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Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Werkzeug, welches eine Spindel dreht, und insbesondere auf ein elektrisches Werkzeug, welches einen Spindelarretierungs-Mechanismus hat, welcher eine Spindel mit einem Gehäuse verriegelt, so dass sich die Spindel nicht relativ zum Gehäuse drehen kann.
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Es sind elektrische Werkzeuge mit einem Spindelarretierungs-Mechanismus, wie beispielsweise eine Bohrmaschine, eine Winkelbohrmaschine und dergleichen, bekannt (siehe beispielsweise
Japanische Patentanmeldung No. 2009-184038 ). Bei solchen elektrischen Werkzeugen sind einerseits Lagerelemente vorragend an einem Zahnrad bereitgestellt und übertragen eine von einem Motor ausgegebene Drehkraft an eine Spindel. Demgemäß drehen sich die Spindel und ein Bit. Somit kann ein Vorgang zum Befestigen einer Schraube durchgeführt werden. Andererseits wird eine vom Bit aus übertragene Drehkraft blockiert und die Spindel wird drehstarr mit dem Gehäuse verriegelt. Demgemäß kann der Bit manuell einfach vom Gehäuse entnommen werden. Zusätzlich drehen sich die Spindel und der Bit ebenso zusammen mit dem Gehäuse, wenn ein Bediener zu einem Zeitpunkt, bei welchem der Motor gestoppt ist, manuell das Gehäuse des elektrischen Werkzeugs dreht. Somit können manuelle Vorgänge zum Befestigen und Lösen einer Schraube durchgeführt werden.
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Ein herkömmliches Zahnrad, welches bei dem zuvor beschriebenen Spindelarretierungs-Mechanismus verwendet wird, wird durch Sintern hergestellt. Jedoch weist ein solches gesintertes Zahnrad eine mangelhafte Festigkeit der Zahnungen auf. Daher bricht das Zahnrad, wenn eine übermäßige Last am distalen Schaft der Zähne des Zahnrads angelegt wird.
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Das Zahnrad kann aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten sein, um die Festigkeit der Zahnungen zu erhöhen. In einem solchen Fall sind jedoch viel Zeit und hohe Kosten erforderlich, um ein komplex geformtes Zahnrad, an welchem vorragende Lagerelemente bereitgestellt sind, einstückig herzustellen. Die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrads kann ebenso erhöht werden, indem die Breite der Zähne vergrößert wird. In einem solchen Fall nimmt jedoch die Gesamtlänge eines Hauptkörpers des elektrischen Werkzeugs zu.
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Angesichts des zuvor Genannten ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein elektrisches Werkzeug bereitzustellen, welches dazu in der Lage ist, eine ausreichende Festigkeit der Zahnungen eines Zahnrads sicherzustellen, ohne dass erhöhte Kosten und größere Abmessungen eines Hauptkörpers verursacht werden.
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Um das zuvor Genannte und weitere Aufgaben zu lösen, stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisches Werkzeug bereit, welches ein Gehäuse, einen Motor, ein Zahnrad, einen Drehübertragungsabschnitt, ein Drehelement, ein Verriegelungselement und eine Spindel umfassen kann. Der Motor kann im Gehäuse aufgenommen sein und eine Ausgabewelle umfassen. Das Zahnrad kann dazu ausgebildet sein, mit der Ausgabewelle in Eingriff zu stehen und sich um eine Drehachse zu drehen. Der Drehübertragungsabschnitt kann am Zahnrad bereitgestellt sein, sich in eine Richtung der Drehachse erstrecken und dazu ausgebildet sein, sich zusammen mit dem Zahnrad zu drehen. Das Drehelement kann dazu ausgebildet sein, vom Drehübertragungsabschnitt gedrückt zu werden, um sich kreisförmig um die Drehwelle zu bewegen. Das Verriegelungselement kann am Gehäuse fixiert sein und dazu ausgebildet sein, das Drehelement zu lagern. Die Spindel kann dazu ausgebildet sein, sich in Ansprechen auf die kreisförmige Bewegung des Drehelements um die Drehachse zu drehen. Der Drehübertragungsabschnitt ist verschiedenartig (engl.: differently) vom Zahnrad hergestellt.
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Gemäß diesem Aufbau kann die ausreichende Festigkeit der Zahnungen des Zahnrads sichergestellt werden, ohne dass erhöhte Kosten und ein vergrößerte Abmessungen eines Hauptkörpers des elektrischen Werkzeugs hervorgerufen werden. Daher kann ein Bruch des Zahnrads sogar dann verhindert werden, wenn eine übermäßige Last am distalen Schaft der Zähne des Zahnrads angelegt wird. Demgemäß können elektrische Werkzeuge bereitgestellt werden, welche kostengünstig sind und eine lange Lebensdauer haben.
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Vorzugsweise kann der Drehübertragungsabschnitt kraftschlüssig in einen Lochabschnitt, welcher am Zahnrad ausgebildet ist, eingepasst werden.
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Gemäß diesem Aufbau kann der Drehübertragungsabschnitt, welcher vom Zahnrad verschiedenartig hergestellt ist, mit dem Zahnrad integral verbunden werden. Demgemäß kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrades sichergestellt werden, ohne dass die Bedienbarkeit und Arbeitsleistung des elektrischen Werkzeugs verschlechtert werden.
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Vorzugsweise kann das Zahnrad aus einem Material hergestellt sein, welches eine höhere Festigkeit als das Material des Drehübertragungsabschnitts hat.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrades ausreichend sichergestellt werden, ohne dass die Breite der Zähne vergrößert werden muss. Daher kann ein Bruch des Zahnrads verhindert werden, ohne dass die Abmessungen des Hauptkörpers vergrößert werden müssen. Demgemäß können elektrische Werkzeuge mit einer langen Lebensdauer bereitgestellt werden.
