EP0564624B1 - Bohrhammer - Google Patents

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EP0564624B1
EP0564624B1 EP92922016A EP92922016A EP0564624B1 EP 0564624 B1 EP0564624 B1 EP 0564624B1 EP 92922016 A EP92922016 A EP 92922016A EP 92922016 A EP92922016 A EP 92922016A EP 0564624 B1 EP0564624 B1 EP 0564624B1
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EP
European Patent Office
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sliding sleeve
hammer drill
retaining ring
rotary drive
sleeve
Prior art date
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EP92922016A
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English (en)
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Ulrich Rauser
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/003—Clutches specially adapted therefor
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0015—Tools having a percussion-only mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0038—Tools having a rotation-only mode

Definitions

  • the invention is based on a rotary hammer according to the preamble of claim 1.
  • EP 318 480 B2 already discloses a rotary hammer which can be switched over from drilling to chisel operation, but whose switching device is not synchronized. That is, the changeover cannot be carried out with just one hand on the control handle when the gears to be engaged are tooth-to-tooth.
  • the switching sleeve is a part that is difficult to manufacture, which is produced in investment casting with cleared teeth, internal grinding and hardening of the entire part.
  • a rotary hammer with a switching device for switching from drilling to chisel operation is known.
  • the switching device has a spring-loaded, axially displaceable switching sleeve, which is provided with a toothing at the end. Due to the spring loading of the switching sleeve in the direction of the engagement position of its toothing, synchronization is ensured. On the other hand, the switching sleeve with the toothing formed thereon is also very expensive to manufacture.
  • the hammer drill according to the invention with the characterizing features of claim 1 has two main advantages.
  • the operating mode switch can be operated with one hand at any time, and on the other hand the manufacture of the switching parts is considerably simplified and in particular the volume of the parts to be hardened is reduced.
  • the sliding sleeve connected to the shift lever is not directly engaged is particularly advantageous bringing gears is provided, but these are arranged on separate, spring-loaded coupling parts. This also makes a complete hardening of the entire sliding sleeve unnecessary.
  • the switching sleeve is designed as an unserrated sliding sleeve.
  • the retaining ring follows the axial movement of the sliding sleeve by spring force as soon as the internal toothing attached to the retaining ring can engage in the external toothing on the rotary drive sleeve.
  • the retaining ring is secured against rotation in the circumferential direction relative to the gear housing, for example by means of a pin.
  • the synchronization of the switchover to the rotary mode is achieved by a spring-loaded gear, which engages with the corresponding position of the sliding sleeve in the associated external toothing on the rotary drive sleeve.
  • Figure 1 shows a longitudinal section through a hammer drill and Figure 2 shows a cross section along the line II-II in Figure 1.
  • the hammer drill shown in the detail has a housing 2, in which a gear housing 3 is inserted more in the rear part. Both housing parts 2, 3 can also be formed in one piece.
  • a gear housing 3 is inserted more in the rear part. Both housing parts 2, 3 can also be formed in one piece.
  • the motor pinion 4 meshes with a bevel gear 5, which is held on an intermediate shaft 6.
  • On the intermediate shaft 6 sits a known wobble drive 8, which drives a piston 9 back and forth.
  • the piston 9 drives a striker 10 via an air cushion, which acts on a striker 11, which in turn passes the strikes on to a drilling or chiseling tool.
  • Piston 9 and racket 10 are guided in a tube which also serves as a rotary drive sleeve 13.
  • the rotary drive sleeve 13 carries an interrupted external toothing consisting of two sections 14, 15, which can also be in one piece.
  • a gear 16 is in engagement with the external toothing 15 as a coupling part.
  • the gear 16 has an internal toothing 17 extending over part of its axial length.
  • the spring 18 is designed as a spiral compression spring, but it can also be designed in any other way in order to exert a compressive force on the gear 16 in the direction of the toothing 15.
  • the gear 16 carries on the periphery a further toothing 19 which meshes with a gear 20 only indicated in FIG. 2 on a secondary shaft 21.
  • the auxiliary shaft 21 carries a second gear 22 which meshes with an end toothing 23 at the front end of the intermediate shaft 6.
  • An axial switching sleeve is arranged around the rotary drive sleeve 13 and consists of two parts, a sliding sleeve 25 and a retaining ring 26. Both are arranged coaxially to the rotary drive sleeve 13 and adjoin one another.
  • the sliding sleeve 25 serves as a switching element for the axial displacement of the gear 16 and the retaining ring 26. It is longer than at least half the axial switching path the external toothing 15 shown in FIG. 1 can therefore also be shorter than in the exemplary embodiment.
  • the sliding sleeve 25 has an outwardly projecting extension 27, which has an opening 28 for engaging an eccentric bolt 29 on a switching means 30, in particular a rotary lever (cf. FIG. 2).
  • the extension 27 is preferably hardened in the area of the opening 28, the tubular main part of the sliding sleeve 25 can remain soft.
  • the retaining ring 26 has an internal toothing 31 corresponding to the external toothing 14. It is pressed against the sliding sleeve 25 by the force of a spring 32 which is supported against a shoulder in the front part of the transmission housing 3.
  • the retaining ring 26 also has an approximately radially projecting tab 34, which is fixed relative to the transmission housing 3 by means of a pin 35 arranged coaxially to the retaining ring. The pin 35 is held on both sides in the front part of the gear housing 3 and also extends through the extension 27 of the sliding sleeve 25.
  • the entire operating mode switch consists of the parts: rotary lever 30, sliding sleeve 25, toothing 14, 15, 17 and 31, gear 16, retaining ring 26 and the two springs 18 and 32.
  • the sliding sleeve 25 meets the associated end faces during the switching movements End faces of gear 16 and retaining ring 26. With the sliding sleeve 25, this allows high manufacturing tolerances in the millimeter range or considerable hardness distortion without loss of function. Tilting of the sliding sleeve 25 because of the eccentric attack of the bolt 29 is harmless, in contrast to known solutions, since no toothing has to be found.
  • the hammer is shown in the percussion drilling operating mode, ie the gearwheel 16, which is constantly driven by the gearwheel 20, is coupled in a rotationally fixed manner to the rotary drive sleeve 13 via the toothings 17, 15.
  • the sliding sleeve 25 is shifted to the right in its axial direction in FIG. 1 by means of the shift lever 30 in FIG. 1 until the gear is displaced so far against the spring 18 that the toothings 15, 16 disengage.
  • the rotary drive is now switched off.
  • the rotary drive sleeve 13 and thus the tool holder are freely rotatable relative to the housing of the hammer and relative to the motor. Should now z. B.

