專利名稱:電動工具的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種電動工具，特別是涉及降低和減輕諸如電錘和錘鉆等電動工具中的震動的技術。
背景技術：
公開號為No.52-109673的日本待審專利文獻揭示了一種帶有減震裝置的電錘。該已知的電錘包括設置在該電錘機殼下面區(qū)域的一隔震腔。在該隔震腔中設有一動力減震器，用來降低和減輕在操作過程中沿該電錘軸向的強烈震動。
然而，該隔震腔是在該機殼內(nèi)單獨成形，其中集成有該減震器的組成部件。因此，構(gòu)造和裝配操作復雜，并且增大了整個電錘的重量。此外，由于要確保容納該動力減震器的空間，所以損害了該電錘的外觀。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于提供一種進一步提高電動工具的減震性能的技術，而同時避免使電動工具的構(gòu)造復雜化。
根據(jù)本發(fā)明，一代表性的電動工具包括有一撞錘、一刀頭以及一減震器。該撞錘在氣缸內(nèi)的氣壓波動的作用下往復運動。在該撞錘的撞擊力的作用下，該刀頭執(zhí)行一預定的操作。通過沿與該撞錘的往復運動相反方向的往復運動，該減震器用于降低該撞錘上的震動。該減震器的重心軌跡被設計成與該撞錘的重心軌跡重合。由此構(gòu)造，不需要任何隔震腔，該減震器能夠與該撞錘緊密相關(associate)，還可以避免使具有減震功能的電動工具的構(gòu)造變得復雜。此外，由于該撞錘的重心軌跡與該減震器的重心軌跡彼此重合，因此，在該電動工具的操作過程中，旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)動)力矩沒有施加到往復運動的氣缸上，因此可以平穩(wěn)地進行減震。
通過閱讀如下結(jié)合附圖進行的詳細描述和權利要求
書，很容易看出本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點。



圖1是示意性地顯示根據(jù)本發(fā)明的一實施例的整個電錘的平面剖視圖；圖2是代表性的電錘的主要部分的平面剖視圖，顯示了處于非壓縮側(cè)死點處的活塞；圖3是示意性地顯示當電錘處于圖2的狀態(tài)時，活塞、氣缸和第一及第二連桿的相對位置關系的平面圖；圖4是第二代表實施例的電錘的主要部分的平面剖視圖，顯示了處于非壓縮側(cè)死點處的活塞；圖5是第二代表實施例的電錘的主要部分的平面剖視圖，顯示了已經(jīng)基本上經(jīng)過中間位置的最大壓縮狀態(tài)的活塞；圖6是示意性地顯示當電錘處于圖4的狀態(tài)時，活塞、配重和第一及第二連桿的相對位置關系的平面圖；圖7是沿圖4中的V-V線的剖視圖；圖8是沿圖4中的VI-VI線的剖視圖。
其中，附圖標記說明如下101-電錘(電動工具)；103-本體；105-馬達箱；107-齒輪箱；108-圓筒；109-手柄；111-驅(qū)動馬達；113-第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)；115-撞擊機構(gòu)；117-刀具夾具；119-錘鉆頭(刀頭)；121-驅(qū)動齒輪；122-中間齒輪；123-從動齒輪；124-第一曲柄盤；125-第一偏心軸；125a-小直徑部分；126-第一連桿；127-第一連接軸；128活塞(驅(qū)動件)；129-氣缸；131-撞錘；133-沖擊螺栓；201-減震機構(gòu)；213-第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)；221-第二曲柄盤；221a-連接部；223-第二偏心軸；225-第二連桿；227-第二連接軸；229-連接環(huán)；231-配重；231a-凹槽；233-容納空間；235-防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)；237-導向槽；239-配合滑動部分；241-滑板；243-滑動環(huán)(開啟—關閉閥)；243a-切口；245-氣孔；247-間隙；249-通孔；251-通道。
具體實施方式
根據(jù)本發(fā)明，一代表性的電動工具包括一撞錘、一刀頭以及一減震器。該撞錘在氣缸內(nèi)的氣壓波動的作用下往復運動。該撞錘可以在該氣缸內(nèi)的氣壓波動的作用下直接撞擊該刀頭?；蛘?，氣缸內(nèi)的氣壓波動驅(qū)動該撞錘使其撞擊例如沖擊螺栓等另外一個沖擊力傳遞元件，然后，該沖擊力傳遞元件再撞擊該刀頭。該刀頭在該撞錘的撞擊力的作用下執(zhí)行一預定的操作。該減震器通過沿與該撞錘的往復運動相反方向的往復運動，來降低該撞錘上的震動。該減震器的重心軌跡被設計成與該撞錘的重心軌跡一致。通過此構(gòu)造，由于在該電動工具的操作過程中，旋轉(zhuǎn)(轉(zhuǎn)動)力矩沒有施加到往復運動的氣缸上，因此可以平穩(wěn)地進行減震。
