专利名称：弹性的冲头导向装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有一个驱动电动机、一个冲击机构及一个用于接收刀具的刀夹具的冲击钻机和/或冲击锤机，其中冲击机构包括一个可在冲头导向装置中轴向移动及作用在刀具上的冲头。
背景技术：
为了在电驱动的便携式电动冲击钻机和/或冲击锤机上使注有润滑剂的内腔相对周围形成密封，该电动装置用于传递冲击脉冲的冲击机构通常包括一个所谓的冲头，该冲头可轴向移动地支承在冲头导向装置中及在驱动侧由冲击机构的一个锤件在钻孔及冲击方向上施加冲击，冲头将冲击能量传递到接收在刀夹具中的刀具的驱动侧端部。开始部分所述类型的冲击钻机和/或冲击锤机例如已由DE 19933 972 A1或本申请人的DE 42 41 000 A1公开。
通常由钢作成的冲头在刀夹具中或在驱动侧与刀夹具连接的钢制锤管中被硬导向。这将需要在加工冲头及刀夹具或锤管的接触面时不能超过确定的最小公差，以便使部件保持在冲击线上及照顾到小的横行力。为了保证冲击钻机和/或冲击锤机符合规定的功能，在最好可转动地驱动的锤管中装入其它部件，它们具有密封功能，阻尼冲头的空载或钻孔(B)-冲击或在空载工况中捕获冲击机构的锤件。为满足这些功能所设置的部件的整体性差。
发明内容
按照本发明，提出了一种冲击钻机和/或冲击锤机，具有一个驱动电动机，一个冲击机构及一个用于接收刀具的刀夹具，其中冲击机构包括一个可在冲头导向装置中轴向移动及作用在刀具上的冲头，其中，冲头导向装置包括一个包围冲头的、其横截面为环形的由弹性体材料制成的部件。
相比之下，本发明的冲击钻机和/或冲击锤机具有其优点，即可省去冲头区域中锤管的精密内加工。此外，由弹性体材料制成的部件可低成本地制造及在此情况下这样地变形，以致除冲头的导向外可满足多个其它功能，例如密封功能、空载或钻孔(B)-冲击的阻尼和/或在空载工况中捕获锤件。
为了空载冲击的阻尼，在本发明的一个优选构型中提出由弹性体材料制成的部件在工具侧具有一个内部的空载冲击-支承肩，在空载工况时冲头靠在该肩上。通过使最好由钢制成的冲头靠在所述由弹性体材料制成的部件的空载冲击-支承肩上例如可减小在空载工况中噪音的产生。
为了在冲击工况中冲头向后运动时阻尼制动冲头，由弹性体材料制成的部件最好具有一个驱动侧的钻孔(B)-冲击-止挡肩，它在冲击脉冲传递到刀具上后阻尼刀具的回弹。
由弹性体材料制成的部件最好具有一个用于冲头的贯通轴向槽，在该槽中冲头可在空载位置及冲击位置之间有限地轴向移动。为了接收冲头的增大中间部分，合乎目的地，槽在空载冲击-支承肩与钻孔(B)-冲击-止挡肩之间增大，由此在冲击工况中增大的中间部分用其后侧面止挡在钻孔(B)-冲击-止挡肩上及在空载工况中用其前侧面靠在空载冲击-支承肩上。为了易于将该冲头的增大中间部分导入空载冲击-支承肩与钻孔(B)-冲击-止挡肩之间的区域，该由弹性体材料制成的部件构造成两部分，其中刀具侧部分包括空载冲击-支承肩及驱动侧部分包括钻孔(B)-冲击-止挡肩。原则上也可同样好地，使部件由弹性体材料一体构成，及为将冲头的增大部分导入到槽的增大部分中，其驱动侧或刀具侧的端部在可回复的弹性变形的情况下可径向扩展。原则上由弹性体材料构成的该部件可由多于两个的部分组成，例如可通过各个部分的相应材料特性满足不同的功能要求。
当该部件也用于在空载工况中捕获锤件时，则可达到由弹性体材料制成的该部件的进一步的功能整体性。为此由弹性体材料制成的部件在驱动侧最好具有一个轴向伸出的一体的捕锤环，该捕锤环的内径小于冲击机构锤件的刀具侧增大的端部的外径。为了能使锤件的刀具侧增大的端部穿过捕锤环，锤管的内径或一个在该位置上插入锤管的内管的内径合乎目的地大于捕锤环的外径，以使得当锤件的刀具侧增大的端部穿过时捕锤环可径向地扩展。
