CN102770245A - 具有设备部件的冷却的钻孔锤和/或冲击锤 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种钻孔锤和/或冲击锤，其包括冷却空气管道（20），以将冷却气流从冷却风机（16）引导到内燃机（1）缸体（7）的外壁。冷却空气管道设计成它渐缩到使在对应的散热片（21）之间被引导的部分冷却气流与主冷却气流分岔的程度。这样，冷却空气管道（20）内的冷却气流的流速保持基本上恒定，从而使内燃机的冷却优化。附加地，可以将冷却空气管道（20）在缸体（7）下游分成两个冷却空气管道（26，27）。冷却空气管道中的一个将冷却空气引导到内燃机（1）的排气系统（30），而另一冷却空气管道（27）将冷却空气引导到冲击机构（5）的引导外壳（13）的外壁。这样，可有针对地对锤子内的热源进行冷却。

Description

具有设备部件的冷却的钻孔锤和/或冲击锤

本发明涉及一种具有内燃机的钻孔锤和/或冲击锤。

具有内燃机的钻孔锤和/或冲击锤（在下文中也简称为锤子）特别已知是相对较重的破碎锤，这些破碎锤沿向下的方向基本上垂直地进行工作。在这种类型的以汽油为动力的锤子中，设置经由内燃机的曲轴驱动的冷风机，以冷却内燃机。冷风机产生冷却气流，沿内燃机缸体的外侧、特别是沿设置在缸体的外侧上的散热片引导该冷却气流。从内燃机排出的内燃机冷却废气通常在此情况下非常热，并且因此必须通过最短的路径引导到锤子外。

由内燃机驱动并设置成产生锤子的工作运动的冲击机构也可能由于空气压缩而被强烈加热，特别是在涉及的是气动冲击机构时。为了冷却冲击机构，因此已知设置一种附加的风机叶轮，该风机叶轮为冲击机构产生单独的冷却气流。必须为此附加的风机叶轮设置合适的空间并进行设计工作。

本发明解决的问题是找出一种钻孔锤和/或冲击锤，在该钻孔锤和/或冲击锤中，可以对部件进行改善的冷却。

此问题根据本发明通过根据权利要求1的钻孔锤和/或冲击锤、又或者通过根据权利要求6的钻孔锤和冲击锤来解决。在从属权利要求中规定了有利的实施方式。

一种钻孔锤和/或冲击锤具有内燃机，该内燃机具有缸体和在该缸体内可动的活塞；冷却风机，以产生冷却气流；以及冷却空气管道，以将冷却空气从冷却风机引导到缸体的外壁。在缸体外壁的上游，冷却空气管道具有如下管道部段，在该管道部段中，多个部分冷却气流从冷却气流（主冷却气流）分岔。

管道部段设计成所述管道部段的关于冷却气流的流动方向的横截面渐缩到使部分冷却气流从冷却气流分岔的程度，以使管道部段内的冷却气流的流速保持基本上恒定。

尽管冷却空气管道意在限定冷却气流从冷却风机到锤子出口的整个长度，但管道部段仅表示冷却空气管道的部分部段。然而，管道部段对于下述考虑方面来说特别重要。

因此，在冷却空气管道的其中对缸体或缸体外壁进行冷却的部段被设计成即便部分冷却气流已分岔，冷却气流（主冷却气流）的流速也保持恒定。与此相对地，在现有技术中，管道部段的横截面保持基本上恒定，因而，如果部分冷却气流分岔，冷却空气的流速则逐步减小。然而，由于冷却空气的流速及因此体积流量沿冷却空气管道变小这一事实意味着，在现有技术中必须通过冷却风机在进入端处产生相对较强的冷却气流，以使即便多个部分冷却气流已分岔，也能在冷却空气管道的末端处仍有足够的冷却空气。

因此借助本发明，通过使缸体上游的冷却空气管道渐缩以能够最佳地在热缸体部段内引导气流，因而，即使例如在远离设置在缸体处的火花塞并因此更冷的部段内，也有许多冷却气流经过。因此，可取消具有相似作用的单独旁路。这使得对内燃机冷却废气的加热减少且流动阻力也减小。

