手持式工具設備的制作方法

專利名稱：手持式工具設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種手持式工具設備。該手持式工具設備例如可以是以沖擊鉆機或者沖擊式螺釘機的形式實現。
背景技術：
例如切向沖擊機構可產生從動軸的沖擊螺旋運動。在這種情況下工具可以被構造為螺絲刀的形式，該螺絲刀在工具夾 頭中通過從動軸的旋轉和部分沖擊運動可實施沖擊螺旋運動。切向沖擊機構通常由馬達驅動，可能的情況下在中間連接減速器。被構造為接合器狀的切向沖擊機構的主要組成部分為配置于接合器的驅動軸的錘體和配置于接合器的從動軸的砧塊。錘體可克服彈簧的力的作用在該錘體旋轉的情況下沿軸向離開砧塊，以及緊接著重新在該錘體旋轉的情況下-在彈簧的力的作用下被加速地-運動沖擊砧塊。沖擊運動實際上是沿著與旋轉運動正切的方向進行。用于實施旋轉沖擊的旋轉運動與軸向往復運動通過滑槽導向機構耦聯，從而使得錘體最終按照滑槽導向機構的事先規定被強制引導運動。在往復運動的一個換向點處錘體與砧塊脫開。在往復運動的另一個換向點處錘體對砧塊實施旋轉沖擊。以此方式，錘體例如可以每旋轉半圈實際上沿旋轉運動的正切方向碰靠到砧塊上，并在旋轉沖擊中傳遞較高的最大轉矩。這樣高的最大轉矩通常通過從動軸的連續旋轉驅動是無法達到的。上述切向沖擊機構可以構造為相對較窄地確定的轉矩范圍用的諧振彈簧質量系統，本身的工作點通過驅動驅動軸的驅動轉速被固定在該轉矩范圍內。另外工作點的特征在于脫開力矩，通過該脫開力矩錘體與砧塊在脫開位置中退耦-就是說使砧塊與錘體的接合分離的脫開力矩。另外工作點的特征在于沖擊時可傳遞的最大轉矩。另外對此起決定性作用的是錘體的慣性矩，彈簧的彈簧剛度和滑槽導向機構的傳遞功能，該傳遞功能最后可以由滑槽導向機構的控制輪廓事先確定。在通常的應用范圍內，切向沖擊機構具有借助較小的彈簧剛度而達到的較小的脫開力矩。例如大孔徑深孔的要求高轉矩的鉆孔在使用這種通常的切向沖擊機構的情況下僅僅在某種條件下才有可能。

發明內容
希望能設計出一種也適用于具有較高轉矩要求之應用場合的切向沖擊機構。簡單地依比例提高常規的切向沖擊機構的設計參數在此是達不到目的的，因為隨之通常會出現切向沖擊機構主體尺寸增大的情況。在開頭所述類型的工具設備中，這樣將導致操控性能惡化。涉及手持式工具設備的目的通過本發明以開頭所述類型的手持式工具設備來實現，在該手持式工具設備中，根據本發明規定滑槽導向機構具有一個螺旋狀的控制輪廓，該控制輪廓在第一部段中具有第一斜度和在第二部段中具有第二斜度，其中第一和第二斜度是不同的。優選的是，參照滑槽導向機構的圓柱體的軸線所測量的第一斜度的第一傾斜角a大于參照所述軸線所測量的第二斜度的第二傾斜角P。這些斜度特別是具有相同的符號，就是說，各部段是控制輪廓僅有的(唯一的)螺旋狀走向的一部分。在一個特別優選的設計中可為此規定第一部段構成控制輪廓靠近砧塊的部段，第二部段構成控制輪廓遠離砧塊的部段，并且第一斜度大于第二斜度。特別是，第一和第二斜度可以是控制輪廓僅有的顯著不同的斜度。就是說直到一個盡可能連續的過渡區域為止實際上只有具有顯著不同斜度的第一和第二部段。優選第一和第二部段直接相互鄰接。本發明是出于下述考慮，S卩，切向沖擊機構應該為方便用戶的和重量較輕的手持式工具設備設置一個具有較小彈簧剛度的彈簧系統。由此另外可以認識到，如果滑槽導向機構-特別是在配置給沖擊的、此處例如為第一部段中-被構造為優選適當陡斜的話，還可達到一個比較高的脫開力矩。還認識到，為了在錘體與砧塊之間的沖擊時傳遞較高的最大轉矩，滑槽導向機構-特別是在配置給錘體與砧塊的、脫開的此處例如第二部段中-被構造為優選適當地平緩。原則上本發明認識到，配置給沖擊的第一部段和配置給脫開的第二部段可以配有螺旋狀控制輪廓的不同的第一和第二斜度。
與通常的控制輪廓不同-例如被設置在心軸上的、同樣形狀/形式的、螺旋狀的、在整個控制輪廓的走向上斜度不變的控制輪廓，本發明的方案這樣設計有具有螺旋狀控制輪廓的滑槽導向機構，該控制輪廓具有以適當方式變化的斜度。這種以上述方式匹配的控制輪廓在配置于轉矩傳遞的第一部段中具有不同于配置于錘體與砧塊脫開的第二部段的斜度。優選的是，滑槽導向機構此外可具有被構造為基本上呈V狀的-還有雙螺旋狀的-控制輪廓。然而與前述具有僅有的、始終同方向的螺紋走向的控制輪廓不同，這個控制輪廓卻被設置為V形翼邊(V-Schenkel)，該V形翼邊而且是在該V形翼邊的第一部段中具有第一斜度，在該V形翼邊的與此不同的第二部段中具有相同符號的第二個不同的斜度。