專利名稱：用于電動工具的開關裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及用于電動工具的開關裝置，特別適用于電動手提式工具。
眾所周知，顯然首先必須在專用電動手提式工具上給傳動主軸或工具軸安裝制動機能，尤其是給鉆孔錘或沖擊錘安裝制動機能，以便在這些電動手提工具上，在擋塊鎖定傳動主軸，而沖擊錘繼續運行的情況下能夠實現錘鑿的功能，在這種功能下確保在手提工具的刀具座上安裝的鑿子在錘鑿期間不能轉動。如此，在一種熟知的鉆孔錘或沖擊錘(DE3627869A1)上，一個控制環形狀的離合器滑動部件，在與齒輪環的第一個嚙合位置完成旋轉傳動，此外，這個離合器部件還履行其它功能，至少可以在第二個位置(鑿功能)，即脫開與傳動軸的傳動聯接部位，借助一個固定在機殼上的制動部件，即借助一個裝在機殼內的齒輪完成一種傳動主軸的防扭轉制動，同時保持沖擊傳動。借助一個從外部可以手動的旋鈕來實現各種功能的換擋，此旋鈕沿著工具主軸推動離合器滑動部件進入不同的卡槽位置，于是在各相應位置實現不同功能。在此，共可實現四種不同的運行狀態，即在關斷旋轉傳動情況下的純沖擊傳動、接入旋轉傳動以及在另外一個位置借助止動元件捕獲沖擊傳動的沖擊器，從而實現純旋轉傳動，并且最后在第四個位置(主軸鎖定)用防扭轉卡住的刀具作沖擊運行，在此情況下控制環向刀具架方向推到盡頭，從而一個只為此目的而設置的齒輪嵌入固定在機殼上的齒輪。
因此，一個這樣的轉換裝置可以認為是很復雜的，因為離合器滑動部件共要完成四種不同的功能。而且僅僅主軸鎖定-位置就要兩個附加齒輪，一個固定在機殼上的齒輪和一個設置在離合器滑動部件上的齒輪，兩個齒輪實現有效的聯接。
以相似方式在一已知鉆孔錘上，用可制動刀具夾(DE-2728961A1)實現鎖定功能，即一個與刀具夾防扭轉固定在一起的離合器部件能夠借助一個定位機構沿軸方向移動，進入一與傳動輪耦合的位置、進入一空轉位置和進入一鉆孔錘機殼對面的制動位置，其中，在此最后位置為了制動離合器部件，在面對傳動輪端面具有凸起和空隙，這些凸起和空隙與相應的機殼一側的凸起和空隙是可以嚙合在一起的，在這種結構形式中離合器部件也擔負了附加的鎖定功能。
一般可以從以下觀點出發在具有旋轉傳動的電動手提工具上，這種鎖定功能將來不再僅僅或主要用于鉆孔錘或其它類似功能的電動工具，而是普遍地構成電動手提工具的一種附加的開關功能，例如，為了鉆具卡頭毫無問題的由主軸上卸下，或者概括地講，為了使刀具不用鑰匙而能夠固定在刀具架上。
因此，本發明的目的是創造一種構造簡單的開關裝置，專門用于電動手提工具，此裝置可靠地保證主軸制動(鎖定功能)，并同時保障只有在關閉驅動刀具的電動機時才能具有鎖定功能。
本發明通過一個在工具外殼上的可手動操作的制動滑板為實現模塊嚙合，而推動一個制動主軸的軸向部件驅動一個與刀具主軸抗扭轉地連在一起的旋轉部件來實現的，此時軸向部件被向相反方向導入驅動電動機的電氣開關區域，而且只有當電動機無電流時軸向部件才讓制動滑板移動。本發明的優點即無需較多耗資即可實現擋塊牢固地鎖定主軸制動，也就是所稱的鎖定功能，無需一方面由一個離合器部件、一個控制環或者一個其它任意的傳動部件，此外必要時還須有復雜結構來承擔這個功能，但另一方面卻需要保障用這樣一種開關裝置裝備起來的電動工具的旋轉傳動確實是中斷的，也就是說排除了驅動電動機的聯鎖狀態。
在操作一個制動滑板時，通過兩種不同功能的同時實現，誤操作是不可能出現的，因為由制動滑板進入擋塊鎖定的鎖定位置與工具主軸所攜帶的制動桿只有在下面的情況下才能進入這個位置，即當驅動工具的電動機在各種情況下都是無電流時才是可能的。
