EP2461945B1 - Handwerkzeugmaschine mit einem antriebsmotor und einem getriebe - Google Patents

Handwerkzeugmaschine mit einem antriebsmotor und einem getriebe Download PDF

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EP2461945B1
EP2461945B1 EP10734740.3A EP10734740A EP2461945B1 EP 2461945 B1 EP2461945 B1 EP 2461945B1 EP 10734740 A EP10734740 A EP 10734740A EP 2461945 B1 EP2461945 B1 EP 2461945B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
elastomeric
hand
power tool
held power
tool according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
EP10734740.3A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP2461945A1 (de
Inventor
Florian Esenwein
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
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2461945A1 publication Critical patent/EP2461945A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2461945B1 publication Critical patent/EP2461945B1/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/006—Vibration damping means
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/02—Construction of casings, bodies or handles

Definitions

  • the invention relates to a hand tool with a drive motor and a transmission according to the preamble of claim 1.
  • a hand tool described which has an electric drive motor in a housing, the drive movement is transmitted via a transmission to the tool.
  • the electric drive motor is accommodated in a motor housing, which is connected to a transmission housing for receiving the transmission.
  • a sealing element which consists of two half-rings of thermoplastic elastomer, which is injection-molded adjacent to the joining region on the end face of the motor housing. The half rings also serve to dampen the transmission and to seal the gear compartment from the engine compartment.
  • the invention has for its object to reduce vibrations in a hand tool with simple measures.
  • the hand tool according to the invention is a hand-held machine tool with a arranged in a motor housing drive motor, in particular with an electric drive motor, with a transmission is coupled via which the drive movement of the motor is transmitted to the tool to be driven.
  • a movement-transmitting structural unit is arranged, via which at least partial decoupling between the drive motor and the transmission is achieved.
  • the decoupling takes place in the axial direction, ie in the direction of the motor longitudinal axis, and / or in the radial direction, ie transversely to the motor longitudinal axis.
  • a vibration decoupling via the motion-transmitting structural unit is achieved at least in part.
  • a tolerance compensation is possible, for example, such that deviations in the coaxial alignment of the axes of the engine and the transmission can be compensated through the unit.
  • the invention provides that at least two elastomeric elements are molded onto the inside of the motor housing, which form elastomeric bearings for mounting the drive motor in the motor housing.
  • the motor can be stored in a simple manner in the motor housing, there are in particular beyond the elastomer bearing beyond no further bearing parts required.
  • the injection molding of the elastomeric bearings on the inside of the motor housing is easy to perform.
  • the assembly is simplified because the motor bearing is not a separate component, but is integrated into the motor housing.
  • the elastomeric bearing at least partially decouples the vibrations emanating from the engine from the engine housing.
  • a vibration decoupling is achieved in several ways on the inventive design.
  • On the one hand obtained via the intermediate unit at least partially vibration isolation between the gearbox and engine, which is effective on both sides, so that both from the transmission side outgoing vibrations or shocks or shocks are passed only in a reduced manner to the engine as well as in the opposite direction engine vibrations only in a reduced way propagate to the transmission and thus to the tool.
  • This decoupling in the drive train is at least in one direction, ie either in the axial direction or in the radial direction, but expediently in both directions.
  • the further effective vibration decoupling is achieved by means of the elastomer bearing in a simple manner to be mounted engine mount.
  • the vibration decoupling exists between the drive motor and the encompassing motor housing, in which the drive motor is mounted.
  • At least one of the elastomeric bearings is formed at least partially annular and extends in the circumferential direction of the motor housing.
  • each elastomeric bearing expediently consists of two semicircles, of which in each case one semicircle per half-shell is arranged. In the assembled state, the two semicircles per elastomeric bearing close together in a closed circuit, so that a circumferential damping is achieved via the elastomeric bearing.
  • the elastomeric bearings are not circular, but are formed limited to the point to be stored in the axial and circumferential direction, especially in motor half-shells in the circumferential direction only over an angular range smaller extend as 180 °, so that in the assembled state no closed circle, but only a circular bearing is formed with interruptions.
  • the elastomeric bearings in the housing-side recesses and / or elevations, whereby the resistance to abrasion and inadvertent release of the elastomer is increased by the housing.
  • the elastomer extends from the inside to the outside through the motor housing and is integrally connected with other elastomeric parts, which are located on the outside of the housing.
  • Such a one-piece design is also possible with additional elastomer sections on the housing inner wall into consideration. This design has the manufacturing advantage that only one common injection point is required during injection molding to attach the elastomer at the desired locations on the inside and the outside of the motor housing.
  • the elastomer bearing may have on the inside of the housing a radially inwardly directed elevation, which is a contact point for support and storage of the drive motor forms.
  • a radially inwardly directed elevation which is a contact point for support and storage of the drive motor forms.
