专利名称：手持式工具设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种手持式工具设备。该手持式工具设备例如可以是以冲击钻机或者冲击式螺钉机的形式实现。
背景技术：
例如切向冲击机构可产生从动轴的冲击螺旋运动。在这种情况下工具可以被构造为螺丝刀的形式，该螺丝刀在工具夹 头中通过从动轴的旋转和部分冲击运动可实施冲击螺旋运动。切向冲击机构通常由马达驱动，可能的情况下在中间连接减速器。被构造为接合器状的切向冲击机构的主要组成部分为配置于接合器的驱动轴的锤体和配置于接合器的从动轴的砧块。锤体可克服弹簧的力的作用在该锤体旋转的情况下沿轴向离开砧块，以及紧接着重新在该锤体旋转的情况下-在弹簧的力的作用下被加速地-运动冲击砧块。冲击运动实际上是沿着与旋转运动正切的方向进行。用于实施旋转冲击的旋转运动与轴向往复运动通过滑槽导向机构耦联，从而使得锤体最终按照滑槽导向机构的事先规定被强制引导运动。在往复运动的一个换向点处锤体与砧块脱开。在往复运动的另一个换向点处锤体对砧块实施旋转冲击。以此方式，锤体例如可以每旋转半圈实际上沿旋转运动的正切方向碰靠到砧块上，并在旋转冲击中传递较高的最大转矩。这样高的最大转矩通常通过从动轴的连续旋转驱动是无法达到的。上述切向冲击机构可以构造为相对较窄地确定的转矩范围用的谐振弹簧质量系统，本身的工作点通过驱动驱动轴的驱动转速被固定在该转矩范围内。另外工作点的特征在于脱开力矩，通过该脱开力矩锤体与砧块在脱开位置中退耦-就是说使砧块与锤体的接合分离的脱开力矩。另外工作点的特征在于冲击时可传递的最大转矩。另外对此起决定性作用的是锤体的惯性矩，弹簧的弹簧刚度和滑槽导向机构的传递功能，该传递功能最后可以由滑槽导向机构的控制轮廓事先确定。在通常的应用范围内，切向冲击机构具有借助较小的弹簧刚度而达到的较小的脱开力矩。例如大孔径深孔的要求高转矩的钻孔在使用这种通常的切向冲击机构的情况下仅仅在某种条件下才有可能。
发明内容
希望能设计出一种也适用于具有较高转矩要求之应用场合的切向冲击机构。简单地依比例提高常规的切向冲击机构的设计参数在此是达不到目的的，因为随之通常会出现切向冲击机构主体尺寸增大的情况。在开头所述类型的工具设备中，这样将导致操控性能恶化。涉及手持式工具设备的目的通过本发明以开头所述类型的手持式工具设备来实现，在该手持式工具设备中，根据本发明规定滑槽导向机构具有一个螺旋状的控制轮廓，该控制轮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。优选的是，参照滑槽导向机构的圆柱体的轴线所测量的第一斜度的第一倾斜角a大于参照所述轴线所测量的第二斜度的第二倾斜角P。这些斜度特别是具有相同的符号，就是说，各部段是控制轮廓仅有的(唯一的)螺旋状走向的一部分。在一个特别优选的设计中可为此规定第一部段构成控制轮廓靠近砧块的部段，第二部段构成控制轮廓远离砧块的部段，并且第一斜度大于第二斜度。特别是，第一和第二斜度可以是控制轮廓仅有的显著不同的斜度。就是说直到一个尽可能连续的过渡区域为止实际上只有具有显著不同斜度的第一和第二部段。优选第一和第二部段直接相互邻接。本发明是出于下述考虑，S卩，切向冲击机构应该为方便用户的和重量较轻的手持式工具设备设置一个具有较小弹簧刚度的弹簧系统。由此另外可以认识到，如果滑槽导向机构-特别是在配置给冲击的、此处例如为第一部段中-被构造为优选适当陡斜的话，还可达到一个比较高的脱开力矩。还认识到，为了在锤体与砧块之间的冲击时传递较高的最大转矩，滑槽导向机构-特别是在配置给锤体与砧块的、脱开的此处例如第二部段中-被构造为优选适当地平缓。原则上本发明认识到，配置给冲击的第一部段和配置给脱开的第二部段可以配有螺旋状控制轮廓的不同的第一和第二斜度。
与通常的控制轮廓不同-例如被设置在心轴上的、同样形状/形式的、螺旋状的、在整个控制轮廓的走向上斜度不变的控制轮廓，本发明的方案这样设计有具有螺旋状控制轮廓的滑槽导向机构，该控制轮廓具有以适当方式变化的斜度。这种以上述方式匹配的控制轮廓在配置于转矩传递的第一部段中具有不同于配置于锤体与砧块脱开的第二部段的斜度。优选的是，滑槽导向机构此外可具有被构造为基本上呈V状的-还有双螺旋状的-控制轮廓。然而与前述具有仅有的、始终同方向的螺纹走向的控制轮廓不同，这个控制轮廓却被设置为V形翼边(V-Schenkel)，该V形翼边而且是在该V形翼边的第一部段中具有第一斜度，在该V形翼边的与此不同的第二部段中具有相同符号的第二个不同的斜度。