CN1035244C - 羊角锤的减震装置 - Google Patents

Abstract

一种羊角锤减震装置，包括一伸长的弹性带或箍，其卡在胡桃木塞的槽中，邻靠着塞与之压配合的承口内表面。塞的尺寸和形状与锤头承口相适应，对弹性带的部分提供至少一些运动自由度，使弹性件能振动，而与冲击引起的锤头的自然振动无关。弹性件的倾向是至少部分抵消和减弱锤头的自然振动。

Description

羊角锤的减震装置

本发明涉及便携式打击工具，更具体地说，涉及一种包括一减震装置的锤子结构。

本发明是有关一种所谓的“耐久型”锻造的木工羊角锤，其中，锤头与钢柄整体成形，后者构成了锤柄的一部分。

耐久型锤比普通的胡桃木柄锤有一些优点，但也存在许多限制。使其受欢迎的优点是增加了强度，并在锤头和柄之间有一永久的接合对于木柄型羊角锤来说，其具有用于敲钉子的打击头和用于起钉子的整体的爪，当将其用于预定的使用目的时，它甚至能承受最恶劣的使用条件。然而，当用于非预定的使用目的时，例如破坏性的，就会频繁的出现手柄断裂或手柄和锤头之间连接的松动。在木柄已干透之后，就常出现这种情况。有一整体钢柄的耐久羊角锤不会出现这种情况。这些因素就是为什么这种锤在市场上已取得了明显的成功的原因。

另一方面，耐久型锤有许多局限，主要有(1)缺少弹力，而使其在有经验的木工和工人手中难于使用；(2)在锤击时，有不希望有的振动的倾向。

最初，耐久型锤总是为包括一个头，一对爪，和一个柄的固体钢单元的形式。用这种锤时，锤击力直接从锤头传导到柄，而被使用者的手感觉到。有时，由于最初的冲击传递穿过锤头和进入爪，爪被振动并紧跟着最初的和较强的冲击力传递一个第二冲击返回至柄，这个第二和稍微不协调的冲击作用于使用者手上。于是，耐久型羊角锤的实心钢结构不能提供有效的减震弹力。

这样的振动作用不仅使使用者烦恼，而且减弱了锤子结构，以致有时常在一个或两个爪附近发生裂开或折断。已知裂纹是直接穿过爪的基部而发生，它不是发生于用爪拔钉子时，而是在锤的爪部不被使用时而发生，其裂缝是完整的，形成穿过爪的整齐的折断，而从锤击头上脱落或分离。

为了减少这种不希望有的振动，已知可以在锤头形成一个较深的矩形承口，而重新分配锤头的金属，承口横向于头部延伸，并与柄部轴向对齐，用于部分地将锤头的打击端与爪部隔开。承口的四个侧壁较薄，大部分冲击的振动被扩散在这些侧壁上。另外，承口被充填以减震材料，这就进一步抑制了爪的振动。这种锤结构是美国专利No2,884,969(1955，5，5授予Clarence M.Lay，名称“有减震装置的锤结构”)的主题，该专利公开了耐久型锤头上的这种承口，除了其减震作用之外，还具有其他特征，然而，它不是与本发明特别有关的，本发明主要是有关减震的。

授予Howard A..Vayghan的美国专利No.3,208,724公开

了一种带减震装置的木工用羊角锤。为了达到所需的减震作用，该锤在锤头设有肋，减震肋位于各爪内侧面，并从爪壁基部延伸到其中部。这种肋主要作用在于阻止爪的震动，同时具有强化和加固爪的附加作用。在锤中间体部的矩形承口可充以减震材料，例如适当的热塑或热固树脂，或可以填充以一木塞。

在授予john J.curry的美国专利No.2850,331-有关于一冲击工具的手柄连接-中，在锤柄和头部之间装一橡胶套。这一弹性套用于隔离冲击时工具产生的振动。

在Raymond E.Beegle的有关工具手柄固定装置的美国专利No.2,067,751中和Charles Saylor的有关用减震弹性粘合的工具手柄连接的美国专利No.2,917,349中，在头部件和柄部之间提供一或多层类似橡胶材料的夹层式衬垫，以提供用于使头部件减震的可变形的吸震元件，以防止在该处产生破坏性的应力。

前述的锤子设计应用了用于阻尼和降低冲击所产生的震动的元件，弹性件通常在锤头和手柄之间用于对接。当然，这意味着所有的力通过这些弹性件而传递，有时，这些元件可能因损坏而失效，而在手柄和锤头之间形成一危险的连接。在Vaughan的专利No.3,208,724中，使用了特殊的肋，填充在锤头承口中的树脂或木塞与锤头基本为一体，并形成一单一的共振系统。

