CN101484280A - 手持式电动工具机 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及具有至少一个被驱动的、支承在至少一个轴承(7，13)中的旋转件(3)的手持式电动工具机。本发明提出：该旋转件(3)相对所述轴承(7，13)去振动耦合。
Description
技术领域
本发明涉及具有至少一个被驱动的、支承在至少一个轴承中的旋转件的手持式电动工具机。
背景技术
这种手持式电动工具机是公知的。在这里涉及一种其所配置的刀具被旋转地驱动的手持式电动工具机。该手持式电动工具机例如是一个磨削工具或抛光工具，其刀具构造成磨削盘或抛光盘。旋转件是手持式电动工具机的一旋转的元件，该元件设置在刀具与所述轴承之间的传动系统中，或者该元件为刀具本身或该刀具的一个刀具元件。“旋转件”一词在本发明方面并不意味着该旋转件必需是在车床上制造出的元件。在用具有旋转件的这种手持式电动工具机工作时将出现或强或弱的振动。该振动主要由高转速旋转的刀具的不平衡及由刀具对工件的加工引起。该振动通过轴承传递到壳体上及通过手把传递到手持式电动工具机的操作者身上。该振动由操作者承受及在用手持式电动工具机长时间工作时可导致操作者健康的损害。
发明内容
根据本发明的手持式电动工具机具有至少一个旋转件，该旋转件相对所述轴承被去振动耦合。手持式电动工具机的该旋转件是一个设置在手持式电动工具机的刀具与所述轴承之间的旋转件，或者该旋转件是刀具本身。在此情况下，该旋转件用于将转矩由驱动装置传递到配设给手持式电动工具机的刀具的加工区域。这里旋转件与所述轴承相互配设，但不一定要直接地配合作用。支承在轴承中的旋转件例如也可通过中间元件支承在轴承中。通过旋转件与轴承的去振动耦合，由刀具接收的振动被很强阻尼地传递到轴承上以及由此也传递到壳体上。通过所述去振动耦合该振动不再传递到操作者身上。
有利地提出了，旋转件是一个主轴。该主轴是用于旋转地驱动刀具的驱动主轴。
尤其提出了，旋转件是配置给手持式电动工具机的刀具。如果旋转件是刀具本身，则该刀具通过至少一个传动元件与手持式电动工具机的驱动装置连接。在此情况下，所述去振动耦合例如可以通过该传动元件来实现。
此外还提出，旋转件是一个刀具元件。如果刀具具有一个用于去振动耦合的元件，则该刀具元件是刀具的一部分，该部分同与轴承连接的零部件去耦合。该刀具元件则为旋转件。
根据本发明的一个进一步构型提出，旋转件通过至少一个减振元件相对轴承来去振动耦合。如果该旋转件例如是一个用于驱动刀具的主轴，则该主轴可通过减振元件与轴承连接。为此主轴例如在一个轴向区域中在圆周上被一个减振元件包围，该减振元件被置入所述轴承中。
此外设有至少一个设置在轴承与旋转件之间的中间元件。在此情况下，该中间元件尤其是一个用于驱动旋转件的中间元件。该中间原件不一定要相对轴承去振动耦合。
有利地提出了，中间元件是传动装置的一个传动元件、尤其一个盘形齿轮。这里该传动装置例如具有一个传动比或者-构造成锥齿轮传动装置-使电动机与工作主轴相连接，其中，该主轴的轴线与电动机轴线彼此垂直地延伸。在该锥齿轮传动装置中尤其是一个锥齿轮与一个盘形齿轮配合作用。
根据本发明的一个进一步构型提出，中间元件是一个主轴。在此情况下，构造成主轴的该中间元件用于从驱动装置向旋转件传递转矩，其中，旋转件例如为一个刀具。与旋转件相反地，该中间元件本身不一定要相对所述轴承去振动耦合。
此外提出，减振元件设置在轴承与旋转件之间和/或中间元件与旋转件之间和/或轴承与中间元件之间。因为减振元件使旋转件的振动相对轴承去耦合，故得到减振元件的设置的这些可能性。一方面减振元件可直接设置在轴承与旋转件之间。如果还附加地设有一个中间元件，则在轴承、中间元件及旋转件串联设置的情况下减振元件可设置在中间元件与旋转件之间或设置在轴承与中间元件之间。如果设有多个轴承和或多个减振元件，则也可考虑这些设置的组合。
此外提出至少两个中间元件，减振元件设置在这些中间元件之间。在这种结构中，旋转件相对轴承由减振元件来去振动耦合，该减振元件既不与旋转件也不与轴承相连接
有利地提出，减振元件是一种减振的弹簧装置和/或一种编织物和/或一种有固有弹性的减振元件和/或一种流体的减振元件。减振的弹簧装置具有至少一个弹簧元件和一个阻尼装置。弹簧元件例如可为板簧、螺旋弹簧、盘形弹簧或其它弹簧。在此情况下弹簧元件可整体地具有减振装置。编织物由交互作用的单元组成，这些单元彼此非刚性地设置，而是相互具有一定的间隙。该间隙通过编织物的密度来预给定。有固有弹性的减振元件由可弹性变形的材料组成，流体的减振元件例如由具有弹性的外壳及填充有凝胶和/或液体和/或气体的减振垫组成。
