CN101941199B - 用于减少和/或补偿振动的装置、尤其用于手持式工具机及在手持式工具机中应用 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于减少和/或补偿振动的装置(100)，尤其用于手持式工具机，该装置具有至少一个可运动地被支承的平衡体(102)和一作用到所述平衡体(102)上的驱动机构(104)，所述至少一个平衡体(102)可通过所述驱动机构驱动。本发明提出，在所述平衡体(102)上和/或在所述平衡体(102)中设有至少一个可相对于所述平衡体(102)相对运动的、优选受限地相对运动的附加质量(140)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于减少和/或补偿振动的装置。
背景技术
由目前尚未公布的专利申请DE 102008000677已知了一种尤其用于手持式工具机的、用于减少和/或补偿振动的装置。“减少和/或补偿振动”在此应尤其理解为措施和/或手段和/或其作用，它们尤其抵消出现在手持式工具机中的、由内力和/或外力引起的振动。由DE 102008000677已知了一种手持式工具机、尤其是锤钻和/或锤凿，其具有一个用于可冲击地驱动的刀具、尤其插入式刀具的往复的冲击式驱动装置，其中设有一个可通过作为驱动机构的行程产生装置驱动的、尤其可往复地驱动的平衡体。
在DE 102008000677的例子中，冲击式驱动机构具有至少一个主要轴向往复地驱动的往复元件和一个在很大程度上已知的空气弹簧冲击机构。该往复元件的往复运动和空气弹簧冲击机构的周期地出现的力脉冲激励手持式工具机振动。在此，根据DE 102008000677的手持式工具机的平衡体的运动在相位上与往复元件的运动这样地匹配，使得通过平衡体的运动产生一个周期力，该周期力作为反力减少地和/或补偿地作用在引起振动的力上。
在此，该平衡体的往复运动在时间上基本上符合正弦形状，其中，所述周期力尤其在运动方向逆转时产生并且呈现脉冲状的单独变化过程。
由于在冲击机构的周期中出现的、激励出振动的各种不同的力(其由冲击式驱动装置和/或由在运行中施加在插入式刀具上的冲击脉冲的反冲击和/或其它源引起)叠加成激励振动的有效力，该有效力在周期上具有复杂时间轮廓(Zeitprofil)。根据激励出振动的有效力和由平衡体引起的反力在时间轮廓中的特征差别，平衡体的补偿振动的作用可能受到限制。
发明内容
根据本发明提出了一种用于减少和/或补偿振动的装置，尤其用于手持式工具机，该装置具有至少一个可运动地被支承的平衡体和一个作用到所述平衡体上的驱动机构，所述至少一个平衡体可通过所述驱动机构驱动、优选往复地驱动。本发明提出，在所述平衡体上和/或在所述平衡体中设有至少一个可相对于所述平衡体相对运动的、优选受限地相对运动的附加质量。
根据本发明的具有以上特征的装置具有如下优点：设有至少一个可相对于平衡体相对运动的、优选受限地相对运动的附加质量，所述附加质量在平衡体的周期运动中有利地形成由平衡体引起的反力的时间轮廓或者使该时间轮廓变形，优选与激励出振动的有效力相匹配。在此可看作另一优点的是，通过平衡体的根据本发明的改进构型能实现驱动机构的更小的峰值负载。
“相对运动”在此尤其理解为：附加质量能够相对于平衡体运动、优选移动和/或旋转。“受限地相对运动”在此尤其理解为：附加质量相对于平衡体的运动受到限制，尤其是在尺寸或幅度上小于平衡体的空间尺寸和/或小于平衡体的运动的尺寸和/或幅度。“设置”在此尤其理解为“装备”、“构造”或“补充”。“与激励出振动的有效力相匹配”在此尤其理解为：激励出振动的有效力与反力在尽可能大的程度上被补偿或消除。
通过以下列出的措施得到本发明的有利的扩展方案和改进方案。
在根据本发明的装置的特别紧凑且装配友好的构型中，至少一个附加质量设置在平衡体内部。“设置在内部”在此尤其理解为：附加质量基本上被平衡体接收或者被平衡体包围。优选地，所述至少一个附加质量在平衡体中导向，尤其在平衡体上的至少一个导向面上导向地设置。
如果至少一个附加质量设置在平衡体上或上面，则由此可以实现一种可特别良好地匹配的实施方式。在此优选的是，附加质量受导向地设置在平衡体上。
在根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的一种特别有利的构型中，附加质量由多个质量体、优选由很多质量体构成。在此优选的是，所述平衡体具有至少一个接收空间，这些质量体接收在所述接收空间中。优选地，附加质量由颗粒介质构成。该颗粒介质在此可以视情况而定基本上由一种类型和/或大小的质量体构成，或者由各种不同的质量体的混合物构成。该混合物在此可以均匀地或异质地分布在接收空间中。
