DE3830197C1

DE3830197C1 - Powered screwing tool with a torque-limiting device

Info

Publication number: DE3830197C1
Application number: DE19883830197
Authority: DE
Inventors: Dieter Dipl.-Ing. Hirt (Fh), 7057 Winnenden, De; Dr.-Ing. 7153 Weissach De Heisig; Wilhelm Dipl.-Ing. Geis (Fh), 7057 Leutenbach, De; Alfred Dipl.-Ing. Schmidt (Fh), 7050 Waiblingen, De
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Techtronic Industries GmbH
Priority date: 1988-09-06
Filing date: 1988-09-06
Publication date: 1990-01-04
Anticipated expiration: 2008-09-07

Abstract

In the case of known screwing tools, the torque is adjustable with the aid of a flanged nut arranged on the screwing-tool housing and subjected to the action of a spring. A flanged nut to be provided on the screwing-tool housing, and also the spring pushed over the threaded bush thereof, on the one hand lead to a sizeable overall diameter of the gearing section of the screwing tool and on the other hand make it possible for anyone to alter the prestress of the spring and thus the transmittable torque. The new device is intended to make it possible to adjust the torque continuously without increasing the diameter of the gearing section and only with the assistance of a special tool. The adjusting member for adjusting the prestress of the spring is embodied by a threaded pin (5) which is accommodated in a longitudinal bore (3) in the output shaft (1) of the screwing tool, is provided with an internal thread (4) and receives an adjusting screw (7) and the axial displacement path of which is defined by an elongated through-hole (8) which is made in the output shaft and through which reaches a stop member (9) which penetrates through a bore (6) in the threaded pin (5) and acts on a spring plate (10), on which is supported one end of the spring (12), the other end of which bears on the axially movable coupling part (13) (Fig. 1). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf einen motorisch angetriebe nen Schrauber gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a motor driven NEN screwdriver according to the preamble of claim 1.

Ein derartiger, durch die DE-OS 37 18 247 bekannter Schrauber ist mit einem Planetengetriebe ausgerüstet, das zwei Planeten radsätze umfaßt, von denen der erste Satz ein festgelegtes Ringrad und der zweite ein drehbar und axial verschiebbar im Gehäuse gelagertes Ringrad aufweist. Das verschiebbare Ring rad enthält zwei einander diametral gegenüberliegende Nocken, desgleichen das feststehende Ringrad. Zwischen den beiden Ring rädern sind Kugeln eingesetzt, die ein axiales Drucklager für die beiden Ringräder bilden.Such a screwdriver known from DE-OS 37 18 247 is equipped with a planetary gear, the two planets includes wheel sets, of which the first set is a fixed one Ring gear and the second one rotatable and axially displaceable in the Has housing mounted ring gear. The sliding ring wheel contains two diametrically opposed cams, likewise the fixed ring gear. Between the two ring Wheels are used for balls that have an axial thrust bearing form the two ring gears.

Dabei drückt eine Feder als Vorspannung über Axialbolzen und ein Axialdrucklager auf das axial verschiebbare und drehbare Ring rad in Richtung zum feststehenden Ringrad hin und hält während des normalen Betriebs das bewegliche Ringrad in der drehmoment übertragenden Stellung. Die Feder stützt sich dabei an einer Flanschmutter ab, die einstellbar mit dem Gehäuse verbunden ist.A spring presses in as a preload via axial bolts and Thrust bearing on the axially movable and rotatable ring wheel towards the fixed ring gear and stops during the normal operation of the movable ring gear in the torque transferring position. The spring is supported on one Flange nut that is adjustably connected to the housing.

Infolge der auf dem Schraubergehäuse angeordneten Flanschmutter und der über deren Gewindebuchse geschobenen Feder ergibt sich ein beträchtlicher Durchmesser und damit Umfang des betreffen den Getriebeabschnitts des Schraubers, der einerseits mit Kosten verbunden ist und andererseits die Handlichkeit des Schraubers beeinträchtigt. Abgesehen davon ist die Flanschmutter frei zu gängig, so daß an sich jedermann die Möglichkeit hat, die Vor spannung der Feder zu verändern.As a result of the flange nut arranged on the screw housing and the spring pushed over their threaded bushing results a considerable diameter and therefore scope of concern the gear section of the screwdriver, the one with costs is connected and on the other hand the manageability of the screwdriver impaired. Apart from that, the flange nut is free too common, so that everyone has the opportunity to do the pre to change the tension of the spring.

