DE3540605A1

DE3540605A1 - Elektrowerkzeug mit einem zweiganggetriebe

Info

Publication number: DE3540605A1
Application number: DE19853540605
Authority: DE
Inventors: Guenter Dipl Ing Huber
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1985-11-15
Filing date: 1985-11-15
Publication date: 1987-05-21

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Elektrowerkzeug mit einem Zweiganggetriebe, das zwei auf der Getriebeabtriebswelle ange ordnete Zahnräder enthält, von denen das eine drehbar und axial unverschiebbar auf der Getriebeabtriebswelle sitzt und das andere in drehfester, jedoch ein axiales Verschieben ermög lichender Verbindung mit dieser Welle steht und mit Kupplungs elementen versehen ist, die bei einer mittels eines Schalt glieds bewirkten Axialverschiebung in Eingriff mit korrespon dierenden Kupplungselementen des unverschiebbar auf der Abtriebswelle sitzenden Zahnrads bringbar sind, und wobei den beiden Zahnrädern auf einer Vorgelegewelle angebrachte Antriebsverzahnungen zugeordnet sind.

Ein mit einem derartigen, allerdings drei Stufen aufweisenden Getriebe ausgerüstetes Elektrowerkzeug ist im Prinzip durch die EP-Anmeldung 00 23 233 bekannt. Hierbei ist nachteilig, daß das drehfest auf der Getriebeabtriebswelle angebrachte Zahnrad bei Axialverschiebung zwecks Kupplung mit dem Zahnrad für die erste oder zweite Getriebestufe vor dem Einkuppeln erst einmal außer Eingriff mit dem ihm zugeordneten Vorge legezahnrad zu bringen ist, wozu es eines entsprechend lang bemessenen Schaltwegs bedarf. Des weiteren setzt eine solche Stufenumschaltung des Getriebes praktisch Geradverzahnungen der korrespondierenden Zahnräder voraus.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Zweiganggetriebe für Elektrowerkzeuge zu schaffen, bei dem die Getriebeumschaltung nur sehr kurze Schaltwege erforderlich macht und das nicht an eine bestimmte Verzahnungsart der Getriebezahnräder gebunden ist.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß eine der auf der Vorgelegewelle angebrachten Antriebsverzahnungen durch ein Zahnrad verkörpert ist, das axial verschiebbar auf der Vorgelegewelle sitzt, mit Kupplungselementen für die mechanische Vereinigung mit einem fest auf der Vorge legewelle angeordneten, Gegenkupplungselemente aufweisenden weiteren Zahnrad versehen ist und mit dem axial verschiebbar auf der Getriebeabtriebswelle angebrachten Zahnrad in mecha nischer Wirkverbindung steht, derart, daß es bei Betätigung des Schaltglieds stets nur zugleich mit diesem Zahnrad ver schiebbar ist, und daß eine weitere Antriebsverzahnung der Vorgelegewelle als mit dem drehbar auf der Getriebeabtriebs welle sitzenden Zahnrad im Eingriff stehendes Zahnrad ausge bildet ist.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Ein Ausführungsbeispiel eines nach der Erfindung konzipierten Getriebes wird im nachstehenden anhand der Zeichnung er läutert. Es zeigen

Fig. 1 einen Längsschnitt durch das Getriebe für eine elektrische Handbohrmaschine mit einem Teilschnitt durch deren Antriebsseite,

Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes A-B durch Fig. 1, wobei der Umschalthebel gleichzeitig in Nuten der beiden axial verschiebbaren Zahnräder ein greift,

Fig. 3 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch mit lediglich in das Vorge legezahnrad eingreifendem Schalthebel,

Fig. 4 eine Ansicht entlang des Schnittes C-D durch Fig. 3,

Fig. 5 eine Ansicht entsprechend Fig. 2, jedoch mit lediglich in die Nut des auf der Getriebeabtriebswelle angeordneten Zahnrads eingreifenden Schalthebel,

Fig. 6 eine Ansicht entlang des Schnittes E-F durch Fig. 5.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, steht das Ritzel 1 der Anker welle 2 des Antriebsmotors 3 im Eingriff mit einem fest auf einer ersten Vorgelegewelle 4 angebrachten Zahnrad 5 (erste Untersetzungsstufe). Ein weiteres, ebenfalls fest auf der Vorgelegewelle 4 angebrachtes Zahnrad 6 kämmt mit einem durch einen Preßsitz mit einer zweiten Vorgelegewelle 7 vereinigten Vorgelegezahnrad 8 (zweite Untersetzungsstufe), das in seiner werkzeugseitig liegenden Stirnfläche Sack bohrungen 9 aufweist. Die Vorgelegewelle 7 trägt in ihrem abtriebsseitigen Endbereich ein Zahnrad 10, das mit einem drehbar, jedoch axial unverschiebbar auf der Getriebeab triebswelle 11 (Bohrspindel) angeordneten Zahnrad 12 für die erste Getriebestufe (Langsamgang) im Eingriff steht. Das Zahnrad 12 enthält im Bereich seiner rückwärtigen Stirn fläche Sackbohrungen 13. Die Sicherung des Zahnrads 12 gegen axiales Verschieben zur Antriebsseite hin ist hier durch einen Sicherungsring 14 verwirklicht.