根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的一种特别有效的构型通过以下方式实现：所述至少一个附加质量具有至少一个相对于所述平衡体的第一运动自由度，其中，所述附加质量能够在所述第一运动自由度的向前方向和向后方向上运动。还设有用于影响所述至少一个附加质量的运动的器件，通过所述器件使向前方向上的运动具有相对于向后方向上的运动变化的运动特性。“用于影响运动的器件”在此也可以理解为“用于与方向相关地影响运动的器件”。“运动自由度”在此尤其理解为沿空间轴的运动性和/或绕空间轴的旋转运动性。“变化的运动特性”在此尤其理解为附加质量相对于平衡体的与方向相关地不同的运动速度，和/或，运动过程和/或运动幅值在时间上的移位、例如延迟。“用于影响运动的器件”在此可以尤其是机械的和/或气动的和/或液压的和/或磁的和/或电的属性。
当所述附加质量的第一运动自由度基本上平行于所述平衡体的运动自由度定向时，所述用于影响运动的器件能够以特别有效的方式使用。
在一种有利的扩展构型中，根据本发明的装置的所述至少一个附加质量具有通过至少一个复位元件获得的静止位置。在特别坚固的实施方式中，复位元件以一个端部与平衡体连接。优选地，复位元件以第二端部支撑在附加质量上和/或与附加质量连接。
在根据本发明的装置的优选构型中，所述复位元件包括流体，尤其是所述复位元件由流体组成。该流体在此可以是凝胶状的、液态的(尤其油状的)或者气态的。优选该气态流体是空气。
在另一种有利的改进构型中，根据本发明的装置的所述至少一个附加质量与缓冲件配合作用。“配合作用”在此尤其理解为借助缓冲件对附加质量的运动进行缓冲。缓冲件在此可以包括颗粒的或橡胶状的或弹性体的缓冲元件。优选地，该缓冲件包括流体，尤其由流体组成。
在一种可特别好地组合的实施方式中，根据本发明的装置的平衡体构造为可通过驱动机构驱动以周期P1主要周期地、尤其振荡地运动。
在根据本发明的装置的一种特别有效的构造中，设有用于影响所述附加质量的运动与所述平衡体的运动之间的相位的器件，通过该器件能可选地确定所述相位。
在本发明的另一方面，提出了一种有利的手持式工具机，其具有用于驱动刀具的驱动装置，其中，在手持式工具机中引起振动，该手持式工具机包括根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置。
在该手持式工具机的一种优选的紧凑的实施方式中，该驱动装置被马达式、尤其电机式驱动并且根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的驱动机构与所述驱动装置作用连接。尤其是所述驱动机构与驱动装置耦接。
在该手持式工具机的一种特别优选的实施方式中，用于驱动刀具的驱动装置包括一个冲击机构、尤其是空气弹簧冲击机构，通过该冲击机构可主要在轴向方向上脉冲式地、尤其周期地脉冲式地驱动所述刀具。尤其地，该手持式工具机被构造为锤钻和/或锤凿。
在本发明的另一方面中，根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置在手持式工具机中，尤其在具有马达式、优选电机式驱动的刀具的手持式工具机中应用或使用，用于减少和/或补偿由用于驱动所述刀具的所述驱动装置和/或由所述刀具的使用引起的振动。
技术人员能从以下所示的图以及实施例的说明中得出本发明的其它优点和构型。
附图说明
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解释。其中：
图1示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的第一实施例的示意性侧视图；
图2示出锤钻和/或冲击锤的示意图，作为具有根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的手持式工具机的例子；
图3示出根据图1的实施例的、具有替代的驱动机构的变型；
图4示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的第二实施例的示意性侧视图；
图5a示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的第三实施例的示意性侧视图；
