CN104114332A - 冲击工具 - Google Patents
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Abstract
一种冲击工具,包括支撑顶端工具(12)的壳体(13),被设置于壳体(13)中的活塞(41),被设置于壳体(13)中的电动马达(11),被设置于壳体(13)中的运动转换机构(45),以及被设置于壳体(13)中的减振机构(47)。减振机构(47)具有使用固定位置(J)作为支点而摆动的支撑构件,以及被附接于支撑构件的自由端侧的配重(49)。在包括中心线(C)的平面中,配重(49)的重心(H)与壳体(13)的重心(G)被设置于相互不同的位置,并且固定位置(J)相对于中心线(C)被设置于重心(G)的一侧。
Description
技术领域
本发明涉及一种冲击工具,例如锤钻、锤驱动器等等,其能够将冲击力施加于顶端工具。
背景技术
传统上,例如锤钻或锤驱动器的冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具。这种冲击工具具有:壳体;顶端工具,其通过被设置于壳体中的电动马达旋转;撞锤,其被设置为可在壳体中线性往复运动;运动转换机构,其将电动马达的旋转运动转换为活塞的往复运动;以及撞锤,其将由活塞的往复运动所产生的冲击力传递至顶端工具。在该冲击工具中,由于活塞的往复运动、撞锤撞击顶端工具的运动等,壳体振动。为此,提出了可减少冲击工具中壳体的振动的技术,并且其例子被描述于专利文献1中。
专利文献1中所描述的冲击工具具有中空壳体,并且该壳体的内部被两个隔板分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔。电动马达被设置于第一容纳腔中。电动马达具有输出轴,并且被配置为在外部电源的电力被供应时输出轴旋转。
轴承被分别附接于两个隔板,并且第一中间轴被该轴承支撑,以围绕第一中心线旋转。第一中间轴被设置为横跨第二容纳腔和第三容纳腔。输出轴和第一中间轴被同轴地设置,并且输出轴和第一中间轴被连接,以一体旋转。第一齿轮被设置于第一中间轴的被设置于第三容纳腔中的部分。
另外,第二中间轴被设置于第三容纳腔中,并且该第二中间轴被两个轴承支撑,以围绕第二中心线旋转。第二中间轴设置有第二齿轮,并且第一齿轮与该第二齿轮彼此啮合。此外,第二中间轴设置有齿轮部。此外,第三容纳腔设置有具有圆柱形的汽缸,并且在该汽缸中,活塞、撞锤、中间元件和顶端工具被插入,以在沿着该汽缸的第三中心线(中心线)的方向上往复运动。气室形成于汽缸中的活塞与撞锤之间。第一中心线、第二中心线以及第三中心线全都相互平行。顶端工具被设置为与汽缸一体旋转,并且该顶端工具的顶端暴露于汽缸外部。第三齿轮被附接于汽缸,并且该第三齿轮与齿轮部彼此啮合。此外,具有圆柱形的套筒被附接于第二中间轴的外周表面,以便相对于该第二中间轴旋转。在第三容纳腔中,设置有离合器,其使套筒与第二中间轴接合及释放。此外,离合器被配置为通过转换杆的操作而切换驱动。此外,运动转换机构被设置于第三容纳腔中,该运动转换机构将套筒的旋转运动转换为活塞的往复运动。
另一方面,减振机构被设置于第二容纳腔中。减振机构具有被固定于壳体的支撑构件,以及平衡锤,其通过板簧被附接于支撑构件。轴孔被设置于平衡锤中,并且第二中间轴被插入该轴孔中。另外,把手部在顶端工具的附接部的对侧上被设置于壳体的端部。把手部设置有启动器。此外,握持部被附接为靠近壳体中顶端工具的附接部。
在上述专利文献1中所描述的冲击工具中,操作者用一只手握住把手部,用另一只手握住握持部,并且将顶端工具按向物体。随后,通过启动器的操作,电力被供应至电动马达,并且输出轴旋转。输出轴的扭矩通过第一中间轴和第二中间轴被传递至汽缸。顶端工具和汽缸共同旋转。
此刻,如果通过转换杆的操作选择了钻模式,则离合器被释放,第二中间轴的扭矩不被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒相对旋转。以这种方式,顶端工具旋转,并且不通过撞锤实施撞击。
另一方面,如果通过转换杆的操作选择了锤钻模式,则离合器被接合。因此,第二中间轴的扭矩被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒一体旋转。套筒的旋转运动通过运动转换机构被转换为活塞的往复运动。当活塞在汽缸中往复运动时,气室中的气压迅速增大以产生冲击力。该冲击力通过撞锤和中间元件被传递至顶端工具。
在专利文献1中所描述的冲击工具中,产生了由活塞的往复运动和撞锤的撞击运动所导致的振动,并且该振动通过壳体、支撑构件和板簧被传递至平衡锤。随后,平衡锤在与活塞的往复运动相同和相反的方向上振动,并且壳体的振动被认为减小了。
引用列表
专利文献
PTL 1:公开号为2007-237301的日本专利申请PTL 2:公开号为2008-272897的日本专利申请
PTL 3:公开号为2007-237304的日本专利申请
发明内容
技术问题
顺便一提,在握持部被握住并且顶端工具被按向螺钉构件或物体的状态下,当撞锤往复运动时,壳体围绕与该壳体的重心不同的位置的摆动支点弧形摆动,换句话说,振动。摆动支点估计在壳体的外部。
然而,在专利文献1中所描述的冲击工具中,减振机构沿着第一中心线线性振动。因此,壳体摆动运动的轨迹和减振机构摆动运动的轨迹并不彼此匹配,因此其减振效果很低效。
本发明的目的是提供一种冲击工具,其能够尽可能多的提高减振机构的减振效率。
技术方案
本发明提供了一种冲击工具,其包括:壳体,其支撑顶端工具;可动构件,其被可往复运动地设置于壳体中,并且产生会被传递至顶端工具的冲击力;电动马达,其被设置于壳体中,并且具有输出轴;运动转换机构,其被设置于壳体中,将输出轴的旋转运动转换为往复运动,并且将该往复运动传递至可动构件;以及减振机构,其被可动地设置于壳体中,并且减少壳体的振动,并且减振机构包括:支撑构件,其被设置为能够在可动构件的往复运动的中心线的方向上摆动,并且被固定于设置在壳体上的固定位置;以及配重,该配重被附接于比固定位置更靠近支撑构件的自由端的支撑构件的位置,在包括中心线的平面中,配重的重心和固定位置被设置于中心线的径向方向上的相互不同的位置,并且在包括中心线的平面中,固定位置相对于中心线被设置于冲击工具的重心的一侧。
技术效果
根据本发明的冲击工具,由于在配重振动时将用于减少振动的力传递至外壳的固定位置在中心线的垂直方向上靠近冲击工具的重心,因此可有效减少振动。
附图说明
图1是示出根据本发明的实施方式的冲击工具的垂直剖视图。
图2(A)、2(B)和2(C)是示出被设置于图1中所示的冲击工具中的减振机构的放大剖视图。
图3是示出被设置于图1中所示的冲击工具中的风扇的结构的剖视图。
图4是示出被从图1中所示的冲击工具的内部排放至外部的气流的剖视图。
图5是图1中所示的冲击工具中振动系统的说明性视图。
图6是示出图2中所示的减振系统的主体部的剖视图。
图7是沿着图1中的线VII-VII截取的剖视图。
图8是示出被设置于图1中所示的冲击工具中的板的结构的侧视图。
图9是示出根据本发明的实施方式的冲击工具中减振机构的另一具体实例的垂直剖视图。
图10是示出根据本发明的另一实施方式的冲击工具的垂直剖视图。
图11(A)和11(B)是用于描述被设置于图10中所示的冲击工具中的减振机构的工作的剖视图。
图12是示出根据本发明的第五实施方式的冲击工具的剖视图。
图13是沿着图12中的线II-II截取的剖视图。
图14是示出根据本发明的第五实施方式的冲击工具的平衡锤位于起始位置的状态的主体部的剖视图。
图15是示出根据本发明的第五实施方式的冲击工具的平衡锤最大限度地向前移动的状态的主体部的剖视图。
图16是示出根据本发明的第五实施方式的冲击工具的平衡锤最大限度地向后移动的状态的主体部的剖视图。
图17是示出传统冲击工具的平衡锤位于起始位置的状态的主体部的剖视图。
图18是示出传统冲击工具的平衡锤最大限度地向前移动的状态的主体部的剖视图。
图19是示出传统冲击工具的平衡锤最大限度地向后移动的状态的主体部的剖视图。
具体实施方式
第一实施方式
在下文中,将参考图1至图8详细描述本发明的第一实施方式。图1中示出的冲击工具10是锤钻。更具体地说,冲击工具10具有将电动马达11的力传递至顶端工具12并且旋转该顶端工具12的功能,以及将电动马达11的旋转运动转换为传递至顶端工具12的冲击力的功能。冲击工具10具有壳体13,并且该壳体13具有外罩14和齿轮盖15。外罩14具有管状主体部14a,以及把手部14b,该把手部与主体部14a的一端相连。把手部14b是由使用冲击工具10的操作者的手握住的部分。在把手部14b的对侧上的主体部14a的开放端与齿轮盖15的一个开放端彼此接触的状态下,外罩14和齿轮盖15通过紧固构件被固定。为了方便起见,紧固构件未被示出。
齿轮盖15被形成为管状形状,并且内盖16被设置于齿轮盖15中。内盖16由具有良好导热性的金属,例如铝制成。壳体13的内部通过内盖16被分为形成于主体部14a中的第一容纳腔17,以及形成于齿轮盖15中的第二容纳腔18。换句话说,内盖16作为隔板。
电动马达11被设置于第一容纳腔17中。电动马达11具有被固定于外罩14的定子19,以及被可旋转地设置的转子20。转子20可围绕轴线A旋转,并且定子19在围绕轴线A的径向方向上被设置于转子20外侧。为了方便起见,在图1中,轴线A被设置于水平方向上。转子20具有输出轴21,以及线圈22,该线圈被附接于输出轴21。输出齿轮23被形成于输出轴21的外周表面上。
内盖16具有外管部16a,以及内管部16b,该内管部与外管部16a被同轴地设置。内管部16b被设置于外管部16a内部。作为密封构件的O形环15a被插入内盖16的外周表面与齿轮盖15的内周表面之间。此外,内盖16具有悬垂部16c,其在沿着轴线A的方向上连接外管部16a的端部与内管部16b的端部。悬垂部16c在围绕轴线A的径向方向上延伸。内管部16b具有圆柱形,并且轴承24被附接于内管部16b的内周表面。作为密封构件的O形环57被附接于内管部16b的内周表面与轴承24的外环之间。轴承24是密封的轴承,该密封的轴承具有被附接于内环与外环之间的密封构件。
此外,轴承被设置于第一容纳腔17中并且靠近把手部14b的位置。该轴承和轴承24彼此被同轴地设置,并且输出轴21被该两个轴承支撑,以围绕轴线A旋转。以这种方式,该两个轴承在沿着轴线A的方向上被设置于两个不同位置。输出轴21的一端被设置于第二容纳腔18中,并且输出齿轮23被设置于输出轴21的被设置于第二容纳腔18中的部分。
此外,在第一容纳腔17中,设置有向线圈22供电的电刷。电源线25被附接于把手部14b,并且该电源线25被连接至外部电源。启动器26被设置于把手部14b,并且控制电路被设置于把手部14b中。该控制电路实施通过电源线25向电刷供应电力的控制等等。当启动器26被操作时,电动马达11通过电源线25将电力分配至线圈22,以致旋转磁场被形成于转子20与定子19之间,并且转子20旋转。
风扇27被设置于第一容纳腔17中,并且在沿着轴线A的方向上在线圈22与内盖16之间。风扇27是用于形成气流的机构,该气流冷却电动马达11以及第二容纳腔18的内部,并且本实施方式的风扇27由离心风扇构成。如图3中所示,风扇27具有被附接于输出轴21的叶轮27a,以及环绕该叶轮27a的外周侧的导流板27b。叶轮27a被配置为与输出轴21一体旋转,并且该叶轮27a具有多个叶片27d,该多个叶片在围绕轴线A的径向方向上从内侧朝向外侧延伸。
导流板27b被设置为在预定的角度范围内环绕叶轮27a的外周。导流板27b在沿着轴线A的方向上被设置于定子19与内盖16之间。导流板27b被固定为不围绕外罩14旋转。风扇27具有进气通道27c,其被形成于叶轮27a与导流板27b之间。进气通道27c在围绕轴线A的径向方向上从内侧朝向外侧地形成。
如图3和图4中所示,使壳体13的内部与外部相互连通的气孔28被设置于叶轮27a的外周侧,例如,被设置于外罩14与齿轮盖15的连接部分。气孔28被设置为将由风扇27所引导的空气排放至壳体13外部。气孔28被设置于两个位置,即,被设置于壳体13的侧面和下侧。导流板27b在围绕轴线A的圆周方向上具有位于与气孔28相对的两个位置上的开口。
中间轴29被设置于第二容纳腔18中。中间轴29是将输出轴21的能量传递至顶端工具12的传动元件。两个轴承30被同轴地设置于第二容纳腔18中,并且中间轴29被该两个轴承30支撑以围绕中心线B旋转。该两个轴承30被附接于齿轮盖15。中心线B平行于轴线A,并且中心线B被设置为与轴线A不同轴。齿轮31被设置于中心轴29的靠近悬垂部16c的端部。齿轮31与输出轴23啮合。齿轮32被形成于中间轴29的两个轴承30之间的部分。
