CN102259327B - 冲击工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种冲击工具，其工具头保持装置(104)具有：工具保持架(151)，其为尺寸较长的部件并具有可插拔工具头(119)的工具头保持孔(151a)；外轮廓构成部件(159)，其构成该工具头保持装置的外轮廓，其从该工具保持架顶端部一侧向作业工具机身一侧移动时能安装在该工具保持架顶端部；止动部件(171)，其以沿长轴方向的移动被限制的状态嵌装在该工具保持架的外周面，由其阻止该外轮廓构成部件脱离该工具保持架的顶端部；防张开部件(175)，其设置在该工具保持架的长轴方向上的该止动部件的中心位置的外侧，沿与该工具保持架的长轴方向交叉的方向与该止动部件的外表面面对，以防止该止动部件沿与该工具保持架的长轴方向交叉的方向张开。

Description

冲击工具

技术领域

本发明涉及一种冲击工具，至少使其工具头沿着长轴方向作直线运动，以对被加工体进行所需的加工作业。

背景技术

在电镐或者电锤等冲击工具的工具保持架顶端部安装有工具头保持装置。其中，电镐的工具头沿着直线方向作冲击动作，而电锤的工具头既沿直线方向作冲击动作又沿周向方向作转动动作，上述工具头保持装置用来保持插入上述工具保持架中的工具头。构成该工具头保持装置外轮廓的外轮廓构成部件，从顶端部一侧与插入有工具头的工具保持架的外侧嵌合并覆盖该工具保持架的外侧，通过止动环防止已经嵌合在工具保持架上的外轮廓构成部件脱离该工具保持架，作为止动部件，所述止动环安装在工具保持架的外周面上。例如，在日本发明专利公开公报特开2006-159376号(专利文献1)中公开有这种冲击工具。

采用上述结构时可能会出现以下现象：在冲击工具出现无效冲击(在工具头未接触被加工体的状态下进行驱动)而产生的冲击力作用下止动环沿着径向方向张开，反复出现这种现象时止动环会因磨损而损坏。因此，上述公报中记载的冲击工具采用了以下结构：使用专用工具沿轴线方向向外轮廓构成部件加载，并在使设置于该外轮廓构成部件内的环形缓冲件(橡胶)产生压缩变形的状态下，依次将由金属制成的垫片和止动环嵌入工具保持架上，使垫片内周侧锥面与止动环抵接时可将该止动环固定下来，此时，该止动环不会沿径向方向张开。但采用这种结构时，组装作业比较繁琐，而且作为止动环防张开结构，上述结构也不尽合理，因而可对其作进一步的改进。

【专利文献1】日本发明专利公开公报特开2006-159376号

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供如下一种技术：对于具有工具头保持装置的冲击工具而言，能合理而有效地防止其止动部件张开。其中，由该止动部件防止工具头保持装置的外轮廓构成部件脱离工具保持架。

为了实现上述目的，优选本发明技术方案1所述的作业工具具有作业工具机身以及安装在该作业工具机身的顶端区域的工具头保持装置。至少对保持在工具头保持装置中的工具头进行驱动而使该工具头作直线运动，以进行所需的加工作业。工具头保持装置具有工具保持架、外轮廓构成部件、止动部件和防张开部件。工具保持架具有可以插拔工具头的工具头保持孔，该工具保持架为尺寸较长的部件。使外轮廓构成部件从工具保持架顶端部一侧向作业工具机身一侧移动时可将其安装在该工具保持架上。止动部件以在长轴方向上的移动被限制的状态嵌装在工具保持架的外周面上，设置该止动部件的目的是阻止外轮廓构成部件脱离工具保持架顶端部。较为典型的止动部件由C型环、E型环等开口环形成。这里，所谓的“在长轴方向上的移动被限制的状态”，相当于在工具保持架的外周面上沿周向方向设置环形槽并使止动部件与该环形槽嵌合的状态。防张开部件设置在工具保持架的长轴方向上的止动部件的中心位置的外侧，该防张开部件被设置成沿与工具保持架的长轴方向交叉的方向与止动部件的外表面面对的状态。当出现无效冲击现象时，在从工具保持架传递给止动部件的冲击力作用下，止动部件沿与工具保持架的长轴方向交叉的方向张开时，由该防张开部件限制该止动部件的张开。另外，所谓的“无效冲击”，意为在工具头未接触被加工体的状态下对冲击工具进行驱动的情况。

