CN104023909A - 气动动力工具中的驱动装置 - Google Patents

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Abstract

一种气动动力工具中的驱动装置，包括具有输出轴(16)的气动马达(13)，用于安装切割元件的主轴(11)，所述主轴在外部包括螺纹(21)和轴向凹槽(22)，其中所述主轴(11)的驱动旋转通过驱动齿轮(23)而被驱动，所述驱动齿轮(23)与所述主轴(11)上的轴向凹槽(22)接合并且驱动地连接至所述输出轴(16)从而以相对于输出轴(16)以恒定的速度旋转，其中进给齿轮(25)螺纹连接在所述主轴(11)上，所述进给齿轮(25)可以相对于所述主轴(11)旋转从而推进和回缩所述主轴(11)。所述进给齿轮(25)通过一个中间进给齿轮(29)驱动，所述中间进给齿轮(29)分别经由第一和第二齿轮连接可交换地驱动连接至所述输出轴(16)，从而推进或缩回所述主轴(11)。

Description

气动动力工具中的驱动装置
技术领域
本发明涉及一种气动动力工具中的驱动装置。特别而言，本发明涉及一种高级钻孔设备(ADE)，其适配成以自动的方式执行多个连续的钻孔操作。
背景技术
常规的气动动力工具包括主轴，该主轴具有钻头可以插入的插座。主轴常规来说通常通过两个分离的齿轮进行驱动，该两个分离的齿轮通常设置为围绕主轴的同轴的套筒。第一齿轮(驱动齿轮)设置为轴向花键，从而驱动主轴的旋转。第二齿轮(进给齿轮)螺纹连接到主轴上，从而使得进给齿轮和主轴之间的相互旋转在它们之间产生在轴向方向上进给所述主轴的轴向运动。进给齿轮可以传动从而推进或缩回主轴。
常规来说，当有螺纹的进给齿轮以比主轴略高的旋转速度旋转时主轴被推进。当钻孔操作结束时，进给齿轮定位于呈角度阻塞的位置中。由此，当进给齿轮被阻塞不能旋转时，主轴相对于进给齿轮的连续旋转将快速缩回主轴返回到其初始位置。
这种常规的气动动力工具的内在问题是，由于主轴和齿轮相对较高的旋转速度，主轴和/或进给所述主轴的齿轮可能被卡住。这种情况很棘手的原因不仅在于其意味着被卡住的部分需要被松开，而且在于工具的多个部分将暴露于重度应力和磨损之下。
现有技术
在US2791922中描述了一种具有前进控制的动力进给的动力操作工具。在该动力工具中，主轴包括内部凹槽，该内部凹槽经由花键式联轴器连接至驱动轴，该驱动轴同轴地设置在主轴内部用以驱动其旋转。此外，主轴包括外部螺纹，相应的带螺纹的套筒被设置到所述外部螺纹上用以来回进给主轴。
US2791922中公开的装置的缺点在于内部驱动轴和外部带螺纹的套筒的长度需要至少与主轴可能的推进长度一样长。此外，如果不更换主轴、内部驱动轴和外部带螺纹的套筒，该装置可能无法适配成其他的推进长度。
在FR2918592中描述了另一种动力工具。在这个动力工具中，主轴通过花键联接的驱动齿轮而成角度地被驱动，并且通过带螺纹的进给齿轮而轴向进给。这两种齿轮都同轴地设置在主轴外侧。带螺纹的进给齿轮可经由两种不同的传动比而连接至马达；在一种传动比下，带螺纹的进给齿轮比主轴旋转的更快，从而使得主轴被推进；在一种传动比下，带螺纹的进给齿轮比主轴旋转的更慢，从而使得主轴被缩回。
为了获得所述的两个传动比，带螺纹的进给齿轮提供有两个间隔的嵌齿轮传动装置。因此，带螺纹的进给齿轮延伸超过主轴相对较宽的部分。相对于US2791922中公开的装置，FR2918592中描述的动力工具具备的优点是主轴的推进更灵活。
但是这两种装置都含有如下缺点，用于驱动和进给主轴的装置的节点长度延伸超过主轴重要的延伸部。这就意味着主轴的有效长度受到限制且工具的头部需要相对较长用以罩住该主轴。由于这些工具有时使用在非常有限的空间内，因此保持头部的长度尽可能短是重要的。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种具有更加紧凑的功能设计的气动动力工具。
