EP3317049A1 - Hand-held power tool comprising a safety coupling - Google Patents

Hand-held power tool comprising a safety coupling

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EP3317049A1
EP3317049A1 EP16733463.0A EP16733463A EP3317049A1 EP 3317049 A1 EP3317049 A1 EP 3317049A1 EP 16733463 A EP16733463 A EP 16733463A EP 3317049 A1 EP3317049 A1 EP 3317049A1
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EP
European Patent Office
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coupling part
hand tool
drive
side coupling
safety
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP16733463.0A
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German (de)
French (fr)
Inventor
Erwin Manschitz
Philipp Lorenz
Azize Cengil
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.)
Hilti AG
Original Assignee
Hilti AG
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Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Hand-held power tool (100), in particular hammer drill or combined hammer, comprising a safety coupling (2) via which torque transmission between a motor shaft (7) and a transmission shaft (8) of the hand-held power tool (100) can be established and interrupted; the safety coupling (2) includes a coupling part (11) at the input end and a coupling part (12) at the output end and can be actuated by a coupling actuator; mutually complementary driving profiles (1, 1'), in particular similar to a crown gear set, by which the coupling part (11) at the input end and the coupling part (12) at the output end can be interlocked, are arranged on the coupling part (11) at the input end and on the coupling part (12) at the output end.

Description

„Handwerkzeugmaschine mit Sicherheitskupplung" "Hand tool with safety coupling"
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere Bohrhammer oder Kombihammer, mit einer Sicherheitskupplung über die eine Drehmomentübertragung zwischen einer Motorwelle und einer Getriebewelle der Handwerkzeugmaschine hergestellt und unterbrochen werden kann. Die Sicherheitskupplung weist ein antriebsseitiges Kupplungsteil und ein abtriebsseitiges Kupplungsteil auf. Die Sicherheitskupplung ist über einen Kupplungsaktuator betätigbar. The present invention relates to a hand tool, in particular rotary hammer or combination hammer, with a safety clutch via which a torque transmission between a motor shaft and a gear shaft of the power tool can be manufactured and interrupted. The safety coupling has a drive-side coupling part and a driven-side coupling part. The safety coupling can be actuated via a clutch actuator.
Handwerkzeugmaschinen der eingangs genannten Art sind grundsätzlich aus dem Stand der Technik bekannt. Die von der Handwerkzeugmaschine umfasste Sicherheitskupplung dient vor allem der Sicherheit eines Benutzers der Handwerkzeugmaschine dadurch, dass im Fall eines Blockierens eines in der Handwerkzeugmaschine eingespannten Werkzeugs, die Kupplung geöffnet und somit eine Drehmomentübertragung zwischen der Motorwelle und der Getriebewelle unterbrochen wird. Dadurch kann eine aus dem Blockieren des Werkzeugs resultierende Auslenkung der Handwerkzeugmaschine vermindert werden.  Hand tool machines of the type mentioned are basically known from the prior art. The safety clutch encompassed by the handheld power tool primarily serves the safety of a user of the power tool by virtue of the fact that, in the case of blocking a tool clamped in the power tool, the clutch is opened and thus torque transmission between the motor shaft and the gear shaft is interrupted. This can be reduced resulting from the blocking of the tool deflection of the power tool.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Handwerkzeugmaschine zu schaffen, deren Sicherheitskupplung eine unerwünschte Auslenkung im Falle eines Blockierens des Werkzeugs weitestgehend vermeidet und dabei besonders leicht und kompakt ist. It is an object of the present invention to provide a hand tool whose safety clutch avoids undesirable deflection in the case of blocking the tool as far as possible and is particularly lightweight and compact.
Die Aufgabe wird dadurch gelöst, dass am antriebsseitigen Kupplungsteil und am abtriebsseitigen Kupplungsteil zueinander komplementäre Mitnehmerprofile angeordnet sind, insbesondere nach Art einer Kronenradverzahnung, über die das antriebsseitige Kupplungsteil und das abtriebsseitige Kupplungsteil reib-/formschlüssig gekuppelt werden können.  The object is achieved in that mutually complementary driver profiles are arranged on the drive-side coupling part and on the driven-side coupling part, in particular in the manner of a crown gear toothing, via which the drive-side coupling part and the driven-side coupling part can be frictionally / positively coupled.
Die Erfindung schließt die Erkenntnis ein, dass bei Handwerkzeugmaschinen des Standes der Technik, die beispielsweise eine reibschlüssige Sicherheitskupplung aufweisen, zwar eine kurze Öffnungszeit und eine Selbstöffnung der Sicherheitskupplung realisiert wird, dies aber mit dem Nachteil eines vergleichsweise hohen Gewichtes und eines vergleichsweise großen Bauraums der Sicherheitskupplung. Die ist für eine Handwerkzeugmaschine als nachteilig anzusehen. The invention includes the recognition that in hand tooling machines of the prior art, for example, have a frictional safety coupling, although a short opening time and a self-opening of the safety clutch is realized, but with the disadvantage of a comparatively high weight and a relatively large space of the safety coupling , This is to be regarded as disadvantageous for a hand tool.
Durch die erfindungsgemäß vorgesehenen komplementären Mitnehmerprofile wird eine Sicherheitskupplung geschaffen, die sowohl eine kurze Öffnungszeit als auch eine Selbstöffnungsfunktion aufweist und dabei im Vergleich zu einer reibschlüssigen Kupplung bei gleichem Bauraum deutlich höhere Drehmomente übertragen kann. Somit wird sowohl eine leichte als auch kompakte Sicherheitskupplung bereitgestellt. Zudem kann die erfindungsgemäße Sicherheitskupplung besonders einfach aufgebaut sein und auf eine etwaige elektrische Motorbremsung in der Handwerkzeugmaschine verzichtet werden. The inventively provided complementary Mitnehmerprofile a safety clutch is provided which has both a short opening time and a self-opening function and thereby compared to a frictional clutch at the same space can transmit significantly higher torques. Thus, both a lightweight and compact safety coupling is provided. In addition, the safety coupling according to the invention can be constructed particularly simple and can be dispensed with any electrical engine braking in the power tool.
