专利名称：偏心式手持磨削工具机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种偏心式手持磨削工具机或偏心式磨削机。
背景技术：
根据DE 36 25 671 C1已公知了一种所述类型的偏心式磨削机。它的偏心传动装置由坚固的大的齿轮单一部件组成，限制了结构轻便的可能性。
发明内容
根据本发明，提出一种偏心式手持磨削工具机，它具有一个壳体和一个支承在该壳体上的被偏心驱动的磨削盘单元，具有一个尤其是在加工阶段中可换档的偏心传动装置，该偏心传动装置由一个空心齿轮组成，一个与磨削盘单元不可相对转动的正齿轮可在该空心齿轮上滚动，其中，该空心齿轮可转动地安置在壳体内的一个轴承中，该轴承的直径等于或小于空心齿轮的最大内直径、尤其是其内齿圈的最大内直径。
本发明的优点是，由小而构型简单的单个件组成的、坚固的和成本合适的、紧凑的、轻便的偏心式磨削机可借助换档传动装置来换档。
空心齿轮可转动地支承在一个轴承中，该轴承的直径等于或小于空心齿轮的最小内直径、尤其是其内齿圈的最小内直径，通过此，该偏心式磨削机在其传动装置壳体的区域内可以构造得更窄和更轻。
空心齿轮由一个尤其用高强度的材料、最好是金属制成的阶梯圆筒形的承载部分组成，该承载部分承载一个由具有对于齿啮合有利的滑动性能的较低强度材料、特别是注塑包封塑料制成的内齿圈，通过此，空心齿轮可以特别轻和坚固并且可支承在一个比迄今更小和更轻的滚动轴承中，并且改善了偏心传动装置的效率。
该承载部分承载一个外齿部，它由与内齿圈不同的材料制成，尤其由一个齿形带构成，通过此，该换档传动装置特别坚固并且在偏心传动装置工作时也可以无换档冲击地软换档。
承载部分在其上部大的阶梯圆筒形区域中被内齿圈的塑料注塑包封并且在外部有沟纹，通过此，构成外齿圈的齿形带能特别可靠地固定在其上。
承载部分轴在向下部具有一个突缘，该突缘的直径小于带有外齿圈和内齿圈的上部环状区域的直径，通过此，在上部可选择坚固的齿轮啮合几何尺寸并且在下部可选择特别小而轻的滚动轴承，将两个迄今相互矛盾的方案合并成一个最好结果。
传动装置密封件同时可传递力地和形状对合地保持在手持式工具机的壳体上，通过此，它具有改善的密封功能并且可偏心器或携动件被可靠阻止以外松脱和阻止被带动旋转。
波纹膜片以一个密封边缘在壳体盖的突缘上嵌入到一个环绕的径向环形槽中，通过此，它通过形状对合被可靠地防止轴向滑动，同时形成一个阻止磨屑进入传动装置壳体内的迷宫式密封。
边缘密封将磨削盘相对于传动装置壳体的下边缘近似气密地封闭，通过此，与在下面密封传动装置壳体的波纹膜片相结合，可保证有效地抽吸在磨削盘下面积聚的磨屑以及使其无涡流低、有利于流动地流过传动装置壳体下侧面与磨削盘单元之间的空间流动并且排除磨屑在那里沉积。
以下借助实施例并结合附图来详细描述本发明。附图表示图1本发明手持式工具机的一个零件分解图，图2根据图1的工具机的一个纵剖面，图3带有根据图2的空心齿轮的偏心传动装置的一个局部，图4带有根据图1及2的空心齿轮的壳体盖的一个纵剖面，图5根据图4的壳体盖的俯视图，及图6根据图3及4的壳体盖的分解图。
具体实施例方式
在图1中以空间分解图表示出的偏心式磨削机10具有一个纵长的电动机壳体12，在它的前侧连接着一个传动装置壳体14。该传动装置壳体在其内部承载一个被润滑剂浸润的锥齿轮传动装置16(图2)。传动装置壳体14在其下侧扩展成一个钟形罩20，该钟形罩向下除留出中心孔24之外被一个构成为孔盘的壳体盖22封闭，并且，该钟形罩上装有一个被润滑剂浸润的偏心传动装置18(图2)，该偏心传动装置在上部由一个用金属制成的中心的阶梯圆筒状的芯壳19和一个用塑料制成的包围该芯壳的形状一定的壳罩17组成，该壳罩带有一个用软的、手感好的塑料制成的上部手接触面15。芯壳19密封液体地用法兰连接在钟形罩20的上侧。
