CN1654172A - 手持式工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及手持式工具机，具有一个冲击机构(40)和一个离合装置(20)，该离合装置为了建立和断开冲击机构(40)的驱动连接(54)可被接合及分离。本发明建议：一个驱动轴承(18)的至少一部分被构造成可以从一个空运转位置翻转到一个冲击位置上。

Description

手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种手持式工具机，具有一个冲击机构和一个离合装置，该离合装置为了建立和断开冲击机构的驱动连接可以被接合及分离。

背景技术

已知一些冲击钻和/或者凿锤，具有气动冲击机构，它们能够通过一个机械式摩擦离合器来接通工作或断开。如果具有一个刀具的冲击钻和/或者凿锤被按压于一个需进行加工的表面上，一个夹持刀具的刀具夹具被沿着操作者的方向送入到冲击钻和/或者凿锤的壳体中。在此，摩擦离合器的锥形摩擦面发生接触，而气动冲击机构通过传力链连接受到驱动。在工作期间，冲击机构通过一个活塞产生一个压缩空气垫，这里的活塞在一个缸内可以沿着轴向运动，而压缩空气垫则将一个冲击件沿着轴向加速冲向一个冲击栓柱。该冲击件撞击在冲击栓柱上，后者因此获得一个冲量。该冲量被继续传递到位于刀具夹具中的刀具上。

如果具有刀具的冲击钻和/或者凿锤从加工表面上抬起，则摩擦离合器的摩擦面分开，从而将冲击机构的驱动连接断开。

发明内容

本发明涉及一种手持式工具机，具有一个冲击机构和一个离合装置，该离合装置所形成的对冲击机构的驱动连接可以接合、也可以脱开。本发明建议，驱动轴承中的至少一部分构造成可以由一个空运转位置翻转至一个冲击位置上。从空运转位置到冲击位置的过渡能够以无级方式进行。在空运转位置上，驱动轴承最好大致垂直于一个中间轴的旋转轴线，这样使手持式工具机进行空运转时几乎无振动并且运转顺畅。实际上，在刀夹中的一个刀具不需要、或者只需要很小的空运转行程。这样，能够获得很长的使用寿命以及对刀夹的很小的磨损。

如果离合元件在冲击位置上至少在部分区域中形成驱动轴承的一个支撑，就可以通过一个靠置面来调节操作力。合乎目的的是，离合元件被安置得可相对于驱动轴承沿轴向移动。为了产生冲击位置，离合元件能够接合到驱动轴承中。在此，一个摆动驱动机构的摆动运动支持驱动轴承从空运转位置到冲击位置上的翻转。能够实现冲击机构的有利的启动特性，因为能够从空运转位置的零开始加速到冲击位置上的工作频率。

如果驱动轴承的支撑结构被圆锥收缩地构成，就能够通过圆锥控制及调节操作力。该支撑最好与离合元件是一体的。替换地也可使支撑与离合元件分离开。离合装置的构造非常短并且紧凑，从而使得机器构造长度短。离合装置只包含数量很少的单个构件。驱动轴承、尤其是摆动驱动机构的制造被简化。能够省去对于提供摆动角所需要的斜的球环行轨道的复杂的磨削，因为所必需的摆动角能够通过离合元件的圆锥来实现。驱动轴承的倾斜位置随着离合元件的接合行程的增加而增加，并使得驱动机构能够柔和地进行起动和停止。当冲击机构受压缩时，驱动轴承被压向一个转子轴方向，并通过离合元件的圆锥承受作用力。这样，这些作用力被分解成一个轴向分量和一个径向分量。操作者只感受到轴向分量的作用。这部分很小，因此操作者只需要施加很弱的压紧力。

如果驱动轴承具有一个与所述支撑相应的面，就能够将驱动轴承进行确定的翻转，并将其可靠地支撑。能够在支撑与驱动轴承之间实现牢固的形状配合连接。

如果驱动轴承至少在冲击位置上以背离驱动轴承的一个支撑的一侧上通过一个牙嵌连接器沉入到一个受驱动的圆柱齿轮中，能够通过驱动轴承与圆柱齿轮之间的形状配合连接，实现无打滑的转动传递。替换地，也可以是与一个中间轴进行相应的形状配合连接，它同样能够实现无打滑的转动传递。

