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Dokumentenidentifikation DE102004057686A1 01.06.2006
Titel Schaltvorrichtung
Anmelder Robert Bosch GmbH, 70469 Stuttgart, DE
Erfinder Simm, Robert, Oekingen, CH;
Van Der Schans, Cornelis, Dietlikon, CH
DE-Anmeldedatum 30.11.2004
DE-Aktenzeichen 102004057686
Offenlegungstag 01.06.2006
Veröffentlichungstag im Patentblatt 01.06.2006
IPC-Hauptklasse B25F 5/00(2006.01)A, F, I, 20051017, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B25D 17/00(2006.01)A, L, I, 20051017, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Elektrowerkzeug (10), mit einem ersten Schaltelement (12), mit einem zweiten Schaltelement (14) und mit einem drehbar gelagerten Bedienelement (16), das ein Übertragungselement (18) zum Übertragen einer Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des ersten Schaltelements (12) in einer ersten Richtung (22) umfasst.
Es wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement (16) ein Übertragungselement (18, 18') zum Übertragen der Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des zweiten Schaltelements (14) in einer zweiten Richtung (24) umfasst.

Beschreibung[de]
Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 11.

Es ist bereits vorgeschlagen worden, eine Schlagbohrmaschine mit einer Schaltvorrichtung auszustatten, die ein erstes Schaltelement umfasst, das in ein Gangwechselgetriebe der Schlagbohrmaschine eingreift. Die Schaltvorrichtung umfasst ein drehbar in einem Gehäuse der Schlagbohrmaschine gelagertes Bedienelement mit einem in das Innere des Gehäuses ragenden, exzentrisch am Bedienelement angeordneten, zapfenförmigen Übertragungselement zum Übertragen einer Drehbewegung des Bedienelements in eine Verschiebung des ersten Schaltelements in einer ersten Richtung. Das erste Schaltelement wirkt mit einer Schaltgabel zusammen, über die ein Gangwechsel des Gangwechselgetriebes auslösbar ist. Ferner umfasst die Schlagbohrmaschine ein zweites Schaltelement, das beispielsweise zum Zu- und Abschalten eines Schlagwerks der Schlagbohrmaschine oder als Ein-/Ausschalter ausgebildet sein kann. Das erste Schaltelement und das zweite Schaltelement sind unabhängig voneinander zu betätigen und sind jeweils einem separaten Bedienelement zugeordnet.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung geht aus von einer Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Elektrowerkzeug, mit einem ersten Schaltelement, mit einem zweiten Schaltelement und mit einem drehbar gelagerten Bedienelement, das ein Übertragungselement zum Übertragen einer Drehbewegung des Bedienelements in eine Verschiebung des ersten Schaltelements in einer ersten Richtung umfasst.

Es wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement ein Übertragungselement zum Übertragen der Drehbewegung des Bedienelements in eine Verschiebung des zweiten Schaltelements in einer zweiten Richtung umfasst. Dadurch können vorteilhaft beide Schaltelemente durch das gleiche Bedienelement verschiebbar sein. Zusätzliche Bedienelemente können eingespart werden. Zudem kann konstruktiv einfach erreicht werden, dass das zweite Schaltelement nur abhängig von einer Stellung des ersten Schaltelements betätigbar ist oder dass das zweite Schaltelement in bestimmten Konfigurationen des ersten Schaltelements blockiert ist. Ferner kann ein Bedienkomfort gesteigert werden.

Die erfindungsgemäße Lösung ist prinzipiell für alle Maschinen mit gattungsgemäßen Schaltvorrichtungen einsetzbar. Der Bedienkomfort lässt sich jedoch insbesondere in Handwerkzeugmaschinen und Elektrowerkzeugen steigern, da die Bedienung beider Schaltelemente mit einer Hand ermöglicht werden kann. Als Verschiebung soll in diesem Zusammenhang insbesondere eine translatorische Bewegung oder eine Schwenkbewegung bezeichnet werden.

In einer Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die erste Richtung zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Richtung verläuft. Dabei soll mit „im Wesentlichen senkrecht" ein Winkel zwischen den beiden Richtungen bezeichnet werden, der insbesondere im Winkelbereich von 60°–120° bzw. 80°–100° liegt. Dadurch kann erreicht werden, dass die Betätigung der unterschiedlichen Schaltelemente in klar getrennten Drehlagenbereichen des Bedienelements erfolgt, und zwar insbesondere dann, wenn beide Schaltelemente mit dem gleichen, exzentrisch angeordneten Übertragungselement im Eingriff stehen.

