專利名稱：動力工具的減振設(shè)備及裝有這種設(shè)備的動力工具的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于動力工具的減振設(shè)備和裝有這種設(shè)備的動力工具。本發(fā)明尤其地但非排他地涉及用于動力錘的減振設(shè)備和裝有這種設(shè)備的動力錘。
背景技術(shù)：
電動錘是已知的，其中移動質(zhì)量體(flying mass)形式的驅(qū)動件在活塞中被往復驅(qū)動，移動質(zhì)量體對該活塞端部的沖擊向錘鉆頭(bit ofthe hammer)傳遞錘擊作用。這種裝置公開在歐洲專利申請EP1252976中并且在圖1中示出。
詳細參考圖1，現(xiàn)有技術(shù)的搗碎錘包括電機2、容納在由塑料殼體4圍繞的金屬齒輪殼體5內(nèi)的齒輪裝置和活塞驅(qū)動裝置。安裝有后把手6和觸發(fā)開關(guān)裝置8的后把手外殼安裝在殼體4、5的后部。電纜(未示出)延伸穿過電纜引導裝置10并將該電機連接于外部電源。當該電纜連接于外部電源時，按壓觸發(fā)開關(guān)裝置8，電機2起動以旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該電機的電樞。徑向風扇14安裝在該電樞的一端并且在該電樞的相對端形成小齒輪，以便當該電機起動時該電樞旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該風扇和該小齒輪。金屬齒輪殼體5用鎂制造并具有鋼插件，并且剛性地支撐容納在其內(nèi)的部件。
該電機小齒輪旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動中間齒輪裝置的第一齒輪，該中間齒輪裝置可旋轉(zhuǎn)地安裝在心軸上，該心軸安裝在該齒輪殼體5的插件中。該中間齒輪具有第二齒輪，該第二齒輪旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動一個傳動齒輪。該傳動齒輪不可旋轉(zhuǎn)地安裝在傳動心軸上，該心軸安裝在該齒輪殼體5內(nèi)。曲柄板30不可旋轉(zhuǎn)地安裝在該傳動心軸遠離該傳動齒輪的端部，該曲柄板形成有用于容納偏心曲柄銷32的偏心孔。該曲柄銷32從該曲柄板伸入該曲柄臂34后端的孔中，以便該曲柄臂能夠繞該曲柄銷32樞轉(zhuǎn)。該曲柄臂34的相對前端具有孔，通過該孔伸出一耳軸銷36，以便該曲柄臂34能夠繞該耳軸銷36樞轉(zhuǎn)。該耳軸銷36通過將該耳軸銷36的兩端安裝在一對相對的臂中形成的接納孔內(nèi)而安裝在該活塞3 8的后部，其中相對的臂伸到活塞38后部。該活塞以可往復運動的方式安裝在圓柱形的空心心軸40中，以便它能夠在該空心心軸內(nèi)往復運動。O形環(huán)密封件42安裝在形成于該活塞38的圓周上的環(huán)形凹槽內(nèi)，以在該活塞38和該空心心軸40內(nèi)表面之間形成氣密密封。
當電機2起動時，該電樞小齒輪經(jīng)第一齒輪旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該中間齒輪裝置，而該中間齒輪裝置的第二齒輪經(jīng)該傳動齒輪旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該傳動心軸。該傳動心軸旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動該曲柄板30，而包括曲柄銷32、曲柄臂34和耳軸銷36的曲柄臂裝置將來自曲柄板30的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動轉(zhuǎn)變?yōu)閷υ摶钊?8的往復驅(qū)動。以這種方式，當使用者通過按壓觸發(fā)開關(guān)8而起動電機2時，活塞38沿該空心心軸往復地前后驅(qū)動。
心軸40從前端安裝在鎂殼體42中直到該心軸外部上面向后的環(huán)形臺肩(未示出)平接到面向前的環(huán)形臺肩(未示出)，該面向前的臺肩由該鎂殼體42內(nèi)部中的一組肋形成。該肋能夠使環(huán)繞該心軸40的室中的空氣在錘頭(ram)58和錘擊件(beat piece)64之間的區(qū)域內(nèi)自由循環(huán)。該心軸外部增大直徑的部分緊密地配合在該鎂殼體42內(nèi)部減小直徑的部分內(nèi)。在該增大直徑部分和該減小直徑部分的后面，環(huán)形室形成在該心軸40的外表面和該鎂殼體42的內(nèi)表面之間。該室在其前后端是敞開的。在其前端該室經(jīng)該鎂殼體中的肋之間的空間與該錘頭58和被打擊件64之間的空間連通。在其后端，該室經(jīng)該肋7和該齒輪殼體5的凹槽之間的空間與該齒輪殼體5的空間連通。
在該齒輪殼體5中的空間經(jīng)窄槽9和過濾器11與該錘的外部空間連通。因此，隨著該錘的溫度而變化的該錘內(nèi)的空氣壓力等于該錘外部的空氣壓力。過濾器11還保持該錘齒輪殼體5內(nèi)的空氣比較干凈而沒有塵土。
錘頭58位于該活塞38前面的該空心心軸40內(nèi)，因此它也可在該空心心軸40中往復移動。O形密封圈60位于圍繞該錘頭58的圓周形成的凹槽內(nèi)，以便在該錘頭58和該心軸40之間形成氣密密封。在該錘頭58的運行位置(示于圖1的上半部)，由于該錘頭位于該心軸上的孔62的后面，在該活塞38的前面和該錘頭58的后面之間形成封閉的氣墊。因此活塞38的往復運動經(jīng)該封閉的空氣墊往復地驅(qū)動該錘頭58。當錘頭進入空閑模式(即，當該錘鉆頭從工件移開時)，該錘頭58向前移動，經(jīng)過孔62到圖1下半部所示的位置。這使空氣墊通氣，因此，正如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所知道的，該錘頭58不再被處于空閑模式的活塞38往復驅(qū)動。
