DE4236819A1

DE4236819A1 - Machine tool power transmitting appts. from driver to rotating drive shaft - translates both rotary and to and fro movement to spindle from rotary moment of drive mechanism to drive rotating tool

Info

Publication number: DE4236819A1
Application number: DE4236819A
Authority: DE
Inventors: Kiyotaka Okazaki Aichi Jp Ichikawa
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 1991-10-31
Filing date: 1992-10-30
Publication date: 1993-05-06
Anticipated expiration: 2012-10-31
Also published as: DE4236819C2; US5343961A; JPH0539814U; JP2558753Y2

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Kraft- bzw. Energieübertragungsmechanismus von motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtungen wie Bohrern und Schraubendrehern, und insbesondere einen Kraftübertragungsmechanismus zur Übertragung sowohl einer Hin- und Herbewegung als auch einer Drehbewegung.

Motorisch betriebene Bohrer, Schraubendreher und andere Drehwerkzeuge haben einen Mechanismus zur Übertragung von Energie bzw. einer Kraft bzw. eines Drehmoments von einem Antriebsmechanismus an eine drehende Abtriebswelle. Zu solchen Übertragungsmechanismen gehören beispielweise eine Kupplungsscheibenanordnung, die über einen Stift in Axialrichtung bewegbar ist, welcher eine Übertragungswelle senkrecht zu deren Achse durchläuft, wie in der JP-U-OS Sho-63- 30 476 offenbart ist. Bei einer anderen Ausführungsform, die in der JP-U-OS Hei 2-56 512 offenbart ist, ist die Kupplungsscheibenanordnung über eine Keilwelle in Axialrichtung bewegbar, welche an einer drehenden Abtriebswelle angebracht ist.

Eine motorisch angetriebene Kombination aus einem Bohrer und einem Schraubendreher mit einer Kupplungsanordnung ist ebenfalls aus den US-PS 41 61 242 und 48 23 885 bekannt.

Herkömmliche motorisch betriebene Drehwerkzeuge, die das zuvor genannte Kombinationswerkzeug aufweisen, besitzen jedoch nicht die Funktion einer Hin- und Herbewegung, d. h. die Übertragungswelle und die Abtriebswelle sind nicht in Axialrichtung bewegbar. Ein weiterer Vibrationsbohrer ist somit erforderlich, um Stein oder Beton zu durchlöchern.

Wenn ein Schlagmechanismus zur Übertragung einer axialen Hin- und Herbewegung an die Abtriebswelle an der motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtung vorgesehen ist, um die Abtriebsachse entlang ihrer Achse zu bewegen, führt die Hin- und Herbewegung der Abtriebswelle zu einer Bewegung der Kupplungsscheibe relativ zu der Abtriebswelle und verursacht dadurch einen frühzeitigen Abrieb und eine Abnutzung der Kupplungsscheibe. Das bedeutet, daß die Gleitreibung unerwünschterweise die Lebensdauer des Kraftübertragungsmechanismus verkürzt. Der Reibungswiderstand verhindert auch eine sanfte Hin- und Herbewegung der Abtriebswelle. Insbesondere bei einer batteriebetriebenen Werkzeugeinrichtung verbraucht die Belastung die Batterie und verkürzt deren mögliche Lebensdauer.

Eine Aufgabe der Erfindung besteht entsprechend darin, eine motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung anzugeben, die einen Schlagbohrmodus, einen Schlagdrehmodus, einen normalen Bohrmodus und einen normalen Drehmodus hat. Weiterhin soll ein verbesserter Kraftübertragungsmechanismus für motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtungen angegeben werden, der effizient sowohl eine Drehbewegung als auch eine Hin- und Herbewegung überträgt. Außerdem soll der Reibungswiderstand eines Kraftübertragungsmechanismus gegen eine Spindel oder eine Abtriebswelle während der Hin- und Herbewegung reduziert werden.

Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird gemäß der vorliegenden Erfindung gelöst durch eine motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung, zu der gehören: ein teilbares Gehäuse; ein in dem Gehäuse angebrachter Motor; eine Wechselgetriebeeinrichtung, die an eine Übertragungswelle angeschlossen ist, um mit einer Abtriebswelle des Motors gekuppelt zu werden; eine Spindel, die drehbar in dem Gehäuse zum Empfang einer Drehbewegung der Übertragungswelle angebracht ist und ein Ende hat, an dem ein Werkzeug ersetzbar und lösbar befestigt ist; Drehmoment einstellende Kupplungseinrichtungen, die betriebsbereit an der Spindel angebracht sind; und eine Schlageinrichtung, die am hinteren Ende der Spindel vorgesehen ist, um eine axiale Hin- und Herbewegung an die Spindel zu übertragen.

