专利名称：手持式电动工具机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具机，具有一 个工作主轴、 一个冲击机构和一个电驱动马达，该驱动马达可通过一个传 动和离合装置与一个驱动该工作主轴的中间轴和/或一个冲击机构驱动器 连接，其中，该传动和离合装置具有一个传动装置。
背景技术：
锤钻和/或冲击锤的应用领域非常广泛。主要的应用是锤钻(冲击钻) 和凿钎(无旋转驱动)。此外，这种手持式电动工具机还使用在钻机或冲击 钻机或起子机的工作领域中。其成果视主要应用领域而定不同。钻混凝土、 木材、钢铁、非铁金属或者塑料的切削速度明显不同，也就是说，需要相 应的转速。在钻石头时，工作主轴的转速应被选择得明显比钻木材和钢铁 时小。所述转速也与冷却介质和钻头切削刃的材料有关。也存在这样地应 用情况，其中要求高的工作主轴转速、例如在搅拌时。迄今为止的锤钻和/ 或冲击锤对于所述的各种应用情况不是特别合适或者仅能有限地使用。因 为锤钻和/或冲击锤总是功率密度高地、即更紧凑地构成，所以这些手持式 电动工具机在其人机工程学方面也适合于使用在钻机领域中。
发明内容
本发明的开头所述类型的构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具 机应该能够多方面地使用。这种手持式电动工具机的原始应用领域应该被 拓宽并且对于当时的工作情况最优化。为此，传动装置被构造为多级的圆 柱齿轮传动装置，其档位通过中间轴的轴向移位转换。这种结构方式导致 便携式的小结构尺寸并且允许通过多级的圆柱齿轮传动装置设定不同的工 作主轴转速，使得特别是对于冲击钻孔/钻孔提供至少一个转速并且特别是 对于以高转速的钻孔存在至少一个另外的、更快的转速。通过借助于中间 轴的轴向移位的换档实现了一种简单且紧凑的结构形式，其保证了更可靠
3的功能。
本发明的一个进一步构型提出，对中间轴配置所述圆柱齿轮传动装置 的至少两个具有不同直径的圆柱齿轮，使得这些圆柱齿轮在中间轴轴向移 位时保持其轴向位置。因此，这些圆柱齿轮在其轴向布置方面位置固定地 设置在该手持式电动工具机的壳体内部，其中，即使当中间轴轴向移位以 便进行运行方式转换时，这些圆柱齿轮也不离开这些轴向位置。对于运行 方式转换不仅理解为工作主轴的转速改变，而且特别是理解为例如从纯钻 孔运行转换到冲击钻孔运行或者转换到纯凿钎运行。
本发明的另一构型提出，中间轴具有一个携动轮廓，该携动轮廓在中 间轴的不同的轴向位置中分别与一个圆柱齿轮或者另一圆柱齿轮的一个对 应携动轮廓或者不与所述圆柱齿轮无相对转动地联接。因此，所述一个或 者另一个圆柱齿轮根据中间轴的轴向位置的不同而起作用，这将导致不同 的工作主轴转速。如果中间轴通过其相应的轴向移位而与圆柱齿轮脱联， 那么这可以例如被用来进行凿钎运行，在该凿钎运行中仅仅进行刀具的冲 击，而不进行其旋转。
此外，有利的是，设置中间轴的扭转止动装置，该扭转止动装置将中 间轴在其相应的轴向位置中锁止旋转。这个也被称为"可变锁定"的运行方式 允许所使用的刀具在凿钎时转角固定地定位。相应地，可变锁定位置用于 所使用的刀具的定位。该刀具被安装得可围绕锤旋转轴线旋转，因为不存 在与驱动系的形锁合。在凿钎运行方式中，所使用的刀具通过所述可变锁 定无相对转动地被支承。
最后，有利的是，将该手持式电动工具机构造为手枪形式，在该手枪 结构形式中，驱动马达的驱动轴被设置得平行于所述工作主轴延伸。
附图中借助于实施例描述本发明，其中-
图h是所述构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具机的侧视图，
图2a-e:示出图1中手持式电动工具机的运行方式选择开关的不同位
