JP2008194817A - 空気圧式の打撃機構を備える手持工具装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構造で空気ばねが制御できる空気圧式の打撃機構を有する手持工具装置を得る。
【解決手段】モータ１２によって駆動する空気圧式の打撃機構２０は、ガイド管２１の内部で往復移動可能な励起素子２２と、ガイド管２１の内部で移動可能に案内されるとともに、空気ばね２５によって励起素子２２により駆動される打撃ピストン２３とを備え、この打撃ピストン２３が打撃子２４に作用する構成とし、空気ばね２５をオン‐オフ切替え可能とした手持工具装置において、空気ばねを打撃子によって直接オン‐オフ切替え可能にする。好適には、打撃子２４により、空気ばね２５を制御可能なバルブ２６の封鎖体を構成し、また打撃子２４はポット状に構成したポット部分３９を有し、このポット部分３９により、封鎖体としてのバルブ部分３６を構成する。
【選択図】図２

Description

本発明は、請求項１前段に示すような空気圧式の打撃機構を備える手持工具装置に関する。この種の手持工具装置は、例えばチゼルハンマーあるいはコンビハンマーとして構成される。

特許文献１（独国特許出願公開第４３１０８３５号）から手動ガイド型電動駆動ハンマードリルおよび／または打撃ハンマーが既知であり、これは装置ハウジングの内に配置した打撃機構を備え、この打撃機構はモータによって作動する。打撃機構はガイド管内で案内される励起素子、例えば励起ピストンを備え、この励起ピストンは、モータによって作動する連接ロッドによって往復移動可能である。励起素子は、空気クッションまたは空気ばねを介して同様にガイド管内で案内される打撃ピストンを駆動し、この打撃ピストンは打撃子（アンビル）によってツールホルダ（チャック）に収容した前方のツールに打撃を加える。打撃子はツール側とは反対側の端部をポット状に構成し、打撃ピストンを部分的にこのポット空間に収容する。ポット状の打撃子とガイド管との間のシールは、打撃機構をグリース排出口の外部から封鎖する。空気ばねは、ガイド管に移動可能に案内される外側スリーブによって制御され、このスリーブによってガイド管の掃気孔を開閉でき、その際スリーブは間接的に打撃子によって制御される。
独国特許出願公開第４３１０８３５号明細書

この場合の欠点は、空気ばねの制御に多数の構成部材が必要であり、従って、コスト高になることである。

本発明の課題は、上記の欠点を解消し、構成簡単で空気ばねを制御できる手持工具装置を得ることにある。

この課題は、本発明により請求項１に示す対策により解決される。すなわち、空気ばねを打撃子（アンビル）によって直接オン‐オフ切替え可能にし、これによって空気ばねの制御が明らかに簡単になるとともに、制御の実行に必要な部材を減らすことができ、したがって、必要な構造空間、装置重量および製造コストが減少する。

打撃子により、空気ばねを制御可能なバルブの封鎖体を構成すると好適であり、空気ばねの打撃子による直接制御を簡単な構造にで実現できる。

打撃子をポット状に構成するポット部分を設け、このポット部分により封鎖体としてのバルブ部分を構成しても有利である。この手法により、打撃子の体積を維持したまま構造長さを削減でき、同時に打撃子のポット部分による空気ばねの制御が可能になる。

さらに、ガイド管とバルブ部分との間にバルブの第１シールを設けると好適である。このシールにより、励起素子（例えば励起ピストン）と打撃ピストンとの間に存在する空間が、空気ばねのスイッチオンのために例えばガイド管の内部に配置したバルブの１個または複数個の通気開口に対して封鎖可能である。

ガイド管は、内部に打撃素子を案内する第１内径を有する励起部分と、打撃子のポット部分を収容し、励起部分と接する第２内径を有する打撃子部分とを備えた構成とすると好適である。これによって、打撃ピストンの案内が、打撃子のポット空間の内部およびガイド管の励起部分の内部で可能になる。

さらに、第１シールをガイド管の打撃子部分の内部において励起部分への移行部の近傍に配置すると好適である。これによって、打撃子が励起部分に対するストッパまたは移行部ほぼ完全に入り、従って手持工具装置が加工材に押し付けられた時にのみ、空気ばねがスイッチオン状態になる。同時に、手持工具装置が加工材に弱く押し付けられた時には打撃力を弱めることができ、というのも、打撃子がバルブの封鎖体としてバルブを一時的にのみあるいは部分的にのみ開くからである。

