專利名稱：用于減少和/或補償振動的裝置、尤其用于手持式工具機及在手持式工具機中應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于減少和/或補償振動的裝置。
背景技術(shù)：
由目前尚未公布的專利申請DE 102008000677已知了一種尤其用于手持式工具 機的、用于減少和/或補償振動的裝置?！皽p少和/或補償振動”在此應(yīng)尤其理解為措施和 /或手段和/或其作用，它們尤其抵消出現(xiàn)在手持式工具機中的、由內(nèi)力和/或外力引起的 振動。由DE 102008000677已知了一種手持式工具機、尤其是錘鉆和/或錘鑿，其具有一個 用于可沖擊地驅(qū)動的刀具、尤其插入式刀具的往復(fù)的沖擊式驅(qū)動裝置，其中設(shè)有一個可通 過作為驅(qū)動機構(gòu)的行程產(chǎn)生裝置驅(qū)動的、尤其可往復(fù)地驅(qū)動的平衡體。在DE 102008000677的例子中，沖擊式驅(qū)動機構(gòu)具有至少一個主要軸向往復(fù)地 驅(qū)動的往復(fù)元件和一個在很大程度上已知的空氣彈簧沖擊機構(gòu)。該往復(fù)元件的往復(fù)運 動和空氣彈簧沖擊機構(gòu)的周期地出現(xiàn)的力脈沖激勵手持式工具機振動。在此，根據(jù)DE 102008000677的手持式工具機的平衡體的運動在相位上與往復(fù)元件的運動這樣地匹配，使 得通過平衡體的運動產(chǎn)生一個周期力，該周期力作為反力減少地和/或補償?shù)刈饔迷谝?振動的力上。在此，該平衡體的往復(fù)運動在時間上基本上符合正弦形狀，其中，所述周期力尤其 在運動方向逆轉(zhuǎn)時產(chǎn)生并且呈現(xiàn)脈沖狀的單獨變化過程。由于在沖擊機構(gòu)的周期中出現(xiàn)的、激勵出振動的各種不同的力(其由沖擊式驅(qū)動 裝置和/或由在運行中施加在插入式刀具上的沖擊脈沖的反沖擊和/或其它源引起)疊加 成激勵振動的有效力，該有效力在周期上具有復(fù)雜時間輪廓(Zeitprofil)。根據(jù)激勵出振 動的有效力和由平衡體引起的反力在時間輪廓中的特征差別，平衡體的補償振動的作用可 能受到限制。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明提出了一種用于減少和/或補償振動的裝置，尤其用于手持式工具 機，該裝置具有至少一個可運動地被支承的平衡體和一個作用到所述平衡體上的驅(qū)動機 構(gòu)，所述至少一個平衡體可通過所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動、優(yōu)選往復(fù)地驅(qū)動。本發(fā)明提出，在所述 平衡體上和/或在所述平衡體中設(shè)有至少一個可相對于所述平衡體相對運動的、優(yōu)選受限 地相對運動的附加質(zhì)量。根據(jù)本發(fā)明的具有以上特征的裝置具有如下優(yōu)點設(shè)有至少一個可相對于平衡體 相對運動的、優(yōu)選受限地相對運動的附加質(zhì)量，所述附加質(zhì)量在平衡體的周期運動中有利 地形成由平衡體引起的反力的時間輪廓或者使該時間輪廓變形，優(yōu)選與激勵出振動的有效 力相匹配。在此可看作另一優(yōu)點的是，通過平衡體的根據(jù)本發(fā)明的改進(jìn)構(gòu)型能實現(xiàn)驅(qū)動機 構(gòu)的更小的峰值負(fù)載。
“相對運動”在此尤其理解為附加質(zhì)量能夠相對于平衡體運動、優(yōu)選移動和/或 旋轉(zhuǎn)?！笆芟薜叵鄬\動”在此尤其理解為附加質(zhì)量相對于平衡體的運動受到限制，尤其是 在尺寸或幅度上小于平衡體的空間尺寸和/或小于平衡體的運動的尺寸和/或幅度。“設(shè) 置”在此尤其理解為“裝備”、“構(gòu)造”或“補充”?！芭c激勵出振動的有效力相匹配”在此尤其 理解為激勵出振動的有效力與反力在盡可能大的程度上被補償或消除。通過以下列出的措施得到本發(fā)明的有利的擴展方案和改進(jìn)方案。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的特別緊湊且裝配友好的構(gòu)型中，至少一個附加質(zhì)量設(shè)置在 平衡體內(nèi)部?！霸O(shè)置在內(nèi)部”在此尤其理解為附加質(zhì)量基本上被平衡體接收或者被平衡體 包圍。優(yōu)選地，所述至少一個附加質(zhì)量在平衡體中導(dǎo)向，尤其在平衡體上的至少一個導(dǎo)向面 上導(dǎo)向地設(shè)置。如果至少一個附加質(zhì)量設(shè)置在平衡體上或上面，則由此可以實現(xiàn)一種可特別良好 地匹配的實施方式。在此優(yōu)選的是，附加質(zhì)量受導(dǎo)向地設(shè)置在平衡體上。在根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的一種特別有利的構(gòu)型中，附加 質(zhì)量由多個質(zhì)量體、優(yōu)選由很多質(zhì)量體構(gòu)成。在此優(yōu)選的是，所述平衡體具有至少一個接收 空間，這些質(zhì)量體接收在所述接收空間中。優(yōu)選地，附加質(zhì)量由顆粒介質(zhì)構(gòu)成。該顆粒介質(zhì) 在此可以視情況而定基本上由一種類型和/或大小的質(zhì)量體構(gòu)成，或者由各種不同的質(zhì) 量體的混合物構(gòu)成。