专利名称：便携式的具有锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置的工具机的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据权利要求1及2的前序部分的便携式的工具机，尤其 是锤钻或冲击锤。
背景技术：
传统的锤钻或冲击钻机具有一个包括通过空气弹簧驱动的锤击件的冲 击机构，该锤击件在冲击工作中可在一个锤击件导向单元中往复地运动及 由此以大的能量撞击一个设在该锤击件与刀具之间的冲击栓或杵上，以便 通过冲击栓或杵将冲击冲量传递到一个安装在锤钻或冲击钻机的刀具接收 部分中的钻孔或凿钎刀具上及由该刀具继续传递到要被加工的工件、如墙 体上。刀具在冲击工作中通过一个由操作者施加在锤钻或冲击钻机上的压 紧力被保持在工作位置中，在该工作位置中刀具用其前端部压在工件上， 而其后端部伸入到冲击栓的运动轨道中。当锤钻或冲击钻机被拉回或刀具 找不到阻力、例如工件被穿透后，刀具脱离与冲击栓的接触。为了区分于 冲击工作该状态被称为空载运行，因为不再有冲击冲量由冲击栓传递到刀 具上。在空载运行中锤击件应快速及可靠地被移到一个确定的空载运行位 置中，以避免锤击件继续地往复运动，因为通过所谓的空载冲击一方面导 致锤钻或冲击钻机的由过载引起的损坏及另一方面将被许多用户感到质量 的低劣。为了避免空载冲击，传统的锤钻或冲击钻机具有一个通常称为空 载运行控制装置的装置，借助该装置可使锤击件在空载运行时定位及保持 在空载运行位置中。这种空载运行控制的基本原理在于锤击件在锤击件 导向单元中向前、即在向着刀具的方向上移动得超过冲击工作中的其冲击 位置，直到锤击件导向单元中的空载运行孔被释放，通过锤击件后面的这 些空载运行孔，空气由外围环境进入锤击件导向单元的内部。由此使位于 那里的空气弹簧失去其抽吸锤击件的能力。空载运行控制装置的变型方案 作为锤击件控制装置，管控制装置或套筒控制装置已被公知。然而经验指出，为了在空载运行位置中定位及保持锤击件以使得它不 再可被空气弹簧抽吸，在锤击件导向单元中单设置空载运行孔不总是足够 的。这个的原因在于，锤击件通过其在冲击栓上或在一个设在锤击件导向 单元中用于阻尼锤击件运动的阻尼装置上的撞击可向后加速，使得它又回 移到超过空载运行孔。由此锤击件重新被抽吸，这将如前所述的方式导致 可损坏锤钻或冲击钻机的并被视为质量低下的空载冲击。
发明内容
由以上出发，本发明的任务在于，对开始部分所述类型的工具机作如 下的改进，即，该工具机在工具机空载运行时可靠地防止了对锤击件的抽 吸和/或减小了锤击件的在撞击到冲击栓或阻尼装置前的运动能量，以便由 此避免锤击件越过空载运行位置的回弹。
根据本发明的第一发明方案该任务这样地解决用于定位并保持锤击 件的装置包括用于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固定在空载运行位置 中的机构。
该发明方案的基本构思在于，在空载运行时通过摩擦锁合和/或形锁合 的固定使锤击件机械地锁止在空载运行位置中，使得该锤击件在向后加速 的情况下仍被固定地保持在空载运行位置中及不能越过该空载运行位置地 向后在抽吸方向上运动。根据本发明的该方案可以被相同地转用在钻-冲击 锤上。此外用于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固定在空载运行位置中的 机构的安装及拆卸能相对简单地实现。尤其是也可毫无困难地这样来适配 该机构，使得在由空载运行重新过渡到冲击工作中时可保证锤击件的所需 的起动特性。
一个第二发明方案提出，用于定位及保持锤击件的装置包括用于对锤 击件的运动在到达空载运行位置以前进行制动的机构。该发明方案的基本 构思在于，对锤击件的向前运动在达到空载运行位置以前进行制动，以便 由此阻尼锤击件在冲击栓上的撞击以及由此减小锤击件的撞击能量和回弹 能量。用于在达到空载运行位置以前制动锤击件的运动的机构优选由也用 于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固定在空载运行位置中的机构构成。
根据本发明的手持式工具机的其它构型还包括一个设在锤击件与刀具之间的、可轴向移动的冲击栓。由此达到了在大功率的冲击机构的构型上 的更大的灵活性。
