专利名称：用于具有冲击机构的手持式机械的惯性振动单元的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的手持式机械冲击装置。
背景技术：
已经公开具有冲击机构的手持式机械冲击装置。
发明内容
提出一种具有冲击机构的手持式机械冲击装置，该手持式机械冲 击装置具有至少一个单元，该单元设置用于相对于从所述冲击机构中 产生的力产生反作用力。由此可以有利地减少在具有手持式机械沖击 装置的手持式机械的外壳上的通过所述冲击机构的冲击脉冲的产生引 起的振动。所产生的反作用力和从所述冲击机构中产生的力有利地朝 相反的方向定向，从而可以在减少振动时有利地并且至少部分地抵消 所述力，并且由此对所述手持式机械的操作者来说可以特别有利地几 乎无振动地进行控制。有利的是，为此设置了在驱动单元的大的转速 范围之内或者说在所述冲击机构的高的冲击频率范围内产生反作用力 的单元，使得所产生的反作用力在此在方向和时间方面可以有利地与 所述冲击机构的压缩力相协调并且可以最大限度地减少振动。所述单 元可以构造为机械的、电的和/或磁性的和/或气动的单元并且/或者构造 为其它的对本领域的技术人员来说显得有意义的单元并且在此相对于 所述冲击机构的合力产生机械的、电的和/或磁性的以及其它的反作用 力。
此外提出，所述单元由惯性振动单元构成，由此在设计上简单地
质量时可以相对于^述冲击机构的压缩力获得通过反向"动产i的反 作用力。
此外提出，所述单元具有至少一个支撑着所述反向振动质量的弹 簧件，由此在激励所述反向振动质量之后可以有利地使所述反向振动 质量复位到静止位置或者说原始位置中，并且由此可以再度并且尤其 周期性地激励所述反向振动质量。此外，通过所述弹簧件或者说通过所述弹簧件的弹力将一个额外的力反向于所述反向振动质量的加速方 向作用于该反向振动质量，从而可以有利地提高所述单元的反作用力。 有利的是，所述弹簧件将所述反向振动质量支撑在所述手持式机械的 外壳上。
在本发明的一种有利的改进方案中提出，所述单元具有至少一个 激励件，该激励件能够借助于所述冲击机构的驱动件来驱动，由此可 以在设计上简单地使所产生的反向振动或者说所产生的反作用力与所
合。所述激励件在此可以由电的、磁性的和/或机械的激励件和/或其它 的对本领域的技术人员来说显得有意义的激励件构成。
此外提出，所述反向振动质量能够借助于所述激励件反向于所述 冲击机构的驱动方向进行激励，由此可以有利地抵消所述反作用力和 所述冲击机构的合力。
此外提出，所述激励件由偏心轮构成，从而尤其可以周期性地激 励所述反向振动质量，其中所述偏心轮优选与所述冲击机构的冲击频 率或者说与所述驱动单元的转速相耦合。
此外，如果所述激励件由气动件构成，那就可以在所述冲击机构 的压缩或者说压缩力最大的时刻进行有利地激励。优选所述由气动件
机构的冲击频率相耦合。
此外提出，所述反向振动质量布置在锤管的区域中，由此可以在 通过所述冲击机构产生振动的位置上有利地减少振动。尤其可以借助 于所述反作用力来快速抵消从所述冲击机构中产生的振动力，并且避 免长的传力行程以及随之产生的振动传播。在这方面，"锤管的区域" 应该是指在所述手持式机械冲击装置内部的区域，该区域至少部分地 沿着围绕所述锤管的圆周方向来布置并且/或者沿所述冲击机构的驱动 方向布置在所述锤管的前面和/或后面并且/或者特别有利地至少部分 地直接由所述锤管构成。此外，在至少部分地将所述反向振动质量构 造为锤管时，可以有利地省去其它的部件、结构空间、安装开销、成 本并且尤其省去所述手持式机械冲击装置的重量。
