DE202012006418U1

DE202012006418U1 - Angetriebenes Werkzeug mit variabler Drehzahl-Vorrichtung

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Publication number: DE202012006418U1
Application number: DE201220006418
Authority: DE
Original assignee: Trinity Precision Tech Co Ltd
Current assignee: Trinity Precision Tech Co Ltd
Priority date: 2012-02-16
Filing date: 2012-07-03
Publication date: 2012-08-09
Anticipated expiration: 2022-07-04
Also published as: TWM431053U; US20130213680A1

Abstract

Angetriebenes Werkzeug mit einer variablen Drehzahl-Vorrichtung, umfassend eine Ausgangseinheit (100) mit einer Antriebswelle (1011); einen rohrförmigen Körper (103) mit einem Innenraum und mehreren Schlitzen (1031), die in seinem Innenumfang axial ausgebildet sind, wobei der rohrförmige Körper (103) mit der Ausgangseinheit (100) verbunden ist; ferner umfassend ein variables Drehzahlgetriebe (102), das in dem rohrförmigen Körper (103) angeordnet ist und eine Antriebswelle (1021) aufweist, des weiteren ein erstes Innenzahnrad (1022), ein zweites Innenzahnrad (1023) und eine Scheibe (1024), die von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des angetriebenen Werkzeugs reicht, wobei das Ausgangsende (1021) mit der Antriebswelle (1011) verbunden ist, das erste Innenzahnrad (1022) mehrere erste Vorsprünge (10221) aufweist, die auf seinem zweiten Ende angeordnet sind, das zweite Innenzahnrad (1023) mehrere zweite Vorsprünge (10231) aufweist, die auf seiner Außenseite angeordnet sind, und die Scheibe (1024) mit mehreren dritten Vorsprüngen (10241) an ihrem zweiten Ende versehen ist; des weiteren umfassend einen...

Description

Hintergrund der Erfindung
1. Erfindungsgebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft ein angetriebenes Werkzeug und insbesondere ein angetriebenes Werkzeug mit einer variablen Drehzahl-Vorrichtung, das dem Benutzer ermöglicht, die Drehzahlen auf manuelle Weise oder automatische Weise zu ändern.
2. Stand der Technik
Das herkömmliche angetriebene Werkzeug, beispielsweise eine Bohrmaschine, kann gewöhnlich mit variablen Drehzahlen betrieben werden. Vor Betriebsbeginn müssen jedoch die Benutzer von Hand die Drehzahlen der angetriebenen Werkzeuge einstellen, die für die durchzuführenden Arbeiten geeignet sind. Wenn die Benutzer keine ausreichende Erfahrung besitzen, wissen sie nicht, wie man eine geeignete Drehzahl für die durchzuführende Arbeit wählt. Das angetriebene Werkzeug arbeitet dann nicht mit einer geeigneten Drehzahl, weshalb die Arbeit nicht richtig durchgeführt werden kann. Manchmal werden die angetriebenen Werkzeuge infolge der ungeeigneten Betriebsweise sogar beschädigt.
Zusammenfassung der Erfindung
Eine Hauptaufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, ein angetriebenes Werkzeug zu schaffen, das eine variable Geschwindigkeits-Vorrichtung aufweist, die entweder von Hand oder auf automatische Weise eingestellt werden kann, um unterschiedliche Aufgaben zu erfüllen und die Nachteile der herkömmlichen variablen Drehzahl-Vorrichtungen zu überwinden. Zu den Nachteilen der herkömmlichen variablen Drehzahl-Vorrichtungen gehört, daß die unerfahrenen Benutzer nicht in der Lage sind, geeignete Drehzahlen einzustellen und die angetriebenen Werkzeuge, die dann mit ungeeigneten Drehzahlen laufen, beschädigt werden.
Die Merkmale des angetriebenen Werkzeugs, das gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer veränderlichen Drehzahl-Vorrichtung versehen ist, bestehen darin, daß die Betriebsdrehzahlen von Hand oder automatisch eingestellt werden können. Wenn die Einstellung des angetriebenen Werkzeugs automatisch erfolgt, braucht der Benutzer die Betriebsdrehzahl nicht einzustellen, und das angetriebene Werkzeug kann sich dann, wenn es eingeschaltet wird, von neuem auf den Betrieb mit hoher Drehzahl oder hoher Geschwindigkeit einstellen. Die Betriebsdrehzahl wird automatisch verringert, um das Ausgangsdrehmoment zu erhöhen, sobald sich die Belastung vergrößert. Somit läßt sich das angetriebene Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung mit dem besten Arbeitswirkungsgrad betreiben. Darüber hinaus wird das angetriebene Werkzeug vor Beschädigung geschützt, und Beschädigungen aufgrund ungeeigneter Drehzahlen bzw. Geschwindigkeiten werden vermieden. Dazu kommt, daß das angetriebene Werkzeug manuell eingestellt werden kann, wodurch die variable Drehzahl-Vorrichtung auf eine fixe Drehzahl eingestellt wird, um dadurch das Werkzeug wiederholt für die Einzelfunktion zu betreiben.
