JP2005305647A - 回転駆動装置及び／又は打撃駆動装置を備えた手持ち式工作機械 - Google Patents

Abstract

【課題】できるだけコンパクトな構成を有しており、更に高出力をもたらす手持ち式工作機械を提供する。
【解決手段】モータ軸（５）が、中間軸（７）と１軸で結合可能若しくは結合されているようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、工具収容部に挿入可能な工具のための回転駆動装置及び／又は打撃駆動装置を備えた手持ち式工作機械であって、モータの軸の回転を中間軸に伝達する手段が設けられており、中間軸の回転運動を工具収容部の回転運動に変換する装置が設けられており且つ／又は中間軸に、該中間軸の回転運動を工具収容部の打撃運動に変換する運動変換器が設けられている形式のものに関する。

このようにして、一般にハンマドリル／破つりハンマは、例えばヨーロッパ特許第４４４０３０号明細書から明らかなように構成されている。これらの公知のハンマドリル／破つりハンマでは、モータはそのモータ軸を以て平歯車伝動装置を介して、機械ケーシングに回転可能に支承された中間軸を駆動する。別の平歯車伝動装置は、中間軸の回転運動を、工具の挿入された工具収容部の回転部に伝達する。中間軸に配置された斜板軸受けは、工具収容部に組み込まれた打撃機構を軸方向で往復運動させる。上で説明した構成、特にモータ軸と、このモータ軸に対してずらされた中間軸との間で必要とされる伝動装置に基づいて、装置は比較的大きな構成長さを有しており、このことは装置を比較的扱いにくくし且つ正確な穿孔を困難にする。この欠点は、特にバッテリパックを備えたハンマドリル／破つりハンマにおいて生じる。
ヨーロッパ特許第４４４０３０号明細書

従って本発明の課題は、できるだけコンパクトな構成を有しており、更に高出力をもたらす、冒頭で述べた形式の手持ち式工作機械を提供することである。

この課題を解決するために本発明では、モータ軸が、中間軸と１軸で結合可能若しくは結合されているようにした。

モータ軸と中間軸との間のこの軸方向の結合は、中間軸を駆動するために必要なトルクをもたらすモータによって実現され得る。モータ軸と中間軸との間の半径方向のずれを回避することによって、手持ち式工作機械の構成長さを短縮することができる。それというのも、打撃機構の行程を考慮せずに済むからである。

本発明の有利な改良は従属請求項から明らかである。

モータ軸と中間軸との間では、クラッチ及び／又は遊星歯車伝動装置が使用されていてよい。クラッチは、モータ軸と中間軸との間の結合解除を可能にし、遊星歯車伝動装置は、モータ軸と中間軸との間の結合の選択可能な伝達比を可能にする。

有利には、インナロータ型又はアウタロータ型モータとして構成された、電子的に整流される直流モータであるモータが使用される。（例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２２０９５７５号明細書から公知のような）アウタロータ型モータは、比較的小型の構成サイズにもかかわらず、手持ち式工作機械の中間軸を伝動装置段無しでモータ軸を介して直接に駆動することを可能にする、大きなトルクを供給する。

別の独立請求項には、アウタロータ型モータのモータ軸の軸受けに関する有利な構成が記載されている。

即ち、例えばモータ軸若しくは中間軸のモータ側の端部は、機械ケーシングに位置固定されたフランジに回転可能に支承されていてよい。更に、アウタロータ型モータのロータと結合されたモータ軸の、中間軸とは反対の側の端部は、アウタロータ型モータのステータに突入して、このステータ内の少なくとも１カ所で回転可能に支承されていてよい。また、アウタロータ型モータのロータと結合されたモータ軸は、ステータを貫通して中間軸に向かって延びていてもよく、ステータは中間軸に面した側に、機械ケーシングによって位置固定された、モータ軸が回転可能に支承されたエンドブラケットを有していてもよい。付加的に、モータ軸の中間軸とは反対の側の端部が、ステータに回転可能に支承されていてよい。

モータ軸を中間軸に結合するためには、モータ軸と中間軸との間でクラッチを使用することが有利である。モータ軸が中間軸と相俟って１つのユニットを形成しているという点で、極めて簡単な構成が得られる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を図面につき詳しく説明する。

図１にはハンマドリル／破つりハンマの機能ユニットが示されている。この図示の実施例は、例えばエネルギをバッテリ１から受け取るハンマドリル／破つりハンマである。バッテリ１は、機械ケーシング２の適当な位置に結合可能である。

