CN108145642B - 具有主轴锁定设备的手持式工具机 - Google Patents
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Abstract
在具有工具壳体(105)的手持式工具机(100)中，在所述工具壳体中布置驱动马达(180)用于驱动驱动主轴(130)，其中，驱动主轴(130)配有工具接收件(140)用于接收***式工具(150)，并且其中，驱动主轴(130)配有主轴锁定设备(190)，所述主轴锁定设备构造用于在主轴锁定运行中防止驱动主轴(130)相对于工具壳体(105)转动，设置通风轮(120)，所述通风轮设置至少用于冷却驱动马达(180)，其中，通风轮(120)的至少20％(体积)具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属。
Description
技术领域
本发明涉及一种具有工具壳体的手持式工具机，在所述工具壳体(工具机壳体)中布置有驱动马达，用于对驱动主轴进行驱动，其中，驱动主轴配有工具接收件，用于接收***式工具，并且其中，驱动主轴配有主轴锁定设备，该主轴锁定设备构造用于在主轴锁定运行中防止驱动主轴相对于工具壳体扭转。
背景技术
由现有技术已知这样的手持式工具机，所述手持式工具机具有布置在工具壳体中的驱动马达，用于驱动驱动主轴。为了冷却驱动马达可以设置通风轮，该通风轮为了减少重量而由塑料制成。驱动主轴配有工具接收件，用于接收***式工具。此外设有具有夹紧环和至少一个锁阻元件的主轴锁定设备并且驱动主轴配有至少一个夹紧面。在主轴锁定设备的主轴锁定运行中，所述至少一个锁阻元件夹紧在至少一个夹紧面和夹紧环之间。由此防止驱动主轴相对于工具壳体扭转。
发明内容
本发明提供具有工具壳体的手持式工具机，在该工具壳体中布置驱动马达，用于驱动驱动主轴，其中，驱动主轴配有工具接收件，用于接收***式工具，并且其中，驱动主轴配有主轴锁定设备，该主轴锁定设备构造用于在主轴锁定运行中防止驱动主轴相对于工具壳体扭转。设有通风轮，该通风轮至少设置用于冷却驱动马达，其中，通风轮的至少20％(体积)具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属。
因此，本发明能够实现提供具有主轴锁定设备和通风轮的手持式工具机，在该手持式工具机中，通过构造具有至少20％体积的金属的通风轮可以引起通风轮的相应的质量惯性的提高并且由此可以至少改善主轴锁定设备的响应特性。因此可以提供手持式工具机，在该手持式工具机中，在驱动马达运转的情况下可以至少尽可能地防止主轴锁定设备的响应并且在驱动马达静止的情况下可以实现主轴锁定设备的较可靠的响应。
优选地，通风轮具有锌、锌合金、黄铜和/或钢。因此可以提供成本低的和稳健的通风轮。
优选地，通风轮具有法兰，用于构造与配属于驱动马达的驱动轴的力锁合连接。因此能够安全和可靠地驱动通风轮。
根据一个实施方式，通风轮具有复合材料，该复合材料至少具有塑料或两种不同的金属。因此可以以简单的方式构造通风轮的具有金属的所述至少20％(体积)。
优选地，在驱动马达和工具接收件之间布置有传动装置，其中，所述传动装置按照行星传动装置的类型构造并且具有至少一个行星级。因此可以以简单的方式提供稳定的和稳健的传动装置。
优选地，所述至少一个行星级具有至少一个太阳轮和空心轮，其中，太阳轮可沿传动装置的径向方向相对于空心轮运动至少0.2mm。因此能够简单和不复杂地实现太阳轮相对于空心轮的合适的可运动性。
优选地，主轴锁定设备布置在传动装置和工具接收件之间。因此可以限制传动装置的机械负荷。
优选地设有转矩离合器，该转矩离合器布置在传动装置和工具接收件之间。因此，在超过规定的转矩时可以使工具接收件与驱动装置脱耦并且由此至少尽可能地防止过载。
根据一个实施例，驱动马达布置在把手的区域中，该把手配属于工具壳体。因此能够实现远离工具接收件地构造手持式工具机的重心。