根据本发明的一个优选构型，用于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固 定在空载运行位置中的和/或用于对锤击件的运动在到达空载运行位置以 前进行制动的机构被这样地设置在一个引导锤击件的锤击件导向单元的纵 向上，使得这些机构在冲击工作中不与锤击件相接触或配合。
本发明的另一优选构型提出，用于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固 定的和/或用于制动锤击件的运动的机构包括至少一个锁止和/或阻尼单元， 该锁止和/或阻尼单元优选伸入到锤击件导向单元的内部及与锤击件摩擦 锁合和/或形锁合地形成配合。原则上设置单一一个锁止和/或阻尼单元就够 用了，优选使用多个锁止和/或阻尼单元，它们以彼此相同的角度间隔与锤 击件的圆周面形成配合，以便使锤击件在锤击件导向单元中定中。
用于将锤击件摩擦锁合和/或形锁合地固定的和/或用于制动锤击件的 运动的机构优选地还包括至少一个可弹性地变形的弹簧单元，该弹簧单元 合乎目的地在冲击工作中未被负载，而在空载运行时通过锤击件与一个或 多个锁止和/或阻尼单元的摩擦锁合和/或形锁合的配合而弹性地变形，其 中，所述弹簧单元通过其弹性的复位力使一个或多个锁止和/或阻尼单元压 紧在锤击件上。
所述至少一个锁止和/或阻尼单元以有利的方式穿过锤击件导向单元 的壁孔延伸到该锤击件导向单元的内部，在这里该锁止和/或阻尼单元合乎 目的地用一个优选被圆整的内端部与锤击件形成配合，以便保持住或制动 该锤击件，而弹簧单元则有利地设置在锤击件导向单元的外侧上以及作用 在所述至少一个锁止和域阻尼单元上，以便该锁止和/或阻尼单元的在锤击 件导向单元内部的内端部紧压在锤击件上。
一个或多个锁止和/或阻尼单元及合乎目的地构造成张开的或闭合的 弹簧圈的弹簧单元可设计为分开的部件的形式或设计为一体的部件。
如果在所述至少一个锁止和/或阻尼单元与锤击件之间设计形锁合的 配合，则这合乎目的地这样实现 一个或每个锁止和/或阻尼单元在空载运 行位置中配合到锤击件的、相对的锁止槽中，该锁止槽优选构造成锤击件 上的一个环绕的槽。因为通过将锤击件机械地固定在空载运行位置中就可避免该锤击件被 空气弹簧抽吸，因此原则上也可以取消附加的空载运行控制装置。但本发 明的一个优选构型提出，除了机械地固定外还具有空载运行控制装置，该 空载运行控制装置包括一个在锤击件的空载运行位置中与空气弹簧连通的 空载运行孔。
以下借助表示在附图中的一些实施例来详细说明本发明。附图表示-图l:在冲击工作中的锤钻或冲击锤的部件的纵截面图； 图2:与图l相应的纵截面图，但在锤钻或冲击锤的空载运行中； 图3:图2中区段III的放大视图，该图表示用于将锤击件机械地固定 在空载运行位置中的锤击件俘获装置；
图4:沿图3中线IV-IV的一个横截面，
图5:与图3类似的视图，但具有另一锤击件俘获装置；
图6:沿图5的线VI-VI的一个横截面，
图7:与图3及5类似的视图，但具有另一锤击件俘获装置； 图8:沿图7的线VIII-VIII的一个横截面。
具体实施例方式
在图中仅部分地表示的锤钻或冲击锤包括一个长形地延伸的锤管2，该
锤管具有 一个用作锤钻或冲击锤的冲击机构(未示出)的锤击件4的导 向的、具有一个大的内径的后区段6; —个用作该冲击机构的冲击栓8或杵
的导向的、具有稍小些的内径的中间区段10以及一个用作钻孔刀具或凿钎 刀具12的刀具接收部分的、具有还要小一些的内径的前区段。锤击件4、 冲击栓8及钻孔或凿钎刀具12各被这样定尺寸，使得它们在锤管2的所属 的区段6， 10或14内可轴向运动地被导向。
如图3至8中最清楚地表示的，锤击件4具有一个圆柱形外圆周面16, 该圆周面的外径适配于锤管4的后区段6的内径。在圆周面16中开设有多 个在轴向上彼此隔开距离地设置的圆周槽18， 20， 22，其中一个槽22用于 接收一个0型密封圈24，该密封圈密封地贴靠在区段6的、相邻的一个圆柱形内面26上。锤击件4的与冲击栓8相邻的前端部28变小。
