EP1838500A1 - Switching device - Google Patents

Switching device

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Publication number
EP1838500A1
EP1838500A1 EP05763069A EP05763069A EP1838500A1 EP 1838500 A1 EP1838500 A1 EP 1838500A1 EP 05763069 A EP05763069 A EP 05763069A EP 05763069 A EP05763069 A EP 05763069A EP 1838500 A1 EP1838500 A1 EP 1838500A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
switching
switching device
eccentric
eccentric element
movement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP05763069A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Achim Duesselberg
Andre Ullrich
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP1838500A1 publication Critical patent/EP1838500A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D16/006—Mode changers; Mechanisms connected thereto
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/001—Gearings, speed selectors, clutches or the like specially adapted for rotary tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0015—Tools having a percussion-only mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0023—Tools having a percussion-and-rotation mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
    • B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
    • B25D2216/0038—Tools having a rotation-only mode
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/045—Cams used in percussive tools
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25D—PERCUSSIVE TOOLS
    • B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
    • B25D2250/371—Use of springs

Definitions

  • the invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
  • a hand tool with a Weg ⁇ device which comprises a rotatably mounted on a housing of the power tool control element and an Ex ⁇ zenterelement, which is connected to the operating element.
  • the eccentric element is in direct or indirect operative connection with a switching piece or a switching plate, which is axially fixedly connected to a switching element of the hand-held power tool.
  • An indirect active compound can spielvati be prepared by a leg spring. Via the eccentric element and the operative connection, a rotational movement is transferred directly or through the leg spring into a translational movement of the switching element of the manual machine, by which an engagement between a profile of the switching element and a complementary profile of a transmission of the hand tool machine is ultimately produced / or solves.
  • This allows certain functional units of the power tool, in a hammer drill, for example, a striking mechanism and a rotary drive, to a drive of
  • Hand tool can be coupled or ist ⁇ coupled from the drive.
  • the invention relates to a switching device with a rotatably mounted operating element and an eccentric element for translating a rotational movement of the operating element into a translational movement of a switching element, in particular a switching shaft of a hand tool.
  • a shape of the eccentric element deviates substantially from a stick shape. Since a dependence of the translational movement on a rotational movement of the operating element is determined by the shape of the eccentric element, this dependence can be shaped by a suitable choice of the shape in a manner that appears appropriate to a person skilled in the art. In particular, a degree of dependence or a sensitivity of the operating element can be determined to improve operating convenience as a function of a switching position of the operating element in a manner that appears appropriate to a person skilled in the art.
  • Eccentric an eccentric with respect to a rotational axis of the control element arranged element are referred to, which preferably does not surround the axis of rotation with its convex hull.
  • the term "pin shape” should be understood to mean an elongate shape whose length in the axial direction is greater than a width or a cross-sectional dimension and / or whose cross-sectional dimensions are smaller than an eccentricity of the eccentric element "Deviation from a pencil shape” should be considered as "essential” if it is used to specifically modify a sinusoidal shape generated by the pencil shape. gene dependence of the translational movement of the Drehbewegng is suitable.
  • a cross section of the eccentric element deviates substantially from a circular shape. This allows a particularly advantageous variability of the dependence between translational movement and rotational movement can be achieved.
  • a cross-sectional dimension of the eccentric element is of a magnitude of an eccentricity of the eccentric element.
  • a cross-sectional dimension should be understood to mean a typical length scale of the cross-section, for example an extent in the circumferential direction or an extent in the radial direction relative to a rotational axis of the operating element. Within one order of magnitude there are two sizes, if they differ by less than a factor 5-10.
  • the eccentric element has a guide surface which is provided for transmitting the rotational movement via a contact point which migrates on the guide surface during the rotational movement.
  • a particularly reliable determination of the dependence can be achieved.
  • Canting between movably mounted elements can be safely avoided, and a closure can be advantageously kept small.
  • the contact point is a contact point of the eccentric element with a further element, which is advantageously in operative connection with the switching element.
  • a synchronization spring of a hand-held power tool gear it is particularly advantageous for a synchronization spring of a hand-held power tool gear to be present at the contact point.
  • the guide surface is in accordance with a predetermined
  • the guide surface is substantially parabolic. As a result, it is possible to achieve an advantageously antisymmetric course of the dependency, in particular when a vertex of the parabola points outward in the radial direction. If the contact point moves in the region of the vertex of the element, an at least substantial independence of the position of the switching element from a rotational position of the operating element can be achieved, whereby an advantageous tolerance insensitivity can be achieved in this region.
  • the eccentric element has at least two guide surfaces, it can advantageously be achieved that, with a rotational movement of the operating element, two movements of further switching elements are generated in a well-defined manner.
  • the guide surfaces determine a movement of springs of a sauschenkli- gene spring.
  • a position and a bias of the two-legged spring can advantageously be independently be ⁇ tunable. If an eccentricity of the contact point during a switching movement varies by at least 10%, a clearly perceptible comfort gain for an operator can be achieved, whereby this comfort gain can be even more pronounced if the eccentricity of the contact point varies by at least 50% during a switching movement.
  • the switching device comprises a two-legged shift spring.
  • Two configuration parameters for example a rotational position and a bias of the two-legged Wegfe ⁇ , are advantageously independently determined to optimize a course of the switching movement when the switching spring touches the eccentric element in at least one operating configuration in two points of contact, with an advantageous clearance Spiel ⁇ can be ensured when the switching spring is biased by the eccentric element in at least one operating configuration.
  • FIG. 2 shows a switching device of the hand tool of FIG. 1, FIG.
  • Fig. 4 is a switching spring and an operating element of the switching device of Figures 2 and 3 and
  • FIG. 5 shows a graph of the dependence of a position of the switching element on a rotational position of the operating element from FIGS. 1 to 4.
  • FIG. 1 shows a hand tool embodied as a hammer drill with a control element 10 mounted on a housing of the hand tool.
  • the hand tool comprises an electric motor and a transmission with a switching element 18, which are switched by the operator into one of three operating modes with the aid of the control element 10 can.
  • the electric motor via the transmission drives a tool holder 36 rotating.
  • the electric motor additionally drives a striking mechanism 38.
  • the rotary drive of the tool holder 36 decoupled from the electric motor, and the electric motor drives only the percussion 38 at.
  • the percussion mechanism 38 has a striker, not shown here, and a piston which is periodically displaced via a wobble bearing 40 with a wobble finger 42 in operation in a hammer tube.
  • the control element 10 is rotatably mounted on the housing of the power tool via a circumferential groove ( Figure 2) and has a gripping bar on its side projecting beyond an outer side of the housing.
  • the operating element 10 On a side projecting into an interior of the housing or of the hand-held power tool, the operating element 10 has a parabolic or U-shaped eccentric element 12, which points radially outwards with a vertex.
  • the parabolic cross-section of the eccentric element 12 is invariable over a depth of the eccentric element 12 which extends in the axial direction with respect to an axis of rotation of the operating element 10. In this case, the axis of rotation is arranged completely outside of the eccentric 12.
  • the operating element 10 is designed as a plastic casting and the eccentric element 12 is formed on the operating element 10.
  • the switching spring 34 is attached with a loop-shaped spring spiral on a angeform ⁇ to the housing of the power tool machine, inwardly projecting bolt 44 and under Ü Overcoming a small frictional force rotatably mounted on the bolt 44.
  • the switching spring 34 has two legs, which bear against the eccentric element 12 at two substantially opposite points. A first limb bears against a contact point 28 of the guide surface 24 and a second limb
  • a cross-sectional dimension 20 and a distance of Be ⁇ rround as 28, 30 is greater than a distance of the two legs of the switching spring 34 in a rest configuration of the switching spring 34, so that the switching spring 34 by the between the Schen ⁇ angle introduced eccentric 12 is biased.
