DE69934859T2 - Elektrisches Kraftwerkzeug mit Schlagdämpfungsmechanik - Google Patents

Elektrisches Kraftwerkzeug mit Schlagdämpfungsmechanik Download PDF

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motor shaft
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shaft
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Katsuhiko Sasaki
Toru Itakura
Shin Sugiura
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
    • B24B23/00Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor
    • B24B23/02Portable grinding machines, e.g. hand-guided; Accessories therefor with rotating grinding tools; Accessories therefor
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24BMACHINES, DEVICES, OR PROCESSES FOR GRINDING OR POLISHING; DRESSING OR CONDITIONING OF ABRADING SURFACES; FEEDING OF GRINDING, POLISHING, OR LAPPING AGENTS
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    • B24B41/04Headstocks; Working-spindles; Features relating thereto

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  • Portable Power Tools In General (AREA)

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein elektrisches Kraftwerkzeug gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1. Ein Beispiel eines derartigen Kraftwerkzeuges wird durch DE 37 42 163A offenbart.
  • Beschreibung des Stands der Technik
  • Ein bestimmter Typ von Schleifmaschinen enthält eine Motorwelle mit einem Zahnrad an ihrem freien Ende und eine orthogonal zu der Motorwelle angeordnete Spindel in einem Gehäuse. Ein weiteres Zahnrad, wie z.B. ein Kegelrad, ist an der Spindel mittels einer geeigneten Einrichtung, wie z.B. einer Keilnutverbindung oder eines Presssitzes, befestigt. Das Kegelrad auf der Spindel steht mit dem Zahnrad der Motorwelle in Eingriff, um Drehmoment von dem Motor auf die Spindel über das Kegelrad zu übertragen. Die Schleifmaschine enthält zusätzlich eine Aussparung in einem Abschnitt des Kegelrades, wo keine Zähne ausgebildet sind und eine Arretierungsvorrichtung, die in der von der Aussparung in dem Kegelrad weg zeigenden Richtung vorgespannt ist. Die Arretierungsvorrichtung kann manuell in die Aussparung gedrückt werden, um die Spindel über das Kegelrad zu arretieren, um ein Anziehen und Lösen einer Befestigungsmutter zu ermöglichen, die beispielsweise die Schleifscheibe an der Spindel befestigt.
  • Wenn eine Arretierungsvorrichtung als eine Bremse in einer Schleifmaschine ohne elektrische Bremse verwendet wird, dreht sich der Werkzeugeinsatz, wie z.B. eine Schleifscheibe, aufgrund ihrer Trägheit selbst nach dem Abschalten des Motors weiter. Somit wird, wenn der Bediener den Werkzeugeinsatz schnell für eine andere Aufgabe wechseln möchte, die Arretierungsvorrichtung als eine Bremse benutzt, indem die Vorrichtung mit dem Kegelzahnrad in Kontakt gebracht wird. Dieses setzt jedoch nicht nur die Arretierungsvorrichtung, sondern auch das Kegelzahnrad, die Spindel und das Ge häuse einem schweren Stoß aus, welcher eine Verformung oder einen Bruch dieser Elemente bewirken kann.
  • Ferner wird, da die Tendenz besteht, dass die Befestigungsmutter durch die Drehung der Schleifscheibe, wenn der Motor gestartet wird, angezogen wird, die Befestigungsmutter einem in der Richtung wirkenden Stoß unterworfen, in welcher die Mutter angezogen wird. Wenn elektrische Bremsen (falls vorgesehen) betätigt werden oder die Arretierungsvorrichtung als eine Bremse während der Drehung des Werkzeugeinsatzes aufgrund seiner eigenen Trägheit verwendet wird, entwickelt sich ein Unterschied in der Drehzahl zwischen dem Werkzeugeinsatz, welcher aufgrund seiner Trägheit in Drehung zu verbleiben versucht, und dem sich verlangsamenden Kegelzahnrad und der Spindel. Da dieser Geschwindigkeitsunterschied einen Stoß auf die Befestigungsmutter ausübt, der in der entgegengesetzten Richtung zu der wirkt, in welcher die Verriegelung angezogen wird, kann die Befestigungsmutter unabsichtlich gelöst werden.
  • Angesichts der vorstehend dargelegten Probleme besteht eine wichtige Aufgabe der vorliegenden Erfindung in der Bereitstellung eines elektrischen Kraftwerkzeuges, das einen Stoß auf eine Arretierungsvorrichtung, Zahnräder und andere Elemente des Werkzeugs verringert, wenn die Arretierungsvorrichtung als eine Bremse verwendet wird.
  • Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Bereitstellung eines elektrischen Kraftwerkzeuges, das eine einfache und effektive Struktur realisiert, um das Aufeinanderprallen zwischen Zahnradzähnen bei dem Start des Motors und/oder der Anwendung von Bremsen zu reduzieren.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines elektrischen Kraftwerkzeuges, das, obwohl es das Aufeinanderprallen zwischen den Zahnradzähnen verringert, ein ungewolltes Anziehen oder Lösen einer Mutter, einer Schraube, oder eines Bolzens verhindert, die zum Befestigen eines Werkzeugeinsatzes, wie z.B. einer Schleifscheibe, an einer Spindel des Werkzeugs während des Betriebs verwendet werden.
  • Noch eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines elektrischen Werkzeugs, das eine unerwünschte Schwingung der Motorwelle reduziert und ferner das Aufeinanderprallen zwischen Zahnradzähnen reduziert.
  • Die vorstehenden Aufgaben und weitere verwandte Aufgaben werden durch die Erfindung realisiert, welche so ist, wie sie im Anspruch 1 beansprucht wird.
  • Die Motorwelle kann ferner ein freies Ende und einen zweiten Abschnitt enthalten, welcher einen kleineren Durchmesser als der des ersten Abschnittes besitzt, und an dem freien Ende abgeschlossen ist, wobei das erste Zahnrad ferner eine axiale Bohrung mit angenähert demselben Innendurchmesser wie der Innendurchmesser des zweiten Abschnittes der Motorwelle besitzt, um so zu ermöglichen, dass das erste Zahnrad frei drehbar um den zweiten Abschnitt der Motorwelle an dem freien Ende der Motorwelle bereitgestellt wird.
  • Das erste Zahnrad kann ferner einen Zahnabschnitt mit einem größeren Durchmesser als der der Zahnradwelle enthalten, während das Werkzeug ferner eine Einrichtung zum Beschränken der Bewegung der Spiralfeder in einer axialen Richtung der Feder enthält, wobei die Spiralfeder zwischen der Begrenzungseinrichtung und dem Zahnradabschnitt eingesetzt ist, und somit die axiale Bewegung der Spiralfeder in jeder Richtung verhindert.
  • Das elektrische Kraftwerkzeug kann ferner enthalten: ein Gehäuse, ein Lager zum Lagern der Motorwelle, wobei das Lager eine Außenoberfläche aufweist und in einem Teil des Gehäuses angeordnet ist; einen zylindrischen elastischen Ring, welcher zwischen dem Lager und dem vorstehend erwähnten Teil des Gehäuses angeordnet ist, und welcher eine Innenoberfläche und wenigstens einen auf der Innenoberfläche vorgesehenen Vorsprung enthält, wobei der wenigstens eine Vorsprung auf die Außenoberfläche des Lagers drückt, wenn der elastische Ring in seiner Lage angeordnet ist.
  • Der wenigstens eine Vorsprung des elastischen Rings kann ein ringförmiger Steg sein, der um die Innenoberfläche des elastischen Rings herum ausgebildet ist.
  • Der Teil des Gehäuses kann eine stufenförmige Aussparung für die Aufnahme des elastischen Rings und des Lagers sein.
  • Das Gehäuse kann erste und zweite Gehäuse umfassen, die an einer Position unterteilt ist, an welcher die stufenförmige Aussparung offenliegt, wobei die stufenförmige Aussparung in dem ersten Gehäuse vorgesehen ist und das zweite Gehäuse die stufenförmige Aussparung mit Ausnahme der Stelle überdeckt, wo die Motorwelle hindurch tritt, wenn sie in das ersten Gehäuse eingebaut ist.
  • Das erste Zahnrad kann ein Ritzelzahnrad sein und das zweite Zahnrad ein Kegelzahnrad, während die Motorwelle orthogonal zu der Spindel angeordnet ist.
  • Das Werkzeug kann eine Schleifmaschine sein, welche ferner eine an dem freien Ende der Spindel außerhalb des Gehäuses befestigte Spindel enthält.
