旋转锤或凿锤用的工具夹持器 【技术领域】
本发明涉及旋转锤或凿锤用的工具夹持器。
背景技术
不同型的工具夹持器是公知的：该种夹持器具有主体，该主体具有接受开口，该开口从前端处向后进行延伸，该接受开口用于接受钻头或凿刀的柄部，而柄部具有至少一个轴向槽，而该槽在两端处被封闭。该主体在主体的壁上形成有至少一个轴向延伸的细长通孔。轴向长度小于通孔的锁紧元件被插入到通孔中。处于锁紧位置上地锁紧元件被支撑住以防向外进行径向运动，并且当钻头或凿刀被插入时，接合在至少一个轴向槽中。处于松开位置上的锁紧元件相对于锁紧位置可以径向向外地进行移动。向前偏压的支撑环设置在主体上，该支撑环在支撑处于锁紧位置的锁紧元件的位置和限定出锁紧元件的松开位置的第二位置之间进行轴向运动。工具夹持器也具有调整套筒，而该调整套筒可以轴向运动，从而使支撑环在位置之间进行运动。
应该提到的是，除了至少一个轴向槽在两端处被封闭之外，可以插入在这种工具夹持器中的钻头通常具有至少另一个轴向槽，该另一个轴向槽相对于所述轴向槽偏移90度，该另一个槽在钻头的后端处敞开，并且在钻头处于插入状态时，通过主体的轴向肋来接合，借助于轴向肋把钻头的旋转扭矩传递到钻头中。这些钻头是公知的，例如，所谓的SDS-Plus和SDS-Max钻头。由于没有旋转力被传递到用在凿锤中的凿刀上，该凿刀的柄部常常不具有后端敞开的轴向槽，但是只有一个或两个轴向槽在两端处被封闭，锁紧元件或元件接合在这些槽内从而使凿刀固定地保持在工具夹持器中，因此它具有局部的轴向移动。
在上述公知的工具夹持器(欧洲第0668127号专利)中，在主体中具有两个沿直径方向相对的细长通孔，并且呈圆柱形辊子形状的锁紧元件插入到每个通孔中。在锁紧位置上，圆柱形辊子设置在通孔的前端上，并且通过支撑环来支撑以防径向向外移动。为了固定锁紧元件的这个前部位置，因此提供了分开的支撑板，该支撑板与到达通孔的、指状的径向向内的延伸部接合，并且借助于弹簧压入到前部位置上，该前部位置由支撑环的前部位置或锁紧位置来限制出。通过推回调整套筒，使支撑环轴向向后地进行移动，直到锁紧元件的后端进入第二位置为止。在支撑环的前部内的区域中，调整套筒具有内壁，与调整套筒的内表面相比，该内壁沿着径向更加向外，因此锁紧元件可以产生径向向外从而进入到调整套筒的那个区域，从而与插入的钻头或凿刀的柄部内的轴向槽脱开，并且松开后者。
如果钻头或凿刀插入到这个工具夹持器中，那么它的柄部的后端与锁紧元件的前端形成了接触，并且这些与盘形突出部的指状延伸部形成接合，从而进入到主体的通孔中，并且与盘形体一起反抗弹簧力向后移动，直到它们在位于锁紧位置中的支撑环后部产生径向向外为止，因此柄部可以进一步插入到接受开口中，直到锁紧元件进入它的轴向槽为止，并且由于弹簧力作用在支撑盘上，又向前移动到它们的开始位置上。在那个位置上，它们借助于支撑环来支撑以防向外的径向移动。
工具夹持器可以满意地进行工作并且结构紧凑、装配容易。但是由于作用在锁紧元件和周围零件上的力随着旋转锤和凿锤的负载变大而增加，因此圆柱形锁紧元件的直径和/或长度不得不相应增大。但是，这导致了主体的通孔的宽度和/或轴向长度增大，并且因此使主要材料减少。使锁紧元件延伸需要支撑环轴向移动更大从而移动到它的第二位置上，并且也需要锁紧元件轴向移动更大从而移动到这样的位置上：在该位置上它可以产生径向向外，并且因此在工具夹持架的整个轴向长度上增大。
