用於電動工具的結構單元和裝有這樣結構單元的電動工具的製作方法

2023-05-29 20:50:01

專利名稱：用於電動工具的結構單元和裝有這樣結構單元的電動工具的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種按權利要求1的前序部分的用於電動工具的結構單元，以及一種按權利要求10的裝有一個這樣的結構單元的電動工具。
技術背景一般完全已知的是，設計電動工具例如衝擊鑽機，以使其由結構單 元構成。各個結構單元可以廉價地預先製造，並且用較少的裝配步驟組 裝成最終產品。對於這樣的結構單元典型的例子是電機和變速器結構單 元，所述的電機和變速器結構單元以預先製造的狀態裝入到工具的殼體 內。此外在帶有許多功能的電動工具中，例如在帶有鑿子功能的衝擊鑽 機中由於複雜性需要較高的裝配成本。特別是不同運行模式的調節需要 較高的機械耗費。由DE 42 05 840 C2已知一種帶有鑿子功能的沖擊鑽機，其中藉助於一個滑動開關可以接通不同的運行模式。在該已知的沖擊鑽機中鑿子功能通過如下方式實現，即一個與鑽削主軸抗旋轉地固定的輸出齒輪軸向被移動到一個利用 一個與殼體固定的鎖緊件的鎖緊位置上。為了使中間位置的可能性受到局限，此時鎖緊件的齒與輸出齒輪的齒對齊，以至於輸出齒輪不能與鎖緊件嚙合，在該已知的衝擊鑽機中規定，鎖緊件的鎖緊齒首先逐漸變細地並且然後逐漸變寬地構成，以便旋轉驅動裝置的輸 出齒輪本身合理移動用於希望地嚙合到鎖緊件內。由DE 195 45 260 Al已知一種衝擊鑽機，其中藉助於一個旋轉開關 可以接通不同的運行模式，其中旋轉開關的旋轉運動通過一個控制板轉 換成軸向運動。控制板在殼體內可移動地支承，並且通過一個偏心地設 置在旋轉開關上的凸出件移動。為了在鑿子運行模式時卡住鑽削主軸， 在已知的衝擊鑽機中設有一個固定在變速器殼體上的鎖緊板，該鎖緊板
鎖緊板與輸出齒輪之間的"齒對齒位置"時後者不能移動到鎖緊位置上。 發明內容本發明的目的是，提出一種用於電動工具的結構單元，通過該結構 單元保證簡單地裝配電動工具。此外本發明的目的是，提出一種電動工具尤其是手持式電動工具如 帶有鑿子功能的衝擊鑽機，該電動工具能簡單地裝配。所述目的通過權利要求1和10的特徵解決。本發明的有利的結構在從屬權利要求中給出。本發明基於的思想是，實現一種預裝配的以一個同步和控制單元的 形式用於一個用以接通不同運行模式的旋鈕的結構單元，該結構單元一 方面具有一個鎖緊件，用該鎖緊件能固定一個與工具主軸一起旋轉的部 分尤其是輸出齒輪以實現鑿子功能，並且另一方面設有一個帶有用於把 旋轉開關的旋轉運動轉換成用於接通不同運行模式的軸向運動的控制曲 線的控制板。 一種按本發明的裝有所述預裝配的結構單元的電動工具的 裝配相對於已知的電動工具的裝配顯著地簡化，因為部件如鎖緊件和控 制板不必單獨與殼體螺紋連接或者用特殊的導向裝置裝在殼體內。為了能沿著軸向移動控制板，在旋轉開關上關於旋轉開關的旋轉軸 線設置偏心的凸出件，所述的凸出件與控制板的控制曲線互相作用。按本發明的 一種優選的實施方式構成用於鎖緊鑽削主軸在鑿子功能 上的鎖緊件，以使該鎖緊件嵌入到鑽削主軸上的輸出齒輪的較大數量的齒輪槽內，例如在四分之一圓或者八分之一圓上，以便無磨損地確保鑿子功能。在本發明的實施方式中，有利的是規定，結構單元具有兩塊優選互 相平行地設置的、軸向可移動的控制板，其中一個控制板用於接通和斷 開衝擊驅動裝置，並且一個控制板用於在工具主軸上軸向移動一個輸出 齒輪。通過軸向移動輸出齒輪可以接通和斷開鑽削驅動裝置，即通過輸 出齒輪與副軸的驅動齒輪嚙合或者脫開嚙合。同時可以通過該控制板使 輸出齒輪與鎖緊件嚙合，以便實現鑿子功能。同樣用該控制板可以把輸 出齒輪移動到一個軸向位置，在該軸向位置上它不與副軸的驅動齒輪齧
