CN101181784A - 电动机驱动的锤钻 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种电动机驱动的锤钻，该锤钻具有冲击驱动装置及转动驱动装置并且具有一个支承在壳体中的钻机主轴套筒(14)，该钻机主轴套筒与一个刀具或一个用于接收刀具的卡盘处于驱动连接；为了改善振动衰减，这样来构造该锤钻：该钻机主轴套筒(14)在其外圆周(30)上与一个用弹性体材料(34)制成的弹簧装置(32)相连接，该弹性体材料具有1～10mm的壁厚；该弹簧装置(32)支承一个减振器质量(36)，该减振器质量由于该弹簧装置(32)的弹性可在该钻机主轴套筒(14)的圆周方向上及纵向方向(20)上相对于该钻机主轴套筒偏移并且由此可起到用于减弱振动的衰减作用。

Description

电动机驱动的锤钻
技术领域
本发明涉及电动机驱动的锤钻，该锤钻具有冲击驱动装置及转动驱动装置并且具有一个支承在壳体中的钻机主轴套筒。
背景技术
在锤钻中，由于冲击驱动而总是存在这样的问题：来自冲击机构的强烈振动传递给壳体部件及手把部件。已经提出了这样的建议：在破碎锤击机中设置一个弹簧/质量系统，其中，由在轴向上起作用的冲击驱动装置产生的振动可通过在两侧被弹簧预加载的质量衰减。
发明内容
本发明的任务在于，在锤钻中提供有效的振动减弱。
根据本发明，该任务在开始部分所述类型的锤钻中这样来解决：钻机主轴套筒在其外圆周上与一个用弹性体材料制成的弹簧装置相连接，该弹性体材料具有1～10mm的壁厚；弹簧装置具有一个减振器质量，该减振器质量由于弹簧装置的弹性可在钻机主轴套筒的圆周方向上及纵向方向上相对于该钻机主轴套筒偏移并且由此可起到用于减弱振动的衰减作用。
在根据本发明的锤钻中，减振器质量不仅在平移方向上而且在旋转方向上都可能振动。在此情况下，弹簧/质量系统被这样设计，使得减振器质量在平移方向上及旋转方向上的振动总是与钻机主轴套筒的振动反相地进行，由此消减或有效地衰减这些振动频率。以此方式使锤钻的总振动激励以这两个主分量降低。因此，根据本发明在中型和小型锤钻中就已确定出：手把振动主要通过施加在刀具上的冲击力及转动力产生。但因为在锤钻中工作中的冲击速度及转动速度在很大程度上保持恒定，所以可以以有利的方式利用振动消减来降低振动。通过根据本发明的构型可达到非常有效的振动减弱，因为不仅平移振动而且旋转振动均可被衰减。
由于根据本发明来布置减振器质量，可通过唯一一个质量来使至少两个主要的激励频率减振。该弹簧/质量系统的设计与减振器质量的几何形状及数值相关并且与用弹性体材料制成的弹簧装置的几何形状及构型相关。如果例如减振器频率应减小，则可考虑将弹性体质量构造得更厚或提高减振器质量的数值。这必须总是通过根据在锤钻工作中出现的待减振的频率合适地设计弹簧/质量系统来设计。
可被证实有利的是，弹性体材料在圆周方向上连续地包围钻机主轴套筒并且构造成基本上圆柱状的。这样可实现减振器质量可承受很大应力地连接在钻机主轴套筒上，该钻机主轴套筒就剪切应力而言在很大程度上也是不敏感的。但对于确定的情况也可被证实有利的是，弹性体材料被分成段，即，在钻机主轴套筒的外圆周上例如设置用弹性体材料制成的多个彼此邻接的或彼此间隔开的段，或弹性体材料具有一些在径向方向、切向方向或轴向方向上延伸的通孔、槽或开口。
对于在小型及中型锤钻中的应用，被证实有利的是，弹性体材料具有4～8mm的壁厚。此外优选这样一个实施形式，在该实施形式中，弹性体材料具有在钻机主轴套筒的纵向方向上5～20mm的轴向延伸距离。
此外被证实有利的是，减振器质量构造成基本上圆柱状的。由此可得到围绕钻机主轴套筒对称的且在圆周方向上均匀连续的质量分布，该质量分布就振动消减而言被证明是合乎目的的。减振器质量的轴向延伸距离以有利的方式也可为5～20mm。该轴向延伸距离有利地是减振器质量的壁厚的3至8倍。
被证实有利的是，减振器质量/弹簧系统被这样设计，使得30到100Hz之间的振动被衰减。在小型锤钻中，待消减的振动尤其是处于70～80Hz之间。
附图说明
本发明的其它特征、细节及优点可由从属权利要求以及由附图说明和下面对根据本发明的锤钻的优选实施例的说明中得出。附图表示：
图1一个锤钻的在此所感兴趣的区域的剖面视图；及
图2根据图1的锤钻的一个立体视图，但带有钻机主轴套筒的所示出的转动驱动装置。
具体实施方式
附图示出了一个区域2，该区域包括根据本发明的锤钻的驱动部件。未示出具有电动机的区域及锤钻的手把区域。一个主驱动轴穿过所示的回转接头4延伸到区域2中并且(以未示出的方式)驱动一个轴6。该轴6承载有：一个摆动盘装置8(可从图2中最清楚地看到)，该摆动盘装置驱动该锤钻的冲击机构10；及一个齿轮12(仅可从图2中看到)，该齿轮起到用于钻机主轴套筒14的转动驱动的作用。
冲击机构10包括一个套筒18，该套筒限定一个圆柱状空间16的边界，该套筒可被摆动盘装置8在钻机主轴套筒14的纵向方向20上、即在轴向上致使往复地运动。套筒18设置在钻机主轴套筒14内部，与该钻机主轴套筒同心并且相对于该钻机主轴套筒可轴向运动。在圆柱状空间16内部设置有一个自由飞驰体作为冲击器22，该冲击器与套筒18一起构成一个空气弹簧24。如果套筒18被摆动盘装置8在图1中向左加速，则冲击器22由于其惯性起先保持在其位置中。以此方式在圆柱状空间16内部形成真空，该真空使冲击器22延迟地加速。如果套筒18然后又在图1中向右运动，则该圆柱状空间及其中所包含的空气被压缩，确切地说被压缩到尤其是10至20bar，这于是引起冲击器22向右朝一个中间活塞26的方向强烈地加速。冲击器22以一个朝着中间活塞26的冲击面28撞击中间活塞26并且由此被冲击式地置于静止状态，其中，动量传递给中间活塞26上，该中间活塞然后撞击刀具、即钻头或钎子并且在那里进行进一步的动量传递(冲击或锤击工作)。如果中间活塞26在图1中向左弹回，则在中间连接一个弹性体环30的情况下该中间活塞撞击钻机主轴套筒14并且由此产生振动，所述振动传递给工具机的壳体并被使用者感觉为不舒服。
在钻机主轴套筒14的外圆周31上设置有一个用弹性体材料34制成的弹簧装置32。该弹簧装置32或该弹性体材料34在所示的举例情况下在圆周方向上连续地包围着钻机主轴套筒14的外圆周31；该弹簧装置或该弹性体材料构造成基本上圆柱状的，具有1至10、尤其是4至8mm的壁厚。该弹性体材料34在径向外部并在所示情况下与钻机主轴套筒14同心地承载有一个也是圆柱状基本几何形状的减振器质量36。该减振器质量36通过用弹性体材料制成的弹簧装置32不仅在轴向的纵向方向20上、而且在圆周方向上可相对钻机主轴套筒14柔性地偏移。减振器质量36通过弹性体材料34连接在钻机主轴套筒14上，由此原则上可有六个自由度供使用。该减振器质量/弹簧系统被这样设计，使得通过可柔性偏移地布置减振器质量36来使该减振器质量可在平移方向上及旋转方向上总是与作用在钻机主轴套筒上的激励振动反相地振动，以致由此可衰减或消减振动，这体现出有效的振动减弱。因此，锤钻的总振动激励可以以两个主分量降低。

