EP2504603A1 - Controlled oscillation damper - Google Patents

Controlled oscillation damper

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Publication number
EP2504603A1
EP2504603A1 EP10768900A EP10768900A EP2504603A1 EP 2504603 A1 EP2504603 A1 EP 2504603A1 EP 10768900 A EP10768900 A EP 10768900A EP 10768900 A EP10768900 A EP 10768900A EP 2504603 A1 EP2504603 A1 EP 2504603A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
mass
reduction system
housing
vibration
vibration reduction
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP10768900A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Willy Braun
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2504603A1 publication Critical patent/EP2504603A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16FSPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
    • F16F7/00Vibration-dampers; Shock-absorbers
    • F16F7/10Vibration-dampers; Shock-absorbers using inertia effect

Definitions

  • the present invention relates to a vibration reduction system for an electric power tool, having a first mass, which is arranged on an elasticity, wherein the first mass is provided for reducing housing vibrations for a relative movement relative to a housing of the power tool, and
  • Vibration reduction system comprises a second mass.
  • the present invention further relates to a power tool having a vibration reduction system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a typical housing vibration 100 resulting from vibrations of the housing of drill and percussion hammers 7 caused by a percussion unit 8 in which the club 81 is driven by an eccentric piston 12.
  • the vibration generating case vibration 100 is composed of a plurality of frequency components.
  • the main frequency is derived from the periodic acceleration of the racket 81.
  • Fig. 1 shows that the deflection caused by the periodic acceleration of the racket 81 still further frequency components from other sources of vibration, e.g. from the shock and recoil operations of the percussion chain and unbalanced mass forces of the drive, are superimposed. Because the housing oscillation 100 does not run substantially sinusoidally with the main frequency, but the sinusoidal curve with main frequency are superimposed on other frequency components.
  • a damper is a spring-mass system with a fixed resonant frequency that can achieve significant vibration reduction only in a small region near the resonant frequency.
  • the spring stiffness of a damper is preferably chosen so that the resulting Tilgereigenfrequenz is in the vicinity of the largest disturbing vibration frequency of the housing.
  • the disadvantage of this is that the vibration damping works effectively only in a relatively narrow frequency range, depending on the size and absorber damping and the ratio between absorber and device. Outside this effective range, it may even lead to an increase in the vibration amplitudes.
  • Document EP 1 415 768 A1 discloses a vibration damper for a power tool comprising at least one mass which is movable in at least one spatial direction.
  • the mass is arranged on a spring whose spring constant is matched to the vibrations of the tool in the spatial direction.
  • the main vibration frequency is the beat frequency of the impact frequency
  • the vibration absorbers are additionally driven by the eccentric drive or, as disclosed in EP 1 464 449 A1, by a pressure difference caused by the impact mechanism.
  • the previously known vibration absorbers have in common that their mass
  • the object of the invention is to provide a vibration reduction system whose effective range is increased, so that a housing vibration of a power tool with the vibration reduction system can be reduced more effectively, and which is built very compact, so that it can be integrated in the power tool to save space.
  • Another object of the invention is to provide a power tool with such a vibration reduction system.
  • the object is achieved with a vibration reduction system for an electric power tool, with a first mass, which is arranged on an elasticity, wherein the first mass is provided for reducing housing vibrations for a relative movement relative to a housing of the power tool, wherein the vibration reduction system second mass comprises, wherein the second mass is controllable in dependence on the relative movement of the first mass relative to the housing.
  • a housing oscillation can be compensated by generating counter-forces with the same amount and the same effective direction.
  • the second mass according to the invention in dependence on the relative movement of the first mass relative to the housing is controllable, the amount and / or the direction of the second mass are adjustable so that the sum of the generated by means of the first mass and the second mass counter forces the housing vibration better reduce or even substantially compensate.
  • the amplitude, frequency and / or phase position of the second mass is preferably different from the amplitude, frequency and / or phase position of the first mass. Therefore, the first mass performs a first counter vibration and the second mass therefore performs a second counter vibration, which are different from each other.
  • the effective range of the vibration reduction system according to the invention with the first and the second mass is therefore increased in relation to the effective range of a vibration reduction system with a single mass.
  • the housing oscillation can be approximated very precisely, so that the opposing forces generated by means of the first and second mass compensate the housing oscillation very well.
  • the second mass is therefore preferably provided for a relative movement relative to the housing and / or the first mass.
  • vibration reduction system which are particularly caused by other sources of vibration, such as shock or recoil a beating chain, by game between components, by non-linear elasticity only approximately harmonic reaction forces of the impact mechanism or unbalanced mass forces of the drive.
  • multifrequency means an oscillation which can be decomposed by Fourier analysis into a sinusoidal oscillation having a fundamental frequency and at least one harmonics, whereas a uniffrequent oscillation can be decomposed by Fourier analysis into a sinusoidal oscillation which oscillates at the fundamental frequency.
  • the elasticity preferably extends essentially in a main direction of action of a vibration source which decisively causes the housing oscillation.
  • a vibration source which decisively causes the housing oscillation is, for example, a striking mechanism assembly, for example a percussion hammer, the main direction of action then being the direction of impact of the percussion mechanism assembly.
  • the first mass performs a substantially linear movement, so that the first mass acts in a first direction of action.
  • the vibration reduction system in particular the first mass, a limiting means, with which the movement of the second mass, in particular its magnitude and / or its direction is limited.
  • a limiting means is preferably an edge or a backdrop.
  • this is preferably a border that defines an interior in which the second mass is arranged.
  • the second mass also performs a substantially linear movement, so that the second mass acts in a second effective direction.
  • the first direction of action is arranged at an angle to the second direction of action.
  • housing oscillations which act in different directions of action can also be compensated with a vibration reduction system according to the invention.
  • At least the first mass or the second mass acts in and counter to the main direction of action of the vibration source that decisively causes the housing oscillation.
  • at least the first mass or the second mass at least partially compensates for the relevant housing oscillation.
  • both the first and the second mass acts in or against the main direction of action.
  • the course of the countervibrations of the two masses is very well tuned to the course of the caused by the relevant vibration source housing vibration, so that it is very easy to compensate.
  • the vibration reduction system is very compact.
  • the vibration reduction system preferably includes a coupling member which cooperates with a negative feedback member of the second mass to convert the movement of the first mass into the substantially linear motion of the second mass.
  • the coupling component is preferably positively and / or non-positively coupled to the negative feedback component.
  • the coupling component is preferably a guide means, wherein the negative feedback component is also preferably a receiving means, or vice versa.
  • the receiving means is preferably formed as a groove, indentation, web or recess.
  • the guide means is designed as a cam, pin, bolt, bulge or web. The lists are neither conclusive for the receiving means nor for the guide means. But there are other coupling components and negative feedback components used in the
  • the guide means and / or the receiving means is preferably provided with a rotating means, for example a sleeve, a wheel or a rotatable bearing.
  • the second mass is positively driven.
  • the transmission of motion between the first mass and the second mass is unambiguous even at high reaction forces and high operating frequency.
  • no additional pressure means such as springs are needed.
  • no energy required for the pressing force or due to friction and additional wear effects, must be provided by the engine power.
  • the vibration reduction system comprises at least a first transmission component, which cooperates with the coupling component.
  • the first transmission component causes the relative movement of the first mass relative to the housing to be converted into a substantially linear movement of the second mass.
  • the coupling component is arranged on the first transmission component or interacts directly with the first transmission component, or in another preferred embodiment, one or more further transmission components are provided, which are connected to the first transmission component and the
  • Coupling cooperate, so that the first transmission member interacts indirectly with the coupling member.
  • the first transmission component is preferably mounted on the first mass, so that the vibration reduction system is very compact.
  • the other transmission components are also the other transmission components at least partially stored on the first mass to save space.
  • the first transmission component comprises a connecting means, and the housing a mating connecting means corresponding to the connecting means, which cooperate, so that the first gear member performs a movement corresponding to the relative movement between the first mass and the housing.
  • a connecting means and as a counter-connecting means a toothing and a counter-toothing are preferred because they ensure a secure transmission of movement and are simple and inexpensive to produce.
  • other connecting means which in particular ensure a positive and / or non-positive motion transmission, can be used, for example a connection by means of a cam or a groove.
  • the first transmission component is rotatably mounted on the first mass, so that the movement of the first transmission component corresponding to the relative movement between the first mass is a rotary movement about a transmission component axis.
  • transmission components can be used which make a complete revolution about their transmission component axis, or transmission components which execute a partial revolution about their transmission component axis can still be used.
  • the housing cyclically oscillates in and against a main direction of action due to a cyclical back and forth movement of a relevant vibration source, and the relative movement between the first mass and the housing vibration is a cyclically swinging in and against the main direction of movement.
  • the first transmission component and other transmission components and the Kopplungsbau- part and the negative feedback component the cyclic relative movement both in a harmonic and therefore unifrequente oscillation of the second mass, as well as in an inharmonous and therefore multifrequency oscillation of the second mass is changeable.
  • at least one transmission component, the coupling component and / or the negative feedback component has a contour, which is in particular curved.
  • contour in particular its slope, therefore allows both a multiple reciprocating swinging movement of the second mass as well as resting points of the movement. Furthermore, such a contour allows to accelerate the movement of the balancing mass and to perform thrusting operations with the second mass. Likewise, the contour allows a temporal extension of forward and backward movements of the second mass. Therefore, both phase-shifted housing vibrations as well as acceleration and shock processes, which are caused for example by a striking mechanism, can be compensated very well.
  • the control means allows dynamic adjustment of the movement of the second mass even during operation to the current operating state of the power tool, in which the
  • control means also allows control of the second mass independently of the operating point of the power tool.
  • the control means is preferably electrically controllable, in particular as a function of operational variables, or independent of operational variables.
  • Operating variables are, for example, the housing oscillation, the rotational speed and / or the angle of rotation of the drive motor of the power tool, variables of the machine which can be set by an operator or others.
  • Mass in particular their frequency, to be considered as a variable relevant to operation, in particular to avoid an increase in the oscillation amplitudes, when the effective frequency range of the first mass is exceeded.
  • the person skilled in the art understands that, in order to take account of variables relevant to operation, it is necessary to record the operationally relevant variables, for example by means of a sensor.
  • the control or, in particular, adaptive control of the control means is possible after acquisition of the operationally relevant variable and its evaluation, for example by means of a microprocessor-based unit. But it can also be used as an electrical circuit, in particular integrated Circuit, for example, be designed as ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
  • ASIC Application Specific Integrated Circuit
  • control means is a pin which is provided to engage in one or more indentations of the second mass.
  • control means makes it possible to stop the movement of the second mass.
  • the second mass is coupled in such a rest phase to the first mass, so that it performs a relative movement relative to the housing together with the first mass.
  • the object is further achieved with a power tool having a vibration reduction system according to the invention.
  • the vibration reduction system enables a very effective reduction of the housing vibration of the power tool.
  • the elasticity is mounted on the housing of the power tool.
  • a single first component mounted on the first mass makes it possible to detect the relative movement of the first mass relative to the housing.
  • FIG. 3 schematically shows an embodiment of a vibration reduction system according to the invention, shows a section of the vibration reduction system of FIG. 3, and
  • FIG Fig. 5 shows schematically a further embodiment of a vibration reduction system according to the invention.
