EP2176036A1 - Handwerkzeugmaschine mit federeinheit - Google Patents

Handwerkzeugmaschine mit federeinheit

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Publication number
EP2176036A1
EP2176036A1 EP08760367A EP08760367A EP2176036A1 EP 2176036 A1 EP2176036 A1 EP 2176036A1 EP 08760367 A EP08760367 A EP 08760367A EP 08760367 A EP08760367 A EP 08760367A EP 2176036 A1 EP2176036 A1 EP 2176036A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
unit
drive
hand tool
spring unit
tool according
Prior art date
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Granted
Application number
EP08760367A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2176036B1 (de
Inventor
Joachim Hecht
Gerd Schlesak
Klaus Kuespert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2176036A1 publication Critical patent/EP2176036A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2176036B1 publication Critical patent/EP2176036B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06—Means for driving the impulse member
    • B25D11/062—Means for driving the impulse member comprising a wobbling mechanism, swash plate
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D11/12—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • B25D11/125—Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism with a fluid cushion between the crank drive and the striking body
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    • B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D17/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/24—Damping the reaction force
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    • B25D2217/00—Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D2217/0011—Details of anvils, guide-sleeves or pistons
    • B25D2217/0023—Pistons
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/085—Elastic behaviour of tool components
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/245—Spatial arrangement of components of the tool relative to each other
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • the invention relates to a hand tool according to the preamble of claim 1.
  • the hand tool has a drive unit arranged in a housing, with which a tool holder can be driven in a hammering manner.
  • a part of the housing is designed as an actuating handle.
  • the hand tool machine has a second handle, which is designed in particular for guiding or holding oscillating devices, in that the handle has a vibration damping device.
  • the handle on a handle element, in which the damping device is integrated.
  • the invention is based on a hand-held power tool, in particular a rotary and / or chisel hammer, with a drive unit and a percussion unit, which has a gear unit and a piston which can be driven bidirectionally and can be driven by the drive unit.
  • At least one spring unit is provided in the effective direction of the drive unit between the drive unit and the piston.
  • the solution according to the invention is suitable in principle for all hand-held power tools which appear suitable to the person skilled in the art with a striking mechanism unit.
  • the drive unit acts on the piston via the gear unit with a drive force and is preferably designed as an electric motor.
  • the term "spring unit” should be understood to mean, in particular, mechanical, hydraulic and / or pneumatic springs and gas cushions as well as all spring devices that appear meaningful to a person skilled in the art be understood.
  • a “percussion unit” are in particular two designed as a piston and rack moving parts, which are axially in a separate, opposite the moving parts guide tube accommodated axially behind one another and axially, bidirectionally slidably guided, are understood, the racket in a known manner
  • a "gear unit” is intended in particular to be a unit for transmitting the driving force of the drive unit and / or to the drive unit Conversion of the present as rotational or rotational movement driving force in a linear or lifting movement are understood.
  • the gear unit may be formed by various, the expert appears to be useful transmission means, such as bearing axles, swash bearings, pulleys, eccentric discs, etc., but particularly advantageous at least partially by a shaft and / or by a gear, which in addition to a compact design also advantageous power flow can be achieved.
  • the gear unit is formed by the following elements, namely the part of the motor shaft from an upper edge of the electric motor and the drive means for transmitting the driving force from the electric motor to the piston of the percussion unit drive-coupled further transmission means, such as a connecting rod.
  • the at least one spring unit is arranged in the gear unit.
  • gear unit is to be understood in particular as meaning that the spring unit is arranged in front of and / or between and / or behind the elements forming the gear unit in the effective direction of the drive unit or gear unit
  • a motor shaft which is expressly also to be regarded as part of the gear unit, makes it possible to design the drive unit in a particularly space-saving manner a "motor shaft”, in particular a shaft, which can be understood directly by means of a turbine unit and / or with Tels an electromagnetic unit of the drive unit is driven.
  • the piston is offset from a starting position in a reciprocating, axial stroke movement in the guide tube, wherein an air cushion is alternately compressed and relaxed in a compression space.
  • the racket is accelerated by the compression pressure and gives its energy in the form of a punching power to a tool.
  • force peaks caused by the compression pressure are reduced.
  • the acceleration of the hand-held power tool drops, as a result of which advantageously the required driving force of the drive unit can be reduced while maintaining the percussion power of the club.
  • the fact that the at least one spring unit can be integrated into an existing construction, this has no effect on the overall length of the power tool or on the gear unit of the power tool.
  • the vibration damping takes place here advantageously without the expenditure of additional energy.
  • the vibration damping system according to the invention responds directly to the compression pressure, so that the system is independent of the mode and the load on the transmission of the power tool.
  • the transmission unit is an eccentric drive with an eccentric pin, a connecting rod and a piston pin, wherein the spring unit between the eccentric pin and the connecting rod and / or between the connecting rod and the piston pin and / or in the connecting rod and / or between the piston pin and the piston is provided.
  • the transmission unit is an eccentric drive with an eccentric disk which has a drive disk and an output disk coupled to the drive disk, wherein the drive disk is at least partially coupled to the output disk via the at least one spring unit.
  • the vibration damping is integrated into the eccentric disc in a space-saving and cost-effective manner.
  • the eccentric disc is carried out particularly stable by the two-part design and the integration of the spring units.
  • spring units are provided which have either one effective direction or two effective directions.
  • the transmission unit is an eccentric drive with an eccentric disc and a rotatably mounted lever, wherein the lever is at least partially designed as a spring unit.
