CN101421078A - 用于手持式工具机的可更换旋转刀具 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机、特别是用于锤钻的可更换的旋转刀具，具有一个用于被接收在手持式工具机的刀夹内的插入杆，该插入杆具有至少两个沿纵向延伸段伸展的、用于旋转携动的携动条。本发明提出，在横截面上看，这些携动条(7)在插入杆(2)上对角相对地布置，其中的至少一个携动条(7)具有用于轴向锁定的轴向中断(10)。本发明还涉及一种相应的制造方法。
Description
技术领域
本发明涉及用于具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机、特别是用于锤钻的可更换的旋转刀具，具有一个用于接收在手持式工具机的刀夹内的插入杆，该插入杆具有至少两个沿其纵向延伸段伸展的、用于旋转携动的携动条。
背景技术
已经知道上面所述类型的旋转刀具。在具有钻孔和/或捶击功能的手持式工具机中，手持式工具机的刀夹接收旋转刀具的插入杆并且通过沿着插入杆纵向延伸段伸展的携动条和/或携动槽旋转驱动该旋转刀具，例如钻头。选择式地或者同时，工具机的冲击装置使旋转刀具周期往返地冲击。在钻孔机或者冲击钻中，所使用的旋转刀具的插入杆被夹紧在刀夹的多体式卡盘(例如3爪的钻头卡盘)中，与此不同，特别是锤钻的刀夹具有一可被旋转驱动的接收套筒，它具有在两正端敞开的、用于接收所使用的旋转刀具的插入杆的空隙。为了将插入杆轴向锁定在也被称作锤管的该接收套筒内，通常设置一个锁定球，它借助于环绕该该接收套筒被弹性加载的锁定环嵌入旋转刀具的一个侧凹中。为了旋转携动，该旋转刀具的插入杆具有非圆柱形横截面，例如在采用所谓“SDS-Plus”型廓中具有两个在对角线上相对的、在插入杆纵向上延伸并朝其后端部敞开的携动槽，在刀具插入空隙中时，接收套筒内圆周面上的携动条与这些携动槽互补地啮合。然而这样的携动系统在制造中比较复杂，因为插入杆内的相应槽必须通过切削加工过程来实现，这只适用于直径比较大的插入杆。
发明内容
在横截面上看，本发明旋转刀具具有在插入杆上对角相对地布置的携动条，其中的至少一个携动条具有用于轴向锁定的轴向中断。这样构成的携动条具有两个不同的功能：一方面，这些携动条用于将转矩从手持式工具机的刀夹传递给旋转刀具。另一方面，具有轴向中断的携动条附加用于轴向锁定。通过在横截面上看在插入杆上对角相对地布置的携动条提供了在大转矩传递时的良好转动特性。作为旋转刀具例如设置具有相应构造的插入杆的石材钻头和木材钻头以及螺丝起子头。通过插入杆上的携动杆的或者说刀具接收座的与携动条啮合的携动槽的与SDS-Plus轮廓相比“倒置”的布置，将磨损从刀具接收座转移到旋转刀具上，使得刀具接收座的使用寿命提高，从而提高了整个手持式工具机的使用寿命。与采用切削制造方法制造的传统的插入杆携动槽相反，该插入杆的携动条可任意成形。这允许成本更有利地制造旋转刀具。
插入杆优选具有仅两个携动条。具有两个在横截面上看对角相对地布置的携动条的插入杆可简单制造并且表现出良好的转动特性。其中，两个携动条特别是可以各具有一个轴向中断，它们相同地构成。如果每个携动条具有一个用于轴向锁定的轴向中断，则旋转刀具可相应地以两个相互偏转180的°定向插入工具接收套筒内并锁定。
此外有利的是，插入杆具有圆形的或基本圆形的横截面。具有圆形横截面的旋转刀具插入杆可简单地定心并且也适用于小尺寸的刀夹。
按照一个优选实施方式规定，携动条具有构成平坦的携动沿的纵侧面。具有平坦携动沿的携动条具有转矩传递良好的特点并且能简单和成本有利地制造。
按照本发明的一个扩展方案规定，每个携动条的纵侧面相互平行地延伸。具有这样布置的纵侧面的携动条可以采用成本有利的制造方法例如通过“挤出”携动条来制成。在只有两个携动条时，这可以只在一个工作步骤中进行。
