专利名称：用于电动工具的结构单元和装有这样结构单元的电动工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1的前序部分的用于电动工具的结构单元，以及一种按权利要求10的装有一个这样的结构单元的电动工具。
技术背景一般完全已知的是，设计电动工具例如冲击钻机，以使其由结构单 元构成。各个结构单元可以廉价地预先制造，并且用较少的装配步骤组 装成最终产品。对于这样的结构单元典型的例子是电机和变速器结构单 元，所述的电机和变速器结构单元以预先制造的状态装入到工具的壳体 内。此外在带有许多功能的电动工具中，例如在带有凿子功能的冲击钻 机中由于复杂性需要较高的装配成本。特别是不同运行模式的调节需要 较高的机械耗费。由DE 42 05 840 C2已知一种带有凿子功能的沖击钻机，其中借助于一个滑动开关可以接通不同的运行模式。在该已知的沖击钻机中凿子功能通过如下方式实现，即一个与钻削主轴抗旋转地固定的输出齿轮轴向被移动到一个利用 一个与壳体固定的锁紧件的锁紧位置上。为了使中间位置的可能性受到局限，此时锁紧件的齿与输出齿轮的齿对齐，以至于输出齿轮不能与锁紧件啮合，在该已知的冲击钻机中规定，锁紧件的锁紧齿首先逐渐变细地并且然后逐渐变宽地构成，以便旋转驱动装置的输 出齿轮本身合理移动用于希望地啮合到锁紧件内。由DE 195 45 260 Al已知一种冲击钻机，其中借助于一个旋转开关 可以接通不同的运行模式，其中旋转开关的旋转运动通过一个控制板转 换成轴向运动。控制板在壳体内可移动地支承，并且通过一个偏心地设 置在旋转开关上的凸出件移动。为了在凿子运行模式时卡住钻削主轴， 在已知的冲击钻机中设有一个固定在变速器壳体上的锁紧板，该锁紧板
锁紧板与输出齿轮之间的"齿对齿位置"时后者不能移动到锁紧位置上。 发明内容本发明的目的是，提出一种用于电动工具的结构单元，通过该结构 单元保证简单地装配电动工具。此外本发明的目的是，提出一种电动工具尤其是手持式电动工具如 带有凿子功能的冲击钻机，该电动工具能简单地装配。所述目的通过权利要求1和10的特征解决。本发明的有利的结构在从属权利要求中给出。本发明基于的思想是，实现一种预装配的以一个同步和控制单元的 形式用于一个用以接通不同运行模式的旋钮的结构单元，该结构单元一 方面具有一个锁紧件，用该锁紧件能固定一个与工具主轴一起旋转的部 分尤其是输出齿轮以实现凿子功能，并且另一方面设有一个带有用于把 旋转开关的旋转运动转换成用于接通不同运行模式的轴向运动的控制曲 线的控制板。 一种按本发明的装有所述预装配的结构单元的电动工具的 装配相对于已知的电动工具的装配显著地简化，因为部件如锁紧件和控 制板不必单独与壳体螺紋连接或者用特殊的导向装置装在壳体内。为了能沿着轴向移动控制板，在旋转开关上关于旋转开关的旋转轴 线设置偏心的凸出件，所述的凸出件与控制板的控制曲线互相作用。按本发明的 一种优选的实施方式构成用于锁紧钻削主轴在凿子功能 上的锁紧件，以使该锁紧件嵌入到钻削主轴上的输出齿轮的较大数量的齿轮槽内，例如在四分之一圆或者八分之一圆上，以便无磨损地确保凿子功能。在本发明的实施方式中，有利的是规定，结构单元具有两块优选互 相平行地设置的、轴向可移动的控制板，其中一个控制板用于接通和断 开冲击驱动装置，并且一个控制板用于在工具主轴上轴向移动一个输出 齿轮。通过轴向移动输出齿轮可以接通和断开钻削驱动装置，即通过输 出齿轮与副轴的驱动齿轮啮合或者脱开啮合。同时可以通过该控制板使 输出齿轮与锁紧件啮合，以便实现凿子功能。同样用该控制板可以把输 出齿轮移动到一个轴向位置，在该轴向位置上它不与副轴的驱动齿轮啮