通过滑槽导向机构的这样一种适配的、螺旋状的控制轮廓，可以达到比较好的冲击还有比较高的脱开力矩；这一点的有利之处在于无需增加切向冲击机构的质量。特别是弹簧刚度仍然可以保持比较小。在从属权利要求中对本发明的其他有利发展设计加以阐述，并对在发明目的设定的范围内以及鉴于进一步的优点实现上述方案的有利可能性加以详细地说明。优选地，砧块与从动轴成一体相连接，以及心轴与驱动轴成一体相连接。优选滑槽导向机构被构造在诸如轴的圆柱体上-例如心轴-或者空心体上；例如在圆柱体的外周面或者内周面上。这些措施-单独地或者组合地-产生特别紧凑和稳固的切向冲击机构。优选地，滑槽导向机构在驱动轴与从动轴之间的心轴上具有第一控制轮廓。作为另一选择，优选作为补充，滑槽导向机构在锤体的内周面上具有第二控制轮廓。特别是通过优选的滑槽导向机构中上述第一和第二控制轮廓的配合作用，可以有利地实现锤体相对砧块的、为了实施旋转冲击运动的轴向和旋转运动。在发展设计中，只有滑槽导向机构的第一控制轮廓或者只有第二控制轮廓可以分别设置一个具有第一斜度的第一部段和一个具有不同的第二斜度的第二部段。在一个变型方案中，滑槽导向机构的第一控制轮廓和第二控制轮廓也可以各设置一个具有第一斜度的第一部段和一个具有不同的第二斜度的第二部段。优选的是，(特别是分别地)第一部段构成控制轮廓靠近砧块的部段、第二部段构成控制轮廓远离砧块的部段。优选第一斜度大于第二斜度。特别是，参照滑槽导向机构的圆柱体的轴线所测量的第一斜度的第一倾斜角a大于参照所述轴线所测量的第二斜度的第二倾斜角P。以特别有利的方式，通过该切向冲击机构可以达到高的脱开力矩，切向冲击机构而且能够传递较高的最大转矩，就是说实施良好的冲击。控制轮廓保证了起接合器作用的切向冲击机构中特别可靠和无损耗的力传递。切向冲击机构以特别优选的方式还适合于要求高转矩的运转的实施。第一和第二斜度为控制轮廓的基本上仅有的斜度以及第一和第二部段直接相互邻接被证明是特别有利的。这使控制轮廓的构造相对简单。另外原则上在第一和第二部段之间可以设置一个另外的部段，该部段被设置为具有逐渐的斜度匹配(Steigungsanpassung)的过渡部段,或者具有在第一与第二斜度之间的恒定值。在特别有利的设计中，控制轮廓-优选第一控制轮廓-由滑槽导向机构的封闭滑槽构成。在特别优选的构造中封闭滑槽被构造为(例如具有U形横截面的)凹槽的形式，
其中，一个与锤体强制引导式连接的滑块在该凹槽中可以运动。在另一种特别有利的设计中，控制轮廓由滑槽导向机构的开放滑槽构成。特别优选第二控制轮廓由滑槽导向机构的开放滑槽构成。在特别优选的构造中，开放滑槽被构造为(具有平坦横截面的)滑动面的形式，其中，一个与锤体强制引导式连接的滑块在该滑动面上可以运动。在一种特别优选的-还被借助实施方式阐述的-设计中，滑槽导向机构通过驱动轴与从动轴之间的心轴上的封闭滑槽和锤体的内周面上的开放滑槽的配合而构成。作为另一选择，滑槽导向机构也可以通过锤体的内周面上的封闭滑槽和驱动轴与从动轴之间的心轴上的开放滑槽的配合而构成。由封闭滑槽和开放滑槽组合而成的这种类型的滑槽导向机构证明是特别有效的。在上述特别优选的设计的范围内，控制轮廓被构造成滑动面的凹槽的形式，其中，在控制轮廓上被强制引导的滑块是可以运动的。原则上控制轮廓也可以对此相反地构造，例如设置有在其上滑块被强制引导的隔筋。原则上，以适应结构需求的种类和方式，可以通过两个不同的斜度实现用以实施适当传递功能的滑槽导向机构的控制轮廓。优选的是，第一部段构成控制轮廓靠近砧块的部段和第二部段构成控制轮廓远离砧块的部段，其中第一斜度优选大于第二斜度。换言之，控制轮廓的配置于冲击时传递最大转矩的第一斜度大于控制轮廓的配置于锤体与砧块脱开的第二斜度，特别是对于位于心轴上的第一控制轮廓。在这样的设计的范围内应该认识到，如果锤体的旋转能的尽可能大的部分，特别是全部被转换为旋转冲击(也被称作切向冲击)的冲击能的话，就是说转换为转矩的话，就可以传递较大量值的最大转矩。这可以得到相对轴线所测得的比较平缓的控制轮廓设置的支持。在另一个设计范围内认识到，砧块与锤体之间的脱开力矩可设置得比较高。这可以得到相对轴线所测得的比较陡的控制轮廓设置的支持。优选地，在靠近砧块的第一部段中第一斜度上升。该上升可以逐渐变换。具有较大斜度的第一部段也可以被构造为具有不变斜度的第一靠近砧块部段的形式，该不变斜度大于第二远离砧块部段中的第二斜度。控制轮廓的第二斜度比较小。在这种情况下，第二部段中的斜度走向可以逐步变小。然而第二部段也可以比较简单地被构造为具有不变第二斜度的部段，该斜度小于第一部段中的第一斜度。