Ein angetriebenes Werkzeug mit einer veränderlichen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung weist eine Ausgangseinheit mit einer Antriebswelle auf. Ein rohrförmiger Körper hat einen Innenraum, und mehrere Schlitze sind in axialer Richtung in seinem inneren Umfang ausgebildet. Der rohrförmige Körper steht mit der Ausgangseinheit in Verbindung. Ein variables Drehzahlgetriebe ist in dem rohrförmigen Körper angeordnet und weist ein Ausgangsende, ein erstes inneres Zahnrad, ein zweites inneres Zahnrad und eine Scheibe auf, die auf einem ersten Ende bis zu dem zweiten Ende des variablen Drehzahlgetriebes angeordnet ist. Das Ausgangsende steht mit der Antriebswelle in Verbindung. Das erste innere Getriebe ist auf seinem zweiten Ende mit mehreren ersten Vorsprüngen versehen, während das zweite innere Getriebe mehrere zweite Vorsprünge auf seiner Außenseite hat. Die Scheibe weist auf ihrem zweiten Ende mehrere dritte Vorsprünge auf. Mit der Außenseite des rohrförmigen Körpers ist ein Verriegelungskörper verbunden und in Bezug auf den rohrförmigen Körper axial beweglich. Der Verriegelungskörper weist mehrere Preßzapfen auf, die sich in Richtung auf das erste Ende und das zweite Ende des Verriegelungskörpers erstrecken. Der Verriegelungskörper hat darüber hinaus mehrere Haken, die sich in Richtung seines zweiten Endes erstrecken, und diese Haken stehen mit den Schlitzen in Eingriff. Der Preßzapfen ist mit seinem ersten Ende mit einer Feder verbunden, deren erstes Ende die Ausgangseinheit berührt. Ein Geschwindigkeits- oder Drehzahlschaltring steht mit dem zweiten Ende des rohrförmigen Körpers in Verbindung und hat mehrere geneigte Oberflächen, die sich auf seinem ersten Ende befinden. Mehrere vierte Vorsprünge sowie mehrere dritte Vorsprünge sind auf dem zweiten Ende des Drehzahlschaltringes angeordnet. Die zweiten Enden der Preßzapfen des Verriegelungskörpers stehen mit den geneigten Oberflächen in Berührung. Ein Funktionsschaltring ist an das zweite Ende des Drehzahlschaltrings angeschlossen. Ein bewegliches inneres Zahnrad steht mit dem Drehzahlschaltring und dem Funktionsschaltring in Verbindung. Eine ringförmige Nut ist in der Außenseite des beweglichen inneren Zahnrads ausgebildet, das mehrere innere Zähne aufweist, welche in seinem inneren Umfang ausgebildet sind. Mehrere fünfte Vorsprünge sind auf dem ersten Ende des beweglichen inneren Zahnrads angeordnet, und mehrere sechste Vorsprünge befinden sich auf dem zweiten Ende des beweglichen inneren Zahnrads. In der ringförmigen Nut des beweglichen inneren Zahnrads ist ein Draht beweglichen angeordnet. Ein Innenzahnrad ist mit dem Innenumfang des beweglichen inneren Zahnrads verbunden, und das Innenzahnrad weist einen in seiner Außenseite ausgebildeten äußeren verzahnten Teil auf sowie einen inneren verzahnten Teil in seinem Innenumfang. Eine Übertragungsscheibe ist mit einem Übertragungszahnrad auf ihrem ersten Ende versehen, und mehrere Planetenzahnräder befinden sich auf dem zweiten Ende der Scheibe. Die Planetenzahnräder sind mit dem Innenumfang des beweglichen Innenzahnrads verbunden und stehen mit den Innenzähnen des beweglichen Innenzahnrads in Eingriff sowie mit dem äußeren verzahnten Teil des Innenzahnrads. Das Übertragungszahnrad greift in das variable Drehzahlgetriebe ein. Eine Endkappe ist mit dem zweiten Ende des beweglichen Innenzahnrads verbunden und hat mehrere Vorsprünge auf ihrem äußeren Umfang. In der Außenseite der Endkappe ist eine schräge Nut ausgebildet, und der Draht steht mit der schrägen Nut in beweglichem Eingriff. Mehrere Zahnräder stehen mit der Endkappe in drehbarer Verbindung und ragen über den Innenumfang der Endkappe hinaus. Die Zahnräder greifen in die inneren Zähne des beweglichen Innenzahnrads sowie den äußeren verzahnten Teil des Innenzahnrads ein. Sobald die Endkappe in einer ersten oder zweiten Richtung von Hand gedreht wird, wird der Draht in Richtung auf das erste Ende oder das zweite Ende der Kappe so bewegt, daß der Eingriff zwischen den sechsten Vorsprüngen des beweglichen Innenzahnrades und den siebten Vorsprüngen der Endkappe gesteuert wird. In dem rohrförmigen Körper ist ein automatischer Schalter angeordnet und steht mit dem Draht in Verbindung, um dadurch den Draht zu steuern, so daß sich der Draht gegen das erste Ende oder das zweite Ende bewegt und die Bewegung der Haken des Verriegelungskörpers wird so gesteuert, daß sie mit den ersten Vorsprüngen, den zweiten Vorsprüngen oder den dritten Vorsprüngen des variablen Drehzahlgetriebes entsprechend der betrieblichen Belastung in Eingriff treten.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die vorliegende Erfindung wird dem auf diesem Gebiet tätigen Fachmann durch Lesen der folgenden detaillierten Beschreibung einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung, unter Bezug auf die beigefügten Zeichnungen erläutert, in denen sind:
1 eine perspektivische Ansicht eines angetriebenen Werkzeugs, das eine variable Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung aufweist;
