CN116568945A - 联接装置上的弹簧元件 - Google Patents

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Abstract

一种动力工具、特别是管压机，包括驱动器、传动装置、螺纹主轴驱动器和线性致动器，其中，由该驱动器产生的扭矩能够经由该传动装置和该螺纹主轴驱动器传递到该线性致动器。该动力工具包括联接装置，该联接装置用于将由该传动装置产生的旋转运动从该传动装置到该螺纹主轴驱动器转换成要被传递到该螺纹主轴驱动器的线性运动，其中，包括至少一个弹簧元件，该至少一个弹簧元件用于减小作用在该联接装置上的扭力。

Description

联接装置上的弹簧元件
本发明涉及一种动力工具、特别是管压机，包括驱动器、传动装置、螺纹主轴驱动器和线性致动器，其中，由该驱动器产生的扭矩能够经由该传动装置和该螺纹主轴驱动器传递到该线性致动器。
现有技术中已知用于变形和切割过程的各种动力工具。借助于这些特殊的动力工具，例如可以切断钢筋、机械地连接管或压上软管夹。机械连接任务还包括所谓的压接、翻边和挤压。
为了实现钢管压接所需的高压制力，例如市售的变形机器具有由压缸驱动的压头。在此，为了移动压头，通常液压地驱动压缸。电动马达进而驱动液压泵，该液压泵输出压缸的线性运动。可替代地，也有市售的机械压制、切割和压接工具，这些工具代替液压装置，借助于螺纹主轴驱动器和电动马达产生压制压力。在此，电动马达的旋转运动借助于螺纹主轴转换为线性致动器的线性运动。这些动力工具通常包括传动装置，该传动装置连接在螺纹主轴驱动器与电动马达之间并且用于减小所需的马达扭矩，从而能够将马达尺寸设定得更小。
然而，从现有技术中已知的这些动力工具通常具有这样的问题，即当螺纹主轴驱动器处于完全伸出位置或处于完全缩回位置时，螺纹主轴驱动器受到相对高的机械负载。螺纹主轴驱动器的这两个极限位置也被称为“达到极限”。在这种状态下，相对较高的力和扭矩尤其被施加到马达、传动装置、联接件、螺纹主轴驱动器和线性致动器。同时，马达经受高电流强度(已知为阻断电流)。高作用力、高扭矩和高电流强度可能导致动力工具的永久损坏。
因此，本发明的目的是提供一种动力工具、特别是管压机，该动力工具包括驱动器、螺纹主轴驱动器和线性致动器，以解决上述问题。
特别地，该目的通过提供如权利要求1所述的动力工具、特别是管压机来实现，该动力工具包括：驱动器、传动装置、螺纹主轴驱动器和线性致动器，其中，由该驱动器产生的扭矩能够经由该传动装置和该螺纹主轴驱动器传递到该线性致动器。
根据本发明，该动力工具包括联接装置，该联接装置用于将由该传动装置产生的旋转运动从该传动装置到该螺纹主轴驱动器转换成要被传递到该螺纹主轴驱动器的线性运动，其中，包括至少一个弹簧元件，该至少一个弹簧元件用于减小作用在该联接装置上的扭力。
在从属权利要求中描述了有利构型。
根据一个有利的示例性实施例，该联接装置可以具有套筒和活塞，以用于将由该传动装置产生的旋转运动从该传动装置到该螺纹主轴驱动器转换成要被传递到该螺纹主轴驱动器的线性运动，其中，用于将该活塞连接到该套筒以与其一起旋转的齿形轮廓包含在该套筒与该活塞之间，结果是，该活塞以允许其相对于该套筒轴向移动并且与该螺纹主轴驱动器一起旋转的方式布置，并且其中，该至少一个弹簧元件是该活塞的一体式部件。
结果是，弹簧元件能够以特别节省空间的方式定位在联接装置中。
根据一个有利的示例性实施例，该至少一个弹簧元件可以被实施为扭杆弹簧。结果是，弹簧元件和活塞的功能能够特别有效地结合在单个部件中，并且能够节省动力工具内部的安装空间。扭杆弹簧也可以被称为扭力弹簧。
根据进一步有利的示例性实施例，弹簧元件可以被实施为第一旋转螺旋弹簧和第二旋转螺旋弹簧，其中第一旋转螺旋弹簧和第二旋转螺旋弹簧相对于彼此布置，使得这两个旋转螺旋弹簧的相应匝在相反的旋转方向上延伸。
