CN102554877A - 手持工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持工具机(1)，具有一个沿着一条工作轴线(9)加速的冲击体(16)和一个用于该冲击体(16)的导引装置(22)。一个振动缓冲器(20)限制冲击体(16)沿着工作轴线(9)的运动并且具有一个弹性缓冲环(28)。缓冲环(28)在至少一个端侧(29)上具有与工作轴线(9)呈径向延伸的凹陷槽(34)。

Description

手持工具机

技术领域

本发明涉及一种手持工具机，特别是一种用于凿岩和/或钻孔的手持工具机。

发明内容

按照本发明的手持工具机具有一个沿着一条工作轴线加速的冲击体和一个用于该冲击体的导引装置。冲击体可以例如是气动冲击装置的一个气动激励的冲击锤或中间冲击锤。一个振动缓冲器限制冲击体沿着工作轴线的运动并具有一个弹性缓冲环。振动缓冲器可以设定用于使冲击体沿冲击方向的运动停下来和/或用于使冲击体在回弹之后逆着冲击方向的运动停下来。当冲击体例如在一次空冲击时走出一个设定的位置，振动缓冲器可以设定使冲击体停下来。缓冲环在至少一个端侧具有相对于工作轴线径向延伸的凹槽。此外改善冲击锤在导引装置中的滑动的润滑油可以在缓冲环和导引装置之间的凹窝中蠕动。如果缓冲环在冲击体反弹时被压缩，凹槽能够使润滑油从凹窝中出来。

一种手持工具机具有一个沿着一条工作轴线加速的冲击体、一个用于该冲击体的导引装置和一个振动缓冲器。振动缓冲器限制冲击体沿着工作轴线的运动并且具有一个弹性缓冲环，该弹性缓冲环以一个垂直于工作轴线定向的支承面支承在导引装置的一个对应面上。在弹性缓冲环和导引装置之间设置一些相对于工作轴线径向和/或轴向延伸的通道。这些通道通过在缓冲环中的凹陷槽和/或在导引装置的对应面中的凹槽构成。凹陷槽可以例如构成为狭窄的、陡峭的凹槽或较宽的、平的内拱。

一种设计方案设定，凹槽将端侧的一个支承面分成多个分开的分段。凹槽可以占有端侧的5％和15％之间的面积份额。凹槽导致弹性缓冲环的减弱继面导致其使用寿命减少。先前已知，在凹槽使用的面积份额为5％至15％时，其缺点占主要部分。凹槽沿着工作轴线可以具有的深度为缓冲环的尺寸的5％和10％之间。

一种设计方案设定，缓冲环由合成材料例如由氢化的丙烯腈丁二烯橡胶等级的弹性体构成。合成材料特别是不可以用润滑油例如油脂或油浸透，因为否则合成材料会变硬和无弹性。通过凹槽增大的表面提高了将润滑油赶入弹性缓冲环的难度。

一种设计方案设定，导引装置具有一个沿着工作轴线可运动的套筒，并且套筒沿工作轴线通过弹性缓冲环预加应力。套筒可以具有一个用于冲击体的一个径向伸出的凸起部的至少部分地朝工作轴线定向的止挡面。套筒用作用于冲击体的捕捉器并且将力均匀地导入弹性缓冲环。可运动的套筒可以被夹持在两个弹性缓冲环之间，这两个弹性缓冲环具有相对于工作轴线径向延伸的凹槽。

