JP5580528B2 - 手持ち式工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、手持ち式工具装置、特に軸線に沿って周期的に作動する工具を有する手持ち式工具装置、例えばハンマドリル、複合ハンマ、チゼルハンマ、インパクトスクリュードライバ、糸鋸およびサーベル型鋸に関する。

手持ち式のハンマドリルは、駆動装置によってドリルを運動軸線に沿って加速する。この場合にドリルは、ドリルを被加工部品内へ進入させる衝撃および／またはトルクを受ける。反対方向に作用する相補的な衝撃が、ハンマドリルのグリップを保持する使用者に作用する。

周期的に作動するハンマドリルの場合には、使用者は所定時間にわたって周期的に変化する反作用力を加えなければならない。使用者はこれを不快な振動として感知する。

ハンマドリルの始動性および操作性を改善することは、周期的に生じる力を所定時間にわたって一様に分配することである。対応した緩衝システムが、周期的に生じる力によって励起され、この励起された力をより長い時間にわたって再び放出する。代替的または付加的に、緩衝システムは励起された力を散逸的に熱に変換することができる。

フランス国特許第２２３７７３４号明細書によれば、手持式打撃工具装置において、振動を低減するために受動的な振動補償器が用いられる。軸線方向に振動する２つの受動的な振動補償器が打撃機構に沿って配置されていることがドイツ国特許第８１５１７９号明細書につき公知である。受動的な振動補償器が中空シリンダ状に形成されていてもよい（ドイツ国特許第１２８１９７０号明細書）。受動的な振動補償器は、打撃機構の案内管の周囲に配置されていている場合もあり、振動補償器は、案内管に対して長手方向に案内されている（欧州特許第１７１００５２号明細書）。

このような緩衝システムが設けられているにもかかわらず、依然として使用者に振動、すなわち、周期的なトルクが作用することが判明した。
フランス国特許第２２３７７３４号明細書 ドイツ国特許第８１５１７９号明細書 ドイツ国特許第１２８１９７０号明細書 欧州特許第１７１００５２号明細書

本発明の課題は、手持ち式工具装置において、使用者に作用するトルクおよび振動を広範囲に低減できるようにすることである。

工具または駆動装置の運動軸線に対して長手方向に作用する第１の力の他に、第１の力に対して垂直方向に作用する第２の力も周期的に生じ、これらの力が使用者、例えば職人に感知されることが知られている。使用者は、手持ち式工具装置を被加工部品に対して押圧力を加えなければならないだけでなく、被加工部品に対する手持ち式工具装置の周期的な回動または傾動を抑制する必要もある。

このことは、手持ち式工具装置の重心が工具の運動軸線に対してずらして配置されていることに起因する。このため、工具の軸線方向の加速により手持ち式工具装置にトルクが生じる。その結果、使用者は反作用するトルクを１つまたは複数の工具グリップに加えなければならない。

本発明による手持ち式工具装置はねじり振動子を有している。このねじり振動子は、作用するトルクによって励起することができ、励起された力を再び弱め、放出することができる。このことは、特に周期的に生じるトルク、例えば手持ち式工具装置において周期的な運動によって生じるトルクに関していえる。したがって、本発明による手持ち式工具装置の使用者または保持部は、所定時間にわたって一様な負荷を受ける。さらに、ねじり振動子における散逸的な要素は振動運動にエネルギーを与えることはできない。

ねじり振動子の概念は、本明細書の文脈では通常の定義とは異なっている。ねじり振動子は、ねじり軸または点にのみ懸吊され、ねじり振動子はこれらのねじり軸または点を中心として回動することができる。戻し素子が回動時に変形させられ、これにより、ねじり振動子は再び停止位置に向けて回し戻される。ねじり振動子は、ねじり振動子の質量に作用する慣性モーメントによって励起される。

本発明による手持ち式工具装置は、運動軸線に沿って工具を運動させるための直動駆動装置と、運動軸線に対して垂直方向に位置する少なくとも１つのねじり軸とを含み、ねじり振動子は、回動可能に振動するように少なくとも１つのねじり軸の付近に懸吊されている。ねじり振動子は、平面において軌道に沿って振動する。手持ち式工具装置は重心を有している。ねじり振動子は、この重心と軸線とを通る面がねじり振動子の振動面に対して平行に位置するように配置されている。ねじり振動子のこのような配置により、手持ち式工具装置に生じるトルクをねじり振動子に効果的に伝達することが可能になる。