在本發(fā)明的電動工具中，該氣缸優(yōu)選是沿與該撞錘的往復運動相反的方向進行往復運動，這樣，該往復運動的氣缸就用作降低由撞錘引起的震動的配重。典型地，為了使得氣缸往復運動，可以采用將驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成直線運動的曲柄機構(gòu)。
由于例如電錘等電動工具固有地包括一氣缸以便驅(qū)動撞錘，并且該已有的氣缸可以被用作減震器，因此可以簡化具有減震功能的電動工具的設計。因此，該電動工具的結(jié)構(gòu)可以更簡單，并且制造成本更低，并具有較輕的重量和較好的外觀。
該撞錘和該氣缸分別由第一曲柄和第二曲柄驅(qū)動進行往復運動，該第一和第二曲柄分別將驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成直線運動。換句話說，可以分別設置驅(qū)動該撞錘往復運動的曲柄和驅(qū)動該氣缸往復運動的曲柄。此外，在該電動工具的實際操作過程中，典型地，在引起氣缸中的氣壓波動的活塞的運動之后延遲一定時間，該撞錘才開始撞擊該刀頭。因此，可以優(yōu)選地以不同的時機(timing)驅(qū)動該第一曲柄和該第二曲柄，以使得該氣缸以與該撞錘的往復運動的方向相反的方向作往復運動?？梢允褂靡还餐尿?qū)動馬達通過該第一和該第二曲柄機構(gòu)驅(qū)動該撞錘和該氣缸。
除使用氣缸作為減震器外，該減震器可以包括沿該氣缸的整個或部分外周面設置的配重(counter weight)。在這種情況下，配重往復運動以減輕在錘擊過程中的沖擊力，因此進行對該沖擊力的減震。在使用該配重時，優(yōu)選是在本體和該配重之間設置一防止旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)，以便防止該配重沿該氣缸的周向運動。此外，可以在氣缸上設置一氣孔，這樣，當氣缸的壓力降低時，外部的空氣可以進入到氣缸中。當該配重在氣缸上往復運動時，該氣孔可以被開啟和關閉。
此外，該電動工具可以包括第一曲柄機構(gòu)，以便通過使一驅(qū)動件在氣缸中往復運動而驅(qū)動該撞錘；以及第二曲柄機構(gòu)，使該配重進行往復運動。該第一和第二曲柄機構(gòu)可以由第一和第二軸承支撐。通過此構(gòu)造，該驅(qū)動件和該配重可被穩(wěn)定地驅(qū)動。
上面和以下揭示的每個附加特征和方法步驟都可以分別或結(jié)合其他的特征和方法步驟使用，以提供改進的電動工具和使用該電動工具的裝置。本發(fā)明的典型的實施例，所述實施例使用了多個附加特征和方法步驟，將在下面參考附圖進行詳細地描述。該詳細的描述僅僅是用于為本領域的技術人員實現(xiàn)本發(fā)明的優(yōu)選的方案，并非用于對本發(fā)明進行限制。只有權利要求
書限定本發(fā)明的保護范圍。因此，在下面的詳細說明中所揭示的特征和步驟的組合對實現(xiàn)廣泛意義的本發(fā)明可能不是必要的，而只是具體地描述本發(fā)明的代表性的實施例，下面將結(jié)合附圖詳細地對本發(fā)明進行說明。
第一代表實施例現(xiàn)在參考附圖對本發(fā)明的第一代表實施例進行描述。如圖1所示，作為根據(jù)本發(fā)明的該電動工具的一代表實施例的電錘101包括一本體103，連接到該本體103的頂端區(qū)域的一刀具夾具117，以及可更換地連接到該刀具夾具117的一錘鉆頭(hammerbit)119。該錘鉆頭是相應于根據(jù)本發(fā)明的該“刀頭”的特征。圖2顯示了該電錘101的平面圖。
該本體103包括一馬達箱105，一齒輪箱107，以及一把手109。該馬達箱105容納有一驅(qū)動馬達111。該齒輪箱107容納有一第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113，一第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213，以及一撞擊機構(gòu)115。該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113適用于將驅(qū)動馬達111的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成直線運動，并之后傳遞給該撞擊機構(gòu)115。這樣，通過該撞擊機構(gòu)115在該錘鉆頭119的軸向方向產(chǎn)生沖擊力。