如果离合元件安置于一个中间轴上，可以获得紧凑及小结构的离合装置。最好在离合元件与中间轴之间安置一个旋转驱动装置，后者由与中间轴位置固定地连接的一些滚动体构成。较好的是，用球作为滚动体。也可以选择使用滚柱状的滚动体。

如果离合元件与一个锤管在轴向上刚性地联接，能够在刀具压紧在加工面上时，使离合元件向背离加工面方向运动。

驱动轴承可以借助于一个空运转弹簧的作用翻转到空运转位置上，其方式为：当工具从加工面上脱开时，空运转弹簧膨胀，从而将离合元件和一个滑移套管压离，该空运转弹簧被安置于滑移套管的环形凸起与离合元件的一个环形凸起之间。有利的方式为，滑移套管在轴向上固定安置于驱动轴承区域内。

如果驱动轴承具有一个球环行轨道，该轨道垂直于驱动轴承的纵轴线分布，能够获得手持式工具机在空运转位置上的无振动空运转。驱动轴承能够在空运转位置上垂直于中间轴，因此纵轴线与中间轴的旋转轴线重合。驱动轴承的加工被简化，因为能够省去斜的球环行轨道的加工。所必需的摆动角能够自动地通过离合元件的圆锥角来调节。

此外，还提供了一种冲击机构，用于手持式工具机，具有一个离合装置，该离合装置为了建立和断开驱动连接可被接合及分离，其中，一个驱动轴承的至少一部分被构造成可以从一个空运转位置翻转到冲击位置上。

附图说明

本发明的其它优点在下面的附图说明中给出。在附图中示出了本发明的一个实施例。附图、说明书及其它申请文件包含有大量的特征组合。专业技术人员可以为达到特定的目标而将这些特征分割开、并进行具有实用意义的其他组合。

图示为：

图1  一个优选的手持式工具机的局部剖面图，

图2  一个具有驱动机构和离合装置的优选的冲击机构处于冲击位置上时的一个剖面图，

图3  空运转位置上的装置，

图4  图3中的装置处于由空运转位置向冲击位置的过渡中，

图5  图3中的装置处于冲击位置上。

具体实施方式

图1示出了一个优选的手持式工具机70的局部剖面，它具有一个冲击机构40和一个离合装置20。在手持式工具机70的一个刀具夹具72中，装入了一个刀具74，它在加工方向76上对一个加工面进行加工。操作者握住手持式工具机70的一个弓形把手78、和一个垂直向下伸出的把手80。

图2示出了一个优选的冲击机构40的一个剖面，用于具有一个未在图中详细示出的电机的冲击钻和/或者凿锤中。该冲击机构40具有一个构造成摆动驱动机构的驱动机构以及一个离合装置20。其中的电机具有一个转子轴10，而驱动机构位于冲击位置上。在转子轴10加工成形出一个小齿轮12，它与一个平行于转子轴10安置的中间轴16上的圆柱齿轮14相啮合。在一个朝向一个图中未示出的刀具夹具侧上，中间轴16具有一个加工成形上的齿轮66，中间轴16通过该齿轮与一个安装在锤管64上的未示出的齿轮相啮合。

在中间轴16上，在圆柱齿轮14和齿轮66之间借助一个驱动轴承18可转动地支承着冲击机构40，它包括具有一个摆动销46的所述摆动驱动机构。在驱动轴承18的外圆周上，设置有一个球环行轨道42，一些球在它上面被导向。球环行轨道42垂直于驱动轴承18的纵轴线60，并且如同纵轴线60那样，在冲击位置上相对于中间轴16的旋转轴线90摆动了一个角度α。因此，当中间轴16转动时，摆动销46进行摆动运动。通过这种摆动运动，如同前面说明的那样，在缸管50中压挤一个空气垫，并将一个冲量通过一个冲击栓柱52传递到一个未示出的刀具上。

