具有一個離合裝置的手持式工具機的製作方法
2023-06-14 03:15:41 1
專利名稱：具有一個離合裝置的手持式工具機的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種手持式工具機，具有一個離合裝置、一個位於馬達側的驅動軸和一個位於工件側的從動軸，其中，驅動軸和從動軸可以藉助於當壓力作用於從動軸上時耦聯的離合裝置進行離合。
背景技術：
這種類型的手持式工具機尤其作為所謂的乾式旋擰機(Trockenbauschrauber)使用。利用乾式旋擰機可以將螺釘旋進相同的深度。為此離合裝置具有一個位於馬達側的驅動軸和一個位於工件側的從動軸，其中離合裝置受作用於從動軸上的壓力而耦聯及與一個設置於手持式工具機上的深度限制器共同作用而脫開耦聯。待被沉入的螺釘與從動軸和一個為嵌接入螺釘所必要的套筒(Aufsatz)或者卡盤(Bit)一起被壓到牆上。離合裝置由於作用於從動軸上的反作用力而耦聯。從動軸由驅動軸驅動。螺釘沉入到牆壁之中。如果螺釘到達了預定的深度，則由手持式工具機施加於螺釘上的壓力被壓在牆壁上的深度限制器接收。作用於從動軸上的壓力減小。離合裝置脫開耦聯。從動軸不再被驅動。
乾式旋擰機以可高達6000轉/分鐘的轉速工作。在耦聯過程中，自身高速旋轉的驅動部件必需通過離合裝置來與靜止的從動軸相聯接。對於乾式旋擰機來說，已知通過一個攜動件進行離合的離合裝置。當離合裝置部件互相靠近到足夠近時、以及作用於離合裝置部件上一個足夠高的壓力時，該離合裝置才起作用。
發明內容
本發明涉及一種手持式工具機，具有一個離合裝置、一個位於馬達側的驅動軸和一個位於工件側的從動軸，其中，驅動軸和從動軸可以藉助於當壓力作用於從動軸上時耦聯的離合裝置進行離合。
本發明建議，離合裝置包括一個耦聯輔助機構。當在從動軸上僅作用遲緩的壓力時，能夠快速、完全地耦接。由於離合裝置部件的超越鎖止或者相互摩擦產生的令人討厭的噪聲以及由此產生的高磨損能夠得以避免。在此，耦聯輔助機構可以被理解為各種機械式、電動式、或者磁動式的構型或者裝置，它對由從動軸的壓力產生的耦聯過程提供附加的支持和/或者使該過程加速。例如可以機械地、電動地、或者磁地將作用於離合裝置部件上的壓力進行放大。
在本發明的一個優選構造中，離合裝置包括一個與驅動軸相連接的第一和一個與從動軸相連接的第二離合裝置半部，並且從動軸穿過這兩個離合裝置半部。這樣，離合裝置半部可以以少的部件穩定地被支承。有利的是離合裝置包括一個驅動離合裝置半部的齒輪，其中，從動軸也被穿過該齒輪。合乎目的的是。這兩個離合裝置半部、尤其是齒輪直接或者間接地支承於從動軸上。如果將驅動軸支承於兩個軸承中——後者在軸向上被設置於離合裝置的兩側，驅動軸的支承成本合適且壽命長地保持。這裡僅出現很小的傾覆力矩，由此使得從動軸可以支承於簡單的滑動軸承中。
如果該離合裝置具有一個齒輪並且將耦聯輔助機構設置於該齒輪和一個與驅動軸相連接的第一離合裝置半部之間，則可以獲得特別穩定而且結構緊湊的離合裝置。在此，該齒輪有利的是一個驅動這些離合裝置半部、與驅動軸相連接的齒輪。
如果該離合裝置具有一個與驅動軸相連接的齒輪，該齒輪可以相對於從動軸轉動、並且被設置於從動軸周圍，尤其是支承於從動軸上，則可以獲得結構緊湊、成本合適的離合裝置。