优选地，驱动马达按照电子整流的驱动马达的类型构造成具有定子和具有设有至少一个永磁体的转子。因此可以提供安全和可靠的驱动马达。
根据一个实施方式，驱动主轴配有至少一个夹紧面，所述夹紧面配有主轴锁定设备，所述主轴锁定设备具有夹紧环和至少一个锁阻元件，其中，所述至少一个锁阻元件在主轴锁定设备的主轴锁定运行中可夹紧在所述至少一个夹紧面和夹紧环之间，以便防止驱动主轴相对于工具壳体的扭转。
因此可以提供稳健的和可靠的主轴锁定设备。
优选地，所述至少一个锁阻元件构造为圆柱形(辊形)。因此可以提供稳定的和稳健的锁阻元件。
附图说明
根据在附图中所示的实施例在以下说明中详细地阐述本发明。在此示出：
图1根据本发明的手持式工具机的示意性的视图；
图2图1的手持式工具机的侧视图，其中，工具壳体被打开；
图3配属于手持式工具机的驱动马达、通风轮以及主轴锁定设备的立体视图；
图4图1的手持式工具机的局部400的截面视图；和
图5图3的驱动马达和通风轮的截面视图。
具体实施方式
图1示出手持式工具机100，该手持式工具机优选地具有带有把手115的工具壳体105。在工具壳体105中布置有至少一个驱动马达180，用于驱动与工具接收件140连接的驱动主轴130，该驱动主轴配有主轴锁定设备190。此外优选地和图示地设有可选的转矩离合器160。
根据一个实施方式，手持式工具机100按照手持式电动工具的类型构造并且为了不依赖电网的电流供给可与蓄电池组117机械地和电地连接。在图1中，手持式工具机100示例性地构造为蓄电池钻孔起子机。然而要指出的是，本发明不局限于手持式电动工具并且尤其不局限于蓄电池钻孔起子机，而是可以应用在具有设有主轴锁定设备的驱动主轴的不同手持式工具机中，而与该手持式工具机是电驱动还是非电驱动无关，所述电驱动指的是蓄电池驱动或电网驱动。
在手持式工具机100中，蓄电池组117用于给例如按照电动机类型构造的驱动马达180供给电流。该驱动马达例如可通过手动开关112操纵，即打开和关闭，并且是电子整流的马达。优选地，驱动马达180构造为直流马达，该直流马达具有定子(在图3中312)和转子(在图3中314)，转子设有至少一个永磁体(在图5中512)。在此优选地，驱动马达180布置在把手115的区域中。优选地，驱动马达180可这样电子控制或者调节，使得不但可实现逆向运行，而且可实现在所希望的旋转速度方面的预给定。合适的驱动马达的工作原理和构造由现有技术充分已知，使得在这里为了说明书的简要而取消对此的详尽说明。
驱动马达180通过布置在工具壳体105中的驱动装置170与驱动主轴130连接。优选地，驱动马达180布置在马达壳体185中并且传动装置170布置在传动装置壳体175中，其中，传动装置壳体175和马达壳体185例如布置在工具壳体105中。优选地，传动装置170布置在驱动马达180和工具接收件140之间。在此优选地，配属于驱动马达180的驱动轴182与传动装置170连接，其中，传动装置170通过驱动主轴130与工具接收件140连接。
传动装置170构造用于将由驱动马达180产生的转矩传递到驱动主轴130上并且仅示例性地而不强制地是构造有不同档级或者行星级的行星传动装置，该行星传动装置在手持式工具机100运行中由驱动马达180旋转地驱动。然而要指出的是，根据所选取的驱动马达180构型也可以不提供传动装置170。
驱动主轴130通过轴承组件可转动地支承在工具壳体105中并且与工具接收件140连接，该工具接收件布置在工具壳体105的端侧199的区域中并且例如具有钻夹头145。根据一个实施方式，所述轴承组件具有至少两个支承部位，所述支承部位在工具壳体105中设置于在传动装置170之后的区域中。工具接收件140用于接收***式工具150并且可以成型到驱动主轴130上或套装式
地与该驱动主轴连接。在图1中，工具接收件140例如套装式构造并且通过在驱动主轴130上设置的固定设备147固定在该驱动主轴上。
