專利名稱：攜動及阻動裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種攜動及阻動裝置，用于將轉矩從一個驅動裝置部件傳遞到一個從動裝置部件及用于當在從動裝置部件上作用一個轉矩時固定從動裝置部件，尤其是用于具有旋轉刀具的手持式工具機的主軸閉鎖裝置，它具有一個可無相對轉動地固定在驅動裝置部件上的攜動件，該攜動件具有一些在圓周方向上彼此錯開地設置的攜動爪，這些攜動爪在彼此背離的側上構造有向著圓周方向的攜動面；一個可與從動裝置部件無相對轉動地連接的滾子星形件，該滾子星形件具有一些在圓周方向上相互錯開地設置的星指，這些星指在彼此背離的側上構造有用于夾緊滾子的接觸面及夾緊面，所述夾緊滾子在圓周方向上可空轉地設置在攜動爪與星指之間；及一個相對攜動件及滾子星形件同軸心地設置的、固定的夾緊環(huán)，它的內環(huán)面構成了用于夾緊滾子的配合夾緊面。
本發(fā)明還涉及一種手持式工具機，尤其是鉆孔機或旋擰機，它具有一個電動旋轉驅動裝置，用于旋轉地驅動一個承載刀具的主軸。
背景技術：
這種攜動及阻動裝置作為所謂的主軸閉鎖裝置或自動的主軸鎖止器被使用在手持式工具機、尤其是鉆孔機或旋擰機中，以便當?shù)毒哌M入工件并同時能源中斷時可以將該手持式工具機與刀具一起轉動及由此使刀具由與工件的作用狀態(tài)中脫開，及也可用于夾緊及松開套筒式鉆卡頭。
一種公知的主軸閉鎖裝置(DE 101 48 872 A1)包括一個與用于承載刀具的主軸的傳動齒輪無相對轉動地連接的攜動件，該攜動件具有三個以相等的圓周角彼此錯開的攜動爪；一個與主軸無相對轉動地連接的滾子星形件，該滾子星形件具有三個延伸在徑向上的、在圓周方向上以相等的圓周角彼此錯開的星指；一個相對攜動件及滾子星形件同軸心的夾緊環(huán)，該夾緊環(huán)不可轉動地被固定在手持式工具機的殼體中；以及6個夾緊滾子。攜動件以這樣的方式接收滾子星形件，即這些攜動爪及星指交替地及彼此隔開地相繼位于圓周方向上。6個夾緊滾子中的每個被置入在攜動爪與星指之間的外部由夾緊環(huán)的內環(huán)面限定的自由空間中。如果傳動齒輪被電動地驅動，則-與轉動方向無關地-6個夾緊滾子中的3個被攜動爪壓在星指的徑向延伸的止擋面上及由此將傳動齒輪的轉矩通過攜動件、夾緊滾子及滾子星形件傳遞到主軸上及由此傳遞到保持在主軸上的刀具接收件中的刀具上。相反地，如果由刀具將驅動轉矩施加到主軸上，則由于滾子星形件相對攜動件的轉動使總共6個夾緊滾子中的三個夾緊滾子-也與轉向無關地-被移動到構造在星指上的夾緊面上及被固定地夾緊在夾緊環(huán)上的構成配合夾緊面的內環(huán)面上。整個轉矩被傳送到與殼體固定地連接的夾緊環(huán)上而不傳遞到攜動件上。

發(fā)明內容
根據(jù)本發(fā)明，提出了一種攜動及阻動裝置，用于將轉矩從一個驅動裝置部件傳遞到一個從動裝置部件及用于當在從動裝置部件上作用一個轉矩時固定從動裝置部件，尤其是用于具有旋轉刀具的手持式工具機的主軸閉鎖裝置，它具有一個可無相對轉動地固定在驅動裝置部件上的攜動件，該攜動件具有一些在圓周方向上彼此錯開地設置的攜動爪，這些攜動爪在彼此背離的側上構造有向著圓周方向的攜動面；一個可與從動裝置部件無相對轉動地連接的滾子星形件，該滾子星形件具有一些在圓周方向上相互錯開地設置的星指，這些星指在彼此背離的側上構造有用于夾緊滾子的接觸面及夾緊面，所述夾緊滾子在圓周方向上可空轉地設置在攜動爪與星指之間；及一個相對攜動件及滾子星形件同軸心地設置的、固定的夾緊環(huán)，它的內環(huán)面構成了用于夾緊滾子的配合夾緊面，其中，星指上的接觸面被這樣構造，使得當攜動件被驅動時由攜動爪壓緊在星指的接觸面上的夾緊滾子被向內移動；及在攜動爪上的攜動面被這樣地構造，使得當攜動件被驅動時所述攜動面這樣地對夾緊滾子加載一個壓力，以使得該壓力的切向力分量大大地大于該壓力的徑向力分量。
