专利名称：带有转速下降的工具及其操作方法
技术领域：
本发明涉及一种由内燃机驱动的工具，例如尤其是冲击钻或破碎锤之类的冲击设
备、轨道式道碴夯实机或者另一设备，其中操作者必须朝已定义的方向施加作用力。本发明 还涉及用于此类工具的操作方法。
背景技术：
冲击设备通常具有汽油驱动的内燃机，该内燃机驱动冲击机构。该冲击作用被传 递到相应的工具上，以便达到期望的工作效果。在此情况下，通常在两种转速范围中使用这 些冲击设备。人们将其区分成空载运行与全载运行。全载运行对应于在其中设备以预定方 式工作的操作方式。 操作者可借助安置在手柄中的油门操纵杆来选择内燃机的操作方式并且因此在 空载与全载之间进行选择。如果冲击设备被卸载并且尤其是冲击机构不再被加载，例如 在移动冲击设备时或者从地面提起冲击设备时，那么油门操纵杆通常会保留在全负载位置 中，因为操作者仍保持对其按压。那么，节流阀就保持完全打开。在此工作状态中，仅细微 地减轻了发动机的损耗功率。如果没有采取控制措施，那么发动机可能旋转至其最大转速， 该最大转速最终只能通过发动机内部的气体动力学来限制。但是，达到最大转速会导致发 动机、离合器以及受驱动部分的使用寿命的縮短以及高的振动负载和过多的噪声负载。出 于此原因，借助点火来限制转速是已知的。在高于额定转速(工作转速)时，朝延迟点火的 方向来调节点火时刻。如果此调节还不够，那就至少间歇性地进行点火。此功能被存储在 点火中的特征曲线中并且用于转速限制。 尤其在各个工作节拍期间进行点火时，未经燃烧的燃料通过排气管进入周围环 境。如果根据废气规定在排气管中设置了催化剂，那么未经燃烧的燃料会积聚在催化剂中， 这可能导致催化剂过热并且最终导致其损坏。
发明内容
本发明的任务在于，提供一种工具，其中即使操作者仍然在操纵油门操纵杆，内燃
机的转速也会被保持在极限转速以下，而不会出现以上结合现有技术所描述的缺陷。 根据本发明，该任务是通过根据权利要求1所述的工具解决的。在从属权利要求
中说明本发明的有利的设计方案。此外，还将描述用于工具的操作方法。 所述工具具有带有转速控制装置的内燃机、容纳该内燃机的支架或者与该内燃机
相连接的支架、设置在该支架上的用于持握该工具的持握装置、以及可相对于该持握装置
运动的用于由操作者操纵的并且用于相应地调节转速控制装置的油门操纵元件。转速控制
装置还可在内燃机的汽化器中具有节流阀。容纳内燃机的支架或者与内燃机相连接的支架
可以是管架或外壳，该外壳被固定在内燃机上或者至少部分地包围内燃机。同样，该支架可
以具有至少部分包围发动机的外罩。设置在支架上的持握装置可以例如具有两个手柄，操
作者可在这两个手柄处持握并操作工具。可相对于持握装置运动的油门操纵元件可以是设置在这些手柄之一 中或者这些手柄之一上的油门操纵杆。 根据本发明，持握装置可根据由操作者施加的负载相对于支架在至少两个已定义 的位置中运动，其中第一位置对应于操作者朝主工作方向的反方向提起工具的位置，而第 二位置对应于操作者朝主工作方向按压工具的位置。这意味着，两个位置是不同的，即通常 的工作位置("第二位置")以及静止位置("第一位置")，操作者在工作位置中在持握装 置处持握和操作工具并且因此通常向下按压工具，而操作者在静止位置中提起工具以将该 工具移动到另一工作地点。持握装置必须根据从中得到的负载状态来占据这两个已定义位 置中的一个。 油门操纵元件可根据操作者的操纵在至少两个位置中运动，其中第一位置对应于 操作者不操纵油门操纵元件的位置，而第二位置对应于操作者操纵油门操纵元件并且必要 时对着止挡装置按压油门操纵元件的位置。这意味着，操作者在第一位置中期望内燃机的 空载转速并且因此不操纵油门操纵元件。相反，在第二位置中，操作者操纵油门操纵元件以 使发动机达到额定转速并且工作在全载运行中。 