請求項に、本発明による手持ち式工具装置の構成が記載されている。

手持ち式工具装置の一実施形態は、ねじり振動子は湾曲した軌道に沿って振動する。これは、特にねじり振動子が２つのねじり軸を中心に振動する場合である。第１の軸を中心とした振動は、本質的に１つの平面で得られる。第２の軸を中心とした振動により、ねじり振動子は第２の軸線を中心とした回転の増大に伴って平面に対して垂直方向に変位させられる。また、手持ち式工具装置の一実施形態は、振動面は、手持ち式工具装置の対称平面に対して平行に位置している。

特別な改良形態によれば、ねじり振動子のねじり軸は、手持ち式工具装置の重心を通って延びている。これにより、工具の加速により生じるトルクもねじり振動子のトルクも共通の対称軸線に作用する。この改良形態では不快なトルクがねじり振動子に伝達される度合いは、有利には極めて高い。

一構成では、ねじり振動子は、ねじり軸と、少なくとも１つのばね素子と、少なくとも１つの質量体とを有しており、この質量体は、ばね素子を介してねじり軸に機械的に結合されている。ばね素子は、多様に形成されていてよい。ばね素子は、質量体を、停止位置から変位した後に再び停止位置に戻す機能を有していることを特徴としている。質量体は、ねじり振動子の質量全体の２５％以上、例えば５０％以上を占めている。質量体は、ねじり振動子の慣性モーメントの少なくとも５０％を占めている。質量体とねじり軸との機械的な結合部は、堅固な材料からなるレバーを有していてもよい。

一構成では、ばね素子は、ねじり軸と質量体とを結合する板ばねの形で形成されている。板ばねは、戻り素子としての機能の他に、同時にレバーとして役立ち、ねじり軸に対して間隔をおいて質量体を保持する。この構成は、簡素であることにより優れている。一改良形態では、ばね素子と質量体とは一体的な素子として形成されていてもよい。

一改良形態では、ばね素子はばね定数の異なる少なくとも２つの部分を有している。ねじり振動子の個々の部分の回動は、手持ち式工具装置のハウジング内の空間条件に適合させることができる。トルクが作用している場合、高いばね定数を有する部分は、より小さいばね定数を有する部分に比べて、枢着点に関して小さい角度変位を受ける。さらに、質量体の非円形の軌道曲線を付与することもできる。異なるばね定数を有する少なくとも２つの部分の第１部分と第２部分とは、相互に角度をなしていてもよい。これにより、空間条件に適合させることのできる多様な軌道曲線が付与可能である。

一構成では、ねじり振動子の慣性モーメントおよび／またはばね定数が設定可能である。慣性モーメントは、レバーアームの短縮または伸長によって得られる。このために、対応した摺動機構が設けられている。ばね素子に追加の負荷を加えるか、またはばね素子の有効長さを変更することによりばね定数を変更することもできる。

一構成では、直動駆動装置が所定の周期によって周期的に軸線に沿って工具を運動させ、ねじり振動子の振動周期は所定の周期に合わせて調整されている。ねじり振動子の共振振動数と直動駆動装置の励起振動数とが一致している場合、不快なトルクはねじり振動子に最適に伝達される。

一実施形態では、手持ち式工具装置は、装置ハウジングとグリップとを有しており、ねじり振動子は装置ハウジングに懸吊されている。

手持ち式工具装置のグリップは、振動緩衝素子によって装置ハウジングから機械的に分離されている。

一改良形態では、ねじり振動子の振動軌道は、少なくとも部分的にグリップ内に延びている。特に質量体の軌道曲線は部分的にグリップ内に延びている。

一実施形態では、直動駆動装置はフリーピストンを含む。さらに、直動駆動装置は打撃機構を有している。手持ち式工具装置は、手により操作可能な工具装置またはスタンドで操作される手持ち式工具装置であってよい。手持ち式工具装置は、手持ち式打撃工具装置、例えば、ハンマドリル、複合ハンマ、チゼルハンマ、インパクトスクリュードライバー、またはコアドリルであってもよい。サーベル型鋸またはまたは糸鋸が同様にねじり振動子を有していてもよい。