特别是从第一到第二部段的过渡中的斜度走向可以被构造为在第一与第二斜度之间是逐步的或者分级的或者单级的。特别是规定在砧块与锤体的为了实施切向冲击的接合位置中，与锤体强制引导式连接的滑块被设置在控制轮廓的第一部段中。因此有利地避免了由于在具有较小第二斜度的第二部段中起阻力作用的能量吸收而对最大转矩的传递造成限制的现象。而保证了 滑块在较大的第一斜度的范围内实际上可以将锤体的全部旋转能作为转矩传递到砧块上，并且不发生反作用。为了实施切向冲击，砧块和锤体优选处于完全接合位置中。在锤体的往复运动的、实施旋转冲击的换向点中，砧块与锤体具有一个接合区域，该接合区域例如可以通过止挡机构的长度被事先规定。有利的设计如下，即，特别是较大斜度的第一部段具有这样的轴向延伸长度，该延伸长度达到接合区域的轴向延伸长度的至少20%。因此保证了至少在接合区域的轴向延伸长度的剩余的20 %上具有有利地较大的第一斜度，该斜度允许传递特别高的最大转矩。趋势是，第一部段的轴向延伸长度越大，冲击的效果就越好。有利的是，部段的轴向延伸长度达到接合区域的轴向延伸长度的至少20%或者与接合区域的延伸长度大致相同但不超过这个延伸长度。至少在实施砧块与锤体的接合分离的砧块与锤体的脱开位置中，一个与锤体强制引导式连接的滑块被设置在控制轮廓的第二部段中也被证明是有利的。通过这种方式确保鉴于滑槽导向机构的较小的第二斜度滑 块只允许高的脱开力。止挡机构在砧块和/或锤体中优选被构造为至少一个凸台的形式。两个凸台被证明是特别有利的。凸台有利地被构造在砧块或者锤体的环边上。该环边可以是设置在砧块和/或锤体的顶端或者侧面。具有两个凸台的设计通过控制轮廓的适当的匹配允许每旋转半圈锤体与砧块脱开或者切向冲击一次。在滑槽导向机构的其他的适当的匹配情况下，还可以设计多于两个的凸台，例如为齿圈的形式。特别是，这样可以将旋转运动限制在锤体旋转一整圈的一部分上。在切向冲击机构的特别优选的应用范围内，手持式工具设备可以被构造为冲击钻机的形式。优选地，切向冲击机构被构造为实施滑动离合器的功能。在这个应用中，切向冲击机构尤其是还可在相应的弹簧质量系统的谐振以外运行。控制轮廓的第二远离砧块部段中的第二斜度优选被如此地构造，即切向冲击机构具有允许冲击钻机正常钻孔运行的特别高的脱开力矩，就是说在正常钻孔运行中也不会脱开。在一个对此变型的应用设计中，将手持式工具设备构造为冲击式螺钉机的形式被证明是有利的。在这个设计中切向冲击机构被构造为实施冲击旋转运动的功能。此处将切向冲击机构构造为用于与其相连接的弹簧质量系统的谐振运行被证明是特别有利的。这对于确定的、相对受限制的转矩范围，可能是适合的。特别是为了在锤体与砧块之间的旋转冲击时达到特别高的最大转矩传递，第一靠近砧块部段中的第一斜度被构造有较高值。根据本发明方案的控制轮廓的匹配，特别是对于两个上述的应用情况来说是特别有利的。另外上述应用情况还可以通过不仅具有较大斜度的第一部段而且具有较小斜度的第二部段的优化匹配而相互组合。总体上可以实现一个适合需求的切向冲击机构，该切向冲击机构一方面允许旋转冲击时传递高的最大转矩，以及在低于切向冲击机构的脱开力矩的情况下允许高转矩要求时的运行。特别是通过增大第一靠近砧块部段中的第一斜度可以相对提高切向冲击机构的脱开力矩，从而，该切向冲击机构实际上如同滑动离合器那样工作。尽管如此，依可保证在远离砧块的部段中实现较好的转矩传递。
下文借助附图来说明本发明的一些实施例。这些附图并非必须按比例绘示各实施例，具体而言，附图为了有助于阐释，是以示意性的和/或略微变样的形式进行说明的。对于由附图可以直接看出的教导的补充，可参阅相关的现有技术。同时应该考虑到，针对某一实施形式的方式和细节可以进行各种各样的变型和改变，而并不脱离发明的总的思想。在说明书、附图以及权利要求书中所公开的发明特征，无论是单独存在还是任意组合，对于本发明的进一步发展设计都可能是重要的。此外，说明书、附图和/或权利要求书中所公开的特征的至少两个的全部组合均落入本发明的范围之内。本发明的总的思想并不局限于以下图示的和描述的优选实施形式的确切方式或细节，或者并不局限于一种与权利要求书中主张的方案主题相比是受到限制的方案主题。对于所给出的尺寸/数值范围，应该认为也公开了处在所说极限内的值作为极值，并且可以任意使用以及可以提出权利要求。