可以至少在持握装置处设置转换装置，其中该转换装置的位置根据持握装置的位 置同样相对于支架变化。该转换装置可以例如由止挡装置或者还可以由另一个相应合适的 几何形状或者合适的有效面构成。在此情况下重要的是，如以下还要说明的，持握装置的 位置对油门操纵元件的位置具有影响，以使得还通过按压或牵拉持握装置来影响发动机转 速。 转换装置可以如所述的那样具有止挡装置，对着该止挡装置将油门操纵元件按压 到其第二位置并且该止挡装置被设置在持握装置处。因此，转换装置的位置根据持握装置 的位置同样相对于支架变化。如果因此持握装置在其第一位置中，那么止挡装置处于不同 于持握装置在其第二位置时的另一位置中。 由于止挡装置应该在持握装置与油门操纵元件之间起作用，因而显然必须分别在 持握装置和油门操纵元件处存在有效面。那么，这两个有效面相互起作用并且一同被定义 为"止挡装置"。 即使在操作者不改变对油门操纵元件的操纵的情况下，油门操纵元件根据持握装 置的位置并且因此根据止挡装置的位置来改变其位置。这意味着，在操纵者不必有意识地 以合适的方式操纵油门操纵元件本身的情况下，油门操纵元件的位置就得到了改变。仅通 过操作者在持握装置处将工具从地面提起或者对着地面按压工具的方式就自动地实现了 油门操纵元件的位置的改变，该改变导致转速控制装置，尤其是内燃机中的节流阀的相应 调节。 以此方式可以实现通过朝主工作方向向下按压持握装置并且同时操纵油门操纵 元件来调节全载运行，而——尽管油门操纵元件被继续操纵——仅通过提起持握装置就改 变转速控制装置并且因此改变例如节流阀，以使得例如调节到较低的转速以避免在发动机 的最大转速范围中高速转动。 如果转速控制装置具有节流阀，那么该节流阀可按照油门操纵元件相对于支架的 相对位置来调节。由于当持握装置的位置被改变时——尽管要持久地按压或操纵油门操纵 元件——油门操纵元件相对于支架的相对位置也发生变化，因而不可避免地还必须改变节 流阀的位置，这导致期望的转速调节或转速限制。
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适合作为工具的是每一种在其中操作者基本上朝确定方向(主工作方向)施加力 的设备。因此，工具可以涉及诸如冲击钻或破碎锤之类的冲击设备、轨道式道碴夯实机、切 割机或者链锯。主工作方向是操作者按压工具的方向。 就油门操纵元件、持握装置与支架之间的相对位置而言，可通过操作者的相应负 载或操纵来调节至少三种已定义状态 在第一状态中，向前、朝主工作方向将油门操纵元件按压到其"第二位置"中并且 朝主工作方向还将持握装置按压到其"第二位置"。在此情况下，油门操纵元件——朝主工 作方向来看——占据最前面的极限位置。其结果是，与油门操纵元件联接的转速控制装置， 即例如节流阀，占据全载位置，以使得内燃机可运行在全载下。 在第二状态中，同样向前、朝主工作方向按压油门操纵元件，然而朝主工作方向的
反方向将持握装置按压或牵拉到其"第一位置"中。此状态可能例如出现在当操作者一如
既往地按压油门操纵元件的同时将工具从地面提起以重新将该工具定位到另一位置的时
候。由于设置在持握装置与油门操纵元件之间的转换装置的作用，即例如由于止挡装置的
作用，油门操纵元件现在可以不占据最前面的极限位置，而是占据与之相比下降了的位置。
那么，转速控制装置就占据部分负载位置，从而发动机工作在部分负载运行中。 在第三状态中，油门操纵元件被卸载，操作者由此期望发动机应该空载运行。油门
操纵元件由此占据其"第一位置"。可以朝主工作方向的反方向，但是也可以朝主工作方向
来按压持握装置。那么，油门操纵元件就占据最后面的极限位置，以使得转速控制装置在空
