NL1020056C2

NL1020056C2 - Motor and transmission construction for a hand tool.

Info

Publication number: NL1020056C2
Application number: NL1020056A
Authority: NL
Inventors: Peter Wanninkhof
Original assignee: Skil Europ Bv
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2002-02-25
Publication date: 2003-08-27
Also published as: AU2003211332A1; EP1480775A1; CN100400211C; WO2003070410A1; CN1665631A

Description

MOTOR EN OVERBRENGINGSCONSTRUCTIE VOOR EEN HANDGEREEDSCHAPENGINE AND TRANSMISSION CONSTRUCTION FOR A HAND TOOL

5 De onderhavige uitvinding heeft betrekking op een handgereedschap, in het bijzonder een accugevoede cirkelzaag, omvattende een behuizing, een daarin opgenomen motor, welke omvat een motorbehuizing en een door lagers in de motor-behuizing gelagerde motoras, en een in de behuizing draaibaar 10 opgenomen gereedschapsas, die via een overbrenging aandrijfbaar is door de motoras, waarbij de overbrenging tenminste twee in elkaar grijpende tandwielen omvat waarvan een eerste tandwiel is gekoppeld met de motoras, waarbij het eerste tandwiel gezien in langsrichting van de motoras is 15 gelegen in het verlengde van het uiteinde van de motoras.The present invention relates to a hand tool, in particular a cordless circular saw, comprising a housing, a motor included therein, which comprises a motor housing and a motor shaft mounted in the motor housing by bearings, and a motor housing rotatably mounted in the housing tool shaft that is drivable through a motor shaft through a transmission, the transmission comprising at least two interlocking gears, a first gear of which is coupled to the motor shaft, the first gear seen in the longitudinal direction of the motor shaft being in line with the motor shaft end of the motor shaft.

Handgereedschappen van de in de inleiding beschreven soort worden bijvoorbeeld beschreven in US-A-3,303,366 en US-A-4,856,394.Hand tools of the type described in the introduction are described, for example, in US-A-3,303,366 and US-A-4,856,394.

Bij gebruikelijke handgereedschappen is de motor 20 bevestigd in de behuizing. Daarnaast is de motoras aan beide uiteinden via in de motorbehuizing geplaatste lagers gelagerd. De motoras steekt aan één uiteinde zodanig uit dat daarop een eerste tandwiel van de overbrenging kan worden bevestigd. Dit eerste tandwiel drijft een tweede tandwiel 25 aan. Het tweede tandwiel is in het geval van een enkele overbrenging bevestigd op de gereedschapsas voor het aandrijven van het gereedschap of drijft in het geval van een dubbele overbrenging een volgend tandwiel aan. Teneinde een groot koppel te kunnen verkrijgen wordt bij bekende hand-30 gereedschappen een zware motor of een dubbele tandwieloverbrenging gebruikt. Deze oplossingen zijn relatief duur.With conventional hand tools, the motor 20 is mounted in the housing. In addition, the motor shaft is mounted at both ends via bearings placed in the motor housing. The motor shaft projects at one end such that a first gear wheel of the transmission can be mounted on it. This first gear drives a second gear. In the case of a single gear, the second gear is mounted on the tool shaft for driving the tool or drives a next gear in the case of a double gear. In order to be able to obtain a large torque, a heavy motor or a double gear transmission is used with known hand tools. These solutions are relatively expensive.

Bij een ander bekend handgereedschap is het eerste tandwiel uitgevoerd als een bus met vertanding, welke bus op de motoras is geperst. De vertanding van het eerste tandwiel 35 is gezien in langsrichting van de motoras gelegen in het verlengde van het uiteinde daarvan. Omdat geen rekening gehouden hoeft te worden met de diameter van de motoras, kan worden volstaan met een relatief kleine diameter van het 1 0200 56 I .In another known hand tool, the first gear is designed as a bush with toothing, which bush is pressed on the motor shaft. The toothing of the first gear 35 is viewed in the longitudinal direction of the motor shaft in line with the end thereof. Because the diameter of the motor shaft does not have to be taken into account, a relatively small diameter of 1 0200 56 I will suffice.

