技术领域

本发明涉及沖击装置，尤其涉及一种用于进行 沖击作业的沖击装置以 及设置有该沖击装置的工具机，尤其是诸如手 持式锤钻或沖击锤等手持式 工具机。 背景技术

在现有技术中，针对加工对象进行沖击作业的 沖击装置通常包括一个 被称为砧铁 (Anvil)或垫铁的元件，该砧铁或垫铁可以轴向� �动地被导向在 导向部件内，并且导向部件通常与整个工具机 进行相对固定而不能在沖击 方向上产生相对移动， 并且在驱动侧包含一驱动电机， 通过往复运动转换 机构将该驱动电机的旋转转换成活塞的往复运 动，在活塞和砧铁或垫铁之 间设置一个沖击锤 (Hammer) , 该沖击锤、 活塞之间可以形成密闭的空气 弹簧， 以使活塞能够驱动沖击锤产生往复的锤击运动 ， 在沖击装置内使沖 击锤对砧铁或垫铁沿沖击工作方向施加沖击。 该沖击能量通过该砧铁或垫 铁传递到与之接触的被安装在刀具夹具的刀具 (bit)的驱动侧的端部上， 沖 击能量再通过该刀具传递到被加工对象上。沖 击反作用力可通过上述导向 部件传递出来。

尽管至今已经存在很多此类沖击装置以及具有 这样沖击装置的工具 机， 特别是手持式锤钻或沖击锤等， 而且也有很多专利文献对其进行了大 量研究， 然而这些现有的沖击装置和工具机在结构设计 、 使用性能、 安全 性能等方面还存在一些不足之处， 需要进行改进和优化。

例如， 在专利文献 EP2394795A1 中提出了在砧铁或垫铁、 或者在导 向机构的刀具侧和驱动侧设置相应的单向密封 ，使砧铁或垫铁在沖击方向 的反方向运动时受到因气密而产生制动力作用 ，但在沖击方向运动时不出 现制动作用， 以此来避免沖击锤在非工作状态下锤击砧铁或 垫铁的情况 (即空锤现象)。 以上方案能够防止砧铁或垫铁在非工作模式下 的反弹， 防 止第二次空锤， 但是并不能避免第一次空锤的发生， 而且其加工和制造成 本相对较高。 此外， 当操作者希望从非工作模式快速转为工作模式 时， 由 于制动力的作用会使这样的转换速度降低， 影响工作效率。

在专利文献 US801 1443B2 中提出在沖击锤和砧铁或垫铁之间设置一 弹簧元件， 这种构造能够实现将大的力从沖击锤传递到砧 铁或垫铁上， 并 且支持沖击锤撞击到砧铁或垫铁上， 从而改善了沖击锤冷态的启动性能。 但是， 该方案将调整沖击锤的沖击力与沖击时间的关 系， 延长了沖击锤的 力作用时间， 而且沖击锤的峰值沖击力会降低， 由于手持式工具机是依靠 瞬时沖击力进行工作的，其沖击力峰值的降低 将会影响到对加工对象的实 际破碎效果。

在专利文献 EP1910039B1 中公开了一种砧铁或垫铁的导向装置， 其 试图在合理的制造经济前提下，通过在主体上 使用多种不同硬度的材料来 提高该沖击装置的寿命。然而，对于沖击锤在 瞬间沖击砧铁或垫铁和刀具， 由于刀具的反弹力数值非常大， 持续时间非常短， 即便如其所述地将主体 的驱动侧部分使用弹性体如橡胶来吸收，其能 量还是会大部分传递到工具 机外部， 导致操作者在使用时感觉到反作用力的振动， 较低使用舒适性和 安全性等。 此外， 在专利文献 DE102010030026A1中也存在类似问题。

另外， 在专利文献 EP1578563B1 的技术方案中需要操作者在操作工 具机时始终对该工具机施加一个额外的力来克 服其中复位弹簧的复位力， 该复位力的用处是防止发生空锤。 而且， 在复位弹簧的复位力设定上存在 这样的矛盾： 如果复位力大， 则复位效果好， 但操作者需要始终克服大的 复位力， 致使使用感受变差； 如果复位力小， 则复位效果小， 操作者不需 要克服过大的复位力， 获得及时的复位以防止空锤的目的也变差。

在专利文献 WO2013004459A1 中同时设置了复位弹簧以及吸收反作 用力的弹性体 (如橡胶等）， 然而其筒单的合成也不具有很好的效果， 甚至 更差。 例如， 在它的方案中反作用力并未完全被弹性元件所 吸收而部分地 传递到机器外部， 同时为了让操作者克服弹簧的复位力， 操作者还要用力 去按压工具机， 就使得由沖击反作用力产生的振动感受被加强 。 在其他一些专利文献 EP2415564B1、 US7828072B2 , US7168504B2、 JP61095807A , DE2641070C2 , EP0429475B1 , US6116352A 等中也都存 在着例如吸收沖击反作用力差、使用舒适性不 佳、结构和制造复杂度较高、 沖击加工效果不理想、 无法避免第一次空锤锤击、 使用寿命短、 占用空间 大等诸多弊端。 发明内容