さらに、ポット部分内にポット空間を設け、このポット空間内に打撃ピストンを完全に収容可能であるか、あるいはその軸線方向長さが打撃ピストンの軸線方向長さと少なくとも同じ大きさにすると有利である。従って、バルブが開き、あるいは空気ばねがスイッチオフ状態になった時には、打撃ピストンは打撃を受け止めるよう励起ピストンの方向に移動させられることができないので、不完全な押し付け力が生じた時に打撃機構が確実に停止する。

ポット空間は、励起部分の第１内径に相当する直径を有するものとすると好適であり、これによって、打撃ピストンが打撃機構の作動中往復ストローク動作する際に、空気ばねがスイッチオン状態のときには、ガイド管のポット空間と励起部分との間で往復移動できる。

本発明の他の好適な態様では、打撃子は、軸線方向に延在する縦長の延長部を有し、この延長部にリング状に構成した打撃ピストンを軸線方向に案内するとともに、この延長部における励起素子に対向する側の端部に封鎖体としてのバルブ部分を形成し、このバルブ部分が、励起素子の、通気開口を取り囲むリング状部分と連係動作する構成にする。このような構成によっても、打撃子の体積を維持したまま構造長さを削減でき、同時に打撃子の縦長の棒状の延長部により空気ばねの制御が可能になる。

バルブの第１シールを、打撃子のバルブ部分と励起素子のリング状部分との間に配置すると好適である。このシールによって、励起素子と打撃ピストンとの間に存在する空間が、空気ばねのスイッチオンのために励起素子のリング状の部分に配置したバルブの通気開口に対して封鎖可能である。

ある構造的に好適な態様では、第１シールをリング状部分の半径方向内側に配置する。

図面に本発明の好適な実施態様を示す。

図１は、回転し打撃するコンビハンマーとして構成された手持工具装置１０であり、ハウジング１１を備え、その内部に、ツールチャック１４に配置したツール１５に作用する打撃機構２０、伝動装置１３およびモータ１２を配置する。打撃機構２０は駆動軸１６を介して、モータ１２の回転運動を伝達する伝動装置１３に連結する。

図２および図３に本発明による打撃機構２０を詳細に示す。打撃機構２０はガイド管２１を有し、その内部で励起ピストンとして構成した励起素子を往復移動可能に案内する。ガイド管２１は、取り付けを容易にするため２個または複数個の部分から構成することができる。励起素子２２は、手持工具装置１０の作動中にストローク運動を生ずるよう、転向可能にこの励起部材に支持した連接ロッド２９を介して、伝動装置１３の駆動軸１６の偏心子１７に連結する。ガイド管２１の内部に、さらに、ポット状に構成した打撃子（アンビル）２４を軸線方向に移動可能に配置し、このポット空間３４の内部で打撃ピストン２３を軸線方向に移動可能に案内する。打撃ピストン２３および打撃子２４のポット空間３４は、図２に示すように、打撃ピストン２３は、ポット空間３４内に完全に収容されるように寸法決めする。打撃子２４は、打撃ピストン２３側とは反対側に打撃端部３０を有し、この打撃端部３０によりツールチャック１４に差し込んだツール１５に打撃作用を加えることができる。

励起素子２２と打撃ピストン２３との間に、空気ばね２５をオン‐オフ切替え可能に構成する。このために、打撃端部３０側とは反対側にバルブ部分３６を有する打撃子２４、およびガイド管２１は、ガイド管２１とバルブ部分３６との間に配置した第１シール２７の領域にバルブ２６を形成し、バルブ部分３６を有する打撃子２４はバルブ２６の封鎖体として機能する。このために、ガイド管２１にさらに通気開口３５を設け、この通気開口３５を経て、バルブ２６が開く際に、空気が、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空間から、ガイド管２１の外側空間に流出することができる（図３参照）。ポット空間３４の直径Ｄ_Ｔは、内部に励起素子２２が存在するガイド管２１の励起部分２１ａの内径Ｄ_Ｉ１に相当するので、打撃ピストン２３は、打撃機構２０の作動中空気ばね２５がアクティブまたはスイッチオン状態である場合にガイド管２１の励起部分２１ａの内部に移動できる。ガイド管２１の励起部分２１ａ側とは反対側の打撃子部分２１ｂは、励起部分２１ａよりも大きな内径Ｄ_Ｉ２を有し、これにより、打撃子２４のるポット部分３９は、ポット空間３４の直径Ｄ_Ｔが内径Ｄ_Ｉ１と等しいという条件を保持して、ガイド管２１の内部に収容できる。