2 eerste tandwiel. Bij een gegeven overbrengingsverhouding kan dan ook een tweede tandwiel met een relatief kleine diameter verkregen. De buitenafmetingen van het handgereedschap kunnen hiermee worden gereduceerd. Een bezwaar van een dergelijke 5 constructie is dat de vertanding axiaal op relatief grote afstand van het lager van de motoras is gelegen, waardoor de motoras aan relatief grote buigbelastingen wordt onderworpen.2 first gear. With a given gear ratio, a second gear with a relatively small diameter can therefore be obtained. The outer dimensions of the hand tool can be reduced in this way. A drawback of such a construction is that the teeth are located axially at a relatively large distance from the bearing of the motor shaft, whereby the motor shaft is subjected to relatively large bending loads.

Het doel van de onderhavige uitvinding is het verschaffen van een handgereedschap, ongeacht of dit net- of 10 accugevoed is, waarbij de motor en overbrengingsconstructie daarvan is verbeterd. Een verder doel is het verschaffen van een handgereedschap dat relatief goedkoop is te vervaardigen.The object of the present invention is to provide a hand tool, regardless of whether it is mains or battery powered, wherein the motor and transmission structure thereof is improved. A further object is to provide a hand tool that is relatively inexpensive to manufacture.

Daartoe is volgens de onderhavige uitvinding een handgereedschap van de in de inleiding beschreven soort 15 gekenmerkt doordat het eerste tandwiel is gelagerd in de behuizing. De motoras met daaraan gekoppelde as wordt nu op een drietal plaatsen gelagerd, namelijk aan de beide uiteinden van de motoras en ter hoogte van de as. In de situatie van de bovengenoemde bekende handgereedschappen is 20 de belasting op het lager van de motoras dat het dichtst bij het eerste tandwiel is gelegen nagenoeg gelijk aan de belasting van de overbrenging. In de situatie volgens de uitvinding wordt het grootste deel van de belasting opgenomen door het lager van de as en wordt een veel kleiner deel 25 gelijkmatiger verdeeld over de twee lagers van de motoras. De belasting op de lagers en daarmee de belasting op de motoras is gereduceerd, zodat volstaan kan worden met een motoras en lagers van kleinere doorsnede. Hierdoor worden productiekosten verlaagd en buitenafmetingen van het 30 handgereedschap verkleind.To this end, according to the present invention, a hand tool of the type described in the introduction is characterized in that the first gear is mounted in the housing. The motor shaft with the shaft coupled thereto is now mounted in three places, namely at both ends of the motor shaft and at the height of the shaft. In the situation of the above-mentioned known hand tools, the load on the bearing of the motor shaft that is closest to the first gear is substantially equal to the load on the transmission. In the situation according to the invention, the major part of the load is absorbed by the bearing of the shaft and a much smaller part is more evenly distributed over the two bearings of the motor shaft. The load on the bearings and thus the load on the motor shaft is reduced, so that a motor shaft and bearings of a smaller cross-section will suffice. This reduces production costs and reduces the external dimensions of the hand tool.

Bij voorkeur wordt het eerste tandwiel gevormd door een as met vertandingen aan het buitenoppervlak van tenminste een eerste uiteinde daarvan. Een dergelijke as met vertanding is een relatief goedkope en eenvoudig uit te voeren 35 oplossing.The first gear is preferably formed by a shaft with teeth on the outer surface of at least a first end thereof. Such a toothed shaft is a relatively inexpensive and easily implemented solution.