此外,汽缸33被设置于第二容纳腔18中。汽缸33是将中间轴29的扭矩传递至顶端工具12的元件。汽缸33具有大直径圆柱部34和小直径圆柱部35,它们围绕中心线C同轴地设置。大直径圆柱部34的内径大于小直径圆柱部35的内径。齿轮36被附接于大直径圆柱部34的外周表面。齿轮36被设置为与汽缸33一体旋转,并且该齿轮36与齿轮32啮合。齿轮32和齿轮36是将中间轴29的扭矩传递至汽缸33的元件。
上述齿轮盖15在沿着轴线A的方向上具有在外罩14的对侧的位置上的圆柱部37。圆柱部37的内径大于大直径圆柱部34的外径和小直径圆柱部35的外径。握持部被附接于圆柱部37的外周表面,并且轴承38被附接于圆柱部37的内周表面。轴承39被附接于内盖16的内周表面。两个轴承38和39被同轴地设置,并且大直径圆柱部34被轴承39可旋转地支撑。小直径圆柱部35被轴承38可旋转地支撑。因此,汽缸33可通过两个轴承38和39而围绕中心线C旋转。中心线C平行于轴线A和中心线B,并且中心线C与轴线A和中心线B不同轴。
上述图1是包括中心线C的垂直剖视图。在图1中,轴线A被设置于中心线C下方,并且中心线B被设置于轴线A下方。第一中心线、第二中心线以及第三中心线全部都相互平行。第一中心线、第二中心线以及第三中心线可以全部都被设置于相同平面上,或者可以仅有两条中心线被设置于相同平面上。
在沿着中心线C的方向上,汽缸33相对于齿轮盖15被设置和固定。此外,密封构件56被设置于圆柱部37与小直径圆柱部35之间。密封构件56由例如众所周知的油封组成,并且该密封构件56被设置为防止被密封于第二容纳腔18中的润滑油泄露至壳体13外部。
上述小直径圆柱部35的顶端部被暴露于圆柱部37外部。顶端工具12被插入小直径圆柱部35中。具有在沿着中心线C的方向上的长度的槽12a被设置于顶端工具12的外周表面中。另一方面,设置有在径向方向上穿透小直径圆柱部35的保持孔35a,并且滚珠55被设置于该保持孔35a中。端盖40被附接于小直径圆柱部35的暴露于圆柱部37外部的部分。
端盖40被配置为与汽缸33一体旋转,并且具有夹持构件40a,其防止滚珠55从保持孔35a掉落。滚珠55的被保持在保持孔35a中的部分被设置于槽12a中。因此,滚珠55可在槽12a中滚动。汽缸33与顶端工具12的相对旋转被滚珠55的接合力阻止。因此,汽缸33的扭矩通过滚珠55被传递至顶端工具12,并且顶端工具12旋转。
基于槽12a的在沿着中心线C的方向上的长度,顶端工具12可相对于汽缸33在沿着中心线C的方向上移动。端盖40被配置为能够安装于汽缸33并且从汽缸33拆卸。随后,滚珠55通过端盖40的操作从保持孔35a脱出,以致顶端工具12可被替换。
活塞41被插入上述大直径圆柱部34中。活塞41可在大直径圆柱部34中在沿着中心线C的方向上在大直径圆柱部34中往复运动。活塞41具有圆柱部41a,以及底部41b,该底部被形成为与圆柱部41a相连。圆柱部41a的开放部被设置于小直径圆柱部35侧。在径向方向上贯穿的气孔41c被设置于圆柱部41a中,并且撞锤42被插入圆柱部41a中。撞锤42可相对于活塞41在沿着中心线C的方向上移动,并且在圆柱部41a中,气室43被形成于撞锤42与底部41b之间。气室43的容积被设定为致使由活塞41的往复运动所产生的冲击力达到目标值。O形环42a被附接于撞锤42的外周表面,并且该O形环42a维持撞锤42与大直径圆柱部34之间的气密性。
在汽缸33中,中间元件44被设置于撞锤42与顶端工具12之间。换句话说,中间元件44在沿着中心线C的方向上被设置于撞锤42与顶端工具12之间,并且该中间元件44可相对于汽缸33在沿着中心线C的方向上移动。中间元件44是将冲击力传递至顶端工具12的元件,该冲击力作为气室43中压力增大的结果而被施加于撞锤42。中间元件44可接触或不接触撞锤42和顶端工具12。
另一方面,在第二容纳腔18中,设置有运动转换机构45,其将中间轴29的旋转运动转换为活塞41的往复运动。运动转换机构45具有内环45a和外环45b。内环45a被附接于中间轴29的外周表面。内环45a能够相对于中间轴29旋转。内环45a的外周表面具有与其在包括中心线B的平面中的截面形状相同的弧形,并且槽被形成于内环45a的外周表面中。根据圆周方向上的内环45a的相位变化,在沿着中心线B的方向上的槽的位置有所不同。多个滚动元件45c在圆周方向上被夹在外环45b与内环45a之间。滚动元件45c可沿着槽滚动。连接杆45d被设置于外环45b,并且该连接杆45d被连接至活塞41。因此,外环45b并不围绕中心线B旋转。
此外,离合器46被设置于第二容纳腔18中。离合器46是用于连接和断开内环45a与中间轴29之间的传动路径的机构。离合器46与中间轴29一体旋转,并且可相对于中间轴29在沿着中心线B的方向上移动。当离合器46沿着中心线B移动至左侧并停止时,中间轴29与内环45a之间的传动路径被连接。换句话说,离合器46进入接合状态。另一方面,当离合器46沿着中心线B移动至右侧并停止时,中间轴29与内环45a之间的传动路径被断开。换句话说,离合器46进入释放状态。需要注意的是,当操作者操作模式选择开关时,离合器46在沿着中心线B的方向上的移动、停止以及移动的方向被切换。模式选择开关被设置于壳体13的外表面上,但是为了方便起见并未被示出。
当中间轴29在离合器46被接合的状态下旋转时,滚动元件45c沿着槽滚动,并且外环45b围绕中心线B上的中点在预定的角度范围内摆动。需要注意的是,为了方便起见,中点并未被示出。当外环45b在预定的角度范围内摆动时,活塞41在沿着中心线C的方向上往复运动。
将描述以上述方式配置的冲击工具10的运行。首先,操作者用一只手握住把手部14b,用另一只手握住握持部,将顶端工具12按向物体,并且扣动启动器26。随后,电力被供应至电动马达11,转子20旋转,并且输出轴21的扭矩通过输出齿轮23和齿轮31被传递至中间轴29。中间轴29的扭矩通过齿轮32和齿轮36被传递至汽缸33。汽缸33的扭矩通过滚珠55被传递至顶端工具12。
当模式选择开关在上述运行期间被操作为选择了驱动模式时,离合器46进入释放状态。因此,中间轴29的旋转运动不能被转换为活塞41的往复运动。因此,冲击力并未被施加于顶端工具12。另一方面,当模式选择开关被操作为选择了锤驱动模式时,离合器46进入接合状态。因此,中间轴29的旋转运动被转换为活塞41的往复运动。当撞锤42的密封构件相对于气孔41c被设置于顶端工具12侧时,气室43通过气孔41c与活塞41的外部连通。当顶端工具12被按向要被打磨的材料时,撞锤42在图1中被移动至左侧。作为结果,气孔41c被撞锤42关闭。随后,当活塞41在图1中被向右移动时,气室43中的压力增大,并且产生了冲击力。所产生的冲击力通过撞锤42和中间元件44被传递至顶端工具12。因此,顶端工具12在旋转的同时被撞击。当撞锤42在图1中被移动至右侧时,气孔41c被打开,并且气室43与大气连通,以减少其压力。因此,冲击力被减小,并且撞锤42停止。此后,上述运行随着活塞41的往复运动而被重复。
顺便一提,当活塞41重复往复运动时,由于产生冲击力、活塞41的运行等等时的反作用力,因此产生了在沿着中心线C的方向上的振动。该振动通过汽缸33以及轴承38和39被传递至壳体13,或通过运动转换机构45、中间轴29以及轴承30被传递至壳体13。作为结果,壳体13振动。将基于图5描述壳体13的振动状态的实例。图5通过包括中心线B和C以及轴线A的平面示意性地示出了冲击工具10。例如,壳体13在预定的角度范围内围绕摆动中心D以弧形轨迹振动,即,摆动。摆动中心D是第一线段E与第二线段F的交点。第一线段E在纵向方向上穿过顶端工具12的顶端以及把手部14b的中点。第二线段F穿过壳体13的重心G,并且与轴线A正交。在图5中,壳体13的重心G被示出在轴线A上。
本实施方式的冲击工具10具有减振机构47,其减少壳体13的振动。将基于图1、图2、图5、图6以及图7描述减振机构47的结构。减振机构47具有被附接于悬垂部16c的支撑构件48,以及被支撑构件48支撑的配重49。支撑构件48由金属材料一体形成。支撑构件48具有基部48a,以及从基部48a分岔的两个臂部48b。该两个臂部48b相对的部分被形成为具有弧形。基部48a被夹在垂悬部16c与安装构件50之间,并且通过螺钉51被固定于垂悬部16c。支撑构件48由具有弹簧弹性的金属材料制成。支撑构件48被螺钉51固定的固定位置J被设置于中心线B下方。此外,橡胶构件52被附接于支撑构件48的基部48a。以这种方式,支撑构件48相对于内盖16以悬臂方式被附接,并且可使用固定位置J作为支点而摆动。
上述配重49被附接于比固定位置J更靠近支撑构件48的自由端的位置,即,被附接于两个臂部48b。配重49由例如金属材料制成。配重49在垂直于轴线A的平面中具有C字形,并且该配重49的内周表面被形成为具有弧形。配重49具有两个组块49a和49b,它们被附接为夹住两个臂部48b。在沿着轴线A的方向上,与组块49a相比,组块49b被设置于靠近悬垂部16c的位置。另外,在沿着第一中心线的方向上,组块49b比组块49a更厚。因此,在整个配重49中,在沿着轴线A的方向上的组块49b中的离开作为中心的支撑构件48的宽度比组块49a中的更宽,该组块49b被设置于电动马达11的对侧。电动马达11的对侧指的是运动转换机构45侧。
在图5中,配重49的重心H被设置于中心线C上方。以这种方式,在包括中心线B和C的平面中,中心G被设置于固定位置J与重心H之间,并且中心线C被设置于重心H与重心G之间。图5中所示的壳体13的振动状态仅示出一个分析实例。例如,重心H和固定位置J仅需要被设置于在围绕中心线C的径向方向上的相互不同的位置。另外,重心G和固定位置J可以被设置于在平行于中心线C的直线上的相互不同的位置。此外,重心H可以被设置于中心线C上。“中心线C上”包括“中心线C的延伸线上”。
在配重49与两个臂部48b之间,轴孔53被设置于垂直于轴线A的平面中。内管部16b被设置于轴孔53中。更具体地说,减振机构47被设置为在垂直于轴线A的平面中环绕内管部16b。
减振机构47的自然振动频率被设定为等于钻孔操作中的撞击频率。减振机构47的自然振动频率取决于如下条件:配重49的质量、支撑构件48的刚度以及从支撑构件48的固定位置到配重49的重心H的长度。如果支撑构件48具有弹簧弹性,则支撑构件48的弹性系数是确定自然振动频率的因数。轴孔53的内径被设定为在支撑构件48和配重49摆动时减振机构47与内管部16b不会彼此接触的值。
具有上述结构的减振机构47可围绕壳体13的摆动中心D移动。具体地说,支撑构件48通过使用固定位置J作为支点而弹性变形,并且在与壳体13的振动方向相反的方向上振动,由此减少并吸收壳体13的振动。该相反的方向换句话说可被解释为相反的相位。当支撑构件48和配重49振动时,橡胶构件52弹性变形,以便被安装构件50和支撑构件48挤压,由此吸收振动。
此外,减振机构47和风扇27被设置为被安排在沿着轴线A的方向上。因此,如果在支撑构件48和配重49振动时的振动振幅较大,则配重49可以接触风扇27,具体地说,接触叶轮27a。为此,在第一容纳腔17中,设置有防止配重49接触叶轮27a的板54。该板54整体由金属板形成,并且该板54被固定于壳体13。板54具有在沿着轴线A的方向上贯穿的轴孔54a,并且输出轴21和叶轮27a的轮毂部被插入该轴孔54a中。板54的内周端在沿着轴线A的方向上被设置于风扇27与内管部16b之间。容纳腔63被设置于在沿着轴线A的方向上被板54和内盖16所环绕的空间中。减振机构47被设置于容纳腔63中。
此外,在板54中,气孔54b被设置于与叶轮27a的外周端相对应的位置。气孔54b被设置为具有围绕轴线A的弧形。气孔54b是朝向内盖16引导气流的路径,该气流由叶轮27a的旋转形成。此外,板54设置有在厚度方向上贯穿其中的多个附接孔54c。
另一方面,内盖16设置有多个锁定爪16e,并且该锁定爪16e被插入附接孔54c中。凭借这种结构,板54在围绕轴线A的圆周方向上相对于壳体13被设置和固定。在上述实施方式中,轴承24、30和38具有接收轴向负荷和径向负荷的功能。
另一方面,润滑部分被设置于第二容纳腔18中。润滑部分包括输出齿轮23与齿轮31的啮合部分、齿轮32与齿轮36的啮合部分、运动转换机构45以及活塞41与汽缸33的接触部分。润滑和冷却润滑部分的润滑油被密封于第二容纳腔18中。密封构件56防止第二容纳腔18中的润滑油通过小直径圆柱部35与圆柱部37之间的间隙泄露至壳体13外部。O形环15a防止第二容纳腔18中的润滑油通过内盖16与齿轮盖15之间的间隙泄露至第一容纳腔17。此外,密封构件被附接于轴承24,其防止第二容纳腔18中的润滑油泄露至第一容纳腔17。