Abstract

Bei einem Bohr- und Meißelhammer soll die Umschaltung von Bohr- in Meißelbetrieb und umgekehrt synchronisiert werden. Dazu ist eine axial verschiebliche Schiebehülse (25) vorgesehen, die auf federbelastete Schaltglieder, nämlich ein Zahnrad (16) und einen Haltering (26), einwirken kann. Das Zahnrad (16) ist mit dem motorischen Drehantrieb in Eingriff und ist über Verzahnungen (15, 17) einer Drehantriebshülse (13) koppelbar. Der Haltering (26) ist undrehbar über einen Stift (35) mit dem Getriebegehäuse (3) verbunden und über Verzahnungen (14, 31) mit der Drehantriebshülse (13) koppelbar. Die Betriebsartenumschaltung ermöglicht ein Umschalten ohne Rücksicht auf die Zahnstellung der Verzahnungen und bringt außerdem den Vorteil mit sich, daß die Einzelteile der Vorrichtung einfacher werden und das Volumen an zu härtenden Teilen verringert wird.

Description

    Stand der Technik
  • Die Erfindung geht aus von einem Bohrhammer nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Aus der EP 318 480 B2 ist bereits ein von Bohr- in Meißelbetrieb umschaltbarer Bohrhammer bekannt, dessen Umschaltvorrichtung jedoch nicht synchronisiert ist. D. h. die Umschaltung kann mit nur einer Hand am Schaltgriff dann nicht vorgenommen werden, wenn die in Eingriff zu bringenden Verzahnungen Zahn auf Zahn stehen. Weiter ist die Schalthülse ein schwierig zu fertigendes Teil, das in Feinguß mit geräumten Verzahnungen, Innenschleifen und Härtung des gesamten Teils hergestellt wird.
  • Aus der FR-A-2 218 972 ist ein Bohrhammer mit einer Umschaltvorrichtung zum Umschalten von Bohr- in Meißelbetrieb bekannt. Die Umschaltvorrichtung weist eine federbelastete, axial verschiebbare Schalthülse auf, die endseitig mit einer Verzahnung versehen ist. Aufgrund der Federbelastung der Schalthülse in Richtung auf die Eingriffsstellung ihrer Verzahnung ist eine Synchronisation gewährleistet Andererseits ist die Schalthülse mit der daran ausgebildeten Verzahnung ebenfalls sehr aufwendig herzustellen.
    • Vorteile der Erfindung
  • Der erfindungsgemäße Bohrhammer mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber zwei Hauptvorteile. Einerseits läßt sich der Betriebsartenumschalter jederzeit einhändig bedienen und andererseits wird die Fertigung der Schaltteile erheblich vereinfacht und insbesondere das Volumen der zu härtenden Teile verringert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die mit dem Schalthebel verbundene Schiebehülse nicht unmittelbar mit in Eingriff zu bringenden Verzahnungen versehen ist, sondern diese an separaten, federbelasteten Kupplungsteilen angeordnet sind. Dies macht auch eine vollständige Härtung der gesamten Schiebehülse entbehrlich.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Bohrhammers möglich. Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Schalthülse als unversahnte Schiebehülse ausgebildet ist. Der Haltering folgt der Axialbewegung der Schiebehülse durch Federkraft, sobald die an dem Haltering angebrachte Innenverzahnung in die Außenverzahnung an der Drehantriebshülse eingreifen kann. Zur drehfesten Arretierung der Drehantriebshülse im Meißelbetrieb ist der Haltering gegen Verdrehen in Umfangsrichtung gegenüber dem Getriebegehäuse beispielsweise mittels eines Stiftes gesichert. Die Synchronisation der Umschaltung in den Drehbetrieb wird durch ein federbelastetes Zahnrad erreicht, das bei entsprechender Stellung der Schiebehülse in die zugeordnete Außenverzahnung an der Drehantriebshülse eingreift.