采用本发明技术方案1所述的作业工具时，防张开部件设置在工具保持架的长轴方向上的止动部件的中心位置的外侧，该防张开部件沿与工具保持架的长轴方向交叉的方向与该止动部件的外表面面对。因此，当出现无效冲击现象时，在从上述工具保持架传递给该止动部件的冲击力作用下，该止动部件沿着与工具保持架的长轴方向交叉的方向张开时，由该防张开部件限制该止动部件的张开。因此，本发明可减少止动部件因反复出现张开而受到磨损，因此能提高其使用寿命。

本发明技术方案2中，将止动部件和防张开部件设置成平时呈非接触的状态。

采用本发明技术方案2时，由于将止动部件和防张开部件设置成非接触状态，所以对于止动部件和防张开部件之间的关系，可以减低对其制作条件的要求。

本发明技术方案3中，工具保持架具有从外轮廓构成部件的顶端突出出来的突出顶端部。工具头保持装置还具有由橡胶制成的覆盖部，该覆盖部与突出顶端部嵌合。另外，防张开部件与覆盖部形成一个整体，当覆盖部与工具保持架的突出顶端部嵌合时，该防张开部件位于止动部件的外侧。

采用本发明技术方案3时，在通过止动部件使安装在工具保持架顶端部的外轮廓构成部件呈不能脱离的状态下，只需使覆盖部与工具保持架的突出顶端部嵌合时，可由防张开部件使止动部件呈防止张开的状态。因此，本发明可提高组装和修理效率。

本发明技术方案4中，防张开部件由金属制成。

采用本发明技术方案4时，由于防张开部件由金属制成，所以当止动部件要张开时，该防张开部件可对其施以所需的抵抗力。

【发明效果】

采用本发明时，对于具有工具头保持装置的冲击工具而言，能够合理而有效地防止其止动部件张开。其中，由该止动部件防止工具头保持装置的外轮廓构成部件脱离工具保持架。

附图说明

图1为表示本发明实施方式所述电锤的整体结构的侧剖图。

图2为表示其主要部位的结构的放大剖面图。

图3为用来说明夹紧装置的盖子的安装状态的图。

图4为沿图1中的剖切线A-A剖切的剖面图。

【符号说明】

101：电锤(冲击工具)，103：机身部(作业工具机身)，104：工具头保持装置，105：电机壳体，106：圆筒部，107：齿轮箱，109：把手，109a：扳机，111：驱动电机，112：输出轴，113：运动转换机构，115：冲击构件，117：动力传递机构，119：锤头(工具头)，119a：扭矩传递槽，129：活塞，141：气缸，141a：空气室(缸筒)，143：撞锤，145：撞栓，145a：锥面，151：工具保持架，151a：工具头保持孔，151b：环形槽，151c：顶端突出部，151d：凹部，151e：锥面，152：长孔，153：突起，155：卡止爪，155a：外侧突出端部，156：凸轮环，156a：凸缘部，157：工具套筒，157a：圆筒部，159：防尘罩部件(外轮廓构成部件)，159a：向内凸缘部，161：压缩螺旋弹簧，163：弹簧支承圆板，165：弹簧支承圆板，167：缓冲部件，169：垫片，171：开口环(止动部件)，173：盖部件(覆盖部)，173a：突部，173b：突片，174：环保持部，174a：向内凸缘部，175：防张开环(防张开部件)，177：轴瓦，178、179：O型圈

具体实施方式

下面，参照图1-4详细说明本发明的实施方式。本实施方式采用电锤来作为作业工具的一个例子进行说明。如图1所示，总体来看，本实施方式的电锤101在结构上主要具有：机身部103，其构成电锤101的外轮廓；工具头保持装置104，其设置在机身部103的顶端区域(图1中的左侧)；把手109，其安装在机身部103的后端部(图1中的右侧)，进行加工作业时作业人员可用手把持该把手109。锤头119安装在工具头保持装置104中并且能够沿长轴方向与该工具头保持装置104相对移动，锤头119与工具头保持装置104一起在周向方向转动。机身部103对应于本发明中的“作业工具机身”，锤头119对应于本发明中的“工具头”。另外，为方便说明，将锤头119一侧称为前侧，把手109一侧称为后侧。

