用于减少和 / 或补偿振动的装置、 尤其用于手持式工具机 及在手持式工具机中应用 【技术领域】
本发明涉及一种用于减少和 / 或补偿振动的装置。背景技术 由目前尚未公布的专利申请 DE 102008000677 已知了一种尤其用于手持式工具 机的、 用于减少和 / 或补偿振动的装置。 “减少和 / 或补偿振动” 在此应尤其理解为措施和 / 或手段和 / 或其作用, 它们尤其抵消出现在手持式工具机中的、 由内力和 / 或外力引起的 振动。由 DE 102008000677 已知了一种手持式工具机、 尤其是锤钻和 / 或锤凿, 其具有一个 用于可冲击地驱动的刀具、 尤其插入式刀具的往复的冲击式驱动装置, 其中设有一个可通 过作为驱动机构的行程产生装置驱动的、 尤其可往复地驱动的平衡体。
在 DE 102008000677 的例子中, 冲击式驱动机构具有至少一个主要轴向往复地 驱动的往复元件和一个在很大程度上已知的空气弹簧冲击机构。该往复元件的往复运
动和空气弹簧冲击机构的周期地出现的力脉冲激励手持式工具机振动。在此, 根据 DE 102008000677 的手持式工具机的平衡体的运动在相位上与往复元件的运动这样地匹配, 使 得通过平衡体的运动产生一个周期力, 该周期力作为反力减少地和 / 或补偿地作用在引起 振动的力上。
在此, 该平衡体的往复运动在时间上基本上符合正弦形状, 其中, 所述周期力尤其 在运动方向逆转时产生并且呈现脉冲状的单独变化过程。
由于在冲击机构的周期中出现的、 激励出振动的各种不同的力 ( 其由冲击式驱动 装置和 / 或由在运行中施加在插入式刀具上的冲击脉冲的反冲击和 / 或其它源引起 ) 叠加 成激励振动的有效力, 该有效力在周期上具有复杂时间轮廓 (Zeitprofil)。根据激励出振 动的有效力和由平衡体引起的反力在时间轮廓中的特征差别, 平衡体的补偿振动的作用可 能受到限制。 发明内容 根据本发明提出了一种用于减少和 / 或补偿振动的装置, 尤其用于手持式工具 机, 该装置具有至少一个可运动地被支承的平衡体和一个作用到所述平衡体上的驱动机 构, 所述至少一个平衡体可通过所述驱动机构驱动、 优选往复地驱动。本发明提出, 在所述 平衡体上和 / 或在所述平衡体中设有至少一个可相对于所述平衡体相对运动的、 优选受限 地相对运动的附加质量。
根据本发明的具有以上特征的装置具有如下优点 : 设有至少一个可相对于平衡体 相对运动的、 优选受限地相对运动的附加质量, 所述附加质量在平衡体的周期运动中有利 地形成由平衡体引起的反力的时间轮廓或者使该时间轮廓变形, 优选与激励出振动的有效 力相匹配。在此可看作另一优点的是, 通过平衡体的根据本发明的改进构型能实现驱动机 构的更小的峰值负载。
“相对运动” 在此尤其理解为 : 附加质量能够相对于平衡体运动、 优选移动和 / 或 旋转。 “受限地相对运动” 在此尤其理解为 : 附加质量相对于平衡体的运动受到限制, 尤其是 在尺寸或幅度上小于平衡体的空间尺寸和 / 或小于平衡体的运动的尺寸和 / 或幅度。 “设 置” 在此尤其理解为 “装备” 、 “构造” 或 “补充” 。 “与激励出振动的有效力相匹配” 在此尤其 理解为 : 激励出振动的有效力与反力在尽可能大的程度上被补偿或消除。
通过以下列出的措施得到本发明的有利的扩展方案和改进方案。
在根据本发明的装置的特别紧凑且装配友好的构型中, 至少一个附加质量设置在 平衡体内部。 “设置在内部” 在此尤其理解为 : 附加质量基本上被平衡体接收或者被平衡体 包围。 优选地, 所述至少一个附加质量在平衡体中导向, 尤其在平衡体上的至少一个导向面 上导向地设置。
如果至少一个附加质量设置在平衡体上或上面, 则由此可以实现一种可特别良好 地匹配的实施方式。在此优选的是, 附加质量受导向地设置在平衡体上。
在根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的一种特别有利的构型中, 附加 质量由多个质量体、 优选由很多质量体构成。 在此优选的是, 所述平衡体具有至少一个接收 空间, 这些质量体接收在所述接收空间中。优选地, 附加质量由颗粒介质构成。该颗粒介质 在此可以视情况而定基本 上由一种类型和 / 或大小的质量体构成, 或者由各种不同的质 量体的混合物构成。该混合物在此可以均匀地或异质地分布在接收空间中。