  • the contact points 28, 30 move on the guide surfaces 24, 26, wherein the switching spring 34 rotates on the bolt 44 to achieve a state of minimum energy.
  • the distance of the contact points 28, 30 changes in a manner determined by the shape of the guide surfaces 24, 26, and with it the bias of the switching spring 34 varies.
  • Free ends of the switching spring 34 engage a switching plate 46 which engages in a circumferential groove of a switching sleeve 48 ein ⁇ .
  • the switching plate 46 is guided on a parallel to a An ⁇ drive shaft 52 extending guide rod 62 in the axial direction.
  • the shift sleeve 48 is plugged onto a distributed region 50 of a drive shaft 52 and mounted rotatably and axially displaceably via an inner profile and an outer profile of the region 50 with respect to a rotational axis of the drive shaft 52 extending perpendicular to the axis of rotation of the operating element 10.
  • the wobble bearing 40 On a first side of the region 50, the wobble bearing 40 is attached to the drive shaft, which on the side facing the region 50 has a sleeve-shaped projection with an outer profile which corresponds to the inner profile of the switching sleeve 48.
  • the swash bearing 40 needle bearing 54, 54 ⁇ On an inner surface, the swash bearing 40 needle bearing 54, 54 ⁇ , via which the swash bearing 40 is rotatably mounted on the drive shaft 52.
  • a toothed wheel 56 is mounted on the drive shaft 52, into which a corresponding toothed wheel 58 engages.
  • the toothed wheel 58 is in active connection with the tool holder 36.
  • the toothed wheel 56 has a sleeve-shaped extension extending in the direction of the region 50 and having an outer profile which corresponds to an inner profile of the switching sleeve 48.
  • Surface at a réelle ⁇ , the gear 56 needle bearings 54, 54 ⁇ , via wel ⁇ 56 che gear rotatably mounted on the drive shaft 52 is mounted.
  • the gear 56 can slide by sliding the shift sleeve 48 in the direction of the sleeve-shaped Fortsatzes of the gear 56 rotatably connected to the drive shaft 52 and 50 are connected to the area.
  • a rotational movement of the drive shaft 52 is transmitted to the gear 56 and from there to the gear 58 and to the tool holder 36, whereby a rotary drive of the tool holder 36 is activated.
  • the switching device has a total of three switching positions. In a middle switching position, the shift sleeve 48 is in engagement with the gear 56, the region 50 and the Tau ⁇ mellager 40, so that the striking mechanism 38 is activated. The hand tool is then switched ge in a Schlagbohrmodus.
  • the switching spring 34 pivots through the force transmitted via the contact point 30 through the second leg into the direction of rotation of the operating element 10 opposite direction, where the free end of the first leg exerts a force on the switching plate 46 and the switching sleeve 48, the moves in the direction of the gear 56.
  • the shift sleeve 48 slides off the sleeve-shaped extension of the tumbler 40 and thereby decouples the percussion mechanism 38 from the drive shaft 52.
  • the eccentric element 12 therefore translates the rotational movement 14 of the operating element 10 into a translational movement 16 of the switching element 18.
  • a free end of the second leg of the switching spring 34 displaces the switching element 18 in the direction of Swash bearing 40 until an end face of the inner profile of the shift sleeve 48 comes to an end face of the outer profile of the sleeve-shaped extension of the swash bearing 40 to the plant.
  • Another rotation of the control element 10 in a clockwise direction leads to a release of the second leg from the contact point 28 on the guide surface 26 of the eccentric 12 and an increased bias of the switching spring 34.
  • the inner profile and the outer profile can slide into one another , so that the switching sleeve 48 is moved by the spring force in the first, middle position and thus brings the Hand ⁇ machine tool in the Schlagbohrmodus and the striking mechanism 38 couples to the drive.
  • FIG. 5 shows the profile of the translatory movement 16 as a function of a rotation angle 32 of the operating element 10 in an angle range between 0 ° and 90 °, wherein the angle 0 ° of the first rotational position is associated with gripping bars extending perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 52.
  • the contact point 30 slides over the guide surface 26, whereby an eccentricity 22 of the contact point 30 or a distance of the contact point 30 from the axis of rotation of the operating element 10 is doubled.
  • the eccentricity 22 is equal to the distance between the two outermost ends of the legs of the eccentric 12 in the rotational angle 32 of the first position. This distance is equal to the length of the two legs of the eccentric 12.
  • the distance forms a typical cross-sectional dimension 20 of the eccentric 12.
  • the contact point 28 remains during the rotational movement 14 from 0 ° to 90 ° in a substantially constant position at the end of the guide surface 24, which forms an edge about which the first leg of the switch spring 34 rotates.
  • a gradient of the graph of the translation movement 16 shown in FIG. 5 reaches a maximum in a switching region 60 in which the end faces of the profiles of the switching sleeve 48 and of the roller bearing 40 or of the toothed wheel 56 come into contact an operator in this area can control the translation movement 16 via the operating element 10 in a particularly effective manner.
  • dashed lines show courses of translational movements which would produce pencil-shaped eccentric elements which are arranged either in the position of the contact point 30 at a rotational position of 0 ° or in the position of the contact point 30 at a rotational position of 90 ° ,
  • the switching device is characterized by an advantageous insensitivity to inaccurate Ein- settings of the rotation angle 32 by the operator.
  • Embodiments of the invention are also conceivable in which a switching spring is arranged on a contact piece which can be displaced axially with a switching element and is not connected to a housing of the handheld power tool.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
  • Transmission Devices (AREA)

Abstract

The invention relates to a switching device comprising a rotatably mounted control element (10) and an eccentric element (12) for translating a rotational displacement (14) of the control element (10) into a translational displacement (16) of a switching element (18), in particular a selector shaft of a hand tool. According to the invention, the shape of the eccentric element (12) differs significantly from that of a rod.

Description

Schaltvorrichtungswitching device
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to a switching device according to the preamble of claim 1.
Es ist bekannt, eine Handwerkzeugmaschine mit einer Schalt¬ vorrichtung auszustatten, die ein drehbar an einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gelagertes Bedienelement und ein Ex¬ zenterelement, das mit dem Bedienelement verbunden ist, um- fasst. Das Exzenterelement steht in direkter oder indirekter Wirkverbindung mit einem Schaltstück oder einem Schaltblech, das axial fest mit einem Schaltelement der Handwerkzeugma- schine verbunden ist. Eine indirekte Wirkverbindung kann bei¬ spielsweise durch eine Schenkelfeder hergestellt sein. Über das Exzenterelement und die Wirkverbindung überträgt sich ei¬ ne Drehbewegung direkt oder durch die Schenkelfeder verzögert in eine Translationsbewegung des Schaltelements der Handwerk- zeugmaschine, durch die letztlich ein Eingriff zwischen einem Profil des Schaltelements und einem komplementären Profil ei¬ nes Getriebes der Handwerkzeugmaschine erzeugt und/oder ge¬ löst werden kann. Dadurch können bestimmte Funktionseinheiten der Handwerkzeugmaschine, bei einem Bohrhammer beispielsweise ein Schlagwerk und ein Drehantrieb, an einen Antrieb derIt is known to provide a hand tool with a Schalt¬ device, which comprises a rotatably mounted on a housing of the power tool control element and an Ex¬ zenterelement, which is connected to the operating element. The eccentric element is in direct or indirect operative connection with a switching piece or a switching plate, which is axially fixedly connected to a switching element of the hand-held power tool. An indirect active compound can spielsweise be prepared by a leg spring. Via the eccentric element and the operative connection, a rotational movement is transferred directly or through the leg spring into a translational movement of the switching element of the manual machine, by which an engagement between a profile of the switching element and a complementary profile of a transmission of the hand tool machine is ultimately produced / or solves. This allows certain functional units of the power tool, in a hammer drill, for example, a striking mechanism and a rotary drive, to a drive of
Handwerkzeugmaschine angekoppelt oder von dem Antrieb abge¬ koppelt werden.Hand tool can be coupled or abge¬ coupled from the drive.