在本实施方式中,如图5中所示,支撑构件48的固定位置J被设置于中心线B下方。支撑构件48与配重49通过使用固定位置J作为支点而振动,并且配重49的振动轨迹具有弧形。更具体地说,当壳体13围绕摆动中心D以弧形振动时,可使得壳体13的振动轨迹与配重49的振动轨迹尽可能彼此近似,并且减振效率被提高。中心线C和配重49的重心H被设定为在围绕中心线C的径向方向上尽可能靠近。因此,减振机构47可有效地振动配重,并且减振效果被提升。
此外,轴承24和配重49在沿着轴线A的方向上的设置位置至少部分彼此重叠。减振机构47在围绕轴线A的径向方向上被设置于输出齿轮23外侧。此外,减振机构47和输出轴23在沿着轴线A的方向上的设置位置部分彼此重叠。轴线A和中心线C彼此平行。因此,轴承24与减振机构47的设置间隙在沿着中心线C的方向上可被尽可能缩短。因此,可抑制冲击工具10的尺寸的增加。
减振机构47在围绕轴线A的径向方向上被设置于内管部16b外侧,并且输出齿轮23被设置于内管部16b的内侧。因此,可尽可能缩短输出轴21的、从被轴承24所支撑的部分到端部的长度,该端部包括在其上形成有输出齿轮23的部分。因此,输出轴21可在输出齿轮23侧被单一轴承24支撑,并且可减少部件的数量。
此外,由于输出轴21被插入减振机构47的轴孔53中,因此可缩小在沿着轴线A的方向上的部件的设置间隙。此外,即使当减振机构47振动时,也可避免与输出轴21的接触。此外,即使当减振机构47振动时,也可避免与圆柱部16d的接触。
本实施方式中的风扇27通过电动马达11的转子20的扭矩旋转,并且吸入第一容纳腔17中的空气。在第一容纳腔17中,气流由风扇27的旋转形成。电动马达11与气流热交换,并且抑制了电动马达11温度的升高。第一容纳腔17的空气穿过进气通道27c,并且在径向方向上被朝向外侧引导。被引导的空气穿过板54的气孔54b,并且流入板54与内盖16之间的间隙。流入板54与内盖16之间的间隙的空气沿着内盖16的垂悬部16c的表面流动,并随后沿着轴孔53中的内管部16b的表面流动。
第二容纳腔18中的热量被传递至内盖16。被传递至内盖16的热量被传递至沿着该内盖16流动的空气,并且该空气的温度升高。温度被升高的空气穿过气孔28,并且被排放至壳体13的外部。以这种方式,可抑制第二容纳腔18中的温度升高。
因此,可防止由于被密封于第二容纳腔18中的润滑油的粘度的降低所导致的润滑油向壳体13外部的泄露或第二容纳腔18中的润滑油向第一容纳腔17的泄露。此外,可防止被附接于支撑构件48的橡胶构件52的特性的改变或恶化。此外,可防止由于第二容纳腔18中的温度升高而产生的气室43的气压变化所导致的冲击力与目标值的偏差。
由于组块49b比组块49a更宽,因此轴承24可被设置为在不降低减振效果的情况下靠近电动马达11。特别是,当风扇27被设置于轴承24与电动马达11之间时,该风扇27和轴承24可在沿着轴线A的方向上被设置为尽可能彼此靠近。此外,由于配重49被设置于中间轴29的对侧,并且在它们之间夹有输出轴21,因此当配重49振动时,可防止该配重49干扰中间轴29。
另外,由于固定位置J在沿着中心线C的方向上靠近冲击工具10的重心G,因此可有效减少振动,在配重49振动时,用于减少振动的力在该固定位置J处被传递至壳体13。此外,与冲击工具10的重心G相比,固定位置J在沿着中心线C的方向上远离中心线C,并且从固定位置J到配重49的距离在围绕轴线A的径向方向上很长。因此,可增加配重49的振动量。
此外,输出轴21的轴线A被设置为平行于中心线C并且与其不同轴。因此,可减小工具10在沿着中心线C的方向上的尺寸,可导致冲击工具10的重心G与配重49的固定位置J在沿着中心线C的方向上彼此靠近,并且可抑制由于配重49的振动而造成的旋转力矩的产生。
接下来,将基于图9描述冲击工具10的配重49的另一结构实例。组块49a设置有孔49c,并且组块49b设置有孔49d。孔49c在沿着轴线A的方向上穿透组块49a。孔49d在沿着轴线A的方向上穿透组块49b。在垂直于轴线A的平面中,孔49c和49d被设置于相同圆周,并且被设置于相同相位。换句话说,孔49c与孔49d彼此相连。除配重49以外,图9中所示的冲击工具10具有与图1中所示的冲击工具10相同的结构。
在图9中所示的冲击工具10中,被风扇27吸入的空气的一部分穿过配重49的孔49c和49d,并且被指向悬垂部16c。更具体地说,配重49的孔49c和49d具有使得空气平滑流动的功能。
本发明并不局限于上述实施方式,并且不言而喻的是,可在不脱离其要点的范围内做出不同的改进。例如,在上述实施方式中,仅要求冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具,并且该冲击工具可以被配置为不能旋转顶端工具。另外,冲击工具可以被配置为能够选择单一锤模式、单一钻模式以及锤钻模式的三种模式。单一锤模式是其中仅有冲击力被施加于顶端工具的模式,单一钻模式是其中仅有旋转力被施加于顶端工具的模式,并且锤钻模式是其中冲击力和旋转力都被施加于顶端工具的模式。顶端工具可以是用于紧固螺钉构件的螺丝刀刀头。此外,顶端工具可以是用于钻或凿混凝土、石料等等的钻头。
此外,被设置于壳体中的风扇可以是轴流风扇。被设置于配重中的空气引导路径的例子除孔以外还包括缺口和槽。此外,冲击工具可被用于任何状态,包括两条中心线和轴线都沿着垂直方向的状态、沿着水平方向的状态以及沿着水平方向与垂直方向之间的方向的状态。此外,冲击工具的重心可代替壳体的重心被用作壳体振动的分析标准。冲击工具的重心是壳体的质量和被设置于壳体中的部件、机构、元件等等的质量的总质量的中心。此外,冲击工具可以具有将电流供应至电动马达的电池被容纳于壳体中的结构,或具有盒式结构的电池被附接于壳体的结构。被设置于减振机构47中的孔可以是凹部。
由于轴线A以及中心线B和C都相互平行,因此沿着轴线A的方向与沿着中心线B或中心线C的方向相同,沿着中心线B的方向与沿着中心线C或轴线A的方向相同,并且沿着中心线C的方向与沿着中心线B或轴线A的方向相同。
此处,将描述第一实施方式中所描述的结构与本发明的结构之间的对应关系。活塞41对应于本发明的可动构件,中心线C对应于本发明的中心线,重心G对应于本发明的壳体的重心,重心H对应于本发明的配重的重心,输出齿轮23对应于本发明的第一齿轮,中间轴29对应于本发明的传动轴,齿轮31对应于本发明的第二齿轮,并且轴孔53对应于本发明中的孔。
第二实施方式
接下来,将描述本发明的第二实施方式。
本发明涉及一种冲击工具,例如锤钻、锤驱动器等等,其能够将冲击力施加于顶端工具。
传统上,例如锤钻或锤驱动器的冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具。这种冲击工具具有:壳体;顶端工具,其通过被设置于壳体中的电动马达旋转;撞锤,其被设置为可在壳体中线性往复运动;运动转换机构,其将电动马达的旋转运动转换为活塞的往复运动;以及撞锤,其将由活塞的往复运动所产生的冲击力传递至顶端工具。在该冲击工具中,由于活塞的往复运动、撞锤撞击顶端工具的运动等等,壳体振动。为此,提出了可减少冲击工具中壳体的振动的技术,并且其例子被描述于专利文献1中。
专利文献1中所描述的冲击工具具有中空壳体,并且该壳体的内部被两个隔板分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔。电动马达被设置于第一容纳腔中。电动马达具有输出轴,并且被配置为在外部电源的电力被供应时输出轴旋转。
轴承被分别附接于两个隔板,并且第一中间轴被该轴承支撑,以围绕第一中心线旋转。第一中间轴被设置为横跨第二容纳腔和第三容纳腔。输出轴和第一中间轴被同轴地设置,并且输出轴和第一中间轴被连接,以一体旋转。第一齿轮被设置于第一中间轴的被设置于第三容纳腔中的部分。
另外,第二中间轴被设置于第三容纳腔中,并且该第二中间轴被两个轴承支撑,以围绕第二中心线旋转。第二中间轴设置有第二齿轮,并且第一齿轮与该第二齿轮彼此啮合。此外,第二中间轴设置有齿轮部。此外,第三容纳腔设置有具有圆柱形的汽缸,并且在该汽缸中,活塞、撞锤、中间元件和顶端工具被插入,以在沿着该汽缸的第三中心线(中心线)的方向上往复运动。气室被形成于汽缸中的活塞与撞锤之间。第一中心线、第二中心线以及第三中心线全都相互平行。顶端工具被设置为与汽缸一体旋转,并且该顶端工具的顶端暴露于汽缸外部。第三齿轮被附接于汽缸,并且该第三齿轮与齿轮部彼此啮合。此外,具有圆柱形的套筒被附接于第二中间轴的外周表面,以可相对于该第二中间轴旋转。在第三容纳腔中,设置有离合器,其使套筒与第二中间轴接合及释放。此外,离合器被配置为通过转换杆的操作而切换驱动。此外,运动转换机构被设置于第三容纳腔中,该运动转换机构将套筒的旋转运动转换为活塞的往复运动。
另一方面,减振机构被设置于第二容纳腔中。减振机构具有被固定于壳体的支撑构件,以及平衡锤,该平衡锤通过板簧被附接于支撑构件。轴孔被设置于平衡锤中,并且第二中间轴被插入该轴孔中。另外,把手部在顶端工具的附接部的对侧上被设置于壳体的端部。把手部设置有启动器。此外,握持部被附接为靠近壳体中顶端工具的附接部。
在上述专利文献1中所描述的冲击工具中,操作者用一只手握住把手部,用另一只手握住握持部,并且将顶端工具按向物体。随后,通过启动器的操作,电力被供应至电动马达,并且输出轴旋转。输出轴的扭矩通过第一中间轴和第二中间轴被传递至汽缸。顶端工具和汽缸共同旋转。
此刻,如果通过转换杆的操作选择了钻模式,则离合器被释放,第二中间轴的扭矩不被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒相对旋转。以这种方式,顶端工具旋转,并且不通过撞锤实施撞击。
另一方面,如果通过转换杆的操作选择了锤钻模式,则离合器被接合。因此,第二中间轴的扭矩被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒一体旋转。套筒的旋转运动通过运动转换机构被转换为活塞的往复运动。当活塞在汽缸中往复运动时,气室中的气压迅速增大以产生冲击力。该冲击力通过撞锤和中间元件被传递至顶端工具。
在专利文献1中所描述的冲击工具中,产生了由活塞的往复运动和撞锤的撞击运动所导致的振动,并且该振动通过壳体、支撑构件和板簧被传递至平衡锤。随后,平衡锤在与活塞的往复运动相同和相反的方向上振动,并且壳体的振动被认为减小了。
然而,在专利文献1中所描述的冲击工具中,在沿着第一中心线的方向上两个轴承被设置。减振机构在沿着第一中心线的方向上被设置于两个轴承之间。第一中心线平行于第三中心线。因此,冲击工具具有在沿着第三中心线(中心线)的方向上的尺寸被增大的问题,在沿着第三中心线(中心线)的方向上撞锤往复运动。
本发明的第二实施方式的目的是提供一种冲击工具,其能够防止在撞锤往复运动的沿着中心线的方向上的尺寸被增大。第二实施方式的冲击工具具有图1至图8中所示的、第一实施方式描述的结构,并且可获得与第一实施方式的冲击工具10相似的效果。
此处,将描述第二实施方式中所描述的结构与本发明的结构之间的对应关系。活塞41对应于本发明的可动构件,中心线C对应于本发明的中心线,输出齿轮23对应于本发明的第一齿轮,齿轮32对应于本发明的第二齿轮,齿轮36对应于本发明的第三齿轮,轴孔53对应于本发明的孔,内管部16b对应于本发明的圆柱部,并且中间轴29对应于本发明的传动轴。
第三实施方式
接下来,将描述本发明的第三实施方式。
本发明涉及一种冲击工具,例如锤钻、锤驱动器等等,其能够将冲击力施加于顶端工具。
传统上,例如锤钻或锤驱动器的冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具。这种冲击工具具有:壳体;顶端工具,其通过被设置于壳体中的电动马达旋转;撞锤,其被设置为可在壳体中线性往复运动;运动转换机构,其将电动马达的旋转运动转换为活塞的往复运动;以及撞锤,其将由活塞的往复运动所产生的冲击力传递至顶端工具。在该冲击工具中,由于活塞的往复运动、撞锤撞击顶端工具的运动等等,壳体振动。为此,提出了可减少冲击工具中壳体的振动的技术,并且其例子被描述于专利文献1中。
专利文献1中所描述的冲击工具具有中空壳体,并且该壳体的内部被两个隔板分为第一容纳腔、第二容纳腔和第三容纳腔。电动马达被设置于第一容纳腔中。电动马达具有输出轴,并且被配置为在外部电源的电力被供应时输出轴旋转。
