專利名稱：手工工具機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種手工工具機，特別是一種包括一個沿著一個軸線周 期性被引導(dǎo)的工具的手工工具機，例如一種鉆孔機、 一種組合錘、 一種
手錘、 一種沖擊式螺絲刀(Schlagschrauber )、 一種孔鋸和一種月牙形鋸。
背景技術(shù)：
手持式鉆孔機借助于它的驅(qū)動裝置沿著一個運動軸線加速一個鉆 頭。在此該鉆頭獲得一個脈沖和/或一個轉(zhuǎn)矩，這個脈沖和/或轉(zhuǎn)矩將上述 鉆頭推入一個工件。應(yīng)用者抵消沿反方向作用的互補的脈沖，方式是他 在一個手柄上抓緊鉆孔機。
在周期性工作的鉆孔機中，應(yīng)用者必需相應(yīng)地施加一個在時間上周 期性變化的反作用力。應(yīng)用者把這感受為干擾振動。
改善鉆孔機操作的一種方式是，使周期性出現(xiàn)的作用力在時間上均 勻分布。相應(yīng)的減振系統(tǒng)由周期性出現(xiàn)的作用力激發(fā)，并且該激發(fā)在較 長的時期后再次釋放?？蛇x擇或者附加地，減振系統(tǒng)能夠?qū)⒃摷ぐl(fā)消耗 地轉(zhuǎn)化為熱量。
按照FR 22 37 734，在沖擊式手工工具機中，為了減少振動而使用 了被動的振動平衡器。由DE815 179中已知相對于一個沖擊機構(gòu)沿縱向 設(shè)置兩個軸向振動的、被動的振動平衡器。該被動的振動平衡器可以是 空心圓柱體形構(gòu)造的(DE 12 81 970)。該被動的振動平衡器可以是圍繞 著一個沖擊機構(gòu)的導(dǎo)向管設(shè)置的，并且該振動平衡器相對于該導(dǎo)向管沿 縱向被引導(dǎo)(EP 1 710 052)。
已認(rèn)識到，盡管這樣的減振系統(tǒng)依然有振動即周期性力矩作用在應(yīng) 用者上。

發(fā)明內(nèi)容
4一個目的在于手工工具機，它實現(xiàn)盡可能降低作用在使用者上的力 矩和振動。
該目的能夠通過按照本發(fā)明的包括一個用于平衡振動的扭轉(zhuǎn)擺的手 工工具才幾實現(xiàn)。
已認(rèn)識到，除相對于一個工具或者驅(qū)動裝置的一個運動軸線沿縱向 作用的第一作用力外，也周期性產(chǎn)生垂直于第一作用力的第二作用力作 用在應(yīng)用者例如工匠上。應(yīng)用者必須不僅將手工工具機壓向工件，而且 也阻止手工工具才幾相對于工件的周期性的轉(zhuǎn)動或者傾翻運動。
一個可能的解釋在相對于工具的運動軸線位錯地設(shè)置的手工工具機 的重心中可見。因此工具加速對手工工具機上造成一個轉(zhuǎn)矩。最終應(yīng)用 者必須在一個或多個工具手柄上施加反作用的轉(zhuǎn)矩。
上述扭轉(zhuǎn)擺可以通過一個起作用的轉(zhuǎn)矩激發(fā)，并且該激發(fā)再度延遲 地釋放。這特別是適用于周期性出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩，如其在手工工具機中通過 周期的運動產(chǎn)生。因此應(yīng)用者或者手工工具機的一個支架在時間上受到 一個均勻的負(fù)荷。此外扭轉(zhuǎn)擺中的消耗元件在其振動運動中喪失能量。
扭轉(zhuǎn)擺的概念在本說明書的上下文中與通常采用的定義沒有區(qū)別。 扭轉(zhuǎn)擺只懸掛在一個扭轉(zhuǎn)軸或者一個點上，以便扭轉(zhuǎn)擺能夠扭轉(zhuǎn)。 一個 復(fù)位元件在扭轉(zhuǎn)時張緊，以至于該扭擺軸再次向它的靜止位置方向回轉(zhuǎn)。 該扭擺軸通過慣性矩激發(fā)，該慣性矩作用在扭轉(zhuǎn)擺的質(zhì)量上。
在從屬權(quán)利要求中給出手工工具機的構(gòu)造。
該手工工具機的一個實施形式包括 一個直線驅(qū)動裝置用于使工具 沿著一個運動軸線運動，以及至少一個扭轉(zhuǎn)軸，該扭轉(zhuǎn)軸垂直于上述運
動軸線，其中該扭轉(zhuǎn)擺圍繞所述至少一個扭轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動振動地被懸掛。 該扭轉(zhuǎn)擺能夠沿著一條軌跡在一個平面中振動。在一種改進構(gòu)造中，該 扭轉(zhuǎn)擺沿著一條彎曲的軌跡振動。這可以特別是下述情況，即該扭轉(zhuǎn)擺 圍繞兩個扭轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動。圍繞一個第一軸線的振動基本上在一個平面中實 現(xiàn)。由于圍繞第二軸線的振動，扭轉(zhuǎn)擺隨著圍繞第二軸線轉(zhuǎn)動的增加而 垂直于所述平面^皮偏移。
