套筒、轴‑套筒连接和具有轴‑套筒连接的手持式工具机的制作方法

本发明涉及一种套筒、一种轴-套筒连接和一种具有轴-套筒连接的手持式工具机。

背景技术：

de29809694u1公开了一种多角形的、形锁合的轴-套筒连接，具有布置在套筒上的进入斜坡，所述进入斜坡可使得轴的多角形的多棱边外轮廓在与套筒的轴向连接过程中适当围绕轴纵轴线或套筒纵轴线转动，使得多棱边外轮廓与套筒的多棱边内轮廓完全对准，从而始终能沿轴向将轴插入套筒中以能在插入状态下传递转矩，而不必预先人工强制转动以将轴的多棱边外轮廓和套筒的多棱边内轮廓完全相互对准。然而该进入斜坡结构复杂并且容易受损，此外尖锐的进入斜坡对于使用者来说还有一定的受伤风险。

技术实现要素：

本发明涉及一种套筒，具有套筒轴线和尤其分布在套筒的周向上的多棱边内轮廓，所述多棱边内轮廓构造用于以形锁合方式传递转矩。

提出：所述多棱边内轮廓相对于一个轴向近端区域在轴线远端区域中中锥形地扩宽，在所述轴向近端区域中多棱边内轮廓基本上平行于套筒轴线并且有利地与套筒轴线相切地构造。此外，在锥形地扩宽的多棱边内轮廓的两个棱边之间，尤其在沿套筒周向相邻的两个棱边之间，还设有插入面或插入旋转辅助面。该插入面在相邻棱边的中间形成一条脊线。脊线在径向比相邻棱边更加靠近套筒轴线。

例如，多棱边内轮廓的多个、有利地一半、尤其所有相邻棱边都具有这种插入面，所述插入面各自具有一个脊线。多棱边内轮廓应理解为套筒的多角形内轮廓，该多角形内轮廓设置用于以形锁合方式传递与套筒连接的轴的转矩和/或将转矩传递给与套筒连接的轴，例如一个轴，该轴具有与套筒的所述近端多棱边内轮廓对应的多棱边外轮廓。通过套筒的这种构型可以提供一种轴-套筒连接，在轴向连接过程期间，无论轴和套筒或者说轴轴线和套筒轴线开始时是否相互旋转对准，尤其是在轴和套筒并未完全对准时，始终可以在不附加地手动旋转对准轴和套筒的相对彼此的多角形锁合连接结构的情况下将其相互连接。

此外提出：所述脊线相对于套筒轴线倾斜延伸，尤其就套筒的远端端部而言相对于轴向近端区域锥形地扩宽。取代恒定的锥形扩宽地，脊线也可具有变化的扩宽，从而在将套筒和轴朝彼此或在彼此中的轴向连接过程期间扭转特性是可调整的。将轴插入套筒中或者将套筒套接到轴上时，如果多角形连接结构还没有相互完全对准，则有利地通过锥形地扩宽的脊线实现轴和套筒的与其轴向插入深度或套接深度成比例的相对彼此的扭转。尽管轴和套筒的多棱边内轮廓和多棱边外轮廓没有完全相互旋转对准，但仍可使其相互推合或者相互套合，而在此不会夹住或者钩住。此外还可以保证套筒和轴，从轴和套筒轴线的至少有限地相互偏离的角度位置出发地，插合。

此外提出：脊线的锥形扩宽部的斜度小于扩宽的多棱边内轮廓的相邻棱边的锥形扩宽部分的斜度。由此，在将轴和套筒轴向连接时，实现对轴的角点或者说插入点的可靠引导，或者实现轴的多棱边外轮廓的可靠旋入，以实现与套筒的对应多棱边内轮廓完全重合。

此外提出：被扩宽的多棱边内轮廓的相邻棱边之间的插入面相对于套筒轴线凸出。由此在以恒定的速度进行轴向连接过程时实现起初平缓而最终加速地旋入轴和套筒。

此外提出：在脊线和相邻棱边之间的插入面构造成平坦的，尤其构造为平坦的表面对。由此就能降低制造插入面时的复杂性。同样实现可靠稳定的扭转，用于将多棱边内轮廓和多棱边外轮廓完全对准。但也可能的是：表面对构造成凹入的，从而例如在采用恒定速度将轴和套筒轴向连接时能实现起初加速而最终减速地旋入。以相对于套筒轴线的径向距离为参考，插入面可以构造成从套筒的近端区域朝向远端端部逐渐扩宽。该扩宽可以大于脊线的扩宽而小于相邻棱边的扩宽。

