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Informationen zu in Zusammenhang stehender Anmeldung
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Diese Anmeldung beansprucht die Prioritätsrechte der
CN 201110091474.8 , eingereicht am 13.4.2011,
CN 201110091475.2 , eingereicht am 13.4.2011,
CN 201110091659.9 , eingereicht am 13.4.2011 und
CN 201110091552.4 , eingereicht am 13.4.2011, deren Offenbarungen hier in ihrer Gesamtheit durch Verweis aufgenommen werden.
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Hintergrund
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Das Folgende betrifft allgemein ein Elektrowerkzeug und insbesondere einen automatischen Hammer zum Einschlagen von Befestigungsteilen, wie etwa Nägeln usw.
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Automatische Hämmer sind verbreitet verwendete tragbare Werkzeuge, von denen es verschiedene Typen gibt. Gemäß der Art der benutzten Kraftquelle können die automatischen Hämmer allgemein in zwei Typen eingeteilt werden: pneumatische und elektrische. Wobei der pneumatische automatische Hammer zusätzlich mit einer Druckluftquelle ausgestattet sein muss; somit ist seine Verwendung begrenzt. Der Grundaufbau des elektrischen automatischen Hammers kann wie folgt zusammengefasst werden: Ein in dem Pistolengehäuse angeordneter Motor ist über einen Rotations-Linearbewegungs-Getriebemechanismus mit einer am Pistolenkopf angeordneten Nageltreibstange verbunden; somit wird, gesteuert durch einen Schalter, elektrische Energie in mechanische Energie in die hin und her gehende Bewegung umgewandelt.
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Sowohl das
US-Pat. Nr. 6,431,430 als auch die PCT-Veröffentlichung Nr.
WO 2006/008546 offenbaren einen elektrischen automatischen Hammer, der einen Gleitstein-Kurbel-Mechanismus als den Rotations-Linearbewegungs-Getriebemechanismus und eine Batterie als Stromquelle verwendet. Ein bei einem solchen elektrischen automatischen Hammer bestehendes Problem liegt darin, dass der Gleitstein-Kurbel-Mechanismus keine wirkliche Schlagwirkung erreichen kann und tatsächlich ein Nagel-Druckmechanismus ist. Die Effizienz von Druckvorgängen ist weit geringer als diejenige von Schlagvorgängen. Zweitens drückt der Gleitstein-Kurbel-Mechanismus das Nagel-Drückelement so, dass es während jedes Druckvorgangs dieselbe Strecke zurücklegt. Wenn der Nagel ein hartes Objekt berührt und dann während der Bewegung auf einen zu großen Widerstand trifft, kann die Rotation des Motors leicht blockiert werden, was den Motor beschädigen kann. Drittens ist der Motor auf der Vorderseite oder der Rückseite des Handgriffs angeordnet und mit dem Getriebemechanismus verbunden, was viel Platz einnimmt. Somit weist der elektrische automatische Hammer ein großes Volumen auf und ist nicht bequem zu tragen und zu bedienen. Das
chinesische Patent Nr. 1769010 offenbart einen elektrischen automatischen Hammer, der die Rotation des Motors in eine Wirkkraft zum Zusammendrücken einer Feder über einen Zahnstangen-Ritzel-Mechanismus umwandelt. Dann wird die zusammengedrückte Feder über einen Lösemechanismus freigegeben; dadurch wird eine Schlagkraft erzeugt. Obwohl dieser elektrische automatische Hammer momentanes Schlagen des Nagels mittels der Feder-Energiespeicherung erreicht, kann er immer nur einzelne Schläge ausführen und kann nicht kontinuierlich schlagen. Darüber hinaus ist die Effizienz der durch die Feder-Freigabeenergie verursachten Schlagkraft nicht hoch. Somit ist der elektrische automatische Hammer nicht geeignet, häufig als herkömmliches Werkzeug benutzt zu werden. Außerdem ist sein Motor in dem Gehäuse unterhalb des Pistolenkopfes angeordnet und vollkommen von dem Handgriff getrennt; somit weist er das Problem auf, dass der Aufbau nicht kompakt ist.