  • the lever advantageously fulfills two functions, in that it transmits movements and also serves for damping.
  • the gear unit is a wobble drive with a an intermediate shaft mounted, a wobble finger having swash bearing is, wherein the spring unit between the swash bearing and intermediate shaft and / or between wobble finger and piston is arranged.
  • the swash bearing is supported by the spring unit on the intermediate shaft at high compression pressure.
  • the piston moves directly against the spring unit at high compression pressure.
  • a high compression pressure can be compensated.
  • the gear unit is a wobble drive with a swash bearing, wherein the spring unit is part of the swash bearing or the wobble finger.
  • the spring unit is designed as a spring plate, which is fastened with retaining rings on the swash bearing and additionally forms the wobble finger.
  • the spring plate assumes a damping function due to its shape and material properties. This makes it possible to fulfill the damping function in a simple, cost-effective manner.
  • the gear unit is a wobble drive having a wobble bearing wobble bearing, wherein the wobble finger is at least partially designed as a spring unit, whereby a structurally simple and inexpensive damping is achieved.
  • the spring unit is at least one mechanical, hydraulic and / or pneumatic spring and / or a gas cushion.
  • the free Selection of different types of springs allows a precise tuning of the damping system.
  • about the type of spring unit both spring force and travel are selectable or adjustable.
  • the spring unit is a compression spring, as a result of which the gear unit or the damping system can be manufactured in a structurally simple and particularly cost-effective manner.
  • the spring unit is an element made of an elastic material. As a result, a particularly cost-effective solution is possible because a simple production of the spring element can be carried out.
  • FIG. 1 is a schematic diagram of a part of a hand tool according to a first embodiment in a plan view with an eccentric 2 is a schematic diagram of the hand tool of FIG. 1 in a side view, the spring unit between an eccentric of the eccentric drive and a connecting rod of the percussion unit 3 shows the hand tool in a second embodiment with an eccentric drive, wherein the spring unit is provided between the connecting rod and the piston pin.
  • FIG. 4 shows the hand tool in a third embodiment with an eccentric drive, wherein the spring unit is provided on the connecting rod 5 shows the hand tool in a fourth embodiment with an eccentric drive, wherein the spring unit is provided between the piston pin and the piston,
  • FIG. 6 shows the hand tool in a fifth embodiment with an eccentric drive having an eccentric disc with a drive pulley and a driven pulley coupled to the drive pulley, wherein the drive pulley is coupled via the spring unit with the driven pulley,
  • FIG. 6 shows the eccentric disk of FIG. 6, in which the spring unit has a direction of action
  • FIG. 8 shows the eccentric disk from FIG. 6, in which the spring unit has two effective directions
  • 9 is a spring unit made of elastic material
  • FIG. 12 shows the handheld power tool in a seventh embodiment, wherein the spring unit is arranged between wobble finger and piston
  • FIG. 13 shows the handheld power tool in an eighth embodiment, wherein the spring unit is part of the wobble bearing
  • the hand tool in a ninth embodiment, wherein the wobble finger is at least partially designed as a spring unit and
  • FIG. 17 shows the hand tool machine in a tenth embodiment with an eccentric drive, which has an eccentric disk and a rotatably mounted lever, the lever being at least partially designed as a spring unit.
  • the figures show schematic diagrams of a part of a power tool designed as e ⁇ electric hammer.
  • the electric hammer has a drive unit 10 arranged in a housing 48 and visible in FIGS. 1 and 11, and a hammer mechanism unit 12.
  • the drive unit 10 is preferably designed as an electric motor.
  • the drive unit 10 acts via a gear unit 14a, 14b, 14c on the hammer mechanism unit 12, wherein the gear unit 14a, 14b, 14c is formed in some embodiments as an eccentric drive and in other embodiments as a wobble drive.
  • the percussion unit 12 comprises two as pistons 18 and
  • the guide 16 is preferably formed as a tube.
  • the drive unit 10 drives, via the gear unit 14a, 14b, 14c, the piston 18 which is displaceably arranged in the guide tube 16.
  • An axis of the guide tube 16 is aligned with the axis of a tool holder, not shown, in which a tool is receivable.
  • a rotary motion transmitted from the engine 10 to the gear unit 14a, 14b, 14c becomes a linear stroke of a connecting rod 26a to 26g reacted and transmitted via the piston 18 to the racket 20.
  • the piston 18 is offset by means of the drive unit 10 from a starting position shown for example in FIG. 1 into a reciprocating, axial stroke movement in the guide tube 16, wherein the air cushion in the compression space 50 is alternately compressed and relaxed.
  • the racket 20 is accelerated by the compression pressure and gives its energy to the tool.
  • the gear unit 14a is designed as an eccentric drive.
  • the gear unit 14a comprises a motor shaft 52, an eccentric disc 30a, 30b with an eccentric pin 24 and a connecting rod 26a to 26g with a piston pin 28.
  • the eccentric disc 30a, 30b is driven by the motor 10 via the gear unit 14a.
  • the eccentric disc 30a, 30b is mounted via an eccentric shaft 54 in the housing 48 of the power tool.
  • the eccentric disk 30a, 30b is above the Exzen- bolt 24 connected to the connecting rod 22a to 22g.
  • the connecting rod 22a to 22g is connected by the piston pin 28 with the piston 18 of the percussion unit 12, which is operatively connected to the racket 20 and acts on the racket 20.
