工具保持器的制造方法
【专利摘要】一种设置用于旋转的和凿钻的手持工具机的工具保持器。空心的主轴与工作轴线(10)同轴地包围用于容纳工具(4)的容纳空间(17)。主轴(16)在径向方向(28)上具有至少一个凹空部(27)。插件(25)沿着径向方向(28)嵌入凹空部(27)中。插件(25)具有在径向方向(28)上伸入容纳空间(17)中的肋(24)。凹槽(57)布置在凹空部(27)内部并且沿着工作轴线(10)伸延。凹槽(57)敞开到容纳空间(17)中并且通过插件(25)和凹空部(27)的内表面(56)限定。
【专利说明】
工具保持器
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于旋转的和凿钻的手持工具机、尤其是组合锤的工具保持器。 【背景技术】
[0002]US7,338,051描述了一种用于组合锤的工具保持器。该工具保持器具有管状的基体，在该基体的内部空间中容纳的钻头沿其轴线运动。锁定元件嵌入到内部空间中并且确保钻头不会脱出。另外该工具保持器具有肋，该肋嵌入钻头的对应槽中，从而将扭矩从工具保持器传递到钻头上。该肋由硬金属构成并且作为插件嵌入基体中。肋的固定在基体中的重叠的钻孔中完成，固定可通过粘合、压配合、钎焊或焊接完成。由硬金属构成的肋的应用导致对钻头的高度磨损。肋的端部在钻孔的长槽中被卡住并且被敲掉。
【发明内容】
[0003]根据本发明的工具保持器设置用于旋转的和凿钻的手持工具机、例如组合锤。空心的主轴与工作轴线同轴地包围用于容纳工具的容纳空间。主轴在径向方向上具有至少一个凹空部。插件沿着径向方向嵌入凹空部中。插件具有在径向方向上伸入容纳空间中的肋。 凹槽布置在凹空部内部并且沿着工作轴线伸延。凹槽开口于容纳空间并且通过插件和凹空部的内表面限定。插件优选钎焊在凹空部中。插件和凹空部的相应的接触面在此应完全地被焊料润湿，否则削弱接合区域。这可以简单的方式通过过量的焊料来实现。根据本发明的凹槽虽然减小了接触面并且由此削弱了连接强度，但是凹槽仍然用作对液体的焊料(焊剂) 的可靠地屏障。可在没有过量的情况下进行钎焊。
[0004]—个设计方案规定，肋相对于垂直方向具有倾斜的侧面，倾斜的侧面部分地伸入凹空部中并且在凹空部中通过凹槽与主轴相间隔。侧面的伸入容纳空间中的部分可具有在肋的整个高度的50 %和75 %之间的高度。插件的在径向上连续增大直至接合区域的横截面适合将肋的高度机械剪切负荷导入主轴中。【附图说明】
[0005]接下来的描述根据示例性的实施方式和附图阐述了本发明。在附图中:[〇〇〇6]图1示出了组合锤；
[0007]图2示出了工具保持器；
[0008]图3示出了工具保持器的平面II1-1II的横截面；[00〇9]图4示出了插件的俯视图；
[0010]图5示出了平面V-V中的用于插件的凹空部；
[0011]图6示出了在凹空部中的插件。
[0012]只要没有另外说明，相同的或功能相同的元件在附图中通过相同的附图标记表不。【具体实施方式】
[0013]作为钻凿式手持工具机的示例，图1示意性地示出了组合锤1。组合锤1具有工具保持器2,在该工具保持器中能够插入工具的杆末端3,例如锤钻4的杆末端。驱动器5(Motor) 构成了组合锤1的初级驱动，该驱动器驱动撞击机构6和从动轴7。使用者能够借助手柄8引导组合锤1并且借助系统开关9使组合锤1运行。在运行过程中，组合锤1使锤钻4连续地围绕工作轴线10旋转并且能够在此使锤钻4沿着工作轴线10沿撞击方向11打入基础中。撞击机构6优选为驱动器驱动的气动的撞击机构6。撞击部12通过空气弹簧13耦接到激励活塞14 上，该活塞通过驱动器5沿着工作轴线10往复运动。撞击部12直接地或间接地通过冲头15撞击到杆末端3上。
[0014]工具保持器2的细节在图2中以纵截面图示出并且在图3中以横截面图示出。图6以平面V-V示出了局部细节截面图。工具保持器2具有由从动轴7驱动的空心的主轴16(基体)， 该主轴具有用于工具4的容纳空间17。锤钻4可以通过从动侧的开口 18沿插入方向(与撞击方向11反向)插入容纳空间17中。容纳空间17优选与杆末端3互补地形成，例如形成为圆筒形。
