DE112022003493T5

DE112022003493T5 - Stampfer mit vibrationsisolation

Info

Publication number: DE112022003493T5
Application number: DE112022003493.9T
Authority: DE
Inventors: Evan M. Glanzer; Joseph C. Reiter; Kyle A. Greunke
Original assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Current assignee: Milwaukee Electric Tool Corp
Priority date: 2021-08-11
Filing date: 2022-08-11
Publication date: 2024-05-23
Also published as: US20230049127A1; WO2023018873A1

Abstract

Ein Vibrationsstampfer beinhaltet eine obere Masse, eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist, eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt, und einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist. Der Griff ist dazu ausgebildet, eine Benutzerschnittstelle auf einer ersten Seite der Längsachse zu tragen. Ein Motor ist an die obere Masse gekoppelt, und ein Antriebsmechanismus ist in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt. Der Antriebsmechanismus ist dazu ausgebildet, die untere Masse hin und her zu bewegen. Eine Batterie stellt dem Motor Energie bereit und ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt. Die Batterie ist auf einer zweiten Seite der Längsachse gegenüber der ersten Seite positioniert.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität gegenüber der ebenfalls anhängigen vorläufigen U.S.-Patentanmeldung mit der Nr. 63/232.008 , eingereicht am 11. August 2021, deren gesamter Inhalt durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung betrifft Vibrationsstampfer und insbesondere Isolationsmechanismen für Vibrationsstampfer.
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung stellt in einem unabhängigen Aspekt einen Vibrationsstampfer bereit, der eine obere Masse, eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist, eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt, und einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, beinhaltet. Der Griff ist dazu ausgebildet, eine Benutzerschnittstelle auf einer ersten Seite der Längsachse zu tragen. Der Vibrationsstampfer beinhaltet ebenfalls einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist, einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen, und eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen. Die Batterie ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt, und die Batterie ist auf einer zweiten Seite der Längsachse gegenüber der ersten Seite positioniert.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem anderen unabhängigen Aspekt einen Vibrationsstampfer bereit, der eine obere Masse, eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist, eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt, einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist, einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen, und eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen, beinhaltet. Die Batterie ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an einen oberen Abschnitt der oberen Masse gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus weist einen oder mehrere elastomere Sandwich-Batterieisolatoren auf, die an den oberen Abschnitt der oberen Masse gekoppelt sind und zwischen der Batterie und der oberen Masse positioniert sind.
Die vorliegende Erfindung stellt in einem anderen unabhängigen Aspekt einen Vibrationsstampfer bereit, der eine obere Masse, eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist, eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt, einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei der Griff dazu ausgebildet ist, eine Benutzerschnittstelle auf einer ersten Seite der Längsachse zu tragen, einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist, einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen, und eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen, beinhaltet, wobei die Batterie mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei die Batterie auf der ersten Seite der Längsachse positioniert ist.
Weitere Merkmale und Aspekte der Erfindung können aus der folgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich werden.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

1 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer Ausführungsform der Offenbarung.
2 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.
3 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.
4 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.
5 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.
6 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.
7 ist eine schematische Ansicht eines Stampfers gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung.

Bevor Ausführungsformen ausführlich erläutert werden, versteht es sich, dass die Ausführungsformen in ihrer Anwendung nicht auf die Einzelheiten der Ausgestaltung und Anordnung von Komponenten beschränkt sind, die in der folgenden Beschreibung dargelegt oder in den begleitenden Zeichnungen dargestellt sind. Die Ausführungsformen können auf verschiedene Weise praktiziert oder ausgeführt werden. Außerdem versteht es sich, dass die hier verwendete Ausdrucksweise und Terminologie dem Zweck der Beschreibung dienen und nicht als beschränkend betrachtet werden sollten.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
1 stellt einen Vibrationsstampfer 10 dar, der eine obere Masse 14, eine untere Masse 18, die an die obere Masse 14 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 22, der an die obere Masse 14 gekoppelt ist, beinhaltet. Die untere Masse 18 beinhaltet einen Hauptkörper 26 der unteren Masse und eine Stampferplatte 30, die an den Hauptkörper 26 der unteren Masse gekoppelt ist. Ein Motor 34 ist an die obere Masse 14 gekoppelt und ist in Wirkbeziehung an einen Antriebsmechanismus 38 gekoppelt, um die untere Masse 18 in Bezug auf die obere Masse 14 zu bewegen. Der Stampfer 10 beinhaltet auch eine Längsachse 42, die sich mittig durch die obere Masse 14 und die untere Masse 18 und in einer Richtung der Bewegung der unteren Masse 18 erstreckt. In einigen Ausführungsformen kann der Antriebsmechanismus 38 einen Kurbelmechanismus, der an die untere Masse 18 gekoppelt ist, und einen Getriebesatz beinhalten, der in Wirkbeziehung an den Motor 34 gekoppelt ist, der den Kurbelmechanismus antreibt, um die untere Masse 18 entlang der Längsachse 42 hin und her zu bewegen. In einigen Ausführungsformen kann der Getriebesatz ein Untersetzungsgetriebesatz sein, damit sich die untere Masse 18 mit einer Frequenz hin und herbewegt, die niedriger als eine Drehfrequenz einer Ausgangswelle des Motors 34 ist.