在本发明的一种另外的设计方案中提出，所述单元具有锁止单元， 该锁止单元设置用于将所述反向振动质量固定在空转位置中。由此可以在所述冲击机构的冲击锤停止或者说停留在静止位置中时有利地避 免不期望地产生大的反作用力。此外，由此可以有利地避免所述手持 式机械冲击装置的不期望的磨损，并且可以获得所述手持式机械冲击 装置的各个部件或者说单元的高使用寿命。
此外，提出一种具有手持式机械冲击装置的手持式机械，并且由 此对所述手持式机械的操作者来说以所述手持式机械冲击装置的微小 的振动和/或尤其有利地以所述手持式机械沖击装置的所产生的几乎消 失的振动来获得有利的操作舒适性。
其它的优点从以下
中获得。在附图中示出了本发明的实 施例。所述附图、说明书及权利要求包含大量的特征组合。本领域的 技术人员也会有利地单个研究所述特征并且概括出其它有意义的特征
组合。其中
图1是具有按本发明的手持式机械冲击装置的手持式机械的示意 侧视图，
图2是所述按本发明的手持式机械冲击装置的示意侧视图， 图3是所述手持式机械冲击装置的偏心轮，
图4是作为图2的替代方案的手持式机械冲击装置的从上面看的 示意图，
图5是图2的具有止挡件的手持式机械冲击装置的从上面看的示 意图，
图6是图2的具有另外的弹簧件的手持式机械冲击装置的从上面 看的示意图，
图7是一种另外的作为替代方案的具有锁止单元的手持式机械冲 击装置的示意侧视图，
图8是图7的手持式机械沖击装置连同直接布置在锤管上的锁止 单元的示意侧视图，
图9是一种另外的作为替代方案的手持式机械冲击装置的示意侧 视图，
图IO是图9的具有作为替代方案的激励件的手持式机械沖击装置 的从上面看的示意图，
图ll是一种另外的作为替代方案的具有由锤管构成的反向振动质
5量的手持式机械冲击装置的示意侧视图，并且
图12是一种另外的作为替代方案的具有用作激励件的气动件的手 持式机械沖击装置的示意侧视图。
具体实施例方式
图1示出了具有按本发明的手持式机械冲击装置10a的手持式机 械36a。所述手持式机械沖击装置10a (图2 )包括冲击机构12a和由 惯性振动单元构成的单元14a。所述沖击机构12a设置用于产生用于工 具40a的沖击脉沖，所述工具40a处于所述手持式机械36a的工具固定 座42a中(图l)。此外，所述冲击机构12a具有活塞44a、气动元件 46a、冲击锤48a和未详细示出的撞针。此外所述冲击机构12a包括锤 管32a，所述活塞44a和所述冲击锤48a按照能够沿所述沖击机构12a 的驱动方向26a进行轴向运动的方式支承在该锤管32a中。在所述活 塞44a和冲击锤48a之间布置了由气垫构成的气动元件46a (图2)。
为驱动所述沖击机构12a，由所述手持式机械36a的这里未详细示 出的并且由电动机构成的驱动单元产生驱动力矩。所述驱动单元将驱 动力矩传递给由驱动轴构成的驱动件38a，该驱动件38a垂直于所述冲 击机构12a的驱动方向26a定向(图2)。在所述驱动轴的朝向所述冲 击机构12a的端部50a上，所述驱动轴具有偏心驱动单元52a，该偏心 驱动单元52a具有不可相对转动地与所述驱动轴相连接的偏心轮54a 和栓状的偏心销56a。所述偏心销56a垂直于所述偏心轮54a的主延伸 表面58a并且垂直于所述沖击机构12a的驱动方向26a定向，并且布置 在所述偏心轮54a的处于所述偏心轮54a的由旋转轴线构成的驱动轴 线60a外部的区域中。所述偏心销56a通过所述冲击才几构12a的驱动杆 62a与所述活塞44a相连接。借助于所述冲击机构12a的偏心驱动单元 52a和驱动杆62a，在所述手持式机械36a运行时从以所述驱动轴的旋 转力矩进行的旋转运动中获得所述活塞44a的沿所述冲击机构12a的 驱动方向26a的轴向的线性运动(图2)。
