CN114641361B

CN114641361B - 用于将转矩从钻机传递到钻头的装置

Info

Publication number: CN114641361B
Application number: CN202080075773.XA
Authority: CN
Inventors: F·戈茨
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2019-12-11
Filing date: 2020-12-07
Publication date: 2024-08-09
Anticipated expiration: 2040-12-07
Also published as: CN114641361A; US20230061987A1; KR20220110188A; CA3158494A1; EP4072756A1; JP2023505840A; AU2020399154A1; WO2021115983A1; US12053830B2; EP3834970A1

Abstract

一种用于将转矩从钻机传递到钻头的装置(10)，该装置包括柄部(14)和工具配件(13)。柄部(14)由第一外部锥形区域、凹槽区域和第二外部锥形区域构造，并且包括第一纵向凹槽和第二纵向凹槽。工具配件(13)由基本本体(41)、中间元件(42)以及锁定装置(43)构造，该基本本体具有第一外部旋转驱动凹槽，该中间元件具有第一内部旋转驱动器、第二内部旋转驱动器和第一外部旋转驱动器。在连接状态下，第一内部旋转驱动器接合在第一纵向凹槽中，第二内部旋转驱动器接合在第二纵向凹槽中，并且第一外部旋转驱动器接合在第一外部旋转驱动凹槽中。

Description

用于将转矩从钻机传递到钻头的装置

技术领域

本发明涉及一种用于将转矩从钻机传递到钻头的装置。

背景技术

EP 1 211 005 B1披露了一种已知的用于将转矩从钻机传递到钻头的装置。用于传递转矩的装置布置在钻机与钻头之间，并且将由钻机的钻机马达产生的转矩传递到钻头。用于传递转矩的装置包括工具配件和柄部，该工具配件永久地连接到钻机或者经由可释放的连接件连接到钻机，该柄部永久地连接到钻头或者经由可释放的连接件连接到钻头。

柄部由第一外部锥形区域、凹槽区域、第二外部锥形区域和圆柱区域以套筒形方式构造，并且包括在第一外部锥形区域、凹槽区域、第二外部锥形区域和圆柱区域上延伸的多个第一纵向凹槽、以及在第二外部锥形区域和圆柱区域上延伸的多个第二纵向凹槽。多个第一纵向凹槽的数量与多个第二纵向凹槽的数量相同。第二纵向凹槽不同于第一纵向凹槽，并且不同之处在于第二纵向凹槽被限制到第二外部锥形区域和圆柱区域且不在第一外部锥形区域和凹槽区域上延伸。

工具配件由基本本体、中间元件和锁定装置三部分构造。锁定装置可平行于工具配件的纵向轴线在接收位置与锁定位置之间调节，其中，柄部在接收位置可插入工具配件中并且在锁定位置连接到工具配件。

中间元件被环形设计成具有内部驱动器区域，该内部驱动器区域具有多个第一内部旋转驱动器和多个第二内部旋转驱动器，该多个第一内部旋转驱动器具有第一宽度和第一深度，该多个第二内部旋转驱动器具有第二宽度和第二深度；和外部驱动器区域，该外部驱动器区域具有多个第一外部旋转驱动器，该多个第一外部旋转驱动器具有第三宽度和第三深度。多个第一内部旋转驱动器的数量、多个第二内部旋转驱动器的数量、和多个第一外部旋转驱动器的数量相对应。基本本体是套筒形的，具有内部锥形区域和旋转驱动区域，该旋转驱动区域具有多个第一外部旋转驱动凹槽。

在工具配件和柄部的连接状态下，中间元件的第一内部旋转驱动器接合在柄部的第一纵向凹槽中，中间元件的第二内部旋转驱动器接合在柄部的第二纵向凹槽中，并且中间元件的第一外部旋转驱动器接合在第一外部旋转驱动凹槽中。由钻机的钻机马达产生的转矩通过第一内部旋转驱动器和第二内部旋转驱动器传递到柄部。

从EP 1 211 005 B1中已知的用于传递转矩的装置的缺点在于，工具配件和柄部仅被批准用于具有高达大约2.5 kW的输出的钻机。在较高输出时，表面压力非常高，这可能损坏工具配件的内部旋转驱动器和外部旋转驱动器。此外，缩短了工具配件和柄部的使用寿命。

发明内容

本发明的目的是进一步改进从EP 1 211 005 B1中已知的用于传递转矩的装置的工具配件和柄部，使得新装置可以传递比旧装置更高的转矩，新柄部可以连接到旧工具配件，而新工具配件不能连接到旧柄部。