机身部103在结构上主要包括：电机壳体105，其内收装有驱动电机111；齿轮箱107，其内收装有运动转换机构113、冲击构件115和动力传递机构117。由驱动电机111产生的旋转动作，被运动转换机构113转换为直线运动后将其动力传递给冲击构件115，由该冲击构件115在锤头119的长轴方向(图1中的左右方向)上产生冲击力。另外，由驱动电机111产生的转动，被动力传递机构117进行减速后传递给锤头119，由此使该锤头119在周向方向转动。驱动电机111位于锤头119的长轴方向的下方一侧，其设置状态为：输出轴112的轴线延长线与锤头119的长轴线(长轴方向)垂直交叉。作业人员对设置在把手109上的扳机109a拉动操作时可向驱动电机111通电而使其产生旋转动作。

运动转换机构113以曲柄机构为主要部分。曲柄机构被驱动电机111驱动而转动时，活塞129沿着锤头长轴方向在气缸141内作直线运动。其中，活塞129被当作驱动元件并且由其构成上述曲柄机构的最终运动部件。另外，动力传递机构117以由多个齿轮构成的齿轮减速机构为主要部分，由其对驱动电机111的转动进行减速后再由构成最终输出轴的工具保持架151传递给锤头119，这样可使该锤头119在周向方向转动。

冲击构件115在结构上主要具有作为冲击元件的撞锤143和作为中间元件的撞栓145。其中，撞锤143和活塞129一起以可沿气缸141的缸筒内壁滑动的方式设置，撞栓145以可在后述工具保持件151内滑动的方式设置。当活塞129滑动时，在气缸141的空气室141a的空气弹簧(气压变动)作用下，撞锤143随之被驱动并撞击(冲击)撞栓145，这样可将撞击力经撞栓145传递给锤头119。

向具有上述结构的电锤101的驱动电机111通电而使其转动时，不仅有来自运动转换机构113的经冲击构件115而沿长轴方向传递的冲击力作用于锤头119，还有经动力传递机构117传递的周向方向的旋转力作用于同一锤头119。被工具头保持装置104保持的锤头119由此产生朝向轴线方向的锤击动作和朝向周向方向的钻削动作，从而能对未图示的被加工体(混凝土)进行电锤加工作业(打孔作业)。另外，虽然电锤101采用了可在电锤加工作业以及锤击加工作业之间适当地进行切换的结构，但是由于这与本发明不直接相关，所以省略其说明。其中，电锤加工作业通过上述锤击动作和周向方向上的钻削动作来完成，而进行锤击加工作业时只有朝向长轴方向的冲击力作用于锤头119。

下面参照图2～图4说明用来保持锤头119的工具头保持装置104。工具头保持装置104在结构上主要具有：工具保持架151，其呈圆筒状并且具有截面呈圆形的工具头保持孔151a，锤头119插入该工具头保持孔151a中并且可从其中拔出；卡止爪155，其数量为多个，由其限制或允许将插入上述工具头保持孔151a中的锤头119拔出；工具套筒157，由作业人员对其进行操作时可切换上述卡止爪155的状态，以使该卡止爪155位于限制拔出锤头119的位置或允许拔出锤头119的位置；防尘罩部件159，其大致呈圆筒状并用来覆盖上述工具套筒157的前侧区域；盖部件173，其由橡胶制成并且设置在上述防尘罩部件159的前部。

工具保持架151为尺寸较长的部件，并在构成齿轮箱107的前方区域(顶端区域)的大致呈圆筒状的圆筒部106内延伸，工具保持架151可在上述动力传递机构117的作用下转动。插入工具保持架151的工具头保持孔151a中的锤头119的轴部外周面形成有扭矩传递槽119a，工具头保持孔151a的内侧形成有向径向方向突出的作为扭矩传递部的多个突起153，扭矩传递槽119a与突起153卡合时由锤头119传递来自工具保持架151的旋转驱动力。

