EP0990488A2

EP0990488A2 - Power driven screwdriver

Info

Publication number: EP0990488A2
Application number: EP99115724A
Authority: EP
Inventors: Manfred Ludwig; Wolfgang Schreiber
Original assignee: C&E Fein GmbH and Co
Current assignee: C&E Fein GmbH and Co
Priority date: 1998-09-30
Filing date: 1999-08-10
Publication date: 2000-04-05
Anticipated expiration: 2019-08-10
Also published as: EP0990488B1; DE59900765D1; US6176162B1; JP3451039B2; DE19845018C1; ATE212275T1; ES2172275T3; JP2000108046A; EP0990488A3

Abstract

A screwdriver is disclosed, comprising a removable depth stop which selectably either, when equipped with the depth stop, allows noiseless shutoff or, with the depth stop removed, allows torque-dependent shutoff, without any chattering occurring when the machine continues to run. To this end, an adjustable torque-dependent release clutch is combined with an entrainment clutch of known type, which is additionally preceded by a disconnect clutch, a locking means being provided in order to hold a throwout ring, which forms one of the two elements of the disconnect clutch, in a predetermined position under load. In this way, noiseless operation is ensured after release, both when working with the depth stop and in the case of torque-dependent shutoff, with the depth stop removed.

Description

Die Erfindung betrifft einen kraftgetriebenen Schrauber umfassend:

ein Gehäuse, an dem ein Tiefenanschlag festlegbar ist,
ein relativ zum Tiefenanschlag in Richtung ihrer Drehachse verschiebbare Werkzeugantriebswelle, an der eine Werkzeugaufnahme gehalten ist,
eine Antriebswelle,
ein auf der Antriebswelle drehbar und axial verschieblich aufgenommenes Antriebsrad, das motorisch angetrieben ist,
einen Zwischenring, der auf der Antriebswelle drehbar gelagert ist und eine erste, dem Antriebsrad zugewandte Seite und eine zweite Seite aufweist,
einen Nockenring, der auf der Werkzeugantriebswelle drehbar gelagert ist und eine erste, dem Zwischenring zugewandte und eine zweite Seite aufweist,
erste Nockenelemente auf dem Antriebsrad, die mit zugeordneten zweiten Nockenelementen auf der ersten Seite des Zwischenrings zusammenwirken, um eine erste Nockenkupplung zu bilden,
dritte Nockenelemente auf der zweiten Seite des Zwischenrings, die mit zugeordneten Nockenelementen auf dem Nockenring zusammenwirken, um eine zweite Nockenkupplung zu bilden,
erste Mitnahmeelemente am Zwischenring, die mit zugeordneten zweiten Mitnahmeelementen am Nockenring zusammenwirken und gemeinsam mit den dritten und vierten Nockenelementen eine Mitnahmekupplung bilden und
ein erstes Federelement zur geräuschlosen Trennung beim Auslösen der Auslösekupplung.

The invention relates to a power-operated screwdriver comprising:

a housing to which a depth stop can be fixed,
a tool drive shaft which can be displaced relative to the depth stop in the direction of its axis of rotation and on which a tool holder is held,
a drive shaft,
a drive wheel which is rotatably and axially displaceably received on the drive shaft and is motor-driven,
an intermediate ring which is rotatably mounted on the drive shaft and has a first side facing the drive wheel and a second side,
a cam ring which is rotatably mounted on the tool drive shaft and has a first side facing the intermediate ring and a second side,
first cam elements on the drive wheel which cooperate with associated second cam elements on the first side of the intermediate ring to form a first cam clutch,
third cam elements on the second side of the intermediate ring, which interact with associated cam elements on the cam ring to form a second cam clutch,
first driver elements on the intermediate ring, which interact with assigned second driver elements on the cam ring and together with the third and fourth cam elements form a driver clutch and
a first spring element for noiseless separation when the release clutch is triggered.

Ein derartiger Schrauber mit Tiefenanschlag ist aus der US 4 655 103 bekannt.Such a screwdriver with depth stop is from the US 4,655,103.

Mit dem bekannten Schrauber läßt sich eine Schraube auf eine mit einem Tiefenanschlag voreingestellte Einschraubtiefe in eine Oberfläche einschrauben. Wenn der Tiefenanschlag auf die Oberfläche aufläuft, wird die Abschaltung einer Kupplung eingeleitet, mit der eine weitgehend geräuschlose Abschaltung erfolgt. Hierzu ist ein motorisch angetriebenes Antriebsrad vorgesehen, das mit einem axial beweglich angeordneten Zwischenrad eine erste Nockenkupplung bildet. Das Zwischenrad wirkt auf seiner anderen, dem Werkzeugträger zugewandten Seite mit einem weiteren Kupplungselement zusammen, wobei die schrägen Nockenflächen der zugeordneten Elemente eine zweite Nockenkupplung bilden. Zusätzlich sind am Zwischenrad und an dem zweiten Kupplungselement Mitnahmeelemente in Form von geraden achsparallelen Flanken vorgesehen, durch die bei Auftreten eines gewissen Grundnoments das mit der Werkzeugaufnahme verbundenen Kupplungselement vom Zwischenkupplungselement mitgenommen wird. Zusätzlich ist zwischen dem Antriebsrad und dem Zwischenrad eine Druckteder angeordnet, durch die das Zwischenrad in Richtung auf die Werkzeugaufnahme vorgespannt wird.With the known screwdriver, a screw can be placed on a with a depth stop preset screwing depth in screw in a surface. If the depth stop on the Surface closes, a clutch is switched off, with a largely silent shutdown. For this purpose, a motor-driven drive wheel is provided, that with an axially movable intermediate wheel forms a first cam clutch. The intermediate wheel acts on its other side facing the tool carrier with one another coupling element together, the oblique cam surfaces the assigned elements a second cam clutch form. In addition are on the idler gear and on the second coupling element Driving elements in the form of straight axially parallel Flanks provided by which when a certain basic notion associated with the tool holder Coupling element is taken from the intermediate coupling element. In addition, there is between the drive wheel and the intermediate wheel a Druckteder arranged through which the idler gear in the direction is preloaded on the tool holder.

Im Betrieb wird zunächst der Tiefenanschlag auf die gewünschte Einschraubtiefe eingestellt und dann der Werkzeugträger mit seinem Werkzeug auf eine etwa einzudrehende Schraube aufgesetzt und angedrückt. Hierdurch gelangen alle drei Kupplungselemente miteinander in Eingriff, so daß zunächst das Drehmoment vom Antriebsrad auf den Werkzeugträger übertragen wird, wenn mit dem Einschraubvorgang begonnen wird. Durch das auftretende Drehmoment während des Schraubvorgangs werden das Zwischenrad und das mit der Werkzeugaufnahme verbundene Kupplungselement etwas auseinandergedrückt, bis die geraden Mitnahmeflanken miteinander in Eingriff gelangen und eine formschlüssige Mitnahme gewährleistet ist. Läuft der Tiefenanschlag auf der Oberfläche auf, so bewegt sich der Werkzeugträger mit der Werkzeugaufnahme und der Schraube noch weiter, bis diese vollständig eingeschraubt ist. Dann gleiten die Nockenelemente der ersten Nockenkupplung mit Unterstützung der Druckfeder auseinander, bis diese auslöst. Infolge des nunmehr auf null abgefallenen Drehmomentes wird das Zwischenrad durch die Druckfeder an das zweite mit der Werkzeugaufnahme verbundene Kupplungselement angedrückt, so daß sich das Antriebsrad frei weiterdrehen kann, ohne das Zwischenrad zu berühren. Es erfolgt somit eine "geräuschlose" Abschaltung.In operation, the depth stop is first set to the desired one Screw-in depth set and then the tool holder with his tool placed on a screw to be screwed in and pressed. This will get all three coupling elements with each other so that the torque from the drive wheel is transferred to the tool carrier if with the Screwing process is started. Due to the occurring torque the idler gear and the coupling element connected to the tool holder somewhat pushed apart until the straight drive flanks join together come into engagement and a form-fit entrainment guaranteed is. The depth stop runs on the surface the tool carrier moves with the tool holder and the screw further until this is complete is screwed in. Then the cam elements of the first slide Apart with the support of the compression spring, until it triggers As a result of the now dropped to zero The idler gear is connected to the torque by the compression spring pressed on second coupling element connected to the tool holder, so that the drive wheel can turn freely, without touching the idler. There is thus a "noiseless" Shutdown.

