ES2349853T3 - Herramienta eléctrica. - Google Patents

Abstract

Una herramienta eléctrica (1) que incluye un miembro accionado (15) que es operativo para agarrar y accionar por lo menos un elemento de trabajo (4), medios de accionamiento (25) operativos para accionar el miembro accionado (15), la herramienta eléctrica (1) es operativa ya sea en un modo de trabajo en el que el miembro accionado (15) es accionado para permitir que el elemento de trabajo (4) realice trabajo, o un modo de ajuste en el que el miembro accionado (15) se ajusta para agarrar o soltar el elemento de trabajo (4), caracterizada por medios de control de apriete (7) que controlan el apriete producido por los medios de accionamiento (25), los medios de control de apriete (7) son operativos para volver inoperativos los medios de accionamiento (25) cuando el apriete supera un nivel predeterminado, los medios de control de apriete (7) tienen una configuración de ajuste que se debe seleccionar para permitir que la herramienta eléctrica (1) opere en un modo de ajuste por el que la configuración de ajuste corresponde a un nivel relativamente bajo de apriete.

Description

Ámbito de la invención

Esta invención se refiere a herramientas eléctricas según el preámbulo de la reivindicación 1.

Un ejemplo de una herramienta eléctrica así se describe en el documento WO 02/058893 A. Un taladro eléctrico es una forma de herramienta eléctrica en la que 5 es aplicable la invención y será conveniente en adelante describir la invención con particular referencia a los taladros eléctricos. Debería tenerse presente sin embargo que la invención tiene una aplicación más amplia al ser aplicable a cualquier herramienta eléctrica en la que el elemento de trabajo se utilice para cortar, dar forma o tratar de otra manera una pieza de trabajo o elemento de fijación asociado con una 10 pieza de trabajo.

Antecedentes de la invención

Los taladros eléctricos convencionales suelen tener un miembro accionado que incluye un mandril de tres mordazas que agarra un elemento de trabajo tal como una broca, cabezal destornillador o elemento similar. Las mordazas del mandril son 15 ajustables, normalmente mediante el giro de una tuerca de ajuste respecto del cuerpo del mandril. En algunos casos, la tuerca se gira utilizando una llave, en otros casos el usuario aplica una fuerza de resistencia al agarrar la tuerca mientras se suministra energía para hacer girar el cuerpo del mandril. Más recientemente, el solicitante ha diseñado un taladro eléctrico que tiene un manguito de trabado que se acopla de 20 manera selectiva a la tuerca para proporcionar la fuerza de resistencia.

Se ha encontrado que el manguito de trabado es particularmente efectivo para resistir la fuerza producida por los medios de accionamiento para agarrar el elemento de trabajo en las mordazas del mandril. Sin embargo, el solicitante se ha dado cuenta de que si se aplica demasiada fuerza a las mordazas se puede dañar o 25 incluso aplastar el elemento de trabajo o romper las mordazas.

Un objetivo de esta invención es proporcionar una herramienta eléctrica que sea cómoda de usar. Un objetivo adicional de la invención es proporcionar una herramienta eléctrica que tenga medios para accionar las mordazas de agarre del miembro accionado para agarrar de manera eficiente y segura un elemento de trabajo. 30 Un objetivo adicional de esta invención es proporcionar una herramienta eléctrica que permita al usuario controlar el apriete suministrado a las mordazas de agarre para proteger los elementos de la herramienta eléctrica y el elemento de trabajo.

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Resumen de la invención

De acuerdo con esta invención, se proporciona una herramienta eléctrica que incluye un miembro accionado que es operativo para agarrar y accionar por lo menos un elemento de trabajo, medios de accionamiento operativos para accionar el miembro accionado, la herramienta eléctrica es operativa tanto en un modo de trabajo 5 en el que el elemento accionado es accionado para permitir que el elemento de trabajo realice un trabajo o un modo de ajuste en que el miembro accionado se ajusta para agarrar o soltar el elemento de trabajo, miembros de control de apriete que controlan el apriete producido por los medios de accionamiento, los medios de control de apriete son operativos para volver inoperativos los medios de accionamiento cuando el apriete 10 supera un nivel predeterminado, los medios de control de apriete tienen una configuración de ajuste que se debe seleccionar para permitir que la herramienta eléctrica funcione en un modo de ajuste por el que la configuración de ajuste corresponde a un nivel relativamente bajo de apriete.

En una primera realización preferida la herramienta eléctrica incluye un 15 selector de modo operativo para cambiar entre los modos de funcionamiento de trabajo y de ajuste solamente cuando los medios de control de apriete están en la configuración de ajuste. En una segunda realización preferida la herramienta eléctrica adopta automáticamente un modo de ajuste cuando se selecciona la configuración de ajuste en los medios de control de apriete. 20

Se prefiere que los medios de control de apriete sean operativos para establecer una gama de configuraciones de apriete correspondientes a una gama de niveles de apriete.

Se prefiere que el miembro accionado incluya una parte de cuerpo y una parte de ajuste, la parte de cuerpo, cuando es accionado por los medios de 25 accionamiento, se hace girar alrededor de un eje longitudinal, cuando está en un modo de ajuste la parte de cuerpo se hace girar en relación con la parte de ajuste para agarrar o soltar el elemento de trabajo, y la parte de cuerpo y la parte de ajuste se mueven juntas cuando están en el modo de trabajo. Se prefiere que la herramienta eléctrica incluya medios de trabado operativos para acoplar la parte de ajuste para que 30 de este modo se permita que las partes de cuerpo y de ajuste giren de manera relativa entre sí cuando la herramienta eléctrica está en el modo de funcionamiento de ajuste. Se prefiere que los medios de trabado incluyan un casquillo de trabado que sea movible en una dirección longitudinal para acoplarse o desacoplarse de la parte de ajuste. Se prefiere que el conjunto de engranajes se configure para permitir que los 35

medios de accionamiento funcionen ya sea a una velocidad alta o baja. Además, se prefiere que los medios de trabado se asocien con el conjunto de engranajes con el fin de ser operativos solo cuando los medios de accionamiento se encuentran en la velocidad baja.