根据本发明，提供的是，第一内部旋转驱动器的第一深度和第二内部旋转驱动器的第二深度是相同的，并且柄部的第二纵向凹槽也在第一外部锥形区域和凹槽区域上延伸。由于在新工具配件的情况下第二内部旋转驱动器的第二深度与第一内部旋转驱动器的第一深度相同，所以第二内部旋转驱动器在新工具配件的情况下比在旧工具配件的情况下具有更大的第二深度。第二内部旋转驱动器的更大的第二深度增加了新工具配件与新柄部之间的接触面积，并且使得更高的转矩能够从钻机传递到钻头。

第二内部旋转驱动器的更大的第二深度使得为强力钻机设计的新工具配件无法连接到旧柄部，该旧柄部仅被批准用于具有高达大约2.5 kW的输出的钻机，并且因此增加了钻机的操作安全性。由于旧柄部的第二纵向凹槽仅在第二外部锥形区域上延伸并且具有小的深度，所以新工具配件的第二内部旋转驱动器太深并且不能被插入到旧柄部的第二纵向凹槽中。

在新柄部的情况下在第一外部锥形区域、凹槽区域和第二外部锥形区域上延伸的第二纵向凹槽具有比旧柄部的第二纵向凹槽更大的深度。这意味着新柄部可以连接到旧工具配件上。旧中间元件的第二内部旋转驱动器接合在新柄部的第二纵向凹槽中。新柄部被设计用于强力钻机，并且被批准比旧工具配件具有更大的力和转矩，这在操作中并不重要。以低于允许最大值的输出或转矩操作柄部可以对柄部的使用寿命具有积极影响。

第一内部旋转驱动器的第一宽度和第二内部旋转驱动器的第二宽度是优选地相同的。第一内部旋转驱动器和第二内部旋转驱动器的相同深度和相同宽度的优点在于，不需要将第一内部旋转驱动器指配给第一纵向凹槽或者将第二内部旋转驱动器指配给第二纵向凹槽。每个内部旋转驱动器可以被插入任何纵向凹槽中。

优选地，中间元件具有多个第二外部旋转驱动器，该多个第二外部旋转驱动器具有第四宽度和第四深度，并且旋转驱动区域具有多个第二外部旋转驱动凹槽，其中，在装置的连接状态下，第二外部旋转驱动器接合在第二外部旋转驱动凹槽中。第二外部旋转驱动器增加了基本本体与中间元件之间的接触面积，并且因此使得能够传递更大的力和转矩。接触面积越大，基本本体与中间元件之间的表面压力越低，或者如果表面压力保持不变，则可以在更大的接触面积上传递更大的力和转矩。

特别优选地，第二外部旋转驱动器在与工具配件的纵向轴线垂直的平面中与中间元件的第二内部旋转驱动器对准。第二外部旋转驱动器增加了基本本体与中间元件之间的接触面积，并且如果表面压力保持不变，因此使得能够传递更大的力和转矩。由于第二外部旋转驱动器与中间元件的第二内部旋转驱动器对准，所以力通过最短路径从工具配件传递到柄部。力或转矩从基本本体的旋转驱动区域中的外部旋转驱动凹槽传递到中间元件的外部旋转驱动器，并且由中间元件的内部旋转驱动器传递到柄部的纵向凹槽。

第一外部旋转驱动器的第三深度和第二外部旋转驱动器的第四深度是优选地相同的。第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器的相同深度和相同宽度的优点在于，力或转矩可以经由第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器从基本本体均匀地传递到中间元件。

第一外部旋转驱动器的第三深度和第二外部旋转驱动器的第四深度是特别优选地相同的。第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器的相同深度和相同宽度的优点在于，力或转矩可以经由第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器从基本本体均匀地传递到中间元件。此外，不需要将第一外部旋转驱动器指配给第一外部旋转驱动凹槽或者将第二外部旋转驱动器指配给第二外部旋转驱动凹槽。每个外部旋转驱动器可以被插入任何外部旋转驱动凹槽中。

在优选变体中，中间元件被环形设计成具有内部侧表面、外部侧表面和基部表面，其中，多个下部旋转驱动器布置在中间元件的基部表面上，并且多个下部旋转驱动凹槽布置在基本本体的环形肩部中，其中，在工具配件的连接状态下，下部旋转驱动器与下部旋转驱动凹槽相互作用。与环形肩部的旋转驱动凹槽相互作用的下部旋转驱动器增加了基本本体与中间元件之间的接触面积，而不增加旋转驱动区域的高度，并且如果接触压力保持不变，因此使得能够传递更大的力和转矩。