在此，雖然可以想象通過移動制動滑板自動地完成電的關斷功能，例如，此時對電氣裝置附加一串聯開關，在開始推移時使其進入關斷-位置，然而更好的辦法是如果電的關斷功能用其它的手段實現，并且用一種本發明的形式，通過操作制動滑板還需要確定此關斷-位置，也就是通過觸摸即可。此外還有這樣的優點，馬達的空轉就好像已經關斷了，因為在這種情況下涉及的是按時間順序進行的過程。
此外，用機械的嚙合作用觸摸電關斷位置，采用以下方法來完成是具有優越性的，即制動桿上的耦合部件只有當耦合部件自身在機械上可以無阻擋的運動時才可使制動桿進入鎖定位置，也就是滑動運動過程中不受阻擋部件的阻擋，這些阻擋部件顯示出電動機的電氣起動位置。
本發明的另一優點是，這樣一種操作極其簡單的鎖定功能也可以用廉價制造的較簡單的一些電動手提工具結構加以實現，特別是對于一擋手電鉆及其同類，然而這些工具在電動機區域內具有良好的布局，即電動機本身裝有一個開關環，此環嵌入電刷環區域，為了使刀具主軸轉動方向反向，它不僅移動碳刷進入所需電動機轉動方向的最佳角度位置，同時也在該區域由完成電的轉換開關或切換動作，使通過電刷或者電樞繞組的電流反向。這種“開關環方向調整裝置”就電動機而言，特別是對于通用電動機是眾所周知的、根據構造形式在其旋轉方向反向的終端位置間有一個電動機的電氣關斷位置，在此關斷位置在電刷調位的開關環的中間位置通向驅動電動機的電流在兩條導線中最少一個但通常是兩個都斷開。因為經電動手提工具機殼上的外部開關環的操作實現這樣一種電流方向的反轉是大家所熟知的，這里不再對該情況詳加敘說，為使后面闡述更趨完整，建議參閱以前本申請人公開發表的專利文獻，德國實用新型G或者德國專利公開文件DE-OS，在這些文件中詳盡的描述了用于電動手提工具通用電動機上的特殊開關環調位裝置，包括其電動機的電關斷位置。因為在本發明優選的實施例中同樣涉及到這樣一種通用電動機，其具有為改變轉動方向從機殼外直接操縱的開關環調整器，包括關斷電動機，因此以前公開的這種電動機的說明書也是本申請的組成部分。
通過從屬權利要求中提出的措施，本發明的繼續完善和改進是可能的。鎖定功能-開關裝置的結構對主軸制動特別有利，這種結構主要是沿著手動工具的軸長在其上部作為伸展開的制動部件使用，它或者具有單一塊狀，或者具有制動桿的外形，此制動桿與一個包括開關環上有電機-關斷-位置的滑塊耦合在一起，并按軸向位置以擋塊鎖住主軸的轉動，而上兩部分由一個外部的制動滑板一起操作。
本發明的實施例展示在示意圖中，并在下面的說明中進一步闡明。


圖1示出一個優選的一擋手電鉆結構形式的側向截面圖，其內裝有電刷調整器的通用型驅動電動機，包括由外部開關環操縱的電機-關斷-位置。
本發明的基本思想在于在制動滑板調位時經擋塊嚙合完成主軸鎖定功能，同時也是通過相同的動作保證在機械上實現驅動電動機的電關斷位置，好的辦法僅僅是觸摸一個在此之前通過關斷動作達到的關斷-開關位置，此位置在電動機開關環調位范圍內。
在圖1中的電動手提工具10以一擋手電鉆的形式給出，包括三個彼此差異分明的分模件，即一個傳動模件10a，一個中心電動機主件10b以及一個與此件靠在一起的手柄部件10c，它有電源導線和用于調電動機速度的所謂加油把手。
每一個單獨分模件都有隸屬于它們自己的外部機殼，而在其交接處是彼此聯在一起的，然而這不是主要的，因為本發明可以用于任意構型的電動工具特別是電動手提工具。