Se prefiere que los medios de control de apriete incluyan un miembro 5 anular que sea giratorio alrededor del eje longitudinal a través de una gama de posiciones que corresponden a la gama de configuraciones de apriete, el miembro anular se asocia con los medios de trabado de tal manera que los medios de trabado son operativos solamente cuando el miembro anular se encuentra en una configuración de ajuste que corresponde a la configuración de ajuste, en la primera 10 realización preferida, el usuario puede mover el anillo de trabado para acoplarse a la parte de ajuste solamente cuando el miembro anular adopta la configuración de ajuste. En la segunda realización preferida el anillo de trabado se mueve automáticamente para acoplarse a la parte de ajuste cuando el miembro anular adopta la configuración de ajuste. 15

Se prefiere que los medios de accionamiento incluyan un conjunto de engranajes y motor, en el que el conjunto de engranajes se acopla a un árbol conectado a la parte de cuerpo del miembro accionado y un anillo deslizante dentado de los medios de control de apriete, en el que cuando están operativos los medios de accionamiento hacen girar el árbol y cuando se vuelven inoperativos mediante los 20 medios de control de apriete hacen girar el anillo deslizante dentado.

Preferiblemente, cuando la herramienta eléctrica está en el modo de ajuste y los medios de accionamiento giran en un sentido para agarrar el elemento de trabajo los medios de control de apriete vuelven inoperativos los medios de accionamiento en un nivel de apriete relativamente menor y cuando los medios de accionamiento giran 25 en un sentido para soltar el elemento de trabajo los medios de control de apriete vuelven inoperativos los medios de accionamiento en un nivel de apriete relativamente mayor. Una ventaja de esta realización es que puede permitir que se aplique una mayor cantidad de apriete para soltar el elemento de trabajo que para agarrar el elemento de trabajo y por lo tanto puede permitir que las mordazas del mandril suelten 30 el elemento de trabajo y no se atasquen.

Preferiblemente, los medios de control de apriete incluyen un anillo deslizante dentado que tiene una superficie anular con almenas separadas que definen copas entremedio, cada almena tiene dos superficies inclinadas con un grado sustancialmente diferente en relación con la superficie anular del anillo deslizante 35

dentado para que cuando los medios de accionamiento giren en el sentido para agarrar el elemento de trabajo la superficie de la almena menos inclinada se acopla a unos medios de compresión y permiten que sea necesaria una cantidad relativamente menor de apriete para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por los medios de compresión para volver inoperativos los medios de accionamiento y para 5 que cuando los medios de accionamiento giren en el sentido de soltar el elemento de trabajo la superficie de la almena más inclinada se acopla a los medios de compresión y permiten que sea necesaria una cantidad relativamente mayor de apriete para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por los medios de compresión para volver inoperativos los medios de accionamiento. 10

Más preferiblemente, los medios de compresión incluyen rodamientos de bolas que son movibles en una dirección axial en relación con el anillo deslizante dentado y se impulsan mediante un resorte de compresión hasta el acoplamiento con las copas y las almenas en la superficie anular del anillo deslizante dentado en el que cuando los medios de accionamiento giran en el sentido para agarrar el elemento de 15 trabajo las superficies de la almena menos inclinadas se acoplan a los rodamientos de bolas y necesitan una cantidad relativamente menor de apriete para impulsar a los rodamientos de bolas en una dirección axial para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión para volver inoperativos los medios de accionamiento y cuando los medios de accionamiento giran en el sentido de soltar 20 del elemento de trabajo las superficies de la almena más inclinadas se acoplan a los rodamientos de bolas y necesitan una cantidad relativamente mayor de apriete para impulsar a los rodamientos de bolas en una dirección axial para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión para volver inoperativos los medios de accionamiento. 25

Se prefiere que la herramienta eléctrica sea un taladro eléctrico de mano. La herramienta eléctrica incluye preferiblemente una fuente de alimentación. La fuente de alimentación es preferiblemente en forma de una batería recargable y desmontable de la herramienta eléctrica. Como alternativa la fuente de alimentación puede ser una fuente de alimentación de CA. 30

Será conveniente en adelante describir la invención con mayor detalle haciendo referencia a los dibujos que se acompañan que muestran un ejemplo de realización de la invención. La particularidad de los dibujos y la descripción detallada relacionada no deben entenderse como una sustitución de la generalidad de la amplia descripción anterior de la invención. 35

La Figura 1 ilustra de forma esquemática una primera realización preferida de la herramienta eléctrica a la que es aplicable la invención.

La Figura 2 es una ilustración esquemática de la herramienta eléctrica de la Figura 1 que ilustra algunas de las características.

La Figura 3 es una ilustración esquemática del conjunto de engranajes de 5 una primera realización preferida cuando el selector de modo ha sido accionado para seleccionar el modo de baja velocidad.

La Figura 4 es una ilustración esquemática del conjunto de engranajes de una primera realización preferida cuando el selector de modo ha sido accionado para seleccionar el modo de alta velocidad. 10

La Figura 5 es una ilustración esquemática del conjunto de engranajes de una primera realización preferida cuando el selector de modo ha sido accionado para seleccionar el modo de ajuste.

Las Figuras 6 y 7 son vistas en despiece ordenado del conjunto de engranajes, los medios de control de apriete y el miembro accionado de una primera 15 realización preferida.

La Figura 8 es una vista isométrica de los medios de control de apriete según a una segunda realización preferida.

La Figura 9 es una sección transversal de los medios de control de apriete de la Figura 8. 20

La Figura 10 es una vista isométrica de medios de control de apriete según a una segunda realización preferida.

La Figura 11 es una vista isométrica del anillo deslizante dentado según una tercera realización preferida.

La Figura 12 es una vista superior del anillo deslizante dentado de la 25 Figura 11.

La Figura 13 es una vista lateral del anillo deslizante dentado de la Figura 11.

