DREHMOMENTÜBERTRAGUNGSEINRICHTUNG INSBESONDERE IN FORM EINES SPANNFUTTERS FÜR BITS

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß Gattungsbegriff des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zu deren Herstellung.

[0002] Aus der DE 20001865 U1 ist eine Drehmomentübertragungseinrichtung vorbekannt, die mehrere hintereinander angeordnete Torsionszonen unterschiedlicher Torsionssteifigkeit besitzt. Es ist eine Anschlagbegrenzung des Torsionsstabes vorgesehen. Ein Sechskant-Außenprofilabschnitt steckt mit einem Untermaß in einem Sechskant-Innenprofil. Es ist ein zumindest einseitiges Bewegungsspiel vorgesehen.

[0003] Aus der EP 0 988 134 B1 ist ein Spannfutter für Bits oder dergleichen bekannt. Das Spannfutter besitzt ein mehrteiliges Hülsenteil, welches auf einer Abtriebsseite eine einen Sechskantquerschnitt aufweisende Einstecköffnung aufweist, in die ein Außensechskantabschnitt eines Schraubendreherbits derart eingesteckt werden kann, dass die Kreuzschlitzarbeitsspitze des Schraubendreherbits über die Abtriebsseite des Hülsenteils herausragt. In einem sich an die Einstecköffnung anschließenden Abschnitt der Höhlung des Hülsenteils ist ein sechskantförmiger Fesselungsabschnitt eines Antriebsschaftes eingesteckt. Der Antriebsschaft besitzt einen eine Ringkehle aufweisenden Anschlussabschnitt, mit dem der Antriebsschaft in ein Futter eines Elektroschraubers eingesteckt werden kann. Dieser Mehrkantabschnitt bildet einen Anschlagabschnitt aus. Zwischen Anschlagabschnitt und Fesselungsabschnitt befindet sich eine vollständig in der Antriebshöhle des Hülsenteils liegende Torsionszone. Der Drehwinkel, um den der Torsionsabschnitt gedreht werden kann, ist anschlagbegrenzt. Zur Anschlagbegrenzung sind dort zwei Hülsenteile vorgesehen.

[0004] Die DE 10 2008 005 831 A1 beschreibt einen Schlagschrauber, bei dem eine Drehmomentbelastung der Abtriebswelle einen Energiespeicher auflädt. Bei dem Energiespeicher handelt es sich um eine Druckfeder, die als Folge einer Drehmomentbelastung und einer Relativverdrehung gespannt wird. Der Energiespeicher kann mit einer Energie aufgeladen werden. Er entlädt sich schlagartig, wobei eine Schwungmasse beschleunigt wird, die in Drehrichtung gegen einen von der Antriebswelle ausgebildeten Amboss schlägt. Die im Energiespeicher gespeicherte Energie wird somit in Form kurzer, hoher Drehmomentspitzen aufweisenden Pulsen in die Abtriebswelle des Schlagschraubers eingeleitet.

[0005] Steckt im Futter des Schlagschraubers ein Schraubendreherbit, wie er bspw. in der WO 2010/054169 A1 beschrieben ist, so wird der Energiepuls in den Antriebsabschnitt des Bits eingeleitet. Der dort beschriebene Bit besitzt eine Torsionszone, die sich unter Zwischenspeicherung der Energie verdrehen kann.

[0006] Die WO 99/11436 zeigt ein Kraftübertragungsprofil mit ineinandergreifenden Mehrkantprofilen, wobei ein Außenmehrkantprofil geringfügig gegenüber einem Innenmehrkantprofil gedreht werden kann, welches auf ein Bewegungsspiel zurückführbar ist.

[0007] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, Maßnahmen anzugeben, mit denen eine gegenüber dem Stand der Technik gebrauchsvorteilhafter angegebene Drehmomentübertragungseinrichtung fertigbar ist.