工具保持架151上形成有在径向方向贯穿的、在轴向方向上具有规定长度而延伸的多个长孔152，长孔152沿周向方向隔开规定距离，各长孔152中分别设置有卡止爪155。各卡止爪155可以分别沿工具保持架151的轴线方向和径向方向移动，各卡止爪155的径向方向的内侧端部，嵌入插到工具头保持孔151a内的锤头119的轴部外周面的卡止槽(为方便起见省略其图示)中，这样可以限制该锤头119从工具头保持孔151a内被抽出。

工具保持架151的外侧设置有可沿轴线方向(前后方向)移动的工具套筒157。工具套筒157具有：圆筒部157a，其位于工具套筒157上的轴线方向的前侧，以可以与之相对滑动的方式与凸轮环156嵌合；弹簧支承圆板163，其位于圆筒部157a的后部并且用于支承压缩螺旋弹簧161。在前后方向上，卡止爪155的外侧突出端部155a被夹在该圆筒部157a和弹簧支承圆板163之间。因此，工具套筒157向前或向后移动时，卡止爪155的外侧突出端部155a被弹簧支承圆板163或圆筒部157a推压，因此，卡止爪155也向前或向后移动。另外，凸轮环156以可沿轴线方向与之相对滑动的方式与工具保持架151的外周面嵌合。

在设置于工具套筒157和工具保持架151之间的作为施力部件的压缩螺旋弹簧161的作用下，所述工具套筒157平时总是被施以朝向前方(顶端方向)的力。即，压缩螺旋弹簧161夹装在工具套筒157一侧的弹簧支承圆板163和工具保持架151一侧的弹簧支承圆板163之间，朝轴线方向的前侧向工具套筒157施加弹力。在工具头保持孔151a中未插有锤头119的状态下，受压缩螺旋弹簧161的弹力作用的工具套筒157被推向前方，其轴线方向的前端部与设置在凸轮环156的外周面上的作为止动件的凸缘部156a抵接时可保持在前侧位置。

工具套筒157位于前侧位置时，通过凸轮环156限制卡止爪155向径向方向外侧移动，由此限制锤头119从工具保持架151中被拔出。但是使工具套筒157克服压缩螺旋弹簧161的弹力而后移时，卡止爪155边后移边向径向方向外侧移动，由此允许锤头119从工具保持架151中被拔出。因该结构为现有技术中的公知结构，所以省略其详细说明。

在工具套筒157的前侧区域设置有大致呈圆筒状的防尘罩部件159。除了由作业人员的手指进行操作时所需的区域之外，由防尘罩部件159覆盖工具套筒157的余下的前侧区域，这样可以防止粉尘等进入工具头保持装置104内，由防尘罩部件159构成工具头保持装置104的外轮廓。防尘罩部件159对应于本发明中的“外轮廓构成部件”。覆盖工具套筒157的防尘罩部件159的前端内部具有沿径向方向向内延伸的凸缘部159a，所述向内凸缘部159a以可与之相对滑动的方式嵌合在工具保持架151的外表面上。向内凸缘部159a和凸轮环156之间夹装有环形缓冲部件167，在向内凸缘部159a的前表面设置有由金属制成的垫片169。缓冲部件167以及垫片169以与之间隙配合的方式与工具保持架151的外表面嵌合。

上述工具套筒157、凸轮环156、缓冲部件167、防尘罩部件159和垫片169从顶端侧向内部侧(后部)按上述顺序依次与工具保持架151嵌合时，可将相邻的两个部件以轴线方向的端面相互抵接的方式进行组装，之后再装入由横截面形状呈圆形的线材形成的C型环或者E型环等开口环171时，可使上述各部件不与工具保持架151脱离。因此，从工具套筒157经缓冲部件167、防尘罩部件159向前作用于垫片169的弹力，最终由开口环171来承受。开口环171弹性嵌合在形成于工具保持架151的外表面的沿周向方向的一圈环形槽151b中，开口环171以轴线方向上的移动被限制的状态安装在工具保持架151的外表面。其中，上述环形槽151b的横截面形状大致呈半圆弧形。

