Механизированный инструмент
Иллюстрации
Показать всеИспользование: касается механизированного инструмента. Обеспечивает снижение вибрации в механизированном инструменте. Инструмент содержит головку инструмента, приводной механизм, средство динамического снижения вибрации. Приводной механизм линейно приводит в движение головку инструмента посредством колебаний давления, чтобы обеспечить выполнение головкой инструмента предварительно заданного действия. Средство динамического снижения вибрации имеет груз, который совершает возвратно-поступательное движение под действием силы смещения упругого элемента, чтобы снизить вибрацию приводного механизма. Груз можно приводить в движение посредством колебаний давления, образующихся в приводном механизме. Груз средства динамического снижения вибрации можно активно приводить в движение колебаниями давления в приводном механизме головки инструмента. Независимо от величины вибрации, действующей на механизированный инструмент, можно принудительно и устойчиво использовать средство динамического снижения вибрации.11 з.п.ф-лы,18 ил.
Реферат
Предпосылки создания изобретения
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение касается механизированного инструмента и более конкретно способа уменьшения вибрации в механизированном инструменте типа молотка и молоткового перфоратора, который линейно приводит в движение головку молотка в предварительно определенном цикле.
Известный уровень техники
Опубликованная выложенная заявка на патент Японии № 52-109673 раскрывает молоток со снижающим вибрацию устройством. Согласно известной технике, внутри кожуха корпуса образована за одно целое виброизолирующая камера, а внутри виброизолирующей камеры размещено средство динамического снижения вибрации. Средство динамического снижения вибрации служит для снижения вибрации относительно величины вибрации, вводимой в средство динамического снижения вибрации. Особенно внутри молотка, во время работы молотка может развиться сильная вибрация в осевом направлении головки молотка.
В вышеупомянутом средстве динамического снижения вибрации груз располагается под действием силы смещения упругого элемента. Динамическое средство снижения вибрации выполняет функцию снижения вибрации с помощью груза, который приводится в действие в соответствии с величиной вибрации, которая вводится в средство динамического снижения вибрации. Более конкретно средство динамического снижения вибрации является пассивным, так как величина снижения вибрации средством динамического снижения вибрации зависит от величины вводимой вибрации. С другой стороны, при фактическом действии с использованием механизированного инструмента пользователь, который держит механизированный инструмент, может по возможности сильно прижимать механизированный инструмент к обрабатываемой детали для выполнения работы на обрабатываемой детали. В таком случае, хотя потребность в снижении вибрации велика, величина вибрации, вводимой в средство динамического снижения вибрации, уменьшится, потому что пользователь сильно прижимает механизированный инструмент к обрабатываемой детали. Таким образом, почти вся вибрация передается на тело пользователя механизированного инструмента. Поэтому необходимо средство динамического снижения вибрации, которое может смягчить вибрацию независимо от величины вибрации, вводимой в средство динамического снижения вибрации.
Сущность изобретения
Соответственно целью настоящего изобретения является обеспечение механизированного инструмента, имеющего дополнительную улучшенную характеристику снижения вибрации.
Согласно настоящему изобретению, характерный механизированный инструмент может содержать головку инструмента, приводной механизм и средство динамического снижения вибрации. Приводной механизм линейно приводит в движение головку инструмента посредством колебаний давления, заставляя головку инструмента выполнять предварительно определенное действие. Головкой молотка может быть обычный образец головки инструмента. Головку инструмента можно приводить в действие прямо или косвенно, посредством колебаний давления в приводном механизме.
Средство динамического снижения вибрации в настоящем изобретении содержит груз и упругий элемент. Груз может совершать возвратно-поступательное движение под действием силы смещения упругого элемента. Груз средства динамического снижения вибрации может воспринимать по меньшей мере силу смещения упругого элемента и может также быть сконструирован так, чтобы дополнительно воспринимать силу амортизации амортизирующего элемента.
