DE19902187A1 - Gangumschaltbares Planetengetriebe - Google Patents
Gangumschaltbares PlanetengetriebeInfo
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Abstract
Bei einem gangumschaltbaren Planetengetriebe, insbesondere für Elektrohandwerkzeugmaschinen, z. B. Schrauber, mit einem Getriebegehäuse (14) und einem zur Gangumschaltung axial verschiebbaren Hohlrad (22) weist ein Gangumschaltglied (40) zur Axialverschiebung des Hohlrads (22) zwecks Sicherstellung einer einwandfreien Funktion ohne Verkanten des Hohlrads (22) und zwecks Schaffung der Möglichkeit einer vollautomatischen Montage eine auf dem Getriebegehäuse (14) gleitende Schaltdüse (41) und wenigstens einen als Schlaufe (45) in mindestens einem Drahtbügel (46) gebildeten Finger (43) auf. Der mindestens eine Drahtbügel (46) liegt in der Schalthülse (41) axial unverschieblich ein und ragt mit der mindestens einen Schlaufe (45) durch über den Umfang der Schaltdüse (41) im Getriebegehäuse (14) versetzt angeordnete, radiale Durchbrüche (44) hindurch (Fig. 2).
Description
Die Erfindung geht aus von einem gangumschaltbaren
Planetengetriebe, insbesondere für eine
Elektrohandwerkzeugmaschine, z. B. Akku-Schrauber, der in
Oberbegriff des Anspruchs 1 definierten Gattung.
Bei einem bekannten Planetengetriebe dieser Art
(DE 42 13 291 A1) weist das Gangumschaltglied einen mit zwei
stiftartigen Fingern in die Nut des Hohlrads eingreifenden
Gangschaltschieber und eine um eine radial ausgerichtete
Drehachse schwenkbaren Gangschaltgriff auf, der zur
Axialverschiebung des Gangschaltschiebers mit einem Zapfen in
eine Kulissenführung des Gangschaltschiebers eintaucht.
Das erfindungsgemäße Planetengetriebe mit den Merkmalen des
Anspruchs 1 hat den Vorteil einer äußerst sicheren Funktion
des Gangumschaltglieds, das vollautomatisch montierbar ist.
Hierzu wird die Schalthülse einfach über das Getriebegehäuse
gestülpt und der mindestens eine Drahtbügel, der für die
vollautomatische Montage entsprechend geformt ist, in die
dafür vorgesehene Öffnung in der Schalthülse gedrückt, so daß
er axial unverschieblich festliegt. Durch einen einfachen
Montageschritt wird sichergestellt, daß die Schlaufen des
Drahtbügels in die Nut des Hohlrads eintauchen. Die
Schalthülse ist auf dem Getriebegehäuse leichtgängig und
sicher geführt und die mindestens drei in die Nut des Hohlrads
eingreifenden Schlaufen des Drahtbügels verhindern ein Kippen
oder Verkanten des Hohlrads beim Verschiebevorgang und ein
Taumeln des Hohlrads bei schnellen Drehzahlen. Die Schalthülse
überdeckt die Durchbrüche im Getriebegehäuse, so daß nur sehr
wenig Fett aus dem Planetengetriebe austreten kann. Die kleine
Fettmenge, die dennoch austritt, dient der Schmierung der
Schalthülse.
Durch die in den weiteren Ansprüche aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im
Anspruch 1 angegebenen Planetengetriebes möglich.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung besteht
der Drahtbügel aus Federstahl. Dadurch ist bereits im Getriebe
selbst ein Federelement integriert, das beim
Aufeinandertreffen zweier Zähne von Hohlrad und Getriebegehäuse
oder Hohlrad und Planetenträger beim Schaltvorgang ausweichen
kann und damit ein Schalten im Stillstand ermöglicht.
Die Zeichnung ist anhand eines in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsbeispiels in der nachfolgenden Beschreibung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ausschnittweise eine Seitenansicht eines
Akku-Schraubers, teilweise geschnitten,
Fig. 2 eine perspektivische Darstellung eines
Gangumschaltglieds des Akku-Schraubers in Fig. 1.