通过下文对优选实施形式的说明以及参照附图可得到本发明的进一步的优点、特征和细节；附图详细示出图I :为具有切向冲击机构(Tangentialschlagwerk)的手持式工具设备的示意图-在本例中为冲击钻机或者冲击式螺钉机；图2 :为图I所示手持式工具设备的切向冲击机构的示意图，其中为了图示滑槽导向机构(Kulissenfiihrung)的螺旋状的控制轮廓的走向，切向冲击机构的锤体和砧块以分解图的形式被相对较远地相互分开-为了阐述本发明的设计方案示出了具有螺旋状控制轮廓的简单滑槽的滑槽导向机构，该 控制轮廓具有第一和第二斜度，这些斜度具有相同的符号和不同的数值；图3A :为手持式工具设备特别优选实施方式所用的切向冲击机构的优选结构实现方式的详图，其中示出侧视图(C)以及剖视图⑶和(A);图3B :为图3A侧视图(C)的端面图；图4 :视图(A)为图3A、图3B所示切向冲击机构的结构实现方式所用的锤体的透视图，而视图⑶为视图(A)所示锤体的剖视图。
具体实施例方式图I示出的是一个手持式工具设备100，该手持式工具设备-例如为冲击式螺钉机的形式-可以通过由外壳101构成的手柄102握持，其驱动104在本例中可以通过杠杆或者按钮形式的触发器103被启动。驱动104在此构造有电动马达形式的马达105，该马达将图2中所示的旋转运动I通过减速器106和驱动轴50传递给心轴20。心轴20被布置在驱动轴50与从动轴30之间，并且在本例中是与驱动轴50成一体连接。心轴20的旋转运动I通过图2中进一步示出的切向冲击机构10-就是说在锤体70与砧块60的旋转冲击的共同作用下-被转换为驱动轴30的旋转的和部分切向冲击的运动；驱动轴30的这个旋转的和部分-沿旋转运动的切线方向-冲击的运动传递到手持式工具设备100的工具夹头40中的未详细示出的工具上。在工具夹头40中安置于与心轴20和从动轴30相同的轴线2上的工具-例如螺丝刀或者类似部件-可以将与马达105连续转矩产生能力(Drehmomentleistung)所能达到的程度相比更高的转矩传递给例如螺栓。切向冲击机构10可以在弹簧质量系统的框架内被模式化。在本例中是在谐振范围内运转，这使得最大转矩到工具和螺栓上的传递最佳化。所示冲击式螺钉机优选被应用于例如将螺栓旋入或者将锚栓置入混凝土或者类似的硬质基底中。参照图2，切向冲击机构10具有一个配置于从动轴30的砧块60以及一个配置于驱动轴50的锤体70。在弹簧80和滑槽导向机构90的力的作用下，在此，锤体70可以在该锤体旋转的情况下-实际上与旋转方向相切地-冲击砧块60地轴向运动。轴向运动4在本例中通过箭头被作为往复运动标示出来，旋转运动3通过另一个箭头被标示出来。轴向运动4的前部换向点产生于锤体70通过旋转冲击(也被称为切向冲击)撞击砧块60之后，在该旋转冲击中最大转矩在锤体70与砧块60之间得以传递。轴向运动4的后部换向点在锤体70与砧块60的脱开点那边。脱开点大约位于下文中进一步阐述的控制轮廓91的第一和第二部段93、94之间的过渡范围内；就是说大约在控制轮廓91的折弯范围内。为了能够更加清楚地图示出滑槽导向机构90的走向，图2示出的是远在脱开点那边的锤体70。砧块60在本例中具有两个砧块凸台64形式的止挡机构-在本例中仅仅示出这些砧块凸台中位于砧块一侧的一个砧块凸台64。图2中示出的砧块凸台64的下部平面用作砧块冲击面62。通过锤体70的冲击传输的相应的动量被施加在站块冲击面62上-这样最大转矩从锤体70就被传递给站块60。锤体70相应地具有两个锤体凸台74，其中在图2中可以看到的下部锤体凸台74的前面用作锤体冲击面72。这个锤体冲击面被设计为用于通过冲击砧块冲击面62而传递所述动量。在本例中，心轴20每旋转半圈就完成最大转矩到砧块60上的一个传递。为此，相应地设置有两个砧块凸台64和两个锤体凸台74并且与滑槽导向机构90协调定位设置。滑槽导向机构90在此具有凹槽96形式的封闭滑槽，该滑槽被构造在心轴20中，并与螺旋状的控制轮廓91仅有的(唯一的)连续走向相符。在凹槽96中设置有一个此处被构造为滚珠的滑块92，通过该滑块，锤体70可以以一个自由度运动地-由滑槽导向机构90强制引导地-配合支撑在心轴20上并与这个心轴形状锁合地相连接，就是说可以在实施沿轴向4的往复运动和沿正切方向3的旋转运动的情况下运动。砧块冲击面62和锤体冲击面72在此被定向为垂直于砧块60或者锤体70的周向。砧块冲击面62或者锤体冲击面72上的垂直线因此指向包括砧块凸台64的砧块60环边上的切线方向或者包括锤体凸台74的锤体70环边上的切线方向。滑槽导向机构90在本例中具有靠近砧块的第一部段93和远离砧块的第二部段94，其中，第一部段与第二部段94相比具有较小的轴向延伸长度。第二部段94与第一部段93直接相连。