DE102016000156A1

DE102016000156A1 - Elektrisches Kraftwerkzeug

Info

Publication number: DE102016000156A1
Application number: DE102016000156.9A
Authority: DE
Inventors: Akira Niwa
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2015-01-21
Filing date: 2016-01-08
Publication date: 2016-07-21
Also published as: JP6453658B2; CN105798852B; US10270316B2; JP2016135053A; CN105798852A; US20160211730A1

Abstract

Ein elektrisches Kraftwerkzeug enthält ein Gehäuse (6, 7), einen Kommutatormotor (9), der in dem Gehäuse (6, 7) aufgenommen ist, und einen Bürstenhalter (70), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist. Ein Lüfterrad (68) ist an dem Kommutatormotor (9) angeordnet. Der Bürstenhalter (70) enthält eine Metallhülse (79) und eine Kunstharzbasis (78). Die Metallhülse (79) nimmt eine Bürste (80) auf, und die Kunstharzbasis (78) hält die Metallhülse (79) an einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis (78). Die Kunstharzbasis (78) enthält einen Öffnungsteil (101), der die Metallhülse zu der der einen Oberflächenseite gegenüberliegenden Oberflächenseite freigelegt. Der Bürstenhalter (70) ist in einer Richtung angeordnet, so dass die Kunstharzbasis (78) auf der Seite des Lüfterrades (78) angeordnet ist, so dass die Drehung des Lüfterrades (78) bewirkt, dass Luft, die von einer Luftansaugöffnung (72), die in dem Gehäuse (6, 7) auf der Seite der Metallhülse (79) angeordnet ist, angesaugt wird, von einer Auslassöffnung (73), die an dem Gehäuse (6, 7) auf der Seite des Lüfterrades (78) angeordnet ist, nach Passieren durch den Bürstenhalter (70) und einem Kommutator (13) ableitet wird.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Kraftwerkzeug, wie beispielsweise einem Vibrationsschraubbohrer (Schlagbohrschrauber), der einen Kommutatormotor als eine Antriebsquelle verwendet.
STAND DER TECHNIK
Bei elektrischen Kraftwerkzeugen, wie beispielsweise einem Vibrationsschraubbohrer (Schlagbohrschrauber) und einem Schlagschrauber, sind die elektrischen Kraftwerkzeuge bekannt, die einen Kommutatormotor als eine Antriebsquelle verwenden. In diesem Fall wird eine Struktur angewendet, in welcher ein Bürstenhalter orthogonal zu einer Drehwelle in einem Gehäuse gehalten wird, und eine Bürste wird in Druckkontakt mit einem Kommutator gebracht, der durch den Bürstenhalter passiert. Der Bürstenhalter ist aus einer zylindrischen Metallhülse gebildet, welche die Bürste hält und auf einer scheibenförmigen Kunstharzbasis in der radialen Richtung montiert ist.
Die Bürste weist einen Gleitkontakt mit dem Kommutator durch Antreiben des Kommutatormotors auf, was in einer Erzeugung von Wärme resultiert. Dies führt bei der Metallhülse zu einen hohen Temperatur. Die Drehwelle eines Rotators weist ein Lüfterrad zum Kühlen des Motors auf, und dieses ist eine Gegenmaßnahme zum Kühlen des Bürstenhalters mittels einer Luftströmung, die durch das Lüfterrad in dem Gehäuse erzeugt wird. Allerdings, da die Metallhülse auf die Kunstharzbasis in engem Kontakt montiert ist, wird die Metallhülse nicht ausreichend an der Montageoberfläche gekühlt, und die Kunstharzbasis schmilzt möglicherweise, wenn die hohe Temperatur bei der Metallhülse auftritt. Deshalb offenbart die Veröffentlichung der japanischen Patentanmeldung Nr. 52-122803 einen Bürstenhalter, der dazu konfiguriert ist, in Kontakt mit einer Kühlungsluft zu kommen, durch Anordnung einer Abtrennungsplatte an einer Seite einer unteren Oberfläche einer Metallhülse zum Ausbilden eines Ventilationsspaltes an der unteren Seite der Metallhülse oder durch Ausbilden eines ausgeschnittenen Teils an der Metallhülse.
Allerdings, wenn der Bürstenhalter in einer Richtung gehalten ist, so dass die Metallhülse bezüglich der Kunstharzbasis an der gegenüberliegenden Seite des Lüftrades angeordnet ist, beeinträchtigt die Kunstharzbasis die Strömung der Kühlungsluft. Dann strömt die Kühlungsluft nicht zu der Seite der Metallhülse und eine Durchströmungsstörung entsteht, oder die Kühlungsluft strömt direkt zu der Seite des Kommutators ohne durch die Metallhülse zu passieren. Dementsprechend wird die Kühlungsluft nicht zu der unteren Seite der Metallhülse geführt, so dass sie keine effektive Kühlung ausführt.
Deshalb ist es eine Aufgabe, ein elektrisches Kraftwerkzeug vorzusehen, das eine effiziente Kühlung einer Metallhülse gewährleistet.
ZUSAMMENFASSUNG
Zum Lösen der oben genannten Aufgabe wird ein elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, 9 oder 10 vorgesehen.
Ein erster Aspekt sieht ein elektrisches Kraftwerkzeug vor, das ein Gehäuse, einen Kommutatormotor, ein Lüfterrad und einen Bürstenhalter aufweist. Der Kommutatormotor ist in dem Gehäuse aufgenommen. Das Lüfterrad ist an dem Kommutatormotor angeordnet. Der Bürstenhalter ist in dem Gehäuse angeordnet. Der Bürstenhalter enthält eine Metallhülse und eine Kunstharzbasis. Die Metallhülse nimmt eine Bürste auf, und die Kunstharzbasis hält die Metallhülse an einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis. Die Kunstharzbasis enthält einen Öffnungsteil, der die Metallhülse an der der einen Oberflächenseite gegenüberliegenden Oberflächenseite freilegt. Der Bürstenhalter ist in einer Richtung angeordnet, so dass die Kunstharzbasis an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist, so dass eine Drehung des Lüfterrades bewirkt, dass Luft, die von einer Luftansaugöffnung, die in dem Gehäuse an der Seite der Metallhülse angeordnet ist, angesaugt wird, aus einem Ableitungsauslass, der in dem Gehäuse an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist, nach Passieren durch den Bürstenhalter und einem Kommutator abgeleitet wird.
Ein zweiter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration enthält die Kunstharzbasis eine Ventilationspassage, die von der einen Oberflächenseite, die die Metallhülse hält, zu dem Öffnungsteil führt.
Ein dritter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration enthält die Metallhülse einen Flanschteil, der zu einer Innenseite der Ventilationspassage vorsteht.
Ein vierter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration enthält der Flanschteil ein Durchgangsloch an seinem Basisteil und der Flanschteil enthält eine Nut, die mit dem Durchgangsloch in Verbindung steht, so dass die Luft im Inneren der Ventilationspassage sowohl durch (über) die vordere und die hintere Oberfläche des Flanschteils passiert.
Ein fünfter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration enthält die Kunstharzbasis eine Turbulenzrippe an der einen Oberflächenseite, die die Metallhülse hält, und die Turbulenzrippe bewirkt, dass die Luft, die von der Luftansaugöffnung eingesaugt wird, mit der Turbulenzrippe in der Nähe eines Einlasses der Ventilationspassage kollidiert.
Ein sechster Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration weist die Metallhülse eine Bodenoberfläche mit einem Teil auf, der zu dem Öffnungsteil freigelegt ist, und die Bodenoberfläche weist eine Unebenheit zumindest in dem freiliegenden Teil auf.
Ein siebter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration ist die Ventilationspassage dazu konfiguriert, dass sie in einer Richtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung der Metallhülse an der einen Oberflächenseite der Kunstharzbasis, die die Metallhülse hält, ist, und die Ventilationspassage ist eine vertiefte Nut mit beiden Enden zu den jeweiligen Seiten der Metallhülse freigelegt.
Ein achter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration enthält die Kunstharzbasis integral einen Strömungsführungsteil, der die Luft, die von der Luftansaugöffnung angesaugt wird, zu der Seite der Metallhülse führt.
Ein neunter Aspekt ist wie folgend. Bei der oben beschriebenen Konfiguration wird der Strömungsführungsteil dazu verwendet, ein Zuleitungskabel, das mit der Metallhülse gekoppelt ist, zu fixieren.
Ein zehnter Aspekt ist ein elektrisches Kraftwerkzeug, das ein Gehäuse, einen Kommutatormotor und einen Bürstenhalter enthält. Der Kommutatormotor ist in dem Gehäuse angeordnet und enthält ein Lüfterrad. Der Bürstenhalter ist in dem Gehäuse angeordnet und enthält eine Metallhülse und eine Kunstharzbasis. Die Metallhülse nimmt eine Bürste auf und die Kunstharzbasis hält die Metallhülse an einer Oberflächenseite. Der Bürstenhalter ist in einer Richtung angeordnet, so dass die Kunstharzbasis an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist. Mit Drehung des Lüfterrades wird die Luft, die von einer Luftansaugöffnung, die in dem Gehäuse an der Seite der Metallhülse angeordnet ist, angesaugt wird, aus einer Ableitungsöffnung, der in dem Gehäuse an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist, nach Passieren des Bürstenhalters und eines Kommutators abgeleitet wird. Eine Ventilationspassage, durch welche die Luft, die von der Luftansaugöffnung angesaugt wird, passiert, ist zwischen der Metallhülse und der Kunstharzbasis ausgebildet (oder vorgesehen).