有利的是，離合裝置具有一個與驅動軸相連接的第一離合裝置半部和一個與從動軸相連接的第二離合裝置半部，其中，耦聯輔助機構被構造得當壓力作用於從動軸上時，附加地減小離合裝置半部的間距。這種方案是通過耦聯輔助機構來實現的，它成本合適並且可在傳統結構形式的手持式工具機中很容易地實現。
在耦連的開始階段，耦聯輔助機構為耦聯過程提供支持，其方式是離合裝置半部相互運動到一起，例如互相聚合到一起或者相互插接起來(ineinanderziehen)。此外，當壓力作用於從動軸上時，例如可以電動地或者磁控地觸發通過離合裝置半部的接近產生的耦聯。在此，從動軸自身不必軸向可移動地被支承。
有利的是耦聯輔助機構將旋轉運動轉換為平移運動。兩個軸的旋轉運動的差異可以被轉換為離合裝置的離合運動或者說這兩個離合裝置半部的接近運動。
在一個優選的機械式構型中，從動軸和與它一起的第二離合裝置半部軸向可移動地被支承。軸向可移動的從動軸在其承受壓力時使第二離合裝置半部向第一離合裝置半部上運動。此時，離合裝置輔助機構對於通過從動軸造成的移動附加地使離合裝置半部之間距離減小。這樣，耦聯過程不再僅僅跟隨從動軸的移動，而是離合裝置部件更快速地相互運動到一起。更快速地、並且在遲緩的壓力作用於從動軸上時也已完成耦聯。
在本發明的另一個構型中，離合裝置包含一個與驅動軸相連接的第一離合裝置半部和一個與從動軸相連接的第二離合裝置半部，其中，在耦聯時，第二離合裝置半部由於第一離合裝置半部的初始旋轉帶動而達到完全的耦聯。耦聯過程可以可靠地實現，與兩個離合裝置半部的相互接觸元件的幾何形狀無關。
合乎的目的是，離合裝置具有一個與驅動軸相連接的第一離合裝置半部和一個與從動軸相連接的第二離合裝置半部，其中，作為耦聯輔助機構，兩個離合裝置半部中的至少一個在其軸承中軸向可移動地被支承，並且與驅動軸或者從動軸的配合件或者傳動件的在圓周方向延伸的一個斜面輪廓形成配合。在該構型中，這樣支承的離合裝置半部與從動軸或者驅動軸一起運動。在此，該離合裝置半部配合到所述配合件或者傳動件的斜面輪廓中。通過在圓周方向延伸的斜面輪廓，允許離合裝置半部相對於驅動軸或者從動軸相對轉動。如果離合裝置半部相對於驅動軸或者從動軸轉動了，則它在所述配合件或者傳動件上沿著斜面輪廓運行。由此，離合裝置半部通過這些斜面相對於所述配合件或者傳動件軸向移動。一旦這樣支承的離合裝置半部相對於所述配合件或者傳動件出現了相對轉動，則斜面輪廓就使得離合裝置半部之間的距離額外地減小了。這種方案可以簡單地、從機械角度看很容易地實現。
在另一個有利的構型中，該至少一個離合裝置半部與配合件或者傳動件的三個斜面輪廓相配合。以這種方式，離合裝置半部能夠在三點上受到引導，從而避免離合裝置半部相對於配合件或者傳動機構發生搖擺，尤其是在耦聯時避免該搖擺。
有利的還在於該至少一個離合裝置半部也具有一定數量的斜面輪廓，這樣，離合裝置半部和所述配合件或者傳動件相互通過斜面輪廓形成配合。這種構型特別可靠、穩定。
有利的是，驅動軸驅動一個齒輪作為傳動件，在該齒輪上軸向可移動地支承著通過至少一個斜面輪廓形成配合的第一離合裝置半部。這樣，能夠使得第一離合裝置半部可靠地被支承，並且照顧到手持式工具機已有的結構關係。在驅動馬達方面，所期望的轉速比通過被驅動的齒輪來調節。
合乎目的的是，斜面輪廓包括不同坡度的區域。由此可以考慮到對手持式工具機的很特殊的使用要求。例如，耦聯過程可以通過沿著斜面輪廓上增大的坡度來平緩地起步，及最後——在斜面輪廓的端部具有很大的坡度——快速而且穩定地以快速耦聯來結束。