[0015]借助阻挡体，这里例如借助棘爪19使得在容纳空间17中能够拆卸地锁定设有锁定槽的锤钻4。棘爪19装入空心的主轴16的壁中的长孔20中。通过锁定环21进行棘爪19的径向止动，棘爪19沿径向贴靠在该锁定环的内部上并且部分地凸出到容纳空间17中。棘爪19的凸出到容纳空间17中的部分能够嵌入工具4的锁定槽中。弹性负荷的闸板22将棘爪19保持在锁定环21内部，S卩，沿轴向与锁定环21重叠。在插入锤钻4时，棘爪19克服弹性负荷的闸板 22移动并且脱离与锁定环21的啮合。棘爪19能够沿径向偏移并且释放容纳空间17。棘爪19 能够通过操作套管23克服弹性负荷的闸板22移动，由此消除棘爪19的径向止动并且能够取出锤钻4。[〇〇16]空心的主轴16的转动运动通过凸出到容纳空间17中的肋24而传递到锤钻4上。工具保持器2的该示例性的设计具有一个肋24。可替代地，工具保持器2特别是对于大直径的锤钻来说可以具有两个或更多个肋24。肋24沿着工作轴线10在用于棘爪19的长孔20的高度上。[〇〇17]肋24是插件25的伸出到容纳空间17中的部分。插件25具有肋24和支座26(Sokel)。 空心的主轴16对于每个肋24都具有一个凹空部27,支座26在径向方向28上置入到该凹空部中。凹空部27与支座26互补。支座26通过钎焊而持久地固定在凹空部27中。整个插件25优选为一件式，即，由一种材料组成并且没有接合区域。插件25能够由工具钢制得。空心的主轴 16由另一种材料制成，例如由低合金化的钢制成。[〇〇18] 肋24具有主体区段29。该主体区段29基本上将整个扭矩传递到组合锤1上。主体区段29暴露的外表面、特别是顶面30和两个侧面31平行于工作轴线10。这些外表面限定出梯形的横截面，该横截面沿着工作轴线10在主体区段29的整个长度上是恒定的。顶面30垂直于径向方向28(垂直方向)。侧面31优选邻接到顶面30的相对而置的纵边上。侧面31相对于垂直方向28倾斜角度32并且优选彼此在20度和40度之间倾斜。肋24因此优选在其底面、即在支座26上比在顶面30上更宽。肋24的平均宽度33大致相同，例如与肋24的高度34相差小于20%。主体区段29的长度35至少为高度34的三倍。肋24必须足够长以使得将扭矩传递到锤钻4上。[〇〇19]肋24具有一个后部区段36,该后部区段沿撞击方向11布置在主体区段29的后面。 后部区段36具有端面37,该端面指向撞击方向11。端面37优选为梯形。端面37的法线位于由工作轴线10和垂直方向28张开的平面中。示例性的端面37不是垂直于工作轴线10而是在70 度和80度之间倾斜。端面37优选为平面的。端面37比主体区段29略窄，即小于梯形的横截面。端面37在支座26上的宽度38为在支座26上的横截面的宽度33的80%和90%之间。
[0020] 两个相对而置的入口面39邻接在端面37的侧向。入口面39使端面37与侧面31相连接。平的入口面39相对于侧面31稍微倾斜，优选倾斜2度和10度之间。入口面39优选从支座 26—直达到顶面30。入口面39的长度40大致等于两个入口面39的间距，即肋24的宽度33。 [〇〇21]示例性的支座26基本上由长形的矩形中间件41构成。中间件41的纵向末端通过半圆柱形的端部42闭合。中间件41的侧面43优选彼此平行。侧面43平行于肋24的侧面31伸延并且平行于工作轴线10地布置在主轴16中。支座的侧面43优选比肋24或至少比肋24的侧面 31长。端部42沿工作轴线10伸出肋24。支座26的宽度44, S卩，侧面43的间距大于肋24的宽度 33。支座26沿周向方向45伸出肋24。支座26可具有从侧面43横向伸出的凸起部46,凸起部增大了支座26的宽度44。凸起部46相应地沿绕工作轴线10的周向方向45定向。凸起部46沿着侧面43，S卩，沿着工作轴线10的尺寸小于侧面43的长度的10%。[〇〇22]在主轴16中的凹空部27具有两个平行伸延的内表面47(图5)。内表面47的间距48 等于支座26的宽度44。内表面47的长度等于支座26的侧面43的长度。半圆柱形的末端沿着工作轴线10封闭凹空部27并且与支座26的端部42互补。支座26沿着工作轴线10并沿着周向方向45形状配合地接合在凹空部27中。在内表面47和支座26的侧面43之间引入焊料，以使插件25固定在垂直方向28上。[〇〇23]凹空部27沿着垂直方向28穿过空心的主轴16。凹空部27的高度因此等于空心的主轴16的壁厚49。凹空部27沿朝工作轴线10的方向28变细，使得支座26与引导面51保持间距 50。