图5b作为第四实施例示出根据图3a的用于减少和/或补偿振动的装置的变型；
图6a示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的第五实施例的示意性侧视图；
图6b作为第六实施例示出根据图6a的用于减少和/或补偿振动的装置的变型；
图7示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的第七实施例的示意性侧视图；
图8示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置的第八实施例的示意性侧视图。
具体实施方式
图1示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的第一实施例的示意性侧视图。该装置100包括一个可运动地受支承的平衡体102和一个驱动机构104。该驱动机构104这样地作用在平衡体102上，使得该平衡体可通过驱动机构104驱动、优选可往复地驱动。在一种优选的实施方式中，该平衡体几何形状简单地、例如基本上圆柱体地或立方体地构造。
在本示例中，该驱动机构104构造为摆动盘驱动装置106。该摆动盘驱动装置106具有一个通过摆动轴承108设置在可旋转地驱动的驱动轴110上且可通过该驱动轴110驱动的摆动盘112。在该摆动盘112上设有一摆动指114。该驱动轴110在此沿着旋转轴线116延伸，驱动轴可绕着该旋转轴线旋转地被驱动。该摆动轴承108包括支承元件118，该支承元件在一个此处未示出的、相对于旋转轴线116以角度WT倾斜的支承轨道上运动。在该示例中，摆动指114径向地从摆动盘112基本上垂直于支承轨道平面的法向120延伸。但是摆动指114的其它定向也可能是有利的，而不因此脱离本发明构思。如果驱动轴110现在被旋转地驱动，则该驱动轴110的旋转运动122转化成摆动指114的基本振荡的运动124。在此，角度WT扫过两个转折点之间的角度范围。
该摆动指114以其自由端伸入到设置在平衡体102上的铰链接收部126中或者穿过该铰链接收部。该铰链接收部126在此例如可以构造为具有铰链栓的关节铰链(如尤其由DE 102008041890已知的那样)或者构造为球形铰链。
在根据本发明的装置的一种优选应用中，设有用于引导和支承该平衡体102的器件128。在根据图1的该实施方式中，平衡体102设置在至少一个导向元件130上，可在至少一个运动轴132上轴向运动地受导向。该运动轴132在此基本上平行于旋转轴线116延伸。如果摆动指114被激励作振荡运动124，则该平衡体102在运动轴132上执行轴向振荡的往复运动134。
该平衡体102还具有一个接收空间138。附加质量140可运动地接收在该接收空间138中。在一种优选构型中，该接收空间138和附加质量140基本上圆柱体地或立方体地成形。在根据图1的本示例中，附加质量140具有相对于平衡体102的第一运动自由度142。该第一运动自由度142在此构造为轴向移动性144，其中，该轴向移动性144基本上平行于平衡体102的运动轴132定向。
该接收空间138具有一个优选闭合的端部146和一个通过封闭元件148优选封闭的端部150。因此，该附加质量140可相对于平衡体102相对运动地基本上限制在该优选闭合的端部146和该封闭元件148之间。优选地，接收空间138的至少一个内围面152和附加质量140的一个外围面154分别构造为导向面，使得附加质量140受导向地、可运动地布置在接收空间138中。
在一种优选的改进构型中，在至少一个端部146，150中设有一个用于使接收空间138通风的通风器件，该通风器件优选可以通过例如封闭元件148中的通风孔或一个通风旁路实现。在一种特别简单的实施方式中，这些端部146，150中的至少一个端部至少部分敞开地构造。替代地或补充地，该附加质量140也可以具有至少一个通风器件，该通风器件为了压力平衡基本上连接接收空间的两个通过该附加质量140产生的部分空间。
该附加质量140还设置在两个复位元件156a，156b之间。在此，第一复位元件156a在接收空间138的闭合端部146与附加质量140的第一端面158a之间延伸，尤其是第一复位元件156a支撑在该闭合端部146和该第一端面158a上。第二复位元件156b在封闭端部150与附加质量140的第二端面158b之间延伸，尤其是第二复位元件156b支撑在该封闭端部150和该第二端面158b上。优选地，所述复位元件156a，156b各以一个端部与平衡体102连接。替代地或补充地，所述复位元件156a，156b能够以其各自的另一个端部与附加质量140连接。“连接”在此尤其理解为“固定”。
