JP2009023085A

JP2009023085A - 打撃機構を備えた手持ち式工具装置

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Publication number: JP2009023085A
Application number: JP2008186059A
Authority: JP
Inventors: Josef Fuenfer; フュンファーヨゼフ
Original assignee: Hilti AG
Current assignee: Hilti AG
Priority date: 2007-07-19
Filing date: 2008-07-17
Publication date: 2009-02-05
Also published as: US7802711B2; US20090020302A1; EP2017039A2; EP2017039A3; DE102007000391A1

Abstract

【課題】段階式切換装置が必要に応じて随時切換可能であり、かつ構造的に簡単な手持ち式工具装置を提案する。
【解決手段】モータ（１２）を介して駆動可能な空圧式の打撃機構（２０）を備えた手持ち式工具装置は、案内管（２１）内を往復運動可能な励起素子（２２）と、案内管内を移動可能に案内された、空気ばね（２４）によって励起素子（２２）を介して駆動可能な打撃素子（２３）とを有する。励起素子は、モータにより運転可能な細長い揺動部材（２９）を介して往復運動に移行可能である。励起素子の運動行程のための調節装置（３０）が設けられ、調節装置を介して揺動部材（２９）の揺動角が、調節可能である調節装置（３０）は、揺動部材（２９）の全長に沿って移動可能な、揺動部材（２９）の揺動角を無段階式に調節するための調節素子（３１）を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の、空圧式の打撃機構を備えた手持ち式工具装置に関する。このような手持ち式工具装置は、例えば、チゼルハンマーまたは複合ハンマーの形で形成されている。

特開昭５８−１５５１７８号公報（ドイツ連邦共和国特許第３２０５１４１号明細書）により、電気的に作動される穿孔ハンマーとして形成された、エアクッション打撃装置を備えた手持ち式工具装置が知られていり、エアクッション打撃装置は、揺動ディスク駆動装置の揺動部材を介して駆動可能である。この場合に、打撃機構は、案内管内を案内される励起素子、例えば、揺動部材によって軸線方向に往復運動可能な励起ピストンを有している。励起素子は、エアクッションもしくは空気ばねを介して、同様に案内管内を案内される打撃素子を駆動し、この打撃素子は、打撃子を介して、前方で工具ホルダ内に収容された工具に打撃を加える。励起素子の最大行程距離を調節するためには、揺動部材の揺動角が、段階式切換装置として形成された調節装置を介して３段階に調節可能である。このためには、保持体上の揺動部材のボスが、保持体に対して相対的に、揺動角の調節により回動調節可能であり、それぞれの相対回動位置で連結素子を介して保持体に形状接続的に連結されており、この場合に、保持体は、中間軸に傾斜して位置する。この場合、段階式切換装置を介して、中間軸の軸線方向スライドが、揺動角を変更するためのボスの段階的な回転調節に変換可能である。

特開昭５８−１５５１７８号公報の対象においては、段階式切換装置が、手持ち式工具装置がスイッチオフされている場合にのみ切換可能であり、さらに構造的に著しく手間がかかる。
特開昭５８−１５５１７８号公報

本発明の基礎をなす課題は、上記の形式の手持ち式工具装置において、前記欠点を回避したものを提供することである。

この課題は、本発明によれば、請求項１に記載の手段によって解決される。これによれば、調節装置は、揺動部材の全長に沿って移動可能な、揺動部材の揺動角を無段階式に調節するための調節素子を有している。

これにより、励起ピストンの行程距離を無段階式に調節することが同様に可能になる。無段階式の制御可能性により、手持ち式工具装置の作動時にも調節を行うことがさらに可能になる。したがって、手持ち式工具装置の打撃機構は、作動時に、例えば、しっくいからレンガまたはコンクリートに移行する場合に、加工材料の変化した物理的特性に適合することができる。

励起ピストンの行程距離の無段階式調節可能性により、様々な工具もしくは穿孔直径に打撃機構を適合させることがさらに可能になる。

有利には、構造的に簡単な解決手段としてストローク部材が設けられており、このストローク部材を介して行程運動が揺動部材に伝達可能であり、この場合に、ストローク部材は、調節素子を介して、揺動部材の全長に沿って揺動部材に対して相対的に移動可能である。この場合に、ストローク部材は、モータによって供給された運動エネルギーを揺動部材に伝達するために働くだけではなく、調節素子と同様に、励起ピストンの運動行程を調節するための調節装置の部分であり、この部分により、揺動部材の最大可能揺動角が調節可能である。

