一种冲击机构、一种活塞装置及一种工具机 【技术领域】
本发明涉及一种用于工具机的冲击机构，它具有一个活塞，该活塞通过一个装置与一个驱动装置相连接，借助该活塞，一个冲击体可以通过传递介质被驱动。本发明还涉及一种用于冲击机构的活塞装置，其中，一个活塞具有一个可与一个驱动装置对应的第一端面和一个可与传递介质对应的第二端面。本发明还涉及一种工具机，它具有一个冲击机构，该冲击机构具有一个活塞，该活塞通过一个装置与一个驱动装置相连接，借助该活塞，一个冲击体可通过传递介质被驱动。
背景技术
已经公开过一些冲击锤，它们均具有一个设在一个壳体内的电动机，借助该电动机，一个气动冲击机构的驱动装置可以通过一个驱动轴来驱动。该驱动装置具有一个曲柄机构，在一个偏心设置的销上一个连杆可摆动地支承在该曲柄机构上。该连杆在背向曲柄机构一侧可摆动地与一个活塞相连接.与一个锤管可移动地被支承的活塞可通过该连杆运动。借助该活塞，一个可移动地支承在锤管内的冲击体可通过一个气垫被驱动。在活塞前进运动中，在活塞和冲击体之间的一个气垫被压缩，由此，冲击体加速并以高的速度撞击在一个冲击头上，该冲击头通过撞击将能量继续导送到一个刀具上。这可导致由工具机和使用者组成的系统的振动激励。
【发明内容】
本发明涉及用于工具机的一种冲击机构，它具有一个活塞，该活塞通过一个装置与一个驱动装置相连接，借助该活塞，一个冲击体可以通过传递介质被驱动。
本发明提出，在冲击体和驱动装置之间设置一个去耦元件，以便减小从传递介质区域产生的振动激励。这可降低工具机的振动载荷，并由此可延长其使用寿命。通过采用更有利的构件和舍弃其它用来降低震动的构件可实现节约成本。活塞和冲击体之间存在的压力导致冲击钻—使用者系统的振动激励。最大压力是衡量振动激励强度的参数。通过本发明，该最大压力可被大大降低，同时，作为钻削能力参数的活塞撞击速度基本保持不变。根据冲击电流系数，甚至可以提高撞击速度，因此改善钻削能力。由于去耦，可避免，压力变化地高频部分，尤其是压力峰值继续传输到驱动装置并因此传输到壳体和使用者。操作者的振动负荷被减小。尤其优选的是，去耦元件设置在传递介质和驱动装置之间。
去耦元件最好设置成弹性元件，它比冲击体或活塞更软，尤其比它设置在其上面的或与之相连接的物体更软。为了有效降低振动激励，最好采用弹性体材料或弹簧。通过合适的材料选择可有目的地调控冲击体和驱动装置之间的振动系统的弹性性能。通常的不锈钢的典型弹性模量值约为200Gpa。选择弹性模量小于10Gpa的材料用于去耦元件是合适的。具有小于1Gpa的弹性模量的材料是有利的。材料优选具有1～1000Mpa、尤其是具有1～100Mpa之间的弹性模量。作为一种优选实施形式的弹性体具有4～20Mpa之间的弹性模量。作为一种优选实施形式的热塑性塑料具有300～5000Mpa之间的弹性模量。
如果去耦元件设在所述装置和活塞之间，则去耦可在活塞的驱动侧实现，而不会改变真正的冲击体——活塞——系统。去耦元件最好设置成螺旋弹簧形式或盘簧(Spiralfeder)形式的弹簧。该形式的弹簧可在宽的范围内被压缩和伸长，因此比致密的固体更软。也可设置成板簧或弹簧组形式的弹簧。
如果去耦元件设置在活塞的朝向传递介质的端面上，则驱动装置可以通常方式连接在活塞上。活塞可容易地被更换，因此，这样的去耦元件可便于改造时安装和更换。
如果去耦元件设置在冲击体的朝向传递介质的端面上，则可减小冲击体上的振动激励，而驱动装置和活塞可按常规构造。当然，-可以将所有的或部分的不同措施彼此组合。
如果去耦元件由一个弹性垫构成，该垫可以借助简单手段安置在活塞或冲击体的一个端面上，或安置在活塞和冲击体的彼此朝向的端面上。该垫可以是一种弹性体材料，最好是被硫化胶合上。这可使它与所述端面很好结合。该垫也可被粘接或铆接。作为选择，去耦元件可以是一个板簧形式或设在一个或多个端面上的弹簧组形式的弹簧。同样，一个由弹性体材料制成的垫可设在活塞或冲击体的一个端面上，而一个垫与弹簧或弹簧组一起设在与之对应的元件、即冲击体或活塞的端面上。
如果去耦元件由活塞本身构成，则可实现尤其简单的结构。活塞可完全由一种合适的弹性体或塑料构成，或由这样一种材料构成，它的弹性比冲击体的弹性大，并且它尤其比冲击体软。
此外，去耦元件可在被加载的情况下下装入。
本发明此外还涉及用于一种冲击机构的一种活塞装置，其中，活塞具有与一个驱动装置对应的第一端面和与一个传递介质对应的第二端面。
本发明提出，设置一个去耦元件，以便减小来自传递介质区的振动激励。
如果去耦元件设置在活塞的至少一个端面上，则一个减小振动单元可由活塞和去耦元件构成，它便于制造，且安装方便。
