DE202016104106U1

DE202016104106U1 - Elektrowerkzeug

Info

Publication number: DE202016104106U1
Application number: DE202016104106.6U
Authority: DE
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2015-08-07
Filing date: 2016-07-27
Publication date: 2016-10-09
Anticipated expiration: 2026-07-28
Also published as: CN205968798U

Abstract

Elektrowerkzeug, welches aufweist: einen Motor (4, 104); eine Spindel (30, 130), die in einer Drehrichtung durch den Motor (4, 104) angetrieben ist; einen Hammer (40, 140), der relativ in einer axialen Richtung und in der Drehrichtung in einem vorbestimmten Bereich bezüglich der Spindel (30, 130) bewegbar ist und durch einen Nockenmechanismus (33, 34, 44, 45, 51a, 51b)(133, 134, 144, 145, 151a, 151b) und eine Feder (54, 154) vorwärtsgedrückt wird; und einen Amboss (60, 160), der drehbar vor dem Hammer (40, 140) angeordnet ist, um durch den Hammer (40, 140) geschlagen zu werden, wenn der Hammer (40, 140) rotiert, während er sich vorwärtsbewegt, wobei eine Beziehung zwischen einer Schlagenergie E, die der Hammer (40, 140) hat, unmittelbar bevor der Hammer (40, 140) den Amboss (60, 160) trifft, und einem Ausklinkmoment (TB), welches zwischen dem Hammer (40, 140) und dem Amboss (60, 160) auftritt, bevor der Hammer (40, 140) aus dem Amboss (60, 160) ausklinkt, als E > 5,3 × TB eingestellt ist.

Description

VERWEISUNG AUF VERWANDTE ANMELDUNG
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der japanischen Anmeldung mit dem Aktenzeichen 2015-157817 , angemeldet am 7. August 2015, und Aktenzeichen 2016-070906 , angemeldet am 31. März 2016. Die Gesamtheit der erwähnten Patentanmeldungen wird hiermit durch Bezugnahme eingeschlossen und zum Teil dieser Beschreibung gemacht.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die Erfindung bezieht sich auf ein elektrisches Schlagwerkzeug, in dem ein Hammer eine Schlagkraft auf einen Amboss in einer Drehrichtung ausüben kann.
Beschreibung des Standes der Technik
Üblicherweise ist ein Elektrowerkzeug bekannt als Gerät zum Übertragen einer Drehkraft eines Motors auf einen Hammer, um eine Schlagkraft in einer Drehrichtung durch den Hammer auf einen Amboss auszuüben. Das in der japanischen Patentveröffentlichung Nr. S59-88264 offenbarte Schlagwerkzeug ist ein Beispiel. Das Schlagwerkzeug wird breit angewandt für Arbeiten wie das Befestigen von Schraubenteilen in Holz oder von Fixierungsbolzen in Beton, das Lösen von Schraubenteilen oder Bolzen usw. Wenn ein Auslöser oder Auslöse- bzw. Triggerschalter gezogen wird, wird ein Motor im Schlagwerkzeug angesteuert, um eine Spindel über einen Geschwindigkeitsreduzier- bzw. Untersetzungsmechanismus zu drehen. Wenn die Spindel gedreht wird, rotiert der über eine Hammerfeder und Nockenkugeln mit der Spindel verbundene Hammer. Wenn der Hammer rotiert, wird eine Rotationskraft durch Schlagklauen des Hammers und Schienen- bzw. Klingenteile des Amboss übertragen, um den Amboss zu drehen. Ein Ende des Amboss in axialer Richtung ist mit einem Befestigungsloch zur Montage eines Spitzenwerkzeugs versehen. Eine Schraube oder ein Bolzen kann unter Nutzung des Spitzenwerkzeugs, beispielsweise eines Sechskant-Bits, das im Montageloch angebracht ist, befestigt werden.
Im Falle der Ausführung eines Befestigungsschrittes in Holz wird beispielsweise eine Trockenbauschraube benutzt. Wenn das Schlagwerkzeug benutzt wird, um die Trockenbauschraube zu befestigen, rotieren der Hammer und der Amboss synchron (in einer kontinuierlichen Rotation) für eine kleine Zeitdauer, nachdem das Befestigen beginnt. Dann steigt ein durch die Trockenbauschraube erzeugtes Gegenmoment mit fortschreitender Befestigung zunehmend an, und wenn das Gegenmoment die Federkraft der Hammerfeder übersteigt, drückt der Hammer zunehmend die Hammerfeder zusammen und zieht sich zunehmend längs der Formen der Spindeln-Nockenkanäle und Hammer-Nockenkanäle zur Motorseite zurück. Infolge des Zurückziehens des Hammers verringert sich eine Kontaktlänge der Schlagklauen des Hammers und der Schlagaufnahmeklauen des Amboss in Vorne-Hinten-Richtung. Wenn die Kontaktlänge der Schlagklauen des Hammers und der Schlagaufnahmeklauen des Amboss in der Vorn-Hinten-Richtung 0 mm wird, wird der in den Amboss eingeklinkte Hammer bezüglich der Drehrichtung hiervon ausgeklinkt. Der Wert des zwischen dem Hammer und dem Amboss unmittelbar vor dem Ausklinken wirkenden Moments ist ein „Ausklinkmoment” zu dem Zeitpunkt, wenn der Hammer und der Amboss sich voneinander lösen.
Wenn die Gegenkraft von der Trockenbauschraube das Ausklinkmoment übersteigt, bewegen sich die Schlagklauen des Hammers über die Schlagaufnahmeklauen des Amboss, und dann klinkt sich der Hammer mit der nächsten Schlagaufnahmeklaue des Amboss ein (oder kollidiert mit dieser), wenn er durch die Kompressionskraft der Hammerfeder zur Seite des Sechskant-Bits gedrückt wird. Die Schlagklauen des Hammers und die Schienen- bzw. Klingenteile des Amboss wiederholen den Vorgang des Ausklinkens und Einklinkens (den Schlagvorgang), bis die Befestigung der Trockenbauschraube beendet ist. Da die Trockenbauschraube im Holz befestigt wird, steigt das Gegenmoment von der Trockenbauschraube zunehmend an, was auch den Hammer-Rückbewegungsbetrag vergrößert. Der Grund ist, dass die Rückschlagrate, die zwischen dem Hammer und dem Amboss auftritt, mit dem durch die Trockenbauschraube erzeugten Gegenmoment ansteigt.
[Literatur zum Stand der Technik]
[Patentliteratur]

