EP1550532A1 - Handwerkzeugmaschine mit Schwingungsdämpfung - Google Patents

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EP1550532A1
EP1550532A1 EP04105721A EP04105721A EP1550532A1 EP 1550532 A1 EP1550532 A1 EP 1550532A1 EP 04105721 A EP04105721 A EP 04105721A EP 04105721 A EP04105721 A EP 04105721A EP 1550532 A1 EP1550532 A1 EP 1550532A1
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EP
European Patent Office
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vibration damping
drive
hand tool
unit
housing
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EP04105721A
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English (en)
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Manfred Karpf
Helmut Wanek
Dietmar Kengeter
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
    • B25F5/006—Vibration damping means

Definitions

  • the invention is based on a hand tool the preamble of claim 1.
  • From DE 40 00 861 C2 is a hand tool with a Motor housing known on the one tool holder opposite side of the hammer drill from a shell is surrounded.
  • a handle with a Handle element molded.
  • the casing is over a Vibration damping device connected to the motor housing, at the same time a support element for the handle forms.
  • the vibration damping device has a plurality of elastic Rubber vibration damping units, over the shell, and thus the handle, from the motor housing vibrationally decoupled.
  • the invention relates to a hand tool with a Housing, are arranged in the drive units, wherein in the housing at least one vibration damping device is provided.
  • a drive arrangement with at least a drive unit by the vibration damping device relative to the housing in the axial, radial and circumferential direction is decoupled. Any device vibrations can be intercepted in all three directions of vibration. At the same time there is the possibility of an offset of central axes to compensate for drive units in the drive assembly. Both mode of action and handling of the Hand tool remain unaffected.
  • the drive assembly along a longitudinal extent at least one drive motor and / or a transmission and / or a coupling and / or a tool drive, suitable Vibration damping units for damping of the different drive units specific vibration directions purposefully placed on different drive units become.
  • a possible offset of central axes the drive units in a rigid drive assembly are summarized, cost-effectively balanced be there on additional compensation elements or one elaborate and expensive interior contour in the housing are dispensed with can.
  • the vibration damping device a first vibration damping unit for Damping at least axially directed vibrations, wherein Preferably, the first vibration damping unit on a Front side of a front end of the drive assembly arranged drive motor is provided.
  • the first vibration damping unit on a Front side of a front end of the drive assembly arranged drive motor is provided.
  • the Drive arrangement can be stored in the axial direction and simultaneously vibration energy in the axial direction of the housing be kept away.
  • the first vibration damping unit a possible offset of the central axes the drive units axially, i. in the longitudinal direction, compensate.
  • the second vibration damping unit may be the drive arrangement also support in the radial direction.
  • the Vibration damping unit is preferably a rubber element or alternatively, a compression spring, a helical compression spring or an element which appears reasonable to the person skilled in the art be.
  • the vibration damping device comprises a second vibration damping unit for Attenuation of at least radially directed vibrations, being preferred the second vibration damping unit peripherally is arranged around a transmission of the drive assembly.
  • the second Vibration damping unit a possible radial offset compensate for the center axes of the drive units.
  • a third vibration damping unit for damping Vibrations comprises at least in the circumferential direction, wherein the third vibration damping unit in the region of a clutch the drive arrangement is provided.
  • This can be vibrations the drive assembly in the circumferential direction of the housing be kept away.
  • the third vibration damping unit can simultaneously a possible angular offset of the central axes compensate the drive units.
  • the third vibration damping unit can the drive assembly in the radial Support the direction.
  • the vibration damping units are made of one soft, rubbery material formed.
  • vibration absorbing materials such as Composite bodies, springs and the like.
  • the invention can be independent on the nature of the connection of the housing parts with each other be used.
  • the drive arrangement forms a substantially rigid unit, can with a suitable distribution of the vibration damping units the vibration damping device a advantageous storage of the drive assembly exclusively be realized by the vibration damping device.
  • the drive assembly can thereby practically completely from be decoupled from the housing.
  • the drive assembly is located only via the vibration damping device on the housing. Good handling and operation of the Hand tool remains.
  • the solution according to the invention can be carried out by various persons skilled in the art applied as meaningful machine tools be, but particularly advantageous in electrically driven Hand tool machines, such as impact drills, Scrapers, saws, screwdrivers and in particular angle grinders etc., due to their mostly free mobility and often high drive speeds in principle too Tend to oscillate. Very favorable is the use in such Hand tool machines, where no additional handle or no extra hold outside the area the enveloping geometry are provided, but their Housing itself represents a handle, such as with hand-held screwdrivers, industrial screwdrivers with controlled shutdown and the like.
