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TECHNISCHES GEBIET
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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Kraftwerkzeug, das einen vorbestimmten Arbeitsvorgang an einem Werkstück durch Antreiben eines Werkzeugzubehörs ausführt.
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STAND DER TECHNIK
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EP 1 737 616 A1 offenbart ein handgehaltenes Kraftwerkzeug, das eine Antriebskraft eines Antriebsmotors an eine Spindel zum Antreiben eines Werkzeugzubehörs überträgt. Bei diesem Kraftwerkzeug erstreckt sich ein Klemmschaft durch die Spindel und hält das Werkzeugzubehör. Der Klemmschaft ist dazu konfiguriert, dass er zwischen einer Halteposition zum Halten des Werkzeugzubehörs und einer Freigabeposition zum Freigeben des Werkzeugzubehörs bewegbar ist und dass er in der Halteposition mit einem Verriegelungsmechanismus, der im Inneren der Spindel vorgesehen ist, in Eingriff steht.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEME
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Bei dem oben beschriebenen Kraftwerkzeug wird der Klemmschaft durch den Verriegelungsmechanismus verriegelt und er hält das Werkzeugzubehör, so dass ein Benutzer einen vorbestimmten Arbeitsvorgang stabil ausführen kann. Des Weiteren kann der Benutzer auf einfache Weise das Werkzeugzubehör durch Platzieren des Klemmschafts in der Freigabeposition austauschen.
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Bei diesem Kraftwerkzeug ist allerdings die Spindel an ein Körpergehäuse montiert, welches einen äußeren Mantel des Kraftwerkzeugs ausbildet, so dass Vibration auf einfache Weise dem Körpergehäuse übertragen wird.
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Dementsprechend ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine rationalere Technik zum Reduzieren der Übertragung von Vibration an ein Körpergehäuse vorzusehen.
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Zum Lösen der oben beschriebenen Aufgabe ist gemäß der vorliegenden Erfindung ein Kraftwerkzeug vorgesehen, das einen vorbestimmten Arbeitsvorgang an einem Werkstück durch Antreiben eines Werkzeugzubehörs ausführt. Das Kraftwerkzeug weist ein Körpergehäuse, einen Motor und eine Spindel auf, die die Antriebskraft des Motors an das Werkzeugzubehör überträgt. Die Spindel kann eine hohle Form aufweisen.
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Das Kraftwerkzeug weist ferner ein Werkzeugzubehörhaltebauteil, das dazu konfiguriert ist, dass es in einer Spindeldrehachsenrichtung zwischen einer Halteposition zum Halten des Werkzeugzubehörs und einer Freigabeposition zum Freigeben des Werkzeugzubehörs bewegbar ist, und einen Verriegelungsmechanismus auf, der dazu konfiguriert ist, dass er zwischen einer Eingriffsposition zum Verriegeln des Werkzeugzubehörhaltebauteils in der Halteposition und einer Entriegelungsposition zum Lösen der Verriegelung des Werkzeugzubehörhaltebauteils bewegbar ist. Das Werkzeugzubehörhaltebauteil kann in einem inneren Bereich der Spindel angeordnet sein.
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Das Kraftwerkzeug weist ferner in inneres Gehäuse, das in dem Körpergehäuse aufgenommen ist und zumindest einen Teil des Verriegelungsmechanismus aufnimmt, und einen Betätigungsmechanismus zum Betätigen des Verriegelungsmechanismus auf. Die Weise, in welcher das innere Gehäuse „zumindest einen Teil des Verriegelungsmechanismus aufnimmt” repräsentiert, dass der Verriegelungsmechanismus gänzlich durch das innere Gehäuse abgedeckt ist, oder dass der Verriegelungsmechanismus einen Bereich aufweist, der durch das innere Gehäuse abgedeckt ist, und einen Bereich aufweist, der von dem inneren Gehäuse freigelegt ist. In diesem Sinne kann das innere Gehäuse zumindest einen Teil der Spindel und des Werkzeugzubehörhaltebauteils aufnehmen.
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Der Betätigungsmechanismus enthält einen Handgriffteil, der an der Außenseite des Körpergehäuses so angeordnet ist, um durch einen Benutzer betätigt zu werden, einen Schaltteil, der mit dem Handgriffteil verbunden ist und den Verriegelungsmechanismus zwischen der Eingriffsposition und der Entriegelungsposition gemäß der Betätigung des Handgriffteils schaltet, und einen Schaltverbindungsteil, der mit dem Schaltteil verbunden ist. Der Schaltverbindungsteil ist von dem inneren Gehäuse separiert, wenn der Verriegelungsmechanismus durch den Schaltteil in der Eingriffsposition platziert ist, und kommt in Kontakt mit dem inneren Gehäuse, wenn der Verriegelungsmechanismus durch den Schaltteil in der Entriegelungsposition platziert ist.
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Bei der oben beschriebenen Struktur ist bei dem Kraftwerkzeug gemäß der vorliegenden Erfindung der Schaltverbindungsteil von dem inneren Gehäuse während des Betriebs durch einen Benutzer separiert, so dass Übertragung von Vibration an das Körpergehäuse über den Schaltverbindungsteil reduziert werden kann.
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Bei dem Kraftwerkzeug der vorliegenden Erfindung wird normalerweise die Spindel durch den Motor drehend so angetrieben, dass sie das Werkzeugzubehör innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs um die Spindeldrehachse hin- und hergehend antreibt. Im Speziellen wird das Werkzeugzubehör so angetrieben, dass es um die Spindeldrehachse hin- und hergehend dreht. Das Werkzeugzubehör enthält geeigneterweise mehrere Werkzeuge, wie z. B. ein Schneidewerkzeug zum Schneiden eines Werkstücks und ein Schleifwerkzeug zum Schleifen eines Werkstücks. Somit führt das Werkzeugzubehör einen Schneide- oder Schleifarbeitsvorgang durch hin- und hergehendes Antreiben (Vibration) des Werkzeugzubehörs innerhalb eines vorbestimmten Winkelbereichs aus. Das Kraftwerkzeug wird ebenso als ein Vibrationswerkzeug bezeichnet.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung kann das Kraftwerkzeug ein Vorspannbauteil aufweisen, das zwischen der Spindel und dem Verriegelungsmechanismus angeordnet ist und den Verriegelungsmechanismus zum Halten des Verriegelungsmechanismus in der Eingriffsposition vorspannt. Bei dieser Struktur wird, wenn der Verriegelungsmechanismus durch den Schaltteil in der Entriegelungsposition platziert ist, der Schaltverbindungsteil durch das Vorspannbauteil vorgespannt, so dass er in Kontakt mit dem inneren Gehäuse kommt
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt nimmt das innere Gehäuse die Vorspannkraft des Vorspannbauteils auf, wenn der Verriegelungsmechanismus in der Entriegelungsposition platziert ist. Deshalb kann das Körpergehäuse aus einem leichtgewichtigen Material, wie z. B. Kunstharz ausgebildet sein, und das innere Gehäuse ist bevorzugt aus Metall ausgebildet, so dass es der Vorspannkraft des Vorspannbauteils aushält.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung kann der Schaltteil eine erste Nocke und eine zweite Nocke enthalten, die dazu konfiguriert sind, sich durch die Betätigung des Hangriffteils zu drehen. Der Verriegelungsmechanismus kann ein Kragenbauteil, das dazu konfiguriert ist, dass es bewegbar ist, und ein Klemmbauteil enthalten, das dazu konfiguriert ist, sich zwischen der Eingriffsposition und der Entriegelungsposition durch Bewegen in Bezug auf das Kragenbauteil zu bewegen.
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Die erste Nocke ist dazu konfiguriert, dass sie in Kontakt mit einem vorbestimmten Bereich des Kragenbauteils kommt, und die zweite Nocke ist dazu konfiguriert, dass sie in Kontakt mit einem Bereich des Kragenbauteils kommt, der sich beabstandet von dem vorbestimmten Bereich befindet. Mit dieser Struktur kann, wenn das Kragenbauteil durch Drehen der ersten und zweiten Nocke bewegt wird, das Klemmbauteil zwischen der Eingriffsposition und der Entriegelungsposition bewegt werden.