Die Erfindung schließt dabei weiterhin die Erkenntnis ein, dass aufgrund des Preises und einer einfachen Regelbarkeit Handwerkzeugmaschinen häufig mit Elektromotoren mit Kohlebürsten bereitgestellt werden. Bei Handwerkzeugmaschinen des Standes der Technik werden zur Vermeidung des Bürstenverschleißes im Zuge einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine typischerweise aufwendige Motorbremseinrichtungen vorgesehen. Wie bereits eingangs erwähnt, können die zueinander komplementären Mitnehmerprofile, die am antriebsseitigen Kupplungsteil beziehungsweise am abtriebsseitigen Kupplungsteil angeordnet sind, nach Art einer Kronenradverzahnung ausgestaltet sein. Bevorzugt sind etwaige Stirnseiten der Kupplungsteile frei von Mitnehmerprofilen. Bevorzugt sind die zueinander komplementären Mitnehmerprofile ringförmig ausgebildet. Besonders bevorzugt weisen die Mitnehmerprofile jeweils Keilelemente auf, die axial zur Kupplungsrichtung von dem Mitnehmerprofil abragen. Unter axial ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine parallel zur Kupplungsrichtung orientierte Richtung zu verstehen. The invention further includes the knowledge that due to the price and easy controllability of hand tool machines are often provided with electric motors with carbon brushes. In hand tool machines of the prior art typically complicated motor brake devices are provided to avoid the brush wear in the course of a sudden deflection of the power tool. As already mentioned, the mutually complementary Mitnehmerprofile, which are arranged on the drive-side coupling part or on the output-side coupling part, be designed in the manner of a crown gear teeth. Preferably, any end faces of the coupling parts are free of Mitnehmerprofilen. Preferably, the mutually complementary driver profiles are annular. Particularly preferably, the driver profiles each have wedge elements which protrude axially to the coupling direction of the driver profile. Under axial is to be understood in the context of the present invention oriented parallel to the direction of coupling direction.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform kann die Höhe eines Keilelements zwischen 0,3 mm bis zu 1 mm betragen. Als besonders vorteilhaft ist eine Höhe eines Keilelements von 0,5 mm anzusehen. Als Höhe eines Keilelements ist dabei die maximale Erstreckung eines Keilelements von dem antriebsseitigen bzw. abtriebsseitigen Kupplungsteil anzusehen.  According to an advantageous embodiment, the height of a wedge element can be between 0.3 mm and 1 mm. A height of a wedge element of 0.5 mm is to be regarded as particularly advantageous. The height of a wedge element is to be regarded as the maximum extension of a wedge element from the drive-side or driven-side coupling part.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Keilelemente asymmetrisch ausgebildet. Durch die derartig ausgestalteten Keilelemente kann der Hub bzw. die Wegstrecke zum Verbinden des antriebsseitigen Kupplungsteils mit dem abtriebsseitigen Kupplungsteil deutlich verringert werden. Durch diese Verringerung des Hubs bzw. Wegstrecke kann auch der Kupplungsaktuator bzw. die für das Schließen der Kupplung notwendige Kraft des Kupplungsaktuators im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verringert werden. Folglich kann insgesamt eine besonders geringe Bauhöhe der Sicherheitskupplung ermöglicht werden. In a particularly preferred embodiment, the wedge elements are asymmetrical. By thus configured wedge elements, the stroke or the distance for connecting the drive-side coupling part to the output-side coupling part can be significantly reduced. As a result of this reduction in the stroke or distance, the clutch actuator or the force required for closing the clutch force of the clutch actuator can be significantly reduced compared to the prior art. Consequently, a total of a particularly low overall height of the safety clutch can be made possible.
Dadurch, dass die komplementären Mitnehmerprofile nach Art einer Kronenradverzahnung ausgebildet sein können bzw. dadurch, dass die Keilelemente axial zur Kupplungsrichtung abragen können, resultiert bei anliegendem Drehmoment und unbetätigtem Kupplungsaktuator eine Selbstöffnung der Sicherheitskupplung. Dies, da eine axial wirkende Kupplungsöffnungskraft auf die Sicherheitskupplung wirkt. Durch die dadurch erzeugte kurze Öffnungszeit der Sicherheitskupplung wird im Falle eines Blockierens des Werkzeugs ein geringer Auslenkwinkel der Handwerkzeugmaschine erreicht, wodurch die Sicherheit des Anwenders deutlich erhöht wird. Characterized in that the complementary Mitnehmerprofile may be formed in the manner of a crown gear or by the fact that the wedge elements can protrude axially to the coupling direction results in applied torque and unactuated clutch actuator, a self-opening of the safety clutch. This is because an axially acting clutch opening force acts on the safety clutch. By the short produced Opening time of the safety coupling, a small deflection angle of the power tool is achieved in the case of blocking of the tool, whereby the safety of the user is significantly increased.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das antriebsseitige Kupplungsteil über ein axial in Kupplungsrichtung elastisch auslenkbares Federelement an einem antriebsseitigen Flansch der Sicherheitskupplung befestigt ist. Alternativ kann das am antriebsseitigen Kupplungsteil angeordnete Mitnehmerprofil über ein axial in Kupplungsrichtung elastisch auslenkbares Federelement am antriebsseitigen Kupplungsteil befestigt sein. Bevorzugt ist der antriebsseitige Flansch drehfest mit der Motorwelle verbunden.  It has proved to be advantageous if the drive-side coupling part is fastened to a drive-side flange of the safety coupling via an elastic element that can be deflected elastically in the coupling direction. Alternatively, the driver profile arranged on the drive-side coupling part can be fastened to the drive-side coupling part via a spring element that can be deflected elastically in the coupling direction. Preferably, the drive-side flange is rotatably connected to the motor shaft.
Das abtriebsseitige Kupplungsteil kann über ein axial in Kupplungsrichtung elastisch auslenkbares Federelement an einem abtriebsseitigen Flansch der Sicherheitskupplung befestigt sein. Alternativ dazu kann das am abtriebsseitigen Kupplungsteil angeordnete Mitnehmerprofil über ein axial in Kupplungsrichtung elastisch auslenkbares Federelement am abtriebsseitigen Kupplungsteil befestigt sein. Bevorzugt ist der abtriebsseitige Flansch drehfest mit der Getriebewelle verbunden. The output-side coupling part can be fastened to an output-side flange of the safety coupling via an elastic element deflectable elastically in the coupling direction. Alternatively, the driving profile arranged on the output side coupling part may be fastened to the output side coupling part via a spring element elastically deflectable in the coupling direction in the coupling direction. Preferably, the output-side flange is rotatably connected to the transmission shaft.
Das Federelement kann bevorzugt derart vorgespannt eingebaut sein, dass die zueinander komplementären Mitnehmerprofile bei unbetätigtem Kupplungsaktuator voneinander beabstandet sind, das heißt, die Sicherheitskupplung ausgekuppelt ist.  The spring element may preferably be installed biased in such a way that the mutually complementary driver profiles are spaced apart from each other when the clutch actuator is unactuated, that is, the safety clutch is disengaged.
Alternativ kann das am abtriebsseitigen Kupplungsteil angeordnete Mitnehmerprofil über ein axial in Kupplungsrichtung elastisch auslenkbares Federelement am abtriebsseitigen Kupplungsteil befestigt sein. Auch hier bevorzugt ist das Federelement derart vorgespannt eingebaut, dass die zueinander komplementären Mitnehmerprofile bei unbetätigtem Kupplungsaktuator voneinander beabstandet sind.  Alternatively, the driving profile arranged on the output side coupling part can be fastened to the output side coupling part via a spring element that can be deflected elastically in the coupling direction. Again, preferably, the spring element is installed biased so that the mutually complementary Mitnehmerprofile are spaced apart from each other with unactuated clutch actuator.
Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn das antriebsseitige Kupplungsteil axial beweglich zur Kupplungsrichtung gelagert ist oder das abtriebsseitige Kupplungsteil axial beweglich zur Kupplungsrichtung gelagert ist.  It has proved to be advantageous if the drive-side coupling part is mounted axially movable to the coupling direction or the driven-side coupling part is mounted axially movable to the coupling direction.