合，並且另一方面也不藉助於鎖緊件鎖緊。在該所謂的鑿位尋找位置上 可以選擇鑿子的希望的轉角，在此輸出齒輪應該在另一個開關位置上卡 住。在本發明的進一步拓展中有利地規定，結構單元包括一條導杆，鎖 緊件以及至少一個控制板逆著克服彈簧力軸向可以沿著該導杆移動。通過鎖緊件不是固定在其位置上，而是軸向克服彈簧力可移動地設置，用 令人驚異地簡單且有效的方式在輸出齒輪與鎖緊件之間建立一個同步裝 置。對於在鎖緊件沿著鑽削主軸軸向運動到鎖緊位置上時鎖緊件的齒應 該與輸出齒輪的齒對齊的情況，鎖緊件軸向克服彈簧力移動。現在在釆 用的衝擊驅動裝置中只要微小的扭矩一作用到鑽削主軸上，該鑽削主軸 就微小地旋轉，由此鎖緊件以鎖緊齒卡入到輸出齒輪的齒槽內。用所述 的方式旋轉開關和沿著所述方向強制導引的控制板可以接通到鑿位(鎖 緊位置)上，即使輸出齒輪由於其角度位置不能與鎖緊件嚙合。把結構單元裝入到電動工具中可以通過如下方式簡單地進行，即導 杆用其兩端裝入尤其是卡入到殼體內的相應一個軸承中。通過至少一個控制板的軸向彈簧力加載同樣建立一個同步裝置。當 輸出齒輪由於其角度位置不能與副軸的驅動齒輪嚙合時，旋轉開關由於 按本發明的實施方式仍然可以旋轉到相應的位置上。只要接通旋轉驅動 裝置，輸出齒輪由於軸向彈簧負載與副軸的驅動齒輪嚙合。如果用於操 作衝擊驅動裝置的控制板構成軸向受彈簧負載的，那麼用同樣的方式可 以使得用於衝擊驅動裝置的接通和斷開機構同步。通過按本發明的實施 方式控制板只沿著一個運動方向強制導引，以使旋鈕的轉換獨立於齒輪 或耦合元件彼此的角度位置是可能的。軸向移動輸出齒輪的控制板應該 這樣受彈簧負載，使得輸出齒輪朝驅動齒輪的方向受彈簧負載，以便控 制板只從旋轉驅動位置出來被強制引導。對於負責接通和斷開衝擊驅動 裝置的控制板同樣適用。該控制板也應該只能從嚙合位置出來被強制引 導。為此有利的是，結構單元的所有彈簧設置成使彈簧力的方向同樣指 向軸向可移動的鎖緊件，並且彈簧力同樣指向至少一個優選所有軸向可 移動的控制板。
用儘可能少的單件實現結構單元通過如下方式是可能的，即各一個 與導杆同軸設置的彈簧優選螺旋彈簧配設於鎖緊件以及至少一個控制 板，其中每個螺旋彈簧用其一端支承在一個設置在導杆上的止擋尤其是 一個保險環上。在此有利的是，用於配設於所述一個控制板的螺旋彈脊 的止擋同時構成一個用於鎖緊件的軸向止擋和/或用於配設於所述一個 控制板的螺旋彈簧的止擋同時構成一個用於另 一個控制板的軸向止擋。優選鎖緊齒關於一條中軸線對稱地設置，所述中軸線垂直於導杆的 縱軸線延伸。因此確保，鎖緊件關於導杆對稱地加載並且不會相對於該 導杆扭轉或歪斜。優選可以設有一個固定弓，該固定弓固定在控制板的鑽削位置上， 並且從而把驅動齒輪固定在其位置上。這能防止在工具的衝擊荷載或滑 動離合器鬆脫的情況下通常通過螺旋彈簧保持在位置上的輸出齒輪偏移 和脫開喻合。因此按本發明獲得一種特別能承栽且低磨損的鎖緊件，當鎖緊件藉助於金屬噴射成型方法(MIM)製造時。在此首先把金屬粉末與塑料粉 末混合，並且噴射到一個模具內，然後把塑料烤透。