  • a longitudinal section through a part of a preferred Screwdriver trained hand tool 10 shows figure 1.
  • a housing 12 encloses a drive assembly 14 which a trained as a motor first drive unit 16, a designed as a transmission second drive unit 18, as Clutch, in particular Automatrastkupplung trained third Drive unit 20 and designed as a tool drive fourth drive unit 22 has.
  • the drive units 16, 18, 20, 22 are along a longitudinal extent 52 of the drive assembly 14 arranged.
  • the drive units 16, 18, 20, 22 have central axes 24, 26, 28, 30, which in the ideal case form a common central axis, but also, for example production-related, offset against each other can.
  • a shaft 56 extends from the transmission formed second drive unit 18 for as a tool drive formed fourth drive unit 22.
  • the drive units 16, 18, 20, 22 of the drive assembly 14 are substantially rigidly coupled with each other.
  • a first, for damping at least axially directed vibrations provided vibration damping unit 32 is at a End face 38 of the drive motor designed as the first Drive unit 16 is arranged.
  • a second, for damping at least radially directed vibrations provided vibration damping unit 34 is circumferentially on a circumference 40th around the second drive unit 18 designed as a transmission arranged.
  • a third, for damping at least in the circumferential direction acting vibrations provided vibration damping unit 36 is formed in the region of the coupling provided third drive unit 20 and surrounds there Pin 42.
  • the individual vibration damping units 32, 34, 36 are part of a vibration damping device.
  • Figure 2 shows a cross section through an area with a in the tangential direction damping third vibration damping unit 36. Substantially equal parts basically numbered with the same reference numerals. Further can with regard to consistent features and functions Reference is made to the description of Figure 1.
  • Two enclosing housing 12 forming housing halves 64, 66 are in a first bore 44 with a screw 48 and in a second bore 46 with a screw 50 together connected.
  • a sleeve 62 formed as a coupling third drive unit 20 ( Figure 2) is on both sides of a Spigot 42 in the lower housing half 66 and a pin 68 arranged in the upper housing half 64. In the Center is an opening through which a shaft is passed can. Both pins 42, 68 are each a vibration damping unit 36 surrounded.

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Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse (12), in dem Antriebseinheiten (16, 18, 20, 22) angeordnet sind, wobei im Gehäuse (12) zumindest eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung vorgesehen ist. Es wird vorgeschlagen, dass eine Antriebsanordnung (14) mit zumindest einer Antriebseinheit (16, 18, 20, 22) durch die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gegenüber dem Gehäuse (12) in axialer, radialer und Umfangsrichtung entkoppelt ist. <IMAGE>

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus der DE 40 00 861 C2 ist eine Handwerkzeugmaschine mit einem Motorgehäuse bekannt, das auf der einer Werkzeugaufnahme abgewandten Seite der Schlagbohrmaschine von einem Hüllgehäuse umgeben ist. An das Hüllgehäuse ist ein Handgriff mit einem Griffelement angeformt. Das Hüllgehäuse ist über eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung mit dem Motorgehäuse verbunden, das gleichzeitig ein Trägerelement für den Handgriff bildet. Die Schwingungsdämpfungsvorrichtung weist mehrere elastische Schwingungsdämpfungseinheiten aus Gummi auf, über die das Hüllgehäuse, und damit das Griffelement, vom Motorgehäuse schwingungsmäßig entkoppelt ist.
Vorteile der Erfindung
Die Erfindung geht aus von einer Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse, in dem Antriebseinheiten angeordnet sind, wobei im Gehäuse zumindest eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung vorgesehen ist.
Es wird vorgeschlagen, dass eine Antriebsanordnung mit zumindest einer Antriebseinheit durch die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gegenüber dem Gehäuse in axialer, radialer und Umfangsrichtung entkoppelt ist. Etwaige Gerätevibrationen können in allen drei Schwingungsrichtungen abgefangen werden. Zugleich besteht die Möglichkeit, einen Versatz von Mittelachsen von Antriebseinheiten in der Antriebsanordnung auszugleichen. Sowohl Wirkungsweise als auch Handhabung der Handwerkzeugmaschine bleiben unbeeinflusst.