Der Stampfer 10 beinhaltet auch eine Batterie 46, die an die obere Masse 14 gekoppelt ist, eine Benutzerschnittstelle 50, die an den Griff 22 gekoppelt ist, und eine elektronische Steuereinheit 54, die an den Griff 22 gekoppelt ist. Die Benutzerschnittstelle 50 kann es einem Bediener erlauben, dem Stampfer 10 selektiv Energie bereitzustellen, einen Modus (z.B. hohe, mittlere oder niedrige Geschwindigkeit) für den Betrieb des Motors 34 auszuwählen, den Ladezustand der Batterie 46 zu überwachen und dergleichen. Die Benutzerschnittstelle 50 kann auch eine Eingabevorrichtung (z.B. einen Auslöser), der dazu ausgebildet ist, eine Benutzereingabe vom Bediener zu empfangen, und eine Anzeige (z.B. eine LCD-Anzeige) zum Anzeigen von Betriebsinformationen (z.B. Modus des Stampfers 10, Ladezustand der Batterie 46, verbleibende Arbeitszeit usw.) beinhalten. Die elektronische Steuereinheit 54 kann mit der Benutzerschnittstelle 50, der Batterie 46 und/oder dem Motor 34 in Verbindung stehen. Die elektronische Steuereinheit 54 kann die Benutzereingabe von der Benutzerschnittstelle 50 empfangen, um den Motor 34 zu steuern, Bedingungen des Stampfers 10 über Eingaben von Sensoren zu überwachen, und dergleichen.
Die Batterie 46 ist dazu ausgebildet, den Motor 34 in Reaktion auf die Benutzereingabe, die durch die Benutzerschnittstelle 50 empfangen wird, mit Energie zu versorgen. Die Batterie 46 beinhaltet auch eine Batterieachse 56, die sich mittig durch die Batterie 46 erstreckt. Die Batterieachse 60 verläuft im Wesentlichen parallel zur Längsachse 42 des Stampfers 10. Außerdem ist die Batterie 46 auf einer ersten (z.B. vorderen) Seite des Stampfers 10 positioniert, und die Benutzerschnittstelle 50 und die elektronische Steuereinheit 54 sind auf einer zweiten (z.B. hinteren) Seite des Stampfers 10 positioniert. Mit anderen Worten, die Batterie 46 ist auf einer gegenüberliegenden Seite der Längsachse 42 von der Benutzerschnittstelle 50 und der elektronischen Steuereinheit 54 positioniert. In einigen Ausführungsformen kann die Batterie 46 eine Nennausgangsspannung zwischen 40-Volt und 80-Volt aufweisen.
Weiterhin bezugnehmend auf 1, ist die Batterie 46 durch einen ersten Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 58, der die Menge von Vibrationen an der Batterie 46 während des Betriebs des Stampfers 10 verringert, an die obere Masse 14 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 58 beinhaltet ein Gestängesystem mit einem ersten, oberen Glied 62, einem zweiten, unteren Glied 66 und einem dritten, Stützglied 70, das sich zwischen dem ersten und zweiten Glied 62, 66 erstreckt und diese verbindet. Die Batterie 46 kann lösbar an eine Batterieaufnahme (nicht gezeigt) gekoppelt sein, die an dem Stützglied 70 befestigt ist. In einigen Ausführungsformen kann die Batterie 46 über eine zusammenwirkende Schienenanordnung verschiebbar an die Batterieaufnahme gekoppelt sein, und die Batterie 46 kann durch Schieben der Batterie 46 entlang einer Achse, die parallel oder koaxial zur Batterieachse 60 verläuft, an der Aufnahme angebracht und davon gelöst werden.