通過滑槽導向機構的這樣一種適配的、螺旋狀的控制輪廓，可以達到比較好的沖擊還有比較高的脫開力矩；這一點的有利之處在于無需增加切向沖擊機構的質量。特別是彈簧剛度仍然可以保持比較小。在從屬權利要求中對本發明的其他有利發展設計加以闡述，并對在發明目的設定的范圍內以及鑒于進一步的優點實現上述方案的有利可能性加以詳細地說明。優選地，砧塊與從動軸成一體相連接，以及心軸與驅動軸成一體相連接。優選滑槽導向機構被構造在諸如軸的圓柱體上-例如心軸-或者空心體上；例如在圓柱體的外周面或者內周面上。這些措施-單獨地或者組合地-產生特別緊湊和穩固的切向沖擊機構。優選地，滑槽導向機構在驅動軸與從動軸之間的心軸上具有第一控制輪廓。作為另一選擇，優選作為補充，滑槽導向機構在錘體的內周面上具有第二控制輪廓。特別是通過優選的滑槽導向機構中上述第一和第二控制輪廓的配合作用，可以有利地實現錘體相對砧塊的、為了實施旋轉沖擊運動的軸向和旋轉運動。在發展設計中，只有滑槽導向機構的第一控制輪廓或者只有第二控制輪廓可以分別設置一個具有第一斜度的第一部段和一個具有不同的第二斜度的第二部段。在一個變型方案中，滑槽導向機構的第一控制輪廓和第二控制輪廓也可以各設置一個具有第一斜度的第一部段和一個具有不同的第二斜度的第二部段。優選的是，(特別是分別地)第一部段構成控制輪廓靠近砧塊的部段、第二部段構成控制輪廓遠離砧塊的部段。優選第一斜度大于第二斜度。特別是，參照滑槽導向機構的圓柱體的軸線所測量的第一斜度的第一傾斜角a大于參照所述軸線所測量的第二斜度的第二傾斜角P。以特別有利的方式，通過該切向沖擊機構可以達到高的脫開力矩，切向沖擊機構而且能夠傳遞較高的最大轉矩，就是說實施良好的沖擊。控制輪廓保證了起接合器作用的切向沖擊機構中特別可靠和無損耗的力傳遞。切向沖擊機構以特別優選的方式還適合于要求高轉矩的運轉的實施。第一和第二斜度為控制輪廓的基本上僅有的斜度以及第一和第二部段直接相互鄰接被證明是特別有利的。這使控制輪廓的構造相對簡單。另外原則上在第一和第二部段之間可以設置一個另外的部段，該部段被設置為具有逐漸的斜度匹配(Steigungsanpassung)的過渡部段,或者具有在第一與第二斜度之間的恒定值。在特別有利的設計中，控制輪廓-優選第一控制輪廓-由滑槽導向機構的封閉滑槽構成。在特別優選的構造中封閉滑槽被構造為(例如具有U形橫截面的)凹槽的形式，
其中，一個與錘體強制引導式連接的滑塊在該凹槽中可以運動。在另一種特別有利的設計中，控制輪廓由滑槽導向機構的開放滑槽構成。特別優選第二控制輪廓由滑槽導向機構的開放滑槽構成。在特別優選的構造中，開放滑槽被構造為(具有平坦橫截面的)滑動面的形式，其中，一個與錘體強制引導式連接的滑塊在該滑動面上可以運動。在一種特別優選的-還被借助實施方式闡述的-設計中，滑槽導向機構通過驅動軸與從動軸之間的心軸上的封閉滑槽和錘體的內周面上的開放滑槽的配合而構成。作為另一選擇，滑槽導向機構也可以通過錘體的內周面上的封閉滑槽和驅動軸與從動軸之間的心軸上的開放滑槽的配合而構成。由封閉滑槽和開放滑槽組合而成的這種類型的滑槽導向機構證明是特別有效的。在上述特別優選的設計的范圍內，控制輪廓被構造成滑動面的凹槽的形式，其中，在控制輪廓上被強制引導的滑塊是可以運動的。原則上控制輪廓也可以對此相反地構造，例如設置有在其上滑塊被強制引導的隔筋。原則上，以適應結構需求的種類和方式，可以通過兩個不同的斜度實現用以實施適當傳遞功能的滑槽導向機構的控制輪廓。優選的是，第一部段構成控制輪廓靠近砧塊的部段和第二部段構成控制輪廓遠離砧塊的部段，其中第一斜度優選大于第二斜度。換言之，控制輪廓的配置于沖擊時傳遞最大轉矩的第一斜度大于控制輪廓的配置于錘體與砧塊脫開的第二斜度，特別是對于位于心軸上的第一控制輪廓。在這樣的設計的范圍內應該認識到，如果錘體的旋轉能的盡可能大的部分，特別是全部被轉換為旋轉沖擊(也被稱作切向沖擊)的沖擊能的話，就是說轉換為轉矩的話，就可以傳遞較大量值的最大轉矩。這可以得到相對軸線所測得的比較平緩的控制輪廓設置的支持。在另一個設計范圍內認識到，砧塊與錘體之間的脫開力矩可設置得比較高。這可以得到相對軸線所測得的比較陡的控制輪廓設置的支持。優選地，在靠近砧塊的第一部段中第一斜度上升。該上升可以逐漸變換。具有較大斜度的第一部段也可以被構造為具有不變斜度的第一靠近砧塊部段的形式，該不變斜度大于第二遠離砧塊部段中的第二斜度。控制輪廓的第二斜度比較小。在這種情況下，第二部段中的斜度走向可以逐步變小。然而第二部段也可以比較簡單地被構造為具有不變第二斜度的部段，該斜度小于第一部段中的第一斜度。