Patentliteratur 1: Japanische Patentveröffentlichung Nr. S59-882-64

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Zu lösendes Problem
In den letzten Jahren wurden momentstarke Schlagwerkzeuge realisiert, und es sind Produkte marktgängig, die ein Befestigungsmoment von 150 Nm oder mehr liefern. Um das Befestigungsmoment von Schlagwerkzeugen zu erhöhen, wird eine Federkonstante der Feder zum Vorwärtsdrücken des Hammers zum Amboss hoch gewählt. Jedoch haben die Erfinder festgestellt, dass, wenn die Federkonstante der Feder vergrößert wird, um eine hohe Ausgangs-Kraft zu erreichen, auch das Ausklinkmoment ansteigt und die folgenden Probleme auftreten.
Die Zeitabstimmung des Übergangs von kontinuierlicher Rotation auf Schlagbetriebg wird verzögert, wenn das Ausklinkmoment ansteigt. Damit steigt das auf das Schlagwerkzeug wirkende Gegenmoment an und macht es schwierig für den Bediener, das Schlagwerkzeug mit einer Hand zu halten, um Schrauben zu befestigen. Darüber hinaus kann im Falle des Befestigens von Schrauben in weichem Holz o. ä., was kein hohes Befestigungsmoment erfordert, das Schlagwerkzeug mit der erhöhten Federkonstante beim Schraubenbefestigungsvorgang das Ausklinkmoment nicht erreichen, was zu dem Problem führt, dass es schwierig ist, den Schlagvorgang auszuführen. Wenn der Schlagvorgang nicht ausgeführt werden konnte, können die Schraubendreherklingen des Spitzenwerkzeugs leicht aus dem Kreuzschlitz der Trockenbauschraube rutschen, und das Sechskant-Bit kann herausrutschen und zurückgestoßen werden. In diesem Falle rotiert die Werkzeugspitze leer und beschädigt den Schraubenkopf der Trockenbauschraube. Auf diese Weise führt das Schlagwerkzeug seine charakteristische Arbeit nicht aus, wenn das Ausklinkmoment zu hoch ist, und insbesondere wird die Wirkung des Verhinderns eines Herausrutschens nicht erreicht.
Vor dem oben beschriebenen Hintergrund liefert die Erfindung ein Schlagwerkzeug, welches ein Ansteigen des Ausklinkmoments des Hammers und des Amboss unterdrückt und die Schlagkraft in Drehrichtung erhöht, um eine hohe Ausgangs-Kraft zu erreichen und es auch dem Bediener zu erlauben, einen Schraubenbefestigungsvorgang unter Halten des Elektrowerkzeugs in einer Hand auszuführen.
Die Erfindung stellt auch ein Elektrowerkzeug bereit, welches eine hohe Ausgangs-Kraft erreicht und das Bediengefühl während des Übergangs von kontinuierlicher Rotation auf Schlagen verbessert. Die Erfindung stellt weiterhin ein Elektrowerkzeug bereit, in dem die Hammerschlagklaue die Schlagaufnahmeklaue schlägt, die auf die nächste Schlagaufnahmeklaue des Amboss folgt, um ein ausreichendes Befestigungsmoment zu gewährleisten, ohne die Federkonstante der Hammerfeder zu erhöhen.
Lösung des Problems
Die Erfindung wird wie folgt beschrieben.
Gemäß einem Merkmal der Erfindung enthält ein Elektrowerkzeug einen Motor, eine Spindel, die in einer Drehrichtung durch den Motor angetrieben wird, einen Hammer, der in axialer Richtung und in Drehrichtung in einem vorbestimmten Bereich bezüglich der Spindel relativ bewegbar ist und der durch einen Nockenmechanismus und eine Feder nach vorn gedrückt wird, und einen Amboss, der drehbar vor dem Hammer angeordnet ist, um durch den Hammer geschlagen zu werden, wenn der Hammer unter Vorwärtsbewegung rotiert. Der Hammer hat drei Schlagklauen, die gleich beabstandet in der Drehrichtung angeordnet sind, und der Amboss hat drei Schlagaufnahmeklauen, die gleich beabstandet in der Drehrichtung angeordnet sind. Ein Schlagvorgang wird in einem Bereich ausgeführt, dass eine Beziehung zwischen einer Schlagenergie, die der Hammer unmittelbar vor dem Auftreffen auf den Amboss hat, und einem Ausklinkmoment T_B, welches zwischen dem Hammer und dem Amboss angewandt wird, unmittelbar bevor der Hammer aus dem Amboss ausklinkt, eingestellt ist als E > 5,3 × T_B. Darüber hinaus ist, wenn ein Schlagen im Bereich des Ausklinkmoments T_B ausgeführt wird, ein Bereich des relativen Drehwinkels des Hammers bezüglich des Amboss von dem Moment, wenn der Hammer den Amboss trifft, bis zu dem Moment, wo der Hammer wieder den Amboss trifft, nachdem der Hammer den Amboss getroffen hatte und rückwärts bewegt worden war, auf im Wesentlichen 240° gesetzt, und eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors wird so gesteuert, dass ein „Überspring-Schlagen” ausgeführt wird, bei dem die Schlagklauen sich über die nächste Schlagaufnahmeklaue bewegen, um die auf die nächste Schlagaufnahmeklaue folgende Schlagaufnahmeklaue zu schlagen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit ist eine Umdrehungsgeschwindigkeit, wenn ein Auslöser auf ein Maximum oder in einen Zustand nahe dem Maximum gezogen wird. In dieser Konfiguration wird ein Schlag-Timing verbessert, auch wenn die praktische Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel auf 2300 min^–1 oder mehr gesetzt wird, und ein Befestigungsmoment wird hinreichend gesteigert, wobei ein Verhältnis des Ausklinkmoments zur Schlagenergie klein ist. Außerdem bleibt, im Gegensatz zum ansteigenden Befestigungsmoment, das Ausklinkmoment wie beim herkömmlichen Moment. Daher kann wie beim herkömmlichen Produkt ein Hochleistungs-Schraubenbefestigungsvorgang mit einer Hand ausgeführt werden.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist eine Obergrenze der Schlagenergie eingestellt als 9,3 × T_B > E. Durch Beschränken des Ausklinkmoments T_B auf diese Weise wird das sogenannte „Überspring-Schlagen” mit einem geeigneten Timing ausgeführt. Hierbei ist bevorzugt ein Durchmesser des Hammers 35 mm–44 mm, ein Trägheitsmoment des Hammers ist 0,39 kg·cm² [0,000388 Nm²] oder weniger, ein Durchmesser der Spindel ist 10 mm–15 mm, und eine Federkonstante der Feder ist 37 kgf/cm oder weniger. Außerdem ist, wenn ein maximaler Eingriffsbetrag, welcher eine Eingriffslänge des Amboss und des Hammers in axialer Richtung ist, wenn der Amboss in einer vordersten Position ist, als A [mm] eingestellt ist und ein Nockensteigungswinkel, der ein Steigungswinkel zwischen am Hammer und der Spindel angeordneten Nocken ist, derart, dass der Hammer zurückzieht, wenn der Hammer relativ bezüglich der Spindel rotiert, als θ[°] eingestellt ist, eine Beziehung zwischen A und θ eingestellt ist als (–0.125 × θ + 7.5) – 0.7 < A < (–0.125 × θ + 7.5) + 0.7. Wenn die Beziehung erfüllt ist, wird das Timing von kontinuierlicher Rotation des Hammers zum Start des Schlagvorgangs verbessert.
Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung, ist eine Überlappungslänge der Schlagklauen und der Schlagaufnahmeklauen in axialer Richtung, wenn ein von einer Werkzeugspitze, die am Amboss angebracht ist, aufgenommenes Gegenmoment klein ist, 2,3 mm–5,0 mm, und ein Steigungswinkel θ eines Nockenkanals des Hammers und eines Nockenkanals der Spindel sind gleich und als θ = 26–36° eingestellt. In dieser Konfiguration ist eine Rotationsgeschwindigkeit der Spindel so eingestellt, dass die Schlagklaue die nächste Schlagaufnahmeklaue schlägt, oder um das Überspring-Schlagen auszuführen derart, dass die Schlagklaue sich über die nächste Schlagaufnahmeklaue bewegt, um die auf die nächste Schlagaufnahmeklaue folgende Schlagaufnahmeklaue zu schlagen, wenn der Hammer sich zurückzieht, um die Schlagklaue von der Schlagaufnahmeklaue auszuklinken, und rotiert.
Gemäß noch einem weiteren Merkmal der Erfindung hat ein Hammer in einem Elektroschlagwerkzeug zwei Schlagklauen, während ein Amboss zwei Schlagaufnahmeklauen hat. Ein Schlagvorgang wird in einem Bereich ausgeführt, in dem die Beziehung zwischen einer Schlagenergie E, die der Hammer hat, unmittelbar bevor der Hammer den Amboss trifft, und einem Ausklinkmoment (T_B), welches zwischen dem Hammer und dem Amboss auftritt, bevor der Hammer aus dem Amboss ausklinkt, als 9,3 × T_B < E < 15,0 × T_B eingestellt ist. Darüber hinaus weist der Hammer, wenn ein Schlagen im Bereich des Ausklinkmoments T_B ausgeführt wird, zwei Schlagklauen auf, die sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, während der Amboss zwei Schlagaufnahmeklauen in entgegengesetzten Positionen aufweist, und ein Bereich des relativen Drehwinkels des Hammers bezüglich des Amboss, von dort, wo der Hammer den Amboss trifft, bis dorthin, wo der Hammer den Amboss wiedertrifft, nachdem der Hammer den Amboss geschlagen hat und rückwärtsbewegt wurde, ist auf im Wesentlichen 360° eingestellt, und eine Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors ist so gesteuert, dass das „Überspring-Schlagen” ausgeführt wird, derart, dass die Schlagklaue sich über die nächste Schlagaufnahmeklaue bewegt, um die auf die nächste Schlagaufnahmeklaue folgende Schlagaufnahmeklaue zu treffen. Die Umdrehungsgeschwindigkeit ist eine Umdrehungsgeschwindigkeit, wenn der Auslöser auf das Maximum oder in einen Zustand nahe dem Maximum gezogen ist. In dieser Konfiguration ist ein Schlag-Timing verbessert, auch wenn die praktische Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel auf 2100 min^–1 oder mehr gesetzt wird, und ein Befestigungsmoment ist hinreichend gesteigert, während ein Verhältnis zwischen dem Ausklinkmoment und der Schlagenergie niedrig ist.
Die oben erwähnten und weitere Merkmale der Erfindung können anhand der Beschreibung und der Figuren unten verstanden werden.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 ist eine Längsschnittdarstellung, die den inneren Aufbau des Schlagwerkzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
2 ist eine vergrößerte Teilansicht des Schlagmechanismus-Teils der 1.
3(1) und 3(2) sind eine Vorderansicht bzw. Längsschnittdarstellung des Amboss 60 von 1.
4(1) und 4(2) sind eine Vorderansicht und Längsschnittdarstellung des Hammers 40 nach 1.
5(1) und 5(2) sind eine Vorderansicht und Seitenansicht der Spindel 30 nach 1.
6(1) und 6(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines Überspring-Schlagens des Hammers 40 und Amboss 60 in 1.
7 ist eine Darstellung, die den Schlagzustand basierend auf dem Schlagwinkel der 6(1) und 6(2) zeigt.
8(1) und 8(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines kontinuierlichen Schlagens des Hammers 40 und des Amboss 60 nach 1.
9 ist eine Darstellung, die den Schlagzustand basierend auf dem Schlagwinkel der 8(1) und 8(2) zeigt.
10 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Schlagenergie und dem Ausklinkmoment des Schlagwerkzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
11 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen dem maximalen Eingriffsbetrag A und dem Nockensteigungswinkel θ des Schlagwerkzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt.
12 ist eine Längsschnittdarstellung, die den inneren Aufbau des Schlagwerkzeugs 101 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
13(1) und 13(2) sind vergrößerte Ausschnittdarstellungen des Schlagmechanismus-Teils nach 12, wobei 13(1) eine Querschnittsdarstellung und 13(2) eine Seitenansicht ist.
14(1) und 14(2) sind eine Vorderansicht und Längsschnittdarstellung des Amboss 160 nach 12.
15(1) und 15(2) sind eine Vorderansicht und Seitenansicht des Hammers 140 nach 12.
16(1), 16(2) und 16(3) sind eine Vorderansicht, Seitenansicht und Querschnittsdarstellung der Spindel 130 nach 12.
17(1) und 17(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines Überspring-Schlagens des Hammers 140 und Amboss 160 in 12.
18 ist eine Darstellung, die den Schlagzustand basierend auf dem Schlagwinkel der 17(1) und 17(2) zeigt.
19(1) und 19(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines kontinuierlichen Schlagens des Hammers 140 und des Amboss 160 nach 12.
20 ist eine Darstellung, die den Schlagzustand basierend auf dem Schlagwinkel der 19(1) und 19(2) zeigt.
21 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen der Schlagenergie und dem Ausklinkmoment des Schlagwerkzeugs 101 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
22 ist eine Darstellung, die die Beziehung zwischen dem maximalen Eingriffsbetrag F und dem Nockensteigungswinkel θ₁ des Schlagwerkzeugs 101 gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt.
BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsform 1
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Figuren beschrieben. In der nachfolgenden Beschreibung beziehen sich die vertikale Richtung und die Vorn-Hinten-Richtung auf in den Figuren gezeigte Richtungen. Diese Ausführungsform stellt ein Schlagwerkzeug als eine Ausführungsform des Elektrowerkzeugs dar.
1 ist eine Längsschnittdarstellung, die den Innenaufbau des Schlagwerkzeugs 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt. Ein Gehäuse des Schlagwerkzeugs 1 enthält einen Gehäusekörper 2 und einen darin angeordneten Hammerkasten 3. Das Schlagwerkzeug 1 nutzt eine aufladbare Batterie 10 als Stromquelle und einen Motor 4 als Antriebsquelle, um einen Rotations-Schlagmechanismus anzutreiben. Eine Rotationskraft und eine Schlagkraft vom Schlagmechanismus werden auf einen Amboss 60 ausgeübt, der als Ausgangswelle dient, und die Rotations-Schlagkraft wird kontinuierlich oder intermittierend auf ein (nicht gezeigtes) Spitzenwerkzeug übertragen, wie etwa ein Schraubendreher-Bit, welches in einem Montageloch 61a gehalten ist, das an einem Bit-Halteteil 10 ausgebildet ist, um einen Vorgang des Befestigens von Schrauben oder Bolzen auszuführen.
Der bürstenlose DC(Gleichstrom)-Motor 4 ist in einem zylindrischen Gehäuseteil 2a des Gehäusekörpers 2 aufgenommen, welches in der Seitenansicht im Wesentlichen eine T-Form hat. Eine Drehwelle 4c des Motors 4 ist derart angeordnet, dass deren Achse A1 sich in Längsrichtung des Gehäuseteils 2a erstreckt. Ein Rotor 4a ist zur Bildung eines Magnetpfades da, der durch einen Permanentmagneten gebildet wird, und schließt einen laminierten Kern, z. B. eine dünne Metallplatte, und einen zylindrischen Permanentmagneten ein, der an der äußeren Umfangsseite des laminierten Kerns angeordnet ist. Ein Statorkern 4b ist durch einen laminierten Kern gebildet und hat eine Mehrzahl von Polstücken, die radial nach innen vorstehen, und eine Spule mit vorbestimmten Wicklungen ist um jedes der Polstücke gewickelt. Eine Y-Verbindung kann beispielsweise zum Anschließen der Spule vorgesehen sein. Auf der Rückseite des Motors 4 in axialer Richtung und hinter dem Statorkern 4b ist eine Inverterschaltungsplatine 5 zum Ansteuern des Motors 4 angeordnet. Die Inverterschaltungsplatine 5 ist ein im Wesentlichen ringförmiges doppelseitiges Substrat, wobei eine Mehrzahl von Schaltelementen 15, z. B. Feldeffekttransistoren (FET), auf der Rückseite des Substrats und eine Mehrzahl von Rotationspositionsdetektionselementen 16, z. B. Hall-ICs, ist auf der Vorderseite in vorbestimmten Abständen in Positionen gegenüber den Permanentmagneten des Rotors 4a montiert. Ein Kühllüfter 13 ist auf der Drehwelle 4c an der Vorderseite des Motors 4 angeordnet, um synchron mit dem Motor 4 zu rotieren. Umgebungsluft wird durch Lufteinlässe 17 und 18 auf der Rückseite des Gehäusekörpers durch die Drehung des Kühllüfters 13 angesaugt, um den Motor 4 oder die Schaltelemente 15 zu kühlen, und wird dann durch einen (nicht dargestellten) Luftauslass nach außen ausgetragen, der um den Kühllüfter 13 herum gebildet ist.