打撃ピストン２３に、さらに環状の第２シール２８を少なくとも１個配置し、この第２シール２８は、打撃子２４のポット部分２９の内面またはガイド管２１の励起部分２１ａの内面に対して封鎖する機能を果たす。励起素子２２には同様にリング状の第３シール２７を設け、この第３シール２７は励起素子２２をガイド管２１の励起部分２１ａの内面に対して封鎖する。打撃ピストン２３の打撃端部３０に対向する側の端部と打撃子２４との間の空間の掃気のために、ポット部分３９の打撃端部３０に対向する側の端部領域に、ガイド管２１の第１通気孔３１に連通する第２通気孔３２を設ける。

図２においては、図１の手持工具装置１０は、ツールチャック１４に配置したツール１５と一緒に加工材（図示せず）に押し付けた状態を示す。この場合、打撃子２４は、ガイド管２１内で励起素子２２の方向に奥最大限進入した位置にある。この位置ではバルブ２６は閉鎖し、これは、打撃子２４のバルブ部分３６が第１シール２７に密着しており、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空間が通気開口３５と連通しないからである。このとき、空気ばね２５はアクティブまたはオン状態であり、打撃機構２０は通常通りに機能する。

図３において、図１の手持工具装置１０は、ツールチャック１４に配置したツール１５と一緒に加工材（図示せず）に押し付けていない状態を示す。この場合、打撃子２４は、そのツール１５に対向する側の端部位置にある。この端部位置ではバルブ２６は開放し、これは、打撃子２４のバルブ部分３６が第１シール２７から離れており、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空間が通気開口３５と連通するからである。このとき、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空気ばね２５は、非アクティブまたはオフ状態である。打撃機構２０は空打ちし、これは、打撃ピストン２３が打撃を受け止めることができず、打撃をツールに伝達できないからである。

図４に、手持工具装置１０の本発明による打撃機構２０の他の実施形態を示す。打撃機構２０は同様にガイド管２１を備え、その内部で励起ピストンとして構成した励起素子を往復移動可能に案内する。励起素子２２は、手持工具装置１０の作動中にストローク運動を生ずるよう、転向可能にこの部材に支持した連接ロッド２９を介して、伝動装置１３における駆動軸１６の偏心部１７に連結する。ガイド管２１内に打撃子２４を軸線方向に移動可能に支持し、この打撃子２４は長いロッド状の延長部４０を有し、この延長部４０はその励起素子２２に対向する側の端部領域に、封鎖体として構成したバルブ２６のバルブ部分３６を設ける。打撃ピストン２３をリング状に構成し、第２リング状シール２８と一緒に移動可能に延長部４０の円柱状外面に当接する。打撃ピストン２３の外周に第４リング状シール３８を配置し、この第４シール３８は打撃ピストン２３をガイド管２１の内径に対して封鎖する。励起素子２２はリング状部分２２ａを有し、このリング状部分２２ａは、内側に存在するリング状の第１シール２７と、半径方向外側に延在する第３シール３７とを有する。通気開口３５として機能し、打撃子２４のバルブ部分３６と連係動作するリング状開口を有する起動部材２２、ならびに第１シール２７は、やはりバルブ２６の一部をなす。

図４に、第１位置にある打撃子２４を示しており（実線で示す）、このとき打撃子２４は励起素子２２の方向にガイド管２６の奥へ最大限進入した位置をとり、これは、手持工具装置１０（図１参照）がツールチャック１４に配置したツール１５と一緒に加工材（図示せず）に押し付けるからである。この位置ではバルブ２６は閉鎖し、これは、打撃子２４のバルブ部分３６が励起素子２２の通気開口３５の第１シール２７に密着し、通気開口３５を封止するからである。このとき、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空気ばね２５はアクティブまたはオン状態であり、打撃機構２０は通常通りに機能する。

図４に、さらに、ツールチャックに対向する終端位置にある打撃子２４を示しており（破線で示す）、手持工具装置１０（図１参照）のツールを加工材に押し付けていないときに、打撃子２４はこの位置をとる。この終端位置ではバルブ２６は開き、これは、打撃子２４のバルブ部分３６が第１シール２７および起動部材２２の通気開口３５から離れており、励起素子２２と打撃ピストン３５との間の空間が通気開口３５に連通するからである。このとき、励起素子２２と打撃ピストン２３との間の空気ばね２５は、非アクティブまたはオフ状態である。この場合、打撃機構２０は空打ちする、すなわち打撃ピストン２３はもはや打撃を受け止めず、打撃をツールチャックのツールに伝達できないからである。

