專利名稱：彈性的沖頭導向裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種具有一個驅動電動機、一個沖擊機構及一個用于接收刀具的刀夾具的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其中沖擊機構包括一個可在沖頭導向裝置中軸向移動及作用在刀具上的沖頭。
背景技術：
為了在電驅動的便攜式電動沖擊鉆機和/或沖擊錘機上使注有潤滑劑的內腔相對周圍形成密封，該電動裝置用于傳遞沖擊脈沖的沖擊機構通常包括一個所謂的沖頭，該沖頭可軸向移動地支承在沖頭導向裝置中及在驅動側由沖擊機構的一個錘件在鉆孔及沖擊方向上施加沖擊，沖頭將沖擊能量傳遞到接收在刀夾具中的刀具的驅動側端部。開始部分所述類型的沖擊鉆機和/或沖擊錘機例如已由DE 19933 972 A1或本申請人的DE 42 41 000 A1公開。
通常由鋼作成的沖頭在刀夾具中或在驅動側與刀夾具連接的鋼制錘管中被硬導向。這將需要在加工沖頭及刀夾具或錘管的接觸面時不能超過確定的最小公差，以便使部件保持在沖擊線上及照顧到小的橫行力。為了保證沖擊鉆機和/或沖擊錘機符合規定的功能，在最好可轉動地驅動的錘管中裝入其它部件，它們具有密封功能，阻尼沖頭的空載或鉆孔(B)-沖擊或在空載工況中捕獲沖擊機構的錘件。為滿足這些功能所設置的部件的整體性差。
發明內容
按照本發明，提出了一種沖擊鉆機和/或沖擊錘機，具有一個驅動電動機，一個沖擊機構及一個用于接收刀具的刀夾具，其中沖擊機構包括一個可在沖頭導向裝置中軸向移動及作用在刀具上的沖頭，其中，沖頭導向裝置包括一個包圍沖頭的、其橫截面為環形的由彈性體材料制成的部件。
相比之下，本發明的沖擊鉆機和/或沖擊錘機具有其優點，即可省去沖頭區域中錘管的精密內加工。此外，由彈性體材料制成的部件可低成本地制造及在此情況下這樣地變形，以致除沖頭的導向外可滿足多個其它功能，例如密封功能、空載或鉆孔(B)-沖擊的阻尼和/或在空載工況中捕獲錘件。
為了空載沖擊的阻尼，在本發明的一個優選構型中提出由彈性體材料制成的部件在工具側具有一個內部的空載沖擊-支承肩，在空載工況時沖頭靠在該肩上。通過使最好由鋼制成的沖頭靠在所述由彈性體材料制成的部件的空載沖擊-支承肩上例如可減小在空載工況中噪音的產生。
為了在沖擊工況中沖頭向后運動時阻尼制動沖頭，由彈性體材料制成的部件最好具有一個驅動側的鉆孔(B)-沖擊-止擋肩，它在沖擊脈沖傳遞到刀具上后阻尼刀具的回彈。
由彈性體材料制成的部件最好具有一個用于沖頭的貫通軸向槽，在該槽中沖頭可在空載位置及沖擊位置之間有限地軸向移動。為了接收沖頭的增大中間部分，合乎目的地，槽在空載沖擊-支承肩與鉆孔(B)-沖擊-止擋肩之間增大，由此在沖擊工況中增大的中間部分用其后側面止擋在鉆孔(B)-沖擊-止擋肩上及在空載工況中用其前側面靠在空載沖擊-支承肩上。為了易于將該沖頭的增大中間部分導入空載沖擊-支承肩與鉆孔(B)-沖擊-止擋肩之間的區域，該由彈性體材料制成的部件構造成兩部分，其中刀具側部分包括空載沖擊-支承肩及驅動側部分包括鉆孔(B)-沖擊-止擋肩。原則上也可同樣好地，使部件由彈性體材料一體構成，及為將沖頭的增大部分導入到槽的增大部分中，其驅動側或刀具側的端部在可回復的彈性變形的情況下可徑向擴展。原則上由彈性體材料構成的該部件可由多于兩個的部分組成，例如可通過各個部分的相應材料特性滿足不同的功能要求。
當該部件也用于在空載工況中捕獲錘件時，則可達到由彈性體材料制成的該部件的進一步的功能整體性。為此由彈性體材料制成的部件在驅動側最好具有一個軸向伸出的一體的捕錘環，該捕錘環的內徑小于沖擊機構錘件的刀具側增大的端部的外徑。為了能使錘件的刀具側增大的端部穿過捕錘環，錘管的內徑或一個在該位置上插入錘管的內管的內徑合乎目的地大于捕錘環的外徑，以使得當錘件的刀具側增大的端部穿過時捕錘環可徑向地擴展。