如果這兩個離合裝置半部具有相同的構造，能夠成本合適地生產此離合裝置。
如開始時提到的那樣，本發明並非局限於機械式耦聯輔助機構。也可以有利地以機電方式來構造耦聯輔助機構。
其他優點在以下的
中給出。附圖中示出了本發明的實施例。附圖、說明和其它申請文件組合地包含了大量特徵。專業技術人員也可以單獨考察這些特徵及結合成有實際意義的其他組合。
圖中所示為圖1以局部敞開的圖示給出了一個乾式旋擰機，它具有一個在驅動軸和從動軸之間的離合裝置，圖2如圖1所示的乾式旋擰機的離合裝置的一個截面，處於脫開狀態下，圖3處於耦聯狀態下的圖2中的離合裝置，圖4用於容納第一離合裝置半部的、由驅動軸驅動的一個齒輪的立體視圖，及圖5第一離合裝置半部的立體圖。
具體實施例方式
圖1以局部敞開的示圖示出了一個乾式旋擰機10。在此，為了顯示其結構，器具頭12被敞開地示出。對於其餘的部分示出了具有一個把手16以及一個操作部件18的殼體14。在敞開的器具頭12中，可以看到一個驅動軸20及一個受到多點支承的從動軸22，該驅動軸由位於殼體14的下面且不可看見的馬達所驅動。驅動軸20驅動一個齒輪24，後者部分地剖開並部分地以立體圖示給出。驅動軸20和齒輪24構成一個傳動機構。
在齒輪24和從動軸22之間設有一個離合裝置26，當壓力作用於從動軸22上時，它將驅動軸20和從動軸22互相聯接。為此，離合裝置26具有一個第一離合裝置半部28和一個第二離合裝置半部30。這兩個離合裝置半部28、30相同地成型。第一離合裝置半部28——作為耦聯輔助機構可以相對於齒輪24沿著軸向和切向移動——與齒輪24形成配合。第二離合裝置半部30與從動軸22構成傳力鏈地連接。從動軸22和第二離合裝置半部30在乾式旋擰機10中可共同軸向移動地受到支承。從動軸22被支承於兩個軸承31中，它們在軸向方向38上被設置於離合裝置26的兩側，因此一個軸承31在軸向方向38上被設置於離合裝置26的前面及一個軸承31被設置在離合裝置26的後面。通過這種在離合裝置26之外支承從動軸22的方式，只有很小的傾覆力矩作用於從動軸22上，因此能夠棄用滾珠軸承，及軸承31被構造為簡單的滑動軸承。
當螺釘沉入時施加於從動軸22上的壓力，藉助於一個機械的彈簧元件32接收，後者被夾緊於這兩個離合裝置半部28和30之間。
當壓力作用於從動軸22上時，第二離合裝置半部30向第一離合裝置半部28靠近。當這兩個離合裝置半部28、30相互接觸時，第一離合裝置半部28相對於齒輪24獲得相對轉動，它通過一個在圖1中不可見的斜面輪廓致使第一離合裝置半部28向第二離合裝置半部30運動。由於第一離合裝置半部28的附加運動，使得遲緩的壓力作用於從動軸22上也不會造成問題。離合裝置26快速且無超越鎖止地聯接。
為了更好地理解離合裝置26的工作方式，在圖2和3中以放大的比例詳細地示出。在此，在圖2中示出了處於脫開狀態的離合裝置26。可以清晰地看到這兩個離合裝置半部28和30，它們通過彈簧元件32互相隔開。該彈簧元件32同時還接收從動軸22的壓力並在該壓力減小時——尤其是當達到了所設定的螺釘深度的情況下、來自工具機操作人員的壓力由乾式旋擰機的深度限制器所接收時——使該從動軸在軸向方向38上向前向著工件的方向又運動到初始位置上。
