DE102006045842A1

DE102006045842A1 - Handwerkzeugmaschine

Info

Publication number: DE102006045842A1
Application number: DE102006045842A
Authority: DE
Inventors: Manfred Lutz; Sim Teik Yeoh
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2006-09-27
Publication date: 2008-04-03
Also published as: EP2069107A1; US20100224033A1; CN101516577A; WO2008037530A1; JP2010504220A

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Drehschlagschrauber, umfassend einen Elektromotor (10) zum Antrieb einer Antriebswelle (12), ein mehrstufiges Getriebe (30) zur Kopplung der Antriebswelle (12) mit einer Abtriebswelle (51) und ein mechanisches Schlagwerk (50) für einen schlagenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs in einer Werkzeugaufnahme (62).

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Drehschlagschrauber, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind Drehschlagschrauber bekannt, die zur Untersetzung der hohen Motordrehzahl auf eine niedrigere Drehzahl ein einstufiges Getriebe, z.B. ein Planetengetriebe, aufweisen. Insbesondere bei Drehzahlen von 2000-3000 Umdrehungen pro Minute ist ein Getriebe mit vergleichsweise großem Umfang erforderlich, um die gewünschte Drehzahlumsetzung zu erzielen. Da jedoch für Handwerkzeugmaschinen, wie Drehschlagschrauber und andere, eine kompakte Bauweise wünschenswert ist, ist ein Getriebe, das einen größeren Bauraum erfordert, nicht angebracht. Außerdem ist eine größere Flexibilität hinsichtlich der Anpassung von Drehzahl und Drehmoment der Abtriebsseite wünschenswert.
Offenbarung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine, insbesondere ein Drehschlagschrauber, weist ein mehrstufiges, z.B. zweistufiges, Getriebe auf. Dadurch kann das Getriebe in seinem Durchmesser kleiner dimensioniert werden, so dass ein geringerer Bauraum für das Getriebe erforderlich ist. Zudem kann ein mehrstufiges Getriebe auf einfache Weise an unterschiedliche Anforderungen hinsichtlich Drehzahl und Drehmoment ausgelegt werden. Ferner hat die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine den Vorteil, dass sie einen geringeren Energieverbrauch hat.
Vorzugsweise ist das Getriebe ein Planetengetriebe, welches aufgrund seiner kompakten Bauweise besonders gut in die Handwerkzeugmaschine integrierbar ist und eine kompakte Bauweise der Handwerkzeugmaschine insgesamt erlaubt. Das mehrstufige Getriebe, insbesondere Planetengetriebe, ist vorzugsweise ein eingängiges Getriebe.
Die erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine umfasst einen Elektromotor zum Antrieb einer Antriebswelle. Die Antriebswelle ist über ein mehrstufiges, z.B. zweistufiges, Getriebe mit einer Abtriebswelle gekoppelt. Ein mechanisches Schlagwerk, insbesondere ein mechanisches Drehschlagwerk, z.B. ein V-Nuten-Drehschlagwerk, sorgt für einen schlagenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs. Funktion und Bauweise eines mechanischen Schlagwerks, insbesondere Drehschlagwerks, sind aus dem Stand der Technik hinknglich bekannt. Die Abtriebswelle treibt eine Werkzeugaufnahme an, in der sich ein Einsatzwerkzeug, z.B. ein Schrauberbit, befindet.
Die Abtriebswelle ist in mindestens zwei Lagern gelagert. Zumindest ein Lager befindet sich an dem dem Getriebe zugewandten Ende der Abtriebswelle. Dieses Lager wird nachfolgend auch als getriebeseitiges Lager bezeichnet. Vorzugsweise ist das getriebeseitige Lager dem Getriebe nachgeschaltet. Dies bedeutet, dass das getriebeseitige Lager in Arbeitsrichtung gesehen hinter dem Getriebe angeordnet ist. Die Abtriebswelle geht somit nicht durch das mehrstufige Getriebe hindurch.
Ist das mehrstufige Getriebe ein mehrstufiges Planetengetriebe, so ist gemäß einer bevorzugten Ausführungsform die Abtriebswelle an ihrem getriebeseitigen Ende als Planetenträger ausgebildet. Dazu weist die Abtriebswelle an dem getriebeseitigen Ende beispielsweise Stifte auf, auf denen die Planetenräder aufgebracht sind.
In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist zumindest für das mehrstufige Getriebe, das getriebeseitige Lager und einen Teil der Abtriebswelle ein separates Gehäuse vorgesehen. Das separate Gehäuse für das Getriebe, das getriebeseitige Lager und zumindest einen Teil der Abtriebswelle wird nachfolgend auch als Getriebegehäuse bezeichnet. Das Gehäuse mit dem Getriebe, dem getriebeseitigen Lager und einem Teil der Abtriebswelle bildet so ein Modul, das in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine eingebaut werden kann. Beim Einbau in das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine wird das getriebeseitige Ende des Moduls mit der Antriebswelle des Elektromotors verbunden. Das freie Ende der Abtriebswelle, welches aus dem Gehäuse herausragt und das dem getriebeseitigen Ende gegenüber liegende Ende des Moduls bildet, wird mit dem mechanischen Schlagwerk verbunden. Daraus ergibt sich ein modulhafter Aufbau aus Elektromotor, Getriebegehäuse, Schlagwerk und Werkzeugaufnahme. Dieser modulhafte Aufbau erleichtert den Zusammenbau der Handwerkzeugmaschine erheblich. Das Getriebegehäuse ist vorzugsweise aus Kunststoff, weshalb das zusätzliche Gewicht des Getriebegehäuses vernachlässigbar ist.