Volgens de uitvinding is de motor verder met behulp van een cardanische ophanging in behuizing geplaatst. Een dergelijke ophanging laat het kantelen van de motor in twee 1020056 3 loodrecht op elkaar staande richtingen toe. In de motorconstructie zijn drie lagers in lijn aanwezig, waarbij het niet mogelijk is deze stijf in lijn in te klemmen. Een cardanische ophanging van de motor biedt een oplossing voor 5 dit probleem. De gehele motorconstructie is dan op slechts twee punten in de behuizing ingeklemd: een ter hoogte van de motor en een ter hoogte van het eerste tandwiel. De motor is vrij om in de behuizing tuimelen.According to the invention, the motor is further placed in the housing with the aid of a gimbal suspension. Such a suspension allows the motor to tilt in two directions perpendicular to each other. There are three in-line bearings in the motor structure, whereby it is not possible to clamp them rigidly in line. A gimbal suspension of the engine offers a solution to this problem. The entire motor structure is then only clamped into the housing at two points: one at the level of the motor and one at the level of the first gear. The motor is free to tumble into the housing.

Opgemerkt wordt dat op zichzelf uit DE-A-35 02 449 10 een borging tegen draaiing bekend is. Dit betreft echter geen cardanische ophanging.It is noted that a locking against rotation is known per se from DE-A-35 02 449 10. However, this does not concern gimbal suspension.

De cardanische ophanging van de motor is bij voorkeur ter hoogte van het traagheidsmiddelpunt van de motor gelegen om het effect van samengestelde oscillaties van 15 constructieonderdelen (onbalans) te minimaliseren.The gimbal suspension of the motor is preferably located at the point of inertia of the motor to minimize the effect of composite oscillations of structural components (imbalance).

Verschillende uitvoeringsvormen van een cardanische ophanging zijn mogelijk. Een eerste voorbeeld is een bolscharnier. Een tweede voorbeeld is een zich langs de omtrek van de motor uitstrekkende ribbe met een in doorsnede 20 naar de motor gerichte punt.Different embodiments of a gimbal suspension are possible. A first example is a ball hinge. A second example is a rib extending along the periphery of the motor with a point directed towards the motor in cross section.

Verder zijn bij voorkeur op de motor aangrijpende grendelmiddelen voorzien, die rotatie van de motor om zijn eigen lengteas voorkomen.Furthermore, locking means engaging on the motor are preferably provided, which prevent rotation of the motor about its own longitudinal axis.

Het eerste tandwiel in de vorm van een as met 25 vertanding wordt aan het tweede uiteinde daarvan gekoppeld met de motoras. Het tweede uiteinde van de as wordt hetzij met behulp van een klembus op de motoras geklemd, hetzij voorzien van een boring waarin de motoras klemmend wordt opgenomen.The first gear in the form of a toothed shaft is coupled at its second end to the motor shaft. The second end of the shaft is either clamped onto the motor shaft by means of a clamping bush or provided with a bore in which the motor shaft is clamped.

30 De uitvinding zal nu aan de hand van de bijgevoegde tekeningen nader worden verduidelijkt. In de tekeningen toont:The invention will now be further elucidated with reference to the accompanying drawings. In the drawings:

Figuur 1 een schematische schets van een uit de stand van de techniek bekende cirkelzaag, 35 Figuur 2 een schematische schets van een cirkelzaag volgens een eerste uitvoeringsvorm van de uitvinding, enFigure 1 shows a schematic sketch of a circular saw known from the prior art, Figure 2 shows a schematic sketch of a circular saw according to a first embodiment of the invention, and

Figuur 3 een schematische schets van een cirkelzaag volgens een tweede uitvoeringsvorm van de uitvinding.Figure 3 is a schematic sketch of a circular saw according to a second embodiment of the invention.

1 0200 56 41 0200 56 4

In figuur 1 wordt een bekende cirkelzaag getoond.Figure 1 shows a known circular saw.