Ein komfortabler Gangwechsel ist erreichbar, wenn das erste Schaltelement zum Eingriff in ein Gangwechselgetriebe vorgesehen ist. Ferner kann das Schaltelement zum Verschieben einer Vorgelegewelle vorgesehen sein. Eine vorteilhafte Synchronisierung und eine Schwingungsdämpfung sind erreichbar, wenn das Schaltelement über wenigstens ein Federelement mit dem Getriebe bzw. mit der Vorgelegewelle in Verbindung steht.

Zudem wird vorgeschlagen, dass das zweite Schaltelement zum Auslösen eines elektronischen Schaltvorgangs vorgesehen ist. Dadurch kann eine komfortable, robuste Schaltvorrichtung für einen elektronischen Schaltvorgang erreichbar sein. Als elektronischer Schaltvorgang soll in diesem Zusammenhang das Schließen oder Öffnen eines Stromkreises oder das Verändern einer Steuerspannung bezeichnet werden. Wenn das erste Schaltelement zum Auslösen eines mechanischen Schaltvorgangs und zweite Schaltelement zum Auslösen eines elektronischen Schaltvorgangs vorgesehen ist, kann vorteilhaft eine Integration beider Arten von Schaltvorgängen in die gleiche Schaltvorrichtung erreichbar sein und eine von der Art des Schaltvorgangs unabhängige Bedienung kann erreicht werden.

Eine sichere und präzise Führung der Verschiebung des ersten oder des zweiten Schaltelements kann erreicht werden, wenn die Schaltvorrichtung eine Schaltkulisse zum Führen des Übertragungselements aufweist.

Eine Entkopplung der Verschiebung des ersten Schaltelements von der Verschiebung des zweiten Schaltelements in zumindest einer Drehlage kann erreicht werden, wenn die Schaltkulisse in der entsprechenden Drehlage des Bedienelements tangential zu einer Bahnkurve des Übertragungselements verläuft. Dabei kann eine Entkopplung der Verschiebungen über einen ganzen Bereich erreichbar sein, wenn die Schaltkulisse zumindest in einem Abschnitt kreisbogenförmig ausgebildet ist. Die Entkopplung tritt dann ein, wenn das Übertragungselement exzentrisch bezüglich der Drehachse des Bedienelements angeordnet ist und wenn ein Krümmungszentrum des kreisbogenförmigen Bereichs mit der Drehachse des Bedienelements zusammenfällt.

Eine kostengünstige Ausgestaltung des Übertragungselements kann erreicht werden, wenn letzteres als Stift ausgebildet ist. Dabei kann das Übertragungselement an das Bedienelement oder an das Schaltelement angeformt sein.

Eine spezifisch auf eine Aufgabe des ersten Schaltelements abgestimmte Schaltkulisse kann realisiert werden, wenn das erste Schaltelement die Schaltkulisse umfasst. Dabei kann das Bedienelement unspezifisch ausgestaltet und für verschiedenartige Schaltvorrichtungen einsetzbar sein.

Ein versehentliches Verdrehen des Bedienelements kann vermieden werden, wenn die Schaltvorrichtung wenigstens ein Rastelement zum Fixieren einer Drehlage des Bedienelements umfasst.

Eine vergrößerte Unabhängigkeit der Verschiebebewegungen der beiden Schaltelemente kann erreicht werden, wenn das Übertragungselement zum Übertragen der Drehbewegung des Bedienelements in die Verschiebung des ersten Schaltelements von einem zweiten Übertragungselement zum Übertragen der Drehbewegung des Bedienelements in die Verschiebung des zweiten Schaltelements getrennt ausgebildet ist.

Zudem geht die Erfindung aus von einer Handwerkzeugmaschine, insbesondere von einer Schlagbohrmaschine, mit einer Schaltvorrichtung, die ein erstes Schaltelement, ein zweites Schaltelement und ein drehbar gelagertes Bedienelement umfasst, wobei das Bedienelement ein Übertragungselement zum Übertragen einer Drehbewegung des Bedienelements in eine Verschiebung des ersten Schaltelements in einer ersten Richtung umfasst.

Es wird vorgeschlagen, dass das Bedienelement ein Übertragungselement zum Übertragen einer Drehbewegung des Bedienelements in eine Verschiebung des zweiten Schaltelements in einer zweiten Richtung umfasst. Dadurch kann eine vorteilhafte Bedienbarkeit beider Schaltelemente über das gleiche Bedienelement erreicht werden und ein Komfortgewinn kann erzielbar sein.

