Beschreibung
Titel
Steckeranordnung in einer Werkzeugmaschine, insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine
Die Erfindung bezieht sich auf eine Steckeranordnung in einer
Werkzeugmaschine, insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine wie z.B. einem Winkelschleifer, die ein Primärsteckerteil, welches einem Antriebsmotor der Werkzeugmaschine zugeordnet ist, und ein Sekundärsteckerteil aufweist, welches einem weiteren Bauteil in der Werkzeugmaschine zugeordnet ist.
Stand der Technik
Es sind elektromotorisch betriebene Handwerkzeugmaschinen wie z.B. Winkelschleifer bekannt, die in einem Gehäuse einen elektrischen Antriebsmotor aufweisen, über den eine Werkzeugwelle mit daran befestigtem Werkzeug angetrieben wird. Der elektrische Antriebsmotor wird mithilfe eines Handschalters ein- bzw. ausgeschaltet, der üblicherweise über ein Steckerteil mit einem Elektronikbauteil zur Steuerung des Antriebsmotors verbunden ist. Zur Drehzahlregelung kann dem elektrischen Antriebsmotor ein Drehzahlsensor zugeordnet sein, wobei die die Drehzahl repräsentierenden Sensorsignale über ein weiteres Steckerteil dem Elektronikbauteil zugeführt werden.
Allgemein ist man bei derartigen Werkzeugmaschinen bestrebt, aus Kostengründen und aus Gründen der besseren Haltbarkeit die Teileanzahl zu reduzieren. Insbesondere die während des Betriebs des Werkzeugs entstehenden abrasiven Schmutzpartikel können in das Gehäuseinnere der Werkzeugmaschine gelangen und zum einen zu einer erhöhten Reibung in den drehbaren Bauteilen führen und zum anderen unerwünschte elektrische Kontaktbrücken erzeugen, die zu
einem Kurzschluss führen können. Durch eine Reduzierung der Teilevielfalt wird auch die Gefahr unerwünschter Ablagerungen von Schmutzteilchen im Gehäuse reduziert.
Offenbarung der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Steckeranordnung in einer Werkzeugmaschine, insbesondere in einer Handwerkzeugmaschine, mit einfachen konstruktiven Maßnahmen so auszubilden, dass die Teilevielfalt ohne Einschränkung der Funktionalität reduziert und die Lebensdauer erhöht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst. Die Unteransprüche geben zweckmäßige Weiterbildungen an.
Die erfindungsgemäße Steckeranordnung wird in einer Werkzeugmaschine eingesetzt, bei der es sich bevorzugt um eine Handwerkzeugmaschine wie z.B. einen Winkelschleifer handelt. Die Werkzeugmaschine weist in einem Gehäuse einen Antriebsmotor, insbesondere einen elektrischen Antriebsmotor auf, dem ein Primärsteckerteil zugeordnet ist, wobei elektrische Verbindungskabel zwischen dem Antriebsmotor und dem Primärsteckerteil geführt sind. Des Weiteren ist ein Sekundärsteckerteil vorgesehen, das einem weiteren Aggregat bzw. elektrischem Bauteil der Handwerkzeugmaschine zugeordnet ist, bei dem es sich in bevorzugter Ausführung um einen Drehzahlsensor zur Bestimmung der Motordrehzahl des Antriebsmotors handelt. Zwischen diesem weiteren Aggregat und dem Sekundärsteckerteil sind ebenfalls elektrische
Verbindungskabel geführt. Das Primärsteckerteil und das Sekundärsteckerteil sind zu einem gemeinsamen Steckerteil zusammengefasst .
Diese Ausführung hat den Vorteil, dass die Steckeranordnung mit dem Primärsteckerteil und dem Sekundärsteckerteil bereits als gemeinsames Steckerteil in das Gehäuse der Werkzeugmaschine
eingesetzt und dort montiert werden kann. Durch das Zusammenlegen zu einem gemeinsamen Bauteil wird nicht nur die Teilevielfalt reduziert, sondern auch die Montage vereinfacht, da grundsätzlich eine gemeinsame Verbindungseinrichtung zur Montage des Steckerteils im Gehäuse ausreicht. Außerdem bietet das gemeinsame Steckerteil weniger Angriffsfläche für die Ablagerung von Schmutz, insbesondere von abrasiven Schmutzteilchen, die während der Bearbeitung eines Werkstückes entstehen .
Grundsätzlich ist es möglich, Primärsteckerteil und Sekundärsteckerteil als separate Bauteile auszubilden, die miteinander verbunden sind und auf diese Weise das gemeinsame Steckerteil bilden. Beispielsweise kann das Sekundärsteckerteil auf das Primärsteckerteil mittels einer Steckverbindung aufgesetzt werden, wobei auch sonstige Verbindungsmaßnahmen zwischen Primär- und Sekundärsteckerteil in Betracht kommen wie beispielsweise Verkleben, Verklammern oder dergleichen.