De cirkelzaag omvat een behuizing 1 een daarin opgenomen motor 2 met een motoras 3 en een in de behuizing draaibaar opgenomen gereedschapsas 4 waarop een cirkelzaagblad 5 is 5 bevestigd. De gereedschapsas 4 is via een overbrenging 6 aandrijfbaar door de motoras 3. De overbrenging omvat tenminste twee in elkaar grijpende tandwielen 7, 8, waarvan een eerste tandwiel 7 op het uiteinde van de motoras 3 is geperst. Verder is de motoras nabij zijn beide uiteinden 10 gelagerd in lagers 9, 10 en is de constructie van motor 2 en motoras 3 via deze lagers 9, 10 in de behuizing ingeklemd.The circular saw comprises a housing 1, a motor 2 received therein with a motor shaft 3 and a tool shaft 4 rotatably received in the housing, on which a circular saw blade 5 is mounted. The tool shaft 4 is drivable through a motor shaft 3 through the motor shaft 3. The transmission comprises at least two interlocking gears 7, 8, a first gear wheel 7 of which is pressed on the end of the motor shaft 3. The motor shaft is further mounted in bearings 9, 10 near its two ends 10 and the construction of motor 2 and motor shaft 3 is clamped into the housing via these bearings 9, 10.

Figuren 2 en 3 tonen twee uitvoeringsvormen van een cirkelzaag volgens de uitvinding. De verschillen tussen deze cirkelzagen volgens de uitvinding en de bekende cirkelzaag in 15 figuur 1 zullen hieronder worden verduidelijkt. Allereerst is het eerste tandwiel volgens de uitvinding gevormd door een as 11 met een vertanding aan het buitenoppervlak van een eerste uiteinde daarvan. De vertanding is in figuren 2 en 3 met een zwarte dikke lijn schematisch weergegeven. Volgens de 20 uitvoeringsvorm in figuur 2 is de as voorzien van een boring 12 waarin het uiteinde van de motoras 3 klemmend is opgenomen. Daarentegen is volgens de tweede uitvoeringsvorm van figuur 3 het van de vertanding afgekeerde uiteinde van de as 11 met behulp van een klembus 13 op het uiteinde van de 25 motoras 3 geklemd. Een verder verschil met figuur 1 is dat naast de lagers 9, 10 voor de motoras een derde lager 14 in lijn is voorzien. Door middel van deze lager 14 is de as 11 in de behuizing 1 gelagerd.Figures 2 and 3 show two embodiments of a circular saw according to the invention. The differences between these circular saws according to the invention and the known circular saw in Figure 1 will be explained below. First, the first gear according to the invention is formed by a shaft 11 with a toothing on the outer surface of a first end thereof. The toothing is shown schematically in Figures 2 and 3 with a black thick line. According to the embodiment in Figure 2, the shaft is provided with a bore 12 in which the end of the motor shaft 3 is clampingly received. On the other hand, according to the second embodiment of Figure 3, the end of the shaft 11 remote from the toothing is clamped onto the end of the motor shaft 3 by means of a clamping bush 13. A further difference with Figure 1 is that in addition to the bearings 9, 10 a third bearing 14 is provided for the motor shaft. The shaft 11 is mounted in the housing 1 by means of this bearing 14.

Een laatste verschil met de bekende cirkelzaag van 30 figuur 1 is dat de motor 2 zodanig is opgehangen in de behuizing 1, dat de motor 2 althans om twee loodrecht op elkaar staande assen kan tuimelen, maar in rotatiezin om een derde loodrecht op deze beide assen staande as wordt geblokkeerd. Deze derde as is de lengte-as van de motor 2.A final difference with the known circular saw of figure 1 is that the motor 2 is suspended in the housing 1 in such a way that the motor 2 can tumble over at least two perpendicular to each other axes, but in a rotation sense about a third perpendicular to these both axes. standing axis is blocked. This third axis is the longitudinal axis of the motor 2.

