[發明專利]電動工具中的振蕩裝置的固有頻率的改變

有效

• 申請號: 201080053413.6
• 申請日: 2010-10-06
• 公開（公告）號: CN102666027A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: G·施萊薩克;C·迪姆;W·布勞恩;H·施密德;H·呂布扎門;M·魏斯;J·科里克;P·勒納特
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: B25D17/24
• 分類號: B25D17/24;F16F7/10
• 代理公司: 永新專利商標代理有限公司 72002
• 代理人: 侯鳴慧

技術領域

本發明涉及一種具有振蕩裝置的電動工具，所述振蕩裝置被設置用于補償電動工具中的殼體振蕩，以及涉及一種用于補償電動工具的殼體振蕩的方法。

背景技術

由于以下法規要求的生效，即在使用電動工具時每天允許的工作量要與作用在操作者上的身體負載相聯系，在電動工具、尤其在錘鉆和沖擊錘中振動主題變得越來越重要。

在錘機的沖擊鉆削和鑿削時，使用者的最大的身體負載來自于通過沖擊機構產生的殼體振蕩。恰好對于大的錘鉆和沖擊錘，由于高的沖擊能量，振動是非常突出的。因此，對于這些機器的使用者，允許的工作時間在沒有其它措施的情況下部分地嚴重減少。因此，在開發中越來越在這樣的解決方案上下功夫，在這些解決方案中電動工具的振動被減小。由此能夠保證，也能夠繼續不受限制地用該器具工作。

圖6示出在錘鉆和沖擊錘7的殼體的振動中產生的典型的殼體振蕩100，殼體振蕩通過沖擊機構組件8引起，其中沖擊件121通過偏心式活塞傳動裝置12驅動。在水平軸線101上示出回轉角度[單位°]，在豎直軸線102上示出殼體的偏移[單位mm]。產生振動的殼體振蕩100由多個頻率成分組成。主頻率由沖擊件121的周期加速度導出。但是圖6示出：來自其它振動源、例如來自沖擊鏈的沖擊和反沖擊過程以及驅動器的未被補償的慣性力的其它頻率與通過沖擊件121的周期加速度引起的偏移相疊加。因為殼體振蕩100不是基本上正弦地以主頻率延伸，而是其它頻率成分與具有主頻率的正弦形變化曲線疊加。

因為非線性系統以僅有條件地諧和的運動變化過程起作用，所以各個振動成分以復雜的方式疊加。通過各個部件之間的間隙、通過非線性的彈性變化曲線、通過非線性的沖擊過程以及通過來自沖擊機構的僅近似地諧和的反應力得到較高階的非諧和的殼體振蕩。

當一個減振系統盡可能精確地抵消在圖6中示出的殼體振蕩時，實現了殼體振蕩的最佳減少。

在實踐中，抵抗殼體振動的反力的產生例如借助阻尼器實現。

阻尼器是具有固定的諧振頻率的彈簧質量系統，通過它僅能在諧振頻率附近的小范圍內實現顯著的減振。因此，阻尼器的固有頻率盡可能在殼體的最大的干擾振動頻率附近選擇，使得阻尼器在該頻率范圍中盡可能有效地作用。

但是在電動工具的區域中，所出現的振蕩通常具有不同的源。通過這些振蕩的疊加導致具有不同的且可改變的頻率的殼體振蕩。

例如在電動工具的負載參數和/或運行參數改變時，尤其是由于電動工具的驅動馬達的轉速的改變或在加工由不同材料組成的工件（這在電動工具的運行時經常發生）期間，阻尼器的作用范圍被超過并且因此阻尼是無效的。

因此需要附加的措施，以便改進在出現的運行和負載狀態中阻尼器的作用或者說實現盡可能大的減振。

發明內容

因此，本發明的任務是，提供一種電動工具，其特別匹配于電動工具中的變化要求，使得電動工具的殼體振蕩可更有效地被減少，以及提供一種用于減少電動工具的殼體振蕩的方法。

該任務通過具有振蕩裝置的電動工具實現，其中，振蕩裝置被設置用于執行反振蕩，反振蕩與所述電動工具的殼體振蕩相反作用，其中，所述振蕩裝置的與振動相關的特性在所述電動工具的運行期間可被匹配，使得在與振動相關的特性改變時，反振蕩的振幅、相位和/或頻率改變。

因此按本發明通過在運行期間對與振動相關的特性的匹配改變了振蕩裝置的反振蕩的振幅、相位和/或頻率，所以反振蕩動態地匹配于電動工具中的振動比。由此，頻率范圍增大，在該頻率范圍中振蕩裝置能夠有效地用于補償殼體振蕩。對電動工具的殼體振蕩的補償因此能夠在更大的頻率范圍中有效地實現。

在一種優選的實施方式中，電動工具具有改變裝置，所述反振蕩的振幅、相位和/或頻率在所述電動工具的運行期間能夠通過所述改變裝置改變。由此在電動工具的運行期間使振蕩裝置的反振蕩動態地與殼體振蕩相匹配，使得反振蕩在其振幅、其相位和/或其頻率方面可以這樣地改變，即該反振蕩更精確地抵消殼體振蕩，即便在殼體振蕩例如通過工件中的材料變化導致不期待的改變時也如此。因此即便在運行參數和周圍環境參數改變時仍能夠較好地抵消殼體振蕩。

優選地，殼體振蕩不僅能夠根據所述電動工具的瞬時運行狀態被補償而且能夠獨立于所述電動工具的運行點被補償。因此，按本發明的電動工具能夠實現的是，不僅考慮電動工具的運行設置和運行參數而且考慮被加工的工件的改變或操作者的行為的改變。