将下部旋转驱动器布置在中间元件的基部表面中的优点在于，中间元件上的负载分布得更好，这可以使中间元件的使用寿命更长。从第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器传递到第一内部旋转驱动器和第二内部旋转驱动器的力主要平行于工具配件的纵向轴线延伸，而从第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器传递到第一内部旋转驱动器和第二内部旋转驱动器的力主要在与工具配件的纵向轴线垂直的平面中延伸。

优选地，下部旋转驱动器包括具有第五宽度和第五深度的多个第一下部旋转驱动器，并且下部旋转驱动凹槽包括多个第一下部旋转驱动凹槽，其中，在装置的连接状态下，第一下部旋转驱动器与第一下部旋转驱动凹槽相互作用。第一下部旋转驱动器的形成及其在中间元件的基部表面上的布置的优点在于，基本本体与中间元件之间的接触面积增加，而不增加旋转驱动区域的高度，此外，中间元件上的负载被转移到其他区域中。

特别优选地，第一下部旋转驱动器在与工具配件的纵向轴线垂直的平面中与中间元件的第一内部旋转驱动器对准。由于第一下部旋转驱动器与第一内部旋转驱动器对准，所以力通过最短路径从工具配件传递到柄部。

优选地，下部旋转驱动器包括具有第六宽度和第六深度的多个第二下部旋转驱动器，并且下部旋转驱动凹槽包括多个第二下部旋转驱动凹槽，其中，第二下部旋转驱动器与第二下部旋转驱动凹槽相互作用。第二下部旋转驱动器的形成及其在中间元件的基部表面上的布置的优点在于，基本本体与中间元件之间的接触面积增加，而不增加旋转驱动区域的高度，此外，中间元件上的负载被转移到其他区域中。

特别优选地，第二下部旋转驱动器在与工具配件的纵向轴线垂直的平面中与中间元件的第二内部旋转驱动器对准。由于第二下部旋转驱动器与第二内部旋转驱动器对准，所以力通过最短路径从工具配件传递到柄部。

特别优选地，第一下部旋转驱动器的第五深度和第二下部旋转驱动器的第六深度是相同的。第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器的相同深度的优点在于，力或转矩经由第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器从基本本体均匀地传递到中间元件。

特别优选地，第一下部旋转驱动器的第五深度和第二下部旋转驱动器的第六深度是相同的。第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器的相同深度和相同宽度的优点在于，力或转矩可以经由第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器从基本本体均匀地传递到中间元件。此外，不需要将第一下部旋转驱动器指配给第一下部旋转驱动凹槽或者将第二下部旋转驱动器指配给第二下部旋转驱动凹槽。

具体实施方式

下文参考附图描述了本发明的示例性实施例。这不一定旨在按比例展示示例性实施例；而是，在有助于说明目的的情况下，附图是以示意性和/或略微扭曲的形式产生的。这里应考虑到，在不脱离本发明的总体构思的情况下，可以进行与实施例的形式和细节相关的各种修改和变更。本发明的总体构思不限于下文所示和描述的优选实施例的确切形式或细节，也不被局限于与权利要求中要求保护的主题相比将受到限制的主题。对于给定的尺寸范围，在所陈述的极限内的值也应该作为极限值披露，并且应该能够根据需要使用和要求保护。为了简单起见，在下文中将相同的附图标记用于表示相同或相似的一个或多个部分，这些部分具有相同或相似的功能。

在附图中：

图1示出了根据本发明的用于将转矩从钻机传递到钻头的装置，该装置由连接到钻机的工具配件和连接到钻头的柄部组成；

图2A、图2B示出了图1所展示的根据本发明的用于传递转矩的装置的工具配件（图2A）和柄部（图2B）；

图3A、图3B示出了根据本发明的用于传递转矩的装置的柄部的侧视图（图3A）和沿着图3A中剖面A-A的纵向截面（图3B）；

图4A、图4B示出了处于连接状态的图1的根据本发明的用于传递转矩的装置的侧视图（图4A）和沿着图4A中的剖面A-A的纵向截面（图4B），在该连接状态下，图2B的柄部连接到图2A的工具配件；

