CN101022925B - 转换装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及转换装置，它具有一个可转动地被支承的操作部件(10)及一个用于将操作部件(10)的转动运动(14)转换成一个转换部件(18)、尤其是手持式工具机的一个转换轴的平移运动(16)的偏心部件(12)。本发明提出：偏心部件(12)的形状与销的形状有实质性的区别。

Description

转换装置
技术领域
本发明涉及一种转换装置。
本发明还涉及一种偏心部件。
背景技术
已经公知了，对手持式工具设置一个转换装置，该转换装置包括一个可转动地支承在手持式工具机壳体上的操作部件及一个与操作部件连接的偏心部件。偏心部件与一个转换块或一个转换板形成直接或间接的作用连接，该转换块在轴向上与手持式工具机的一个转换部件固定地相连接。间接的作用连接例如可通过一个蝶形弹簧来产生。通过偏心部件及作用连接使转动运动直接地或通过蝶形弹簧延迟地转换成手持式工具机的转换部件的平移运动，通过后者最终可产生和/或脱开转换部件的轮廓与手持式工具机的传动装置的互补轮廓之间的配合。由此可使手持式工具机的确定的功能单元-在一个冲击钻机中例如为冲击机构及转动驱动部分-联接到手持式工具机的一个驱动装置上或与该驱动装置脱联。
发明内容
本发明涉及转换装置，具有一个可转动地被支承的操作部件及一个用于将操作部件的转动运动转换成一个转换部件的平移运动的偏心部件，其中，偏心部件的形状与一个销的形状有实质性的区别，使得所述与销的形状的实质性的区别适于对通过销的形状产生的、平移运动与转动运动的正弦形关系有针对性的改变，其中，偏心部件具有一个导向面，该导向面被设置用于通过在转动运动期间在导向面上移动的接触点来转换转动运动，其中：所述导向面基本上抛物线形地构造，及其中，该抛物线的一顶点在径向上向外定向。
按照本发明，还涉及一种用于将手持式工具机的一个操作部件的转动运动转换成手持式工具机的一个转换部件的平移运动的偏心部件，其中，偏心部件的形状与一个销的形状有实质性区别，使得所述与销的形状的实质性区别适于对通过销的形状产生的、平移运动与转动运动的正弦形关系有针对性的改变，其中，偏心部件具有一个导向面，该导向面被设置用于通过在转动运动期间在导向面上移动的接触点来转换转动运动，其中：所述导向面基本上抛物线形地构造，及其中，该抛物线的一顶点在径向上向外定向。
本发明提出：偏心部件的形状与销的形状有实质性的区别，因为平移运动与操作部件的转动运动的关系由偏心部件的造型来确定，该关系可通过由专业人员认为有意义的方式适当选择的形状来构成。为了改善操作舒适性，该关系的大小或者说操作部件的敏感性尤其是可根据操作部件的转换位置以专业人员认为有意义的方式来确定。
在本发明方面，对于“设置”应理解为“设计”及“配备”。此外一个相对操作部件的转动轴线偏心地设置的部件被称为偏心部件，最好该偏心部件并不用其凸出的外壳包围转动轴线。此外对于“销的形状”应理解为一个纵长的形状，在轴向上其长度大于宽度或横截面尺寸和/或其横截面尺寸小于偏心部件的偏心度。一个销形部件的横截面是凸形的。当适于对通过销的形状产生的平移运动与旋转运动的正弦形关系的有针对性的改变时，与销的形状的区别可视为“实质性的”。
在本发明的一个构型中提出，偏心部件的横截面与圆形有实质性的区别。由此可得到平移运动与转动运动之间关系的特别有利的可变性。
对一个自然的、尤其是正弦形的关系的有效改变可这样地实现，即偏心部件的横截面的尺寸在偏心部件的偏心度的数量级中。在此，作为横截面尺寸应理解为一个横截面的典型的长度标度，例如在圆周方向的延伸距离或在相对操作部件的转动轴线的径向上的延伸距离。两个量当它们的差别小于5-10倍时则在同一数量级内。