Ein elfter Aspekt ist ein elektrisches Kraftwerkzeug, das ein Gehäuse, einen Kommutatormotor und einen Bürstenhalter aufweist. Der Kommutatormotor ist in dem Gehäuse angeordnet und enthält ein Lüfterrad. Der Bürstenhalter ist in dem Gehäuse angeordnet und enthält eine Metallhülse und eine Kunstharzbasis. Die Metallhülse nimmt eine Bürste auf und die Kunstharzbasis hält die Metallhülse an einer Oberflächenseite. Der Bürstenhalter ist ein einer Richtung angeordnet, so dass die Kunstharzbasis an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist. Mit Drehung des Lüfterrades wird Luft, die von einer Luftansaugöffnung angesaugt, die in dem Gehäuse an der Seite der Metallhülse angeordnet ist, aus einer Ableitungsöffnung, die an dem Gehäuse an der Seite des Lüfterrades angeordnet ist, nach Passieren des Bürstenhalters und eines Kommutators abgeleitet wird. Die Kunstharzbasis enthält integral einen Strömungsführungsteil, der die Luft, die von der Luftansaugöffnung angesaugt wird, zu der Metallhülse führt.
Gemäß dem ersten Aspekt, da der Öffnungsteil an der Kunstharzbasis des Bürstenhalters angeordnet ist, berührt die Luft die Metallhülse auch an der Oberflächenseitenfläche, die der Oberfläche der Kunstharzbasis entgegengesetzt ist (gegenüberliegt), die die Metallhülse hält. Dementsprechend wird ein Wärmeableitungseffekt der Metallhülse zum effektiven Kühlen erzielt.
Wenn die Luft, die von der Luftansaugöffnung angesaugt wird, durch den Bürstenhalter passiert, kommt die Luft mit der Metallhülse über den Öffnungsteil in Kontakt. Dementsprechend, auch wenn die Kunstharzbasis zwischen der Metallhülse und dem Lüfterrad vorhanden ist, kann die Metallhülse effektiv gekühlt werden.
Im Speziellen wird zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt gemäß dem zweiten Aspekt, da die Ventilationspassage, die zu dem Öffnungsteil führt, an der Kunstharzbasis ausgebildet (oder vorgesehen) ist, die Luftströmung an einer Bodenfläche der Metallhülse erzeugt, so dass der Kühlungseffekt der Metallhülse vergrößert wird.
Im Speziellen wird zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt gemäß dem dritten Aspekt, da der Flanschteil, der zu der Innenseite der Ventilationspassage vorsteht, an der Metallhülse angeordnet ist, der Kontaktbereich der Luftströmung in der Ventilationspassage mit der Metallhülse erweitert (vergrößert), so dass der Wärmeableitungseffekt vergrößert wird.
Im Speziellen wird zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt gemäß dem fünften Aspekt, da die Turbulenzrippe an der Kunstharzbasis angeordnet ist, der Impuls der Luft, die mit der Turbulenzrippe kollidiert, abgeschwächt, so dass die Luft leichter in die Ventilationspassage strömt.
Im Speziellen wird zusätzlich zu dem oben beschriebenen Effekt gemäß dem sechsten Aspekt, da die Unebenheit(en) an der Bodenfläche der Metallhülse ausgebildet ist (sind), der Kontaktbereich der Bodenoberfläche der Metallhülse mit der Luftströmung erweitert (vergrößert), so dass der Wärmeableitungseffekt vergrößert wird.
Gemäß dem zehnten Aspekt berührt, da die Ventilationspassage zwischen der Metallhülse und der Kunstharzbasis ausgebildet (oder vorgesehen) ist, die Luft, die durch die Ventilationspassage strömt, die Bodenfläche der Metallhülse. Deshalb wird der Kühlungseffekt der Metallhülse erzielt.
Gemäß dem elften Aspekt kann die Luft, die durch den Strömungsführungsteil eingeführt wird, die Metallhülse effektiv kühlen, und der Strömungsführungsteil kann auf einfache Weise ausgebildet werden.
KURZE BESCHREIBUNGEN DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Seitenansicht eines Vibrationsschraubbohrers (Schlagbohrschraubers).
2 ist eine Rückansicht des Vibrationsschraubbohrers.
3 ist eine Rückansicht des Vibrationsschraubbohrers in einem Zustand, in welchem eine hintere Abdeckung entfernt ist.
4 ist eine teilweise, vertikale Querschnittansicht des Vibrationsschraubbohrers.
5 ist eine Querschnittsansicht des Vibrationsschraubbohrers entlang der Line A-A in 2.
6 ist eine Querschnittsansicht des Vibrationsschraubbohrers entlang der Linie B-B in 2.
7 ist eine perspektivische Ansicht eines Bürstenhalters.
8A bis 8F sind erklärende Ansichten des Bürstenhalters. 8A ist eine Vorderansicht, 8B ist eine Rückansicht, 8C ist eine rechtsseitige Ansicht, 8D ist eine linksseitige Ansicht, 8E ist eine Draufsicht und 8F ist eine Bodenansicht.
9 ist eine explodierte perspektivische Ansicht des Bürstenhalters.
10A und 10B sind erklärende Ansichten einer Kunstharzbasis. 10A ist eine perspektivische Ansicht und 10B ist eine Vorderansicht.
11A und 11B sind erklärende Ansichten der Kunstharzbasis, die eine Halterbasis ist. 11A ist eine perspektivische Ansicht und 11B ist eine Vorderansicht.
12A und 12B sind erklärende Ansichten der Halterbasis. 12A ist eine Draufsicht und 12B ist eine Bodenansicht.
13 ist eine erklärende Ansicht, die die Luftströmung um den Bürstenhalter anzeigt.
14 ist eine erklärende Ansicht, die eine Ventilationspassage der Halterbasis anzeigt.
15A bis 15C sind erklärende Ansichten des Bürstenhalters in einer Modifikation. 15A ist eine Rückansicht, 15B ist eine Draufsicht und 15C ist eine Querschnittsansicht entlang der Linie C-C.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Im Folgenden werden Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
1 ist eine Seitenansicht eines Vibrationsschraubbohrers, der ein beispielhaftes elektrisches Kraftwerkzeug ist. 2 ist eine Rückansicht. 3 ist eine Rückansicht in einem Zustand, in welchem eine hintere Abdeckung entfernt ist. 4 ist eine teilweise, vertikale Querschnittsansicht. Ein Vibrationsschraubbohrer 1 weist eine T-Form in der Seitenansicht mit einem Handgriff 3 auf, der von einer unteren Seite eines Hauptkörpers 2 vorsteht, der sich in der Vorder-Rückrichtung erstreckt. An einem vorderen Ende des Hauptkörpers 2 ist ein Bohrfutter 4, das ein Bit an der Spitze einspannen kann, angeordnet. An einem unteren Ende des Handgriffes 3 ist ein Batteriepack 5 als eine Leistungsquelle montiert. Das Gehäuse der Ausführungsform ist aus einer kappenförmigen hinteren Abdeckung 7 gebildet, die an einen hinteren Teil eines Hauptkörpergehäuses 6 angebracht ist, wo der hintere Hälftenteil des Hauptkörpers 2 und der Handgriff 3 verbunden sind. Das Hauptkörpergehäuse 6 ist aus einer linken Gehäusehälfte 6a und einer rechten Gehäusehälfte 6b, die durch eine Mehrzahl von Schrauben 8 in der Rechts-Links-Richtung befestigt (verbunden) sind, ausgebildet.
Der Hauptkörper 2 nimmt an seinem hinteren Teil einen Kommutatormotor 9 auf, der aus einem Stator 10 und einem Rotator 11 gebildet ist. Der Rotator 11 enthält eine Drehwelle 12 und einen Kommutator 13. Vor dem Kommutatormotor 9 ist eine Getriebebaugruppe 14, die eine Spindel 15 enthält, die nach vorne von dem Hauptkörpergehäuse 6 vorsteht, angebracht, so dass sie die Drehung der Drehwelle 12 an die Spindel 15 unter Herabsetzen der Drehung überträgt. Das Bohrfutter 4 ist an das vordere Ende der Spindel 15 montiert. In einem Teil des unteren Teils des Hauptkörpers 2 und dem oberen Teil des Hangriffs 3 ist ein Schalter (nicht dargestellt) so aufgenommen, dass ein Drücker 16 nach vorne vorsteht. An einer oberen Seite des Schalters ist ein Normal-(Vorwärts-)/Rückwärts-Schaltknopf 17 für die Motordrehung angeordnet. Vor dem Knopf 17 ist eine LED 18, die bis vor das Bohrfutter 4 (be)leuchtet, in der Richtung schräg nach oben aufgenommen. An dem unteren Ende des Handgriffs 3 ist ein Montageteil 19 für das Batteriepack 5 angeordnet. Der Montageteil 19 nimmt eine Steuerung (nicht dargestellt) auf, die mit einem anderen Anschlussblock als dem Anschlussblock, an welchen das Batteriepack elektrisch gekoppelt ist, dem Schalter und dem Kommutator 9 verdrahtet (verkabelt) ist. Ein Haken 20 ist ein Aufhängehaken, der an die linke Seitenoberfläche des Montageteils 19 geschraubt ist.
