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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Handwerkzeugmaschine, insbesondere einen Stabschrauber, einen Bohrschrauber oder einen Akku-Bohrschrauber, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, mit einem Gelenk, das ein Verschwenken eines ersten Gehäuseteiles gegenüber einem zweiten Gehäuseteil ermöglicht.
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Stand der Technik
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Handwerkzeugmaschinen, wie zum Beispiel ein Stabschrauber, ein Akku-Bohrschrauber oder eine Bohrmaschine sind aus dem Stand der Technik bekannt und können ein Gelenk bzw. einen Verstellmechanismus aufweisen, mittels welchem ein Verstellen der Gehäuseteile zueinander ermöglicht wird.
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Bezüglich des Verstellmechanismus ist entweder keine Fixierung vorgesehen, was die Benutzung des Handwerkzeuges grundsätzlich erschwert, oder der Verstellmechanismus ist bei einer zuvor definierte Position fest bzw. nach Art einer Rutschkupplung drehmomentgesteuert fixierbar. Bei einer drehmomentgesteuerten Fixierung erweist es sich als nachteilig, dass die Komponenten einem starken Verschleiß unterliegen, wodurch der Verstellmechanismus mit der Zeit sehr viel Spiel aufweist, und somit die Fixierung der Rastmittel erschwert und die Langlebigkeit des Handwerkzeugs stark reduziert wird.
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US 20120103143 A1 offenbart beispielsweise ein Handwerkzeug mit einem fixierbaren Verstellmechanismus. Das Handwerkzeug weist einen Handgriff und einen mit dem Handgriff drehbar um eine Achse verbundenen Schaft auf. Der Winkel zwischen dem Handgriff und dem Schaft kann mittels eines Verstellmechanismus eingestellt werden. Um dies zu gewährleisten weist der Verstellmechanismus ein Rastmittel und drei verschiedene Ausnehmungen auf, wobei das Rastmittel mittels eines in dem Handgriff befindlichen Verriegelungselementes in einer der drei Ausnehmungen gehalten wird. Um den Winkel zwischen dem Handgriff und dem Schaft zu verstellen, wird das Verriegelungselement gegen eine Feder gedrückt, wodurch das Rastmittel freigegeben und ein Verstellen des Winkels ermöglicht wird. Als nachteilig erweist sich, dass bei einer derartigen Konstruktion eine Unterbringung von elektrischen Anschlüssen, wie beispielsweise einem Akku und/oder die zum Antriebsmotor verlaufenden elektrischen Anbindungen nicht möglich ist, da das Verriegelungselement und das Rastmittel genau durch die Längsachse des Handgriffes und damit im Bereich des Akkus bzw. der elektrischen Anschlüsse verlaufen. Ferner erweist sich die Position des Verriegelungselements und des Rastmittels im Bereich des Handgriffs als nachteilig, da je nach Umgreifen des Handgriffes das Risiko eines versehentlichen Auslösens der Rastvorrichtung besteht. Gerade bei einer elektrisch angetriebenen Handwerkzeugmaschine und die unter Umständen hohen auftretenden Kräfte stellt dies einen erheblichen Nachteil dar.
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Offenbarung der Erfindung
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Aufgabe der Erfindung ist es, die oben genannten Nachteile zu verbessern und eine Handwerkzeugmaschine mit einem Gelenk bereitzustellen, die kostengünstig, flexibel, verschleißarm und langlebig ist, sich leicht bedienen lässt und dabei ein sicheres und unkompliziertes Arbeiten in Bezug auf das Gelenk gewährleistet.
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Diese Aufgabe wird durch eine Handwerkzeugmaschine gemäß Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen, Varianten und Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen.