按照一个优选实施方式规定，携动沿相对于旋转刀具的旋转轴线在径向上或者大致径向上延伸。径向布置的携动沿与刀夹的相应布置的携动沿一起实现大转矩传递。尤其是当每个携动条的纵侧面相互平行定向时，携动沿相对于旋转刀具的旋转轴线大致在径向上延伸，以使纵侧面能够平行地定向。
此外有利的是，具有携动条的插入杆具有相应于梅花型轮廓的外形轮廓。对于旋转刀具，梅花型轮廓广泛流行，由此，该旋转刀具可以与其它工具机组合。带有六个携动条的插入杆具有相应于梅花型轮廓的外形轮廓，它也可被夹紧在钻孔机或冲击钻的传统的3爪钻头卡盘中。
此外有利的是，插入杆直径在中断区域内与在无携动条的区域中一样大。
按照本发明的一个扩展方案规定，插入杆在其纵向延伸段上具有横截面面积保持不变或几乎保持不变的横截面。在锤击工作方式或在钻和锤组合工作方式中，冲击器或者冲击销在轴向上冲击到插入杆端面上。由此产生在纵向上穿越旋转刀具的冲击波，它在具有变化横截面面积的插入杆区段中被部分反射。通过这种往返传播的冲击波的叠加会在旋转刀具中局部发生应力过高，这会导致刀具断裂。在插入杆横截面面积保持不变或者几乎保持不变的情况下这种反射被抑制，使得工作中的冲击波被无反射地传递给位于旋转刀具前面的工件。
此外有利的是，插入杆的直径在4mm(毫米)到8mm之间，优选在6.5mm到7.0mm之间。由于插入杆直径这样小，在制造时通过较少的材料使用达到成本降低。
此外有利的是，具有轴向中断的携动条被轴向中断分成一个第一轴向区段和一个第二轴向区段，其中，从连接在插入杆上的旋转刀具加工区域观察，第一轴向区段布置在该中断前面，第二轴向区段布置在该中断后面，第一轴向区段比第二轴向区段长。在这样划分时，旋转刀具在插入杆的背离加工区域的一侧被锁定，而旋转携动通过沿着插入杆的一个扩张的区段的一个纵长延伸的区段来保证。
此外，本发明涉及用于制造旋转刀具插入杆的方法，该插入杆具有至少两个沿着其纵向延伸段伸展的、用于旋转携动的携动条。其中规定，从插入杆的圆形横截面起始，该插入杆在至少一个轴向段的至少两个圆周区域中被镦压，以致在别加载以压力的这些圆周区域之间材料径向流出并产生凸出的携动条，这些携动条对角相对地布置并且这些携动条中的至少一个具有用于轴向锁定的轴向中断。这种制造方法也被称作“挤出”携动条。如果只挤出两个携动条，则可以只在一道工序进行。
最后，每个具有一个刀夹和一个可更换的旋转刀具的具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机，特别是锤钻，都落入从属权利要求的保护范围内。该刀夹尤其具有一个接收套筒用于接收插入杆的空隙，其中该空隙在两端是敞开的并且在这之间被一个内圆周面限界。该内圆周面至少具有两个沿着接收套筒伸展的用于传递转矩的携动槽，其中的至少一个携动槽具有用于轴向锁定的锁定球。这样的刀具接收座具有高转动精度的特点，因为圆柱形的空隙可精确制造并且只须拉削或者插削携动槽。
附图说明
下面借助于附图以三个实施例详细解释本发明。图中示出：
图1a和1b 具有两个通过挤出成形上的携动条的插入杆的纵侧面视图和立体视图，
图2 具有任意成形上的携动条的插入杆的立体视图，
图3 插入杆的前视图，其中，上方的携动条通过挤出成形上，下方的携动条任意成形上，
图4a和4b 具有梅花型(Torx)轮廓的插入杆的纵侧面视图和前视图，
图4c 具有梅花型内轮廓和锁定球的接收套筒，
图5a 手持式工具机的刀夹在图1或2的旋转刀具插入后的纵侧面视图，
图5b 手持式工具机的刀夹的立体视图。
具体实施方式
只部分地示出的具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机可以装备旋转刀具1，该旋转刀具可具有不同构造的插入杆2。