Durch die DE-PS 33 42 880 ist eine einstellbare Drehmomentbe grenzung für Elektrowerkzeuge bekannt, bei der die Einstell vorrichtung aus einem im Getriebehals des Elektrowerkzeugs ge führten Stellring und einem von diesem betätigten Stellglied besteht. Das Stellglied wirkt dabei über in einer Wandung des Getriebegehäuses geführte Druckelemente auf die Frontseite einer Druckscheibe ein, an der sich das eine Ende der mit ihrem anderen Ende am axial beweglichen Kupplungsteil anliegenden Feder ab stützt.DE-PS 33 42 880 is an adjustable torque limit known for power tools, in which the setting device from a ge in the gear neck of the power tool led collar and an actuator actuated by this consists. The actuator acts in a wall of the Gearbox-guided pressure elements on the front of one Thrust washer, on which one end of the other End of the spring resting on the axially movable coupling part supports.

Bei dieser Einstellvorrichtung ist der manuell verdrehbare Stell ring von außen frei zugängig und damit auch unbeabsichtigt ver stellbar. Des weiteren umgibt das Stellglied die Arbeitsspindel des Elektrowerkzeugs konzentrisch und macht einen dement sprechenden Platzbedarf erforderlich.In this setting device is the manually rotatable actuator ring freely accessible from the outside and thus also unintentionally ver adjustable. The actuator also surrounds the work spindle of the power tool concentric and makes you demented speaking space required.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Schrauber der gattungsgemäßen Art eine einfache Einrichtung zum stufen losen Einstellen des Drehmoments zu schaffen, die ein Geringst maß an Einbauvolumen benötigt und ein Verstellen der Vorspannung der Feder ohne die Verwendung eines Spezialwerkzeugs ausschließt.The invention has for its object in a screwdriver the generic type a simple device for steps to loosely adjust the torque to create a least amount of installation volume required and an adjustment of the preload excludes the spring without the use of a special tool.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den kennzeichnenden Merk malen des Anspruchs 1 gelöst.This object is achieved with the characteristic note paint the claim 1 solved.

Weiterbildungen und zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.Further developments and expedient refinements of the invention are specified in the subclaims.

Die Erfindung wird im nachstehenden anhand der Zeichnung, die einen elektromotorisch angetriebenen Handschrauber schematisch veranschaulicht, erläutert. Es zeigen:The invention is illustrated below with reference to the drawing which schematically an electric motor driven hand screwdriver illustrates, explains. Show it:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Getriebe- und Kupplungsteil eines Schraubers, Fig. 1 shows a longitudinal section through the gearbox and coupling part of a screwdriver,

Fig. 2 eine Ansicht längs des Schnittes A-A durch Fig. 1, Fig. 2 is a view along section AA of Fig. 1,

Fig. 3 eine Ansicht entlang des Schnittes B-B durch Fig. 2, Fig. 3 is a view along the section B-B through FIG. 2,

Fig. 4 eine Seitenansicht des Stellglieds. Fig. 4 is a side view of the actuator.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, enthält die Abtriebswelle 1 des Schraubers 2 eine zentrale Längsbohrung 3, in die ein mit einem Innengewinde 4 versehener Gewindezapfen 5 eingeschoben ist. Wie insbesondere Fig. 4 zeigt, ist der Gewindezapfen 5 mit einer quer zu seiner Längsachse verlaufenden Durchgangsbohrung 6 versehen und nimmt eine Justierschraube 7 auf, die hier als Inbusschraube ausgebildet ist. Die Abtriebswelle 1 ist mit einem durchgehenden Langloch 8 versehen. Ein Anschlagglied 9 in Form eines Zylinderstifts ist durch das Langloch 8 in der Abtriebswelle 1 und durch die mit dem Langloch 8 zur Deckung gebrachten Bohrung 6 des Gewindezapfens 5 hindurchgesteckt und kommt zur Anlage an die Innenfläche eines Federtellers 10, an dessen Rand 11 sich eine Feder 12 abstützt.As can be seen from FIG. 1, the output shaft 1 of the screwdriver 2 contains a central longitudinal bore 3 , into which a threaded pin 5 provided with an internal thread 4 is inserted. As shown in FIG. 4 in particular, the threaded pin 5 is provided with a through bore 6 running transversely to its longitudinal axis and receives an adjusting screw 7 , which is designed here as an Allen screw. The output shaft 1 is provided with a continuous slot 8 . A stop member 9 in the form of a cylindrical pin is inserted through the elongated hole 8 in the output shaft 1 and through the bore 6 of the threaded pin 5 made to coincide with the elongated hole 8 and comes to rest against the inner surface of a spring plate 10 , on the edge 11 of which a spring is located 12 supports.