根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的一种特别有效的构型通过以下 方式实现 : 所述至少一个附加质量具有至少一个相对于所述平衡体的第一运动自由度, 其 中, 所述附加质量能够在所述第一运动自由度的向前方向和向后方向上运动。还设有用于 影响所述至少一个附加质量的运动的器件, 通过所述器件使向前方向上的运动具有相对于 向后方向上的运动变化的运动特性。 “用于影响运动的器件” 在此也可以理解为 “用于与方 向相关地影响运动的器件” 。 “运动自由度” 在此尤其理解为沿空间轴的运动性和 / 或绕空 间轴的旋转运动性。 “变化的运动特性” 在此尤其理解为附加质量相对于平衡体的与方向相 关地不同的运动速度, 和 / 或, 运动过程和 / 或运动幅值在时间上的移位、 例如延迟。 “用于 影响运动的器件” 在此可以尤其是机械的和 / 或气动的和 / 或液压的和 / 或磁的和 / 或电 的属性。
当所述附加质量的第一运动自由度基本上平行于所述平衡体的运动自由度定向 时, 所述用于影响运动的器件能够以特别有效的方式使用。
在一种有利的扩展构型中, 根据本发明的装置的所述至少一个附加质量具有通过 至少一个复位元件获得的静止位置。在特别坚固的实施方式中, 复位元件以一个端部与平 衡体连接。优选地, 复位元件以第二端部支撑在附加质量上和 / 或与附加质量连接。
在根据本发明的装置的优选构型中, 所述复位元件包括流体, 尤其是所述复位元 件由流体组成。该流体在此可以是凝胶状的、 液态的 ( 尤其油状的 ) 或者气态的。优选该 气态流体是空气。
在另一种有利的改进构型中, 根据本发明的装置的所述至少一个附加质量与缓冲 件配合作用。 “配合作用” 在此尤其理解为借助缓冲件对附加质量的运动进行缓冲。缓冲件 在此可以包括颗粒的或橡胶状的或弹性体的缓冲元件。 优选地, 该缓冲件包括流体, 尤其由 流体组成。在一种可特别好地组合的实施方式中, 根据本发明的装置的平衡体构造为可通过 驱动机构驱动以周期 P1 主要周期地、 尤其振荡地运动。
在根据本发明的装置的一种特别有效的构造中, 设有用于影响所述附加质量的运 动与所述平衡体的运动之间的相位的器件, 通过该器件能可选地确定所述相位。
在本发明的另一方面, 提出了一种有利的手持式工具机, 其具有用于驱动刀具的 驱动装置, 其中, 在手持式工具机中引起振动, 该手持式工具机包括根据本发明的用于减少 和 / 或补偿振动的装置。
在该手持式工具机的一种优选的紧凑的实施方式中, 该驱动装置被马达式、 尤其 电机式驱动并且根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的驱动机构与所述驱动装 置作用连接。尤其是所述驱动机构与驱动装置耦接。
在该手持式工具机的一种特别优选的实施方式中, 用于驱动刀具的驱动装置包括 一个冲击机构、 尤其是空气弹簧冲击机构, 通过该冲击机构可主要在轴向方向上脉冲式地、 尤其周期地脉冲式地驱动所述刀具。尤其地, 该手持式工具机被构造为锤钻和 / 或锤凿。
在本发明的另一方面中, 根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置在手持式 工具机中, 尤其在具有马达式、 优选电机式驱动的刀具的手持式工具机中应用或使用, 用于 减少和 / 或补偿由用于驱动所述刀具的所述驱动装置和 / 或由所述刀具的使用引起的振 动。
技术人员能从以下所示的图以及实施例的说明中得出本发明的其它优点和构型。附图说明 本发明的实施例在附图中示出并且在以下说明书中详细地解释。其中 :
图 1 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的第一实施例的示意 性侧视图 ;