轴承被分别附接于两个隔板,并且第一中间轴被该轴承支撑,以围绕第一中心线旋转。第一中间轴被设置为横跨第二容纳腔和第三容纳腔。输出轴和第一中间轴被同轴地设置,并且输出轴和第一中间轴被连接,以一体旋转。第一齿轮被设置于第一中间轴的被设置于第三容纳腔中的部分。
另外,第二中间轴被设置于第三容纳腔中,并且该第二中间轴被两个轴承支撑,以围绕第二中心线旋转。第二中间轴设置有第二齿轮,并且第一齿轮与该第二齿轮彼此啮合。此外,第二中间轴设置有齿轮部。此外,第三容纳腔设置有具有圆柱形的汽缸,并且在该汽缸中,活塞、撞锤、中间元件和顶端工具被插入,以在沿着该汽缸的第三中心线(中心线)的方向上往复运动。气室被形成于汽缸中的活塞与撞锤之间。第一中心线、第二中心线以及第三中心线全都相互平行。顶端工具被设置为与汽缸一体旋转,并且该顶端工具的顶端暴露于汽缸外部。第三齿轮被附接于汽缸,并且该第三齿轮与齿轮部彼此啮合。此外,具有圆柱形的套筒被附接于第二中间轴的外周表面,以可相对于该第二中间轴旋转。在第三容纳腔中,设置有离合器,其使套筒与第二中间轴接合及释放。此外,离合器被配置为通过转换杆的操作而切换驱动。此外,运动转换机构被设置于第三容纳腔中,该运动转换机构将套筒的旋转运动转换为活塞的往复运动。
另一方面,减振机构被设置于第二容纳腔中。减振机构具有被固定于壳体的支撑构件,以及平衡锤,该平衡锤通过板簧被附接于支撑构件。轴孔被设置于平衡锤中,并且第二中间轴被插入该轴孔中。另外,把手部在顶端工具的附接部的对侧上被设置于壳体的端部。把手部设置有启动器。此外,握持部被附接为靠近壳体中顶端工具的附接部。
在上述专利文献1中所描述的冲击工具中,操作者用一只手握住把手部,用另一只手握住握持部,并且将顶端工具按向物体。随后,通过启动器的操作,电力被供应至电动马达,并且输出轴旋转。输出轴的扭矩通过第一中间轴和第二中间轴被传递至汽缸。顶端工具和汽缸共同旋转。
此刻,如果通过转换杆的操作选择了钻模式,则离合器被释放,第二中间轴的扭矩不被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒相对旋转。以这种方式,顶端工具旋转,并且不通过撞锤进行撞击。
另一方面,如果通过转换杆的操作选择了锤钻模式,则离合器被接合。因此,第二中间轴的扭矩被传递至套筒,并且该第二中间轴与套筒一体旋转。套筒的旋转运动通过运动转换机构被转换为活塞的往复运动。当活塞在汽缸中往复运动时,气室中的气压迅速增大以产生冲击力。该冲击力通过撞锤和中间元件被传递至顶端工具。
在专利文献1中所描述的冲击工具中,产生了由活塞的往复运动和撞锤的撞击运动所导致的振动,并且该振动通过壳体、支撑构件和板簧被传递至平衡锤。随后,平衡锤在与活塞的往复运动相同和相反的方向上振动,并且壳体的振动被认为减小了。
此外,与输出轴共同旋转的风扇被设置于第一容纳腔中。当电动马达驱动并且风扇旋转时,第一容纳腔中的空气被风扇吸入,并且形成气流。随后,电动马达的热量被传递至空气,并且抑制了电动马达的温度升高。在第一容纳腔中流动的空气流过被设置于壳体中的气孔,并且被排放至壳体外部。
然而,在专利文献1中所描述的冲击工具中,设置有风扇的第一容纳腔、设置有减振机构的第二容纳腔以及设置有齿轮、运动转换机构等等的第三容纳腔被隔板分离。因此,即使当风扇被电动马达的电力驱动并且产生气流时,空气也不能流入第二容纳腔,而是被直接排放至壳体外部。因此,例如被设置于第二容纳腔中的减振机构的冷却对象、例如被附接于隔板的轴承的冷却对象以及例如被设置于第三容纳腔中的齿轮与运动转换机构的冷却对象的热量不能被轻易地传递至由风扇所形成的气流中。
本发明的第三实施方式的目的是提供一种冲击工具,当风扇被驱动以在第一容纳腔中形成气流时,其能够尽可能促进被设置于除第一容纳腔以外的容纳腔中的冷却对象到由风扇所产生的气流的热量的传递。第三实施方式的冲击工具具有图1至图8中所示的结构,并且可获得与第一实施方式的冲击工具10相似的效果。
此处,将描述第三实施方式中所描述的结构与本发明的结构之间的对应关系。活塞41对应于本发明的可动构件,风扇27对应于本发明的冷却风扇,第一容纳腔17对应于本发明的第一容纳腔,容纳腔63对应于本发明的第二容纳腔,内盖16对应于本发明的隔板,并且容纳腔18对应于本发明的第三容纳腔。另外,橡胶构件52对应于本发明的冷却对象和减振器,板54对应于本发明的隔板,并且气孔54b对应于本发明的通道,并且中心线C对应于本发明的中心线。此外,输出齿轮23与齿轮31的啮合部分、齿轮32与齿轮36的啮合部分、运动转换机构45以及活塞41与汽缸33的接触部分对应于本发明的润滑部分。
第四实施方式
接下来,将描述本发明的第四实施方式。
本发明涉及一种冲击工具,例如锤钻、锤驱动器等等,其能够将冲击力施加于顶端工具。
传统上,例如锤钻或锤驱动器的冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具。这种冲击工具具有:壳体;电动马达;运动转换机构;活塞;撞锤;以及顶端工具。电动马达被设置于壳体中,并且顶端工具通过电动马达的电力旋转。撞锤被设置为可在壳体中线性往复运动。运动转换机构和活塞被设置于壳体中,并且该运动转换机构将电动马达的旋转运动转换为活塞的往复运动。撞锤将由活塞的往复运动所产生的冲击力传递至顶端工具。在该冲击工具中,由于活塞的往复运动、撞锤撞击顶端工具的运动等等,工具的主体振动。为此,提出了可在冲击工具中减少该工具的主体的振动的技术,并且其例子被描述于专利文献2中。
专利文献2中所描述的冲击工具设置有减振机构,其减少壳体的振动。减振机构设置有轴部、配重、支撑部以及偏置装置。轴部被壳体支撑,并且在垂直于顶端工具的往复运动的方向的方向上延伸。配重被设置为远离轴部。支撑部支撑配重部,以致配重部可围绕轴部摆动。偏置装置偏置配重,以在摆动方向上相对于壳体将配重退回至预定位置。
然而,在专利文献2中所描述的冲击工具中,作用点被设置于偏离可动构件的中心线的位置,通过该作用点减振机构的配重的振动施加力被传递至壳体;因此,难以有效减少产生于中心线上的壳体的振动。
本发明的目的是提供一种冲击工具,其能够有效减少产生于壳体中的振动。
根据本发明,产生于壳体中的振动可被有效减少。
在下文中,将参考图3、图4、图5、图7、图8、图10以及图11描述本发明的第四实施方式。
图10中所示的冲击工具10是锤钻。更具体地说,冲击工具10具有将马达,例如电动马达11的能量传递至顶端工具12并旋转该顶端工具12的功能,以及将电动马达11的旋转运动转换为被传递到顶端工具12的冲击力的功能。冲击工具10具有壳体13,并且该壳体13具有外罩14和齿轮盖15。外罩14具有管状主体部14a,以及把手部14b,把手部与主体部14b的一端相连。把手部14b是由使用冲击工具10的操作者的手握住的部分。在把手部14b的对侧上的主体部14a的开放端与齿轮盖15的一个开放端彼此接触的状态下,外罩14和齿轮盖15通过紧固构件被固定。为了方便起见,紧固构件未被示出。
齿轮盖15被形成为管状形状,并且内盖16被设置于齿轮盖15中。内盖16由具有良好导热性的金属,例如铝制成。壳体13的内部通过内盖16被分为形成于主体部14a中的第一容纳腔17,以及形成于齿轮盖15中的第二容纳腔18。换句话说,内盖16作为隔板。
电动马达11被设置于第一容纳腔17中。电动马达11具有被固定于外罩14的定子19,以及可旋转地设置的转子20。转子20可围绕轴线A旋转,并且定子19在围绕轴线A的径向方向上被设置于转子20外侧。为了方便起见,在图10中,轴线A被设置于水平方向上。转子20具有输出轴21,以及线圈22,该线圈被附接于输出轴21。输出齿轮23被形成于输出轴21的外周表面上。
内盖16具有外管部16a,以及内管部16b,该内管部与外管部16a被同轴地设置。内管部16b被设置于外管部16a内部。作为密封构件的O形环15a被插入内盖16的外周表面与齿轮盖15的内周表面之间。此外,内盖16具有悬垂部16c,其在沿着轴线A的方向上连接外管部16a的端部与内管部16b的端部。悬垂部16c在围绕轴线A的径向方向上延伸。如图11(A)中所示,内管部16b具有圆柱形,并且轴承24被附接于内管部16b的内周表面。作为密封构件的O形环57被附接于内管部16b的内周表面与轴承24的外环之间。轴承24是密封的轴承,该密封的轴承具有被附接于内环与外环之间的密封构件。
此外,轴承被设置于第一容纳腔17中并且靠近把手部14b的位置。该轴承和轴承24彼此被同轴地设置,并且输出轴21被该两个轴承支撑,以围绕轴线A旋转。以这种方式,该两个轴承在沿着轴线A的方向上被设置于两个不同位置。输出轴21的一端被设置于第二容纳腔18中,并且输出齿轮23被设置于输出轴21的被设置于第二容纳腔18中的部分。
此外,在第一容纳腔17中,设置有向线圈22供电的电刷。电源线25被附接于把手部14b,并且该电源线25被连接至外部电源。启动器26被设置于把手部14b,并且控制电路被设置于把手部14b中。该控制电路实施通过电源线25向电刷供应电力的控制等等。当启动器26被操作时,电动马达11通过电源线25将电力分配至线圈22,以致旋转磁场被形成于转子20与定子19之间,并且转子20旋转。
风扇27被设置于第一容纳腔17中,并且在沿着轴线A的方向上被设置于线圈22与内盖16之间。风扇27是用于形成气流的机构,该气流冷却电动马达11以及第二容纳腔18的内部,并且本实施方式的风扇27由离心风扇构成。如图3中所示,风扇27具有被附接于输出轴21的叶轮27a,以及环绕该叶轮27a的外周侧的导流板27b。叶轮27a被配置为与输出轴21一体旋转,并且该叶轮27a具有多个叶片27d,该多个叶片在围绕轴线A的径向方向上从内侧朝向外侧延伸。
导流板27b被设置为在预定的角度范围内环绕叶轮27a的外周。导流板27b在沿着轴线A的方向上被设置于定子19与内盖16之间。导流板27b被固定从而不围绕外罩14旋转。风扇27具有进气通道27c,其被形成于叶轮27a与导流板27b之间。进气通道27c在围绕轴线A的径向方向上从内侧朝向外侧地形成。
如图3和图4中所示,使壳体13的内部与外部相互连通的气孔28被设置于叶轮27a的外周侧,例如,被设置于外罩14与齿轮盖15的连接部分。气孔28被设置为将由风扇27所引导的空气排放至壳体13外部。气孔28被设置于壳体13的侧面和下侧的两个位置。导流板27b在围绕轴线A的圆周方向上具有位于与气孔28相对的两个位置上的开口。
中间轴29被设置于第二容纳腔18中。中间轴29是将输出轴21的能量传递至顶端工具12的传动元件。两个轴承30被同轴地设置于第二容纳腔18中,并且中间轴29被该两个轴承30支撑以围绕中心线B旋转。该两个轴承30被附接于齿轮盖15。中心线B平行于轴线A,并且中心线B被设置为与轴线A不同轴。齿轮31被设置于中心轴29的靠近悬垂部16c的端部。齿轮31与输出轴23啮合。齿轮32被形成于中间轴29的两个轴承30之间的部分。
此外,汽缸33被设置于第二容纳腔18中。汽缸33是将中间轴29的扭矩传递至顶端工具12的元件。汽缸33具有大直径圆柱部34和小直径圆柱部35,它们围绕中心线C同轴地设置。大直径圆柱部34的内径大于小直径圆柱部35的内径。齿轮36被附接于大直径圆柱部34的外周表面。齿轮36被设置为与汽缸33一体旋转,并且该齿轮36与齿轮32啮合。齿轮32和齿轮36是将中间轴29的扭矩传递至汽缸33的元件。
齿轮盖15在沿着轴线A的方向上具有在外罩14的对侧的位置上的圆柱部37。圆柱部37的内径大于大直径圆柱部34的外径和小直径圆柱部35的外径。握持部被附接于圆柱部37的外周表面,并且轴承38被附接于圆柱部37的内周表面。轴承39被附接于内盖16的内周表面。两个轴承38和39被同轴地设置,并且大直径圆柱部34被轴承39可旋转地支撑。小直径圆柱部35被轴承38可旋转地支撑。因此,汽缸33可通过两个轴承38和39围绕中心线C旋转。中心线C平行于轴线A和中心线B,并且中心线C与轴线A和中心线B不同轴。
图10是包括中心线C的垂直剖视图。在图10中,轴线A被设置于中心线C下方,并且中心线B被设置于轴线A下方。轴线A、中心线B以及中心线C全部都相互平行。轴线A、中心线B以及中心线C可以全部都被设置于相同平面上,或者可以仅有两条中心线被设置于相同平面上。
在沿着中心线C的方向上,汽缸33相对于齿轮盖15被设置和固定。此外,密封构件56被设置于圆柱部37与小直径圆柱部35之间。密封构件56由,例如,众所周知的油封组成,并且该密封构件56被设置为防止被密封于第二容纳腔18中的润滑油泄露至壳体13外部。