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt kommen die erste und die zweite Nocke in Kontakt mit den Bereichen des Kragenbauteils, die sich beabstandet voneinander befinden, so dass die Bewegung des Kragenbauteils stabilisiert werden kann.
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Des Weiteren kann, wenn es so konfiguriert ist, dass die erste und zweite Nocke in Kontakt mit vorbestimmten Bereichen des Kragenbauteils kommen, die einander in Bezug auf die Spindeldrehachse gegenüberliegen, die Bewegung des Kragenbauteils weiter stabilisiert werden. In diesem Fall ist es im Speziellen bevorzugt, dass die erste und die zweite Nocke in Punktsymmetrie in Bezug auf die Spindeldrehachse angeordnet sind.
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Des Weiteren können normalerweise das Klemmbauteil und das Kragenbauteil einen Gleitkontaktbereich aufweisen, so dass sie in Kontakt miteinander gleiten. Der Gleitkontaktbereich kann ein erstes geneigtes Element, das in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung geneigt ist, und ein zweites geneigtes Element aufweisen, das in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung geneigt ist. Bei dieser Struktur können das erste geneigte Element und das zweite geneigte Element beabstandet voneinander in der Spindeldrehachsenrichtung angeordnet sein. Dem Klemmbauteil kann es ermöglicht sein, dass es sich zwischen der Eingriffsposition und der Entriegelungsposition durch Gleitkontakt des Klemmbauteils und des Kragenbauteils miteinander bewegt.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung kann der Schaltverbindungsteil durch eine exzentrische Welle ausgebildet sein, die die erste Nocke und die zweite Nocke verbindet.
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt wird die exzentrische Welle in Verkettung mit der Drehung der ersten und der zweiten Nocke gedreht. Wenn der Verriegelungsmechanismus in der Eingriffsposition durch die erste und die zweite Nocke platziert ist, kann die exzentrische Welle vom inneren Gehäuse separiert sein, und wenn der Verriegelungsmechanismus in der Entriegelungsposition durch die erste und die zweite Nocke platziert ist, kann die exzentrische Welle in Kontakt mit dem inneren Gehäuse kommen.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung kann der Handgriffteil eine Handgriffdrehwelle aufweisen, die innerhalb des Körpergehäuses angeordnet ist. Bei dieser Struktur können der Schaltteil und der Schaltverbindungsteil an der Handgriffdrehwelle ausgebildet sein.
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt kann die Handgriffdrehwelle ebenso als der Schaltteil und der Schaltverbindungsteil dienen, so dass der Betätigungsmechanismus eine kompakte Struktur aufweisen kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung kann das innere Gehäuse ein erstes inneres Gehäuse, ein zweites inneres Gehäuse, das mit dem ersten inneren Gehäuse verbunden ist, und einen Innengehäuseabstandsbereich aufweisen, der durch die Anordnung des ersten inneren Gehäuses und des zweiten inneren Gehäuses mit einem vorbestimmten Abstand dazwischen ausgebildet ist. Bei dieser Struktur kann zumindest ein Teil des Verriegelungsmechanismus in dem ersten inneren Gehäuse aufgenommen sein, und ein Teil des Schaltverbindungsteils kann in dem Innengehäuseabstandsbereich angeordnet sein.
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt kann der Schaltverbindungsteil in Kontakt mit dem zweiten inneren Gehäuse kommen, wenn der Verriegelungsmechanismus in der Entriegelungsposition durch den Schaltteil platziert ist. Des Weiteren kann das innere Gehäuse, das den Innengehäuseabstandsbereich aufweist, durch das erste innere Gehäuse und das zweite innere Gehäuse ausgebildet sein, so dass das innere Gehäuse auf einfache Weise hergestellt werden kann.
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Gemäß einem weiteren Aspekt des Kraftwerkzeugs der vorliegenden Erfindung sind das Körpergehäuse und das innere Gehäuse miteinander über ein elastisches Bauteil verbunden.
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Bei dem Kraftwerkzeug gemäß diesem Aspekt kann Vibration, die in dem inneren Gehäuse erzeugt wird und an das Körpergehäuse übertragen wird, reduziert werden.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine rationalere Technik zum Reduzieren von Übertragung von Vibration an ein Körpergehäuse vorgesehen werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
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1 ist eine perspektivische Ansicht, die die äußere Erscheinung eines elektrischen Vibrationswerkzeugs gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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2 ist eine Querschnittsansicht, die eine interne Struktur des Vibrationswerkzeugs zeigt.
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3 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil des Vibrationswerkzeugs zeigt.
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4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen Verriegelungsmechanismus des Vibrationswerkzeugs zeigt.
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5 ist eine Querschnittsansicht, die das Vibrationswerkzeug von der Vorderseite gesehen zeigt.
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6 ist eine Außenansicht zum Darstellen des Austauschvorgangs eines Werkzeugzubehörs.
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7 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht zum Darstellen der Betätigung eines Verriegelungsmechanismus zum Austausch des Werkzeugzubehörs.
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8 ist eine Querschnittsansicht zum Darstellen einer Betätigung eines Verriegelungsbetätigungsmechanismus zum Austausch des Werkzeugzubehörs.
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9 ist eine Querschnittsansicht, die eine innere Struktur eines elektrischen Vibrationswerkzeugs gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt.
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10 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die einen wesentlichen Teil des Vibrationswerkzeugs zeigt.
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REPRÄSENTATIVE AUFÜHRUNGSFORM DER ERFINDUNG
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Repräsentative Ausführungsformen eines Kraftwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung werden nun unter Bezugnahme auf 1 bis 10 beschrieben. 1 bis 8 zeigen ein Kraftwerkzeug gemäß einer ersten Ausführungsform, und 9 und 10 zeigen ein Kraftwerkzeug gemäß einer zweiten Ausführungsform.
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Teile und Mechanismen des Kraftwerkzeugs der zweiten Ausführungsform, die identisch oder ähnlich zu denen der ersten Ausführungsform sind, werden gleiche Bezeichnungen und Bezugszeichen wie in der ersten Ausführungsform gegeben und sie werden hier nicht beschrieben.
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(Erste Ausführungsform)
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Die erste Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun unter Bezugnahme auf 1 bis 8 beschrieben. Bei der ersten Ausführungsform wird ein elektrisches Vibrationswerkzeug 100 als ein repräsentatives Beispiel des Kraftwerkzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung beschrieben. Wie in 1 gezeigt, weist das elektrische Vibrationswerkzeug 100 ein Werkzeugzubehör auf, das aus einer Mehrzahl von Werkzeugarten, wie z. B. einer Schneide und einer Polierscheibe, gewählt ist und daran angebracht ist, und einen Arbeitsvorgang, wie z. B. einen Schneidevorgang und einen Poliervorgang gemäß dem gewählten Werkzeugzubehör an einem Werkstück durch Vibrieren des angebrachten Werkzeugzubehörs ausführt. In 1 ist eine Schneide 145 als ein repräsentatives Beispiel des Werkzeugzubehörs angebracht.
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1 bis 5 zeigen den Zustand, in welchem die Schneide 145 an das Vibrationswerkzeug 100 angebracht ist, und 6 bis 8 zeigen den Zustand, in welchem die Schneide 145 von dem Vibrationswerkzeug 100 entfernt ist.
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(Kontur des elektrischen Vibrationswerkzeugs)
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Wie in 1 gezeigt, weist das elektrische Vibrationswerkzeug 100 ein Kunstharzkörpergehäuse auf, das einen äußeren Mantel des Vibrationswerkzeugs 100 ausbildet. Das Körpergehäuse 101 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Körpergehäuse” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Schneide 145 ist entfernbar an einem vorderen Endbereich des Körpergehäuses 101 in der Erstreckungsrichtung des Körpergehäuses 101 angebracht, und ein Batteriemontageteil 109, an welchem eine Batterie 190 entfernbar montiert ist, ist an dem anderen Endbereich des Körpergehäuses 101 vorgesehen. Die Batterie 190 ist dazu konfiguriert, dass sie von dem Batteriemontageteil 109 entfernbar ist.