Vorteile der Erfindung Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung mit einem drehbar gelagerten Bedienelement und einem Exzenterelement zum Übersetzen einer Drehbewegung des Bedienelements in eine Translationsbewegung eines Schaltelements, insbesondere einer Schaltwelle einer Handwerkzeugmaschine.Advantages of the invention The invention relates to a switching device with a rotatably mounted operating element and an eccentric element for translating a rotational movement of the operating element into a translational movement of a switching element, in particular a switching shaft of a hand tool.
Es wird vorgeschlagen, dass eine Form des Exzenterelements von einer Stiftform wesentlich abweicht. Da eine Abhängigkeit der Translationsbewegung von einer Drehbewegung des Bedien- elements von der Formgebung des Exzenterelements bestimmt ist, kann diese Abhängigkeit durch eine geeignete Wahl der Form in einer dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Weise gestaltet werden. Insbesondere eine Stärke der Abhängigkeit bzw. eine Empfindlichkeit des Bedienelements kann zur Verbes- serung eines Bedienkomforts abhängig von einer Schaltstellung des Bedienelements in einer dem Fachmann als sinnvoll er¬ scheinenden Weise bestimmt sein.It is proposed that a shape of the eccentric element deviates substantially from a stick shape. Since a dependence of the translational movement on a rotational movement of the operating element is determined by the shape of the eccentric element, this dependence can be shaped by a suitable choice of the shape in a manner that appears appropriate to a person skilled in the art. In particular, a degree of dependence or a sensitivity of the operating element can be determined to improve operating convenience as a function of a switching position of the operating element in a manner that appears appropriate to a person skilled in the art.
Unter „vorgesehen" soll in diesem Zusammenhang auch „ausge- legt" und „ausgestattet" verstanden werden. Zudem soll alsIn this context, "planned" should also be understood as "designed" and "equipped"
Exzenterelement ein exzentrisch bezüglich einer Drehachse des Bedienelements angeordnetes Element bezeichnet werden, das vorzugsweise die Drehachse auch mit seiner konvexen Hülle nicht umgreift. Ferner soll unter „Stiftform" eine längliche Form verstanden werden, deren Länge in axialer Richtung grö¬ ßer als eine Breite bzw. eine Querschnittsabmessung ist und/oder deren Querschnittsabmessungen kleiner als eine Ex¬ zentrizität des Exzenterelements sind. Ein Querschnitt eines stiftförmigen Elements ist konvex. Als „wesentlich" soll eine Abweichung von einer Stiftform gelten, wenn sie zur gezielten Modifikation einer durch die Stiftform erzeugten sinunsförmi- gen Abhängigkeit der Translationsbewegung von der Drehbewegng geeignet ist.Eccentric an eccentric with respect to a rotational axis of the control element arranged element are referred to, which preferably does not surround the axis of rotation with its convex hull. Furthermore, the term "pin shape" should be understood to mean an elongate shape whose length in the axial direction is greater than a width or a cross-sectional dimension and / or whose cross-sectional dimensions are smaller than an eccentricity of the eccentric element "Deviation from a pencil shape" should be considered as "essential" if it is used to specifically modify a sinusoidal shape generated by the pencil shape. gene dependence of the translational movement of the Drehbewegng is suitable.
In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass ein Querschnitt des Exzenterelements von einer Kreisform we¬ sentlich abweicht. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Variierbarkeit der Abhängigkeit zwischen Translationsbewegung und Drehbewegung erreicht werden.In one embodiment of the invention, it is proposed that a cross section of the eccentric element deviates substantially from a circular shape. This allows a particularly advantageous variability of the dependence between translational movement and rotational movement can be achieved.
Ein wirkungsvolles Modulieren einer natürlichen, insbesondere sinusförmigen Abhängigkeit kann erreicht werden, wenn eine Querschnittsabmessung des Exzenterelements von einer Größen¬ ordnung einer Exzentrizität des Exzenterelements ist. Als Querschnittsabmessung soll dabei eine typische Längenskala des Querschnitts, beispielsweise eine Erstreckung in Umfangs- richtung oder eine Erstreckung in radialer Richtung bezüglich einer Drehachse des Bedienelements, verstanden werden. Inner¬ halb einer Größenordnung liegen zwei Größen, wenn sie sich um weniger als einen Faktor 5 - 10 unterscheiden.An effective modulating of a natural, in particular sinusoidal dependence can be achieved if a cross-sectional dimension of the eccentric element is of a magnitude of an eccentricity of the eccentric element. A cross-sectional dimension should be understood to mean a typical length scale of the cross-section, for example an extent in the circumferential direction or an extent in the radial direction relative to a rotational axis of the operating element. Within one order of magnitude there are two sizes, if they differ by less than a factor 5-10.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Exzenterelement eine Füh¬ rungsfläche aufweist, die zur Übertragung der Drehbewegung über einen während der Drehbewegung auf der Führungsfläche wandernden Berührpunkt vorgesehen ist. Dadurch kann ein be- sonders sicheres Bestimmen der Abhängigkeit erreicht werden. Ein Verkanten zwischen beweglich gelagerten Elementen kann sicher vermieden werden, und ein Verschließ kann vorteilhaft klein gehalten werden. Der Berührpunkt ist ein Berührpunkt des Exzenterelements mit einem weiteren Element, das vorteil- haft in Wirkverbindung mit dem Schaltelement steht. Dabei - A -It is also proposed that the eccentric element has a guide surface which is provided for transmitting the rotational movement via a contact point which migrates on the guide surface during the rotational movement. As a result, a particularly reliable determination of the dependence can be achieved. Canting between movably mounted elements can be safely avoided, and a closure can be advantageously kept small. The contact point is a contact point of the eccentric element with a further element, which is advantageously in operative connection with the switching element. there - A -
kann besonders vorteilhaft eine Synchronisationsfeder eines Handwerkzeugmaschinengetriebes am Berührpunkt anliegen.For example, it is particularly advantageous for a synchronization spring of a hand-held power tool gear to be present at the contact point.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorge- schlagen, dass die Führungsfläche gemäß einer vorgegebenenIn a further embodiment of the invention, it is proposed that the guide surface is in accordance with a predetermined
Abhängigkeit zwischen einem Drehwinkel des Bedienelements und einer Exzentrizität des Berührpunkts ausgebildet ist. Dadurch kann diese Abhängigkeit konstruktiv einfach realisiert wer¬ den.Dependency is formed between a rotation angle of the operating element and an eccentricity of the contact point. As a result, this dependence can be realized in a constructively simple manner.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Führungsfläche im Wesent¬ lichen parabelförmig ausgebildet ist. Dadurch kann ein vor¬ teilhaft antisymmetrischer Verlauf der Abhängigkeit erreicht werden, und zwar insbesondere dann, wenn ein Scheitelpunkt der Parabel in radialer Richtung nach außen weist. Bewegt sich der Berührpunkt im Bereich des Scheitelpunkts der Para¬ bel, kann eine zumindest weitgehende Unabhängigkeit der Lage des Schaltelements von einer Drehlage des Bedienelements er¬ reicht werden, wodurch in diesem Bereich eine vorteilhafte Toleranzunempfindlichkeit erreichbar ist.It is also proposed that the guide surface is substantially parabolic. As a result, it is possible to achieve an advantageously antisymmetric course of the dependency, in particular when a vertex of the parabola points outward in the radial direction. If the contact point moves in the region of the vertex of the element, an at least substantial independence of the position of the switching element from a rotational position of the operating element can be achieved, whereby an advantageous tolerance insensitivity can be achieved in this region.