合，并且另一方面也不借助于锁紧件锁紧。在该所谓的凿位寻找位置上 可以选择凿子的希望的转角，在此输出齿轮应该在另一个开关位置上卡 住。在本发明的进一步拓展中有利地规定，结构单元包括一条导杆，锁 紧件以及至少一个控制板逆着克服弹簧力轴向可以沿着该导杆移动。通过锁紧件不是固定在其位置上，而是轴向克服弹簧力可移动地设置，用 令人惊异地简单且有效的方式在输出齿轮与锁紧件之间建立一个同步装 置。对于在锁紧件沿着钻削主轴轴向运动到锁紧位置上时锁紧件的齿应 该与输出齿轮的齿对齐的情况，锁紧件轴向克服弹簧力移动。现在在釆 用的冲击驱动装置中只要微小的扭矩一作用到钻削主轴上，该钻削主轴 就微小地旋转，由此锁紧件以锁紧齿卡入到输出齿轮的齿槽内。用所述 的方式旋转开关和沿着所述方向强制导引的控制板可以接通到凿位(锁 紧位置)上，即使输出齿轮由于其角度位置不能与锁紧件啮合。把结构单元装入到电动工具中可以通过如下方式简单地进行，即导 杆用其两端装入尤其是卡入到壳体内的相应一个轴承中。通过至少一个控制板的轴向弹簧力加载同样建立一个同步装置。当 输出齿轮由于其角度位置不能与副轴的驱动齿轮啮合时，旋转开关由于 按本发明的实施方式仍然可以旋转到相应的位置上。只要接通旋转驱动 装置，输出齿轮由于轴向弹簧负载与副轴的驱动齿轮啮合。如果用于操 作冲击驱动装置的控制板构成轴向受弹簧负载的，那么用同样的方式可 以使得用于冲击驱动装置的接通和断开机构同步。通过按本发明的实施 方式控制板只沿着一个运动方向强制导引，以使旋钮的转换独立于齿轮 或耦合元件彼此的角度位置是可能的。轴向移动输出齿轮的控制板应该 这样受弹簧负载，使得输出齿轮朝驱动齿轮的方向受弹簧负载，以便控 制板只从旋转驱动位置出来被强制引导。对于负责接通和断开冲击驱动 装置的控制板同样适用。该控制板也应该只能从啮合位置出来被强制引 导。为此有利的是，结构单元的所有弹簧设置成使弹簧力的方向同样指 向轴向可移动的锁紧件，并且弹簧力同样指向至少一个优选所有轴向可 移动的控制板。
用尽可能少的单件实现结构单元通过如下方式是可能的，即各一个 与导杆同轴设置的弹簧优选螺旋弹簧配设于锁紧件以及至少一个控制 板，其中每个螺旋弹簧用其一端支承在一个设置在导杆上的止挡尤其是 一个保险环上。在此有利的是，用于配设于所述一个控制板的螺旋弹脊 的止挡同时构成一个用于锁紧件的轴向止挡和/或用于配设于所述一个 控制板的螺旋弹簧的止挡同时构成一个用于另 一个控制板的轴向止挡。优选锁紧齿关于一条中轴线对称地设置，所述中轴线垂直于导杆的 纵轴线延伸。因此确保，锁紧件关于导杆对称地加载并且不会相对于该 导杆扭转或歪斜。优选可以设有一个固定弓，该固定弓固定在控制板的钻削位置上， 并且从而把驱动齿轮固定在其位置上。这能防止在工具的冲击荷载或滑 动离合器松脱的情况下通常通过螺旋弹簧保持在位置上的输出齿轮偏移 和脱开喻合。因此按本发明获得一种特别能承栽且低磨损的锁紧件，当锁紧件借助于金属喷射成型方法(MIM)制造时。在此首先把金属粉末与塑料粉 末混合，并且喷射到一个模具内，然后把塑料烤透。