一种设计方案设定，弹性缓冲环具有朝径向方向突出的榫结。榫结证明适合于阻止缓冲环在导引装置中旋转和游动。

附图说明

下面的描述借助示例性的实施形式和图详细说明本发明。其中：

图1         冲击钻机的视图，

图2         图1的一个局部的视图，

图3和4      缓冲环的视图，

图5         冲击装置的视图，

图6和7      缓冲环的视图，

图8和9      缓冲环的视图，

图10、11和12缓冲环的视图。

具体实施方式

只要没有另外说明，相同的或功能相同的元件在图中通过相同的附图标记表示。

图1示意示出一个冲击钻机1。冲击钻机1具有一个工具座2，一个钻具3可以作为工具装入工具座内。一个马达4构成冲击钻机1的一个基本驱动装置，它驱动一个冲击装置5和可选择地驱动一个从动轴6。使用者借助一个手把7可以操纵冲击钻机1并且借助一个系统开关8起动冲击钻机1。在运行中，冲击钻机1连续不断地使钻具3绕一条工作轴线9旋转并且在此可以使钻具3沿着工作轴线9打入一个基础。从动轴6在冲击期间使钻具3附加地绕工作轴线9旋转。

工具座2具有一个容纳套筒10，钻具3的一个端部可以插入其内。在容纳套筒10中的锁紧元件11确保钻具3不脱落。容纳套筒10具有一个内部的、与钻具3形状锁合的、非旋转对称的轮廓，该轮廓将一个扭矩从容纳套筒10传递到钻具3上。在容纳套筒10中可以设置例如径向向内伸出的榫舌或球珠11。

冲击装置5是例如一种气动冲击装置5。一个例如活塞形的激励器12和一个例如活塞形的冲击锤13在冲击装置5中沿着工作轴线9可运动地被导引。激励器12也可以是罐形的。激励器12经由一个偏心轮14或一个摆动指与马达4耦合并且强制进行一种周期性的直线运动。一个通过一个在激励器12和冲击锤13(冲击活塞)之间的气动室15形成的空气弹簧将冲击锤13的运动与激励器12的运动耦合。冲击锤13可以直接撞击到钻具3的后端部上或者间接地经由一个基本静止的中间冲击锤16(锤头)将其冲量的一部分传递到钻具3上。

中间冲击锤16在运行中经由钻具3沿着工作轴线9逆着冲击方向17被压向一个机器侧的止挡18。冲击锤13将中间冲击锤16连同钻具3沿冲击方向17向前驱动一段距离。根据基础的情况，钻具3和冲击锤13经历由止挡18接收的反冲力。止挡18上的一个振动缓冲器20减小在反冲时的峰值负荷。在使用者将冲击钻机1从基础抬起时，也可能出现反冲力。中间冲击锤16沿冲击方向17撞击到一个工具侧的止挡21上并且由此朝机器侧的止挡18反射。

图2详细地示出了中间冲击锤16的一个示例性的导引装置22。中间冲击锤16可以具有一个相对于工作轴线9旋转对称的形状。中间冲击锤16的一个工具侧的区段23和/或一个机器侧的区段24构成为棱柱形的，例如圆柱形的。中间冲击锤16具有一个相对于棱柱形的区段23、24径向伸出的凸起部25，该凸起部优选沿着工作轴线9设置在这两个区段之间。导引装置22具有一个或多个套筒形的区段26，所述区段配合精确地径向环抱并且沿着工作轴线9导引棱柱形的区段23、24。套筒26还可构成机器侧的止挡18和工具侧的止挡21，这些止挡限制中间冲击锤16以与伸出的凸起部25的总间隙沿着工作轴线9的运动。套筒26优选固定在冲击钻机1的机壳27上。

振动缓冲器20设置在机器侧的止挡18上。振动缓冲器20包括一个由合成材料例如合成橡胶、氢化的丙烯腈丁二烯橡胶制成的弹性的环形缓冲器28。缓冲环28优选以一个背向中间冲击锤16的端侧29贴靠在套筒26的对应面30上。缓冲环28可以径向预加应力地装在和/或通过夹紧体31例如卡环31沿着工作轴线9固定在导引装置22中。