根據(jù)本發(fā)明，還提出了一種手持式工具機，尤其是鉆孔機或旋擰機，它具有一個電動旋轉驅動裝置，用于旋轉地驅動一個承載刀具的主軸，其中，在旋轉驅動裝置與主軸之間設置有所述的攜動及阻動裝置，尤其是主軸閉鎖裝置。
根據(jù)本發(fā)明的攜動及阻動裝置、尤其是主軸閉鎖裝置具有其優(yōu)點，即通過在裝置中空間關系不改變的情況下所給出的攜動爪及星指構型的優(yōu)化達到了可傳遞更高轉矩的功能的改善，而無攜動爪變形的危險。在通過被驅動的攜動件旋轉帶動滾子星形件寸作用在彼此形成配合的部件上的壓力是向著攜動爪最大慣性矩的方向上，由此攜動爪的變形可忽略地保持很小。
通過其它描述的措施可得到所述攜動及阻動裝置、尤其是主軸閉鎖裝置的有利的進一步構型及改進。
根據(jù)本發(fā)明的一個有利的實施形式，接觸面、夾緊面及攜動面被這樣地構造成凹曲面，以致使在接觸面、夾緊面及攜動面為一方與夾緊滾子為另一方之間的赫茲壓力(Herztsche Pressung)減至最小。通過凹曲面的定尺寸同時夾緊面的夾緊角也這樣地被調節(jié)，以使得當滾子星形件被驅動的情況下，當超過最大允許的赫茲壓力時在夾緊面與配合夾緊面之間被固定夾緊的夾緊滾子滑動。通過該措施可防止塑性變形及裝置的損壞。
有利的是，攜動件具有一個盤狀的攜動體，攜動爪優(yōu)選與該攜動體一體地由該攜動體軸向伸出；及在每個攜動爪上，在中間地、優(yōu)選與攜動爪一體地設有一個軸向地延伸的加強肋。
有利的是，這些加強肋被這樣地構造及設置，使得攜動爪的較小的慣性矩被增大。
有利的是，所述攜動爪的根部用盡可能大的半徑倒圓。


在以下的描述中將借助在附圖中所示的實施例來詳細說明本發(fā)明。附圖表示圖1具有主軸、主軸閉鎖裝置及用于主軸與主軸閉鎖裝置的電動旋轉驅動裝置的一個手持式工具機的截面圖，圖2圖1中具有攜動件、滾子星形件及夾緊環(huán)的主軸閉鎖裝置的解體圖，圖3圖2中向著箭頭III方向的一個視圖，圖4圖2中主軸閉鎖裝置的攜動件的俯視圖，圖5沿圖4中的線V-V的一個截面圖，圖6圖2中主軸閉鎖裝置的滾子星形件的俯視圖，圖7沿圖6中的線VII-VII的一個截面圖，圖8圖6中片段VIII的一個放大圖。
具體實施例方式
在圖1中以縱截面部分地示意性示出的手持式工具機被構造成鉆孔機或旋擰機。它具有一個殼體10、一個接收在殼體10中的電動旋轉驅動裝置11及一個借助滾針軸承16可轉動地支承在殼體10中的主軸12，該主軸從殼體10軸向地伸出及在其端部側具有外螺紋13，用來旋上一個用于鉆頭或旋擰工具的卡盤。對于電動旋轉驅動裝置11僅概要地表示出一個空心軸14，它支承在殼體10中的一個滾珠軸承15中。該空心軸14通過一個傳動裝置由電動機驅動旋轉。主軸12通過一個主軸閉鎖裝置17聯(lián)接到空心軸14上。
圖2中以解體圖及圖3中以組裝后的端面圖表示的主軸閉鎖裝置17是一個攜動及阻動裝置，它一方面將轉矩從一個驅動裝置部件傳遞到一個從動裝置部件，在該實施例中驅動裝置部件由空心軸14構成及從動裝置部件由主軸12構成；及另一方面當在從動裝置部件上-在該實施例中在主軸12上-作用一個轉矩時使從動裝置部件-在該實施例中為主軸12-通過夾緊固定在殼體10上。為此主軸閉鎖裝置17具有一個可固定在驅動裝置部件上的攜動件18、一個置入在攜動件18中的、可與從動裝置部件無相對轉動地連接的滾子星形件19及一個與攜動件18及滾子星形件19同軸心地設置的、與殼體10無相對轉動地連接的夾緊環(huán)20，該夾緊環(huán)的內環(huán)面構成用于以下還要描述的夾緊滾子27的配合夾緊面21。攜動件18(圖4及5)具有一個盤狀的攜動體24，在該攜動體上軸向地伸出與該攜動體構造成一體的、以相等的圓周角彼此錯開地設置的攜動爪23。在該實施例中設有三個攜動爪23。在攜動體24上徑向上伸出一些齒扇段22，它們在攜動體24上與其一體地以相同的圓周角彼此錯開地設置。在該實施例中也是設有三個齒扇段22，它們被設置在攜動爪23之間的區(qū)域中。齒扇段22帶有外齒部分221，這些外齒部分與一個內齒部分形成配合，該內齒部分被環(huán)繞地構造在空心軸14的、搭接在攜動體24上的端部區(qū)段中。在每個攜動爪23的彼此背離的側上構造有向著圓周方向的、用于夾緊滾子27的攜動面231。