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Zusammenfassung
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Angesichts der nach dem Stand der Technik bestehenden obigen Mängel bietet die vorliegende Erfindung einen automatischen Hammer mit einem kompakten Aufbau.
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Der vorliegende automatische Hammer umfasst ein Gehäuse, das eine Schlageinrichtung trägt; einen in dem Gehäuse angeordneten Motor, einen durch den Motor angetriebenen Getriebemechanismus und eine Schlagbaugruppe; wobei die Schlagbaugruppe umfasst: ein Schlagrad und eine Zwischenwelle zum Tragen des Schlagrads, einen Schlagbereich des Schlagrads zum Schlagen auf einen Schlagstab der Schlageinrichtung, wobei die Zwischenwelle auf einem ersten Tragelement und einem zweiten Tragelement gelagert ist, die sich an den entgegengesetzten Seiten der Schlagbaugruppe befinden, wobei die Achse der Zwischenwelle im Wesentlichen vertikal zur Abtriebsachse des Motors steht und das Verhältnis der Axiallänge der Zwischenwelle zum Durchmesser des Motors in einem Bereich von 1 bis 1,4 liegt.
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Ein Federelement ist zwischen dem Schlagrad und dem ersten Tragelement angeordnet, und das Federelement und das erste Tragelement überlappen sich in der axialen Richtung der Zwischenwelle.
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Der Getriebemechanismus umfasst ein erstes Getriebeelement und ein zweites Getriebeelement für vertikal drehende Übertragung, wobei das erste Getriebeelement antreibbar mit der Zwischenwelle verbunden ist und sich das zweite Tragelement und die Montageachse des zweiten Getriebeelements auf derselben Seite des ersten Getriebeelements befinden.
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Das zweite Tragelement und die Montageachse des zweiten Getriebeelements befinden sich zwischen dem ersten Getriebeelement und dem Schlagrad der Schlagbaugruppe.
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Das erste Tragelement weist ein erstes Ende nahe dem Schlagrad und ein zweites Ende von dem Schlagrad entfernt auf, und das Federelement weist ein Ende auf, das an einem Teil des ersten Tragelements zwischen dessen erstem und zweitem Ende anliegt.
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Ein oder mehrere Federelemente sind vorgesehen.
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Der Getriebemechanismus umfasst ein erstes Getriebeelement, das antreibbar mit der Zwischenwelle verbunden ist, und ein zweites Getriebeelement mit einer Achse parallel zu derjenigen des ersten Getriebeelements.
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Der Getriebemechanismus umfasst ein erstes Getriebeelement und ein zweites Getriebeelement für vertikal drehende Übertragung, wobei das erste Getriebeelement antreibbar mit der Zwischenwelle verbunden ist und das zweite Tragelement und das zweite Getriebeelement sich auf derselben Seite des ersten Getriebeelements befinden.
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Das zweite Getriebeelement und das zweite Tragelement befinden sich zwischen dem ersten Getriebeelement und dem Schlagrad der Schlagbaugruppe.
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Mit der obigen technischen Lösung kann einerseits der automatische Hammer nach der vorliegenden Erfindung eine periodische kontinuierliche Schlagwirkung für die Befestigungsteile, wie etwa Nägel, erzielen; andererseits weist das gesamte Werkzeug einen kompakten Aufbau und geringe Größe auf. Insbesondere sind die Abstände zwischen der Mitte des Schlagstabs und den beiden Seiten des Gehäuses geringer; somit kann es die Nägel funktionell in räumlicher Enge, beispielsweise in der Ecke, anschlagen.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 ist eine schematische Ansicht des automatischen Hammers nach der vorliegenden Erfindung, wobei eine Gehäusehälfte entfernt ist, um den inneren Aufbau genau zu zeigen;
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2 ist eine teilweise schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1, die eine Ausführungsform der Aufbauten der Elemente in dem Gehäuse zeigt;
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3 zeigt eine weitere Ausführungsform der Aufbauten der Elemente;
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4 zeigt noch eine weitere Ausführungsform der Aufbauten der Elemente;
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5 ist eine teilweise schematische Schnittansicht entlang der Linie A-A von 1, die noch eine weitere Ausführungsform der Aufbauten der Elemente in dem Gehäuse zeigt.