35 Deze cardanische ophanging of inklemming van de motor 2 is bij voorkeur ter hoogte van het traagheidsmiddelpunt van de motor 2 in de behuizing gelegen. De inklemming wordt verkregen door een zich langs de omtrek van de motor 10200 56 5 uitstrekkende ribbe 15 met een in doorsnede naar de motor gerichte punt. De inklemming laat het tuimelen van de motor 2 toe door de motor ten opzichte van de ribbe 15 in axiale zin te laten verplaatsen of ten gevolge van het elastisch 5 meegeven van de ribbe 15. Verder zijn in de tekening niet getoonde grendelmiddelen voorzien, die de motor 2 tegen verdraaiing om zijn lengteas borgen. De constructie bestaande uit de motor 2, motoras 3 en as 11 wordt op twee punten 14, 15 in de behuizing 1 ingeklemd. Deze tweepuntsinklemming laat 10 een minimale oscillatie van de motor en overbrengingsconstructie toe.This gimbal suspension or clamping of the motor 2 is preferably located in the housing at the point of inertia of the motor 2. The clamping is achieved by a rib 15 extending along the circumference of the motor 10200 56 with a point directed towards the motor in cross-section. The clamping allows tumbling of the motor 2 by causing the motor to move axially relative to the rib 15 or as a result of the elastic yielding of the rib 15. Furthermore, locking means (not shown in the drawing) are provided which Secure motor 2 against rotation about its longitudinal axis. The structure consisting of the motor 2, motor shaft 3 and shaft 11 is clamped into the housing 1 at two points 14, 15. This two-point clamping allows a minimal oscillation of the motor and transmission structure.

Volgens de uitvinding is het eerste tandwiel in de vorm van de as 11 gezien in langsrichting van de motoras 3 gelegen voor het uiteinde van die motoras 3. Hierdoor kan de 15 diameter van de vertanding op de as 11 kleiner zijn dan bij de bekende cirkelzaag (vergelijk figuur 2 en 3 met figuur 1). Bij een kleinere diameter van de vertanding van de as 11 kan de vertanding op het tweede tandwiel 8 van een kleinere diameter worden voorzien, zodat bij een gegeven 20 overbrengingsverhouding een grotere zaagdiepte wordt verkregen of omgekeerd dat bij een gegeven zaagdiepte een grotere overbrenging kan worden verkregen.According to the invention, the first gear wheel in the form of the shaft 11, viewed in the longitudinal direction of the motor shaft 3, is located in front of the end of said motor shaft 3. As a result, the diameter of the toothing on the shaft 11 can be smaller than in the known circular saw ( compare figures 2 and 3 with figure 1). With a smaller diameter of the toothing of the shaft 11, the toothing on the second gear wheel 8 can be provided with a smaller diameter, so that with a given transmission ratio a greater cutting depth is obtained or vice versa that with a given cutting depth a greater transmission can be obtained .

De onderhavige uitvinding is niet beperkt tot de in de tekeningen getoonde cirkelzaag.The present invention is not limited to the circular saw shown in the drawings.

10200 5 510200 5 5

Claims

Hand tool comprising ·. - a housing; a motor included therein, which comprises a motor housing and a motor shaft supported by bearings in the motor housing, and a tool shaft rotatably received in the housing and drivable through a motor shaft through a transmission, the transmission comprising at least two interlocking gear wheels a first gear wheel of which is coupled to the motor shaft, wherein the first gear wheel, viewed in the longitudinal direction of the motor shaft, is located in line with the end of the motor shaft, characterized in that the first gear wheel is mounted in the housing.

The hand tool of claim 1, wherein the first gear is formed by a shaft with teeth on the outer surface of at least a first end thereof.

3. Hand tool as claimed in claim 2, wherein the motor is placed in the housing with the aid of a gimbal suspension.

Hand tool as claimed in claim 3, wherein the gimbal suspension is located at the point of inertia of the motor.

5. Hand tool as claimed in claim 3 or 4, wherein the gimbal suspension comprises a ball joint.

A hand tool according to claim 3 or 4, wherein the gimbal suspension comprises a rib extending along the periphery of the motor with a point directed towards the motor in cross-section.

7. Hand tool as claimed in claim 5 or 6, wherein locking means engaging on the motor are provided, which prevent rotation of the motor about its longitudinal axis.

8. Hand tool as claimed in any of the claims 2-7, wherein a second end of the shaft is clamped onto the motor shaft with the aid of a clamping bush.

Hand tool according to any of claims 2-7, wherein a second end of the shaft comprises a bore in which the motor shaft is clampingly received. 1 0200 56