专利名称：用于手持式工具机的刀具及刀夹的制作方法
现有技术本发明涉及用于手持式工具机的刀具及刀夹，其中刀具柄具有两个在轴向上前后布置的、带有不同的横截面大小的区段，这些区段构成了用于刀夹中相应区段的支承面，其中带有较小横截面的第一区段具有旋转驱动装置及用于轴向锁止的装置，这些装置与刀夹中设有的相应装置形成功能连接以便旋转驱动及轴向锁止，其中旋转驱动装置及锁止装置在刀具柄的轴向上相互并行地及在该刀具柄的圆周方向上彼此串行地布置。
例如由WO 01/53045 A1公知了一种用于锤钻的刀夹，该刀夹可旋转及可冲击地被驱动。该刀夹具有一个接收体，该接收体由与刀夹耦合的工具机旋转地驱动并且刀具的柄可插入到其中。在该刀夹中设有旋转驱动装置，它用于使接收体的转动传递到插入在其中的刀具的柄上。通常该旋转驱动装置由轴向延伸的嵌条组成，它们被设置在接收体的接收孔中及配合在刀具柄上开有的槽中。此外在刀夹中设有锁止装置，它用于将刀具柄在轴向上固定在刀夹中。通常锁止装置由至少一个锁止球组成，该锁止球被设置在刀具体的接收体中的透孔中及可导入开在刀具柄中的凹槽中。在锁止位置上锁止球在径向外部被止动套筒覆盖。该止动套筒轴向可移动地支承在接收体上。为了解锁，该止动套筒可借助操纵套筒在轴向上向着刀具插入的方向抵抗一个预偏置弹簧的力引导到解锁位置，在该位置上止动套筒中的自由空间允许锁止球径向地从刀具柄的凹槽中脱出，以释放刀具。
由EP579 577 B1得知一种具有柄的刀具，该刀具柄具有两个在轴向上前后布置的、带有不同的横截面大小的区段。一种也是由该文献得知的刀夹在用于刀具柄的接收体中也同样具有不同横截面大小的区段。在此情况下无论刀具柄的区段还是刀夹中接收体的区段均这样地构成，即位于刀夹的两个区段上的支承面被做成与刀夹的接收体中的两个区段的支承面相对应。刀具柄的具有较小横截面的第一区段具有旋转驱动装置及锁止装置-例如由公知的SDS-plus插入系统所众知的，当刀具被插入刀夹时，它们与刀夹中相应设有的用于携带刀具转动及用于刀具柄向锁止的装置形成功能连接。该公知的旋转驱动装置及锁止装置在刀具柄的轴向上相互并行地及在该刀具柄的圆周方向上彼此串行地布置。旋转驱动装置及锁止装置的这种布置有助于既缩短刀具柄也缩短刀夹的结构形状。刀具柄的具有较大横截面的第二区段在一个相对大的距离后跟随着具有较小横截面的第一区段中的锁止装置及旋转驱动装置。由此第一区段保有很大的长度，这也导致刀具柄具有大的总长度。具有较大横截面的第二区段在其整个圆周上设有多个轴向延伸的槽，在这些槽中配合刀夹的第二区段中的相应的榫。借助第二区段的该几何结构将作到使尽可能高的转矩从刀夹的接收体传递到刀具柄上。
根据经验，刀夹及插入其中的刀具在钻孔或冲击工况中由于冲击力及转矩传递将受到很大负荷。在此情况下会这样地导致刀夹的磨损，以致在较长时间使用后接收体中用于刀具的接收孔变得宽大。该接收孔将变成喇叭口状。其后果是刀具的导向变差。
本发明的以这种接收结构为基础，提供一种开始所述类型的刀具及所属的刀夹，它们具有尽可能紧凑的结构形式及尽可能小的磨损。
本发明的优点所述任务在刀具的结构方面将通过权利要求1的特征这样来解决刀具柄的第一区段中设有的旋转驱动装置及锁止装置与由第一区段向具有较大横截面的第二区段的横截面跳变处之间的距离短于刀具柄的设有旋转驱动装置及锁止装置的区域。在刀夹方面所述任务会被这样地解决刀夹的第一区段中设有的旋转驱动装置及锁止装置与由第一区段向具有较大横截面的第二区段的横截面跳变处之间的距离短于刀夹的设有旋转驱动装置及锁止装置的区域。
通过在刀具柄上及在刀夹中设有两个区段，可促使刀具在刀夹中形成一个精密的导向。导向-主要是在接收体的孔口区域中-将被这样地改善，即该区段具有大的横截面。该大的横截面导致在刀夹的第二区域中产生一个刀具柄的更大支承面。由此达到了极为紧密的刀具导向及其结果是在刀具接收体的开口区域中的磨损减小及由此不会很快地导致接收体孔口的喇叭形扩大。该精密的刀具导向带来了刀具同轴性能的改善，因此可进行精密的钻孔。
本发明的进一步构型可由从属权利要求中得知。
