專利名稱：工具機和用于工具機的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)獨立權(quán)利要求的類型的工具機和用于工具機的制造方法。
背景技術(shù)：
具有驅(qū)動裝置的工具機是已知的，驅(qū)動裝置包括用于驅(qū)動工具的至少一個軸向驅(qū)動裝置。此時，軸向驅(qū)動裝置具有包括連接機構(gòu)的運動傳遞單元。此外，設(shè)有一個包括接納部和有縱軸線的活塞部的活塞單元。此外，已知的活塞單元，尤其是已知的活塞單元的活塞部，具有基本呈圓柱形的構(gòu)形，其以縱軸線為中心以圓柱體對稱形式延伸。運動傳遞單元的連接機構(gòu)在活塞單元的接納部通過連接銷與活塞單元相連接。
活塞單元的接納部一般通過精加工工序來制造。此時，垂直于縱軸線地在活塞圓柱體中開設(shè)接納孔。此外，在活塞圓柱體的一端中切制出鉸窩。在大多數(shù)情況下，鉸窩呈鉸接凹槽的形式，因此，活塞單元具有
兩個基本對稱構(gòu)成的接納部。
在工具機中，活塞單元一般借助軸向驅(qū)動裝置被驅(qū)動做基本軸向的
往復(fù)運動。在往復(fù)運動的轉(zhuǎn)向點，因活塞單元的慣性質(zhì)量而出現(xiàn)了所謂的慣性力或者說慣力，其可能以振動形式反作用于工具機。除在轉(zhuǎn)向點的速度變化強弱外，慣性力大小還主要取決于造成運動反向的慣性質(zhì)量本身。

發(fā)明內(nèi)容
具有對獨立權(quán)利要求特征的本發(fā)明的工具機的優(yōu)點在于，在工具驅(qū)動用軸向驅(qū)動裝置的功率相同的情況下，在往復(fù)運動的轉(zhuǎn)向點出現(xiàn)較小的慣性力。為此，活塞單元的接納部具有基本呈截球形狀的接納部分和具有連接部分。接納部分此時通過連接部分與活塞部相連接。在這里，
"呈截球形狀"尤其是指成球狀、部分截球狀、圓筒罩狀或類似圓環(huán)狀。接納部分的截球形狀尤其導(dǎo)致能以最小材料用量形成接納部分。這樣一來，本發(fā)明的活塞單元的慣性質(zhì)量將會有利地被減小。通過從屬權(quán)利要求所述的措施，得到了在獨立權(quán)利要求中給出的特征的有利改進和改善。
按以下方式得到本發(fā)明活塞單元的一個特別有利的實施方案，接納部分具有基本呈球形的外周面。
如果接納部分基本成具有大體呈圓柱形外周面的圓環(huán)形狀，則將得到本發(fā)明活塞單元的另一個有利實施方案。
本發(fā)明活塞單元與軸向驅(qū)動裝置的運動傳遞單元的連接機構(gòu)的簡單有效的作用連接是如此實現(xiàn)的，即接納部分具有用于接納連接銷的接納孔。尤其是當接納孔是垂直于活塞部的縱軸線的接納孔時，也獲得了易于組裝的實施方案。此時，接納孔具有孔軸線，孔軸線垂直于活塞部的縱軸線，最好與之相交?？纵S線和縱軸線此時最好確定活塞單元的第一主平面。
間的特別好的^運動性，接納部具有鉸窩，鉸窩在一個垂直于'^塞部縱軸線的凹窩平面中延伸。凹窩平面最好基本垂直于第一主平面。
在本發(fā)明工具機的一個優(yōu)選實施方案中，設(shè)有兩個尤其以活塞部縱
軸線為中心地對稱布置的且最好是鏡像對稱地構(gòu)成的接納部分。此時，每個接納部分通過一個連接部分與活塞部相連接。每個接納部分最好各有一個接納孔。尤其是，孔軸線的取向此時是共軸的。
在一個非常優(yōu)選而且有利的實施方案中，接納部具有垂直于活塞部的縱軸線的橫向延伸尺寸，橫向延伸尺寸小于活塞部直徑。尤其是接納部的橫向延伸尺寸絕不會大于或等于活塞部直徑。
如果連接部分具有縮窄部，其中縮窄部的特點是具有垂直于活塞部縱軸線的、小于接納部分的垂直于活塞部縱軸線的橫向延伸尺寸的橫向延伸尺寸，則將獲得活塞單元的另一個有利實施方案。尤其是縮窄部具有從活塞部的周面開始的、基本呈凹形的表面斷面變化。
在一個低成本的實施方案中，活塞單元的活塞部和接納部一體構(gòu)成。
按以下方式得到本發(fā)明工具機的一個非常簡單的實施方案，活塞單元由金屬材料、尤其是鋁基輕金屬或鎂基輕金屬或相應(yīng)的輕金屬合金制成。
在根據(jù)本發(fā)明的工具機的一個優(yōu)選實施方案中，軸向驅(qū)動裝置是沖擊機，尤其是氣墊沖擊機?；钊麊卧藭r呈沖擊機活塞的形式。