载位置中。 转速控制装置可以——如以上已经说明的那样——具有节流阀。同样，该转速控 制装置还可涉及其他本身已知的用于控制发动机转速的元件并且由此达到期望的控制效 果。 持握装置可以相对于支架旋转。以此方式来确保可靠和安全的运行。 同样，油门操纵元件可以相对于持握装置旋转以实现期望的相对运动。 持握装置可以具有至少一个手柄，但有意义地具有两个手柄，操作者在该手柄处
持握、操作或提起工具。 在一个实施方式中，油门操纵元件至少部分地布置在手柄的内部。以此方式，油门 操纵元件被整合在手柄中。 就工具的向下指向地面的主工作方向而言，油门操纵元件可被布置在手柄的上方
或者被布置成从上方可接触到。那么，对于操作者而言可以容易地在用手掌鱼际围绕手柄
的同时向下压油门操纵元件，以便操纵该油门操纵元件。只要操作者保持牢固地围绕手柄，
那么操作者就同时操纵了油门操纵元件，而无需其他考虑或措施。 支架可以具有悬臂，在该悬臂上彼此可旋转地放置手柄和油门操纵元件。 在此情况下，悬臂可以从支架邻接出来或者从支架凸出。手柄和油门操纵元件可
以绕旋转轴旋转，该旋转轴被设置在悬臂的与支架分离的末端处。因此，手柄和油门操纵元
件在支架的外部，即例如可旋转地固定在外壳、金属管架或者外罩上。 设置在手柄与油门操纵元件之间的止挡装置用于限定手柄与油门操纵元件之间 的最小距离。如以上所说明的，油门操纵元件和手柄必须能够通过止挡装置相接触。因此， 分别设置一个有效面，其中这两个彼此协同作用的有效面构成止挡装置。
止挡装置可被如此调节，以使得可预先——例如在制造商的工厂中——调节不同 的最小距离。通过最小距离来预先规定节流阀在以上所描述的第二状态中占据哪个部分负 载位置。 持握装置处的负载方向的改变可流畅地进行。因此，例如操作者可以连续地减小 压力并且最后提起工具。为了避免未定义的状态，可以恰当地为负载方向的改变设置固定 的开关点，在该开关点中进行全负载与部分负载之间的转换。替换地，还可以实现具有流畅 的转速匹配的流畅的转换。 此外，还提出一种用于工具的操作方法，其中该工具具有带有转速控制装置的内 燃机、与该内燃机相连接的支架、设置在该支架上的用于持握该工具的持握装置、以及用于 由操作者操纵的并且用于相应地调节转速控制装置的油门操纵元件。在此情况下，如果操 作者操纵油门操纵元件并且朝主工作方向按压持握装置，那么转速控制装置就占据全载位 置。如果相反操作者操纵油门操纵元件并且朝主工作方向的反方向按压或提起持握装置， 那么转速控制装置就占据部分负载位置。如果操作者不操纵油门操纵装置，那么转速控制 装置就占据空载位置。
以下借助附图根据示例来进一步说明本发明的这些和其他优点及特征。附图示 出 图1在示意性截面图中示出了第一状态中的、用作工具的冲击设备的截面；
图2示出了第二状态中的冲击设备；以及
图3示出了第三状态中的冲击设备。
具体实施例方式
图1至3分别在示意图中示出了作为冲击设备的汽油驱动的破碎锤或者轨道式道
碴夯实机在不同工作状态中的侧向截面图。该设备的诸部分仅是示意性示出的。 冲击设备由仅象征性地示出的内燃机1来驱动，该内燃机1对未示出的冲击机构
施加负载。内燃机1具有带有节流阀2的转速控制装置。同样仅示意性地示出了节流阀
2。然而，节流阀2的工作原理长期以来在现有技术中就是已知的，从而进一步的描述是多余的。 节流阀2的位置可在与全载操作方式或油门全开操作方式对应的完全打开的位 置(图1)、部分负载位置(部分打开，图2)以及空载位置(基本上关闭，图3)之间调节。
对节流阀2的调节是借助连杆或钢闸绳(Bowdenzug) 3进行的，该连杆或钢闸绳3 将油门操纵杆4的操纵运动传递到节流阀2。在油门操纵杆4处，操作者可通过合适的操纵 来选择节流阀2应该占据何位置并且因此选择内燃机的转速。 内燃机以及通常的诸如冲击机构之类的其他成套设备由用作支架的外壳5包围。 因此，外壳5还可以由管式支架或者薄板支架构成。外壳5可以完全或者部分包围内燃机 和/或冲击机构。因此，存在一种在其中外壳5如外罩那样仅部分包围内燃机的实施方式。