此外，該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213適合于將該驅(qū)動馬達111的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換為直線運動并之后傳遞到一氣缸129，該氣缸129限定了一減震機構(gòu)201。這樣，相應于該錘鉆頭119的撞擊運動的沖擊力，該氣缸129沿其軸線方向往復運動。因此，在電錘101中引起的震動可以被減輕或降低。該電錘101可以被配置為可被用戶切換到錘擊模式和錘鉆模式。
圖2顯示了電錘101的第一和第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113、213的詳細構(gòu)造。該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113包括一驅(qū)動齒輪121、一中間齒輪122、一從動齒輪123、一第一曲柄盤124、一第一偏心軸(曲柄銷)125以及一第一連桿126。通過該驅(qū)動馬達111，該驅(qū)動齒輪121在垂直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)。該中間齒輪122與該驅(qū)動齒輪121一起旋轉(zhuǎn)，并且該從動齒輪123與該中間齒輪122嚙合。該第一曲柄盤124與該從動齒輪123一起旋轉(zhuǎn)。該第一偏心軸125偏心地設置于偏離該第一曲柄盤124的旋轉(zhuǎn)中心的一位置。該第一連桿126的一端松散地(loosely)連接到該第一偏心軸125，而另一端經(jīng)由第一連接軸127松散地連接到活塞形式的驅(qū)動件128上。該第一曲柄盤124、該第一偏心軸125以及該第一連桿126形成了一第一曲柄機構(gòu)。該第一曲柄機構(gòu)是相應于根據(jù)本發(fā)明的第一曲柄的特征。
此外，如圖1所示，撞擊機構(gòu)115包括一撞錘131以及一沖擊螺栓133。該撞錘131與該活塞128一起可滑動地設置在該氣缸129的內(nèi)腔中。該沖擊螺栓133可滑動地設置在該刀具夾具117內(nèi)，并且適用于將該撞錘131的動能傳遞給錘鉆頭119。
如圖2所示，該氣缸129設置在連接到該齒輪箱107的一圓筒108中并可以沿軸向滑動。通過沿與該撞錘131的滑動方向相反的方向的往復運動，該氣缸129作為配重用于降低在錘擊操作過程中的震動。換句話說，沿與該撞錘131的滑動方向相反的方向往復運動的氣缸129限定了在圓筒108中的減震機構(gòu)201。
在圖2中，在該圓筒108中往復運動的該氣缸129的重心軌跡用參考標記“P”代表，在該氣缸129中往復運動的該活塞128和該撞錘131的重心軌跡用參考標記“Q”代表。該氣缸129的重心的軌跡P被設置成基本上與該活塞128和該撞錘131的重心的軌跡Q相重合。
如圖2所示，引起該氣缸129往復運動的該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213包括一第二曲柄盤221、一第二偏心軸(曲柄銷)223以及一第二連桿225。該第二偏心軸223偏心地設置在偏離該第二曲柄盤221的旋轉(zhuǎn)中心的一位置，該位置在該第二曲柄盤221的邊緣部分。該第二連桿225的一端松散地連接到該第二偏心軸223，而另一端經(jīng)由第二連接軸227松散地連接到氣缸129上。該第二曲柄盤221、該第二偏心軸223以及該第二連桿225形成了一第二曲柄機構(gòu)。該第二曲柄機構(gòu)是相應于根據(jù)本發(fā)明的第二曲柄的特征。
該第二曲柄盤221設置成其旋轉(zhuǎn)軸線基本上與該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113中的第一曲柄盤124的旋轉(zhuǎn)軸線重合。該第二曲柄盤121松散地連接到偏離其旋轉(zhuǎn)軸的一位置的第一偏心軸125。如圖3所示，該連接通過該第二曲柄盤221的U形的連接部221a與該第一偏心軸125的一小直徑部分125a松散地配合來獲得。因此，由驅(qū)動馬達111驅(qū)動的該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113的能量傳遞路徑上的能量被取出，該能量被用于驅(qū)動該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213。通過安裝在該氣缸129的軸端附近的連接環(huán)229和安裝在該連接環(huán)229的第二連接軸227，將該第二連桿225連接到該氣缸129上。