Vor dem Kommutatormotor 9 ist in dem Hauptkörper 2 eine Motorhalterung 22 angebracht. Die Motorhalterung 22 lagert mittels eines Lagers 23 ein Antriebsritzel 21, das an einem vorderen Ende der Drehwelle 12 angeordnet ist. Die Getriebebaugruppe 14 ist aus einem ersten Getriebegehäuse 24 und einem zweiten Getriebegehäuse 25 gebildet. Das erste Getriebegehäuse 24 ist zylindrisch und an die Motorhalterung 22 gekoppelt. Das zweite Getriebegehäuse 25 ist vor dem ersten Getriebegehäuse 24 angebracht und weist eine zweistufige zylindrische Form mit einem Teil 26 großen Durchmessers (Großer-Durchmesserteil) und einem Teil 27 kleinen Durchmessers (Kleiner-Durchmesserteil) auf. Die Getriebebaugruppe 14 nimmt im Inneren einen Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus 28 auf, der in der axialen Richtung Träger 29A bis 29C dreier Stufen anordnet hat, und das Antriebritzel 21 der Drehwelle 12 steht mit einem Planentenrad 30A der ersten Stufe in Eingriff. Die Träger 29A bis 29C lagern eine Mehrzahl von Planetenrädern 30A bis 30C, die in Innenrädern 31A bis 31C umwälzen. Unter den Innenrädern ist das Innenrad 31B der zweiten Stufe drehbar und nach hinten und vorne in der axialen Richtung bewegbar. Das Innenrad 31B ist mit einem Kupplungsring 32 eingreifbar, der in dem Großer-Durchmesserteil 26 in einer vorderen Position gehalten ist.
Andererseits ist an einem hinteren Teil des Innenrades 31B ein Drehzahlschaltring 33, der nach hinten und nach vorne bewegbar ist, extern (außenseitig) montiert und integral mit dem Innenrad 31B in der Vorder-Rück-Richtung gekoppelt. Ein Kupplungsstück 34, das in einem vorstehenden Zustand nach oben von dem Drehzahlschaltring 33 angeordnet ist, ist an einen Drehzahlschalthebel 35, der an dem Hauptkörpergehäuse 6 gleitbar nach hinten und nach vorne angeordnet ist, über eine vordere und eine hintere Schraubenfeder 36 gekoppelt.
Wenn der Drehzahlschalthebel 35 nach hinten geschoben wird, zieht sich der Drehzahlschaltring 33 mittels dem Kupplungsstück 34 zurück und das Innenrad 31B, das mit dem Drehzahlschaltring 33 integriert ist, kommt mit einem Zahnrad in Eingriff, das an dem äußeren Umfang des Träger 29A der ersten Stufe angeordnet ist, während der Eingriff des Planetenrades 30B der zweiten Stufe beibehalten wird. Dadurch wird der Drehzahlmodus in einen hohen Drehzahlmodus festgelegt, in welchem die Untersetzung der zweiten Stufe aufgehoben wird. Andererseits, wenn der Drehzahlschalthebel 35 nach vorne verschoben wird, bewegt sich das Innenrad 31B mit dem Drehzahlschaltring 33 nach vorne weg von dem Träger 29A und kommt mit dem Kupplungsring 32 in Eingriff, während der Eingriff mit dem Planetenrad 30B der zweiten Stufe zum Regulieren der Drehung beibehalten wird. Somit wird der Drehzahlmodus in einen geringen Drehzahlmodus festgelegt, in welchem die Untersetzung der zweiten Stufe stattfindet.
Weiter gibt (überträgt) ein Vibrationsmechanismus 37 Vibrationen in der axialen Richtung an die Spindel 15, der im Inneren des Kleiner-Durchmesserteils 27 des zweiten Getriebegehäuses 25 angeordnet ist und ein Kupplungsmechanismus 38 unterbricht eine Drehmomentübertragung an die Spindel 15 bei einer vorbestimmten Last auf die Spindel 15, der an der Außenseite des Kleiner-Durchmesserteils 27 angeordnet ist. Durch eine später beschriebene Schaltbetätigung kann ein Vibrationsbohrmodus, in welchem die Spindel 15 vibriert, während sie dreht, ein Bohrmodus, in welchem die Spindel 15 nur dreht, und ein Kupplungsmodus (Schraubmodus), in welchem die Drehmomentübertragung an die Spindel 15 bei der vorbeschriebenen Last unterbrochen wird, gewählt werden.
Im Folgenden wird jeder Mechanismus beschrieben.
Zunächst ist in dem Vibrationsmechanismus 37 die Spindel 15 durch ein vorderes Lager 39 und ein hinteres Lager 40 in dem Kleiner-Durchmesserteil 27 gelagert und ein Ende der Spindel 15 ist an eine Verriegelungsnocke 41 mittels Kerbverzahnung gekoppelt, die mit dem Träger 29C der dritten Stufe integriert ist. Die Spindel 15 ist in der axialen Richtung nach hinten und nach vorne bewegbar.
Allerdings wird die Spindel 15 durch eine Schraubenfeder 43, die extern zwischen einem Flansch 42, der nach vorne näher zu der Spindel 15 angeordnet ist, und dem Lager 39 montiert ist, in eine vordere Position vorgespannt, in welcher ein Haltering 44, der extern an einer hinteren Endposition des Lagers 39 montiert ist, in einem normalen Zustand in Kontakt mit dem Lager 39 ist. Ein Positionsring 45 ist ein Positionsring zum Positionieren des Lagers 39, das in einen inneren Umfang des Kleiner-Durchmesserteils 27 von der Vorderseite eingeführt ist. Eine Anschlagplatte 46 ist eine scheibenförmige Anschlagplatte zum Halten des Positionsrings 45, der auf ein vorderes Ende des Kleiner-Durchmesserteils 27 geschraubt ist.
Zwischen dem Lager 39 und dem Lager 40 der Spindel 15 sind eine erste Nocke 47 und eine zweite Nocke 48 extern koaxial mit der Spindel 15 montiert. Die erste Nocke 47 und die zweite Nocke 48 sind ringförmig und in der Reihenfolge der ersten Nocke 47 und der zweiten Nocke 48 von der Vorderseite angeordnet. Die erste Nocke 47 weist ein erstes Nockenrad an der hinteren Oberfläche auf und ist fest an die Spindel 15 gesichert. Die zweite Nocke 48 weist ein zweites Nockenrad an der vorderen Fläche auf und ist lose auf die Spindel 15 geführt. An einem hinteren äußeren Umfang der zweiten Nocke 48 ist ein Eingriffsvorsprung 49 in einem vorstehenden Zustand angeordnet.
Des Weiteren ist vor der zweiten Nocke 48 und zwischen der zweiten Nocke 48 und dem Lager 39 ein ringförmiger Abstandshalter 50 angeordnet. Rückwärtig der zweiten Nocke 48 ist eine Beilagscheibe 52 über eine Mehrzahl von Stahlkugeln 51 gehalten. Dementsprechend ist die zweite Nocke 48 an einer Bewegung in der axialen Richtung zwischen dem Abstandshalter 50 und der Beilagscheibe 52 eingeschränkt.
Andererseits nimmt der Kleiner-Durchmesserteil 27 ein Paar von Vibrationsschalthebeln 53 gleitbar in einer Punktsymmetrieposition auf. Das Paar der Vibrationsschalthebel 53 wird durch die Schraubenfedern 54 nach vorne vorgespannt, die rückwärtig der Vibrationsschalthebel 53 angeordnet sind. An einer Seite einer hinteren Endinnenoberfläche des Vibrationsschalthebels 53 ist ein innenseitiger Vorsprung 55 in einem vorstehenden Zustand angeordnet, der zu einer inneren Umfangsseite des Kleiner-Durchmesserteils 27 vorsteht. Der innenseitige Vorsprung 55 ist mit dem Eingriffsvorsprung 49 der zweiten Nocke 48 in der vorderen Position eingreifbar. An einer Seite einer vorderen Endaußenoberfläche des Vibrationsschalthebels 53 ist ein äußerer Vorsprung 56 in einem vorstehenden Zustand angeordnet, der zu der äußeren Umfangsseite des Kleiner-Durchmesserteils 27 vorsteht.