Darüber hinaus sind verschiedene Schrauber bekannt, mit denen eine Trennung des Antriebsstrangs von einer Abschaltung erfolgen kann, sobald ein voreingestelltes Drehmoment erreicht ist (vergl. z.B. EP 0 239 670 B1).In addition, various screwdrivers are known with which the drive train is disconnected from a shutdown can, as soon as a preset torque is reached (see e.g. EP 0 239 670 B1).

Darüber hinaus ist es bekannt, bei einer Schraub-Werkzeugmaschine eine Umschaltmöglichkeit zwischen einer Abschaltung über Tiefenanschlag und einer Abschaltung über ein voreingestelltes Drehmoment wahlweise vorzunehmen (EP 0 401 548 B1). Wird dieser Schrauber zur Abschaltung mit Tiefenanschlag benutzt, so entsprechen Aufbau und Funktionsweise prinzipiell der zuvor erwähnten US 4 655 103.In addition, it is known in a screw machine tool a switchover option between a shutdown via depth stop and a shutdown via a preset Torque to choose from (EP 0 401 548 B1). If this screwdriver is used to switch off with a depth stop, so the structure and mode of operation correspond in principle to that previously mentioned US 4,655,103.

Durch einen über Stifte beim Abnehmen des Tiefenanschlags aktivierten, federbeaufschlagten Überwurfring, der den Zwischenring und das zweite, der Werkzeugantriebswelle zugewandte Kupplungselement überdeckt, werden das Zwischenkupplungselement und das zweite Kupplungselement bei abgenommenem Tiefenanschlag unter Wirkung der Feder aufeinander gedrückt und über eine Keilverzahnung miteinander formschlüssig verbunden, so daß diese beiden Elemente auch bei Drehmomentbeaufschlagung wie ein einziges Kupplungselement wirken. In dieser Stellung ergibt sich somit in Verbindung mit den schrägen Nockenflächen des Antriebszahnrades eine Nockenkupplung, die bei einem über einen entsprechenden Verstellmechanismus voreingestellten Drehmoment auslöst. Activated via pins when removing the depth stop, spring-loaded collar ring, the intermediate ring and the second coupling element facing the tool drive shaft covered, the intermediate coupling element and the second coupling element with the depth stop removed pressed together under the action of the spring and over a Splines are positively connected so that these two elements even when torque is applied act only coupling element. In this position results thus in connection with the oblique cam surfaces of the drive gear a cam clutch, which one over one corresponding adjustment mechanism preset torque triggers.

Allerdings läuft diese Kupplung auch nach dem Auslösen ratternd weiter.However, this clutch rattles even after it has been triggered further.

Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen verbesserten kraftgetriebenen Schrauber mit Tiefenanschlag zu schaffen, bei dem wahlweise entweder eine Abschaltung über Tiefenanschlag oder aber eine drehmomentabhängige Abschaltung ermöglicht wird und in beiden Fällen kein Rattern der Abschaltkupplung auftritt.The invention is therefore based on the object of an improved power screwdriver with depth stop too create, either with a shutdown via depth stop or allows a torque-dependent shutdown and in both cases no rattling of the Shutdown clutch occurs.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Schrauber gemäß der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß

ein Ausrückring vorgesehen ist, der auf der Werkzeugantriebswelle gegen einen Widerstand gelagert ist,
das erste Federelement zwischen dem Nockenring und dem Ausrückring angeordnet ist, um den Nockenring in Richtung auf das Antriebsrad vorzuspannen,
auf der den ersten Nockenelementen abgewandten Seite des Antriebsrades ein zweites gehäuseseitig abgestütztes Federelement vorgesehen ist,
erste Klauenelemente an der zweiten Seite des Nockenrings vorgesehen sind, die mit zweiten Klauenelementen am Ausrückring zusammenwirken, um eine Trennkupplung zu bilden.

This object is achieved in a screwdriver according to the type mentioned in that

a release ring is provided which is mounted on the tool drive shaft against resistance,
the first spring element is arranged between the cam ring and the release ring in order to prestress the cam ring in the direction of the drive wheel,
a second spring element supported on the housing side is provided on the side of the drive wheel facing away from the first cam elements,
first claw elements are provided on the second side of the cam ring, which cooperate with second claw elements on the disengaging ring to form a separating clutch.

Die Aufgabe der Erfindung wird auf diese Weise vollkommen gelöst.The object of the invention is completely achieved in this way.

Sowohl bei der Verwendung eines Tiefenanschlags als auch bei abgenommenem Tiefenanschlag erfolgt bei Beendigung eines Schraubvorgangs eine Trennung der Antriebswelle von der Werkzeugantriebswelle, wobei sichergestellt ist, daß auch bei einem Weiterlaufen des Antriebsmotors kein Rattern auftritt.Both when using a depth stop and when removed depth stop takes place at the end of a A separation of the drive shaft from the tool drive shaft, whereby it is ensured that even with a If the drive motor continues to run, no rattling occurs.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist der Ausrückring auf der Werkzeugantriebswelle verdrehgesichert und gegen den Widerstand axial verschiebbar festgelegt. Ferner ist eine Sperreinrichtung vorgesehen, um den Ausrückring in einer axial in Richtung auf die Werkzeugaufnahme vorgeschobenen Position zu halten, wenn sich der Ausrückring im Betrieb unter Last axial in Richtung auf die Werkzeugaufnahme verschiebt, und um den Ausrückring nach einem Auslösen der Trennkupplung und anschließender Entlastung wieder freizugeben.In a preferred development of the invention, the release ring is on the tool drive shaft secured against rotation and against the Resistance axially displaceable. Furthermore, one Locking device provided to the release ring in an axial advanced towards the tool holder hold when the release ring is axially in operation under load moves towards the tool holder, and around the Release ring after the disconnect clutch has tripped and then Relieve discharge again.

Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist an der Werkzeugantriebswelle ein Axialanschlag vorgesehen, an dem sich ein drittes Federelement abstützt, gegen das der Ausrückring axial in Richtung auf die Werkzeugaufnahme verschiebbar ist.According to a development of the invention is on the tool drive shaft an axial stop is provided, on which a supports third spring element against which the disengagement ring axially is displaceable in the direction of the tool holder.

Durch eine solche Anordnung eines Federelementes kann die Freigabe der in vorgeschobener Position verriegelten Sperreinrichtung nach einem Auslösen und nach anschließender Entlastung der Trennkupplung auf einfache Weise erreicht werden.Such an arrangement of a spring element enables the release the locking device locked in the advanced position after triggering and after subsequent relief of the Isolation clutch can be achieved in a simple manner.

Gemäß einer weiteren Ausführung der Erfindung ist das erste Federelement zwischen dem Nockenring und einem Axialanschlag der Werkzeugantriebswelle eingespannt.According to a further embodiment of the invention, the first is Spring element between the cam ring and an axial stop the tool drive shaft clamped.

Durch eine derartige Anordnung des ersten Federelementes wird die Funktion der Mitnahmekupplung unterstützt. Such an arrangement of the first spring element supports the function of the driving clutch.

In weiter bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist die Werkzeugantriebswelle mit einem Ende an der Antriebswelle axial verschieblich geführt.In a further preferred embodiment of the invention, the tool drive shaft with one end axially on the drive shaft slidably guided.

Auf diese Weise wird die Lagerung der Werkzeugantriebswelle vereinfacht.In this way, the bearing of the tool drive shaft simplified.

In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist die Verriegelungseinrichtung als Kugelgesperre ausgebildet, das durch ein viertes Federelement verriegelbar ist, das zwischen der Werkzeugantriebswelle und der Antriebswelle angeordnet ist.In a preferred development of the invention, the locking device is trained as a ball ratchet by a fourth spring element can be locked, which between the Tool drive shaft and the drive shaft is arranged.

Auf diese Weise kann die Relativbewegung zwischen Werkzeugantriebswelle und Antriebswelle dazu ausgenutzt werden, den Ausrückring auf einfache Weise in einer axial in Richtung auf die Werkzeugaufnahme vorgeschobenen Position zu arretieren.In this way, the relative movement between the tool drive shaft and drive shaft can be used to Release ring in a simple manner in an axial direction to lock the tool holder in the advanced position.