Ein erstes Ende des ersten Glieds 62 ist schwenkbar an die obere Masse 14 gekoppelt, ein erstes Ende des zweiten Glieds 66 ist schwenkbar an die obere Masse 14 gekoppelt, und das Stützglied 70 ist schwenkbar an ein zweites Ende jedes des ersten und zweiten Glieds 62, 66 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 58 beinhaltet auch Gestängeisolatoren 74 (z.B. Elastomerisolatoren), die zwischen dem ersten Ende jedes des ersten und zweiten Glieds 62, 66 und der oberen Masse 14 positioniert sind.
In der dargestellten Ausführungsform sind das erste und zweite Glied 62, 66 entlang der Längsachse 42 des Stampfers 10 schwenkbar an die obere Masse 14 gekoppelt. Mit anderen Worten, das erste Glied 62 ist an einer ersten Position entlang der Längsachse 42 an die obere Masse 14 gekoppelt, und das zweite Glied 66 ist an einer zweiten Position entlang der Längsachse 42, die sich in einem Abstand von der ersten Position befindet, an die obere Masse 14 gekoppelt. Ferner ist die Länge des Stützglieds 70 gleich dem Abstand zwischen der ersten und zweiten Position, an denen das erste und zweite Glied 66 schwenkbar an die obere Masse 14 gekoppelt sind. Dadurch kann sich das Gestängesystem so verschieben, dass sich das Stützglied 70 und die daran gekoppelte Batterie 46 primär parallel zu und entlang der Batterieachse 56 bewegen. Der Bewegungsbereich des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 58 ist durch eine untere Anschlagposition, wo das Stützglied 70 mit der oberen Masse 14 in Kontakt kommt, und einer oberen Anschlagposition, wo das Stützglied 70 ebenfalls mit der oberen Masse 14 in Kontakt kommt, begrenzt. Die Gestängeisolatoren 74 sind auch dazu ausgebildet, Bewegung der Gestängeanordnung nahe der oberen und unteren Anschlagposition zu begrenzen. Mit anderen Worten, die Gestängeisolatoren 74 sind dazu ausgebildet, Kräfte von der Translationsbewegung der Batterie 46 entlang der Batterieachse 56 nahe der oberen und unteren Anschlagposition zu absorbieren, wodurch die Batterie 46 vor Schäden durch Vibration geschützt wird.
Der Stampfer 10 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 76, der zwischen dem Griff 22 und der oberen Masse 14 positioniert ist, der die Menge von Vibrationen verringert, die von der oberen Masse 14 auf den Griff 22 übertragen werden. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 76 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 78. In anderen Ausführungsformen kann der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 76 mit einer alternativen Konstruktion gebildet sein und/oder mehr Komponenten beinhalten, um die Menge von Vibrationen zu verringern, die auf den Griff 22 übertragen werden. Der Griffisolator 78 kann den Griff 22 schwenkbar an die obere Masse 14 koppeln.
Ferner definiert der Griff 22 eine Griffachse 82, die orthogonal zur Längsachse 42 und zur Batterieachse 56 verläuft. Der Griffisolator 78 ist an einer Stelle positioniert, wo sich die Längsachse 42 des Stampfers 10 und die Griffachse 82 schneiden. Der Griffisolator 78 ist auch entlang der Längsachse 42 von den Gestängeisolatoren 74 des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 58 beabstandet. Mit anderen Worten, die Gestängeisolatoren 74 und der Griffisolator 78 sind alle in einer einzelnen Ebene entlang der Längsachse 42 positioniert. Daher kann der Griff 22 bezogen auf die Längsachse 42 schwenken, und der Griffisolator 78 ist dazu ausgebildet, Kräfte zu absorbieren und Vibrationen zu verringern, die auf den Griff 22 übertragen werden, und verringert dadurch Vibrationen, die auf die Benutzerschnittstelle 50 und die elektronische Steuereinheit 54 übertragen werden.
2 stellt einen Vibrationsstampfer 110 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 110 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „100“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 110 beinhaltet eine obere Masse 114, eine untere Masse 118, die an die obere Masse 114 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 122, der an die obere Masse 114 gekoppelt ist. Die untere Masse 118 beinhaltet einen Hauptkörper 126 der unteren Masse und eine Stampferplatte 130, die an den Hauptkörper 126 der unteren Masse gekoppelt ist. Eine Batterie 146 ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 158 an eine obere Masse 114 des Stampfers 10 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 158 beinhaltet ein Gestängesystem mit einem ersten, oberen Glied 162, einem zweiten, unteren Glied 166 und einem dritten, Stützglied 170, das sich zwischen dem ersten und zweiten Glied 162, 166 erstreckt und diese verbindet. Ein erstes Ende jedes des ersten und zweiten Glieds 162, 166 ist mit Stiften 111 schwenkbar an die obere Masse 14 gekoppelt, und das Stützglied 166 ist schwenkbar an ein zweites Ende jedes des ersten und zweiten Glieds 162, 166 gekoppelt.
Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 158 beinhaltet auch eine Feder 115 und einen Dämpfer 119, die an das Gestängesystem und die obere Masse 114 gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform sind die Feder 115 und der Dämpfer 119 jeweils an das untere, zweite Glied 166 gekoppelt. In anderen Ausführungsformen können die Feder 115 und der Dämpfer 119 an eine beliebige Kombination der anderen Glieder des Gestängesystems (z.B. das erste Glied 162, das Stützglied 170) gekoppelt sein. Ferner können die Feder 115 und der Dämpfer 119 eine lineare Beziehung aufweisen. Die Kombination aus der Feder 115 und dem Dämpfer 119 ist dazu ausgebildet, Vibrationen auf die Batterie 146 abzumildern.
Der Bewegungsbereich des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 158 ist durch eine untere Anschlagposition, wo das Stützglied 170 mit der oberen Masse 114 in Kontakt kommt, und einer oberen Anschlagposition, wo das Stützglied 170 ebenfalls mit der oberen Masse 114 in Kontakt kommt, begrenzt. Die Feder 115 und der Dämpfer 119 sind dazu ausgebildet, Bewegung der Gestängeanordnung nahe der oberen und unteren Anschlagposition zu begrenzen. Mit anderen Worten, die Feder 115 und der Dämpfer 119 sind dazu ausgebildet, Kräfte von der Translationsbewegung der Batterie 146 entlang der Batterieachse 156 nahe der oberen und unteren Anschlagposition zu absorbieren, wodurch die Batterie 146 vor Schäden durch Vibration geschützt wird.
Der Stampfer 110 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 176, der zwischen dem Griff 122 und der oberen Masse 114 positioniert ist, der die Menge von Vibrationen verringert, die von der oberen Masse 114 auf den Griff 122 übertragen werden. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff- Vibrationsdämpfungsmechanismus 176 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 178, der den Griff 122 schwenkbar an die obere Masse 114 koppeln kann. Ferner definiert der Griff 122 eine Griffachse 182, die orthogonal zur Längsachse 142 und zur Batterieachse 156 verläuft. Der Griffisolator 178 ist an einer Stelle positioniert, wo sich die Längsachse 142 des Stampfers 110 und die Griffachse 182 schneiden. Der Griffisolator 178 ist auch entlang der Längsachse 142 von den Stiften 111 des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 158 beabstandet.
3 stellt einen Vibrationsstampfer 210 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 210 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „200“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 210 beinhaltet eine obere Masse 214, eine untere Masse 218, die an die obere Masse 214 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 222, der an die obere Masse 214 gekoppelt ist. Die untere Masse 218 beinhaltet einen Hauptkörper 226 der unteren Masse und eine Stampferplatte 230, die an den Hauptkörper 226 der unteren Masse gekoppelt ist. Eine Batterie 246 ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 258, der die Menge von Vibrationen an der Batterie 246 während des Betriebs des Stampfers 210 verringert, an die obere Masse 214 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 258 beinhaltet ein Gestängesystem mit einem ersten, oberen Glied 262, einem zweiten, unteren Glied 266 und einem dritten, Stützglied 270, das sich zwischen dem ersten und zweiten Glied 162, 166 erstreckt und diese verbindet. Ein erstes Ende des ersten Glieds 162 ist schwenkbar an einen Sekundärmotor 223 gekoppelt, ein erstes Ende des zweiten Glieds 266 ist mit einem Stift 211 schwenkbar an die obere Masse 214 gekoppelt, und das Stützglied 270 ist schwenkbar an ein zweites Ende jedes des ersten und zweiten Glieds 262, 266 gekoppelt. In anderen Ausführungsformen kann der Sekundärmotor 223 an das zweite Glied 266 gekoppelt sein.
Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 258 beinhaltet auch eine Feder 215, einen Dämpfer 219 und den Sekundärmotor 223, die jeweils an das Gestängesystem und die obere Masse 214 gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken. In der dargestellten Ausführungsform sind die Feder 215 und der Dämpfer 219 jeweils an das untere, zweite Glied 266 gekoppelt, und der Sekundärmotor 223 ist an das erste Ende des oberen, ersten Glieds 262 gekoppelt. In anderen Ausführungsformen können die Feder 215 und der Dämpfer 219 an eine beliebige Kombination der anderen Glieder des Gestängesystems (z.B. das erste Glied 262, das Stützglied 270, usw.) gekoppelt sein. Der Sekundärmotor 223 kann ein Servomotor sein, der dazu ausgebildet ist, in Reaktion auf ein Signal vom elektronischen Steuersystem 240 die Position der Batterie 246 entlang der Batterieachse 256 zu steuern. Zum Beispiel kann das elektronische Steuersystem 240 eine Eigenschaft (z.B. Geschwindigkeit, Position usw.) der Batterie 246 detektieren und ein Signal an den Sekundärmotor 223 senden, um die Vibration an der Batterie 246 abzumildern. Der Sekundärmotor 223 kann auch dafür verwendet werden, die Werkzeugleistung durch Erhöhung und Verringerung der Auslenkgeschwindigkeit der Batterie 246 und/oder Erhöhung und Verringerung des Verdichtungsvermögens der Batterie 246 zu verbessern. Daher ist die Kombination aus der Feder 215 dem Dämpfer 219 und dem Sekundärmotor 223 dazu ausgebildet, Vibrationen auf die Batterie 246 abzumildern.
Der Stampfer 210 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 276, der zwischen dem Griff 222 und der oberen Masse 214 positioniert ist, der die Menge von Vibrationen verringert, die von der oberen Masse 214 auf den Griff 222 übertragen werden. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 276 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 278, der den Griff 222 schwenkbar an die obere Masse 214 koppeln kann. Ferner definiert der Griff 222 eine Griffachse 282, die orthogonal zur Längsachse 242 und zur Batterieachse 256 verläuft. Der Griffisolator 278 ist an einer Stelle positioniert, wo sich die Längsachse 242 des Stampfers 210 und die Griffachse 282 schneiden. Der Griffisolator 278 ist auch entlang der Längsachse 242 vom Sekundärmotor 223 und dem Stift 211 des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 258 beabstandet.
4 stellt einen Vibrationsstampfer 310 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 310 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „300“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 310 beinhaltet eine obere Masse 314, eine untere Masse 318, die an die obere Masse 314 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 322, der an die obere Masse 314 gekoppelt ist. Die untere Masse 318 beinhaltet einen Hauptkörper 326 der unteren Masse und eine Stampferplatte 330, die an den Hauptkörper 326 der unteren Masse gekoppelt ist. Der Stampfer 310 beinhaltet auch eine Längsachse 342, die sich mittig durch die obere Masse 314 und die untere Masse 318 erstreckt, und eine Batterie 346, die mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 358 an einen oberen Abschnitt der oberen Masse 314 gekoppelt ist.
Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 358 weist einen Batterieisolator 325 auf, ist an den oberen Abschnitt der oberen Masse 314 (d.h. gegenüber der unteren Masse 318) gekoppelt und ist zwischen der Batterie 346 und der oberen Masse 314 positioniert. Mit anderen Worten, der Batterieisolator 325 befindet sich zwischen der Batterie 346 und der oberen Masse 314, so dass die Batterie 346 und die obere Masse 314 nicht direkt in Kontakt kommen. In einigen Ausführungsformen kann der Batterieisolator 325 als ein oder mehrere elastomere(r) Sandwich-Isolator(en) ausgebildet sein. In der dargestellten Ausführungsform ist die Batterie 346 so positioniert, dass sich die Längsachse 342 mittig durch die Batterie 346 erstreckt. Der Batterieisolator 325 isoliert die Batterie 346 von den mechanischen Vibrationen während des Betriebs des Stampfers 10, wodurch verhindert wird, dass die Batterie 346 durch die Vibrationen des Stampfers 10 beschädigt wird.
Der Stampfer 310 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 376, der zwischen dem Griff 322 und der oberen Masse 314 positioniert ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 376 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 378, der den Griff 322 schwenkbar an die obere Masse 314 koppeln kann. Ferner definiert der Griff 322 eine Griffachse 382, die orthogonal zur Längsachse 342 verläuft. Der Griffisolator 378 ist an einer Stelle positioniert, wo sich die Längsachse 342 des Stampfers 310 und die Griffachse 382 schneiden. Der Griffisolator 378 ist auch entlang der Längsachse 342 vom Batterieisolator 325 des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 358 beabstandet.
