专利名称：具有附加振荡器的连杆驱动装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种反振荡器，它为了补偿电动工具的壳体振荡而设置在该电动工具中，该电动工具尤其包括冲击机构组件，并且该反振荡器包括驱动装置以及平衡质量。
背景技术：
由于在使用电动工具时每天允许的工作量要与作用在操作者上的身体负载相联系这一法规要求的生效，在电动工具中、尤其在锤钻和冲击锤中振动议题变得越来越重要。在锤机的冲击钻削和凿削中，对使用者的大身体负载来自于通过冲击机构产生的壳体振荡。恰好在大的锤钻和冲击锤中，由于高的冲击能量，振动是非常突出的。因此，对于这些机器的使用者，允许的工作时间在没有其它措施的情况下部分地严重减小。因此，在开发中越来越在这样的解决方案上下功夫，在这些解决方案中电动工具的振动被减小。由此能够保证，也能够继续不受限制地用该器具工作。已知的是，具有冲击机构组件的锤钻和锤凿的典型的壳体振荡由多个频率成分组成，在冲击机构组件中活塞通过偏心传动装置被驱动。壳体振荡的原因例如是来自气动的冲击机构的空气力，连杆活塞传动装置的重力和插装式刀具的反作用。因为非线性系统以仅有条件地谐和的运动变化过程起作用，所以各个振动成分以复杂的方式叠加。通过各个部件之间的间隙、通过非线性的弹性变化曲线、通过非线性的冲击过程以及通过来自冲击机构的仅近似地谐和的反应力得到较高阶的非谐和的壳体振荡。因为电动工具的构件在不同的空间方向上作用，所以此外产生振动的振荡由所有空间方向的振荡分量组成。在实践中，反力的产生例如借助反振荡器实现，该反振荡器抵抗壳体振荡作用。在反振荡器中，平衡质量与电动工具的驱动装置耦合并且被这样地驱动，使得由反振荡器的驱动装置产生的反应力仅可能好地抵抗振动源。已知的用于反振动器的平衡质量的驱动设计分成两种类别在第一种情况中平衡质量借助偏心式曲轴或十字头曲拐传动装置被强制驱动。在第二种情况中，平衡质量通过凸轮驱动，其中，所需的触碰接触借助对平衡质量的弹簧加载建立。在该情况中平衡质量不被强制驱动。文献EP 1 475 190 A2和EP 1 439 038 Al示出强制驱动的平衡质量的例子。在 EP 1 475 190 A2中平衡质量围绕锤管设置并且被附加的与冲击机构偏心件联接的连杆驱动。在EP 1 439 038 Al中正方形的、设有横向狭缝的平衡质量设置在偏心件的上方。冲击机构偏心件的相对于旋转轴线偏心的栓在横向狭缝中运行，使得平衡质量通过十字头曲拐机构驱动。文献WO 2004/08^97Α1示出受弹簧加载的平衡质量的例子。为了在该结构中使平衡质量能够跟踪凸轮几何结构，必须通过弹性的弹簧元件将显著的压紧力施加到平衡质量上。这不仅需要附加的耗费、结构空间和花销。而且通过附加的弹簧压紧增强了摩擦和磨损效果，另外对于弹簧的压缩必须的大部分能量损失掉，使得总效率变差并且必须提供更多的马达功率。迄今为止公知的实施方式的相同之处是，它们主要衰减通过冲击机构组件引起的壳体振荡。来自其它振动源的频率成分，例如通过导致不在冲击方向上作用的壳体振荡的器具重心，不能以迄今公知的实施方式充分地被补偿。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种具有反振荡器的电动工具，通过该反振荡器能够更好地补偿电动工具的壳体振荡，并且尤其是通过该反振动器除了补偿通过冲击机构组件引起的振动外还能补偿来自其它振动源的振动。该任务通过一种具有冲击机构组件和用于补偿电动工具的振动、尤其是壳体振荡的反振荡器的电动工具解决，该冲击机构组件周期地沿着和逆着冲击方向被驱动，该反振荡器包括平衡质量，其中，该平衡质量能够通过对所述冲击机构组件的驱动在运动方向上被驱动，其中，该运动方向相对于冲击方向成角度地延伸。