2 eine teilweise auseinandergezogene Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von 1, gemäß der vorliegenden Erfindung;
3 eine auseinandergezogene Ansicht der variablen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
4A und 4B zwei verschiedene perspektivische Ansichten eines Drehzahl-Schaltrings der variablen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
5A und 5B zwei verschiedene perspektivische Ansichten einer Endkappe der variablen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
6A und 6B zwei verschiedene perspektivische Ansicht eines Funktionsschaltringes der variablen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
7 eine perspektivische Ansicht der Schalt-Einrichtung der variablen Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung;
8 die variable Drehzahl-Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung mit Niedrigdrehzahl-Ausgängen und hohem Drehmoment in einer automatischen Betriebsweise;
9 die Bewegung des Verriegelungskörpers in Richtung auf ein zweites Ende, sobald die Arbeitslast sich allmählich erhöht und die variable Drehzahl-Vorrichtung sich in einer automatischen Betriebsweise befindet;
10 den Eingriff der Haken des Verriegelungskörpers mit den zweiten Vorsprüngen eines zweiten Innenzahnrades, so daß sich das zweite Innenzahnrad nicht drehen kann, während sich die variable Drehzahl-Vorrichtung im automatischen Betriebszustand befindet;
11 den Eingriff der sechsten Vorsprünge eines beweglichen Innenzahnrads mit siebten Vorsprüngen der Endkappe, so daß das bewegliche Innenzahnrad und das Innenzahnrad fixiert sind und sich nicht drehen können, während die variable Drehzahl-Vorrichtung sich in einem manuellen Betriebszustand befindet;
12 den Eingriff der fünften Vorsprünge des beweglichen Innenzahnrads mit vierten Vorsprüngen des Drehzahl-Schaltrings und der Betriebszustand, bei dem das bewegliche Innenzahnrad den Drehzahl-Schaltring antreibt, so daß ein simultanes Drehen stattfindet, während die variable Drehzahl-Vorrichtung sich im automatischen Betriebszustand befindet; und
13 den Eingriff der Schaltzahnräder der automatischen Schaltung mit den gezahnten Teilen des Drehzahl-Schaltrings.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
Wie aus der Zeichnung und insbesondere den 1 und 2 ersichtlich, weist ein angetriebenes Werkzeug ein Gehäuse 5 auf, das eine variable Drehzahl-Vorrichtung 10, einen Motor 2 und eine Schalt-Einrichtung 3 aufnimmt. Ein Batteriepack 4 steht mit dem unteren Ende des Gehäuses 5 so in Verbindung, daß der Motor 2 mit Strom versorgt wird. Die Schalt-Einrichtung 3 weist einen Schalter 31 auf, der ein Loch 311 hat, um dadurch die Aktivierung des Motors 2 zu kontrollieren. Eine Antriebswelle 21 des Motors 2 ist mit einem Motorzahnrad 22 verbunden, das mit einem Zahnradsystem mit einer variablen Drehzahl-Vorrichtung 10 in Eingriff steht. Die variable Drehzahl-Vorrichtung 10 weist einen Drehzahl-Schaltring 106 auf, um die Ausgangsdrehzahl einer Antriebswelle 1011 zu steuern. Die variable Drehzahl-Vorrichtung 10 hat einen Funktionsschaltring 107, mit dem die Betriebsweise des angetriebenen Werkzeugs zwischen einem Automatikbetrieb und einem manuellen Betrieb geschaltet werden kann.
Das angetriebene Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung weist ein erstes Ende und ein zweites Ende auf. Das erste Ende ist dasjenige, das sich nahe dem Werkzeugbit befindet, während das zweite Ende das dem ersten Ende entgegengesetzte Ende ist. Somit werden in der Beschreibung die ersten und zweiten Enden, wie oben angegeben, definiert.
Wie in 3 gezeigt, weist die variable Drehzahl-Vorrichtung 10 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine Ausgangseinheit 100, ein variables Drehzahlgetriebe 102, einen rohrförmigen Körper 103, einen Verriegelungskörper 104, einen Drehzahl-Schaltring 106, eine Übertragungsscheibe 110, ein Innenzahnrad 108, einen Funktionsschaltring 107, einen Draht 111, ein bewegliches Innenzahnrad 112 und eine Endkappe 113 auf. Die Ausgangseinheit 100 ist mit einem Kopfgehäuse 101 versehen, das zwei Lager 113 aufweist, und die Antriebswelle 1011 arbeitet mit den Lagern 113 zusammen. Das erste Ende der Antriebswelle 1011 wird mit den Werkzeugen zusammengebaut, so beispielsweise einem Schraubendreherbit oder einem Bohrkopf, während das zweite Ende der Antriebswelle 1011 einen polygonalen Schaft 1012 hat. Das erste Ende der Antriebswelle 1011 erstreckt sich aus dem ersten Ende des Kopfgehäuses 101 heraus.
Wie in 3 dargestellt, hat der rohrförmige Körper 103 einen Innenraum und mehrere Schlitze 1031, die in seinem äußeren Umfang ausgebildet sind. Der rohrförmige Körper 103 ist auf der Außenseite des ersten Endes mit einer Nase versehen, und ein erstes Loch 1032 sowie ein zweites Loch 1033 führen durch die Nase. Durch die ersten und zweiten Löcher 1032, 1033 erstrecken sich Bolzen, um das erste Ende des rohrförmigen Körpers 103 mit dem zweiten Ende des Kopfgehäuses 101 fest zu verbinden und dadurch den rohrförmigen Körper 103 an die Ausgangseinheit 100 anzuschließen.