但是，這種類型的已知錘鉆(hammer drill)具有缺點，即錘擊動作產(chǎn)生相當大的振動，對該設(shè)備的使用者有害，并且能夠?qū)υO(shè)備本身產(chǎn)生損壞。
已知通過在工具把手周圍設(shè)置吸收材料能夠減少振動對該動力工具的使用者的影響，該吸收材料起到無源減振材料的作用。但是，這種材料的減少傳遞給設(shè)備使用者振動的效果是有限的。
有源減振設(shè)備是已知的，其中多個可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體被繞相應(yīng)的旋轉(zhuǎn)軸驅(qū)動，該多個可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體的質(zhì)心與旋轉(zhuǎn)軸間隔開，使得這些質(zhì)量體繞旋轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動產(chǎn)生振動。通過控制這些質(zhì)量體的旋轉(zhuǎn)頻率和這些質(zhì)量體的質(zhì)心之間的相對相位，所產(chǎn)生的振動能夠用于抵消不想要的振動，例如，柴油發(fā)動機中的振動。這種裝置公開在FR2606110、WO88/06687、FR2550471、EP0840191、EP0505976和EP0337040中。但是，到目前為止，將這些技術(shù)用于減少動力工具中所產(chǎn)生的不希望的振動尚未被認為是切實可行的。
DE3427342公開了一種錘鉆，其中安裝在軸上的擺動板驅(qū)動器引起移動質(zhì)量體的往復運動，以將沖擊傳遞給該鉆頭(drill bit)。該擺動板驅(qū)動器具有接合活塞的指狀物，該活塞形成錘機構(gòu)的一部分，因此該擺動板安裝在其上的軸的旋轉(zhuǎn)引起該活塞的往復運動，并且設(shè)置在該軸上與該指狀物相對的端部上的平衡質(zhì)量體部分地抵消該設(shè)備產(chǎn)生的振動。
GB2256905公開了一種往復式鋸，其中第一和第二擺動板分別往復地驅(qū)動鋸片和平衡質(zhì)量體，以使鋸產(chǎn)生的振動最小。但是這種鋸的缺點在于設(shè)置一對擺動板便難于緊湊地構(gòu)造鋸。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的優(yōu)選實施例旨在克服現(xiàn)有技術(shù)動力工具的上述缺點。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種用于動力錘設(shè)備減振設(shè)備，該動力錘設(shè)備包括殼體，設(shè)置在該殼體中的電機，適于由該電機引起運動以在孔中實現(xiàn)往復運動的活塞，和設(shè)置在該孔內(nèi)的移動質(zhì)量體，以便使所述活塞在所述孔中的所述往復運動在使用中引起所述移動質(zhì)量體相對于該殼體的往復運動，以將沖擊傳遞給該錘設(shè)備的工作元件，該減振設(shè)備包括至少一個可驅(qū)動的質(zhì)量體，其適于至少部分地圍繞在該孔的至少一部分，并且其中，至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體適于被該電機引起以進行往復運動，以便至少部分地抵消由該移動質(zhì)量體相對于該殼體的往復運動引起的所述殼體的振動。
通過提供至少一個適于至少部分地圍繞在該孔的至少一部分的可驅(qū)動的質(zhì)量體，其中至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體使適于由該電機引起以進行往復運動，以便至少部分地抵消由該移動質(zhì)量體相對于該殼體的往復運動引起的所述殼體的振動，這樣提供的優(yōu)點是使動力錘設(shè)備的結(jié)構(gòu)更加緊湊，而同時最大限度地減小由于該動力錘設(shè)備的運行施加給該殼體的扭動力矩。
該設(shè)備還可以包括至少一個傳動齒輪，適于由所述電機驅(qū)動，以引起所述移動質(zhì)量體的運動并且引起至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體的所述往復運動。
該減振裝置還可包括凸輪裝置，該凸輪裝置可通過至少一個傳動齒輪而旋轉(zhuǎn)，并且適于接合至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體。
該設(shè)備還可以包括第一偏置裝置，用于將至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體推動到與所述凸輪裝置接合。
該設(shè)備還可以包括凸輪隨動裝置，用于將所述凸輪裝置的旋轉(zhuǎn)運動轉(zhuǎn)變?yōu)橹辽僖粋€所述可驅(qū)動質(zhì)量體的往復運動。
該偏置裝置可適于將至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體推動到與所述凸輪隨動裝置接合。
該凸輪隨動裝置可以包括至少一個槽口，其適于接納在至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體上的相應(yīng)的凸起。
這樣提供的優(yōu)點在于便于該可驅(qū)動的質(zhì)量體與該凸輪隨動裝置脫離。
當動力錘設(shè)備與工件脫離時，該可驅(qū)動的質(zhì)量體或每個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體可適于移動脫離與該凸輪裝置的接合。
