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Die Erfindung betrifft ein handgeführtes Arbeitsgerät der im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Gattung.
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Aus der
DE 103 34 906 A1 ist ein Antivibrationselement in einem tragbaren, handgeführten Arbeitsgerät bekannt, das eine Schraubenfeder umfasst, die in einem Randabschnitt Spiel zu einer Führung der Schraubenfeder aufweist. Dadurch kann eine progressive Federkennlinie erreicht werden.
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Aus der
DE 10 2007 000 270 A1 ist eine Handwerkzeugmaschine mit einem Antivibrationselement bekannt, das eine Schraubenfeder besitzt. Die Schraubenfeder ist auf einen Gewindedom mit axialer Druckvorspannung aufgeschraubt. Dadurch ergibt sich eine axial nicht lineare Federkennlinie.
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Die
DE 199 43 629 A1 und die
DE 101 05 826 A1 zeigen Antivibrationselemente mit einer Schraubenfeder, die an ihren Enden an in die Schraubenfeder eingeschraubten Stopfen gehalten sind.
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Die
US 4,421,181 A offenbart ein Vibrationsdämpfungselement, das Vibrationen über ein abgeschlossenes Gasvolumen dämpft.
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Bekannte Antivibrationselemente mit Schraubenfedern weisen in allen Richtungen quer zur Längsrichtung der Schraubenfeder die gleiche Steifigkeit auf. Um ein unterschiedliches Dämpfungsverhalten in unterschiedlichen Richtungen erzielen zu können, müssen mehrere Antivibrationselemente entsprechend in den unterschiedlichen Richtungen angeordnet werden. Um unterschiedliche Dämpfungswirkungen in unterschiedlichen Richtungen zu erzielen, sind auch Antivibrationselemente aus Gummi bekannt, die aufgrund der in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlichen Geometrie unterschiedliche Steifigkeiten aufweisen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein handgeführtes Arbeitsgerät der gattungsgemäßen Art zu schaffen, das gute Schwingungsdämpfungseigenschaften besitzt.
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Diese Aufgabe wird durch ein handgeführtes Arbeitsgerät mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
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Dadurch, dass der Abstand der Schraubenfeder zu der Führung in unterschiedlichen Richtungen unterschiedlich groß ist, werden unterschiedliche Dämpfungswirkungen der Schraubenfeder in den unterschiedlichen Richtungen erzielt. Es ergeben sich unterschiedliche Federkennlinien je nachdem in welche Richtung das Antivibrationselement belastet wird. Ist in einer zweiten radialen Richtung kein Abstand zwischen der Schraubenfeder und der Führung gegeben, so ist die wirksame Federlänge in dieser Richtung auch ohne Belastung verkürzt. Dadurch ergibt sich eine höhere Steifigkeit des Antivibrationselements in dieser Richtung. Dadurch kann auf einfache Weise eine gut auf das jeweilige Arbeitsgerät angepasste Dämpfungscharakteristik erreicht werden. Zusätzliche Bauteile zur Erzielung der angepassten Dämpfungswirkung sind nicht notwendig, so dass die Dämpfungswirkung auch bei bestehenden Arbeitsgeräten durch Austausch mindestens einer Führung und/oder der Schraubenfeder angepasst werden kann.
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Vorteilhaft weist die Führung einen Halteabschnitt auf, in dem die Schraubenfeder an der Führung fest gehalten ist. Es ist vorgesehen, dass die Führung einen Führungsabschnitt aufweist, in dem die Feder zu der Führung den ersten Abstand aufweist, wobei der Führungsabschnitt näher an der Mitte der Schraubenfeder liegt als der Halteabschnitt. Das Bauteil, das die Führung aufweist, dient dadurch sowohl zur Fixierung der Schraubenfeder an benachbarten Bauteilen als auch zur Einstellung der Dämpfungscharakteristik. Zusätzliche Bauteile zur Befestigung der Schraubenfeder können entfallen.
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Vorteilhaft weist die Führung einen Querschnitt auf, der von der Kreisform abweicht. Insbesondere weist die Führung einen ovalen Querschnitt auf. Durch einen ovalen Querschnitt lassen sich in zwei senkrecht zueinander stehenden Richtungen eine kleinste und eine größte Dämpfungswirkung erzielen. In den dazwischenliegenden Richtungen ergibt sich ein der Querschnittsänderung entsprechender Übergang der Dämpfungswirkung von der größten zur kleinsten Dämpfung. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Führung einen in mindestens einem Bereich abgeflachten kreisförmigen Querschnitt aufweist. Ein abgeflachter kreisförmiger Querschnitt führt nur in einer Richtung, in der der abgeflachte Bereich liegt, zu einer verringerten Steifigkeit des Antivibrationselements. Bei Belastung in Gegenrichtung ist die Steifigkeit unverändert hoch. Durch mehrere Abflachungen in einem Querschnitt lässt sich die sich ergebende Dämpfungswirkung gut anpassen.
