便携式动力工具的制作方法

本发明涉及一种便携式动力凿用工具，例如锤钻或电动凿。

例如从美国us9,339,924b2中已知锤钻。锤钻具有电动气动撞击机构。使用者通过致动按钮开启锤钻的电动马达。然而，撞击机构应该仅当使用者将锤钻、更准确地说工具按压在下面的表面上时才被激活。电动马达使撞击机构的激励活塞连续移动。当气动腔室的通风口关闭时，撞击机构的撞击件经由气动腔室与激励活塞的移动联接。通风口由砧座控制。砧座布置工作轴线上、在撞击件与工具之间。当撞击机构被按压时，砧座朝撞击件的方向移动到工作位置。在工作位置，通风口关闭，并且撞击机构启用。在不存在接触压力的情况下，撞击件的撞击(被称为空击)确保砧座离开工作位置。通风口暴露，并且撞击机构关闭。

由于空击，砧座沿撞击方向移动。捕获件捕获砧座。砧座优选地由捕获件停止。然而，砧座可能从捕获件回弹，滑动回到工作位置，并且通过以不希望的方式关闭通风口而激活撞击机构。典型地，下一次撞击再次为空击。空击代表便携式动力工具和使用者上的相当大的负载，因为整个冲击能量被便携式动力工具吸收，并且没有如所期望那样被引入到下面的表面中。

us9,339,924b2描述了具有端面的砧座，该端面相对于捕获件是偏心的。偏心的端面旨在引起砧座的旋转，由此从砧座回收动能。在这之后，砧座不再到达工作位置。描述的方案依靠砧座的无公差引导，以便确保偏心布置。然而，由于灰尘的引入和经由工具的钻孔，砧座及其引导磨损高，从而导致引导的准确性降低。此外，偏心布置影响冲击波从砧座到轴向布置的工具的传递效率。

技术实现要素：

根据本发明的便携式动力凿用工具具有工具固持器、电动马达、撞击机构以及空击捕获件。工具固持器可以接纳工具，并且将其可移动地保持在工作轴线上。撞击机构包括激励活塞、撞击件、砧座以及用于砧座的引导件。激励活塞联接到电动马达。撞击件经由气动腔室与激励活塞的移动联接。砧座沿撞击方向布置在撞击件之前。引导件在工作轴线上引导砧座。用于砧座的空击捕获件具有面向砧座的圆锥形内表面。砧座具有相关联的端面，该端面相对于工作轴线倾斜并且面向撞击方向。当砧座沿撞击方向处于其最前面的位置时，端面抵靠在圆锥形内表面上。砧座的端面沿圆周方向具有第一区段和第二区段。第二区段相对于第一区段沿撞击方向偏移。当砧座靠在空击捕获件时，端面的两个区段的偏移使得砧座倾斜。倾斜使得砧座卡在引导管中。模拟表明由于砧座和捕获件上的相反的接触点之间的轴向偏移，使得砧座额外弯曲。这增加了捕获件使砧座停止的效果。

附图说明

以下描述基于示例性实施例和附图解释了本发明，在附图中：

图1示出了锤钻

图2示出了锤钻的砧座

图3示出了穿过砧座的截面iii-iii

除非另有说明，在图中相同或功能上相同的元件由相同的附图标记指示。

具体实施方式

图1示意性地示出了作为便携式动力凿用工具1的示例的锤钻。锤钻具有工具固持器2，工具3可以插入并且锁定在工具固持器中。工具3可以是例如用于通过旋转来凿矿物建筑材料(比如混凝土或岩石)的钻头、或用于单纯凿相同建筑材料的凿子。锤钻1包括气动撞击机构4，在操作过程中，该气动撞击机构周期性地沿撞击方向5向工具3施加击打。另外，锤钻1包含输出轴6，在操作过程中，输出轴使工具固持器2并且因此使工具3围绕工作轴线7旋转。撞击机构4和输出轴6由马达8、例如电动马达驱动。输出轴6可以在便携式动力凿用工具1中关闭或在纯凿用便携式动力工具1中不具有输出轴。