図４に対する説明で言及しなかった参照符号については、すべて上述の図１〜３における説明を参照されたい。

本発明による空気圧式の打撃機構を備える手持工具装置を示す説明図である。 図１にマークIIで示す手持工具装置の部分を拡大した、加工材に押し付けた状態における断面図である。 図２に示す手持工具装置の部分の、加工材に押し付けない状態における断面図である。 他の手持工具装置の図２に類似する部分の断面図である。

符号の説明

１０ 手持工具装置
１１ ハウジング
１２ モータ
１３ 伝動装置
１４ ツールチャック
１５ ツール
１６ 駆動軸
１７ 偏心子
２０ 打撃機構
２１ ガイド管
２２ 励起素子
２３ 打撃ピストン
２４ 打撃子（アンビル）
２５ 空気ばね
２６ バルブ
２７ 第１シール
２８ 第２シール
２９ 連接ロッド
３０ 打撃端部
３１ 第１通気孔
３２ 第２通気孔
３４ ポット空間
３５ 通気開口
３６ バルブ部分
３７ 第３シール
３８ 第４シール
３９ ポット部分
４０ 延長部

Claims (11)

1. モータ（１２）によって駆動する空気圧式の打撃機構（２０）を備える手持工具装置であって、前記打撃機構（２０）は、ガイド管（２１）の内部で往復移動可能な励起素子（２２）と、ガイド管（２１）の内部で移動可能に案内されるとともに、空気ばね（２５）によって前記励起素子（２２）により駆動される打撃ピストン（２３）とを備え、この打撃ピストン（２３）が打撃子（２４）に作用する構成とし、前記空気ばね（２５）をオン‐オフ切替え可能とした該手持工具装置において、
   前記空気ばね（２５）を、前記打撃子（２４）によって直接オン‐オフ切替え可能としたことを特徴とする手持工具装置。
2. 前記打撃子（２４）により、前記空気ばね（２５）を制御可能なバルブ（２６）の封鎖体を構成することを特徴とする請求項１に記載の手持工具装置。
3. 前記打撃子（２４）は、ポット状に構成したポット部分（３９）を有し、このポット部分（３９）により、封鎖体としてのバルブ部分（３６）を構成したことを特徴とする請求項１または２に記載の手持工具装置。
4. 前記ガイド管（２１）と前記バルブ部分（３６）との間に、前記バルブ（２６）の第１シール（２７）を設けたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の手持工具装置。
5. 前記ガイド管（２１）は、内部に前記打撃素子（２２）を案内する第１内径（Ｄ_Ｉ１）を有する励起部分（２１ａ）と、前記打撃子の前記ポット部分（３９）を収容し、前記励起部分（２１ａ）と接する第２内径（Ｄ_Ｉ２）を有する打撃子部分（２１ｂ）とを備えたものとして構成することを特徴とする請求項３または４に記載の手持工具装置。
6. 前記第１シール（２７）を、前記ガイド管（２１）の前記打撃子部分（２１ｂ）の内部において前記励起部分（２１ａ）への移行部の近傍に配置したことを特徴とする請求項３〜５のいずれか一項に記載の手持工具装置。
7. 前記ポット部分（３９）内にポット空間（３４）を設け、このポット空間内に前記打撃ピストン（２３）を完全に収容可能としたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の手持工具装置。
8. 前記ポット空間（３４）は、前記励起部分（２１ａ）の前記第１内径（Ｄ_Ｉ１）に相当する直径（Ｄ_Ｔ）を有するものとしたことを特徴とする請求項３〜７のいずれか一項に記載の手持工具装置。
9. 前記打撃子（２４）は、軸線方向に延在する縦長の延長部（４０）を有し、この延長部（４０）にリング状に構成した前記打撃ピストン（２３）を軸線方向に案内するとともに、この延長部（４０）における前記励起素子（２２）に対向する側の端部に封鎖体としてのバルブ部分（３６）を形成し、このバルブ部分（３６）が、前記励起素子（２２）の、通気開口（３５）を取り囲むリング状部分（２２ａ）と連係動作する構成としたことを特徴とする請求項１または２に記載の手持工具装置。
10. 前記バルブ（２６）の第１シール（２７）を、前記打撃子（２４）のバルブ部分（３６）と前記励起素子（２２）の前記リング状部分（２２ａ）との間に配置し、この第１シール（２７）によって、前記励起素子（２２）と前記打撃ピストン（２３）との間に存在する空間を、前記空気ばね（２５）がオン状態となるよう封鎖可能としたことを特徴とする請求項１，２または９のいずれか一項に記載の手持工具装置。
11. 前記第１シール（２７）を、前記リング状部分（２２ａ）の半径方向内側に配置したことを特徴とする請求項１０に記載の手持工具装置。

Images