JP2004514568A - 手持ち式工作機械 - Google Patents

Abstract

本発明は、手持ち式工作機械、特にハンマドリルであって、ケーシング（１０）に支承された駆動可能な駆動手段（１２）と、工具取付部（１８）内の工具（１６）を打撃式で駆動するための、打撃装置（２０）を有する機械的な打撃機構（１４）とが設けられており、前記打撃装置がその打撃運動において駆動装置ユニット（２２）を介して駆動可能であり、該駆動装置ユニットが、軸方向で見て工具の方を向いた隆起部と凹所とを有する少なくとも１つの曲線軌道（２４，２６）を有しており、更に、前記打撃装置（２０）と作用結合している検出ユニット（２８）が設けられており、該検出ユニットの少なくとも１つの検出部材（３０）が、前記曲線軌道（２４，２６）の隆起部及び凹所と作用結合可能である形式のものから出発する。
検出ユニット（２８）が、曲線軌道（２４，２６）と作用結合可能な少なくとも２つの検出部材（３０）を有しているということを提案する。

Description

【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に記載の形式の手持ち式工作機械から出発する。
【０００２】
ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９７２６３８３号明細書に基づき公知の前記形式の手持ち式工作機械は、電気的に駆動されるハンマドリルである。この公知のハンマドリルはケーシングに支承された回転駆動される作業スピンドルを有しており、この作業スピンドル自体は工具の工具取付部を駆動する。更に、前記ハンマドリルは機械的な打撃機構を有しており、この打撃機構は中空軸として形成された作業スピンドル内で軸方向で摺動可能且つ軸方向で加速可能な、運転中に直接又は間接的に工具の軸部に作用する打撃装置を有している。この打撃装置には、作業スピンドルの回転運動から当該打撃装置の軸方向の加速を導出する駆動装置ユニットが作用する。
【０００３】
この駆動装置ユニットは、作業スピンドルと同期的に回転する軸方向摺動可能に配置された検出ユニットを有しており、この検出ユニットは、作業スピンドルに対して相対回動不能に配置された、作業スピンドルの軸方向で互いに向かい合った隆起部と凹所とを有する２つの環状の曲線軌道の間で軸方向遊びを備えて案内されている。検出ユニットは、軸方向の打撃装置に沿ってその都度圧縮ばねに抗して軸方向で摺動可能に支承された環状の構成部材によって形成されており、この構成部材は半径方向外側に向かって延びる検出部材を有している。この検出部材はスリットを通って前記曲線軌道間の作業スピンドルに係合し且つ当該検出部材を介して検出ユニットを前記曲線軌道と作用結合させることができる。
【０００４】
工具に面した側の曲線軌道は、打撃機構の接続及び遮断のために作業スピンドルと一緒に軸方向で摺動可能に支承されている。工具が加工表面に対して押圧されると、作業スピンドル及び工具に面した側の曲線軌道が、工具とは反対の側の曲線軌道の方向で、圧縮ばねとして形成されたアイドルばねに向かって軸方向で押しずらされ、これにより、検出部材が回転運動時に両曲線軌道と接触する。打撃機構は接続されている。
【０００５】
工具が加工表面から持ち上げられると、工具に面した側の曲線軌道及び作業スピンドルはアイドルばねによって出発位置へ戻される。この場合、両曲線軌道の間隔は、検出部材が両曲線軌道に接触すること無く、これらの両曲線軌道間を通って自由に回転できる程度に拡大される。打撃機構は遮断されている。
【０００６】
発明の利点
本発明は、手持ち式工作機械、特にハンマドリルであって、ケーシングに支承された駆動可能な駆動手段と、工具取付部内の工具を打撃式で駆動するための、打撃装置を有する機械的な打撃機構とが設けられており、前記打撃装置がその打撃運動において駆動装置ユニットを介して駆動可能であり、該駆動装置ユニットが、軸方向で見て工具の方を向いた隆起部と凹所とを有する少なくとも１つの曲線軌道を有しており、更に、前記打撃装置と作用結合している検出ユニットが設けられており、該検出ユニットの少なくとも１つの検出部材が、前記曲線軌道の隆起部及び凹所と作用結合状態にもたらされるようになっている形式のものから出発する。
