凿削的手持式工具机的制作方法
【专利摘要】冲头(16)设置在支承装置(29)中。冲头(16)具有外周面(25)和指向冲击方向(11)的止动面(27)。支承装置(29)具有与作业轴线(10)同轴设置的套筒(30)和托架(32)。冲头(16)的外周面(25)在套筒(30)的内侧面上滑动地引导。为了限制冲头(16)沿着冲击方向(11)的运动，托架(32)从冲头(16)的止动面(27)起沿着冲击方向(11)设置。滑道(35)在冲头(16)沿着冲击方向(11)运动时使冲头(16)相对支承装置(29)相对旋转。滑道(35)在冲头(16)上具有侧壁(42；53)并且在支承装置(29)上具有侧壁(49；55)，其中，两个在运动中彼此贴靠的侧壁(42；53，49；52)沿着冲击方向(11)沿相同的周向(39)上升。
【专利说明】
凿削的手持式工具机
技术领域
[0001]本发明涉及一种凿削的手持式工具机，其具有空载冲击关闭关断装置。
【背景技术】
[0002]US 2002/0050191 A说明这种类型的手持式工具机，其具有经由空气弹簧而与激振器联接的冲击锤。冲击机构具有冲头，该冲头在空载冲击时能够从作业位置运动到沿冲击方向向前移动的位置中。冲击锤现在同样能够继续沿着冲击方向向前移动并且同时将空气弹簧的通风口打开。空气弹簧直到冲头由压紧到底座上的钻头或凿刀推回到作业位置中为止保持无效。在此，同样移动的冲击锤将通风口封闭并且将空气弹簧重新激活。
[0003]使空气弹簧无效取决于冲头保持在向前移动的位置中。
【发明内容】
[0004]根据本发明的手持式工具机具有用于与作业轴线同轴地容纳凿削工具的工具容纳部。冲击机构在作业轴线上依次具有激振器、气动室、冲击锤和冲头。激振器周期性地由马达强制激发。冲击锤同轴于作业轴线地可运动地引动。气动室构造成用于在激振器与冲击锤之间耦合冲击锤的运动与激振器的运动。冲头为了将冲击从冲击锤间接地传递到容纳在工具容纳部中的工具上而沿着冲击方向设置在冲击锤之后。冲头设置在支承装置中。冲头具有外周面和指向冲击方向的止动面。所述支承装置具有与作业轴线同轴设置的套筒和托架(Faenger)。冲头的外周面在套筒的内侧面上滑动地引导。为了限制冲头沿着冲击方向的运动，托架从冲头的止动面起沿着冲击方向设置。滑道用于在冲头沿着冲击方向运动时使冲头相对支承装置进行相对旋转。滑道在冲头上具有一个侧壁;并且在支承装置上具有一个侧壁，其中，两个在运动中彼此贴靠的侧壁沿着冲击方向沿相同的周向上升。
[0005]冲头在空载冲击时相对支承装置旋转。轴向运动到旋转运动的转换证实为具有非常大的损耗，因此冲头有益地处于托架附近。
[0006]滑道可以具有在冲头端面上的正齿部和在托架上的正齿部。所述正齿轮优选构造成彼此互补的。当冲头击入到托架中时，正齿部相互对准，由此使得冲头或托架进入旋转运动。
[0007]支承装置能够围绕作业轴线可自由旋转地支承在机壳中。特别地，支承装置与驱动轴断联。可自由旋转的托架沿着冲击方向可以贴靠在弹性的缓冲元件上。缓冲元件与托架之间的摩擦力使冲头止动。此外，缓冲元件保障:托架在作业点中始终位于它的后部止挡中并且由此在空载冲击中工具能够沿着一个方向实施轴向运动，该运动受到引导管中的止挡的限制。通过这个附加的撞击过程从冲头中引出另外的能量。
[0008]滑道可以在冲头的柱形外周面中具有构成侧壁的螺旋形的槽和由支承装置嵌接到该槽中的滑块。滑道同样可以在支承装置的柱形内侧面中具有构成侧壁的螺旋形的槽和由冲头嵌接到该槽中的滑块。
【附图说明】
[0009]下文的说明参照示范性实施方式和附图对本发明加以阐述。在附图中:
[0010]图1为锤钻；
[0011]图2为锤钻的冲击机构；
[0012]图3为冲击机构的引导装置和冲头；
[0013]图4为锤钻的冲击机构。
[0014]只要没有其他说明，附图中相同的或功能相同的元件由相同的附图标记表示。只要没有其他说明，参照作业轴线和冲击方向对元件的设置结构进行说明。前面的元件沿着冲击方向位于后面的元件之前。
【具体实施方式】
[0015]图1作为一个凿削的手持式工具机的实例示意性地示出锤钻I。该锤钻I具有一个工具保持器2，工具、例如钻头4的柄端3可以插入该工具保持器中。驱动气动的冲击机构3和输出轴6的马达5构成锤钻I的主要驱动装置。电池组7或电源线为马达5供电。使用者可以借助手柄8握持锤钻I并且借助系统开关9使该锤钻I运行。在运行中，锤钻I使钻头4围绕作业轴线10连续旋转并且在此能够将钻头4沿冲击方向11沿着作业轴线10击入到底座中。冲击机构3和优选另外的传动部件设置在一个机壳12中。