当钻孔或凿钎刀具12在锤钻或冲击锤的冲击工作中、即在冲击机构接 通的情况下由操作者压紧在一个支撑上，例如墙体或工件上时，锤击件4 则在锤管2的区段6内往复运动。锤击件4的该运动借助冲击机构的一个 激励活塞(未示出)来产生，锤钻或冲击锤的一个驱动电动机(未示出) 使该激励活塞轴向地往复运动。激励活塞的轴向往复运动通过一个设在锤 管2中该激励活塞与锤击件4之间的空气弹簧(未示出)传递到锤击件4 上。换句话说，通过激励活塞的轴向往复运动在空气弹簧中产生出压力波 动，该压力波动导致锤击件4的相应的轴向的向前及向后的运动。
冲击栓8具有一个在锤管2的中间区段10中被导向的扩大的中间部 30，在该中间部上向前及向后各伸出一个具有小外径的圆柱形端部部分32, 34。中间部30在其圆柱形圆周面36中具有两个环绕的槽38， 40，在这些 槽中分别置入了一个0型密封圈42, 44。在中间部30与相邻于钻孔或凿 钎刀具12的端部部分32之间具有一个圆锥形地变小的空载运行肩46，在 锤钻或冲击锤的空载运行时，该空载运行肩贴靠在锤管2的中间区段10与 前区段14之间的一个互补的环形肩48上。冲击栓8的圆柱形后端部部分 34伸入锤管2的后区段6中，在这里该冲击栓的自由端部与锤击件4的变 窄的前端部28相对。
为了阻尼冲击栓8的轴向运动， 一个阻尼装置50被位置固定地安装在 锤管2的后区段6的前端部中。该阻尼装置50由多个轴向上前后相继地设 置在锤管2中的、由弹性体材料制作的阻尼圈52， 54， 56， 58组成，它们 被一个挡圈60固定地保持。阻尼装置50具有的任务是当冲击栓8达到 其后终点位置时，阻尼该冲击栓的回弹，在该终点位置中，冲击栓8的中 间部30上的一个向后延伸的回弹肩62止挡在最前面的阻尼圈52上。冲击 栓8的圆柱形后端部部分34延伸穿过一个被阻尼圈52, 54， 56， 58包围 的孔64。
钻孔或凿钎刀具12具有一个后柄部66，该后柄部在锤管2的前区段 14中轴向可运动地被导向。当在冲击工作中由操作者将刀具12压在所述支 撑上时，该刀具通过压紧力而移动到一个后终点位置上，在该后终点位置 中该刀具用其后端部伸进锤管4的中间区段10—小段距离并用其后端部贴靠在冲击栓8的、相邻的前端部上，如图1中所示。当锤击件4撞击在冲 击栓8上吋，冲击冲量通过冲击栓8被导入钻孔或凿钎刀具12中。
在锤钻或冲击锤空载运行时，即当锤钻或冲击锤被操作者拉回或当钻 孔或凿钎刀具12再也找不到阻力时，则通过所述空气弹簧的压力使锤击件 4、冲击栓8及刀具12相应地运动到一个前终点位置中，如图2中所示， 在该位置中，钻孔或凿钎刀具12的后端部不再与冲击栓8处于接触，该冲 击栓用其前空载运行肩46贴靠在锤管2的前区段14与中间区段IO之间的 互补的环形肩48上。锤击件4在空载运行时位于其确定的空载运行位置中， 在该空载运行位置中，该锤击件用其向前延伸的肩49贴靠在阻尼装置50 的最后的阻尼圈58上。
在该位置中，不应再有冲击冲量由锤击件4施加到冲击栓8上，因为 这一方面会引起锤钻或冲击锤的损坏及另一方面会使操作者感到质量的低 劣。
为此目的，该锤钻或冲击锤以公知的方式具有所谓的空载运行控制装 置，在图示的实施形式中，该空载运行控制装置由锤管2中的多个空载运 行孔68组成，通过这些空载运行孔使锤管2的内部与周围环境连通。这些 空载运行孔68在锤管2中的轴向位置被这样地选择，即，这些空载运行孔 在锤击件4的空载运行位置中总是位于O型密封圈24的后面，如图2中所 示，而在冲击工作中这些空载运行孔总是位于0型密封圈24的前面，如图 1中所示。因此不同于冲击工作地，在锤击件4的空载运行位置中空气弹簧 与这些空载运行孔68连通，由此消除了空气弹簧中的压力波动，这又将导 致空气弹簧失去其抽吸锤击件4的功能，由此即使在冲击机构接通时该 锤击件也不再往复运动。
但经验表明，锤击件4在运动到空载运行位置时由于在冲击栓8上或 在阻尼装置50上的撞击而会得到一个向后指向的加速度，该加速度足够大， 使得使O型密封圈24又越过空载运行孔68向后运动。因为这导致对锤击 件4的重新抽吸及由此导致不希望的空载冲击，故所示的锤钻或冲击锤除 空载运行控制装置外还具有一个锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70。 该锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70 —方面用于在图2所示的空 载运行位置中通过机械作用俘获及固定地保持锤击件4，使得尽管有由冲击栓8作用在该锤击件上的回弹力，该锤击件也不再能向后由空载运行位置 中运动出来，并还有另一方面的作用，即对锤击件在达到所述空载运行位 置前的向前运动进行制动，以便由此阻尼该锤击件在冲击栓上的撞击及因 此也减小由冲击栓作用在该锤击件上的回弹力。