【０００７】
検出ユニットが、曲線軌道と作用結合可能な少なくとも２つの、特に有利には３つ又はそれ以上の検出部材を有しているということを提案する。検出ユニット及び打撃装置に対する傾動モーメントが防止され且つ曲線軌道における検出ユニットのセンタリングが達成される。効率が上がり、摩耗が減少され得る。
【０００８】
検出部材が、少なくとも部分的に回転方向及び／又は回転方向とは逆方向を向いた少なくとも１つの突合わせ面を有していると、当該検出部材は有利には僅かな摩耗を伴って、曲線軌道の凹所から該曲線軌道の隆起部へ案内され且つ曲線軌道の隆起部から該曲線軌道の凹所へ案内され得る。検出部材と曲線軌道との縁部接触を防止することができる。前記突合わせ面は、例えば湾曲された突合わせ面又は段部によって形成されていてよい。
【０００９】
打撃機構の確実な遮断及び接続並びに確実なアイドリング位置を保証するためには、検出ユニットの検出部材がそれぞれアイドリング位置において軸方向で少なくとも１つの曲線軌道に対して、有利には２つの曲線軌道において機能準備状態の両曲線軌道に対して、各１つのストッパによって運動を制限されている。駆動手段が軸方向で摺動可能に支承されており、ストッパが例えば位置固定リング又は前記駆動手段に一体成形された段部等の、駆動手段に固定的に配置された手段によって形成されている場合は、駆動手段の遮断運動を有利にはストッパを適宜位置決めするのに利用することができ、これにより、検出ユニットの検出部材の運動が制限される。
【００１０】
本発明の別の有利な構成では、ストッパが打撃機構の打撃位置において曲線軌道の一部を形成する構成部材によって形成されているということが提案され、これにより、全体的に特にコンパクトで軽量の構成が得られる。このことは、前記構成部材がウェブによって分離された周方向で延びる切欠きを備えたリングによって形成されており、打撃位置において曲線軌道の部分領域が前記切欠きを貫通し、前記ウェブが前記部分領域間の切欠きに沈み込んで曲線軌道の一部を形成することにより、特に構造的に簡単に達成される。
【００１１】
間に検出ユニットが配置された２つの曲線軌道の代わりに、隆起部及び凹所が軸方向で見て工具の方を向いた曲線軌道を１つだけ備えて駆動装置ユニットが構成されていてもよい。この場合は、検出ユニットがばね及び／又は当接面に対する打撃装置の衝突によって曲線軌道の方向へ戻されるように装置を調整する必要がある。２つの曲線軌道を有する駆動装置ユニットと比較して、付加的な構成部材、構成空間及び重量が節減される。
【００１２】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【００１３】
図１に側面図で示したハンマドリルは、ケーシング１０内で電動モータ（詳しくは図示せず）を介して回転駆動可能な、スピンドルとして構成された駆動手段１２（図２及び図３）を有している。当該ハンマドリルは、工具取付部１８に保持されたドリル１６の打撃式駆動のための機械的な打撃機構１４を有している。この打撃機構１４は打撃装置２０を有しており、この打撃装置２０はその打撃運動において駆動装置ユニット２２を介して駆動可能であり且つ中空軸として構成された駆動手段１２に摺動可能に支承されている。この駆動手段１２の工具取付部１８に面した側は、当該駆動手段１２を取り囲む針状ころ軸受け１０４を介して支承されている。工具取付部１８とは反対の側では、前記駆動手段１２はこの駆動手段１２の半径方向内側で、ケーシング１０に一体成形されたプラスチックジャーナル１０６に配置された玉軸受け１０８を介して支承されており、これにより、構成スペースを節約することができる。下半分には択一的な滑り軸受け１０４ａ，１０８ａが描かれており、この場合、工具取付部１８とは反対の側の滑り軸受け１０８ａは、ケーシング１０にプレス嵌めされた金属製の別個のジャーナル１０６ａに配置されている。
【００１４】
