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Technisches Gebiet
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Drehmomentausgangswerkzeug, insbesondere einen Elektrobohrer.
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Stand der Technik
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Drehmomentausgangswerkzeuge, wie z.B. Elektrobohrer und Schraubendreher umfassen in der Regel ein Gehäuse, einen Elektromotor, ein Getriebe, ein Getriebegehäuse und eine Ausgangswelle. Dabei ist das Getriebe zwischen dem Elektromotor und der Ausgangswelle angeordnet und das Getriebegehäuse dient zur Aufnahme des Getriebes, wobei der Elektromotor über das Getriebe die Ausgangswelle zur Drehbewegung antreibt, um somit ein Drehmoment auszugeben. Bei solchen Drehmomentausgangswerkzeugen ist die Möglichkeit zur Drehmomenteinstellung bereits zu einer Tendenz geworden und dazu ist bei einem derartigen Drehmomentausgangswerkzeug eine außerhalb des Getriebegehäuses angeordnete Drehmomentschale vorgesehen, wobei die Positionierung der axialen Position der Drehmomentschale stets eine Schwierigkeit darstellt, während die derzeitige Positionierausgestaltung oft zur vergrößerten axialen Größe des ganzen Drehmomentausgangswerkzeugs führt, wodurch eine Verkleinerung des Drehmomentausgangswerkzeugs erschwert wird.
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Inhalt der vorliegenden Erfindung
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Ein Drehmomentausgangswerkzeug, umfassend eine Ausgangswelle, einen Motor, ein Getriebe, ein Getriebegehäuse, eine Drehmomentschale, ein Positionierstück und ein Befestigungsstück, wobei die Ausgangswelle zum Ausgeben eines Drehmoments, der Motor zum Antreiben der Ausgangswelle zu einer Drehbewegung um eine erste Achse, das Getriebe zum Übertragen des Ausgangs des Motors auf die Ausgangswelle, das Getriebegehäuse zur Aufnahme des Getriebes, die Drehmomentschale zum Einstellen des von dem Motor auf die Ausgangswelle übertragenen maximalen Drehmoments durch Betätigung von einem Benutzer, das Positionierstück zum Begrenzen der axialen Position der Drehmomentschale, das Befestigungsstück zum Befestigen des Positionierstücks an dem Getriebegehäuse und ein Lager zum Abstützen der Ausgangswelle dient, wobei das Positionierstück eine Aufnahmevertiefung und ein Positionierloch aufweist, welche Aufnahmevertiefung zur Aufnahme des Lagers dient und welches Positionierloch an dem Boden der Aufnahmevertiefung ausgebildet ist, wobei das Befestigungsstück teilweise in das Positionierloch eingelassen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die axiale Position des durch die Aufnahmevertiefung gebildeten Aufnahmeraums von der axialen Position des Befestigungsstücks versetzt ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Drehmomentausgangswerkzeug ferner ein innerhalb des Getriebegehäuses vorgesehenes Innenteil umfasst, das ein Aufnahmeloch aufweist, in dem das Befestigungsstück teilweise aufgenommen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass ein erstes Ende und ein zweites Ende des Befestigungsstücks in der Axialrichtung jeweils in dem Positionierloch bzw. dem Aufnahmeloch aufgenommen sind, wobei das erste Ende nicht aus dem Positionierloch hinausragt und das zweite Ende nicht aus dem Aufnahmeloch hinausragt.
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Ferner ist vorgesehen, dass es sich bei dem Befestigungsstück um eine Schraube handelt, die einen Schraubenstift und einen Schraubenkopf umfasst, wobei der Schraubenstift teilweise in dem Positionierloch und der Schraubenkopf teilweise in dem Aufnahmeloch aufgenommen ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Positionierstück außerhalb des Getriebegehäuses angeordnet ist und eine in Axialrichtung dem Getriebegehäuse zugewandte Positionierausbuchtung aufweist, wobei das Positionierloch die Positionierausbuchtung und den Boden der Aufnahmevertiefung durchgreift, wobei das Getriebegehäuse eine Vertiefung aufweist, in die die Positionierausbuchtung eingelassen werden kann, wobei der Boden der Vertiefung ein Durchgangsloch aufweist, das mit dem Positionierloch verbunden werden kann, wobei das Befestigungsstück durch das Durchgangsloch hindurch geführt ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass die axiale Größe das Befestigungsstück gleich oder kleiner als die Summe der axialen Größen des Aufnahmeloches, des Durchgangsloches und des Positionierloches ist.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Drehmomentausgangswerkzeug ferner einen Wellenverriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Ausgangswelle gegen Drehbewegung umfasst, wobei der Wellenverriegelungsmechanismus einen Verriegelungskern, einen Wellenverriegelungsring und einen Verriegelungsstift umfasst, wobei der Verriegelungskern sich synchron mit der Ausgangswelle dreht, der Wellenverriegelungsring relativ zu dem Getriebegehäuse befestigt ist und den Verriegelungskern umschließt und der Verriegelungsstift zwischen dem Verriegelungskern und dem Wellenverriegelungsring angeordnet ist, wobei es sich bei dem Innenteil um den Wellenverriegelungsring handelt.