另外的优点将从以下对附图的描述中变得明显。
在附图中展示了本发明的各种示例性实施例。
附图、说明书和专利权利要求包含许多组合的特征。本领域技术人员也会方便地单独考虑这些特征并将它们组合来产生有用的进一步组合。
在附图中，相同和相似的部件和组件由相同附图标记来表示。
具体地：
图1示出了根据本发明的、呈管压机的形式的动力工具的侧视图；
图2示出了呈管压机的示例形式的动力工具的截面侧视图，该动力工具具有驱动器、联接装置、螺纹主轴驱动器、线性致动器和传动装置；
图3示出了传动装置、以及联接装置的一部分以及第一轴承和第二轴承的立体截面图；
图4示出了联接装置的立体截面图；以及
图5示出了处于第一状态的动力工具的内部的部分区域的截面侧视图。
具体实施方式
图1和图2示出了根据本发明的动力工具1，该动力工具在示例性实施例中为管压机。代替作为管压机的实施例，动力工具1也可以被实施为任何其他切割或变形工具。特别地，根据本发明的动力工具1也可以被实施为用于化学物质(比如粘合剂或封堵化合物)的分配设备。这样的分配设备也可以称为分配器。
如图1可见，被实施为管压机的动力工具1基本上具有壳体2、工具配件3和电源4。
动力工具1的壳体2基本为圆柱形，并且包括前端2a、后端2b、左侧表面2c、右侧表面2d、上侧2e和下侧2f。壳体2的中央部分2g用作把手，以用于允许动力工具1被固持和受控制。图1至图3中仅展示了左侧表面2c。
电源4定位在动力工具1的壳体2的后端2b处。在本示例性实施例中，电源4呈可充电电池(也被称为电源组或电池)的形式。呈可充电电池的形式的电源4可以借助于接口5可拆卸地连接到动力工具1的壳体2的后端2b。借助于可充电电池4来给动力工具1或动力工具1的耗电器供应电力。
在本发明的替代性实施例中，动力工具1的电源4也可以被实施为用于将动力工具1可拆卸地连接到电网电源(即，电插座)的电缆。
用于可拆卸地接纳并固持工具6的工具配件3定位在动力工具1的壳体2的前端2a处。在本示例性实施例中，呈变形工具的形式的工具6定位在工具配件3处。在本示例性实施例中，变形工具6被实施为所谓的压头。被实施为压头的变形工具6基本上用于管线(即，管或管件)的加工、并且特别是变形。在变形过程期间，基本上是借助于被实施为压头的工具减小的管线的直径。管线未在附图中示出。
启用开关7定位于动力工具1的壳体2的下侧2f上。动力工具1可以借助于启用开关7启动和停止。
驱动器8、驱动轴9、传动装置10、联接装置11、螺纹主轴驱动器12和线性致动器13基本上定位在动力工具1的壳体2的内部中。在本示例性实施例中，驱动器8被实施为无刷电动马达。
在本示例性实施例中，传动装置10被实施为偏心传动装置。根据替代性实施例，传动装置也可以以偏心传动装置以外的形式实施。
如图2和图5所示，被实施为无刷电动马达的驱动器8经由驱动轴9连接到被实施为偏心传动装置的传动装置10。通过与驱动轴9的连接，在驱动器8中产生的扭矩从驱动器8传递到传动装置10。
驱动器8与输出轴11之间的转速比可以通过传动装置10产生。
尤其如图3所示，被实施为偏心传动装置的传动装置10还基本上包括驱动偏心件14、偏心齿轮15、环形齿轮16和补偿联接器17。驱动偏心件14具有补偿配重18(也被称为平衡配重或平衡重)，该补偿配重经由驱动轴9连接到驱动器8。轴承30定位于驱动偏心件14与驱动器8之间，参见图6和图7。偏心齿轮15包含用于球轴承19的孔口15。驱动偏心件14装配到球轴承19中并且由此连接到偏心齿轮15以与其一起共同旋转。驱动偏心件14在旋转方向R上的旋转也促使偏心齿轮15以摆动运动相应地旋转。
此外，偏心齿轮15定位在环形齿轮16中。环形齿轮16以旋转意义上固定的方式连接到动力工具1的壳体2的内部。参见图3，偏心齿轮15和环形齿轮16具有渐开线齿部20。