承載著第一離合裝置半部28的齒輪24被支承於一個齒輪軸承40中並可以相對於從動軸22自由旋轉。在齒輪24與從動軸22之間的一個縫隙42中看到這一點。通過一些沿著圓周斜向延伸的齒44，齒輪24被驅動軸20驅動。第一離合裝置半部28在齒輪24上在一定圓周範圍內可以旋轉地受到支承。為此，第一離合裝置半部28通過一個凸起(Erhebung)46來與齒輪24配合，此凸起在圖4中以立體圖示出。此外，該配合允許第一離合裝置半部28在軸向方向38上向著工件軸向移動。第一離合裝置半部28與第二離合裝置半部30通過離合裝置齒50相耦聯。第二離合裝置半部30與一個配合件52構成傳力鏈地連接，後者自身固定地與從動軸22相連接。
在脫開聯接的狀態下，第一離合裝置半部28與由驅動軸20驅動的齒輪24一起旋轉。從動軸22——及因此第二離合裝置半部30——停止不動。如果現在從動軸22以及與之一起的第二離合裝置半部30通過工具機操作人員施加於待被轉動的螺釘上的壓力而運動到第一離合裝置半部28上，就會達到這樣的一種狀態，其中第二離合裝置半部30通過這些離合裝置齒50而被第一離合裝置半部28帶動。同時，第一離合裝置半部28因此而相對於齒輪24旋轉。通過斜面輪廓60、64(圖4、5)，第一離合裝置半部28因而附加地朝向第二離合裝置半部30運動。離合裝置26聯接。離合裝置齒50相互嚙合。
圖3示出了處於聯接狀態的離合裝置26。與圖2不同，這裡可以看到第一離合裝置半部28相對於齒輪24向前移動了。這一點可以在軸向縫隙54處看到。齒輪24和離合裝置半部28及30相對於圖2所示繼續旋轉。現在可以看到第一離合裝置半部28上的一個隆起56，它配合到齒輪24的一個凹入部58之中。凹入部58的一個後邊緣構造為斜面輪廓60。在第一離合裝置半部28的相對的側上，在俯視圖中可以看到一個斜面輪廓64的邊緣。第一離合裝置半部28和齒輪24分別交替地通過斜面輪廓60、64配合。
關於齒輪24的詳細構造，可以從圖4中所給的三維圖示中得出。可以清楚地看到斜向延伸的這些齒44。齒輪24在朝向第一離合裝置半部28的側上共具有三個楔形的凸起46，它們分別被凹入部58互相分隔開。凹入部58在兩側上在圓周方向上具有斜面輪廓60。
在圖5中示出第一離合裝置半部28的詳細三維示圖。第一離合裝置半部28在朝向齒輪24的側上也具有總共三個凹入部62，它們也分別通過隆起(Erhhung)56彼此分隔開。從圓周方向觀察，這三個凹入部62也在兩側上具有斜面輪廓64。在相反對立的側上，第一離合裝置半部28還具有三個離合裝置齒50。所示出的第一離合裝置半部28的構型也可以原封不變地用作第二離合裝置半部30。在此情況下，這兩個同樣地製造的離合裝置半部28和30通過離合裝置齒50相互配合。
如果第一離合裝置半部28和齒輪24互相挨靠在一起，則齒輪24上的凸起46及第一離合裝置半部28上的隆起56，交替地配合到第一離合裝置半部28的凹入部62及齒輪24中的凹入部58中。當齒輪24和第一離合裝置半部28相對運動時，由於斜面輪廓60和64的緣故，這兩者相互運動分開。在此，凹入部62和58的邊界作為終端止擋。
參考標號表10 乾式旋擰機 38 軸向方向12 器具頭 40 齒輪軸承14 殼體 42 縫隙16 把手 44 齒18 操作部件 46 凸起20 驅動軸 50 離合裝置齒22 從動軸 52 配合件24 齒輪 54 軸向縫隙26 離合裝置 56 隆起28 離合裝置半部 58 凹入部30 離合裝置半部 60 斜面輪廓31 軸承 62 凹入部32 彈簧元件 64 斜面輪廓