機械ケーシング２内にはモータ３、有利には電子的に整流される直流モータが位置している。このモータ３のために制御回路４が設けられており、この制御回路４によってモータ３の回転数若しくはトルクが制御可能である。モータ軸５は、クラッチ及び／又は遊星歯車伝動装置６を介して直接に中間軸７と結合可能である。つまり、結合状態においてモータ軸５のトルクは直接に又は遊星歯車伝動装置を介して中間軸７に伝達される。クラッチは、モータ軸と中間軸との間の結合解除を可能にし、遊星歯車伝動装置は、モータ軸と中間軸との間の結合の選択可能な伝達比を可能にする。モータ側の端部において中間軸７は、機械ケーシング２によって位置固定されたフランジ８に回転可能に支承されている。機械ケーシング２に位置固定された第２のピボット軸受け９は、中間軸７の他端部に位置している。

中間軸７によって、一方では軸方向の打撃運動が且つ他方では回転運動が工具収容部１０に伝達され、この工具収容部１０には工具１１（例えばドリル又はビット）が挿入可能である。中間軸７に配置された、例えば公知の斜板軸受け１２等の運動変換器は、中間軸７の回転運動を、工具収容部１０と結合された打撃機構１３の打撃器の往復軸方向運動に変換する。ここでは斜板軸受け１２及び打撃機構１３の詳細な説明は省く。なぜならば、これらは（例えばヨーロッパ特許第４４４０３０号明細書から）十分に公知の装置であり且つこれらの装置は本発明の対象でもないからである。

中間軸７の回転運動は、例えば平歯車伝動装置等の伝動装置１４を介して、工具収容部１０の回転運動に変換される。

図２には、図１に示したハンマドリル／破つりハンマの実施例と同じ実施例が示されているが、但し、この実施例では電子的に整流可能な特別な直流モータ３が設けられており、この直流モータ３はアウタロータ型モータとして構成されている。アウタロータ型モータは（例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第２２０９５７５号明細書から）自体公知である。アウタロータ型モータは、ステータ３１と、このステータ３１を取り囲むポット形のロータ３２とから成っている。ステータ３１は機械ケーシング２に位置固定されている。ロータ３２にはモータ軸５が不動に結合されている。図１の実施例に関連して既に説明したように、モータ軸５は中間軸７に、クラッチ６を介して結合可能である。図２に示したように、クラッチ６は公知の形式で２つのクラッチディスク６１，６２から成っており、この場合、モータ側のクラッチディスク６１はモータ軸５に不動に結合されており且つクラッチディスク６２は中間軸７と不動に結合されている。更に、２つのクラッチディスク６１，６２の間には弾性的な中間部材６３が配置されていてよい。

図２に示した実施例の場合、アウタロータ型モータは、モータ軸５が位置固定されたポット形のロータ３２のポット底部が中間軸に面しているように構成されている。このようにしてモータ軸５は、このモータ軸５がステータ３１に突入して、このステータ３１内で２つのピボット軸受け１５，１６によって回転可能に支承されていることによって、極めて正確に半径方向で支承され得る。第１のピボット軸受け１５は、機械ケーシング２に位置固定されたステータ３１の端部に位置しており、他方のピボット軸受け１６は、ポット形のロータ３２のポット底部付近のステータ３１内に配置されている。

図３、図４及び図５に示した実施例には、アウタロータ型モータ及びモータ軸の軸受けの構成に関する種々様々な変化態様が示されている。図３、図４及び図５に示した構成は、ハンマドリル／破つりハンマの若干の機能構成群に限定されている。

図３に示した実施例では、アウタロータ型モータ３のロータ３２と結合されたモータ軸５が、中間軸７と相俟って１つのユニットを形成している。つまりこの場合、モータ軸５は中間軸７の機能を直接に引き受けている。この場合、アウタロータ型モータ３は図２に示した実施例の場合と同様に構成されており、ステータ３１をポット状に取り囲むロータ３２は、モータ軸５と結合されたポット底部を以て中間軸７に面している。先に説明した図１及び図２の実施例と同様に、モータ軸はモータ３の近くに位置する、機械ケーシング２によって位置固定されたフランジ８に支承される。第２のピボット軸受け９は、モータ軸５の工具収容部側の端部に位置している。

図４に示したアウタロータ型モータ３の実施例では、ポット形のロータ３４の開いた端部が中間軸７に面している。ロータ３４のポット底部に固定されたモータ軸５は、ステータ３３を貫通案内されて、やはり中間軸７と相俟って１つのユニットを形成している。ステータ３３は、ロータ３４から突出して中間軸７に面した端部にエンドブラケット１７を有しており、このエンドブラケット１７は機械ケーシング２に位置固定されている。前記エンドブラケット１７内にはモータ軸５のためのピボット軸受け１８が位置している。