Ein separates Getriebegehäuse hat außerdem den Vorteil, dass sich die mit Schmierfett, Öl o.dgl. behafteten Bauteile des Getriebes und des Lagers in einem im Wesentlichen geschlossenen Gehäuse befinden, so dass andere Bauteile der Handwerkzeugmaschine, z.B. elektronische Komponenten, nicht durch das Schmierfett, Öl o.dgl. verschmutzt werden. Daher ist bevorzugt das Getriebegehäuse an seinem getriebeseitigen Ende, d.h. an der dem Elektromotor zugewandten Seite, mit einem Abdeckelement, vorzugsweise ebenfalls aus Kunststoff, versehen. Das Abdeckelement kann ein Deckel, eine Kappe o.dgl. sein. Es weist eine zentrale Öffnung für die Aufnahme der Antriebswelle des Elektromotors auf. Das Abdeckelement verhindert insbesondere das Austreten von Schmierfett, Öl o.dgl. bzw. das Eindringen von Staubpartikeln oder anderen Schmutzpartikeln an dem getriebeseitigen Ende des Getriebegehäuses. Das Abdeckelement kann zusätzlich zur Aufnahme und Fixierung des Elektromotors dienen, so dass das Getriebegehäuse mit dem Elektromotor eine bauliche Einheit bildet.
Bei der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine handelt es sich insbesondere um einen Drehschlagschrauber.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen
1 eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine mit einem zweistufigen Planetengetriebe und einem Schlagwerk in Explosionsdarstellung
2 einen Querschnitt durch das zweistufige Planetengetriebe mit Schlagwerk nach 1.
In der Explosionsdarstellung nach 1 ist der Antriebsstrang einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine gezeigt, der die Bauteile eines Elektromotors, eines zweistufigen, eingängigen Getriebes, eines mechanischen Schlagwerks sowie einer Werkzeugaufnahme umfasst. Bei der dargestellten Ausführungsform handelt es sich um die mechanischen Komponenten eines Drehschlagschraubers. Im nachfolgenden werden nur die für die Erfindung wesentlichen Bauteile näher beschrieben.
Ein Elektromotor 10 umfasst eine Antriebswelle 12, auf der ein Zahnrad als Antriebsritzel 31 drehfest angeordnet ist. Das Antriebsritzel 31 bildet ein Teil eines zweistufigen Planetengetriebes 30 und treibt Planetenräder 32 der ersten Getriebestufe an. Die Planetenräder 31 wälzen innerhalb eines Hohlrades 36 ab. Hierdurch wird ein erster Planetenträger 33 gedreht, der wiederum über eine Verzahnung 34 weitere Planetenräder 35 der zweiten Getriebestufe antreibt. Die Planetenräder 35 wälzen innerhalb des Hohlrads 36 ab und treiben einen zweiten Planetenträger 37 an. Der zweite Planetenträger 37 ist drehfest mit einer Abtriebswelle 51 verbunden. Dazu ist nach 1 der Planetenträger 37 in Form von Stiften einstückig mit der Abtriebswelle 51 ausgebildet. Die Abtriebswelle 51 ist an ihrem getriebeseitigen Ende in einem Lager 52, vorzugsweise einem Wälzlager, insbesondere einem Rillenkugellager, gelagert. Das zweistufige Planetengetriebe 30, das Lager 52 sowie ein Teil der Abtriebswelle 51 sind in einem separaten Gehäuse 20 aus Kunststoff aufgenommen. An dem getriebeseitigen Ende ist das Gehäuse 20 mit einer Kappe, ebenfalls aus Kunststoff, als Abdeckelement 22 versehen. Das Abdeckelement 22 hat eine zentrale Öffnung 23 zur Aufnahme der Antriebswelle 12. An dem gegenüber liegenden Ende, dem lagerseitigen Ende, des Gehäuses 20 ragt die Abtriebswelle 51 aus dem Gehäuse 20 heraus.
Das zweistufige Planetengetriebe 50, das getriebeseitige Lager 52 sowie ein Teil der Abtriebswelle 51 in dem Gehäuse 20 mit dem Abdeckelement 22 bilden ein erstes Modul 100. Das Modul 100 wird auf der Getriebeseite mit dem Antriebsritzel 31 auf der Antriebswelle 12 des Elektromotors 10 verbunden. Auf der Lagerseite wird das Modul 100 über die aus dem Gehäuse 20 herausragende Abtriebswelle 51 mit dem Schlagwerk 50 verbunden.
Die Abtriebswelle 51 mit dem Lager 52 bildet ein Teil eines mechanischen Schlagwerks 50, bei dem es sich in der dargestellten Ausführungsform um ein V-Nuten-Drehschlagwerk handelt. Das Schlagwerk 50 umfasst eine Druckfeder 55, ein Drehschlaggewicht 56 mit Antriebsnocken 53, Mitnehmerkugeln 57 in einer V-Nut 58 sowie Abtriebsnocken 54, welche einstückig mit einem Verlängerungsstück 59 der Abtriebswelle 51 ausgebildet sind. Das Verlängerungsstück 59 ist in einem zweiten Lager 61 gelagert. Eine Unterlegscheibe 24 dient der Aufnahme und Fixierung der Druckfeder 55 sowie dem Schutz des Gehäuses 20 vor Erwärmung und Verschleiß durch die Reibung der Feder 55. Auf die Funktionsweise eines V-Nuten-Drehschlagwerks wird hier nicht näher eingegangen, da sie dem Fachmann hinlänglich bekannt ist. Zur Aufnahme eines Einsatzwerkzeugs (nicht dargestellt) ist das Verlängerungsstück 59 der Abtriebswelle 51 mit einer Werkzeugaufnahme 62 verbunden. Das Schlagwerk mit dem Verlängerungsstück 59 der Abtriebswelie 51 ist in einem Gehäuseteil 63, vorzugsweise aus Metall, aufgenommen. Eine Gehäuseblende 64 aus einem elastischen Kunststoff deckt zumindest einen Teil des Gehäuseteils 63 ab. Das Modul 100 ist mit dem Gehäuseteil 63 über Stifte 65 verbunden. Dadurch ist auch das Schlagwerk 50 in einem geschlossenen Gehäuse aufgenommen, so dass kein Schmierfett, Öl o.dgl. austreten kann bzw. Schmutzpartikel eintreten können.
Das Gehäuseteil 63 bildet mit der Abtriebswelle 59 und der Werkzeugaufnahme 62 ein zweites Modul 200. Zwischen dem ersten Modul 100 und dem zweiten Modul 200 ist das Schlagwerk 50 als Einheit angeordnet. Dies erlaubt einen modularen Aufbau des gesamten Antriebsstrangs der Handwerkzeugmaschine mit dem Vorteil, dass einzelne Module leicht austauschbar sind.
In 2 sind die Bauteile des Drehschlagschraubers nach 1 im Querschnitt dargestellt. Dabei ist zu erkennen, dass die Abtriebswelle 51 nicht durch das zweistufige Planetengetriebe 50 hindurch geht, sondern in Arbeitsachtung vor dem Planetengetriebe 50 in einem Lager 52 gelagert ist, d.h. das Lager 52 ist dem Planetengetriebe 50 nachgeschaltet.