有鉴于此， 本发明提供了用于进行沖击作业的沖击装置以 及工具机， 根据本发明的一个方面，首先提供了一种用于 进行沖击作业的沖击装 置， 其包括动力驱动输出部分、 沖击部分、 沖击传递部分和导向部分， 所 述动力驱动输出部分提供动力并具有往复运动 部，所述往复运动部输出往 复运动以使得所述沖击部分沿沖击作业方向进 行往复运动，并且向所述沖 击传递部分施加第一作用力以使其对加工对象 实施沖击作业，所述导向部 分至少对所述往复运动部和所述沖击传递部分 进行导向，所述沖击装置还 包括与所述往复运动部相关联的偏压部分，其 被设置成使得所述往复运动 部直接或者通过导向部分向所述沖击传递部分 施加第二作用力，所述第二 作用力与所述第一作用力方向相同。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地，所述第二作用力的最大值和最小值分别 对应于所述往复运动部进行 往复运动时与所述沖击传递部分之间距离最小 和最大。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 在由所述第二作用力的最大值和最小值构成的 数值区间内， 所述第 二作用力呈周期性变化。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 在由所述第二作用力的最大值和最小值构成的 数值区间内， 所述第 二作用力具有分别对应于所述第一作用力被施 加之前和被施加之后的第 一数值和第二数值， 所述第一数值大于所述第二数值。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 所述偏压部分包括分别与所述往复运动部相连 的第一磁体、 以及与 所述沖击传递部分或导向部分相连的第二磁体 ，并且所述第一磁体与所述 第二磁体的相同磁极彼此相对布置以形成所述 第二作用力。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 所述往复运动部包括筒形活塞， 所述沖击部分包括沖击锤， 所述沖 击锤套设于所述筒形活塞中并在其间设有根据 工作状态或非工作状态而 能形成或断开的空气弹簧， 所述第一磁体设于所述筒形活塞上； 所述沖击 传递部分包括刀具、 以及与所述刀具相连的砧铁或垫铁， 所述第二磁体设 于所述砧铁或垫铁上； 或者

所述往复运动部包括柱形活塞， 所述沖击部分包括沖击锤， 所述第一 磁体设于所述柱形活塞上； 所述沖击传递部分包括刀具、 以及与所述刀具 相连的砧铁或垫铁； 所述导向部分包括外套管和内套管， 所述内套管以相 对于所述外套管能沿沖击作业方向进行移动方 式套设于所述外套管内，所 述砧铁或垫铁以相对于所述外套管能沿沖击作 业方向进行移动方式套设 于所述外套管内并能推动所述内套管沿沖击作 业方向移动，所述柱形活塞 和所述沖击锤以相对于所述内套管能沿沖击作 业方向进行移动方式套设 于所述内套管内，并且在所述柱形活塞和所述 沖击锤之间设有根据工作状 态或非工作状态而能形成或断开的空气弹簧， 所述第二磁体设于所述内套 管上。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 所述偏压部分包括弹性部件， 其被设置成至少在所述往复运动中分 别与所述往复运动部、以及所述沖击传递部分 或导向部分相抵靠接触以形 成所述第二作用力。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地， 所述往复运动部包括筒形活塞， 所述沖击部分包括沖击锤， 所述沖 击锤套设于所述筒形活塞中并在其间设有根据 工作状态或非工作状态而 能形成或断开的空气弹簧， 所述沖击传递部分包括刀具、 以及与所述刀具 相连的砧铁或垫铁，所述弹性部件的一端在所 述往复运动中与所述筒形活 塞相抵靠接触， 其另一端与所述砧铁或垫铁相连； 或者 所述往复运动部包括柱形活塞， 所述沖击部分包括沖击锤， 所述沖击 传递部分包括刀具、 以及与所述刀具相连的砧铁或垫铁， 所述导向部分包 括外套管和内套管，所述内套管以相对于所述 外套管能沿沖击作业方向进 行移动方式套设于所述外套管内，所述砧铁或 垫铁以相对于所述外套管能 沿沖击作业方向进行移动方式套设于所述外套 管内并能推动所述内套管 沿沖击作业方向移动，所述柱形活塞和所述沖 击锤以相对于所述内套管能 沿沖击作业方向进行移动方式套设于所述内套 管内，并且在所述柱形活塞 和所述沖击锤之间设有根据工作状态或非工作 状态而能形成或断开的空 气弹簧，所述弹性部件的一端在所述往复运动 中与所述柱形活塞相抵靠接 触， 其另一端与所述内套管相连。

在根据本发明的用于进行沖击作业的沖击装置 的上述实施方案中，可 选地，所述沖击传递部分还被设置成能以沖击 作业方向为轴线进行旋转运 动。

根据本发明的另一个方面， 它还提供了一种工具机， 在所述工具机中 设置有如以上所述用于进行沖击作业的沖击装 置。

在根据本发明的工具机的上述实施方案中， 可选地， 所述工具机为手 持式工具机，所述手持式工具机设置有用于向 所述动力驱动输出部分提供 电能的电池单元和 /或外接电源接口。