图3示出缓冲环28的贴靠在套筒26上的端侧29的俯视图。图4示出一个沿IV-IV面的剖面。缓冲环28可具有一个基本，基体具有基本上均匀的线径32，也就是沿着圆周的圆形横断面。弯曲的端侧29可以被削平成部分平的支承面33。平的支承面33可以在一个大面上均匀地贴靠在套筒26上。径向(垂直于工作轴线9)延伸的凹槽34把支承面33分成多个分段35(作为阴影面示出)。凹槽34可以以相同的角距围绕工作轴线9设置。已证明有利的是，在凹槽34之间的角距36小于30度。凹槽34在缓冲环28和缓冲环28贴靠到其上的套筒26之间构成径向延伸的、也就是垂直于工作轴线9延伸的通道。在缓冲环28和导引装置22之间的空腔中汇集的润滑剂可以通过这些通道朝工作轴线9方向漏出，如果缓冲环28被压缩。因此，此外不可压缩的润滑油不妨碍或仅很小程度地妨碍缓冲环28的弹性压缩。

支承面33的面积通过凹槽34减少5％至15％，就是说相对于一个除了凹槽34之外相同结构的缓冲环28。在所示实例中，总共8个凹槽34具有一个大约2.5mm的宽度37，而缓冲环28的圆周长为大约240mm。凹槽34的宽度37可以在2mm至4mm的范围内，由此，一方面在压缩时确保将一个足够均匀的力导入到缓冲环28中，另一方面确保用于通流凹槽34的液体的一个足够微小的毛细管作用。凹槽34的数量可以与缓冲环28的大小匹配，以便使所有凹槽34的累加面积总和与端侧的大约5％至15％匹配。

凹槽34优选具有一个从0.5mm至2.0mm的深度38(沿着工作轴线9的尺寸)。缓冲环28的线径32为大约10至20倍那么大。在缓冲环28和导引装置22之间蠕动的润滑液在缓冲环28压缩时可以通过凹槽34漏出。

在缓冲环28的径向外圆周上可以设置径向凸出的榫结39。榫结39具有例如为缓冲环28的中间外直径40的1％至2％的微小突升。缓冲环28借助榫结39在微小的径向预加应力作用下装入优选圆柱形的导引装置22中。

缓冲环28还可以在一个垂直于工作轴线9定向的第二端侧42上具有一些工具侧的凹槽41，这些工具侧的凹槽可以与机器侧的凹槽34一样地构成。工具侧的凹槽41和机器侧的凹槽34可以围绕工作轴线9相互角度错开地设置。

一个第二振动缓冲器50可以设置在工具侧的止挡21上，第二振动缓冲器如振动缓冲器20那样安装。第二振动缓冲器50的一个第二缓冲环43可以其平的端侧51沿冲击方向17定向地贴靠在工具侧的止挡21上。

振动缓冲器20的一个进一步构成设置一个金属垫圈52。金属垫圈52在其面向凸起部25的端侧53贴靠在缓冲环28上并且沿着工作轴线9可运动。金属垫圈52可以保护缓冲环28免受磨损。在种实施形式中，金属垫圈52的指向中间冲击锤16的端侧54和凸起部25的面向该端侧54的面55构成为配合精确的对应件。

一个上述结构形式的另外的振动缓冲器60可以用作沿冲击方向17作用的用于冲击锤13的止挡。

图5示出一个另外的冲击装置70的剖视图，该冲击装置构成为用于一种纯凿进作业的工具。一个弓圈71可以包围工具的一个用于锁紧的凸缘。所示的中间冲击锤16可以如在上述实施形式中那样进行驱动。通过压缩空气驱动的气动冲击装置同样也可以驱动中间冲击锤16。取代一种马达驱动的激励器12，经由阀门交替地用压缩空气对一个工具侧的端侧和冲击锤13的一个背向工具的端侧进行加载。在一种另外的实施形式中，冲击锤13或中间冲击锤16通过驱动燃料加载(Treibladung)或电动力学的力进行加速。

一个用于中间冲击锤16的导引装置72具有一个固定与壳体74连接的第一套筒73并且沿着工作轴线9错开地具有一个沿着工作轴线9可运动地导引的第二套筒75。第一套筒73齐平地包围中间冲击锤16的前面的圆柱形区段76的圆周。在第一套筒73和中间冲击锤16之间的微小间隙使中间冲击锤16沿着工作轴线9能够运动。一个密封环77可以装入第一套筒73中，以便减少灰尘沿着中间冲击锤16进入冲击装置中。