Umfasst die Antriebsanordnung entlang einer Längserstreckung zumindest einen Antriebsmotor und/oder ein Getriebe und/oder eine Kupplung und/oder einen Werkzeugantrieb, können geeignete Schwingungsdämpfungseinheiten zur Dämpfung von für die verschiedenen Antriebseinheiten spezifischen Schwingungsrichtungen an unterschiedlichen Antriebseinheiten gezielt platziert werden. Vorteilhaft kann ein etwaiger Versatz von Mittelachsen der Antriebseinheiten, die in einer starren Antriebsanordnung zusammengefasst sind, kostengünstig ausgeglichen werden, da auf zusätzliche Ausgleichselemente oder eine aufwändige und teure Innenkontur im Gehäuse verzichtet werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine erste Schwingungsdämpfungseinheit zur Dämpfung zumindest axial gerichteter Schwingungen auf, wobei bevorzugt die erste Schwingungsdämpfungseinheit an einer Stirnseite eines an einer Stirnseite der Antriebsanordnung angeordneten Antriebsmotors vorgesehen ist. Dadurch kann die Antriebsanordnung in axialer Richtung gelagert werden und gleichzeitig Schwingungsenergie in axialer Richtung vom Gehäuse ferngehalten werden. Zugleich kann die erste Schwingungsdämpfungseinheit einen etwaigen Versatz der Mittelachsen der Antriebseinheiten axial, d.h. in Längsrichtung, ausgleichen. Die zweite Schwingungsdämpfungseinheit kann die Antriebsanordnung auch in radialer Richtung abstützen. Die Schwingungsdämpfungseinheit ist vorzugsweise ein Gummielement oder kann alternativ eine Druckfeder, eine Schraubendruckfeder oder ein dem Fachmann sinnvoll erscheinendes Element sein.
In einer günstigen Anordnung umfasst die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine zweite Schwingungsdämpfungseinheit zur Dämpfung zumindest radial gerichteter Schwingungen, wobei bevorzugt die zweite Schwingungsdämpfungseinheit umfangseitig um ein Getriebe der Antriebsanordnung angeordnet ist. Damit können Schwingungen der Antriebsanordnung in radialer Richtung vom Gehäuse ferngehalten werden. Zugleich kann die zweite Schwingungsdämpfungseinheit einen etwaigen radialen Versatz der Mittelachsen der Antriebseinheiten ausgleichen.
Ferner ist es günstig, wenn die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine dritte Schwingungsdämpfungseinheit zur Dämpfung von Schwingungen zumindest in Umfangsrichtung umfasst, wobei die dritte Schwingungsdämpfungseinheit im Bereich einer Kupplung der Antriebsanordnung vorgesehen ist. Damit können Schwingungen der Antriebsanordnung in Umfangsrichtung vom Gehäuse ferngehalten werden. Die dritte Schwingungsdämpfungseinheit kann gleichzeitig einen etwaigen Winkelversatz der Mittelachsen der Antriebseinheiten ausgleichen. Die dritte Schwingungsdämpfungseinheit kann die Antriebsanordnung auch in radialer Richtung abstützen.
Vorzugsweise sind die Schwingungsdämpfungseinheiten aus einem weichen, gummiartigen Material gebildet. Es sind auch andere Arten von schwingungsabsorbierenden Materialien denkbar, etwa Verbundkörper, Federn und dergleichen. Die Erfindung kann unabhängig von der Art der Verbindung der Gehäuseteile miteinander eingesetzt werden. Ebenso kann eine einzige Schwingungsdämpfungseinheit entsprechend ausgebildet oder ausgelegt sein, um unterschiedliche Schwingungsrichtungen zu dämpfen.
Bildet die Antriebsanordnung eine im Wesentlichen starre Einheit, kann mit einer geeigneten Verteilung der Schwingungsdämpfungseinheiten der Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine vorteilhafte Lagerung der Antriebsanordnung ausschließlich durch die Schwingungsdämpfungsvorrichtung realisiert werden. Die Antriebsanordnung kann dadurch praktisch vollständig von dem Gehäuse entkoppelt werden. Vorzugsweise liegt die Antriebsanordnung nur über die Schwingungsdämpfungsvorrichtung an dem Gehäuse an. Eine gute Handhabung und Wirkungsweise der Handwerkzeugmaschine bleibt erhalten.