Gemäß vorteilhafter Ausführung ist aber vorgesehen, dass das Steckerteil einstückig ausgebildet ist, so dass Primär- und Sekundärsteckerteil ein gemeinsames Steckergehäuse besitzen. Dieses besteht vorteilhafterweise aus Kunststoff und kann beispielsweise im Wege des Spritzgießens hergestellt werden.
An dem Primär- und Sekundärsteckerteil vereinenden, gemeinsamen Steckerteil können Kodierelemente angeordnet sein, über die die Einbauposition des Steckerteils im Gehäuse eindeutig festzulegen ist. Beispielsweise kann das Kodierelement als ein die Außenseite des gemeinsamen Steckerteils überragender Kodiersteg ausgeführt sein, der insbesondere mit einer zugeordneten Kodierausnehmung im Gehäuse korrespondiert, so dass eine Montage des gemeinsamen Steckerteils im Gehäuse nur möglich ist, wenn die Kodierelemente am Steckerteil und am Gehäuse ineinandergreifen. Eine andere Möglichkeit, die Einbauposition eindeutig festzulegen, besteht darin, als Kodierelement ein die Außenseite des Steckerteils axial überragender Kodierbolzen
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vorzusehen, der entweder eine nicht-runde Querschnittsgeometrie aufweist und/oder in Querrichtung oder in Höhenrichtung eine außermittige Position am gemeinsamen Steckerteil aufweist.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung weisen das
Primärsteckerteil und das Sekundärsteckerteil an der gleichen Seite des gemeinsamen Steckerteils übereinander liegende Einstecköffnungen auf, die entweder zur Montage im Gehäuse oder für die elektrischen Verbindungskabel vorgesehen sind.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist das Gehäuse der Werkzeugmaschine mehrteilig aufgebaut und weist insbesondere ein Handgriffgehäuse sowie ein Motorgehäuse zur Aufnahme des Antriebsmotors auf. Das gemeinsame Steckerteil ist vorzugsweise in dem Handgriffgehäuse angeordnet, wobei die elektrischen
Verbindungskabel von dem Steckerteil zumindest einem Stellorgan im Motorgehäuse geführt sind, insbesondere zum elektrischen Antriebsmotor sowie zu dem bevorzugt als Drehzahlsensor ausgeführten, zusätzlichen elektrischen Aggregat. Zwischen dem Handgriff- und dem Motorgehäuse kann ein Dämpfungselement angeordnet sein, um Schwingungen, welche von der Bearbeitung des Werkstückes und von dem eingeschalteten Antriebsmotor herrühren, wirksam zu reduzieren. Das zweckmäßigerweise ringförmige Dämpfungselement weist vorzugsweise eine zentrische Ausnehmung auf sowie einen Radialschlitz auf, der bis zur zentrischen
Ausnehmung reicht, so dass die Verbindungskabel zwischen dem Steckerelement und dem Antriebsmotor sowie dem Drehzahlsensor über den Radialschlitz seitlich bis zum Erreichen der zentrischen Ausnehmung im Dämpfungselement eingeführt werden können. Grundsätzlich ist es aber auch möglich, dass die elektrischen Verbindungskabel außerhalb des Dämpfungselementes die Distanz zwischen Steckerelement und Antriebsmotor bzw. Drehzahlsensor überbrücken.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine perspektivische Ansicht auf eine
Handwerkzeugmaschine, mit einem zweiteiligen Griffgehäuse und einem Motorgehäuse zur Aufnahme eines elektrischen Antriebsmotors,
Fig. 2 eine Seitenansicht auf das geöffnete Griffgehäuse, mit einem dem Griffgehäuse vorgelagerten Drehzahlsensor, der über ein elektrisches Verbindungskabel mit einem Elektronikbauteil im
Griffgehäuse verbunden ist,
Fig. 3 eine perspektivische Ansicht auf das geöffnete
Griffgehäuse mit dem Elektronikbauteil, einem Handschalter zur Betätigung des elektrischen
Antriebsmotors sowie einem Steckerteil, bestehend aus Primär- und Sekundärstecker,
Fig. 4 eine ähnliche Darstellung wie Fig. 3, jedoch aus einer anderen Perspektive,
Fig. 5 eine weitere Darstellung, jedoch aus noch einer weiteren Perspektive,
Fig. 6 das gemeinsame Steckerteil in perspektivischer Einzeldarstellung,
Fig. 7 das Steckerteil aus einer anderen Perspektive,
Fig. 8 das Steckerteil mit verschiedenen stirnseitigen
Einstecköffnungen, die zusätzlich die Aufgabe von die Einbauposition festlegenden Kodierelementen haben,
Fig. 9 das Steckerteil mit einem außermittig angeordneten Kodierbolzen
Fig. 10 das Steckerteil mit einem Kodierbolzen mit nichtrundem Querschnitt,
Fig. 11 ein zwischen Motor- und Griffgehäuse einzufügendes ringförmiges Adapterteil, welches ein
Dämpfungselement enthält, wobei in das Adapterteil ein Radialschlitz bis zu einer zentrischen Ausnehmung eingebracht ist.
