手動工具裝置的製作方法
2023-11-05 07:02:02 3
專利名稱：手動工具裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一個手動工具裝置，該手動工具裝置有一個工具夾和一個夾住工具表面的彈卡裝置，該裝置用於實現調速過程。
在DE-OS2943508中，一個鑽機形式的電動手動工具是為人熟知的。它的變速過程由被插入工具的表面輪廓來確定，並且根據變速過程引入一個總是適當的操作形式。藉助一個如同可移動的銷子形式的彈卡裝置，可用機械的方式測定工具的表面，從而實現彈卡裝置的不同的移動路線。彈卡裝置的相應的移動路線可以由電調節器來調節，它可以正確地變換手動工具的驅動轉速。
工具的用手控制過程的表面輪廓，是利用一個螺紋套筒的在放入工具方向的迴轉的端面構成的。這個螺紋套用一個聯接器擰緊，在其中固定有一個鑽頭，這個由螺紋套，聯接器和鑽頭組成的工具由一個快速裝卡器可替換地裝入手動裝置的工具夾中。為了實現任何一種適當的操作形式，在工具被插入工具夾之前，螺紋套被調整到聯接器前面的適當的軸向位置上。
這樣的工具控制不適合於如衝擊鑽這樣的手動工具裝置。這樣的工具在軸向上有衝擊載荷，這樣施加在工具上的載荷使工具產生間斷的軸向運動。工具這樣的軸向運動被轉遞到彈卡裝置上，並且使其控制過程無法實現。
為了解決這一問題，本發明的手動工具裝置帶有一個彈卡裝置，該彈卡裝置能在給工具衝擊力的同時，也能實現工具的變速操作。
本發明解決了這個問題，本發明涉及這樣一種彈卡裝置，該彈卡裝置具有一個可沿工具的軸線方向移動的滑套和至少一個可沿垂直於工具軸線方向進入工具夾的導向孔的控制元件。滑套頂在由工具頂出導向孔的凸出的控制元件上或者壓住進入導向孔中的控制元件。
通過彈卡裝置的兩個部分，一個滑套和至少一個控制元件，工具的徑向輪廓被接觸地探摸，並且使變速操作得以實現。該控制元件在與工具軸線垂直的方向上，同時也與滑套的滑動方向垂直的方向上，可以進入工具夾的導向孔。被接觸地探摸的徑向輪廓可以是沿著工具軸向的一個延長段。在這一段上，工具的軸向位移的程度，不影響控制元件的接觸位置。因此，當向工具施加衝擊力的時候，這種彈卡裝置也適用。
當一個工具裝入工具夾，而這個工具的表面輪廓使控制元件能進入導向孔時，滑套失去了移動限制，因此滑套壓住控制元件。這樣產生的滑動導致了變速操作，例如，轉換到另一個驅動擋或另一種衝擊功率。相反地當工具放入工具夾，其輪廓表面使控制元件處於頂出位置，滑套滑到控制元件處。這時上述變速操作在裝置中實現，所以工具處於例如在這種情況下該裝置具有的標準操作狀態。
為了能有更多變速可能性，最好是裝入若干個控制元件，這些控制元件可以相繼進入導向孔。根據控制元件的數量，工具對於每一種最佳的操作形式可以安排同等數量的，或較少數量的長槽，或者根本沒有長槽。
為了簡單起見，控制元件可做成球狀，裝在工具夾的徑向窗口內，其直徑應該大於套筒狀的工具夾的壁厚，使得控制球在徑向能被頂得凸出於工具夾的外側或凸出於工具夾的導向孔的內側。
比較好的結構形式是，控制元件在工具夾的圓周上叉開排列。通過一個軸向分級的，用於頂觸處於頂出位置上的定位元件的滑套端部，使滑套可以根據定位元件的徑向位置而處於不同的軸向位置上，從而實現變速操作。同時，每一個控制元件被置於滑套端部的不同的軸向級上。
另一種適合本發明的結構形式是，控制元件設置在工具夾的不同的軸向位置上，這樣設置控制單元，可以使用一個軸向不分級的、從而是結構簡單的滑套端部。根據控制元件的徑向位置，滑套可以滑動到對應的軸向變速位置上。在軸向的不同位置上設置控制元件的方案與在徑向的不同位置上設置控制元件的方案聯合使用，就可以得到更多的變速位置。
滑套的一個優點是，它被做成圍套工具夾的套筒。這個套筒的環繞著工具的端頂在正處於凸出位置上的控制元件上。