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Ferner ist vorgesehen, dass das Positionierstück innerhalb der Drehmomentschale angeordnet ist, welche Drehmomentschale einen sich nach innen erstreckenden Fixierabschnitt aufweist, wobei das Positionierstück einen sich nach außen erstreckenden zweiten Fixierabschnitt aufweist, der mit dem ersten Fixerabschnitt zusammenwirken kann, um die axiale Position der Drehmomentschale zu begrenzen.
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Ein Drehmomentausgangswerkzeug, umfassend eine Ausgangswelle, einen Motor, ein Getriebe, ein Getriebegehäuse, eine Drehmomentschale, eine Schraube und einen Wellenverriegelungsmechanismus, wobei die Ausgangswelle zum Ausgeben eines Drehmoments, der Motor zum Antreiben der Ausgangswelle zu einer Drehbewegung um eine erste Achse, das Getriebe zum Übertragen des Ausgangs des Motors auf die Ausgangswelle, das Getriebegehäuse zur Aufnahme des Getriebes, die eine Drehmomentschale zum Einstellen des von dem Motor auf die Ausgangswelle übertragenen maximalen Drehmoments durch Betätigung von einem Benutzer, das Positionierstück zum Begrenzen der axialen Position der Drehmomentschale, die Schraube zum Befestigen des Positionierstücks an dem Getriebegehäuse und der Wellenverriegelungsmechanismus zum Verriegeln der Ausgangswelle gegen Drehbewegung dient, wobei der Wellenverriegelungsmechanismus einen Verriegelungskern, einen Wellenverriegelungsring und einen Verriegelungsstift umfasst, wobei der Verriegelungskern sich synchron mit der Ausgangswelle dreht, der Wellenverriegelungsring relativ zu dem Getriebegehäuse befestigt ist und den Verriegelungskern umschließt und der Verriegelungsstift zwischen dem Verriegelungskern und dem Wellenverriegelungsring angeordnet ist, wobei der Wellenverriegelungsring ein Aufnahmeloch und das Positionierstück ein Positionierloch aufweist, wobei die Schraube einen Schraubenstift und einen Schraubenkopf umfasst, wobei der Schraubenstift mindestens teilweise in dem Positionierloch und der Schraubenkopf in dem Aufnahmeloch aufgenommen ist.
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Bei der erfindungsgemäßen Drehmomentschale wird das zum Positionieren der Drehmomentschale dienende Positionierstück über ein Befestigungsstück an dem Getriebegehäuse befestigt, wobei das Befestigungsstück in das an dem Positionierstück ausgebildete Positionierloch eingelassen werden und das Positionierstück ferner ein zum Abstützen der Ausgangswelle dienendes Lager aufnehmen kann, so dass das Befestigungsstück in der Axialrichtung keinen zusätzlichen Raum besetzt und somit die axiale Größe des ganzen Drehmomentausgangswerkzeugs verringert werden kann, was zu einer Verkleinerung des Werkzeugs beiträgt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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1 zeigt ein Drehmomentausgangswerkzeug in einer schematischen strukturellen Darstellung.
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2 zeigt das Drehmomentausgangswerkzeugs nach 1 mit geöffnetem Gehäuse in einer Innensicht.
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3 und 4 zeigen den Motor, das Getriebegehäuse, das Getriebe, die Drehmomenteinstellvorrichtung und die Ausgangswelle, usw. nach 2 jeweils in einer Außenansicht bzw. einer Schnittansicht.
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5 zeigt die Struktur nach 3 in einer Explosionsdarstellung.
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6 und 7 zeigen das Frontgehäuse, die Drehmomentschale, den Wellenverriegelungsring, das Befestigungsstück, das Positionierstück und das Lager nach 3 in einer Außenansicht bzw. einer Schnittansicht.
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8 und 9 zeigen das Frontgehäuse, die Drehmomentschale, den Wellenverriegelungsring, das Befestigungsstück und das Positionierstück nach 7 jeweils in einer Explosionsdarstellung aus zwei verschiedenen Perspektiven.
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Ausführliche Ausführungsformen
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Nachfolgend wird unter Bezugnahme auf beiliegende Zeichnungen anhand eines konkreten Ausführungsbeispiels auf die vorliegende Erfindung näher eingegangen.
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Das in 1 dargestellte Drehmomentausgangswerkzeug 100 kann ein Drehmoment ausgeben, wobei es sich dabei konkret beispielsweise um einen Elektrobohrer, einen Schraubendreher, usw. handeln kann und in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel am Beispiel eines Elektrobohrers erläutert wird.