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Eine derartige Handwerkzeugmaschine weist ein erstes Gehäuseteil und ein mit dem ersten Gehäuseteil über ein Gelenk verbundenes zweites Gehäuseteil auf, sowie einen Rastmechanismus, wobei der Rastmechanismus wenigstens zwei Raststufen und wenigstens einen Eingriff umfasst, wobei ein Rastmittel in einem eingerasteten Zustand den Eingriff gegenüber einer Raststufe und damit die Position des ersten Gehäuseteiles gegenüber dem zweiten Gehäuseteil fixiert und in einem nicht eingerasteten Zustand das Rastmittel derart freigibt, dass eine Bewegung zwischen den Raststufen und dem Eingriff und eine stufenweise Verdrehung des ersten Gehäuseteils gegenüber dem zweiten Gehäuseteil um eine Achse a in dem Gelenk möglich ist. Dabei ist ein um die Achse a drehbar angeordnetes Entsicherungselement vorgesehen, um eine stufenweise Verdrehung des ersten Gehäuseteils gegenüber dem zweiten Gehäuseteil zu ermöglichen. Auf diese Weise ist das Entsicherungselement unmittelbar im Bereich der Achse a und nicht im Bereich des Handgriffes angebracht, wodurch ein versehentliches Auslösen des Entsicherungselementes verhindert und damit ein sicherer und zuverlässiger Rastmechanismus bereitgestellt werden kann. Zudem ist eine derartige Anordnung platzsparend, so dass die Baulänge und die Baubreite der Handwerkzeugmaschine nicht verändert werden muss. Somit kann die Handwerkzeugmaschine vom Benutzer individuell angepasst und flexibel eingestellt werden. Durch die Selbstfixierung weist eine erfindungsgemäße Handwerkzeugmaschine geringe Verschleißerscheinungen auf, ist langlebig und dabei einfach und sicher in der Handhabung.
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Bevorzugterweise ist das Entsicherungselement mit einem Blockierelement vorgesehen ist, wobei das Blockierelement das Rastmittel im eingerasteten Zustand fixiert und bei Betätigung des Entsicherungselementes freigibt. Dabei ist es besonders vorteilhaft, dass das Entsicherungselement ein Betätigungselement, insbesondere einen Schieber aufweist, wobei das Betätigungselement vorteilhafterweise bügelförmig die beiden Gehäuseteile umfasst und unmittelbar am Entsicherungselement und damit an der Achse a befestigt ist, so dass der Rastmechanismus über das zentral am Gelenk befindliche Entsicherungselement schnell und einfach betätigt werden kann.
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Vorzugsweise ist das Entsicherungselement über wenigstens ein elastisches Element in einer gesicherten Position vorgespannt ist, wobei als elastisches Element vorteilhafterweise ein Federelement, insbesondere eine Biege- oder Torsionsfeder, insbesondere eine Schrauben-, Blatt-, Spiral-, Teller-, Stab- oder Membranfeder verwendet werden kann. Dabei ist es von Vorteil, wenn das elastische Element aus Kunststoff oder Metall herstellbar ist.
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Die Rastmittel sind bevorzugterweise als kegelförmige, stabförmige oder kugelförmige Mittel, insbesondere als Stahlkugel ausgebildet, wobei in einer besonders bevorzugten Ausgestaltung die Raststufen als Ausnehmungen ausgebildet sind, wobei die Ausführungsformen der Ausnehmungen mit der Ausführungsform des Rastmittels korrespondiert.
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In einer bevorzugten Ausführungsform sind die Ausnehmungen, die Eingriffe und die Rastmittel jeweils beidseitig einer Symmetrieachse s der Handwerkzeugmaschine angeordnet, wobei ein Paar einander gegenüberliegender Ausnehmungen eine Raststufe ausbildet, wodurch sowohl eine stabile Führung als auch eine spielarme Arretierung des gesamten Rastmechanismus gewährleistet werden kann.
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Vorzugsweise können die Rastmittel derart außerhalb der Symmetrieachse s angeordnet sein, dass am ersten Gehäuseteil ein Bereich um die Symmetrieachse s frei bleibt, so dass die Unterbringung des Akkus und die Anbindung des Akkus an den Antriebsmotor im zweiten Gehäuseteil über elektrische Anschlüsse bzw. Leitungen unproblematisch möglich ist. Wobei vorteilhafterweise die Raststufen an dem zweiten Gehäuseteil und der wenigstens eine Eingriff an dem ersten Gehäuseteil angeordnet sind.
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Generell sollen unter einer Handwerkzeugmaschine sämtliche anwinkelbaren Handwerkzeugmaschinen wie beispielsweise Stabschrauber, Akku-Bohrer, Schlagbohrmaschinen, Multifunktionswerkzeuge, und/ oder Bohrschrauber verstanden werden. Wobei in einer bevorzugten Ausführungsform die Handwerkzeugmaschine ein anwinkelbarer Stabschrauber oder ein anwinkelbarer Akku-Schrauber mit einer Kupplung und einem Getriebe zur Übertragung eines von einem Antriebsmotor erzeugten Drehmomentes auf eine Antriebswelle ist, wobei als Werkzeuge ein Bohrer, verschiedene Bitaufsätze oder eine Bohrkrone verwendet werden können.