根据一个实施方式，驱动主轴130如上面所说明地配有主轴锁定设备190，该主轴锁定设备至少构造用于在主轴锁定运行中至少基本上防止驱动主轴130相对于工具壳体105扭转。在此，可以在驱动主轴130沿任意旋转方向扭转时触发主轴锁定设备190或可以仅在沿预给定的方向扭转时触发主轴锁定设备190。例如在驱动马达180静止的情况下，主轴锁定运行使得能够打开或者关闭工具接收件140。
主轴锁定设备190例如在驱动主轴130的轴向方向上布置在传动装置170和工具接收件140之间，然而替代于此地也可以布置在其它合适的位置上，例如在传动装置170中或在传动装置170和驱动马达180之间。主轴锁定设备190的工作方式由现有技术充分已知，使得在这里为了说明书的简要而取消对主轴锁定设备190的工作方式的详尽说明。
优选地设有至少一个通风轮120，该通风轮至少设置用于冷却驱动马达180。在此优选地，通风轮120的至少20％(体积)优选具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属。优选地，通风轮120具有锌、锌合金、黄铜和/或钢。优选地，通风轮120具有复合材料，该复合材料至少具有塑料或两种不同的金属。在此优选地，通风轮120具有法兰(在图5中524)，用于构造与配属于驱动马达180的驱动轴182的力锁合连接。
通过上面所说明的通风轮120，可以至少改善主轴锁定设备190的对应响应特性，其中，在驱动马达180静止的情况下使得能够实现主轴锁定设备190的较快速和可靠的响应，而在驱动马达180运转的情况下至少基本上且优选完全防止响应。此外，可以优选地改善主轴锁定设备190在转矩振荡时的响应。通过改善主轴锁定设备190的响应特性可以至少减少主轴锁定设备190的各构件的磨损。在说明书的上下文中，“响应”理解为，从动侧的旋转速度，例如驱动主轴130、工具接收件140或***式工具150的旋转速度，大于驱动侧的旋转速度，例如驱动马达180或配属于传动装置170的行星支架(在图3中的320)的旋转速度。
此外，通风轮120通过以下构型具有较大的质量惯性，在所述构型中，通风轮120的至少20％(体积)具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属，由此能够实现减少振动并且从而提高手持式工具机100的运转平稳性。优选地，根据本发明的通风轮120与由塑料构成的通风轮相比提高驱动马达180或者说其转子(在图3中的314)的旋转惯性优选至少5％，特别优选地10％和理想情况下多于15％。此外能够在工作阻力短暂地增加的情况下实现驱动马达180的马达转速的较微弱的减小。通过上面所说明的通风轮120也能够提高驱动系的惯性。
在此优选地，驱动轴182在背离工具接收件140的端部181和/或面向工具接收件140的端部183上分别通过轴承元件122,124支承在工具壳体105中。在此优选地，驱动轴182构造为棒状的。此外，驱动轴182优选按照扭力轴的类型构造，其中，较少的负荷作用到通风轮120和驱动轴182的连接结构上。优选地，通风轮120布置在两个轴承元件122,124之间。在示图中，通风轮120布置在轴承元件122和驱动马达180之间。由此能够优选地实现手持式工具机100的改善的设备平衡，因为手持式工具机100的重心布置在把手区域115中。
然而，通风轮120也可以布置在驱动马达180和可选的传动装置170之间。此外也可以存在多个通风轮120，其中，这些通风轮可以布置在不同的位置上，例如在轴承元件122和驱动马达180之间或布置在驱动马达180和传动装置170之间。
图2示出图1的手持式工具机100并且解释说明驱动轴182通过轴承元件122可旋转运动地支承在工具壳体105中。此外，图2解释说明配属于图1的驱动马达180的马达电子装置215。在此，马达电子装置215例如布置在驱动马达180和可选的传动装置170之间，然而也可以布置在任意其它的位置上，例如布置在通风轮120和驱动马达180之间。此外，图2示出示例性的换挡装置205，用于改变传动装置170的对应传动比。此外优选地，手持式工具机100的主电子装置299在把手区域115中布置在开关112和蓄电池组117之间。