如果去耦元件设置成弹簧，则在驱动装置和活塞之间可实现有利的振动减小。
如果去耦元件由平面状安置在活塞上的垫构成，则可实现紧密和有效的去耦。该垫可以简单的手段制造。该垫可以是一种软材料，它尤其应比它所固定在其上的物体、如活塞更软。或者，它比另外的物体软，该另外的物体与所述材料固定在其上的物体为实现驱动能量传递而相互配合，该另外的物体例如为冲击体。在一种可选择的实施形式中，该垫也可由一个弹簧、尤其是板簧或相应的弹簧叠片构成。
如果活塞本身由一种软的弹性材料构成，则结构可以特别简化。
此外，本发明还提出一种工具机，其中，在一个冲击体和一个驱动装置之间设置一个去耦元件，以便减小来自传递介质区域的振动激励。该工具机最好是一个手操作的锤钻，或是一个手操作的岩石钻。
【附图说明】
其它优点从下面的附图说明中给出。在附图中示出了本发明的三种实施例。附图、说明书和其它申请文件包含了许多组合特征。专业人员可将这些特征按目的单独看待，也可以合并成其它合理的组合。
图1示出了具有一个本发明去耦元件的优选实施形式的电动工具机，
图2a和2b是第一种优选实施形式的一个冲击机构连同驱动装置和刀具的示意图，它具有一个未受预载荷(a)和受预载荷(b)的弹簧作为去耦元件，
图3a和3b是第二种优选实施形式的一个冲击机构连同驱动装置和刀具的示意图，它具有一个未受预载荷(a)和受预载荷(b)的设在一个活塞上的去耦元件，
图4a和4b是第二种优选实施形式的一个冲击机构连同驱动装置和刀具的示意图，它具有一个未受预载荷(a)和受预载荷(b)的设在一个冲击体上的去耦元件。
【具体实施方式】
图1优选示出了一个锤钻形式的工具机10。该工具机10具有一个未示出的在一壳体内的电动机。该电动机驱动一个优选的冲击机构22的一个驱动装置，它沿工作方向16驱动刀具14。该刀具14被夹持在一个刀具夹具12内。该工具机10由使用者把持在一个带有一个用来开关电动机的开关操纵扳手的弓形手柄20和另一个垂直于刀具14设置的手柄18上。
图2a示出了一个冲击机构22的第一实施形式，它具有一个活塞30，该活塞通过一个装置32，例如一个连杆，与一个由曲柄机构构成的驱动装置40连接，借助该活塞，一个冲击体26作为对应元件通过传递介质28，最好是空气垫，可被驱动。冲击体26通过一个冲击头34驱动刀具14。
在冲击体26和驱动装置40之间设有一个由弹簧构成的去耦元件36，以便减小传递介质28区域内的振动激励。去耦元件36位于冲击机构22的一个与工作方向16重合的中轴内。弹簧最好由螺旋弹簧构成。作为一种选择，弹簧也可由板簧或弹簧组(Federpaket)构成。
图2b示出了在图2a基础上附加一个预加载单元46的配置，借助该预加载单元，由弹簧构成的去耦元件36被预加载。
图3a示出了冲击机构22的第二种实施形式，它具有一个活塞30，该活塞通过一个装置32，例如一个连杆，与一个由曲柄机构构成的驱动装置40连接，借助该活塞，一个冲击体26通过一个传递介质28，最好是在冲击体26和活塞30之间的一个压缩室内的空气垫，可被驱动。冲击体26通过一个冲击头34驱动一个刀具14。在该图中，相同的或相应的部件基本上用相同的参考标号标明。
由弹性垫构成的去耦元件38设在活塞30的朝向所述传递介质28的端面44上。该弹性垫平面状地置于活塞30上，并且例如是硫化的弹性体材料。最好是活塞30的整个端面44被覆盖。
图3b示出了在图3a基础上附加了一个预加载单元48的配置，借助该预加载单元，由弹性垫构成的去耦元件38处于预加载状态。
图4a示出了冲击机构22的第三种实施形式，它具有一个活塞30，该活塞通过一个装置32，例如一个连杆，与一个由曲柄机构构成的驱动装置40连接，借助该活塞，一个冲击体26通过传递介质28，最好是在冲击体26和活塞30之间的一个压缩室内的空气垫，可被驱动。冲击体26通过一个冲击头34驱动一个刀具14。在这些图中，相同的或相应的部件基本上用相同的参考标号标明。
由弹性垫构成的去耦元件38设在冲击体26的朝向所述传递介质28的端面上。弹性垫平面状地置于冲击体26上，并且例如是硫化的弹性体材料。最好是冲击体26的整个端面被覆盖。
图4b示出了在图4a基础上附加了一个预加载单元48的配置，借助该预加载单元，由弹性垫构成的去耦元件38受预载荷。
参考标号
10工具机 12刀具夹具
14刀具 16工作方向
18手柄 20手柄
22冲击机构 24冲击机构管
26冲击体 28传递介质
30活塞 32连杆
34冲击头 36去耦元件
38去耦元件 40驱动装置
42旋转方向 44端面
46预加载单元 48预加载单元