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Wie in 1 gezeigt, bildet das Körpergehäuse 101 einen durch einen Benutzer zu haltenden Griffteil 107 aus. Der Griffteil 107 ist so ausgebildet, dass er sich in einer länglichen Form in einem Zwischenbereich 1012 zwischen einem vorderen Bereich 1011 und eifern hinteren Bereich 1013 des Körpergehäuses 101 erstreckt. Die Batterie 190 wird an dem Batteriemontageteil 109 angebracht und von diesem entfernt durch Gleiten in einer Richtung, die die Erstreckungsrichtung des Griffteils 107 kreuzt. Ein Gleitschalter 108 ist an einer Position vorgesehen, wo angenommen wird, dass ein Daumen eines Benutzers platziert ist, wenn ein Benutzer den Griffteil 107 hält. Der Gleitschalter 108 und der Batteriemontageteil 109 sind mit einer Steuerung 180 (siehe 2) elektrisch verbunden. Deshalb wird durch Betätigung des Gleitschalters 108 ein Antriebsmotor 115 (siehe 2) eingeschaltet und ausgeschaltet. Wenn der Gleitschalter 108 eingeschaltet wird, kann der Benutzer einen ersten Modus zum Antreiben des Antriebsmotors 115 mit einer vorbestimmten Drehzahl oder einen zweiten Modus zum Antreiben des Antriebsmotors 115 mit einer höheren Drehzahl als die Drehzahl des ersten Modus auswählen. Die Steuerung 180 steuert den Antriebsmotor 115 gemäß der Betätigung des Gleitschalters 108.
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Wie in 2 gezeigt, weist das elektrische Vibrationswerkzeug 100 einen Antriebsmechanismus 120 zum Antreiben der Schneide 145 und einen Verriegelungsmechanismus 130 zum entfernbaren Anbringen der Schneide 145 an dem Körpergehäuse 101 auf. Der Verriegelungsmechanismus 130 wird mit einem Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 betätigt, der in 1 gezeigt ist. Der Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Betätigungsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Wie in 1 gezeigt, weist der Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 einen Handgriffteil 151, der an einer Außenseite des vorderen Bereichs 1011 angeordnet ist, und eine Drehwelle 1513 auf, die mit dem Handgriffteil 151 an dem vorderen Bereich 1011 verbunden ist und im Inneren des Körpergehäuses 101 angeordnet ist. Der Handgriffteil 151 weist einen durch einen Benutzer zu haltenden Griff 1511 und ein Paar von Armen 1512 auf, die sich von dem Griff 1511 erstrecken. Die Drehwelle 1513 erstreckt sich zwischen den Armen 1512 und ist mit den Armen 1512 verbunden. Der Handgriffteil 151 und die Drehwelle 1513 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Hangriffteil” bzw. der „Handgriffdrehwelle” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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1 zeigt den Handgriffteil 151 in einer Schneideverriegelungsposition und 6 zeigt den Handgriffteil 151 in einer Schneideaustauschposition. Wenn der Handgriffteil 151 in der Schneideverriegelungsposition platziert ist, verriegelt der Verriegelungsmechanismus 130 die Schneide 145 an dem Vibrationswerkzeug 100. Wenn der Handgriffteil 151 in der Schneideaustauschposition platziert ist, löst der Verriegelungsmechanismus 130 die Verriegelung der Schneide 145, so dass die Schneide 145 von dem Vibrationswerkzeug 100 entfernt oder an dieses angebracht werden kann.
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2 ist eine Querschnittsansicht des Vibrationswerkzeugs 100. Das Körpergehäuse 101 nimmt ein inneres Gehäuse 110 auf. Das innere Gehäuse 110 weist ein erstes inneres Gehäuse 1101 und ein zweites inneres Gehäuse 1102 auf. Das erste innere Gehäuse 1101 und das zweite innere Gehäuse 1102 sind aus Metall ausgebildet und miteinander durch Verbindungsbauteile 1103, wie beispielsweise Schrauben, verbunden. Ein vorgeschriebener Abstandsbereich 1104 ist zwischen dem ersten inneren Gehäuse 1101 und dem zweiten inneren Gehäuse 1102 vorgesehen. Das innere Gehäuse 110, das erste innere Gehäuse 1101, das zweite innere Gehäuse 1102 und der Abstandsbereich 1104 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „inneren Gehäuse”, dem „ersten inneren Gehäuse”, dem „zweiten inneren Gehäuse” bzw. dem „Innengehäuseabstandsbereich” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Das innere Gehäuse 110 ist mit dem Körpergehäuse 101 über eine Mehrzahl von elastischen Bauteilen 111 verbunden. Die elastischen Bauteile 111 können Vibration reduzieren, die in dem inneren Gehäuse 110 erzeugt werden und an das Körpergehäuse 101 übertragen werden. Das elastische Bauteil 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „elastischen Bauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Wie in 2 gezeigt, nimmt das erste innere Gehäuse 1101 den Antriebsmechanismus 120 und den Verriegelungsmechanismus 130 auf. Der Verriegelungsmechanismus 130 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Verriegelungsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Des Weiteren, wie in 5 gezeigt, erstreckt sich die Drehwelle 1513 des Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 durch den Abstandsbereich 1104.
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Wie in 2 gezeigt, weist der Antriebsmechanismus 120 eine drehbare Spindel 124 auf. Eine Spindeldrehachsenrichtung 124a definiert eine Kreuzungsrichtung 124b, die die Spindeldrehachsenrichtung 124a kreuzt. Die Spindel 124 und die Spindeldrehachsenrichtung 124a sind beispielhafte Ausführungsformen, die der „Spindel” bzw. der „Spindeldrehachsenrichtung” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Des Weiteren definiert bei dem elektrischen Vibrationswerkzeug 100 die Erstreckungsrichtung des Griffteils 107 eine Längsrichtung 100a. In einer Vibrationswerkzeugkreuzungsrichtung, die die Längsrichtung 100a kreuzt, definiert eine Richtung parallel zu der Spindeldrehachsenrichtung 124a eine Höhenrichtung 100b. Des Weiteren definiert in der Vibrationswerkzeugkreuzungsrichtung eine Richtung, die sowohl die Höhenrichtung 100b als auch die Längsrichtung 100a kreuzt, eine Breitenrichtung 100c. Die Längsrichtung 100a definiert eine vordere Seite 100a1, an welcher die Schneide 145 angeordnet ist, und eine hintere Seite 100a2, die der vorderen Seite 100a1 gegenüberliegt. Die Höhenrichtung 100b definiert eine untere Seite 100b2, an welcher die Schneide 145 angeordnet ist, und eine obere Seite 100b1, die der unteren Seite 100b2 gegenüberliegt.
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(Antriebsmechanismus)
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Wie in 2 oder 3 gezeigt, ist der Antriebsmechanismus 120 als ein Mechanismus zum Antreiben der Schneide 145 konfiguriert. Der Antriebsmechanismus 120 enthält hauptsächlich den Antriebsmotor 115, eine exzentrische Welle 121, ein Antriebslager 122, einen angetriebenen Arm 123, die Spindel 124 und einen Klemmschaft 127. Der Antriebsmotor 115 und der Klemmschaft 127 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Motor” bzw. dem „Werkzeugzubehörhaltebauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Wie in 3 gezeigt, ist der Antriebsmotor 115 als ein bürstenloser Motor konfiguriert. Der Antriebsmotor 115 ist so angeordnet, dass eine Ausgabewelle 117 sich in der Höhenrichtung 100b erstreckt. Im Speziellen ist der Antriebsmotor 115 in dem inneren Gehäuse 110 angeordnet, so dass eine Motordrehachsenrichtung 117a parallel zu der Spindeldrehachsenrichtung 124a ist.