  • Die Begrenzungseinrichtung kann eine Seitenoberfläche des Lagers sein. Weitere allgemeine und spezifischere Objekte der Erfindung sind zum Teil offensichtlich und werden zum Teil aus den Zeichnungen und Beschreibungen, welche folgen, ersichtlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER BEIGEFÜGTEN ZEICHNUNGEN
  • Für ein vollständigeres Verständnis der Art und Aufgaben der vorliegenden Erfindung sollte auf die nachstehende detaillierte Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen werden, in welchen:
  • 1 ein Teilquerschnitt eines wesentlichen Teils einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist;
  • 2 ein Teilquerschnitt eines elastischen Rings ist, der zwischen einem Lagergehäuse und einem Kugellager der elektrischen Schleifmaschine von 1 eingesetzt ist;
  • 1 ist ein Teilquerschnitt eines wesentlichen Teils einer elektrischen Schleifmaschine 101 gemäß der vorliegenden Erfindung. Die Schleifmaschine 101 enthält einen (mit einer elektrischen Bremse ausgerüsteten) Motor 104 in einem Motorgehäuse 102 eingeschlossenen Motor ist. Der Motor 104 enthält wiederum eine Motorwelle 105, welche nach vorne (links in 1) in ein Getriebegehäuse 103 vorsteht, das vor dem Motorgehäuse 102 vorgesehen ist. Die Motorwelle 105 wird von einem Kugellager 108 gelagert, das an der Position vorgesehen ist, wo das Motorgehäuse 102 mit dem Getriebegehäuse 103 verbunden ist. Die Motorwelle 105 enthält einen Abschnitt 106 mit großem Durchmesser und einen Abschnitt 107 mit kleinem Durchmesser zwischen dem Kugellager 108 und dem oberen Ende der Welle 105. Ein erstes Zahnrad 109, welcher ein Ritzelzahnrad oder anderer Zahnradtyp sein kann, ist frei drehbar um den Abschnitt 107 mit dem kleinen Durchmesser aufgesetzt und wird durch eine Schraube 112 und eine Scheibe 113 am Herunterrutschen von dem Abschnitt 107 gehindert. Das Ritzelzahnrad 109 enthält Zähne 111 und einen Schaft 110, welcher denselben Durchmesser wie der Durchmesser 106 mit dem großen Durchmesser besitzt. Zusätzlich ist eine Spiralfeder 114 mit einem quadratischen Querschnitt um den Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser der Motorwelle 105 und den Schaft 110 des Ritzelzahnrades 109 so gewickelt, dass die Hälfte der Spiralfeder den Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser und die andere Hälfte den Schaft 110 überdeckt. Die Spiralfeder 114 ist vom Motor 104 aus gesehen gegen den Uhrzeigersinn gewickelt. Da ihr Durchmesser etwas kleiner als der Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser und des Schaftes 110 ist, wird der Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser mit dem Schaft 110 durch die Wicklungskraft der Spiralfeder 114 verbunden, wenn der Motor 104 nicht eingeschaltet ist. Zusätzlich verändert sich, da die Spiralfeder 114 an einer axialen Bewegung gehindert ist, da sie zwischen das Kugellager 108 und den Zähnen 111 des Ritzelzahnrades 109 eingesetzt ist, der um den Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser gewickelte Anteil der Feder 114 unabhängig von dem Betriebszustand nicht. Die Motorwelle 105 dieser Ausführungsform dreht sich aus der Perspektive des Stators in der Uhrzeigersinnrichtung.
  • Vor der Motorwelle 105 innerhalb des Getriebegehäuses 103 befindet sich eine Spindel 115, welche orthogonal in Bezug auf die Motorwelle 105 durch ein Nadellager 117 an ihrem oberen Ende und ein Kugellager 118 in einer Zwischenposition gelagert ist. Ein zweites Zahnrad oder Ritzelzahnrad 119 mit Zähnen 120 ist mit einer Zwischenposition der Spindel 115 verkeilt, um sich so in einem Stück mit der Spindel zu drehen. Die Zähne 120 des Kegelzahnrades 119 stehen mit den Zähnen 111 des Ritzelzahnrades 109 in Eingriff. Ferner ist das untere Ende der Spindel 115 mit einem Außengewinde 116 ausgebildet und steht nach unten aus dem Getriebegehäuse 103 hervor. Ein Innenflansch 122 ist fest um die Spindel 115 herum außerhalb des Zahnradgehäuses 103 über dem Außengewinde 116 angebracht, auf welchem eine Befestigungsmutter 121 angezogen ist. Ein Werkzeugeinsatz, wie z.B. eine Schleifscheibe 123, kann zwischen dem Innenflansch 122 und der Befestigungsmutter 121 durch Anziehen der Mutter 121 auf dem Außengewinde befestigt werden. Es sollte angemerkt werden, dass die Befestigungsmutter 121 auf dem Außengewinde 116 in der Uhrzeigersinnrichtung angezogen wird.