本发明的又一个目的是提供一种无阻塞结构的动力工具，其中主轴的旋转速度可以保持在相对较高的水平，而不损害工具的功能。
本发明涉及一种气动动力工具中的驱动装置，其包括气动马达，其中所述驱动装置包括用于安装切割元件的主轴，所述主轴驱动地连接至所述马达，并且所述主轴在外部包括螺纹和轴向凹槽，其中所述主轴的驱动旋转通过驱动齿轮而被驱动，所述驱动齿轮与所述主轴上的轴向凹槽接合并且驱动地连接至所述马达从而以相对于马达输出轴以恒定的速度旋转，并且其中进给齿轮螺纹连接在所述主轴上，所述进给齿轮可以相对于所述主轴旋转从而推进和回缩所述主轴。所述进给齿轮通过中间进给齿轮驱动，所述中间进给齿轮分别经由第一和第二齿轮连接能够交换地驱动连接至所述马达，其中所述中间进给齿轮设置为在第一齿轮连接中相对于所述进给齿轮推进所述主轴，并且在第二齿轮连接中相对于所述进给齿轮缩回所述主轴。
利用本发明的该装置，主轴的工作长度相对于现有技术可以得到实质上的增加。这是因为驱动齿轮和进给齿轮的节点长度通过本发明的装置而大大减小，其中进给齿轮与中间进给齿轮相互连接，所述中间进给齿轮依次可交换地驱动连接至马达输出轴。
在本发明的一个实施方案中，中间驱动齿轮驱动地连接至所述马达并围绕第一齿轮轴的轴颈以相对于所述第一齿轮轴自由旋转，所述中间驱动齿轮与所述驱动齿轮齿啮合，并且其中所述中间进给齿轮与所述进给齿轮齿啮合并且设置为在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间沿着所述齿轮轴同轴地滑动，在所述第一齿轮位置中所述中间进给齿轮接合至所述第一齿轮轴，在所述第二齿轮位置中所述中间进给齿轮接合至所述中间驱动齿轮，其中所述中间进给齿轮的第一和第二齿轮位置分别对应所述第一和第二齿轮连接。
在本发明的另一个实施方案中，第二齿轮轴设置为经由直接接合来驱动所述中间驱动齿轮，并且经由单独的联轴器部件来驱动所述第一齿轮轴，其中所述第一齿轮轴设置为以比所述中间驱动齿轮更高的旋转速度旋转。
在本发明的另一个实施方案中，所述单独的联轴器部件包括离合器套筒，该离合器套筒旋转地接合到所述第二齿轮轴并且设置为沿着该第二齿轮轴同轴地滑动，所述离合器套筒借助于扭矩限制弹簧通过弹簧作用朝着与第二联轴器平稳地齿啮合进行弹簧加压，所述第二联轴器依次与所述第一齿轮轴的第一联轴器驱动地接合，其中如果作用在所述离合器套筒和所述第二联轴器之间的扭矩超过扭矩阈值时，所述平稳地齿啮合将被中断，所述扭矩阈值通过所述离合器套筒上的弹簧作用来限定。
在本发明的另一个实施方案中，所述第一联轴器和所述第二联轴器之间的所述驱动接合通过可交换的进给盒来实现，所述进给盒包括主进给盒齿轮和相互连接的次进给盒齿轮，其中通过将所述主进给盒齿轮接合至所述第一联轴器且将所述次进给盒齿轮接合至所述第二联轴器可以实现第一传动比，通过将所述主进给盒齿轮接合至所述第二联轴器且将所述次进给盒齿轮接合至所述第一联轴器可以实现第二差别传动比。
在本发明的另一个实施方案中，缩回弹簧设置为将所述中间进给齿轮推动到所述第二齿轮位置中，在该第二齿轮位置中所述中间进给齿轮与所述中间驱动齿轮接合，并且其中气动压力可以设置在密封室中以沿着相反方向作用在所述中间进给齿轮上，从而将其推动到所述第二齿轮位置中，在该第二齿轮位置中所述中间进给齿轮与所述第一齿轮轴接合但不与所述中间驱动齿轮接合，所述气动压力适配成当应用缩回弹簧时克服该缩回弹簧的作用。
