DE60320484T2

DE60320484T2 - Kraftgetriebenes Werkzeug mit Blockiereinrichtung

Info

Publication number: DE60320484T2
Application number: DE60320484T
Authority: DE
Inventors: Yuen Ng BDC Internat Tai Po New Territory Koon
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 2002-06-07
Filing date: 2003-05-27
Publication date: 2009-05-14
Anticipated expiration: 2023-05-28
Also published as: CN1470366A; CN1268471C; EP1369208A2; US20040069512A1; EP1369208A3; AU2003204518A1; AU2003204518B2; ATE392998T1; EP1369208B1; DE60320484D1; US6938706B2

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf angetriebene Werkzeuge und insbesondere auf ein angetriebenes Werkzeug, das mit einem Blockiermechanismus für eine Blockier- und Lösebewegung eines Teils des angetriebenen Werkzeugs in Bezug auf ein anderes Teil des angetriebenen Werkzeugs versehen ist.
Ein Beispiel eines angetriebenen Werkzeugs ist in 1 dargestellt. Das angetriebene Werkzeug ist ein Bohrschrauber, der einen Körper mit einem Bohrkopf und einem Griff aufweist, der annähernd rechtwinklig mit dem Bohrkopf zusammengefügt ist. Der Bohrkopf schließt einen Elektromotor und ein Getriebe ein, und die Kombination des Griffes und des Bohrkopfes bildet einen herkömmlichen Pistolengriff zum Ergreifen durch den Benutzer. Der Griff umfasst einen Kipphebelschalter, der die Drehzahl verändert, für den Drehabtrieb mit geringer Drehzahl für die Schraubbetriebsart oder für den Drehabtrieb mit hoher Drehzahl für die Bohrbetriebsart. Diese Ausgestaltung des Bohrschraubers ist gut zum Bohren und zum Schrauben geeignet, vorausgesetzt, dass das Werkstück leicht zugänglich ist. Wenn das zu bohrende Loch oder die zu befestigende Schraube sich jedoch in einer engen Ecke oder in einer kompliziert gestalte ten Position befindet, ist mit dieser Ausgestaltung des Bohrschraubers kein Zugang zu erreichen. In diesem Fall muss der Benutzer auf ein kleineres handbetätigtes Bohrwerkzeug oder auf einen von Hand betätigten Schraubendreher zurückgreifen, um die anstehende Aufgabe auszuführen.
Der Gebrauchswert eines Bohrschraubers kann durch das Einschließen eines schwenkbaren Bohrkopfes verbessert werden, der es ermöglicht, die Gestaltung des Bohrschraubers an die auszuführende Aufgabe anzupassen. Ein Beispiel eines solchen Bohrschraubers ist aus dem Deutschen Gebrauchsmuster Nr. 8505814.9 zu erkennen, das eine elektrische Bohrmaschine mit einem Bohrkopf und einem Griff offenbart. Der Bohrkopf umfasst einen mit einem Getriebe gekoppelten Elektromotor. Das Getriebe weist einen Drehabtrieb auf, der von dem vorderen Ende des Bohrkopfes vorsteht. Der Griff weist einen Ein/Aus-Kipphebelschalter und eine Batterieeinheit auf. Eine am hinteren Ende des Bohrkopfes angebrachte Flanschverlängerung ist schwenkbar mit dem oberen Ende des Griffes verbunden. Der Bohrkopf kann in Bezug auf den Griff über einen Winkel von 90° schwenkbar zwischen einer Stellung, in der sich der Bohrkopf senkrecht zu dem Griff befindet, und einer anderen Stellung, in der sich der Bohrkopf in geradliniger Anordnung mit dem Griff befindet, eingestellt werden. Einer der Nachteile des durch das Deutsche Gebrauchsmuster Nr. 8505814.9 offenbarten Bohrschraubers ist jedoch, dass ein Blockiermechanismus zum Blockieren des Bohrkopfes gegen eine Schwenkbewegung in Bezug auf den Griff, wenn das gewünscht wird, fehlt.
Ein Beispiel eines pneumatisch angetriebenen Werkzeugs mit einem Griffteil und einem schwenkbaren Kopfteil ist in der Deutschen Patentveröffentlichung Nr. DE 36 02 992 offenbart. Der Kopfteil kann in Bezug auf den Griffteil über einen Winkel von 45° geschwenkt werden. Das angetriebene Werkzeug weist einen Blockiermechanismus zum Blockieren des Kopfteils gegen eine Schwenkbewegung in jede von drei Winkelausrichtungen auf. Der Blockiermechanismus umfasst einen Blockierstift, der in einem Kanal in dem Griffteil angeordnet ist. Der Blockierstift wird durch einen Knopf betätigt. Der Blockiermechanismus weist ferner drei Rastlöcher auf, die an dem Kopfteil angeordnet sind, wobei jedes Rastloch einer jeweiligen Winkelausrichtung des Kopfteils in Bezug auf den Griffteil entspricht. Eine Feder spannt den Stift in den Eingriff mit den Rastlöchern vor. Der Eingriff zwischen dem Stift und einem der Rastlöcher blockiert den Kopfteil gegen eine Schwenkbewegung in Bezug auf den Griffteil. Das verhindert eine unbeabsichtigte Schwenkbewegung des Kopfteils. Umgekehrt löst eine Betätigung des Knopfes gegen die Vorspannung der Feder den Stift aus den Rastlöchern, um eine Schwenkbewegung des Kopfteils in Bezug auf den Griffteil zu gestatten. Es ist zu bemerken, dass diese Ausgestaltung des Blockiermechanismus einen gewissen Toleranzgrad oder ein gewisses Spiel zwischen dem Stift und den Wänden des Kanals, in dem sich der Stift verschiebt, sowie zwischen dem Stift und den Seiten der Rastlöcher erfordert, da ansonsten eine freie Gleitbewegung des Stiftes über seine Bewegungsstrecke schwierig sein würde. Das Vorliegen der Toleranz oder des Spiels um den Stift gestattet einen bestimmten Grad der Bewegung des Kopfteils in Bezug auf den Griffteil selbst dann, wenn sich der Stift voll in Eingriff mit einem der Rastlöcher befindet. Das ist ein unerwünschtes Merkmal für einige angetriebene Werkzeuge.