  • FIG. 1 shows a housing oscillation 100 of a power tool 1. Furthermore, FIG. 1 shows two sinusoidal examples
  • Vibrations 103, 104 from whose superposition the housing oscillation 100 results.
  • the first of the two sinusoidal oscillations 103 is performed by a first mass 51 and the second of the two sinusoidal oscillations 104 is performed by a second mass 52 of a vibration reduction system 2 according to the invention.
  • the housing oscillation 100 can be compensated.
  • FIG. 2 shows schematically a power tool 1 with a vibration reduction system 2 according to the invention.
  • a hammer drill As a power tool 1, a hammer drill is shown here by way of example, which comprises a striking mechanism assembly 3.
  • a percussion unit 3 is a vibration source that determines the housing vibration 100 significantly.
  • the term rotary hammer is used synonymously for the power tool 1.
  • a racket 121 is provided which is linearly driven via a connecting rod 12 which is eccentrically mounted by means of an eccentric pin 1 1 on an eccentric disc 10 which rotates about an eccentric axis 9.
  • the eccentric 10 is driven by means of a likewise rotatable about the eccentric axis 9 gear 23 which is in engagement with a drive pinion 22 which is rotatably mounted on a drive shaft 21 of a drive motor 20 of the power tool 1.
  • the present invention is not limited to power tools 1 with striking mechanism assembly 3, but also for other power tools 1 used, for example, on drills, jigsaws or the like, which include another or not the housing vibration 100 significantly causing vibration source.
  • the hammer drill 1 has a cover assembly 14, in which an inventive vibration reduction system 2 is arranged.
  • the vibration reduction system 2 has the task of reducing or even compensating for vibrations of a housing 13 of the hammer drill 1.
  • the housing vibrations 100 are provided, for example, by the striking mechanism assembly 3, but also by other sources of vibration, e.g. from shock and recoil operations of a percussion chain or unbalanced mass forces a drive caused.
  • FIG. 3 schematically shows a first embodiment of a vibration reduction system 2 according to the invention.
  • the vibration reduction system 2 has a first mass 51, which is arranged on an elasticity 6, here on a spiral spring.
  • the elasticity 6 is mounted on the housing 13 of the power tool 1 and extends substantially along the direction of impact 4 of the percussion mechanism assembly 3 (see Fig. 2).
  • the first mass 51 is therefore excited to a first vibration 103, wherein the first mass 51 moves in or against the direction of impact 4 of the striking mechanism assembly 3 (see Fig. 2).
  • Due to the inertia of the first mass 51 the first oscillation 103 of the first mass 51 to the housing oscillation 100 is offset in time. There is therefore a relative movement between the first mass 51 and the housing 13.
  • a first transmission component 7 On the first mass 51, a first transmission component 7 is mounted, which has a connecting means 71, here a toothing.
  • connecting means 71 and toothing are used synonymously.
  • the first gear member 7 is arranged on the first mass 51, that the toothing 71 of the transmission means 7 with the counter teeth 131 of the housing 13 is engaged.
  • the first transmission component 7 is here formed from a first spur gear, which is rotatably mounted about a first rotation axis 151, which here extends transversely to the direction of impact 4 of the impact mechanism subassembly 3 (see FIG. In the context of the description of the figures for FIGS. 3 and 4, therefore, the terms first gear component 7 and first spur gear are used synonymously.
  • the second spur gear 16 is rotatably mounted about a second axis of rotation 152 which extends substantially parallel to the first axis of rotation 151.
  • a coupling member 162 is provided, here a pin which is arranged eccentrically rotatable about the second axis of rotation 152.
  • the terms coupling component 162 and pin are used synonymously.
  • FIG. 3 shows a second mass 52 of the vibration reduction system 2, which is arranged on the side of the first spur gear 7 and the second spur gear 16 facing away from the first mass 51.
  • a counter-coupling component 521 corresponding to the pin 162 of the second spur gear 16 a recess is provided in the second mass 52 into which the pin 162 engages. in the Therefore, the terms negative feedback component 521 and recess are used synonymously within the scope of the description of FIGS. 3 and 4.
  • the teeth 71 of the first spur gear 7 with the counter teeth 131 of the housing 13 is engaged, mesh the teeth 7 and the counter teeth 131 in a relative movement of the first mass 51 relative to the housing 13 with each other, so that the first spur gear 7 to the first Rotary shaft 151 rotates.
  • the toothing 71 of the first spur gear 7 is further in engagement with the second toothing 161 of the second spur gear 16, so that the toothing 71 and the second toothing 161 likewise mesh with each other upon rotation of the first spur gear 7.
  • the second spur gear 16 is rotated about the second rotation axis 152, so that the pin 162 rotates eccentrically about the second rotation axis 152.
  • the pin 162 is arranged in the recess 521 of the second mass 52 so that the second mass 52 is entrained upon rotation of the pin 162 about the second axis of rotation 152.
  • the second mass 52 reciprocates in the direction of impact 4 of the striking mechanism assembly 3 (see FIG.
  • the pin 162 therefore connects the first spur gear 7 to the second mass 52 so that the second mass 52 moves substantially linearly.
  • the second mass 52 therefore moves relative to the first mass 51 and / or the housing 13.
  • the coupling component 162 is designed as a cam or as a groove, being used as a negative feedback member 521, for example, a arranged on the second mass 52 pin to be guided along the cam, or to engage in the groove and in to be led this.
  • Both the first mass 51 and the second mass 52 extend substantially flat. This makes it possible for the first transmission component 7, as well as further transmission components 16, to be arranged in the region of the first mass 51 are.
  • the second mass 52 is preferably likewise arranged in the region of the first mass 51, specifically on the side of the transmission component or components 7, 16 facing away from the first mass 51.
  • the first and second masses 51, 52 extend essentially parallel to one another , The vibration reduction system 2 is therefore very flat to produce and very well adaptable to the installation conditions.
  • the movement of the first mass 51 is limited by the housing 13 of the power tool 1. Also preferably, the first mass 51 and / or the housing 13 of the power tool 1 limits the movement of the second
  • the first mass 51 has a limiting means 51 1, here a border 51 1, which delimits an inner space 512 (see FIG.
  • the second mass 52 and the transmission components 7, 16 are arranged in the interior of the first mass 52, so that the border 51 1 of the first mass 51 limits the movement of the second mass 52.
  • the movement sequence of the second mass 52 is dependent on the shape and number of the transmission components 7, 16, the shape of the coupling and / or counter-coupling components 162, 521 and / or their eccentricity.
  • the shape of at least one of the transmission components 7, 16, of the coupling component 162 and / or the counter-coupling component 521 has a contour, in particular a curved contour, so that the movement of the second mass 52 is harmonious or inharmonious. In the case of an inharmonic movement of the second mass 52, this includes, for example, accelerations and / or resting phases.
  • Fig. 5 shows schematically a further embodiment of a vibration reduction system 2 according to the invention.
  • the first mass 51 is by means of a first elasticity
  • the first and the second elasticity 61, 62 also extend essentially in the direction of impact 4 of the percussion unit 3 (see Fig. 2), so that the first mass 51 is provided to a vibration which extends in and against the direction of impact 4. Furthermore, here is the second mass 52 in one
  • vibration reduction system 2 also sees the pin as the coupling component 162 and the pin as the counter-coupling component 521
  • a further limiting means 153 in this case a bolt, which engages in a recess 522 of the second mass 52.
  • bolt is used synonymously for the further limiting means 153.
  • a limiting spring 63 is provided, which bears against the bolt 153 and prevents the second mass 52 from striking against the bolt 153.
  • an electrically controllable control means 17 is provided, here in the form of a pin. In the following, therefore, the term pin is used synonymously for the electrically controllable control means 17.
  • the pin 17 is provided for engaging in indentations of the second mass and makes it possible to stop the movement of the second mass 52 relative to the first mass 51. Furthermore, in this embodiment, it makes it possible to couple the second mass 52 to the first mass 51, so that both masses 52, 51 oscillate together. As a result, the amplitude, the frequency and / or the phase angle of the vibration reduction system 2 changes.
  • the pin 17 is electrically controllable by a magnetic button 171, on which the pin 17 is arranged, is moved by means of an electromagnet 172, so that the pin 17 of a engaging in one of the indentations 523 of the second mass 52 Position and in a not in one of the indentations 523 of the second mass 52 engaging position is movable back and forth.
  • an electromagnet 172 with button 171 is, for example, by means of a conventional relay and therefore very inexpensive and space-saving feasible.
  • the electromagnet 172 or the relay requires for this purpose a drive signal 173 that can be generated by a microprocessor-based control (not shown here) that is integrated in the power tool 1.
  • the movement of the first mass 51 and of the housing 13 is detected by means of detection (not shown here), and based on their relative movement to each other for the drive signal 173.
  • FIGS. 3, 4 and FIG. 5 can be combined, so that the control of the second mass 52 is possible both by means of a first transmission component 7 and by means of a control means 17.

Landscapes

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Abstract

The invention relates to an oscillation reduction system (2) for an electric tool (1), comprising a first substance (51) that is arranged on an elastic element (6, 61, 62), wherein the first substance (51) is provided for reducing housing oscillations (100) for a relative motion with respect to a housing (13) of the electric tool (1). The oscillation reduction system (2) comprises a second substance (52), and the second substance (52) can be driven depending on the relative motion of the first substance (51) with respect to the housing (13). The invention further relates to an electric tool (1) comprising an oscillation reduction system (2) according to the invention.

Description

Beschreibung Titel  Description title
Gesteuerter Schwingungstilger Stand der Technik  Controlled vibration absorber prior art
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Schwingungsreduktionssystem für ein Elekt- rowerkzeug, mit einer ersten Masse, die an einer Elastizität angeordnet ist, wobei die erste Masse zur Reduktion von Gehäuseschwingungen für eine Relativbewe- gung gegenüber einem Gehäuse des Elektrowerkzeugs vorgesehen ist, und dasThe present invention relates to a vibration reduction system for an electric power tool, having a first mass, which is arranged on an elasticity, wherein the first mass is provided for reducing housing vibrations for a relative movement relative to a housing of the power tool, and
Schwingungsreduktionssystem eine zweite Masse umfasst. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein Elektrowerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem. Durch Inkrafttreten der gesetzlichen Forderung, bei Verwendung von Elektro- werkzeugen das täglich zulässige Arbeitspensum an die auf den Bediener einwirkende, körperliche Belastung zu koppeln, findet bei Elektrowerkzeugen, vor allem bei Bohr- und Schlaghämmern, das Thema Vibrationen eine immer größer werdende Bedeutung. Vibration reduction system comprises a second mass. The present invention further relates to a power tool having a vibration reduction system according to the invention. With the introduction of the legal requirement, when using electric tools, to link the daily allowable workload to the physical stress acting on the operator, the subject of vibration is becoming more and more important for power tools, especially for drills and impact hammers.