次に例示的な実施形態および図面を用いて本発明を説明する。

同じ素子、または同じ機能を有する素子には図面において同じ符号を付す。個々に示した素子の寸法およびサイズ比は、より見やすく示すために変更して示している。

図１は、例示的な手持ち式工具装置１の長手方向断面図を示している。図２は、図１に示した平面Ａ−Ａに沿った、手持ち式工具装置１の横断面図を示している。

手持ち式工具装置１０１は、例えば穿孔機、ハンマドリルまたはその他の手で保持するか、または手で操作する手持ち式工具装置であってよい。手持ち式工具装置１０１のハウジング１０２は、一体的に形成されていてもよい。代替的に、ハウジング１０２は装置ハウジング１０３とグリップ１０４とを有していてもよい。グリップ１０４は、好ましくは、振動緩衝素子１０５によって装置ハウジング１０３から分離される。別の構成では、グリップ１０４の代わりに、またはグリップ１０４に加えてスタンドが設けられている。スタンドは、振動緩衝素子によってハウジング１０２または装置ハウジング１０３から分離されていてもよい。

装置ハウジング１０３には、工具１１１を駆動するための直動駆動装置１１０が運動軸線１１２に沿って配置されている。直動駆動装置１１０が、工具１１１を直動に加速する。これにより、直動駆動装置１１０は、軸線方向延長部で工具１１１対して並進運動を行う。直動駆動装置１１０のための例は、フリーピストン１１４を有する打撃機構１１３である。インパクトスクリュードライバまたはハンマドリルにおいては、工具１１１は並進運動に加えて、運動軸線１１２を中心として回転させることもできる。

直動駆動装置１１０自体は、第１駆動装置１１５、例えば偏心器１１６によって駆動することもできる。第１駆動装置１１５は、例えば電動モータ１１７、磁気動力式、電子動力式、空圧式または液圧式の駆動手段を有している。

直動駆動装置１１０は、所定の周期によって周期的に励起される。周期は、手持ち式工具装置１０１のために固定的にあらかじめ設定されていてもよい。代替的には、選択スイッチ（図示しない）が設けられており、この選択スイッチにより、使用者が周期を設定することもできる。打撃振動数は、周期に反比例的な値を示す。

手持ち式工具装置１０１の重心１１８は、運動軸線１１２から離隔されている。このことは、直動駆動装置１１０および第１駆動装置１１５などの最も重い構成部分がハウジング１０２内に配置されていることに基づく。重心１１８は、手持ち式工具装置１０１の対称平面１１９に位置していてもよい。

直動駆動装置１１０は、運動軸線１１２の方向に工具１１１に衝撃を伝達する。同じ強さの衝撃が、逆方向にグリップ１０４もしくはスタンドに加えられる。運動軸線１１２は重心１１８を通って延びていないので、衝撃は重心１１８を中心としたトルクをもたらす。トルクは、運動軸線１１２と重心とを通って広がる回転平面で作用する。回転平面は、図示の実施形態では手持ち式工具装置１０１の対称平面１１９と一致している。なぜなら、運動軸線１１２も重心１１８も対称平面１１９に位置しているからである。

トルクの値は、重心１１８から運動軸線１１２までの最短距離を考慮して、てこの原理に従って決定することができる。トルクの値は、直動駆動装置１１０によってあらかじめ設定された所定の周期によって変化する。打撃振動数は心拍よりも著しく大きので、操作者がトルクの発生を個々の出来事としてではなく、持続的な振動として感知する。

装置ハウジング１０３内には、ねじり振動子１２０が配置されている。ねじり振動子１２０は、例えばねじり軸１２１、戻し素子１２２、レバー１２３および質量体１２４を有している。ねじり軸１２１は、ねじり振動子１２０と装置ハウジング１０３との当接点１２５に固定されていてもよい。戻し素子１１２は、例えば板ばねである。レバー１２３は、板ばねに比べて堅固に形成されていてもよい。質量体１２４は、好ましくはねじり振動子１２０の質量の主要部分、少なくとも２５％、例えば５０％を占めている。ねじり振動子１２０全体の慣性モーメントは、少なくとも５０％、例えば７５％まで質量体によって規定されている。

