SE529430C8

SE529430C8 - Handheld power tool e.g. saw, has eccenter assemblies fixed to rotary drive shaft and translating rotary movement of shaft into reciprocating linear movement of tool holder and counterweight, respectively

Info

Publication number: SE529430C8
Application number: SE0502838A
Authority: SE
Inventors: Erik Rondahl
Original assignee: Dentatus Ab
Priority date: 2005-12-20
Filing date: 2005-12-20
Publication date: 2007-08-28
Also published as: ATE543614T1; CN101331007A; SE529430C2; SE0502838L

Abstract

The tool has an eccenter assembly fixed to a rotary drive shaft (8) and translating rotary movement of the shaft into reciprocating linear movement of a tool holder (9). Another eccenter assembly translates movement of the shaft into reciprocating linear movement of a counterweight (6) diametrically opposite to and in phase with the movement of the holder. Each of the assemblies has a circular part (1a, 1a`) eccentric to the shaft, and a member (2) adjustable and lockable relative to the part. The member has an off-center crank pin imparting reciprocating linear movement as the shaft rotates.

Description

Föreliggande uppfinning avser ett handhållet motordrivet verktyg som beskrivs i in-gressen till patentkrav 1. The present invention relates to a hand-held power tool described in the preamble of claim 1.

Bakgrund Pneumatiska, hydrauliska och elektriska handhållna motordrivna verktyg används i tusentals olika arbetsområden. Verktyg som överför rotationen från en roterande drivande motor till en fram och återgående linjär rörelse, för exempelvis sågning, filning och polering, ger ofta upphov till betydande vibration, vilken kan överföras till handen och armen på personen som använder verktyget. Background Pneumatic, hydraulic and electric hand-held power tools are used in thousands of different work areas. Tools that transmit the rotation from a rotating drive motor to a reciprocating linear motion, for example sawing, filing and polishing, often give rise to significant vibration, which can be transmitted to the hand and arm of the person using the tool.

Långvarig användning av vibrerande verktyg kan orsaka förändringar i senor, musk-ler, ben och leder, och kan påverka nervsystemet. Gemensamt är dessa effekter all-mänt kända som Hand-Arm Vibrations Syndrom (HAVS). Symptomen förVWFförvärras när händerna är exponerade för kyla. Prolonged use of vibrating tools can cause changes in tendons, muscles, bones and joints, and can affect the nervous system. Commonly, these effects are commonly known as Hand-Arm Vibration Syndrome (HAVS). The symptoms of VWF worsen when the hands are exposed to cold.

Arbetare påverkade av HAVS rapporterar vanligen: attacker av vitnande (bleknan-de) av en eller flera fingrar när de exponeras för kyla, krypningar och tappad känsla i fingrarna, tappad känsla för lätt beröring, smärta och kyla mellan perioder av attacker av vitafingrar, och förlust av greppstyrka, och även bencystor i fingrar och leder i vissa fall. Workers affected by HAVS usually report: attacks of whitening (fading) of one or more fingers when exposed to cold, crawling and lost sensation in the fingers, lost sensation of light touch, pain and cold between periods of attacks of white fingers, and loss of grip strength, and even bone cysts in fingers and joints in some cases.

Utvecklandet av HAVS är gradvist och ökar i svårighetsgrad över tiden. Det kan ta några månader upp till flera år för symptomen av HAVS att bli märkbara. När ve-tenskaplig bekräftelse av dessa sena effekter kommit fram, har försök att undvika dessa försvagande effekter givits allt större tonvikt under de senaste tio års perio-derna. The development of HAVS is gradual and increases in difficulty over time. It can take a few months up to several years for the symptoms of HAVS to become noticeable. When scientific confirmation of these late effects has emerged, attempts to avoid these debilitating effects have been given increasing emphasis over the last ten years.