Beim Schlagbohren und Meißeln eines Hammers geht die größte körperliche Belastung für den Bediener von der durch das Schlagwerk erzeugten Gehäuseschwingung aus. Gerade bei großen Bohr- und Schlaghämmern sind aufgrund der hohen Schlagenergie die Vibrationen sehr ausgeprägt. Für Bediener solcher Maschinen reduziert sich die erlaubte Arbeitszeit deshalb ohne weitere Maßnahmen zum Teil erheblich. In Folge dessen wird bei der Entwicklung zunehmend an Lösungen gearbeitet, bei denen Vibrationen von Elektrowerkzeugen reduziert sind. Dadurch kann sichergestellt werden, dass auch weiterhin uneingeschränkt mit diesen Geräten gearbeitet werden kann. Fig. 1 zeigt eine typische Gehäuseschwingung 100, die bei Vibrationen des Gehäuses von Bohr- und Schlaghammern 7 entsteht, welche durch eine Schlagwerksbaugruppe 8 verursacht ist, bei der der Schläger 81 durch einen exzentrischen Kolbentrieb 12 angetrieben wird. Auf der horizontalen Achse 101 ist der Umdrehungswinkel [in °] dargestellt, auf der vertikalen Achse 102 die AuslenkungWhen hammering and chiselling a hammer, the greatest physical strain on the operator comes from the housing vibration generated by the hammer mechanism. Especially with large drills and impact hammers, the vibrations are very pronounced due to the high impact energy. For operators of such machines, the permitted working time is reduced considerably without further measures. As a result, in the development of increasingly worked solutions in which vibrations of power tools are reduced. This can ensure that you can continue to work with these devices without restrictions. FIG. 1 shows a typical housing vibration 100 resulting from vibrations of the housing of drill and percussion hammers 7 caused by a percussion unit 8 in which the club 81 is driven by an eccentric piston 12. On the horizontal axis 101 of the rotation angle [in °], on the vertical axis 102, the deflection
[in mm] des Gehäuses. Die vibrationsgenerierende Gehäuseschwingung 100 ist aus mehreren Frequenzanteilen zusammengesetzt. Die Hauptfrequenz ist aus der periodischen Beschleunigung des Schlägers 81 abgeleitet. Die Fig. 1 zeigt jedoch, dass der Auslenkung, die durch die periodische Beschleunigung des Schlägers 81 verursacht ist, noch weitere Frequenzanteile aus anderen Vibrationsquellen, z.B. aus den Stoß- und Rückstoßvorgängen der Schlagkette sowie von unausgeglichenen Massenkräften des Antriebes, überlagert sind. Denn die Gehäuseschwingung 100 verläuft nicht im Wesentlichen sinusförmig mit der Hauptfrequenz, sondern dem sinusförmigen Verlauf mit Hauptfrequenz sind wei- tere Frequenzanteile überlagert. [in mm] of the housing. The vibration generating case vibration 100 is composed of a plurality of frequency components. The main frequency is derived from the periodic acceleration of the racket 81. However, Fig. 1 shows that the deflection caused by the periodic acceleration of the racket 81 still further frequency components from other sources of vibration, e.g. from the shock and recoil operations of the percussion chain and unbalanced mass forces of the drive, are superimposed. Because the housing oscillation 100 does not run substantially sinusoidally with the main frequency, but the sinusoidal curve with main frequency are superimposed on other frequency components.
Da nichtlineare Systeme mit nur bedingt harmonischen Bewegungsabläufen wirken, überlagern sich die einzelnen Vibrationsanteile in komplexer Weise. Durch Spiel zwischen den einzelnen Bauteilen, durch nichtlineare Elastizitätsverläufe, durch die nichtlinearen Stoßvorgänge und durch die nur angenähert harmonischen Reaktionskräfte aus dem Schlagwerk ergeben sich unharmonische Gehäuseschwingungen komplexer Ordnung. Since nonlinear systems work with only partially harmonic motion sequences, the individual vibration components are superimposed in a complex manner. By playing between the individual components, by nonlinear elasticity gradients, by the non-linear impact processes and by only approximately harmonious reaction forces from the percussion result inharmonious housing vibrations of complex order.
Eine optimale Reduzierung der Gehäuseschwingung wird erreicht, wenn ein Schwingungsreduktionssystem der in Fig. 1 dargestellten Gehäuseschwingung möglichst exakt entgegenwirkt. An optimal reduction of the housing oscillation is achieved if a vibration reduction system counteracts the housing oscillation shown in FIG. 1 as exactly as possible.
In der Praxis erfolgt die Erzeugung von Gegenkräften, die den Gehäusevibrationen entgegenwirken, beispielsweise mit Hilfe von Tilgern. In practice, the generation of counter-forces, which counteract the housing vibrations, for example by means of absorbers occurs.
Ein Tilger ist ein Feder-Masse-System mit festgelegter Resonanzfrequenz, durch den eine signifikante Schwingungsreduktion nur in einem kleinen Bereich nahe der Resonanzfrequenz erreicht werden kann. Die Federsteifigkeit eines Tilgers wird möglichst so gewählt, dass die resultierende Tilgereigenfrequenz in der Nähe der größten störenden Vibrationsfrequenz des Gehäuses liegt. Nachteilig daran ist, dass die Schwingungstilgung je nach Größe und Tilgerdämpfung und dem Verhältnis zwischen Tilger- und Gerätemas- se nur in einem relativ schmalen Frequenzbereich effektiv wirkt. Außerhalb dieses Wirkbereiches kann es sogar zu einer Erhöhung der Schwingungsamplituden kommen. A damper is a spring-mass system with a fixed resonant frequency that can achieve significant vibration reduction only in a small region near the resonant frequency. The spring stiffness of a damper is preferably chosen so that the resulting Tilgereigenfrequenz is in the vicinity of the largest disturbing vibration frequency of the housing. The disadvantage of this is that the vibration damping works effectively only in a relatively narrow frequency range, depending on the size and absorber damping and the ratio between absorber and device. Outside this effective range, it may even lead to an increase in the vibration amplitudes.
Um einen breiteren Frequenzbereich abzudecken und die Tilgungswirkung zu verstärken, ist es auch bekannt, mehrere Tilger einzusetzen. In order to cover a broader frequency range and enhance the eradication effect, it is also known to use several absorbers.
Die Druckschrift EP 1 415 768 A1 offenbart einen Schwingungstilger für ein Elektrowerkzeug, der mindestens eine Masse umfasst, die in mindestens eine Raumrichtung beweglich ist. Die Masse ist an einer Feder angeordnet, deren Fe- derkonstante auf die Schwingungen des Werkzeugs in der Raumrichtung abgestimmt ist. Document EP 1 415 768 A1 discloses a vibration damper for a power tool comprising at least one mass which is movable in at least one spatial direction. The mass is arranged on a spring whose spring constant is matched to the vibrations of the tool in the spatial direction.
Um die Tilgerfrequenz besser an die Hauptvibrationsfrequenz anzupassen, sind auch aktive Tilgersysteme bekannt. Beispielsweise ist bei Elektrowerkzeugen mit Schlagwerksbaugruppe die Hauptvibrationsfrequenz die Schlagfrequenz desIn order to better adapt the damper frequency to the main vibration frequency, active damper systems are also known. For example, in power tools with a percussion mechanism, the main vibration frequency is the beat frequency of the impact frequency
Schlagwerkes. Dann werden die Schwingungstilger zusätzlich vom Exzentertrieb oder, wie die Druckschrift EP 1 464 449 A1 offenbart, von einer vom Schlagwerk verursachten Druckdifferenz angetrieben. Den bisher bekannten Schwingungstilgern ist jedoch gemein, dass ihre Masse-Hammer mechanism. Then the vibration absorbers are additionally driven by the eccentric drive or, as disclosed in EP 1 464 449 A1, by a pressure difference caused by the impact mechanism. However, the previously known vibration absorbers have in common that their mass
Federsysteme nur in ihrem begrenzten Frequenzbereich effektiv wirksam sind. Spring systems are effective only in their limited frequency range.
Offenbarung der Erfindung Aufgabe der Erfindung ist es, ein Schwingungsreduktionssystem zu schaffen, dessen Wirkbereich vergrößert ist, so dass eine Gehäuseschwingung eines Elektrowerkzeugs mit dem Schwingungsreduktionssystem effektiver verringerbar ist, und das sehr kompakt gebaut ist, so dass es platzsparend im Elektrowerkzeug integrierbar ist. Eine weitere Aufgabe der Erfindung ist es, ein Elektrowerk- zeug mit einem solchen Schwingungsreduktionssystem bereit zu stellen. Die Aufgabe wird gelöst mit einem Schwingungsreduktionssystem für ein Elekt- rowerkzeug, mit einer ersten Masse, die an einer Elastizität angeordnet ist, wobei die erste Masse zur Reduktion von Gehäuseschwingungen für eine Relativbewe- gung gegenüber einem Gehäuse des Elektrowerkzeugs vorgesehen ist, wobei das Schwingungsreduktionssystem eine zweite Masse umfasst, wobei die zweite Masse in Abhängigkeit von der Relativbewegung der ersten Masse gegenüber dem Gehäuse steuerbar ist. Eine Gehäuseschwingung ist durch eine Erzeugung von Gegenkräften mit gleichem Betrag und gleicher Wirkrichtung kompensierbar. Indem die zweite Masse erfindungsgemäß in Abhängigkeit von der Relativbewegung der ersten Masse gegenüber dem Gehäuse steuerbar ist, sind der Betrag und/oder die Richtung der zweiten Masse so einstellbar, dass die Summe der mittels der ersten Masse und der zweiten Masse erzeugten Gegenkräfte die Gehäuseschwingung besser verringern oder sogar im Wesentlichen kompensieren. DISCLOSURE OF THE INVENTION The object of the invention is to provide a vibration reduction system whose effective range is increased, so that a housing vibration of a power tool with the vibration reduction system can be reduced more effectively, and which is built very compact, so that it can be integrated in the power tool to save space. Another object of the invention is to provide a power tool with such a vibration reduction system. The object is achieved with a vibration reduction system for an electric power tool, with a first mass, which is arranged on an elasticity, wherein the first mass is provided for reducing housing vibrations for a relative movement relative to a housing of the power tool, wherein the vibration reduction system second mass comprises, wherein the second mass is controllable in dependence on the relative movement of the first mass relative to the housing. A housing oscillation can be compensated by generating counter-forces with the same amount and the same effective direction. By the second mass according to the invention in dependence on the relative movement of the first mass relative to the housing is controllable, the amount and / or the direction of the second mass are adjustable so that the sum of the generated by means of the first mass and the second mass counter forces the housing vibration better reduce or even substantially compensate.
Bevorzugt ist dabei die Amplitude, Frequenz und/oder Phasenlage der zweiten Masse von der Amplitude, Frequenz und/oder Phasenlage der ersten Masse verschieden. Die erste Masse führt daher eine erste Gegenschwingung und die zweite Masse führt daher eine zweite Gegenschwingung aus, die voneinander verschieden sind. Der Wirkbereich des erfindungsgemäßen Schwingungsredukti- onssystems mit der ersten sowie der zweiten Masse ist daher gegenüber dem Wirkbereich eines Schwingungsreduktionssystems mit einer einzigen Masse vergrößert. In this case, the amplitude, frequency and / or phase position of the second mass is preferably different from the amplitude, frequency and / or phase position of the first mass. Therefore, the first mass performs a first counter vibration and the second mass therefore performs a second counter vibration, which are different from each other. The effective range of the vibration reduction system according to the invention with the first and the second mass is therefore increased in relation to the effective range of a vibration reduction system with a single mass.
