專利名稱：手動(dòng)工具裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一個(gè)手動(dòng)工具裝置，該手動(dòng)工具裝置有一個(gè)工具夾和一個(gè)夾住工具表面的彈卡裝置，該裝置用于實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程。
在DE-OS2943508中，一個(gè)鉆機(jī)形式的電動(dòng)手動(dòng)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，并且根據(jù)變速過程引入一個(gè)總是適當(dāng)?shù)牟僮餍问?。借助一個(gè)如同可移動(dòng)的銷子形式的彈卡裝置，可用機(jī)械的方式測(cè)定工具的表面，從而實(shí)現(xiàn)彈卡裝置的不同的移動(dòng)路線。彈卡裝置的相應(yīng)的移動(dòng)路線可以由電調(diào)節(jié)器來調(diào)節(jié)，它可以正確地變換手動(dòng)工具的驅(qū)動(dòng)轉(zhuǎn)速。
工具的用手控制過程的表面輪廓，是利用一個(gè)螺紋套筒的在放入工具方向的回轉(zhuǎn)的端面構(gòu)成的。這個(gè)螺紋套用一個(gè)聯(lián)接器擰緊，在其中固定有一個(gè)鉆頭，這個(gè)由螺紋套，聯(lián)接器和鉆頭組成的工具由一個(gè)快速裝卡器可替換地裝入手動(dòng)裝置的工具夾中。為了實(shí)現(xiàn)任何一種適當(dāng)?shù)牟僮餍问剑诠ぞ弑徊迦牍ぞ邐A之前，螺紋套被調(diào)整到聯(lián)接器前面的適當(dāng)?shù)妮S向位置上。
這樣的工具控制不適合于如沖擊鉆這樣的手動(dòng)工具裝置。這樣的工具在軸向上有沖擊載荷，這樣施加在工具上的載荷使工具產(chǎn)生間斷的軸向運(yùn)動(dòng)。工具這樣的軸向運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)遞到彈卡裝置上，并且使其控制過程無法實(shí)現(xiàn)。
為了解決這一問題，本發(fā)明的手動(dòng)工具裝置帶有一個(gè)彈卡裝置，該彈卡裝置能在給工具沖擊力的同時(shí)，也能實(shí)現(xiàn)工具的變速操作。
本發(fā)明解決了這個(gè)問題，本發(fā)明涉及這樣一種彈卡裝置，該彈卡裝置具有一個(gè)可沿工具的軸線方向移動(dòng)的滑套和至少一個(gè)可沿垂直于工具軸線方向進(jìn)入工具夾的導(dǎo)向孔的控制元件。滑套頂在由工具頂出導(dǎo)向孔的凸出的控制元件上或者壓住進(jìn)入導(dǎo)向孔中的控制元件。
通過彈卡裝置的兩個(gè)部分，一個(gè)滑套和至少一個(gè)控制元件，工具的徑向輪廓被接觸地探摸，并且使變速操作得以實(shí)現(xiàn)。該控制元件在與工具軸線垂直的方向上，同時(shí)也與滑套的滑動(dòng)方向垂直的方向上，可以進(jìn)入工具夾的導(dǎo)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(gè)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(dāng)向工具施加沖擊力的時(shí)候，這種彈卡裝置也適用。
當(dāng)一個(gè)工具裝入工具夾，而這個(gè)工具的表面輪廓使控制元件能進(jìn)入導(dǎo)向孔時(shí)，滑套失去了移動(dòng)限制，因此滑套壓住控制元件。這樣產(chǎn)生的滑動(dòng)導(dǎo)致了變速操作，例如，轉(zhuǎn)換到另一個(gè)驅(qū)動(dòng)擋或另一種沖擊功率。相反地當(dāng)工具放入工具夾，其輪廓表面使控制元件處于頂出位置，滑套滑到控制元件處。這時(shí)上述變速操作在裝置中實(shí)現(xiàn)，所以工具處于例如在這種情況下該裝置具有的標(biāo)準(zhǔn)操作狀態(tài)。
為了能有更多變速可能性，最好是裝入若干個(gè)控制元件，這些控制元件可以相繼進(jìn)入導(dǎo)向孔。根據(jù)控制元件的數(shù)量，工具對(duì)于每一種最佳的操作形式可以安排同等數(shù)量的，或較少數(shù)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(nèi)，其直徑應(yīng)該大于套筒狀的工具夾的壁厚，使得控制球在徑向能被頂?shù)猛钩鲇诠ぞ邐A的外側(cè)或凸出于工具夾的導(dǎo)向孔的內(nèi)側(cè)。
