JP2011510825A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

本発明は、電動工具特に手持ち式電動工具であって、モータスイッチエレメント（８）を介して作動可能な電気式の駆動モータ（２）と、該駆動モータ（２）によって駆動される、第１のギヤ及び少なくとも１つの第２のギヤを備えたギヤボックス（３）を有する形式のものに関する。本発明によれば、前記モータスイッチエレメント（８）は、前記ギヤボックス（３）が前記モータスイッチエレメント（８）によって第２のギヤから第１のギヤへ、かつ／または第１のギヤから第２のギヤへ切換可能であるように、前記ギヤボックス（３）に連結されている。

Description

本発明は、請求項１の上位概念部に記載した、電動工具、特に手持ち式電動工具に関する。

例えば"(Akku-)Schrauber"「（バッテリー）ドライバー」、"(Akku-)Bohrschrauber"「（バッテリー）ドライバードリル」又は"(Akku-)Schlagbophrmaschinen"「（バッテリー）インパクトドリルドライバー」等の手持ち式の電動工具は、約２００００回転／分のモータ回転数から、作業スピンドルの使用に適した約１５０乃至２０００回転／分の有効回転数範囲に減速させるために、ギヤボックスを有している。公知の手持ち式電動工具のギヤボックスは、一般的に２つ又はそれ以上のギヤを備えた遊星歯車伝動装置として構成されているので、操作員は、低いトルクを有する高速の第２のギヤと高いトルクを有する低速の第１のギヤとを選択することができる。

例えばドライバー（ねじ回し）作業中に、ギヤボックスのギヤを切換える必要がある場合、操作員は、モータスイッチエレメント（スイッチレバー）を離すことによって作業を中断し、次いで別個のギヤ切換スイッチによってギヤボックスのギヤを切換える必要がある。次いでモータスイッチエレメントを新たに操作することによって、操作員は新たに選択された変速比で操作を継続することができる。このような費用のかかる集中的なギヤ間の切換操作は不都合である。特に、２つのギヤを切換えるために、作業過程を完全に中断しなければならないという点が欠点である。

発明の開示
技術的な課題
そこで本発明の課題は、電動工具特に手持ち式電動工具を改良して、ギヤ切換を迅速かつ簡単に実施することができ、この場合、特に開始された作業過程を中断する必要がないようにすることである。

技術的な解決策
この課題は、請求項１の特徴部を有する電動工具によって解決された。明細書、請求項及び／又は図面に開示された少なくとも２つの特徴のすべて組み合わせが、本発明に含まれるべきものである。

本発明の考え方は、電動式の作業モータを作動させるための、操作員によって直接操作されるモータスイッチエレメント（操作エレメント）を、モータスイッチエレメントを操作することによってギヤボックスが少なくとも２つのギヤ間で切換えられるように、有利には遊星歯車伝動装置として構成されたギヤボックスの特に切換機構に、特に機械的に連結する、という点にある。これによってまず、別個の操作エレメントを操作する必要なしに、２つのギヤ変速段の間で切換えを行うことができる。つまり、開始された作業段階（特に穿孔又はねじ回し）を中断する必要なしに、ギヤボックスの少なくとも２つのギヤ間で切換を行うことができる。有利な形式でモータスイッチエレメント（操作エレメント）は、２つのギヤ間の切換が、所定の調節行程距離を戻り移動してから行うことができるように、ギヤボックスに連結されている。このような形式で、切換過程を行うことなしに、モータスイッチによって、公知の形式で駆動モータを作動させ、かつ作動停止させることができる。モータスイッチエレメントによって操作される、モータスイッチエレメントに配設されたモータスイッチにおいては、例えば、モータ回路を開閉するための純粋なオン／オフスイッチが用いられる。選択的に、モータスイッチは、モータ回転数が特にモータスイッチエレメントの移動行程（調節行程）に亘って調節可能であるように、モータ回転数調節機能を備えている。少なくとも２つのギヤ間の簡単かつ迅速な切換の他に、本発明は、場合によっては、モータスイッチエレメントとは別個のギヤ切換エレメント（別の操作エレメント）を省くことができ、これによって、電動工具の角縁部の寸法を減少させることができる。後でさらに詳しく説明されているようにギヤボックスの少なくとも２つのギア間の切換えを行うことができる前記モータスイッチエレメントに付加的に、別個のギヤ切換エレメントを設けるか、又は別個のギヤ切換エレメントを、電動工具のためのオン／オフスイッチ（主電流スイッチ）に転用してもよい。

