套筒、軸?套筒連接和具有軸?套筒連接的手持式工具機的制作方法
本發明涉及一種套筒、一種軸-套筒連接和一種具有軸-套筒連接的手持式工具機。
背景技術：
de29809694u1公開了一種多角形的、形鎖合的軸-套筒連接，具有布置在套筒上的進入斜坡，所述進入斜坡可使得軸的多角形的多棱邊外輪廓在與套筒的軸向連接過程中適當圍繞軸縱軸線或套筒縱軸線轉動，使得多棱邊外輪廓與套筒的多棱邊內輪廓完全對準，從而始終能沿軸向將軸插入套筒中以能在插入狀態下傳遞轉矩，而不必預先人工強制轉動以將軸的多棱邊外輪廓和套筒的多棱邊內輪廓完全相互對準。然而該進入斜坡結構復雜并且容易受損，此外尖銳的進入斜坡對于使用者來說還有一定的受傷風險。
技術實現要素：
本發明涉及一種套筒，具有套筒軸線和尤其分布在套筒的周向上的多棱邊內輪廓，所述多棱邊內輪廓構造用于以形鎖合方式傳遞轉矩。
提出：所述多棱邊內輪廓相對于一個軸向近端區域在軸線遠端區域中中錐形地擴寬，在所述軸向近端區域中多棱邊內輪廓基本上平行于套筒軸線并且有利地與套筒軸線相切地構造。此外，在錐形地擴寬的多棱邊內輪廓的兩個棱邊之間，尤其在沿套筒周向相鄰的兩個棱邊之間，還設有插入面或插入旋轉輔助面。該插入面在相鄰棱邊的中間形成一條脊線。脊線在徑向比相鄰棱邊更加靠近套筒軸線。
例如，多棱邊內輪廓的多個、有利地一半、尤其所有相鄰棱邊都具有這種插入面，所述插入面各自具有一個脊線。多棱邊內輪廓應理解為套筒的多角形內輪廓，該多角形內輪廓設置用于以形鎖合方式傳遞與套筒連接的軸的轉矩和/或將轉矩傳遞給與套筒連接的軸，例如一個軸，該軸具有與套筒的所述近端多棱邊內輪廓對應的多棱邊外輪廓。通過套筒的這種構型可以提供一種軸-套筒連接，在軸向連接過程期間，無論軸和套筒或者說軸軸線和套筒軸線開始時是否相互旋轉對準，尤其是在軸和套筒并未完全對準時，始終可以在不附加地手動旋轉對準軸和套筒的相對彼此的多角形鎖合連接結構的情況下將其相互連接。
此外提出：所述脊線相對于套筒軸線傾斜延伸，尤其就套筒的遠端端部而言相對于軸向近端區域錐形地擴寬。取代恒定的錐形擴寬地，脊線也可具有變化的擴寬，從而在將套筒和軸朝彼此或在彼此中的軸向連接過程期間扭轉特性是可調整的。將軸插入套筒中或者將套筒套接到軸上時，如果多角形連接結構還沒有相互完全對準，則有利地通過錐形地擴寬的脊線實現軸和套筒的與其軸向插入深度或套接深度成比例的相對彼此的扭轉。盡管軸和套筒的多棱邊內輪廓和多棱邊外輪廓沒有完全相互旋轉對準，但仍可使其相互推合或者相互套合，而在此不會夾住或者鉤住。此外還可以保證套筒和軸，從軸和套筒軸線的至少有限地相互偏離的角度位置出發地，插合。
此外提出：脊線的錐形擴寬部的斜度小于擴寬的多棱邊內輪廓的相鄰棱邊的錐形擴寬部分的斜度。由此，在將軸和套筒軸向連接時，實現對軸的角點或者說插入點的可靠引導，或者實現軸的多棱邊外輪廓的可靠旋入，以實現與套筒的對應多棱邊內輪廓完全重合。
此外提出：被擴寬的多棱邊內輪廓的相鄰棱邊之間的插入面相對于套筒軸線凸出。由此在以恒定的速度進行軸向連接過程時實現起初平緩而最終加速地旋入軸和套筒。
此外提出：在脊線和相鄰棱邊之間的插入面構造成平坦的，尤其構造為平坦的表面對。由此就能降低制造插入面時的復雜性。同樣實現可靠穩定的扭轉，用于將多棱邊內輪廓和多棱邊外輪廓完全對準。但也可能的是：表面對構造成凹入的，從而例如在采用恒定速度將軸和套筒軸向連接時能實現起初加速而最終減速地旋入。以相對于套筒軸線的徑向距離為參考，插入面可以構造成從套筒的近端區域朝向遠端端部逐漸擴寬。該擴寬可以大于脊線的擴寬而小于相鄰棱邊的擴寬。
此外提出：所述插入面分別構造成關于延伸通過脊線和套筒軸線的對稱平面鏡像對稱。