在第一部段93中，控制轮廓91具有设置有第一相对较陡斜度的单螺旋状的走向。在第二部段94中，控制轮廓90具有沿相同的方向延续第一部段93中的单螺旋状走向的另外的单螺旋状的走向，该走向具有比较平缓的第二斜度。相对轴线2成较小倾斜角^的第二斜度因此小于具有较大倾斜角a的第一斜度。另外，第一部段93具有这样的轴向延伸长度，该延伸长度略小于砧块60与锤体70的接合区域95的轴向延伸长度。接合区域95在本例中由止挡机构-即此处的砧块凸台64和锤体凸台74-的轴向延伸长度所确定。通过第一部段93与接合区域95的轴向延伸长度的这个比例，首先保证了 在砧块、60与锤体70的接合位置中-就是说为了实施砧块冲击面62与锤体冲击面72上的切向冲击-与锤体70强制引导式连接的滑块92处于控制轮廓91的第一部段93中。另外，在第一部段93中控制轮廓91的比较陡的斜度保证了锤体70与砧块60的比较可靠的接合。通过从-具有较小倾斜角P的-第二斜度向-具有较大倾斜角a的-第一斜度的充分分级的过渡，在切向冲击机构10的动态运行中也保证了 在第一部段93的第一较陡的斜度范围内即将实施锤体70与砧块60之间的切向冲击之前，锤体70的旋转运动沿正切方向首先得到充分的加速，其次旋转能可以作为最大转矩被传递。相反,在加速阶段中，弹簧80的动力势能(Kraftpotential)在控制轮廓91的第二部段94的区域内很大程度地得以释放，以及，锤体70-通过滑槽导向机构90被强行引导和克服锤体70的惯性被加速地-压向前方。通过这种方式，在控制轮廓91的第二部段94·中达到砧块60与锤体70之间的最大转矩的特别高的数值。另外，这个最大转矩在控制轮廓91的第一部段93中以改进的方式被传递给工具，此外，夹持力矩由于控制轮廓91中的较大的倾斜角a的原因而得到提高。这样，例如螺栓可以更有效地被旋入坚固的基底中。这样，在心轴20旋转冲击和进一步实施旋转运动I之后，首先保持转矩的在驱动104与工具之间的耦联通过切向冲击机构10保持不变，因为从现在起砧块60与锤体70在砧块凸台64和锤体凸台74处处于接合状态。接合状态由于控制轮廓91的具有较大倾斜角a的第一部段93的原因以改进的方式得以维持。随着工具针对旋转方向I的阻力的增加，锤体70克服弹簧80的弹力从接合区域95中的接合状态中被拉出，就是说心轴20穿过锤体70-通过滑槽导向机构90强制引导地-旋转。其中锤体70通过锤体凸台74和砧块凸台64与砧块60保持接合如此长时间，直到砧块凸台64或者锤体凸台74的顶端63、73能相互从旁边旋转经过为止。实际上，一旦砧块60和锤体70相互分离的程度大于结合区域95的轴线延伸时，就发生这种情况。锤体70与砧块60的脱开力矩由控制轮廓91的第一斜度根据第一倾斜角a确定。换言之，在为了实施砧块60与锤体70的接合分离的砧块60与锤体70的脱开位置中，与锤体70强制引导式连接的滑块92处于控制轮廓91的第二部段94中或者过渡到这个部段中。由于与第二斜度的倾斜角P相比，第一斜度的倾斜角a选择得较大，脱开力矩比在较小倾斜角情况下的脱开力矩要大很多。尽管弹簧80的弹簧刚度在本例中保持较小，但是却具有因此而形成的比较大的脱开力矩。比较高的脱开力矩还在不必提高切向冲击机构10的总质量的情况下得以实现。因此通过改进的方式切向冲击机构10使冲击式螺钉机形式的手持式工具设备100在较大转矩使用中的运行成为可能。这也使得切向冲击机构10在负载下具有较大转矩的冲击钻机中的应用成为可能，该转矩例如出现在钻深孔和/或大口径孔时。特别是在本例中阐述的切向冲击机构10还适合作为用于例如冲击钻机或者冲击式螺钉机的滑动离合器。在这种情况下具有倾斜角a的第一斜度被选择得如此大，即，使得锤体70与砧块60之间的接合在从动轴30正常转矩负载情况下实际不发生分离。在锤体70与砧块60脱开之后，在第二部段94中锤体70进行充分的旋转加速，这样最大转矩传递便同样得到最佳化。在图3A的侧视图和图3B的端面图中示出另外一个切向冲击机构11，该切向冲击机构适用于图I中示意性示出的手持式工具设备100的一种特别优选的实施方式。图3A和图3B为此示出一个驱动轴51，该驱动轴以未进一步示出的方式例如通过减速器106与手持式工具设备100的马达105可旋转驱动地连接。在从动轴31上可以以未进一步示出的方式装配一个用于夹持手持式工具设备100的未进一步示出的工具的工具夹头40或者类似部件。从图3A和图3B中可以看出，从动轴31借助驱动轴51和切向冲击机构11可以进行旋转和部分冲击运动-这原则上与前面借助图2所阐述的原理类似。