Der Kleiner-Durchmesserteil 27 weist einen Modusschaltring 57 drehbar an der Außenseite auf. Der Modusschaltring 57 ist aus einem Betätigungsring 58, einem Nockenring 59 und einer Kupplungsplatte 60 gebildet. Der Betätigungsring 58 weist einen ungefähren identischen Durchmesser zu dem vorderen Ende des Hauptkörpergehäuses 6 auf. Der Nockenring 59 weist einen kleineren Durchmesser als der Betätigungsring 58 auf und ist an der Vorderseite des Betätigungsrings 58 angeordnet. Die Kupplungsplatte 60 koppelt den Betätigungsring 58 mit dem Nockenring 59 und ist in der axialen Richtung positioniert. Der äußere Vorsprung 56 des Vibrationsschalthebels 53 kommt in Kontakt mit einer hinteren Endkante des Nockenrings 59 des Modusschaltrings 57. Dementsprechend ist der Vibrationsschalthebel 53 an einer Bewegung nach vorne eingeschränkt. In diesem Zustand, während der Vibrationsschalthebel 53 in der zurückgezogenen Position ist und bewirkt, dass der innenseitige Vorsprung 55 von dem Eingriffsvorsprung 49 der zweiten Nocke 48 getrennt wird, weist der Nockenring 59 ein Nockenvertiefungsteil (nicht gezeigt) in einem vertieften Zustand in punktsymmetrischer Position auf. Dann bewegt sich in einer Drehposition des Modusschaltringes 57, in welcher der Nockenvertiefungsteil vor dem äußeren Vorsprung 56 positioniert ist, der Vibrationsschalthebel 53 nach vorne, um zu bewirken, dass der innenseitige Vorsprung 55 mit dem Eingriffsvorsprung 49 der zweiten Nocke 48 in Eingriff kommt.
Nachfolgend wird der Kupplungsmechanismus 38 beschrieben.
Zunächst ist ein Kupplungsring 61, der einen weiblichen Gewindeteil (Innengewindeteil) an dem Innenumfang enthält, drehbar und extern an dem Kleiner-Durchmesserteil 27 vor dem Modusschaltring 57 montiert. Im Inneren des Kupplungsrings 61 ist ein Federhalter 62 in einem mit dem Kupplungsring 61 verschraubten Zustand extern montiert, der bewirkt, dass ein männlicher Gewindeteil (Außengewindeteil), der an einem Außenumfang ausgebildet ist, aus einem Raum der Kupplungsplatte 60 des Modusschaltrings 57 vorsteht. Der Federhalter 62 ist in der axialen Richtung in einem Zustand, in welchem die Drehung eingeschränkt ist, nach hinten und nach vorne bewegbar. Eine Schraubenfeder 63 ist extern an dem Kleiner-Durchmesserteil 27 rückseitig des Federhalters 62 montiert. Während ein vorderes Ende der Schraubenfeder 63 an dem Federhalter 62 gehalten ist, ist ein hinteres Ende der Schraubenfeder 63 in Kontakt mit einer flachen Beilagscheibe 65, die an einer vorderen Fläche eines Blockierungsteils 64 zwischen dem Großer-Durchmesserteil 26 und dem Kleiner-Durchmesserteil 27 angeordnet ist.
Die flache Beilagscheibe 65 ist integral mit dem Modusschalter 57 drehbar und ist in der axialen Richtung unabhängig von dem Modusschaltring 57 bewegbar. Durch Drehbetätigung des Modusschaltrings 57 kann eine Position der flachen Beilagscheibe 65 in eine Position geändert werden, in welcher ein innerer Vorsprung, der an dem inneren Umfang angeordnet ist (nicht dargestellt), einen Vorsprung überlappt, der in dem Kleiner-Durchmesserteil 27 in der axialen Richtung zum Einschränken der Bewegung nach vorne angeordnet ist, oder in eine Position, in welcher der innere Vorsprung nicht mit dem Vorsprung überlappt, um die Bewegung nach vorne zu ermöglichen.
Zwei Stahlkugeln 66, eine vordere und eine hintere, sind an dem Blockierungsteil 64 rückseitig der flachen Beilagscheibe 65 in gleichmäßigen Intervallen in einer Umfangsrichtung gehalten. Die Stahlkugeln 66 sind in Kontakt mit einer vorderen Fläche des drehbar angeordneten Innenrades 31C der dritten Stufe und sind mit Kupplungsnocken (nicht dargestellt) eingreifbar, die in einem vorstehenden Zustand an der vorderen Fläche des Innenrades 31C in der Umfangsrichtung angeordnet sind. Eine Vorspannkraft der Schraubenfeder 63 wird an das Innenrad 31C über die Stahlkugel 66 und der flachen Beilagscheibe 65 übertragen und deshalb wird die Drehung des Innenrades 31C eingeschränkt. Drehbetätigung des Kupplungsrings 61 zum Schrauben (Verschieben) des Federhalters 62 in der axialen Richtung bewirkt, dass eine Schaftlänge der Schraubenfeder 63 variiert. Dies erlaubt es, die Vorspannkraft auf das Innenrad 31C zu ändern.
Hier ist zunächst an einer ersten Drehposition des Modusschaltrings 57 mit einer Phase, dass der innere Vorsprung der flachen Beilagscheibe 65 nicht mit einem Vorsprung des Kleiner-Durchmesserteils 25 überlappt, der Vibrationsschalthebel 53 in der zurückgezogenen Position, in der der innenseitige Vorsprung 55 nicht mit der zweiten Nocke 48 in Eingriff setht, da der Nockenvertiefungsteil des Nockenrings 59 nicht in einer Position vor dem Vibrationsschalthebel 53 ist. Dementsprechend ist die zweite Nocke 48 in einem Zustand von freiem Drehen und die flache Beilagscheibe 65 ist in einem Zustand, in dem sie nach vorne bewegbar ist. In dem oben beschriebenen Zustand ist der Betätigungsmodus in dem Kupplungsmodus festgelegt, in welchem eine Druckkraft der flachen Beilagscheibe 65 durch die Drehbetätigung des Kupplungsrings 61 geändert werden kann.
In dem Kupplungsmodus dreht, wenn eine Drückbetätigung des Drückers 16 zum Antreiben des Kommutatormotors 9 ausgeführt wird, die Drehwelle 12, und die Spindel 15 dreht über den Planetengetriebeuntersetzungsmechanismus 28, so dass ein Schraubenbit (Antriebsbit), das an das Bohrfutter 4 montiert ist, einen Anziehvorgang einer Schraube oder einen ähnlichen Vorgang ausführt. Wenn die Schraube angezogen ist und die Last auf die Spindel 15 eine Druckkraft der Schraubenfeder 63, die das Innenrad 31C fixiert, übersteigt, drückt die Kupplungsnocke des Innenrades 31C die Stahlkugel 66 und die flache Beilagscheibe 65 nach vorne, so dass das Innenrad 31C frei wird (leer laufen kann). Dann ist der Schraubenanziehvorgang abgeschlossen (Kupplungsbetätigung). Wenn das Schraubenbit gegen die Schraube gedrückt wird, wird die Spindel 15 zurückgezogen (zurückgedrückt), und die erste Nocke 47 steht mit der zweiten Nocke 48 in Eingriff. Allerdings, da die zweite Nocke 48 in einem Zustand von freiem Drehen (Leerlauf) ist, dreht die zweite Nocke 48 mit der ersten Nocke 47 und an der Spindel 15 wird keine Vibration erzeugt.
Dann, in der zweiten Drehposition, in welcher der Modusschaltring 57 nach links um einen vorbestimmten Winkel aus dem Kupplungsmodus gedreht ist, während der Nockenvertiefungsteil des Nockenrings 59 bisher nicht vor den Vibrationsschalthebel 53 gekommen ist, und der Vibrationsschalthebel 53 in der zurückgezogenen Position verbleibt, dreht die flache Beilagscheibe 65, um zu bewirken, den hinteren Vorsprung hinter den Vorsprung des Kleiner-Durchmesserteils 27 zu positionieren. Dementsprechend ist der Betätigungsmodus in dem Bohrmodus festgelegt, da der Vorsprung konstant die flache Beilagscheibe 65 an einer Bewegung nach vorne einschränkt, unabhängig der Größe der Druckkraft der Schraubenfeder 63.
Wenn die Spindel 15 in dem Bohrmodus gedreht wird, unabhängig von der Last auf die Spindel 15, ist die Stahlkugel 66 daran gehindert, die Kupplungsnocke des Innenrades 31C zu überschreiten (über diese hinwegzurollen). Somit bleibt das Innenrad 31C in dem fixierten Zustand und die Spindel 15 setzt fort, sich zu drehen. In diesem Fall, da die zweite Nocke 48 in einem Zustand von freiem Drehen (Leerlauf) ist, wird keine Vibration an der Spindel 15 erzeugt.
Dann in der dritten Drehposition, in welcher der Modusschaltring 57 weiter nach links um den vorbestimmten Winkel weg von dem Bohrmodus gedreht wird, entfernt sich der Nockenvertiefungsteil des Nockenrings 59 von dem Vibrationsschalthebel 53. Dies ermöglicht es dem Vibrationsschalthebel 53, sich nach vorne zu bewegen und bewirkt, dass der innenseitige Vorsprung 55 mit der zweiten Nocke 58 koppelt. Andererseits interferiert der Vorsprung des Kleiner-Durchmesserteils 27 weiterhin mit dem inneren Vorsprung der flachen Beilagscheibe 65 in der axialen Richtung. Dementsprechend wird der Betätigungsmodus in einem Vibrationsbohrmodus festgelegt, so dass die erste Nocke 47 mit der zweiten Nocke 48 in der zurückgezogenen Position der Spindel 15 in Eingriff kommt.