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Die exzentrische Welle 121 ist auf ein Ende der Ausgabewelle 117 des Antriebsmotors 115 montiert und weist einen exzentrischen Teil 1211 auf, der zu der Motordrehachsenrichtung 117a exzentrisch ist. Die exzentrische Welle 121 wird drehbar durch ein Lager 121a an der oberen Seite 100b1 und ein Lager 121b an der unteren Seite 100b2 gelagert. Die Lager 121a, 121b sind durch das erste innere Gehäuse 1101 gehalten. Das Antriebslager 122 ist auf den äußeren Umfang des exzentrischen Teils 1211 gepasst. Das Antriebslager 122 ist in der Höhenrichtung 100b zwischen den Lagern 121a, 121b angeordnet.
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Wie in 3 gezeigt, ist der angetriebene Arm 123 so vorgesehen, dass er sich in der Längsrichtung 100a erstreckt und das Antriebslager 122 mit der Spindel 124 verbindet. Ein Paar von Armteilen 1231 sind in einem Bereich des angetriebenen Arms 123 an der hinteren Seite 100a2 ausgebildet. Die Armteile 1231 sind in der Breitenrichtung 100c in Kontakt mit dem äußeren Umfang des Antriebslagers 122 angeordnet. Ein fixierter Teil 1232 ist in einem Bereich des angetriebenen Arms 123 an der vorderen Seite 100a1 ausgebildet. Der fixierte Teil 1232 ist dazu konfiguriert, dass er einen bestimmten Bereich der Spindel 124 umgibt und ist an die Spindel 124 fixiert.
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Der angetriebene Arm 123 und die Spindel 124 sind an der unteren Seite 100b2 des Antriebsmotors 115 angeordnet. Mit dieser Struktur kann der Antriebsmechanismus 120 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a verkürzt werden.
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Des Weiteren kann mit dieser Struktur die Schneide 145 näher an den angetriebenen Arm 123 zum Antreiben der Spindel 124 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a angeordnet werden. Deshalb kann das Moment, das gemäß dem Abstand zwischen dem angetriebenen Arm 123 und der Schneide 145 erzeugt wird, reduziert werden. Somit kann Vibration, die durch die Bearbeitung des Werkstückes mit der Schneide 145 erzeugt wird, reduziert werden.
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Wie in 3 gezeigt, ist die Spindel 124 ein längliches Bauteil, das eine generell zylindrische hohle Form aufweist. Die Spindel 124 weist einen flanschähnlichen Werkzeughalteteil 126 an der unteren Seite 100b2 zum Halten der Schneide 145 in Kooperation mit dem Klemmschaft 127 auf. Die Spindel 124 wird drehbar durch ein Lager 124c an der oberen Seite 100b1 und durch ein Lager 124d an der unteren Seite 100b2 gelagert. Die Lager 124c, 124d werden durch das innere Gehäuse 110 gehalten.
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Wie in 3 gezeigt, weist der Klemmschaft 127 ein generell zylindrisches Bauteil auf, das in die Spindel 124 eingeführt werden kann. Der Klemmschaft 127 weist einen Spindelinnenbereich 1271, der im Inneren der Spindel 124 angeordnet ist, einen Befestigungsbereich 1273, der von einem unteren Ende 1242 der Spindel vorsteht, und einen Eingriffsbereich 1272 auf, der von einem oberen Ende 1241 der Spindel 124 vorsteht, wenn der Klemmschaft 127 in die Spindel 124 eingeführt ist.
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Wie in 3 gezeigt, ist ein flanschähnlicher Klemmkopf 128 integral in dem Befestigungsbereich 1273 ausgebildet und eine Klemmbauteileingriffsnut 129 ist in dem Eingriffsbereich 1272 ausgebildet. Wenn der Klemmschaft in die Spindel 124 eingeführt ist und durch den Verriegelungsmechanismus 130 gehalten wird, wird die Schneide 145 zwischen dem Klemmkopf 128, des Klemmschafts 127 und dem Werkzeughalteteil 126 der Spindel 124 gehalten.
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Wenn der Antriebsmotor 115 angetrieben wird und die Ausgabewelle 117 gedreht wird, dreht ein Zentrum des exzentrischen Teils 1211 um die Motordrehachse 117a. Somit bewegt sich das Antriebslager 122 in der Breitenrichtung hin und her, und der angetriebene Arm 123 wird so angetrieben, dass er hin- und hergehend um die Drehachse der Spindel 124 dreht. Demzufolge wird die Schneide 145, die zwischen der Spindel 124 und dem Klemmschaft 127 gehalten ist, so angetrieben, dass sie hin- und hergehend dreht, so dass ein vorbestimmter Arbeitsvorgang, wie beispielsweise ein Schneidearbeitsvorgang, ausgeführt werden kann.
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(Verriegelungsmechanismus und Vorspannmechanismus)
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Der Verriegelungsmechanismus 130 und ein Vorspannmechanismus 140 werden nun unter Bezugnahme auf 3 bis 5 beschrieben. 4 ist eine vergrößerte Querschnittsansicht, die den Verriegelungsmechanismus 130 zeigt, und 5 ist eine vorderseitige Querschnittsansicht, die den Verriegelungsmechanismus 130 und den Vorspannmechanismus 140 zeigt. Der Verriegelungsmechanismus 130 dient zum Halten des Klemmschafts 127, und der Vorspannmechanismus 140 dient zum Vorspannen des Klemmschafts 127 in einer Richtung von der unteren Seite 100b2 zu der oberen Seite 100b1. Der Verriegelungsmechanismus 130 und der Vorspannmechanismus 140 sind in dem ersten inneren Gehäuse 1101, das eine zylindrische Form aufweist, angeordnet.
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Wie in 4 gezeigt, enthält der Verriegelungsmechanismus 130 hauptsächlich ein Klemmbauteil 131, ein Kragenbauteil 135, eine erste Schraubenfeder 134, ein Deckelbauteil 137 und ein Lager 135a. Diese Komponenten des Verriegelungsmechanismus 130 bilden eine Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 aus. Das Klemmbauteil 131 und das Kragenbauteil 135 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Klemmbauteil” bzw. „Kragenbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Wie in 3 gezeigt, enthält der Vorspannmechanismus 140 hauptsächlich ein Lagerungsbauteil 141 und eine zweite Schraubenfeder 142. Die zweite Schraubenfeder 142 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Vorspannbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht.
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Die Struktur des Vorspannmechanismus 140 wird nun unter Bezugnahme auf 3 und 5 beschrieben. Das Lagerungsbauteil 141 weist eine generell zylindrische hohle Form auf, durch welche der Eingriffsbereich 1272 des Klemmschafts 127 eingeführt ist. Das Lagerungsbauteil 141 wird drehbar durch das Lager 124c gelagert. Das Lager 124c ist dazu konfiguriert, sowohl die Spindel 124 als auch das Lagerungsbauteil 141 zu lagern. Mit dieser Struktur kann die Anzahl von Lagern reduziert werden und das Vibrationswerkzeug 100 kann in der Spindeldrehachsenrichtung 124a verkürzt werden.
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Das Lagerungsbauteil 141 weist einen flanschähnlichen Schraubenfederlagerungsteil 1411, der an der unteren Seite 100b2 so ausgebildet ist, dass er mit einem unteren Ende der Schraubenfeder 142 in Kontakt gehalten wird, und einen Klemmbauteillagerungsteil 1412 auf, der an der oberen Seite 100b1 zum Lagern des Klemmbauteils 131 ausgebildet ist. Des Weiteren lagert der Klemmbauteillagerungsteil 1412 das Klemmbauteil 131, wenn das Klemmbauteil 131 in einer Position (Entriegelungsposition) zum Austausch der Schneide 145, der später beschrieben wird, platziert ist.
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Die zweite Schraubenfeder 142 weist einen länglichen Bereich 1421 auf, der einen größeren äußeren Durchmesser als die Spindel 124 aufweist. Bei der zweiten Schraubenfeder 142, die den länglichen Bereich 1421 aufweist, kann das Lagerungsbauteil 141 im inneren Bereich der zweiten Schraubenfeder 142 angeordnet sein.