Der in Fig. 1 ausschnittweise in Seitenansicht und teilweise
geschnitten dargestellte handgeführte Akku-Schrauber, als
Beispiel für eine allgemeine Elektrohandwerkzeugmaschine,
weist eine drehbar gelagerte Werkzeugspindel 10 auf, die in
einem hier nicht dargestellten Drehlager aufgenommen ist und
über ein gangumschaltbares Planetengetriebe von einem hier
ebenfalls nicht dargestellten Elektronotor angetrieben wird.
Das in Fig. 1 im Schnitt zu sehende Planetengetriebe weist
drei schwimmend gelagerte Planetenstufen 11, 12 und 13 auf, die
in einem Getriebegehäuse 14 integriert sind. Die erste
Planetenstufe 11 weist ein drehfest auf einer Abtriebswelle 15
des Elektromotors sitzendes Sonnenrad 16, ein am
Getriebegehäuse 14 undrehbar festgelegtes Hohlrad 17 und drei
auf einem Planetenradträger 18 drehbar gelagerte Planetenräder
19 auf, die mit dem Sonnenrad 16 und der Innenverzahnung des
Hohlrads 17 kämmen. Der Planetenradträger 19 ist einstückig
mit dem Sonnenrad 20 der zweiten Planetenstufe 12 ausgeführt
und besitzt zusätzlich auf seinem äußeren Umfang eine
Außenverzahnung 21. Zu der zweiten Planetenstufe 12 gehört
ferner ein axial verschiebbares Hohlrad 22, das über seine
Innenverzahnung 221 mit Planetenrädern 23 in Eingriff ist, die
ihrerseits mit dem Sonnenrad 20 kämmen und drehbar auf
Planetenradachsen 24 sitzen, die in einen Planetenradträger 25
befestigt sind. Das Hohlrad 22 ist mit einer Umfangsnut 26 und
mit einer Außenverzahnung 27 versehen, die nahe den vom
Planetenradträger 18 der ersten Planetenstufe 11 abgekehrten
Stirnende des Hohlrads 22 angeordnet ist und mit einer am
Getriebegehäuse 14 ausgebildeten Innenverzahnung 28
korrespondiert. Die dritte Planetenstufe 13
weist wiederum ein Sonnenrad 29, das einstückig mit den
Planetenradträger 25 der zweiten Planetenstufe 12 ausgebildet
ist, mit dem Sonnenrad 29 und der Innenverzahnung eines
Hohlrads 30 in Eingriff stehende Planetenräder 31 sowie einen
Planetenradträger 32 auf, an dem die Drehachsen der
Planetenräder 31 befestigt sind. Am Hohlrad 30 ist der eine
Kupplungsteil 331 einer Drehmomentkupplung 33 ausgebildet, der
mit einem feststehenden Kupplungsteil 332 unter der
Vorspannkraft einer Kupplungsfeder 333 in Eingriff steht. Der
Planetenradträger 32 der dritten Planetenstufe 13 ist über ein
in Fig. 1 teilweise zu sehendes Verbindungsglied 34 drehfest
mit der Werkzeugspindel 10 verbunden.
