振蕩驅動的工具的製造方法

2023-05-31 09:16:16 5

振蕩驅動的工具的製造方法
【專利摘要】本發明涉及一種振蕩驅動的工具機(10)，具有能夠由馬達(13)旋轉驅動的馬達軸(14)，所述馬達軸能夠通過傳動裝置(16)和偏心耦合裝置(15)與工具主軸(30)耦合，從而驅動工具主軸。
【專利說明】振蕩驅動的工具機
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種振蕩驅動的工具機，具有能夠由馬達旋轉驅動的馬達軸，所述馬達軸能夠通過傳動裝置和偏心耦合裝置與工具主軸耦合，從而驅動工具主軸。
【背景技術】
[0002]此類振蕩驅動的工具機在DE102010046629A1中公開。這裡，馬達利用其馬達軸直接驅動偏心耦合裝置，該偏心耦合裝置將馬達軸的旋轉的驅動運動轉化為振蕩運動，該振蕩運動通過行星齒輪傳動裝置轉化成具有相反的旋轉方向的、工具主軸的振蕩的從動運動。
[0003]通過此類結構設置能夠將工具主軸圍繞其縱軸線旋轉振蕩地驅動，其中，根據馬達驅動轉速、行星齒輪傳動裝置的傳動比、偏心耦合裝置的偏心率和槓桿臂的不同，工具主軸能夠以在希望的範圍內的比如大致在5000-30000振/分鐘的頻率以及比如大致在
0.5°至7°的範圍內的擺角被驅動。
[0004]此外，通過由行星齒輪傳動裝置引起的反轉運動使得與傳動裝置相關的振動被保持得非常小。
[0005]但其缺點是相對較高的噪音以及傳動裝置易於磨損。
[0006]作為採用齒輪傳動裝置的可替換方式，在現有技術中還公開有皮帶傳動裝置，用以在手工工具中驅動工具主軸。
[0007]比如DE4342986C2中公開了通過皮帶傳動裝置驅動偏心磨削機，皮帶傳動裝置將驅動馬達的旋轉運動通過換向輪轉化成與馬達軸成角度延伸的從動軸的旋轉運動，該從動軸驅動偏心圓盤。
[0008]US2012 / 0080206A1公開了結合磨削機使用皮帶傳動裝置。但這裡，皮帶傳動裝置僅被用於驅動吸出裝置。
[0009]前述皮帶傳動裝置的共同點在於，其總是僅被用於傳遞旋轉運動。
[0010]EP0337303A2還公開了一種用於鋸床的驅動設備，其中，採用通過偏心螺栓由馬達軸驅動的連杆，從而振蕩驅動單側支承的搖臂。在搖臂的自由端上固定被設置為傳輸機構的、張緊的帶，該帶被用於驅動鋸齒工具。
[0011]但這裡不是涉及傳統意義上的皮帶傳動裝置，而是僅涉及到繩索傳動裝置，其用於將振蕩驅動的搖臂的驅動運動直接傳輸到固定在繩索或帶上的鋸床上。

【發明內容】

[0012]因此，本發明的目的在於，改進前述類型的振蕩驅動的工具機，從而將噪音和磨損保持得儘可能小。
[0013]該目的在一種根據前述類型的設備中如下實現:傳動裝置被設計為齒狀皮帶傳動
>J-U ρ?α裝直。
[0014]本發明以這種方式實現。[0015]按照本發明，取代齒輪傳動裝置採用齒狀皮帶傳動裝置來變速、優選減速馬達的驅動運動。其優點在於，相對於齒輪傳動裝置明顯減小了噪音和磨損。另一個優點在於，齒狀皮帶傳動裝置與其他皮帶傳動裝置(比如楔形皮帶傳動裝置)相反，能夠容易地置入傳動裝置殼體內部，而無需相對於油、油脂等等進行密封。通常，其他皮帶傳動裝置(其涉及力配合的傳遞，如楔形皮帶傳動裝置)必須在乾燥的環境下運轉，因為只有這樣才能確保足夠的用於傳輸的摩擦係數。這需要耗費的密封措施，用以在任何情況下都能保持皮帶傳動裝置的乾燥。相反，齒狀皮帶傳動裝置既能夠乾燥地也能夠被潤滑地運轉。
[0016]採用齒狀皮帶傳動裝置的另一個優點在於，皮帶輪之間的間距被實施為是固定的，即不能調節，因為不需要皮帶的張緊。這使得安裝更加容易且確保了在運行中無需皮帶的後續調節。
