專利名稱：用于旋轉(zhuǎn)和沖擊工具的工具安裝座的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于至少部分旋轉(zhuǎn)的和/或沖擊的工具的工具安裝座，所述工具例如是用以加工巖石、混凝土或墻體的鉆頭、釬子或絲錐頭。

背景技術(shù)：
通常，例如按照DE 3941 646 A1，用于由機械旋轉(zhuǎn)式和沖擊式驅(qū)動的工具的釬柄的工具安裝座具有一沿一軸線延伸的、包括內(nèi)圓柱表面形的導(dǎo)向表面和徑向向內(nèi)凸入的旋轉(zhuǎn)傳動接筋的釬柄套筒以及可徑向向內(nèi)偏移的鎖定體，后者嵌入工具的配置的釬柄的鎖定槽內(nèi)并限定工具的軸向移動性。由于為傳遞一給定的轉(zhuǎn)矩到工具上必然產(chǎn)生的高表面壓力使得相對導(dǎo)向表面徑向向內(nèi)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動接筋受到高的磨損負荷，其限制工具安裝座的使用壽命。特別是在用于建筑業(yè)的手工工具機的工具安裝座中，工具安裝座的微小的磨損對于手工工具機的可靠性是重要的，這種手工工具機加工脆的材料如混凝土和墻體并產(chǎn)生磨損作用的剝離物。
按照DE 3843 465 A1，一種這樣的工具安裝座具有兩個相對導(dǎo)向表面徑向向內(nèi)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動接筋并同時軸向位錯的四個相對導(dǎo)向表面徑向向外設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動槽，旋轉(zhuǎn)槽中心角為45°。特別是強烈磨損的徑向向內(nèi)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動接筋限制工具安裝座的使用壽命。并且在四個對稱分布的旋轉(zhuǎn)傳動槽留下的剩余槽中心角45°沒有為可徑向偏移的鎖定體提供足夠的導(dǎo)向空間，由于這個原因軸向位錯地設(shè)置鎖定體，因此不利地加長了工具安裝座。
按照DE 1960 42 83 A1，另一種這樣的工具安裝座除兩個相對導(dǎo)向表面徑向向內(nèi)設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動接筋外還具有三個徑向向外設(shè)置的旋轉(zhuǎn)傳動槽，其沿圓周對稱地分布。必需為部分具有旋轉(zhuǎn)槽中心角小于30°的窄的旋轉(zhuǎn)傳動槽相應(yīng)地配置一具有小于30°的窄的旋轉(zhuǎn)傳動葉板的釬柄。根據(jù)沿圓周的抗彎剛度對旋轉(zhuǎn)傳動葉板的相對比例的依賴性，其彈性/塑性變形將從面接觸導(dǎo)向磨損嚴(yán)重的線接觸，在這樣的窄的旋轉(zhuǎn)傳動葉板中限制了表面壓力并從而限制了工具安裝座的單位面積可傳遞的轉(zhuǎn)矩。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，實現(xiàn)一種短的工具安裝座，其可以低磨損地傳遞高的轉(zhuǎn)矩。
該目的通過權(quán)利要求1的特征來達到。由從屬權(quán)利要求得出有利的進一步構(gòu)成。
這樣，一種用于沿一軸線至少部分旋轉(zhuǎn)的和/或沖擊的工具的工具安裝座包括一在一共軸線的、相當(dāng)于內(nèi)半徑的徑向基準(zhǔn)尺寸情況下全方面敞開的安裝套筒，該安裝套筒具有至少部分地以徑向基準(zhǔn)尺寸沿該軸線不變地延伸的導(dǎo)向內(nèi)表面，在其前面軸向延長至少三個在安裝套筒內(nèi)面構(gòu)成的、一直到向軸向自由端面那邊敞開的軸向延伸的旋轉(zhuǎn)傳動槽，這些旋轉(zhuǎn)傳動槽至少在0°、120°和240°處徑向在徑向基準(zhǔn)尺寸以外延伸，并且包括至少一個通過徑向基準(zhǔn)尺寸可徑向偏移的鎖定體，該鎖定體沿圓周設(shè)置在兩相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽之間并徑向面對第三旋轉(zhuǎn)傳動槽，其中在徑向基準(zhǔn)尺寸處確定的各旋轉(zhuǎn)傳動槽的旋轉(zhuǎn)槽中心角分別為至少40°。