5 stellt einen Vibrationsstampfer 410 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 410 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „400“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 410 beinhaltet eine obere Masse 414, eine untere Masse 418, die an die obere Masse 414 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 422, der an die obere Masse 414 gekoppelt ist. Die untere Masse 418 beinhaltet einen Hauptkörper 426 der unteren Masse und eine Stampferplatte 430, die an den Hauptkörper 426 der unteren Masse gekoppelt ist. Eine Batterie 446 ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 458 an eine obere Masse 414 des Stampfers 410 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 458 beinhaltet ein Stützglied 470 (z.B. einen Unterrahmen) mit einem ersten Ende, das schwenkbar an die obere Masse 414 gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das an die Batterie 446 gekoppelt ist, und einen Batterieisolator 425, der das Stützglied 470 schwenkbar an die obere Masse 414 koppelt. In der dargestellten Ausführungsform ist die Batterie 446 auf derselben Seite des Stampfers 410 wie eine Benutzerschnittstelle 454 orientiert, die auf dem Griff 422 getragen wird. Der Batterieisolator 474 ist dazu ausgebildet, die Schwenkbewegung des Stützglieds 470 und somit die Batterie 446 zwischen oberen und unteren Anschlagpositionen zu begrenzen, wodurch die Batterie 446 vor Schäden durch Vibration geschützt wird.
Der Stampfer 410 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 476, der zwischen dem Griff 422 und der oberen Masse 414 positioniert ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 476 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 478, der den Griff 422 schwenkbar an die obere Masse 414 koppeln kann. Das Stützglied 470 trägt ferner die Batterie 446 so, dass eine Batterieachse 456, die sich durch die Batterie 446 erstreckt, parallel zu einer Griffachse 482 verläuft, wenn sich die Batterie 446 in einer Neutralposition befindet. Die Batterieachse 456 und die Griffachse 482 verlaufen ebenfalls orthogonal zu einer Längsachse 42 des Stampfers 410. Die Batterie- und Griffisolatoren 474, 478 sind jeweils an einer Stelle positioniert, wo die Längsachse 442 des Stampfers 410 die Griffachse 482 bzw. die Batterieachse 456 schneidet. Zudem ist der Griffisolator 478 auch entlang der Längsachse 442 vom Batterieisolator 425 des Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 458 beabstandet.
6 stellt einen Vibrationsstampfer 510 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 510 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „500“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 510 beinhaltet eine obere Masse 514, eine untere Masse 518, die an die obere Masse 514 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 522, der an die obere Masse 514 gekoppelt ist. Die untere Masse 518 beinhaltet einen Hauptkörper 526 der unteren Masse und eine Stampferplatte 530, die an den Hauptkörper 526 der unteren Masse gekoppelt ist. Eine Batterie 546 ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 558 an eine obere Masse 514 des Stampfers 510 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 558 beinhaltet ein Stützglied 570 (z.B. einen Unterrahmen) mit einem ersten Ende, das mit einem Stift 511 schwenkbar an die obere Masse 514 gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das an die Batterie 546 gekoppelt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Batterie 546 auf derselben Seite des Stampfers 510 wie eine Benutzerschnittstelle 554 orientiert, die auf dem Griff 522 getragen wird. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 558 beinhaltet auch eine Feder 515 und einen Dämpfer 519, die an das Stützglied 570 und die obere Masse 514 gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken. Die Feder 515 und der Dämpfer 519 können eine lineare Beziehung aufweisen, um Vibrationen auf die Batterie 546 abzumildern. Die Feder 515 und der Dämpfer 519 sind jeweils dazu ausgebildet, die Schwenkbewegung des Stützglieds 570 und somit die Batterie 546 zwischen oberen und unteren Anschlagpositionen zu begrenzen, wodurch die Batterie 546 vor Schäden durch Vibration geschützt wird.
Der Stampfer 510 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 576, der zwischen dem Griff 522 und der oberen Masse 514 positioniert ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 576 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 578, der den Griff 522 schwenkbar an die obere Masse 514 koppeln kann. Das Stützglied 570 trägt ferner die Batterie 546 so, dass eine Batterieachse 556, die sich durch die Batterie 546 erstreckt, parallel zu einer Griffachse 582 verläuft, wenn sich die Batterie 546 in einer Neutralposition befindet. Die Batterieachse 556 und die Griffachse 582 verlaufen ebenfalls orthogonal zu einer Längsachse 542 des Stampfers 510.
7 stellt einen Vibrationsstampfer 610 gemäß einer weiteren Ausführungsform der Offenbarung dar. Der Stampfer 610 ist wie der in 1 gezeigte und zuvor beschriebene Stampfer 10. Daher sind gleiche Merkmale mit gleichen Bezugszeichen plus „600“ gekennzeichnet, und es werden nur Unterschiede zwischen den zweien erörtert.