在根据本发明的工具机的上述实施方案中， 可选地， 所述第二作用力 在所述沖击传递部分与所述导向部分沿沖击作 业方向相抵靠时的等效应 力大于操作者对所述手持式工具机施加的操作 压力，并且所述操作压力大 于使得所述工具机保持在工作状态所需的最小 操作压力，以使得所述沖击 传递部分处于工作状态时在沿沖击作业方向的 一个位置上不与所述导向 部分在沖击作业方向上相互接触。

首先，采用本发明的沖击装置可以提供高的复 位力并将其传递给随刀 具一同在导向结构中移动的例如砧铁或垫铁等 零件，从而达到在第一次空 锤发生之前通过较大的复位力作用而回复到非 工作（空载)位置的目的， 以 避免第一次空锤发生的情况， 这样就彻底提高了沖击装置的防空锤能力， 尤其是对正常沖击工作中由于加工对象的突然 破碎等非操作者意愿切换 工作状态而产生的空锤趋势进行了有效避免， 提高了安全性和零部件的使 用寿命。 其次， 由于本沖击装置中偏压部分所提供的偏压力在 宏观上的等 效应力较小， 因此无需操作者使用大的工作压力， 他们在使用本发明的沖 击装置以及工具机时不需要对其施加很大的握 持压力，从而使得操作压力 得到有效减少，这对于具有该沖击装置的大型 或者重型手持式工具机效果 尤为明显。 此外， 通过采用结构优化设计， 本发明的沖击装置具有能有效 吸收沖击反作用力的结构，从而充分吸收反作 用力而不传递到工具机外部 的操作者持位置， 从而有效减少了工具机的机体在工作中传递出 的振动， 改善了使用舒适性和安全性。 附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方 案作进一步的详细描 述， 但是应当知道， 这些附图仅是为解释目的而设计的， 因此不作为本发 明范围的限定。 此外， 除非特别指出， 这些附图仅意在概念性地说明此处 描述的结构构造， 而不必要依比例进行绘制。

图 1 是具有根据本发明沖击装置的工具机的第一个 实施方式的部分 侧面剖视示意图。

图 2 是具有根据本发明沖击装置的工具机的第二个 实施方式的部分 侧面剖视示意图。

图 3是图 2所示第二个实施方式中压环、套筒等部分零� �件的装配示 意图。

图 4 是具有根据本发明沖击装置的工具机的第三个 实施方式的部分 侧面剖视示意图。

图 5 是具有根据本发明沖击装置的工具机的第四个 实施方式的部分 侧面示意剖视图。 具体实施方式

首先， 需要说明的是， 以下将以示例方式来具体说明本发明用于进行 沖击作业的沖击装置以及工具机的组成结构、 特点和优点等， 然而所有的 描述仅是用来进行说明的， 而不应将其理解为对本发明形成任何限制。 此 夕卜， 在本文所提及各实施例中予以描述或隐含的任 意单个技术特征， 或者 被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征 ， 仍然可在这些技术特征 (或其等同物)之间继续进行任意组合或删减， 从而获得可能没有在本文中 直接提及的本发明的更多其他实施例。 另外， 为了筒化图面起见， 相同或 相类似的技术特征在同一附图中可能仅在一处 进行标示。

除非特别指明以外，在本文中出现的术语"电� �"是泛指所有的可充电 或不可充电的电池单体、 电池组等， 术语"部分"是指构成单个零部件或结 构的一个部位或要素、 或者是指构成所描述整体的一个或多个结构、 零部 件、 装置或设备等。 在本文中所提到的上、 下、 前、 后、 内、 夕卜、 水平、 竖直等方位用语是相对于各附图中所展示的沖 击装置、工具机或其组成部 分来进行说明的，它们是相对的概念，因此有 可能会根据其所处不同位置、 不同使用状态而产生相应的变化。 所以， 也不应当将这些或者其他的方位 用语解释为限制性用语。

总体而言， 本发明通过创新性地进行优化改进设计， 它提供了可应用 到工具机上进行沖击作业的沖击装置， 从而可以带来诸如有效避免空锤、 吸收沖击反作用力、 综合减少振动、 延长零部件使用寿命、 提高操作者操 作舒适性等众多技术效果。 概括来讲， 这样的沖击装置基本上包括动力驱 动输出部分、 沖击部分、 沖击传递部分、 导向部分和偏压部分这几个组成 部分，下面就请参考在图 1至图 5中给出的四个具体实施方式来对本发明 进行详细举例说明。

首先， 请参考图 1 , 在该图中仅以示意方式图示出了将本发明的沖 击 装置应用到工具机上的第一个实施方式的部分 侧面剖视结构。该实施方式 的电锤 100是本发明在一种手持式工具机上的具体应用 ，它可以具有相对 轻型的特征。 如图 1所示， 沖击装置被布置在该电锤 100的内部， 以下就 对它的各组成部分及其结构进行介绍。