此外还提出，偏心部件具有一个导向面，该导向面被设置用于通过在转动运动期间在导向面上移动的接触点来传递转动运动。由此可实现所述关系的特别可靠的确定。可移动地被支承的部件之间的倾斜可被可靠地避免，及可有利地使磨损保持很小。该接触点是偏心部件与另一部件的接触点，后述部件与转换部件有利地形成作用连接。在此，特别有利的是手持式工具机的传动装置的一个同步弹簧靠触在接触点上。
在本发明的另一构型中提出，导向面根据在操作部件的一个转动角度与接触点的一个偏心度之间的一个预定关系被构造。由此所述关系可结构上简单地实现。
此外还提出，导向面基本上被构造成抛物线形状。由此可得到该关系有利的非对称的分布，确切地说，尤其当抛物线的顶点在径向上向外定向时。如果接触点移动到抛物线的顶点的区域中，则可达到转换部件的位置与操作部件的转动位置至少在很大程度上无关，由此在该区域中可达到有利的容许的不敏感性。
如果偏心部件至少具有两个导向面，则可有利地达到：由操作部件的转动运动以完全确定的方式产生其它转换部件的两个运动。特别有利的是本发明的一些构型，在这些构型中导向面确定了一个双腿弹簧的弹簧运动。尤其当弹簧可转动地支承时，双腿弹簧的位置及预加载可有利地彼此无关地被确定。
如果在转换运动期间接触点的偏心度变化至少10％，则对于操作者来说可达到可明显感觉到的舒适性的增益，其中当在转换运动中接触点的偏心度变化至少50％时，该舒适性的增益还可得到更明显的结果。
对于手持式工具机的传动装置来说，一个成本合适的及可靠的同步机构可这样来达到，即转换装置包括一个双腿的转换弹簧。两个配置参数、例如双腿转换弹簧的转动位置及预加载可彼此无关地确定以优选转换运动的变化曲线，其中，该转换弹簧在至少一个工作配置中在两个接触点上接触偏心部件，其中当转换弹簧在至少一个工作配置中通过偏心部件预加载时，可保证有利的间隙自由性。
附图说明
本发明的其它优点可从以下的附图说明中得到。在附图中示出本发明的一个实施例。附图及说明书组合地包括多个特征。专业人员可符合目的地个别地考察这些特征及总结出有意义的其它组合。
附图表示：
图1：具有一个操作部件的手持式工具机，
图2：图1中手持式工具机的一个转换装置，
图3：图2的转换装置的一个截面图，
图4：图2及3的转换装置的一个转换弹簧及一个操作部件，及
图5：图1至4中转换部件位置与操作部件的转动位置的关系的曲线图。
具体实施方式
图1示出一个被构成锤钻的手持式工具机，它具有一个支承在手持式工具机的壳体上的操作部件10。该手持式工具机包括一个电动机及一个具有转换部件18的传动装置，该转换部件可借助操作部件10由一个操作人员转换到三个工作模式之一中。在钻孔模式中，电动机通过传动装置驱动一个刀具夹具36旋转。在冲击钻模式中，电动机附加地驱动一个冲击机构38。在凿钎模式中，刀具夹具36的旋转驱动部分与电动机脱联并且电动机仅驱动冲击机构38。
冲击机构38具有一个这里未示出的冲头及一个活塞，在运行中，该活塞通过一个具有一个摆动指42的摆动轴承40在一个锤管中周期性地移动。
操作部件10通过一个环形的槽可转动地支承在手持式工具机的壳体上(图2)及在其从壳体的外侧伸出的一侧上具有一个手把条。操作部件10在伸入壳体或手持式工具机的内空间中的一侧上具有一个抛物线形或U形的偏心部件12，该偏心部件用一个顶点径向地向外定向。偏心部件12的抛物线形横截面在该偏心部件12的纵深上不改变，该纵深相对操作部件10的转动轴线轴向地延伸。在此，该转动轴线完全地设置在偏心部件12以外。操作部件10被构造成塑料注塑部件及偏心部件12被成形在操作部件10上。
