专利名称：对器具和涉及器具的改进的制作方法
技术领域：
本发明涉及对器具和涉及器具(relating to)的改进。尤其，本发明涉及挖掘或从动(driven)器具，主要是用于挖掘硬粘土、多石块或满是树根的地面等坚硬物质的器具。然而，本发明并不局限于此。
背景技术：
为清楚起见，本发明将就包括滑动锤的挖掘器具进行说明。然而，对于本领域技术人员显而易见的是，此处所描述的用于附接的方法同样适用于任何具有附接至轴的头部的从动器具。同样明显的是，该附连方法同样适用于包括轴和工具部的非从动器具。工作于诸如冻结或多石头地面的坚硬物质或需要切断坚硬树根结构的地方的挖掘器具众所周知。滑动锤辅助挖掘工具便是一种这样众所周知的器具。滑动锤允许用户施加极大的能量脉冲以驱动诸如器具头的工具部穿过坚硬物质，典型地，器具头将是铲头或类似类型的刀片。与冲击式从动器具相关联的一个缺点是，提供冲击力以驱动器具头穿过坚硬物质的冲击行动同样对将器具的头部保持至轴的附连装置，比如焊缝(welds)，施加了高冲击加载，其结果是，如果频繁使用器具挖掘坚硬物质，将导致很快出现故障。通过使用加强焊缝和大焊接表面积可以获得改善的耐用性。这种方法的缺点是焊缝通常纵向到达手柄，因而大多数焊缝都遭受纵向剪应力。本领域中众所周知的是，纵向到达所施加力的线路的焊缝实际上不如横向到达所施加力的线路的焊缝坚固。能够焊接至器具头并横向到达所施加力的线路的轴的可用接触面积因而是有限的。除非器具的耐用性或功能性在强度方面或在具有穿透坚硬物质而不会被比如焊缝等大的阻块所阻止的器具这方面进行折衷。因而，本发明的目的是提供一种具有冲击驱动优点的挖掘器具，但其包括新颖的构建方法，通过这种新颖的构建方法制造一种更强大的能够在恶劣条件下重复使用的器具。所有参考资料，包括本说明书中引用的任何专利或专利申请，都通过引用的方式并入此文。任何参考资料都不等同于现有技术。对于参考资料的讨论陈述了其作者的观点，申请人保留质疑引用文件的准确性和针对性的权利。应该清楚明白的是，虽然此处参考了很多现有技术出版物，该参考行为并不等于承认任何这些文件构成本技术领域，新西兰或任何其他国家中普遍常识的一部分。贯穿本说明书，“包括(comprise)”或其变体比如“包括(comprises)”或“包括(comprising)”将理解为，意指包含一个所陈述的元件、整体或步骤、或元件整体或步骤组，但不排除任何其他元件、整体或步骤、或元件、整体或步骤组。本发明的目的是解决上述问题或至少为公众提供一种有用的选择。本发明的其他方面和优点将在接下来仅以示例形式给出的描述中变得显而易见。
发明内容
根据本发明的第一方面，提供了一种器具，其包括
轴；
塞子；
工具部；
其特征在于，塞子容纳并保持在所述轴的一端，其中塞子和/或工具部适合于彼此啮合(engage)。塞子可通过各种不同方式保持在轴的一端。在一个优选实施例中，塞子可具有卩齿合部(engaging portion),卩齿合部的形状和尺寸形成为精密配合在轴的中空部分之内。啮合部的横向尺寸仅稍微小于塞子所配合的轴的中空部分的横向尺寸。在另一优选实施例中，塞子可具有啮合部，啮合部的形状和尺寸形成为精密配合在轴的一段的周围。啮合部的内部尺寸仅稍微大于轴的所述段的外部尺寸。在优选实施例中，塞子也可附着至轴的至少一部分。在其他优选实施例中，可在塞子和轴的至少一部分之间插入填充剂。通常来说，塞子和轴之间的接触面积应提供足够的精密配合以防止它们之间产生相对运动。根据本发明的其他方面，提供了一种基本上如上所述的器具，其进一步特征在于，塞子包含主体,该主体具有
第一部分，其具有横断面，横断面与轴的中空容纳部的内横断面相匹配，其中第一部分的尺寸形成为在所述轴内提供精密配合；
