發(fā)明解讀刀具夾持裝置以及包括這種刀具夾持裝置的手持式電動工具

授權(quán)公告號：CN104275685B

授權(quán)公告日：2018.07.31

專利權(quán)人：博世電動工具（中國）有限公司

發(fā) 明 人：鄭祥格

諸如電鎬或電錘等的手持式電動工具利用軸向往復(fù)運(yùn)動的活塞產(chǎn)生周期性變化的空氣壓力，以驅(qū)使沖擊錘和沖擊栓來撞擊刀具的夾持部，從而將沖擊力傳遞到刀具上，以便在諸如建筑物墻壁或地板等堅(jiān)硬材料上進(jìn)行鑿、鉆等作業(yè)。

在歐洲專利EP2239100A2中公開了一種手持式電動工具，它包括設(shè)置在手持式電動工具主殼體中帶有排氣孔的管狀件。在一端，管狀件中裝有軸向往復(fù)運(yùn)動的活塞；在另一端，管狀件中裝有可軸向往復(fù)運(yùn)動的沖擊錘和沖擊栓。管狀件上的排氣孔位于活塞與沖擊錘之間。管狀件外側(cè)裝有可在其上滑動的套筒。套筒在靠近沖擊錘的一側(cè)具有穿過管狀件上的腰形槽延伸到管狀件中的驅(qū)動銷。管狀件在遠(yuǎn)離活塞的末端裝有用于夾持刀具的刀具夾持裝置。當(dāng)手持式電動工具與作業(yè)部位接觸處于負(fù)載狀態(tài)時，刀具沿著軸向移動，推動沖擊栓也沿著軸向移動。此時，沖擊栓與驅(qū)動銷接觸并推動套筒移動，從而使套筒封閉管狀件上的排氣孔，以在管狀件中沖擊錘與活塞之間形成氣密的空間。因而，通過該氣密的空間可向刀具傳遞沖擊力。在手持式電動工具與作業(yè)部位脫離的空載狀態(tài)下，套筒在復(fù)位彈簧的作用下移離管狀件設(shè)有排氣孔的部位，使排氣孔與外界環(huán)境相通，使得氣密的空間消失，因而不再向刀具傳遞沖擊力。

在上述現(xiàn)有的手持式電動工具中，刀具夾持裝置是一體式結(jié)構(gòu)，軸向上的長度無法改變。當(dāng)手持式電動工具使用的刀具的夾持部比標(biāo)準(zhǔn)的刀具的夾持部長時，在手持式電動工具與作業(yè)部位脫離的空載狀態(tài)下，刀具的夾持部與沖擊栓之間沒有足夠的間隙、甚至可能存在一個干涉距離。由于沒有足夠的間隙或存在干涉距離，套筒不能在復(fù)位彈簧的作用下移離管狀件設(shè)有排氣孔的部位，甚至沖擊錘也不能移離管狀件設(shè)有排氣孔的部位。

因而，即使在空載狀態(tài)下，在管狀件中沖擊錘與活塞之間也始終存在氣密的空間。在空載狀態(tài)下，仍然通過該氣密的空間向刀具傳遞沖擊力，這種現(xiàn)象被稱為“空錘”?？斟N不僅加快了刀具的磨損，而且也縮短了手持式電動工具的使用壽命。

因而，需要對現(xiàn)有的手持式電動工具尤其是對其刀具夾持裝置進(jìn)行改進(jìn)，從而提高其對刀具的兼容性。

發(fā)明的目的就是要克服上述現(xiàn)有技術(shù)中的至少一種缺陷，提出一種刀具夾持裝置，這種刀具夾持裝置具有改進(jìn)的兼容性，即使在夾持具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具時能夠防止在空載狀態(tài)下出現(xiàn)空錘現(xiàn)象，從而減緩刀具的磨損，并且延長手持式電動工具的使用壽命。