In diesem Fall, in welchem die Spindel 15 in dem Vibrationsbohrmodus gedreht wird, wenn sich die Spindel 15 durch Drücken eines Bohrbits oder ähnlichen Teils auf das Werkstück zurückzieht, kommt die erste Nocke 47, die integral mit der Spindel 15 dreht, mit der zweiten Nocke 48 in Eingriff, die durch den Vibrationsschalthebel 53 fixiert ist. Deshalb wird Vibration an der Spindel 15 erzeugt. Da die flache Beilagscheibe 65 in einem Zustand verbleibt, in dem sie durch den Vorsprung fixiert ist, dreht die Spindel 15 unabhängig von einer Last auf die Spindel 15 weiter.
Weiter lagert an der Rückseite des Hauptkörpers 2 ein Lager 67, das auf der hinteren Abdeckung 7 gehalten ist, ein Ende der Drehwelle 12 des Kommutatormotors 9. An einer Rückseite des Stators 10 ist ein Zentrifugallüfterrad 68 an der Drehwelle 12 angeordnet. Im Inneren des Zentrifugallüfterrades 68 und an einer hinteren Endoberfläche des Rotators 11 ist ein innenseitiges Lüfterrad 69 angeordnet. An der äußeren Umfangsseite des Kommutators 13 ist ein Bürstenhalter 70 angeordnet. Wie in 2 gezeigt, sind an einer hinteren Oberfläche der hinteren Abdeckung 7 Ansaugteile 71A und 71B, die jeweils durch eine Gruppe von einer Mehrzahl von hinteren Luftansaugöffnungen 72 gebildet sind, voneinander getrennt an der oberen und unteren Seite angeordnet. An der Außenseite des Zentrifugallüfterrades 68 ist an der rechten und linken Seite des Hauptkörpergehäuses 6 eine Mehrzahl von Auslassöffnungen 73 angeordnet. Vor den Auslassöffnungen 73 ist eine Mehrzahl von vorderen Luftansaugöffnungen 74 angeordnet (siehe 1).
An der linken Gehäusehälfte 6A und der rechten Gehäusehälfte 6B, wie in 3 und 5 gezeigt, ist jeweils ein Schraubenansatz (Einschraubstutzen) 75 zum Fixieren der hinteren Abdeckung 7 von der Rückseite mit einer rechten bzw. linken Schraube 76 an einer inneren Position der linken Gehäusehälfte 6A und der rechten Gehäusehälfte 6B nahe zu der Drehwelle 12 ausgebildet. An der vorderen Seite des Schraubenansatzes 75 ist eine Haltenut 77, die eine Kunstharzbasis 78 des Bürstenhalters 70 hält, ausgebildet.
Wie in 3, 5 und 6 bis 8 gezeigt, enthält der Bürstenhalter 70 zwei quadratische zylindrische Metallhülsen 79, die jeweils eine Karbonbürste 80 an einer hinteren Oberfläche der scheibenförmigen Kunstharzbasis 78 halten. Die jeweiligen Metallhülsen 79 sind symmetrisch an der oberen Seitenhälfte der Kunstharzbasis 78 in der radialen Richtung in einer V-Form in einer Rücksicht angeordnet.
Wie in 9 und 10A und 10B gezeigt, enthält die Kunstharzbasis 78 eine zylindrische innere Rippe 82, die nach hinten an einem Durchdringungsloch 81 in der Mitte vorsteht. Während die Kunstharzbasis 78 einen dünnen Teil 83 an dem äußeren Umfang aufweist, weist die Kunstharzbasis 78 einen dicken Teil 84 an dem Umfangsbereich der inneren Rippe 82 auf. Sowohl an der rechten als auch an der linken Seite des dünnen Teils 83 sind jeweils Positionierungsausschnitte 85 ausgebildet. Sowohl an der rechten als auch an der linken Seite des dicken Teils 84 sind Passteile 86 der Schraubenansätze 75, die in Richtung der Mitte vorstehen, ausgebildet. An einer oberen Seite des dünnen Teils 83 ist ein abgefaster Teil 87 ausgebildet.
Die innere Rippe 82 auf der Kunstharzbasis 78 enthält ein Paar von Öffnungen 88, die weiter innen der Montageteile P der Metallhülsen 79 angeordnet sind. Zwischen der rechten und der linken Öffnung 88 ist an dem oberen Seitenteil der inneren Rippe 82 eine obere Rippe 89 fortlaufend in der radialen Richtung zum Partitionieren der rechten Seite und der linken Seite installiert. An einem oberen Ende der oberen Rippe 89 und dem äußeren Umfang der Kunstharzbasis 78 ist fortlaufend eine bogenförmige äußere Rippe 90 installiert. Die äußere Rippe 90 steht mit einer geringeren Vorsprungshöhe als die innere Rippe 82 vor und eine Rückfläche der oberen Rippe 89 neigt sich so, dass die Höhe der oberen Rippe 89 von der inneren Rippe 82 zu der äußeren Rippe 90 graduell geringer wird.
Die obere Rippe 89 weist an sie anschließend geneigte Rippen 91 symmetrisch an der rechten und der linken Seite auf. Die geneigten Rippen 91 neigen sich in Richtung des rechten bzw. des linken Montageteils P der Metallhülse 79. An der Außenseite von sowohl der rechten als auch der linken geneigten Rippe 91 ist ein Montageansatz 93 zum Fixieren einer Torsionsfeder 92 in einem vorstehenden Zustand jeweils angeordnet. Die Torsionsfeder 92 spannt die Karbonbürste 80 vor.
Andererseits ist an der unteren Mitte der inneren Rippe 82 eine untere Rippe 94, die in der Seitenansicht eine L-Form aufweist, in einem vorstehenden Zustand angeordnet, indem sie sich von der unteren Oberfläche der inneren Rippe 82 in der radialen Richtung erstreckt. An der rechten und der linken Seite eines unteren Endes der unteren Rippen 94 sind schmale Rippen 95 parallel zu der unteren Rippe 94 in einem vorstehenden Zustand mit einem Abstand von der unteren Rippe 94 jeweils angeordnet. An einer unteren Seite des rechten und des linken Einpassteils 86 sind jeweils Führungsrippen 96 als ein Strömungsführungsteil so angeordnet, dass sie an der Außenseite der inneren Rippe 82 gebogen einher mit der inneren Rippe 82 vorstehen. Ein Zuleitungskabel 97, das an die Metallhülse 79 gekoppelt ist, wird nach unten zwischen der Führungsrippe 96 und der inneren Rippe 82 entlang der inneren Rippe 82 verdrahtet (verkabelt) und nach Passieren zwischen der unteren Rippe 94 und den schmalen Rippen 94 an sowohl der rechten als auch der linken Seite der unteren Rippe 94 herausgezogen (herausgeführt).
Des Weiteren sind an einer unteren Seite der Einpassteile 86 und der Außenseite der Führungsrippen 96 Strömungsführungsrippen 98 als der Strömungsführungsteil jeweils aufrecht angeordnet, die sich in der zu den inneren Rippen 82 annähernden Richtung stärker nach oben neigen. An einer oberen Seite der Passteile 86 und der Außenseite der Montageteile P der Metallhülsen 79 sind entlang der Umfangsrichtung Turbulenzrippen 99 aufrecht angeordnet. Ein oberes Ende von jeder Strömungsführungsrippe 98 ist eine geneigte Oberfläche 98a, die in Richtung des Montageteils P an der oberen Seite jeweils angekerbt geneigt ist. Die Oberfläche an der Seite der Strömungsführungsrippe 98 ist an einem oberen Ende von jeder Führungsrippe 96 eine geneigte Oberfläche 96a, die in etwa parallel zu der geneigten Oberfläche 98a eingekerbt ist.
Weiter ist der Montageteil P aus einem Paar von vertieften Nuten 100, die parallel zu der Tangentenlinienrichtung der inneren Rippe 82 mit einem vorbestimmten Abstand in der radialen Richtung ausgebildet sind, und aus einem Öffnungsteil 101 gebildet, der in der radialen Richtung in der Mitte einer Längsseite von jeder vertieften Nut 100 durch die Kunstharzbasis 78 passierend (verlaufend) ausgebildet ist.