Die EP 1 314 518 beschreibt ein angetriebenes Werkzeug, das einen Griff, einen schwenkbar mit dem Griff verbundenen Werkzeugkörper und einen Blockiermechanismus zum Erlauben oder Verhindern der Schwenkbewegung des Werkzeugkörpers in Bezug auf den Griff umfasst. Der Blockiermechanismus umfasst eine Gleitplatte, die wahlweise mit einer von mehreren Ausnehmun gen, die in einem mit Zähnen versehenen Rad ausgebildet sind, eingreift. Die EP 1 314 518 fällt unter die Bestimmungen der Artikel 54(3) und (4) EPC.
Die US 4 976 173 und die US 6 102 134 beschreiben elektrische Werkzeuge mit Griffteilen, die in Bezug auf die Körperteile schwenkbar sind.
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein angetriebenes Werkzeug des am Anfang beschriebenen Typs bereitzustellen, bei dem die Nachteile eines Blockiermechanismus, der selbst bei vollständigem Eingriff immer einen gewissen Bewegungsgrad eines Körperteils in Bezug auf den anderen Körperteil gestattet, beseitigt oder zumindest verringert sind.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein angetriebenes Werkzeug bereitgestellt, das die Merkmale von Anspruch 1 aufweist.
Demgemäß wird ein angetriebenes Werkzeug bereitgestellt, das einen ersten Körper, einen mit dem ersten Körper verbundenen zweiten Körper und einen Blockiermechanismus umfasst, wobei ein Körper in Bezug auf den anderen Körper beweglich ist und der Blockiermechanismus die Bewegung des einen Körpers in Bezug auf den anderen Körper blockieren kann, wobei der Blockiermechanismus ein zweiteiliges System aufweist mit einem ersten Teil, der ein Blockierelement aufweist, und einem zweiten Teil, der ein Aufnahmeelement aufweist, wobei ein Eingriff zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil den ersten Körper und den zweiten Körper gegen ein Bewegung in Bezug aufeinander blockiert und wobei ein Teil in Bezug auf den anderen Teil zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich ist, so dass der erste Teil und der zweite Teil in Eingriff sind, wenn der eine Teil in der ersten Stellung ist, und der erste Teil und der zweite Teil außer Eingriff sind, wenn der zweite Teil in der zweiten Stellung ist, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eines der Teile geformt ist, um zu bewirken, dass ein Spiel zwischen den beiden Teilen des Blockiermechanismus aufgenommen wird, wenn sich dieser Teil in die erste Stellung bewegt. Der erste Körper kann direkt mit dem zweiten Körper verbunden sein oder, alternativ, kann der erste Körper mit dem zweiten Körper über ein Zwischenelement oder mehrere Zwischenelemente verbunden sein.
Vorzugsweise ist ein Körper in Bezug auf den anderen Körper um eine Schwenkachse drehbar.
Vorzugsweise weist das Blockierelement einen linken Finger mit einer linken Schrägfläche zum Eingriff mit dem Aufnahmeelement auf, und das Blockierelement weist ferner einen rechten Finger mit einer rechten Schrägfläche zum Eingriff mit dem Aufnahmeelement auf, und die Schrägflächen sind in Bezug auf das Aufnahmeelement geneigt, so dass die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung ein Spiel zwischen der linken Schrägfläche und dem Aufnahmeelement aufnimmt und die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung ein Spiel zwischen der rechten Schrägfläche und dem Aufnahmeelement aufnimmt.
Vorzugsweise ist der linke Finger in einem linken Kanal und der rechte Finger in einem rechten Kanal angeordnet, so dass die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung den linken Finger zwischen dem Aufnahmeelement und einer Wand des linken Kanals verkeilt und die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung den rechten Finger zwischen dem Aufnahmeelement und einer Wand des rechten Kanals verkeilt. Die Keilwirkung des rechten und linken Fingers verringert das Spiel zwischen den Wänden der Kanäle, den Fingern und dem Aufnahmeelement oder beseitigt es im Grunde genommen. Weiterhin erzeugt die Keilwirkung an der Grenzfläche zwischen dem linken Finger und dem Aufnahmeelement eine Kraft, die der Kraft gleicht und entgegengesetzt ist, die durch die Keilwirkung an der Grenzfläche zwischen dem rechten Finger und dem Aufnahmeelement erzeugt wird. Somit bietet die Keilwirkung des linken und rechten Fingers den Vorteil einer festen Blockierung des ersten Körpers in Bezug auf den zweiten Körper, so dass die Bewegung des ersten Körpers in Bezug auf den zweiten Körper verringert oder im Grunde genommen beseitigt wird.
Vorzugsweise sind die linken und rechten Kanäle an dem ersten Körper befestigt, und das Aufnahmeelement ist an dem zweiten Körper befestigt. Die linken und rechten Kanäle können einen Teil des ersten Körpers darstellen oder können, alternativ, ein Teil eines Elements darstellen, das an dem ersten Körper befestigt ist.
Vorzugsweise bewegt sich der linke Finger in dem linken Kanal zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung, und der rechte Finger bewegt sich in dem rechten Kanal zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung.