  • the gear unit is also formed as an eccentric 14c and includes a motor shaft 56a, an eccentric shaft 54, mounted on the eccentric shaft 54 eccentric disc 30c and a rotatably mounted lever 46.
  • the rotatably mounted in the housing 48 lever 46 in this case transmits the movement of the eccentric 30c directly on the piston 18th
  • the gear unit 14b is formed by a wobble drive.
  • the gear unit 14b comprises a motor shaft 56b, an intermediate shaft 40 and a wobble bearing 42a, 42b, 42c mounted on the intermediate shaft 40 with a wobble finger 44a, 44b, 44c.
  • the electric motor 10 drives the motor shaft 56 b, which is connected via a pinion 58 with the intermediate shaft 40 in engagement.
  • the swash bearing 42a, 42b, 42c is mounted, which causes via the tumble finger 44a, 44b, 44c, a conversion of a rotational movement of the intermediate shaft 40 in a reciprocating axial movement or stroke of the piston 18 in the guide tube 16.
  • At least one spring unit 22a to 22j provided in the effective direction of the drive unit 10 between the drive unit 10 and the piston 18.
  • the spring unit 22a to 22j is provided in the gear unit 14a, 14b, 14c.
  • the spring unit 22a is provided between the eccentric pin 24 and the connecting rod 26a.
  • the spring unit 22a may be provided between the connecting rod 26b and the piston pin 28.
  • the spring unit 22a is provided on or in the connecting rod 26c, in that the connecting rod 26c is made in two parts and the spring unit 22a is provided between the two parts. As a result, the two parts of the connecting rod 26c can be moved against each other.
  • the spring unit 22a can be arranged between the piston pin 28 and the piston 18, in such a way that the piston pin 28 is displaceably mounted in the piston 18.
  • FIG. 6 shows the hand tool machine in a fifth embodiment with a gear unit designed as an eccentric drive 14a, which has a two-part eccentric disk 30a, namely a drive disk 32a, 32b and an output disk 34 coupled to the drive disk 32a, 32b, wherein the drive disk 32a , 32b is coupled to the driven pulley 34 via the spring unit 22b, 22c.
  • the motor shaft 52 drives the drive pulley 32 a, 32 b, which the Output disc 34 via the spring units 22b, 22c entrains.
  • FIG. 7 shows the eccentric disk 30a from FIG. 6 in a first variant.
  • FIG. 8 shows the eccentric disk 30a from FIG. 6 in a second variant.
  • two spring units 22c are again provided between the drive disk 32b and the output disk 34, but these can cause a force reduction in two directions of action or directions of rotation 36, 38.
  • FIG 11 shows the handheld power tool in a sixth embodiment.
  • the spring unit 22a is arranged between the swash bearing 42a and intermediate shaft 40 such that the swash bearing 42a is at least partially supported on the intermediate shaft 40 via the spring unit 22a.
  • Fig. 12 shows the hand tool machine in a seventh embodiment, wherein the spring unit 22a between the wobble finger 44a and the piston 18 is arranged, preferably by the wobble finger 44a is connected via a wobble pin 60 with the piston 18 and the spring unit 22a between the wobble pin 60 and the piston 18 is arranged.
  • FIGS. 14 and 15 show two further variants, in which the spring unit 22g, 22h is part of the wobble bearing 42b.
  • the wobble finger 44c is at least partially embodied as a spring unit 22i in that the wobble finger 44c is designed as a resilient part, for example by suitable shaping and / or a suitable material selection.
  • FIG. 17 shows the hand tool machine in a tenth embodiment with a gear unit designed as an eccentric drive 14c, which has the eccentric disk 30c and the rotatably mounted lever 46, wherein the lever 46 is at least partially designed as a spring unit 22j.
  • the at least one spring unit 22a to 22j may be at least one mechanical, hydraulic and / or pneumatic spring and / or a pressure pad.
  • the spring unit 22a to 22j is formed as a compression spring.
  • it may also be an element 22d made of a resilient material or according to FIG. 10 an element 22e with two spring elements lying opposite one another.

Landscapes

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere einem Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einer Antriebseinheit (10) und einer Schlagwerkeinheit (12), die eine Getriebeeinheit (14a, 14b, 14c) und einen von der Antriebseinheit (10) antreibbaren, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben (18) aufweist. Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Federeinheit (22a bis 22j) in Wirkrichtung der Antriebseinheit (10) zwischen der Antriebseinheit (10) und dem Kolben (18) vorgesehen ist.

Description

HANDWERKZEUGMASCHINE MIT FEDEREINHEIT
Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 100 66 115 Al ist eine gattungsgemäße Handwerkzeugmaschine bekannt. Die Handwerkzeugmaschine weist eine in einem Gehäuse angeordnete Antriebseinheit auf, mit dem eine Werkzeugaufnahme schlagend antreibbar ist. Ein Teil des Gehäuses ist als Betätigungshandgriff ausgebildet. Zusätzlich weist die Handwerkzeugmaschine einen zweiten Handgriff auf, welcher insbesondere zum Führen bzw. Halten von schwingenden Vorrichtungen ausgebildet ist, indem der Handgriff eine Schwingungsdämpfungseinrichtung aufweist. Hierzu weist der Handgriff ein Griffelement auf, in das die Dämpfungseinrichtung integriert ist. Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einer Antriebsein- heit und einer Schlagwerkeinheit, die eine Getriebeeinheit und einen von der Antriebseinheit antreibbaren, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben aufweist.
