DE102004058686A1

DE102004058686A1 - Elektrowerkzeug mit einem zwischen den Betriebsarten Bohren, Schlagbohren, Meißeln umschaltbaren Antrieb

Info

Publication number: DE102004058686A1
Application number: DE102004058686A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Saur; Helmut Heinzelmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2004-09-03
Filing date: 2004-12-06
Publication date: 2006-03-09
Also published as: CN1743138B; GB2418634A; CN1743138A; GB2418634B; GB0517858D0; US7273112B2; US20060048955A1

Abstract

Ein derartiger Antrieb wird dadurch sehr kompakt und leicht montierbar, dass in einem Antriebslager (1) für ein Schlagwerk eine Zahnhülse (3) axial verschiebbar gelagert ist, die eine Drehbewegung einer Antriebswelle (4) auf das Antriebslager (1) des Schlagwerks überträgt, wenn sie sich in einer für die Betriebsarten Meißeln oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet, und dass im Antriebslager (1) eine axial verschiebbare Zahnwelle (2) gelagert ist, auf die die Zahnhülse (3) die Drehbewegung der Antriebswelle (4) überträgt, wenn sich die Zahnwelle (2) in einer für die Betriebsarten Bohren oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet.

Description

Die Erfindung betrifft ein Elektrowerkzeug, insbesondere einen Bohr- und/oder Meißelhammer, der einen zwischen den Betriebsarten Bohren, Schlagbohren, Meißeln umschaltbaren Antrieb aufweist. Aufgabe der Erfindung ist es, einen derartigen Antrieb anzugeben, der einen möglichst einfachen Herstellungs- und Montageaufwand seiner Bauteile erfordert.

Gemäß den Merkmalen des Anspruchs 1 wird die genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass in einem Antriebslager für ein Schlagwerk eine Zahnhülse axial verschiebbar gelagert ist, die eine Drehbewegung einer Antriebswelle auf das Antriebslager des Schlagwerks überträgt, wenn sie sich in einer für die Betriebsarten Meißeln oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet, und dass im Antriebslager eine axial verschiebbare Zahnwelle gelagert ist, auf die die Zahnhülse die Drehbewegung der Antriebswelle überträgt, wenn sich die Zahnwelle in eine für die Betriebsarten Bohren oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet.

Diese erfindungsgemäße Lagerung des Antriebslagers für das Schlagwerk, der Zahnwelle und der Zahnhülse kommt mit sehr wenigen Lagerstellen aus, wodurch die Anordnung sehr kompakt wird und sein Herstellungsaufwand reduziert wird.

Vorteilhafte Ausführungen und Weiterbildungen der Erfindung gehen aus den Unteransprüchen hervor.

