WO2026008282A1 - Getriebeschaltmechanismus zur auswahl zwischen verschiedenen betriebsmodi bei einem elektrohandwerkzeug - Google Patents

Getriebeschaltmechanismus zur auswahl zwischen verschiedenen betriebsmodi bei einem elektrohandwerkzeug

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WO2026008282A1
WO2026008282A1 PCT/EP2025/066597 EP2025066597W WO2026008282A1 WO 2026008282 A1 WO2026008282 A1 WO 2026008282A1 EP 2025066597 W EP2025066597 W EP 2025066597W WO 2026008282 A1 WO2026008282 A1 WO 2026008282A1
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WO
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shift
spring
spring element
shift rod
shifting mechanism
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PCT/EP2025/066597
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Inventor
Josef Anzinger
Rory Britz
Thomas Hofbrucker
Joshua Fleck
Ulrich Mandel
Matthias Heller
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Hilti AG
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Hilti AG
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    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • Gearbox switching mechanism for selecting between different operating modes on an electric hand tool
  • the present invention relates to a gear shifting mechanism for selecting between different operating modes in an electric hand tool, comprising a manually operable rotary selector switch for adjusting the angle of a shift rod provided with a shift cam, which acts on subsequent gear elements via molded actuating cams to set a desired operating mode, wherein cooperating spring elements are provided for locking the shift rod in the selected shifting position.
  • the application area of the present invention relates primarily to power tools that can be operated in different modes.
  • a rotary hammer can be switched between drilling, impact drilling, or chiseling modes.
  • an additional mode for positioning the chisel is also provided. Switching between such modes is typically accomplished via a manually operated switch located on the housing of the power tool, using a gear mechanism.
  • a switch can be designed as a slide switch or as a rotary switch, which is of interest within the scope of the present invention.
  • German patent DE 103 58 032 A1 discloses an electric hand tool of the type of interest here, which includes several operating modes, namely impact drilling, drilling and chiseling/hammering, which can be selected via a manually operated rotary selector switch from the outside, wherein a motor control for an electric motor as a drive unit is provided, whereby in at least one first operating mode with an initial coasting time, active braking is performed, whereby the electric motor in at least In a second operating mode, the motor is slowed down during a second run-out period that differs from the first run-out period in order to ensure mode-appropriate operating behavior of the electric hand tool.
  • such a conventional transmission shifting mechanism actuated via a manual rotary selector switch, comprises various transmission elements arranged along a chain of action, in particular a shift rod whose angle is adjustable by the rotary selector switch and which has a shift cam defining the different shift positions.
  • a stationary detent spring acts on this cam.
  • the shift rod which can be detented and thus adjusted in angle, acts on a shift plunger or the like to convert the shift position defined by the arrangement of the actuating cams of the shift rod into a translational movement, thereby axially actuating a clutch sleeve for mode selection.
  • a disadvantage of previously known gear-shifting mechanisms of the type of interest here is often the direct coupling of the rotary selector switch to the subsequent gear components that are moved by it. During switching, intermediate positions between two defined switching positions can occur, which can lead to a damaging collision of moving gear parts in the power tool. In the long term, this can result in significant wear and tear, potentially leading to failure of the power tool.
  • Dependent claim 12 relates to an electric hand tool, in particular a rotary hammer, which is equipped with a gear-shifting mechanism according to the invention.
  • the invention includes the technical teaching that, in order to avoid undefined intermediate positions when switching between different operating modes, the spring means cooperating with the transmission means are designed as a combined spring arrangement, which comprises at least a first spring element of a first spring type, which is arranged in the chain of action between the rotary selector switch and the shift rod, and at least a second spring element of a second spring type, which cooperates with the shift gate of the shift rod to lock the selected switching position.