此外，离合器套筒可以如下方式气动地连接至所述室：当所述离合器套筒抵抗所述扭矩限制弹簧的作用滑动并且所述离合器套筒与第二联轴器部件的平稳地齿啮合被中断时，所述离合器套筒的运动将释放所述室内的压力，由此所述中间进给齿轮将滑动离开其与所述第一齿轮轴接合的第一齿轮位置并进入其与所述中间驱动齿轮接合的第二齿轮位置中。
在本发明的另一个实施方案中，所述中间进给齿轮经由轴承沿轴向连接至圆筒，所述圆筒设置为沿所述第一齿轮轴同轴地滑动，并且通过所述缩回弹簧作用且通过压力室内的压力作用于相反方向，其中所述中间进给齿轮的轴向位置直接受到所述圆筒的位置的控制，且间接受到所述缩回弹簧的作用和作用在所述圆筒上的所述室中的压力的控制。
此外，所述中间进给齿轮与所述中间驱动齿轮之间的啮合借助于通过所述缩回弹簧的作用而保持在一起的平稳地齿啮合来实现。
在本发明的另一个实施方案中，制动机构设置为在所述主轴的缩回的初始阶段期间限制所述中间进给齿轮从与所述中间驱动齿轮的啮合中移动出来。
在本发明的另一个实施方案中，所述圆筒的位置气动地连接至所述工具的控制单元，其中当所述中间进给齿轮和所述中间驱动齿轮之间的平稳地齿啮合中断且所述圆筒抵抗所述缩回弹簧的作用而滑动时，所述圆筒将产生气动信号给所述控制单元从而中断操作。
此外，所述控制单元可以设置为响应于中断操作的命令而传送信号以关闭所述工具的主阀。
本发明还涉及一种气动动力工具，其包括气动马达和根据上面所述的驱动装置。
本发明其它的目的和优点将在下面的说明书和权利要求中显现。
附图说明
在下文中参考所附附图进行详细描述，其中：
图1显示了根据本发明的第一实施方案的动力工具；
图2显示了图1中所示的动力工具在第一操作位置的详细视图；
图3显示了图1中所示的动力工具在第二操作位置的详细视图；
图4a显示了图1中所示的动力工具在第三操作位置的详细视图；
图4b显示了图4a所示的视图的近视图；
图5显示了图1中所示的动力工具在第四操作位置的详细视图；
图6显示了图1中所示的动力工具在第五操作位置的详细视图；
具体实施方式
图1显示了根据本发明的气动动力工具10的实施方案的视图。
该动力工具10包括主轴11，该主轴11设置为支持切割元件，例如钻头(图未示)，并且转动和推进所述钻头。钻头设置在主轴11的右侧前端处的插座12中。气动马达13设置在动力工具的下方部分中，从而提供扭矩来转动和推进该主轴11。
气动马达13可以为涡轮马达或叶片式马达。在所示出的实施方案中，马达为涡轮马达。马达被压力为大约6.3bars的压缩空气驱动。空气经由主阀14被引入马达。
马达13还包括马达输出轴16，该马达输出轴16通过变速箱15减速至第二齿轮轴17，该第二齿轮轴17经由联轴器18和20联接至第一齿轮轴19。
第二齿轮轴17的旋转经由驱动齿轮23传输到主轴11。进给齿轮25设置为前后进给所述主轴。下文参考图2-6中示出的详细视图来详细描述所述装置。
图2-6显示了根据本发明的气动动力工具在五个不同操作模式下的实施方案；正常钻孔操作(图2)、正常钻孔操作的终止阶段(图3)、主轴缩回的启动(图4)、缩回操作(图5)以及缩回操作的终止(图6)。
(1)正常钻孔(图2)
在图2所示的正常钻孔操作期间进行钻孔，其中主轴11在其前端部处包括保持钻头(图未示)的插座12。在正常钻孔阶段，主轴11被推进，即沿轴向平移到图右侧，同时主轴11旋转以产生钻孔运动。
主轴11包括大体在主轴11的整个长度上延伸的外螺纹21。此外，主轴11包括至少一个外部轴向凹槽22，该凹槽22大体在主轴11的整个长度上轴向延伸，从而使得螺纹21被所述凹槽22沿轴向中断。
驱动齿轮23设置为驱动主轴的旋转。驱动齿轮23包括内部轴向突出部24，该突出部24配合到主轴11上的轴向凹槽22内，从而使得主轴11和驱动齿轮23之间的相互轴向运动成为可能，但是它们之间不允许有相互旋转运动。