[0017]根據本發明的另一個實施方式，所述齒狀皮帶傳動裝置具有減速比，所述減速比優選位於1:2至1:5的範圍內，進一步優選位於1:2.5至1:3.2的範圍內。
[0018]由此得到的優點在於，能夠利用通用馬達的常用的驅動轉速(馬達轉速為大致30000轉/分鐘)，從而產生工具主軸在大致7500-15000轉/分鐘的範圍內的振蕩。這是針對振蕩驅動的、特別是用於磨削的工具的工具主軸的優選的驅動轉速，而通用馬達的驅動轉速典型地位於大致30000轉/分鐘的範圍內。
[0019]根據本發明的另一個實施方式，所述齒狀皮帶傳動裝置具有由馬達驅動的第一皮帶輪和驅動偏心耦合裝置的第二皮帶輪。
[0020]以這種方式使得齒狀皮帶傳動裝置在一個方向上運轉，這對於減小磨損是有利的。
[0021]根據本發明的另一個實施方式，所述偏心耦合裝置具有偏心軸頸，所述偏心軸頸
由第二皮帶輪驅動。
[0022]以這種方式可以實現特別小的建造尺寸和簡單的構造。
[0023]這裡，優選所述偏心軸頸與保持在其上的偏心軸承一起容納在第二皮帶輪上，第二皮帶輪具有用於平衡由偏心軸頸和偏心軸承引起的不平衡的重量平衡裝置。
[0024]由此實現了特別緊湊的建造尺寸。同時，可以利用簡單的機構來平衡由偏心軸頸和偏心軸承引起的不平衡。
[0025]為此，所述第二皮帶輪在優選的改進中在設置偏心軸頸的一側具有凹部。
[0026]這樣，能夠以特別簡單的方式平衡上述不平衡。
[0027]根據本發明的另一個優選的實施方式，所述偏心耦合裝置被設計用於將由偏心耦合裝置產生的振蕩的驅動運動轉化為工具主軸的旋轉方向相反的振蕩的驅動運動。
[0028]由此，明顯降低了所產生的振動的總體水平。
[0029]根據本發明的另一個實施方式，所述偏心耦合裝置包括偏心槓桿，所述偏心槓桿在第一端部上能夠擺動地支承且在第二端部上由偏心軸頸驅動。
[0030]這裡，工具主軸優選藉助於擺動拉杆驅動，所述擺動拉杆能夠旋轉運動地嵌接在偏心槓桿上。
[0031]以這種方式實現了簡單地將由偏心輪產生的偏心槓桿的振蕩運動轉化成工具主軸的方向相反的振蕩的驅動運動。
[0032]根據本發明的另一個實施方式，所述偏心耦合裝置具有平衡重，所述平衡重由偏心槓桿驅動。
[0033]這裡，優選所述平衡重容納在偏心槓桿的外端部上。
[0034]這裡，所述平衡重還能夠設置在傳動裝置殼體外，由此能夠非常緊湊地實施傳動裝置殼體。潤滑油腔可以由此保持得較小，從而使得油脂的需求減小到最小。此外，機器的功率損失(其通過擠壓作業通過來回運動的油脂產生)也得到明顯減小。
[0035]總體上以這種方式得到了振動非常小的運轉、較小的發熱量以及較高的機器效率。
[0036]不言而喻，前述的以及接下來還將闡述的特徵不僅可以在各個給出的組合中，也可以在其它的組合中使用或單獨使用，而不會脫離本發明的保護範圍。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0037]下面，參照附圖，在優選的實施例的描述中給出本發明的其他特徵和優點。其中，
[0038]圖1示出了穿過按照本發明的工具機在傳動裝置殼體的區域中的部分截面圖；
[0039]圖2示出了按照本發明的齒狀皮帶傳動裝置的放大的透視圖，具有軸承座，在軸承座上支承馬達和齒狀皮帶，以及
[0040]圖3示出了根據圖2的齒狀皮帶傳動裝置的放大的主視圖。
【具體實施方式】
[0041]圖1示出了以手持磨削機的形式的按照本發明的工具機在傳動裝置頂部的區域中的視圖，該工具機總體上以10標記。