第一套筒73和第二套筒75限制中间冲击锤16沿着工作轴线9的运动。中间冲击锤16的凸起部25可以在这两个套筒73、75之间的一个空腔78内运动。在该实例中，第一套筒73朝工具方向构成一个止挡的部分，第二套筒75构成一个机器侧的止挡。

一个用于使中间冲击锤16沿冲击方向17停下来的第一振动缓冲器80沿着工作轴线9贴靠在第一套筒73上。第一振动缓冲器80具有一个装入空腔78中的第一缓冲环81。第一缓冲环81的一个端侧82接触第一套筒73的一个逆着冲击方向17指向的止挡面。一个金属垫圈83可以贴靠在第一缓冲环81的另一端侧上并且构成第一振动缓冲器80的一个部分。金属垫圈83优选通过第一缓冲环81向在导引装置72上的一个径向突出部84预加应力。金属垫圈83的一个指向中间冲击锤16的凸起部25的止挡面85优选具有一个与凸起部25形状互补的形状。在中间冲击锤16沿冲击方向17向前推进时，凸起部25碰在金属垫圈83上并且通过第一缓冲环81缓冲冲击。

一个用于使中间冲击锤16逆着冲击方向17的运动停下来的第二振动缓冲器90通过第二套筒75和一个第二缓冲环91构成。第二套筒75在壳体74内沿着工作轴线9可运动导引地设置。在所述实例中，壳体74具有一个管形区段92，第二套筒75在管形区段内滑动。第二套筒75沿着工作轴线9设置在支承在导引装置94上的一个第二缓冲环91和一个第三缓冲环93之间。为此，导引装置94可以设置相应的径向相对于工作轴线9突出的止挡95。取代第三缓冲环93，可运动的套筒75也可以直接支承在壳体74上。可运动的套筒75优选具有一个与凸起部25的形状互补的止挡面96。在由前面的第一振动缓冲器80回弹之后，凸起部25可以碰在可运动的套筒75上。第二缓冲环91被压缩并缓冲中间冲击锤16的运动。在第二套筒75的一个径向内面和一个径向外面上的密封环阻止灰尘沿着中间冲击锤16和在第二套筒75和壳体74之间进入冲击装置中。

缓冲环81、91、93优选构成为O-环，它们在至少一侧具有径向延伸的凹槽34。O-环可以按照上述实例构成。凹槽34基本上垂直于工作轴线9延伸。凹槽34的深度这样选择，以致在缓冲环91压缩时这些凹槽34不被封闭。如果缓冲环91通过凹槽34的数量和宽度仅被微小的减弱，则一个0.5mm至2.0mm的深度证明对于由中间冲击锤16施加的反冲是足够的。凹槽34在缓冲环91的端侧上的份额为此应小于15％。凹槽34可以单侧地设置在一个端侧上或两侧地设置在相互对置的端侧上。按选择或附加地可以在止挡95中设置一些径向延伸的凹槽。借此，在弹性的缓冲环91和缓冲环91所贴靠的止挡95之间形构成一样的通道，润滑剂可以通过这些通道拐弯。弹性的环在这种实施形式中也可以构成为没有凹槽。在止挡95中径向延伸的凹槽优选与上述凹槽34尺寸相同。

第一缓冲环81和可选择的第三缓冲环93可以同样构成为具有径向凹槽34的O-环。

图6和7示出用于在冲击装置5中的上述应用的缓冲环100的一种另外的实施形式。缓冲环100可以构成为具有一个尽可能圆形的圆周的O-环，就是说具有一个恒定的外直径40，和一个尽可能圆形的横断面，就是说具有恒定的线径32。缓冲环100的一个端侧29可以被稍微削平，用于一个沿着一条工作轴线9的平的支承面33。

沿着外圆周101引入一些轴向就是说沿着工作轴线9延伸的凹槽102。凹槽102的数量和宽度37对于用于缓冲环28的标准来说可以同样地选择。由于径向负荷比轴向负荷小，凹槽102也可以以一个较大的宽度构成。