この場合に、ストローク部材が支承収容部を有しており、この支承収容部によって揺動部材が案内され、これにより、構造的に簡単に、ストローク部材の行程軸線に沿ったストローク部材と揺動部材との運動連結が行われる場合には、好適である。

有利には、ストローク部材は、回転可能な偏心ピンのための長孔を有しており、この長孔は、ストローク部材の長さ方向に、揺動部材のための支承収容部から離隔されており、この場合に、ストローク部材は、調節素子を介して、偏心ピンの全長に沿って軸線方向に移動可能である。したがって、技術的に簡単に、偏心ピンを介してモータから得た回転運動をストローク部材の行程運動に変換することができる。偏心ピンは、細長く形成されており、これにより、ストローク部材の全ての調節位置でストローク部材の長孔内に係合することが保障される。

ストローク部材が支承収容部を有しており、この支承収容部を通って揺動部材が案内されることは好適であり、これにより、構造的に簡単に、ストローク部材の行程軸線に沿ったストローク部材と揺動部材との運動連結が実施される。

有利には、ストローク部材は、回転可能な偏心ピンのための長孔を有しており、この長孔は、ストローク部材の長さ方向に、揺動部材のための支承収容部から離隔されており、この場合に、ストローク部材は調節素子を介して、偏心ピンの長さ方向伸びに沿って軸線方向に移動可能である。これにより、技術的に簡単に、偏心ピンを介して、モータから得られる回転運動を、ストローク部材の行程運動に変換することができる。偏心ピンは、細長く形成されており、これにより、ストローク部材の全ての調節位置でストローク部材の長孔に係合することが保障される。

好適には、揺動部材は、旋回スリーブを介して、ストローク部材内の支承収容部内で旋回可能に支承されており、これにより、磨耗しにくい支承が保障される。

有利には、旋回スリーブは球状の外形を有しており、支承収容部は、旋回スリーブの球状外形の湾曲に対応した内側輪郭を有している。これにより、ストローク部材が調節素子を介して、揺動部材の全長に沿って位置を移動させられる場合に、ストローク部材に対して相対的に揺動部材の損失の少ない旋回運動が可能となり、揺動部材に対して相対的なストローク部材の調節運動が同時に可能である。

技術的に簡単な有利な解決では、調節素子のための手動操作可能な操作素子が設けられており、この操作素子を介して、手持ち式工具装置の操作員は、揺動部材の揺動角、ひいては励起ピストンの行程を簡単に調節することができる。

この場合に、調節素子が第１の調節部材を有しており、この第１の調節部材が、操作素子に配置された第２の調節部材に運動連結されていることは有利であり、これにより、調節装置の操作素子と調節素子との間の構造的に簡単な運動連結が得られる。

有利に容易に操作できる変化形態では、操作素子は調節ホイールの形で形成されている。

有利には、揺動部材の、励起素子に向いていない方の端部は、支承素子を有しており、この支承素子は、対向支承素子で旋回可能に、全長に関して軸線方向に堅固に支承されており、これにより、磨耗が少なく寿命の長い、揺動部材の旋回支承部が得られる。この場合に有利には、支承素子は球ヘッドとして形成されており、この球ヘッドは、ジョイントプレートとして形成された対向支承素子内に旋回可能に、しかし、軸線方向には（全長に関して）堅固に支承されている。

図面には、本発明の実施例が示されている。

図１〜図３には、回転および打撃複合ハンマーの形で形成された手持ち式工具装置１０が示されている。この手持ち式工具装置１０はハウジング１１を有しており、ハウジング１１内には、工具収容部１４内に配置された工具に作用する打撃機構２０、全体に符号１３で示した揺動駆動装置、およびモータ１２が配置されている。

打撃機構２０は、案内管２１を有しており、この案内管２１内には、励起ピストンとして形成された励起素子２２が往復運動可能に案内されている。案内管２１は、組み付けを容易にするために、２部分以上から形成されていてもよい。打撃機構２０は、案内管２１、およびこの案内管２１内を移動させられる素子（励起素子２２等）を通って同心的に延びる中央の打撃機構軸線Sを規定している。案内管２１内には、フリーピストンとして形成されたさらにもう１つの打撃素子２３が、軸線方向に移動可能に支承されている。打撃素子２３は、励起ピストン、およびこの励起ピストンと励起素子２２との間に位置する空気ばね２４を介して、同様に振動行程運動に移行可能である。この場合に打撃素子２３は、手持ち式工具装置１０の打撃運転時に打撃子（図示していない）を打撃し、この打撃子自身は、工具（図示していない）を打撃する。択一的には、打撃素子２３は、工具の端部を直接に打撃する。励起素子２２と打撃素子２３との間の（使用されるガスまたはガス混合物に応じた）空気ばね２４もしくはガスばねは、この場合、切換手段（図示していない）を介してオン・オフ切換可能に形成されていてもよい。