質量体１２４は、ねじり振動子１２０の振動平面１２６で軌道曲線１２５に沿って運動することができる。軌道曲線１２５は、本質的に堅固なレバー１２３によって得られる。軌道曲線１２５は、本質的に円軌道に沿って延びている。質量体１２４は、軌道曲線１２５の説明のために質量体の重心と等価のものとして考察してもよい。

質量体１２４が変位した場合に戻り素子１２２が停止位置から変形した場合、戻り素子１２２は軌道曲線１２５の構成にも影響を及ぼす。対応して円軌道の偏差が生じる。円軌道の偏差は、レバー１２３が少なくとも部分的に弾性的に形成されている場合にも生じる。

ねじり振動子１２０の振動面１２６は、重心１１８と運動軸線１１２とによって規定される回転平面に対して平行に配置されている。有利には、特に回転平面が手持ち式工具装置１０１の対称平面１１９と一致している場合、振動面１２６は回転平面に位置する。

一回の変位後に、ねじり振動子１２０は固有振動数によって振動する。固有振動数は、ねじり振動子１２０の自由な振動を示す。固有振動数は、ねじり振動子１２０の構成によって規定される。特にねじり振動子１２０の慣性モーメントおよび戻り素子１２２のばね定数は固有振動数を規定する。慣性モーメントは、ねじり軸１２１から質量体１２４までの間隔によって規定される。この間隔は、質量体１２４の重心に関連している。重心の位置は、質量体１２４の構成形態によって規定される。

手持ち式工具装置１０１においてねじり振動子１２０がこのように配置されていることにより、ねじり振動子１２０は周期的に発生するトルクによって回動するように振動させられる。ねじり振動子１２０は、ねじり振動子１２０の軌道曲線１２５の引返し点１２７，１２８までトルクを吸収する。トルクは、部分的に戻り素子１２２の弾性変形作用を引き起こす。より小さいさらなる部分トルクによって、塑性変形およびその他の散逸作業を行うことができる。軌道曲線１２５の引返し点１２７，１２８後には、ねじり振動子１２０は弛緩し、トルクを放出する。

励起されたトルクの位相は、ねじり振動子１２０によって放出されるトルクの位相に先行する。これにより、部分的に破壊的に、かつ部分的に建設的に両方のトルクが重畳される。時間的に平均化されたトルクは、散逸部分を除いて保持されるが、トルク全体の最大振幅は、直動駆動装置１１０によって生じた周期的なトルクの振幅よりも小さくなる。ねじり振動子１２０は、トルクのピーク値を吸収し、吸収されたトルクを時間的に遅延して再び放出する緩衝器として作用する。

好ましい構成では、ねじり振動子１２０の固有振動数、または、ねじり振動子の調和振動数は、直動駆動装置１１０の打撃振動数に相当する。ねじり振動子１２０は、共振励起されると停止位置から最大限に変位させられる。その結果、ねじり振動子１２０はより大きいトルクを吸収し、蓄積する。励起されたトルクと、ねじり振動子１２０によって放出されるトルクとの間の位相差は、約９０°である。

したがって、ねじり振動子１２０への周期的なトルクの伝達は、共振時には特に効果的である。それゆえ、ねじり振動子１２０を、最大で１０％、例えば５％、好ましくは２％だけ直動駆動装置１１０の打撃振動数とは異なる固有振動数を有するように設計してもよい。

上記説明は、ねじり振動子１２０の作用原理に対して発明者の作動仮説を要約している。これらの作業仮説は、ねじり振動子１２０の実施形態を改良することを可能にする。しかしながら、学術上の完全性に対する要求は生じない。特にこの手持ち式工具装置は、ねじり振動子の作用原理が上記作動仮説によって説明されないとしても、上記説明に制限されない。