發(fā)明內(nèi)容：

提供一種用于手持式電動工具的刀具夾持裝置，包括：第一圓柱型中空筒體；第二圓柱型中空筒體；其中，第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體中的一個的一部分能夠可滑動地插入到另一個中，第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體限定用于容納手持式電動工具的刀具的一部分的空間。

第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體中的一個能夠無間隙滑動地插入到另一個中。

刀具夾持裝置還包括至少一個連接銷，第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體中的一個上設(shè)置有用于部分地容納連接銷的連接孔，第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體中的另一個上對應(yīng)地設(shè)置有軸向延伸的細(xì)長槽，容納在連接孔中的連接銷部分地延伸到細(xì)長槽中，使得第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體能夠在連接銷和細(xì)長槽的引導(dǎo)下相對于彼此沿著軸向滑動。

細(xì)長槽的長度選擇成當(dāng)手持式電動工具處于負(fù)載狀態(tài)下，連接銷不與細(xì)長槽的端部直接接觸。刀具夾持裝置還包括用于將連接銷保持在連接孔中的保持環(huán)。

刀具夾持裝置還包括設(shè)置在連接孔兩側(cè)的卡環(huán)，用于將保持環(huán)固定地保持在位。

第一圓柱型中空筒體的第一端能夠無間隙滑動地插入第二圓柱型中空筒體的相對第一端中，用于部分地容納連接銷的連接孔設(shè)置在第二圓柱型中空筒體上，軸向延伸的細(xì)長槽設(shè)置在第一圓柱型中空筒體上。

刀具夾持裝置還包括用于將連接銷保持在連接孔中的保持環(huán)。

刀具夾持裝置還包括設(shè)置在第二圓柱型中空筒體上位于連接孔兩側(cè)的周向凹槽，周向凹槽分別用于安放將保持環(huán)固定地保持在位的卡環(huán)。

細(xì)長槽不穿透第一圓柱型中空筒體的內(nèi)壁。細(xì)長槽的底壁上設(shè)置有穿透第一圓柱型中空筒體的內(nèi)壁的通孔。

第一圓柱型中空筒體上還形成有用于部分地容納用來夾緊刀具的夾緊元件的通孔、以及用于安放卡環(huán)的周向凹槽，卡環(huán)用于使將夾緊元件保持在通孔中的保持環(huán)固定在位。

第一圓柱型中空筒體上還形成有用于安放手持式電動工具的端蓋的周向凹槽。

第二圓柱型中空筒體上還形成有用于將第二圓柱型中空筒體固定到手持式電動工具的管狀件上的固定孔和周向凹槽。

第一圓柱型中空筒體和第二圓柱型中空筒體的各個部分的內(nèi)徑被選擇成適合夾持刀具。

手持式電動工具為電錘或電鎬。

根據(jù)發(fā)明另一方面，提供一種手持式電動工具，手持式電動工具包括如上的刀具夾持裝置。

第二圓柱型中空筒體的第二端被插入手持式電動工具的管狀件中，固定銷穿過管狀件上的通孔延伸到第二圓柱型中空筒體上的固定孔中，保持環(huán)被設(shè)置在管狀件外側(cè)并且用于將固定銷保持在位，卡環(huán)被安放在第二圓柱型中空筒體上的周向凹槽中，以將保持環(huán)在管狀件上保持在位。

管狀件的外壁沿著周向設(shè)置有階梯部,保持環(huán)的內(nèi)壁沿著周向設(shè)置有與階梯部相匹配的階梯部。

在手持式電動工具的前殼體與第一圓柱型中空筒體之間設(shè)置有用于將夾緊元件保持在第一圓柱型中空筒體上的通孔中的保持環(huán)，以及在第一圓柱型中空筒體上的周向凹槽中安放有用于將保持環(huán)固定在位的卡環(huán)，從而使前殼體和第一圓柱型中空筒體被固定地保持在一起。