在根据图1的本示例中，所述复位元件156a，156b构造为螺旋弹簧，优选构造为螺旋压力弹簧。但是，复位弹簧156，156b的替代实施方式对于技术人员而言是已知的，例如其它弹簧元件(如板簧或盘簧)，甚至由弹性体或橡胶类材料制成的弹性缓冲元件，它们可以优选地用在根据本发明的装置中。也可以想到，附加质量140磁性地、优选永磁性地构造并且在接收空间138的两个端部146，150中的至少一个上同样设置一磁体。附加质量140和在所述至少一个端部146，150上的磁体的场以特别优选的方式如此地定向，使得附加质量140在接近所述至少一个端部146，150时受到排斥力。这两个复位元件156a，156b在此可以同类型地、尤其相同地构造，或者可以不同类型地和/或不同地构造。在此，技术人员视情况而定选择各种最有利的实施方式。
在本示例中，复位元件156a，156b分别在附加质量140上施加回复力。如果没有外力作用在附加质量140上，则该附加质量通过复位元件156a，156b的回复力移动到关于平衡体102的静止位置S0。
还可能有利的是，作为复位元件156a，156b的替代或补充，至少一个在此未示出的缓冲件160a，160b与附加质量140配合作用。
如果平衡体102在根据本发明的装置的运行中通过摆动指114激励作轴向振荡的往复运动134，则由附加质量140和复位元件156a，156b组成的系统在时间上延迟地对平衡体102的运动做出反应。该附加质量140与复位元件156a，156b一起构成一个所谓的质量弹簧系统，该质量弹簧系统的特性、尤其是谐振特性对于技术人员来说是早已公知的。根据平衡体102的振荡的往复运动134的频率F0和/或振幅A0，对于附加质量140同样调节出具有绕静止位置S0的可变振幅AZ的振荡的往复运动。此外，通过适当地选择复位元件156a，156b的弹性特性和/或所述至少一个缓冲件160a，160b的缓冲特性和/或附加质量140的质量也可以影响附加质量140的往复运动162与平衡体102的往复运动134之间的相位。
在一种优选的改进构型中，封闭元件148构造成可相对于平衡体尤其轴向地调节。如果例如该封闭元件148被构造为旋入元件，则可以通过选择旋入深度可调节地构造该质量弹簧系统的谐振特性。这尤其在安装根据本发明的装置时可以是有利的。
图2示出锤钻和/或锤凿10，作为具有用于驱动刀具14的驱动装置12和根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的手持式工具机的例子。该锤钻和/或锤凿10具有至少一个机器壳体16，在该机器壳体的一个端面18上设有一个具有未示出的刀具接收装置的刀夹20，该刀具接收装置用于接收、尤其用于可更换地接收刀具14。在此，该刀具14在刀夹20中可旋转地和/或冲击地驱动并且通过纵向延伸尺寸限定轴向方向15。在与端面18相反的端部22上在机器壳体16上设有一个把手装置24。在本示例中，该把手装置24具有一个用于开动锤钻和/或锤凿10的装置开关26。与刀夹20相邻地在机器壳体16上设有一个附加把手28。该附加把手可以尤其可拆卸地、特别优选在位置上和/或在定向上可变地与机器壳体16连接。
该驱动装置12基本上布置在机器壳体16的内部并且仅仅示意性表示地示出。该驱动装置12包括一个马达30、尤其电机32和一个传动装置34，该传动装置用于将马达30，32的运动传递和/或转化成刀具14相对于机器壳体16的运动。在本示例中，根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100与传动装置34作用连接，尤其是直接地与该传动装置耦接。
在本锤钻和/或锤凿10的情况下，传动装置34包括冲击机构36、尤其空气弹簧冲击机构38，如技术人员长久公知的那样。通过冲击机构36，38可主要在轴向方向15上脉冲式地、尤其周期脉冲式地驱动刀具14。在锤钻和/或锤凿10的运行中，冲击机构36，38和/或被脉冲式地加载的刀具14以反作用在锤钻和/或锤凿10中、尤其在机器壳体16上和/或在把手装置24上和/或在附加把手28上引起振动。
冲击机构36，38包括一个活塞单元40，该活塞单元轴向移动地布置在锤管42中。该活塞单元40在此通过驱动单元44在锤管42中轴向振荡地被驱动，该驱动单元44是传动装置34的一部分。在本示例中，驱动单元44构造为摆动单元46。通过活塞单元40的轴向振荡运动引起所谓的惯性力，该惯性力是锤钻和/或锤凿10中的振动的激励源。