图3示出图1和图2的通风轮120、驱动马达180、主轴锁定设备190以及驱动主轴130。在此，图3解释说明优选地构造为电子整流的驱动马达的驱动马达180，其具有定子312和转子314。优选地，马达电子装置215布置在轴承元件124的区域中，在示图中拧紧在定子312的面向轴承元件124的侧面上。
此外，图3示出带有主轴锁定设备190的驱动主轴130，其中，在示图中，主轴锁定设备190布置在驱动马达180和驱动主轴130之间。驱动主轴130在其驱动侧的轴向端部361上或者说在其面向驱动马达180的端部361上具有至少一个、在示图中三个夹紧面362，用于与主轴锁定设备190相互作用。要指出的是，夹紧面326在驱动主轴130上的构型仅具有示例性的特点并且不应视为本发明的限制。因此，夹紧面362也可以构造在配属于驱动主轴130的独立构件上，其中，所述独立构件可与驱动主轴130耦合。
优选地，主轴锁定设备190具有至少一个控制元件321、一个夹紧环340以及至少一个、在示图中三个锁阻元件350。在此，控制元件321在示图中与行星支架320一体地构造，该行星支架配属于优选构造为行星传动装置的传动装置170。然而，控制元件321也可以通过任意的连接结构，例如夹紧连接结构，与传动装置170连接。在此，控制元件321在示图中具有三个区段322以及一个槽口329，其中，在在控制元件321的周向方向上相邻的两个区段322之间可分别布置一个锁阻元件350。优选地，槽口329用于在驱动主轴130上布置控制元件321。
优选地，在示图中为三个的锁阻元件350支承在夹紧环340中。在此优选地，夹紧环340构造用于防止锁阻元件350由控制元件321沿驱动主轴130的径向方向偏出。优选地，锁阻元件350在主轴锁定设备190的主轴锁定运行中可夹紧在夹紧环340和驱动主轴130的配属于对应锁阻元件350的夹紧面362之间。优选地，夹紧面362构造用于防止驱动主轴130相对于传动装置壳体175扭转并从而防止其相对于图1的工具壳体105扭转。在此优选地，锁阻元件350构造为圆柱形，然而也可以具有任意其它的形状，例如球形。这样的主轴锁定设备190由现有技术充分已知，因此出于说明书的简单和简要而取消详尽的说明。优选地，如果由外部作用在图1和图2的工具接收部140上的转矩大于行星支架320的驱动侧的转矩，则进行主轴锁定设备190的主轴锁定运行。为了更清楚，也取消传动装置结构组的图示。
图4示出图1的手持式工具机100的局部400，其中，为了附图的清楚性和简单性而取消图1的***式工具150和工具接收件140的图示。局部400解释说明图1和图2的构造为行星传动装置的传动装置170、主轴锁定设备190以及可选的转矩离合器160的示例性的构型。
优选地，行星传动装置170至少可在第一和第二档之间切换并且具有例如三个档级或者说行星级，即前级470、中间级471和后级472。中间的行星级471例如具有：带有至少一个行星轮493的太阳轮491；带有下一行星级470的太阳轮的行星支架494；以及空心轮492。在此优选地，太阳轮491可沿传动装置170的径向方向相对于空心轮492运动至少0.2mm。要指出的是，另两个行星级470,472的太阳轮也可以径向可运动地构造。驱动马达180的转矩通过行星级472,471,470借助行星支架320的旋转携动轮廓传递到驱动主轴130上。在此，为了通过轴承元件124支承驱动轴182，传动装置壳体175具有支承部位405。因为行星传动装置的结构对专业技术人员充分已知，在这里为了说明书的简要而取消对行星级470,472的进一步说明。