該混合物在此可以均勻地或異質(zhì)地分布在接收空間中。根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的一種特別有效的構(gòu)型通過以下 方式實現(xiàn)所述至少一個附加質(zhì)量具有至少一個相對于所述平衡體的第一運動自由度，其 中，所述附加質(zhì)量能夠在所述第一運動自由度的向前方向和向后方向上運動。還設(shè)有用于 影響所述至少一個附加質(zhì)量的運動的器件，通過所述器件使向前方向上的運動具有相對于 向后方向上的運動變化的運動特性?！坝糜谟绊戇\動的器件”在此也可以理解為“用于與方 向相關(guān)地影響運動的器件”。“運動自由度”在此尤其理解為沿空間軸的運動性和/或繞空 間軸的旋轉(zhuǎn)運動性?！白兓倪\動特性”在此尤其理解為附加質(zhì)量相對于平衡體的與方向相 關(guān)地不同的運動速度，和/或，運動過程和/或運動幅值在時間上的移位、例如延遲。“用于 影響運動的器件”在此可以尤其是機械的和/或氣動的和/或液壓的和/或磁的和/或電 的屬性。當(dāng)所述附加質(zhì)量的第一運動自由度基本上平行于所述平衡體的運動自由度定向 時，所述用于影響運動的器件能夠以特別有效的方式使用。在一種有利的擴展構(gòu)型中，根據(jù)本發(fā)明的裝置的所述至少一個附加質(zhì)量具有通過 至少一個復(fù)位元件獲得的靜止位置。在特別堅固的實施方式中，復(fù)位元件以一個端部與平 衡體連接。優(yōu)選地，復(fù)位元件以第二端部支撐在附加質(zhì)量上和/或與附加質(zhì)量連接。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的優(yōu)選構(gòu)型中，所述復(fù)位元件包括流體，尤其是所述復(fù)位元 件由流體組成。該流體在此可以是凝膠狀的、液態(tài)的(尤其油狀的)或者氣態(tài)的。優(yōu)選該 氣態(tài)流體是空氣。在另一種有利的改進(jìn)構(gòu)型中，根據(jù)本發(fā)明的裝置的所述至少一個附加質(zhì)量與緩沖 件配合作用?！芭浜献饔谩痹诖擞绕淅斫鉃榻柚彌_件對附加質(zhì)量的運動進(jìn)行緩沖。緩沖件 在此可以包括顆粒的或橡膠狀的或彈性體的緩沖元件。優(yōu)選地，該緩沖件包括流體，尤其由 流體組成。
在一種可特別好地組合的實施方式中，根據(jù)本發(fā)明的裝置的平衡體構(gòu)造為可通過 驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動以周期Pi主要周期地、尤其振蕩地運動。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種特別有效的構(gòu)造中，設(shè)有用于影響所述附加質(zhì)量的運 動與所述平衡體的運動之間的相位的器件，通過該器件能可選地確定所述相位。在本發(fā)明的另一方面，提出了一種有利的手持式工具機，其具有用于驅(qū)動刀具的 驅(qū)動裝置，其中，在手持式工具機中引起振動，該手持式工具機包括根據(jù)本發(fā)明的用于減少 和/或補償振動的裝置。在該手持式工具機的一種優(yōu)選的緊湊的實施方式中，該驅(qū)動裝置被馬達(dá)式、尤其 電機式驅(qū)動并且根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的驅(qū)動機構(gòu)與所述驅(qū)動裝 置作用連接。尤其是所述驅(qū)動機構(gòu)與驅(qū)動裝置耦接。在該手持式工具機的一種特別優(yōu)選的實施方式中，用于驅(qū)動刀具的驅(qū)動裝置包括 一個沖擊機構(gòu)、尤其是空氣彈簧沖擊機構(gòu)，通過該沖擊機構(gòu)可主要在軸向方向上脈沖式地、 尤其周期地脈沖式地驅(qū)動所述刀具。尤其地，該手持式工具機被構(gòu)造為錘鉆和/或錘鑿。在本發(fā)明的另一方面中，根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置在手持式 工具機中，尤其在具有馬達(dá)式、優(yōu)選電機式驅(qū)動的刀具的手持式工具機中應(yīng)用或使用，用于 減少和/或補償由用于驅(qū)動所述刀具的所述驅(qū)動裝置和/或由所述刀具的使用引起的振 動。技術(shù)人員能從以下所示的圖以及實施例的說明中得出本發(fā)明的其它優(yōu)點和構(gòu)型。


本發(fā)明的實施例在附圖中示出并且在以下說明書中詳細(xì)地解釋。其中圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的第一實施例的示意 性側(cè)視圖；圖2示出錘鉆和/或沖擊錘的示意圖，作為具有根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補 償振動的裝置的手持式工具機的例子；圖3示出根據(jù)圖1的實施例的、具有替代的驅(qū)動機構(gòu)的變型；圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的第二實施例的示意性側(cè) 視圖；圖5a示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的第三實施例的示意性 側(cè)視圖；圖5b作為第四實施例示出根據(jù)圖3a的用于減少和/或補償振動的裝置的變型；圖6a示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的第五實施例的示意性 側(cè)視圖；圖6b作為第六實施例示出根據(jù)圖6a的用于減少和/或補償振動的裝置的變型；圖7示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的第七實施例的示意性側(cè) 視圖；圖8示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置的第八實施例的示意性側(cè) 視圖。