偏心传动装置18(图2)由锥齿轮传动装置16的一个从动轴64形成，该从动轴在其下端部带有一个具有偏心度e的偏心轴颈72。偏心轴颈72不可相对转动地插在一个双排滚子轴承76的内环75中，该轴承的外环77不可相对转动地装在一个构成为阶梯空心圆筒的携动件26中。该携动件26在其朝向锥齿轮传动装置16的上部区域中在外侧被一个正齿轮78不可相对转动地环形包围，该正齿轮的外齿部79的一部分偏心地啮合在一个空心齿轮80中。该空心齿轮80的内直径比正齿轮78的外直径大出偏心度e的两倍，使得正齿轮在齿啮合的情况下可在空心齿轮中偏心地滚动。该偏心度e由从动轴64的轴线65与偏心轴颈72的轴线73之间的平行距离来确定。
空心齿轮80在其上部环形区域的外圆周上带有一个由齿形带构成的弹性的外齿圈81，它可与一个可摆动地支承在壳体侧的止动爪54嵌合或脱开。在第一摆动位置上，止动爪54与空心齿轮80的外齿圈81嵌合，使空心齿轮被相对于钟形罩20不可转动地止动。在其第二摆动位置上，止动爪54将外齿圈81释放，使空心齿轮80可在滚动轴承82中绕从动轴64的轴线65自由转动。在此，空心齿轮80用塑料制成的内齿圈85与正齿轮78的外齿部79啮合。
通过滚动轴承82支承在壳体盖22中的空心齿轮80构成一个组件，该组件在组装偏心式磨削机10时可方便地与正齿轮78形成啮合地组装。为了支承在滚动轴承82中，空心齿轮80具有一个在中心向下突出的环形的突缘83，它的直径明显小于内齿圈85的内直径。由此，该空心齿轮构成一个阶梯圆筒。空心齿轮80的突缘83不可相对转动地坐落在滚动轴承82的内环中，该轴承的外环不可相对转动地坐落在壳体盖22中。由于突缘83的直径小，也可使滚动轴承82的直径及重量保持小。
当将由壳体盖22和空心齿轮80组成的组件安装到钟形罩20上时，携动件26偏心地并且无接触地穿过壳体盖22的贯通孔24，应使灰尘及污物远离开该贯通孔，因为它们侵入偏心传动装置18中将导致其提前磨损或使变速传动装置损坏。
因此，贯通孔24向外被一个波纹膜片30密封，该波纹膜片一方面以一个外边缘密封地包围壳体盖22，另一方面以其中心孔和设置在其中的一个径向轴密封环40作为滑动密封件包围携动件26。当偏心式磨削机工作时，径向轴密封环40跟随在它里面转动的携动件26的偏心运动，其中，由于波纹膜片30的波纹轮廓31及其弹性，可以无功率损耗地可靠保证传动装置壳体14的防止灰尘及切屑进入的密封。
壳体盖22的轴向突出的突缘34向下指向，该突缘用于以其环形槽23接纳波纹膜片30。通过用于螺栓96的贯通孔95，壳体盖22可作为组件在钟形罩20的相应螺纹孔中被轴向固定该钟形罩上。
波纹膜片30作为带有中心孔38的圆盘以其外边缘32上的一个钵状的轴向伸出的外座36不仅传递力地、而且形状对合地搭接在壳体盖22的轴向伸出的突缘34上，因为外座36相对于突缘34尺寸不足，由此仅可被带预应力地或膨胀地装在突缘34上。中心孔38密封地承载一个内座环39，径向轴密封环40可更换地并且密封地插入该内座环中，该径向轴密封环以其作为滑动密封件的内环壁42不许灰尘透过地包围携动件26的外圆周。带有构成为长孔的膨胀孔35的边缘32或突环使得在不用工具安装或拆卸的情况下波纹膜片30的扩宽及操作更容易。
沿观察方向轴向向下，在波纹膜片30上连接了一个扁平的、用作润滑剂存放处的滑环44。该滑环轴向支承在内座环39上或径向轴密封环40和波纹膜片30上，并且保护波纹膜片不直接与磨削盘单元28接触，由此提高波纹膜片30的工作寿命和效率及偏心式磨削机10的工作寿命和效率。径向轴密封环40或波纹膜片30防止粗大的灰尘颗粒进入及防止撞击到磨削盘单元28上。滑环44的材料相对于磨削盘或内环的材料具有良好的滑动性能。
沿观察方向更向下连接着一个边缘密封件84，它以一个轴向向下伸出的密封边缘94指向磨削盘单元28的上侧并且相对于该磨削盘单元离开一个小的距离定位，以致构成一个间隙，当在抽吸管45上连接了一个吸尘器后，该间隙节制漏气从侧面进入边缘密封件84与磨削盘单元28之间并使其减小到一个最佳量。外部空气输入流和钟形罩20与磨削盘单元28之间的中间空间中的负压这样定量，使得在灰尘排出效率最佳的情况下波纹膜片30在所有工作位置中保持其密封功能并且可靠地坐落在壳体盖22上。