  • the support is reduced to a reduced area of the elastomer bearing, which has the advantage that due to the reduced contact surface, the forces required for assembly or joining are reduced because the elastomer material is displaced or compressed only at a smaller area got to.
  • four surveys are provided as contact or support points.
  • a stop on the inside of the housing of the motor housing, against which the elastomer bearing rests directly.
  • the stop serves for the axial support of the mounted motor, wherein in the mounted position, the elastomeric bearing between the motor and the stop on the housing and thereby can develop its damping effect.
  • At least one of the elastomeric bearings is connected to an insertion bevel extending in the axial direction, which also consists of elastomeric material and is molded onto the inside of the housing.
  • the insertion bevel is thus formed integrally with the elastomeric bearing. The insertion slope allows for easier axial insertion of the motor to the final mounting position.
  • the elastomeric material used is preferably a thermoplastic elastomer which has the vibration-damping properties required for engine mounting.
  • the arranged between the drive motor and the transmission assembly is formed according to a preferred embodiment as a fan unit comprising a fan, wherein expediently mounted on the motor shaft of the drive motor, a toothed sleeve which drives the fan.
  • the coupling between the toothed sleeve on the motor shaft and impeller takes place here in such a way that at least one axial clearance, but possibly also a radial clearance between the toothed sleeve and fan is given, whereby a vibration decoupling in the axial or radial direction can be achieved.
  • this axial decoupling does not restrict the transmission of motion from the motor shaft to the transmission.
  • electric hand tool 1 is a battery angle grinder with a motor housing 2 for receiving an electric drive motor, a transmission housing 3 for receiving a transmission, which is operatively connected to the drive motor, and designed as a grinding wheel tool 4.
  • the tool 4 is one with the Housing-connected guard 5 partially overlapped.
  • the electrical power supply via a arranged in the rear part, to the motor housing 2 subsequent battery pack 6.
  • the transmission housing 3 adjacent section is located on the motor housing 2, a switch 7 for switching on and off of the electric drive motor.
  • the outside of the motor housing is partially provided with a coating of an elastomer, in particular a thermoplastic elastomer (TPE).
  • TPE thermoplastic elastomer
  • an additional handle 8 is arranged on the housing, which projects laterally.
  • the motor housing 2 is constructed in two parts and comprises two housing shells 2 a and 2 b to be assembled together.
  • the electric drive motor 10 is received in the motor housing 2, which is coupled in motion with the transmission 11 in the transmission housing 3.
  • the gear 11 drives the output or tool shaft 13, on the front side of the tool 4 is releasably secure.
  • the tool shaft 13 is orthogonal to the motor shaft 12 of the electric drive motor 10th
  • a fan unit which includes a fan 15 which is rotationally fixed on a shaft 16.
  • a toothed sleeve 10 is pushed against rotation, which drives the coaxially arranged fan 15.
  • the engagement between the toothed sleeve 14 and the fan wheel 15 takes place in such a way that between these components an axial clearance, optionally also a radial clearance is given.
  • the shaft 16 which is aligned coaxially with the motor shaft 12, is rotatably mounted in the transmission housing 3 via ball bearings 17.
  • the shaft 16 On the side facing away from the motor shaft 12, the shaft 16 carries a bevel gear 18, which is in engagement with a ring gear 19, which is fixedly connected to the tool shaft 13.
  • the gear 11 thus includes the bevel gear 18 and the ring gear 19th
  • the elastomeric bearings 20 and 21 are made of a thermoplastic elastomer (TPE), the engine mounting takes place exclusively via the front and the rear elastomeric bearings 20 and 21, respectively
  • Elastomer bearings 20, 21 are each circular and extend in the circumferential direction on the inside of the motor housing. 2
  • the front and rear elastomeric bearings 20 and 21 each consist of part-circular sections per half-shell 2a, 2b. In the assembled state, the part-circular sections complement each other to a common front and rear circular elastomeric bearings 20, 21.
  • each part-circular section describes a semicircle, so that a total of an annular elastomeric bearing is achieved, as well as embodiments in which the sections per half-shell extend only over an angular range smaller than 180 °, so that in the assembled state the elastomeric bearings do not form a continuous ring, but gap between the part-annular elastomeric sections in the form of angular segments.
  • mixed designs in which only one of the elastomeric bearings are completely annular and the other elastomeric bearing with two part-circular sections are each made smaller than 180 °.
  • a recess 22 is introduced into the rear elastomeric bearing 21 through which a protrusion extends on the housing inner side of the motor housing.
  • the elastomeric bearing 21 is sprayed around the boss, whereby a better connection between the sprayed elastomer and the inside of the housing is achieved.
  • a radial stop is formed in the region of the elastomer bearing, but only comes into play when the device is exposed to strong shocks.