In einer besonders bevorzugten Ausgestaltung sind die Motorwelle und die Getriebewelle koaxial zueinander angeordnet. Gleichsam können das abtriebsseitige Kupplungsteil und das antriebsseitige Kupplungsteil koaxial zueinander angeordnet sein und bevorzugt wiederum koaxial zur Motorwelle und Getriebewelle angeordnet sein. Besonders bevorzugt sind die ringförmig ausgebildeten Mitnehmerprofile koaxial zur Motorwelle und zur Getriebewelle angeordnet. Dadurch kann die Sicherheitskupplung besonders kompakt bereitgestellt werden. Es hat sich als vorteilhaft herausgestellt, wenn der Kupplungsaktuator ein elektromagnetischer Aktuator mit einer Aktuatorspule ist. In a particularly preferred embodiment, the motor shaft and the transmission shaft are arranged coaxially with each other. Similarly, the output-side coupling part and the drive-side coupling part can be arranged coaxially with one another and preferably in turn can be arranged coaxially to the motor shaft and transmission shaft. Particularly preferably, the ring-shaped Mitnehmerprofile coaxial with the motor shaft and the transmission shaft are arranged. As a result, the safety coupling can be provided in a particularly compact manner. It has proven to be advantageous if the clutch actuator is an electromagnetic actuator with an actuator coil.
Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des antriebsseitigen sowie abtriebsseitigen Kupplungsteils mit einem zueinander komplementären Mitnehmerprofil kann insbesondere der für den als elektromagnetischer Aktuator ausgestaltete Kupplungsaktuator nötige Hub bzw. die Wegstrecke zum Verbinden des antriebsseitigen Kupplungsteils mit dem abtriebsseitigen Kupplungsteil vorteilhafterweise deutlich verringert werden, da die Länge des Hubs bzw. der Wegstrecke zum Schließen der Kupplung ein nachteiliger Widerstand für den magnetischen Fluss des als elektromagnetischer Aktuator ausgestalteten Kupplungsaktuators darstellt. Durch diese Verringerung des Hubs bzw. Wegstrecke kann auch der als elektromagnetischer Aktuator ausgestaltete Kupplungsaktuator bzw. die für das Schließen der Kupplung notwendige Magnetkraft des als elektromagnetischer Aktuator ausgestaltete Kupplungsaktuators im Vergleich zum Stand der Technik deutlich verringert werden.  Due to the inventive design of the drive-side and output-side coupling part with a mutually complementary driver profile in particular for the designed as an electromagnetic actuator Kupplungsaktuator necessary stroke or the distance for connecting the drive-side coupling part with the driven-side coupling part can advantageously be significantly reduced, since the length of the hub or the distance to close the clutch is an adverse resistance to the magnetic flux of the clutch actuator designed as an electromagnetic actuator. As a result of this reduction in the stroke or travel distance, the clutch actuator designed as an electromagnetic actuator or the magnetic force of the clutch actuator designed as an electromagnetic actuator can be significantly reduced in comparison with the prior art for the closing of the clutch.
Bevorzugt ist der elektromagnetische Aktuator ausgebildet und angeordnet, das als Anker wirkende antriebsseitige Kupplungsteil oder das als Anker wirkende abtriebsseitige Kupplungsteil zu betätigen, bevorzugt berührungslos zu betätigen. Vorteilhafterweise kann somit auf ein Kraftübertragungselement zwischen Aktuatorspule und Mitnehmerprofil verzichtet werden, insbesondere auf ein starres und seriell im Kraftfluss angeordnetes Kraftübertragungselement wie beispielsweise einen Hebelarm oder dergleichen.  Preferably, the electromagnetic actuator is designed and arranged to actuate the armature-acting drive-side coupling part or acting as an anchor output-side coupling part, preferably to operate without contact. Advantageously, it is therefore possible to dispense with a force transmission element between actuator coil and driver profile, in particular a rigid force transmission element arranged serially in the force flow, such as a lever arm or the like.
Alternativ oder zusätzlich kann der elektromagnetische Aktuator ausgebildet und angeordnet sein, das als Anker wirkende Mitnehmerprofil berührungslos zu betätigen. Alternatively or additionally, the electromagnetic actuator may be designed and arranged to actuate the armature profile acting as an armature without contact.
Das Mitnehmerprofil, das antriebsseitige Kupplungsteil und/oder das abtriebsseitige Kupplungsteil können weichmagnetisch sein. Alternativ können das Mitnehmerprofil, das antriebsseitige Kupplungsteil und/oder das abtriebsseitige Kupplungsteil hartmagnetisch sein. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist die Sicherheitskupplung bei stromlos geschalteter Aktuatorspule geöffnet. Somit ist also das elastisch auslenkbare Federelement, das vorgespannt eingebaut ist, ausreichend, um die komplementären Mitnehmerprofile voneinander beabstandet zu halten, wenn die Aktuatorspule stromlos geschaltet ist. Im umgekehrten Fall, bei bestromter Aktuatorspule, ist die durch die Aktuatorspule auf den als Anker wirkenden Mitnehmer Magnetkraft groß genug, um die Federkraft des Federelements zu kompensieren und die zueinander komplementären Mitnehmerprofile zwecks Drehmomentübertragung miteinander in formschlüssigen Eingriff zu halten. Alternativ kann die Sicherheitskupplung bei stromlos geschalteter Aktuatorspule geschlossen sein. Die Aktuatorspule kann gestellfest zu einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeordnet sein. Alternativ kann die Aktuatorspule drehfest zur Motorwelle angeordnet sein. Eine drehfeste Verbindung kann beispielsweise kraftschlüssig oder formschlüssig sein. Vorzugsweise wird eine drehfest zur Motorwelle vorgesehene Aktuatorspule über einen Gleitkontakt mit einem Stellstrom versorgt. Der Gleitkontakt kann vorzugsweise über wenigstens einen Schleifring und wenigstens eine Bürste realisiert sein, die bevorzugt paarweise angeordnet sind. The driver profile, the drive-side coupling part and / or the output side coupling part may be soft magnetic. Alternatively, the driver profile, the drive-side coupling part and / or the output side coupling part may be hard magnetic. In a further preferred embodiment, the safety coupling is open when normally switched actuator coil. Thus, therefore, the elastically deflectable spring element, which is installed biased, sufficient to keep the complementary Mitnehmerprofile spaced from each other when the actuator coil is de-energized. In the opposite case, when energized actuator coil, which acts through the actuator coil acting as an anchor driver magnetic force is large enough to compensate for the spring force of the spring element and to keep each other complementary Mitnehmerprofile for the purpose of torque transmission in positive engagement. Alternatively, the safety clutch may be closed when normally switched actuator coil. The actuator coil may be arranged fixed to the frame to a housing of the power tool. Alternatively, the actuator coil can be arranged rotationally fixed to the motor shaft. A non-rotatable connection can for example be non-positively or positively. Preferably, a rotationally fixed to the motor shaft provided actuator coil is supplied via a sliding contact with a control current. The sliding contact may preferably be realized via at least one slip ring and at least one brush, which are preferably arranged in pairs.
Die Handwerkzeugmaschine kann eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine aufweisen, wobei die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet ist die Aktuatorspule stromlos zu schalten, wenn eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. Alternativ kann die Handwerkzeugmaschine eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine aufweisen, wobei die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet ist die Aktuatorspule zu bestromen, wenn eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. The hand tool machine may have an electronic unit for detecting a sudden deflection of the hand tool, wherein the electronic unit is designed and arranged to switch the actuator coil de-energized when a sudden deflection of the power tool is detected. Alternatively, the power tool may have an electronic unit for detecting a sudden deflection of the power tool, wherein the electronic unit is designed and arranged to energize the actuator when a sudden deflection of the power tool is detected.