所述惯性振动单元布置在所述手持式机械36a的从所述驱动轴看 与所述沖击机构12a的驱动方向26a反向的区域中。此外，所述惯性 振动单元具有反向振动质量20a、弹簧件22a和由偏心轮28a构成的激 励件24a。所述偏心轮28a通过设置用于驱动所述沖击机构12a的驱动 单元的驱动轴来驱动，并且不可相对扭转地与该驱动轴相连接。所述
6偏心轮28a具有主延伸表面64a的凸轮状的不对称的形状，所述主延 伸表面64a关于圆形的形状在中心处具有用于不可相对转动地与所述 驱动轴进行固定的空隙66a (图3)。所述惯性振动单元的偏心轮28a 或者说驱动凸轮68a和所述冲击机构12a的偏心轮54a或者说偏心销 56a沿旋转方向72a以180。的相位差围绕着驱动轴进行运转，从而在 所述冲击机构12a的偏心轮54a的偏心销56a处于指向驱动方向26a 的终端位置中时，所述惯性振动单元的偏心轮28a的驱动凸轮68a处 于反向于所述驱动方向26a的终端位置中(图2)。
借助于所述凸轮状的偏心轮28a，所述反向振动质量20a反向于所 述冲击才几构12a的驱动方向26a进4于运动。所述反向振动质量20a在此 克服弹簧件22a的弹力进行运动，其中所述弹簧件22a将所述反向振 动质量20a支撑在所述手持式机械36a的外壳70a上。在所述偏心驱动 单元52a的偏心销56a的指向驱动方向26a的终端位置的时刻，所述冲 击机构12a的由压缩力构成的最大的力18a反向于所述冲击机构12a 的驱动方向26a起作用。通过借助于所述凸轮状的偏心轮28a对所述 反向振动质量20a进行的激励产生反作用力16a，该反作用力16a几乎 在所述沖击机构12a的合力18a最大的同时达到因所述惯性振动单元 的布置而引起的最大值。所述惯性振动单元的反作用力16a在此反向 于所述冲击机构12a的合力18a，使得所述冲击机构12a的合力18a与 所述反作用力16a在所述驱动轴的区域中尽可能相互抵消并且至少降 低并且/或者避免所述手持式机械36a的所产生的振动(图2)。
所述惯性振动单元的弹簧件22a在此自动地使所述反向振动质量 20a复位到原始位置中，用于使所述反向振动质量20a在围绕着所述凸 轮状的偏心轮28a的驱动轴的旋转轴线进行周期性的旋转之后再度克 服所述弹簧件22a的弹力且反向于所述冲击机构12a的驱动方向26a 进行运动。借助于所述由驱动轴驱动的凸轮状的偏心轮28a，所述惯性 振动单元的反作用力16a与所述冲击机构12a的当前冲击频率或者说 与所述从冲击机构12a中产生的力18a的方向和时间相匹配。此外， 所述弹簧件22a在所述反向振动质量20a加速时使惯性增加并且所述 反作用力16a由此在较长的时间间隔内反向于所述冲击机构12a的合 力18a起作用。
图4到12示出了作为替代方案的实施例。基本上保持相同的部件、特征和功能在原则上用相同的附图标记来表示。但是为区分这些实施
例，给这些实施例的附图标记添加了字母a到f。以下说明基本上限于 与图1到3中的实施例之间的区别，其中关于保持相同的部件、特征 和功能可以参照对图1到3中的实施例的说明。
图4到6示出了作为替代方案的手持式机械冲击装置10b。用于对 反向振动质量20b进行激励的偏心轮28b同时设置用于驱动沖击机构 12b。此外，所述偏心轮28b具有两根布置在该偏心轮28b的相互对置 的边缘区域76b、 78b上的偏心销56b、 74b。此外，所述偏心销74b为 激励所述反向振动质量20b而在所述偏心轮28b的背向所述用于驱动 冲击才几构12b的偏心销56b的一侧上垂直于所述偏心轮28b的主延伸 表面64b延伸。