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Genaue Beschreibung
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Als Nächstes werden die bevorzugten Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung weiter genau mit Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
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Wie in 1 gezeigt, die eine schematische Ansicht des automatischen Hammers 1 ist, enthält der automatische Hammer 1 ein Gehäuse 3, das durch Zusammenpassen zweier Gehäusehälften ausgebildet ist. Das Gehäuse 3 weist einen Rumpfbereich auf, und ein Handgriff 31 entlang der Längsrichtung ist am Rumpfbereich ausgebildet. Am Handgriff 31 ist ein Schalter 6 zum Steuern eines in dem Gehäuse 3 angeordneten Motors vorgesehen. Am unteren Ende des Gehäuses 3 ist ein Gleichstrom-Batteriesatz 5 und an seinem Kopfteil 32 am oberen Ende ist ein Schnauzenbereich 4 vorgesehen. Am Schnauzenbereich 4 ist eine Schlageinrichtung 7 zum Anschlagen von Befestigungsteilen, wie etwa Nägeln usw., untergebracht.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist der Batteriesatz 5 im Wesentlichen koaxial zum Handgriff 31 angeordnet. An der Nahtstelle des Gehäuses des Batteriesatzes 5 und des Gehäuses 3 sind die äußeren Flächen von beiden glatt aneinander angefügt. Zumindest ein Teil des Batteriesatzes 5 ist in das Gehäuse 3 eingesetzt, sodass die Verbindung zwischen dem Batteriesatz 5 und dem Gehäuse 3 stabiler ist. In anderen Ausführungsformen kann der Batteriesatz 5 des elektrischen automatischen Hammers nach der vorliegenden Erfindung parallel oder senkrecht zur Richtung der Längsachse des Handgriffs 31 angeordnet sein. Er ist nicht darauf beschränkt, mit einem Gleichstrom-Batteriesatz versorgt zu werden, und Wechselstromversorgung ist denkbar.
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Nachdem eine Gehäusehälfte 3 entfernt ist, können die inneren Aufbauten des automatische Hammers deutlich gezeigt werden. Im Gehäuse 3 ist ein Motor 2 untergebracht, und die Drehbewegung des Motors 2 wird durch einen Getriebemechanismus 10 in die Schlagbewegung der Schlageinrichtung 7 umgewandelt. Mit Bezug auf 2–4 umfasst der Getriebemechanismus 10 einen Zahnradgetriebeteil, der sich vertikal drehen kann, und eine Schlagbaugruppe 8 zum Anschlagen der Schlageinrichtung 7. Die Schlageinrichtung 7 enthält einen Schlagstab 9, der eine hin und her gehende geradlinige Bewegung ausführen kann. Die Schlagbaugruppe 8 enthält ein Schlagrad 12 und eine Zwischenwelle zum Tragen des Schlagrads 12. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Zwischenwelle als Drehwelle 11 angeordnet, die im Kopfteil 32 drehbar gelagert sein kann. In anderen Ausführungsformen kann die Zwischenachse auch eine feststehende Achse sein. Die Drehwelle 11 und das Schlagrad 12 weisen eine gemeinsame Drehachse X vertikal zu einer Abtriebsachse Y des Motors auf. Die Drehwelle 11 ist in dem Kopfteil 32 durch zwei Tragelemente an entgegengesetzten Enden davon gelagert und durch ein Getriebeabtriebselement des Getriebemechanismus 10 angetrieben. In der vorliegenden Ausführungsform ist die Drehwelle 11 fest mit dem Getriebeabtriebselement des Getriebemechanismus 10 verbunden. Dagegen kann in anderen Ausführungsformen die Drehwelle 11 einstückig mit dem Getriebeabtriebselement verbunden sein (nicht gezeigt). Das Schlagrad 12 ist im Wesentlichen hohlplattenförmig und umschließt über seinen hohlen Teil die Drehwelle 11. Am Schlagrad 12 ist mindestens ein Schlagbereich 121, vorzugsweise zwei Schlagbereiche 121 vorgesehen, die symmetrisch bezüglich der Drehachse X angeordnet sind und vom äußeren Umfang des Schlagrads 12 nach außen ragen. Während der Drehung des durch die Drehwelle 11 angetriebenen Schlagrads 12 schlägt der Schlagbereich 121 des Schlagrads 12 periodisch nacheinander den angeschlagenen Bereich des Schlagstabs 9 an. So schlägt das Vorderende des Schlagstabs 9 periodisch nacheinander auf Befestigungsteile, wie etwa Nägel usw. Somit wird das Befestigungsteil schrittweise in ein Werkstück geschlagen.