内燃机冷却空气可以相对较小的流动阻力吹过内燃机。由此，体积流量增大，且冷却空气温度降低。内燃机仅将对其必要的热量排出到冷却空气中，这意味着冷却空气同样不被强烈加热。与此相对，在现有技术中通常期望这样的冷却空气分布：从内燃机中引出可能的最大热量，然而这经常是不必要的。

可在缸体外壁上形成彼此平行延伸的多个散热片，其中，部分管道形成于彼此相邻设置的每两个散热片之间，以引导部分冷却气流，其中，部分冷却气流从由冷却风机引入的冷却气流分岔。散热片以已知的方式设置在缸体的外壁上并通常与缸体外壳一体铸造或在之后作为冷却元件附连于缸体的外壁。在相邻的散热片中的每个之间形成部分管道中的一个，各个部分冷却气流被引入散热片内。当主冷却气流被引导经过缸体的散热片时，各个部分冷却气流从主冷却气流逐步分岔。

特别是，管道部段可在散热片上游引导经过散热片，并因此经过部分管道或部分管道的初始部段。在此情况下，管道部段可设计成该管道部段的横截面沿对应的部分管道的初始部段渐缩到使部分冷却气流从冷却气流分岔的程度，以使管道部段内的冷却气流的流速保持基本上恒定。

部分管道内的部分冷却气流的流速可以基本相等。它们特别是还可以等于管道部段内的其余冷却气流的流速。这样，在可能最小的流动阻力的情况下实现冷却气流的稳定和优化。例如，不必要的流动阻力的指示将例如是冷却空气管道内流速的明显变化。

在一个变型中，冷却气流以特别有利的方式进行引导。在此情况下还可确保冷却由锤子的内燃机驱动的冲击机构。

在此变型中，设置用于将冷却气流从冷却风机沿缸体外壁传导的冷却空气管道，由此，冷却空气管道在缸体外壁下游具有这样的管道部段，该管道部段用于将冷却气流引导到内燃机的排气系统和/或引导到冲击机构。

由此，可以确保在流经缸体时已被加热的冷却空气还可用于冷却其它热部件，这些其它热部件的温度高于在操作过程中缸体下游的冷却气流的温度。这些部件包括特别是内燃机的排气系统或冲击机构。

在此方案中，内燃机冷却废气由此用于冷却其它锤子部件，即，特别是冷却排气系统，例如消音器，以及冲击机构。排气系统和冲击机构在锤子操作过程中受到较大热负荷。一方面，来自这些部件的废热会对部件本身造成问题。另一方面，废气还会引起锤子的其它部件（例如，化油器或燃料泵）的过热，这会影响可靠的操作。

已表明，来自内燃机、换言之来自缸体外壁的冷却空气（内燃机冷却废气）仍相对较冷，并因此可用于冷却其它部件。因此，在一变型中，例如，此内燃机冷却废气流能在缸体外壁的下游被分开，并以两个独立的冷却气流的形式供给到排气系统和冲击机构。

通过对冷却空气管道有技巧的设计，因此可以引导适于所涉及的各个装置的冷却气流。因此，在缸体下游，例如冷却气流可仅引导到排气系统或仅引导到冲击机构，或者还可以引导到这两个组件上。此外，可以例如首先将冷却气流先引导到冲击机构，然后在冲击机构下游引导到排气系统。相似地，反过来，冷却气流还可先引导到排气系统，然后引导到冲击机构。冷却气流还可被分成两个平行的冷却气流，这些冷却气流平行地流入排气系统和冲击机构。

混合的形式也可以，例如，冷却气流在缸体外壁下游被分成两股冷却气流，在此情况下，一股冷却气流径直引导到排气系统，而第二冷却气流先引导到冲击机构，然后仅引导到排气系统。