Alternativ oder in Ergänzung zu der Elektronikeinheit zum Detektieren einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine kann eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer Winkelbeschleunigung wenigstens eines Bauteils und/oder der gesamten der Handwerkzeugmaschine vorgesehen sein, um hierdurch auf eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine zu schließen. Hierbei ist die Elektronikeinheit zum Detektieren einer Winkelbeschleunigung ausgebildet und angeordnet die Aktuatorspule stromlos zu schalten, wenn eine Winkelbeschleunigung wenigstens eines Bauteils und/oder der gesamten der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. Alternativ kann die Handwerkzeugmaschine eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer Winkelbeschleunigung wenigstens eines Bauteils und/oder der gesamten der Handwerkzeugmaschine aufweisen um hierdurch auf eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine zu schließen. Hierbei ist die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet die Aktuatorspule zu bestromen, wenn eine Winkelbeschleunigung wenigstens eines Bauteils und/oder der gesamten der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. Alternatively, or in addition to the electronic unit for detecting a sudden deflection of the power tool, an electronic unit for detecting an angular acceleration of at least one component and / or the entire of the hand tool may be provided, thereby closing an abrupt deflection of the power tool. In this case, the electronic unit is designed to detect an angular acceleration and arranged to switch the actuator coil de-energized when an angular acceleration of at least one component and / or the entire of the hand tool is detected. Alternatively, the handheld power tool can have an electronic unit for detecting an angular acceleration of at least one component and / or the entire of the handheld power tool in order thereby to conclude a sudden deflection of the handheld power tool. In this case, the electronic unit is designed and arranged to energize the actuator coil when an angular acceleration of at least one component and / or the entire of the handheld power tool is detected.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann die Handwerkzeugmaschine eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer Veränderung wenigstens einer vorbestimmten physikalischen Größe der Handwerkzeugmaschine aufweisen, wobei die Veränderung der wenigstens einen vorbestimmten physikalischen Größe als Anlass bzw. Hinweis auf eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine und folglich zum Öffnen der Sicherheitskupplung dient. Die Elektronikeinheit zum Detektieren einer Veränderung wenigstens einer vorbestimmten physikalischen Größe ist ausgebildet und angeordnet die Aktuatorspule stromlos zu schalten, wenn eine Veränderung wenigstens einer vorbestimmten physikalischen Größe detektiert wird. Alternativ kann die Handwerkzeugmaschine eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer Veränderung wenigstens einer vorbestimmten physikalischen Größe der Handwerkzeugmaschine aufweisen, wobei die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet ist die Aktuatorspule zu bestromen, wenn eine Veränderung wenigstens einer vorbestimmten physikalischen Größe der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. According to a further embodiment, the handheld power tool can have an electronic unit for detecting a change in at least one predetermined physical size of the handheld power tool, wherein the change in the at least one predetermined physical variable serves as a reason or indication of a sudden deflection of the handheld power tool and consequently for opening the safety clutch. The electronic unit for detecting a change of at least a predetermined physical quantity is formed and arranged the actuator coil to de-energize when a change of at least one predetermined physical quantity is detected. Alternatively, the handheld power tool may include an electronics unit for detecting a change in at least one predetermined physical size of the handheld power tool, wherein the electronics unit is configured and arranged to energize the actuator coil when a change in at least one predetermined physical size of the handheld power tool is detected.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Figurenbeschreibung. In den Figuren sind verschiedene Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Figuren, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen. Further advantages will become apparent from the following description of the figures. In the figures, various embodiments of the present invention are shown. The figures, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art will expediently also consider the features individually and combine them into meaningful further combinations.
In den Figuren sind gleiche und gleichartige Komponenten mit gleichen Bezugszeichen beziffert. Es zeigt:  In the figures, identical and similar components are numbered with the same reference numerals. It shows:
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine; 1 shows a first embodiment of a hand tool according to the invention;
Fig. 2 ein Mitnehmerprofil der Sicherheitskupplung der Handwerkzeugmaschine der Fig. 1 ;FIG. 2 shows a driver profile of the safety coupling of the handheld power tool of FIG. 1; FIG.
Fig. 3a eine schematische Darstellung eines rechtwinklig ausgestalteten Mitnahmeprofils in einer Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik; 3a shows a schematic representation of a right-angled driving profile in a safety coupling according to the prior art;
Fig. 3b eine schematische Darstellung eines Mitnahmeprofils mit Keilelementen einer  Fig. 3b is a schematic representation of a driving profile with wedge elements of a
Sicherheitskupplung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine; Safety coupling of a hand tool according to the invention;
Fig. 3c einen grafischen Vergleich der Vorspannungskräfte eines Federelements in einer Fig. 3c is a graphical comparison of the biasing forces of a spring element in a
Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik und eines Federelements in einer Sicherheitskupplung einer erfindungs-gemäßen Handwerkzeugmaschine; Safety coupling according to the prior art and a spring element in a safety coupling of a hand tool according to the invention;
Fig. 4 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherheitskupplung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine; und 4 shows a further embodiment of a safety coupling of a hand tool according to the invention; and
Fig. 5 ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherheitskupplung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine. Fig. 5 shows another embodiment of a safety coupling of a hand tool of the invention.
Ausführungsbeispiele: EXAMPLES
Eine Handwerkzeugmaschine 100, vorliegend ein Bohrhammer, ist in Fig. 1 dargestellt. Die Handwerkzeugmaschine 100 weist ein Gehäuse 13 auf, in dem ein elektrischer Antriebsmotor 6 und eine Sicherheitskupplung 2 angeordnet sind. Der elektrische Antriebsmotor 6 ist mit der Sicherheitskupplung 2 über die Motorwelle 7 verbunden. Die Sicherheitskupplung 2 ist über die Getriebewelle 8 und ein nicht dargestelltes Getriebe mit einem in der Handwerkzeugmaschine 100 aufgenommenen Werkzeug 4, vorliegend einem Bohrer, verbunden. Das Werkzeug 4 steckt in einer zu bearbeitenden Wand 5.  A hand tool 100, in this case a hammer drill, is shown in FIG. The hand tool 100 has a housing 13 in which an electric drive motor 6 and a safety clutch 2 are arranged. The electric drive motor 6 is connected to the safety clutch 2 via the motor shaft 7. The safety clutch 2 is connected via the gear shaft 8 and a gear, not shown, with a recorded in the power tool 100 tool 4, in this case a drill. The tool 4 is inserted in a wall 5 to be processed.
Über die Sicherheitskupplung 2 kann eine Drehmomentübertragung zwischen der Motorwelle 7 und der Getriebewelle 8 der Handwerkzeugmaschine 100 hergestellt und unterbrochen werden. Die Sicherheitskupplung 2 weist erfindungsgemäß zueinander komplementäre Mitnehmerprofile auf, von denen eines nun mit Bezug auf Fig. 2 erläutert wird.  About the safety coupling 2, a torque transmission between the motor shaft 7 and the transmission shaft 8 of the power tool 100 can be made and interrupted. According to the invention, the safety coupling 2 has complementary driver profiles, one of which will now be explained with reference to FIG. 2.
