JP4304545B2 - ハンドグリップで操縦される作業器具 - Google Patents

Description

本発明は、加工すべき材料を打撃し、突き固め又は振動負荷するための、内蔵駆動装置によって駆動される作業体を有している、ハンドグリップで操縦される作業器具、特に、突き固め器、地面圧縮のための振動プレートあるいは振動ロール又は裂開作業及び又はドリル作業のためのハンマに関する。
このような器具においては、ハンドグリップへの打撃又は振動の伝達は、単に不快であるだけでなしに、健康を損なうものであり、そのため作業時間はこの作用の強度に応じて制限されている。したがって、ハンドグリップの振動を可及的にわずかにするよう、努力が払われている。
このために従来は、単にばね緩衝エレメント及び慣性質量体による受動的な振動減少装置しか知られておらず、このことは次のような欠点と結び付いている。すなわち大きな振動減少は単に大きなばね行程を介してしか可能でないことであり、このこと自体は作業器具の操縦可能性を損なう。更に振動減少の良好な効率は、大きな振動数比ω励起振動数／ω固有振動数の場合に初めて達成される。
本発明の根底をなす課題は、ハンドグリップにおける従来普通の振動減少装置のこれらの欠点を克服すること、換言すれば、大きなばね行程なしに、また小さな振動数比で、振動減少を大きな効率で達成することである。
この課題の解決策は、最初に述べた形式の作業器具において、ハンドグリップが少なくとも１つの、ハンドグリップへの振動伝達に反対作用をする能動的に制御又は調節される補償部材によって、能動的に振動緩衝せしめられ、該補償部材は、それに伝達可能な、作業器具内に及び又は作業器具に生ずる振動に関連して、振動の発生箇所から該補償部材への可能な振動伝達経路内に、振動を補償する力及び又は運動を生ぜしめるようにした点に存する。
この結果として、全振動数帯域にわたって、振動減少装置の、圧着圧力に無関係な大きな効率が達成される。作業器具の操縦可能性は、柔らかいばね緩衝エレメントによって阻害されない。器具の全重量を増大させる大きな慣性質量体は必要でなく、更に欲せざる共振現象が回避される。
本発明の有利な実施の形態は従属請求項に記載したとおりである。
本発明は以下において図面に示した実施例に基づいて、より詳細に説明する。
図１は、本発明によって構成された裂開ハンマ又はドリルハンマの断面図を示し、
図２は、ハンマのハンドグリップを有している端部の細部断面図を拡大して示し、
図３は本発明による器具の種々の実施例の概略図を示す。
図１及び図２において、本発明によって構成された裂開ハンマ及び又はドリルハンマＨが示されており、このハンマは給電ケーブルＳと操作部材ＴＡによって操作可能な開閉スイッチＥＡとを備えたハンドグリップＧＲを有している。ハンドグリップＧＲ内には調節制御ユニットＲＳＥが収容されており、この調節制御ユニットの機能は後で詳細に説明する。継ぎ手軸線が工具の打撃方向に対して横方向にかつ互いに平行に延びている、第１のばね緩衝エレメントＦＤ１を有していてる第１の継ぎ手Ｇ１と、第２のばね緩衝エレメントＦＤ２を有している第２の継ぎ手Ｇ１とを介して、ハンドグリップＧＲに、支持体Ｔが結合されており、この支持体に、第１の電磁的に操作可能な作動子Ａ１と、第２の電磁的に操作可能な作動子Ａ２とを介して、支持体Ｔ及びハンドグリップＧＲに対して相対的に可動なハンマケーシングＨＧが接続されており、このハンマケーシング内に駆動モータＭと、この駆動モータによって駆動可能な、図示していない打撃工具のための受容部ＷＡとが配置されている。作動子Ａ１及び作動子Ａ２の作用方向は工具の打撃方向若しくは操縦方向に対して平行に延びている。更にハンマケーシングＨＧは工具を一層良好に操縦するための補助グリップＦＧを支持している。