下面藉助於示出一個實施例的附圖詳細解釋本發明。其中圖1 帶有旋轉開關的結構單元的側視圖，圖2 結構單元的關於圖1旋轉卯°的視圖，圖3 在開關位置"帶衝擊驅動裝置鑽削"(鑽削錘擊)上時衝擊鑽機的前面部分區域的透視圖， 圖4 在開關位置"不帶衝擊驅動裝置鑽削"上時衝擊鑽機的前面部分區域的透視圖， 圖5 在鎖住鑽削主軸的情況下在開關位置"鑿"上時衝擊鑽機的前面部分區域的透視圖， 圖6 在輸出齒輪與鎖緊件之間"齒對齒位置"的情況下在開關位置"鑿"上時衝擊鑽機的前面部分區域的透視圖， 圖7 在開關位置"鑿位尋找"上時衝擊鑽機的前面部分區域的透
視圖，和圖8 在開關位置"鑽削，，上時帶有附加的固定弓的結構單元。
具體實施方式
按本發明的結構單元1包括一條導杆2，一個帶有鎖緊齒4的鎖緊件 3以及一個第 一控制板5和一個第二控制板6軸向可移動地支承在該導杆 上。導杆2為了所述的目的通過一個與鎖緊件3 —起構成單件式的軸套7 導引。控制板5、 6互相平行地設置，並且相應通過與控制板5、 6正交 地定向的夾板8、 9、 10、 11不會丟失地且可移動地保持在導杆2上，其 中導杆2通過在夾板8、 9、 10、 ll內的各一個通孔導引。第二控制板6 設置在第一控制板5與一個旋鈕12之間，其中第二控制板設有一個折角 卯。且平行於導杆2延伸的連接夾板13，該連接夾板搭接第一控制板5， 並且把第二控制板6與夾板10、 ll連接起來。為了縮短結構單元l的結 構長度，第二控制板6的在第一控制板5的夾板8、 9之間的夾板10設 置在導杆2上。每個控制板5、 6具有一條導向曲線14、 15，所述的導向曲線與旋轉 開關12的相應一個橫向於導杆2延伸的凸出件16、 17相互作用。在圖1中示出的實施例中第一控制板5克服螺旋彈簧18的彈簧力在 導杆2上朝著鎖緊件3的方向移動。凸出件17在示出的開關位置上時不 與配設的導向曲線15相嚙合。控制板5、 6隻沿著一個軸向方向強制導 引。鎖緊件3的鎖緊齒4設置在一段圓弧段上。鎖緊件3在圖1中示出 的實施例中貼靠在一個保持在導杆2的一個槽內的保險環19上，該保險 環構成用於鎖緊件3的軸向止擋。保險環19同時構成用於第一控制板5 的螺旋彈簧18的止擋，由此螺旋彈簧18支承在保險環19和夾板8上。一條與導杆2和軸套7同軸設置的螺旋彈簧20配設於鎖緊件3,該 螺旋彈簧用其一端支承在一個保持在導杆2的一個環繞的槽內的保險環 21上，並且用其另一端側面支承在鎖緊件3上。為了簡化結構單元的裝 配，在鎖緊件3上設有兩個軸向且平行於導杆2延伸的銷子22、 23，所 述的銷子可以嵌入到殼體內的相應空隙內。一條螺旋彈簧24配設於第二控制板6，該螺旋彈簧如所有螺旋彈膂 18、 20 —樣與導杆2同軸地設置。螺旋彈脊24支承在一個保持在導杆2 的槽內的保險環25上，並且側面支承在第二控制板6的夾板10上。保 險環25同時構成用於第一控制板5的軸向止擋。第二控制板6的軸向止 擋由保險環26產生。在圖3至7中僅僅局部地示出衝擊鑽機的前面部分區域。出於清楚 明了的原因沒有示出驅動電機和殼體部分。未示出的驅動電機通過一條 軸28與 一條副軸27固定旋轉嚙合,其中副軸27既作為用於鑽削主軸29 的旋轉驅動裝置又作為衝擊驅動裝置。衝擊驅動裝置藉助於一個以傳統 方式構成的擺動軸承30來實現，該擺動軸承通過一個擺動指狀銷作用到 衝擊機構的活塞上。副軸27中心穿過擺動軸承30,並且相對於該擺動軸 承30可旋轉地支承。