此外还提出，减振的弹簧装置的材料和/或编织物的材料是金属和/或塑料。所述金属尤其是铁族金属、例如钢。所述塑料例如为热塑性塑料，热固性塑料，弹性体，其中，也可为各种材料的组合材料。
尤其提出，有固有弹性的减振元件是一个弹性体元件。弹性体材料具有良好的固有弹性的特性，它可很好地被成型及通过渗入硫化或表面硫化与其它材料连接。
此外还提出，减振元件作为联接装置设置在盘形齿轮与主轴之间及传递转矩。如果主轴通过一个具有盘形齿轮的传动装置被驱动，则该盘形齿轮支承在一个配置给该盘形齿轮的轴承中。变换地，盘形齿轮也可支承在多个轴承中。所述构造成联接装置的减振元件设置在盘形齿轮与主轴之间及承担两个功能：用于主轴相对轴承的去振动耦合，在这种情况下，该主轴是所述旋转件，或者用于具有主轴的旋转件相对轴承的去振动耦合。该减振元件同时用作联接装置及用于从传动装置的盘形齿轮向主轴的转矩传递。在此情况下减振元件使盘形齿轮与主轴力锁合地连接。盘形齿轮与主轴的通过减振元件的形锁合会限制盘形齿轮与主轴之间的运动自由度。
根据本发明的一个进一步构型提出，联接装置是一个配合在盘形齿轮的槽中的、围作用主轴的波形弹簧套筒，是一个围作用主轴的具有至少一个配合在盘形齿轮的槽中的弹簧垫的套筒，或者是具有至少一个被弹簧加载的滚珠的弹簧装置。联接装置的这三个变换的实施形式总是用于主轴与盘形齿轮之间的形锁合及力锁合，在此情况下，该联接装置同时用于所述去振动耦合。
还有利地提出，减振元件固定在刀具上。在刀具可松开地固定在一个中间元件上的情况下，减振元件可直接地固定在刀具上。这具有其优点，即随着刀具的更换也更换了减振元件。在此情况下，减振元件例如可固定在刀具的刀具轴上。减振元件也可变换地组合在刀具中。在这种情况下，旋转件尤其是所述刀具元件。
变换地或附加地提出，减振元件被固定在主轴或盘形齿轮上。为此减振元件例如设置在主轴与包围着主轴的一个轴向区域的盘形齿轮之间。减振元件构造成联接装置，该减振元件在该轴向区域中包围着主轴及用于减振元件与盘形齿轮之间同时的形锁合及力锁合，以及用于盘形齿轮与主轴的去振动耦合。
最后提出，减振元件固定在一个固定装置上，该固定装置用于可松开地固定刀具与主轴。这种固定装置例如可由一个紧固法兰与一个夹紧螺母组成，在该紧固法兰与夹紧螺母上通过注射成型分别固定一个减振元件。
附图说明
以下借助附图来详细地说明本发明，附图表示：
图1：构造成主轴的旋转件的一个非根据本发明的支承，
图2：刀具在图1的主轴上的非根据本发明的固定，
图3：减振元件在刀具与主轴之间的根据本发明的设置，
图4：一个固定在刀具上的减振元件，
图5：一个组合在刀具中的减振元件，
图6：一个设置在主轴与刀具柄之间的减振元件，
图7：一个设置在主轴与盘形齿轮之间的减振元件，
图8：一个设置在盘形齿轮与主轴及固定装置之间的减振元件，
图9：一个设置在主轴与一双重支承的盘形齿轮之间的减振元件，
图10A至10C：主轴与盘形齿轮之间的减振元件的可能的实施形式。
具体实施方式
图1表示一个非根据本发明的、构造成角磨机的手持式电动工具机的一个部分。在一个传动装置壳体1中设有一个构造成主轴2的带有纵向轴线4的旋转件3。主轴2在其一个端部5上支承在一个构造成主轴轴承6的轴承7中。这里主轴轴承6构造成滑动轴承8。变换地该主轴轴承也可构造成滚针轴承或滚珠轴承。在纵向轴线4的中间区段9的区域中，主轴2在径向上被一个构造成盘形齿轮10的传动元件11包围。该盘形齿轮10在中间区段9中压配合在主轴2上及与该主轴固定地连接。在主轴2上相对纵向轴线4在盘形齿轮10的旁边一个构造成滚珠轴承12的轴承13压配合在主轴2上。滚珠轴承12在其外部区域上与一个轴承法兰14固定地连接，该轴承法兰在径向上包围着滚珠轴承12。轴承法兰14本身与传动装置壳体1连接。在图1所示的手持式电动工具机上，旋转件3相对轴承7，13没有去振动耦合。
图2示出图1中构造成主轴2的旋转件3与构造成磨削盘15的刀具16的连接。主轴2与刀具16之间的连接通过固定装置17在主轴2的与端部5相反的端部18上来产生。固定装置17由一个固定法兰19及一个在刀具侧与固定法兰19相对的用于夹持地固定磨削盘的夹紧螺母20组成。
图1及2还组合地表示一个非根据本发明的旋转件3的支承。如果旋转件3不是由主轴2而是由刀具16构成，则图1中的主轴3仅是一个中间元件21，该中间元件设置在构造成刀具16的旋转件3和轴承7，13之间。因为刀具16相对主轴2未去振动耦合，因此图1及2中构造成刀具16的旋转件3相对轴承7，13未去振动耦合。