  • In dem oberen Abschnitt des Getriebegehäuses 103 über der linken Seite des Kegelzahnrades 119 ist eine zylindrische Bohrung 124 vorgesehen, welche ein verschiebbares Arretierungselement 125 aufnimmt, das sich parallel zu der Spindel 115 erstreckt. Das Arretierungselement 125 ist mit einem Flansch 126 versehen, welcher mit der Öffnung der zylindrischen Bohrung 124 derart in Eingriff steht, dass er das Herausrutschen des Arretierungselementes 125 aus der Bohrung 124 verhindert. Zusätzlich drückt eine um das Arretierungselement 125 unterhalb des Flansches 126 angebrachte Spiralfeder 127 das Arretierungselement nach oben in seine oberste (in 3 dargestellte) Position, in welcher sich das Arretierungselement nicht in Kontakt mit dem Kegelzahnrad 119 befindet. Eine Vielzahl von Aussparungen 128, welche mit dem unteren Ende des Arretierungselementes 125 in Eingriff gebracht werden können, sind in der Oberfläche des Kegelzahnrades 119 innerhalb der Zähne 120 vorgesehen. Daher wird, um die Befestigungsmutter 121 zum Entfernen der Schleifscheibe 123 zu lösen, wenn der Motor 104 ausgeschaltet ist, das Arretierungselement 125 nach unten gedrückt, um mit einer der Aussparungen 128 des Kegelzahnrades 119 in Eingriff zu stehen. Dieses arretiert die Spindel 115 sowie das Kegelzahnrad 119, was es dem Bediener ermöglicht, die Befestigungsmutter 121 von dem Außengewinde 116 zu drehen und zu entfernen, um beispielsweise den Werkzeugeinsatz 123 zu ersetzen. Der Eingriff des Arretierungselementes 125 mit einer Aussparung 128 kann auch zum Anziehen der Befestigungsmutter 121 genutzt werden.
  • Das Kugellager 108, welches die Motorwelle 105 lagert, ist fest in eine an dem hinteren Ende des Getriebegehäuses 103 ausgebildete Lageraufnahme 129 eingesetzt. Wie es besser in 2 dargestellt ist, ist ein zylindrischer elastischer Ring 130, dessen Seitenwand einen rechteckigen Querschnitt besitzt, zwischen die Lageraufnahme 129 und dem Kugellager 108 eingefügt. Der elastische Ring 130 ist in einer Aussparung 129a aufgenommen, welche auf dem hinteren Ende der Lageraufnahme 129 vorgesehen ist, und einen stufenförmigen Querschnitt bildet. Im eingebauten Zustand drückt ein um die Mitte der Innenwand des elastischen Rings 130 vorgesehener Steg 131 auf die Außenwand des Kugellagers 108, um somit elastisch das Kugellager zu unterstützen.
  • In dem Betrieb der so aufgebauten Schleifmaschine 101 wird, wenn die Motorwelle 105 mit der Drehung nach der Aktivierung des Motors 104 beginnt, die Spiralfeder 114 aufgrund der Reibung zwischen der Feder und der Umfangsoberfläche des momentan in Drehung versetzten Abschnittes 106 mit dem großen Durchmesser und der Reibung zwischen der Feder und der Welle 110 des stationären Ritzelrades 109 enger zusammengedreht. Dieses führt zu einer Erhöhung der Wickelkraft der Spiralfeder 114 auf dem Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser und der Welle 110, und verbindet somit fest den Abschnitt mit dem großen Durchmesser und den Schaft. Somit beginnt auch das Ritzelrad 109, sich in der Uhrzeigersinnrichtung mit der Motorwelle 105 zu drehen, was anschließend das Kegelzahnrad 119 in der Uhrzeigersinnrichtung aus der Draufsichtperspektive dreht. Dieses bewirkt wiederum eine Drehung der Spindel 115 im Uhrzeigersinn, an welcher das Kegelzahnrad 119 befestigt ist, und der Schleifscheibe 123. Aufgrund dieser Aktion der Spiralfeder 114 zu Beginn des Betriebs, erfolgt keine sofortige Übertragung von Drehmoment von der Motorwelle 105 auf das Ritzelzahnrad 109 und auf das Kegelzahnrad 119. Dieser durch die Spiralfeder 114 ausgeübte Dämpfungseffekt verringert den Stoß zwischen den Zähnen 119 und 120, und minimiert dadurch unerwünschte Geräusche, Verschleiß, Verformung und Bruch der Zahnräder. Zu Beginn der Aktivierung des Motors 104 wird eine Kraft, die ein Anziehen der Befestigungsmutter 121 bewirkt, durch die Reibung zwischen der Befestigungsmutter und der Schleifscheibe 123 bewirkt, welche sich der Drehung der Spindel 115 folgend dreht. Jedoch verringert auch der Dämpfungseffekt der Spiralfeder 114 den Stoß auf die Befestigungsmutter 121, und verhindert ein übermäßiges Anziehen der Befestigungsmutter.