Zeichnung

Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.

Es zeigen:

1 eine Schlagbohrmaschine mit einem Bedienelement einer Schaltvorrichtung,

2 die Schaltvorrichtung aus 1 in einer Innenansicht,

3 die Schaltvorrichtung aus den 1 und 2 in einer Seitenansicht,

4a4c eine Sequenz von Konfigurationen der Schaltvorrichtung aus den 13 während eines Schaltvorgangs,

5 eine alternative Schaltvorrichtung in einer Innenansicht,

6 die Schaltvorrichtung aus 4 in einer Seitenansicht und

7a7c eine Sequenz von Konfigurationen der Schaltvorrichtung aus den 5 und 6 während eines Schaltvorgangs.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

1 zeigt ein als Schlagbohrmaschine 10a ausgebildetes Elektrowerkzeug mit einem Elektromotor 40a und mit einem Gangwechselgetriebe 42a, über welches ein vom Elektromotor 40a erzeugtes Drehmoment in zwei verschiedenen Übersetzungen auf ein in einem Bohrfutter 44a eingespanntes Werkzeug 48a übertragbar ist.

Zum Wechseln der Übersetzungen umfasst die als Schlagbohrmaschine 10a ausgebildete Handwerkzeugmaschine eine Schaltvorrichtung, die ein von außen sichtbares, in einem Gehäuse 32a der Schlagbohrmaschine 10a drehbar gelagertes Bedienelement 16a aufweist. Das Bedienelement 16a umfasst einen Griffbalken 46a, der an einem kreisförmigen Außenbereich des Bedienelements 16a angeformt ist, der an einer Außenseite des Gehäuses 32a anliegt (3). An einer dem Griffbalken 46a abgewandten Seite weist das Bedienelement 16a einen zylinderförmigen Zapfen auf, der durch das Gehäuse 32a der Schlagbohrmaschine 10a hindurch in einen Innenraum hinein ragt und der eine umfängliche Lagerungsnut aufweist, in die das Gehäuse 32a eingreift und die das als Kunststoffgussteil ausgebildete Bedienelement 16a axial im Gehäuse 32a festlegt.

An einer Stirnseite des Zapfens weist dieser eine sich entlang seines Durchmessers erstreckende, rinnenförmige Ausnehmung auf, in die ein Übertragungselement 18a aus Stahldraht eingreift, das ein erstes, sich in axialer Richtung von dem Bedienelement 16a fort erstreckendes, zapfenförmiges Ende aufweist, das zum Eingriff in ein erstes Schaltelement 12a vorgesehen ist, und das ein zweites Ende aufweist, das axial in eine Ausnehmung in dem Bedienelement 16a eingreift und das Übertragungselement 18a senkrecht zu der rinnenförmigen Ausnehmung festlegt.

Das erste Schaltelement 12a ist in einer senkrecht zur Drehachse des Bedienelements 16a verlaufenden Richtung 22a verschiebbar auf zwei gehäusefesten Stangen 34a, 36a gelagert und weist an seiner dem Bedienelement 16a zugewandten Seite eine Schaltkulisse 26a auf, die als schlangenförmige Ausnehmung ausgebildet ist und in die im montierten Zustand der Zapfen des Übertragungselements 18a eingreift.

Die Stirnseite des Zapfens des Bedienelements 16a und das erste Schaltelement 12a weisen einen Abstand von etwa 0,5 cm auf, in den ein Steg 38a eines zweiten Schaltelements 14a eingreift, das in einer Richtung 24a verschiebbar im Gehäuse 32a gelagert ist, die senkrecht zur Drehachse des Bedienelements 16a und zur Richtung 22a verläuft. Dabei greift der Steg 38a in eine kreisförmige Bahnkurve des Übertragungselements 18a ein. Durch die Anlage des ersten Schaltelemens 12a am zweiten Schaltelement 14a sind beide Schaltelemente 12a, 14a in einer von den Richtungen 22a, 24a aufgespannten Ebene geführt.

Ferner weist das Bedienelement 16a ein als federbelastete Rastkugel ausgebildetes Rastelement 30a auf, das zum Einrasten in korrespondierende Ausnehmungen im Gehäuse 32a vorgesehen ist, die hier nicht explizit dargestellt sind. Insgesamt weist das Gehäuse 32a drei solcher Ausnehmungen auf, die jeweils einer Schaltstellung der Schaltvorrichtung zugeordnet sind und die das Bedienelement 16a in einer Drehlage fixieren. Jede der Schaltstellungen ist am Gehäuse 32a durch eine Markierung gekennzeichnet.

