CN101804617B - 带有减振机构的锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种动力驱动锤，该动力驱动锤包括具有管状壳体的体部和容纳于该壳体的筒组件。该筒组件具有一相对于壳体的静止位置。筒组件包括一筒，筒具有适于保持工具的前端部、通道、以及与前端部相对的后端部。筒组件包括容纳在筒的通道内的质量块。当锤在动力冲程和返回冲程之间操作时，质量块在筒的通道中移动。当锤操作时，筒组件相对于壳体从其静止位置向前和向后移动。该锤包括一减振机构，该减振机构将筒组件连接于体部，以减小当质量块在筒中向前和向后移动时传递至壳体的振动。

Description

带有减振机构的锤

相关申请的交叉引用

本申请要求于2008年12月9日提交的序列号为No.61/121,047的美国临时专利申请的优先权，在此将该临时申请以参引的方式结合入本文中。

技术领域

本发明总体上涉及一种带有减振机构的锤。

背景技术

一般而言，例如气锤的锤使得一质量块反复地敲击一例如凿子/錾子的输出构件。该质量块可以每分钟2000次(的频率)敲击输出构件，质量块的每次敲击都将能量传递给输出构件。在以凿子为输出构件的情况下，所述能量驱动凿子抵靠被凿的物料，使得凿子切开或击碎物料。这种快速和反复的敲击还会产生振动，该振动通过锤传递至握持锤的使用者。该振动使得使用者难以长时间地使用锤。

发明内容

本发明包括一种动力驱动锤，其包括：体部，所述体部具有管状壳体；和筒组件，所述筒组件容纳于所述壳体中。筒组件在所述锤不操作时相对于所述壳体处于静止位置。所述筒组件包括：筒，所述筒具有适于保持工具的前端部、通道、以及与所述前端部相对的后端部。筒组件还包括质量块，所述质量块容纳于所述筒的通道内。当所述锤操作经历动力冲程时，所述质量块在筒的通道中移动，在所述动力冲程中，所述质量块朝向筒的前端部移动以敲击保持在筒中的工具。当所述锤操作经历返回冲程时，所述质量块在筒的通道中移动，在所述返回冲程中，所述质量块朝向筒的后端部移动。当所述锤操作时，所述筒组件相对于所述壳体从静止位置向前和向后移动。所述锤包括一减振机构，所述减振机构将所述筒组件连接于所述体部，以减小当所述质量块在筒中向前和向后移动时传递至壳体的震动。

在另一方面，本发明包括一种动力驱动锤，其包括：壳体；筒组件，所述筒组件安装于所述壳体上，并在锤不操作时相对于壳体处于静止位置。所述筒组件包括：筒，所述筒具有前端部、通道、以及与所述前端部相对的后端部。进一步地，筒组件包括质量块，所述质量块以可移动的方式容纳于所述筒的通道内。所述质量块在动力冲程和返回冲程之间在所述筒的通道内前后振荡。当所述锤操作时，所述筒组件相对于壳体从静止位置向前和向后移动。并且，所述筒组件包括一减振机构，该减振机构安装在所述筒组件和壳体之间。所述减振机构包括：具有头部的紧固件，紧固件安装在所述筒组件上并以可滑动的方式由所述壳体接纳。所述减振机构还包括：第一弹簧，所述第一弹簧由所述紧固件保持在筒组件和壳体之间；以及第二弹簧，所述第二弹簧由所述紧固件保持在壳体和紧固件的头部之间。