在图1至4所示的实施形式中，锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置 70由一个在锤管2的外侧在圆周方向上包围该锤管2的弹簧圈72组成,在 该弹簧圈的内周面上以优选相等的角度间隔成型出四个向内突起的圆柱形 凸起74，它们分别穿过锤管2的区段6中的一个互补的孔76伸入到该锤管 的内部。弹簧圈72沿锤管2的轴向位置被这样地选择，使得在锤钻或冲击 锤的冲击工作中这些凸起74不与锤击件4接触地向内伸入锤管2的内部， 如图1中所示，但在锤击件4的到其空载运行位置中的向前运动中，这些 凸起运到锤击件4的圆柱形圆周面78上。如在图4中最清楚地表示的，圆 周面78的外径大于在直径上成对地相对的凸起74的被圆整的端部80之间 的距离，由此这些凸起74 —方面由锤击件4在事先未负载的弹簧圈72弹 性地扩张的情况下被径向向外地压，而另一方面这些凸起通过被扩张的弹 簧圈72的弹性复位力用它们被圆整的内端部75紧压在锤击件4的圆周面 78上。这引起锤击件4通过与锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70 的摩擦锁合的配合首先被制动及然后被锁止或固定地保持在所述空载运行 位置中。
在图5及6中的锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70中，锤管2 在四个圆柱形孔76的部位上具有两个在直径上相对的圆锥形孔82，在这些 圆锥形孔中这样地分别置入一个钢球84，使得这些钢球向内伸入到锤管2 的内部一小段距离。这两个钢球84由一个处于弹簧预载荷下的、围绕锤管 2的外侧面地设置的、C形横截面(图6)的环形弹簧86被向内压。为了 使环形弹簧86在圆周方向上被固定，该环形弹簧具有两个用于接收钢球84 的隆起88，这些隆起也如钢球84那样以优选180度的角度间隔被设置。在 该实施形式中，锤击件4在圆柱形的圆周面78中设有一个浅的开出的锁止 槽或圆周槽90，该锁止槽或圆周槽在空载运行位置中优选刚好与钢球84 相对而置，使得这些钢球84不仅摩擦锁合地而且形锁合地与锤击件4配合。
在图7及8的锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70中，仅设有单一一个圆柱形的销92，该销穿过锤管2的区段6中的一个相应的孔94伸入 到该锤管的内部，在这里该销的被圆整的内端部96被一个围绕锤管2的螺 旋形弹簧圈98压，从而与锤击件4的一个锁止槽或圆周槽100形成摩擦锁 合及形锁合的配合，该锁止槽或圆周槽在锤击件4的空载运行位置中与销 92相对而置。销92具有一个扩大的外端部102，该外端部设有一个用于接 收圆形横截面的弹簧圈98的空槽104。如图1至6中的锤击件俘获装置和/ 或锤击件阻尼装置70的弹簧圈72及86那样，当锤击件4向前运动到所述 空载运行位置中及销92与锁止槽或圆周槽100形成配合时，图7及8中的 锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70的弹簧圈98也弹性地扩张。
当在图2中所示的空载运行位置中，钻孔或凿钎刀具12由操作者重新 地被压在一个支撑上时，该钻孔或凿钎刀具在刀具接收部分14的内部向后 移动，由此也使在锤管2的中间区段10中的冲击栓8向后移动。冲击栓8 的移动又导致锤击件4与锤击件俘获装置和/或锤击件阻尼装置70之间 的摩擦锁合和/或形锁合的配合被解除以及锤击件4本身向后移动这么远， 直到O型密封圈24又位于空载运行孔68的后面为止。在冲击机构接通时 这导致该锤钻或冲击锤又开始冲击工作。
权利要求