产生振动的振荡可以被抵消，其方式是在相反的方向上产生与该振荡的数值相同的反振荡。按照本发明提出，运动方向相对于冲击方向成角度地延伸。由此使平衡质量的运动方向更好地适配于电动工具中的产生振动的振荡的方向。因为在电动工具中不仅产生振动的在冲击方向上的振荡是有效的，而且其它振动源也产生相对于冲击方向成角度地作用的振荡。这些振荡例如由电动工具的重心得出。当平衡质量的运动所成的角度基本上对应于与产生振动的振荡之和的作用相反的运动方向时，该和至少部分地被补偿。因此，在根据本发明的电动工具中，不仅在冲击方向上作用的产生振动的振荡能够被补偿，而且相对于冲击方向成角度地作用的产生振动的其它振荡能够被补偿，这些其它振荡例如是通过冲击链的冲击过程或反冲击过程、通过部件之间的间隙、通过非线性的弹性变化曲线、通过冲击机构的仅近似谐和的反应力或者通过驱动器的未被补偿的重力引起的振荡。优选地，该电动工具具有偏心盘，该偏心盘能够在旋转方向上同心地围绕偏心轴线转动，其中，所述平衡质量的运动方向具有在所述偏心轴线的方向上延伸的第一运动分量。对于本领域技术人员公知的是，运动方向由平行于笛卡尔坐标系的坐标延伸的运动分量之和形成。因此，该实施方式能够补偿产生振动的、在偏心轴线的方向上延伸的振荡。优选地，所述运动方向还具有在冲击方向上的第二运动分量和/或横向于冲击方向以及横向于所述偏心轴线方向的第三运动分量。因此能够补偿产生振动的、在至少两个或所有三个空间方向上作用的振荡。在一种优选的实施方式中，运动方向在驱动冲击机构组件时改变。通过这样的实施方式能够补偿变化的负载。例如电动工具的重心、也称为瞬心在其使用期间变化。由此产生振动的振荡改变，尤其是其方向改变。通过对运动方向的适配，这些变化的产生振动的振荡至少部分地被补偿。所述反振荡器优选包括用于驱动所述平衡质量的驱动装置，所述驱动装置偏心地围绕所述偏心轴线可转动地设置。这样的驱动装置能够简单地且成本低廉地设置在偏心盘上。
在一种优选的实施方式中，所述驱动装置是偏心销，用于驱动所述冲击机构组件的连杆设置在该偏心销上。因此，一个已有的对于冲击机构组件的驱动必须的部件也被用于驱动反振荡器。在一种优选的实施方式中，通过使驱动装置围绕驱动轴线转动，平衡质量能够从初始点出发基本上在运动方向上往复运动并且返回到初始点。平衡质量因此通过驱动装置周期地往复驱动。平衡质量优选被强制驱动。由此即便在反应力很高且运行频率很高时驱动装置和平衡质量之间的运动传递仍是明确的。此外，不需要附加的压紧装置例如弹簧，从而相对于反振荡器的非强制驱动的实施方式减小了耗费、结构空间和成本。此外不必通过马达功率提供对于压紧力或由于摩擦或附加磨损效果所需的能量。在一种优选的实施方式中，反振荡器包括驱动盘，该驱动盘与所述驱动装置配合作用，其中，通过驱动所述冲击机构组件能够使所述驱动盘围绕驱动轴线转动。由此将驱动装置的旋转运动转化为驱动盘的旋转运动。在此，驱动轴线优选平行于偏心轴线延伸。但是以下实施方式也是可行的，其中驱动轴线相对于偏心轴线成第二角度地延伸。在此，第二角度是与运动方向相对于冲击方向的角度相同的角度或不同的角度。在该实施方式中，平衡质量优选设置在推杆(Schubstange)上，该推杆偏心地设置在所述驱动盘上并且与平衡质量配合作用，使得通过围绕所述驱动轴线驱动所述驱动盘能够使所述平衡质量平移地运动。在该实施方式中，运动方向相对于冲击方向的角度是恒定的。另外，平衡质量的平移运动优选周期地往复进行。在另一种优选的实施方式中，反振荡器包括滑槽，所述驱动装置配合到该滑槽中， 其中，通过驱动所述冲击机构组件能够使所述滑槽平移地往复运动。