In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung weist die Verriegelungseinrichtung axiale Führungsstege an der Werkzeugantriebswelle auf, die mit zugeordneten Nuten am Ausrückring zur Führung desselben zusammenwirken.In an additional development of this embodiment, the locking device has axial guide webs on the tool drive shaft on that with assigned grooves on the release ring cooperate to guide it.

In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung sind die axialen Führungsstege als von der Werkzeugantriebswelle nach außen hervorstehende Stege ausgebildet, deren erstes werkzeugseitiges axiales Ende zur Abstützung des dritten Federelementes auf seiner dem Ausrückring zugewandten Seite dient, und deren zweites, dem Ausrückring zugewandtes Ende zur Abstützung des ersten Federelementes dient. In an additional development of this version are axial guide webs as from the tool drive shaft protruding webs formed on the outside, the first tool-side axial end for supporting the third spring element serves on its side facing the release ring, and their second end facing the release ring for supporting the serves the first spring element.

Auf diese Weise läßt sich der Aufbau und die Montage der Verriegelungseinrichtung und der zugehörigen Federelemente an der Werkzeugantriebswelle vereinfachen.In this way, the construction and assembly of the locking device and the associated spring elements on the Simplify tool drive shaft.

Hierbei ist bevorzugt, eine Mehrzahl von Kugeln in Querbohrungen der Werkzeugantriebswelle beweglich zu führen, die über eine zentrale Kugel durch das vierte Federelement zur Verriegelung des Ausrückrings beaufschlagbar sind.It is preferred here to have a plurality of balls in transverse bores the tool drive shaft to move the via a central ball through the fourth spring element Locking the release ring can be acted upon.

In zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung weist die Werkzeugsantriebswelle auf der Seite der Antriebswelle eine zentrale Bohrung auf, in der die Antriebswelle mit einem ersten Ende axial verschieblich geführt ist.In an additional development of this embodiment, the tool drive shaft a central one on the side of the drive shaft Hole in which the drive shaft with a first End is axially displaceable.

Hierbei kann am ersten Ende der Antriebswelle eine Sacklochbohrung vorgesehen sein, in der ein erstes Ende des vierten Federelementes aufgenommen ist, wobei ein zweites Ende des vierten Federelementes am der zentralen Kugel anliegt, die in der Bohrung axial verschieblich geführt ist.Here, a blind hole can be made at the first end of the drive shaft be provided in which a first end of the fourth Spring element is added, with a second end of the fourth spring element abuts the central ball, which in the bore is guided axially.

Durch diese Maßnahmen ist eine sichere Funktion der Verriegelungseinrichtung gewährleistet und gleichzeitig ein vereinfachter Aufbau sichergestellt.These measures ensure that the locking device functions reliably guaranteed and at the same time a simplified Construction ensured.

Das zweite Federelement ist in zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung als Tellerfeder ausgebildet, die sich zwischen dem Antriebsrad und einem Axialanschlag auf der der Werkzeugaufnahme abgewandten Seite des Antriebsrades abstützt.In an additional development, the second spring element is the Invention formed as a plate spring, which is between the Drive wheel and an axial stop on the tool holder supported side of the drive wheel.

Durch eine Ausbildung des zweiten Federelements als Tellerfeder läßt sich eine relativ hohe Federkraft bei einer geringen Baugröße des Federelements erreichen, um so einen großen Verstellbereich für das Auslösemoment bei Drehmomentabschaltung zu gewährleisten.By designing the second spring element as a plate spring can be a relatively high spring force with a small size of the spring element so as to achieve a large adjustment range to ensure the tripping torque when torque is switched off.

Der Tiefenanschlag ist in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung am Gehäuse abnehmbar befestigt.The depth stop is in a preferred development of the invention detachably attached to the housing.

Obwohl der Tiefenanschlag auch auf andere Weise außer Funktion gesetzt werden könnte, ist dies eine besonders einfache Möglichkeit, um eine Umschaltung zwischen Abschaltung durch Tiefenanschlag und Drehmomentabschaltung zu ermöglichen.Although the depth stop is otherwise inoperative could be put, this is a particularly easy way to toggle between shutdown by Allow depth stop and torque shutdown.

In zusätzlicher Weiterbildung der Erfindung ist eine Steilhülse zur axialen Verstellung des Zwischenrings in Richtung auf das Antriebsrad vorgesehen.In an additional development of the invention is a steep sleeve for the axial adjustment of the intermediate ring in the direction of the Drive wheel provided.

Auf diese Weise kann durch Veränderung der Überdeckung zwischen den Nockenelementen des Zwischenrings und des Antriebsrads das Auslösemoment der Auslösekupplung auf einfache Weise verändert werden.This way, by changing the coverage between the cam elements of the intermediate ring and the drive wheel Tripping torque of the release clutch changed in a simple way become.

Hierzu ist in zusätzlicher Weiterbildung dieser Ausführung an der Stellhülse ein Rastring axial verschiebbar und gegenüber dieser verdrehgesichert festgelegt, der gegenüber dem Gehäuse verdrehbar und in verschiedenen Winkelpositionen verrastbar festgelegt ist.This is a further development of this version the adjusting sleeve axially displaceable and opposite this fixed against rotation, the opposite of the housing rotatable and lockable in different angular positions is set.

Auf diese Weise läßt sich eine einfache axiale Verstellung der Stellhülse in Bezug auf das Gehäuse zusammen mit einer Verrastung in verschiedenen Winkelpositionen auf einfache Weise erreichen, sofern die Steilhülse über ein Gewinde mit dem Gehäuse verbunden ist.In this way, a simple axial adjustment of the Adjusting sleeve in relation to the housing together with a latch in different angular positions in a simple way if the steep sleeve has a thread with the housing connected is.

Die Mitnahmeelemente am Nockenring und am Zwischenring sind in bevorzugter Weiterbildung der Erfindung als gerade, in Axialrichtung verlaufende Flanken am äußeren Ende der dritten und vierten Nockenelemente ausgebildet.The driving elements on the cam ring and on the intermediate ring are in preferred development of the invention as straight, in the axial direction running flanks at the outer end of the third and fourth cam elements formed.

Auf diese Weise läßt sich mit einfachen Mitteln eine formschlüssige Mitnahme zur Kraftübertragung vom Zwischenring auf den Nockenring erreichen. Grundsätzlich wären allerdings auch andere Verbindungen denkbar, beispielsweise die Verwendung von gekrümmten Oberflächen an einem der beiden Ringe, an denen beispielsweise ein Querstift am anderen der beiden Ringe geführt ist.In this way, a positive fit can be achieved with simple means Driving for power transmission from the intermediate ring reach the cam ring. Basically, however, would also be other connections conceivable, for example the use of curved surfaces on one of the two rings, on which, for example a cross pin on the other of the two rings is.

In zweckmäßiger Weiterbildung der Erfindung sind die Federelemente so aufeinander abgestimmt, daß die Verriegelungseinrichtung nach einer Abschaltung des Schraubers und anschließenden Entlastung wieder entriegelt und in ihre Ausgangslage zurückgeschoben wird.In an expedient development of the invention, the spring elements matched so that the locking device after switching off the screwdriver and subsequent Relief unlocked again and in their starting position is pushed back.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind ferner die ersten und zweiten Klauenelemente als Klauen mit geraden, in Axialrichtung verlaufenden Flächen oder als Nocken mit schrägen Flächen ausgebildet, die steiler in Bezug auf die Axialrichtung geneigt sind als die ersten bis vierten Nockenelemente.In a further embodiment of the invention, the first are also and second claw elements as claws with straight, in the axial direction running surfaces or as cams with oblique Surfaces formed that are steeper in relation to the axial direction are inclined as the first to fourth cam members.

Diese Maßnahmen ermöglichen eine einfache Ausgestaltung und Herstellung der betreffenden Nockenelemente, Mitnahmeelemente und Klauenelemente. These measures allow a simple design and Production of the relevant cam elements, driving elements and claw elements.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind die ersten, zweiten, dritten und vierten Nockenelemente als schräge Nockenflächen ausgebildet, wobei die Steigung der ersten und zweiten Nockenelemente größer ist als die Steigung der dritten und vierten Nockenelemente, um unter Last zu gewährleisten, daß sich zunächst der Nockenring in Richtung auf den Ausrückring verschiebt, bevor bei erhöhtem Drehmoment eine Verschiebung des Antriebsrades auftritt.In a further embodiment of the invention, the first, second, third and fourth cam elements as oblique cam surfaces formed, the slope of the first and second Cam elements is greater than the slope of the third and fourth cam elements to ensure that under load first the cam ring in the direction of the release ring shifts before a shift of the Drive wheel occurs.