次に、種々異なったねじり振動子の複数の実施形態およびハウジング２内のこれらのねじり振動子の配置を説明する。特殊な実施形態に関連して幾つかの詳細を記載したが、これらは他の構成で組み合わせることも可能であることを明確に指摘しておく。

図１は、戻り素子１２２が渦巻きばね１２２によって形成されているねじり振動子１２０を示している。渦巻きばね１２２の中心は、装置ハウジング１０３に固定されている。渦巻きばね１２２は、その中央を中心として回動することができ、この場合に機械的に緊張させられる。渦巻きばね１２２の周囲にレバー１２３が固定されている。レバー１２３は、好ましくは堅固である。レバー１２３の、渦巻きばね１２２に向いていない方の端部には質量体１２４が固定されている。質量体１２４は、レバー１２３と同じ材料から作製されていてもよい。一構成では、質量体１２４とレバー１２３とは一体的に形成されている。

渦巻きばね１２２は、ねじり振動子１２０が変位された場合に少しだけ形状を変える。特に、ねじり振動子１２０は、せいぜい３０°、例えばせいぜい１０°、またはせいぜい５°だけ停止位置から変位させられる。それゆえ、質量体１２４は広範囲に円軌道１２５で運動する。

円軌道１２５は、重心１１８と運動軸線１１２とによって規定される回転平面に対して平行に平面に位置している。停止位置では、レバー１２３は、例えば手持ち式工具１０１の運動軸線１１２に対して２０°から９０°までの範囲で傾斜していてもよい。

ねじり軸１２１は、図示のようにハウジング１０２の底部１３１の近傍に配置されていてもよい。代替的には、ねじり軸１２１はハウジング１０２の上面１３０の近傍に配置されていてもよく、これにより、懸吊構造が生じる。別の構成では、ねじり振動子１２０は第１駆動装置１１５または伝動装置のハウジングに固定されていてもよい。

レバー１２３の長さは、好ましくは、ハウジング１０２の高さの半分よりも大きく、例えば、少なくともハウジングの高さの３／４である。大きいレバー１２３を有するねじり振動子１２０は、停止位置からわずかに変位した場合にすでに大きいトルクを蓄積することができる。

ねじり振動子１２０は、有利には装置ハウジング１０３に固定されている。グリップ１０４は、例えば緩衝素子１０５によって、ねじり振動子１２０から機械的に分離されていてもよい。軌道曲線１２５は、部分的にグリップ１０４内に延びている。例えば、質量体１２４は、例えば図示のように、停止位置で既にグリップ１０４内に位置していてもよい。

ねじり振動子１２０は、装置ハウジング１０３内に横たわるように配置されていてもよい。すなわち、停止位置では、レバー１２３は工具１１１の運動軸線１１２に対して平行に位置している。

質量体１２４の重心は、装置工具１０１の重心と運動軸線１１２とによって規定される回転平面の外部に配置されていてもよい。これにより、ねじり振動子１２０の振動は運動軸線１１２に対して垂直方向の平面に位置するトルクをもたらす。このようにして、直動駆動装置１１０により生じる対応したトルクを補償することができる。

６７００ｇの質量および５３Hzの振動周波数を有する手持ち式工具装置１０１のためには、例えば約１．１Nm／°のばね定数C、約２００ｍｍのレバー１２４の長さ、約１００ｇの質量体１２４の質量が適していることが明らかである。これらの数値は、例としてのみ役立つ。他のばね定数、長さおよび質量の多様な組み合わせが、特殊な手持ち式工具装置１０１のために同様に適している場合もある。

図３および図４は、さらなる実施形態を示している。ねじり振動子２２０は、ねじり軸２２１、板ばね２２２および質量体２２４を有している。板ばね２２２は、同時に戻り素子とレバーとを形成している。これにより、特に簡単な構成が可能である。

板ばね２２２の端部は装置ハウジング１０３で支承されている。この端部はねじり軸２２１を形成している。支承部は、例えばグリップ１０４を装置ハウジング１０３の固定子２３３に固定するための固定ねじ２３１によって形成されていてもよい。このためには、板ばね２２２の端部に孔２３２が設けられており、この孔を通って固定ねじ２３１が押し込まれる。支承部２３３が、板ばね２２２が固定ねじ２３１に沿って摺動することを防止するように孔２３２の両側に配置されていてもよい。支承部２３３は、装置ハウジング１０３からグリップ１０４に伝達される振動を低減するために弾性緩衝材料によって形成されていてもよい。

