CN101772401A - 具有弹簧单元的手持式工具机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种手持式工具机，特别是锤钻和/或凿锤，具有驱动单元(10)和冲击单元(12)，该冲击单元具有传动单元(14a，14b，14c)和能够由驱动单元(10)驱动的、可双向移动地安置的活塞(18)。提出，至少一个弹簧单元(22a至22j)在驱动单元(10)的作用方向上设置在驱动单元(10)和活塞(18)之间。

Description

具有弹簧单元的手持式工具机

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前述部分的手持式工具机。

背景技术

从DE 100 66 115 A1已经知道一种所述类型的手持式工具机。该手持式工具机具有安置在壳体中的驱动单元，通过该驱动单元能够冲击式驱动刀具接收装置。壳体的一部分构造成操作手柄。附加地，该手持式工具机具有第二手柄，该第二手柄特别是构造成用于操纵或者保持振动装置，其方式是该手柄具有振动缓冲装置。为此该手柄具有抓握元件，该缓冲装置集成在该抓握元件中。

发明内容

本发明涉及一种手持式工具机，特别是锤钻和/或凿锤，具有驱动单元和冲击单元，该冲击单元具有传动单元和可被驱动单元驱动的、可双向移动地安置的活塞。

本发明提出，至少一个弹簧单元在驱动单元的作用方向上设置在驱动单元和活塞之间。根据本发明的解决方案原则上适合于全部的、本领域技术人员认为合适的、具有冲击单元的手持式工具机。该驱动单元通过传动单元对活塞加载以驱动力并且优选构造成电动马达。“弹簧元件”应当不仅理解为特别是机械的、液压的和/或气动的弹簧，而且也理解为气垫以及所有的、本领域技术人员认为有意义的弹簧装置。这里“驱动单元的作用方向”尤其应当理解为活塞上的驱动力的力线的方向。这里“冲击单元”应当尤其理解为构造成活塞和冲击器的两个运动件，这些运动件被轴向相继地接收在一单独的、相对于这些运动件固定不动的导向管中并且在其中轴向地、可双向移动地被导向，其中该冲击器能够以公知的方式通过可由驱动装置驱动的活塞通过气垫激活。这里“传动单元”尤其应当理解为用于传递驱动单元的驱动力和/或用于将作为转动运动或者说旋转运动存在的驱动力转换成线性运动或者往复运动。这里该传动单元能够由不同的、本领域技术人员认为有意义的传动器件构成，例如由轴承轴、摆动轴承、皮带盘、偏心盘等构成，然而特别有利的是至少部分地由轴和/或由齿轮构成，由此对于紧凑的结构方式还实现了有利的力流。此外可使用所有的、本领域技术人员认为有意义的传动组件。在本实施例中传动单元由下列元件构成，具体地说由马达轴的从电动马达上棱边起的部分以及为将电动马达的驱动力传递到冲击单元的活塞上而在驱动技术上耦合的其它传动器件，例如连杆。优选所述至少一个弹簧单元安置在传动单元中。这里“在传动单元中”应当尤其理解为，弹簧单元在驱动单元或者传动单元的作用方向上安置在构成传动单元的元件的前面和/或之间和/或后面或者集成于这些元件中。如果传动期间如在本实施例中那样由马达轴构成，该马达轴显然也应当被看作为传动单元的部件，那么特别是驱动单元能够特别节省结构空间地构成。此外，驱动单元的重心的位置能够有利地按照边界确定(Randbestimmung)来安排。这里“马达轴”尤其应当理解为可直接借助涡轮单元和/或借助驱动单元的电磁单元驱动的轴。

这样的构型使得能够减小冲击式手持式工具机的振动。通过驱动单元将活塞在导向管中从初始位置置于往复的、轴向的往复运动中，其中，压缩腔中的气垫交替地被压缩和松弛。冲击器通过压缩压力加速并且将其能量以冲击力的形式输出该刀具。通过在活塞和驱动单元之间装入弹簧单元使由压缩压力引起的力峰值减小。由此手持式工具机的加速度减小，由此有利地在冲击器冲击力的相同保持的情况下驱动单元的必要的驱动力能够减小。所述至少一个弹簧单元能够被集成在以存在的结构中，由此不影响手持式工具机的结构长度或者手持式工具机的传动单元。这里振动缓冲有利地在不使用附加能量的情况下进行。根据本发明的振动缓冲系统直接响应压缩压力，使得该系统与运行方式以及手持式工具机传动装置上的负荷无关。

此外建议，传动单元涉及具有偏心销、连杆和活塞销的偏心驱动装置，其中弹簧单元设置在偏心销和连杆之间和/或在连杆和活塞销之间和/或在连杆中和/或在活塞销和活塞之间。这些实施方式使得弹簧单元能够集成在常用的传动单元中，其方式是只须适配或补充一个构件或者少量构件。