比較好的結(jié)構(gòu)形式是，控制元件在工具夾的圓周上叉開排列。通過一個(gè)軸向分級(jí)的，用于頂觸處于頂出位置上的定位元件的滑套端部，使滑套可以根據(jù)定位元件的徑向位置而處于不同的軸向位置上，從而實(shí)現(xiàn)變速操作。同時(shí)，每一個(gè)控制元件被置于滑套端部的不同的軸向級(jí)上。
另一種適合本發(fā)明的結(jié)構(gòu)形式是，控制元件設(shè)置在工具夾的不同的軸向位置上，這樣設(shè)置控制單元，可以使用一個(gè)軸向不分級(jí)的、從而是結(jié)構(gòu)簡單的滑套端部。根據(jù)控制元件的徑向位置，滑套可以滑動(dòng)到對(duì)應(yīng)的軸向變速位置上。在軸向的不同位置上設(shè)置控制元件的方案與在徑向的不同位置上設(shè)置控制元件的方案聯(lián)合使用，就可以得到更多的變速位置。
滑套的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它被做成圍套工具夾的套筒。這個(gè)套筒的環(huán)繞著工具的端頂在正處于凸出位置上的控制元件上。
滑套最好是處于一個(gè)朝控制元件方向施加力的彈簧元件的作用下。根據(jù)控制元件的徑向位置，彈簧元件使滑套自動(dòng)地達(dá)到適當(dāng)?shù)妮S向位置。這個(gè)彈簧元件最好是壓縮彈簧。當(dāng)所有控制元件都被嵌入時(shí)，滑套壓住這些控制元件，并且實(shí)現(xiàn)相應(yīng)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(dòng)滑套。這樣的移動(dòng)操作還可實(shí)現(xiàn)工具的卡緊。
比較好的結(jié)構(gòu)形式是，彈卡裝置的變速操作是以機(jī)械方式、光學(xué)方式或電方式實(shí)現(xiàn)的。在變速過程中，彈卡裝置的滑套的每一個(gè)位移被用作變速操作的信號(hào)。
為了以機(jī)械方式實(shí)現(xiàn)變速操作，彈卡裝置具有一個(gè)用于多級(jí)操作方式的拔叉，這個(gè)拔叉可以與滑套連為一體，也可以是一個(gè)與滑套分離的，一同動(dòng)作的變速桿的一部分。比如，這個(gè)變速拔叉可以做成活動(dòng)鍵的形式，該活動(dòng)鍵把可供選擇的、不同的驅(qū)動(dòng)輪與工具夾掛接在一起，這些驅(qū)動(dòng)輪是用于傳遞旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的。
為了以電的方式實(shí)現(xiàn)變速操作，根據(jù)另一種結(jié)構(gòu)形式，彈卡裝置具有一個(gè)傳感芯，該傳感芯與一個(gè)傳感器共同產(chǎn)生變速感應(yīng)信號(hào)。傳感芯可以與滑套為一整體并且至少應(yīng)處在傳感器的感應(yīng)區(qū)內(nèi)的滑套的軸向位置上，為了實(shí)現(xiàn)多個(gè)變速操作，感應(yīng)芯最好在移動(dòng)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(jí)地或無級(jí)地與傳感器隔開不同的距離。
根據(jù)滑套的軸向位置，由于傳感芯的影響，傳感器送出不同的變速電信號(hào)，這樣就間接地實(shí)現(xiàn)了變速過程。比如，這個(gè)變速過程可以是改變轉(zhuǎn)速或者是改變旋轉(zhuǎn)方向。
被控制元件探觸的表面輪廓，可根據(jù)本發(fā)明的進(jìn)一步的結(jié)構(gòu)形式實(shí)現(xiàn)，該插入柄至少應(yīng)有一個(gè)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(shí)，該長槽位于控制元件的滑動(dòng)區(qū)域內(nèi)，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(dòng)障礙消失，使它可以繼續(xù)滑動(dòng)，而這樣的滑動(dòng)就進(jìn)行了變速操作。
與此相反，如果一個(gè)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(dǎo)向孔中，由此控制元件成為滑套的滑動(dòng)障礙。這樣滑套就停在了另一個(gè)軸向位置上，這個(gè)位置可以被用來實(shí)現(xiàn)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于控制元件的嵌入長度，以便適應(yīng)工具的軸向移動(dòng)，例如不影響傳遞沖擊。
