DE2914883A1

DE2914883A1 - Zweiganggetriebe fuer elektrowerkzeuge

Info

Publication number: DE2914883A1
Application number: DE19792914883
Authority: DE
Inventors: Wilhelm Geis; Rudolf Hoyer; Erwin Dipl Ing Stiltz
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1979-04-12
Filing date: 1979-04-12
Publication date: 1980-10-23
Also published as: DE2914883C2

Description

Zweiganggetriebe für Elektrowerkzeuge
Die Erfindung bezieht sich auf ein Zweiganggetriebe für Elektrowerkzeuge insbesondere für Handbohrmaschinen, das während des Stillstands sowie während des Leerlaufs der betreffenden Maschine mittels eines Umschalthebels von der ersten auf die zweite Getriebestufe und umgekehrt umschaltbar ist und eine unmittelbar oder mittelbar auf der Bohrspindel angebrachte Uberlastkfipplung aufweist.
Bei den bekannten Getrieben dieser Art ist einerseits das Umschalten von der einen auf die andere Getriebestufe und umgekehrt bezüglich der Synchronität nicht zufriedenstellend und zum andern ist die Drehmomentübertragung hinsichtlich der Größe der zu übertragenden Drehmomente im Verhältnis gesehen begrenzt.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Zweiganggetriebe für Elektrowerkzeuge zu schaffen, das gegenüber den bekannten Zweiganggetrieben hinsichtlich des synchronen Umschaltens von der einen auf die andere Getriebestufe auch und insbesondere/in bezug auf die zu übertragenden Drehmomente verbessert ist und darüber hinaus eine ökonomische Kompaktbauweise ermöglicht.
Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Zahnrad für die zweite Getriebestufe (Schnellgang) drehbar auf einer mit der Bohrspindel drehfest vereinigten Mitnehmerhülse angebracht ist und werkzeugseitig eine Nabe aufweist, auf welcher das unter dem Einfluß einer axial wirkenden Feder stehende Zahnrad für die erste Getriebestufe drehbar angeordnet ist, daß die beiden Getriebezahnräder durch axial wirkende, unter Federdruck stehende Kugeln kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das erste Zahnrad vom zweiten Zahnrad überholbar ist, daß die Mitnehmerhülse einen flanschförmigen Ansatz aufweist, der an seiner dem Zahnrad für die zweite Getriebestufe zugewandten Stirnseite Kupplungsratschen enthält, welche mit an der dieser gegenüberliegenden Stirnseite des Zahnrads für die zweite Getriebestufe vorgesehenen Gegenratschen korrespondieren, daß ferner dem Zahnrad für die zweite Getriebestufe ein mit Kupplungsklauen versehenes Schaltrad zugeordnet ist, das auf einer ein mit dem Zahnrad für die erste Getriebestufe im Eingriff stehendes Antriebsritzel enthaltenden Vorgelegewelle axial verschiebbar und im Nichteingriffsfall frei drehbar ist und das an seinem Innenumfang ringsum eine Ausnehmung für wenigstens eine Kugel aufweist und ferner mit einer Längsnut für diese Kugel versehen ist, welche unter der Wirkung eines in einer Radialbohrung der Vorgelegewelle stehenden federelastischen Elements steht, und daß der klauenbewehrten Stirnseite des Schaltrads ein mit dem Ritzel der Motorantriebswelle kämmendes Antriebszahnrad für die Vorgelegewelle zugeordnet ist, das im Bereich seiner den Klauen des Schaltrads zugeordneten Stirnseite mit Aussparungen für den Eingriff der Kupplungsklauen des Schaltrads sowie mit drehmomentübertragenden Gegenklauen versehen ist.
Ein Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung erläutert.
Es zeigen: Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Zweiganggetriebe, Fig. 2 eine Ansicht des Getriebes von oben, teilweise im Schnitt, Fig.3-5 verschiedene Verschiebungslagen des Schaltrads in Seitenansicht und teilweise geschnitten, Fig. 6 eine Ansicht längs des Schnittes A-B durch Fig.4.
Wie aus Fig.1 hervorgeht, ist auf der Antriebsspindel 1 der Handbohrmaschine eine Mitnehmerhülse 2 drehfest angeordnet, wobei die drehfeste Vereinigung dieser beiden Teile durch ein Vielkrilprofil 3 realisiert ist. Auf der Mitnehmerhülse 2 ist das Antriebszahnrad 4 für die zweite Getriebestufe (Schnellgang) drehbar und axial verschiebbar angeordnet.