为此，切向冲击机构11具有一个配置于从动轴31的砧块61以及一个配置于驱动轴51的锤体71。在这种情况下锤体71和砧块61原则上以已经基本上借助图2阐述的方法共同作用。在图3A和图3B所示的结构实现方式中，锤体71在弹簧81的力的作用下和在图3A的视图(A)和⑶以及图4中可以看到的滑槽导向 机构190的力的作用下还可以轴向运动，并且，在锤体71旋转的情况下，这个锤体还可以冲击砧块61。在本例中砧块61与从动轴31成一体相连接。心轴21在本例中与驱动轴51成一体相连接。弹簧81同心地装在心轴21上。总体上为了构成切向冲击机构11，驱动轴51、心轴21、砧块61以及从动轴31各自均被设置为与轴线2同心。弹簧81和锤体71为此可移动地、同样也与轴线2同心地被装在心轴21上。弹簧81在驱动轴31那侧支撑在环形止挡22上，该环形止挡配合支承在心轴21与驱动轴51之间的凸台上。在从动轴31侧面，弹簧81支撑在锤体71的端面75上并给这个锤体预加应力或者能使这个锤体沿轴线2的方向在滑槽导向机构190的强制引导下运动。在图2中示意性地不仅示出了用于弹簧80的端面75，还示出了用于弹簧80的环形止挡22。 切向冲击机构11的优选结构实现方式所用的滑槽导向机构190借助图3A的表示A-A和B-B剖面的视图(A)和⑶以及借助图4得到进一步阐述。在本例中滑槽导向机构190具有第一控制轮廓91. I和第二控制轮廓91. 2。第一控制轮廓91. I在本例中事先给定心轴21中凹槽180形式的封闭滑槽的走向。凹槽180呈螺旋状地被加工在心轴21中，并具有原则上V形的走向，该走向-如在图3A的视图⑶中可以看到的那样-在平视图中对称于轴线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就这方面来说被构造为镜像对称以及原则上为相同走向。V形的凹槽180的每个支段181，182设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。在本例中与图2中所示的控制轮廓91的原理类似，同样在滑槽导向机构190中第一部段193中的控制轮廓91. I的第一斜度比第二部段194中的控制轮廓91. I的第二斜度大。具体而言，对于滑槽导向机构190来说，在每个支段181，182中参照所述滑槽导向机构190的心轴21的轴线2所测量的第一斜度的第一倾斜角a大于第二部段194中参照所述轴线2所测量的第二斜度的第二倾斜角3。在切向冲击机构11中与心轴21外表面上的第一螺旋状的控制轮廓91. I相对应的是在图4中可以看出的第二控制轮廓91. 2，该控制轮廓被加工在锤体71的内周面中。第二控制轮廓91. 2事先给定滑动面形式的开放滑槽的走向。第二控制轮廓91. 2也具有为了简便起见而标示为相同附图标记的第一部段193和第二部段194。再者，在第一部段193中，参照轴线2所测量的第二控制轮廓91. 2的斜度大于第二部段194中的控制轮廓91. 2的斜度。特别是从图3A的视图⑶和图4的视图(A)中可以看到，控制轮廓91. 1,91. 2的第一斜度是如此得大，使得控制轮廓91. 1,91. 2在延伸走向中接近于实际上相对轴线2近轴的走向。第一部段193中的最大第一倾斜角a这样产生于控制轮廓190总体上V形走向的顶部处，此处第一支段181和第二支段182-在轴线2的高度平视图中-相接。第一部段193的控制轮廓91. 1,91. 2的第一斜度沿部段194中较小的第二斜度的方向渐近地过渡到第二部段194的第二斜度中。与此无关的是第一和第二斜度是-如它们例如通过倾斜角a和P被标明的那样-控制轮廓190的基本上仅有的不同的斜度。第一控制轮廓91. I与第二控制轮廓91. 2的相互配合可以从图3A的视图(A)中最清楚地看到。在剖视图(A)中可以看到既贴接在心轴21的槽180中也贴接在锤体71的滑动面170上的滑块192被强制引导。通过这种方式，一方面锤体71以及另一方面心轴21相对彼此的运动由第一和第二控制轮廓91. 1,91. 2的走向所确定。类似已经借助图2所阐述的原理那样，锤体71在其自身旋转的情况下按照滑槽导向机构190的事先给定，可以沿心轴21的轴线2轴向运动。弹簧81的预应力同时被转换为锤体71的动能，该锤体在对砧块61施行冲击时将这个动能作为最大转矩输出。因此锤体凸台74与砧块凸台64以在图3A的视图⑶和图3B中所示的方式互相撞击。在砧块61和锤体71的为了实施旋转冲击的接合位置中，强制引导式与锤体71相连接的滑块192因此是处于第一部段193中的控制轮廓91. I的陡的斜度区域内，以及，然 后在通过了 V形控制轮廓190顶部的情况下过渡到第二控制轮廓91. 