[发明专利]工具设备

说明书

技术领域

本发明涉及一种工具设备，特别是一种手持式旋凿工具设备。

背景技术

在电动钻锤中，典型的是，气动冲击机构和旋转带动件由一个共同的电动机所驱动。由所述电动机带动进行轴向周期性运动的压气活塞通过一个空气弹簧来驱动冲击活塞。由所述冲击活塞产生的冲击被直接或间接地传递到钻头上。

所述旋转带动件通过一个连杆和一个传动机构与所述电动机相连接。作为典型的方式，在工具夹头中通过止锁元件将动力传递到钻头上，该止锁元件嵌入所述钻头上相应的槽中。所述钻头的轴向冲击通过旋转带动件的机械耦联而被传递到所述电动机上。所述电动机和所述传动机构的轴承必须设计为能够承受轴向以外的负荷。

发明内容

本发明的工具设备具有一气动的冲击机构，该冲击机构有一个沿工作轴线冲击作用的冲击锤。电动机用作驱动装置。传动机构具有一驱动齿轮和一从动齿轮，其中，所述驱动齿轮与所述从动齿轮啮合，并且至少所述从动齿轮的旋转轴线相对于工作轴线是偏斜的。所述驱动齿轮由金属制成，而所述从动齿轮由用碳纤维增强的塑料制成。

所述传动机构中的动力流始于所述电动机。在动力路径中，所述驱动齿轮比所述从动齿轮更加接近所述电动机。碳纤维增强的塑料、特别优选碳纤维增强的热塑性塑料与钢质材料、特别优选与含铜混合物的组合已证明具有与两个钢制齿轮相近的持久承受负荷的能力，并且具有附加的优点，即径向的冲击被缓冲减弱。因此减小了电动机上的负荷。

两个啮合的塑料制齿轮的组合在持久负荷下会失灵，即便这两个齿轮是用玻璃纤维强化的。需被传递的高扭矩也不能通过设计较宽的齿部得到补偿。由玻璃纤维强化的塑料构成的齿轮和钢制齿轮的组合也给不出令人满意的结果。意想不到的是，钢制的齿轮在此出现疲劳。而一个齿轮使用碳纤维、且另一个齿轮使用金属的变更才获得了能够充分承受负荷的组合。

所述齿轮应该被加工成具有高精度，也就是说具有小的公差。齿部尺寸的偏差导致较高的磨损和摩擦损失。所以首先是热固性塑料由于其通常较小的制造公差而显得很合适。在持久负荷下，聚酰胺亦即一种热塑性塑料制成的齿轮虽然公差较大，但却意想不到地具有较高的稳定性。

一个设计方案设置如下：所述工具设备具有一个用于使工具围绕工作轴线旋转的旋转带动件，并且由碳纤维增强的塑料构成的所述从动齿轮被耦联于所述电动机与所述旋转带动件之间的动力流路径中。

一个设计方案设置如下：所述碳纤维沿着所述齿轮的径向方向定向。由此获得特别好的缓冲特性。所述碳纤维可以相对所述齿轮的旋转轴线径向或者螺旋状地定向。

一个设计方案设置如下：所述从动齿轮的外径的大小至少三倍于其上支承该从动齿轮的轴的直径。该轴优选为钢制。已经得到证实，所述齿轮应该明显大于由所述轴形成的钢制芯棒，这样才能够获得显著的缓冲效果。

所述从动齿轮的旋转轴线优选以70°与110°之间的角度相对于所述工作轴线偏斜。

附图说明

下文将参照示范性的实施方式和附图阐述本发明。附图中示出：

图1为一钻锤；

图2、3和4为齿轮的不同视图。

在各附图中，如无其他说明的话，相同的或者功能一致的部件采用了同样的附图标记。

具体实施方式

图1示出的是一装有钻头2的钻锤1。气动的冲击机构3沿冲击方向4周期性地冲击作用到钻头2上。同时，一旋转带动件5持续地带动钻头2围绕该钻头的工作轴线6旋转。通过冲击与旋转的组合运动，钻头2在矿物材料中钻凿出圆形的钻孔。

所述钻锤1由一电动机7驱动，该电动机既驱动所述气动的冲击机构3，也驱动所述旋转带动件5。可以通过电网或者通过电池为所述电动机7供电。该高效的电动机7以其轴8相对于所述气动的冲击机构3和所述工作轴线6成夹角地布置，例如垂直设置。所述电动机7的旋转轴线9与所述工作轴线6相应地相互偏斜地设置。所述电动机7例如是电动换向电机，如磁阻电机。