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An den Koppelbereichen der Drehwelle 11 und des Schlagrads 12 sind ein Paar bezüglich der Achsrichtung geneigter schräger Schlitze 115 und ein Paar von Führungsschlitzen 125, die den schrägen Schlitzen 115 in der Position entsprechen, an der äußeren Zylinderfläche der Drehwelle 11 bzw. der inneren Zylinderfläche des Schlagrads 12 ausgebildet. Ein Paar Stahlkugeln 14 ist jeweils in einem zusammen durch den schrägen Schlitz 115 und den Führungsschlitz 125 ausgebildeten Hohlraum angeordnet und kann sich mit dem auf Grund der Änderung der relativen Position der schrägen Schlitze 115 und der Führungsschlitze 125 in der Position veränderten Hohlraum bewegen. Als Ergebnis kann das Schlagrad 12, wenn die Drehwelle 11 gedreht wird, über die Stahlkugeln 14, die einen Druck auf die Führungsschlitze 125 ausüben, angetrieben werden, sich zu drehen. Eine Energiespeicherfeder 13 ist in dem Gehäuse 3 montiert, wobei ein Ende 132 davon in Position befestigt ist und das andere Ende 131 davon an einer Seite des Schlagrads 12 anliegt. Die Energiespeicherfeder 13 übt eine Schubkraft zum Schlagrad 12 hin entlang der Achsrichtung des Schlagrads 12 aus. Somit befinden sich, wenn die Drehwelle 11 und das Schlagrad 12 in Ruhe bleiben oder leer laufen, die Stahlkugeln 14 im oberen Bereich der schrägen Schlitze 115 und im unteren Bereich der Führungsschlitze 125, und das Schlagrad 12 befindet sich in einer ersten axialen Position bezüglich der Drehwelle 11. Wenn der Motor gestartet wird, wird das Schlagrad 12 zusammen mit der Drehwelle 11 gedreht, bis der Schlagbereich 121 des Schlagrads 12 den Schlagstab 9 anschlägt; dadurch wird ein Schlag auf den Schlagstab 9 erreicht. Dann würde eine weitere Drehung des Schlagrads 12 zeitweilig angehalten werden, weil das angeschlagene Ende des Schlagstabs 9 in Kontakt mit dem Schlagrad 12 ist. Das Schlagrad 12 würde gezwungen werden, sich axial bezüglich der Drehwelle 11 zu einer zweiten Position hin zu bewegen, wo die Energiespeicherfeder 13 unter der Wirkung der Schlitze 115, 125 und der Stahlkugeln 14 darin zusammengedrückt wird. Wenn das Schlagrad 12 bewegt wird und den Kontakt mit dem Schlagstab 9 löst, wird dann das Anhalten aufgehoben. In diesem Moment gibt die Energiespeicherfeder 13 ihre elastische potentielle Energie frei. Unter der Funktion der Rückprallkraft der Energiespeicherfeder 13 wird das Schlagrad 12 axial zurück in seine erste axiale Position bewegt, und eine Drehung mit hoher Geschwindigkeit, welche die Geschwindigkeit der Drehwelle 11 übersteigt, wird unter der Mitwirkung der schrägen Schlitze 115, der Führungsschlitze 125 und der Stahlkugeln 14 erzeugt. Als Ergebnis wird das angeschlagene Ende des Schlagstabs 9 durch den Schlagbereich 121 des Schlagrads 12 angeschlagen, um den Nagel wieder mit hoher Effizienz anzuschlagen, und somit wird ein weiterer Schlagvorgang erzielt.