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Unter Übertragung elektrischer Energie soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Handwerkzeugmaschine über eine Stromkabelanbindung an den Korpus und/oder über einen Akku im Gehäuse Energie an den Antriebsmotor weiterleitet.
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Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele der Erfindung, welche in den Figuren dargestellt sind. Dabei ist zu beachten, dass die dargestellten Merkmale nur einen beschreibenden Charakter haben und auch in Kombination mit Merkmalen anderer oben beschriebner Weiterentwicklungen verwendet werden können und nicht dazu gedacht sind, die Erfindung in irgendeiner Form einzuschränken.
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Zeichnungen
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Die Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Die Zeichnungen sind schematisch und zeigen:
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1 beispielhaft eine schematische Explosionsansicht einer erfindungsgemäßen anwinkelbaren motorgetriebenen Handwerkzeugmaschine gemäß einer ersten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
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2 eine schematische Seitenansicht der Handwerkzeugmaschine aus 1 in einer ersten Position;
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3 eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht des Ausschnittes III aus 2;
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4 eine Schnittansicht längs der Linie A-A in 2;
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5 eine schematische Seitenansicht der Handwerkzeugmaschine aus 1 in einer zweiten Position;
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6 eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht des Ausschnittes VI aus 5;
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7 eine Schnittansicht längs der Linie B-B in 5;
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8 eine schematische Seitenansicht der Handwerkzeugmaschine aus 1 in einer dritten Position;
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9 eine vergrößerte perspektivische Schnittansicht des Ausschnittes IX aus 8;
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10 eine Schnittansicht längs der Linie C-C in 8;
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11 eine schematische Seitenansicht der Handwerkzeugmaschine aus 1 in einer vierten Position;
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1 zeigt eine schematische Explosionsansicht einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Handwerkzeugmaschine 100, die ein erstes Gehäuseteil 105 und ein zweites Gehäuseteil 110 aufweist, welches am ersten Gehäuseteil 105 derart angelenkt ist, dass das erste Gehäuseteil 105 relativ zum zweiten Gehäuseteil 110 um eine Achse a verdreht werden kann. Gemäß der dargestellten Ausführungsform ist die Handwerkzeugmaschine 100 zur netzunabhängigen Stromversorgung mechanisch und elektrisch mit einem Akkupack 190 verbindbar, welcher im ersten Gehäuseteil 105 angeordnet ist. Das erste Gehäuseteil 105 ist als Handgriff 115 ausgestaltet. In dem zweiten Gehäuseteil 110 sind ein von dem Akkupack 190 mit Strom versorgter, elektrischer Antriebsmotor 180 und ein Getriebe 170 angeordnet. Der Antriebsmotor 180 ist über das Getriebe 170 mit einer Antriebswelle 120 verbunden.
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Die Antriebswelle 120 ist über eine Lageranordnung 130 drehbar im zweiten Gehäuseteil 110 gelagert. Die Antriebswelle 120 weist eine illustrativ als Außengewinde ausgebildete Befestigungsvorrichtung 122 auf, an der beispielsweise eine Werkzeugaufnahme befestigbar ist. In 1 ist die Werkzeugaufnahme nicht dargestellt, grundsätzlich kann sie aber über die an der Antriebswelle 120 vorgesehene Befestigungsvorrichtung 122 an dieser befestigt werden. Die Werkzeugaufnahme dient zur Aufnahme eines Werkzeugs und kann an die Antriebswelle 120 angeformt oder aufsatzförmig mit dieser verbunden sein. Die Lageranordnung 130 kann hierbei in dem zweiten Gehäuseteil 110 befestigt sein.