Insbesondere ist durch Überlagerung einer niederfrequenten Schwingung, beispielsweise der ersten Masse, mit einer insbesondere phasenverschobenen, hö- herfrequenten Schwingung, insbesondere eines anderen Betrages, beispielsweise der zweiten Masse, die Gehäuseschwingung sehr genau approximierbar, so dass die mittels der ersten und zweiten Masse erzeugten Gegenkräfte die Gehäuseschwingung sehr gut kompensieren. Die zweite Masse ist daher bevorzugt für eine Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse und/oder der ersten Masse vorgesehen. Mit dem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem ist daher nicht nur eine durch eine unifrequente zyklisch erfolgende Bewegung eines Bauteils, insbesondere eines Schlägers einer Schlagwerksbaugruppe, hervorgerufene Schwingung kompensierbar. Sondern aufgrund der Überlagerung von Schwingungen weiterer Frequenzanteile zur Schwingung mit Grundfrequenz sind mit dem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem auch multifrequente Gehäuseschwingungen kompensierbar, die insbesondere durch weitere Schwingungsquellen hervorgerufen sind, wie beispielsweise durch Stoß- oder Rückstoßvorgänge einer Schlagkette, durch Spiel zwischen Bauteilen, durch nichtlineare Elastizitätsverläufe, durch nur näherungsweise harmonische Reaktionskräfte des Schlagwerks oder durch unausgeglichene Massenkräfte des Antriebs. In particular, by superimposing a low-frequency oscillation, for example the first mass, with a particularly phase-shifted, higher-frequency oscillation, in particular a different amount, for example the second mass, the housing oscillation can be approximated very precisely, so that the opposing forces generated by means of the first and second mass compensate the housing oscillation very well. The second mass is therefore preferably provided for a relative movement relative to the housing and / or the first mass. With the vibration reduction system according to the invention, therefore, not only a vibration caused by a unifrequent cyclic movement of a component, in particular a racket of a percussion mechanism, can be compensated. But due to the superposition of vibrations of other frequency components for oscillation with fundamental frequency and multi-frequency housing oscillations are compensated with the vibration reduction system according to the invention, which are particularly caused by other sources of vibration, such as shock or recoil a beating chain, by game between components, by non-linear elasticity only approximately harmonic reaction forces of the impact mechanism or unbalanced mass forces of the drive.
Dabei bedeutet multifrequent im Sinne der Erfindung eine Schwingung, die durch Fourier- Analyse in eine sinusförmige Schwingung mit einer Grundfrequenz und zumindest einer Oberschwingung zerlegbar ist, wohingegen eine unifrequente Schwingung durch Fourier- Analyse in eine sinusförmige Schwingung zerlegbar ist, die mit der Grundfrequenz schwingt. In the context of the invention, multifrequency means an oscillation which can be decomposed by Fourier analysis into a sinusoidal oscillation having a fundamental frequency and at least one harmonics, whereas a uniffrequent oscillation can be decomposed by Fourier analysis into a sinusoidal oscillation which oscillates at the fundamental frequency.
Vorzugsweise erstreckt sich die Elastizität im Wesentlichen in einer Hauptwirkrichtung einer die Gehäuseschwingung maßgeblich hervorrufenden Vibrationsquelle. Eine solche die Gehäuseschwingung maßgeblich hervorrufende Vibrationsquelle ist beispielsweise eine Schlagwerksbaugruppe beispielsweise eines Schlaghammers, wobei die Hauptwirkrichtung dann die Schlagrichtung der Schlagwerksbaugruppe ist. The elasticity preferably extends essentially in a main direction of action of a vibration source which decisively causes the housing oscillation. Such a vibration source which decisively causes the housing oscillation is, for example, a striking mechanism assembly, for example a percussion hammer, the main direction of action then being the direction of impact of the percussion mechanism assembly.
Vorzugsweise führt die erste Masse eine im Wesentlichen lineare Bewegung aus, so dass die erste Masse in eine erste Wirkrichtung wirkt. Preferably, the first mass performs a substantially linear movement, so that the first mass acts in a first direction of action.
Weiterhin bevorzugt weist das Schwingungsreduktionssystem, insbesondere die erste Masse, ein Begrenzungsmittel auf, mit dem die Bewegung der zweiten Masse, insbesondere ihr Betrag und/oder ihre Richtung, begrenzbar ist. Ein solches Begrenzungsmittel ist bevorzugt ein Rand oder eine Kulisse. In dem Fall, dass die erste Masse das Begrenzungsmittel aufweist, ist dieses bevorzugt eine Umrandung, die einen Innenraum begrenzt, in dem die zweite Masse angeordnet ist. Bevorzugt führt auch die zweite Masse eine im Wesentlichen lineare Bewegung aus, so dass die zweite Masse in eine zweite Wirkrichtung wirkt. Further preferably, the vibration reduction system, in particular the first mass, a limiting means, with which the movement of the second mass, in particular its magnitude and / or its direction is limited. Such a limiting means is preferably an edge or a backdrop. In the case that the first mass has the limiting means, this is preferably a border that defines an interior in which the second mass is arranged. Preferably, the second mass also performs a substantially linear movement, so that the second mass acts in a second effective direction.
Vorzugsweise ist die erste Wirkrichtung zu der zweiten Wirkrichtung winkelig angeordnet. Dadurch sind mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktions- system auch Gehäuseschwingungen kompensierbar, die in verschiedene Wirkrichtungen wirken. Preferably, the first direction of action is arranged at an angle to the second direction of action. As a result, housing oscillations which act in different directions of action can also be compensated with a vibration reduction system according to the invention.
Besonders bevorzugt wirkt zumindest die erste Masse oder die zweite Masse in und entgegen der Hauptwirkrichtung der die Gehäuseschwingung maßgeblich hervorrufenden Vibrationsquelle. Dadurch kompensiert zumindest die erste Masse oder die zweite Masse die maßgebliche Gehäuseschwingung zumindest teilweise. Particularly preferably, at least the first mass or the second mass acts in and counter to the main direction of action of the vibration source that decisively causes the housing oscillation. As a result, at least the first mass or the second mass at least partially compensates for the relevant housing oscillation.
Ebenfalls bevorzugt wirkt sowohl die erste als auch die zweite Masse in oder entgegen der Hauptwirkrichtung. In diesem Fall ist der Verlauf der Gegenschwingungen der beiden Massen sehr gut an den Verlauf der durch die maßgebliche Vibrationsquelle hervorgerufenen Gehäuseschwingung abstimmbar, so dass diese sehr gut kompensierbar ist. Außerdem ist das Schwingungsreduktionssystem sehr kompakt herstellbar. Also preferably, both the first and the second mass acts in or against the main direction of action. In this case, the course of the countervibrations of the two masses is very well tuned to the course of the caused by the relevant vibration source housing vibration, so that it is very easy to compensate. In addition, the vibration reduction system is very compact.
Das Schwingungsreduktionssystem umfasst bevorzugt ein Kopplungsbauteil, welches mit einem Gegenkopplungsbauteil der zweiten Masse so zusammenwirkt, dass die Bewegung der ersten Masse in die im Wesentlichen lineare Bewegung der zweiten Masse gewandelt wird. Das Kopplungsbauteil ist mit dem Gegenkopplungsbauteil bevorzugt form- und/oder kraftschlüssig gekoppelt. Ein erfindungsgemäßes Schwingungsreduktionssystem ist daher durch eine Vielzahl von Ausführungsformen realisierbar. The vibration reduction system preferably includes a coupling member which cooperates with a negative feedback member of the second mass to convert the movement of the first mass into the substantially linear motion of the second mass. The coupling component is preferably positively and / or non-positively coupled to the negative feedback component. An oscillation reduction system according to the invention can therefore be realized by a multiplicity of embodiments.
Das Kopplungsbauteil ist bevorzugt ein Führungsmittel, wobei das Gegenkopplungsbauteil ebenfalls bevorzugt ein Aufnahmemittel ist, oder umgekehrt. Durch Zusammenwirken des Führungsmittels mit dem Aufnahmemittel ist die Bewegungsübertragung sichergestellt. Das Aufnahmemittel ist vorzugsweise als Nut, Einbuchtung, Steg oder Ausnehmung ausgebildet. Weiterhin bevorzugt ist das Führungsmittel als Nocken, Stift, Bolzen, Ausbuchtung oder Steg ausgebildet. Die Aufzählungen sind weder für das Aufnahmemittel noch für das Führungsmittel abschließend. Sondern es sind andere Kopplungsbauteile sowie Gegenkopplungsbauteile verwendbar, die beiThe coupling component is preferably a guide means, wherein the negative feedback component is also preferably a receiving means, or vice versa. By cooperation of the guide means with the receiving means, the transmission of motion is ensured. The receiving means is preferably formed as a groove, indentation, web or recess. Further preferably, the guide means is designed as a cam, pin, bolt, bulge or web. The lists are neither conclusive for the receiving means nor for the guide means. But there are other coupling components and negative feedback components used in the
Zusammenwirken eine sichere Bewegungsübertragung gewährleisten. Interaction to ensure a safe transmission of motion.
Um die Gleit- und Abwälzverhältnisse des Führungsmittels mit dem Aufnahmemittel zu verbessern, ist das Führungsmittel und/oder das Aufnahmemittel bevor- zugt mit einem Drehmittel versehen, beispielsweise einer Hülse, einem Rad oder einem drehbaren Lager. In order to improve the sliding and rolling conditions of the guide means with the receiving means, the guide means and / or the receiving means is preferably provided with a rotating means, for example a sleeve, a wheel or a rotatable bearing.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist die zweite Masse zwangsangetrieben. Dadurch ist die Bewegungsübertragung zwischen der ersten Masse und der zweiten Masse auch bei hohen Reaktionskräften und hoher Betriebsfrequenz eindeutig. Außerdem werden keine zusätzlichen Andruckmittel wie beispielsweise Federn benötigt. Zudem muss keine Energie, die für die Andruckkraft oder aufgrund von Reibung und zusätzlichen Verschleißeffekten benötigt wird, durch die Motorleistung zur Verfügung gestellt werden. In a preferred embodiment, the second mass is positively driven. As a result, the transmission of motion between the first mass and the second mass is unambiguous even at high reaction forces and high operating frequency. In addition, no additional pressure means such as springs are needed. In addition, no energy required for the pressing force or due to friction and additional wear effects, must be provided by the engine power.
Vorzugsweise umfasst das Schwingungsreduktionssystem zumindest ein erstes Getriebebauteil, welches mit dem Kopplungsbauteil zusammenwirkt. Das erste Getriebebauteil bewirkt, dass die Relativbewegung der ersten Masse gegenüber dem Gehäuse in eine im Wesentlichen lineare Bewegung der zweiten Masse gewandelt wird. Der Fachmann versteht, dass die Anzahl der Getriebebauteile des Schwingungsreduktionssystems variabel ist. Daher ist in einer bevorzugten Ausführungsform das Kopplungsbauteil am ersten Getriebebauteil angeordnet beziehungsweise wirkt unmittelbar mit dem ersten Getriebebauteil zusammen, oder in einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind ein oder mehrere wei- tere Getriebebauteile vorgesehen, die mit dem ersten Getriebebauteil sowie demPreferably, the vibration reduction system comprises at least a first transmission component, which cooperates with the coupling component. The first transmission component causes the relative movement of the first mass relative to the housing to be converted into a substantially linear movement of the second mass. The skilled person understands that the number of transmission components of the vibration reduction system is variable. Therefore, in a preferred embodiment, the coupling component is arranged on the first transmission component or interacts directly with the first transmission component, or in another preferred embodiment, one or more further transmission components are provided, which are connected to the first transmission component and the
Kopplungsbauteil zusammenwirken, so dass das erste Getriebebauteil mittelbar mit dem Kopplungsbauteil zusammenwirkt. Coupling cooperate, so that the first transmission member interacts indirectly with the coupling member.