沿著插入柄的圓周，最好設(shè)置多個(gè)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，使滑套處于不同的軸向位置，這些位置導(dǎo)致了變速操作，這個(gè)滑套例如可以是軸向分級(jí)的，并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(gè)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(tài)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(dá)到。
本發(fā)明將根據(jù)下面附圖中的結(jié)構(gòu)示例，更詳細(xì)地闡明。這些附圖是

圖1是一個(gè)手動(dòng)工具裝置的前端部的縱斷面圖，這個(gè)手動(dòng)裝置具帶有用于機(jī)械地實(shí)現(xiàn)變速過程的，已裝入工具的彈卡裝置。
圖2是一個(gè)根據(jù)圖1的手動(dòng)裝置的前端部，該裝置帶有已裝入的，具有一對(duì)用于使彈卡裝置頂觸的長槽的工具。
圖3是一個(gè)圖1的手動(dòng)裝置的前端部，該裝置帶有已裝入的、具有兩對(duì)用于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(dòng)裝置的前端部，沿圖3Ⅳ-Ⅳ線的斷面圖。
圖5是一個(gè)另一種型式的手動(dòng)裝置的前端部的縱斷面圖，它具有用于電動(dòng)的實(shí)現(xiàn)變速過程的、已裝入工具的彈卡裝置。
圖6是一個(gè)圖5型式的手動(dòng)裝置的前端部，它具有已裝入的、具有一對(duì)用于使彈卡裝置頂觸的長槽的工具。
圖7是一個(gè)圖5型式的手動(dòng)裝置的前部，它帶有已裝入工具的、具有兩對(duì)長槽的工具，其長槽是用于彈卡裝置頂觸的。
根據(jù)本發(fā)明所闡述的手動(dòng)裝置，圖1至圖7顯示的是一種沖擊鉆的前端部分，被裝入其中的工具的轉(zhuǎn)速和沖擊力是可以調(diào)整的，施加在工具上的沖擊能將繼而施加到被加工材料上，因此裝在手動(dòng)裝置中的工具需要有限的軸向位移。
圖1到圖4中的鉆錘具有一個(gè)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(dǎo)向套2。
導(dǎo)向套2中有軸孔3，穿過工具夾1的、具有較小直徑的導(dǎo)向孔4與其相通。在軸孔3中有一個(gè)可移動(dòng)的沖頭5，它通過環(huán)6密封放置。沖頭5被一個(gè)沒顯示在圖上的驅(qū)動(dòng)裝置往復(fù)移動(dòng)，向工具不斷施加力，例如向鉆頭，或向其插入柄7已經(jīng)插到工具夾1中的導(dǎo)向孔4中的那樣的工具。
為了使工具在有限移動(dòng)情況下的裝卡和轉(zhuǎn)速同步，插入柄7具有兩個(gè)在直徑的相對(duì)位置上的同步槽8，在槽內(nèi)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?？ǘㄝ?被裝在工具夾1的窗口11內(nèi)，并且被一個(gè)套筒狀的滑套12保持在所示的卡定位置上?；?2同心地包住工具夾。
為了松開卡定輥9，如圖1至圖3中所示，滑套12可以向右移動(dòng)，然后可以轉(zhuǎn)動(dòng)，從而卡定輥9在滑套12的內(nèi)壁上的大家所熟悉的凹槽處向外松開?；?2的移動(dòng)是通過外界的手動(dòng)實(shí)現(xiàn)的，因此操縱環(huán)13與滑套12緊固地聯(lián)接。同時(shí)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(huán)13的內(nèi)側(cè)，另一端作用在導(dǎo)向套2的臺(tái)肩上。
在工具夾1的偏鉆孔方向一側(cè)的一段上有兩個(gè)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(shè)置的。在通孔15、15′中各裝有一個(gè)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，并且在徑向凸出于工具夾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(dòng)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?shù)娇刂茊卧?6上的左端面用虛線表示出來。