6
圖1示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的第一實施例的示意 性側(cè)視圖。該裝置100包括一個可運動地受支承的平衡體102和一個驅(qū)動機構(gòu)104。該驅(qū) 動機構(gòu)104這樣地作用在平衡體102上，使得該平衡體可通過驅(qū)動機構(gòu)104驅(qū)動、優(yōu)選可往 復(fù)地驅(qū)動。在一種優(yōu)選的實施方式中，該平衡體幾何形狀簡單地、例如基本上圓柱體地或立 方體地構(gòu)造。在本示例中，該驅(qū)動機構(gòu)104構(gòu)造為擺動盤驅(qū)動裝置106。該擺動盤驅(qū)動裝置106 具有一個通過擺動軸承108設(shè)置在可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動的驅(qū)動軸110上且可通過該驅(qū)動軸110驅(qū) 動的擺動盤112。在該擺動盤112上設(shè)有一擺動指114。該驅(qū)動軸110在此沿著旋轉(zhuǎn)軸線 116延伸，驅(qū)動軸可繞著該旋轉(zhuǎn)軸線旋轉(zhuǎn)地被驅(qū)動。該擺動軸承108包括支承元件118，該支 承元件在一個此處未示出的、相對于旋轉(zhuǎn)軸線116以角度WT傾斜的支承軌道上運動。在該 示例中，擺動指114徑向地從擺動盤112基本上垂直于支承軌道平面的法向120延伸。但是 擺動指114的其它定向也可能是有利的，而不因此脫離本發(fā)明構(gòu)思。如果驅(qū)動軸110現(xiàn)在 被旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動，則該驅(qū)動軸110的旋轉(zhuǎn)運動122轉(zhuǎn)化成擺動指114的基本振蕩的運動124。 在此，角度WT掃過兩個轉(zhuǎn)折點之間的角度范圍。該擺動指114以其自由端伸入到設(shè)置在平衡體102上的鉸鏈接收部126中或者穿 過該鉸鏈接收部。該鉸鏈接收部126在此例如可以構(gòu)造為具有鉸鏈栓的關(guān)節(jié)鉸鏈(如尤其 由DE 102008041890已知的那樣)或者構(gòu)造為球形鉸鏈。在根據(jù)本發(fā)明的裝置的一種優(yōu)選應(yīng)用中，設(shè)有用于引導(dǎo)和支承該平衡體102的器 件128。在根據(jù)圖1的該實施方式中，平衡體102設(shè)置在至少一個導(dǎo)向元件130上，可在至 少一個運動軸132上軸向運動地受導(dǎo)向。該運動軸132在此基本上平行于旋轉(zhuǎn)軸線116延 伸。如果擺動指114被激勵作振蕩運動124，則該平衡體102在運動軸132上執(zhí)行軸向振蕩 的往復(fù)運動134。該平衡體102還具有一個接收空間138。附加質(zhì)量140可運動地接收在該接收空 間138中。在一種優(yōu)選構(gòu)型中，該接收空間138和附加質(zhì)量140基本上圓柱體地或立方體 地成形。在根據(jù)圖1的本示例中，附加質(zhì)量140具有相對于平衡體102的第一運動自由度 142。該第一運動自由度142在此構(gòu)造為軸向移動性144，其中，該軸向移動性144基本上平 行于平衡體102的運動軸132定向。該接收空間138具有一個優(yōu)選閉合的端部146和一個通過封閉元件148優(yōu)選封閉 的端部150。因此，該附加質(zhì)量140可相對于平衡體102相對運動地基本上限制在該優(yōu)選閉 合的端部146和該封閉元件148之間。優(yōu)選地，接收空間138的至少一個內(nèi)圍面152和附 加質(zhì)量140的一個外圍面154分別構(gòu)造為導(dǎo)向面，使得附加質(zhì)量140受導(dǎo)向地、可運動地布 置在接收空間138中。在一種優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型中，在至少一個端部146，150中設(shè)有一個用于使接收空間 138通風(fēng)的通風(fēng)器件，該通風(fēng)器件優(yōu)選可以通過例如封閉元件148中的通風(fēng)孔或一個通風(fēng) 旁路實現(xiàn)。在一種特別簡單的實施方式中，這些端部146，150中的至少一個端部至少部分 敞開地構(gòu)造。替代地或補充地，該附加質(zhì)量140也可以具有至少一個通風(fēng)器件，該通風(fēng)器件 為了壓力平衡基本上連接接收空間的兩個通過該附加質(zhì)量140產(chǎn)生的部分空間。該附加質(zhì)量140還設(shè)置在兩個復(fù)位元件156a，156b之間。在此，第一復(fù)位元件156a在接收空間138的閉合端部146與附加質(zhì)量140的第一端面158a之間延伸，尤其是第一復(fù) 位元件156a支撐在該閉合端部146和該第一端面158a上。