励起素子２２は、手持ち式工具装置１０の運転時に行程運動を生じさせるために、励起素子２２に旋回可能に支承された、揺動駆動装置１３の揺動部材２９に（旋回支承部３８で）結合されている。この場合、揺動部材２９には旋回スリーブ２８がスライド可能に案内されており、この旋回スリーブ２８は、大部分が球形状を有しており、揺動駆動装置１３のディスク状のストローク部材２５内に設けられた支承収容部２７内に旋回運動可能に支承されている。ストローク部材２５自身は、ストローク部材２５の全長に沿って、いわゆるダブテール状の突出部によって、励起素子２２の行程のための調節装置（全体に符号３０により示す）の調節素子３１に形成された対応する案内溝３３内でスライド可能に案内されている。ストローク部材２５は、支承収容部２７に向いていない方の端部領域に、ストローク部材２５の全長に対して横方向に整列された長孔２６を有しており、この長孔２６を通って長細い偏心ピン１８が貫通係合し、この偏心ピン１８は、支承軸１９に回動不能に位置している。この場合に偏心ホイール１７は、雄ねじ山によってモータ１２の被駆動部１５のねじ山と噛み合う。例えば、細長い円形ロッドとして形成された揺動部材２９が、励起素子２２に向いていない方の端部に、球ヘッドの形で形成された支承素子３９を有しており、この支承素子３９は、ジョイントプレートとして形成された対向支承素子４０内に、旋回可能に、しかし、（全長に関して）軸線方向には堅固に支承されている。

手持ち式工具装置の運転時には、モータ１２の回転運動が、このような装置によって、まず偏心ピン１８を有する偏心ホイール１７に伝達され（図３の回転方向１６）、次いで、偏心ピン１８を介して長孔２６内でストローク部材２５の線状の往復運動に変換される。ストローク部材２５を介して、この運動はいま揺動部材２９に伝達され、揺動部材２９は往復旋回運動させられ（図１および図２に実線および破線で示した揺動部材２９を参照）、この場合に、最大で揺動角α_１だけ旋回される。揺動部材２９は、この運動をさらに旋回支承部３８を介して励起素子２２に伝達し、励起素子２２は打撃機構軸線Sに沿って線状に行われる、図１では最大の行程長さH１（図１参照）を有する往復運動をさせられる。

励起素子２２の行程のための、すでに述べた調節装置３０は、調節素子３１のほかにさらに操作素子３４を有している。この操作素子３４は、例えば、きざみ付ホイールまたは調節ホイールとして形成されている。この場合に、操作素子３４は、外側から手持ち式工具装置１０にアクセス可能であり、例えば、手動操作可能である。歯車として形成され操作素子３４に配置された第２の調節素子３６が、ラックとして形成され調節素子３１に堅固に配置された第１の調節部材３５と噛み合う。操作素子３４の回転操作を介して、ロッド状の案内素子３２に沿ってスライド可能に案内された調節素子３１は、偏心ホイール１７に近い第１の終端位置（図１参照）と、偏心ホイールから離れた第２の終端位置（図２参照）との間を無段階式に往復運動することができる。この場合に、調節素子３１によって、ストローク部材２５の位置も、偏心ピン１８に沿って、かつ揺動部材２９の全長に沿って変更され、これにより、ストローク部材２５を介して揺動部材２９の揺動角も無段階式に変更可能である。最大揺動角α_１（図１参照）と最小揺動角α_２（図２参照）との間の揺動角が無段階式に調節可能であることによって、励起素子２２の最大行程距離もまた最大行程長さH１（図１参照）と最小行程長さＨ２（図２参照）との間で無段階式に調節可能である。励起素子２２の行程長さの調節は、この場合、無段階式の調節可能性よって、手持ち式工具装置１０の運転の間にも可能であり、これにより、加工しようとする土台もしくは未加工部品の物理的特性の変化に直接に対応することができる。このことは、例えば、手持ち式工具装置１０による打撃穿孔時にまずしっくいが穿孔され、次いで、手持ち式工具装置１０がしっくいの下方に位置するレンガ壁に当たる場合に当てはまる。