图 2 示出锤钻和 / 或冲击锤的示意图, 作为具有根据本发明的用于减少和 / 或补 偿振动的装置的手持式工具机的例子 ;
图 3 示出根据图 1 的实施例的、 具有替代的驱动机构的变型 ;
图 4 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的第二实施例的示意性侧 视图 ;
图 5a 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的第三实施例的示意性 侧视图 ;
图 5b 作为第四实施例示出根据图 3a 的用于减少和 / 或补偿振动的装置的变型 ;
图 6a 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的第五实施例 的示意性 侧视图 ;
图 6b 作为第六实施例示出根据图 6a 的用于减少和 / 或补偿振动的装置的变型 ;
图 7 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的第七实施例的示意性侧 视图 ;
图 8 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置的第八实施例的示意性侧 视图。
具体实施方式
图 1 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的第一实施例的示意 性侧视图。该装置 100 包括一个可运动地受支承的平衡体 102 和一个驱动机构 104。该驱 动机构 104 这样地作用在平衡体 102 上, 使得该平衡体可通过驱动机构 104 驱动、 优选可往 复地驱动。 在一种优选的实施方式中, 该平衡体几何形状简单地、 例如基本上圆柱体地或立 方体地构造。
在本示例中, 该驱动机构 104 构造为摆动盘驱动装置 106。该摆动盘驱动装置 106 具有一个通过摆动轴承 108 设置在可旋转地驱动的驱动轴 110 上且可通过该驱动轴 110 驱 动的摆动盘 112。在该摆动盘 112 上设有一摆动指 114。该驱动轴 110 在此沿着旋转轴线 116 延伸, 驱动轴可绕着该旋转轴线旋转地被驱动。 该摆动轴承 108 包括支承元件 118, 该支 承元件在一个此处未示出的、 相对于旋转轴线 116 以角度 WT 倾斜的支承轨道上运动。在该 示例中, 摆动指 114 径向地从摆动盘 112 基本上垂直于支承轨道平面的法向 120 延伸。 但是 摆动指 114 的其它定向也可能是有利的, 而不因此脱离本发明构思。如果驱动轴 110 现在 被旋转地驱动, 则该驱动轴 110 的旋转运动 122 转化成摆动指 114 的基本振荡的运动 124。 在此, 角度 WT 扫过两个转折点之间的角度范围。 该摆动指 114 以其自由端伸入到设置在平衡体 102 上的铰链接收部 126 中或者穿 过该铰链接收部。该铰链接收部 126 在此例如可以构造为具有铰链栓的关节铰链 ( 如尤其 由 DE 102008041890 已知的那样 ) 或者构造为球形铰链。
在根据本发明的装置的一种优选应用中, 设有用于引导和支承该平衡体 102 的器 件 128。在根据图 1 的该实施方式中, 平衡体 102 设置在至少一 个导向元件 130 上, 可在至 少一个运动轴 132 上轴向运动地受导向。该运动轴 132 在此基本上平行于旋转轴线 116 延 伸。如果摆动指 114 被激励作振荡运动 124, 则该平衡体 102 在运动轴 132 上执行轴向振荡 的往复运动 134。
该平衡体 102 还具有一个接收空间 138。附加质量 140 可运动地接收在该接收空 间 138 中。在一种优选构型中, 该接收空间 138 和附加质量 140 基本上圆柱体地或立方体 地成形。在根据图 1 的本示例中, 附加质量 140 具有相对于平衡体 102 的第一运动自由度 142。 该第一运动自由度 142 在此构造为轴向移动性 144, 其中, 该轴向移动性 144 基本上平 行于平衡体 102 的运动轴 132 定向。