第一区段中的旋转驱动装置和/或锁止装置结束在向第二区段的较大横截面的横截面跳变处的前面或超过横截面跳变处延伸到第二区段中。当两个区段至少在构成支承面的区域中具有相同的横截面形状时，对于加工过程会更简便。特别有利的是圆形的横截面。当具有较大横截面的第二区段的大部分被构成为光滑面，即无凹入或凸起时，将对刀具导向及由此对精密的刀具同轴性能及接收体-尤其在其孔口区域中-的磨损具有特别有利的影响。
刀具柄上的旋转驱动装置和/或锁止装置可以或是开在第一区段的支承面中的凹槽或是从该支承面伸出的突起。在刀夹中的旋转驱动装置及锁止装置相对这些凹槽或突起互补地构成。
以下将借助在附图中所示的实施例来详细描述本发明。附图为图1刀夹及插入其中的刀具的一个纵向剖面图，图2刀夹及插入其中的刀具的一个D-D剖面图，
图3相对图1中视图转动了90°的、刀夹及插入其中的刀具的一个纵向剖面图，图4在向着旋转驱动槽的视线上的刀具柄的一个侧视图，图5刀具柄的一个纵向剖面图，图6目光投射在用于锁止刀具的球缺形槽上的刀具柄的一个侧视图，及图7刀具柄的一个透视图。
实施例的描述图1及3中所示的彼此转动了90°的、刀夹及插入其中的刀具的两个纵向剖面图及图2中所示的它们的D-D剖面图清楚地表示了该刀夹及刀具的结构及功能。
刀夹的主要组成部分是一个带有中心接收孔2的接收体1，在该接收孔中可插入刀具的柄3。刀夹与一个手持式工具机、例如锤钻或冲击钻机(图中未示出)这样地连接，以致接收体1可被手持式工具机的驱动主轴旋转地驱动。一个冲击拴柱4从工具机侧伸入到接收体1的接收孔2中，该冲击拴柱在工具机的冲击工况时在刀具(例如钻头或钎)的柄3上施加轴向冲击。
刀具柄3必须一方面在轴向上被锁止在接收体1的接收孔2中，及另一方面必须将旋转驱动的接收体的转矩传递到刀具的柄3上。用于轴向锁止刀具柄3的装置具有一个锁止球5，该锁止球可在径向上移动地被支承在接收体1的壁中。锁止球5可部分地沉入接收体1的接收孔2中，其中在接收体1的壁中被构成锥形的透孔6阻止锁止球5完全地伸入到接收孔2中。锁止球5在径向上由一个径向地围绕接收体1的闭锁环7覆盖，及借助一个包围接收体1的操纵套筒8可使该闭锁环7轴向地移动。一个弹簧9用轴向力在向着锁止位置的方向上加载闭锁环7，在该锁止位置上闭锁环7覆盖锁止球5。在弹簧9与闭锁环7之间设有一个保持片10，它在刀具柄3被插入时可轴向抵抗弹簧力回缩。为了解锁柄3仅需操作闭锁环7。图1及2中所示的刀夹及插入在其中的刀具的两个视图表示锁止球5的锁止位置。在该锁止位置上锁止球5通过透孔6沉入到接收孔2中及沉入到开设在刀具柄3上的球缺形凹槽11中。另一个在直径上相反端的球缺形凹槽12允许刀具绕其纵向轴线转动180°地插入到刀夹中。该球缺形凹槽11，12具有一定的轴向延伸距离，由此在手持式工具机的冲击工况中在接收体1中允许刀具的轴向运动。球缺形凹槽11，12的端面限制了刀具3在其锁止位置中的轴向运动。
为了解锁刀具，将借助操纵套筒8使闭锁环7抵抗保持片10及抵抗对保持片10加载的弹簧9移动，以使得锁止球5由柄3的球缺形凹槽11，12中径向向外地偏移及可使刀具从接收体1中拔出。
用于旋转驱动刀具的装置在柄3方面由一些开设在柄中的、轴向延伸的旋转驱动槽13，14组成及在接收体1方面由配合在柄3的旋转驱动槽13，14中的旋转驱动榫15及16组成，这些旋转驱动榫被布置成径向向内地伸入接收孔2中。
在接收体1上在其刀具侧端部套有一个防尘罩17，它形状锁合连接地包围着刀具柄3及与操纵套筒8形成形状锁合连接，由此密封刀夹以防止尘屑从刀具侧侵入。
旋转驱动装置及锁止装置可具有与上述图1，2及3中不同的几何形状。例如也可设置在柄3圆周上径向突出的一些凸起部分来取代开设在柄3中的旋转驱动槽13，14，这些径向凸起部分可伸入到接收体1的接收孔2中。因此得到旋转驱动槽13，14与旋转驱动榫15，16之间在设置上的颠倒。并且锁止机构也可在结构上使用不同的解决方案。例如可设置一个其它任意形式的锁止体来取代锁止球，及与此相应地也可在柄3中使用其它几何形状的凹槽11，12。