Weist das Exzenterelement zumindest zwei Führungsflächen auf, kann vorteilhaft erreicht werden, dass mit einer Drehbewegung des Bedienelements zwei Bewegungen von weiteren Schaltelemen- ten in einer wohl bestimmten Weise erzeugt werden. Besonders vorteilhaft sind Ausgestaltungen der Erfindung, in denen die Führungsflächen eine Bewegung von Federn einer zweischenkli- gen Feder bestimmen. Insbesondere dann, wenn die Feder dreh¬ bar gelagert ist, können eine Lage und eine Vorspannung der zweischenkligen Feder vorteilhaft unabhängig voneinander be¬ stimmbar sein. Variiert eine Exzentrizität des Berührpunkts während einer Schaltbewegung um wenigstens 10 %, kann ein deutlich spürba¬ rer Komfortgewinn für einen Bediener erreicht werden, wobei dieser Komfortgewinn noch deutlicher ausfallen kann, wenn die Exzentrizität des Berührpunktes bei einer Schaltbewegung um wenigstens 50 % variiert.If the eccentric element has at least two guide surfaces, it can advantageously be achieved that, with a rotational movement of the operating element, two movements of further switching elements are generated in a well-defined manner. Particularly advantageous embodiments of the invention, in which the guide surfaces determine a movement of springs of a zweischenkli- gene spring. In particular, when the spring is mounted dreh¬ bar, a position and a bias of the two-legged spring can advantageously be independently be¬ tunable. If an eccentricity of the contact point during a switching movement varies by at least 10%, a clearly perceptible comfort gain for an operator can be achieved, whereby this comfort gain can be even more pronounced if the eccentricity of the contact point varies by at least 50% during a switching movement.
Ein kostengünstiger und sicherer Synchronisationsmechanismus für ein Handwerkzeugmaschinengetriebe ist erreichbar, wenn die Schaltvorrichtung eine zweischenklige Schaltfeder um- fasst. Zwei Konfigurationsparameter, beispielsweise eine Drehlage und eine Vorspannung der zweischenkligen Schaltfe¬ der, sind zur Optimierung eines Verlaufs der Schaltbewegung vorteilhaft unabhängig bestimmbar, wenn die Schaltfeder das Exzenterelement in zumindest einer Betriebskonfiguration in zwei Berührpunkten berührt, wobei eine vorteilhafte Spiel¬ freiheit sichergestellt werden kann, wenn die Schaltfeder in zumindest einer Betriebskonfiguration durch das Exzenterele- ment vorgespannt ist.An inexpensive and safe synchronization mechanism for a hand tool transmission is achievable when the switching device comprises a two-legged shift spring. Two configuration parameters, for example a rotational position and a bias of the two-legged Schaltfe¬, are advantageously independently determined to optimize a course of the switching movement when the switching spring touches the eccentric element in at least one operating configuration in two points of contact, with an advantageous clearance Spiel¬ can be ensured when the switching spring is biased by the eccentric element in at least one operating configuration.
Zeichnungdrawing
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbe¬ schreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammen¬ fassen.Further advantages will become apparent from the following Zeichnungsbe¬ description. In the drawing, an embodiment of the invention is shown. The drawing, the description and the claims contain numerous features in combination. The person skilled in the art expediently also individually consider and summarize meaningful further combinations.
Es zeigen:Show it:
Fig. 1 eine Handwerkzeugmaschine mit einem Bedienele¬ ment,1 shows a hand tool with a Bedienele¬ element,
Fig. 2 eine Schaltvorrichtung der Handwerkzeugmaschi¬ ne aus Figur 1,2 shows a switching device of the hand tool of FIG. 1, FIG.
Fig. 3 die Schaltvorrichtung aus Figur 2 in einer Schnittdarstellung,3 shows the switching device of Figure 2 in a sectional view,
Fig. 4 eine Schaltfeder und ein Bedienelement der Schaltvorrichtung aus den Figuren 2 und 3 undFig. 4 is a switching spring and an operating element of the switching device of Figures 2 and 3 and
Fig. 5 einen Graphen der Abhängigkeit einer Lage des Schaltelements von einer Drehlage des Bedien¬ elements aus den Figuren 1 bis 4.5 shows a graph of the dependence of a position of the switching element on a rotational position of the operating element from FIGS. 1 to 4.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
Figur 1 zeigt eine als Bohrhammer ausgebildete Handwerkzeug¬ maschine mit einem an einem Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gelagerten Bedienelement 10. Die Handwerkzeugmaschine umfasst einen Elektromotor und ein Getriebe mit einem Schaltelement 18, das mit Hilfe des Bedienelements 10 von einem Bediener in einen von drei Betriebsmodi geschaltet werden kann. In einem Bohrmodus treibt der Elektromotor über das Getriebe eine Werkzeugaufnahme 36 drehend an. In einem Schlagbohrmodus treibt der Elektromotor zusätzlich ein Schlagwerk 38 an. In einem Meißelmodus ist der Drehantrieb der Werkzeugaufnahme 36 vom Elektromotor abgekoppelt, und der Elektromotor treibt ausschließlich das Schlagwerk 38 an.FIG. 1 shows a hand tool embodied as a hammer drill with a control element 10 mounted on a housing of the hand tool. The hand tool comprises an electric motor and a transmission with a switching element 18, which are switched by the operator into one of three operating modes with the aid of the control element 10 can. In a drilling mode, the electric motor via the transmission drives a tool holder 36 rotating. In a percussion drilling mode, the electric motor additionally drives a striking mechanism 38. In a chisel mode, the rotary drive of the tool holder 36 decoupled from the electric motor, and the electric motor drives only the percussion 38 at.
Das Schlagwerk 38 weist einen hier nicht dargestellten Döpper und einen Kolben auf, der über ein Taumellager 40 mit einem Taumelfinger 42 im Betrieb in einem Hammerrohr periodisch verschoben wird.The percussion mechanism 38 has a striker, not shown here, and a piston which is periodically displaced via a wobble bearing 40 with a wobble finger 42 in operation in a hammer tube.
Das Bedienelement 10 ist über eine umlaufende Nut drehbar am Gehäuse der Handwerkzeugmaschine gelagert (Figur 2) und weist an seiner über eine Außenseite des Gehäuses hinausragenden Seite einen Greifbalken auf. An einer in einen Innenraum des Gehäuses bzw. der Handwerkzeugmaschine hineinragenden Seite weist das Bedienelement 10 ein parabelförmiges bzw. u-förmi- ges Exzenterelement 12 auf, das mit einem Scheitelpunkt radi¬ al nach außen weist. Der parabelförmige Querschnitt des Ex¬ zenterelements 12 ist über eine Tiefe des Exzenterelements 12, das sich in axialer Richtung bezüglich einer Drehachse des Bedienelements 10 erstreckt, unveränderlich. Dabei ist die Drehachse vollständig außerhalb des Exzenterelements 12 angeordnet. Das Bedienelement 10 ist als Kunststoffgussteil ausgebildet und das Exzenterelement 12 ist an das Bedienele¬ ment 10 angeformt.The control element 10 is rotatably mounted on the housing of the power tool via a circumferential groove (Figure 2) and has a gripping bar on its side projecting beyond an outer side of the housing. On a side projecting into an interior of the housing or of the hand-held power tool, the operating element 10 has a parabolic or U-shaped eccentric element 12, which points radially outwards with a vertex. The parabolic cross-section of the eccentric element 12 is invariable over a depth of the eccentric element 12 which extends in the axial direction with respect to an axis of rotation of the operating element 10. In this case, the axis of rotation is arranged completely outside of the eccentric 12. The operating element 10 is designed as a plastic casting and the eccentric element 12 is formed on the operating element 10.