Wie aus 3 hervorgeht, ist das variable Drehzahlgetriebe 102 im Innenraum des rohrförmigen Körpers 103 angeordnet. Das variable Drehzahlgetriebe 102 gemäß der bevorzugten Ausführungsform hat ein Ausgangsende 1021, ein erstes Innenzahnrad 1022, ein zweites Innenzahnrad 1023 und eine Scheibe 124, die von dem ersten Ende zu seinem zweiten Ende reicht. Das Ausgangsende 1021 ist mit einem polygonalen Loch 10211 versehen, entsprechend dem polygonalen Schaft 1012 der Antriebswelle 1011. Somit kann, nachdem der polygonale Schaft 1012 der Antriebswelle 1011 mit dem polygonalen Loch 10211 des variablen Geschwindigkeitsgetriebes 102 in Eingriff gebracht ist, das Ausgangsende 1021 die Antriebswelle 1011 simultan drehen. Das erste Innenzahnrad 1022 ist mit mehreren ersten Vorsprüngen 10221 versehen, die auf dem zweiten Ende des Innenzahnrads angeordnet sind, und das zweite Innenzahnrad 1023 hat mehrere zweite Vorsprünge 10231, die auf seiner Außenseite liegen. Die Scheibe 1024 ist mit mehreren dritten Vorsprüngen 10241 versehen, die auf seinem zweiten Ende angeordnet sind. Das Ausgangsende 1021, das erste Innenzahnrad 1022, das zweite Innenzahnrad 1023 und die Scheibe 1024 bilden eine Getriebeanordnung, die bekannt ist und deshalb nicht im Detail beschrieben wird.
Wie in 3 gezeigt, ist der Verriegelungskörper 104 gemäß der bevorzugten Ausführungsform als Ring ausgebildet. Ein Innendurchmesser der Verriegelungskörpers 104 ist etwas größer als ein Außendurchmesser des rohrförmigen Körpers 103, so daß der Verriegelungskörper 104 mit der Außenseite des rohrförmigen Körpers 103 verbunden ist und in Bezug auf den rohrförmigen Körper 103 axial beweglich ist. Der Verriegelungskörper 104 hat entlang seines Außenumfangs mehrere Löcher, und jedes dieser Löcher ist mit einem Preßzapfen 1042 versehen, dessen beide Enden sich gegen das erste Ende bzw. das zweite Ende des Verriegelungskörpers 104 erstrecken. Das erste Ende jedes Preßzapfens 1042 arbeitet mit einer Feder 105 zusammen, während das zweite Ende jedes Preßzapfens 1042 einen Haken 1041 aufweist, der sich gegen das zweite Ende des Preßzapfens erstreckt. Sobald der Verriegelungskörper 104 an dem rohrförmigen Körper 103 montiert wird, treten die Haken 1041 mit den Schlitzen 1031 des rohrförmigen Körpers 103 in beweglichen Eingriff, und jede der Federn 105 steht mit ihrem ersten Ende mit dem zweiten Ende des Kopfgehäuses 101 so in Berührung, daß der Verriegelungskörper 104 in der Lage ist, sich in axialer Richtung in Bezug auf den rohrförmigen Körper 103 zu bewegen, wobei er jedoch sich nicht in Bezug auf den rohrförmigen Körper 103 drehen kann.
Der Drehzahl-Schaltring 106 gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist auf der Außenseite des rohrförmigen Körpers 103 beweglich angebracht. Wie in 4A gezeigt, weist der Drehzahl-Schaltring 106 mehrere schräge Oberflächen 1062 auf, die auf seinem ersten Ende angeordnet sind, und diese schrägen Oberflächen 1062 entsprechen in ihrer Anordnung den Preßzapfen 102 des Verriegelungskörpers 104. Wie aus 4B ersichtlich, sind mehrere vierte Vorsprünge 1063 auf dem zweiten Ende des Drehzahl-Schaltrings 106 angeordnet, und mehrere gezahnte Teile 1064 liegen auf einem Teil des Außenumfangs des zweiten Endes des Drehzahl-Schaltrings 106. Der Drehzahl-Schaltring 106 besitzt auf seiner Außenseite wenigstens eine Drehzahlplatte 1061. Wenn der Drehzahl-Schaltring 106 auf dem rohrförmigen Körper 103 angebracht ist, stehen die zweiten Enden der Preßzapfen 1042 des Verriegelungskörpers 104 in entsprechender Berührung mit den schrägen Oberflächen 1062. Sobald der Drehzahl-Schaltring 106 sich in die erste Richtung dreht, drücken die schrägen Oberflächen 1062 die Preßzapfen 1042 des Verriegelungskörpers 104 und bewegen den Verriegelungskörper 104 gegen das erste Ende. Sobald der Drehzahl-Schaltring 106 sich in der zweiten Richtung dreht, arbeiten die schrägen Oberflächen 1062 mit den elastischen Kräften der Feder 105 in der Weise zusammen, daß der Verriegelungskörper 104 gegen das zweite Ende getrieben wird.
Wie in den 6A und 6B dargestellt, weist der Funktions-Schaltring 107 gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine Funktionsplatte 1071 auf, die auf seiner Außenseite angeordnet ist, und eine Nut 1072 ist in dem Innenumfang des Funktions-Schaltrings 107 in axialer Richtung ausgebildet und entsprechend der Funktionsplatte 1071 angeordnet. Die Funktionsplatte 1071 steht mit dem zweiten Ende des Drehzahl-Schaltrings 106 in Verbindung.