悬臂6从外壳5侧向延伸出来。通常设有两个悬臂6，这两个悬臂6在相对的侧面 上从外壳5延伸出来。在每个悬臂6上安装手柄7，操作者可在该手柄7处持握并操作冲击设备。 手柄7可以如图1和2所示的那样在至少两个位置中绕旋转轴8相对于悬臂6运 动。 同样，油门操纵杆4可以绕旋转轴8相对于悬臂6并且因此相对于外壳5、内燃机 1以及节流阀2运动。油门操纵杆4的运动总是通过钢闸绳3被传递到节流阀2。
在油门操纵杆4与手柄7之间设有属于转换装置的止挡螺钉9。止挡螺钉9可以 不同的深度被旋入油门操纵杆4。其螺钉头与手柄7处的止挡面10协同作用。因此，止挡 螺钉9与止挡面10构成用作转换装置的、有效的、在油门操纵杆4与手柄7之间用于限定 最小距离的止挡装置。 止挡螺钉9的旋入深度是可以调节的，以便实现油门操纵杆4与手柄7之间不同 的最小距离。以此方式，可以从工厂起就预先规定已定义的、与将来在运行中出现的部分负 载位置对应的相对位置。 以下根据图1至3来说明冲击设备的三种不同的工作状态。 图l示出了第一种工作状态，其中操作者在工作位置中，即基本上竖直向下地持 握冲击设备并且同时向下按压油门操纵杆4。因而，不仅油门操纵杆4向下旋转进入其极限 位置，而且手柄7也位于其最下方的位置。因此，节流阀2被完全打开，以使得内燃机1在 全载运行中工作。 图2中示出了一种工作状态，其中操作者将冲击设备从地面提起以改变工作位 置。由于操作者保持完全包围手柄7，因而手柄7相对于悬臂6地向上旋转。但是同时，仍 一如既往地将油门操纵杆4向下按压到其当时可能的极限位置。然而，由于油门操纵杆4 处的止挡螺钉9与手柄7处的止挡面10之间的协同作用，油门操纵杆4从图1中所示的位 置略微抬高，从而使得钢闸绳3的位置改变了距离b。因而，节流阀2也以有意的方式关闭， 以使得发动机仍仅工作在部分负载运行中。 实际上这意味着，操作者虽然可以一如既往地已经完全按压油门操纵杆4，但是发 动机不会工作在全载运行中。由于通常并不要求为冲击设备的提起付出值得一提的功率， 因而传统结构类型的冲击设备的发动机的转速会继续升高直至其最大转速。但是由于通过 手柄7与油门操纵杆4之间的协同作用自动地改变了节流阀位置2，因而发动机的转速也自 动地匹配并且可以被调节到期望的数值，例如额定转速以下。 图3示出了一种状态，其中操作者已借助手柄7提起了冲击设备。附加地，操作者 已经使油门操纵杆4卸载，以使得油门操纵杆可以达到其最上方的极限位置。此位置通过 钢闸绳3被传递到节流阀2，由此实现内燃机1的空载运行。 空载转速可以例如位于每分钟1800至2000转的范围内，而额定转速通常位于每 分钟4200至4500转的范围内。根据设备的设计，在图2中所示的部分负载操作方式情况 下，发动机的任意合适的操作方式均可得到调节。例如，部分负载转速可以位于额定转速的 范围中(其中冲击设备在部分负载运行中基本上是没有负载的)。同样可以力求在部分负 载运行中达到空载转速范围内的转速。当然，还可以调节在额定转速与空载转速之间的任 意转速。这是由制造商决定的。 借助根据本发明的冲击设备，即使操作者在手柄7处提起该冲击设备的同时保持 完全按压油门操纵杆4，仍可以通过节流阀2来实现部分负载位置。以此方式实现了有效的
9转速限制。
权利要求