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Das Ende der zweiten Schraubenfeder 142 an der unteren Seite 100b2 ist in Kontakt mit dem Lagerungsbauteil 141 gehalten, wie oben beschrieben, und das andere Ende an der oberen Seite 100b1 ist in Kontakt mit dem Kragenbauteil 135 gehalten. Somit ist die zweite Schraubenfeder 142 zwischen dem oberen Ende 1241 der Spindel 124 und dem Verriegelungsmechanismus 130 angeordnet.
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Die Struktur des Verriegelungsmechanismus 130 wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben. Der Verriegelungsmechanismus 130 ist zwischen einem Ende des Lagerungsbauteils 141 an der oberen Seite 100b1 und dem Körpergehäuse 101 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a angeordnet. Mit anderen Worten ist der Verriegelungsmechanismus 130 zwischen dem oberen Ende 1241 der Spindel 124 und einer Wand des Körpergehäuses 101 angeordnet. Der Verriegelungsmechanismus 130 und die Spindel 124 sind unabhängig voneinander konfiguriert und beabstandet voneinander angeordnet, so dass der Verriegelungsmechanismus 130 unabhängig von der Konstruktion der Spindel 124 konstruiert sein kann.
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Des Weiteren kann der Verriegelungsmechanismus 130, der die Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 ausbildet, fertig montiert werden, und nur die Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 kann für eine Reparatur entfernt werden.
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Wie in 4 gezeigt, besteht das Klemmbauteil 131 aus einem Paar von Bauteilen, die den Eingriffsbereich 1272 des Klemmschaftes 127 in einer radialen Richtung des Klemmschaftes 127 halten. Jedes Klemmbauteil 131 ist dazu konfiguriert, das es in der Kreuzungsrichtung 124b bewegbar ist. Eine Mehrzahl von Gratteilen 132 sind an einer inneren Oberfläche des Klemmbauteils 131 ausgebildet, die dem Klemmschaft 127 gegenüberliegt, und können mit der Klemmbauteileingriffsnut 129 des Klemmschafts 127 in Eingriff stehen. Das Klemmbauteil 131 weist weiter einen ersten geneigten Teil des Klemmbauteils 1331 und einen zweiten geneigten Teil des Klemmbauteils 1332 auf, die in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a geneigt sind. Die geneigten Oberflächen des ersten und des zweiten geneigten Teils des Klemmbauteils 1331, 1332 sind gerade, und ein Winkel einer Erstreckungslinie der geneigten Oberfläche des ersten geneigten Teils des Klemmbauteils 1331 in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a ist der gleiche wie ein Winkel einer Erstreckungslinie der geneigten Oberfläche des zweiten geneigten Teils des Klemmbauteils 1332 in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a.
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Des Weiteren ist ein Klemmbauteilneigungsverbindungsteil 1333 zwischen dem ersten und dem zweiten geneigten Teil des Klemmbauteils 1331, 1332 ausgebildet. Der Klemmbauteilneigungsverbindungsteil 1333 enthält einen ersten Erstreckungsbereich 1333a, der sich nach innen in der Kreuzungsrichtung 124b von einem Ende des ersten geneigten Teils des Klemmbauteils 1331 an der unteren Seite 100b2 erstreckt und einen zweiten Erstreckungsbereich 1333b, der sich in der Spindeldrehachsenrichtung 124a von einem inneren Ende des ersten Erstreckungsbereichs 1333a zu einem Ende des zweiten geneigten Teils des Klemmbauteils 1332 an der oberen Seite 100b1 erstreckt. Durch Vorsehen des Klemmbauteilneigungsverbindungsteil 1333 können der erste und der zweite geneigte Teil des Klemmbauteils 1331, 1332 beabstandet voneinander in der Spindeldrehachsenrichtung 124a ausgebildet werden. Des Weiteren kann in der Kreuzungsrichtung 124b das Ende des ersten geneigten Teils des Klemmbauteils 1331 an der unteren Seite 100b2 angrenzend zu dem Ende des zweiten geneigten Teils des Klemmbauteils 1332 an der oberen Seite 100b1 mittels des ersten Erstreckungsbereichs 1333a angeordnet werden. Somit können der erste und der zweite geneigte Teil des Klemmbauteils 1331, 1332 in der Kreuzungsrichtung 124b verkürzt werden.
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Wie in 4 gezeigt, ist die erste Schraubenfeder 134 zwischen jedem der Klemmbauteile 131 und dem Deckelbauteil 137 angeordnet. Die erste Schraubenfeder 134 spannt das Klemmbauteil 131 zu der unteren Seite 100b2 so vor, dass es die Lage des Klemmbauteils 131 stabilisiert.
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Wie in 4 gezeigt, dient das Kragenbauteil 135 zum Steuern des Klemmens des Klemmschafts 127 durch die Klemmbauteile 131. Das Kragenbauteil 135 weist einen inneren Bereich 1351, der ein Loch 352 aufweist, in welchem die Klemmbauteile 131 angeordnet sind und durch welches der Eingriffsbereich 1272 des Klemmschafts 127 eingeführt ist, und einen äußeren Bereich 1352 auf, der an der Außenseite des inneren Bereichs 1351 in der Kreuzungsrichtung 124b ausgebildet ist. Das Deckelbauteil 137 ist zum Abdecken des inneren Bereichs 1351 angeordnet.
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Das Kragenbauteil 135 weist einen länglichen Kragenbauteilbereich 1354 auf, der länger als die Spindel 124 in der Kreuzungsrichtung 124b ist. Durch Vorsehen des länglichen Kragenbauteilbereichs 1354 kann das Kragenbauteil 135 das Ende der zweiten Schraubenfeder 142 an der unteren Seite 100b1 aufnehmen.
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Der äußere Bereich 1353 des Kragenbauteils 135 weist einen Lageranordnungsbereich 1355 auf, in welchem das Lager 135a zum drehbaren Lagern des Kragenbauteils 135 angeordnet ist. Durch Vorsehen des Lageranordnungsbereichs 1355 wird es unnötig, einen Anordnungsbereich für das Lager 135a in einem Bereich des Kragenbauteils 135 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a vorzusehen. Deshalb kann das Kragenbauteil 135 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a verkürzt werden.
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Der Lageranordnungsbereich 1355 ist wie eine Nut in dem äußeren Umfang des Kragenbauteils 135 ausgebildet, so dass das Lager 135a kompakt an dem Kragenbauteil 135 angeordnet werden kann.
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Der äußere Umfang des Lagers 135a ist gleitbar in dem inneren Gehäuse 110 angeordnet. Mit dieser Struktur ist es der Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 erlaubt, sich in der Spindeldrehachsenrichtung 124a zu bewegen. Des Weiteren wird ein Abstand zwischen dem äußeren Bereich 1353, der nicht das Lager 135a aufweist, und dem inneren Gehäuse 110 ausgebildet. Im Speziellen bildet bei der Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 das Lager 135a ein Kontaktelement in Bezug auf das innere Gehäuse 110 aus, und der äußere Bereich 1353 bildet ein Nicht-Kontaktelement in Bezug auf das innere Gehäuse 110 aus. Mit dieser Struktur kann ein abnormales Geräusch, das erzeugt wird, wenn die Verriegelungsmechanismusbaugruppe 1301 gedreht wird, reduziert werden.
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Das Kragenbauteil 135, die Klemmbauteile 131 und das Lager 135a sind entlang der Kreuzungsrichtung 124b angeordnet. Mit dieser Struktur kann der Verriegelungsmechanismus 130 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a verkürzt werden.
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Wie in 4 gezeigt, weist das Kragenbauteil 135 einen ersten geneigten Teil des Kragenbauteils 1361 und einen zweiten geneigten Teil des Kragenbauteils 1362 auf, die in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a geneigt sind. Die geneigten Oberflächen des ersten und des zweiten geneigten Teils des Kragenbauteils 1361, 1362 sind gerade und ein Winkel einer Erstreckungslinie der geneigten Oberfläche des ersten geneigten Teils des Kragenbauteils 1361 in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a ist der gleiche wie der Winkel einer Erstreckungslinie der geneigten Oberfläche des zweiten geneigten Teils des Kragenbauteils 1362 in Bezug auf die Spindeldrehachsenrichtung 124a.