在锤钻和/或锤凿10的在图2中所示的非常简单的实施方式中，在锤管42中在活塞单元40之前还可轴向移动设有一个冲击件单元48。在活塞单元40与冲击件单元48之间设有一个空气弹簧50。通过活塞单元40的轴向振荡的运动压缩或卸载空气弹簧50，由此产生压力，所述压力可以通过活塞单元40和/或锤管42传递到锤钻和/或锤凿10上。所述压力因此同样可以理解为锤钻和/或锤凿10中的振动的激励源。
该冲击件单元48通过所述压力交替地向着刀夹20的方向或者远离刀夹20加速。该冲击件单元48在前点将冲击脉冲传递给刀具14的未示出的杆端。该冲击脉冲通过刀具14传播到工作尖端并且在那里传递到工作表面上。在反作用中，反向脉冲通过刀具14传播到刀夹20和/或冲击件单元48上。该反向脉冲是锤钻和/或锤凿10中的振动的另一个激励源。
除了这些力之外，锤钻和/或锤凿10中的振动的其它可能的激励源也是已知的。从冲击循环看，由于不同的激励特性和/或时间相关性得到激励出振动的有效力的复杂的时间变化过程。
除了锤钻和/或锤凿10的在图2中所示的简单的实施方式外，其它的实施方式对于技术人员也是已知的。尤其地，技术人员知道空气弹簧冲击机构38的替代的和/或改进的实施方式。该空气弹簧冲击机构可以例如除了包括活塞单元40和冲击件单元48之外还包括冲击销单元，该冲击销单元接收冲击件单元48的冲击脉冲并且将其传送给刀具14。例如由DE102006046472A1公开了一种具有附加的冲击销单元的空气弹簧冲击机构38a，在此参考其所公开内容。
引起振动的有效力随着冲击机构36，38的具体实施方式变化，因此振动谱的特征也变化，但是根据本发明的装置100的作用机理不变化，使得冲击机构的在此所示的构造仅具有示例特性，其对本发明本身没有其它影响。
通过相应地匹配附加质量140和/或复位元件156a，156b和/或缓冲件160a，160b的参数，技术人员通过根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100能够引起与有效力的复杂时间变化过程相匹配的反力。该反力与有效力这样地叠加，使得激励振动的残余力尽可能消失或者仅仅激励出能够通过附加的缓冲措施尽可能优化地衰减掉的振动。在下面进一步描述的实施例中，介绍了根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的其它改进可能性，以此能够使技术人员获得实现所述目标的其它可能性。
然而，图3首先示出了根据图1的根据本发明的装置100的改进实施方式，其中，驱动机构104构造为偏心驱动装置。这样的驱动装置是技术人员长久已知的并且如上述摆动驱动装置一样用于将旋转运动122转化成振荡的轴向运动134。根据本发明的装置100的作用方式在此与第一实施例的作用方式相应，因而参见以上说明。
由DE 102008000677已知了用于产生振荡的轴向运动的其它替代的驱动机构，例如凸轮系统、连杆系统或杠杆系统，它们可以有利地用在根据本发明的装置100的驱动机构104中。根据本发明的装置100的作用方式在此与第一实施例的作用方式相应，因此参见以上说明。在替代的驱动机构的描述方面参见DE 102008000677，该文献由此书面地结合到本公开中。此外也可以想到的是，驱动机构104包括电磁式、电机式、压电式、磁致伸缩式或其它类型的驱动装置，尤其是由这些装置组成。
图4示出根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的第二实施例的示意性侧视图。根据图4的第二实施例与第一实施例的区别在于附加质量140的实施方式，该附加质量可运动地、尤其可沿着运动轴132轴向移动地设置在平衡体102的接收空间138中。
根据本发明的装置100的驱动机构104在此与由第一实施例已知的形式相对应，在此参见其说明。
在本示例中，接收空间138至少部分地填充流体164，其中，流体164可以起到复位元件156，156a，156b和/或缓冲件160，160a，160b的作用。流体164在此可以是凝胶状的、液态的或气态的。在特别优选的实施方式中，流体164是气体166(例如空气)、液体168(例如水或油)或者是液体气体混合物170。
封闭该接收空间138的封闭元件148在此通过密封件基本上相对于液体164密封地构造。在此，“密封地”尤其指的是“在手持式工具机的使用寿命中相对于流体164从接收空间138中的流出是密封的”。