In den Figuren sind gleiche Bauteile mit gleichen Bezugszeichen versehen .
In Fig. 1 ist in schematischer Weise eine Handwerkzeugmaschine 1 dargestellt, bei der es sich beispielsweise um einen Winkelschleifer handelt. Das Gehäuse 2 der Handwerkzeugmaschine 1 ist mehrteilig aufgebaut und umfasst ein Motorgehäuse 3 und ein mit dem Motorgehäuse zu verbindendes Griffgehäuse 4, bestehend aus zwei Griffhalbschalen 4a und 4b. Im Motorgehäuse 3 ist ein elektrischer Antriebsmotor 5 aufgenommen, der über eine Antriebsverbindung 6 eine drehbar gelagerte Werkzeugwelle 7 antreibt, welche Träger eines Werkzeuges 8 ist. Das Motorgehäuse 3 und das Griffgehäuse 4 sind über eine Verbindungseinrichtung 9 miteinander verbunden. Im Bereich der Verbindung zwischen Motorgehäuse 3 und Griffgehäuse 4 kann ggf. ein Adapterteil eingesetzt werden, welches bevorzugt ein Dämpfungselement zur Vibrationsdämpfung aufweist.
In Fig. 2 ist ein derartiges Adapterteil 10 zwischen das Motorgehäuse 3 und das Griffgehäuse 4 eingefügt. Das Adapterteil 10 ist ringförmig ausgebildet und besitzt eine zentrische Ausnehmung, durch die ein elektrisches Verbindungskabel 13 geführt ist, über das ein Drehzahlsensor 11 mit einem Elektronikbauteil 12 verbunden ist. Der Drehzahlsensor 11 befindet sich im Motorgehäuse 3 und ist dem elektrischen Antriebsmotor zur Drehzahlmessung zugeordnet, das
Elektronikbauteil 12 befindet sich im Griffgehäuse 4.
Wie den Figuren 3 bis 5 in verschiedenen Perspektiven zu entnehmen, ist im Griffgehäuse 4 ein Steckerteil 15 angeordnet, welches zweiteilig aufgebaut ist und ein Primärsteckerteil 16 sowie ein Sekundärsteckerteil 17 umfasst. Primärsteckerteil 16 und Sekundärsteckerteil 17 sind einstückig ausgebildet und weisen ein gemeinsames, das Steckerteil 15 bildende Gehäuse auf. Das Primärsteckerteil 16 ist dem elektrischen Antriebsmotor zugeordnet, das Sekundärsteckerteil 17 dem Drehzahlsensor 11 (Fig. 2) . Beide Steckerteile 16, 17 sind außerdem über elektrische Verbindungskabel mit dem Elektronikbauteil 12 verbunden, welches im Griffgehäuse 4 sich unmittelbar unterhalb des Steckerteils 15 befindet.
Das Steckerteil 15 ist im oberen Abschnitt des Griffgehäuses 4 unmittelbar oberhalb eines Handschalters 14 zum Ein- und
Ausschalten des elektrischen Antriebsmotors angeordnet. Zur Befestigung und einfachen Montage des gemeinsamen Steckerteils 15 im Griffgehäuse 4 besitzt das Steckerteil 15 Seitenwangen 18, die seitlich am Gehäuse des Steckerteils abstehen und gegen eine in Querrichtung wirkende Federkraft aufgebogen werden können. In die Seitenwangen 18 ist eine Aufnahmeöffnung eingebracht, die auf eine zugeordnete Erhebung im Griffgehäuse aufgeschoben werden kann, wodurch das Steckerteil 15 eine Rastposition im Griffgehäuse einnimmt.
Wie der Einzeldarstellung des gemeinsamen Steckerteils 15 gemäß Fig. 6 zu entnehmen, befinden sich an der Oberseite des Primärsteckerteils 16, an der auch das Sekundärsteckerteil 17 positioniert ist, über die Wandung überstehende Kodierstege 19, die die Aufgabe haben, die Einbauposition des Steckerteils 15 im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine exakt festzulegen. Nur bei korrekter Einbaulage wird eine Kollision der Kodierstege 19 mit Bauteilen im Gehäuse vermieden. Es kann zweckmäßig sein, den Kodierstegen 19 zugeordnete Kodierausnehmungen im Gehäuse vorzusehen, in die die Kodierstege bei korrekter Einbaulage eingreifen .