板ばね２２２は、対称的に配置された２つのウェブ２４０と、ウェブ２４０を結合する横方向ウェブ２４１とを有するＵ字形状に形成されていてもよい。横方向ウェブ２４１には、質量体２２４が固定されている。質量体２２４は、横方向ウェブ２４１を包囲する２つの部分から組み立てられていてもよい。

追加質量体２５０が、ねじり振動子２２０の固有振動数を変更するために設けられていてもよい。追加質量体２５０は、例えばスライダとして板ばね２２２にクランプ固定されていてもよい。追加質量体２５０は、板ばねのウェブ２４０に沿って摺動させてもよい。

さらなる構成では、質量体２２４は板ばね２２２に沿って摺動可能に取り付けられる。質量体２２４は、係止機構によって、ねじり軸２２１まで所定の間隔をおいて板ばね２２２に保持されていてもよい。

ねじり振動子２２０は、ねじり軸２２１を中心とした回転に加えて、垂直方向のねじり軸を中心としても回転することができる。このことは、重心１１８と運動軸線１１２とが振動面１２６に対して平行な平面に位置してない場合には特に有利である。これにより運動軸線１１２およびねじり軸に対して垂直に作用するトルクは、ねじり振動子２２０のさらなる回転方向によって吸収される。

図５は、２つのねじり軸２２１，２５０の斜視図を示している。ねじり軸２２１，２５０は、相互に傾斜しており、直動駆動装置１１０の運動軸線１１２に対して傾斜している。図示の実施形態では、３つの軸線１１２，２２１，２５０が互いに対して垂直に位置している。

ねじり振動子２２０は、回転衝撃によって励起することができる。この回転衝撃は、第１のねじり軸２２１に対して平行に、または第２のねじり軸２５０に対して平行に作用し、両方の回転衝撃の任意に組み合わせて励起することもできる。これにより、使用者がグリップの上下運動またはグリップの左右の運動として感知するであろう振動を低減することができる。

質量体２２４は、第１のねじり軸２２１に対して平行に摺動可能に支承されていてもよい。これにより、第２のねじり軸２５０を中心とした慣性モーメントを、生じる振動、特に振動数に合わせて調節することができる。

図６は、ねじり振動子３２０の別の構成を示している。ばね素子３２２は、装置ハウジング１０３に結合されている。ばね素子３２２と装置ハウジング１０３との結合点は、ねじり振動子３２０のねじり軸３２１を規定する。図６の曲線軌道は、ねじり振動子３２０が振動した場合のばね素子３２２の運動を示している。レバー３２３が、摺動可能にばね素子３２２に支承されている。レバー３２３は、ばね素子３２２と質量体３２４とを結合する。ねじり振動子３２０の固有振動数は、ねじり軸３２１とレバー３２３との間隔３４０を調整することにより設定することができる。

間隔３４０を固定するための機構３４１が、例えば、くさび３４２および戻しばね３４３を有している。くさび３４２は、ばね素子３２２に対するレバー３４４の停止位置までの間隔３４０を強制する。くさび３４２は、ばね素子３２２の長さ方向に対して垂直な方向３４４に沿って移動可能である。これにより、間隔３４０を調節することができる。楔３４２に向かい合ってレバー３２３の反対側に配置された戻しばね３４３が、レバー３２３をくさび３４２でクランプ固定する。くさび３４２の代わりに、他の摺動手段、例えばスピンドルを用いることもできる。

ばね素子３２２の有効長さの変更により、ばね素子のばね定数と、ねじり軸３２１から質量体３２４までの間隔とに変更が生じる。それゆえ、機構３４１により、ねじり振動子３２０の固有振動数を直動駆動装置１１０の打撃振動数に適合させることが可能となる。打撃振動数のための対応した選択スイッチが、ロッドを介して機械式または電気機械式に機構３４１に接続されていてもよい。