  • Wenn der Motor 104 ausgeschaltet wird, bringt die elektrische Bremse eine Bremskraft auf die Motorwelle 105 auf. Trotz der Aufbringung dieser Kraft neigen die Schleifscheibe 123, die Spindel 115 und das Kegelzahnrad 119 dazu, ihre Drehung aufgrund von Trägheit beizubehalten. Da das mit dem Kegelzahnrad 119 in Eingriff stehende Ritzelzahnrad 109 sich in derselben Weise verhält, entwickelt sich eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen dem Ritzelzahnrad 109 und der Motorwelle 105. Eine Kraft, welche die Wicklung der Spiralfeder 114 löst, entwickelt sich aufgrund der Reibung zwischen der Feder und der Umfangsoberfläche des Abschnittes 106 mit dem großen Durchmesser und der Reibung zwischen der Feder und der Umfangsoberfläche des Schaftes 110. Dieses führt zu einer Verringerung der Wicklungskraft der Feder 114 auf dem Abschnitt 106 mit dem großen Durchmesser und dem Schaft 110, und reduziert somit die Übertragung der Bremskraft auf das Ritzelzahnrad 109. Daher dreht sich das Ritzelzahnrad 109 sanft mit dem Kegelzahnrad 119 ohne Aufeinanderschlagen.
  • Anschließend nimmt die Drehgeschwindigkeit des Ritzelzahnrades 109 zusammen mit der des Kegelzahnrades 119, der Spindel 115 und der Schleifscheibe 123 ab und stellt damit allmählich die Wicklungskraft der Spiralfeder 114 wieder her. Wenn das Ritzelzahnrad 109 und die Motorwelle 105 schließlich mit derselben Geschwindigkeit rotieren, überträgt die Wicklungskraft der Spiralfeder 114 die Bremskraft aus der Motorwelle 106 auf das Ritzelzahnrad 109, was anschließend die Drehung der Spindel 115 und der Schleifscheibe 123 beendet, wenn die Motorwelle 105 ihre Drehung beendet.
  • Wie es vorstehend beschrieben wurde, ergibt sich eine kurze Zeitverzögerung während der Übertragung der Bremskraft von der Motorwelle 105 auf das Ritzelzahnrad 109 von dem Zeitpunkt an, an dem sich die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der Motorwelle 105 und dem Ritzelzahnrad 109 entwickelt, bis zu dem Moment, wenn das Ritzelzahnrad 109 zu reagieren beginnt. D.h., der Dämpfungseffekt der Spiralfeder 114 verringert den Stoß zwischen den Zähnen 111 und 120, und minimiert dadurch unerwünschte Geräusche, Verschleiß, Verformung und Bruch der Zahnräder. Während der Abbremsung der Spindel 115 wird eine das Lösen der Mutter 121 bewirkende Kraft aufgrund der Trägheit des Werkzeugeinsatzes 123 erzeugt. Da jedoch der Dämpfungseffekt der Spiralfeder 114 auch die Übertragung des Stoßes von der Schleifscheibe 123 auf die Befestigungsmutter 121 verringert, bleibt die Befestigungsmutter korrekt angezogen.
  • Dieser Dämpfungseffekt wird durch die Spiralfeder 114 auch dann erzeugt, wenn die Schleifscheibe 123 oder ein anderer befestigter Werkzeugeinsatz einer plötzlichen Lastzunahme während der Drehung unterworfen wird, oder wenn das Arretierungselement 125 unabsichtlich während des Betriebs auf das Kegelzahnrad 119 gedrückt wird. Insbesondere nehmen in jedem der zwei Fälle die Drehgeschwindigkeiten des Kegelzahnrades 119 und des Ritzelzahnrades 109 in Bezug auf die der Motorwelle 105 ab, so dass die Spiralfeder 114 aufgrund der Reibung zwischen der Feder und der Umfangsoberfläche des Abschnittes 106 mit dem großen Durchmesser und der Reibung zwischen der Feder und der Umfangsoberfläche des Schaftes 110 stärker zusammengedreht wird. Jedoch dreht dann der Abschnitt 106 mit großem Durchmesser der Motorwelle 105 gegen die Wicklungskraft der Spiralfeder 114 so, dass die Feder auf der Außenumfangsoberfläche des Abschnittes 106 mit dem großen Durchmesser gleitet. Demzufolge erreicht der vorstehend beschriebene Stoß nicht die Motorwelle 105, und verhindert somit einen durch die Stoßlast bewirkten Rückstoss und verringert unerwünschte Geräusche, Verschleiß, Verformung und Bruch der Zähne 111 und 120.