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Des Weiteren ist ein Kragenbauteilneigungsverbindungsteil 1363 zwischen dem ersten und dem zweiten geneigten Teil des Kragenbauteils 1361, 1362 ausgebildet. Die Erstreckungsrichtung des Kragenbauteilneigungsverbindungsteils 1363 ist parallel zu der Spindeldrehachsenrichtung 124a. Mit dieser Struktur können der erste und der zweite geneigte Teil des Kragenbauteils 1361, 1362 beabstandet voneinander in der Spindeldrehachsenrichtung 124a angeordnet werden. Des Weiteren sind ein Ende des ersten geneigten Teils des Kragenbauteils 1361 an der unteren Seite 100b2 und ein Ende des zweiten geneigten Teils 1362 des Kragenbauteils 1362 an der oberen Seite 100b1 auf einer Linie angeordnet, die sich in der Spindeldrehachsenrichtung 124a erstreckt. Somit können der erste und der zweite geneigte Teil des Kragenbauteils 1361, 1362 in der Kreuzungsrichtung 124b verkürzt werden.
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Der erste geneigte Teil des Kragenbauteils 1361 und der zweite geneigte Teil des Kragenbauteils 1362 sind dazu konfiguriert, dass sie in Kontakt mit dem ersten geneigten Teil des Klemmbauteils 1331 bzw. dem zweiten geneigten Teil des Klemmbauteils 1332 gleiten. Im Speziellen bilden das Kragenbauteil 135 und Klemmbauteil 131 einen Gleitkontaktbereich 130a aus. In dem Gleitkontaktbereich 130a bilden der erste geneigte Teil des Kragenbauteils 1361 und der erste geneigte Teil des Klemmbauteils 1331 ein erstes geneigtes Element 130b, und der zweite geneigte Teil des Kragenbauteils 1362 und der zweite geneigte Teil des Klemmbauteils 1332 bilden ein zweites geneigtes Element 130c aus.
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Wie in 4 gezeigt, wird das Kragenbauteil 135 durch die zweite Schraubenfeder 142 vorgespannt, und das Klemmbauteil 131 wird durch die erste Schraubenfeder 134 vorgespannt, so dass der erste geneigte Teil des Kragenbauteils 1361 in Kontakt mit dem ersten geneigten Teil des Klemmbauteils 1331 kommt und der zweite geneigte Teil des Kragenbauteils 1362 in Kontakt mit dem zweiten geneigten des Klemmbauteils 1332 kommt. Somit wird das Klemmbauteil 131 nach innen in der radialen Richtung des Klemmschafts 127 bewegt. Demzufolge halten die zwei Klemmbauteile 131 den Klemmschaft 127, indem die Gratteile 132 der Klemmbauteils 131 in Eingriff mit der Klemmbauteileingriffsnut 129 des Klemmschafts 127 stehen. Der Klemmschaft 127 wird durch die Klemmbauteile 131 gehalten und zu der oberen Seite 100b1 durch die zweite Schraubenfeder 142 vorgespannt. Auf diese Weise wird die Schneide 145 zwischen dem Klemmkopf 128 des Klemmschaftes 127 und dem Werkzeughalteteil 126 der Spindel 124 gehalten.
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In diesem Zustand definiert die Position des Klemmschafts 127 eine Halteposition zum Halten der Schneide 145, definiert die Position des Klemmbauteils 131 eine Eingriffsposition für den Eingriff mit dem Klemmschaft 127, und definiert die Position des Kragenbauteils 135 eine Beibehaltungsposition zum Beibehalten des Klemmbauteils 131 in der Eingriffsposition. Wenn die Schneide 145 von dem Vibrationswerkzeug 100 entfernt wird, was nachfolgend unter Bezugnahme auf 6 bis 8 beschrieben wird, bewegt sich das Kragenbauteil 135 zu einer Ermöglichungsposition, so dass es dem Klemmbauteil 131 ermöglicht, sich zu einer Entriegelungsposition zu bewegen, bewegt sich das Klemmbauteil 131 zu der Entriegelungsposition zum Entriegeln von dem Klemmschaft 127, und bewegt sich der Klemmschaft 127 zu einer Freigabeposition zum Freigeben der Schneide 145.
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(Verriegelungsbetätigungsmechanismus)
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Der Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 ist zum Betätigen des Verriegelungsmechanismus 130 konfiguriert. Im Speziellen ist der Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 zum Bewegen des Kragenbauteils 135 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a konfiguriert. Durch die Bewegung des Kragenbauteils 135 in der Spindeldrehachsenrichtung 124a wird das Klemmbauteil 131 zwischen der Eingriffsposition und der Entriegelungsposition in Bezug auf den Klemmschaft 127 geschaltet.
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1 bis 5 zeigen den Zustand, in welchem das Klemmbauteil 131 in der Eingriffsposition durch den Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 platziert ist, und 6 bis 8 zeigen den Zustand, bei welchem es dem Klemmbauteil 131 durch den Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 ermöglicht ist, sich zu der Entriegelungsposition zu bewegen.
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Wie in 5 gezeigt, ist die Drehwelle 1513, die mit dem Handgriffteil 151 verbunden ist, so angeordnet, dass sie sich durch das Körpergehäuse 101 in der Breitenrichtung 110c erstreckt, so dass sie in dem Abstandsbereich 1104, der zwischen dem ersten inneren Gehäuse 1001 und dem zweiten inneren Gehäuse 1102 ausgebildet ist, angeordnet ist. Ein Schaltteil 152 ist an beiden Enden der Drehwelle 1513 vorgesehen und dazu konfiguriert, dass es in Kontakt mit dem Kragenbauteil 135 kommen kann. Der Schaltteil 152 enthält eine erste Nocke 1521 und eine zweite Nocke 1522. Die erste Nocke 1521 weist einen ersten Kontaktteil 1521a, der in Kontakt mit dem Kragenbauteil 135 kommen kann und einen ersten Kerbenteil 1521b auf, der von dem Kragenbauteil 135 separiert werden kann. Die zweite Nocke 1522 weist einen zweiten Kontaktteil 1522a, der in Kontakt mit dem Kragenbauteil 135 kommen kann, und einen zweiten Kerbenteil 1522b auf, der von dem Kragenbauteil 135 separiert werden kann. Der Schaltteil 152, die erste Nocke 1521 und die zweite Nocke 1522 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Schaltteil”, der „ersten Nocke” bzw. der „zweiten Nocke” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Ein Schaltverbindungsteil 153 ist zwischen der ersten Nocke 1521 und der zweiten Nocke 1522 an der Drehwelle 1513 vorgesehen. Eine exzentrische Welle 1531 bildet den Schaltverbindungsteil 153 aus und weist eine Drehachse auf, die exzentrisch zu der Drehachse der Drehwelle 1513 ist. Im Speziellen ist die Drehwelle 1513 mit dem Schaltteil 152 und dem Schaltverbindungsteil 153 ausgebildet. Somit drehen der Schaltteil 152 und der Schaltverbindungsteil 153 miteinander in Verkettung mit der Drehbetätigung des Handgriffteils 151. Der Schaltverbindungsteil 153 und die exzentrische Welle 1531 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Schaltverbindungsteil” und der „exzentrischen Welle” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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Wenn der Handgriffteil 151 in der Schneideverriegelungsposition, wie in 1 gezeigt, platziert ist, befinden sich der erste Kerbenteil 1521b und der zweite Kerbenteil 1522b des Schaltteils 152 (die erste Nocke 1521 und die zweite Nocke 1522) an der oberen Seite 100b1 des Kragenbauteils 135, wie in 5 gezeigt. Deshalb gibt der Schaltteil 152 das Kragenbauteil 135 frei. Zu diesem Zeitpunkt wird das Kragenbauteil 135 durch die zweite Schraubenfeder 142 zu der oberen Seite 100b1 vorgespannt, und der erste geneigte Teil des Kragenbauteils 1361 und der zweite geneigte Teil 1362 des Kragenbauteils kommen in Kontakt mit dem ersten geneigten Teil des Klemmbauteils 1331 bzw. dem zweiten geneigten Teil des Klemmbauteils 1332. Demzufolge werden die zwei Klemmbauteile 131 in Richtung des Klemmschafts 127 bewegt und halten den Klemmschaft 127. Des Weiteren ist der Schaltverbindungsteil 153 (die exzentrische Welle 1531) beabstandet von dem zweiten inneren Gehäuse 1102 platziert. Somit kann eine Übertragung von Vibration an das zweite innere Gehäuse 1102 mittels des Schaltverbindungsteils 153 reduziert werden.