    • Zeichnung
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Figur 1 zeigt einen Längsschnitt durch einen Bohrhammer und Figur 2 einen Querschnitt gemaß Linie II-II in Figur 1.
    • Beschreibung des Ausführungsbeispiels
  • Der im Ausschnitt gezeigte Bohrhammer weist ein Gehäuse 2 auf, in das mehr im hinteren Teil ein Getriebegehäuse 3 eingesetzt ist. Beide Gehäuseteile 2, 3 können auch einstückig ausgebildet sein. Weiter ist in dem Gehäuse 3 im unteren Teil ein in der Zeichnung nicht sichtbarer Motor mit Motorritzel 4 untergebracht. Das Motorritzel 4 kämmt mit einem Kegelrad 5, das auf einer Zwischenwelle 6 gehalten ist. Auf der Zwischenwelle 6 sitzt hinten ein an sich bekannter Taumelantrieb 8, der einen Kolben 9 hin- und hergehend antreibt. Der Kolben 9 treibt über ein Luftpolster einen Schläger 10 an, der auf einen Döpper 11 einwirkt, welcher seinerseits die Schläge an ein Bohr- oder Meißelwerkzeug weitergibt. Kolben 9 und Schläger 10 sind in einem Rohr geführt, das gleichzeitig als Drehantriebshülse 13 dient. Sie überträgt die Drehbewegung auf den in der Zeichnung nicht mehr gezeigten Werkzeughalter. Die Drehantriebshülse 13 trägt eine unterbrochene, aus zwei Abschnitten 14, 15 bestehende Außenverzahnung, die auch einteilig sein kann. Mit der Außenverzahnung 15 steht als Kupplungsteil ein Zahnrad 16 in Eingriff. Dazu weist das Zahnrad 16 eine sich über einen Teil seiner axialen Länge erstreckende Innenverzahnung 17 auf. Auf der der Innenverzahnung 17 abgelegenen Stirnseite des Zahnrades 17 greift eine Feder 18 an, die gegen den hinteren Teil des Getriebegehäuses 3 abgestützt ist. Die Feder 18 ist als Spiraldruckfeder ausgebildet, sie kann aber auch in beliebiger anderer Weise ausgeführt sein, um eine Druckkraft auf das Zahnrad 16 in Richtung auf die Verzahnung 15 auszuüben.
  • Das Zahnrad 16 trägt am Umfang eine weitere Verzahnung 19, die mit einem nur in Figur 2 angedeuteten Zahnrad 20 auf einer Nebenwelle 21 kämmt. Die Nebenwelle 21 trägt ein zweites Zahnrad 22, das mit einer Endverzahnung 23 am vorderen Ende der Zwischenwelle 6 kämmt.
  • Um die Drehantriebshülse 13 herum ist eine axiale Schalthülse angeordnet, die aus zwei Teilen, einer Schiebehülse 25 und einem Haltering 26 besteht. Beide sind koaxial zur Drehantriebshülse 13 angeordnet und grenzen aneinander an. Die Schiebehülse 25 dient als Schaltglied zur Axialverschiebung des Zahnrades 16 und des Halterings 26. Sie ist mindestens um den halben Axialschaltweg länger als die in Figur 1 gezeigte Außenverzahnung 15, kann also auch kürzer als im Ausführungsbeispiel sein. Die Schiebehülse 25 weist einen nach außen abstehenden Fortsatz 27 auf, der einen Durchbruch 28 zum Eingriff eines exzentrischen Bolzens 29 an einem Schaltmittel 30, insbesondere Drehhebel hat (vgl. Figur 2). Der Fortsatz 27 ist im Bereich des Durchbruchs 28 vorzugsweise gehärtet, der rohrförmige Hauptteil des Schiebehülse 