擺動軸承30可以通過一個爪齒離合器31與副軸27 抗旋轉地嚙合，例如如圖3所示。為此爪齒離合器31具有一個在副軸27 上軸向可移動且抗旋轉地支承在該副軸上的帶有兩個軸向伸出的離合器 凸出件33的離合器套32，所述離合器凸出件可以嵌入到一個離合器配合 件35的相應的槽內。離合器配合件35抗旋轉地與擺動軸承30連接。第二控制板6以夾板10嵌入到離合器套32的一個環繞的槽36內， 由此第二控制板6和爪齒離合器31的離合器套32可以進行耦合的軸向 運動。在副軸27上抗旋轉地i殳置一個驅動齒輪37,該驅動齒輪在圖3中與 一個輸出齒輪38嚙合。輸出齒輪38抗旋轉地裝在鑽削主軸29上。然而 出於安全原因以已知的方式設有一個滑動離合器39，以便避免在鑽削工 作期間鑽頭歪斜時產生的損傷。滑動離合器並且從而輸出齒輪38和第一 控制板5沿著軸向互相耦合。為了所述的目的第一控制板5原夾板8嵌 入到滑動離合器39的一個環形槽40內，以便輸出齒輪38雖然相對於結 構單元1是可旋轉的，但是沿著軸向運動方向與第一控制板形封閉地連 接。通過旋轉開關12和結構單元1可以接通不同的工作方。旋轉開關12
的旋轉運動通過凸出件16、 17與導向曲線14、 15相結合轉換成控制板5、 6並且從而輸出齒輪38以及爪齒離合器31的離合器套32的軸向運動。下面藉助於圖3至7詳細解釋不同的運行模式。在圖3中示出運行模式"帶衝擊驅動裝置鑽削"(鑽削錘擊)。控 制板5、 6以夾板8、 11貼靠在保險環25、 26上，由此鑽削主軸29的輸 出齒輪38與副軸的驅動齒輪37耦合，由此驅動齒輪37的旋轉運動又通 過輸出齒輪38傳遞到鑽削主軸29上(鑽削)。同時閉合爪齒離合器31。 離合器套32以離合器凸出件33嵌入到擺動軸承30的離合器配合件的槽 內，由此副軸27的旋轉運動傳遞到擺動軸承30上，由此一個擺動指狀 銷又作用到一個未示出的衝擊活塞上(錘擊)。在圖4中旋轉開關12旋轉到開關位置"鑽削"，由此跟圖3相比第 二控制板6克服彈簧24的彈簧力軸向在導杆2上朝著鎖緊件3的方向移 動，即通過凸出件17沿著導向曲線15移動。與第二控制板強制耦合的 離合器套32相應軸向沿著副軸27朝著驅動齒輪37的方向移動，由此離 合器套32的離合器凸出件33從離合器配合件35的槽36內移出。因此 副軸27的旋轉運動不再傳遞到擺動軸承30上，以便不激活衝擊驅動裝 置。第一控制板5的軸向位置相對於在圖3中示出的運行模式沒有改變， 由此驅動齒輪37繼續與鑽削主軸29的輸出齒輪38嚙合。現在當旋轉開關12從圖4中示出的開關位置迴轉90。到圖3中示出 的開關位置時，第二控制板6由於彈簧24的彈簧力又軸向移動到圖3中 示出的位置上，其中離合器凸出件33嵌入到槽34內。當出現離合器凸 出件33沒有與槽34對齊的情況時，開關仍然能旋轉到圖3中示出的位 置上。然而在此第二控制板6僅沿著軸向移動直到控制凸出件33貼靠在 離合器配合件35上。然而只要副軸27被驅動，離合器凸出件33由於螺 旋彈簧24作用到槽36內的彈簧負載而卡入到槽34內。因此通過按本發 明的結構單元1的實施方式建立用於接通衝擊驅動裝置的同步。在圖5中開關移動到位置"鑿"上。相對於圖3中示出的運行才莫式 僅僅第一控制板5軸向朝著鎖緊件3的方向在導杆2上移動，由此與控 制板5耦合的輸出齒輪38也軸向沿著相同方向移動。因此輸出齒輪38