滑套12的軸向移動(dòng)帶動(dòng)變速桿17一起運(yùn)動(dòng)，變速桿17被壓縮彈簧18頂在滑套12的右端面上。變速桿17被裝在導(dǎo)向套2的壁中，并且裝有一個(gè)密封圈19。被滑套12帶動(dòng)的變速桿17的一端為變速拔叉21，其形狀象一個(gè)活動(dòng)鍵，變速拔叉21處于導(dǎo)向套2上的一個(gè)徑向敞開的半園槽22內(nèi)，并在導(dǎo)向套2的切線方向上被支撐。
在導(dǎo)向套2上有三個(gè)可自由轉(zhuǎn)動(dòng)的、大小不同的齒輪23、24、25，它們各自都具有帶鍵槽的內(nèi)孔，根據(jù)滑套12的軸向位置，與滑套12一同移動(dòng)變速桿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(dǎo)向套2掛在一起旋轉(zhuǎn)。
直齒輪31、32、33與齒輪(23)(24)(25)嚙合，它們固定地安裝在一個(gè)驅(qū)動(dòng)軸34上。當(dāng)齒輪23與導(dǎo)向套2掛接，齒輪31的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被傳遞到導(dǎo)向套2，這時(shí)導(dǎo)向套2獲得可變換的轉(zhuǎn)速中的最小轉(zhuǎn)速。驅(qū)動(dòng)軸34可旋轉(zhuǎn)地安裝在一個(gè)機(jī)殼35中，為此裝有軸承36、37。滾動(dòng)軸承38和密封環(huán)39作為導(dǎo)向套2的軸承和密封圈安裝在機(jī)殼35中。
在圖2中表示了屬于另外的一種工具的插入柄41。為了能自動(dòng)調(diào)節(jié)工具所需的轉(zhuǎn)速，它具有一對(duì)在直徑方向相對(duì)的長槽42，該長槽位于與同步槽43連接著的那一段的與插入方向相反的一側(cè)，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(jìn)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(shí)現(xiàn)。這樣控制單元16被壓住，而滑套至少要頂?shù)焦ぞ邐A(1)的在徑方向凸出的控制單元16′上。這樣變速桿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(shí)導(dǎo)向套2被調(diào)節(jié)到了比較高的轉(zhuǎn)速。
在圖3中的插入柄45屬于又一種工具，它具有兩對(duì)在軸線上分開并相差90°的長槽46、47，這兩對(duì)長槽如圖4所示是用于嵌入控制單元16、16′的。這兩對(duì)長槽46、47也是位于插入柄45的同步槽48一段的與插入方向相反的一側(cè)?；?2可以壓住被嵌入的控制單元16、16′，直到撞上移動(dòng)極限，即端蓋49的端頭，端頭49與工具夾(1)固定聯(lián)接。由于滑套12撞上端蓋49，變速拔叉21處于使齒輪25與導(dǎo)向套2嚙合的軸向位置，這是能調(diào)節(jié)到的最大轉(zhuǎn)速。
根據(jù)調(diào)節(jié)要求，在直徑上成對(duì)設(shè)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(gè)緊定旋轉(zhuǎn)位置中的某一個(gè)位置上。
在換工具時(shí)，如前所述，通過向工具7，41、45的插入方向用手推動(dòng)操作環(huán)13，使滑套12移動(dòng)。這樣控制元件16、16′在徑向被向外松開。在每一次工具插入之后，滑套12被重新放開，控制元件進(jìn)入到圖1至圖4所示的某一卡緊位置上。
圖5至圖7表示的也是一種沖擊鉆，它的結(jié)構(gòu)同樣適合于圖1至圖4中的工具形式。為了簡單起見，在結(jié)構(gòu)和功能上相似的夾具部件以相同的形狀給出，對(duì)于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(yīng)芯51，感應(yīng)芯51在軸向上分成體積不同的小段。同時(shí)這些小段對(duì)于一個(gè)傳感器52徑向距離也不相同。傳感器52具有熟知的結(jié)構(gòu)形式，傳感器52位于一個(gè)絕緣環(huán)53中，絕緣環(huán)53固定安裝在機(jī)殼35上。根據(jù)滑套12的軸向位置，這個(gè)位置是由每個(gè)工具的插入柄7或41或54的輪廓形狀決定的，感應(yīng)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(jù)感應(yīng)芯51對(duì)傳感器52的覆蓋情況，使由傳感器產(chǎn)生的磁場(chǎng)的導(dǎo)磁性能發(fā)生變化，這導(dǎo)致在傳感器52中產(chǎn)生不同的可利用的轉(zhuǎn)換信號(hào)，這個(gè)轉(zhuǎn)換信號(hào)被用于相應(yīng)的轉(zhuǎn)換過程的輸出信號(hào)。這樣，舉例來說，驅(qū)動(dòng)馬達(dá)的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)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(xué)傳感器。
