CN102107424A - 具有扭矩离合器的手持式电动工具 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种具有扭矩离合器的手持式电动工具(100)，该扭矩离合器(250)具有布置在传动机构壳体(110)中的行星齿轮传动机构(170)以用于将由驱动电机(180)产生的扭矩传递到驱动轴(120)上，行星齿轮传动机构(170)具有至少一个在传动机构壳体(110)中为松开扭矩离合器(250)而能轴向推移的空心轮(206)。

Description

具有扭矩离合器的手持式电动工具
技术领域
本发明涉及一种具有扭矩离合器的手持式电动工具，该扭矩离合器具有布置在传动机构壳体中的行星齿轮传动机构以用于将由驱动电机产生的扭矩传递到驱动轴上。
背景技术
由现有技术已知这种手持式电动工具，其中，行星齿轮传动机构具有配设有止动体的空心轮，所述空心轮和相关的、可在轴向推移的压力体一起形成扭矩离合器，为所述扭矩离合器分配一个允许的最大扭矩，所述扭矩能够经由执行机构进行调整。在此，压力体以及因而设置在其上的封阻件被弹簧元件用预定的压紧力压向空心轮的端面，该端面上设计有止动体。在该电动工具运行时，该封阻件封阻止动体，直至达到最大允许扭矩，从而防止空心轮在传动机构壳体内转动。在超过该扭矩时，止动体能够克服弹簧元件的力，超过形成在压力体上的封阻件地运动，从而实现空心轮在传动机构壳体内的转动。
现有技术的缺陷在于，弹簧元件的尺寸必须设计得较大，以便确保扭矩离合器安全且稳定的功能性。但在调整所允许的最大扭矩时，这种弹簧元件需要较大的调整力，从而导致使用该电动工具时舒适性受损。
发明内容
因此本发明所要解决的技术问题是，提供一种新型的手持式电动工具，其带有改良的扭矩离合器。
该技术问题通过一种带有扭矩离合器的手持式电动工具解决，该电动工具具有设置在传动机构壳体内的行星齿轮传动机构以用于将由驱动电机产生的扭矩传递到驱动轴上。该行星齿轮传动机构具有至少一个在传动机构壳体中为松开扭矩离合器而能轴向推移的空心轮。
本发明因此提供一种手持式电动工具，在该电动工具中实现了在扭矩离合器中的力分配，其中，轮齿摩擦力和/或轴承摩擦力作用在该能轴向推移的空心轮上，所述摩擦力有助于维持相应的接合位置，并且在空心轮轴向推移时被克服。
按照一种实施形式，在空心轮的背对配设于扭矩离合器的压力体的端面的区域内，设置了在传动机构壳体中不能轴向移动且抗扭地布置的支撑元件。
因此可以用简单的方式实现空心轮的一种稳定的轴向支撑。
所述支撑元件在其面朝空心轮的侧面上优选具有至少一个封阻件。
因此可以为扭矩离合器提供一种成本低廉且不复杂的构件。
空心轮优选在其背对配设于扭矩离合器的压力体的端面上具有至少一个止动体。
因此可以在空心轮上形成简单的、与支撑元件的封阻件配合作用的止动几何形状。
至少一个封阻件和/或至少一个止动体优选具有至少一个***。
因此可以实现成本低廉且不复杂地构造封阻件和/或止动体。
按照一种实施形式，至少一个封阻件被构造用于在驱动轴转动时封阻至少一个止动体，直至达到能预定的扭矩。
本发明因此提供一种电动工具，其带有一种安全且可靠的扭矩离合器，在该扭矩离合器中可以实现空心轮的稳定的接合位置。
至少一个封阻件和至少一个止动体优选被构造用于在达到能够预定的扭矩时引起空心轮的轴向推移。
因此能够以简单的方式实现了离合器的松脱以及因而在达到能够预定的扭矩时释放空心轮。
按照一种实施形式，设置至少一个贴靠在空心轮的背对至少一个止动体的端面上的、能够轴向推移的压力元件，其被构造用于以预定的压紧力加载空心轮。
本发明因此实现了将空心轮稳定且安全地保持在相关的接合位置中，其中，被压力体加载的面和带有止动体的面设置在空心轮的彼此背对的端面上。
优选设置至少一个压力弹簧，其被构造用于以预定的压紧力将压力元件朝空心轮加载。