Zu der ein Drehmoment einstellenden Kupplungseinrichtung gehören weiterhin: eine Feder; ein feststehendes Kupplungselement, das an der Spindel frei drehbar aber nicht entlang einer Längsachse bewegbar angebracht ist; und ein bewegbares Kupplungselement, das an der Spindel dem feststehenden Kupplungselement zugewandt angebracht ist, wobei das bewegbare Kupplungselement ein erstes Ende der Feder trägt und zusammen mit der Spindel drehbar und entlang der Längsachse bewegbar ist.

Die motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung weist weiter ein manuell drehbares Auswahlringelement auf, das an dem vorderen Ende des Gehäuses angebracht ist, um ein zweites Ende der Feder der das Drehmoment einstellenden Kupplungseinrichtung zu tragen, um den Kompressionsbetrag der Feder und dadurch das Drehmoment einzustellen. Das Werkzeug wird zwischen einem Drehmodus und einem Bohrmodus durch Drehung des Auswahlringelements gewechselt.

Zu der Schlageinrichtung gehören weiterhin: ein feststehendes Nockenelement, das an dem Gehäuse befestigt ist und eine Nockenfläche an seinem vorderen Ende aufweist, und ein bewegbares Nockenelement, das an der Spindel angebracht ist, um mit der Spindel drehbar zu sein, und eine Nockeneingriffsfläche aufweist, um mit der Nockenfläche des feststehenden Nockenelements in gleitendem Eingriff zu stehen.

Zu der motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtung der Erfindung gehören weiterhin eine Auswahleinrichtung, um das bewegbare Nockenelement zwischen einer ersten Position, in der die Nockeneingriffsfläche nicht in Kontakt mit der Nockenfläche steht und die Spindel sich nicht entlang der Längsachse bewegt, und einer zweiten Position, in der die Nockeneingriffsfläche in Kontakt mit der Nockenfläche steht und die Spindel sich entlang der Längsachse bewegt, zu bewegen.

Die Werkzeugeinrichtung der Erfindung weist eine Untersetzungsgetriebeeinrichtung zur Übertragung einer Drehung des Motors an die Wechselgetriebeeinrichtung auf.

In der motorisch betriebenen Werkzeugeinrichtung haben das Auswahlringelement und die Untersetzungsgetriebeeinrichtung eine im wesentlichen koaxiale Anordnung und sind in dieser Reihenfolge miteinander gekuppelt. Die Wechselgetriebeeinrichtung ist unterhalb der Schlageinrichtung und der Untersetzungsgetriebeeinrichtung angeordnet.

Die axial bewegbare Spindel hat eine oder mehrere Kugelkeilnuten, und das bewegbare Kupplungselement hat eine oder mehrere Kugelnuten, die den Kugelkeilnuten entsprechen. Das bewegbare Kupplungselement ist mit der Spindel gekuppelt, um mit dieser zusammen drehbar zu sein und sich über eine oder mehrere Kugeln entlang der Längsache hin- und herzubewegen. Jede Kugel rollt in einem Zwischenraum, der durch die Kugelnut und die Kugelkeilnut definiert ist. Das bewegbare Kupplungselement wird durch eine Feder gegen das feststehende Kupplungselement gedrückt.

Wenn sich die Spindel hin- und herbewegt, bewegt sich das bewegbare Kupplungselement über die Kugel entlang der Längsachse relativ zu der Spindel. Der Rollkontakt zwischen dem Kupplungselement und der Spindel hat einen geringen Reibungswiderstand und führt nicht zu einem ernsthaften Abrieb. Bei Batterie betriebenen Werkzeugeinrichtungen reduziert diese Anordnung wesentlich den Verbrauch der Batterie und erhöht somit deren Lebensdauer.