此外，在中间轴16上支承着一个离合装置20，为了建立起或断开冲击机构40的驱动连接，该离合装置可以接合和分离。该离合装置20在齿轮66的背离刀具夹具的一侧上具有一个离合元件24，它被支承在中间轴16上，可以轴向移动并且不能相对中间轴转动。离合元件24在其朝向刀具夹具的端部上具有一个环绕的槽36，它延伸在一个构造为环形凸起的内凸起32和一个构造为环形凸起的外凸起34之间。环形凸起构成的内凸起32的半径比环形凸起构成的外凸起34的半径大。一个环绕着锤管64的锁定环68沉入槽36内。该锁定环被轴向固定于锤管64上的两个槽之间。锤管64的轴向移动因此将被传递到离合元件24上去。在锤管64内无相对转动地固定着一个未示出的刀具，该刀具可以轴向移动。

离合元件24被一个滑移套管28环绕着，后者在朝向圆柱齿轮14的一侧上具有一个构造成环形凸起的凸起62。在滑移套管28的这个构造成环形凸起的凸起62与离合元件24的构造为环形凸起的内凸起32之间，安置着一个空运转弹簧30，它的轴向长度在空运转位置上最大、而在冲击位置上最小。

滑移套管28的这个构造成环形凸起的凸起62的一个外侧端面贴靠到驱动轴承18上，其中驱动轴承18通过一个牙嵌连接器54与圆柱齿轮14形状配合地连接。

离合元件24在其朝向圆柱齿轮14的一侧上具有一个圆锥26，它的直径在朝向圆柱齿轮14的方向上减小。离合元件24以此圆锥26构成对驱动轴承18的一个支撑56。在一个倾斜的外表面82和离合元件24的一个钻孔的直内表面84之间的角度α优选在5°至85°之间，并且尤其优选在10°至20°之间。该角度α也等于驱动轴承18的纵轴线60与旋转轴线90之间的倾角α。

如果中间轴16转动，驱动轴承18支承于圆锥26上、并围绕中间轴16的旋转轴线90旋转。驱动轴承18的对应的面58形成一个张开角为2α的内圆锥，而支撑56以圆锥26形成张开角为2α的外圆锥。离合元件24的一个旋转驱动装置借助由球构成的一些滚动体24形状配合地实现，它们与中间轴16位置固定地连接，并且被安置于离合元件24与中间轴16之间。

锤管64可以相对于空运转弹簧30轴向移动，并且受操作者操作，其方式为，手持式工具机及因此刀具、尤其是钻孔刀具和/或者凿刀具被压靠到加工面上需要被去除掉的材料上。这种运动，被通过以通常方式支撑于锤管64中的冲击栓柱52传递到锤管64上、并传递到离合元件24上。这样离合元件24的圆锥26被驱动轴承18上相应的内表面58覆盖，对此在下面的图中还要详细说明。

在图3至5中，示出了一个图2中所示的装置的详细图，它们分别示出了处于空运转位置、由空运转位置向冲击位置的过渡中、以及冲击位置上的情况。基本上保持不变的构件原则上使用相同的参考标号进行标示。此外，就保持不变的特征和功能而言，可参看对前面附图的说明。

在图3中示出的驱动轴承18处于一个空运转位置上，其中它处于基本上垂直于中间轴16的位置上，这里，纵轴线60与中间轴16的旋转轴线90重合。

驱动轴承18具有一个基本上呈圆柱状的外部轮廓。在朝向圆柱齿轮14的一侧上，牙嵌连接器54设有圆柱齿轮14，其中一个未详细示出的驱动件沉入到圆柱齿轮14中。在朝向离合元件24的一侧的对角线相对处，驱动轴承18在由驱动轴承18的圆柱形圆周向带有面58的一个钻孔的过渡处具有一个斜面86。

在驱动轴承18的内部设置了具有面58和88、并相互成一定角度的钻孔，它们大致相交于驱动轴承18的一个中心点上，并且基本上相对于驱动轴承18的该中心点呈点对称设置。面58构成了在图2中提到过的、贴靠于一个离合元件24上的一个圆锥26上的内圆锥。在空运转位置上，面58的内圆锥的背离锤管64的部分靠置到中间轴16上，朝向锤管64的部分则从中间轴16上立起，而面88的轴向相邻的部分从中间轴16上竖起，并且面88的靠近锤管64的部分则贴靠到中间轴16上。

离合元件24位于一个相对于驱动轴承18距离最大的位置上；空运转弹簧30具有最大的轴向长度。滑移套管28以其构造成环形凸起的凸起62贴靠于驱动轴承18的远离锤管64的下部分上。