如图3所示，工具保持架151的顶端部从防尘罩部件159的前表面向前部突出出来，由橡胶制成的盖部件173安装在突出顶端部151c上并从外侧覆盖该突出顶端部151c。盖部件173对应于本发明中的“覆盖部”。在盖部件173的后端内侧设置有由金属制成的防张开环175，其用来限制开口环171沿径向方向张开，即，限制开口环171沿与工具保持架151的长轴方向交叉的方向张开。防张开环175是在周向方向无缝的环并且横截面形状呈矩形，即其径向方向上的长度比其厚度(轴线方向上的长度)大，其由钢材等硬质线材制成，并位于工具保持架151的长轴方向上的开口环171的中心位置的外侧，以其内表面与开口环171的外表面留有间隙的非接触状态与该开口环171面对设置。防张开环175对应于本发明中的“防张开部件”。

盖部件173是前后分别敞口的筒状部件，其从前侧向后部嵌装在工具保持架151的突出顶端部151c的外表面上。安装在工具保持架151上的盖部件173的形成于其前端部内表面上的唇形突片173b，与插入工具头保持孔151a内的锤头119的轴部外周面弹性接触，以此防止粉尘从锤头119的外表面和盖部件173的内表面之间进入工具头保持装置104的内部。另外，盖部件173的筒状孔内的轴线方向上的中间部分内表面上形成有沿径向方向向内突出的突部173a，将盖部件173安装在工具保持架151的突出顶端部151c上时，该突部173a与形成于突出顶端部151c的外表面的环形凹部151d弹性卡合，通过该结构来保持安装状态。但是在进行保养或修理时，用可使其突部173a产生弹性变形程度的力向前拉盖部件173时，可将盖部件173从工具保持架151的突出顶端部151c上取下。

如图3所示，防张开环175不仅从后部嵌入形成于盖部件173的后部敞口部一侧的环保持部174内，还由环保持部174的向内凸缘部174a支承后端部的外缘部。因此其与盖部件173形成一个整体。如图2所示，使盖部件173与工具保持架151的突出顶端部151c上的正常位置嵌合时，防张开环175被设置成其内表面与开口环171的外表面呈非接触状态，此时张开环175的内表面与开口环171的外表面互相面对。

另外，如图2和图3所示，工具保持架151的用来收装撞栓145的区域，和构成齿轮箱107的顶端区域的筒状圆筒部106之间夹设有轴瓦(轴承)177，因此，工具保持架151得以支承并且可以转动。在轴瓦177的外周面和圆筒部106的内周面之间夹装有O型环179，轴瓦177的内周面和工具保持架151的外周面之间夹装有O型环178。夹装在轴瓦177的外周面和圆筒部106的内周面间的外侧O型环179，被当作用来防止轴瓦177与圆筒部106相对转动的部件，因此，轴瓦177和工具保持架151之间被设定为滑动面，所以齿轮箱内的润滑油(润滑脂)有可能从该滑动面漏到外部，即，从轴瓦177的内周面和工具保持架151的外周面之间的间隙漏到外部。在本实施方式中，在轴瓦177的内周面和工具保持架151的外周面之间设置有O型环178，以防止润滑油漏到外部。另外，外侧的O型环179当然也具有可防止润滑油漏出的密封功能。

本实施方式所述的工具头保持装置104具有上述结构。锤头119的轴部被插入工具保持架151的工具头保持孔151a内，该锤头119通过卡止爪155在限制被拔出的状态下以可沿长轴方向与之相对移动的方式被工具保持架151保持，还通过突起153和扭矩传递槽119a之间的卡合以可与该工具保持架151一起转动的方式被该工具保持架151保持。因此，锤头119不仅可进行被撞栓145冲击时的撞击动作，还可进行与工具保持架151一起转动的钻削动作。