此外提出，传动单元涉及具有偏心盘的偏心驱动装置，该偏心盘具有驱动盘和与驱动盘耦合的从动盘，其中该驱动盘至少部分地通过所述至少一个弹簧单元与从动盘耦合。由此振动缓冲装置特别节省位置和成本有利地集成在偏心盘中。附加地，偏心盘通过该两件式构型和弹簧单元的集成而特别稳定地实施。有利的是设置一些弹簧单元，这些弹簧单元要么具有一个作用方向要么具有两个作用方向。

在另一方案中提出，传动单元涉及具有偏心盘和转动支承的杠杆的偏心驱动装置，其中该杠杆至少部分地构造为弹簧单元。由此该杠杆有利地满足两个功能，其方式是该杠杆一方面传递运动、另一方面用于缓冲。

在另外的构型中提出，传动单元涉及摆动驱动装置，该摆动驱动装置具有在中间轴上支承的、具有摆动指的摆动轴承，其中弹簧单元安置在摆动轴承和中间轴之间和/或在摆动指和活塞之间。在第一种情况中在高压缩压力下该摆动轴承通过弹簧单元支撑在中间轴上。在第二种情况中在高压缩压力下该活塞直接逆着弹簧单元运动。有利的是在这两种情况下能够平衡高的压缩压力。

此外提出，传动单元涉及具有摆动轴承的摆动驱动装置，其中弹簧单元是摆动轴承或者摆动指的一部分。优选该弹簧单元构造成弹簧片，该弹簧片通过安全环固定在摆动轴承上并且附加地构成摆动指。这里该弹簧片基于其造型和材料特性承担缓冲功能。由此能够以简单的成本有利的方式实现缓冲功能。

在另一构型中提出，传动单元涉及具有摆动轴承的摆动驱动装置，该摆动轴承具有摆动指，其中该摆动指至少部分地构造成弹簧单元，由此获得结构简单且成本有利的缓冲。

此外提出，弹簧单元涉及至少一个机械的、液压的和/或气动的弹簧和/或气垫。自由选择不同的弹簧类型使得能够精确地协调缓冲系统。通过弹簧的类型不仅弹簧力而且弹簧位移可选择或者可调整。

此外提出，弹簧单元涉及压力弹簧，由此传动单元或者缓冲系统能够结构简单地并且特别成本有利地制成。

此外提出，弹簧单元涉及由弹性材料构成的元件。由此可实现特别成本有利的解决方案，因为可实施弹簧元件的简单制造。

附图说明

从下面的附图说明中得出另外的优点。在附图中示出了本发明的多个实施例。附图、说明书和权利要求包含大量相组合的特征。本领域技术人员可根据目的单个地考察这些特征并且综合成有意义的其它组合。

附图示出：

图1根据第一实施例的手持式工具机的局部的原理图的俯视图，具有偏心驱动装置和冲击单元的局部剖面，其中弹簧单元安置在驱动单元和冲击单元的活塞之间，

图2根据图1的手持式工具机的原理图的侧视图，其中弹簧单元安置在偏心驱动装置的偏心销和冲击单元的连杆之间，

图3第二实施方式中的手持式工具机，具有偏心驱动装置，其中弹簧单元设置在连杆和活塞销之间，

图4第三实施方式中的手持式工具机，具有偏心驱动装置，其中弹簧单元设置在连杆上，

图5第四实施方式中的手持式工具机，具有偏心驱动装置，其中弹簧单元设置在活塞销和活塞之间，

图6第五实施方式中的手持式工具机，具有偏心驱动装置，该偏心驱动装置具有带驱动盘的偏心盘和与驱动盘耦合的从动盘，其中该驱动盘通过弹簧单元与从动盘耦合，

图7图6中的偏心盘，在该偏心盘上弹簧单元具有一个作用方向，

图8图6中的偏心盘，在该偏心盘上弹簧单元具有两个作用方向，

图9由弹性材料构成的弹簧单元，

图10具有两个压力弹簧的弹簧单元，

图11第六实施方式中的手持式工具机，其中弹簧单元设置在摆动轴承和中间轴之间，

图12第七实施方式中的手持式工具机，其中弹簧单元安置在摆动指和活塞之间，

图13第八实施方式中的手持式工具机，其中弹簧单元是摆动轴承的部件，

图14图13中的弹簧单元的第一变型中，

图15图13中的弹簧单元的第二变型中，

图16第九实施方式中的手持式工具机，其中摆动指至少部分地构造成弹簧单元，并且

图17第十实施方式中的手持式工具机，具有偏心驱动装置，该偏心驱动装置具有偏心盘和转动支承的杠杆，其中该杠杆至少部分地构造成弹簧单元。

具体实施方式

附图示出构造成电锤的手持式工具机的局部的原理图。该电锤具有一安置在壳体48中的、在图1和图11中可见的驱动单元10和一冲击单元12。驱动单元10优选构造成电动马达。该驱动单元10通过传动单元14a、14b、14c作用于冲击单元12上，其中传动单元14a、14b、14c在一些实施例中构造为偏心驱动装置而在其它实施例中构造成摆动驱动装置。

