具有流體驅(qū)動(dòng)配重的往復(fù)工具的制作方法
【專利說明】具有流體驅(qū)動(dòng)配重的往復(fù)工具
[0001]本申請要求2012年12月31日提交的美國臨時(shí)申請N0.61/747，759的利益，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本公開涉及手持電動(dòng)工具，更具體地往復(fù)式手持電動(dòng)工具。
【背景技術(shù)】
[0003]由馬達(dá)驅(qū)動(dòng)的往復(fù)工具(如鋸齒鋸)，較大的往復(fù)鋸等通常由電動(dòng)馬達(dá)驅(qū)動(dòng)，其具有旋轉(zhuǎn)輸出軸。旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)被轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)，用于以往復(fù)方式運(yùn)動(dòng)鋸條等。各種方法已經(jīng)被開發(fā)，其將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換成往復(fù)運(yùn)動(dòng)。常見的方法是結(jié)合搖擺板驅(qū)動(dòng)器。
[0004]“搖擺板”組件是一種構(gòu)造，其中軸具有成角度的部分，臂通過滾珠軸承組件安裝在該部分上。臂滑動(dòng)地定位在柱塞組件的一部分內(nèi)。當(dāng)軸的成角度的部分的旋轉(zhuǎn)時(shí)，臂將軸的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)換成柱塞組件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。結(jié)合有搖擺板驅(qū)動(dòng)器的往復(fù)工件的一個(gè)例子是美國專利7，707, 729，其公布于2010年5月4日，其全部內(nèi)容通過引用并入本文。
[0005]當(dāng)柱塞組件沿軸線運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生了大量的動(dòng)量。當(dāng)柱塞組件反轉(zhuǎn)方向時(shí)所有的這種動(dòng)量由工具吸收。因此，結(jié)合有搖擺板驅(qū)動(dòng)器的往復(fù)工件的使用者必須與強(qiáng)力振動(dòng)裝置相抗衡。為了使這樣的往復(fù)工具更加可控，往復(fù)工具，例如在’729專利中的裝置結(jié)合配重，其由輔助搖擺板在與柱塞組件的方向相反的方向上驅(qū)動(dòng)。雖然輔助搖擺板和配重的并入是有效的，但是這樣的系統(tǒng)會(huì)是龐大且昂貴的。
[0006]用于將旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)改為往復(fù)運(yùn)動(dòng)的其他裝置包括止轉(zhuǎn)棒軛機(jī)構(gòu)和曲柄滑塊。這樣的裝置在2002年3月19日公布的美國專利號6，357，125和2008年6月12日公開的美國專利公開N0.2008/0134855中公開，其全部內(nèi)容都通過引用并入本文。這些系統(tǒng)也面臨增大的龐大程度的問題。
[0007]存在對于減少搖擺盤驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)的往復(fù)工具的需要。還存在對于不依賴于龐大組件而減小搖擺板驅(qū)動(dòng)器振動(dòng)的往復(fù)工具的需要。減小往復(fù)工具中振動(dòng)同時(shí)減小與振動(dòng)減小相關(guān)聯(lián)的成本的系統(tǒng)將會(huì)是進(jìn)一步有益的。