特別是從第一到第二部段的過渡中的斜度走向可以被構造為在第一與第二斜度之間是逐步的或者分級的或者單級的。特別是規定在砧塊與錘體的為了實施切向沖擊的接合位置中，與錘體強制引導式連接的滑塊被設置在控制輪廓的第一部段中。因此有利地避免了由于在具有較小第二斜度的第二部段中起阻力作用的能量吸收而對最大轉矩的傳遞造成限制的現象。而保證了 滑塊在較大的第一斜度的范圍內實際上可以將錘體的全部旋轉能作為轉矩傳遞到砧塊上，并且不發生反作用。為了實施切向沖擊，砧塊和錘體優選處于完全接合位置中。在錘體的往復運動的、實施旋轉沖擊的換向點中，砧塊與錘體具有一個接合區域，該接合區域例如可以通過止擋機構的長度被事先規定。有利的設計如下，即，特別是較大斜度的第一部段具有這樣的軸向延伸長度，該延伸長度達到接合區域的軸向延伸長度的至少20%。因此保證了至少在接合區域的軸向延伸長度的剩余的20 %上具有有利地較大的第一斜度，該斜度允許傳遞特別高的最大轉矩。趨勢是，第一部段的軸向延伸長度越大，沖擊的效果就越好。有利的是，部段的軸向延伸長度達到接合區域的軸向延伸長度的至少20%或者與接合區域的延伸長度大致相同但不超過這個延伸長度。至少在實施砧塊與錘體的接合分離的砧塊與錘體的脫開位置中，一個與錘體強制引導式連接的滑塊被設置在控制輪廓的第二部段中也被證明是有利的。通過這種方式確保鑒于滑槽導向機構的較小的第二斜度滑 塊只允許高的脫開力。止擋機構在砧塊和/或錘體中優選被構造為至少一個凸臺的形式。兩個凸臺被證明是特別有利的。凸臺有利地被構造在砧塊或者錘體的環邊上。該環邊可以是設置在砧塊和/或錘體的頂端或者側面。具有兩個凸臺的設計通過控制輪廓的適當的匹配允許每旋轉半圈錘體與砧塊脫開或者切向沖擊一次。在滑槽導向機構的其他的適當的匹配情況下，還可以設計多于兩個的凸臺，例如為齒圈的形式。特別是，這樣可以將旋轉運動限制在錘體旋轉一整圈的一部分上。在切向沖擊機構的特別優選的應用范圍內，手持式工具設備可以被構造為沖擊鉆機的形式。優選地，切向沖擊機構被構造為實施滑動離合器的功能。在這個應用中，切向沖擊機構尤其是還可在相應的彈簧質量系統的諧振以外運行。控制輪廓的第二遠離砧塊部段中的第二斜度優選被如此地構造，即切向沖擊機構具有允許沖擊鉆機正常鉆孔運行的特別高的脫開力矩，就是說在正常鉆孔運行中也不會脫開。在一個對此變型的應用設計中，將手持式工具設備構造為沖擊式螺釘機的形式被證明是有利的。在這個設計中切向沖擊機構被構造為實施沖擊旋轉運動的功能。此處將切向沖擊機構構造為用于與其相連接的彈簧質量系統的諧振運行被證明是特別有利的。這對于確定的、相對受限制的轉矩范圍，可能是適合的。特別是為了在錘體與砧塊之間的旋轉沖擊時達到特別高的最大轉矩傳遞，第一靠近砧塊部段中的第一斜度被構造有較高值。根據本發明方案的控制輪廓的匹配，特別是對于兩個上述的應用情況來說是特別有利的。另外上述應用情況還可以通過不僅具有較大斜度的第一部段而且具有較小斜度的第二部段的優化匹配而相互組合。總體上可以實現一個適合需求的切向沖擊機構，該切向沖擊機構一方面允許旋轉沖擊時傳遞高的最大轉矩，以及在低于切向沖擊機構的脫開力矩的情況下允許高轉矩要求時的運行。特別是通過增大第一靠近砧塊部段中的第一斜度可以相對提高切向沖擊機構的脫開力矩，從而，該切向沖擊機構實際上如同滑動離合器那樣工作。盡管如此，依可保證在遠離砧塊的部段中實現較好的轉矩傳遞。


下文借助附圖來說明本發明的一些實施例。這些附圖并非必須按比例繪示各實施例，具體而言，附圖為了有助于闡釋，是以示意性的和/或略微變樣的形式進行說明的。對于由附圖可以直接看出的教導的補充，可參閱相關的現有技術。同時應該考慮到，針對某一實施形式的方式和細節可以進行各種各樣的變型和改變，而并不脫離發明的總的思想。在說明書、附圖以及權利要求書中所公開的發明特征，無論是單獨存在還是任意組合，對于本發明的進一步發展設計都可能是重要的。此外，說明書、附圖和/或權利要求書中所公開的特征的至少兩個的全部組合均落入本發明的范圍之內。本發明的總的思想并不局限于以下圖示的和描述的優選實施形式的確切方式或細節，或者并不局限于一種與權利要求書中主張的方案主題相比是受到限制的方案主題。對于所給出的尺寸/數值范圍，應該認為也公開了處在所說極限內的值作為極值，并且可以任意使用以及可以提出權利要求。