冲击单元12包括两个构造成活塞18和冲击器20的运动部件，这些部件轴向相继地被接收在一个单独的、相对于这些运动部件固定不动的导向件16中。该导向件优选构造成管。该驱动单元10通过传动单元14a、14b、14c驱动可移动地安置在导向管16中的活塞18。

活塞18的第一端面与冲击器20的第一端面相互对置，这些端面限界压缩腔50，在该压缩腔中围成气垫。导向管16的轴线与没有示出的刀具接收装置的轴线对齐，刀具可被接收在该刀具接收装置中。从马达10传递到传动单元14a、14b、14c上的转动运动被转化为连杆26a至26g的直线往复运动并且通过活塞18传递到冲击器20上。

在活塞18的回程运动中产生负压，该负压将冲击器20向后吸。在活塞18向前运动时在活塞18和冲击器20之间产生过压，该过压使冲击器20向前加速。向前急速运动的冲击器20碰撞到这里没有示出的冲击销并且输出其动能。冲击器20的冲量被冲击销传递到在这里同样没有示出的刀具(钻头或者凿)上。

由此活塞18通过驱动单元10在导向管16中例如从图1中示出的初始位置被置于往返的轴向往复运动中，其中压缩腔50中的气垫交替地被压缩和松弛。该冲击器20通过压缩压力加速并且将其能量输出到刀具上。

在图1至10中传动单元14a构造成偏心驱动装置。该传动单元14a包括马达轴52、具有偏心销24的偏心盘30a，30b和具有活塞销28的连杆26a至26g。马达10通过传动单元14a驱动偏心盘30a，30b。偏心盘30a，30b通过偏心轴54支承在手持式工具机的壳体48中。为了驱动，马达轴52通过小齿轮58与偏心盘30a，30b啮合。偏心盘30a，30b通过偏心销24与连杆22a至22g连接。连杆22a至22g通过活塞销28与冲击单元12的活塞18连接，该活塞与冲击器20作用连接或者说作用在冲击器20上。

在图17中传动单元同样构造成偏心驱动装置14c并且包括马达轴56a、偏心轴54、支承在偏心轴54上的偏心盘30c和转动支承的杠杆46。这里，在壳体48中转动支承的杠杆46将偏心盘30c的运动直接传递到活塞18上。

在图11至16中传动单元14b由摆动驱动装置构成。该传动单元14b包括马达轴56b、中间轴40和支承在中间轴40上的、具有摆动指44a，44b，44c的摆动轴承42a，42b，42c。该电动马达10驱动马达轴56b，该马达轴通过小齿轮58与中间轴40啮合。摆动轴承42a，42b，42c支承在中间轴40上，该摆动轴承通过摆动指44a，44b，44c实现将中间轴40的转动运动转换成活塞18在导向管16中的往返的轴向运动或者说往复运动。

特别是为了改善手持式工具机的振动特性或者说减小手持式工具机的振动，根据本发明，至少一个弹簧单元22a至22j在驱动单元10的作用方向上设置在驱动单元10和活塞18之间。

优选弹簧单元22a至22j设置在传动单元14a、14b、14c中。

在根据图1和2的第一实施例中弹簧单元22a设置在偏心销24和连杆26a之间。

对此替换地，在根据图3的第二实施例中弹簧单元22a可以设置在连杆26b和活塞销28之间。

在根据图4的第三实施例中弹簧单元22a设置在连杆26c上或者设置在连杆26c中，其方式是连杆26c两部分式实施并且弹簧单元22a设置在这两部分之间。由此连杆26c的这两部分能够相对移动。

此外在根据图5的第四实施例中弹簧单元22a安置在活塞销28和活塞18之间，具体地说是这样：使得活塞销28在活塞18中可移动地被支承。

图6示出第五实施方式中的手持式工具机，具有构造成偏心驱动装置14a的传动单元，该偏心驱动装置具有两分式的偏心盘30a，具体地说具有驱动盘32a，32b和与驱动盘32a，32b耦合的从动盘34，其中驱动盘32a，32b通过弹簧单元22b，22c与从动盘34耦合。这里马达轴52驱动驱动盘32a，32b，该驱动盘通过弹簧单元22b，22c携动从动盘34。由此，由压缩压力引起的力峰值同样被减小。图7示出图6的偏心盘30a的第一变型。这里在驱动盘32a和从动盘34之间设置两个弹簧单元22b，这两个弹簧单元只能够在一个作用方向上或者说在转动方向36上引起力减小。图8示出图6的偏心盘30a的第二变型。这里在驱动盘32b和从动盘34之间又设置两个弹簧单元22c，但这两个弹簧单元能够在两个作用方向上或者说在转动方向36，38上引起力减小。