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Vorzugsweise kann das Zahnrad aus einem Stahlwerkstoff erstellt sein.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Festigkeit von der Zahnfläche des Zahnrads ausreichend sichergestellt werden, ohne dass die Breite der Zähne vergrößert werden muss. Daher kann ein Bruch des Zahnrads verhindert werden, ohne dass das Ausmaß des Hauptkörpers vergrößert werden muss. Zusätzlich ist das Zahnrad vom Drehübertragungsabschnitt verschiedenartig hergestellt. Demgemäß können Zeit und Kosten, welche zum Ausschneiden des Zahnrades aus dem Stahlwerkstoff erforderlich sind, reduziert werden. Demgemäß können elektrische Werkzeuge bereitgestellt werden, welche kostengünstig sind und eine lange Lebensdauer haben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisches Werkzeug bereit, welches einen Motor, ein Gehäuse, eine Spindel und einen Spindelarretierungs-Mechanismus umfassen kann. Das Gehäuse kann dazu ausgebildet sein, den Motor aufzunehmen. Der Spindelarretierungs-Mechanismus kann dazu ausgebildet sein, die Spindel drehstarr mit Gehäuse zu verriegeln. Die Spindel kann ein Zahnrad und einen Drehübertragungsabschnitt umfassen. Die Motordrehung kann an das Zahnrad übertragen werden. Der Drehübertragungsabschnitt kann am Zahnrad bereitgestellt sein und dazu ausgebildet sein, sich zusammen mit dem Zahnrad zu drehen. Der Drehübertragungsabschnitt kann verschiedenartig vom Zahnrad hergestellt sein.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrads sichergestellt werden, ohne dass erhöhte Kosten und ein vergrößerte Abmessungen eines Hauptkörpers des elektrischen Werkzeugs hervorgerufen werden. Daher kann ein Bruch des Zahnrads sogar dann verhindert werden, wenn eine übermäßige Last am distalen Schaft der Zähne des Zahnrads angelegt wird. Demgemäß können elektrische Werkzeuge bereitgestellt werden, welche kostengünstig sind und eine lange Lebensdauer haben.
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Gemäß einem weiteren Aspekt stellt die vorliegende Erfindung ein elektrisches Werkzeug bereit, welches einen Motor, ein Zahnrad, eine zweite Ausgabewelle, ein bewegbares Element, ein Übertragungselement und ein Gehäuse umfassen kann. Der Motor kann eine erste Ausgabewelle umfassen. Das Zahnrad kann dazu ausgebildet sein, mit der ersten Ausgabewelle in Eingriff zu stehen und sich zusammen mit der ersten Ausgabewelle zu drehen. Die zweite Ausgabewelle kann dazu ausgebildet sein, durch das Zahnrad untersetzt gedreht zu werden. Das bewegbare Element kann dazu ausgebildet sein, die zweite Ausgabewelle zu kontaktieren und in einer Umfangsrichtung der zweiten Ausgabewelle zwischen einer verriegelten Position, in welcher eine Umdrehung der zweiten Ausgabewelle blockiert wird, und einer unverriegelten Position, in welcher eine Umdrehung der zweiten Ausgabewelle zugelassen wird, bewegt zu werden. Das Übertragungselement kann dazu ausgebildet sein, eine Umdrehung des Motors an die zweite Ausgabewelle über das bewegbare Element zu übertragen. Das Gehäuse kann dazu ausgebildet sein, den Motor, das Zahnrad, die zweite Ausgabewelle, das bewegbare Element und das Übertragungselement aufzunehmen. Das Übertragungselement ist verschiedenartig vom Zahnrad hergestellt.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrads sichergestellt werden, ohne dass erhöhte Kosten und vergrößerte Abmessungen eines Hauptkörpers des elektrischen Werkzeugs hervorgerufen werden. Daher kann ein Bruch des Zahnrads sogar dann verhindert werden, wenn eine übermäßige Last am distalen Schaft der Zähne des Zahnrads angelegt wird. Demgemäß können elektrische Werkzeuge bereitgestellt werden, welche kostengünstig sind und eine lange Lebensdauer haben.
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Vorzugsweise kann das bewegbare Element in der Umfangsrichtung bewegbar sein, um die Umdrehung der zweiten Ausgabewelle relativ zum Gehäuse zu steuern, wenn das Gehäuse gedreht wird, während das bewegbare Element in der verriegelten Position positioniert ist.
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Gemäß diesem Aufbau wird die zweite Ausgabewelle drehstarr mit dem Gehäuse verriegelt. Daher umdrehen sich ein Bit und das Gehäuse einteilig. So kann eine Schraube manuell befestigt und gelöst werden.
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Vorzugsweise kann das Zahnrad aus einem Material erstellt sein, welches eine höhere Festigkeit hat als das Material des Übertragungselements.
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Gemäß diesem Aufbau kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrads ausreichend sichergestellt werden, ohne dass die Breite der Zähne des Zahnrads vergrößert werden muss. Daher kann ein Bruch des Zahnrads verhindert werden, ohne dass das Ausmaß des Hauptkörpers vergrößert werden muss. Zusätzlich ist das Zahnrad verschiedenartig vom Übertragungselement hergestellt. Daher können Zeit und Kosten, welche zum Herstellen des Zahnrads aus dem Material erforderlich sind, reduziert werden. Demgemäß können elektrische Werkzeuge bereitgestellt werden, welche kostengünstig sind und eine lange Lebensdauer haben.
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Vorzugsweise kann das Übertragungselement kraftschlüssig in einen Lochabschnitt, welcher am Zahnrad ausgebildet ist, eingepasst werden.
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Gemäß diesem Aufbau kann das Übertragungselement, welches vom Zahnrad verschiedenartig hergestellt ist, mit dem Zahnrad einteilig verbunden werden. Demgemäß kann die Festigkeit der Zahnungen des Zahnrades sichergestellt werden, ohne dass die Bedienbarkeit und Arbeitsleistung des elektrischen Werkzeugs verschlechtert werden.
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Die besonderen Merkmale und Vorteile der Erfindung, als auch weitere Aufgaben werden anhand der folgenden Beschreibung im Zusammenhang mit den begleitenden Zeichnungen offensichtlich werden. In den Zeichnungen zeigt:
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1 eine mittige Schnittansicht, in welcher ein Innenaufbau einer Winkelbohrmaschine gemäß einer Ausführungsform gezeigt ist;
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2 eine Schnittansichtentlang der Linie II-II aus 1;
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3 eine vergrößerte mittige Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus;
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4 eine Schnittansicht entlang der Linie IV-IV von 3;
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5 eine perspektivische Explosionsansicht des Spindelarretierungs-Mechanismus;
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6 eine mittige Schnittansicht, in welcher ein Innenaufbau einer elektrischen Bohrmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel gezeigt ist; und
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7 Schnittansichten, in welchen Spindel-Verriegelungsmechanismen gezeigt sind, bei welchen Form und Anzahl von Lagerelementen unterschiedlich sind.
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Im Folgenden wird eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben, in welchen gleiche Teile und Bauteile mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet sind, um eine wiederholte Beschreibung zu vermeiden. Es werden hier Beschreibungen für einen Fall gegeben, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer Winkelbohrmaschine angewendet wird.