Diese und weitere Ziele, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden deutlicher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung einer Ausführungsform anhand der beiliegenden Zeichnung. In der Zeichnung zeigt

Fig. 1 eine teilweise geschnittene Seitenansicht, die den Aufbau einer motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtung gemäß der Erfindung im Schlagdrehmodus zeigt;

Fig. 2 eine vergrößerte Ansicht, die die motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung aus Fig. 1 im Schlagbohrmodus zeigt;

Fig. 3 eine vergrößerte Ansicht, die die motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung aus Fig. 1 im normalen Drehmodus zeigt;

Fig. 4 eine vergrößerte Ansicht, die die motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung aus Fig. 1 im normalen Bohrmodus zeigt;

Fig. 5 eine Schnittansicht entlang der Linie V-V in Fig. 1, die einen Wechselgetriebemechanismus zeigt;

Fig. 6 eine Schnittansicht entlang der Linie VI-VI in Fig. 1, die einen Kraftübertragungsmechanismus zeigt;

Fig. 7A eine Schnittansicht entlang der Linie VII-VII in Fig. 1, die einen Schlagmechanismus im Schlagmodus zeigt;

Fig. 7B eine Schnittansicht, die den Schlagmechanismus aus Fig. 7A im normalen Modus zeigt;

Fig. 8 eine Rückansicht eines Drehmomenteinstellrings; und

Fig. 9 eine erläuternde Ansicht, die die stufenähnliche Einstellnut des Drehmomenteinstellrings zeigt.

Eine motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung mit einem Kraftübertragungsmechanismus gemäß der Erfindung wird anhand der Zeichnung beschrieben.

Zu der motorisch betriebenen Werkzeugeinrichtung gehören, wie in Fig. 1 dargestellt ist, ein Pistolengriffgehäuse 1 mit einem Paar von komplementären zusammenpassenden Hälften, die lösbar miteinander entlang ihrer gemeinsamen Trennebene verbunden sind. Eine Batterie 2 ist ersetzbar in dem Griff des Gehäuses 1 angebracht, und eine Antriebs- und Kraft- bzw. Energieübertragungseinrichtung ist in dem Gehäuse 1 im wesentlichen senkrecht zu dem Griff angeordnet.

Zu der Antriebs- und Kraftübertragungseinrichtung gehören ein Motor 3, der in dem hinteren Bereich des Gehäuses 1 angeordnet ist, eine Spindel oder Abtriebswelle 4 im vorderen Bereich, und eine Übertragungswelle 5 im unteren Mittelbereich. Eine Drehung des Motors 3 wird an eine zu einer Motorwelle 3a koaxiale drehbare Antriebswelle 7 über einen Untersetzungsgetriebemechanismus 6 mit einem Planetenrad übertragen. Die Antriebswelle 7 weist eine vordere Getriebeeinheit von einem geringeren Durchmesser und eine hintere Getriebeeinheit von einem größeren Durchmesser auf. Die Übertragungswelle 5, welche nach unten und parallel zu der Antriebswelle 7 abragt, hat ein vorderes Zwischengetrieberad 8 von einem größeren Durchmesser und eine hinteres Zwischengetrieberad 9 von einem kleineren Durchmesser. Diese sind frei drehbar angebracht, um mit der vorderen Getriebeeinheit bzw. der hinteren Getriebeeinheit der Antriebswelle 7 in Eingriff zu kommen. Die Übertragungswelle 5 weist weiterhin ein Getrieberad 5a auf, das auf deren vorderes Ende aufgesetzt ist.

Das vordere und das hintere Zwischengetrieberad 8, 9 werden nach hinten bzw. nach vorne durch Schraubenfedern 10, 11 gedrückt, wobei sie einen festgelegten Abstand voneinander haben, der durch einen zwischen ihnen eingefügten Abstandhalter 12 gewährleistet wird. Ringkörper 13, 14 sind an der hinteren Stirnfläche des vorderen Zwischengetrieberades 8 bzw. der vorderen Stirnfläche des hinteren Zwischengetrieberades 9 so befestigt, daß sie einander gegenüberliegen. Die Ringkörper 13, 14 haben Nuten 13a, 14a, die aufeinander zu gerichtet ausgebildet sind. Wie klar in der Schnittansicht der Fig. 5 erkennbar ist, ist ein Zapfen 15, der quer durch die Übertragungswelle 5 geführt ist, in jeweils eine der Nuten 13a, 14a eingepaßt, wenn ein Gleitvorgang eines Wechselgetriebeschalters 16 die Zwischengetrieberäder 8, 9 entlang der horizontalen Achse in Richtung eines Betätigungszapfens 16a bewegt. Eine Drehung der Antriebswelle 7 wird so an die Übertragungswelle 5 durch eines der Zwischengetrieberäder 8, 9 übertragen, während sich das andere Zwischengetrieberad 9, 8 im Leerlauf dreht.