该附加质量140优选具有至少一个密封元件172。该密封元件172以特别优选的方式在圆周方向上环绕附加质量140地构造。因此，密封元件172可以尤其构造为O形环或成形密封元件。该密封元件172在流体164，166，168，170的运动性方面将接收空间138分成两个基本上相互分开的段138a，138b。尤其可能有利的是，这些段138a，138b中的仅一个段被填充流体164，166，168，或者两个段138a，138b都被填充不同的流体164a，164b，166a，166b，168a，168b。
如果附加质量140经受一个使其关于平衡体102相对加速的力，则流体164，166，168，170(其在运动方向上存在于附加质量140之前的段138a，138b中)被压缩。如果流体164基本上是气体166，则相关段138a，138b中的气体166a，166b像压缩的空气弹簧一样作用。而如果流体164基本上是液体168，则附加质量的运动通过相关段138a，138b中急剧上升的液体压力而被强烈衰减。对于液体气体混合物而言，弹簧和缓冲作用取决于组成，即尤其取决于段的液体填充度。接收空间138的与附加质量140的运动方向相反的段138a，138b中的流体164，166，168，170类似地变稀薄。
根据本发明的装置100的根据图4的第二实施例在作用方式上与第一实施例的以上已经描述的作用相似，因此参见那里的描述。
在第二实施例的改进构型中，在附加质量140中设置节流装置174，优选设置一个与方向相关的节流装置174。尤其对于具有主要为液体分量的流体170或纯液体168而言，通过这样的节流装置能够可调地影响缓冲作用。
图5a以示意性侧视图示出根据本发明的用于减少和或补偿振动的装置100的第三实施例。
根据本发明的装置100的驱动机构104在此与由第一实施例已知的形式相应，在此参考其描述。
与第二实施例类似，接收空间138至少部分地填充流体164、尤其是液体168或液体气体混合物170、优选油，其可以起到复位元件156，156a，156b和/或缓冲件160，160a，160b的作用。在优选实施方式中，接收空间138基本上类似圆柱体地构造。
直至第三实施例的至少一个附加质量140具有椭球的、优选球状的构型。在此，附加质量的横向尺寸、尤其是直径d小于接收空间138的直径D。在此，直径D和直径d的直径差Δ确定间隙节流装置176的横截面。
间隙节流装置176在流体164，168，170方面将接收空间138分成两个段138a，138b。如果附加质量140由于外力而从静止位置向着段138a的方向运动，则流体164，168，170的体积分量从区段138a经由间隙节流装置176被挤入段138b中。流体164，168，170对附加质量140的运动性的缓冲作用在此取决于间隙节流装置176的大小，尤其是取决于直径差Δ。
在作用方式上，第三实施例基本上相当于第二实施例，在第二实施例中在附加质量140中设有一个节流装置174。
图5b示出根据图5a的第三实施例的改进构型，其中，接收空间138的横截面、尤其是直径D(T)关于轴向尺寸T变化。变化的横截面具有以下后果：间隙节流装置176的直径差Δ(T)和由此横截面也关于轴向尺寸T变化。因此，间隙节流装置176的缓冲作用取决于附加质量140在接收空间138中的实际位置。这样构造的间隙节流装置176在此构成用于影响至少一个附加质量140的运动的器件，通过该器件使附加质量在向前方向上的运动具有相对于向后方向上的运动变化的运动特性。在图5b中所示的实施例中，内围面152基本上桶状拱曲地构造。但是可能有利的是，该内围面152具有锥状、双锥状或者以其它方式拱曲的表面。
图6a以示意性侧视图示出根据本发明的装置100的第四实施例。
在第四实施例中，平衡体102的接收空间138至少部分地被填充多个质量体180，如颗粒(例如钢丸)。这些质量体180在此构成根据本发明的装置100的附加质量140。与以上描述的实施例中的附加质量140，140，140类似，这些质量体180可以通过外力，例如通过平衡体102的由驱动机构104产生的振荡的往复运动134引起的惯性力，从关于平衡体102的相对静止位置相对于该平衡体运动。
在一种优选实施例中，质量体180嵌入到载体介质182中，优选嵌入到弹性的载体介质182中。该载体介质182在此尤其起到复位元件156和/或缓冲件160的作用。这些质量体180中的每一个如直至第一实施例的附加质量140的缩小的实施方式一样作用。尤其地，该载体介质182可以是流变学的或电磁敏感的流体。在此优选的是，在根据本发明的装置100中设有用于影响流变学的或电磁敏感的流体的机械特性、尤其是黏度和/或弹性特性的器件。在特别优选的实施方式中，该器件也可以作为用于与方向相关地影响至少一个附加质量140的运动的器件使用。