Descripción detallada

La Figura 1 de los dibujos muestra una forma de taladro eléctrico portátil 1 30 al que es aplicable la invención, pero como ya se ha dicho anteriormente la invención es aplicable a otros tipos de herramientas eléctricas incluyendo las herramientas eléctricas no portátiles. El taladro mostrado en la Figura 1 incorpora un ejemplo de realización de la invención. El taladro, como se muestra en la Figura 1, incluye un cuerpo 2 que tiene una empuñadura de pistola 3 en la parte posterior del mismo. Un 35

elemento de trabajo 4 se ilustra extendiéndose desde un extremo delantero del taladro 1. El taladro 1 incluye numerosas características que se describen mejor con referencia a las ilustraciones del funcionamiento interno de la herramienta. Estas características son accionadas por elementos en el exterior de la herramienta eléctrica y al mismo tiempo se describirán con detalle más adelante en la memoria descriptiva, 5 la Figura 1 ilustra un gatillo 11 en la empuñadura de pistola 3, un selector de modo 17, un selector de configuración de apriete 5 y un conmutador direccional 12.

La Figura 2 es una ilustración esquemática de una disposición particular del taladro 1. En la disposición ilustrada hay una batería 8 situada en la empuñadura de pistola 3, sin embargo debe apreciarse que la batería 8 puede ubicarse en otro 10 lugar dentro del taladro 1. La batería 8 se conecta al motor 9 mediante un interruptor adecuado 10. El interruptor 10 se abre y se cierra con la operación del gatillo 11 ilustrado en la Figura 1. Un botón de trabado (no se muestra) puede ser operativo para mantener el gatillo de manera que se pueda soltar en la posición cerrada del interruptor. Estos trabadores de gatillo se conocen bien y no es necesaria una 15 descripción más detallada en esta memoria descriptiva.

Como alternativa, si se desea, el motor puede ser operado mediante la conexión directa a una fuente de alimentación de CA (no se muestra) o puede ser operado por la conexión a una fuente de alimentación de CA a través de un rectificador de CC (no se muestra). 20

Haciendo referencia todavía a la Figura 2, el taladro incluye un miembro accionado que incluye un mandril 15 de tres mordazas situado dentro del cuerpo 2 del taladro eléctrico 1, el miembro accionado se puede conectar con el motor 9 mediante un conjunto de engranajes 16. Se prefiere que el selector de modo 17 sea operativo para permitir que el taladro 1 funcione en cualquiera de tres modos. En uno de esos 25 modos (el modo de ajuste) el motor 9 es operativo para ajustar la posición de las mordazas 18 del mandril con relación a la parte de cuerpo o el cabezal 48 del mandril para agarrar un elemento de trabajo 4 (fig. 1). La conexión de ajuste de mordazas se muestra esquemáticamente en la Figura 2 por la línea quebrada 20. En cada uno de los otros dos modos (los modos de accionamiento) el conjunto de engranajes 16 30 conecta el motor 9 al mandril 15 de una manera tal que el mandril junto con el elemento de trabajo 4 (fig. 1) se pueden accionar (girar alrededor del eje longitudinal 6) para realizar una operación de taladrado/mecanizado. En uno de los modos de accionamiento el mandril 15 se hace girar a una velocidad relativamente lenta, y en el otro modo de accionamiento se hace girar a una velocidad relativamente alta. La 35

conexión de accionamiento de mandril se muestra esquemáticamente en la Figura 2 por la línea quebrada 21.

La Figura 2 también ilustra los medios de control de apriete 7 asociados con el conjunto de engranajes 16 y el miembro accionado 15. Los medios de control de apriete 7 son operativos para controlar el nivel de apriete producido por los medios 5 de accionamiento 9. Los medios de control de apriete 7 tienen varias configuraciones correspondientes a una gama de niveles de apriete. Las configuraciones se seleccionan mediante la manipulación del selector de apriete ubicado en el exterior del cuerpo 2 de la herramienta eléctrica 1, mencionada anteriormente con referencia a la Figura 1. Una de las configuraciones (configuración de ajuste) establece el nivel de 10 apriete a un nivel relativamente bajo. Una vez se establece la configuración de ajuste el selector de modo 17 es operativo para seleccionar el modo de ajuste, que también corresponde a una baja velocidad.

La Figura 3 ilustra, entre otras cosas, una forma de conjunto de engranajes 16 adecuada para el uso en el taladro 1. También pueden ser adecuadas otras formas 15 de conjunto de engranajes. Cabe señalar que, para facilitar la descripción, en las Figuras 3, 4 y 5 sólo se muestra la mitad superior del conjunto de engranajes 16, los medios de control de apriete 7 y el miembro accionado 15. El conjunto 16 incluye tres sistemas de engranajes, un primer sistema de entrada 22, un segundo sistema de entrada 23 y un sistema de salida 24. Cada uno de los sistemas de entrada 22 y 23 se 20 conecta con el árbol de entrada 25 mediante el que el motor 9 se conecta al conjunto de engranajes 16. El sistema de salida 24 se conecta al árbol de salida 26, que forma parte de la conexión entre el eje de entrada 25 y el mandril 15.

El primer sistema de entrada 22 incluye una corona dentada 27 fijada a un cuerpo 28 del conjunto de engranajes 16, que a su vez se conecta al cuerpo 2 del 25 taladro (no se muestra en la Figura 3). El sistema de entrada 22 también incluye el engranaje planeta 29, que es giratorio con el árbol de entrada 25, y tres engranajes satélites 30, cada uno de ellos engranado a la vez con la corona dentada 27 y con el engranaje planeta 29. Cada engranaje satélite 30 se monta de manera giratoria en un vástago respectivo 31 dispuesto en paralelo al eje 6, y cada vástago 31 se conecta a 30 una brida 32 de un primer miembro de transferencia 33. El miembro de transferencia 33 se monta para girar alrededor el eje 6, y forma parte de una conexión entre los sistemas de entrada 22 y 23. Será evidente que se podrían adoptar otros medios para conectar los sistemas 22 y 23.