凹槽102的径向深度103受到限制，因为如所示那样，缓冲环沿径向方向的减弱对轴向负荷能力影响也很大。深度103在线径32的5％和10％之间的范围内。为了使粘稠的润滑剂能在凹槽102中流动，一个0.5mm至2.0mm的最小深度103证明是有利的。

图8和9示出一个缓冲环110的一种另外的实施形式。缓冲环110可以构成为具有一个尽可能圆形的圆周的O-环，就是说具有一个恒定的外直径40，和一个尽可能圆形的横断面，就是说具有恒定的线径32。缓冲环110的一个端侧29可以被稍微削平，用于一个沿着一条工作轴线9的平的支承面33。

在端侧29上设置一些内拱111，在另外的端侧53上与内拱111对置地设置外拱112。内拱111的轴向深度113可以与外拱112的轴向高度一样大小。线径32沿着整个圆周是恒定的。缓冲环110在内拱111的区域内没有受到减弱。

内拱111和外拱112的宽度115沿着圆周101可以在20度和40度之间。内拱111和外拱112优选仅具有相对于端侧53最大40度倾斜的斜棱。外拱112在冲击体反弹时充填内拱111的空间。在陡峭的斜棱的区域内，出现的重力超过应用的合成材料的负荷能力。

图10、11和12示出缓冲环120的一种另外的实施形式。缓冲环120在其圆周上具有径向内拱121，这些径向内拱通过径向外拱122朝工作轴线9那边平衡。因此，线径32沿着整个圆周保持恒定。

Claims (9)

1.手持工具机，具有一个沿着一条工作轴线(9)加速的冲击体(13、16)、一个用于冲击体(13、16)的导引装置(22；94)、一个振动缓冲器(20、50、60；80、90)，该振动缓冲器限制冲击体(13、16)沿着工作轴线(9)的运动并且具有一个弹性缓冲环(28、43；91、93、81)，其中，缓冲环(28、43；91、93、81)在至少一个端侧(29)上具有径向延伸的凹陷槽(34、111)和/或在圆周(101)上具有沿着工作轴线(9)延伸的凹陷槽(102、121)。

2.按照权利要求1所述的手持工具机，其特征在于，凹陷槽(34)将端侧(29)的一个支承面(33)分成多个分开的分段和/或凹陷槽(102)将一个支承面沿着圆周(101)分成多个分开的分段。

3.按照权利要求1或2所述的手持工具机，其特征在于，凹陷槽(34)占有端侧(29)的支承面(33)的5％和15％之间的面积份额。

4.按照上述权利要求之一所述的手持工具机，其特征在于，凹陷槽(34)具有的深度(38)在缓冲环(28、43；91、93、81)的线径(32)的5％和10％之间。

5.按照权利要求1所述的手持工具机，其特征在于，凹陷槽是径向内拱(121)，与径向内拱对置地设置外拱(122)，和/或凹陷槽是在端侧上的内拱(111)，与内拱对置地在对置的端侧上设置外拱(112)。

6.按照上述权利要求之一所述的手持工具机，其特征在于，导引装置(72)具有一个沿着工作轴线(9)可运动的套筒(75)，并且可运动的套筒(75)沿着工作轴线(9)通过弹性缓冲环(93、81)预加应力。

7.按照权利要求6所述的手持工具机，其特征在于，可运动的套筒(75)具有一个用于冲击体(13、16)的一个径向伸出的凸起部(25)的至少部分地朝工作轴线(9)方向定向的止挡面。

8.按照权利要求6或7所述的手持工具机，其特征在于，可运动的套筒(75)被夹紧在两个弹性缓冲环(91、93)之间，这两个弹性缓冲环具有相对于工作轴线(9)径向延伸的凹槽(34)。

9.按照上述权利要求之一所述的手持工具机，其特征在于，弹性缓冲环(28、43；91、93、81)具有垂直于工作轴线(9)突出的榫结(39)。

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