因此可以用简单且成本低廉的构件达到扭矩离合器安全且可靠的功能性。
空心轮的背对至少一个止动体的端面优选背对驱动电机。空心轮的背对配设于扭矩离合器的压力体的端面优选面朝驱动电机。
因此可以实现手持式电动工具的一种简单且紧凑的结构。
本文开头提到的问题也通过一种行星齿轮传动机构解决，其设置在配设的传动机构壳体中，至少一个为松开配设的扭矩离合器而能轴向推移的空心轮设置在所述传动机构壳体中。
附图说明
借助附图所示实施例在下文中详细说明本发明。附图中：
图1是按第一种实施形式的手持式电动工具的示意性视图，以及
图2是图1的电动工具的局部放大剖视图。
具体实施方式
图1示出了一种手持式电动工具100，其具有带手柄115的壳体105。按照一种实施形式，电动工具100为无关于电网地得到供电而能够与蓄电池包190机械和电连接。在图1中，电动工具100例如设计成充电式起子钻。然而要指出的是，本发明并不局限于充电式起子钻，而是更确切地说，可以应用在尤其是充电电池驱动的不同的电动工具中，在这些电动工具中使工具转动，例如在充电式起子机、充电式冲击钻机等中。
在壳体105中布置有用蓄电池包190供电的电驱动电机180和传动机构170。驱动电机180经由传动机构170与驱动轴120连接。驱动电机180在图中布置在电机壳体185中以及传动机构170布置在传动机构壳体110中，其中，传动机构壳体110和电机壳体185例如布置在壳体105中。
按照一种实施形式，传动机构170是一种构造有不同的档位或行星级的行星齿轮传动机构，扭矩离合器250配设于该传动机构。在电动工具100运行时，行星齿轮传动机构170被驱动电机180转动地驱动。行星齿轮传动机构170在下文中参考在图2中放大示出的截取部分200的剖视图加以详细说明。
驱动电机180例如可以经由手动开关195操纵，亦即可以接通和断开，并且可以是任意的电机类型，例如电子换向电机或直流电机。驱动电机180优选可以这样电子控制或调节，即，既能够实现逆向驱动还能够预定所期望的转速。合适的驱动电机的工作方式和结构由现有技术充分公开，因此为说明书的简短起见不再对此作深入说明。
驱动轴120经由轴承装置130能转动地支承在壳体105中并且配设有工具承接座140，所述工具承接座布置在壳体105的一个端面112的区域内并且例如具有钻套145。轴承装置130在此可以例如经由配设的固定元件固定在壳体105上，或可以布置在配设的中间元件中，例如固定在传动机构壳体110或电机壳体185中。工具承接座140用于承接工具150并且能够成型在驱动轴120上或套口状地与该驱动轴连接。在图1中，工具承接座140例如设计成套口状，并且经由设置在驱动轴120上的固定装置122固定在其上。
按照一种实施形式，轴承装置130具有第一轴承134和与之间隔一定距离的第二轴承132，它们如图2所示例如设计成球轴承。然而要指出的是，在本发明的框架内也可以使用其它轴承类型。例如，轴承132、134可选实施成滑动轴承、针套、滚柱轴承或其它滚动轴承类型。
图2示出了图1中手持式电动工具100的截取部分200，其中为了附图的清楚简单起见，没有示出图1中的工具150和工具承接座140。截取部分200示出了行星齿轮传动机构170、轴承装置130、驱动轴120以及扭矩离合器250的示例性设计方案。
行星齿轮传动机构170例如具有三个设置在传动机构壳体110中的档位或行星级：前级270、后级271和中级272。前行星级270例如具有带轮齿269的太阳轮203、至少一个带轮齿263的行星轮205、行星架或带转动驱动轮廓(Drehmitnahmekontur)267的携动装置204、以及带轮齿265的空心轮206。因为技术人员熟知行星齿轮传动机构的结构，所以在此为了说明书的简短，省去了对行星级271、272的进一步说明。图1的驱动电机180的扭矩经由行星级271、272、270借助携动装置204的转动驱动轮廓267传递到驱动轴120上。