  • the advantage of the solution according to the invention lies in the fact that the combined spring arrangement of at least two different spring types results in a specific switching characteristic described below when switching between two operating modes, thereby avoiding undefined intermediate positions during switching. While the first spring type, preferably a curved spring, ensures that the rotary selector switch is no longer directly rotationally coupled to the switching rod, the second spring type, preferably a snap spring, acts primarily as a locking mechanism for the switching mechanism.
  • the first spring element in the form of a curved spring, is attached to the end face of the shift rod and interacts with an elastic deflection section with drive lugs molded onto the rear of the rotary selector switch to provide a spring-loaded rotary coupling with the shift rod.
  • the rotary selector switch is also secured against loss in its axial position on the transmission shift mechanism by means of the shape of the drive lugs, in a functionally integrated manner.
  • the locking mechanism can be removed in a defined position of the rotary selector switch. This eliminates the need for additional fasteners to secure the rotary selector switch.
  • the first spring element is arranged on the shift rod such that a rotation of the rotary selector switch acting on the first spring element leads to a proportional increase in torque beyond a preload torque. In contrast to a direct coupling, this results in a gradual increase in the actuating torque, so that not every angular adjustment of the rotary selector switch leads to an immediate rotation of the shift rod and thus to a gradual release of the locking mechanism of the shift gate effected by the second spring element. This means that a slight rotation of the rotary selector switch cannot move the shift rod into an undefined intermediate position.
  • the spring-loaded rotation angle between the rotary selector switch and the switching rod is limited by end stops on both sides. This ensures that the gradual increase in torque results in a direct mechanical coupling of the rotary selector switch with the switching rod, which, upon reaching the end stop, continues to rotate by the same angle, so that the previous switching position is no longer affected.
  • the second spring element can be moved out of its engaged position within the range of the progressive, end-stop-coupled rotation angle of the shift rod.
  • the second spring element, now disengaged, is then engaged in the next position of the shift gate due to the preload torque of the first spring element.
  • the initial spring-loaded rotation angle is in the range of 10° to 25°, preferably 17.5°
  • the subsequent end-stop-coupled rotation angle is in the range of 20° to 50°, preferably 25° is selected before the switching gate of the shift rod slides into the next switching position due to the action of the second spring element. This preferably occurs via a rotation angle of 12.5°. Overall, this results in a further switching of the operating mode via a rotation angle of the rotary selector switch and the shift rod of 55°.
  • the switching rod in order to perform the switching operation with the second spring element engaged, the switching rod takes over the switching, so that the switching rod reaches the next switching position at the same time as the rotary selector switch.
  • Fig. 1 shows a first perspective view of a gear shifting mechanism for selecting between different operating modes
  • Fig. 2 shows a second perspective view of the gear shifting mechanism according to Fig. 1.
  • Fig. 3 shows a graphical representation of a change in the switching position by changing the angle of rotation in connection with the resulting actuating torque.
  • Fig. 4 shows a perspective view of the shift rod with the second spring element in the mounting position
  • a gear-shifting mechanism for selecting between different operating modes in an electric hand tool (not shown here) consists of a manually operated rotary selector switch 1 for adjusting the angle of a shift rod 2, which is provided with a shift cam 3 to exert an axial actuating force on a clutch sleeve 5 in conjunction with the short arm of a shift lever 4 to select the operating mode.
  • the actuating torque is transmitted from the rotary selector switch 1 to the shift rod 2 via a first spring element 6 designed as an arc spring.
  • a stop 8 is integrally formed on the rotary selector switch 1 as an end stop for the shift rod 2, enabling direct transmission of the actuating force at the end of the spring travel of the first spring element 6.
  • the coupling sleeve 9 is rotationally fixed but axially displaceable from the output shaft by its internal teeth.
  • the coupling sleeve 9 is pressed downwards by a spring (not shown). This causes the claws of the coupling sleeve 9 to engage with recesses on the gear, and the shaft rotates with the gear.
  • another switching cam on the shift rod 2 lifts the coupling sleeve 9 upwards against the spring force. This disengages the claws from the gear, and the output shaft comes to a standstill.