通過各旋轉(zhuǎn)傳動槽的分別至少40°大的旋轉(zhuǎn)槽中心角，在各旋轉(zhuǎn)傳動槽的給定的待傳遞的轉(zhuǎn)矩和給定的接觸面的情況下，始終可插入一釬柄的足夠抗彎的旋轉(zhuǎn)傳動葉板，其基本上不產(chǎn)生彈性/塑性變形。
這特別通過主要是磨損確定的參數(shù)的補充決定關(guān)于旋轉(zhuǎn)傳動槽或配置的旋轉(zhuǎn)傳動葉板的旋轉(zhuǎn)槽中心角，所述參數(shù)確定可供轉(zhuǎn)矩傳遞用的環(huán)形定向的接觸面。這種說法在下面以比例規(guī)則為依據(jù)。
在加工巖石時最高轉(zhuǎn)矩M在工具連鎖裝置中產(chǎn)生在工具的徑向外邊緣上，從而其在給定的巖石的強度時正比于工具的半徑或配置的釬柄的徑向基準(zhǔn)尺寸R，因此M/R是常數(shù)。另一方面在本發(fā)明的用于配置的釬柄的工具安裝座的橫截面的一長度與角度有準(zhǔn)確的比例時，不僅徑向基準(zhǔn)尺寸R而且配置的給定結(jié)構(gòu)長度的旋轉(zhuǎn)傳動葉板的接觸面正比于比例系數(shù)并因此在一線載荷q時傳遞的轉(zhuǎn)矩M正比于徑向基準(zhǔn)尺寸R的平方，因此適用M～qR2。接觸面壓力的最大線載荷只取決于材料配對。在為低磨損的接觸配對所必需的工具安裝座的旋轉(zhuǎn)傳動槽相對配置的旋轉(zhuǎn)傳動葉板的赫茲壓力(HERTZ’sche Pressung)的先決條件下，如果將一這樣的旋轉(zhuǎn)傳動葉板近似視為矩形的徑向凸出的整體受載彎梁，其葉板厚度d～R和葉板高度h～R，則借助于線載荷q和彎曲慣性矩l～d3～R3適用于一為避免線接觸最大允許的彈性/塑性撓度y～qh4/l～qR，其為常數(shù)。由此利用上述結(jié)果得出M～qR2～R，因此同樣滿足M/R＝常數(shù)。這樣的所必需的而且可低磨損傳遞的轉(zhuǎn)矩M相對于徑向基準(zhǔn)尺寸R的自由比例只在長度與角度精確的橫截面比例時得出，并且特別還取決于由三次冪達到的線性d～R，其確定一恒定的旋轉(zhuǎn)槽中心角。
有利的是，每一旋轉(zhuǎn)傳動槽具有一以最好0.8mm的恒定最小間隙尺寸擴大的、基本上正比于徑向基準(zhǔn)尺寸R的徑向旋轉(zhuǎn)傳動槽深度，其在R/6至R/3的數(shù)值范圍內(nèi)，進一步有利地精確為R/4.5，由此一配置的釬柄具有一葉板高度h，其與可供用于轉(zhuǎn)矩傳遞的環(huán)形定向的接觸面作為基本磨損確定參數(shù)線性相關(guān)，按照關(guān)于在工具安裝座和受軸向沖擊負荷的工具中的材料配對來確定在磨損作用的環(huán)境下摩擦學(xué)方面適用的數(shù)值范圍。
有利的是，上述旋轉(zhuǎn)傳動槽深度的每一旋轉(zhuǎn)傳動槽具有一至少30mm的軸向旋轉(zhuǎn)傳動槽長度，由此實際上充分地確定了在赫茲壓力作用下可低磨損傳遞轉(zhuǎn)矩的尺寸。
有利的是，各旋轉(zhuǎn)傳動槽的旋轉(zhuǎn)槽中心角分別為最大70°，由此在兩沿圓周相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽之間保留足夠大的套筒部分中心角，用以引導(dǎo)可徑向偏移的鎖定體，該套筒部分中心角在正好三個旋轉(zhuǎn)傳動槽對稱等分情況下至少分別為50°。
有利的是，在兩沿圓周相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽之間的套筒部分中心角在50°與80°之間，借此在徑向基準(zhǔn)尺寸R處形成一止擋接筋，用于以鎖定體直徑的基本上填滿兩旋轉(zhuǎn)傳動葉板之間配置的鎖定槽的圓弧部分在徑向止擋鎖定體，保持在其徑向內(nèi)部的位置，所述鎖定體直徑在1.2R至1.8R的數(shù)值范圍內(nèi)，進一步有利的直徑為1.4R。
有利地，將鎖定體構(gòu)成為輥形的并且平行于軸線定向，因此軸向具有一較高的抗剪強度。
有利地，設(shè)置多個鎖定體。最好正好為三個，借此較大的軸向力可從工具安裝座傳到被鎖定的工具上，在從鉆孔中拔出時尤其如此。