与旋转驱动装置及锁止装置的几何结构无关地，刀具柄3具有两个带有不同横截面大小的、彼此前后布置的区段18及19。具有小横截面的第一区段18向着冲击拴柱4及具有较大横截面的第二区段19向着用于插入刀具的刀夹的插入孔。刀具柄3的两个区段18及19位于刀夹的接收体1的相应区段20及21中。在此情况下，接收体1的工具机侧的第一区段20具有比第二区段21中横截面更小些的接收孔2，该第二区段位于刀具的插入孔的区域中。
柄3及接收体1的第一区段18，20与柄3及接收体1的第二区段19及21其尺寸及形状上彼此这样地适配，即它们构成了相互的支承面及由此可保证刀具柄3在接收体1的接收孔2中的精密的导向。通过在刀具柄3上及在刀夹的接收体1中具有两个构成相互支承面的区段18，20及19，20，刀具柄3可在刀夹中得到更好的导向。尤其是通过在刀夹的刀具侧插入孔的区域中刀具柄上及接收体1中第二区段19，21的较大横截面，在该区域中特别强的面负荷被分布在第二区段19，21的大的支承面上。因此在接收体1的插入孔的区域中出现微小得多的磨损。
图4至7中表示由刀夹上拆卸下来的刀具柄3，以便再次清楚地表达刀具柄3的几何结构。这里图4表示在向着旋转驱动槽13的视线上的刀具柄3的一个侧视图，图5表示该刀具柄3的一个A-A纵向剖面图，图6表示在向着球缺形槽11的视线上的刀具柄3的一个侧视图，及图7表示刀具柄3的一个透视图。在图4至7的视图上可看到两个带有不同横截面大小的、轴向上彼此前后布置的区段18及19。最好这两个区段18及19是圆柱形的，即它们具有基本上圆形的横截面的形状。但也允许第一及第二区段18，19为其它横截面形状，也允许两个区段18，19的横截面形状彼此不同。
图4-7中的刀具柄的视图清楚地表明第一区段18具有这样的长度，即在纵向上延伸旋转驱动装置及锁止装置-这里为旋转驱动槽13，14及球缺形凹槽11，12-可位于其中。第一区段18无论如何应保持这样地短，使得在该区段中设有的旋转驱动装置及锁止装置11，12，13，14与由第一区段18向具有较大横截面的第二区段19的横截面跳变处之间的距离应短于柄3的设有旋转驱动装置及锁止装置11，12，13，14的区域。在此条件下得到刀具柄3的一个很短的结构形式及在两个区段18及19的导向面与旋转驱动装置及锁止装置11，12，13，14之间的适当尺寸。
在图4至7所示的刀具柄3的实施例中，旋转驱动装置及锁止装置11，12，13，14结束在向第二区段19的较大横截面的横截面跳变处的前面。但也可有另外的选择，就是旋转驱动装置和/或锁止装置11，12，13，14超过横截面跳变处延伸到第二区段19中。但在此情况下旋转驱动装置和/或锁止装置11，12，13，14只能这样长地伸入到具有较大横截面的第二区段19中，使得该第二区段的大部分保持为光滑面的，即无凹入或凸起。因此该第二区段在刀夹中保持良好的导向性能，因为第二区段19在刀夹中构成一个很大的支承面，这将导致单位表面负荷的减小及其结果是刀夹在刀具插入孔的区域中受到非常小的磨损。
权利要求
1.具有可插入手持式工具机的刀夹中的柄(3)的刀具，该刀具柄具有两个在轴向上前后布置的、带有不同的横截面大小的区段(18，19)，这些区段构成了用于刀夹(1，2)中相应区段(20，21)的支承面，其中带有较小横截面的第一区段(18)具有旋转驱动装置(13，14)及用于轴向锁止的装置(11，12)，这些装置可与刀夹(1，2)中设有的相应装置形成功能连接以便旋转驱动(15，16)及轴向锁止(5)刀具，其中旋转驱动装置及锁止装置(11，12，13，14)在刀具柄(3)的轴向上相互并行地及在该刀具柄的圆周方向上彼此串行地布置，其特征在于在刀具柄(3)的第一区段(18)中设有的旋转驱动装置及锁止装置(11，12，13，14)与由第一区段(18)向具有较大横截面的第二区段(19)的横截面跳变处之间的距离短于刀具柄(3)的设有所述旋转驱动装置及锁止装置(11，12，13，14)的区域。