Claims (10)

1.电动机驱动的锤钻，该锤钻具有冲击驱动装置及转动驱动装置并且具有一个支承在壳体中的钻机主轴套筒(14)，该钻机主轴套筒与一个刀具或一个用于接收刀具的卡盘处于驱动连接，其特征在于：该钻机主轴套筒(14)在其外圆周(30)上与一个用弹性体材料(34)制成的弹簧装置(32)相连接，该弹性体材料具有1～10mm的壁厚；该弹簧装置(32)支承一个减振器质量(36)，该减振器质量由于该弹簧装置(32)的弹性可在该钻机主轴套筒(14)的圆周方向上及纵向方向(20)上相对于该钻机主轴套筒偏移并且由此可起到用于减弱振动的衰减作用。
2.根据权利要求1的锤钻，其特征在于：该弹性体材料(34)在圆周方向上连续地包围该钻机主轴套筒(14)并且构造成基本上圆柱状的。
3.根据权利要求1的锤钻，其特征在于：该弹性体材料被分成段。
4.根据权利要求1的锤钻，其特征在于：弹性体材料具有一些在径向方向、切向方向或轴向方向上延伸的通孔、槽或开口。
5.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该弹性体材料(34)具有4～8mm的壁厚。
6.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该弹性体材料(34)具有在该钻机主轴套筒(14)的纵向方向(20)上5～20mm的轴向延伸距离。
7.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该减振器质量(36)构造成基本上圆柱状的。
8.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该减振器质量(36)具有在该钻机主轴套筒(14)的纵向方向(20)上的轴向延伸距离，该轴向延伸距离为5～20mm。
9.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该减振器质量(36)具有在该钻机主轴套筒(14)的纵向方向(20)上的轴向延伸距离，该轴向延伸距离是它的壁厚的3至8倍。
10.根据以上权利要求中一项的锤钻，其特征在于：该减振器质量/弹簧系统被这样设计，使得30到100Hz之间的振动被衰减，在小型锤钻中70～80Hz之间的振动被衰减。
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