特に有利な実施例によれば、モータスイッチエレメントによって第２のギヤから第１のギヤへの切換えができるだけではなく、モータスイッチエレメントによって、ギヤボックスを第１のギヤから第２のギヤへ戻り切換えすることができる、可逆式のギヤボックスが実現されるという点にある。有利な形式でこの「戻り切換え" Zurueckschalten "（シフトダウン、低速切換）」は、後述されているように、モータスイッチエレメントを操作するための、操作員の手動によるモータスイッチエレメントに作用する操作力が減少されると、自動的に行われる。

特に有利には、第１のギヤと第２のギヤとの間の変速比が、第１のギヤによって、第２のギヤよりも低い回転数、しかも高いトルクが得られるように選定されており、この場合、変速比関係も逆になる。第１のギヤが非常に低速に設定されている場合には、同じ性能で、より小型の（小出力の）電気式の駆動モータが用いられることによって、軽量でコンパクトな電動工具が実現される。

電動工具特に手持ち式の電動工具によって、ねじ回し作業を実施したい場合、第１の低速のギヤによってより高いトルクを伝達できるようになっていれば、有利である。このような伝達関係においては、操作員が、モータスイッチエレメントを操作することによって、より高い回転数及び低いトルクを有する第２のギヤによってねじ回し作業を開始し、ねじ回し作業の終わりにおいてねじ回し作業を中断することなしに、モータスイッチエレメントをさらに操作することによって第２のギヤから第１のギヤへ切り換えることができ、次いで第１のギヤによって、より高いトルクでねじ回し作業を終わりまで実施することができる。

モータスイッチエレメントが押しボタン式スイッチ、特にレバーとして構成されていれば、特に有利である。この場合、押しボタン式スイッチは、有利な形式でギヤボックスの切換機構に直接連結されており、特に、押しボタン式スイッチが所定の移動行程距離だけ戻り移動した後で、２つのギヤ間の切換、有利には第２のギヤから第１のギヤへの切換が行われるようになっている。

特に有利な実施例によれば、モータスイッチエレメントは、切換過程の開始前に、より高い操作抵抗を受けるようになっている。この操作抵抗は、２つのギヤ間の切換を行うために操作員が克服しなければならない。これによって、２つの伝達比間の意図しない切換が行われることは、簡単な形式で避けられる。また、モータスイッチエレメントがその移動距離に亘って複数の異なる大きさの操作抵抗を受けるようにすることも考えられる。このような構成は、特に１つの操作過程だけによって複数の切換行程を実現できるようになっていれば、有利である。

操作員によって克服する必要がある、より高い操作抵抗は、本発明の実施態様によれば、有利な形式で、第２のギヤから第１のギヤへの切換過程に抗して作用するように構成され、かつ配置された少なくとも１つのばねによって得られる。

特に有利な実施態様によれば、操作抵抗を高めるばねが、実行されたギヤ切換を取り消すように、モータスイッチエレメントを調節する。言い換えれば、モータスイッチエレメントは、第２のギヤから第１のギヤへ切り換えるために有利な形式で、ばねのばね力に抗して調節され、それによってばねは、操操作員による操作力が弱められてから、ギヤボックスが第１のギヤから第２のギヤへ切り換えられるように調節され、かつ／またはギヤボックスに作用する。有利には、このためにモータスイッチエレメントは、ギヤ切換前にその初期の切換位置に戻される。