Das andere Ende der Feder 12 liegt an der rückwärtigen Fläche einer Nabenscheibe 13 an, die mittels einer Keilverzahnung 13′ axial verschiebbar, jedoch unverdrehbar auf der Abtriebswelle 1 bzw. auf einer fest auf dieser angebrachten Buchse 14 angeord net ist. Die Nabenscheibe 13 weist zwei einander diametral gegenüberliegende Ausnehmungen 15 auf, in welche jeweils ein Wälzkörper 16 in Form einer Kugel hineinragt.The other end of the spring 12 bears against the rear surface of a hub disk 13 , which is axially displaceable by means of a spline 13 ', but cannot be rotated on the output shaft 1 or on a bush 14 fixedly attached to it. The hub disc 13 has two diametrically opposite recesses 15 , into each of which a rolling element 16 projects in the form of a ball.

Auf der Nabe der Nabenscheibe 13 ist das Antriebszahnrad 17 relativ zur Nabenscheibe verdrehbar angeordnet. Das Antriebs zahnrad 17 enthält zwei Aussparungen 18, die ebenfalls dia metral zueinander sowie auf demselben Radius wie die Ausnehmungen 15 in der Nabenscheibe 13 liegen, so daß die Wälzkörper 16 (Kugeln) im Ruhezustand des Antriebs sowohl in die Aussparungen 18 im Antriebszahnrad 17 als auch in die Ausnehmungen 15 in der Nabenscheibe 13 eingreifen. Auf diese Weise wird nach In betriebnahme des Schraubers das entsprechend eingestellte Dreh moment übertragen.On the hub of the hub disk 13 , the drive gear 17 is rotatably arranged relative to the hub disk. The drive gear 17 contains two recesses 18 , which are also diametrically opposed to each other and on the same radius as the recesses 15 in the hub disk 13 , so that the rolling elements 16 (balls) in the idle state of the drive both in the recesses 18 in the drive gear 17 and engage in the recesses 15 in the hub disc 13 . In this way, the torque set accordingly is transmitted after the screwdriver has been put into operation.

Das Antriebszahnrad 17 steht im Eingriff mit dem Zahnritzel 19 einer in einem Kugellager gelagerten Vorgelegewelle 20, deren Zahnrad 21 vom Ritzel 22 der Ankerwelle 23 des mit 24 angedeu teten Antriebsmotors angetrieben ist. Der Antriebsmotor kann netz- oder batteriegespeist sein.The drive gear 17 is in engagement with the pinion 19 of a countershaft 20 mounted in a ball bearing, the gear 21 of which is driven by the pinion 22 of the armature shaft 23 of the drive motor indicated by 24 . The drive motor can be mains or battery powered.

Das Antriebszahnrad 17 ist über einen Axialnadelkranz 25 an einem glockenförmigen Ring 26 abgestützt, dessen rückwärtige Fläche am frontseitigen Lager 27 der Abtriebswelle 1 anliegt.The drive gear 17 is supported via an axial needle ring 25 on a bell-shaped ring 26 , the rear surface of which rests on the front bearing 27 of the output shaft 1 .

In der oberen Hälfte der Fig. 1 ist die Justierschraube 7 weit gehend zurückgedreht, so daß sich die Feder 12 im entspannten Zustand befindet. Damit stehen die Nabenscheibe 13 und das An triebszahnrad 17 über die Wälzkörper 16 mechanisch mit einander in Verbindung, daß heißt, die Kupplung ist wirksam und das erforderliche Drehmoment kann an der Abtriebswelle 1 abge nommen werden. Das Anschlagglied 9, das sich in dieser Position der Justierschraube 7 bzw. des Gewindezapfens 5 in seiner rückwärtigen Lage befindet, kommt dabei an der hinteren Kante des Langlochs 8 in der Abtriebswelle zur Anlage.In the upper half of Fig. 1, the adjusting screw 7 is largely turned back so that the spring 12 is in the relaxed state. So that the hub disc 13 and the drive gear 17 on the rolling elements 16 mechanically with each other, that is, the clutch is effective and the required torque can be removed from the output shaft 1 abge. The stop member 9 , which is in this position of the adjusting screw 7 or the threaded pin 5 in its rearward position, comes to rest on the rear edge of the elongated hole 8 in the output shaft.