Die Abtriebswelle 4, die drehbar um die Längsachse und entlang dieser bewegbar ist, hat ein Spannfutter 17, das an ihrem vorderen aus dem Gehäuse 1 herausragenden Ende angebracht ist. Eine feststehende Kupplungsscheibe 18 ist frei drehbar an einer bestimmten Position der Abtriebswelle 4 angebracht und hat Zähne an ihrem Umfang, die mit der verzahnten Oberfläche des Getrieberades 5a am vorderen Ende der Übertragungswelle 5 in Eingriff stehen. Die Antriebs- und Kraftübertragungseinrichtung mit dem Motor 3, dem Untersetzungsgetriebemechanismus 6 und der Übertragungswelle 5 überträgt eine Drehung an die feststehende Kupplungsscheibe 18.

Die Abtriebswelle 4 hat weiterhin drei Kugelkeilnuten 19, die sich nach vorne von der bestimmten Position aus erstrecken, an der die feststehende Kupplungsscheibe 18 frei drehbar befestigt ist. Eine bewegbare Kupplungsscheibe 20, die zu der feststehenden Kupplungsscheibe 18 paßt, ist in dem Bereich der Abtriebswelle 4 angebracht, der die Kugelkeilnuten 19 aufweist. Die bewegbare Kupplungsscheibe 20 ist mit der Abtriebswelle 4 gekuppelt, um zusammen mit dieser über drei Kugelnuten 21 und Stahlkugeln 22 drehbar zu sein, wie in der Schnittansicht der Fig. 6 gut erkennbar ist. Die Kugelnuten 21 sind an der gegenüberliegenden Oberfläche der bewegbaren Kupplungsscheibe 20 ausgebildet, die den Kugelkeilnuten 19 entspricht, und jede Kugel 22 rollt in einem durch die Kugelnut 21 und die Kugelkeilnut 19 definierten Zwischenraum. Die bewegbare Kupplungsscheibe 20 ist auch entlang der Längsachse bewegbar und wird durch Schraubenfedern 23 gegen die feststehende Kupplungsscheibe 18 gedrückt. Wenn sich die bewegbare Kupplungsscheibe 20 im Schlagmodus, der später noch erläutert werden wird, nach vorne gegen die Schraubenfedern 23 bewegt, haben die Stahlkugeln 22 Rollkontakt mit den Kugelkeilnuten 19 und den Kugelnuten 21, wodurch ein vorzeitiger Abrieb der Nuten 19, 21 verhindert wird. Die symmetrische Anordnung der drei Kugeln und Nuten verbessert die sanfte Hin- und Herbewegung der Abtriebswelle 4. Der so ausgebildete Kraftübertragungsmechanismus überträgt auf effiziente Weise eine Drehung der Übertragungswelle 5 an die Abtriebswelle 4.

Ein Schlagmechanismus zur Übertragung einer Hin- und Herbewegung in axialer Richtung an die Abtriebswelle 4 ist an dem hinteren Bereich der Abtriebswelle 4 vorgesehen, wie in den Fig. 1 bis 4 sowie 7A und 7B gezeigt ist. Zu dem Schlagmechanismus gehören eine drehbare Nockenscheibe 24, die als Flansch an der Abtriebswelle 4 ausgebildet ist, und eine feststehende Nockenscheibe 25, die an dem Gehäuse 1 befestigt ist. Die feststehende Nockenscheibe 25 hat eine Öffnung 25a, um die Abtriebswelle 4 und ein exothermes Element 25b zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Abtriebswelle 4 aufzunehmen. Eine Nockenfläche der feststehenden Nockenscheibe 25 ist einer Nockeneingriffsfläche der drehbaren Nockenscheibe 24 gegenüberliegend angeordnet. Ein Eingriff der Nockenfläche der feststehenden Nockenscheibe 25 mit der Nockeneingriffsfläche der drehbaren Nockenscheibe 24 überträgt eine axiale Hin- und Herbewegung an die Abtriebswelle 4.