Förutom användning av anti-vibrations handskar, begränsningar av antalet timmar av exponering för vibrationer och användandet av skarpare verktyg, har striktare be-stämmelser blivit ålagda för vibrationsnivåer genererade av handhållna motordrivna verktyg, mätt i frekvensviktad acceleration (m/s<2>). Standarden framtagen av Ameri-kanska Konferensen av Regerings Industriella Hygienister (ACGIH) föreskriver ett maximum på 4 m/s<2>för 8 timmars användning. Det europeiska direktivet 2002/44/EC tillåter en övre absolut gräns på 5 m/s<2>för en 8 timmars period. In addition to the use of anti-vibration gloves, restrictions on the number of hours of exposure to vibrations and the use of sharper tools, stricter regulations have been imposed on vibration levels generated by hand-held power tools, measured in frequency-weighted acceleration (m / s <2>). The standard developed by the American Conference of Government Industrial Hygienists (ACGIH) prescribes a maximum of 4 m / s <2> for 8 hours of use. European Directive 2002/44 / EC allows an upper limit of 5 m / s <2> for an 8 hour period.

Industrin för handhållna motordrivna verktyg har utsatts för signifikant tryck under längre tid att utveckla verktyg som kan generera tillräcklig fram och återgående linjär aktiv kraft för att exempelvis såga och fila utan att reaktionskrafter förs över till handen som håller verktyget. The industry for hand-held power tools has been subjected to significant pressure for a long time to develop tools that can generate sufficient reciprocating linear active force to, for example, saw and file without transferring reaction forces to the hand holding the tool.

Bakgrundsteknik Ett handhållet motordrivet verktyg är beskrivet i SE 134 791, vilket överför en roterande rörelse genererad av en elektrisk motor till en fram och återgående linjär rörelse. Ett excenteraggregat innefattar en första element, som är säkert monterad på sagda drivaxel och har ett cirkulärt urtag excentriskt i förhållande till sagda drivaxel och ett andra element passande i sagda urtag. För linjär fram och återgående rörelse är verktygshållaren förbunden på ett konventionellt sätt via en vevstake till ett vev-stakslager på den andra cirkulära delen i en position förskjuten från centrumaxeln av den andra delen. Genom rotation av det andra cirkulära elementet inom det första elementet kan de två excentriciteterna antingen adderas, vilket ger maximalt utslag, eller, genom rotation av den andra delen 180° i det första elementet, från den maximala utslagspositionen, uppnås en konfiguration där vevstakslagret är i rotationsaxeln av det första elementet och därigenom ges ett linjärt utslag som är noll. Genom att vända det andra elementet i det första elementet kan alla slaglängder upp till den maximala uppnås. När den önskade slaglängden är inställd, skruvas en ställskruv åt därmed låses det första och det andra elementet ihop. Background technology A hand-held motor-driven tool is described in SE 134 791, which transmits a rotary motion generated by an electric motor to a reciprocating linear motion. An eccentric assembly comprises a first element which is securely mounted on said drive shaft and has a circular recess eccentric with respect to said drive shaft and a second element fitting in said recesses. For linear reciprocating movement, the tool holder is connected in a conventional manner via a connecting rod to a connecting rod bearing on the second circular part in a position offset from the center axis of the second part. By rotating the second circular element within the first element, the two eccentricities can either be added, giving maximum deflection, or, by rotating the second part 180 ° in the first element, from the maximum deflection position, a configuration is achieved where the connecting rod bearing is in the axis of rotation of the first element and thereby gives a linear pitch which is zero. By turning the second element in the first element, all strokes up to the maximum can be achieved. When the desired stroke length is set, a set screw is tightened, thus locking the first and the second element together.

Eftersom det första och det andra elementet är gjorda i samma material och passar ihop, oberoende av den relativa inställningen av det andra elementet, kommer en cirkulär enhet centrerad på rotationsaxeln, alltid att vara balanserad i sig själv. Emellertid kommer inte de reaktionskrafter som produceras av den linjära fram och återgående rörelsen hos verktyget att balanseras och måste därmed absorberas av handen och armen på användaren. Since the first and second elements are made of the same material and fit together, regardless of the relative setting of the second element, a circular unit centered on the axis of rotation will always be balanced in itself. However, the reaction forces produced by the linear reciprocating motion of the tool will not be balanced and must therefore be absorbed by the hand and arm of the user.