El segundo sistema de entrada 23 incluye una primera corona dentada 34 fijada al cuerpo 28, un anillo deslizante dentado 35 que es movible con relación al cuerpo 28 en la dirección del eje 6, tres engranajes satélites 36 y un engranaje planeta 37 fijado al miembro 33. Cada engranaje satélite 36 engrana con el engranaje planeta 37 y los dientes internos 38 de la corona dentada 35 y los dientes externos 39 del 5 anillo deslizante dentado 35 engranan con la corona dentada fija 34 en el modo de funcionamiento, tal como se muestra en la Figura 3. Cada engranaje satélite 36 se conecta con la brida 40 de un segundo miembro transferencia 41 mediante un vástago 42 en el que se monta el engranaje satélite 36 de forma giratoria (Figura 3). El miembro 41 se monta para girar alrededor del eje 6. El sistema de entrada 23 se 10 conecta de este modo al sistema de salida 24, pero podrían utilizarse otras disposiciones para tal fin.

El sistema de salida 24 incluye un anillo deslizante dentado 43 asociado con el cuerpo 70 de los medios de control de apriete 7, tres engranajes satélites 44 y un engranaje planeta 45 que forman parte o están conectados con el miembro de 15 transferencia 41. Cada engranaje satélite 44 se engrana tanto con la corona dentada 43 como con el engranaje planeta 45. El sistema de salida 24 puede conectarse con el árbol de salida 26 de cualquier forma adecuada. En la disposición en particular mostrada, cada engranaje satélite 44 del sistema de salida 24 se conecta al árbol de salida 26 con el fin de transmitir accionamiento a ese árbol. A tal fin, cada engranaje 20 satélite 44 puede montarse de manera giratoria en un vástago respectivo 46, cada uno de ellos se conecta con una brida 47 afianzada al árbol 26. Se podrían adoptar otras disposiciones de accionamiento.

Haciendo referencia inicialmente a la Figura 3, el cuerpo 70 de los medios de control de apriete se conecta con el cuerpo 28 del conjunto de engranajes 16. El 25 anillo deslizante dentado 43 se encuentra dentro de un alojamiento 71 del cuerpo 70. El anillo deslizante dentado 43 incluye una pluralidad de copas 72 ubicadas en una superficie anular del mismo, cada copa 72 recibe uno de un par de rodamientos de bolas 73 situados en el alojamiento 71. Los rodamientos de bolas 73 se encuentran en unas ranuras (que se muestran como 93 en la Figura 7) formadas en una superficie 30 interna radial del alojamiento 71. El otro de cada par de rodamientos de bolas 73 sobresale en parte a través de unas aberturas 74 en una pared radial del alojamiento 71. La parte que sobresale de cada rodamiento de bolas 73 se acopla mediante un resorte de compresión 75 alrededor de un árbol 76 que se extiende desde el alojamiento 71. El árbol 76 ilustrado tiene cuatro nervios 77 que se extienden 35

axialmente sobre una superficie externa del mismo, los nervios 77 proporcionan una guía para un anillo deslizante 78 que es movible en sentido axial del eje 76. El anillo deslizante 78 tiene una superficie externa radial roscada que se acopla con una superficie interna radial roscada de un miembro anular 79.

Haciendo referencia ahora a la Figura 6, el miembro anular 79 se acopla a 5 un anillo partido 80 que se mantiene de manera axial al eje mediante fiadores que se extienden desde la superficie externa del árbol 76. El miembro anular 79 es giratorio en relación con el árbol para desplazar axialmente el anillo deslizante 78. La posición anular el miembro anular 79 e bloquea en relación con el árbol mediante un conjunto de trinquete. El conjunto de trinquete se forma por el miembro anular que tiene una 10 pluralidad de fiadores 82 que se extienden alrededor de su superficie radial interna que se acopla mediante extensiones 83 predispuestas por resorte de una garra 84 conectada con un nervio 77 sobre el árbol 76. Los medios de control de apriete 7 permiten el ajuste de la fuerza de compresión transferida por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al anillo deslizante dentado 78 para controlar 15 en última instancia el nivel de apriete suministrado al miembro accionado 15.

Como se dijo anteriormente el conjunto de engranajes suministra accionamiento al árbol 26 mediante el anillo deslizante dentado 43. Esto es correcto cuando el anillo deslizante dentado 43 está estacionario de manera que los engranajes satélites 44 pueden girar con relación al anillo deslizante dentado 43. Sin embargo, el 20 anillo deslizante dentado 43 solo se mantiene estacionario cuando la fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al anillo deslizantes dentado 43 no excede el apriete producido por el miembro accionado 15. Cuando el apriete supera la fuerza de compresión, el árbol 26 se mantendrá relativamente estacionario mientras que el giro de los engranajes 25 satélites 44 provocará que el anillo deslizante dentado 43 se deslice en relación al rodamiento de bolas 73. La alteración de la fuerza de compresión mediante el giro del miembro anular 79 alterará el nivel de apriete transferible al árbol 26.

El accionamiento se puede transmitir desde el árbol de salida 26 al mandril 15 de cualquier forma adecuada, y el mandril 15 puede tener cualquier construcción 30 adecuada. En la disposición particular mostrada en la Figura 3, el mandril 15 incluye una parte de cabezal 48 que se conecta con el árbol 26 y lleva tres mordazas 18. Cada mordaza 18 tiene una cara de agarre 49 adaptada para sujetarse contra la espiga del elemento de trabajo 4 (Figura 1), y se proporcionan medios de ajuste para

permitir que las mordazas 18 se desplacen según sea necesario de acuerdo al diámetro del elemento de trabajo 4 al que se van a acoplar.

En la disposición particular mostrada, cada mordaza 18 se monta deslizante en la parte de cabezal 48 con el fin de ser movible en relación con la parte de cabezal 48 por un recorrido dispuesto en ángulo con respecto al eje 6. Los medios 5 de ajuste incluyen una tuerca de ajuste 51 montada giratoria en la parte de cabezal 48 y que engrana con cada mordaza 18 mediante una conexión de rosca o de tornillo sin fin 85. La disposición es tal que el giro de la tuerca 51 en relación con la parte de cabezal 48 mueve la cara de agarre 49 de cada mordaza 18 ya sea hacia o desde el eje 6. 10

Se prefiere que el mandril 15 pueda accionarse ya sea a alta velocidad de giro o a baja velocidad de giro. A tal efecto, el selector de modo 17 puede ser operativo para seleccionar indistintamente el modo de alta velocidad o el modo de baja velocidad.