手持式電動工具的端蓋通過其周向內(nèi)凸緣卡入到第一圓柱型中空筒體上的周向凹槽中而固定地保持到第一圓柱型中空筒體上。

根據(jù)發(fā)明，由于刀具夾持裝置由能夠相對彼此滑動的兩個部分構(gòu)成，刀具夾持裝置的軸向長度能夠調(diào)節(jié)。即使在手持式電動工具采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具時在空載狀態(tài)下也不會出現(xiàn)空錘現(xiàn)象，從而能夠減緩刀具的磨損，并且延長手持式電動工具的使用壽命。

實(shí)施方式

圖1

如圖1所示，根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的刀具夾持裝置1包括第一圓柱型中空筒體3和第二圓柱型中空筒體5。第一圓柱型中空筒體3的第一端3a的外徑被選擇成等于或小于第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a的內(nèi)徑，使得第一圓柱型中空筒體3的第一端3a可以插入第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a中。優(yōu)選地，第一圓柱型中空筒體3的第一端3a的外徑被選擇成大體等于第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a的內(nèi)徑，使得第一圓柱型中空筒體3的第一端3a可以無間隙滑動地插入第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a中。第一圓柱型中空筒體3的第一端3a沿著軸向形成有至少一條細(xì)長槽3b，在優(yōu)選實(shí)施例中具有三條細(xì)長槽3b并且沿著第一圓柱型中空筒體3的周向均勻分布。第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a上對應(yīng)地形成有連接孔5b。第二圓柱型中空筒體5還形成有分別位于連接孔5b兩側(cè)的周向凹槽5c。

在組裝時，如圖2和3所示，第一圓柱型中空筒體3的第一端3a被插入第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a中，與第二圓柱型中空筒體5上的連接孔5b大小相當(dāng)?shù)倪B接銷7被放置在連接孔5b中并且部分地延伸到第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b中。接著，將保持環(huán)9安放在第二圓柱型中空筒體5上設(shè)置有連接孔5b的部位，以便將連接銷7保持在連接孔5b和細(xì)長槽3b中。最后，再將兩個卡環(huán)11卡入第二圓柱型中空筒體5上的兩個周向凹槽5c中，從而將保持環(huán)9與第二圓柱型中空筒體5固定地保持在位。這樣，第一圓柱型中空筒體3和第二圓柱型中空筒體5能夠在連接銷7和細(xì)長槽3b的引導(dǎo)下相對于彼此沿著軸向滑動。

圖2

如圖1-3所示，為了防止連接銷7從第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b脫落，細(xì)長槽3b并不穿透第一圓柱型中空筒體3的內(nèi)壁。由于手持式電動工具在使用過程中通常會產(chǎn)生較多的塵埃，塵埃能夠滲透并且沉積到細(xì)長槽3b上，從而妨礙第一圓柱型中空筒體3和第二圓柱型中空筒體5相對于彼此的軸向滑動。為此，可以在細(xì)長槽3b的底壁上設(shè)置穿透第一圓柱型中空筒體3的內(nèi)壁的通孔3c。當(dāng)然，細(xì)長槽3b也可以穿透第一圓柱型中空筒體3的內(nèi)壁，但在細(xì)長槽3b側(cè)壁上形成有臺階或突出部以便可滑動地支撐連接銷7。

第一圓柱型中空筒體3和第二圓柱型中空筒體5的各個部分的內(nèi)徑可以按照現(xiàn)有方式來選擇以適合夾持刀具。第一圓柱型中空筒體3在第二端附件還形成有用于部分地容納用來夾緊刀具的諸如球或圓柱體的夾緊元件的通孔3d、安放卡環(huán)的周向凹槽3e、以及安放手持式電動工具的端蓋的周向凹槽3f。第二圓柱型中空筒體5在第二端附件還形成有用于將第二圓柱型中空筒體5固定到手持式電動工具的管狀件上的固定孔5d和周向凹槽5e。