Das erste Getriebebauteil ist bevorzugt an der ersten Masse gelagert, so dass das Schwingungsreduktionssystem sehr kompakt aufgebaut ist. Weiterhin bevor- zugt sind auch die weiteren Getriebebauteile zumindest teilweise an der ersten Masse gelagert, um Bauraum zu sparen. The first transmission component is preferably mounted on the first mass, so that the vibration reduction system is very compact. Continue to zugt are also the other transmission components at least partially stored on the first mass to save space.
Vorzugsweise umfasst das erste Getriebebauteil ein Verbindungsmittel, und das Gehäuse ein zum Verbindungsmittel korrespondierendes Gegenverbindungsmittel, die zusammenwirken, so dass das erste Getriebebauteil eine zur Relativbewegung zwischen der ersten Masse und dem Gehäuse korrespondierende Bewegung ausführt. Als Verbindungsmittel sowie als Gegenverbindungsmittel sind eine Verzahnung sowie eine Gegenverzahnung bevorzugt, da diese eine sichere Bewegungsübertragung gewährleisten und einfach und kostengünstig herstellbar sind. Der Fachmann versteht, dass auch andere Verbindungsmittel, die insbesondere eine form- und/oder kraftschlüssige Bewegungsübertragung gewährleisten, verwendbar sind, beispielsweise eine Verbindung mittels eines Nockens oder einer Nut. Preferably, the first transmission component comprises a connecting means, and the housing a mating connecting means corresponding to the connecting means, which cooperate, so that the first gear member performs a movement corresponding to the relative movement between the first mass and the housing. As a connecting means and as a counter-connecting means a toothing and a counter-toothing are preferred because they ensure a secure transmission of movement and are simple and inexpensive to produce. The skilled person understands that other connecting means, which in particular ensure a positive and / or non-positive motion transmission, can be used, for example a connection by means of a cam or a groove.
Besonders bevorzugt ist das erste Getriebebauteil an der ersten Masse drehbar gelagert, so dass die zur Relativbewegung zwischen der ersten Masse korrespondierende Bewegung des ersten Getriebebauteils eine Drehbewegung um eine Getriebebauteilachse ist. Der Fachmann versteht, dass Getriebebauteile ver- wendbar sind, die eine vollständige Umdrehung um ihre Getriebebauteilachse ausführen, oder es sind weiterhin Getriebebauteile verwendbar, die eine Teilumdrehung um ihre Getriebebauteilachse ausführen. Particularly preferably, the first transmission component is rotatably mounted on the first mass, so that the movement of the first transmission component corresponding to the relative movement between the first mass is a rotary movement about a transmission component axis. The person skilled in the art understands that transmission components can be used which make a complete revolution about their transmission component axis, or transmission components which execute a partial revolution about their transmission component axis can still be used.
Sofern das Gehäuse aufgrund einer zyklischen hin und her Bewegung einer maßgeblichen Vibrationsquelle zyklisch in und entgegen einer Hauptwirkrichtung schwingt, ist auch die Relativbewegung zwischen der ersten Masse und der Gehäuseschwingung eine zyklisch in und entgegen der Hauptwirkrichtung schwingende Bewegung. Der Fachmann versteht, dass durch Form und Anordnung des ersten Getriebebauteils sowie weiterer Getriebebauteile und des Kopplungsbau- teils sowie des Gegenkopplungsbauteils die zyklische Relativbewegung sowohl in eine harmonische und daher unifrequente Schwingung der zweiten Masse, als auch in eine unharmonische und daher multifrequente Schwingung der zweiten Masse wandelbar ist. Bevorzugt weist zumindest ein Getriebebauteil, das Kopplungsbauteil und/oder das Gegenkopplungsbauteil eine Kontur auf, die insbeson- dere kurvenförmig ist. Die Anpassung der Kontur, insbesondere ihrer Steigung, ermöglicht daher sowohl eine mehrfach hin- und her schwingende Bewegung der zweiten Masse als auch Ruhepunkte der Bewegung. Weiterhin ermöglicht eine solche Kontur, die Bewegung der Ausgleichsmasse zu beschleunigen und Stoßvorgänge mit der zweiten Masse auszuführen. Ebenso ermöglicht die Kontur eine zeitliche Dehnung von Vor- und Rückbewegungen der zweiten Masse. Daher können sowohl phasenverschobene Gehäuseschwingungen als auch Beschleu- nigungs- und Stoßvorgänge, die beispielsweise durch eine Schlagwerksbaugruppe verursacht sind, sehr gut ausgeglichen werden. In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist ein Steuerungsmittel zurIf the housing cyclically oscillates in and against a main direction of action due to a cyclical back and forth movement of a relevant vibration source, and the relative movement between the first mass and the housing vibration is a cyclically swinging in and against the main direction of movement. The skilled person understands that by form and arrangement of the first transmission component and other transmission components and the Kopplungsbau- part and the negative feedback component, the cyclic relative movement both in a harmonic and therefore unifrequente oscillation of the second mass, as well as in an inharmonous and therefore multifrequency oscillation of the second mass is changeable. Preferably, at least one transmission component, the coupling component and / or the negative feedback component has a contour, which is in particular curved. The adaptation of the contour, in particular its slope, therefore allows both a multiple reciprocating swinging movement of the second mass as well as resting points of the movement. Furthermore, such a contour allows to accelerate the movement of the balancing mass and to perform thrusting operations with the second mass. Likewise, the contour allows a temporal extension of forward and backward movements of the second mass. Therefore, both phase-shifted housing vibrations as well as acceleration and shock processes, which are caused for example by a striking mechanism, can be compensated very well. In a further preferred embodiment, a control means for
Steuerung der Relativbewegung der zweiten Masse gegenüber der ersten Masse und/oder dem Gehäuse vorgesehen, welches kraft- und/oder formschlüssig mit der zweiten Masse zusammenwirkt. Das Steuerungsmittel ermöglicht eine dynamische Anpassung der Bewegung der zweiten Masse auch während des Betrie- bes an den augenblicklichen Betriebszustand des Elektrowerkzeugs, in dem dasControlling the relative movement of the second mass relative to the first mass and / or the housing provided, which cooperates frictionally and / or positively with the second mass. The control means allows dynamic adjustment of the movement of the second mass even during operation to the current operating state of the power tool, in which the
Schwingungsreduktionssystem vorgesehen ist. Alternativ oder zusätzlich ermöglicht das Steuerungsmittel auch eine Steuerung der zweiten Masse unabhängig vom Betriebspunkt des Elektrowerkzeugs. Das Steuerungsmittel ist bevorzugt elektrisch steuerbar, insbesondere in Abhängigkeit von betriebsrelevanten Größen, oder unabhängig von betriebsrelevanten Größen. Betriebsrelevante Größen sind dabei beispielsweise die Gehäuseschwingung, die Drehzahl und/oder der Drehwinkel des Antriebsmotors des Elektrowerkzeugs, durch einen Bediener einstellbare Größen der Maschine oder Weitere. Alternativ oder zusätzlich ist es bevorzugt, die Schwingung der erstenVibration reduction system is provided. Alternatively or additionally, the control means also allows control of the second mass independently of the operating point of the power tool. The control means is preferably electrically controllable, in particular as a function of operational variables, or independent of operational variables. Operating variables are, for example, the housing oscillation, the rotational speed and / or the angle of rotation of the drive motor of the power tool, variables of the machine which can be set by an operator or others. Alternatively or additionally, it is preferable that the vibration of the first
Masse, insbesondere ihre Frequenz, als betriebsrelevante Größe zu berücksichtigen, insbesondere um eine Erhöhung der Schwingungsamplituden zu vermeiden, wenn der effektive Frequenzbereich der ersten Masse überschritten wird. Der Fachmann versteht, dass zur Berücksichtigung betriebsrelevanter Größen eine Erfassung der betriebsrelevanten Größen erforderlich ist, beispielsweise mittels eines Sensors. Die Steuerung oder insbesondere adaptive Regelung des Steuerungsmittels ist nach Erfassung der betriebsrelevante Größe und ihrer Auswertung beispielsweise mittels einer mikroprozessorbasierten Einheit mög- lieh. Sie kann aber auch als elektrische Schaltung, insbesondere integrierte Schaltung, beispielsweise als ASIC (Application Specific Integrated Circuit) ausgebildet sein. Mass, in particular their frequency, to be considered as a variable relevant to operation, in particular to avoid an increase in the oscillation amplitudes, when the effective frequency range of the first mass is exceeded. The person skilled in the art understands that, in order to take account of variables relevant to operation, it is necessary to record the operationally relevant variables, for example by means of a sensor. The control or, in particular, adaptive control of the control means is possible after acquisition of the operationally relevant variable and its evaluation, for example by means of a microprocessor-based unit. But it can also be used as an electrical circuit, in particular integrated Circuit, for example, be designed as ASIC (Application Specific Integrated Circuit).
In einer bevorzugten Ausführungsform ist das Steuerungsmittel ein Pin, der vorgesehen ist, um in eine oder mehrere Einbuchtungen der zweiten Masse ein zu greifen. In dieser Ausführungsform ermöglicht das Steuerungsmittel ein Stoppen der Bewegung der zweiten Masse. Weiterhin bevorzugt ist die zweite Masse in einer solchen Ruhephase an die erste Masse gekoppelt, so dass sie gemeinsam mit der ersten Masse eine Relativbewegung gegenüber dem Gehäuse ausführt. In a preferred embodiment, the control means is a pin which is provided to engage in one or more indentations of the second mass. In this embodiment, the control means makes it possible to stop the movement of the second mass. Further preferably, the second mass is coupled in such a rest phase to the first mass, so that it performs a relative movement relative to the housing together with the first mass.
Die Aufgabe wird weiterhin gelöst mit einem Elektrowerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem. Das Schwingungsreduktionssys- tem ermöglicht eine sehr effektive Verringerung der Gehäuseschwingung des Elektrowerkzeugs. The object is further achieved with a power tool having a vibration reduction system according to the invention. The vibration reduction system enables a very effective reduction of the housing vibration of the power tool.
Bevorzugt ist die Elastizität am Gehäuse des Elektrowerkzeugs gelagert. Dadurch ermöglicht ein einziges an der ersten Masse gelagertes erstes Getriebebauteil das Erfassen der Relativbewegung der ersten Masse gegenüber dem Gehäuse. Preferably, the elasticity is mounted on the housing of the power tool. As a result, a single first component mounted on the first mass makes it possible to detect the relative movement of the first mass relative to the housing.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand von Figuren beschrieben. Die Figuren sind lediglich beispielhaft und schränken den allgemeinen Erfindungsgedanken nicht ein. In the following the invention will be described with reference to figures. The figures are merely exemplary and do not limit the general idea of the invention.
Fig. 1 zeigt eine Gehäuseschwingung eines Elektrowerkzeugs, 1 shows a housing oscillation of a power tool,
Fig. 2 zeigt schematisch ein Elektrowerkzeug mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem, 2 schematically shows a power tool with a vibration reduction system according to the invention,
Fig. 3 zeigt schematisch eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sch- wingungsreduktionssystems, zeigt einen Ausschnitt aus dem Schwingungsreduktionssystem der Fig. 3, und Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystems. 3 schematically shows an embodiment of a vibration reduction system according to the invention, shows a section of the vibration reduction system of FIG. 3, and FIG Fig. 5 shows schematically a further embodiment of a vibration reduction system according to the invention.
