JP2010105162A - 回転工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】手持ち動力式電動工具において、過負荷クラッチが、ある決められたトルク以下の場合にスピンドルに回転力を伝達し、ある決められたトルク以上の場合にスリップするために、スピンドル回転駆動列に提供され、ブロッキング現象が発生するとき、ブロッキング現象に応答してスピンドルへの回転駆動力を遮断するように、過負荷クラッチがスリップする予め決められたトルクを減少することによって、過負荷クラッチがスピンドルへの回転力を遮断する。スピンドルへの回転力を遮断するようにクラッチを選択的に係合解除するためのモード変更メカニズムが提供されており、クラッチはブロッキング現象が発生するときブロッキング現象に応答してスピンドルへの回転力を遮断するように係合解除される。
【選択図】図1
Description
第一の予め定められたレベルよりも低いトルクがクラッチに加えられるときに回転駆動力はスピンドルに伝達され、前記第一の予め定められたレベルよりも高いトルクがクラッチに加えられるときにスピンドルへの回転駆動力の伝達が遮断される第一のモードと、前記第一の予め定められたレベルよりも低い第二の予め定められたレベルよりも低いトルクがクラッチに加えられるときに回転駆動力はスピンドルに伝達され、前記第二の予め定められたレベルよりも高いトルクがクラッチに加えられるときにスピンドルへの回転駆動力の伝達が遮断される少なくとも1つの第二のモードとを有する過負荷クラッチ;及び
前記過負荷クラッチを前記第一のモードと少なくとも1つの前記第二のモードの間で切り換える少なくとも1つのアクチュエータ・デバイス;
を含む過負荷クラッチ・アセンブリが提供される。
クラッチ・アセンブリの第一のモードに対応する第一の位置と、第二のモードに対応する少なくとも1つの第二の位置の間で可動であるアクチュエータ部材;
クラッチ・アセンブリの少なくとも1つのアクチュエータ・デバイスを前記アクチュエータ部材の作動に応答して作動させる少なくとも1つのコネクタ部材;及び
前記アクチュエータ部材を少なくとも1つの前記第二の位置に離脱可能に保持するラッチング(latching)部材;
を含むスイッチング・アセンブリが提供される。
スピンドルを回転駆動するためのスピンドル回転駆動列;及び
上で定義されたような過負荷クラッチ・アセンブリ;
を含む動力工具が提供される。
工具又はビットを回転駆動するためのスピンドル;
スピンドルを回転駆動するためのスピンドル回転駆動列;
ある予め定められたトルクより低い回転駆動力をスピンドルに伝達し、その予め定められたトルクより高い回転駆動力の伝達を遮断するスピンドル回転駆動列における過負荷クラッチ;及び
ブロッキング現象を検出する装置;
を含み、過負荷クラッチはブロッキング現象が検出されたときスピンドルへの回転駆動力を遮断することを特徴とする動力工具が提供される。
また、ブロッキング現象を電子的に検出することも知られている。例えば、ブロッキング現象を検出する装置は、加速度メーター、トルク・センサー、モーター電流又は電圧センサー,及び、ブロッキング現象を検出するために当業者に公知のその他のタイプのセンサー、を含む。センサーは、工具の動作状態を感知する,例えば加速度メーターは工具の振動を検出し、トルク・センサーは工具のコンポーネントの間の相対トルクを検出できる。センサーからの出力は、センサーからの信号を分析し、ブロッキング現象が検出されたら電気出力信号を発生する電子評価ユニットに送られる。このような電子評価ユニットの例は、特許文献1、特許文献2及び特許文献3に開示されている。
工具又はビットを回転駆動するためのスピンドル;
スピンドルの前端に取付けられた工具又はビットに対するインパクトを繰り返し発生するハンマー機構;
スピンドルを回転駆動するためのスピンドル回転駆動列;
スピンドル回転駆動列におけるクラッチを選択的に離脱させてスピンドルへの回転駆動力を遮断するモード変更メカニズム;及び
ブロッキング現象を検出する装置;
を含み、ブロッキング現象が検出されたときにクラッチが離脱するように配置されていることを特徴とする回転ハンマーが提供される。
工具又はビットを回転駆動するためのスピンドル;
スピンドルの前端に取付けられた工具又はビットに対するインパクトを繰り返し発生するハンマー機構;