在本实施方式中，该沖击装置中的动力驱动输 出部分具体包括电机和 筒形活塞， 前者用来为整个电锤 100提供驱动动力， 并且通过后者向外输 出往复运动， 即当电锤 100处于工作状态下时， 筒形活塞作为动力驱动输 出部分中的往复运动部进行往复运动。 具体来讲， 设于电机轴上的齿轮 la与套装在传动轴 2a上的减速齿轮 3a配合传动，将电机的转动能量传递 到传动轴 2a使其转动。 导向管 4a与传动轴 2a平行布置， 并且在导向管 4a的前端开孔供刀具 5a插入， 在导向管 4a的内部从刀具 5a—侧先后布 置砧铁 6a、 筒形活塞 7a。 沖击锤 8a作为该沖击装置中的沖击部分被设置 在筒形活塞 7a中， 并且在筒形活塞 7a的后方设置有沿导向管 4a垂直方 向可旋转的旋转销 21a, 摆杆 14a的一端穿过该旋转销 21a, 另一端为环 状与一个具有与导向管有一定夹角的滚道的旋 转体 13a相连， 旋转体 13a 与传动轴 2a连接一起旋转， 在旋转体 13a和摆杆 14a所形成的滚道上具 有多个滚珠 15a, 这样就可以将上述动力驱动输出部分中的电机 的旋转运 动转化为摆杆 14a沿导向管 4a的摆动， 然后由摆杆 14a通过旋转销 21a 带动筒形活塞 7a进行往复运动。

如图 1所示，在导向管 4a中还包含有环盘 18a,其被卡环 22a固定在 导向管 4a中。 采用这种结构， 可以使砧铁 6a在导向管 4a的一段轴向（即 沖击作业方向）区间范围内进行移动， 即这样的结构设定了电锤 100 空载 (非工作)和工作状态下沖击传递部分的移动范� ��。 当操作者按压电锤 100 将刀具 5a用力作用于加工对象时， 刀具 5a连同砧铁 6a—起作为沖击传 递部分， 它们沿导向管 4a的轴线方向移动至环盘 18a附近， 这时沖击锤 8a的沖击端 81 a也会被砧铁 6a 4氏靠并且朝向动力驱动输出部分方向移动， 沖击锤 8a的环状密封圏 82a会越过筒形活塞 7a上的通气孔 71a, 从而使 得在沖击锤 8a和筒形活塞 7a之间形成密闭的空气弹簧 20a (其根据工作状 态或非工作状态而形成或断开）， 筒形活塞 7a就可以带动沖击锤 8a对砧 铁 6a和刀具 5a实施锤击工作， 即通过该沖击传递部分来对加工对象施加 沖击作用力（即第一作用力）； 当刀具 5a未抵靠加工对象时， 砧铁 6a连同 刀具 5a会处于导向管 4a的前端，环盘 18a内嵌入 0型圏 19a以卡扣住沖 击锤 8a的沖击端 81a, 从而使得沖击锤 8a停靠在筒形活塞 7a的前端， 这 时该沖击锤上的环状密封圏 82a位于通气孔 71a的靠近刀具 5a—侧， 即 保持空气弹簧 20a处于断开状态， 使得电锤 100稳定在非工作（即空载无 锤击)状态。 此后， 当操作者将该电锤抵压在加工对象上时， 砧铁 6a的移 动将会顶压沖击端 81a脱离 0型圏 19a向右移动，即同时形成了空气弹簧 20a并使其进入了工作状态。

在砧铁 6a的两侧设置有弹性垫圏 61a、 62a, 以此来减少与导向管 4a 和环盘 18a的刚性接触， 并且导向管外部设置有两个轴承 10a、 11a来与 电锤基体相连。 同时， 在导向管外侧设置有轴向外齿圏 9a, 其与输出轴 上齿轮 12a相配合， 用于实现导向管 4a连同刀具 5的旋转运动， 以便使 得电锤 100具备能锤、 能钻（即沖击传递部分以沖击作业方向为轴线 进行 旋转运动：)的功能。