不過，按照本發(fā)明的工具機也能以鋸的形式構(gòu)成，其中本發(fā)明的活塞單元被構(gòu)造成鋸驅(qū)動裝置的軸向往復(fù)運動的工具主軸。此外，能采用本發(fā)明活塞單元的工具機的其它實施方案也是可行的。
本發(fā)明的另一方面涉及用于根據(jù)本發(fā)明的、具有活塞單元的工具機的制造方法，其中在一個步驟中，利用無屑加工制造具有活塞部和接納部的活塞單元。尤其是，本發(fā)明的活塞單元可以利用鑄造、噴射、壓鑄、粉末壓鑄或燒結(jié)工藝來制造。在特別優(yōu)選的實施方案中，無屑加工可以
是所謂的MIM工藝。
在制造方法的一個成本非常低的實施方案中，該步驟是用于制造活塞單元的唯一工序。


在附圖中示出了本發(fā)明的實施例并且在下文中將詳加說明，其中
圖1是沖擊鉆的局剖側(cè)視示意圖2根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的活塞單元的透視圖3a是本發(fā)明活塞單元的第一實施例的透視側(cè)視圖3b是按照圖3a的活塞單元的接納部的局部放大視圖3c是圖3b所示接納部的側(cè)^L圖3d是圖3c的接納部按照線A-A的剖視圖3e是圖3c的沿線B-B的剖視圖4a是活塞單元的第二實施例的透視圖4b是圖4a所示活塞單元的側(cè)視圖。
具體實施例方式
作為工具機10a、尤其是手工工具機10b的例子，圖1示意性示出了沖擊鉆IO。沖擊鉆10具有機身12。在機身12的前端14設(shè)有工具夾16。工具夾16用于接納、尤其是可更換地接納工具18。
在機身12中設(shè)有驅(qū)動裝置20，其包括軸向驅(qū)動裝置22。此時，驅(qū)動裝置20與工具18的驅(qū)動機構(gòu)有效連接。驅(qū)動裝置20還具有驅(qū)動馬達24，尤其是電動機26,其在圖1中僅被示意示出。此外，軸向驅(qū)動裝置22把驅(qū)動馬達24、 26的轉(zhuǎn)動IOO轉(zhuǎn)換為軸向運動，尤其是基本沿軸向的軸向往復(fù)運動102。軸向往復(fù)運動102通過運動傳遞單元30的連接機構(gòu).28被傳遞給活塞單元32。
在是沖擊鉆10的情況下，活塞單元32以沖擊機36尤其是氣墊沖擊機38的沖擊機活塞34的形式構(gòu)成?；钊麊卧?2可沿工具軸線40在沖擊管42內(nèi)軸向運動地設(shè)置在沖擊鉆10中。這種沖擊機36、 38已充分公開，因此在此省略對其結(jié)構(gòu)和工作方式的描述。
活塞單元32的從沖擊管42中伸出的端部44以接納部46的形式構(gòu)成。接納部46具有接納孔48。在接納孔48中容納有連接銷50。此時，連接銷50尤其可轉(zhuǎn)動運動地支承在該接納孔中。運動傳遞單元30的連接機構(gòu)28被容納在連接銷50的一個在此未示出的承孔中。通過這種方式，連接機構(gòu)28的運動、尤其是基本沿工具軸線40軸向延伸的連接機構(gòu)28的由軸向往復(fù)運動102引起的回轉(zhuǎn)運動凈皮傳遞給活塞單元32。
圖2示出了如從現(xiàn)有技術(shù)中知道的活塞單元32。活塞單元32此時基本成圓柱體形狀。在此，圓柱體構(gòu)造本身沿縱軸線52延伸。如在圖2的視圖中看到的那樣，活塞單元32具有兩個接納部46、 47。接納部46、47各有一個接納孔48、 49，其中接納孔48、 49沿孔軸線51取向，尤其是與孔軸線51共軸。孔軸線51和縱軸線52此時界定第一主平面104。
除了接納部46、 47之外，活塞單元32還包括活塞部54。在本例子中，活塞部54完全成圓柱體形狀并具有圓柱體直徑Dz。接納部46、 47各有外周面58，該外周面基本光滑地突出活塞部54之外，沒有與圓柱體直徑Dz的偏差。
在接納部46和47之間i殳有垂直于活塞單元的縱軸線52且垂直于孔軸線51延伸的鉸窩56。鉸窩56此時大體平行于一垂直于第一主平面104且由孔軸線51和縱軸線52的交點確定的凹窩平面106延伸。凹窩平面最好至少沿孔軸線51以凹窩平面106為中心地對稱延伸。在本例子中，鉸窩56以鉸接凹槽的形式制成。連接機構(gòu)28插在鉸窩56中，如圖1所示。
在按照圖2的實施方案中，接納部46、 47、尤其是外周面58在垂直于鉸窩的區(qū)域內(nèi)相對活塞部54具有基本平坦的階梯面。此階梯面減小了活塞單元32的占地要求并允許至驅(qū)動裝置20的較短軸向間距。