スピンドルを回転駆動するためのスピンドル回転駆動列;
ある予め定められたトルクより下でスピンドルに回転駆動力を伝達し,その予め定められたトルクより上で回転駆動力の伝達を遮断するスピンドル回転駆動列における過負荷クラッチ;
スピンドルへの回転駆動力を選択的に遮断するモード変更メカニズム;
を含み、過負荷クラッチが:
第一の予め定められたトルクより下で過負荷クラッチがスピンドルに回転駆動力を伝達し,その第一の予め定められたトルクより上で回転駆動力の伝達をストップする第一の動作モード;
第一の予め定められたトルクとは異なる第二の予め定められたトルクより下で過負荷クラッチがスピンドルに回転駆動力を伝達し,その第二の予め定められたトルクより上で回転駆動力の伝達をストップする第二の動作モード;及び
過負荷クラッチがモード変更メカニズムに応答してスピンドルへの回転駆動力の伝達を遮断する第三の動作モード;
を有することを特徴とする電動回転ハンマーが提供される。
図において,同様のパーツは同様の参照数字で表される。
クラッチ装置(18)の一部をなすベベル・ギア(20)は円形断面のシャフト(100)と一体で形成される。シャフト(100)の上端は、シャフト(100)に剛体的に取付けられた内側レース(102)と、ハウジングに剛体的に取付けられた外側レース(104)と、外側レース(104)が内側レース(102)のまわりに自由に回転できるようにするボール・ベアリング(106)から成るベアリングによってハンマーのハウジング(8)に回転可能に取付けられている。ベアリングはベベル・ギア(20)の下側に隣接している。
クラッチ(18)が低トルク・クラッチとして働くとき、ロッド(188)はその最低位置にある。この位置にあるとき、ペグ(192)は第二のスリップ・ワッシャー(140)の長方形の開口(146)との係合から外れる。その結果、第二のスリップ・ワッシャー(140)はスピンドル(100)のまわりで自由に回転できる。したがって、第二のスリップ・ワッシャー(140)とスピンドル(100)の間で回転運動は伝達されない。したがって、駆動ギア(16)とベベル・ギア(20)の間ですべての回転運動は第一のスリップ・ワッシャー(124)のみによって伝達される。
クラッチが高トルク・クラッチとして働くとき、ロッド(188)はその最高位置にある。この位置にあるとき、ペグ(192)は第二のスリップ・ワッシャー(140)における長方形の開口(146)と係合する。したがって、第二のスリップ・ワッシャー(140)は、長方形の開口(146)、円形クリップ(160)及びスピンドル(100)の溝(194,127)にあるペグ(192)によってスピンドル(100)に回転可能に固定される。したがって、駆動ギア(16)とベベル・ギア(22)の間で回転運動を、第一のスリップ・ワッシャー(124)及び/又は第二のスリップ・ワッシャー(140)を介して伝達できる。
次に、クラッチ(18)のトルク設定を調整するメカニズムについて説明する。
図14と18を参照して説明すると、2-トルク・クラッチ(18)の下側はクラッチ・ハウジング(200)内に収められている。ロッド(188)がハウジング(200)のベースを通して突出している。ロッドの最下端はカム(202)と係合している。カム(202)はシャフト(204)に取付けられ、シャフトはその長手軸(206)のまわりに回動できる。ロッド(188)したがってカム(202)は、クラッチ(18)のスピンドル(100)の内部のばね(196)によって最低位置の方へ付勢される。シャフト(204)の回動はカム(202)の回動を生じ、その結果ロッド(188)の端がカム(202)と摺動的に係合し、カム(202)を昇って、ロッド(188)がばね(196)の付勢力に抗して垂直にスライドしてクラッチ(18)を低トルク設定から高トルク設定に変更する。
クラッチ(18)を高トルク設定に動かそうとするとき、フィンガー・グリップ(216)を垂直軸(218)のまわりで回動させ、重ね板ばね(228)はレバー(220)の上へ動く。そうするとき、リンク(232)の第一の側(234)はレバー(220)のトップにあるこぶ状部分(226)の第一の側(236)と係合する。フィンガー・グリップ(216)が回動し続けると、重ね板ばね(228)が撓み、リンク(232)は上へこぶ状部分(226)を超えて動き、次いで元の形に戻り、図20に示されているように、リンク(232)の第二の側(237)がハンプ(226)の第二の側(238)と係合する。