第二復(fù)位元件156b在封閉端 部150與附加質(zhì)量140的第二端面158b之間延伸，尤其是第二復(fù)位元件156b支撐在該封 閉端部150和該第二端面158b上。優(yōu)選地，所述復(fù)位元件156a，156b各以一個端部與平衡 體102連接。替代地或補充地，所述復(fù)位元件156a，156b能夠以其各自的另一個端部與附 加質(zhì)量140連接?！斑B接”在此尤其理解為“固定”。在根據(jù)圖1的本示例中，所述復(fù)位元件156a，156b構(gòu)造為螺旋彈簧，優(yōu)選構(gòu)造為 螺旋壓力彈簧。但是，復(fù)位彈簧156，156b的替代實施方式對于技術(shù)人員而言是已知的，例 如其它彈簧元件(如板簧或盤簧)，甚至由彈性體或橡膠類材料制成的彈性緩沖元件，它們 可以優(yōu)選地用在根據(jù)本發(fā)明的裝置中。也可以想到，附加質(zhì)量140磁性地、優(yōu)選永磁性地構(gòu) 造并且在接收空間138的兩個端部146，150中的至少一個上同樣設(shè)置一磁體。附加質(zhì)量 140和在所述至少一個端部146，150上的磁體的場以特別優(yōu)選的方式如此地定向，使得附 加質(zhì)量140在接近所述至少一個端部146，150時受到排斥力。這兩個復(fù)位元件156a，156b 在此可以同類型地、尤其相同地構(gòu)造，或者可以不同類型地和/或不同地構(gòu)造。在此，技術(shù) 人員視情況而定選擇各種最有利的實施方式。在本示例中，復(fù)位元件156a，156b分別在附加質(zhì)量140上施加回復(fù)力。如果沒有 外力作用在附加質(zhì)量140上，則該附加質(zhì)量通過復(fù)位元件156a，156b的回復(fù)力移動到關(guān)于 平衡體102的靜止位置SO。還可能有利的是，作為復(fù)位元件156a，156b的替代或補充，至少一個在此未示出 的緩沖件160a，160b與附加質(zhì)量140配合作用。如果平衡體102在根據(jù)本發(fā)明的裝置的運行中通過擺動指114激勵作軸向振蕩的 往復(fù)運動134，則由附加質(zhì)量140和復(fù)位元件156a，156b組成的系統(tǒng)在時間上延遲地對平衡 體102的運動做出反應(yīng)。該附加質(zhì)量140與復(fù)位元件156a，156b 一起構(gòu)成一個所謂的質(zhì)量 彈簧系統(tǒng)，該質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的特性、尤其是諧振特性對于技術(shù)人員來說是早已公知的。根據(jù) 平衡體102的振蕩的往復(fù)運動134的頻率FO和/或振幅A0，對于附加質(zhì)量140同樣調(diào)節(jié) 出具有繞靜止位置SO的可變振幅AZ的振蕩的往復(fù)運動。此外，通過適當(dāng)?shù)剡x擇復(fù)位元件 156a, 156b的彈性特性和/或所述至少一個緩沖件160a，160b的緩沖特性和/或附加質(zhì)量 140的質(zhì)量也可以影響附加質(zhì)量140的往復(fù)運動162與平衡體102的往復(fù)運動134之間的 相位。在一種優(yōu)選的改進(jìn)構(gòu)型中，封閉元件148構(gòu)造成可相對于平衡體尤其軸向地調(diào) 節(jié)。如果例如該封閉元件148被構(gòu)造為旋入元件，則可以通過選擇旋入深度可調(diào)節(jié)地構(gòu)造 該質(zhì)量彈簧系統(tǒng)的諧振特性。這尤其在安裝根據(jù)本發(fā)明的裝置時可以是有利的。圖2示出錘鉆和/或錘鑿10，作為具有用于驅(qū)動刀具14的驅(qū)動裝置12和根據(jù)本 發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的手持式工具機的例子。該錘鉆和/或錘鑿 10具有至少一個機器殼體16，在該機器殼體的一個端面18上設(shè)有一個具有未示出的刀具 接收裝置的刀夾20，該刀具接收裝置用于接收、尤其用于可更換地接收刀具14。在此，該刀 具14在刀夾20中可旋轉(zhuǎn)地和/或沖擊地驅(qū)動并且通過縱向延伸尺寸限定軸向方向15。在 與端面18相反的端部22上在機器殼體16上設(shè)有一個把手裝置24。在本示例中，該把手裝 置24具有一個用于開動錘鉆和/或錘鑿10的裝置開關(guān)26。與刀夾20相鄰地在機器殼體
816上設(shè)有一個附加把手28。該附加把手可以尤其可拆卸地、特別優(yōu)選在位置上和/或在定 向上可變地與機器殼體16連接。 該驅(qū)動裝置12基本上布置在機器殼體16的內(nèi)部并且僅僅示意性表示地示出。該 驅(qū)動裝置12包括一個馬達(dá)30、尤其電機32和一個傳動裝置34，該傳動裝置用于將馬達(dá)30， 32的運動傳遞和/或轉(zhuǎn)化成刀具14相對于機器殼體16的運動。在本示例中，根據(jù)本發(fā)明 的用于減少和/或補償振動的裝置100與傳動裝置34作用連接，尤其是直接地與該傳動裝 置耦接。 在本錘鉆和/或錘鑿10的情況下，傳動裝置34包括沖擊機構(gòu)36、尤其空氣彈簧沖 擊機構(gòu)38，如技術(shù)人員長久公知的那樣。通過沖擊機構(gòu)36，38可主要在軸向方向15上脈沖 式地、尤其周期脈沖式地驅(qū)動刀具14。在錘鉆和/或錘鑿10的運行中，沖擊機構(gòu)36，38和 /或被脈沖式地加載的刀具14以反作用在錘鉆和/或錘鑿10中、尤其在機器殼體16上和 /或在把手裝置24上和/或在附加把手28上引起振動。