此外，已经公知的是，使用成形元件来代替圆柱形锁紧元件，而成形元件在锁紧位置上突出到主体的圆周的外壁的边缘外，并且与径向台阶状的支撑环和定位环配合工作，该定位环借助于指状部分接合在锁紧元件中的、径向向外的敞开凹口中。定位环沿着向前方向被弹顶，并且向前挤压锁紧元件和所存在的调整套，因此锁紧元件定位在支撑环的区域内，该支撑环支撑锁紧元件以防径向向外移动。如果使用者使调整套筒沿着轴向向后移动，那么定位环也向后移动，并且在移动定位环的指状部分时通过它取下锁紧元件。锁紧元件因此进入相对于支撑环的位置上，在该位置上，锁紧元件可以径向向外移动，因此可以从主体的接受开口中取出插入的钻头或凿刀。
当钻头或凿刀插入到这种公知工具夹持器中时，借助于使钻头或凿刀的后端靠在锁紧元件的前端上，使锁紧元件沿着轴向向后移动，因此定位环克服向前作用的弹簧力而被向后推动，直到锁紧元件到达上述位置中，在该位置中，它们在支撑环的区域内产生径向向外。钻头或凿刀的后端滑过锁紧元件，并且弹顶的定位环使锁紧元件轴向向前移动到主体的通孔中，因此它们进入钻头或凿刀的柄部的轴向槽，并且到达这样的位置：在该位置中，支撑环支撑它们以防径向向外移动。
这种公知结构允许使用强度大于辊子型锁紧元件的紧凑锁紧元件，但是，除了使用支撑环之外，需要使用定位环，借助于该定位环通过调整套筒的运动来影响锁紧元件的移动。而且，锁紧元件的外部形状比较复杂，因此，如果制造过程包括烧结，则需要复杂的模具。
在英国第2338672号公开中描述了另一种公知的工具夹持器的设计，工具夹持器构造有锁紧元件，该锁紧元件包括成形的元件，在它的径向最外侧上具有凹口，该凹口位于两个轴向间隔开的突出部之间，该支撑环在它的内部具有两个凹口，这些凹口位于三个沿轴向间隔开的突出部之间，支撑环的突出部的形状与锁紧元件中的凹口形状相配，并且锁紧元件的突出部的形状与支撑环中的凹口的形状相配合。在锁紧元件的锁紧位置上，这些突出部靠在支撑环的突出部上，在支撑环的第二位置上，锁紧元件的突出部安装在支撑环中的一个凹口中。当钻头或凿刀插入到接受开口时，锁紧元件借助于钻头或凿刀的后端向后克服弹簧力移动到第二松开位置上，在该位置上，锁紧元件的前突出部接合在支撑环中的前部凹口内，并且支撑环的后部两个突出部接合在锁紧元件中的凹口内。在进行轴向移动之后，到达该松开位置，而该轴向移动量基本上小于支撑环的轴向长度。工具夹持器的这种设计的主要优点是，减少了长度，而使支撑环或锁紧元件在第一和第二位置之间移过该长度，这可以使工具夹持器更加紧凑。但是，支撑环和锁紧元件的复杂形状使制造费用增加。此外，锁紧元件相对较长并且需要比锁紧元件更长的通孔，这就使得必须承受重复较重撞击的工具夹持器的主体弱化了。
【发明内容】
本发明的目的是生产出一种结构最简单的、整体长度较短的工具夹持器，该工具夹持器适合用于高性能的旋转锤和凿锤。
根据本发明，提供了一种用于旋转锤或凿锤的工具夹持器，它具有：主体，该主体具有用于钻头或凿刀的柄部的接受开口，该柄部具有至少一个轴向槽，该槽在两端处被封闭；在主体的壁上的、至少一个沿轴向延伸的、细长的通孔，轴向长度小于通孔的锁紧元件插入到该通孔中，处于锁紧位置上的该锁紧元件被支撑住以防进行向外的径向运动，并且在插入钻头或凿刀时接合在至少一个轴向槽内，并且处于松开位置上的锁紧元件相对于锁紧位置可以径向向外地进行移动，并且支撑环在支撑处于锁紧位置上的锁紧元件的位置和限制出锁紧元件的第一松开位置的第二位置之间沿着轴向可以移动，其特征在于，锁紧元件包括成形元件，该成形元件在它的径向外侧上具有一个突出部，该突出部位于形成于锁紧元件的前边缘的第一凹口和形成于锁紧元件的后边缘的第二凹口之间，支撑环在它的径向内侧上具有一个突出部，该突出部位于形成于支撑环的前边缘上的第一凹口和形成于支撑环的后边缘上的第二凹口之间，其中支撑环的突出部的形状与锁紧元件内的凹口形状相配合，并且锁紧元件的突出部的形状与支撑环内的凹口形状相配合，并且在锁紧元件的锁紧位置上，它的突出部靠在支撑环的突出部上，并且在锁紧元件的松开位置上，锁紧元件的突出部安装在支撑环的一个凹口内。