Die erfindungsgemäße Lösung kann bei verschiedenen, dem Fachmann als sinnvoll erscheinenden Werkzeugmaschinen angewendet werden, jedoch besonders vorteilhaft bei elektrisch angetriebenen Handwerkzeugmaschinen, wie beispielsweise Schlagbohrmaschinen, Schabern, Sägen, Schraubern und insbesondere Winkelschleifern usw., die aufgrund ihrer meist freien Beweglichkeit und häufig hohen Antriebsdrehzahlen grundsätzlich zu Schwingungen neigen. Sehr günstig ist der Einsatz bei solchen Handwerkzeugmaschinen, bei denen kein zusätzlicher Handgriff oder keine zusätzlichen Haltemöglichkeiten außerhalb des Bereichs der umhüllenden Geometrie vorgesehen sind, sondern deren Gehäuse selbst einen Handgriff darstellt, wie beispielsweise bei handgeführten Schraubern, Industrieschraubern mit geregeltem Abschaltmoment und dergleichen.
Zeichnung
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnung, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Es zeigen:
Fig. 1
einen Längsschnitt durch einen bevorzugten handgeführten Schrauber,
Fig. 2
einen Querschnitt durch einen Bereich mit einer in tangentialer Richtung dämpfenden Schwingungsdämpfungseinheit.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Einen Längsschnitt durch einen Teil einer als bevorzugten Schrauber ausgebildeten Handwerkzeugmaschine 10 zeigt Figur 1. Ein Gehäuse 12 umschließt eine Antriebsanordnung 14, die eine als Motor ausgebildete erste Antriebseinheit 16, eine als Getriebe ausgebildete zweite Antriebseinheit 18, eine als Kupplung, insbesondere Überrastkupplung, ausgebildete dritte Antriebseinheit 20 sowie eine als Werkzeugantrieb ausgebildete vierte Antriebseinheit 22 aufweist. Die Antriebseinheiten 16, 18, 20, 22 sind entlang einer Längserstreckung 52 der Antriebsanordnung 14 angeordnet. Die Antriebseinheiten 16, 18, 20, 22 weisen Mittelachsen 24, 26, 28, 30 auf, die im Idealfall eine gemeinsame Mittelachse bilden, jedoch auch, beispielsweise produktionsbedingt, gegeneinander versetzt sein können. Eine Welle 56 erstreckt sich von der als Getriebe ausgebildeten zweiten Antriebseinheit 18 zur als Werkzeugantrieb ausgebildeten vierten Antriebseinheit 22. Die Antriebseinheiten 16, 18, 20, 22 der Antriebsanordnung 14 sind im Wesentlichen starr miteinander gekoppelt.
Eine erste, zur Dämpfung zumindest axial gerichteter Schwingungen vorgesehene Schwingungsdämpfungseinheit 32, ist an einer Stirnseite 38 der als Antriebsmotor ausgebildeten ersten Antriebseinheit 16 angeordnet. Eine zweite, zur Dämpfung zumindest radial gerichteter Schwingungen vorgesehene Schwingungsdämpfungseinheit 34 ist umfangseitig an einem Umfang 40 um die als Getriebe ausgebildete zweite Antriebseinheit 18 angeordnet. Eine dritte, zur Dämpfung zumindest in Umfangsrichtung wirkender Schwingungen vorgesehene Schwingungsdämpfungseinheit 36 ist im Bereich der als Kupplung ausgebildeten dritten Antriebseinheit 20 vorgesehen und umgibt dort einen Zapfen 42. Die einzelnen Schwingungsdämpfungseinheiten 32, 34, 36 sind Bestandteil einer Schwingungsdämpfungsvorrichtung.
An die als Kupplung ausgebildete dritte Antriebseinheit 20 schließt sich die als Werkzeugantrieb ausgebildete vierte Antriebseinheit 22 an. Diese weist ein Winkelgetriebe 58 auf. Insgesamt liegt die Antriebsanordnung 14 nur über die Schwingungsdämpfungseinheiten 32, 34, 36 an dem Gehäuse 12 an. Ferner ist noch eine Schwingungsdämpfungseinheit 60 vorgesehen, die eine Hülse 62 der als Kupplung ausgebildeten dritten Antriebseinheit 20 umgibt.