Настоящее изобретение имеет особенность, заключающуюся в том, что груз приводится в действие колебаниями давления, образующимися в приводном механизме. Средство динамического снижения вибрации является по существу механизмом, который пассивно снижает вибрацию с помощью груза, которым управляют согласно введению вибрации с внешней стороны. В настоящем изобретении груз средства динамического снижения вибрации можно активно приводить в действие колебаниями давления в приводном механизме для приведения в действие головки инструмента. Поэтому независимо от величины вибрации, действующей на механизированный инструмент, средство динамического снижения вибрации может работать принудительно и устойчиво. Таким образом, механизированный инструмент по настоящему изобретению может эффективно выполнять функцию снижения вибрации, даже когда, например, пользователь использует механизированный инструмент с прикладыванием сильного давящего усилия к механизированному инструменту.
Приводной механизм предпочтительно может включать в себя приводной электродвигатель, боек и кривошипно-шатунный механизм. Боек совершает возвратно-поступательное движение в осевом направлении головки инструмента, чтобы заставить головку инструмента совершать возвратно-поступательное движение. Кривошипно-шатунный механизм приводит в действие боек, преобразуя входную мощность вращения приводного электродвигателя в линейное перемещение в осевом направлении головки молотка. Средство динамического снижения вибрации может иметь корпус, который вмещает груз. Колеблющееся давление, образующееся внутри камеры кривошипа с помощью приведения в действие кривошипно-шатунного механизма, можно вводить в корпус средства динамического снижения вибрации так, чтобы груз принудительно приводить в движение в направлении, противоположном направлению возвратно-поступательного движения бойка.
Взаимосвязь между действием кривошипно-шатунного механизма и рабочим объемом камеры кривошипа в общем следующая. Когда кривошипно-шатунный механизм приводят в действие так, что боек перемещается к головке инструмента, рабочий объем камеры кривошипа растет. В этом случае давление внутри камеры кривошипа падает по сравнению с давлением перед увеличением рабочего объема камеры кривошипа. И, наоборот, когда кривошипно-шатунный механизм приводят в действие так, что боек перемещается от головки инструмента, рабочий объем камеры кривошипа уменьшается. В этом случае давление внутри камеры кривошипа растет по сравнению с давлением перед уменьшением рабочего объема камеры кривошипа. Таким образом, давление внутри камеры кривошипа может колебаться в соответствии с перемещением бойка и может быть введено в корпус средства динамического снижения вибрации.
Когда боек перемещается к головке инструмента, груз средства динамического снижения вибрации перемещается от головки инструмента посредством использования относительного понижения давления в камере кривошипа. Например, можно сделать конструкцию, при которой груз отодвигается в направлении от головки инструмента под действием относительно пониженного давления в камере кривошипа. Когда боек перемещается от головки инструмента, груз средства динамического снижения вибрации перемещается к головке инструмента из-за относительного увеличения давления в камере кривошипа. Например, его можно сконструировать так, что груз придвигается к головке инструмента под действием относительно увеличенного давления в камере кривошипа. При использовании фактического действия механизированного инструмента, между изменением рабочего объема в камере кривошипа и движением ударного механизма может возникать небольшая временная задержка. Поэтому предпочтительно можно выполнять регулирование времени принудительного возвратно-поступательного движения груза внутри средства динамического снижения вибрации в соответствии с такой временной задержкой.
Груз средства динамического снижения вибрации по существу служит для снижения вибрации, будучи пассивно управляемым в соответствии с введением вибрации с внешней стороны. Согласно изобретению, такой груз приспосабливают для функционирования в качестве противовеса, который активно совершает возвратно-поступательные движения в направлении, противоположном движению бойка. Таким образом, в механизированном инструменте можно обеспечить эффективный механизм снижения вибрации.
В режиме управления под нагрузкой, при котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, прикладывают к головке инструмента, предпочтительно можно позволять управлять грузом колеблющимся давлением, создаваемым в приводном механизме. С другой стороны, в режиме управления без нагрузки, в котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, к головке инструмента не прикладывают, можно предотвращать управление грузом колеблющимся давлением, создаваемым в приводном механизме. При такой конструкции в режиме управления под нагрузкой, в котором весьма желательно снижение вибрации, груз средства динамического снижения вибрации можно принудительно и активно приводить в действие, используя колебания давления, образующиеся в приводном механизме, так, чтобы можно было эффективно достигать снижения вибрации механизированного инструмента. Дополнительно в режиме управления без нагрузки, в котором снижение вибрации так сильно не требуется, можно предотвращать активное приведение в действие груза средства динамического снижения вибрации так, чтобы предотвращать образование вибрации механизированного инструмента грузом.