特に有利には、モータスイッチエレメントは、ギヤボックスの切換機構と機械的に連結されており、特に有利には旋回レバーとして構成された、切換機構のレバーと機械的に連結されている。有利には、操作抵抗を高めるばねが前記レバーに直接作用し、このレバーはモータスイッチエレメントを戻し力で負荷する。

冒頭に述べたように、ギヤ切換を可能にするモータスイッチエレメントに対して付加的に別個のギヤ切換エレメント（別の操作エレメント）が設けられている構成を実現することができる。このギヤ切換エレメントは、有利にはギヤ切換機能を考慮して、モータスイッチエレメントに従属している。言い換えれば、手動によって第２のギヤへのギヤ切換えが行われても、特に操作行程（調節行程）の終わりにおいて、モータスイッチエレメントによって第１のギヤに切換えることができる。

本発明のその他の利点、特徴及び詳細は、以下に図面を用いた実施例に記載されている。

バッテリードライバーして構成された電動工具１の部分的な断面図である。

この電動工具１は電動式の駆動装置２を有しており、該駆動装置２は、遊星歯車装置として構成された２段式のギヤボックス３にトルクを伝達するように接続されている。ギヤボックス３によって、図示していない作業スピンドルが駆動され、この作業スピンドルが工具受容部４を回転させるようになっている。工具受容部４は、使用目的に応じて、例えばドリルチャック又は多角形受容部特に６角形受容部として構成されていてよい。

駆動モータ２に電気エネルギーを供給するために、工具フット部として構成された交換可能なバッテリーパック５が設けられており、このバッテリーパック５は、手持ち式伝動工具１のプラスチックハウジング６に固定可能である。

電気式の駆動モータ２を作動させるために、つまりバッテリーパック５から駆動モータ２に電気エネルギーを供給するために、モータ電流スイッチ７が設けられている。このモータ電流スイッチ７は、純粋なオン／オフスイッチとして、又は場合によっては例えば可変な電気式の抵抗を組み込むことによって回転数調節スイッチとして構成されていてよい。モータ電流スイッチ７は、押しボタンエレメントとして構成されたモータスイッチエレメント８によって操作可能である。この場合、モータスイッチエレメント８はハンドル９の上部領域内に配置されており、このハンドル９は、図平面で見て下端部にバッテリーパック５を有していて、上端部が、ハンドル９に対してほぼ直交する横方向に延在する作業ハウジングセクション１０へ移行している。選択的な実施例（図示せず）によれば、モータスイッチエレメント８は、モータ電流を切り換えるか、若しくは回転数を調節するエレクトロニクスのための信号発信器を操作する。

図示の手持ち式電動工具１においては、ギヤボックス３は基本調節位置として第２のギヤに位置している。この第２のギヤにおいて、工具受容部４を駆動するための、第１のギヤよりもより高い回転数、かつ低いトルクが実現される。駆動モータ２を作動させるために、操作員によってモータスイッチエレメント８が矢印方向１１でハウジング６内押し込まれ、それによってモータスイッチ７が駆動モータ２に電気エネルギーを供給する。モータスイッチエレメント８は、図平面で上方に向いている、一体的な突起１２を有している。突起１２が距離ｓだけ進むまで、モータスイッチエレメント８がハウジング６内に押し込まれると、突起１２は、ギヤボックス３のギヤ切換機構の、旋回可能に支承されたレバー１３に当接する。有利にはモータスイッチ７は、公知の形式で、モータスイッチエレメント８の調節経路が次第に大きくなるにつれてモータ電流が大きくなるように構成されている。切換ギヤを、より早い第２のギヤから、より遅い第１のギヤへ移行させたい場合は、モータスイッチエレメント８はさらにハウジング６に向かって調節され、それによって、突起１２は、図示の距離ｓよりも長い距離だけ移動する。このような長い調節経路において、モータ切換エレメント８に作用する移動抵抗は、調節運動の開始時点におけるよりも大きい。何故ならば、圧縮コイルばねとして構成されたばね１４が設けられており、このばね１４が、レバー１３の自由端部領域を、ほぼ矢印方向１１に抗して、図平面で見て左から右へ押し付け、それによって、レバー１３をその初期の切換位置（第２ギヤ）に保持するか、若しくはレバー１３を初期の切換位置（第２ギヤ）に向かって戻り移動させるようになっているからである。言い換えれば、モータスイッチエレメント８が、旋回レバーとして構成されたレバー１３に接触するか若しくはレバー１３を移動させると直ちに、操作員によってもたらされる操作力は増大する。何故ならば、レバーの自由端部の領域内でレバー１３に作用するばね１４は付加的に圧縮されるからである。モータスイッチ８がさらに移動せしめられ、それによってレバー１３が一体的な突起１２によってばね１４のばね力に抗して調節されると、ギヤボックス３は公知の形式で、初期の第２のギヤから第１のギヤへ調節され、操作員によって十分な操作力がモータスイッチエレメント８に加えられている間、第１の切換位置に留まり、それによってレバー１３は、ばね力１４が作用していても、図平面で左側の図示していない位置に留まる。