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Wie sich aus 1 bis 4 ergibt, umfasst das Drehmomentausgangswerkzeug 100 ein Gehäuse 11, einen Motor 12, einen Schalter 13, ein Getriebe 20, ein Getriebegehäuse 14, eine Ausgangswelle 15, eine Drehmomenteinstellvorrichtung 16, einen Wellenverriegelungsmechanismus 17, eine Klemmkopfeinrichtung 18 und ein Positionierstück 19, wobei die Drehmomenteinstellvorrichtung 16 eine Drehmomentschale 161 zum Einstellen des von dem Motor 12 auf die Ausgangswelle 15 übertragenen maximalen Drehmoments durch Betätigung von einem Benutzer umfassen kann, wobei die Klemmkopfeinrichtung 18 zum Klemmen eines Bohreinsatzes oder eines anderen Zubehörs und das Positionierstück 19 zum Begrenzen der axialen Position der Drehmomentschale 161 dient.
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Das Gehäuse 11 kann einen Aufnahmeabschnitt 111 und einen Handgriffabschnitt 112 aufweisen, wobei der Aufnahmeabschnitt 11 zur Aufnahme des Motors 12 und der Handgriffabschnitt 112 zum Greifen für Benutzer dient. Das Gehäuse 11 kann gemeinsam mit der Drehmomentschale 161 und der Klemmkopfeinrichtung 18 die Außenform des Drehmomentausgangswerkzeugs 100 bilden. Der Motor ist innerhalb des Gehäuses 11 angeordnet und dient zum Antreiben der Ausgangswelle 15 zur Drehbewegung relativ zu dem Gehäuse 11 um eine erste Achse 101, wobei der Motor 12 ferner eine Antriebswelle 121 zum Ausgeben einer Antriebskraft umfasst. Im Falle eines Elektrobohrers kann es sich bei dem Motor 12 um einen Elektromotor und bei der Antriebswelle 121 um eine Elektromotorwelle des Elektromotors handeln. Der Schalter 13 ist an dem Gehäuse 11 angebracht und dient zum Starten des Motors 12 beim Betätigen durch einen Benutzer, um das Drehmomentausgangswerkzeug 100 in einen eingeschalteten Zustand zu versetzen.
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Zur erleichterten Beschreibung der erfindungsgemäßen Ausgestaltung werden eine Axialrichtung, eine Umfangsrichtung und eine radiale Richtung in Bezug auf die erste Achse 101 als Mittelachse definiert, wie es sich für Fachleute auf diesem Gebiet versteht, wobei die Axialrichtung nicht nur die Richtung der ersten Achse 101, sondern auch parallel zu der ersten Achse 101 verlaufenden Richtungen umfasst, wobei zudem die in Axialrichtung der Klemmkopfeinrichtung 18 zugewandte Seite als vordere Seite und die von der Klemmkopfeinrichtung 18 abgewandte Seite als hintere Seite definiert werden.
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Das Getriebe 20 dient zum Übertragen des Ausgangs des Motors 12 auf die Ausgangswelle 15, um die Ausgangswelle 15 zu einer Drehbewegung um eine erste Achse 101 anzutreiben. Das Getriebegehäuse 14 dient zur Aufnahme des Getriebes 20, während die Ausgangswelle 15 zum Ausgeben eines Drehmoments unter Antrieb von dem Getriebe 20 dient. Wie aus 4 und 5 zu entnehmen ist, kann das Getriebe 20 ein erstes Sonnenrad 21, ein zweites Sonnenrad 22, einen ersten Planetenradsatz 23, einen zweiten Planetenradsatz 24 und einen Innenzahnkranz 25 umfassen. Dabei kann sich der Innenzahnkranz 25 relativ zu dem Gehäuse 11 um die erste Achse 101 drehen und die axiale Position des Innenzahnkranzes 25 innerhalb des Getriebegehäuses 14 fixiert ist. Das Getriebegehäuse 14 ist innerhalb des Gehäuses 11 fest vorgesehen und umfasst ein hinteres Gehäuse 141 und ein vorderes Gehäuse 142, welches hintere Gehäuse und welches vordere Gehäuse miteinander kombiniert werden können, wobei das Getriebe 20 innerhalb eines von dem hinteren Gehäuse 141 und dem vorderen Gehäuse 142 umschlossenen Bereichs angeordnet ist.
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Dabei können sich das erste Sonnenrad 21 und das zweite Sonnenrad 22 jeweils beim Drehen der Antriebswelle 121 mitdrehen. Das erste Sonnenrad 21 umfasst ein Eingriffsteil 211 und ein Verlängerungsteil 212, wobei das Eingriffsteil 211 und das Verlängerungsteil 212 jeweils an verschiedenen axialen Positionen des ersten Sonnenrades 21 ausgebildet sind. Das Eingriffsteil 211 weist Eingriffszähne zum Übertragen der Antriebskraft auf, wobei das Verlängerungsteil 212 zum Anbringen des zweiten Sonnenrades 22 dienen kann. Das zweite Sonnenrad 22 ist am Verlängerungsteil 212 des ersten Sonnenrades 21 angebracht und kann eine synchrone Rotation gemeinsam mit dem ersten Sonnenrad 21 durchführen, wobei das zweite Sonnenrad 22 ebenfalls Eingriffszähne zum Übertragen der Antriebskraft aufweist, und wobei die Eingriffszähne des zweiten Sonnenrades 22 und die Eingriffszähne des ersten Sonnenrades 21 eine identische Zahnform haben. Darüber hinaus ist der Kopfkreisradius des zweiten Sonnenrades 22 größer als der Kopfkreisradius des ersten Sonnenrades 21, so dass die Zähnezahl der Eingriffszähne des zweiten Sonnenrades 22 größer als die Zähnezahl der Eingriffszähne des ersten Sonnenrades 21 ist.