此外提出：所述插入面分别构造成关于延伸通过脊线和套筒轴线的对称平面镜像对称。

此外要求保护一种具有上述套筒以及具有轴的轴-套筒连接，所述轴具有与套筒的近端多棱边内轮廓互补地构造的多棱边外轮廓。近端多棱边内轮廓和多棱边外轮廓之间的配合例如是间隙配合。不仅套筒、而且轴均可以在其远端端部具有使得易于连接的插入倒角。

除此之外，还要求保护一种具有上述套筒和/或上述轴-套筒连接的手持式工具机，例如起子机，该手持式工具机尤其是具有实施成上述套筒的批头接收部，该批头接收部优选用于接收实施为上述轴的批头杆。

此外还要求保护一种例如马达驱动的园艺器具，其具有上述套筒和/或上述轴-套筒连接。所述园艺器具可以实施成可分离的，例如用于延长作用范围、用于为了保管而缩短等等，或者用于接收不同的附件，例如绿篱剪附件、修剪机附件、链锯附件或类似物。所述园艺器具可以具有可分离的保护管和可分离地插在保护管中的驱动轴或从动轴。

由于轴-套筒连接典型地布置在保护管之内，或者在保护管之内从可分离的保护管的分离面缩回，因此轴和套筒的——通过插入辅助部实现的——的自对准或者说相比彼此自动旋转是特别有利的。在连接过程中使用者不需要在轴和套筒的接口上通过眼睛来进行连接，轴和套筒可以有利地受保护地完全布置在保护管之内，和/或可以布置成相对于保护管的分离面缩回。

此外还要求保护一种园艺器具或者一种手持式工具机，它们具有驱动单元和用于接收可更换的附件的接口。所述园艺器具或者手持式工具机具有至少一个驱动轴，该驱动轴至少可以通过上述的套筒、尤其可以通过上述的轴-套筒连接来与从动轴连接。为此，驱动轴或者从动轴在至少一个端部处具有以上所述的套筒，该套筒有利地以材料锁合、摩擦锁合或类似方式与驱动轴或者从动轴连接。驱动轴或者从动轴可以在至少一个保护管中，尤其是在轴-套筒连接区域中可分离的保护管中，至少通过所述套筒和/或所述轴-套筒连接以可分离的方式连接。驱动轴和从动轴还可以插在所述至少一个保护管中。保护管例如固定在手持式工具机或者园艺器具的马达壳体上，另一保护管或者保护管的其他部分固定在手持式工具机附件或者园艺器具附件上。

通过在将套筒和轴轴向连接时套筒和轴的自动旋转对准，能以简单方式使驱动轴和从动轴相互耦合。同样能以简单、安全并且可靠的方式连接可以取下的不同的园艺器具附件。本发明所述的轴-套筒连接特别适用于具有至少一个保护管以及具有插在其中的驱动轴或从动轴的园艺器具，例如一种多功能园艺器具，在该多功能园艺器具上例如可安装修剪机附件、自由切割机附件、高枝修剪机附件、绿篱修剪机附件、剪草机附件或者剪枝机附件，和/或也可用于尤其为了便于运输或者为了减小保管所需的占用空间而两部分式地实施的园艺器具，所述园艺器具例如呈修剪机、自由切割机或类似物的形式。

附图说明

其它优点由后面的对附图的描述得到。在附图中示出本发明的多个实施例。附图、说明书和权利要求书均包含大量的组合特征。本领域技术人员也可以符合目的地将这些特征单独看待或将其合并成有意义的其他组合。