如果圆柱齿轮14转动，则驱动轴承18通过形状配合连接由圆柱齿轮14驱动，不过并非进行摆动运动。而是伸入到未示出的锤管中的摆动销46因为直着延伸的球环行轨道42的缘故保持静止，原因是纵轴线60与旋转轴线90相重合。

如果一个未示出的刀具被压向加工表面使得离合元件24沿着轴向向驱动轴承18方向移动，如图4所示那样，驱动轴承18开始朝向离合元件24方向翻转。此翻转通过开始发生的摆动运动而变得易于进行。空运转弹簧30在轴向上朝向圆柱齿轮14运动的离合元件24的内环形凸起32与滑移套管28的构造成环形凸起的凸起62之间受到压缩，并且构造成环形凸起的凸起62与驱动轴承18的斜面86发生接触。驱动轴承18与圆柱齿轮14之间的牙嵌连接器54得到加强。

如果将离合元件24移动到了冲击位置上，如图5所示那样，圆锥26支撑着驱动轴承18。同时，驱动轴承18以最大深度沉入到圆柱齿轮14中，因此牙嵌连接器形成一个牢靠的形状配合连接。

离合元件24在冲击位置上以圆锥26构成了驱动轴承18的支撑56；驱动轴承18的内圆锥以相应的面58靠置到离合元件24的构成外圆锥的圆锥26上。斜面86大面积地贴靠于滑移套管28的环形凸起62的端面上。

代号表

10转子轴                    50活塞缸

12小齿轮                    52冲击栓柱

14圆柱齿轮                  54牙嵌连接器

16中间轴                    56支撑

18驱动轴承                  58相应面

20离合装置                  60纵轴线

22滚动体                    62凸起

24离合元件                  64锤管

26圆锥                      66齿轮

28滑移套管                  68锁定环

30空运弹簧                  70手持式工具机

32凸起                      72刀具夹具

34凸起                      74刀具

36槽                        76加工方向

40冲击机构                  78把手

42球环行轨道                80把手

44球                        82倾斜外表面

46摆动销                    84内表面

86斜面              90旋转轴线

88表面              α角度

Claims (11)

1.手持式工具机，具有一个冲击机构(40)和一个离合装置(20)，该离合装置为了建立和断开冲击机构(40)的驱动连接(54)可以被接合及分离，其特征为：一个驱动轴承(18)的至少一个部分构造成可以从一个空运转位置翻转到一个冲击位置上。

2.如权利要求1所述的手持式工具机，其特征为：离合元件(24)在一个冲击位置上至少部分区域构成驱动轴承(18)的一个支撑(56)。

3.如权利要求1或2所述的手持式工具机，其特征为：该驱动轴承(18)的一个支撑(56)圆锥式收缩地构成。

4.如上述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征为：该驱动轴承(18)具有一个与该驱动轴承(18)的支撑(56)相应的面(58)。

5.如上述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征为：该驱动轴承(18)至少在所述冲击位置上以背离驱动轴承(18)的支撑(56)的一侧通过一个牙嵌连接器(54)沉入到一个受驱动的圆柱齿轮(14)中。

6.如权利要求2至5之一所述的手持式工具机，其特征为：离合元件(24)安置在一个中间轴(16)上。

7.如权利要求6所述的手持式工具机，其特征为：在离合元件(24)与中间轴(16)之间安置着一个由一些位置固定地与中间轴(16)连接的滚动体(22)构成的旋转驱动装置。

8.如权利要求2至7之一所述的手持式工具机，其特征为：离合元件(24)与一个锤管(64)在轴向上刚性地联接。

9.如权利要求2至8之一所述的手持式工具机，其特征为：在一个滑移套管(28)和离合元件(24)之间安置着一个空运转弹簧(30)。

10.如上述权利要求之一所述的手持式工具机，其特征为：驱动轴承(18)具有一个球环行轨道(42)，它垂直于驱动轴承(18)的纵轴线(60)伸展。

11.冲击机构，用于手持式工具机(70)，具有一个离合装置(20)，该离合装置为了建立和断开驱动连接(54)可被接合及分离，其特征为：一个驱动轴承(18)的至少一部分被构造成可以从一个空运转位置翻转到一个冲击位置上。

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