第二部分，其具有横断面，横断面的尺寸比中空容纳部的横断面要大，从而不能适合于其中。在一些优选实施例中，第二部分可包括位于其中的孔或槽以有利于工具部的附接。该器具特征在于，任何沿轴的纵向轴线的方向施加的冲击力通过塞子直接传递至工具头。对于本领域的技术人员来说将是显而易见的是，塞子的第二部分提供了横向于力的纵向方向的增加的焊接表面积，从而大大地改善了工具对纵向施加应力的强度。
此外，纵向施加力可通过许多物理连接进行传递，诸如但不限于
塞子的第一部分和轴的内部表面之间的粘合剂(bonding agent)；
轴的一端与塞子的第二部分的接触；
从外部施加到塞子和轴的外表面之间的粘合剂；
塞子的第一部分和轴的内表面之间的摩擦啮合。对于本领域的技术人员来说将是显而易见的是，相比使用任何一种连接方法的系统，多个物理连接的使用导致更加坚固的连接。
类似地，在塞子具有围绕轴的啮合部的实施例中，啮合部也提供了精密配合，或者另外防止塞子和轴之间的相对运动。在优选实施例中，工具部通过加强焊缝附接至塞子。然而，对于本领域的技术人员来说显而易见的是，将工具部附接至塞子的手段可以通过很多的方式来实现而不脱离本发明的范围。在一个优选实施例中，工具部通过诸如高强度树脂的填充剂附接至塞子。在其他实施例中，通过对工具部进行卷边将工具部附接在塞孔中。在一些实施例中，器具头可铸造形成以包括整体的工具和塞子。在优选实施例中，器具包括滑动锤，如本领域中众所周知的，滑动锤包括手柄部和滑动部。在优选实施例中，在使用过程中，滑动部可位于对应引导部之中或之上，引导部位 于器具的轴之上或之中。在优选实施例中，器具的引导部为基本上管状的部分，滑动锤的滑动部位于管状部分之中。对于本领域的技术人员显而易见的是，滑动锤的滑动部的横断面将与器具的引导部基本相同，并可是方形、圆形或三角形中的任何一种形状。因此，横断面不应视作被限制。在优选实施例中，滑动锤的手柄部包括多个位于其中的孔。在优选实施例中，滑动锤的滑动部包括多个位于其中的孔，每个孔与滑动锤的手柄部中的匹配孔相对应。滑动锤手柄部中的孔和滑动部中的孔基于滑动部在手柄部中的正确位置而轴向对齐。在优选实施例中，滑动锤的手柄部通过多个销钉固定至滑动锤的滑动部，销钉穿过所述滑动锤的手柄部和滑动部中的各个轴向对齐孔。在优选实施例中，穿过所述滑动锤的手柄部和滑动部中的所述轴向对齐孔的销钉固定就位。在特别优选实施例中，滑动锤中的销钉焊接到位。然而，对于本领域的技术人员来说将是明显的是，具有很多的方式可以使销钉固定到位，例如，第二种可选方式可将实心铆钉(销钉)锤击或按压到位。对于本领域的技术人员来说将是显而易见的是，将所述销钉焊接或者永久固定就位穿过轴向对齐孔使得垂直于纵向力的路线的表面增加，从而分散了因使用过程中所述滑动锤与器具的撞击而输入的冲击应力。在优选实施例中，在使用过程中，滑动锤的滑动部冲击位于轴的容纳部中的塞子的第一部分的区域。对于本领域的技术人员来说将是显而易见的是，这种配置使得滑动锤的滑动部与塞子冲击产生的力直接传递至器具头，而非沿着容纳部的长度传递。根据当前发明的再一方面，提供了一种配合滑动锤使用的器具，其包括
轴，其在一端具有用于容纳器具头的容纳部，且在相对端具有用于形成所述滑动锤的引导部的孔；
塞子，其具有第一部分和第二部分，其中第一部分容纳并保持在轴的一端，其中第二部分未容纳入所述轴，其包括位于其中并用于容纳工具部的孔；
工具部，其包括位于其中并用于与所述塞子的所述第二部分和所述轴二者或者部分啮合的槽或孔。根据当前发明的另一方面，提供了一种将具有塞子和工具部的器具头附接至轴的方法，该方法包括以下步骤
a)使器具头的塞子或其一部分具有尺寸形成为与轴的一端精密配合的第一部分；
b)将器具头的塞子的所述第一部分或其一部分配合至轴；
c)在轴圆周(或者，轴外部周围)毗邻所述塞子之处将所述塞子焊接至所述轴，并将器具头焊接至塞子和轴。根据本发明的再一方面，提供了一种基本上如上所述的器具的轴，其中该轴包括位于其一端的冲击锤。
本发明的其他方面将在以下仅以示例形式给出并结合附图进行的描述中变得显而易见。在图中