冷却空气管道及因此冷却气流的引导的精确设计取决于锤子内的温度分布和所期望的冷却作用。

在一个实施例中，冷却空气管道在缸体的外壁下游具有用于将冷却气流引导到冲击机构的第一管道部段。在冲击机构下游，冷却空气管道具有用于将冷却气流引导到排气系统的第二管道部段。这样，冷却气流连续地先被引导到冲击机构，然后引导到排气系统。

在另一实施例中，冷却空气管道在缸体的外壁下游被分成用于第一冷却气流的第一冷却空气管道以及用于第二冷却气流的第二冷却空气管道。第一冷却空气管道用于将第一冷却气流引导到内燃机的排气系统，而第二冷却空气管道用于将第二冷却气流引导到冲击机构。

冲击机构可以是气动冲击机构并具有引导外壳以及驱动活塞，该驱动活塞可通过内燃机在引导外壳内例如以往复直线的方式运动，其中，第二冷却空气管道用于将第二冷却气流引导到引导外壳的外侧。相应地，第一管道部段还可设计成将冷却气流引导到引导外壳的外侧。当冲击机构是本身已知的气动冲击机构时，冲击机构内的热量相应地特别是在冲击机构内的空气压缩部段附近产生。这一热量经由引导外壳向外排出并能通过冷却气流散去。由于在冲击机构内产生的温度大于内燃机冷却废气的温度，所以内燃机冷却废气仍能有效地用于冷却冲击机构。

在一变型中，第二冷却空气管道可设计成使第二冷却气流在冲击机构的下游仍能引导到内燃机的排气系统。因此表明，即便冷却空气已冷却内燃机（缸体）和冲击机构，冷却空气的温度也仍低于内燃机的排气温度，特别是低于属于排气系统的消音器的温度。由此，有利的是冷却空气在冷却冲击机构之后仍可用于支持对消音器的冷却，以由此提高冷却效果。

上述变型可以任何方式彼此结合。因此，可以在缸体外壁下游将冷却气流独立地分成第一冷却气流和第二冷却气流。相似地，可以上述方式来设计设置在缸体外壁上游的管道部段内的冷却空气管道，以使冷却气流的流速在此管道部段内基本上保持恒定。然而，相似地，两个变型还可彼此结合，以实现特别有效的冷却。

下面将根据示例借助附图来更详细地阐释这个和其它优点和特征。附图中：

图1示出锤子的右视图；

图2示出图1的锤子的左视图；

图3示出锤子的剖视图；以及

图4示出锤子的底部立体图。

图1至4示出根据本发明的钻孔锤和/或冲击锤的示意性示例的不同视图。

锤子具有内燃机1，该内燃机经由第一曲柄连杆机构2、传动机构3和第二曲柄连杆机构4驱动冲击机构5。冲击机构5又加载于冲击工具6上，该工具在本示例中是钻头。这种类型的锤子的设计是广为人知的，并因此不必详细阐释。

内燃机1具有缸体7，活塞8在该缸体内可动地被引导。活塞8经由连杆9驱动第一曲柄连杆机构2。

传动机构3及因此第二曲柄连杆机构4经由曲柄连杆机构2的曲轴10运动。

冲击机构5构造成气动冲击机构并具有通过第二曲柄连杆机构4运动的连杆11，该连杆使驱动活塞12在属于冲击机构的引导外壳13内往复运动。

主活塞14在驱动活塞12内被引导，所述主活塞经由形成于驱动活塞12和主活塞14之间的气动弹簧15朝向工具6的端部运动并再次运动回来。这种类型的冲击机构5的功能也是已知的，并不必在此详细阐述。

具有风机叶轮17、风机外壳18和冷却空气进口19的冷却风机16设置在曲轴10的前端处。风机叶轮17通过曲轴10转动驱动并由此经由冷却空气进口19来抽吸环境空气。然后，冷却空气经由冷却空气管道20而被引导到待冷却的锤子。

特别是，冷却空气管道20将冷却空气引导到缸体7的外壁，多个散热片21以已知的方式设置在此外壁上。为了清楚起见，仅在图3中用附图标记21标记出散热片21中的两个。不言自明的是，缸体7的外壁具有多个散热片21，如由图3直接可知。

