用于电气动锤钻的复合齿轮
阅读说明：本技术 用于电气动锤钻的复合齿轮 (Composite gear for electro-pneumatic hammer drill ) 是由 D·塞尔特曼 J·芬费尔 于 2020-06-17 设计创作，主要内容包括：本发明披露了一种用于电气动锤钻的复合齿轮,其中,该复合齿轮具有基体,该基体由第一材料构成,并且其中,该环齿沿着第一弧段由该复合齿轮的带齿本体构成,并且沿着剩下的第二弧段由基体自身构成,其中,该带齿本体由与该第一材料不同的第二材料构成。(A composite gear for an electropneumatic hammer drill is disclosed, wherein the composite gear has a base body composed of a first material, and wherein the ring gear is composed of a toothed body of the composite gear along a first arc and of the base body itself along a remaining second arc, wherein the toothed body is composed of a second material different from the first material.)
技术领域
本发明涉及一种用于电气动锤钻的复合齿轮，其中，复合齿轮包括基体和环齿部，该基体由第一材料构成。
背景技术
开篇所述类型的复合齿轮原则上从现有技术上是已知的。
发明内容
本发明的目的是提供一种复合齿轮、特别是用在电气动锤钻的传动单元中的复合齿轮，所述齿轮的稳定性较高同时重量较低。
该目的的实现在于：该环齿部沿着第一圆弧藉由该复合齿轮的带齿本体形成，并且沿着剩下的第二圆弧藉由基体自身形成，其中，该带齿本体由与该第一材料不同的第二材料构成。
本发明结合了以下发现：齿轮(特别是当它们被用在电气动锤钻的传动单元中、与冲击机构合作时)直接承受取决于曲柄角的扭矩。扭矩周期性地增大，沿着360度的圆周上的变化可以上至一个数量级。由于根据本发明的复合齿轮的环齿部沿着第一圆弧由优选地由钢构成的带齿本体形成，可承载性高但也较重的环齿部增重体可以被限制到最小。因此，根据本发明的复合齿轮的稳定性较高同时重量较低。优选地，该环齿部沿着第一圆弧仅由复合齿轮的带齿本体构成。
已经发现有利的是，第一圆弧具有小于90度、优选地小于45度的圆心角。
在特别优选的构型中，基体具有槽，带齿本体至少部分地引入到该槽中。特别地，带齿本体(在圆周方向和径向方向上都)以形状配合的方式固持在基体中。带齿本体可以在径向方向通过压力配合、例如通过被压入而固持在基体中。优选地，恰好设置有一个带齿本体，该带齿本体包括该环齿部的多个齿。
在特别优选的构型中，为了补偿带齿本体造成的重量不平衡，复合齿轮具有平衡配重。优选地，平衡配重被设置成独立的配重，该配重被布置成在复合齿轮上带齿本体的相反侧。可替代地或此外，平衡配重可以例如通过材料加厚与该基体一体形成。
已经发现有利的是，第一材料是塑料，例如热塑性或热固性塑料。第二材料优选地是金属、特别是硬化金属。特别优选地，第二材料是钢材料。优选地，复合齿轮的重量轻于150克。
在进一步优选的构型中，复合齿轮具有中心毂，该中心毂被优选地设置成限定复合齿轮的正时。该毂可以呈插入件的形式、并且优选地具有带有八个齿的内齿部。插入件可以以形状配合、压力配合或材料结合的方式固持在基体中。呈插入件形式的毂优选地由金属、尤其是硬化金属、优选地钢构成。
根据本发明，同样提供了一种电气动锤钻，其中复合锤具有上述类型的复合齿轮，其中，该复合齿轮安装在锤钻的传动单元中，其方式为使得只有环齿部的、由带齿本体构成的那个部分才直接承受锤钻的冲击机构所增加的扭矩。通过参考复合齿轮所描述的特征，可以有利地开发出电气动锤钻。
附图说明