一种工具，包括-带有转速控制装置(2)的内燃机(1)；-与所述内燃机(1)相连接的支架(5)；-设置在所述支架(5)上用于持握所述工具的持握装置(7)；以及-可相对于所述持握装置(7)运动的、用于由操作者操纵的、并且用于相应地调节所述转速控制装置(2)的油门操纵元件(4)；其中-所述持握装置(7)可根据由所述操作者施加的负载相对于所述支架(5)在至少两个已定义的位置中运动，其中第一位置对应于所述操作者朝主工作方向的反方向提起所述工具的位置，而第二位置对应于所述操作者朝主工作方向按压所述工具的位置；-所述油门操纵元件(4)可根据所述操作者的操纵在至少两个位置中运动，其中第一位置对应于所述操作者不操纵所述油门操纵元件(4)的位置，而第二位置对应于所述操作者操纵所述油门操纵元件(4)的位置；-至少在所述持握装置(7)处设置转换装置(9，10)，所述转换装置(9，10)的位置根据所述持握装置(7)的位置同样相对于所述支架(5)变化；并且其中-即使在所述操作者不改变对所述油门操纵元件(4)的操纵的情况下，所述油门操纵元件(4)也根据所述持握装置(7)的位置并且因此根据所述转换装置(9，10)的位置来改变其位置。
2. 如权利要求l所述的工具，其特征在于，就所述油门操纵元件(4)、所述持握装置(7) 与所述支架(5)之间的相对位置而言，可通过所述操作者来调节至少三种已定义的状态， 即-第一状态，其中+向前、朝主工作方向按压所述油门操纵元件(4)， +朝主工作方向按压所述持握装置(7)， +所述油门操纵元件(4)占据最前面的极限位置，+与所述油门操纵元件(4)联接的所述转速控制装置(2)占据全载位置； -第二状态，其中+向前、朝主工作方向按压所述油门操纵元件(4)， +朝主工作方向的反方向按压所述持握装置(7)，+所述油门操纵元件(4)因所述转换装置而不占据所述最前面的极限位置，+所述转速控制装置(2)占据部分负载位置；-第三状态，其中+所述油门操纵元件(4)被卸载，+所述油门操纵元件(4)占据最后面的极限位置，+所述转速控制装置(2)占据空载位置。
3. —种工具，包括-带有转速控制装置(2)的内燃机(1); -与所述内燃机(1)相连接的支架(5);-设置在所述支架(5)上用于持握所述工具的持握装置(7);以及-可相对于所述持握装置(7)运动的、用于由操作者操纵的、并且用于相应地调节所述转速控制装置(2)的油门操纵元件(4);其中-所述持握装置(7)可根据由所述操作者施加的负载相对于所述支架(5)在至少两个 已定义的位置中运动，其中第一位置对应于所述操作者朝主工作方向的反方向提起所述工 具的位置，而第二位置对应于所述操作者朝主工作方向按压所述工具的位置；-所述油门操纵元件(4)可根据所述操作者的操纵在至少两个位置中运动，其中第一 位置对应于所述操作者不操纵所述油门操纵元件(4)的位置，而第二位置对应于所述操作 者操纵所述油门操纵元件(4)的位置；并且其中-就所述油门操纵元件(4)、所述持握装置(7)与所述支架(5)之间的相对位置而言， 可通过所述操作者来调节至少三种已定义的状态，即-第一状态，其中+向前、朝主工作方向按压所述油门操纵元件(4)， +朝主工作方向按压所述持握装置(7)，+所述油门操纵元件(4)占据最前面的极限位置，+与所述油门操纵元件(4)联接的所述转速控制装置(2)占据全载位置； 第二状态，其中+向前、朝主工作方向按压所述油门操纵元件(4)， +朝主工作方向的反方向按压所述持握装置(7)， +所述油门操纵元件(4)不占据所述最前面的极限位置， +所述转速控制装置(2)占据部分负载位置； -第三状态，其中 +所述油门操纵元件(4)被卸载， +所述油门操纵元件(4)占据最后面的极限位置， +所述转速控制装置(2)占据空载位置。
4. 如权利要求3所述的工具，其特征在于，-至少在所述持握装置(7)处设有转换装置(9，10)，所述转换装置(9， 10)的位置根据 所述持握装置(7)的位置同样相对于所述支架(5)变化；以及-即使在所述操作者不改变对所述油门操纵元件(4)的操纵的情况下，所述油门操纵 元件(4)也根据所述持握装置(7)的位置并且因此根据所述转换装置(9， 10)的位置来改 变其位置。