便携式动力工具1具有手柄9，使用者可以通过该手柄在操作过程中握住并引导便携式动力工具1。手柄9被紧固到机器壳体10。手柄9优选地布置在便携式动力工具1或机器壳体10的远离工具固持器2的端部。当必须用一只手抓住手柄9时，平行于撞击方向5延伸并且在中心延伸穿过工具固持器2的工作轴线7优选地延伸穿过手柄。手柄9可以通过阻尼元件与机器壳体10部分地脱离联接，以便阻尼撞击机构4的振动。

使用者可以通过开关12将便携式动力工具1投入操作。致动开关12激活马达8。开关12优选地布置在手柄9上，其结果是马达可以通过抓住手柄9的手来致动。

撞击机构4具有激励活塞13、撞击件14以及砧座15。激励活塞13、撞击件14以及砧座15被布置成位于工作轴线7上，沿撞击方向5彼此跟随。激励活塞13经由齿轮系联接到马达8。齿轮系将马达8的旋转移动转换成激励活塞13在工作轴线7上的周期性的前后移动。示例性齿轮系是基于偏心齿轮16和连接杆17。另一个设计是基于摆动驱动器。

撞击件14通过气动腔室18(还被称为空气弹簧)与激励活塞13的移动联接。气动腔室18沿工作轴线7在驱动侧由激励活塞13封闭，在工具侧由撞击件14封闭。为此目的，撞击件14是活塞的形式。在展示的变体中，气动腔室18在径向方向上由引导管19封闭。激励活塞13和撞击件14以气密的方式、抵靠引导管19的内表面滑动。在另一种改进中，激励活塞可以被设计成杯的形式。撞击件在激励活塞内滑动。撞击件可以被类似地设计成杯的形式，激励活塞在撞击件内滑动。经由气动腔室18联接的撞击件14平行于撞击方向5在驱动侧换向点与工具侧换向点之间周期性地移动。工具侧换向点由砧座15预先确定，撞击件14在工具侧换向点撞击在该砧座上。

砧座15在止挡件20与工具3之间平行于撞击方向5被可移动地引导。在操作过程中，当工具3被按压在下面的表面上时，使用者将工具3推靠在砧座15上，并且将砧座15间接地推靠在止挡件20上。砧座15抵靠止挡件20的位置被称为工作位置。优选地当砧座15处于工作位置时，撞击件14撞击砧座15。砧座15用于将撞击件14的击打传递到工具3上。通过砧座15阻尼冲击并不是期望的。

图2示出了砧座15的示例性实施例。砧座15在工作轴线7上的管状引导件21中滑动。工作轴线7由引导件21的圆柱形内表面22确定。内表面22与工作轴线7同轴布置。砧座15具有圆柱形侧表面23，该圆柱形侧表面抵靠在内表面22上。侧表面23典型地限定了砧座15的最大直径。此外，侧表面23限定了砧座15的纵向轴线或砧座轴线24。砧座轴线24对应于侧表面23的对称轴线。借助于砧座15在引导侧表面23上的引导件21，砧座轴线24位于工作轴线7上。

砧座15具有撞击表面25，该撞击表面面向撞击件14的方向。撞击件14撞击撞击表面25。撞击表面25的表面积典型地小于引导侧表面23区域中的截面的表面积。撞击表面25优选地相对于砧座轴线24旋转地对称。因此，撞击件14在中心撞击撞击表面25，由此确保更有效的能量传递。撞击表面25可以是平坦的设计，但是凸形配置是优选的。在展示的实施例中，撞击表面25与圆柱形段邻接，该圆柱形段的直径对应于撞击表面25的直径。

砧座15具有冲击表面26，该冲击表面面向工具3的方向，即，面向撞击方向5并且背向撞击件14。砧座15通过冲击表面26抵靠在工具3上或通过冲击表面26撞击工具3。冲击表面26的表面积典型地小于引导侧表面23区域中的截面的表面积。撞击表面25相对于砧座轴线24旋转地对称。冲击从砧座15传递到工具3是通过冲击表面26在中心执行的。冲击表面26可以是平坦的或凸形的。在展示的实施例中，冲击表面26与圆柱形段27邻接，该圆柱形段的直径对应于冲击表面26的直径。