La Figura 3 ilustra el estado del conjunto de engranajes 16 cuando se ha 15 seleccionado el modo de baja velocidad. De ese modo, el árbol de entrada 25 acciona el primer sistema de entrada 22 mediante el giro del engranaje planeta 29. En la disposición particular mostrada, el sistema de engranaje planetario 22 funciona como un mecanismo de reducción de velocidad. Es decir, como los engranajes satélites 30 engranan con un engranaje fijo 27 y un engranaje planeta giratorio 29, la velocidad de 20 giro del sistema 22 en el eje de cada engranaje satélite 30 es menor que la velocidad de giro del engranaje planeta 29. El miembro de transferencia 33 gira a la misma velocidad relativamente baja debido a su conexión con el sistema 22 mediante los vástagos 31.

El segundo sistema de entrada 23, cuando se dispone como se muestra en 25 la Figura 3, proporciona una reducción adicional de velocidad porque es un sistema de engranaje planetario similar al sistema 22. A este respecto, es relevante que la segunda corona dentada 35 engrana con la corona dentada fija 34, y con ello se mantiene contra el giro relativo al cuerpo 28. El engranaje satélite 36 engrana por lo tanto con una corona dentada fija 35 y un engranaje planeta 37, y como consecuencia 30 la velocidad de giro del sistema 23 en el eje de cada engranaje satélite 36 es menor que la velocidad de giro del engranaje planeta 37. El miembro de la transferencia 41 gira mediante la conexión de accionamiento formada por los vástagos 42, y por lo tanto gira a una velocidad menor que la del miembro de transferencia 33.

Se produce una reducción adicional de velocidad entre el miembro de transferencia 41 y el árbol de salida 26 porque esos dos componentes están conectados mediante un sistema de engranajes planetarios 24 que funciona de la misma manera como el sistema de engranajes 22. La influencia de la reducción de velocidad del sistema de engranajes 24 puede ser la misma o diferente a la influencia 5 de la reducción de velocidad de cualquiera de los sistemas de engranajes de entrada 22 y 23, según las necesidades. Se observará que en algunas circunstancias, puede que no haya necesidad de una tercera reducción de la velocidad, en cuyo caso podría omitirse el sistema de engranajes planetarios 24.

La Figura 4 muestra el cambio en el conjunto de engranajes 16 que se 10 presenta cuando el selector de modo 17 ha sido operado para seleccionar el modo de alta velocidad. Cuando se hace esa selección, se provoca que la corona dentada 35 se mueva en sentido axial hacia la izquierda para engranarse con un piñón 52 y se separe de la corona dentada fija 34. El piñón 52 forma parte o se fija al miembro de transferencia 33 con el fin de girar con ese miembro. Como se muestra en la Figura 4, 15 la corona dentada 35 permanece en acoplamiento con los engranajes satélites 36 y por lo tanto traba esos engranajes contra el giro con relación tanto al engranaje planeta 37 como a la corona dentada 35. Con ello se elimina la influencia de la reducción de velocidad del segundo sistema de entrada 23, y en la disposición particular mostrada la velocidad de giro en el eje de cada engranaje satélite 36 es la 20 misma que la velocidad de giro del miembro de transferencia 33. A esto le sigue que el miembro de transferencia 41 se hace girar a la misma velocidad, que es una velocidad más alta que la que se produce en la disposición mostrada en la Figura 3. El sistema engranajes 24 conserva su influencia en la reducción de velocidad, pero no obstante la velocidad de giro del árbol de salida 26 es más elevada que en la disposición de la 25 Figura 3.

Las Figuras 6 y 7 son vistas en despiece ordenado del conjunto de engranajes 16, como se ha descrito en particular en los pasajes anteriores de esta memoria descriptiva.

Se podría adoptar cualquier mecanismo adecuado para hacer que la 30 corona dentada 35 se moviera entre las dos posiciones como las mostradas en las Figuras 3 y 4, respectivamente. En la disposición particular mostrada, ese mecanismo incluye una palanca 53 montada de forma giratoria sobre el cuerpo 28 del conjunto de engranajes y dispuesta para ser movida sobre el montaje de pivote mediante la

operación del selector de modo 17. La palanca 53 puede conectarse a la corona dentada 35 de cualquier forma adecuada.

Se prefiere que el motor 9 sea de tipo reversible, y se pueden adoptar cualquier medio adecuado para permitir la selección de giro hace delante o hacia atrás del mandril 15. Se puede proporcionar un selector 12 de sentido de accionamiento en 5 una ubicación conveniente, tal como en el extremo delantero del cuerpo 2 del taladro (Fig. 1).

El taladro 1 ilustrado está provisto de medios con los que puede efectuarse el ajuste de las mordazas 18 de mandril mediante la operación del motor 9. Tal ajuste de alimentación del mandril 15 se puede conseguir de cualquier manera adecuada, y 10 un ejemplo de disposición se describirá a continuación con referencia a la Figura 5.

En el ejemplo de disposición, se proporcionan medios de trabado que permiten que la tuerca 51 de ajuste del mandril se trabe, de manera que se pueda soltar, contra el giro con el cabezal 48 del mandril. Cuando la tuerca 51 está en esa posición de trabado, el giro hacia delante o hacia atrás del cabezal 48 del mandril 15 provoca la acción conjunta entre las mordazas 18 y tuerca 51 de tal manera que la posición de las mordazas 18 se ajusta hacia el interior o hacia el exterior, de acuerdo con el sentido de giro del motor 9. Se podrían adoptar varias disposiciones de trabado que se puede soltar para el propósito antes mencionado. Un ejemplo de disposición se muestra en los dibujos que se acompañan y se describe a continuación. 20

En la disposición particular mostrada, un casquillo de trabado 56 se monta sobre el cuerpo 28 del conjunto de engranajes en una ubicación dentro del cuerpo 2 del taladro junto al mandril 15. El casquillo 56 se monta con el fin de ser movible en relación con el mandril 15 en la dirección del eje 6. Las Figuras 3 y 4 muestran el casquillo 56 en una situación de mandril destrabado, y la Figura 5 muestra el casquillo 25 56 en una posición de mandril trabado. El acoplamiento de trabado entre el casquillo 56 y el mandril 15 se puede lograr de cualquier forma adecuada. En la disposición mostrada, el casquillo 56 está provisto de una acanaladura interna 57 que se puede acoplar de forma cooperativa con una nervadura externa 58 formada en la tuerca de ajuste 51. El casquillo 56 puede mantenerse contra el giro relativo al cuerpo 28, 30 mediante el acoplamiento cooperativo entre la acanaladura 57 y una nervadura externa 59 de un miembro 60 fijado o formando parte del cuerpo 28. Se podrían adoptar otras disposiciones para mantener el casquillo 56 contra el giro, mientras que se permita que se mueva en la dirección del eje 6.