通過下文對優選實施形式的說明以及參照附圖可得到本發明的進一步的優點、特征和細節；附圖詳細示出圖I :為具有切向沖擊機構(Tangentialschlagwerk)的手持式工具設備的示意圖-在本例中為沖擊鉆機或者沖擊式螺釘機；圖2 :為圖I所示手持式工具設備的切向沖擊機構的示意圖，其中為了圖示滑槽導向機構(Kulissenfiihrung)的螺旋狀的控制輪廓的走向，切向沖擊機構的錘體和砧塊以分解圖的形式被相對較遠地相互分開-為了闡述本發明的設計方案示出了具有螺旋狀控制輪廓的簡單滑槽的滑槽導向機構，該 控制輪廓具有第一和第二斜度，這些斜度具有相同的符號和不同的數值；圖3A :為手持式工具設備特別優選實施方式所用的切向沖擊機構的優選結構實現方式的詳圖，其中示出側視圖(C)以及剖視圖⑶和(A);圖3B :為圖3A側視圖(C)的端面圖；圖4 :視圖(A)為圖3A、圖3B所示切向沖擊機構的結構實現方式所用的錘體的透視圖，而視圖⑶為視圖(A)所示錘體的剖視圖。
具體實施例方式圖I示出的是一個手持式工具設備100，該手持式工具設備-例如為沖擊式螺釘機的形式-可以通過由外殼101構成的手柄102握持，其驅動104在本例中可以通過杠桿或者按鈕形式的觸發器103被啟動。驅動104在此構造有電動馬達形式的馬達105，該馬達將圖2中所示的旋轉運動I通過減速器106和驅動軸50傳遞給心軸20。心軸20被布置在驅動軸50與從動軸30之間，并且在本例中是與驅動軸50成一體連接。心軸20的旋轉運動I通過圖2中進一步示出的切向沖擊機構10-就是說在錘體70與砧塊60的旋轉沖擊的共同作用下-被轉換為驅動軸30的旋轉的和部分切向沖擊的運動；驅動軸30的這個旋轉的和部分-沿旋轉運動的切線方向-沖擊的運動傳遞到手持式工具設備100的工具夾頭40中的未詳細示出的工具上。在工具夾頭40中安置于與心軸20和從動軸30相同的軸線2上的工具-例如螺絲刀或者類似部件-可以將與馬達105連續轉矩產生能力(Drehmomentleistung)所能達到的程度相比更高的轉矩傳遞給例如螺栓。切向沖擊機構10可以在彈簧質量系統的框架內被模式化。在本例中是在諧振范圍內運轉，這使得最大轉矩到工具和螺栓上的傳遞最佳化。所示沖擊式螺釘機優選被應用于例如將螺栓旋入或者將錨栓置入混凝土或者類似的硬質基底中。參照圖2，切向沖擊機構10具有一個配置于從動軸30的砧塊60以及一個配置于驅動軸50的錘體70。在彈簧80和滑槽導向機構90的力的作用下，在此，錘體70可以在該錘體旋轉的情況下-實際上與旋轉方向相切地-沖擊砧塊60地軸向運動。軸向運動4在本例中通過箭頭被作為往復運動標示出來，旋轉運動3通過另一個箭頭被標示出來。軸向運動4的前部換向點產生于錘體70通過旋轉沖擊(也被稱為切向沖擊)撞擊砧塊60之后，在該旋轉沖擊中最大轉矩在錘體70與砧塊60之間得以傳遞。軸向運動4的后部換向點在錘體70與砧塊60的脫開點那邊。脫開點大約位于下文中進一步闡述的控制輪廓91的第一和第二部段93、94之間的過渡范圍內；就是說大約在控制輪廓91的折彎范圍內。為了能夠更加清楚地圖示出滑槽導向機構90的走向，圖2示出的是遠在脫開點那邊的錘體70。砧塊60在本例中具有兩個砧塊凸臺64形式的止擋機構-在本例中僅僅示出這些砧塊凸臺中位于砧塊一側的一個砧塊凸臺64。圖2中示出的砧塊凸臺64的下部平面用作砧塊沖擊面62。通過錘體70的沖擊傳輸的相應的動量被施加在站塊沖擊面62上-這樣最大轉矩從錘體70就被傳遞給站塊60。錘體70相應地具有兩個錘體凸臺74，其中在圖2中可以看到的下部錘體凸臺74的前面用作錘體沖擊面72。這個錘體沖擊面被設計為用于通過沖擊砧塊沖擊面62而傳遞所述動量。在本例中，心軸20每旋轉半圈就完成最大轉矩到砧塊60上的一個傳遞。為此，相應地設置有兩個砧塊凸臺64和兩個錘體凸臺74并且與滑槽導向機構90協調定位設置。滑槽導向機構90在此具有凹槽96形式的封閉滑槽，該滑槽被構造在心軸20中，并與螺旋狀的控制輪廓91僅有的(唯一的)連續走向相符。在凹槽96中設置有一個此處被構造為滾珠的滑塊92，通過該滑塊，錘體70可以以一個自由度運動地-由滑槽導向機構90強制引導地-配合支撐在心軸20上并與這個心軸形狀鎖合地相連接，就是說可以在實施沿軸向4的往復運動和沿正切方向3的旋轉運動的情況下運動。砧塊沖擊面62和錘體沖擊面72在此被定向為垂直于砧塊60或者錘體70的周向。砧塊沖擊面62或者錘體沖擊面72上的垂直線因此指向包括砧塊凸臺64的砧塊60環邊上的切線方向或者包括錘體凸臺74的錘體70環邊上的切線方向。滑槽導向機構90在本例中具有靠近砧塊的第一部段93和遠離砧塊的第二部段94，其中，第一部段與第二部段94相比具有較小的軸向延伸長度。第二部段94與第一部段93直接相連。