通常，活塞單元32由圓柱體形坯件制成。接納孔48此時以孔洞形式形成，而鉸窩56例如通過銑削制成。事實證明，這樣產(chǎn)生的接納部46就活塞單元32的運動質(zhì)量而言不是最佳的。
圖3a以透4見側(cè);f見圖表示本發(fā)明活塞單元32a的第一實施例。以下，在對第一實施例的說明中，所有相同或作用相同的特征具有后綴"a"。
在這里，活塞單元32a的活塞部54a也基本成圓柱體形狀?；钊?4a此時沿縱軸線52a延伸?；钊麊卧?2a的接納部46a和47a具有基本尤其是單個截球狀特別是球狀的外周面58a。此時，單個尤其指外周
面58a基本呈截球形狀，尤其是球狀，除接納孔48a和49a以及鉸窩56a之外。
如圖3c最清楚所示，每個接納部46a和47a凈皮分為一個接納部分60a和61a和一個連接部分62a和63a。在第一實施例的優(yōu)選實施方案中，尤其是接納部分60a和61a具有單個截球狀尤其是球狀的外周面58a。因為第一實施例中的兩個接納部46a和47a的構(gòu)造相對鉸窩56a鏡像對稱地延伸，所以以下將只描述一個接納部46a，其中此描述將相似地套用到另一個接納部47a。接納部分60a的主要特點是單個截球狀尤其是球狀的外周面58a。在4妄照圖3a的實施例中，在每個接納部分60a、 61a上設(shè)有一個靠后的平端面65a、 67a。端面65a、 67a有利于將本發(fā)明的活塞單元32a結(jié)構(gòu)緊湊地安裝到驅(qū)動裝置20a中。外周面58a具有最大的橫向延伸尺寸64a,其小于活塞部54a的外直徑66a,尤其是小于圓柱直徑Dz。對此，橫向延伸尺寸64a是指垂直于縱軸線52a的橫向延伸長度或者說直徑。作為接納部分60a和活塞部54a之間的連接部分62a的區(qū)域的主要特點是縮窄部68a?？s窄部68a的^f黃向延伸尺寸70a此時小于接納部分62a的^f黃向延伸尺寸64a。
圖3d和圖3e表示按照第一實施例的活塞單元32a的端部44a的兩個不同剖面。此時，尤其是圖3d又示出了接納部分60a的外周面58a的單個截球狀構(gòu)形尤其是單個球狀構(gòu)形。
圖4a表示活塞單元32b的第二實施例。在以下的說明中，所有與之前描述的例子相同或作用相同的特征具有后綴"b"。
此時，活塞單元32b與活塞單元32a的第一實施例的區(qū)別尤其在于其接納部46a和47a。因為在第一實施例中的兩個接納部46a和47a的構(gòu)造相對鉸窩56b呈鏡像對稱地延伸，所以以下將只描述一個接納部46b,其中該描述相似地套用到另一個接納部47b。
接納部分60b具有基本呈圓柱形的外周面58b。在按照圖4a的實施例中，在每個接納部分60b和61b上，設(shè)有靠后的平端面65b和67b。平端面65b和67b有利于將本發(fā)明的活塞單元32b結(jié)構(gòu)緊湊地安裝到驅(qū)動裝置20b中。在接納部分60b中，也設(shè)有已經(jīng)從第一實施例中知道的接納孔48b。外周面58b以接納孔48b為中心基本成圓柱形地延伸。尤其是，它近似與孔軸線51b共軸地形成。由此一來，接納部分60b基本呈耳狀。
活塞單元32a和32b的這兩個實施例的功能基本上與按照現(xiàn)有技術(shù)的活塞單元32沒有差異，因此省略了說明并且參見已知的現(xiàn)有技術(shù)。
為使本發(fā)明的活塞單元32a和32b獲得較小的慣性質(zhì)量，活塞單元基于輕金屬如鋁或鎂或相應(yīng)的輕金屬合金制成。
此外，本發(fā)明活塞單元的第一實施例的活塞單元32a和32b可以非常簡單地在利用圓柱體坯件的車削加工的情況下制造。而且，可以通過鑄造、噴射、壓鑄、粉末壓鑄或者燒結(jié)來制造具有活塞部54a和54b以及接納部46a、 47a和46b、 47b的活塞單元32a和32b。尤其是，在這里可以有利地采用所謂的MIM工藝。最好按照無需其它加工步驟就能制造活塞單元32a和32b的工藝來完成。
除了在此示出的實施例，可以通過組合在此所述的特征來獲得本發(fā)明活塞單元32a和32b的其它有利實施方式。