Средство динамического снижения вибрации предпочтительно может содержать первую приводную камеру и вторую приводную камеру, которые образованы с обеих сторон груза внутри корпуса. По меньшей мере в режиме управления под нагрузкой колеблющееся давление, создаваемое в приводном механизме, вводится в первую приводную камеру, а вторая приводная камера может быть связана с внешним пространством.
В этой конструкции в режиме управления под нагрузкой груз средства динамического снижения вибрации приводят в действие введением колеблющегося давления приводного механизма в первую приводную камеру так, чтобы средство динамического снижения вибрации могло функционировать как активный механизм снижения вибрации. В этом случае вторую приводную камеру в корпусе можно соединить с внешним пространством. При таком расположении предотвращаются помехи для перемещения груза в корпусе, создаваемые расширением или сжатием (обычно адиабатическим расширением или сжатием) второй приводной камеры, связь которой с внешним пространством нарушена. Таким образом, можно обеспечить ровное и быстрое движение груза в корпусе.
Чтобы дополнительно обеспечить элемент для снижения вибрации с помощью амортизации в средстве динамического снижения вибрации, можно предпочтительно загрузить соответственно в первую и вторую приводные камеры текучую среду типа воздуха или масла.
Приводной механизм предпочтительно может содержать поршень и цилиндр, которые скользят друг относительно друга в осевом направлении головки инструмента. Головка инструмента совершает возвратно-поступательное движение в своем осевом направлении под действием пневматической пружины, которое вызвано относительным перемещением поршня и цилиндра. Груз средства динамического снижения вибрации располагают вдоль периферийной поверхности цилиндра и он может скользить в осевом направлении головки инструмента. Чтобы расположить груз по периферийной поверхности, груз можно расположить полностью или частично вокруг внешней периферийной поверхности цилиндра. Таким образом, груз располагают вдоль периферийной поверхности цилиндра и его можно заставить совершать возвратно-поступательное движение скольжения по цилиндру. Таким образом, можно достигнуть миниатюризации механизированного инструмента.
Помимо этого, характерный механизированный инструмент предпочтительно может содержать цилиндр, приспособленный и устроенный для перемещения между первым положением около держателя инструмента и вторым положением, отдаленным от держателя инструмента по сравнению с первым положением. И в режиме управления под нагрузкой, в котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, прикладывают к головке инструмента, цилиндр может перемещаться во второе положение, чтобы позволить управлять грузом посредством колеблющегося давления внутри камеры кривошипа. Иначе в режиме управления без нагрузки, в котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, не прикладывают к головке инструмента, цилиндр может перемещаться в первое положение, чтобы препятствовать управлению грузом посредством колеблющегося давления внутри камеры кривошипа.
При такой конструкции можно достигнуть управления переключением между состоянием вынужденной вибрации и состоянием блокированной вынужденной вибрации посредством перемещения цилиндра между первым положением и вторым положением. В состоянии вынужденной вибрации груз средства динамического снижения вибрации активно приводят в действие в режиме управления под нагрузкой. С другой стороны, в состоянии блокированной вынужденной вибрации груз средства динамического снижения вибрации активно не приводят в действие в режиме управления без нагрузки. Цилиндр является уже имеющейся компонентной частью механизированного инструмента, который вмещает боек. Поэтому количество деталей механизированного инструмента можно уменьшить, а конструкцию можно сделать более простой. Способ "обеспечения возможности управлять грузом, колеблющимся под давлением внутри камеры кривошипа" в этом изобретении означает способ введения колеблющегося давления камеры кривошипа в корпус средства динамического снижения вибрации. Способ "предотвращения приведения в действие груза" обычно означает способ предотвращения колебания давления внутри камеры кривошипа, но также и соответствующим образом охватывает способ предотвращения введения колеблющегося давления камеры кривошипа в корпус средства динамического снижения вибрации.