图5A至图5C示出了工具配件的基本本体的侧视图（图5A）、沿着图5A中的剖面A-A的纵向截面（图5B）以及与工具配件的中间元件的界面的平面视图（图5C）；以及

图6A至图6C示出了工具配件的中间元件的侧视图（图6A）、沿着图6A中的剖面A-A的纵向截面（图6B）以及与基本本体的界面的平面视图（图6C）。

图1示出了根据本发明的用于将转矩从钻机11传递到钻头12的装置10。装置10布置在钻机11与钻头12之间并且将转矩从钻机11传递到钻头12。

装置10由连接到钻机11的工具配件13和连接到钻头12的柄部14构造。装置10经由第一连接件15连接到钻机11并且经由第二连接件16连接到钻头12。在装置10的连接状态下，转矩经由以下部件传递：钻机11的驱动轴17、工具配件13、柄部14和钻头12。装置10的连接状态被定义为工具配件13和柄部14连接的状态。

图2A、图2B示出了根据本发明的装置10的带有工具配件13的钻机11（图2A）和带有柄部14的钻头12（图2B）。处于连接状态的工具配件13和柄部14形成图1的根据本发明的装置10。

工具配件13经由第一连接件15连接到钻机11，该第一连接件在示例性实施例中被设计为可释放的连接件；替代性地，工具配件13可以经由不可释放的第一连接件15连接到钻机11。因为工具配件13是磨损零件，所以将工具配件13设计为单独的部件并且经由可释放的第一连接件将其连接到钻机11的驱动轴17是有意义的。为了确保钻机11仅利用经批准的工具配件13来操作，将第一连接件15设计成仅利用特殊工具来操作是有意义的。

柄部14经由第二连接件16连接到钻头12，该第二连接件在示例性实施例中被设计为可释放的连接件。为此目的，钻头12具有内螺纹，该内螺纹连接到柄部14的外螺纹。可释放的第二连接件16被设计成例如公制ISO螺纹连接件或其他可释放的连接件。代替可释放的第二连接件16，柄部14可以不可释放地连接到钻头12；为此目的，柄部14可以例如通过焊接或其他方法不可释放地连接到钻头12。

驱动轴17被设计成可围绕第一旋转轴线21旋转，该第一旋转轴线在工具配件13和钻机11的连接状态下与工具配件13的纵向轴线22重合。钻头12被设计成在操作期间可围绕第二旋转轴线23旋转，该第二旋转轴线在柄部14和钻头12的连接状态下与柄部14的纵向轴线24重合。出于区分的目的，工具配件13的纵向轴线22被称为第一纵向轴线22，并且柄部14的纵向轴线24被称为第二纵向轴线24。在钻机11和钻头12的连接状态下，第一纵向轴线22和第二纵向轴线24彼此同轴地布置。

图3A、图3B示出了根据本发明的用于在装置10的非连接状态下传递转矩的装置10的柄部14的侧视图（图3A）和沿着图3A中剖面A-A的纵向截面（图3B）。柄部14由第一部分26和第二部分27构造，在示例性实施例中，这两部分形成为一个整体并且具有中心通孔28。

柄部14的第二部分27具有外螺纹29，与钻头12的匹配内螺纹形成第二螺纹连接件16。柄部14的第一部分26由五个部分构成，并且包括前部区域32、第一外部锥形区域33、凹槽区域34、第二外部锥形区域35和圆柱区域36。第一外部锥形区域33和第二外部锥形区域35具有沿钻头12的方向变宽的第一锥形外表面或第二锥形外表面。锥形外表面例如通过车削产生；通过在一次设置中制造第一锥形外表面和第二锥形外表面，可以实现高制造精度。

柄部14具有多个第一纵向凹槽37和多个第二纵向凹槽38，这些纵向凹槽平行于柄部14的第二纵向轴线24延伸并且布置在第一部分26的外部。第一纵向凹槽37和第二纵向凹槽38在示例性实施例中相同地形成，并且在第一外部锥形区域33、凹槽区域34和第二外部锥形区域35上延伸，并且还在圆柱区域36上延伸。第一纵向凹槽37和第二纵向凹槽38沿柄部14的周向方向39均匀地分布并且交替地布置，每个第一纵向凹槽37布置在两个第二纵向凹槽38之间。在示例性实施例中，柄部14具有三个第一纵向凹槽37和三个第二纵向凹槽38；通常适用的是，多个第一纵向凹槽37的数量与多个第二纵向凹槽38的数量相同。