Claims

Handwerkzeugmaschine, insbesondere Drehschlagschrauber, umfassend einen Elektromotor (10) zum Antrieb einer Antriebswelle (12), ein Getriebe (30) zur Kopplung der Antriebswelle (12) mit einer Abtriebswelle (51) und ein mechanisches Schlagwerk (50) für einen schlagenden Antrieb eines Einsatzwerkzeugs in einer Werkzeugaufnahme (62), dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) ein mehrstufiges Getriebe ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) ein eingängiges Getriebe ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (30) ein Planetengetriebe ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein getriebeseitiges Lager (52) zur Lagerung der Abtriebswelle (51) vorgesehen ist, welches dem Getriebe (30) nachgeschaltet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Abtriebswelle (51) an ihrem getriebeseitigen Ende als Planetenträger (37) ausgebildet ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (20), insbesondere aus Kunststoff, vorgesehen ist, welches zumindest das Getriebe (30), das getriebeseitige Lager (52) und ein Teil der Abtriebswelle (51) aufnimmt, so dass das Gehäuse (20) mit dem Getriebe (30), dem getriebeseitigen Lager (52) und einem Teil der Abtriebswelle (51) ein erstes Modul (100) bildet.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (20) an seiner dem Elektromotor (10) zugewandten Seite mit einem Abdeckelement (22) versehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuseteil (63) zur Aufnahme des Schlagwerks (50), der Werkzeugaufnahme (62) sowie zumindest eines Teils der Abtriebswelle (51) vorgesehen ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (63) mit dem Gehäuse (20) verbindbar ist.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (63) mit der Werkzeugaufnahme (62) und zumindest einem Teil der Abtriebswelle (51) ein zweites Modul (200) bildet.
Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlagwerk (50) zwischen dem ersten Modul (100) und dem zweiten Modul (200) angeordnet ist.