[0008] Gelöst wird die Aufgabe durch die in den Ansprüchen angegebene Erfindung. Bei der Fertigung wird der Antriebsschaft in die zur Antriebsseite hin offene Antriebshöhlung eingesteckt. Er wird derart verdreht, dass die Mehrkantecken des Fesselungsabschnittes in Orientierungsaussparungen eintreten. Die erfindungsgemäß weitergebildete Drehmomentübertragungseinrichtung lässt sich mit einem Drehschrauber verwenden, wobei dort vorgesehen ist, dass die auf den Antriebsschaft abgegebenen Energiepulse derart im Torsionsabschnitt zwischengespeichert werden, dass die Höhe der Drehmomentspitzen, die an die Antriebsseite weitergegeben werden, vermindert werden. Der Verdrehwinkel in Schraubenfestdrehrichtung ist größer als in Schraubenlösungsrichtung. Bevorzugt ist der Verdrehwinkel in Schraubenlöserichtung gleich Null oder nahezu Null. Dies hat bei der Verwendung einer derartigen Drehmomentübertragungsvorrichtung an einem Schlagschrauber den Vorteil, dass beim Festdrehen der Schraube die in hoher Frequenz hintereinander in den Antriebsschaft eingeleiteten Energiepulse zeitlich gestreckt werden, so dass die Drehmomentspitzen abgebaut werden. Andererseits ist die Drehmomentübertragungseinrichtung aber in der Lage, bei einer Drehung in Gegenrichtung, also in Schraubenlöserichtung, einen zumindest ersten hohen Drehschlag auf die Abtriebsseite zu übertragen. Dadurch ist es möglich, einerseits Schrauben festzudrehen, ohne dass insbesondere in der Endphase der Einschraubbewegung in die Drehmomentübertragungseinrichtung eingeleitete hohe Drehmomentspitzen auf den Bit und die Schraube übertragen werden, gleichwohl aber zum Lösen der Schrauben eine hohe Drehmomentspitze zur Verfügung steht, bei der in der Regel ein einziger Drehschlag ausreicht, um eine festsitzende Schraube zu lösen. In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Anschlagabschnitt ein Mehrkantaußenquerschnittsprofil auf, das derart in einem querschnittsgrößeren Mehrkantinnenquerschnittsprofil der Antriebshöhlung einliegt, dass der Torsionsabschnitt nur um einen vorbestimmten Drehwinkel anschlagbegrenzt verwindbar ist, wobei die Mehrkantprofilabschnitte im drehmomentunbeaufschlagten Zustand gegeneinander winkelversetzt liegen. Der Winkelversatz der beiden Mehrkantprofile ist dabei so gewählt, dass im drehmomentunbeaufschlagten Zustand eine Mehrkantkante des Mehrkantaußenquerschnittsprofils an einer Mehrkantfläche des Mehrkantinnenquerschnittsprofils anliegt. Bei den beiden Mehrkantquerschnittsprofilen handelt es sich bevorzugt um Profile mit einem Querschnitt in Gestalt eines regelmäßigen Sechseckes. Die Umrisskontur des Sechskantinnenquerschnittsprofils des Hülsenteils ist geringfügig größer als das Sechskantaußenquerschnittsprofil des Antriebsschaftes. Der Fesselungsabschnitt des Antriebsschaftes, der von einem Endabschnitt des Antriebsschaftes ausgebildet ist, steckt drehfest und axialfest in einem Abschnitt der Antriebshöhlung des Hülsenteils. Der diesbezügliche Abschnitt des Hülsenteils kann von einer kreiszylinderförmigen Höhlung gebildet sein, in die bei der Fertigung der Drehmomentübertragungsvorrichtung der insbesondere einen Sechskantgrundriss aufweisende Fesselungsabschnitt eingepresst ist. An den Fesselungsabschnitt schließt sich unter Ausbildung eines Übergangsabschnittes ein Torsionsabschnitt an. Der Torsionsabschnitt wird von einem kreiszylinderförmigen Abschnitt des Antriebsschaftes ausgebildet, der eine minimale Länge und einen maximalen Durchmesser aufweist. Die Länge sollte mindestens 15 mm betragen. Der Durchmesser sollte nicht mehr als 6 mm, bevorzugt nicht mehr als 5 mm betragen. Er sollte aber auch nicht weniger als 4 mm betragen. Über einen weiteren Übergangsabschnitt schließt sich an den Torsionsabschnitt ein Anschlagabschnitt an, der von dem oben erwähnten Mehrkantaußenquerschnittsprofil ausgebildet ist, das mit einem Drehspiel im Mehrkantinnenquerschnittsprofil des Hülsenteils liegt. Die Mehrkantkanten des Fesselungsabschnittes fluchten mit den Mehrkantkanten der Anschlagzone. Wenn im drehmomentunbeaufschlagten Zustand die Mehrkantkanten des Mehrkantaußenquerschnittsprofils an den Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils anliegen, kann der Torsionsabschnitt nur in einer Drehrichtung der Drehmomentübertragungsvorrichtung tordieren, d.h. verwunden werden. Wird der Drehung des Antriebsschaftes abtriebsseitig eine Drehmomentbelastung entgegen gesetzt, wie sie bspw. beim Einschrauben einer Holzschraube in Holz auftritt, so kann sich der Torsionsabschnitt anschlagbegrenzt verwinden. Dabei verdreht sich das Mehrkantaußenquerschnittsprofil im Mehrkantinnenquerschnittsprofil zunächst gegenüber dem Fesselungsabschnitt um einen ersten Winkelbetrag bis die Mehrkantflächen des Mehrkantaußenquerschnittsprofils parallel verlaufen zu den Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils. Eine Steigerung des Drehmoments führt zu einer weiteren Verdrehung des Mehrkantaußenquerschnittsprofils gegenüber dem Mehrkantinnenquerschnittsprofil, bis die Anschlagstellung erreicht ist, in der die Mehrkantkanten des Mehrkantaußenquerschnittsprofils an den Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils anliegen. Ist diese Stellung, etwa nach einem Gesamtverdrehwinkel von 20° erreicht, besitzt der Torsionsabschnitt seine größte Torsionsspannung. Der Torsionsabschnitt hat in dieser Stellung die größte Energie gespeichert. Die Fertigung der Drehmomentübertragungsvorrichtung erfolgt durch die Fertigung zweier Halbzeuge, nämlich einem Hülsenteil und einem Antriebsschaft. Das Hülsenteil besitzt zwischen Einstecköffnung für den Mehrkantabschnitt eines Bits und dem Mehrkantinnenquerschnittsprofil einen durchmesservergrößerten Höhlungsmittelabschnitt und einen sich in Richtung auf die Einstecköffnung daran anschließenden Einpressabschnitt, der eine Kreiszylinderinnenkontur aufweist. Im gestuften Übergangsbereich des Mittelabschnitts zur Einpresszone sind Orientierungsaussparungen vorgesehen, die in gleichmäßiger Umfangsverteilung angeordnet sind. Die Orientierungsaussparungen entsprechen Eckwinkeln eines Sechskantprofils. Die Eckwinkel sind um etwa 10° winkelversetzt zu den Mehrkantecken des Mehrkantinnenquerschnittsprofils. Ein zweites Halbzeug bildet der Antriebsschaft Es handelt sich dabei um einen Sechskantquerschnittsprofilstab, der an seinem abtriebsseitigen Ende einen kreisförmigen Führungsabschnitt aufweist, mit dem der Antriebsschaft in die Einpresszone eingesteckt werden kann. An diesen eine Kreisscheibe ausbildenden Führungsabschnitt schließt sich eine Umfangsnut an. An die Umfangsnut schließt sich der Fesselungsabschnitt an, der das volle Mehrkantaußenquerschnittsprofil in Form eines Sechskantprofils aufweist. Im Bereich zwischen Fesselungsabschnitt und Anschlagabschnitt ist durch Materialverminderung ein Torsionsabschnitt geformt. Dem Torsionsabschnitt schließt sich wieder das volle Sechskantaußenquerschnittsprofil bis zu einer Ringkehle an, die im Futter des Antriebswerkzeugs steckt und in die dort eine Rastkugel eines Futters eines Antriebswerkzeuges eingreifen kann. Zur Fertigung der Drehmomentübertragungsvorrichtung wird der Antriebsschaft mit dem Führungsabschnitt voran durch die antriebsseitige Mehrkantöffnung des Hülsenteils eingesteckt, bis der Führungsabschnitt in die Einpresszone eintritt. Die Mehrkantkanten des Fesselungsabschnitts finden die Orientierungsaussparungen, die derart winkelversetzt gegenüber dem Mehrkantinnenquerschnittsprofil sind, dass im gefundenen Zustand die Mehrkantkanten des Mehrkantaußenquerschnittsprofils an den Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils anliegen. In diesem Zustand wird der Antriebsschaft durch Aufbringen einer Axialkraft in den Hülsenteil eingepresst, wobei die Mehrkantkanten des Fesselungsabschnittes die Einpresshöhlung verformen. Im eingepressten Zustand bildet die Stirnfläche des Führungsabschnittes eine Anlagefläche für die Stirnfläche des Sechskantabschnittes des Bits. Für die axiale Fesselung des Bits in der Einstecköffnung besitzt letztere eine Innenringnut, in der ein Federring einliegt, der sich auf einer Schulter oder in einer Eckaussparung des Bits abstützt und somit eine axiale Fesselung bewirkt. Die Torsionszone ist so dimensioniert, dass sie in schnellerer Folge aufeinander auf den Antriebsschaft ausgeübte Drehschläge in eine Verformung umsetzen kann. Sie relaxiert in 10 ms - 20 ms, so dass mehrere tausend Schläge pro Minute wirksam gedämpft werden können.