La posición del casquillo 56 se ajusta mediante el selector de modo 17. Cuando se utiliza el selector de modo 17, a modo de ejemplo, el casquillo 56 puede conectarse a la corona dentada 35 con el fin de moverse con ese engranaje. Se puede adoptar cualquier medio adecuado a tal efecto, uno de los medios se describirá más adelante en la memoria descriptiva. 5

La condición de trabado de la tuerca 51 del mandril se logra moviendo el casquillo 56 a la derecha más allá de la posición que se muestra en la Figura 3 ó 4 de manera que se adopte la posición de la Figura 5. Se prefiere que el movimiento correspondiente de la corona dentada 35 sea tal como para dejar ese engranaje en acoplamiento engranado tanto con la corona dentada fija 34 como con el engranaje 10 planeta 37. En estas circunstancias, el ajuste de las mordazas 18 del mandril se realiza mientras el cabezal 48 del mandril está girando en el modo de baja velocidad. Se podrían adoptar otras disposiciones.

Los medios que enlazan el casquillo 56 con la corona dentada 35 ilustrados en la Figura 5 se asocian con el miembro anular 79 de manera que la 15 operación del selector de modo 17 para seleccionar el modo de ajuste sólo es posible cuando el miembro anular 79 está en la configuración de ajuste. La configuración de ajuste corresponde a un nivel relativamente bajo de apriete, lo que reduce la probabilidad de dañar el elemento de trabajo 4.

Haciendo referencia ahora a la Figura 6, el casquillo de trabado 56 20 ilustrado incluye una extensión 86 que se extiende axialmente que tiene un escalón 87 que se extiende radialmente situado en un extremo libre de la misma. En el estado ensamblado el escalón 87 se sitúa en una ranura anular 88 formada en la superficie radial externa del miembro anular 79. Un hueco ampliado axialmente 89 se forma en la ranura 88, pudiéndose colocar el escalón 87 en el hueco 89 cuando el miembro anular 25 79 está en la configuración de ajuste. Esta ranura 88 y hueco 89 restringen el movimiento axial del casquillo de trabado 56 solamente cuando el miembro anular 79 está en la configuración de ajuste.

El movimiento del casquillo de trabado 56 desde una posición destrabada a una posición trabada se efectúa mediante la manipulación de la palanca de 30 selección 53 para mover un miembro de tope 90 hacia el mandril 15. El miembro de tope 90 desvía un miembro de traslación 91, que a su vez se acopla con y mueve el casquillo de trabado 56 a la posición de trabado. El movimiento del casquillo de trabado 56 de vuelta a la posición destrabada se efectúa mediante el giro del miembro anular 79 desde la configuración de ajuste. El escalón radial 87 de la extensión 86 del 35

casquillo de trabado se acopla a una superficie inclinada 92, que define en parte el hueco 89 del miembro anular 79. El giro adicional del miembro anular 79 hace que el escalón 87 se deslice sobre la superficie inclinada 92, haciendo que el casquillo de trabado 56 se retraiga axialmente, desviando el miembro de traslación 91 de vuelta hacia la caja de engranajes 16. 5

Una vez completada la operación de ajuste del mandril, el selector de modo 17 puede operarse para seleccionar ya sea el modo de baja velocidad (Figura 3) o el modo de alta velocidad (Figura 4). Como será evidente a partir de las Figuras 3 y 4, el casquillo 56 se separa de la tuerca 51 del mandril en esas dos situaciones.

Se hace referencia ahora a la Figura 8, que ilustra una segunda realización 10 preferida que está diseñada para que la herramienta eléctrica adopte de forma automática el modo de ajuste cuando el miembro anular 79 se gira a una configuración de ajuste tal como se muestra. El detalle B muestra la ranura anular 88 del miembro anular 79 que incluye una superficie de leva 100 que se acopla con el escalón 87 (que se muestra en la Fig. 9). Cuando el miembro anular se gira a la posición de ajuste la 15 superficie de leva 100 se acopla al escalón 87 y hace que el casquillo de trabado 56 se desplace hacia la parte delantera de la herramienta eléctrica para acoplarse al miembro 60.

Haciendo referencia ahora a la Figura 9, el miembro de tope 90 incluye un par de superficies de tope 101, 102 que capturan un escalón 103 del miembros de 20 traslación 91 al tiempo que permiten el desplazamiento en vacío entre el miembro de tope 90 y el miembro de traslación 91. Esto permite que el casquillo de trabado 56 se mueva desde el acoplamiento con el miembro 60 sin afectar a la posición del miembro de tope 90 y por lo tanto al engranaje seleccionado.

