CN103648727A - 工具接收装置 - Google Patents

Abstract

一种工具接收装置、尤其是用于锤钻，所述工具接收装置具有：至少一个第一固定单元（35），所述第一固定单元具有至少一个力锁合元件（39）并且被设置用于沿着运动轴线（26）以力锁合来固定加工工具；第二固定单元（38），所述第二固定单元具有至少一个形状锁合元件（40）并且被设置用于在至少一个运行状态中与加工工具（14）的形状锁合器件（30，32）一起限制所述加工工具（14）沿着运动轴线（26）运动的运动余地（44）；以及弹簧单元（78），其被设置用于在至少一个运行状态中给所述形状锁合元件（40）加载夹紧力。本发明建议了，在至少一个运行状态中，所述弹簧单元（78）和所述至少一个力锁合元件（39）至少部分地关于所述运动轴线（26）径向交叠地设置。

Description

工具接收装置

背景技术

已经公开了具有工具接收装置的锤钻，所述工具接收装置具有用于力锁合地固定的固定单元以及用于形状锁合地固定的固定单元，其中，形状锁合元件通过弹簧单元加载夹紧力。

发明内容

本发明涉及一种工具接收装置、尤其是用于锤钻的工具接收装置，所述工具接收装置具有：至少一个第一固定单元，所述第一固定单元具有至少一个力锁合元件并且被设置用于沿着运动轴线以力锁合来固定加工工具；第二固定单元，所述第二固定单元具有至少一个形状锁合元件并且被设置用于在至少一个运行状态中与加工工具的形状锁合器件一起限制所述加工工具沿着运动轴线运动的运动余地；以及弹簧单元，其被设置用于在至少一个运行状态中给所述形状锁合元件加载夹紧力。