Das axial verschiebbare Hohlrad 22 der zweiten Planetenstufe
12 dient zur Gangumschaltung des hier zweigängig ausgelegten
Planetengetriebes. Ist das Hohlrad 22 mit der Innenverzahnung
28 des Getriebegehäuses 14 in Eingriff, so ist es undrehbar
festgehalten und die vom Sonnenrad 20 angetriebenen
Planetenräder 23 laufen in der Innenverzahnung 221 des
Hohlrads 22 um und drehen den Planetenradträger 25 und damit
das Sonnenrad 29 der dritten Planetenstufe 13. Da das Hohlrad
30 der dritten Planetenstufe 13 von der Drehmomentkupplung 33
bis zum Erreichen des eingestellten Drehlastmoments undrehbar
gehalten wird, laufen auch die Planetenräder 31 der dritten
Planetenstufe 13 in der Innenverzahnung 221 des Hohlrads 30 um
und drehen über den Planetenradträger 32 die Werkzeugspindel
10. Damit ist der erste Gang des Planetengetriebes eingelegt.
Wird das Hohlrad 22 in Fig. 1 nach links verschoben, so
geraten zunächst Außenverzahnung 27 am Hohlrad 22 und
Innenverzahnung 28 am Getriebegehäuse 14 außer Eingriff. Bei
weiterer Verschiebung des Hohlrads 22 schiebt sich die mit den
Planetenrädern 23 in Eingriff stehende Innenverzahnung des
Hohlrads 22 in die Außenverzahnung 21 am Planetenradträger 18
der ersten Planetenstufe 11 ein. Damit sind die Planetenräder
23 blockiert, und die zweite Planetenstufe 12 ist unwirksam,
so daß die Drehung des Planetenradträgers 18 der ersten
Planetenstufe 11 1 : 1 auf das mit dem Planetenradträger 25 der
zweiten Planetenstufe 12 einstückige Sonnenrad 29 der dritten
Planetenstufe 13 übertragen wird. Damit ist der zweite Gang
des Planetengetriebes eingelegt.
Zur axialen Verschiebung des Hohlrads 22 ist ein
Gangumschaltglied 40 vorgesehen, das manuell zu bedienen ist.
Dieses Gangumschaltglied 40 weist eine auf dem Getriebegehäuse
14 gleitend sitzende Schalthülse 41 auf, an der ein
Griffzapfen 42 zum manuellen Betätigen radial absteht. Diese
Schalthülse 41 greift mit im Beispielsfall vier über den Umfang der
Schalthülse 41 vorzugsweise gleichmäßig verteilten Fingern 43
durch radiale Durchbrüche 44 im Getriebegehäuse 14 hindurch in
die Umfangsnut 26 im Hohlrad 22. In Fig. 2 ist das
Gangumschaltglied 40 perspektivisch dargestellt, wobei es der
besseren Übersicht wegen teilweise aufgeschnitten gezeichnet
ist. Die Finger 43 der Schalthülse 41 werden durch Schlaufen
45 realisiert, die an insgesamt zwei Drahtbügeln 46 ausgebildet
sind. Die Schlaufen 45 werden dabei durch U-förmiges Umbiegen
der Drahtenden der aus Federstahl hergestellten Drahtbügel 46
erhalten, wobei die Drahtbügel 46 im übrigen so geformt sind,
daß eine vollautomatische Montage des Gangumschaltglieds 40
möglich ist. Die beiden Drahtbügel 46 werden um gleiche
Umfangswinkel zueinander versetzt an der Schalthülse 41 axial
unverschieblich festgelegt, wozu sie in Ausnehmungen 47 am
Umfang der Schalthülse 41 eingesetzt werden. Dabei treten die
Schlaufen 45 der Drahtbügel 46 durch Schlitze 48 in der
Schalthülse 41 hindurch, die im Bereich der im Getriebegehäuse
14 vorhandenen Durchbrüche 44 in die Schalthülse 41
eingearbeitet sind. Zusätzlich sind auf dem Außenumfang der
Schalthülse 41 noch mehrere Krallenpaare aus jeweils zwei
axial einander gegenüberliegenden Krallen 49, 50 angeformt, die
in Umfangsrichtung fluchtend mit den Ausnehmungen 47 zur
Aufnahme der Drahtbügel 46 angeordnet sind und zwischen denen
jeweils ein Drahtbügelabschnitt der Drahtbügel 46 eingeklemmt
ist.
Bei der vollautomatisch durchführbaren Montage des
Gangumschaltglieds 40 wird die Schalthülse 41 über das
Getriebegehäuse 14 des fertig montierten Planetengetriebes
gestülpt und die federnden Drahtbügel 46 in die Ausnehmungen
47 so eingedrückt, daß die Schlaufen 45 durch die radialen
Schlitze 48 in der Schalthülse 41 hindurchtreten. Dabei
schnappen die Drahtbügel 46 zwischen die Krallen 49, 50 ein.