為了阻止當從沖擊工況過渡到空載工況時沖頭在撞擊到可彈性變形的空載沖擊-支承肩上回彈及由此碰到固定在捕錘環中的錘件的增大前端上及使錘件向后從捕錘環中撞出，這尤其在沖頭運動過于靈活的情況下可能出現，本發明的另一優選構型在于，對沖頭可能的回彈運動進行一些制動，以阻止錘件被從捕錘環中撞出。回彈運動的制動最好這樣地進行當上述的沖頭向前運動時，在沖頭的增大中間部分前側面與空載沖擊-支承肩之間的空氣通過至少一個設在沖頭的增大中間部分與由彈性體材料制成的部件之間的空氣流通道可流到沖頭的增大中間部分的后側，在這里將使接著可能出現的沖頭回彈運動阻尼及減速。該空氣流通道例如可作為沖頭的增大中間部分與由彈性體材料制成的部件之間的環形間隙構成。但最好構成由彈性體材料制成的部件內壁中的軸向槽或通道的形式，因為在此情況下沖頭的增大中間部分在空載沖擊-支承肩與鉆孔(B)-沖擊-止擋肩之間與相鄰的彈性體材料作的部件的內壁可構成一個過渡配合，以使得在可能的回彈時沖頭沿彈性體材料擦過及以此方式產生附加制動。
為了防止通過沖頭的往復運動使大量的潤滑劑在刀具側從注有潤滑劑的沖擊鉆機和/或沖擊錘機的內空間傳送出來及到達周圍環境中，至少一個由彈性體材料制成的部件最好在其至少兩個軸向隔開布置的密封區域中用環形的內圓周面靠壓在沖頭的環形外圓周面上。最好其中至少一個密封區域設置在空載沖擊-支承肩的刀具側及其中至少另一密封區域設置在鉆孔(B)-沖擊-止擋肩的驅動側。
因為各個密封區域構成了沖頭與沖頭導向裝置之間的多級密封，在另一方面，如果由于公差原因由彈性體材料制成的部件在驅動側的一個或多個密封區域過緊地靠壓在沖頭上的話，就有沖頭導向裝置刀具側部分中潤滑不足的危險。為了避免產生該問題，至少在一部分驅動側密封區域中或者由彈性體材料制成的部件在其內圓周面上或者沖頭在其外圓周面上設有軸向溝或槽或其它合適的型廓，當從沖擊工況向空載工況過渡時由于沖頭的活塞作用通過這些型廓可使被沖頭控制量的潤滑劑被吸到沖頭導向裝置的刀具側部分中。
為了相對刀夾具及相對刀具固定整體或多件式的由彈性體材料制成的部件，根據本發明的另一優選構型，該部件被插入到與刀夾具一體構成的錘管中，它的外圓周面靠在錘管的內圓周面上，以避免該部件的徑向變形。在刀具側，該部件最好用其鉆孔方向的前端支承在錘管的環肩上，而在驅動側，合乎目的地，該部件由一個可拆卸地插在錘管中的環形固定件來固定及逆著鉆孔方向支承。該環形固定件例如可借助一個卡圈或圓環固定在錘管中，但最好設有從徑向伸出的整體彈簧鉤，它們嚙合在錘管內的氣孔中及支承在氣孔的驅動側弧形拱(Laibungen)上。
以下將借助附圖通過兩個實施例來詳細地描述本發明。附圖為
圖1一個具有沖頭及沖頭導向裝置的便攜式電動沖擊鉆機或沖擊錘機的沖頭組件的縱截面圖；圖2圖1中區段A的放大視圖；圖3一個用于沖頭導向裝置一部分的、在圖2中未示出驅動側固定件的透視圖；圖4一個變型方案的帶有沖頭的沖頭導向裝置一部分的局部剖透視圖；圖5對應于圖4的視圖，但其中無沖頭。
具體實施例方式
附圖中圖1所示的、一個便攜式電動沖擊鉆機或沖擊錘機(未示出)的沖擊機構的沖頭組件2基本上由一個沖頭導向裝置4及一個可在沖頭導向裝置4中軸向移動的沖頭6組成，該沖頭將由便攜式沖擊鉆機或沖擊錘機的驅動電動機驅動的沖擊機構的錘件8的沖擊脈沖傳遞到一個插在該工具機的一個刀夾具10中的鉆頭或沖擊刀具B上。
如圖4中最清楚地表示的，由實心鋼制成的沖頭6由兩個帶有倒角的平端面16的長形圓柱形端部分12，14以及與這兩個端部分12，14相連接的并設置在它們之間的增厚中間部分18組成。該中間部分18在其中部具有一個窄的，最好是但不必須是圓柱形的圓周面20及在兩側上以一個斜的前側面22及一個斜的后側面24為界。兩個側面22，24通過凹的過渡面26或28平滑地與這兩個端部分12或14的圓柱形圓周面30或32相連接。
沖頭導向裝置4包括一個錘管34，它在軸向上支承在沖擊鉆機或沖擊錘機的殼體(未示出)中；及一個固定在錘管34內由彈性體材料構成的部件36。錘管34由兩個通過錐形環肩38連接的管區段40，42組成，其中前管區段具有小直徑及構成刀夾具10，而后管區段具有大直徑及在其后端部是敞開的，由此可從該側將部件36、沖頭6、錘件8及一個作用于錘件8上的沖擊機構的活塞44導入錘管34。在錘管34中活塞44與錘件8之間構造有一個空氣墊腔46，該空氣墊腔可通過錘管34的壁中的徑向氣孔(未示出)通氣。