手工工具機的一個實施形式包括 一個直線驅(qū)動裝置，用于使工具沿著一個軸線運動。上述扭轉(zhuǎn)擺是這樣設(shè)置的，即扭轉(zhuǎn)擺的振動平面平行于或者傾斜于該軸線。在一個擴展結(jié)構(gòu)中，振動平面可以平行于手工工具機的一個對稱平面。該手工工具機具有一個重心。上述扭轉(zhuǎn)擺可以是這樣設(shè)置的，即一個由重心和該軸線限定的平面平行于扭轉(zhuǎn)擺的振動
平面。該扭轉(zhuǎn)擺的設(shè)置能夠?qū)崿F(xiàn)將手工工具機中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩有效地耦合到扭轉(zhuǎn)擺中。
一個特殊的改進構(gòu)造規(guī)定，該扭轉(zhuǎn)擺的一個扭轉(zhuǎn)軸延伸通過手工工具機的重心。因此不僅由工具的加速產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩而且扭轉(zhuǎn)擺的轉(zhuǎn)矩作用在一個共同的對稱軸線上。在這個改進構(gòu)造中，干擾轉(zhuǎn)矩耦合到該扭轉(zhuǎn)擺中的程度有利地是很高的。
一種構(gòu)造規(guī)定，該扭轉(zhuǎn)擺具有一個扭轉(zhuǎn)軸、至少一個彈簧元件和至少一個質(zhì)量體，該質(zhì)量體通過彈簧元件與扭轉(zhuǎn)軸機械地耦聯(lián)。該彈簧元件可以是多樣化地構(gòu)造的。該彈簧元件的特征在于其使質(zhì)量體在從一個靜止位置偏移后再次移回到靜止位置中的功能。該質(zhì)量體可以具有大于
扭轉(zhuǎn)擺的總質(zhì)量的25%、例如大于50%。該質(zhì)量體對扭轉(zhuǎn)擺的慣性矩的至少50%作出貢獻。該質(zhì)量體和扭轉(zhuǎn)軸的機械耦聯(lián)可以具有一個由剛性材料制成的杠桿。
一種構(gòu)造規(guī)定，上述彈簧元件是作為板簧構(gòu)造的，它連接扭轉(zhuǎn)軸和質(zhì)量體。該板簧除了它作為復(fù)位元件的功能之外同時還用作杠桿，以使質(zhì)量體與扭轉(zhuǎn)軸間隔開距離地被保持。這個結(jié)構(gòu)的特征在于它的簡單性。在一種改進構(gòu)造中，彈簧元件和質(zhì)量體可以作為一個一體式的元件構(gòu)造。
在一種改進構(gòu)造中，上述彈簧元件具有至少兩個不同彈性常數(shù)的區(qū)段。扭轉(zhuǎn)擺的各個區(qū)段的轉(zhuǎn)動運動可以適應(yīng)于在手工工具機的外殼中的空間要求。在一個起作用的轉(zhuǎn)矩時，與一個具較小的彈性常數(shù)的區(qū)段相比，具有高的彈性常數(shù)的一個區(qū)段受到相對于其鉸接點的一個微小的角度偏移。此外可以預(yù)定質(zhì)量體的一個非圓形的軌跡曲線。不同彈性常數(shù)的所述至少兩個區(qū)段的一個第一區(qū)段和一個第二區(qū)段可以彼此成一個角度。因此多樣化的軌跡曲線是可預(yù)先給定的，它們可以適應(yīng)于空間要求。
一種結(jié)構(gòu)規(guī)定，扭轉(zhuǎn)擺的慣性矩和/或彈性常數(shù)是可調(diào)節(jié)的。該慣性
6矩可以通過一個杠桿臂的縮短或者伸長而達到。為此設(shè)置一個相應(yīng)的滑移機構(gòu)。彈性常數(shù)可以被改變，其中彈簧原件附加地被加載或者它的有效長度被改變。
一種構(gòu)造規(guī)定，直線驅(qū)動裝置周期性地以一個周期時間使工具沿著軸運動，并且扭轉(zhuǎn)擺的振動周期匹配于周期時間。扭轉(zhuǎn)擺的其中一個共
振頻率和直線驅(qū)動裝置的激勵頻率的一致性導(dǎo)致干擾轉(zhuǎn)矩被最佳地耦合到扭轉(zhuǎn)擺中。
在一個實施形式中，手工工具機具有一個機器外殼和一個手柄，其中上述扭轉(zhuǎn)擺被懸掛在機器外殼上。
手工工具機的手柄能夠由機器外殼通過衰減振動的元件機械脫耦。
按照一種改進構(gòu)造，扭轉(zhuǎn)擺的一個振動軌跡至少部分地在手柄中延伸。特別是質(zhì)量體的一個軌跡曲線部分地在手柄中延伸。