行星级470,471,472例如布置在优选地两部分地构造的传动装置壳体175中，该传动装置壳体在示图中分为图4右边的前区段410和图4中左边的固定在前区段上的后区段414。在示图中，行星级471,472布置在后区段414中。在示图中，在前区段410的外周边上构造有外螺纹482，例如，配属于可选的转矩离合器160的力矩调整套筒495可转动地支承在所述外螺纹上，该力矩调整套筒与环形的、由多个螺旋压力弹簧481弹簧加载的限界传递元件479耦合。因为转矩离合器的结构对专业技术人员充分已知，在这里为了说明书的简要而取消进一步的说明。
此外，图4解释说明在主轴锁定运行中的图3的主轴锁定设备190。在此，在示图中为一个的锁阻元件350布置在驱动主轴130的夹紧面362上，其中，夹紧环340防止锁阻元件350由控制元件321沿驱动主轴130的径向方向偏出。在此，夹紧面362防止驱动主轴130相对于传动装置壳体175扭转并且从而防止其相对于图1的工具壳体105扭转。
图5示出通风轮120在驱动马达180的驱动轴182上的示例性的布置。通风轮120在示图中两部分地构造成具有用于构造与驱动轴182的力锁合连接的法兰524以及具有空气引导体522。优选地。法兰524和空气引导体522通过任意的连接结构527，例如力锁合或形状锁合的连接结构，例如挤压连接结构来相互连接。优选地，空气引导体522构造为盘，其中，优选地，多个空气引导扇叶532,534布置在面向驱动马达180的一侧521上。空气引导扇叶中的两个空气引导扇叶例如分别用附图标记532或534标记。在此优选地，法兰524和空气引导体522具有不同的材料，例如复合材料，该复合材料至少具有塑料或两种不同的金属。在此，通风轮的如上面所说明的至少20％(体积)具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属。优选地，空气引导体522具有锌合金并且法兰524优选地构造为钢衬套。
此外，通风轮120也可以一体地构造。优选地，通风轮120构造为混合通风装置，该混合通风装置优选构造用于沿通风轮120的轴向方向或者说沿着空气流方向504吸入空气并且沿通风轮120的径向方向或者说沿着空气流方向502和/或沿通风轮120的轴向方向或者说沿着空气流方向506输出空气。然而，通风轮120也可以构造为径向通风装置或斜穿通风装置。
此外，图5解释说明图1的优选地构造为电子整流的驱动马达的驱动马达180，该驱动马达具有转子314，该转子优选地具有由优选钢板材制成的层状电枢组和/或设有至少一个永磁体512。优选地，所述至少一个永磁体512构造为棒状的和/或优选地具有稀土。此外，例如在轴承元件122和通风轮120之间、在通风轮120和驱动马达180之间以及在驱动马达180和轴承元件124之间分别布置有间隔元件514,513,515，用于可靠地布置在驱动轴182上。
Claims (12)
1.一种手持式工具机(100)，具有：
工具壳体(105)，在所述工具壳体中布置有驱动马达(180)，用于对驱动主轴(130)进行驱动，其中，所述驱动主轴(130)配有工具接收件(140)，用于接收***式工具(150)，并且其中，所述驱动主轴(130)配有主轴锁定设备(190)，所述主轴锁定设备构造用于在主轴锁定运行中防止所述驱动主轴(130)相对于所述工具壳体(105)扭转，
通风轮(120)，所述通风轮至少设置用于冷却所述驱动马达(180)，其中，所述通风轮(120)的至少20％体积具有密度大于或等于3.5g/cm3的金属，
其中，所述通风轮(120)具有法兰(524)，用于构造与配属于所述驱动马达(180)的驱动轴(182)的力锁合连接，
其中，所述通风轮(120)布置在两个轴承元件之间，所述驱动轴(182)通过所述两个轴承元件支承在工具壳体(105)中，
其中，所述两个轴承元件直接连接至所述驱动轴，
其中，所述通风轮(120)具有锌、锌合金、黄铜和/或钢，
其中，所述驱动马达(180)按照电子整流的驱动马达(180)的类型构造，所述电子整流的驱动马达具有定子(312)和转子(314)，该转子设有至少一个永磁体(512)，
