CN1321567A - 冲击式电动手操纵工具机 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种冲击式电动手操纵工具机(1),有包括冲击机构(2)的第一组件,它装在有外壳(6)的第二组件内并可沿工具轴线(A)有限运动,其中,第一组件包括电驱动装置的转子(5),它可绕一根平行于第一组件的振动(Ⅰ)定向的转子轴线(B)旋转。

Description

冲击式电动手操纵工具机
本发明涉及一种至少部分冲击的电动手操纵工具机，例如冲击钻机或风铲，它优选地有气动冲击机构。
有气动冲击机构的电动手操纵工具机为了产生冲击利用往复振动运动，这一运动施加在位于在空心圆筒内密封地相对于空心圆筒运动的激励活塞与相隔距离沿工具轴线方向密封运动的冲击件之间的气体弹簧上。此外，电驱动装置的旋转运动至少部分地借助于恰当的转换传动装置，大多是偏心式或摆动式振动器，转换成激励活塞的往复运动。在按目的使用时，在力的途径中，沿工具方向的轴向反力作为冲击的后座，经工具、冲击机构、转换传动装置及其支承，作用在外壳上以及在施加力的使用者那里引起干扰振动。
由弹簧摆强迫振幅振动的物理学原则上已知，在机械谐振状态可出现特别大的振动振幅，或相反当自然频率与振动频率彼此远离时可有效抑制振动振幅。在弹簧摆的固有频率中要考虑振动质量和弹簧常数，在使用中，对于简单的冲击式电动手操纵工具机，它由工具机的质量以及操作时使用者的弹性常数构成。因此，取决于作为振动频率的冲击数形成电动手操纵工具机确定的振动振幅。
按US 3918535，在力的途径中，在可沿轴向运动的冲击机构与外壳之间，设一为了移置工作点预紧的压力弹簧，它使冲击机构可沿轴向移动的第一组件可与第二个有外壳的组件部分振动去耦，并可通过由此产生的此组件相对于外壳的相对运动借助阻尼元件阻尼。由此必然形成的两个耦合的同向振动器的系统含有冲击机构组件比较小的质量，因此在冲击后座的作用下冲击机构强烈振动。第二个有外壳的组件比较大的质量，取决于它的固有频率，实施一种振动振幅较小的强迫振动。
在中间连接一阻尼元件的情况下，通过两个组件的相对运动对这种后座能量的衰减原则上取决于阻尼元件变形能耗散的份额，并尤其随变形力的幅度以及变形量的幅度增加而增大。
按US 5927407，为了减小手动工具机振动去耦组件的振动，在阻尼元件中采用了六个沿轴向阻尼的弹性体构件，它们在振动频率上的粘弹性能量耗散方面是最佳的。这种方案只是与没有阻尼元件的情况相比减小了振幅。
本发明的目的在于进一步使冲击式电动手操纵工具机的振动最小化。本发明的另一个方面是要在电动手操纵工具机的两个彼此相对运动的振动去耦组件之间实现低磨损的驱动链。
此目的主要通过独立权利要求的特征达到。由从属权利要求给出有利的进一步发展。
重要之点在于，沿工具轴线可沿轴向有限运动的第一个组件除冲击机构外，还有一个可绕一根平行于第一组件的振动定向的转子轴线旋转的电驱动装置的转子以及有利地含有一个转换传动装置。振动去耦的第二个组件含有电驱动装置的定子和外壳。
由此相对于第二组件较大的质量增大了对振动技术而言重要的第一组件的质量，它由冲击机构、转换传动装置和转子的质量叠加而成，第二组件的质量由定子和外壳的质量以及可能的电驱动装置电子设备的质量合成。由于现在第一组件绝对较高的质量，因此减小了第一组件在后座能量相同时造成的振幅。
此外，两个组件的质量比朝第一组件较大质量的方向变化，包括朝两个组件质量相等的方向变化。因此通过一个设在两个组件之间的阻尼元件可以耗散更多的后座能量，从而减小了有外壳的第二组件的振幅。
有利的是阻尼元件用粘弹性材料制造，它在电动手操纵工具的工作温度范围内在此振动频率耗散大量能量。
用于产生电动手操纵工具的冲击和/或旋转运动的驱动链有一个在相对运动时磨损小的耦合装置，它设计为通过定子的旋转磁场扭矩封闭地耦合到可轴向运动的无换向器转子上。尤其是不需要用于补偿在两个组件之间相对运动的机械传力并因而带来磨损的耦合装置。此外，在无换向器的转子中取消了在轴向运动时磨损的换向器。
下面借助于有利的实施例进一步说明本发明，附图表示：
图1冲击式电动手操纵工具机。
按图1的冲击式电动手操纵工具机1具有一个通过支承装置，例如滑动或滚柱轴承，可沿工具轴线A有限地，例如10mm，运动的第一个组件，它有冲击机构2，冲击机构包括一个实施往复运动的激励活塞3；转换传动装置4，它包括偏心机构和两个互相成直角地啮合的锥齿轮；以及电驱动装置的无换向器转子5，它平行于第一组件的第一振动Ⅰ可绕转子轴线B旋转并可沿转子轴线轴向有限移动，以及工具机1有一个具有第二振动Ⅱ的第二组件，它包括外壳6、电驱动装置的定子7以及配属的电驱动装置的电子设备8，并借助于预紧的弹性弹簧9，例如螺旋压力弹簧，和与之并联的用粘弹性材料制的阻尼元件10，相对于第一组件在振动Ⅰ、Ⅱ方面振动去耦。

Claims (10)

1．产生工具的至少冲击运动的电动手操纵工具机，有包括一冲击机构(2)的第一个组件，它装在有外壳(6)的第二个组件内可沿工具轴线(A)有限运动，其特征为：第一个组件包括电驱动装置的转子(5)，它可绕一根平行于第一组件的振动(Ⅰ)定向的转子轴线(B)旋转。
2．按照权利要求1所述的电动手操纵工具机，其特征为：第一个组件包括转换传动装置。
3．按照权利要求1或权利要求2所述的电动手操纵工具机，其特征为：第二个组件至少包括电驱动装置的定子(7)。
4．按照前列诸权利要求之一所述的电动手操纵工具机，其特征为：第二个组件包括电驱动装置的电子设备(8)。
5．按照前列诸权利要求之一所述的电动手操纵工具机，其特征为：转子(5)设计为无换向器的。
6．按照前列诸权利要求之一所述的电动手操纵工具机，其特征为：第一个组件的质量与第二个组件的质量大小基本相等。
7．按照前列诸权利要求之一所述的电动手操纵工具机，其特征为：第一个组件通过一弹性的弹簧(9)与第二个组件振动去耦地连接。
8．按照权利要求7所述的电动手操纵工具机，其特征为：阻尼元件(10)与弹簧(9)并联。
9．按照权利要求8所述的电动手操纵工具机，其特征为：阻尼元件(10)由粘弹性材料制造。
10．按照权利要求9所述的电动手操纵工具机，其特征为：当电动手操纵工具机(1)处于工作温度时，这种粘弹性材料在此振动频率有最佳的能量耗散。
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