在径向上及在圆周方向上限制偏心部件12的侧面构成了用于导向一个双腿转换弹簧(Zweischenklige Schaltfeder)34的导向面24，26。
转换弹簧34用其环圈形的弹簧圈套在成形在手持式工具机壳体上的、向内伸的栓柱44上并且可在克服一个小的摩擦力的情况下可转动地支承在栓柱44上。转换弹簧34具有两个腿，这两个腿在基本上相反的点上靠触在偏心部件12上。第一腿靠触在导向面24的一个接触点28上及第二腿靠触在导向面26的一个接触点30上。在此，接触点28，30的的横截面尺寸或者说距离大于转换弹簧34的两个腿在转换弹簧34未变形时的距离，由此转换弹簧34被导入在其腿之间的偏心部件12预加载。
如果操作者转动操作部件10，则接触点28，30在导向面24，26上运动，这时转换弹簧34在栓柱44上转动以达到一个最小能量的状态。在运动期间，接触点28，30的距离以一个由导向面24，26的形状确定的方式改变，及转换弹簧34的预加载随着该距离改变。
转换弹簧34的自由端部作用在一个转换板46上，该转换板配合在一个转换套筒48的环绕的槽内。转换板46在一个与驱动轴52平行地延伸的导向杆62上在轴向上被导向。转换套筒48被套在驱动轴52的一个扩大的区域50上及通过其内轮廓与区域50的外轮廓相对于驱动轴52的一个与操作部件10的转动轴线垂直地延伸的转动轴线无相对转动及轴向可移动地被支承。
在区域50的第一侧上在驱动轴上套有摆动轴承40，该摆动轴承在向着区域50的一侧上设有一个具有外轮廓的套筒形延续部，该外轮廓与转换套筒48的内轮廓相适配。摆动轴承40在内面上具有一些滚针轴承54，54’，摆动轴承40通过它们可转动地支承在驱动轴52上。
当这些轮廓的转动位置一致时，通过转换套筒48向摆动轴承40方向上的移动可使转换套筒48在摆动轴承40的外轮廓上移动及由此在摆动轴承40或其套筒形延续部与驱动轴52的区域50之间建立了无相对转动的连接。于是驱动轴52的转动运动可传递到摆动轴承40上并且通过摆动指42传递到手持式工具机的冲击机构38的活塞及冲头上。
在区域50的第二侧上在驱动轴52上套有一个齿轮56，在该齿轮上啮合着一个对应的齿轮58。齿轮58与刀具夹具36形成作用连接。齿轮56具有一个向区域50的方向延伸的具有一个外轮廓的套筒形延续部，该外轮廓与转换套筒48的内轮廓相适配。齿轮56在内面上具有一些滚针轴承54，54’，齿轮56通过它们可转动地支承在驱动轴52上。
与摆动轴承40类似地，通过转换套筒48向着齿轮56的套筒形延续部方向上的移动可使齿轮56无相对转动地与驱动轴52或与区域50连接。由此，驱动轴52的转动运动传递到齿轮56上及由该齿轮传递到齿轮58上及传递到刀具夹具36上，由此启动了刀具夹具36的转动驱动部分。
转换装置总共具有三个转换位置。在一个中间转换位置上，转换套筒48与齿轮56、区域50及摆动轴承40形成配合，以使得冲击机构38被启动。因此该手持式工具机被转换到冲击钻模式中。
在一个由中间位置出发向着摆动轴承40的方向上移动的第二位置上，转换套筒48与中间区域50及摆动轴承40形成配合，而齿轮56的外轮廓被释放。由此冲击机构48被启动，及刀具夹具36的旋转驱动部分被脱联。这时手持式工具机处于凿钎模式中。还可以考虑本发明的一些构型，在这些构型中，当转换套筒48由中间移动到向着摆动轴承40的方向移动后的位置时，刀具夹具36的转动位置被锁止。
在一个由中间位置出发向齿轮56的方向移动的第三位置上，转换套筒48与中间区域50及齿轮56形成配合，而摆动轴承40的外轮廓被释放。由此接收器36的旋转驱动部分被启动并且冲击机构38被脱联。这时手持式工具机处于钻孔模式中。