滾子星體19(圖6及7)具有一個中心星體25，在該中心星體上與該中心星體一體地成型有三個在徑向上突出的星指26。在該實施例中總共有三個星指26以相等的圓周角彼此錯開，以使得該錯開角相應于攜動件18上的攜動爪23的錯開角。滾子星形件19被這樣地置入在攜動件18中，以致在圓周方向上總是相繼交替地出現(xiàn)一個攜動爪23及一個星指26，它們在圓周方向上相互隔開(圖3)。在此情況下星指26被這樣構造，即它們在徑向上以一定的間隙距離終止在夾緊環(huán)20的配合夾緊面21的前面。在每個星指26的相互背離的側面上各構造有用于夾緊滾子27的一個接觸面261及一個與該接觸面連接的夾緊面262(圖8)。在攜動爪23與星指26之間構成的每個自由空間-它的外部由夾緊環(huán)20的配合夾緊面21限定-中置有總共6個夾緊滾子27中的一個(圖3)。當攜動件18被空心軸14驅動時，攜動爪23的向著轉動方向的攜動面231壓在夾緊滾子27上并使它向著星指26的接觸面261移動。在此情況下，其余的夾緊滾子27接觸在星指26的其余接觸面261上。與攜動件18的轉動方向無關地，轉矩通過攜動爪23、夾緊滾子27及星指26傳遞到滾子星形件19上及由此傳遞到與滾子星形件19固定地連接的主軸12上。這使得夾緊在主軸12的刀具夾中的刀具轉動。
相反地，如果由刀具通過主軸12將一個驅動轉矩施加在主軸閉鎖裝置17上，即驅動滾子星形件19，則總共6個夾緊滾子27中的三個夾緊滾子27被移動到星指26的夾緊面262上并被壓緊在夾緊面262與固定的夾緊環(huán)20上的配合夾緊面21之間。因此整個轉矩被制動在與殼體10連接的夾緊環(huán)20上而不會傳遞到攜動件18上。
為了在小結構空間的情況下達到主軸閉鎖裝置17的可靠功能及高的轉矩傳遞，在攜動爪23的攜動面231的構型上及在星指26的接觸面261與夾緊面262的構型上采取了多個優(yōu)化措施。其中一個優(yōu)化措施是這樣地構造接觸面261，即當攜動件18被驅動時由攜動爪23壓在接觸面261上的夾緊滾子27向內離開配合夾緊面21地移動及由此可靠地避免與配合夾緊面21的接觸。在攜動爪23上的攜動面231被這樣地構造，即當攜動件被驅動時該攜動面對夾緊滾子27加載一個壓力，該壓力向著攜動爪較大慣性矩的方向，由此使作用在攜動爪23上的該壓力的切向力分量大大地大于該壓力的徑向力分量。由此當傳遞高轉矩時使攜動爪23的變形保持最小。此外，在每個攜動爪23上在其向內的側上中間地設有一個軸向地延伸的加強肋28(圖5)，以便提高攜動爪23的較小慣性矩。每個攜動爪23的根部232(圖5)被倒圓，其中，使用盡可能大的倒圓半徑。無論是攜動面231還是星指26上的接觸面261及夾緊面262均被構造成凹曲面、即凹形地構造，以便一方面在夾緊滾子27與攜動爪23之間及另一方面在夾緊滾子27與星指26之間的赫茲壓力減至最小。隨著接觸面261的凹曲面的定尺寸，夾緊面262的夾緊角也被調節(jié)，以使得當滾子星形件19被驅動的情況下，當超過最大允許的赫茲壓力時，在夾緊面262與配合夾緊面21之間被固定夾緊的夾緊滾子27滑動。由此可防止塑性變形，該變形可導致主軸閉鎖裝置17的損壞。
權利要求