Um das übertragbare Drehmoment zu vergrößern, ist die Justier schraube 7, deren Kopf über eine Sicherungsscheibe 28 an einer Erweiterung 29 der Bohrung 3 in der Abtriebswelle 1 abge stützt ist, mittels eines Inbusschlüssels in dem Sinne zu drehen, daß sich der Gewindezapfen 5 gegen die Werkzeugaufnahme 30 des Schraubers hin bewegt, wodurch der Federteller 10 mit genommen und die Feder 12 zusammengerückt wird. Dadurch wird die Vorspannung der Feder 12 vergrößert und dementsprechend das übertragbare Drehmoment. Die durch die Längserstreckung des Langlochs 8 in der Abtriebswelle 8 festgelegte Endposition des Gewindezapfens 5 ist in der unteren Hälfte der Fig. 1 festge halten. Zwischen den beiden Endpositionen des Gewinde zapfens ist das Drehmoment kontinuierlich auf den jeweils ge wünschten Wert einstellbar. Die Funktionsweise der kompletten Einrichtung zur Drehmomenteinstellung entspricht etwa der jenigen einer Abziehvorrichtung.In order to increase the transmissible torque, the adjusting screw 7 , the head of which is supported by a lock washer 28 on an extension 29 of the bore 3 in the output shaft 1 , is to be turned by means of an Allen key in the sense that the threaded pin 5 against the Tool holder 30 of the screwdriver moves, whereby the spring plate 10 is taken with and the spring 12 is moved together. As a result, the preload of the spring 12 is increased and, accordingly, the transmissible torque. The end position defined by the longitudinal extension of the elongated hole 8 in the output shaft 8 of the threaded pin 5 is held in the lower half of FIG. 1 festge. Between the two end positions of the threaded pin, the torque can be continuously adjusted to the desired value. The operation of the complete device for torque adjustment corresponds approximately to that of a puller.

Der Federteller 10 weist im Bereich seiner Nabe eine Durchgangs bohrung 31 auf, welche zur Erleichterung der Montage (Anschlag glied 9) dient. Die Abtriebswelle 1 enthält an ihrem rück wärtigen Ende einen Zapfen 32, der in einem Lagerschild 33 des Getriebegehäuses 34 drehbar gelagert ist. Auf den mit der Abtriebswelle vereinigten Gewindekopf 35 ist die Werkzeugauf nahme 30 mit der Stellhülse 36 aufgebracht.The spring plate 10 has a through bore 31 in the region of its hub, which serves to facilitate assembly (stop member 9 ). The output shaft 1 contains at its rear end a pin 32 which is rotatably mounted in a bearing plate 33 of the gear housing 34 . On the threaded head 35 combined with the output shaft, the tool holder 30 is applied with the adjusting sleeve 36 .

Der Gewindezapfen 5 weist zweckmäßigerweise lediglich in seinem vorderen und hinteren Bereich feinbearbeitete Führungs flächen 5′ und 5′′ auf.The threaded pin 5 expediently has finely machined guide surfaces 5 'and 5 ''only in its front and rear region.

Claims

1. Motor-driven screwdriver with a device for torque limitation, which contains an overload clutch and a spring acting thereon, the pretension of which can be adjusted with the aid of an actuator which acts on a spring plate on which one end of the other end is axially Movable coupling part is supported on the lying spring, characterized in that the actuator is accommodated by an internal thread ( 4 ) and an adjusting screw ( 7 ) accommodating the threaded pin by a longitudinal shaft ( 3 ) in the output shaft ( 1 ) of the screwdriver ( 5 ) is embodied, the axial displacement of which is defined by a through slot ( 8 ) fitted in the output shaft, through which a hole ( 6 ) in the threaded pin ( 5 ) penetrates the stop member ( 9 ) which engages with the system Spring plate ( 10 ) comes.

2. Screwdriver according to claim 1, characterized in that the stop member ( 9 ) is designed as a cylindrical pin.

3. Screwdriver according to claims 1 and 2, characterized in that the coupling from the drive gear ( 17 ) for the drive shaft ( 1 ) and a hub disc ( 13 ) is formed, which is under the action of the spring ( 12 ) and axially ver slidable, but non-rotatably arranged on the output shaft ( 1 ) and which on its drive gear ( 17 ) facing the front recesses ( 15 ) for receiving on rolling elements ( 16 ), the corresponding recesses ( 18 ) in the rotatable on the hub the disc ( 13 ) arranged drive gear ( 17 ) are assigned.

4. Screwdriver according to claim 3, characterized in that the hub disc ( 13 ) with a fixed on the output shaft ( 1 ) seat ( 14 ) is in keyway connection.

5. Screwdriver according to claims 1 to 4, characterized in that the surface of the drive gear ( 17 ) facing the driven side is supported via an axial needle collar ( 25 ) on a bell-shaped ring ( 26 ), the rear surface of which is on the front bearing ( 27 ) of the output shaft ( 1 ).