如果操作者由转换套筒48的中间位置及一个垂直于驱动轴的转动轴线延伸的手把条出发在转动运动14上顺时针方向地转动90°，偏心部件12将同时地转动，这时通过相对操作部件10的转动轴线的偏心设置该偏心部件同时地向齿轮56的方向运动。转换弹簧34通过由接触点30经第二腿传递的力而向着与操作部件10的转动运动相反的方向偏转，这时第一腿的自由端部将一个力施加在转换板46及转换套筒48上，该转换套筒向着齿轮56的方向移动。在此，转换套筒48滑离摆动轴承40的套筒形延续部及由此使冲击机构38与驱动轴52脱联。因此偏心部件12将操作部件10的转动运动14转换为转换部件18的平移运动16。
如果操作者由与驱动轴52平行定向的手把条的第三位置出发在转动运动14上逆时针方向地转动90°，则转换弹簧34的第二腿的自由端部使转换部件18向摆动轴承40的方向移动，直到转换套筒48的内轮廓的端面与摆动轴承40的套筒形延续部的外轮廓的端面形成靠触。操作部件10在顺时针方向上的另一转动将导致第二腿与偏心部件12的导向面26上的接触点28脱开及导致转换弹簧34的预加载的提高。如果驱动轴52通过电动机或通过振动而转动，则内轮廓与外轮廓将彼此滑入，以致转换套筒48通过弹簧力运动到第一即中间位置中及由此使手持式工具机达到冲击钻模式及使冲击机构38联接在驱动装置上。
刀具夹具36的转动驱动部分的接通及关断与冲击机构38的上述接通及关断镜像对称地进行。如果操作者使操作部件10由中间位置出发在转动运动14上逆时针方向地转动90°，则转换部件18的转换套筒48向摆动轴承40的方向移动及在此从齿轮56的套筒形延续部滑出，这时转动驱动部分与驱动轴52脱联。如果操作者往回向中间位置的方向转动操作部件10，则转换套筒48的内轮廓的端面可与齿轮56的套筒形延续部的外轮廓的端面形成靠触，直至该内轮廓与外轮廓通过转动形成同步配合并且彼此滑入为止。
图5示出平移运动16与操作部件10的在0°与90°之间的角度范围中的转动角度32的关系的曲线图，其中角0°配置给第一转动位置，这时手把条垂直于驱动轴52的转动轴线地延伸。
在0°至90°的转动运动期间，接触点30在导向面26上滑动，这时接触点30的偏心度22或者说接触点30与操作部件10的转动轴线30的距离倍增。在第一位置的转动角度32中，偏心度22等于偏心部件12的腿部的两个最外端的间距。该间距等于偏心部件12的两个腿的长度。该间距构成偏心部件12的一个典型的横截面尺寸20。在从0°至90°的转动运动14期间，在操作部件10的手把条与接触点30之间同时地移动一个约45°的角度。在从0°至90°的转动运动14期间，接触点28保留在导向面24端部上的一个基本上恒定的位置上，该位置构成一个边缘，转换弹簧34的第一腿部绕该边缘转动。
图5中所示平移运动16的曲线的斜率在一个转换范围60中达到一个最大值，在该转换范围中转换套筒48与摆动轴承40或齿轮56的轮廓的端面形成靠触，以致操作者在该范围中通过操作部件10可特别有效地控制平移运动16。
此外图5中用虚线表示销形偏心部件所产生的平移运动的曲线，该偏心部件或是设置在转动位置0°时的接触点30的位置中或是设置在转动位置90°时的接触点30的位置中。
与由偏心部件12产生的平移运动16相比，该曲线在0°的转动角度32的区域中很平坦，由此该转换装置的特征是有利的、对于操作者的转动角度32的不准确调节的不敏感性。
在0°至-90°的转动运动期间，接触点28，30及导向面24，26的角色互换，及在图3中所示的图形是非对称地分布的。
还可考虑本发明的一些构型，其中转换弹簧被设置在一个在轴向上可与转换部件一起移动的转换块上及不与手持式工具机的壳体相连接。
参考标号表
10  操作部件                   18  转换部件