  • Dieser Dämpfungseffekt steht für elektrische Kraftmaschinen, welche keine elektrische Bremse, aber eine Arretierungsvorrichtung (wie z.B. das Arretierungselement 125) enthalten, zur Verfügung, das als eine Bremse für einen rotierenden Werkzeugeinsatz (wie z.B. eine Schleifscheibe 123) verwendet wird, wenn die Vorrichtung nach unten in Kontakt mit dem Werkzeugeinsatz gedrückt wird.
  • Gemäß der vorstehenden Ausführungsform wird, da das Ritzelzahnrad 109 frei drehbar in Bezug auf die Motorwelle 105 vorgesehen ist, und die Spiralfeder 114 Drehmoment zwischen diesen zwei Elementen überträgt, das Aufprallen zwischen den zwei Zahnrädern 111 und 120 effektiv reduziert, um so ungewollte Geräusche, Verschleiß, Verformung und Bruch der Zahnräder zu verhindern. Zusätzlich verhindert dieser Aufbau ein Anziehen und Lösen der Befestigungsmutter 121 während des gesamten Betriebs der Schleifmaschine 101 einschließlich des Starts und Endes des Betriebs. Der durch die Spiralfeder 114 erzeugte Dämpfungseffekt dient auch zur Verhinderung von durch Stoßbelastungen erzeugten Rückstössen, die während des Betriebs entstehen.
  • Ferner kann, da der Dämpfungseffekt durch die Wirkung der Spiralfeder 114 selbst dann erzielt wird, wenn die Spindel 115 durch das Arretierungselement 125 blockiert wird, das Kegelzahnrad 119 sicher mit der Spindel 115 über eine Keilnutverbindung verbunden bleiben. Dieser einzigartige Aufbau der vorliegenden Erfindung bietet einen zusätzlichen Vorteil, einen einfachen und problemlosen Austausch des befestigten Werkzeugeinsatzes zu ermöglichen.
  • Gemäß der Ausführungsform wird, da die Spiralfeder 114 über der Verbindung zwischen der Motorwelle 105 und dem Ritzelzahnrad 109 angebracht ist, im Gegensatz zu der Anordnung in der vorherigen Ausführungsform nur eine einzige Spiralfeder benötigt, um den gewünschten Dämpfungseffekt zu erzielen. In dem Aufbau der ersten Ausführungsform sind zwei Spiralfedern erforderlich, wobei eine von den zwei Spiralfedern während der Aktivierung arbeitet und die andere während des Bremsens. Ferner erfordert der Aufbau gemäß der ersten Ausführungsform die Ermittlung eines geeigneten Gleichgewichtes zwischen der eingestellten Spannung in jeder von den zwei Federn während der Montage. Der einfachere und gleichermaßen effektive Aufbau der vorliegenden Ausführungsform trägt zur Reduzierung der Kosten und zur Produktivität bei.
  • Diese Ausführungsform verwendet einen elastischen Ring 130 mit einem Steg 131, welcher eine effektivere Dämpfung für die Motorwelle 105 als ein ähnlicher elastischer Ring ohne einen Steg bietet. Die durch den Steg 131 auf dem Ring 130 bereitgestellte Dämpfung verhindert eine unerwünschte Schwingung der Motorwelle. Da das Ritzelzahnrad 109 auf das obere Ende der Motorwelle 105 aufgesetzt ist, bewirkt die durch den Steg 131 bereitgestellte Dämpfung auch eine Verhinderung einer Schwingung des Ritzelzahnrades 109, und verstärkt dadurch die Dämpfung eines Stoßes und auch die Verhinderung von über die Spiralfeder 114 erhaltenem Geräusch.
  • Gemäß dieser Ausführungsform kann, da die Aussparung 129a für die Aufnahme des elastischen Rings 130 an dem hinteren Ende des Getriebegehäuses 129 vorgesehen ist, die Gestalt der Aussparung 129a in das Formteil des Getriebegehäuses 103 mit einbezogen werden, und somit ein Bearbeitungsschritt für eine derartige Aussparung für die Aufnahme eines O-Rings an der Mitte des Getriebegehäuses, wie er bei der Herstellung herkömmlicher Schleifmaschinen erforderlich ist, eliminiert werden. Dieses reduziert zusätzlich die Kosten und die Anzahl der Fertigungsschritte der Schleifmaschine.