小直径圆柱部35的顶端部被暴露于圆柱部37外部。顶端工具12被插入小直径圆柱部35中。具有在沿着中心线C的方向上的长度的槽12a被设置于顶端工具12的外周表面中。另一方面,设置有在径向方向上穿透小直径圆柱部35的保持孔35a,并且滚珠55被设置于该保持孔35a中。端盖40被附接于小直径圆柱部35的暴露于圆柱部37外部的部分。
端盖40被配置为与汽缸33一体旋转,并且具有夹持构件40a,其防止滚珠55从保持孔35a掉落。滚珠55的被保持在保持孔35a中的部分被设置于槽12a中。因此,滚珠55可在槽12a中滚动。汽缸33与顶端工具12的相对旋转被滚珠55的接合力阻止。因此,汽缸33的扭矩通过滚珠55被传递至顶端工具12,并且顶端工具12旋转。
基于槽12a的在沿着中心线C的方向上的长度,顶端工具12可在沿着中心线C的方向上相对于汽缸33移动。端盖40被配置为能够安装于汽缸33并且从汽缸33拆卸。随后,滚珠55通过端盖40的操作从保持孔35a脱出,以致顶端工具12可被替换。
活塞41被插入大直径圆柱部34中。活塞41可在沿着中心线C的方向上在大直径圆柱部34中往复运动。活塞41具有圆柱部41a,以及底部41b,该底部被形成为与圆柱部41a相连。圆柱部41a的开放部被设置于小直径圆柱部35侧。在径向方向上贯穿的气孔41c被设置于圆柱部41a中,并且撞锤42被插入圆柱部41a中。撞锤42可相对于活塞41在沿着中心线C的方向上移动,并且在圆柱部41a中,气室43被形成于撞锤42与底部41b之间。气室43的容积被设定为使得由活塞41的往复运动所产生的冲击力达到目标值。O形环42a被附接于撞锤42的外周表面,并且该O形环42a维持撞锤42与活塞41之间的气密性。
在汽缸33中,中间元件44被设置于撞锤42与顶端工具12之间。换句话说,中间元件44在沿着中心线C的方向上被设置于撞锤42与顶端工具12之间,并且该中间元件44可相对于汽缸33在沿着中心线C的方向上移动。中间元件44是将冲击力传递至顶端工具12的元件,该冲击力作为气室43中压力增大的结果而被施加于撞锤42。中间元件44可接触或不接触撞锤42和顶端工具12。
另一方面,在第二容纳腔18中,设置有运动转换机构45,其将中间轴29的旋转运动转换为活塞41的往复运动。运动转换机构45具有内环45a和外环45b。内环45a被附接于中间轴29的外周表面。内环45a相对于中间轴29旋转。内环45a的外周表面具有与其在包括中心线B的平面中的截面形状相同的弧形,并且槽被形成于内环45a的外周表面中。根据圆周方向上的内环45a的相位变化,在沿着中心线B的方向上的槽的位置有所不同。多个滚动元件45c在圆周方向上被夹在外环45b与内环45a之间。滚动元件45c可沿着槽滚动。连接杆45d被设置于外环45b,并且该连接杆45d被连接至活塞41。因此,外环45b并不围绕中心线B旋转。
此外,离合器46被设置于第二容纳腔18中。离合器46是用于连接和断开内环45a与中间轴29之间的传动路径的机构。离合器46与中间轴29一体旋转,并且可相对于中间轴29在沿着中心线B的方向上移动。当离合器46沿着中心线B移动至左侧并停止时,中间轴29与内环45a之间的传动路径被连接。换句话说,离合器46进入接合状态。另一方面,当离合器46沿着中心线B移动至右侧并停止时,中间轴29与内环45a之间的传动路径被断开。换句话说,离合器46进入释放状态。需要注意的是,当操作者操作模式选择开关时,离合器46在沿着中心线B的方向上的移动、停止以及移动的方向被切换。模式选择开关被设置于壳体13的外表面上,但是为了方便起见并未被示出。
当中间轴29在离合器46被接合的状态下旋转时,滚动元件45c沿着槽滚动,并且外环45b围绕中心线B上的中点在预定的角度范围内摆动。需要注意的是,为了方便起见,中点并未被示出。当外环45b在预定的角度范围内摆动时,活塞41在沿着中心线C的方向上往复运动。
将描述以上述方式配置的冲击工具10的运行。首先,操作者用一只手握住把手部14b,用另一只手握住握持部,将顶端工具12按向物体,并且扣动启动器26。随后,电力被供应至电动马达11,转子20旋转,并且输出轴21的扭矩通过输出齿轮23和齿轮31被传递至中间轴29。中间轴29的扭矩通过齿轮32和齿轮36被传递至汽缸33。汽缸33的扭矩通过滚珠55被传递至顶端工具12。
当模式选择开关在上述运行期间被操作为选择了驱动模式时,离合器46进入释放状态。因此,中间轴29的旋转运动不能被转换为活塞41的往复运动。因此,冲击力并未被施加于顶端工具12。另一方面,当模式选择开关被操作为选择了锤驱动模式时,离合器46进入接合状态。因此,中间轴29的旋转运动被转换为活塞41的往复运动。当撞锤42的O型环42a相对于气孔41c被设置于顶端工具12侧时,气室43通过气孔41c与活塞41的外部连通。当顶端工具12被按向要被打磨的材料时,撞锤42在图10中被移动至左侧。作为结果,气孔41c被撞锤42关闭。随后,当活塞41在图10中被向右移动时,气室43中的压力增大,并且产生了冲击力。所产生的冲击力通过撞锤42和中间元件44被传递至顶端工具12。
因此,顶端工具12在旋转的同时被撞击。当撞锤42在图10中被移动至右侧时,气孔41c被打开,并且气室43与大气连通,以减少其压力。因此,冲击力被减小,并且撞锤42停止。此后,上述运行随着活塞41的往复运动而被重复。
顺便一提,当活塞41重复往复运动时,由于产生冲击力、活塞41的运行等等时的反作用力,因此产生了在沿着中心线C的方向上的振动。该振动通过汽缸33以及轴承38和39被传递至壳体13,或通过运动转换机构45、中间轴29以及轴承30被传递至壳体13。作为结果,壳体13振动。将基于图5描述壳体13的振动状态的实例。例如,壳体13在预定的角度范围内围绕摆动中心D以弧形轨迹振动,即,摆动。摆动中心D是第一线段E与第二线段F的交点。第一线段E在纵向方向上穿过顶端工具12的顶端以及把手部14b的中点。第二线段F穿过壳体13的重心G,并且与轴线A正交。在图5中,壳体13的重心G被示出在轴线A上。图5中所示的壳体13的振动状态仅示出一个分析实例。
第四施方式的冲击工具10具有减振机构47,其减少壳体13的振动。将基于图5、图7、图8、图10以及图11描述减振机构47的结构。减振机构47具有被附接于悬垂部16c的支撑构件48,以及被支撑构件48支撑的配重49。支撑构件48由弹性构件形成,例如由具有弹性的金属材料形成,优选的是由板簧形成。支撑构件48具有基部48a,以及从基部48a分出的两个臂部48b。该两个臂部48b相对的部分被形成为具有弧形。基部48a被夹在内盖16的垂悬部16c与安装构件50之间,并且通过螺钉51被固定于垂悬部16c。支撑构件48被螺钉51固定的固定位置J被设置于中心线B下方。此外,用于吸收支撑构件48的振动的弹性构件橡胶构件52被附接于支撑构件48的基部48a。
配重49被附接于两个臂部48b的自由端。配重49由,例如,金属材料制成。配重49在垂直于轴线A的平面中具有C字形,并且该配重49的内周表面被形成为具有弧形。配重49具有两个组块49a和49b,它们被附接为夹住两个臂部48b。与组块49a相比,在沿着轴线A的方向上,组块49b被设置于靠近悬垂部16c的位置。另外,在沿着轴线A的方向上,组块49b比组块49a更厚。因此,在整个配重49中,在沿着轴线A的方向上,组块49b中离开作为中心的支撑构件48的宽度比组块49a中的更大,该组块49b被设置于电动马达11的对侧。电动马达11的对侧指的是运动转换机构45侧。在图5中,配重49的重心H被设置于中心线C上方。在配重49与两个臂部48b之间,轴孔53被设置于垂直于轴线A的平面中。内管部16b被设置于轴孔53中。因此,减振机构47被设置为在垂直于轴线A的平面中环绕内管部16b。
减振机构47的自然振动频率被设定为等于钻孔操作中的撞击频率。减振机构47的自然振动频率取决于如下条件:配重49的质量、支撑构件48的刚度以及从支撑构件48的固定位置到配重49的重心H的长度。如果支撑构件48具有弹簧弹性,则支撑构件48的弹性系数是确定自然振动频率的因数。轴孔53的内径被设定为在支撑构件48和配重49摆动时减振机构47与内管部16b不会彼此接触的值。
具有上述结构的减振机构47围绕壳体13的摆动中心D振动。具体地说,支撑构件48通过使用固定位置J作为支点而弹性变形,并且在与壳体13的振动方向相反的方向上振动,由此减少并吸收壳体13的振动。“支撑构件48在相反的方向上振动”换句话说可被解释为“支撑构件48在相反的相位上振动”。当支撑构件48和配重49振动时,橡胶构件52弹性变形以便被安装构件50和支撑构件48挤压,由此吸收振动。
特别是,为了有效减少在撞击时导致的振动,如图11(A)和图11(B)中所示,减振机构47设置有撞击部85和86。撞击部85和86是力的作用点。撞击部85和86被设置于作为撞击轴线的中心线C上,或被设置于偏离中心线C的位置。图10示出了包括中心线C和中心线B的平面。撞击部85和86在所述平面上被设置于在围绕中心线C的径向方向上偏离的位置。撞击部85是在配重49达到预定的振幅时通过弹性体87被向其上传递力的部分。撞击部86是在配重49达到预定的振幅时通过弹性体88被向其上传递力的部分。弹性体87和88可以被设置于配重49上,该配重是可动元件,但是,优选的是,从可制造性和耐久性的角度来说,弹性体被设置于壳体上,该壳体是固定元件。撞击部85在沿着中心线C的方向上被设置于前部。撞击部86在沿着中心线C的方向上被设置于后部。撞击部85被设置于内盖16的垂悬部16c。撞击部86被设置于风扇27的导流板27b。
优选的是,撞击部85和86被形成为具有与中心线C正交的平面形状,以在平面中均匀地接收冲击力。配重49的组块49b的前表面部是倾斜的,以致组块49b的厚度朝向顶端侧减小,以便前表面部在组块49b紧靠在弹性体87上时变得平行于撞击部85。配重49的组块49b的后表面部是倾斜的,以致组块49a的厚度朝向顶端侧减小,以便后表面部在组块49a紧靠在弹性体88上时变得平行于撞击部86。
在沿着中心线C的方向上被设置于前部的弹性体87由板状橡胶构件形成。弹性体87被固定于垂悬部16c的平坦侧表面,该平坦侧表面被设置于组块49b侧。弹性体87通过例如粘合剂的固定装置被附接于垂悬部16c。弹性体87在沿着中心线C的方向上被设置于配重49与垂悬部16c之间。因此,在沿着中心线C的方向上,弹性体87被设置于与配重49相比靠近顶端工具12的位置。
在沿着中心线C的方向上被设置于后部的弹性体88被附接于导流板27b。换句话说,在沿着中心线C的方向上,弹性体88被设置于具有比配重49到顶端工具12的距离更长的距离的位置。风扇27被设置于导流板27b与组块49a之间。因此,弹性体88被形成为在沿着中心线C的方向上类似于具有预定长度的杆,以填充在沿着中心线C的方向上设置了风扇37的空间。弹性体88由橡胶构件一体形成。弹性体88通过例如粘合剂的固定装置被附接于导流板27b。固定装置并不局限于粘合材料,还可以是托住弹性体的凹部、螺钉等等。以这种方式,弹性体87和88被附接于设置于壳体13中的元件。
减振机构47和风扇27被设置为安排在沿着轴线A的方向上。因此,如果在支撑构件48和配重49振动时的振动振幅较大,则配重49可能接触风扇27,具体地说,接触叶轮27a。为此,在第一容纳腔17中,设置有防止配重49接触叶轮27a的板54。该板54整体由金属板形成,并且该板54被固定于壳体13。如图8中所示,板54具有在沿着轴线A的方向上贯穿的轴孔54a,并且输出轴21和叶轮27a的轮毂部被插入该轴孔54a中。板54的内周端在沿着轴线A的方向上被设置于风扇27与内管部16b之间。减振机构47被设置于板54和内盖16所环绕的容纳腔63中。
减振机构47和风扇27在沿着平行于中心线C的中心线A的方向上被安排和设置。因此,由于弹性体87或弹性体88紧靠在配重49上,则可防止配重49过渡摆动以及紧靠风扇27或板54,该板54被设置于风扇27与减振机构47之间。
此外,在板54中,气孔54b被设置于与叶轮27a的外周端相对应的位置。气孔54b被设置为具有围绕轴线A的弧形。气孔54b是朝向内盖16引导气流的路径,该气流由叶轮27a的旋转形成。此外,板54设置有在厚度方向上贯穿其中的多个附接孔54c。
另一方面,如图7中所示,内盖16设置有多个锁定爪16e,并且该锁定爪16e被插入附接孔54c中。凭借这种结构,在围绕轴线A的圆周方向上,板54相对于壳体13被设置和固定。在上述实施方式中,轴承24、30和38具有接收轴向负荷和径向负荷的功能。