Цилиндр предпочтительно может иметь камеру пневматической пружины, которая заставляет боек совершать возвратно-поступательное движение. Действие пневматической пружины может быть вызвано сжатием приводным механизмом. В режиме управления под нагрузкой, в котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, прикладывают к головке инструмента, цилиндр перемещается во второе положение, таким образом позволяя приводить боек под действием пневматической пружины в камере пневматической пружины. В режиме управления без нагрузки, при котором нагрузку, связанную с предварительно определенным действием, не прикладывают к головке инструмента, цилиндр перемещается в первое положение, таким образом препятствуя приведение бойка под действием пневматической пружины в камере пневматической пружины.
В режиме управления под нагрузкой предпочтительно можно позволить управлять грузом посредством колеблющегося давления внутри камеры кривошипа с временной задержкой после того, как обеспечивают возможность управлять бойком под действием пневматической пружины в камере пневматической пружины. В фактическом режиме управления под нагрузкой головки инструмента, после того, как пространство внутри камеры пневматической пружины начинает подвергаться сжатию с помощью приведения в действие приводного механизма, боек начинает перемещаться посредством давления сжатия с небольшой временной задержкой (временем сжатия, требуемым для фактического действия пневматической пружины на боек). В противном случае боек начинает линейно перемещаться к головке инструмента с небольшой временной задержкой, обусловленной силой инерции бойка или других аналогичных факторов. Поэтому вынужденная вибрация средства динамического снижения вибрации может начаться с временной задержкой после отключения предотвращения холостого ударного действия. Таким образом, грузом средства динамического снижения вибрации можно управлять с синхронизацией движения так, что груз начинает линейно перемещаться в направлении, противоположном движению бойка. В результате можно соответствующим образом выполнять функцию снижения вибрации.
Механизированный инструмент предпочтительно может дополнительно содержать вентиляционное отверстие, которое может соединять камеру кривошипа с внешним пространством. Когда цилиндр перемещается во второе положение, вентиляционное отверстие закрывается, таким образом позволяя приводить груз в действие. Когда цилиндр перемещается в первое положение, вентиляционное отверстие открывается, тем самым предотвращая приведение в действие груза. Таким образом, при конструкции, в которой вентиляционное отверстие открывается и закрывается при движении цилиндра, цилиндр и периферийный участок вокруг цилиндра, в котором скользит цилиндр, могут определять уплотняющую поверхность. В результате можно обеспечить достаточное уплотнение так, чтобы можно было улучшить эффективность вынужденной вибрации средства динамического снижения вибрации. Помимо этого, с конструкцией, в которой камера кривошипа соединена с наружной стороной во время режима управления без нагрузки, можно избежать колебаний давления внутри камеры кривошипа и сопротивления, вызываемого увеличением давления. Таким образом, можно предотвратить бесполезное потребление энергии.
Механизированный инструмент предпочтительно может дополнительно содержать вентиляционное отверстие, которое может соединять камеру пневматической пружины с внешним пространством. Вентиляционное отверстие закрывается, когда цилиндр перемещается во второе положение, и вентиляционное отверстие открывается, когда цилиндр перемещается в первое положение. При такой конструкции, когда вентиляционное отверстие открывается, камера пневматической пружины соединяется с внешним пространством. Таким образом, давление внутри камеры пневматической пружины не меняется, даже если приводной механизм приводят в действие. В результате приводной механизм работает в режиме холостого хода так, что можно предотвращать холостые удары головки инструмента, а именно ударное действие, когда головка инструмента не входит в контакт с обрабатываемой деталью. С другой стороны, когда вентиляционное отверстие закрыто, соединение камеры пневматической пружины с внешним пространством прерывается, обеспечивая возможность колебания давления камеры пневматической пружины. Таким образом, предотвращение холостого ударного действия отключается и боек можно приводить в действие посредством функционирования пневматической пружины. При такой конструкции можно достигнуть и переключения между вынужденной вибрацией и ее отключением, и переключения между предотвращением холостого ударного действия головки инструмента и его отключением, используя перемещение одного цилиндра. Таким образом, молоток может иметь значительно более простую конструкцию.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 представляет общий вид в разрезе, изображающий молоток согласно первому варианту осуществления изобретения.