Die Metallhülse 79, die auf den Montageteil P gesetzt ist, ist aus einer Halterbasis 102, die den Bodenflächenteil ausbildet, und einem oberen Zylinder 103 gebildet, der auf die Kunstharzbasis 78 über die Halterbasis 102 aufgequetscht ist, um beide Seitenoberflächen und einen oberen Oberflächenteil der Metallhülse auszubilden. Wie in 11A und 11B und 12A und 12B gezeigt, ist die Halterbasis 102 eine Metallplatte, die an Längsseiten eines Hauptkörperteils 104, der eine längliche Rechteckform aufweist, anschließend (fortlaufend) installierte Flanschteile 105 aufweist. Der Flanschteil 105 weist eine längliche Rechtecksform auf, die eine kürzere Längsseite als der Hauptkörperteil 104 aufweist. Eine hintere Oberfläche des Hauptkörperteils 104 weist eine Mehrzahl von V-förmigen (Aus-/Ein-)Schnitten 106 auf, die in einem vorbestimmten Abstand der Längsseitenrichtung ausgebildet sind, so dass sie eine unebene Oberflächenform bilden. An der rechten und der linken Seite des Hauptkörperteils 104 und jedem Grenzbereich zwischen dem Hauptkörperteil 104 und dem Flanschteil 105 sind Durchgangslöcher 107 in einer Ellipsenform entlang des Hauptkörperteils 104 ausgebildet. Zwei der Durchgangslöcher 107 sind sowohl an dem rechten als auch an dem linken Grenzbereich mit einem Abstand entlang einer geraden Linie ausgebildet. An der Außenseite von jedem Durchgangsloch 107 sind an jedem Flanschteil 105 sind eine Mehrzahl von Vorsprüngen in der seitlichen Richtung vorstehend zu der Rückseite ausgebildet, und eine Mehrzahl von Nuten 108 sind an einer Oberfläche in der Rechts-Links-Richtung ausgebildet, die mit den Durchgangslöchern 107 auf einer Erstreckungsoberfläche des Hauptkörperteils 104 in Verbindung stehen. Eine Breite in der seitlichen Richtung der Haltebasis 102 ist kleiner als eine Länge der vertieften Nut 100 des Montageteils P.
Der obere Zylinder 103 ist aus einer rechten und einer linken Seitenwand 109, einer oberen Wand 110, die zwischen den Enden der Seitenwände 109 verbindet, und einem rechten und einem linken gefalteten Teil 111, die jeweils in Richtung der Außenseite an unteren Enden der Seitenwände 109 umgefaltet sind, gebildet. Die Seitenwand 109 enthält einen Ausschnitt 112 von einem Ende an der Seite des äußeren Umfangs der Kunstharzbasis 78 zu der Seite des inneren Umfangs. Der Ausschnitt 112 ist ein Teil zum Verhindern einer Störung eines Endes der Torsionsfeder 92, die die Karbonbürste 80 drückt.
Die Seitenwände 109 sind mit einem Abstand gefaltet, der identisch zu der Breite des Hauptkörperteils 104 der Halterbasis 102 ist (der Abstand der Seitenwände entspricht der Breite des Hauptkörperteils). Die gefalteten Teile 111 können auf der oberen Oberfläche der Flanschteile 105 montiert werden. An einem vorderen Ende und einem hinteren Ende in der Längsseitenrichtung von jedem gefalteten Teil 111 sind Klauen 113 zum Aufquetschen durch Falten jeweils ausgebildet. Ein gefalteter Teil 111 von dem rechten und dem linken gefalteten Teil 111 enthält ein Positionierungsstück 114, das in einem zur Seite vorstehenden Zustand angeordnet ist. Das Positionierungsstück 114 ist in einen vertieften Teil 115, der an einem Ende der vertieften Nut 100 im Inneren des Montageteils P ausgebildet ist, passbar.
Dementsprechend wird die Metallhülse 79 auf den Montageteil P der Kunstharzbasis 78 in einer Reihenfolge mit der Halterbasis 102 als Erstes und dem oberen Zylinder 103 als Zweites gesetzt. Dann wird die Klaue 113 des gefalteten Teils 111 des oberen Zylinders 103 mit Verriegelungsvertiefungsteilen 116 verriegelt und nach hinten gefaltet, so dass er auf die Halterbasis 102 gequetscht (verriegelt) wird. Der Verriegelungsvertiefungsteil 116 ist an dem inneren Umfang und dem äußeren Umfang der Kunstharzbasis 78 jeweils ausgebildet. Bei der oben beschriebenen Weise wird die Metallhülse 79 auf den Montageteil P der Kunstharzbasis 78 montiert. In diesem Zustand, wie in 8A bis 8F und 14 gezeigt, wird eine hintere Oberfläche der Halterbasis 102, auf welcher die V-förmigen Schnitte 106 ausgebildet sind, zu der Seite der hinteren Oberfläche der Kunstharzbasis 78 mittels dem Öffnungsteil 101 freigelegt. Beide Enden von jeder vertieften Nut 100 sind jeweilig an beiden Seiten der Halterbasis 102 über Enden der Halterbasis 102 hinaus freigelegt. Deshalb ist eine vordere Oberflächenseite der Kunstharzbasis 78 mit dem Öffnungsteil 101 über die vertiefte Nut 100 als eine Ventilationspassage zum Kommunizieren mit der hinteren Oberflächenseite der Kunstharzbasis 78 verbunden. Darüber hinaus gewährleistet im Inneren der vertieften Nut 100 das Durchgangsloch 107 der Halterbasis 102 und die Nut 108 des Flanschteils 105, das eine obere Seite der Nut 108 des Flanschteils 105 mit der vertieften Nut 100 und dem Öffnungsteil 101 in Verbindung steht.
Wie in 5 und 6 gezeigt, wenn die linke Gehäusehälfte 6a und rechte Gehäusehälfte 6b miteinander befestigt werden, werden die Haltenuten 77 der jeweiligen Gehäusehälften 6a und 6b in die jeweiligen dünnen Teile 83 der Kunstharzbasis 78 gepasst, um zu bewirken, dass die jeweiligen Schraubenansätze 75 auf (in) die jeweiligen Passvorsprünge 86 passen. Somit wird der Bürstenhalter 70 in der Stellung senkrecht zu der Drehwelle 12 in einem hinteren Teil des Hauptkörpers 2 gehalten. Hier ist im Inneren der oberen Seite von beiden Gehäusehälften 6a und 6b ein flacher Teil 117, der in Kontakt mit dem abgefasten Teil 87 der Kunstharzbasis 78 ist, ausgebildet (4), und ein Vorsprung 77a, der mit dem Ausschnitt 85 der Kunstharzbasis 78 in Eingriff steht, ist an der Haltenut 77 der Gehäusehälfte 6a (5) angeordnet. Dies gewährleistet, dass die Kunstharzbasis 78 in einem Zustand gehalten wird, in welchem der Kunstharzbasis 78 davon abgehalten ist, durch Passen des Schraubenansatzes 75 in den Passteil 86 zu drehen.
Weiter sind im Inneren der hinteren Abdeckung 7, die an die Schraubenansätze 75 durch die Schrauben 76 von hinten montiert ist, Stifte 118 in Kontakt mit den oberen Wänden 110 der Metallhülsen 79 jeweils angeordnet (3 und 6). Dementsprechend werden die Metallhülsen 79 mit dem Montieren der hinteren Abdeckung 7 von hinten gedrückt, so dass der Bürstenhalter 70 ohne Ratteln gehalten wird.
Bei der Verwendung des Vibrationsschraubbohrers 1, der wie oben beschrieben ausgebildet ist, bewirkt in den oben beschriebenen Betätigungsmodi die Drehung der Drehwelle 12 des Kommutatormotors 9, dass das Zentrifugallüfterrad 68 und das innenseitige Lüfterrad 69 drehen. Dies erzeugt an der Lüfterradseite einen negativen Druck. Dazu wird, nachdem Außenluft von der vorderen Lufteinsaugöffnung 74 angesaugt und den Kommutatormotor 9 passiert, die Außenluft von der Auslassöffnung 73 abgeleitet, und nachdem neue (weitere) Außenluft von dem oberen Ansaugteil 71A und dem unteren Ansaugteil 71B angesaugt wird und den Kommutator 13 und den Bürstenhalter 70 passiert, wird die Außenluft von der Auslassöffnung 73 abgeleitet. Diese Luftströmung kühlt den Kommutatormotor 9 und den Bürstenhalter 70. Allerdings wird, da aufgrund der Positionierung des unteren Ansaugteils 71B, der unterhalb der inneren Rippe 82 und rückseitig der Kunstharzbasis 78 liegt, die Luft, die von dem Ansaugteil 71B angesaugt wird, durch die Rippe 94 nach links und rechts aufgeteilt. Dann, wie durch durchgehende Pfeile in 13 dargestellt, strömt die Luft an der Außenseite der inneren Rippe 82 in der Umfangsrichtung und steigt in Richtung der Seite der Metallhülse 79 an der rechten und der linken Seite der inneren Rippe 82 hoch. Zu diesem Zeitpunkt führen die Führungsrippe 96 und die Strömungsführungsrippe 98 an der Kunstharzbasis 78 die Luft ohne Erzeugung von Turbulenzen nach oben. Im Speziellen sind die oberen Enden der Führungsrippe 96 und der Strömungsführungsrippe 98 die in Richtung der Metallhülse 79 geneigten Oberflächen 96A und 98A. Deshalb wird die Luft, die zwischen der Führungsrippe 96 und der Strömungsführungsrippe 98 passiert nach oben leichtgängig eingeführt.