  • Gemäß dieser Ausführungsform ist die Spiralfeder gegen den Uhrzeigersinn gewickelt, während sich die Motorwelle im Uhrzeigersinn dreht. Wenn die Drehrichtung der Motorwelle umgekehrt wird, muss die Wicklung der Spiralfeder ebenfalls umgedreht werden. Es sollte angemerkt werden, dass die Spindel nicht wie in der Ausführungsform orthogonal zu der Motorwelle angeordnet sein muss; die Erfindung ist gleichermaßen bei einem Aufbau anwendbar, in welchem Drehmoment von einer Motorwelle auf eine Spindel parallel zu der Motorwelle mittels eines Stirnrades oder einer anderen geeigneten Einrichtung übertragen wird.
  • Zusätzlich können mehrere Stege 131 auf dem elastischen Ring 130 angeordnet sein und/oder die Form des Stegs kann solange verändert werden, wie ein derartiger Aufbau an der Innenoberfläche des elastischen Rings 130 angeordnet ist, um so auf das Kugellager 108 zu drücken, wenn es sich in seiner Lage befindet. Beispielsweise können anstelle des Stegs 131 eine oder mehrere Reihen von Vorsprüngen auf der Innen oberfläche des elastischen Rings 130 vorgesehen sein. Ein derartiger Steg oder Stege, oder eine Reihe oder Reihen von Vorsprüngen können ferner entlang der Achse des elastischen Rings 130 vor dem Steg 131 der Ausführungsform beispielsweise in der axialen Mitte der Außenoberfläche des Lagers 108 angeordnet sein.
  • Gemäß dieser Ausführungsform reduziert, da eine Spiralfeder ein frei drehbares erstes Zahnrad mit einer Motorwelle verbindet, die Feder effektiv den Stoß zwischen dem ersten Zahnrad und einem mit dem ersten Zahnrad in Eingriff stehenden zweiten Zahnrad, und verhindert somit unerwünschte Geräusche, Verschleiß, Verformung und Bruch der Zahnräder. Dieser durch die Spiralfeder realisierte Dämpfungseffekt reduziert auch effektiv Stoßbelastungen auf das Werkzeug während der Drehung und verhindert somit Rückstösse.
  • Gemäß dieser Ausführungsform wird nur eine einzige Spiralfeder benötigt, um die vorstehenden Effekte zu erzielen, sobald sie über die Verbindungsstelle zwischen der Motorwelle und dem ersten Zahnrad eingesetzt ist. Dieses Merkmal trägt zur Reduzierung der Kosten und zur Produktivität durch die Vereinfachung des Aufbaus und der Montage des Werkzeugs bei.
  • Ferner steht eine zusätzliche Dämpfung für die Motorwelle und das erste Zahnrad durch das Vorsehen eines Vorsprungs auf einem elastischen Ring zur Verfügung, der zwischen dem Lager der Motorwelle und dem das Lager aufnehmenden Teil des Gehäuses, so vorgesehen ist, dass der Vorsprung auf die Außenoberfläche des Lagers drückt. Dieses Merkmal verhindert nicht nur Schwingungen der Motorwelle, sondern trägt auch zu der Verhinderung von Aufeinanderprallvorgängen und Geräuschen durch die Spiralfeder bei.
  • Äquivalente
  • Man sieht somit, dass die vorliegende Erfindung effizient die vorstehend beschriebenen Aufgaben neben den in der vorstehenden Beschreibung deutlich gemachten erfüllt. Da weitere Elemente ohne Abweichung von dem Schutzumfang der Ansprüche modifiziert, geändert und ausgetauscht werden können, dürfte es sich verstehen, dass die vorstehenden Ausführungsformen nur eine Veranschaulichung und in keinerlei Sinne einschränkend sind.

Claims (5)

  1. Elektrisches Kraftwerkzeug, aufweisend: einen Motor (104) mit einer Motorwelle (105), welche in einer vorbestimmten Richtung drehbar ist und einen ersten Abschnitt (106) enthält; gekennzeichnet durch: ein erstes Zahnrad (109), das frei drehbar auf der Motorwelle (105) vorgesehen ist, wobei das erste Zahnrad (109) einen Zahnradschaft (110) enthält, welcher koaxial dem ersten Abschnitt (106) der Motorwelle (105) gegenüberliegt und welcher angenähert denselben Durchmesser wie den des ersten Abschnittes (106) hat; ein auf einer Spindel (115) vorgesehenes zweites Zahnrad (119), wobei das zweite Zahnrad (119) mit dem ersten Zahnrad (109) in Eingriff steht, um Drehmoment aus der Motorwelle (105) zu übertragen; und eine Spiralfeder (114), die um den ersten Abschnitt (106) der Motorwelle (105) und den Zahnradschaft (110) des ersten Zahnrads (109) gewickelt ist, wobei die Spiralfeder (114) in der zur Rotationsrichtung der Motorwelle (105) entgegengesetzten Richtung gewickelt ist, so dass die Spiralfeder (114) Drehmoment zwischen der Motorwelle (105) und dem ersten Zahnrad (109) überträgt.