25 kann weich bleiben. Der Haltering 26 hat eine zu der Außenverzahnung 14 korrespondierende Innenverzahnung 31. Er wird durch die Kraft einer gegen einen Absatz im vorderen Teil des Getriebegehäuses 3 abgestützten Feder 32 gegen die Schiebehülse 25 angedrückt. Der Haltering 26 weist ebenfalls einen etwa radial abstehenden Lappen 34 auf, der mittels eines koaxial zu dem Haltering angeordneten Stiftes 35 gegenüber dem Getriebegehäuse 3 fixiert ist. Der Stift 35 ist beidseitig im vorderen Teil des Getriebegehäuses 3 gehalten und durchgreift auch den Fortsatz 27 der Schiebehülse 25.
  • Der gesamte Betriebsartenumschalter besteht aus den Teilen: Drehhebel 30, Schiebehülse 25, Verzahnungen 14, 15, 17 und 31, Zahnrad 16, Haltering 26 sowie den beiden Federn 18 und 32. Die Schiebehülse 25 trifft bei den Schaltbewegungen mit ihren Stirnseiten jeweils an die zugeordneten Stirnseiten von Zahnrad 16 und Haltering 26 auf. Dies erlaubt bei der Schiebehülse 25 hohe Fertigungstoleranzen im Millimeterbereich bzw. einen beträchtlichen Härteverzug ohne Funktionseinbuße. Auch ein Kippen der Schiebehülse 25 wegen des exzentrischen Angriffs des Bolzens 29 ist im Gegensatz zu bekannten Lösungen unschädlich, da keine Verzahnung gefunden werden muß.
  • In Figur 1 ist der Hammer in der Betriebsart Schlagbohren gezeigt, d. h. das ständig von dem Zahnrad 20 angetriebene Zahnrad 16 ist über die Verzahnungen 17, 15 drehfest mit der Drehantriebshülse 13 gekoppelt. Soll nun die Betriebsart Meißeln eingestellt werden, wird die Schiebehülse 25 mittels des Schalthebels 30 in Figur 1 in ihrer Axialrichtung nach rechts verschoben bis das Zahnrad entgegen der Feder 18 so weit verschoben ist, daß die Verzahnungen 15, 16 außer Eingriff kommen. Damit ist der Drehantrieb abgeschaltet. Die Drehantriebshülse 13 und damit der Werkzeughalter sind frei gegenüber dem Gehäuse des Hammers und gegenüber dem Motor drehbar. Soll nun z. B. bei Verwendung von Flachmeißeln eine bestimmte Drehstellung des Werkzeughalters gegenüber dem Gehäuse 2 fixiert werden, so wird der Drehhebel 30 weitergedreht` so daß die Schalthülse 25 zumindest teilweise die Außenverzahnung 14 auf der Drehantriebshülse 13 freigibt und nicht mehr überdeckt. Der Haltering 26 folgt aufgrund der Kraft der Feder 31 der Schiebehülse 25 nach und verschiebt sich ebenfalls nach rechts. Bei günstiger Lage der Verzahnungen 14 und 31 greifen diese sofort ineinander ein. Steht hier aber Zahn auf Zahn, so kann der Drehhebel 30 dennoch voll in die gewünschte Endstellung verdreht werden und der Eingriff erfolgt nach einer geringfügigen Drehung der Drehantriebshülse 13 beim Inbetriebsetzen des Hammers, Dabei drängt die Feder 32 den Haltering 26 gegen die Verzahnung 14.
  • Umgekehrt passiert dasselbe, wenn von Meißel- in Drehschlagbetrieb umgeschaltet werden soll. Die Schiebehülse 25 wird nach links, weg von dem Zahnrad 16 verschoben. Die Druckfeder 18 schiebt dabei das Zahnrad 16 auf die Verzahnung 17 zu, wodurch die drehschlüssige Koppelung mit der Drehantriebshülse 13 erfolgt. Auch hier führt, wenn die Zähne der Verzahnungen 15, 17 aufeinanderstoßen, eine geringfügige Drehung der Drehantriebshülse 13 zum Eingreifen der Verzahnungen.