图4A、图4B示出了根据本发明的用于在连接状态下传递转矩的装置10的侧视图（图4A）和沿着图4A中的剖面A-A的纵向截面（图4B），在该连接状态下，柄部14连接到工具配件13。

工具配件13由基本本体41、中间元件42和锁定装置43构造。中间元件42形成工具配件13与柄部14之间的界面，并且转矩从中间元件42传递到柄部14。工具配件13的连接状态被定义为基本本体41、中间元件42和锁定装置43被连接的状态。

锁定装置43被设计成相对于基本本体41可调节，其中，锁定装置43可在平行于工具配件13的第一纵向轴线22延伸的纵向方向44上移位，并且可围绕第一纵向轴线22旋转。锁定装置43可在多个位置之间调节，这些位置被称为基本位置、接收位置和锁定位置。为了能够以形状配合的方式将柄部14连接到工具配件13，锁定装置43从纵向方向44上的基本位置被转移到接收位置。在接收位置，柄部14被插入到工具配件13中。为了将装置10锁定，锁定装置43围绕第一纵向轴线22旋转到锁定位置。在此过程中，锁定元件45接合在柄部14的凹槽区域34中，并且将柄部14锁定到工具配件13。锁定装置43的基本位置是可选的并且可以省略；锁定装置43的接收位置和锁定位置是必要的。

图5A至图5C示出了工具配件13的基本本体41的侧视图（图5A）、沿着图5A中剖面A-A的纵向截面（图5B）以及与中间元件42的界面的平面视图（图5C）。

基本本体41是具有中心通孔47的套筒形，并且由多个部分构成，在示例性实施例中，这些部分制成一个整体。除了内螺纹之外，基本本体41还包括与柄部14相互作用的内部锥形区域48和与中间元件42相互作用的旋转驱动区域49。内部锥形区域48具有沿钻机的方向变宽的锥形内表面。在装置10的连接状态下，基本本体41的内部锥形区域48和柄部14的第一外部锥形区域33和第二外部锥形区域35形成形状配合连接件。

旋转驱动区域49由环形套环51和环形肩部52以台阶状方式形成。多个第一外部旋转驱动凹槽53和多个第二外部旋转驱动凹槽54设置在环形套环51中，所述凹槽在工具配件13的连接状态下与中间元件42的第一外部旋转驱动器和第二外部旋转驱动器相互作用，并且多个第一下部旋转驱动凹槽55和多个第二下部旋转驱动凹槽56设置在环形肩部51中，所述凹槽在装置10的连接状态下与中间元件42的第一下部旋转驱动器和第二下部旋转驱动器相互作用。第一外部旋转驱动凹槽53和第二外部旋转驱动凹槽54被组合在术语“外部旋转驱动凹槽”下，并且第一下部旋转驱动凹槽55和第二下部旋转驱动凹槽56被组合在术语“下部旋转驱动凹槽”下。

第一外部旋转驱动凹槽54和第二外部旋转驱动凹槽55在旋转驱动区域49的环形套环51中沿柄部41的周向方向57均匀地分布并且交替地布置，每个第一外部旋转驱动凹槽55布置在两个第二外部旋转驱动凹槽56之间。第一下部旋转驱动凹槽56和第二下部旋转驱动凹槽57在环形肩部52中沿基本本体41的周向方向57均匀地分布并且交替地布置，每个第一下部旋转驱动凹槽55布置在两个第二下部旋转驱动凹槽56之间。

在示例性实施例中，环形套环51具有三个第一外部旋转驱动凹槽53和三个第二外部旋转驱动凹槽54，并且环形肩部52具有三个第一下部旋转驱动凹槽55和三个第二下部旋转驱动凹槽56；通常适用的是，多个第一外部旋转驱动凹槽53的数量与多个第二外部旋转驱动凹槽54的数量相同，并且多个第一下部旋转驱动凹槽55的数量与多个第二下部旋转驱动凹槽56的数量相同。

图6A至图6C示出了工具配件13的中间元件42的侧视图（图6A）、沿着图6A中剖面A-A的纵向截面（图6B）以及与基本本体41的界面的平面视图（图6C）。在装置10的连接状态下，中间元件42布置在基本本体41与柄部14之间，并且转矩从基本本体41经由中间元件42传递到柄部14。