該設(shè)備還可以包括保持裝置，用于當動力錘設(shè)備與工件脫離時，保持該可驅(qū)動的質(zhì)量體或每個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體脫離所述凸輪裝置。
該保持裝置可以包括密封裝置，其適于在該動力錘設(shè)備的工作元件和該殼體之間動作。
該設(shè)備還可以包括失效裝置，用于使所述減振設(shè)備失效。
所述失效裝置可包括用于使所述凸輪裝置與所述電機脫離的裝置。
所述失效裝置可包括鎖定裝置，用于將至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體相對于該殼體鎖定在位。
至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體可由所述移動質(zhì)量體移動的空氣來驅(qū)動。
該設(shè)備還可以包括傳感裝置，用于檢測由所述減振設(shè)備產(chǎn)生的振動的相位和/或振幅。
該設(shè)備還可以包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)由所述減振設(shè)備產(chǎn)生的振動的相位和/或振幅。
該設(shè)備還可以包括控制裝置，用于響應(yīng)所述傳感裝置控制所述調(diào)節(jié)裝置。
該設(shè)備還可以包括至少一個支撐件，用于支撐至少一個可驅(qū)動的質(zhì)量體，并且適于由該電機引起以進行往復運動，其中該至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體在所述可驅(qū)動質(zhì)量體的往復運動期間相對與至少一個所述支撐件是可滑動的，并且該設(shè)備還包括第二偏置裝置，用于將所述可驅(qū)動的質(zhì)量體推動到與至少一個所述支撐件相接合。
至少一個所述支撐件可以包括套筒，用于至少部分地圍繞所述孔的至少一部分。
該設(shè)備還可以包括緩沖裝置，用于緩沖至少一個可驅(qū)動裝置和至少一個所述支撐件之間的沖擊。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供一種動力錘設(shè)備，其包括殼體；設(shè)置在該殼體中的電機；適于由所述電機引起以在孔中進行往復運動的活塞；設(shè)置在該孔中的移動質(zhì)量體，其使得所述活塞在所述孔中的往復運動在使用時引起所述移動質(zhì)量體相對于所述殼體的往復運動，以將沖擊傳遞給該動力錘設(shè)備的工作元件；以及上面所定義的減振設(shè)備。
該設(shè)備還可以包括限定所述孔的活塞筒體。
至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體可適于形成所述活塞筒體的至少一部分。
這樣所提供的優(yōu)點是該動力錘設(shè)備能夠制造成更加緊湊的結(jié)構(gòu)。
該設(shè)備還可以包括至少一個設(shè)置在所述活塞筒體上的凸起，用于接合所述減振設(shè)備的凸輪隨動件裝置。
至少一個所述凸起可以設(shè)置在所述活塞筒體的內(nèi)表面。
這樣所提供的優(yōu)點是更有助于該設(shè)備的緊湊結(jié)構(gòu)。
該設(shè)備還可以包括傳感器裝置，用于檢測由所述減振設(shè)備產(chǎn)生振動的相位和/或振幅。
該設(shè)備還可以包括控制裝置，用于響應(yīng)所述傳感器裝置控制所述調(diào)節(jié)裝置。
該設(shè)備還可以包括驅(qū)動裝置，用于使至少一個可驅(qū)動的質(zhì)量體和/或所述活塞產(chǎn)生往復運動。
所述驅(qū)動裝置可包括適于由所述電機旋轉(zhuǎn)的軸，具有接合部分的驅(qū)動件，該接合部分用于與至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體和/或所述移動質(zhì)量體接合，以及偏離所述接合部分直徑地相對位置的平衡質(zhì)量體。
根據(jù)本發(fā)明的又一方面，提供一種用于動力工具的減振設(shè)備，該動力工具包括殼體，設(shè)置在該殼體中的電機，適于引起該工具的至少一個第一工作元件的運動，該減振設(shè)備包括至少一對可旋轉(zhuǎn)的質(zhì)量體，該對可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體或每對所述可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體包括相應(yīng)的第一和第二可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體，它們適于沿相互相反的方向繞各自的第一和第二旋轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，其中，每個所述第一和第二旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體具有與相應(yīng)的所述旋轉(zhuǎn)軸間隔開的各自的質(zhì)心。
至少一個所述對的所述第一和第二質(zhì)量體可以包括各自的齒輪。
至少一個所述對的所述齒輪可以相互嚙合。
至少一個所述對的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體可以同心地安裝。
這樣提供的優(yōu)點是使減振裝置具有更緊湊的結(jié)構(gòu)。
該減振設(shè)備還可以包括調(diào)節(jié)裝置，用于調(diào)節(jié)由所述減振設(shè)備產(chǎn)生的振動的相位和/或振幅。
該設(shè)備還可以包括至少一個傳動齒輪，其適于由所述電機驅(qū)動，以引起至少一個所述第一工作元件的運動并且驅(qū)動所述減振設(shè)備。