レバー３２３とばね素子３２２とは、好ましくは相互に角度をなしている。角度は、３０°から１２０°まで、例えば８０°から１００°までの範囲であってよい。しかしながら、一構成では、レバー３２４はばね素子３２３に対してテレスコープ状に配置される。

レバー３２３は、板ばねの形で形成してもよい。レバー３２３の剛性は、ばね素子３４３の剛性とは異なっていてもよい。

図７は、ねじり振動子４２０の側面図を示している。ねじり振動子４２０は、板ばねから形成されている。レバー４２３は、同時に戻り素子４２２を形成している。質量体４２４は、板ばねの端部を数回折りたたむことによって作製されている。

図８は、手持ち式工具装置１０１のさらなる実施形態を示している。ねじり振動子５２０はねじり軸５２１を有しており、このねじり軸５２１には、少なくとも２つの別個の質量体５２４が作用する。質量体５２４はレバー５２３を介して共通の戻し素子５２２によってねじり軸５２１に機械的に結合されている。ねじり振動子５２０の重心は、好ましくはねじり軸５２１に位置している。

ねじり振動子５２０により、手持ち式工具装置１０１の重心１１８の近傍にねじり軸５２１を配置し、同時に高い慣性モーメントを提供することが可能となる。ねじり振動子５２０によって吸収され、放出されたトルク、例えば直動駆動装置１１０に基づくトルクは、広範囲に同じ旋回点に作用する。これにより、ねじり振動子５２０による回転振動の良好な緩衝が得られる。

図９によれば、励起軸線Ａに沿って振動する、回転打撃ハンマドリルの形の手持ち式工具装置１が、装置ハウジング２および操作可能な案内グリップ３を有している。空圧式の打撃機構の形の駆動装置６によって、図示のように重心Ｓを有する機器平面に引き起こされた振動Ｖを緩衝するために振動補償器４が設けられている。この振動補償器４は、ワイヤばね素子の形のばね弾性的レバー７と、ハウジングに固定された、レバー７のための渦巻きばねの形の回転ばね５とを有する振動子として形成されている。レバー７の旋回点Ｐから離隔された補償質量体８は、機器平面と同一である振動面において、角度変位φ（ｔ）だけ旋回点Ｐから離れて外方に向けられており、グリップ側で励起軸線Ａに対して７０°の角度αで配向されている停止方向Ｒの辺りで振動する。補償質量体８（さらに図示していない）が、互いに堅固に結合された同じ大きさの２つの部分質量体からなっており、これらの部分質量体が図示の機器平面の下方および上方に配置されており、機器平面に対してそれぞれ平行に均等に離間された部分平面にそれぞれ部分質量体中心を有している場合にも、補償質量体８全体の質量中心は機器平面に位置しており、これにより、機器平面は振動面と同一となる。しかしながら、一般に機器平面に対して振動面が傾斜している他の配向も可能であり、本発明の思想に含まれる。さらに図示しないサーベル型鋸またはまたは糸鋸の場合にもこのことは同様であり、この場合、駆動装置６によって生じる励起は、空圧式の打撃機構によってではなく、行程ロッドの往復運動および行程ロッドの切断力によってもたらされる。

例えば、６７００ｇの装置質量および５３Ｈｚの一次振動周波数を有する手持ち式工具装置において、Ｚ＝３４０ｍｍおよびＹ＝−１８０ｍｍの場合の旋回点Ｐを中心として、グリップ側で励起軸線Ａに対して角度α＝７０°をなして、停止方向Ｒの付近でφ＝＋／−４°の角度変位をもって振動する振動補償器４の場合には、ばね５のばね弾性Ｃ、レバー７の長さＬおよび補償質量体８の質量が３倍値（Ｃ＝１．１Nm／°,Ｌ＝約２００ｍｍ、ｍ＝１００ｇ）であることが適している。

手持ち式工具装置の長手方向断面図である。 図１の手持ち式工具装置の横断面図である。 手持ち式工具装置の長手方向断面図である。 図３の手持ち式工具装置の横断面図である。 手持ち式工具装置で使用するためのねじり振動子の斜視図である。 手持ち式工具装置の長手方向断面図である。 手持ち式工具装置で使用するためのねじり振動子の側面図である。 手持ち式工具装置の長手方向断面図である。 手持ち式工具装置の長手方向断面図である。