Fig. 1 zeigt, wie oben bereits beschrieben, eine Gehäuseschwingung 100 eines Elektrowerkzeugs 1. Weiterhin zeigt die Fig. 1 beispielhaft zwei sinusförmigeAs already described above, FIG. 1 shows a housing oscillation 100 of a power tool 1. Furthermore, FIG. 1 shows two sinusoidal examples
Schwingungen 103, 104, aus deren Überlagerung sich die Gehäuseschwingung 100 ergibt. Beispielsweise wird die erste der beiden sinusförmigen Schwingungen 103 von einer ersten Masse 51 und die zweite der beiden sinusförmigen Schwingungen 104 von einer zweiten Masse 52 eines erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystems 2 ausgeführt. Dadurch ist die Gehäuseschwingung 100 kompensierbar. Vibrations 103, 104, from whose superposition the housing oscillation 100 results. For example, the first of the two sinusoidal oscillations 103 is performed by a first mass 51 and the second of the two sinusoidal oscillations 104 is performed by a second mass 52 of a vibration reduction system 2 according to the invention. As a result, the housing oscillation 100 can be compensated.
Fig. 2 zeigt schematisch ein Elektrowerkzeug 1 mit einem erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystem 2. 2 shows schematically a power tool 1 with a vibration reduction system 2 according to the invention.
Als Elektrowerkzeug 1 ist hier beispielhaft ein Bohrhammer gezeigt, der eine Schlagwerksbaugruppe 3 umfasst. Eine Schlagwerksbaugruppe 3 ist eine Vibrationsquelle, die die Gehäuseschwingung 100 maßgeblich bestimmt. Im Folgenden wird der Begriff Bohrhammer synonym für das Elektrowerkzeug 1 verwendet. As a power tool 1, a hammer drill is shown here by way of example, which comprises a striking mechanism assembly 3. A percussion unit 3 is a vibration source that determines the housing vibration 100 significantly. In the following, the term rotary hammer is used synonymously for the power tool 1.
In der Schlagwerksbaugruppe 3 ist ein Schläger 121 vorgesehen, der über ein Pleuel 12, welches mittels eines Exzenterpins 1 1 exzentrisch an einer Exzenterscheibe 10 gelagert ist, die sich um eine Exzenterachse 9 dreht, linear angetrieben ist. In the striking mechanism assembly 3, a racket 121 is provided which is linearly driven via a connecting rod 12 which is eccentrically mounted by means of an eccentric pin 1 1 on an eccentric disc 10 which rotates about an eccentric axis 9.
Die Exzenterscheibe 10 ist mittels eines ebenfalls um die Exzenterachse 9 drehbaren Zahnrades 23 antreibbar, welches mit einem Antriebsritzel 22 in Eingriff ist, das drehfest an einer Antriebswelle 21 eines Antriebsmotors 20 des Elektrowerkzeugs 1 angeordnet ist. The eccentric 10 is driven by means of a likewise rotatable about the eccentric axis 9 gear 23 which is in engagement with a drive pinion 22 which is rotatably mounted on a drive shaft 21 of a drive motor 20 of the power tool 1.
Bei Drehung der Exzenterscheibe 10 in eine Drehrichtung 8 um die Exzenterachse 9 wird der Schläger 121 der Schlagwerksbaugruppe 3 in einer Schlagrichtung 4 hin und her bewegt. Die Schlagrichtung 4 ist daher die Hauptwirkrichtung der Schlagwerksbaugruppe 3. Im Folgenden werden daher die Begriffe Schlagrich- tung 4 und Hauptwirkrichtung synonym verwendet. Die vorliegende Erfindung ist aber nicht auf Elektrowerkzeuge 1 mit Schlagwerksbaugruppe 3 beschränkt, sondern auch für andere Elektrowerkzeuge 1 verwendbar, beispielsweise auf Bohrmaschinen, Stichsägen oder ähnlich, die eine andere oder keine die Gehäuseschwingung 100 maßgeblich hervorrufende Vibrationsquelle umfassen. Upon rotation of the eccentric disk 10 in a direction of rotation 8 about the eccentric axis 9 of the racket 121 of the percussion unit 3 is moved in a direction of impact 4 back and forth. The direction of impact 4 is therefore the main direction of action of the striking mechanism subassembly 3. In the following, therefore, the terms stroke direction 4 and main direction of action will be used interchangeably. However, the present invention is not limited to power tools 1 with striking mechanism assembly 3, but also for other power tools 1 used, for example, on drills, jigsaws or the like, which include another or not the housing vibration 100 significantly causing vibration source.
Der Bohrhammer 1 weist eine Deckelbaugruppe 14 auf, in der ein erfindungsgemäßes Schwingungsreduktionssystem 2 angeordnet ist. Das Schwingungsreduk- tionssystem 2 hat die Aufgabe, Vibrationen eines Gehäuses 13 des Bohrhammers 1 zu verringern oder sogar auszugleichen. Die Gehäusevibrationen 100 sind beispielsweise durch die Schlagwerksbaugruppe 3, aber auch durch andere Vibrationsquellen, z.B. aus Stoß- und Rückstoßvorgängen einer Schlagkette oder von unausgeglichenen Massen kräften eines Antriebes, verursacht. The hammer drill 1 has a cover assembly 14, in which an inventive vibration reduction system 2 is arranged. The vibration reduction system 2 has the task of reducing or even compensating for vibrations of a housing 13 of the hammer drill 1. The housing vibrations 100 are provided, for example, by the striking mechanism assembly 3, but also by other sources of vibration, e.g. from shock and recoil operations of a percussion chain or unbalanced mass forces a drive caused.
Fig. 3 zeigt schematisch eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystems 2. 3 schematically shows a first embodiment of a vibration reduction system 2 according to the invention.
Das Schwingungsreduktionssystem 2 weist eine erste Masse 51 auf, die an einer Elastizität 6, hier an einer Spiralfeder, angeordnet ist. Die Elastizität 6 ist am Gehäuse 13 des Elektrowerkzeugs 1 gelagert und erstreckt sich im Wesentlichen entlang der Schlagrichtung 4 der Schlagwerksbaugruppe 3 (s. Fig. 2). Bei Vibration des Gehäuses 13 wird die erste Masse 51 daher zu einer ersten Schwingung 103 angeregt, wobei sich die erste Masse 51 in oder entgegen der Schlagrichtung 4 der Schlagwerksbaugruppe 3 (s. Fig. 2) bewegt. Aufgrund der Trägheit der ersten Masse 51 ist die erste Schwingung 103 der ersten Masse 51 zur Gehäuseschwingung 100 zeitlich versetzt. Es besteht daher eine Relativbewegung zwischen der ersten Masse 51 und dem Gehäuse 13. The vibration reduction system 2 has a first mass 51, which is arranged on an elasticity 6, here on a spiral spring. The elasticity 6 is mounted on the housing 13 of the power tool 1 and extends substantially along the direction of impact 4 of the percussion mechanism assembly 3 (see Fig. 2). Upon vibration of the housing 13, the first mass 51 is therefore excited to a first vibration 103, wherein the first mass 51 moves in or against the direction of impact 4 of the striking mechanism assembly 3 (see Fig. 2). Due to the inertia of the first mass 51, the first oscillation 103 of the first mass 51 to the housing oscillation 100 is offset in time. There is therefore a relative movement between the first mass 51 and the housing 13.
An der ersten Masse 51 ist ein erstes Getriebebauteil 7 gelagert, welches ein Verbindungsmittel 71 aufweist, hier eine Verzahnung. Im Rahmen der Figurenbeschreibung zur Fig. 3 und Fig. 4 werden daher die Begriffe Verbindungsmittel 71 und Verzahnung synonym verwendet. Am Gehäuse 13 ist ein zum Verbindungsmittel 71 korrespondierendes Gegenverbindungsmittel 131 , hier eine Gegenverzahnung, angeordnet. Daher werden die Begriffe Gegenverbindungsmittel 131 und Gegenverzahnung im Rahmen der Figurenbeschreibung zur Fig. 3 und Fig. 4 synonym verwendet. On the first mass 51, a first transmission component 7 is mounted, which has a connecting means 71, here a toothing. In the context of the description of the figures for FIGS. 3 and 4, therefore, the terms connecting means 71 and toothing are used synonymously. On the housing 13, a connection means 71 corresponding to the counter-connecting means 131, here a counter-toothing, arranged. Therefore, the terms counter-connection means 131 and counter-teeth are used synonymously in the context of the description of the figures for FIGS. 3 and 4.
Das erste Getriebebauteil 7 ist so an der ersten Masse 51 angeordnet, dass die Verzahnung 71 des Übertragungsmittels 7 mit der Gegenverzahnung 131 des Gehäuses 13 in Eingriff ist. Das erste Getriebebauteil 7 ist hier aus einem ersten Stirnrad gebildet, welches um eine erste Drehachse 151 , welche hier quer zur Schlagrichtung 4 der Schlagwerksbaugruppe 3 (s. Fig. 2) verläuft, drehbar gelagert ist. Im Rahmen der Figurenbeschreibung zur Fig. 3 und Fig. 4 werden daher die Begriffe erstes Getriebebauteil 7 und erstes Stirnrad synonym verwendet. The first gear member 7 is arranged on the first mass 51, that the toothing 71 of the transmission means 7 with the counter teeth 131 of the housing 13 is engaged. The first transmission component 7 is here formed from a first spur gear, which is rotatably mounted about a first rotation axis 151, which here extends transversely to the direction of impact 4 of the impact mechanism subassembly 3 (see FIG. In the context of the description of the figures for FIGS. 3 and 4, therefore, the terms first gear component 7 and first spur gear are used synonymously.
Fig. 4 zeigt einen Ausschnitt aus dem Schwingungsreduktionssystem 2 der Fig. 3. Sichtbar ist hier, dass die Verzahnung 71 des ersten Stirnrades 7 mit einer zweiten Verzahnung 161 eines zweiten Getriebebauteils 16, hier eines zweiten Stirnrades, welches ebenfalls an der ersten Masse 51 angeordnet ist, in Eingriff ist. Im Rahmen der Figurenbeschreibung zur Fig. 3 und Fig. 4 werden daher dieIt is visible here that the toothing 71 of the first spur gear 7 with a second toothing 161 of a second gear member 16, here a second spur gear, which is also disposed on the first mass 51 is engaged. In the context of the description of the figures for Fig. 3 and Fig. 4, therefore, the
Begriffe zweites Getriebebauteil 16 und zweites Stirnrad synonym verwendet. Terms second component 16 and second spur used synonymously.
Das zweite Stirnrad 16 ist um eine zweite Drehachse 152, die im Wesentlichen parallel der ersten Drehachse 151 verläuft, drehbar gelagert. The second spur gear 16 is rotatably mounted about a second axis of rotation 152 which extends substantially parallel to the first axis of rotation 151.
