专利名称：手持式磨削工具机及其振动脱耦的装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及根据独立权利要求的前序部分的手持式磨削工具机及手持 式磨削工具机的振动脱耦的装置。
背景技术：
手操纵的电动磨削工具机，例如平板砂磨机(Schwingschleifer)，偏心 砂磨机，5砂磨机(Deltaschleifer)等具有一个刀具承载件，该刀具承载件 例如可在一个平面中圆形地运动。在这种手操纵的磨削工具机工作时由于 工作机的振荡特性使得尤其是在手把的区域中形成使人不舒服的振动。这 种振动将导致操作者很快地疲倦及导致握持力的下降。尤其在长时间工作 的情况下可使操作者受到增高的对健康的危害。为了达到良好的振动阻尼 及足够的导向刚度，根据现有技术已公知了各种振动脱耦系统。通常刀具 承载件的偏心运动质量通过至少一个平衡重量静态地和/或动态地形成很 小的整体不平衡，以减小尤其是手把上的振动。
此外公知了提高整个装置的质量，以便使可感觉到的振动尽可能小。 但该方式的缺点是使用该手持式磨削机工作，尤其在墙壁上或头顶上工 作时由于其重量大而变得困难。
发明内容
在根据本发明的手持式磨削工具机、尤其是平板砂磨机中，至少一个 手把通过至少一个振动脱耦元件与壳体相连接。在此情况下在壳体中设有 至少一个驱动单元，用于驱动板状的刀具承载件，在刀具承载件上固定一 个设置在磨削板平面中的磨削板。刀具承载件在工件上的、对于磨削所需 的压紧力可由操作者通过手把导入。通过由操作者对压紧力的改变可控制 磨削过程，其中，压紧力越大，工件越强地被加工，反之亦然。压紧力沿 着基本上与磨削板平面垂直的力方向施加。手把以有利的方式设置在磨削板平面的上方。通过所提出的方案将有利地使壳体与手把脱耦，由此减小 手把上使人感到不舒服的振动。
根据本发明的振动脱耦元件具有固有弹性及在一个优选实施形式中具 有弯曲弹性地构成。特别优选地，振动脱耦元件包括一个中间件与两个垂 直于该中间件地布置的侧面柱元件，这些柱元件可包括多个分柱。通过该 构型可有利地有助于弯曲回弹的特性。优选地，柱元件至少由一种硬的材
料，如聚甲醛(POM)，聚酰胺6 (PAG)，聚碳酸酯(PC)，钢或锌等构成。
柱元件在未负载状态中优选垂直于磨削板平面及平行于所述力方向地 设置。由于柱元件的弯曲弹性可使位于其端部的接收装置彼此相对磨削板 平面平行地运动。柱元件通过其专门的几何构型具有与垂直于柱元件纵轴 线的变形相关的弹性，由此它们可有利地补偿手把与壳体或工具机的余下 部分之间的相对运动。
在一个优选实施形式中，柱元件在其一个自由端部上被固定在手把的 手把侧的接收装置中及在另一自由端部上被固定在壳体的驱动侧的接收装 置中。尤其是柱元件可以优选无间隙地夹持或旋拧在相应的接收装置中。
在一个变换的实施形式中，柱元件可为手把的一部分及例如在一个端 部上被一体地注射成形在手把上。然后该柱元件可以以其另一 自由端部固 定在包含手把的壳体件的驱动侧的接收装置中，优选无间隙地夹持或螺纹 连接。
在另一变换的实施形式中，柱元件可为驱动侧的壳体的一部分。在此 情况下，柱元件例如可用一个端部一体地注射成形在驱动侧的壳体上及用 其另一自由端部例如通过夹持连接或螺丝连接固定在手把中。
可以提出，在负载状态下手把与壳体这样地脱耦，即，振动脱耦元件 的柱元件受拉应力。随着压紧力的增长或随着柱元件中拉应力的增大，手 把相对壳体的侧向偏移将有利地变得困难，这将导致有利的脱耦。为了磨 削操作者在力方向上加在手把上的所需压紧力有利地在连接部件中主要引 起拉力负荷。因此随着工件上压紧力的增大有利地使手把与壳体之间的脱 耦下降，由此在该负荷增强时改善了工具机的导向及其操作性。因此尽管 由于工件与刀具承载件之间的交互作用使反作用力增大仍可保证对工具机 的有针对性的控制。由此可有利地实现特别好的、确定的及精确的工具机导向，并同时也可实现有利的振动脱耦。如果操作者的合成压紧力不与偏 心件的旋转轴线一致，则这可导致振动脱耦元件中不均匀的拉力负荷及由 此导致不均匀的径向脱耦，这补偿了同样不均匀的磨削反作用力。
在一个变换的实施形式中，手把在负载状态下与壳体这样地脱耦，艮口， 振动脱耦元件的柱元件受压应力，以便由此减弱手把与壳体之间的脱耦。
在根据本发明的另一变换的实施形式中，振动脱耦元件构造成体积稳 定的及有利地在未负载状态中具有点对称的横截面，在此情况下，弹性的、 尤其是橡胶弹性的振动脱耦元件的材料在负载状态中侧向地偏移。