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Es wird zunächst eine Winkelbohrmaschine gemäß einer Ausführungsform unter Bezugnahme auf 1 und 2 beschrieben. 1 ist eine mittige Schnittansicht, welche den Innenaufbau von der Winkelbohrmaschine gemäß der Ausführungsform zeigt. 2 ist eine Schnittansicht, welche entlang einer Linie II-II von 1 geschnitten ist. Die Winkelbohrmaschine 1 umfasst hauptsächlich ein Gehäuse 2, einen Motor 3, einen Spindelarretierungs-Mechanismus 4 und einen Bit-Antriebsmechanismus 5. In der folgenden Beschreibung wird die Richtung, in welcher der Spindelarretierungs-Mechanismus 4 relativ zum Motor 3 bereitgestellt ist, als eine „vordere Richtung” bezeichnet, und die entgegengesetzte Richtung wird als eine „hintere Richtung” bezeichnet. Die Richtung, in welcher ein Spannfutter 53 von einer Ausgabewelle 51 aus befestigt ist, wie später beschrieben, wird als eine „Abwärtsrichtung” bezeichnet, und die entgegengesetzte Richtung wird als eine „Aufwärtsrichtung” bezeichnet.
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Das Gehäuse 2 umfasst ein Motorgehäuse 21 und ein Kopfgehäuse 22, und besteht aus Gehäuseteilen, welche aus Kunstharz, Aluminium oder einem anderen Material erstellt sind. Das Motorgehäuse 21 ist von zylindrischer Form, um den Motor 3 aufzunehmen. Ein Schalthebel 23 ist an einer unteren Seite des Außenumfangs des Motorgehäuses 21 bereitgestellt. Der Schalthebel 23 ist ein Teil, das durch einen Bediener betätigt wird. Das Kopfgehäuse 22 ist an einer vorderen Seite des Motorgehäuses 21 eingerichtet und hat eine nach unten gerichtete Öffnung. Im Kopfgehäuse 22 sind der Spindelarretierungs-Mechanismus 4 und der Bit-Antriebsmechanismus 5 aufgenommen.
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Der Motor 3 umfasst eine Ausgabewelle 31. Die Ausgabewelle 31 erstreckt sich in einer Richtung von vorne nach hinten und wird durch den Motor 3 zur Drehung angetrieben. Der Motor 3 und die Ausgabewelle 31 drehen sich beim Befestigen einer Schraube im Uhrzeigersinn und drehen sich beim Lösen einer Schraube entgegen dem Uhrzeigersinn. Die Ausgabewelle 31 entspricht einer Ausgabewelle und einer ersten Ausgabewelle gemäß der vorliegenden Erfindung.
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Der Spindelarretierungs-Mechanismus 4 umfasst hauptsächlich eine Ausgabewelle 41, ein Stirnrad 42, Lagerelemente 43, einen Sicherungsring 44 und Nadelwalzen 45.
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Die Ausgabewelle 41 ist in der Richtung von vorne nach hinten angeordnet und ist drehbar und schwenkbar gelagert. Ein Kegelrad 46 ist am vorderen Abschnitt der Ausgabewelle 41 bereitgestellt. Das Kegelrad 46 dreht sich mit der Umdrehung der Ausgabewelle 41. Die Ausgabewelle 41 und das Kegelrad 46 entsprechen einer Spindel der vorliegenden Erfindung. Die Ausgabewelle 41 entspricht einer zweiten Ausgabewelle der vorliegenden Erfindung.
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Das Stirnrad 42 ist um die Ausgabewelle 41 herum angeordnet. Das Stirnrad 42 steht mit dem vorderen Abschnitt der Ausgabewelle 31 des Motors 3 in Eingriff, um die Drehung der Ausgabewelle 31 zu untersetzen. Das Stirnrad 42 entspricht einem Zahnrad der vorliegenden Erfindung. Es sind mehrere Lagerelemente 43 am Stirnrad 42 bereitgestellt. Die Lagerelemente 43 ragen nach vorne vor, so dass jedes Lagerelement 43 nicht koaxial, jedoch parallel zur Ausgabewelle 41 angeordnet ist. Die Lagerelemente 43 drehen sich um eine Wellenmitte der Ausgabewelle 41, welche sich ebenso um die Wellenmitte dreht, zusammen mit dem Stirnrad 42, wodurch die Drehung an die Nadelwalzen 45 übertragen wird. Die Lagerelemente 32 entsprechen einem Drehübertragungsabschnitt und einem Übertragungselement der vorliegenden Erfindung.
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Der Sicherungsring 44 ist vor dem Stirnrad 42 bereitgestellt und ist um die Ausgabewelle 41 herum angeordnet. Der Sicherungsring 44 ist am Kopfgehäuse 22 fixiert. Der Sicherungsring 44 entspricht einem Verriegelungselement der vorliegenden Erfindung. Es sind mehrere Nadelwalzen 45 zwischen einem Innenumfang des Sicherungsrings 44 und einem Außenumfang der Ausgabewelle 41 angeordnet. Jede Nadelwalze 45 wird durch das angrenzende Lagerelement 43, welches sich zusammen mit dem Stirnrad 42 dreht, angedrückt, wodurch sie sich um die Wellenmitte der Ausgabewelle 41 drehen. Die Nadelwalzen 45 entsprechen einem Drehelement und einem bewegbaren Element der vorliegenden Erfindung.
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Der Bit-Antriebsmechanismus 5 umfasst hauptsächlich eine Ausgabewelle 51, ein Kegelrad 52 und ein Spannfutter 53.
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Die Ausgabewelle 51 ist innerhalb des Kopfgehäuses 22 derart in einer vertikalen Richtung angeordnet, dass sie im Wesentlichen senkrecht zur Ausgabewelle 31 des Motors 3 und der Ausgabewelle 41 des Spindelarretierungs-Mechanismus 4 steht. Das Kegelrad 52 ist um die Ausgabewelle 51 herum angeordnet, und kämmt sich mit dem Kegelrad 46 des Spindelarretierungs-Mechanismus 4. Das Kegelrad 52 dreht sich zusammen mit der Ausgabewelle 51, sobald sich das Kegelrad 46 dreht.
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Ein unterer Endabschnitt der Ausgabewelle 51 ragt aus der Öffnung des Kopfgehäuses 22 vor. Das Spannfutter 53 ist an dem vorragenden Abschnitt angebracht, um die Öffnung zu bedecken. Ein Werkzeug, wie beispielsweise ein Bohrer, ein Bit und dergleichen, kann am unteren Endabschnitt des Spannfutters 53 angebracht werden.