在砧铁 6a靠近沖击锤 8a的一侧还安装有环形磁体 16a, 在筒形活塞 7a的管口外缘具有环形磁体 17a, 这些环形磁体 16a、 17a在导向管 4a方 向同轴并且相同磁极相对布置， 它们一起构成了本实施方式中的偏压部 分， 以便通过上述磁体间产生的排斥力来提供偏压 力， 该偏压力与在沖击 作业对施加到加工对象上的沖击作用力具有相 同方向，以下所使用的术语 "排斥力"和"偏压力 "以及在全文中其他处出现的"第二作用力"均具 有相 同含义。 对于环盘 18a, 可以采用例如不锈钢等不影响上述磁体的磁性 的 材料构成。 当电锤 100工作时， 操作者沿刀具沖击作业方向对该电锤施加 推力（即操作压力）， 环形磁体 16a、 17a之间的排斥力与推力方向相反， 在 筒形活塞 7a运动到往复运动最前端（即刀具方向）时， 上述排斥力为最大； 在往复运动最后端（即动力驱动输出部分方向 ）时， 上述排斥力最小。 在往 复的反复作用下，如果使上述排斥力的等效应 力与操作者对电锤 100施加 的推力保持平衡， 那么就进入了稳定工作状态。 在本发明中， 可以通过例 如通过调节磁体的属性来改变排斥力的特征和 大小，通过其等效应力来平 衡操作者的推力作用。 这样， 当处于稳定工作时， 就可以实现砧铁 6a本 身以及弹性垫圏 62a不与环盘 18a直接接触， 而是使它们之间保持一定的 距离（具体大小由操作者推力决定， 如推力小则距离大； 反之， 如推力大 则距离小。 可以通过设定来满足在绝大部分操作者的推力 作用下， 实现砧 铁 6a与环盘 18a之间保持一定的距离）。

请继续参阅图 1 , 在沖击锤 8a的沖击下， 刀具 5a所反弹回来的反作 用力将通过砧铁 6a传递给环形磁体 16a、 17a之间的磁力弹簧并被吸收， 从而起到了减少电锤振动的效果，由于该磁力 弹簧为非接触式并且由于具 有较大的压缩行程， 因此可以使用比较小的刚度系数， 从而获得很好的减 振效果。 如以上所述， 由于在本实施方式中采用磁体非接触的方案， 因此 提供了在保证寿命前提下实施本发明的技术方 案。 另外， 环形磁体 16a、 17a之间的上述排斥力可以是周期性交替变化的 ，其在沖击锤 8a沖击的过 程中处于非常大的范围， 因此当排斥力大于操作者的推力时， 如果此时出 现加工对象被破坏， 那么在较大的排斥力作用下， 砧铁 6a和刀具 5a会以 很大的加速度返回到导向管 4a的前端， 这样就能够有效避免第一次空锤 (沖击锤下一次沖击时）的发生。 由于磁体所具有的磁力特性， 因此可将其 等效作用力进行较广优化调节， 使具有电锤 100具有更好的用户适应性， 同时由于磁体在近距离时所产生的排斥力相对 非常大，因此可以获得非常 有效的防空锤效果。 如此， 就能够在根本上减少了电锤在寿命周期中发生 空锤的次数， 有效提高工具机的使用寿命。

接下来，请再结合参考图 2和图 3来对具有根据本发明沖击装置的工 具机的第二实施方式进行具体说明，其中与前 一实施方式中相同或相类似 的内容将予以筒述、 省略说明或者不在图面上标示。

如图 2和图 3所示，第二实施方式的电锤 200是本发明在一种相对轻 型的电锤上的具体实施，其中采用了弹性元件 在沖击装置的动力驱动输出 部分与沖击传递部分之间传递偏压力，这样的 弹性元件可以采用例如螺旋 式压缩弹簧等各类弹簧部件， 由此这类部件属于筒单易购的标准零部件， 因此提供了特别低成本的解决方案，它在保证 本发明效果的同时可以使得 本发明具备非常明显的成本优势。 与上述第一实施方式进行比较， 本实施 方式的区别之处在于以下这些方面。

如图 2所示，在导向管 4a的内部刀具端部具有与该导向管 4a相配合 的套筒 23b, 在套筒 23b的端部安装有贯穿导向管 4a的销 33b, 在导向管 4a的外周固定卡环 34b来防止销 33b的脱离， 砧铁 24b安装在套筒 23b 内部并可以沿轴向移动， 在套筒 23b外部和导向管 4a内部安装有可沿着 导向管 4a轴向移动的压环 25b。

再如图 3所示， 在套筒 23b上开有长条形通槽 231b。 长销 26b贯穿 压环 25b、 套筒 23b和砧铁 24b而将压环 25b和砧铁 24b连接起来， 并可 以同时相对于套筒 23b和导向管 4a进行轴向移动。 此外， 在导向管 4a上 开孔并放置锁止球 28b, 在导向管 4a的外部布置套环 29b来防止锁止球 28b脱出。 另外， 在图 3所示的压环 25b上开设有长条形盲槽 251b, 其与 锁止球 28b相配合用来限制砧铁 24b和压环 25b—起在导向管 4a内部的 移动范围。

在图 2中，在压环 25b靠近筒形活塞的一侧布置有推力轴承 30b和摩 擦环 31b, 摩擦环 31b的一侧与推力轴 7 30b相互接触， 它的另一侧连接 压缩弹簧 32b的一端， 另一端与筒形活塞 7a的端部相接。 设置推力轴承 30b的目的在于，当电锤 200处于又锤又钻的工作状态时，在上述压环 25b 将会旋转而筒形活塞 7a不会一起旋转的情况下， 可以由此使得压缩弹簧 32b不承受周向扭转力。

