CN105722645A - 手持工具机 - Google Patents

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CN105722645A CN201480061721.1A CN201480061721A CN105722645A CN 105722645 A CN105722645 A CN 105722645A CN 201480061721 A CN201480061721 A CN 201480061721A CN 105722645 A CN105722645 A CN 105722645A
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M·哈特曼
M·瑟夫
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Abstract

手持工具机(1)具有在工作轴(11)上容纳凿钻工具(4)的工具容纳部(2)、驱动器(5)及撞击机构(6)。撞击机构(6)包括在工作轴(11)上引导的撞击器(15)、由驱动器(5)周期性驱动的激发器(16)及将撞击器(15)的运动耦合在激发器(16)的周期运动上的气动腔室(19)。撞击器(15)沿撞击方向(12)在撞击点(28)撞击在工具(4)或中间撞击器(31)上。激发器(16)在远离撞击点(28)的第一止点(25)和接近撞击点(28)的第二止点(26)之间受驱动。气动的腔室(19)形成在撞击器(15)和激发器(16)的朝向撞击器(15)的端侧(24)之间。气密封装的壳体(34)具有内部(37)，其由激发器(16)的背离撞击器(15)的端侧(41)封闭，通过能由撞击器(15)封闭的第一阀(38)与气动的腔室(19)相连。另外，内部(37)与能由激发器(16)封闭的第二阀(39)与气动的腔室(19)相连。第一阀(38)接近于撞击点(28)而第二阀(39)接近于第一止点(25)。

