CN118163066A - 手持式敲击工具 - Google Patents

Abstract

本说明书涉及一种手持式敲击工具(1)，其包括壳体(10)和气动敲击机构(20)，所述气动敲击机构(20)位于所述壳体中并且具有砧座(21)以及用于冲击所述砧座的敲击活塞(22)，其中，所述活塞沿着纵向轴线可移动地布置在所述壳体的气缸腔室(11)中，所述气缸腔室流体连接到压缩空气贮存器并且其中所述砧座布置在所述气缸中以被所述活塞冲击，所述工具进一步适配为容纳在工具的前端(1a)处延伸的凿子(30)，并且所述活塞经由所述砧座作用在凿子上；并且其中，所述工具进一步包括弹簧元件(40)，所述弹簧元件(40)布置成作用在所述壳体和所述凿子之间，以在使用中抵抗所述壳体相对于所述凿子的向前运动。

Description

手持式敲击工具

技术领域

本发明总体上涉及一种手持式敲击工具(percussive tools)，也称为手持式气动冲击工具(pneumatic impact tools)。

背景技术

已知气动冲击工具(其中示例包括所谓的錾平锤、凿子或冲击锤)用于例如材料去除。这种工具，也称为敲击的工具、敲击工具以及气动冲击工具(所有术语在整个说明书中将可互换地使用)，通常包括活塞，所述活塞借助于被允许流动通过气缸中的进气口和出气口的压缩空气在工具的气缸中往复运动，并且布置成通常经由所谓的砧座冲击工具附件，例如锤子或凿子。

这种工具的使用和操作通常与由于所提供的敲击操作而产生的振动相关联，其中必须将足够量的能量传递到工具附件以提供有效且快速的材料去除。这种振动如果太高，可能会对操作者有害。

为了提供低振动和高效率，壳体和凿子必须相对于彼此正确定位。这是因为如果在使用期间凿子冲击壳体，会产生特别严重的振动。为了控制振动的水平，工具的操作者必须小心地调整工具壳体相对于凿子或锤子的位置，以避免凿子和壳体之间的任何接触，这种接触会导致将不期望的振动传递到使用者。凿子在不接触壳体和/或工具中的其他结构的情况下可以往复运动的长度(即凿子可以自由移动或浮动的长度)可以称为浮动长度。

然而，将凿子保持在浮动长度内并不容易，因为使用者不大可能或根本不可能确定壳体和凿子的精确相对位置，因此工具在振动方面的最终表现在很大程度上取决于使用者操作工具的技能和经验。

因此，在手持式敲击工具的设计领域中存在改进的需要。

发明内容

因此，期望提供一种降低振动水平的敲击工具。特别地，期望提供这样的一种工具，其具有改进的操作性和使用性。为了更好地解决这些问题中的一个或多个问题，提供了如在独立权利要求中限定的手持式敲击工具，在从属权利要求中限定了优选实施方案。

根据本发明的第一方面，提供了一种手持式敲击工具，所述工具包括壳体和气动敲击机构，所述气动敲击机构位于所述壳体中并且具有砧座以及用于冲击所述砧座的敲击活塞。其中，所述活塞沿着纵向轴线可移动地布置在所述壳体的气缸腔室中，所述气缸腔室流体连接到压缩空气贮存器，所述砧座布置在所述气缸中以被所述活塞冲击，所述工具进一步适配为容纳在工具的前端处延伸的凿子，并且所述活塞经由所述砧座作用在凿子上，并且其中所述工具进一步包括弹簧元件，所述弹簧元件布置成作用在所述壳体和所述凿子之间，以在使用中抵抗所述壳体相对于所述凿子的向前运动。