图3至10C表示根据本发明的用于旋转件3相对轴承7，13去振动耦合的结构。图3示出了构造成刀具16的旋转件3相对主轴2的一个未示出的轴承的去振动耦合。在此情况下图3基本上相应于图2，由此这里仅将详细讨论其区别。固定装置17具有两个减振元件22，23，用于构造成刀具16的旋转件3相对构造成主轴2的中间元件21的去振动耦合。构造成磨削盘15的刀具16为了安装以公知的方式被夹紧，不同的是，在固定法兰19与夹紧螺母之间具有至少一个减振元件22，23。该减振元件22，23可作为单独的减振元件被置入或固定地固定在夹紧螺母20和/或固定法兰19上。为此，固定的减振元件22，23例如可以注射成型在夹紧螺母20和/或固定法兰19上。
图4表示构造成刀具16的旋转件3与一个未示出的中间元件的去振动耦合的一个变换的结构，该中间元件设置在旋转件3与轴承7，13之间。在该结构中，减振元件22固定在构造成磨削盘15的旋转件3上及用于与构造成夹持套筒24的中心套筒25连接。该中心套筒25例如被夹紧在一个由固定法兰19与夹紧螺母20组成的固定装置中，以便固定在主轴12上。在此情况下，减振元件22是一个构造成弹性体元件26的、有固有弹性的减振元件27。通过该弹性体元件26可实现构造成磨削盘15的旋转件3与构造成主轴2的中间元件21之间的减振或去振动耦合，这引起旋转件3相对主轴2的未示出的轴承的去振动耦合。
图5表示一种结构，其中，减振元件22组合在刀具16中。刀具16由一个刀具柄28、一个构造成磨削盘15的刀具元件29及该减振元件22组成。刀具16的刀具柄28沿纵向轴线4设置地被接收在主轴2的端部18中。在该结构中，仅刀具16的刀具元件29是旋转件3。在该实施例中，主轴2与刀具柄28一样是一个中间元件21。主轴2的端部18在径向上被构造成滚珠轴承12的轴承13包围。
图6表示一个由刀具柄28和一个刀具元件29组成的刀具16，这里整个刀具16构成旋转件3。刀具柄28通过主轴2的一个轴向孔中的有固有弹性的减振元件27被接收在主轴2的端部18的孔30中。在该结构中，刀具16是旋转件3，主轴2是中间元件21。
图7表示构造成主轴2的旋转件3在一个盘形齿轮10及一个壳体件31中的支承。主轴2的端部5通过减振元件22铰接地支承在壳体件31中。主轴2的中间区域9通过减振元件23支承在一个角磨机的未完全示出的锥齿轮传动装置的盘形齿轮10中。该盘形齿轮10本身通过轴承13壳体固定地支承在传动装置壳体1中。盘形齿轮10与主轴2通过减振元件23彼此力锁合地连接。形锁合将限制盘形齿轮10与主轴2之间的运动自由度。刀具16例如通过一个未示出的固定装置被固定在主轴2上。在该结构中，主轴2或主轴2及刀具16是旋转件3。
图8示出通过减振元件23同盘形齿轮10的轴承13去振动耦合的主轴2，在该主轴的端部18上具有一个通过固定法兰19及夹紧螺母20(固定装置17)固定的磨削盘15。在此情况下，减振元件23在一个轴向端部上构成一个凸缘32，固定法兰19轴向地支撑在该凸缘上。通过这种轴向支撑，产生了固定装置17相对盘形齿轮10的预载荷。在该结构中主轴2与固定装置17及构造成磨削盘15的刀具16一起构成旋转件3。
图9示出构造成主轴2的旋转件3在盘形齿轮10中的一种变换的支承。盘形齿轮10通过一个构造成滚针轴承的轴承13及另一构造成滚珠轴承12的轴承13支承在传动装置壳体1中。主轴2用其端部5通过减振元件23被接收在盘形齿轮10的一个轴向孔33中。在该结构中，减振元件23同时用于主轴2与盘形齿轮10之间的去振动耦合及形锁合和力锁合。为此该减振元件23构造成联接装置34。
图10A至10C表示联接装置34的三个实施例以及与此相关的、用于主轴2与盘形齿轮10之间形锁合及力锁合的各个可能性。在图10A中，联接装置34构造成一组由弹簧加载的四个滚珠25，这些滚珠在圆周上设置在盘形齿轮10与主轴2之间。盘形齿轮10在其轴向通孔36中具有多个在一个轴向高度上径向地设置的槽37，在这些槽中各设置一个构造成压簧38的弹簧39及一个被弹簧加载的滚珠35。被弹簧加载的滚珠35通过槽37在盘形齿轮10中被导向及配合到主轴2的相应凹槽40中。如果主轴被卡住，则被弹簧加载的滚珠35可向外偏移到槽37中。
图10B表示被插入盘形齿轮10中的主轴2的、在联接装置34的轴向高度上的截面，该联接装置构造成波形弹簧套筒41。该波形弹簧套筒41在径向上具有波形结构，该波形弹簧套筒以该波形结构配合在盘形齿轮10的相应空腔37中及由此在圆周上围作用主轴2。
图10C表示联接装置34构造成具有弹簧片44的套筒43，这些弹簧片插入到盘形齿轮10的相应的槽37中。套筒43例如构造成薄板套筒42。该套筒围作用主轴2，其中，弹簧片44径向向外地配合到盘形齿轮10的槽37中。在图10A至10C的所有构造成减振的弹簧装置45的联接装置34中，在盘形齿轮10与主轴2之间形成形锁合及力锁合，以及同时形成这两个部件的去振动耦合。