Wie der Fig. 2 entnommen werden kann, ist das Mitnehmerprofil 1 ringförmig ausgebildet und weist axial, das heißt parallel zur Kupplungsrichtung KR abragende Keilelemente K auf. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel sind eine Vielzahl von Keilelementen K entlang des ringförmigen Mitnehmerprofils gleichmäßig voneinander beabstandet angeordnet. Wie ebenfalls der Fig. 2 entnommen werden kann, ist das Mitnehmerprofil 1 nach Art einer Kronenradverzahnung ausgebildet, das heißt insbesondere sind die radialen Seitenflächen des Mitnehmerprofils frei von einer etwaigen Verzahnung sowie frei von Keilelementen. Die Rotationsrichtung R des Mitnehmerprofils 1 während bestimmungsgemäßen Betriebs der Handwerkzeugmaschine ist entsprechend bezeichnet.  As can be seen from Fig. 2, the driver profile 1 is annular and has axially, that is parallel to the coupling direction KR projecting wedge elements K on. In the presently illustrated embodiment, a plurality of wedge elements K are arranged uniformly spaced from one another along the annular driver profile. As can also be seen from Fig. 2, the driver profile 1 is formed in the manner of a crown gear, that is, in particular, the radial side surfaces of the driver are free of any teeth and free of wedge elements. The direction of rotation R of the driver profile 1 during normal operation of the power tool is designated accordingly.
Das Keilelement K weist dabei eine Höhe H von ca. 0,5 mm auf. Es ist jedoch auch möglich, dass die Höhe H des Keilelements K in einem Bereich von 0,3 bis 1 mm liegt. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, dass die Höhe H einen Wert über 1 mm oder einen Wert unter 0,3 mm aufweist.  The wedge element K has a height H of about 0.5 mm. However, it is also possible that the height H of the wedge member K is in a range of 0.3 to 1 mm. In addition, however, it is also possible that the height H has a value greater than 1 mm or a value less than 0.3 mm.
In der unten links in Fig. 2 gezeigten Vergrößerung ist eine asymmetrische Ausbildung der Keilelemente K gut zu erkennen. Eine steile Mitnehmerflanke MF, die in Rotationsrichtung R vorlaufend ist, ist dabei steiler als eine in Rotationsrichtung R nachlaufende Flanke NF.  In the magnification shown at the bottom left in FIG. 2, an asymmetrical design of the wedge elements K can be clearly seen. A steep Mitnehmerflanke MF, which is leading in the direction of rotation R, is steeper than a trailing edge in the direction of rotation R NF.
Fig. 3a zeigt eine schematische Darstellung eines rechtwinklig ausgestalteten Mitnahmeprofils in einer Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik. Fig. 3b zeigt eine schematische Darstellung eines Mitnahmeprofils mit Keilelementen K einer Sicherheitskupplung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine. Das Federelement 10 dient zum Trennen bzw. Öffnen der jeweiligen Sicherheitskupplung. Im Falle des rechtwinklig ausgestalteten Mitnahmeprofils in der Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik muss das Federelement 10 aktiv die beiden unter Last stehenden Kupplungsteile, d.h. das antriebsseitige Kupplungsteil sowie das abtriebsseitige Kupplungsteil, auseinanderziehen. Wegen der aus der anliegenden Normalkraft relativ großen Reibungskraft, muss ein Federelement 10 mit einer relativ großen Federkraft FA verwendet werden, um die Sicherheitskupplung trennen bzw. öffnen zu können. Hierbei ist es notwendig, dass diese Federkraft FA bei einem Hub von h=0, d.h. bei einer geöffneten Kupplung und kurz vor dem Kontakt der beiden Kupplungsteile, bereits anliegen muss. Es ist somit eine relativ hohe Vorspannung in dem Federelement 10 bei der Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik notwendig. Wenn in der Sicherheitskupplung gemäß dem Stand der Technik ein Magnet zum Verbinden bzw. Schließen der beiden Kupplungsteile verwendet wird, muss dieser Magnet so gewählt werden, dass dieser bei geöffneter Kupplung die relativ große Federkraft FA erzeugen kann. Folglich muss ein relativ großer bzw. starker Magnet gewählt werden, um die Kupplung gegen die Federkraft FA des relativ großen Federelements schließen zu können. 3a shows a schematic representation of a right-angled driving profile in a safety coupling according to the prior art. 3b shows a schematic representation of a driving profile with wedge elements K of a safety coupling of a hand tool according to the invention. The spring element 10 serves for separating or opening the respective safety clutch. In the case of the right-angled entrainment profile in the safety coupling according to the prior art, the spring element 10 must actively pull apart the two load-bearing coupling parts, ie the drive-side coupling part and the output-side coupling part. Because of the relatively large frictional force resulting from the applied normal force, a spring element 10 with a relatively large spring force F A must be used in order to be able to disconnect or open the safety clutch. It is necessary that this spring force F A at a stroke of h = 0, ie at an open clutch and shortly before the contact of the two coupling parts, already must be present. It is thus necessary a relatively high bias in the spring element 10 in the safety coupling according to the prior art. If in the safety coupling according to the prior art, a magnet is used to connect or close the two coupling parts, this magnet must be chosen so that it can generate the relatively large spring force F A with the clutch open. Consequently, a relatively large or strong magnet must be chosen in order to close the clutch against the spring force F A of the relatively large spring element can.
Im Gegensatz dazu kann aufgrund des Mitnehmerprofils 1 nach Art einer Kronenradverzahnung mit Keilelementen K ein deutlich kleineres bzw. schwächeres Federelement mit einer deutlich geringeren Federkraft FB für eine Sicherheitskupplung einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine gewählt werden. Theoretisch kann dabei die Federkraft FB des Federelements 10 unabhängig von der Öffnung der Kupplung sein, da wegen der Keilelemente K unter Last bereits eine öffnende Axialkraft zum Öffnen bzw. Trennen der beiden Kupplungsteile, d.h. des antriebsseitigen Kupplungsteils vom abtriebsseitigen Kupplungsteil, erzeugt wird. Das Federelement 10 dient somit lediglich dazu die beiden Kupplungsteile außer Eingriff zu halten. Als Folge dessen kann ein relativ kleines bzw. schwaches Federelement gewählt werden, welche eine Federkraft FB kleiner als die Federkraft FA aufweist (vgl. Fig. 3c). Eine Schnittdarstellung einer Sicherheitskupplung 2 einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine ist in Fig. 4 dargestellt. Fig. 4 zeigt den eingekuppelten Zustand EK der Sicherheitskupplung 2. Im eingekuppelten Zustand EK kann eine Drehmomentübertragung zwischen einer Motorwelle 7 und einer Getriebewelle 8 erfolgen. In contrast, due to the Mitnehmerprofils 1 in the manner of a crown gear with wedge elements K a significantly smaller or weaker spring element can be selected with a much lower spring force F B for a safety coupling of a hand tool of the invention. Theoretically, the spring force F B of the spring element 10 can be independent of the opening of the clutch, since an opening axial force for opening or separating the two coupling parts, ie the drive-side coupling part from the driven-side coupling part is already generated because of the wedge elements K under load. The spring element 10 thus serves only to keep the two coupling parts out of engagement. As a result, a relatively small or weak spring element can be selected, which has a spring force F B smaller than the spring force F A (see Fig. 3c). A sectional view of a safety coupling 2 of a hand tool according to the invention is shown in FIG. 4. FIG. 4 shows the engaged state EK of the safety clutch 2. In the engaged state EK, a torque transmission between a motor shaft 7 and a transmission shaft 8 can take place.