  • the radial stop limits the range of motion of the motor in the device. In normal operation, the motor is only on the elastomeric bearing, in a shock, the motor can briefly abut the housing-side stop. After the impact, the engine rests again only on the elastomer bearing.
  • front elastomeric bearing 20 can be equipped with such surveys that form contact points.
  • the elastomeric bearings may be formed integrally with other elastomer sections. These further elastomer sections may be applied both to the inside of the housing and to the outside of the housing.
  • the front elastomeric bearing 20 with the coating 9 applied to the outside the elastomer extends through a recess in the housing shell, so that an elastomeric connection between the inside and outside of the housing is given.
  • Fig. 5 shows two representations of the inside of a housing shell from different perspectives.
  • the front elastomeric bearing 20 is supported axially of the front of the motor housing on stops 25 which are formed on the inside of the housing. With the introduction of the drive motor in the motor housing, the front elastomeric bearing 20 is pressed against the stops 25.
  • the stops 25 limit the range of motion of the engine. In the case of strong impacts or blows, the motor may briefly come into direct contact with the housing-side stops 25, whereas in normal operation the motor rests only on the elastomer bearing and has no direct contact with the stops 25.
  • an insertion 26 which extends in the axial direction and extends axially from the front elastomeric bearing 20 in the direction of the rear elastomeric bearing 21.
  • the insertion bevel is injected into a channel on the inner wall of the motor housing.
  • the insertion bevel 26 has over its axial length to a changing radial component, it has on the side facing away from the front elastomeric bearing 20 a greater radial distance to the central or motor longitudinal axis than in the region of front engine mount.
  • the changing radial component of the insertion bevel 26 is achieved, for example, by a changing wall thickness.
  • Fig. 6 the drive motor 10 is shown in mounted position in the motor housing 2.
  • the front elastomeric bearing 20 is axially compressed by the action of the motor 10, the axial bearing forces being received by the stop on the inside of the motor housing.
  • Corresponding stops 27 are also located in the rear part of the motor housing, the stops 27 are used for axial support to the rear.
  • a fan 15 is shown in a single representation, which is arranged in the assembled state between the electric drive motor and the transmission and transmits the drive movement of the electric drive motor to the transmission and further to the tool.
  • a star-shaped elastomeric element 29 is integrated, which, as shown in the sectional view Fig. 8 can be seen between a hub 28 and the main body 30 of the fan wheel is arranged.
  • the connection of the hub 28 with the main body 30 takes place exclusively via the intermediate elastomer element 29, which consists in particular of a thermoplastic elastomer.
  • the hub 28 has a shaft receptacle 31 in which the toothed sleeve 14 is received in the mounted state.
  • a shaft receptacle 32 is also integrated, which serves to receive the bevel gear 16.
  • the elastomer element 29 thus lies in the kinematic transmission path between the drive motor and the transmission. At least partial decoupling between the engine and the transmission is achieved via the elastomer element 29, in particular to the extent that deviations of the coaxiality between the drive shaft of the engine and the shaft of the transmission can be compensated via the resilience of the elastomer element.
  • the elastomer element 29 is resilient in both the radial direction and in the axial direction. In addition, vibrations are at least damped via the elastomer element 29, so that also in the radial direction and in the axial direction at least partially a vibration decoupling is given.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe nach dem Oberbegriff des Anspruches 1.
    • Stand der Technik
  • In der DE 10 2006 020 172 A1 wird eine Handwerkzeugmaschine beschrieben, die in einem Gehäuse einen elektrischen Antriebsmotor aufweist, deren Antriebsbewegung über ein Getriebe auf das Werkzeug übertragen wird. Der elektrische Antriebsmotor ist in einem Motorgehäuse aufgenommen, das mit einem Getriebegehäuse zur Aufnahme des Getriebes verbunden ist. Im Fügebereich zwischen Motor- und Getriebegehäuse befindet sich ein Dichtungselement, das aus zwei Halbringen aus thermoplastischem Elastomer besteht, welches benachbart zum Fügebereich an die Stirnseite des Motorgehäuses angespritzt ist. Die Halbringe dienen außerdem zur Dämpfung des Getriebes und zur Abdichtung des Getrieberaums vom Motorraum.
  • Ein weiteres Beispiel ist aus WO2004/016399A1 bekannt.
    • Offenbarung der Erfindung
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, mit einfachen Maßnahmen Schwingungen in einer Handwerkzeugmaschine zu reduzieren.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
  • Bei der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine handelt es sich um eine handgeführte Werkzeugmaschine mit einem in einem Motorgehäuse angeordneten Antriebsmotor, insbesondere mit einem elektrischen Antriebsmotor, der mit einem Getriebe gekoppelt ist, über das die Antriebsbewegung des Motors auf das anzutreibende Werkzeug übertragen wird. Zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe ist eine bewegungsübertragende Baueinheit angeordnet, über die zumindest teilweise eine Entkopplung zwischen Antriebsmotor und Getriebe erreicht wird. Die Entkopplung erfolgt in Achsrichtung, also in Richtung der Motorlängsachse, und/oder in Radialrichtung, also quer zur Motorlängsachse. Es wird insbesondere zumindest teilweise eine Schwingungsentkopplung über die bewegungsübertragende Baueinheit erzielt. Über die Baueinheit ist aber auch ein Toleranzausgleich möglich, beispielsweise dergestalt, dass Abweichungen in der koaxialen Ausrichtung von Achsen der Motors und des Getriebes über die Baueinheit kompensiert werden können.