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]在一個(gè)實(shí)施例中，往復(fù)工具包括第一可變?nèi)莘e流體腔室，與第一可變?nèi)莘e流體腔室流體連通的第二可變?nèi)莘e流體腔室，柱塞，所述柱塞構(gòu)造用于通過沿著柱塞運(yùn)動(dòng)軸線大致在第一方向上的運(yùn)動(dòng)來改變第一可變?nèi)莘e流體腔室的容積，使得流體的一部分從第一和第二可變?nèi)莘e流體腔室中的一個(gè)運(yùn)動(dòng)到第一和第二可變?nèi)莘e流體腔室中的另一個(gè)，配重，其構(gòu)造成使得流體的該部分的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致配重沿著柱塞運(yùn)動(dòng)軸線大致在第二方向上的運(yùn)動(dòng)，第二方向與第一方向相反，以及由柱塞支撐的夾頭組件。
[0009]在另一個(gè)實(shí)施例中，往復(fù)工具包括第一可變?nèi)莘e流體腔室，通過流體口與第一可變?nèi)莘e流體腔室流體連通的第二可變?nèi)莘e流體腔室，柱塞，所述柱塞構(gòu)造用于通過沿著柱塞運(yùn)動(dòng)軸線大致在第一方向上的運(yùn)動(dòng)來改變第一可變?nèi)莘e流體腔室的容積，使得流體的一部分從第一和第二可變?nèi)莘e流體腔室中的一個(gè)運(yùn)動(dòng)到第一和第二可變?nèi)莘e流體腔室中的另一個(gè)，驅(qū)動(dòng)組件，所述驅(qū)動(dòng)組件構(gòu)造用于沿著柱塞運(yùn)動(dòng)軸線推動(dòng)柱塞，以及配重，其構(gòu)造成使得流體的該部分的運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致配重沿著柱塞運(yùn)動(dòng)軸線大致在第二方向上的運(yùn)動(dòng)，第二方向與第一方向相反。
【附圖說明】
[0010]圖1描繪了根據(jù)本公開原理的結(jié)合有流體驅(qū)動(dòng)配重的往復(fù)工具的側(cè)透視圖；
圖2描繪了圖1的工具的側(cè)剖視圖，示出了從柱塞延伸的刮片凸緣和位于柱塞內(nèi)的配重，其中柱塞組件處于后方位置；
圖3描繪了圖1的工具的側(cè)透視圖，其中柱塞組件處于前方位置；
圖4描繪了往復(fù)工具的側(cè)剖視圖，示出了在柱塞內(nèi)的兩個(gè)可變?nèi)莘e流體腔室和位于柱塞內(nèi)的配重，其中柱塞組件處于后方位置；
圖5描繪了圖4的工具的側(cè)透視圖，其中柱塞組件處于前方位置；
圖6描繪了往復(fù)工具的側(cè)剖視圖，示出了在柱塞內(nèi)的一個(gè)可變?nèi)莘e流體腔室和位于柱塞外部的配重，其中柱塞組件處于后方位置；
圖7描繪了圖6的工具的側(cè)透視圖，其中柱塞組件處于前方位置；以及圖8描繪了往復(fù)工具的側(cè)剖視圖，示出了在柱塞內(nèi)定位的配重的相對側(cè)上放置的兩個(gè)彈簧，并且其構(gòu)造作為調(diào)諧質(zhì)量阻尼器。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了促進(jìn)對本公開原理的理解的目的，現(xiàn)在將參考在附圖中示出的和在下面的書面說明書中描述的實(shí)施例。應(yīng)理解的是，沒有由此對本公開的范圍進(jìn)行任何限制。還應(yīng)理解的是，本公開包括所示實(shí)施例的任何替代和修改，并且本公開的原理的進(jìn)一步應(yīng)用對于本公開涉及領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將是容易認(rèn)識(shí)到的。
[0012]圖1描繪了包括外部殼體102的往復(fù)鋸100，其包括手柄部分104，馬達(dá)部分106，和鼻部部分108。手柄部分104包括把手112，雙速切換器114和變速扳機(jī)116。手柄部分104構(gòu)造成可移除地接收電池組118，其在一些實(shí)施例中被替換為有線電源。
[0013]鼻部部分108成形為允許使用者在工具100處于使用中時(shí)握持該工具100，并且在一些實(shí)施例中其由橡膠材料制成。支腳板組件120位于鼻部部分108的前方。