An der Stirnseite des Primärsteckerteils 16 befinden sich Einstecköffnungen 20, die vorzugsweise zur Befestigung des Steckerteiles dienen, wobei in der montierten Position Montageelemente, welche im Gehäuse angeordnet sind, in die Einstecköffnungen 20 einragen. Gegebenenfalls kommt den Einstecköffnungen 20 auch die Funktion zu, elektrische Verbindungselemente aufzunehmen. Die Seitenwangen 18, welche ebenfalls zur Montage des Steckerteiles 15 dienen, überragen seitlich die Stirnseite des Primärsteckerteiles 16 mit den darin eingebrachten Einstecköffnungen 20.
In das Sekundärsteckerteil 17 sind weitere Einstecköffnungen 21 eingebracht, die zur Aufnahme der elektrischen Verbindungskabel dienen. Die Einstecköffnungen 21 am Sekundärsteckerteil 17 sind zur gleichen Stirnseite gerichtet wie die Einstecköffnungen 20 am Primärsteckerteil 16, allerdings ist die Stirnseitenebene des Sekundärsteckerteils 17 versetzt zur Stirnseitenebene des Primärsteckerteils 16 angeordnet.
Wie Fig. 7 zu entnehmen, befinden sich an der gegenüberliegenden Stirnseite, also auf der den Seitenwangen 18 gegenüberliegenden Stirnseite, sowohl am Primärsteckerteil 16 als auch am Sekundärsteckerteil 17 weitere Einstecköffnungen 22 bzw. 23, die zur Aufnahme elektrischer Verbindungskabel dienen.
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 8 sind an der den Seitenwangen 18 zugewandten Stirnseite des Steckerteils 15 zwei T-förmige Einstecköffnungen 20 angeordnet, die jedoch im Unterschied zum Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 6 nicht spiegelsymmetrisch zueinander angeordnet sind, sondern um 90° zueinander versetzt liegen. Die Einstecköffnungen 20 haben hierdurch ebenfalls die Funktion von Kodierelementen und erzwingen eine eindeutige Einbaulage des Steckerteils 15 im Gehäuse der Handwerkzeugmaschine .
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 9 ist an der die Einstecköffnungen 20 aufweisenden Stirnseite des gemeinsamen
Steckerteils 15 ein zylindrischer Kodierbolzen 25 angeordnet, der axial über die Stirnseite übersteht. Der Kodierbolzen 24 ist in Querrichtung außermittig am Steckerteil 15 positioniert. Auf Grund dieser nicht-symmetrischen Lage des Kodierbolzens 24 wird ebenfalls eine eindeutige Einbaulage des Steckerteils 15 unterstützt .
Im Ausführungsbeispiel gemäß Fig. 10 ist ebenfalls an der die Einstecköffnungen 20 aufweisenden Stirnseite des gemeinsamen Steckerteils 15 ein Kodierbolzen 24 angeordnet. Dieser Kodierbolzen 24 besitzt jedoch eine nicht-runde Querschnittsgestalt, insbesondere einen asymmetrischen Querschnitt, der eine exakt definierte Winkelposition für die Montage des Steckerteils erzwingt. Der Kodierbolzen 24 kann in Querrichtung gesehen und ebenso in Hochrichtung entweder mittig oder gegebenenfalls auch außermittig positioniert werden.
In Fig. 11 ist ein Adapterteil 10 dargestellt, welches zwischen das Motorgehäuse und das Griffgehäuse eingefügt werden kann. Das Adapterteil 10 ist ringförmig ausgebildet und besteht aus einem Dämpfungselement 25, welches an einem Adapterring 26 gehalten ist, wobei der Adapterring 26 zweckmäßigerweise zweiteilig aufgebaut ist und das Dämpfungselement 25 zwischen den beiden parallelen Adapterringteilen angeordnet ist. Das Adapterteil 10 besitzt einen Radialschlitz 27, der sich bis zu einer zentrischen Ausnehmung 28 erstreckt, durch die die elektrischen Verbindungskabel zwischen dem Antriebsmotor bzw. dem Drehzahlsensor im Motorgehäuse und dem Elektronikbauteil bzw. dem Steckerteil im Griffgehäuse geführt sind. Der Radialschlitz 27 erlaubt ein radiales Einführen der Verbindungskabel von außen bis zum Erreichen der zentrischen Ausnehmung 28.