2的另外的第一部段193中。在通过驱动104和从动轴51进一步提高心轴21上的转矩时，砧块61与锤体71由于砧块凸台64与锤体凸台74的分离而最终脱开接合。大约在这样达到的脱开位置中被强制引导的滑块192过渡到滑槽导向机构190的第二部段194中，也就是具有倾斜角@的比较平缓的斜度区域中。最终滑块192继续滑过环绕心轴21的滑槽导向机构190的凹槽180，并这样过渡到凹槽180的第一支段181的第一部段194中。在心轴21的另一侧，滑块192于是以原则上同样的方式继续运动。因此，总体上心轴21每旋转半圈，锤体71和砧块61冲击各一次。因此在本例中，不但锤体71-由于滑槽导向机构190的第二部段194中具有第二倾斜角@的较平缓的斜度的原因-产生特别优选的加速，而且-由于滑槽导向机构190的第一部段193中具有第一倾斜角a的较陡的斜度的原因-还在锤体71和砧块61之间产生时间上协调的和紧凑的、较大地传送最大转矩的冲击。另外，通过滑槽导向机构190的第一部段193中的具有第一倾斜角a的较陡的斜度，达到了锤体71相对砧块61的较高的脱开力矩。再者，在弹簧81较小的弹簧刚度的情况下和在切向冲击机构11较小质量的情况下，可以达到这个较高的脱开力矩。简而言之，滑槽导向机构190的第一部段193主要有助于较高脱开力矩的形成。滑槽导向机构190的第二部段被设计为主要是为了在锤体71和砧块61之间形成和传递较高的最大转矩。为了能够在锤体71与砧块61之间产生较好的冲击，第二部段194之间的过渡被限制得比较狭窄。换言之，相对部段194，193的延伸长度，第一倾斜角a与第二倾斜角之间的过渡区域的延伸长度保持得比较小。这一点体现在-从图3A的视图⑶和图4中可以看出-控制轮廓91. I和第二控制轮廓91. 2的第一部段193与第二部段194之间的大致弯折状的过渡中。在过渡处，由于控制轮廓91. 1,91. 2有比较平缓的斜度，锤体71被较高/较快地加速。在从图3A的视图⑶中可以看到的倾斜角a，^的具体情况中如下地选择这些倾斜角。相对轴线2和沿逆时针方向测量的第一倾斜角a在本例中更确切地说大于135°，就是说在控制轮廓91. 1、91. 2的第一部段193的走向中，在135°和180°之间。第二部段194相对轴线2和沿逆时针方向测量的第二倾斜角P更确切地说小于135°，也就是具体地说在控制轮廓91. 1、91. 2的第二部段194区域内在大约90°至135°角之间。另外应该理解的是，第一倾斜角a随着控制轮廓91. 1、91. 2的延伸，逐渐接近与轴线2夹角180°。随着从第一部段193向部段194的过渡，控制轮廓91. 1,91. 2从第一倾斜角a过渡到第二倾斜角3。在第一支段181与第二支段182之间的过渡中，在滑槽导向机构190的平缓部分上，第二倾斜角P逐渐接近角90°。因此，在支段181、182之间滑块192的较为平滑的过 渡-分别在心轴21的正面和背面以及分别在控制轮廓91. 1,91. 2的V形走向的顶部-是可能实现的。
权利要求
1.手持式工具设备(100)，尤其是冲击钻机或者冲击式螺钉机的形式，其包括 -装在从动轴(30，31)上用于夹持工具的工具夹头(40)，其中， -所述从动轴(30，31)借助驱动轴(50，51)和切向冲击机构(10，11)能够进行旋转和部分冲击运动，以及， -所述切向冲击机构(10，11)具有配置于所述从动轴(30，31)的砧块(60，61)和配置于所述驱动轴(50，51)的锤体(70，71)，其中，所述锤体(70，71)在弹簧(80，81)和滑槽导向机构(90，190)的力的作用下能够轴向运动，以及在所述锤体(70，71)围绕所述驱动轴(50，51)旋转的情况下能够对所述砧块出0，61)施以冲击， 其特征在于所述滑槽导向机构(90，190)具有螺旋状的控制轮廓(91，91. 1,91. 2)，该控制轮廓在第一部段(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.如权利要求I所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述滑槽导向机构(90，190)在所述驱动轴(20，21 ；50,51)上具有第一控制轮廓(91. I)，和/或在所述锤体(70，71)的内周面上具有第二控制轮廓(91.2)。