Es wird vorgeschlagen, dass mindestens eine Federeinheit in Wirkrichtung der Antriebseinheit zwischen der Antriebseinheit und dem Kolben vorgesehen ist. Die erfindungsgemäße Lösung eignet sich grundsätzlich für sämtliche, dem Fachmann als geeignet erscheinende Handwerkzeugmaschinen mit einer Schlagwerkeinheit. Die Antriebseinheit beaufschlagt den Kolben über die Getriebeeinheit mit einer Antriebskraft und ist bevorzugt als Elektromotor ausgebildet. Unter „Federeinheit" sollen sowohl insbesondere mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Federn als auch Gaspolster sowie alle, einem Fachmann als sinnvoll erscheinende Federeinrichtungen verstanden wer- den. Unter „Wirkrichtung der Antriebseinheit" soll dabei insbesondere die Richtung des Kraftflusses der Antriebskraft auf den Kolben verstanden werden. Unter einer „Schlagwerkeinheit" sollen dabei insbesondere zwei als Kolben und Schläger ausgebildete bewegliche Teile, die in einem separaten, gegenüber den beweglichen Teilen feststehenden Führungsrohr axial hintereinander aufgenommen sind und darin axial, bidirektional verschiebbar geführt sind, verstanden werden, wobei der Schläger in bekannter Weise über den vom Antrieb bewegbaren Kolben über ein Luftpolster aktivierbar ist. Unter einer „Ge- triebeeinheit" soll dabei insbesondere eine Einheit zur Übertragung der Antriebskraft der Antriebseinheit und/oder zur Umwandlung der als Rotations- bzw. Drehbewegung vorliegenden Antriebskraft in eine Linear- bzw. Hubbewegung verstanden werden. Die Getriebeeinheit kann dabei von verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Getriebemitteln gebildet sein, wie von Lagerachsen, Taumellagern, Riemenscheiben, Exzenterscheiben usw., besonders vorteilhaft jedoch zumindest teilweise von einer Welle und/oder von einem Zahnrad, wodurch zu einer kompakten Bauweise zudem ein vorteilhafter Kraft- fluss erzielt werden kann. Es können zudem alle, dem Fachmann als sinnvoll erscheinende Getriebeanordnungen verwendet werden. In den vorliegenden Ausführungsbeispielen wird die Getriebeeinheit von folgenden Elementen gebildet, und zwar von dem Teil der Motorwelle ab einer Oberkante des Elektromotors sowie den zur Übertragung der Antriebskraft vom Elektromotor auf den Kolben der Schlagwerkeinheit antriebstechnisch gekoppelten, weiteren Getriebemitteln, wie beispielsweise einem Pleuel. Vorzugsweise ist die mindestens eine Federeinheit in der Getriebeeinheit angeordnet. Unter „in der Getriebeeinheit" soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Fe- dereinheit in Wirkrichtung der Antriebseinheit bzw. Getriebeeinheit vor und/oder zwischen und/oder hinter den die Getriebeeinheit bildenden Elementen angeordnet bzw. in diese Elemente integriert ist. Ist ein Getriebemittel wie in den vorliegenden Ausführungsbeispielen von einer Motorwelle gebil- det, die ausdrücklich ebenfalls als Teil der Getriebeeinheit angesehen werden soll, kann insbesondere die Antriebseinheit besonders bauraumsparend ausgebildet werden. Ferner kann ein Schwerpunkt der Antriebseinheit in seiner Lage vorteilhaft auf Randbestimmungen abgestellt werden. Dabei soll unter ei- ner „Motorwelle" insbesondere eine Welle verstanden werden, die unmittelbar mittels einer Turbineneinheit und/oder mit- tels einer elektromagnetischen Einheit der Antriebseinheit antreibbar ist.
Eine solche Ausgestaltung ermöglicht eine Reduktion von Schwingungen der schlagenden Handwerkzeugmaschine. Über die
Antriebseinheit wird der Kolben aus einer Ausgangsposition in eine hin- und hergehende, axiale Hubbewegung im Führungsrohr versetzt, wobei ein Luftpolster in einem Kompressionsraum abwechselnd komprimiert und entspannt wird. Der Schläger wird durch den Kompressionsdruck beschleunigt und gibt seine Energie in Form einer Schlagleistung an ein Werkzeug ab. Durch den Einbau der Federeinheit zwischen Kolben und Antriebseinheit werden Kraftspitzen, welche durch den Kompressionsdruck verursacht werden, reduziert. Hierdurch sinkt die Beschleuni- gung der Handwerkzeugmaschine, wodurch vorteilhafterweise die benötigte Antriebskraft der Antriebseinheit bei gleichbleibender Schlagleistung des Schlägers gesenkt werden kann. Dadurch, dass die mindestens eine Federeinheit in eine vorhandene Konstruktion integriert werden kann, hat dies keinen Einfluss auf die Baulänge der Handwerkzeugmaschine bzw. auf die Getriebeeinheit der Handwerkzeugmaschine. Die Schwingungsdämpfung erfolgt hierbei vorteilhafterweise ohne Aufwendung zusätzlicher Energie. Das erfindungsgemäße Schwingungs- dämpfungssystem reagiert direkt auf den Kompressionsdruck, so dass das System unabhängig von der Betriebsart und der Beanspruchung auf das Getriebe der Handwerkzeugmaschine ist.