根据第一方面，敲击工具通过结合弹簧元件的设计为上述问题提供了一种创造性的解决方案，所述弹簧元件布置成抵抗壳体相对于凿子的向前运动。由此向使用者提供关于壳体相对于凿子的实际位置的附加反馈。这是通过引入弹簧力来实现的，弹簧力被添加到由于驱动空气压力而产生的力，使用者必须克服该驱动空气压力以相对于凿子正确定位壳体。该弹簧力随着长度而增加，即随着位移的增加弹簧力增加，这与克服恒定的空气压力所需的力相反。因此，为使用者提供了力反馈，极大地促进了将凿子维持在浮动位置(即，在所谓的浮动长度内)的任务，从而使得更容易避免由于凿子不期望地撞击壳体而导致的振动和力。

换句话说，弹簧可以被描述为：当所述动力工具壳体在使用中相对于所述凿子被向前推动时，布置成抵抗壳体相对于凿子的向前运动。因此，弹簧元件增加了向前推动工具时所需的力，并且操作者必须克服或抵抗的力不仅大于单独由驱动空气压力产生的恒定力，而且根据壳体和凿子之间的相对距离而变化。在没有弹簧元件的情况下，整个浮动长度所需的力是恒定的，因为在这种情况下的力仅取决于驱动空气压力。

因此，使用者需要施加这样的力，该力等于来自驱动空气腔室中的压力和来自弹簧元件的力之和，以将工具保持在适当的位置(即在浮动长度内)，并且进一步地，随着位移的增加力也在增加，因此获得相对位置的反馈。

弹簧元件的刚度优选地适于使得使用者接收足够的反馈，但不会太大以避免反作用力的过大增加。

根据一个实施方案，通过弹簧元件的压缩来抵抗向前运动。随着弹簧元件被压缩，产生额外的力，其在使用者必须克服它时提供反馈。

根据一个实施方案，弹簧元件具有线性刚度。因此，随着弹簧元件变形，实现了提供反馈的线性地上升的力。

根据一个实施方案，所述壳体进一步包括在壳体的内表面中形成的肩部，其中所述弹簧元件作用在所述肩部和所述凿子之间。肩部可以形成在气缸或气缸腔室的内表面中。

在一个实施方案中，壳体和/或气缸或气缸腔室包括在工具的前端布置的远端壁。端壁可以包括开口，凿子可以延伸通过所述开口。在其他实施方案中，敲击工具可以包括单独的内部结构，所述内部结构布置在工具的前端或工具的前端附近以阻止凿子在向前方向上移动过远。

在一个实施方案中，浮动长度限定在肩部和端壁之间(和/或由肩部和端壁界定)，即，凿子在这样的实施方案中应当在肩部和端壁之间移动，但不与肩部或端壁接触。

根据一个实施方案，凿子包括在其外表面中形成的肩部，其中，弹簧元件作用在肩部和壳体之间。在一些实施方案中，肩部可以被描述为凿子的轴上的环形突出部。肩部可以用于阻止凿子，以限制凿子相对于壳体的运动，例如，阻止凿子离开壳体。在一些实施方案中，浮动长度是指形成在凿子中的肩部在撞击壳体之前可以移动的距离，或者在撞击壳体的各个相邻部分之前可以往复运动的距离。

凿子肩部的直径可以大于壳体端壁中的中央开口的直径。

根据一个实施方案，弹簧元件作用在形成于壳体中的肩部和形成于凿子中的肩部之间。在这样的实施方案中，肩部的面向活塞和砧座的一侧(即后侧)可以包括弹簧基座。

因此，在一些实施方案中，弹簧元件可以布置成作用在形成于壳体和/或气缸的内表面中的肩部之间。

根据一个实施方案，工具进一步包括布置在凿子上的中间元件，其中，弹簧作用在中间元件和壳体之间。中间元件可以包括弹簧基座。在一些实施方案中，中间元件可以进一步布置在凿子中形成的肩部或环形突出部上。中间元件可以通过压配合或收缩配合或类似的方式布置在轴上，或者可以松配合在轴上。