置，
图3:示出图l中手持式电动工具机的内部区域，
图4-7:示出图1中手持式电动工具机的功能组件地不同位置，以便实现不同的运行方式。
具体实施例方式
图1示出一个构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具机1。该手持
式电动工具机1具有一个带一手把4的壳体3，其中，对该手把4配置了一 个开关5。通过一个电缆6对一个电驱动马达供给电能。在一个工作主轴(旋 转轴线7)上设置了一个用于刀具、例如钻头的刀具接收装置8。前述的电 驱动马达具有一个驱动轴，该驱动轴具有一个旋转轴线9，其中，该旋转轴 线9平行于所述旋转轴线7延伸，由此相应地使该手持式电动工具机1构 造成手枪形式。
在壳体3上设有一个运行方式选择开关10，借助该运行方式选择开关 (如图2a-2e所示地)可以设定该手持式电动工具机1的不同的运行方式。 这通过所述运行方式选择开关10的旋转实现。图2a示出一个通过标记B2 标识的处于第二档的钻孔运行以及具有附加的标记"2"的钻头符号。图2b 示出处于第一档中的、通过标记B1标识的钻孔运行并且通过钻头符号和标 记"l"示意性表示。图2c示出该运行方式选择开关10的一个位置，在 该位置中进行冲击钻运行。这通过标记SB标识并且以一个钻头符号和一个 锤符号表示。图2d示出一个以VL标识的可变锁定(Variolock)运行。最 后，图2e表示所述运行方式选择开关10处于一个位置中，在该位置中进 行纯凿钎运行M，这通过一个锤表示。
图3-7示出图1中的锤钻和/或冲击锤2的内部区域。 一个未示出的电 驱动马达具有一个马达轴11， 一个小齿轮12无相对转动地设置在该马达轴 上。此外，该马达轴11的端部区域13设有一个端齿结构14。该马达轴ll 被所述未示出的电驱动马达驱动围绕旋转轴线9旋转。
一个具有平行于所述旋转轴线9的旋转轴线16的中间轴15可以在所 述马达轴11下方旋转，但是在所述手持式电动工具机1的壳体3中轴向可 移动地(双箭头17)被支承。轴承19被设置用于支承所述中间轴15的一 个端部。此外， 一个球轴承20支承一个冲击机构驱动器22的旋转部件21， 其中，该旋转部件21具有一个滑动轴承23，该滑动轴承包围所述中间轴 15。所述手持式电动工具机1的壳体3的一个中间法兰24具有一个用于支 承所述中间轴15的球轴承25。马达轴11借助于一个球轴承26可旋转地并且轴向不可移动地保持在壳体3中。
一个圆柱齿轮28的一个轴接头27在一个壳体侧的轴承18中围绕旋转 轴线16被支承，其中，该圆柱齿轮28通过一个球轴承29支承着一个另外 的圆柱齿轮30 (其可围绕旋转轴线16旋转)并且该圆柱齿轮30以一个轴 向的延续部31 —直延伸到滑动轴承23。圆柱齿轮28与所述小齿轮12啮合 并且圆柱齿轮30与马达轴11的端齿结构14啮合。
中间轴15在一个端部31'上具有一个携动轮廓32，该携动轮廓根据中 间轴15的轴向位置可与圆柱齿轮28和圆柱齿轮30的对应携动轮廓33、 34 共同作用，由此，圆柱齿轮28或者圆柱齿轮30旋转带动所述中间轴15。
中间轴15具有一个直径较小的台肩区域35以及一个直径较大的台肩 区域36，其中，其布置被这样选择，使得沿该中间轴15的纵向方向看，首 先设置携动轮廓32，然后是直径较大的台肩区域36并且再然后是直径较小 的台肩区域35。中间轴15在球轴承25的那一边具有一个与一个齿环38啮 合的小齿轮37，该齿环无相对转动地设置在一个冲击机构40的锤管39上。 该锤管39被安装得可围绕旋转轴线7旋转并且无相对转动地带动所述刀具 接收装置8。