在該撞錘131的往復運動和該氣缸129的往復運動之間設有一相位差。通過此相位差，該氣缸129沿與該撞錘131的往復運動相反的方向進行往復運動。在該活塞128的滑動運動引起的氣缸129內(nèi)的空氣彈簧(air spring)的作用下，該撞錘131被驅(qū)動。因此，該撞錘131的運動相對于該活塞128運動有一預定的時間延遲。如圖3所示，在該第二連桿225通過該第二偏心軸223與該第二曲柄盤221的連接點和該第一連桿126通過該第一偏心軸125與該第一曲柄盤124的連接點之間的相位差(相對于該活塞128的延遲)，沿該第一和該第二曲柄盤124、221的旋轉(zhuǎn)方向(圖3所示的逆時針方向)約為270°。因此，根據(jù)相對于該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113的曲柄角，該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213被設置成以大約270°的延遲驅(qū)動該氣缸129。
圖3示意性地顯示當電錘101處于圖2的狀態(tài)時，活塞128、氣缸129和第一及第二連桿126、225的相對位置關系。在圖2和圖3中，顯示了處于非壓縮側(cè)的死點處(當向該驅(qū)動馬達111滑動時的滑動末端，或縮回末端)的活塞128。
現(xiàn)在解釋如上述構(gòu)造的電錘101的操作。當驅(qū)動馬達111(如圖1所示)被驅(qū)動時，該驅(qū)動馬達111的旋轉(zhuǎn)輸出引起該驅(qū)動齒輪121(如圖2所示)旋轉(zhuǎn)。當該驅(qū)動齒輪122旋轉(zhuǎn)時，該第一曲柄盤124通過該中間齒輪122和該從動齒輪123旋轉(zhuǎn)。然后，在該第一曲柄盤124上的該第一偏心軸123旋轉(zhuǎn)，其之后引起該第一連桿126擺動。隨后，在該第一連桿126的一端的活塞128往復滑動于氣缸129之中。當活塞128從該非壓縮側(cè)的死點朝向該錘鉆頭119滑動時，通過撞錘和該沖擊螺栓之間的、在氣缸147內(nèi)的空氣壓縮而形成的空氣彈簧的作用下，朝向該錘鉆頭119移動該撞錘131的力作用于該撞錘131上。因此，該撞錘131沿同一方向以高于活塞128的速度在氣缸129內(nèi)進行往復運動，并與沖擊螺栓133碰撞。由與該沖擊螺栓133碰撞引起的該撞錘131的動能(撞擊力)被傳遞到錘鉆頭119。因此，該錘鉆頭119在刀具夾具117內(nèi)可滑動地往復運動，并在工件上執(zhí)行錘擊操作。
圖1顯示了撞錘已經(jīng)通過該沖擊螺栓133將沖擊力傳遞給該錘鉆頭119的狀態(tài)，同時，在空氣彈簧壓縮過程之后，驅(qū)動該撞錘131的該活塞128縮回到非壓縮側(cè)的死點。包括與沖擊螺栓133的碰撞的該撞錘131的實際的滑動運動，在活塞128的滑動之后的一預定時間延遲之后發(fā)生，該預定時間延遲與空氣彈簧作用于該撞錘131的所需時間和該撞錘131的慣性力相關。
另一方面，在該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213中，當該第一偏心軸125在該第一曲柄盤124的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下而旋轉(zhuǎn)時，該第二曲柄盤221旋轉(zhuǎn)。然后，在該第二曲柄盤221上的該第二偏心軸223旋轉(zhuǎn)，其之后引起了該第二連桿126擺動。然后，該氣缸129在該圓筒108中往復滑動。
此時，當該撞錘131朝向該沖擊螺栓133滑動時，該氣缸129沿與該撞錘131的滑動方向相反的方向滑動。這是因為在該電錘中，在活塞128開始壓縮在空氣彈簧腔129a中的空氣以增加該空氣彈簧腔129a中的壓力之后，需要一定的時間來驅(qū)動該撞錘131。因此，設置有相位差，這樣，該氣缸129沿與該撞錘131的往復方向相反的方向，以相對于該撞錘131的往復運動合適的時機(具體地，在該第二連桿225與該第二曲柄盤221的連接點和該第一連桿126與該第一曲柄盤124的連接點之間的相位差大約為270°)做往復運動。根據(jù)本實施例，該氣缸129作為“配重”，主動沿與該撞錘131的往復方向相反的方向往復運動。這樣，當該撞錘131與該沖擊螺栓133碰撞時，可以減少在電錘101上引起的震動。
當該活塞128滑離了該壓縮側(cè)死點時，通過在膨脹端(與該活塞128相對的一端)的空氣彈簧的作用，使該撞錘131離開該錘鉆頭119移動的力作用于該撞錘131上。當該活塞128向非壓縮側(cè)的死點滑動時，該撞錘131開始滑動離開該錘鉆頭119。即使當活塞128到達了該非壓縮側(cè)的死點并開始沿反向朝向該壓縮側(cè)的死點滑動時，該撞錘131繼續(xù)滑動。在該撞錘131離開該錘鉆頭119的該縮回運動中，該氣缸129也沿與該撞錘131的滑動方向相反的方向滑動。因此，該減震機構(gòu)通過該主動被驅(qū)動的氣缸129而有效地工作。用作配重的該氣缸129的重量可以被適當?shù)剡x擇，以使得氣缸129獲得的減震力最大化。當該氣缸129在該圓筒108中滑動時，面向該氣缸129的軸端部的該殼體內(nèi)的空間的容量發(fā)生波動。優(yōu)選地，所述空間可以構(gòu)造成與外面相通，以便降低由該容量波動而產(chǎn)生的壓力波動，并因此防止該容量波動干擾該氣缸129的滑動。