此外，具有内螺纹26的进给齿轮25与主轴11上的外螺纹21进行螺纹接合。止挡环27固定地设置在主轴11的左后端处。
驱动齿轮23驱动地连接至马达13从而在贯穿工具的操作期间该驱动齿轮以大体恒定的速度旋转。具体而言，第二齿轮轴17经由呈倾斜角的联轴器48和变速箱15的输出轴47被马达输出轴16驱动。此外，第二齿轮轴17设置为经由固定联轴器64驱动中间驱动齿轮28。中间驱动齿轮28安装在围绕第一齿轮轴19的轴承51上，从而中间驱动齿轮28可以相对于所述第一齿轮轴19自由旋转。中间驱动齿轮28进一步经由齿轮传动系统(例如齿啮合)联接至驱动齿轮23从而驱动主轴。
如上所述，从马达输出轴16至驱动齿轮23的完整联接在整个操作过程中保持不变，从而使得驱动齿轮23以及因此主轴11将在整个操作过程中以恒定速度旋转。旋转速度通过马达13和齿轮箱15的传动比来限定，并且通常设定在500和4000rpm之间。利用本发明的结构，主轴11的旋转速度可高达12000rpm。由于本发明的进给齿轮设置而允许这种较高的旋转速度，下文将进一步描述该进给齿轮设置。
进给齿轮25经由第一和第二齿轮连接可以驱动地且以可交换方式连接至马达13。这两种齿轮连接通过一个单一的中间进给齿轮29来实现，该中间进给齿轮29可沿着第一齿轮轴19插入到两个不同的齿轮位置之间。在这两个齿轮位置中，中间进给齿轮29经由相同的外部齿轮传动系统30联接至进给齿轮25。
在图2中，中间进给齿轮29位于这些位置的第一位置中，该位置对应于第一齿轮位置。在该第一齿轮位置，中间进给齿轮29经由内部齿轮传动系统31联接至第一齿轮轴19。在该第一齿轮位置，传动比适配成进给齿轮25的转动将略微快于驱动齿轮23，从而当中间进给齿轮29位于第一齿轮位置时主轴11将被推进。
中间进给齿轮29的内表面包括有齿部段62，该有齿部段62完成到第一齿轮轴19的内部齿轮传动系统31。在该有齿部段62内部，即图的左侧，中间进给齿轮29包括适配成不与第一齿轮轴19接合的内部空白区段54。因此，当中间进给齿轮29朝着其两个不同位置中的第二位置平移时，与第一齿轮轴19的接合将被释放，该第二位置对应于第二齿轮位置，即图右侧。下文参考图4将对此进行描述。
从第二齿轮轴17到第一齿轮轴19以及到中间驱动齿轮28的不同传动比分别设置为第一齿轮轴19的旋转快于中间驱动齿轮28。这些旋转速度之间的关系间接受到可替换进给盒44的影响。该进给盒44包括主进给盒齿轮45和次进给盒齿轮46。
第一齿轮轴19包括第一联轴器20，其经由例如六角连接而连接至主进给盒齿轮45。主进给盒齿轮45从次进给盒齿轮46传输旋转，次进给盒齿轮46经由第二联轴器18和离合器套筒42依次联接至第二齿轮轴17。
因此，进给盒44控制第一齿轮轴19和第二齿轮轴17之间的相对速度，而所述相对速度间接影响第一齿轮轴19和中间驱动齿轮28之间的相对速度。此外，第二齿轮轴17和第一齿轮轴19之间的相对旋转速度可以通过将进给盒以相反方向进行设置(即次进给盒齿轮46连接至第一联轴器20而主进给盒齿轮45连接至第一联轴器20)来反向。
但是必须注意到驱动齿轮23和进给齿轮25之间的相对速度不仅仅依赖于第一齿轮轴19和第二齿轮轴17的相对旋转速度。如上所述，第二齿轮轴17和中间驱动齿轮28之间的直接传动这样适配：无论进给盒44所达到的传动比如何，中间驱动齿轮28将以比第一齿轮轴19更低的旋转速度旋转。
由此可见，有可能借助进给盒44来控制在钻孔操作期间主轴11将被推进的速率。进给盒44可以被具有另一传动比的另一进给盒反向或更换。下文将明显看出，包括缩回速度的其它参数将保持不受进给盒44的传动比的影响。
通过构建或适配所涉及齿轮彼此的规格来获得所希望的传动比是本领域技术人员的常规作法。因此，本申请将不再详细说明。