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Zusätzlich oder alternativ zu dem von der Kreisform abweichenden Querschnitt der Führung kann vorgesehen sein, dass die Feder einen Querschnitt aufweist, der von der Kreisform abweicht. Dabei sind die Querschnitte von Führung und Feder unterschiedlich, so dass sich in unterschiedlichen Richtungen unterschiedliche Abstände von Führung und Feder ergeben. Eine einfache Gestaltung ergibt sich, wenn die Feder im Führungsabschnitt an mindestens einer Längsseite abgeflacht ausgebildet ist. In der radialen Richtung, in der die Abflachung liegt und in der damit der Abstand zwischen Feder und Führung verringert ist, ist die Steifigkeit des Antivibrationselements vergrößert.
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Vorteilhaft umfasst die Führung eine wendelförmige Nut, die sich zumindest über einen Abschnitt der Führung erstreckt. Die Nut bewirkt sowohl in Querrichtung als auch in Längsrichtung der Längsmittelachse des Antivibrationselements eine Führung der Schraubenfeder. Insbesondere erstreckt sich die Nut über die gesamte Länge der Führung. Um auch in Längsrichtung des Antivibrationselements eine progressive Kennlinie zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Schraubenfeder im Führungsabschnitt zu der Nut in Richtung der Längsmittelachse des Antivibrationselements einen dritten Abstand aufweist. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Feder im Führungsabschnitt in Richtung der Längsmittelachse des Antivibrationselements nicht geführt ist. Der Führungsabschnitt kann dadurch eine glatte Oberfläche aufweisen, die einfach herzustellen ist. Die Nut kann in diesem Bereich entfallen.
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Vorteilhaft ist das Arbeitsgerät eine Motorsäge mit einer um eine Führungsschiene umlaufend angetriebenen Sägekette, wobei mindestens ein Antivibrationselement quer zur Ebene der Führungsschiene ausgerichtet ist. Es ist vorgesehen, dass die Motorsäge eine Längsrichtung besitzt, die in Längsrichtung der Führungsschiene der Motorsäge liegt, eine senkrecht zur Längsrichtung in der Ebene der Führungsschiene liegende Hochrichtung und eine quer zur Ebene der Führungsschiene liegende Querrichtung. Es hat sich gezeigt, dass sich bei einer Motorsäge gute Schwingungsdämpfungseigenschaften ergeben, wenn der erste Abstand in Hochrichtung der Motorsäge ausgerichtet ist. In Hochrichtung der Motorsäge ist demnach eine geringe Steifigkeit des Antivibrationselements vorgesehen. Vorteilhaft ist der zweite Abstand in Längsrichtung der Motorsäge ausgerichtet. In Längsrichtung der Motorsäge wird dadurch eine hohe Steifigkeit des Antivibrationselements erreicht. Dadurch ergibt sich ein gutes Führungsverhalten der Motorsäge. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Schraubenfeder in Längsrichtung der Motorsäge keinen Abstand zu der Führung besitzt. Dadurch wird eine hohe Steifigkeit in Längsrichtung der Motorsage erreicht, ohne dass sich eine progressive Kennlinie in dieser Richtung ergibt.
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Vorteilhaft besitzt die Motorsäge ein Griffrohr, das ein Motorgehäuse der Motorsäge übergreift, wobei ein erstes Antivibrationselement zwischen dem Griffrohr und dem Antriebsmotor angeordnet ist. Zur Fixierung der Schraubenfeder des Antivibrationselements ist vorgesehen, dass eine erste Führung an dem Griffrohr angeformt ist und eine zweite Führung an einem separaten Bauteil ausgebildet ist. Für die erste Führung werden dadurch keine zusätzlichen Bauteile benötigt. Die Ausbildung der zweiten Führung an einem separaten Bauteil erleichtert die Montage.