Bei einer derartigen Ausgestaltung ist eine sichere Funktion in Verbindung mit einfacher Herstellung und Montage erreichbar.With such a configuration, a reliable function is in Connection can be achieved with simple manufacture and assembly.

Es versteht sich, daß die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale der Erfindung nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.It is understood that the above and those below Features of the invention not yet to be explained in the specified combination, but also in others Combinations or alone can be used without the Leave the scope of the invention.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:

Fig. 1: einen Längs-Teilschnitt durch einen erfindungsgemäßen Schrauber;
Fig. 2a - 2d: Prinzipdarstellungen zur Funktion des erfindungsgemäßen Schraubers bei Verwendung der Drehmomentabschaltung in stark vereinfachter Darstellungsweise, wobei Fig. 2a das manuelle Ansetzen und Andrücken des Schraubers auf eine Schraube zeigt,
Fig. 2b: die sich während des Einschraubvorgangs infolge eines gewissen Grunddrehmoments einstellende Stellung zeigt,
Fig. 2c: die Auslösung der Auslösekupplung bei Erreichen des voreingestellten Drehmoments zeigt,
Fig. 2d: die infolge des abgefallenen Drehmoments erfolgende Auslösung der Trennkupplung zeigt, wodurch ein ratterfreies Weiterlaufen ermöglicht wird;
Fig. 3a - 3d: Prinzipdarstellungen des erfindungsgemäßen Schraubers bei Verwendung des Tiefenanschlags in stark vereinfachter Darstellung zeigen, wobei
Fig. 3a: das Ansetzen des Schraubers an einer Schraube zeigt,
Fig. 3b: die sich während des Schraubvorgangs infolge des Grunddrehmoments einstellende Stellung zeigt,
Fig. 3c: das Auflaufen des Tiefenanschlags auf die Oberfläche zeigt, in der die Schraube eingedreht wird und
Fig. 3d: das Ansprechen der Trennkupplung zeigt, wodurch ein ratterfreies Weiterlaufen ermöglicht wird.

Further features and advantages of the invention result from the following description of preferred exemplary embodiments with reference to the drawing. Show it:

Fig. 1: a partial longitudinal section through a screwdriver according to the invention;
2a-2d: Basic representations of the function of the screwdriver according to the invention when using the torque cut-off in a greatly simplified representation, FIG. 2a showing the manual attachment and pressing of the screwdriver onto a screw,
Fig. 2b: the position that appears during the screwing-in process as a result of a certain basic torque,
Fig. 2c: shows the release of the release clutch when the preset torque is reached,
Fig. 2d: shows the release of the separating clutch as a result of the drop in torque, which enables chatter-free operation;
3a-3d: Show schematic diagrams of the screwdriver according to the invention when using the depth stop in a highly simplified representation, wherein
Fig. 3a: shows the attachment of the screwdriver to a screw,
Fig. 3b: the position which arises during the screwing operation due to the basic torque,
Fig. 3c: shows the impact of the depth stop on the surface in which the screw is screwed in and
Fig. 3d: shows the response of the disconnect clutch, which enables a chatter-free continued operation.

In Fig. 1 ist ein erfindungsgemäßer Schrauber insgesamt mit der Ziffer 10 bezeichnet.In Fig. 1, a screwdriver according to the invention is overall with the Number 10 denotes.

Der Schrauber 10 umfaßt ein Gehäuse 11, in dem ein Motor (nicht dargestellt) aufgenommen ist, der über ein Zahnrad 74 ein damit kämmendes Antriebsrad 72 antreibt. Weitere Teile des so gebildeten Getriebes sind nicht dargestellt. Das Antriebsrad 72 ist auf einer Antriebswelle 70 gelagert, die mit einer Werkzeugantriebswelle 30 fluchtet, an deren äußerem Ende eine Werkzeugaufnahme 26, beispielsweise zur Aufnahme eines Schraubendreher-Bits vorgesehen ist.The screwdriver 10 comprises a housing 11 in which a motor (not shown) is received, the one via a gear 74 meshing drive wheel 72 drives. More parts of the sun formed gear are not shown. The drive wheel 72 is mounted on a drive shaft 70 which with a Tool drive shaft 30 is aligned, at the outer end of one Tool holder 26, for example for holding a Screwdriver bits is provided.

Das Drehmoment vom Antriebsrad 72 kann über einen Zwischenring 55 und einen Nockenring 50 auf einen Ausrückring 36 übertragen werden, der verdrehgesichert und axial verschiebbar auf der Werkzeugantriebswelle 30 festgelegt ist.The torque from the drive wheel 72 can be via an intermediate ring 55 and a cam ring 50 transferred to a release ring 36 be secured against rotation and axially displaceable on the Tool drive shaft 30 is set.

Die Werkzeugantriebswelle 30 ist in Richtung ihrer Drehachse 27 in Bezug auf die Antriebswelle 70 verschiebbar. Hierzu ist am der Antriebswelle 70 zugewandten Ende der Werkzeugantriebswelle 30 eine zentrale Bohrung 41 vorgesehen, mit der die Werkzeugantriebswelle 30 auf dem Ende der Antriebswelle 70 axial verschieblich geführt ist.The tool drive shaft 30 is in the direction of its axis of rotation 27 slidable with respect to the drive shaft 70. For this is on end of the tool drive shaft facing the drive shaft 70 30 a central bore 41 is provided with which the tool drive shaft 30 axially displaceable on the end of the drive shaft 70 is led.

Der Zwischenring 55 ist auf der Werkzeugantriebswelle 30 und der Antriebswelle 70 frei drehbar gelagert. Der Nockenring 50 ist zwischen dem Zwischenring 55 und dem Ausrückring 36 gleichfalls frei drehbar auf der Werkzeugantriebswelle 30 angeordnet. Dagegen ist der Ausrückring 36 auf axialen Führungsstegen 33 an der Außenseite der Werkzeugantriebswelle 30, die als Außenstege nach Art eines Keilprofils ausgebildet sind, die in entsprechend geformte Nuten am Ausrückring 36 eingreifen, axial verschiebbar, jedoch drehfest gelagert. Am Antriebsrad 72 sind auf der dem Zwischenring 55 zugewandten Seite Nockenelemente 61 mit schrägen Nocken gemäß der aus der US 4 655 103 bekannten Art angeordnet. In diese ersten Nockenelemente 61 greifen entsprechend geformte zweite Nockenelemente 57 ein, die am Zwischenring 55 vorgesehen sind. Durch diese ineinandergreifenden schrägen Nockenflanken ist somit eine Auslösekupplung gebildet, die insgesamt mit der Ziffer 62 bezeichnet ist.The intermediate ring 55 is on the tool drive shaft 30 and the drive shaft 70 is freely rotatable. The cam ring 50 is also between the intermediate ring 55 and the release ring 36 arranged freely rotatable on the tool drive shaft 30. In contrast, the release ring 36 is on axial guide webs 33 the outside of the tool drive shaft 30, which acts as outer webs are designed in the manner of a wedge profile, which in accordingly engage shaped grooves on release ring 36, axially movable, but non-rotatably mounted. Are on the drive wheel 72 cam elements 61 on the side facing the intermediate ring 55 with inclined cams according to that known from US 4,655,103 Sort arranged. These first cam elements 61 engage accordingly molded second cam members 57, which on Intermediate ring 55 are provided. Through this interlocking sloping cam flanks is therefore a release clutch formed, designated overall by the number 62 is.

Das Antriebsrad 72 ist durch einen Sicherungsring 71 in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 gesichert und auf der anderen Seite durch ein Federelement 46 in Form einer Tellerfeder, das im folgenden als zweites Federelement bezeichnet wird, vorgespannt. Die Tellerfeder ist gleichfalls durch einen Sicherungsring 75 gesichert und wird am dem Antriebsrad 72 abgewandten Ende von einem Axiallager 76 abgestützt, das am Gehäuse 11 aufgenommen ist. Die Antriebswelle 70 ist mit diesem Ende ferner in einem Radiallager 77, das als Gleitlager ausgeführt sein kann, im Gehäuse 11 gelagert.The drive wheel 72 is through a locking ring 71 in the direction secured on the tool holder 26 and on the other Side by a spring element 46 in the form of a plate spring, the hereinafter referred to as the second spring element, biased. The plate spring is also through a locking ring 75 secured and is facing away from the drive wheel 72 End supported by a thrust bearing 76, which is added to the housing 11 is. The drive shaft 70 is further at this end in a radial bearing 77, which can be designed as a plain bearing can, stored in the housing 11.