本发明的锁紧元件和支撑环的形状相对较简单，并且相应地相对制造较便宜及简单。这些锁紧元件也相对较短。此外，锁紧元件不能沿着所有方式移过支撑环，反之也是这样，从而移到它们的松开位置上。这意味着，工具夹持器内的通孔相对较短，并且因此而没有过度减弱主体，并且锁紧元件和/或支撑环只是不得不在锁紧位置和松开位置的一个较短轴向距离之间移动。
工具夹持器还包括可用手操作的调整套筒，该套筒包围着支撑环，并且该套筒可以轴向移动，从而使支撑环在位置之间进行运动。优选地，弹簧向着支撑锁紧元件处于锁紧位置给支撑环加载。这确保了：在它移到它的第二位置之后，支撑环能自动返回到它的锁紧位置上。
在锁紧元件的第一松开位置上，当支撑环处于它的第二位置时，优选的是使锁紧元件的突出部的后部分安装在支撑环的前部处的第一凹口内。
在工具夹持器的优选变型中，钻头或凿刀可以安装到这种工具夹持器中，而没有移动支撑环，当钻头或凿刀被插入到接受开口中，该锁紧元件或每个锁紧元件借助于钻头或凿刀的后端向后克服弹簧力而被移到松开位置上，在该位置上，锁紧元件的突出部的前部分接合在支撑环的后边缘处的第二凹口内，并且支撑环的突出部的后部接合在锁紧元件的前边缘处的第一凹口内。在这种方法中，锁紧元件很好地支撑在它的松开位置上。
优选地，外弹簧向着它的位置给支撑环加载，在该位置上，它支撑处于锁紧位置上的锁紧元件。相应地，当支撑环移到它的第二松开位置并且钻头或凿刀被拆下时，调整套筒被松开，从而使支撑环和锁紧元件移回到它们的锁紧位置上(没有安装钻头或凿刀)。
在插入钻头或凿刀时，为了提高锁紧元件在它们的锁紧位置和松开位置之间的导向性，因此向前偏压的衬垫在锁紧位置上靠在锁紧元件的后端上，并且在第二松开位置上，衬垫与锁紧元件一起向后移动。为了提高锁紧元件在它的锁紧位置和第二松开位置之间的导向性，衬垫在它的前表面上具有向内面对的台肩，该台肩接合锁紧元件的第二凹口的后边缘。该衬垫也靠在支撑环的后端上，并且在第一松开位置上，衬垫与支撑环一起向后移动。该衬垫借助于内弹簧向前偏压，而该内弹簧设置在上面所指的弹簧内部中，从而向前偏压支撑环。
在锤子进入空载模式时为了充分地减少对锁紧元件的撞击，优选地，通过它的前端靠在弹性变形的支撑上使锁紧元件支撑在锁紧位置上。
插入的锁紧元件相对于延伸通过锁紧元件的中心的轴向平面和延伸通过锁紧元件的中心的径向平面最好是对称的。这意味着，锁紧元件不会以错误的取向装配在通孔内。出于同样的原因，优选的是，支撑环相对于延伸通过支撑环的中心的径向平面是对称的。尤其地，支撑环的突出部可以呈环形肋的形状。
在本发明的优选实施例中，锁紧元件的突出部在轴向横截面上是不规则四边形的横截面，并且在这个剖视平面上沿着径向向外逐渐变细，并且支撑环的突出部在轴向剖面上是不规则四边形的横截面，并且在这个剖视平面上沿着径向向内以与锁紧元件的突出部相同的倾斜角而逐渐变细。这就在锁紧元件和支撑环之间的相对位置之间提供了光滑的过渡。
在一个特殊的优选实施例中，有两个锁紧元件，每个锁紧元件安装在主体内的两个通孔中的一个内。
根据本发明的第二方面，提供了一种旋转锤或凿锤，其中包括如上所述的工具夹持器。
【附图说明】
图1以剖面示出了具有设置在凿锤的前部处的元件的工具夹持器，在上半部上，锁紧元件定位在锁紧位置上，并且在下半部上，在拆下凿刀时锁紧元件定位在它的松开位置上；
图2示出了与图1相对应的视图，在上半部上，在插入凿刀时锁紧元件处于它的松开位置上，而在下半部上，在拆下凿刀时锁紧元件处于它的松开位置上；及
图3示出了通过图1或图2的锁紧元件中心的径向平面的剖视图。
【具体实施方式】