被錘管34保持并由彈性體材料構成的部件36在其中央以一個靠在錘管34內圓周面上的、最好是但不必是圓柱形的外周面48為界，該外周面也可為異型的，及具有兩個逐漸變細的端部50，52，如在圖4及5中最清楚地表示的。刀具側端部50具有與錘管34的環肩38互補的形狀及支承在該環肩上，而驅動側的端部52借助圖3中所示的固定環54軸向不可移動地固定在錘管34中。固定環54在刀具側具有一個斜的環形接觸面(不可看到)，該接觸面與部件36的錐形變細的驅動側環肩56互補及靠壓在該環肩上，及在固定環的外圓周上設有3個伸出的彈簧鉤58，它們嚙合入錘管34的3個氣孔中，其中彈簧鉤支承在該部件驅動側的弧形拱上及以此方式阻止部件36向后即逆著鉆孔方向的軸向移動。
如圖2中最清楚地表示的，部件36在其環肩56的驅動側設有一個整體的捕錘環60，它用于在沖擊工況向空載工況過渡時固定錘件8的增厚前端部62。與部件36構成一體的隆起形的增厚捕錘環60通過一個圓柱形頸部分64與該部件相連接，該頸部分具有相對捕錘環60的內徑增大了的內徑及在圖2中所示的空載位置中接收由后者保持的錘件8的前端部62。頸部分64的內徑被這樣選擇，以使得頸部分64密封地靠在錘件8的增厚前端部62的圓周面上；而捕錘環60的內徑被這樣選擇，以使得在圖4中所示的沖擊位置中捕錘環密封地靠在沖頭6的驅動側端部分14的圓柱形外周面32上及在這里構成第一密封區域。
因為捕錘環60的內徑小于錘件8的增厚前端部62的外徑，及捕錘環的外徑作得小于其相鄰的錘管34或一個在驅動側一直延伸到超過錘管34中捕錘環60的內管66(圖2)的內徑，由此捕錘環60可彈性回復地增大及徑向向外變形，以便錘件8的增厚前端部62的穿過。
部件36包括一個用于沖頭6的槽68，它在軸向上延伸過整個部件36。與槽68的由捕錘環60及其頸部分64包圍的驅動側區段70相連接地跟隨著一個具有縮小內徑的環形區段72，它同樣密封地靠在沖頭6的驅動側端部分14的圓柱形外周面32上及在這里構成第二密封區域。在區段72上連接著一個與沖頭6的后過渡面或者說側面28，24互補的區段74，該區段74構成用于沖頭6的增大中間部分18的一個鉆孔(B)-沖擊-止擋肩。
該區段74可設有軸向細槽76，如圖5中所示，當從沖擊工況過渡到空載工況沖頭6相對部件36在鉆頭刀具B的方向上向前移動沖頭行程時，通過這些細槽可向槽68的刀具側部分傳送少量的潤滑劑。在此時沖頭6與部件36構成一個小活塞泵的主要部分，其活塞即沖頭6在向前運動時將少量的潤滑劑通過細槽76壓到槽68的增大部分中。
槽68的增大部分除區段74外還包括一個圓柱形中間區段78，它的內徑基本相應于沖頭6中間的窄圓柱形外周面20的外徑；及一個與中間區段78連接的、與沖頭6的前側面或過渡面22，26互補的逐漸縮小的區段80，它構成用于沖頭6增大的中間部分18的空載沖擊-支承肩。
在中間區段78的區域中，由彈性體材料組成的部件36在其限定槽68的內壁中設有多個軸向槽82，它們在從沖擊工況過渡到空載工況及在沖頭6在向刀具B的方向上進行移動時用作空氣流通道，在沖頭8的增大部分前面所封閉的空氣在沖頭移動時將通過這些空氣流通道在中間部分18旁邊流過并被擠到其后面的區域中。如果沖頭在槽68中運動太靈活及因此形成沖頭6在空載沖擊-支承肩80上回彈及由此存在使錘件8的增厚的前端62從捕錘環60中沖出的危險的情況下，向后擠的空氣使沖頭6制動。除在沖頭6的增大中間部分18后面的空氣墊外，在沖頭6的圓柱形外周面20與部件36沿中間區段78的內壁之間的過渡配合用于與摩擦相關的沖頭6的附加制動。同時在該位置上形成了另一個在沖頭6與部件36之間的第三密封區域。
在槽68的增大中間區段78的刀具側還設有一個或兩個另外的密封區域，在這些密封區域中由彈性體材料制成的部件36環形地靠在沖頭6上。這些另外的密封區域位于槽68的刀具側圓柱形區段84，86的區域中，在這里部件36密封地靠在沖頭6的刀具側前端12的圓周面30上。在部件36中，區段84，86之間必要時可開有一個或多個環繞的槽88，兩個相鄰密封區域之間的潤滑劑可聚集在該槽中。
由彈性體材料制成的部件36可整體地構成，如圖4及5中所示；或作成兩部分的，如圖1及2中所示，以便易于將沖頭6導入槽68中。在圖2中這兩部分的部件36的兩部分在區段78的中間區域上彼此靠觸。
權利要求
1.沖擊鉆機和/或沖擊錘機，具有一個驅動電動機，一個沖擊機構及一個用于接收刀具的刀夾具，其中沖擊機構包括一個可在沖頭導向裝置中軸向移動及作用在刀具上的沖頭，其特征在于沖頭導向裝置(4)包括一個包圍沖頭(6)的、其橫截面為環形的由彈性體材料制成的部件(36)。