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Vorteilhaft ist die zweite Führung mit einem Befestigungsabschnitt zur Fixierung auf einer Rippe des Antriebsmotors verbunden. Zum Ausgleich von Toleranzen ist vorgesehen, dass der Befestigungsabschnitt mindestens eine Erhöhung aufweist, die in montiertem Zustand des Befestigungsabschnitts in den Bereich der Rippe ragt, so dass die Erhöhung und/oder die Rippe bei der Montage des Befestigungsabschnitt plastisch verformt werden. Die plastische Verformung der Erhöhung und/oder der Rippe ermöglicht einen guten Ausgleich von Toleranzen, die bei der Herstellung des Antriebsmotors gegeben sind. Dadurch ist keine zusätzliche Bearbeitung der Rippe notwendig. Der Befestigungsabschnitt kann direkt auf die vorteilhaft in einem Gussverfahren hergestellte Rippe aufgesetzt werden. Die Erhöhungen gleichen ein Übermaß oder ein Untermaß der Rippe aus, und dabei werden insbesondere die Erhöhungen verformt. Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass das Material der Erhöhungen härter als das Material der Rippe ist, so dass die Rippe plastisch verformt wird. Auch eine plastische Verformung sowohl der Rippe als auch der Erhöhungen kann vorteilhaft sein. Durch die plastische Verformung wird ein sicherer Halt des Befestigungsabschnitts auf der Rippe gewährleistet.
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Vorteilhaft weist der Befestigungsabschnitt einen Auflageabschnitt auf, an dem an gegenüberliegenden Seiten Positionierstege angeordnet sind, wobei jeder Positioniersteg mindestens eine Erhöhung aufweist und wobei die Erhöhungen einander gegenüberliegend angeordnet sind. Durch die Anordnung einander gegenüberliegender Erhöhungen können vergleichsweise große Toleranzen ausgeglichen werden. Um die Lage des Befestigungsabschnitts festzulegen, ist vorgesehen, dass jeder Positioniersteg mindestens zwei Erhöhungen aufweist.
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Vorteilhaft ist das Griffrohrteil ein Griffgehäuse, das einen hinteren Handgriff umfasst, wobei das Griffgehäuse über mindestens drei Antivibrationselemente mit dem Antriebsmotor wirkverbunden ist. Um eine gute Schwingungsdämpfung zu erreichen, ist vorgesehen, dass die Längsmittelachse der Antivibrationselemente etwa in Querrichtung der Motorsäge ausgerichtet ist. Dabei weisen vorteilhaft alle drei Antivibrationselemente in unterschiedlichen Richtungen unterschiedliche Dämpfungswirkungen auf.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand der Zeichnung erläutert. Es zeigen:
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1 eine schematische Seitenansicht einer Motorsäge,
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2 eine perspektivische Darstellung des Griffgehäuses der Motorsäge aus 1 mit daran angeordnetem Zylinder eines Antriebsmotors,
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3 das Antivibrationselement aus 2 in Explosionsdarstellung,
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4 das Antivibrationselement aus 3 in montiertem Zustand in Draufsicht,
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5 eine Schnittdarstellung des Antivibrationselements aus 4,
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6 eine vergrößerte Darstellung der Schnittdarstellung aus 5,
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7 eine Ansicht von unten auf das Antivibrationselement mit daran angeordnetem Befestigungsabschnitt,
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8 eine perspektivische Darstellung des Antivibrationselements mit daran angeordnetem Befestigungsabschnitt,
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9 eine perspektivische Explosionsdarstellung der Schraubenfeder des Antivibrationselements aus den 3 bis 8 mit der am Griffrohr angeordneten Führung,
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10 einen Schnitt durch das Antivibrationselement aus 9 bei montierter Führung entlang der Linie X-X in 11,
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11 einen Schnitt entlang der Linie XI-XI in 10,
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12 einen Schnitt entlang der Linie XII-XII in 11,
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13 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Schraubenfeder mit einer Führung,
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14 einen Schnitt durch das Antivibrationselement entlang der Linie XIV-XIV in 15,
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15 einen Schnitt entlang der Linie XV-XV in 14,
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16 einen Schnitt entlang der Linie XVI-XVI in 15,
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17 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Führung mit einer Schraubenfeder,
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18 einen Schnitt durch das Antivibrationselement au 17 entlang der Linie XVIII-XVIII in 19,
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19 einen Schnitt entlang der Linie XIX-XIX in 18,
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20 einen Schnitt entlang der Linie XX-XX in 19,
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21 eine perspektivische Explosionsdarstellung eines Ausführungsbeispiels einer Führung mit einer Schraubenfeder,
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22 einen Schnitt durch das Antivibrationselement aus 21 entlang der Linie XXII-XXII in 23,
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23 einen Schnitt entlang der Linie XXIII-XXIII in 22,
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24 einen Schnitt entlang der Linie XXIV-XXIV in 23,
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25 und 26 schematische Schnittdarstellungen von Ausführungsbeispielen von Antivibrationselementen.