驱动轴120具有示例性地设计成外螺纹的固定装置122，图1中工具承接座140的钻套145可以固定在该固定装置上，其中，外螺纹可以例如与设在钻套145上的内螺纹螺纹接合。按照一种实施形式，驱动轴120设计成有支撑凸缘255的驱动芯轴，因此轴承装置130的轴承132、134用作芯轴轴承。轴承132、134设置在配设有外螺纹282的轴承套筒或轴套280中，调整环246例如能转动地支承在该轴承套筒或轴套280上。调整环与调整螺母284有效啮合，所述调整螺母能转动地支承在轴承套筒280的外螺纹282上。
第一压力体230和第二压力体236示例性地在轴向支撑在调整螺母284上。第一压力体230例如具有压力弹簧232，该压力弹簧用预定的压紧力朝箭头299方向将压力销231的半球形或蘑菇形的扩展部233压向空心轮206的面朝压力体230或236以及因而背对图1中的驱动电机180的端面268。第二压力体236例如具有压力弹簧238，该压力弹簧同样用预定的压紧力朝箭头299方向将压力销237的半球形或蘑菇形的扩展部239压向空心轮206的端面268。
然而要指出的是，压力销231、237仅示例性示出，并且本发明不局限于使用这类压力元件。更确切地说，带其它备选的压力元件的压力体也是可以的，其中经由所述压力元件能够以预定的压紧力加载空心轮206的端面268。例如，压力弹簧232、238可以直接作用到压力球上并且将压力球压向端面268。因此相比压力销231、237可以提供压力元件，它们在空心轮206转动时摩擦较小地工作。作为备选，压力弹簧232、238也可以直接压向空心轮206的端面268。
按照一种实施形式，空心轮206布置成在传动机构壳体110中能在轴向运动。在其背对压力体230、236的、因此面朝图1的驱动电机的端面266上，设计一个或多个止动体212、214，这些止动体例如作为***成形在该端面266上。在该端面266的区域中，设置有在传动机构壳体110中不能在轴向和径向运动的支撑元件240，例如支撑板。该支撑板在其面朝空心轮206的侧面249上有一个或多个封阻件242、244，它们例如作为***成形在所述支撑板240上。***212、214和242、244示例性地设计成球缺体形。但要指出的是，止动体212、214和封阻件242、244的任意设计方案都是可行的，只要能够实现扭矩离合器250的下述功能。
由图2可知，由压力体230、236，空心轮206，支撑元件240和调整螺母284或调整环246构成的扭矩离合器250布置在前行星级270的区域内。但这仅是示例性的，且不作为本发明的限制。更确切地说，扭矩离合器250可以设计成与任意一个行星级连接。
在图1的电动工具100工作时，封阻件242、244设置用于在驱动轴120转动时封阻止动体212、214，直至达到能预定的扭矩，从而使空心轮206和支撑元件240彼此刚性地联接或无法相对彼此转动。为此，空心轮206首先被压力体230、236通过压力弹簧232、238的力朝箭头299方向用预定的压紧力压向支撑元件240，并且保持在相应的接合位置或封阻位置，封阻件242、244在该位置中封阻止动体212、214，从而使空心轮206无法转动。压紧力在此可以通过调整环246以及因而调整螺母284的转动进行调整，其中调整螺母284优选可以这样移动或转动，使得调整螺母可以完全地，亦即与扭矩无关地，在所谓的“钻孔位置”中中断或锁死空心轮的轴向推移。作为备选，可以使用合适的封阻元件来限定空心轮206的轴向推移，从而将空心轮封阻在钻孔位置中。
在扭矩离合器250接合时，作用在轮齿263、265之间的轮齿摩擦力和/或行星轮205的轴承摩擦力，它们与传递到驱动轴120上的扭矩相关。这些摩擦力抵制空心轮206的轴向运动以及因而支持压力弹簧232、238，从而可以使它们设计有较小的弹簧力。这又实现了将调整环246较松地卡锁在轴承套筒280上，因为可以压力弹簧232、238的较小的弹簧力至少减轻调整螺母284的相应的复位倾斜。因此在操纵调整环246时，需要较小的操作力，从而能够改善使用图1的电动工具100时的舒适性。
在达到能预定的扭矩时，封阻件242、244以及止动体212、214为松开扭矩离合器250而使得空心轮206克服上述摩擦力和压力弹簧232、238的弹簧力轴向推移，其中，止动体212、214按照滑动方式超过相关的封阻件242、244地移动。因此空心轮206和支撑元件240之间的联接被解除，从而实现了空心轮206在传动机构壳体110内相对支撑元件240的转动。

Claims (12)

1.手持式电动工具(100)，包括扭矩离合器(250)，该扭矩离合器具有布置在传动机构壳体(110)中的行星齿轮传动机构(170)以用于将由驱动电机(180)产生的扭矩传递到驱动轴(120)上，其特征在于，所述行星齿轮传动机构(170)具有至少一个在所述传动机构壳体(110)中为松开所述扭矩离合器(250)而能轴向推移的空心轮(206)。
2.按权利要求1所述的电动工具，其特征在于，在所述空心轮(206)的端面(266)的区域中设置了在所述传动机构壳体(110)中不能轴向移动且抗扭地布置的支撑元件(240)，所述端面(266)背对配设于所述扭矩离合器(250)的压力体(230、236)。
3.按权利要求2所述的电动工具，其特征在于，所述支撑元件(240)在其面朝所述空心轮(206)的侧面(249)上具有至少一个封阻件(242、244)。
4.按前述权利要求之一所述的电动工具，其特征在于，所述空心轮(206)在其背对配设于所述扭矩离合器(250)的压力体(230、236)的端面(266)上具有至少一个止动体(212、214)。
5.按权利要求3和4所述的电动工具，其特征在于，所述至少一个封阻件(242、244)和/或所述至少一个止动体(212、214)具有至少一个***。
6.按权利要求3和4所述的电动工具，其特征在于，所述至少一个封阻件(242、244)被构造用于在所述驱动轴(120)转动时将所述至少一个止动体(212、214)封阻，直至达到能够预定的扭矩。
7.按权利要求6所述的电动工具，其特征在于，所述至少一个封阻件(242、244)和所述至少一个止动体(212、214)被构造用于在达到能预定的扭矩时引起所述空心轮(206)的轴向推移。
8.按权利要求4至7之一所述的电动工具，其特征在于，设置了至少一个贴靠在所述空心轮(206)的背对所述至少一个止动体(212、214)的端面(268)上的、能够轴向推移的压力元件(231、237)，该压力元件被构造用于以预定的压紧力加载所述空心轮(206)。
9.按权利要求8所述的电动工具，其特征在于，设置了至少一个压力弹簧(232、238)，所述压力弹簧被构造用于以预定的压紧力将所述压力元件(231、237)朝所述空心轮(206)加载。
10.按权利要求8或9所述的电动工具，其特征在于，所述空心轮(206)的背对所述至少一个止动体(212、214)的端面(268)背对所述驱动电机(180)。
11.按权利要求2至10之一所述的电动工具，其特征在于，所述空心轮(206)的背对配设于所述扭矩离合器(250)的压力体(230、236)的端面(266)面朝所述驱动电机(180)。
12.设置在配设的传动机构壳体(110)中的行星齿轮传动机构(170)，其特征在于，设置了至少一个在所述传动机构壳体(110)中为松开配设的扭矩离合器(250)而能轴向推移的空心轮(206)。
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