通常の動作ではソレノイドは活性化されない。
3 モーター・ピニオン
4 ハウジング
5 駆動シャフト
6 後部ハンドル
7 ベベル・ピニオン
8 トリガー・スイッチ装置
9 駆動ギア
10 スピンドル駆動ギア
12 駆動ギア
13 被駆動ギア
14 過負荷クラッチ
16 加速度計
17 マイクロコントローラー
18 回路
19 電磁石
20 クラッチ駆動ギア
22 クランク駆動スピンドル
30 クランク・プレート
32 クランク・ピン
34 コンロッド
36 トラニオン・ピン
38 ピストン
40 中空スピンドル
44 空気クッション
58 ラム
64 ビートピース
66 工具ホルダー
68 工具
Claims (19)
- 工具又はビット(68)を回転駆動するためのスピンドル(40)と、
該スピンドル(40)を回転駆動するためのスピンドル回転駆動列(14,5,10)と、
ある予め定められたトルクより下では回転駆動力を該スピンドルに伝達し、その予め定められたトルクより上では回転駆動力の伝達を遮断する該スピンドル回転駆動列における過負荷クラッチ(14)と、
ブロッキング現象を検出するための装置(16,17)と、
を備えている手持ち動力工具であって、該過負荷クラッチはブロッキング現象が検出されたとき該スピンドルへの回転駆動力を遮断するように配置されていることを特徴とする、手持ち動力工具。 - 回転ハンマーであって、さらに該スピンドルの前方端に取付けられた工具又はビット(68)への繰り返しインパクトを発生するためのハンマリング・メカニズム(38,58,64)を備えている、請求項1に記載の工具。
- ブロッキング現象が検出されたときに、それによって該スピンドルへの回転駆動力を遮断するために該予め定められたトルクが減少されることを特徴とする、請求項1又は請求項2に記載の工具。
- ブロッキング現象が検出されたときに該予め定められたトルクが実質的にゼロに減少されることを特徴とする、請求項3に記載の工具。
- ブロッキング現象が検出されたときに、ブロッキング現象を検出する装置は電気出力信号を発生し、過負荷クラッチ(14)が該スピンドルへの回転駆動力を遮断するために該出力信号に応答する電気-機械的インターフェース(18,19,21)を含むことを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工具。
- 該電気-機械的インターフェースが電磁石(19)を備えていることを特徴とする、請求項5に記載の工具。
- ブロッキング現象を検出する装置が、該工具の動作状態を感知するためのセンサー(16)と該センサーからの信号を分析してブロッキング現象が検出されたときに電気出力信号を発生する電子評価ユニット(17)を備えていることを特徴とする、請求項1乃至6のいずれか1項に記載の工具。
- ブロッキング現象を検出する装置が機械的装置(72,74,82)であることを特徴とする、請求項1乃至4のいずれか1項に記載の工具。
- 該機械的装置が該工具のハウジング(4)内に回動的に取付けられている慣性質量(72)を含むことを特徴とする、請求項8に記載の工具。
- ブロッキング現象を検出する装置が、
該過負荷クラッチのアクチュエータ(21)と係合するためのラッチ(86)を備えた該工具ハウジング(4)内で回動的に取付けられている慣性質量(72)と、
該クラッチのアクチュエータを遮断位置に推進するために設けられているばね(92)と、
を備え、
ブロッキング現象が起こったとき、該慣性質量が、該アクチュエータとの係合からラッチ(86)を外すためにハウジング内で回動し、また、該ばね(92)が、アクチュエータが該スピンドルへの回転駆動力を遮断させる遮断位置へ、該アクチュエータを推進させるように配置されている、
請求項8又は9に記載の工具。 - 該過負荷クラッチ(14)が、被駆動ギア(13)と、駆動ギア(12)と、予め定められたトルクより下では該被駆動ギアと駆動ギアを結合し、その予め定められたトルクより上では該被駆動ギアと駆動ギアの結合を切離すことを可能にする、結合エレメント(21,26,100,110,112,114,107,130)を備えており、ブロッキング現象を検出する装置(18,19,21,72,74,82)が、ブロッキング現象が検出されたとき該結合エレメント(21,26,100,110,112,114,107,130)に対して該スピンドルへの回転駆動力を遮断するように作用する、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の工具。