Weiterhin sind noch Schrauben 48, 50 im Bereich der als Kupplung ausgebildeten dritten Antriebseinheit 20 sowie eine Reihe weiterer nicht näher bezeichneter Schrauben vorgesehen, die Gehäusehälften des Gehäuses 12 miteinander verbinden.
Figur 2 zeigt einen Querschnitt durch einen Bereich mit einer in tangentialer Richtung dämpfenden dritten Schwingungsdämpfungseinheit 36. Im Wesentlichen gleich bleibende Teile sind grundsätzlich mit den gleichen Bezugszeichen beziffert. Ferner kann bezüglich gleich bleibender Merkmale und Funktionen auf die Beschreibung der Figur 1 verwiesen werden.
Zwei ein umhüllendes Gehäuse 12 bildende Gehäusehälften 64, 66 sind in einer ersten Bohrung 44 mit einer Schraube 48 und in einer zweiten Bohrung 46 mit einer Schraube 50 miteinander verbunden. Eine Hülse 62 einer als Kupplung ausgebildeten dritten Antriebseinheit 20 (Figur 2) ist zu beiden Seiten eines Zapfens 42 in der unteren Gehäusehälfte 66 und eines Zapfens 68 in der oberen Gehäusehälfte 64 angeordnet. In der Mitte ist eine Öffnung, durch die eine Welle geführt werden kann. Beide Zapfen 42, 68 sind von je einer Schwingungsdämpfungseinheit 36 umgeben.
Bezugszeichen
10
Handwerkzeugmaschine
12
Gehäuse
14
Antriebsanordnung
16
Antriebseinheit
18
Antriebseinheit
20
Antriebseinheit
22
Antriebseinheit
24
Mittelachse
26
Mittelachse
28
Mittelachse
30
Mittelachse
32
Schwingungsdämpfungseinheit
34
Schwingungsdämpfungseinheit
36
Schwingungsdämpfungseinheit
38
Stirnseite
40
Umfang
42
Zapfen
44
Bohrung
46
Bohrung
48
Schraube
50
Schraube
52
Längserstreckung
56
Welle
58
Winkelgetriebe
60
Schwingungsdämpfungseinheit
62
Hülse
64
Gehäusehälfte
66
Gehäusehälfte
68
Zapfen

Claims (10)

  1. Handwerkzeugmaschine mit einem Gehäuse (12), in dem Antriebseinheiten (16, 18, 20, 22) angeordnet sind, wobei im Gehäuse (12) zumindest eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Antriebsanordnung (14) mit zumindest einer Antriebseinheit (16, 18, 20, 22) durch die Schwingungsdämpfungsvorrichtung gegenüber dem Gehäuse (12) in axialer, radialer und Umfangsrichtung entkoppelt ist.
  2. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (14) entlang einer Längserstreckung (52) zumindest einen Antriebsmotor und/oder ein Getriebe und/oder eine Kupplung und/oder einen Werkzeugantrieb umfasst.
  3. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine erste Schwingungsdämpfungseinheit (32) zur Dämpfung zumindest axial gerichteter Schwingungen umfasst.
  4. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Schwingungsdämpfungseinheit (32) an einer Stirnseite (38) eines an einer Stirnseite der Antriebsanordnung (14) angeordneten Antriebsmotors vorgesehen ist.
  5. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine zweite Schwingungsdämpfungseinheit (34) zur Dämpfung zumindest radial gerichteter Schwingungen umfasst.
  6. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Schwingungsdämpfungseinheit (34) umfangseitig um ein Getriebe der Antriebsanordnung (14) angeordnet ist.
  7. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schwingungsdämpfungsvorrichtung eine dritte Schwingungsdämpfungseinheit (36) zur Dämpfung zumindest in Umfangsrichtung gerichteter Schwingungen umfasst.
  8. Handwerkzeugmaschine nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Schwingungsdämpfungseinheit (36) im Bereich einer Kupplung der Antriebsanordnung (14) vorgesehen ist.
  9. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (14) eine im Wesentlichen starre Einheit bildet.
  10. Handwerkzeugmaschine nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Antriebsanordnung (14) nur über die zumindest eine Schwingungsdämpfungsvorrichtung (32, 34, 36) an dem Gehäuse (12) anliegt.
EP20040105721 2003-12-30 2004-11-12 Handwerkzeugmaschine mit Schwingungsdämpfung Expired - Lifetime EP1550532B1 (de)

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