Vorzugsweise ist der linke und der rechte Finger durch ein entsprechendes elastisches Element in Richtung auf die erste Stellung vorgespannt. Das bietet den Vorteil, dass der Blockiermechanismus normalerweise den ersten Körper gegen eine Bewegung in Bezug auf den zweiten Körper blockiert, ohne dass eine Sperre oder Raste erforderlich ist, um diesen Zustand aufrechtzuerhalten.
Vorzugsweise ist das Aufnahmeelement ein Rad mit einer Schwenkachse. Somit kann die Schrägfläche des linken Fingers mit der linken Seite des Rads eingreifen, um eine Drehung des zweiten Körpers in Bezug auf den ersten Körper im Uhrzeigersinn zu verhindern, und die Schrägfläche des rechten Fingers kann mit der rechten Seite des Rads eingreifen, um eine Drehung des zweiten Körpers entgegen dem Uhrzeigersinn zu verhindern.
Noch bevorzugter ist, dass das Rad ein mit Zähnen versehenes Rad mit einer Vielzahl von Zähnen ist, die um den Umfang des mit Zähnen versehenen Rads für einen Eingriff mit den Schrägflächen angeordnet sind. Die Vielzahl der Zähne an dem mit Zähnen versehenen Rad bietet den Vorteil, dass der Blockiermechanismus den ersten Körper in einer Vielzahl von Rastwinkelausrichtungen in Bezug auf den zweiten Körper fest blockieren kann.
Vorzugsweise weist der Blockiermechanismus ferner einen Knopf auf, der mit dem linken Finger und dem rechten Finger gekoppelt ist. Der Knopf kann durch den Benutzer betätigt werden, um das Blockierelement gegen die Vorspannung der elastischen Elemente zu bewegen. Alternativ kann der Knopf in dem Fall, in dem keine elastischen Elemente vorhanden sind, durch den Benutzer betätigt werden, um das Blockierelement zu bewegen, um die Bewegung des ersten Körpers in Bezug auf den zweiten Körper zu blockieren oder zu erlauben.
Eine bevorzugte Ausführung der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich in Form eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügten erläuternden Zeichnungen beschrieben.
1 zeigt einen herkömmlichen Bohrschrauber mit Pistolengriff;
2 zeigt eine perspektivische Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von der Seite;
3 zeigt eine perspektivische Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von hinten;
4 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung einer Seite des angetriebenen Werkzeugs;
5 zeigt eine perspektivische Explosionsdarstellung der anderen Seite des angetriebenen Werkzeugs als die in 4 gezeigte Seite;
6 zeigt eine Detailansicht des Schalters und des Richtungswählers;
7 zeigt eine Explosionsansicht des Schalters und des Richtungswählers;
8 zeigt in einer weggeschnittenen Seitenansicht die Eintrittsstelle der elektrischen Leitungen in den Bohrkopf;
9 zeigt eine weggeschnittene Ansicht einer Seite des angetriebenen Werkzeugs;
10 zeigt eine weggeschnittene Seitenansicht des Blockiermechanismus des angetriebenen Werkzeugs in einer blockierten Stellung;
11 zeigt eine weggeschnittene Seitenansicht des Blockiermechanismus des angetriebenen Werkzeugs in einer gelösten Stellung;
12 zeigt eine perspektivische Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von der Seite, wobei der drehbare Bohrkopf senkrecht zu dem Griff angeordnet ist;
13 zeigt eine perspektivische Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von der Seite, wobei der drehbare Bohrkopf unter 135° zu dem Griff geneigt ist; und
14 zeigt eine perspektivische Ansicht des angetriebenen Werkzeugs von der Seite, wobei der drehbare Bohrkopf geradlinig zu dem Griff angeordnet ist.
Nun auf die 2 und 3 Bezug nehmend, umfasst ein angetriebenes Werkzeug, das allgemein mit 2 bezeichnet ist, im Wesentlichen einen zylindrischen Bohrkopf 4 mit einer Längsachse X und einen länglichen Griff 6, der um eine Längsachse Y angeordnet ist. Der Bohrkopf 4 ist schwenkbar auf dem Griff 6 angebracht und schwenkt in Bezug auf den Griff 6 um eine Achse Z. Der Griff 6 wird durch eine erste Halbschale 8 und eine zweite Halbschale 10 gebildet, die durch eine Vielzahl von nicht dargestellten Schrauben aneinander befestigt sind. Der Bohrkopf 4 wird durch eine dritte Halbschale 12 und eine vierte Halbschale 14 gebildet, die durch eine Vielzahl von nicht dargestellten Schrauben aneinander befestigt sind.
Bezug auf die 4 und 5 nehmend, umfasst der Bohrkopf 4 einen Elektromotor 16 und ein Getriebe (nicht dargestellt) mit einer Abtriebsspindel 20. Der Motor 16 und das Getriebe werden in dem Bohrkopf 4 aufgenommen. Das vordere Ende des Bohrkopfes 4 weist ein zylindrisches Getriebegehäuse 22 auf, das das Getriebe und die Abtriebsspindel 20 umgibt. Der Motor 16 ist drehbar mit dem Getriebe gekoppelt, so dass die Drehbewegung des Motors 16 über das Getriebe auf die Abtriebsspindel 20 übertragen wird. Der Endbereich der Abtriebsspindel 20 hat eine an ihm angebrachte Sechskant-Antriebskupplung 24. Die Abtriebsspindel 20 und die Kupplung 24 stehen durch eine Öffnung 26 in dem Getriebegehäuse 22 vor. Die Abtriebsspindel 20 und die Kupplung 24 drehen sich um die X-Achse. Die Kupplung 24 verbindet lösbar die Abtriebsspindel 20 mit einem Werkzeug 28, das eine herkömmliche sechskantige Schaftanordnung aufweist. Gleichermaßen kann ein anderer Kupplungstyp, z. B. ein herkömmliches Spannfutter, an dem Endbereich der Abtriebsspindel 20 zum Verbinden mit einem Werkzeug 28 angebracht sein.