Der Vibrationsstampfer 610 beinhaltet eine obere Masse 614, eine untere Masse 618, die an die obere Masse 614 gekoppelt und in Bezug auf diese bewegbar ist, und einen Griff 622, der an die obere Masse 614 gekoppelt ist. Die untere Masse 618 beinhaltet einen Hauptkörper 626 der unteren Masse und eine Stampferplatte 630, die an den Hauptkörper 626 der unteren Masse gekoppelt ist. Eine Batterie 646 ist mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 658 an eine obere Masse 614 des Stampfers 610 gekoppelt. Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 658 beinhaltet ein Stützglied 670 (z.B. einen Unterrahmen) mit einem ersten Ende, das schwenkbar an die obere Masse 614 gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das an die Batterie 646 gekoppelt ist. In der dargestellten Ausführungsform ist die Batterie 646 auf derselben Seite des Stampfers 610 wie eine Benutzerschnittstelle 654 orientiert, die auf dem Griff 622 getragen wird.
Der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus 658 beinhaltet auch eine Feder 615, einen Dämpfer 619 und einen Sekundärmotor 623, die jeweils an das Stützglied 670 und die obere Masse 614 gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken. Der Sekundärmotor 623 kann ein Servomotor sein, der dazu ausgebildet ist, in Reaktion auf ein Signal von einem elektronischen Steuersystem 640 die Schwenkbewegung des Stützglieds 670 und somit die Batterie 646 zu steuern. Zum Beispiel kann das elektronische Steuersystem 640 eine Eigenschaft (z.B. Geschwindigkeit, Position usw.) des Stützglieds 670 detektieren und ein Signal an den Sekundärmotor 623 senden, um die Vibration an der Batterie 646 abzumildern. Der Sekundärmotor 623 kann auch dafür verwendet werden, die Werkzeugleistung durch Erhöhung und Verringerung der Auslenkgeschwindigkeit des Stützglieds 670 und/oder Erhöhung und Verringerung des Verdichtungsvermögens des Stützglieds 670 zu verbessern. Daher ist die Kombination aus der Feder 615 dem Dämpfer 619 und dem Sekundärmotor 623 dazu ausgebildet, Vibrationen auf die Batterie 646 abzumildern.
Der Stampfer 610 beinhaltet auch einen zweiten, Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 676, der zwischen dem Griff 622 und der oberen Masse 614 positioniert ist. In der dargestellten Ausführungsform beinhaltet der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus 676 einen elastomeren Torsions-Griffisolator 678, der den Griff 622 schwenkbar an die obere Masse 614 koppeln kann. Das Stützglied 670 trägt ferner die Batterie 646 so, dass eine Batterieachse 656, die sich durch die Batterie 646 erstreckt, parallel zu einer Griffachse 682 verläuft. Die Batterieachse 656 und die Griffachse 682 verlaufen ebenfalls orthogonal zu einer Längsachse 642 des Stampfers 610.
Wenngleich die Erfindung unter Bezugnahme auf bestimmte bevorzugte Ausführungsformen ausführlich beschrieben wurde, existieren Variationen und Modifikationen innerhalb des Umfangs und des Geistes eines oder mehrerer unabhängiger Aspekte der Erfindung, wie beschrieben.