  • the first spring element 6 By attaching the first spring element 6 to the switching rod 2, the first spring element 6, which is designed as a bow spring, is pre-tensioned. Subsequently, by inserting the rotary selector switch 1, a connection is established between the rotary selector switch 1 and the switching rod 2 via the first spring element 6.
  • the rotary selector switch 1 can only be mounted in one position and is axially secured by the first spring element 6. When the user turns the rotary selector switch 1 – in either direction – the first spring element 6 is wound up, thus increasing the torque acting on the switching rod 2.
  • Both the rotary selector switch 1 and the switching rod 2 have the aforementioned stop lugs 8, which allow only a defined relative angle of rotation of the rotary selector switch 1 with respect to the switching rod 2.
  • the change between switching positions is achieved via a rotation angle ⁇ of 55° of the rotary selector switch 1 and the spring-coupled switching rod 2.
  • the actuating torque M of the rotary selector switch 1 acts on the first spring element via an initial rotation angle ⁇ of 17.5°, so that the actuating force increases proportionally up to position ⁇ .
  • the switching rod 2 is positively driven from position ⁇ onwards. This is maintained until a rotation angle of 42.5° is reached, before the second spring element engages in the next detent position for the following switching position due to the applied spring force, which generates a corresponding preload torque for the switching rod 2.
  • the switching rod 2 takes over the switching action, so that the switching rod reaches the next switching position at the same time as the rotary selector switch 1.
  • Fig. 4 illustrates the assembly position of the shift rod 2, in which an axially aligned detent position is provided for the pair of second spring elements 7a and 7b.
  • additional radially outward-pointing stop ribs 8a and 8b are integrally formed on the switching rod 2. These stop ribs interact with the housing of the power tool (not shown here). This ensures that only the intended four switching positions, each with a 55° angle, can be executed.
  • the invention is not limited to the preferred embodiment described above. Variations are also possible and are covered by the scope of the following claims. For example, it is also conceivable to design the first and second spring elements as a different type of spring and to implement them in a multiple, parallel arrangement within the gear shifting mechanism.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear-Shifting Mechanisms (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi bei einem Elektrohandwerkzeug, umfassend einen manuell betätigbaren Auswahldrehschalter (1) zur Winkelverstellung einer mit einer Schaltkulisse (3) versehenen Schaltstange (2), welche über angeformte Betätigungsnocken zur Einstellung eines gewünschten Betriebsmodus auf nachfolgende Getriebemittel einwirkt, wobei hiermit zusammenwirkende Federmittel zur Arretierung der Schaltstange (2) in der gewählten Schaltposition vorgesehen sind, wobei die Federmittel als eine kombinierte Federanordnung ausgebildet sind, umfassend mindestens ein erstes Federelement (6) eines ersten Federtyps, welches in der Wirkkette zwischen dem Auswahldrehschalter (1) und der Schaltstange (2) angeordnet ist, sowie mindestens ein zweites Federelement (7) eines zweiten Federtyps, das zur Arretierung einer gewählten Schaltposition mit der Schaltkulisse (3) der Schaltstange (2) in entsprechenden Raststellungen zusammenwirkt.

Description

GETRIEBESCHALTMECHANISMUS ZUR AUSWAHL ZWISCHEN VERSCHIEDENEN BETRIEBSMODI BEI EINEM ELEKTROHANDWERKZEUG
BESCHREIBUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft einen Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi bei einem Elektrohandwerkzeug, umfassend einen manuell betätigbaren Auswahldrehschalter zur Winkelverstellung einer mit einer Schaltkulisse versehenen Schaltstange, welche über angeformte Betätigungsnocken zur Einstellung eines gewünschten Betriebsmodus auf nachfolgende Getriebemittel einwirkt, wobei hiermit zusammenwirkende Federmittel zur Arretierung der Schaltstange in der gewählten Schaltposition vorgesehen sind.