[0009] In einer Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass der Antriebsschaft einen zweiten Torsionsabschnitt aufweist. Der erste Torsionsabschnitt kann aus Stahl mit einer Werkstoffhärte von 44 HRC bis 62 HRC gefertigt sein, so dass zur Aufbringung der maximalen anschlagbegrenzten Verdrehung des Torsionsabschnittes ein Drehmoment von 20 Nm erforderlich ist. Der zweite Torsionsabschnitt, der zwischen dem Antriebsende des Antriebsschaftes und dem Hülsenteil liegt besitzt einen größeren Durchmesser, der bspw. größer als 5,5 mm ist, als der erste Torsionsabschnitt, der innerhalb der Antriebshöhlung des Hülsenteils angeordnet ist. Die Länge des zweiten Torsionsabschnitts ist geringer als die Länge des ersten Torsionsabschnittes und kann weniger als 10 mm betragen. Ferner erweist es sich als vorteilhaft, wenn die Materialhärte des zweiten Torsionsabschnittes größer ist als die Materialhärte des ersten Torsionsabschnittes und insbesondere mehr als 55 HRC bzw. 62 HRC beträgt. Der zweite Torsionsabschnitt kann sich ohne eine Anschlagsbegrenzung verdrehen.

[0010] Die erfindungsgemäße Drehmomentübertragungseinrichtung wird in vorteilhafter Weise in Kombination mit einem Schlagschrauber und einem Kreuzschlitzschraubendrehereinsatz verwendet Das Antriebsende des Antriebsschaftes steckt dabei drehfest im Futter des Drehschlagschraubers. Der Drehschlagschrauber besitzt ein Schlagwerk, welches in Form von Drehschlägen Energiepulse abgibt Diese Energiepulse werden im Torsionsabschnitt zwischengespeichert und zeitlich gestreckt an den Kreuzschlitzbit abgegeben, so dass die Drehmomentspitzen geglättet worden sind. Als besonders vorteilhaft wird dabei angesehen, wenn sich der etwa einen Durchmesser von 5 mm und eine Länge von etwa 15 mm aufweisende Torsionsabschnitt bei einem statischen Drehmoment von 20 Nm um 20° bis in eine Anschlagstellung verdreht.

[0011] Eine Weiterbildung der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass das Hülsenteil 1 eine Werkzeugangriffsprofilierung aufweist. Die Werkzeugangriffsprofilierung ist insbesondere als Sechskantabschnitt ausgebildet, an dessen Sechskantflächen ein Maulschlüssel oder ein Ringschlüssel angreifen kann, um auf den Hülsenabschnitt unter Umgehung des Antriebsschaftes große Drehmomente aufzubringen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn festsitzende Schrauben gelöst oder angezogen werden sollen und ein von einem Akkumulator betriebenes Antriebswerkzeug aufgrund entleertem Akkumulator nicht das erforderliche Drehmoment aufbringen kann. Die Mehrkantzone befindet sich bevorzugt außen an dem von der Einstecköffnung wegweisenden Ende des Hülsenteils.