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Als Nächstes wird der Aufbau des Spindelarretierungs-Mechanismus 4 der Winkelbohrmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform unter Bezugnahme auf 3 bis 5 detaillierter beschrieben. 3 zeigt eine vergrößerte mittige Schnittansicht des Spindelarretierungs-Mechanismus 4. 4 zeigt eine Schnittansicht, welche entlang der Linie IV-IV von 3 geschnitten ist. 5 zeigt eine perspektivische Explosionsansicht des Spindelarretierungs-Mechanismus 4.
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Im Spindelarretierungs-Mechanismus 4 umfasst der Sicherungsring 44 einen zylindrischen Hauptkörper und mehrere Vorsprünge 44a, welche derart am Außenumfang des Hauptkörpers ausgebildet sind, dass die Vorsprünge 44a vom Hauptkörper radial nach außen vorragen. In der vorliegenden Ausführungsform sind sechs Vorsprünge 44a gleichwinklig am Sicherungsring 33 bereitgestellt. Diese Vorsprünge 44a sind derart an der Innenfläche des Kopfgehäuses 22 fixiert, dass der Sicherungsring 44 durch das Gehäuse 2 drehstarr gelagert ist.
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Die Ausgabewelle 41 ist in den Zylinder des Hauptkörpers des Sicherungsrings 44 eingesetzt und drehbar und schwenkbar gelagert. Wie in 4 gezeigt, sind vier kreisbogenförmige (engl.: circular arc) Flächen 41a und vier flache Flächen 41b am Außenumfang der Ausgabewelle 41 in einer Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Jede kreisbogenförmige Fläche 41a ist eine kreisbogenförmig geformte Fläche mit gleichem Abstand von der Wellenmitte der Ausgabewelle 41. Jede flache Fläche 41b ist eine flache Fläche, welche zwei angrenzende Endabschnitte von benachbarten kreisbogenförmigen Flächen 41a verbindet. Der Abstand zwischen der Wellenmitte der Ausgabewelle 41 und jeder flachen Fläche 41b ist kleiner als der Abstand zwischen der Wellenmitte und jeder kreisbogenförmigen Fläche 41a. Dies bedeutet, dass der Abstand zwischen dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 und jeder flachen Fläche 41b größer ist als der Abstand zwischen dem Innenumfang 44b und jeder kreisbogenförmigen Fläche 41a. Im Übrigen erreicht der Abstand zwischen dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 und jeder flachen Fläche 41b einen Spitzenwert an der Mitte der flachen Fläche 41b und wird in Richtung der Endabschnitte der flachen Fläche 41b allmählich kleiner.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist jede Nadelwalze 45 säulenartig (engl.: columnar shape) geformt und ist in der Richtung von vorne nach hinten derart angeordnet, dass ihre Achsenrichtung im Wesentlichen parallel zur Wellenmitte der Ausgabewelle 41 verläuft. Jede Nadelwalze 45 ist in jedem der Räume zwischen den vier flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 angeordnet. Der Durchmesser jeder Nadelwalze 45, welche einen kreisförmigen Querschnitt hat, ist im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als ein Maximalwert des Abstandes zwischen jeder flachen Fläche 41b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44, oder des Abstandes zwischen der Mitte jeder flachen Fläche 41 und des Innenumfangs 44b. Im Übrigen ist der Durchmesser jeder Nadelwalze 45 größer als der Abstand zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 41a und dem Innenumfang 44b.
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In der vorliegenden Ausführungsform ist jedes Lagerelement 43 zu einer gestuften Säulenform ausgebildet, welche eine Kombination ist aus einem säulenförmigen Abschnitt (engl.: pillar-shaped portion), dessen Querschnitt im Allgemeinen trapezförmig ist, und einem säulenartigen Abschnitt (engl.: columnar-shaped portion), dessen Querschnitt kreisförmig ist. Was die Lagerelemente 43 betrifft, wird der säulenförmige Abschnitt, dessen Querschnitt im Allgemeinen trapezförmig ist, als ein trapezförmiger Abschnitt bezeichnet, und der säulenartige Abschnitt, dessen Querschnitt kreisförmig ist, wird als säulenartiger Abschnitt bezeichnet. Jedes Lagerelement 43 wird durch einen vorderen Endabschnitt des Stirnrads 42 auf eine solche Art und Weise gelagert, dass dessen trapezförmiger Abschnitt derart nach vorne vorragt, dass die Achsrichtung des säulenartigen Abschnitts im Wesentlichen parallel zur Wellenmitte der Ausgabewelle 41 verläuft. Das Lagerelement 43 wird hergestellt, indem eine Gussform einer säulenförmigen Form, deren Querschnitt im Allgemeinen trapezförmig ist, mit einem Metallpulver beschickt wird, mit Druck beaufschlagt wird, um das beschickte Metallpulver auszuformen, der Guss in einem Sinterprozess kalziniert wird, und dann jener Abschnitt, welcher den säulenartigen Abschnitt annehmen wird, zu einer säulenartigen Form geschnitten wird. Alternativ kann das Lagerelement 43 aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten werden. Der säulenartige Abschnitt des Lagerelements 43 dient als ein Einpassabschnitt für das Stirnrad 42, und der trapezförmige Abschnitt dient als ein vorragender Abschnitt von dem Stirnrad 42.
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Das Stirnrad 42 wird aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten. Es werden vier Lochabschnitte 42a gleichwinklig am vorderen Endabschnitt des Stirnrads 42 derart ausgebildet, dass sie zu den säulenartigen Abschnitten der Lagerelemente 43 passen. Jeder dieser vier Lochabschnitte 42a ist zu einer säulenartigen Form ausgebildet, deren Ausmaß etwas kleiner ist als die säulenartigen Abschnitte der Lagerelemente 32. Die Lagerelemente 43 werden in den Lochabschnitten 42a fixiert, indem die säulenartigen Abschnitte der Lagerelemente 32 jeweils kraftschlüssig in die Lochabschnitten 42a eingepasst werden. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Lochabschnitte 42a, welche am Stirnrad 42 ausgebildet sind, Durchgangsbohrungen.