  • Des Weiteren ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass mindestens zwei Elastomerelemente an die Innenseite des Motorgehäuses angespritzt sind, die Elastomerlager zur Lagerung des Antriebsmotors im Motorgehäuse bilden. Über die Elastomerlager kann der Motor in einfacher Weise im Motorgehäuse gelagert werden, es sind insbesondere über die Elastomerlager hinausgehend keine weiteren Lagerteile erforderlich. Das Anspritzen der Elastomerlager an der Innenseite des Motorgehäuses ist problemlos durchzuführen. Außerdem ist die Montage vereinfacht, da das Motorlager kein separates Bauteil darstellt, sondern in das Motorgehäuse integriert ist. Das Elastomerlager entkoppelt zumindest teilweise die vom Motor ausgehenden Schwingungen vom Motorgehäuse.
  • Insgesamt wird über die erfindungsgemäße Ausführung eine Schwingungsentkopplung in mehrfacher Hinsicht erzielt. Zum einen erhält man über die zwischengeschaltete Baueinheit eine zumindest teilweise Schwingungsentkopplung zwischen Getriebe und Motor, welche beidseitig wirksam ist, so dass sowohl von der Getriebeseite ausgehende Schwingungen oder Stöße bzw. Schläge nur in reduzierter Weise auf den Motor weitergegeben werden als auch in Gegenrichtung Motorschwingungen nur in reduzierter Weise sich auf das Getriebe und somit auf das Werkzeug fortpflanzen. Diese Entkopplung im Antriebsstrang erfolgt zumindest in einer Richtung, also entweder in Achsrichtung oder in Radialrichtung, zweckmäßigerweise jedoch in beide Richtungen.
  • Die weitere wirksame Schwingungsentkopplung wird über die in einfacher Weise anzubringende Motorlagerung mittels der Elastomerlager erzielt. Die Schwingungsentkopplung besteht zwischen dem Antriebsmotor und dem umgreifenden Motorgehäuse, in welchem der Antriebsmotor gelagert ist.
  • Mindestens eines der Elastomerlager ist zumindest teilringförmig ausgebildet und erstreckt sich in Umfangsrichtung des Motorgehäuses. Für den Fall, dass das Motorgehäuse aus zwei Halbschalen zusammengesetzt ist, besteht zweckmäßigerweise jedes Elastomerlager aus zwei Halbkreisen, von denen jeweils ein Halbkreis pro Halbschale angeordnet ist. Im zusammengesetzten Zustand schließen sich die beiden Halbkreise pro Elastomerlager zu einem geschlossenen Kreis zusammen, so dass eine umfangsseitige Dämpfung über das Elastomerlager erreicht wird.
  • Grundsätzlich möglich sind aber auch sonstige geometrische Ausführungen der Elastomerlager, beispielsweise dergestalt, dass die Elastomerlager nicht kreisförmig ausgeführt sind, sondern an der zu lagernden Stelle in Achs- und Umfangsrichtung begrenzt ausgebildet sind, insbesondere bei Motor-Halbschalen sich in Umfangsrichtung nur über einen Winkelbereich kleiner als 180° erstrecken, so dass im zusammengesetzten Zustand kein geschlossener Kreis, sondern nur eine kreisförmige Lagerstelle mit Unterbrechungen gebildet ist.
  • Um eine sichere Verbindung des anzuspritzenden Elastomers mit dem Motorgehäuse zu erreichen, kann es zweckmäßig sein, die Elastomerlager in gehäuseseitige Ausnehmungen und/oder Erhebungen ein- bzw. aufzuspritzen, wodurch der Widerstand gegen Abrieb und ein versehentliches Lösen des Elastomers vom Gehäuse erhöht wird. Im Falle einer Ausnehmung in der Gehäuseschale des Motorgehäuses ist außerdem zweckmäßig, dass das Elastomer sich von der Innenseite zur Außenseite durch das Motorgehäuse hindurcherstreckt und mit weiteren Elastomerteilen einteilig verbunden ist, die sich an der Gehäuseaußenseite befinden. Eine derartige einteilige Ausführung kommt auch mit zusätzlichen Elastomerabschnitten an der Gehäuseinnenwand in Betracht. Diese Ausführung hat den fertigungstechnischen Vorteil, dass beim Anspritzen nur ein gemeinsamer Anspritzpunkt erforderlich ist, um das Elastomer an den gewünschten Stellen an der Innenseite und der Außenseite des Motorgehäuses anzubringen.
