CN102596512A - 工具机和用于工具机的散热的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种工具机，其包括一个壳体(12)和一个可运动地设置在壳体(12)上的用于接收***式刀具(16)的刀夹(14)。该工具机还包括一个接收在壳体(12)中的具有驱动单元(18，48，50)和传动单元(20)的驱动装置(22)，该驱动装置用于驱动***式刀具(16)，该驱动装置在运行中产生废热。本发明建议，所述传动单元(16)包括至少一个散热体(88)。

Description

工具机和用于工具机的散热的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的类型的工具机、尤其是手持式工具机。

背景技术

带有壳体、可运动地布置在壳体上的用于接收***式刀具的刀夹和接收在壳体内的用于驱动刀具的驱动装置的工具机是已知的。在具有驱动单元和传动单元的驱动装置的运行中会产生废热。尤其是在已知的锤钻和/或冲击锤中在运行时会产生大量的损耗热和/或废热。在此在手持式工具机的设有许多热源的前部区域中产生特别高的热量和由此产生高温。热源例如是来自锤钻和/或冲击锤的冲击机构的气垫的压缩热、来自冲击机构的元件之间的冲击过程的出现的冲击损耗、在冲击机构内部由冲击机构的元件之间的相对运动产生的可能的摩擦损耗和/或锤钻和/或冲击锤的其它运动部件的摩擦损耗。为了限制位于内部的构件的热载荷，损耗热必须在足够的程度上从壳体内部向外导出。在此传热主要通过热传导来实现。在已知的锤钻和/或冲击锤的例子中，在冲击机构中产生的热量的大部分必须通过属于冲击机构的锤管的两个支承部位来导出。但是取决于实施形式，支承部位仅具有小的贴合面或接触面，以至于传热面及由此可传导的热量非常少。由此在已知的锤钻和/或冲击锤的实施形式中，位于壳体内的冲击机构构件的热载荷特别高。

到达冲击机构的外表面的损耗热量在主要程度上通过对流被排出到周围环境中。对流所需的空气质量流在此通常通过一个与驱动单元连接的风机产生。为了将空气质量流导向锤钻和/或冲击锤的前部区域并保护使用者免于有害的接触温度，一个包围冲击机构的冲击机构壳体通常由附加的塑料壳体包围。但是因为冲击机构壳体的最热部分经常位于散热链的末端，在该部位对外也仅存在不充分的热量传递。

此外例如由DE102004058696A1已知，通过所谓的文丘里喷嘴效应将空气有效地送入前部区域中。该效应的利用在此需要相对复杂的锤钻构造。

发明内容

具有独立权利要求的特征的按本发明的工具机、尤其是手持式工具机具有如下优点：传动单元包括至少一个散热体。通过该散热体能有利地达到以下结果，即在传动单元中出现的废热能够特别有效地向周围的空气质量流排出。

通过在从属权利要求中列举的措施得到对在独立权利要求中给出的特征的有利扩展和改进。

有效的并同时节省结构空间的实施形式能够通过以下方式实现：传动单元包括一个至少可旋转运动的轴，其至少部分地被散热体包围。在此特别有利的是，可旋转运动的轴支承在散热体中。

在一种特别有效的实施形式中，散热体基本上同轴地包围所述至少可旋转运动的轴。

如果散热体至少基本上可转动地、尤其是无相对转动地与所述至少可旋转运动的轴连接，那么热传递能更有效地进行。在一种特别优选的实施形式中，散热体被构造为挡圈。

为了改善被构造为散热体的传动元件在排出废热方面的效率，被构造为散热体的传动元件具有至少一个设有散热片的部分区域。

在另一个有利的扩展形式中，散热体具有至少一个接收热量的连接区域。接收热量的连接区域在此尤其被理解为散热体上的一个区域，在该区域上散热体表示通过接触尤其是直接接触排出热量的物体，从而形成尽可能小的热传递阻力。直接接触在此可以例如通过形状锁合和/或力锁合和/或材料锁合的连接来建立。在一种特别简单的实施形式中，接触被构造为过赢配合。变换地或补充地，在另一种实施形式中，在连接区域中有利地使用导热物质、例如导热膏。