一個實施形式規(guī)定，直線驅(qū)動裝置包括一個浮動閥芯。此外直線驅(qū)動裝置可以具有一個沖擊機構(gòu)。手工工具機可以是一個手工工具機或者一個立柱導(dǎo)引的手工工具機。手工工具機可以是一個沖擊式手工工具機，例如鉆孔機、組合錘、手錘、沖擊式螺絲刀或者巖芯鉆機?？卒徍驮卵佬武?fù)瑯涌梢跃哂信まD(zhuǎn)擺。


下述的描寫借助于示例實施形式和附圖詳細(xì)解釋本發(fā)明。附圖中
圖1 一個手工工具機的縱剖視圖2 —個圖1的手工工具機的橫剖視圖3 —個手工工具機的縱剖視圖4 一個圖3的手工工具機的橫剖視圖5應(yīng)用在一個手工工具機中的一個扭轉(zhuǎn)擺的一個視圖；和
圖6 —個手工工具機的縱剖視圖7應(yīng)用在一個手工工具機中的一個扭轉(zhuǎn)擺的側(cè)視圖8 —個手工工具機的橫剖視圖；和
圖9 一個手工工具機的橫剖視圖。
具體實施例方式
只要不做其它說明，相同的或者功能相同的元件通過相同的附圖標(biāo)記在附圖中表示。為了更直觀，各個示出的元件的尺寸和大小關(guān)系可以是變形的。
圖1示出一個示例的手工工具機l的縱剖視圖。圖2示出該手工工具機l的一個沿著在圖1中標(biāo)明的平面A-A的一個剖面。
手工工具機101可以例如是一個鉆機、 一個鑿巖機或者另一個手持式或者被引導(dǎo)的手工工具機。手工工具機101的一個外殼102可以是一體式地構(gòu)造的?？蛇x的是，該外殼102可以具有一個機器外殼103和一個手柄104。該手柄104優(yōu)選通過衰減振動的元件105與才幾器外殼103脫耦。另一種構(gòu)造代替手柄104或者除手柄104之外設(shè)置一個立柱。該立柱可以通過衰減振動的元件與外殼102或者機器外殼103脫耦。
在機器外殼103中，設(shè)置一個直線驅(qū)動裝置110用于沿著運動軸線112驅(qū)動一個工具111。該直線驅(qū)動裝置110使工具111線性地加速。因此直線驅(qū)動裝置110在工具111的軸向延長中執(zhí)行一個平移運動。直線驅(qū)動裝置110的一個示例是一個沖擊機構(gòu)113，它配有一個浮動閥芯114。在一個沖擊式螺絲刀或者一個鉆頭時，工具111除了它的直線運動之外可以圍繞運動軸線112被轉(zhuǎn)動。
上述直線驅(qū)動裝置110本身可以通過一個初級驅(qū)動裝置115、例如借助于一個偏心輪116 4皮驅(qū)動。初級驅(qū)動裝置115可以例如包括一個電動機117、 一個磁動力的、電動力的、氣動的或者液壓的驅(qū)動裝置。
直線驅(qū)動裝置110周期性地以一個周期時間被激發(fā)。該周期時間對于手工工具機101可以固定地預(yù)先給定?？蛇x的是，設(shè)置一個選擇開關(guān)(未被示出)，通過該選擇開關(guān)，周期時間能夠由應(yīng)用者調(diào)定。沖擊頻率表示與周期時間相反的參量。
手工工具才幾101的一個重心118與運動軸線112間隔開距離。這可以由于設(shè)置最重的構(gòu)件如直線驅(qū)動裝置110和初級驅(qū)動裝置115在外殼102中而得出。該重心118可以位于手工工具才幾101的一個對稱平面119中。上述直線驅(qū)動裝置110在運動軸線112的方向上傳輸一個脈沖到工具111上。同樣強度的一個脈沖在相反方向上被施加在手柄104或者立柱上。因為運動軸線112不延伸通過重心，脈沖導(dǎo)致一個圍繞重心118的轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩作用在一個轉(zhuǎn)動平面中，該轉(zhuǎn)動平面通過運動軸線112和重心限定。該轉(zhuǎn)動平面在已示出的實施形式中與手工工具機101的對稱平面119重合，因為不僅運動軸線112而且重心118都位于對稱平面119中。
轉(zhuǎn)矩的值可以依照杠桿原理考慮到運動軸線112與重心的微小距離來確定。這個轉(zhuǎn)矩的值隨著周期時間變化，該周期時間由直線驅(qū)動裝置110預(yù)先給定。明顯大于一赫茲的沖擊頻率導(dǎo)致，應(yīng)用者感受到一個轉(zhuǎn)矩的出現(xiàn)，不是作為一個單獨的事件而是作為一個持續(xù)的振動。