Ein Trigger- bzw. Auslöseschalter 6 ist im oberen Bereich eines Handgriffs 2b angeordnet, der sich integral und im Wesentlichen rechtwinklig vom Gehäuseteil 2a des Gehäusekörpers 2 erstreckt. Ein Auslöser 6a, der als Bedienhebel dient, ist zur Vorderseite des Gehäusekörpers 2 vom Auslöseschalter 6 freigelegt. Außerdem ist ein Vorwärts-Rückwärts-Schalthebel 7 zum Umschalten der Drehrichtung des Motors 4 über dem Auslöseschalter 6 angeordnet. Ein Teil 2c mit vergrößertem Durchmesser ist im unteren Abschnitt des Handgriffs 2b zum Anbringen der Batterie 10 ausgebildet. Das Teil 2c mit vergrößertem Durchmesser ist ein Teil, welches sich radial (in senkrechter Richtung) von einer Längs-Mittenachse des Handgriffs 2b erstreckt, und die Batterie 10 ist an der unteren Seite des Teils 2c mit vergrößertem Durchmesser montiert. Im Teil 2c mit vergrößertem Durchmesser ist eine (nicht gezeigte) Steuerschaltungsplatine untergebracht, die die Funktion des Steuerns der Geschwindigkeit des Motors 4 gemäß einem Bedienvorgang des Ziehens des Auslösers 6a hat. Die Steuerschaltungsplatine ist im Wesentlichen horizontal angeordnet. Ein Mikrocomputer (hier auch als „MCU” bezeichnet) ist auf der Steuerschaltungsplatine montiert. Außerdem ist ein Umschalter 9 zum Umschalten des Betriebsmodus auf einer seitlichen Oberfläche des Teils 2c mit vergrößertem Durchmesser vorgesehen. Eine Sekundärbatterie, wie etwa eine Nickel-Wasserstoff-Batterie oder eine Lithiumionen-Batterie wird als Batterie 10 benutzt, und ein Batteriepack wird eingesetzt, welches eine Mehrzahl von Zellen in einem Batteriegehäuse enthält.
2 ist eine vergrößerte Ausschnittdarstellung, die den Leistungsübertragungsmechanismus-Teil zwischen der Drehwelle 4c des Motors 4 und dem Montageloch 61a in 1 zeigt. Die Rotations-Antriebskraft des Motors 4 wird von der Drehwelle 4c über einen Geschwindigkeitsuntersetzungsmechanismus 20 zur Seite des Rotations-Schlagmechanismus übertragen, der ein Planetengetriebe nutzt. Der Untersetzungsmechanismus 20 überträgt den Ausgang bzw. das Ausgangsmoment des Motors 4 auf eine Spindel 30. Hierauf ist der Untersetzungsmechanismus, der ein Planetengetriebe nutzt, angepasst. Der Untersetzungsmechanismus 20 enthält ein Sonnenrad 21, welches an einem Ende der Drehwelle 4c des Motors 4 fixiert ist, ein Ringrad 23, das so angeordnet ist, dass es das Sonnenrad 21 umgibt, mit einem Abstand an einer äußeren Umfangsseite, und eine Mehrzahl von Planetenrädern 22 (deren Anzahl drei ist), die zwischen dem Sonnenrad 21 und dem Ringrad 23 angeordnet sind und mit diesen in Eingriff stehen. Die drei Planetenräder 22 drehen sich um das Sonnenrad 21, während sie sich um die Wellen 24a–24c (24c ist nicht gezeigt) drehen. Das Ringrad 23 ist an der Seite des Gehäusekörpers 2 fixiert und rotiert nicht. Die Wellen 24a–24c (wie unten unter Bezugnahme auf 2 beschrieben) sind an Planetenträgerteilen (Befestigungsteilen 37 und 38) fixiert, die an einem hinteren Endabschnitt der Spindel 30 ausgebildet sind. Die Drehbewegung der Planetenräder 22 wird in die Drehbewegung der Planetenträgerteile umgewandelt, um die Spindel 30 anzutreiben.
Die Spindel 30 ist an der Vorderseite koaxial mit dem Untersetzungsmechanismus 20 angeordnet. Bei dieser Ausführung sind auf der Rückseite eines säulenförmigen Spindelwellenteils 31, wo Spindelnockenkanäle 33 und 34 ausgebildet sind, die Planetenträgerteile des Untersetzungs- bzw. Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 20 angeschlossen, und diese sind integral aus einem Metallstück hergestellt. An einem Ende der Spindel 30 auf der Seite des Motors 4 ist ein zylindrisches Loch 35a, welches zur Vorderseite in eine Richtung längs der Achse A1 ausgenommen ist, ausgebildet, um als Aufnahmeraum des Sonnenrades 21 zu dienen. Weiterhin ist an einem Ende der Spindel 30 auf der Seite des Amboss 60 ein zylindrisches Passloch 31a so gebildet, dass es längs der Achse A1 rückwärtig ausgenommen ist.
Der Hammer 40 ist von der Vorderseite (linken Seite in der Figur) der Spindel 30 her montiert und so angeordnet, dass die äußere Umfangsfläche des Wellenteils der Spindel 30 und ein Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Hammers 40 auf der Rückseite in Kontakt miteinander sind. Auf der äußeren Umfangsfläche des zylindrischen Abschnitts der Spindel 30 sind die Spindelnockenkanäle 33 und 34 ausgebildet, welche ausgenommene Abschnitte sind, die im Wesentlichen V-Form in der Seitenansicht der Spindel 30 haben. Hammernockenkanäle 44 und 45 sind auf der inneren Umfangsfläche des Hammers 40 gegenüber den Spindelnockenkanälen 33 und 34 ausgebildet. Die Spindel 30 und der Hammer 40 sind in einer Weise zusammengestellt, dass ein vorbestimmter Abstand durch die Spindelnockenkanäle 33 und 34 und die Hammernockenkanäle 44 und 45 gebildet ist. Metallische Nockenkugeln 51a und 51b sind im Zwischenraum angeordnet, um so einen Nockenmechanismus zu bilden. Der Nockenmechanismus ermöglicht es, dass der Hammer 40 im Wesentlichen in Verbindung mit der Spindel 30 rotiert. Die Nockenkugeln 51a und 51b bewegen sich in dem Raum, wodurch die Relativpositionen des Hammers 40 und der Spindel 30 in Drehrichtung sich geringfügig ändern. Der Hammer 40 ist leicht bezüglich der Spindel 30 in axialer Richtung bewegbar und ist in großem Maße zur Rückseite hin bewegbar. Darüber hinaus, weil der Hammer 40 durch die Feder 54 ständig bezüglich der Spindel 30 nach vorn gedrückt wird, komprimiert eine Bewegung des Hammers 40 nach rückwärts die Feder 54.
Wenn infolge der Balance-Beziehung zwischen den Eingriffspositionen der Nockenkugeln 51a und 51b, den Spindelnockenkanälen 33 und 34 und den Hammernockenkanälen 44 und 45 und der Andruckkraft bezüglich der Feder 54 die Spindel 30 stationär ist, sind eine Vorderfläche 42a des Hammers 40 und eine rückseitige Oberfläche des Klauenteils des Amboss 60 in Positionen, die durch eine kleine Lücke in axialer Richtung getrennt sind. Dabei sind das Rippenteil 63a des Amboss 60 und die Schlagklaue 46a des Hammers 40 in einer solchen Positionsbeziehung, dass sie einander in Richtung der Achse A1 überlappen, und eine Länge des Eingriffs in axialer Richtung ist ein Eingriffsbetrag A. Hierbei ist der Eingriffsbetrag A eine axiale Länge eines Kontaktbereichs der Schlagklauen 46a–46c des Hammers 40 und der Rippenteile 63a–63c des Amboss 60, wenn in Richtung der Achse A1 gesehen, und – wie in 2 gezeigt – der Eingriffsbetrag A hat einen Maximalwert, wenn sie stationär oder in Anfangsstellungen vor dem Schlagen sind. Der Eingriffsbetrag A ändert sich entsprechend der Rückwärtsbewegung des Hammers 40, und wenn das auf den Hammer 40 übertragene Gegenmoment infolge der Kraft ansteigt, die der Amboss 60 vonseiten des Spitzenwerkzeugs aufnimmt, bewegen sich die Positionen der Nockenkugeln 51a und 51b und bewirken, dass sich die Relativposition zwischen dem Hammer 40 und dem Amboss 60 ändert.
Die Feder 54 ist eine Druckfeder. An der Vorderseite der Feder 54 ist eine Mehrzahl von Stahlkugeln 52 in einem Zustand angeordnet, dass sie durch eine Pass- bzw. Unterlegscheibe 53 angedrückt werden, und die Rückseite der Feder 54 ist auf einem abgestuften Teil 36 (vgl. 5(2)) der Spindel 30 durch eine abgestufte Passscheibe 55 fixiert. An der inneren Umfangsseite der Scheibe 55 ist ein ringförmiges Dämpfungselement 56 angeordnet, welches so gebildet ist, dass die Spindel 30 durch das Zentrum hindurchgeht. Das Dämpfungselement 56 besteht aus einem elastischen Material, wie etwa Gummi, und verhindert ein direktes Anstoßen zwischen dem Untersetzungsmechanismus 20, wenn der Hammer 40 maximal zurückgezogen ist, und dämpft somit den Stoß, wenn die Nockenkugeln 51a und 51b an die Enden der Spindelnockenkanäle 33 und 34 und die Enden der Hammernockenkanäle 44 und 45 stoßen.
Der Schlagmechanismus und der Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus, welche die Spindel 30, den Hammer 40 und den Amboss 60 einschließen und hierdurch gebildet sind, sind in einer Weise angeordnet, dass die Rotationszentren der Spindel 30, des Hammers 40 und des Amboss 60 längs der Achse A1 ausgerichtet sind, und sie sind in dem sich verjüngenden metallischen Hammergehäuse 3 aufgenommen und an der Vorderseite des Gehäusekörpers 2 fixiert. Die in 2 gezeigte Baugruppe ist schwenkbar durch ein Metall 19a an der Vorderseite im Hammergehäuse 3 gehaltert und schwenkbar über ein Lager 19b und einen Lagerhalter 8 (vgl. 1) an der Rückseite im Gehäusekörper 2 gehaltert.
Als nächstes wird die Form des Amboss 60 unter Bezugnahme auf 3(1) und 3(2) beschrieben. 3(1) ist eine Vorderansicht des Amboss 60, und 3(2) ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittebene B-B. Hier ist bitte zu beachten, dass zur Erleichterung des Verständnisses der Erfindung 3(2) eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittebene B-B von 3(1) ist. Darüber hinaus sind in der Querschnittsansicht längs der Schnittebene B-B nur der Amboss 60 und die Schlagaufnahmeklauen, der Schlagklauenabschnitt des Hammers 40 und die Planetenräder 22 des Untersetzungsmechanismus in den Querschnittsdarstellungen der 1 und 2 gezeigt. Das Schlagwerkzeug 1 muss so gestaltet sein, dass die Schlagklauen des Hammers 40 nicht die Rippenteile des Amboss 60 vor-treffen oder sogar überschießen, wenn die Eingriffsteile (die Schlagklauen und die Schlagaufnahmeklauen), die am Hammer 40 und am Amboss 60 vorgesehen sind, wiederholt voneinander ausgeklinkt und miteinander eingeklinkt werden. Der Grund hierfür ist, dass, wenn ein Vor-Treffen oder Überschießen aufträte, das Schlagwerkzeug 1 heftig vibrieren würde und die Leistung signifikant abfallen würde. Um das erwähnte Problem zu vermeiden, ist allgemein die Anzahl der Hammerklauen und die Anzahl der Rippenteile des Amboss beim herkömmlichen Schlagwerkzeug 1 jeweils zwei. Wenn die Anzahl der Schlagklauen drei oder mehr ist, wird der Drehwinkel 180° oder weniger. Folglich ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass ein Vor-Treffen auftritt. Wenn andererseits die Anzahl der Schlagklauen eins ist, ist der Drehwinkel 360°, und es kann leicht ein Überschießen auftreten, und es muss auch der Hammerrückzugsbetrag vergrößert werden. Die genannten Fakten sind ein Hinderungsgrund zur Erzielung eines kompakten Produkts. Gemäß dieser Ausführungsform, ist die Zahl der Schlagklauen des Hammers 40 und die Zahl der Rippenteile des Amboss 60 jeweils auf drei gesetzt, und die Spindel 30 wird in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich gesteuert, um einen sanften Übergang zwischen kontinuierlicher Rotation und Schlagen zu erreichen sowie ein Hochmoment-Schlagwerkzeug zu realisieren.
Der Amboss 60 ist integral aus einem Metallstück gefertigt, wobei ein Schlagaufnahmeteil 62 mit drei Rippenteilen 63a–63c an der Rückseite eines zylindrischen Ausgangswellenteils 61 des Amboss 60 gebildet ist. Das Montageloch 61a, welches einen sechseckigen Querschnitt hat, ist in einem Innenabschnitt des Ausgangswellenteils 61 von einem vorderen Endteil zum Montieren des Spitzenwerkzeugs gebildet. Zwei Durchgangslöcher 61b sind so gebildet, dass sie den Ausgangswellenteil 61 in radialer Richtung in der Mitte des Abschnitts durchdringen, wo das Montageloch 61a in Vorn-Hinten-Richtung ausgebildet ist, und Metallkugeln 69 (vgl. 1) sind darin angeordnet, um als Komponenten des Bit-Halteteils 70 zu dienen. Die äußere Umfangsfläche zwischen den Durchgangslöchern 61b und dem Schlagaufnahmeteil 62 (der mit dem Pfeil 61c bezeichnete Teil) ist in säulenförmiger Gestalt gebildet, wenn er in axialer Richtung betrachtet wird. Das Metall 19a (vgl. 1) ist auf der äußeren Umfangsseite des Gebietes gebildet, um den Amboss 60 im Hammergehäuse 3n einer drehbaren Weise schwenkbar zu haltern (vgl. 1). Die drei Rippenteile 63a–63c des Schlagaufnahmeteils 62 sind Schlagaufnahmeklauen, welche in gleichen Abständen von 120°, in Drehrichtung gesehen, ausgebildet sind und sich in radialer Richtung nach außen erstrecken. Auf Seitenflächen der Rippenteile 63a–63c in Drehrichtung sind Schlagaufnahmeflächen 64a–64c und Schlagaufnahmeflächen 65a–65c gebildet, wobei die Schlagaufnahmeflächen 64a–-64c durch die Schlagklauen des Hammers 40 während der Drehung in einer Befestigungsrichtung getroffen werden sollen, und die Schlagaufnahmeflächen 65a–65c sind auf den gegenüberliegenden Seiten gebildet, um während der Drehung in einer Löserichtung geschlagen zu werden. Ein zylindrisches Wellenteil 66 ist auf der Rückseite des Schlagaufnahmeteils 62 gebildet, und die äußere Umfangsfläche des Schaftteils 66 ist schwenkbar durch das Passloch 31a der Spindel 30 in gleitbarer Weise (vgl. 2) gelagert.
Als nächstes wird die Form des Hammers 40 unter Bezugnahme auf 4(1) und 4(2) beschrieben. 4(1) ist eine Vorderansicht des Hammers 40, und 4(2) ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittebene C-C. Wie in 4(2) gezeigt, hat der Hammer 40 eine solche Gestalt, dass Vorderseiten zweier zylindrischer Abschnitte 41 und 43, die unterschiedliche Innendurchmesser haben, durch ein Verbindungsteil 42 in radialer Richtung verbunden sind. Der Hammer 40 ist hier aus Metall gefertigt. Der Hammer 40 kann so konfiguriert sein, dass er einen Durchmesser (Außendurchmesser) von etwa 35–44 mm und ein Trägheitsmoment von 0,39 kg·cm² [0,00038 N·m²] oder weniger hat. Die drei Schlagklauen 46a–46c, die zur Vorderseite (der Seite des Amboss 60) in axialer Richtung vorstehen, sind an drei Positionen an der äußeren Umfangsseite der Vorderfläche 42a gebildet, welche durch den Verbindungsteil 42 geformt ist. Wie in 4(1) gezeigt, sind die Schlagklauen 46a–46c gleichmäßig in einer Weise angeordnet, dass die Mittenpositionen der Schlagklauen 46a–46c jeweils um einen Drehwinkel von 120° gegeneinander versetzt sind, gesehen in Drehrichtung. Zwei Seitenflächen jeder der Schlagklauen 46a–46c in Drehrichtung sind in vorbestimmten Winkeln in Drehrichtung angeordnet, um einen angemessenen Oberflächenkontakt zu erreichen, wenn sie an die drei Rippen- bzw. Klingenteile 63a–63c des Amboss 60 anstoßen. Die Hammernockenkanäle 44 und 45 sind an der inneren Umfangsseite des zylindrischen Abschnitts 41 des Hammers und an einem Innenwandabschnitt eines Durchgangslochs 41a gebildet, welche der Außenfläche (Zylinderfläche) der Spindel 30 zugewandt sind. Die Hammernockenkanäle 44 und 45 sind Ausnehmungen, die jeweils eine im Wesentlichen trapezförmige Kontur haben, wenn die Innenumfangsfläche des Hammers 40 in eine Ebene aufgefaltet wird, und die einen Raum bilden, der eine Bewegung der Kugelnocken 51a und 51b mit den Spindelnockenkanälen 33 und 34 beschränkt. Außerdem sind die Kanäle bzw. Nuten 44a und 45a zum Einsetzen der Nockenkugeln 51a und 51b während der Montage an einem Abschnitt der Hammernockenkanäle 44 und 45 gebildet. Bei dieser Ausführungsform ist ein Nockensteigungswinkel θ_H des Hammers 49 in einen Bereich von beispielsweise θ_H = 26–36° gesetzt, um zu erreichen, dass der Nockensteigungswinkel θ_H einen vorbestimmten Wert hat.
Als nächstes wird die Form der Spindel 30 unter Bezugnahme auf 5(1) und 5(2) beschrieben. 5(1) ist eine Vorderansicht der Spindel 30, und 5(2) ist eine Seitenansicht. Die Spindel 30 ist koaxial zur Achse A1 zwischen dem Amboss 60 und dem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 20 angeordnet, und ein rückseitiges Endteil 39 der Spindel 30 in Längsrichtung ist schwenkbar durch das Lager 19b (vgl. 1) gelagert. Die Spindel 30 ist aus einem Metall gefertigt, und ein Durchmesser d des Wellen- bzw. Schaftteils 31 kann etwa 10–15 mm betragen. Das Lager 19b ist am Gehäusekörper 2 über den Lagerhalter 8 (vgl. 1) fixiert. Die zwei Spindelnockenkanäle 32 und 34 sind auf der Außenumfangsfläche der Spindel 30 ausgebildet. Hierbei ist der Spindelnockenkanal 33 vom Spindelnockenkanal 34 um einen Winkel von 180° in Drehrichtung beabstandet und ist daher in 5(2) nicht zu erkennen, aber der Spindelnockenkanal 33 hat die gleiche Form wie der Spindelnockenkanal 34. Die Spindelnockenkanäle 33 und 34 haben jeweils im Wesentlichen V-Form der Seitenansicht (gesehen in einer oberen Richtung, senkrecht zur Achse A1), und ein Nockensteigungswinkel θ_S jedes der Spindelnockenkanäle 33 und 34 ist auf einen vorbestimmten Winkel eingestellt. Bei dieser Ausführungsform ist der Nockensteigungswinkel θ_H des Hammers 40 und der Nockensteigungswinkel θ der Spindel 30 gleichermaßen im Bereich zwischen 26 und 36° eingestellt. Das Ausklinkmoment und ein Maximalstrom während des praktischen Gebrauchs steigen an, wenn die Nockensteigungswinkel θ_H und θ_S ansteigen; andererseits sinken das Ausklinkmoment und der Maximalstrom während des praktischen Gebrauchs beide ab, wenn die Nockensteigungswinkel θ_H und θ_S kleiner werden. Somit ist eine Wahrung der Balance zwischen den vorgenannten Aspekten wichtig.