本发明的目的是提供一种新型羊角锤的减震装置，其能减小爪裂开和折断-也就是爪震动的主要原因，这不仅适用于耐久型的平角锤，不论其是实心的还是有承口的，而且适用于木制柄锤和管形钢柄锤，这些锤由于上述的耐久型羊角锤的同样原因也有时出现断裂。

这是本发明的主要目的，另外，对于有承口的或无承口的耐久型羊角锤，或是木柄或管形钢柄羊角锤，锤头的锻造都象以前一样进行；锤头的普通的和予先要求的尺寸，形成和重量必须基本保持最后的细部结构，以满足有经验的木工的标准；锤头具有适量的金属，以致能有适当的重量，合适的平衡性，并具有有吸引力的外形，并满足前述专利中提到的木工羊角锤的所有要求。

本发明提供了一种羊角锤或类似锤子的减震装置，包括：一整体的钢头和构成手柄的柄，钢头形成一中体部，所述柄从中体部向外延伸，中体部形成一伸长的承口，承口有一轴线基本上与所述柄的纵轴对齐壁表面构成了所述的承口，一减振装置包括一塞形基件，其由一组壁构成，并且硬度小于所述钢头的硬度，其特征在于：还包括：

一伸长的至少具有端部的弹性件，其硬度小于所述塞形基件的硬度，

所述塞形基件的形状和尺寸使其可以压配合的关系容纳在所述伸长的承口之中，并在所述塞形基件和所述承口壁面之间形成至少一个间隙或空间，所述弹性件以这种方式定位，使当所述塞形基件位于所述伸长的承口之中的锤子组装条件下，至少所述弹性件的端部相对于所述钢头和基件固定，

所述塞形基件包括形成于所述一组周壁上的槽，用于接收所述弹性件的至少一部分，弹性件的所述部分至少绕所述塞形基件外周面的一部分延伸；

由此，在使用中，所述弹性件的振动能有效地阻止和/或减弱在所述钢头上产生并传递到所述塞形基件上的任何谐波振动。

下面参照实施例和附图对本发明的其他优点和特征进行描述，其用于解释而不是限制本发明。

图1是根据本发明的减震装置的顶视图，其装于一木工锤中；

图2是图1中锤的侧视图，部分剖视，以显示减震装置怎样装在锤头中体部的一个承口中；

图3是图2减震装置的侧视图，是处于装在锤上之前；

图4是图1至3中所示减震装置的底视图；

图5类似于图3，显示了本发明减震装置的第2实施例；

图6是图5中减震装置的底视图。

虽然下面参照附图对本发明的特定实施例作了描述，但可以理解，所示实施例仅是通过举例方式示出了能应用本发明原理的许多特定实施例的一个，对本领域技术人员来说，各种变化和变型都处于后面权利要求所限定的本发明的精神、范围和考虑之中。

现在参见附图，图1和2示出了一耐久型木工羊角锤，图1的羊角锤的锤头用标号10表示。头部10与构成了锤子手柄一部分的柄12整体成形。头部10是钟面型的，包括一圆柱形的打击头部14，其有一圆的打击面16。然而，头部的其他形状也在本发明范围之中。

打击头部14通过一多边形横截面的收缩部分20连接于锤头的中体部分18一侧。中体部分18的另一侧连接于锤头的爪部22，爪部在24处分叉以形成通常向外岔开的爪26。爪部22的基部如习惯上的耐久型锤的形式沿一逐渐形成的曲面28与锤头10的体部18汇合。在锤头的中体部18形成一个较深的开口或承口30。承口30通常为矩形截面，如图1和2中所示，4个侧壁30a-30d(图1)朝承口的内部区域相互向内收敛。承口的底壁30e稍成盘状，如图2中32所示。

根据本发明，提供了一个塞，在图1-4中由34表示。塞34通常为一胡桃木塞，其大致为矩形，与承口30的形状一致，以致能以一压配合的关系容纳在承口30中。为此目的，塞34便利地具有一加大的外端部34a，其基本与承口30上端部一致，如图2所示，以致能将端部34a压入承口30，靠着承口表面30a-30d的相应壁形成压配合的邻接。同样，塞34有一下端部34b，其尺寸与承口30下端周边表面尺寸一致，如图2所示，以致同样在该处形成压配合关系。

在端部34a和34b之间，有一塞中部34c，其任意地相对于壁面30a-30d向内呈弓形或凹进，如图2所示，以致形成至少一个或多个间隙或空间35，其作用下面将要描述。