2、钻孔终止阶段(图3)
中间进给齿轮29通过与轴向可移置的圆筒32的相互作用而被保持在第一齿轮位置上。圆筒32通过缩回弹簧33朝着第二齿轮位置作用，即图右侧，该缩回弹簧33插入在圆筒32和相对的壳壁34之间。但是弹簧力通过在室35中作用在圆筒32的相对侧上的气动压力来克服。在整个前进进给钻孔操作期间(即只要主轴被推进则)维持该气动压力。室35通过两个(例如O形)密封件49a和49b密封。
闭合室35通过圆筒32、环绕的外围壳壁43和环形壳体元件61进行限定。第一密封件49a设置为在圆筒32和外围壳壁43之间密封，而第二密封件49b设置为在圆筒32和环形壳体元件61之间密封。室35可通过应用所述室35内部的气动压力来抵抗所述弹簧33的作用而膨胀，从而朝着第一齿轮位置推动圆筒32并远离环形壳体元件61。
圆筒32经由轴向轴承50而沿轴向连接至中间进给齿轮29，该轴向轴承50确保圆筒32和中间进给齿轮29的轴向对齐但允许中间进给齿轮29相对于圆筒32旋转。圆筒32被设置使得其相对于壳壁43将不旋转。
在图3中，主轴11将要到达钻孔的终止位置。在主轴11到达其停止位置(在该处止挡环27邻接前进挡块36)之前的片刻，止挡环27的致动部37到达制动机构39的杆38。制动机构进一步包括单齿棘轮40，该单齿棘轮40通过杆38的作用旋转，从而棘轮40的齿57将向下对准相互作用区域(即外围壳壁43内部)，在该相互作用区域中齿57将与圆筒32的运动相互作用。
如图2所示，棘轮朝着打开位置弹簧加压，齿57在该打开位置并不到达相互作用区域从而不与圆筒32进行干涉。此外，棘轮40可抵抗弹簧58的作用朝着杆38旋转。这就允许圆筒32在向前方向上经过棘轮的齿，即图的右侧，从而使得肩部55可以经过棘轮40的齿。制动机构39的作用将参考附图4和5在下文中进行更详细的描述。
几乎在止挡环27邻接前进挡块36的同时，进给齿轮25的操作扭矩T即刻上升。增加的扭矩将分别经由中间进给齿轮29、第一齿轮轴19、以及第一和第二联轴器20和18而传送至第二齿轮轴17。第二齿轮轴17和第二联轴器18之间的联接借助第二联轴器18和离合器套筒42之间平稳的齿的相互作用而实现，第二联轴器18和离合器套筒42通过扭矩限制弹簧41的作用而保持在一起。弹簧41作用在离合器套筒42上，该离合器套筒42经由花键联接至第二齿轮轴17并经由所述平稳的齿的相互作用联接至第二联轴器18。第二联轴器18不与第二齿轮轴17旋转接合，但是可以相对于第二齿轮轴17自由旋转。取而代之的是第二联轴器18的旋转通过其与离合器套筒42的接合来控制。
选择弹簧41的弹簧力使得当操作扭矩T超过预定的推进阈值TA时离合器套筒42与第二联轴器18之间的相互作用中断。一旦超过该预定阈值，连接将滑动从而供给齿轮25的驱动将被中断。此外，一旦连接滑动，离合器套筒42将抵抗弹簧41的作用被平移并远离第二联轴器18，即被平移到图左侧，由此打开通道(图未示)来释放室35中的压力。当室35中的压力被释放时，在缩回弹簧33的作用下圆筒32和中间进给齿轮29将朝着第二齿轮位置被推动，即图的右侧，在该处中间进给齿轮29与中间驱动齿轮28接合。这将导致缩回阶段的启动。
主轴缩回的启动(图4a-4b)
当中间进给齿轮29被推动到第二齿轮位置时，其将经由相同的外部齿轮传动系统30保持联接到进给齿轮25。但是，中间进给齿轮29到第一齿轮轴19的内部齿轮传动将断开连接。内部齿轮传动系统缺失是因为，中间进给齿轮29的内部空白区段54代替有齿区段62将位于第一齿轮轴19的连接性突出部63对面，从而未能实现相互作用。