Weiter wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Exzenterantrieb mit einem Exzenterbolzen, einem Pleuel und einem Kolbenbolzen handelt, wobei die Federeinheit zwischen dem Exzenterbolzen und dem Pleuel und/oder zwischen dem Pleuel und dem Kolbenbolzen und/oder im Pleuel und/oder zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kolben vorgesehen ist. Diese Ausführungsformen ermöglichen eine Integration der Federeinheit in eine gängige Getriebeeinheit, indem nur ein Bau- teil oder wenige Bauteile angepasst bzw. ergänzt werden müssen .
Ferner wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Exzenterantrieb mit einer Exzenterscheibe han- delt, welche eine Antriebsscheibe und eine mit der Antriebsscheibe gekoppelte Abtriebsscheibe aufweist, wobei die Antriebsscheibe mindestens teilweise über die mindestens eine Federeinheit mit der Abtriebsscheibe gekoppelt ist. Hierdurch wird die Schwingungsdämpfung besonders Platz sparend und kos- tengünstig in die Exzenterscheibe integriert. Zusätzlich ist die Exzenterscheibe durch die zweiteilige Ausgestaltung und die Integration der Federeinheiten besonders stabil ausgeführt. Vorteilhafterweise sind Federeinheiten vorgesehen, welche entweder eine Wirkrichtung oder zwei Wirkrichtungen aufweisen.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Exzenterantrieb mit einer Exzenterscheibe und einem drehgelagerten Hebel handelt, wobei der Hebel mindestens teilweise als Federeinheit ausgeführt ist. Hierdurch erfüllt der Hebel vorteilhafterweise zwei Funktionen, indem er zum einen Bewegungen überträgt und zum anderen zur Dämpfung dient.
In weiteren Ausgestaltungen wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Taumelantrieb mit einem auf einer Zwischenwelle gelagerten, einen Taumelfinger aufweisenden Taumellager handelt, wobei die Federeinheit zwischen Taumellager und Zwischenwelle und/oder zwischen Taumelfinger und Kolben angeordnet ist. Im ersten Fall stützt sich bei hohem Kompressionsdruck das Taumellager über die Federeinheit auf der Zwischenwelle ab. Im zweiten Fall bewegt sich bei hohem Kompressionsdruck der Kolben direkt gegen die Federeinheit. Vorteilhafterweise kann in beiden Fällen ein hoher Kompressionsdruck ausgeglichen werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Taumelantrieb mit einem Taumellager handelt, wobei die Federeinheit Teil des Taumellagers bzw. des Taumelfingers ist. Vorzugsweise ist die Federeinheit als Federblech ausgebildet, welches mit Sicherungsringen auf dem Taumellager befestigt ist und zusätzlich den Taumelfinger ausbildet. Das Federblech übernimmt hierbei eine Dämpfungsfunktion aufgrund seiner Formgebung und Materialeigenschaften. Hierdurch lässt sich die Dämpfungsfunktion auf eine einfache, kostengünstige Weise erfüllen.
In einer weiteren Ausgestaltung wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Getriebeeinheit um einen Taumelantrieb mit einem einen Taumelfinger aufweisenden Taumellager handelt, wobei der Taumelfinger mindestens teilweise als Federeinheit ausgeführt ist, wodurch eine konstruktiv einfache und kostengünstige Dämpfung erzielt wird.
Des Weiteren wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Feder- einheit um mindestens eine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Feder und/oder ein Gaspolster handelt. Die freie Auswahl der unterschiedlichen Federarten ermöglicht eine genaue Abstimmung des Dämpfungssystems. Über die Art der Federeinheit sind sowohl Federkraft als auch Federweg wählbar bzw. einstellbar .
Ferner wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Federeinheit um eine Druckfeder handelt, wodurch die Getriebeeinheit bzw. das Dämpfungssystem konstruktiv einfach und besonders kostengünstig hergestellt werden kann.
Zudem wird vorgeschlagen, dass es sich bei der Federeinheit um ein Element aus einem elastischen Material handelt. Hierdurch ist eine besonders kostengünstige Lösung möglich, da eine einfache Herstellung des Federelements durchführbar ist.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe- Schreibung. In den Zeichnungen sind mehrere Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinati- onen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Prinzipskizze eines Teils einer Handwerk- zeugmaschine gemäß einer ersten Ausführungsform in einer Draufsicht mit einem Exzenter- antrieb und einem Teilschnitt durch eine Schlagwerkeinheit, wobei eine Federeinheit zwischen der Antriebseinheit und einem Kolben der Schlagwerkeinheit angeordnet ist, Fig. 2 eine Prinzipskizze der Handwerkzeugmaschine gemäß Fig. 1 in einer Seitenansicht, wobei die Federeinheit zwischen einem Exzenterbolzen des Exzenterantriebs und einem Pleuel der Schlagwerkeinheit angeordnet ist, Fig. 3 die Handwerkzeugmaschine in einer zweiten Ausführungsform mit einem Exzenterantrieb, wobei die Federeinheit zwischen dem Pleuel und dem Kolbenbolzen vorgesehen ist, Fig. 4 die Handwerkzeugmaschine in einer dritten Aus- führungsform mit einem Exzenterantrieb, wobei die Federeinheit am Pleuel vorgesehen ist, Fig. 5 die Handwerkzeugmaschine in einer vierten Ausführungsform mit einem Exzenterantrieb, wobei die Federeinheit zwischen dem Kolbenbolzen und dem Kolben vorgesehen ist,