为了阻止当从冲击工况过渡到空载工况时冲头在撞击到可弹性变形的空载冲击-支承肩上回弹及由此碰到固定在捕锤环中的锤件的增大前端上及使锤件向后从捕锤环中撞出，这尤其在冲头运动过于灵活的情况下可能出现，本发明的另一优选构型在于，对冲头可能的回弹运动进行一些制动，以阻止锤件被从捕锤环中撞出。回弹运动的制动最好这样地进行当上述的冲头向前运动时，在冲头的增大中间部分前侧面与空载冲击-支承肩之间的空气通过至少一个设在冲头的增大中间部分与由弹性体材料制成的部件之间的空气流通道可流到冲头的增大中间部分的后侧，在这里将使接着可能出现的冲头回弹运动阻尼及减速。该空气流通道例如可作为冲头的增大中间部分与由弹性体材料制成的部件之间的环形间隙构成。但最好构成由弹性体材料制成的部件内壁中的轴向槽或通道的形式，因为在此情况下冲头的增大中间部分在空载冲击-支承肩与钻孔(B)-冲击-止挡肩之间与相邻的弹性体材料作的部件的内壁可构成一个过渡配合，以使得在可能的回弹时冲头沿弹性体材料擦过及以此方式产生附加制动。
为了防止通过冲头的往复运动使大量的润滑剂在刀具侧从注有润滑剂的冲击钻机和/或冲击锤机的内空间传送出来及到达周围环境中，至少一个由弹性体材料制成的部件最好在其至少两个轴向隔开布置的密封区域中用环形的内圆周面靠压在冲头的环形外圆周面上。最好其中至少一个密封区域设置在空载冲击-支承肩的刀具侧及其中至少另一密封区域设置在钻孔(B)-冲击-止挡肩的驱动侧。
因为各个密封区域构成了冲头与冲头导向装置之间的多级密封，在另一方面，如果由于公差原因由弹性体材料制成的部件在驱动侧的一个或多个密封区域过紧地靠压在冲头上的话，就有冲头导向装置刀具侧部分中润滑不足的危险。为了避免产生该问题，至少在一部分驱动侧密封区域中或者由弹性体材料制成的部件在其内圆周面上或者冲头在其外圆周面上设有轴向沟或槽或其它合适的型廓，当从冲击工况向空载工况过渡时由于冲头的活塞作用通过这些型廓可使被冲头控制量的润滑剂被吸到冲头导向装置的刀具侧部分中。
为了相对刀夹具及相对刀具固定整体或多件式的由弹性体材料制成的部件，根据本发明的另一优选构型，该部件被插入到与刀夹具一体构成的锤管中，它的外圆周面靠在锤管的内圆周面上，以避免该部件的径向变形。在刀具侧，该部件最好用其钻孔方向的前端支承在锤管的环肩上，而在驱动侧，合乎目的地，该部件由一个可拆卸地插在锤管中的环形固定件来固定及逆着钻孔方向支承。该环形固定件例如可借助一个卡圈或圆环固定在锤管中，但最好设有从径向伸出的整体弹簧钩，它们啮合在锤管内的气孔中及支承在气孔的驱动侧弧形拱(Laibungen)上。
以下将借助附图通过两个实施例来详细地描述本发明。附图为
图1一个具有冲头及冲头导向装置的便携式电动冲击钻机或冲击锤机的冲头组件的纵截面图；图2图1中区段A的放大视图；图3一个用于冲头导向装置一部分的、在图2中未示出驱动侧固定件的透视图；图4一个变型方案的带有冲头的冲头导向装置一部分的局部剖透视图；图5对应于图4的视图，但其中无冲头。
具体实施例方式
附图中图1所示的、一个便携式电动冲击钻机或冲击锤机(未示出)的冲击机构的冲头组件2基本上由一个冲头导向装置4及一个可在冲头导向装置4中轴向移动的冲头6组成，该冲头将由便携式冲击钻机或冲击锤机的驱动电动机驱动的冲击机构的锤件8的冲击脉冲传递到一个插在该工具机的一个刀夹具10中的钻头或冲击刀具B上。
如图4中最清楚地表示的，由实心钢制成的冲头6由两个带有倒角的平端面16的长形圆柱形端部分12，14以及与这两个端部分12，14相连接的并设置在它们之间的增厚中间部分18组成。该中间部分18在其中部具有一个窄的，最好是但不必须是圆柱形的圆周面20及在两侧上以一个斜的前侧面22及一个斜的后侧面24为界。两个侧面22，24通过凹的过渡面26或28平滑地与这两个端部分12或14的圆柱形圆周面30或32相连接。
冲头导向装置4包括一个锤管34，它在轴向上支承在冲击钻机或冲击锤机的壳体(未示出)中；及一个固定在锤管34内由弹性体材料构成的部件36。锤管34由两个通过锥形环肩38连接的管区段40，42组成，其中前管区段具有小直径及构成刀夹具10，而后管区段具有大直径及在其后端部是敞开的，由此可从该侧将部件36、冲头6、锤件8及一个作用于锤件8上的冲击机构的活塞44导入锤管34。在锤管34中活塞44与锤件8之间构造有一个空气垫腔46，该空气垫腔可通过锤管34的壁中的径向气孔(未示出)通气。