  • Das Elastomerlager kann an der Gehäuseinnenseite eine radial nach innen gerichtete Erhebung aufweisen, die eine Kontaktstelle zur Abstützung und Lagerung des Antriebsmotors bildet. Auf diese Weise wird die Abstützung auf eine verkleinerte Fläche des Elastomerlagers reduziert, was den Vorteil hat, dass aufgrund der reduzierten Auflagefläche die für die Montage bzw. das Fügen erforderlichen Kräfte reduziert sind, da nur an einer geringeren Fläche das Elastomermaterial verdrängt bzw. komprimiert werden muss. Beispielsweise sind im Falle von kreisringförmigen Elastomerlagern über den Umfang verteilt vier Erhebungen als Kontakt- bzw. Abstützstellen vorgesehen.
  • Es kann zweckmäßig sein, an der Gehäuseinnenseite des Motorgehäuses einen Anschlag auszubilden, an dem das Elastomerlager unmittelbar anliegt. Der Anschlag dient zur axialen Abstützung des gelagerten Motors, wobei in der montierten Position das Elastomerlager zwischen dem Motor und dem Anschlag am Gehäuse liegt und dadurch seine dämpfende Wirkung entfalten kann.
  • Gemäß einer weiteren zweckmäßigen Ausführung ist mindestens eines der Elastomerlager mit einer sich in Achsrichtung erstreckenden Einführschräge verbunden, die ebenfalls aus Elastomermaterial besteht und an die Gehäuseinnenseite angespritzt ist. Die Einführschräge ist somit einteilig mit dem Elastomerlager ausgebildet. Die Einführschräge erlaubt ein erleichtertes axiales Einführen des Motors bis zur endgültigen Montageposition.
  • Als Elastomermaterial wird vorzugsweise ein thermoplastisches Elastomer verwendet, welches die für eine Motorlagerung erforderlichen schwingungsdämpfenden Eigenschaften besitzt.
  • Die zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnete Baueinheit ist gemäß bevorzugter Ausführung als eine Lüftereinheit ausgebildet, die ein Lüfterrad umfasst, wobei zweckmäßigerweise auf die Motorwelle des Antriebsmotors eine Zahnhülse aufgesetzt ist, die das Lüfterrad antreibt. Die Kopplung zwischen Zahnhülse auf der Motorwelle und Lüfterrad erfolgt hierbei in der Weise, dass zumindest ein Axialspiel, gegebenenfalls aber auch ein Radialspiel zwischen Zahnhülse und Lüfterrad gegeben ist, wodurch eine Schwingungsentkopplung in Achs- bzw. Radialrichtung erreicht werden kann. Insbesondere bei einem axialen Spiel zwischen Zahnhülse und Lüfterrad werden in Achsrichtung wirkende Schwingungen und Stöße nur in reduzierter Weise zwischen Getriebe und Motor übertragen, wobei diese axiale Entkopplung die Bewegungsübertragung von der Motorwelle auf das Getriebe nicht einschränkt.
  • Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
    • Fig. 1
    eine als Akkuwinkelschleifer ausgeführte Elektrohandwerkzeugmaschine in perspektivischer Darstellung,
    Fig. 2
    die Handwerkzeugmaschine im Schnitt,
    Fig. 3
    in Explosionsdarstellung zwei Gehäuseschalen des Motorgehäuses mit zwischenliegendem elektrischen Antriebsmotor,
    Fig. 4
    die Elastomerabschnitte an einer Gehäuseschale in Einzeldarstellung einschließlich zweier teilringförmiger Elastomerlager,
    Fig. 5
    eine Ansicht auf die Gehäuseinnenseite einer Motorhalbschale, dargestellt aus zwei verschiedenen Perspektiven,
    Fig. 6
    eine Motorhalbschale mit darin integriertem elektrischem Antriebsmotor,
    Fig. 7
    eine Draufsicht auf ein Lüfterrad, das zwischen den Antriebsmotor und das Getriebe einzubauen ist,
    Fig. 8
    das Lüfterrad im Schnitt.