此外要求保護一種具有上述套筒以及具有軸的軸-套筒連接，所述軸具有與套筒的近端多棱邊內輪廓互補地構造的多棱邊外輪廓。近端多棱邊內輪廓和多棱邊外輪廓之間的配合例如是間隙配合。不僅套筒、而且軸均可以在其遠端端部具有使得易于連接的插入倒角。
除此之外，還要求保護一種具有上述套筒和/或上述軸-套筒連接的手持式工具機，例如起子機，該手持式工具機尤其是具有實施成上述套筒的批頭接收部，該批頭接收部優選用于接收實施為上述軸的批頭桿。
此外還要求保護一種例如馬達驅動的園藝器具，其具有上述套筒和/或上述軸-套筒連接。所述園藝器具可以實施成可分離的，例如用于延長作用范圍、用于為了保管而縮短等等，或者用于接收不同的附件，例如綠籬剪附件、修剪機附件、鏈鋸附件或類似物。所述園藝器具可以具有可分離的保護管和可分離地插在保護管中的驅動軸或從動軸。
由于軸-套筒連接典型地布置在保護管之內，或者在保護管之內從可分離的保護管的分離面縮回，因此軸和套筒的——通過插入輔助部實現的——的自對準或者說相比彼此自動旋轉是特別有利的。在連接過程中使用者不需要在軸和套筒的接口上通過眼睛來進行連接，軸和套筒可以有利地受保護地完全布置在保護管之內，和/或可以布置成相對于保護管的分離面縮回。
此外還要求保護一種園藝器具或者一種手持式工具機，它們具有驅動單元和用于接收可更換的附件的接口。所述園藝器具或者手持式工具機具有至少一個驅動軸，該驅動軸至少可以通過上述的套筒、尤其可以通過上述的軸-套筒連接來與從動軸連接。為此，驅動軸或者從動軸在至少一個端部處具有以上所述的套筒，該套筒有利地以材料鎖合、摩擦鎖合或類似方式與驅動軸或者從動軸連接。驅動軸或者從動軸可以在至少一個保護管中，尤其是在軸-套筒連接區域中可分離的保護管中，至少通過所述套筒和/或所述軸-套筒連接以可分離的方式連接。驅動軸和從動軸還可以插在所述至少一個保護管中。保護管例如固定在手持式工具機或者園藝器具的馬達殼體上，另一保護管或者保護管的其他部分固定在手持式工具機附件或者園藝器具附件上。
通過在將套筒和軸軸向連接時套筒和軸的自動旋轉對準，能以簡單方式使驅動軸和從動軸相互耦合。同樣能以簡單、安全并且可靠的方式連接可以取下的不同的園藝器具附件。本發明所述的軸-套筒連接特別適用于具有至少一個保護管以及具有插在其中的驅動軸或從動軸的園藝器具，例如一種多功能園藝器具，在該多功能園藝器具上例如可安裝修剪機附件、自由切割機附件、高枝修剪機附件、綠籬修剪機附件、剪草機附件或者剪枝機附件，和/或也可用于尤其為了便于運輸或者為了減小保管所需的占用空間而兩部分式地實施的園藝器具，所述園藝器具例如呈修剪機、自由切割機或類似物的形式。
附圖說明
其它優點由后面的對附圖的描述得到。在附圖中示出本發明的多個實施例。附圖、說明書和權利要求書均包含大量的組合特征。本領域技術人員也可以符合目的地將這些特征單獨看待或將其合并成有意義的其他組合。
圖1套筒的立體圖、縱剖圖和正視圖，
圖2軸的立體圖、側視圖和正視圖，
圖3軸-套筒連接，
圖4具有上述套筒的手持式工具機，
圖5具有上述套筒和/或軸-套筒連接的園藝器具。
具體實施方式
圖1a-c以三種視圖示出根據本發明的套筒10；圖1a為立體圖，圖1b為縱剖圖，圖1c為套筒10的遠端端部12的俯視圖。套筒10具有套筒軸線14和分布在套筒10的周向16上的多棱邊內輪廓18a、b。多棱邊內輪廓18a、b構造為六角形，并從而具有六個棱邊20a、b。可設想的是，也可以是其它任意一種多角形的多棱邊內輪廓18a、b，其棱邊20a、b的數量與六個不同，例如具有三到十二個棱邊20的多棱邊內輪廓18a、b或類似的。棱邊20a在近端區域28中平行于套筒軸線14延伸。棱邊20b從近端區域28出發沿軸向在遠端區域26中錐形地擴寬。所述棱邊的擴寬從近端區域28的面向遠端區域26的第一端部29出發逐漸擴寬直至套筒10的遠端端部12。多棱邊內輪廓18a在近端區域28中這樣構造，使得該多棱邊內輪廓設置用于以形鎖合方式將轉矩22從套筒10傳遞給軸100(參考圖2)或者反之。