图1a和1b示出了插入杆2和一个未示出的加工区域3的伸出部分。插入杆2具有基本圆形的横截面4，这在图1b中在端面5上可清楚看到。旋转刀具1的加工区域3连接在插入杆2的与端面5相对置的端部6上。从端面5开始，两个携动条7沿着插入杆2的纵向延伸段(轴线A)一直延伸到端部6前面不远，其中，该端部本身构造为无携动条的区域8。在插入杆2的轴向中间段9中，携动条7各具有一个轴向中断10，其中，每个携动条7被轴向中断10分成一个第一轴向区段11和一个第二轴向区段12。从加工区域3观察，第一轴向区段11布置在轴向中断10前面，第二轴向区段12布置在该中断后面，其中第一轴向区段11比第二轴向区段12长。每个携动条7的两个轴向区段11、12在它们的在纵向上彼此相对的端部13上具有倾斜的端部区域14。轴向区段11、12的朝向轴向中断10的端部区域14构成该轴向中断10的两个肩18、19。其中，前面的肩18在第一轴向段11上，后面的肩19在第二轴向段12上。携动条7具有相互平行地延伸的纵侧面15，它们构成平坦的携动沿16。插入杆2的基本圆形的横截面4在轴向区段11、12的轴向区域17内与纵侧面15垂直地被压入(削平)，横截面因此减小。例如当携动条7通过挤出成型在插入杆2上时，出现这样的变形。
图2示出一旋转刀具1的插入杆2，该旋转刀具本上于图1b的相应，其中，在轴向区段11、12上缺少了压入的区域17，使得插入杆2具有圆形的横截面4。
图3清楚表示出插入杆2的这两个实施方式之间的区别：通过轴线20分成一个上部区域21和一个下部区域22的前视图将两个实施例结合在一个视图中。图3的上部区域21示出了具有压入的区域17的插入杆2的实施方式，下部区域22示出了没有压入区域17的实施方式。携动条7的用作携动沿16的纵侧面15在区域21由于压入的区域17而明显比区域22内的纵侧面15大。携动条7在插入杆2上在轴线23上彼此对角相对并且具有平行于该对称轴线23构成的纵侧面15。如果挤出携动条7，则插入杆2从圆形横截面起始在至少一个轴向段的至少两个圆周区域内被镦压(箭头24)，使得在被加载以压力的这些圆周区域之间材料径向流出并产生携动条7。
图4a和4b示出一旋转刀具1的插入杆2，其中，带有携动条7的插入杆2具有相应于梅花型轮廓26的外形轮廓25。图4a示出基本与图1a相应的侧视图，其中，图4a中的插入杆2具有6个携动条7，其中两两彼此对角相对地分别径向错位60°。这些携动条7的纵侧面15弧形地过渡到插入杆2的无携动条的圆周区域27中，这样产生梅花型轮廓26。将携动条7分成各一个第一轴向区段11和一个第二轴向区段12的轴向中断10构造为环形槽28，该环形槽的横截面29小于插入杆2的横截面4。
图4c示出一接收套筒30，它具有内圆周面31，该内圆周面具有与图4a和4b的插入杆2的梅花型轮廓相应的梅花型轮廓25。在接收携动条7的携动槽31′的区域内布置了一个锁定球32，它在旋转刀具的插入杆2插入时嵌入到携动条7的轴向中断10中并且将旋转刀具1轴向锁定。
图5a示出刀夹34，具有在正端35敞开的接收套筒30，该接收套筒由一个为示出的旋转驱动装置驱动绕其纵向轴线旋转。接收套筒30在其上侧具有一缺口33，通过该缺口可使用于轴向锁定旋转刀具1的锁定球32与旋转刀具1的已插入接收套筒30中的插入杆2的轴向中断10嵌合。轴向中断10的位置是这样选择的，使得当插入杆2撞击到手持式工具的冲击销36上时锁定球32直接处于第一轴向区段11的前方肩18前面，由此使旋转刀具1以足够的轴向间隙固定在接收套筒30内。因此，在旋转刀具1插入之后，锁定球32位于第一轴向区段11的前方肩18附近。如果冲击销36冲击到插入杆2的端面5上，则存在直至达到第二轴向区段12的后方肩19的足够的轴向间隙，用于冲击钻孔时没有阻碍地传递冲击。锁定球32在锁定状态(图5a)中被一个锥形弹簧37通过一构成肩38的挠性板39向缺口33的前棱边40方向挤压，使得它固定在插入杆的轴向中断10内。为了解开锁定，操作者将锁定套筒43逆着锥形弹簧37的弹簧力向手持式工具机方向(箭头41)压，使得锁定球32在一个区域42内可以径向向外偏移并释放插入杆2。