进一步的优点将从以下对附图的描述中变得明显。在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。附图、说明书和权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员还将方便地单独考虑这些特征并将它们进行组合以产生有用的进一步组合。
在附图中，相同和相似的部件由相同的附图标记表示。在附图中：
图1示出了根据本发明的复合齿轮第一优选示例性实施例；以及
图2示出了具有图1中的复合齿轮的电气动锤钻。
具体实施方式
图1中展示了根据本发明的复合齿轮10的优选示例性实施例。复合齿轮10可以用在电气动锤钻100的传动单元30(参见图2)中。
复合齿轮10具有基体1和环齿部3，该基体由第一材料M1构成，该第一材料在此情况中例如是热塑性塑料。环齿部3沿着第一圆弧K1仅由复合齿轮10的带齿本体5形成。恰好设置有一个带齿本体5，该带齿本体包括环齿部3的多个齿3’。第二带齿本体5由第二材料M2形成，该第二材料不同于第一材料M1。此处所展示的，第二材料M2是钢材料。
如从图1A中可以了解到的，环齿部3沿着剩下的第二圆弧K2由基体1自身形成。第一圆弧K1和第二圆弧K2都各自与复合齿轮10的旋转轴线D相关，并且共同形成整圆。
在图1A中展示的示例性实施例中，第一圆弧K1具有小于45度、在这种情况例如大约40度的圆心角ZW。该圆心角对应于相对较高的扭矩承载扇区(参考图2B)。
图1A中的复合齿轮10还具有用于限定复合齿轮10的正时的毂2。
图1B以分解视图示出了图1A中的复合齿轮10。很明显，带齿本体5呈与基体1不同的、分开的部件的形式。为了将带齿本体5固持在基体1中，基体1具有槽7，带齿本体5已经至少部分地引入其中(图1A示出了引入槽7中的带齿本体5)。如从图1B中可以了解到的，带齿本体5具有切除部6。这一方面是用来减轻重量。另一方面，带齿本体5可以通过此切除部6和形成在基体1中切除部6’而在径向方向R上得以紧固。这可以例如通过插入销(图中未示出该销)或者通过切除部6、6’的联合铸造来实现。
如从图1B中可以了解到的，为了补偿带齿本体5所造成的不平衡，复合齿轮10具有平衡配重9。平衡配重9呈分开的本体(在此情况中由钢制成)的形式，在复合齿轮10组装起来(参考图1A)的情况下，该分开的本体完全位于基体1内。例如，平衡配重9可以在径向方向R上藉由销固持在基体1中，该销未被在此处示出、并旨在引入形成于基体1内的该销孔9’中。
如已经提到的，复合齿轮10包括用于限定复合齿轮10的正时的毂2。在此情况中，毂2呈插入件的形式，该插入件以形状配合的方式(藉由外齿8)固持在基体中。
最终，图1C详细地示出了毂2。毂2具有例如带有八个齿4’的内齿部4，这些齿均匀地分布在毂的内圆周IU上。齿4’以45度的间隔布置，这大致对应于带齿本体5的第一圆弧K1的圆心角ZW。结果，齿轮可以安装在锤钻100的传动单元30中，其方式为使得只有环齿部3的、由带齿本体5形成的那个部分才直接承受锤钻100的冲击机构20的增加的扭矩。
图2A现在示出了这种电气动锤钻100。该电气锤钻优选地具有无刷电动马达40，该无刷电机经由传动单元30连接至冲击机构20。冲击机构就其自身而言具有活塞21，该活塞作用在气动弹簧23上。传动单元30具有复合齿轮10，该复合齿轮绕着齿轮旋转轴线D驱动。在图2B中，示出了传动单元30中(更精确地说是在测量点35处)的扭矩相对于曲柄角KW的图。曲柄角KW是绕旋转轴线D限定的。很明显，在0度到180度的范围中，扭矩M较低(Mmin)并且扭矩峰值(Mmax)在280度到320度的范围中产生。该扭矩由带齿本体5吸收，该带齿本体具有40度的示例性圆心角ZW。
附图标记列表
1 基体
2 毂插入件
3 环齿部
4 内齿部
4’ 齿
5 带齿本体
6，6’ 切除部
7 槽
8 外齿
9 平衡配重
9’ 销孔
10 复合齿轮
20 冲击机构
21 活塞
23 气动弹簧
30 传动单元
35 测量点
40 电动马达
100 锤钻
D 旋转轴线
K1 第一圆弧
K2 第二圆弧
KW 曲柄角
M 扭矩
M1 第一材料
M2 第二材料
R 径向方向
IU 内圆周
ZW 圆心角