[0012] Die Erfindung wird nachfolgend anhand von in den beigefügten Zeichnungen dargestellten Ausführungsbeispielen erläutert Es zeigen:

Fig. 1

in einer Ansicht ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung,

Fig. 2

einen Schnitt gemäß der Linie II - II in Fig. 1,

Fig. 3

einen Schnitt gemäß der Linie III - III in Fig. 2 im nicht drehmomentbeaufschlagten Zustand,

Fig. 4

eine Darstellung gemäß Fig. 3, wobei zufolge eines auf den Antriebsschaft 2 aufgebrachten Drehmoments ein Mehrkantaußenquerschnittsprofilabschnitt 20 des Antriebsschaftes 2 gegenüber einem Mehrkantinnenquerschnittsprofilabschnitt 9 des Hülsenteils 1 derart um einen Drehwinkel α von 10° verdreht ist, dass die Mehrkantaußenflächen 20" parallel zu den Mehrkantinnenflächen 10 verlaufen,

Fig. 5

eine Darstellung gemäß Fig. 4, wobei das auf den Antriebsschaft 2 ausgeübte Drehmoment oberhalb von 20 Nm liegt, so dass die Mehrkantkanten des Mehrkantaußenquerschnittsprofils 20 an den Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils 9 anliegen,

Fig. 6

einen Schnitt gemäß der Linie VI - VI in Fig. 2 durch den Fesselungsabschnitt,

Fig. 7

einen Schnitt gemäß der Linie VII - VII in Fig. 2 durch die Einstecköffnung,

Fig. 8

einen Längsschnitt durch das Hülsenteil ohne darin einsteckendem Antriebsschaft,

Fig. 9

eine perspektivische Darstellung des gemäß Fig. 8 geschnittenen Hülsenteils,

Fig. 10

einen Schnitt gemäß der Linie X - X in Fig. 8 durch Orientierungsaussparungen 7 der Einpresszone 6,

Fig. 11

eine perspektivische Darstellung des nicht in das Hülsenteil 1 eingesteckten Antriebsschaftes 2,

Fig. 12

die Seitenansicht eines Antriebsschaftes 2 eines zweiten Ausführungsbeispiels,

Fig. 13

eine perspektivische Darstellung eines dritten Ausführungsbeispiels.

[0013] Die in den Figuren 1 bis 7 dargestellte Drehmomentübertragungseinrichtung besteht im Wesentlichen aus dem in den Figuren 8 bis 10 dargestellten Hülsenteil 1, in welches entweder das in der Fig. 11 oder das in der Fig. 12 dargestellte Antriebsteil 2 in Form eines Antriebsschaftes 2 eingesteckt ist.

[0014] Das Hülsenteil 1 besteht aus Metall und ist im Wesentlichen ein zylindrischer Hohlkörper. Die Höhlung des Hohlkörpers besteht zunächst aus einer Einstecköffnung 4, die ein ¼-Zoll-Innensechskantprofil aufweist, in das ein Innensechskantprofilabschnitt 25 eines Schraubendrehers 3 eingesteckt werden kann. Das Innensechskantprofil 4 besitzt eine Innenringnut 5, in der ein Federring 13 steckt, der sich bei in die Einstecköffnung 4 eingestecktem Sechskantabschnitt 25 des Schraubendrehereinsatzes 3 an eine Schulter 26 anlegt, um dadurch ein Herausziehen des Schraubendrehereinsatzes 3 aus der Einstecköffnung 4 zu vermeiden.

[0015] Der Schraubendreherbit 3 besitzt einen sich an den Sechskantabschnitt 25 anschließenden, im Wesentlichen kreiszylinderförmigen Schaft 24, der sich um einen gewissen Verwindungswinkel gegenüber einer Kreuzschlitzspitze 23 des Schraubendrehereinsatzes 3 verwinden kann.

[0016] An die Einstecköffnung 4 des Hülsenteils 1 schließt sich eine Einpresszone 6 an, die im Rohzustand einen kreisförmigen Grundriss aufweist.

[0017] An die Einpresszone 6 schließt sich ein durchmesservergrößerter Mittelabschnitt 8 an, der Teil einer Antriebshöhlung ist Zwischen Mittelabschnitt 8 und Einpresszone 6 entsteht eine Stufe. Im Stufenbereich besitzt die Einpresszone 6 in gleichmäßiger Winkelverteilung angeordnete Orientierungsaussparungen 7. Die Orientierungsaussparungen 7 sind hexagonal angeordnete Eckaussparungen.

[0018] An den Mittelabschnitt 8 schließt sich bis zur Antriebsseite 12 eine Sechskantöffnung an. Diese Sechskantöffnung bildet ein Mehrkantinnenquerschnittsprofil 9 aus.

[0019] Der in den Figuren 2 und 11 dargestellte Antriebsschaft 2 ist aus einem länglichen Sechskantstahlprofil gefertigt Durch einen zerspanenden Arbeitsschritt bspw. durch eine Drehbearbeitung wird das abtriebsseitige Ende des Sechskantstabes zu einem Führungsabschnitt 14 umgeformt Der Führungsabschnitt 14 wird von einem kreisscheibenförmigen Endabschnitt ausgebildet, wobei der Durchmesser des Führungsabschnittes 14 im Wesentlichen dem Durchmesser der Einpresszone 6 entspricht. Dem Führungsabschnitt 14 schließt sich eine Ringnut 15 an. An die Ringnut 15 schließt sich ein den Grundriss eines regelmäßigen Sechskants ausbildender Fesselungsabschnitt 16 an.

[0020] Zwischen dem Fesselungsabschnitt 16 und dem antriebsseitigen Ende des Antriebsschaftes 2 und insbesondere einem Anschlagabschnitt befindet sich ein Torsionsabschnitt 18. Unter Ausbildung eines Übergangsabschnittes 17 und eines Übergangsabschnittes 19 wird durch Materialabtrag ein zylinderförmiger Torsionsabschnitt 18 mit einer Länge L von etwa 15,5 mm und einem Durchmesser von etwa 4,5 mm oder 4,7 mm gefertigt. Die Materialhärte des Torsionsabschnittes 18 beträgt 44 HRC bis 55 HRC.

[0021] Die Querschnittskontur des Mehrkantaußenquerschnittsprofils 20 entspricht der Querschnittskontur des Fesselungsabschnittes 16. Die vom Mehrkantaußenquerschnittsprofil 20 gebildete Anschlagzone geht stufenlos in den Antriebsschaft über, der eine Ringkehle 21 ausbildet, an die sich ein Endabschnitt 22 anschließt.