Wie aus 3 hervorgeht, hat das bewegliche Innenzahnrad 112 gemäß der bevorzugten Ausführungsform eine Ringnut 1124, die auf seiner Außenseite ausgebildet ist. Das bewegliche Innenzahnrad 112 ist mit mehreren fünften Vorsprüngen 1122 auf seinem ersten Ende versehen sowie mit mehreren sechsten Vorsprüngen 1123 auf seinem zweiten Ende. Mehrere Innenzähne 1121 sind in dem Innenumfang des beweglichen Innenzahnrads 112 ausgebildet. Gemäß der bevorzugten Ausführungsform ist der C-förmige Draht 111 ein metallischer Draht und so gebogen, daß er einen Übergangsabschnitt 1110 und einen aufrechten Abschnitt 1111 aufweist. Der C-förmige Draht 111 steht mit der Ringnut 1124 des beweglichen Innenzahnrads 112 in Eingriff, und der Übergangsabschnitt 1110 greift in die Nut 1072 des Funktions-Schaltrings 107 ein. Somit wird das Innenzahnrad 112 in dem Funktions-Schaltring 107 beweglich aufgenommen. Wenn der Funktions-Schaltring 107 gedreht wird, so bewegt sich der Draht 111 in der Ringnut 1124. Nachdem das beweglichen Innenzahnrad 112 und der Draht 111 mit dem Funktionsschaltring 107 verbunden sind, wird der Funktions-Schaltring 107 an dem zweiten Ende des Drehzahl-Schaltrings 106 angebracht. Daraufhin werden der Drehzahl-Schaltring 106 und der mit ihm verbundene Funktions-Schaltring 107 mit der Übertragungsscheibe 110 verbunden. Die Übertragungsscheibe 110 weist ein Übertragungszahnrad 1100 auf, das auf ihrem ersten Ende angeordnet ist, und mehrere Zapfen 1102 sind mit dem zweiten Ende der Übertragungsscheibe 110 verbunden. Mehrere Planetenzahnräder 109 sind entsprechend auf den Zapfen 1102 angebracht. Das Übertragungszahnrad 1101 steht mit den Zahnrädern in dem variablen Drehzahlgetriebe 102 und dem zweiten Ende des variablen Drehzahlgetriebes 102 in Eingriff. Das Innenzahnrad 108 wird dann mit der Übertragungsscheibe 110 verbunden. Das Innenzahnrad 108 weist mehrere innen verzahnte Teile 1081 auf, die auf seinem Innenumfang ausgebildet sind, sowie mehrere außen verzahnte Teile 1082, die auf seiner Außenseite ausgebildet sind. Wenn das Innenzahnrad 108 mit der Übertragungsscheibe 110 verbunden ist, stehen die innen verzahnten Teile 1081 mit den Planetenrädern 109 in Eingriff, und die außen verzahnten Teile 1082 greifen in die inneren Zähne 1121 des beweglichen Innenzahnrads 112 ein.
Wie in den 3, 5A und 5B dargestellt, ist die Endkappe 113 mit dem zweiten Ende des beweglichen Innenzahnrads 112 verbunden und trennt die Planetenzahnräder 109 und das bewegliche Innenzahnrad 108 durch die Unterlegscheibe 119 auf der Innenseite der Endkappe 113, so daß die Planetenzahnräder 109 und das bewegliche Innenzahnrad 108 nicht übermäßig an der Innenseite der Endkappe 113 scheuern. Die Endkappe 113 hat mehrere siebte Vorsprünge 1133 auf ihrem Außenumfang, und eine schräge Nut 1134 ist in der Außenseite der Endkappe 113 ausgebildet. Der aufrechte Teil 1111 des Drahtes 111 steht mit der schrägen Nut 1134 in beweglicher Berührung. Mehrere Aussparungen 1131 sind in der Wand der Endkappe 113 ausgebildet, und jede Aussparung 1131 hat ein axiales Loch 1132, das sich in einer senkrechten Fläche der Aussparung befindet. Mehrere Stifte 115 erstrecken sich durch die Zahnräder 114 und sind mit den axialen Löchern 1132 beweglich so verbunden, daß das Zahnrad 114 sich über den Innendurchmesser der Endkappe 113 hinaus erstrecken kann. Daher stehen die Zahnräder 114 mit den Innenzähnen 1121 des beweglichen Innenzahnrades 112 und dem außen gezahnten Teil 1082 des Innenzahnrades 108 in Eingriff. Die Endkappe 113 hat eine Wand, die sich von ihrem unteren Ende aus erstreckt, und diese Wand ist mit einem dritten Loch 1135 und einem vierten Loch 1136 versehen.
Wie in 3 dargestellt, weist ein automatischer Schalter 116 gemäß der bevorzugten Ausführungsform einen Verbindungskörper 1161, einen Block 1162 mit Innenzähnen 11621 und einem Loch 11622, eine Spindel 1164, einen Hebel 1163, einen ersten Zapfen 117, einen zweiten Zapfen 118 und ein Schaltzahnrad 1165 auf. Der Verbindungskörper 1161 hat auf seinen zwei gegenüberliegenden Enden zwei Verlängerungen, und jede Verlängerung ist mit einem Loch 11612 versehen. Vier Aussparungen 11611 sind entsprechend in den vier Ecken des Verbindungskörpers 1161 so angeordnet, daß die beiden Aussparungen 11611 auf zwei Seiten des Verbindungskörpers 1161 auf einer geraden Linie liegen. Eine gekrümmte Platte 11613 erstreckt sich von dem unteren Ende des Verbindungskörpers 1161 nach unten. Der Hebel 1163 ist ein metallischer Stab, der zu einem Haken 11631 gebogen ist. Der Hebel 1163 ist mit dem Verbindungskörper 1161 verbunden und wird durch die Aussparungen 11611 des Verbindungskörpers 1161 eingeschnürt. Der Spindelstab 1164 ist mit den Innenzähnen 11621 des Blocks 1162 verschraubt. Der Spindelstab 1164 hat an seinem einen Ende eine Drehachse 11641. Die Drehachse 11641 erstreckt sich durch die Keilnut 11651 des Schaltzahnrads 1165. Das Schaltzahnrad 1165 steht mit dem gezahnten Teil 1064 des Drehzahl-Schaltrings 106 in Eingriff, wie in 13 gezeigt. Der erste Zapfen 117 erstreckt sich durch den Spindelstab 1164 und das Schaltzahnrad 1165, und die beiden Enden des ersten Zapfens 117 erstrecken sich entsprechend durch das erste Loch 132 des rohrförmigen Körpers 103 und das dritte Loch 1135 der Endkappe 113. Der zweite Zapfen 118 verläuft durch das Loch 11622 des Blocks 1162 sowie das Loch 11612 des Verbindungskörpers 1161. Die beiden Enden des zweiten Zapfens 118 erstrecken sich entsprechend durch das zweite Loch 1033 des rohrförmigen Körpers 103 und das vierte Loch 1136 der Endkappe 113. Die gekrümmte Platte 11613 des Verbindungskörpers 1161 steht mit dem Loch 311 des Schalters 31 in Eingriff. Wenn an dem Schalter 31 gezogen wird, um den Verbindungskörper 1161, den Hebel 1163 und den Block 1162 simultan zu bewegen, werden der Spindelstab 1164 und das Schaltzahnrad 1165 gleichzeitig gedreht, um dadurch den Drehzahlschaltring 106 zu drehen. Die Teile des automatischen Schalters 116 sind, wie aus 7 ersichtlich, zusammengebaut.