Fig. 6 die Handwerkzeugmaschine in einer fünften Ausführungsform mit einem Exzenterantrieb, der eine Exzenterscheibe mit einer Antriebsscheibe und einer mit der Antriebsscheibe gekoppelte Abtriebsscheibe aufweist, wobei die Antriebsscheibe über die Federeinheit mit der Abtriebsscheibe gekoppelt ist,
Fig. 7 die Exzenterscheibe aus Fig. 6, bei welcher die Federeinheit eine Wirkrichtung aufweist, Fig. 8 die Exzenterscheibe aus Fig. 6, bei welcher die Federeinheit zwei Wirkrichtungen aufweist, Fig. 9 eine Federeinheit aus elastischem Material,
Fig. 10 eine Federeinheit mit zwei Druckfedern,
Fig. 11 die Handwerkzeugmaschine in einer sechsten
Ausführungsform, wobei die Federeinheit zwi- sehen Taumellager und Zwischenwelle vorgesehen ist,
Fig. 12 die Handwerkzeugmaschine in einer siebten Ausführungsform, wobei die Federeinheit zwischen Taumelfinger und Kolben angeordnet ist, Fig. 13 die Handwerkzeugmaschine in einer achten Ausführungsform, wobei die Federeinheit Teil des Taumellagers ist,
Fig. 14 die Federeinheit aus Fig. 13 in einer ersten
Variante, Fig. 15 die Federeinheit aus Fig. 13 in einer zweiten
Variante,
Fig. 16 die Handwerkzeugmaschine in einer neunten Ausführungsform, wobei der Taumelfinger mindestens teilweise als Federeinheit ausgeführt ist und
Fig. 17 die Handwerkzeugmaschine in einer zehnten Ausführungsform mit einem Exzenterantrieb, welcher eine Exzenterscheibe und einen drehgelagerten Hebel aufweist, wobei der Hebel mindes- tens teilweise als Federeinheit ausgeführt ist. Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Die Figuren zeigen Prinzipskizzen eines Teils einer als E- lektrohammer ausgebildeten Handwerkzeugmaschine. Der Elektro- hammer weist eine in einem Gehäuse 48 angeordnete, in Fig. 1 und 11 sichtbare Antriebseinheit 10 und eine Schlagwerkeinheit 12 auf. Die Antriebseinheit 10 ist vorzugsweise als E- lektromotor ausgebildet. Die Antriebseinheit 10 wirkt über eine Getriebeeinheit 14a, 14b, 14c auf die Schlagwerkeinheit 12, wobei die Getriebeeinheit 14a, 14b, 14c in einigen Ausführungsbeispielen als Exzenterantrieb und in anderen Ausführungsbeispielen als Taumelantrieb ausgebildet ist.
Die Schlagwerkeinheit 12 umfasst zwei als Kolben 18 und
Schläger 20 ausgebildete bewegliche Teile, die in einer separaten, gegenüber den beweglichen Teilen feststehenden Führung 16 axial hintereinander aufgenommen sind und darin axial, bidirektional verschiebbar geführt sind. Die Führung 16 ist vorzugsweise als Rohr ausgebildet. Die Antriebseinheit 10 treibt über die Getriebeeinheit 14a, 14b, 14c den in dem Führungsrohr 16 verschiebbar angeordneten Kolben 18 an.
Eine erste Stirnfläche des Kolbens 18 und eine erste Stirn- fläche des Schlägers 20, welche sich einander gegenüberliegen, begrenzen einen Kompressionsraum 50, in welchem ein Luftpolster eingeschlossen ist. Eine Achse des Führungsrohrs 16 fluchtet mit der Achse einer nicht dargestellten Werkzeugaufnahme, in welcher ein Werkzeug aufnehmbar ist. Eine vom Motor 10 auf die Getriebeeinheit 14a, 14b, 14c übertragene Drehbewegung wird in eine lineare Hubbewegung eines Pleuels 26a bis 26g umgesetzt und über den Kolben 18 an den Schläger 20 übertragen.
Bei einer Rückwärtsbewegung des Kolbens 18 entsteht ein Un- terdruck, der den Schläger 20 nach hinten zieht. Bei einer Vorwärtsbewegung des Kolbens 18 entsteht ein Überdruck zwischen Kolben 18 und Schläger 20, der den Schläger 20 nach vorne beschleunigt. Der nach vorne fliegende Schläger 20 trifft auf einen hier nicht dargestellten Schlagbolzen und gibt seine kinetische Energie ab. Der Impuls des Schlägers 20 wird vom Schlagbolzen auf das hier ebenfalls nicht dargestellte Werkzeug (Bohrer oder Meißel) übertragen.
Somit wird der Kolben 18 über die Antriebseinheit 10 aus ei- ner beispielsweise in Fig. 1 dargestellten Ausgangsposition in eine hin- und hergehende, axiale Hubbewegung im Führungsrohr 16 versetzt, wobei das Luftpolster im Kompressionsraum 50 abwechselnd komprimiert und entspannt wird. Der Schläger 20 wird durch den Kompressionsdruck beschleunigt und gibt seine Energie an das Werkzeug ab.