反之，中间进给齿轮29将联接至中间驱动齿轮28。中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间的相互作用通过缩回弹簧33的作用得以确保，并且借助于中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间平稳地齿的相互作用而完成。缩回弹簧33的弹簧作用比扭矩限制弹簧41的作用更缓和且更小。
中间进给齿轮29在钻孔期间的前进进给的最终阶段可能被卡住，松开中间进给齿轮29所需的操作扭矩T可能远远高于缩回弹簧33单独作用所能保持的扭矩。
因此设置了上述的制动机构39。
当主轴11处于其最远推进位置，即如图4a和4b所示的位置时，单齿棘轮39通过杆38上的止挡环27的作用被推动，从而其围绕轴线X旋转进入其最低位置。在该最低位置，由于缩回弹簧33的作用当圆筒32经过棘轮下方时，棘轮40的齿57将接合圆筒32的肩部55。棘轮40被设置为允许圆筒32朝着与中间驱动齿轮28接合的方向经过。
如图4b中可见，支撑件59设置为与棘轮40的凸轮轮廓60相互作用，从而当棘轮40到达阻塞位置时停止该棘轮40的旋转。因此，在图4b所示的位置中，由于杆38与止挡环27接触，因此限制了杆38的逆时针移动，并且由于棘轮40的凸轮轮廓60和支撑件59之间的接触，因此限制了棘轮40的顺时针移动。
但是，杆38和棘轮40之间的弹簧58允许棘轮40略微逆时针旋转，从而使得圆筒32的肩部55可以朝着第二齿轮位置经过棘轮40的齿57，即从图3所示的位置到图4a和4b所示的位置中。
在图4a和4b所示的位置，在该位置处在中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间完成了啮合，圆筒32将被棘轮40的齿57与肩部55之间的接合而阻塞。这种接合将限制中间进给齿轮29从其与中间驱动齿轮28的接合的脱离移动。因此，即使进给齿轮25被卡在主轴11上，从而中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间平稳地齿的啮合所产生的轴向力超过弹簧33施加的力，但是中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间的啮合将保持原封不动，从而进给齿轮25和主轴11将被松开并且主轴11的缩回将开始。
应注意到即使中间进给齿轮29将被联接至中间驱动齿轮28从而它们以相同的旋转速度旋转，进给齿轮25也将以比驱动齿轮23更低的旋转速度进行旋转。这是因为如下事实，从中间进给齿轮29到进给齿轮25的传动比不同于从中间驱动齿轮28到驱动齿轮23的传动比。可注意到图4a中进给齿轮25比驱动齿轮23的直径略大。由此自然可得到进给齿轮25的旋转速度将比驱动齿轮23的旋转速度更低。
此外，当然进给齿轮25与驱动齿轮23之间旋转速度的所述不同将迫使主轴11缩回，即平移到图左侧。
缩回阶段(图5)
图5显示了缩回阶段期间动力工具的一部分。图5显示了比其他视图更详细的制动机构39的视图。
在缩回阶段的第一部分期间，止挡环27的前端53与制动机构39的杆38相互作用，从而棘轮40将被升起并且棘轮40上的齿57将不再向下对准相互作用区域，在该相互作用区域棘轮40上的齿57与圆筒32的肩部55接合以将中间进给齿轮29阻挡在第二齿轮位置。然而缩回弹簧33的弹簧力将足以克制该点处中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间的相互作用，因为主轴已经能够从卡住位置松脱，由此主轴11的缩回可以以相对较低的扭矩结束。
缩回的结束(图6)