根據(jù)本實施例，如圖3所示，該氣缸129的重心的軌跡“P”基本上與該活塞128和該撞錘131的重心的軌跡“Q”相重合。例如，如果該配重設置在偏離該撞錘的軌跡的位置，那么旋轉(zhuǎn)力矩將會施加到該氣缸上，這會引起另一震動。根據(jù)本發(fā)明，該問題被消除并且可以以穩(wěn)定的方式進行減震。
如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明的電錘101構(gòu)造成尺寸相對較大的電錘，包括在本體的左右兩側(cè)各一把手109，并主要用于修整地面。在使用此種類型的電錘101的通常方式中，該錘鉆頭119在電錘101本身的重量的作用下，壓向工件或地面，這樣一載荷就施加在該錘鉆頭119上。減震機構(gòu)201對于此種類型的電錘特別有用，因為此種類型的電錘通常是在負載的情況下被驅(qū)動，因此總是需要減震。否則，如果該電錘在空載的情況下被驅(qū)動，在操作過程中總是往復運動的該氣缸129可能會無益地引起震動。
同時，在此實施例中，該撞錘131的撞擊力通過該沖擊螺栓133傳遞到該錘鉆頭119，本發(fā)明還可以直接應用于在撞錘131直接與該錘鉆頭119碰撞的構(gòu)造中。
第二代表實施例現(xiàn)參考附圖4至圖8對本發(fā)明的第二代表實施例進行更詳細的說明。在對第二實施例的說明中，具有基本上與在上述的第一實施例的特征相同的構(gòu)造在附圖中采用相同的附圖標記。如圖4和圖5所示，第二代表實施例的氣缸129固定地設置在該圓筒108中，該圓筒108連接到齒輪箱107上。此外，在氣缸129的外圓周表面和圓筒108的內(nèi)圓周表面之間設置有圓筒形配重231。該圓筒形配重231可以沿錘鉆頭119的軸向滑動，以通過沿與該撞錘131的反方向的往復運動來作為錘擊過程中的減震配重。在氣缸129的外圓周表面和圓筒108的內(nèi)圓周表面之間設置有用于容納該配重231的圓筒形容納空間233。該容納空間233具有在軸向上足夠的長度以允許該配重231沿其軸向滑動。
在圖4中，在該圓筒108中往復運動的該配重231的重心軌跡用參考標記“P”代表，在該氣缸129中往復運動的該活塞129和該撞錘131的重心軌跡用參考標記“Q”代表。該配重231的重心的軌跡P基本上與該活塞128和該撞錘131的重心Q的軌跡相重合。
如圖4和圖5所示，設置有該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213以引起該配重231往復運動。該機構(gòu)213包括一第二曲柄盤221、一第二偏心軸(曲柄銷)223以及一第二連桿225。該第二偏心軸223偏心地設置在偏離該第二曲柄盤221的旋轉(zhuǎn)中心的一位置，該位置位于該第二曲柄盤221的邊緣部分。該第二連桿225的一端松散地連接到該第二偏心軸223，而另一端經(jīng)由第二連接軸227松散地連接到配重231上。該第二曲柄盤221、該第二偏心軸223以及該第二連桿225形成了一第二曲柄機構(gòu)。該配重231通過該第二曲柄機構(gòu)在與該錘鉆頭119最接近的前向端和與該錘鉆頭119最遠的縮回端之間往復運動。
該第二曲柄盤221設置成其旋轉(zhuǎn)軸線基本上與該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113中的第一曲柄盤124的旋轉(zhuǎn)軸線重合。該第二曲柄盤221松散地連接到偏離其旋轉(zhuǎn)軸的一位置處的第一偏心軸125上。如圖6所示，該連接通過該第二曲柄盤221的U形的連接部221a松散地與該第一偏心軸125的小直徑部分125a配合來獲得的。該第二曲柄盤221由一第二軸承229可旋轉(zhuǎn)地支撐。
此外，如圖7所示，在該第二連接軸227的安裝區(qū)設置有一防止旋轉(zhuǎn)的機構(gòu)235。通過該軸227，該配重231連接到該第二連桿225上。該防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)235防止該配重231沿其圓周方向旋轉(zhuǎn)。該防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)235包括一導向槽237和配合滑動部分239。該導向槽237形成在該圓筒108的向外凸出的部分的內(nèi)部。該配合滑動部分239形成在該配重231的外圓周表面的軸安裝部分以向外凸出。該導向槽237沿平行于該配重231的移動方向延伸。該配合滑動部分239與該導向槽237可滑動地配合。通過該配合滑動部分239與該導向槽237的壁表面在圓周方向上的接觸，防止該配重231沿其圓周方向移動。為了獲得該配合滑動部分239沿該導向槽237的平穩(wěn)的滑動，在該導向槽237和該配合滑動部分239之間的滑動表面上設置有一滑動板241。該導向槽237和該配合滑動部分239形成了沿整個該配重231的運動范圍的配合滑動結(jié)構(gòu)。