如图2所示，塞34在柄12方向的轴向长度最好短于承口30的深度，以在塞的下表面34d和承口下表面30e之间形成一间隔或空间36。

塞34在其端部34a处具有一长槽34e，使塞装在该处时，槽的至少一个部分沿着或接近承口30的壁30a是打开的，如图1所示。同样，在上部34a还有一长槽34f，其的布置使当塞装在承口30中时，槽至少一部分沿着或接近壁30c是打开的。虽然不是必需的，但槽34e和34f沿锤的敲击方向便利地偏离一个距离38(图1)。

具有一个弹性带或箍40，其自由端40′，40″(图1)分别被卡在槽34e和34f中，如图所示，带或箍的中部向内延伸进入承口30，并横向延伸穿过塞34的最内端，如图2和图4所示，于是，带或箍40包括两个大致平行的纵向部分40a和40b，和一个穿越塞下表面34d的跨接部40c，通过将弹性自由端至少部分挤压进开口槽中，弹性自由端能与壁30a，30c接触，使自由端固定，并提供附加的摩擦阻力，以防止塞34从承口30中无意地松脱。

半矩形承口30典型地充填以胡桃木塞34，必要的话，可在其上覆盖一个塑料的外镶片。

就锤的减震质量而论，承口的四壁30a-30d-特别在其下部，具有较薄的结构。于是，任何作用于锤头冲击面上的冲击将通过缩小的颈部20传递到承口较薄的侧壁30a-30d。冲击震动大部分将扩散在这些侧壁上，并且仅有一有限部分从侧壁传导到柄部12。如果没有塞，在爪上可能产生较小量的振动，但这一振动的程度远不如没有矩形承口的实心头耐久锤那样大。当在承口中填充一个塞或减震材料时，在爪部22上产生的谐波振动的波期将减小其过程，这类似于当将手贴在音叉或共鸣钟上时能阻止其振动。通过这种布置，就防止了爪部22的拖长的谐波振动。另外，爪部22的振动作用的减小将大大地减小可能从爪传导到柄12的任何二次冲击振动。

如图所示，围绕木塞34延伸的橡胶或弹性件40a-40c能基本上独立于锤头和木塞而移动。这是因为橡胶材料有足够的易变性，在其充填的腔或空间35和36中，可使其受到压缩，伸展和拉长。特别是分别在塞34，34′下端的橡胶带的部分40c，42c，在该处，橡胶带的部分40c，42c延伸穿过塞34和锤头内底面30e之间的空间36。从而，橡胶带的部分40a-40c能独立于锤头和/或木塞而移动，可以说这一橡胶带部分形成了自己的共振体，其形成了作为自身质量和自身形状的函数的自身共振频率。

为什么使用这种弹性件能减少整个锤的振动的一个可能的理论是弹性部分40a-40c的振动产生了移动，这能将运动的动能转换成热，而被发散。以这种方式发散能量，就能更快地减轻振动，使之较少地被使用者感觉到。

并且，因为锤头是较硬的并有较大的质量，其通常有较高的频率振动曲线，其比具有较低质量的弹性件的较低频率振动曲线减弱的更慢。然而，与振动的相对频率无关，当弹性件以与锤头和木塞相同的相位或方向(振幅相加)振动时，它们作为一个单元而作用，或一致地振动，由此，实际上维持了全部振动作用。然而，当弹性件以与锤头和木塞的相反振动相位(振幅相减)振动时，其至少部分地抵消了锤头的振动，而减少了振动的振幅。所以，即使频率是不同的，测量到的有效振幅应减小。

当然，弹性件40越小，或它含有的质量越少，其显示出的作用越小。最大的能量消散和抵消将与弹性件的最大实际质量一同出现。为了实现机械能至热能的最大转换，元件40要选择有高吸收特性的材料。这种材料的一个例子是丁基橡胶，然而其他的天然和人工合成材料也可以使用。

在这个最佳实施例中，带或箍40最好具有圆形截面-虽然这一特定的截面不是必需的。便利地，常或箍40的截面尺寸比槽34e和34f的尺寸更大，以致一旦将其压入槽，带的自由端40′，40″能被卡住，并被固定在塞上。

空间36沿柄12方向的高度不是关键的，但最好使其大于带或箍40的直径，使跨接部分40c不以受压的关系固定于塞34和承口表面30e之间，而可自由移动。最好部分40a-40c的至少一个节段有至少一些自由度，以能在对应空间35，36中运动，于是，平行节段或部分40a和40b应有一些自由度用于在空间35中移动，而节段或部分40c应有一些自由度能在空间36中运动，如图4中虚线所示。