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In 1 ist als Ausführungsbeispiel für ein handgeführtes Arbeitsgerät eine Motorsäge 1 schematisch gezeigt. Das handgeführte Arbeitsgerät kann jedoch auch ein Trennschleifer, ein Freischneider oder dergleichen sein. Die Motorsäge 1 besitzt ein Motorgehäuse 2, in dem ein Antriebsmotor 3 angeordnet ist. Zur Verdeutlichung sind das Motorgehäuse 2 und der Antriebsmotor 3 in 1 gestrichelt gezeigt. Die Motorsäge 1 besitzt ein Griffgehäuse 4, das einen hinteren Handgriff 5 und ein Griffrohr 7 umfasst. Im Bereich der Unterseite der Motorsäge 1 verläuft zwischen dem vorderen Ende des Griffrohrs 7 und dem hinteren Handgriff 5 ein Steg 14, der auch in 2 gezeigt ist. Der hintere Handgriff 5 besitzt die in 2 gezeigte untere Griffschale 18, die einteilig am Griffgehäuse 4 angeformt ist. In der unteren Griffschale 18 werden Bedienelemente, beispielsweise der in 1 gezeigte Gashebel 6, angeordnet. Die untere Griffschale 18 ist von einer separat ausgebildeten, oberen Griffschale 19 verschlossen, die in 1 gezeigt ist.
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Am Motorgehäuse 2 ist eine Führungsschiene 8 angeordnet, die an der dem hinteren Handgriff 5 abgewandten Seite des Motorgehäuses 2 nach vorne ragt. Das Motorgehäuse 2 ist von dem Griffrohr 7 an der der Führungsschiene 8 zugewandten Seite übergriffen. An der Führungsschiene 8 ist eine Sägekette 9 umlaufend angeordnet, die von dem Antriebsmotor 3 angetrieben ist.
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Um die im Betrieb auf das Griffgehäuse 4 übertragenen Vibrationen möglichst gering zu halten, ist das Griffgehäuse 4 mit dem Motorgehäuse 2 bzw. dem Antriebsmotor 3 über drei Antivibrationselemente 10, 11, 12 wirkverbunden. Ein erstes Antivibrationselement 10 ist zwischen dem Griffrohr 7 und dem Antriebsmotor 3 angeordnet. Die Antivibrationselemente 11 und 12 sind im Bereich der Unterseite des Motorgehäuses 2 angeordnet, wobei ein zweites Antivibrationselement 11 an der der Führungsschiene 8 zugewandten Seite des Stegs 14 angeordnet ist und ein drittes Antivibrationselement 12 benachbart zum hinteren Handgriff 5. Zwischen dem Steg 14 und dem Motorgehäuse 2 ist außerdem ein Anschlag 13 angeordnet, der die Relativbewegung zwischen dem Motorgehäuse 2 und dem Griffgehäuse 4 in einer Querrichtung z, die senkrecht zur Ebene der Führungsschiene 8 steht, begrenzt.
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Die Motorsäge 1 besitzt eine Längsrichtung x, die in Längsrichtung der Führungsschiene 8 liegt. Eine Hochrichtung y liegt senkrecht zur Längsrichtung x in der Ebene der Führungsschiene 8. Jedes Antivibrationselement 10, 11, 12 besitzt eine Längsmittelachse 32, die im Wesentlichen in Querrichtung z ausgerichtet ist.
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Wie 2 zeigt, ist der Antriebsmotor 3 als Verbrennungsmotor ausgebildet und besitzt einen Zylinder 15. An dem Zylinder 15 ist ein erstes Ende 16 des ersten Antivibrationselements 10 festgelegt. Ein zweites Ende 17 des Antivibrationselements 10 ist am Griffrohr 7 angeordnet. Das Antivibrationselement 10 ist dabei an dem Zylinder 15 auf der Höhe des Zylinderkopfes festgelegt.
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Wie 3 zeigt, umfasst das Antivibrationselement 10 eine Schraubenfeder 20. In der Darstellung in 3 ist in die Schraubenfeder 20 am ersten Ende 16 ein nicht gezeigter erster Stopfen eingeschraubt, der einteilig mit einem Befestigungsabschnitt 23 ausgebildet ist. Der Befestigungsabschnitt 23 besitzt eine Öffnung 24 für eine Befestigungsschraube 25. Der Zylinder 15 weist eine Rippe 27 auf, die eine Bohrung 26 für die Befestigungsschraube 25 besitzt. Am ersten Ende 16 kann das Antivibrationselement 10 dadurch am Zylinder 15 festgeschraubt werden. Zur Fixierung des zweiten Endes 17 ist ein zweiter Stopfen 22 am Griffrohr 7 angeformt, in den die Schraubenfeder 20 eingeschraubt werden kann. In 4 ist das Antivibrationselement 10 in eingebautem Zustand gezeigt.