在機器外殼103中設(shè)置一個扭轉(zhuǎn)擺120。該扭轉(zhuǎn)擺120例如具有一個扭轉(zhuǎn)軸121、 一個復(fù)位元件122、 一個杠桿123以及一個質(zhì)量體124。該扭轉(zhuǎn)軸121可以通過扭轉(zhuǎn)擺120的接觸點125被固定在機器外殼103上。復(fù)位元件122例如是一個板簧。杠桿123與板簧相比可以剛性地構(gòu)成。質(zhì)量體124優(yōu)選構(gòu)成扭轉(zhuǎn)擺120的質(zhì)量的主要部分，至少為25%，例如50%。整個扭轉(zhuǎn)擺120的慣性矩至少50%、例如75%是通過質(zhì)量體預(yù)先給定的。
質(zhì)量體124可以沿著一個軌跡曲線125在扭轉(zhuǎn)擺120的一個振動平面126中運動。該軌跡曲線125基本上通過剛性的杠桿123預(yù)先給定。該軌跡曲線125基本上沿著一個圓形軌跡延伸。為了描述軌跡曲線125質(zhì)量體124可以看作為減小到質(zhì)量體的重心上。
如果復(fù)位元件122在質(zhì)量體124從一個靜止位置偏移出來時發(fā)生變形，則復(fù)位元件122同樣對軌跡曲線125的形狀產(chǎn)生影響。相應(yīng)地產(chǎn)生圓形軌跡的偏離。當(dāng)杠桿123至少部分地彈性構(gòu)造時，也產(chǎn)生圓形軌跡的偏離。
扭轉(zhuǎn)擺120設(shè)置為以其振動平面126平行于通過重心118和運動軸線112確定的轉(zhuǎn)動平面。振動平面126優(yōu)選位于轉(zhuǎn)動平面中，特別是當(dāng)轉(zhuǎn)動平面相當(dāng)于手工工具才幾IOI的對稱平面119時。在一個一次性的偏移后，扭轉(zhuǎn)擺120以它的固有頻率振動。該固有 頻率描述了扭轉(zhuǎn)擺120的自由振動。該固有頻率是通過扭轉(zhuǎn)擺120的結(jié) 構(gòu)預(yù)先給定的。特別是扭轉(zhuǎn)擺120的慣性矩和復(fù)位元件122的彈性常數(shù) 確定該固有頻率。慣性矩通過質(zhì)量體124與扭轉(zhuǎn)軸121的距離而確定。 該距離涉及質(zhì)量體124的重心。該重心的位置可以通過質(zhì)量體124的一 個結(jié)構(gòu)設(shè)計確定。
所描述的扭轉(zhuǎn)擺120在手工工具機101中的設(shè)置促使，扭轉(zhuǎn)擺120 由周期性出現(xiàn)的轉(zhuǎn)矩激發(fā)一個轉(zhuǎn)動振動。該扭轉(zhuǎn)擺120接收一個轉(zhuǎn)矩直 至扭轉(zhuǎn)擺120的軌跡曲線125的一個反向點127、 128。該轉(zhuǎn)矩部分促使 復(fù)位元件122的一個彈性的變形功。該轉(zhuǎn)矩的另一個較小的部分可以完 成一個塑性變形以及其它的耗損功。在軌跡曲線125的反向點127、 128 之后，扭轉(zhuǎn)擺120放;^并且給出轉(zhuǎn)矩。
激發(fā)的轉(zhuǎn)矩的一個階段在由扭轉(zhuǎn)擺120給出的轉(zhuǎn)矩的一個階段之前。 由此產(chǎn)生兩個轉(zhuǎn)矩的 一個部分破壞性的和部分構(gòu)建性的重疊。盡管時間 上平均的轉(zhuǎn)矩，除耗損部分外，被保持，整個轉(zhuǎn)矩的最大的振幅小于由 直線驅(qū)動裝置促使的周期性轉(zhuǎn)矩的振幅。上述扭轉(zhuǎn)擺120用作為緩沖器， 吸收一個轉(zhuǎn)矩的峰值并且將所吸收的轉(zhuǎn)矩在時間上延遲地再次釋放。
一種優(yōu)選的構(gòu)造規(guī)定，扭轉(zhuǎn)擺120的固有頻率或者一個它的諧頻相 應(yīng)于直線驅(qū)動裝置110的沖擊頻率。扭轉(zhuǎn)擺120在一個諧振的激發(fā)時經(jīng) 受它的從靜止位置中的最大偏移。由此上述扭轉(zhuǎn)擺120可以吸收一個較 大的轉(zhuǎn)矩并且中間存儲它。在激發(fā)的轉(zhuǎn)矩和由扭轉(zhuǎn)擺120給出的轉(zhuǎn)矩之 間存在一個約為90度的位相差。
因此周期性的轉(zhuǎn)矩傳輸?shù)缴鲜雠まD(zhuǎn)擺120上在諧振的情況下是特別 有效的。因此該扭轉(zhuǎn)擺120能夠設(shè)計有一個固有頻率，該固有頻率與直 線驅(qū)動裝置110的沖擊頻率偏離最大10%，例如5%、優(yōu)選為2%。
上述解釋概括了本發(fā)明人關(guān)于扭轉(zhuǎn)擺120的工作原理的論文命題。 該論文命題能夠制定出一個扭轉(zhuǎn)擺120的可能實施形式。然而沒有要求 提升科學(xué)完整性。特別是手工工具機不限定于上述解釋，如果一個扭轉(zhuǎn) 擺的工作原理不通過上述論文命題闡述。下面解釋不同的扭轉(zhuǎn)擺和其在外殼2中的設(shè)置的多個實施形式。盡 管一些細(xì)節(jié)是與一個特別的實施形式結(jié)合地描述的，在此明確指出，它 們也可組合在其它的組裝位置中。