本发明建议，在至少一个运行状态中，弹簧单元和至少一个力锁合元件至少部分地关于运动轴线径向交叠地设置。“固定单元”尤其应当理解为这样的单元：该单元被设置用于将加工工具固定在工具接收装置中。加工工具被“固定”尤其应当理解为加工工具的耦合区域、尤其是柄部位于工具接收装置的接收区域中并且尤其是最多一个旋转自由度和/或最多一个平移自由度是部分自由。平移自由度是“部分自由”尤其应当理解为，加工工具参照工具接收装置沿着运动轴线可运动最多5cm、尤其最多2cm、优选最多1.5cm并且尤其最少3mm的路段。旋转自由度是“部分自由”尤其应当理解为，加工工具参照工具接收装置绕旋转轴线可旋转最多360°、尤其最多180°、优选最多45°、尤其有利最多10°、优选最多5°并且尤其最少3°的角度。“力锁合元件”尤其应当理解为参照工具接收装置的基体可运动地被支承的元件，该元件被设置用于以夹紧力作用到加工工具上。尤其地，夹紧力在此通过力锁合元件、基体和/或加工工具的至少基本上弹性的、尤其最小变形来实现。“形状锁合元件”尤其应当理解为这样的元件：该元件具有至少一个形状锁合器件、尤其是成形部、尤其是凹部、凸起和/或两者的组合并且被设置用于与对其适合的加工工具的相对应的形状锁合器件共同作用。优选地，形状锁合元件沿着支承轴线可运动地被支承在支承单元中。“加工工具”尤其是应当理解为这样的工具：该工具被设置用于加工工件和/或待加工的材料。尤其地，加工工具被构造为旋转-和/或冲击工具、优选钻削-和/或凿削工具。优选地，加工工具具有至少一个优选为圆柱形的耦合区域，该耦合区域被设置用于导入到工具接收装置中。尤其地，耦合区域具有这样的长度：该长度是所述圆柱形耦合区域直径的至少双倍大、尤其至少三倍大、优选至少五倍大。“运动轴线”尤其应当理解为这样的轴线：加工工具在置入或者取出过程期间至少基本上沿着该轴线被引导。优选地，运动轴线对应于接收区域的、尤其是孔的中心轴线，该接收区域被设置用于在置入或取出过程时引导加工工具。“孔”尤其应当理解为构件中的留空，该留空沿着所述构件的两个表面点之间的连接线、尤其是连接曲线、优选是直线穿透所述构件并且在此所述留空优选在所述线的至少一个点上在横截面中被所述构件材料包围。尤其地，孔具有这样的长度：该长度是所述孔直径的至少双倍大、尤其至少三倍大、优选至少五倍大。优选地，接收区域在沿着运动轴线的俯视图中具有至少基本上圆形的横截面。“限制运动余地”尤其应当理解为，尤其在加工工具被固定的运行状态中存在至少两个点，通过这两个点阻止了加工工具的去程运动。优选地，这些点相互距离了这样的限制路段：该限制路段尤其通过形状锁合元件和加工工具的形状锁合器件的延伸长度来确定。尤其地，限制路段尤其为至少3mm、尤其至少5mm、优选至少10mm。可替代的是，尤其可想到加工工具这样的构型方案：其导致至少两个点重合为一个单点。尤其地，限制路段至少为加工工具的耦合区域的最大直径的至少四分之一、尤其至少二分之一、优选至少整个。“弹簧单元”尤其应当理解为具有至少一个弹簧元件的单元。优选地，弹簧单元由单个弹簧元件形成。尤其的是，弹簧单元具有多个平行的和/或以排列式串联的弹簧元件。优选地，这些弹簧元件共同起作用并在弹簧单元的两个端部区域之间产生夹紧力。“弹簧元件”尤其应当理解为宏观的元件，该元件具有至少一个延伸长度，该延伸长度在正常运行状态中可以弹性改变了至少10%、尤其至少20%、优选至少30%、并且特别有利至少50%，并且该元件尤其产生与延伸长度的改变相关的并优选与所述改变成比例的反作用力，该反作用力反作用于所述改变。元件的“延伸长度”尤其应当理解为元件垂直投影到一平面上的两个点的最大间距。“宏观的元件”尤其应当理解为具有至少1mm、尤其至少5mm、并且优选至少10mm延伸长度的元件。优选地，形状锁合元件在这样的运行状态中被加载夹紧力：在所述运行状态中，所述形状锁合元件从标准位置偏转、尤其是在加工工具被接收期间。两个元件关于轴线“径向交叠”尤其应当理解为，与该轴线垂直相交的至少一个直线同样与这两个元件相交并且优选从该轴线起首先与一个元件并且然后与另一个元件相交。尤其可以实现短的安装长度。

另外建议，弹簧单元关于运动轴线设置在至少一个力锁合元件的径向外部。第一元件设置在第二元件的“径向外部”尤其应当理解为，一条起始于运动轴线的直线首先与第二元件并且然后与第一元件相交。可以实现简单的结构设计。

在本发明的另一改进方案中建议了，弹簧单元和至少一个力锁合元件在至少一个运行状态中在沿着运动轴线至少1mm、尤其至少3mm、有利至少5mm、优选至少7mm的区域上径向交叠。弹簧单元和至少一个力锁合元件在沿着运动轴线的“区域上”径向交叠，应尤其理解为：在该区域上，在所述轴线的处于区域中的点的至少30%、特别是至少50%、优选至少70%上分别存在垂直于所述轴线的直线，所述直线与所述轴线相应的点、弹簧单元、以及所述力锁合元件中的至少一个力锁合元件相交。尤其可以实现空间节省。

另外建议，形状锁合元件被构造为栓。“栓”尤其应当理解为一种构件，该构件具有这样的长度：该长度大于100%的、尤其大于130%的、有利大于170%的、优选大于200%的该构件最大直径。优选地，栓的长度在装配状态中沿着支承轴线延伸。栓在一部位上的“直径”尤其是应当理解为最小圆的直径、尤其是这样的圆的直径：该圆位于垂直于支承轴线定向的并且包含所述部位的平面中，所述圆完全包围栓。优选地，栓横向于支承轴线具有圆形的横截面，由此尤其是能够避免栓在支承单元中卡住。尤其地，该栓沿着支承轴线具有直径变化部，该变化部用作保持器件。尤其是可以实现小的磨损，其中，尤其是形状锁合元件与支承单元和/或形状锁合器件之间的接触面设计得比构造成球的情况下要大，其中，尤其导致损耗的力仅分布在很少的点上。