由此将驱动装置的旋转运动转化为平移运动。滑槽优选沿着或逆着冲击方向运动，特别优选周期地运动。但是这样的实施方式也是可行的，其中滑槽相对于冲击方向成第三角度地运动。在此，第三角度是与运动方向相对于冲击方向的角度相同的角度或不同的角度。在该实施方式中，所述平衡质量优选设置在摆动振荡器上，该摆动振荡器围绕摆动轴线可摆动地被支承并且与所述滑槽配合作用，使得通过驱动所述滑槽能够使所述平衡质量围绕所述摆动轴线摆动。因为平衡质量围绕摆动轴线摆动，尤其是周期地往复摆动，所以平衡质量的运动方向在驱动冲击机构组件时改变。优选地，反振荡器设置在所述电动工具的盖组件中。由此能够改装具有根据本发明的反振荡器的电动工具。或者能够更换反振荡器，例如以便使电动工具适配于不同的运行模式。根据本发明的电动工具例如是冲击锤或锤钻。
下面借助附图描述本发明。附图仅是示例性的并且不限制总体的发明构思。图1示出根据本发明的电动工具的一种实施方式，图2示出根据本发明的电动工具的另一种实施方式，图3示出根据本发明的电动工具的另一种实施方式的一部分。
具体实施例方式图1示出根据本发明的电动工具1的实施方式。在当前情况中电动工具1是锤钻。该电动工具1借助电动马达20驱动，其中，该电动马达20驱动一个具有驱动小齿轮22的马达轴21，并且该驱动小齿轮22驱动驱动齿轮23，该驱动齿轮同轴地在旋转方向上可围绕偏心轴线9转动地设置。另外，偏心盘10同轴地围绕偏心轴线9可转动地设置， 使得通过对驱动齿轮23的驱动来驱动偏心盘10。借助偏心销11将连杆12偏心地围绕偏心轴线33可转动地设置在偏心盘10上。 偏心盘10的旋转运动通过连杆12被转化为平移运动，以便周期地沿着或逆着冲击方向4 驱动冲击机构组件3的活塞121，该活塞设置连杆12上。电动工具1具有反振荡器5，该反振荡器设置在电动工具1的盖组件19中。反振荡器5借助驱动装置11驱动，该驱动装置在此通过偏心销11构成。因此，术语驱动装置11 和偏心销11在下面同义地使用。偏心销11配合到反振荡器5的驱动盘16的空槽161中。 驱动盘16基本上平行于偏心盘10设置，并且能够围绕驱动轴线17转动地被支承。在此所示的实施方式中，驱动轴线17基本上平行于偏心轴线9延伸。反振荡器5具有平衡质量2，该平衡质量能沿着导向装置M在运动方向6上移动， 该导向装置设置在盖组件19中。例如滑槽适合作为导向装置M。平衡质量2设置在推杆18上并且尤其是圆柱形地可转动地设置在滑槽M中。另外，推杆18偏心地设置在驱动盘16上，尤其是借助球铰链设置在驱动盘上。因此，在驱动该驱动盘16时，驱动盘16的旋转运动被转化为平衡质量2在运动方向6上的平移的滑动运动。运动方向6相对于冲击方向4成角度7地延伸。它在笛卡尔坐标系x、y、z中分解成第一运动分量61和第二运动分量，第一运动分量在此在坐标系的平行于偏心轴线9延伸的y方向上，第二运动分量在此在坐标系的平行于冲击方向4延伸的Z方向上。因为平衡质量2的运动方向6不仅由平行于冲击方向4延伸的运动分量62而且此外由横向于冲击方向4延伸的运动分量61构成，所以通过反振荡器5也能够补偿产生振动的不在冲击方向 4上作用的振荡。也能够实现具有反振荡器5的电动工具1，其中平衡质量2的运动方向6具有第三运动分量(在此未示出)，该第三运动分量在第三空间方向、在此为笛卡尔坐标系的X方向上延伸。图2示出按照本发明的电动工具1的另一实施方式。与图1的实施方式相比，该实施方式具有不同的反振荡器5，但是该反振荡器同样设置在盖组件19中。该实施方式的反振荡器5同样具有偏心销11作为驱动装置11，用于在冲击方向4 上驱动活塞121的连杆12通过该偏心销设置在偏心盘10上。