一个相对于旋转轴线16成角度地延伸的球轴承41属于冲击机构驱动 器22，该球轴承将一个摆动杆42支承在所述旋转部件21上。该摆动杆42 可摆动运动地与一个未示出的活塞连接，该活塞在该摆动杆42摆动运动时 在锤管39的内部往复运动以便产生一个空气垫，该空气垫作用在一个设置 在锤管39中的冲头上，该冲头又作用在一个冲击销上，以便冲击式地加载 一个夹紧在刀具接收装置8中的刀具。对该轴承19配置了一个扭转止动装 置43，该扭转止动装置在中间轴15的相应轴向位置中无相对转动地锁止小 齿轮37并且从而无相对转动地锁止该中间轴15。
小齿轮12、端齿结构14、圆柱齿轮28和圆柱齿轮30构成一个传动装 置50，特别是一个多档的圆柱齿轮传动装置51。该传动装置50属于一个 传动和离合装置52，此外，该传动和离合装置具有携动轮廓32以及对应携 动轮廓33和34以及携动球44和旋转部件21中的相应的接收区域作为离 合构件。下面还将详细描述所述携动球44。这些携动球44与旋转部件21 的相应的接收区域一起构成一个携转离合装置53。
下面根据图4-7借助于5个不同的运行方式解释手持式电动工具机i
6的功能，所述运行方式可借助于所述运行方式选择开关10设定。
如果该运行方式选择开关10旋转，则这将导致中间轴15相应地轴向 移位，其中未详细示出该运行方式选择开关10与中间轴15之间的力传递 路径(例如齿轮-齿条原理)。如果中间轴15处于图3所示的位置中，那么 携动轮廓32与圆柱齿轮28的对应携动轮廓33联接。圆柱齿轮30与中间 轴15不是无相对转动地连接。其结果是，通过由于驱动马达的运行引起的 马达轴11的旋转，不仅小齿轮12而且端齿结构14旋转并且从而所述两个 圆柱齿轮28和30由于其直径尺寸不同而以不同的转速被带动，但是圆柱 齿轮30仅仅在中间轴15上旋转，而不实施任何旋转驱动，而是圆柱齿轮 28以相应速度的档、即以相应大小的转速使中间轴15旋转。支承在圆柱齿 轮30的轴向延续部31的相应凹部中的携动球44置于中间轴15的所述直 径较小的台肩区域35中并且因此在旋转部件21的相应接收区域上不施加 携动作用，使得所述冲击机构驱动器22不运行。这些携动球33与这些接 收区域构成携转离合装置53。以相应的转速旋转的中间轴15通过小齿轮 37和齿环38驱动锤管39，从而驱动刀具接收装置8。因此存在高转速的钻 孔运行。
如果借助于运行方式选择开关10达到中间轴15的图4所示的轴向位 置，那么中间轴15的携动轮廓32离开圆柱齿轮28的对应携动轮廓33并 且进入到圆柱齿轮30的对应携动轮廓34中。其结果是，驱动马达在马达 轴11旋转时将转矩通过端齿结构14和圆柱齿轮30从而传递到中间轴15 上，其中，由于圆柱齿轮30的直径相对于圆柱齿轮28较大，因而存在中 间轴15的较低的转速。圆柱齿轮28虽然被马达轴11通过小齿轮12驱动 旋转，但是由于前述的脱联不会驱动中间轴15。与图3中状态的另一区别 没有给出，使得与此相应地存在以较低档位、即以较低转速对刀具接收装 置8的驱动(纯钻孔运行)。
如果借助于运行方式选择开关10使中间轴15进一步向着箭头45的方 向轴向移位，那么存在图5中所示的情况。这相应于冲击钻运行，其具有 一个如图4那样调节出的转速。该转速由于马达轴11通过圆柱齿轮30的 联接而保持获得，但是所述直径较大的台肩区域36向外挤压携动球44,使 得它们与旋转部件21的相应结构形成携动作用，也就是说，中间轴15驱 动该旋转部件21，由此使摆动杆42进行双箭头46表示的往复运动。由此使处于锤管39中的活塞往复运动，该活塞产生一个空气垫，该空气垫作用 在冲头上并且从而作用在刀具上，由此使该刀具进行冲击运动。该刀具同 时也旋转，因为锤管39通过小齿轮37和齿环38进行旋转运动。