Beschreibung eines Ausführungsbeispiels
Anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels wird nachfolgend die Erfindung näher erläutert.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt einen Ausschnitt aus einem Bohr- und/oder Meißelhammer. In dem Ausschnitt sind unter anderem ein Antriebslager 1 für ein Schlagwerk, eine axial verschiebbare Zahnwelle 2 und eine Zahnhülse 3, die mit einer Antriebswelle 4 gekoppelt ist und von dieser drehend angetrieben wird, dargestellt. Die Zahnhülse 3 kann einteilig oder zweiteilig ausgeführt sein. In einer zweiteiligen Ausführung besteht die Zahnhülse 3 aus einem Stirnrad 3a, das mit der Antriebswelle 4 in Wirkverbindung steht, und einem Hohlzylinder 3b, auf dem das Stirnrad 3a mit einer Pressverbindung sitzt. Der Hohlzylinder 3b kann als Fließpressteil ausgebildet oder pulvermetallurgisch hergestellt sein, und das Stirnrad 3a wird vorzugsweise zerspanend oder pulvermetallurgisch hergestellt.
Die Zahnwelle 2 ist im Antriebslager 1 über ein Lager 12 axial verschiebbar gelagert. Mit dem Hohlzylinder 3b der Zahnhülse 3 steht die Zahnwelle 2 in Wirkverbindung. Eine Drehbewegung der Zahnwelle 2 wird über ein Stirnrad 5 auf ein Hammerohr 6 übertragen, in dem sich üblicherweise Kolben und Schläger des Schlagwerks befinden und das die Drehbewegung auf einen Werkzeughalter (hier nicht dargestellt) überträgt.
Die in der Figur gezeigte Anordnung der Bauteile zeigt die Betriebsart des Schlagbohrens (Hammerbohrens). Dabei sind die Zahnhülse 3 und die Zahnwelle 2 jeweils in eine solche Position gebracht, dass einerseits der Hohlzylinder 3b im Koppelbereich 7 seine Drehbewegung auf das Antriebslager 1 für das Schlagwerk überträgt. Andererseits wird die Zahnwelle 2 über Mitnahmezähne 8 im Hohlzylinder 3b von der sich drehenden Zahnhülse 3 drehend angetrieben, und die Drehbewegung der Zahnwelle 2 wird über das Stirnrad 5 auf das Hammerrohr 6 übertragen. Das Stirnrad 5 ist als Laufverzahnung und die Mitnahmezähne 8 sind als Steckverzahnung ausgebildet.
Wird die Zahnwelle 2 in ihrer axialen Position in der Zeichenebene nach links verschoben, so befinden sich die Mitnahmezähne 8 der Zahnwelle 2 und der Zahnhülse 3 nicht mehr im Eingriff, womit die Zahnwelle 2 nicht mehr durch die Zahnhülse 3 drehend angetrieben wird und infolge dessen auch keine Drehbewegung von der Zahnwelle 2 mehr auf das Hammerrohr 6 übertragen wird. Währenddessen ist aber der Hohlzylinder 36 der Zahnhülse 3 immer noch mit dem Antriebslager 1 des Schlagwerks gekoppelt, sodass die Drehbewegung der Zahnhülse 3 in eine Schlagbewegung des Schlagwerks umgesetzt wird. Dann liegt die Betriebsart Meißeln vor.
Wird die Zahnwelle 2 zusammen mit der Zahnhülse 3 entgegen der sich in der Zahnhülse 3 befindlichen Feder 9 in der Zeichenebene nach rechts verschoben, so wird der Hohlzylinder 3b der Zahnhülse 3 aus dem Koppelbereich 7 des Antriebslagers 1 des Schlagwerks herausgerückt, sodass nun die Drehbewegung der Zahnhülse 3 nicht mehr auf das Antriebslager 1 übertragen wird. Damit ist das Schlagwerk abgeschaltet. Weil aber die Zahnwelle 2 weiterhin mit der Zahnhülse 3 über die Mitnahmezähne 8 gekoppelt ist, wird die Drehbewegung der Zahnhülse 3 über die Zahnwelle 2 in eine Drehbewegung des Hammerrohres 6 umgesetzt. In dieser Position der Zahnwelle 2 und der Zahnhülse 3 liegt also die Betriebsart Bohren vor.
Die Lagerung der Zahnwelle 2 erfolgt auf der dem Antriebslager 1 abgewandten Seite mittels eines Lagers (z.B. Nadelhülse 10), welches im Getriebegehäuse 11 eingepresst ist. Die Lagerung der Zahnwelle 2 im Antriebslager 1 erfolgt durch ein Lager 12, welches im Antriebslager 1 eingepresst ist. Das Längen- zu Durchmesserverhältnis dieses Lagers 12 ist größer als 1. Das Lager 12 kann beispielsweise als Gleitlager oder Nadellager ausgeführt sein.
Die Verzahnung zwischen der Zahnwelle 2 und dem Hohlzylinder 3b der Zahnhülse 3 im Bereich der Mitnahmezähne 8 ist gegenüber dem Koppelbereich 7 zwischen dem Antriebslager 1 und der Zahnhülse 3 in Richtung Antriebswelle 4 versetzt. Dies erleichtert die umformtechnische Herstellung der Zahnhülse 3, da sich beim Fließpressen die Geometrien innerhalb der Zahnhülse 3 nicht beeinflussen.
Ein axiales Verschieben des Stirnrades 3a der Zahnhülse 3 nach links in der Zeicheneben, d.h. in Richtung der Meißel-Position wird dadurch verhindert, dass am Stirnrad 3a ein rückwärtiger Anschlag 3c angeformt ist. Die Verzahnung des Stirnrades 3a und der Antriebswelle 4 weist einen Schrägungswinkel auf, wobei die Schrägung der Verzahnung so verläuft, dass im Rechtslaufbetrieb der Werkzeugmaschine (das macht den überwiegenden Teil der Anwendungsgefälle aus) die Axialkomponente des Drehmoments in Schlag richtung, d.h. in Richtung des vorderen Teils der Werkzeugmaschine (nach links in der Zeichenebene) wirkt. Infolge dessen wird der Anschlag 3c am Stirnrad 3a stirnseitig auf den Hohlzylinder 3b der Zahnhülse 3 gepresst, sodass das Stirnrad auch bei hoher Beanspruchung im Schlagbetrieb (Meißeln) gegen axialen Versatz gesichert ist.
Die Relativbewegung zwischen der Zahnhülse 3 und dem Antriebslager 1 wird insbesondere in der Betriebsart Bohren mittels eines z.B. als Nadelkranz ausgeführten Lagers 16 aufgefangen, das zwischen dem Hohlzylinder 3b der Zahnhülse 3 und dem Antriebslager 1 angeordnet ist.
Da beim Bohren keine Kräfte (Momentverlauf beim Schlagbohren) aus dem Schlagwerk herrühren, kann die Zahnhülse 3 nach hinten in Richtung Antriebswelle 4 teilweise aus dem Antriebslager 1 herausgeschoben werden und damit die Lagerbreite reduziert werden. Bei der Betriebsart Meißeln ist die Zahnwelle 2 durch ein Sicherungsblech 17, das sich im Bereich des Lagers 10 befindet und am Getriebegehäuse 11 befestigt ist, arretiert, womit ein sogenannter Spindellock realisiert ist.
Radial unterhalb dieses Lagers 16 befindet sich die Kopplung 8 zwischen der Zahnwelle 2 und dem Antriebslager 1. Durch die radiale Anordnung mehrerer Lager wird eine sehr platzsparende Anordnung der einzelnen Bauteile 1, 2, 3, 8, 16 erreicht.
Auf der Zahnwelle 2 ist zwischen dem Lager 12 im Antriebslager und dem am Getriebegehäuse befindlichen Lager 10 ein weiteres Lager 18 fixiert (z.B. aufgepresst). Über dieses Lager 18 wird mittels eines in der Zeichnung nicht dargestellten Schaltmechanismus die axiale Positionierung der Zahnwelle 2 für die Betriebsarten Bohren, Schlagbohren, Meißeln vorgenommen.