在工作位置，砧座15抵靠在止挡件20上。止挡件20可以被设计成例如环。该环的内直径略微大于撞击表面25的直径。砧座15具有(反冲冲击)表面28。反冲冲击表面28优选地具有圆锥形形状。在反冲冲击表面28的区域中，砧座15的直径沿砧座轴线24从撞击表面25的较小直径均匀增加到引导侧表面23的直径。反冲冲击表面28相对于砧座轴线24旋转地对称。反冲冲击表面28相对于砧座轴线24并且因此还相对于工作轴线7的斜度优选地沿砧座轴线24恒定。止挡件20可以具有面向反冲冲击表面28的同样的圆锥形表面。止挡件20可以经由阻尼元件29(例如弹性o型环)支撑在机器壳体10中。

在凿用模式下，砧座15仅略微移出其工作位置。撞击件14撞击砧座15后，砧座15移动得不比工具3移出工具固持器2远。由于使用者的接触压力，工具3被推回到工具接收座中，直至砧座15抵靠在止挡件20上。

如果工具3缺少接触或者如果工具3未被按压成接触，则砧座15显著移出工作位置。(空击)捕获件30在撞击方向5上使砧座15停止。砧座15通过端面31撞击捕获件30。砧座15然后沿撞击方向5位于其最前面的位置。当砧座15撞击空击捕获件30时，砧座15相对于引导件21略微倾斜，即，砧座轴线24相对于工作轴线7倾斜。倾斜使砧座15卡在引导件21中，由此消散砧座15的动能，并且砧座15优选地停下来。倾斜是通过砧座15的端面31的特殊不对称性实现的。

端面31面向撞击方向5，并且相对于砧座轴线24倾斜。撞击表面25将侧表面23连接到冲击表面26。在端面31的区域中，砧座15的直径从引导侧表面23的最大直径减小到冲击表面26的直径。端面31的特殊特征在于其沿圆周方向32细分成第一区段33和第二区段34。在示例性实施例中，两个区段33、34均可以是圆锥形的。第一区段33相对于第二区段34沿撞击方向5偏移。两个区段33、34相对于砧座轴线24和工作轴线7倾斜。根据以下事实偏移是明显的：对于端面31的与工作轴线7相距恒定的径向距离的切口，切口的属于第一区段33的部分比切口的属于第二区段34的部分更接近冲击表面26。第一区段33因此沿撞击方向5首先发生接触。在一个示例性实施例中，第一区段33的一部分位于200度到270度的区域中。

第二区段34优选地是圆锥形的。形成第二区段34的完整圆锥的轴线优选地与砧座轴线24一致。第一区段33同样可以是圆锥形的设计。对应的轴线与砧座轴线24不一致。轴线可以平行于砧座轴线24偏移或相对于砧座轴线倾斜。在垂直于工作轴线7的每个截面中，第一区段33的曲率半径r1大于第二区段的曲率半径r2。较浅的第一区段33可以比较深的第二区段34占据更大的圆周比例。

空击捕获件30由例如引导件21的圆锥形窄缩部形成。窄缩部的内直径大于砧座15的冲击表面26的直径，但小于砧座15的侧表面23的直径。窄缩部具有圆锥形内表面37，该圆锥形内表面面向砧座15的方向。圆锥形内表面37优选地相对于工作轴线7旋转地对称。

与浅区段33相比，前面的第一区段34产生更大的径向力分量。结果，砧座15倾斜或弯曲。这两种效果均使得砧座15被有效制动。如果由于磨损，砧座15的引导件21已经具有平行于工作轴线7的相对较大的间隙，这也会发生。

引导件21可以刚性地锚固在机器壳体10中。示例性引导件21沿撞击方向5以阻尼的方式悬挂。引导件21可以被定位在例如滑动轴承38中。阻尼元件39(例如弹性体)被夹持在止挡件40(相对于壳体固定)与突出部41之间。止挡件40沿撞击方向5布置在突出部41之前。

在一个实施例中，第一区段33可以由平坦的或几乎平坦的斜面形成。第一区段33的曲率半径r1相应地非常大。在这个实施例中，第一区段33构成较小的圆周比例，例如在30度与45度之间。