ハンマケーシングＨＧには入力センサＳ１が取り付けられており、この入力センサは、ハンマケーシングの振動を測定し、工具の操縦方向でのハンマケーシングＨＧの振動に関連する測定信号Ｉ１を調節制御ユニットＲＳＥに伝えることができる。誤差センサＳ２は支持体Ｔに取り付けられている。この誤差センサはこの操縦方向でのハンドグリップＧＲの振動に関連する信号Ｉ２を調節制御ユニットＲＳＥに伝えることができる。
入力信号Ｉ１及びＩ２に基づいて、調節制御ユニットＲＳＥによって作動子Ａ１及びＡ２が作動せしめられて、作動子Ａ１及びＡ２の振動振幅がハンマケーシングＨＧの振動に対して逆位相に制御され、その大きさが可及的にハンマケーシングの振動の大きさと等しくされる。ハンマケーシングＨＧの振動運動は作動子Ａ１及びＡ２の逆向きの振動運動によって補償され、これによって少なくとも大部分ハンドグリップＧＲに作用しない。
ハンマケーシングの振動運動を、距離発生型の作動子Ａ１及びＡ２によって生ぜしめられる逆向き運動によって補償する代わりに、いつもはハンマケーシングの振動運動を生ぜしめる力を、逆方向に向いた補償力によって補償若しくは消去し、これによって振動運動の発生をほぼ抑制することもできる。このために距離発生型の作動子の代わりに、力発生型の作動子を使用することができる。
図３は、距離発生型作動子ＡＷ及び力発生型作動子ＡＫを有するハンマの可能な実施例を示すものであり、その際作動子Ａの数も変化せしめられている。
図３の上方の列の左側のハンマＨにおいては、ハンマケーシングが、それに取り付けられてハンドグリップ内に係合している案内棒を介して、工具の振動方向でハンドグリップに案内されている。ハンドグリップＧＲとハンマケーシングＨＧとの間には距離発生型作動子ＡＷが配置されていて、両者を結合しており、この距離発生型作動子は両者の間の相対運動を制御し、これによってハンドグリップは実際上振動しない。
第１の列の中央の実施例では、案内は不必要である。なぜならハンドグリップ及びハンマケーシングは、互いに間隔をおいて配置されている２つの平行な距離発生型作動子ＡＷによって結合されているからである。
第１の列の右側の実施例は、２対の作動子を示しており、その際各対は、打撃工具の操縦方向に作用する距離発生型の作動子ＡＷと、これに対して横方向に作用する距離発生型の作動子ＡＷとから成っており、これによってこの横方向に作用する振動も補償することができる。
中央の列の左側に示されているハンマＨは、１つの距離発生型の作動子ＡＷを備えており、この作動子は、概略的に示すように、ハンマケーシング内にある振動を励起するハンマ部分、すなわちそこから振動が発するところのハンマ部分ＶＱ（ＶＱ＝振動源）と、ハンマＨの別の部分との間で直接に作用し、したがってハンドグリップＧＲはハンマケーシングＨＧと固く結合しておくことができる。
中央の列の中央の実施例は、全体的構造が前の実施例と等しいが、異なっている点は、作動子が力発生型の作動子ＡＫであることであり、この作動子は別のハンマ部分に、ハンマＨの振動する部分ＶＱから出てこの作動子に作用する力に反対作用をする制御された補償力を作用させる。
下方の列の左側の実施例は、前述の力発生型作動子ＡＫを有する実施例に相応する実施例であって、ハンマケーシングの案内が上方の列の左側の実施例に相応しており、作動子ＡＫは、操縦によってハンドグリップＧＲに作用して、ハンドグリップを振動させようとする力を補償し、したがってハンドグリップＧＲは実際上振動しない。
下方の列の右側の実施例は、中央の列の、その上方に示されている実施例に相応しているが、異なっている点は、操縦方向に対して横方向に生ずる力を補償するために付加的に力発生型の作動子ＡＫが設けられている点である。この横方向の力は、振動又は震動するハンマ部分ＶＱから出て、ハンマＨの別の部分の振動又は震動を励起しようとする。
中央の列の右側の変化実施例がほかの全ての実施例と異なっている点は、ハンドグリップのグリップ片が制御可能に形状を可変に構成されている点であって、この形状の変化は、ハンマケーシングＨＧの振動を補償するように、ハンマのグリップ片に作用し、公知の形式で測定される力に関連して、制御される。