Фиг.2 представляет вид сверху в разрезе существенной части электрического молотка согласно первому варианту осуществления, изображающий поршень в мертвой точке положения отсутствия сжатия.
Фиг.3 также представляет вид сверху в разрезе электрического молотка согласно первому варианту осуществления, изображающий поршень, начинающий перемещаться из положения, показанного на фиг.2, в положении сжатия.
Фиг.4 изображает поршень, перемещающийся к мертвой точке положения сжатия.
Фиг.5 изображает поршень, начинающий перемещаться из мертвой точки положения сжатия к мертвой точке положения отсутствия сжатия.
Фиг.6 изображает существенную часть электрического молотка согласно второму варианту осуществления изобретения в режиме управления без нагрузки.
Фиг.7 также изображает существенную часть электрического молотка согласно второму варианту осуществления изобретения в режиме управления под нагрузкой.
Фиг.8 изображает существенную часть электрического молотка согласно третьему варианту осуществления изобретения в режиме управления без нагрузки.
Фиг.9 также изображает существенную часть электрического молотка согласно третьему варианту осуществления в режиме управления под нагрузкой.
Фиг.10 изображает существенную часть электрического молотка четвертого варианта осуществления изобретения.
Фиг. 11 изображает существенную часть электрического молотка согласно пятому варианту осуществления изобретения в режиме управления без нагрузки.
Фиг.12 изображает существенную часть электрического молотка согласно пятому варианту осуществления в режиме управления под нагрузкой.
Фиг.13 представляет общий вид сбоку в разрезе, изображающий молоток согласно шестому варианту осуществления изобретения.
Фиг.14 представляет вид сбоку в разрезе существенной части молотка согласно шестому варианту осуществления в режиме управления без нагрузки.
Фиг.15 представляет вид сбоку в разрезе существенной части молотка согласно шестому варианту осуществления в режиме управления под нагрузкой.
Фиг.16 представляет общий вид сбоку в разрезе, изображающий молоток согласно седьмому варианту осуществления изобретения.
Фиг.17 представляет вид сбоку в разрезе существенной части молотка согласно седьмому варианту осуществления изобретения, изображающий состояние, в котором предотвращение холостого ударного действия отключено в режиме управления под нагрузкой.
Фиг.18 представляет вид сбоку в разрезе существенной части молотка согласно седьмому варианту осуществления изобретения в режиме управления под нагрузкой.
Подробное описание предпочтительного варианта осуществления изобретения
(Первый вариант осуществления)
Теперь будет описан первый вариант осуществления настоящего изобретения со ссылкой на фиг.1-5. Электрический молоток поясняется как характерный пример механизированного инструмента согласно настоящему изобретению. Как показано на фиг.1, характерный электрический молоток 101 согласно этому варианту осуществления содержит корпус 103, держатель 117 инструмента, соединенный с областью окончания наконечника корпуса 103, и головку 119 молотка, которая съемным образом присоединена к держателю 117 инструмента. Головка 119 молотка соответствует "головке инструмента" согласно настоящему изобретению.
Корпус 103 содержит кожух 105 двигателя, который вмещает приводной электродвигатель 111, кожух 107 устройства, который вмещает механизм 113 преобразования движения и ударный элемент 115 и рукоятку 109. Механизм 113 преобразования движения приспособлен для соответствующего преобразования выходной мощности вращения приводного электродвигателя 111 в линейное движение ударного элемента 115. В результате в осевом направлении головки 119 молотка вырабатывается сила удара посредством ударного элемента 115. Электрический молоток 101 можно сконструировать так, что его можно переключать в режим молоткового перфоратора, в котором ударное действие в осевом направлении головки 119 молотка и действие сверления в периферийном направлении можно выполнять в одно и то же время.