這樣提供的優(yōu)點是確保該減振裝置以與該工具的第一工作元件相同的頻率被驅(qū)動。
所述調(diào)節(jié)裝置可以包括用于相對于至少一個所述第一工作元件旋轉(zhuǎn)至少一個所述傳動齒輪的裝置。
所述調(diào)節(jié)裝置可以包括用于使至少一個所述對的所述質(zhì)量體相對于彼此旋轉(zhuǎn)預定角度的裝置。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種動力工具，包括殼體；設(shè)置在該殼體中的電機，其適于引起至該工具的至少一個第一工作元件的運動；和上面所定義的減振設(shè)備。
該電機可適于經(jīng)至少一個所述對的所述可旋轉(zhuǎn)質(zhì)量體驅(qū)動至少一個所述第一工作元件。
至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體可適于形成所述活塞筒體的至少一部分。
這樣提供的優(yōu)點是使該設(shè)備具有更緊湊的結(jié)構(gòu)。
該設(shè)備還可以包括至少一個設(shè)置在所述活塞筒體上的凸起，用于接合所述減振設(shè)備的凸輪隨動裝置。
至少一個所述凸起可以設(shè)置在所述活塞筒體的內(nèi)表面上。
這樣提供的優(yōu)點是有助于該設(shè)備結(jié)構(gòu)的進一步緊湊。
該設(shè)備還可以包括傳感器裝置，用于檢測由所述減振設(shè)備產(chǎn)生的振動相位和/或振幅。
該設(shè)備還可以包括控制裝置，用于響應(yīng)所述傳感器裝置控制所述調(diào)節(jié)裝置。
該設(shè)備還可以包括驅(qū)動裝置，用于引起至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體和/獲所述活塞的往復運動。
該驅(qū)動裝置可以包括適于由所述電機旋轉(zhuǎn)的軸，具有用于接合至少一個所述可驅(qū)動的質(zhì)量體和/或所述移動質(zhì)量體的接合部分的驅(qū)動件，以及偏離所述接合部分直徑相對位置的平衡質(zhì)量體。
根據(jù)本發(fā)明的再一方面，提供一種用于動力工具的驅(qū)動件，該動力工具包括殼體，該殼體中的電機，以及適于由該電機驅(qū)動的工作元件，該驅(qū)動件包括接合部分和至少一個平衡質(zhì)量體，其中，該驅(qū)動件適于安裝于軸，以便在使用時該軸的旋轉(zhuǎn)引起所述接合部分的往復運動，并且至少一個所述平衡質(zhì)量體位于偏離于所述接合部分直徑相對的位置。
該驅(qū)動件還可以包括適于安裝在軸上的圓形主體部分，其中，所述接合部分是細長的并且從所述主體部分延伸。


下面將參考附圖，并僅借助于實例并沒有任何限定地描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中圖1是現(xiàn)有技術(shù)搗碎錘局部切除的剖視圖；圖2是本發(fā)明第一實施例的減振設(shè)備斜視圖；圖3是本發(fā)明第二實施例的減振設(shè)備的分解斜視圖；圖4是本發(fā)明第三實施例的減振設(shè)備的斜視圖；圖5是本發(fā)明第四實施例的減振設(shè)備的斜視圖；圖6是本發(fā)明第五實施例的減振設(shè)備的剖視側(cè)視圖；圖7是本發(fā)明第六實施例的減振設(shè)備相應(yīng)于圖6的剖視圖；圖8是本發(fā)明第七實施例的減振設(shè)備相應(yīng)于圖6的側(cè)剖視圖；圖9是本發(fā)明第八實施例的減振設(shè)備的分解斜視圖；圖10是本發(fā)明第九實施例的減振設(shè)備局部切除的斜視圖；圖11是本發(fā)明第十實施例的減振設(shè)備相應(yīng)于圖10的局部切除視圖；圖12是本發(fā)明第十一實施例的減振設(shè)備的局部切除視圖；圖13A和13B示出圖12所示的減振設(shè)備模擬性能；圖14示出圖13A和13B的模擬得出的數(shù)據(jù)；圖15是本發(fā)明第十二實施例的減振設(shè)備相應(yīng)于圖12的局部分解剖視圖；圖16是本發(fā)明第十三實施例的減振設(shè)備相應(yīng)于圖12的局部分解剖視圖；圖17是圖16的設(shè)備的平面剖視圖；圖18是本發(fā)明第十四實施例的減振設(shè)備側(cè)剖視圖；圖19A是與本發(fā)明一起使用的擺動軸承的剖視圖；以及圖19B是相應(yīng)于圖19A的現(xiàn)有技術(shù)擺動軸承的視圖。
具體實施例方式
參考圖2，可與例如圖1所示現(xiàn)有技術(shù)的搗碎錘等的錘配合一起使用的減振機構(gòu)101包括一對安裝在共用軸104上的大致相同的齒輪102、103。每個齒輪102、103包括具有斜齒105的齒輪端面，和設(shè)置在該齒輪102、103圓周上的重塊106。重塊106使得每個齒輪102、103的整個質(zhì)心偏離于經(jīng)過共用軸104的旋轉(zhuǎn)軸線。齒輪102、103的斜齒105相互面對并且與錐齒輪107嚙合，使得輪子108沿圖2中箭頭A的方向旋轉(zhuǎn)而引起齒輪103經(jīng)錐齒輪107沿箭頭B旋轉(zhuǎn)。錐齒輪107沿箭頭C相對于步進電機108自由轉(zhuǎn)動，但是齒輪102、103的重塊106的相對位置的調(diào)節(jié)可以通過由步進電機108沿與箭頭C相反的方向旋轉(zhuǎn)錐齒輪107實現(xiàn)。
下面將描述圖2所示的減振機構(gòu)的操作。
下齒輪103剛性地安裝在軸104上，而上齒輪可在軸104上自由轉(zhuǎn)動。軸104連接于驅(qū)動一個工作元件的齒輪機構(gòu)，該工作元件例如是用于將錘擊動作傳遞給該工具的鉆頭的往復運動的移動質(zhì)量體，使得下齒輪103以與該移動質(zhì)量體的往復運動相同的頻率旋轉(zhuǎn)。由于齒輪102、103都與錐齒輪107嚙合，因此齒輪102、103以同樣的角速度但是沿相反的方向旋轉(zhuǎn)。