图I是器具的分解 图2是图I所示器具分解后的剖面；
图3是组装后的图I所示的器具；
图4是图2所示器具的断面 图5是滑动锤的分解 图6是组装后的图3所示的滑动锤；
图7是包括位于撞击位置的滑动锤的器具的视图；以及 图8是包括位于伸展位置的滑动锤的器具的视图。
具体实施例方式关于图I和图2，示出了一种挖掘器具的剖面图，如一般性地由箭头I所指示的。挖掘器具(I)具有轴(2 )，该轴具有在其一端具有孔(3 )形式的容纳部。挖掘器具(I)还具有器具头(15)，器具头(15)包括塞子(13)，该塞子具有第一部分(20)，其具有与轴(2)的容纳部(3)的轮廓(未图示)(但是，在优选实施例中，该横断面基本上为圆形)相匹配的横断面(未图示)(但是，在优选实施例中，该横断面基本上为圆形)；第二部分(21)，其具有不能装进轴(2)的容纳部(3)的横断面(未图示)(但是，在优选实施例中，该横断面基本上为圆形)。关于图I、图2、图3以及图4，示出了一种包括轴(2)和器具头(15)的挖掘器具
(I)。器具头(15)包括附接至工具部(5)的塞子(13)，该器具头在本实施例中为刀片。刀片(5)包括孔(23)，塞子(13)位于该孔中，如图2所示，塞子第二部分(21)包括孔(22)，当塞子(13)定位在刀片(5)孔(23)中时，刀片(5)位于孔(22)中，这在图4中得以清晰显示出来。刀片沿着塞子第二部分(21)和刀片(5)表面的邻接边(25)焊接(未图示)就位。如图2和图3所示，塞子(13)配合地啮合在轴(2)的容纳部(3)中。在塞子(13)的第一部分(20)和轴(2)的容纳部(3)之间通过配合啮合将器具头
(15)固定至轴(2)。塞子(13)沿着塞子(13)的第一部分和轴(2)的邻接边(26)焊接(未图示)至轴(2)，刀片(5)沿着刀片(5)孔(23)和轴(2)的侧面的邻接边(24)焊接至轴(2)。
关于图4，示出了器具(I)的横断面视图，包括轴(2)和器具头(5)。器具头(5)包括塞子(13)和工具部(5)。塞子(13)具有显示为插入轴(2)的容纳部(3)的第一部分(16)。当充分插入时，塞子(13)的第二部分(21)毗邻轴(2)。塞子(13)的第二部分(21)包括孔
(22)，工具部(5)插入该孔中。轴(2)也包括中空内部形式的引导区(7)，滑动锤(未在图I、图2以及图3中示出)能够位于该中空内区。关于图5，示出了滑动锤(8)的剖面图，其具有滑动部(9)和手柄部(10)。滑动部
(9)插入手柄部(10)中，从而，当滑动部(9)位于其中时，使手柄部(10)中的一个或多个孔
(11)与滑动部(9)中的对应孔(12)轴向对齐。关于图6，示出了一种包括滑动部(9)的滑动锤(8)，该滑动部通过销钉(15)固定至手柄部(10)，该销钉穿过手柄部(10)和滑动部(9)中的所述轴向对齐孔(11、12 )。 关于图7，示出了一种包括位于冲击位置的滑动锤(8)的挖掘器具(1)，滑动锤(8)的滑动部(9)毗邻器具头(图I中的13，未在图6中示出)的塞子。关于图8，示出了一种包括位于伸展位置的滑动锤(8)的挖掘器具(1)，滑动锤(8)的滑动部(9)由引导部(7)进行引导。本发明的各方面已仅以示例的形式就行了描述，应该注意的是，在不脱离所附权利要求所定义的本发明范围的前提下，可对本发明做出修改和增加。
权利要求
1.一种器具，其包括 轴； 塞子； 工具部； 该器具特征在于，所述塞子容纳并保持在所述轴的一端，并且其中所述塞子和/或工具部适合于彼此哨合(engage )。
2.根据权利要求I所述的器具，其中，所述塞子包括啮合部，啮合部的形状和尺寸形成为精密配合在所述轴的中空部分之内。
3.根据权利要求I所述的器具，其中，所述塞子包括啮合部，啮合部的形状和尺寸形成为精密配合在所述轴的一段周围。
4.根据上述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述塞子附着至所述轴的至少一部分。