各个部分管道22在各散热片21之间形成，其中，气流能从冷却空气管道20被引导通过缸体7的外壁。由此，这些部分管道22的每个使部分冷却气流在冷却管道20的位于缸体7上游的管道部段内从主冷却气流分岔。

如图3中可见，冷却气流从上方流入冷却空气管道20，即，从冷却风机16向下，其中，在上述管道部段内，部分冷却气流经由对应的部分管道22逐步分岔并被引导通过缸体7的外壁。冷却空气管道20由此渐缩到使冷却空气由该冷却空气管道20分岔到对应的部分管道22内的程度。冷却空气管道20的横截面应由此减小，以使冷却气流的流速在设置于缸体7上游的冷却空气管道20内保持恒定。在图3中，可通过倾斜延伸的管道盖23看出这种渐缩。

可在图4中更清楚地看到冷却空气管道的横截面渐缩，基于带有垂直向下的工作方向的操作设定，从管道入口24开始的管道盖23既沿垂直方向向下又水平地离开管道入口24而倾斜延伸，并由此使冷却空气管道20渐缩。管道入口24仅在图4中借助虚线示出，这是因为它在管道盖23下方当然从外部是不可见的。

由此在冷却空气管道20和各种部分管道22内产生的冷却气流在很大程度上具有恒定、均匀的流速，这种流速对于优化的内燃机冷却是有利的。

冷却空气可在内燃机1下游、即在缸体7的外壁下游排入环境中。

然而，在本发明的特别有利的实施例中，如也在附图中示出那样，来自内燃机的冷却空气还用于冷却在锤子操作过程中被加热的部件。特别是，一个出口25处的冷却空气管道20被分成第一冷却空气管道26和第二冷却空气管道27，而冷却空气在出口25处被引导离开散热片21和缸体7的外壁。借助导向板28和29进行这种分离。导向板28、29可以适当地在空间内形成，以将对应的冷却气流引导到待冷却的部段。

第一冷却气流被引导到第一冷却空气管道26并被引导到内燃机1的排气系统30，特别是消音器。

具有消音器的排气系统30在锤子操作过程中变得特别热，因而，即使所述冷却空气已被加热，来自内燃机的冷却空气也仍能有助于冷却排气系统30。由此，例如在锤子的较长使用过程中，还特别确保排气系统30不能在其侧以不可接受的方式加热锤子的其它部件，诸如燃料供给装置、燃料箱或化油器。

第二冷却空气管道27将第二冷却气流作为冷却空气引导到冲击机构5，特别是引导到冲击机构5的引导外壳13的外壁，并从那里引导到冲击机构5的如下部段中：在该冲击机构部段中进行对气动弹簧15的压缩。通过气动弹簧15的压缩，在冲击机构5内引起强加热。此热量可通过在第二冷却空气管道27内供给的第二冷却气流来散出。

此外，如果适当地设计锤子，第二冷却气流也可以在它流经冲击机构5之后进一步供给到排气系统30，因而，由冲击机构5仅仅相对较少附加地加热的第二冷却气流仍能用于冷却排气系统30内的热消音器。

通过产生稳定的流速以如上所述的方式优化内燃机空气冷却，内燃机冷却废气的温度可以降低到它可用于冷却锤子的其它部件的程度。

通过对内燃机冷却废气的有针对性的引导和分布，可以确保所述冷却废气仅供给到其温度高到尽管已是相对较热的内燃机冷却废气但仍能被冷却的部段。例如，温度为80°C的发动机冷却废气仍能容易地使温度为300°C的消音器冷却下来。

内燃机冷却废气在经过缸体7的外壁之后被径直引导到锤子的其它热着的热源、并在那里起到冷却作用的这一事实这意味着，锤子的温度低于内燃机冷却废气的部段也间接地被进一步冷却。这是如此地实现的，即，通过较少的热量被引导到在热源附近的周围部件或组件，以使这些部件或组件同样保持较冷。