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Jedes Lagerelement 43, welches kraftschlüssig in den jeweiligen Lochabschnitt 42a des Stirnrads 42 eingepasst ist, ist im jedem der Räume zwischen den vier kreisbogenförmigen Flächen 41a der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b desm Sicherungsrings 44 angeordnet. Jedes Lagerelement 43 ist derart angeordnet, dass eine Höhenrichtung des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts von dem trapezförmigen Abschnitt des Lagerelements 43 im Wesentlichen zu einer Radialrichtung der Wellenmitte der Ausgabewelle 41 ausgerichtet ist und eine untere Basis (die längliche Seite von zwei im Wesentlichen parallelen Linien) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts am Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 angeordnet ist. Der trapezförmige Abschnitt des Lagerelements 43 ist derart ausgebildet, dass die Höhe des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts kleiner ist als der Abstand zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 41a der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 und im Wesentlichen gleich dem Radius des kreisförmigen Querschnitts der Nadelwalze 45 ist; und die Länge der oberen Basis (die kurze Seite der zwei im Wesentlichen parallelen Linien) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts ist im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als der kürzeste Abstand des Raums zwischen zwei benachbarten Nadelwalzen 45. Was den trapezförmigen Abschnitt von jedem Lagerelement 43 betrifft, ist die obere Basis (die kurze Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts auf oder in der Nähe des Umfangs eines Kreises angeordnet, welcher Mitten der kreisförmigen Querschnitte der Nadelwalzen 45 verbindet, und jedes von zwei Enden der oberen Basis (die kurze Seite) ist angrenzend zu einer Seitenfläche der angrenzenden Nadelwalze 45 angeordnet.
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Wie zuvor beschrieben, sind die trapezförmigen Abschnitte der Lagerelemente 43 zwischen dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44, welcher am Kopfgehäuse 22 fixiert ist, und den vier kreisbogenförmigen Flächen 41a der Ausgabewelle 41 angeordnet, und die Nadelwalzen 45 sind zwischen dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 und den vier flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41 angeordnet.
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Als Nächstes wird der Betrieb der Winkelbohrmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Es wird ein Vorgang zum Bohren eines Lochs oder ein Vorgang zum Befestigen einer Schraube durch den Antrieb des Motors 3 beschrieben.
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Ein Bediener hält das Gehäuse 2 der Winkelbohrmaschine 1 mit seiner Hand und drückt den Schalthebel 23. Dann wird der Motor 3 angetrieben und die Ausgabewelle 31 beginnt, sich im Uhrzeigersinn zu drehen. In Antwort auf die Drehung der Ausgabewelle 31 beginnt sich das Stirnrad 42, welches mit der Ausgabewelle 31 in Eingriff steht, um die Wellenmitte der Ausgabewelle 41 des Spindelarretierungs-Mechanismus 4 zusammen mit den Lagerelementen 43 zu drehen.
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Die oberen Basen (die kurzen Seiten) der im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitte der Lagerelemente 43 bewegen sich auf einem Umfang eines Kreises, welcher von der Wellenmitte der Ausgabewelle 41 gleichmäßig beabstandet ist. Zu diesem Zeitpunkt kontaktieren die Abschnitte der oberen Basis (die kurze Seite) die Nadelwalzen 45, welche in der Laufrichtung angeordnet sind, wodurch die Nadelwalzen 45 in die Umfangsrichtung gedrückt werden.
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Wenn die Nadelwalzen 45 durch die Lagerelemente 43 angedrückt werden, bewegen sich die Nadelwalzen 45 entlang der flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41. Zu diesem Zeitpunkt befindet sich jede Nadelwalze 45 in einer unverriegelten Position, in welcher sich die Nadelwalze 45 relativ zu den flachen Flächen 41b bewegen kann. Der Abstand zwischen den flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 wird von den Mitten aus in Richtung der Endabschnitten der flachen Flächen 41b allmählich kleiner, wie zuvor beschrieben, und der Abstand zwischen den Endabschnitten der flachen Flächen 41b und dem Innenumfang 44b ist kleiner als der Durchmesser der Querschnitte der Nadelwalzen 45. Demgemäß wird jede Nadelwalze 45 zwischen jeder flachen Fläche 41b und dem Innenumfang 44b an einer Position eingeklemmt (engl.: trapped), an welcher der Abstand zwischen der flachen Fläche 41b und dem Innenumfang 44b gleich dem Durchmesser der Querschnitte der Nadelwalze 45 ist, das heißt an einer verriegelten Position, und wird relativ zu der flachen Fläche 41b unbewegbar verriegelt.
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Wenn sich die Lagerelemente 43 weiter drehen, nachdem die Nadelwalzen 45 zwischen den flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 eingeklemmt sind, drehen sich die Nadelwalzen 45 zusammen mit der Ausgabewelle 41. Das heißt, dass sich die Lagerelemente 43, die Nadelwalzen 45 und die Ausgabewelle 41 einteilig drehen. Durch die Drehung wird das Kegelrad 46 zusammen mit der Ausgabewelle 41 in Drehung versetzt. Im Übrigen ist der Sicherungsring 44 am Kopfgehäuse 22 fixiert. Daher dreht sich der Sicherungsring 44 nicht relativ zum Gehäuse 2.
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Wenn sich das Kegelrad dreht, beginnt sich das Kegelrad 52, welches sich mit dem Kegelrad 46 kämmt, zusammen mit der Ausgabewelle 51 zu drehen. Durch die Drehung wird das Spannfutter 53, welches an der Ausgabewelle 51 angebracht ist, und der Bit, welcher im Spannfutter 53 eingerichtet ist, in einer Richtung in Drehung versetzt, in welcher eine Schraube befestigt wird. Somit kann der Vorgang zum Befestigen der Schraube oder der Vorgang zum Bohren eines Lochs durchgeführt werden.
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Wie zuvor beschrieben, wird die Drehung im Uhrzeigersinn von der Ausgabewelle 31 des Motors 3 über den Spindelarretierungs-Mechanismus 4 und den Bit-Antriebsmechanismus 5 an den Bit übertragen.
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Ähnlich wird es durch Drehung entgegen dem Uhrzeigersinn von der Ausgabewelle 31 des Motors 3 ermöglicht, einen Vorgang zum Lösen einer Schraube durchzuführen.
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Als Nächstes wird der Betrieb einer Winkelbohrmaschine 1 beschrieben, durch welchen es ermöglicht wird, dass eine Schraube zum Zeitpunkt eines Stoppens des Motors 3 manuell weiter befestigt wird.