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Die in 1 dargestellte Handwerkzeugmaschine 100 ist beispielhaft als Akku-Schrauber ausgebildet. Es wird jedoch darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht auf Akku-Schrauber beschränkt ist, sondern vielmehr bei unterschiedlichen Handwerkzeugmaschinen Anwendung finden kann, bei denen ein Werkzeug in Drehungen versetzt wird, beispielsweise bei einem Akku-Bohrer. Das Getriebe 170 kann beispielsweise ein mit verschiedenen Gang- bzw. Planetenstufen ausgebildetes Planetengetriebe sein, dem eine Drehmomentkupplung zugeordnet ist. Im Betrieb der Handwerkzeugmaschine 100 wird das Getriebe 170 vom Antriebsmotor 180 drehend angetrieben. Der Antriebsmotor 180 ist beispielsweise über einen nicht dargestellten Handschalter betätigbar, d. h. ein- und ausschaltbar, und kann ein beliebiger Motortyp sein, beispielsweise ein elektronisch kommutierter Motor oder ein Gleichstrommotor. Vorzugsweise ist der Antriebsmotor 180 derart elektronisch steuer- bzw. regelbar, dass sowohl ein Reversierbetrieb, als auch Vorgaben hinsichtlich einer gewünschten Drehgeschwindigkeit realisierbar sind. Sowohl die Funktionsweise als auch der Aufbau eines geeigneten Antriebsmotors und eines vom Antriebsmotor 180 angetriebenen Getriebes 170 sowie das Zusammenwirken mit einer Kupplung zur Einstellung eines Drehmomentes sind aus dem Stand der Technik hinreichend bekannt, sodass hier zwecks Knappheit der Beschreibung auf eine eingehendere Darstellung verzichtet wird.
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Zwischen dem ersten Gehäuseteil 105 und dem zweiten Gehäuseteil 110 ist das Gelenk 200 angeordnet, welches einen Rastmechanismus umfasst. Diesbezüglich weist das zweite Gehäuseteil 110 mehrere Raststufen 260 auf, wobei die Raststufen 260 durch mehrere Ausnehmungen 265 ausgebildet sind, die beidseitig einer Symmetrieachse s der Handwerkzeugmaschine 100 bzw. des zweiten Gehäuseteils 110 angeordnet sind. Das erste Gehäuseteil 105 weist an einem Ende jeweils beidseitig der Symmetrieachse s einen Befestigungsbereich 215 auf, welcher den Bereich der Raststufen 260 sowie die Ausnehmungen 265 beidseitig der Symmetrieachse s umschließt und dabei jeweils einen Eingriff 230 aufweist, welcher derart ausgestaltet ist, dass das Rastmittel 220 durch den Engriff 230 in eine der Ausnehmung 265 greift. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind zwei Rastmittel 220 in Form von Kugeln vorgesehen. Jeweils ein Rastmittel 220 greift in einem eingerasteten Zustand beidseitig der Symmetrieachse s durch einen Eingriff 230 hindurch in eine Ausnehmung 265 einer Raststufe 260, wodurch die Eingriffe 230 gegenüber der Raststufe 260 und damit die Position des ersten Gehäuseteiles 105 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 110 fixiert wird. In einem nicht eingerasteten Zustand geben die Rastmittel 220 die Eingriffe 230 frei, so dass eine Bewegung zwischen den verschiedenen Raststufen 260 und damit eine stufenweise Verdrehung des ersten Gehäuseteils 105 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 110 um eine Achse a in dem Gelenk 200 möglich ist.
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Um dies zu gewährleisten, weist der Rastmechanismus ein Entriegelungselement 210 auf, welches beidseitig der Symmetrieachse s das Ende des ersten Gehäuseteils 105 und somit die beiden Befestigungsbereiche 215 mit den Eingriffen 230 umschließt. Das Entriegelungselement 210 umfasst auf jeder Seite der Symmetrieachse ein Blockierelement 212, welches im eingerasteten Zustand die Rastmittel 220 in den Ausnehmungen 265 fixiert. Im nicht eingerasteten Zustand wird das Blockierelement 212 in x-Richtung in eine Ausnehmung 232 des Befestigungsbereiches 215 verschoben, wodurch die Rastmittel 220 freigegeben werden und aus den Ausnehmungen 265 herausrutschen können, so dass eine Verdrehung des ersten Gehäuseteils 105 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 110 um die Achse a möglich ist. Um eine Betätigung des Entriegelungselementes 210 zu ermöglichen ist ein Betätigungselement 214 vorgesehen, welches bügelförmig ausgeführt und beidseitig mit dem um die Achse a drehbaren Entriegelungselement 210 verbunden und im dargestellten Ausführungsbeispiel mit diesem einstückig hergestellt ist.