Como se mencionó anteriormente, el anillo deslizante dentado 43 incluye 25 una pluralidad de copas 72 ubicadas en una superficie anular del mismo, cada copa 72 recibe uno de un par de rodamientos de bolas. El anillo deslizante dentado 43 solo se mantiene estacionario cuando la fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al anillo deslizantes dentado 43 no excede el apriete producido por el miembro accionado 15. Cuando el apriete supera 30 la fuerza de compresión, el árbol 26 se mantendrá relativamente estacionario mientras que el giro de los engranajes satélites 44 provocará que el anillo deslizante dentado 43 se deslice en relación al rodamiento de bolas 73. La alteración de la fuerza de compresión mediante el giro del miembro anular 79 alterará el nivel de apriete transferible al árbol 26. 35

Como se puede observar en las Figuras 6 y 7, el anillo deslizante dentado 43 tiene unas copas 72 en su superficie anular. Las copas adyacentes 72 se separan mediante una almena 110. Cada almena tiene dos caras 111 y 112 que se inclinan respecto a la superficie anular del anillo deslizante dentado 43. Cada copa se define, en parte, por una cara 111 y 112 de almenas adyacentes 110. En la disposición 5 mostrada en las Figuras 6 y 7 las caras 111 y 112 de cada almena 110 se inclinan substancialmente en el mismo grado respecto a la superficie anular del anillo deslizante dentado 43. De este modo, cuando el miembro accionado 15 gira en un sentido hacia delante o hacia atrás, para una determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al 10 anillo deslizante dentado 43, la cantidad de apriete necesario para vencer la fuerza de compresión, de tal manera que el árbol 26 se mantenga relativamente estacionario mientras que el giro de los engranajes satélites 44 hace que el anillo deslizante dentado 43 se deslice en relación con los rodamientos de bolas, es sustancialmente el mismo 73. En pocas palabras, como las caras 111 y 112 de cada almena 110 se 15 inclinan esencialmente la misma cantidad respecto a la superficie anular del anillo deslizante dentado 43 el apriete necesario en el sentido hacia delante o hacia atrás para hacer que el anillo deslizante dentado 43 se deslice es sustancialmente la misma.

Puede ser útil, sin embargo, tener diferentes umbrales de apriete necesario para obligar al anillo deslizante dentado 43 en sentido hacia adelante y hacia atrás. 20 Por ejemplo, cuando se ha seleccionado el modo de ajuste con el fin de ajustar las mordazas 18 del mandril sería beneficioso tener un umbral menor umbral de ajuste cuando se gira el miembro accionado 15, por ejemplo, en sentido hacia adelante para agarrar el elemento de trabajo y un mayor umbral de apriete cuando se gira el miembro accionado 15 en sentido inverso para soltar el elemento de trabajo. Esto 25 garantizaría que se aplica una mayor cantidad de apriete para soltar el elemento de trabajo que para agarrar el elemento de trabajo, garantizando así que las mordazas 18 del mandril soltarían el elemento de trabajo y no se atascarían.

Como se muestra en la tercera realización preferida de las Figuras 10, 11, 12 y 13, las caras 111 y 112 de cada almena 110 del anillo deslizante dentado 43 se 30 inclinan una cantidad sustancialmente diferente en relación con la superficie anular del anillo deslizante dentado 43. Así, cuando el miembro accionado 15 se gira en un sentido, por ejemplo el sentido hacia delante, la superficie menos inclinada 111 de la almena se acopla a los rodamientos de bolas 73 lo que se traduce en una cantidad relativamente menor de apriete necesario para superar una determinada fuerza de 35

compresión aplicada por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al anillo deslizante dentado 43. Por el contrario, cuando el miembro accionado 15 se gira en un sentido opuesto, es decir el sentido hacia atrás, la superficie más inclinada 112 de la almena se acopla a los rodamientos de bolas 73 lo que se traduce en una cantidad relativamente mayor de apriete necesario para superar 5 una determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión 75 mediante los rodamientos de bolas 73 al anillo deslizante dentado 43. De este modo, cuando se ha seleccionado el modo de ajuste con el fin de ajustar las mordazas 18 del mandril se aplica un umbral menor umbral de apriete cuando se gira el miembro accionado 15, por ejemplo, en sentido hacia adelante para agarrar el elemento de 10 trabajo y se aplica un mayor umbral de apriete cuando se gira el miembro accionado 15 en sentido inverso para soltar el elemento de trabajo. Esto permite aplicar una mayor cantidad de apriete para soltar el elemento de trabajo que para agarrar el elemento de trabajo, y puede permitir que las mordazas 18 del mandril suelten el elemento de trabajo y no se atasquen. 15

Es evidente de la descripción precedente que una herramienta eléctrica que incorpora la invención es cómoda de usar. También debe quedar claro que el permitir el funcionamiento del selector de modo para seleccionar el modo de ajuste, cuando los medios de control de apriete han seleccionado una configuración de apriete relativamente bajo, es una ventaja particular que puede proteger los elementos 20 de la herramienta eléctrica y el elemento de trabajo. Otras características y ventajas de una herramienta eléctrica que incorpore la invención serán evidentes a partir de la descripción detallada anterior de un ejemplo de realización de la invención.

Por último, se debe entender que pueden introducirse varias alteraciones, modificaciones y/o añadidos en las construcciones y disposiciones de las piezas 25 descritas anteriormente sin apartarse del ámbito de la invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (15)

1. REIVINDICACIONES

   1. Una herramienta eléctrica (1) que incluye un miembro accionado (15) que es operativo para agarrar y accionar por lo menos un elemento de trabajo (4), medios de accionamiento (25) operativos para accionar el miembro accionado (15), la 5 herramienta eléctrica (1) es operativa ya sea en un modo de trabajo en el que el miembro accionado (15) es accionado para permitir que el elemento de trabajo (4) realice trabajo, o un modo de ajuste en el que el miembro accionado (15) se ajusta para agarrar o soltar el elemento de trabajo (4), caracterizada por medios de control de apriete (7) que controlan el apriete producido por los medios de accionamiento (25), 10 los medios de control de apriete (7) son operativos para volver inoperativos los medios de accionamiento (25) cuando el apriete supera un nivel predeterminado, los medios de control de apriete (7) tienen una configuración de ajuste que se debe seleccionar para permitir que la herramienta eléctrica (1) opere en un modo de ajuste por el que la configuración de ajuste corresponde a un nivel relativamente bajo de apriete. 15

2. 2. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque los medios de control de apriete (7) son operativos para establecer una gama de configuraciones de apriete correspondientes a una gama de niveles de apriete.