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Die 5 und 6 zeigen einen Schnitt durch das Antivibrationselement 10. Am ersten Ende 16 ist ein erster Stopfen 21 in die Schraubenfeder 20 eingeschraubt. Der erste Stopfen 21 ist einteilig mit dem Befestigungsabschnitt 23 ausgeführt. Der erste Stopfen 21 besitzt eine Führung 34, die als wendelförmige Nut ausgeführt ist und in die die Schraubenfeder 20 eingeschraubt ist. Am zweiten Stopfen 22 ist eine Führung 35 vorgesehen, die ebenfalls als wendelförmige Nut ausgeführt ist. Zwischen den beiden Stopfen 21 und 22 kann sich die in 6 gestrichelt gezeichnete Abreißsicherung 31 erstrecken.
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Wie auch die 7 und 8 zeigen, besitzt der Befestigungsabschnitt 23 einen Auflageabschnitt 28, der die Öffnung 24 aufweist. An dem Auflageabschnitt 28 sind zwei Positionierstege 29 angeordnet, die quer zur Ebene des Auflageabschnitts 28 stehen und die mit dem Auflageabschnitt ein U bilden. An jedem Positioniersteg 29 sind zwei Ausgleichsrippen 30 angeformt, die aufeinander zu ragen. Die Ausgleichsrippen 30 besitzen einen dreieckigen Querschnitt, wobei eine Ecke des Dreiecks jeweils in Richtung auf dem gegenüberliegenden Positioniersteg 29 ragt.
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Wie die 5 und 6 zeigen, ragen die Positionierstege 30 in den Bereich der Rippe 27. Beim Aufsetzen des Befestigungsabschnitts 23 auf die Rippe 27 werden die Ausgleichsrippen 30 und/oder die Rippe 27 plastisch verformt. Die spitze Gestaltung der Ausgleichsrippen 30 führt insbesondere zu einer Verformung der Rippe 27. Dadurch kann sichergestellt werden, dass der Befestigungsabschnitt 23 fest auf der Rippe 27 aufsitzt.
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Herstellungstoleranzen des Zylinders 15 können ausgeglichen werden.
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Die 9 bis 12 zeigen am Beispiel des zweiten Stopfens 22 die Gestaltung der Führung 35. Die Führung 34 im ersten Stopfen 21 ist vorteilhaft in gleicher Weise ausgebildet. Wie 9 zeigt, besitzt der zweite Stopfen 22 eine wendelförmige, umlaufende Nut 36, die sich über die gesamte Länge des zweiten Stopfens 22 erstreckt. Die einzelnen, nebeneinander liegenden Wendeln der Nut 36 werden durch einen umlaufenden Steg 38 voneinander getrennt. Wie die 9 und 10 zeigen, ist die Nut 36 in ihrem Querschnitt nicht kreisförmig ausgebildet, sondern oval. Der Abstand des in 10 gezeigten Nutgrunds 37 zur Längsmittelachse 32 der Schraubenfeder 20, die der Längsmittelachse des Antivibrationselements 10 entspricht, ändert sich dadurch im Verlauf einer Wendel.
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11 zeigt einen Schnitt durch das Antivibrationselement in Querrichtung z und in Längsrichtung x der Motorsäge 1 und senkrecht zur Hochrichtung y. Wie 11 zeigt, besitzt die Führung 35 einen Halteabschnitt 43 und einen daran anschließenden Führungsabschnitt 44. Der Halteabschnitt 43 ist am Ende der Schraubenfeder 20 angeordnet und der Führungsabschnitt 34 an der der Schraubenmitte zugewandten Seite des Halteabschnitts 43. Im Halteabschnitt 43 ist die Schraubenfeder 20 eng in der Führung 35 geführt. Dadurch ist die Schraubenfeder 20 im Halteabschnitt 43 fest an dem Stopfen 22 gehalten.
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Im Führungsabschnitt 44 besitzt die Schraubenfeder 20 in der in 11 gezeigten Schnittebene zum Nutgrund 37 einen Abstand b1. Der Abstand b1 ist in dieser Schnittebene über die gesamte Länge des Führungsabschnitts 44 etwa konstant. In Richtung der Längsmittelachse 32 besitzt die Schraubenfeder 20 zu dem die Nut 36 begrenzenden Steg 38 einen parallel zur Längsmittelachse 32 des Antivibrationselements 10 gemessenen Abstand a. Dadurch ist die Schraubenfeder 20 sowohl parallel als auch senkrecht zur Längsmittelachse 32 gegenüber der Längsmittelachse 32 um einen geringen Betrag beweglich. Sobald die Schraubenfeder 20 den Abstand a, b1 überwunden hat, legt sich die Schraubenfeder 20 an die Führung 35 an. Dadurch erhöht sich die Steifigkeit der Schraubenfeder 20, da nur noch die außerhalb der Führung 35 angeordneten Windungen der Schraubenfeder 20 zur Federwirkung beitragen können. Im Nutgrund 37 besitzt der Stopfen 22 in der in 11 gezeigten Schnittebene einen Durchmesser c1. Der Stopfen 22 besitzt eine Bohrung 33, die beispielsweise zur Aufnahme der in 6 gezeigten Abreißsicherung 31 dienen kann.