但是，电锤101出现无效冲击现象时，即在锤头119未接触被加工体的状态下被驱动时，被撞锤143撞击的撞栓145的前端锥面145a与工具保持架151的内壁的锥面151e抵接，在该冲击力作用下开口环171有时向径向方向外侧张开。在本实施方式中采用了在开口环171的外侧设置防张开环175的结构。因此，在出现无效冲击时现象的冲击力的作用下向径向方向外侧张开的开口环171的外表面与防张开环175的内表面抵接，此时可阻止开口环171的张开动作。即，采用本实施方式时，由于可由防张开环175防止开口环171张开，因此，可减少开口环171因反复出现张开而受到磨损，从而能提高其使用寿命。此时，在本实施方式中，对于防张开环175，将其横截面形状设定为矩形，又采用由与径向方向交叉的方向上的表面限制开口环171张开的结构，所以能起到稳定地防止其张开的作用。

另外，在本实施方式中，不仅使防张开环175嵌入盖部件173的环保持部174中，还由向内凸缘部174a支承防张开环175的后端部的外缘部，因此，防张开环175与盖部件173形成一个整体。像这样使防张开环175与盖部件173形成一个整体时，当使盖部件173以及工具保持架151的突出顶端部151c嵌合时，即，进行盖部件173的安装动作的同时，可使防张开环175容易地设置在开口环171的外侧。因此可提高组装和修理效率。

还有，在本实施方式中，采用了使防张开环175在开口环171的外侧与之呈非接触状态而设置的结构。因此可以降低对开口环171和防张开环175的制作精度要求，从而能够降低制造成本。另外，由于防张开环175由金属制成，因此可容易地确保其对开口环171沿径向方向的张开动作有足够的抵抗力(强度)。

另外，在本实施方式中，使防张开环175与盖部件173形成一体，但也可以采用分开组装的结构。还有，也可将上述结构改为：在平时(没有冲击力作用时)，将防张开环175的内表面以及开口环171的外表面之间设置成互相接触的状态。

还有，在上述实施方式中，说明了电锤101的锤头119同时进行向长轴方向的锤击动作和向周向方向的钻削动作的情况，但是该锤头119当然也适用于只向长轴方向作锤击动作的电镐。

鉴于本发明的上述主旨，还可以具有如下所述的形态。

(形态1)

技术方案1～4中记载的防张开部件，由在周向方向无缝的环形成。

(形态2)

形态1中的上述环的横截面形状为矩形，其内周面是与止动部件的张开方向交叉的方向上的面，该面与该止动部件的外表面面对。

Claims (2)

1.一种冲击工具，其具有作业工具机身以及安装在该作业工具机身顶端区域的工具头保持装置，至少对保持在该工具头保持装置中的工具头进行驱动而使该工具头作直线运动，以进行所需的加工作业，其特征在于，上述工具头保持装置具有：

工具保持架，其为尺寸较长的部件并且具有能插入上述工具头的工具头保持孔，该工具头还能从该工具头保持孔中被拔出；

外轮廓构成部件，由其构成上述工具头保持装置的外轮廓，使其从上述工具保持架顶端部一侧向上述作业工具机身一侧移动时能将其安装在该工具保持架顶端部；

止动部件，其以在长轴方向上的移动被限制的状态嵌装在上述工具保持架的外周面，由该止动部件阻止上述外轮廓构成部件脱离上述工具保持架的顶端部；

防张开部件，其由金属制成，周向方向无缝，设置在上述工具保持架的长轴方向上的上述止动部件的中心位置的外侧，沿与上述工具保持架的长轴方向交叉的方向与该止动部件的外表面面对，当出现无效冲击现象时，在从上述工具保持架传递给上述止动部件的冲击力作用下，该止动部件沿着与工具保持架的长轴方向交叉的方向张开时，由所述防张开部件限制该止动部件的张开，

上述工具保持架具有从上述外轮廓构成部件的顶端突出出来的突出顶端部，

上述工具头保持装置还具有由橡胶制成的覆盖部，所述覆盖部与上述突出顶端部嵌合，

上述防张开部件与上述覆盖部形成一个整体，当该覆盖部与上述工具保持架的突出顶端部的外周面嵌合时，所述防张开部件位于上述止动部件的外侧。

2.根据权利要求1所述的冲击工具，其特征在于，

上述止动部件和上述防张开部件设置成平时呈非接触的状态。