Фиг.2 изображает детализированную конструкцию механизма 113 преобразования движения и ударного элемента 115 электрического молотка 101. Фиг.2 схематично изображает вид сверху существенной части электрического молотка 101. Механизм 113 преобразования движения включает в себя ведущую шестерню 122, вал 123 эксцентрика и плечо 125 кривошипа. Ведущая шестерня 122 вращается в горизонтальной плоскости приводным электродвигателем 111 (см. фиг.1). Вал 123 эксцентрика расположен в положении, смещенном от центра вращения ведущего механизма 122. Один конец плеча 125 кривошипа соединен с валом 123 эксцентрика, а другой конец без сцепления соединен с приводным элементом 127. Ведущая шестерня 122, вал 123 эксцентрика и плечо 125 кривошипа расположены внутри камеры 121 кривошипа. Камеру 121 кривошипа образуют так, что она по существу уплотнена от внешнего пространства уплотняющей структурой, которая подробно не показана, и так, что ее эффективный рабочий объем может увеличиваться и уменьшаться в соответствии с движением приводного элемента 127, которое вызывается плечом 125 кривошипа. Плечо кривошипа 125 и приводной элемент 127 образуют конструкцию, которая соответствует "кривошипно-шатунному механизму" согласно настоящему изобретению. Дополнительно приводной элемент 127 соответствует "поршню" согласно настоящему изобретению.
Ударный механизм 115 главным образом включает в себя боек 131 и ударный затвор 133. Боек 131 скользящим образом располагают внутри отверстия цилиндра 129 вместе с приводным элементом 127. Ударный затвор 133 скользящим образом располагают внутри держателя 117 инструмента и приспосабливают для передачи кинетической энергии бойка 131 головке 119 молотка.
Дополнительно, как показано на фиг.2, молоток 101 содержит средство 141 динамического снижения вибрации, которое соединено с корпусом 103. Средство 141 динамического снижения вибрации главным образом содержит цилиндрический корпус 143, который располагают рядом с корпусом 103, груз 145, который располагают внутри цилиндрического корпуса 143, и смещающие пружины, которые располагают с правой и левой сторон от груза 145. Смещающие пружины 153 прикладывают силу смещения к грузу 145 в направлении друг к другу, когда груз 145 перемещается в осевом направлении цилиндрического корпуса 143 (в осевом направлении головки 119 молотка). Первая приводная камера 151 и вторая приводная камера 152 образованы с обеих сторон от груза 145 внутри цилиндрического корпуса 143. Первая приводная камера 151 соединена с приводной камерой 121 кривошипа через первую соединительную часть 155. Вторая приводная камера 152 соединена с наружной стороной средства 141 динамического снижения вибрации (атмосферой) через вторую соединительную часть 157.
Груз 145 имеет часть 147 большого диаметра и часть 149 меньшего диаметра, проходящую непрерывно с частью 147 большого диаметра. Размеры груза 145 в конструкции можно отрегулировать соответствующим образом, определяя по выбору конфигурацию и осевую длину части 147 большого диаметра и части 149 меньшего диаметра. Таким образом, груз 145 в целом можно сделать меньшим. Дополнительно, груз 145 удлинен в направлении его движения, и каждая смещающая пружина 153 плотно установлена вокруг части 149 меньшего диаметра так, чтобы движение груза 145 в осевом направлении головки 119 молотка было устойчивым.
Хотя средство 141 динамического снижения вибрации в настоящем варианте осуществления прочно соединено с корпусом 103 (кожухом 107 устройства) и, таким образом, целиком смонтировано на электрическом молотке 101, его можно сконструировать отсоединяемым от корпуса 103.
Теперь объясним действие молотка 101, сконструированного, как описано выше. Когда приводной электродвигатель 111 (изображенный на фиг.1) приводят в действие, выходная мощность вращения приводного электродвигателя 111 приводит ведущую шестерню 122 (изображенную на фиг.2) во вращение в горизонтальной плоскости. Когда ведущая шестерня 122 вращается, вал 123 эксцентрика вращается в горизонтальной плоскости, и этот вал эксцентрика, в свою очередь, заставляет плечо 125 кривошипа качаться в горизонтальной плоскости. Затем приводной элемент 127 на конце плеча 125 кривошипа скользящим образом совершает возвратно-поступательное движение внутри отверстия цилиндра 129. Когда приводной элемент 127 совершает возвратно-поступательное движение, боек 131 совершает возвратно-поступательное движение внутри цилиндра 129 и соударяется с ударным затвором 133 на скорости, превышающей скорость приводного элемента 127, под действием пневматической пружины в результате сжатия воздуха внутри цилиндра 147 между бойком и ударным затвором. Кинетическая энергия бойка 131, которая вызывается соударением с ударным затвором 133, передается головке 119 молотка. Таким образом, на обрабатываемой детали (не показанной) выполняют ударное действие. На фиг.2 для удобства изображения приводной элемент 127 показан в отведенном назад положении в мертвой точке положения отсутствия сжатия, и таким образом боек 131, который соударяется с ударным затвором 133 и передает силу удара на головку 119 молотка, показан передвигающимся линейно от головки молотка (в направлении, показанном стрелкой Mr1 на фиг.2).