Das Zahnrad 4 weist werkzeugseitig eine Nabe 5 auf, auf welcher das Zahnrad 6 für die erste Getriebestufe (Langsamgang) ebenfalls drehbar sitzt. Die beiden Zahnräder 4 und 6 sind dabei als Uberholräder ausgebildet und kraftschlüssig durch unter dem Druck von axial wirkenden Federn 7 stehende Kugeln 8 miteinander verbunden, derart, daß das erste Zahnrad 6 vom zweiten Zahnrad 4 überholbar ist. Zweckmäßigerweise sind drei in Umfangsrichtung um 1200 gegeneinander versetzte Kugeln 8 und Federn 7 vorgesehen. Auf das Zahnrad 4 wirken Tellerfedern 9 ein, die sich einerseits über eine Druckscheibe 10 an der Stirnseite des Zahnrads 4 und andererseits an einer Endscheibe 11 abstützen, die mittels eines Seegerrings oder dergl. gegen axiales Verschieben auf der Mitnehmerhülse 2 gesichert ist.
Die Nitnehmerhülse 2 enthält einen flanschförmigen Ansatz 12, der im Bereich seiner dem Zahnrad 4 zugewandten Stirnseite mit Ratschen 13 versehen ist. Mit diesen Ratschen kommen an der durch eine Ausdrehung gewonnenen inneren Stirnfläche des Zahnrades 4 angebrachte Gegenratschen 14 in Eingriff.
Damit ist eine Uberlastkupplung verwirklicht. Übersteigt das am Werkzeug bzw. an der Antriebsspindel 1 angreifende Drehmoment einen durch den Anpreßdruck der Tellerfedern 9 vorgegebenen bzw. auch einstellbaren Wert, dann kommen die Ratschen 14 des Zahnrades 4 und die Ratschen 13 des flanschförmigen Ansatzes 12 außer Eingriff, indem die beiden Zahns räder 4 und 6 durch Zusammendrücken der Tellerfedern 9 um den entsprechenden Betrag axial nach vorne gedrückt werden.
Dem Zahnrad 4 für die zweite Getriebestufe ist ein mit Kupplungsklauen 15 versehenes Schaltrad 16 zugeordnet, das auf einer Vorgelegewelle 17 axial verschiebbar und im ausgekuppelten Zustand auf dieser Welle auch frei drehbar ist. Das Schaltrad 16 enthält einen mit einer Ringnut 18 versehenen Ansatz 19, wobei, wie aus Fig.2 ersichtlich ist, in die Ringnut 18 ein Mitnahmeelement 20 eingreift, das mit einem Umschalthebel 21 vereinigt ist.
Wie insbesondere auch die Figuren 3-5 zeigen, weist das Schaltrad 16 an seinem Innenumfang ringsum eine Ausnehmung 22 für die Kugeln 23 auf, die gegen das Innere des Schaltrads zu abgeschrägt ist. Des weiteren besitzt das Schaltrad beim Ausführungsbeispiel innen zwei halbkreisförmig ausgesparte Längsnuten 24, die im Fluchtungsfalle mit den Kugeln 23 eine Achsialverschiebung des Schaltrads 16 auf der Vorgelegewelle 1 ermöglichen.
Die beiden Kugeln 23 stehen unter der Wirkung eines federelastischen Elements in Form einer Feder 25, die in einer Radialbohrung 26 in der Vorgelegewelle 17 untergebracht ist.
Das federelastische Element kann beispielsweise auch ein Gummielement oder elastisches Kunststoffelement sein.
Das fest auf der Vorgelegewelle 17 sitzende Antriebszahnrad 27 kämmt mit dem Ritzel 28 der Notorantriebswelle 29 (siehe hierzu Fig. 4 und 6 und auch Fig. 1). An seiner den#Kupplungsklauen 15 des Schaltrades 16 zugewandten Stirnseite besitzt das Antriebszahnrad 27 drehmomentübertragende Gegenklauen 30, zwischen denen das Antriebszahnrad 27 Aussparungen für den Eingriff der Kupplungsklauen-15 des S2chaltrads 16 enthält.
Diese Aussparungen laufen jeweils und richtungsgleich gegen die eine Seitenkante der Gegenklauen 30 zu als schiefe Ebene aus. Das auf der Vorgelegewelle 17 befindliche Zahnrad bzw.
Ritzel steht im Eingriff mit dem Zahnrad 6 für die erste Getriebestufe.
Beim Umschalten des Getriebes vom ersten in den zweiten Gang wird das Schaltrad 16 mittels des Umschalthebels 21 auf der Vorgelegewelle 17 gegen das Antriebszahnrad 27 hin verschoben (siehe Fig.1, untere Lage des Schaltrads sowie die Figuren 4 und 5). Dabei wird das Schaltrad 16 zunächst mittels der unter Federkraft stehenden Kugeln 23 mit einem festgelegten kleinen Drehmoment im Verein mit den Längsnuten 24 vorsynchronisiert und bei weiterer Betätigung des Umschalthebels 21 durch das Ineingriffkommen seiner Kupplungsklauen 15 mit den Gegenklauen 30 des Antriebszahnrads 22 eine drehmomentfeste Verbindung erzielt, die sich auch für die Übertragung verhältnismäßig großer Drehmomente eignet (vergl. Fig.5). Die drehmomentfeste Verbindung der Klauen 15 und 30 kommt dabei immer erst nach erfolgter Synchronisation zustande.
Bei umgekehrter Betätigung des Umschalthebels 21 gelangt das Schaltrad 16 außer Eingriff mit dem Antriebszahnrad 27 (siehe die in Fig.1 oben festgehaltene Lage des Antriebszahnrads); das mit dem Zahnrad 4 (zweite Getriebestufe) kämmende Schaltrad 16 läuft dann leer auf der Vorgelegewelle 17 um.
Das Getriebegehäuse 32 besteht aus einem metallischen Werkstoff, der mit einem Kunststoffmantel 33 umspritzt ist.
Anstelle der beim Ausführungsbeispiel verwendeten Überholräder (Zahnräder 4 und 6) kann auch ein Freilauf zwischen diesen Zahnrädern vorgesehen werden.
L e e r s e i t e