滑套最好是處於一個朝控制元件方向施加力的彈簧元件的作用下。根據控制元件的徑向位置，彈簧元件使滑套自動地達到適當的軸向位置。這個彈簧元件最好是壓縮彈簧。當所有控制元件都被嵌入時，滑套壓住這些控制元件，並且實現相應變速位置的最大位移。在克服彈簧力的情況下，可以使滑套返回滑出位置，例如，通過從外部手工移動滑套。這樣的移動操作還可實現工具的卡緊。
比較好的結構形式是，彈卡裝置的變速操作是以機械方式、光學方式或電方式實現的。在變速過程中，彈卡裝置的滑套的每一個位移被用作變速操作的信號。
為了以機械方式實現變速操作，彈卡裝置具有一個用於多級操作方式的拔叉，這個拔叉可以與滑套連為一體，也可以是一個與滑套分離的，一同動作的變速杆的一部分。比如，這個變速拔叉可以做成活動鍵的形式，該活動鍵把可供選擇的、不同的驅動輪與工具夾掛接在一起，這些驅動輪是用於傳遞旋轉運動的。
為了以電的方式實現變速操作，根據另一種結構形式，彈卡裝置具有一個傳感芯，該傳感芯與一個傳感器共同產生變速感應信號。傳感芯可以與滑套為一整體並且至少應處在傳感器的感應區內的滑套的軸向位置上，為了實現多個變速操作，感應芯最好在移動方向上具有相繼的、體積不同的軸向段，這些體積不同的軸向段可以是分級地或無級地與傳感器隔開不同的距離。
根據滑套的軸向位置，由於傳感芯的影響，傳感器送出不同的變速電信號，這樣就間接地實現了變速過程。比如，這個變速過程可以是改變轉速或者是改變旋轉方向。
被控制元件探觸的表面輪廓，可根據本發明的進一步的結構形式實現，該插入柄至少應有一個供彈卡裝置的控制元件用的凹陷部，例如，這樣的凹陷部可以是長槽。在被裝入時，該長槽位於控制元件的滑動區域內，以便控制元件可以被推入到長槽中。這種情況下，滑套的滑動障礙消失，使它可以繼續滑動，而這樣的滑動就進行了變速操作。
與此相反，如果一個被裝入的工具，不具有凹陷部，例如上述長槽，控制元件不能推入到導向孔中，由此控制元件成為滑套的滑動障礙。這樣滑套就停在了另一個軸向位置上，這個位置可以被用來實現另一種操作過程。
作成長槽的凹陷部的軸向長度最好是幾倍於控制元件的嵌入長度，以便適應工具的軸向移動，例如不影響傳遞衝擊。
沿著插入柄的圓周，最好設置多個凹陷部，這些例如仍然是長槽的凹陷部可以是同樣的，或者是不同的，它們與滑套共同作用，使滑套處於不同的軸向位置，這些位置導致了變速操作，這個滑套例如可以是軸向分級的，並且有朝著定位元件的端面。
凹陷部的另一種可能的分布形式是，在軸向的不同位置上安排多個凹陷部，軸向的叉開分布可以和沿插入柄圓周上的分布相配合，以便在組合狀態下得到更多的變速可能性。這些軸向叉開分布特別是這樣的，其比如長槽形的凹陷部在不同的軸向位置上首尾相接，特別是通過凹陷部不同的長度來達到。
本發明將根據下面附圖中的結構示例，更詳細地闡明。這些附圖是
圖1是一個手動工具裝置的前端部的縱斷面圖，這個手動裝置具帶有用於機械地實現變速過程的，已裝入工具的彈卡裝置。
圖2是一個根據圖1的手動裝置的前端部，該裝置帶有已裝入的，具有一對用於使彈卡裝置頂觸的長槽的工具。
圖3是一個圖1的手動裝置的前端部，該裝置帶有已裝入的、具有兩對用於使彈卡裝置頂觸的長槽的工具。
圖4是表示圖1至圖3的手動裝置的前端部，沿圖3Ⅳ-Ⅳ線的斷面圖。
圖5是一個另一種型式的手動裝置的前端部的縱斷面圖，它具有用於電動的實現變速過程的、已裝入工具的彈卡裝置。
圖6是一個圖5型式的手動裝置的前端部，它具有已裝入的、具有一對用於使彈卡裝置頂觸的長槽的工具。
圖7是一個圖5型式的手動裝置的前部，它帶有已裝入工具的、具有兩對長槽的工具，其長槽是用於彈卡裝置頂觸的。
根據本發明所闡述的手動裝置，圖1至圖7顯示的是一種衝擊鑽的前端部分，被裝入其中的工具的轉速和衝擊力是可以調整的，施加在工具上的衝擊能將繼而施加到被加工材料上，因此裝在手動裝置中的工具需要有限的軸向位移。
圖1到圖4中的鑽錘具有一個基本上是套筒狀的工具夾1，與其緊接著的是與其為一整體的、同軸的導向套2。