图5b示出具有接收套筒30的刀夹34，该接收套筒30的内圆周面31具有至少两个沿着接收套筒30伸展的携动槽31′，该接收套筒在其中至少一个携动槽31′的区域内具有一个用于接收锁定球32的缺口33。
Claims (13)
1、用于具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机、特别是用于锤钻的可更换的旋转刀具，具有一个用于被接收在手持式工具机的刀夹内的插入杆，该插入杆具有至少两个沿纵向延伸段伸展的、用于旋转携动的携动条，其特征在于，在横截面上看，这些携动条(7)在插入杆(2)上对角相对地布置，其中的至少一个携动条(7)具有用于轴向锁定的轴向中断(10)。
2、根据权利要求1所述的旋转刀具，其特征在于，该插入杆(2)只具有两个携动条(7)。
3、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，该插入杆(2)具有圆形的或者基本圆形的横截面(4)。
4、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，这些携动条(7)具有构成平坦的携动沿(16)的纵侧面(15)。
5、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，每个携动条(7)的纵侧面(15)相互平行地延伸。
6、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，所述携动沿(16)相对于旋转刀具(1)的旋转轴线(A)在径向上或者大致在径向上延伸。
7、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，具有携动条(7)的插入杆(2)具有与梅花型轮廓(26)相应的外形轮廓(25)。
8、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，插入杆(2)在轴向中断(10)区域内的直径与在无携动条的区域(8)内一样大。
9、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，插入杆(2)具有横截面(4)，该横截面在插入杆的纵向延伸段上具有保持不变的或者几乎保持不变的横截面面积。
10、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，插入杆(2)直径在4mm到8mm之间，优选在6.5mm到7.0mm之间。
11、根据前面权利要求之一所述的旋转刀具，其特征在于，轴向中断(10)将携动条(7)分成一个第一轴向区段(11)和一个第二轴向区段(12)，其中，从旋转刀具(1)的连接在插入杆(2)上加工区域(3)观察，第一轴向区段(11)布置在该轴向中断(10)前面，第二轴向区段(12)布置在该轴向中断(10)后面，并且，第一轴向区段(11)比第二轴向区段(12)长。
12、用于制造旋转刀具插入杆的方法，该插入杆具有至少两个沿其纵向延伸段伸展的、用于旋转携动的携动条，其特征在于，从插入杆的圆形横截面起始，将该插入杆在至少一个轴向段的至少两个圆周区域内镦压，使得在被加载以压力的这些圆周区域之间材料径向流出并产生凸出的携动条，这些携动条对角相对地布置，其中的至少一个携动条具有轴向中断。
13、具有钻孔和/或锤击功能的手持式工具机，特别是锤钻，具有一个刀夹和一个按照权利要求1至11至少之一的可更换的旋转刀具。
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