Eine halbkugelförmige Ausnehmung 26 ist an der hinteren Endfläche der Abtriebswelle 4 ausgebildet, die in eine Öffnung 25a der feststehenden Nockenscheibe 25 eingeführt ist. Ein großer Bereich einer Stahlkugel ist in der halbkugelförmigen Ausnehmung 26 aufgenommen. Eine Verschiebeplatte 28, die an der Rückseite der feststehenden Nockenscheibe 25 vorgesehen ist, steht in Kontakt mit der hinteren Endfläche der Abtriebswelle 4 und ist senkrecht zu der Längsachse verschiebbar. Die Verschiebeplatte 28 wird weiterhin von einer Stahlplatte 28′ getragen. Die Verschiebeplatte 28 hat auch eine Ausnehmung 29, die den herausstehenden oder nicht aufgenommenen Teil der Stahlkugel 27 aufnehmen kann. Ein Druckknopf 28a, der von beiden Seiten der Verschiebeplatte 28 vorsteht, wird zwischen dem Schlagmodus und dem normalen Modus gewechselt.

Im Schlagmodus, wie er in den Fig. 1 und 2 sowie in Fig. 7 gezeigt ist, wird der vorstehende Teil der Stahlkugel 27 in der Ausnehmung 29 der Verschiebeplatte 28 aufgenommen, so daß die drehbare Nockenscheibe 24 und die feststehende Nockenscheibe 25 in Kontakt miteinander gebracht werden. Der Eingriff der drehbaren Nockenscheibe 24 mit der feststehenden Nockenscheibe 25 überträgt die Hin- und Herbewegung an die Abtriebswelle 4.

Andererseits wird im normalen Modus, wie er in den Fig. 3 und 4 sowie in Fig. 7B gezeigt ist, der vorstehende Teil der Stahlkugel 27 aus der Ausnehmung 29 durch eine Gleitbewegung der Verschiebeplatte 28 mit dem Druckknopf 28a herausgedrückt, und die Abtriebswelle 4 wird noch vorne gedrückt, um den Kontakt der bewegbaren Nockenscheibe 24 mit der feststehenden Nockenscheibe 25 zu unterbrechen.

Eine Blattfeder 31 mit einer Sperraste ist an einer von mehreren halbkugelförmigen Nuten 30, die an der Seite der Verschiebeplatte 28 ausgebildet sind, eingerastet, so daß die Position der Stahlkugel 27 sicher relativ zu der Ausnehmung 29 der Verschiebeplatte 28 entsprechend der Betätigung des Druckknopfes 28a bestimmt ist.

Das vordere Ende der Abtriebswelle 4 steht von der Mitte eines Drehmomenteinstellrings 32 vor, welcher manuell drehbar an dem vorderen Ende des Gehäuses 1 angebracht ist. Fig. 8 ist eine Rückansicht des Drehmomenteinstellrings 32. Stufenähnliche Einstellnuten 33, die in Fig. 9 gezeigt sind, sind an der Innenfläche des Drehmomenteinstellrings 32 entlang des Umfangs der Abtriebswelle 4 ausgebildet. Ein Paar von Vorsprüngen 34 a eines Gleitelements 34, welches frei an der Abtriebswelle 4 befestigt ist, wird gegen die Einstellnuten 33 durch die Reaktionskraft der Schraubenfedern 23 gedrückt, die eine Druckkraft auf die bewegbare Kupplungsscheibe 20 ausüben, welche über eine Gleitscheibe 35, die ebenfalls an der Abtriebswelle frei drehbar angebracht ist, übertragen wird. Eine Drehung des Drehmomenteinstellrings 32 bringt allmählich die Vorsprünge 34a in Kontakt mit den stufenähnlichen Einstellnuten 33 und ändert die Position des Gleitelements 34. Der Positionswechsel des Gleitelements 34 ändert nachfolgend die Anpreßkraft der Schraubenfedern 23 gegen die bewegbare Kupplungsscheibe 20. Dies wirkt entsprechend als ein Drehmomentbegrenzer auf den Übertragungsmechanismus der Kupplungsscheibe.