图11示出第六实施方式中的手持式工具机。这里弹簧单元22a如此安置在摆动轴承42a和中间轴40之间，使得摆动轴承42a至少部分地通过中间轴40上的弹簧单元22a支撑。

图12示出第七实施方式中的手持式工具机，其中弹簧单元22a安置在摆动指44a和活塞18之间，优选其方式是该摆动指44a通过摆动指销60与活塞18连接并且该弹簧单元22a安置在摆动指销60和活塞18之间。

图13示出第八实施例中的手持式工具机，其中附加地构成摆动指44b的弹簧单元22f是摆动轴承42b的一部分。这里该弹簧单元22f优选构造成弹簧片，该弹簧片例如通过安全环62固定在倾斜设置的摆动轴承42b上。图14和15示出另两个变型，在这两个变型中弹簧单元22g，22h是摆动轴承42b的一部分。

图16示出第九实施方式中的手持式工具机，其中摆动指44c至少部分地实施为弹簧单元22i，其方式是摆动指44c例如通过合适的造型和/或合适的材料选择构造成弹性的部件。

图17示出第十实施方式中的手持式工具机，具有构造成偏心驱动装置14c的传动单元，该偏心驱动装置具有偏心盘30c和转动支承的杠杆46，其中杠杆46至少部分地实施为弹簧单元22j。

所述至少一个弹簧单元22a至22j可以是至少一个机械的、液压的和/或气动的弹簧和/或压力垫。优选弹簧单元22a至22j构造成压力弹簧。但对此替换地，也能够根据图9涉及由弹簧弹性材料构成的元件22d或者根据图10涉及具有两个相互对置的弹簧元件的元件22e。

Claims (16)

1.手持式工具机，特别是锤钻和/或凿锤，具有驱动单元(10)和冲击单元(12)，该冲击单元具有传动单元(14a，14b，14c)和能够由驱动单元(10)驱动的、可双向移动地安置的活塞(18)，其特征在于，至少一个弹簧单元(22a至22j)在驱动单元(10)的作用方向上设置在驱动单元(10)和活塞(18)之间。

2.根据权利要求1的手持式工具机，其特征在于，所述至少一个弹簧单元(22a至22j)设置在传动单元(14a，14b，14c)中。

3.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于，该传动单元(14a)是具有偏心销(24)、连杆(26a-26g)和活塞销(28)的偏心驱动装置。

4.根据权利要求3的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a)设置在偏心驱动装置的偏心销(24)和连杆(26a)之间。

5.根据权利要求3或4的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a)设置在偏心驱动装置的连杆(26b)和活塞销(28)之间。

6.根据权利要求3至5之一的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a)设置在偏心驱动装置的连杆(26c)中。

7.根据权利要求3至6之一的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a)设置在偏心驱动装置的活塞销(28)和活塞(18)之间。

8.根据前述权利要求之一的手持式工具机，其特征在于，偏心驱动单元(14a)是具有偏心盘(30a)的偏心驱动装置，该偏心盘具有驱动盘(32a，32b)和与驱动盘(32a，32b)耦合的从动盘(34)，其中驱动盘(32a，32b)至少部分地通过所述至少一个弹簧单元(22b，22c)与从动盘(34)耦合。

9.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于，该传动单元(14c)是具有偏心盘(30c)的偏心驱动装置，该偏心盘通过转动支承的杠杆(46)作用在活塞(18)上，其中该杠杆(46)至少部分地构造成弹簧单元(22j)。

10.根据权利要求1或2的手持式工具机，其特征在于，该传动单元(14b)是摆动驱动装置，该摆动驱动装置具有支承在中间轴(40)上、具有摆动指(44a，44b，44c)的摆动轴承(42a，42b，42c)。

11.根据权利要求1、2或10的手持式工具机，其特征在于，摆动轴承(42a)通过弹簧单元(22a)至少部分地支撑在中间轴(40)上。

12.根据权利要求1、2或11的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a)安置在摆动指(44a)和活塞(18)之间。

13.根据权利要求1、2、11或12的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22f，22g，22h)是摆动轴承(42b)的部件。

14.根据权利要求1、2、11、12或13的手持式工具机，其特征在于，摆动轴承(44c)至少部分地构造成弹簧单元(22i)。

15.根据前述权利要求之一的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a至22j)是至少一个机械的、液压的和/或气动的弹簧和/或是气垫。

16.根据前述权利要求之一的手持式工具机，其特征在于，弹簧单元(22a至22j)是压力弹簧。

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