每個齒輪102、103質(zhì)心的旋轉(zhuǎn)運動可以在一垂直于共用軸104的平面上分解成質(zhì)心沿一對垂直軸的正弦運動。藉著通過電機108以改變齒輪102、103上重塊106的角距，由減振設(shè)備101產(chǎn)生的振動的合成相位和振幅能被調(diào)節(jié)到至少部分地抵消由通過移動質(zhì)量體傳遞給該工具鉆頭的錘擊動作所引起的錘殼體的振動。
參考圖3，其中，與圖2實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示。錘活塞220通過齒輪板202上的偏心銷212驅(qū)動。齒輪板202與齒輪板203同軸地安裝在軸207上，齒輪板203具有重塊206。齒輪板202、203上的輪齒205與錐齒輪207嚙合，該錐齒輪207由步進電機208轉(zhuǎn)動。以類似于圖2實施例的方式，重塊206相對于偏心銷212的角度位置藉錐齒輪207的旋轉(zhuǎn)使齒輪板202、203彼此相對地旋轉(zhuǎn)以作調(diào)節(jié)。
在圖3所示的實施例中，由錘活塞220的運動所產(chǎn)生的振動被旋轉(zhuǎn)齒輪203所產(chǎn)生的振動所消減。齒輪203周邊上的重塊206與另一個齒輪202上的銷子212大致上直徑地相對。
參考圖4，其中與圖3實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，齒輪302、303安裝在共用軸(未示出)上并且每個都具有輪齒305。齒輪302具有偏心銷312，以用來驅(qū)動往復輸出軸(未示出)，該往復輸出軸用來驅(qū)動類似于圖3所示的錘活塞。齒輪303在其周邊上具有重塊306，使得其質(zhì)心與齒輪303的旋轉(zhuǎn)軸線間隔開，并且齒輪302、303相互獨立地分別被驅(qū)動軸310、311驅(qū)動，該驅(qū)動軸310、311具有各自的齒輪313、314，齒輪313、314分別與齒輪302、303的齒305嚙合。
錘擊動作通過錘活塞的往復運動使移動質(zhì)量體撞擊筒體端部而傳遞至該工具的鉆頭。驅(qū)動軸310使偏心銷312旋轉(zhuǎn)，軸311亦被驅(qū)動，使得齒輪303以與齒輪302相同的頻率但相反的方向旋轉(zhuǎn)，重塊306和偏心銷312之間的相位差的選擇是以使得由齒輪303的旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的振動最大程度地抵消由該工具的錘擊動作所產(chǎn)生的振動。
參考圖5，其中與圖4實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，圖5公開了一種減振設(shè)備401，用于減小由錘活塞420的往復運動引起的振動，該錘活塞又驅(qū)動用于產(chǎn)生錘擊動作的移動質(zhì)量體(未示出)。減振設(shè)備401設(shè)置了平衡重塊421，平衡重塊421用于大致上與錘活塞420作反相的往復運動。錘活塞420通過樞軸銷422連接于曲柄臂423，而曲柄臂423借助于與錘電機連接的驅(qū)動軸(未示出)繞軸線424而旋轉(zhuǎn)。驅(qū)動臂425在樞轉(zhuǎn)軸426處與曲柄臂423連接，使得曲柄臂423繞軸線424的旋轉(zhuǎn)引起平衡重塊421以與錘活塞420相同頻率的往復運動，但相位大致相反。
齒輪403具有偏心重塊406并具有與驅(qū)動軸411上的齒輪414嚙合的外部齒405。該驅(qū)動軸411可使齒輪403相對于曲柄臂423旋轉(zhuǎn)，使得重塊406與平衡重塊421的相對角位置可以調(diào)較。結(jié)果，合成振動的相位和振幅能夠根據(jù)錘活塞420的質(zhì)心的振動的變動并根據(jù)移動質(zhì)量體、被錘擊的表面硬度和其他因素而被調(diào)節(jié)。
參考圖6，其中與圖5實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，圖6示出了一種更加緊湊的減振設(shè)備501，減振設(shè)備501可與具有錘活塞520的工具一起使用。該錘活塞520藉齒輪523繞軸線524的旋轉(zhuǎn)而引起在筒體530內(nèi)的往復運動，錘活塞520經(jīng)活塞臂531及樞軸銷522安裝在齒輪523上。錘活塞520的往復運動引起移動質(zhì)量體569沿筒體530被驅(qū)動，以將錘擊動作傳遞給該工具的鉆頭(未示出)。
齒輪523藉著通過驅(qū)動軸511上的齒輪514與齒輪523周邊上的齒532嚙合而繞軸線524旋轉(zhuǎn)，驅(qū)動軸511由該工具的電機(未示出)引起旋轉(zhuǎn)。
該減振機構(gòu)501具有剛性地繞齒輪523安裝的凸輪533、圍繞活塞筒體530的平衡質(zhì)量體521，以及在該平衡質(zhì)量體521上的凸輪隨動器534。該平衡質(zhì)量體521上的凸輪隨動器534被壓縮彈簧535推動與凸輪533接觸。該凸輪533的外部輪廓使得引起錘活塞520的往復運動的齒輪534的旋轉(zhuǎn)引起平衡質(zhì)量體521以與錘活塞520的運動相反的相位相對于活塞筒體530的振動。由于錘活塞520和平衡質(zhì)量體521被同一驅(qū)動軸511所驅(qū)動，這確保該平衡質(zhì)量體521以與該錘活塞520相同的頻率被驅(qū)動。因為平衡質(zhì)量體521圍繞該筒體530，因此該減振機構(gòu)501能夠制造成更緊湊，并且由該機構(gòu)的運行所產(chǎn)生的扭動力矩最小化。