Claims (12)

1. 加工すべき材料を打撃し、突き固め又は振動負荷するための、内蔵駆動装置によって駆動される作業体を有している、ハンドグリップで操縦される作業器具において、
   ハンマケーシング（ＨＧ）の振動の大きさを測定して調節制御ユニット（ＲＳＥ）に測定信号（Ｉ１）を送るセンサ（Ｓ１）が設けられていて、かつ／またはハンドグリップ（ＧＲ）の振動の大きさを測定して調節制御ユニット（ＲＳＥ）に測定信号（Ｉ２）を送る少なくとも１つのセンサ（Ｓ２）が設けられており、調節制御ユニット（ＲＳＥ）によって、ハンドグリップが、少なくとも１つの、ハンドグリップへの振動伝達に反対作用をする能動的に制御又は調節される補償部材（Ａ１，Ａ２；ＡＫ，ＡＷ）によって、能動的に振動緩衝せしめられ、該補償部材は、それに伝達可能な、作業器具（Ｈ）内に及び又は作業器具（Ｈ）に生ずる振動に関連して、振動の発生箇所（ＶＱ）から該補償部材への可能な振動伝達経路内に、振動を補償する力及び又は運動を生ぜしめることを特徴とする、ハンドグリップで操縦される作業器具。
2. 可能な振動伝達経路内で互いに直列にかつ又は並列に作用する複数の能動的に制御される補償部材（Ａ１，Ａ２；ＡＫ，ＡＷ）を特徴とする、請求項１記載の作業器具。
3. 同じ方向に作用するように配置された複数の補償部材（Ａ１，Ａ２；ＡＫ，ＡＷ）が互いに並列に設けられていることを特徴とする、請求項１記載の作業器具。
4. 補償部材（ＡＫ，ＡＷ）が、少なくとも２つの異なった方向に作用し、個々の方向において別個に能動的に調節されていることを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の作業器具。
5. 可能な振動伝達経路内に、受動的な緩衝部材（Ｇ１，Ｇ２）も存在していることを特徴とする、請求項１から４までのいずれか１項記載の作業器具。
6. ハンドグリップのグリップ部分（ＧＲＴ）が、それに伝達可能な、作業器具（Ｈ）内に及び又は作業器具（Ｈ）に生ずる振動に関連して、形状を変化可能であることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか１項記載の作業器具。
7. 作業機器具が、裂開ハンマ及び又はドリルハンマであり、ハンマケーシング（ＨＧ）に対してばねで支えられているハンドグリップ（ＧＲ）を有し、ハンマケーシングとハンドグリップ（ＧＲ）との間に、少なくとも１つの作動子（Ａ１，Ａ２）が配置されており、この作動子は、ハンマ（Ｈ）の操縦のために行われる力伝達の方向で振動可能であり、この作動子の振動振幅は、この方向におけるハンマケーシング（ＨＧ）の振動の大きさに相応する第１の測定信号（Ｉ１）及び又はこの方向におけるハンドグリップ（ＧＲ）の振動に相応する第２の測定信号（Ｉ２）に関連して、調節制御ユニット（ＲＳＥ）によって、ハンマケーシング（ＨＧ）の振動に対して逆位相に制御されていることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１項記載の作業器具。
8. ハンドグリップ（ＧＲ）が、ハンマ縦軸線に対して横方向に相互間隔をおいて配置されている継ぎ手（Ｇ１，Ｇ２）を介して、ハンマケーシング（ＨＧ）と結合されており、少なくとも１つの作動子（Ａ１，Ａ２）が継ぎ手（Ｇ１，Ｇ２）とハンマケーシング（ＨＧ）との間に配置されていることを特徴とする、請求項７記載の作業器具。
9. 各継ぎ手（Ｇ１，Ｇ２）とハンマケーシング（ＨＧ）との間に、請求項７に記載したように設けられ制御される作動子（Ａ１，Ａ２）が挿入されていることを特徴とする、請求項８記載の作業器具。
10. 継ぎ手（Ｇ１，Ｇ２）が共通の支持体（Ｔ）に剛性的に取り付けられており、この支持体は作動子（Ａ１，Ａ２）を介してハンマケーシング（ＨＧ）に接続されていることを特徴とする、請求項９記載の作業器具。
11. 作動子（Ａ１，Ａ２）が電磁的な距離発生器として構成されていことを特徴とする、請求項７から１０までのいずれか１項記載の作業器具。
12. 継ぎ手（Ｇ１，Ｇ２）がある限度内で弾性的に構成されていて、ハンマケーシング（ＨＧ）からハンドグリップ（ＧＲ）への振動伝達経路内の受動的な弾性的緩衝部材としても作用することを特徴とする、請求項７から１１までのいずれか１項記載の作業器具。

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