该接收空间 138 具有一个优选闭合的端部 146 和一个通过封闭元件 148 优选封闭 的端部 150。 因此, 该附加质量 140 可相对于平衡体 102 相对运动地基本上限制在该优选闭 合的端部 146 和该封闭元件 148 之间。优选地, 接收空间 138 的至少一个内围面 152 和附 加质量 140 的一个外围面 154 分别构造为导向面, 使得附加质量 140 受导向地、 可运动地布 置在接收空间 138 中。
在一种优选的改进构型中, 在至少一个端部 146, 150 中设有一个用于使接收空间 138 通风的通风器件, 该通风器件优选可以通过例如封闭元件 148 中的通风孔或一个通风 旁路实现。在一种特别简单的实施方式中, 这些端部 146, 150 中的至少一个端部至少部分 敞开地构造。替代地或补充地, 该附加质量 140 也可以具有至少一个通风器件, 该通风器件 为了压力平衡基本上连接接收空间的两个通过该附加质量 140 产生的部分空间。
该附加质量 140 还设置在两个复位元件 156a, 156b 之间。 在此, 第一复位元件 156a
在接收空间 138 的闭合端部 146 与附加质量 140 的第一端面 158a 之间延伸, 尤其是第一复 位元件 156a 支撑在该闭合端部 146 和该第一端面 158a 上。第二复位元件 156b 在封闭端 部 150 与附加质量 140 的第二端面 158b 之间延伸, 尤其是第二复位元件 156b 支撑在该封 闭端部 150 和该第二端面 158b 上。优选地, 所述复位元件 156a, 156b 各以一个端部与平衡 体 102 连接。替代地或补充地, 所述复位元件 156a, 156b 能够以其各自的另一个端部与附 加质量 140 连接。 “连接” 在此尤其理解为 “固定” 。
在根据图 1 的本示例中, 所述复位元件 156a, 156b 构造为螺旋弹簧, 优选构造为 螺旋压力弹簧。但是, 复位弹簧 156, 156b 的替代实施方式对于技术人员而言是已知的, 例 如其它弹簧元件 ( 如板簧或盘簧 ), 甚至由弹性体或橡胶类材料制成的弹性缓冲元件, 它们 可以优选地用在根据本发明的装置中。也可以想到, 附加质量 140 磁性地、 优选永磁性地构 造并且在接收空间 138 的两个端部 146, 150 中的至少一个上同样设置一磁体。附加质量 140 和在所述至少一个端部 146, 150 上的磁体的场以特别优选的方式如此地定向, 使得附 加质量 140 在接近所述至少一个端部 146, 150 时受到排斥力。这两个复位元件 156a, 156b 在此可以同类型地、 尤其相同地构造, 或者可以不同类型地和 / 或不同地构造。在此, 技术 人员视情况而定选择各种最有利的实施方式。 在本示例中, 复位元件 156a, 156b 分别在附加质量 140 上施加回复力。如果没有 外力作用在附加质量 140 上, 则该附加质量通过复位元件 156a, 156b 的回复力移动到关于 平衡体 102 的静止位置 S0。
还可能有利的是, 作为复位元件 156a, 156b 的替代或补充, 至少一个在此未示出 的缓冲件 160a, 160b 与附加质量 140 配合作用。
如果平衡体 102 在根据本发明的装置的运行中通过摆动指 114 激励作轴向振荡的 往复运动 134, 则由附加质量 140 和复位元件 156a, 156b 组成的系统在时间上延迟地对平衡 体 102 的运动做出反应。该附加质量 140 与复位元件 156a, 156b 一起构成一个所谓的质量 弹簧系统, 该质量弹簧系统的特性、 尤其是谐振特性对于技术人员来说是早已公知的。 根据 平衡体 102 的振荡的往复运动 134 的频率 F0 和 / 或振幅 A0, 对于附加质量 140 同样调节 出具有绕静止位置 S0 的可变振幅 AZ 的振荡的往复运动。此外, 通过适当地选择复位元件 156a, 156b 的弹性特性和 / 或所述至少一个缓冲件 160a, 160b 的缓冲特性和 / 或附加质量 140 的质量也可以影响附加质量 140 的往复运动 162 与平衡体 102 的往复运动 134 之间的 相位。