在第一部段93中，控制輪廓91具有設置有第一相對較陡斜度的單螺旋狀的走向。在第二部段94中，控制輪廓90具有沿相同的方向延續第一部段93中的單螺旋狀走向的另外的單螺旋狀的走向，該走向具有比較平緩的第二斜度。相對軸線2成較小傾斜角^的第二斜度因此小于具有較大傾斜角a的第一斜度。另外，第一部段93具有這樣的軸向延伸長度，該延伸長度略小于砧塊60與錘體70的接合區域95的軸向延伸長度。接合區域95在本例中由止擋機構-即此處的砧塊凸臺64和錘體凸臺74-的軸向延伸長度所確定。通過第一部段93與接合區域95的軸向延伸長度的這個比例，首先保證了 在砧塊、60與錘體70的接合位置中-就是說為了實施砧塊沖擊面62與錘體沖擊面72上的切向沖擊-與錘體70強制引導式連接的滑塊92處于控制輪廓91的第一部段93中。另外，在第一部段93中控制輪廓91的比較陡的斜度保證了錘體70與砧塊60的比較可靠的接合。通過從-具有較小傾斜角P的-第二斜度向-具有較大傾斜角a的-第一斜度的充分分級的過渡，在切向沖擊機構10的動態運行中也保證了 在第一部段93的第一較陡的斜度范圍內即將實施錘體70與砧塊60之間的切向沖擊之前，錘體70的旋轉運動沿正切方向首先得到充分的加速，其次旋轉能可以作為最大轉矩被傳遞。相反,在加速階段中，彈簧80的動力勢能(Kraftpotential)在控制輪廓91的第二部段94的區域內很大程度地得以釋放，以及，錘體70-通過滑槽導向機構90被強行引導和克服錘體70的慣性被加速地-壓向前方。通過這種方式，在控制輪廓91的第二部段94·中達到砧塊60與錘體70之間的最大轉矩的特別高的數值。另外，這個最大轉矩在控制輪廓91的第一部段93中以改進的方式被傳遞給工具，此外，夾持力矩由于控制輪廓91中的較大的傾斜角a的原因而得到提高。這樣，例如螺栓可以更有效地被旋入堅固的基底中。這樣，在心軸20旋轉沖擊和進一步實施旋轉運動I之后，首先保持轉矩的在驅動104與工具之間的耦聯通過切向沖擊機構10保持不變，因為從現在起砧塊60與錘體70在砧塊凸臺64和錘體凸臺74處處于接合狀態。接合狀態由于控制輪廓91的具有較大傾斜角a的第一部段93的原因以改進的方式得以維持。隨著工具針對旋轉方向I的阻力的增加，錘體70克服彈簧80的彈力從接合區域95中的接合狀態中被拉出，就是說心軸20穿過錘體70-通過滑槽導向機構90強制引導地-旋轉。其中錘體70通過錘體凸臺74和砧塊凸臺64與砧塊60保持接合如此長時間，直到砧塊凸臺64或者錘體凸臺74的頂端63、73能相互從旁邊旋轉經過為止。實際上，一旦砧塊60和錘體70相互分離的程度大于結合區域95的軸線延伸時，就發生這種情況。錘體70與砧塊60的脫開力矩由控制輪廓91的第一斜度根據第一傾斜角a確定。換言之，在為了實施砧塊60與錘體70的接合分離的砧塊60與錘體70的脫開位置中，與錘體70強制引導式連接的滑塊92處于控制輪廓91的第二部段94中或者過渡到這個部段中。由于與第二斜度的傾斜角P相比，第一斜度的傾斜角a選擇得較大，脫開力矩比在較小傾斜角情況下的脫開力矩要大很多。盡管彈簧80的彈簧剛度在本例中保持較小，但是卻具有因此而形成的比較大的脫開力矩。比較高的脫開力矩還在不必提高切向沖擊機構10的總質量的情況下得以實現。因此通過改進的方式切向沖擊機構10使沖擊式螺釘機形式的手持式工具設備100在較大轉矩使用中的運行成為可能。這也使得切向沖擊機構10在負載下具有較大轉矩的沖擊鉆機中的應用成為可能，該轉矩例如出現在鉆深孔和/或大口徑孔時。特別是在本例中闡述的切向沖擊機構10還適合作為用于例如沖擊鉆機或者沖擊式螺釘機的滑動離合器。在這種情況下具有傾斜角a的第一斜度被選擇得如此大，即，使得錘體70與砧塊60之間的接合在從動軸30正常轉矩負載情況下實際不發生分離。在錘體70與砧塊60脫開之后，在第二部段94中錘體70進行充分的旋轉加速，這樣最大轉矩傳遞便同樣得到最佳化。在圖3A的側視圖和圖3B的端面圖中示出另外一個切向沖擊機構11，該切向沖擊機構適用于圖I中示意性示出的手持式工具設備100的一種特別優選的實施方式。圖3A和圖3B為此示出一個驅動軸51，該驅動軸以未進一步示出的方式例如通過減速器106與手持式工具設備100的馬達105可旋轉驅動地連接。在從動軸31上可以以未進一步示出的方式裝配一個用于夾持手持式工具設備100的未進一步示出的工具的工具夾頭40或者類似部件。從圖3A和圖3B中可以看出，從動軸31借助驅動軸51和切向沖擊機構11可以進行旋轉和部分沖擊運動-這原則上與前面借助圖2所闡述的原理類似。