被锤管34保持并由弹性体材料构成的部件36在其中央以一个靠在锤管34内圆周面上的、最好是但不必是圆柱形的外周面48为界，该外周面也可为异型的，及具有两个逐渐变细的端部50，52，如在图4及5中最清楚地表示的。刀具侧端部50具有与锤管34的环肩38互补的形状及支承在该环肩上，而驱动侧的端部52借助图3中所示的固定环54轴向不可移动地固定在锤管34中。固定环54在刀具侧具有一个斜的环形接触面(不可看到)，该接触面与部件36的锥形变细的驱动侧环肩56互补及靠压在该环肩上，及在固定环的外圆周上设有3个伸出的弹簧钩58，它们啮合入锤管34的3个气孔中，其中弹簧钩支承在该部件驱动侧的弧形拱上及以此方式阻止部件36向后即逆着钻孔方向的轴向移动。
如图2中最清楚地表示的，部件36在其环肩56的驱动侧设有一个整体的捕锤环60，它用于在冲击工况向空载工况过渡时固定锤件8的增厚前端部62。与部件36构成一体的隆起形的增厚捕锤环60通过一个圆柱形颈部分64与该部件相连接，该颈部分具有相对捕锤环60的内径增大了的内径及在图2中所示的空载位置中接收由后者保持的锤件8的前端部62。颈部分64的内径被这样选择，以使得颈部分64密封地靠在锤件8的增厚前端部62的圆周面上；而捕锤环60的内径被这样选择，以使得在图4中所示的冲击位置中捕锤环密封地靠在冲头6的驱动侧端部分14的圆柱形外周面32上及在这里构成第一密封区域。
因为捕锤环60的内径小于锤件8的增厚前端部62的外径，及捕锤环的外径作得小于其相邻的锤管34或一个在驱动侧一直延伸到超过锤管34中捕锤环60的内管66(图2)的内径，由此捕锤环60可弹性回复地增大及径向向外变形，以便锤件8的增厚前端部62的穿过。
部件36包括一个用于冲头6的槽68，它在轴向上延伸过整个部件36。与槽68的由捕锤环60及其颈部分64包围的驱动侧区段70相连接地跟随着一个具有缩小内径的环形区段72，它同样密封地靠在冲头6的驱动侧端部分14的圆柱形外周面32上及在这里构成第二密封区域。在区段72上连接着一个与冲头6的后过渡面或者说侧面28，24互补的区段74，该区段74构成用于冲头6的增大中间部分18的一个钻孔(B)-冲击-止挡肩。
该区段74可设有轴向细槽76，如图5中所示，当从冲击工况过渡到空载工况冲头6相对部件36在钻头刀具B的方向上向前移动冲头行程时，通过这些细槽可向槽68的刀具侧部分传送少量的润滑剂。在此时冲头6与部件36构成一个小活塞泵的主要部分，其活塞即冲头6在向前运动时将少量的润滑剂通过细槽76压到槽68的增大部分中。
槽68的增大部分除区段74外还包括一个圆柱形中间区段78，它的内径基本相应于冲头6中间的窄圆柱形外周面20的外径；及一个与中间区段78连接的、与冲头6的前侧面或过渡面22，26互补的逐渐缩小的区段80，它构成用于冲头6增大的中间部分18的空载冲击-支承肩。
在中间区段78的区域中，由弹性体材料组成的部件36在其限定槽68的内壁中设有多个轴向槽82，它们在从冲击工况过渡到空载工况及在冲头6在向刀具B的方向上进行移动时用作空气流通道，在冲头8的增大部分前面所封闭的空气在冲头移动时将通过这些空气流通道在中间部分18旁边流过并被挤到其后面的区域中。如果冲头在槽68中运动太灵活及因此形成冲头6在空载冲击-支承肩80上回弹及由此存在使锤件8的增厚的前端62从捕锤环60中冲出的危险的情况下，向后挤的空气使冲头6制动。除在冲头6的增大中间部分18后面的空气垫外，在冲头6的圆柱形外周面20与部件36沿中间区段78的内壁之间的过渡配合用于与摩擦相关的冲头6的附加制动。同时在该位置上形成了另一个在冲头6与部件36之间的第三密封区域。
在槽68的增大中间区段78的刀具侧还设有一个或两个另外的密封区域，在这些密封区域中由弹性体材料制成的部件36环形地靠在冲头6上。这些另外的密封区域位于槽68的刀具侧圆柱形区段84，86的区域中，在这里部件36密封地靠在冲头6的刀具侧前端12的圆周面30上。在部件36中，区段84，86之间必要时可开有一个或多个环绕的槽88，两个相邻密封区域之间的润滑剂可聚集在该槽中。
由弹性体材料制成的部件36可整体地构成，如图4及5中所示；或作成两部分的，如图1及2中所示，以便易于将冲头6导入槽68中。在图2中这两部分的部件36的两部分在区段78的中间区域上彼此靠触。
权利要求
1.冲击钻机和/或冲击锤机，具有一个驱动电动机，一个冲击机构及一个用于接收刀具的刀夹具，其中冲击机构包括一个可在冲头导向装置中轴向移动及作用在刀具上的冲头，其特征在于冲头导向装置(4)包括一个包围冲头(6)的、其横截面为环形的由弹性体材料制成的部件(36)。