此外，偏心齿轮15包含围绕驱动偏心件14布置成圆形的多个孔口21。在图中所示的示例性实施例中，孔口21呈十一个通孔的形式。然而，也可能有多于或少于十一个的通孔。根据替代性实施例，孔口21也可以被成形为盲孔。盲孔的布置方式为，盲孔的相应封闭端与箭头方向A相反地布置并且盲孔的开放端面向箭头方向A。
在本示例性实施例中，补偿联接器17被实施为具有联接元件22的平行曲柄联接器。偏心齿轮15的这些通孔21中的每个通孔都用于接纳联接元件22。在本示例性实施例中，联接元件22被实施为联接销。
因此，补偿联接器17可以被称为平行曲柄联接器，或者可替代性地被称为销或曲柄联接器。
同样如图3可见，每个联接销22的自由端22a从偏心齿轮15的通孔21沿箭头方向A突出。每个联接销22的自由端22a进而连接到联接装置11，其方式为使得扭矩可以从补偿联接器17的联接销22传递到输出轴11。
联接装置11具有基本上圆柱形的形状并且包括套筒11a、活塞11b和弹簧元件11c。
原则上，联接装置11在此用作从传动装置10到螺纹主轴驱动器12的输出轴。
如图4可见，活塞11b定位在套筒11a的内部中。套筒11a具有圆柱形的基本形状，具有第一端32和第二端33。在套筒的第一端32与第二端33之间设置台阶，并且因此套筒11a的外壳具有第一直径和第二直径。在此，第一直径大于第二直径。如图4所示，第一直径在箭头方向A上位于第二直径之前。套筒11a的内直径具有恒定的直径。活塞11b同样具有基本圆柱形的基本形状，具有第一端34和第二端35。在第一端34处，活塞11b具有齿轮元件36。活塞11b的第二端35连接到螺纹主轴驱动器12，以与该螺纹主轴驱动器一起共同旋转，从而使活塞11b的旋转运动能够传递到螺纹主轴驱动器12。
弹簧元件11c在图中示出的示例性实施例中被实施为扭杆弹簧。此外，被实施为扭杆弹簧的弹簧元件11c是活塞11b的部件或是活塞的一体式部件。如图4和图5所示，弹簧元件11c定位在活塞11b的第一端34与第二端35之间。被实施为扭杆弹簧的弹簧元件的尺寸并且特别是其直径应被选择成使得当扭力作用在联接装置11上时，弹簧元件11c可以沿旋转方向R或R'转动，以吸收扭转力。当连接到弹簧元件11c以便与其一起旋转的螺纹主轴驱动器12处于完全伸出位置或处于完全缩回位置时，高的扭力或扭转力可以作用在弹簧元件上。
在活塞11b的外壁AW与套筒11a的内壁IW之间包含用于将活塞11b连接到套筒11a以与其一起共同旋转的齿形轮廓31。齿形轮廓31包括在套筒的内壁IW上沿箭头方向A延伸的多个齿Z、以及在活塞11b的齿轮元件36上的相应配置的齿Z。在本示例性实施例中，每个齿Z的截面面积呈对称梯形的形式，参见图4。然而，根据替代性实施例，齿Z的截面面积实际上可以呈现任何可能的对称或不对称的形状。
借助于活塞11b的外壁AW与套筒11a的内壁IW之间的齿形轮廓31，活塞11b一方面连接到套筒11a以与该套筒一起共同旋转，另一方面活塞11b可以在套筒11a的内部沿箭头方向A轴向移动。
借助于主轴承23和副轴承24，联接装置11安装在动力工具1的壳体2的内部中。主轴承23定位在套筒11a的第二直径上，而副轴承24定位在套筒的第一直径上。主轴承23被实施为滚动轴承或球轴承，而副轴承24被实施为滑动轴承。根据替代性的示例性实施例，主轴承23和副轴承24都可以被实施为滚动轴承或滑动轴承。根据替代性的实施例，也可以仅设置单个轴承。
如上所述，联接装置11连接到传动装置10的补偿联接器17。联接装置11进而连接到螺纹主轴驱动器12。联接装置11的旋转运动可以借助于螺纹主轴驱动器12转换成线性运动。
从图中可以看出的，螺纹主轴驱动器12连接到线性致动器13。
借助于驱动轴9在围绕旋转轴线N的旋转方向R上的旋转运动，套筒11a和活塞11b尤其同样在围绕旋转轴线N的旋转方向R上旋转，由此使得活塞11b沿箭头方向A被推动。