12  偏心部件                   20  横截面尺寸
14  转动运动                   22  偏心度
16  平移运动                   24  导向面
26  导向面                     46  转换板
28  接触点                     48  转换套筒
30  接触点                     50  区域
32  转动角度                   52  驱动轴
34  转换弹簧                   54  滚针轴承
36  刀具夹具                   56  齿轮
38  冲击机构                   58  齿轮
40  摆动轴承                   60  转换范围
42  摆动指                     62  导向杆
44  栓柱

Claims (11)

1.转换装置，具有一个可转动地被支承的操作部件(10)及一个用于将操作部件(10)的转动运动(14)转换成一个转换部件(18)的平移运动(16)的偏心部件(12)，其中，偏心部件(12)的形状与一个销的形状有实质性的区别，使得所述与销的形状的实质性的区别适于对通过销的形状产生的、平移运动与转动运动的正弦形关系有针对性的改变，其中，偏心部件(12)具有一个导向面(24，26)，该导向面被设置用于通过在转动运动(14)期间在导向面(24，26)上移动的接触点来转换转动运动(14)，其特征在于：所述导向面(24)基本上抛物线形地构造，及其中，该抛物线的一顶点在径向上向外定向。
2.根据权利要求1的转换装置，其特征在于：偏心部件(12)的横截面与圆形有实质性的区别，由此可实现平移运动与转动运动之间关系的改变。
3.根据权利要求1的转换装置，其特征在于：所述导向面(24，26)根据在操作部件(10)的一个转动角度(32)与接触点(28，30)的一个偏心度(22)之间的一个预定关系被构造。
4.根据权利要求1或2的转换装置，其特征在于：偏心部件(12)具有至少两个导向面(24，26)。
5.根据权利要求1的转换装置，其特征在于：在转换运动期间，接触点(28)的偏心度(22)变化至少10％。
6.根据权利要求5的转换装置，其特征在于：在转换运动时，接触点(28)的偏心度(22)变化至少50％。
7.根据权利要求1或2的转换装置，其特征在于：设有一个双腿转换弹簧(34)，它在至少一个工作配置中在两个接触点(28，30)上接触偏心部件(12)。
8.根据权利要求7的转换装置，其特征在于：双腿转换弹簧(34)在至少一个工作配置中通过偏心部件(12)预加载。
9.根据权利要求1的转换装置，其特征在于：该转换部件是手持式工具机的一个转换轴。
10.手持式工具机，其特征在于，它具有根据以上权利要求中任一项的转换装置。
11.用于将手持式工具机的一个操作部件(10)的转动运动(14)转换成手持式工具机的一个转换部件(18)的平移运动(16)的偏心部件(12)，其中，偏心部件(12)的形状与一个销的形状有实质性区别，使得所述与销的形状的实质性区别适于对通过销的形状产生的、平移运动与转动运动的正弦形关系有针对性的改变，其中，偏心部件(12)具有一个导向面(24，26)，该导向面被设置用于通过在转动运动(14)期间在导向面(24，26)上移动的接触点来转换转动运动(14)，其特征在于：所述导向面(24)基本上抛物线形地构造，及其中，该抛物线的一顶点在径向上向外定向。
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