附图说明

图1是气动锤的竖直剖视图，示出在动力冲程起始时的质量块；

图2是空气锤的局部剖视图，示出在动力冲程期间的质量块，该气锤的筒组件从图1所示的方向绕其中心线旋转90度；以及

图3是气锤的局部剖视图，其朝向与图2类似，但示出在返回冲程期间的质量块。

在所有附图中，相同的附图标记表示相同的零部件。

具体实施方式

参考图1-3，空气锤或气动锤(广义上讲，流体驱动的锤)总体由附图标记10表示。空气锤10包括一总体标示为12的筒组件，该筒组件固定于总体标示为14的体部。筒组件12包括空心的筒16，该空心的筒具有一中央纵向通道18和可滑动地容纳于筒的通道中的质量块20。筒组件12还包括一前套管22和后套管24，该前套管和后套管围绕筒16的相应的部分以形成排气通路26的上游部分，该排气通路26穿过筒组件12，下面将详细进行描述。如图1所示，孔28、30倾斜地延伸穿过筒16以便允许空气在筒通道18和排气通路26之间通过。筒组件12还包括一用于保持例如凿子的工具34的常规卡盘32。此外，筒组件12包括一用于密封前套管22和筒16之间的前交界面的O形环36。总体标示为40的双向阀组件设置在筒16的后端部处、将空气交替地引导通过形成于筒16和外壳22、24之间的这些不同的流路，以便使得质量块20在动力冲程(图2)和返回冲程(图3)之间来回振荡。如图2所示，控制通路42延伸穿过筒16和阀组件40以便控制阀的操作，下面将详细描述。后套管24包括内螺纹44，该内螺纹44和筒16上的外螺纹46对应，从而各部件能够以可释放的方式联接在一起。

阀组件40分别包括前阀套部分50和后阀套部分52。每个阀套部分50、52分别具有相应的阀座54、56，所述阀座交替地接纳容置在阀套部分之间的盘形阀体58。每个座54、56形成为被对应的半部中的凹槽围绕的环形区。通路60、62分别在各个座54、56之间延伸且中央通道64延伸穿过两个阀套部分50、52，以便将从外源(未示出)接收的空气导向筒通道18的相对两端以来回驱动质量块20。

锤体14包括一管状壳体70，该管状壳体70适于可滑动地接纳筒组件12，该管状壳体70具有一用于握持锤10的把手72。管状壳体70分别包括前凹槽74和后凹槽76，分别用于接纳O形环78、80以便密封壳体和后套管24之间的交界面。安装在把手72上的扳机82控制总体标示为84的常规阀，用于选择性地使得空气通过体部14中的通路86、88行进到阀组件40中的通路60、62。体部14还包括排气通路90，该排气通路90和筒16中的排气通路26连通。在体部14中通路86的一端处设有总体标示为92的常规转动接头(swivel fitting)和阀组件，用于将锤10连接于输送车间气源的软管(未示出)。因为扳机82、阀84和通路86、88、90是常规的，在此不加以详细描述。在后套管24中设有通道94以允许排气通路26和排气通路90之间的流动。同样，在后套管24中设有通道96以允许通路88和通路70、72之间的流动。

在后套管24的后端部102和锤体14的管状壳体70的后端部104之间安装有吸震系统100。该系统100包括一螺纹螺栓106，该螺纹螺栓的后端部具有凸缘108。螺栓106被旋拧接纳于后套管24的后端部102中的孔110内，且可滑动地延伸穿过管状壳体70的后端部84中的孔112。一前吸震弹簧114安装在螺栓106上，且容置于后套管24的后端部102和管状壳体70的后端部104之间。一后减振弹簧116安装在螺栓106上，且容置于管状壳体70的后端部104和螺栓106的凸缘108之间。在后套管24的后端部102和管状壳体70的后端部104之间形成有一基本密封的前腔体118。一螺帽120超出螺栓106凸缘108固定于管状壳体70以形成基本密封的后腔体122。如本领域技术员已知的，弹簧114、116和密封的腔体118用作吸震器以减小在筒组件12和体部14之间传递的振动。可选择腔体118的体积和弹簧114、116的性能以便将吸震系统100调节成使得从筒16传递至把手72的振动最小或最佳。因为本领域技术人员可设想如何设计腔体和弹簧的尺寸，所以在此不详细描述此过程。

在使用时，质量块20在筒16的通道18中来回运动。在使用前，一标准的车间气源软管(未示出)连接到接头92。阀体58最初可抵靠前座54或后座56。当阀体58如图1所示抵靠后座56、且扳机82被压下时，空气从通路86行进通过阀84，通过通路88和通道96，通过通路60和通道64以便推动质量块20在筒通道18中向前移动。当质量块20向前移动时，通道18中的空气首先通过通道28、30排至排气通路26，最后行进通过锤体14中的排气通路90。当质量块20继续向前行进时，其阻止空气通过通道30，然后阻止空气通过通道28。当通道28和30都被堵塞时，空气受迫通过如图2所示的筒16中的通路42，将阀体58从后座56移开并朝前座54移动，堵塞通路60(图1)且接通通路62。在质量块20向前运动的终点处，质量块20撞击工具34，使得筒16在体部14中向前运动，压缩弹簧116且造成前腔体118中的压力迅速减小。