另外建议，形状锁合元件沿着支承轴线可运动地被支承，该支承轴线与运动轴线夹成角度，该角度与30°的偏差小于25°、尤其是小于15°、有利小于10°、优选小于5°。优选的是，支承轴线或平行于该支承轴线的轴线之一与运动轴线的交点比支承轴线的任意点要靠近工具接收装置的前端部，所述任意点相交于和/或包含形状锁合元件的一个点。第一和第二轴线“夹成角度”尤其应当理解为，与第一轴线平行的、与第二轴线相交的轴线与第二轴线夹成角度。优选地，第一轴线与第二轴线相交。优选地，支承轴线或平行于该支承轴线的轴线之一与运动轴线的交点比支承轴线的任意点要靠近工具接收装置的前端部，所述任意点相交于和/或包含形状锁合元件的一个点。工具接收装置的“前”端部尤其应当理解为工具接收装置的区域，该区域在工具接收装置的所有区域中最靠近固定在工具接收装置中的加工工具的加工端部、尤其是尖端。“加工端部”尤其应当理解为加工工具的对置于耦合区域的端部。尤其可以实现可靠的支承和/或固定。

在另一构型方案中建议了，工具接收装置具有工具接收区域，该工具接收区域由至少一个力锁合元件限制并且具有最大15mm、尤其最大13mm、有利地最大10mm、尤其最大6mm的直径。尤其可以实现短的结构长度。

在本发明的另一构型方案中建议了，弹簧单元具有至少一个弹簧元件，该弹簧元件构造成锥形弹簧。与替代的具有例如盘形弹簧和/或柱形弹簧的构型方案相比，尤其可以实现空间与材料节省的实施方案。

在有利的构型方案中，工具接收装置具有至少一个闭锁器件，该闭锁器件被设置用于在至少一个运行状态中避免第一固定单元的夹紧过程。尤其地，该闭锁器件至少通过被固定的加工工具经由机械机构、或者直接在其位置中改变。优选地，闭锁器件配合到传递器件的和/或操纵器件的形状锁合器件中，以避免运动。尤其可以确保可靠的运行。

本发明还涉及一种便携式工具机、尤其是手工工具机，其具有根据本发明的工具接收装置。“便携式工具机”在此尤其应当理解为工具机、尤其是手工工具机，该工具机能够由使用者无需运输机器地运输。便携式工具机尤其具有小于40kg、优选小于10kg并且特别优选小于5kg的质量。有利地可以为手工工具机的使用者实现高的操作舒适性。

根据本发明的工具接收装置在此不应限于以上说明的应用和实施方式。尤其地，根据本发明的工具接收装置为了满足在这里说明的工作方式而可以具有与在这里提到的各个元件、构件和单元的数量不同的数量。

附图说明

其它优点由以下附图说明给出。在附图中示出本发明的实施例。附图、说明书和权利要求书组合起来含有大量特征。技术人员也以适当的方式单独考虑这些特征并且组合成有意义的其它组合。

其中：

图1：以示意图示出了根据本发明的手工工具机；

图2：示出了穿过根据本发明的工具接收装置的剖面的示意性视图；

图3：示出了耦合单元逆着插入方向的俯视图；

图4：示出了在松开位置中类似图2的剖视图；和

图5：示出了穿过工具接收装置的另一剖视图。

具体实施方式

图1示出了构造为锤钻的、具有根据本发明的工具接收装置12的电手工工具机10。工具接收装置12被设置用于：接收可以构造为钻头和/或凿钎的加工工具14。加工工具14构造为SDS-工具。加工工具14沿着运动轴线26在插入方向27上导入到工具接收装置12中。另外，电手工工具机10具有马达单元16和传动装置单元18。在此，传动装置单元18具有转换单元，该转换单元被设置用于在旋转式输出、冲击式输出和旋转且冲击式输出之间转换（未详细示出）。由马达单元16所产生的转矩被传动装置单元18转换为由操作者设定的运行功能并且被引导到具有冲击机构的输出单元20上。输出单元20直接与工具接收装置12连接。在旋转式运行中，运动轴线26与加工工具14的旋转轴线28重合。马达单元16、传动装置单元18和输出单元20被两个壳体半部24包围。原则上也可想到这样的设计方案：在这些方案中，这些单元设置在两个或更多个罐形壳体部件中。