Description

手持工具机
技术领域
本发明涉及一种手持工具机，其设有驱动器驱动的气动撞击机构。
背景技术
EP2130651A1示出了一种具有此类气动撞击机构的冲击钻锤。驱动器(Motor)通过偏心轮而驱动引导管中的激发器活塞。同样设置在引导管中的撞击器通过形成在激发器活塞和撞击器之间的、以气动腔室形式的空气弹簧而与撞击器的运动耦合。撞击器在此周期性地沿撞击方向撞击在尽可能静止的中间撞击器上，该中间撞击器将撞击冲量传递至工具。
气动的撞击机构与机械的撞击机构相比仅对使用者施加低的力量峰值，因为撞击器在撞击过程中通过空气弹簧仅较弱地耦合在激发器上。与之相反，在撞击器通过激发器沿撞击方向开始加速时，空气弹簧强烈压缩并且因此强烈耦合，由此使用者察觉到该阶段。
发明内容
根据本发明的手持工具机具有用于容纳在工作轴上的凿钻工具的工具容纳部、驱动器以及撞击机构。撞击机构包括在工作轴上引导的撞击器、由驱动器周期性驱动的激发器以及用于将撞击器的运动耦合在激发器的周期运动上的气动腔室。撞击器沿撞击方向在撞击点撞击在工具上或者中间撞击器上。激发器在远离撞击点的第一止点和接近撞击点的第二止点之间受驱动。气动的腔室形成在撞击器和激发器的朝向撞击器的端侧之间。气密封装的壳体具有内部，该内部由激发器的背离撞击器的端侧封闭。内部通过能够由撞击器封闭的第一阀与气动的腔室相连。另外，内部与能够由激发器封闭的第二阀与气动的腔室相连。第一阀接近于撞击点而第二阀接近于第一止点。
内部明显大于气动的腔室，例如壳体包括整个传动装置或传动装置的一部分、如偏心轮。激发器通过其背侧生成比气动的腔室更少但是存在的压力波动。已证明，这可以用于降低在开始加速阶段产生的有反作用的力量峰值。
当第二阀打开时，气动腔室中的压力通过在内部和气动腔室之间的压力平衡而提高。当激发器接近第一止点时，由装置使得该阀打开。在运行过程中，内部中的压力轻微提高，而气动腔室中的压力减小。在此短时间的通气用于提高空气弹簧中的压力并延长撞击器与激发器耦合的持续时间。激发器能够在较长的时间段内加速撞击器，由此减小力量峰值。
当撞击器接近撞击点时，进行气动腔室的排气。通过撞击器进行该控制，由此实现了在激发器的数个周期之后开始运行撞击机构。
附图说明
接下来的描述根据示例性的实施方式和附图说明本发明。在附图中示出了：
图1：冲击钻锤，
图2和3：在两个状态下的气动撞击机构，
图4：撞击器以及撞击机构激发器的运动，
图5：在撞击机构的气动腔和气密的壳体之间的空气交换。
只要没有另外说明，相同的或者作用相同的部件在附图中通过相同的附图标记示出。
具体实施方式
图1示意性地示出了冲击钻锤1作为手持钻机的实施例。该冲击钻锤1具有工具接纳部2，在该工具接纳部中可以插入工具的、例如凿钻头4的杆末端3。驱动器5构成冲击钻锤1的初级驱动装置，该驱动器驱动撞击机构6和驱动轴7。驱动器5例如通过电池8供电。使用者可以通过把手9引导冲击钻锤1并且通过系统开关10使冲击钻锤1运行。在运行过程中冲击钻锤1使钻头4连续地绕工作轴11转动并且在此能够使凿钻头4沿撞击方向12沿工作轴11钻入基底中。
撞击机构6是气动的撞击机构6。示例的撞击机构6具有包含柱形内壁14的引导管13。引导管13设置在工作轴11上。撞击器15安装在引导管13中并且在该引导管中沿工作轴11运动。撞击器15形成为活塞，该活塞通过内壁14气密密封。激发器16在撞击方向12上设置在引导管13中的撞击器15前方。示例的激发器16同样形成为活塞，该活塞在引导管13中沿着工作轴11可移动地通过内壁14气密密封。撞击器15和激发器16以其朝向彼此的端侧17、18在它们之间包围气动的腔室19。气动的腔室19用作空气弹簧，该空气弹簧将撞击器15的运动与激发器16的运动相耦合。
激发器16通过传动装置20与驱动器5相连。传动装置20例如包含偏心轮21，该偏心轮将驱动器5的旋转运动转换成激发器16的直线运动。偏心轮21具有指钉22，该指钉以曲柄半径与偏心轮21的旋转轴23偏心地错开。连杆24以一个末端包围指钉22并且以另一个末端以能够旋转或摆动的方式悬挂在激发器16中。激发器16强制激发周期性的运动，该周期性的运动沿着工作轴11在第一止点25和第二止点26之间延伸(图4)。第一止点25在撞击方向12上位于第二止点26的前方。在两个止点25、26之间的行程高度27基本上通过曲柄半径预设。替代偏心轮21同样也可以使用摆动指，该摆动指使激发器16在止点25、26之间运动。传动装置20可以包括减速器档位、扭矩耦合器等。
撞击器15通过气动的腔室19耦合地跟随激发器16的运动。撞击器15和激发器16沿工作轴11的运动在图4中示出。y轴与x轴上偏心轮21的角度位置相关地示出了撞击器15和激发器16的位置。为了描述运动或位置，撞击器15和激发器16减省成薄盘示出。
撞击器15周期性地在撞击方向12上运动直至撞击点28以及在撞击方向12的反方向上运动直至折回点29。从撞击点28到折回点29的间距接下来表示为飞行距离30。在撞击点28撞击器15撞击在中间撞击器31上，该中间撞击器以其朝向撞击器15的撞击面32限定撞击机构16的撞击点28。中间撞击器31在撞击方向12的反方向上紧靠在止挡部33上。折回点29大致处在激发器16的第一止点25与第二止点26之间的中心。
传动装置20、特别是偏心轮21设置在壳体34中。壳体34具有开孔35，在该开口中齐平地设置撞击机构6受传动侧的区段36。引导管13在传动侧朝壳体34开放，优选具有激发器16的横截面。激发器16因此构成开口35封闭部的至少一部分。运动的激发器16周期性地减少壳体34的内部37。壳体34气密地封装。壳体34中的压力随着撞击频率而变化，该撞击频率通常处在10Hz和100Hz之间的范围内。当激发器16最大程度地预压入壳体34并因此最大程度地远离撞击点28(第一止点25)时，压力增大。包围在壳体34和激发器16之间的体积为激发器16覆盖体积的0.7倍至5倍。由壳体34和激发器16包围的体积在激发器16的运转过程中可以增大20％至150％。由此减少了泄漏，从而不会在数秒钟内达到与周围环境明显的压力平衡。
引导管13设有第一阀38，其使得气动的腔室19与壳体34的内部37相连。第一阀38优选由引导管13中的径向阀开口构成，该阀开口由撞击器15驶过并在此受到覆盖。当撞击器15接近于撞击点28时，撞击器15释放阀38的阀开口。阀28的阀开口与撞击点28的距离优选小于撞击器15飞行距离的10％。第一阀38因此在周期性的运动过程中大多是封闭的。壳体34可以沿着工作轴11这样覆盖第一阀38，即，使得第一阀38处在内部37的内部。替代性地可以从第一阀38引导软管或其他通道至内部37。
引导管13设有第二阀39，其使得气动的腔室19与壳体34的内部37相连。第二阀39具有在引导管13中的径向阀开口，该阀开口由激发器16驶过并且在此受到覆盖。当激发器16接近于第一止点25时，即当激发器处在从撞击点28返回的位置中时，激发器16释放该阀开口。阀39的阀开口与第一止点25的距离优选小于行程高度27的10％。壳体34可以以同样的方式覆盖第二阀39，或者第二阀39借助于另一个通道与内部37连通。第二阀39可以包括止回阀40，该止回阀阻止了从气动的腔室19泄漏到内部37中。
第一阀38和第二阀39在不同的时间点独立地打开，撞击器15仅控制第一阀38而激发器16仅控制第二阀39。但是两个阀38、39都将气动的腔室19连在同一个内部37中。当第二阀39打开时，激发器16接近于第一止点25。壳体34中的压力增高，至少高于气动腔室19中的压力。一定量的空气从内部37泄漏至气动的腔室19中。图5示意性地示出了标在y轴上的空气流以及作为x轴标出的偏心轮21的角度位置。当第一阀38打开时，撞击器15几乎达到其最终速度。气动腔室19中的压力比之前泄漏了供应空气量的内部37中的压力高些。