因此，在此术语偏心销11和驱动装置11也同义地使用。但是在此设有滑槽13，偏心销11配合到该滑槽中，并且该滑槽刚性地与滑动杆131连接，该滑动杆基本上在冲击方向4上可移动地设置在盖组件19中。 在偏心销11偏心地围绕偏心轴线9转动时，滑动杆131周期地基本上在冲击方向4上往复运动。平衡质量2设置在摆动振荡器14上，该摆动振荡器围绕摆动轴线15可转动地支承在盖组件19中。摆动振荡器14具有钳口 141，栓132配合到该钳口中，该栓设置在滑槽13上。但是也可实现这样的实施方式，其中栓132设置在滑动杆131上。在滑动杆131沿着冲击方向4移动时，摆动振荡器14围绕摆动轴线15摆动。由此平衡质量2也同心地围绕摆动轴线15摆动。如果滑动杆131逆着冲击方向4回移，则摆动振荡器14围绕摆动轴线15往回摆动，使得平衡质量2也往回摆动。平衡质量2因此在该实施方式中周期地往复摆动。因为平衡质量2围绕摆动轴线15摆动，所以平衡质量2的运动方向6在反振荡器 5被驱动时改变。因为平衡质量沿着圆形轨迹60同心地围绕摆动轴线15往复摆动。对于每一时刻，运动方向6能够通过在圆形轨迹60上设置切线来找到。如图2所示，在此运动方向6也由平行于偏心轴线9的第一运动分量61和平行于冲击方向4的第二运动分量62 组成。但是在此也可想到这样的实施方式，其中运动方向6此外具有在第三空间方向上的(在此未示出的)第三运动分量，该第三空间方向在此是笛卡尔坐标系的X方向。通过该实施方式也能够补偿产生振动的振荡，该振荡的作用方向在电动工具1的运行期间改变。图3示出根据本发明的具有反振荡器5的电动工具1的另一实施方式的一部分。 与图2的实施方式类似，该反振荡器5的平衡质量2设置在摆动振荡器14上，该摆动振荡器围绕摆动轴线15可转动地被支承。摆动振荡器14同样具有钳口 141，栓132配合到该钳口中，该栓设置在滑槽13上，该滑槽刚性地与滑动杆131连接，该滑动杆能够借助偏心销 11被驱动。 但是该摆动振荡器14具有第二钳口 142，第二栓241配合到该第二钳口中，该第二栓设置在质量2上。质量2支承在滑槽M、例如电动工具1的壳体的滑槽(见图1、幻中。 滑槽M基本上在滑槽方向242上延伸。在偏心销11围绕偏心轴线9被驱动时，滑动杆131 在冲击方向4上往复运动。因此，摆动振荡器14围绕摆动轴线15往复摆动。由此该平衡质量2在运动方向6上往复运动，该运动方向在滑槽方向242上延伸。如果滑槽方向242相对于冲击方向4成角度7地设置，则运动方向6又由平行于偏心轴线9的第一运动分量61和平行于冲击方向4的第二运动分量62组成，使得通过该实施方式也能与图1的实施方式类似地用该反振荡器5补偿产生振动的不在冲击方向4上作用的振荡。在该实施方式中也能想到，运动方向6具有在第三空间方向上的第三运动分量 (在此未示出)，该第三空间方向在此是笛卡尔坐标系的X方向。也可想到这样的实施方式，其中代替作为驱动装置11的偏心销11使用与偏心销 11间隔开的销(在此未示出)作为驱动装置11。另外也可想到，代替偏心盘10使用其它驱动盘(在此未示出)来驱动驱动装置11。在根据本发明的电动工具1中，相对于冲击方向4成角度7运动的平衡质量2除了补偿通过冲击机构组件3引起的振荡外也能够补偿通过不在冲击方向4上作用的振动源引起的产生振动的振荡。
权利要求
1.电动工具(1)，其具有冲击机构组件C3)和用于补偿电动工具(1)的振动、尤其是壳体振荡的反振荡器(5)，该冲击机构组件能够周期地沿着和逆着冲击方向(4)被驱动，其中，该反振荡器( 包括平衡质量O)，该平衡质量( 能够通过对所述冲击机构组件(3) 的驱动在运动方向(6)上被驱动，其特征在于，所述运动方向(6)相对于所述冲击方向(4) 成角度(7)地延伸。