Im Raum zwischen den Zahnrädern 8 und 10 ist auf der Vorge legewelle 7 ein Zahnrad 15 angeordnet, das drehbar und axial verschiebbar auf dieser Welle sitzt. Das Zahnrad 15 kämmt mit einem Zahnrad 16, das mittels einer Keilverzahnung 17 drehfest mit der Getriebeabtriebswelle 11 verbunden ist und auf dieser axial verschiebbar ist.

Das auf der Vorgelegewelle 7 befindliche Zahnrad 15 ist mit stirnseitig zweckmäßigerweise abgerundeten Zapfen oder Stiften 18 versehen, die mit den Sackbohrungen 9 des Vorge legezahnrads 8 korrespondieren und gegebenenfalls durch Federn 19 axial nachgiebig geführt sind.

Das auf der Getriebsabtriebswelle angeordnete Zahnrad 16 weist ebenfalls Kupplungszapfen 20 auf, die unter der Wirkung von Federn 21 stehen und mit den Sackbohrungen 13 des Zahnrads 12 korrespondieren.

Die beiden Zahnräder 15 und 16 sind jeweils mit einer Um fangsnut 22, 23 versehen. Wie Fig. 2 zeigt, greift in diese Nuten ein Schalthebel 24 ein, der mittels eines Schalt griffs 25 von außen betätigbar ist.

Bei der in Fig. 1 dargestellten Getriebeeinstellung greifen die Zapfen 18 des Zahnrads 15 in die Sackbohrungen 9 des Vorgelegezahnrads 8 ein. Dadurch wird bei eingeschaltetem Antriebsmotor das Zahnrad 15 über das Vorgelegezahnrad 8 in Drehung versetzt, desgleichen das mit dem Zahnrad 15 im Eingriff stehende, axial verschiebbar auf der Getriebeab triebswelle sitzende Zahnrad 16.

Damit läuft die Getriebeabtriebswelle 11 (Bohrspindel) mit der höheren Drehzahl (II. Getriebestufe) um. Das über das Vorgelegezahnrad 10 angetriebene, drehbar auf der Getriebeabtriebswelle 11 angeordnete Zahnrad 12 läuft indessen infolge seines Spielsitzes leer um. In dieser Lage ist der Schaltgriff 25 arretiert.

Durch Drehen des Schaltgriffs 25 wird der Schalthebel 24, über den die beiden Zahnräder 15 und 16 mechanisch miteinan der gekuppelt sind, nach vorne, also gegen die Werkzeugseite zu, verschoben. Entsprechend werden die beiden Zahnräder 15 und 16 mitverschoben, wodurch die Zapfen 18 des Zahnrads 15 außer Eingriff mit den Sackbohrungen 9 des Vorgelegezahn rads 8 kommen und die Kupplungszapfen 20 des Zahnrads 16 zunächst noch nicht in Eingriff mit den Sackbohrungen 13 des Zahn rads 12 gelangt sind.

In dieser Position des Schaltgriffs und der Lage der von diesem über den Schalthebel betätigten Zahnräder 15 und 16 wird kein Drehmoment auf die Getriebeabtriebswelle 11 über tragen.

Beim Weiterdrehen des Schaltgriffs 25 in derselben Richtung werden die beiden Zahnräder 15 und 16 weiter mitgenommen, bis die Kupplungszapfen 20 des Zahnrads 16 schließlich in die Sackbohrungen 13 des Zahnrads 12 gelangen und die beiden Zahnräder 15 und 16 zur gegenseitigen Anlage kommen. Der Schaltgriff 25 rastet in seiner Endlage ein. Damit ist die I. Getriebestufe zugeschaltet und die Getriebeabtriebswelle 11 (Bohrspindel) läuft mit der niedrigen Drehzahl um.

Die Anzahl der Kupplungszapfen 18 und 20 ist grundsätzlich be liebig wählbar. Beim Ausführungsbeispiel sind jeweils zwei um 90° ver setzte Zapfen bzw. Stifte vorgesehen.

Bei der Ausführungsvariante gemäß den Fig. 3 und 4 ist in die Umfangsnut 23 des Zahnrads 16 eine radial geschlitzte Ringscheibe 26 fest eingesetzt, die partiell in die Umfangs nut 22 des Zahnrads 15 eingreift und damit die mechanische Wirkverbindung zwischen den beiden Zahnrädern 15 und 16 sicherstellt.

Bei Betätigung des hier etwas anders ausgebildeten, lediglich in die Umfangsnut 22 des Vorgelegezahnrads 15 eingreifenden Schalthebels 24 durch den Schaltgriff 25 wird das Zahnrad 16 mitverschoben und, je nach Betätigungsrichtung, das Zahnrad 15 vom Zahnrad 8 entkuppelt und das Zahnrad 16 mit dem Zahnrad 12 gekuppelt bzw. umgekehrt.