根据一个实施方案，中间元件由橡胶或塑料制成。

根据一个实施方案，手持式敲击工具进一步包括凿子引导件，所述凿子的后部延伸通过所述凿子引导件。凿子引导件可以布置成引导凿子的纵向运动和/或锁定凿子的转动。在一些实施方案中，凿子引导件限定止动件，凿子的肩部和/或中间元件在端部位置或转动位置抵靠所述止动件。

根据一个实施方案，弹簧元件为螺旋弹簧。在一些实施方案中，弹簧元件为压缩螺旋弹簧。在其它实施方案中，所述弹簧元件是选自螺旋弹簧、波形弹簧以及碟形弹簧的弹簧元件。

根据一个实施方案，弹簧刚度在5-15N/mm范围内。在一些实施方案中，在7-12N/mm范围内。在一个实施方案中，弹簧刚度被选择为使得所实现的力的期望增加与气动进给力的一部分相对应。在这样的实施方案中，刚度可以被选择为使得力的增加位于气动进给力的5-25％范围内，在一些实施方案中为10-15％范围内。

根据一个实施方案，活塞经由气动气缸装置由所述压缩空气贮存器驱动。在一个实施方案中，气缸装置包括驱动空气腔室71和返回压力腔室72。气缸装置可以进一步例如使得空气压力由驱动空气腔室提供，活塞轴延伸到该驱动空气腔室中。

根据一个实施方案，所述工具为气动錾平锤(pneumatic chipping hammer)。根据一个实施方案，所述工具为气动定标器(pneumatic scaler)。

当研究以下详细公开内容、附图和所附权利要求时，本发明的进一步目的、特征和优点将变得显而易见。本领域技术人员应理解，可以组合本发明的不同特征以创造除了以下描述的那些实施方案以外的实施方案。

附图说明

将参照附图在以下示例性实施方案的说明性和非限制性详细描述中描述本发明，其中

图1为根据一个实施方案的示例性敲击工具的分解立体图。

图2为根据一个实施方案的示例性敲击工具的一部分的截面图。

图3为根据一个实施方案的敲击工具的示意图。

所有附图都是示意性的，不一定按比例绘制，并且大体上仅示出了阐明本发明所必需的部分，其中，其他部件可能被省略或者仅暗示其他部件。

具体实施方式

在图1中示出了示例性的手持式敲击工具1，在所示的情况下为气动錾平锤，其包括壳体10以及位于壳体中的气动敲击机构20。在所示的实施方案中，壳体10包括不参与工具的敲击运动的工具的外部部件。

敲击工具适配为在前端1a容纳凿子，并且进一步包括布置在工具的后端1b的连接件11a，用于提供与压缩空气贮存器的连接。

在图2中更详细地示出了根据工具的示例性实施方案的敲击机构20。

气动敲击机构20包括砧座21以及用于冲击砧座的敲击活塞22。活塞22沿着纵向轴线A-A可移动地布置在壳体10的气缸腔室11中。气缸腔室11则流体连接到压缩空气贮存器。

砧座21布置在气缸腔室11中以被活塞22冲击。砧座21则作用在凿子30的轴的后部32上，所述凿子在工具的前端1a处延伸。

如图2可以看出，弹簧元件40布置成作用在壳体10和凿子30之间，以在使用中抵抗壳体10相对于凿子30的向前运动。此外，设置有凿子引导件60，凿子的后部32延伸通过所述凿子引导件60。

在所示的实施方案中，压缩螺旋弹簧40作用在肩部12和中间元件50之间，肩部12形成在壳体10中，中间元件50布置在凿子30上形成的肩部或环形突出部31上。

在使用中，由于凿子30的前端30a抵靠工件，因此通过螺旋弹簧40的压缩抵抗壳体10相对于凿子30的向前运动。

现在将参照图3中示意性地示出的实施方案来描述敲击机构的功能。

所示工具包括砧座21，所述砧座21布置在气缸腔室11中以被活塞22冲击，活塞22经由气动气缸装置70由所述压缩空气贮存器驱动，在所示实施方案中气动气缸装置70包括驱动空气腔室71和返回压力腔室72。砧座22则作用在凿子30上。弹簧元件40布置成作用在壳体10和凿子30之间，以在使用中抵抗壳体10相对于凿子30的向前运动。