另一方面,润滑部分被设置于第二容纳腔18中。润滑部分包括输出齿轮23与齿轮31的啮合部分、齿轮32与齿轮36的啮合部分、运动转换机构45以及活塞41与汽缸33的接触部分。润滑和冷却润滑部分的润滑油被密封于第二容纳腔18中。密封构件56防止第二容纳腔18中的润滑油通过小直径圆柱部35与圆柱部37之间的间隙泄露至壳体13外部。O形环15a防止第二容纳腔18中的润滑油通过内盖16与齿轮盖15之间的间隙泄露至第一容纳腔17。此外,被附接于轴承24的密封构件防止第二容纳腔18中的润滑油泄露至第一容纳腔17。
在第四实施方式中,如图5中所示,支撑构件48的固定位置J被设置于中心线B下方。支撑构件48与配重49通过使用固定位置J作为支点而振动,并且配重49的振动轨迹具有弧形。更具体地说,当壳体13围绕摆动中心D以弧形振动时,可导致壳体13的振动轨迹与配重49的振动轨迹尽可能地彼此近似,并且减振效率被提高。中心线C和配重49的重心H被设定为在围绕中心线C的径向方向上尽可能地靠近。因此,减振机构47可有效振动配重,并且减振效果被提升。
此外,轴承24和配重49在沿着轴线A的方向上的设置位置至少部分彼此重叠。减振机构47在围绕轴线A的径向方向上被设置于输出齿轮23外侧。此外,减振机构47和输出轴23在沿着轴线A的方向上的设置位置部分彼此重叠。轴线A和中心线C彼此平行。因此,轴承24与减振机构47的设置间隙在沿着中心线C的方向上可被尽可能地缩短。因此,可抑制冲击工具10的尺寸的增加。
减振机构47在围绕轴线A的径向方向上被设置于内管部16b外侧,并且输出齿轮23被设置于内管部16b的内侧。因此,可尽可能地缩短输出轴21的从被轴承24所支撑的部分到端部的长度,该端部包括在其上形成输出齿轮23的部分。因此,输出轴21可在输出齿轮23侧被单一轴承24支撑,并且可减少部件的数量。
此外,由于输出轴21被插入减振机构47的轴孔53中,因此可缩小在沿着轴线A的方向上的部件的设置间隙。此外,即使当减振机构47振动时,也可避免与输出轴21的接触。此外,即使当减振机构47振动时,也可避免与圆柱部16d的接触。
本实施方式中的风扇27通过电动马达11的转子20的扭矩旋转,并且吸入第一容纳腔17中的空气。在第一容纳腔17中,气流由风扇27的旋转形成。电动马达11与气流热交换,并且抑制了电动马达11的温度升高。第一容纳腔17的空气穿过进气通道27c,并且在径向方向上被朝向外侧引导。被引导的空气穿过板54的气孔54b,并且流入板54与内盖16之间的间隙。流入板54与内盖16之间的间隙的空气沿着内盖16的垂悬部16c的表面流动,并随后沿着轴孔53中的内管部16b的表面流动。
第二容纳腔18中的热量被传递至内盖16。被传递至内盖16的热量被传递至沿着该内盖16流动的空气,并且该空气的温度升高。温度被升高的空气穿过气孔28,并且被排放至壳体13的外部。以这种方式,可抑制第二容纳腔18中的温度升高。
因此,可防止由于被密封于第二容纳腔18中的润滑油的粘度的降低所导致的润滑油向壳体13外部的泄露或第二容纳腔18中的润滑油向第一容纳腔17的泄露。此外,可防止被附接于支撑构件48的橡胶构件52的特性的改变或恶化。此外,可防止由于第二容纳腔18中的温度升高而产生的气室43的气压变化所导致的冲击力与目标值的偏差。
由于组块49b比组块49a更宽,因此轴承24可被设置为在不降低减振效果的情况下靠近电动马达11。特别是,当风扇27被设置于轴承24与电动马达11之间时,该风扇27和轴承24可在沿着轴线A的方向上被设置为尽可能地彼此靠近。此外,由于配重49被设置于中间轴29的对侧,并且在它们之间夹有输出轴21,因此当配重49振动时,可防止该配重49干扰中间轴29。
另外,由于固定位置J在沿着中心线C的方向上靠近冲击工具10的重心G,因此可有效减少振动,在配重49振动时,在该固定位置J处用于减少振动的力被传递至壳体13。此外,与冲击工具10的重心G相比,固定位置J在沿着中心线C的方向上远离中心线C,并且从固定位置J到配重49的距离在围绕轴线A的径向方向上很长。因此,可增加配重49的振动量。
此外,输出轴21的轴线A被设置为平行于中心线C并且与其不同轴。因此,可减小冲击工具10在沿着中心线C的方向上的尺寸,可导致冲击工具10的重心G与配重49的固定位置J在沿着中心线C的方向上彼此靠近,并且可抑制由于配重49的振动而造成的旋转力矩的产生。
特别是,减振机构47具有:支撑构件48,其被附接于壳体13以在沿着活塞41的中心线C的方向上能够摆动;配重49,其被附接于支撑构件48;以及撞击部85和86,它们被设置于壳体13上,并且在配重49达到预定振幅时,冲击力通过弹性体87和88被传递至撞击部85和86。因此,可有效减少产生于壳体13中的振动。
由于弹性体87和88被附接于撞击部85和86,因此与它们被设置于配重49上的例子相比,可提升可制造性和耐久性。撞击部85和86被设置于中心线C上或其附近的前部和后部,以抵消产生于壳体13中的在沿着中心线C的方向上的振动。因此,产生于壳体13中的在沿着中心线C的方向上的振动可被有效地减少。由于撞击部85和86被形成为具有与中心线C的方向正交的平面形状,因此可轻易地设置弹性体87和88,并且可有效地分散和吸收在撞击时所产生的碰撞。由于弹性体87和88由橡胶构件形成,因此弹性体87和88可被轻易地制造,并且可降低成本。
上述活塞41对应于本发明的可动构件,弹性体87对应于本发明的第一弹性体,并且弹性体88对应于本发明的第二弹性体。
本发明并不局限于第四实施方式,并且不言而喻的是,可在不脱离其要点的范围内做出不同的改进。例如,撞击部优选的是被设置于中心线上的或偏离中心线的位置处的前部和后部,以吸收产生于壳体中的在沿着中心线的方向上的振动,但是,撞击部可以仅被设置于它们的其中之一上,例如,被设置于前部。另外,虽然示出了作为马达的例子的电动马达,但是该马达也可以是气动马达。
在上述实施方式中,仅要求冲击工具能够将冲击力施加于顶端工具,并且该冲击工具可以被配置为不能旋转顶端工具。另外,冲击工具可以被配置为能够选择单一锤模式、单一钻模式以及锤钻模式的三种模式。单一锤模式是仅有冲击力被施加于顶端工具的模式,单一钻模式是仅有旋转力被施加于顶端工具的模式,并且锤钻模式是冲击力和旋转力都被施加于顶端工具的模式。顶端工具可以是用于紧固螺钉构件的螺丝刀刀头。此外,顶端工具可以是用于钻或凿混凝土、石料等等的钻头。
此外,被设置于壳体中的风扇可以是轴流风扇。配重可能设置有,例如,用于流通空气的孔、缺口或槽。此外,冲击工具可被用于任何状态,包括第一至第三中心线都沿着垂直方向的状态、沿着水平方向的状态以及沿着水平方向与垂直方向之间的方向的状态。此外,冲击工具的重心可代替壳体的重心被用作工具主体振动的分析标准。冲击工具的重心是壳体的质量和被设置于壳体中的部件、机构、元件等等的质量的总质量的中心。此外,冲击工具可以具有将电流供应至电动马达的电池被容纳于壳体中的结构,或具有盒式结构的电池被附接于壳体的结构。
第五实施方式
将描述本发明的第五实施方式的冲击工具。
本发明涉及一种冲击工具,并且尤其是涉及一种具有往复运动构件并且要求缩小尺寸是冲击工具。
传统上,已知的是作为冲击工具的锤钻,其旋转钻头并且将冲击力施加于该钻头。锤钻是将冲击工具应用于撞锤的工具。锤钻设置有外罩、马达、活塞、运动转换机构以及撞锤。马达被外罩支撑。汽缸和活塞被设置于外罩中。运动转换机构被设置于外罩中。运动转换机构是将马达的旋转运动转换为活塞的往复运动的机构。
活塞具有管状部,其具有近似圆柱形的形状;以及盖部,其在轴向方向上被连接至管状部的一端,以在轴向方向上关闭管状部的一端。活塞被连接至运动转换机构。运动转换机构致使活塞在管状部的轴向方向上往复运动。
撞锤被设置于活塞的管状部中,以便在管状部的轴向方向上是可滑动的。撞锤与盖部的内表面以及管状部的内周表面共同形成气室。由活塞的往复运动所产生的冲击力被施加于撞锤。
平衡锤被设置于外罩中。平衡锤通过例如板簧的弹性构件被附接于外罩。凭借这种结构,平衡锤在与活塞和撞锤往复运动的方向平行的方向上往复运动,由此减少由活塞和撞锤的往复运动所产生的振动。例如,这种锤钻被描述于专利文献3中。
在可想像的结构中,板簧的一端被固定于外罩,平衡锤被固定于板簧的另一端,并且该平衡锤通过使用被固定于外罩的板簧的一端作为摆动轴点而往复运动。当平衡锤以这种方式摆动时,如图17至图19中所示,被固定于板簧136A的另一端的平衡锤136D在往复运动的方向上大幅摆动。作为平衡锤的部分并且远离摆动轴点的端部136D-1D和136D-2D的摆动尤其大。因此,容纳平衡锤136D的外罩的内部空间必须被做成很大。然而,例如锤钻的冲击工具要求缩小尺寸,并且难以在冲击工具中设置类似上述的摆动的平衡锤136D。
因此,本发明的第五实施方式的目的是提供一种冲击工具,其是尺寸缩小的,并且设置有摆动的平衡锤。
本发明的第五实施方式可提供一种冲击工具,其是尺寸缩小的,并且具有引导配重的结构。
配重具有梯形形状,其在摆动方向上的尺寸随着从固定位置靠近自由端而被减小。当配重的摆动运动达到最大振幅时,从第一端部到平坦表面的距离以及从第二端部到平坦表面的距离近似彼此相等。因此,当配重达到最大振幅时,可使得第一端部和第二端部靠近壳体。作为结果,用于容纳配重的空间可在配重的摆动方向上被最小化,并且可缩小冲击工具的尺寸。
壳体具有构成外罩的外壳体,以及被设置于外壳体中的内壳体。另外,配重被板簧支撑,该板簧的一个端部被固定于内壳体,并且其另一个端部被固定于平衡锤。因此,可提高设计支撑配重的结构的自由度。
在配重中,对立表面在摆动方向上被设置于其端部,并且从配重的摆动方向上的中心位置到对立表面的距离随着从摆动轴点靠近自由端而被减小。因此,当配重达到最大振幅时,可致使平坦表面和对立表面以近似平行的位置关系彼此靠近和面对。作为结果,可减小容纳配重的空间,并且可缩小冲击工具的尺寸。
将参考图12至图16描述根据本发明的冲击工具的第五实施方式。冲击工具的例子包括电动工具,例如锤钻。在本实施方式中,冲击工具10具有壳体13。壳体13具有外罩14和齿轮盖15。内盖16被设置于齿轮盖15中。因此,外罩14是作为冲击工具10的外部的外壳体,即,构成外壳的元件。另一方面,内盖16是作为冲击工具10的内部的内壳体,即,构成内壳的元件。
壳体13的内部被内盖16分为形成于外罩14中的第一容纳腔17,以及形成于齿轮盖15中的第二容纳腔18。换句话说,内盖16作为隔板。此外,把手部14b被设置于外罩14中。外罩14与齿轮盖15彼此连接。端盖40被附接于齿轮盖15的与连接有外罩14的位置相对的位置。
把手部14b从外罩14的一个端部伸出,并且齿轮盖15被连接至外罩14的另一个端部。电源线25被附接于把手部14b,并且开关机构60被安装于把手部14b中。把手部14b设置有启动器26,其由冲击工具10的使用者操作。开关机构60被机械地连接至启动器26。开关机构60通过电源线25被连接至外部电源(未示出)。开关机构60和电源通过启动器26的操作被连接和断开。
此处,在冲击工具10中,在作为壳体13的纵向方向的图1的左-右方向上,设置有把手部14b的一侧被定义为后侧,并且附接有端盖40的一侧被定义为前侧。此外,在与把手部14b从外罩14延伸的近似方向正交的方向上,即,前-后方向上,图1的下侧被定义为下侧,并且图1的上侧被定义为上侧。从后方到图1的纸面前方的方向被定义为右方向,并且其反方向被定义为左方向。
外罩14和把手部14b由树脂注塑形成。电动马达11被设置于外罩14中,特别是,被设置于第一容纳腔17中。电动马达11设置有作为驱动轴的输出轴21,并且该输出轴21围绕轴线旋转。电动马达11通过输出轴21输出旋转力,即,扭矩。需要注意的是,上述“壳体13的纵向方向”指的是沿着输出轴21的轴线A的方向。输出轴21被内盖16所夹持的轴承24可旋转地支撑。
内盖16被设置于齿轮盖15中。内盖16通过使用铝合金作为基础材料而被制成。内盖16由整体注塑形成。内盖16设置有被固定于齿轮盖15的内周表面的基部61,以及从该基部61延伸至前侧的汽缸支撑部62。内盖16的基部61具有管状形状,并且该基部61的外周表面与齿轮盖15的内周表面相接触。
另外,内盖16具有从基部61与汽缸支撑部62的连接部朝向内侧延伸的垂悬部16c,以及被设置为与悬垂部16c相连的内管部16b。内盖16被设置为环绕输出轴21的轴线A。圆柱部16d从悬垂部16c的内周端朝向电动马达11延伸。轴承24被附接于圆柱部16d的内周。输出轴21的前侧顶端被设置于齿轮盖15中,特别是,被设置于圆柱部16d中。被设置于圆柱部16d中的输出轴21的前侧顶端设置有输出齿轮23。输出齿轮23与输出轴21一体旋转。与输出轴21一体旋转的风扇27被设置于电动马达11与输出齿轮23之间。换句话说,风扇27被设置于第一容纳腔17中。