在边缘密封件84的圆周上设有均匀地隔开距离的边缘凹槽86及气孔90，用于确定地密封并限制钟形罩20与磨削盘单元28之间的中间空间中的负压。边缘密封件84在钟形罩20的轴向最外部区域上以外边缘87密封地插入钟形罩20内侧面上的一个内环槽92中并且其边缘凹槽86固定在轴向导入钟形罩20内的肋88上，这些肋在横截面上构成圆形的突起。
沿观察方向在下面连接着的磨削盘单元28展示出安置在一个均匀的分度圆上的长孔形的抽吸孔27，用于在磨削时在磨削盘单元28下面产生的磨屑的通过和排出。通过磨削盘单元28的中心孔29可拧上一个螺栓33，借助该螺栓，通过拧入中心螺孔41可使磨削盘单元28固定在携动件26上。在携动件26与磨削盘单元28之间通过未详细示出的齿轮毂/带齿轴类型的耦合连接形成一种形状对合的连接。
从钟形罩20中与一个穿过它的壁的抽吸孔46对准地出来一个抽吸管45，它与电动机壳体12平行地在该壳体下面径向延伸，用于连接一个吸尘器。与该抽吸管45平行地从电动机壳体12后面出来一根电缆48，用于未示出的电动机的供电。电动机壳体12在向传动装置壳体14过渡的区域中在侧面带有一个接通/关断键50，用于电动机的启动及停止。
钟形罩20在其侧向突出的上侧面上带有一个可摆动180°的换档杆52，用于根据换档杆52的档位使偏心传动装置18(图2)从粗加工等级到精加工等级的转换以及反向转换，其方式是使止动爪54如上所述地与空心齿轮80的外齿圈81嵌合或脱开嵌合。
传动装置壳体14的钟形罩20的侧向内视图表示出安置在携动件26上方的正齿轮78的工作位置和可由换档杆52操作的止动爪54，该止动爪在贴靠到空心齿轮80的外齿圈81上时使其止动并中止它在滚动轴承82中的继续转动。
图2表示在图1中已描述的偏心式磨削机10的传动装置壳体14和钟形罩20的一个纵剖面以及向后、在观察方向上向右延伸的电动机壳体12的一部分。
锥齿轮传动装置16包括一个锥形小齿轮56，该锥形小齿轮不可相对转动地固定在未示出的、被容纳在电动机壳体12中的电动机的一个电动机输出轴58上。锥形小齿轮56借助一个螺母60轴向固定在电动机输出轴58上并且与一个盘形齿轮62的齿啮合。该盘形齿轮在中心不可相对转动地包围一个相对于电动机输出轴58成角度的从动轴64，该从动轴的上端部支承在芯壳19中上部的一个滚针轴承66中。在盘形齿轮62的下方，从动轴64支承在一个滚珠轴承68中，该滚珠轴承装在连接于芯壳19下面的钟形罩20的一个腰状区域中。从动轴64超过滚珠轴承68以一个扩宽的突缘70向下伸向磨削盘单元28。该突缘轴向向下过渡到一个偏心轴颈72中，该偏心轴颈相对于从动轴64的轴线65平行地错开几毫米的偏心度e。在轴向上在偏心轴颈72上面在一个相对于突缘70的轴向止挡位置中有一个圆弧段形的平衡质量74，它被保持在从动轴64上，用于对偏心轴颈72和装在其上的磨削盘单元28及携动件26的不平衡补偿。
偏心轴颈72插入双排滚子轴承76中，该轴承的外环77被阶梯圆筒形的携动件26不可相对转动地包围。因此，携动件26可相对于偏心轴颈72自由转动并且仅可基于双排滚子轴承76的轴承摩擦力而被该偏心轴颈带动旋转，该旋转运动带着相应的滑动被传递到磨削盘单元28上。
携动件26被环形的正齿轮78不可相对转动地包围，该正齿轮的外齿部79与空心齿轮80持久啮合。该空心齿轮通过滚动轴承82可转动地支承在壳体盖22上并且通过可松开地嵌入其外齿圈81中的止动爪54可被相对于壳体固定地止动，由此，在止动状态中，即偏心式磨削机18调整到粗加工状态中时，不能通过正齿轮78被带动转动。当通过换档杆52的操作使止动爪54松开时，实现精加工调整状态。