Die Sicherheitskupplung 2 weist ein antriebsseitiges Kupplungsteil 1 1 und ein abtriebsseitiges Kupplungsteil 12 auf. Am antriebsseitigen Kupplungsteil 11 ist ein ringförmig ausgebildetes Mitnehmerprofil 1 (vgl. Fig. 2) angeordnet. Ein dazu komplementäres und ringförmig ausgebildetes Mitnehmerprofil V (vgl. Fig. 2) ist am abtriebsseitigen Kupplungsteil 12 angeordnet. Das abtriebsseitige Kupplungsteil 12 ist mit der Getriebewelle 8 drehfest, beispielsweise kraft- oder formschlüssig verbunden. Das antriebsseitige Kupplungsteil 1 1 , das Träger des ringförmigen Mitnehmerprofils 1 ist, ist axial in Kupplungsrichtung KR beweglich gelagert. Die Lagerung erfolgt über ein elastisch auslenkbares Federelement 10, über das das antriebsseitige Kupplungsteil 11 mit dem darauf angeordneten Mitnehmerprofil 1 mit einem antriebsseitigen Flansch 9 verbunden ist. Der antriebsseitige Flansch 9 ist seinerseits drehfest mit der Motorwelle 7 verbunden. The safety coupling 2 has a drive-side coupling part 1 1 and a driven-side coupling part 12. On the drive-side coupling part 11, a ring-shaped driver profile 1 (see Fig. 2) is arranged. A complementarily designed and annular driver profile V (see Fig. 2) is arranged on the output-side coupling part 12. The output-side coupling part 12 is rotationally fixed to the transmission shaft 8, for example, non-positively or positively connected. The drive-side coupling part 1 1, the Carrier of the annular driver profile 1 is axially movably mounted in the coupling direction KR. The storage takes place via an elastically deflectable spring element 10, via which the drive-side coupling part 11 is connected to the driver profile 1 arranged thereon with a drive-side flange 9. The drive-side flange 9 is in turn rotatably connected to the motor shaft 7.
Wie der Fig. 4 entnommen werden kann, ist in dem antriebsseitigen Flansch 9 ein Kugellager zwischen Motorwelle 7 und Getriebewelle 8 vorgesehen in dem die Getriebewelle 8 gelagert ist. Dies erleichtert das Fluchten von Motorwelle 7 und Getriebewelle 8.  4, a ball bearing between the motor shaft 7 and gear shaft 8 is provided in the drive-side flange 9 in which the transmission shaft 8 is mounted. This facilitates the alignment of motor shaft 7 and gear shaft. 8
Wie bereits erwähnt, ist in Fig. 4 der eingekuppelte Zustand EK dargestellt. Ein Drehmoment, das über den hier nicht dargestellten elektrischen Antriebsmotor aufgebracht wird, gelangt von der Motorwelle 7 auf den drehfest mit der Motorwelle 7 verbundenen antriebsseitigen Flansch 9 und von dort über das axial in Kupplungsrichtung KR elastisch auslenkbare Federelement 10 auf das antriebsseitige Kupplungsteil 1 1.  As already mentioned, in Fig. 4, the engaged state EK is shown. A torque which is applied via the electric drive motor, not shown here, passes from the motor shaft 7 to the rotatably connected to the motor shaft 7 drive-side flange 9 and from there via the axially elastically deflectable in the coupling direction KR spring element 10 on the drive-side coupling part 1 first
Das antriebsseitige Kupplungsteil 1 1 , was vorliegend axial beweglich zur Kupplungsrichtung KR gelagert ist, überträgt das Drehmoment auf das abtriebsseitige Kupplungsteil 12, was seinerseits ein komplementäres Mitnehmerprofil V aufweist. Über das abtriebsseitige Kupplungsteil 12, das lagefest an der Getriebewelle 8 befestigt ist, gelangt das Drehmoment zu einem hier nicht dargestellten Getriebe. Die Getriebewelle 8 ist drehbar in einem Gehäuse 13 der Handwerkzeugmaschine gelagert.  The drive-side coupling part 1 1, which in the present case is axially movably mounted to the coupling direction KR, transmits the torque to the output-side coupling part 12, which in turn has a complementary driver profile V. About the output side coupling part 12, which is fixedly secured to the transmission shaft 8, the torque reaches a gear, not shown here. The transmission shaft 8 is rotatably mounted in a housing 13 of the power tool.
Wie ebenfalls der Fig. 4 entnommen werden kann, sind der Motorwelle 7, der Getriebewelle 8, die jeweils ringförmig ausgebildeten und zueinander komplementären Mitnehmerprofile 1 , V koaxial zueinander angeordnet. As can also be seen from FIG. 4, the motor shaft 7, the transmission shaft 8, the respective driver profiles 1, V, which are of annular design and complementary to one another, are arranged coaxially with one another.
Im Folgenden wird ein Kupplungsvorgang mit Bezug auf den Kupplungsaktuator näher erläutert. Der Kupplungsaktuator ist vorliegend ein elektromagnetischer Aktuator mit einer Aktuatorspule 15, die über einen Spulenhalter 14 lagefest bezüglich des Gehäuses 13 angeordnet ist. Zum Schutz der Aktuatorspule 15 ist diese mit einer Isolationsschicht 16 umgeben.  Hereinafter, a coupling operation with respect to the clutch actuator is explained in detail. The clutch actuator is in the present case an electromagnetic actuator with an actuator coil 15, which is arranged fixed in position relative to the housing 13 via a coil holder 14. To protect the actuator coil 15, this is surrounded by an insulating layer 16.
Durch Beaufschlagen der Aktuatorspule 15 mit einem Stellstrom wird das antriebsseitige Kupplungsteil 11 an das abtriebsseitige Kupplungsteil 12 gezogen und somit die komplementären Mitnehmerprofile 1 , 1 ', wie in Fig. 4 dargestellt, in Eingriff gebracht.  By acting on the actuator coil 15 with a control current, the drive-side coupling part 11 is pulled to the output-side coupling part 12 and thus the complementary driver profiles 1, 1 ', as shown in Fig. 4, engaged.
Die Handwerkzeugmaschine kann eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine aufweisen, wobei die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet ist, die Aktuatorspule 15 stromlos zu schalten, wenn eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine detektiert wird. Hierbei kann die Elektronikeinheit ausgebildet ausgebildet und angeordnet sein eine Winkelbeschleunigung und/oder eine vorbestimmte Veränderung mindestens einer physikalischen Größe wenigstens eines Bauteils und/oder der gesamten der Handwerkzeugmaschine zu detektieren, um hierdurch eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine zu detektiert. The hand tool machine may have an electronic unit for detecting a sudden deflection of the hand tool, wherein the electronic unit is formed and arranged to switch the actuator coil 15 de-energized when a sudden deflection of the power tool is detected. In this case, the electronic unit can be formed be formed and arranged to detect an angular acceleration and / or a predetermined change of at least one physical size of at least one component and / or the entire of the power tool to thereby detect a sudden deflection of the power tool.
Durch eine Stromlosschaltung der Aktuatorspule 15 wird aufgrund des vorgespannt eingebauten Federelements 10 sowie der durch die Keilelemente K erzeugten Axialkraft der antriebsseitige Kupplungsteil 1 1 vom abtriebsseitigen Kupplungsteil 12 wegbewegt und die komplementären Mitnehmerprofile 1 , V voneinander getrennt, sodass eine Drehmomentübertragung zwischen der Motorwelle 7 und der Getriebewelle 8 unterbrochen ist. Due to the biased built-in spring element 10 and the axial force generated by the wedge elements K, the drive-side coupling part 1 1 is moved away from the output side coupling part 12 and the complementary driver profiles 1, V separated from each other, so that a torque transmission between the motor shaft 7 and the Transmission shaft 8 is interrupted.