环形板54被设置于壳体13中,特别是,如图14中所示,被设置于第一容纳腔17中。板54围绕输出轴21的轴线A被设置。板54在沿着输出轴21的轴线A的方向上被设置于圆柱部16d与风扇27之间。板54被设置为不在壳体13中旋转。板54被设置于外罩14的内部与齿轮盖15的内部的边界部分。容纳之后描述的减振机构的容纳腔63在沿着输出轴21的轴线A的方向上被形成于板54与悬垂部16c之间。板54设置有垂直于输出轴21的轴线A的平坦表面64。平坦表面64是被设置为与组块49a相对的平坦表面。此外,垂悬部16c设置有垂直于输出轴21的轴线A的平坦表面65。平坦表面65被设置为与组块49b相对。
减振机构47被设置于第一容纳腔17中。减振机构47是用于减少壳体13的振动的机构。减振机构47具有支撑构件48、配重49等等。
配重49也被称作平衡锤。在下文中,将详细描述减振机构47的结构。支撑构件48的下端部被固定于内盖16的圆柱部16d。支撑机构48由,例如,由金属制成的板簧形成。支撑部48的下端部被设置于轴承24下方的安装构件50和内盖16夹住,由此被固定于内盖16。安装构件50通过穿透支撑构件48的两个螺钉51被固定于内盖16。一对橡胶构件52被设置于安装构件50与内盖16之间,并且支撑构件48的下端部被一对橡胶构件52夹住。
在没有力作用于支撑构件48的初始状态下,支撑构件48在之后描述的配重49的摆动方向上位于中心位置。此处,配重49的摆动方向是与之后描述的活塞41沿着中心线C往复运动的方向近似的方向。支撑构件48的侧表面形成平面形状,并且支撑构件48被设置为侧表面的法线在沿着壳体13的前-后方向的方向上。上述“前-后方向”是与活塞41的往复运动方向相同的方向。“支撑构件48的侧表面”指的是在初始状态下垂直于输出轴21的轴线A的表面。此外,“法线”指的是垂直于支撑构件48的侧表面的直线。支撑构件48设置有向上分岔的两个臂部48b。因此,支撑构件48具有近似的U字形,并且配置49被设置为跨过这两个臂部48b。配置49通过螺钉被分别固定于两个臂部48b。配置49被支撑构件48弹性地支撑。配置49从侧面看形成近似的梯形形状。
配重49由被设置于支撑构件48后侧并且由铁制成的组块49a以及被设置于支撑构件48前侧并且由铁制成的组块49b构成。组块49a和组块49b被设置于夹住支撑构件48的延伸的端部的位置。设置有穿透支撑构件48的螺钉,并且组块49a、支撑构件48以及组块49b通过该螺钉被相互固定。
如图13中所示,组块49a具有:固定部66,其被固定于支撑构件48的自由端;中心部67,其被设置于固定部66上方侧,并且在图13的左-右方向上具有比固定部66的宽度更窄的宽度;以及顶端部68,其在左-右方向上从中心部67的中心向上突出。顶端部68也可被称作引导部。如图14及其他图中所示,组块49b具有固定部69,其被固定于支撑构件48的延伸端部;以及顶端部70,其被设置于固定部69上方侧,并且在左-右方向上具有比固定部69的宽度更窄的宽度。此处,“宽度”指的是在沿着配重49的摆动方向的方向上的尺寸。
凭借上述结构,配重49被支撑为可围绕上述“中心位置”相对于内盖16摆动。配重49以预定的振动频率摆动。通过这种方式,由于活塞41、撞锤42以及之后描述的中间元件44的往复运动而产生的振动可被配重49减少。配重49可在由支撑构件48的弹性系数所确定的唯一的最大振幅的范围内摆动。
组块49b具有与平坦表面65相对的平坦前侧端表面71。组块49a具有与平坦表面64相对的平坦后侧端表面72。前侧端表面71是倾斜的,以致离开位于初始位置的配重49的中心位置的距离随着离开摆动轴点的距离的增大而被逐渐减小。换句话说,组块49b从侧面看形成梯形形状。当配重49达到可摆动的最大振幅并且该配重49被设置为最靠前时,前侧端表面71最靠近平坦表面65。摆动轴点是被设置在垂直于活塞41的往复运动方向的平面中的位置。在第五实施方式中,支撑构件48通过螺钉51被固定于内盖16的圆柱部的位置,换句话说,即固定位置,相当于配重49的摆动的轴点。
组块49b的前侧端表面71具有第一端部73,其最靠近摆动轴点。组块49b的前侧端表面71具有第二端部74,其与第一端部73相比远离摆动轴点。第二端部74被设置于第一端部73上方。此处,“上方”在图14及其他图中是“在左方向上”。在这种情况下,从支撑构件48到前侧端表面71的对应于第一端部73的部分的最短距离比从支撑构件48到前侧端表面71的对应于第二端部74的部分的最短距离更短。
同样地,后侧端表面72是倾斜的,以致离开位于摆动方向上的初始位置的配重49的中心位置的距离随着离开摆动轴点的距离的增大而被逐渐减小。“摆动方向上的中心位置”指的是在沿着轴线A的方向上在配重49的厚度方向上的中心位置。换句话说,组块49a从侧面看形成梯形形状。当配重49的振幅达到可摆动的最大振幅并且该配重49被设置为最靠后时,后侧端表面72最靠近平坦表面64。
此外,组块49a的后侧端表面72具有第一端部75,其最靠近摆动轴点。此外,组块49a的后侧端表面72具有第二端部74,其与第一端部75相比位于远离固定位置的位置上。换句话说,第一端部75被设置于比配重49的自由端更靠近摆动轴点的位置上的后表面的部分。第二端部76被设置于第一端部75上方。在这种情况下,从支撑构件48到后侧端表面72的对应于第一端部75的部分的最短距离比从支撑构件48到后侧端表面72的对应于第二端部76的部分的最短距离更短。汽缸支撑部62的延伸端设置有轴承保持部77。轴承保持部77形成环形形状。如图5和图7中所示,由烧结材料制成的环形轴承39通过模锻被固定于轴承保持部77的内周表面。轴承39是金属轴承。上述配重49和支撑构件48构成减振机构47。
如图12中所示,中间轴29被设置于第二容纳腔18中的内盖16下方。中间轴29被设置为平行于输出轴21,并且通过两个轴承30被齿轮盖15和内盖16旋转地支撑。中间轴29可围绕中心线B旋转。
齿轮31被固定于电动马达11侧的对应于中间轴29的后端部的端部。齿轮31与输出齿轮23啮合。离合器46在齿轮31的前侧被附接于中间轴29。离合器46与中间轴29共同旋转,并且可在中间轴29的轴向方向上移动。另外,齿轮32在离合器46的前侧被设置于中间轴29。齿轮32与之后描述的齿轮36啮合。
汽缸33被设置于齿轮盖15中,特别是,被设置于第二容纳腔18中。汽缸33的轴线平行于中间轴29的中心线B延伸。汽缸33被内盖16中的汽缸支撑部62的轴承39和齿轮盖15中的轴承38可旋转地支撑。齿轮36在齿轮32的附近被附接于汽缸33的外周。齿轮36可在沿着汽缸33的中心线C的方向上移动。齿轮36被设置为与汽缸33一体旋转。当齿轮32的扭矩被传递至齿轮36时,汽缸33围绕中心线C旋转。
断开机构被设置于汽缸33的外周。断开机构是断开齿轮36与汽缸33之间的传动路径的机构。断开机构设置有被设置于汽缸33的靠近齿轮36的位置的法兰部33a,以及弹簧79,该弹簧79被设置于法兰部33a对侧并且将齿轮36夹在它们之间,并且将齿轮36朝向法兰部33a偏置。
当顶端工具12通过汽缸33的扭矩而旋转时,齿轮36被弹簧79朝向法兰部33a偏置,并且齿轮36与汽缸33一体旋转。另一方面,如果顶端工具12的旋转速度在该顶端工具12被钻入要被打磨的材料(未示出)等等时被减小,则齿轮36抵抗弹簧79的偏置力向后移动。随后,齿轮36与法兰部33a的接合被释放。因此,齿轮36相对于汽缸33自由转动,并且齿轮36的力不再被传递至汽缸33。
附接有顶端工具12的端盖40被设置于汽缸33的前部。端盖40具有环形形状,并且当顶端工具12被插入端盖40中时,顶端工具12被固定于端盖40。
活塞41被设置于汽缸33中。活塞41可在沿着汽缸33的中心线C的方向上往复运动,并且可围绕汽缸33的中心线C旋转。
活塞41由圆柱部41a、底部41b以及连接部80一体形成。圆柱部41a形成近似圆柱的形状,其前端是开放的,并其后端被底部41b封闭。圆柱部41a的内周表面与底部41b的内表面被一体连接。如图1所示,圆柱部41a的内周表面、底部41b的内表面以及撞锤42形成气室43。换句话说,气室43被设置于活塞41中。连接部80被设置为从汽缸支撑部62下方的空间83横跨汽缸33。换句话说,连接部80被设置于圆柱部41a的后端侧,并且该连接部80被连接至之后描述的臂部,即,连接杆45d。
撞锤42被设置于活塞41的圆柱部41a的内部空间84中。撞锤42可相对于活塞41在沿着中心线C的方向上移动。当活塞41从后侧朝向前侧移动时,气室43中的空气被压缩以产生冲击力。该冲击力被传递至撞锤42以将该撞锤42移动至前侧。中间元件44被设置于汽缸33中,并且位于撞锤42与顶端工具12之间。中间元件44的后端可紧靠在撞锤42上,并且其前端可紧靠在被端盖40保持的顶端工具12上。中间元件44可在沿着汽缸33的中心线C的方向上移动。当撞锤42撞击中间元件44时,其冲击力通过中间元件44被施加于顶端工具12。
另一方面,作为凸轮部的内环45a在沿着中间轴29的中心线B的方向上被设置于齿轮31与离合器46之间。内环45a被形成为具有球形形状,并且中间轴29被插入穿透内环45a的轴孔中。内环45a和中间轴29可相对旋转。环形槽81沿着围绕中间轴29的中心线B的圆周方向被形成于内环45a的外表面中。转换杆82被设置于齿轮盖15的下部,并且位于靠近离合器46的位置。转换杆82被冲击工具10的使用者操作。转换杆82被设置为切换离合器46的运动。当离合器46移动时,内环45a和中间轴29进入连接状态或非连接状态。
例如,当转换杆82未被操作时,内环45a与中间轴29通常不会彼此连接。当内环45a和中间轴29处于非连接状态时,中间轴29的能量不被传递至内环45a。另一方面,当转换杆82被操作时,离合器45在沿着中间轴29的轴线的方向上移动。当转换杆82被操作并且离合器46沿着中间轴29移动至后侧时,内环45a与中间轴29彼此连接。换句话说,获得了中间轴29的能量被传递至内环45a的状态。
内环45a设置有外环45b。外环45b被形成为具有近似环形的形状。外环45b被设置为环绕内环45a。多个滚动元件45c被夹在外环45b与内环45a之间。多个滚动元件45c被设置为它们可沿着槽81滚动。滚动元件45c包括由金属制成的滚珠。设置有从外环45b的外周表面突出的连接杆45d。连接杆45d被连接至活塞41的连接部80。因此,内环45a的旋转运动被转换为活塞41的往复运动。内环45a、外环45b、滚动元件45c以及连接杆45d构成运动转换机构45。
当使用者通过具有上述结构的冲击工具10进行工作时,使用者可通过转换杆82的操作来选择顶端工具12旋转的第一模式或顶端工具12旋转并且冲击力被施加于其上的第二模式。如果没有操作转换杆82,则选择了第一模式。如果操作了转换杆82,则选择了第二模式。
如果使用者选择了第二模式,则获得了内环45a与中间轴29被彼此连接的状态。随后,当扣动启动器26以将电力供应至电动马达11时,输出轴21的扭矩通过齿轮31被传递至中间轴29。中间轴29的扭矩通过齿轮32和齿轮36被传递至汽缸33。以这种方式,汽缸33旋转,并且顶端工具12被操作为旋转。
另一方面,中间轴29的旋转运动通过运动转换机构45被转换为活塞41的往复运动。当活塞41往复运动时,气室43中的空气被压缩,并且产生了冲击力。该冲击力通过撞锤42和中间元件44被传递至顶端工具12。
当活塞41、中间元件44、撞锤42以及顶端工具12以这种方式往复运动时,冲击工具10在沿着活塞41的中心线C的方向上振动。此处,冲击工具10的实际振动频率与冲击工具10的独有振动频率有时相匹配。作为结果,配重49以支撑构件48的独有振动频率围绕摆动轴点摆动。由于配重49的摆动方向与作为活塞41的往复运动方向的前-后方向近似匹配,因此可减少冲击工具10的振动。
此外,摆动配重49的组块49b设置有前侧端表面71。此外,组块49a设置有平坦的后侧端表面72。此外,从支撑构件48到前侧端表面71的对应于第一端部73的部分的最短距离比从支撑构件48到前侧端表面71的对应于第二端部74的部分的最短距离更短。此外,从支撑构件48到后侧端表面72的对应于第一端部75的部分的最短距离比从支撑构件48到后侧端表面72的对应于第二端部76的部分的最短距离更短。