盡管在以上優(yōu)選實(shí)施例中，第一圓柱型中空筒體3的第一端3a被插入第二圓柱型中空筒體5的相對第一端5a中，并且在第一圓柱型中空筒體上設(shè)置有細(xì)長槽，而在第二圓柱型中空筒體設(shè)置有定位孔，但應(yīng)理解的是，也可以設(shè)置成將第二圓柱型中空筒體5的第一端5a插入第一圓柱型中空筒體3的第一端3a中，并且在第二圓柱型中空筒體上設(shè)置有細(xì)長槽，而在第一圓柱型中空筒體設(shè)置有定位孔。

結(jié)合圖2和3詳細(xì)描述包括發(fā)明刀具夾持裝置的手持式電動工具。為了簡潔起見，在圖2和3以及附圖4-6中與現(xiàn)有技術(shù)相同的部分沒有被顯示。裝有發(fā)明實(shí)例的刀具夾持裝置1的手持式電動工具20包括主殼體21和通過支撐組件23以公知方式被支撐在主殼體21中的管狀件25。在一端（圖中右側(cè)），管狀件25中裝有軸向往復(fù)運(yùn)動的活塞（未示出）。在另一端，管狀件中裝有可軸向往復(fù)運(yùn)動的沖擊錘27和沖擊栓29。管狀件上的排氣孔31位于活塞與沖擊錘27之間。管狀件25的外側(cè)裝有可在其上滑動的控制套筒33。緊靠控制套筒33設(shè)置有中間套筒35。中間套筒35設(shè)置有穿過管狀件25上的腰形槽37延伸到管狀件25中的驅(qū)動銷39。當(dāng)然，控制套筒33可以與中間套筒35一體地形成。在控制套筒33外側(cè)還設(shè)置有用于推動控制套筒33和中間套筒35一起移動的復(fù)位彈簧41。

圖3

如圖3和7所示，第二圓柱型中空筒體5的第二端被插入管狀件25中，固定銷43穿過管狀件25上的通孔45延伸到第二圓柱型中空筒體5上的固定孔5d中。保持環(huán)47設(shè)置在管狀件25外側(cè)并且用于將固定銷43保持在位。安放在第二圓柱型中空筒體5上的周向凹槽5e中的卡環(huán)49用于將保持環(huán)47在管狀件25上保持在位。為了確保第二圓柱型中空筒體5相對于管狀件25可靠地固定，管狀件25的外壁可以沿著周向設(shè)置有階梯部25a,保持環(huán)47的內(nèi)壁則沿著周向設(shè)置有與管狀件25的外壁上的階梯部25a相匹配的階梯部47a。在保持環(huán)47的外側(cè)設(shè)置有抵靠保持環(huán)47上的凸緣47b的支撐環(huán)51。支撐環(huán)51用于支撐復(fù)位彈簧53的一端。當(dāng)然，支撐環(huán)51可以與保持環(huán)47一體地形成。

手持式電動工具20還包括前殼體54，設(shè)置在前殼體54與第一圓柱型中空筒體3之間的保持環(huán)55將諸如球或圓柱體的夾緊元件57保持在第一圓柱型中空筒體3上的通孔3d中，并且將夾緊元件57徑向向內(nèi)地?cái)D壓，以在需要時夾緊刀具。第一圓柱型中空筒體3上的通孔3d的尺寸選擇成使得夾緊元件57可以至少部分地暴露到第一圓柱型中空筒體3的內(nèi)腔中但不會從通孔3d脫落。保持環(huán)55一端抵靠前殼體54的向內(nèi)延伸的凸緣54a，另一端抵靠定位環(huán)59，而定位環(huán)59由安放在第一圓柱型中空筒體3上的周向凹槽3e中的卡環(huán)61固定地保持在位。手持式電動工具20還可以包括端蓋63，端蓋63通過其周向內(nèi)凸緣63a卡入到第一圓柱型中空筒體3上的周向凹槽3f中而固定地保持到第一圓柱型中空筒體3上。這樣，前殼體54、第一圓柱型中空筒體3以及端蓋63被固定地保持在一起，從而能夠一起移動。上述復(fù)位彈簧53的另一端支撐在前殼體54上。因此，在復(fù)位彈簧53的作用下，第一圓柱型中空筒體3能夠隨著前殼體54一起相對于第二圓柱型中空筒體5軸向地滑動。