圖1示出 一個扭轉(zhuǎn)擺120，它的復(fù)位元件122通過一個螺旋彈簧構(gòu)成。 該螺旋彈簧122的中心固定在機器外殼103上。該螺旋彈簧122可以圍 繞它的中心轉(zhuǎn)動，并且在此機械地被張緊。杠桿123被固定在該螺旋彈 簧的圓周上。該杠桿123優(yōu)選是剛性的。質(zhì)量體124被固定在杠桿123 的一個背離螺旋彈簧122的末端上。該質(zhì)量體124可以由與杠桿123相 同的材料制成。在一種構(gòu)造中，質(zhì)量體124和杠桿123制成一體的。
當(dāng)扭轉(zhuǎn)擺120偏移時，上述螺旋彈簧122只輕微改變它的形狀。特 別是規(guī)定，扭轉(zhuǎn)擺120從靜止位置中偏移最大30度、例如最大10度、 最大5度。因此質(zhì)量體124基本上在一個圓形軌跡125上運動。
該圓形軌跡125位于一個平面中，該平面平行于一個通過重心118 和運動方向112限定的轉(zhuǎn)動平面。在靜止位置中，杠桿123可以例如相 對于手工工具機IOI的運動軸線112在20度與90度之間的范圍內(nèi)傾斜。
上述扭轉(zhuǎn)擺121可以如所示的那樣纟皮設(shè)置在外殼102的一個底面131 的附近。可選擇地，扭轉(zhuǎn)擺121可以被設(shè)置在外殼102的一個頂面130 的附近，由此得到一種懸掛的結(jié)構(gòu)。在另一種構(gòu)造中，扭轉(zhuǎn)擺120可以 被固定在初級驅(qū)動裝置115或者一個傳動裝置的一個外殼上。
該杠桿的長度123優(yōu)選大于外殼102的高度的一半，例如至少為外 殼高度的四分之三。包括一個大的杠桿的扭轉(zhuǎn)擺120可以在從靜止位置 中小的偏移時就已經(jīng)緩沖存儲了一個大的轉(zhuǎn)矩。
上述扭轉(zhuǎn)擺120優(yōu)選被固定在機器外殼103上。手柄104可以與扭 轉(zhuǎn)擺120機械脫耦，例如通過緩沖元件106。軌跡曲線125可以部分在手 柄104中延伸。例如質(zhì)量體124可以在靜止位置中，例如如圖所示，已 經(jīng)處在手柄104中。
上述扭轉(zhuǎn)擺120也可以平放地設(shè)置在機器外殼103中。這意味著 在靜止位置中，杠桿123是平行于工具111的運動方向112的。
質(zhì)量體124的一個重心可以被設(shè)置在通過機械工具101和運動方向
ii限定的轉(zhuǎn)動平面的外部。因此扭轉(zhuǎn)擺120的振動施加了一個轉(zhuǎn)矩，該轉(zhuǎn) 矩位于垂直于運動方向112的一個平面中。由直線驅(qū)動裝置110引起的 相應(yīng)轉(zhuǎn)矩可以以這種方式^皮補償。
對于具有6700g質(zhì)量和占優(yōu)勢的53Hz振動頻率的手工工具機101 ， 例如彈性常數(shù)C約為l.lNm/°,杠桿124的長度約為200mm并且質(zhì)量體 的質(zhì)量約為100g證明是適宜的。這些數(shù)據(jù)僅用作示例。其它的彈性常數(shù)、 長度以及質(zhì)量的多樣化的組合同樣可以適用于特定的手工工具機101。
圖3和4示出另 一個實施形式。 一個扭轉(zhuǎn)擺120具有一個扭轉(zhuǎn)軸221 、 一個板簧222以及一個質(zhì)量體224。板簧222同時構(gòu)成一個復(fù)位元件和一 個杠桿。因此一個特別簡單的結(jié)構(gòu)是可能的。
板簧222支承在機器外殼103上的一個末端上。這個末端構(gòu)成扭轉(zhuǎn) 軸221。該支承可以例如通過一個固定螺栓231構(gòu)成，該固定螺栓用于將 手柄104固定在機器外殼103的一個錨座(Anker) 233上。在此在板簧 222的一個末端設(shè)置一個孔232,固定螺栓穿過這個孔推進。為了防止板 簧222沿著固定螺栓231的移動，可以在孔232的兩側(cè)設(shè)置緊固栓233。 緊固栓(Aufnahmezapfen ) 233可以由一種彈性的、緩沖的材料構(gòu)造， 以便減少機器外殼103的振動傳遞到手柄104上。