为了实现低振动和高性能，壳体和凿子必须相对于彼此正确定位。更具体地说，凿子应当在浮动长度FL内移动，浮动长度FL即：活塞仅撞击凿子且凿子在壳体内自由移动之处。浮动长度由图3中的虚线FL示意性地示出。

在使用中，当凿子的前端30a抵靠工件时，使用者沿向前方向对壳体10施加力，以使壳体相对于凿子正确定位。

在没有弹簧40的情况下，所需的力在浮动长度上是恒定的，因为在这种情况下使用者必须克服或抵抗的力仅取决于驱动空气腔室71中的压力。然而，通过弹簧元件40的引入，当壳体相对于凿子被向前推动时，增加了变化的力。

尽管已经在附图和前面的描述中详细示出和描述了本发明，但是这种示出和描述应被认为是说明性或示例性的，而不是限制性的；本发明不限于所公开的实施方案。本领域技术人员理解，在所附权利要求所限定的范围内，可以想到许多修改、变化和改变。此外，在实践所要求保护的发明时，本领域技术人员对附图、公开内容和所附权利要求书进行研究后，可以理解和实现所公开的实施方案的变型。在权利要求中，词语“包括”不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。在互不相同的从属权利要求中记载某些措施的事实并不表示不能有利地使用这些措施的组合。权利要求中的任何附图标记都不应被解释为限制权利要求的范围。

Claims (14)

1.一种手持式敲击工具(1)，包括：

壳体(10)和气动敲击机构(20)，所述气动敲击机构(20)位于所述壳体中并且具有砧座(21)以及用于冲击所述砧座的敲击活塞(22)，

其中，所述活塞沿着纵向轴线能够移动地布置在所述壳体的气缸腔室(11)中，所述气缸腔室流体连接到压缩空气贮存器，

所述砧座布置在所述气缸中以被所述活塞冲击，

所述工具进一步适配为容纳在工具的前端(1a)处延伸的凿子(30)，所述活塞经由所述砧座作用在凿子上；并且

所述工具进一步包括弹簧元件(40)，所述弹簧元件(40)布置成作用在所述壳体和所述凿子之间，以在使用中抵抗所述壳体相对于所述凿子的向前运动。

2.根据权利要求1所述的手持式敲击工具，其中，通过所述弹簧元件(40)的压缩抵抗所述向前运动。

3.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述弹簧元件(40)具有线性刚度。

4.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述壳体(10)进一步包括在所述壳体的内表面中形成的肩部(12)，并且其中所述弹簧元件(40)作用在所述肩部(12)和所述凿子(30)之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述凿子(30)具有在其外表面中形成的肩部(31)，并且其中所述弹簧元件(40)作用在所述肩部(31)和所述壳体(10)之间。

6.根据权利要求4和5所述的手持式敲击工具，其中，所述弹簧元件作用在形成于所述壳体中的所述肩部(12)和形成于所述凿子中的所述肩部(31)之间。

7.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，进一步包括布置在所述凿子上的中间元件(50)，其中所述弹簧(40)作用在所述中间元件和所述壳体之间。

8.根据权利要求7所述的手持式敲击工具，其中，所述中间元件(50)由橡胶或塑料制成。

9.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，进一步包括凿子引导件(60)，所述凿子(30)的后部(32)延伸通过所述凿子引导件(60)。

10.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述弹簧元件(40)是选自螺旋弹簧、波形弹簧以及碟形弹簧的弹簧元件。

11.根据权利要求10所述的手持式敲击工具，其中，弹簧刚度在5-15N/mm范围内。

12.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述活塞(22)经由气动气缸装置(70)被所述压缩空气贮存器驱动。

13.根据前述权利要求中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述工具(1)为气动錾平锤。

14.根据前述权利要求1-12中任一项所述的手持式敲击工具，其中，所述工具(1)为气动定标器。