駆動装置ユニット２２は２つの環状の曲線軌道２４，２６を有しており、これらの曲線軌道２４，２６はケーシング１０内で相対回動不能に配置されており且つ駆動手段１２の軸方向で見て互いに向かい合う各５つの正弦波形の凹所及び隆起部を有している。但し原則的には、より多くの又はより少ない隆起部及び凹所も考えられる。更に、異なる振幅及び／又は例えば正弦波形とも異なる経過等の曲線経過を有する曲線軌道が使用されてよい。更に、回転方向で見て静止している工具を有する手持ち式工作機械の場合は、１つの隆起部及び１つの凹所しか有さない曲線軌道が考えられる。
【００１５】
曲線軌道２４，２６間には回転駆動可能な検出ユニット２８が配置されている。この検出ユニット２８は、全周にわたって均等に配分された、半径方向外側に向かって延びる５つのウェブ状の検出部材３０と、半径方向内側に向かって延びる２つのウェブ状の連行部材５２とを有する環状の構成部材によって形成される（図４）。
【００１６】
検出ユニット２８を形成している前記構成部材は、連行部材５２を以て半径方向内側で、打撃装置２０に配置された２つの滑りリング６４の間に係合している。検出ユニット２８は、前記滑りリング６４間で回転可能であり且つこれらの滑りリング６４を介して打撃装置２０に沿って軸方向で摺動可能に２つの圧縮コイルばね５４，５６間で支承されている（図２及び図３）。検出ユニット及び打撃装置は、原則として相対回動不能に互いに結合されていてもよい。工具取付部１８に面した側の圧縮コイルばね５４は、工具取付部１８の方向で打撃装置２０に一体成形された段部５８に支持されており且つ工具取付部１８とは反対の側に向かって滑りリング６４を介して検出ユニット２８に作用する。工具取付部１８とは反対の側の圧縮コイルばね５６は、工具取付部１８とは反対の側に向かってばね支持体６０及び打撃装置２０に固定された位置固定リング６２を介して打撃装置２０に支持されており且つ工具取付部１８の方向で滑りリング６４を介して検出ユニット２８に作用する。前記圧縮コイルばね５４，５６は相対して予負荷されている。
【００１７】
更に、検出ユニット２８は検出部材３０を以て半径方向外側に向かって、軸方向で延びるスリット状の切欠き６６を貫通して駆動手段１２に係合しており且つ回転方向３２で見て形状接続的に駆動手段１２と結合されている。検出部材３０を介して、検出ユニット２８は打撃運転中に曲線軌道２４，２６と作用接続する。回転駆動可能な検出ユニットの代わりに、原則として曲線軌道が回転駆動可能に構成されていてもよい。
【００１８】
検出部材３０と曲線軌道２４，２６との間の摩耗をできるだけ少なく保つためには、検出部材３０は両曲線軌道２４，２６に向かって回転方向３２及び該回転方向３２とは逆方向を向いた突合わせ面３４，３６を有しており、これらの突合わせ面３４，３６は段部によって形成されている。
【００１９】
駆動手段１２は、工具取付部１８と一緒に軸方向で摺動可能に支承されている。ドリル１６を備えたハンマドリルが加工面に対して押圧されると、図２において駆動手段１２の中心線の上半分に示したように、前記ドリル１６は工具取付部１８及び駆動手段１２と共にケーシング１０内に押しずらされる。駆動手段１２は、軸方向で位置固定リング６８及び軸方向軸受け７０を介してポット形のスリーブに作用する（図３）。このスリーブは、ケーシング１０内で円筒ピン８２を介して回転方向では位置固定されており且つ軸方向では摺動可能に支承されている（図２及び図３）。
【００２０】
前記のポット形のスリーブは、軸方向でそのポット壁を以て工具取付部１８とは反対の側に向かって延びており、この場合、検出ユニット２８の方を向いたポット壁の端面に、前側の曲線軌道２４の一部が一体成形されている。前記スリーブ内には、駆動手段１２を半径方向で取り囲む圧縮コイルばね７２が配置されており、この圧縮コイルばね７２は工具取付部１８とは反対の側に向かって、ケーシングに固定された環状のばね皿４４に支持されており且つ工具取付部１８に向かって前記スリーブのスリーブ底部に作用する。駆動手段１２を介して、前記スリーブは前側の曲線軌道２４の一部と一緒に前記圧縮コイルばね７２に抗して、当該スリーブがばね皿４４にぶつかるまで押しずらされる。
【００２１】