沖擊機構(gòu)36，38包括一個活塞單元40，該活塞單元軸向移動地布置在錘管42中。 該活塞單元40在此通過驅(qū)動單元44在錘管42中軸向振蕩地被驅(qū)動，該驅(qū)動單元44是傳 動裝置34的一部分。在本示例中，驅(qū)動單元44構(gòu)造為擺動單元46。通過活塞單元40的軸 向振蕩運動引起所謂的慣性力，該慣性力是錘鉆和/或錘鑿10中的振動的激勵源。在錘鉆和/或錘鑿10的在圖2中所示的非常簡單的實施方式中，在錘管42中在活 塞單元40之前還可軸向移動設(shè)有一個沖擊件單元48。在活塞單元40與沖擊件單元48之 間設(shè)有一個空氣彈簧50。通過活塞單元40的軸向振蕩的運動壓縮或卸載空氣彈簧50，由 此產(chǎn)生壓力，所述壓力可以通過活塞單元40和/或錘管42傳遞到錘鉆和/或錘鑿10上。 所述壓力因此同樣可以理解為錘鉆和/或錘鑿10中的振動的激勵源。該沖擊件單元48通過所述壓力交替地向著刀夾20的方向或者遠(yuǎn)離刀夾20加 速。該沖擊件單元48在前點將沖擊脈沖傳遞給刀具14的未示出的桿端。該沖擊脈沖通過 刀具14傳播到工作尖端并且在那里傳遞到工作表面上。在反作用中，反向脈沖通過刀具14 傳播到刀夾20和/或沖擊件單元48上。該反向脈沖是錘鉆和/或錘鑿10中的振動的另 一個激勵源。除了這些力之外，錘鉆和/或錘鑿10中的振動的其它可能的激勵源也是已知的。 從沖擊循環(huán)看，由于不同的激勵特性和/或時間相關(guān)性得到激勵出振動的有效力的復(fù)雜的 時間變化過程。除了錘鉆和/或錘鑿10的在圖2中所示的簡單的實施方式外，其它的實施方式對 于技術(shù)人員也是已知的。尤其地，技術(shù)人員知道空氣彈簧沖擊機構(gòu)38的替代的和/或改進(jìn) 的實施方式。該空氣彈簧沖擊機構(gòu)可以例如除了包括活塞單元40和沖擊件單元48之外還 包括沖擊銷單元，該沖擊銷單元接收沖擊件單元48的沖擊脈沖并且將其傳送給刀具14。例 如由DE102006046472A1公開了一種具有附加的沖擊銷單元的空氣彈簧沖擊機構(gòu)38a，在此 參考其所公開內(nèi)容。引起振動的有效力隨著沖擊機構(gòu)36，38的具體實施方式
變化，因此振動譜的特征 (AusprSgimg)也變化，但是根據(jù)本發(fā)明的裝置ioo的作用機理不變化，使得沖擊機構(gòu)的 在此所示的構(gòu)造僅具有示例特性，其對本發(fā)明本身沒有其它影響。通過相應(yīng)地匹配附加質(zhì)量140和/或復(fù)位元件156a，156b和/或緩沖件160a，160b的參數(shù)，技術(shù)人員通過根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100能夠引起與有效 力的復(fù)雜時間變化過程相匹配的反力。該反力與有效力這樣地疊加，使得激勵振動的殘余 力盡可能消失或者僅僅激勵出能夠通過附加的緩沖措施盡可能優(yōu)化地衰減掉的振動。在下 面進(jìn)一步描述的實施例中，介紹了根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的其 它改進(jìn)可能性，以此能夠使技術(shù)人員獲得實現(xiàn)所述目標(biāo)的其它可能性。然而，圖3首先示出了根據(jù)圖1的根據(jù)本發(fā)明的裝置100的改進(jìn)實施方式，其中， 驅(qū)動機構(gòu)104構(gòu)造為偏心驅(qū)動裝置。這樣的驅(qū)動裝置是技術(shù)人員長久已知的并且如上述擺 動驅(qū)動裝置一樣用于將旋轉(zhuǎn)運動122轉(zhuǎn)化成振蕩的軸向運動134。根據(jù)本發(fā)明的裝置100 的作用方式在此與第一實施例的作用方式相應(yīng)，因而參見以上說明。由DE 102008000677已知了用于產(chǎn)生振蕩的軸向運動的其它替代的驅(qū)動機構(gòu)， 例如凸輪系統(tǒng)、連桿系統(tǒng)或杠桿系統(tǒng)，它們可以有利地用在根據(jù)本發(fā)明的裝置100的驅(qū)動 機構(gòu)104中。根據(jù)本發(fā)明的裝置100的作用方式在此與第一實施例的作用方式相應(yīng)，因此 參見以上說明。在替代的驅(qū)動機構(gòu)的描述方面參見DE 102008000677，該文獻(xiàn)由此書面地結(jié) 合到本公開中。此外也可以想到的是，驅(qū)動機構(gòu)104包括電磁式、電機式、壓電式、磁致伸縮 式或其它類型的驅(qū)動裝置，尤其是由這些裝置組成。圖4示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的第二實施例的示意 性側(cè)視圖。根據(jù)圖4的第二實施例與第一實施例的區(qū)別在于附加質(zhì)量140的實施方式，該 附加質(zhì)量可運動地、尤其可沿著運動軸132軸向移動地設(shè)置在平衡體102的接收空間138 中。根據(jù)本發(fā)明的裝置100的驅(qū)動機構(gòu)104在此與由第一實施例已知的形式相對應(yīng)， 在此參見其說明。在本示例中，接收空間138至少部分地填充流體164，其中，流體164可以起到復(fù) 位元件156，156a，156b和/或緩沖件160，160a，160b的作用。流體164在此可以是凝膠 狀的、液態(tài)的或氣態(tài)的。