参见图5和6，显示了另一实施例，其中节段或部分42a，42b沿塞34的另一组侧壁延伸，以致靠着壁或表面30b和30d，如图1所示。所以，用这种布置，跨接节段或部分42c基本沿着锤头的打击方向延伸，如图6所示，而不是象图4那样相对于打击方向以一倾斜方向布置。

可以理解，塞34以压配合关系插入承口30将基本上使塞34闭锁在承口中。从而，塞34与锤头10成为钢性连接，并成为其一部分，虽然它可能改变由锤头限定的共振或振动质量。所以，带或箍40和对应的部分40a-40c形成了自已的振动系统，这至少允许它们在被限定和闭锁的空间里以压缩和扩张形式内在运动。所以，锤头16的冲击一方面使在锤头和塞中、另一方面在弹性带或箍40上产生独立的振动。当然，不同的带或箍部40a-40c的共振频率和振动的振幅将依赖于这些部分的尺寸，以及所使用的特定材料。然而，在许多情况下可以发现，这些辅助的振动系统倾向于减小在标准锤形状中产生的不利振动。

参见图3-6，带或箍40，42可以先被形成一闭合的环，以便于组装。于是，将环绕在塞上将其压入承口30。一旦将塞压入承口，当不再需要将带维持和支承在塞上之后，可将暴露的带或箍部40d，42d切掉或磨去。然而，带或箍40，42可由绕塞34放置的伸长的带子形成，如图2所示。弹性带的长度可稍长于所需长度，以便其自由端先延伸于塞的暴露面之外，如图2中40e所示，在锤子的完成阶段，使该自由端与塞的暴露面平齐。

本发明不局限于附图所示和说明书所述的布置，可有许多结构细节的变化，而不脱离本发明的精神。

Claims (13)

1.一种羊角锤或类似锤子的减震装置，包括：

一整体的钢头和构成手柄的柄，

钢头形成一中体部，所述柄从中体部向外延伸，中体部形成一伸长的承口，承口有一轴线基本上与所述柄的纵轴对齐，壁表面构成了所述的承口，

一减振装置包括一塞形基件，其由一组壁构成，并且硬度小于所述钢头的硬度，其特征在于：还包括：

一伸长的至少具有端部的弹性件，其硬度小于所述塞形基件的硬度，

所述塞形基件的形状和尺寸使其可以压配合的关系容纳在所述伸长的承口之中，并在所述塞形基件和所述承口壁面之间形成至少一个间隙或空间，所述弹性件以这种方式定位，使当所述塞形基件位于所述伸长的承口之中的锤子组装条件下，至少所述弹性件的端部相对于所述钢头和基件固定，

所述塞形基件包括形成于所述一组周壁上的槽，用于接收所述弹性件的至少一部分，弹性件的所述部分至少绕所述塞形基件外周面的一部分延伸；

由此，在使用中，所述弹性件的振动能有效地阻止和/或减弱在所述钢头上产生并传递到所述塞形基件上的任何谐波振动。

2.如权利要求1所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述塞形基件为一胡桃木塞。

3.如权利要求2所述的半角锤减震装置，其特征是：所述承口大致为矩形，所述胡桃木塞由前、后壁、两侧壁和顶面及底面形成。

4.如权利要求3所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述基件包括有槽，用于接收至少部分所述弹性件，弹性件至少绕基件外侧周边一部分延伸，所述槽形成于所述前、后壁之中。

5.如权利要求4所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述槽沿所述锤头的打击方向相互偏置。

6.如权利要求3所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述胡桃木塞包括槽，用于接纳至少一部分所述弹性件，其至少绕基件外周边的一部分延伸，所述槽位于所述胡桃木塞侧壁中。

7.如权利要求6所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述槽沿所述锤头打击方向相互偏置。

8.如权利要求1所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述中体部有大致平的侧面，所述承口的侧壁较薄，基本上是挠性的，以吸收作用于锤头的一部分冲击震动。

9.如权利要求1所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述弹性件由具有较高吸震特性的材料制成。

10.如权利要求9所述的羊角锤减震装置，其特征是：所述材料包括丁基橡胶。

11.如权利要求1所述的羊角锤减震装置，其特征在于：所述弹性件有一桥部或中间部分，其至少部分地延伸进入所述间隙或空间之中，使所述中部相对于所述头部和塞形基件有一附加的运动自由度。

12.如权利要求3所述的羊角锤减震装置，其特征在于：所述槽至少形成于所述前壁和后壁上。

13.如权利要求12所述的羊角锤减震装置，其特征在于：所述槽还形成于所述胡桃木塞底面上。

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