对减振的弹簧装置45变换地，例如也可使用一种编织物，它用于力锁合及形锁合，但基于该编织物的惯性只减弱相对小的振动运动。对使用固有弹性的减振元件27变换地也可使用流体的减振元件。对于流体的减振元件尤其是应理解为减振垫，其由弹性的外壳及填充的凝胶、液体或气体组成。
Claims (18)
1.具有至少一个被驱动的、支承在至少一个轴承中的旋转件的手持式电动工具机，其特征在于：该旋转件(3)相对所述轴承(7，13)去振动耦合。
2.根据权利要求1的手持式电动工具机，其特征在于：所述旋转件(3)是一主轴(2)。
3.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述旋转件(3)是一配设给该手持式电动工具机的刀具(16)。
4.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述旋转件(3)是一刀具元件(29)。
5.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述旋转件(3)通过至少一个减振元件(22，23)相对所述轴承(7，13)去振动耦合。
6.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于至少一个设置在所述轴承(7，13)与所述旋转件(3)之间的中间元件(21)。
7.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述中间元件(21)是一传动装置的一个传动元件(11)、尤其一个盘形齿轮(10)。
8.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述中间元件是一主轴(2)。
9.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)设置在所述轴承(13，17)与所述旋转件(3)之间和/或在所述中间元件(21)与所述旋转件(3)之间和/或在所述轴承(13，17)与所述中间元件(21)之间。
10.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于至少两个中间元件(21)，所述减振元件(22，23)设置在该至少两个中间元件之间。
11.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)是一减振的弹簧装置(45)和/或一编织物和/或一有固有弹性的减振元件(27)和/或一流体的减振元件。
12.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振的弹簧装置(45)和/或所述编织物的材料是金属和/或塑料。
13.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述有固有弹性的减振元件(27)是一弹性体元件(26)。
14.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)作为一联接装置(34)设置在所述盘形齿轮(10)与所述主轴(2)之间并且传递转矩。
15.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述联接装置(34)是：一配合在所述盘形齿轮(10)的槽(37)中的、围作用所述主轴(2)的波形弹簧套筒(41)，一围作用所述主轴(2)的、具有至少一个配合在所述盘形齿轮(10)的一槽(37)中的弹簧片(44)的套筒(43)，或者是具有至少一个被弹簧加载的滚珠(35)的弹簧装置(45)。
16.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)固定在所述刀具(16)上。
17.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)固定在所述主轴(2)上或所述盘形齿轮(10)上。
18.根据以上权利要求之一的手持式电动工具机，其特征在于：所述减振元件(22，23)固定在一固定装置(17)上，该固定装置用于可松开地固定所述刀具(16)与所述主轴(2)。
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