Olika komplicerade mekanismer har föreslagits för att dämpa de här reaktionskrafterna i liknande fram och återgående handhållna motordrivna verktyg som sågen be-skriven i US20050022395A1.1 denna såg, överförs en roterande rörelse från en elektrisk motor till en fram och återgående rörelse hos ett sågblad via ett roterande vevhjul och en bladdrivande vevtapp excentriskt placerad på vevhjulet. I ett försök att balansera ut vibrationskrafter finns det en annan vevtapp på det roterande vevhjulet förflyttandes en motvikt fram och tillbaka. Som omnämnt i beskrivningen av US20050022395A1, har motvikten en fast vikt och stigvinkeln för den oscillerande rörelsen hos motvikten är satt permanent på ett standardiserat uppskattat värde för ett standardmotstånd frambringat genom sågning genom standardmaterial. Det finns ingen möjlighet att justera slaglängden på sågbladet, vilket skulle kräva en justering av den fram och återgående rörelsen för motvikten för att uppnå utsläckning av vibrationerna. Various complicated mechanisms have been proposed to dampen these reaction forces in similar reciprocating hand-held power tools such as the saw described in US20050022395A1.1 this saw, a rotating motion is transmitted from an electric motor to a reciprocating motion of a saw blade via a saw blade. rotating crank wheel and a blade-driving crank pin eccentrically placed on the crank wheel. In an attempt to balance out vibrational forces, there is another crank pin on the rotating crank wheel moving a counterweight back and forth. As mentioned in the description of US20050022395A1, the counterweight has a fixed weight and the pitch angle of the oscillating movement of the counterweight is set permanently at a standardized estimated value for a standard resistance produced by sawing by standard material. There is no possibility to adjust the stroke of the saw blade, which would require an adjustment of the reciprocating motion of the counterweight to achieve extinction of the vibrations.

Den här konstruktionen är därför permanent inställd och gör varje slaglängdsjuster-ing eller motviktsrörelsejustering, omöjlig. This design is therefore permanently set and makes any stroke adjustment or counterweight movement adjustment, impossible.

Sammanfattning av uppfinningen Problemet som adresseras av föreliggande uppfinning är att konstruera ett handhållet motordrivet verktyg av fram och återgående typ, som är robust, kompakt och enkelt i sina mekanismer både för arbete och för vibrationskompensation, och som också medför enkel verktygsslaglängdsjustering, utan att kompromissa med avseen-de på full utsläckning av vibrationerna. Summary of the invention The problem addressed by the present invention is to design a hand-held power tool of the reciprocating type, which is robust, compact and simple in its mechanisms both for work and for vibration compensation, and which also involves simple tool stroke adjustment, without compromising on on full extinction of the vibrations.

Det här motordrivna verktyget skall vara anpassat för höghastighetsoscillation och tåla kontinuerlig användning under lång tid utan signifikant nedgång av vibrations-utsläckningen. This motorized tool must be adapted for high-speed oscillation and withstand continuous use for a long time without a significant reduction in vibration extinction.

Detta uppnås med ett fram och återgående handhållet motordrivet verktyg av den typ som beskrivs i inledningen genom de särdrag som visas i den kännetecknande-delen av kravet 1. This is achieved with a reciprocating hand-held power tool of the type described in the introduction by the features shown in the characterizing part of claim 1.

Enligt en annan föredragen utföringsform av uppfinningen innefattar det första och det andra excenteraggregatet identiska delar, varigenom produktions och repara-tionskostnaderna reduceras. According to another preferred embodiment of the invention, the first and the second eccentric assembly comprise identical parts, whereby the production and repair costs are reduced.

Ytterligare föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning visas i de osjälv-ständiga patentkraven. Further preferred embodiments of the present invention are set out in the dependent claims.

Detaljerad beskrivning Uppfinningen kommer nu att illustreras med referens till en ickebegränsande föredragen utföringsform, visad i de medföljande figurerna av vilka: Figur 1 visar i perspektiv ett handhållet fram och återgående motordrivet verktyg enligt uppfinningen, Figur 2 visar en sprängskiss av det motordrivna verktyget i Figur 1, Figur 3 är en sprängskiss av delar i det första excenteraggregatet, och Figur 4(a) visar ett längsgående tvärsnitt genom samma motordrivna verktyg längs centerplanet A-A i Figur 4(b), som visar en ändvy av det motordrivna verktyget. Figur 1 visar det handhållna fram och återgående motordrivna verktyget enligt föreliggande uppfinning, med ett hus 21,22 ett cylindriskt motviktsskydd 22 och även en verktygshållare 9 för att fasthålla en fil eller ett poleringsverktyg för en fram och återgående rörelse. Detailed description The invention will now be illustrated with reference to a non-limiting preferred embodiment, shown in the accompanying figures, of which: Figure 1 shows in perspective a hand-held reciprocating motor-driven tool according to the invention, Figure 2 shows an exploded view of the power tool of Figure 1, Figure 3 is an exploded view of parts of the first eccentric assembly, and Figure 4 (a) shows a longitudinal cross-section through the same motor-driven tool along the center plane A-A in Figure 4 (b), showing an end view of the motor-driven tool. Figure 1 shows the hand-held reciprocating motor-driven tool according to the present invention, with a housing 21,22 a cylindrical counterweight protection 22 and also a tool holder 9 for holding a file or a polishing tool for a reciprocating movement.