位于套筒10的遠端區域26中的擴寬的多棱邊內輪廓18b構造為插入輔助部27，尤其作為插入旋轉輔助部。在擴寬的多棱邊內輪廓18b的相鄰棱邊20b之間設置插入面30，尤其是插入旋轉面。插入面30在擴寬的多棱邊內輪廓18b的相鄰棱邊20b的中間形成脊線32。以套筒軸線14上的一個共同的點為參考，脊線32與擴寬的多棱邊內輪廓18b的相鄰棱邊20b相比在徑向上更加靠近套筒軸線14。脊線32的數量相當于相鄰棱邊20a、b的數量。因此，類似于具有六個棱邊20a、b的多角形的多棱邊內輪廓18a、b，圖1a-c顯示了六個脊線32。但是也可設想，插入面30和脊線32的較少的數量。例如可以在擴寬的六角形多棱邊內輪廓18b的這些相鄰棱邊20b之間僅僅設置具有一個脊線32的一個插入面，或者設置具有三個脊線32的三個插入面30。有利的是，就周向16而言，三個脊線32布置成隔開120°的角度。由此，在將軸100與套筒10連接時，能以少于棱邊20a、b的脊線32實現對中和插入旋轉。也可設想，插入面30和脊線32的數量方面的其他組合，所述數量不同于多棱邊內輪廓18a、b的棱邊20a、b的數量。
在該實施例中，脊線32在套筒10的遠端區域26中實施成在軸向上從近端區域28的第一端部29出發錐形地擴寬直至遠端端部12。脊線32的錐形擴寬部相對于套筒軸線14的斜度小于擴寬的多棱邊內輪廓18b的相鄰棱邊20b相對于套筒軸線14的斜度。脊線32和擴寬的多棱邊內輪廓18b的相鄰棱邊20b之間的插入面30構造成平坦的，尤其構造為平坦的表面對(
通過在近端區域28中棱邊20a平行于套筒軸線14地延伸，在該區域28中形成用來傳遞轉矩22的多棱邊內輪廓18a。相鄰棱邊18a之間的轉矩傳遞面38至少基本上同樣實施成平坦的。該轉矩傳遞面在該情況下最大程度上相當于常見內六角頭的攜動輪廓。
在套筒10的遠端端部12和近端第二端部42之間的中間區域40中，套筒10具有軸向限界壁44。從軸向觀察，用于驅動軸或者從動軸的另一接收部46在近端第二端部42和限界壁44之間延伸。該另一接收部46在該情況下設有相對于驅動軸或者從動軸的過渡配合。此外，驅動軸或者從動軸還以材料鎖合方式與套筒10連接。但也可以設想，具有對應配合的另一種軸-套筒連接，或者套筒10與驅動軸或從動軸一體地構造。套筒10的外直徑48、50在限界壁44的區域中經由倒角(phase)52減小。因此，另一接收部46的區域中的外徑50小于多棱邊內輪廓18a、b區域中的外直徑48。套筒10的倒角52和/或該外輪廓可用于對套筒10在保護管402之內進行對中引導。限界壁44還具有通孔54，在將驅動軸或者從動軸與套筒10連接時，空氣可以經由該通孔排出。在套筒10的遠端端部12、限界壁44和近端第二端部42上對徑向環繞的棱邊56實施倒角。
圖2a-c以三種視圖示出軸100；圖2a為立體圖，圖2b為側視圖，圖2c為軸100的遠端端部102的正視圖。軸100具有軸軸線104和對應于套筒10近端多棱邊內輪廓18a的多棱邊外輪廓106。近端多棱邊內輪廓18a與多棱邊外輪廓106的配合實施為間隙配合。軸100的多棱邊外輪廓106在該情況下對應于套筒10的近端多棱邊內輪廓18a實施成六角形，并且具有六個平行于軸軸線104延伸的外棱邊108a。外棱邊108a之間的面110實施成平坦的。所述面相對于套筒軸線104沿切向和軸向延伸。軸100在遠端端部102的區域中具有倒角112。