  • In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Bei der in Fig. 1 dargestellten Elektrohandwerkzeugmaschine 1 handelt es sich um einen Akkuwinkelschleifer mit einem Motorgehäuse 2 zur Aufnahme eines elektrischen Antriebsmotors, einem Getriebegehäuse 3 zur Aufnahme eines Getriebes, welches mit dem Antriebsmotor wirkverbunden ist, und einem als Schleifscheibe ausgebildeten Werkzeug 4. Das Werkzeug 4 ist von einer mit dem Gehäuse verbundenen Schutzhaube 5 teilweise übergriffen. Die elektrische Stromversorgung erfolgt über ein im hinteren Teil angeordnetes, sich an das Motorgehäuse 2 anschließendes Akku-Pack 6. Im vorderen, dem Getriebegehäuse 3 benachbarten Abschnitt befindet sich am Motorgehäuse 2 ein Schalter 7 zum Einund Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors. Zum besseren Führen und Handhaben ist die Außenseite des Motorgehäuses teilweise mit einer Beschichtung aus einem Elastomer, insbesondere einem thermoplastischen Elastomer (TPE) versehen. Des Weiteren ist am Gehäuse ein Zusatzhandgriff 8 angeordnet, der seitlich absteht. Das Motorgehäuse 2 ist zweiteilig aufgebaut und umfasst zwei zusammenzusetzende Gehäuseschalen 2a und 2b.
  • Wie der Schnittdarstellung gemäß Fig. 2 zu entnehmen, ist in dem Motorgehäuse 2 der elektrische Antriebsmotor 10 aufgenommen, der mit dem Getriebe 11 im Getriebegehäuse 3 bewegungsgekoppelt ist. Das Getriebe 11 treibt die Abtriebs- bzw. Werkzeugwelle 13 auf, an deren Stirnseite das Werkzeug 4 lösbar zu befestigen ist. Die Werkzeugwelle 13 liegt orthogonal zur Motorwelle 12 des elektrischen Antriebsmotors 10.
  • Die Bewegungsübertragung zwischen Antriebsmotor und Getriebe erfolgt über eine Lüftereinheit, die ein Lüfterrad 15 umfasst, das auf einer Welle 16 drehfest aufsitzt. Auf die Motorwelle 12 wird eine Zahnhülse 10 drehfest aufgeschoben, die das koaxial angeordnete Lüfterrad 15 antreibt. Der Eingriff zwischen der Zahnhülse 14 und dem Lüfterrad 15 erfolgt in der Weise, dass zwischen diesen Bauteilen ein Axialspiel, gegebenenfalls zusätzlich auch ein Radialspiel gegeben ist.
  • Die Welle 16, die koaxial zur Motorwelle 12 ausgerichtet ist, ist über Kugellager 17 drehbar im Getriebegehäuse 3 gelagert. Auf der der Motorwelle 12 abgewandten Seite trägt die Welle 16 ein Kegelrad 18, das mit einem Tellerrad 19 in Eingriff steht, welches fest mit der Werkzeugwelle 13 verbunden ist. Das Getriebe 11 umfasst somit das Kegelrad 18 und das Tellerrad 19.
  • Die Lagerung des elektrischen Antriebsmotors 10 im Motorgehäuse 2 erfolgt über Elastomerlager 20 und 21, die im vorderen bzw. hinteren Bereich des Motorgehäuses 2 an die Innenseite angespritzt sind. Die Elastomerlager 20 und 21 bestehen aus einem thermoplastischen Elastomer (TPE), die Motorlagerung erfolgt ausschließlich über das vordere und das hintere Elastomerlager 20 bzw. 21. Die Elastomerlager 20, 21 sind jeweils kreisförmig ausgeführt und erstrecken sich in Umfangsrichtung an der Innenseite des Motorgehäuses 2.
  • In der Explosionsdarstellung gemäß Fig. 3 ist zu erkennen, dass die vorderen und hinteren Elastomerlager 20 bzw. 21 jeweils aus teilkreisförmigen Abschnitten pro Halbschale 2a, 2b bestehen. Im zusammengesetzten Zustand ergänzen sich die teilkreisförmigen Abschnitte zu jeweils einem gemeinsamen vorderen bzw. hinteren kreisförmigen Elastomerlager 20, 21. Hierbei kommen sowohl Ausführungen in Betracht, in denen jeder teilkreisförmige Abschnitt ein Halbkreis beschreibt, so dass insgesamt ein ringförmiges Elastomerlager erreicht wird, als auch Ausführungen, in denen sich die Abschnitte pro Halbschale nur über einen Winkelbereich kleiner als 180° erstrecken, so dass im zusammengesetzten Zustand die Elastomerlager keinen durchgehenden Ring bilden, sondern zwischen den teilringförmigen Elastomerabschnitten Lücken in Form von Winkelsegmenten klaffen. In Betracht kommen auch gemischte Ausführungen, bei denen nur eines der Elastomerlager vollständig ringförmig und das andere Elastomerlager mit zwei teilkreisförmigen Abschnitten jeweils kleiner als 180° ausgeführt sind.
  • Wie Fig. 3 in Verbindung mit Fig. 4 zu entnehmen, ist in das hintere Elastomerlager 21 eine Ausnehmung 22 eingebracht, durch die sich eine Erhebung an der Gehäuseinnenseite des Motorgehäuses erstreckt. Das Elastomerlager 21 wird um die Erhebung gespritzt, wodurch eine bessere Verbindung zwischen dem aufgespritzten Elastomer und der Gehäuseinnenseite erreicht wird.