Weiter, während ein Teil der Luft, der die Metallhülse 79 von der unteren Seite erreicht, in Richtung der Mitte entlang mit der unteren Seitenwand 109 der Metallhülse 79 strömt und nach vorne die Außenseite des Kommutators 13 passierend aus der Öffnung 88 der inneren Rippe 82 (Pfeil a) strömt, strömt ein Teil der verbleibenden Luft in die vertieften Nuten 100, die zu unteren Seite der Metallhülse 79 freigelegt sind, von dem Endteil aus (Pfeil b), und wird, wie in 14 und 6 gezeigt, die hintere Oberfläche der Halterbasis 102 passierend nach vorne von dem Öffnungsteil 101 abgeleitet (Pfeil c). Diese Luftströmung kühlt die Halterbasis 102. Im Speziellen weist die hintere Oberfläche der Halterbasis 102 einen großen Oberflächenbereich aufgrund der V-förmigen (Ein-/Aus-)Schnitte 106 auf. Dies realisiert den großen Kühlungseffekt. Da der Impuls der aufgestiegenen Luft des Pfeils b durch Kollidieren mit der Turbulenzrippe 99 außerhalb der vertieften Nut 100 einmal abgeschwächt wird, wird die Luft auf einfache Weise in die vertiefte Nut 100 eingesaugt, ohne die vertiefte Nut 100 zu passieren.
In der oben beschriebenen Ausführungsform stehen an der Halterbasis 102 die Nut 108 und das Durchgangsloch 107 des Flanschteils 105 mit einer Innenseite der vertieften Nut 100 in Verbindung. Deshalb wird die Luft des Pfeils b, die in die vertiefte Nut 100 geströmt ist, nach oben und nach unten an einer Position des Flanschteils 105 (Pfeil b') aufgesplittet. Während die oberseitige Luft die Nut 108 an einer Oberseite des Flanschteils 105 passiert und von dem Durchgangsloch 107 zu dem Öffnungsteil 101 mündet, passiert die unterseitige Luft zu dem Öffnungsteil 101 eine untere Seite des Flanschteils 105. Dementsprechend werden nicht nur die vordere und die hintere Oberfläche des Flanschteils 105 der Halterbasis 102, sondern ebenso der gefaltete Teil 111 des oberen Zylinders 103 effektiv gekühlt. Im Speziellen, da der Luftpassagenquerschnittsbereich der Ventilationspassage, der im Inneren der vertieften Nut 100 in den oberen und unteren Teil gesplittet ist, durch den Flanschteil 105 verkleinert wird, wird die Strömungsrate der Luft, die den Flanschteil 105 passiert, größer, so dass der Wärmeableitungseffekt des Flanschteils 105 verbessert wird.
Andererseits, da der obere Ansaugteil 71A rückwärtig der Kunstharzbasis 78 zwischen der inneren Rippe 82 und der äußeren Rippe 90 positioniert ist, wird die Luft, die durch den Ansaugteil 71A angesaugt wird, durch die obere Rippe 89 nach links und rechts aufgesplittet. Weiter, wie durch gestrichelte Pfeile in 13 gezeigt, wird die Luft zu der Seite der rechten und linken Metallhülse 79 durch die geneigten Rippen 91 jeweils geführt. Hier, während ein Teil der Luft entlang der oberen Seitenwand 109 der Metallhülse 79 zu der Mitte strömt und nach vorne die Außenseite des Kommutators 13 passierend von der Öffnung 88 der inneren Rippe 82 strömt (Pfeil d), strömt ein Teil der verbleibenden Luft in die vertieften Nuten 100, die zu der oberen Seite der Metallhülse 79 freigelegt sind, von deren Endteil und wird nach vorne die hintere Oberfläche der Haltebasis 102 passierend aus dem Öffnungsteil 101 abgeleitet. Identisch zu dem oben beschriebenen Fall, nachdem die Luft in die vertiefte Nut 100 geströmt ist, wird sie in den oberen und unteren Teil an der Position des Flanschteils 105 zum Strömen oberhalb und unterhalb des Flanschteils 105 aufgeteilt und wird von dem Öffnungsteil 101 abgeleitet. Dementsprechend werden nicht nur die vordere und hintere die Oberfläche des Flanschteils 105 der Halterbasis 102, sondern ebenso der gefaltete Teil 111 des oberen Zylinders 103 effektiv gekühlt. Da die Luft, die in der Umfangsrichtung der Kunstharzbasis 78 unter Passieren über die Metallhülse 79 von der oberen Seite aus strömt (Pfeil e), in Kontakt mit der Turbulenzrippe 99 kommt, wird der Impuls der Luft abgeschwächt. Deshalb strömt die Luft auf einfache Weise in den Endteil der vertieften Nut 100 unterhalb der Metallhülse 79.
Dementsprechend enthält gemäß dem Vibrationsschraubbohrer 1 mit der oben beschriebenen Konfiguration die Kontaktbasis 78 den Öffnungsteil 101, der bewirkt, dass die Halterbasis 102 der Metallhülse 79 zu der gegenüberliegenden Oberfläche der Halteoberfläche der Metallhülse 79 freigelegt ist. Dementsprechend berührt die Luft die Metallhülse 79 auch auf der gegenüberliegenden Oberfläche der Halteoberfläche der Metallhülse 79 auf der Kunstharzbasis 78. Dies realisiert den Wärmeableitungseffekt der Metallhülse 79, um die Metallhülse 79 effektiv zu kühlen.
Im Speziellen ist bei dieser Ausführungsform, während das innenseitige Lüfterrad 69 bei dem Kommutatormotor 9 angeordnet ist, der Bürstenhalter 70 in einer Richtung angeordnet, in der die Kunstharzbasis 78 auf der Seite des innenseitigen Lüfterrades 69 angeordnet ist. Weiter bewirkt die Drehung des innenseitigen Lüfterrades 69, dass die Luft, die von den Ansaugteilen 71A und 71B angesaugt wird, die an der hinteren Abdeckung 7 an der Seite der Metallhülse 79 angeordnet sind, den Bürstenhalter 70 und den Kommutator 13 passiert und aus der Auslassöffnung 73 abgeleitet wird, die an der Seite des innenseitigen Lüfterrades 69 an dem Hauptkörpergehäuse angeordnet ist. Weiter kommt die Luft, die von den Ansaugteilen 71A und 71B angesaugt wird, in Kontakt mit der die Halterbasis 102 über den Öffnungsteil 101 während sie durch den Bürstenhalter 70 passiert. Dementsprechend wird die Metallhülse 79 effektiv gekühlt, auch wenn die Kunstharzbasis 78 zwischen der Metallhülse 79 und dem innenseitigen Lüfterrad 69 vorhanden ist.
Bei der Ausführungsform wird, da die Kunstharzbasis 78 eine Ventilationspassage (vertiefte Nut 100) enthält, die von der hinteren Oberflächenseite zu dem Öffnungsteil 101 mündet, eine Luftströmung an einer Bodenfläche der Metallhülse 79 erzeugt, so dass der Kühlungseffekt der Metallhülse 79 vergrößert wird.
Die Halterbasis 102 der Metallhülse 79 enthält den Flanschteil 105, der zu der Innenseite der vertieften Nut 100 vorsteht. Deshalb wird der Kontaktbereich mit der Luftströmung im Inneren der vertieften Nut 100 erweitert, um den Wärmeableitungseffekt zu vergrößern. Darüber hinaus enthält die hintere Oberfläche der Halterbasis 102 die Unebenheit, die durch die (Aus-/Ein-)Schnitte 106 vorgesehen ist. Deshalb wird der Kontaktbereich der Halterbasis 102 mit der Luftströmung erweitert, um den Wärmeableitungseffekt zu vergrößern.
Andererseits enthält an der hinteren Oberflächenseite die Kunstharzbasis 78 die Turbulenzrippe 79, mit welcher die Luft, die durch die Ansaugteile 71A und 71B angesaugt wird, in der Nähe des Einlasses der vertieften Nut kollidiert. Deshalb wird der Impuls der Luft, die mit der Turbulenzrippe 79 kollidiert, abgeschwächt, um es der Luft zu vereinfachen, in die vertiefte Nut 100 zu strömen.
Weiter enthält bei der Ausführungsform die Kunstharzbasis 78 integral den Strömungsführungsteil (Führungsrippe 96 und Strömungsführungsrippe 98) zum Leiten der Luft, die von den Ansaugteil 71B angesaugt wird, zu der Seite der Metallhülse 79. Deshalb wird die Luft durch die Führungsrippe 96 und die Strömungsführungsrippe 98 zum Kühlen der Metallhülse 79 effektiv geführt. Zusätzlich sind die Führungsrippe 96 und Strömungsführungsrippe 98 auf einfache Weise ausgebildet.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform ist der Öffnungsteil an der Kunstharzbasis 78 ausgebildet. Allerdings kann ein Bürstenhalter 70A, der in 15A bis 15C gezeigt ist, mit einer Konfiguration angewendet werden, bei der nur die vertieften Nuten 100, die die Rückseite der Halterbasis 102 der Metallhülse 79 passieren, ohne den Öffnungsteil an der Kunstharzbasis 78 angeordnet sind. Somit, auch wenn die Ventilationspassage (vertiefte Nut 100) zwischen der Halterbasis 102 der Metallhülse 79 und der Kunstharzbasis 78 ausgebildet (oder vorgesehen) ist, passiert die Luft im Inneren der vertieften Nut 100 zum Berühren (Kontaktieren) der hinteren Oberfläche der Halterbasis 102. Deshalb kann der Kühlungseffekt der Metallhülse 79 realisiert werden.