導向套2中有軸孔3，穿過工具夾1的、具有較小直徑的導向孔4與其相通。在軸孔3中有一個可移動的衝頭5，它通過環6密封放置。衝頭5被一個沒顯示在圖上的驅動裝置往復移動，向工具不斷施加力，例如向鑽頭，或向其插入柄7已經插到工具夾1中的導向孔4中的那樣的工具。
為了使工具在有限移動情況下的裝卡和轉速同步，插入柄7具有兩個在直徑的相對位置上的同步槽8，在槽內嚙合有卡定輥9。此外圖1所示的被裝入的工具的插入柄7還具有圓柱形的表面。卡定輥9被裝在工具夾1的窗口11內，並且被一個套筒狀的滑套12保持在所示的卡定位置上。滑套12同心地包住工具夾。
為了鬆開卡定輥9，如圖1至圖3中所示，滑套12可以向右移動，然後可以轉動，從而卡定輥9在滑套12的內壁上的大家所熟悉的凹槽處向外鬆開。滑套12的移動是通過外界的手動實現的，因此操縱環13與滑套12緊固地聯接。同時它還承受壓縮彈簧14的力，該壓縮彈簧的一端支撐在操作環13的內側，另一端作用在導向套2的臺肩上。
在工具夾1的偏鑽孔方向一側的一段上有兩個在軸向上有間隔的通孔15、15′，如圖4所示，它們是在圓周上相距90°設置的。在通孔15、15′中各裝有一個球形的控制元件16、16′。在圖1中，控制元件16、16′支承在工具的插入柄7的園柱面上，並且在徑向凸出於工具夾1的外輪廓面。在圖1中滑套12在壓縮彈簧14的作用下只能向左移動到與卡定輥9最接近的控制元件16處。在圖1中為了清楚起見，滑套12的頂到控制單元16上的左端面用虛線表示出來。
滑套12的軸向移動帶動變速杆17一起運動，變速杆17被壓縮彈簧18頂在滑套12的右端面上。變速杆17被裝在導向套2的壁中，並且裝有一個密封圈19。被滑套12帶動的變速杆17的一端為變速拔叉21，其形狀象一個活動鍵，變速拔叉21處於導向套2上的一個徑向敞開的半園槽22內，並在導向套2的切線方向上被支撐。
在導向套2上有三個可自由轉動的、大小不同的齒輪23、24、25，它們各自都具有帶鍵槽的內孔，根據滑套12的軸向位置，與滑套12一同移動變速杆17的變速拔叉2與齒輪23或24或25上的鍵槽26、27、28相嚙合。在圖1中，變速拔叉21與槽26嚙合，因此齒輪23與導向套2掛在一起旋轉。
直齒輪31、32、33與齒輪(23)(24)(25)嚙合，它們固定地安裝在一個驅動軸34上。當齒輪23與導向套2掛接，齒輪31的旋轉運動被傳遞到導向套2，這時導向套2獲得可變換的轉速中的最小轉速。驅動軸34可旋轉地安裝在一個機殼35中，為此裝有軸承36、37。滾動軸承38和密封環39作為導向套2的軸承和密封圈安裝在機殼35中。
在圖2中表示了屬於另外的一種工具的插入柄41。為了能自動調節工具所需的轉速，它具有一對在直徑方向相對的長槽42，該長槽位於與同步槽43連接著的那一段的與插入方向相反的一側，在這張圖上只能看到正面的長槽42。與卡定輥9在軸線方向上較接近的控制元件16可以進入已插入插入柄41的、在背面隱蔽著的長槽42中。這是通過在壓縮彈簧14作用下的滑套12來實現。這樣控制單元16被壓住，而滑套至少要頂到工具夾(1)的在徑方向凸出的控制單元16′上。這樣變速杆17的變速拔叉21就伸到了中間齒輪24的槽27中，與圖1情況相比，這時導向套2被調節到了比較高的轉速。
在圖3中的插入柄45屬於又一種工具，它具有兩對在軸線上分開並相差90°的長槽46、47，這兩對長槽如圖4所示是用於嵌入控制單元16、16′的。這兩對長槽46、47也是位於插入柄45的同步槽48一段的與插入方向相反的一側。滑套12可以壓住被嵌入的控制單元16、16′，直到撞上移動極限，即端蓋49的端頭，端頭49與工具夾(1)固定聯接。由於滑套12撞上端蓋49，變速拔叉21處於使齒輪25與導向套2嚙合的軸向位置，這是能調節到的最大轉速。
根據調節要求，在直徑上成對設置的長槽42、46、47可以使插入柄41、45插入或者說緊定在這兩個緊定旋轉位置中的某一個位置上。
在換工具時，如前所述，通過向工具7，41、45的插入方向用手推動操作環13，使滑套12移動。這樣控制元件16、16′在徑向被向外鬆開。在每一次工具插入之後，滑套12被重新放開，控制元件進入到圖1至圖4所示的某一卡緊位置上。
