[发明专利]电动工具中的振荡装置的固有频率的改变

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有振荡装置的电动工具，所述振荡装置被设置用于补偿电动工具中的壳体振荡，以及涉及一种用于补偿电动工具的壳体振荡的方法。

背景技术

由于以下法规要求的生效，即在使用电动工具时每天允许的工作量要与作用在操作者上的身体负载相联系，在电动工具、尤其在锤钻和冲击锤中振动主题变得越来越重要。

在锤机的冲击钻削和凿削时，使用者的最大的身体负载来自于通过冲击机构产生的壳体振荡。恰好对于大的锤钻和冲击锤，由于高的冲击能量，振动是非常突出的。因此，对于这些机器的使用者，允许的工作时间在没有其它措施的情况下部分地严重减少。因此，在开发中越来越在这样的解决方案上下功夫，在这些解决方案中电动工具的振动被减小。由此能够保证，也能够继续不受限制地用该器具工作。

图6示出在锤钻和冲击锤7的壳体的振动中产生的典型的壳体振荡100，壳体振荡通过冲击机构组件8引起，其中冲击件121通过偏心式活塞传动装置12驱动。在水平轴线101上示出回转角度[单位°]，在竖直轴线102上示出壳体的偏移[单位mm]。产生振动的壳体振荡100由多个频率成分组成。主频率由冲击件121的周期加速度导出。但是图6示出：来自其它振动源、例如来自冲击链的冲击和反冲击过程以及驱动器的未被补偿的惯性力的其它频率与通过冲击件121的周期加速度引起的偏移相叠加。因为壳体振荡100不是基本上正弦地以主频率延伸，而是其它频率成分与具有主频率的正弦形变化曲线叠加。

因为非线性系统以仅有条件地谐和的运动变化过程起作用，所以各个振动成分以复杂的方式叠加。通过各个部件之间的间隙、通过非线性的弹性变化曲线、通过非线性的冲击过程以及通过来自冲击机构的仅近似地谐和的反应力得到较高阶的非谐和的壳体振荡。

当一个减振系统尽可能精确地抵消在图6中示出的壳体振荡时，实现了壳体振荡的最佳减少。

在实践中，抵抗壳体振动的反力的产生例如借助阻尼器实现。

阻尼器是具有固定的谐振频率的弹簧质量系统，通过它仅能在谐振频率附近的小范围内实现显著的减振。因此，阻尼器的固有频率尽可能在壳体的最大的干扰振动频率附近选择，使得阻尼器在该频率范围中尽可能有效地作用。

但是在电动工具的区域中，所出现的振荡通常具有不同的源。通过这些振荡的叠加导致具有不同的且可改变的频率的壳体振荡。

例如在电动工具的负载参数和/或运行参数改变时，尤其是由于电动工具的驱动马达的转速的改变或在加工由不同材料组成的工件（这在电动工具的运行时经常发生）期间，阻尼器的作用范围被超过并且因此阻尼是无效的。

因此需要附加的措施，以便改进在出现的运行和负载状态中阻尼器的作用或者说实现尽可能大的减振。

发明内容

因此，本发明的任务是，提供一种电动工具，其特别匹配于电动工具中的变化要求，使得电动工具的壳体振荡可更有效地被减少，以及提供一种用于减少电动工具的壳体振荡的方法。

该任务通过具有振荡装置的电动工具实现，其中，振荡装置被设置用于执行反振荡，反振荡与所述电动工具的壳体振荡相反作用，其中，所述振荡装置的与振动相关的特性在所述电动工具的运行期间可被匹配，使得在与振动相关的特性改变时，反振荡的振幅、相位和/或频率改变。

因此按本发明通过在运行期间对与振动相关的特性的匹配改变了振荡装置的反振荡的振幅、相位和/或频率，所以反振荡动态地匹配于电动工具中的振动比。由此，频率范围增大，在该频率范围中振荡装置能够有效地用于补偿壳体振荡。对电动工具的壳体振荡的补偿因此能够在更大的频率范围中有效地实现。

在一种优选的实施方式中，电动工具具有改变装置，所述反振荡的振幅、相位和/或频率在所述电动工具的运行期间能够通过所述改变装置改变。由此在电动工具的运行期间使振荡装置的反振荡动态地与壳体振荡相匹配，使得反振荡在其振幅、其相位和/或其频率方面可以这样地改变，即该反振荡更精确地抵消壳体振荡，即便在壳体振荡例如通过工件中的材料变化导致不期待的改变时也如此。因此即便在运行参数和周围环境参数改变时仍能够较好地抵消壳体振荡。

优选地，壳体振荡不仅能够根据所述电动工具的瞬时运行状态被补偿而且能够独立于所述电动工具的运行点被补偿。因此，按本发明的电动工具能够实现的是，不仅考虑电动工具的运行设置和运行参数而且考虑被加工的工件的改变或操作者的行为的改变。