該板簧222可以設(shè)計成U-形的，包括對稱設(shè)置的側(cè)腿240和一個連 接側(cè)腿240的橫板241。質(zhì)量體224被固定在該橫板241上。質(zhì)量體224 可以由兩個部分組成，這兩個部分包圍橫板241。
可以設(shè)置一個附加質(zhì)量250,以改變扭轉(zhuǎn)擺220的固有頻率。該附加 質(zhì)量250可以例如作為滑塊(Reiter)被夾緊在板簧222上。該附加質(zhì)量 250可以沿著板簧的側(cè)腿240被移動。
在另一種構(gòu)造中規(guī)定，沿著板簧222可移動地安置質(zhì)量體224。質(zhì)量 體224可以通過一個鎖緊機構(gòu)被保持在板簧222上，以便距扭轉(zhuǎn)軸221 具有一定的距離。
扭轉(zhuǎn)擺220除了圍繞扭轉(zhuǎn)軸221外也可以圍繞一個垂直的扭轉(zhuǎn)軸250 轉(zhuǎn)動。這可以特別有利的是，重心118和運動方向112不是位于一個平 行于振動平面126的平面中。因此垂直于運動方向112和垂直于扭轉(zhuǎn)軸221作用的轉(zhuǎn)矩通過扭轉(zhuǎn)擺220的其它轉(zhuǎn)動方向被吸收。
圖5以透^f見圖示出兩個扭轉(zhuǎn)軸221和250。扭轉(zhuǎn)軸221、 250是相互 傾斜的，并且相對于直線驅(qū)動裝置110的運動軸線112傾斜。在已示出 的實施形式中，三個軸線112、 221、 250是相互垂直的。
扭轉(zhuǎn)擺220可以通過旋轉(zhuǎn)脈沖被激發(fā)，這個旋轉(zhuǎn)脈沖平行于第一扭 轉(zhuǎn)軸221或者平行于第二扭轉(zhuǎn)軸250起作用，并且兩個旋轉(zhuǎn)脈沖的任意 組合被激發(fā)。因此振動可以被減小，該振動被手柄的應(yīng)用者感受位手柄 的上下運動或者左右運動。
質(zhì)量體224可以平行于第一扭轉(zhuǎn)軸221可移動地被支承。在此圍繞 第二扭轉(zhuǎn)軸250的慣性矩可以匹配于出現(xiàn)的振動、特別是頻率。
圖6示出一個扭轉(zhuǎn)擺230的另一種構(gòu)造。 一個彈簧元件322與機器 外殼103相連接。該彈簧元件322與機器外殼103的連接點定義扭轉(zhuǎn)擺 320的扭轉(zhuǎn)軸321。在圖5中一個曲線軌跡表示在扭轉(zhuǎn)擺320的振動時彈 簧元件322的運動。 一個杠桿323可移動地支承在彈簧元件322上的。 杠桿323連接彈簧元件322和一個質(zhì)量體324。扭轉(zhuǎn)擺320的一個固有頻 率可以通過杠桿324與扭轉(zhuǎn)軸321的距離340的匹配進行調(diào)節(jié)。
用于確定距離340的一個才幾構(gòu)341可以例如包才舌一個楔形物342和 一個復(fù)位彈簧343。該楔形物342在杠桿323在彈簧元件322上的一個靜 止位置之間強迫距離340。該楔形物342沿著一個垂直于彈簧元件322 縱向的方向344可移動。因此距離340可以-故調(diào)節(jié)。上述復(fù)位元件343 被設(shè)置在杠桿323的與楔形物342相對置的側(cè)面上，復(fù)位元件343將杠 桿323夾緊在楔形物342上。取代一個楔形物323，可以應(yīng)用其他的移動 部件、例如一個螺桿(Spindel)。
彈簧元件322的有效長度的改變促使其彈簧常數(shù)的改變和質(zhì)量體 324與扭轉(zhuǎn)軸321的距離的改變。因此機構(gòu)341實現(xiàn)使扭轉(zhuǎn)擺320的固有 頻率匹配于直線驅(qū)動裝置110的沖擊頻率。 一個相應(yīng)的用于沖擊頻率的 選擇開關(guān)可以通過一個連桿與機構(gòu)341機械地或者才幾電地耦聯(lián)。
杠桿323和彈簧元件322優(yōu)選相互成角度。這個角可以位于30度到 120、例如80度到100度的范圍中。但是一種構(gòu)造也規(guī)定，將杠桿324
13相對于彈簧元件323可伸縮地設(shè)置。
杠桿324可以設(shè)計為板簧，杠桿324的剛度可以不同于彈簧元件323 的剛度設(shè)計。
圖7示出一個扭轉(zhuǎn)擺420的側(cè)視圖。該扭轉(zhuǎn)擺420由一個板簧構(gòu)成。 一個杠桿423同時構(gòu)成一個復(fù)位元件422。質(zhì)量體424通過板簧的一個末 端的多次折疊而制成。