下面借助于示出一个实施例的附图详细解释本发明。其中图1 带有旋转开关的结构单元的侧视图，图2 结构单元的关于图1旋转卯°的视图，图3 在开关位置"带冲击驱动装置钻削"(钻削锤击)上时冲击钻机的前面部分区域的透视图， 图4 在开关位置"不带冲击驱动装置钻削"上时冲击钻机的前面部分区域的透视图， 图5 在锁住钻削主轴的情况下在开关位置"凿"上时冲击钻机的前面部分区域的透视图， 图6 在输出齿轮与锁紧件之间"齿对齿位置"的情况下在开关位置"凿"上时冲击钻机的前面部分区域的透视图， 图7 在开关位置"凿位寻找"上时冲击钻机的前面部分区域的透
视图，和图8 在开关位置"钻削，，上时带有附加的固定弓的结构单元。
具体实施方式
按本发明的结构单元1包括一条导杆2，一个带有锁紧齿4的锁紧件 3以及一个第 一控制板5和一个第二控制板6轴向可移动地支承在该导杆 上。导杆2为了所述的目的通过一个与锁紧件3 —起构成单件式的轴套7 导引。控制板5、 6互相平行地设置，并且相应通过与控制板5、 6正交 地定向的夹板8、 9、 10、 11不会丢失地且可移动地保持在导杆2上，其 中导杆2通过在夹板8、 9、 10、 ll内的各一个通孔导引。第二控制板6 设置在第一控制板5与一个旋钮12之间，其中第二控制板设有一个折角 卯。且平行于导杆2延伸的连接夹板13，该连接夹板搭接第一控制板5， 并且把第二控制板6与夹板10、 ll连接起来。为了缩短结构单元l的结 构长度，第二控制板6的在第一控制板5的夹板8、 9之间的夹板10设 置在导杆2上。每个控制板5、 6具有一条导向曲线14、 15，所述的导向曲线与旋转 开关12的相应一个横向于导杆2延伸的凸出件16、 17相互作用。在图1中示出的实施例中第一控制板5克服螺旋弹簧18的弹簧力在 导杆2上朝着锁紧件3的方向移动。凸出件17在示出的开关位置上时不 与配设的导向曲线15相啮合。控制板5、 6只沿着一个轴向方向强制导 引。锁紧件3的锁紧齿4设置在一段圓弧段上。锁紧件3在图1中示出 的实施例中贴靠在一个保持在导杆2的一个槽内的保险环19上，该保险 环构成用于锁紧件3的轴向止挡。保险环19同时构成用于第一控制板5 的螺旋弹簧18的止挡，由此螺旋弹簧18支承在保险环19和夹板8上。一条与导杆2和轴套7同轴设置的螺旋弹簧20配设于锁紧件3,该 螺旋弹簧用其一端支承在一个保持在导杆2的一个环绕的槽内的保险环 21上，并且用其另一端侧面支承在锁紧件3上。为了简化结构单元的装 配，在锁紧件3上设有两个轴向且平行于导杆2延伸的销子22、 23，所 述的销子可以嵌入到壳体内的相应空隙内。一条螺旋弹簧24配设于第二控制板6，该螺旋弹簧如所有螺旋弹膂 18、 20 —样与导杆2同轴地设置。螺旋弹脊24支承在一个保持在导杆2 的槽内的保险环25上，并且侧面支承在第二控制板6的夹板10上。保 险环25同时构成用于第一控制板5的轴向止挡。第二控制板6的轴向止 挡由保险环26产生。在图3至7中仅仅局部地示出冲击钻机的前面部分区域。出于清楚 明了的原因没有示出驱动电机和壳体部分。未示出的驱动电机通过一条 轴28与 一条副轴27固定旋转啮合,其中副轴27既作为用于钻削主轴29 的旋转驱动装置又作为冲击驱动装置。冲击驱动装置借助于一个以传统 方式构成的摆动轴承30来实现，该摆动轴承通过一个摆动指状销作用到 冲击机构的活塞上。副轴27中心穿过摆动轴承30,并且相对于该摆动轴 承30可旋转地支承。摆动轴承30可以通过一个爪齿离合器31与副轴27 抗旋转地啮合，例如如图3所示。