有利地，在旋轉(zhuǎn)傳動槽后面向機側(cè)延長一徑向基準(zhǔn)尺寸R的導(dǎo)向內(nèi)表面的沿圓周封閉的內(nèi)圓柱表面形的導(dǎo)向端部，由此，釬柄在配置的機側(cè)端面的外導(dǎo)向表面可傳遞高的彎矩。
有利的是，導(dǎo)向端部具有在1R至3R的范圍內(nèi)的、進一步有利地精確為2R的導(dǎo)向長度，借此，在該導(dǎo)向長度內(nèi)一密封可以防止磨損粉塵進入工具安裝座內(nèi)，進一步有利地借助一密封件例如橡膠唇形密封圈。



以下就多個有利的實施例更詳細地說明本發(fā)明。其中 圖1 工具安裝座的縱剖面圖； 圖2 工具安裝座的橫剖面圖； 圖3 一種變型方案
具體實施例方式 按照圖1，用于沿一軸線A旋轉(zhuǎn)的和沖擊的工具2的工具安裝座1具有一在一共軸線的徑向基準(zhǔn)尺寸R情況下全方面敞開的、包括一導(dǎo)向內(nèi)表面12的安裝套筒3，該導(dǎo)向內(nèi)表面12以徑向基準(zhǔn)尺寸R不變地沿軸線A延伸。在導(dǎo)向內(nèi)表面12的機側(cè)的導(dǎo)向端部13的前面軸向延長一在安裝套筒3中構(gòu)成的軸向延伸的旋轉(zhuǎn)傳動槽5，其直到軸向自由端面4的那邊是敞開的。旋轉(zhuǎn)傳動槽5具有40mm的軸向旋轉(zhuǎn)傳動槽長度L，在其內(nèi)設(shè)置一成輥形構(gòu)成的并平行于軸線A定向的、可徑向偏移的鎖定體6，其徑向于旋轉(zhuǎn)傳動槽5設(shè)置并且在所示的鎖定位置不僅在徑向基準(zhǔn)尺寸R的內(nèi)部而且在其外部延伸。在旋轉(zhuǎn)傳動槽5的后面軸向延長導(dǎo)向內(nèi)表面12的全方面封閉的內(nèi)圓柱表面形的機側(cè)的包括2.0R導(dǎo)向長度F的導(dǎo)向端部13，為了密封以防磨損粉塵進入工具安裝座1內(nèi)，為其配置一橡膠唇形密封圈形式的密封裝置。
按照圖2，工具安裝座1正好具有三個內(nèi)面的旋轉(zhuǎn)傳動槽5，其在0°、120°和240°處徑向在徑向基準(zhǔn)尺寸R以外旋轉(zhuǎn)對稱地延伸，并且具有一通過徑向基準(zhǔn)尺寸R可徑向偏移的鎖定體6，其沿圓周設(shè)置在兩相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽5之間并徑向相對第三旋轉(zhuǎn)傳動槽5。各旋轉(zhuǎn)傳動槽5在徑向基準(zhǔn)尺寸R處確定的旋轉(zhuǎn)槽中心角α分別為45°。各保留的用于引導(dǎo)可徑向偏移的鎖定體6的套筒部分中心角為75°。每一旋轉(zhuǎn)傳動槽5具有一以恒定的0.8mm最小間隙尺寸S擴大的基本上以1/4.5正比于徑向基準(zhǔn)尺寸R的徑向旋轉(zhuǎn)傳動槽深度H。直徑D為1.4R的輥形鎖定體6在其徑向內(nèi)部的鎖定位置止擋在一直延伸到徑向基準(zhǔn)尺寸R的止擋接筋11上，其中，其在橫截面內(nèi)鎖定的圓弧部分基本上填滿工具2的釬柄9的兩旋轉(zhuǎn)傳動葉板8之間配置的鎖定槽7。
按照圖3，在工具安裝座1中沿圓周對稱分布三個球形的鎖定體6，各自徑向面對一個旋轉(zhuǎn)傳動槽5設(shè)置。各球形的鎖定體6在橫截面內(nèi)以其鎖定的圓弧部分基本上填滿釬柄9的各一個配置的鎖定槽7。由于具有相當(dāng)于徑向基準(zhǔn)尺寸R的外徑的釬柄9不再進入由此形成的自由旋轉(zhuǎn)傳動槽5中，在該變型方案中僅僅通過釬柄9的鎖定槽7實現(xiàn)旋轉(zhuǎn)傳動。
權(quán)利要求
1.用于沿一軸線(A)至少部分旋轉(zhuǎn)的和/或沖擊的工具(2)的工具安裝座，包括一在一共軸線的徑向基準(zhǔn)尺寸(R)情況下全方面敞開的安裝套筒(3)，該安裝套筒具有一至少部分地以徑向基準(zhǔn)尺寸(R)沿軸線(A)不變地延伸的導(dǎo)向內(nèi)表面(12)，在其前面軸向延長至少三個在安裝套筒(3)內(nèi)面構(gòu)成的、一直到向軸向自由端面(4)那邊敞開的軸向延伸的旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)，這些旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)至少在0°、120°