Das Einsatzgebiet der vorliegenden Erfindung betrifft vornehmlich Elektrohandwerkzeuge, welche in verschiedenen Betriebsmodi betrieben werden können. Beispielsweise lässt sich ein Bohrhammer zwischen den Betriebsmodi Bohren, Schlagbohren oder Meißeln umschalten. Meist ist noch ein zusätzlicher Betriebsmodus zur Positionierung des Meißels vorgesehen. Gewöhnlich lässt sich eine Umschaltung zwischen solchen Betriebsmodi über einen am Gehäuse des Elektrohandwerkzeugs angeordneten manuell betätigbaren Schalter über einen Getriebemechanismus vornehmen. Ein solcher Schalter kann als ein Schiebeschalter oder als ein im Rahmen der vorliegenden Erfindung interessierender Drehschalter ausgebildet sein.
Stand der Technik
Aus der DE 103 58 032 A1 geht ein Elektrohandwerkzeug der hier interessierenden Art hervor, welches mehrere Betriebsmodi, nämlich Schlagbohren, Bohren und Meißeln/Hämmern, umfasst, die über einen von außen manuell betätigbaren Auswahldrehschalter einstellbar sind, wobei eine Motorsteuerung für einen Elektromotor als Antriebseinheit vorgesehen ist, worüber in zumindest einem ersten Betriebsmodus mit einer ersten Auslaufzeit aktiv abgebremst wird, wobei der Elektromotor in zumindest einem zweiten Betriebsmodus in einer zweiten, von der ersten Auslaufzeit verschiedenen Auslaufzeit abgebremst wird, um ein modusgerechtes Betriebsverhalten des Elektrohandwerkzeugs zu gewährleisten.
Gemäß dem allgemein bekannten Stand der Technik umfasst ein solcher über einen manuellen Auswahldrehschalter betätigbarer herkömmlicher Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl eines gewünschten Betriebsmodus verschiedene entlang einer Wirkkette angeordnete Getriebemittel, insbesondere eine vom Auswahldrehschalter winkelverstellbare Schaltstange mit einer die verschiedenen Schaltpositionen definierenden Schaltkulisse, auf welcher eine ortsfest angeordnete Rastfeder einwirkt. Die hierdurch rastbar winkelverstellbare Schaltstange wirkt auf einen Schaltstößel oder dergleichen zur Umwandlung der über die Anordnung der Betätigungsnocken der Schaltstange vorgegebenen Schaltstellung in eine translatorische Bewegung, womit eine Kupplungsmuffe zur Moduswahl axial betätigt wird.
Als nachteilhaft erweist sich bei vorbekannten Getriebeschaltmechanismen der hier interessierenden Art oftmals eine direkte Kopplung des Auswahldrehschalters an die hierüber zu bewegenden nachfolgenden Getriebemittel. Beim Umschalten können Zwischenstellungen zwischen zwei definierten Schaltpositionen eingenommen werden, welche zu einer schädigenden Kollision bewegter Getriebeteile im Elektrohandwerkzeug führen können, was auf längere Sicht zu einem erheblichen Verschleiß bis zu einem Ausfall des Elektrohandwerkzeugs führen kann.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen Getriebeschaltmechanismus der vorstehend beschriebenen Art dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einfachen technischen Mitteln bei der Betriebsmodusauswahl unerwünschte Zwischenstellungen zwischen definierten Schaltpositionen vermieden werden. Offenbarung der Erfindung
Die Aufgabe wird ausgehend von einem Getriebeschaltmechanismus gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die nachfolgenden abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung an. Der nebengeordnete Anspruch 12 ist auf ein Elektrohandwerkzeug, insbesondere einen Bohrhammer, gerichtet, welches mit einem erfindungsgemäßen Getriebeschaltmechanismus ausgestattet ist.
Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass zur Vermeidung Undefinierter Zwischenstellungen beim Umschalten zwischen verschiedenen Betriebsmodi die mit den Getriebemitteln zusammenwirkenden Federmittel als eine kombinierte Federanordnung ausgebildet sind, welche mindestens ein erstes Federelement eines ersten Federtyps umfassen, das in der Wirkkette zwischen dem Auswahldrehschalter und der Schaltstange angeordnet ist, sowie mindestens ein zweites Federelement eines zweiten Federtyps, das zur Arretierung der gewählten Schaltposition mit der Schaltkulisse der Schaltstange zusammenwirkt.
Der Vorteil der erfindungsgemäßen Lösung liegt darin, dass die kombinierte Federanordnung von zumindest zwei verschiedenen Federtypen zu einer speziellen nachstehend beschriebenen Schaltcharakteristik beim Umschalten zwischen zwei Betriebsmodi führt, wodurch Undefinierte Zwischenstellungen beim Umschalten vermieden werden. Während der erste Federtyp, vorzugsweise eine Bogenfeder, sicherstellt, dass der Auswahldrehschalter nicht mehr direkt mit der Schaltstange drehgekoppelt ist, agiert der zweite Federtyp, vorzugsweise eine Schnappfeder, hauptsächlich als Arretierung des Schaltmechanismus.
Vorzugsweise ist das erste Federelement in Form der Bogenfeder stirnseitig der Schaltstange befestigt und wirkt mit einem elastischen Durchbiegungsabschnitt mit rückwärtig am Auswahldrehschalter angeformten Mitnehmerstegen zur federnden Drehkkopplung mit der Schaltstange zusammen. In funktionsintegrierter Weise wird der Auswahldrehschalter über die Formgestaltung der Mitnehmerstege auch in seiner Axialposition am Getriebeschaltmechanismus verliergesichert fixiert. Die Verliersicherung lässt sich jedoch in einer definierten Stellung des Auswahldrehschalters demontieren. Hierdurch können weitere Befestigungsmittel zur Fixierung des Auswahldrehschalters entfallen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist das erste Federelement derart an der Schaltstange angeordnet, dass ein Verdrehen des auf das erste Federelement einwirkenden Auswahldrehschalters zu einer proportionalen Erhöhung des Drehmoments über ein Vorspannmoment hinaus führt. Hierdurch wird im Gegensatz zu einer direkten Ankopplung ein allmählicher Anstieg des Betätigungsdrehmoments herbeigeführt, so dass nicht jede Winkelverstellung des Auswahldrehschalters zu einer unmittelbaren Verdrehung der Schaltstange führt und somit zu einem allmählichen Lösen der über das zweite Federelement bewirkten Arretierung der Schaltkulisse. Dies bedeutet, dass ein geringfügiges Verdrehen des Auswahldrehschalters die Schaltstange nicht in eine Undefinierte Zwischenstellung bringen kann.
Vorzugsweise ist der federbelastete Verdrehwinkel zwischen Auswahldrehschalter und Schaltstange von beidseitigen Endanschlägen begrenzt. Hierdurch mündet die allmähliche Erhöhung des Drehmoments in eine unmittelbare mechanische Kopplung des Auswahldrehschalters mit der Schaltstange, welche sich bei Erreichen des Endanschlags um denselben Verdrehwinkel weiterdreht, so dass die bisherige Schaltposition spätestens dann verlassen wird.