Der Zwischenring 55 bildet zusammen mit dem Nockenring 50 eine Mitnahmekupplung, die insgesamt mit der Ziffer 65 bezeichnet ist. Die Mitnahmekupplung 65 weist dritte Nockenelemente 56 in Form von schrägen Nockenflächen auf, denen vierte Nockenelemente 52 entsprechender Form am Nockenring 50 zugeordnet sind. Am dem jeweils anderen Teil zugeordneten Ende dieser schrägen Nockenflächen sind Mitnahmeelemente 100 und 101 vorgesehen, deren Form aus den Figuren 2a bis 2d ersichtlich ist. Es handelt sich um erste Mitnahmeelemente 100 in Form von geraden, achsparallelen Flanken am äußeren Ende der schrägen Nockenelemente 56 am Zwischenring und um entsprechende Mitnahmeelemente 101 in Form von geraden Flanken am Ende der schrägen Nockenelemente 52 des Nockenrings 50.The intermediate ring 55 forms a together with the cam ring 50 Driving clutch, designated overall by the number 65 is. The driver clutch 65 has third cam elements 56 in Form of oblique cam surfaces on which fourth cam elements 52 corresponding shape assigned to the cam ring 50 are. At the end assigned to the other part sloping cam surfaces, driving elements 100 and 101 are provided, whose shape can be seen from Figures 2a to 2d. It are first entrainment elements 100 in the form of straight, axially parallel flanks at the outer end of the oblique cam elements 56 on the intermediate ring and around corresponding driving elements 101 in the form of straight flanks at the end of the oblique Cam elements 52 of the cam ring 50.

Auf diese Weise wird durch die Nockenelemente 52, 56 und die Mitnahmeelemente 100, 101 die Mitnahmekupplung 65 gebildet, durch die der Nockenring 50 vom Zwischenring 55 mitgenommen wird, wobei sich bei Auftreten eines gewissen Grunddrehmomentes eine axiale Verschiebung einstellt, bis die Mitnahmeelemente 100, 101 formschlüssig ineinander greifen.In this way, the cam elements 52, 56 and Driver elements 100, 101 formed the driver clutch 65, through which the cam ring 50 is entrained by the intermediate ring 55 becomes, when a certain basic torque occurs sets an axial displacement until the driving elements 100, 101 interlock positively.

Zwischen dem Nockenring 50 und dem Ausrückring 36 ist ferner eine insgesamt mit der Ziffer 54 bezeichnete Trennkupplung gebildet, die aus ersten Klauenelementen 51 mit geraden, achsparallelen Flanken am Nockenring 50 und aus zweiten Klauenelementen 37 mit entsprechend geformten, geraden Flanken am Ausrückring 36 besteht.There is also between the cam ring 50 and the release ring 36 a separating clutch, designated overall by the number 54, the first claw elements 51 with straight, axially parallel flanks on cam ring 50 and second Claw elements 37 with correspondingly shaped, straight flanks on the release ring 36.

Die axialen Führungsstege 33 an der Werkzeugantriebswelle 30 weisen ein erstes, werkzeugseitiges Ende 34 und ein zweites, dem Antriebsrad 72 zugewandtes Ende 35 auf. Zwischen dem zweiten Ende 35 und dem Nockenring 50 ist ein erstes Federelement 45 in Form einer die Werkzeugantriebswelle 30 umschließenden Spiralfeder angeordnet, die die Werkzeugantriebswelle 30 in eine vom Nockenring 50 abgewandte Richtung vorspannt. Das zweite Federelement 46 in Form der Tellerfeder ist - wie bereits erwähnt - zwischen dem Antriebsrad 72 und einem Radiallager 76 angeordnet.The axial guide webs 33 on the tool drive shaft 30 have a first, tool-side end 34 and a second, the drive wheel 72 facing end 35. Between the second End 35 and the cam ring 50 is a first spring element 45 in the form of a tool shaft 30 enclosing Coil spring arranged which the tool drive shaft 30 in biases a direction away from the cam ring 50. The second spring element 46 in the form of the plate spring is - how already mentioned - between the drive wheel 72 and one Radial bearing 76 arranged.

Ein drittes Federelement 47, das gleichfalls als die Werkzeugantriebswelle umschließende Spiralfeder ausgebildet ist, ist zwischen dem ersten werkzeugseitigen Ende 34 der axialen Führungsstege 33 und dem Axialanschlag 31 eingespannt, um den Ausrückring 36 in Richtung auf das Antriebsrad 72 vorzuspannen. A third spring element 47, which is also called the Spiral spring enclosing the tool drive shaft between the first end 34 on the tool side clamped axial guide webs 33 and the axial stop 31, around the release ring 36 in the direction of the drive wheel 72 preload.

Der Ausrückring 36 kann durch eine Sperreinrichtung, die insgesamt mit der Ziffer 43 bezeichnet ist, in einer entgegen der Kraft des dritten Federelementes 47 in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 vorgeschobenen Position verriegelt werden, so daß ein Zurückgleiten des Ausrückrings 36 in Richtung auf das Antriebsrad 72 verhindert ist. Diese Sperreinrichtung 43 ist als Kugelgesperre ausgebildet, das insgesamt drei kleine Kugeln 39 aufweist, die in Querbohrungen der Werkzeugantriebswelle 30 in Radialrichtung geführt sind, sowie eine zentrale große Kugel 40 aufweist, die durch ein viertes Federelement 48, das in einer Sacklochbohrung 49 am werkzeugseitigen Ende der Antriebswelle 70 aufgenommen ist, in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 und in Richtung auf die in den Querbohrungen 38 geführten kleinen Kugeln 39 vorgespannt ist. Die Bohrung 41 ist am werkzeugseitigen Ende durch eine Sacklochbohrung 32 in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 verlängert, wobei durch einen geringeren Durchmesser der Sacklochbohrung 32 eine Sitzfläche 42 zur paßgenauen Aufnahme der zentralen Kugel 40 gebildet ist.The release ring 36 can by a locking device, the total is designated by the number 43, in a contrary to Force of the third spring element 47 in the direction of the tool holder 26 advanced position can be locked, so that a sliding back of the release ring 36 in the direction of the Drive wheel 72 is prevented. This locking device 43 is trained as a ball ratchet, the total of three small balls 39, which in transverse bores of the tool drive shaft 30 are guided in the radial direction, and a central large ball 40, which by a fourth spring element 48, which in a blind hole 49 at the tool end of the Drive shaft 70 is received, towards the Tool holder 26 and towards the in the Cross bores 38 guided small balls 39 is biased. The bore 41 is at the tool end through a Blind hole 32 in the direction of the tool holder 26 extended, with a smaller diameter Blind hole 32 a seat 42 for a precise fit the central ball 40 is formed.

Durch die Spannung des vierten Federelementes 48 sind die kleinen Kugeln 39 über die zentrale Kugel 40 nach außen in Radialrichtung vorgespannt. Wird nun der Ausrückring 36 so weit in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 bewegt, daß die kleinen Kugeln 39 nicht mehr von der Innenfläche des Ausrückrings 36 an einem Austreten nach außen gehindert sind, so können sich die kleinen Kugeln 39 unter der Wirkung der Federkraft des vierten Federelementes 48 in den Radialbohrungen 38 nach außen bewegen, bis sie von den darüber angeordneten zweiten Klauenelementen 37 des Ausrückrings 36 an einem weiteren Austreten gehindert sind. In dieser Stellung ist der Ausrückring 36 an einem Zurückweichen in Richtung auf das Antriebsrad 72 gehindert. Diese Verrieglung ist so lange wirksam, bis das vierte Federelement 48 entlastet wird, so daß sich die kleinen Kugeln 39 unter Wirkung des dritten Federelementes 47 in ihren Radialbohrungen 38 wieder nach innen bewegen und somit der Ausrückring 36 freigegeben wird und sich unter Wirkung des dritten Federelementes 47 entgegen der Kraft des ersten Federelementes 45 in Richtung auf das Antriebsrad 72 bewegt.Due to the tension of the fourth spring element 48 small balls 39 through the central ball 40 to the outside in Radial biased. Now the release ring 36 so far moves towards the tool holder 26 that the small Balls 39 no longer from the inner surface of the release ring 36 are prevented from escaping to the outside, so the small balls 39 under the action of the spring force of the fourth Move the spring element 48 outwards in the radial bores 38, until it is separated from the second claw elements 37 arranged above it the release ring 36 are prevented from further exiting. In this position, the release ring 36 is retreating hindered in the direction of the drive wheel 72. This Locking is effective until the fourth spring element 48 is relieved, so that the small balls 39 under effect of the third spring element 47 in its radial bores 38 move back inward and thus the release ring 36 is released will and under the action of the third spring element 47th against the force of the first spring element 45 in the direction of the drive wheel 72 moves.