在工具机的一种优选实施形式中，传动单元的至少一些部件被设置在传动装置壳体中，该传动装置壳体接收在壳体中。优选地，传动装置壳体在此由金属材料、尤其是钢制成。

在一种特别有利的实施形式中，传动装置壳体至少在表面上具有至少一个在面方向上透气的表面结构。面方向在此被特别理解为表面的延伸方向。透气的表面结构在此被特别理解为一个结构，该结构对向着结构迎流的气体反向作用尽可能小、优选几乎消失的阻力。迎流的气体在此可以优选是空气。在一种特别简单的实施形式中，表面结构在此可以被构造为至少一个溢流槽。

为了特别有效地排出废热，在壳体内设置至少一个空气进入开口，冷却空气流可以通过空气进入开口流入壳体中以排出废热的至少一部分。此外，在此在刀夹和壳体之间的过渡区域中设有至少一个空气排出开口，冷却空气流的至少一小部分能够通过空气排出开口排出。

为了避免通过入侵的粉尘造成的意外损伤，构造为散热体的传动元件至少配有一个对粉尘密封的密封部位。该对粉尘密封的密封部位至少在最大程度上、优选几乎完全地阻止传动单元与冷却空气流直接接触。

在一种优选的结构形式中，所述至少可旋转运动的轴是一个至少可旋转运动的工作主轴、尤其是锤管。在一种特别优选的实施形式中，按本发明的工具机是手持式工具机、尤其是锤钻和/或锤凿。

在另一个方面，本发明涉及一种用于工具机、尤其是手持式工具机的散热的方法，该工具机具有一个被接收在壳体中的、具有驱动单元和传动单元的驱动装置。在驱动装置的运行中，在此产生废热，其中，冷却空气流通过至少一个设置在壳体上的空气进气开口流入壳体中以排出预热的至少一部分。建议冷却空气流的至少一部分流过设置在传动单元的可旋转运动的轴上的散热体。

附图说明

本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明书中详细地阐述。附图示出：

图1锤钻和/或冲击锤的示意侧视图，

图2图1的锤钻的具有按本发明的轴承支撑的前部区域的局部剖视图。

具体实施方式

图1示出一个锤钻和/或锤凿10的示意图作为工具机的例子，其包括一个壳体12、一个可运动地设置在壳体12上的用于接收***式刀具16的刀夹14和一个接收在壳体12内的具有驱动单元18和传动单元20的驱动装置22，该驱动装置用于驱动***式刀具16。刀夹14在此优选可旋转地设置在壳体12的端侧24上。在根据图1的例子中，在壳体12的与壳体12的端侧24相反的侧上另外设有一个手把装置26。该手把装置26在当前例子中包括一个用于启动锤钻和/或锤凿10的器具主开关28。此外在锤钻和/或锤凿10的壳体12上设置、尤其是可调节地设置一个附加手把装置30。此外锤钻和/或锤凿10的壳体12具有至少一个、优选两个或者更多个通风开口32。取决于空气流动方向34，36，通风开口32作为空气进入开口38或者空气排出开口40作用。但是至少在壳体12上设置一个空气进入开口38。

在壳体12和刀夹14之间、尤其是在壳体12和刀夹14的***套44之间的过渡区域42中设置一个附加的空气排出开口46。

在当前例子中，驱动单元18包括一个马达48、尤其是电机50和一个在这里未示出的马达轴。马达48、50通过马达轴与传动单元20作用连接。

在这里描述的锤钻和/或锤凿10的传动单元20以已知的形式具有一个旋转驱动传动装置和/或一个带有冲击驱动传动装置的冲击机构。在已知的锤钻和/或锤凿10中，冲击机构经常构造为一个所谓的气垫冲击机构或者空气弹簧冲击机构。如已经在开头说明的那样，气垫冲击机构通过多种方式对锤钻和/或锤凿10的驱动装置22的废热产生贡献。