Der Griff 6 weist einen Knopf 30 auf, der an einem elektrischen Drehzahlveränderungsschalter 32 befestigt ist. Der Schalter 32 ist elektrisch mit einer Stromquelle 34 verbunden. Der Schalter 32 ist durch zwei elektrische Leiter 36, 38 ebenfalls mit dem Motor 16 verbunden. Der Schalter 32 ist thermisch mit einer Wärmesenke 39 gekoppelt, die innerhalb des Griffs 6 angeordnet ist. Die Wärmesenke 39 dient zum Verteilen von überschüssiger Wärmeenergie, die durch die Innenbauteile des Schalters 32 erzeugt wird. Der Schalter 32 ist in eine AUS-Stellung vorgespannt, wobei er die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle 38 und dem Motor 16 unterbricht, so dass der Motor stromlos ist und sich die Abtriebsspindel 20 nicht dreht. Das Niederdrücken des Knopfes 30 bewegt den Schalter 32 in eine EIN-Stellung, in der der Schalter 32 die elektrische Verbindung mit der Stromquelle 34 und den Motor 16 herstellt. Der Motor 20 wird durch den elektrischen Strom von der Stromquelle 34 eingeschaltet, und die Abtriebsspindel 20 beginnt sich zu drehen. Der elektrische Strom, der von der Stromquelle 34 zu dem Motor 16 fließt, wird somit durch den Schalter 32 gesteuert und ist zu dem Maß des Niederdrückens des Knopfes 30 proportional. Wenn sich das Niederdrücken des Knopfes 30 erhöht, bewirkt das Fließen des elektrischen Stroms zu dem Motor 16 eine entsprechende Erhöhung der Drehzahl der Abtriebsspindel 20 und umgekehrt. Wenn der Knopf 30 freigegeben wird, kehrt der Schalter 32 in die AUS-Stellung zurück, um die elektrische Verbindung zwischen der Stromquelle 34 und dem Motor 16 zu unterbrechen, wodurch ein Abschalten des Motors 16 bewirkt wird.
Bezug auf die 6 und 7 nehmend, umfasst der Griff 6 einen Richtungswähler 40 für die Wahl der Drehrichtung des Motors 16 und der Abtriebsspindel 20. Der Richtungswähler 40 ist annähernd T-förmig ausgebildet und weist einen Vorwärtsknopf 42 auf einer Seite, einen Rückwärtsknopf 44 auf der anderen Seite und einen Flansch 46 in der Mitte auf. Um den Richtungswähler 40 zu halten, stehen der Vorwärtsknopf 42 und der Rückwärtsknopf 44 teilweise durch eine Öffnung in jeder der ersten und der zweiten Halbschalen 8 bzw. 10 vor. Der Griff weist ferner eine Hülse 48 mit einem oberen Flansch 50, einem unteren Flansch 52 und einen zentralen Zylinder 54, der zwischen den oberen und unteren Flanschen 50, 52 angeordnet ist, auf. Die Flansche 50, 52 der Hülse weisen jeweils einen vorwiegend kreisförmigen Umfangsteil, der durch einen vorstehenden Teil unterbrochen ist und wie ein Tropfen ausgebildet ist, auf. Der kreisförmige Teil der oberen und unteren Flansche 50, 52 hat einen Durchmesser, der größer ist als der Durchmesser des zentralen Zylinders 54. Der vorstehende Teil des oberen Flansches 50 weist einen oberen Zapfen 56 auf. Der vorstehende Teil des unteren Flansches 52 weist einen unteren Zapfen 58 auf. Die oberen und unteren Zapfen 56, 58 sind in Bezug auf die Achse des zentralen Zylinders 54 exzentrisch und weisen axial von dem zentralen Zylinder 54 weg. Die Hülse 48 wird für eine schwenkende Drehung durch ein Paar von Halterungen 60, 62 gehalten, die in dem Inneren der Griffhalbschalen 8, 10 ausgebildet sind. Die Halterungen 60, 62 umgeben den zentralen Zylinder 54, um die Hülse 48 gegen eine seitliche Bewegung abzustützen. Die Halterungen 60, 62 stoßen gegen die Innenflächen der oberen und unteren Flansche 50, 52, um die Hülse 48 gegen eine axiale Bewegung abzustützen. Der Griff 6 weist ferner einen Arm 64 mit einer hohlen zylindrischen Nabe 66 an einem Ende und einem Finger 68 am anderen Ende auf. Der Arm 64 ist an einem Punkt in der Mitte zwischen der Nabe 66 und dem Finger 68 schwenkbar mit den Innenbauteilen des Schalters 32 gekop pelt. Der Arm 64 kann zwischen einer Vorwärtsstellung, einer mittleren Stellung und einer Rückwärtsstellung schwenken. Die Schwenkbewegung des Arms 64 aus seiner Vorwärtsstellung in seine Rückwärtsstellung und umgekehrt bewirkt, dass der Schalter 32 die Polarität der elektrischen Leitungen 36, 38 verändert, wie es nachfolgend ausführlicher erläutert wird.