振动脱耦元件有利地构造成环形件，例如O型密封圈，其中，环形件 有利地位于与磨削板平面平行的平面中以及也可具有与环形不同的形状， 例如椭圆环形状。在此情况下环形件通过至少一个由壳体件与驱动单元的 壳体构成的振动脱耦元件接收装置来保持，其中，振动脱耦元件接收装置 在手持式磨削工具机的已组装状态中具有用于环形件的同心的支承面。这 些支承面以有利的方式至少部分地与磨削板平面平行地设置，使得可直接 传递与磨削板平面垂直的力，即轴向力。这些支承面合乎目的地至少部分 地与磨削板平面成一个角度地设置，使得也可将与磨削板平面平行的力、 即径向力由手把传递到手持式磨削工具机的其余部分上。有利地，在未负 载状态中以一个角度设置的侧向上的支承面的对称轴线与环形件的对称轴 线重合。在所述壳体件及驱动单元的壳体上各设置至少一个侧向上的支承 面及一个与磨削板平面平行的支承面。在此情况下，环形件被夹持在所述 壳体件或手把与驱动单元的壳体之间。当然也可考虑具有两个环形件的手 持式磨削工具机，在此情况下，每个环位于一个自己的振动脱耦元件接收 装置中。有利地，构造在壳体上的支承面之间的角度在圆周上变化，而构 造在壳体件上相对的支承面总是与之平行地定向。
在负载状态下手把这样地与壳体脱耦，即，至少一个环形件至少部分 地受压应力。轴向的负荷将导致环形件的材料的侧向或径向的偏移，由此 使手把的径向偏移变难。这意味着，随着压紧力的增大引起手把与磨削机 其余部分之间脱耦的减弱或者说耦合的增强。
通过环形件引起的环绕的径向上的预负荷导致手把处在手持式磨削工 具机上的一中立位置中。手把可近似弹簧弹性地在与磨削板平面平行的平面中围绕该中立位置振动。在此情况下，径向偏移将通过振动脱耦元件或 环形件导致相反方向的、至中立的原始位置中的回复力。因此可实现手把 相对磨削机的其余部分在与磨削板平面平行的平面中的脱耦。
如果操作者的合成压紧力不与环形件或侧向上的支承面的中心轴线相 一致，则这导致环形件的不均匀变形及由此导致不均匀的径向上的脱耦， 这补偿了同样不均匀的磨削反作用力。
根据本发明的振动脱耦装置的各种实施形式不仅对稳定性及操作舒适 性，而且对工具机的导向及可操作性都具有有利的影响。此外还得到一个 优点，即，当工具机不小心跌落到地上时，在撞击到手把时，位能的一部 分转换成柱元件或环形件的变形能量。
特别有利的是，振动脱耦装置的这两个实施形式同时在一种装置/手持 式磨削工具机中实现，g卩，振动脱耦装置包括至少一个柱元件及至少一个 环形件。
本发明的其它构思，实施形式及优点可从以下借助附图所示的本发明 实施例的说明中得到，而不依赖于权利要求书中的概括，其普遍性也无限 制。
附图表示
图l:根据本发明的手持式磨削工具机的第一优选实施形式的一个截面
图，
图2:手持式磨削工具机的第一优选振动脱耦装置的细节图， 图3:根据本发明的手持式磨削工具机的第二优选实施形式的一个截面 图，及
图4:手持式磨削工具机的第二优选振动脱耦装置的局部视图。
具体实施例方式
在附图中相同的零部件均用相同的标号指示。
图1中表示手持式磨削工具机的一个优选的实施形式，它构造成平板 砂磨机及具有一个壳体11，在该壳体中以通常的方式设有板形刀具承载件13的驱动单元12，其中，驱动单元12与偏心件35形成动力连接。在刀具 承载件13上固定着磨削板14，该磨削板通过偏心件35被驱动而进行圆形 运动。作为驱动单元12可使用气动式涡轮机或吸气式涡轮机或DC电动机。
此外，在壳体ll中设有一个用于驱动单元12排气的电动鼓风器34。 在刀具承载件13与壳体11之间设有一个抽吸罩36，在该抽吸罩中设有尘 屑通风器37。刀具承载件13通过振动腿38固定在抽吸罩36上。为了减小 振动，设有一个平衡重量，它是偏心件35的一部分及未进一步示出。在一 个未示出的变换实施形式中该平衡重量也可为尘屑通风器37的一部分。
在磨削板平面16的上方相对磨削板14大致中间地设有手把10，该手 把由圆形手把状的厚块构成。刀具承载件13作用在工件上的、为了磨削所 需的压紧力可由操作者通过手把10导入及沿着力方向17传递，该力方向 垂直于磨削板平面16。手把10具有一个基本上环绕的槽形的指沟39，它 供操作者的手指更好地握持。圆形手把状的手把10与指沟39的组合用于 更好地操作该工具机。第二手把件41构造成闭合的及原本用于另一只手对 工具机的握持及操纵。在手把件41的下面设有一个接通-关断开关42。由 第二手把件41中导出用于电源的电缆43。
包含手把10及手把件41的壳体件19与包含驱动单元12的壳体11彼 此分开地构成及根据本发明通过至少一个振动脱耦元件18相互连接。
图2中详细地示出该振动脱耦元件18。振动脱耦元件18包括一个中间 部分20及两个侧面上的与中间部分20垂直地设置的具有弯曲弹性的柱元 件21， 22。该振动脱耦元件18总地构造成U形。
振动脱耦元件18合乎目的地至少部分地由一种硬的材料，如聚甲醛， 聚酰胺6，聚碳酸酯，钢或锌构成。柱元件21， 22各包括三个分柱27， 28， 29， 31， 32， 33，由此使柱元件21， 22的弯曲回弹的特性增强。
一个变换的、未示出的振动脱耦元件18由分柱元件27， 28， 29， 31， 32， 33中的至少一个组成。
图1中表示手持式磨削工具机的未负载的状态，其中，柱元件21， 22 垂直于磨削板平面16及平行于力方向17地设置。在近离磨削板的自由端 部23上柱元件21， 22固定在手把10的手把侧的接收装置25中。在远离 磨削板的自由端部24上柱元件21， 22可固定在壳体11的驱动侧的接收装置26中，尤其是通过夹紧连接或螺纹连接来固定。
柱元件21， 22由于其几何构型具有与在垂直于力方向17、即垂直于柱 元件21， 22的纵轴线40的变形相关的弹性。但沿柱元件纵轴线40可传递 压力或拉力载荷。杆形的柱元件21, 22在无负荷状态中几乎平行于力方向 17地定向及由此垂直于磨削板平面16。
如果现在在开机的状态中通过手把10， 41在磨削板14上施加压力以 便开始磨削过程，则该压力引起柱元件21， 22中的拉应力。随着柱元件21， 22中拉应力的增大或磨削板14的压紧力的增大使手把IO相对壳体11的侧 向偏移变难及由此减小了手把IO相对磨削机余下部分的脱耦。由此使手把 10， 41的壳体件19沿力方向17被向下拉，并且使手把IO相对壳体11的 侧向偏移变难。因此减小了手把10在负荷状态中的振动幅值。但同时也减 小了手把10相对壳体11或手持式磨削工具机的余下部分的脱耦。这种在 磨削板压紧力增大时脱耦的减小将导致工具机更好的导向及可操作性。
图3表示构造成平板砂磨机的手持式磨削工具机的第二优选实施例。 该实施例基本上相应于图1中的手持式磨削工具机，其与图1中的手持式 磨削工具机的区别在于设有另一构型的振动脱耦装置。为此，壳体ll在 其近离手把10的端部区域中具有一个环形的径向凸缘51，该径向凸缘在其 外部区域52上具有一个上支承面53及一个下支承面54，这两个支承面基 本上与力方向17垂直地定向。在近离壳体11的内部区域55上径向凸缘51 具有一个上支承面56及一个下支承面57，它们各相对于支承面53及54 成一个角度地定向并且过渡到支承面53及54中，其中，该内部区域55具 有基本上楔形的、径向上向外变小的带有与磨削板平面平行的对称轴线的 横截面。在另一有利的实施形式中，支承面56与57之间的角度在圆周上 上变化，其中，相对的支承面56， 63及57， 66始终彼此平行地定向。
在本实施形式中，壳体件19分为两部分，由此它由两个壳体件部分19' 及19"构成。壳体件部分19'具有一个环形的凸缘60，该凸缘在其自由端 部61上具有支承面62以及与该支承面62相连接的支承面63，该支承面 62与壳体11的径向凸缘51的上支承面53平行及同轴地设置，该支承面 63过渡到支承面62并与壳体11的径向凸缘51的支承面56平行及同轴地 设置，从而支承面53， 56与62， 63同心地及彼此隔开距离地设置。壳体件部分19"也具有一个环形的凸缘64，在该凸缘上构造有支承面65及66， 它们与支承面54及57同心地设置。
在此情况下，支承面53， 56， 62及63以及支承面54， 57， 65及66 分别构成振动脱耦元件接收装置67与68。在每个振动脱耦元件接收装置 67， 68中设置了一个弹性的优选体积稳定的、作为振动脱耦元件71的环形 件69或70，该环形件具有点对称的圆形横截面。在此情况下，环形件69 及70或环69及70被夹持在相应的壳体件部分19'或19"与壳体11的径向 凸缘51之间。
图4表示图3中振动脱耦装置的一个局部的细节图。轴线80是磨削板 平面16的一个法线及可等同于驱动单元12的旋转轴线18和/或环69或支 承面56， 63的对称轴线，支承面56相对轴线80的距离在不必每个点上都 相等，而是在圆周上可以变化。在中立状态中，这就是说在工具机未开机 及没有力作用在力方向17上的情况下，力求支承面56及63的对称轴与环 69的对称轴相重合。这也适用这里未示出的支承面57及环70。
在工作期间，支承面62将来自手把10的轴向的或平行于力方向17施 加的压紧力通过环69传递到壳体11的径向凸缘51的支承面53上。