在所述反向振动质量20b上，将另外的弹簧件80b布置在指向驱 动方向26b的一侧上。该弹簧件80b实现了使所述偏心销74b以减震 方式耦合到所述反向振动质量20b上，其中所述偏心销74b具有沿所 述偏心轮28b或者i兌驱动轴的旋转方向72b的运动方向。在此，所述 偏心销74b在所述冲击机构12b中形成压缩力的时刻耦合到所述弹簧 件80b上。在所述偏心轮28b继续旋转时，所述压缩力或者说合力18b 反向于所述沖击机构12b中的驱动方向26b增加，并且同时也反向于 所述驱动方向26b挤压所述反向振动质量20b并且由此通过所述反向 振动质量20b的加速来产生反作用力16b。如果所述用于驱动所述冲击 机构12b的偏心销56b处于朝向所述冲击机构12b的终端位置中或者 说所述用于激励所述反向振动质量20b的偏心销74b处于朝向所述反 向振动质量20b的终端位置中，那就从所述冲击机构12b中产生反向 于所述驱动方向26b的最大的力18b，并且从所述惯性振动单元中产生 沿所述驱动方向26b的最大的反作用力16b,其中所述力18b和所述反 作用力16b至少部分地相互抵消。
与图4中的装置所不同的是，在图5和6中所述惯性振动单元具 有止挡件82b，该止挡件82b沿所述冲击机构12b的驱动方向26b布置 在所述另外的弹簧件80b的后面。所述止挡件82b防止所述反向振动 质量20b借助于弹簧件22b进行太大的返回运动并且使所述反向振动 质量20b定位在原始位置中用于借助于所述偏心轮28b进行再度激励。
在图6中所述止挡件82b额外地用弹簧元件84b耦合到所述反向
8振动质量20b上，用于防止所述弹簧件80b和/或反向振动质量20b不 期望地碰撞到所述止挡件82b。此外，所述反向振动质量20b借助所述 用于支撑在所述手持式机械的外壳70b上的弹簧件22b以及借助于弹 簧元件84b定位在原始位置中用于进行新的激励。
图7和8示出了按本发明的具有锁止单元34c的手持式机械冲击装 置10c，所述锁止单元34c设置用于将反向振动质量20c固定在空转位 置中。此外，在图7中所述锁止单元34c具有弹簧元件86c、锁止元件 88c、固定件90c和布置在锤管32c上的止动沐92c。所述弹簧元件86c 将所述锁止元件88c支撑在手持式机械的外壳70c上并且在凿进运行中 布置在预张紧的位置中。所述固定件90c以指向驱动方向26c的端部 94c固定地与所述止动环92c相连接并且以另 一个端部96c按照能够活 动的方式布置在所述锁止元件88c的内部。此外，所述锁止元件88c 具有沿着反向于所述驱动方向26c延伸的方向变细的空隙98c，所述固 定件90c按照能够轴向运动的方式布置在该空隙98c中。借助于所述固 定件90c沿该固定件90c的轴向方向100c进行的移动，所述锁止元件 88c由于变细的空隙98c垂直于所述固定件90c的轴向方向100c进4亍 运动。所述弹簧元件86c在所述固定件90c沿驱动方向26c移动时或者 说在从所述变细的空隙98c中移出来时使所述锁止元件88c向上运动 或者说使所述锁止元件88c朝离开所述手持式机械的外壳70c的方向 运动。 一旦所述反向振动质量20c得到最大加速并且处于和偏心轮28c 无接触的位置中，那么所述锁止元件88c就运动到布置在所述反向振 动质量20c内部的锁止空隙102c中，从而沿轴向方向100c固定所述 反向振动质量20c。所述空转位置在此与冲击机构12c的空转位置相耦 合。在所述冲击机构12c的空转位置中，所述锤管32c与所述止动环 92c—起沿驱动方向26c移动并且由此所述固定件90c沿轴向方向100c 从所述锁止元件88c的变细的空隙98c中运动出来(图7)。