Am zweiten Stirnrad 16 ist ein Kopplungsbauteil 162 vorgesehen, hier ein Stift, der exzentrisch um die zweite Drehachse 152 drehbar angeordnet ist. Im Rahmen der Figurenbeschreibung der Fig. 3 und Fig. 4 werden daher die Begriffe Kopplungsbauteil 162 und Stift synonym verwendet. On the second spur gear 16, a coupling member 162 is provided, here a pin which is arranged eccentrically rotatable about the second axis of rotation 152. In the context of the description of FIGS. 3 and 4, therefore, the terms coupling component 162 and pin are used synonymously.
In der Fig. 3 ist eine zweite Masse 52 des Schwingungsreduktionssystems 2 gezeigt, welche an der von der ersten Masse 51 abgewandten Seite des ersten Stirnrades 7 und des zweiten Stirnrades 16 angeordnet ist. Als zum Stift 162 des zweiten Stirnrades 16 korrespondierendes Gegenkopplungsbauteil 521 ist in der zweiten Masse 52 eine Ausnehmung vorgesehen, in die der Stift 162 eingreift. Im Rahmen der Figurenbeschreibung der Fig. 3 und Fig. 4 werden daher die Begriffe Gegenkopplungsbauteil 521 und Ausnehmung synonym verwendet. FIG. 3 shows a second mass 52 of the vibration reduction system 2, which is arranged on the side of the first spur gear 7 and the second spur gear 16 facing away from the first mass 51. As a counter-coupling component 521 corresponding to the pin 162 of the second spur gear 16, a recess is provided in the second mass 52 into which the pin 162 engages. in the Therefore, the terms negative feedback component 521 and recess are used synonymously within the scope of the description of FIGS. 3 and 4.
Da die Verzahnung 71 des ersten Stirnrades 7 mit der Gegenverzahnung 131 des Gehäuses 13 in Eingriff ist, kämmen die Verzahnung 7 und die Gegenverzahnung 131 bei einer Relativbewegung der ersten Masse 51 gegenüber dem Gehäuse 13 miteinander, so dass sich das erste Stirnrad 7 um die erste Drehachse 151 dreht. Die Verzahnung 71 des ersten Stirnrades 7 ist weiterhin mit der zweiten Verzahnung 161 des zweiten Stirnrades 16 in Eingriff, so dass die Ver- zahnung 71 und die zweite Verzahnung 161 bei Drehung des ersten Stirnrades 7 ebenfalls miteinander kämmen. Dabei wird das zweite Stirnrad 16 um die zweite Drehachse 152 gedreht, so dass sich der Stift 162 exzentrisch um die zweite Drehachse 152 dreht. Der Stift 162 ist in der Ausnehmung 521 der zweiten Masse 52 so angeordnet, dass die zweite Masse 52 bei einer Drehung des Stifts 162 um die zweite Drehachse 152 mitgenommen wird. Dadurch bewegt sich die zweite Masse 52 in der Schlagrichtung 4 der Schlagwerksbaugruppe 3 (s. Fig. 2) hin und her. Der Stift 162 verbindet daher das erste Stirnrad 7 mit der zweiten Masse 52 so, dass sich die zweite Masse 52 im Wesentlichen linear bewegt. Die zweite Masse 52 bewegt sich daher relativ zur ersten Masse 51 und/oder dem Gehäuse 13. Since the teeth 71 of the first spur gear 7 with the counter teeth 131 of the housing 13 is engaged, mesh the teeth 7 and the counter teeth 131 in a relative movement of the first mass 51 relative to the housing 13 with each other, so that the first spur gear 7 to the first Rotary shaft 151 rotates. The toothing 71 of the first spur gear 7 is further in engagement with the second toothing 161 of the second spur gear 16, so that the toothing 71 and the second toothing 161 likewise mesh with each other upon rotation of the first spur gear 7. In this case, the second spur gear 16 is rotated about the second rotation axis 152, so that the pin 162 rotates eccentrically about the second rotation axis 152. The pin 162 is arranged in the recess 521 of the second mass 52 so that the second mass 52 is entrained upon rotation of the pin 162 about the second axis of rotation 152. As a result, the second mass 52 reciprocates in the direction of impact 4 of the striking mechanism assembly 3 (see FIG. The pin 162 therefore connects the first spur gear 7 to the second mass 52 so that the second mass 52 moves substantially linearly. The second mass 52 therefore moves relative to the first mass 51 and / or the housing 13.
Um die zweite Masse 52 mit dem ersten Getriebebauteil 7 zu verbinden, so dass die Drehung des ersten Getriebebauteils 7 in eine im Wesentlichen linear verlau- fende Bewegung der zweiten Masse 52 gewandelt wird, ist es auch bevorzugt, das Kopplungsbauteil 162 unmittelbar am ersten Getriebebauteil 7, also dem ersten Stirnrad 7, anzuordnen. Weiterhin ist es bevorzugt, dass das Kopplungsbauteil 162 als Nocken oder als eine Nut ausgeführt ist, wobei als Gegenkopplungsbauteil 521 beispielsweise ein an der zweiten Masse 52 angeordnete Stift genutzt wird, um am Nocken entlang geführt zu werden, oder um in die Nut einzugreifen und in dieser geführt zu werden. In order to connect the second mass 52 to the first transmission component 7, so that the rotation of the first transmission component 7 is converted into a substantially linearly extending movement of the second mass 52, it is also preferable for the coupling component 162 directly on the first transmission component 7 , So the first spur gear 7, to order. Furthermore, it is preferred that the coupling member 162 is designed as a cam or as a groove, being used as a negative feedback member 521, for example, a arranged on the second mass 52 pin to be guided along the cam, or to engage in the groove and in to be led this.
Sowohl die erste Masse 51 als auch die zweite Masse 52 erstrecken sich im Wesentlichen flächig. Dadurch ist es möglich, dass das erste Getriebebauteil 7 so- wie weitere Getriebebauteile 16 im Bereich der ersten Masse 51 angeordnet sind. Die zweite Masse 52 ist dabei bevorzugt ebenfalls im Bereich der ersten Masse 51 angeordnet, und zwar auf der der ersten Masse 51 abgewandten Seite des oder der Getriebebauteile 7, 16. Bevorzugt erstrecken sich die erste und die zweite Masse 51 , 52 im Wesentlichen parallel zueinander. Das Schwingungsre- duktionssystem 2 ist daher sehr flach herstellbar und sehr gut an die Einbaugegebenheiten anpassbar. Both the first mass 51 and the second mass 52 extend substantially flat. This makes it possible for the first transmission component 7, as well as further transmission components 16, to be arranged in the region of the first mass 51 are. The second mass 52 is preferably likewise arranged in the region of the first mass 51, specifically on the side of the transmission component or components 7, 16 facing away from the first mass 51. Preferably, the first and second masses 51, 52 extend essentially parallel to one another , The vibration reduction system 2 is therefore very flat to produce and very well adaptable to the installation conditions.
Vorzugsweise ist die Bewegung der ersten Masse 51 durch das Gehäuse 13 des Elektrowerkzeugs 1 begrenzt. Ebenfalls bevorzugt begrenzt die erste Masse 51 und/oder das Gehäuse 13 des Elektrowerkzeugs 1 die Bewegung der zweitenPreferably, the movement of the first mass 51 is limited by the housing 13 of the power tool 1. Also preferably, the first mass 51 and / or the housing 13 of the power tool 1 limits the movement of the second
Masse 52. In einer bevorzugten Ausführungsform weist die erste Masse 51 eine Begrenzungsmittel 51 1 auf, hier eine Umrandung 51 1 , das einen Innenraum 512 (s. Fig. 4) begrenzt. Dabei ist die zweite Masse 52 sowie sind die Getriebebauteile 7, 16 im Innenraum der ersten Masse 52 angeordnet, so dass die Umrandung 51 1 der ersten Masse 51 die Bewegung der zweiten Masse 52 begrenzt. In a preferred embodiment, the first mass 51 has a limiting means 51 1, here a border 51 1, which delimits an inner space 512 (see FIG. Here, the second mass 52 and the transmission components 7, 16 are arranged in the interior of the first mass 52, so that the border 51 1 of the first mass 51 limits the movement of the second mass 52.
Es sind auch andere Kopplungs- und Gegenkopplungsbauteile 162, 521 denkbar, die sicherstellen, dass die Bewegung des ersten Getriebebauteils 7 in die gewünschte, insbesondere im Wesentlichen lineare, Bewegung der zweiten Mas- se 52 gewandelt wird. Other coupling and counter coupling components 162, 521 are conceivable which ensure that the movement of the first gear component 7 is converted into the desired, in particular substantially linear, movement of the second mass 52.
Dabei ist der Bewegungsablauf der zweiten Masse 52 von der Form und Anzahl der Getriebebauteile 7, 16, der Form der Kopplungs- und/oder Gegenkopplungsbauteile 162, 521 und/oder ihrer Exzentrizität abhängig. Insbesondere weist die Form zumindest eines der Getriebebauteile 7, 16, des Kopplungsbauteils 162 und/oder des Gegenkopplungsbauteils 521 eine Kontur, insbesondere eine kurvige Kontur auf, so dass die Bewegung der zweiten Masse 52 harmonisch oder unharmonisch verläuft. Bei einer unharmonischen Bewegung der zweiten Masse 52 umfasst diese beispielsweise Beschleunigungen und/oder Ruhephasen. The movement sequence of the second mass 52 is dependent on the shape and number of the transmission components 7, 16, the shape of the coupling and / or counter-coupling components 162, 521 and / or their eccentricity. In particular, the shape of at least one of the transmission components 7, 16, of the coupling component 162 and / or the counter-coupling component 521 has a contour, in particular a curved contour, so that the movement of the second mass 52 is harmonious or inharmonious. In the case of an inharmonic movement of the second mass 52, this includes, for example, accelerations and / or resting phases.
Der Fachmann versteht, dass die lineare Bewegung der zweiten Masse 52 auch in eine in einem Winkel zur Schlagrichtung 4 verlaufende Richtung möglich ist. Weiterhin ist auch denkbar, dass die erste Masse 51 nicht in Schlagrichtung 4 hin und her bewegt wird, sondern in eine in einem Winkel zur Schlagrichtung 4 ver- laufende Richtung. Fig. 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Schwingungsreduktionssystems 2. In dieser Ausführungsform ist die erste Masse 51 mittels einer ersten ElastizitätThe person skilled in the art will understand that the linear movement of the second mass 52 is also possible in a direction running at an angle to the direction of impact 4. Furthermore, it is also conceivable that the first mass 51 is not moved back and forth in the direction of impact 4, but in a direction running at an angle to the direction of impact 4. Fig. 5 shows schematically a further embodiment of a vibration reduction system 2 according to the invention. In this embodiment, the first mass 51 is by means of a first elasticity
61 und einer zweiten Elastizität 62 am Gehäuse 13 des Elektrowerkzeugs 1 gelagert. Auch die erste und die zweite Elastizität 61 , 62 erstrecken sich im Wesentlichen in Schlagrichtung 4 der Schlagwerksbaugruppe 3 (s. Fig. 2), so dass die erste Masse 51 zu einer Schwingung vorgesehen ist, die in und entgegen der Schlagrichtung 4 verläuft. Weiterhin ist auch hier die zweite Masse 52 in einem61 and a second elasticity 62 mounted on the housing 13 of the power tool 1. The first and the second elasticity 61, 62 also extend essentially in the direction of impact 4 of the percussion unit 3 (see Fig. 2), so that the first mass 51 is provided to a vibration which extends in and against the direction of impact 4. Furthermore, here is the second mass 52 in one
Innenraum 512 der ersten Masse 51 angeordnet, der durch eine Umrandung 51 1 der ersten Masse 51 begrenzt ist. Interior 512 of the first mass 51, which is bounded by a border 51 1 of the first mass 51.