Ein Planetenträgerteil 35 des Untersetzungsmechanismus 20 ist gebildet, und die Befestigungsteile 37 und 38 sind auf der Rückseite des säulenförmigen Spindelschaftteils 31 gebildet. Der Befestigungsteil 37 erstreckt sich senkrecht zur Achse A1 und ist mit drei Passlöchern 37a–37c ausgeführt, die in gleichen Abständen in Drehrichtung angeordnet sind. Der Befestigungsteil 38 ist parallel zum Befestigungsteil 37 auf der Rückseite mit einem vorbestimmten Abstand vom Befestigungsteil 37 angeordnet. Der Befestigungsteil 38 ist auch mit drei Passlöchern (nicht gezeigt) gebildet, die in gleichen Abständen in Drehrichtung angeordnet sind und die Wellen 24a–24c fixieren (vgl. auch 2), welche schwenkbar die Planetenräder 22 mit den Passlöchern 37a–37c des Befestigungsteils 37 lagern. Der abgestufte Teil 36, der in axialer Richtung eine sich vergrößernde Dicke hat, ist auf der Vorderseite des Befestigungsteils 37 gebildet.
Wenn der Auslöser 6a gezogen wird, um den Motor 4 zu aktivieren, startet der Motor 4 in die Richtung zu rotieren, die durch den Vorwärts-Rückwärts-Schalthebel 7 eingestellt ist, und die Rotationskraft wird in einem vorbestimmten Reduktionsverhältnis durch den Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 2 reduziert und an die Spindel 30 übertragen, um die Spindel 30 zu einer Rotation mit einer vorbestimmten Geschwindigkeit anzutreiben. Hierbei sind die Spindel 30 und der Hammer 40 durch den Nockenmechanismus verbunden, und wenn die Spindel 30 zum Rotieren angetrieben wird, wird die Rotation über den Nockenmechanismus auf den Hammer 40 übertragen. Wenn die Rotation beginnt und bevor der Hammer 40 1/3 der Rotation erreicht, stoßen die Schlagklauen 46a–46c des Hammers 40 gegen die Rippenteile 63a–63c des Amboss 60 und bewirken, dass der Amboss 60 rotiert. In dem Moment, wenn die Eingriffs-Gegenkraft vom Amboss 60 eine Relativrotation zwischen der Spindel 30 und dem Hammer 40 bewirkt, beginnt der Hammer 40, sich zur Seite des Motors 4 zurückzuziehen, wobei die Feder 54 längs der Spindelnockenkanäle 33 und 34 des Nockenmechanismus komprimiert wird. Dann, wenn die Schlagklauen 46a–46c des Hammers 40 infolge des Zurückziehens des Hammers 40 sich über die Rippenteile 63a–63c des Amboss 60 bewegen, um den Hammer 40 und den Amboss 60 aus dem Eingriffszustand freizugeben, wird der Hammer 40 durch die in der Feder 54 angesammelte elastische Energie und die Funktion des Nockenmechanismus, zusätzlich zur Drehkraft der Spindel 30, schnell vorwärts beschleunigt und in Drehrichtung gedreht.
Wenn der Hammer 40 durch die Druckkraft der Feder 54 nach vorn bewegt wird, sind die Schlagklauen 46a–46c des Hammers 40 während der Drehung wieder in Eingriff mit den nächsten Rippenteilen 43a–43c des Amboss 60, um ein starkes Schlagen auszuführen, und der Hammer 40 und der Amboss 60 beginnen miteinander zu rotieren. Das Schlagen übt eine starke Rotationskraft auf den Amboss 60 aus. Damit wird eine Rotations-Schlagkraft über das Spitzenwerkzeug (nicht gezeigt), welches im Montageloch 61a des Amboss 60 montiert ist, auf eine Schraube übertragen. Danach wird der gleiche Vorgang mit Unterbrechungen wiederholt und wiederholt die Rotations-Schlagkraft vom Spitzenwerkzeug auf die Schraube übertragen, um die Schraube in ein zu befestigendes Material, beispielsweise Holz (nicht gezeigt), zu schrauben. Das Obige beschreibt einen Zustand, in dem der Hammer 40 ein normales Schlagen auf den Amboss 60 ausführt. Bei dieser Ausführungsform ist jedoch der Hammer 40 mit drei Schlagklauen gebildet, und der Amboss 60 ist mit drei Rippenteilen zum Ausführen des charakteristischen Schlagens gebildet. Das Schlagen erfolgt so, dass zur Steuerung des Schlagens des Hammers 40 auf den Amboss 60 einer der folgenden Modi angewandt wird: Ausführen eines Überspring-Schlagens durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 4 in einen Hochgeschwindigkeitsbereich einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit T₁ oder mehr; oder Ausführen eines kontinuierlichen Schlagens durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit auf einen Niedergeschwindigkeitsbereich einer vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit T₂ oder weniger (T₁ > T₂). Darüber hinaus ist in einem Bereich, wo die Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors höher als T₂ aber niedriger als T₁ ist, ein Überspring-Schlagen nicht möglich, und ein kontinuierliches Schlagen kann zu einem Überschießen führen. Daher ist es bevorzugt, den Rotationsbereich von T₂–T₁ für den Schlagbetrieb nicht zu benutzen.
6(1) und 6(2) sind Ansichten zur Darstellung eines Schlagwinkels während eines Überspring-Schlagens (Ein-Überspringen-Schlagens) des Hammers 40 und des Amboss 60. Das Schlagwerkzeug 1 dieser Ausführungsform ist konfiguriert, um das sogenannte „Überspring-Schlagen” auszuführen, wenn ein hohes Moment gefordert wird. Die Konfiguration ist derart, dass der Amboss 60 die Rippenteile 63a–63c als drei Schlagaufnahmeklauen bzw. „geschlagene Klauen” hat, und der Hammer 40 hat die Schlagklauen 46a–46c als drei Schlagklauen. Die mit Pfeilen bezeichneten Drehwinkel 83 und 84 bezeichnen die relativen Drehwinkel des Hammers 40 bezüglich des Amboss 60. Die Schlagklaue 46a des Hammers 40 auf einer Drehseite rotiert um den Drehwinkel 83, um den Rippenteil 63c zu treffen, nachdem die Rückseite des Rippenteils 63a des Amboss 60 passiert wurde. Nachdem das Rippenteil 63a aus der Schlagklaue 46a des Hammers 40 ausgeklinkt bzw. außer Eingriff gekommen ist, kontaktiert es nicht die nächste Schlagklaue 46b, sondern kommt in Eingriff bzw. klinkt sich ein mit der Schlagklaue 46c, die auf die nächste Schlagklaue 46b folgt. In diesem Moment ist der Drehwinkel etwa 240°. Nachdem die relative Drehung des Drehwinkels 83 des Hammers 40 ausgeführt ist, wird die relative Drehung des Drehwinkels 84 ausgeführt. Die Schlagklaue 46a des Hammers 40 rotiert um den Drehwinkel 84, um das Rippenteil 63b zu treffen, nachdem sie die Rückseite des Rippenteils 63c passiert hat. Es ist bevorzugt, dass der Rotationsabschnitt, der den Drehwinkel 83 des Hammers 40 einschließt, und der Rotationsabschnitt, der den Drehwinkel 84 des Hammers 40 einschließt (der Drehwinkel 83 oder 84 + der Drehwinkel des Amboss 60) dieselben Winkel sind. Da jedoch der Hammer 40 und die Spindel 30 in Drehrichtung geringfügig relativ zueinander drehbar sind, können die Drehwinkel des Hammers 40 und des Amboss 60 in einem Drehwinkelbereich von 220–260° unterschiedlich sein.
7 ist eine Darstellung, die einen Zustand des Hammers 40 und des Amboss 60 zeigt, wenn das Schlagen basierend auf dem Schlagwinkel von 6(1) und 6(2) ausgeführt wird. Die vertikale Achse bezeichnet die Position des Hammers 40 in der Vorn-Hinten-Richtung relativ zum Amboss 60, wobei „+” den Hammer 40 an der Vorderseite des Amboss 60 bezeichnet, während „–” den Hammer 40 auf der Rückseite des Amboss 60 bezeichnet, und die Werte den Abstand (mm) angeben. 0 bezeichnet eine Vorderseiten-Position der Schlagklaue 46a des Hammers 40 während der Rotation in einem stationären oder Niederlast-Zustand, und in dem Moment ist auch eine Vorderseiten-Position des Rippenteils 63a 0. Die horizontale Achse bezeichnet den relativen Drehwinkel des Hammers 40 bezüglich des Amboss 60, wobei eine Umdrehung 360° sind. Hier sind die Rippenteile 63a–63c jeweils mit Abständen von 120° angeordnet. Wenn der Auslöser 6a vollständig gezogen wird und die Spindel 30 mit hoher Geschwindigkeit rotiert, wird eine vorbestimmte Gegenkraft auf die Schlagklaue 46a des Hammers 40 ausgeübt, und wenn die Gegenkraft das Ausklinkmoment übersteigt, zieht sich der Hammer 40 zurück. Wenn der Zurückziehungs-Betrag des Hammers 40 größer als der maximale Eingriffsbetrag A mit dem Rippenteil 63a wird, werden die Schlagklaue 46a und das Rippenteil 63a aus dem Eingriffszustand freigegeben, und die Schlagklaue 46a rotiert und rutscht durch die Rückseite des Rippenteils 63a und passiert die Rückseite des nächsten Rippenteils 63b, um auf das nachfolgende Rippenteil 63c (dasjenige Rippenteil, das nach dem nächsten Rippenteil bezüglich des Rippenteils 63a kommt) aufzutreffen. In der Darstellung bezeichnet eine durchgezogene Linie 71 einen Ort der Bewegung eines Eckenteils der Schlagklaue 46a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Vorderseite in Drehrichtung, während eine gepunktete Linie 72 einen Ort der Bewegung eines Eckenteils der Schlagklaue 46a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Rückseite in Drehrichtung bezeichnet. Somit, damit die Schlagklaue 46a das nächste Rippenteil 63b überspringt, um das auf das nächste Rippenteil 63b folgende Rippenteil 63c zu schlagen, wenn das Schlagen ausgeformt wird, wird die Spindel 30 mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit gedreht, so dass der Hammer 40, der die Feder 54 komprimiert und sich zur Rückseite bewegt hat, das Rückenteil 63 passiert, bevor er zur Vorderseite in axialer Richtung zurückkehrt. Obwohl 7 nur die Schlagklaue 46a darstellt, führen auch die Schlagklauen 46b und 46c auf die gleiche Weise ein Überspring-Schlagen aus. Ungeachtet dessen, dass das Schlagwerkzeug 1 der Erfindung ein längeres Schlagintervall als ein konventionelles Schlagwerkzeug hat, welche zwei Schlagklauen und zwei Rippenteile hat, ist das Schlagwerkzeug 1 fähig, ein hohes Schlagmoment zu erreichen. Darüber hinaus kann zum Ausführen des Schlagverfahrens die Federkraft der Feder 54 im Wesentlichen gleich wie bei aktuellen Produkten eingestellt werden. Daher kann ein Anstieg des Ausklinkmoments, das sich aus einer Verstärkung der Feder 54 ergibt, unterdrückt werden, und das Schlagwerkzeug bietet ein vorteilhaftes Bediengefühl beim Übergang von kontinuierlicher Rotation in den Schlagzustand, und es ist leicht zu benutzen. Die Federkonstante der Feder 54 wird bevorzugt auf beispielsweise 40 kgf/cm oder weniger eingestellt.
8(1) und 8(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines kontinuierlichen Schlagens des Hammers 40 und des Amboss 60. Drehwinkel 85–87, die mit Pfeilen bezeichnet sind, bezeichnen die relativen Drehwinkel des Hammers 40 bezüglich des Amboss 60. Das Schlagwerkzeug 1 dieser Ausführungsform ist konfiguriert, um das sogenannte „kontinuierliche Schlagen” auszuführen, wenn kein hohes Moment gefordert ist, beispielsweise wenn ein Ziehbetrag des Auslösers 6a klein ist, oder wenn eine eingestellte Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 4 niedrig ist. Die Schlagklaue 46a des Hammers 40 auf der Drehseite rotiert um den Drehwinkel 85, um das Rippenteil 63b zu schlagen, nachdem sie die Rückseite des Rippenteils 63a des Amboss 60 passiert hat. Dann dreht die Schlagklaue 46a um den Drehwinkel 86, um das Rippenteil 63 zu schlagen, nachdem sie die Rückseite des Rippenteils 63b passiert hat. Weiterhin dreht die Schlagklaue 46a um den Drehwinkel 87, um das Rippenteil 63a zu schlagen, nachdem sie die Rückseite des Klingenteils 63c passiert hat. Außerdem ist das Rippenteil 63a, nachdem es außer Eingriff mit der Schlagklaue 46a gekommen ist, im Eingriff mit der nächsten Schlagklaue 46c des Hammers, die um den Drehwinkel 85 gedreht hat. In diesem Moment ist der Drehwinkel des Hammers 40 bezüglich des Amboss 60 etwa 120°. Nachdem das Schlagen des Drehwinkels 85 ausgeführt ist, wird das Schlagen des Drehwinkels 86 ausgeführt, und dann wird das Schlagen des Drehwinkels 87 ausgeführt, und auf die gleiche Weise wird das Schlagen der Schlagklaue des Hammers auf die nächste Schlagaufnahmeklaue ausgeführt. Hier sind der Drehwinkel 85, der Drehwinkel 86 und der Drehwinkel 87 bevorzugt die Gleichen. Es sollte jedoch festgehalten werden, dass, weil die Drehwinkel voneinander unterschiedlich im Drehbereich von 100–160° eingestellt sein können (beispielsweise kann der Drehwinkel 85 110° sein, der Drehwinkel 86 kann 130° sein, und der Drehwinkel 87 kann 120° sein), sich das oben erwähnte „annähernd 120°” auf einen Winkel in einem vorbestimmten Bereich bezieht.
9 ist eine Darstellung, die einen Zustand des Hammers 40 und des Amboss 60 zeigt, wenn ein Schlagen basierend auf dem Schlagwinkel nach 8(1) und 8(2) ausgeführt wird. Die vertikale Achse und die horizontale Achse haben die gleiche Beziehung wie in 7. Während der Rotation der Spindel 30 im Niedergeschwindigkeitsmodus wird eine vorbestimmte Gegenkraft auf die Schlagklaue 46a des Hammers 40 ausgeübt, und wenn die vorbestimmte Gegenkraft das Ausklinkmoment übersteigt, zieht sich der Hammer 40 zurück, und wenn der Rückzugsbetrag des Hammers 40 größer als der maximale Eingriffsbetrag A mit dem Rippenteil 63a wird, werden die Schlagklaue 46a und das Rippenteil 63a aus dem Eingriffszustand freigegeben, und die Schlagklaue 46a rotiert und rutscht über die Rückseite des Rippenteils 63a und kommt in Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 63b. Im Diagramm bezeichnet eine durchgezogene Linie 73 einen Ort der Bewegung des Eckenteils der Schlagklaue 46a an der Vorderseite in axialer Richtung und der Vorderseite in Drehrichtung, während eine gepunktete Linie 74 einen Ort der Bewegung des Eckenteils der Schlagklaue 46a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Rückseite in Drehrichtung bezeichnet. Damit die Schlagklaue 46a korrekt in Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 63b kommt, wenn das Schlagen ausgeführt wird, muss die Spindel 30 bei einer niedrigeren Geschwindigkeit rotieren als im Rotationszustand nach 7, um das nächste Rippenteil 63b zu bringen, da der Hammer 40, der die Feder 54 komprimiert und sich zur hinteren Seite bewegt hat, in axialer Richtung zur Vorderseite zurückkehrt. Daher führt die Steuerschaltung, wenn ein kontinuierliches Schlagen ausgeführt wird, eine Rotationssteuerung des Motors 4 derart aus, dass die Spindel 30 mit niedriger Rotationsgeschwindigkeit rotiert, um das kontinuierliche Schlagen korrekt auszuführen. Obgleich 9 nur die Schlagklaue 46a zeigt, führen auch die Schlagklauen 46b und 46c das kontinuierliche Schlagen auf gleiche Weise aus. Da das Schlagintervall im Moment kürzer als das Schlagintervall beim herkömmlichen Schlagwerkzeug ist, welches zwei Schlagklauen und zwei Rippenteile hat, sinkt das Schlagmoment entsprechend ab. Somit kann im Falle einer Befestigung einer Trockenbauschraube o. ä. in weichem Holz das Schlagen zuverlässig durch den Schlagmodus ausgeführt werden, und daher ist das Schlagwerkzeug leicht zu benutzen.
10 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schlagenergie und dem Ausklinkmoment des Schlagwerkzeugs 1 dieser Ausführungsform zeigt. Die Schlagenergie E ist die Energie, welche der Hammer 40 hat, unmittelbar bevor der Hammer 40 auf den Amboss 60 aufschlägt. Sie ist hier basierend auf der Bedingung berechnet, dass ein Bedienungsbetrag (Ziehbetrag) des Auslösers 6a am Maximum ist, wobei das zu befestigende Material rotes Lauan (Holz) ist und die Rückschlagrate 0,31 ist. Das Ausklinkmoment T_B [kg·cm] und die Schlagenergie E[N·m² × (rad/s)²], die hier gezeigt sind, sind Werte, die durch die nachfolgende Gleichung 1 und Gleichung 2 erhalten wurden.
Gleichung 1:

Ausklinkmoment T_B [kg·cm] = Federkonstante [kg/cm] × (Federdruckhöhe) [cm] × tan (Nockensteigungswinkel [°] × Nockenkontaktradius [cm])

Jedoch ist die Federdruckhöhe [cm] ein Wert, der durch Subtrahieren der Federhöhe [cm] zur Zeit des Ausklinkens von der freien Länge [cm] der Feder (bei dieser Ausführungsform 1,1 cm) erhalten wurde. Der Nockensteigungswinkel θ[°] ist θ_H[°] und θ_S[°]. Der Nockenkontaktradius [cm] ist ein Abstand von der Mittenachse der Spindel 30 zum Mittelpunkt der R-Form der Nocke (des bogenförmigen Kanals der Nocke), gebildet in der Spindel (in dieser Ausführungsform 0,7 cm). Das hier gezeigte Ausklinkmoment T_B gibt ein Ausklinkmoment im stationären Zustand an und kann leicht basierend auf den jeweiligen Abmessungen der oben erwähnten Teile erhalten werden.
Gleichung 2:

Schlagenergie E[N·m² × (rad/s)²] = 0,5 × (Hammerträgheitsmoment [N·m²] × Geschwindigkeit unmittelbar vor dem Hammerschlag [rad/s])²