Mit anderen Worten ist das zweite Federelement im Bereich des fortschreitenden endanschlaggekoppelten Verdrehwinkels der Schaltstange aus seiner eingerasteten Position bringbar. Das dann ausgerastete zweite Federelement wird aufgrund des Vorspannungsmoments des ersten Federelements in die folgende Position der Schaltkulisse eingerastet.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform, welche ein haptisch optimales Verhältnis zwischen Verdrehung des Auswahldrehschalters und eine hierdurch hervorgerufene Änderung der Schaltposition sicherstellt, ist der initial federbelastete Drehwinkel im Bereich zwischen 10° bis 25°, vorzugsweise 17,5°, und sich der hieran anschließende endanschlaggekoppelte Verdrehwinkel im Bereich zwischen 20° bis 50°, vorzugsweise 25°, gewählt, ehe die Schaltkulisse der Schaltstange durch Einwirkung des zweiten Federelements in die nächstfolgende Schaltposition gleitet. Dies erfolgt vorzugsweise über einen Verdrehwinkel von 12,5°. Insgesamt wird hierdurch ein Weiterschalten des Betriebsmodus über einen Verdrehwinkel des Auswahldrehschalters sowie der Schaltstange von 55° bewirkt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform ist vorgesehen, dass zur Ausführung des Umschaltens bei eingerastetem zweitem Federelement die Schaltstange das Umschalten übernimmt, so dass die Schaltstange die nächste Schaltposition zur selben Zeit erreicht wie der Auswahldrehschalter.
Detailbeschreibung anhand Zeichnung
Weitere die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
Fig. 1 eine erste perspektivische Ansicht eines Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi,
Fig. 2 eine zweite perspektivische Ansicht des Getriebeschaltmechanismus nach Fig.1 ,
Fig. 3 eine grafische Darstellung eines Wechsels der Schaltposition durch Änderung des Verdrehwinkels im Zusammenhang mit dem hierdurch bewirkten Betätigungsmoment,
Fig. 4 eine perspektivische Darstellung der Schaltstange mit dem zweiten Federelement in Montageposition, und
Fig. 5 eine perspektivische Darstellung der Schaltstange mit dem zweiten Federelement in der ersten Schaltposition. Gemäß Fig. 1 besteht ein Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi bei einem - hier nicht weiter dargestellten - Elektrohandwerkzeug aus einem manuell betätigbaren Auswahldrehschalter 1 zur Winkelverstellung einer Schaltstange 2, die mit einer Schaltkulisse 3 versehen ist, um im Zusammenwirken mit dem kurzen Schenkel eines Schalthebels 4 eine axiale Betätigungskraft auf eine Kupplungsmuffe 5 zur Auswahl des Betriebsmodus auszuüben. Dabei erfolgt die Übertragung des Betätigungsmoments vom Auswahldrehschalter 1 an die Schaltstange 2 über ein als Bogenfeder ausgebildetes erstes Federelement 6. Außerdem ist am Auswahldrehschalter 1 ein Anschlagsteg 8 als Endanschlag zur Schaltstange 2 für eine direkte Betätigungskraftübertragung am Ende des Federwegs des ersten Federelements 6 angeformt.
Eine benachbart zur Schaltstange 2 angeordnete Koppelhülse 9 dient zur formschlüssigen Verbindung einer weiteren Abtriebswelle (nicht dargestellt) mit einem auf einer Welle unterhalb der Koppelhülse 9 gelagerten Zahnrad (nicht dargestellt). Die Koppelhülse 9 ist hierbei durch die innere Verzahnung drehfest aber axial verschieblich mit einer Abtriebswelle gekoppelt. Im eingekoppelten Zustand wird die Koppelhülse 9 durch eine Feder (nicht dargestellt) nach unten gedrückt. Dabei kommen Klauen der Koppelhülse 9 mit Aussparungen am Zahnrad in Eingriff und die Welle läuft mit dem Zahnrad um. In einer anderen Schaltstellung der Schaltstange 2 hebt eine weitere Schaltnocke der Schaltstange 2 die Koppelhülse 9 gegen die Federkraft nach oben. Hierdurch geraten die Klauen aus dem Eingriff mit dem Zahnrad und die Abtriebswelle kommt zum Stillstand.
Wie aus Fig. 2 genauer ersichtlich ist, dient ein Paar als Schnappfedern ausgebildete zweite Federelemente 7a und 7b im Zusammenwirken mit der Schaltkulisse 3 zur Arretierung der Schaltstange 2 in der gewählten Schaltposition.