[0014]馬達(dá)部分106包括多個(gè)通風(fēng)口 122，其用于提供冷卻空氣到馬達(dá)124，如圖2所示。馬達(dá)124可旋轉(zhuǎn)地驅(qū)動(dòng)與齒輪128嚙合的輸出軸126。齒輪128固定地連接到包括彎角部分132的驅(qū)動(dòng)軸130。搖擺板組件134可旋轉(zhuǎn)地放置在彎角部分132上并且構(gòu)造用于在往復(fù)運(yùn)動(dòng)中驅(qū)動(dòng)柱塞組件140。驅(qū)動(dòng)軸130在一端由滾針軸承136支撐。
[0015]柱塞組件140包括柱塞142，其由后部襯套144支撐。通風(fēng)口 146被限定穿過后部襯套144。柱塞142的前方端部部分148延伸穿過鼻部部分108并且支撐夾頭組件150。夾頭組件150構(gòu)造用于可移除地支撐鋸條152 (見圖1)。如下面進(jìn)一步詳細(xì)討論的，柱塞142構(gòu)造用于沿著柱塞軸線154驅(qū)動(dòng)鋸條152。
[0016]柱塞142包括內(nèi)壁160和外壁162。刮片凸緣164從外壁162向外延伸并且密封地且滑動(dòng)地通過0型環(huán)166與鼻部部分108接合。鼻部部分108，刮片凸緣164和外壁162限定第一流體腔室170，其圍繞柱塞142延伸并且通過一個(gè)或多個(gè)流體口 174與由內(nèi)壁160部分限定的第二流體腔室172流體連通。第二流體腔室172進(jìn)一步由位于柱塞142內(nèi)的配重176限定。配重176滑動(dòng)地且密封地通過一個(gè)或多個(gè)0型環(huán)178與內(nèi)壁160接合。
[0017]往復(fù)鋸100的操作開始參照圖2描述。在圖2中，柱塞142處于其最后方位置并且配重176處于其最前方位置。使用者然后通過選擇雙速切換器114的速度范圍和按壓變速扳機(jī)116，將功率從電池組118施加到馬達(dá)124。當(dāng)功率被施加到馬達(dá)124時(shí)，輸出軸126旋轉(zhuǎn)。
[0018]軸126的旋轉(zhuǎn)迫使齒輪128旋轉(zhuǎn)，并且由于齒輪128固定地連接到驅(qū)動(dòng)軸130，驅(qū)動(dòng)軸也130旋轉(zhuǎn)。搖擺板組件134通過柱塞組件140的構(gòu)造針對垂直于柱塞軸線154的運(yùn)動(dòng)被約束。相應(yīng)地，當(dāng)驅(qū)動(dòng)軸130從圖2所描繪的方位旋轉(zhuǎn)到圖3的方位時(shí)，搖擺板組件134的頂部在圖2的箭頭180的方向上向前樞轉(zhuǎn)。
[0019]搖擺板組件134的頂部在箭頭180的方向上的運(yùn)動(dòng)迫使包括柱塞142的柱塞組件140也在箭頭180的方向上運(yùn)動(dòng)。當(dāng)柱塞142在箭頭180的方向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，刮片凸緣164減小第一流體腔室170的容積。因此，第一流體腔室170內(nèi)壓力增加。第一流體腔室170中增加的壓力將流體(其在一個(gè)實(shí)施例中是空氣)通過流體口 174推出第一流體腔室170，并且如箭頭182所示進(jìn)入較低壓力的第二流體腔室172。
[0020]當(dāng)?shù)诙黧w腔室172內(nèi)的流體量增加時(shí)，配重176前方的柱塞142內(nèi)的壓力增加，因?yàn)榱黧w在使用的壓力處是相對不可壓縮的。但是配重176后方的柱塞142內(nèi)的壓力保持不變，因?yàn)榕渲?76通過0型環(huán)178密封地與內(nèi)壁160接合。壓力差因此在配重176上產(chǎn)生，其迫使配重176在與箭頭180直接相反的箭頭184的方向上運(yùn)動(dòng)。
[0021]當(dāng)配重176在箭頭184的方向上向后運(yùn)動(dòng)時(shí)，配重176后方的柱塞142內(nèi)的區(qū)域減小。但是柱塞142的減小的區(qū)域內(nèi)的壓力不變化，因?yàn)樵搮^(qū)域由通風(fēng)口 146通風(fēng)。
[0022]因此，第一流體腔室170和第二流體腔室172的組合容積保持不變。由于第一流體腔室170的容積減小，配重176被迫使運(yùn)動(dòng)，從而增加第