示例性的凹空部27具有两个相对而置的阶梯52,阶梯沿朝工作轴线10的方向28邻接到平行的内表面47上。阶梯52彼此之间的间距53小于支座26的宽度44并且还等于或大于肋24 的宽度33。支座26沿朝工作轴线10的方向28贴靠在阶梯52上。支座26相应地与容纳空间17 的圆柱形的内表面51(引导面)间隔开。支座26例如具有比壁厚49小的高度54并且完全地容纳在凹空部27中。[〇〇24]肋24以其倾斜的侧面31部分地伸入凹空部27中。肋24的伸入容纳空间17中的部分具有高度55,该高度为肋24的整个高度34的50%和80%之间。位于凹空部27中的部分具有高度50,该高度相应于支座26与容纳空间17的引导面51的间距。
[0025] 阶梯52具有彼此面对的内表面56,内表面沿着垂直方向28—直到达引导面51。示例性的内表面47与垂直方向28平行。在肋24的倾斜的侧面31和阶梯52的内表面56之间构造两个凹槽57。凹槽57具有三角形的横截面并且平行于肋24伸延，S卩，平行于工作轴线10伸延。凹槽57的长度优选相应于肋24的长度35。凹槽57朝容纳空间17敞开。开口宽度58在 0.3mm(毫米)和0.6mm之间的区域中。开口宽度58是从凹空部27在引导面51上的棱边59到肋 24的侧面31的距离。凹槽57的高度或深度50等于支座26与引导面51的间距。深度50至少等于开口宽度58。凹槽57形成在插件25和主轴16之间的气隙。[〇〇26] 支座26的圆柱形的端部42优选相对于引导面51反向于垂直方向28在凹空部27中下沉。垂直距离优选等于凹槽57的深度50。[〇〇27]阶梯52的内表面56可彼此相对地倾斜，使得它们的间距53沿朝工作轴线10的方向 28增大。凹槽57可相应地具有张角，该张角大于肋24的侧面43的倾斜度32。开口宽度58在 0.3mm和0.6mm之间的范围中。深度50至少等于开口宽度58。[〇〇28] 肋24的侧面31在凹空部27的内部可比在凹空部27的外部构造得更陡，S卩，相对于垂直方向28具有更小的倾斜度。凹槽57的横截面可具有近似矩形的横截面。开口宽度58在 0.3mm和0.6mm之间的范围中。深度50至少等于开口宽度58。
[0029]空心的主轴16例如由管状的坯件制成。该管状坯件可以冷扩张成期望的内部轮廓。随后切削式加工内表面和外表面。另外，切削式地、例如通过铣头形成用于棘爪19的长孔20以及用于插件25的凹空部27。支承区段可以微调并打磨成目标直径。
[0030]管状的坯件的钢材优选为低合金化的钢，例如16MnCr5。碳含量低于0.4重量％，优选大于0.1重量％。这种钢是低合金化的;所有混有的合金元素少于5重量％。在此铬可以具有最大含量，例如在1.〇和2.2重量％之间。钢材也可以是非合金化的。在此碳含量同样低于 0.4重量％。
[0031]插件25优选在没有切削式加工的条件下制成。插件25例如由钢质的坯件锻造而成。例如通过模具进行成型，坯件置入该模具中。该模具例如可以形成多件式并且具有与插件25(即肋24的与支座26)互补的形状。在950摄氏度和1150摄氏度之间的温度下锻造坯件。 在此超过钢的AC3温度，由此形成奥氏体。在成型之后优选在空气中将插件25冷却至室温。 可替代地，插件25可借助精密铸造法制造。[〇〇32] 用于插件25的坯件是一种工具钢，例如X155CrVMol2-l。碳含量大于0.8重量％，优选小于2.2重量％。坯件是高度合金化的，所有合金元素的含量大于7重量％。[〇〇33]插件25置于空心的主轴16的凹空部27中。焊料、优选含铜的焊料引入支座26的侧壁和凹空部27的内表面47之间。插件25例如在焊接炉中优选在1030摄氏度和1070摄氏度的范围中的温度下焊接在空心的主轴16上。借助凹槽57形成的在插件25和主轴16之间的气隙阻止液体的焊料到达直至容纳空间17的引导面51。焊接过程持续20分钟至60分钟之间。在钎焊过程中空心的主轴16的钢与插件25的钢加热到它们的重结晶温度以上。在此工具钢损失了硬度。在钎焊之后优选在空气中或者在另一种气体氛围中冷却由空心的主轴16和插件 25组成的组合体(结合体)。[〇〇34]该组合体在一个直接紧接着的步骤中进行热处理。将该组合体加热至800摄氏度和950摄氏度之间的温度。该温度能够在两个或多个步骤中提升，从而使得组合体中的热机械应力最小化。组合体在该温度下保持30分钟至2小时。该温度明显低于适合工具钢硬化的温度。在示例性的工具钢X155CrVM〇12-l的情况下，适合工具钢硬化的温度规定为1160至 1190摄氏度。对于工具钢的三次重复的热处理(热处理在最大400至600摄氏度之间的温度下进行)来说这个温度也是特别的，从而获得工具钢的典型的硬度和负荷能力。