在本實施例中，在該活塞128的往復運動和該配重231的往復運動之間設有一相位差，這樣，該配重231沿與該撞錘131的往復運動相反的方向進行往復運動，該撞錘131通過沖擊螺栓133給該錘鉆頭119施加一沖擊力。如圖6所示，在該第二連桿225通過該第二偏心軸223與該第二曲柄盤221的連接點和該第一連桿126通過該第一偏心軸125與該第一曲柄盤124的連接點之間的相位差，沿該第一和該第二曲柄盤124、221的旋轉(zhuǎn)方向(圖6所示的逆時針方向)約為260°。
如圖4和圖5所示，在該配重231的內(nèi)圓周表面沿滑動方向的兩端設置有滑動環(huán)243，以獲得配重231的平穩(wěn)滑動。具體如圖8所示，該滑動環(huán)243具有在圓周部分上帶有切口243a的C形環(huán)形狀。該滑動環(huán)243安裝在槽231a上，該槽231a形成于該配重231的內(nèi)圓周表面。該滑動環(huán)243由光滑并具有高耐磨性的合成樹脂構(gòu)成，例如聚縮醛樹脂。
此外，如圖4和圖5所示，在氣缸129上形成有一氣孔245，該氣孔245用于控制該空氣彈簧腔129a中的壓力。該氣孔245使該空氣彈簧腔129a通過間隙247、通孔249、及通道251與外部(曲柄腔)相通。該間隙247限定于該氣缸129的外圓周表面和該配重231的內(nèi)圓周表面之間。通孔249形成于該配重231上。通道251(見圖7)形成在該配重231的外圓周表面和該圓筒108的內(nèi)圓周表面之間。該通道沿圓周方向以預定的間隔排列。對于上述的該滑動環(huán)243，后面的滑動環(huán)243(即圖中的右側(cè)的滑動環(huán))開啟和關閉該氣孔245。具體地，該后部的滑動環(huán)243包括用于開啟和關閉該氣孔245的開啟—關閉閥。下面將該后面的滑動環(huán)243稱為開啟—關閉閥。
該開啟—關閉閥243與該氣缸129的外圓周表面滑動接觸而同時對其施加預定的偏壓力。然后，當氣孔245被關閉時，內(nèi)部保持氣密。該開啟—關閉閥243在該配重231的運動范圍內(nèi)的前向端的附近的預定區(qū)域(以縮回端的位置為0°(360°)時，大約在該第二曲柄機構(gòu)的160°至200°的曲柄角的范圍)關閉該氣孔245(見圖6)，而在其他區(qū)域打開該氣孔245。換句話說，由活塞128壓縮過程中，該開啟—關閉閥243在一有效壓縮區(qū)域(大約該第一曲柄機構(gòu)的60°至100°的曲柄角的范圍)關閉該氣孔245，以獲得該撞錘131的較強的撞擊力，而在有效壓縮區(qū)之外，其打開該氣孔245。
下面將說明上述構(gòu)造的電錘101的操作。當驅(qū)動馬達(未在附圖中具體示出)被驅(qū)動時，該驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出引起該第一曲柄盤124(如圖4所示)旋轉(zhuǎn)。這樣，在該第一曲柄盤124上的該第一偏心軸123旋轉(zhuǎn)，其之后引起該第一連桿126擺動。隨后，在該第一連桿126一端的活塞128滑動往復于氣缸129之中，以驅(qū)動該撞錘131。
另一方面，對于該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213，當該第一偏心軸125在該第一曲柄盤124的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動下而旋轉(zhuǎn)時，該第二曲柄盤221旋轉(zhuǎn)。然后，在該第二曲柄盤221上的該第二偏心軸223旋轉(zhuǎn)，然后，這引起了該第二連桿126擺動。之后，該配重231沿該氣缸129的外圓周表面往復滑動。當該撞錘131朝向該沖擊螺栓133滑動時，該配重231沿與該撞錘131的滑動方向相反的方向滑動。這是由于相位差的設置，使得該配重231以一合適的時機，相對于該撞錘131的往復運動而沿與該撞錘131的往復方向相反的方向進行往復運動。
根據(jù)本發(fā)明的第二實施例，該配重231以相應于該錘鉆頭119的撞擊運動的沖擊力的這樣的時機，沿其軸向進行往復運動。這樣，可以減輕電錘101產(chǎn)生的震動。