如果取消所述冲击机构12c的空转位置，那么所述锤管32c就与止 动环92c —起移入正常的凿进运行位置中并且所述固定件90c就被反 向于所述驱动方向26c压入所述锁止元件88c的变细的空隙98c中。由 此克服所述弹簧元件86c的弹力将所述锁止元件88c从所述反向振动 质量20c的锁止空隙102c中压出并且借助于所述弹簧件22c将所述反 向振动质量20c置于原始位置中用于通过所述偏心轮28c进行再度激励。(图7)。
图8中的锁止单元34c与图7中的锁止单元34c的区别在于将所述 固定件90c直接布置在所述锤管32c上，该锤管32c为此具有保持件 104c。
图9和10示出了具有反向振动质量20d的手持式机械沖击装置 10d，所述反向振动质量20d圆筒状地围绕着冲击机构12d的锤管32d 来布置。所述反向振动质量20d在此被反向于所述沖击机构12d的驱 动方向26d激励用于反向振动，所述反向振动相对于所述沖击机构12d 的合力18d产生反作用力16d。所述反向振动质量20d通过弹簧件22d 支撑在手持式机械的外壳70d上，其中所述弹簧件22d布置在所述反 向振动质量20d的与所述沖击机构12d的驱动方向26d反向的端部 124d上。沿所述驱动方向26d，在所述反向振动质量20d的后面将止 挡件126d布置在手持式机械的外壳70d上，该止挡件126d在返回振 动到用于再度激励的原始位置中时使所述反向振动质量20d停止并且 防止所述反向振动质量20d不期望地继续沿驱动方向26d的方向进《亍 运动。
在图9中，所述围绕着锤管32d布置的反向振动质量20d通过与 用于驱动所述沖击机构12d的偏心轮54d不同的偏心轮28d进行激厉力 以进行反向振动。所述反向振动质量20d在此通过激励杆128d来激励， 而所述激励杆128d则通过所述偏心轮28d被置于轴向运动中。
在图10中，所述围绕着锤管32d布置的反向振动质量20d通过所 述偏心轮28d进行驱动，以驱动所述冲击机构12d。此外，所述用于激 励所述反向振动质量20d的激励杆128d具有沿驱动方向26d定向的轴 向的导向件130d。
图11示出了手持式机械冲击装置10e，该手持式机械沖击装置10e 具有惯性振动单元的由锤管32e构成的反向振动质量20e。所述反向振 动质量20e的作用原理和激励在此相应于图9中的实施方式。
图12示出了具有由气动件30f构成的激励件24f的手持式机械沖 击装置10f。此外，惯性振动单元的反向振动质量20f处于所述惯性振 动单元的外壳110f中。所述惯性振动单元的外壳nof具有圆筒状的带 有两个阀132f、 134f的形状。在所述外壳110f中，激励构造为盘状的 反向振动质量20f，以产生冲击机构12f的反向振动，使得所述反向振动质量20f相对于所述冲击机构12f的合力18f产生反作用力16f。此 外，所述反向振动质量20f通过所述外壳llOf上的弹簧件22f支撑在所 述外壳llOf上。所述两个阀132f、 134f布置在所述外壳llOf的对置的 壳壁136f、 138f上，其中所述两个阀中的一个阀132f设置用于输入空 气并且这两个阀中的另一个阀134f则设置用于排出空气。所述用于输 入空气的阀132f通过空气管路140f与所述冲击机构12f的气动元件46f 相连接。通过所述空气管路140f或者说所述阀132f，借助于所述冲击 机构12f的气动元件46f中的过压将空气导送到所述惯性振动单元的外 壳110f中，并且在所述惯性振动单元中产生过压。所述惯性振动单元 的外壳llOf中的空气过压反向于所述冲击机构12f的驱动方向26f克服 所述弹簧件22f的弹力将所述反向振动质量20f挤压到所述外壳llOf 上，从而引起相对于所述冲击机构12f产生的反作用力16f。如果所述 反向振动质量20f借助于所述过压以相对于所述惯性振动单元的外壳 llOf的最小的间距处于反向于所述驱动方向26f的终端位置中或者说 所述用于将空气排出的阀134f未被所述反向振动质量20f遮盖地处于 所述外壳llOf的具有过压的区域142f内部，那就可以将空气排放到所 述手持式机械中。这使所述反向振动质量20f沿驱动方向26f返回运动， 其中所迷用于排出空气的阀134f在为再度激励而设置的原始位置中被 所述反向振动质量20f所遮盖，从而避免在达到相对于所述冲击机构 12f的最大的反作用力16f之前将空气排出。