圖8示出手工工具機101的另一個實施形式。 一個扭轉(zhuǎn)擺520具有 一個扭轉(zhuǎn)軸521，至少兩個單獨的質(zhì)量體524作用在該扭轉(zhuǎn)軸上。質(zhì)量體 524通過杠桿523經(jīng)由一個共同的復(fù)位元件522與扭轉(zhuǎn)軸521機械地耦 聯(lián)。扭轉(zhuǎn)擺520的一個重心優(yōu)選位于扭轉(zhuǎn)軸521上。
上述扭轉(zhuǎn)擺520實現(xiàn)使扭轉(zhuǎn)軸521設(shè)置在手工工具機101的重心118 的附近，并且同時提供了一個高的慣性矩。由扭轉(zhuǎn)擺520吸收和給出的 轉(zhuǎn)矩基本上作用在如由直線驅(qū)動裝置110引起的轉(zhuǎn)矩相同的轉(zhuǎn)動點上。 因此通過扭轉(zhuǎn)擺520達到轉(zhuǎn)動振動的一個良好的緩沖。
按圖9中的視圖， 一個沿著一個激勵軸線A振動的、以一個旋轉(zhuǎn)和 沖擊鉆頭形式的手工工具機1具有一個機器外殼2和一個可手持的導(dǎo)向 手柄3。為了緩沖由一個驅(qū)動裝置6 (形式為一個氣動的沖擊機構(gòu))造成 的、位于示出的包括重心S的裝置平面中的振動V，存在一個振動平衡 器4，該振動平衡器設(shè)計為擺式振蕩器，包括一個本身彈簧彈性的杠桿7 (形式為一個線性彈簧元件)和一個與外殼固定的扭轉(zhuǎn)彈簧5 (形式為 一個螺旋彈簧)。圍繞杠桿7與轉(zhuǎn)動點P間隔開的平衡質(zhì)量8，隨著在振 動平面中的角度偏移[phi(t)(該振動平面與裝置平面是一致的)，圍繞一 個由轉(zhuǎn)動點P出發(fā)定向的靜止方向R振動，該靜止方向相對于手柄側(cè)的 激勵軸線A成70度的角度[a定向。如果(未額外示出)平衡質(zhì)量8由 兩個相互剛性連接的、相同大小的分質(zhì)量組成，這兩個分質(zhì)量設(shè)置在所 示出的裝置平面的上方和下方，并且它們的分質(zhì)量中分別在一個分平面 中，該分平面分別平行于裝置平面間隔相同距離，則整個平衡質(zhì)量8的 質(zhì)量中心還是在裝置平面中，因此它與振動平面是一致的。但是一般來 說，振動平面相對于裝置平面的其他的(傾斜的)取向也是可能的，并且被本發(fā)明的思想所包含。在一個(未額外示出的)月牙形鋸或者孔鋸
中這是類似的，其中由驅(qū)動裝置6產(chǎn)生的激勵代替通過氣動的沖擊機構(gòu) 而是通過提升桿的來回運動以及它們的切力導(dǎo)致。
例如在一個具有6700克的機器質(zhì)量和一個占優(yōu)勢的53Hz振動頻率 的手工工具機中，對于振動平衡器4，它圍繞Z =340111111且Y=-180mm 的轉(zhuǎn)動點P、圍繞它的與手柄側(cè)的激勵軸線A成角度[a-70度的靜止方 向R、隨著一個為^叫=+/-4()的角度偏移而振動，包括彈簧5的(總)彈 簧柔度C、杠桿7的長度L和平衡質(zhì)量的質(zhì)量m的三位值(Werte-Tripel) {C=l.lNm/°; L=200mm; m二100g)是適宜的。
權(quán)利要求
1. 一種手工工具機(1、101)，其特征在于，有一個用于平衡振動的扭轉(zhuǎn)擺(120、220、320、420、520)。
2. 如權(quán)利要求1所述的手工工具機(1、 101),其特征在于，有一 個用于使一工具(111)沿著一個運動軸線(112)運動的直線驅(qū)動裝置(110)和至少一個扭轉(zhuǎn)軸，該扭轉(zhuǎn)軸垂直于運動軸線(112)，其中，扭 轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)圍繞扭轉(zhuǎn)軸可轉(zhuǎn)動振動地凈皮懸掛。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于， 有一個用于使一工具(111)沿著一個運動軸線(112)運動的直線驅(qū)動 裝置(110)和一個重心(S、 118)，其中， 一個由重心(S、 118)和運 動軸線(112)限定的平面位于扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)的 一個振動平面(126)中或者平行于該振動平面(126)。