Claims (7)

  1. Bohrhammer mit einem Gehäuse (2, 3) und einem darin untergebrachten Motor, der sein Drehmoment über ein Getriebe (6, 21, 16) an eine Drehantriebshülse (13) und weiter an einen Werkzeughalter abgibt und mit einem Betriebsartenumschalter zum Umschalten von z.B. Bohr- in Meißelbetrieb oder umgekehrt, der Kupplungsglieder (15, 16) sowie eine axial verschiebliche, durch von außen bedienbare Schaltmittel (30) beeinflußbare Schiebehülse (25) aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Kupplungsglieder (15, 16) durch die Schiebehülse (25) gegen Federkraft außer Eingriff bringbar sind, indem die Schiebehülse (25) auf ein axial verschiebbares Zahnrad (16) hin verschiebbar ist, auf das eine Feder (18) eine Kraft in Richtung auf die Schiebehülse (25) ansübt und das mit einer drehfest mit der Drehantriebshülse (13) verbundenen Verzahnung (15) in Eingriff steht, wobei die Schiebehülse (25) getrennt von den Kupplungsgliedern (15, 16) als separates Bauteil ausgebildet ist.
  2. Bohrhammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (25) unverzahnt ausgebildet ist und gegen einen verzahnten Haltering (26) verschieblich ist, der unter dem Einfluß einer in Schaltrichtung wirkenden Feder (32) steht.
  3. Bohrhammer nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder (32) auf den Haltering (26) eine Druckkraft in Richtung auf die Schiebehülse (25) ausübt.
  4. Bohrhammer nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (26) eine Innenverzahnung (31) trägt, die auf eine Außenverzahnung (14) der Drehantriebshülse (13) aufschiebbar ist.
  5. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Haltering (26) gegen Verdrehen in Umfangsrichtung gegenüber dem Getriebegehäuse (3) gesichert ist.
  6. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Zahnrad (16) über seine Innenverzahnung (17) drehfest mit der Drehantriebshülse (13) verbindbar ist.
  7. Bohrhammer nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schiebehülse (25) im wesentlichen ungehärtet ist.
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Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4135240A DE4135240A1 (de) 1991-10-25 1991-10-25 Bohrhammer
DE4135240 1991-10-25
PCT/DE1992/000873 WO1993007995A1 (de) 1991-10-25 1992-10-17 Bohrhammer

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EP0564624A1 EP0564624A1 (de) 1993-10-13
EP0564624B1 true EP0564624B1 (de) 1996-07-17

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ID=6443402

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Application Number Title Priority Date Filing Date
EP92922016A Expired - Lifetime EP0564624B1 (de) 1991-10-25 1992-10-17 Bohrhammer

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US (1) US5379848A (de)
EP (1) EP0564624B1 (de)
DE (2) DE4135240A1 (de)
WO (1) WO1993007995A1 (de)

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