3. 3. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 2, caracterizada porque la gama de configuraciones de apriete incluye la configuración de ajuste, la herramienta 20 eléctrica (1) es operativa para cambiar entre los modos de funcionamiento de trabajo y de ajuste solo cuando los medios de control de apriete (7) están en la configuración de ajuste.

4. 4. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 3, el miembro accionado (15) incluye una parte de cuerpo (48) y una parte de ajuste (51), caracterizada porque la 25 parte de cuerpo (48), cuando es accionada por los medios de accionamiento (25), se hace girar alrededor de un eje longitudinal, cuando está en un modo de ajuste la parte de cuerpo (48) se hace girar en relación con la parte de ajuste (51) para agarrar o soltar el elemento de trabajo (4), y la parte de cuerpo (48) y la parte de ajuste (51) se mueven juntas en el modo de trabajo. 30

5. 5. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 4, caracterizada porque la herramienta eléctrica (1) incluye medios de trabado (56) operativos para acoplarse a la parte de ajuste (51) para permitir de este modo que las partes de cuerpo y de ajuste (48, 51) giren entre sí cuando la herramienta eléctrica (1) está en el modo de funcionamiento de ajuste. 35

6. 6. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 5, caracterizada porque los medios de trabado (66) incluyen un casquillo de trabado (56) que es movible en una dirección longitudinal para acoplarse o desacoplarse de la parte de ajuste (51).

7. 7. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 6, caracterizada porque la herramienta eléctrica (1) incluye además un conjunto de engranajes (16) configurado 5 para permitir que los medios de accionamiento (25) funcionen en una velocidad alta o baja.

8. 8. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 7, caracterizada porque los medios de trabado (56) se asocian con el conjunto de engranajes (16) con el fin de ser operativos solo cuando los medios de accionamiento (25) se encuentran en la 10 velocidad baja.

9. 9. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 8, caracterizada porque los medios de control de apriete (7) incluyen un miembro anular (5) que es giratorio alrededor del eje longitudinal a través de una gama de posiciones correspondientes a la gama de configuraciones de apriete, el miembro anular (5) se asocia con los medios 15 de trabado (56) de tal manera que los medios de trabado (56) sea operativos solamente cuando el miembro anular (5) se encuentra en una configuración de ajuste que corresponde a la configuración de ajuste.

10. 10. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 9, en la que los medios de accionamiento (25) incluyen un motor (9) y un conjunto de engranajes (16), 20 caracterizada porque el conjunto de engranajes (16) se acopla a un árbol (26) conectado a la parte de cuerpo (48) del miembro accionado (15) y un anillo deslizante dentado (43) de los medios de control de apriete (7), en el que cuando está operativo los medios de accionamiento (25) hacen girar el árbol (26) y cuando se vuelven inoperativos mediante los medios de control de apriete (7) hacen girar el anillo 25 deslizante dentado (43).

11. 11. Una herramienta eléctrica según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque cuando la herramienta eléctrica (1) está en el modo de ajuste y los medios de accionamiento (25) giran en un sentido para agarrar el elemento de trabajo (4), los medios de control de apriete (7) vuelven inoperativos los medios de 30 accionamiento (25) en un nivel de apriete relativamente menor y cuando los medios de accionamiento (25) giran en un sentido para soltar el elemento de trabajo (4) los medios de control de apriete (7) vuelven inoperativos los medios de accionamiento (25) en un nivel de apriete relativamente mayor.

12. 12. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 11, caracterizada porque los medios de control de apriete (7) incluyen un anillo deslizante dentado (43) que tiene una superficie anular con almenas separadas (110) que definen copas (72) entremedio, cada almena (110) tiene dos superficies inclinadas (111, 112) con un grado sustancialmente diferente en relación con la superficie anular del anillo 5 deslizante dentado (43) para que cuando los medios de accionamiento (25) giran en el sentido para agarrar el elemento de trabajo (4) la superficie de la almena menos inclinada (111) se acopla a unos medios de compresión (73, 75) y permiten que sea necesaria una cantidad relativamente menor de apriete para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por los medios de compresión (33, 75) para volver 10 inoperativos los medios de accionamiento (25) y para que cuando los medios de accionamiento (25) giran en el sentido de soltar el elemento de trabajo (4) la superficie de la almena más inclinada (112) se acopla a los medios de compresión (73, 75) y permiten que sea necesaria una cantidad relativamente mayor de apriete para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por los medios de compresión (73, 15 75) para volver inoperativos los medios de accionamiento (25).

13. 13. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 12, caracterizada porque los medios de compresión (73, 75) incluyen rodamientos de bolas (73) que son movibles en una dirección axial en relación al anillo deslizante dentado (43) y se impulsan mediante un resorte de compresión (75) hasta el acoplamiento con las copas (72) y las 20 almenas (110) en la superficie anular del anillo deslizante dentado (43) en el que cuando los medios de accionamiento (25) giran en el sentido para agarrar el elemento de trabajo (4) las superficies de la almena menos inclinadas (111) se acoplan a los rodamientos de bolas (73) y necesitan una cantidad relativamente menor de apriete para impulsar a los rodamientos de bolas (73) en una dirección axial para superar una 25 determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión (75) para volver inoperativos los medios de accionamiento (25) y cuando los medios de accionamiento (25) giran en el sentido de soltar del elemento de trabajo (4) las superficies de la almena más inclinadas (112) se acoplan a los rodamientos de bolas (73) y necesitan una cantidad relativamente mayor de apriete para impulsar a los 30 rodamientos de bolas (73) en una dirección axial para superar una determinada fuerza de compresión aplicada por el resorte de compresión (75) para volver inoperativos los medios de accionamiento (25).

14. 14. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque la herramienta eléctrica (1) incluye además un selector de modo (17) operativo para 35

    cambiar la herramienta eléctrica (1) entre los modos de funcionamiento de trabajo y de ajuste solamente cuando los medios de control de apriete (7) están en la configuración de ajuste.

15. 15. Una herramienta eléctrica según la reivindicación 1, caracterizada porque la herramienta eléctrica (1) adopta automáticamente el modo de ajuste cuando se 5 selecciona la configuración de ajuste en los medios de control de apriete (7).