中间元件42被环形设计成具有基部表面61、内部侧表面62和外部侧表面63。内部侧表面62形成内部驱动器区域，并且外部侧表面63形成外部驱动器区域。在内部侧表面62上，中间元件42具有多个第一内部旋转驱动器64和多个第二内部旋转驱动器65，该多个第一内部旋转驱动器和该多个第二内部旋转驱动器在装置10的连接状态下接合在柄部14的第一纵向凹槽37和第二纵向凹槽38中。在外部侧表面63上，中间元件42具有多个第一外部旋转驱动器66和多个第二外部旋转驱动器67，该多个第一外部旋转驱动器和该多个第二外部旋转驱动器在工具配件13的连接状态下接合在基本本体41的环形套环51上的第一外部旋转驱动凹槽53和第二外部旋转驱动凹槽54中。

第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65被组合在术语“内部旋转驱动器”下。垂直于工具配件13的第一纵向轴线22，第一内部旋转驱动器64具有第一宽度B₁和第一深度T₁，并且第二内部旋转驱动器65具有第二宽度B₂和第二深度T₂。平行于工具配件13的第一纵向轴线22，第一内部旋转驱动器64在第一高度H₁上延伸，并且第二内部旋转驱动器65在第二高度H₂上延伸。为了将中间元件42与柄部14之间的表面压力设置得尽可能小，第一高度H₁和第二高度H₂是尽可能大的。

第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67被组合在术语“外部旋转驱动器”下。垂直于工具配件13的第一纵向轴线22，第一外部旋转驱动器66具有第三宽度B₃和第三深度T₃，并且第二外部旋转驱动器67具有第四宽度B₄和第四深度T₄。平行于工具配件13的第一纵向轴线22，第一外部旋转驱动器66具有第三高度H₃，并且第二外部旋转驱动器67具有第四高度H₄。为了将基本本体41与中间元件42之间的表面压力设置得尽可能小，第三高度H₃和第四高度H₄是尽可能大的。

第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67在与工具配件13的第一纵向轴线22垂直的平面68中分别与第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65对准。这种布置的优点在于，力从基本本体41直接传递到柄部14。在装置10的连接状态下，力流到中间元件42的外部侧表面63上的第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67上；力经由中间元件42传递到中间元件42的内部侧表面62上的第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65，第一内部旋转驱动器64将力传递到第一纵向凹槽37，并且第二内部旋转驱动器65将力传递到第二纵向凹槽38。

除了内部旋转驱动器64、65和外部旋转驱动器66、67之外，中间元件42还具有多个第一下部旋转驱动器71和多个第二下部旋转驱动器72，该多个第一下部旋转驱动器和该多个第二下部旋转驱动器布置在中间元件42的基部表面61上并且分别并入第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65中。第一下部旋转驱动器71并入第一内部旋转驱动器64，并且第二下部旋转驱动器72并入第二内部旋转驱动器65中。

第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72被组合在术语“下部旋转驱动器”下。垂直于工具配件13的第一纵向轴线22，第一下部旋转驱动器71具有第五宽度B₅和第五深度T₅，并且第二下部旋转驱动器72具有第六宽度B₆和第六深度T₆。平行于工具配件13的第一纵向轴线22，第一下部旋转驱动器71具有第五高度H₅，并且第二下部旋转驱动器72具有第六高度H₆。为了将基本本体41与中间元件42之间的表面压力设置得尽可能小，第五高度H₅和第六高度H₆是尽可能大的。

在示例性实施例中展示的中间元件42具有所有旋转驱动器，这些旋转驱动器被设计为第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65、第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67、以及第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72。第二外部旋转驱动器67以及第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72是可选的。第二外部旋转驱动器67、第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72增加了基本本体41与中间元件42之间的接触面积。

在新工具配件13中，第一内部旋转驱动器64的第一深度T₁与第二内部旋转驱动器65的第二深度T₂相同。对于旧工具配件，第二内部旋转驱动器的第二深度小于第一内部旋转驱动器的第一深度。第二内部旋转驱动器的更大的第二深度增加了新工具配件与新柄部之间的接触面积，并且使得更大的力和转矩能够从钻机传递到钻头。第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65的相同深度（T₁ = T₂）还具有新工具配件不能与旧柄部结合的优点，因为第二纵向凹槽38在与柄部14的第二纵向轴线24垂直的平面中的尺寸太小而不能与第二内部旋转驱动器65结合。

在装置10的示例性实施例中，第一内部旋转驱动器64的第一宽度B₁与第二内部旋转驱动器65的第二宽度B₂相同。使用旧工具配件时，第二内部旋转驱动器的第二宽度小于使用新工具配件时的第二宽度。第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65的相同深度（T₁ = T₂）和相同宽度（B₁ = B₂）的优点在于，不需要将第一内部旋转驱动器64指配给第一纵向凹槽37或者将第二内部旋转驱动器65指配给第二纵向凹槽38。