Wenn es erwünscht ist, die motorisch betriebene Werkzeugeinrichtung von dem Drehmodus, wie er in Fig. 1 oder Fig. 3 gezeigt ist, in den Bohrmodus, welcher in Fig. 2 oder Fig. 4 gezeigt ist, zu wechseln, dreht die Bedienungsperson den Drehmomenteinstellring 32, wodurch bewirkt wird, daß das Gleitelement 34 in Axialrichtung bewegt wird, um die Axialbewegung der bewegbaren Kupplungsscheibe 20 zu begrenzen. Genauer gesagt werden im Bohrmodus die Schraubenfedern 23 zusammengezogen und der Drehmomentbegrenzer wird freigegeben. In dem Drehmodus werden die Schraubenfedern 23 in ihre Ausgangslage zurückgebracht und der Drehmomentbegrenzer arbeitet.

Der Wechselgetriebeschalter 16 zur axialen Bewegung der Zwischengetrieberäder 8, 9, der Druckknopf 28a zum Wechseln zwischen dem Schlagmodus und dem normalen Modus, und ein Energieschalter 36 zum An- und Abschalten des Motors 3 sind an dem Gehäuse 1 manuell zugänglich befestigt. Der Energieschalter 36, die Batterie 2 und der Motor 3 sind elektrisch miteinander verbunden.

Wenn die Bedienungsperson die motorisch betriebene Werkzeugeinrichtung nach der Auswahl einer gewünschten Drehgeschwindigkeit über den Wechselgetriebeschalter 16 an dem Energieschalter 36 einschaltet wird eine Drehung des Motors 3 durch den Untersetzungsgetriebemechanismus 6, die Zwischengetrieberäder 8, 9 und die Übertragungswelle 5 an die feststehende Kupplungsscheibe 18 übertragen. Wenn der normale Modus mit dem Druckknopf 28a ausgewählt ist, wird die Abtriebswelle 4 nach vorne gedrückt, um den Kontakt der drehbaren Nockenscheibe 24 mit der feststehenden Nockenscheibe 25 zu unterbrechen. Die Stahlkugeln 22 werden in Kontakt mit dem hinteren Ende der Kugelkeilnuten 19 gebracht, und eine Drehung der feststehenden Kupplungsscheibe 18 wird an die Abtriebswelle 4 über die bewegbare Kupplungsscheibe 20 übertragen.

Wenn andererseits der Schlagmodus mit dem Druckknopf 28a ausgewählt ist, wird der vorstehende Teil der Stahlkugel 27 in der Ausnehmung 29 der Verschiebeplatte 28 aufgenommen. Hier bewegt sich die Abtriebswelle 4 nach hinten und die drehbare Nockenscheibe 24 und die feststehende Nockenscheibe 25 werden miteinander in Kontakt gebracht. Der Eingriff der drehbaren Nockenplatte 24 mit der feststehenden Nockenplatte 25 überträgt sowohl eine Hin- und Herbewegung als auch eine Drehung an die Abtriebswelle 4. Obwohl die Hin- und Herbewegung die Abtriebswelle 4 relativ zu der bewegbaren Kupplungsscheibe 20 bewegt, reduzieren die Stahlkugeln 22, welche in den Kugelkeilnuten 19 und den Kugelnuten 21 rollen, den Reibungswiderstand und verhindern eine ungleichmäßige Drehung.

Wie zuvor beschrieben ist, ist in der motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtung gemäß der Erfindung der Schlagmechanismus zwischen dem Kupplungsscheibenmechanismus und dem Untersetzungsgetriebemechanismus angeordnet. Diese Anordnung verringert nicht nur die Baugröße der gesamten Werkzeugeinrichtung, sondern verbessert ihre Bedienbarkeit, weil der Wechselgetriebeknopf und die Schlag-Normalmodus Auswahleinrichtung neben dem Energiesschalter angeordnet sind. Die Anordnung des Schlagmechanismus in etwa der Mitte der Werkzeugeinrichtung erlaubt es der feststehenden Nockenscheibe ausreichend groß zu sein, um so eine übermäßige Erhitzung der Nockenscheibe aufgrund eines Gleitens der Nockenscheibe zu verhindern. Der Schlagmechanismus ist vorteilhaft stabil bei der axialen Hin- und Herbewegung.

Der Untersetzungsgetriebemechanismus, die Wechselgetriebeeinrichtung, die Kupplungsscheibeneinrichtung und der Schlagmechanismus sind in einem teilbaren Gehäuse angebracht. Verschiedene Elemente eines jeden Mechanismus und insbesondere die drehbare und feststehende Nockenscheibe sind einfach ersetzbar.