Jedoch ist die Geschwindigkeit unmittelbar vor dem Hammerschlag [rad/s] gleich Spindel-Winkelgeschwindigkeit [rad/s + (Spindel-Winkelgeschwindigkeit [rad/s] × einem die Rückschlagrate berücksichtigenden Koeffizienten) Spindel-Winkelgeschwindigkeit [rad/s] = 2 × π × Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit [min^–1] Der die Rückschlagrate berücksichtigende Koeffizient ist in dieser Ausführungsform 1,9. Weiterhin bezeichnet die hier gezeigte Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit die Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit während des Schraubenbefestigungsvorgangs. Wenn die praktische Umdrehungsgeschwindigkeit des Rotors 4a während des Schraubenbefestigungsvorgangs zu verifizieren ist, kann sie leicht beruhend auf dem Untersetzungsverhältnis der Planetenräder erhalten werden. Außerdem variiert der die Rückschlagrate berücksichtigende Koeffizient in Abhängigkeit von der Härte des Holzes. 10, wie unten beschrieben, zeigt die Schlagenergie E basierend auf den oben erwähnten Werten.
Die in 10 aufgetragenen Punkte werden durch Auftragen der Schlag-Spezifikationen gemäß der Erfindung bzw. der herkömmlichen Technologie erhalten. 10 zeigt die Schlagenergie E und das Ausklinkmoment T_B in dem Fall, dass der Rotationswinkel bis zum Eingriff der Schlagklaue 46a des Hammers mit dem nächsten Rippenteil 63b des Amboss nach dem Ausklinken der Schlagklaue 46a aus dem Rippenteil 63a auf 120° gesetzt ist, und der Bereich eines Koeffizienten K ist durch einen Obergrenzen-Koeffizienten K₂ und einen Untergrenzen-Koeffizienten K₁ repräsentiert. Eine Punktgruppe 91 bezeichnet die Beziehung zwischen der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B eines marktüblichen aktuellen Produkts. Bei der herkömmlichen Technologie muss, um die Schlagenergie E weiter zu erhöhen, der Federdruck der Feder 54 erhöht werden, und folglich steigt auch das Ausklinkmoment T_B an. Der Grund dafür liegt darin, dass, wie in Gleichung 2 gezeigt, bei einem Anstieg der Rotationsgeschwindigkeit der Spindel 30, welche der Hauptfaktor zur Erhöhung der Schlagenergie ist, die Federkonstante unter Berücksichtigung des Ziels der Erreichung eines korrekten Schlag-Timings innerhalb eines Rotationswinkels von 180° erhöht werden muss. Wenn jedoch der Federdruck der Feder 54 ansteigt, steigt das Ausklinkmoment T_B im unteren Bereich der durchgezogenen Linie K₁ an und übersteigt die praktische Obergrenze, d. h. T_B = 20 kg·cm, was die praktische Ausführbarkeit verschlechtert.
Im Gegensatz hierzu kann im Fall, dass der Drehwinkel des Schlagwerkzeugs so ist, dass der Drehwinkel bis zum Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 63b nach Ausklinken vom Rippenteil 63 des Amboss, 220–260° ist, und die Beziehung zwischen einem Koeffizienten K und der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B des Schlagwerkzeugs als E = K_P × T_B [K1 < K] definiert ist, wie durch die Punktgruppe 92 bezeichnet, die Schlagenergie E signifikant verbessert werden, während das Ausklinkmoment bei 12–18 kg·cm gehalten wird, und somit ist es möglich, eine hohe Schlagenergie E im oberen Bereich bezüglich des Gebietes der durchgezogenen Linie K₁ zu erhalten. Der Grund liegt darin, dass durch Einstellen des Drehwinkels in einer Größe von 220–260° die Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit mit einem gleichen oder kleineren Ausklinkmoment gesteigert werden kann.
Somit wird in dieser Ausführungsform der Schlagmechanismus, der drei Schlagklauen und drei Schlagaufnahmeklauen hat, genutzt, um ein Schlagen in dem Gebiet auszuführen, wo die Beziehung zwischen der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B der Bedingung E > 5,3 × T_B genügt. Im Übrigen ist das Einstellen eines geeigneten Ausklinkmoments T_B ebenfalls wichtig. Wenn beispielsweise das Ausklinkmoment T_B übermäßig klein ist, besteht ein Risiko, dass der Schlagvorgang auch bei einem Befestigungsvorgang oder Bohrvorgang ausgeführt wird, welcher kein Schlagen erfordert. Wenn andererseits das Ausklinkmoment T_B übermäßig groß ist, kann die Gegenkraft vom Schlagwerkzeug 1 verhindern, dass der Bediener den Befestigungsvorgang mit einer Hand ausführt. Gemäß den durch die Erfinder verifizierten Ergebnissen, ist eine einhändige Bedienung im Falle von 25 kg·cm oder mehr nahezu unmöglich. Darüber hinaus wird, weil die Obergrenze des Ausklinkmoments T_B bei etwa 20 kg·cm liegt, das Ausklinkmoment T_B auf etwa 10–20 kg·cm oder mehr, bevorzugt auf etwa 12–18 kg·cm eingestellt.
Weiterhin kann die Steuerung umgeschaltet werden, um das sogenannte kontinuierliche Schlagen auszuführen, bei dem der Drehwinkel bis zum Eingriff mit dem zweiten Rippenteil 63b nach Ausklinken aus dem ersten Rippenteil 63a des Amboss 60 100–160° beträgt. Die Beziehung bezüglich der Schlagenergie E in diesem Fall ist nicht in 10 gezeigt. Jedoch kann eine Schlagenergie E, die im Wesentlichen gleich oder kleiner als die Punktgruppe 91 ist, erhalten werden, und daher ist dies zur Befestigung insbesondere von kurzen Schrauben in Holz geeignet.
11 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem maximalen Eingriffsbetrag A [mm] und dem Nockensteigungswinkel θ[°] des Schlagwerkzeugs 1 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung zeigt. Gemäß dem Experiment der Erfinder wird das Schlagwerkzeug, welches ein hohes Ausklinkmoment T_B und ein vorteilhaftes Schlaggefühl erzeugt, durch die Schlag-Spezifikation realisiert, die einen maximalen Eingriffsbetrag A des Amboss und des Hammers, basierend auf Gleichung 3 hat:
A [mm] = –0,125 × θ[°] + 7,5, bezüglich des Nockensteigungswinkels θ (= θ_H = θ_S).
Weiterhin wird in diesem Moment durch das signifikante Erhöhen der Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit, um ein Überspring-Schlagen auszuführen, die Schlagenergie E im Vergleich zur herkömmlichen Technik signifikant gesteigert. Außerdem ist, wenn die Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit während des Übergangs auf den Schlag-Betrieb zur Ausführung eines kontinuierlichen Schlagens signifikant reduziert wird, das Gefühl vom kontinuierlichen Schlagen zum Beginn des Schlagens verbessert. Daneben kann in Gleichung 3 ein Bereich von maximalen Eingriffsbeträgen A in einem Bereich zwischen ±0,7 eingestellt werden. Der Bereich des Nockensteigungswinkels θ (= θ_H = θ_S) in diesem Moment ist bevorzugt etwa 26–36°.
Ausführungsform 2
Als nächstes wird die zweite Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf 12–22 beschrieben. Der bei der ersten Ausführungsform beschriebene Hammer 40 schließt drei Schlagklauen ein. Jedoch ist das Verfahren des Ausführens des „Überspring-Schlagens”, wie bei der ersten Ausführungsform beschrieben, auch auf den Aufbau des herkömmlichen Schlagwerkzeugs anwendbar, bei dem der Amboss zwei Rippenteile und der Hammer zwei Schlagklauen hat, und bei dem die Schlagklauen und Rippenteile positionsmäßig um einen Winkel von 180° beabstandet sind. 12 ist eine Längsschnittdarstellung, die den Innenaufbau des Schlagwerkzeugs 101 gemäß der zweiten Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Schlagwerkzeug 101 hat die gleiche Rippenstruktur wie das Schlagwerkzeug 1 nach 1, mit der Ausnahme, dass die Anzahl der Klauen des Hammers und die Anzahl der Rippenteile des Amboss jeweils zwei sind.
Das Schlagwerkzeug 101 nutzt eine Batterie 110 als Energiequelle und einen Motor 104 vom bürstenlosen Typ als Antriebsquelle, um einen Rotations-Schlagmechanismus anzutreiben. Der Motor 104 ist ein bürstenloser Gleichstrommotor, der einen Rotor 104a und einen Statorkern 104b einschließt. Auf der Rückseite des Statorkerns 104b sind eine Mehrzahl von Schaltelementen 115 und eine Inverterschaltungsplatine 105, die eine Mehrzahl von Rotations-Positionsdetektionselementen 116 in vorbestimmten Abständen trägt, angeordnet. Ein Kühllüfter 113 ist auf einer Drehwelle 104c an der Vorderseite des Motors 104 angeordnet. Das Ausgangsmoment des Motors 104 wird über einen Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus auf eine Spindel 130 übertragen, und die Leistung wird auf einen Hammer 140 und einen Amboss 160, gedreht durch die Spindel 130, übertragen. Der genannte Rotations-Schlagmechanismus ist in einem metallischen Hammergehäuse 103 untergebracht, und dessen Innenraum ist mit einer hinreichenden Menge von Schmiermittel versehen. Der Amboss 160 wird durch ein Metall 119a schwenkbar gelagert, um drehbar zu sein. Ein Befestigungs- bzw. Anbauteil 161a, welches einen quadratischen Querschnitt senkrecht zu einer Achsenrichtung D1 hat, ist an einem Ende des Amboss 160 ausgebildet. Ein Loch 161b ist an einer Seitenfläche des Anbauteils 161a gebildet. Ein Spitzenwerkzeug, wie etwa eine sechseckige Fassung (nicht gezeigt), ist am Anbauteil 161a montiert und dann durch ein Setzen eines (nicht gezeigten) Stiftes in das Loch 161b fixiert, um verschiedene Betriebsweisen, wie das Befestigen eines Bolzens, auszuführen.
Ein Auslöseschalter 106, der einen Auslöser 106a einschließt, und ein Vorwärts-Rückwärts-Umschalthebel 107 sind im oberen Abschnitt eines Handgriffteils 102b angeordnet, welches sich vom Gehäuseteil 102a eines Gehäusekörpers 102 nach unten erstreckt. Ein Teil 102c mit vergrößertem Durchmesser ist im unteren Endabschnitt des Handgriffteils 102b gebildet. Im Teil 102c mit vergrößertem Durchmesser ist eine Steuerschaltungsplatine 109 untergebracht, um die Rotation des Motors 104 zu steuern. Die Steuerschaltungsplatine ist so angeordnet, dass sie im Wesentlichen horizontal liegt, und darauf ist ein (nicht gezeigter) Mikrocomputer montiert.
13(1) und 13(2) sind vergrößerte Ausschnittdarstellungen des Kraftübertragungsmechanismusteils von der Drehwelle 104c des Motors 104 zum Befestigungsteil 161a von 12. 13(1) ist eine Querschnittsdarstellung, und 13(2) ist eine Seitenansicht. Weil die Spindel des konventionellen Schlagwerkzeugs einen kleinen Durchmesser hat, muss der Nockensteigungswinkel θ erhöht werden, um den Hammerrückschlagbetrag zu erhöhen. Andererseits sollte, um das Überspring-Schlagen wie bei der Erfindung auszuführen, der Drehwinkel des Zwei-Klauen-Werkzeugs größer als derjenige des Drei-Klauen-Werkzeugs sein (der Drehwinkel des Hammers wird 360°), und dies erfordert einen erhöhten Hammerrückschlagbetrag. Um den Nockensteigungswinkel zu erhöhen, muss jedoch die Dimension der Spindel in axialer Richtung vergrößert werden. Wenn die Dimension des Werkzeugs in Vorn-Hinten-Richtung sich vergrößert oder nur der Steigungswinkel vergrößert wird, steigt auch das Ausklinkmoment an, was die Handhabbarkeit beeinträchtigt. Andererseits ist auch zu betrachten, die Feder zu schwächen, die den Hammer andrückt, um den Hammer eine Runde zu drehen, dies aber führt dazu, dass die Schlagkraft absinkt. Daher wird bei der zweiten Ausführungsform der Spindeldurchmesser größer als der herkömmliche Durchmesser gemacht, d. h. es wird eine Spindel mit großem Durchmesser verwendet, um den Hammerrückschlag- bzw. -rückführungsbetrag zu erhöhen, ohne den Steigungswinkel zu vergrößern.
Die Rotations-Antriebskraft des Motors 104 wird von der Drehwelle 104c zur Seite des Rotations-Schlagmechanismus über einen Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 120 übertragen, der Planetenräder benutzt. Der Geschwindigkeitsreduzierungs- bzw. Untersetzungsmechanismus 120 überträgt das Ausgangsmoment des Motors 104 auf die Spindel 130. Hier wird der Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus angewandt, der Planetenräder benutzt. Der Untersetzungsmechanismus 120 enthält ein Sonnenrad 121, welches an einem Ende der Drehwelle 104c des Motors 104 fixiert ist, ein Ringrad 123, das so angeordnet ist, dass es das Sonnenrad 121 umgibt, mit einem Abstand an einer äußeren Umfangsseite, und eine Mehrzahl von Planetenrädern 122a und 122b (deren Anzahl hier zwei ist), die zwischen dem Sonnenrad 121 und dem Ringrad 123 angeordnet sind und mit diesen in Eingriff stehen. Die zwei Planetenräder 122a und 122b drehen sich um das Sonnenrad 121, während sie sich um die Wellen 124a bzw. 124b drehen. Das Ringrad 123 ist an der Seite des Gehäusekörpers 102 fixiert und rotiert nicht. Die Wellen 124a und 124b sind an Planetenträgerteilen (Befestigungsteilen 137 und 138) fixiert, die an einem hinteren Endabschnitt der Spindel 130 ausgebildet sind. Die Drehbewegung der Planetenräder 122a und 122b wird in die Drehbewegung der Planetenträgerteile umgewandelt, um die Spindel 130 anzutreiben.
Spindelnockenkanäle 133 und 134 sind auf der äußeren Umfangsfläche der zylindrischen Spindel 130 gebildet, und die Planetenträgerteile und der Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 120 sind mit der Rückseite verbunden. Diese sind integral aus einem Metallstück gefertigt. Ein innerer Raum der Spindel 130 auf der Seite des Motors 104 ist ein zylindrisches Loch 135a, welches als Unterbringungsraum des Sonnenrades 121 dient, und ein Wellenteil 166 des Amboss 160 ist in einem Passloch 131a an der Vorderseite auf der Seite des Amboss 160 untergebracht.
Der Hammer 140 ist von der Vorderseite (linken Seite in der Figur) der Spindel 130 her montiert und so angeordnet, dass die äußere Umfangsfläche des Wellenteils der Spindel 130 und ein Abschnitt der inneren Umfangsfläche des Hammers 140 auf der Rückseite in Kontakt miteinander sind. Die Spindelnockenkanäle 133 und 134 sind ausgenommene Abschnitte, die in der Seitenansicht im Wesentlichen V-Form haben. Hammernockenkanäle 144 und 145 sind auf der inneren Umfangsfläche des Hammers 140 gegenüber den Spindelnockenkanälen 133 und 134 ausgebildet. Metallische Nockenkugeln 151a und 151b sind in einem Raum angeordnet, der durch die Spindelnockenkanäle 133 und 134 und die Hammernockenkanäle 144 und 145 gebildet ist. Der Nockenmechanismus ermöglicht es, dass der Hammer 140 im Wesentlichen in Verbindung mit der Spindel 130 rotiert. Die Nockenkugeln 151a und 151b bewegen sich in dem Raum, wodurch die Relativpositionen des Hammers 140 und der Spindel 130 in Drehrichtung sich geringfügig ändern, und eine weite Rückwärtsbewegung in axialer Richtung ist möglich. Der Hammer 140 wird durch eine auf der Rückseite angeordnete Feder 154 dauerhaft zur Vorderseite gedrückt.
Wenn die Spindel 130 stationär ist, sind eine Vorderfläche 142a des Hammers 140 und eine rückseitige Oberfläche eines Klauenteils des Amboss 160 in Positionen, die durch eine kleine Lücke in axialer Richtung getrennt sind. Dabei sind das Rippenteil 163a des Amboss 160 und die Schlagklaue 146a des Hammers 140 in einer solchen Positionsbeziehung, dass sie einander in Richtung der Achse Al überlappen, und eine Länge des Eingriffs in axialer Richtung ist ein Eingriffsbetrag F. Hierbei ist der Eingriffsbetrag F eine axiale Länge eines Kontaktbereichs der Schlagklauen 146a und 146b des Hammers 140 (vgl. 15(1) und 15(2)) und der Rippenteile 163a und 163b des Amboss 160, in Richtung der Achse A1 gesehen, und – wie in 13(1) und 13(2) gezeigt – der Eingriffsbetrag F hat einen Maximalwert, wenn sie stationär oder in Anfangsstellungen vor dem Schlagen sind. Der Eingriffsbetrag F ändert sich entsprechend der Rückwärtsbewegung des Hammers 140.
Die Feder 154 ist eine Druckfeder. Auf der Vorderseite der Feder 154 ist eine Mehrzahl von Stahlkugeln 152 in einem Zustand angeordnet, dass sie durch eine Druckscheibe 153 angedrückt werden, und die Rückseite der Feder 154 ist durch eine Druckscheibe 155, die eine innere Umfangsseite hat, welche sich in axialer Richtung erstreckt, um eine Zylinderform auszubilden, und eine äußere Umfangsseite hat, welche ringförmig ist, auf dem Befestigungsteil 137 der Spindel 130 gehalten. Ein Dämpfer 156, der aus einem zylindrischen elastischen Körper besteht, ist zwischen dem zylindrischen Abschnitt der Druckscheibe 155 und der Spindel 130 angeordnet. Ein Rotationskörper des Amboss 160, des Hammers 140 und der Spindel 130, wie in 13(1) gezeigt, ist durch ein Metall 119a (vgl. 12) auf der zylindrischen Oberfläche 161c auf der Vorderseite schwenkbar im Hammergehäuse 103 gelagert und ist schwenkbar auf einem Lagerhalter 108 (vgl. 13(1) und 13(2)) durch ein Lager 119b auf der äußeren Umfangsfläche des rückseitigen Endes gehaltert. Ein Ringspaltabschnitt, der in Umfangsrichtung umlaufend ist, ist auf einer Außenumfangsseitenverbindung des Ringrades 123 gebildet, und der Lagerhalter 108 und ein O-Ring 129 sind hier dazwischengesetzt. Der Raum im Hammergehäuse 103 (vgl. 12) an der Vorderseite bezüglich des O-Rings 129 ist mit einer hinreichenden Menge an Schmiermittel o. ä. versehen.
14(1) ist eine Vorderansicht des Amboss 160, und 14(2) ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittebene G-G in 14(1). Bei der oben beschriebenen ersten Ausführungsform ist die Anzahl der Klauen des Hammers 40 und die Anzahl der Rippenteile des Amboss 60 jeweils drei, um zwei Betriebsmodi zu realisieren, d. h. um ein Überspring-Schlagen durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 4 in den Hochgeschwindigkeitsbereich der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit oder mehr auszuführen und um ein kontinuierliches Schlagen durch Einstellen der Umdrehungsgeschwindigkeit in den Niedergeschwindigkeitsbereich der vorbestimmten Umdrehungsgeschwindigkeit oder weniger auszuführen. Bei der zweiten Ausführungsform wird jedoch das Überspring-Schlagen und kontinuierliche Schlagen durch ein Schlagwerkzeug realisiert, bei dem die Anzahl der Klauen des Hammers 140 und die Anzahl der Rippenteile des Amboss 160 jeweils zwei ist. Wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel 130 im vorbestimmten Geschwindigkeitsbereich oder niedriger ist, wird ein kontinuierliches Schlagen auf die gleiche Weise wie beim herkömmlichen Schlagwerkzeug ausgeführt. Jedoch ist durch Überspringen des vorbestimmten Geschwindigkeitsbereichs (mittleren Geschwindigkeitsbereichs) und Rotieren des Motors 4 in dem noch schnelleren Hochgeschwindigkeitsbereich auch die Befestigungs-Betriebsweise des „Überspring-Schlagens” möglich.
Der Amboss 160 ist integral aus einem Metallstück hergestellt, wobei ein Schlagaufnahmeteil 162 mit den Rippenteilen 163a und 163b an der Rückseite eines zylindrischen Ausgangswellenteils 161 gebildet ist, wie in 14(2) gezeigt. Die äußere Umfangsfläche 161c im Wesentlichen nahe dem Zentrum, in axialer Richtung gesehen, ist in eine säulenförmige Gestalt gebracht. Ein Schmierloch 167, welches eine axial ausgerichtete Nut 167b und eine radial ausgerichtete Nut 167a einschließt, ist am Amboss 160 gebildet, um Schmiermittel von der Seite der Öffnung 167c dem Metall 119a zuzuführen. Das Schmierloch 167 kann durch Bohren in radialer Richtung und in axialer Richtung unter Nutzung eines Bohrers gebildet werden. Die beiden Rippenteile 163a und 163b des Schlagaufnahmeteils 162 sind Schlagaufnahmeklauen, welche um einen Winkel von 180°, gesehen in Drehrichtung, versetzt sind und sich in radialer Richtung nach außen erstrecken. Auf Seitenflächen der Rippenteile 163a und 163b in Drehrichtung sind Schlagaufnahmeflächen 164a und 164b und Schlagaufnahmeflächen 165a und 165b gebildet, wobei die Schlagaufnahmeflächen 164a und 164b durch die Schlagklauen des Hammers 140 während Drehung in Befestigungsrichtung zu schlagen sind und die Schlagaufnahmeflächen 165a und 165b auf den gegenüberliegenden Seiten während der Rotation in Löserichtung zu schlagen sind. Ein säulenförmiges Wellenteil 166 ist auf der Achsenrichtungs-Rückseite des Schlagaufnahmeteils 162 gebildet, und die äußere Umfangsfläche des Wellenteils 166 ist schwenkbar durch das Passloch 131a der Spindel 130 in gleitbarer Weise gelagert (vgl. 13(1) und 13(2)).
Als nächstes wird die Form des Hammers 140 unter Bezugnahme auf 15(1) und 15(2) beschrieben. 15(1) ist eine Vorderansicht des Hammers 140, und 15(2) ist eine Querschnittsdarstellung längs der Schnittebene H-H. Wie in 15(2) gezeigt, hat der Hammer 140 eine solche Gestalt, dass Vorderseiten zweier zylindrischer Abschnitte 141 und 143, die unterschiedliche innere Durchmesser haben, durch einen Verbindungsteil 142 in radialer Richtung verbunden sind. Der Hammer 140 ist hier aus Metall gefertigt, was im Wesentlichen eine Spezifikation für bessere Leistungsfähigkeit ist. Es ist bevorzugt, den Hammer so groß wie möglich zu machen, solange der Hammer im Hammergehäuse 103 untergebracht werden kann, und ein Durchmesser (Außendurchmesser) d3 ist bevorzugt 44 mm oder mehr. Darüber hinaus ist der Außendurchmesser des Hammers 140 bevorzugt kleiner als das Vierfache des Wellendurchmessers der Spindel 130. Die beiden Schlagklauen 146a und 146b, die zur Vorderseite (der Seite des Amboss 160) in axialer Richtung vorstehen, sind in zwei gegenüberliegenden Positionen auf der äußeren Umfangsseite der Vorderfläche 142a ausgebildet, die durch den Verbindungsteil 142 gebildet ist. Die Schlagklauen 146a und 146b sind gleichmäßig beabstandet auf eine Weise, dass die Mittenpositionen der Schlagklauen 146a und 146b jeweils um einen Drehwinkel von 180°, gesehen in Drehrichtung, beabstandet sind. Zwei Seitenflächen jeder der Schlagklauen 146a und 146b in Drehrichtung sind in vorbestimmten Winkeln in Drehrichtung ausgebildet, um angemessenen Oberflächenkontakt zu erreichen, wenn sie mit den zwei Rippenteilen 163a und 163b des Amboss 160 zusammenstoßen. Die Hammernockenkanäle 144 und 145 sind auf der inneren Umfangsseite des zylindrischen Abschnitts 141 des Hammers 140 und auf dem Innenwandabschnitt eines Durchgangslochs 141a gebildet, welcher der Außenoberfläche (zylindrischen Oberfläche) der Spindel 130 zugewandt ist. Hier ist zu verstehen, dass das Durchgangsloch 141a mit einem größeren Durchmesser als das Durchgangsloch 41a des Hammers 40 nach 4(1) und 4(2) gebildet ist. Dadurch werden hinreichende Längen der Hammernockenkanäle 144 und 145 gewährleistet, in denen sich die Nockenkugeln 151a und 151b bewegen. Die Hammernockenkanäle 144 und 145 sind Ausnehmungen, die eine im Wesentlichen trapezförmige Kontur haben, wenn die innere Umfangsfläche des Hammers 140 in eine Ebene aufgefaltet wird, und sie formen einen Raum, der die Bewegung der Nockenkurbeln 151a und 151b mit den Spindelnockenkanälen 133 und 134 zusammen begrenzt. Außerdem sind Nuten bzw. Rillen 144a und 145a zum Einsetzen der Nockenkugeln 151a und 151b während der Montage in einem Abschnitt der Hammernockenkanäle 144 und 145 gebildet. Weil der Drehwinkel des Hammers auf zwei Winkel eingestellt wird, 180° und 360°, ist der Nockensteigungswinkel θ_H1 des Hammers 140 in einem Bereich zwischen θ_H1 = 16–36° eingestellt, derart, dass der Nockensteigungswinkel θ_H1 ein vorbestimmter Wert ist. Dieser Wert ist hinreichend niedrig, im Vergleich mit dem herkömmlichen Schlagwerkzeug, und bildet eine Struktur zum Niederhalten des Nockensteigungswinkels. Außerdem ist die maximale Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors bevorzugt auf etwa 18000–27000 min^–1 eingestellt. In diesem Falle ist die Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel 130 2100–3150 min^–1.