在示例性实施例中展示的新工具配件13与旧工具配件的不同之处在于该新工具配件具有第二外部旋转驱动器67和第二外部旋转驱动凹槽54。在装置10的连接状态下，第二外部旋转驱动器67接合在基本本体41的第二外部旋转驱动凹槽54中。第二外部旋转驱动器67和旋转驱动凹槽54增加了基本本体41与中间元件42之间的接触面积，并且因此使得能够传递更大的力和转矩。接触面积越大，基本本体41与中间元件42之间的表面压力越低，或者如果表面压力保持不变，则可以在更大的接触面积上传递更大的力和转矩。

在装置10的示例性实施例中，第一外部旋转驱动器66的第三深度T₃与第二外部旋转驱动器67的第四深度T₄相同。第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67的相同深度（T₃ = T₄）的优点在于，力或转矩经由第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67从基本本体41均匀地传递到中间元件42。此外，在装置10的示例性实施例中，第一外部旋转驱动器66的第三宽度和第二外部旋转驱动器67的第四宽度是相同的。第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67的相同深度（T₃ = T₄）和相同宽度（B₃ = B₄）的优点在于，不需要将第一外部旋转驱动器66指配给第一外部旋转驱动凹槽53或者将第二外部旋转驱动器67指配给第二外部旋转驱动凹槽54。每个外部旋转驱动器可以被插入任何外部旋转驱动凹槽中。

在示例性实施例中展示的新工具配件13与旧工具配件的不同之处在于该新工具配件具有下部旋转驱动器71、72和下部旋转驱动凹槽55、56。第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72的设计及其在中间元件42的基部表面61上的布置的优点在于，基本本体41与中间元件42之间的接触面积增加，而不增加旋转驱动区域49的高度。此外，中间元件42上的负载被转移到其他区域中。在力从第一外部旋转驱动器66和第二外部旋转驱动器67传递到第一内部旋转驱动器64或第二内部旋转驱动器65期间产生的力流主要在与工具配件13的第一纵向轴线22垂直的平面68中延伸，并且在力从第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72分别传递到第一内部旋转驱动器64和第二内部旋转驱动器65期间产生的力流主要平行于工具配件13的第一纵向轴线22延伸。中间元件42上的负载被更好地分布，这使中间元件42的使用寿命更长。

在装置10的示例性实施例中，第一下部旋转驱动器71的第五深度T₅与第二下部旋转驱动器72的第六深度T₆相同。第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72的相同深度（T₅ = T₆）的优点在于，力或转矩经由第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72从基本本体41均匀地传递到中间元件42。此外，在装置10的示例性实施例中，第一下部旋转驱动器71的第五宽度B₅与第二下部旋转驱动器72的第六宽度B₆相同。第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72的相同深度（T₅ = T₆）和相同宽度（B₅ = B₆）的优点在于，力或转矩可以经由第一下部旋转驱动器71和第二下部旋转驱动器72从基本本体41均匀地分布到中间元件42，此外，不需要将第一下部旋转驱动器71指配给第一下部旋转驱动凹槽55或者将第二下部旋转驱动器72指配给第二下部旋转驱动凹槽56。

Claims

1.一种用于将钻机（11）产生的转矩传递到钻头（12）的装置（10），该装置包括：

■柄部（14），该柄部具有第一外部锥形区域（33）、凹槽区域（34）和第二外部锥形区域（35）、以及在该第一外部锥形区域（33）、该凹槽区域（34）和该第二外部锥形区域（35）上延伸的多个第一纵向凹槽（37）和在该第二外部锥形区域（35）上延伸的多个第二纵向凹槽（38），其中，该多个第一纵向凹槽（37）的数量与该多个第二纵向凹槽（38）的数量是相同的，以及

■工具配件（13），该工具配件具有基本本体（41）、中间元件（42）和锁定装置（43），其中，

-该中间元件（42）具有多个第一内部旋转驱动器（64）、多个第二内部旋转驱动器（65）和多个第一外部旋转驱动器（66），该多个第一内部旋转驱动器具有第一宽度（B₁）和第一深度（T₁），该多个第二内部旋转驱动器具有第二宽度（B₂）和第二深度（T₂），该多个第一外部旋转驱动器具有第三宽度（B₃）和第三深度（T₃），