為了當齒輪523在旋轉(zhuǎn)而該工具的錘擊動作停用時(例如當該工具的鉆頭從工件上拆下時)能使該減振機構(gòu)501失去作用，該平衡質(zhì)量體521在其離左邊最遠的位置相對于筒體530被鎖定在位，如圖6所示。這是通過在殼體537中繞該活塞筒體530的滾珠軸承536與該平衡質(zhì)量體521外表面中的凹槽539對齊來實現(xiàn)的，該滾珠軸承536通常允許該平衡質(zhì)量體521相對于活塞筒體530滑動。為了在滾珠軸承536和凹槽539對齊時將該平衡質(zhì)量體521相對于該活塞筒體530鎖定在位，銷子538如圖6所示移動到右面，結(jié)果，該滾珠軸承536向上移動到與該平衡質(zhì)量體521上的凹槽539接合，以防止該平衡質(zhì)量體521的軸向移動。在這個位置，凸輪533在齒輪523上自由轉(zhuǎn)動，但是凸輪隨動器534被防止移動到與凸輪533接合。
參考圖7，其中與圖6實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，本發(fā)明的第六實施例減振機構(gòu)601具有凸輪633，其通常借助于銷子640剛性地鎖定于齒輪623，該銷子被扭簧641向下推動，如圖7所示，該銷子又推動滾珠軸承642到銷子640的外面以將凸輪板633鎖定于齒輪623。
為了使減振機構(gòu)601停止作用，克服壓縮彈簧643的作用將銷子638推到左面，如圖7所示，以便使銷子640向上移動因此滾珠軸承642能夠容納在銷子640的窄部644。結(jié)果，凸輪633能夠在齒輪623上自由轉(zhuǎn)動，因此，凸輪633不移動凸輪隨動器634。因此平衡質(zhì)量體621不相對活塞筒體630移動。
圖8示出本發(fā)明的第七實施例，其中與圖7實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示。該減振機構(gòu)701具有平衡質(zhì)量體721，其設(shè)置在鄰近活塞筒體730的室750中。錘活塞720由安裝在驅(qū)動軸752(該驅(qū)動軸752連接于電機)上的擺動板751往復驅(qū)動，并且該錘活塞720在活塞筒體730內(nèi)的移動引起活塞筒體730和連接該活塞筒體730與室750的槽753內(nèi)的空氣移動，從而引起平衡質(zhì)量體721與錘活塞720基本反相的移動。
參考圖9，其中與圖7實施例相同的零部件用相同的但增加200的附圖標記表示，凸輪833安裝于齒輪板823，并且凸輪隨動器834安裝于樞轉(zhuǎn)臂860。樞轉(zhuǎn)臂860繞樞軸銷861樞轉(zhuǎn)，并且被彈簧835推動到與凸輪833接合。平衡質(zhì)量體821通過銷子862以可滑動方式安裝于活塞筒體830，并且錘活塞820通過曲柄臂831和偏心銷822安裝于齒輪823。該錘活塞820被驅(qū)動軸上的齒輪(未示出)以往復運動方式驅(qū)動，該驅(qū)動軸上的齒輪與齒輪823的齒832嚙合，并且齒輪823的旋轉(zhuǎn)和與凸輪隨動器834嚙合的凸輪833引起平衡質(zhì)量體821的往復運動，該運動的相位與錘活塞820的運動相位基本相反。
平衡質(zhì)量體821通過滾珠軸承842安裝在銷子820上，該滾珠軸承842被推動到與該銷子862下部的凹槽863嚙合，該銷子862借助于銷子840接納在平衡質(zhì)量體821的孔864中。為了使該減振機構(gòu)801失去作用，該銷子840克服壓縮彈簧841的作用被向下推動，使?jié)L珠軸承842與銷子862的凹槽863脫離。這使得銷子862能夠在該平衡質(zhì)量體821的孔864自由滑動。
本發(fā)明第九實施例的緊湊的減振機構(gòu)901示于圖10，其中與圖9實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示。錘活塞920被齒輪板923驅(qū)動，該齒輪板923具有與驅(qū)動軸911上的齒輪914嚙合的齒932。凸輪933剛性地安裝在齒輪923上并且被凸輪隨動器板934的內(nèi)表面嚙合。該凸輪隨動器板934通過銷子970連接于平衡質(zhì)量體921，該平衡質(zhì)量體形成活塞筒體930的一部分，因此凸輪933的旋轉(zhuǎn)引起平衡質(zhì)量體921沿軸向的振動。
為了使該減振設(shè)備901失效，凸輪隨動器板934如圖10所示向下移動以便使凸輪隨動器板934的凸輪表面與凸輪933脫離。以這種方式，齒輪板923的旋轉(zhuǎn)不引起平衡質(zhì)量體921的軸向移動。
參考圖11，其中與圖10實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，凸輪隨動器1034用彈簧(未示出)推動到與凸輪1033相嚙合并且由軛板1075支撐，該軛板繞樞軸1076樞轉(zhuǎn)并且經(jīng)銷子1070連接于形成活塞筒體1030一部分的平衡質(zhì)量體1021。凸輪隨動器由壓縮彈簧1077偏置到與凸輪1033相嚙合，并且減振設(shè)備1001克服壓縮彈簧1077的作用，通過將平衡質(zhì)量體1021移動到圖11所示的左邊而失效。
圖12示出本發(fā)明的第十一實施例，其中與圖11實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示。凸輪1133經(jīng)具有軸承1180的孔安裝于銷子1181，使得曲柄1182的旋轉(zhuǎn)引起凸輪1133繞旋轉(zhuǎn)軸1183的旋轉(zhuǎn)。軸承1184安裝在筒體殼體的1121的銷子1170上，使得當該筒體殼體1121沿箭頭D方向被推動時，該軸承1184與凸輪1133的圓周表面相接觸。因此，由于曲柄1182旋轉(zhuǎn)驅(qū)動活塞1120，引起安裝成用于相對該工具殼體(未示出)可滑動的筒體殼體1121移動，其相位與活塞1120相反?；钊?120在筒體1121內(nèi)的移動引起錘頭1169的移動。錘擊件1186用彈簧1187安裝于筒體殼體1121的端部，并具有安裝在槽1189內(nèi)的O形環(huán)1188，和其端部1191上的一對O形環(huán)1190。