[0042]該工具機10具有機器殼體12,在機器殼體內設置傳動裝置殼體17,在傳動裝置殼體內支承工具主軸30，該工具主軸利用其一個端部從傳動裝置殼體17和機器殼體12向外突出。
[0043]工具主軸30藉助於兩個軸承34、35支承且在其外端部上具有容納部43，在該容納部上可拆卸地固定工具44，在當前的情況下是磨削工具。
[0044]在機器殼體12的上端部上，在背向工具44的一側示出了把手11，在該把手上可以在作用進程中保持工具機10。
[0045]在傳動裝置殼體17中容納總體上以15標記的偏心耦合裝置，其將馬達13的旋轉驅動運動轉化成工具主軸30圍繞其縱軸線32的旋轉振蕩的驅動運動，如通過雙箭頭33所
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[0046]偏心耦合裝置15將工具主軸30置於頻率在大致5000-15000振/分鐘且擺角在大致0.5° -V的範圍內的振蕩的驅動運動中。
[0047]馬達13的馬達軸14的旋轉驅動運動首先通過齒狀皮帶傳動裝置16轉化成偏心軸24的驅動運動。在偏心軸24上坐落有偏心軸頸26，在該偏心軸頸上保持球狀的偏心軸承28 ο
[0048]在圖2和3中可以看到齒狀皮帶傳動裝置16，其容納在軸承座46上。在軸承座46上還藉助於馬達軸承19支承馬達軸14。此外，在軸承座46上藉助於兩個軸承27、29支承具有偏心軸頸26和偏心軸承28的偏心軸24。
[0049]齒狀皮帶傳動裝置16具有第一皮帶輪18，其直接容納在馬達軸14的端部上。齒狀皮帶傳動裝置16還具有第二皮帶輪20，其容納在偏心軸24上。齒狀皮帶22由第一皮帶輪18驅動且通過第二皮帶輪的齒部48驅動第二皮帶輪20，因此，偏心軸頸26連同保持在其上的偏心軸承28被置於偏心運動中。
[0050]馬達13優選是通用的馬達，其比如具有30250轉/分鐘(必要時27500轉/分鐘)的馬達轉速。
[0051]齒狀皮帶傳動裝置具有比如1:2.75的皮帶傳動比，因此，針對工具主軸30和保持在其上的磨削工具44得到了 11000振/分鐘(在馬達轉速為27500轉/分鐘的情況下為10000振/分鐘)的振頻。
[0052]偏心半徑為比如3.56毫米(參見圖3中的偏心率e)，因此，得到了 7.12毫米的偏心行程。該偏心行程通過偏心耦合裝置15轉化成工具主軸30的±3° (6°的絕對差值)的擺角。
[0053]如圖2和3所示，第二皮帶輪20在偏心軸頸26 —側具有凹部50，用以平衡由偏心軸頸26以偏心率e錯位所產生的不平衡。
[0054]偏心軸頸26或偏心軸承28的運動被轉化成偏心槓桿36的振蕩運動，偏心槓桿以其一個端部從外部包圍偏心軸承28且在其對立的端部上可擺動地支承在偏心槓桿軸40上。
[0055]在偏心槓桿36上，容納由軸承軸38和軸承39組成的樞軸承，樞軸承驅動擺動拉杆52，其抗扭地與工具主軸30連接。
[0056]以這種方式，將偏心槓桿36的振蕩驅動運動藉助於由軸承軸38、軸承39和擺動拉杆52組成的反轉運動裝置轉化成具有與偏心槓桿36的驅動運動相反的旋轉方向的、工具主軸30的振蕩驅動運動。該反轉運動導致能夠明顯感覺到的、從偏心耦合裝置15出發的振動的降低(細節請參考EP11176980.8，其通過引用完全包括在此處的方案中)。
[0057]偏心耦合裝置15 (其將偏心軸頸26的運動轉化成工具主軸30的振動的驅動運動且將偏心槓桿36的驅動運動轉化成擺動拉杆52旋轉方向相反的驅動運動，且最終驅動工具主軸30)容納在傳動裝置殼體17內。