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Der erste Planetenradsatz 23 umfasst ein erstes Planetenrad 231 und einen ersten Planetenradträger 231, wobei das erste Planetenrad 231 drehbar am ersten Planetenradträger 232 angebracht ist und das erste Planetenrad 231 ferner in Eingriff mit dem Eingriffsteil 211 des ersten Sonnenrads 21 steht. Der zweite Planetenradsatz 24 umfasst ein zweites Planetenrad 241 und einen zweiten Planetenradträger 242, wobei das zweite Planetenrad 241 drehbar am zweiten Planetenradträger 242 angebracht ist und das zweite Planetenrad 241 ferner in Eingriff mit dem zweiten Sonnenrad 22 steht. An dem Innenumfang des Innenzahnkranzes 25 sind Innenzähne 251 ausgebildet, wobei das erste Planetenrad 231 und das zweite Planetenrad 241 jeweils innerhalb des Innenzahnkranzes 25 angeordnet sind und gleichzeitig in Eingriff mit dem Innenzahnkranz 25 kommen können.
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Sowohl der erste Planetenradträger 232 als auch der Innenzahnkranz 25 sind innerhalb des Getriebegehäuses 14 drehbar angeordnet, wobei in der Axialrichtung sich der erste Planetenradträger 232 mindestens teilweise zwischen dem Motor 12 und dem ersten Planetenrad 231 befindet. Der zweite Planetenradträger 242 weist ferner ein Ausgangsteil 242a zum Ausgeben einer Antriebskraft zu der Ausgangswelle 15. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel umfasst das Getriebe 20 ferner einen dritten Planetenradsatz 26 und einen zweiten Innenzahnkranz 27. Der dritte Planetenradsatz 26 ist zwischen dem zweiten Planetenradsatz 24 und der Ausgangswelle 14 angeordnet, wobei der dritte Planetenradsatz 26 einen dritten Planetenrad 261 und einen dritten Planetenradträger 262 umfassen kann.
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Somit überträgt die Antriebswelle 121 beim Starten des Motors 12 eine Antriebskraft auf das erste Sonnenrad 21, wenn die Drehung des Innenzahnkranzes 25 relativ zu dem Gehäuse 11 verriegelt und die Drehung des ersten Planetenradträgers 232 relativ zu dem Gehäuse freigegeben wird, wobei das erste Sonnenrad 21 die Antriebskraft auf das erste Planetenrad 231 überträgt, das aufgrund des feststehenden Innenzahnkranzes 25 die Antriebskraft auf den ersten Planetenradträger 232 überträgt, wobei aufgrund fehlender Verbindung zwischen dem ersten Planetenradträger 232 und der Ausgangseinrichtung ein Freilauf des ersten Planetenradträgers 232 ohne Ausgeben der Antriebskraft erfolgt und gleichzeitig die Antriebswelle 121 die Antriebskraft auf das zweite Sonnenrad 22 überträgt, welches die Antriebskraft wiederum auf das zweite Planetenrad 241 überträgt, das aufgrund des feststehenden Innenzahnkranzes 25 die Antriebskraft auf den zweiten Planentenradträger 242 überträgt, so dass nun unter dem ersten Planetenradsatz 23 und dem zweiten Planetenradsatz 24 lediglich der zweite Planetenradsatz 24 zur Drehzahlreduktion dient und somit das Ausgangsteil des zweiten Planetenradträgers 242 eine hohe Drehzahl ausgibt, wobei also zwischen der Antriebswelle 121 und der Ausgangswelle 15 ein vergleichsweise geringes erstes Übersetzungsverhältnis vorliegt. Wenn hingegen die Drehung des ersten Planetenradträgers 232 relativ zu dem Gehäuse 11 verriegelt und die Drehung des Innenzahnkranzes 25 relativ zu dem Gehäuse freigegeben wird, überträgt beim Starten des Motors 12 die Antriebswelle 121 die Antriebskraft auf das erste Sonnenrad 21, das die Antriebskraft auf das erste Planetenrad 231 überträgt, welches aufgrund des verriegelten ersten Planentenradträgers 232 die Antriebskraft auf den Innenzahnkranz 25 überträgt, der sich dreht, wobei gleichzeitig die Antriebswelle 121 ferner die Antriebskraft auf das zweite Sonnenrad 22 überträgt, wobei nun der zweite Planetenradträger 241 gemeinsam mit dem zweiten Sonnenrad 22 und dem Innenzahnkranz 25 ein Getrieberadsystem mit zwei Ausgängen, so dass das Ausgangsteil des zweiten Planetenradträgers 242 eine geringe Drehzahl ausgibt und also zwischen der Antriebswelle 121 und der Ausgangswelle 15 ein vergleichsweise großes zweites Übersetzungsverhältnis vorliegt.