Seitenflächen, die das Exzenterelement 12 in radialer Rich¬ tung und in Umfangsrichtung begrenzen, bilden Führungsflächen 24, 26 zum Führen einer zweischenkligen Schaltfeder 34.Side surfaces which delimit the eccentric element 12 in the radial direction and in the circumferential direction form guide surfaces 24, 26 for guiding a two-step switching spring 34.
Die Schaltfeder 34 ist mit einer ösenförmigen Federspirale auf einen an das Gehäuse der Handwerkzeugmaschine angeform¬ ten, nach innen ragenden Bolzen 44 aufgesteckt und unter Ü- berwindung einer kleinen Reibungskraft drehbar auf dem Bolzen 44 gelagert. Die Schaltfeder 34 weist zwei Schenkel auf, die an zwei sich im Wesentlichen gegenüberliegenden Punkten am Exzenterelement 12 anliegen. Ein erster Schenkel liegt an ei- nem Berührpunkt 28 der Führungsfläche 24 an und ein zweiterThe switching spring 34 is attached with a loop-shaped spring spiral on a angeform¬ to the housing of the power tool machine, inwardly projecting bolt 44 and under Ü Overcoming a small frictional force rotatably mounted on the bolt 44. The switching spring 34 has two legs, which bear against the eccentric element 12 at two substantially opposite points. A first limb bears against a contact point 28 of the guide surface 24 and a second limb
Schenkel an einem Berührpunkt 30 der Führungsfläche 26. Dabei ist eine Querschnittsabmessung 20 bzw. ein Abstand der Be¬ rührpunkte 28, 30 größer als ein Abstand der beiden Schenkel der Schaltfeder 34 in einer Ruhekonfiguration der Schaltfeder 34, so dass die Schaltfeder 34 durch das zwischen die Schen¬ kel eingeführte Exzenterelement 12 vorgespannt ist.Leg at a contact point 30 of the guide surface 26. In this case, a cross-sectional dimension 20 and a distance of Be¬ rührpunkte 28, 30 is greater than a distance of the two legs of the switching spring 34 in a rest configuration of the switching spring 34, so that the switching spring 34 by the between the Schen¬ angle introduced eccentric 12 is biased.
Dreht ein Bediener das Bedienelement 10, bewegen sich die Be¬ rührpunkte 28, 30 auf den Führungsflächen 24, 26, wobei sich die Schaltfeder 34 zum Erreichen eines Zustands minimaler E- nergie auf dem Bolzen 44 dreht. Während der Bewegung verän¬ dert sich der Abstand der Berührpunkte 28, 30 in einer durch die Form der Führungsflächen 24, 26 bestimmten Weise, und mit ihm variiert die Vorspannung der Schaltfeder 34.If an operator turns the operating element 10, the contact points 28, 30 move on the guide surfaces 24, 26, wherein the switching spring 34 rotates on the bolt 44 to achieve a state of minimum energy. During the movement, the distance of the contact points 28, 30 changes in a manner determined by the shape of the guide surfaces 24, 26, and with it the bias of the switching spring 34 varies.
Freie Enden der Schaltfeder 34 greifen an einem Schaltblech 46 an, das in eine umlaufende Nut einer Schalthülse 48 ein¬ greift. Das Schaltblech 46 ist an einer parallel zu einer An¬ triebswelle 52 verlaufenden Führungsstange 62 in axialer Richtung geführt. Die Schalthülse 48 ist auf einen verbrei¬ terten Bereich 50 einer Antriebswelle 52 aufgesteckt und über ein Innenprofil und ein Außenprofil des Bereichs 50 drehfest und axial verschiebbar bezüglich einer senkrecht zur Drehach¬ se des Bedienelements 10 verlaufenden Drehachse der Antriebs- welle 52 gelagert. Auf einer ersten Seite des Bereichs 50 ist auf die Antriebs¬ welle das Taumellager 40 aufgesteckt, das an der dem Bereich 50 zugewandten Seite einen hülsenförmigen Fortsatz mit einem Außenprofil aufweist, das zu dem Innenprofil der Schalthülse 48 korrespondiert. An einer Innenfläche weist das Taumellager 40 Nadellager 54, 54 Λ auf, über welche das Taumellager 40 drehbar auf der Antriebswelle 52 gelagert ist.Free ends of the switching spring 34 engage a switching plate 46 which engages in a circumferential groove of a switching sleeve 48 ein¬. The switching plate 46 is guided on a parallel to a An¬ drive shaft 52 extending guide rod 62 in the axial direction. The shift sleeve 48 is plugged onto a distributed region 50 of a drive shaft 52 and mounted rotatably and axially displaceably via an inner profile and an outer profile of the region 50 with respect to a rotational axis of the drive shaft 52 extending perpendicular to the axis of rotation of the operating element 10. On a first side of the region 50, the wobble bearing 40 is attached to the drive shaft, which on the side facing the region 50 has a sleeve-shaped projection with an outer profile which corresponds to the inner profile of the switching sleeve 48. On an inner surface, the swash bearing 40 needle bearing 54, 54 Λ , via which the swash bearing 40 is rotatably mounted on the drive shaft 52.
Durch ein Verschieben der Schalthülse 48 in Richtung des Tau- mellagers 40 schiebt sich, wenn die Drehlage der Profile ü- bereinstimmt, die Schalthülse 48 über das Außenprofil des Taumellagers 40 und stellt dadurch eine drehfeste Verbindung zwischen dem Taumellager 40 bzw. dessen hülsenförmigem Fort¬ satz und dem Bereich 50 der Antriebswelle 52 her. Eine Dreh- bewegung der Antriebswelle 52 überträgt sich dann auf das Taumellager 40 und über den Taumelfinger 42 auf den Kolben und den Döpper des Schlagwerks 38 der Handwerkzeugmaschine.By shifting the shift sleeve 48 in the direction of the thaw bearing 40, when the rotational position of the profiles coincides, the shift sleeve 48 slides over the outer profile of the wobble bearing 40, thereby providing a rotationally fixed connection between the wobble bearing 40 and its sleeve-shaped extension set and the area 50 of the drive shaft 52 ago. A rotational movement of the drive shaft 52 then transmits to the wobble bearing 40 and via the wobble finger 42 on the piston and the striker of the striking mechanism 38 of the power tool.