图5示出了处于第一位置的活塞11b或处于第一状态的活塞装置11，其中，活塞11b仍处于初始位置。带有齿轮元件36的活塞11b的第一端34仍然基本上位于传动装置10处。螺纹主轴驱动器12在此处于完全缩回位置，并且一定的扭转力在旋转方向R上作用在该弹簧元件上。
如果活塞11b沿箭头方向A进一步移动，则齿轮元件36大致位于套筒11a的中心。活塞11b沿箭头方向A的轴向运动也引起推力杆26沿箭头方向A的运动。螺纹主轴驱动器12移出完全缩回位置，并且没有扭转力作用在该弹簧元件上。
如果活塞11b沿箭头方向A更进一步移动，则活塞11b的齿轮元件36位于套筒11a的第二端33处。推力杆26现在已经被活塞11b沿箭头方向A推到最大程度。螺纹主轴驱动器12在此处于完全伸出位置，并且一定的扭转力在旋转方向R'上作用在该弹簧元件上。
线性致动器13基本上包括压缩弹簧25和推力杆26。在此，压缩弹簧25用作线性致动器13的复位弹簧。
力流转向装置27设置在线性致动器13处。借助于线性致动器13和力流转向装置27，线性致动器13的线性力被传递到工具配件3，使得呈压头形式的工具6可以在打开位置与关闭位置之间移动。
被实施为电动马达的驱动器8可以在线性致动器13的最大伸出和缩回速度下以10000rpm与30000rpm之间的转速值旋转。特别地，为驱动器8提供介于15000rpm与18000rpm之间的转速值。
附图标记清单
1动力工具
2壳体
2a壳体的前端2a
2b 壳体的后端
2c 壳体的左侧表面
2d 壳体的右侧表面
2e 壳体的上侧
2f 壳体的下侧
3工具配件
4电源
5接口
6工具
7启用开关
8驱动器
9驱动轴
10 传动装置
11 联接装置
11a 套筒
11b 活塞
11c 弹簧元件
12 螺纹主轴驱动器
13 线性致动器
14 驱动偏心件
15 偏心齿轮
15a 偏心齿轮中的孔口
16 环形齿轮
17 补偿联接器
18 补偿配重
19 球轴承
20 渐开线齿部
21 偏心齿轮中的孔口
22 联接元件
22a 联接元件上的自由端
23 主轴承
24 副轴承
25 压缩弹簧
26 推力杆
27 力流转向装置
30 轴承
31 齿形轮廓
32 套筒的第一端
33 套筒的第二端
34 活塞的第一端
35 活塞的第二端
36 齿轮元件
AW 活塞的外壁
IW 套筒的内壁
Z 齿形轮廓的齿

Claims (3)

1.一种动力工具(1)、特别是管压机，包括驱动器(8)、传动装置(10)、螺纹主轴驱动器(12)和线性致动器(13)，其中，由该驱动器(8)产生的扭矩能够经由该传动装置(10)和该螺纹主轴驱动器(12)传递到该线性致动器(13)，
其特征在于联接装置(11)，该联接装置用于将由该传动装置(10)产生的旋转运动从该传动装置(10)到该螺纹主轴驱动器(12)转换成要被传递到该螺纹主轴驱动器(12)的线性运动，其中，包括至少一个弹簧元件(11c)，该至少一个弹簧元件用于减小作用在该联接装置(11)上的扭力。
2.如权利要求1所述的动力工具(1)，
其特征在于，该联接装置(11)具有套筒(11a)和活塞(11b)，以用于将由该传动装置(10)产生的旋转运动从该传动装置(10)和该螺纹主轴驱动器(12)转换成要被传递到该螺纹主轴驱动器(12)的线性运动，其中，用于将该活塞(11b)连接到该套筒(11a)以与其一起旋转的齿形轮廓(31)包含在该套筒(11a)与该活塞(11b)之间，结果是，该活塞(11b)以允许其相对于该套筒(11a)轴向移动并且与该螺纹主轴驱动器(12)一起旋转的方式布置，并且其中，该至少一个弹簧元件(11c)是该活塞(11b)的一体式部件。
3.如权利要求1或2所述的动力工具(1)，
其特征在于，该至少一个弹簧元件(11c)被实施为扭杆弹簧。
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