权利要求
1. 手持式机械冲击装置，具有冲击机构(12)和至少一个单元(14)，该单元(14)用于相对于从所述冲击机构(12)中产生的力(18)产生反作用力(16)。
2. 按权利要求l所述的手持式机械冲击装置，其特征在于，所述 单元(14)由惯性振动单元构成。
3. 至少按权利要求2所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述惯性振动单元具有相对于所述冲击机构(12)的反向振动质量(20)。
4. 至少按权利要求3所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述单元(14)具有至少一个支撑着所述反向振动质量(20)的弹簧 件(22 )。
5. 按前述权利要求中任一项所述的手持式机械冲击装置，其特征 在于，所述单元(14)具有至少一个激励件(24)，该激励件(24) 能够借助于所迷冲击机构(12)的驱动件(38)来驱动。
6. 至少按权利要求3和5所述的手持式机械沖击装置，其特征在 于，所迷反向振动质量(20)能够借助于所述激励件(38)反向于所 述冲击机构(12)的驱动方向(26)来激励。
7. 至少按权利要求5所述的手持式机械沖击装置，其特征在于， 所述激励件(24)由偏心轮(28a; 28b; 28c; 28d; 28e)构成。
8. 至少按权利要求5所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述激励件(24)由气动件(30f)构成。
9. 至少按权利要求3所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述反向振动质量(20)布置在锤管(32)的区域中。
10. 至少按权利要求9所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述反向振动质量(20)至少部分地构造为锤管(32e)。
11. 至少按权利要求3所述的手持式机械冲击装置，其特征在于， 所述单元(14 )具有锁止单元(34c )，该锁止单元(34c )用于将所述 反向振动质量(20)固定在空转位置中。
12. 具有按前述权利要求中任一项所述的手持式机械冲击装置的 手持式机械。
全文摘要
本发明涉及一种用于手持式机械的冲击机构(12)，该手持式机械具有至少一个惯性振动单元(14)，该惯性振动单元(14)用于相对于从所述冲击机构中产生的力(18)产生反作用力(16)。所述惯性振动单元具有至少一个能够借助于被驱动的激励件(38)反向于所述冲击机构的驱动方向(26)来激励的反向振动质量(20)和支撑着所述反向振动质量的弹簧件(22)，其中所述激励件(24)由偏心轮(28a、28b、28c、28d、28e)或者由气动件(30f)构成。所述反向振动质量(20)优选至少部分地构造为锤管(32e)，并且具有固定在空转位置中的锁止元件。
文档编号B25D17/06GK101535007SQ200780041828
公开日2009年9月16日 申请日期2007年9月20日 优先权日2006年11月10日
发明者J·赫克特, K·库斯帕特 申请人:罗伯特.博世有限公司