倒角112這樣實施，使得盡管進行倒角但多棱邊外輪廓106保持不變。在軸100的周向114上延伸的徑向棱邊116上構造有插入點118。插入點118的數量與多棱邊外輪廓106的外棱邊108a的數量一致。軸100的第一區域120用于與待與套筒10連接的軸100之間的轉矩傳遞。該第一區域120例如可以由實心材料構成，尤其可以由一種至少表面硬化過的實心材料構成。軸100的第二區域122是空心的。該第二區域122用作用于與驅動軸或者從動軸連接的接收部124，并且根據該實施例類似于套筒10的接收部46地實施。多棱邊外輪廓106的外棱邊108b在該第二區域122中中斷地實施。第二區域122同樣可以用來將軸100在保護管402之內對中。
圖3所示為可以連接成為軸-套筒連接200的套筒10和軸100。無論套筒10和軸100是否相互旋轉對準，在將套筒10和軸100沿軸向相互插合時，套筒10的錐形地擴寬的多棱邊內輪廓18b通過插入面30和錐形地擴寬的脊線32引起套筒10和軸100相對彼此這樣旋轉202，使得擴寬的多棱邊內輪廓18b和多棱邊外輪廓106以下述方式相互旋轉對準：使得多棱邊外輪廓106與近端多棱邊內輪廓18a完全對準，從而可以將其沿軸向相互插合以便傳遞轉矩。
以下將詳細說明套筒10和軸100相互連接的過程。假設套筒10的近端多棱邊內輪廓18a和軸100的多棱邊外輪廓106起初沒有完全相互旋轉對準。此外，軸軸線104和套筒軸線14的角度位置204也還可能至少有限地相互不同。當將套筒10和軸100沿軸向插合時，軸100的至少一個插入點118就會遇到朝套筒10的遠端端部12錐形地擴寬的脊線32，或者遇到套筒10的錐形地擴寬的多棱邊內輪廓18b的至少一個插入面30。當軸100進一步沿軸向推入套筒10中時，朝近端區域28的第一端部29錐形地縮窄的脊線32和/或布置于脊線32和相鄰棱邊20b之間的插入面30引起：至少一個插入點118這樣旋轉，使得其最遲在沿軸向到達近端區域28時與棱邊20a、b完全對準。多棱邊外輪廓106也因而與近端多棱邊內輪廓18a完全對準，從而可以將軸100插入到多棱邊內輪廓18a的近端區域28中。同樣可補償套筒軸線14和軸軸線104相互間的有時存在的起始時不同的角度位置204，直至其相互平行地對準。軸-套筒連接200在此這樣連接，使得保證在套筒10和軸100的多角形多棱邊內輪廓和多棱邊外輪廓之間以形鎖合方式可靠地傳遞力或傳遞轉矩。
為了避免軸向材料鎖合連接，尤其為了避免套筒10和軸100之間的軸向焊接，可以在軸100的遠端端部102和套筒10的中間區域40之間設置一個置入件，例如金屬環或者塑料件。
圖4所示為馬達驅動的起子機300，其具有批頭接收部302，該批頭接收部具有套筒10。
圖5所示為多功能園藝器具404形式的園藝器具400。園藝器具400具有驅動單元406，該驅動單元具有插在保護管402中的驅動軸408。驅動軸408可以用材料鎖合方式與本發明所述的套筒10連接，并且優選插在保護管402中。驅動單元406與修剪機附件412形式的附件410連接，該附件為了割草而設有工具414。但也可以如以上所述在驅動單元上安裝其它附件410。園藝器具400同樣可以是手持式工具機300。附件410同樣具有保護管402，在該保護管中接收有從動軸416，有利的是：穿過保護管地或者穿過接收于保護管中的導向元件地接收。在從動軸416的面向驅動單元406的端部上布置軸100，該軸有利地以材料鎖合方式與從動軸416連接。從而在將附件410與驅動單元406連接時形成本發明所述的軸-套筒連接200。
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