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Zum Einstellen des Getriebes 20 und somit zum Ändern des Übersetzungsverhältnisses zwischen der Antriebswelle 121 und der Ausgangswelle 15 umfasst das Drehmomentausgangswerkzeug 100 ferner ein Einstellstück 31. Konkret ist vorgesehen, dass das Einstellstück 31 zum Zusammenwirken mit dem Innenzahnkranz 25 und dem ersten Planetenradträger 232 dient, um die Drehung des Innenzahnkranzes 25 oder des ersten Planetenradträgers 232 relativ zu dem Getriebegehäuse 14 zu verriegeln und somit ein erstes Übersetzungsverhältnis bzw. ein zweites Übersetzungsverhältnis zwischen der Antriebswelle 121 und der Ausgangswelle 15 zu ermöglichen.
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Das Einstellstück 31 weist ein Einstellteil 311 auf, wobei an dem Außenumfang des Innenzahnkranzes 25 eine Außenumfangstruktur 252 und an dem ersten Planetenradträger 232 ein Radträger-Fixierteil 232a ausgebildet ist, wobei das Einstellteil 311 sowohl mit der Außenumfangstruktur 252 als auch mit dem Radträger-Fixierteil 232a zusammenwirken kann. Das Einstellstück 31 kann sich entlang der Axialrichtung verschieben, wobei die Drehung des Innenzahnkranzes 25 relativ zu dem Getriebegehäuse verriegelt und die Drehung des ersten Planetenradträgers 232 relativ zu dem Getriebegehäuse 14 freigegeben wird, wenn sich das Einstellstück 31 so verschiebt, bis das Einstellteil 311 die Außenumfangstruktur 252 des Innenzahnkranzes 25 berührt und damit zusammenwirkt, wobei die Drehung des ersten Planetenradträgers 232 relativ zu dem Getriebegehäuse 14 verriegelt und die Drehung des Innenzahnkranzes 25 relativ zu dem Getriebegehäuse 14 freigegeben wird, wenn sich das Einstellstück 31 so verschiebt, bis das Einstellteil 311 das Radträger-Fixierteil 232a des ersten Planetenradträgers 232 berührt und damit zusammenwirkt.
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Die Drehmomenteinstellvorrichtung 16 umfasst ferner einen Anschlagring 162, einen Anschlagstift 163, eine Unterlegscheibe 164, eine Druckfeder 165, eine Spiralhaube 166 und die vorstehend beschriebene Drehmomentschale 161. Dabei ist der Anschlagring 162 innerhalb des Getriebegehäuses 14 fest angeordnet, wobei der Anschlagring 162 sich zwischen dem Einstellstück 31 und dem zweiten Innenzahnkranz 27 befindet und auf einer dem zweiten Innenzahnkranz 27 zugewandten Seite mehrere Ausbuchtungsstrukturen 162a aufweist. Der zweite Innenzahnkranz 27 umfasst ein Zahnkranzteil 271 und ein Flanschteil 272, wobei das Zahnkranzteil 271 zum Eingriff mit dem dritten Planetenrad 261 dient und das Flanschteil 272 an einem dem Anschlagring 162 zugewandten Ende des Zahnkranzteils 271 ausgebildet ist und am Rand mehrere Ausnehmungen 272a aufweist, wobei die Anzahl der Ausnehmungen 272a der Anzahl der an dem Anschlagring 162 ausgebildeten Ausbuchtungsstrukturen 162a entsprechen und beispielsweise 6 betragen kann. Die Ausnehmungen 272a durchgreifen das Flanschteil 272 entlang der Axialrichtung. Die Anzahl der Anschlagstiften 163 entspricht der Anzahl der an dem zweiten Innenzahnkranz 27 ausgebildeten Ausnehmungen 272a, wobei die mehreren Anschlagstifte 163 jeweils in den mehreren Ausnehmungen 272a aufgenommen sind und die Anschlagstifte 163 eine größere axiale Länge als die Ausnehmungen 272a aufweisen, so dass also die Anschlagstifte 163 aus den Ausnehmungen 272a hinausragen und somit mit den Ausbuchtungsstrukturen 162a des Anschlagrings 162 zusammenwirken können. Die Unterlegscheibe 164 dient zum Andrücken der Anschlagstifte 163 und befindet sich an einem dem Anschlagring 162 abgewandten Ende des Anschlagstiftes 163. Die Druckfeder 165 ist an der Spiralhaube 166 angebracht, die ein Spiralteil 166a und eine Montagesäule 166b umfasst, wobei die Montagesäule 166b zum Anbringen der Druckfeder 165 und das Spiralteil 166a zum Zusammenwirken mit der Drehmomentschale 161 dient. Nach Anbringen an der Montagesäule 166b berührt die Druckfeder 165 mit ihren beiden Enden jeweils die Unterlegscheibe 164 und die Spiralhaube 166. Die Spiralhaube 166 steht in axialer Gleitverbindung mit dem Gehäuse 11 und die Drehmomentschale 161 steht in Drehverbindung mit dem Gehäuse 11, wobei die axiale Position der Drehmomentschale 161 fixiert ist.