为此爪齿离合器31具有一个在副轴27 上轴向可移动且抗旋转地支承在该副轴上的带有两个轴向伸出的离合器 凸出件33的离合器套32，所述离合器凸出件可以嵌入到一个离合器配合 件35的相应的槽内。离合器配合件35抗旋转地与摆动轴承30连接。第二控制板6以夹板10嵌入到离合器套32的一个环绕的槽36内， 由此第二控制板6和爪齿离合器31的离合器套32可以进行耦合的轴向 运动。在副轴27上抗旋转地i殳置一个驱动齿轮37,该驱动齿轮在图3中与 一个输出齿轮38啮合。输出齿轮38抗旋转地装在钻削主轴29上。然而 出于安全原因以已知的方式设有一个滑动离合器39，以便避免在钻削工 作期间钻头歪斜时产生的损伤。滑动离合器并且从而输出齿轮38和第一 控制板5沿着轴向互相耦合。为了所述的目的第一控制板5原夹板8嵌 入到滑动离合器39的一个环形槽40内，以便输出齿轮38虽然相对于结 构单元1是可旋转的，但是沿着轴向运动方向与第一控制板形封闭地连 接。通过旋转开关12和结构单元1可以接通不同的工作方。旋转开关12
的旋转运动通过凸出件16、 17与导向曲线14、 15相结合转换成控制板5、 6并且从而输出齿轮38以及爪齿离合器31的离合器套32的轴向运动。下面借助于图3至7详细解释不同的运行模式。在图3中示出运行模式"带冲击驱动装置钻削"(钻削锤击)。控 制板5、 6以夹板8、 11贴靠在保险环25、 26上，由此钻削主轴29的输 出齿轮38与副轴的驱动齿轮37耦合，由此驱动齿轮37的旋转运动又通 过输出齿轮38传递到钻削主轴29上(钻削)。同时闭合爪齿离合器31。 离合器套32以离合器凸出件33嵌入到摆动轴承30的离合器配合件的槽 内，由此副轴27的旋转运动传递到摆动轴承30上，由此一个摆动指状 销又作用到一个未示出的冲击活塞上(锤击)。在图4中旋转开关12旋转到开关位置"钻削"，由此跟图3相比第 二控制板6克服弹簧24的弹簧力轴向在导杆2上朝着锁紧件3的方向移 动，即通过凸出件17沿着导向曲线15移动。与第二控制板强制耦合的 离合器套32相应轴向沿着副轴27朝着驱动齿轮37的方向移动，由此离 合器套32的离合器凸出件33从离合器配合件35的槽36内移出。因此 副轴27的旋转运动不再传递到摆动轴承30上，以便不激活冲击驱动装 置。第一控制板5的轴向位置相对于在图3中示出的运行模式没有改变， 由此驱动齿轮37继续与钻削主轴29的输出齿轮38啮合。现在当旋转开关12从图4中示出的开关位置回转90。到图3中示出 的开关位置时，第二控制板6由于弹簧24的弹簧力又轴向移动到图3中 示出的位置上，其中离合器凸出件33嵌入到槽34内。当出现离合器凸 出件33没有与槽34对齐的情况时，开关仍然能旋转到图3中示出的位 置上。然而在此第二控制板6仅沿着轴向移动直到控制凸出件33贴靠在 离合器配合件35上。然而只要副轴27被驱动，离合器凸出件33由于螺 旋弹簧24作用到槽36内的弹簧负载而卡入到槽34内。因此通过按本发 明的结构单元1的实施方式建立用于接通冲击驱动装置的同步。在图5中开关移动到位置"凿"上。相对于图3中示出的运行才莫式 仅仅第一控制板5轴向朝着锁紧件3的方向在导杆2上移动，由此与控 制板5耦合的输出齿轮38也轴向沿着相同方向移动。因此输出齿轮38