5.根据上述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述塞子主体包括 第一部分，其具有横断面，横断面与所述轴的中空容纳部的内横断面相匹配，其中所述第一部分的尺寸形成为在所述轴内提供精密配合； 第二部分，其具有横断面，横断面的尺寸比所述轴的所述中空容纳部的横断面要大，从而不能配合在其中。
6.根据权利要求I至5中任一项所述的器具，其中所述第二部分包括位于其中的孔或槽以有利于工具部的附接。
7.根据上述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述工具部通过加强焊缝附接至塞子。
8.根据上述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述工具部通过粘合剂诸如高强度树脂附接至所述塞子。
9.根据上述权利要求中任一项所述的器具，其中，所述器具头铸造形成并包括一体的工具和塞子。
10.根据上述权利要求中任一项所述的器具，进一步包括具有手柄部和滑动部的滑动锤。
11.根据权利要求10所述的器具，其中，所述滑动部位于相应的引导部之中或之上，所述引导部位于所述器具的轴之上或之中。
12.根据权利要求11所述的器具，其中，所述器具的所述引导部为基本上管状的段，所述滑动锤的所述滑动部位于基本上管状的段之中。
13.根据权利要求11或12所述的器具，其中，所述滑动锤的所述滑动部包括多个位于其中的孔，每个孔与所述滑动锤的手柄部中的匹配孔相对应。
14.根据权利要求13所述的器具，其中，所述滑动锤的手柄部通过多个销钉固定至所述滑动锤的滑动部，所述销钉穿过所述滑动锤的手柄部和滑动部中的每个轴向对齐孔定位。
15.根据权利要求14所述的器具，其中所述滑动锤中的销钉被焊接到位。
16.根据权利要求10至15中任一项所述的器具，其中，在使用过程中，所述滑动锤的滑动部冲击位于所述轴的容纳部中的所述塞子的第一部分的区域。
17.一种与滑动锤一起使用的器具，其包括 轴，其在一端具有用于容纳器具头的容纳部，且在相对端具有形成所述滑动锤的引导部的孔； 塞子，其具有第一部分和第二部分，其中所述第一部分容纳并保持在所述轴的一端，并且其中所述第二部分未被容纳入所述轴并包括位于其中并用于容纳工具部的孔； 工具部，其包括位于其中并用于与所述塞子的所述第二部分和所述轴二者或者部分啮合的槽或孔。
18.—种将包括塞子和工具部的器具头附接至轴的方法，包括以下步骤 a)使所述器具头的塞子或其一部分具有尺寸形成为与轴的一端精密配合的第一部分； b)将所述器具头的所述塞子的所述第一部分或其一部分配合至轴； c)在轴圆周(或者，轴外部周围)毗邻所述塞子的区域处将所述塞子焊接至所述轴，并将所述器具头焊接至所述塞子和所述轴二者。
19.一种具有轴的器具，其中，所述轴包括位于其一端的冲击锤，所述冲击锤包括其中具有多个孔的手柄部和其中具有多个孔的滑动部，其中在所述滑动部中的一个或多个孔与所述手柄部中的一个或多个匹配孔对齐。
20.根据权利要求19所述的器具，其中，所述滑动锤的手柄部通过多个销钉固定至所述滑动锤的滑动部，所述销钉穿过所述滑动锤的手柄部和滑动部中的每个轴向对齐孔定位。
21.一种实质上如此处参考其任何示例或附图所描述的器具。
22.—种实质上如此处参考其任何示例或附图所描述的在其一端具有冲击锤的带轴的器具。
全文摘要
一种器具，其包括轴；塞子；工具部，该器具的特征在于，塞子容纳并保持在轴的一端，其中塞子和/或工具部适合于彼此啮合。
文档编号B25G3/04GK102821916SQ201180008721
公开日2012年12月12日 申请日期2011年2月8日 优先权日2010年2月8日
发明者蒂莫西·詹姆斯·欧文 申请人:蒂莫西·詹姆斯·欧文