[0022] Bei der Fertigung der Drehmomentübertragungseinrichtung wird der Antriebsschaft 2 mit dem Führungsabschnitt 14 voran in die zur Antriebsseite 12 hin offene Mehrkanthöhlung, die vom Mehrkantinnenquerschnittsprofil 9 ausgebildet ist, eingesteckt, bis der Führungsabschnitt 14 in der Einpresszone 6 liegt. Sodann wird der Antriebsschaft 2 gegenüber dem Hülsenteil 1 derart verdreht, dass die Mehrkantecken des Fesselungsabschnittes 16 in die Orientierungsaussparungen 7 eintreten.

[0023] Da der Abstand zweier gegenüberliegender Mehrkantflächen des Mehrkantinnenquerschnittsprofils 9 größer ist als der Abstand zweier sich gegenüberliegender Mehrkantflächen des Mehrkantaußenquerschnittsprofils 20, kann sich das Mehrkantaußenquerschnittsprofil 20 gegenüber dem Mehrkantinnenquerschnittsprofil 9 in die in der Fig. 3 dargestellten Stellung verdrehen, in der alle Mehrkantkanten 20' des Mehrkantaußenquerschnittsprofils 20 jeweils an einer Mehrkantfläche 10 des Mehrkantinnenquerschnittsprofils 9 anliegen. In dieser Stellung treten die Mehrkantkanten des Fesselungsabschnittes 16 in die Orientierungsaussparungen 7 ein. Durch Erhöhung des axialen Drucks wird der Fesselungsabschnitt 16 in die Einpresszone 6 eingepresst.

[0024] Im fertigen Zustand bildet die Stirnseite des Führungsabschnittes 14 den Boden einer Vertiefung. An dem Boden liegt die Stirnseite des Sechskantabschnittes 25 des Bits 3 an.

[0025] Wird auf das in den Figuren dargestellte Futter ein Drehmoment in Linksrichtung aufgebracht, so wird der Torsionsabschnitt 18 nicht verdreht, da das Drehmoment über die Mehrkantkanten 20' in die Mehrkantflächen 10 eingeleitet wird.

[0026] Wird hingegen auf den Antriebsschaft 2 ein Drehmoment im Uhrzeigersinn aufgebracht, also in Rechtsrichtung, so können sich die Mehrkantkanten 20' von den Mehrkantflächen 10 lösen, bspw. bis in die in Fig. 4 dargestellte Stellung.

[0027] Der Torsionsabschnitt 18 kann insgesamt um 20° gedreht werden, bis die in Fig. 5 dargestellte Anschlagstellung erreicht ist, in der die Mehrkantkanten 20' des Mehrkantaußenquerschnittsprofils an den Mehrkantflächen 10 des Mehrkantinnenquerschnittsprofils 9 anliegen. Die Mehrkantkanten 20' bilden somit Anschläge und die Mehrkantflächen 10 Anschlagflächen.

[0028] Das in der Fig. 12 dargestellte zweite Ausführungsbeispiel besitzt einen zusätzlichen Torsionsabschnitt 18', der außerhalb des Hülsenteils 1 liegt Der Durchmesser des zweiten Torsionsabschnittes 18' beträgt etwa 5 bis 6 mm. Die Länge des zweiten Torsionsabschnittes ist geringer als die Länge des ersten Torsionsabschnittes und beträgt weniger als 7 mm.

[0029] Der zweite Torsionsabschnitt 18' tritt im Wesentlichen nur dann in Wirkung, wenn der erste Torsionsabschnitt 18 bereits bis in die Anschlagstellung verdreht worden ist.

[0030] Wird das in den Zeichnungen dargestellte Futter mit einem Drehschlagschrauber verwendet, wie er bspw. in der DE 10 2008 005 831 A1 beschrieben ist, so werden die vom Drehschlagschrauber gelieferten hohen Drehmomentspitzen, die mehr als 100 Nm betragen, auf geringere Drehmomentspitzen vermindert, deren Maximalwerte 20 Nm betragen. Die vom Drehschlagschrauber gelieferten Energiepulse werden über den Torsionsabschnitt 18 auf einen Kreuzschlitzbit 3 übertragen, wobei die Pulslänge zeitlich gestreckt wird und die Drehmomentspitzen vermindert werden.

[0031] Das in der Fig. 13 dargestellte dritte Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem ersten Ausführungsbeispiel, wobei hier das Hülsenteil 1 im Bereich des Antriebsschaftes 2 einen Sechskantabschnitt 27 aufweist. Es handelt sich dabei um ein Sechskantaußenprofil mit einer gängigen Schlüsselweite, so dass - wie in der Fig. 13 dargestellt - am Sechskantabschnitt 27 ein Maulschlüssel angreifen kann, um auf das Hülsenteil 1 ein hohes Drehmoment aufzubringen. Dies ist insbesondere dann von Vorteil, wenn festsitzende Schrauben gelöst werden sollen oder Schrauben fest angezogen werden sollen.

[0032] Alle offenbarten Merkmale sind (für sich) erfindungswesentlich. In die Offenbarung der Anmeldung wird hiermit auch der Offenbarungsinhalt der zugehörigen/beigefügten Prioritätsunterlagen (Abschrift der Voranmeldung) vollinhaltlich mit einbezogen, auch zu dem Zweck, Merkmale dieser Unterlagen in Ansprüche vorliegender Anmeldung mit aufzunehmen. Die Unteransprüche charakterisieren in ihrer fakultativ nebengeordneten Fassung eigenständige erfinderische Weiterbildung des Standes der Technik, insbesondere um auf Basis dieser Ansprüche Teilanmeldungen vorzunehmen.