图2示出了穿过工具接收装置12的剖面，该剖面包含运动轴线26。工具接收装置12具有第一固定单元35，该第一固定单元具有三个力锁合元件39并且被设置用于沿着运动轴线26以力锁合来固定加工工具（未示出）。力锁合元件39构造为卡爪。在此，加工工具例如构造为圆柄工具、即构造为具有圆形柄部34的加工工具，或者所述加工工具具有例如六角形的柄轮廓。工具接收装置12具有工具接收区域58，该工具接收区域由三个力锁合元件39限界并且具有最大10mm的直径。力锁合元件39设置在工具接收装置12的基体56的留空中。力锁合元件39沿着轴线被支承，所述轴线与运动轴线26分别夹成约15°的角。通过构造为套筒的操纵器件41，操作人员可以改变力锁合元件39的位置、即夹紧或者松开加工工具。操纵器件41与夹紧套筒43不可相对转动地连接，该夹紧套筒将操纵器件41绕旋转轴线26的旋转传递到螺纹环45上。螺纹环45与力锁合元件39的齿部处于螺纹配合47。操纵器件41的旋转因此被转化为力锁合元件39的线性运动。在螺纹环45与基体56之间设有轴向轴承49，该轴向轴承允许更简便的夹紧过程并且从而允许较高的夹紧力。

工具接收装置12具有第二固定单元38，该第二固定单元具有形状锁合元件40并且被设置用于在加工工具14被置入的运行状态中与加工工具14的形状锁合器件30、32一起限制加工工具14沿着运动轴线26运动的运动余地44。形状锁合元件40被构造为栓并且沿着支承轴线48可运动地被支承在支承单元46中。支承轴线48与运动轴线26夹成30°的角50。另外，工具接收装置12具有弹簧单元78，该弹簧单元被设置用于在运行状态中、特别是在加工工具14插入过程期间给形状锁合元件40加载夹紧力，在所述运行状态中所述形状锁合元件从其标准位置偏转。弹簧单元78的夹紧力作用到耦合单元60上。耦合单元60被构造成环，一舌部以相应于所述角50的角度从所述环向内伸出。耦合单元60具有引导器件66，形状锁合元件40利用插入部68配合到所述引导器件中，所述插入部设置在形状锁合元件40的背向运动轴线26的端部上。插入部68由蘑菇状销形成。引导器件66构造成长形孔，该长形孔在从舌部到环的过渡位置上具有扩张部，蘑菇状销可以被引导穿过所述扩张部（图3）。如果形状锁合元件40沿着支承轴线48偏转，则耦合单元60沿插入方向27移动并且弹簧单元78压缩。在此，耦合单元60的舌部在基体56的槽57中被引导。弹簧单元78具有单个弹簧元件，该弹簧元件构造成锥形弹簧。弹簧单元78的具有大直径的一端部压靠到耦合单元60上。弹簧单元78的具有小直径的另一端部压靠到间隔环76上，该间隔环以保险环77支撑在基体56上。弹簧单元78通过间隔环76的成形部来关于运动轴线26定心。另外，间隔环76用于支承操纵器件42，该操纵器件被设置用于取消运动余地44的限制。

在力锁合元件39被最大程度地打开的运行状态中，弹簧单元78和三个力锁合元件39部分地关于运动轴线26径向交叠地设置。弹簧单元78设置在所述至少一个力锁合元件39的径向外部。在力锁合元件39被最大程度地打开的运行状态中，弹簧单元78和三个力锁合元件39在沿着运动轴线26约7mm的区域上径向交叠地设置。另外，在这种运行状态中，耦合单元60的一部分和力锁合元件39关于运动轴线26径向交叠地设置。耦合单元60的这个部分设置在力锁合元件39的径向外部。耦合单元60的这个部分指的是这样的环：一个舌部从该环向内伸出。