當該活塞128朝向該壓縮側(cè)死點移動并到達了該中間區(qū)域(大約該第一曲柄機構(gòu)的60°至100°的曲柄角的范圍)時，該空氣彈簧腔129a處于最適宜的壓縮區(qū)域，并且當其處于大約100°的曲柄角的位置時，其處于最大的壓縮狀態(tài)(見圖5)。此時，相對于該活塞128以大約260°的延遲被驅(qū)動的該配重231處于該接近該錘鉆頭119的前向端的附近的區(qū)域(大約該第二曲柄機構(gòu)的160°至200°的曲柄角的范圍)。在此區(qū)域，該配重231上的開啟—關閉閥243關閉該氣孔245。這表明當該空氣彈簧腔129a處于該最適宜壓縮區(qū)域時，該開啟—關閉閥243關閉該氣孔245。因此，中斷了該空氣彈簧腔129a與外面的連通，這樣，防止在空氣彈簧腔129a內(nèi)的空氣流動到外面。因此，能夠改善在氣缸內(nèi)的壓縮效率損失，并且，該撞錘131可以產(chǎn)生較強的撞擊力。
當該活塞128從該錘鉆頭119滑離出該壓縮側(cè)死點時，該配重231從該前向端沿縮回方向移動。此時，該開啟—關閉閥243開啟該氣孔245，這樣使該空氣彈簧腔129a與外面相通。因此，外面的空氣進入到空氣彈簧腔129a中，這樣在氣缸中的抽吸力被削弱。因此，防止該撞錘131朝向該活塞128的運動超出其適當位置。
在本實施例中，對于該開啟—關閉閥243開啟和關閉該氣孔245的時機，在該第二曲柄機構(gòu)的大約160°至200°的曲柄角的范圍內(nèi)，其關閉該氣孔245。然而，考慮到防止空氣彈簧腔129a中的空氣流出的效率和該撞錘131的返回運動的最優(yōu)化，可以通過沿移動方向調(diào)整該開啟—關閉閥243的寬度(環(huán)寬度)，來設置合適的時機。
此外，當該配重231沿氣缸129的外圓周表面滑動時，朝向該配重231的軸向端部的容納空間233的容量發(fā)生變化。然而，在本實施例中，通過包含形成在該圓筒108的內(nèi)圓周表面的凹槽的通道251，該容納空間233與該曲柄腔相通。因此，可以降低由于容量變化而在該容納空間233內(nèi)形成的壓力波動，并且因此，該配重231可以平穩(wěn)地滑動。
在本實施例中，配重231設置在圓筒108和該氣缸129的外圓周表面之間，并通過沿與該撞錘131的往復運動相反方向的往復運動來降低該撞錘131的震動。為此目的，配重231的該容納空間233設置在該氣缸129的外圓周表面和該圓筒108之間。通過此構(gòu)造，在基本上不改變圓筒108的外觀的同時，確保用于配重231的容納空間。
此外，在本實施例中，該配重231的重心軌跡“P”基本上與該活塞128和該撞錘131的重心軌跡“Q”相重合。這樣，可以以穩(wěn)定的方式減少震動。
當該第二曲柄機構(gòu)被驅(qū)動時，該配重231可能通過第二連接軸227接收一使該配重231沿其圓周方向運動的力。根據(jù)該第二實施例，如圖4和圖7所示，防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)235承受此旋轉(zhuǎn)力，以防止該配重231沿其圓周方向移動。因此，盡管有上述的旋轉(zhuǎn)力，也可以確保該配重231穩(wěn)定地往復運動。此外，還可以防止不期望的扭矩作用于該第二連接軸227、該第二連桿225和該第二偏心軸223上，以使該配重231平穩(wěn)地運動。
在本實施例中，如圖4和圖5所示，該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113的該第一曲柄盤124由第一軸承120可旋轉(zhuǎn)地支撐。該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213的該第二曲柄盤221由第二軸承229可旋轉(zhuǎn)地支撐。此外，該第一曲柄盤124通過該第一偏心軸125連接到該第二曲柄盤221。通過此構(gòu)造，該第一曲柄盤124、該第一偏心軸125和該第二曲柄盤221作為一整體的剛性體由該第一和第二軸承120、229支撐。這樣，該旋轉(zhuǎn)驅(qū)動機構(gòu)可以被平穩(wěn)地驅(qū)動。
此外，在本實施例中，該配重231軸向長度(沿移動方向的長度)被設計成大于該氣缸129的外部直徑。這樣，防止該配重由于在該氣缸和該配重之間間隙的存在而相對于該氣缸129的軸線傾斜。因此，能夠提高該配重231沿該氣缸129的往復運動的穩(wěn)定性。
盡管，在該第二實施例中，該配重231的驅(qū)動力從該配重231的軸向運動的一端(圖4和圖5的上端)輸入，其也可以通過兩端輸入。為此目的，類似于該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213的一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)可以相對于該第二運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)213對稱地設置在該第一運動轉(zhuǎn)換機構(gòu)113的相對端。具體地說，在圖4中，在支撐該從動齒輪123的軸的軸承123a的相對端(圖4的下端)相對于該從動齒輪123設置有一曲柄盤。在這種情況下，連桿的一端可以通過偏心軸可旋轉(zhuǎn)地連接到該曲柄盤，而其另一端通過連接軸可旋轉(zhuǎn)地連接到配重231。通過如此改型，該配重231的驅(qū)動力可以彼此平行地輸入到該配重231的軸向運動的兩端。因此，該配重231可以平穩(wěn)地滑動。此外，可以省去防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)。