Beim Eindrücken der Drahtbügel 46 ist darauf zu achten, daß
einerseits die Drehlage der Schalthülse 41 zum Getriebegehäuse
14 so ist, daß die radialen Schlitze 48 in der Schalthülse 41
koradial mit den Durchbrüchen 44 im Getriebegehäuse 14 liegen,
und daß andererseits die axiale Verschiebestellung der
Schalthülse 41 so eingestellt ist, daß die durch die Schlitze
48 und die Durchbrüche 44 hindurchtretenden Schlaufen 45 der
Drahtbügel 46 in die Umfangsnut 26 in Hohlrad 22 eintauchen,
wie dies in Fig. 2 dargestellt ist.
Wird nunmehr die Schalthülse 41 mittels des Griffzapfens 42
axial auf dem Getriebegehäuse 14 verschoben, so nehmen die
insgesamt vier in die Umfangsnut 26 in Hohlrad 22
hineinragenden Schlaufen 45 der beiden Drahtbügel 46 das
Hohlrad 22 mit, so daß dieses ohne Verkanten zwischen seinen
zwei Endstellungen hin- und herbewegt und einmal mit seiner
Innenverzahnung 221 an dem Planetenträger 18 und einmal mit
seiner Außenverzahnung 27 am Getriebegehäuse 14 festgesetzt
werden kann. Trifft dabei nicht Zahn auf Lücke, sondern Zahn
auf Zahn, so können infolge der Federeigenschaften der
Drahtbügel 46 die Schlaufen 45 etwas ausweichen, so daß durch
erhöhte Federkraft das Hohlrad 22 geringfügig gedreht wird und
damit ein Schalten im Stillstand des Planetengetriebes möglich
ist.
Claims (6)
1. Gangumschaltbares Planetengetriebe, insbesondere für eine
Elektrohandwerkzeugmaschine, z. B. Akku-Schrauber, mit
einem Getriebegehäuse (14), mit einem zur Gangumschaltung
axial verschiebbaren Hohlrad (22) und mit einem
Gangumschaltglied (40), das zur Axialverschiebung des
Hohlrads (22) mit radialen Fingern (43) in eine
Umfangsnut (26) im Hohlrad (22) eingreift, dadurch
gekennzeichnet, daß das Gangumschaltglied (40) eine
Schalthülse (41) und
wenigstens einen als Schlaufe (45) in mindestens einem
Drahtbügel (46) gebildeten Finger (43) aufweist und daß
der mindestens eine Drahtbügel (46) in der Schalthülse (41)
axial unverschieblich einliegt und mit seiner mindestens einen
Schlaufe (45) durch über den Umfang der Schalthülse (41)
im Getriebegehause (14) versetzt angeordnete, radiale
Durchbrüche (44) hindurchragt.
2. Planetengetriebe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß der mindestens eine Drahtbügel (46) in Ausnehmungen
(47) eingesetzt ist, die in den Außenumfang der
Schalthülse (41) eingebracht sind, und daß die Schlaufen
(45) durch radiale Schlitze (48) in der Schalthülse (41)
hindurchragen.
3. Planetengetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, daß am Außenumfang der Schalthülse (41)
in Achsrichtung einander gegenüberliegende Krallen
(49, 50) angeformt sind, zwischen denen der mindestens
eine Drahtbügel (46) eingeklemmt ist.
4. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch
gekennzeichnet, daß der mindestens eine Drahtbügel (46)
aus Federstahl besteht.
5. Planetengetriebe nach einem der Ansprüche 1-4, dadurch
gekennzeichnet, daß an der Schalthülse (41) zwei um
gleiche Umfangswinkel zueinander versetzt angeordnete
Drahtbügel (46) mit je zwei Schlaufen (45) vorhanden
sind.
6. Planetengetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet,
daß jede Schlaufe (45) an einem Ende des Drahtbügels (46)
U-förmig abgebogen ist.
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