不再與副軸27的驅動齒輪37嚙合，而是與鎖緊件3的鎖緊齒4嚙合。 在這種運行模式中僅僅激活衝擊驅動裝置。鑽削主軸29通過鎖緊件3防 止旋轉。圖6示出與圖5相同的開關位置。然而輸出齒輪38不能與鎖緊件3 的鎖緊齒4嚙合，因為輸出齒輪38的齒與鎖緊齒4對齊。因此鎖緊件相 對於圖5中示出的位置軸向從輸出齒輪38朝著鑽削主軸29的前端方向 移動。在此螺旋彈簧20被擠壓。由於鎖緊件在導杆2上的軸向可移動性 首先完全可能的是，旋轉開關12可旋轉到圖6中示出的旋轉位置上。當 鎖緊件3沒有可移動的支承時卡住輸出齒輪38的軸向運動並且從而控制 板5的軸向運動和旋轉開關12的旋轉運動。通過按本發明的結構單元1 的實施方式鎖緊件3朝輸出齒輪38被預緊，以便只要鑽削主軸29進行 少量旋轉，鎖緊件3的鎖緊齒4就卡入到輸出齒輪38的齒槽內。因此由 於鎖緊件的彈性預緊提供一種用於鎖緊機構的同步裝置。在圖7中旋轉開關12旋轉到"鑿位尋找位置"上。在此第一控制板 5軸向移動，更確切地說直到輸出齒輪38沿著軸向定位在驅動齒輪37 與鎖緊件3之間。在該位置上脫開旋轉驅動裝置。然而帶有輸出齒輪38 的鑽削主軸29可以手動旋轉，以便在旋轉開關12繼續旋轉45°到圖5 中示出的"鑿位"之前，能尋找希望的鑿位。圖8示出一個固定弓41，該固定弓用一條固定臂42固定在一個殼體 凸緣46上。固定弓41具有一個保險臂44，該保險臂在一個前面支承區 域45內包圍控制板5。因此在該位置上確保，滑動離合器39通過槽40 的與控制板5的臂8形封閉地保持在位置上。如果沒有一個這樣的固定 弓41，滑動離合器39僅僅力封閉地通過螺旋彈簧18保持在保險環25 上，以至於在衝擊荷載時存在這樣的危險，即輸出齒輪38脫開嚙合。為 了降低所述的危險不考慮增加彈簧力，因為否則會導致控制力過高。在按圖8順時針^作旋轉開關12時，凸出件16碰到保險臂41的釋 放段43，以至於在凸出件16與導向曲線14接觸之前，該釋放段向下偏 移並且釋放控制板5。 附圖標記列表
1 結構單元2 導杆3 鎖緊件4 鎖緊齒5 第一控制板6 第二控制板7 軸套8 夾板9 夾板 10夾板11 夾板 12旋轉開關 13連接夾板14 導向曲線 15導向曲線16 凸出件17 凸出件 18螺旋彈簧 19保險環 20螺旋彈簧 21 保險環 22銷子23銷子24螺旋彈簧25 保險環26 保險環27 副軸28 軸29鑽削主軸
30 擺動軸承31 爪齒離合器 32離合器套33離合器凸出件 34槽35離合器配合件36 槽37驅動齒輪 38輸出齒輪 39滑動離合器40 環形槽41 固定弓 42固定臂 43釋放段 44保險臂45 支承區域46 殼體凸緣
權利要求
1.一種用於電動工具尤其是手持式電動工具如帶有鑿子功能的衝擊鑽機的結構單元，其特徵在於結構單元(1)構成為可預裝配的用於一個用以接通不同運行模式的旋轉開關(12)的同步和控制單元，並且具有一個鎖緊件(3)以及至少一個控制板(5、6)，所述鎖緊件用於形封閉地嵌入到一個抗旋轉地與工具主軸(29)一起旋轉的部分內，所述控制板帶有一條用於把旋轉開關(12)的旋轉運動轉換成用以接通不同運行模式的軸向運動的導向曲線(14、15)。
2. 根據權利要求1所述的結構單元，其特徵在於鎖緊件(3)具 有多個在圓弧段上延伸的鎖緊齒(4)。
3. 根據上述任何一項權利要求所述的結構單元，其特徵在於結構 單元(1)具有兩塊優選互相平行地設置的、軸向可移動的控制板(5、 6 )， 其中一個控制板(6)用於接通和斷開一個衝擊驅動裝置，並且一個控制 板(5)用於在工具主軸(29)上軸向移動一個輸出齒輪(38)。