如上所述，在本实施方式中是通过设置较低成 本的弹性元件来构成沖 击装置中的偏压部分， 该弹性元件提供机械作用力来作为偏压力， 其作用 效果与第一实施例中通过一对磁体所形成的磁 性排斥力相类似，因此限于 篇幅而不再赘述。

下面继续参考图 4来对本发明工具机的第三实施方式进行具体� �明， 在该图 4中示意性地显示出了该第三个实施方式的部� �侧面剖视结构。

如图 4所示，在本实施方式的电锤 300的内部设置有根据本发明提供 的沖击装置， 该电锤是本发明在一种重型电锤上的具体实施 。 下面就针对 该电锤及其中的沖击装置的基本构造、 工作原理等进行说明。

在第三实施方式中，电锤 300中沖击装置的动力驱动输出部分具体包 括电机和柱形活塞， 前者用来为整个电锤 300提供驱动动力， 并且通过后 者向外输出往复运动， 即当电锤 300处于工作状态下时， 柱形活塞作为动 力驱动输出部分中的往复运动部进行往复运动 。

具体来讲， 如图 4所示， 在电锤 300的基体上固定连接了固定销 2c 的下部， 第一齿轮 3c通过其上的盲孔 31c套接在固定销 2c上并能围绕着 该固定销 2c进行旋转， 并且该第一齿轮 3c被设于电机轴上的齿轮 lc驱 动。 此外， 在第一齿轮 3c上还固接有一个偏离其旋转中心的柱状突出� �� 4c, 通过齿轮 lc的驱动来实现柱状突出部 4c的圓周运动。 在本实施方式 中设置了具有两个齿轮的一体化齿轮用来实现 两级减速， 即通过齿轮 lc 与齿轮 5c的大圓周齿部实现一级减速，并且通过齿轮 5c中间突出的一圏 小齿部与套在外导向管 6c上的齿轮 16c配合来实现二级减速， 采用减速 的目的是为了使得该电锤 300具有又锤又钻的功能，而且使其转速由于两 级减速而不会非常大。 此外， 上述齿轮 5c具有轴 51c, 它套设在电锤 300 机壳上的孔中（未显示）并且可加入轴承来减 少磨损。

外导向管 6c在轴向上与电机轴垂直布置，在其一端设有� ��具套管 7c, 销 10c穿过外导向管 6c并嵌入到刀具套筒 7c中， 在外导向管 6c周向布 置了止挡环 1 1c用来防止销 10c脱出， 以此来实现外导向管 6c和刀具套 管 7c的连接。 在外导向管 6c的内部， 刀具套管 7c的旁边设置有可沿外 导向管 6c的内部配合并且可轴向移动的内套管 8c,在内套管 8c的刀具端 依次布置有卡环 85c、 倒角垫圏 84c、 0型圏 83c、 平垫片 82c以及内圏卡 环 81c,砧铁 9c的一端从它们中间穿过， 并且倒角垫圏 84c的倒角环面与 砧铁 9c的锥面 93c相互接触， 砧铁 9c的另一端插入刀具套管 7c中并与 刀具 23c的端面相抵靠。 如图 4所示， 在砧铁 9c靠近沖击锤的一端设置 有圓柱区段 92c ,以保证垫铁 9c能够保持在中心位置而其右端不脱离导向 部分内套管的孔， 因此可以通过上述的圓柱区段 92c来实现始终在工作位 置或非工作位置被导向部分进行导向和径向支 撑。

如图 4 中还显示出了外导向管 6c右侧的一延伸区段 63c, 由于柱形 活塞 20c套设在内套管 8c内并在右侧伸出内套管 8c, 其伸出部分还与外 导向管 6c的最右侧的延伸区段 63c相接触并被导向， 因此可以通过延伸 区段 63c来为柱形活塞 20c提供更好的支撑，这尤其表现在当柱形活塞 20c 往复运动到最右侧而致使其被内套管 8c套接的长度处于最短时。

在内套管 8c的刀具端， 外导向管 6c具有轴向开设的长圓槽 61c, 外 导向管的外部布置有套筒 12c、 13c, 在套筒 12c 上开设有圓孔， 销 14c 穿过该圓孔、 长圓槽 61c并且插入到内套管 8c的盲孔内， 在套筒 12c外 布置有卡环 15c来防止销 14c松脱。 采用以上结构方式， 可以实现当刀具 23c移动并推动砧铁 9c时， 砧铁 9c就会推动内套管 8c连同套筒 12c和 13c—起移动。 此外， 还设置了轴承 17c、 18c作为外导向管 6c的支撑， 以便支持其能进行旋转运动。

在内套管 8c中设置了沖击锤 19c , 并且在内套管 8c的另一端设置了 柱形活塞 20c。 如图 4所示， 可以沿着沖击锤 19c、 柱形活塞 20c和砧铁 9c各自的外部周向分别设置 0型圏 191 c、 201 c和 91c。 柱形活塞 20c与 第一齿轮 3c的偏心柱状突出部 4c通过连 4干 22c相连，使得该柱形活塞 20c 能被偏心柱状突出部 4c带动来进行往复运动。 在内套管 8c上， 柱形活塞 20c与沖击锤 19c之间具有开孔 86c, 在外导向管上开有通孔 62c , 砧铁 9c在被刀具 23c 4氏压至长圓槽 61c一侧时， 此时开孔 86c和通孔 62c不 对中， 并且套筒 13c封闭了通孔 62c与外部的空气流通， 因此在柱形活塞 20c与沖击锤 19c之间形成了空气弹簧 21 c , 即进入了工作状态而进行沖 击作业。