[0016]气动的冲击机构3具有活塞状的激振器13、气动室14、活塞状的冲击锤15和冲头16，它们沿着冲击方向11依次设置在作业轴线10上并且沿着作业轴线10引导。激振器13和冲击锤15例如设置在固定的引导管17中。冲击锤也可以设置在一个罐状的激振器中，该激振器的管状的壁构成用于冲击锤的引导管;冲击锤也可以类似地构造成罐状的。激振器13与马达5经由传动单元连接，该传动单元将马达5的旋转运动转换为激振器13沿着作业轴线1的周期性的直线线性的向前和向后运动。例如传动单元含有由马达5驱动的偏心轮18，该偏心轮通过连杆I 9而与激振器I 3连接。传动单元也可以包含摆动驱动装置(Taumelantrieb)。气动室14由激振器13和冲击锤15封闭。激振器13的被马达驱动的周期运动相对环境压力提高气动室14的空气压力。可自由运动的冲击锤15通过提高的空气压力而离开激振器13沿着冲击方向11加速或者在空气压力降低的情况下向着激振器13加速。冲击锤15的运动通过气动室14、也称为空气弹簧与激振器13的运动耦合。在运行中，冲击锤15在前部转向点与后部转向点(冲击点)之间摆动，在所述前部转向点中，激振器13和冲击锤15将气动室14最大限度压缩，而在所述后部转向点中，冲击锤15撞击到冲头16上。
[0017]在运行中，冲头16通过压紧在底座上的工具4保持在作业位置中，该作业位置协调转向点之间的距离，使得冲击锤15的运动周期与激振器13的运动周期一致。如果工具4的压紧力不足、例如由于使用者将锤钻I从地基上抬起，那么冲头16沿着冲击方向11离开作业位置。冲击锤15沿着冲击方向11飞过冲击点。在此，一个通风口 20被打开，该通风口能够实现气动室14与环境的换气并且因此使空气弹簧无效。冲击锤15不再与激振器13耦合并且冲击机构3自动关断。优选冲头16保留在作业位置之外。一旦使用者重新将工具4压紧到地基上，就立刻将冲头16移到作业位置中并将通风口 20封闭。冲击机构3重新自动接通。
[0018]示例性的通风口20是引导管17中的径向开口，冲击锤15在运行中将这些径向开口相对气动室14密封。当冲击锤15沿着冲击方向11在冲击点前时，通风口 20在冲击方向11上与气动室14错开。当冲击锤15沿着冲击方向11部分地或完全在冲击点之后时，气动室14达到通风口 20并通风。通风口 20也可以通过套筒打开或封闭，冲击锤15或冲头16操作这些套筒。
[0019]冲头16具有最大程度柱形的芯体21和凸缘22，该凸缘将芯体21的中间部段包围。芯体21沿着作业轴线10通过基本上垂直于作业轴线10的端面23、24结束。端面23、24构成吸收冲击的冲击面23和释放撞击的冲击面24，冲击锤15撞击到所述吸收冲击的冲击面上，所述释放撞击的冲击面撞击到钻头4上。冲击面23、24可以是略微凸状拱形的。凸缘22具有柱形的外周面25并且沿着作业轴线10通过相对作业轴线10倾斜的端面26、27结束。朝向冲击锤15的前部端面26是锥形的。背向冲击锤15的后部端面27具有锥形的包络线。端面26、27的平均斜度28在30度至70度之间的范围中。
[0020]冲头16在一个支承装置29中在作业轴线10上引导。示例性的支承装置29含有套筒30、冲头23的凸缘22的柱形外周面25贴靠在该套筒上。此外，为了轴向引导冲头23，芯体21的柱形外周面31可以贴靠在套筒30上。支承装置29通过托架32限制沿着冲击方向11的轴向运动而通过支座33限制逆着冲击方向11的轴向运动。示例性地环形的支座33沿着冲击方向11位于冲头23的凸缘22之前。芯体21可以在支座33的开口中自由运动，支座33的内径设计成比吸收冲击的冲击面24的直径大一个间隙。凸缘22的直径大于支座33的内径，因此凸缘22可以反向于冲击方向11贴靠在支座33上。压紧的钻头4将凸缘22、就是说它的朝向冲击锤15的端面26压向支座33，这与在运行中冲头23的作业位置相符。吸收冲击的冲击面24在作业位置中限定冲击机构3的冲击点。托架32沿着冲击方向11设置在凸缘22之前。托架32构造成具有一个内径的环形，该内径大于释放撞击的冲击面24的直径而小于凸缘22的直径。凸缘22的指向冲击方向11的端面27可以沿着冲击方向11贴靠在托架32上，因为它们沿着径向方向搭接。当冲击锤15在工具4的压紧力不足的情况下撞击到冲头16上之后，冲头16由托架32止动。托架32可以如所示出的那样构造成套筒30的一个收缩部或者如示例性的支座33那样构造成分开的构件。优选地，托架32在机壳12中具有轴向间隙。托架32借助缓冲元件34沿冲击方向11支撑在机壳12上。优选托架32吸收冲头23的动能，以便冲头16不由于反冲力自己滑回作业位置中。