Die 4a4c zeigen eine Sequenz von Konfigurationen der Schaltvorrichtung während eines Schaltvorgangs von einer ersten Schaltstellung über eine zweite Schaltstellung in eine dritte Schaltstellung. Dabei ist das oberhalb der Bildebene liegende Bedienelement 16a durch dünne Linien angedeutet.

In der ersten Schaltstellung, die einer größeren Übersetzung des Gangwechselgetriebes 42a zugeordnet ist und die hier nicht explizit dargestellt ist, ist der Griffbalken 46a im Wesentlichen parallel zu den Stangen 34a, 36a bzw. parallel zu einer Drehachse des Werkzeugs 48a ausgerichtet. Dreht ein Bediener das Bedienelement 16a um etwa 160°, so führt er die Schaltvorrichtung in eine zweite Schaltstellung, die einer niedrigeren Übersetzung des Gangwechselgetriebes 42a zugeordnet ist (4b). Dabei gleitet der Zapfen des Übertragungselements 18a um einige Millimeter in der zweiten Richtung 24a in der Schaltkulisse 26a hin und zurück und verschiebt das erste Schaltelement 12a und die Schaltkulisse 26a in die erste Richtung 22a. Dadurch überträgt das Übertragungselement 18a eine Drehbewegung 20a in eine Verschiebung des ersten Schaltelements 12a. Das erste Schaltelement 12a ist über ein Federelement mit einer hier nicht dargestellten, an sich bekannten Schaltgabel verbunden, die einen Eingriff des ersten Schaltelements 12a in das Gangwechselgetriebe 42a vermittelt und die bei einer Drehbewegung 20a von der ersten in die zweite Schaltstellung einen Übersetzungswechsel des Gangwechselgetriebes 42a auslöst.

Dreht der Bediener das Bedienelement 16a um weitere 60° in eine dritte Schaltstellung (4c), so gleitet der Zapfen in einen kreisbogenförmigen Abschnitt 28a der Schaltkulisse 26a, in dem die Schaltkulisse 26a in jedem Punkt tangential zu der kreisbogenförmigen Bahnkurve des Übertragungselements 18a verläuft, so dass eine Lage des ersten Schaltelements 12a in diesem Abschnitt der Drehbewegung 20a relativ zum Gehäuse 32a der Schlagbohrmaschine 10a konstant bleibt. Ein Radius des kreisbogenförmigen Abschnitts 28a entspricht einer Exzentrizität des Übertragungselements 18a. Während dieses Abschnitts der Drehbewegung 20a kommt das Übertragungselement 18a in der zweiten Schaltstellung zur Anlage an den Steg 38a des zweiten Schaltelements 14a und das Übertragungselement 18a verschiebt über den Steg 38a das zweite Schaltelement 14a in der Richtung 24a, ohne dabei eine Schaltung des Gangwechselgetriebes 42a auszulösen.

Das zweite Schaltelement 14a löst durch die Bewegung in der Richtung 24a durch das Schließen eines Stromkreises einen elektronischen Schaltvorgang in einer Steuereinheit der Schlagbohrmaschine 10a aus, die dadurch in einen anderen Betriebsmodus schaltet.

Das zweite Schaltelement 14a ist federbelastet, so dass es sich bei einer Drehbewegung 20a des Bedienelements 16a aus der dritten Schaltstellung in die zweite Schaltstellung selbsttätig zurückstellt. Das erste Schaltelement 12a ist von beiden Seiten mit über die Stange 36a geschobenen Spiralfedern belastet, die ein Spiel des ersten Schaltelements 12a verhindern. Wenn sich das Bedienelement 16a in einer Drehlage zwischen der ersten Schaltstellung und der zweiten Schaltstellung befindet, ist das zweite Schaltelement 14a an einem an das Gehäuse 32a angeformten Steg abgestützt.

Die 57 zeigen eine weitere Ausgestaltung der Erfindung. In der nachfolgenden Beschreibung soll im Wesentlichen auf Unterschiede zu dem in den 14 dargestellten Ausführungsbeispiel eingegangen werden. Analoge Merkmale sind dabei mit den gleichen Bezugszeichen versehen, wobei zur Unterscheidung der Ausführungsbeispiele die Buchstaben a und b hinzugefügt sind.