Средство 141 динамического снижения вибрации на корпусе 103 служит для уменьшения импульсной и циклической вибраций, образующихся при приведении в действие головки 119 молотка, как упомянуто выше. В частности, груз 147 и смещающие пружины 153 взаимодействуют с целью пассивного уменьшения вибрации корпуса 103, на который оказывает действие предварительно определенная внешняя сила (вибрация). Таким образом, вибрацию молотка 101 по этому варианту осуществления можно эффективно смягчать или уменьшать. Принцип снижения вибрации с помощью использования динамического средства вибрации является известной областью техники и поэтому описан подробно не будет.
Когда молоток 101 приводят в действие, рабочий объем внутри камеры 121 кривошипа изменяется, поскольку приводной элемент 127 совершает возвратно-поступательное движение в осевом направлении головки 119 молотка внутри цилиндра 129. Например, на фиг.3 показан приводной элемент 127, передвинутый на предварительно определенное расстояние к головке 119 молотка от положения, показанного на фиг.2, в мертвой точке отсутствия сжатия. На фиг.3 плечо 124 кривошипа качается в горизонтальной плоскости, когда ведущая шестерня 122 вращается против часовой стрелки, как видно на чертеже. В результате приводной элемент 127 начинает скольжение по направлению к головке 119 молотка. При этом на боек 131 в направлении к головке 119 молотка действует сила Ff1 под действием пневмобаллонной пружины между бойком 131 и приводом 127.
В это время рабочий объем внутри камеры 121 кривошипа увеличивается, а давление внутри камеры 121 кривошипа падает, когда приводной элемент 127 скользит к головке 119 молотка. Уменьшенное давление действует на первую приводную камеру 151 средства 141 динамического снижения вибрации через соединительную часть 155. В результате на груз 145 действует сила Fr2 в направлении от головки 119 молотка.
Как показано на фиг.4, когда ведущая шестерня 122 поворачивается дальше, плечо 125 кривошипа совершает дальнейшие качания в горизонтальной плоскости и приводной элемент 127 скользит дальше к головке 119 молотка до тех пор, пока не достигает мертвой точки положения сжатия. При этом боек 131 передвигается к головке 119 молотка (в направлении, показанном стрелкой Mf1) от положения, показанного на фиг.3, и соударяется с ударным затвором 133 под непрерывным воздействием пневматической пружины. В результате импульсная ударная сила передается головке 119 молотка, и головка 119 молотка совершает возвратно-поступательное движение внутри держателя 117 инструмента и таким образом выполняет ударное действие.
В это время давление внутри камеры 121 кривошипа, которое упало из-за увеличения рабочего объема внутри камеры 121 кривошипа, непрерывно прикладывают к внутреннему участку первой приводной камеры 151 от положения, показанного на фиг.3, к положению, показанному на фиг.4. Таким образом, на груз 145 непрерывно действует сила Fr2. В результате груз 145 скользит вправо, как видно на чертеже (от головки 119 молотка в направлении, показанном стрелкой Mr2), против силы смещения смещающей пружины 153. В результате этого, когда боек 131 соударяется с ударным затвором 133 и совершает возвратно-поступательное движение таким образом, что он прикладывает силу воздействия к головке 119 молотка, груз 145 совершает возвратно-поступательное движение в направлении, противоположном направлению возвратно-поступательного движения бойка 131, таким образом снижая вибрацию молотка 101.