在特別優(yōu)選的實施方式中，流體164是氣體166(例如空氣)、液體 168 (例如水或油)或者是液體氣體混合物170。封閉該接收空間138的封閉元件148在此通過密封件基本上相對于液體164密封 地構(gòu)造。在此，“密封地”尤其指的是“在手持式工具機的使用壽命中相對于流體164從接 收空間138中的流出是密封的”。該附加質(zhì)量140優(yōu)選具有至少一個密封元件172。該密封元件172以特別優(yōu)選的 方式在圓周方向上環(huán)繞附加質(zhì)量140地構(gòu)造。因此，密封元件172可以尤其構(gòu)造為0形環(huán) 或成形密封元件。該密封元件172在流體164，166，168，170的運動性方面將接收空間138 分成兩個基本上相互分開的段138a，138b。尤其可能有利的是，這些段138a，138b中的僅 一個段被填充流體164，166，168，或者兩個段138a，138b都被填充不同的流體164a，164b， 166a,166b,168a,168b。如果附加質(zhì)量140經(jīng)受一個使其關(guān)于平衡體102相對加速的力，則流體164，166， 168，170 (其在運動方向上存在于附加質(zhì)量140之前的段138a，138b中)被壓縮。如果流體 164基本上是氣體166，則相關(guān)段138a，138b中的氣體166a，166b像壓縮的空氣彈簧一樣作 用。而如果流體164基本上是液體168，則附加質(zhì)量的運動通過相關(guān)段138a，138b中急劇 上升的液體壓力而被強烈衰減。對于液體氣體混合物而言，彈簧和緩沖作用取決于組成，即尤其取決于段的液體填充度。接收空間138的與附加質(zhì)量140的運動方向相反的段138a， 138b中的流體164，166，168，170類似地變稀薄。根據(jù)本發(fā)明的裝置100的根據(jù)圖4的第二實施例在作用方式上與第一實施例的以 上已經(jīng)描述的作用相似，因此參見那里的描述。在第二實施例的改進(jìn)構(gòu)型中，在附加質(zhì)量140中設(shè)置節(jié)流裝置174，優(yōu)選設(shè)置一個 與方向相關(guān)的節(jié)流裝置174。尤其對于具有主要為液體分量的流體170或純液體168而言， 通過這樣的節(jié)流裝置能夠可調(diào)地影響緩沖作用。圖5a以示意性側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的用于減少和或補償振動的裝置100的第
三實施例。根據(jù)本發(fā)明的裝置100的驅(qū)動機構(gòu)104在此與由第一實施例已知的形式相應(yīng)，在 此參考其描述。與第二實施例類似，接收空間138至少部分地填充流體164、尤其是液體168或液 體氣體混合物170、優(yōu)選油，其可以起到復(fù)位元件156，156a, 156b和/或緩沖件160，160a, 160b的作用。在優(yōu)選實施方式中，接收空間138基本上類似圓柱體地構(gòu)造。直至第三實施例的至少一個附加質(zhì)量140具有橢球的、優(yōu)選球狀的構(gòu)型。在此，附 加質(zhì)量的橫向尺寸、尤其是直徑d小于接收空間138的直徑D。在此，直徑D和直徑d的直 徑差Δ確定間隙節(jié)流裝置176的橫截面。間隙節(jié)流裝置176在流體164，168，170方面將接收空間138分成兩個段138a， 138b。如果附加質(zhì)量140由于外力而從靜止位置向著段138a的方向運動，則流體164，168， 170的體積分量從區(qū)段138a經(jīng)由間隙節(jié)流裝置176被擠入段138b中。流體164，168，170 對附加質(zhì)量140的運動性的緩沖作用在此取決于間隙節(jié)流裝置176的大小，尤其是取決于
直徑差Δ。在作用方式上，第三實施例基本上相當(dāng)于第二實施例，在第二實施例中在附加質(zhì) 量140中設(shè)有一個節(jié)流裝置174。圖5b示出根據(jù)圖5a的第三實施例的改進(jìn)構(gòu)型，其中，接收空間138的橫截面、尤 其是直徑D(T)關(guān)于軸向尺寸T變化。變化的橫截面具有以下后果間隙節(jié)流裝置176的 直徑差△ (T)和由此橫截面也關(guān)于軸向尺寸T變化。因此，間隙節(jié)流裝置176的緩沖作用 取決于附加質(zhì)量140在接收空間138中的實際位置。這樣構(gòu)造的間隙節(jié)流裝置176在此 構(gòu)成用于影響至少一個附加質(zhì)量140的運動的器件，通過該器件使附加質(zhì)量在向前方向上 的運動具有相對于向后方向上的運動變化的運動特性。在圖5b中所示的實施例中，內(nèi)圍面 152基本上桶狀拱曲地構(gòu)造。但是可能有利的是，該內(nèi)圍面152具有錐狀、雙錐狀或者以其 它方式拱曲的表面。圖6a以示意性側(cè)視圖示出根據(jù)本發(fā)明的裝置100的第四實施例。在第四實施例中，平衡體102的接收空間138至少部分地被填充多個質(zhì)量體180， 如顆粒(例如鋼丸)。這些質(zhì)量體180在此構(gòu)成根據(jù)本發(fā)明的裝置100的附加質(zhì)量140。與 以上描述的實施例中的附加質(zhì)量140，140，140類似，這些質(zhì)量體180可以通過外力，例如通 過平衡體102的由驅(qū)動機構(gòu)104產(chǎn)生的振蕩的往復(fù)運動134引起的慣性力，從關(guān)于平衡體 102的相對靜止位置相對于該平衡體運動。在一種優(yōu)選實施例中，質(zhì)量體180嵌入到載體介質(zhì)182中，優(yōu)選嵌入到彈性的載體