当阀体58抵靠前座54且扳机82被压下时，空气从通路86行进通过阀84、通过通路88和通道96，通过通路62和通道64到达通路42，在筒通道18中向后推动质量块20，如图3所示。如图1-3所示，质量块20可包括绕其前表面的突起区域130以便在质量块的前部保持一个小的空隙/空间，以便使得即使质量块抵靠工具34和筒16的前部时空气也加压该空间从而向后推动质量块。当质量块20向后移动时，通道18中的空气首先通过通道28、30排到排气通路26，最后行进通过锤体14中的排气通路90。当质量块继续向后行进时，通道28被堵塞，但是空气继续通过通道30排出。最后，当质量块20堵塞通道30时，空气受迫通过如图2所示的阀40中的通路通道64，使阀体58从前座54移开并朝后座56移动，阻塞通路62并接通通路60(图1)。本领域技术人员已知，阀和质量块又处于上文所描述的位置且循环重新开始。通过这种方法，阀体58和质量块20来回振荡。在质量块20向后运动的终点处，质量块20撞击筒16的后端部，使得筒在体部14中向后移动，压缩弹簧114并使得前腔体118中压力迅速增加。如图1-3所示，可在筒16的后端部处设置可压缩阻尼垫132以便减少质量块20敲击筒后端部的冲击。

当锤10不使用时，筒组件12处于静止位置，如图1所示。在静止位置处，弹簧114、116都未被压缩，且筒组件12上没有施加力。应当理解，弹簧114、116可被部分地压缩而不脱离本发明的范围。由于质量块20敲击工具34所引起的脉冲被传递给筒16，使得筒在壳体腔室70中从静止位置向前移动或滑动。前弹簧114压缩并减速筒组件12的向前轴向运动，以便吸收由质量块20敲击工具34的脉冲引起的震动。在返回冲程期间质量块20后端部敲击阻尼垫132引起的反冲脉冲被传递至筒组件12，使得筒组件在壳体腔室70从其静止位置向后移动，后弹簧116减速筒组件12的向后轴向运动。在使用中，筒组件12从其静止位置向前和向后振荡，且弹簧114、116阻尼并减速各轴向运动以便使得使用者感受到的振动减弱。

已经详细描述了本发明，显而易见的是能够进行改进和变型而不脱离由所附权利要求限定的本发明的范围。

在说明本发明的元件或本发明的优选实施例的元件时，用词“一”、“一个”、“该”、“所述”意指具有一个或多个元件。术语“包括”“包含”和“具有”是开放性的，表示除了列出的元件还可以有其它元件。

由于在上述构造、产品和方法中可做各种改变而不脱离本发明的范围，所以上文包含的及在附图中示出的内容应当理解为是解释性的而不是限制性的。

Claims (10)

1.一种动力驱动锤，包括：

体部，所述体部具有管状壳体；和

筒组件，所述筒组件容纳于所述壳体中，并在所述动力驱动锤不操作时相对于所述壳体处于静止位置，所述筒组件包括：

筒，所述筒具有适于保持工具的前端部、通道、以及与所述前端部相对的后端部；以及

质量块，所述质量块容纳于所述筒的通道内，当所述动力驱动锤操作经历动力冲程和返回冲程时，所述质量块在筒的通道中移动，在所述动力冲程中，所述质量块朝向筒的前端部移动以敲击保持在筒中的工具，在所述返回冲程中，所述质量块朝向筒的后端部移动；