スリーブが、工具取付部１８とは反対の側の終端位置へ押しずらされると、当該スリーブの端面に一体成形された曲線軌道２４の部分領域５０が、ばね皿４４の周方向で延びる切欠き４８を貫通して係合する（図６）。これらの切欠き４８は、終端位置若しくは当接位置において、前記部分領域５０間のポット形のスリーブのポット壁の切欠き７４に沈み込んで曲線軌道２４の一部を形成するウェブ４６によって分離されている。
【００２２】
当接箇所において、回転駆動される検出ユニット２８は検出部材３０を以て曲線軌道２４，２６に当接し且つ圧縮コイルばね５４，５６を介して打撃装置２０を直動的に駆動する。この打撃装置２０は、ドリル１６のケーシング１０に面した側の端部にぶつかるアンビル７６に直動的に作用する。打撃機構１４は接続されている。設定に応じて、検出ユニット２８は工具側の死点の手前又は後ろで工具取付部１８とは反対の側の曲線軌道２６から解離する。検出ユニット２８が旋回状態において常に曲線軌道２６に沿って回転する設定も可能である。ドリル１６にぶつかる代わりに、打撃装置又はアンビルが直接又は間接的に駆動手段、工具取付部又は当業者が適当と思う別の構成部材にぶつかるということも考えられる。
【００２３】
ドリル１６が加工表面から持ち上げられると、圧縮コイルばね７２がスリーブ底部を介して、曲線軌道２４の部分領域５０を有するポット形のスリーブ、駆動手段１２及びドリル１６を有する工具取付部１８を、半径方向外側に向かって延びる一体成形されたカラー７８を有するポット形のスリーブがケーシング１０に設けられたストッパ８０に接触するまで、出発位置へ押しずらす。
【００２４】
この場合、曲線軌道２４の部分領域５０は工具取付部１８に向かって、検出ユニット２８の方向を向いた軸方向端面によってストッパ３８を形成するばね皿４４の切欠き４８を通って運動し、前記ストッパ３８を介して、打撃機構１４のアイドリング位置において検出ユニット２８の検出部材３０が、曲線軌道２４若しくは機能準備状態の曲線軌道２４に向かう軸方向で運動を制限されている。
【００２５】
更に、駆動手段１２と一緒に、この駆動手段１２に固定された、位置固定リングによって形成された手段４２が軸方向で工具取付部１８とは反対の側の環状の曲線軌道２６を貫通して運動する。この曲線軌道２６は、ケーシング１０内で軸方向と半径方向とで位置固定されており且つ検出ユニット２８の検出部材３０が軸方向で当該曲線軌道２６に向かってその運動を制限される第２のストッパ４０を形成している（図２）。前記ストッパ３８，４０を介して、打撃機構１４のアイドリング位置において検出部材３０と機能準備状態の曲線軌道２４，２６との接触が確実に防止される。
【００２６】
更に、前記位置固定リングを介して工具取付部１８に向かって係止ばね８６用のばね皿８４が支持されており、前記係止ばね８６は工具取付部１８とは反対の側に向かって係止ディスク８８に作用する（図２）。この係止ディスク８８は連行部材９０を以て半径方向内側に向かって、回転方向で見て形状接続的に駆動手段１２の切欠きに係合しており且つ工具取付部１８とは反対の側に、軸方向で延びる係止ピン９２を有している。これらの係止ピン９２は、回転方向で見て形状接続的に、駆動手段１２に回転可能に支承された歯車９４の切欠きに係合しており、この歯車９４は駆動軸１００に一体成形されたピニオン１０２と噛み合っている。前記歯車９４は、工具取付部１８とは反対の側に向かって突合わせリング９６及び位置固定リング９８を介して駆動手段１２に支持されている。
【００２７】
かかっているトルクが規定された値を超えた場合は、係止ディスク８８が軸方向で工具取付部１８に向かって係止ばね８６に抗してシフトし、更に、係止ピン９２が回転方向で見て歯車９４の切欠きを越えて滑動して、駆動手段１２の回転駆動を中断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】
ハンマドリルの側面図である。
【図２】
図１に符号ＩＩで示した部分の拡大図である。
【図３】
図２に示した打撃機構の打撃運転状態を示した部分断面図である。
【図４】