圖5至圖7表示的也是一種衝擊鑽，它的結構同樣適合於圖1至圖4中的工具形式。為了簡單起見，在結構和功能上相似的夾具部件以相同的形狀給出，對於這些部件就不再說明了。
滑套12在工具的插入方向上的端頭上有一感應芯51，感應芯51在軸向上分成體積不同的小段。同時這些小段對於一個傳感器52徑向距離也不相同。傳感器52具有熟知的結構形式，傳感器52位於一個絕緣環53中，絕緣環53固定安裝在機殼35上。根據滑套12的軸向位置，這個位置是由每個工具的插入柄7或41或54的輪廓形狀決定的，感應芯51的體積較大的部分以較小的徑向間隙蓋住傳感器52(圖5)，或者體積較小的部分以較大的徑向間隙蓋住傳感器52(圖6)，或在根本不蓋住傳感器52的位置上(圖7)。根據感應芯51對傳感器52的覆蓋情況，使由傳感器產生的磁場的導磁性能發生變化，這導致在傳感器52中產生不同的可利用的轉換信號，這個轉換信號被用於相應的轉換過程的輸出信號。這樣，舉例來說，驅動馬達的轉速和轉向就可以控制。傳感器52也可以被其它形式的傳感器代替，比如光學傳感器。
權利要求
1.手動工具裝置，具有一個工具夾(1)和一個夾住工具表面的彈卡裝置，該裝置用於實現調速過程，其特徵為，彈卡裝置具有一個沿工具軸線方向可移動的滑套(21)，並且至少有一個在與工具軸線垂直的方向上、能夠推入到工具夾(1)的導向孔(4)中的控制元件(16)，在這種情況下，滑套(12)被工具頂出導向孔(4)的控制元件(16)擋住，或者壓住推入到導向孔(4)中的控制元件(16)。
2.權利要求1所述的裝置，其特徵是，具有多個控制元件(16)，(16′)，這些控制元件可以相繼推入到工具夾(1)的導向孔(4)中。
3.權利要求1或2所述的裝置，其特徵是，控制元件(16)、(16′)是球形的，並被裝在工具夾(1)的徑向通孔(15、15′)中。
4.權利要求1至3所述的裝置，其特徵是，控制元件(16、16′)在工具夾(1)的不同的圓周位置上相互叉開地排列。
5.權利要求1至4所述的裝置，其特徵是，控制元件(16、16′)在工具夾(1)的軸向方向相互叉開地排列。
6.權利要求1至5所述的裝置，其特徵是，滑套(12)被做成圍套工具夾(1)的套筒。
7.權利要求1至6所述的裝置，其特徵是，滑套(12)處於一個朝著控制元件(16)(16′)方向施加力的彈簧元件(14)的作用下。
8.權利要求1至7所述的裝置，其特徵是，其彈卡裝置的變速過程是以機械的、光學的或電的方式實現的。
9.權利要求8所述的裝置，其特徵是，為了實現機械的變速過程，彈卡裝置具有一個用於多級驅動的變速拔叉(21)。
10.權利要求8所述的裝置，其特徵是，為了實現電的變速過程，彈卡裝置具有一個感應芯(51)，該感應芯(51)與一個傳感器(52)共同作用，以產生感應變速信號。
11.用於權利要求1至10所述的手持工具裝置中的工具，其特徵是，插入柄(41、45)上至少有一個為彈卡裝置的控制元件(16)而設置的凹槽(42、46)。
12.權利要求11所述的工具，其特徵是，在插入柄(41、45)的圓周上有多個凹槽(42、46、47)。
13.權利要求11或12所述的工具，其特徵是，多個凹槽(42、46、47)在軸向上相互叉開排列。
全文摘要
手動工具裝置具有一個工具夾(1)，該工具夾適合於不同工具的不同插入情況。為了得到最佳的工作插入位置，工具要求手動裝置有確定的操作方式。因此，工具的插入柄(41)具有不同的表面輪廓。由至少一個控制元件(16)和一個滑套(12)組成的彈卡裝置，頂觸插入柄的輪廓表面並實現相應的變速操作，從而得到合適的工作狀態。
文檔編號B25F3/00GK1030543SQ8710732
公開日1989年1月25日 申請日期1987年12月8日 優先權日1986年12月17日
發明者安頓·尼尤馬伊爾, 尤託·普蘭克, 格哈德·魯姆普 申請人:希爾蒂股份公司