筒體1121以這樣的方式安裝于殼體，使得當該工具與工件(未示出)脫離時，錘擊件1186與筒體殼體1121的端部被壓縮彈簧1187分開，因此，該錘頭1169不與錘擊件1186接觸。在這種情況下，軸承1184不被推動到與凸輪1133接合，因此，筒體殼體1121不振動。當該工具接合工件時，錘擊件1186克服彈簧1187的力被推動而與筒體殼體1121的端部接觸，并且軸承1184被推動與凸輪1133的表面接觸。結(jié)果，活塞1120的往復運動引起錘頭1169的往復運動，該錘頭在其沖程的末尾接觸錘擊件1186，并且筒體殼體1121以與活塞1120反相的方式被驅(qū)動。在工具與工件的脫離的時候，筒體1121沿與圖12所示的箭頭D相反的方向被推動，并且通過O形環(huán)1188與筒體殼體接合，錘擊件1186被保持在與筒體殼體1121的端部脫離嚙合的位置。結(jié)果，當工具與工件脫離時，減振設(shè)備自動失效。
圖13A和13B示出圖12所示減振設(shè)備的性能模擬，并且模擬的結(jié)果示于圖14。沒有起動減振設(shè)備所產(chǎn)生的振動(16.5米/秒2)與起動減振設(shè)備時所產(chǎn)生的振動(6.5米/秒2)的比較表明圖12所示的設(shè)備減少振動約60％。
圖15示出本發(fā)明的第十二實施例，其中與圖12實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示。在其一端具有大致圓形孔1235的凸輪隨動器1234環(huán)繞凸輪1233的表面并安裝于該凸輪表面，并且由環(huán)繞軸1238的軸承1236、1237保持在該凸輪表面周圍的位置，該軸1238被齒輪1239驅(qū)動。該齒輪1239還經(jīng)臂1220a驅(qū)動活塞1220。在與圓形孔1235相對的凸輪隨動器1234端部的孔1240安裝于筒體1221下表面上的銷子1270，使得經(jīng)臂1220a驅(qū)動活塞1220的軸1238的旋轉(zhuǎn)還引起凸輪表面1233的旋轉(zhuǎn)，凸輪表面1233的旋轉(zhuǎn)又引起孔1240和銷子1270的往復運動。這又導致筒體1221的線性往復運動，其相位與活塞1220的往復運動反相。
在圖15的設(shè)備中，當該工具鉆頭(未示出)與工件(未示)脫離時，該凸輪隨動器1234不與凸輪表面1233或銷子1270脫離，因此，減振機構(gòu)總是開起，由減振機構(gòu)引起的振動是容許的。但是，圖15的實施例的優(yōu)點在于最大限度地使用現(xiàn)有的零部件并且簡化該設(shè)備的結(jié)構(gòu)，同時還使該設(shè)備的結(jié)構(gòu)緊湊。
現(xiàn)在參考圖16和圖17，其中與圖15實施例相同的零部件用相同的但增加100的附圖標記表示，本發(fā)明的第十三實施例與圖15的實施例的不同之處在于，具有大致圓形孔1335的凸輪隨動器1334安裝于設(shè)置在該活塞筒體1321內(nèi)表面的銷子1370上。如在圖17清楚可見的，小子1370設(shè)置在活塞筒體1321內(nèi)，因此，銷子1370位于活塞1320后面在該活塞1320最后部的位置上。這使得該設(shè)備比其他實施例具有更加緊湊的結(jié)構(gòu)。
凸輪隨動器1334的另一種結(jié)構(gòu)示于圖16，其中，在凸輪隨動器1334的前端的孔1340由大致U形槽口1350所替代，該U形槽口1350用于接合設(shè)置在活塞筒體1321上的銷子1370。當該工具以與圖12的實施例類似的方式與工件(未示出)脫離時，該槽口1350通過偏置裝置(未示出)使銷子1370能夠與凸輪隨動器1334脫離，以便使該減振設(shè)備失效。當工具鉆頭被推動到與工件接合時，凸輪隨動器1334被推動到與銷子1370接合，因此銷子1370通過該孔1340的整個路徑接納在槽口1350中。
參考圖18，其中與圖6實施例相同的零部件用相同的但增加900的附圖標記表示，圖18示出用于動力錘的減振設(shè)備1401，該動力錘具有在活塞筒體1430中往復滑動的錘活塞1420。該錘活塞1420經(jīng)桿1431和銷子1422以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝在齒輪1423上，齒輪1423安裝在軸承1425中并具有齒1432。另一個臂1452經(jīng)樞軸1450安裝在齒輪1423上，使得齒輪1423繞軸1424的旋轉(zhuǎn)引起臂1431和1452相互以相反的相位振動。臂1452經(jīng)銷子1456以可樞轉(zhuǎn)的方式安裝在套筒1458上，該套筒以可滑動的方式安裝在活塞筒體1430的外表面上。
平衡質(zhì)量體1460圍繞該套筒1458的外表面并經(jīng)由彈性O(shè)形環(huán)1462和壓縮彈簧1464可滑動地安裝在該套筒1458的外表面。該彈簧1464抵靠凸緣1466，該凸緣1466由簧環(huán)1468所約束，以將平衡質(zhì)量體1460朝著彈性O(shè)形環(huán)1462推動。
下面將描述圖18所示的減振設(shè)備1401的操作。
當通過將驅(qū)動軸(未示出)與齒輪1423上的齒1432嚙合，使齒輪1423繞軸1424旋轉(zhuǎn)時，臂1431和1452相互沿相反的方向移動。在錘活塞1420移動到如圖18所示的左面時，形成在錘活塞1420和錘擊件1469形式的移動質(zhì)量體之間的空間1470內(nèi)的空氣彈簧被初始地壓縮，直到被壓縮的空氣彈簧以本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的方式使錘擊件1469移動到左面。以這種方式，錘活塞1420向圖18的左面移動和隨后的錘擊件1469向左面的運動之間稍有滯后。