空圧式の打撃機構および励起素子の行程のための調節装置を備えた本発明による手持ち式工具装置を、調節装置が第１の調節位置にある状態で示す長さ方向部分断面図である。調節装置が別の調節位置にある状態の、図１による手持ち式工具装置を示す図である。手持ち式工具装置の詳細を示す図２のＩＩ−ＩＩ線に沿った断面図である。

符号の説明

１０手持ち式工具装置
１１ハウジング
１２モータ
１３揺動駆動装置
１４工具収容部
１７偏心ホイール
１８偏心ピン
１９支承軸
２０打撃機構
２１案内管
２２励起素子
２３打撃素子
２４空気ばね
２５ストローク部材
２６長孔
２７支承収容部
２９揺動部材
３０調節装置
３１調節素子
３２案内素子
３４操作素子
３５，３６調節部材
３８旋回支承部
３９支承素子
４０対向支承素子
α_１最大揺動角
α_２最小揺動角
Ｈ１最大行程長さ
Ｈ２最小行程長さ
Ｓ打撃機構軸線

Claims

モータ（１２）を介して駆動可能な空圧式の打撃機構（２０）を備えた手持ち式工具装置であって、前記打撃機構（２０）が、案内管（２１）内を往復運動可能な励起素子（２２）、および、前記案内管（２１）内を移動可能に案内され、空気ばね（２４）によって前記励起素子（２２）を介して駆動可能な打撃素子（２３）を有しており、前記励起素子（２２）が、モータにより運転可能な細長い揺動部材（２９）を介して往復運動に移行可能であり、励起素子（２２）の運動行程のための調節装置（３０）が設けられており、該調節装置（３０）を介して前記揺動部材（２９）の揺動角が、調節可能である、手持ち式工具装置において、
前記調節装置（３０）が、揺動部材（２９）の全長に沿って移動可能な、揺動部材（２９）の揺動角を無段階式に調節するための調節素子（３１）を有していることを特徴とする、手持ち式工具装置。
ストローク部材（２５）が設けられており、該ストローク部材（２５）を介して、行程運動が、前記揺動部材（２９）に伝達可能であり、前記ストローク部材（２５）が、前記調節部材（３１）を介して、揺動部材（２９）の全長に沿って、揺動部材（２９）に対して相対的に移動可能である、請求項１に記載の手持ち式工具装置。
前記ストローク部材（２５）が、支承収容部（２７）を有しており、該支承収容部（２７）によって、揺動部材（２９）が案内される、請求項２記載の手持ち式工具装置。
前記ストローク部材（２５）が、回転可能な偏心ピン（１８）のための長孔（２６）を有しており、該長孔（２６）が、ストローク部材（２５）の長さ方向に、揺動部材（２９）のための支承収容部（２７）から離隔されており、ストローク部材（２５）が、偏心ピンの全長に沿って、軸線方向に移動可能である、請求項２または３記載の手持ち式工具装置。
揺動部材（２９）が、旋回スリーブ（２８）を介して、ストローク部材（２５）内の支承収容部（２７）内に旋回可能に支承されている、請求項３または４記載の手持ち式工具装置。
前記旋回スリーブ（２８）が、球状の外形を有しており、前記支承収容部（２７）が、旋回スリーブ（２８）の球状外形の湾曲に対応した内側輪郭を有している、請求項５記載の手持ち式工具装置。
前記調節素子（３１）のための、手動操作可能な操作素子（３４）が設けられている、請求項１から４までのいずれか１項記載の手持ち式工具装置。
前記調節素子（３１）が、第１の調節部材（３５）を有しており、該調節部材（３５）が、前記操作素子（３４）に配置された第２の調節部材（３６）に運動連結されている、請求項７記載の手持ち式工具装置。
前記操作素子（３４）が、調節ホイールとして形成されている、請求項７または８記載の手持ち式工具装置。
前記揺動部材（２９）の、前記励起素子（２２）に向いていない方の端部が、支承素子（３９）を有しており、該支承素子（３９）が、対向支承素子（４０）で旋回可能であり、該対向支承素子（４０）の全長に関して軸線方向に堅固に支承されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の手持ち式工具装置。