In den Figuren 1 bis 10 ist die Getriebeeinheit 14a als Exzenterantrieb ausgebildet. Die Getriebeeinheit 14a umfasst eine Motorwelle 52, eine Exzenterscheibe 30a, 30b mit einem Exzenterbolzen 24 und ein Pleuel 26a bis 26g mit einem Kolbenbolzen 28. Die Exzenterscheibe 30a, 30b wird vom Motor 10 über die Getriebeeinheit 14a angetrieben. Die Exzenterscheibe 30a, 30b ist über eine Exzenterwelle 54 im Gehäuse 48 der Handwerkzeugmaschine gelagert. Zum Antrieb steht die Motor- welle 52 über ein Ritzel 58 mit der Exzenterscheibe 30a, 30b in Eingriff. Die Exzenterscheibe 30a, 30b ist über den Exzen- terbolzen 24 mit dem Pleuel 22a bis 22g verbunden. Das Pleuel 22a bis 22g ist durch den Kolbenbolzen 28 mit dem Kolben 18 der Schlagwerkeinheit 12 verbunden, welcher mit dem Schläger 20 wirkverbunden ist bzw. auf den Schläger 20 wirkt.
In Fig. 17 ist die Getriebeeinheit ebenfalls als ein Exzenterantrieb 14c ausgebildet und umfasst eine Motorwelle 56a, eine Exzenterwelle 54, eine auf der Exzenterwelle 54 gelagerte Exzenterscheibe 30c und einen drehgelagerten Hebel 46. Der im Gehäuse 48 drehgelagerte Hebel 46 überträgt hierbei die Bewegung der Exzenterscheibe 30c direkt auf den Kolben 18.
In den Figuren 11 bis 16 wird die Getriebeeinheit 14b von einem Taumelantrieb gebildet. Die Getriebeeinheit 14b umfasst eine Motorwelle 56b, eine Zwischenwelle 40 und ein auf der Zwischenwelle 40 gelagertes Taumellager 42a, 42b, 42c mit einem Taumelfinger 44a, 44b, 44c. Der Elektromotor 10 treibt die Motorwelle 56b an, welche über ein Ritzel 58 mit der Zwischenwelle 40 in Eingriff steht. Auf der Zwischenwelle 40 ist das Taumellager 42a, 42b, 42c gelagert, welches über den Taumelfinger 44a, 44b, 44c eine Umwandlung einer Drehbewegung der Zwischenwelle 40 in eine hin- und hergehende Axialbewegung bzw. Hubbewegung des Kolbens 18 in dem Führungsrohr 16 bewirkt .
Um insbesondere das Schwingungsverhalten der Handwerkzeugmaschine zu verbessern bzw. die Schwingung der Handwerkzeugmaschine zu reduzieren, ist erfindungsgemäß mindestens eine Federeinheit 22a bis 22j in Wirkrichtung der Antriebseinheit 10 zwischen der Antriebseinheit 10 und dem Kolben 18 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Federeinheit 22a bis 22j in der Getriebeeinheit 14a, 14b, 14c vorgesehen.
In einem ersten Ausführungsbeispiel gemäß Figuren 1 und 2 ist die Federeinheit 22a zwischen dem Exzenterbolzen 24 und dem Pleuel 26a vorgesehen.
Alternativ hierzu kann in einem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 3 die Federeinheit 22a zwischen dem Pleuel 26b und dem Kolbenbolzen 28 vorgesehen sein.
In einem dritten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 4 ist die Federeinheit 22a am bzw. im Pleuel 26c vorgesehen, indem das Pleuel 26c zweiteilig ausgeführt und die Federeinheit 22a zwischen den beiden Teilen vorgesehen ist. Hierdurch lassen sich die beiden Teile des Pleuels 26c gegeneinander verschieben .
Des Weiteren kann in einem vierten Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 5 die Federeinheit 22a zwischen dem Kolbenbolzen 28 und dem Kolben 18 angeordnet sein, und zwar derart, dass der Kolbenbolzen 28 im Kolben 18 verschiebbar gelagert ist.
Fig. 6 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer fünften Aus- führungsform mit einer als Exzenterantrieb 14a ausgebildeten Getriebeeinheit, der eine zweigeteilte Exzenterscheibe 30a aufweist, und zwar eine Antriebsscheibe 32a, 32b und eine mit der Antriebsscheibe 32a, 32b gekoppelte Abtriebsscheibe 34, wobei die Antriebsscheibe 32a, 32b über die Federeinheit 22b, 22c mit der Abtriebsscheibe 34 gekoppelt ist. Hierbei treibt die Motorwelle 52 die Antriebsscheibe 32a, 32b an, welche die Abtriebsscheibe 34 über die Federeinheiten 22b, 22c mitnimmt. Hierdurch werden die durch den Kompressionsdruck verursachten Kraftspitzen ebenfalls reduziert. Fig. 7 zeigt die Exzenterscheibe 30a aus Fig. 6 in einer ersten Variante. Hierbei sind zwischen Antriebsscheibe 32a und Abtriebsscheibe 34 zwei Federeinheiten 22b vorgesehen, welche die Kraftreduktion nur in einer Wirkrichtung bzw. Drehrichtung 36 bewirken können. Fig. 8 zeigt die Exzenterscheibe 30a aus Fig. 6 in einer zweiten Variante. Hierbei sind zwischen Antriebsscheibe 32b und Ab- triebsscheibe 34 wiederum zwei Federeinheiten 22c vorgesehen, die jedoch eine Kraftreduktion in zwei Wirkrichtungen bzw. Drehrichtungen 36, 38 bewirken können.
Fig. 11 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer sechsten Aus- führungsform. Hierbei ist die Federeinheit 22a derart zwischen Taumellager 42a und Zwischenwelle 40 angeordnet, dass sich das Taumellager 42a über die Federeinheit 22a auf der Zwischenwelle 40 mindestens teilweise abstützt.