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Ein Bediener hält das Gehäuse 2 der Winkelbohrmaschine 1 mit seiner Hand, ohne dass der Schalthebel 23 gedrückt wird. Das heißt, dass der Bediener, ohne dass der Motor 3 angetrieben wird, den Bit an eine Schraube anlegt und das Gehäuse 2 in eine Richtung dreht, in welche die Schraube befestigt wird. Zu diesem Zeitpunkt dreht sich der Sicherungsring 44, welcher am Kopfgehäuse 22 fixiert ist, zusammen mit dem Gehäuse 2.
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Sogar wenn das Gehäuse 2 und der Sicherungsring 44 gedreht werden, wird sich die Ausgabewelle 41 nicht drehen. Daher drehen sich die Nadelwalzen 45 zusammen mit dem Sicherungsring 44 aufgrund einer Reibungskraft zwischen den Nadelwalzen 45 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44. Wenn sich die Nadelwalzen 45 von der unverriegelten Position, in welcher sich die Nadelwalzen 45 relativ zu den flachen Flächen 41b bewegen können, zu der verriegelten Position bewegen, in welcher der Abstand zwischen den flachen Flächen 41b und dem Innenumfang 44b gleich dem Radius des kreisförmigen Querschnitts der Nadelwalzen 45 ist, werden die Nadelwalzen 45 zwischen den flachen Flächen 41b und dem Innenumfang 44b an der verriegelten Position eingeklemmt. Somit werden die Nadelwalzen 45 relativ zu den flachen Flächen 41b unbewegbar.
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Wenn das Gehäuse 2 und der Sicherungsring 44 weiter gedreht werden, nachdem die Nadelwalzen 45 zwischen den flachen Flächen 41b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 eingeklemmt sind, wird, da die Nadelwalzen 45 relativ zu den flachen Flächen 41b oder in Umfangsrichtung nicht bewegbar sind, die Drehung des Gehäuses 2 (Sicherungsring 44) und der Nadelwalzen 41 über die flachen Flächen 41b an die Ausgabewelle 41 übertragen, wodurch die Ausgabewelle 41 gedreht wird. Mit anderen Worten, wenn das Gehäuse 2 manuell ohne Drücken (Betätigen) des Schalthebels 23 gedreht wird, beginnt sich die Ausgabewelle 41 zusammen mit dem Gehäuse 2 zu drehen, nachdem die Bewegung der Nadelwalzen 45 eingeschränkt ist. Das heißt, dass sich der Sicherungsring 44 (Gehäuse 2), die Nadelwalzen 45 und die Ausgabewelle 41 einteilig drehen.
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Wenn der Bediener das Gehäuse 2 dreht, ohne den Schalthebel 23 zu drücken (zu betätigen), drehen sich auf diese Art und Weise die Ausgabewelle 41 und das Kegelrad 46, welche am vorderen Abschnitt der Ausgabewelle 41 bereitgestellt sind, wenn das Gehäuse 2 gedreht wird. Da sich die Ausgabewelle 41 nicht relativ zum Gehäuse 2 drehen kann, wird das Kegelrad 52, welches mit dem Kegelrad 46 in Eingriff steht, drehstarr relativ zum Gehäuse 2. Demgemäß dreht sich der Bit, welcher im Spannfutter 53 eingerichtet ist, zusammen mit dem Gehäuse 2. Somit kann ein Vorgang zum manuellen Festziehen einer Schraube durchgeführt werden.
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Wie zuvor beschrieben, wird, wenn das Gehäuse 2 zum Stopp-Zeitpunkt des Motors 3 gedreht wird, die Ausgabewelle 31 auf eine solche Art und Weise verriegelt, dass sie relativ zum Gehäuse 2 drehstarr ist. Dann drehen sich die Ausgabewelle 41 und das Werkzeug, wie beispielsweise ein Bohrer, ein Bit und dergleichen, welches im Spannfutter 53 eingerichtet ist, zusammen mit dem Gehäuse 2.
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Wenn ferner das Gehäuse 2 zum Stopp-Zeitpunkt des Motors 3 in eine Richtung gedreht wird, in welche eine Schraube gelöst wird, ist die Ausgabewelle 41 ähnlich auf eine solche Art und Weise verriegelt, dass sie relativ zum Gehäuse 2 drehstarr ist. Somit kann der manuelle Vorgang zum Lösen einer Schraube durchgeführt werden.
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Der Bediener kann eine Drehkraft auf der Bit-Seite aufbringen, um das Werkzeug, wie beispielsweise einen Bohrer, ein Bit und dergleichen, zum Stopp-Zeitpunkt des Motors 3 anzubringen oder zu entnehmen. In einem solchen Fall wird die Drehkraft über das Kegelrad 52 und das Kegelrad 46 an die Ausgabewelle 41 des Spindelarretierungs-Mechanismus 4 übertragen. Die Nadelwalzen 45 sind jedoch zwischen den flachen Flächen 44b der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 eingefangen, und die Ausgabewelle 41 ist auf eine solche Art und Weise verriegelt, dass sie relativ zum Gehäuse 2 drehstarr ist. Daher wird die Drehkraft von der Bit-Seite an die Seite des Motors 3 blockiert. Hieraus resultierend kann das Werkzeug, wie beispielsweise ein Bohrer, ein Bit und dergleichen, an der Winkelbohrmaschine 1 angebracht oder hiervon entnommen werden, ohne dass die Ausgabewelle 51 und das Spannfutter 53 gedreht werden.
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Wie zuvor beschrieben, sind bei der Winkelbohrmaschine 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform die Lagerelemente 43 kraftschlüssig mit dem Stirnrad 42 verbunden, welches aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten ist. Daher kann die Festigkeit der Zahnungen des Stirnrads 42 sichergestellt werden, und ein Bruch des Stirnrads 46 kann sogar dann verhindert werden, wenn eine übermäßige Last an das Stirnrad 46 angelegt wird. Daher kann die Winkelbohrmaschine 1 auf eine solche Art und Weise bereitgestellt werden, dass sie den ausreichend festen Spindelarretierungs-Mechanismus 4 umfasst, ohne dass die Kosten und die Abmessungen eines Hauptkörpers erhöht werden.
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In der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind Beschreibungen für ein Beispiel gegeben, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer Winkelbohrmaschine mit einem Spindelarretierungs-Mechanismus angewendet wird. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt. Obwohl die vorliegende Erfindung detailliert unter Bezugnahme auf die zuvor genannten Aspekte hiervon beschrieben wurde, wird es dem Fachmann offensichtlich sein, dass hierin verschiedene Änderungen und Modifikationen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Ansprüche abzuweichen. Beispielsweise zeigt 6 einen Fall, bei welchem die vorliegende Erfindung bei einer elektrischen Bohrmaschine mit einem Spindelarretierungs-Mechanismus angewendet wird. 6 zeigt eine mittige Schnittansicht, in welcher der Innenaufbau der elektrischen Bohrmaschine gemäß einem modifizierten Beispiel gezeigt ist.