Verschiedene Merkmale und Aspekte der Erfindung sind in den nachstehenden Ansprüchen dargelegt.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

US 63/232008 [0001]

Claims

Vibrationsstampfer umfassend: eine obere Masse; eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist; eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt; einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei der Griff dazu ausgebildet ist, eine Benutzerschnittstelle auf einer ersten Seite der Längsachse zu tragen; einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist; einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen; und eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen, wobei die Batterie mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei die Batterie auf einer zweiten Seite der Längsachse gegenüber der ersten Seite positioniert ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 1, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus ein Gestängesystem mit einem oberen Glied, einem unteren Glied und einem Stützglied umfasst.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 2, wobei die Batterie an das Stützglied gekoppelt ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 2, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus ferner eine Feder und einen Dämpfer umfasst, wobei die Feder und der Dämpfer jeweils an das Gestängesystem und die obere Masse gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 4, wobei die Feder und der Dämpfer an das untere Glied des Gestängesystems gekoppelt sind.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 2, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus ferner einen Sekundärmotor umfasst, der an eins oder mehrere von dem oberen Glied, dem unteren Glied oder dem Stützglied gekoppelt ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 2, wobei ein Bewegungsbereich des Gestängesystems von einer unteren Position, in der das Stützglied mit der oberen Masse in Kontakt kommt, und einer oberen Position, in der das Stützglied auch mit der oberen Masse in Kontakt kommt, definiert ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 2, wobei ein erstes Ende des oberen Glieds schwenkbar an die obere Masse gekoppelt ist, ein erstes Ende des unteren Glieds schwenkbar an die obere Masse gekoppelt ist und das Stützglied schwenkbar an ein zweites Ende jedes des oberen und unteren Glieds gekoppelt ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 8, wobei sich Stellen, an denen das obere Glied und das untere Glied schwenkbar an die obere Masse gekoppelt sind, auf der Längsachse befinden, und eine Länge des Stützglieds gleich einem Abstand zwischen den Stellen ist, an denen das obere Glied und das untere Glied schwenkbar an die obere Masse gekoppelt sind.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 8, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus ferner Gestängeisolatoren umfasst, die zwischen dem ersten Ende jedes des oberen und unteren Glieds und der oberen Masse positioniert sind.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 10, wobei der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus an einer Stelle positioniert ist, wo die Längsachse des Vibrationsstampfers eine Griffachse schneidet, die sich mittig durch den Griff erstreckt, und wobei der Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus entlang der Längsachse von den Gestängeisolatoren beabstandet ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 11, wobei die Griffachse orthogonal zur Längsachse und einer Batterieachse verläuft, die sich mittig durch die Batterie erstreckt.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 1, wobei: die Batterie eine Batterieachse beinhaltet, die sich mittig durch die Batterie erstreckt, die Batterieachse parallel zur Längsachse verläuft, und der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus es der Batterie erlaubt, sich entlang der Batterieachse zu verschieben.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 1, ferner umfassend eine elektronische Steuereinheit, die an den Griff gekoppelt ist.
Vibrationsstampfer umfassend: eine obere Masse; eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist; eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt; einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist; einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist; einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen; eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen, wobei die Batterie mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an einen oberen Abschnitt der oberen Masse gekoppelt ist, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus einen oder mehrere elastomere Sandwich-Batterieisolatoren aufweist, die an den oberen Abschnitt der oberen Masse gekoppelt sind und zwischen der Batterie und der oberen Masse positioniert sind.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 15, wobei der elastomere Sandwich-Isolator so zwischen der oberen Masse und der Batterie positioniert ist, dass die Batterie nicht direkt mit der oberen Masse in Kontakt kommt.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 15, wobei die Batterie an die obere Masse gekoppelt ist, sich auf einer obersten Fläche der oberen Masse befindet.
Vibrationsstampfer umfassend: eine obere Masse; eine untere Masse, die an die obere Masse gekoppelt ist; eine Längsachse, die sich mittig durch die obere Masse und die untere Masse erstreckt; einen Griff, der mit einem Griff-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf den Griff übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei der Griff dazu ausgebildet ist, eine Benutzerschnittstelle auf einer ersten Seite der Längsachse zu tragen; einen Motor, der an die obere Masse gekoppelt ist; einen Antriebsmechanismus, der in Wirkbeziehung an den Motor und die untere Masse gekoppelt ist, wobei der Antriebsmechanismus dazu ausgebildet ist, die untere Masse hin und her zu bewegen; und eine Batterie, die dazu ausgebildet ist, dem Motor Energie bereitzustellen, wobei die Batterie mit einem Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus, der dazu ausgebildet ist, Vibrationen abzumildern, die auf die Batterie übertragen werden, an die obere Masse gekoppelt ist, wobei die Batterie auf der ersten Seite der Längsachse positioniert ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 18, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus ein Stützglied mit einem ersten Ende, das schwenkbar an die obere Masse gekoppelt ist, und einem zweiten Ende, das an die Batterie gekoppelt ist, umfasst.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 19, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus einen Batterieisolator umfasst, der das Stützglied schwenkbar an die obere Masse koppelt.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 19, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus eine Feder und einen Dämpfer umfasst, die an das Stützglied und die obere Masse gekoppelt sind und sich dazwischen erstrecken.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 19, wobei der Batterie-Vibrationsdämpfungsmechanismus einen Sekundärmotor umfasst, der an das Stützglied gekoppelt ist.
Vibrationsstampfer nach Anspruch 19, wobei das Stützglied die Batterie so trägt, dass eine Batterieachse, die sich durch die Batterie erstreckt, parallel zu einer Griffachse verläuft, die sich mittig durch den Griff erstreckt.