Fig. 12 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer siebten Ausführungsform, wobei die Federeinheit 22a zwischen dem Taumelfinger 44a und dem Kolben 18 angeordnet ist, vorzugsweise indem der Taumelfinger 44a über einen Taumelfingerbolzen 60 mit dem Kolben 18 verbunden ist und die Federeinheit 22a zwischen dem Taumelfingerbolzen 60 und dem Kolben 18 angeordnet ist.
Fig. 13 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer achten Ausführungsform, wobei die zusätzlich den Taumelfinger 44b ausbildende Federeinheit 22f Teil des Taumellagers 42b ist. Hierbei ist die Federeinheit 22f vorzugsweise als Federblech ausgebildet, welches beispielsweise mit Sicherungsringen 62 am schräg gestellten Taumellager 42b befestigt ist. Fig. 14 und 15 zeigen zwei weitere Varianten, bei welchen die Federeinheit 22g, 22h Teil des Taumellagers 42b ist.
Fig. 16 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer neunten Ausführungsform, wobei der Taumelfinger 44c mindestens teilweise als Federeinheit 22i ausgeführt ist, indem der Taumelfinger 44c beispielsweise durch eine geeignete Formgebung und/oder eine geeignete Materialauswahl als federndes Teil ausgebildet ist.
Fig. 17 zeigt die Handwerkzeugmaschine in einer zehnten Ausführungsform mit einer als Exzenterantrieb 14c ausgebildeten Getriebeeinheit, der die Exzenterscheibe 30c und den drehge- lagerten Hebel 46 aufweist, wobei der Hebel 46 mindestens teilweise als Federeinheit 22j ausgeführt ist.
Bei der mindestens einen Federeinheit 22a bis 22j kann es sich um mindestens eine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Feder und/oder ein Druckpolster handeln. Vorzugsweise ist die Federeinheit 22a bis 22j als Druckfeder ausgebildet. Alternativ hierzu kann es sich gemäß Fig. 9 aber auch um ein Element 22d aus einem federelastischen Material oder gemäß Fig. 10 um ein Element 22e mit zwei einander ge- genüberliegenden Federelementen handeln.

Claims

ROBERT BOSCH GMBH; D-70442 StuttgartAnsprüche
1. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohr- und/oder Meißel- hammer, mit einer Antriebseinheit (10) und einer Schlagwerkeinheit (12), die eine Getriebeeinheit (14a, 14b, 14c) und einen von der Antriebseinheit (10) antreibbaren, bidirektional verschiebbar angeordneten Kolben (18) aufweist, gekennzeichnet durch mindestens eine Federeinheit (22a bis 22j), welche in Wirkrichtung der Antriebseinheit (10) zwischen der Antriebseinheit (10) und dem Kolben (18) vorgesehen ist.
2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekenn- zeichnet, dass die mindestens eine Federeinheit (22a bis 22j) in der Getriebeeinheit (14a, 14b, 14c) vorgesehen ist .
3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge- kennzeichnet, dass es sich bei der Getriebeeinheit (14a) um einen Exzenterantrieb mit einem Exzenterbolzen (24), einem Pleuel (26a - 26g) und einem Kolbenbolzen (28) handelt.
4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (22a) zwischen dem Exzenterbolzen (24) und dem Pleuel (26a) des Exzenterantriebs vorgesehen ist.
5. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (22a) zwischen dem Pleuel (26b) und dem Kolbenbolzen (28) des Exzenterantriebs vorgesehen ist.
6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (22a) in dem Pleuel (26c) des Exzenterantriebs vorgesehen ist.
7. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (22a) zwischen dem Kolbenbolzen (28) des Exzenterantriebs und dem Kolben (18) vorgesehen ist.
8. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Getriebeeinheit (14a) um einen Exzenterantrieb mit einer Exzenterscheibe (30a) handelt, welche eine Antriebsscheibe (32a, 32b) und eine mit der Antriebsscheibe (32a, 32b) gekoppelte Abtriebsscheibe (34) aufweist, wobei die Antriebsscheibe (32a, 32b) mindestens teilweise über die mindestens eine Federeinheit (22b, 22c) mit der Abtriebsscheibe (34) gekoppelt ist.
9. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Getriebeeinheit (14c) um einen Exzenterantrieb mit einer Exzenterscheibe (30c) handelt, die über einen drehgelagerten Hebel (46) auf den Kolben (18) wirkt, wobei der Hebel (46) mindestens teilweise als Federeinheit (22j) ausgeführt ist.
10. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Getriebeeinheit (14b) um einen Taumelantrieb mit einem auf einer Zwischenwelle (40) gelagerten, einen Taumelfinger (44a, 44b, 44c) aufweisenden Taumellager (42a, 42b, 42c) handelt.
11. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Taumellager
(42a) über die Federeinheit (22a) auf der Zwischenwelle (40) mindestens teilweise abstützt.
12. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit (22a) zwischen dem Taumelfinger (44a) und dem Kolben (18) angeordnet ist.
13. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2, 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Federeinheit
(22f, 22g, 22h) Teil des Taumellagers (42b) ist.
14. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1, 2, 11, 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Taumelfinger (44c) mindestens teilweise als Federeinheit (22i) ausgeführt ist.
15. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Federeinheit (22a bis 22j) um mindestens eine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Feder und/oder um ein Gaspolster handelt.
16. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Federeinheit (22a bis 22j) um eine Druckfeder handelt.
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