Durch die Befestigung des ersten Federelements 6 an der Schaltstange 2 wird das als Bogenfeder ausgebildete ersten Federelements 6 vorgespannt. Durch das anschließende Einsetzen des Auswahldrehschalters 1 wird über das erste Federelement 6 eine Verbindung zwischen Auswahldrehschalter 1 und Schaltstange 2 hergestellt. Der Auswahldrehschalter 1 kann nur in einer Position montiert werden und wird durch das erste Federelement 6 axial gesichert. Wenn der Benutzer den Auswahldrehschalter 1 dreht - egal in welche Richtung - wird das erste Federelement 6 aufgezogen, so dass sich das auf die Schaltstange 2 einwirkende Drehmoment erhöht. Sowohl der Auswahldrehschalter 1 als auch die die Schaltstange 2 verfügen über die besagten Anschlagstege 8, die nur einen definierten relativen Drehwinkel bzw. eine definierte Drehung des Auswahldrehschalter 1 zur Schaltstange 2 zulassen. Wenn der Winkel / die Position erreicht ist, an der sich die Flächen der Anschlagstege 8 berühren, entsteht eine direkte Kopplung zwischen dem Auswahldrehschalter 1 und der Schaltstange 2. Infolgedessen wird das vom Benutzer aufgebrachte Drehmoment direkt auf die Schaltstange 2 übertragen und das erste Federelement 6 ist vor Überlast geschützt.
Gemäß Fig. 3 wird der Wechsel zwischen Schaltpositionen über einen Verdrehwinkel a von 55° des Auswahldrehschalters 1 sowie der hiermit federgekoppelten Schaltstange 2 herbeigeführt. Über einen anfänglichen Verdrehwinkel a von 17,5° wirkt das Betätigungsmoment M des Auswahldrehschalters 1 auf das erste Federelement ein, so dass die Betätigungskraft bis zur Stelle a proportional ansteigt. Hat der Auswahldrehschalter 1 seinen Endanschlag erreicht, erfolgt ab der Stelle b eine Zwangsmitnahme der Schaltstange 2. Diese wird hier bis Erreichen des Drehwinkels von 42,5° aufrechterhalten, ehe das zweite Federelement in die nächste Raststellung für die folgende Schaltposition durch die aufgebrachte Federkraft einrastet, welche ein entsprechendes Vorspannmoment für die Schaltstange 2 erzeugt. Zur Ausführung des Umschaltens bei eingerastetem zweitem Federelement 7 übernimmt die Schaltstange 2 das Umschalten, so dass die Schaltstange die nächste Schaltposition zur selben Zeit erreicht wie der Auswahldrehschalter 1 .
Die Fig. 4 illustriert die Montagestellung der Schaltstange 2, in welcher eine in Axialrichtung zueinander fluchtende Raststellung für das Paar zweiter Federelemente 7a und 7b bereitgestellt wird.
Bei einer in Fig. 5 dargestellten Verdrehung der Schaltstange 2 entgegen dem Uhrzeigersinn wird die fluchtende Übereinstimmung aufgehoben, so dass zugeordnete Randbünde 10a beziehungsweise 10b der Schaltstange 2 im Zusammenwirken mit den Federelementen 7a und 7b eine axiale Verliersicherung ausbildet.
Um zu verhindern, dass ein Überdrehen der Schaltstange 2 über die hier realisierten vier Schaltstellungen hinaus erfolgt, sind an der Schaltstange 2 die zusätzlichen nach radial außen zeigenden Anschlagstege 8a und 8b angeformt, die mit dem - hier nicht weiter dargestellten - Gehäuse des Elektrohandwerkzeugs Zusammenwirken. Hierdurch können nur die vorgesehenen vier Schaltstellungen zu je 55° ausgeführt werden. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es können auch Abwandlungen hiervon vorgenommen werden, die mit vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche umfasst sind. So ist es beispielsweise auch denkbar, das erste und das zweite Federelement als einen anderen Federtyp auszubilden und auch in Mehrfachanordnung parallel geschaltet in den Getriebeschaltmechanismus zu implementieren.