Bezugszeichenliste

1	Hülsenteil	27	Sechskantabschnitt
2	Antriebsschaft
3	Schraubendrehereinsatz
4	Einstecköffnung, Mehrkantöffnung
5	Ringnut
6	Einpresszone
7	Orientierungsaussparung
8	Mittelabschnitt
9	Mehrkantinnenquerschnittsprofil
10	Anschlagfläche
11	Abtriebsseite
12	Antriebsseite
13	Federring
14	Führungsabschnitt
15	Umfangsnut
16	Fesselungsabschnitt
17	Übergangsabschnitt
18	Torsionsabschnitt
19	Übergangsabschnitt
20	Mehrkantaußenquerschnittsprofil
21	Kehle
22	Endabschnitt
23	Kreuzschlitzspitze
24	Schaft
25	Sechskantabschnitt
26	Schulter

Ansprüche

1. Drehmomentübertragungseinrichtung mit einem Hülsenteil (1), das auf seiner Abtriebsseite (11) eine einen unrunden, insbesondere einen Mehrkantquerschnitt aufweisende Einstecköffnung (4) für einen Schraubendrehereinsatz (3) und auf seiner Antriebsseite (12) einen Antriebsschaft (2) aufweist, der mit einem Fesselungsabschnitt (16), einem Anschlagabschnitt (20', 20") und einem dazwischenliegenden, bei einer Drehmomentbeaufschlagung sich verwindenden Torsionsabschnitt (18) in einer Antriebshöhlung (6, 8, 9) des Hülsenteils (1) angeordnet ist, wobei der Fesselungsabschnitt (16) dreh- und axialfest in einer Einpresszone (6) des Hülsenteils (1) eingepresst ist, und wobei einhergehend mit einer Verwindung des Torsionsabschnittes (18) der Anschlagabschnitt (20', 20") gegenüber dem Fesselungsabschnitt (16) verdrehbar ist, wobei der Anschlagabschnitt (20', 20") ein Mehrkant-Außenquerschnittsprofil (20) aufweist, das derart in einem querschnittsgrößeren Mehrkant-Innenquerschnittsprofil (9) der Antriebshöhlung (6, 8, 9) einliegt, dass der Torsionsabschnitt (18) nur um einen vorbestimmten Drehwinkel in Schraubenfestdrehrichtung bzw. in Schraubenlöserichtung anschlagbegrenzt verwindbar ist, gekennzeichnet durch einen Winkelversatz des Mehrkant-Innenquerschnittsprofils (9) zum Mehrkant-Außenquerschnittsprofil (20) in drehmomentunbeaufschlagtem Zustand , so dass der Verdrehwinkel des Anschlagabschnitts (20', 20") in Schraubenfestdrehrichtung größer ist als in Schraubenlöserichtung, wobei die Einpresszone (6) dem Winkelversatz entsprechend winkelversetzt zu den Mehrkant-Innenecken (10') des Mehrkant-Innenquerschnittsprofils (9) angeordneten Orientierungsaussparung (7) aufweist, in welche beim Einpressen des Antriebsschaftes (2) in das Hülsenteil (1) Mehrkantecken des Fesselungsabschnittes (16) eintreten.

2. Drehmomentübertragungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrehwinkel des Anschlagabschnitts (20', 20") in Schraubenlöserichtung Null oder nahezu Null ist.

3. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Mehrkantkanten (20') des Mehrkantaußenquerschnittsprofils (20) im drehmomentunbeaufschlagten Zustand an den Mehrkantflächen (10) des Mehrkantinnenquerschnittsprofils (9) anliegen.

4. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Fesselungsabschnitt (16) und das Mehrkantaußenquerschnittsprofil (20) im Wesentlichen gleich gestaltete Sechskantaußenprofilabschnitte sind.

5. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Mehrkantaußenquerschnittsprofil (20) bei einer Drehmomentbeaufschlagung des Antriebsschaftes (2) gegenüber dem Fesselungsabschnitt (16) zunächst um einen Winkel (α) bis in eine Mittelstellung verdreht, in welcher der Mehrkantflächenabschnitt (20") des Mehrkantaußenquerschnittsprofils (20) im Wesentlichen parallel verläuft zu einer vom Mehrkantinnenquerschnittsprofil (9) ausgebildeten Anschlagfläche (10) und dass die maximale Verdrehung des Torsionsabschnittes (18) erreicht ist, wenn eine Mehrkantkante (20') des Mehrkantaußenquerschnittsprofils (20) die Anschlagfläche (10) des Mehrkantinnenquerschnittsprofils berührt.

6. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der anschlagbegrenzte Verdrehwinkel des Torsionsabschnittes (18) etwa 20° beträgt, wobei das zum Erreichen der Anschlagstellung erforderliche Drehmoment 20 Nm beträgt.

7. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Länge (L) des Torsionsabschnitts bei mindestens 15 mm liegt.

8. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Durchmesser (D) des Torsionsabschnittes (18) einen Wert von mindestens 4 mm und maximal 5 mm hat.

9. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, gekennzeichnet durch eine Materialhärte des Torsionsabschnittes (18) von 44 HRC bis 62 HRC.

10. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9 dadurch gekennzeichnet, dass die Winkelanordnung der Orientierungsaussparungen (7) gegenüber den Mehrkantinnenecken (10') des Mehrkantinnenquerschnittsprofils (9) versetzt liegen.

11. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, gekennzeichnet durch einen in Einpressrichtung vor dem ein Mehrkantprofil aufweisenden Fesselungsabschnitt (16) angeordneten, ein Kreisprofil aufweisenden Führungsabschnitt (14), wobei der Durchmesser des Führungsabschnittes (14) geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der einen kreisförmigen Grundriss aufweisenden Einpresszone (6).

12. Drehmomentübertragungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschaft (2) mehrere Torsionsabschnitte (18,18') aufweist, wobei ein zweiter Torsionsabschnitt (18') eine größere Drehsteifigkeit aufweist als der innerhalb der Antriebshöhlung steckende erste Torsionsabschnitt (18).

13. Verfahren zur Herstellung einer Drehmomentübertragungseinrichtung gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Antriebsschaft (2) mit dem Fesselungsabschnitt (16) voran durch die antriebsseitige Mehrkantöffnung (9) des Hülsenteils (1) eingesteckt wird, bis ein Führungsabschnitt (14) des Fesselungsabschnittes (16) in die Einpresszone (6) eintritt, der Antriebsschaft (2) gegenüber dem Hülsenteil (1) derart verdreht wird, dass die Mehrkantecken des Fesselungsabschnittes (16) in die Orientierungsaussparungen (7) eintreten und anschließend der Antriebsschaft (2) durch Aufbringen einer Axialkraft in dem Hülsenteil (1) eingepresst wird.

14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass der Führungsabschnitt (14) ein Kreisprofil aufweist, dessen Durchmesser geringfügig kleiner ist als der Durchmesser der einen kreisförmigen Grundriss aufweisenden Einpresszone (6).

Claims

1. Torque transmission device having a sleeve part (1) which comprises on its output side (11) an insertion opening (4), having a non-round, in particular polygonal, cross section, for a screwdriver insert (3), and comprises on its drive end (12) a drive shank (2) which is arranged in a drive cavity (6, 8, 9) of the sleeve part (1) together with a gripping portion (16), a stop portion (20', 20") and a torsion portion (18) which is located therebetween and turns when torque is applied, the gripping portion (16) being pressed into a press-in region (6) of the sleeve part (1) so as to be rotationally and axially fixed, and the stop portion (20', 20") being rotatable relative to the gripping portion (16) accompanied by turning of the torsion portion (18), the stop portion (20', 20") having a polygonal outer cross-sectional profile (20) which is inserted into a larger polygonal inner cross-sectional profile (9) of the drive cavity (6, 8, 9), such that the torsion portion (18) can only be turned by a predetermined angle of rotation in the rotational screw-tightening direction or in the screw-loosening direction in a manner which is limited by a stop, characterised by an angular offset of the polygonal inner cross-sectional profile (9) from the polygonal outer cross-sectional profile (20) when no torque is applied, so that the twist angle of the stop portion (20', 20") is greater in the rotational screw-tightening direction than in the screw-loosening direction, the press-in region (6) comprising an alignment recess (7) which is arranged so as to be angularly offset from the polygonal inner corners (10') of the polygonal inner cross-sectional profile (9), corresponding to the angular offset, which recess polygonal corners of the gripping portion (16) enter when the drive shank (2) is pressed into the sleeve part (1).

2. Torque transmission device according to claim 1, characterised in that the twist angle of the stop portion (20', 20") in the screw-loosening direction is zero or almost zero.

3. Torque transmission device according to either claim 1 or claim 2, characterised in that when no torque is applied, the polygonal edges (20') of the polygonal outer cross-sectional profile (20) abut the polygonal faces (10) of the polygonal inner cross-sectional profile (9).

4. Torque transmission device according to any of claims 1 to 3, characterised in that the gripping portion (16) and the polygonal outer cross-sectional profile (20) are hexagonal outer profile portions formed so as to be substantially the same.

5. Torque transmission device according to any of claims 1 to 4, characterised in that, when torque is applied by the drive shank (2), the polygonal outer cross-sectional profile (20) firstly rotates relative to the gripping portion (16) by an angle (α) until it reaches a central position in which the portion (20") having polygonal faces of the polygonal outer cross-sectional profile (20) extends substantially in parallel with a stop face (10) formed by the polygonal inner cross-sectional profile (9), and in that the maximum rotation of the torsion portion (18) is achieved when a polygonal edge (20') of the polygonal outer cross-sectional profile (20) contacts the stop face (10) of the polygonal inner cross-sectional profile.

6. Torque transmission device according to any of claims 1 to 5, characterised in that the twist angle, limited by a stop, of the torsion portion (18) is approximately 20°, the torque required for reaching the stop position being 20 Nm.

7. Torque transmission device according to any of the preceding claims, characterised in that the length (L) of the torsion portion is at least 15 mm.

8. Torque transmission device according to any of claims 1 to 7, characterised in that the diameter (D) of the torsion portion (18) is at least 4 mm and at most 5 mm.

9. Torque transmission device according to any of claims 1 to 8, characterised by a material hardness of the torsion portion (18) of from 44 HRC to 62 HRC.

10. Torque transmission device according to any of claims 1 to 9, characterised in that the angular arrangement of the alignment recesses (7) is offset from the polygonal inner corners (10') of the polygonal inner cross-sectional profile (9).

11. Torque transmission device according to any of claims 1 to 10, characterised by a guide portion (14) which is arranged in front of the polygonal gripping portion (16) in the press-in direction and has a circular profile, the diameter of said guide portion (14) being slightly smaller than the diameter of the press-in region (6) which is circular in plan view.

12. Torque transmission device according to any of claims 1 to 11, characterised in that the drive shank (2) comprises a plurality of torsion portions (18, 18'), a second torsion portion (18') having a greater torsional rigidity than the first torsion portion (18) which fits inside the drive cavity.

13. Method for producing a torque transmission device according to any of the preceding claims, characterised in that the drive shank (2), with the gripping portion (16) in front, is inserted through the drive-end polygonal opening (9) in the sleeve part (1) until a guide portion (14) of the gripping portion (16) enters the press-in region (6), the drive shank (2) is rotated relative to the sleeve part (1) such that the polygonal corners of the gripping portion (16) enter the alignment recesses (7) and the drive shank (2) is subsequently pressed into the sleeve part (1) by applying axial force.