權利要求
1.手持式工具機，具有一個離合裝置(26)、一個位於馬達側的驅動軸(20)和一個位於工件側的從動軸(22)，其中，驅動軸(20)和從動軸(22)可以藉助於當壓力作用於從動軸(22)上時耦聯的離合裝置(26)進行離合，其特徵為該離合裝置(26)包括一個耦聯輔助機構。
2.如權利要求1所述的手持式工具機，其特徵為該離合裝置(26)具有一個與驅動軸(20)相連接的第一離合裝置半部(28)和一個與從動軸(22)相連接的第二離合裝置半部(30)，並且從動軸(22)穿過這兩個離合裝置半部(28，30)。
3.如權利要求1或2所述的手持式工具機，其特徵是所述離合裝置(26)具有一個齒輪(24)，該耦聯輔助機構設置在齒輪(24)和一個與驅動軸(20)相連接的第一離合裝置半部(28)之間。
4.如上述權利要求之一所述的手持式工具機，其特徵為所述離合裝置(26)具有一個與驅動軸(20)相連接的齒輪(24)，該齒輪可以相對於從動軸(22)轉動並且被設置於從動軸(22)周圍。
5.如上述權利要求之一所述的手持式工具機，其特徵是所述離合裝置(26)具有一個與驅動軸(20)相連接的第一離合裝置半部(28)和一個與從動軸(22)相連接的第二離合裝置半部(30)；耦聯輔助機構被構造得當壓力作用於從動軸(22)上時附加地減小這些離合裝置半部(28，30)的間距。
6.如上述權利要求之一所述的手持式工具機，其特徵為所述耦聯輔助機構將旋轉運動轉換為平移運動。
7.如上述權利要求之一所述的手持式工具機，其特徵為所述離合裝置(26)具有一個與驅動軸(20)相連接的第一離合裝置半部(28)和一個與從動軸(22)相連接的第二離合裝置半部(30)，其中，在耦聯時，第二離合裝置半部(30)通過第一離合裝置半部(28)的初始旋轉帶動而導致完全的耦聯。
8.如上述權利要求之一所述的手持式工具機，其特徵為所述離合裝置(26)具有一個與驅動軸(20)相連接的第一離合裝置半部(28)和一個與從動軸(22)相連接的第二離合裝置半部(30)，其中，作為耦聯輔助機構，這些離合裝置半部(28，30)中的至少一個在其軸承中軸向可移動地被支承，並且與驅動軸或者從動軸(20，22)的配合件(52)或者傳動件的在圓周方向延伸的斜面輪廓(60)形成配合。
9.如權利要求8所述的手持式工具機，其特徵是該至少一個離合裝置半部(28，30)也具有多個斜面輪廓(64)，這樣，該離合裝置半部(28，30)和所述配合件(52)或者傳動件相互形成配合。
10.如權利要求8或9所述的手持式工具機，其特徵是驅動軸(20)驅動一個作為傳動件的齒輪(24)，在該齒輪上通過所述至少一個斜面輪廓(60)形成配合地、軸向可移動地支承著第一離合裝置半部(28)。
全文摘要
本發明涉及一種手持式工具機，具有一個離合裝置(26)、一個位於馬達側的驅動軸(20)和一個位於工件側的從動軸(22)，其中，驅動軸(20)和從動軸(22)可以藉助於當壓力作用於從動軸(22)上時耦聯的離合裝置(26)進行離合，本發明提出，該離合裝置(26)包括一個耦聯輔助機構。
文檔編號B25F5/00GK1785602SQ20051012941
公開日2006年6月14日 申請日期2005年12月9日 優先權日2004年12月9日
發明者羅伯特·西姆, 西蒙·伊什, 馬丁·費爾德曼 申請人:羅伯特·博世有限公司