[0035]在含碳的气氛中，例如在气体渗碳炉中进行热处理。例如通过掺入甲醇和丙烷提高碳水平。碳水平调节使得碳水平在热处理过程中优选保持恒定。这样选择碳水平，即，使得空心的主轴16渗碳。碳水平对于选择的钢来说可以从表格或模拟中获得，或者在少量试验中确定。碳水平的测量可以以已知的方式间接地通过氧分压来确定。另外这样调整碳水平，使得插件25的工具钢不渗碳。例如碳水平在0.7和0.75之间。在插件25中的碳含量可以下降或者保持不变。
[0036]通过急速的淬火例如在油中结束热处理。组合体硬化。适宜地，热处理之后跟随在 180摄氏度和210摄氏度之间的低温下的一次回火(Anlassen)，从而消除内部应力。[〇〇37]在一个设计中，在组合体淬火至室温之后接着冷却至-60摄氏度至-120摄氏度。这种低温冷却有利于组合体的硬化。在低温冷却之后跟随一次回火。
【主权项】
1.一种用于旋转的和凿钻的手持工具机(1)的工具保持器(2)，其具有空心的主轴(16)，该主轴与工作轴线(10)同轴地包围用于容纳工具(4)的容纳空间 (17)并且在径向方向(28)上具有至少一个凹空部(27)，插件(25)，该插件沿着所述径向方向(28)插入所述凹空部(27)中并且该插件具有在所 述径向方向(28)上伸入所述容纳空间(17)中的肋(24)，其特征在于凹槽(57)，该凹槽布置在所述凹空部(27)内部、沿着所述工作轴线(10)伸 延、敞开到所述容纳空间(17)中并且通过所述插件(25)和所述凹空部(27)的内表面(56)限 定。2.根据权利要求1所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述肋(24)相对于垂直方向 (28)具有倾斜的侧面(31)，所述倾斜的侧面部分地伸入所述凹空部(27)中并且在所述凹空 部(27)内部通过所述凹槽(57)与所述主轴(16)相间隔。3.根据权利要求2所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述侧面(31)的伸入所述容纳 空间(17)中的部分具有在所述肋(24)的整个高度的50%和80%之间的高度(55)。4.根据前述权利要求中任一项所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述凹槽(57)具有 至少0.3mm的开口宽度(58)。5.根据前述权利要求中任一项所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述凹槽(57)的长 度相应于所述肋(24)的长度。6.根据前述权利要求中任一项所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述插件(25)具有 支座(26)，所述支座具有沿着所述工作轴线(10)伸延的侧面(43)，所述侧面借助焊料贴靠 地固定在所述凹空部(27)的内表面(47)上。7.根据权利要求6所述的工具保持器(2)，其特征在于，所述支座(26)通过所述凹槽 (57)与所述容纳空间(17)相间隔。8.—种手持工具机(1)，其具有:根据前述权利要求中任一项所述的用于将工具(4)保持在工作轴线(10)上的工具保持 器⑵，驱动器(5)，气动的撞击机构(6)，其具有通过所述驱动器(5)沿着所述工作轴线(10)强制驱动的激 励器(14)、能沿着所述工作轴线(10)运动的撞击部(12)和布置在所述激励器(14)和所述撞 击部(12)之间的空气弹簧(13)，所述空气弹簧用于将所述激励器(14)的运动耦接到所述撞 击部(12)上。
【文档编号】B25D17/08GK106029305SQ201580009486
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年2月10日
【发明人】U·豪普特曼, H·斯特罗伊斯尼格, R·梅克斯纳
【申请人】喜利得股份公司