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12 zeigt einen Schnitt durch das Antivibrationselement 10 senkrecht zur Längsrichtung x. Wie die 12 zeigt, besitzt der Nutgrund 37 zur Schraubenfeder 20 an der ersten Windung des Führungsabschnitts 44 benachbart zum Halteabschnitt 43 einen radial zur Längsmittelachse 32 gemessenen Abstand b2. In der darauf folgenden Windung hat sich der radiale Abstand auf einen Abstand b3 vergrößert und in der darauf folgenden Windung auf den Abstand b4. Der Abstand b zwischen dem Nutgrund 37 und der Schraubenfeder 20 nimmt demnach in Richtung auf die Mitte der Schraubenfeder 20 zu. Alle Abstände b2, b3, b4 in dieser Schnittebene sind dabei größer als der Abstand b1 in der in 11 gezeigten Schnittebene. In axialer Richtung besteht ebenfalls der Abstand a. Wie 12 zeigt, besitzt der Stopfen 22 in der in 12 gezeigten Schnittebene an seiner der Schraubenfedermitte zugewandten Seite einen Durchmesser c2, der erheblich kleiner als der Durchmesser c1 ist. Der Durchmesser c2 kann beispielsweise etwa 60% bis etwa 90% des Durchmessers c1 betragen.
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Durch die unterschiedlichen Abstände der Führung 35 zur Schraubenfeder 20 in den beiden in den 11 und 12 gezeigten Schnittebenen besitzt das Antivibrationselement 10 in Hochrichtung y eine andere Steifigkeit als in Längsrichtung x der Motorsäge 1. Dadurch, dass der Abstand b1 in Längsrichtung x ausgerichtet ist und die Abstände b2, b3 und b4 in Hochrichtung y, ist die Steifigkeit des Antivibrationselements in Längsrichtung x größer als in Hochrichtung y. Vorteilhaft sind auch die Antivibrationselemente 11 und 12 so ausgebildet, dass die Steifigkeit in Hochrichtung y kleiner als die Steifigkeit in Längsrichtung x ist. Der Durchmesser der Schraubenfeder 20 ist dabei kreisförmig und konstant.
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Bei dem in den 13 bis 16 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Stopfen 42 vorgesehen, in den eine Schraubenfeder 40 eingeschraubt ist. Der Stopfen 42 besitzt eine Führung 45, die an einer umlaufenden, wendelförmigen Nut 46 ausgebildet ist. Die Nut 46 erstreckt sich über die gesamte Länge des Stopfens 42. Benachbarte Nuten 46 werden durch einen wendelförmigen, umlaufenden Steg 48 voneinander getrennt. Wie 14 zeigt, besitzt die Schraubenfeder 40 über einen Abschnitt ihrer Länge einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt. Die Schraubenfeder 40 besitzt an gegenüberliegenden Längsseiten Abflachungen 41, in deren Bereich die Schraubenfeder 40 einen Durchmesser d1 aufweist. Der Durchmesser d1 ist kleiner als ein senkrecht hierzu gemessener Durchmesser d2 in einem Bereich, der keine Abflachungen aufweist. Die Nut 46 besitzt den in 14 gezeigten Nutgrund 47, der in einem konstanten Radius spiralförmig um die Längsmittelachse 32 verläuft. Der Nutgrund 47 besitzt damit in jedem Querschnitt den gleichen Abstand zur Längsmittelachse 32.
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Wie der Schnitt in 15 zeigt, besitzt die Schraubenfeder 40 zur Führung 45 in einer Ebene senkrecht zur Längsrichtung x einen Abstand f. Der Abstand f besteht in einem Führungsabschnitt 54 der an einen Halteabschnitt 53 angrenzt. In dem Halteabschnitt 53 ist die Schraubenfeder 40 in der Führung 45 fest gehalten. Die Führung 45 besitzt hier einen größeren Durchmesser als im Führungsabschnitt 54. Im Führungsabschnitt 54 besitzt der Nutgrund 47 einen Durchmesser g, der über die gesamte Länge des Führungsabschnitts 54 konstant ist. In axialer Richtung weist die Schraubenfeder 40 zu dem Steg 48 einen Abstand e auf. In der in 15 gezeigten Schnittebene ist die Schraubenfeder 40 im Führungsabschnitt 54 dadurch sowohl in Richtung der Längsmittelachse 32 als auch in einer Richtung senkrecht hierzu geringfügig beweglich.