参照图解示例性实施例的附图，在下面详细解释本发明：
所图解的工具夹持器1具有套筒形的主体10，该主体具有连续的共轴线的接受开口10’，在后部区域内的该接受开口的直径大于前部区域内的接受开口的直径。主体10安装成它的后端位于凿锤的壳体部分2内，该壳体部分2由金属构成，其它情况没有示出。使用若干螺栓3把壳体部分2以通常方式固定到锤子壳体的前端上，而该锤子壳体装有驱动马达和撞击机构。锤子的撞击机构是传统设计的那种，在该机构中由撞击机构所产生的撞击通过敲打件5传递到凿刀30的后端上，而后端被插入到工具夹持器1中，并且通过它的前端接合工件。
在壳体部分2的前端上，设置有对准套筒6，该对准套筒的旋转可以轴向地移动锁环7。锁环7不能旋转地安装在主体10上。借助于在锁环7和壳体部分2上的一组齿，处于锁紧位置上的锁环7防止主体10相对于壳体部分2和凿锤进行旋转。借助于使对准套筒6的旋转，使锁环7轴向移动从而与壳体部分2脱离接合，因此使用者使对准套筒6进一步旋转可以使主体10相对于壳体部分2和凿锤旋转，因此使插入其中的凿刀30进行旋转，从而旋转到理想角度位置。这一旦被实现，那么对准套筒6被松开并且在弹簧力的作用下返回到它的原始位置，从而使锁环7返回与壳体部分2接合。
在主体10的这样前部区域中：在该区域中，接受开口10’是较小的横剖面，在主体壁上的相对侧上，形成有轴向延伸的通孔11。锁紧元件12(例如该元件包括烧结体)设置在每个通孔11中。
图3示出了通过锁紧元件的中心的径向平面的横剖面。如图3中所看到的一样，锁紧元件的径向内端12a具有表面，该表面沿着圆弧进行弯曲，该圆弧与与形成于凿刀30上的槽4的弧形横剖面(沿径向平面)相配合。每个锁紧元件12设置有一对弧形臂12b，这些臂接合通孔11的边缘，从而防止锁紧元件通过通孔11。锁紧元件12的轴向长度短于接受它们的通孔11的轴向长度，这些如图1和图2所示一样。锁紧元件12以这样的方式被插入到通孔11中，并且它们的横剖面形状和通孔11的横剖面形状是这样的相互配合，以致锁紧元件12可以以附图中显而易见的、在下文中将详细描述的方式在径向内位置和径向外位置之间进行移动。在轴向剖面中，如图1和图2所示一样，每个锁紧元件12在它的径向外侧处具有一个突出部13，锁紧元件的前边缘处的前部凹口18和锁紧元件后部边缘处的后部凹口19包围着该突出部。一个突出部13沿着圆周方向具有径向外表面，该表面稍微成弧形，如图3所示。这些凹口中每个都具有较小的弧形底部(沿着圆周方向)，该弧形底部借助于倾斜的连接表面而连接到一个突出部13中。锁紧元件12相对于通过锁紧元件12的中心的径向平面和通过锁紧元件12的中心的轴向平面是对称结构。因此，它们可以以任何轴向对准的方式而被插入到通孔11中，即没有这样的危险：在装配期间，锁紧元件12以错误的方式被插入到通孔中。
尤其如图1和图2所示一样，锁紧元件12与支撑环16配合工作，而该支撑环16在它的径向内侧上具有一个突出部17。该单个突出部17具有弧形表面(沿着圆周方向)，该表面与突出部13的弧形表面和锁紧元件12的凹口18和19的底部的弧形相配合。支撑环的前边缘处的前部凹口28和支撑环的后边缘处的后部凹口26包围着单个突出部17。凹口28具有弧形底部(沿着圆周方向)，该底部借助于倾斜的连接表面而连接到单个突出部17上。凹口28的弧形底部与突出部13的弧形表面和锁紧元件12的凹口18、19的底部的弧形相配合。凹口26由倾斜表面限制，而该表面从单个突出部17沿着径向向外及轴向向后进行延伸。凹口18、19、26和28的倾斜表面全部相对于工具夹持器1的径向平面以相同的角度进行倾斜。