図５に示した実施例は、先に説明した図４の実施例とは、モータ軸５がステータ３３内で付加的に支承されているという点において相違している。即ち、ロータ３４のポット底部に面したステータ３３の端部に、モータ軸５のための別のピボット軸受け１９が位置している。モータ軸５のためのこの付加的なピボット軸受け１９は、モータ軸５と中間軸７との間にクラッチ６が配置されている場合に、モータ軸５を確実に半径方向で支承するために有利である。

以上、本発明の思想をハンマドリル／破つりハンマに基づいて説明した。モータ軸から中間軸へ−伝動装置の介在無しで−直接に移行することは、回転駆動装置及び／又は軸方向往復運動駆動装置を有する別の手持ち式工作機械にも利用され得る。このことは、特に外側に位置するロータによって比較的高いトルクをもたらすアウタロータ型モータが使用される場合に意味がある。なぜならば、この場合にモータ軸の高いトルクが工作機械の駆動軸（中間軸）に直接に伝達され得るからである。

モータがクラッチ及び／又は遊星歯車伝動装置を介して中間軸に結合されている、ハンマドリル／破つりハンマの原理図である。 中間軸がクラッチを介してアウタロータ型モータに結合されている、ハンマドリル／破つりハンマの原理図である。 アウタロータのモータ軸がケーシング内で位置固定されたフランジに回転可能に支承されている、ハンマドリル／破つりハンマの原理図である。 アウタロータのモータ軸がステータ内でシングル支承されている、ハンマドリル／破つりハンマの原理図である。 アウタロータのモータ軸がステータ内で回転可能に多重支承されている、ハンマドリル／破つりハンマの原理図である。

符号の説明

１ バッテリ、 ２ 機械ケーシング、 ３ モータ、 ４ 制御回路、 ５ モータ軸、 ６ 遊星歯車伝動装置、クラッチ、 ７ 中間軸、 ８ フランジ、 ９，１５，１６，１８，１９ ピボット軸受け、 １０ 工具収容部、 １１ 工具、 １２ 斜板軸受け、 １３ 打撃機構、 １４ 伝動装置、 １７ エンドブラケット、 ３１，３３ ステータ、 ３２，３４ ロータ、 ６１，６２ クラッチディスク、 ６３ 中間部材

Claims (10)

1. 工具収容部（１０）に挿入可能な工具（１１）のための回転駆動装置及び／又は打撃駆動装置を備えた手持ち式工作機械であって、モータ（３）の軸（５）の回転を中間軸（７）に伝達する手段が設けられており、中間軸（７）の回転運動を工具収容部（１０）の回転運動に変換する装置（１４）が設けられており且つ／又は中間軸（７）に、該中間軸（７）の回転運動を工具収容部（１０）の打撃運動に変換する運動変換器（１２）が設けられている形式のものにおいて、
   モータ軸（５）が、中間軸（７）と１軸で結合可能若しくは結合されていることを特徴とする、回転駆動装置及び／又は打撃駆動装置を備えた手持ち式工作機械。
2. モータ軸（５）が、クラッチ及び／又は遊星歯車伝動装置（６）を介して中間軸（７）と結合可能である、請求項１記載の手持ち式工作機械。
3. モータ（３）が電子的に整流される直流モータである、請求項１記載の手持ち式工作機械。
4. モータ（３）がアウタロータ型モータ（３１，３２，３３，３４）として構成された、電子的に整流される直流モータである、請求項３記載の手持ち式工作機械。
5. モータ軸（５）若しくは中間軸（７）のモータ側の端部が、機械ケーシング（２）に位置固定されたフランジ（８）に回転可能に支承されている、請求項１又は２記載の手持ち式工作機械。
6. アウタロータ型モータ（３）のロータ（３２）と結合されたモータ軸（５）の、中間軸（７）とは反対の側の端部がアウタロータ型モータ（３）のステータ（３１）に突入して、該ステータ内の少なくとも１カ所に回転可能に支承されている、請求項２記載の手持ち式工作機械。
7. アウタロータ型モータ（３）のロータ（３４）と結合されたモータ軸（５）が、ステータ（３３）を貫通して中間軸（７）に向かって延びており、ステータ（３３）の中間軸（７）に面した側が、機械ケーシング（２）によって位置固定されたエンドブラケット（１７）を有しており、該エンドブラケット内にモータ軸（５）が回転可能に支承されている、請求項２記載の手持ち式工作機械。
8. モータ軸（５）の、中間軸（７）とは反対の側の端部が、付加的にステータ（３３）に回転可能に支承されている、請求項５記載の手持ち式工作機械。
9. モータ軸（５）がクラッチ（６）を介して中間軸（７）に結合可能である、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。
10. モータ軸（５）が中間軸（７）と相俟って１つのユニットを形成している、請求項１から９までのいずれか１項記載の手持ち式工作機械。

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