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In diesem Zustand, wie in 4 gezeigt, ist der Klemmschaftlagerungsteil 1412 des Lagerungsbauteils 1441 in Nichtkontakt mit dem Klemmbauteil 131 gehalten.
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Wie oben beschrieben, definiert in diesem Zustand die Position des Klemmschafts 127 eine Halteposition zum Halten der Schneide 145, definiert die Position des Klemmbauteils 131 eine Eingriffsposition für den Eingriff mit dem Klemmschaft 127 und definiert die Position des Kragenbauteils 135 eine Beibehaltungsposition zum Beibehalten des Klemmbauteils 131 in der Eingriffsposition.
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Wenn der Handgriffteil 151 in der Schneideaustauschposition, wie in 6 gezeigt, platziert ist, kommen der erste Kontaktteil 1521a und der zweite Kontaktteil 1522a des Schaltteils 152 in Kontakt mit dem Kragenbauteil 135, wie in 8 gezeigt, und bewegen das Kragenbauteil 135 zu der unteren Seite 100b2 entgegen der Vorspannkraft der zweiten Schraubenfeder 142. Demzufolge, wie in 7 gezeigt, kommt der Klemmbauteillagerungsteil 1412 des Lagerungsteils 141 in Kontakt mit den Klemmbauteilen 131 und bewegt die Klemmbauteile 131 zu der oberen Seite 100b1 in Bezug auf das Kragenbauteil 135.
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Des Weiteren befinden sich Bereiche des Kragenbauteils 135, die in Kontakt mit dem ersten und dem zweiten Kontaktteil 1521a, 1522a kommen, in Punktsymmetrie in Bezug auf die Spindeldrehachse 124a. Somit kommen der erste und der zweite Kontaktteil 1521a, 1522a mit den Bereichen des Kragenbauteils 135 in Kontakt, die sich beabstandet voneinander in der Kreuzungsrichtung 124b befinden, so dass die Bewegung des Kragenbauteils 135 stabilisiert werden kann.
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Wenn die Klemmbauteile 131 zu der oberen Seite 100b1 in Bezug auf das Kragenbauteil 135 bewegt werden, werden der erste geneigte Teil des Klemmbauteils 1331 und der zweite geneigte Teil des Klemmbauteils 1332 von dem ersten geneigten Teil des Kragenbauteils 1361 bzw. dem zweiten geneigten Teils des Kragenbauteils 1362 gelöst, so dass es den Klemmbauteilen 131 ermöglicht ist, sich in einer Richtung weg von dem Klemmschaft 127 in der Kreuzungsrichtung 124b zu bewegen. Im Speziellen wird die Klemmkraft des Klemmschafts 127 mit den Klemmbauteilen 131 reduziert. In diesem Zustand kann der Klemmschaft 127 von der Spindel 124 durch Herausziehen des Klemmschafts 127 nach unten bewegt werden. Die Schneide 145 wird also freigegeben durch Freigeben des Klemmschaftes 127. Somit kann die Schneide 145 als ein Werkzeugzubehör ausgetauscht werden.
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In diesem Zustand definiert die Position des Kragenbauteils 135 eine Ermöglichungsposition zum Ermöglichen, dass sich das Klemmbauteil 131 zu der Entriegelungsposition bewegt, definiert die Position des Klemmbauteils 131 die Entriegelungsposition zum Entriegeln von dem Klemmschaft 127, und definiert die Position des Klemmschafts 127 die Freigabeposition zum Freigeben der Schneide 145.
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Des Weiteren, wie in 8 gezeigt, ist der Schaltverbindungsteil 153 in Kontakt mit dem zweiten inneren Gehäuse 1102 angeordnet. Deshalb nimmt das zweite innere Gehäuse 1102 die Vorspannkraft der zweiten Schraubenfeder 142 über den Verriegelungsmechanismus 130, dem Schaltteil 152 und dem Schaltverbindungsteil 153 auf. Im Speziellen nimmt das Körpergehäuse 101 nicht die Vorspannkraft der zweiten Schraubenfeder 142 auf, so dass das Körpergehäuse 101 aus Kunstharz ausgebildet werden kann, um das Gewicht des Vibrationswerkzeugs 100 zu reduzieren.
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Wie oben beschrieben kann die Schneide 145 durch Bewegen des Handgriffteils 151 aus der Schneideverriegelungsposition, die in 1 gezeigt ist, zu der Schneideaustauschposition, die in 6 gezeigt ist, entfernt werden. Andererseits kann, wenn der Klemmschaft 127 in die Spindel 124 mit der Schneide 145 daran montiert eingeführt ist und der Handgriffteil 151 aus der Schneideaustauschposition zu der Schneideverriegelungsposition bewegt wird, die Schneide 145 zwischen dem Klemmschaft 127 und der Spindel 124 gehalten werden.
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(Zweite Ausführungsform)
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Ein elektrisches Vibrationswerkzeug 200 gemäß der zweiten Ausführungsform der vorliegenden Lehren wird nun unter Bezugnahme auf 9 und 10 beschrieben. Das Vibrationswerkzeug 200 der zweiten Ausführungsform unterscheidet sich von dem Vibrationswerkzeug 100 der ersten Ausführungsform in der Anordnung des Antriebsmotors 115. Wie in 9 gezeigt, ist der Antriebsmotor 115 in dem inneren Gehäuse 110 so angeordnet, dass sich die Motordrehachsenrichtung 117a in einer Richtung erstreckt, die die Spindeldrehachsenrichtung 124a kreuzt.
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Mit dieser Anordnung des Antriebsmotors 115, wie in 10 gezeigt, ist ein Bereich des angetriebenen Arms 123 zwischen den Armteilen 1231 und dem fixierten Teil 1232 gekrümmt. Die Armteile 1231 erstrecken sich von der unteren Seite 100b2 zu der oberen Seite 100b1 und sind zum Halten des Antriebslagers 122 von der unteren Seite 100b2 konfiguriert. Durch Ausbilden des angetriebenen Arms 123 in einer gekrümmten Form kann ein Raum, der durch den Antriebsmotor 115, der exzentrischen Welle 121 und der Spindel 124 innerhalb des Körpergehäuses 101 umgeben wird, effektiv genutzt werden.
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Des Weiteren kann mit der Konfiguration des angetriebenen Arms 123, der sich von den Armteilen 1231 zu dem fixierten Teil 1232 über den gekrümmten Bereich erstreckt, Spannungskonzentrationen an dem fixierten Teil 1232 vermieden werden.
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Das elektrische Vibrationswerkzeug 200 weist den Verriegelungsmechanismus 130 und den Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 auf, die bei dem oben beschriebenen elektrischen Vibrationswerkzeug 100 vorgesehen sind. Deshalb kann das elektrische Vibrationswerkzeug 200 die gleichen Betätigungen und Funktionen wie das elektrische Vibrationswerkzeug 100 ausführen.
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Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen wurden die elektrischen Vibrationswerkzeuge 100, 200 als repräsentative Beispiele des Kraftwerkzeugs beschrieben, aber das Kraftwerkzeug ist nicht auf ein elektrisches Vibrationswerkzeug beschränkt. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung ebenso bei einem Kraftwerkzeug angewendet werden, wie beispielsweise einem Schleifgerät und einer Kreissäge, bei welchen das Werkzeugzubehör dreht. Des Weiteren wird ein bürstenloser Motor als der Antriebsmotor 115 verwendet, aber ein Motor mit einer Bürste kann ebenso verwendet sein.