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Das maximale Ausgangsdrehmoment wird von einem Benutzer durch Drehen der Drehmomentschale 161 eingestellt, wobei durch eine Drehung der Drehmomentschale 161 relativ zu dem Gehäuse 11 die Spiralhaube 166 zu einer Bewegung relativ zu dem Gehäuse 11 in Axialrichtung nach hinten um eine bestimmte Entfernung angetrieben wird, welche Spiralhaube 166 die Druckfeder 165 zusammendrückt, die in Abhängigkeit des Einfederweges eine entsprechende Federkraft erzeugt, die über die Unterlegscheibe 164 auf die Anschlagstifte 163 übertragen wird, welche Anschlagstifte 163 unter Einwirkung der Federkraft die an dem Anschlagring 162 angeordnete Ausbuchtungsstruktur 162a andrücken, wobei sich die Anschlagstifte 163 innerhalb den Ausnehmungen 272a des zweiten Innenzahnkranzes 27 befinden, so dass sich der zweite Innenzahnkranz 27 nicht mit dem dritten Planetenrad 261 mitdreht und stattdessen unbewegt bleibt. Nun kann der Motor 12 über den ersten Planetenradsatz 23, den zweiten Planetenradsatz 24 und den dritten Planetenradsatz 26 die Antriebskraft auf die Ausgangswelle 15 übertragen, die eine Mitdrehung der Klemmkopfeinrichtung bewirkt. Wenn das Ausgangsdrehmoment der Ausgangswelle 15 größer als das maximale Ausgangsdrehmoment ist, führt die von dem zweiten Innenzahnkranz 27 aufgenommene Drehkraft dazu, dass die innerhalb den Ausnehmungen 272a befindlichen Anschlagstifte 163 die Federkraft der Druckfeder 165 überwinden und sich an der an dem Anschlagring 162 angeordneten Ausbuchtungsstruktur 162a vorbei bewegt, so dass sich der zweite Innenzahnkranz 27 relativ zu dem Gehäuse 11 drehen kann, wobei nun der dritte Planetenradsatz 26 kein Drehmoment mehr zu der Ausgangswelle 16 ausgibt und somit der Ausgang von dem Motor 12 zu der Ausgangswelle 15 unterbrochen wird.
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Der Wellenverriegelungsmechanismus 17 dient zum Verriegeln der Ausgangswelle 15 gegen Drehbewegung und kann einen Verriegelungskern 171, einen Verriegelungsstift 172 und einen Wellenverriegelungsring 173 umfassen. Der dritte Planetenradträger 262 weist ferner ein Antriebsloch 262a auf, das die Ausgangswelle zur Drehbewegung antreiben kann und ferner eine Drehung der Ausgangswelle 15 relativ zu dem dritten Planetenradträger 262 innerhalb eines bestimmten Winkelbereichs erlaubt. An einer dem dritten Planetenrad 261 abgewandten Seite des dritten Planetenradträgers 262 sind ferner mehrere Betätigungsplättchen 262b ausgebildet, die das Antriebsloch 262a umschließend angeordnet sind und den Verriegelungskern 171 umschließen. Der Verriegelungskern 171 weist ein Langloch 171a auf, durch welches die Ausgangswelle 15 hindurch geführt werden kann, wobei das Langloch 171a eine synchrone Drehung des Verriegelungskerns 171 und der Ausgangswelle 15 bewirkt und an dem Außenumfang des Verriegelungskerns 171 mehrere Arbeitsflächen 171b ausgebildet sind. Der Wellenverriegelungsring 173 ist den Verriegelungskern 171 umschließend angeordnet und an dem Innenumfang des Wellenverriegelungsrings 173 ist eine vollständige Zylinderfläche 173a ausgebildet. Es handelt sich bei dem Verriegelungsstift 172 um einen Zylinderstift, wobei der Verriegelungsstift 172 zwischen der Arbeitsfläche 171b des Verriegelungskerns und der Zylinderfläche 173a des Wellenverriegelungsrings 173 angeordnet. Dabei vergrößert sich zunächst der Abstand zwischen der Arbeitsfläche 171b des Verriegelungskerns 171 und der Zylinderfläche 173a des Wellenverriegelungsrings 173 und dann verringert sich von einem Ende zu dem anderen Ende. Somit kann die Drehung des Verriegelungskerns 171 und der Ausgangswelle 15 verriegelt werden, wenn sich der Verriegelungsstift 172 bis hin zur Nähe den beiden Enden der Arbeitsfläche 171b bewegt, während die Ausgangswelle 15 sich frei drehen und somit eine Ausgabe eines Drehmoments durch die Ausgangswelle 15 ermöglicht werden kann, wenn sich der Verriegelungsstift 172 bis zu einer von den beiden Enden der Arbeitsfläche 171b weit entfernten Stelle bewegt.