如果在调整到精加工状态时空心齿轮80被在其上滚动的正齿轮78带动转动，则携动件26及由此磨削盘单元28主要进行偏心的圆周运动，带有小的、易于制动的同心旋转分量，由此，磨削砂粒仅移动过小的切削行程。相反，如果空心齿轮80通过换档杆52被止动并且通过止动爪54的嵌入被阻止随正齿轮78一起转动，则正齿轮在从动轴64转动时必须在被止动的空心齿轮80内受强制地滚动。在此，磨削盘单元28的圆周运动叠加了一个不可制动的转动，以致磨削盘单元及由此每个磨削砂粒移动过一个相对较大的、描出摆线的切削行程，进行标志性的粗加工运动。
空心齿轮80由一个尤其是用铝制成的中心的铠装环100形成，在该铠装环上注塑上用塑料制成的内齿轮85，在此，阶梯圆筒形的铠装环100在两侧完全被注塑包封。只有向下突出的突缘83未被塑料覆盖，而被精加工后用作轴承座，它嵌入滚动轴承82的内环中并且不可相对转动地保持在那里。
图3表示携动件26与壳体盖22之间的区域的一个局部放大图，带有图2所示波纹膜片30的一部分的横剖面。其中可清楚地看出双排滚子轴承76的外环在外部如何被阶梯圆筒形的携动件26环形地包围并且该携动件又构成环形的正齿轮78的一个不可转动的座。该正齿轮以其外齿部79啮合在空心齿轮80的内齿圈85上的相对齿部中，该空心齿轮通过滚动轴承82可转动地支承在壳体盖22上。
还可清楚地看出波纹膜片30的安置。该波纹膜片的钵状外座36在径向上形状对合并且在轴向上可传递力地牢固在外面保持在壳体盖22的阶梯形的突缘34上，在此，该波纹膜片用多个向内伸出的径向凸块37抓住突缘34，这些径向凸块进入该突缘的环绕的环形槽23中并且借助一个附加的形状对合连接将波纹膜片30牢固保持在该突缘上。其中，波纹膜片30的外边缘32平面地并且与壳体盖22的外侧面平行地贴靠在壳体盖上。钵形的外座36和径向凸块37与壳体盖22的支承面一起构成一个迷宫式密封，它可靠地使不断堆积的磨屑远离偏心传动装置18。
一个三重的波纹轮廓31从带预应力地或膨胀地套在突缘34上的座36一直延伸到中心孔38，该波纹轮廓由高弹性的、容易变形的、尤其是橡胶弹性的合成材料制成。中心孔38的边缘带有一个内座环39，它由硬弹性材料制成并且用作径向轴密封环40的支承座。径向轴密封环40以其内环壁42滑动并且密封地支承在携动件26的外壁上。当偏心式磨削机10工作时，携动件在壳体盖22的中心孔24中进行其圆周运动。径向轴密封环40、内座环39及波纹膜片30的波纹轮廓31必须跟随该圆周运动，以便在携动件26的每个位置中阻止磨屑和类似物进入传动装置壳体14或钟形罩20的内部。
图4表示作为单个组件预安装在壳体盖22上的滚动轴承82中的空心齿轮80的横剖面。其中表示出空心齿轮80的构型，它是带有一个中心阶梯圆筒形的铠装环100的组合件，该铠装环向下过渡到具有减小的直径的突缘83中、在上部带有在其较大直径上设上塑料层的内齿圈85并且在外部被外齿圈81包围，该外齿圈由在外部张紧地套在一个沟纹部89上的一个齿形带组成。在传动装置盖22上可清楚地看到它的用于与波纹膜片30嵌合的突缘34及其环形槽23。
图5中带有空心齿轮80的轴承盖22的俯视图清楚表示出前面针对图4的说明并且可参考该段说明，无需再重复前面描述过的细节。
图6表示轴承盖22连同滚动轴承82和空心齿轮80的分解图并且清楚表示出前面描述过的这些零件。
权利要求
1.偏心式手持磨削工具机，具有一个壳体(12，14，20)和一个支承在该壳体上的被偏心驱动的磨削盘单元(18，26，28)，具有一个尤其是在加工阶段中可换档的偏心传动装置(18)，该偏心传动装置由一个空心齿轮(80)组成，一个与磨削盘单元(28)不可相对转动的正齿轮(78)可在该空心齿轮上滚动，其特征在于该空心齿轮(80)可转动地安置在壳体(20)内的一个轴承(82)中，该轴承的直径等于或小于空心齿轮(80)的最大内直径、尤其是其内齿圈(85)的最大内直径。
2.根据权利要求1所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于空心齿轮(80)由一个尤其是用高强度材料、最好是金属制成的阶梯圆筒形的承载部分(100)组成，该承载部分承载一个由具有良好滑动性能的较低强度材料、特别是注塑包封塑料制成的内齿圈(85)。