Das Auslösemoment der Auslösekupplung 62, die durch die Nockenelemente des Antriebsrads 72 und des Zwischenrings 55 gebildet ist, ist natürlich von der Form und insbesondere von dem Flankenwinkel der Nockenelemente 57, 61 abhängig. Des weiteren wird das Auslösemoment durch die Federkonstante und Länge des zweiten Federelementes 46 beeinflußt.The trigger torque of the trigger clutch 62, which by the Cam elements of the drive wheel 72 and the intermediate ring 55 are formed is, of course, of the shape and especially of that Flank angle of the cam elements 57, 61 depending. Furthermore the triggering moment is determined by the spring constant and length of the second spring element 46 affects.

Um eine einfache Einstellung des Auslösemomentes zu erreichen, sind verschiedene Maßnahmen denkbar. Eine besonders einfache Konstruktion ergibt sich, wenn lediglich die Überdeckung der Flanken der ersten Nockenelemente 61 und der zweiten Nockenelemente 57 verändert wird. Hierzu kann der Zwischenring 55 mit Hilfe einer Stellhülse 13 über ein Radiallager 60, das zwischen Sicherungsringen am Zwischenring 55 und der gehäuseseitig festgelegten Stellhülse 13 eingeschlossen ist, in Richtung auf das Antriebsrad 72 verstellt werden. Die Stellhülse 13 ist über ein Gewinde 12 mit dem Gehäuse 11 verbunden und kann so durch Verdrehen in Axialrichtung verstellt werden.To achieve a simple setting of the release torque, different measures are conceivable. A particularly simple one Construction results if only the overlap of the Flanks of the first cam elements 61 and the second cam elements 57 is changed. For this purpose, the intermediate ring 55 can also be used With the help of an adjusting sleeve 13 via a radial bearing 60 which between Circlips on the intermediate ring 55 and the housing side fixed adjusting sleeve 13 is included, in the direction of the drive wheel 72 can be adjusted. The adjusting sleeve 13 is over a thread 12 connected to the housing 11 and can by Rotation in the axial direction can be adjusted.

Um eine manuelle Einstellung von außen zu ermöglichen, ist ein Rastring 14 vorgesehen, der entgegen der Spannung einer Spiralfeder 18 in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 gezogen werden kann und über eine Axialführung 17 drehtest mit der Steilhülse 13 verbunden ist. Am gehäuseseitigen Ende des Rastrings 14 ist in Umfangsrichtung eine Mehrzahl von Rastnocken 15 vorgesehen, die zwischen entsprechenden Ausnehmungen am Gehäuse 11 in verschiedenen Winkelpositionen einrastbar sind, um den Rastring 14 so verdrehgesichert in einer gewünschten Winkelposition festzulegen. Zur Verdrehung der Steilhülse 13 muß daher somit nur der Rastring 14 entgegen der Spannung der Spiralfeder 18 in Richtung auf die Werkzeugaufnahme 26 gezogen werden und sodann verdreht werden und schließlich in einer neuen vorgegebenen Winkelposition wieder über die Rastnocken 15 gegen ein weiteres Verdrehen gesichert gehalten werden. Die Spiralfeder 18 ist in einer geeigneten hohlzylindrischen Ausnehmung des Rastrings 14 eingeschlossen und am äußeren Ende des Rastrings 14 durch einen Sicherungsring 16 gehalten, der an einer Hülse 19 festgelegt ist, die in diesem Bereich mit der Werkzeugantriebswelle 30 fest verpreßt ist. Durch einen weiteren vorgelagerten Sicherungsring 20 wird der innere Sicherungsring 16 nach dem Einbau der Spiralfeder 18 auf der Hülse 19 in Axialrichtung fixiert.To enable manual adjustment from the outside, is a Locking ring 14 is provided against the tension of a coil spring 18 are pulled in the direction of the tool holder 26 can and via an axial guide 17 test with the steep sleeve 13 is connected. At the housing end of the locking ring 14 is a plurality of locking cams 15 are provided in the circumferential direction, the between corresponding recesses on the housing 11 in different Angular positions can be locked to the locking ring 14th thus secured against rotation in a desired angular position. To twist the steep sleeve 13, therefore, only the Locking ring 14 against the tension of the coil spring 18 in the direction are pulled onto the tool holder 26 and then rotated be given and finally in a new one Angular position again over the locking cams 15 against another Can be kept twisted secured. The spiral spring 18 is in a suitable hollow cylindrical recess of the locking ring 14 enclosed and at the outer end of the locking ring 14 by a Retaining ring 16 held on a sleeve 19 that is in this area with the tool drive shaft 30 is firmly pressed. By another upstream Circlip 20 is the inner circlip 16 after Installation of the spiral spring 18 on the sleeve 19 in the axial direction fixed.

Bei dem als Ganzes mit der Ziffer 21 bezeichneten Tiefenanschlag handelt es sich um einen Tiefenanschlag bekannter Bauart, etwa gemäß der EP 0 401 548 B1, der lediglich auf das äußere Ende der Hülse 19 aufsteckbar ist, bis dieser an dem Sicherungsring 16 anliegt. Zur Fixierung dient ein eingelassener O-Ring 24. Der Tiefenanschlag 21 ist als mehrteiliges Kunststoffteil ausgebildet, bei dem über ein Gewinde 22 eine Axialverstellung der Stirnfläche 25 am äußeren Ende des Tiefenanschlags ermöglicht. Dabei kann eine innere Verstellhülse 28 des Tiefenanschlags gegenüber einer äußeren Anschlaghülse 29 des Tiefenanschlags 21 in verschiedenen Winkelpositionen verrastbar fixiert werden, wozu zwei Kugeln 29a vorgesehen sind, die unter der Wirkung von elastischen O-Ringen 23 in verschiedenen Winkelpositionen in entsprechend geformte Nuten an der Anschlaghülse 29 eingreifen.In the depth stop designated as a whole with the number 21 is a depth stop of known design, for example according to EP 0 401 548 B1, which only relates to the outer end of the sleeve 19 can be plugged in until this on the Circlip 16 is applied. An embedded one is used for fixation O-ring 24. The depth stop 21 is a multi-part Plastic part formed, in which a thread 22 Axial adjustment of the end face 25 at the outer end of the depth stop enables. Here, an inner adjusting sleeve 28 of the depth stop with respect to an outer stop sleeve 29 of the depth stop 21 can be locked in different angular positions are fixed, for which purpose two balls 29a are provided, which under the action of elastic O-rings 23 in different angular positions in appropriately shaped grooves engage on the stop sleeve 29.

Wie bereits erwähnt, kann der Tiefenanschlag 21 als Ganzes von der Hülse 19 abgezogen werden.As already mentioned, the depth stop 21 as a whole can be of the sleeve 19 are withdrawn.

Die Funktionsweise des Schraubers bei abgezogenem Tiefenanschlag mit geräuschloser drehmomentabhängiger Abschaltung wird im folgenden an Hand der Figuren 2a bis 2d erläutert. Die Funktionsweise des Schraubers bei aufgestecktem Tiefenanschlag 21 wird sodann an Hand der Figuren 3a bis 3d erläutert.How the screwdriver works with the depth stop removed with silent torque-dependent shutdown explained below with reference to Figures 2a to 2d. The Function of the screwdriver with the depth stop attached 21 is then explained with reference to FIGS. 3a to 3d.