Claims

Elektrowerkzeug, insbesondere Bohr- und/oder Meißelhammer, mit einem zwischen den Betriebsarten Bohren, Schlagbohren, Meißeln umschaltbaren Antrieb, wobei in einem Antriebslager (1) für ein Schlagwerk eine Zahnhülse (3) axial verschiebbar gelagert ist, die eine Drehbewegung einer Antriebswelle (4) auf das Antriebslager (1) des Schlagwerks überträgt, wenn sie sich in einer für die Betriebsarten Meißeln oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet, und wobei im Antriebslager (1) eine axial verschiebbare Zahnwelle (2) gelagert ist, auf die die Zahnhülse (3) die Drehbewegung der Antriebswelle (4) überträgt, wenn sich die Zahnwelle (2) in einer für die Betriebsarten Bohren oder Schlagbohren entsprechenden axialen Position befindet.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnhülse (3) ein mit der Antriebswelle (4) In Wirkverbindung stehendes Stirnrad (3a) und einen Hohlzylinder (3b) aufweist, auf dem das Stirnrad (3a) angeordnet ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnrad (3a) zerspanend oder pulvermetallurgisch hergestellt ist und dass der Hohlzylinder (3b) fließgepreßt oder pulvermetallurgisch hergestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Stirnrad (3a) und die damit in Wirkverbindung stehende Antriebswelle (4) eine solche Schrägverzahnung aufweisen, dass im Rechtslaufbetrieb das Drehmoment eine Axialkomponente in Schlagrichtung des Werkzeugs aufweist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Zahnwelle (2) mit dem Antriebslager (1) über ein Lager (12) gekoppelt ist, dessen Längen- zu Durchmesserverhältnis größer als 1 ist.
Elektrowerkzeug nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung (8) der Zahnwelle (2) in der Zahnhülse (3) und die Lagerung der Zahnhülse im Abtriebslager (1) radial einander angeordnet sind.