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Desweiteren umfasst der Rastmechanismus ein elastisches Element 240, welches insbesondere als Torsionsfederelement ausgeführt und vorzugsweise aus Kunststoff oder Metall hergestellt ist. Das elastische Element 240 gewährleistet, dass das Entriegelungselement 210 derart vorgespannt mit den beiden Gehäuseteilen verbunden werden kann, dass sich die Rastmittel 220 und der Eingriff 230 gegenüber einer Raststufe 260 bei Nichtbetätigung des Entriegelungselementes 210 immer in einem eingerasteten Zustand befinden, wodurch die Position des ersten Gehäuseteiles 105 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 110 fixiert ist und der Rastmechanismus somit selbstverriegelnd ist.
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Ferner weist die Handwerkzeugmaschine 100 ein Verbindungsmittel 250 auf, mittels welchem die beiden Gehäuseteile 105, 110, das elastische Element 240 und das Entriegelungselement 210 miteinander verbunden werden. Das Verbindungselement 250 verläuft unmittelbar durch die Achse a und kann beispielsweise als Schraube oder Bolzen ausgeführt sein.
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Die Achse a bzw. das Verbindungsmittel 250, welches durch die Achse a verläuft, durchgreift somit den geschilderten Aufbau der Handwerkzeugmaschine 100 derart, dass die Umschließungen der einzelnen Bauteile vier Schnittebenen in der Achse a ausbilden.
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In den 2, 3 und 4 ist jeweils die Handwerkzeugmaschine aus 1 dargestellt, wobei sich der Rastmechanismus in einer ersten Position befindet und das Entriegelungselement 210 durch ein in x-Richtung verschobenes Betätigungselement 214 entgegen der Kraft des vorgespannten elastischen Elementes 240 aus einer gesicherten Position in eine entsicherten Position betätigt wurde. Durch die Betätigung des Entriegelungselementes 210 wurde das Blockierelement 212 in x-Richtung in die Ausnehmung 232 des Befestigungsbereiches 215 verschoben, wodurch das Rastmittel 220 freigegeben und nicht mehr in der Ausnehmung 265 der Raststufe 260 und im Engriff 230 festgehalten wird.
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In den 5, 6 und 7 ist jeweils die Handwerkzeugmaschine aus 1 dargestellt, wobei sich der Rastmechanismus in einer zweiten Position befindet, in der eine stufenweise Verdrehung des zweiten Gehäuseteils 110 gegenüber dem ersten Gehäuseteil 105 um die Achse a in y-Richtung erfolgt. Da sich das Betätigungselement 214 in der entsicherten Position und das Blockierelement 212 in der Ausnehmung 232 des Befestigungsbereiches befindet, ist das Rastmittel 220 freigegeben und aus der Ausnehmung 265 der Raststufe 260 herausgerutscht Das zweite Gehäuseteil 110 kann somit gegenüber dem ersten Gehäuseteil 105 in y-Richtung um die Achse a verdreht werden. Dabei werden die Rastmittel 220 durch das Entriegelungselement 210 und die Eingriffe 230 bis in die Ausnehmungen 265 der nächsten Raststufe 260 geführt. Wird die nächste Raststufe 260 erreicht, wird das Entriegelungselement 210 mit dem Betätigungselement 214 wie in den 8, 9 und 10 dargestellt durch das vorgespannte elastische Element 240 wieder in die gesicherte Position zurückgeführt. Dabei werden die Rastmittel 220 zurück in die Eingriffe 230 und die Ausnehmungen 265 der nächsten Raststufe 260 gedrückt, und dort durch das Blockierelement 212 fixiert.
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Die 11 zeigt die Handwerkzeugmaschine aus 1, wobei sich der Rastmechanismus in einer vierten Position befindet. Die nächste Raststufe 260 wurde erreicht und das Entriegelungselement 210 befindet sich in der gesicherten Position. Die Rastmittel 220 werden durch das Blockierelement 212 des Entriegelungselementes 210 in den Eingriffen 230 und den Ausnehmungen 265 der entsprechenden Raststufe 260 fixiert, wodurch eine Bewegung zwischen den Raststufen 260 und dem Eingriff 230 unmöglich ist und eine stufenweise Verdrehung des ersten Gehäuseteils 105 gegenüber dem zweiten Gehäuseteil 110 um die Achse a in dem Gelenk 200 verhindert wird.
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Neben den beschriebenen und abgebildeten Ausführungsformen sind weitere Ausführungsformen vorstellbar, welche weitere Abwandlungen sowie Kombinationen von Merkmalen umfassen können.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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