結(jié)合圖2-4來描述手持式電動工具20采用標(biāo)準(zhǔn)刀具65的情況。

圖4

圖2是裝有發(fā)明實(shí)例的刀具夾持裝置的手持式電動工具的橫截面圖，其中，手持式電動工具采用標(biāo)準(zhǔn)刀具并且處于負(fù)載狀態(tài)下。圖3是與圖2類似的視圖，但是沿著不同的截面截取以更詳細(xì)顯示手持式電動工具的結(jié)構(gòu)。當(dāng)?shù)毒?5抵靠作業(yè)部位處于負(fù)載狀態(tài)時，刀具65在軸向力F作用下向右移動，當(dāng)?shù)毒?5移動到刀具65上的軸向細(xì)長槽65a的左端與夾緊元件57接觸時，刀具65將克服復(fù)位彈簧53的作用推動前殼體54隨著第一圓柱型中空筒體3從最左側(cè)位置（即，連接銷7與第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的最右端接觸時的位置）向右移動，直到刀具65也推動沖擊栓29如上地到達(dá)其最右側(cè)位置，即，當(dāng)驅(qū)動銷39在管狀件25上的腰形槽37中移動到最右側(cè)時沖擊栓29的位置。在刀具65推動沖擊栓29向右移動的過程中，沖擊栓29推動沖擊錘27向右移動、以及推動驅(qū)動銷39在管狀件25上的腰形槽37中向右移動，直到?jīng)_擊栓29到達(dá)其最右側(cè)位置。驅(qū)動銷39的向右移動通過中間套筒35和控制套筒33壓縮復(fù)位彈簧41，從而使控制套筒33移動到排氣孔31所處的部位，關(guān)閉排氣孔31，從而由沖擊錘27、管狀件25以及活塞（未示出）形成氣密的空間。這樣，在活塞運(yùn)動時就可以通過該氣密的空間向刀具65傳遞沖擊力。為了減小沖擊栓29推動驅(qū)動銷39時產(chǎn)生的反作用力、并且減少沖擊栓29和驅(qū)動銷39的磨損，可以設(shè)置套在沖擊栓29上隨沖擊栓29一起移動的橡膠環(huán)29a，以及設(shè)置在管狀件25內(nèi)、驅(qū)動銷39延伸到其中并且隨驅(qū)動銷39一起移動的橡膠環(huán)39a。

第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的長度可以選擇成當(dāng)沖擊栓29到達(dá)其最右側(cè)位置時連接銷7與第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的最左端接觸。但優(yōu)選地是，第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的長度可以選擇成當(dāng)沖擊栓29到達(dá)其最右側(cè)位置時連接銷7與第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的最左端保持一定間隙，如圖3所示。這樣，即使在負(fù)載狀態(tài)，連接銷7也不與第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的端部接觸，連接銷7不會受到通過第一圓柱型中空筒體3傳遞的刀具65沖擊力，因而可以延長連接銷7的使用壽命。圖4是裝有發(fā)明實(shí)例的刀具夾持裝置的手持式電動工具的橫截面圖，其中，手持式電動工具采用標(biāo)準(zhǔn)刀具并且處于空載狀態(tài)下。在由負(fù)載狀態(tài)向空載狀態(tài)轉(zhuǎn)換的過程中，刀具65脫離作業(yè)部位。通過夾緊元件57，復(fù)位彈簧53推動第一圓柱型中空筒體3以及刀具65隨著前殼體54一起移動到最左側(cè)位置。此時，連接銷7與第一圓柱型中空筒體3上的細(xì)長槽3b的最右端接觸。由于刀具65向左移動而在刀具65與沖擊栓29之間出現(xiàn)空隙，沖擊錘27也能夠推動沖擊栓29向左移動。同時，被壓縮的復(fù)位彈簧41推動控制套筒33向左移動，打開管狀件25上的排氣孔31。這樣，沖擊錘27、管狀件25以及活塞不再形成氣密的空間。因而，就沒有沖擊力傳遞到刀具65。