Verktygets vinkel kan justeras runt sin longitudinella axel med användande av ett justeringsdon 23 under pågående filning eller polering. Verktyget är kopplat till en motordriven flexibel roterande axel via en koppling 24. The angle of the tool can be adjusted around its longitudinal axis using an adjuster 23 during filing or polishing. The tool is coupled to a motor-driven flexible rotary shaft via a coupling 24.

Figur 2 visar samma handhållna fram och återgående motordrivna verktyg i en sprängskiss avslöjandes en roterbar axel 8 på vilken det finns både ett första excenteraggregat (ej uppsprängt) 10 för att överföra linjär fram och återgående rörelse till verktygshållaren 9 och ett andra excenteraggregat 10' (uppsprängt) för att överföra linjär fram och återgående rörelse till en motvikt 6. Både det första och det andra excenteraggregatet 10,10', är sammansatt av identiska delar (se också figur 3 och 4):ett cirkulärt distanselement 1,1' med ett centrerat hål lc, lc' genom vilket den roterande axeln 8 går igenom. Varje cirkulärt distanselement är säkert låsta, mot rotation, till den roterande axeln 8 genom en låsskruv 5, 5'. Varje distanselement 1,1' är cirkulärt och centrerat om axeln 8 men har på insidan ett cirkulärt spår lb, lb' vilket är förskjutet excentriskt från den roterande axeln 8.1 detta cirkulära spår passar ett cylindriskt parti 2b, 2b' av ett proximalelement. Detta proximalelement har på sin andra sida ett nålrullager 4,4' vilket är förskjutet excentriskt i relation till centrum av det cirkulära partiet 2b, 2b' av proximalelementet. En ring 7, T utgör den yttre ringen av nålrullagret 4, 4' och har ett fästelement för en vevstake 12,12' ledande antingen till verktygshållaren 9 eller till motvikten 6 för att överföra fram och återgående rörelse till denna. Figure 2 shows the same hand-held reciprocating power tools in one exploded view revealing a rotatable shaft 8 on which there is both a first eccentric assembly (not exploded) 10 for transmitting linear reciprocating motion to the tool holder 9 and a second eccentric assembly 10 '(exploded) for transmitting linear reciprocating motion to a counterweight Both the first and the second eccentric assembly 10,10 ', are composed of identical parts (see also Figures 3 and 4): a circular spacer 1,1' with a centered hole 1c, 1c 'through which the rotating shaft 8 passes through. Each circular spacer element is securely locked, against rotation, to the rotating shaft 8 by a locking screw 5, 5 '. Each spacer element 1,1 'is circular and centered about the axis 8 but has on the inside a circular groove 1b, 1b' which is offset eccentrically from the rotating shaft 8.1 this circular groove fits a cylindrical portion 2b, 2b 'of a proximal element. This proximal element has on its other side a needle roller bearing 4,4 'which is offset eccentrically in relation to the center of the circular portion 2b, 2b' of the proximal element. A ring 7, T constitutes the outer ring of the needle roller bearing 4, 4 'and has a fastening element for a connecting rod 12,12' leading either to the tool holder 9 or to the counterweight 6 for transmitting reciprocating movement thereto.

De två excenteraggregaten 10,10' är placerade upp och nedvända i relation till varandra och samma drivaxel 8 passerar genom dem, medförande en extremt robust och enkel konstruktion. Proximalelementen (det andra) (2,2') angränsar varandra och därigenom reduceras reaktionskraftparet genererat av dem till ett minimum. Det faktum att de två excenteraggregaten är gjorda av identiska delar gör det väldigt enkelt att balansera dem i förhållande till varandra, tillsammans med kostnadsbespa-ringar för tillverkning och reservdelar. The two eccentric assemblies 10,10 'are placed upside down in relation to each other and the same drive shaft 8 passes through them, resulting in an extremely robust and simple construction. The proximal elements (the second) (2,2 ') are adjacent to each other and thereby the reaction force pair generated by them is reduced to a minimum. The fact that the two eccentric units are made of identical parts makes it very easy to balance them in relation to each other, together with cost savings for manufacturing and spare parts.