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In der in 16 gezeigten Schnittebene senkrecht zur Hochrichtung y liegt die Schraubenfeder 40 auch im Führungsabschnitt 54 am Nutgrund 47 an. Aufgrund der Abflachung 41 hat die Schraubenfeder 40 in diesem Bereich nur einen verringerten Durchmesser d1, der so gewählt ist, dass sich ein enger Kontakt zwischen Schraubenfeder 40 und Nutgrund 47 ergibt. In axialer Richtung ist auch hier ein geringfügiger Abstand e gegeben. Aufgrund des Anliegens der Schraubenfeder 40 am Nutgrund 47 ist hier keine Beweglichkeit in Längsrichtung x der Motorsäge 1 gegeben. In dieser Richtung besitzt ein entsprechend den 13 bis 16 ausgeführtes Antivibrationselement eine erhöhte Steifigkeit.
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Die 17 bis 20 zeigen ein weiteres Ausführungsbeispiel zur Gestaltung der Führung und der Schraubenfeder eines Antivibrationselements 10. Die Schraubenfeder 20, die in 17 gezeigt ist, besitzt einen konstanten kreisförmigen Querschnitt. Es ist ein Stopfen 52 vorgesehen, der eine erste Führung 55 und eine zweite Führung 59 besitzt. Die erste Führung 55 ist an einer Nut 56 ausgebildet, die durch einen umlaufenden, wendelförmigen Steg 58 begrenzt ist. Im Bereich der zweiten Führung 59 ist kein umlaufender Steg oder eine umlaufende Nut vorgesehen. In Längsrichtung der Schraubenfeder 20 ist der Stopfen 52 im Bereich der zweiten Führung 59 glatt ausgebildet.
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Wie 18 zeigt, besitzt der Stopfen 52 im Bereich der zweiten Führung 59 einen ersten Durchmesser i1, der größer als ein zweiter, senkrecht hierzu gemessener Durchmesser i2 ist. Wie 19 zeigt, ist im Bereich der ersten Führung 55 ein Halteabschnitt 63 ausgebildet, in dem die Schraubenfeder 20 fest in der Führung 55 gehalten ist. Die zweite Führung 59 bildet einen Führungsabschnitt 64. In der in 19 gezeigten Schnittrichtung senkrecht zur Hochrichtung y liegt die Schraubenfeder 20 an der zweiten Führung 59 an. Der Durchmesser i1 der zweiten Führung 59 ist in dieser Schnittebene konstant. Im Halteabschnitt 63 liegt die Schraubenfeder 20 am Nutgrund 57 an und ist fest an der Führung 55 gehalten.
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Wie 20 zeigt, ist die zweite Führung 59 in einer Richtung senkrecht zur Längsrichtung x konisch verjüngt ausgeführt. An der der Mitte der Schraubenfeder 20 zugewandten Seite besitzt die Führung 59 einen Durchmesser i2, der beispielsweise etwa 60% bis etwa 90% des Durchmessers i1 betragen kann. Der Querschnitt der Führung 59 ist oval ausgeführt. Wie 20 zeigt, besitzt die Schraubenfeder 20 zur Führung 59 einen radialen Abstand h1, der sich im Verlauf einer Windung auf einen Abstand h2 vergrößert. Aufgrund der Zunahme des Abstands h kann eine progressive Kennlinie des Antivibrationselements bei Belastung in Hochrichtung y erreicht werden. In Längsrichtung x verläuft die Kennlinie aufgrund der Anlage der Schraubenfeder 20 an der Führung 59 linear.
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Bei dem in den 21 bis 24 gezeigten Ausführungsbeispiel ist ein Stopfen 62 vorgesehen, der eine erste Führung 65 und eine zweite Führung 69 besitzt. Die zweite Führung 69 ist als Nut 66 ausgebildet, die von einem umlaufenden, wendelförmigen Steg 68 begrenzt ist. Im Bereich der zweiten Führung 69 ist kein Steg 68 vorgesehen, so dass die Schraubenfeder 20 in diesem Bereich in Richtung der Längsmittelachse 32 nicht geführt ist.
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Wie die Figuren zeigen, besitzt der Stopfen 62 im Bereich der zweiten Führung 69 einen ersten Durchmesser l1 und einen senkrecht hierzu gemessenen Durchmesser l2, der kleiner als der Durchmesser l1 ist. Der Querschnitt des Stopfens 62 ist dabei unsymmetrisch ausgebildet. Der Stopfen 62 besitzt an einer Seite eine Abflachung 70, die den geringeren Durchmesser l2 bedingt. An der gegenüberliegenden Seite ist der Stopfen 62 kreisförmig ausgeführt.