為此，切向沖擊機構11具有一個配置于從動軸31的砧塊61以及一個配置于驅動軸51的錘體71。在這種情況下錘體71和砧塊61原則上以已經基本上借助圖2闡述的方法共同作用。在圖3A和圖3B所示的結構實現方式中，錘體71在彈簧81的力的作用下和在圖3A的視圖(A)和⑶以及圖4中可以看到的滑槽導向 機構190的力的作用下還可以軸向運動，并且，在錘體71旋轉的情況下，這個錘體還可以沖擊砧塊61。在本例中砧塊61與從動軸31成一體相連接。心軸21在本例中與驅動軸51成一體相連接。彈簧81同心地裝在心軸21上。總體上為了構成切向沖擊機構11，驅動軸51、心軸21、砧塊61以及從動軸31各自均被設置為與軸線2同心。彈簧81和錘體71為此可移動地、同樣也與軸線2同心地被裝在心軸21上。彈簧81在驅動軸31那側支撐在環形止擋22上，該環形止擋配合支承在心軸21與驅動軸51之間的凸臺上。在從動軸31側面，彈簧81支撐在錘體71的端面75上并給這個錘體預加應力或者能使這個錘體沿軸線2的方向在滑槽導向機構190的強制引導下運動。在圖2中示意性地不僅示出了用于彈簧80的端面75，還示出了用于彈簧80的環形止擋22。 切向沖擊機構11的優選結構實現方式所用的滑槽導向機構190借助圖3A的表示A-A和B-B剖面的視圖(A)和⑶以及借助圖4得到進一步闡述。在本例中滑槽導向機構190具有第一控制輪廓91. I和第二控制輪廓91. 2。第一控制輪廓91. I在本例中事先給定心軸21中凹槽180形式的封閉滑槽的走向。凹槽180呈螺旋狀地被加工在心軸21中，并具有原則上V形的走向，該走向-如在圖3A的視圖⑶中可以看到的那樣-在平視圖中對稱于軸線2延伸。V形凹槽180的第一支段181和V形凹槽180的第二支段182就這方面來說被構造為鏡像對稱以及原則上為相同走向。V形的凹槽180的每個支段181，182設置有具有第一斜度的第一部段193和具有第二斜度的第二部段194。在本例中與圖2中所示的控制輪廓91的原理類似，同樣在滑槽導向機構190中第一部段193中的控制輪廓91. I的第一斜度比第二部段194中的控制輪廓91. I的第二斜度大。具體而言，對于滑槽導向機構190來說，在每個支段181，182中參照所述滑槽導向機構190的心軸21的軸線2所測量的第一斜度的第一傾斜角a大于第二部段194中參照所述軸線2所測量的第二斜度的第二傾斜角3。在切向沖擊機構11中與心軸21外表面上的第一螺旋狀的控制輪廓91. I相對應的是在圖4中可以看出的第二控制輪廓91. 2，該控制輪廓被加工在錘體71的內周面中。第二控制輪廓91. 2事先給定滑動面形式的開放滑槽的走向。第二控制輪廓91. 2也具有為了簡便起見而標示為相同附圖標記的第一部段193和第二部段194。再者，在第一部段193中，參照軸線2所測量的第二控制輪廓91. 2的斜度大于第二部段194中的控制輪廓91. 2的斜度。特別是從圖3A的視圖⑶和圖4的視圖(A)中可以看到，控制輪廓91. 1,91. 2的第一斜度是如此得大，使得控制輪廓91. 1,91. 2在延伸走向中接近于實際上相對軸線2近軸的走向。第一部段193中的最大第一傾斜角a這樣產生于控制輪廓190總體上V形走向的頂部處，此處第一支段181和第二支段182-在軸線2的高度平視圖中-相接。第一部段193的控制輪廓91. 1,91. 2的第一斜度沿部段194中較小的第二斜度的方向漸近地過渡到第二部段194的第二斜度中。與此無關的是第一和第二斜度是-如它們例如通過傾斜角a和P被標明的那樣-控制輪廓190的基本上僅有的不同的斜度。第一控制輪廓91. I與第二控制輪廓91. 2的相互配合可以從圖3A的視圖(A)中最清楚地看到。在剖視圖(A)中可以看到既貼接在心軸21的槽180中也貼接在錘體71的滑動面170上的滑塊192被強制引導。通過這種方式，一方面錘體71以及另一方面心軸21相對彼此的運動由第一和第二控制輪廓91. 1,91. 2的走向所確定。類似已經借助圖2所闡述的原理那樣，錘體71在其自身旋轉的情況下按照滑槽導向機構190的事先給定，可以沿心軸21的軸線2軸向運動。彈簧81的預應力同時被轉換為錘體71的動能，該錘體在對砧塊61施行沖擊時將這個動能作為最大轉矩輸出。因此錘體凸臺74與砧塊凸臺64以在圖3A的視圖⑶和圖3B中所示的方式互相撞擊。在砧塊61和錘體71的為了實施旋轉沖擊的接合位置中，強制引導式與錘體71相連接的滑塊192因此是處于第一部段193中的控制輪廓91. I的陡的斜度區域內，以及，然 后在通過了 V形控制輪廓190頂部的情況下過渡到第二控制輪廓91. 