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Wie in 2 gezeigt, befindet sich der Schlagstab 9 der Schlageinrichtung 7 allgemein an der rechten mittleren Position des Kopfteils 32, und die Abstände von den beiden Seiten 321, 322 des Kopfteils 32 zum Schlagstab 9 sind im Wesentlichen dieselben. Die Drehwelle 11 der Schlagbaugruppe 8 ist quer im Kopfteil 32 in der Richtung vertikal zur Achse des Schlagstabs gelagert, und die beiden Enden der Drehwelle 11 entsprechen in Position den beiden Seiten 321 bzw. 322 des Kopfteils 32. Somit hängt die Breite zwischen den beiden Seiten des Kopfteils 32 direkt vom Quermaß der Drehwelle 11 ab. Die Drehwelle 11 ist drehbar durch das erste und das zweite Tragelement gelagert. In der vorliegenden Ausführungsform sind das erste und das zweite Tragelement durch ein erstes Lager 15 bzw. ein zweites Lager 16 vorgesehen. Das erste Lager 15 weist ein erstes Ende 151 beim Schlagrad 12 und ein zweites Ende 152 entfernt vom Schlagrad 12 auf. Die Energiespeicherfeder 13 weist ein Ende auf, das an einem Bereich 153 zwischen dem ersten Ende 151 und dem zweiten Ende 152 des ersten Lagers 15 abgestützt ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist der Bereich 153 als gestufte Fläche gestaltet, die niedriger ist als die Endfläche des ersten Endes 151. Jedoch kann der Bereich 153 in anderen Ausführungsformen in anderen Formen gestaltet sein. Daher kann eine beliebige Abänderung oder Abwandlung in den Umfang des Konzepts der vorliegenden Ausführungsform fallen, solange der Bereich 153 niedriger ist als das erste Ende 151, sodass er einen konkaven Aufbau zum Einsetzen der Energiespeicherfeder 13 bildet.
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Mit Bezug auf 3 können mehrere Energiespeicherfedern 13 benutzt sein und sind symmetrisch am Umfang der Drehwelle 11 bezüglich der Achse der Drehwelle 11 verteilt. Das erste Ende 151 des ersten Lagers 15 erstreckt sich in den von den mehreren Energiespeicherfedern 13 umgebenen Hohlraum, sodass sich das erste Lager 15 und die Energiespeicherfedern 13 in der axialen Richtung der Drehwelle 11 überlappen. Aufgrund des Überlappens in der Größe kann ein kompakterer Aufbau erhalten werden. Indes reicht die Länge zwischen dem ersten Ende 151 und dem zweiten Ende 152 des ersten Lagers 15 aus, um die Drehwelle 11 zu lagern; somit kann eine stabilere und verschleißarme Lagerung erreicht werden. Mit Bezug auf 2 erstreckt sich, wenn die Energiespeicherfeder 13 durch eine große Feder vorgesehen ist, das erste Ende 151 des ersten Lagers 15 in den durch den Körper der großen Feder gebildeten Hohlraum. Ähnlich weisen die Energiespeicherfeder 13 und das erste Lager 15 eine Überlappung in Richtung der Achse der Drehwelle 11 auf; somit ist ein kompakter Aufbau erreicht, und die sich wiederholenden Einzelheiten brauchen hier nicht angegeben zu sein.