在一种优选的改进构型中, 封闭元件 148 构造成可相对于平衡体尤其轴向地调 节。如果例如该封闭元件 148 被构造为旋入元件, 则可以通过选择旋入深度可调节地构造 该质量弹簧系统的谐振特性。这尤其在安装根据本发明的装置时可以是有利的。
图 2 示出锤钻和 / 或锤凿 10, 作为具有用于驱动刀具 14 的驱动装置 12 和根据本 发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的手持式工具机的例 子。该锤钻和 / 或锤凿 10 具有至少一个机器壳体 16, 在该机器壳体的一个端面 18 上设有一个具有未示出的刀具 接收装置的刀夹 20, 该刀具接收装置用于接收、 尤其用于可更换地接收刀具 14。在此, 该刀 具 14 在刀夹 20 中可旋转地和 / 或冲击地驱动并且通过纵向延伸尺寸限定轴向方向 15。在 与端面 18 相反的端部 22 上在机器壳体 16 上设有一个把手装置 24。在本示例中, 该把手装 置 24 具有一个用于开动锤钻和 / 或锤凿 10 的装置开关 26。与刀夹 20 相邻地在机器壳体
16 上设有一个附加把手 28。该附加把手可以尤其可拆卸地、 特别优选在位置上和 / 或在定 向上可变地与机器壳体 16 连接。
该驱动装置 12 基本上布置在机器壳体 16 的内部并且仅仅示意性表示地示出。该 驱动装置 12 包括一个马达 30、 尤其电机 32 和一个传动装置 34, 该传动装置用于将马达 30, 32 的运动传递和 / 或转化成刀具 14 相对于机器壳体 16 的运动。在本示例中, 根据本发明 的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 与传动装置 34 作用连接, 尤其是直接地与该传动装 置耦接。
在本锤钻和 / 或锤凿 10 的情况下, 传动装置 34 包括冲击机构 36、 尤其空气弹簧冲 击机构 38, 如技术人员长久公知的那样。 通过冲击机构 36, 38 可主要在轴向方向 15 上脉冲 式地、 尤其周期脉冲式地驱动刀具 14。在锤钻和 / 或锤凿 10 的运行中, 冲击机构 36, 38 和 / 或被脉冲式地加载的刀具 14 以反作用在锤钻和 / 或锤凿 10 中、 尤其在机器壳体 16 上和 / 或在把手装置 24 上和 / 或在附加把手 28 上引起振动。
冲击机构 36, 38 包括一个活塞单元 40, 该活塞单元轴向移动地布置在锤管 42 中。 该活塞单元 40 在此通过驱动单元 44 在锤管 42 中轴向振荡地被驱动, 该驱动单元 44 是传 动装置 34 的一部分。在本示例中, 驱动单元 44 构造为摆动单元 46。通过活塞单元 40 的轴 向振荡运动引起所谓的惯性力, 该惯性力是锤钻和 / 或锤凿 10 中的振动的激励源。
在锤钻和 / 或锤凿 10 的在图 2 中所示的非常简单的实施方式中, 在锤管 42 中在活 塞单元 40 之前还可轴向移动设有一个冲击件单元 48。在活塞单元 40 与冲击件单元 48 之 间设有一个空气弹簧 50。通过活塞单元 40 的轴向振荡的运动压缩或卸载空气弹簧 50, 由 此产生压力, 所述压力可以通过活塞单元 40 和 / 或锤管 42 传递到锤钻和 / 或锤凿 10 上。 所述压力因此同样可以理解为锤钻和 / 或锤凿 10 中的振动的激励源。
该冲击件单元 48 通过所述压力交替地向着刀夹 20 的方向或者远离刀 夹 20 加 速。该冲击件单元 48 在前点将冲击脉冲传递给刀具 14 的未示出的杆端。该冲击脉冲通过 刀具 14 传播到工作尖端并且在那里传递到工作表面上。 在反作用中, 反向脉冲通过刀具 14 传播到刀夹 20 和 / 或冲击件单元 48 上。该反向脉冲是锤钻和 / 或锤凿 10 中的振动的另 一个激励源。
除了这些力之外, 锤钻和 / 或锤凿 10 中的振动的其它可能的激励源也是已知的。 从冲击循环看, 由于不同的激励特性和 / 或时间相关性得到激励出振动的有效力的复杂的 时间变化过程。