5. 如权利要求1至4中任一项所述的工具，其特征在于，_所述转换装置具有布置在所述持握装置(7)处的止挡装置(9， 10); -可对着所述止挡装置(9， 10)将所述油门操纵元件(4)按压到所述第二位置；以及 -所述油门操纵杆(4)相对于所述支架(5)的相对位置可通过所述持握装置(7)的位 置来影响。
6. 如权利要求1至5中任一项所述的工具，其特征在于， -所述转速控制装置包括所述内燃机(1)的节流阀(2);-可按照所述油门操纵元件(4)相对于所述支架(5)的相对位置来调节所述节流阀(2)。
7. 如权利要求1至6中任一项所述的工具，其特征在于，-在所述第一状态中，所述节流阀(2)占据所述全载位置； -在所述第二状态中，所述节流阀(2)占据所述部分负载位置；以及 -在所述第三状态中，所述节流阀(2)占据所述空载位置。
8. 如权利要求1至7中任一项所述的工具，其特征在于，所述持握装置(7)可相对于所 述支架(5)旋转。
9. 如权利要求1至8中任一项所述的工具，其特征在于，所述油门操纵元件装置(4)可 相对于所述持握装置(7)旋转。
10. 如权利要求1至9中任一项所述的工具，其特征在于，所述持握装置是手柄(7)。
11. 如权利要求10所述的工具，其特征在于，所述油门操纵元件(4)至少部分地布置在 所述手柄(7)的内部。
12. 如权利要求l至ll中任一项所述的工具，其特征在于，就所述工具的向下指向地面 的主工作方向而言，所述油门操纵元件(4)被布置在所述手柄(7)的上方。
13. 如权利要求1至12中任一项所述的工具，其特征在于，所述支架(5)具有悬臂(6)， 在所述悬臂(6)处以彼此可旋转的方式放置所述手柄(7)和所述油门操纵元件(4)。
14. 如权利要求13所述的工具，其特征在于， -所述悬臂(6)从所述支架(5)凸出，以及-所述手柄(7)和所述油门操纵元件(4)可绕旋转轴(8)旋转，所述旋转轴(8)被布置 在所述悬臂(6)的与所述支架(5)分离的末端处。
15. 如权利要求1至14中任一项所述的工具，其特征在于，设置在所述手柄(7)与所述 油门操纵元件(4)之间的所述转换装置(9， 10)用于限定所述手柄(7)与所述油门操纵元 件(4)之间的最小距离。
16. 如权利要求1至15中任一项所述的工具，其特征在于，所述转换装置(9， 10)具有 可调节的元件，所述可调节的元件用于预先调节不同的最小距离。
17. —种用于工具的操作方法，其中所述工具具有 -带有转速控制装置(2)的内燃机(1); -与所述内燃机(1)相连接的支架(5);-设置在所述支架(5)上用于持握所述工具的持握装置(7);以及-用于由操作者操纵的并且用于相应地调节所述转速控制装置(2)的油门操纵元件(4);其中-当所述操作者操纵所述油门操纵元件并且朝主工作方向按压所述持握装置(7)时，所述转速控制装置(2)占据全载位置；-当所述操作者操纵所述油门操纵元件并且朝主工作方向的反方向按压所述持握装置(7)时，所述转速控制装置(2)占据部分负载位置；-当所述操作者不操纵所述油门操纵元件时，所述转速控制装置(2)占据空载位置。
全文摘要
一种工具，其具有带有节流阀(2)的内燃机(1)。在包围内燃机(1)的外壳(5)上安装至少一个手柄(7)，在该手柄(7)的内部同样可旋转地设置油门操纵杆(4)。通过止挡装置(9，10)来限定油门操纵杆(4)与手柄(7)之间的最小距离。当操作者在手柄(7)处提起工具时，油门操纵杆(4)的位置也发生变化。即使在油门操纵杆(4)被完全按压的情况下，仍然在节流阀(2)处达到了部分负载位置。以此方式实现了有效的转速限制。
文档编号B25D9/10GK101743100SQ200880024316
公开日2010年6月16日 申请日期2008年8月26日 优先权日2007年9月28日
发明者H·布朗, W·霍斯勒 申请人:威克纽森欧洲公司