An einer zweiten Seite des Bereichs 50 ist auf der Antriebs- welle 52 ein Zahnrad 56 aufgesteckt, in das ein korrespondie¬ rendes Zahnrad 58 eingreift. Das Zahnrad 58 steht in Wirkver¬ bindung mit der Werkzeugaufnahme 36. Das Zahnrad 56 weist ei¬ nen sich in Richtung des Bereichs 50 erstreckenden hülsenför¬ migen Fortsatz mit einem Außenprofil auf, das zu einem Inn- nenprofil der Schalthülse 48 korrespondiert. An einer Innen¬ fläche weist das Zahnrad 56 Nadellager 54, 54λ auf, über wel¬ che das Zahnrad 56 drehbar auf der Antriebswelle 52 gelagert ist.On a second side of the region 50, a toothed wheel 56 is mounted on the drive shaft 52, into which a corresponding toothed wheel 58 engages. The toothed wheel 58 is in active connection with the tool holder 36. The toothed wheel 56 has a sleeve-shaped extension extending in the direction of the region 50 and having an outer profile which corresponds to an inner profile of the switching sleeve 48. Surface at a Innen¬, the gear 56 needle bearings 54, 54 λ, via wel¬ 56 che gear rotatably mounted on the drive shaft 52 is mounted.
Analog zum Taumellager 40 kann das Zahnrad 56 durch ein Ver¬ schieben der Schalthülse 48 in Richtung des hülsenförmigen Fortsatzes des Zahnrads 56 drehfest mit der Antriebswelle 52 bzw. mit dem Bereich 50 verbunden werden. Dadurch überträgt sich eine Drehbewegung der Antriebswelle 52 auf das Zahnrad 56 und von diesem auf das Zahnrad 58 und auf die Werkzeugauf- nähme 36, wodurch ein Drehantrieb der Werkzeugaufnahme 36 ak¬ tiviert ist.Analogous to the wobble bearing 40, the gear 56 can slide by sliding the shift sleeve 48 in the direction of the sleeve-shaped Fortsatzes of the gear 56 rotatably connected to the drive shaft 52 and 50 are connected to the area. As a result, a rotational movement of the drive shaft 52 is transmitted to the gear 56 and from there to the gear 58 and to the tool holder 36, whereby a rotary drive of the tool holder 36 is activated.
Die Schaltvorrichtung weist insgesamt drei Schaltstellungen auf. In einer mittleren Schaltstellung ist die Schalthülse 48 im Eingriff mit dem Zahnrad 56, dem Bereich 50 und dem Tau¬ mellager 40, so dass das Schlagwerk 38 aktiviert ist. Die Handwerkzeugmaschine ist dann in einen Schlagbohrmodus ge¬ schaltet.The switching device has a total of three switching positions. In a middle switching position, the shift sleeve 48 is in engagement with the gear 56, the region 50 and the Tau¬ mellager 40, so that the striking mechanism 38 is activated. The hand tool is then switched ge in a Schlagbohrmodus.
In einer ausgehend von der mittleren Lage in Richtung desIn a starting from the middle position in the direction of the
Taumellagers 40 verschobenen zweiten Lage ist die Schalthülse 48 im Eingriff mit dem mittleren Bereich 50 und dem Taumella¬ ger 40, während das Außenprofil des Zahnrads 56 frei ist. Da¬ durch ist das Schlagwerk 38 aktiviert, und ein Drehantrieb der Werkzeugaufnahme 36 ist abgekoppelt. Die Handwerkzeugma¬ schine befindet sich dann in einem Meißelmodus. Es sind Aus¬ gestaltungen der Erfindung denkbar, in denen eine Drehlage der Werkzeugaufnahme 36 beim Verschieben der Schalthülse 48 von der mittleren in die in Richtung des Taumellagers 40 ver- schobene Lage arretiert wird.Swash bearing 40 shifted second position, the shift sleeve 48 is engaged with the central region 50 and the Taumella¬ ger 40, while the outer profile of the gear 56 is free. As a result, the percussion mechanism 38 is activated, and a rotary drive of the tool holder 36 is uncoupled. The hand tool machine is then in a chisel mode. Aus¬ embodiments of the invention are conceivable in which a rotational position of the tool holder 36 is locked when moving the shift sleeve 48 from the middle in the direction in the direction of the swash bearing 40 shifted position.
In einer ausgehend von der mittleren Lage in Richtung des Zahnrads 56 verschobenen dritten Lage ist die Schalthülse 48 im Eingriff mit dem mittleren Bereich 50 und dem Zahnrad 56, während das Außenprofil des Taumellagers 40 frei ist. Dadurch ist der Drehantrieb der Werkzeugaufnahme 36 aktiviert, und das Schlagwerk 38 ist abgekoppelt. Die Handwerkzeugmaschine befindet sich dann in einem Bohrmodus.In a third position displaced from the middle position in the direction of the gear 56, the shift sleeve 48 is in engagement with the central region 50 and the gear 56, while the outer profile of the swash bearing 40 is free. As a result, the rotary drive of the tool holder 36 is activated, and the striking mechanism 38 is uncoupled. The hand tool is then in a drilling mode.
Dreht ein Bediener ausgehend von der mittleren Lage der Schalthülse 48 und einem senkrecht zur Drehachse der An¬ triebswelle verlaufenden Greifbalken das Bedienelement 10 in einer Drehbewegung 14 um 90° im Uhrzeigersinn, dreht sich gleichzeitig das Exzenterelement 12, wobei es sich durch sei¬ ne relativ zur Drehachse des Bedienelements 10 exzentrische Anordnung gleichzeitig in Richtung des Zahnrads 56 bewegt.If an operator, starting from the middle position of the shift sleeve 48 and a gripping bar extending perpendicularly to the axis of rotation of the drive shaft, rotates the operating element 10 by 90 ° clockwise in a rotational movement 14, the eccentric element 12 simultaneously rotates, being relatively small to the axis of rotation of the control element 10 eccentric arrangement simultaneously moves in the direction of the gear 56.
Die Schaltfeder 34 schwenkt durch die über den Berührpunkt 30 durch den zweiten Schenkel übertragene Kraft in die der Dreh¬ bewegung des Bedienelements 10 entgegengesetzte Richtung, wo¬ bei das freie Ende des ersten Schenkels eine Kraft auf das Schaltblech 46 und die Schalthülse 48 ausübt, die sich in Richtung des Zahnrads 56 verschiebt. Dabei gleitet die Schalthülse 48 von dem hülsenförmigen Fortsatz des Taumella¬ gers 40 ab und koppelt das Schlagwerk 38 dadurch von der An¬ triebswelle 52 ab. Das Exzenterelement 12 übersetzt daher die Drehbewegung 14 des Bedienelements 10 in eine Translationsbe¬ wegung 16 des Schaltelements 18.The switching spring 34 pivots through the force transmitted via the contact point 30 through the second leg into the direction of rotation of the operating element 10 opposite direction, where the free end of the first leg exerts a force on the switching plate 46 and the switching sleeve 48, the moves in the direction of the gear 56. In this case, the shift sleeve 48 slides off the sleeve-shaped extension of the tumbler 40 and thereby decouples the percussion mechanism 38 from the drive shaft 52. The eccentric element 12 therefore translates the rotational movement 14 of the operating element 10 into a translational movement 16 of the switching element 18.