[0058]在傳動裝置殼體17外、但在機器殼體12內，在偏心槓桿軸40上容納平衡重42，該平衡重用於平衡由偏心槓桿36和擺動拉杆52所產生的不平衡。
[0059]齒狀皮帶傳動裝置16的選擇的傳動比和偏心耦合裝置15的設計導致了在工具主軸30的11000振/分鐘的額定振頻以及工具主軸30上±3° (6°的絕對差值)的擺角。這對於直徑最大為大致150mm的磨削工具44來說是理想的。
[0060]更高的頻率和更大的擺角可能會導致過大的噪音以及升高的磨損。
[0061]通過採用齒狀皮帶傳動裝置16得到了相對於具有齒輪傳動裝置的傳統的實施方式明顯噪音更低的運行以及較小的磨損。此外，可以有利地將齒狀皮帶傳動裝置16容納在填充有油脂或油的傳動裝置殼體17的空腔中，無需採取密封措施。容納在傳動裝置殼體17中的潤滑材料有利地作用到齒狀皮帶傳動裝置16上且提高了其使用壽命。
【權利要求】
1.一種振蕩驅動的工具機，具有能夠由馬達(13)旋轉驅動的馬達軸(14)，所述馬達軸能夠通過傳動裝置(16)和偏心耦合裝置(15)與工具主軸(30)耦合，從而驅動工具主軸，其特徵在於，所述傳動裝置(16)被設計為齒狀皮帶傳動裝置。
2.如權利要求1所述的工具機，其特徵在於，所述齒狀皮帶傳動裝置(16)被潤滑。
3.如權利要求1或2所述的工具機，其特徵在於，所述齒狀皮帶傳動裝置(16)具有減速比，所述減速比優選位於1:2至1:5的範圍內，再優選位於1:2.5至1:3.2的範圍內。
4.如權利要求1-3中任一項所述的工具機，其特徵在於，所述齒狀皮帶傳動裝置(16)具有由馬達(13)驅動的第一皮帶輪(18)和驅動偏心耦合裝置(15)的第二皮帶輪(20)。
5.如權利要求4所述的工具機，其特徵在於，所述偏心耦合裝置(15)具有偏心軸頸(26)，所述偏心軸頸由第二皮帶輪(20)驅動。
6.如權利要求5所述的工具機，其特徵在於，所述偏心軸頸(26)與保持在其上的偏心軸承(28) —起容納在第二皮帶輪(20)上，第二皮帶輪(20)具有用於平衡由偏心軸頸(26)和偏心軸承(28)引起的不平衡的重量平衡裝置。
7.如權利要求6所述的工具機，其特徵在於，所述第二皮帶輪(20)在設置偏心軸頸(26)的一側具有凹部(50)。
8.如權利要求6或7所述的工具機，其特徵在於，所述偏心耦合裝置(15)被設計用於將由偏心耦合裝置(15)產生的振蕩的驅動運動轉化為工具主軸(30)的旋轉方向相反的振蕩的驅動運動。
9.如權利要求5-8中任一項所述的工具機，其特徵在於，所述偏心耦合裝置(15)包括偏心槓桿(36)，所述偏心槓桿在第一端部上能夠擺動地支承且在第二端部上由偏心軸頸(26)驅動。
10.如權利要求9所述的工具機，其特徵在於，所述工具主軸(30)藉助於擺動拉杆(52)驅動，所述擺動拉杆能夠旋轉運動地嵌接在偏心槓桿(36)上。
11.如權利要求1-10中任一項所述的工具機，其特徵在於，所述偏心耦合裝置(15)具有平衡重(42)，所述平衡重由偏心槓桿(36)驅動。
12.如權利要求11所述的工具機，其特徵在於，所述平衡重(42)容納在偏心槓桿(36)的外端部上。
13.如權利要求12所述的工具機，其特徵在於，所述平衡重(42)容納在傳動裝置殼體(17)外，但容納在機器殼體(12)內，所述機器殼體包圍傳動裝置殼體(17)。
【文檔編號】B25F5/00GK103909502SQ201410006951
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年1月7日 優先權日:2013年1月7日
【發明者】約阿希姆·克拉布恩德 申請人:C.& E.泛音有限公司