图6b示出第四实施例的变型，其中附加质量140由多个质量体180a，180b的混合物组成，这些质量体具有至少两种不同类型和/或大小。然而，多种类型和/或大小的质量体180的混合物也可能是有利的，而不会因此脱离本发明构思。
此外，在接收空间138的位于点划线下方的半边中示出由薄片184组成的、以相对于运动轴132的迎角指向的栅格，该栅格与方向相关地影响质量体180的运动性。这些薄片184对质量体的逆着迎角的运动比对沿着迎角的方向的运动产生更大的运动阻力。因此，这些薄片184是用于与方向相关地影响所述至少一个附加质量140的运动的器件。
图7示出根据本发明的装置100的第五实施例。与以上所述的实施例不同，附加质量140可运动地设置在平衡体102的外表面186上。优选地，该附加质量140受导向地设置在该外表面186上。附加质量140在此既可以单侧地设置在平衡体102上，也可以具有至少部分地、优选几乎完全地包围平衡体102的构型。这通过图7中的虚线表示。
此外，两个贴靠元件188a，188b设置在平衡体102上，尤其是与平衡体102连接。贴靠元件188a，188b限定附加质量140相对于平衡体102的轴向的相对运动性。在端面158a，158b与相应的贴靠元件188a，188b之间各设有一个复位元件156a，156b和/或一个缓冲件160a，160b。在一种优选实施方式中，这些贴靠元件188a，188b中的至少一个相对于平衡体102可轴向固定地与平衡体102连接。
该第五实施例在其作用方式上与直至以上所述的第一实施例的作用方式相对应，在此参考其说明。
图8示出根据本发明的装置100的第六实施例。
在该实施方式中，平衡体102和补偿质量140基本上沿着运动轴线132轴向相互邻接地设置。在优选实施方式中，附加质量140在其构造上基本上相当于平衡体102的延长部分。该附加质量140在此通过弹性元件190与平衡体102连接。在这里示出的实施方式中，附加质量140在其面向平衡体102的端面上通过所述弹性元件190与平衡体102的相应端面连接。该弹性元件190在此可以尤其由弹性体或橡胶状材料组成。替代地或补充地，该弹性元件190也可以包括弹簧元件。
该实施例在其作用方式上与已经描述的实施例相应，在此参考其描述。
根据本发明的用于减少和/或补偿振动的装置100的其它有利的实施方式和改进构型可以主要由以上描述的实施例中的特征的组合得出。
除了根据本发明的装置100在锤钻和/或锤凿10中的在此示例性描述的应用外，该装置也可以非常有利地例如应用在军刀锯、刺锯、钻机、冲击钻机或其它工具机中、尤其在优选具有一个轴向振荡地作用的刀具驱动装置的手持式工具机中，用于减少和/或补偿振动。
Claims (27)
1.用于减少和/或补偿振动的装置(100)，该装置具有至少一个可运动地被支承的平衡体(102)和一作用到所述平衡体(102)上的驱动机构(104)，所述至少一个平衡体(102)可通过所述驱动机构驱动，其特征在于，在所述平衡体(102)上和/或在所述平衡体(102)中设有至少一个可相对于所述平衡体(102)相对运动的附加质量(140)。
2.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)设置在所述平衡体(102)的内部。
3.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)设置在所述平衡体(102)上或上面。
4.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)由多个质量体(180，180a，180b)构成。
5.根据权利要求4的装置，其特征在于，所述质量体(180，180a，180b)可至少受限地、相对于彼此地相对运动。
6.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)具有至少一个相对于所述平衡体(102)的第一运动自由度，其中，所述附加质量(140)能够在所述第一运动自由度的向前方向和向后方向上运动，设有用于与方向相关地影响所述至少一个附加质量(140)的运动的器件(152，174，176，184)，通过所述器件使向前方向上的运动具有相对于向后方向的运动变化的运动特性。