  2. Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, und weiterhin aufweisend: a) die Spiralfeder (114) einen etwas kleineren Innendurchmesser als der Durchmesser des ersten Abschnittes (106) der Motorwelle (105) und des Zahnradschaftes (110) des ersten Zahnrades (109) hat, so dass der erste Abschnitt (106) mit dem Zahnradschaft (110) über die Wicklungskraft der Spiralfeder (114) verbunden ist, während der Motor (104) nicht in Betrieb ist; b) der Mittelpunkt der Spiralfeder (114) an der Verbindung des ersten Abschnittes (106) der Motorwelle (105) und des Zahnradschaftes (110) des ersten Zahnrades (106) so angeordnet ist, dass die Hälfte der Wicklung der Spiralfeder (114) den ersten Abschnitt (16) überdeckt und die andere Hälfte der Wicklung den Zahnradschaft (110) überdeckt; c) die Spiralfeder (114) einen angenähert quadratischen Querschnitt hat; und d) die Motorwelle (105) ferner ein freies Ende und einen zweiten Abschnitt (107) hat, welcher einen kleineren Durchmesser als den des ersten Abschnittes (106) hat und an dem freien Ende abgeschlossen ist, und wobei ferner das erste Zahnrad (109) eine axiale Bohrung mit angenähert demselben Innendurchmesser wie der Durchmesser des zweiten Abschnittes (107) der Motorwelle (105) hat, um so zu ermöglichen, dass das erste Zahnrad (109) frei drehbar um den zweiten Abschnitt der Motorwelle an dem freien Ende der Motorwelle angeordnet ist, und, wobei optional das erste Zahnrad (109) ferner einen Zahnabschnitt (111) mit einem größeren Durchmesser als dem des Zahnradschaftes aufweist, und wobei das Werkzeug weiterhin eine Einrichtung zum Begrenzen der Bewegung der Spiralfeder in einer axialen Richtung der Feder aufweist, wobei die zwischen der Begrenzungseinrichtung und dem Zahnabschnitt angeordnete Spiralfeder somit die axiale Bewegung der Spiralfeder (114) in jeder Richtung verhindert.
  3. Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1 und 2, wobei das Werkzeug zusätzlich aufweist: ein Gehäuse (102); ein Lager (108) zum Lagern der Motorwelle (105), wobei das Lager (108) eine Außenoberfläche aufweist und in einem Abschnitt des Gehäuses (102) angeordnet ist; einen zylindrischen elastischen Ring (130), welcher zwischen dem Lager und dem Abschnitt des Gehäuses angeordnet ist, und welcher eine Innenoberfläche und wenigstens einen auf der Innenoberfläche vorgesehenen Vorsprung (131) enthält, wobei der wenigstens eine Vorsprung (131) auf die Außenoberfläche des Lagers drückt, wenn der elastische Ring in seiner Lage angeordnet ist, und wobei optional der wenigstens eine Vorsprung des elastischen Rings (130) ein ringförmiger Steg (131) ist, der um die Innenoberfläche des elastischen Rings herum ausgebildet ist, und wobei ferner optional der Abschnitt des Gehäuses (102) eine stufenförmige Aussparung für die Aufnahme des elastischen Rings (130) und des Lagers ist, und wobei des Weiteren das Gehäuse (102) optional erste und zweite Gehäuse aufweist, die an einer Position unterteilt sind, an der die stufenförmige Aussparung (129a) offen liegt und wobei die stufenförmige Aussparung (129a) in dem ersten Gehäuse vorgesehen ist und das zweite Gehäuse die stufenförmige Aussparung mit Ausnahme der Stelle überdeckt, wo die Motorwelle (105) hindurchtritt, wenn sie in das ersten Gehäuse eingebaut ist.
  4. Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, wobei das erste Zahnrad (109) ein Ritzelzahnrad ist, und das zweite Zahnrad (119) ein Kegelzahnrad ist, und wobei ferner die Motorwelle (105) rechtwinklig zu der Spindel angeordnet ist, und wobei das Werkzeug optional eine Schleifmaschine ist, welche ferner eine Schleifscheibe (123) aufweist, die an einem freien Ende der Spindel außerhalb des Gehäuses befestigt ist.
  5. Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, welches eine Einrichtung zur Begrenzung der Bewegung der Spiralfeder (114) enthält, und wobei die Einrichtung für die Begrenzung eine Seitenfläche des Lagers ist.
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