外部弹簧20作用在支撑环16的后侧上，该弹簧通过后端靠在衬垫上而被支撑住，而该衬垫靠在对准套筒6的前部面对内台肩的前部上。支撑弹簧16因此总是沿着向前的方向而被弹顶。内弹簧21同样支撑在衬垫上，而该衬垫靠在对准套筒6上，并且通过它的前端而靠在衬垫22上，而衬垫22在图1的上半部所示的位置上靠在锁紧元件12的后端和支撑环16的后端上。在那个位置上，支撑环16的前端支撑在环绕着它的调整套筒23上，而该调整套筒23具有内部台肩34，该台肩在这种情况下靠在环形缓冲元件25上，而该环形缓冲元件支撑在支撑衬垫26上，而通过设置在主体10的环形槽内的挡圈可以防止该衬垫26向前移动，同时在这个位置上的锁紧元件12的前端靠在环形的、可弹性变形的支撑32。
在支撑衬垫26的前部，把密封盖27以通常方式从前部推到主体10上。
如图1所示，在已经提及的位置上，把凿刀的柄部30插入到工具夹持器1中。在通常方式中，该柄部具有两个相对的轴向槽4，而这些槽在两端部上是封闭的。在图1的上半部上，锁紧元件12的径向内部12a延伸到这些轴向槽中，并且通过使它们的单个突出部13与支撑环16的单个突出部17对准，使锁紧元件12被撑牢以防径向向外移动。在工作时，凿刀30以通常的方式来回移动、与轴向槽4的轴向大小成比例，但是通过锁紧元件12来保持，从而防止它从主体10的接受开口10’中出来。
为了从工具夹持器1中拆下凿刀，使用者通过手反抗外弹簧20和内弹簧21的力使调整套筒23移出图1的上半部所示的位置，并且向后到达图1和图2的下半部所示的位置上。在移动期间，调整套筒23通过它取出支撑环16。当支撑环16的突出部17到达锁紧元件12的凹口19的底部区域时，锁紧元件12以图1和图2的下半部所示的方式沿着径向向外进行移动，而支撑环16不会在锁紧元件12的整个轴向范围内向后移动。在这个径向向外移动的位置上，锁紧元件12在限定状态时通过支撑环16和调整套筒23的内表面来支撑。这时由于支撑环的前部分的形状和调整套筒23的内部表面刚好与锁紧元件12的后部分的形状相配合。在这种方式中，一个元件的突出部刚好安装到其它元件中的凹口中。
在图1和图2的下半部所示的位置上，如所示一样，凿刀30可以从主体10的接受开口10’中拆下来。当调整套筒23向后松开时，弹簧20、21通过衬垫22把支撑环16和调整环23向前压入到图1的上半部所示的位置中。在图1的上半部上，锁紧元件12也通过支撑在它们上的弹顶衬垫22而保持在这个前部位置上。
如果凿刀的柄部30插入到主体10的接受开口10’中，然后凿刀柄部30的后端与锁紧元件12的前端形成接触。当凿刀柄部30进一步插入时，那么在通孔11内它使锁紧元件12沿轴向向后移动，直到锁紧元件12的单个突出部13设置在支撑环16的凹口26的区域内，因此锁紧元件12可以产生径向向外(图2的上半部)。在锁紧元件12的单个突出部13的前部处的倾斜表面接合支撑环16的凹口26的倾斜表面，而锁紧元件12没有在支撑环16的整个轴向范围内向后移动。借助于锁紧元件的前部形状、尤其单个突出部13和前部凹口18刚好与支撑环的后部的形状配合、尤其支撑环的单个突出部17和凹口26，锁紧元件12在它们的前端上支撑在图2的上半部所示的位置上。借助于锁紧元件的凹口19的边缘接合衬垫22的前部面对表面上的环形台肩，使锁紧元件12支撑在图2的上半部所示的位置上。在锁紧元件12的这个位置上，凿刀柄部30的后端可以滑过锁紧元件12，直到锁紧元件12又全部位于凿刀柄部30的轴向槽4的区域内为止。一旦到达这个位置，那么内弹簧21的压力使衬垫22和锁紧元件12从图2的上半部所示的位置向前又移动到图1的上半部所示的位置上，并且因此凿刀可以固定地被保持在主体10的接受开口10’上，因此它可以有限地来回进行轴向运动。