除了锤钻和 / 或锤凿 10 的在图 2 中所示的简单的实施方式外, 其它的实施方式对 于技术人员也是已知的。尤其地, 技术人员知道空气弹簧冲击机构 38 的替代的和 / 或改进 的实施方式。该空气弹簧冲击机构可以例如除了包括活塞单元 40 和冲击件单元 48 之外还 包括冲击销单元, 该冲击销单元接收冲击件单元 48 的冲击脉冲并且将其传送给刀具 14。 例 如由 DE102006046472A1 公开了一种具有附加的冲击销单元的空气弹簧冲击机构 38a, 在此 参考其所公开内容。
引起振动的有效力随着冲击机构 36, 38 的具体实施方式变化, 因此振动谱的特征 也变化, 但是根据本发明的装置 100 的作用机理不变化, 使得冲击机构的 在此所示的构造仅具有示例特性, 其对本发明本身没有其它影响。
通过相应地匹配附加质量 140 和 / 或复位元件 156a, 156b 和 / 或缓冲件 160a, 160b的参数, 技术人员通过根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 能够引起与有效 力的复杂时间变化过程相匹配的反力。该反力与有效力这样地叠加, 使得激励振动的残余 力尽可能消失或者仅仅激励出能够通过附加的缓冲措施尽可能优化地衰减掉的振动。 在下 面进一步描述的实施例中, 介绍了根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的其 它改进可能性, 以此能够使技术人员获得实现所述目标的其它可能性。
然而, 图 3 首先示出了根据图 1 的根据本发明的装置 100 的改进实施方式, 其中, 驱动机构 104 构造为偏心驱动装置。这样的驱动装置是技术人员长久已知的并且如上述摆 动驱动装置一样用于将旋转运动 122 转化成振荡的轴向运动 134。根据本发明的装置 100 的作用方式在此与第一实施例的作用方式相应, 因而参见以上说明。
由 DE 102008000677 已知了用于产生振荡的轴向运动的其它替代的驱 动机构, 例如凸轮系统、 连杆系统或杠杆系统, 它们可以有利地用在根据本发明的装置 100 的驱动 机构 104 中。根据本发明的装置 100 的作用方式在此与第一实施例的作用方式相应, 因此 参见以上说明。 在替代的驱动机构的描述方面参见 DE 102008000677, 该文献由此书面地结 合到本公开中。此外也可以想到的是, 驱动机构 104 包括电磁式、 电机式、 压电式、 磁致伸缩 式或其它类型的驱动装置, 尤其是由这些装置组成。 图 4 示出根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的第二实施例的示意 性侧视图。根据图 4 的第二实施例与第一实施例的区别在于附加质量 140 的实施方式, 该 附加质量可运动地、 尤其可沿着运动轴 132 轴向移动地设置在平衡体 102 的接收空间 138 中。
根据本发明的装置 100 的驱动机构 104 在此与由第一实施例已知的形式相对应, 在此参见其说明。
在本示例中, 接收空间 138 至少部分地填充流体 164, 其中, 流体 164 可以起到复 位元件 156, 156a, 156b 和 / 或缓冲件 160, 160a, 160b 的作用。流体 164 在此可以是凝胶 状的、 液态的或气态的。在特别优选的实施方式中, 流体 164 是气体 166( 例如空气 )、 液体 168( 例如水或油 ) 或者是液体气体混合物 170。
封闭该接收空间 138 的封闭元件 148 在此通过密封件基本上相对于液体 164 密封 地构造。在此, “密封地” 尤其指的是 “在手持式工具机的使用寿命中相对于流体 164 从接 收空间 138 中的流出是密封的” 。
该附加质量 140 优选具有至少一个密封元件 172。该密封元件 172 以特别优选的 方式在圆周方向上环绕附加质量 140 地构造。因此, 密封元件 172 可以尤其构造为 O 形环 或成形密封元件。该密封元件 172 在流体 164, 166, 168, 170 的运动性方面将接收空间 138 分成两个基本上相互分开的段 138a, 138b。尤其可能有利的是, 这些段 138a, 138b 中的仅 一个段被填充流体 164, 166, 168, 或者两个段 138a, 138b 都被填充不同的流体 164a, 164b, 166a, 166b, 168a, 168b。