Im Falle des Ausführungsbeispiels nach den Fig. 5 und 6 ist eine radial ebenfalls geschlitzte Ringscheibe 27 in die Umfangsnut 22 des Zahnrads 15 eingesetzt und greift partiell in die Umfangsnut 23 des Zahnrads 16 ein.

Der Schalthebel 24′′ ist hier so gestaltet, daß er lediglich in die Umfangsnut 23 des Zahnrads 16 hineinragt. Bei Betäti gung des Schaltgriffs 25 nimmt der Schalthebel 24′′ das Zahn rad 16 und über die Scheibe 27 auch das Zahnrad 15 mit, bis die betreffende Endstellung erreicht ist.

Anstelle von zapfen- oder stiftartig ausgebildeten Kupplungsele menten, welchen Sackbohrungen in den korrespondierenden Zahnrädern zugeordnet sind, können auch anders gestaltete Kupplungselemente vorgesehen sein.

Das erfindungsgemäße Zweiganggetriebe ermöglicht eine kurze und damit kompakte Bauweise mit wenig Bauteilen sowie eine synchrone Getriebeumschaltung.

Claims

1. Elektrowerkzeug mit einem Zweiganggetriebe, das zwei auf der Getriebeabtriebswelle angeordnete Zahnräder enthält, von denen das eine drehbar und axial unverschiebbar auf der Getriebeabtriebswelle sitzt und das andere in dreh fester, jedoch ein axiales Verschieben ermöglichender Verbindung mit dieser Welle steht und mit Kupplungselemen ten versehen ist, die bei einer mittels eines Schaltglieds bewirkten Axialverschiebung in Eingriff mit korrespon dierenden Kupplungselementen des unverschiebbar auf der Abtriebswelle sitzenden Zahnrads bringbar sind, und wo bei den beiden Zahnrädern auf einer Vorgelegewelle ange brachte Antriebsverzahnungen zugeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, daß eine der auf der Vorgelegewelle (7) angebrachten Antriebsverzahnungen durch ein Zahnrad (15) verkörpert ist, das axial verschiebbar auf der Vorge legewelle sitzt, mit Kupplungselementen (18) für die mechanische Vereinigung mit einem fest auf der Vorgelegewelle angeordneten, Gegenkupplungselemente (9) aufweisenden weiteren Zahnrad (8) versehen ist und mit dem axial verschiebbar auf der Getriebeabtriebswelle angebrachten Zahnrad (16) in mechanischer Wirkverbindung steht, derart, daß es bei Betätigung des Schaltglieds stets nur zugleich mit diesem Zahnrad verschiebbar ist, und daß eine weitere Antriebsverzahnung der Vorgelege welle als mit dem drehbar auf der Getriebeabtriebswelle (10) sitzenden Zahnrad (12) im Eingriff stehendes Zahnrad (8) ausgebildet ist.

2. Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das auf der Getriebeabtriebswelle axial verschiebbar ange ordnete Zahnrad durch eine Keilwellenverzahnung (17) mit der Getriebeabtriebswelle drehfest verbunden ist.

3. Elektrowerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß sowohl das axial verschiebbar auf der Getrie beabtriebswelle angebrachte Zahnrad (16) als auch das auf der Vorgelegewelle axial verschiebbare Zahnrad (15) mit einer Umfangsnut (22, 23) versehen ist und in beide Umfangs nuten ein mittels eines Schaltgriffs (25) betätigbarer Schalthebel (24) eingreift.

4. Elektrowerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekenn zeichnet, daß der Schalthebel (24) lediglich in die Umfangs nut (22) des verschiebbar auf der Vorgelegewelle sitzenden Zahnrads (15) eingreift und an dem mit der Getriebeabtriebs welle axial verschiebbaren Zahnrad (16) eine konzentrisch zu dessen Längsachse liegende Scheibe (26) befestigt ist, deren Rand sich partiell in die Umfangsnut (22) des Zahn rads (15) hineinerstreckt.

5. Elektrowerkzeug nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch ge kennzeichnet, daß in die Umfangsnut (22) des auf der Vorgelegewelle verschiebbaren Zahnrads (15) eine Scheibe (27) eingesetzt ist, die partiell in die Umfangsnut (23) des auf der Getriebeabtriebswelle axial verschiebbaren Zahn rads (16) eingreift.

6. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungselemente des auf der Getriebeabtriebswelle axial verschiebbaren Zahnrads (16) wie auch diejenigen des auf der Vorgelegewelle verschiebbaren Zahnrads (15) als abgefederte zylindrische Zapfen (18, 20 ) ausgebildet sind.

7. Elektrowerkzeug nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die jeweiligen Gegenkupplungselemente im drehbar auf der Getriebeabtriebswelle stehenden Zahnrad (16) sowie im fest auf der Vorgelegewelle angeordneten Zahnrad (15) als Sackbohrungen (9, 13) ausgebildet sind.

8. Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorgelegewelle (7) über ein auf einer vom Ritzel (1) des Antriebsmotors ange triebenen ersten Vorgelegewelle (4) angebrachtes Zahn rad (5), das mit einem fest auf der zweiten Vorgelegewelle angeordneten Zahnrad (8) kämmt, angetrieben ist.