Som tydligt visas i figur 4(a), kan genom uppskruvning av skruven 3 och rotation av proximalelementet i spåret i distanselementet, excentriciteterna i det cirkulära spåret 1,1' och nållagrets ring 2a, 2a', antingen gradvis förenas, slutligen resulterande i maximal slaglängd för vevstaken 12,12' eller flyttas ifrån varandra slutligen resulterande i att excentriciteterna helt släcker ut varandra med resultat att slaglängden i allt väsentligt blir noll. As clearly shown in Figure 4 (a), by unscrewing the screw 3 and rotating the proximal member of the groove in the spacer member, the eccentricities of the circular groove 1,1 'and the needle bearing ring 2a, 2a' can either be gradually joined, finally resulting in maximum stroke of the connecting rod 12,12 'or moved apart ultimately resulting in the eccentricities completely extinguishing each other with the result that the stroke becomes substantially zero.

Den numrerade skalan 2d, 2d' på kanten av proximalelementet 2, 2' används för att bestämma den förenade excentriciteten från noll slag till ett maximum av 5 mm. Det är enkelt för användaren att ställa slaget för motvikten till exakt samma värde som för verktygshållarens slag. Detta kan enkelt kontrolleras genom att ta bort skydden 25. The numbered scale 2d, 2d 'on the edge of the proximal element 2, 2' is used to determine the combined eccentricity from zero stroke to a maximum of 5 mm. It is easy for the user to set the stroke of the counterweight to exactly the same value as for the stroke of the tool holder. This can be easily checked by removing the guards 25.

Claims

A hand-held power tool performing a reciprocating motion, comprising: a reciprocating tool holder (9), a rotating shaft (8), a first eccentric assembly (10 ') fixed to said rotating shaft (8), and transmitting rotating motion. of the shaft to a reciprocating movement of said tool holder (9), a counterweight (6) counteracting reaction forces generated by the tool holder, characterized by: a second eccentric assembly (10) also fixed to said rotating shaft (8) and transmitting rotating movement of the shaft to a reciprocating linear movement of said counterweight (6) diametrically opposite to and in phase with the reciprocating linear movement of the tool holder (9), both said first and second eccentric assemblies (10,10 ') comprise a first element (1 , 1 ') fixedly mounted on said drive shaft (8) and has a circular element (1a, 1a') eccentric with respect to said drive shaft (8) and a second element (2,2 '), which is rotatably adjustable and h lockable relative to said circular element (1,1a) and having an uncentrated crank pin transmitting reciprocating motion as said drive shaft rotates.

Hand-held motor-driven tool according to claim 1, characterized in that said uncentrated crank pin is a hollow bearing pin (2a, 2a ') through whose said said drive shaft (8) passes.

Hand-held power tool according to claim 2, characterized in that said first and second eccentric assemblies (10,10 ') comprise identical parts.

Hand-held power tool according to claim 2 or 3, characterized in that said second eccentric assembly (10) is mounted up and down relative to said first eccentric assembly (10 ') with said second elements (2,2') adjacent to each other and said first element (1,1 ') spaced apart.

Hand-held power tool according to claim 1, characterized in that said counterweight is mounted on a crankshaft (12 ') driven by the crank pin in said second eccentric assembly (10') and is replaceable to counterbalance various tools.

Hand-held power tool according to claim 2, characterized in that said hollow cylindrical bearing pin constitutes the inner ring of a needle roller bearing, of which the outer ring (7, 7 ') is connected to a crankshaft (12, 12') for reciprocating movement of the respective tool holder (9) or counterweight (6).

Hand-held power tool according to claim 2, characterized in that each eccentric assembly is provided with a peripheral scale (2d) indicating the exact position of the first element relative to the second element and thus the stroke of the reciprocating movement.

Hand-held power tool according to Claim 7, characterized in that the stroke length can be adjusted between 0 and 5 mm.

Hand-held power tool according to any one of the preceding claims, characterized in that said power tool is a high-speed file or polisher.