图2以局部剖视图示出锤钻和/或锤凿10的前部区域。

刀夹14在此除了***套44还具有一个刀具接收装置52以及一个包括至少一个锁紧元件54的锁紧装置56，该刀具接收装置优选由金属材料、尤其是钢制成。***式刀具16的***端部58被接收在刀具接收装置52中并通过锁紧装置56被锁紧。

锤钻和/或锤凿10的传动单元20具有一个工作主轴60、优选锤管61作为旋转运动的轴59的例子。刀具接收装置52在此例如***到工作主轴60、61的敞开的端部62中并优选与工作主轴60、61无相对转动且不可轴向移动地连接。在根据图2的例子中，刀具接收装置52通过配合到刀具接收装置52中并穿过工作主轴60、61的锁紧体64与工作主轴60、61连接。

工作主轴60、61在此通过一个滑动轴承66被接收在传动装置壳体68中并且相对于该传动装置壳体可旋转地被支撑。传动装置壳体68在此向外被壳体12、尤其是锤管罩70限界并至少部分地被包围。传动装置壳体68在此尤其是由金属材料、优选由钢制成。锤管罩70与壳体12一样优选由塑料制成。此外，在工作主轴60、61和传动装置壳体68之间还设有一个毡圈72和一个径向轴密封圈74，通过它们使传动装置壳体68相对于入侵的粉尘被密封。

此外，在刀具接收装置52和工作主轴60、61之间的过渡区域中设置一个冲击栓76。冲击栓76在此具有一个或多个耳环78，通过它们使工作主轴60、61的内部空间80相对于入侵的粉尘密封。

一般来说，在图1和2中示出的锤钻和/或锤凿10的构造对应于用于锤钻和/或锤凿的完全已知的系列方案。大部分在冲击装置内部、尤其是在工作主轴和刀夹中产生的废热必须借助热传导通过狭长的、具有间隙的滑动轴承66向外排出到传动装置壳体68。工作主轴60、61实际上不能通过有效的对流传热排出废热，因为工作主轴60、61实际上与周围构件热隔绝。相同的内容以相似关系当然也适用于热耦合的刀夹14。

在根据图2按本发明实施的锤钻和/或锤凿10中，传动装置壳体68具有至少一个溢流槽82。溢流槽82在此沿着一个面方向71沿着传动装置壳体68的表面69延伸。在此，面方向尤其被理解为这样一个方向，该方向平行于表面69延伸并且尤其是在表面69的局部坐标系中在一个空间方向上跟踪该表面走向。溢流槽82位于传动装置壳体68相对于钻锤10的锤管罩70或者说壳体12的支撑区域中。在此溢流槽82的任务是，使空气质量流84向着刀夹14的方向流动。除了在此示出的溢流槽82外，专业人员此外已知其它的透气的表面结构83’，其按本发明能够用于引起对冲击机构的对流散热。例如按发明可以采用表面凹部和/或网格结构。也可以替代地或补充地规定，一个相应的透气的表面结构83’在支撑区域中设置在壳体12的内面上。

在工作主轴60、61和刀具接收装置52之间的连接区域86中在径向外部将一个散热体88设置在工作主轴60、61上，优选无相对转动地与工作主轴60、61连接。散热体88在此被特别理解为一个具有大的热传导-和/或热交换面和/或对流面和/或小的热交换阻力的元件。散热体88在根据图2的实施形式中被实施为一个主要呈套筒形式的构件。散热体88在此优选形状锁合和/或力锁合地在连接区域86上延伸。因此散热体88在当前的例子中尤其是无相对转动地与工作主轴60、61连接。除了散热体88与工作主轴60、61的形状锁合和/或力锁合的连接以外，对于技术人员已知替代地或补充地按发明使用的其它连接技术。所以可以采用例如通过钎焊或熔焊的材料锁合连接作为替代或补充的连接技术。也可以在连接区域86中加入有利于从工作主轴60、61向散热体88传热的热传导材料、尤其是导热膏。

在一种优选的实施形式中，如在图2中所示，散热体88还具有一个与传动装置壳体68一起构成的密封迷宫90。密封迷宫90在此用于改善驱动装置壳体68相对于侵入的、例如来自空气质量流84的含有粉尘的空气的粉尘密封。

散热体88优选具有一个或者特别优选多个伸入到空气质量流84中的散热片92。空气质量流84流过溢流槽82和散热片92。然后空气质量流84通过设置在过渡区域42中的附加的空气排出开口46排出到周围环境中。特别地在钻锤10的前部区域中生成的废热可以通过散热体88的散热片92有效地排出到空气质量流84中。

此外，散热体88可以具有附加特征，通过附加特征可表示附加功能。由此例如可以设置一个密封迷宫94，刀夹14的内部空间96通过该密封迷宫被保护免受侵入的粉尘。此外散热体88也可以用作密封元件98的载体。

在根据图2的实施形式中，散热体88围绕工作主轴60、61同轴地设置并特别地被构造为挡圈100。这具有优点，即通过工作主轴60、61的旋转运动增强散热体88，100的密封作用和散热效果。

根据工具机的具体的实施形式，专业人员基于在这里描述的散热体88的特征和功能按照相应的要求适配散热体，而在此并不改变对发明重要的优点和作用。

Claims (14)

1.工具机，其包括一个壳体(12)、一个可运动地设置在壳体(12)上的用于接收***式刀具(16)的刀夹(14)和一个接收在壳体(12)中的具有驱动单元(18，48，50)和传动单元(20)的驱动装置(22)，该驱动装置用于驱动***式刀具(16)，该驱动装置在运行中产生废热，其特征在于，所述传动单元(16)包括至少一个散热体(88)。

2.根据权利要求1的工具机，其特征在于，所述传动单元(20)包括一个至少可旋转运动的轴(59)，所述至少可旋转运动的轴至少部分地被所述散热体(88)包围。

3.根据权利要求2的工具机，其特征在于，所述散热体(88)基本上同轴地包围所述至少可旋转运动的轴(59)。

4.根据权利要求2或3的工具机，其特征在于，所述散热体(88)至少基本上无相对转动地、优选无相对转动地与所述至少可旋转运动的轴(59)连接。

5.根据权利要求2至4中至少一项的工具机，其特征在于，所述散热体(88)被构造为挡圈(100)。

6.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，所述散热体(88)具有至少一个设有散热片(92)的部分区域。

7.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，所述散热体(88)具有至少一个接收热量的连接区域(86)。

8.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，所述传动单元(20)的至少一些部件设置在一个传动装置壳体(68)中，该传动装置壳体被接收在所述壳体(12)中。

9.根据权利要求8的工具机，其特征在于，所述传动装置壳体(68)至少在表面(69)上具有至少一个在面方向(71)上透气的表面结构(83)、优选至少一个在面方向(71)上的溢流槽(82)。

10.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，在所述壳体(12)中设有至少一个空气进入开口(38)，冷却空气流能够通过所述空气进入开口流入所述壳体(12)中以带走所述废热的至少一部分，并且在所述刀夹(14)和所述壳体(12)之间的过渡区域(42)中设有用于排出冷却空气流的至少一小部分的至少一个空气排出开口(46)。

11.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，所述散热体(88)至少配有一个对粉尘密封的密封部位(90，94)，通过所述密封部位在最大程度上、优选几乎完全地阻止所述传动单元(20)与冷却空气流直接接触。

12.根据权利要求2至11中至少一项的工具机，其特征在于，所述至少可旋转运动的轴(59)是一个至少可旋转运动的工作主轴(60)、尤其是锤管(61)。

13.根据以上权利要求中至少一项的工具机，其特征在于，所述工具机是手持式工具机、尤其是锤钻和/或锤凿(10)。

14.用于工具机、尤其是手持式工具机的散热的方法，所述工具机具有一个接收在壳体(12)中的、具有驱动单元(18)和传动单元(20)的驱动装置(22)，所述驱动装置在运行中产生废热，其中，冷却空气流通过至少一个设置在壳体(12)中的空气进入开口(38)流入所述壳体(12)中以带走所述废热的至少一部分，其特征在于，所述冷却空气流的至少一部分流过一个设置在所述传动单元(20)的至少可旋转运动的轴(59)上的散热体(88)。

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