- 該結合エレメント(21,26,100,110,112,114,107,130)が、被駆動ギアと駆動ギアの一方に取付けられ、且つ、それらの間で回転駆動力を伝達するために被駆動ギアと駆動ギアの他方と共に係合可能であるロッキング・エレメント(25)の組によって被駆動ギアと駆動ギアを結合していることを特徴とする、請求項11に記載の工具。
- ブロッキング現象を検出する装置(18,19,21,72,74,82)が被駆動ギアと駆動ギアに対して該結合エレメント(21,26,10、100,110,112,114,107,130)を動かすように作用することを特徴とする、請求項11又は請求項12に記載の工具。
- 該結合エレメントが、弾力性エレメント(26,100,100,110,112,114)であることを特徴とする、請求項11乃至13のいずれか1項に記載の工具。
- 該過負荷クラッチ(14)が、被駆動ギア(13)と、駆動ギア(12)と、予め定められたトルクより下では該被駆動ギアと駆動ギアを結合し、その予め定められたトルクより上では該被駆動ギアと駆動ギアの結合を切離すことを可能にする結合エレメント(105、107)と、被駆動ギアを該過負荷クラッチの出力部に結合する駆動結合部(drive coupling)(21,113,115)と、を備えており、ブロッキング現象を検出する装置(18,19,21,72,74,82)が、該駆動結合(21,113,115)に対して回転駆動力の伝達を遮断させるように作用することを特徴とする、請求項1、2、又は4乃至10のいずれか1項に記載の工具。
- 2つの被駆動ギア(13c、13d)があり、過負荷クラッチが第一の予め定められたトルクを有するように被駆動ギアの一方が駆動結合部(21,113,115)によってクラッチの出力部(5)に結合されることができ、過負荷クラッチが第一のものと異なる第二の予め定められたトルクを有するように被駆動ギアの他方又は両方が駆動結合部(21,113,115)によってクラッチの出力部に結合されることができ、又は、過負荷クラッチによる回転駆動力の伝達が遮断されるように被駆動ギアのどちらもが駆動結合部(21,113,115)によってクラッチの出力部に結合されることができないようにすることができることを特徴とする、請求項15に記載の工具。
- どちらの被駆動ギアも、ブロッキング現象を検出する装置(18,19,21,72,74,82)の稼動に応答して駆動結合部(21,113,115)によってクラッチの出力部に結合されないことを特徴とする、請求項16に記載の工具。
- 該過負荷クラッチ(14)が、
ある第一の予め定められたトルクよりも下では該過負荷クラッチが回転駆動力を該スピンドルに伝達し、第一の予め定められたトルクよりも上では該過負荷クラッチが回転駆動力の伝達をストップする第一の動作モードと、
第一の予め定められたトルクと異なるある第二の予め定められたトルクよりも下では該過負荷クラッチが回転駆動力を該スピンドルに伝達し、第二の予め定められたトルクよりも上では該過負荷クラッチが回転駆動力の伝達をストップする第二の動作モードと、
ブロッキング現象が検出されたとき該過負荷クラッチが該スピンドルへの回転駆動力を遮断する第三の動作モードと、
を有することを特徴とする、請求項1乃至17のいずれか1項に記載の工具。 - 回転ハンマーである工具であって、さらに、
該スピンドル(40)の前方端に取付けられている工具又はビット(68)に繰り返しインパクトを発生させるためのハンマー・メカニズム(38,58,64)と、
ハンマーの回転モードと非回転モードとの間でハンマーを切り換えるためのモード変更装置(126,128)と、
を備えており、
回転ハンマーを非回転モードに切り換える該モード変更装置に応答して該過負荷クラッチ(14)が該スピンドルへの回転駆動力を遮断することを特徴とする、請求項1乃至18のいずれか1項に記載の工具。
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