2.根據權利要求1的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在工具側具有一個用于沖頭(6)的內部的空載沖擊-支承肩(80)。
3.根據權利要求1或2的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在驅動側具有一個用于沖頭(6)的內部的鉆孔(B)-沖擊-止擋肩(74)。
4.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在至少兩個密封區域(60，72，20，84，86)中用環形內表面密封地靠在沖頭(6)的環形外周面上。
5.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在一個空載沖擊-支承肩(80)的刀具側密封地靠在沖頭(6)的圓柱形外周面(32)上。
6.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在一個鉆孔(B)-沖擊-止擋肩(74)的驅動側密封地靠在沖頭(6)的圓柱形外周面(30)上。
7.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)在鉆孔(B)-沖擊-止擋肩(74)的區域中及需要時在其驅動側設有縱向成型結構(76)。
8.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)具有用于沖頭(6)的貫通的槽(68)。
9.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于設有用于當從沖擊工況過渡到空載工況時使沖頭(6)可能的回彈運動制動的裝置(20，78，82)。
10.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于設有至少一個空氣流通道(82)，通過它空氣可從沖頭(6)的增厚中間部分(18)前面的區域被擠到增厚中間部分(18)后面的區域中。
11.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于設有沖頭(6)的增厚中間部分(18)的外圓周面(20)與由彈性體材料制成的部件(36)的相鄰內壁之間的過渡配合。
12.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于部件(36)由彈性體材料整體構成。
13.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于部件(36)由彈性體材料兩件式構成，其中一部分包括所述空載沖擊-支承肩(80)及另一部分包括鉆孔(B)-沖擊-止擋肩(74)。
14.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于由彈性體材料制成的部件(36)的驅動側端部(52)支承在一個可拆卸地插在沖頭導向裝置(4)的錘管(34)中的固定件(54)上。
15.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于該固定件(54)具有徑向上(axial)伸出的可彈性變形的突出部分(58)，它們嚙合入錘管(34)的氣孔中及支承在氣孔的驅動側的界面上。
16.根據以上權利要求中一項的沖擊鉆機和/或沖擊錘機，其特征在于所述至少一個由彈性體材料制成的部件(36)在驅動側具有一個集成上的捕錘環(60)。
全文摘要
本發明涉及一種沖擊鉆機和/或沖擊錘機，它具有一個驅動電動機，一個沖擊機構及一個用于接收刀具(B)的刀夾具(10)，其中沖擊機構包括一個可在沖頭導向裝置(4)中軸向移動及作用在刀具上的沖頭(6)，本發明提出沖頭導向裝置(4)包括一個包圍沖頭(6)的、其橫截面為環形的由彈性體材料制成的部件(36)。
文檔編號B25D17/06GK1572432SQ20041004462
公開日2005年2月2日 申請日期2004年5月19日 優先權日2003年5月20日
發明者阿希姆·迪塞爾貝格, 屈特·西貝爾 申請人:羅伯特·博施有限公司