Dreht der Bediener das Bedienelement 10 ausgehend von der dritten Lage mit parallel zur Antriebswelle 52 ausgerichtetem Greifbalken in einer Drehbewegung 14 um 90° entgegen dem Uhr¬ zeigersinn, so verschiebt ein freies Ende des zweiten Schen¬ kels der Schaltfeder 34 das Schaltelement 18 in Richtung des Taumellagers 40, bis eine Stirnseite des Innenprofils der Schalthülse 48 an einer Stirnseite des Außenprofils des hül- senförmigen Fortsatzes des Taumellagers 40 zur Anlage kommt. Eine weitere Drehung des Bedienelements 10 im Uhrzeigersinn führt zu einem Lösen des zweiten Schenkels vom Berührpunkt 28 an der Führungsfläche 26 des Exzenterelements 12 und zu einer erhöhten Vorspannung der Schaltfeder 34. Wird die Antriebs¬ welle 52 durch den Elektromotor oder durch Erschütterungen gedreht, können das Innenprofil und das Außenprofil ineinan¬ der gleiten, so dass die Schalthülse 48 durch die Federkraft in die erste, mittlere Lage bewegt wird und damit die Hand¬ werkzeugmaschine in den Schlagbohrmodus bringt und das Schlagwerk 38 an den Antrieb ankoppelt.If the operator rotates the operating element 10 starting from the third position with gripping bars aligned parallel to the drive shaft 52 in a rotational movement 14 by 90 ° counterclockwise, a free end of the second leg of the switching spring 34 displaces the switching element 18 in the direction of Swash bearing 40 until an end face of the inner profile of the shift sleeve 48 comes to an end face of the outer profile of the sleeve-shaped extension of the swash bearing 40 to the plant. Another rotation of the control element 10 in a clockwise direction leads to a release of the second leg from the contact point 28 on the guide surface 26 of the eccentric 12 and an increased bias of the switching spring 34. If the drive shaft 52 is rotated by the electric motor or vibrations, the inner profile and the outer profile can slide into one another , so that the switching sleeve 48 is moved by the spring force in the first, middle position and thus brings the Hand¬ machine tool in the Schlagbohrmodus and the striking mechanism 38 couples to the drive.
Ein Ein- und Ausschalten des Drehantriebs der Werkzeugaufnah¬ me 36 verläuft spiegelsymmetrisch zum oben genannten Ein- und Ausschalten des Schlagwerks 38. Dreht der Bediener das Be¬ dienelement 10 ausgehend von der mittleren Lage in einer Drehbewegung 14 um 90° entgegen dem Uhrzeigersinn, so ver¬ schiebt sich die Schalthülse 48 des Schaltelements 18 in Richtung des Taumellagers 40 und gleitet dabei vom hülsenför- migen Fortsatz am Zahnrad 56 ab, wobei der Drehantrieb vom der Antriebswelle 52 entkoppelt wird. Dreht der Bediener das Bedienelement 10 zurück in Richtung der mittleren Lage, so kommen die Stirnseiten des Innenprofils der Schalthülse 48 und des Außenprofils des hülsenförmigen Fortsatzes des Zahn¬ rads 56 zur Anlage, bis das Innenprofil und das Außenprofil durch eine Drehung in einen synchronisierten Eingriff kommen und ineinander gleiten können.Turning the rotary drive of the tool holder 36 on and off is mirror-symmetrical to the above-mentioned switching on and off of the percussion mechanism 38. If the operator turns the operating element 10 in a rotational movement 14 counterclockwise by 90 °, starting from the middle position, then the shift sleeve 48 of the shifting element 18 slides in the direction of the swash bearing 40 and slides away from the sleeve-like extension on the toothed wheel 56, wherein the rotary drive is decoupled from the drive shaft 52. If the operator rotates the operating element 10 back in the direction of the middle position, the end faces of the inner profile of the switching sleeve 48 and of the outer profile of the sleeve-shaped extension of the toothed wheel 56 come to rest until the inner profile and the outer profile come into synchronized engagement by rotation and slide into each other.
Figur 5 zeigt den Verlauf der Translationsbewegung 16 abhän¬ gig von einem Drehwinkel 32 des Bedienelements 10 in einem Winkelbereich zwischen 0° und 90°, wobei der Winkel 0° der ersten Drehlage mit senkrecht zur Drehachse der Antriebswelle 52 verlaufendem Greifbalken zugeordnet ist. Während einer Drehbewegung 14 von 0° bis 90° gleitet der Be¬ rührpunkt 30 über die Führungsfläche 26, wobei sich eine Ex¬ zentrizität 22 des Berührpunkts 30 bzw. ein Abstand des Be¬ rührpunkts 30 von der Drehachse des Bedienelements 10 verdop- pelt. Die Exzentrizität 22 ist im Drehwinkel 32 der ersten Stellung gleich dem Abstand der beiden äußersten Enden der Schenkel des Exzenterelements 12. Dieser Abstand ist gleich der Länge der beiden Schenkel des Exzenterelements 12. Der Abstand bildet eine typische Querschnittsabmessung 20 des Ex- zenterelements 12. Gleichzeitig verschiebt sich während derFIG. 5 shows the profile of the translatory movement 16 as a function of a rotation angle 32 of the operating element 10 in an angle range between 0 ° and 90 °, wherein the angle 0 ° of the first rotational position is associated with gripping bars extending perpendicular to the axis of rotation of the drive shaft 52. During a rotational movement 14 from 0 ° to 90 °, the contact point 30 slides over the guide surface 26, whereby an eccentricity 22 of the contact point 30 or a distance of the contact point 30 from the axis of rotation of the operating element 10 is doubled. The eccentricity 22 is equal to the distance between the two outermost ends of the legs of the eccentric 12 in the rotational angle 32 of the first position. This distance is equal to the length of the two legs of the eccentric 12. The distance forms a typical cross-sectional dimension 20 of the eccentric 12. At the same time shifts during the
Drehbewegung 14 von 0° bis 90° ein Winkel zwischen dem Greif¬ balken des Bedienelements 10 und dem Berührpunkt 30 um ca. 45° . Der Berührpunkt 28 bleibt während der Drehbewegung 14 von 0° bis 90° in einer im Wesentlichen konstanten Lage am Ende der Führungsfläche 24, die eine Kante bildet, um die sich der erste Schenkel der Schaltfeder 34 dreht.Rotary movement 14 from 0 ° to 90 °, an angle between the Greif¬ bar of the operating element 10 and the contact point 30 by approximately 45 °. The contact point 28 remains during the rotational movement 14 from 0 ° to 90 ° in a substantially constant position at the end of the guide surface 24, which forms an edge about which the first leg of the switch spring 34 rotates.
Eine Steigung des in Figur 5 dargestellten Graphen der Trans¬ lationsbewegung 16 erreicht in einem Schaltbereich 60, in dem die Stirnseiten der Profile der Schalthülse 48 und des Tau¬ mellagers 40 bzw. des Zahnrads 56 zur Anlage kommen, ein Ma¬ ximum, so dass ein Bediener in diesem Bereich die Translati¬ onsbewegung 16 über das Bedienelement 10 besonders effektiv kontrollieren kann.A gradient of the graph of the translation movement 16 shown in FIG. 5 reaches a maximum in a switching region 60 in which the end faces of the profiles of the switching sleeve 48 and of the roller bearing 40 or of the toothed wheel 56 come into contact an operator in this area can control the translation movement 16 via the operating element 10 in a particularly effective manner.
In Figur 5 sind zudem gestrichelt Verläufe von Translations¬ bewegungen dargestellt, die stiftförmige Exzenterelemente er¬ zeugen würden, die entweder in der Lage des Berührpunkts 30 bei einer Drehlage von 0° oder in der Lage des Berührpunkts 30 bei einer Drehlage von 90° angeordnet sind. Im Vergleich zu der vom Exzenterelement 12 erzeugten Transla¬ tionsbewegung 16 ist der Verlauf im Bereich des Drehwinkels 32 von 0° sehr flach, wodurch die Schaltvorrichtung sich durch eine vorteilhafte Unempfindlichkeit gegen ungenaue Ein- Stellungen des Drehwinkels 32 durch den Bediener auszeichnet.In FIG. 5, moreover, dashed lines show courses of translational movements which would produce pencil-shaped eccentric elements which are arranged either in the position of the contact point 30 at a rotational position of 0 ° or in the position of the contact point 30 at a rotational position of 90 ° , Compared to the movement generated by the eccentric 12 Transla¬ tion movement 16 of the course in the range of the rotation angle 32 of 0 ° is very flat, whereby the switching device is characterized by an advantageous insensitivity to inaccurate Ein- settings of the rotation angle 32 by the operator.