11介質(zhì)182中。該載體介質(zhì)182在此尤其起到復(fù)位元件156和/或緩沖件160的作用。這些 質(zhì)量體180中的每一個如直至第一實施例的附加質(zhì)量140的縮小的實施方式一樣作用。尤 其地，該載體介質(zhì)182可以是流變學(xué)的或電磁敏感的流體。在此優(yōu)選的是，在根據(jù)本發(fā)明的 裝置100中設(shè)有用于影響流變學(xué)的或電磁敏感的流體的機械特性、尤其是黏度和/或彈性 特性的器件。在特別優(yōu)選的實施方式中，該器件也可以作為用于與方向相關(guān)地影響至少一 個附加質(zhì)量140的運動的器件使用。圖6b示出第四實施例的變型，其中附加質(zhì)量140由多個質(zhì)量體180a，180b的混合 物組成，這些質(zhì)量體具有至少兩種不同類型和/或大小。然而，多種類型和/或大小的質(zhì)量 體180的混合物也可能是有利的，而不會因此脫離本發(fā)明構(gòu)思。此外，在接收空間138的位于點劃線下方的半邊中示出由薄片184組成的、以相對 于運動軸132的迎角指向的柵格，該柵格與方向相關(guān)地影響質(zhì)量體180的運動性。這些薄片 184對質(zhì)量體的逆著迎角的運動比對沿著迎角的方向的運動產(chǎn)生更大的運動阻力。因此，這 些薄片184是用于與方向相關(guān)地影響所述至少一個附加質(zhì)量140的運動的器件。圖7示出根據(jù)本發(fā)明的裝置100的第五實施例。與以上所述的實施例不同，附加 質(zhì)量140可運動地設(shè)置在平衡體102的外表面186上。優(yōu)選地，該附加質(zhì)量140受導(dǎo)向地 設(shè)置在該外表面186上。附加質(zhì)量140在此既可以單側(cè)地設(shè)置在平衡體102上，也可以具 有至少部分地、優(yōu)選幾乎完全地包圍平衡體102的構(gòu)型。這通過圖7中的虛線表示。此外，兩個貼靠元件188a，188b設(shè)置在平衡體102上，尤其是與平衡體102連接。 貼靠元件188a，188b限定附加質(zhì)量140相對于平衡體102的軸向的相對運動性。在端面 158a，158b與相應(yīng)的貼靠元件188a，188b之間各設(shè)有一個復(fù)位元件156a，156b和/或一個 緩沖件160a，160b。在一種優(yōu)選實施方式中，這些貼靠元件188a，188b中的至少一個相對于 平衡體102可軸向固定地與平衡體102連接。該第五實施例在其作用方式上與直至以上所述的第一實施例的作用方式相對應(yīng)， 在此參考其說明。圖8示出根據(jù)本發(fā)明的裝置100的第六實施例。在該實施方式中，平衡體102和補償質(zhì)量140基本上沿著運動軸線132軸向相互 鄰接地設(shè)置。在優(yōu)選實施方式中，附加質(zhì)量140在其構(gòu)造上基本上相當(dāng)于平衡體102的延 長部分。該附加質(zhì)量140在此通過彈性元件190與平衡體102連接。在這里示出的實施方 式中，附加質(zhì)量140在其面向平衡體102的端面上通過所述彈性元件190與平衡體102的 相應(yīng)端面連接。該彈性元件190在此可以尤其由彈性體或橡膠狀材料組成。替代地或補充 地，該彈性元件190也可以包括彈簧元件。該實施例在其作用方式上與已經(jīng)描述的實施例相應(yīng)，在此參考其描述。根據(jù)本發(fā)明的用于減少和/或補償振動的裝置100的其它有利的實施方式和改進(jìn) 構(gòu)型可以主要由以上描述的實施例中的特征的組合得出。除了根據(jù)本發(fā)明的裝置100在錘鉆和/或錘鑿10中的在此示例性描述的應(yīng)用外， 該裝置也可以非常有利地例如應(yīng)用在軍刀鋸、刺鋸、鉆機、沖擊鉆機或其它工具機中、尤其 在優(yōu)選具有一個軸向振蕩地作用的刀具驅(qū)動裝置的手持式工具機中，用于減少和/或補償 振動。
權(quán)利要求
用于減少和/或補償振動的裝置(100)，尤其用于手持式工具機，該裝置具有至少一個可運動地被支承的平衡體(102)和一作用到所述平衡體(102)上的驅(qū)動機構(gòu)(104)，所述至少一個平衡體(102)可通過所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動，優(yōu)選往復(fù)地驅(qū)動，其特征在于，在所述平衡體(102)上和/或在所述平衡體(102)中設(shè)有至少一個可相對于所述平衡體(102)相對運動的、優(yōu)選受限地相對運動的附加質(zhì)量(140)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)設(shè)置在所述平衡 體(102)的內(nèi)部。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)優(yōu)選被導(dǎo)向地設(shè) 置在所述平衡體(102)上或上面。
4.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)由多個 質(zhì)量體(180，180a，180b)、優(yōu)選由很多質(zhì)量體(180，180a，180b)構(gòu)成。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的裝置，其特征在于，所述質(zhì)量體(180，180a，180b)可至少受限地、 相對于彼此地相對運動。