符号の説明

１，１０１ 手持ち式工具装置
１０３ 装置ハウジング
１０４ グリップ
１１０ 直動駆動装置
１１１ 工具
１１２，ｚ 運動軸線
１１８，Ｓ 重心
１２０，２２０，３２０，４２０，５２０ ねじり振動子
１２１，２２１，３２１，４２１，５２１ ねじり軸線、ねじり軸
１２２，２２２，２３２，２４２，２５２ ばね素子
１２４，２２４，３２４，４２４，５２４ 質量体
１２６ 振動面

Claims (12)

1. 手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   運動軸線（１１２）に沿って工具（１１１）を運動させるための直動駆動装置（１１０）と、該運動軸線（１１２）に対して垂直方向に位置する少なくとも１つのねじり軸と、前記ねじり軸のねじり軸線を中心として旋回可能に振動するように懸吊される、振動を補償するためのねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）と、を備え、
   前記直動駆動装置（１１０）は、前記運動軸線（１１２）と前記手持ち式工具装置（１；１０１）の重心（Ｓ；１１８）とを通る平面に沿って工具（１１１）を運動させ、
   前記重心（Ｓ；１１８）と前記運動軸線（１１２）とを通る前記平面が、前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）の振動面（１２６）に位置するか、または該振動面に対して平行に位置し、
   前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）が、ねじり軸（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１）、少なくとも１つのばね素子（１２２，２２２，２３２，２４２，２５２）および少なくとも１つの質量体（１２４；２２４；３２４；４２４；５２４）を有しており、該質量体が、前記ばね素子（１２２；２２２；２３２；２４２；２５２）を介してねじり軸（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１）と機械的に結合され、前記ねじり軸（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１）は、前記ばね素子と装置ハウジング（１０３）との結合部により規定されることを特徴とする手持ち式工具装置。
2. 請求項１に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）の前記振動面（１２６）が前記直動駆動装置（１１０）の前記運動軸線（１１２）に位置するように、前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）が配置されている手持ち式工具装置。
3. 請求項２に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   前記振動面（１２６）が、前記手持ち式工具装置（１；１０１）の対称平面に位置しているか、または該対称平面に対して平行に位置している手持ち式工具装置。
4. 請求項１から３までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）のねじり軸線（１２１；２２１；３２１；４２１；５２１）が、前記手持ち式工具装置（１；１０１）の前記重心（Ｓ；１１８）を通って延びている手持ち式工具装置。
5. 請求項１から４までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   ばね素子（２２２）が、ねじり軸（２２１）と質量体（２２４）とを結合する板ばねの形で形成されている手持ち式工具装置。
6. 請求項１乃至５までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   ばね素子が、ばね定数の異なる少なくとも２つの部分を有している手持ち式工具装置。
7. 請求項６に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   ばね定数の異なる第１部分および第２部分が相互に角度をなしている手持ち式工具装置。
8. 請求項１から７までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）の慣性モーメントが、少なくとも１つの振動方向に調節可能である手持ち式工具装置。
9. 請求項１から８までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
   前記工具（１１１）の前記直動駆動装置（１１０）が、所定の周期によって周期的に運動軸線（ｚ；１１２）に沿って運動し、前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）の振動周期が、前記所定の周期に合わせて調整されている手持ち式工具装置。
10. 請求項１から９までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
    該手持ち式工具装置が、前記装置ハウジング（１０３）とグリップ（１０４）とを有しており、前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）が、前記装置ハウジング（１０３）に懸吊されている手持ち式工具装置。
11. 請求項１０に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
    前記ねじり振動子（１２０；２２０；３２０；４２０；５２０）の振動軌道（１２５）が、少なくとも部分的に前記グリップ（１０４）内に延びている手持ち式工具装置。
12. 請求項１から１１までのいずれか１項に記載の手持ち式工具装置（１；１０１）において、
    直動駆動装置（１１０）が、打撃機構（１１４）を有している手持ち式工具装置。

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