Die Konfiguration der Ventilationspassage ist nicht auf die Konfiguration beschränkt, die aus den oben beschriebenen zwei vertieften Nuten gebildet ist. Eine Konfiguration mit höherer oder geringerer Anzahl von vertieften Nuten und eine Konfiguration mit geänderter Querschnittsform (Passagenform) kann angewendet werden. Die Ventilationspassage kann in einer Bogenform nicht einher mit der Tangentenlinienrichtung ausgebildet sein, sondern einher mit der Umfangsrichtung der inneren Rippe. Wenn der Öffnungsteil angeordnet ist, kann die Anzahl und die Form des Öffnungsteils, sofern notwendig, geändert werden.
Die Metallhülse mit dem oberen Zylinder, der mit der Halterbasis integriert ist, kann angewendet werden, und die Metallhülse ist ebenso ohne den Flanschteil anwendbar. Die Form der Unebenheit(en), die auf der Bodenfläche der Metallhülse angeordnet ist, kann selbstverständlich geändert werden. Die Unebenheit muss nicht über die gesamte Bodenfläche angeordnet sein, sondern kann nur auf dem Teil mit dem Öffnungsteil ausgebildet sein. Die Unebenheit kann entfallen.
Des Weiteren kann, sofern notwendig, die Anordnung der Metallhülse und die Form der Kunstharzbasis geändert werden. Das elektrische Kraftwerkzeug ist nicht auf den Vibrationsschraubbohrer beschränkt. Falls das elektrische Kraftwerkzeug den Kommutatormotor und den Bürstenhalter, der die Metallhülse zum Aufnehmen der Bürste an einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis enthält, sind die vorliegenden Lehren ebenso an anderen Modellen, wie beispielsweise einem Schlagschrauber anwendbar.
Es wird explizit betont, dass alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen offenbarten Merkmale als getrennt und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von den Merkmalskombinationen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen angesehen werden sollen. Es wird explizit festgehalten, dass alle Bereichsangaben oder Angaben von Gruppen von Einheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Untergruppe von Einheiten zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung ebenso wie zum Zweck des Einschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren, insbesondere auch als Grenze einer Bereichsangabe.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 52-122803 [0003]

Claims

Elektrisches Kraftwerkzeug, mit einem Gehäuse (6, 7), einem Kommutatormotor (9), der in dem Gehäuse (6, 7) aufgenommen ist, einem Lüfterrad (68), das an den Kommutatormotor (9) angeordnet ist, und einem Bürstenhalter (70), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist, bei dem der Bürstenhalter (70) eine Metallhülse (79) und eine Kunstharzbasis (78) enthält, die Metallhülse (79) eine Bürste (80) aufnimmt, und die Kunstharzbasis (78) die Metallhülse (79) einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis (78) hält, bei dem die Kunstharzbasis (78) einen Öffnungsteil (101) enthält, der die Metallhülse (79) zu der der einen Oberflächenseite gegenüberliegenden Oberflächenseite freilegt, und der Bürstenhalter (70) in einer Richtung angeordnet ist, so dass die Kunstharzbasis (78) auf der Seite des Lüfterrades (68) angeordnet ist, so dass die Drehung des Lüfterrades (68) bewirkt, dass Luft, die von einer Luftansaugöffnung (72), die in dem Gehäuse (6, 7), an der Seite der Metallhülse (79) angeordnet ist, angesaugt wird, von einer Auslassöffnung (73), die in dem Gehäuse (6, 7) an der Seite des Lüfterrades (68) angeordnet ist, den Bürstenhalter (70) und einem Kommutator (13) passierend abgeleitet wird.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 1, bei dem die Kunstharzbasis (78) eine Ventilationspassage (100) enthält, die von der einen Oberflächenseite, die die Metallhülse (79) hält, zu dem Öffnungsteil (101) führt.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 2, bei dem die Metallhülse (79) einen Flanschteil (105) enthält, der zu der Innenseite der Ventilationspassage (100) vorsteht.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach Anspruch 3, bei dem der Flanschteil (105) ein Durchgangsloch (107) an seinem Basisteil enthält, und der Flanschteil (105) eine Nut (108) enthält, die mit dem Durchgangsloch (107) in Verbindung steht, um zu gewährleisten, dass die Luft im Inneren der Ventilationspassage (100) über sowohl die vordere als auch die hintere Oberfläche des Flanschteils (105) passiert.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei dem die Kunstharzbasis (78) eine Turbulenzrippe (99) an der einen Oberflächenseite enthält, die die Metallhülse (79) hält, und die Turbulenzrippe (99) bewirkt, dass die Luft, die von der Luftansaugöffnung (72) angesaugt wird, mit der Turbulenzrippe (99) in der Nähe eines Einlasses der Ventilationspassage (100) kollidiert.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die Metallhülse (79) eine Bodenoberfläche mit einem Teil aufweist, der zu dem Öffnungsteil (101) freigelegt ist, und die Bodenoberfläche eine Unebenheit (106) an dem zumindest freigelegten Teil aufweist.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei dem die Ventilationspassage (100) dazu konfiguriert ist, dass sie in einer Richtung senkrecht zu einer Anordnungsrichtung der Metallhülse (79) an der Oberflächenseite der Kunstharzbasis (78), die die Metallhülse (79) hält, ist, und die Ventilationspassage (100) eine vertiefte Nut ist, deren beide Enden zu beiden Seiten der Metallhülse (79) freigelegt sind.
Elektrisches Kraftwerkzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei dem die Kunstharzbasis (78) integral einen Strömungsführungsteil (96, 98) enthält, der die Luft, die durch die Luftansaugöffnung (72) angesaugt wird, zu der Seite der Metallhülse (79) führt, und bei dem bevorzugt der Strömungsführungsteil (96) zum Fixieren eines Anschlusskabels (97), das an die Metallhülse (79) gekoppelt ist, verwendet wird.
Elektrisches Kraftwerkzeug, mit einem Gehäuse (6, 7), einem Kommutatormotor (9), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist, bei dem der Kommutatormotor (9) ein Lüfterrad (68) enthält, und einem Bürstenhalter (70), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist, bei dem der Bürstenhalter (70) eine Metallhülse (79) und eine Kunstharzbasis (78) enthält, die Metallhülse (79) eine Bürste (80) aufnimmt, und die Kunstharzbasis (78) die Metallhülse (79) an einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis (78) hält, bei dem der Bürstenhalter (70) in einer Richtung angeordnet ist, so dass die Kunstharzbasis (78) an der Seite des Lüfterrades (68) angeordnet ist, so dass eine Drehung des Lüfterrades (68) bewirkt, dass die Luft, die von der Luftansaugöffnung (72), die in dem Gehäuse (6, 7) an der Seite der Metallhülse (79) angeordnet ist, angesaugt wird, aus einer Auslassöffnung (73), die in dem Gehäuse (6, 7) an der Seite des Lüfterrades (78) angeordnet ist, den Bürstenhalter (70) und einen Kommutator (13) passierend abgeleitet wird, und eine Ventilationspassage (100), durch welche die Luft, die von der Luftansaugöffnung (72) angesaugt wird, passiert, zwischen der Metallhülse (79) und der Kunstharzbasis (78) vorgesehen ist.
Elektrisches Kraftwerkzeug, mit einem Gehäuse (6, 7), einem Kommutatormotor (9), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist, bei dem der Kommutatormotor (9) ein Lüfterrad (68) enthält, und einem Bürstenhalter (70), der in dem Gehäuse (6, 7) angeordnet ist, bei dem der Bürstenhalter (70) eine Metallhülse (79) und eine Kunstharzbasis (78) enthält, die Metallhülse (79) eine Bürste (80) aufnimmt, und die Kunstharzbasis (78) die Metallhülse (79) an einer Oberflächenseite der Kunstharzbasis (78) hält, bei dem der Bürstenhalter (70) in einer Richtung angeordnet ist, so dass die Kunstharzbasis (78) an der Seite des Lüfterrades (68) angeordnet ist, so dass Drehung des Lüfterrades (68) bewirkt, dass die Luft, die von der Luftansaugöffnung (72), die in dem Gehäuse (6, 7) an der Seite der Metallhülse (79) angeordnet ist, angesaugt wird, aus einer Auslassöffnung (73), die in dem Gehäuse (6, 7) an der Seite des Lüfterrades (78) angeordnet ist, den Bürstenhalter (70) und einen Kommutator (13) passierend abgeleitet wird, und die Kunstharzbasis (78) integral einen Strömungsführungsteil (96, 98) enthält, der die Luft, die von der Luftansaugöffnung (72) angesaugt wird, zu der Seite der Metallhülse (79) führt.