[0021]冲头16和它的支承装置29设有一个滑道35，该滑道使冲头16在它沿着冲击方向11运动时进行旋转运动。所述旋转运动被证实为在撞到托架32中期间从冲头16中引出其动能的有效措施。因此冲头16保持留在托架32附近并且不意外地滑回到作业位置中。
[0022]滑道35例如含有在凸缘22的后部端面27上的朝向托架32的正齿部36和在托架32上的朝向凸缘22的正齿部37。两个正齿部36、37彼此互补。凸缘22的正齿部36可以构造成锥齿轮36，托架32的互补的正齿部37为凹状拱形的。冲头16可以在支承装置29中围绕作业轴线10自由旋转。因此两个端面26、27的角取向在很大程度上是随机的。一旦冲头16撞击到托架32上，两个端面26就相对彼此取向。在此在中心，冲头16相对托架32旋转正齿部36的齿38的宽度的四分之一直到两个正齿部36、37相互对准。尽管仅仅很小部分的平移动能转换成转动能，滑道35却证实为阻尼很大。猜测基于动态制动(dynamische Hemmung)产生强力阻尼，所述动态制动在两个正齿部36、37对准之后出现。现在由于冲头23的旋转运动，正齿部36、37沿着冲击方向11克服冲头16的脉冲(Impuls)而沿着作业轴线10分开。
[0023]凸缘22的正齿部36具有多个相同的齿38，这些齿沿着周向39依次等距离分布地设置。齿38的数量取决于冲头16的大小、例如数量在15至40之间。齿38的齿顶线40是直线并且与作业轴线10在一个平面内。在凸缘22的构造成锥齿轮的正齿部36中，齿顶线40相对作业轴线10倾斜30°至70°之间。在另外的构造中，齿顶线可以相对作业轴线10歪斜，其中，齿顶线从一个终端到另一个终端为止单调地离开作业轴线10。作为替换方案，齿顶线可以构造成螺旋形的。齿38具有一个仅仅沿右手边的周向41的侧壁42和一个仅仅沿左手边的周向39的侧壁43。两个侧壁42、43沿着冲击方向11聚拢并且在齿顶线40中会聚。齿38沿着冲击方向11变细。相对基准面45确定右手边的侧壁42的斜度44。基准面45由作业轴线10和侧壁42上的点展开，斜度应该在所述点上确定。优选斜度44在30度至60度之间的范围内。左手边的侧壁43相对基准面45的斜度46优选与右手边的侧壁42的倾角44相等。两个侧壁42、43可以向着作业轴线10的方向聚拢。齿38由此在它的外侧比在作业轴线10附近更宽。齿38的宽度优选与到作业轴线10的间距成比例地增加。齿38的角宽由此沿着径向方向是恒定不变的。齿38的高度47、就是说侧壁42、43沿着作业轴线10的尺寸在2mm至5mm之间的范围内。
[0024]托架32的正部37构造成与凸缘22的正齿部36互补。托架32的齿48之间的中间空隙在形状和数量上与凸缘22的齿38相符。托架32上的齿48的左侧的侧壁49与凸缘22上的齿38的右侧的侧壁42很大程度全等;类似地，托架32上的齿48的右侧的侧壁与凸缘22上的齿38的左侧的侧壁43很大程度全等。
[0025]托架32能够围绕作业轴线10可自由旋转地支承在机壳12中。特别是托架32与输出轴6断联。在冲头23撞到托架32中的情况下，两者彼此相对旋转。从冲击机构3中将由冲头16传递到托架32中的转动能引出。优选缓冲元件34在机壳12内是不能相对扭转的，因此托架32相对缓冲元件34运动。在含橡胶的缓冲元件34与托架32之间的摩擦力将动能从冲头16中引出。
[0026]作为具有正齿部36、37的滑道35以外的替换方案或补充方案，滑道50为了使冲头16进入旋转运动而可以作用到冲头23的外周面25、31上。示例性的滑道50具有在外周面31中螺旋形延伸的槽51。支承装置29设有滑块52，该滑块嵌接到槽51中。滑块52如下地连接在支承装置29中，即，该滑块52相对支承装置29沿着作业轴线10并且沿着周向41不能运动。滑块52例如可以是球体，该球体在支承装置29内被围住。优选球体在托座(Fassung)中可以围绕它的中心旋转。滑块52以一个侧壁贴靠在槽51的相对作业轴线10倾斜延伸的侧壁53上。冲头23沿着作业轴线10的运动迫使冲头16与支承装置29进行相对旋转运动。槽51可以沿着作业轴线10具有一个恒定不变的斜度54。整个槽51的长度相当于冲头23在支座33与托架32之间的自由行程、典型地在20mm与50mm之间的范围内。槽51有益地在朝向冲击锤15的端部上与作业轴线10平行，并且斜度54沿着冲击方向11提高。平行的部段的长度可以在4mm与1mm之间。槽51的工具侧的端部上的斜度54在30度与60度之间。球体同样可以收纳在冲头23的外周面31中，并且槽可以设置在套筒30的内侧面中。此外，可以围绕作业轴线10设置多个相同的槽51。