Die motorisch betriebene Werkzeugeinrichtung gemäß der Erfindung hat eine Hin- und Herfunktion, die Schlagmodus genannt wird und die herkömmlichen Bohr- und Drehfunktionen ergänzt, um so für verschiedene Arbeiten, inklusive das Durchlöchern von Steinen und Beton, verwendbar zu sein.

Es ist selbstverständlich, daß die zuvor erläuterte Ausführungsform nur illustrativ und nicht einschränkend in jeglicher Hinsicht ist, da die Erfindung in anderen Formen ausgeführt werden kann, ohne aus dem Schutzbereich der Erfindung zu kommen. Beispielsweise können der Untersetzungsgetriebemechanismus und der Übertragungsmechanismus irgendeinen bekannten Aufbau haben, der anders als der bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform ist. Der Gedanke und der Schutzbereich der vorliegenden Erfindung ist nur durch die anliegenden Ansprüche beschränkt.

Die vorliegende Erfindung gibt eine motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung mit einem verbesserten Kraftübertragungsmechanismus an, der einen geringen Reibungswiderstand gegen eine Spindel hat, die drehbar und hin und her bewegbar entlang einer Längsachse ist. Zu der motorisch betriebenen Drehwerkzeugeinrichtung der Erfindung gehören: eine drehbar in einem Gehäuse angebrachte Spindel zur Aufnahme einer Drehbewegung einer Übertragungswelle; ein feststehendes Kupplungselement, das frei drehbar an der Spindel angebracht ist; ein bewegbares Kupplungselement, das an der Spindel der feststehenden Kupplungsscheibe zugewandt angebracht ist; eine Schraubenfeder zum Drücken des bewegbaren Kupplungselements in Richtung des feststehenden Kupplungselements; und ein Motor zum Drehen des feststehenden Kupplungselements. Die Spindel hat drei Kugelkeilnuten, und das bewegbare Kupplungselement hat drei Kugelnuten. Das bewegbare Kupplungselement ist mit der Spindel gekuppelt, um mit dieser zusammen zu drehen und sich entlang der Längsachse über drei Kugeln hin- und herzubewegen. Die Werkzeugeinrichtung weist weiter eine Schlageinrichtung auf, die an dem hinteren Ende der Spindel zur Übertragung einer axialen Hin- und Herbewegung an die Spindel vorgesehen ist. Die Schlageinrichtung hat: ein feststehendes Nockenelement, das an dem Gehäuse befestigt ist und eine Nockenfläche an ihrem vorderen Ende hat; und ein bewegbares Nockenelement, das an der Spindel angebracht ist, um mit der Spindel drehbar zu sein, und eine Nockeneingriffsfläche hat, um mit der Nockenfläche des feststehenden Nockenelements in gleitendem Eingriff zu stehen.

Claims

1. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung, zu der gehören:

a) ein teilbares Gehäuse;
b) ein in dem Gehäuse angebrachter Motor;
c) eine Wechselgetriebeeinrichtung, die an eine Übertragungswelle angeschlossen ist, um mit einer Abtriebswelle des Motors gekuppelt zu werden; eine Spindel, die drehbar in dem Gehäuse zum Empfang einer Drehbewegung der Übertragungswelle angebracht ist und ein Ende hat, an dem ein Werkzeug ersetzbar und lösbar befestigt ist;
d) eine ein Drehmoment einstellende Kupplungseinrichtung, die betriebsbereit an der Spindel angebracht ist; und
e) eine Schlageinrichtung, die am hinteren Ende der Spindel vorgesehen ist, um eine axiale Hin- und Herbewegung an die Spindel zu übertragen.

2. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zu der ein Drehmoment einstellenden Kupplungseinrichtung weiterhin gehören:
eine Feder;
ein feststehendes Kupplungselement, das an der Spindel frei drehbar aber nicht entlang einer Längsachse bewegbar angebracht ist; und
ein bewegbares Kupplungselement, das an der Spindel dem feststehenden Kupplungselement zugewandt angebracht ist, wobei das bewegbare Kupplungselement ein erstes Ende der Feder trägt und zusammen mit der Spindel drehbar und entlang der Längsachse bewegbar ist.

3. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Feder das bewegliche Kupplungselement in Richtung des feststehenden Kupplungselements drückt.

4. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, gekennzeichnet durch ein manuell drehbares Auswahlringelement, das an dem vorderen Ende des Gehäuses angebracht ist, und ein zweites Ende der Feder der das Drehmoment einstellenden Kupplungseinrichtung trägt, um den Kompressionsbetrag der Feder und dadurch das Drehmoment einzustellen.

5. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet daß das Auswahlringeelement das Werkzeug zwischen einem Drehmodus und einem Bohrmodus wechselt.

6. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Schlageinrichtung weiterhin gehören:
ein feststehendes Nockenelement, das an dem Gehäuse befestigt ist und eine Nockenfläche an seinem vorderen Ende aufweist; und
ein bewegbares Nockenelement, das an der Spindel angebracht ist, um mit der Spindel drehbar zu sein, und eine
Nockeneingriffsfläche aufweist, um mit der Nockenfläche des feststehenden Nockenelements in gleitendem Eingriff zu stehen.

7. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch eine Auswahleinrichtung, um das bewegbare Nockenelement zwischen einer ersten Position, in der die Nockeneingriffsfläche nicht in Kontakt mit der Nockenfläche steht und die Spindel sich nicht entlang der Längsachse bewegt, und einer zweiten Position, in der die Nockeneingriffsfläche in Kontakt mit der Nockenfläche steht und die Spindel sich entlang der Längsachse bewegt, zu bewegen.

8. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß das feststehende Nockenelement ein exothermes Element zur Steuerung der Drehgeschwindigkeit der Spindel hat.

9. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Untersetzungsgetriebeeinrichtung zur Übertragung einer Drehung des Motor an die Wechselgetriebeeinrichtung.

10 Motorisch betriebenen Werkzeugeinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Auswahlringelement und die Untersetzungsgetriebeeinrichtung eine im wesentlichen koaxiale Anordnung haben und in dieser Reihenfolge miteinander gekuppelt sind.

11. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Wechselgetriebeeinrichtung unterhalb der Schlageinrichtung und der Untersetzungsgetriebeeinrichtung angeordnet sind.

12. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das bewegbare Kupplungselement mit der Spindel gekuppelt ist, um zusammen mit dieser zu drehen und sich entlang der Längsachse über mehrere Kuglen hin- und herzubewegen, von denen jede in einem Zwischenraum aufgenommen ist und rollt, welcher durch eine Kugelkeilnut an der Spindel und einer Kugelnut, die an dem bewegbaren der Kugelkeilnut entsprechenden Kupplungselement ausgebildet ist, definiert ist.

13. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Wechselgetriebeeinrichtung gehören: mehrere Zwischengetrieberäder mit unterschiedlichen Durchmessern; mehrere Schraubenfedern, um die Zwischengetrieberäder in entgegengesetzte Richtungen zu drücken; einem Abstandhalter, um einen bestimmten Abstand zwischen den Zwischengetrieberädern aufrechtzuerhalten; mehrere Ringkörper, von denen jeder eine Nut hat und die an den Zwischengetrieberädern einander zugewendet angebracht sind; und ein Stift, der mit einer der Nuten in Eingriff steht.

14. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung eine an der Rückseite des feststehenden Nockenelements angebrachte Verschiebeplatte aufweist, die senkrecht zur Längsachse gleiten kann.

15. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Spindel eine halbkugelförmige Ausnehmung an ihrem hinteren Ende aufweist, um einen großen Teil einer Kugel aufzunehmen, und die Verschiebeplatte auch eine Ausnehmung hat, die einen vorstehenden oder nicht aufgenommenen Teil der Kugel aufnehmen kann.

16. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Auswahleinrichtung weiter ein Druckknopf gehört, der von beiden Seiten der Verschiebeplatte zum Verschieben der Verschiebeplatte vorsteht, so daß die Kugel in die Ausnehmung der Verschiebeplatte hinein oder aus dieser heraus gedrückt wird.

17. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahleinrichtung weiterhin eine Blattfeder mit einer Sperraste aufweist, die in eine der halbkugelförmigen Nuten, die an einer Seite der Verschiebeplatte ausgebildet sind, eingerastet ist.

18. Motorisch betriebene Drehwerkzeugeinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß zu der Auswahlringeinrichtung gehören: ein Ring mit einer stufenähnlichen Einstellnut an ihrer Innenfläche; und ein Gleitelement mit einem Vorsprung, das frei drehbar an der Spindel angebracht ist, wobei der Vorsprung gegen die stufenähnliche Einstellnut durch die Feder der Drehmoment einstellenden Kupplungseinrichtung gedrückt wird.