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Eine elektrische Bohrmaschine 101 umfasst hauptsächlich ein Gehäuse 102, einen Motor 103 und einen Spindelarretierungs-Mechanismus 104. Der Spindelarretierungs-Mechanismus 104 umfasst eine Ausgabewelle 141, ein Zahnrad 142, Lagerelemente 143, einen Sicherungsring 144 und Nadelwalzen 145. Das Zahnrad 142 ist ein Stirnrad oder ein Schrägstirnrad und ist aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten. Die Lagerelemente 143 sind mittels Sintern hergestellt und sind kraftschlüssig in Lochabschnitte, welche im Zahnrad 142 ausgebildet sind, eingepasst, wodurch sie fixiert sind.
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Bei der elektrischen Bohrmaschine 101, welche den zuvor beschriebenen Aufbau hat, wird durch die Drehung des Motors 103 hervorgerufen, dass sich ein Werkzeug, wie beispielsweise ein Bit und dergleichen, welches in einem Spannfutter 153 eingerichtet ist, dreht. Somit kann die elektrische Bohrmaschine 101 dazu verwendet werden, eine Schraube zu befestigen oder zu lösen. Im Übrigen wird, wenn der Motor 103 gestoppt ist, die Ausgabewelle 141 drehstarr mit dem Gehäuse 2 verriegelt. Somit kann ein Bediener eine Schraube manuell befestigen oder lösen oder das Werkzeug, wie beispielsweise ein Bit und dergleichen, anbringen oder entnehmen.
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Bei der zuvor beschriebenen Ausführungsform sind Beschreibungen für ein Beispiel gegeben, bei welchem die vier Lagerelemente 43, welche zu einer gestuften Säulenform mit einem trapezförmigen Abschnitt und einem säulenartigen Abschnitt ausgebildet sind, bereitgestellt sind. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt. Die Form und Anzahl der Lagerelemente können geändert werden, wie in 7 gezeigt. Im rechten Abschnitt von 7 sind Schnittansichten von Spindel-Verriegelungsmechanismen mit Lagerelementen gezeigt, welche zu einer gestuften Säulenform ausgebildet sind, erstellt aus einem trapezförmigen Abschnitt und einem säulenartigen Abschnitt. Im linken Abschnitt von 7 sind Schnittansichten von Spindel-Verriegelungsmechanismen mit Lagerelementen gezeigt, welche gerade zylindrische Stifte sind. Sowohl im linken als auch im rechten Abschnitt von 7 nimmt, von oben nach unten, die Anzahl von Nadelwalzen, welche in jedem Spindelarretierungs-Mechanismus umfasst sind, von vier auf drei und dann auf zwei ab.
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Im oberen, rechten Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht des Spindelarretierungs-Mechanismus 4, welcher in der Winkelbohrmaschine 1 umfasst ist, gemäß der zuvor beschriebenen Ausführungsform gezeigt.
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Im rechten und mittleren Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus 204 gezeigt, bei welchem jedes von drei Lagerelementen 243 zu einer gestuften Säulenform ausgebildet ist, welche aus einem trapezförmigen Abschnitt und einem säulenartigen Abschnitt erstellt ist, und wobei drei Nadelwalzen 245 bereitgestellt sind. Es sind drei kreisbogenförmige Flächen 241a und drei flache Flächen 241b an einem Außenumfang einer Ausgabewelle 241 in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Jede der drei Nadelwalzen 245 ist in jedem Raum zwischen den flachen Flächen 241b und einem Innenumfang 44b von einem Sicherungsring 44 angeordnet.
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Jedes der drei Lagerelemente 243 ist zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 241a und dem Innenumfang 44b angeordnet. Jedes Lagerelement 243 ist derart angeordnet, dass die Höhenrichtung des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts des trapezförmigen Abschnitts des Lagerelements 243 im Wesentlichen zu einer radialen Richtung der Wellenmitte der Ausgabewelle 241 ausgerichtet ist, und eine untere Basis (die lange Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts ist auf der Seite des Innenumfangs 44b des Sicherungsrings 44 angeordnet. Der trapezförmige Abschnitt des Lagerelements 243 ist derart ausgebildet, dass die Höhe des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts kleiner ist als der Abstand zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 241a der Ausgabewelle 241 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44, und ist im Wesentlichen gleich dem Radius des kreisförmigen Querschnitts der Nadelwalze 245; und die Länge der oberen Basis (die kurze Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts ist im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als der kürzeste Abstand des Raumes zwischen zwei angrenzenden Nadelwalzen 245. Was den trapezförmigen Abschnitt von jedem Lagerelement 243 betrifft, ist die obere Basis (die kurze Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts an oder in der Nähe des Umfangs von einem Kreis angeordnet, welcher Mitten der kreisförmigen Querschnitte der Nadelwalzen 245 verbindet, und jedes von zwei Enden der oberen Basis (die kurze Seite) ist angrenzend zu einer Seitenfläche der angrenzenden Nadelwalze 245 angeordnet.
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Im unteren, rechten Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus 304 gezeigt, bei welchem jedes von zwei Lagerelementen 343 zu einer gestuften Säulenform ausgebildet ist, welche aus einem trapezförmigen Abschnitt und einem säulenartigen Abschnitt erstellt ist, und wobei zwei Nadelwalzen 345 bereitgestellt sind. Es sind zwei kreisbogenförmige Flächen 341a und zwei flache Flächen 341b an einem Außenumfang einer Ausgabewelle 341 in der Umfangsrichtung abwechselnd angeordnet. Jede der zwei Nadelwalzen 345 ist in jedem Raum zwischen den flachen Flächen 341b und einem Innenumfang 44b von einem Sicherungsring 44 angeordnet.