如果借助于运行方式选择开关IO使中间轴15进一步向着箭头45的方 向轴向运动，那么存在图6所示的以所谓的可变锁定运行的情况，使得锤 管39并且从而在那里使用的刀具定位在凿钎功能中成为可能。中间轴15 被这样地轴向定位，使得不再存在通过圆柱齿轮30的旋转带动，但是冲击 机构驱动器22由于所述被径向相外排挤的携动球44仍与中间轴15联接， 然而小齿轮37尚未与扭转止动装置43处于配合。使用者现在可以自己确 定所使用的刀具的转角位置。这在驱动马达关断的情况下进行。所使用的 刀具的手动旋转导致锤管39的相应旋转并且通过齿环38以及小齿轮37导 致中间轴15的旋转。
如果接下来通过运行方式选择开关10的相应操纵而使中间轴15进一 步向着箭头45的方向移位(按照图7)，那么小齿轮37的齿在端侧进入到 扭转止动装置43的壳体侧的相应接收装置中，由此使中间轴15扭转止动。 由此，所使用的刀具保留在所期望的旋转位置中。如果现在驱动马达运行， 那么马达轴11通过端齿结构14使圆柱齿轮30并且从而也使其轴向延续部 31旋转，其中，该轴向延续部通过携动球44使旋转部件21旋转并且从而 使冲击机构驱动器22起作用，也就是说，使冲击机构40工作。因为中间 轴15与两个圆柱齿轮28和30在旋转方面脱联，所以不进行刀具的旋转运 动，因此存在纯凿钎运行。
权利要求
1. 一种构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具机，具有一个工作主轴、一个冲击机构和一个电驱动马达，该驱动马达可通过一个传动和离合装置与一个驱动该工作主轴的中间轴和/或一个冲击机构驱动器连接，其中，该传动和离合装置具有一个传动装置，其特征在于该传动装置(50)是多级的圆柱齿轮传动装置(51)，其档位通过所述中间轴(15)的轴向移位转换。
2. 根据权利要求1的手持式电动工具机，其特征在于对该中间轴(15) 这样地配置所述圆柱齿轮传动装置(51)的至少两个具有不同直径的圆柱 齿轮(28， 30)，使得这些圆柱齿轮(28， 30)在中间轴(15)轴向移位时 保持其轴向位置。
3. 根据上述权利要求中任一项的手持式电动工具机，其特征在于该 中间轴(15)具有一个携动轮廓(32)，该携动轮廓在中间轴(15)的不同 的轴向位置中分别与一个圆柱齿轮或者另一圆柱齿轮(28， 30)的一个对 应携动轮廓(33， 34)无相对转动地联接或者不与所述圆柱齿轮(28， 30) 无相对转动地联接。
4. 根据上述权利要求中任一项的手持式电动工具机，其特征在于中间 轴(15)和冲击机构驱动器(22)的携转离合装置(53)，该携转离合装置 根据中间轴(15)的轴向位置进行一个联接或脱联。
5. 根据上述权利要求中任一项的手持式电动工具机，其特征在于中间 轴(15)的扭转止动装置(43)，该扭转止动装置将中间轴(15)在一个相 应的轴向位置中锁止旋转。
6. 根据上述权利要求中任一项的手持式电动工具机，其特征在于一手 枪结构形式的构造，在该手枪结构形式中，驱动马达的驱动轴被设置得平 fi^于所述工作主轴延伸。
全文摘要
本发明涉及一种构造为锤钻和/或冲击锤的手持式电动工具机，具有一个工作主轴、一个冲击机构和一个电驱动马达，该驱动马达可通过一个传动和离合装置与一个驱动该工作主轴的中间轴和/或一个冲击机构驱动器连接，其中，该传动和离合装置具有一个传动装置。该传动装置(50)是多级的圆柱齿轮传动装置(51)，其档位通过所述中间轴(15)的轴向移位转换。
文档编号B25D11/06GK101479078SQ200780024163
公开日2009年7月8日 申请日期2007年5月4日 优先权日2006年6月27日
发明者D·绍尔 申请人:罗伯特·博世有限公司