如果附加质量 140 经受一个使其关于平衡体 102 相对加速的力, 则流体 164, 166, 168, 170( 其在运动方向上存在于附加质量 140 之前的段 138a, 138b 中 ) 被压缩。如果流体 164 基本上是气体 166, 则相关段 138a, 138b 中的气体 166a, 166b 像压缩的空气弹簧一样作 用。而如果流体 164 基本上 是液体 168, 则附加质量的运动通过相关段 138a, 138b 中急剧 上升的液体压力而被强烈衰减。 对于液体气体混合物而言, 弹簧和缓冲作用取决于组成, 即
尤其取决于段的液体填充度。接收空间 138 的与附加质量 140 的运动方向相反的段 138a, 138b 中的流体 164, 166, 168, 170 类似地变稀薄。
根据本发明的装置 100 的根据图 4 的第二实施例在作用方式上与第一实施例的以 上已经描述的作用相似, 因此参见那里的描述。
在第二实施例的改进构型中, 在附加质量 140 中设置节流装置 174, 优选设置一个 与方向相关的节流装置 174。 尤其对于具有主要为液体分量的流体 170 或纯液体 168 而言, 通过这样的节流装置能够可调地影响缓冲作用。
图 5a 以示意性侧视图示出根据本发明的用于减少和或补偿振动的装置 100 的第 三实施例。
根据本发明的装置 100 的驱动机构 104 在此与由第一实施例已知的形式相应, 在 此参考其描述。
与第二实施例类似, 接收空间 138 至少部分地填充流体 164、 尤其是液体 168 或液 体气体混合物 170、 优选油, 其可以起到复位元件 156, 156a, 156b 和 / 或缓冲件 160, 160a, 160b 的作用。在优选实施方式中, 接收空间 138 基本上类似圆柱体地构造。
直至第三实施例的至少一个附加质量 140 具有椭球的、 优选球状的构型。在此, 附 加质量的横向尺寸、 尤其是直径 d 小于接收空间 138 的直径 D。在此, 直径 D 和直径 d 的直 径差 Δ 确定间隙节流装置 176 的横截面。 间隙节流装置 176 在流体 164, 168, 170 方面将接收空间 138 分成两个段 138a, 138b。 如果附加质量 140 由于外力而从静止位置向着段 138a 的方向运动, 则流体 164, 168, 170 的体积分量从区段 138a 经由间隙节流装置 176 被挤入段 138b 中。流体 164, 168, 170 对附加质量 140 的运动性的缓冲作用在此取决于间隙节流装置 176 的大小, 尤其是取决于 直径差 Δ。
在作用方式上, 第三实施例基本上相当于第二实施例, 在第二实施例中在附加质 量 140 中设有一个节流装置 174。
图 5b 示出根据图 5a 的第三实施例的改进构型, 其中, 接收空间 138 的横截面、 尤 其是直径 D(T) 关于轴向尺寸 T 变化。变化的横截面具有以下后果 : 间隙节流装置 176 的 直径差 Δ(T) 和由此横截面也关于轴向尺寸 T 变化。因此, 间隙节流装置 176 的缓冲作用 取决于附加质量 140 在接收空 间 138 中的实际位置。这样构造的间隙节流装置 176 在此 构成用于影响至少一个附加质量 140 的运动的器件, 通过该器件使附加质量在向前方向上 的运动具有相对于向后方向上的运动变化的运动特性。在图 5b 中所示的实施例中, 内围面 152 基本上桶状拱曲地构造。但是可能有利的是, 该内围面 152 具有锥状、 双锥状或者以其 它方式拱曲的表面。
图 6a 以示意性侧视图示出根据本发明的装置 100 的第四实施例。