图1套筒的立体图、纵剖图和正视图，

图2轴的立体图、侧视图和正视图，

图3轴-套筒连接，

图4具有上述套筒的手持式工具机，

图5具有上述套筒和/或轴-套筒连接的园艺器具。

具体实施方式

图1a-c以三种视图示出根据本发明的套筒10；图1a为立体图，图1b为纵剖图，图1c为套筒10的远端端部12的俯视图。套筒10具有套筒轴线14和分布在套筒10的周向16上的多棱边内轮廓18a、b。多棱边内轮廓18a、b构造为六角形，并从而具有六个棱边20a、b。可设想的是，也可以是其它任意一种多角形的多棱边内轮廓18a、b，其棱边20a、b的数量与六个不同，例如具有三到十二个棱边20的多棱边内轮廓18a、b或类似的。棱边20a在近端区域28中平行于套筒轴线14延伸。棱边20b从近端区域28出发沿轴向在远端区域26中锥形地扩宽。所述棱边的扩宽从近端区域28的面向远端区域26的第一端部29出发逐渐扩宽直至套筒10的远端端部12。多棱边内轮廓18a在近端区域28中这样构造，使得该多棱边内轮廓设置用于以形锁合方式将转矩22从套筒10传递给轴100(参考图2)或者反之。

位于套筒10的远端区域26中的扩宽的多棱边内轮廓18b构造为插入辅助部27，尤其作为插入旋转辅助部。在扩宽的多棱边内轮廓18b的相邻棱边20b之间设置插入面30，尤其是插入旋转面。插入面30在扩宽的多棱边内轮廓18b的相邻棱边20b的中间形成脊线32。以套筒轴线14上的一个共同的点为参考，脊线32与扩宽的多棱边内轮廓18b的相邻棱边20b相比在径向上更加靠近套筒轴线14。脊线32的数量相当于相邻棱边20a、b的数量。因此，类似于具有六个棱边20a、b的多角形的多棱边内轮廓18a、b，图1a-c显示了六个脊线32。但是也可设想，插入面30和脊线32的较少的数量。例如可以在扩宽的六角形多棱边内轮廓18b的这些相邻棱边20b之间仅仅设置具有一个脊线32的一个插入面，或者设置具有三个脊线32的三个插入面30。有利的是，就周向16而言，三个脊线32布置成隔开120°的角度。由此，在将轴100与套筒10连接时，能以少于棱边20a、b的脊线32实现对中和插入旋转。也可设想，插入面30和脊线32的数量方面的其他组合，所述数量不同于多棱边内轮廓18a、b的棱边20a、b的数量。

在该实施例中，脊线32在套筒10的远端区域26中实施成在轴向上从近端区域28的第一端部29出发锥形地扩宽直至远端端部12。脊线32的锥形扩宽部相对于套筒轴线14的斜度小于扩宽的多棱边内轮廓18b的相邻棱边20b相对于套筒轴线14的斜度。脊线32和扩宽的多棱边内轮廓18b的相邻棱边20b之间的插入面30构造成平坦的，尤其构造为平坦的表面对()或者部分表面面对。但所述插入面也可以构造成相对于套筒轴线14凸出、凹入，或者为任意形状。在构造为平坦的或者凹入的情况下，则脊线32会形成其他棱边34。脊线32或棱边34与套筒轴线14以锐角相交。以延伸通过相应的脊线32和套筒轴线14的对称平面24为参考，插入面30构造为镜像对称的表面对。

通过在近端区域28中棱边20a平行于套筒轴线14地延伸，在该区域28中形成用来传递转矩22的多棱边内轮廓18a。相邻棱边18a之间的转矩传递面38至少基本上同样实施成平坦的。该转矩传递面在该情况下最大程度上相当于常见内六角头的携动轮廓。

在套筒10的远端端部12和近端第二端部42之间的中间区域40中，套筒10具有轴向限界壁44。从轴向观察，用于驱动轴或者从动轴的另一接收部46在近端第二端部42和限界壁44之间延伸。该另一接收部46在该情况下设有相对于驱动轴或者从动轴的过渡配合。此外，驱动轴或者从动轴还以材料锁合方式与套筒10连接。但也可以设想，具有对应配合的另一种轴-套筒连接，或者套筒10与驱动轴或从动轴一体地构造。套筒10的外直径48、50在限界壁44的区域中经由倒角(phase)52减小。因此，另一接收部46的区域中的外径50小于多棱边内轮廓18a、b区域中的外直径48。套筒10的倒角52和/或该外轮廓可用于对套筒10在保护管402之内进行对中引导。限界壁44还具有通孔54，在将驱动轴或者从动轴与套筒10连接时，空气可以经由该通孔排出。在套筒10的远端端部12、限界壁44和近端第二端部42上对径向环绕的棱边56实施倒角。