当主轴11上的插座12的后部邻接驱动齿轮23时，主轴11的缩回结束。在该点处由于这种相互作用，进给齿轮25上的操作扭矩T增加。扭矩的增加将被中间进给齿轮29和中间驱动齿轮28之间的联轴器感知，从而在该联轴器中的相互作用将缺失，并且中间进给齿轮29和圆筒32将抵抗缩回弹簧33的作用而被间歇推动，即至图左侧。在该点处棘轮40被布置为棘轮40的齿57将不会到达互相作用区域，否则在该相互作用区域处棘轮40的齿57可与圆筒32上的肩部55干涉。
如上所述，缩回弹簧33的弹簧作用比扭矩限制弹簧41的作用更缓和且更小，这就导致缩回扭矩阈值TR小于推进扭矩阈值TA。由此，离合器套筒42和联轴器18之间的接合将克服(即强于)中间驱动齿轮28和中间进给齿轮29之间的啮合。
这很重要是因为在结束缩回之后，在钻孔操作重新启动时，离合器套筒42与联轴器18之间的接合将间接驱动驱动齿轮23和进给齿轮25。因此，扭矩限制弹簧41的弹簧作用被设定为使得其足以从主轴11的初始缩回位置松开主轴11。主轴11被卡在初始位置的牢固程度通过缩回弹簧33的弹簧作用来控制，这是因为缩回阶段期间当操作扭矩T超过缩回扭矩阈值TR时克服该弹簧作用并结束缩回。
随着缩回弹簧33的弹簧作用被克服，圆筒32的运动打开位于环绕第一齿轮轴19的壳壁43中的阀。这被动力工具的控制单元感测到，从而结束钻孔操作并关闭主阀14(仅显示于图1)。
上文参考具体的实施方案对本发明进行了描述。但是本发明并不限于这些实施方案的任意一个。相反本发明的范围通过随附的权利要求来限定。

Claims (13)

1.一种气动动力工具中的驱动装置，包括气动马达(13)，其中所述驱动装置包括用于安装切割元件的主轴(11)，所述主轴(11)驱动地连接至所述马达(13)，并且所述主轴在外部包括螺纹(21)和轴向凹槽(22)，其中所述主轴(11)的驱动旋转通过驱动齿轮(23)而被驱动，所述驱动齿轮(23)与所述主轴(11)上的轴向凹槽(22)接合并且驱动地连接至所述马达(13)从而以相对于马达输出轴(16)以恒定的速度旋转，其中进给齿轮(25)螺纹连接在所述主轴(11)上，所述进给齿轮(25)可以相对于所述主轴(11)旋转从而推进和回缩所述主轴(11)，其特征在于，所述进给齿轮(25)通过中间进给齿轮(29)驱动，所述中间进给齿轮(29)分别经由第一和第二齿轮连接能够交换地驱动连接至所述马达(13)，其中所述中间进给齿轮(29)设置为在第一齿轮连接中相对于所述进给齿轮(25)推进所述主轴(11)，并且在第二齿轮连接中相对于所述进给齿轮(25)缩回所述主轴(11)。
2.根据权利要求1所述的驱动装置，其中中间驱动齿轮(28)驱动地连接至所述马达(13)并围绕第一齿轮轴(19)的轴颈以相对于所述第一齿轮轴(19)自由旋转，所述中间驱动齿轮(28)与所述驱动齿轮(23)齿啮合，并且其中所述中间进给齿轮(29)与所述进给齿轮(25)齿啮合(30)并且设置为在第一齿轮位置和第二齿轮位置之间沿着所述齿轮轴(19)同轴地滑动，在所述第一齿轮位置中所述中间进给齿轮(29)接合(31)至所述第一齿轮轴(19)，在所述第二齿轮位置中所述中间进给齿轮(29)接合至所述中间驱动齿轮(28)，其中所述中间进给齿轮(29)的第一和第二齿轮位置分别对应所述第一和第二齿轮连接。
3.根据权利要求2所述的驱动装置，其中第二齿轮轴(17)设置为经由直接接合来驱动所述中间驱动齿轮(28)，并且经由分离的联轴器部件(18、45；20、46、42)来驱动所述第一齿轮轴(19)，其中所述第一齿轮轴(19)设置为以比所述中间驱动齿轮(28)更高的旋转速度旋转。