在第四实施例中, 平衡体 102 的接收空间 138 至少部分地被填充多个质量体 180, 如颗粒 ( 例如钢丸 )。这些质量体 180 在此构成根据本发明的装置 100 的附加质量 140。与 以上描述的实施例中的附加质量 140, 140, 140 类似, 这些质量体 180 可以通过外力, 例如通 过平衡体 102 的由驱动机构 104 产生的振荡的往复运动 134 引起的惯性力, 从关于平衡体 102 的相对静止位置相对于该平衡体运动。
在一种优选实施例中, 质量体 180 嵌入到载体介质 182 中, 优选嵌入到弹性的载体
介质 182 中。该载体介质 182 在此尤其起到复位元件 156 和 / 或缓冲件 160 的作用。这些 质量体 180 中的每一个如直至第一实施例的附加质量 140 的缩小的实施方式一样作用。尤 其地, 该载体介质 182 可以是流变学的或电磁敏感的流体。在此优选的是, 在根据本发明的 装置 100 中设有用于影响流变学的或电磁敏感的流体的机械特性、 尤其是黏度和 / 或弹性 特性的器件。在特别优选的实施方式中, 该器件也可以作为用于与方向相关地影响至少一 个附加质量 140 的运动的器件使用。
图 6b 示出第四实施例的变型, 其中附加质量 140 由多个质量体 180a, 180b 的混合 物组成, 这些质量体具有至少两种不同类型和 / 或大小。然而, 多种类型和 / 或大小的质量 体 180 的混合物也可能是有利的, 而不会因此脱离本发明构思。
此外, 在接收空间 138 的位于点划线下方的半边中示出由薄片 184 组成的、 以相对 于运动轴 132 的迎角指向的栅格, 该栅格与方向相关地影响质量体 180 的运动性。 这些薄片 184 对质量体的逆着迎角的运动比对沿着迎角的方向的运动产生更大的运动阻力。 因此, 这 些薄片 184 是用于与方向相关地影响所述至少一个附加质量 140 的运动的器件。
图 7 示出根据本发明的装置 100 的第五实施例。与以上所述的实施例不同, 附加 质量 140 可运动地设置在平衡体 102 的外表面 186 上。优选地,该附加质量 140 受导向地 设置在该外表面 186 上。附加质量 140 在此既可以单侧地设置在平衡体 102 上, 也可以具 有至少部分地、 优选几乎完全地包围平衡体 102 的构型。这通过图 7 中的虚线表示。 此外, 两个贴靠元件 188a, 188b 设置在平衡体 102 上, 尤其是与平衡体 102 连接。 贴靠元件 188a, 188b 限定附加质量 140 相对于平衡体 102 的轴向的相对运动性。在端面 158a, 158b 与相应的贴靠元件 188a, 188b 之间各设有一个复位元件 156a, 156b 和 / 或一个 缓冲件 160a, 160b。 在一种优选实施方式中, 这些贴靠元件 188a, 188b 中的至少一个相对于 平衡体 102 可轴向固定地与平衡体 102 连接。
该第五实施例在其作用方式上与直至以上所述的第一实施例的作用方式相对应, 在此参考其说明。
图 8 示出根据本发明的装置 100 的第六实施例。
在该实施方式中, 平衡体 102 和补偿质量 140 基本上沿着运动轴线 132 轴向相互 邻接地设置。在优选实施方式中, 附加质量 140 在其构造上基本上相当于平衡体 102 的延 长部分。该附加质量 140 在此通过弹性元件 190 与平衡体 102 连接。在这里示出的实施方 式中, 附加质量 140 在其面向平衡体 102 的端面上通过所述弹性元件 190 与平衡体 102 的 相应端面连接。该弹性元件 190 在此可以尤其由弹性体或橡胶状材料组成。替代地或补充 地, 该弹性元件 190 也可以包括弹簧元件。
该实施例在其作用方式上与已经描述的实施例相应, 在此参考其描述。
根据本发明的用于减少和 / 或补偿振动的装置 100 的其它有利的实施方式和改进 构型可以主要由以上描述的实施例中的特征的组合得出。
除了根据本发明的装置 100 在锤钻和 / 或锤凿 10 中的在此示例性描述的应用外, 该装置也可以非常有利地例如应用在军刀锯、 刺锯、 钻机、 冲击钻机或其它工具机中、 尤其 在优选具有一个轴向振荡地作用的刀具驱动装置的手持式工具机中, 用于减少和 / 或补偿 振动。