Claims (6)

1.一种手持工具机(1)，具有
用于在工作轴(11)上容纳凿钻工具(4)的工具容纳部(2)；
驱动器(5)；
撞击机构(6)，所述撞击机构包括与所述工作轴(11)同轴的引导管(13)、在所述工作轴(11)上引导的撞击器(15)、周期性地在远离撞击点(28)的第一止点(25)和接近所述撞击点(28)的第二止点(26)之间受驱动的激发器(16)以及用于将所述撞击器(15)的运动耦合在所述激发器(16)的周期运动上的气动的腔室(19)，所述撞击器在所述撞击点(28)撞击在所述工具(4)或中间撞击器(31)上，所述气动的腔室(19)设置在所述撞击器(15)和所述激发器(16)的朝向所述撞击器(15)的端侧(24)之间；
气密封装的壳体(34)，所述壳体的内部(37)由所述激发器(16)的背离所述撞击器(15)的端侧(41)封闭；
能够由所述撞击器(15)封闭的、接近所述撞击点(28)设置的第一阀(38)，所述第一阀使所述气动的腔室(19)与所述内部(37)相连；以及
能够由所述激发器(16)封闭的、接近所述第一止点(25)设置的第二阀(39)，所述第二阀使所述气动的腔室(19)与所述内部(37)与相连。
2.根据权利要求1所述的手持工具机，其特征在于，仅当所述撞击器(15)由所述撞击点(28)移动超过从撞击点(28)直至所述撞击器(15)的折回点(29)的飞行距离(30)的10％时，才关闭所述第一阀(38)；并且仅当所述激发器(16)由所述第一止点(25)离开超过从所述第一止点(25)直至第二止点(26)的行程高度(27)的10％时，才由所述激发器(16)封闭所述第二阀(39)。
3.根据权利要求1或2所述的手持工具机，其特征在于，所述壳体(34)包括传动装置(20)的至少一部分。
4.根据前述权利要求中任一项所述的手持工具机，其特征在于，所述壳体(34)具有开口(35)，所述开口由所述激发器(16)覆盖。
5.根据前述权利要求中任一项所述的手持工具机，其特征在于，所述第一阀(38)形成为在所述引导管(13)中的径向阀开口以及所述第二阀(39)形成为在所述引导管(13)中的径向阀开口。
6.根据权利要求5所述的手持工具机，其特征在于，所述第一阀(38)和所述第二阀(39)设置在所述壳体(34)内部。
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