權利要求
1.一種電動工具包括一撞錘，其在氣缸內(nèi)的氣壓波動的作用下往復運動；一刀頭，其在該撞錘的撞擊力的作用下，進行一預定的操作；以及一減震器，其通過沿與該撞錘的往復運動相反方向的往復運動，來降低該撞錘上的震動；其特征在于該減震器的重心軌跡與該撞錘的重心軌跡基本重合。
2.如權利要求
1所述的電動工具，其特征在于，該減震器包括一氣缸，該氣缸沿與該撞錘的往復運動方向相反的方向往復運動。
3.如權利要求
2所述的電動工具，其特征在于，通過一第一曲柄和一第二曲柄分別將一驅(qū)動馬達的旋轉(zhuǎn)輸出轉(zhuǎn)換成直線運動并將該直線運動傳遞給該撞錘和該氣缸，分別引起該撞錘和該氣缸的往復運動，且在不同的時機驅(qū)動該第一曲柄和該第二曲柄，以使該氣缸的往復運動與該撞錘的往復運動相反。
4.如權利要求
1至3中的任一項所述的電動工具，其特征在于，該刀頭限定為一錘鉆頭，該錘鉆頭通過向一工件施加一直線沖擊力而進行錘擊操作，并且在該氣缸中的一空氣彈簧的作用下，該撞錘沿該錘鉆頭的軸向進行往復運動。
5.如權利要求
1至4中的任一項所述的電動工具，其特征在于，該電動工具以向下的刀頭擠壓工件，這樣，該電動工具在負載的情況下被驅(qū)動，其中，施加到該刀頭的負載來自其自重。
6.如權利要求
1所述的電動工具，其特征在于，該減震器包括沿該氣缸的整個或部分外圓周表面設置的一配重，該配重與在錘擊操作中的沖擊力相應的時機往復運動，以此對該沖擊力進行減震。
7.一種電動工具包括一本體，一氣缸，其設置于該本體內(nèi)，一撞錘，其在該氣缸內(nèi)的氣壓波動的作用下往復運動，一刀頭，其在該撞錘的撞擊力作用下，進行一預定的操作，其特征在于沿該氣缸的整個或部分外圓周表面設置有一配重，該配重與在錘擊操作中的沖擊力相應的時機往復運動，以此對該沖擊力進行減震。
8.如權利要求
7所述的電動工具，其特征在于在該本體和該配重之間設置有一防止旋轉(zhuǎn)機構(gòu)，以便防止該配重沿圓周方向運動。
9.如權利要求
7所述的電動工具，其特征在于該電動工具包括一氣孔，當氣缸的壓力降低時，外部的空氣通過該氣孔進入到該氣缸中，當該配重在該氣缸上往復運動時，該氣孔被開啟和關閉。
10.如權利要求
7所述的電動工具，還包括第一和第二曲柄機構(gòu)其中，該第一曲柄機構(gòu)驅(qū)動在該氣缸內(nèi)往復運動的一驅(qū)動件，以便增加和降低該氣缸內(nèi)的壓力，該第一曲柄機構(gòu)包括由該驅(qū)動馬達驅(qū)動的一第一曲柄盤，可旋轉(zhuǎn)地支撐該曲柄盤的一第一軸承，設置在該曲柄盤上的一第一偏心軸，以及一第一連桿，該第一連桿的一端可旋轉(zhuǎn)地連接到該第一偏心軸，該第一連桿的另一端通過該第一連接軸可旋轉(zhuǎn)地連接到撞錘上，以及該第二曲柄機構(gòu)驅(qū)動該配重往復運動，該第二曲柄機構(gòu)包括一第二曲柄盤，其可旋轉(zhuǎn)地連接到該第一偏心軸并可旋轉(zhuǎn)地由第二軸承支撐，沿該第一曲柄盤的同一旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)；設置在該第二曲柄盤上的一第二偏心軸；以及一第二連桿，該第二連桿的一端可旋轉(zhuǎn)地連接到該第二偏心軸，該第二連桿的另一端通過該第二連接軸可旋轉(zhuǎn)地連接到該配重上。
專利摘要
本發(fā)明的目的在于提供一種進一步提高電動工具的減震性能的技術，而同時避免使電動工具的構(gòu)造復雜化。根據(jù)本發(fā)明，一代表性的電動工具包括有一撞錘、一刀頭以及一減震器。通過沿與該撞錘的往復運動相反方向的往復運動，該減震器可降低該撞錘上的震動。該減震器的重心軌跡被設計成與該撞錘的重心軌跡重合。由此構(gòu)造，在該電動工具的操作過程中，由于旋轉(zhuǎn)力矩沒有施加到往復運動的氣缸上，因此可以平穩(wěn)地進行減震。
文檔編號B25D17/24GKCN1550294SQ200410038576
公開日2004年12月1日 申請日期2004年5月9日
發(fā)明者生田洋規(guī), 荒川琢雄, 川上高弘, 弘, 雄 申請人:株式會社牧田導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan