专利名称：阻尼装置、具有阻尼装置的工具机和用于制造阻尼装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据独立的权利要求的类型的用于阻尼振动的阻尼装置和用于制造阻尼装置的方法。
背景技术：
为了阻尼工具机、特别是手持式工具机中的振动，已知的是，至少一个质量体可运动地并且可通过工具机的驱动装置驱动作周期运动地设置在工具机的壳体中和/或上，使得通过在周期运动时在质量体上出现的惯性力产生一个阻尼地作用于振动的反力。此外已知的是一个在工具机的壳体中和/或上可动地设置的质量-弹簧-系统， 其具有至少一个可相对于壳体运动地支承的质量体，其中，质量体通过至少一个弹性元件、 优选弹簧元件支撑在壳体上。质量-弹簧-系统在此具有一个基本上由质量体的质量m和弹性元件的弹簧刚度k确定的谐振频率fR。一个作用在壳体上的具有接近谐振频率或其谐振的振动频率的振动激励质量-弹簧-系统振动。该质量-弹簧-系统的振动激励吸收了振动能量，由此形成阻尼效果。这样的阻尼装置也可以被称为消振器或共振阻尼器，因为它的对振动的阻尼作用显示出显著的谐振特性。由EP 1 415 768 Al已知一种具有消振质量和至少一个弹簧的消振器，其中，弹簧优选作为螺旋弹簧安置在消振质量和支撑面之间。这样的安置具有缺点特别是在消振质量和弹簧之间必须建立合适的连接。在此在该消振器的设计中，特别是弹簧元件的连接区域中的内部摩擦不利地起作用。此外通常还要设置消振质量的合适支承。
发明内容
具有独立权利要求的特征的按本发明的阻尼装置具有优点，它可特别低成本地制造，因为它包含尽可能少的零件。此外按本发明的阻尼装置的弹簧元件具有至少两个区域， 这些区域在至少一个元件特性参数和/或材料特性参数上区分开。在此，元件特性参数被特别理解为弹簧元件的实施形式的一个几何特性。材料特性参数在此特别指的是材料特性，例如原材料的弹性和/或几何尺寸，例如材料厚度。通过在从属权利要求中列举的措施取得了在独立权利要求中给出的特征的有利的扩展方案和改进方案。在一个优选的易于制造的实施形式中，按本发明的阻尼装置的弹簧元件被构造为具有弹簧线匝的螺旋弹簧。弹簧线匝在此被理解为一个段、特别是一环、优选为线材环，其基本上以一个线匝直径围绕着主延伸轴线优选360°回转地围绕螺旋弹簧的主延伸轴线延伸并在轴向上具有基本上在主延伸轴线的方向上定向的线匝螺距。线匝螺距在此被特别理解为沿主延伸轴线的弹簧线匝始端和弹簧线匝末端之间的轴向距离，也就是说经过弹簧线匝的完整一圈的轴向距离。弹簧元件被特别地通过多个弹簧线匝或者说区段的沿主延伸轴线的整队、特别是整队的连接来形成。
两个区域的弹簧线匝在此在至少一个元件特性参数和/或材料特性参数上区分开。弹簧线匝的元件特性参数在此特别指的是线匝直径、线匝螺距和/或线匝厚度。线匝厚度在此被特别理解为在垂直于环的截面中的环横截面积和/或横截面直径——例如在线材环时的线材厚度。此外材料特性参数在螺旋弹簧中被特别理解为环或者说弹簧线匝的材料的弹性、弹性模量、断裂延伸率和/或其他材料特性参数。在按本发明的阻尼装置的另一种优选的设计中，弹簧元件是渐开线弹簧。渐开线弹簧的线匝在此具有卷绕直径、线匝宽度和/或线匝厚度作为优选的元件特性参数。渐开线弹簧在此被理解为一个弹簧元件，其优选通过围绕弹簧轴线卷绕一个事先例如通过冲压制成的板材区段形成。卷绕直径在此优选被理解为基本上类似于螺旋弹簧的线匝直径。线匝宽度被特别理解为平行于弹簧轴线的线匝的板材区段的宽度。线匝厚度优选对应板材区段的厚度。在按本发明的阻尼装置的另一种有利设计中，弹簧元件是一个具有段的碟形弹簧、板簧或波纹弹簧。段在此被特别理解为碟形弹簧、板簧或波纹弹簧的区段，其通过多个区段沿着弹簧方向或者弹簧轴线的整队、尤其是整队连接构成弹簧元件。在此优选的元件特性参数特别是板或段距离、段周期跨距和/或段尺寸一例如段宽度、段厚度和/或段面积。段周期跨度在此被特别理解为沿一个弹簧轴线在段始端和段末端之间的距离。在按本发明的阻尼装置的一个特别简单并且同样有效的实施形式中，弹簧元件的第一区域被构造为弹簧区域，而第二区域被构造为质量区域。弹簧区域特别地表现出弹性。 质量区域优选地具有弹簧元件总质量的主要部分，优选地多于总质量的50%，特别是多于总质量的75%。在一个优选的设计中，质量区域相对于弹簧区域具有弹簧线匝或段的一个较密的体积密度(Volumenpackimg)。体积密度在此被特别理解为基于阻尼装置特别是弹簧元件的总体积的每单位体积中的弹簧线匝或段的数量。在一个替换的或者补充的设计中，质量区域的线匝或段比弹簧区域的线匝或段占据更大的体积份额。体积份额在此特别意味着线匝或段占阻尼装置、特别是弹簧元件的总体积的一部分。在按本发明的阻尼装置的一个优选扩展方案中规定，弹簧元件具有第三区域，其具有至少一个相对于其他两个区域变化的元件特性参数和/或材料特性参数。第三区域优选构造为固定区域，通过其可以将弹簧元件相对于壳体和/或夹紧装置夹紧。夹紧装置在此被特别理解为一个装置，其如此设计，使得弹簧元件可相对于外部坐标系固定，优选可预先夹紧地固定。在另一个优选的扩展方案中，弹簧元件对称地，特别是镜像对称地围绕中心平面构成，由此至少在质量区域的两侧设有一个弹簧区域，尤其是设有一个弹簧区域和一个夹紧区域。中心平面在此被特别理解为一个垂直于弹簧轴线的平面。这样的设计优选允许一个弹簧元件在夹紧装置中的两侧夹紧。在按本发明的阻尼装置的一个扩展方案中，在质量区域上设置至少一个质量体。 在此“在质量区域上设置”特别意味着与质量区域连接和/或在质量区域内接收和/或在质量区域上固定，特别是在旋紧、夹住、夹紧、压紧和/或粘接的意义上。该扩展方案具有优点，质量区域的总质量可以通过简单的方式被提高，以优化按本发明的阻尼系统的谐振频率和/或在质量-弹簧-系统的振荡时出现的惯性力与在使用中所需的要求的进一步匹
5配。如果按本发明的阻尼装置的至少一个弹簧元件被接收在阻尼器壳体中，那么阻尼装置可以被特别简单地作为预装配和/或预协调的组件被集成在工具机内、特别是在手操持式工具机中。在另一个方面中，本发明涉及一种工具机、特别是一种手操持式工具机，其具有至少一个按本发明的用于阻尼振动的阻尼装置。特别有利的是，按本发明的阻尼装置在此可以特别是在具有至少一个驱动装置的工具机中被用于阻尼在驱动装置中出现的振动，驱动装置被构造用于至少轴向振荡地、特别是冲击地驱动刀具。在另一个方面中，本发明涉及一种用于制造用于阻尼振动的阻尼装置、特别是用于制造消振器或共振阻尼器的方法，该阻尼装置具有一个弹簧元件，按本发明在一个第一制造步骤中通过改变弹簧元件的至少一个元件特性参数和/或材料特性参数制造弹簧区域和质量区域。通过按本发明的方法能够特别成本低廉地制造阻尼装置。在按本发明的制造方法的一个扩展方案中还规定，在第一制造步骤期间或之后， 在质量区域上或中设置、优选为安装一个附加质量。在此“安装”被特别理解为与质量区域 “连接”，优选通过压入、压紧、拧入或拧紧、粘接、钎焊、熔焊与质量区域相连接。
本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明书中详细地阐述。附图示出
图1按本发明的阻尼装置的第一实施例；
图2按本发明的阻尼装置的第二实施例；
图3按本发明的阻尼装置的第三实施例；
图4按本发明的阻尼装置的第四实施例；
图5按本发明的阻尼装置的第五实施例；
图6根据图5的第五实施例的扩展方案；
图7按本发明的阻尼装置的第六实施例；
图8按本发明的阻尼装置的第七实施例；
图9按本发明的阻尼装置的第八实施例；
图10锤钻和/或冲击锤作为具有按本发明的阻尼装置的手持式工具机的示例
图11按本发明的制造方法的流程图。
具体实施例方式图1示出一个螺旋弹簧101作为按本发明的阻尼装置99的弹簧元件100的第一实施例。螺旋弹簧99具有三个沿主延伸轴线110延伸的区域120、130、140。在根据图1的当前的例子中，区域120、130在此通过对称的方式沿着主延伸轴线110设置在区域140的两侧。螺旋弹簧101的这三个区域120、130、140在此通过其弹簧线匝122、132、142的至少一个元件特性参数区分开来。在此区域120的弹簧线匝122具有一个线匝直径D1，该线匝直径Dl小于区域130的弹簧线匝132的线匝直径D2，该线匝直径D2又小于区域140的弹簧线匝142的第三线匝直径D3。
此外弹簧线匝122、132、142至少部分地在区域120、130、140下具有不同的线匝螺距124、134、144。在区域120、140中，线匝螺距122、142在此根据图1如此被选择，使得区域120、140中的每个区域中的弹簧线匝122、142并肩贴靠。螺旋弹簧101在区域120、140 中优选卷绕成块。在此“卷绕成块”特别是被理解为，螺旋弹簧101在区域120、140中基本上不具有沿着主延伸轴线110的弹性。区域120设为固定区域，其允许弹簧元件100、101被夹紧在一个适当的接收部内。由于区域140具有大的线匝直径D3及其弹簧线匝142沿着主延伸轴线110的紧密序列，区域140包括了螺旋弹簧101的总质量M的主要份额。通过特别是包括螺旋线匝 101的总质量M的至少50%、优选至少75%的质量m，区域140形成了按本发明的弹簧元件 IOOUOl的质量区域。弹簧线匝132在此又具有一个线匝螺距134，其给予该区域130沿主延伸轴线110 的弹簧弹性。另一方面区域140作为质量区域包括一个比作为弹簧区域的区域130更密的体积密度。因此，该区域130具有弹性特性，其允许给该区域配置一个有限的弹簧常数k。 区域130由此形成一个按本发明的阻尼装置的弹簧区域。阻尼装置的固有或谐振频率wO 基本上满足
权利要求
1.用于阻尼振动、特别是手持工具机中的振动的阻尼装置(99)，该阻尼装置具有弹簧元件(100，101，102，103，104)，其特征在于，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)具有至少两个区域(130，140，230，240, 330，340，430，440)，所述区域在至少一个元件特性参数和 /或材料特性参数上区分开。
2.根据权利要求1的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100) 被构造为具有弹簧线匝(122，132，142)的螺旋弹簧(101)，并且所述元件特性参数是所述区域的线匝的线匝直径01，02，03、线匝螺距(124，134，144)和/或线匝距离。
3.根据权利要求1的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100) 是具有线匝的渐开线弹簧(102)并且所述元件特性参数是卷绕直径、线匝宽度和/或线匝厚度。
4.根据权利要求1的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100) 是具有段(330，340，430，440)的碟形弹簧、板簧或波纹弹簧(103，104)。
5.根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)的第一区域(130，230，330，430)被构造为弹簧区域 (130，230，330，430)，而第二区域(140,240,340,440)被构造为质量区域(140,240,340, 440)。
6.根据权利要求5的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述质量区域(140， 240，340,440)相对于所述弹簧区域(130，230，330,430)具有线匝(132，142，232，242)或段 (332，342，432，442)的更密的体积密度，和/或，所述质量区域(140，240，340，440)的线匝 (132，142，232，242)或段(332，342，432，442)比所述弹簧区域(130,230,330,430)的线匝或段占据更大的体积份额。
7.根据权利要求5或6的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)的质量区域(140,240,340,440)构成所述弹簧元件(100，101， 102，103，104)的总质量M的主要部分。
8.根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)具有第三区域(120)，所述第三区域具有至少一个相对于其它两个区域(130，140，230，240, 330，340，430，440)改变的元件特性参数和/或材料特性参数。
9.根据权利要求9的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述第三区域形成固定区域，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)能够通过所述固定区域相对于壳体 (160)和/或夹紧装置被夹紧。
10.根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)对称地、特别是镜像对称地围绕中心面构造，使得至少在所述质量区域(140，240，340，440)的两侧上设有一个弹簧区域(130，230，330，430)、 特别是弹簧区域(130)和固定区域(120)。
11.根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，在所述质量区域(140,240,340,440)上设有至少一个质量体(150，152，250，350，450)。
12.根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)，其特征在于，在阻尼器壳体(160)中接收至少一个弹簧元件(100，101，102，103，104)。
13.工具机、特别是手操持式工具机，具有至少一个根据以上权利要求中至少一项的用于阻尼振动的阻尼装置(99)。
14.用于制造具有弹簧元件(100，101，102，103，104)的用于阻尼振动的阻尼装置(99) 的方法(500)，其特征在于，在一个第一制造步骤(502)中通过改变所述弹簧元件(100， 101，102，103，104)的至少一个元件特性参数和/或材料特性参数来制造弹簧区域(130， 230，330，430)和质量区域(140，240，340，440)。
15.根据权利要求14的方法(500)，其特征在于，在另一个步骤中在所述质量区域 (140，240，340，440)上安装质量体(152)。
全文摘要
本发明涉及一种用于阻尼振动、特别是手持工具机中的振动的阻尼装置(99)，该阻尼装置具有弹簧元件(100，101，102，103，104)。本发明建议，所述弹簧元件(100，101，102，103，104)具有至少两个区域(130，140，230，240，330，340，430，440)，所述区域在至少一个元件特性参数和/或材料特性参数上区分开。
文档编号F16F7/116GK102597566SQ201080049879
公开日2012年7月18日 申请日期2010年9月20日 优先权日2009年11月3日
发明者C·克普夫, G·施莱萨克, G·迈克斯纳, M·魏斯, P·海嫩, R·哈恩 申请人:罗伯特·博世有限公司