工具接收装置12与工具机机架80固定连接。在此，基体56与输出单元20的构造成冲击管的中空轴82压紧。在此，基体56包围中空轴82并且以一端部伸到由壳体半部24包围的区域中。在中空轴82中设有冲击栓22，该冲击栓被设置用于使加工工具14沿着运动轴线26加速。

图4示出了在加工工具14松开过程期间的工具接收装置12。操纵器件42构造成套筒。通过操纵器件42沿插入方向27的运动使耦合单元60同样沿插入方向27抵着弹簧单元78移动，所述耦合单元支撑在操纵器件42的棱边上。在此，弹簧单元78被压缩并且提高其夹紧力，该弹簧单元被设置用于使耦合单元60并且从而操纵器件42和形状锁合元件40挤回到它们的初始位置中。由耦合单元60的引导器件66所引导的形状锁合元件40沿着支承轴线48向外运动。加工工具14可以被移除。操纵器件42部分地布置并且支承在基体56与操纵器件41之间。操纵器件42的包围弹簧单元78的区域具有比操纵器件41大的直径。加工工具14具有另外的形状锁合器件（未示出），这些形状锁合器件在基体56的形状锁合器件86中被引导并且负责沿旋转方向的形状锁合。

在图5中示出了穿过工具接收装置12的另一剖面图，该剖面图包含运动轴线26。工具接收装置12具有闭锁器件71，该闭锁器件被设置用于在一运行状态中避免第一固定单元35的夹紧过程：在所述运行状态中，加工工具14以形状锁合器件30、32在工具接收装置12中固定。闭锁器件71被构造为栓并且被设置用于：当该闭锁器件通过置入的加工工具14向外压时，则该闭锁器件配合到操纵器件41的齿部73中并且进而闭锁操纵器件41的运动。

Claims (9)

1.一种工具接收装置、尤其是用于锤钻，所述工具接收装置具有：至少一个第一固定单元（35），所述第一固定单元具有至少一个力锁合元件（39）并且被设置用于沿着运动轴线（26）以力锁合来固定加工工具；第二固定单元（38），所述第二固定单元具有至少一个形状锁合元件（40）并且被设置用于在至少一个运行状态中与加工工具（14）的形状锁合器件（30，32）一起限制所述加工工具（14）沿着运动轴线（26）运动的运动余地（44）；以及弹簧单元（78），其被设置用于在至少一个运行状态中给所述形状锁合元件（40）加载夹紧力，其特征在于，在至少一个运行状态中，所述弹簧单元（78）和所述至少一个力锁合元件（39）至少部分地关于所述运动轴线（26）径向交叠地设置。

2.根据权利要求1所述的工具接收装置，其特征在于，所述弹簧单元（78）设置在所述至少一个力锁合元件（39）的径向外部。

3.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于，所述弹簧单元（78）和所述至少一个力锁合元件（39）在至少一个运行状态中在沿着所述运动轴线（26）至少1mm的区域上径向交叠地设置。

4.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于，所述形状锁合元件（40）被构造成栓。

5.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于，所述形状锁合元件（40）沿着支承轴线（48）可运动地被支承，所述支承轴线与所述运动轴线（26）夹成与30°偏差小于25°的角。

6.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于工具接收区域（58），所述工具接收区域由所述至少一个力锁合元件（39）限界并且具有最大15mm的直径。

7.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于，所述弹簧单元（78）具有至少一个弹簧元件，所述弹簧元件构造成锥形弹簧。

8.根据上述权利要求之一所述的工具接收装置，其特征在于至少一个闭锁器件（71），所述闭锁器件被设置用于在至少一个运行状态中避免所述第一固定单元（35）的夹紧过程。

9.便携式工具机、尤其是手工工具机，其具有根据上述权利要求之一所述的工具接收装置（12）。

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