2的另外的第一部段193中。在通過驅動104和從動軸51進一步提高心軸21上的轉矩時，砧塊61與錘體71由于砧塊凸臺64與錘體凸臺74的分離而最終脫開接合。大約在這樣達到的脫開位置中被強制引導的滑塊192過渡到滑槽導向機構190的第二部段194中，也就是具有傾斜角@的比較平緩的斜度區域中。最終滑塊192繼續滑過環繞心軸21的滑槽導向機構190的凹槽180，并這樣過渡到凹槽180的第一支段181的第一部段194中。在心軸21的另一側，滑塊192于是以原則上同樣的方式繼續運動。因此，總體上心軸21每旋轉半圈，錘體71和砧塊61沖擊各一次。因此在本例中，不但錘體71-由于滑槽導向機構190的第二部段194中具有第二傾斜角@的較平緩的斜度的原因-產生特別優選的加速，而且-由于滑槽導向機構190的第一部段193中具有第一傾斜角a的較陡的斜度的原因-還在錘體71和砧塊61之間產生時間上協調的和緊湊的、較大地傳送最大轉矩的沖擊。另外，通過滑槽導向機構190的第一部段193中的具有第一傾斜角a的較陡的斜度，達到了錘體71相對砧塊61的較高的脫開力矩。再者，在彈簧81較小的彈簧剛度的情況下和在切向沖擊機構11較小質量的情況下，可以達到這個較高的脫開力矩。簡而言之，滑槽導向機構190的第一部段193主要有助于較高脫開力矩的形成。滑槽導向機構190的第二部段被設計為主要是為了在錘體71和砧塊61之間形成和傳遞較高的最大轉矩。為了能夠在錘體71與砧塊61之間產生較好的沖擊，第二部段194之間的過渡被限制得比較狹窄。換言之，相對部段194，193的延伸長度，第一傾斜角a與第二傾斜角之間的過渡區域的延伸長度保持得比較小。這一點體現在-從圖3A的視圖⑶和圖4中可以看出-控制輪廓91. I和第二控制輪廓91. 2的第一部段193與第二部段194之間的大致彎折狀的過渡中。在過渡處，由于控制輪廓91. 1,91. 2有比較平緩的斜度，錘體71被較高/較快地加速。在從圖3A的視圖⑶中可以看到的傾斜角a，^的具體情況中如下地選擇這些傾斜角。相對軸線2和沿逆時針方向測量的第一傾斜角a在本例中更確切地說大于135°，就是說在控制輪廓91. 1、91. 2的第一部段193的走向中，在135°和180°之間。第二部段194相對軸線2和沿逆時針方向測量的第二傾斜角P更確切地說小于135°，也就是具體地說在控制輪廓91. 1、91. 2的第二部段194區域內在大約90°至135°角之間。另外應該理解的是，第一傾斜角a隨著控制輪廓91. 1、91. 2的延伸，逐漸接近與軸線2夾角180°。隨著從第一部段193向部段194的過渡，控制輪廓91. 1,91. 2從第一傾斜角a過渡到第二傾斜角3。在第一支段181與第二支段182之間的過渡中，在滑槽導向機構190的平緩部分上，第二傾斜角P逐漸接近角90°。因此，在支段181、182之間滑塊192的較為平滑的過 渡-分別在心軸21的正面和背面以及分別在控制輪廓91. 1,91. 2的V形走向的頂部-是可能實現的。
權利要求
1.手持式工具設備(100)，尤其是沖擊鉆機或者沖擊式螺釘機的形式，其包括 -裝在從動軸(30，31)上用于夾持工具的工具夾頭(40)，其中， -所述從動軸(30，31)借助驅動軸(50，51)和切向沖擊機構(10，11)能夠進行旋轉和部分沖擊運動，以及， -所述切向沖擊機構(10，11)具有配置于所述從動軸(30，31)的砧塊(60，61)和配置于所述驅動軸(50，51)的錘體(70，71)，其中，所述錘體(70，71)在彈簧(80，81)和滑槽導向機構(90，190)的力的作用下能夠軸向運動，以及在所述錘體(70，71)圍繞所述驅動軸(50，51)旋轉的情況下能夠對所述砧塊出0，61)施以沖擊， 其特征在于所述滑槽導向機構(90，190)具有螺旋狀的控制輪廓(91，91. 1,91. 2)，該控制輪廓在第一部段(93，193)中具有第一斜度、在第二部段(94，194)中具有第二斜度，其中，所述第一斜度和第二斜度是不同的。
2.如權利要求I所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述滑槽導向機構(90，190)在所述驅動軸(20，21 ；50,51)上具有第一控制輪廓(91. I)，和/或在所述錘體(70，71)的內周面上具有第二控制輪廓(91.2)。