Als nächstes wird die Form der Spindel 130 unter Bezugnahme auf 16(1), 16(2) und 16(3) beschrieben. 16(1) ist eine Vorderansicht der Spindel 130, 16(2) ist eine Seitenansicht, und 16(3) ist eine Querschnittsansicht längs der Schnittebene I-I von 16(1). Die Spindel 130 ist aus einem Metall gefertigt, hat eine im Wesentlichen zylindrische Form und ist zwischen dem Amboss 160 und dem Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 120 angeordnet. Ein rückseitiges Endteil 139 der Spindel 130 in Längsrichtung ist schwenkbar durch das Lager 119b (vgl. 13(1) und 13(2)) gelagert. Ein Durchmesser d1 des Wellen- bzw. Schaftteils 131 ist bevorzugt 16 mm oder mehr. Hier ist der Durchmesser d1 auf 18 mm eingestellt, um hinreichend größer als der Durchmesser der Spindel 30 nach 5(1) und 5(2) zu sein. Da die Spindel 130 dick ist, obwohl der zylindrische Innenraum hohl ausgebildet ist, um mit dem Passloch 131a am Vorderende und dem zylindrischen Loche 135a am rückseitigen Ende kommunizieren, ist hinreichende Stabilität gewährleistet. Die hohle Struktur erlaubt es, dass der Innenraum mit Schmiermittel gefüllt wird, und erleichtert das Zuführen von Schmiermittel zur Seite des Amboss und ist daher im Hinblick auf die Schmierfähigkeit vorteilhaft. Zwei Sätze von Spindelnockenkanälen 133 und 134 sind auf der Außenumfangsfläche der Spindel 130 ausgebildet. Die Spindelnockenkanäle 133 und 134 haben in der Seitenansicht jeweils im Wesentlichen V-Form (gesehen in einer oberen Richtung, senkrecht zur Achse D1), und ein Nockensteigungswinkel θ_S1 jedes der Spindelnockenkanäle 133 und 134 ist auf einen vorbestimmten Winkel eingestellt. Bei der zweiten Ausführungsform sind der Nockensteigungswinkel θ_H1 des Hammers 140 und der Nockensteigungswinkel θ_S1 der Spindel in den gleichen Bereich von beispielsweise 16–30° eingestellt, um den Nockensteigungswinkel θ_H1 relativ zu verringern. Obwohl der Nockensteigungswinkel θ_H1 verringert ist, ist der Durchmesser d1 der Spindel 130 groß, und die Umfangslänge ist lang. Entsprechend ist die Bewegungsstrecke der Nockenkugeln 151a und 151b vergrößert, um einen hinreichenden Rückziehungsbetrag des Hammers 140 (Hammerrückschlagbetrag) zu gewährleisten.
Auf der Rückseite des Wellenteils 131 der Spindel 130 ist ein Planetenträgerteil 135 des Geschwindigkeitsreduktionsmechanismus 120 gebildet. Scheibenförmige Befestigungsteile 137 und 138 sind auf dem Planetenträgerteil 135 gebildet. Das Befestigungsteil 137 hat eine Form, die sich durch Verbinden eines Teils 137c großen Durchmessers auf der Vorderseite und eines Teils 137d kleinen Durchmessers auf der Rückseite ergibt. Das Befestigungsteil 137 erstreckt sich senkrecht zur Achse D1 und ist mit zwei Passlöchern 137a und 137b ausgeführt, die in gleichen Abständen in Drehrichtung angeordnet sind. Das Befestigungsteil 138 ist parallel zum Befestigungsteil 137 auf der Rückseite mit einem vorbestimmten Abstand vom Befestigungsteil 137 angeordnet. Das Befestigungsteil 138 ist auch mit zwei Passlöchern 138a und 138b gebildet, die in gleichen Abständen in Drehrichtung angeordnet sind und zusammen mit den Passlöchern 137a und 137b die Wellen 124a und 124b fixieren (vgl. auch 13(1) und 13(2)), welche schwenkbar die Planetenräder 122a und 122b lagern. Die Wellen 124a und 124b können im Wesentlichen die gleichen Lochdurchmesser (Durchmesser) wie bei der ersten Ausführungsform haben. Jedoch verursachen im Falle der zweiten Ausführungsform die Positionen zur Ausbildung der Passlöcher 137a, 137b, 138a und 138b Probleme. Im Allgemeinen wird ein Bohrer, der sich parallel zur Achsenrichtung von der Rückseite bewegt, zur Ausbildung der Passlöcher 137a, 137b, 138a und 138b benutzt. Damit die Spitze des Bohrers, welcher zur Vorderseite des Befestigungsteils 137 vordringt, nicht den Spindelwellenteil 131 verletzt, muss ein Durchmesser S eines Kreises, der die innersten Umfangspunkte der Passlöcher 137a und 137b berührt, größer als der Durchmesser d1 des Spindelwellenteils 131 sein. Die in 5(1) gezeigte Struktur erfüllt eine solche Positionsbeziehung (vgl. 2). Im Gegensatz hierzu ist bei dieser Ausführungsform der Innendurchmesser des Durchmessers S des die innersten Umfangspunkte der Passlöcher 137a und 137b berührenden Kreises so konfiguriert, dass er kleiner als der Durchmesser d1 des Spindelwellenteils 131 ist. Mit anderen Worten, der Durchmesser d1 der Spindel 130 (des Wellenteils 131) ist größer gemacht als der Durchmesser S des innersten Umfangskreises der Passlöcher 137a und 137b. Das heißt, die Spindel 130 und die Passlöcher 137a und 137b überlappen in radialer Richtung. Um diese Positionsbeziehung zu realisieren, ist ein Rillen- oder Nut-Teil 136a auf der Vorderseite des Befestigungsteils 137 durch ein Schneiden zur Verringerung des Außendurchmessers gebildet. Während des unter Einsatz eines Bohrers ausgeführten Bohrverfahrens berührt die Spitze des Bohrers nicht die äußere Umfangsfläche auf der Seite des Spindelwellenteils 131. Das Ergebnis ist, dass der Durchmesser S des die innersten Umfangspunkte der Passlöcher 137a und 137b berührenden Kreises gleich dem herkömmlichen Durchmesser gemacht werden kann und nicht übermäßig ansteigt. Somit wird auch dann, wenn das Spindelwellenteil 131 einen großen Durchmesser hat, eine Vergrößerung des Durchmessers d2 des Planetenträgerteils 135 verhindert. Außerdem ist das Rillenteil 136a insofern bequem, als das Rillenteil 136a auch als Raum zum Anbringen eines Dämpfers 156, wie eines ringförmigen Gummis, genutzt werden kann. Ein abgestufter Teil 136, der eine vergrößerte Dicke in axialer Richtung hat, ist auf der Vorderseite des Befestigungsteils 137 gebildet, und die rückseitige Fläche des Dämpfers 156 wird durch den abgestuften Teil 136 gehalten.
Die Spindel 130 und der Hammer 140 sind durch den Nockenmechanismus verbunden, und wenn die Spindel 130 zum Rotieren angetrieben wird, wird die Rotation über den Nockenmechanismus auf den Hammer 140 übertragen. Wenn die Rotation beginnt und bevor der Hammer 140 1/3 der Rotation erreicht, stoßen die Schlagklauen 146a und 146b des Hammers 140 gegen die Rippenteile 163a und 163b des Amboss 160 und bewirken, dass der Amboss 160 rotiert. In dem Moment, wenn die Eingriffs-Gegenkraft vom Amboss 160 eine Relativrotation zwischen der Spindel 130 und dem Hammer 140 bewirkt, beginnt der Hammer 140, sich zur Seite des Motors 104 zurückzuziehen, wobei die Feder 154 längs der Spindelnockenkanäle 133 und 134 des Nockenmechanismus komprimiert wird. Dann, wenn die Schlagklauen 146a und 146b des Hammers 140 infolge des Zurückziehens des Hammers 140 sich über die Rippenteile 163a und 163b des Amboss 160 bewegen, um den Hammer 140 und den Amboss 160 aus dem Eingriffszustand freizugeben, wird der Hammer 140 durch die in der Feder 154 angesammelte elastische Energie und die Funktion des Nockenmechanismus, zusätzlich zur Drehkraft der Spindel 130, schnell vorwärts beschleunigt und in Drehrichtung gedreht.
Wenn der Hammer 140 durch die Druckkraft der Feder 154 nach vorn bewegt wird, sind die Schlagklauen 146a und 146b des Hammers 140 während der Drehung wieder in Eingriff mit den nächsten Rippenteilen 143a und 143b des Amboss 160, um ein starkes Schlagen auszuführen, und der Hammer 140 und der Amboss 160 beginnen miteinander zu rotieren. Das Schlagen übt eine starke Rotationskraft auf den Amboss 160 aus. Damit wird eine Rotations-Schlagkraft über die (nicht gezeigte) Fassung, die am Befestigungsteil 161a des Amboss 160 montiert ist, auf ein Befestigungselement, wie etwa einem Bolzen, übertragen. Danach wird der gleiche Vorgang mit Unterbrechungen wiederholt und wiederholt die Rotations-Schlagkraft von der Fassung auf das Befestigungselement übertragen. Das Obige beschreibt einen Zustand, in dem der Hammer 140 ein normales Schlagen auf den Amboss 160 ausführt. Wie bei der ersten Ausführungsform, ist das Schlagwerkzeug 101 der zweiten Ausführungsform auch dazu konfiguriert, ein Überspring-Schlagen durch Einstellen der Rotationsgeschwindigkeit des Motors 140 in einen Hochgeschwindigkeitsbereich einer ersten Umdrehungsgeschwindigkeit T₃ oder mehr auszuführen. Weiterhin ist durch Antreiben des Motors 104 in einem Niedergeschwindigkeitsbereich einer zweiten Umdrehungsgeschwindigkeit T₄ oder weniger das Schlagwerkzeug 101 dazu fähig, ein kontinuierliches Schlagen auszuführen. Hierbei ist die Beziehung zwischen der Umdrehungsgeschwindigkeit T₄ und der Umdrehungsgeschwindigkeit T₃ T₄ > T₃, und sowohl im Hochgeschwindigkeitsbereich als auch im Niedergeschwindigkeitsbereich kann die Umdrehungsgeschwindigkeit der Spindel 130 auf einen Wert eingestellt werden, der dazu geeignet ist, ein Vor-Schlagen oder Überschießen zu verhindern.
17(1) und 17(2) sind Ansichten zur Darstellung eines Schlagwinkels während eines Überspring-Schlagens des Hammers 140 und des Amboss 160. Die Schlagklaue 146a des Hammers 140 rotiert um den Drehwinkel 181, um den Rippenteil 163a zu treffen, nachdem die Rückseite des Rippenteils 163a des Amboss 160 passiert wurde. Dann dreht die Schlagklaue 146a um einen Drehwinkel 182, um das Rippenteil 163a des Amboss 160 auf die gleiche Weise zu treffen, nachdem die Rückseite des Rippenteils 163a passiert wurde. Nachdem die Schlagklaue 146b des Hammers 140 außer Eingriff mit dem Rippenteil 163b des Amboss 160 gekommen ist, kommt die Schlagklaue 146b wieder in Eingriff mit dem Rippenteil 163b, ohne das Rippenteil 163a zu berühren. Der Drehwinkel ist etwa 360°. Nachdem die relative Drehung des Drehwinkels 181 des Hammers 140 ausgeführt ist, wird die relative Drehung des Drehwinkels 182 ausgeführt. Der Drehwinkel 181 und der Drehwinkel 182 sind bevorzugt gleich.
18 ist eine Darstellung, die einen Zustand des Hammers 140 und des Amboss 160 zeigt, wenn das Schlagen basierend auf dem Schlagwinkel von 17(1) und 17(2) ausgeführt wird. Die vertikale Achse bezeichnet die Position des Hammers 140 in der Vorn-Hinten-Richtung relativ zum Amboss 160, wobei „+” den Hammer 140 an der Vorderseite bezeichnet, während „–” den Hammer 140 auf der Rückseite bezeichnet, und die Werte den Abstand (mm) angeben. 0 bezeichnet eine Vorderseiten-Position der Schlagklaue 146a des Hammers 140 während der Rotation in einem stationären oder Niederlast-Zustand, und in dem Moment ist auch eine Vorderseiten-Position des Rippenteils 163a 0. Die horizontale Achse bezeichnet den relativen Drehwinkel des Hammers 140 bezüglich des Amboss 160, wobei eine Umdrehung 360° sind. Wenn der Auslöser 106a vollständig gezogen wird und die Spindel 130 mit hoher Geschwindigkeit rotiert, wird eine vorbestimmte Gegenkraft auf die Schlagklaue 146a des Hammers 140 ausgeübt, und wenn die Gegenkraft das Ausklinkmoment übersteigt, zieht sich der Hammer 140 in axialer Richtung zurück. Der Zurückziehungs-Betrag des Hammers 41 bezüglich der Spindel 130 (Hammerrückschlagbetrag) ist durch die Nockenwellenlänge ×2 bestimmt. Wenn der Zurückziehungs-Betrag des Hammers 140 größer als der maximale Eingriffsbetrag F mit dem Rippenteil 163a wird (vgl. 13(1) und 13(2)) werden die Schlagklaue 146a und das Rippenteil 163a aus dem Eingriffszustand freigegeben, und die Schlagklaue 146a rotiert und rutscht durch die Rückseite des Rippenteils 163a und passiert die Rückseite des nächsten Rippenteils 163b, um auf das nachfolgende Rippenteil, d. h. das ursprüngliche Rippenteil 163a, aufzutreffen. In der Darstellung bezeichnet eine durchgezogene Linie 171 einen Ort der Bewegung eines Eckenteils der Schlagklaue 146a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Vorderseite in Drehrichtung, während eine gepunktete Linie 172 einen Ort der Bewegung eines Eckenteils der Schlagklaue 146a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Rückseite in Drehrichtung bezeichnet. Somit, damit die Schlagklaue 146a das nächste Rippenteil 163b überspringt, um das auf das nächste Rippenteil 163b folgende Rippenteil 163a zu schlagen, wenn das Schlagen ausgeführt wird, wird die Spindel 130 mit einer hinreichend hohen Geschwindigkeit gedreht, so dass die Schlagklaue 146a die Rückseite des Rippenteils 163b passiert, ohne das Rippenteil 163b zu berühren, bevor der Hammer 140, der die Feder 154 zusammendrückt und sich zur Rückseite bewegt hat, in axialer Richtung zur Vorderseite zurückkehrt. Am Punkt des Drehwinkels von 200° passiert die Vorderposition der Schlagklaue 146a in axialer Richtung einen Abschnitt, der vom Rippenteil 163a des Amboss 160 um 3 mm oder mehr getrennt ist. Außerdem, obwohl 18 nur die Schlagklaue 146a darstellt, führt auch die Schlagklaue 146b auf die gleiche Weise ein Überspring-Schlagen aus. Somit wird ein hohes Schlagmoment erreicht.
Bei der zweiten Ausführungsform kann der Rückschlagbetrag des Hammers 140 vergrößert werden, ohne die Abmessungen der Spindel 130 in axialer Richtung zu vergrößern, und somit kann durch geeignete Einstellung der Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors 104 ein Überspring-Schlagen ausgeführt werden. Weiterhin wird der Außendurchmesser des Hammers 104 entsprechend der herkömmlichen Abmessung gehalten, während der Innendurchmesser (der Durchmesser der Spindel 130) vergrößert wird. Hierdurch sinkt das Trägheitsmoment des Hammers 104, und der Hammer rotiert während des Überspring-Schlagens leicht. Weiterhin wird durch Steuerung zur Ausführung des Überspring-Schlagens die maximale Umdrehungsgeschwindigkeit des Motors im Vergleich zur herkömmlichen Geschwindigkeit signifikant verbessert. Die Schlagkraft ist (Hammerträgheitsmoment) × (Spindel-Winkelgeschwindigkeit)², wie in Gleichung 2 der ersten Ausführungsform gezeigt. Daher wird, auch obwohl die Trägheit des Hammers 140 beispielsweise um 10% verringert wird, wenn die Umdrehungsgeschwindigkeit um 30% erhöht wird, die Schlagkraft gleichwertig zur herkömmlichen Schlagkraft oder höher gehalten. Es wird somit angenommen, dass die Schlagenergie E des aktuellen Produkts E = 1/2 × 1,0 > 1,0² = 0,50 in (Gleichung 1) ist, wenn die Hammerträgheit kleiner als das aktuelle Produkt und die Spindel-Winkelgeschwindigkeit höher als das aktuelle Produkt zu Vergleichszwecken eingestellt wird, ist die Beziehung zwischen der Winkelgeschwindigkeit und der Schlagenergie E wie folgt:
Beispiel 1: E = 1/2 × 0,9 × 1,3² = 0,76 [verbessert um das 1,52-fache]
Beispiel 2: E = 1/2 × 0,8 × 1,3² = 0,68 [verbessert um das 1,3-fache]
Beispiel 3: E = 1/2 × 0,8 × 1,5² = 0,90 [verbessert um das 1,8-fache]
Somit ist im Falle des Ausführens des Überspring-Schlagens ein Vorteil derjenige, dass trotz der Reduzierung der Hammerträgheit, da die Umdrehungsgeschwindigkeit signifikant erhöht wird, die Schlagkraft erheblich verbessert wird. Weiterhin gibt es für eine Spezifikation mit hoher Umdrehungsgeschwindigkeit und großer Hammerträgheit das Problem, dass der Hammerrückschlagbetrag auch signifikant ansteigt. Weiterhin, wenn die Federkonstante der Hammerfeder erhöht wird, um das obige Problem zu lösen, steigt das Ausklinkmoment an und verschlechtert die Handhabbarkeit. Daher werden bei dieser Ausführungsform das optimale Hammer-Trägheitsmoment und die Motor-Rotationsgeschwindigkeit so angepasst, dass eine Schlagkraft erreicht wird, die der üblichen Kraft ohne Erhöhung der Werkzeuggröße entspricht. Außerdem ist, weil das Ausklinkmoment momentan ebenfalls verringert werden kann, die Zwei-Klauen-Spezifikation dazu fähig, ein Überspring-Schlagen auszuführen, und das elektrische Schlagwerkzeug erreicht sowohl eine hohe Leistung wie auch Handhabbarkeit.
19(1) und 19(2) sind Ansichten zur Darstellung des Schlagwinkels während eines kontinuierlichen Schlagens des Hammers 140 und des Amboss 160. Die Schlagklaue 146a des Hammers 140 auf der Drehseite rotiert um den Drehwinkel 185, um das Rippenteil 163b zu schlagen, nachdem sie die Rückseite des Rippenteils 163a des Amboss 160 passiert hat. Dann dreht die Schlagklaue 146a des Hammers 140 um den Drehwinkel 186, um das Rippenteil 163a des Amboss 160 zu schlagen, nachdem sie die Rückseite des Rippenteils 163b des Amboss 160 passiert hat. In diesem Moment ist der Drehwinkel etwa 180°. Dann wird das Schlagen der Schlagklaue des Hammers auf die nächste Schlagaufnahmeklaue auf die gleiche Weise ausgeführt. Hier sind der Drehwinkel 185 und der Drehwinkel 186 bevorzugt gleich. Jedoch bezieht sich das oben erwähnte „annähernd 180°” auf einen Winkel in einem vorbestimmten Bereich.
20 ist eine Darstellung, die einen Zustand des Hammers 140 und des Amboss 160 zeigt, wenn ein Schlagen basierend auf dem Schlagwinkel nach 19(1) und 19(2) ausgeführt wird. Die vertikale Achse und die horizontale Achse haben die gleiche Beziehung wie in 18. Während der Rotation der Spindel 130 im Niedergeschwindigkeitsmodus wird eine vorbestimmte Gegenkraft auf die Schlagklaue 146a des Hammers 140 ausgeübt, und wenn die vorbestimmte Gegenkraft das Ausklinkmoment übersteigt, zieht sich der Hammer 140 zurück. Wenn der Rückzugsbetrag des Hammers 140 größer als der maximale Eingriffsbetrag F mit dem Rippenteil 163a wird, werden die Schlagklaue 146a und das Rippenteil 163a aus dem Eingriffszustand freigegeben, und die Schlagklaue 146a rotiert und rutscht über die Rückseite des Rippenteils 163a und kommt in Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 163b. Im Diagramm bezeichnet eine durchgezogene Linie 173 einen Ort der Bewegung des Eckenteils der Schlagklaue 146a an der Vorderseite in axialer Richtung und der Vorderseite in Drehrichtung, während eine gepunktete Linie 174 einen Ort der Bewegung des Eckenteils der Schlagklaue 146a auf der Vorderseite in axialer Richtung und der Rückseite in Drehrichtung bezeichnet. Damit die Schlagklaue 146a korrekt in Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 163b kommt, wenn das Schlagen ausgeführt wird, wird die Rotation des Motors 104 so gesteuert, dass die Spindel 130 sich mit niedriger Geschwindigkeit dreht, um das nächste Rippenteil 163b zu bringen, wenn der Hammer 140, der die Feder 154 zusammengedrückt hat und sich zur Rückseite bewegt hat, in axialer Richtung zur Vorderseite zurückkehrt. Obwohl 20 nur die Schlagklaue 146a zeigt, führt auch die Schlagklaue 146b das kontinuierliche Schlagen auf gleiche Weise aus.
21 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen der Schlagenergie und dem Ausklinkmoment des Schlagwerkzeugs 101 dieser Ausführungsform zeigt. Die Schlagenergie E ist die Energie, welche der Hammer 140 hat, unmittelbar bevor der Hammer 140 auf den Amboss 160 aufschlägt. Sie ist hier basierend auf der Bedingung berechnet, dass ein Bedienungsbetrag (Ziehbetrag) des Auslösers 106a am Maximum ist, wobei das zu befestigende Material rotes Lauan (Holz) ist und die Rückschlagrate 0,31 ist. Das Ausklinkmoment T_B [kg·cm] und die Schlagenergie E [N·m²·(rad/s)²], wie hier gezeigt, sind dieselben wie die durch die Gleichung 1 und Gleichung 2 der ersten Ausführungsform erhaltenen Werte. Die in 21 aufgetragenen Punkte werden durch Auftragen der Schlag-Spezifikationen gemäß der Erfindung bzw. der herkömmlichen Technologie erhalten. 21 zeigt die Schlagenergie E und das Ausklinkmoment T_B in dem Fall, dass der Rotationswinkel bis zum Eingriff der Schlagklaue 146a des Hammers mit dem nächsten Rippenteil 163b des Amboss nach dem Ausklinken der Schlagklaue 146a aus dem Rippenteil 163a auf 180° gesetzt ist, und der Bereich eines Koeffizienten K ist durch einen Obergrenzen-Koeffizienten K₃ und einen Untergrenzen-Koeffizienten K₄ repräsentiert. Eine Punktgruppe 191 bezeichnet die Beziehung zwischen der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B eines marktüblichen aktuellen Produkts. Bei der herkömmlichen Technologie muss, wie oben beschrieben, um die Schlagenergie E weiter zu erhöhen, der Federdruck der Feder 54 erhöht werden, und folglich steigt auch das Ausklinkmoment T_B an, und dies verschlechtert die Handhabbarkeit.
Im Gegensatz hierzu ist im Fall, dass der Drehwinkel des Schlagwerkzeugs so ist, dass der Drehwinkel bis zum Eingriff mit dem nächsten Rippenteil 163b nach Ausklinken vom Rippenteil 163a des Amboss 360° ist, die Beziehung zwischen einem Koeffizienten K und der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B des Schlagwerkzeugs als E = K_P × T_B [K₁ < K_P], wie durch die Punktgruppe 192 bezeichnet, kann die Schlagenergie E signifikant verbessert werden, während das Ausklinkmoment bei 7–15 kg·cm gehalten wird, und somit ist es möglich, eine hohe Schlagenergie E im oberen Bereich bezüglich des Gebietes der durchgezogenen Linie K₃ zu erhalten.
Somit wird in dieser Ausführungsform der Schlagmechanismus, der wie bei der herkömmlichen Technik zwei Schlagklauen und zwei Schlagaufnahmeklauen hat, genutzt, um ein Schlagen in dem Bereich auszuführen, wo die Beziehung zwischen der Schlagenergie E und dem Ausklinkmoment T_B der Bedingung 15,0 × T_B > E > 9,3 × T_B genügt. Das Schlagwerkzeug ist dazu fähig, nicht nur ein Überspring-Schlagen, sondern auch ein kontinuierliches Schlagen auszuführen. Die Schlagenergie E im Falle eines kontinuierlichen Schlagens steht in der Beziehung, wie sie durch den Pfeil 192a für das Überspring-Schlagen gezeigt ist, und in der Beziehung, wie sie durch den Pfeil 191a (oder darunter) für das kontinuierliche Schlagen angegeben ist. Daher wird in einem Fall, wo ein niedriges Schlagmoment ausreichend ist, beispielsweise beim Befestigen von besonders kurzen Schrauben in Holz, ein kontinuierliches Schlagen ausgeführt, um den Befestigungsprozess mit einem angemessenen Schlagmomemt durchzuführen.
22 ist eine Darstellung, die eine Beziehung zwischen dem maximalen Eingriffsbetrag F [mm] und dem Nockensteigungswinkel θ₁[°] des Schlagwerkzeugs 101 gemäß dieser Ausführungsform der Erfindung zeigt. Gemäß dem Experiment der Erfinder wird das Schlagwerkzeug, welches ein hohes Ausklinkmoment T_B und ein vorteilhaftes Schlaggefühl erzeugt, durch die Schlag-Spezifikation realisiert, die einen maximalen Eingriffsbetrag F des Amboss und des Hammers, basierend auf Gleichung 4 hat:
F [mm] = –0,125 × θ₁[°] + 6,5, bezüglich des Nockensteigungswinkels θ (= θ_H1 = θ_S1). Weiterhin wird in diesem Moment durch das signifikante Erhöhen der Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit, um ein Überspring-Schlagen auszuführen, die Schlagenergie E im Vergleich zur herkömmlichen Technik signifikant gesteigert. Außerdem ist, wenn die Spindel-Umdrehungsgeschwindigkeit während des Übergangs auf den Schlag-Betrieb zur Ausführung eines kontinuierlichen Schlagens signifikant reduziert wird, das Gefühl vom kontinuierlichen Schlagen zum Beginn des Schlagens verbessert. Daneben kann in Gleichung 4 ein Bereich von maximalen Eingriffsbeträgen F in einem Bereich zwischen ±0,7 eingestellt werden. Der Bereich des Nockensteigungswinkels θ₁(= θ_H1 = θ_S1) in diesem Moment ist bevorzugt etwa 16–36°.
Obgleich die Erfindung basierend auf den beiden Ausführungsformen oben beschrieben wurde, sollte die Erfindung nicht als durch die erwähnten Ausführungsformen beschränkt angesehen werden, und es können verschiedene Modifikationen gemacht werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Beispielsweise sind der oben beschriebene Hammer und Amboss jeweils mit der gleichen Anzahl (zwei oder drei) von Schlagklauen und Schlagaufnahmeklauen versehen, aber die Anzahl der Schlagklauen des Hammers und die Anzahl der Schlagaufnahmeklauen des Amboss kann auf andere Werte geändert werden, und die Erfindung ist auch auf ein Schlagwerkzeug anwendbar, bei dem die Anzahl der Schlagklauen sich von der Anzahl der Schlagaufnahmeklauen unterscheidet.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2015-157817 [0001]
JP 2016-070906 [0001]
JP 59-88264 [0003]