  • Auf diese Weise wird im Bereich der Elastomerlagerung ein radialer Anschlag gebildet, der aber nur dann zum Tragen kommt, wenn das Gerät starken Schlägen ausgesetzt ist. Der radiale Anschlag begrenzt den Bewegungsspielraum des Motors im Gerät. Im Normalbetrieb liegt der Motor nur am Elastomerlager an, bei einem Stoß kann der Motor kurzzeitig auch am gehäuseseitigen Anschlag anliegen. Nach dem Stoß liegt der Motor wieder nur am Elastomerlager an.
  • Wie aus Fig. 4 ersichtlich, weist die radial nach innen weisende Seite des teilringförmigen hinteren Elastomerlagers 21 zueinander beabstandete Erhebungen 23 und 24 auf, die sich gegenüber der sonstigen Innenseite des Elastomerlagers radial nach innen erheben. Diese Erhebungen 23 und 24 bilden Kontaktstellen, an denen im montierten Zustand der Antriebsmotor auf Kontakt liegt. Auf diese Weise wird eine reduzierte Kontaktfläche zwischen dem hinteren Elastomerlager 21 und dem Motor erreicht, wodurch die Kräfte, welche für die Montage erforderlich sind, reduziert werden.
  • In entsprechender Weise kann auch das vordere Elastomerlager 20 mit derartigen Erhebungen, die Kontaktstellen bilden, ausgestattet sein.
  • Wie Fig. 4 weiter zu entnehmen, können die Elastomerlager mit weiteren Elastomerabschnitten einteilig ausgebildet sein. Diese weiteren Elastomerabschnitte können sowohl auf die Gehäuseinnenseite als auch auf die Gehäuseaußenseite aufgebracht sein. Für eine einteilige Ausführung, beispielsweise des vorderen Elastomerlagers 20 mit der auf die Außenseite aufgebrachten Beschichtung 9, erstreckt sich das Elastomer durch eine Ausnehmung in der Gehäuseschale hindurch, so dass eine Elastomerverbindung zwischen Innenseite und Außenseite des Gehäuses gegeben ist.
  • Fig. 5 zeigt zwei Darstellungen der Innenseite einer Gehäuseschale aus verschiedenen Perspektiven. Das vordere Elastomerlager 20 ist axial zur Vorderseite des Motorgehäuses an Anschlägen 25 abgestützt, die an der Gehäuseinnenseite ausgebildet sind. Mit dem Einführen des Antriebsmotors in das Motorgehäuse wird das vordere Elastomerlager 20 gegen die Anschläge 25 gepresst. Auch die Anschläge 25 begrenzen den Bewegungsspielraum des Motors. Bei starken Stößen oder Schlägen kann der Motor kurzzeitig in unmittelbare Anlage mit den gehäuseseitigen Anschlägen 25 gelangen, wohingegen im normalen Betrieb der Motor nur am Elastomerlager anliegt und keinen direkten Kontakt zu den Anschlägen 25 aufweist.
  • Wie der rechten Darstellung in Fig. 5 zu entnehmen, ist einteilig mit dem vorderen Elastomerlager 20 eine Einführschräge 26 ausgebildet, die sich in Achsrichtung erstreckt und von dem vorderen Elastomerlager 20 axial nach hinten in Richtung des hinteren Elastomerlagers 21 verläuft. Die Einführschräge ist in einen Kanal an der Innenwand des Motorgehäuses eingespritzt. Die Einführschräge 26 weist über ihre axiale Länge eine sich ändernde radiale Komponente auf, sie weist auf der dem vorderen Elastomerlager 20 abgewandten Seite einen größeren radialen Abstand zur Mittel- bzw. Motorlängsachse auf als im Bereich des vorderen Motorlagers. Die sich ändernde radiale Komponente der Einführschräge 26 wird beispielsweise durch eine sich ändernde Wandstärke erreicht.
  • In Fig. 6 ist der Antriebsmotor 10 in montierter Lage im Motorgehäuse 2 dargestellt. Das vordere Elastomerlager 20 wird durch die Beaufschlagung durch den Motor 10 axial zusammengepresst, wobei die axialen Lagerkräfte von dem Anschlag an der Innenseite des Motorgehäuses aufgenommen werden. Entsprechende Anschläge 27 befinden sich auch im hinteren Teil des Motorgehäuses, die Anschläge 27 dienen zur axialen Abstützung nach hinten.