-该基本本体（41）具有内部锥形区域（48）和带有多个第一外部旋转驱动凹槽（53）的旋转驱动区域（49），其中，在该工具配件（13）的连接状态下，该中间元件（42）的第一外部旋转驱动器（66）接合在这些第一外部旋转驱动凹槽（53）中，并且

-该锁定装置（43）可平行于该工具配件（13）的纵向轴线（22）在接收位置与锁定位置之间调节，其中，该柄部（14）在该接收位置可插入该工具配件（13）中并且在该锁定位置连接到该工具配件（13），

其中，在该装置（10）的连接状态下，该中间元件（42）的第一内部旋转驱动器（64）接合在该柄部（14）的第一纵向凹槽（37）中，并且该中间元件（42）的第二内部旋转驱动器（65）接合在该柄部（14）的第二纵向凹槽（38）中，

其特征在于，这些第一内部旋转驱动器（64）的第一深度（T₁）和这些第二内部旋转驱动器（65）的第二深度（T₂）是相同的，并且该柄部（14）的第二纵向凹槽（38）附加地也在该第一外部锥形区域（33）和该凹槽区域（34）上延伸。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，这些第一内部旋转驱动器（64）的第一宽度（B₁）和这些第二内部旋转驱动器（65）的第二宽度（B₂）是相同的。

3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该中间元件（42）具有多个第二外部旋转驱动器（67），该多个第二外部旋转驱动器具有第四宽度（B₄）和第四深度（T₄），并且该旋转驱动区域（49）具有多个第二外部旋转驱动凹槽（54），其中，在该装置（10）的连接状态下，这些第二外部旋转驱动器（67）接合在这些第二外部旋转驱动凹槽（54）中。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，这些第二外部旋转驱动器（67）在与该工具配件（13）的纵向轴线（22）垂直的平面（68）中与该中间元件（42）的第二内部旋转驱动器（65）对准。

5.如权利要求3所述的装置，其特征在于，这些第一外部旋转驱动器（66）的第三深度（T₃）和这些第二外部旋转驱动器（67）的第四深度（T₄）是相同的。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，这些第一外部旋转驱动器（66）的第三宽度（B₃）和这些第二外部旋转驱动器（67）的第四宽度（B₄）是相同的。

7.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，该中间元件（42）被环形设计成具有内部侧表面（62）、外部侧表面（63）和基部表面（61），其中，多个下部旋转驱动器（71，72）布置在该中间元件（42）的基部表面（61）上，并且多个下部旋转驱动凹槽（55，56）布置在该旋转驱动区域（49）的环形肩部（52）中，其中，在该装置（10）的连接状态下，这些下部旋转驱动器（71，72）与这些下部旋转驱动凹槽（55，56）相互作用。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，这些下部旋转驱动器（71，72）包括具有第五宽度（B₅）和第五深度（T₅）的多个第一下部旋转驱动器（71），并且这些下部旋转驱动凹槽（55，56）包括多个第一下部旋转驱动凹槽（55），其中，在该装置（10）的连接状态下，这些第一下部旋转驱动器（71）与这些第一下部旋转驱动凹槽（55）相互作用。

9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，这些第一下部旋转驱动器（71）在与该工具配件（13）的纵向轴线（22）垂直的平面（68）中与该中间元件（42）的第一内部旋转驱动器（64）对准。

10.如权利要求7所述的装置，其特征在于，这些下部旋转驱动器（71，72）包括具有第六宽度（B₆）和第六深度（T₆）的多个第二下部旋转驱动器（72），并且这些下部旋转驱动凹槽（55，56）包括多个第二下部旋转驱动凹槽（56），其中，在该装置（10）的连接状态下，这些第二下部旋转驱动器（72）与这些第二下部旋转驱动凹槽（56）相互作用。

11.如权利要求10所述的装置，其特征在于，这些第二下部旋转驱动器（72）在与该工具配件（13）的纵向轴线（22）垂直的平面（68）中与该中间元件（42）的第二内部旋转驱动器（65）对准。

12.如权利要求10或11所述的装置，其特征在于，这些第一下部旋转驱动器（71）的第五深度（T₅）和这些第二下部旋转驱动器（72）的第六深度（T₆）是相同的。

13.如权利要求12所述的装置，其特征在于，这些第一下部旋转驱动器（71）的第五宽度（B₅）和这些第二下部旋转驱动器（72）的第六宽度（B₆）是相同的。