【主权项】
1.凿削的手持式工具机，其包括: 用于与作业轴线(10)同轴地容纳凿削工具的工具容纳部(2)， 马达(5)， 冲击机构(3)，该冲击机构具有:由马达(5)周期性强制激发的激振器(13);与作业轴线(10)同轴地能够运动地引导的冲击锤(15);构造在激振器(13)与冲击锤(15)之间的且用于耦合冲击锤(15)的运动与激振器(13)的运动的气动室(14);和沿着冲击方向(11)设置在冲击锤(15)之后的冲头(16)，该冲头用于将撞击从冲击锤(15)间接地传递到容纳在工具容纳部(2)中的工具(4)上，该冲头(16)具有外周面(25)和指向冲击方向(11)的端面(27)， 支承装置(29)，该支承装置包括与作业轴线(10)同轴设置的套筒(30)和托架(32)，其中，冲头(16)的外周面(25)在套筒(30)上滑动地引导，并且为了限制冲头(16)沿着冲击方向(11)的运动，托架(32)从冲头(16)的端面(27)起沿冲击方向(11)设置， 其特征在于: 所述凿削的手持式工具机具有滑道(35;50)，该滑道在冲头(23)沿着冲击方向(11)运动时迫使冲头(16)与支承装置(29)相对旋转，其中，滑道(35)在冲头(16)上具有侧壁(42;53)并且在支承装置(29)上具有侧壁(49;52)，其中，两个在运动中彼此贴靠的侧壁(42;53，49; 52)沿着冲击方向(11)沿着相同的周向(39)上升。2.如权利要求1所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:滑道(50)具有在冲头(23)的端面(27)上的正齿部(36)和在托架(32)上的正齿部(37)。3.如权利要求2所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:正齿部(36,37)构造成彼此互补的。4.如权利要求3所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:冲头(23)的正齿部(36)具有多个相同的齿(38)，并且每个齿(38)的侧壁(42，43)沿着冲击方向(11)聚拢。5.如权利要求4所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:侧壁(42)的斜度(44)在30度至60度之间。6.如权利要求4或5所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:侧壁(42，43)沿着冲击方向(11)的尺寸(47)在2mm至5mm之间。7.如前述权利要求之任一项所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:支承装置(29)围绕作业轴线(10)能够旋转地支承在机壳(12)中。8.如前述权利要求之任一项所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:托架(32)能够围绕作业轴线(10)旋转并且沿着冲击方向(11)贴靠在弹性的缓冲元件(34)上。9.如前述权利要求之任一项所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:滑道(50)在冲头(23)的柱形的外周面(25，31)中具有构成侧壁(53)的螺旋形的槽(51)和由支承装置(29)嵌接到该槽(51)中的滑块(52)，或者滑道在支承装置(29)的柱形的内侧面中具有构成侧壁的螺旋形的槽和由冲头(16)嵌接到该槽中的滑块。10.如权利要求9所述的凿削的手持式工具机，其特征在于:槽(51)在沿着冲击方向(11)的前部端部上具有与作业轴线(10)平行的部段，并且该槽(51)的斜度(54)沿着冲击方向(11)增加。
【文档编号】B25D17/06GK105939820SQ201580006134
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2015年3月10日
【发明人】U·豪普特曼, A·维德纳, M·哈特曼
【申请人】喜利得股份公司