3.如权利要求I至2之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述滑槽导向机构(90，190)的第一控制轮廓(91. I)和/或第二控制轮廓(91.2)分别设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.如权利要求I至3之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述第一部段(93，193)构成所述控制轮廓(91，91. 1,91.2)的靠近砧块的部段，而所述第二部段(94，194)构成所述控制轮廓(91，91. 1，91.2)的远离砧块的部段，以及，所述第一斜度大于所述第二斜度。
5.如权利要求I至4之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述第一斜度的参照滑槽导向机构(90，190)的圆柱体的轴线(2)所测量的第一倾斜角U)大于所述第二斜度的参照该轴线(2)所测量的第二倾斜角(β)。
6.如权利要求I至5之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于以凹槽(96)的形式构成所述滑槽导向机构(90，190)的一种封闭滑槽，其中，与所述锤体(70)强制引导式连接的滑块(92)能够在该凹槽(96)中运动；和/或，以滑动面的形式构成所述滑槽导向机构(90，190)的一种开放滑槽，其中，与所述锤体(70)强制引导式连接的滑块(92)能够在该滑动面上运动。
7.如权利要求I至6之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述第一和第二斜度是所述控制轮廓(91，91. 1，91.2)的仅有的显著不同的斜度，并且所述第一部段(93，193)与所述第二部段(94，194)直接相互邻接。
8.如权利要求I至7之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于在所述砧块(60，61)和所述锤体(70，71)的为了实施旋转冲击的接合位置中，与所述锤体(70，71)强制引导式连接的滑块(92，192)被设置在所述控制轮廓(91，91. 1,91. 2)的所述第一部段(93，193)中。
9.如权利要求I至8之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于在所述砧块(60,61)和所述锤体(70，71)的为了实施接合分离的脱开位置中，与所述锤体(70，71)强制引导式连接的滑块(92，192)被设置在所述控制轮廓(91，91. 1,91. 2)的所述第二部段(94，194)中。
10.如权利要求I至9之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述砧块(60,61)和所述锤体(70，71)分别具有一个面向彼此的、具备止挡机构的接合区域(95)，用以实施旋转冲击，并且，在所述砧块(60，61)和/或所述锤体(70，71)的环边上构成一种形式上为至少一个、优选两个凸台出4，74)的止挡机构，该凸台具有相对周向成横向布置的冲击面出2，72)。
11.如权利要求I至10之任一项所述的手持式工具设备(100)，其特征在于所述第一部段(93)具有这样的轴向延伸长度，该延伸长度处在接合区域(95)的轴向延伸长度的O. I倍与I. O倍之间的范围内，特别是大于O. 2倍。
全文摘要
本发明涉及一种手持式工具设备(100)，尤其是冲击钻机或者冲击式螺钉机的形式，包括装在从动轴(30，31)上用于夹持工具的工具夹头(40)，从动轴(30，31)借助驱动轴(50，51)和切向冲击机构(10，11)能进行旋转和部分冲击运动，切向冲击机构(10，11)具有配置于从动轴(30，31)的砧块(60，61)和配置于驱动轴(50，51)的锤体(70，71)，锤体(70，71)在弹簧(80，81)和滑槽导向机构(90，190)的力的作用下能轴向运动，以及在锤体旋转的情况下能对砧块(60，61)施以冲击。根据本发明，滑槽导向机构(90，190)具有螺旋状的控制轮廓(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。
文档编号B25B21/02GK102756352SQ201210122320
公开日2012年10月31日 申请日期2012年4月24日 优先权日2011年4月28日
发明者D·普罗凡塞, L·瓦尔 申请人:喜利得股份公司