3.如權利要求I至2之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述滑槽導向機構(90，190)的第一控制輪廓(91. I)和/或第二控制輪廓(91.2)分別設有具有第一斜度的第一部段(93，193)和具有不同的第二斜度的第二部段(94，194)。
4.如權利要求I至3之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述第一部段(93，193)構成所述控制輪廓(91，91. 1,91.2)的靠近砧塊的部段，而所述第二部段(94，194)構成所述控制輪廓(91，91. 1，91.2)的遠離砧塊的部段，以及，所述第一斜度大于所述第二斜度。
5.如權利要求I至4之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述第一斜度的參照滑槽導向機構(90，190)的圓柱體的軸線(2)所測量的第一傾斜角U)大于所述第二斜度的參照該軸線(2)所測量的第二傾斜角(β)。
6.如權利要求I至5之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于以凹槽(96)的形式構成所述滑槽導向機構(90，190)的一種封閉滑槽，其中，與所述錘體(70)強制引導式連接的滑塊(92)能夠在該凹槽(96)中運動；和/或，以滑動面的形式構成所述滑槽導向機構(90，190)的一種開放滑槽，其中，與所述錘體(70)強制引導式連接的滑塊(92)能夠在該滑動面上運動。
7.如權利要求I至6之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述第一和第二斜度是所述控制輪廓(91，91. 1，91.2)的僅有的顯著不同的斜度，并且所述第一部段(93，193)與所述第二部段(94，194)直接相互鄰接。
8.如權利要求I至7之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于在所述砧塊(60，61)和所述錘體(70，71)的為了實施旋轉沖擊的接合位置中，與所述錘體(70，71)強制引導式連接的滑塊(92，192)被設置在所述控制輪廓(91，91. 1,91. 2)的所述第一部段(93，193)中。
9.如權利要求I至8之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于在所述砧塊(60,61)和所述錘體(70，71)的為了實施接合分離的脫開位置中，與所述錘體(70，71)強制引導式連接的滑塊(92，192)被設置在所述控制輪廓(91，91. 1,91. 2)的所述第二部段(94，194)中。
10.如權利要求I至9之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述砧塊(60,61)和所述錘體(70，71)分別具有一個面向彼此的、具備止擋機構的接合區域(95)，用以實施旋轉沖擊，并且，在所述砧塊(60，61)和/或所述錘體(70，71)的環邊上構成一種形式上為至少一個、優選兩個凸臺出4，74)的止擋機構，該凸臺具有相對周向成橫向布置的沖擊面出2，72)。
11.如權利要求I至10之任一項所述的手持式工具設備(100)，其特征在于所述第一部段(93)具有這樣的軸向延伸長度，該延伸長度處在接合區域(95)的軸向延伸長度的O. I倍與I. O倍之間的范圍內，特別是大于O. 2倍。
全文摘要
本發明涉及一種手持式工具設備(100)，尤其是沖擊鉆機或者沖擊式螺釘機的形式，包括裝在從動軸(30，31)上用于夾持工具的工具夾頭(40)，從動軸(30，31)借助驅動軸(50，51)和切向沖擊機構(10，11)能進行旋轉和部分沖擊運動，切向沖擊機構(10，11)具有配置于從動軸(30，31)的砧塊(60，61)和配置于驅動軸(50，51)的錘體(70，71)，錘體(70，71)在彈簧(80，81)和滑槽導向機構(90，190)的力的作用下能軸向運動，以及在錘體旋轉的情況下能對砧塊(60，61)施以沖擊。根據本發明，滑槽導向機構(90，190)具有螺旋狀的控制輪廓(91，91.1，91.2)，其在第一部段(93，193)中具有第一斜度、在第二部段(94，194)中具有第二斜度，第一和第二斜度是不同的。
文檔編號B25B21/02GK102756352SQ201210122320
公開日2012年10月31日 申請日期2012年4月24日 優先權日2011年4月28日
發明者D·普羅凡塞, L·瓦爾 申請人:喜利得股份公司