Claims

Elektrowerkzeug, welches aufweist: einen Motor (4, 104); eine Spindel (30, 130), die in einer Drehrichtung durch den Motor (4, 104) angetrieben ist; einen Hammer (40, 140), der relativ in einer axialen Richtung und in der Drehrichtung in einem vorbestimmten Bereich bezüglich der Spindel (30, 130) bewegbar ist und durch einen Nockenmechanismus (33, 34, 44, 45, 51a, 51b)(133, 134, 144, 145, 151a, 151b) und eine Feder (54, 154) vorwärtsgedrückt wird; und einen Amboss (60, 160), der drehbar vor dem Hammer (40, 140) angeordnet ist, um durch den Hammer (40, 140) geschlagen zu werden, wenn der Hammer (40, 140) rotiert, während er sich vorwärtsbewegt, wobei eine Beziehung zwischen einer Schlagenergie E, die der Hammer (40, 140) hat, unmittelbar bevor der Hammer (40, 140) den Amboss (60, 160) trifft, und einem Ausklinkmoment (T_B), welches zwischen dem Hammer (40, 140) und dem Amboss (60, 160) auftritt, bevor der Hammer (40, 140) aus dem Amboss (60, 160) ausklinkt, als E > 5,3 × T_B eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Hammer (40) drei Schlagklauen (46a, 46b, 46c) aufweist, die gleichmäßig in Drehrichtung angeordnet sind, während der Amboss (60) drei Schlagaufnahmeklauen (63a, 63b, 63c) aufweist, die gleichmäßig in Drehrichtung angeordnet sind, und ein Bereich eines relativen Drehwinkels des Hammer (40) bezüglich des Amboss (60) von dort, wo der Hammer (40) den Amboss (60) trifft, bis der Hammer (40) den Amboss (60) wieder trifft, nachdem der Hammer (40) den Amboss (60) geschlagen hat und zurückbewegt wurde, auf im Wesentlichen 240 Grad eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 2, wobei die Beziehung zwischen einer Schlagenergie E, die der Hammer (40, 140) hat, unmittelbar bevor der Hammer (40, 140) den Amboss (60, 160) trifft, und einem Ausklinkmoment (T_B), welches zwischen dem Hammer (40, 140) und dem Amboss (60, 160) auftritt, bevor der Hammer (40, 140) aus dem Amboss (60, 160) ausklinkt, als 5,3 × T_B < E < 9,3 × T_B eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 3, wobei, wenn ein maximaler Eingriffsbetrag, welcher eine Eingriffslänge des Amboss (60) und des Hammers (40) in axialer Richtung ist, wenn der Amboss (60) in einer vordersten Position ist, als A [mm] eingestellt ist und ein Nockensteigungswinkel, der ein Steigungswinkel zwischen am Hammer (40) und der Spindel (30) angeordneten Nocken ist, derart ist, dass der Hammer (40) zurückzieht, wenn der Hammer (40) relativ bezüglich der Spindel (30) rotiert, als θ[°] eingestellt ist, eine Beziehung zwischen A und θ eingestellt ist als (–0.125 × θ + 7.5) – 0.7 < A < (–0.125 × θ + 7.5) + 0.7.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 4, wobei eine Überlappungslänge der Schlagklauen (46a, 46b, 46c) und der Schlagaufnahmeklauen (63a, 63b, 63c) in axialer Richtung, wenn ein von einer Werkzeugspitze, die am Amboss (60) angebracht ist, aufgenommenes Gegenmoment klein ist, 2,3 mm–5,0 mm ist, und Steigungswinkel θ eines Nockenkanals (44, 45) des Hammers (40) und eines Nockenkanals (33, 34) der Spindel (30) gleich gemacht und als θ = 26–36° eingestellt sind.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 5, wobei ein Durchmesser des Hammers (40) 35 mm–44 mm und ein Trägheitsmoment des Hammers (40) 0,39 kg × cm² [0,00038 N × m²] oder weniger ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 6, wobei ein Durchmesser der Spindel (30) 10 mm–15 mm und eine Federkonstante der Feder (54) 40 kgf/cm oder weniger ist.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 3–7, welches einen Auslöseschalter (6) aufweist, der eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors (4) einstellt, wobei, wenn der Auslöseschalter (6) auf ein Maximum oder auf einen Betrag nach dem Maximum gezogen ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (30) so eingestellt ist, dass die Schlagklaue (46) sich über die nächste Schlagaufnahmeklaue (63b) bewegt, um die Schlagaufnahmeklaue (63c) zu treffen, die der nächsten Schlagaufnahmeklaue (63b) nachfolgt, und wenn der Auslöseschalter (6) geringfügig gezogen ist, die Rotationsgeschwindigkeit der Spindel (30) so eingestellt ist, dass die Schlagklaue (46a) die nächste Schlagaufnahmeklaue (63b) schlägt, wenn der Hammer (40) zurückzieht, um die Schlagklaue (46a) von der Schlagaufnahmeklaue (63a) auszuklinken, und rotiert.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 1, wobei der Hammer (140) zwei Schlagklauen (163a, 163b) aufweist, die sich in entgegengesetzte Richtungen erstrecken, während der Amboss (160) zwei Schlagaufnahmeklauen (146a, 146b) in entgegengesetzten Positionen aufweist, und ein Bereich des relativen Drehwinkels des Hammers (140) bezüglich des Amboss (160), von dort, wo der Hammer (140) den Amboss (160) trifft, bis dorthin, wo der Hammer (140) den Amboss (160) wieder trifft, nachdem der Hammer (140) den Amboss (160) geschlagen hat und rückwärtsbewegt wurde, auf im Wesentlichen 360 Grad eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 9, wobei die Beziehung zwischen einer Schlagenergie E, die der Hammer (140) hat, unmittelbar bevor der Hammer (40, 140) den Amboss (60, 160) trifft, und einem Ausklinkmoment (T_B), welches zwischen dem Hammer (40, 140) und dem Amboss (160) auftritt, bevor der Hammer (40, 140) aus dem Amboss (60, 160) ausklinkt, als 9,3 × T_B < E < 15,0 × T_B eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 10, wobei, wenn ein maximaler Eingriffsbetrag, welcher eine Eingriffslänge des Amboss (160) und des Hammers (140) in axialer Richtung ist, wenn der Amboss (160) in einer vordersten Position ist, als F [mm] eingestellt ist und ein Nockensteigungswinkel, der ein Steigungswinkel zwischen am Hammer (140) und der Spindel (30) angeordneten Nocken ist, derart ist, dass der Hammer (140) zurückzieht, wenn der Hammer (140) relativ bezüglich der Spindel (30) rotiert, als θ₁[°] eingestellt ist, eine Beziehung zwischen A und θ₁ eingestellt ist als (–0.125 × θ₁ + 6.5) – 0,7 < F < (–0.125 × θ₁ + 6.5) + 0.7.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 11, wobei eine Überlappungslänge der Schlagklauen (146a, 146b) und der Schlagaufnahmeklauen (163a, 163b) in axialer Richtung, wenn ein von einer Werkzeugspitze, die am Amboss (160) angebracht ist, aufgenommenes Gegenmoment klein ist, 2,3 mm–5,0 mm ist, und Steigungswinkel θ eines Nockenkanals (144, 145) des Hammers (40) und eines Nockenkanals (133, 134) der Spindel (130) gleich gemacht und als θ = 16–30° eingestellt sind.
Elektrowerkzeug, welches aufweist: einen Motor (4, 104); eine Spindel (30, 130), die in einer Drehrichtung durch den Motor (4, 104) angetrieben ist; einen Hammer (40, 140), der relativ in einer axialen Richtung und in der Drehrichtung in einem vorbestimmten Bereich bezüglich der Spindel (30, 130) bewegbar ist und durch einen Nockenmechanismus (33, 34, 44, 45, 51a, 51b)(133, 134, 144, 145, 151a, 151b) und eine Feder (54, 154) vorwärtsgedrückt wird; und einen Amboss (60, 160), der drehbar vor dem Hammer (40, 140) angeordnet ist, um durch den Hammer (40, 140) geschlagen zu werden, wenn der Hammer (40, 140) rotiert, während er sich vorwärtsbewegt; und einen Auslöseschalter (6, 106), der eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors (4, 104) einstellt, wobei, wenn der Auslöseschalter (6, 106) um einen vorbestimmten Betrag oder mehr gezogen wird, das Elektrowerkzeug einen Überspring-Schlag ausführt derart, dass eine Schlagklaue (46a, 146a) des Hammers (40, 140) sich über eine nächste Schlagaufnahmeklaue (63b, 163b) des Amboss (60, 160) bewegt, um eine Schlagaufnahmeklaue (63c, 163c) zu treffen, die der nächsten Schlagaufnahmeklaue (63b, 163b) nachfolgt, und wenn der Auslöseschalter (6, 106) weniger als den vorbestimmten Betrag gezogen wird, das Elektrowerkzeug ein kontinuierliches Schlagen ausführt derart, dass die Schlagklaue (46a, 146a) die nächste Schlagaufnahmeklaue (63b, 163b) schlägt.
Elektrowerkzeug, welches aufweist: einen Motor (104); eine Spindel (130), die in einer Drehrichtung durch den Motor (104) angetrieben ist; einen Hammer (140), der zwei Schlagklauen (146a, 146b) aufweist, wobei der Hammer relativ in einer axialen Richtung und in der Drehrichtung in einem vorbestimmten Bereich bezüglich der Spindel (130) bewegbar ist und durch einen Nockenmechanismus (133, 134, 144, 145, 151a, 151b) und eine Feder (154) vorwärtsgedrückt wird; und einen Amboss (160), der zwei Schlagaufnahmeklauen (163a, 163b) aufweist und drehbar vor dem Hammer (140) angeordnet ist, um durch den Hammer (140) geschlagen zu werden, wenn der Hammer (140) rotiert, während er sich vorwärtsbewegt, einen Auslöseschalter (6, 106), der eine Rotationsgeschwindigkeit des Motors (4, 104) erstellt, wobei ein Außendurchmesser d1 einer Welle der Spindel (130) 16 mm oder mehr und ein Außenmesser d3 des Hammers (140) kleiner als der vierfache Durchmesser d1 ist und ein Steigungswinkel zwischen am Hammer (140) und der Spindel (130) angeordneten Nocken auf 16–30° eingestellt ist.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 14, wobei das Elektrowerkzeug einen Überspring-Schlag ausführt derart, dass eine Schlagklaue (146a) sich über eine nächste Schlagaufnahmeklaue (163b) des Amboss (160) bewegt, um eine Schlagaufnahmeklaue (163a) zu treffen, die der nächsten Schlagaufnahmeklaue (163b) nachfolgt.
Elektrowerkzeug nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Spindel (130) eine zylindrische Form hat, in der ein Innenraum ein vorderes Ende mit einem hinteren Ende verbindet.
Elektrowerkzeug nach einem der Ansprüche 14–16, wobei eine Mehrzahl von Passlöchern (137a, 137b) auf einer Motorseite eines Wellenteils der Spindel (130) gebildet ist, um schwenkbar ein Planetenrad (122a, 122b) eines Planetengetriebe-Untersetzungsmechanismus (120) zu haltern, und ein Durchmesser F eines Kreises, der einen innersten Umfangspunkt der Passlöcher (137a, 137b) berührt, kleiner als der Außendurchmesser d1 der Welle der Spindel (130) gebildet ist.