In die Werkzeugaufnahme ist beispielsweise ein Werkzeug 105 in Form eines Schraubendreher-Bits eingesetzt, um eine Schraube 102 in eine Oberfläche 104 einzuschrauben.For example, a tool 105 is in the tool holder Form of a screwdriver bit used to make a screw 102 to screw into a surface 104.

Bei abgenommenem Tiefenanschlag wird der Schrauber zunächst gemäß Fig. 2a mit dem Werkzeug 105 auf den Kopf 103 der Schraube 102 aufgesetzt und angedrückt, so daß sowohl die Auslösekupplung 62, als auch die Mitnahmekupplung 65 und die Trennkupplung 54 geschlossen sind, um bei einem nachfolgenden Einschalten der Maschine das Drehmoment vom Antriebsrad 72 auf die Werkzeugantriebswelle 30 zu übertragen und um somit die Schraube 102 eindrehen zu können.When the depth stop is removed, the screwdriver is first Fig. 2a with the tool 105 on the head 103 of the screw 102 put on and pressed so that both the Trigger clutch 62, as well as the driving clutch 65 and Isolation clutch 54 are closed to at a subsequent Turn on the machine the torque from the drive wheel 72 to transmit the tool drive shaft 30 and thus the To be able to screw in screw 102.

Nach dem Einschalten stellt sich während des Schraubvorgangs die in Fig. 2b gezeichnete Stellung ein, da infolge der relativ geringen Steigung der Nockenelemente 52 der Zwischenring 55 und der Nockenring 50 auseinandergleiten, bis schließlich die Mitnahmeelemente 100, 101 in Eingriff gelangen und somit eine formschlüssige Mitnahme des Nockenrings 50 durch den Zwischenring 55 gewährleistet ist. Gleichzeitig wird der Nockenring 50 unter der Wirkung des Andruckes und des Drehmomentes so weit in Richtung auf das Werkzeug 105 verschoben, daß der Ausrückring 36 in seiner vorgeschobenen Position durch die Sperreinrichtung 43 gehalten ist.After switching on, it turns during the screwing process the position shown in Fig. 2b, because due to the relative small slope of the cam elements 52 of the intermediate ring 55 and the cam ring 50 slide apart until finally the Driving elements 100, 101 come into engagement and thus one positive entrainment of the cam ring 50 by the Intermediate ring 55 is guaranteed. At the same time the Cam ring 50 under the action of pressure and Torque so far towards tool 105 moved that the release ring 36 in its advanced Position is held by the locking device 43.

In Fig. 2a ist das erste Federelement 45 zwischen dem Nockenring 50 und dem Ausrückring 36 zusammengedrückt, das dritte Federelement 47 befindet sich in einer ausgefahrenen Stellung, und das vierte Federelement 48 ist zusammengedrückt.In Fig. 2a the first spring element 45 is between the cam ring 50 and the release ring 36 compressed, the third Spring element 47 is in an extended position, and the fourth spring element 48 is compressed.

In der Stellung gemäß Fig. 2b ist das dritte Federelement 47 durch den vorgeschobenen Ausrückring 36 etwas verkürzt, das erste Federelement 45 weiterhin zusammengedrückt, während das vierte Federelement 48 durch den verschobenen Nockenring 50 etwas verlängert ist.The third spring element 47 is in the position according to FIG. 2b somewhat shortened by the advanced release ring 36, the first spring element 45 continues to be compressed while the fourth spring element 48 through the displaced cam ring 50 is somewhat extended.

Ist die Schraube 102 praktisch vollständig in die Oberfläche 104 eingedreht, so steigt gegen Ende des Schraubvorgangs das Drehmoment stark an, so daß das Auslösemoment der Auslösekupplung 62 überschritten wird und das Antriebsrad 72 entgegen der Wirkung des zweiten Federelementes 46 verschoben wird, bis die Nockenelemente 57, 61 gemäß Fig. 2c auseinander geraten und somit das übertragene Drehmoment auf einen Wert von null abfällt. Infolgedessen wird der Nockenring 50 unter der Wirkung des ersten Federelementes 45 in Richtung auf den Zwischenring 55 verschoben, so daß die Trennkupplung 54 auslöst, so daß sich die Stellung gemäß Fig. 2d ergibt, in der sich der Nockenring 50 und der Zwischenring 55 gemeinsam mit dem Antriebsrad 72 weiterdrehen können, ohne daß die Klauenelemente 51 des Nockenrings 50 und die Klauenelemente 37 des Ausrückrings 36 in Eingriff gelangen können, was durch die in der vorgeschobenen Position verriegelte Stellung des Ausrückrings 36 gewährleistet ist.The screw 102 is practically completely in the surface 104 screwed in, this increases towards the end of the screwing process Torque strong, so that the release torque of the release clutch 62 is exceeded and the drive wheel 72 against the Effect of the second spring element 46 is shifted until the Cam elements 57, 61 come apart according to FIG. 2c and thus the transmitted torque drops to a value of zero. As a result, the cam ring 50 under the action of the first spring element 45 in the direction of the intermediate ring 55 moved so that the separating clutch 54 triggers, so that 2d results in the position in which the cam ring 50 and the intermediate ring 55 together with the drive wheel 72 can continue to rotate without the claw elements 51 of the cam ring 50 and the claw elements 37 of the release ring 36 in What can happen through the advance in the intervention Position locked position of the release ring 36 ensured is.

Wird nunmehr der Schraubvorgang beendet und der Schrauber axial entlastet, so entspannt sich das vierte Federelement 48, was zur Freigabe der Sperreinrichtung 43 führt. Da nunmehr die Federkraft des vierten Federelementes 48 geringer als die Federkraft des dritten Federelementes 47, wird der Ausrückring 36 in seine Ausgangslage zurückgedrückt und somit die Trennkupplung 54 "geladen".Now the screwing process is ended and the screwdriver axially relieved, the fourth spring element 48 relaxes what leads to the release of the locking device 43. Now that Spring force of the fourth spring element 48 is less than that Spring force of the third spring element 47, the release ring 36 pushed back into its starting position and thus the clutch 54 "loaded".

Nunmehr kann ein neuer Schraubvorgang beginnen.Now a new screwing process can begin.

Wird mit aufgesetztem Tiefenanschlag gearbeitet, so ergibt sich zunächst gemäß Fig. 3a beim Aufsetzen des Schraubers mit dem Werkzeug 105 auf den Kopf der Schraube 103 eine Position, in der wie bei Fig. 2a das Antriebsrad 72, der Zwischenring 55, der Nockenring 50 und der Ausrückring 36 zusammengedrückt sind, so daß bei einem anschließenden Einschalten der Maschine ein Drehmoment auf das Werkzeug 105 übertragen wird.If you work with the depth stop attached, the result is first when the screwdriver is placed with the Tool 105 on the head of the screw 103 a position in the drive wheel 72, the intermediate ring 55, as in FIG. 2a, the cam ring 50 and the disengagement ring 36 are pressed together, so that when you turn the machine on Torque is transmitted to the tool 105.

Beim Einschalten der Maschine bewegt sich wiederum gemäß Fig. 3b der Nockenring 50 unter Wirkung des Drehmomentes in Richtung auf den Ausrückring 36, wobei dieser gleichzeitig in einer in Richtung auf das Werkzeug 105 vorgeschobenen Position verriegelt wird. When the machine is switched on again moves according to Fig. 3b the cam ring 50 under the action of the torque in Direction on the release ring 36, this at the same time in a position advanced toward the tool 105 is locked.

Läuft nun der Tiefenanschlag 21 mit seiner Stirnfläche 25 auf der Oberfläche 104 auf, kurz bevor die Schraube 102 vollständig eingedreht ist, so folgt die Werkzeugantriebswelle 30 weiterhin der einzudrehenden Schraube 102. Beim Einsenken des Schraubenkopfes 103 gelangen die Klauenelemente 37, 51 außer Eingriff, so daß das Drehmoment kurzfristig abfällt. Das erste Federelement 45 drückt nunmehr den Nockenring 50 in Richtung auf den Zwischenring 55, wodurch die Trennkupplung 54 vollständig getrennt ist und auch ein Weiterlaufen des Antriebsstranges nicht zum Rattern führt, da der Abstand zwischen den Klauenelementen 37 und 51 durch die Zurückbewegung des Nockenrings 50 entlang der schrägen Nockenelemente 52, 56 ausreichend vergrößert ist.Now runs the depth stop 21 with its end face 25 surface 104 just before screw 102 completely is screwed in, the tool drive shaft 30 continues to follow the screw 102 to be screwed in. When the screw head is countersunk 103 the claw elements 37, 51 disengage, so that the torque drops briefly. The first spring element 45 now presses the cam ring 50 in the direction of the Intermediate ring 55, whereby the separating clutch 54 is completely separated and the drive train does not continue to run leads to rattling because of the distance between the claw elements 37 and 51 by moving the cam ring 50 back of the oblique cam elements 52, 56 is sufficiently enlarged.