2.根据权利要求1的电动工具(1)，其特征在于，所述电动工具具有偏心盘(10)，该偏心盘能够在旋转方向⑶上同心地围绕偏心轴线(9)转动，其中，所述平衡质量(2)的运动方向(6)具有在所述偏心轴线(9)的方向上延伸的第一运动分量(61)。
3.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述运动方向(6)具有在冲击方向(4)上的第二运动分量(6 和/或横向于冲击方向以及横向于所述偏心轴线(9)的方向的第三运动分量(63)。
4.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述运动方向(6)在对所述冲击机构组件(3)的驱动中改变。
5.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述反振荡器(5)包括用于驱动所述平衡质量O)的驱动装置(11)，所述驱动装置偏心地可围绕所述偏心轴线(9) 转动地设置。
6.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述驱动装置(11)是偏心销，用于驱动所述冲击机构组件(3)的连杆(12)设置在该偏心销上。
7.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述平衡质量( 被强制驱动。
8.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述反振荡器(5)具有滑槽(13)，所述驱动装置(11)配合到该滑槽中，其中，通过对所述冲击机构组件(3)的驱动能够使所述滑槽(1 平移地往复运动。
9.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述平衡质量( 设置在摆动振荡器(14)上，该摆动振荡器可围绕摆动轴线(15)转动地被支承并且与所述滑槽 (13)配合作用，使得通过对所述滑槽(1 的驱动能够使所述平衡质量( 围绕所述摆动轴线(15)摆动。
10.根据权利要求1至7中任一项的电动工具(18)，其特征在于，所述反振荡器(5)包括驱动盘(16)，该驱动盘与所述驱动装置(11)配合作用，其中，通过驱动所述冲击机构组件( 能够使所述驱动盘(16)围绕驱动轴线(17)转动。
11.根据权利要求10的电动工具(1)，其特征在于，所述平衡质量( 设置在推杆(18) 上，该推杆偏心地设置在所述驱动盘(16)上并且与所述平衡质量( 配合作用，使得通过围绕所述驱动轴线(17)驱动所述驱动盘(16)能够使所述平衡质量( 平移地运动。
12.根据以上权利要求中任一项的电动工具(1)，其特征在于，所述反振荡器(5)设置在所述电动工具(1)的盖组件(19)中。
全文摘要
本发明涉及一种电动工具(1)，其具有冲击机构组件(3)和用于补偿电动工具(1)的振动、尤其是壳体振荡的反振荡器(5)，该冲击机构组件周期地沿着和逆着冲击方向(4)被驱动，该反振荡器包括平衡质量(2)，其中，该平衡质量(2)能够通过对所述冲击机构组件(3)的驱动在运动方向(6)上被驱动，其中，所述运动方向(6)相对于冲击方向(4)成角度地延伸。
文档编号B25D11/12GK102510792SQ201080042440
公开日2012年6月20日 申请日期2010年7月27日 优先权日2009年9月24日
发明者C·迪姆, H·吕布扎门, H·施密德, J·科里克, P·勒纳特, W·布劳恩 申请人:罗伯特·博世有限公司