Die Betriebsweisen des angetriebenen Werkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung können eine automatische oder eine manuelle sein. Die folgenden Beschreibungen beziehen sich auf die automatische Betriebsweise. Wie in 12 gezeigt, schaltet der Benutzer dann, wenn das angetriebene oder kraftgetriebene Werkzeug im automatischen oder selbsttätigen Betrieb arbeiten soll, die Funktionsplatte 1071 des Funktions-Schaltrings 107 in die erste Richtung, um dadurch den Funktions-Schaltring 107 zu drehen, wobei der Draht 111 simultan mit dem Funktions-Schaltring 107 gedreht wird. Der aufrechte Abschnitt 1111 des Drahtes 111 wird durch die schräge Nut 1134 der Endkappe 113 so geführt, daß er sich in Richtung auf das erste Ende bewegt und das bewegliche Innenzahnrad 112 gegen das erstehen Ende drückt. Die fünften Vorsprünge 1122 auf dem ersten Ende des beweglichen Innenzahnrads 112 treten mit dem vierten Vorsprung 1063 auf dem zweiten Ende des Drehzahl-Schaltrings 106 in Eingriff. Daher wird dann, wenn das bewegliche Innenzahnrad 112 in Drehung versetzt wird, der Drehzahl-Schaltring 106 gleichzeitig zusammen mit dem beweglichen Innenzahnrad 112 gedreht.
Wie in 7 dargestellt, treibt der Auslöser 31 dann, wenn der Benutzer den Auslöser 31 auf dem Automatikschalter 116 drückt, den Verbindungskörper 1161 an, so daß sich dieser bewegt. Der Hebel 1163, der mit dem Verbindungskörper 1161 verbunden ist, zieht dann an dem Block 1162, um ihn zu bewegen. Der Innenzahn 11621 des Blocks 1162 treibt den Spindelstab 1164 zwecks Drehung an. Auf diese Weise wird das Schaltzahnrad 1165 angetrieben, so daß es sich dreht, und dreht den Drehzahl-Schaltring 106. Die schrägen Oberflächen 1062 auf dem ersten Ende des Drehzahl-Schaltrings 106 bewegen den Verriegelungskörper 104 in Richtung auf das erste Ende, und der Verriegelungskörper 104 wird mit dem Auslöser 31 bewegt, bis der Auslöser 31 die vorgegebene Bewegung beendet. Die Haken 1041 des Verriegelungskörpers 104 stehen mit den ersten Vorsprüngen 10221 des ersten Innenzahnrads 1022 in Eingriff, so daß das bewegliche Innenzahnrad 112 sich nicht drehen kann. Das variable Drehzahlgetriebe 102 befindet sich im Zustand hoher Drehzahl und niedrigem Drehmoment. Sobald die Arbeitsbelastung allmählich ansteigt, nimmt die Reaktionskraft, die auf das Innenzahnrad 108 einwirkt, zu. Wenn die Reaktionskraft größer ist als die elastische Kraft der Federn 105, dreht sich das Innenzahnrad 108 umgekehrt, und die außen verzahnten Teile 1082 treiben das Zahnrad 114 an, so daß dieses sich dreht. Danach werden das Innenzahnrad 108 und der Drehzahl-Schaltring 106 angetrieben, so daß sie sich drehen. Da die geneigten Oberflächen 1062 die Bewegung beschränken, drückt die elastische Kraft, die von den Federn 105 ausgeht, den Verriegelungskörper 104 gegen das zweite Ende, wie in 9 gezeigt. Die Haken 1041 des Verriegelungskörpers 104 kommen außer Eingriff mit den ersten Vorsprüngen 10221 des Innenzahnrads 1022 und in Eingriff mit den zweiten Vorsprüngen 10231 des zweiten Innenzahnrads 1023. Daher kann sich das zweite Innenzahnrad 1023 nicht drehen. Das variable Drehzahlgetriebe 102 befindet sich im Zustand mittlerer Drehzahl und mittleren Drehmoments, um die Arbeitsbelastung der Antriebswelle zu bewältigen, wie in 10 gezeigt. Wenn die Arbeitsbelastung kontinuierlich steigt, führt das angetriebene Werkzeug die oben erläuterten Schritte aus, und die Haken 1041 des Verriegelungskörpers 104 werden so betätigt, daß sie mit den dritten Vorsprüngen 10241 der Übertragungsscheibe 1024 in Eingriff treten, so daß das variable Drehzahlgetriebe 102 in den Betriebszustand der niedrigen Drehzahl und des hohen Drehmoments kommt, um die Aufgaben zu bewältigen, wie in 8 gezeigt.