4.根据权利要求3所述的驱动装置，其中所述单独的联轴器部件(18、45；20、46、42)包括离合器套筒(42)，该离合器套筒(42)旋转地接合到所述第二齿轮轴(17)并且设置为沿着该第二齿轮轴(17)同轴地滑动，所述离合器套筒(42)借助于扭矩限制弹簧(41)通过弹簧作用(FA)朝着与第二联轴器(18)平稳地齿接合进行弹簧加压，所述第二联轴器(18)依次与所述第一齿轮轴(19)的第一联轴器(20)驱动地接合，其中如果作用在所述离合器套筒(42)和所述第二联轴器(18)之间的扭矩(T)超过扭矩阈值(TA)时，所述平稳地齿啮合将被中断，所述扭矩阈值(TA)通过所述离合器套筒(42)上的弹簧作用(FA)来限定。
5.根据权利要求4所述的驱动装置，其中所述第一联轴器(20)和所述第二联轴器(18)之间的所述驱动接合通过可交换的进给盒(44)来实现，所述进给盒(44)包括主进给盒齿轮(45)和相互连接的次进给盒齿轮(46)，其中通过将所述主进给盒齿轮(45)接合至所述第一联轴器(20)且将所述次进给盒齿轮(46)接合至所述第二联轴器(18)可以实现第一传动比，通过将所述主进给盒齿轮(45)接合至所述第二联轴器(18)且将所述次进给盒齿轮(46)接合至所述第一联轴器(20)可以实现第二差别传动比。
6.根据权利要求2-5中任意一项所述的驱动装置，其中缩回弹簧(33)设置为将所述中间进给齿轮(29)推动到所述第二齿轮位置中，在该第二齿轮位置中所述中间进给齿轮(29)与所述中间驱动齿轮(28)接合，其中气动压力可以设置在密封室(35)中以沿着相反方向作用在所述中间进给齿轮(29)上，从而将其推动到所述第二齿轮位置中，在该第二齿轮位置中所述中间进给齿轮(29)与所述第一齿轮轴(19)接合但不与所述中间驱动齿轮(28)啮合，所述气动压力适配成当应用缩回弹簧(33)时克服该缩回弹簧(33)的作用。
7.根据基于权利要求4的权利要求6所述的驱动装置，其中离合器套筒(42)以如下方式气动地连接至所述室(35)，当所述离合器套筒(42)抵抗所述扭矩限制弹簧(41)的作用滑动并且所述离合器套筒(42)与第二联轴器部件(18)的平稳地齿啮合被中断时，所述离合器套筒(42)的运动将释放所述室(35)内的压力，由此所述中间进给齿轮(29)将滑动离开其与所述第一齿轮轴(19)接合的第一齿轮位置并进入其与所述中间驱动齿轮(28)接合的第二齿轮位置。
8.根据权利要求7所述的驱动装置，其中所述中间进给齿轮(29)经由轴承(50)沿轴向连接至圆筒(32)，所述圆筒(32)设置为沿所述第一齿轮轴(19)同轴地滑动，并且通过所述缩回弹簧(33)作用且通过压力室(35)内的压力作用在相反方向，其中所述中间进给齿轮(29)的轴向位置直接受到所述圆筒(32)的位置的控制，且间接受到所述缩回弹簧(33)的作用和作用在所述圆筒(32)上的所述室(35)中的压力的控制。
9.根据权利要求8所述的驱动装置，其中所述中间进给齿轮(29)与所述中间驱动齿轮(28)之间的接合借助于通过所述缩回弹簧(33)的作用而保持在一起的平稳地齿啮合来实现。
10.根据权利要求9所述的驱动装置，其中制动机构(39)设置为在所述主轴(11)的缩回的初始阶段期间限制所述中间进给齿轮(29)从与所述中间驱动齿轮(28)的接合中移动出来。
11.根据权利要求9或10所述的驱动装置，其中所述圆筒(32)的位置气动地连接至所述工具的控制单元(52)，其中当所述中间进给齿轮(29)和所述中间驱动齿轮(28)之间的平稳地齿啮合中断且所述圆筒(32)抵抗所述缩回弹簧(33)的作用而滑动时，所述圆筒(32)将产生气动信号给所述控制单元(52)从而中断操作。
12.根据权利要求11所述的驱动装置，其中所述控制单元(52)响应于中断操作的命令而发送信号以关闭所述工具的主阀(14)。
13.一种气动动力工具，其特征在于，其包括气动马达(13)和根据前述权利要求任意一项所述的驱动装置。
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