Weiterhin sieht auch diese Ausführungsform des Schwingungsreduktionssystems 2 als Kopplungsbauteil 162 den Stift und als Gegenkopplungsbauteil 521 dieFurthermore, this embodiment of the vibration reduction system 2 also sees the pin as the coupling component 162 and the pin as the counter-coupling component 521
Ausnehmung vor. Recess in front.
Die Schwingung der zweiten Masse 52 ist jedoch durch ein weiteres Begrenzungsmittel 153, hier ein Bolzen, der in eine Ausnehmung 522 der zweiten Mas- se 52 eingreift, begrenzt. Im Folgenden wird daher der Begriff Bolzen für das weitere Begrenzungsmittel 153 synonym verwendet. In der Ausnehmung 522 ist eine Begrenzungsfeder 63 vorgesehen, die am Bolzen 153 anliegt und verhindert, dass die zweite Masse 52 gegen den Bolzen 153 schlägt. In der hier dargestellten Ausführungsform ist im Gegensatz zu der Ausführungsform der Fig. 3 und 4 ein elektrisch steuerbares Steuerungsmittel 17 vorgesehen, hier in Form eines Pins. Im Folgenden wird daher der Begriff Pin für das für das elektrisch steuerbare Steuerungsmittel 17 synonym verwendet. Der Pin 17 ist zum Eingreifen in Einbuchtungen der zweiten Masse vorgesehen und ermöglicht, die Bewegung der zweiten Masse 52 gegenüber der ersten Masse 51 zu stoppen. Weiterhin ermöglicht er in dieser Ausführungsform, die zweite Masse 52 an die erste Masse 51 anzukoppeln, so dass beide Massen 52, 51 gemeinsam schwingen. Dadurch ändert sich die Amplitude, die Frequenz und/oder die Phasenlage des Schwingungsreduktionssystems 2. In der hier gezeigten Ausführungsform ist der Pin 17 elektrisch steuerbar, indem ein magnetischer Taster 171 , an dem der Pin 17 angeordnet ist, mittels eines Elektromagneten 172 bewegt wird, so dass der Pin 17 von einer in eine der Einbuchtungen 523 der zweiten Masse 52 eingreifende Position und in eine nicht in eine der Einbuchtungen 523 der zweiten Masse 52 eingreifende Position hin und her bewegbar ist. Ein solcher Elektromagnet 172 mit Taster 171 ist beispielsweise mittels eines herkömmlichen Relais und daher sehr kostengünstig und platzsparend realisierbar. However, the oscillation of the second mass 52 is limited by a further limiting means 153, in this case a bolt, which engages in a recess 522 of the second mass 52. In the following, therefore, the term bolt is used synonymously for the further limiting means 153. In the recess 522, a limiting spring 63 is provided, which bears against the bolt 153 and prevents the second mass 52 from striking against the bolt 153. In the embodiment shown here, in contrast to the embodiment of FIGS. 3 and 4, an electrically controllable control means 17 is provided, here in the form of a pin. In the following, therefore, the term pin is used synonymously for the electrically controllable control means 17. The pin 17 is provided for engaging in indentations of the second mass and makes it possible to stop the movement of the second mass 52 relative to the first mass 51. Furthermore, in this embodiment, it makes it possible to couple the second mass 52 to the first mass 51, so that both masses 52, 51 oscillate together. As a result, the amplitude, the frequency and / or the phase angle of the vibration reduction system 2 changes. In the embodiment shown here, the pin 17 is electrically controllable by a magnetic button 171, on which the pin 17 is arranged, is moved by means of an electromagnet 172, so that the pin 17 of a engaging in one of the indentations 523 of the second mass 52 Position and in a not in one of the indentations 523 of the second mass 52 engaging position is movable back and forth. Such an electromagnet 172 with button 171 is, for example, by means of a conventional relay and therefore very inexpensive and space-saving feasible.
Der Elektromagnet 172 beziehungsweise das Relais benötigt dafür ein Ansteuer- signal 173, dass von einer insbesondere mikroprozessorbasierten Steuerung (hier nicht dargestellt) erzeugbar ist, die im Elektrowerkzeug 1 integriert ist. The electromagnet 172 or the relay requires for this purpose a drive signal 173 that can be generated by a microprocessor-based control (not shown here) that is integrated in the power tool 1.
In dieser Ausführungsform wird die Bewegung der ersten Masse 51 sowie des Gehäuses 13 mittels Erfassungsmitteln (hier nicht dargestellt) erfasst, und ihre Relativbewegung zueinander für das Ansteuersignal 173 zugrunde gelegt. In this embodiment, the movement of the first mass 51 and of the housing 13 is detected by means of detection (not shown here), and based on their relative movement to each other for the drive signal 173.
Der Fachmann versteht, dass die Ausführungsformen der Fig. 3, 4 und der Fig. 5 kombinierbar sind, so dass die Steuerung der zweiten Masse 52 sowohl mittels eines ersten Getriebebauteils 7 als auch mittels eines Steuerungsmittels 17 möglich ist. The skilled person understands that the embodiments of FIGS. 3, 4 and FIG. 5 can be combined, so that the control of the second mass 52 is possible both by means of a first transmission component 7 and by means of a control means 17.

Claims

Ansprüche claims
1 . Schwingungsreduktionssystem (2) für ein Elektrowerkzeug (1 ), mit einer ersten Masse (51 ), die an einer Elastizität (6, 61 , 62) angeordnet ist, wobei die erste Masse (51 ) zur Reduktion von Gehäuseschwingungen (100) für eine Relativbewegung gegenüber einem Gehäuse (13) des Elektrowerkzeugs (1 ) vorgesehen ist, wobei das Schwingungsreduktionssystem (2) eine zweite Masse (52) um- fasst, 1 . A vibration reduction system (2) for a power tool (1), having a first mass (51) disposed on an elasticity (6, 61, 62), the first mass (51) for reducing housing oscillations (100) for relative movement is provided opposite a housing (13) of the power tool (1), wherein the vibration reduction system (2) comprises a second mass (52),
dadurch gekennzeichnet, dass characterized in that
die zweite Masse (52) in Abhängigkeit von der Relativbewegung der ersten Masse (51 ) gegenüber dem Gehäuse (13) steuerbar ist. the second mass (52) is controllable relative to the housing (13) as a function of the relative movement of the first mass (51).
2. Schwingungsreduktionssystem (2) nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass sich die Elastizität (6, 61 , 62) im Wesentlichen in eine Hauptwirkrichtung (4) einer die Gehäuseschwingung maßgeblich hervorrufenden Vibrationsquelle (3) erstreckt. 2. vibration reduction system (2) according to claim 1, characterized in that the elasticity (6, 61, 62) substantially in a main direction of action (4) of the housing vibration significantly causing vibration source (3) extends.
3. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Masse (51 ) eine im Wesentlichen lineare Bewegung ausführt. 3. oscillation reduction system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the first mass (51) performs a substantially linear movement.
4. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es, insbesondere dass die erste Masse (51 ), ein Begrenzungsmittel (51 1 , 153, 63) aufweist, mit denen die Bewegung der zweiten Masse (52), insbesondere ihr Betrag und/oder ihre Richtung, begrenzbar ist. 4. oscillation reduction system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that, in particular that the first mass (51), a limiting means (51 1, 153, 63), with which the movement of the second mass (52), especially their amount and / or their direction is limited.
5. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Masse (52) eine im Wesentlichen lineare Bewegung ausführt. 5. vibration reduction system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the second mass (52) performs a substantially linear movement.
6. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Kopplungsbauteil (162) umfasst, welches mit einem Gegenkopplungsbauteil (521 ) der zweiten Masse (52) so zusammenwirkt, dass die Bewegung der ersten Masse (51 ) in die im Wesentlichen lineare Bewegung der zweiten Masse (52) gewandelt wird. 6. vibration reduction system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that it comprises a coupling member (162) which cooperates with a negative feedback component (521) of the second mass (52) so that the movement of the first mass (51) in the substantially linear motion of the second mass (52) is converted.
7. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Masse (52) zwangsangetrieben ist. 7. vibration reduction system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that the second mass (52) is forcibly driven.
8. Schwingungsreduktionssystem (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass es zumindest ein erstes Getriebebauteil (7) umfasst, welches mit dem Kopplungsbauteil (162) zusammenwirkt. 8. oscillation reduction system (2) according to claim 4, characterized in that it comprises at least a first transmission component (7), which cooperates with the coupling member (162).
9. Schwingungsreduktionssystem (2) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebebauteil (7) an der ersten Masse (51 ) insbesondere drehbar gelagert ist. 9. vibration reduction system (2) according to claim 4, characterized in that the first transmission component (7) on the first mass (51) is rotatably mounted in particular.
10. Schwingungsreduktionssystem (2) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Getriebebauteil (7) ein Verbindungsmittel (71 ) umfasst, und dass das Gehäuse (13) ein zum Verbindungsmittel (71 ) korrespondierendes Gegenverbindungsmittel (131 ) umfasst, die zusammenwirken, so dass das erste Getriebebauteil (7) eine zur Relativbewegung zwischen der ersten Masse (51 ) und dem Gehäuse (13) korrespondierende Bewegung ausführt. 10. Vibration reduction system (2) according to claim 5, characterized in that the first transmission component (7) comprises a connecting means (71), and that the housing (13) to the connecting means (71) corresponding counter-connecting means (131) which cooperate, so that the first transmission component (7) carries out a movement corresponding to the relative movement between the first mass (51) and the housing (13).
1 1 . Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steuerung der Relativbewegung der zweiten Masse (52) gegenüber der ersten Masse (51 ) und/oder dem Gehäuse (13) ein Steuerungsmittel (17) vorgesehen ist, welches kraft- und/oder formschlüssig mit der zweiten Masse (52) zusammenwirkt. 1 1. Vibration reduction system (2) according to one of the preceding claims, characterized in that for controlling the relative movement of the second mass (52) relative to the first mass (51) and / or the housing (13) a control means (17) is provided, which force and / or positively with the second mass (52) cooperates.
12. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (17) elektrisch steuerbar ist. 12. oscillation reduction system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control means (17) is electrically controllable.
13. Schwingungsreduktionssystem (2) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuerungsmittel (17) ein Pin ist, der vorge- sehen ist, um in eine oder mehrere Einbuchtungen (523) der zweiten Masse (52) ein zu greifen. 13. oscillation reduction system (2) according to any one of the preceding claims, characterized in that the control means (17) is a pin, the vorge is seen to engage in one or more indentations (523) of the second mass (52).
14. Elektrowerkzeug (1 ) mit einem Schwingungsreduktionssystem (2) nach ei- nem der vorherigen Ansprüche. 14. Power tool (1) with a vibration reduction system (2) according to one of the preceding claims.
15. Elektrowerkzeug (1 ) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Elastizität (6, 61 , 62) am Gehäuse (13) des Elektrowerkzeugs (1 ) gelagert ist. 15. Power tool (1) according to claim 8, characterized in that the elasticity (6, 61, 62) on the housing (13) of the power tool (1) is mounted.
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