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Zum Abstützen der Ausgangswelle 15 umfasst das Drehmomentausgangswerkzeug 100 ferner ein Lager 32. In dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist das Lager 32 außerhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet und dabei kann es sich konkret um ein Oberflächenlager handeln. Wie sich aus 4 bis 7 ergibt, umfasst das Lager 32 einen vorderen Deckel 321, einen hinteren Deckel 322, ein Wälzstück 323 und einen Abstützträger 324. Dabei berührt der vordere Deckel 321 die Ausgangswelle 15 und der hintere Deckel 322 die Außenwand des vorderen Gehäuses 142 des Getriebegehäuses 14, wobei der Abstützträger 324 zum Abstützen des Wälzstücks 323 und ein aus dem Abstützträger 324 und dem Wälzstück 323 bestehendes Ganzes sich zwischen dem vorderen Deckel 321 und dem hinteren Deckel 322 befindet, wobei das Wälzstück 323 in Axialrichtung jeweils den vorderen Deckel 321 und den hinteren Deckel 322 berührt, um eine relative Drehung des hinteren Deckels 322 und des vorderen Deckels 321 zu ermöglichen.
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Das Positionierstück 19 dient zum Begrenzen der axialen Position der Drehmomentschale 161, wobei das Positionierstück 19 konkret zum Begrenzen der Position der Drehmomentschale 161 nach vorne dient. Zum Befestigen des Positionierstücks 19 innerhalb des Gehäuses 11 umfasst das Drehmomentausgangswerkzeug 100 ferner ein Befestigungsstück 33, welches das Positionierstück 19 an dem vorderen Gehäuse 142 des Getriebegehäuses 14 befestigen kann.
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Wie aus 4 bis 9 zu entnehmen ist, ist das Positionierstück 19 außerhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnet, wobei sich das Positionierstück 19 ferner vor dem vorderen Gehäuse 142 des Getriebegehäuses 14 befindet.
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Das Positionierstück 19 weist eine Aufnahmevertiefung 191 zur Aufnahme des vorstehend beschriebenen Lagers 32 auf, wobei der Boden der Aufnahmevertiefung 191 kreisförmig ausgebildet ist und die Aufnahmevertiefung 191 an dem Boden ferner ein Mittelloch 192 aufweist, durch das die Ausgangswelle 15 hindurch geführt ist, wobei der hintere Deckel 322 des Lagers 32 den Boden der Aufnahmevertiefung 191 berührt. Die Aufnahmevertiefung 191 weist an dem Boden ferner ein Positionierloch 193 auf, wobei mehrere Positionierlöcher 193 vorgesehen sein können und die mehreren Positionierlöcher 193 umlaufend um das Mittelloch 192 angeordnet sind. Das Positionierstück 19 weist eine in Axialrichtung dem Getriebegehäuse 14 zugewandte Positionierausbuchtung 194 auf, deren Anzahl der Anzahl des Positionierloches 193 entspricht, wobei das Positionierloch 193 die Positionierausbuchtung 194 und den Boden der Aufnahmevertiefung 191 durchgreift, so dass das Befestigungsstück 33 durch Einbetten in das Positionierloch 193 das Positionierstück 19 an dem Getriebegehäuse 14 befestigen kann.
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Das Positionierstück 19 befindet sich ferner in einem von der Drehmomentschale 161 umschlossenen Raum, welche Drehmomentschale 161 einen sich nach innen erstreckenden ersten Fixierabschnitt 161a aufweist, der eine senkrecht zu der ersten Achse 101 verlaufende erste Fixierfläche 161b aufweist, wobei das Positionierstück 19 einen sich nach außen erstreckenden zweiten Fixierabschnitt 195 aufweist, der mit dem ersten Fixerabschnitt 161a zusammenwirken kann. Der zweite Fixierabschnitt 195 ist an einem dem Boden abgewandten Ende der Wand der Aufnahmevertiefung 191 ausgebildet, wobei der zweite Fixierabschnitt 195 ebenfalls eine senkrecht zu der ersten Achse 101 verlaufende zweite Fixierfläche 195a aufweist, die an der vorderen Seite der ersten Fixierfläche 161b diese berührt, um somit die axiale Position der Drehmomentschale zu begrenzen.
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Das vordere Gehäuse 142 des Getriebegehäuses 14 weist eine ringförmige Stufenstruktur 142a auf, an der das Positionierstück 19 angeordnet ist. Die Stufenstruktur 142a umfasst ferner eine ringförmige Stufenfläche 142b, die senkrecht zu der ersten Achse 101 verläuft. An der Stufenfläche 142b ist ferner eine Vertiefung 142c ausgebildet, in die die Positionierausbuchtung 194 eingelassen werden kann, wobei der Boden der Vertiefung 142c ein mit dem Positionierloch 193 verbindbares Durchgangsloch 142d aufweist, das in Axialrichtung das vordere Gehäuse 142 des Getriebegehäuses 14 durchgreift.