Der Richtungswähler 40 ist über die Hülse 48 und den Arm 64 folgendermaßen mechanisch gekoppelt. Der obere Hülsenzapfen 56 greift mit dem Richtungswähler 40 über eine Öffnung in dem Flansch 46 ein. Der untere Hülsenzapfen 58 sitzt in Drehzapfenanordnung in der hohlen zylindrischen Nabe 66 des Arms. Somit verschiebt ein Drücken des Vorwärtsknopfes 42 den Richtungswähler 40 und den oberen Zapfen 56 in eine Richtung und dreht dadurch die Hülse 48 um ihre Achse. Die Drehung der Hülse 48 bewegt den unteren Zapfen 58 in die entgegengesetzte Richtung, wodurch der Arm 64 in seine Vorwärtsstellung geschwenkt wird. Das Drücken des Rückwärtsknopfes 44 kehrt diese Folge um und bewirkt, dass der Arm 64 aus seiner Vorwärtsstellung in seine Rückwärtsstellung schwenkt.
Wenn sich der Arm 64 in seiner Vorwärtsstellung befindet, bewirkt die Polarität der Leitungen 36, 38, dass der Motor 16 die Abtriebsspindel 20 im Uhrzeigersinn dreht, wenn sich der Schalter 32 in der EIN-Stellung befindet. Wenn sich der Arm 64 in seiner Rückwärtsstellung befindet, wird die Polarität der Leitungen 36, 38 umgekehrt, und der Motor 16 dreht die Abtriebsspindel 20 entgegen dem Uhrzeigersinn, wenn sich der Schalter 32 in der EIN-Stellung befindet. Wenn sich der Arm 64 in seiner mittleren Stellung befindet, ist der Finger 68 des Arms mit einem mittleren Anschlag 70 innen an dem Knopf 30 ausgerichtet und stößt gegen diesen, wodurch ein Niederdrücken des Knopfes 30 verhindert wird und der Schalter 32 in der AUS-Stellung blockiert wird.
Die Knöpfe 42, 44 des Richtungswählers sind pfeilfömig ausgebildet. Die Spitze des Vorwärtsknopfes 42 weist nach vorn, um dem Benutzer eine visuelle und tastbare Anzeige zur Verfügung zu stellen, dass ein Drücken des Vorwärtsknopfes 42 bewirkt, dass sich die Abtriebsspindel 20 in eine Richtung im Uhrzeigersinn dreht, d. h. dass die Drehrichtung bewirkt, dass eine Schraube oder ein Bohrwerkzeugeinsatz "vorwärts" in ein Werkstück getrieben wird, wenn sich der Schalter 32 in der EIN-Stellung befindet. Dagegen weist die Spitze des Rückwärtsknopfes 44 nach hinten, um dem Benutzer eine visuelle und tastbare Anzeige zur Verfügung zu stellen, dass ein Drücken des Rückwärtsknopfes 44 bewirkt, dass sich die Abtriebsspindel 20 in eine Richtung entgegen dem Uhrzeigersinn dreht, wenn sich der Schalter 32 in der EIN-Stellung befindet.
Die Stromquelle ist eine wiederaufladbare Batterieeinheit 34, die innen im unteren Bereich des Griffes 6 untergebracht ist. Um die elektrische Ladung der Batterieeinheit 34 und somit die Betriebsdauer zu erhöhen, weist die Batterieeinheit 34 ein relativ großes Volumen auf, wodurch bewirkt wird, dass der Griff 6 auf der Seite des Schaltknopfes 30 vorsteht. Die Batterieeinheit 34 ist elektrisch mit einer Batterieauflade-Steckdose 72 verbunden, die am unteren Ende des Griffs 6 angeordnet ist. Die Batterieauflade-Steckdose 72 steht durch eine kleine Öffnung 74 in dem Griff 6 vorsteht, um eine elektrische Verbindung zwischen der Batterieeinheit 34 und einer äußeren Batterieladestromquelle (nicht dargestellt) bereitzustellen. Alternativ kann die Stromquelle eine wiederaufladbare Batterie, die abnehmbar an dem Griff 6 angebracht ist, oder eine Netzstromversorgung sein.
Erneut auf die 4 und 5 Bezug nehmend, weist der Bohrkopf 4 eine erste zylindrische Nabe 76 und eine zweite zylindrische Nabe 78 auf, die beide entlang einer Teilstrecke der Länge des Bohrkopfes 4 entfernt von der Abtriebsspindel 20 angeordnet sind. Die erste und zweite Nabe 76, 78 sind an gegenüberliegenden Seiten des Bohrkopfes 4 angeordnet. Die ersten und die zweiten Naben 76, 78 haben im Wesentlichen den gleichen Durchmesser, und beide sind um die Z-Achse angeordnet. Die erste und die zweite Nabe 76, 78 erstrecken sich von dem Bohrkopf 4 in diametral entgegengesetzte Richtungen entlang der Z-Achse. Die Z-Achse verläuft senkrecht zu der X-Achse und der Y-Achse.
Bezug auf 8 nehmend, ist die erste zylindrische Nabe 76 in die dritte Schalenhälfte 12 des Bohrkopfes 4 eingeformt. Die erste zylindrische Nabe 76 weist eine mittlere innere Öffnung 80 koaxial mit der Z-Achse auf. Die innere Öffnung 80 stellt einen Eintrittspunkt in das Innere des Bohrkopfes 4 bereit.
Auf die 9, 10 und 11 Bezug nehmend, weist die zweite zylindrische Nabe 78 ein kreisförmiges mit Zähnen versehenes Rad 82 und einen zylindrischen Zapfen 84, die beide in der Z-Achse angeordnet sind, und einen Vorsprung 86 auf. Der Vorsprung 86 und der Zapfen 84 sind in die vierte Schalenhälfte 14 des Bohrkopfes 4 eingeformt. Das Rad 82 weist eine mittlere Öffnung 88, die ebenfalls in der Z-Achse liegt, und sieben Zähne 90a–90g auf, die sich radial um das Rad 82 erstrecken. Neben den sieben Zähnen 90a–90g des mit Zähnen versehenen Rads 82 sind sieben Aussparungen 92a–92g angeordnet. Sechs Zähne 90a–90f sind in Abständen von 45° um die Z-Achse angeordnet, und der siebente Zahn ist auf halbem Wege zwischen dem ersten Zahn 90a und dem sechsten Zahn 90f angeordnet. Das Rad 82 ist an der vierten Schalenhälfte 14 in Presspassung zwischen dem Umfang der Öffnung 88 und dem dadurch vorstehenden Zapfen 84 befestigt. Die Spitzen der sechs Zähne 90a–90f beschreiben den äußeren Umfang des Rades 82. Der siebente Zahn 90g ist kürzer als die anderen sechs Zähne 90a–90f. Der Vorsprung 86 weist eine gekrümmte Außenfläche 94 auf, die dem Außenumfang des Rades 82 entspricht. Der Vorsprung 86 weist weiterhin eine unregelmäßige Innenfläche 96 auf, die geformt ist, um den siebenten Zahn 90g zu umgeben und teilweise die beiden Aussparungen 92f und 92g zu belegen, um das Rad 82 gegen eine Drehung in Bezug auf den Bohrkopf 4 festzustellen. Die gekrümmte Außenfläche 94 des Vorsprungs 86 und die Spitzen der Zähne 90a–90f beschreiben gemeinsam den Außenumfang der zweiten Nabe 78. Das Rad 82 ist aus Stahl hergestellt. Alternativ kann das Rad 82 aus einem anderen geeigneten harten Material hergestellt sein.
Erneut auf die 4 und 5 Bezug nehmend, ist am oberen Ende des Griffes 6, das dem Ende der Batterieeinheit gegenüberliegt, eine erste Haltestruktur 98 und eine zweite Haltestruktur 100 angeordnet, die jeweils so gestaltet sind, dass sie in das Innere der ersten bzw. zweiten Schalenhälfte 8, 10 des Griffes 6 eingepasst werden können. Die erste Haltestruktur 98 weist eine kreisförmige Öffnung 102 zum Aufnehmen der ersten Nabe 76 auf. Die zweite Haltestruktur 100 weist eine kreisförmige Öffnung 104 zum Aufnehmen der zweiten Nabe 78 auf. Die ersten und zweiten Naben 76, 78, die ersten und zweiten Öffnungen 102, 104 der Haltestruktur, die erste Nabenöffnung 80 und der Zapfen 84 verlaufen koaxial und haben die Achse Z. Die ersten und zweiten Öffnungen 102, 104 der Haltestruktur wirken als ein Joch, in dem die ersten und zweiten Naben 76, 78 für eine schwenkende Drehung in Bezug auf den Griff 6 gehalten werden. Somit stellen die ersten und zweiten Öffnungen 102, 104 der Haltestruktur eine Schwenkhalterung für die erste und zweite Nabe 76 bzw. 78 bereit, um es dem Bohrkopf 4 zu erlauben, in Bezug auf den Griff 6 um die Z-Achse zu schwenken.
Wieder auf 8 Bezug nehmend, weist die erste Haltestruktur 98 eine erste von einer Wand umgebene Aussparung 106 auf, die dem Inneren der ersten Schalenhälfte 8 des Griffs 6 zugewandt ist. Ein Hohlraum 108, der durch die von einer Wand umgebene Aussparung 106 und das Innere der ersten Schalenhälfte 8 des Griffes 6 begrenzt wird, ist dazwischen ausgebildet. Der Hohlraum 108 stellt einen Verbindungskanal von dem Inneren des Griffes 6 zu der ersten Nabe 76 für die Leitungen 36, 38 bereit. Somit verlaufen die Leitungen 36, 38 von dem Schalter 32 über den Hohlraum 108 durch die Öffnung 80 der ersten Nabe zum Motor 20 in dem Bohrkopf 4.
Erneut auf die 9, 10 und 11 Bezug nehmend, weist die zweite Haltestruktur 100 drei ausgesparte Kanäle 110a, 110b, 110c benachbart zu dem Inneren der ersten Schalenhälfte 10 des Griffes 6 auf. Gesehen von der in 9 dargestellten Seite nimmt der linke Kanal 110a einen linken Finger 112a und eine Schraubenfeder 114a auf, der mittlere Kanal 110b nimmt einen mittleren Finger 112b und eine Schraubenfeder 114b auf, und der rechte Kanal 110c nimmt einen rechten Finger 112c und eine Schraubenfeder 114c auf. Die drei Finger 112a, 112b, 112c werden für die Verschiebungsbewegung durch die starren Wände der jeweiligen Kanäle 110a, 110b, 110c entlang von Wegen geführt, die im Wesentlichen parallel zu der Y-Achse des Griffs 6 verlaufen. Die drei Finger 112a, 112b, 112c sind jeweils durch eine jeweilige Feder 114a, 114b, 114c vorgespannt, um sich nach oben und in den Eingriff mit den Zähnen 90a–90f des mit Zähnen versehenen Rades 82 bewegen, um den Bohrkopf 4 gegen eine Schwenkbewegung in Bezug auf den Griff 6 zu blockieren. Ein Freigabeknopf 116 mit drei Vorsprüngen 118a, 118b, 118c wird zwischen der zweiten Haltestruktur 100 und der zweiten Schalenhälfte 10 des Griffes 6 aufgenommen. Der Knopf 116 wird für die Verschiebungsbewegung durch die Innenwände der zweiten Haltestruktur 100 entlang einem im Wesentlichen parallelen Weg zu der Y-Achse des Griffes 6 geführt. Der Knopf 116 ist mit jedem der drei Finger 112a, 112b, 112c durch einen jeweiligen Vorsprung 118a, 118b, 118c gekoppelt. Der Knopf 116 ist von außen durch eine Öffnung 122 in dem oberen Ende der zweiten Schalenhälfte 10 des Griffes 6 zugänglich. Der Benutzer kann den Knopf 116 und die drei Finger 112a, 112b, 112c nach unten und gegen die Vorspannung der drei Federn 114a, 114b, 114c verschieben. Alternativ kann der Benutzer den Knopf 116 freigeben, so dass die Vorspannung der drei Federn 114a, 114b, 114c die drei Finger 112a, 112b, 112c und den Knopf 116 nach oben bewegt.
Die drei Finger 112a, 112b, 112c und die drei Federn 114a, 114b, 114c bilden ein Blockierelement 119, und das mit Zähnen versehene Rad 82 bildet ein Aufnahmeelement. Das Blockierelement 119, das Aufnahmeelement und der Knopf 116 bilden zusammen einen Blockiermechanismus, der folgendermaßen betätigt wird. Der Blockiermechanismus blockiert den Bohrkopf 4 gegen eine Schwenkbewegung in Bezug auf den Griff 6, wenn der mittlere Finger 112b und der linke Finger 112a gegen jeweils eine Seite von einem der Zähne 90b–90f stoßen, um mit diesem dazwischenliegenden Zahn einzugreifen, und wenn der mittlere Finger 112b und der rechte Finger 112c gegen jeweils eine Seite des nächsten entgegen dem Uhrzeigersinn folgenden Zahns stoßen, um mit diesem dazwischenliegenden Zahn einzugreifen. Die Finger 112a, 112b, 112c können wegen des durch die Aussparungen 92a–92g bereitgestellten Freiraums gegen die Seiten der Zähne 90a–90f stoßen.
Insbesondere weist der linke Finger 112a eine linke Schrägfläche 123a zum Eingriff mit dem einen der Zähne 90b–90f auf, und der rechte Finger 112 weist eine rechte Schrägfläche 123c für den Eingriff mit dem nächsten entgegen dem Uhrzeigersinn folgenden Zahn auf. Die linke Schrägfläche 123a und die rechte Schrägfläche 123c sind nach oben von dem mittlere Finger 112b weg geneigt, so dass der linke Finger 112a und der rechte Finger 112c an einem den Zähnen des Rades 82 am nächsten liegen den Ende keilförmig geformt sind. Die Aufwärtsbewegung des linken Fingers 112a und des rechten Fingers 112c verringert fortschreitend den Freiraum oder das Spiel zwischen der linken Schrägfläche 123a und der rechten Schrägfläche 123c und dem jeweiligen Zahn von den Zähnen 90a–90f. Die weitere Aufwärtsbewegung der drei Finger 112a, 112b, 112c bewirkt, dass die linke Schrägfläche 123a und die rechte Schrägfläche 123c mit einem jeweiligen Zahn der Zähne 90a–90f eingreifen. Die linke Schrägfläche 123a und die rechte Schrägfläche 123c sind so geneigt, dass dieser Eingriff mit einem jeweiligen Zahn der Zähne 90a–90f den linken Finger 112a und den rechten Finger 112c in entgegengesetzten Seitenrichtungen von dem mittleren Finger 112b weg schräg auseinander drückt. Dieses schräge Auseinanderdrücken wird abgebrochen, wenn der linke Finger 112a gegen eine linke Wand des linken Kanals 110a stößt und der rechte Finger 112c gegen eine rechte Wand des rechten Kanals 110c stößt, um jeden Freiraum oder jedes Spiel dazwischen aufzunehmen. Der linke Finger 112a und der rechte Finger 112c sind dann zwischen einem jeweiligen Zahn der Zähne 90a–90f und der starren Wand eines jeweiligen Kanals 110a, 110c verkeilt, so dass der Freiraum oder das Spiel dazwischen verringert oder praktisch eliminiert wird. Der Blockiermechanismus hat dann den Kopf 4 vollständig gegen eine Bewegung in Bezug auf den Griff 6 blockiert, und die Keilwirkung der linken Schrägfläche 123a und der rechten Schrägfläche 123c verringert das Spiel zwischen dem Kopf 4 und dem Griff 6 oder eliminiert es praktisch.
Wie vorher beschrieben, kann der Benutzer den Knopf 116 betätigen, um die drei Finger 112a, 112b, 112c gegen die Vorspannung der drei Federn 114a, 114b, 114c nach unten zu verschieben. Die Abwärtsbewegung des linken Fingers 112a und des rechten Fingers 112c bringt die linke Schrägfläche 123a und die rechte Schrägfläche 123c aus dem Eingriff mit einem jeweiligen Zahn 90a–90f. Eine weitere Abwärtsbewegung erhöht fortschreitend den Freiraum oder das Spiel zwischen der linken Schrägfläche 123a und der rechten Schrägfläche 123c, bis alle drei Finger 112a, 112b, 112c vollständig aus dem Eingriff mit dem jeweiligen Zahn 90a–90f sind, so dass der Kopf 4 entriegelt ist und frei in Bezug auf den Griff 6 schwenken kann.
Nun auf die 12 bis 14 nehmend, ist die Z-Achse die Achse, um die der Kopf 4 in Bezug auf den Griff 6 schwenkt. Die Y-Achse stellt die Stellung des Griffes 6 dar, und die X-Achse stellt die Stellung des Bohrkopfes 4 dar. Sowohl die X-Achse als auch die Y-Achse verbleibt unabhängig von der Ausrichtung des Bohrkopfes 4 in Bezug auf den Griff 6 senkrecht zu der Z-Achse. Der zwischen der X-Achse und der Y-Achse eingeschlossene Winkel wird als Winkel α bezeichnet. Nur der Winkel α verändert sich, wenn der Bohrkopf 4 seine Ausrichtung in Bezug auf den Griff 6 durch Schwenken um die Z-Achse verändert. Der Winkel α wird dadurch vorgegeben, welcher eine der fünf Zähne 90b bis 90f mit der linken Schrägfläche 123a des linken Fingers 112a eingreift. Der Winkel α beträgt 90°, wenn der Zahn 90f mit der linken Schrägfläche 123a eingreift, wie in 12 dargestellt. Der Zahn 90e ist 45° entgegen dem Uhrzeigersinn von dem Zahn 90f angeordnet, und daher beträgt der Winkel α 135°, wenn die Aussparung 90e mit der linken Schrägfläche 123a eingreift, wie in 13 dargestellt. Der Winkel α beträgt 180°, 225° und 270°, wenn einer der drei nachfolgenden Zähne 90d, 90e bzw. 90b mit der linken Schrägfläche 123a eingreift.
In der dargestellten Ausführung der vorliegenden Erfindung kann der Winkel α für fünf Blockierstellungen innerhalb eines Bereiches von 180° festgelegt werden, wobei demgemäß einer der fünf Zähne 90b–90f mit der linken Schrägfläche 123a eingreift. Der Winkelbereich des Winkels α könnte jedoch von 180° durch Verringern der Größe des Vorsprungs 86 und Vergrößern des Win kelabstands zwischen den sechs Zähnen 90a–90f vergrößert werden. Durch Verändern der Anzahl der Zähne 90 könnte auch die Anzahl der Blockierstellungen innerhalb des Bereiches des Winkels α verändert werden.

Claims

Angetriebenes Werkzeug (2) umfassend: einen ersten Körper (6), einen mit dem ersten Körper (6) verbundenen zweiten Körper (4) und einen Blockiermechanismus, wobei ein Körper (4, 6) in Bezug auf den anderen Körper (4, 6) beweglich ist und der Blockiermechanismus die Bewegung des einen Körpers (4, 6) in Bezug auf den anderen Körper (4, 6) blockieren kann, wobei der Blockiermechanismus ein zweiteiliges System aufweist mit einem ersten Teil, der ein Blockierelement (119) aufweist, und einem zweiten Teil, der ein Aufnahmeelement (82) aufweist, wobei ein Eingriff zwischen dem ersten Teil und dem zweiten Teil den ersten Körper (6) und den zweiten Körper (4) gegen eine Bewegung in Bezug aufeinander blockiert und wobei ein Teil in Bezug auf den anderen Teil zwischen einer ersten Stellung und einer zweiten Stellung beweglich ist, so dass der erste Teil und der zweite Teil in Eingriff sind, wenn der eine Teil in der ersten Stellung ist, und der erste Teil und der zweite Teil außer Eingriff sind, wenn der eine Teil in der zweiten Stellung ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Blockierelement (119) einen linken Finger (112a) mit einer linken Schrägfläche (123a) zum Eingriff mit dem Aufnahmeelement (82) aufweist und das Blockierelement ferner einen rechten Finger mit einer rechten Schrägfläche (123c) zum Eingriff mit dem Aufnahmeelement (82) aufweist und wobei die Schrägflächen (123a, 123c) in Bezug auf das Aufnahmeeelement (82) geneigt sind, so dass die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung ein Spiel zwischen der linken Schrägfläche (123a) und dem Aufnahmeelement (82) aufnimmt und die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung ein Spiel zwi schen der rechten Schrägfläche und dem Aufnahmeelement (123c) aufnimmt.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 1, wobei ein Körper (4, 6) in Bezug auf den anderen Körper (6) um eine Schwenkachse (Z) drehbar ist.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 1 oder 2, wobei der linke Finger (112a) in einem linken Kanal (110a) angeordnet ist und der rechte Finger (112c) in einem rechten Kanal (110c) angeordnet ist, so dass die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung den linken Finger (112a) zwischen dem Aufnahmeelement (82) und einer Wand des linken Kanals (110a) verkeilt und die Bewegung des einen Teils in die erste Stellung den rechten Finger (112c) zwischen dem Aufnahmeelement (82) und einer Wand des rechten Kanals (110c) verkeilt.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 3, wobei der linke Kanal (110a) und der rechte Kanal (110c) an dem ersten Körper (6) befestigt sind und das Aufnahmeelement (82) an dem zweiten Körper (4) befestigt ist.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 3 oder 4, wobei der linke Finger (112a) sich in dem linken Kanal (110a) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegt und der rechte Finger (112c) sich in dem rechten Kanal (110c) zwischen der ersten Stellung und der zweiten Stellung bewegt.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 5, wobei der linke Finger (112a) und der rechte Finger (112c) durch ein entsprechendes elastisches Element (114a, 114c) in die erste Stellung vorgespannt sind.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 2 oder einem der vorhergehenden Ansprüche, sofern von Anspruch 2 abhängig, wobei das Aufnahmeelement ein Rad (82) mit der Schwenkachse (z) ist.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach Anspruch 7, wobei das Rad ein mit Zähnen versehenes Rad (82) mit einer Vielzahl von Zähnen (90a–90f) ist, die um den Umfang des mit Zähnen versehenen Rads (82) für einen Eingriff mit den Schrägflächen (123a, 123c) angeordnet sind.
Angetriebenes Werkzeug (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Blockiermechanismus ferner einen Knopf (116) aufweist, der mit dem linken Finger (112a) und dem rechten Finger (112c) gekoppelt ist.