Dieser Zustand ist in Fig. 3d dargestellt.This state is shown in Fig. 3d.

In Fig. 3c ist der Zustand kurz vor dem Auslösen der Trennkupplung 54 dargestellt, bei dem noch eine gewisse Überdeckung zwischen den Klauenelementen 37, 51 vorliegt, die mit S₂ bezeichnet ist, während der Schraubkopf 103 noch um einen entsprechenden Betrag, der mit S₁ bezeichnet ist, eingedreht werden kann. Sobald die Überdeckung S₂ null wird, löst die Trennkupplung 54 aus, was dann, wie bereits beschrieben, zur geräuschlosen Trennung führt.3c shows the state shortly before the disconnect clutch 54 is triggered, in which there is still a certain overlap between the claw elements 37, 51, which is denoted by S ₂ , while the screw head 103 is still by a corresponding amount, which is denoted by S ₁ , can be turned. As soon as the overlap S ₂ becomes zero, the separating clutch 54 triggers, which then, as already described, leads to noiseless separation.

Die Federkonstanten und die Länge der Federelemente 45, 47 und 48 sollten sinnvollerweise aufeinander abgestimmt werden. In entsprechender Weise sollte die Form und Anordnung der Nockenelemente und der Mitnahmeelemente aufeinander abgestimmt werden. Dabei sollten die Nockenelemente 52, 56 eine geringere Steigung als die Nockenelemente 57, 61 aufweisen, um ein Vorrücken des Nockenrings 50 in Richtung auf den Ausrückring 36 zu ermöglichen, bevor die Auslösekupplung 62 auslöst.The spring constants and the length of the spring elements 45, 47 and 48 should usefully be coordinated. Similarly, the shape and arrangement of the Cam elements and the driving elements on each other be coordinated. The cam elements 52, 56 have a smaller slope than the cam elements 57, 61, to advance the cam ring 50 toward to enable the release ring 36 before the release clutch 62 triggers.

Wenn der Schrauber mit Tiefenanschlag verwendet wird, so wird vorzugsweise die Auslösekupplung 62 auf ein hohes Auslösemoment eingestellt, so daß keine drehmomentabhängige Abschaltung erfolgt, bevor eine Abschaltung über den Tiefenanschlag erreicht wird.If the screwdriver with depth stop is used, then preferably the release clutch 62 to a high release torque set so that there is no torque-dependent shutdown, before a shutdown via the depth stop is reached becomes.

Claims

Power driven screwdriver comprising:

a housing (11) on which a depth stop (21) can be fixed,

a tool drive shaft (30) which can be displaced in the direction of its axis of rotation (27) and on which a tool holder (26) is held,

a drive shaft (70),

a drive wheel (72) which is rotatably and axially displaceably received on the drive shaft (70) and is motor-driven,

an intermediate ring (55) which is rotatably mounted on the drive shaft (70) and has a first side facing the drive wheel (72) and a second side,

a cam ring (50) which is rotatably mounted on the tool drive shaft (30) and has a first side facing the intermediate ring (55) and a second side,

first cam elements (61) on the drive wheel (72), which together with assigned second cam elements (57) form a release clutch (62) on the first side of the intermediate ring (55),

third cam elements (56) on the second side of the intermediate ring (55), which interact with assigned fourth cam elements (52) on the cam ring (50),

first entrainment elements (100) on the intermediate ring (55), which interact with assigned second entrainment elements (101) on the cam ring (50) and together with the third (56) and fourth (52) cam elements form a entrainment clutch (65),

a first spring element (45) for noiseless separation when the release clutch is triggered,
characterized in that

a release ring (36) is provided which is mounted on the tool drive shaft (30) against resistance,

the first spring element (45) is arranged between the cam ring (50) and the release ring 36) in order to prestress the cam ring (50) in the direction of the drive wheel (72),

A second spring element (46) supported on the housing is provided on the side of the drive wheel (72) facing away from the first cam elements (61),

first claw elements (51) are provided on the second side of the cam ring (50), which interact with second claw elements (37) on the disengaging ring (36) to form a separating clutch (54).

Screwdriver according to claim 1, characterized in that the Release ring (36) on the tool drive shaft arranged against rotation and axially against the resistance is displaceable, and that a locking device (43) is provided to the release ring (36) in an axially in Advance towards the tool holder (26) Hold position when the release ring (36) in the Operation under load axially in the direction of the tool holder (26) moves, and around the release ring (36) after one Release the disconnect clutch (54) and then Relieve discharge again.

Screwdriver according to claim 1 or 2, characterized in that on the tool drive shaft (30) an axial stop (31) is provided on which there is a third spring element (47) against which the release ring (36) axially in Direction on the tool holder (26) is displaceable.

Screwdriver according to claim 1, 2 or 3, characterized characterized in that the first spring element (45) between the cam ring (50) and an axial stop Tool drive shaft (30) is clamped.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the tool drive shaft (30) with axially displaceable at one end on the drive shaft (70) is led.

Screwdriver according to claim 4 or 5, characterized in that the locking device (43) is designed as a ball ratchet is lockable via a fourth spring element (48) between the tool drive shaft (30) and the drive shaft (70) is arranged.

Screwdriver according to claim 6, characterized in that the Locking device (43) axial guide webs (33) on the Tool drive shaft (30) having associated with Interact grooves on the release ring (36) to guide it.

Screwdriver according to claim 7, characterized in that the axial guide webs (33) than from the tool drive shaft (30) webs projecting outwards are, the first tool-side axial end (34) for Support of the third spring element (47) on its Release ring (36) facing side serves, and the second End for supporting the first spring element (45) its side facing the tool holder (26) is used.

Screwdriver according to claim 6, 7 or 8, characterized in that that a plurality of balls (39) in transverse bores (38) of the tool drive shaft (30) movably guided are through a fourth through a central ball (40) Spring element (48) for locking the locking device (43) can be acted upon.

Screwdriver according to one of claims 6 to 9, characterized in that that the tool drive shaft (30) on the Side of the drive shaft (70) has a central bore (41) has, in which the drive shaft (70) with a first End is axially displaceable.

Screwdriver according to claim 10, characterized in that on first end of the drive shaft (70) a blind hole (49) in which a first end of the fourth Spring element (48) is added, and that a second End of the fourth spring element (48) on the central Ball (40) abuts in the bore (41) of the Tool drive shaft (30) guided axially is.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the second spring element (46) as Disc spring is formed, which is between the drive wheel (72) and an axial stop on the tool holder (26) opposite side of the drive wheel (72) supports.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the depth stop (21) on the housing (11) is removably attached.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that an adjusting sleeve (13) for axial adjustment the intermediate ring (55) in the direction of the drive wheel (72) is provided.

Screwdriver according to claim 14, characterized in that the adjusting sleeve (13) a locking ring (14) axially displaceable and against this is fixed against rotation, the rotatable relative to the housing (11) and in different Angular positions is locked.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the driving elements (100, 101) as straight, axial flanks on the outside End of the third and fourth cam elements (56, 52) formed are.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first and second claw elements (51, 37) as claws with straight axially running Surfaces or as cams with inclined surfaces are formed that are steeper with respect to the axial direction are more inclined than the first to fourth Cam elements (61, 57, 56, 52).

Screwdriver according to one of claims 3 to 17, characterized in that the first to fourth spring elements (45, 46, 47, 48) are coordinated so that the Locking device (43) after the Unlocked screwdriver (10) and subsequent relief and is pushed back to its starting position.

Screwdriver according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the first, second, third and fourth Cam elements have inclined cam surfaces, wherein the slope of the cam surfaces of the first and second Cam elements (61, 57) is greater than the slope of the third and fourth cam elements (56, 52).