Mechanismusgehäuses 30a aus. Insbesondere sind die Einlässe 2a, 3a und ihre entsprechenden Auslässe jeweils an den beiden Seiten der Längsachse D angeordnet. Mit Bezug auf 4 liegt, wenn sich das Kraftwerkzeug in diesem Winkel befindet, der Einlass 2a des Durchlasses 2 oberhalb des Ölpegels M des Fetts, und der Auslass 2b des Durchlasses 2 steht in Verbindung mit der äußeren Atmosphäre, sodass der Druck in dem abgedichteten Mechanismusgehäuse 30a immer derselbe ist wie derjenige der äußeren Atmosphäre. Der Einlass 3a des Durchlasses 3 ist in das Fett eingetaucht (an der durch den Pfeil „S” dargestellten Position, wie in 4 gezeigt), und der Auslass 3b des Durchlasses 3 steht in Verbindung mit der äußeren Atmosphäre und liegt oberhalb des Ölpegels M des Fetts. Dabei wird das Fett nur dann gezwungen, aus dem Auslass 3b des Durchlasses 3 zu fließen, wenn Druck herrscht. Jedoch steht der Durchlass 2 immer in Verbindung mit der äußeren Atmosphäre, sodass kein Druck besteht, um das Fett aus dem Durchlass 3 zu zwingen, und daher tritt das Fett nicht aus.
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In den obigen Durchlässen 2 und 3 kann auch ein Filter, wie etwa ein Filz usw., und/oder ein Labyrinth-Sperrbereich vorgesehen sein, um als Sperre zu dienen, die verhindert, dass das Schmierfett darin austritt, was nach dem Stand der Technik bekannt ist und hier nicht genau beschrieben wird.
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Das in der vorliegenden Erfindung offenbarte Kraftwerkzeug ist nicht auf die in den obigen bevorzugten Ausführungsformen beschriebenen Inhalte und den durch die begleitende Zeichnung dargestellten Aufbau beschränkt. Alle offensichtlichen Änderungen, Ersetzungen oder Abwandlungen an Gestaltungen und Positionen der Bauteile auf Grundlage der vorliegenden Erfindung werden als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet.