操作員が、モータスイッチエレメント８に作用する操作力を低下させると、この操作力はばね１４のばね力よりも小さくなり、ばね１４はレバー１３をその（図示されている）初期位置に戻し、それによって、ギヤボックス３は、第１のギヤから第２のギヤへ調節される。

図示のモータスイッチエレメント８の他に、場合によっては別個のギヤ切換スイッチを、例えば作業ハウジングセクション１０の上側に追加的に配置してもよい。この場合、このような形式の別個のギヤ切換スイッチを、モータスイッチエレメント８のギヤ切換機能に従って配列すれば有利である。同様に、モータスイッチエレメント８の隣に追加的な電気式のメインスイッチを設けてもよい。このメインスイッチは、例えば図平面で作業ハウジングセクション１０の上側領域に配置される。別個のギヤ切換エレメント並びに追加的なメインスイッチを省けば、図示の手持ち式電動工具１の角縁部の寸法は、別個の操作エレメントを省いたことによって、公知の手持ち式電動工具におけるよりも小さくなる。

Claims (9)

1. 電動工具特に手持ち式電動工具であって、モータスイッチエレメント（８）を介して作動可能な電気式の駆動モータ（２）と、該駆動モータ（２）によって駆動される、第１のギヤ及び少なくとも１つの第２のギヤを備えたギヤボックス（３）を有する形式のものにおいて、
   前記モータスイッチエレメント（８）は、前記ギヤボックス（３）が前記モータスイッチエレメント（８）によって第２のギヤから第１のギヤへ、かつ／または第１のギヤから第２のギヤへ切換可能であるように、前記ギヤボックス（３）に連結されていることを特徴とする、電動工具。
2. 第１のギヤによって、第２のギヤよりも大きいトルクが伝達可能である、請求項１記載の電動工具。
3. モータスイッチエレメント（８）が押しボタン式スイッチエレメントとして構成されている、請求項１又は２記載の電動工具。
4. 第２のギヤから第１のギヤに切換えるために、駆動モータ（２）を作動させるよりも高い操作抵抗を克服するようになっている、請求項１から３までのいずれか１項記載の電動工具。
5. より高い操作抵抗が少なくとも１つのばね（１４）によって生ぜしめられるようになっている、請求項４記載の電動工具。
6. 操作員による操作力が低減されると、前記ばね（１４）は、前記ギヤボックス（３）が第１のギヤから第２のギヤへ切り換えられるように、モータスイッチエレメント（８）を戻り移動させるようになっている、請求項５記載の電動工具。
7. 前記モータスイッチエレメント（８）が、前記ギヤボックス（３）の切換機構のレバー（１３）に機械的に連結されている、請求項１から６までのいずれか１項記載の電動工具。
8. 前記モータスイッチエレメント（８）とは別個のギヤ切換エレメントが設けられている、請求項１から７までのいずれか１項記載の電動工具。
9. 前記別個のギヤ切換エレメントが、前記モータスイッチエレメント（８）のギヤ切換機能に従属している、請求項８記載の電動工具。

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