不再与副轴27的驱动齿轮37啮合，而是与锁紧件3的锁紧齿4啮合。 在这种运行模式中仅仅激活冲击驱动装置。钻削主轴29通过锁紧件3防 止旋转。图6示出与图5相同的开关位置。然而输出齿轮38不能与锁紧件3 的锁紧齿4啮合，因为输出齿轮38的齿与锁紧齿4对齐。因此锁紧件相 对于图5中示出的位置轴向从输出齿轮38朝着钻削主轴29的前端方向 移动。在此螺旋弹簧20被挤压。由于锁紧件在导杆2上的轴向可移动性 首先完全可能的是，旋转开关12可旋转到图6中示出的旋转位置上。当 锁紧件3没有可移动的支承时卡住输出齿轮38的轴向运动并且从而控制 板5的轴向运动和旋转开关12的旋转运动。通过按本发明的结构单元1 的实施方式锁紧件3朝输出齿轮38被预紧，以便只要钻削主轴29进行 少量旋转，锁紧件3的锁紧齿4就卡入到输出齿轮38的齿槽内。因此由 于锁紧件的弹性预紧提供一种用于锁紧机构的同步装置。在图7中旋转开关12旋转到"凿位寻找位置"上。在此第一控制板 5轴向移动，更确切地说直到输出齿轮38沿着轴向定位在驱动齿轮37 与锁紧件3之间。在该位置上脱开旋转驱动装置。然而带有输出齿轮38 的钻削主轴29可以手动旋转，以便在旋转开关12继续旋转45°到图5 中示出的"凿位"之前，能寻找希望的凿位。图8示出一个固定弓41，该固定弓用一条固定臂42固定在一个壳体 凸缘46上。固定弓41具有一个保险臂44，该保险臂在一个前面支承区 域45内包围控制板5。因此在该位置上确保，滑动离合器39通过槽40 的与控制板5的臂8形封闭地保持在位置上。如果没有一个这样的固定 弓41，滑动离合器39仅仅力封闭地通过螺旋弹簧18保持在保险环25 上，以至于在冲击荷载时存在这样的危险，即输出齿轮38脱开啮合。为 了降低所述的危险不考虑增加弹簧力，因为否则会导致控制力过高。在按图8顺时针^作旋转开关12时，凸出件16碰到保险臂41的释 放段43，以至于在凸出件16与导向曲线14接触之前，该释放段向下偏 移并且释放控制板5。 附图标记列表
1 结构单元2 导杆3 锁紧件4 锁紧齿5 第一控制板6 第二控制板7 轴套8 夹板9 夹板 10夹板11 夹板 12旋转开关 13连接夹板14 导向曲线 15导向曲线16 凸出件17 凸出件 18螺旋弹簧 19保险环 20螺旋弹簧 21 保险环 22销子23销子24螺旋弹簧25 保险环26 保险环27 副轴28 轴29钻削主轴
30 摆动轴承31 爪齿离合器 32离合器套33离合器凸出件 34槽35离合器配合件36 槽37驱动齿轮 38输出齿轮 39滑动离合器40 环形槽41 固定弓 42固定臂 43释放段 44保险臂45 支承区域46 壳体凸缘
权利要求
1.一种用于电动工具尤其是手持式电动工具如带有凿子功能的冲击钻机的结构单元，其特征在于结构单元(1)构成为可预装配的用于一个用以接通不同运行模式的旋转开关(12)的同步和控制单元，并且具有一个锁紧件(3)以及至少一个控制板(5、6)，所述锁紧件用于形封闭地嵌入到一个抗旋转地与工具主轴(29)一起旋转的部分内，所述控制板带有一条用于把旋转开关(12)的旋转运动转换成用以接通不同运行模式的轴向运动的导向曲线(14、15)。
2. 根据权利要求1所述的结构单元，其特征在于锁紧件(3)具 有多个在圆弧段上延伸的锁紧齿(4)。
3. 根据上述任何一项权利要求所述的结构单元，其特征在于结构 单元(1)具有两块优选互相平行地设置的、轴向可移动的控制板(5、 6 )， 其中一个控制板(6)用于接通和断开一个冲击驱动装置，并且一个控制 板(5)用于在工具主轴(29)上轴向移动一个输出齿轮(38)。