Ein weiteres Ausführungsbeispiel einer Sicherheitskupplung 2 einer Handwerkzeugmaschine ist in Fig. 5 dargestellt. Auch durch die in Fig. 5 dargestellte Sicherheitskupplung 2 soll eine Drehmomentübertragung zwischen einer Motorwelle 7 und einer Getriebewelle 8 erfolgen. Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 4, bei dem die Aktuatorspule 15 gestellfest zum Gehäuse 13 der Handwerkzeugmaschine angeordnet ist, ist beim Ausführungsbeispiel der Fig. 5 die Aktuatorspule 15 in einem Spulenhalter 14 gelagert, wobei der Spulenhalter 14 drehfest zur Motorwelle 7 angeordnet ist. Dementsprechend rotiert die Aktuatorspule 15 gemeinsam mit der Motorwelle 7 in Rotationsrichtung R. Um ein Bestromen der Spule zu ermöglichen, weist der Spulenhalter 14 in Umfangsrichtung paarweise angeordnete Schleifringe 23 auf, die elektrisch mit der Aktuatorspule 15 verbunden sind. Die paarweise angeordneten Schleifringe 23 sind mit einem gestellfesten Bürstenpaar 24 in einem Gleitkontakt, sodass die Aktuatorspule 15 bedarfsweise bestromt werden kann. Another embodiment of a safety coupling 2 of a hand tool is shown in Fig. 5. By the safety coupling 2 shown in Fig. 5, a torque transmission between a motor shaft 7 and a transmission shaft 8 is to take place. In contrast to the embodiment of FIG. 4, in which the actuator coil 15 is fixed to the housing 13 of the power tool, the actuator coil 15 is mounted in a coil holder 14 in the embodiment of FIG. 5, wherein the coil holder 14 is rotatably mounted to the motor shaft 7. Correspondingly, the actuator coil 15 rotates together with the motor shaft 7 in the direction of rotation R. In order to enable the coil to be energized, the coil holder 14 has pairs of slip rings 23 in the circumferential direction, which are electrically connected to the actuator coil 15. The paired slip rings 23 are in a sliding contact with a frame-fixed brush pair 24, so that the actuator coil 15 can be energized as needed.
Bei dem in Fig. 5 dargestellten Ausführungsbeispiel ist das antriebsseitige Kupplungsteil 11 durch den Spulenhalter 14 samt Aktuatorspule 15 gebildet und drehfest bzw. lagefest zur Motorwelle 7 angeordnet. Das Mitnehmerprofil 1 , das vorliegend ringförmig ausgebildet ist, ist drehfest mit dem antriebsseitigen Kupplungsteil 1 1 verbunden. Im vorliegend dargestellten Ausführungsbeispiel ist das Mitnehmerprofil 1 sowohl auf den abtriebsseitigen Kupplungsteil 12 als auch auf den Spulenhalter 14 aufgebracht verbunden.  In the embodiment shown in FIG. 5, the drive-side coupling part 11 is formed by the coil holder 14 together with the actuator coil 15 and rotatably or positionally fixed to the motor shaft 7 is arranged. The driver profile 1, which is annular in the present case, is non-rotatably connected to the drive-side coupling part 1 1. In the present embodiment illustrated, the driver profile 1 is connected both to the output-side coupling part 12 and to the coil holder 14.
Weiterhin ist das abtriebsseitige Kupplungsteil 12, das Träger des komplementären Mitnehmerprofils V ist, axial in Kupplungsrichtung KR beweglich. Wie ebenfalls der Fig. 5 entnommen werden kann, ist das axial in Kupplungsrichtung KR elastisch auslenkbare Federelement 10 an einem abtriebsseitigen Flansch 20 der Sicherheitskupplung 2 befestigt. Über dieses Federelement 10 ist das abtriebsseitige Kupplungsteil 12 mit dem komplementären Mitnehmerprofil V drehfest am abtriebsseitigen Flansch 20 befestigt. Der abtriebsseitige Flansch 20 ist seinerseits drehfest zur Getriebewelle 8 angeordnet. Der abtriebsseitige Flansch 20 und die Getriebewelle 8 sind drehbar im Gehäuse 13 gelagert. Furthermore, the output-side coupling part 12, the carrier of the complementary driver profile V is axially movable in the coupling direction KR. As can likewise be seen from FIG. 5, the spring element 10, which is elastically deflectable axially in the coupling direction KR, is fastened to an output-side flange 20 of the safety coupling 2. About this spring element 10, the output-side coupling member 12 is rotatably attached to the complementary driving profile V on the output-side flange 20. The output side flange 20 is in turn rotationally fixed to the transmission shaft 8 is arranged. The driven-side flange 20 and the transmission shaft 8 are rotatably supported in the housing 13.
Sobald die Aktuatorspule 15 über die Schleifringe 23 und die mit den Schleifringen in Kontakt stehende Bürste 24 bestromt wird, wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, das das abtriebsseitige Kupplungsteil 12, das als Anker wirkt, aus der in Fig. 5 gezeigte Lage axial zur Kupplungsrichtungen KR nach unten verschiert. Somit wird die Sicherheitskupplung 2 geschlossen, das heißt, die zueinander komplementären Mitnehmerprofile 1 , V stehen in formschlüssigem Eingriff zueinander. Die in Fig. 5 dargestellte Sicherheitskupplung 2 ist ausgebildet, dass bei stromlos geschalteter Aktuatorspule 15 die Sicherheitskupplung 2 geöffnet ist. As soon as the actuator coil 15 is energized via the slip rings 23 and the brush 24 in contact with the slip rings, an electromagnetic field is generated which causes the output side coupling part 12 acting as an armature to move axially from the position shown in FIG downwards. Thus, the safety clutch 2 is closed, that is, the mutually complementary driver profiles 1, V are in positive engagement with each other. The safety coupling 2 shown in FIG. 5 is designed such that when the actuator coil 15 is switched off, the safety coupling 2 is opened.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
1 , 1 ' Mitnehmerprofil 1, 1 'driver profile
2 Sicherheitskupplung  2 safety coupling
4 Werkzeug  4 tool
5 Wand 5 wall
6 elektrischer Antriebsmotor  6 electric drive motor
7 Motorwelle  7 motor shaft
8 Getriebewelle  8 gear shaft
9 Antriebsseitiger Flansch der Sicherheitskupplung 10 Federelement  9 Drive-side flange of the safety coupling 10 Spring element
1 1 Antriebsseitiges Kupplungsteil  1 1 Drive-side coupling part
12 Abtriebsseitiges Kupplungsteil  12 output side coupling part
13 Gehäuse  13 housing
14 Spulenhalter  14 bobbin holders
15 Aktuatorspule 15 actuator coil
20 Abtriebsseitiger Flansch der Sicherheitskupplung 20 Output side flange of the safety coupling
15 Aktuatorspule 15 actuator coil
23 Schleifring  23 slip ring
24 Bürste  24 brush
100 Handwerkzeugmaschine 100 hand tool machine
EK Eingekuppelter Zustand  EK Coupled condition
KR Kupplungsrichtung  KR coupling direction
MF Mitnehmerflanke  MF driver flank
NF Nachlaufende Flanke  NF trailing edge
R Rotationsrichtung R rotation direction
K Keilelemente  K wedge elements

Claims

Patentansprüche  claims
Handwerkzeugmaschine (100), insbesondere Bohrhammer oder Kombihammer, mit einer Sicherheitskupplung (2) über die eine Drehmomentübertragung zwischen einer Motorwelle (7) und einer Getriebewelle (8) der Handwerkzeugmaschine (100) hergestellt und unterbrochen werden kann, wobei die Sicherheitskupplung ein antriebsseitiges Kupplungsteil (1 1 ) und ein abtriebsseitiges Kupplungsteil (12) aufweist und über einen Kupplungsaktuator betätigt werden kann, Hand tool (100), in particular hammer drill or combi hammer, with a safety coupling (2) via the torque transmission between a motor shaft (7) and a gear shaft (8) of the power tool (100) can be manufactured and interrupted, wherein the safety coupling a drive-side coupling part ( 1 1) and a driven-side coupling part (12) and can be actuated via a clutch actuator,
dadurch gekennzeichnet, dass am antriebsseitigen Kupplungsteil (1 1 ) und am abtriebsseitigen Kupplungsteil (12) zueinander komplementäre Mitnehmerprofile (1 , 1 ') angeordnet sind, insbesondere nach Art einer Kronenradverzahnung, über die das antriebsseitige Kupplungsteil (1 1 ) und das abtriebsseitige Kupplungsteil (12) reib- /formschlüssig gekuppelt werden können. characterized in that on the drive-side coupling part (1 1) and on the output side coupling part (12) mutually complementary driver profiles (1, 1 ') are arranged, in particular in the manner of a crown gear, via which the drive-side coupling part (1 1) and the output side coupling part ( 12) can be coupled frictionally / positively.