図３のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】
図４のＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】
曲線軌道を、ストッパを形成している環状部材と一緒に示した図である。
【符号の説明】
１０　ケーシング、　１２　駆動手段、　１４　打撃機構、　１６　工具、　１８　工具取付部、　２０　打撃装置、　２２　駆動装置ユニット、　２４，２６　曲線軌道、　２８　検出ユニット、　３０　検出部材、　３２　回転方向、　３４，３６　突合わせ面、　３８，４０　ストッパ、　４６　ウェブ、　４８　切欠き、　５０　部分領域、　５２　連行部材、　５４，５６　圧縮コイルばね、　５８　段部、　６０　ばね支持体、　６２、６８　位置固定リング、　６４　滑りリング、　６６　切欠き、　７０　軸方向軸受け、　７２　圧縮コイルばね、　７４　切欠き、　７６　アンビル、　７８　カラー、　８０　ストッパ、８２　円筒ピン、　８４　ばね皿、　８６　係止ばね、　８８　係止ディスク、　９０　連行部材、　９２　係止ピン、　９４　歯車、　９６　突合わせリング、　９８　位置固定リング、　１００　駆動軸、　１０２　ピニオン、　１０４　針状ころ軸受け、　１０６　ジャーナル、　１０８　玉軸受け

Claims (9)

1. 手持ち式工作機械、特にハンマドリルであって、ケーシング（１０）に支承された駆動可能な駆動手段（１２）と、工具取付部（１８）内の工具（１６）を打撃式で駆動するための、打撃装置（２０）を有する機械的な打撃機構（１４）とが設けられており、前記打撃装置がその打撃運動において駆動装置ユニット（２２）を介して駆動可能であり、該駆動装置ユニットが、軸方向で見て工具の方を向いた隆起部と凹所とを有する少なくとも１つの曲線軌道（２４，２６）を有しており、更に、前記打撃装置（２０）と作用結合している検出ユニット（２８）が設けられており、該検出ユニットの少なくとも１つの検出部材（３０）が、前記曲線軌道（２４，２６）の隆起部及び凹所と作用結合可能である形式のものにおいて、
   検出ユニット（２８）が、曲線軌道（２４，２６）と作用結合可能な少なくとも２つの検出部材（３０）を有していることを特徴とする手持ち式工作機械。
2. 検出部材（３０）が、それぞれ少なくとも部分的に回転方向（３２）を向いた少なくとも１つの突合わせ面（３４）を有している、請求項１記載の手持ち式工作機械。
3. 検出部材（３０）が、それぞれ少なくとも部分的に回転方向とは逆方向を向いた少なくとも１つの突合わせ面（３６）を有している、請求項１又は２記載の手持ち式工作機械。
4. 検出ユニット（２８）の検出部材（３０）が、それぞれアイドリング位置において軸方向で少なくとも１つの機能準備状態の曲線軌道（２４，２６）に対してストッパ（３８，４０）により運動を制限されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の手持ち式工作機械。
5. 駆動手段（１２）が軸方向で摺動可能に支承されており、ストッパ（４０）が前記駆動手段（１２）に固定的に配置された手段（４２）によって形成されている、請求項４記載の手持ち式工作機械。
6. 前記手段（４２）が、駆動手段（１２）に固定された位置固定リングによって形成されている、請求項５記載の手持ち式工作機械。
7. ストッパ（３８）が、打撃機構（１４）の打撃位置において曲線軌道（２４）の一部を形成する構成部材（４４）によって形成されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の手持ち式工作機械。
8. 前記構成部材（４４）が、ウェブによって分離された周方向で延びる切欠き（４８）を備えたリングによって形成されており、打撃位置において曲線軌道（２４）の部分領域（５０）が前記切欠き（４８）を貫通し、前記ウェブ（４６）が前記部分領域（５０）間の切欠き（７４）に沈み込んで曲線軌道（２４）の一部を形成する、請求項７記載の手持ち式工作機械。
9. 駆動装置ユニットが１つの曲線軌道しか有していない、請求項１から８までのいずれか１項記載の手持ち式工作機械。