圖5

圖6

結(jié)合圖5和6描述手持式電動工具20采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具65的情況。

圖5是裝有發(fā)明實(shí)例的刀具夾持裝置的手持式電動工具的橫截面圖，其中，手持式電動工具采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具并且處于空載狀態(tài)下。與采用標(biāo)準(zhǔn)刀具的情況類似，第一圓柱型中空筒體3在復(fù)位彈簧53的作用下移動到最左側(cè)位置。第一圓柱型中空筒體3能夠相對于第二圓柱型中空筒體5移動的最大距離d就是非標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的最大容許長度。這個距離使得當(dāng)采用夾持部比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的范圍在d之內(nèi)的刀具時可以確保刀具65與沖擊栓29之間存在一個間隙g，該間隙能夠確保沖擊錘27和控制套筒33能夠移動到使管狀件25上的排氣孔31打開的位置，從而確保在空載狀態(tài)下沒有沖擊力傳遞到刀具65。

圖6是裝有發(fā)明實(shí)例的刀具夾持裝置的手持式電動工具的橫截面圖，其中，手持式電動工具采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具并且處于負(fù)載狀態(tài)下。應(yīng)理解的是，采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具的手持式電動工具在負(fù)載狀態(tài)下，手持式電動工具的各個部件的移動與參照圖2和3描述的采用標(biāo)準(zhǔn)刀具的手持式電動工具中的各個部件的移動大體類似。但是，應(yīng)注意的是，圖6實(shí)際上顯示了手持式電動工具采用夾持部具有最大容許長度的刀具。在這種情況下，在負(fù)載時，刀具65在軸向力作用下的向右移動就可以消除刀具65與沖擊栓29之間存在的間隙g，推動沖擊栓29如上地到達(dá)其最右側(cè)位置。驅(qū)動銷39的向右移動通過中間套筒35和控制套筒33壓縮復(fù)位彈簧41，從而使控制套筒33移動到排氣孔31所處的部位，關(guān)閉排氣孔31，從而由沖擊錘27、管狀件25以及活塞（未示出）形成氣密的空間。這樣，通過該氣密的空間就可以向刀具65傳遞沖擊力。在這個過程中，第一圓柱型中空筒體3仍然處于最左側(cè)位置而不會向右移動。

盡管在手持式電動工具采用標(biāo)準(zhǔn)刀具并且處于負(fù)載狀態(tài)下時復(fù)位彈簧53能夠在一定程度上起到減小振動的作用，但是當(dāng)手持式電動工具采用具有比標(biāo)準(zhǔn)刀具的夾持部長的夾持部的刀具并且處于負(fù)載狀態(tài)下時，夾緊元件57可以處于刀具65上的軸向細(xì)長槽65a中不與軸向細(xì)長槽65a的左端接觸的位置，這樣可以通過減小刀具65與夾緊元件57之間的振動起到進(jìn)一步抑制振動的作用。

圖7

以上結(jié)合具體實(shí)施例對發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)描述。相關(guān)描述以及圖中實(shí)施例均應(yīng)被理解為是示例性的，而非對本發(fā)明的限制。對于相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)人員，可以在不脫離該發(fā)明精神的情況下對其進(jìn)行各種變型或修改，這些變型或修改均不脫離該發(fā)明的范圍。