Handwerkzeugmaschine (100) nach Anspruch 1 , Hand tool (100) according to claim 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Mitnehmerprofile (1 , 1 ') ringförmig ausgebildet sind und axial zur Kupplungsrichtung (KR) abragende Keilelemente (K) aufweisen. characterized in that the Mitnehmerprofile (1, 1 ') are annular and axially to the coupling direction (KR) projecting wedge elements (K).
Handwerkzeugmaschine (100) nach Anspruch 2, Hand tool (100) according to claim 2,
dadurch gekennzeichnet, dass die Keilelemente (K) asymmetrisch ausgebildet sind. characterized in that the wedge elements (K) are formed asymmetrically.
Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass das antriebsseitige Kupplungsteil (11 ) über ein axial in Kupplungsrichtung (KR) elastisch auslenkbares Federelement (10) an einem antriebsseitigen Flansch (9) der Sicherheitskupplung (2) befestigt ist, wobei der antriebsseitigen Flansch (9) bevorzugt drehfest mit der Motorwelle (7) verbunden ist. characterized in that the drive-side coupling part (11) via an axially in the coupling direction (KR) elastically deflectable spring element (10) on a drive-side flange (9) of the safety coupling (2) is fixed, wherein the drive-side flange (9) preferably rotatably with the Motor shaft (7) is connected.
Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, Hand tool (100) according to one of claims 1 to 3,
dadurch gekennzeichnet, dass das abtriebsseitige Kupplungsteil (12) über ein axial in Kupplungsrichtung (KR) elastisch auslenkbares Federelement (10) an einem abtriebsseitigen Flansch (20) der Sicherheitskupplung (2) befestigt ist, wobei der abtriebsseitigen Flansch (20) bevorzugt drehfest mit der Getriebewelle (8) verbunden ist. characterized in that the output-side coupling part (12) via an axially in the coupling direction (KR) elastically deflectable spring element (10) on a driven-side flange (20) of the safety coupling (2) is fixed, wherein the output-side flange (20) preferably rotatably with the Transmission shaft (8) is connected.
5. Handwerkzeugmaschine (100) nach Anspruch 4 oder 5, 5. Hand tool (100) according to claim 4 or 5,
dadurch gekennzeichnet, dass das Federelement (10) derart vorgespannt eingebaut ist, dass die zueinander komplementäre Mitnehmerprofile (1 , 1 ') bei unbestätigtem Kupplungsaktuator voneinander beabstandet sind.  characterized in that the spring element (10) is installed biased so that the mutually complementary driver profiles (1, 1 ') are spaced from each other in unconfirmed Kupplungsaktuator.
Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass ein antriebsseitige Kupplungsteil (1 1 ) axial beweglich zur Kupplungsrichtung (KR) gelagert ist oder das abtriebsseitige Kupplungsteil (12) axial beweglich zur Kupplungsrichtung (KR) gelagert ist.  characterized in that a drive-side coupling part (1 1) is mounted axially movable to the coupling direction (KR) or the output side coupling part (12) axially movable to the coupling direction (KR) is mounted.
8. Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, 8. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Motorwelle (7) und die Getriebewelle (8) koaxial zueinander angeordnet sind. 9. Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche,  characterized in that the motor shaft (7) and the transmission shaft (8) are arranged coaxially with each other. 9. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass der Kupplungsaktuator ein elektromagnetischer Aktuator mit einer Aktuatorspule (15) ist, der ausgebildet und angeordnet ist das als Anker wirkende antriebsseitige Kupplungsteil (1 1 ) oder das als Anker wirkende abtriebsseitige Kupplungsteil (12) berührungslos zu betätigen.  characterized in that the clutch actuator is an electromagnetic actuator with an actuator coil (15) which is designed and arranged to act as an armature acting drive side coupling part (1 1) or acting as an anchor output side coupling part (12) without contact.
10. Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, 10. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Sicherheitskupplung (2) bei stromlos geschalteter Aktuatorspule geöffnet ist. 1 1 . Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche,  characterized in that the safety coupling (2) is opened when normally switched actuator coil. 1 1. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass Aktuatorspule (15) gestellfest zu einem Gehäuse (13) der Handwerkzeugmaschine (100) angeordnet ist.  characterized in that the actuator coil (15) is arranged fixed to the frame to a housing (13) of the power tool (100).
12. Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, 12. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
dadurch gekennzeichnet, dass die Aktuatorspule (15) drehfest zur Motorwelle (7) angeordnet ist und über einen Gleitkontakt, der vorzugsweise über wenigstens einen Schleifring (23) und wenigstens eine Bürste (24) realisiert ist, mit einem Stellstrom versorgt werden kann. Handwerkzeugmaschine (100) nach einem der vorangehenden Ansprüche, characterized in that the actuator coil (15) rotationally fixed to the motor shaft (7) is arranged and via a sliding contact, which is preferably realized via at least one slip ring (23) and at least one brush (24), can be supplied with a control current. Hand tool (100) according to one of the preceding claims,
gekennzeichnet durch eine Elektronikeinheit zum Detektieren einer schlagartigen Auslenkung der Handwerkzeugmaschine (100), wobei die Elektronikeinheit ausgebildet und angeordnet ist die Aktuatorspule (15) stromlos zu schalten, wenn eine schlagartige Auslenkung der Handwerkzeugmaschine (100) detektiert wird. characterized by an electronic unit for detecting a sudden deflection of the power tool (100), wherein the electronic unit is designed and arranged to switch the actuator coil (15) de-energized when a sudden deflection of the power tool (100) is detected.
EP16733463.0A 2015-06-30 2016-06-28 Hand-held power tool comprising a safety coupling Withdrawn EP3317049A1 (en)

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EP15174434.9A EP3112087A1 (en) 2015-06-30 2015-06-30 Handtool with safety clutch
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