6.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)具有至 少一個相對于所述平衡體(102)的第一運動自由度，其中，所述附加質(zhì)量(140)能夠在所述 第一運動自由度的向前方向和向后方向上運動，設(shè)有用于與方向相關(guān)地影響所述至少一個 附加質(zhì)量(140)的運動的器件(152，174，176，184)，通過所述器件使向前方向上的運動具 有相對于向后方向的運動變化的運動特性。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的裝置，其特征在于，所述附加質(zhì)量(140)的所述第一運動自由度基 本上平行于所述平衡體(102)的一個運動自由度定向。
8.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)具有通 過至少一個復(fù)位元件(156，156a, 156b，190)獲得的、關(guān)于所述平衡體(102)的靜止位置SO。
9.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述復(fù)位元件(156，156a，156b，190)以一個端 部與所述平衡體(102)連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求8的裝置，其特征在于，所述復(fù)位元件(156，156a，156b)包括流體 (164，166，168，170，182)，尤其是由所述流體(164，166，168，170，182)組成。
11.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述至少一個附加質(zhì)量(140)與至少 一個緩沖件(160，160a，160b，190)配合作用。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的裝置，其特征在于，所述緩沖件(160，160a,160b，190)包括流體 (164，166，168，170，182)，尤其是由所述流體(164，166，168，170，182)組成。
13.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，所述平衡體(102)構(gòu)造為可通過所述 驅(qū)動機構(gòu)(104)驅(qū)動作主要周期性的、尤其振蕩的運動。
14.根據(jù)以上權(quán)利要求之一的裝置，其特征在于，設(shè)有用于影響所述附加質(zhì)量(140)的 運動與所述平衡體(102)的運動之間的相位的器件，通過該器件能可選地確定所述相位。
15.手持式工具機(10)，具有用于驅(qū)動刀具(14)的驅(qū)動裝置(12)，其中，在該手持式 工具機(10)中引起振動，并且該手持式工具機具有根據(jù)以上權(quán)利要求之一的用于減少和/ 或補償振動的裝置(100)。
16.根據(jù)權(quán)利要求15的手持式工具機，其特征在于，所述驅(qū)動裝置(12)被馬達(dá)式、尤其 電機式驅(qū)動并且所述用于減少和/或補償振動的裝置(100)的所述驅(qū)動機構(gòu)(104)與所述驅(qū)動裝置(12)配合作用、尤其與所述驅(qū)動裝置耦接。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16的手持式工具機，其特征在于，用于驅(qū)動刀具(14)的所述驅(qū) 動裝置(12)包括一個沖擊機構(gòu)(36，38)、尤其是空氣彈簧沖擊機構(gòu)，通過該沖擊機構(gòu)可主 要在軸向方向上脈沖式地、尤其周期地脈沖式地驅(qū)動所述刀具(14)。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至14之一的裝置(100)在手持式工具機(10)中，尤其在具有借 助驅(qū)動裝置(12)馬達(dá)式、優(yōu)選電機式驅(qū)動的刀具(14)的手持式工具機中的應(yīng)用，用于減少 和/或補償由用于驅(qū)動所述刀具(14)的所述驅(qū)動裝置(12)和/或由所述刀具(14)的使 用引起的振動。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于減少和/或補償振動的裝置(100)，尤其用于手持式工具機，該裝置具有至少一個可運動地被支承的平衡體(102)和一作用到所述平衡體(102)上的驅(qū)動機構(gòu)(104)，所述至少一個平衡體(102)可通過所述驅(qū)動機構(gòu)驅(qū)動。本發(fā)明提出，在所述平衡體(102)上和/或在所述平衡體(102)中設(shè)有至少一個可相對于所述平衡體(102)相對運動的、優(yōu)選受限地相對運動的附加質(zhì)量(140)。
文檔編號B25D17/24GK101941199SQ201010222788
公開日2011年1月12日 申請日期2010年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月2日
發(fā)明者E·米希爾, H·呂布扎門, H·施密德, K·西貝爾, O·鮑曼 申請人:羅伯特·博世有限公司