Während einer Drehbewegung vom 0° bis - 90° sind die Rollen der Berührpunkte 28, 30 und der Führungsflächen 24, 26 ver¬ tauscht, und der in Figur 3 dargestellte Graph ist antisym- metrisch fortgesetzt.During a rotational movement from 0 ° to -90 °, the rollers of the contact points 28, 30 and the guide surfaces 24, 26 are interchanged, and the graph shown in FIG. 3 is continued antisymmetrically.
Es sind auch Ausgestaltungen der Erfindung denkbar, in denen eine Schaltfeder auf einem axial mit einem Schaltelement ver¬ schiebbaren Schaltstück angeordnet und nicht mit einem Gehäu- se der Handwerkzeugmaschine verbunden ist. Embodiments of the invention are also conceivable in which a switching spring is arranged on a contact piece which can be displaced axially with a switching element and is not connected to a housing of the handheld power tool.
Bezugszeichenreference numeral
10 Bedienelement 38 Schlagwerk10 Operating element 38 Impact mechanism
12 Exzenterelement 40 Taumellager12 eccentric 40 swash bearing
14 Drehbewegung 42 Taumelfinger14 Rotation 42 Tumble finger
16 Translationsbewegung 44 Bolzen16 Translational movement 44 Bolt
18 Schaltelement 46 Schaltblech18 switching element 46 switching plate
20 Querschnittsabmessung 48 Schalthülse20 Cross-sectional dimension 48 Switching sleeve
22 Exzentrizität 50 Bereich22 eccentricity 50 range
24 Führungsfläche 52 Antriebswelle24 guide surface 52 drive shaft
26 Führungsfläche 54 Nadellager26 Guide surface 54 Needle roller bearings
28 Berührpunkt 56 Zahnrad28 touch point 56 gear
30 Berührpunkt 58 Zahnrad30 touch point 58 gear
32 Drehwinkel 60 Schaltbereich32 rotation angle 60 switching range
34 Schaltfeder 62 Führungsstange34 shift spring 62 guide rod
36 Werkzeugaufnahme 36 tool holder

Claims

Ansprüche claims
1. Schaltvorrichtung mit einem drehbar gelagerten Bedienele- ment (10) und einem Exzenterelement (12) zum Übersetzen einer Drehbewegung (14) des Bedienelements (10) in eine Translationsbewegung (16) eines Schaltelements (18) , ins¬ besondere einer Schaltwelle einer Handwerkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form des Exzenterele- ments (12) von einer Stiftform wesentlich abweicht.1. Switching device with a rotatably mounted control element (10) and an eccentric element (12) for translating a rotational movement (14) of the operating element (10) into a translational movement (16) of a switching element (18), in particular a switching shaft of a hand tool , characterized in that a shape of the Exzenterele- element (12) substantially deviates from a pin shape.
2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich¬ net, dass ein Querschnitt des Exzenterelements (12) von einer Kreisform wesentlich abweicht.2. Switching device according to claim 1, characterized gekennzeich¬ net, that a cross section of the eccentric element (12) substantially deviates from a circular shape.
3. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass eine Querschnittsabmes¬ sung (20) des Exzenterelements (12) von einer Größenord¬ nung einer Exzentrizität (22) des Exzenterelements (12) ist.3. Switching device according to one of the preceding claims, characterized in that a cross-sectional dimension (20) of the eccentric element (12) is of a magnitude of an eccentricity (22) of the eccentric element (12).
4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement (12) eine Führungsfläche (24, 26) aufweist, die zur Über- tragung der Drehbewegung (14) über einen während der4. Switching device according to one of the preceding Ansprü¬ surface, characterized in that the eccentric element (12) has a guide surface (24, 26), the transmission of the rotational movement (14) over a during the
Drehbewegung (14) auf der Führungsfläche (24, 26) wan¬ dernden Berührpunkt (28, 30) vorgesehen ist.Rotary movement (14) on the guide surface (24, 26) wan¬ dernden contact point (28, 30) is provided.
5. Schaltvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeich- net, dass die Führungsfläche (24, 26) gemäß einer vorge¬ gebenen Abhängigkeit zwischen einem Drehwinkel (32) des Bedienelements (10) und einer Exzentrizität (22) des Be¬ rührpunkts (28, 30) ausgebildet ist.5. Switching device according to claim 4, characterized marked, that the guide surface (24, 26) according to a vorge given dependence between a rotation angle (32) of the Operating element (10) and an eccentricity (22) of the Be¬ rührpunkts (28, 30) is formed.
6. Schaltvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch ge- kennzeichnet, dass die Führungsfläche (24) im Wesentli¬ chen parabelähnlich ausgebildet ist.6. Switching device at least according to claim 4, character- ized in that the guide surface (24) is designed substantially parabolic parabolic.
7. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, dadurch gekennzeichnet, dass das Exzenterelement (12) zumindest zwei Führungsflächen (24, 26) aufweist.7. Switching device according to one of the preceding Ansprü¬ surface, characterized in that the eccentric element (12) has at least two guide surfaces (24, 26).
8. Schaltvorrichtung zumindest nach Anspruch 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, dass eine Exzentrizität (22) des Berühr¬ punkts (28) während einer Schaltbewegung um wenigstens 10 % variiert.8. Switching device at least according to claim 4, characterized ge indicates that an eccentricity (22) of Berühr¬ point (28) varies during a switching movement by at least 10%.
9. Schaltvorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeich¬ net, dass eine Exzentrizität (22) des Berührpunkts (28) bei einer Schaltbewegung um wenigstens 50 % variiert.9. Switching device according to claim 8, characterized gekennzeich¬ net, that an eccentricity (22) of the Berührpunkts (28) varies at a switching movement by at least 50%.
10. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprü¬ che, gekennzeichnet durch eine zweischenklige Schaltfeder (34) , die das Exzenterelement (12) in zumindest einer Be¬ triebskonfiguration in zwei Berührpunkten (28, 30) be- rührt.10. Switching device according to one of the preceding Ansprü¬ che, characterized by a two-legged switching spring (34), the eccentric element (12) in at least one Be¬ operating configuration in two contact points (28, 30) touched.
11. Schaltvorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeich¬ net, dass die zweischenklige Schaltfeder 34 in zumindest einer Betriebskonfiguration durch das Exzenterelement (12) vorgespannt ist. 11. Switching device according to claim 10, characterized gekennzeich¬ net, that the two-legged switching spring 34 is biased in at least one operating configuration by the eccentric element (12).
12. Handwerkzeugmaschine mit einer Schaltvorrichtung nach ei¬ nem der vorhergehenden Ansprüche.12. Hand tool with a switching device according to ei¬ nem of the preceding claims.
13. Exzenterelement (12) zum Übersetzen einer Drehbewegung (14) eines Bedienelements (10) einer Handwerkzeugmaschine in eine Translationsbewegung (16) eines Schaltelements (18) der Handwerkzeugmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass eine Form des Exzenterelements (12) von einer Stift¬ form wesentlich abweicht. 13. eccentric element (12) for translating a rotational movement (14) of an operating element (10) of a hand tool into a translational movement (16) of a switching element (18) of the hand tool, characterized in that a shape of the eccentric element (12) of a Stift¬ form deviates significantly.
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