尤其是，本發(fā)明不局限于總是有兩個尤其是兩個對稱構(gòu)成的接納部46a、 47a和46b、 47b的活塞單元32a和32b。在本發(fā)明活塞單元32a和32b的一個非常輕便的實施方式中，活塞單元可以只有一個接納部46a和46b。此時，可以如在所述例子中示出的那樣構(gòu)成接納部46a和46b，從而運動傳遞單元30的連接機構(gòu)28與在此所迷的例子相似地與縱軸線52a、 52b共軸地作用。此外可以規(guī)定，連接銷50與接納部46a和46b或者連接機構(gòu)28相連，尤其是固定連接或者一體形成。作為替代方式，也可以^見定，接納部46a和46b本身近似包括由孔軸線51和縱軸線52a和52b限定的第一主平面，從而接納部52a和52b近似以縱軸線為中心地對稱延伸。在此情況下，連接機構(gòu)28夾住接納部46a和46b可能是有利的。
權(quán)利要求
1.一種工具機，包括驅(qū)動裝置(20)，該驅(qū)動裝置包括用于驅(qū)動工具(18)的至少一個軸向驅(qū)動裝置(22)，該軸向驅(qū)動裝置(22)具有一個包括連接機構(gòu)(28)的運動傳遞單元(30)、一個包括接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)和具有縱軸線(52，52a，52b)的活塞部(54，54a，54b)的活塞單元(32，32a，32b)，該運動傳遞單元(30)的連接機構(gòu)(28)在接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)通過連接銷(50)與該活塞單元(32，32a，32b)相連，其特征是，接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)具有至少一個基本呈截球形狀的接納部分(60a，60b，61a，61b)和連接部分(62a，62b，63a，63b)，該接納部分(60a，60b，61a，61b)通過該連接部分(62a，62b，63a，63b)與該活塞部(54a，54b)相連。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機，其特征是，該接納部分(60a， 60b， 61a, 61b)具有基本呈球狀的外周面(58a, 58b)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的工具機，其特征是，該接納部分(60a， 60b, 61a, 61b)基本成具有基本呈圓柱形外周面(58a, 58b)的圓環(huán)形狀。
4. 根椐前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是，該 接納部分(60a， 60b， 61a, 61b)具有接納孔(48a， 49a, 48b, 49b)。
5. 根據(jù)前迷權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是，該 接納部(46a， 47a， 46b, 47b)具有鉸窩(56a， 56b),該鉸窩在一個 垂直于該活塞單元(32a, 32b)的縱軸線(52a, 52b)的凹窩平面(106a, 106b)內(nèi)延伸。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所迷的工具機，其特征是，設(shè) 有兩個接納部分(60a， 60b， 61a， 61b)，它們分別通過一個連接部分(62a, 62b, 63a， 63b)與該活塞部(54a; 54b)相連。
7. 根據(jù)前迷權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是，該 接納部(46a, 47a, 46b， 47b)具有垂直于活塞單元(32a, 32b)的縱 軸線(52a， 52b)的橫向延伸尺寸(64a， 64b)，該橫向延伸尺寸小于 該活塞部的直徑(66a, 66b)。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是，該 連接部分(62a, 62b, 63a， 63b)具有縮窄部(68a, 68b),該縮窄部的特點是具有垂直于活塞單元(32a, 32b)的縱軸線(52a， 52b)取向 的橫向延伸尺寸(70a, 70b),該橫向延伸尺寸小于該接納部分(60a， 60b, 61a， 61b)的垂直于活塞單元(32a, 32b)縱軸線(52a, 52b)取 向的沖黃向延伸尺寸(64a， 64b)。
9. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是，該 活塞單元(32a, 32b)的活塞部(54a, 54b)和該接納部(46a, 47a， 46b, 47b) —體構(gòu)成。
10. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是， 該活塞單元(32a, 32b)由金屬材料制成。
11. 根據(jù)前述權(quán)利要求1至3中任一項所述的工具機，其特征是， 軸向驅(qū)動裝置(22)是沖擊機(36),活塞單元(32a， 32b)是沖擊機 活塞(34 )。
12. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的工具機，其特征是，該接納孔是垂直于 該活塞單元(32a， 32b)的縱軸線(52a, 52b )的且用于接納連接銷(50 ) 的接納孔(48a， 49a, 48b， 49b)。
13. 根據(jù)前述權(quán)利要求6所述的工具機，其特征是，兩個接納部分 圍繞活塞單元(32a， 32b)的縱軸線(52a, 52b)對稱設(shè)置。
14. 根據(jù)前述權(quán)利要求13所述的工具機，其特征是，兩個接納部分 是鏡像對稱的。
15. 根據(jù)前述權(quán)利要求7所述的工具機，其特征是，接納部分(60a, 60b， 61a, 61b)具有垂直于活塞單元(32a， 32b )的縱軸線(52a, 52b) 的橫向延伸尺寸(64a， 64b )，該橫向延伸尺寸小于該活塞部的直徑(66a, 66b)。
16. 根據(jù)前述權(quán)利要求10所述的工具機，其特征是，該活塞單元 (32a， 32b)由鋁基輕金屬或鎂基輕金屬或者相應(yīng)的輕金屬合金制成。
17. 根據(jù)前述權(quán)利要求11所述的工具機，其特征是，軸向驅(qū)動裝置 是氣墊沖擊機(38)。
18. —種制造根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的、包括活塞單元 (32a, 32b)的工具機的制造方法，其特征是，在一個分步驟中，利用無屑加工工藝制造具有活塞部(54a, 54b)和接納部(46a, 47a, 46b, 47b)的活塞單元(32a， 32b)。
19. 根據(jù)權(quán)利要求18所述的制造方法，其特征是，無屑加工工藝是鑄造、噴射、壓鑄、粉末壓鑄或者燒結(jié)工藝。
20.根據(jù)權(quán)利要求18或19所述的制造方法，其特征是，該分步驟 是用于活塞單元(32a, 32b)的制造的唯一工藝步驟。
全文摘要
本發(fā)明涉及工具機和工具機的制造方法。工具機包括驅(qū)動裝置(20)，該驅(qū)動裝置包括用于驅(qū)動工具(18)的至少一個軸向驅(qū)動裝置(22)。此時，軸向驅(qū)動裝置(22)具有一個包括連接機構(gòu)(28)的運動傳遞單元(30)、一個包括接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)和具有縱軸線(52，52a，52b)的活塞部(54，54a，54b)的活塞單元(32，32a，32b)。該運動傳遞單元(30)的連接機構(gòu)(28)在接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)通過連接銷(59)與該活塞單元(32，32a，32b)相連。在此提出，接納部(46，47，46a，47a，46b，47b)具有至少一個基本呈截球形狀的接納部分(60a，60b，61a，61b)、和連接部分(62a，62b，63a，63b)，接納部分(60a，60b，61a，61b)通過連接部分(62a，62b，63a，63b)與活塞部(54a，54b)相連。
文檔編號B23B45/16GK101670453SQ20091017306
公開日2010年3月17日 申請日期2009年9月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月9日
發(fā)明者M·韋斯, R·恩格爾 申請人:羅伯特.博世有限公司