一個帶有用于轉動方向換向和電動機關斷-位置的開關環調整器的通用電機，在其優先采用的結構形式中，驅動電動機13的主軸12借助一個小齒輪12a帶動一個齒輪13，此輪位于電動手提工具10的轉軸14上，轉軸14前方裝有刀具架15，例如三爪式卡頭。
本文較前面已經提到的，對一種該類型電動機用的開關環調整器的詳盡描述在這里是沒有必要的，因為已用其它形式描述過。用于開關環調整的易于從外面操縱的也就是調位移動的定位環是用16標出的，此定位環在電刷調整時經凸起嵌入一個軸向的平板積層，其下面的電刷架板在示意圖中不易清晰地辨認。無論如何在工具外殼上至少有一個側向滑板，經使用者手動操作此滑板可使定位環16轉動分段進入三個位置，以便能夠轉動定位環16進入不同的然而是予定的角度位置，也就是明確定義的位置。
兩個終端接通位置用于調整旋轉方向，進入這一個或者另一個方向，在圖1中示出的中間位置，完成電動機的電源關斷，如在引用的專利文件中所述，這種關斷是切斷在定子機殼上的開關環和相關的開關板之間的接觸連接。之所以作這些提示是因為在圖中標出的定位環16處的電動機關斷-位置(且只在此位置)，有一槽孔或者間隙17，一個滑塊19上的適當形狀的觸摸塊18能夠進入這個槽孔17，使滑塊19能夠沿軸向在一相應的滑動架中向前移動。
為了鎖住主軸，也就是為了實現鎖定功能，有一個制動滑板20，此滑板可裝在機殼上最好是在它的上方，尤其是它配有一個操作槽20a，這個制動滑板20能沿電動機軸或主軸的軸向對應于雙向箭頭A完成滑動移位動作，此時該滑板是以適當方式被引導通過機殼的凸起、間隙、骨架、加固處等等。在圖示的實施例中該滑塊可滑移地處在一個獨立的上部的機殼插入件10b′中。
此外，在工具機殼較高部位置入一個可沿軸向滑移的制動部件，即制動桿21，其前端導入齒輪傳動箱的穿通孔22中，并且當制動桿21作為整體繼續向前推移時，就進入齒輪13的相應形狀的狹縫23，這些狹縫最好是在齒輪邊緣均勻分布。由此產生可識別的模塊鎖定的主軸制動，在此，制動桿21的軸向運動是與制動滑動運動耦合在一起的，例如制動滑板上的一個相應的凸起20b插入制動桿21上的一個環形槽24。制動桿本身部分地在狹縫和凸起之上進入它的后面的區域，也進入較前面已提到的滑塊19中，在此，為了使滑塊19和制動桿21可靠聯接，凸起25之一也還能插入其環形槽24中。制動桿21經一個予應力彈簧26被向后拉到圖中所示的位置加上予應力，從而制動桿在沒有外力作用時就會與主軸脫開。
制動滑塊20本身是用其它的凸起27與滑塊19聯接。在此需要指出，這些屬于實現鎖定功能的部件制動桿21、滑板20和滑塊19可以全部是整塊的也可以部分是整塊的，不言而喻，也可以制成任何其它形狀。
起決定作用的僅僅是鎖定功能部件所包括的一個軸向延伸的部件，這個部件一方面沿軸向向前，也就是向著刀具架的方向插入與主軸旋緊的傳動元件的穿孔中，并且在相反的方向這個部件觸動電動機的供電區域，被鎖定功能通過擋塊導致的連鎖只有當電動機沒有電流流過時才有可能實現。這個軸向部件由外面操作可以在兩個軸向運動方向移動，此時彈簧26在圖示的實施例中作為予應力彈簧圍住制動桿21，并且向前支承在穩定的機殼部件上，向后例如支承在制動桿的凸緣上或者支承在與此耦合在一起的滑塊的端面上，借助彈簧26的予應力軸向部件被向后拉，即在“放開鎖定功能”位置處加予應力，并且通常在松開情況下自動返回到放開位置。
隨機推移制動滑板20進入鎖定位置，在此位置制動桿21的前端區域22插入主軸齒輪13邊緣上的軸向穿孔23，那么該情況只有當軸向部件后退移動的部分17，即在圖示的實施例中與制動桿21和制動滑板20耦合在一起的滑塊，能夠插入定位環16的狹縫17時才是可能的。只有當電刷調整裝置位于電動機不通電流的中間位置時才是這種情況。在所有其它位置定位環16在傳感塊18的范圍內充分運行或者在任何情況下都控制橫向滑片，這些滑片阻止傳感塊18進入到定位環狹縫17的軸向高度的區域內。
權利要求
1.電動工具，特別是電動手提式工具，如單擋或多擋手電鉆，鉆孔-和沖擊-錘、電動螺絲刀等的通過擋塊嚙合制動刀具主軸(鎖定功能)的開關裝置，其特征在于一個在工具外殼(10)上的可手動操作的制動滑板(20)為實現模塊嚙合，推動一個制動主軸的軸向部件(19，21)驅動一個與刀具主軸(14)抗扭轉地連在一起的旋轉部件(主軸-齒輪13)，此時軸向部件被向相反方向導入驅動電動機(13)的電氣開關區域，而且只有當電動機無電流時軸向部件才讓制動滑板(20)移動。
2.根據權利要求1所述開關裝置，其特征在于由制動滑板(20)驅動的軸向部件(19，21)，為鎖定功能提供一個在前部穿過傳動齒輪盒(22)的制動桿(21)，這個制動桿與一個后部的滑塊(19)耦合在一起，這個滑塊利用傳感器(18)控制電動機(13)的電氣開關位置。
3.根據權利要求1或2所述的開關裝置，其特征在于具有一個前部的連鎖裝置(22)的制動桿(21)，在外部的制動滑板(20)的驅動下，向著刀具架方向移動進入一個與刀具軸(14)抗扭轉地連在一起、并且與電動機傳動齒輪(12a)嚙合在一起的齒輪(13)的外圍開孔(23)。
4.根據權利要求1-3中任何一個所述的開關裝置，其特征在于驅動電動機(13)是一個用可轉動的電刷環和一個無電流中間位置控制改變旋轉方向的通用電動機，電動機的一個可由外部操縱的定位環(16)在一個使驅動電動機(13)無電流通過的中間位置提供一個開口的控制狹縫(17)，一個在軸向部件后部的傳感器塊(18)插入此狹縫。
5.根據權利要求4所述開關裝置，其特征在于，傳感器塊(18)是一個與制動桿(21)耦合在一起的滑塊(19)的一部分，此滑塊局部圍繞著制動桿(21)被引向前面刀具架的方向，并且在電動機殼內和/或者由相鄰的部件軸向地使其位于可滑移位置。
6.根據權利要求1-5中任何一個所述的開關裝置，其特征在于，制動滑板(20)用橫向邊緣(20，27)插入環形槽(25)和/或者制動桿(21)或者滑塊(19)的狹縫，并且自身為其移動提供一個操作槽(20a)。
7.根據權利要求1-6中任何一個所述的開關裝置，其特征在于裝了一個予應力彈簧(26)，它把軸向滑塊向鎖定位置相反的方向施加予應力。
8.根據權利要求7所述開關裝置，其特征在于予應力彈簧(26)作為壓縮彈簧圍繞著制動桿(21)，并且一側支承在穩固的機殼部件上，另一側支承在滑塊(19)的前端環形面上，此滑塊至少部分地圍繞制動桿的后部，并且經環形凸起、限制器、筋條等以保證其軸向不能卸下。
9.根據權利要求1所述的開關裝置，其特征在于軸向部件(制動桿、滑塊)被安裝在機殼的中間隔層上。
全文摘要
用于電動工具、特別是用于電動手提工具，諸如單一或多擋手電鉆、鉆孔和沖擊錘、電動螺絲刀等的開關裝置，為了用擋塊嚙合制動刀具主軸(鎖定功能)，建議在工具外殼上安裝一個易于手工操作的制動滑板，為實現擋塊嚙合此滑板推動一個制動主軸的軸向部件進入一個與刀具軸抗扭轉地連在一起的旋轉部件，其中軸向部件向后導入驅動電動機的電氣開關區域，并且制動滑板只有在無電流流過電動機時才能推移。
文檔編號B23B45/00GK1095327SQ94102299
公開日1994年11月23日 申請日期1994年2月26日 優先權日1993年2月26日
發明者W·克雷斯, A·賓達 申請人:克雷斯電氣電動馬達有限公司