当刀具 23c离开加工对象时， 刀具 23c、 砧铁 9c和内套管 8c移动到 销 14c处于长圓槽 61c刀具端（即沖击作业方向），此时通孔 62c与开孔 86c 对中， 并且套筒 13c不会遮挡住通孔 62c , 从而使得空气弹簧 21c断开， 即进入了非工作（空载)状态。

在上述内套管 8 c靠近动力驱动输出部分的一侧布置了环形磁� � 24 c , 在柱形活塞 20c的对应一侧布置了环形磁体 25c , 在正常工作中上述环形 磁体 24c、 25c之间彼此不接触， 它们同轴布置并且相同磁极相对布置， 它们一起构成了本实施方式中的偏压部分，以 便通过上述磁体间产生的排 斥力来提供偏压力，该偏压力的方向与在沖击 作业对施加到加工对象上的 沖击作用力方向相同。 当电锤 300工作时， 操作者对该电锤施加沿刀具沖 击作业方向的推力， 环形磁体 24c、 25c之间的排斥力与推力相反， 在柱 形活塞 20c运动到往复运动最前端（即刀具方向）时， 上述排斥力最大； 在 往复运动最后端（即动力驱动输出部分方向） 时， 上述排斥力最小。 在正常 往复的反复作用下，如果上述排斥力的等效力 与操作者对电锤 300施加的 推力平衡， 则进入稳定工作状态。 与前述第一实施方式中的情形相同， 在 本发明中可以通过调节环形磁体 24c、 25c的属性（即排斥力的特征和大小） 来实现在操作者的推力作用下， 当进入稳定工作状态时， 穿过与砧铁 9c 相接触的内套管 8c的销 14c不与长圓槽 61c靠近柱形活塞 20c—侧的极 限位置相接触。 在沖击锤 19c的沖击下， 刀具 23c所反弹回来的反作用力 将通过砧铁 9c和内套管 8c传递给环形磁体 24c、 25c之间的磁力弹簧， 从而起到了减少电锤振动的效果。 此外， 由于该磁力弹簧为非接触式并且 具有比较小的刚度系数， 因此可以获得 4艮好的减振效果， 而且采用磁体非 接触的方案也对整个电锤的使用寿命提供了可 靠地保证。 另外， 由于上述 环形磁体 24c、 25c之间的排斥力可以是周期性交替变化的， 因此在沖击 锤 19c沖击过程中的磁体排斥力处于非常大的范围 ， 因此当排斥力大于操 作者的推力时， 如果此时出现加工对象被破坏， 那么在较大的排斥力作用 下， 砧铁 9c、 内套管 8c和刀具 23c等会以 4艮大的加速度回到导向管 4c 的前端， 从而有效避免了第一次空锤的发生， 这样就从根本上减少了电锤 在寿命周期中发生空锤的发生， 有效提高了工具机的使用寿命。

接着，在图 5中展示出了将本发明的沖击装置应用到工具� �上的第四 个实施方式，由于该实施方式与前述第三实施 方式具有较多的相同或相类 似结构， 因此这些内容或结构将予以筒述或省略说明、 或者在图 4中不予 标示以筒化图面。

如图 5所示，第四实施方式中的电锤 400是本发明在一种重型的电锤 上的具体实施，其中采用了弹性元件在沖击装 置的动力驱动输出部分与沖 击传递部分之间传递偏压力，这样的弹性元件 可以采用例如螺旋式压缩弹 簧等各类弹簧部件，由此能够实现特别低成本 的解决方案而使本发明具备 成本优势。

与第三实施方式相比较， 本实施方式的区别之处在于： 在内套管 8c 靠近动力驱动输出部分（包括电机和柱形活塞 20c)的一侧安装有推力轴承 26d和垫片 27d, 并且在柱形活塞 20c的外缘布置由环形凹槽 202d, 在垫 片 27d和环形凹槽 202d之间布置压缩弹簧 28d。 设置推力轴承 26d的目 的是为了当需要电锤 400具备能锤能钻功能时， 内套管 8d将会旋转而柱 形活塞 20d不会旋转，可以通过推力轴承 26d来使得形活塞 20d不承受周 向扭转力的作用。 关于本实施方式中的其他部分内容， 可以相应地参阅前 文中对第三实施方式的说明以及图 4, 并且还可以参阅前文中对第二实施 方式中如弹性元件等内容的说明， 在此都不再赘述。

最后， 应当特别提及的是， 以上仅列举了四个实施方式来对本发明进 行说明， 然而本发明完全允许进行更多的灵活变形处理 ， 以下仅就其中一 些情形进行示例性说明， 这些示例说明同样不能用作对本发明的任何限 制。

例如， 在可选情形下， 本发明所提供用于进行沖击作业的工具机可以 采用手持式，当然也可以将本发明所提供用于 进行沖击作业的沖击装置应 用到其他的非手持式工具机上，也同样能够发 挥出本发明的前述各种技术 优势。 作为举例， 在前述的应用场合下， 其应用举例可以是台式工具机， 或者是重型机械而非操作者手持操作。

又如， 可以在应用了本发明的这些工具机上设置电池 单元（例如采用 锂离子动力电池等)来向沖击装置中的动力驱� �输出部分提供电能， 或者 也可以单独地或者结合在这些工具机上设置外 接电源接口来向动力驱动 输出部分提供电能或者为上述电池单元进行充 电。

再如，本发明沖击装置中动力驱动输出部分并 不限于采用前述的通过 旋转电机驱动齿轮后转化输出往复运动的方式 ，也可以使用例如直线往复 电机、交变电流驱动电磁线圏和磁铁等方式来 提供驱动动力并直接输出往 复运动。

此外， 可以根据应用需要， 将本发明沖击装置中偏压部分所提供的偏 压力（如前述由磁体形成的排斥力或者由弹性 元件形成的机械力）设置成： 其最大值对应于往复运动部进行往复运动时与 沖击传递部分二者之间的 距离为最小时， 而其最小值对应于上述二者之间的距离为最大 时。 另外， 还可以将上述偏压力设置成具有周期性变化的 特征，例如当采用由磁体提 供排斥力方式时偏压力的参数变化规律可依据 磁体所形成的磁场特性进 行变化， 显然所使用的这些磁体也不必要求大小尺寸完 全一致， 在进行安 装布置时也不要求将它们完全正对着，而且这 些磁体可以采用磁体或者电 磁线圏等方式来实现。 对于偏压部分所提供的偏压力， 在其数值范围内可 以具有变化的不同数值，其中对应于沖击作用 力施加到加工对象上之前的 那些数值可以大于对应于沖击作用力施加到加 工对象上之后的那些数值， 以此使得在每次沖击锤锤击沖击传递部之前存 在比较大的偏压力，即能够 提供较高的复位力来提高防止发生空锤。 另外， 在可选的情形下， 由于在 沖击传递部分与导向部分沿沖击作业方向相抵 靠接触时，由偏压部分提供 的偏压力此时的等效应力值最大， 当其大于操作者对手持式工具机所施加 的操作压力，并且操作压力大于使得工具机保 持在工作状态所需的最小操 作压力时， 就可以使得沖击传递部分处于一种"悬浮"状态� �� 即此时的操作 压力能保证其在工作状态下， 而且这样的状态能使沖击传递部分产生 "悬 浮"而不与导向部分在沖击方向上相互抵靠并� �留在沖击作业方向的一个 位置上， 从而可以更好地实现隔振与吸振作用。

再举例而言， 第一实施方式中的摆杆、 第三实施方式中的连杆或者偏 心销、 或者在第一齿轮 (第三或第四实施方式)上额外设置的另一个偏� ��盘 加上额外的往复运动零件来作用于沖击传递部 分或者通过导向部分作用 于沖击传递部分， 都可以作为对偏压部分的偏压力的提供者， 其中一个有 益的调整是额外设置另一个偏心盘加上额外的 往复运动零件来作用于沖 击传递部分，可以根据需要设计适合的往复距 离来调节所提供偏压力的特 征与大小。 对于偏压力的承受方 "沖击传递部分"， 只要是可以跟随刀具一 起相对于工具机移动的部件均可作为偏压力的 承受者，因为其可将偏压力 传递给刀具。 可以容易地理解， 除了砧铁之外， 上述第二实施方式中所提 到的压环由于与砧铁固接并一同运动，因此其 承受的偏压力也可以最终传 递给刀具，所以这样的构型也在更广泛意义上 被包含在沖击传递部分的范 围内。 毫无疑问， 也可将前述的第二作用力（或称之为偏压力、 排斥力等) 通过导向部分施加到沖击传递部上，这样也能 够实现本发明所预期的理想 效果。 还可以构想出， 如果刀具直接在实施方式中接受弹簧所提供的 偏压 力， 或者刀具套筒在实施方式中可以与刀具一起轴 向移动， 那么也可以作 为沖击传递部分的一部分来接受偏压力， 从而同样可以达到本发明目的。 另外，以上实施方式中的柱形活塞等零部件可 采用例如高分子材料等任何 适用材料制成， 以避免对前述磁体所产生的磁场造成影响。

以上仅以举例方式来详细阐明本发明用于进行 沖击作业的沖击装置 以及工具机， 这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式 之用， 而非对 本发明的限制， 在不脱离本发明的精神和范围的情况下， 本领域技术人员 还可以做出各种变形和改进。 因此， 所有等同的技术方案均应属于本发明 的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。