4. 根據上述任何一項權利要求所述的結構單元，其特徵在於結構 單元(1)包括一條導杆(2)，在該導杆上保持鎖緊件(3)和所述至少 一個控制板(5、 6)，其中不僅鎖緊件(3)而且所述至少一個控制板(5、 6)克服各一個彈簧力可以軸向沿著導杆(2)移動。
5. 根據權利要求4所述的結構單元，其特徵在於為了產生彈簧力 這樣設置彈簧(18、 20、 24),使得彈簧力的方向同樣既指向鎖緊件(3) 又指向所述至少一個控制板(5、 6)。
6. 根據上述任何一項權利要求所述的結構單元，其特徵在於各一 個與導杆(2)同軸設置的螺旋彈簧(18、 20、 24)配設於鎖緊件(3) 以及所述至少一個控制板(5、 6)，其中每個螺旋彈簧(18、 20、 24) 用其一端支承在一個設置在導杆(2)上的止擋(19、 21、 25)尤其是一 個保險環上。
7. 根據權利要求6所述的結構單元，其特徵在於用於配設於所述 控制板(5 )的螺旋彈簧(18 )的止擋(19 )同時構成一個用於鎖緊件(3 )的軸向止擋。
8. 根據權利要求6或7所述的結構單元，其特徵在於用於配設於 所述控制板(6)的螺旋彈黃(24)的止擋(25)同時構成一個用於另一 個控制板(5)的軸向止擋。
9. 根據上述任何一項權利要求所述的結構單元，其特徵在於鎖緊 齒(4)關於一條中軸線對稱地設置，所述中軸線垂直於導杆(2)的縱 軸線延伸。
10. —種電動工具，尤其是手持式電動工具如帶有鑿子功能的沖擊 鑽機，帶有一個用於接通不同運行模式的旋轉開關，其特徵在於旋轉 開關(12)與一個按上述任何一項權利要求的結構單元(1)嚙合，以便 把旋轉開關(12)的旋轉運動轉換成用於接通不同運行模式的軸向運動。
11. 根據權利要求10所述的電動工具，其特徵在於在旋轉開關(12 ) 上為每個控制板(5、 6)設有一個控制凸出件(16、 17)，所述控制凸 出件可以分別沿著控制板(5、 6)的導向曲線(14、 15)移動，其中控 制板(5、 6)和鎖緊件(3)軸向朝著旋轉開關(12)的方向受彈簧負栽。
12. 根據權利要求10或11所述的電動工具，其特徵在於旋轉開 關(12)可以旋轉到在圓周上分布的連接位置上，其中可以接通運行模 式鑽削、鑽削錘擊、鑿以及鑿位尋找。
13. 根據權利要求10至12之一所述的電動工具，其特徵在於旋 轉開關(12)可鬆開地尤其是可聽到地卡入到各接通位置上。
14. 根據權利要求10至13之一所述的電動工具，其特徵在於控 制板(5)可以通過一個可通過旋轉開關(12)激活的固定弓(41)軸向 固定。
全文摘要
本發明涉及一種電動工具以及一種用於電動工具的結構單元(1)，尤其是一種帶有一個這樣的結構單元的手持式電動工具如帶有鑿子功能的衝擊鑽機，結構單元設計成可預裝配的用於一個用以接通不同運行模式的旋轉開關(12)的同步和控制單元，並且具有一個用於形封閉地嵌入到一個抗旋轉地與工具主軸(29)一起旋轉的部分內的鎖緊件(3)以及至少一個帶有一條用於把旋轉開關(12)的旋轉運動轉換成接通不同運行模式的軸向運動的導向曲線(14、15)的控制板(5、6)。有利地簡化電動工具的裝配。
文檔編號B25D16/00GK101111350SQ200580036993
公開日2008年1月23日 申請日期2005年10月27日 優先權日2004年10月27日
發明者W·德特林 申請人:克雷斯-電氣有限公司及兩合公司