4. 如權(quán)利要求l所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于，有一 個用于使一工具(111)沿著一個運動軸線(112)運動的直線驅(qū)動裝置(110)，并且其中，扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)設(shè)置成使得該 扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)的振動平面(126)位于該直線驅(qū) 動裝置(110)的運動軸線(112)中或者平行于該運動軸線(112)。
5. 如權(quán)利要求4所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于，振動 平面(126)位于手工工具機(1、 101)的一對稱平面中或者平行于該對 稱平面。
6. 如權(quán)利要求2到6之一所述的手工工具機(1、 101 )，其特征在 于，扭轉(zhuǎn)才罷(120、 220、 320、 420、 520)的一個扭轉(zhuǎn)軸(121、 221、 321、 421、 521)延伸通過手工工具機(1、 101)的重心(S、 118)。
7. 如上述權(quán)利要求之一所述的手工工具機(l、 101)，其特征在于， 扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)具有一個扭轉(zhuǎn)軸(121、 221、 321、 421、 521)、至少一個彈簧元件(122、 222、 232、 242、 252)以及至少 一個質(zhì)量體(124、 224、 324、 424、 524)，該質(zhì)量體通過彈簧元件(122、 222、 232、 242、 252)與扭轉(zhuǎn)軸(121、 221、 321、 421、 521)才幾械耦聯(lián)。
8. 如權(quán)利要求7所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于，彈簧 元件(222)設(shè)計為板簧，該板簧連接扭轉(zhuǎn)軸(221)和質(zhì)量體(224)。
9. 如權(quán)利要求7或8所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于， 彈簧元件具有至少兩個不同彈簧常數(shù)的區(qū)段。
10. 如權(quán)利要求9所述的手工工具機(1、 101)，其特征在于，不 同彈簧常數(shù)的第一區(qū)段和第二區(qū)段是相互成角度的。
11. 如上述權(quán)利要求之一所述的手工工具機(1、 101 )，其特征在于， 扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)在至少一個振動方向上的慣性矩是 可調(diào)節(jié)的。
12. 如權(quán)利要求2到11之一所述的手工工具機(1、 101),其特征 在于，直線驅(qū)動裝置(110)使工具(111)以一個周期時間沿著運動軸 線(z、 112)周期性運動，并且扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)的 一個振動周期匹配于所述周期時間。
13. 如上述權(quán)利要求之一所述的手工工具機(1、 101 )，其特征在于， 它具有一個機器外殼(103)和一個手柄(104)，其中扭轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)被懸掛在機器外殼(103)上。
14. 如權(quán)利要求13所述的手工工具機(1、 101),其特征在于，扭 轉(zhuǎn)擺(120、 220、 320、 420、 520)的一個振動軌跡(125)至少部分地 在手柄(104)中延伸。
15. 如上述權(quán)利要求之一所述的手工工具機(1、 101),其特征在于， 直線驅(qū)動裝置(110)具有一個沖擊機構(gòu)(114)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種手工工具機，它具有用于平衡振動的一個扭轉(zhuǎn)擺。
文檔編號B25F5/00GK101462265SQ200810185940
公開日2009年6月24日 申請日期2008年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2007年12月17日
發(fā)明者A·費舍爾, C·迪英, D·策哈吉克, F·科爾施密德, O·奧倫多爾夫, R·翁特爾 申請人:喜利得股份公司