支承面63将来自手把10的径向的、即与轴线80垂直的力通过环69 传递到壳体ll的径向凸缘51的支承面56上。支承面62及53例如可构成 锥形。支承面53， 56， 62及63没有完全地包围环69的横截面及不与环69 向着它们的表面相重合。
通过相应地确定环69和/或70和/或振动脱耦元件接收装置67及68的 尺寸可实现环69的环绕的径向上的预载荷，这导致手把10相对手持式磨 削工具机的余下部分的中立位置。因此手把10可-类似弹簧弹性地 - 在 一个与磨削板平面16平行的平面中振动，其中，径向上的偏移通过环69 和/或70引起相反地指向的、到中立的原始位置中的复位力。因此可实现 手把10相对手持式磨削工具机的其余部分在一个与磨削板平面平行的平面 中的有利的脱耦。
轴向上的负荷、即在力方向17上的负荷将导致环69径向体积的扩展， 由此使手把10相对手持式磨削工具机其余部分的径向偏移变得困难。这意 味着，随着压紧力的增大手把IO与手持式磨削工具机其余部分之间的脱耦减弱或耦合增强。
如果由使用者施加的压紧力的合成方向与环69或70和/或侧向上的支
承面56及63或57及66的对称轴线不一致，则导致环不均匀的增强及由 此导致不均匀的径向上的脱耦，这补偿了同样也不均匀的磨削反作用力。
并且该实施形式在跌落试验时也具有所述优点，因为当撞击在手把10 上时一部分位能转换成环69和/或70的变形能量。
当然一个有利的实施形式也可以设有多个扇环形的或锥形的振动脱耦 元件，它们设置在相应地分布在壳体11的圆周上的振动脱耦元件接收装置 中。
环69和/或70优选由一种材料，诸如聚氨酯，异戊二烯橡胶，天然橡 胶，丁二烯橡胶，丁苯橡胶，腈橡胶，丁基橡胶，硅橡胶和/或乙烯-丙烯-
二烯橡胶来制造。
权利要求
1. 手持式磨削工具机，尤其是平板砂磨机，具有至少一个设置在一壳体件中/上的手把以及一设置在一壳体中的、用于驱动一设置在一板状的刀具承载件中/上的磨削板的驱动单元，其中，该磨削板设置在一磨削板平面中，一力方向垂直于该磨削板平面，其特征在于所述手把(10)通过至少一个振动脱耦元件(18，71)与所述壳体(11)相连接。
2. 根据权利要求1的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(18， 71)具有一固有弹性。
3. 根据权利要求1或2的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(18)具有弯曲弹性。
4. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(18)包括至少一个柱元件(21， 22)。
5. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述柱元件(21， 22)包括至少一个分柱(27， 28， 29， 31， 32， 33)。
6. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述柱元件(21， 22)在未负载状态中横向于所述磨削板平面(16)地设置。
7. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述至少一个柱元件(21， 22)在一自由端部(23)上可被固定到所述手把(10)的手把侧的接收装置(25)中以及在另一自由端部(24)上可被固定到所述壳体(11)的驱动侧的接收装置(26)中。
8. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述柱元件(21， 22)的自由端部(23， 24)可彼此平行于磨削板平面(16)地运动。
9. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于在负载状态中所述手把(10)与所述壳体(11)这样脱耦，gp，所述振动脱耦元件(18)的所述至少一个柱元件(21， 22)受拉应力。
10. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述至少一个柱元件(21， 22)是所述壳体件(19)的组成部分。
11. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述至少一个柱元件(21， 22)是所述壳体(11)的组成部分。
12. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于在负载状态中所述手把(10)与所述壳体(11)这样脱耦，即，所述振动脱耦元件(18)的所述至少一个柱元件(21， 22)受压应力。
13. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(71)是体积稳定的。
14. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(71)具有点对称的横截面。
15. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件(71)构造成环形件(69， 70)。
16. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述环形件(69， 70)位于一与所述磨削板平面(16)平行的平面中。
17. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于通过所述壳体件部分(19'， 19")以及所述壳体(11)分别构造至少一个振动脱耦元件接收装置(67， 68)。
18. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述振动脱耦元件接收装置(67， 68)在组装状态中具有同心的支承面(53， 54，56， 57, 62， 63， 65， 66)。
19. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于这些支承面(53， 54， 62， 65)至少部分地与所述磨削板平面(16)平行地设置。
20. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于所述支承面(56， 57， 63， 66)至少部分地相对所述磨削板平面(16)成一角度地设置。
21. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于在负载状态中所述手把(10)与所述壳体(11)这样脱耦，g卩，所述至少一个环形件(69， 70)至少部分地受压应力。
22. 根据以上权利要求之一的手持式磨削工具机，其特征在于设置至少一个柱元件(21， 22)及至少一个环形件(69， 70)作为振动脱耦元件。
23. 手持式磨削工具机的振动脱耦装置，具有至少一个振动脱耦元件，其特征在于该振动脱耦元件(18， 71)至少部分地弹性地构成。
24. 根据权利要求23的振动脱耦装置，其特征在于该振动脱耦元件(18)包括至少一个柱元件(21， 22)。
25. 根据权利要求23或24的振动脱耦装置，其特征在于这些柱元件 (21， 22)各包括多个分柱(27， 28， 29， 31， 32， 33)。
26. 根据以上权利要求之一的振动脱耦装置，其特征在于至少这些柱 元件(21， 22)至少部分地由硬的材料、如聚甲醛、聚酰胺6、聚碳酸酯、 钢或锌构成。
27. 根据以上权利要求之一的振动脱耦装置，其特征在于所述振动脱 耦元件(71)具有点对称的横截面。
28. 根据以上权利要求之一的振动脱耦装置，其特征在于所述振动脱 耦元件(70)构造成环形件(69， 70)。
29. 根据以上权利要求之一的振动脱耦装置，其特征在于设置了至少 一个柱元件(21， 22)及至少一个环形件(69， 70)作为振动脱耦元件。
30. 根据以上权利要求之一的振动脱耦装置，其特征在于所述环形件 (69， 70)由一弹性材料、如聚氨酯、异戊二烯橡胶、天然橡胶、丁二烯橡胶、丁苯橡胶、腈橡胶、丁基橡胶、氯丁橡胶、硅橡胶和/或乙烯-丙烯-二烯橡胶构成。
全文摘要
本发明涉及一种手持式磨削工具机，尤其是平板砂磨机，具有至少一个设置在一壳体件(19)中/上的手把(10)及一个设置在一壳体(11)中的驱动单元(12)，该驱动单元用于驱动设置在板状刀具承载件(13)中/上的磨削板(14)，其中，该磨削板(14)设置在一个磨削板平面(16)中，一个力方向(17)垂直于该磨削板平面(16)。本发明提出所述手把(10)通过至少一个振动脱耦元件(18，71)与所述壳体(11)相连接。本发明还涉及手持式磨削工具机的振动脱耦装置。
文档编号B24B23/00GK101460283SQ200780020443
公开日2009年6月17日 申请日期2007年4月3日 优先权日2006年6月2日
发明者H·勒姆 申请人:罗伯特·博世有限公司