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In Angesicht der Natur der oben beschriebenen Erfindung kann das Kraftwerkzeug der vorliegenden Erfindung die folgenden Merkmale aufweisen. Jedes der Merkmale kann separat oder in Verbindung mit den anderen oder in Kombination mit der beanspruchten Erfindung verwendet werden.
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(Aspekt 1)
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Ein Lagerungsbauteil ist zwischen dem zweiten Ende der Spindel und dem Verriegelungsmechanismus angeordnet,
das Lagerungsbauteil weist einen Schraubenfederlagerungsteil auf, der in einem unteren Bereich ausgebildet ist und ein Vorspannbauteil lagert, und
eine Schraubenfeder ist zwischen dem Schraubenfederlagerungsteil und dem Verriegelungsmechanismus angeordnet.
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(Aspekt 2)
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Das Lagerungsbauteil weist einen Klemmschaftlagerungsteil auf, der in einem oberen Bereich ausgebildet ist und ein Klemmbauteil lagert, wenn das Klemmbauteil in einer Entriegelungsposition platziert ist.
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(Aspekt 3)
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Ein Lager zum Lagern der Spindel dient ebenso als ein Lager zum Lagern des Lagerungsbauteils.
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(Aspekt 4)
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Eine Verriegelungsmechanismusbaugruppe ist in der Spindeldrehachsenrichtung in dem inneren Gehäuse gleitbar angeordnet.
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(Aspekt 5)
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Bei der Verriegelungsmechanismusbaugruppe bildet das Lager ein Kontaktelement in Bezug auf das innere Gehäuse, und das Kragenbauteil bildet ein Nicht-Kontaktelement in Bezug auf das innere Gehäuse.
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(Übereinstimmungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsform und den Merkmalen der Erfindung)
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Die oben beschriebene Ausführungsform ist ein repräsentatives Beispiel zum Verkörpern der vorliegenden Erfindung, und die vorliegende Erfindung ist nicht auf die Strukturen beschränkt, die als die repräsentative Ausführungsform beschrieben wurden. Übereinstimmungen zwischen den Merkmalen der Ausführungsform und den Merkmalen der Erfindung sind wie folgend:
Das elektrische Vibrationswerkzeug 100, 200 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Kraftwerkzeug” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Schneide 145 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Werkzeugzubehör” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Das Körpergehäuse 101 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Körpergehäuse” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Der Verriegelungsbetätigungsmechanismus 150 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Betätigungsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Der Handgriffteil 151 und die Drehwelle 1513 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Handgriffteil” bzw. der „Handgriffdrehwelle” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Das innere Gehäuse 110, das erste innere Gehäuse 1101, das zweite innere Gehäuse 1102 und der Abstandsbereich 1104 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „inneren Gehäuse”, dem „ersten inneren Gehäuse”, dem „zweiten inneren Gehäuse” bzw. dem „Innengehäuse-Abstandsbereich” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Das elastisches Bauteil 111 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „elastischen Bauteil” der vorliegenden Erfindung entspricht. Der Verriegelungsmechanismus 130 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Verriegelungsmechanismus” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Die Spindel 124 und die Spindeldrehachsenrichtung 124a sind beispielhafte Ausführungsformen, die der „Spindel” bzw. der „Spindeldrehachsenrichtung” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Der Antriebsmotor 115 und der Klemmschaft 127 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Antriebsmotor” und dem „Werkzeugzubehörhaltebauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Das Klemmbauteil 131 und das Kragenbauteil 135 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Klemmbauteil” bzw. dem „Kragenbauteil” der vorliegenden Erfindung entsprechen. Die zweite Schraubenfeder 142 ist eine beispielhafte Ausführungsform, die dem „Vorspannbauteil” gemäß der vorliegenden Erfindung entspricht. Der Schaltteil 152, die erste Nocke 1521 und die zweite Nocke 1522 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Schaltteil”, der „ersten Nocke” bzw. der „zweiten Nocke” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen. Der Schaltverbindungsteil 153 und die exzentrische Welle 1531 sind beispielhafte Ausführungsformen, die dem „Schaltverbindungsteil” bzw. der „exzentrischen Welle” gemäß der vorliegenden Erfindung entsprechen.
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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.
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Bezugszeichenliste
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- 100, 200
- elektrisches Vibrationswerkzeug (Kraftwerkzeug)
- 100a
- Längsrichtung
- 100a1
- vordere Seite
- 100a2
- hintere Seite
- 100b
- Höhenrichtung
- 100b1
- obere Seite
- 100b2
- untere Seite
- 100c
- Breitenrichtung
- 101
- Körpergehäuse
- 1011
- vorderer Bereich
- 1012
- Zwischenbereich
- 1013
- hinterer Bereich
- 107
- Griffteil
- 108
- Gleitschalter
- 109
- Batteriemontageteil
- 110
- inneres Gehäuse
- 1101
- erstes inneres Gehäuse
- 1102
- zweites inneres Gehäuse
- 1103
- Verbindungsbauteil
- 1104
- Abstandsbereich
- 111
- elastisches Bauteil
- 115
- Antriebsmotor (Motor)
- 117
- Ausgabewelle
- 117a
- Motordrehachse
- 120
- Antriebsmechanismus
- 121
- exzentrische Welle
- 1211
- exzentrischer Teil
- 121a
- Lager
- 121b
- Lager
- 122
- Antriebslager
- 123
- angetriebener Arm (Übertragungsbauteil)
- 1231
- Armteil
- 1232
- fixierter Teil
- 124
- Spindle
- 1241
- oberes Ende
- 1242
- unteres Ende
- 124a
- Spindeldrehachsenrichtung
- 124b
- Kreuzungsrichtung
- 124c
- Lager
- 124d
- Lager
- 126
- Werkzeughalteteil
- 127
- Klemmschaft (Werkzeugzubehörhaltebauteil)
- 1271
- Spindelinnenbereich
- 1272
- Eingriffsbereich
- 1273
- Befestigungsbereich (Werkzeugzubehörbefestigungsbereich)
- 128
- Klemmkopf
- 129
- Klemmbauteileingriffsnut
- 130
- Verriegelungsmechanismus
- 1301
- Verriegelungsmechanismusbaugruppe
- 130a
- Gleitkontaktbereich
- 130b
- erstes geneigtes Element
- 130c
- zweites geneigtes Element
- 131
- Klemmbauteil
- 132
- Gratteil
- 1331
- erster geneigter Teil des Klemmbauteils
- 1332
- zweiter geneigter Teil des Klemmbauteils
- 1333
- Klemmbauteilneigungsverbindungsteil
- 1333a
- erster Erstreckungsbereich
- 1333b
- zweiter Erstreckungsbereich
- 134
- erste Schraubenfeder
- 135
- Kragenbauteil
- 1351
- innerer Bereich
- 1352
- Loch
- 1353
- äußerer Bereich
- 1354
- länglicher Kragenbauteilbereich
- 1355
- Lageranordnungsbereich
- 135a
- Lager
- 1361
- erster geneigter Teil des Kragenbauteils
- 1362
- zweiter geneigter Teil des Kragenbauteils
- 1363
- Kragenbauteilneigungsverbindungsteil
- 137
- Deckelbauteil
- 140
- Vorspannmechanismus
- 141
- Lagerungsbauteil
- 1411
- Schraubenfederlagerungsteil
- 1412
- Klemmbauteillagerungsteil
- 142
- zweite Schraubenfeder (Vorspannbauteil)
- 1421
- länglicher Schraubenfederbereich
- 145
- Schneide (Werkzeugzubehör)
- 150
- Verriegelungsbetätigungsmechanismus (Betätigungsmechanismus)
- 151
- Handgriffteil
- 1511
- Griff
- 1512
- Arm
- 1513
- Drehwelle (Handgriffteildrehwelle)
- 152
- Schaltteil
- 1521
- erste Nocke
- 1521a
- erster Kontaktteil
- 1521b
- erster Kerbenteil
- 1522
- zweite Nocke
- 1522a
- zweiter Kontaktteil
- 1522b
- zweiter Kerbenteil
- 153
- Schaltverbindungsteil
- 1531
- exzentrische Welle
- 180
- Steuerung
- 190
- Batterie
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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