当所述动力驱动锤操作时，所述筒组件相对于所述壳体从静止位置向前和向后移动；以及

减振机构，所述减振机构将所述筒组件连接于所述体部，以减小当所述质量块在筒中向前和向后移动时传递至壳体的震动，所述减振机构包括：

一紧固件，所述紧固件固定于所述筒组件的后端部并延伸穿过一位于壳体中的通道；

第一弹簧，所述第一弹簧由紧固件保持于所述壳体的外侧且构造成使得筒组件相对于体部的向前运动减速，以及

第二弹簧，所述第二弹簧由紧固件保持于所述壳体的内侧且构造成使得筒组件相对于体部的向后运动减速。

2.根据权利要求1所述的动力驱动锤，其特征在于，所述动力驱动锤进一步包括一固定于所述壳体的后端部的帽盖，所述帽盖覆盖所述紧固件延伸出壳体的部分。

3.一种动力驱动锤，包括：

体部，所述体部具有管状壳体；和

筒组件，所述筒组件容纳于所述壳体中，并在所述动力驱动锤不操作时相对于所述壳体处于静止位置，所述筒组件包括：

筒，所述筒具有适于保持工具的前端部、通道、以及与所述前端部相对的后端部；以及

质量块，所述质量块容纳于所述筒的通道内，当所述动力驱动锤操作经历动力冲程和返回冲程时，所述质量块在筒的通道中移动，在所述动力冲程中，所述质量块朝向筒的前端部移动以敲击保持在筒中的工具，在所述返回冲程中，所述质量块朝向筒的后端部移动；

当所述动力驱动锤操作时，所述筒组件相对于所述壳体从静止位置向前和向后移动；以及

减振机构，所述减振机构将所述筒组件连接于所述体部，以减小当所述质量块在筒中向前和向后移动时传递至壳体的震动，所述减振机构包括：

一紧固件，所述紧固件固定于所述筒组件的后端部并延伸穿过一位于壳体中的通道；

包括第一弹簧的第一减振构件，所述第一弹簧由紧固件保持于所述壳体的外侧，所述第一减振构件构造成使得筒组件相对于体部的向前运动减速；和

包括第二弹簧的第二减振构件，所述第二弹簧由紧固件保持于所述壳体的内侧，所述第二减振构件构造成使得筒组件相对于体部的向后运动减速；并且

其中，所述第一减振构件和所述第二减振构件中的至少一个包括腔体，所述腔体的内部体积响应于筒组件相对于体部壳体的运动而改变，所述腔体由O形环密封，所述O形环密封所述壳体与所述筒组件之间的交界面。

4.根据权利要求3所述的动力驱动锤，其特征在于，所述腔体至少部分地由体部壳体和筒组件的一部分限定。

5.根据权利要求1所述的动力驱动锤，其特征在于，所述筒组件包括围绕所述筒的至少一部分的套管，所述套管至少部分地限定一围绕所述筒的通路。

6.根据权利要求1所述的动力驱动锤，其特征在于，所述筒组件包括围绕所述筒的至少一部分的套管，所述套管至少部分地限定入口通路和排出通路，所述入口通路用于将空气输送至所述筒的通道以使得所述质量块在通道中向前和向后移动，所述排出通路用于将空气从所述筒排出。

7.根据权利要求6所述的动力驱动锤，其特征在于，所述筒组件还包括阀，所述阀与所述入口通路和排出通路流体连通，以用于引导流动通过所述入口通路和排出通路。

8.一种动力驱动锤，包括：

壳体；

筒组件，所述筒组件安装于所述壳体上，并在动力驱动锤不操作时相对于壳体处于静止位置，所述筒组件包括：

筒，所述筒具有前端部、通道、以及与所述前端部相对的后端部；以及

质量块，所述质量块以可移动的方式容纳于所述筒的通道内，所述质量块在动力冲程和返回冲程之间在所述筒的通道内前后振荡，

当所述动力驱动锤操作时，所述筒组件相对于壳体从静止位置向前和向后移动；并且，

减振机构安装在所述筒组件和壳体之间，所述减振机构包括：

紧固件，所述紧固件具有头部，所述紧固件安装在所述筒组件上并以可滑动的方式由所述壳体接纳；

第一弹簧，所述第一弹簧由所述紧固件保持在筒组件和壳体之间；以及

第二弹簧，所述第二弹簧由所述紧固件保持在壳体和紧固件的头部之间。

9.根据权利要求8所述的动力驱动锤，其特征在于，所述减振机构还包括基本密封的腔体，所述腔体的内部体积响应于筒组件相对于壳体的运动而改变。

10.根据权利要求8所述的动力驱动锤，其特征在于，所述第一弹簧吸收由返回冲程后的冲击导致的震动，所述第二弹簧吸收由动力冲程后的冲击导致的振动。

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