2.根据权利要求1的刀具，其特征在于第一区段(18)中的旋转驱动装置及锁止装置(11，12，13，14)结束在向第二区段(19)的较大横截面的所述横截面跳变处的前面。
3.根据权利要求1的刀具，其特征在于旋转驱动装置和/或锁止装置(11，12，13，14)超过横截面跳变处延伸到第二区段(19)中。
4.根据以上权利要求中一项的刀具，其特征在于两个区段(18，19)至少在构成所述支承面的区域中具有相同横截面形状。
5.根据权利要求4的刀具，其特征在于所述横截面形状为圆形。
6.根据权利要求1至4中一项的刀具，其特征在于第二区段(19)的大部分被构成为光滑面，即无凹入或凸起。
7.根据权利要求1至4中一项的刀具，其特征在于旋转驱动装置(11，12)和/或锁止装置(13，14)或是开在第一区段(18)的支承面中的凹槽或是从该支承面伸出的突起。
8.用于具有柄(3)的刀具的、手持式工具机的刀夹，该刀具柄具有两个在轴向上前后布置的、带有不同的横截面大小的区段(18，19)，这些区段构成了用于刀夹(1，2)中相应区段(20，21)的支承面，其中在刀夹(1，2)中带有较小横截面的第一区段(20)具有旋转驱动装置(15，16)及用于轴向锁止的装置(5)，这些装置可与刀具柄(3)上设有的用于旋转驱动(11，12)刀具及用于轴向锁止(13，14)刀具的相应装置形成功能连接，其中旋转驱动装置及锁止装置(5，15，16)在刀夹(1，2)的轴向上相互并行地及在该刀夹(1，2)的圆周方向上彼此串行地布置，其特征在于在刀夹(1，2)的第一区段(20)中设有的旋转驱动装置及锁止装置(5，15，16)与由第一区段(20)向具有较大横截面的第二区段(21)的横截面跳变处之间的距离短于刀夹(1，2)的设有旋转驱动装置及锁止装置(5，15，16)的区域。
9.根据权利要求8的刀夹，其特征在于第一区段(20)中的旋转驱动装置及锁止装置(15，16)结束在刀夹(1，2)中向第二区段(21)的较大横截面的横截面跳变处的前面。
10.根据权利要求8的刀夹，其特征在于旋转驱动装置和/或锁止装置(5，15，16)超过该横截面跳变处延伸到刀夹(1，2)中的第二区段(21)中。
11.根据以上权利要求8至10中一项的刀夹，其特征在于刀夹(1，2)中的两个区段(20，21)至少在这些构成这些支承面的区域中具有相同横截面形状。
12.根据权利要求11的刀夹，其特征在于这些横截面形状为圆形。
13.根据权利要求8至11中一项的刀夹，其特征在于刀夹(1，2)中的第二区段(21)的大部分被构成为光滑面，即无凹入或凸起。
14.根据权利要求8至11中一项的刀夹，其特征在于旋转驱动装置(15，16)和/或锁止装置(5)或是开在刀夹(1，2)的第一区段(20)的支承面中的凹槽或是从该支承面伸出的突起。
全文摘要
刀具及刀夹均具有两个在轴向上前后布置的、带有不同的横截面大小的区段(18，19，20，21)，这些在刀具柄(3)上及刀夹(1，2)中的区段(18，19，20，21)构成了相互的支承面。刀具柄(3)上的第一区段(18)及刀夹(1，2)的第一区段(20)具有旋转驱动装置及锁止装置(5，11，12，13，14，15，16)，这些装置相互形成功能连接。应给出一种刀具及刀夹，它们极为紧凑且磨损小。为此旋转驱动装置及锁止装置(5，11，12，13，14，15，16)在刀具柄(3)或刀夹(1)的轴向上相互并行地及圆周方向上彼此串行地布置。此外在刀具柄(3)或刀夹(1)的第一区段(18，20)中设有的旋转驱动装置及锁止装置(5，11，12，13，14，15，16)与由第一区段(18，20)向具有较大横截面的第二区段(19，21)的横截面跳变处之间的距离短于刀具柄(3)或刀夹(1，2)的设有旋转驱动装置及锁止装置(5，11，12，13，14，15，16)的区域。
文档编号B25D17/08GK1681624SQ03821264
公开日2005年10月12日 申请日期2003年8月28日 优先权日2002年9月5日
发明者奥托·鲍曼, 迪特马尔·绍尔, 米夏埃尔·克努特 申请人:罗伯特·博世有限公司