垂悬部16c的厚度和设置位置被确定为前侧端表面71的第一端部73和第二端部74在配重49摆动并且该配重49的振幅达到最大振幅时并不接触平坦表面65。垂悬部16c的厚度和设置位置指的是其在沿着轴线A的方向上的厚度和设置位置。此外,板54的厚度和设置位置被确定为后侧端表面72的第一端部75和第二端部76在配重49摆动并且该配重49的振幅达到最大振幅时并不接触平坦表面64。板54的厚度和设置位置指的是其在沿着轴线A的方向上的厚度和设置位置。因此,容纳摆动配重49的容纳空间的长度可在沿着轴线A的方向上被最小化,并且可缩小冲击工具10的尺寸。
此外,由于配重49被支撑构件48支撑,因此该配重49可通过利用支撑构件48的弹力的简单结构而摆动。
支撑构件48的下端部被固定于内盖16,并且支撑构件48的上端部被固定于配重49。配重49被支撑构件48支撑。因此,可提升设计支撑配重49的结构的自由度。此外,在冲击工具10的制造过程中,可促进通过外罩14来支撑配重49的结构的装配。
本发明的第五实施方式的冲击工具并不局限于上述实施方式,并且可在权利要求所述的范围内作出不同的变更和改进。例如,在本实施方式中,配重49的前侧端表面71在配重49的振幅达到可摆动的最大振幅并且该配重49被设置为最靠前时达到其到平坦表面65的最近点。前侧端表面71与平坦表面65之间的位置关系可以被确定为前侧端表面71与平坦表面65在配重49被设置为最靠前时彼此平行。此处提到的“平行”不仅指的是其中它们完全彼此平行的情况,还包括其中它们由于尺寸误差等等彼此稍微不平行的情况。
此处,将聚焦于组块49b的第一端部73和组块49b的第二端部74。在这种情况下,当配重49的振幅在前方向上达到最大振幅时,从前侧端表面71的对应于第一端部73的部分到平坦表面65的距离与从前侧端表面71的对应于第二端部74的部分到平坦表面65的距离近似彼此相等。此处,“距离”是沿着轴线A的距离。
同样地,将聚焦于组块49a的第一端部75和组块49a的第二端部76。在这种情况下,当配重49的振幅在后方向上达到最大振幅时,从后侧端表面72的对应于第一端部75的部分到平坦表面64的距离与从后侧端表面72的对应于第二端部76的部分到平坦表面64的距离变得近似彼此相等。此处,“距离”是沿着轴线A的距离。此外,“彼此相等”不仅指的是其中它们完全彼此相等的情况,还包括其中它们由于尺寸误差等等彼此稍微不相等的情况。
板簧并不局限于具有本实施方式的形状的支撑构件48。另外,虽然配置49被支撑构件48支撑,但是只要配重49被弹性构件可摆动地支撑,则配重49也可以被除了支撑构件48之外的任何构件支撑。
外罩14被形成为作为外壳体的外壳,并且内盖16被设置于外罩14中。然而,外罩14的结构并不局限于此结构。
配重49被配置为具有组块49b和组块49a。然而,配重49并不局限于此结构。例如,配重49可以被配置为仅具有组块49b。
配重49的前侧端表面71和后侧端表面72都是倾斜的,以致离开位于初始位置的配重49的摆动中心位置的最短距离随着离开摆动轴点的距离的增大而被逐渐减小。然而,以这种方式,它们之中可以仅有一个是倾斜的。更具体地说,配重49的前侧端表面71和后侧端表面72之中可以仅有一个具有从支撑构件48到第二端部的最短距离比从支撑构件48到第一端部的最短距离更短的结构。将描述本实施方式的结构与本发明的结构之间的对应关系。配重49对应于本发明的平衡锤。沿着轴线A的方向、沿着中心线B的方向以及沿着中心线C的方向是相互平行的方向。沿着中心线C的方向对应于本发明的“往复运动方向”。前侧端表面71对应于本发明的对立表面。
在第五实施方式中,描述了作为冲击工具10的例子的锤钻。然而,冲击工具并不局限于锤钻,也可被应用于具有往复运动构件的冲击工具。本发明的冲击工具尤其适用于,例如,要求减少由往复运动构件所产生的振动的锤钻的领域中。
工业应用
本发明可被用于一种冲击工具,例如锤钻、锤驱动器等等,其能够将电动马达的电力转换为冲击力,并将该冲击力施加于顶端工具。
Claims (33)
1.一种冲击工具,其包括:
壳体,其支撑顶端工具;
可动构件,其能够往复运动地设置于壳体中,并且产生会被传递至顶端工具的冲击力;
电动马达,其被设置于壳体中,并且具有输出轴;
运动转换机构,其被设置于壳体中,该运动转换机构将输出轴的旋转运动转换为往复运动,并且将该往复运动传递至可动构件;以及
减振机构,其被可动地设置于壳体中,并且减小壳体的振动,
其特征在于,减振机构包括:
支撑构件,其被设置为能够在可动构件往复运动的中心线的方向上摆动,并且被固定于设置在壳体上的固定位置;以及
配重,其被附接于比固定位置更靠近支撑构件的自由端的支撑构件的位置,
在包括中心线的平面中,配重的重心和固定位置被设置于中心线的径向方向上的相互不同的位置处,并且
在包括中心线的平面中,相对于中心线,固定位置被设置于冲击工具的重心侧。
2.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,在包括所述中心线的平面中,所述冲击工具的重心被设置于所述固定位置与所述配重的重心之间,并且
在包括所述中心线的平面中,所述中心线被设置于所述配重的重心与所述冲击工具的重心之间。
3.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,所述输出轴的轴线被设置为平行于所述中心线并且不与所述中心线同轴。
4.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,所述电动马达具有线圈,该线圈通过电力的分配形成旋转磁场,
所述运动转换机构具有能够旋转的传动轴,
被设置于所述输出轴的第一齿轮与被设置于传动轴的第二齿轮彼此啮合,并且
所述减振机构在沿着所述输出轴的轴线的方向上被设置于第一齿轮与线圈之间。
5.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,所述支撑构件具有孔,该孔在沿着轴线的方向上贯穿所述支撑构件,并且
所述输出轴被插入该孔中。
6.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,所述减振机构被设置于所述电动马达与所述运动转换机构之间。
7.根据权利要求1所述的冲击工具,其进一步包括:
轴承,其被设置于所述壳体中并且支撑所述输出轴,
其中,所述轴承与所述减振机构在沿着所述可动构件的中心线的方向上彼此重叠。
8.根据权利要求7所述的冲击工具,
其中,所述减振机构包括:
支撑构件,其以悬臂状态被固定于所述壳体,以致该支撑构件能够在沿着所述中心线的方向上摆动;以及
配重,该配重被附接于支撑构件的自由端。
9.根据权利要求7所述的冲击工具,
其中,所述电动马达具有线圈,该线圈通过电力的分配形成旋转磁场,
所述运动转换机构具有传动轴,其被设置为平行于所述中心线并且能够旋转,
被设置于所述输出轴的第一齿轮与被设置于传动轴的第二齿轮彼此啮合,
所述减振机构在沿着所述中心线的方向上被设置于第一齿轮与线圈之间,
所述减振机构具有孔或凹部,该孔或凹部在沿着所述中心线的方向上贯穿所述减振机构,并且所述输出轴被插入该孔或凹部中。
10.根据权利要求7所述的冲击工具,
其中,所述壳体具有圆柱部,该圆柱部被形成为环绕所述输出轴的轴线,
所述输出轴被插入圆柱部中,
所述轴承被附接于圆柱部的内周表面并且支撑所述输出轴,并且
所述圆柱部被插入孔中。
11.根据权利要求8所述的冲击工具,
其中,所述配重具有一定的形状,在所述电动马达的相对侧,该形状的离开作为中心的所述支撑构件的宽度更宽。
12.根据权利要求11所述的冲击工具,其进一步包括:
中间轴,其将所述输出轴的能量传递至所述顶端工具,
其中,所述配重被设置于中间轴的相对侧,并且所述输出轴插入配重和中间轴之间。
13.根据权利要求1所述的冲击工具,其进一步包括:
冷却风扇,其形成冷却所述电动马达的气流;以及
隔板,其被设置于所述壳体中,并且将其中设置有冷却风扇的第一容纳腔与其中设置有所述减振机构的第二容纳腔相互分隔,
其中,隔板具有通道,该通道将通过风扇的旋转形成的气流引导至第二容纳腔。
14.根据权利要求13所述的冲击工具,
其中,所述减振机构包括:
支撑构件,其以悬臂状态被固定于所述壳体中,并且在所述可动构件的移动方向上振动;以及
配重,其被附接于所述支撑构件的自由端,并且
所述隔板在沿着所述输出轴的轴线的方向上被设置于所述电动马达与所述减振机构之间。
15.根据权利要求13所述的冲击工具,
其中,通过隔板从所述第二容纳腔分隔的第三容纳腔被设置于所述壳体中,并且
该第三容纳腔设置有:气室,在该气室中通过所述可动构件的运动增大气压,以产生会被传递至所述顶端工具的冲击力;
以及润滑部分,其通过润滑油润滑。
16.根据权利要求13所述的冲击工具,
其中,所述减振机构包括减振器,其吸收所述支撑构件振动时所产生的碰撞。
17.根据权利要求13所述的冲击工具,
其中,所述壳体具有气孔,该气孔将通过所述冷却风扇形成的空气排放至所述壳体外部,并且
固定所述减振机构的支撑构件的固定位置靠近气孔。
18.根据权利要求16所述的冲击工具,
其中,所述减振器被设置为靠近气孔。
19.根据权利要求1所述的冲击工具,其进一步包括:
撞击部,其被设置于所述壳体中,并且在所述配重达到预定的振幅时,冲击力通过弹性体被传递至该撞击部。
20.根据权利要求19所述的冲击工具,
其中,所述撞击部被设置于所述中心线上,或被设置于偏离所述中心线的位置。
21.根据权利要求19所述的冲击工具,
其中,所述弹性体包括第一弹性体,与配重相比,该第一弹性体被设置于在沿着所述中心线的方向上靠近所述顶端工具的位置。
22.根据权利要求19所述的冲击工具,
其中,所述弹性体包括第二弹性体,其被设置于一个位置处,该位置在沿着所述中心线的方向上具有比配重离开顶端工具的距离更长的离开顶端工具的距离。
23.根据权利要求22所述的冲击工具,其进一步包括:
风扇,其通过所述电动马达的能量旋转;以及
板,其被设置于所述风扇与所述减振机构之间,
其中,所述减振机构、板以及风扇在沿着所述中心线的方向上被安排和设置,并且
当所述配重摆动时,所述配重紧靠在所述第二弹性体上,由此防止所述配重紧靠在风扇或板上。
24.根据权利要求21所述的冲击工具,
其中,所述撞击部被形成为具有与沿着所述中心线的方向正交的平面形状。
25.根据权利要求18所述的冲击工具,
其中,弹性体被设置于所述撞击部上。
26.根据权利要求19所述的冲击工具,
其中,所述弹性体由橡胶构件形成。
27.根据权利要求20所述的冲击工具,
其中,所述支撑构件是弹性构件。
28.根据权利要求18所述的冲击工具,
其中,所述支撑构件是板簧。
29.根据权利要求1所述的冲击工具,
其中,所述配重具有梯形形状,该梯形形状在沿着所述中心线的摆动方向上的尺寸随着离开所述固定部的距离的增加而被减小。
30.根据权利要求29所述的冲击工具,
其中,所述配重具有第一端部,该第一端部被设置于比所述支撑构件的自由端更靠近所述固定位置的位置,并且具有第二端部,该第二端部被设置于与第一端部相比靠近所述支撑构件的自由端的位置,所述壳体具有与配重相对的平坦表面,该平坦表面在所述摆动方向上与所述配重的端部相对,并且
当所述配重的摆动运动达到最大振幅时,从第一端部到与配重相对的平坦表面的距离和从第二端部到与配重相对的平坦表面的距离在沿着所述中心线的方向上彼此相等。
31.根据权利要求29所述的冲击工具,
其中,所述壳体包括:
外壳体,其构成外壳;以及
内壳体,其被设置于外壳体中,并且
所述配重由板簧支撑,该板簧具有被固定于内壳体的一个端部。
32.根据权利要求29所述的冲击工具,
其中,在沿着所述中心线的方向上的所述配重的端部设置有与所述壳体相对的对立表面,并且在沿着所述中心线的方向上的从所述配重的中心位置到对立表面的距离随着从所述固定位置靠近所述自由端而被减小。
33.根据权利要求30所述的冲击工具,
其中,当所述配重的摆动运动达到最大振幅时,与配重相对的平坦表面和对立表面变为在包括所述中心线的平面中彼此平行。
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder |
Address after: Tokyo, Japan, Japan Patentee after: Machine holding company Address before: Tokyo, Japan, Japan Patentee before: Hitachi Koki Company Limited |
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CP01 | Change in the name or title of a patent holder |