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23 zeigt einen Schnitt durch das Antivibrationselement senkrecht zur Hochrichtung y. Die Schraubenfeder 20 ist in einem Halteabschnitt 73 in der Nut 66 geführt und fest in dieser gehalten. In einem daran angrenzenden Führungsabschnitt 74 besitzt die Schraubenfeder 20 zur Führung 69 einen geringen radialen Abstand m. Im Halteabschnitt 73 liegt die Schraubenfeder 20 am Nutgrund 67 der Nut 66 an.
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Wie 24 in einer Schnittrichtung senkrecht zur Längsrichtung x zeigt, besitzt die Schraubenfeder 20 auf einer Seite eine geringen Abstand m zur Führung 69. Auf der gegenüberliegenden Seite besitzt der Stopfen 62 die Abflachung 70. Dadurch ergibt sich auf dieser Seite ein vergrößerter radialer Abstand k1, der sich in Richtung auf die Mitte der Schraubenfeder 20 auf einen Abstand k2 vergrößert. Dadurch kann die Schraubenfeder 20 gegenüber dem Stopfen 62 in der Darstellung in 24 eine Bewegung nach oben durchführen, bis die Abstände k1 und k2 überwunden sind. Dadurch ergibt sich in dieser Richtung eine progressive Kennlinie. In Gegenrichtung, also bei einer Bewegung der Schraubenfeder 20 in 24 nach unten, ist nur eine sehr geringe Relativbewegung möglich, bis die Schraubenfeder 20 nach Überwinden des Abstands m an der Führung 69 anliegt. Dadurch werden in unterschiedlichen Richtungen unterschiedliche Federsteifigkeiten erreicht.
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In 25 ist schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Führung 75 gezeigt, die am Innenumfang 76 einer nicht gezeigten Schraubenfeder anliegt. Die Führung 75 besitzt einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt, während der Innenumfang 76 der Feder kreisförmig ist. Der Querschnitt der Führung 75 ähnelt einem Dreieck mit abgerundeten Ecken. In drei jeweils um etwa 120° zueinander beabstandeten Bereichen besitzt die Führung 75 einen Radius n. In diesem Bereich besitzt die Feder zur Führung 75 einen Abstand p. In den jeweils dazwischenliegenden Bereichen besitzt die Führung 75 einen größeren, zweiten Radius o. Im Bereich des zweiten Radius o besitzt die Führung 75 zum Innenumfang 76 der Feder nur einen sehr geringen radialen Abstand q. Dadurch kann die Schraubenfeder 76 in den Richtungen, in denen der Abstand p besteht, einen vergleichsweise großen Weg zurücklegen, so dass sich eine geringe Steifigkeit ergibt. In den Richtungen, in denen der Abstand o besteht, ist nur eine geringe Relativbewegung möglich, so dass sich hier eine große Steifigkeit ergibt.
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Bei dem in 26 gezeigten Ausführungsbeispiel ist eine Führung 85 vorgesehen, die einem Quadrat mit abgerundeten Ecken entspricht und die in einer nicht gezeigten Schraubenfeder angeordnet ist, deren Innenumfang 86 kreisförmig ist. Im Bereich der abgerundeten Ecken besitzt die Führung 85 einen Radius r, der etwas geringer als der Innenradius der Feder ist. Zwischen der Führung 85 und dem Innenumfang 86 der Feder ist ein sehr geringer erster Abstand t gegeben. In den jeweils zwischen den abgerundeten Ecken liegenden Bereichen besitzt die Führung 85 einen Radius s, der kleiner als der Radius r ist. In diesen Bereichen besteht zwischen der Führung 85 um dem Innenumfang 86 der Feder ein zweiter Abstand u, der erheblich größer als der erste Abstand t ist. Dadurch kann in diesen Richtungen eine größere Relativbewegung der Schraubenfeder gegenüber der Führung 85 erfolgen. Auch durch diese Gestaltung ergeben sich unterschiedliche Steifigkeiten in unterschiedlichen Richtungen.
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Es kann auch vorgesehen sein, dass sowohl die Schraubenfeder als auch die Führung einen von der Kreisform abweichenden Querschnitt aufweisen. Auch andere oder unsymmetrische Querschnitte können vorteilhaft sein. Vorteilhaft sind alle drei Antivibrationselemente 10, 11 und 12 mit unterschiedlichen Steifigkeiten in unterschiedlichen Richtungen ausgebildet und so ausgerichtet, dass sich eine große Steifigkeit in Längsrichtung x und eine geringe Steifigkeit in Hochrichtung y ergibt.