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Unter Bezugnahme auf die 2–4 sind in einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung an dem antreibbar mit der Drehwelle 11 verbundenen Getriebemechanismus 10 ein großes Kegelrad 102 als Getriebeabtrieb und ein kleines, mit dem großen Kegelrad 102 in Eingriff befindliches Kegelrad 101 vorgesehen. Das zweite Lager 16 und die Montageachse Y1 des kleinen Kegelrads 101 befinden sich auf derselben Seite des großen Kegelrads 102.
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Das zweite Lager 16 befindet sich in einem Raum, der durch das kleine Kegelrad 101 in seiner radialen Richtung gebildet ist, was einen kompakteren Aufbau in dem Gehäuse ermöglicht. Weiter befinden sich mit Bezug auf 2 und 3 das zweite Lager 16 und die Montageachse Y1 des kleinen Kegelrads 101 beide zwischen dem großen Kegelrad 102 und einem Schlagrad 12. Bei dieser Anordnung können die anderen, koaxial zum Kegelrad 101 eingebauten Getriebebauteile 105 sogar so gestaltet sein, dass alle Bauteile nicht über den Durchmesser D des Gehäuses des Motors hinausgehen würden.
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5 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Der antreibbar mit der Drehwelle 11 verbundene Getriebemechanismus 10 kann durch ein erstes Zylinderzahnrad 102' als Getriebeabtrieb und ein zweites Zylinderzahnrad 101' vorgesehen sein, das mit dem ersten Zylinderzahnrad 102' im Eingriff ist. Der Getriebeteil zum vertikalen Drehen ist durch das kleine Kegelrad 21 auf der Abtriebswelle des Motors und das große, mit dem kleinen Kegelrad 21 im Eingriff stehende Kegelrad 103 vorgesehen. Aufgrund dessen, dass die rotierende Mittelachse des ersten Zylinderzahnrades 102' parallel zu derjenigen des zweiten Zylinderzahnrades 101' steht, ist der innere Aufbau kompakter, und die Querbreite zwischen den beiden Seiten 321, 322 des Kopfteils 32 ist kleiner; somit ist der Hammer besser geeignet zum Anschlagen der Befestigungsteile in räumliche Enge.
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Bei den obigen Ausführungsformen kann der elektrische automatische Hammer nach der vorliegenden Erfindung so gestaltet sein, dass er geringe Größe und einen kompakten inneren Aufbau aufweist. Insbesondere weist die Drehwelle 11 eine Axiallänge in der Richtung ihrer Achse X auf. Die Axiallänge kann durch den Abstand zwischen einer linken Endfläche 111 und einer rechten Endfläche 112 der Drehwelle 11 definiert sein. Das Verhältnis der Axiallänge der Drehwelle 11 zum Durchmesser D des Motors 2 kann weniger als 1,4 betragen. Wenn die Axiallänge der Drehwelle 11 gleich dem Durchmesser D des Motors 2 ist, das heißt, das Verhältnis der Axiallänge der Drehwelle 11 zum Durchmesser D des Motors 2 gleich 1 ist, ist der Kopfteil 2 zum Aufnehmen der Drehwelle 11 im Wesentlichen eben zur Fläche des Gehäuses des Handgriffs 31 zum Aufnehmen des Motors 2.
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Die in der vorliegenden Erfindung offenbarten automatischen Hämmer sind nicht auf die in den obigen Ausführungsformen beschriebenen Inhalte und die in der Zeichnung gezeigten Aufbauten beschränkt. Auf Grundlage der vorliegenden Erfindung werden alle offensichtlichen Änderungen, Ersetzungen und Abwandlungen bei Form und Position der Elemente als in den Schutzumfang der vorliegenden Erfindung fallend betrachtet.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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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.
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Zitierte Patentliteratur
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- CN 201110091474 [0001]
- CN 201110091475 [0001]
- CN 201110091659 [0001]
- CN 201110091552 [0001]
- US 6431430 [0004]
- WO 2006/008546 [0004]
- CN 1769010 [0004]