图2a-c以三种视图示出轴100；图2a为立体图，图2b为侧视图，图2c为轴100的远端端部102的正视图。轴100具有轴轴线104和对应于套筒10近端多棱边内轮廓18a的多棱边外轮廓106。近端多棱边内轮廓18a与多棱边外轮廓106的配合实施为间隙配合。轴100的多棱边外轮廓106在该情况下对应于套筒10的近端多棱边内轮廓18a实施成六角形，并且具有六个平行于轴轴线104延伸的外棱边108a。外棱边108a之间的面110实施成平坦的。所述面相对于套筒轴线104沿切向和轴向延伸。轴100在远端端部102的区域中具有倒角112。倒角112这样实施，使得尽管进行倒角但多棱边外轮廓106保持不变。在轴100的周向114上延伸的径向棱边116上构造有插入点118。插入点118的数量与多棱边外轮廓106的外棱边108a的数量一致。轴100的第一区域120用于与待与套筒10连接的轴100之间的转矩传递。该第一区域120例如可以由实心材料构成，尤其可以由一种至少表面硬化过的实心材料构成。轴100的第二区域122是空心的。该第二区域122用作用于与驱动轴或者从动轴连接的接收部124，并且根据该实施例类似于套筒10的接收部46地实施。多棱边外轮廓106的外棱边108b在该第二区域122中中断地实施。第二区域122同样可以用来将轴100在保护管402之内对中。

图3所示为可以连接成为轴-套筒连接200的套筒10和轴100。无论套筒10和轴100是否相互旋转对准，在将套筒10和轴100沿轴向相互插合时，套筒10的锥形地扩宽的多棱边内轮廓18b通过插入面30和锥形地扩宽的脊线32引起套筒10和轴100相对彼此这样旋转202，使得扩宽的多棱边内轮廓18b和多棱边外轮廓106以下述方式相互旋转对准：使得多棱边外轮廓106与近端多棱边内轮廓18a完全对准，从而可以将其沿轴向相互插合以便传递转矩。

以下将详细说明套筒10和轴100相互连接的过程。假设套筒10的近端多棱边内轮廓18a和轴100的多棱边外轮廓106起初没有完全相互旋转对准。此外，轴轴线104和套筒轴线14的角度位置204也还可能至少有限地相互不同。当将套筒10和轴100沿轴向插合时，轴100的至少一个插入点118就会遇到朝套筒10的远端端部12锥形地扩宽的脊线32，或者遇到套筒10的锥形地扩宽的多棱边内轮廓18b的至少一个插入面30。当轴100进一步沿轴向推入套筒10中时，朝近端区域28的第一端部29锥形地缩窄的脊线32和/或布置于脊线32和相邻棱边20b之间的插入面30引起：至少一个插入点118这样旋转，使得其最迟在沿轴向到达近端区域28时与棱边20a、b完全对准。多棱边外轮廓106也因而与近端多棱边内轮廓18a完全对准，从而可以将轴100插入到多棱边内轮廓18a的近端区域28中。同样可补偿套筒轴线14和轴轴线104相互间的有时存在的起始时不同的角度位置204，直至其相互平行地对准。轴-套筒连接200在此这样连接，使得保证在套筒10和轴100的多角形多棱边内轮廓和多棱边外轮廓之间以形锁合方式可靠地传递力或传递转矩。

为了避免轴向材料锁合连接，尤其为了避免套筒10和轴100之间的轴向焊接，可以在轴100的远端端部102和套筒10的中间区域40之间设置一个置入件，例如金属环或者塑料件。

图4所示为马达驱动的起子机300，其具有批头接收部302，该批头接收部具有套筒10。

图5所示为多功能园艺器具404形式的园艺器具400。园艺器具400具有驱动单元406，该驱动单元具有插在保护管402中的驱动轴408。驱动轴408可以用材料锁合方式与本发明所述的套筒10连接，并且优选插在保护管402中。驱动单元406与修剪机附件412形式的附件410连接，该附件为了割草而设有工具414。但也可以如以上所述在驱动单元上安装其它附件410。园艺器具400同样可以是手持式工具机300。附件410同样具有保护管402，在该保护管中接收有从动轴416，有利的是：穿过保护管地或者穿过接收于保护管中的导向元件地接收。在从动轴416的面向驱动单元406的端部上布置轴100，该轴有利地以材料锁合方式与从动轴416连接。从而在将附件410与驱动单元406连接时形成本发明所述的轴-套筒连接200。