權(quán)利要求
1.手動(dòng)工具裝置，具有一個(gè)工具夾(1)和一個(gè)夾住工具表面的彈卡裝置，該裝置用于實(shí)現(xiàn)調(diào)速過程，其特征為，彈卡裝置具有一個(gè)沿工具軸線方向可移動(dòng)的滑套(21)，并且至少有一個(gè)在與工具軸線垂直的方向上、能夠推入到工具夾(1)的導(dǎo)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(dǎo)向孔(4)的控制元件(16)擋住，或者壓住推入到導(dǎo)向孔(4)中的控制元件(16)。
2.權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是，具有多個(gè)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(dǎo)向孔(4)中。
3.權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征是，控制元件(16)、(16′)是球形的，并被裝在工具夾(1)的徑向通孔(15、15′)中。
4.權(quán)利要求1至3所述的裝置，其特征是，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(quán)利要求1至4所述的裝置，其特征是，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(quán)利要求1至5所述的裝置，其特征是，滑套(12)被做成圍套工具夾(1)的套筒。
7.權(quán)利要求1至6所述的裝置，其特征是，滑套(12)處于一個(gè)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(quán)利要求1至7所述的裝置，其特征是，其彈卡裝置的變速過程是以機(jī)械的、光學(xué)的或電的方式實(shí)現(xiàn)的。
9.權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械的變速過程，彈卡裝置具有一個(gè)用于多級(jí)驅(qū)動(dòng)的變速拔叉(21)。
10.權(quán)利要求8所述的裝置，其特征是，為了實(shí)現(xiàn)電的變速過程，彈卡裝置具有一個(gè)感應(yīng)芯(51)，該感應(yīng)芯(51)與一個(gè)傳感器(52)共同作用，以產(chǎn)生感應(yīng)變速信號(hào)。
11.用于權(quán)利要求1至10所述的手持工具裝置中的工具，其特征是，插入柄(41、45)上至少有一個(gè)為彈卡裝置的控制元件(16)而設(shè)置的凹槽(42、46)。
12.權(quán)利要求11所述的工具，其特征是，在插入柄(41、45)的圓周上有多個(gè)凹槽(42、46、47)。
13.權(quán)利要求11或12所述的工具，其特征是，多個(gè)凹槽(42、46、47)在軸向上相互叉開排列。
全文摘要
手動(dòng)工具裝置具有一個(gè)工具夾(1)，該工具夾適合于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(dòng)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(gè)控制元件(16)和一個(gè)滑套(12)組成的彈卡裝置，頂觸插入柄的輪廓表面并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的變速操作，從而得到合適的工作狀態(tài)。
文檔編號(hào)B25F3/00GK1030543SQ8710732
公開日1989年1月25日 申請(qǐng)日期1987年12月8日 優(yōu)先權(quán)日1986年12月17日
發(fā)明者安頓·尼尤馬伊爾, 尤托·普蘭克, 格哈德·魯姆普 申請(qǐng)人:希爾蒂股份公司