Bezugszeichenliste
1 Auswahldrehschalter
2 Schaltstange 3 Schaltkulisse
4 Schaltwippe
5 Kupplungsmuffe
6 erstes Federelement
7 zweites Federelement 8 Anschlagsteg
9 Koppelhülse
10 Randbund
M Betätigungsmoment a Verdrehwinkel

Claims

ANSPRÜCHE
1 . Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi bei einem Elektrohandwerkzeug, umfassend einen manuell betätigbaren Auswahldrehschalter (1) zur Winkelverstellung einer mit einer Schaltkulisse (3) versehenen Schaltstange (2), welche über angeformte Betätigungsnocken zur Einstellung eines gewünschten Betriebsmodus auf nachfolgende Getriebemittel einwirkt, wobei hiermit zusammenwirkende Federmittel zur Arretierung der Schaltstange (2) in der gewählten Schaltposition vorgesehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Federmittel als eine kombinierte Federanordnung ausgebildet sind, umfassend mindestens ein erstes Federelement (6) eines ersten Federtyps, welches in der Wirkkette zwischen dem Auswahldrehschalter (1) und der Schaltstange (2) angeordnet ist, sowie mindestens ein zweites Federelement (7) eines zweiten Federtyps, das zur Arretierung einer gewählten Schaltposition mit der Schaltkulisse (3) der Schaltstange (2) in entsprechenden Raststellungen zusammenwirkt.
2. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (6) nach Art einer Bogenfeder ausgebildet ist.
3. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Federelement (7) nach Art einer Schnappfeder ausgebildet ist.
4. Getriebeschaltmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die der Schaltstange (2) nachfolgenden Getriebemittel eine schwenkbare Schaltwippe (4) umfassen, der eine Kupplungsmuffe (5) zur Betriebsmoduseinstellung betätigt.
5. Getriebeschaltmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Auswahldrehschalter (1) durch das erste Federelement (6) in seiner Axialposition fixiert ist.
6. Getriebeschaltmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Federelement (6) derart an der Schaltstange (2) angeordnet ist, dass ein Verdrehen des auf das erste Federelement (6) einwirkenden Auswahldrehschalters (1) zu einer proportionalen Erhöhung des Drehmoments über ein Vorspannmoment hinaus führt.
7. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der federbelastete Verdrehwinkel zwischen Auswahldrehschalter (1) und Schaltstange (2) von beidseitigen Endanschlägen begrenzt ist.
8. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der federbelastete Verdrehwinkel zwischen 10° und 25° und der sich hieran anschließende endanschlaggekoppelte Verdrehwinkel zwischen 20° bis 50° beträgt.
9. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im Verdrehbereich des endanschlaggekoppelten Verdrehwinkels der Schaltstange (2) das zweite Federelement (7) aus seiner eingerasteten Position an der Schaltkulisse (3) bringbar ist, um in die nächste Schaltposition überführt zu werden.
10. Getriebeschaltmechanismus nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zum Umschalten ausgerastete zweite Federelement (7) aufgrund des Vorspannmoments des ersten Federelements in die nächste Schaltposition der Schaltkulisse eingerastet wird.
11. Getriebeschaltmechanismus nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ausführung des Umschaltens bei eingerastetem zweitem Federelement (7) die Schaltstange (2) das Umschalten übernimmt, so dass die Schaltstange die nächste Schaltposition zur selben Zeit erreicht wie der Auswahldrehschalter (1).
12. Elektrohandwerkzeug, insbesondere Bohrhammer, umfassend einen Getriebeschaltmechanismus zur Auswahl zwischen verschiedenen Betriebsmodi nach einem der vorstehenden Ansprüche.
PCT/EP2025/066597 2024-07-03 2025-06-13 Getriebeschaltmechanismus zur auswahl zwischen verschiedenen betriebsmodi bei einem elektrohandwerkzeug Pending WO2026008282A1 (de)

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