同時，臂1452向圖18所示的右面移動套筒1420。在套筒1458向右移動的時候，它開始相對于平衡質(zhì)量體1460向右移動，因此，壓縮彈簧1464起初被壓縮，然后平衡質(zhì)量體1460開始與套筒1458一起向右移動。換句話說，套筒1458初始向右移動，并且稍稍滯后之后該套筒1458和平衡質(zhì)量體1460向右移動，以平衡錘活塞1420僅僅向左的初始移動，接著，稍稍滯后之后，錘活塞1420和錘擊件1469向左移動。可以理解的是，通過適當?shù)剡x擇壓縮彈簧1464的張力特性，套筒1458和平衡質(zhì)量體1460的運動之間的滯后能夠等于該錘活塞1420和錘擊件1469的運動之間的滯后，因此該機械壓縮彈簧1464模擬空間1470中的空氣彈簧的行為。通過更密切地匹配錘活塞1420和錘擊件1469的行為，該設(shè)備中的振動進一步減小。
參考圖19B，詳細示出本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的具有常規(guī)結(jié)構(gòu)的圖8的擺動軸承裝置。擺動板751經(jīng)軸承760安裝在軸752上，當軸752繞起縱軸754旋轉(zhuǎn)時，以使該擺動板751能夠相對于軸752旋轉(zhuǎn)。該擺動板751具有指狀物755，其用于嚙合活塞720的臂和設(shè)置成與指狀物762直徑地相對的平衡質(zhì)量體764。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將會理解，當軸752繞其縱軸754旋轉(zhuǎn)時，引起指狀物762沿該設(shè)備縱軸以往復方式移動，以便引起錘活塞720在活塞筒體730內(nèi)的往復運動。
參考圖19A，改進的擺動軸承結(jié)構(gòu)具有經(jīng)軸承754a安裝在軸752a上擺動板751a。該擺動板具有指狀物762a和平衡質(zhì)量體764a。該平衡質(zhì)量體764a的質(zhì)量大于圖19B的平衡質(zhì)量體764的質(zhì)量，并且圖19A的平衡質(zhì)量體764a相對于指狀物762a以不同于180度的一定角度設(shè)置。結(jié)果，圖19A的擺動軸承所產(chǎn)生的振動能夠更密切地匹配包含該擺動軸承的錘設(shè)備在運行中的特征，因此，通過適當?shù)剡x擇平衡質(zhì)量體764a的質(zhì)量和角位置，該擺動軸承產(chǎn)生的振動能夠最小化。
本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當明白，上述實施例僅以舉例方式進行描述，而沒有任何限制性的意義，并且在不脫離由權(quán)利要求限定的本發(fā)明的范圍的情況下可以進行各種變化和修改。
權(quán)利要求
1.一種動力工具，其包括-殼體；-驅(qū)動件；-設(shè)置在該殼體中的電動機，所述電動機用于使所述動力工具的一個工作件產(chǎn)生往復運動；以及-設(shè)置在所述殼體上的減震裝置，所述減震裝置包括至少一個可被驅(qū)動質(zhì)量體，所述可被驅(qū)動質(zhì)體在受電動機驅(qū)動時能夠進行往復式運動，從而對因為所述可自由移動質(zhì)量體相對于殼體進行的往復運動而引致的震動作至少部分抵銷；其中，至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體能受至少一個所述第一工作件所移動的空氣所驅(qū)動。
2.一種如權(quán)利要求1的動力工具，其中，所述至少一個第一工作件為一活塞。
3.一種如權(quán)利要求2的動力工具，其中所述活塞位于一筒體內(nèi)。
4.一種如權(quán)利要求3的動力工具，其中至少一個可驅(qū)動質(zhì)量體處于一個經(jīng)過一通道與所述筒體相連接的腔室內(nèi)，其中活塞在所述筒體內(nèi)的移動引致所述通道及所述筒體內(nèi)的空氣運動。
5.一種如權(quán)利要求4的動力工具，其中至少一個所述可驅(qū)動質(zhì)量體與所述活塞的運動反相進行。
6.一種如權(quán)利要求1的動力工具，其中所述驅(qū)動件包括一接合部分以及至少一個抗衡質(zhì)量體，其中所述驅(qū)動件安裝于一轉(zhuǎn)軸，從而使轉(zhuǎn)軸在旋轉(zhuǎn)時引致所述接合部分作往復運動，其中至少一個所述抗衡質(zhì)量體處于一個離開所述接合部分直徑相對的位置。
7.一種如權(quán)利要求6的動力工具，其中所述驅(qū)動體還包括一安裝于轉(zhuǎn)軸上的環(huán)狀體，其中所述接合部分為修長形狀并從所述環(huán)狀體伸延。
全文摘要
一種與具有錘活塞(520)的錘工具一起使用的減振設(shè)備(501)。該錘活塞(520)由齒輪(523)繞軸線(524)的旋轉(zhuǎn)引起在筒體(530)中的往復運動，該錘活塞(520)經(jīng)活塞臂(531)和樞軸銷(522)安裝在齒輪(523)上。該錘活塞的往復運動引起移動質(zhì)量體(569)沿筒體(530)被驅(qū)動，以將錘擊動作傳遞給該工具的鉆頭。該齒輪(523)通過驅(qū)動軸(511)上的齒輪(514)嚙合齒輪(523)圓周上的齒輪齒(532)而繞軸線(524)旋轉(zhuǎn)，該驅(qū)動軸(511)由該工具的電機引起旋轉(zhuǎn)。
文檔編號F16F15/28GK101088710SQ20071010657
公開日2007年12月19日 申請日期2004年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月21日
發(fā)明者邁克爾·什特爾馬, 海因茨-沃納·法茨 申請人:百得有限公司