  • In Fig. 7 und 8 ist ein Lüfterrad 15 in Einzeldarstellung gezeigt, welches im zusammengebauten Zustand zwischen dem elektrischen Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnet ist und die Antriebsbewegung des elektrischen Antriebsmotors auf das Getriebe und weiter auf das Werkzeug überträgt. In das Lüfterrad 15 ist ein sternförmiges Elastomerelement 29 integriert, das, wie der Schnittdarstellung gemäß Fig. 8 zu entnehmen, zwischen einer Nabe 28 und dem Hauptkörper 30 des Lüfterrades angeordnet ist. Die Verbindung der Nabe 28 mit dem Hauptkörper 30 erfolgt ausschließlich über das zwischenliegende Elastomerelement 29, welches insbesondere aus einem thermoplastischen Elastomer besteht. Die Nabe 28 weist eine Wellenaufnahme 31 auf, in der im montierten Zustand die Zahnhülse 14 aufgenommen ist. In den Hauptkörper 30 ist ebenfalls eine Wellenaufnahme 32 integriert, die zur Aufnahme der Kegelradwelle 16 dient. Das Elastomerelement 29 liegt somit im kinematischen Übertragungsweg zwischen Antriebsmotor und Getriebe. Über das Elastomerelement 29 wird zumindest eine Teilentkopplung zwischen Motor und Getriebe erreicht, insbesondere dahingehend, dass Abweichungen der Koaxialität von Antriebswelle des Motors und Welle des Getriebes über die Nachgiebigkeit des Elastomerelementes ausgeglichen werden können. Das Elastomerelement 29 ist sowohl in Radialrichtung als auch in Achsrichtung nachgiebig ausgebildet. Zudem werden Schwingungen über das Elastomerelement 29 zumindest gedämpft, so dass ebenfalls in Radialrichtung und in Achsrichtung zumindest teilweise eine Schwingungsentkopplung gegeben ist.

Claims (15)

  1. Handwerkzeugmaschine mit einem Antriebsmotor (10), insbesondere einem elektrischen Antriebsmotor (10), und einem Getriebe (11), mit einem an die Innenseite eines Gehäuses (2) angespritzten Elastomerelement (20,21), dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Antriebsmotor (10) und dem Getriebe (11) eine bewegungsübertragende Baueinheit (15) angeordnet ist, über die der Antriebsmotor (10) und das Getriebe (11) in Achsrichtung und/oder in Radialrichtung zumindest teilweise entkoppelt sind, und dass mindestens zwei Elastomerelemente (20, 21) an die Innenseite des Motorgehäuses angespritzt sind, die Elastomerlager (20, 21) zur Lagerung des Antriebsmotors (10) im Motorgehäuse (2) bilden.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsmotor (10) ausschließlich über die Elastomerlager (20, 21) im Motorgehäuse (2) gelagert ist.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerlager (20, 21) zumindest teilringförmig ausgebildet ist und sich in Umfangsrichtung des Motorgehäuses (2) erstreckt.
  4. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerlager (20, 21) auf der dem Antriebsmotor (10) zugewandten Seite Erhebungen (23, 24) aufweist, die Kontaktstellen zur Lagerung des Antriebsmotors (10) bilden.
  5. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Motorgehäuse (2) aus zwei Halbschalen (2a, 2b) besteht und dass jedes Elastomerlager (20, 21) zwei teilringförmige Abschnitte umfasst, von denen pro Elastomerlager (20, 21) je ein Abschnitt in jeder Halbschale (2a, 2b) angeordnet ist.
  6. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerlager (20, 21) mit weiteren Elastomerabschnitten (9) verbunden ist, die an das Motorgehäuse (2) angespritzt sind.
  7. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Gehäusewandung Ausnehmungen aufweist, die von Elastomermaterial durchsetzt sind, mit dem das Elastomerlager (20, 21) verbunden ist.
  8. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerlager (20, 21) in eine Ausnehmung oder eine Erhebung an der Gehäuseinnenseite angespritzt ist.
  9. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerlager (20, 21) in Achsrichtung an einem gehäuseseitigen Anschlag (25, 27) anliegt.
  10. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Elastomerlager (20, 21) mit einer sich in Achsrichtung erstreckenden, ebenfalls aus Elastomermaterial bestehenden Einführschräge (26) verbunden ist.
  11. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastomerlager (20, 21) aus einem thermoplastischen Elastomer bestehen.
  12. Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Baueinheit zwischen dem Antriebsmotor (10) und dem Getriebe (11) eine Lüftereinheit mit einem Lüfterrad (15) umfasst.
  13. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Motorwelle (12) des Antriebsmotors (10) eine Zahnhülse (14) aufgesetzt ist, die das Lüfterrad (15) antreibt, wobei Zahnhülse (14) und Lüfterrad (15) mit Axial- und/oder Radialspiel bewegungsgekoppelt sind.
  14. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass in das Lüfterrad (15) ein Elastomerelement (29) integriert ist.
  15. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Elastomerelement (29) im Lüfterrad (15) zwischen einer Nabe (28) und einem Hauptkörper (30) des Lüfterrades (15) angeordnet ist.
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