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Zudem ist der vorstehend beschriebene Wellenverriegelungsring 173 innerhalb des Getriebegehäuses 14 fest angeordnet, wobei die Position des Wellenverriegelungsrings 173 innerhalb des Getriebegehäuses 14 der Position der an dem vorderen Gehäuse ausgebildeten Stufenstruktur 142a entspricht. Der Wellenverriegelungsring 173 weist ferner ein sich in Axialrichtung erstreckendes Aufnahmeloch 173b, das mit dem Durchgangsloch 142d verbunden ist. Somit sind das Aufnahmeloch 173b des Wellenverriegelungsrings 173, das Durchgangsloch 142d des Getriebegehäuses 14 sowie das Positionierloch 193 des Positionierstücks 19 in der Richtung einer gleichen Achse, die parallel zu der ersten Achse 101 verläuft, angeordnet, wobei ein von den drei Bauteilen gebildetes Ganzes in der Richtung dieser Achse den Wellenverriegelungsring 173, das Getriebegehäuse 14 und das Positionierstück 19 durchgreift.
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Das Befestigungsstück 33 kann entlang der Richtung der Achse der Reihe nach durch das Aufnahmeloch 173b des Wellenverriegelungsrings 173 und das Durchgangsloch 142d des Getriebegehäuses 14 hindurch geführt und dann in das Positionierloch193 des Positionierstücks 19 eingelassen werden, um somit das Positionierstück 19 an dem Getriebegehäuse 14 zu befestigen. Nun umfasst das Befestigungsstück 33 ein erstes Ende 331 und ein zweites Ende 332 entlang der Axialrichtung, wobei das erste Ende 331 in dem Positionierloch 193 aufgenommen ist und nicht nach vorne aus dem Positionierloch 193 hinausragt, während das zweite Ende 332 in dem Aufnahmeloch 173b aufgenommen ist und ebenfalls nicht nach hinten aus dem Aufnahmeloch 173b hinausragt, wobei mit anderen Worten das erste Ende 331 des Befestigungsstücks 33 nicht nach vorne aus dem Positionierloch 193 hinausragt und das zweite Ende 332 des Befestigungsstücks 33 auch nicht nach hinten aus dem Aufnahmeloch 173b hinausragt, so dass die axiale Größe des Befestigungsstücks 33 gleich oder geringer als die Summe der axialen Größen des Aufnahmeloches 173b, des Durchgangsloches 142d und des Positionierloches 193 ist. Da das ersten Ende 331 des Befestigungsstücks 33 nicht nach vorne aus dem Positionierloch 193 hinausragt, ragt somit das erste Ende 331 des Befestigungsstücks 33 nicht nach vorne in die Aufnahmevertiefung 191 hinein, so dass die axiale Position des von der Aufnahmevertiefung 191 gebildeten Aufnahmeraums und die axiale Position des Befestigungsstücks 33 voneinander versetzt sind.
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Konkreter kann es sich bei dem Befestigungsstück 33 um eine Schraube, deren Anzahl der Anzahl des Positionierloches 193 entspricht, wobei die Schraube einen Schraubenstift und einen Schraubenkopf umfasst, wobei ein Ende des Schraubenstifts ein erstes Ende 331 des Befestigungsstück 33 und der Schraubenkopf ein zweites Ende 332 des Befestigungsstücks 33 bildet, wobei der Schraubenstift teilweise in dem Positionierloch 193 und der Schraubenkopf teilweise in dem Aufnahmeloch 173b aufgenommen ist. Dementsprechend kann es sich bei dem Positionierloch 193 um ein Gewindeloch handeln, das mit dem Schraubenstift zusammenwirken kann. Ferner kann es sich bei der Schraube um eine Senkkopfschraube handeln. Somit ist der Schraubenkopf der Schraube in dem an dem Wellenverriegelungsring 173 ausgebildeten Aufnahmeloch 173b aufgenommen, so dass das Drehmomentausgangswerkzeug 100 in der Axialrichtung keinen vorgehaltenen Raum zur Aufnahme des Schraubenkopfs aufweisen muss, wodurch die axiale Größe des ganzen Drehmomentausgangswerkzeugs 100 verringert werden kann, was somit zur Verkleinerung des Drehmomentausgangswerkzeugs 100 beiträgt.
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Darüber hinaus versteht sich für Fachleute auf diesem Gebiet, dass das Drehmomentausgangswerkzeug 100 nicht unbedingt den Wellenverriegelungsring 173 zum Bilden des Aufnahmeloches 173b zur teilweisen Aufnahme des Befestigungsstücks 33 verwenden muss, wobei ein beliebiges innerhalb des Getriebegehäuses 14 angeordnetes Innenteil das Aufnahmeloch 173b zur Aufnahme des Befestigungsstücks 33 bilden kann, womit die Aufgabe zur Verringerung der Größe erfüllt werden kann.
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Oben werden die Grundprinzipien, die wichtigsten Merkmale und die Vorteile der vorliegenden Erfindung gezeigt und erläutert. Der Fachmann in der Industrie soll verstehen, dass die vorstehenden Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung nicht beschränken. Alle technischen Lösungen, die durch äquivalente Ersatze oder gleichwertige Änderungen erhalten werden, sollen als vom Schutzumfang der vorliegenden Erfindung angesehen werden.