其中，所述手持式工具机(100)的重心布置在手持式工具机的把手区域中，
其中，在所述两个轴承元件中的第一轴承元件(122)和通风轮(120)之间布置有第一间隔元件，用于在所述驱动轴上的可靠布置，
其中，在所述通风轮(120)和驱动马达(180)之间布置有第二间隔元件，用于在所述驱动轴上的可靠布置，
其中，在驱动马达(180)和轴承元件(124)之间布置有第三间隔元件，用于在所述驱动轴上的可靠布置，
其中，所述通风轮包括空气引导体，所述空气引导体构造为盘，所述盘在所述盘的面向驱动马达的一侧上带有从所述盘竖起的多个空气引导扇叶。
2.按照权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述通风轮(120)具有复合材料，该复合材料至少具有塑料或两种不同的金属。
3.按照前述权利要求中任一项所述的手持式工具机，其特征在于，在所述驱动马达(180)和所述工具接收件(140)之间布置有传动装置(170)，其中，所述传动装置(170)按照行星传动装置的类型构造并且具有至少一个行星级(470,471,472)。
4.按照权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个行星级(470,471,472)具有至少一个太阳轮(491)和空心轮(492)，其中，所述太阳轮(491)能沿所述传动装置(170)的径向方向相对于所述空心轮(492)运动至少0.2mm。
5.按照权利要求 3所述的手持式工具机，其特征在于，所述主轴锁定设备(190)布置在所述传动装置(170)和所述工具接收件(140)之间。
6.按照权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，设有转矩离合器(160)，所述转矩离合器布置在所述传动装置(170)和所述工具接收件(140)之间。
7.按照权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动马达(180)布置在把手(115)的区域中，所述把手配属于所述工具壳体(105)。
8.按照权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，所述驱动主轴(130)配有至少一个夹紧面(362)，所述主轴锁定设备(190)配属于所述夹紧面，所述主轴锁定设备具有夹紧环(340)和至少一个锁阻元件(350)，其中，在所述主轴锁定设备(190)的主轴锁定运行中，所述至少一个锁阻元件(350)能夹紧在所述至少一个夹紧面(362)和所述夹紧环(340)之间，以便防止所述驱动主轴(130)相对于所述工具壳体(105)扭转。
9.按照权利要求8所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个锁阻元件(350)构造为圆柱形。
10.按照权利要求3所述的手持式工具机，其特征在于，所述主轴锁定设备(190)具有至少一个控制元件(321)，所述控制元件与传动装置的行星支架(320)一体地构造；和/或
在驱动马达和传动装置之间布置有第二通风轮。
11.按照权利要求8所述的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个锁阻元件包括支承在夹紧环(340)中三个锁阻元件(350)。
12.按照权利要求1所述的手持式工具机，其特征在于，通风轮(120)两部分地构造成具有用于构造与驱动轴(182)的力锁合连接的法兰(524)以及具有空气引导体(522)；
所述法兰(524)和所述空气引导体(522)通过挤压连接结构来相互连接；
所述通风轮(120)构造用于沿通风轮的轴向方向或沿着平行于所述驱动轴的空气流方向吸入空气并且沿通风轮的径向方向或沿着垂直于所述驱动轴的空气流方向输出空气。
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