Das in 5 dargestellte Bedienelement 16b weist zwei in einem Gussverfahren an das Bedienelement 16b angeformte, axial in den Innenraum eines Gehäuses einer Schlagbohrmaschine hinein ragende, stiftförmige Übertragungselemente 18b, 18b' auf. Das Übertragungselement 18b weist eine geringere Exzentrizität auf als das zweite Übertragungselement 18b', so dass das erste Übertragungselement 18b an einem Steg 38b eines zweiten Schaltelements 14b vorbei gedreht werden kann.

Das erste Übertragungselement 18b greift in eine Schaltkulisse 26b ein, die als rillenförmige Ausnehmung in einem ersten Schaltelement 12b ausgebildet ist. Bei einer Drehbewegung 20b zwischen einer ersten Schaltstellung (7a) und einer zweiten Schaltstellung überträgt das erste Übertragungselement 18b die Drehbewegung 20b des Bedienelements 16b in eine Verschiebung des ersten Schaltelements 12b in eine erste, zu einer Drehachse des Bedienelements 16b senkrecht verlaufende Richtung 22b.

Dreht der Bediener das Bedienelement 16b weiter in eine dritte Schaltstellung (7c), so verschiebt das zweite Übertragungselement 18b', das in der zweiten Schaltstellung mit dem Steg 38b des zweiten Schaltelements 14b zur Anlage kommt, das zweite Schaltelement 14b in eine zweite Richtung 24b, die senkrecht sowohl zur Drehachse des Bedienelements 16b als auch zur ersten Richtung 22b verläuft.

10Schlagbohrmaschine 12Schaltelement 14Schaltelement 16Bedienelement 18Übertragungselement 20Drehbewegung 22Richtung 24Richtung 26Schaltkulisse 28Abschnitt 30Rastelement 32Gehäuse 34Stange 36Stange 38Steg 40Elektromotor 42Gangwechselgetriebe 44Bohrfutter 46Griffbalken 48Werkzeug

Anspruch[de]
  1. Schaltvorrichtung, insbesondere für ein Elektrowerkzeug (10), mit einem ersten Schaltelement (12), mit einem zweiten Schaltelement (14) und mit einem drehbar gelagerten Bedienelement (16), das ein Übertragungselement (18) zum Übertragen einer Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des ersten Schaltelements (12) in einer ersten Richtung (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (16) ein Übertragungselement (18, 18') zum Übertragen der Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des zweiten Schaltelements (14) in einer zweiten Richtung (24) umfasst.
  2. Schaltvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Richtung (22) zumindest im Wesentlichen senkrecht zur zweiten Richtung (24) verläuft.
  3. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (12) zum Eingriff in ein Gangwechselgetriebe (42) vorgesehen ist.
  4. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Schaltelement (14) zum Auslösen eines elektronischen oder mechanischen Schaltvorgangs vorgesehen ist.
  5. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Schaltkulisse (26) zum Führen des Übertragungselements (18).
  6. Schaltvorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (26) in zumindest einer Drehlage des Bedienelements (16) tangential zu einer Bahnkurve des Übertragungselements (18) verläuft.
  7. Schaltvorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltkulisse (26) zumindest in einem Abschnitt (28) kreisbogenförmig ausgebildet ist.
  8. Schaltvorrichtung nach einem der Ansprüche 5–7, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Schaltelement (12) die Schaltkulisse (26) umfasst.
  9. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch wenigstens ein Rastelement (30) zum Fixieren einer Drehlage des Bedienelements (16).
  10. Schaltvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungselement (18b) zum Übertragen der Drehbewegung (20b) des Bedienelements (16b) in die Verschiebung des ersten Schaltelements (12b) von dem Übertragungselement (18b') zum Übertragen der Drehbewegung (20b) des Bedienelements (16b) in die Verschiebung des zweiten Schaltelements (14b) getrennt ausgebildet ist.
  11. Handwerkzeugmaschine, insbesondere Schlagbohrmaschine (10), mit einer Schaltvorrichtung, die ein erstes Schaltelement (12), ein zweites Schaltelement (14) und ein drehbar gelagertes Bedienelement (16) umfasst, wobei das Bedienelement (16) ein Übertragungselement (18) zum Übertragen einer Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des ersten Schaltelements (12) in einer ersten Richtung (22) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass das Bedienelement (16) ein Übertragungselement (18, 18') zum Übertragen einer Drehbewegung (20) des Bedienelements (16) in eine Verschiebung des zweiten Schaltelements (14) in einer zweiten Richtung (24) umfasst.
Es folgen 5 Blatt Zeichnungen






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