1.攜動及阻動裝置，用于將轉矩從一個驅動裝置部件傳遞到一個從動裝置部件及用于當在從動裝置部件上作用一個轉矩時固定從動裝置部件，尤其是用于具有旋轉刀具的手持式工具機的主軸閉鎖裝置，它具有一個可無相對轉動地固定在驅動裝置部件上的攜動件(18)，該攜動件具有一些在圓周方向上彼此錯開地設置的攜動爪(23)，這些攜動爪在彼此背離的側上構造有向著圓周方向的攜動面(231)；一個可與從動裝置部件無相對轉動地連接的滾子星形件(19)，該滾子星形件具有一些在圓周方向上相互錯開地設置的星指(26)，這些星指在彼此背離的側上構造有用于夾緊滾子(27)的接觸及夾緊面(261，262)，所述夾緊滾子在圓周方向上可空轉地設置在攜動爪(23)與星指(26)之間；及一個相對攜動件(18)及滾子星形件(19)同軸心地設置的、固定的夾緊環(huán)(20)，它的內環(huán)面構成了用于夾緊滾子(27)的配合夾緊面(21)，其特征在于星指(26)上的接觸面(261)被這樣構造，使得當攜動件(18)被驅動時由攜動爪(23)壓緊在星指(26)的接觸面(261)上的夾緊滾子被(27)向內移動；及在攜動爪(23)上的攜動面(231)被這樣地構造，使得當攜動件(18)被驅動時所述攜動面這樣地對夾緊滾子(27)加載一個壓力，以使得該壓力的切向力分量大大地大于該壓力的徑向力分量。
2.根據(jù)權利要求1的攜動及阻動裝置，其特征在于這些星指(26)上的接觸面(261)及夾緊面(262)與這些攜動爪(23)上的攜動面被(231)這樣地構造成凹曲面，以致在接觸、夾緊及攜動面(261，262，231)為一方與夾緊滾子(27)為另一方之間的赫茲壓力減至最小。
3.根據(jù)權利要求1或2的攜動及阻動裝置，其特征在于星指(26)上的夾緊面(262)的夾緊角被這樣地調節(jié)，以使得當最大允許的赫茲壓力被超過時，在滾子星形件(19)被驅動時在夾緊面(262)與配合夾緊面(21)之間被固定的夾緊滾子(27)滑動。
4.根據(jù)權利要求1-3中一項的攜動及阻動裝置，其特征在于攜動件(18)具有一個盤狀的攜動體(24)，攜動爪(23)優(yōu)選與該攜動體一體地由該攜動體軸向伸出；及在每個攜動爪(23)上，在中間地、優(yōu)選與攜動爪(23)一體地設有一個軸向地延伸的加強肋(28)。
5.根據(jù)權利要求4的攜動及阻動裝置，其特征在于這些加強肋(28)被這樣地構造及設置，使得攜動爪(23)的較小的慣性矩被增大。
6.根據(jù)權利要求1-5中一項的攜動及阻動裝置，其特征在于所述攜動爪(23)的根部(232)用盡可能大的半徑倒圓。
7.手持式工具機，尤其是鉆孔機或旋擰機，它具有一個電動旋轉驅動裝置(11)，用于旋轉地驅動一個承載刀具的主軸(12)，其特征在于在旋轉驅動裝置(11)與主軸(12)之間設有根據(jù)權利要求1-6中一項的攜動及阻動裝置，尤其是主軸閉鎖裝置。
全文摘要
攜動及阻動裝置，尤其是用于具有旋轉刀具的手持式工具機的主軸閉鎖裝置，具有可固定在驅動裝置部件上的攜動件，它具有在圓周方向上彼此錯開地設置的、帶有攜動面的攜動爪；可與從動裝置部件連接的滾子星形件，它具有在圓周方向上相互錯開地設置的、帶有接觸面及夾緊面的星指，用于在攜動爪與星指之間在圓周方向上可空轉地設置夾緊滾子；及相對攜動件及滾子星形件同軸心地設置的夾緊環(huán)，它的內環(huán)面構成了用于夾緊滾子的配合夾緊面。這樣地構成接觸面及夾緊面，即當攜動件被驅動時壓緊在這些面上的夾緊滾子被向內移動；及攜動面被這樣地構造，使得當攜動件被驅動時對夾緊滾子加載一個壓力，該壓力的切向力分量實質地大于該壓力的徑向力分量。
文檔編號B25B21/00GK1789742SQ20051012675
公開日2006年6月21日 申請日期2005年11月18日 優(yōu)先權日2004年11月18日
發(fā)明者奧利維爾·蔡特, 布魯諾·埃伯哈德, 貝亞特·扎爾茨蓋貝爾 申請人:羅伯特·博世有限公司