和240°處徑向在徑向基準(zhǔn)尺寸(R)以外延伸，并且包括至少一個通過徑向基準(zhǔn)尺寸(R)可徑向偏移的鎖定體(6)，該鎖定體沿圓周設(shè)置在兩相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)之間并徑向面對第三旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)，其特征在于，安裝套筒(3)對于共軸線的徑向基準(zhǔn)尺寸(R)構(gòu)成為全方面敞開的，并且在徑向基準(zhǔn)尺寸(R)處確定的各旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)的旋轉(zhuǎn)槽中心角(α)分別為至少40°。
2.按照權(quán)利要求1所述的工具安裝座，其特征在于，每一旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)具有一以恒定的最小間隙尺寸(S)擴大的、基本上正比于徑向基準(zhǔn)尺寸(R)的徑向旋轉(zhuǎn)傳動槽深度(H)，其處在R/6至R/3的數(shù)值范圍內(nèi)，并且優(yōu)選徑向旋轉(zhuǎn)傳動槽深度(H)均為約R/4.5而最小間隙尺寸(S)為約0.8mm。
3.按照權(quán)利要求2所述的工具安裝座，其特征在于，每一旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)具有至少30mm的軸向旋轉(zhuǎn)傳動槽長度，其優(yōu)選為40mm。
4.按照上述權(quán)利要求之一項所述的工具安裝座，其特征在于，各旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)的旋轉(zhuǎn)槽中心角(α)分別為最大70°。
5.按照上述權(quán)利要求之一項所述的工具安裝座，其特征在于，在兩個沿圓周相鄰的旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)之間的套筒部分中心角(β)在50°與80°之間。
6.按照上述權(quán)利要求之一項所述的工具安裝座，其特征在于，鎖定體(6)在軸向橫截面上是圓形的，并且優(yōu)選具有在1.2R至1.8R的數(shù)值范圍內(nèi)的直徑(D)。
7.按照權(quán)利要求6所述的工具安裝座，其特征在于，鎖定體(6)構(gòu)成為輥形的并且平行于軸線(A)定向。
8.按照上述權(quán)利要求之一項所述的工具安裝座，其特征在于，設(shè)有多個鎖定體(6)，最好正好三個。
9.按照上述權(quán)利要求之一項所述的工具安裝座，其特征在于，在旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)的后面向機側(cè)延長一沿圓周封閉的內(nèi)圓柱表面形的導(dǎo)向端部(13)。
10.按照權(quán)利要求9所述的工具安裝座，其特征在于，導(dǎo)向端部(13)具有在1R至3R的數(shù)值范圍內(nèi)且優(yōu)選2R的導(dǎo)向長度(F)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于旋轉(zhuǎn)和沖擊工具的工具安裝座。這種沿一軸線(A)至少部分旋轉(zhuǎn)的和/或沖擊的工具(2)的工具安裝座(1)包括一在一共軸線的徑向基準(zhǔn)尺寸(R)情況下全方面敞開的安裝套筒(3)。為實現(xiàn)一種可以低磨損地傳遞高扭矩的短的工具安裝座，本申請?zhí)岢霭惭b套筒(3)對于共軸線的徑向基準(zhǔn)尺寸(R)構(gòu)成為全方面敞開的，并且在徑向基準(zhǔn)尺寸(R)處確定的各旋轉(zhuǎn)傳動槽(5)的旋轉(zhuǎn)槽中心角(α)分別為至少40°。
文檔編號B25D17/08GK1644325SQ20041009506
公開日2005年7月27日 申請日期2004年11月23日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月26日
發(fā)明者克萊內(nèi)·維爾納, 布里滕·維爾納 申請人:希爾蒂股份公司