После того, как приводной элемент 127 начинает перемещение к бойку 131, боек 131 фактически начинает перемещаться к ударному затвору 133 с небольшой временной задержкой из-за времени сжатия, требуемого для приведения в действие пневматической пружины, силы инерции бойка 131 или других подобных факторов. Поэтому определение времени для того, чтобы заставить груз 145 средства 141 динамического снижения вибрации начать линейное перемещение, предпочтительно можно выполнять соответствующим образом, например посредством регулирования силы смещения смещающей пружины 153.
Кроме того, в этом варианте осуществления, когда груз 145 перемещается линейно в направлении, противоположном направлению движения бойка 131, наружный воздух проникает во вторую камеру 152 приведения в действие через вторую соединительную часть 157 второй камеры 152 приведения в действие. Таким образом, можно эффективно предотвращать препятствование линейному перемещению груза 145 из-за расширения внутреннего пространства второй приводной камеры 152, находящегося в состоянии, в котором наружный воздух не может туда проникать (адиабатическое расширение), когда груз 145 перемещается право, как видно на чертеже.
Далее, когда груз 145 перемещается вправо, как видно на чертеже, рабочий объем внутри первой приводной камеры 151 уменьшается, а давление внутри камеры 121 кривошипа увеличивается посредством первой соединительной части 155. Ее можно расположить и сконфигурировать так, чтобы эффективный рабочий объем камеры 121 кривошипа увеличивался фактически на незначительную величину. Или ее можно расположить и сконфигурировать так, чтобы вышеописанное увеличение давления вызывало действие торможения при перемещении Mr2 груза 145 с целью предотвращения столкновения груза 145 с торцом первой камеры 151 приведения в действие.
Когда ведущая шестерня 122 далее поворачивается из положения, при котором приводной элемент 127 расположен в мертвой точке положения сжатия, как показано на фиг.4, приводной элемент 127 перемещается от головки 119 молотка. В результате, как показано на фиг.5, сила Fr1 действует на боек 131 в направлении от головки 119 молотка с помощью пневматической пружины, действующей в положении расширения. При этом, поскольку рабочий объем внутри камеры 121 кривошипа уменьшается, а давление внутри камеры 121 кривошипа растет, на груз 145 средства 141 динамического снижения вибрации действует сила Ff2 в направлении к головке 119 молотка под действием колеблющегося давления, которое прикладывают к первой приводной камере 151 через соединительную часть 155. Как описано выше, из-за времени, требуемого для приведения в действие пневматической пружины, инерционной силы бойка 131 или других подобных факторов боек 131 начинает перемещаться линейно с небольшой временной задержкой после того, как приводной элемент 127 начинает передвигаться от головки 119 молотка. В результате в процессе, когда приводной элемент 127 передвигается из положения, показанного на фиг.5, к мертвой точке несжатого состояния, показанной на фиг.2, боек 131 начинает линейное движение Mr1 в направлении от головки 119 молотка (см. фиг.2). В то же время, груз 145 средства 141 динамического снижения вибрации начинает линейное движение Mf2 в направлении, противоположном направлению линейного движения бойка 131. В результате даже когда боек 131 отведен назад, механизм снижения вибрации эффективно функционирует с помощью активного приведения в действие груза 145.
Когда груз 145 линейно перемещается влево, как показано на чертеже (см. фиг.2), наружный воздух проникает во вторую приводную камеру 152 через вторую соединительную часть 157. Таким образом, в этом варианте осуществления на линейное перемещение груза 145 не влияет внутреннее пространство второй приводной камеры 152, находящееся в сжатом состоянии, при котором наружный воздух не может быть введен (адиабатическое сжатие), когда груз 145 перемещается влево, как показано на чертеже.
По существу в средстве 141 динамического снижения вибрации груз 145 приводится в действие в соответствии с вибрацией, вводимой с внешней стороны, таким образом пассивно снижая вибрацию. Согласно представленному варианту осуществления, груз 145 принуждается вынужденно и активно совершать возвратно-поступательное движение в направлении, противоположном направлению возвратно-поступательного движения бойка 131, используя колебания давления внутри камеры 121 кривошипа, которые вызываются приведением в движение приводного элемента 127. Поэтому средство 141 динамического снижения вибрации можно использовать постоянно, независимо от величины вибрации в молотке 101. Другими словами, груз 145 ср