3.根据权利要求1或2所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于该承载部分(100)承载一个外齿部(79)，该外齿部由与承载部分(100)和内齿圈(85)不同的材料制成，尤其是由一个齿形带构成。
4.根据权利要求1或2所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于该外齿部(79)由一个在外面不可相对转动地包围空心齿轮(80)的齿形带构成。
5.根据权利要求1或2所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于承载部分(100)在外面被与制成内齿圈(85)的材料相同的材料注塑包封，齿形带装在这上面。
6.根据权利要求1所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于承载部分(100)在外面在其被注塑包封的区域上在上部大的阶梯圆筒形区域中被内齿圈(85)的塑料注塑包封，在那里具有由最好均匀的突起和凹下、尤其是沟纹部(89)组成的一个结构，齿形带背侧相应的相对突起和相对凹下啮合在该结构中。
7.根据权利要求6所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于这些突起和凹下形成一个沟纹部(89)。
8.根据权利要求1所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于承载部分(100)在轴向上向下过渡到一个环形的突缘(83)中，该突缘的直径小于上部环形区域的直径，尤其是小于内齿圈(85)的最大内直径。
9.根据权利要求1所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于空心齿轮(80)作为可独立安装的组件支承在壳体盖(22)内一个可转动地位于其中的滚动轴承(82)中，其中，壳体盖(22)法兰式地在下面通过螺纹连接在壳体(20)上。
10.根据权利要求9所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于壳体盖(22)在其背离空心齿轮(80)的一侧上带有一个弹性的密封件(30)，该密封件跟随偏心传动装置(18)的偏心运动并且保护该偏心传动装置免受灰尘及污物的侵入。
11.根据权利要求10所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于该弹性的密封件构成为波纹膜片(30)并且不仅形状对合而且可传递力地仅借助集成于一体的防松元件(37)保持在壳体盖(22)上。
12.根据权利要求1至6之一所述的偏心式手持磨削工具机，其特征在于磨削盘单元(28)与钟形罩(20)之间的中间空间在径向外部被一个弹性的、形状对合地嵌入钟形罩(20)的一个内环槽(92)中的边缘密封件(84)带有确定间隙地密封，该边缘密封件用于限制中间空间中的负压的极限。
全文摘要
一种偏心式手持磨削工具机，具有一个壳体(12，14，20)和一个支承在该壳体上的被偏心驱动的磨削盘单元(18，26，28)，具有一个尤其是在加工阶段中可换档的偏心传动装置(18)，该偏心传动装置由一个空心齿轮(80)组成，一个与磨削盘单元(28)不可相对转动的正齿轮(78)可在该空心齿轮上滚动。该空心齿轮(80)可转动地安置在壳体(20)内的一个轴承(82)中，该轴承的直径等于或小于空心齿轮(80)的最大内直径、尤其是其内齿圈(85)的最大内直径，由此，它比迄今为止的可对比的手持式工具机更加细窄、更加轻并且更加坚固。
文档编号B24B47/00GK1605433SQ200410083528
公开日2005年4月13日 申请日期2004年10月9日 优先权日2003年10月10日
发明者斯特芬·蒂德, 迪特尔·韦宁格 申请人:罗伯特·博施有限公司