2.根据权利要求1的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在工具侧具有一个用于冲头(6)的内部的空载冲击-支承肩(80)。
3.根据权利要求1或2的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在驱动侧具有一个用于冲头(6)的内部的钻孔(B)-冲击-止挡肩(74)。
4.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在至少两个密封区域(60，72，20，84，86)中用环形内表面密封地靠在冲头(6)的环形外周面上。
5.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在一个空载冲击-支承肩(80)的刀具侧密封地靠在冲头(6)的圆柱形外周面(32)上。
6.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在一个钻孔(B)-冲击-止挡肩(74)的驱动侧密封地靠在冲头(6)的圆柱形外周面(30)上。
7.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)在钻孔(B)-冲击-止挡肩(74)的区域中及需要时在其驱动侧设有纵向成型结构(76)。
8.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)具有用于冲头(6)的贯通的槽(68)。
9.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于设有用于当从冲击工况过渡到空载工况时使冲头(6)可能的回弹运动制动的装置(20，78，82)。
10.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于设有至少一个空气流通道(82)，通过它空气可从冲头(6)的增厚中间部分(18)前面的区域被挤到增厚中间部分(18)后面的区域中。
11.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于设有冲头(6)的增厚中间部分(18)的外圆周面(20)与由弹性体材料制成的部件(36)的相邻内壁之间的过渡配合。
12.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于部件(36)由弹性体材料整体构成。
13.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于部件(36)由弹性体材料两件式构成，其中一部分包括所述空载冲击-支承肩(80)及另一部分包括钻孔(B)-冲击-止挡肩(74)。
14.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于由弹性体材料制成的部件(36)的驱动侧端部(52)支承在一个可拆卸地插在冲头导向装置(4)的锤管(34)中的固定件(54)上。
15.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于该固定件(54)具有径向上(axial)伸出的可弹性变形的突出部分(58)，它们啮合入锤管(34)的气孔中及支承在气孔的驱动侧的界面上。
16.根据以上权利要求中一项的冲击钻机和/或冲击锤机，其特征在于所述至少一个由弹性体材料制成的部件(36)在驱动侧具有一个集成上的捕锤环(60)。
全文摘要
本发明涉及一种冲击钻机和/或冲击锤机，它具有一个驱动电动机，一个冲击机构及一个用于接收刀具(B)的刀夹具(10)，其中冲击机构包括一个可在冲头导向装置(4)中轴向移动及作用在刀具上的冲头(6)，本发明提出冲头导向装置(4)包括一个包围冲头(6)的、其横截面为环形的由弹性体材料制成的部件(36)。
文档编号B25D17/06GK1572432SQ20041004462
公开日2005年2月2日 申请日期2004年5月19日 优先权日2003年5月20日
发明者阿希姆·迪塞尔贝格, 屈特·西贝尔 申请人:罗伯特·博施有限公司