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Jedes der zwei Lagerelemente 343 ist zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 341a und dem Innenumfang 44b angeordnet. Jedes Lagerelement 343 ist derart angeordnet, dass die Höhenrichtung des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts des trapezförmigen Abschnitts des Lagerelements 343 im Wesentlichen zu einer radialen Richtung der Wellenmitte der Ausgabewelle 341 ausgerichtet ist, und eine untere Basis (die lange Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts ist auf der Seite des Innenumfangs 44b des Sicherungsrings 44 angeordnet. Der trapezförmige Abschnitt des Lagerelements 343 ist derart ausgebildet, dass die Höhe des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts kleiner ist als der Abstand zwischen jeder kreisbogenförmigen Fläche 341a der Ausgabewelle 341 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44, und ist im Wesentlichen gleich dem Radius des kreisförmigen Querschnitts der Nadelwalze 345; und die Länge der oberen Basis (die kurze Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts ist im Wesentlichen gleich oder etwas kleiner als der kürzeste Abstand des Raumes zwischen zwei angrenzenden Nadelwalzen 345. Was den trapezförmigen Abschnitt von jedem Lagerelement 343 betrifft, ist die obere Basis (die kurze Seite) des im Allgemeinen trapezförmigen Querschnitts an oder in der Nähe des Umfangs von einem Kreis angeordnet, welcher Mitten der kreisförmigen Querschnitte der Nadelwalzen 345 verbindet, und jedes von zwei Enden der oberen Basis (die kurze Seite) ist angrenzend zu einer Seitenfläche der angrenzenden Nadelwalze 345 angeordnet.
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Im oberen, linken Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus 404 gezeigt, bei welchem jedes von vier Lagerelementen 443 ein gerader zylindrischer Stift ist, und wobei vier Nadelwalzen 445 bereitgestellt sind. Die Form der Ausgabewelle 41 und die Gestaltung der Nadelwalzen 45 sind gleich jenen wie bei dem Spindelarretierungs-Mechanismus 4, wie im oberen, rechten Schaubild von 7 gezeigt.
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Jedes Lagerelement 443 ist kraftschlüssig in jedem Lochabschnitt eingepasst, welcher am Stirnrad 42 ausgebildet ist, und ist in jedem der Räume zwischen den kreisbogenförmigen Flächen 41a der Ausgabewelle 41 und dem Innenumfang 44b des Sicherungsrings 44 angeordnet. Der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts von jedem Lagerelement 443 ist kleiner als der Abstand zwischen den kreisbogenförmigen Flächen 41a und dem Innenumfang 44b. Jedes Lagerelement 443 ist derart angeordnet, dass dessen Mitte von dem kreisförmigen Querschnitt am oder in der Nähe des Umfangs von einem Kreis angeordnet ist, welcher Mitten der kreisförmigen Querschnitte von den Nadelwalzen 45 verbindet.
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Im linken, mittigen Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus 504 gezeigt, bei welchem jedes von sechs Lagerelementen 543 ein gerader zylindrischer Stift ist und drei Nadelwalzen 245 bereitgestellt sind. Die Form der Ausgabewelle 241 und die Gestaltung der Nadelwalzen 245 sind gleich jenen wie bei dem Spindelarretierungs-Mechanismus 204, wie im rechten, mittigen Schaubild von 7 gezeigt.
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Jedes der sechs Lagerelemente 543 ist in jedem der Räume zwischen den kreisbogenförmigen Flächen 241a und dem Innenumfang 44b angeordnet, so dass das Lagerelement 543 eine Drehbewegung an die Nadelwalzen 245 übertragen kann, wenn sich der Motor 3 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts von jedem Lagerelement 543 ist kleiner als der Abstand zwischen den kreisbogenförmigen Flächen 241a und dem Innenumfang 44b. Jedes Lagerelement 543 ist derart angeordnet, dass dessen Mitte des kreisförmigen Querschnitts am oder in der Nähe des Umfangs von einem Kreis angeordnet ist, welcher Mitten der kreisförmigen Querschnitte von den Nadelwalzen 245 verbindet.
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Im unteren, linken Schaubild von 7 ist eine Schnittansicht eines Spindelarretierungs-Mechanismus 604 gezeigt, bei welchem jedes von vier Lagerelementen 643 ein gerader zylindrischer Stift ist, und wobei zwei Nadelwalzen 345 bereitgestellt sind. Die Form der Ausgabewelle 341 und die Gestaltung der Nadelwalzen 345 sind gleich jenen wie bei dem Spindelarretierungs-Mechanismus 304, welcher im unteren, rechten Schaubild von 7 gezeigt ist.
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Die vier Lagerelemente 643 sind auf eine solche Art und Weise angeordnet, dass ein Lagerelement 643 an jeder Seite der Nadelwalzen angeordnet ist, so dass die Lagerelemente 643 eine Drehbewegung an die Nadelwalzen 345 übertragen können, wenn sich der Motor 3 entweder im Uhrzeigersinn oder entgegen dem Uhrzeigersinn dreht. Der Durchmesser des kreisförmigen Querschnitts von jedem Lagerelement 643 ist kleiner als der Abstand zwischen den kreisbogenförmigen Flächen 341a und dem Innenumfang 44b. Jedes Lagerelement 643 ist derart angeordnet, dass dessen Mitte von dem kreisförmigen Querschnitt am oder in der Nähe des Umfangs von einem Kreis angeordnet ist, welcher Mitten von dem kreisförmigen Querschnitt der Nadelwalzen 345 verbindet.
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Wie zuvor beschrieben, kann, da die Lagerelemente verschiedenartig vom Zahnrad hergestellt sind, indem lediglich das Zahnrad aus einem Stahlwerkstoff ausgeschnitten wird, die Festigkeit der Zahnung des Zahnrads bei geringen Kosten sichergestellt werden, ohne dass die Breite der Zähne des Zahnrads vergrößert werden muß, sogar wenn die Form oder Anzahl der Lagerelemente geändert wird. Daher können Spindelarretierungs-Mechanismen und elektrische Werkzeuge mit geringen Kosten und einer langen Lebensdauer bereitgestellt werden.
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Bei den zuvor beschriebenen Ausführungsformen sind die Lochabschnitte 42a, welche am Stirnrad 42 ausgebildet sind, Durchgangsbohrungen, und die Lagerelemente 43 sind kraftschlüssig in die Durchgangsbohrungen eingepasst. Die vorliegende Erfindung ist jedoch nicht hierauf eingeschränkt. Beispielsweise können die Lochabschnitte auf eine solche Art und Weise an dem Zahnrad ausgebildet werden, dass sie das Zahnrad nicht durchdringen, es können die Lagerelemente in die Lochabschnitte eingesetzt werden, und es können das Zahnrad und die Lagerelemente auf eine solche Art und Weise ausgebildet werden, dass sie einteilig drehbar sind.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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