如在说明书的引言部分内详细描述，还可以将冷却空气管道构造成冷却空气在流经缸体7之后先被引导到引导外壳13的外壁，然后沿排气系统30引导。同样，冷却空气还可仅被引导到排气系统30。

Claims (11)

1.一种钻孔锤和/或冲击锤，具有

-内燃机（1），所述内燃机具有缸体（7）和在所述缸体（7）内可动的活塞（8）；

-冷却风机（16），以产生冷却气流；

-冷却空气管道（20），以将冷却气流从所述冷却风机（16）引导到所述缸体（7）的外壁；

其中，

-在所述缸体（7）的外壁上游，所述冷却空气管道（20）具有如下管道部段：在该管道部段中，多个部分冷却气流从所述冷却气流分岔；以及

-所述管道部段设计成所述管道部段的关于所述冷却气流的流动方向的横截面渐缩到使部分冷却气流从所述冷却气流分岔的程度，以使所述管道部段内的所述冷却气流的流速保持基本上恒定。

2.如权利要求1所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，

-在所述缸体（7）的所述外壁上形成彼此平行延伸的多个散热片（21）；以及

-部分管道（22）形成于彼此相邻设置的每两个散热片（21）之间，以引导部分冷却气流，其中，所述部分冷却气流从由所述冷却风机（16）引入的所述冷却气流分岔。

3.如权利要求1或2所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，所述管道部段在所述散热片（21）上游经过所述散热片（21）以及由此经过所述部分管道（22），并设计成所述管道部段的横截面沿对应的部分管道的起始部段渐缩到使部分冷却气流从所述冷却气流分岔的程度，因而，所述管道部段内的所述冷却气流的流速保持基本恒定。

4.如权利要求1至3中任一项所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，所述部分管道（22）内的所述部分冷却气流的所述流速基本上相同。

5.如权利要求1至4中任一项所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，所述冷却风机（16）经由所述内燃机（1）的曲轴（10）驱动。

6.一种钻孔锤和/或冲击锤，具有

-内燃机（1），所述内燃机具有缸体（7）和在所述缸体（7）内可动的活塞（8）；

-冲击机构（5），所述冲击机构由所述内燃机来驱动；

-冷却风机（16），以产生冷却气流；并具有

-冷却空气管道（20），以沿所述缸体（7）的外壁引导来自所述冷却风机（16）的所述冷却空气；

其中，

-所述冷却空气管道（20）具有在所述缸体（7）的所述外壁下游的第一管道部段，以将所述冷却气流引导到所述内燃机（1）的排气系统（30）和/或所述冲击机构（5）。

7.如权利要求6所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，

-所述缸体（7）的所述外壁下游的所述冷却空气管道（20）具有用于将所述冷却气流引导到所述冲击机构（5）的所述第一管道部段；以及

-所述冲击机构（5）下游的所述冷却空气管道（20）具有用于将所述冷却气流引导到所述排气系统（30）的第二管道部段。

8.如权利要求6或7所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，

-所述冷却空气管道（20）在所述缸体（7）的所述外壁下游分成用于第一冷却气流的第一冷却空气管道（26）以及用于第二冷却气流的第二冷却空气管道（27）；

-所述第一冷却空气管道（26）用于将所述第一冷却气流引导到所述内燃机（1）的所述排气系统（30）；以及

-所述第二冷却空气管道（27）用于将所述第二冷却气流引导到所述冲击机构（5）。

9.如权利要求8所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，

-所述冲击机构（5）具有引导外壳（13）和驱动活塞（12），所述驱动活塞通过所述内燃机（1）而在所述引导外壳（13）内可动；以及

-所述第二冷却空气管道（27）用于将所述第二冷却气流引导到所述外壳（13）的外侧。

10.如权利要求8或9所述的钻孔锤和/或冲击锤，其特征在于，所述第二冷却空气管道（27）可设计成使在所述冲击机构（5）的下游的所述第二冷却气流能被引导到所述内燃机（1）的所述排气系统（30）。

11.一种如权利要求1至5中任一项以及权利要求6至10中任一项所述的钻孔锤和/或冲击锤。

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