1.便携式的工具机，尤其是锤钻和/或冲击锤，具有一冲击机构，该冲击机构包括一通过一空气弹簧轴向可运动地被驱动的锤击件，其中，当在该工具机的一冲击工作中刀具被压紧在一支撑上时，该锤击件的冲击冲量被传递到该刀具上，该工具机还具有一当该工具机处于空载运行时用于使该锤击件定位及保持在一确定的空载运行位置中的装置，其特征在于该用于定位及保持该锤击件(4)的装置包括用于使该锤击件(4)摩擦和/或形锁合地固定在所述空载运行位置中的机构(70)。
2. 便携式的工具机，尤其是根据权利要求1的工具机，尤其是锤钻或冲 击锤，具有一冲击机构，该冲击机构包括一通过一空气弹簧轴向可运动地 被驱动的锤击件，其中，当在该工具机的一冲击工作中刀具被压紧在一支 撑上时，该锤击件的冲击冲量被传递到该刀具上，该工具机还具有一当该 工具机处于空载运行时用于使该锤击件定位及保持在一确定的空载运行位 置中的装置，其特征在于所述用于定位及保持所述锤击件(4)的装置包 括用于对所述锤击件(4)的在达到所述空载运行位置前的运动进行制动的 机构(70)。
3. 根据权利要求1或2的工具机，其特征在于所述冲击机构还包括一设置在所述锤击件与一刀具之间的、.轴向可运动的冲击栓。
4. 根据权利要求1至3之一的工具机，其特征在于所述机构(70)包 括至少一个锁止和/或阻尼单元(74， 84， 92)，在所述空载运行位置中或 在所述空载运行位置被到达前，该锁止和/或阻尼单元与所述锤击件(4) 形成配合。
5. 根据权利要求4的工具机，其特征在于所述锁止和/或阻尼单元(74, 84， 92)伸入一锤击件导向单元(2， 6)的内部及与所述锤击件(4)摩擦 和/或形锁合地配合。
6. 根据权利要求5的工具机，其特征在于所述锁止和/或阻尼单元(74， 84， 92)从外部穿过所述锤击件导向单元(2， 6)的一壁孔(76， 82, 94) 伸入该锤击件导向单元的内部。
7. 根据权利要求5或6的工具机，其特征在于所述锁止和/或阻尼单元(74， 84， 92)相对所述锤击件导向单元(2， 6)在径向上可运动。
8. 根据权利要求2至7之一的工具机，其特征在于所述锁止和/或阻 尼单元(84， 92)在所述空载运行位置中配合到所述锤击件(4)的、 一位 于对面的锁止凹部(90， 100)中。
9. 根据权利要求8的工具机，其特征在于所述锁止凹部是所述锤击件 (4)上的一环绕的槽(90， 100)。
10. 根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于所述机构(70)包 括至少一个可弹性地变形的弹簧单元(72， 86， 98)。
11. 根据权利要求10的工具机，其特征在于所述弹簧单元(72， 86， 98)被设置在所述锤击件导向单元(2， 6)的外部。
12. 根据权利要求10或11的工具机，其特征在于所述弹簧单元(72， 86， 98)在所述锤击件导向单元(2， 6)的外侧上至少部分地包围该锤击 件导向单元。
13. 根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于所述用于摩擦和/ 或形锁合地固定所述锤击件(4)和/或用于制动所述锤击件(4)在达到所 述空载运行位置以前的运动的机构(70)在所述冲击工作中不与所述锤击 件(4)形成接触。
14. 根据以上权利要求之一的工具机，其特征在于所述用于定位及保 持所述锤击件(4)的装置(68， 70)还包括至少一个在所述锤击件(4) 的空载运行位置中与所述空气弹簧连通的空载运行孔(68 )。
全文摘要
本发明涉及便携式的工具机，尤其是锤钻或冲击锤，它具有一个冲击机构，该冲击机构包括一个通过空气弹簧驱动到轴向运动的锤击件(4)及一个设置在锤击件(4)与刀具(12)之间可轴向运动的冲击栓(8)，当在工具机的冲击工作中刀具(12)被压在一个支撑上时锤击件(4)的冲击冲量被传递到刀具上，及具有一个当工具机处于空载运行时用于将锤击件(4)定位及保持在一个确定的空载运行位置中的装置(68，70)。本发明提出，用于定位及保持锤击件(4)的装置(68，70)包括一个用于将锤击件(4)摩擦锁合和/或形锁合地固定在空载运行位置中的和/或用于在达到空载运行位置以前制动锤击件(4)的运动的装置(70)。
文档编号B23B45/16GK101537511SQ200910128020
公开日2009年9月23日 申请日期2009年3月17日 优先权日2008年3月18日
发明者A·里德尔, H·申德勒 申请人:罗伯特·博世有限公司