Claims

Patent ansprüche 1. Zweiganggetriebe für Elektrowerkzeuge, insbesondere für Handbolirmaschinen, das während des Stillstands sowie während des Leerlauf der Handbohrmaschine mittels eines Umschalthebels von der ersten auf die zweite Getriebestufe und umgekehrt iimschaltbar ist und eine unmittelbar oder mittelbar auf der Bohrspindel angebrachte tberlastktipplung enthält, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad für die zweite Getriebestufe (Schnellgang) drehbar auf einer mit der Bohrspindel drehfest vereinigten Nitnehmerhülse angebracht ist und werkzeugseitig eine Nabe aufweist, auf welcher das unter dem Einfluß einer axial wirkenden Feder stehende Zahnrad für die erste Getriebestufe drehbar angeordnet ist, daß die beiden Getriebezahnräder durch axial wirkende, unter Federdruck stehende Kugeln kraftschlüssig miteinander verbunden sind, wobei das erste Zahnrad vom zweiten Zahnrad überholbar ist, daß die flitnehmerhülse einen flanschförmigen Ansatz aufweist, der an seiner dem Zahnrad für die zweite Getriebestufe zugewandten Stirnseite Kupplungsratschen enthält, welche mit an der dieser gegenüberliegenden Stirnseite des Zahnrads für die zweite Getriebestufe vorgesehenen Gegenratschen korrespondieren, daß ferner dela Zahnrad für die zweite Getriebestufe ~ein mit Kupplungsklauen versehenes Schaltrad zugeordnet ist, das auf einer ein mit dem Zahnrad für die erste Getriebestufe im Eingriff stehendes Antriebsritzel enthaltenden Vorgelegewelle axial verschiebbar und im Nichteingriffsfall frei drehbar ist und das an seinem Innenumfang ringsum eine Ausnehmung für wenigstens eine Kugel aufweist und ferner mit einer Längsnut für diese Kugel versehen ist, welche unter der Wirkung eines in einer Radialbohrung der Vorgelegewelle stehenden federelastischen Elements steht, und daß der klauenbewehrten Stirnseite des Schaltrads ein mit dem Ritzel der Motorantriebswelle kämmendes Antriebszahnrad für die Vorgelegewelle zugeordnet ist, das im Bereich seiner den Klauen des Schaltrads zugeordneten Stirnseite mit Aussparungen für den Eingriff der Kupplungsklauen des Schaltrads sowie mit drehmomentübertragenden Gegenklauen versehen ist.
2. Getriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in die Radialbohrung der Vorgelegewelle zwei Kugeln eingesetzt sind.
3. Getriebe nach den Ansprüchen 1-2, dadurch gekennzeichnet, daß auf der klauenbewehrten Stirnseite des Schaltrades zwei Kupplungsklauen vorgesehen sind.