Die folgende Beschreibung bezieht sich auf die manuelle Betriebsweise. Wie in 11 dargestellt, schiebt der Benutzer dann, wenn er das angetriebene Werkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung einstellt, so daß es in der manuellen Betriebsweise arbeitet, die Funktionsplatte 1071 des Funktions-Schaltrings 107 in die zweite Richtung, um den Funktions-Schaltring 107 zu drehen, wodurch der Draht 111 in die zweite Richtung bewegt wird. Der aufrechte Abschnitt 1111 des Drahtes 111 wird durch die schräge Nut 1134 der Endkappe 113 so geführt, daß er sich in Richtung auf das zweite Ende bewegt. Das bewegliche Innenzahnrad 112 wird in Richtung auf das zweite Ende bewegt, und die sechsten Vorsprünge 1123 des zweiten Endes des beweglichen Innenzahnrads 112 treten mit den siebten Vorsprüngen 1133 der Endkappe 113 in Eingriff, um dadurch das bewegliche Innenzahnrad 112 gegen Drehen zu sichern. Das Zahnrad 114 ist fixiert und kann sich nicht drehen. Das Innenzahnrad 108, das mit dem Zahnrad 114 in Eingriff steht, kann sich ebenfalls nicht drehen. Unter diesen Umständen kann sich das bewegliche Innenzahnrad 112 selbst dann, wenn die Arbeitsbelastung zunimmt, nicht drehen, so daß die variable Drehzahl-Vorrichtung nicht automatisch die Drehzahl ändern kann, weshalb dies die manuelle Betriebsweise ist. Wenn die Drehzahl verändert werden muß, muß der Benutzer von Hand die Drehzahlplatte 1061 des Drehzahl-Schaltrings 106 verschieben, so daß sich die Drehzahl ändert.
Obgleich die vorliegende Erfindung mit Bezug auf ihre bevorzugte Ausführungsform beschrieben worden ist, versteht es sich für den auf diesem Gebiet tätigen Fachmann, daß eine Vielfalt von Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden kann, ohne vom Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abzuweichen, der durch die beigefügten Ansprüche definiert wird.

Claims

Angetriebenes Werkzeug mit einer variablen Drehzahl-Vorrichtung, umfassend eine Ausgangseinheit (100) mit einer Antriebswelle (1011); einen rohrförmigen Körper (103) mit einem Innenraum und mehreren Schlitzen (1031), die in seinem Innenumfang axial ausgebildet sind, wobei der rohrförmige Körper (103) mit der Ausgangseinheit (100) verbunden ist; ferner umfassend ein variables Drehzahlgetriebe (102), das in dem rohrförmigen Körper (103) angeordnet ist und eine Antriebswelle (1021) aufweist, des weiteren ein erstes Innenzahnrad (1022), ein zweites Innenzahnrad (1023) und eine Scheibe (1024), die von einem ersten Ende zu einem zweiten Ende des angetriebenen Werkzeugs reicht, wobei das Ausgangsende (1021) mit der Antriebswelle (1011) verbunden ist, das erste Innenzahnrad (1022) mehrere erste Vorsprünge (10221) aufweist, die auf seinem zweiten Ende angeordnet sind, das zweite Innenzahnrad (1023) mehrere zweite Vorsprünge (10231) aufweist, die auf seiner Außenseite angeordnet sind, und die Scheibe (1024) mit mehreren dritten Vorsprüngen (10241) an ihrem zweiten Ende versehen ist; des weiteren umfassend einen Verriegelungskörper (104), der mit einer Außenseite des rohrförmigen Körpers (103) verbunden ist und in axialer Richtung in Bezug auf den rohrförmigen Körper (103) beweglich ist, wobei der Verriegelungskörper mehrere Preßzapfen (1042) aufweist, die sich in Richtung auf sein erstes Ende und sein zweites Ende erstrecken, wobei des weiteren der Verriegelungskörper (104) mit mehreren Haken (1041) versehen ist, die sich gegen sein zweites Ende erstrecken und in Schlitze (1031) eingreifen, und wobei jeder Preßzapfen (1042) ein erstes Ende aufweist, das mit einer Feder (105) verbunden ist, die ein erstes Ende hat, das mit der Ausgangseinheit (100) in Berührung steht; des weiteren umfassend einen Drehzahl-Schaltring (106), der mit einem zweiten Ende des rohrförmigen Körpers (103) verbunden ist und mehrere schräge Oberflächen (1062) aufweist, die auf seinem ersten Ende liegen, des weiteren mit mehreren vierten Vorsprüngen (1063) und mehreren gezahnten Teilen (1064), die auf einem zweiten Ende des Drehzahl-Schaltrings (106) angeordnet sind, wobei die zweiten Enden der Preßzapfen (1042) des Verriegelungskörpers (104) mit den schrägen Oberflächen (1062) entsprechend in Berührung stehen; des weiteren umfassend einen Funktionsschaltring (107), der mit dem zweiten Ende des Drehzahlschaltrings verbunden ist; ein bewegliches Innenzahnrad (112), das mit dem Drehzahlschaltring (106) und dem Funktionsschaltring (107) verbunden ist, eine Ringnut (1124), die in der Außenseite des beweglichen Innenzahnrads (112) ausgebildet ist, das mehrere Innenzähne (1121) aufweist, die in einem inneren Umfang des Zahnrads ausgebildet sind, ferner mit mehreren fünften Vorsprüngen (1122), die auf einem ersten Ende des beweglichen Innenzahnrads (112) liegen und mit mehreren sechsten Vorsprüngen (1123), die auf einem zweiten Ende des beweglichen Innenzahnrads (112) liegen; des weiteren umfassend einen Draht (111), der in einer Ringnut (1124) des beweglichen Innenzahnrads (112) beweglich angeordnet ist; ein Innenzahnrad (108), das mit einem Innenumfang des beweglichen Innenzahnrads (112) verbunden ist, wobei das Innenzahnrad (108) mit einem äußeren gezahnten Teil (1082) versehen ist, der auf einer Außenseite des Zahnrads ausgebildet ist, sowie mit einem innen verzahnten Teil (1081), der in einem Innenumfang des Zahnrads ausgebildet ist; des weiteren umfassend eine Übertragungsscheibe (110) mit einem Übertragungszahnrad (1101), das auf einem ersten Ende der Scheibe angeordnet ist und mit mehreren Planetenzahnrädern (109), die sich auf einem zweiten Ende der Scheibe befinden und mit dem Innenumfang des beweglichen Innenzahnrads (112) verbunden sind sowie mit den Innenzähnen des beweglichen Innenzahnrads und den äußeren verzahnten Teilen des Innenzahnrads (108) in Eingriff stehen, wobei das Übertragungszahnrad (1101) von dem variablen Drehzahlgetriebe (102) erfaßt wird; ferner umfassend eine Endkappe, die mit dem zweiten Ende des beweglichen Innenzahnrads (112) verbunden ist und mehrere siebte Vorsprünge (1133) aufweist, die auf ihrem äußeren Umfang angeordnet sind, eine schräge Nut (1134) in einer Außenseite der Endkappe (113), mit der ein Draht (111) in beweglichem Eingriff steht, mehrere Zahnräder (114), die mit der Endkappe (113) drehbar verbunden sind und sich über den Innenumfang der Endkappe hinaus erstrecken, wobei die Zahnräder (114) mit den Innenzähnen (1121) des beweglichen Innenzahnrads (112) und den außen verzahnten Teilen (1082) des Innenzahnrads (108) in Eingriff stehen, wenn die Endkappe (113) von Hand in einer ersten Richtung oder einer zweiten Richtung gedreht wird, und wobei der Draht (111) in Richtung auf ein erstes Ende oder auf ein zweites Ende der Kappe bewegt wird, um dadurch den Eingriff zwischen den sechsten Vorsprüngen des beweglichen Innenzahnrades (112) und den siebten Vorsprüngen der Endkappe (113) zu steuern; und schließlich umfassend einen automatischen Schalter (116), der in dem rohrförmigen Körper (103) angeordnet ist und mit dem Draht (111) so verbunden ist, daß die Bewegung des Drahtes in Richtung auf das erste Ende oder das zweite Ende gesteuert wird und die Bewegung der Haken (1041) des Verriegelungskörpers (104) so gesteuert wird, daß sie mit den ersten Vorsprüngen, den zweiten Vorsprüngen oder den dritten Vorsprüngen des variablen Drehzahlgetriebes (102) gemäß der Arbeitsbelastung in Eingriff treten.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Automatikschalter (116) einen Verbindungskörper (1161) mit einem Loch, einem Block (1162) mit Innenzähnen (11621) und einem Loch (11622), einem Spindelstab (1164), einen Hebel (1163), einen ersten Stift (117), einen zweiten Stift (118) und ein Schaltzahnrad (1165) aufweist, wobei der Hebel (1163) mit dem Verbindungskörper (1161) verbunden ist und durch den Verbindungskörper gehemmt wird, wobei ferner der Spindelstab (1164) mit den Innenzähnen (11621) des Blockes (1162) verschraubt ist und mit dem Schaltzahnrad (1164) verbunden ist, wobei ferner der erste Stift sich durch den Spindelstab (1164) und das Schaltzahnrad (1165) erstreckt und mit dem rohrförmigen Körper (103) sowie der Endkappe (113) fest verbunden ist, wobei darüber hinaus der zweite Stift sich durch das Loch des Blocks (1162) und das Loch des Verbindungskörpers (1161) erstreckt und mit dem rohrförmigen Körper (103) und der Endkappe (113) fest verbunden ist, darüber hinaus der Verbindungskörper (1161) mit einem Drücker (31) verbunden ist, der betätigt wird, um den Verbindungskörper (1161), den Hebel (1163) und den Block (1162) so antreiben, daß der Spindelstab (1164) und das Schaltzahnrad (1165) simultan gedreht werden, um dadurch den Drehzahl-Schaltring zu drehen.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltzahnrad (1165) eine Mitnehmernut aufweist und sich der Spindelstab (1164) durch die Mitnehmernut erstreckt und mit dem Schaltzahnrad verbunden ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Draht (111) ein metallischer Draht und so gebogen ist, daß er einen Querabschnitt (1110) und einen aufrechten Abschnitt (1111) aufweist, wobei der aufrechte Abschnitt mit der ringförmigen Nut des beweglichen Innenzahnrads (112) in beweglichem Eingriff steht.
Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Drücker (31) ein Loch hat und der Verbindungskörper (1161) mit einer gekrümmten Platte versehen ist, welche mit dem Loch des Drückers in Eingriff steht.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Antriebswelle (1011) einen polygonalen Schaft (1012) aufweist, der auf einem zweiten Ende der Welle liegt, und daß das Ausgangsende des variablen Drehzahlgetriebes (102) mit einem polygonalen Loch (10211) versehen ist, in das der polygonale Schaft (1012) eingreift.