14. Method according to claim 13, characterised in that the guide portion (14) has a circular profile, the diameter of which is slightly smaller than the diameter of the press-in region (6) which is circular in plan view.

Revendications

1. Dispositif de transmission d'un couple de rotation, comportant un manche (1) qui comporte sur son côté entraîné (11) un orifice d'enfichage (4) comportant une section transversale non ronde, en particulier polygonale, pour l'engagement d'un tournevis (3), et sur son côté d'entraînement (12) une tige d'entraînement (2) qui, avec un tronçon d'immobilisation (16), un tronçon de butée (20', 20") et un tronçon de torsion (18), intercalé entre ceux-ci, sollicité en torsion par l'application d'un couple de rotation, est disposée dans une cavité d'entraînement (6, 8, 9) du manche (1), le tronçon d'immobilisation (16) étant monté en force de manière fixe axialement et en rotation dans une zone de montage en force (6) du manche (1), et le tronçon de butée (20', 20") étant apte à tourner par rapport au tronçon d'immobilisation (16) en étant accompagné par une torsion du tronçon de torsion (18), le tronçon de butée (20', 20") comportant un profil à section transversale extérieure polygonale (20) qui est inséré dans un profil à section transversale intérieure polygonale (9) de section transversale plus grande de la cavité d'entraînement (6, 8, 9), de telle sorte que le tronçon de torsion (18) peut être sollicité en torsion de manière délimitée par butée uniquement sur un angle de rotation prédéterminé dans le sens de rotation de fixation la vis ou dans le sens de libération de la vis, caractérisé par un décalage angulaire du profil à section transversale intérieure polygonale (9) par rapport au profil à section transversale extérieure polygonale (20) à l'état non sollicité par un couple de rotation, de telle sorte que l'angle de rotation du tronçon de butée (20', 20") dans le sens de rotation de fixation de la vis est plus grand que celui dans le sens de libération de la vis, la zone de montage en force (6) comportant un évidement d'orientation (7), qui est agencé de manière décalée, , en correspondance avec le décalage angulaire, par rapport aux coins intérieurs du polygone (10') du profil à section transversale intérieure polygonale (9) et dans lequel s'engagent les coins du polygone du tronçon d'immobilisation (16) au moment de du montage en force de la tige d'entraînement (2) dans le manche (1).

2. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'angle de rotation du tronçon de butée (20', 20") dans le sens de libération de la vis est nul ou presque nul.

3. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que, à l'état non sollicité par un couple de rotation, les arêtes (20') de polygone du profil à section transversale extérieure polygonale (20) sont en appui sur les surfaces de polygone (10) du profil à section transversale intérieure polygonale (9).

4. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le tronçon d'immobilisation (16) et le profil à section transversale extérieure polygonale (20) sont des tronçons avec un profil extérieur à six pans, configurés sensiblement de manière identique.

5. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, en présence d'une sollicitation par un couple de rotation de la tige d'entraînement (2), le profil à section transversale extérieure polygonale (20) tourne par rapport au tronçon d'immobilisation (16) d'abord selon un angle (α) jusque dans une position médiane, dans laquelle le tronçon à surfaces polygonales (20") du profil à section transversale extérieure polygonale (20) est sensiblement parallèle à une surface de butée (10) constituée par le profil à section transversale intérieure polygonale (9), et en ce que la rotation maximale du tronçon de torsion (18) est atteinte lorsqu'une arête (20') du profil à section transversale extérieure polygonale (20) entre en contact avec la surface de butée (10) du profil à section transversale intérieure polygonale.

6. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'angle de rotation limité par butée du tronçon de torsion (18) mesure environ 20°, le couple de rotation requis pour atteindre une position en butée étant de 20 Nm.

7. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la longueur (L) du tronçon de torsion se situe autour de 15 mm au moins.

8. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le diamètre (D) du tronçon de torsion (18) a une valeur de 4 mm au moins et de 5 mm au plus.

9. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 8, caractérisé par une dureté du matériau du tronçon de torsion (18) de 44 HRC à 62 HRC.

10. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que les évidements d'orientation (7) dans leur agencement angulaire sont décalés par rapport aux coins de polygone intérieurs (10') du profil à section transversale intérieure polygonale (9).

11. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisé par un tronçon de guidage (14) avec un profil circulaire, agencé dans le sens du montage en force en amont du tronçon d'immobilisation (16) à profil polygonal, le diamètre du tronçon de guidage (14) étant légèrement inférieur au diamètre de la zone de montage en force (6) à structure circulaire.

12. Dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que la tige d'entraînement (2) comporte plusieurs tronçons de torsion (18, 18'), un deuxième tronçon de torsion (18') ayant une plus grande résistance à la rotation que le premier tronçon de torsion (18) enfiché à l'intérieur de la cavité d'entraînement.

13. Procédé permettant de réaliser un dispositif de transmission d'un couple de rotation selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige d'entraînement (2) est enfichée avec le tronçon d'immobilisation (16) en avant à travers l'orifice polygonal (9) du côté entraînement du manche (1), jusqu'à ce qu'un tronçon de guidage (14) du tronçon d'immobilisation (16) s'engage dans la zone de montage en force (6), la tige d'entraînement (2) est mise en rotation par rapport au manche (1) de telle sorte que les coins du polygone du tronçon d'immobilisation (16) s'engagent dans les évidements d'orientation (7) et, ensuite, la tige d'entraînement (2) est pressée dans le manche (1) sous l'effet de l'application d'une force axiale.

14. Procédé selon la revendication 13, caractérisé en ce que le tronçon de guidage (14) comporte un profil circulaire dont le diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la zone de montage en force (6) à structure circulaire.

Zeichnung