7.根据权利要求6的装置，其特征在于，所述附加质量(140)的所述第一运动自由度基本上平行于所述平衡体(102)的一个运动自由度定向。
8.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)具有通过至少一个复位元件(156，156a，156b，190)获得的、关于所述平衡体(102)的静止位置S0。
9.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述复位元件(156，156a，156b，190)以一个端部与所述平衡体(102)连接。
10.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述复位元件(156，156a，156b)包括流体(164，166，168，170，182)。
11.根据权利要求1至3之一的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)与至少一个缓冲件(160，160a，160b，190)配合作用。
12.根据权利要求11的装置，其特征在于，所述缓冲件(160，160a，160b，190)包括流体(164，166，168，170，182)。
13.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，所述平衡体(102)构造为可通过所述驱动机构(104)驱动作主要周期性的运动。
14.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，设有用于影响所述附加质量(140)的运动与所述平衡体(102)的运动之间的相位的器件，通过该器件能可选地确定所述相位。
15.根据权利要求1的装置，其特征在于，所述装置是用于手持式工具机的用于减少和/或补偿振动的装置(100)，所述至少一个平衡体(102)可通过所述驱动机构往复地驱动，所述至少一个附加质量(140)可相对于所述平衡体(102)受限地相对运动。
16.根据权利要求3的装置，其特征在于，所述至少一个附加质量(140)被导向地设置在所述平衡体(102)上或上面。
17.根据权利要求8的装置，其特征在于，所述复位元件(156，156a，156b)由所述流体(164，166，168，170，182)组成。
18.根据权利要求11的装置，其特征在于，所述缓冲件(160，160a，160b，190)由所述流体(164，166，168，170，182)组成。
19.根据权利要求1至5之一的装置，其特征在于，所述平衡体(102)构造为可通过所述驱动机构(104)驱动作主要周期性的振荡运动。
20.手持式工具机(10)，具有用于驱动刀具(14)的驱动装置(12)，其中，在该手持式工具机(10)中引起振动，并且该手持式工具机具有根据以上权利要求之一的用于减少和/或补偿振动的装置(100)。
21.根据权利要求20的手持式工具机，其特征在于，所述驱动装置(12)被马达式驱动并且所述用于减少和/或补偿振动的装置(100)的所述驱动机构(104)与所述驱动装置(12)配合作用。
22.根据权利要求20或21的手持式工具机，其特征在于，用于驱动刀具(14)的所述驱动装置(12)包括一个冲击机构(36，38)，通过该冲击机构可主要在轴向方向上脉冲式地驱动所述刀具(14)。
23.根据权利要求21的手持式工具机，其特征在于，所述驱动装置(12)被电机式驱动，所述用于减少和/或补偿振动的装置(100)的所述驱动机构(104)与所述驱动装置耦接。
24.根据权利要求22的手持式工具机，其特征在于，所述冲击机构(36，38)是空气弹簧冲击机构，通过该冲击机构可主要在轴向方向上周期地脉冲式地驱动所述刀具(14)。
25.根据权利要求1至19之一的装置(100)在手持式工具机(10)中的应用，用于减少和/或补偿由用于驱动所述刀具(14)的所述驱动装置(12)和/或由所述刀具(14)的使用引起的振动。
26.根据权利要求25的应用，其特征在于，所述手持式工具机(10)是具有借助驱动装置(12)马达式驱动的刀具(14)的手持式工具机。
27.根据权利要求25或26的应用，其特征在于，所述刀具借助驱动装置(12)被电机式驱动。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20150729 Termination date: 20180702 |