4. 根据上述任何一项权利要求所述的结构单元，其特征在于结构 单元(1)包括一条导杆(2)，在该导杆上保持锁紧件(3)和所述至少 一个控制板(5、 6)，其中不仅锁紧件(3)而且所述至少一个控制板(5、 6)克服各一个弹簧力可以轴向沿着导杆(2)移动。
5. 根据权利要求4所述的结构单元，其特征在于为了产生弹簧力 这样设置弹簧(18、 20、 24),使得弹簧力的方向同样既指向锁紧件(3) 又指向所述至少一个控制板(5、 6)。
6. 根据上述任何一项权利要求所述的结构单元，其特征在于各一 个与导杆(2)同轴设置的螺旋弹簧(18、 20、 24)配设于锁紧件(3) 以及所述至少一个控制板(5、 6)，其中每个螺旋弹簧(18、 20、 24) 用其一端支承在一个设置在导杆(2)上的止挡(19、 21、 25)尤其是一 个保险环上。
7. 根据权利要求6所述的结构单元，其特征在于用于配设于所述 控制板(5 )的螺旋弹簧(18 )的止挡(19 )同时构成一个用于锁紧件(3 )的轴向止挡。
8. 根据权利要求6或7所述的结构单元，其特征在于用于配设于 所述控制板(6)的螺旋弹黃(24)的止挡(25)同时构成一个用于另一 个控制板(5)的轴向止挡。
9. 根据上述任何一项权利要求所述的结构单元，其特征在于锁紧 齿(4)关于一条中轴线对称地设置，所述中轴线垂直于导杆(2)的纵 轴线延伸。
10. —种电动工具，尤其是手持式电动工具如带有凿子功能的沖击 钻机，带有一个用于接通不同运行模式的旋转开关，其特征在于旋转 开关(12)与一个按上述任何一项权利要求的结构单元(1)啮合，以便 把旋转开关(12)的旋转运动转换成用于接通不同运行模式的轴向运动。
11. 根据权利要求10所述的电动工具，其特征在于在旋转开关(12 ) 上为每个控制板(5、 6)设有一个控制凸出件(16、 17)，所述控制凸 出件可以分别沿着控制板(5、 6)的导向曲线(14、 15)移动，其中控 制板(5、 6)和锁紧件(3)轴向朝着旋转开关(12)的方向受弹簧负栽。
12. 根据权利要求10或11所述的电动工具，其特征在于旋转开 关(12)可以旋转到在圆周上分布的连接位置上，其中可以接通运行模 式钻削、钻削锤击、凿以及凿位寻找。
13. 根据权利要求10至12之一所述的电动工具，其特征在于旋 转开关(12)可松开地尤其是可听到地卡入到各接通位置上。
14. 根据权利要求10至13之一所述的电动工具，其特征在于控 制板(5)可以通过一个可通过旋转开关(12)激活的固定弓(41)轴向 固定。
全文摘要
本发明涉及一种电动工具以及一种用于电动工具的结构单元(1)，尤其是一种带有一个这样的结构单元的手持式电动工具如带有凿子功能的冲击钻机，结构单元设计成可预装配的用于一个用以接通不同运行模式的旋转开关(12)的同步和控制单元，并且具有一个用于形封闭地嵌入到一个抗旋转地与工具主轴(29)一起旋转的部分内的锁紧件(3)以及至少一个带有一条用于把旋转开关(12)的旋转运动转换成接通不同运行模式的轴向运动的导向曲线(14、15)的控制板(5、6)。有利地简化电动工具的装配。
文档编号B25D16/00GK101111350SQ200580036993
公开日2008年1月23日 申请日期2005年10月27日 优先权日2004年10月27日
发明者W·德特林 申请人:克雷斯-电气有限公司及两合公司