JP2013223917A - 手持ち式電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】空気式打撃機構を備える手持ち式電動工具において、負荷変動を減少させる。
【解決手段】手持ち式電動工具１は空気式打撃機構６を備える。打撃機構６は、モータ駆動の励振器１２、打撃子１３、および励振器１２と打撃子１３との間に作業軸１０に沿って配置された気圧室１５を備える。気圧室１５の体積の少なくとも２０％が単原子気体で満たされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、チゼル用の手持ち式電動工具に、例えば、特に電動機によって駆動される空気式打撃機構を備えるハンマードリルに関する。

ドリル・チゼルへのハンマードリルの周期的な打撃は、使用者の把持力によって抑えられなくてはならない。使用者は、周期的な負荷変動を振動として認識する。振動の振幅は可能な限り小さくなければならない。クッション性のある付属品および質量ダンパを備えるハンドルは、使用者の腕に伝わる振幅を小さくする働きをする。しかしながら、これらの緩衝システムには限界がある。それは、特に、ハンマードリルを案内するために使用されるハンドルが、十分に堅固に取り付けられている必要があるためである。

空気式打撃機構を備える本手持ち式電動工具では、振動の振幅は、打撃機構において生成されるときには既に小さくなっている。打撃機構は、モータ駆動の励振器、打撃子、および励振器と打撃子との間に作業軸に沿って配置された気圧室を備える。気圧室の体積の少なくとも２０％は、単原子気体、例えばアルゴンで満たされている。本発明による打撃機構は、空気で完全に満たされた打撃機構と同じ衝撃エネルギーを工具に伝達できることが分かっている。しかしながら、気圧室の圧縮中の、このために必要な圧力は低くなり、負荷変動は低下する。

一実施形態では、打撃機構は内部ハウジング内に配置されるようになっている。この内部ハウジングは、打撃機構を備える気密性の中間室を封鎖する。打撃機構の通気口によって気圧室と中間室とを接続できる。単原子気体は、気圧室および中間室の内側に封じ込められる。２つの室間でガスを交換することは、とりわけ空気式打撃機構のスイッチを切るために、有利である。

一実施形態では、内部ハウジングがベローズを備えるようになっている。内部ハウジングは、固定体積を有さず、むしろ、内圧が外圧と等しくなるようにその体積を調整する。その結果、漏出による環境とのいかなるガス交換も、有利には低減される。

以下の記述により、例示として提供される図面および実施形態に基づいて本発明を説明する。

ハンマードリルを示す図である。

別段の指示がない限り、図面では、同じまたは機能的に等価の要素には、同じ参照符号を付して示す。

図１は、チゼル用の手持ち式電動工具の一例として、ハンマードリル１を概略的に示す。ハンマードリル１は工具用ソケット２を有し、そこに、工具のシャンク端３、例えばドリル・チゼル４を挿入できる。打撃機構６およびドライブシャフト７を駆動するモータ５が、ハンマードリル１の主駆動部を構成する。使用者は、ハンドル８によってハンマードリル１を保持でき、かつシステムスイッチ９によってハンマードリル１を始動させることができる。動作中、ハンマードリル１は、作業軸１０周りでドリル・チゼル４を連続的に回転させる。この過程で、ハンマードリル１は、ドリル・チゼル４を、作業軸１０に沿った打撃方向１１で基材に打ち込むことができる。

打撃機構６は空気式打撃機構６である。励振器１２および打撃子１３が打撃機構６に取り付けられ、作業軸１０に沿って可動となるようにする。励振器１２は、偏心器１４またはトグル要素を経由してモータ５に結合され、かつ周期的な直線運動を行うように付勢される。励振器１２と打撃子１３との間の気圧室１５によって形成された空気ばねにより、打撃子１３の運動が励振器１２の運動に結合する。打撃子１３は、ドリル・チゼル４の後部を直接打つことも、そのパルスの一部を実質的に静止した中間打撃子１６を介して間接的にドリル・チゼル４に伝達することもできる。一例として提供される説明では、励振器１２および打撃子１３は、ピストン形状となるように構成され、かつシリンダー状のガイドチューブ１７の内側に、作業軸１０に沿って取り付けられる。ガイドチューブ１７は、気圧室１５を半径方向に密封する。打撃機構６および好ましくは他の駆動構成要素は、機械ハウジング１８の内部に配置される。

気圧室１５全体、すなわちその体積の１００％が、アルゴンで満たされている。気圧室１５が圧縮されると、この単原子気体は、同じ圧力では、空気で満たされているときよりも多くのエネルギーを吸収できる。圧縮中における負荷変動は減少し、使用者は、これを振動が少なくなるという形で認識することができる。

ガイドチューブ１７は、いくつかの半径方向の通気口１９、２０を有する。第１の通気口１９は、気圧室１５の圧縮中に特に発生し得る気圧室１５からのガス損失を補償する働きをする。第２の通気口２０は、空打撃が発生するときに打撃機構６のスイッチを切るのを支援する。打撃子１３は、チゼル動作の最中、気圧室１５に相対している第２の通気口２０を密封する。第２の通気口２０の軸方向の位置は、空打撃がある場合に、打撃子１３が第２の通気口２０を越えて打撃方向１１に動き、かつ気圧室１５に相対している第２の通気口２０をもはや密封することがないように構成されている。

機械ハウジング１８の内部に気密性の内部ハウジング２１が配置される。内部ハウジング２１は、半径方向に打撃機構６を取り囲む。内部ハウジング２１の壁は開口部を有しない。内部ハウジング２１は、打撃方向１１の後方で、打撃機構６の外壁においてシールリングによって閉鎖されている。内部ハウジング２１の前方は、例えば壁によって閉鎖されているか、またはそうでなければ、打撃機構６の外壁でシールリングによって閉鎖されている。例えば、内部ハウジング２１の内部に偏心器１４および他のギヤ構成要素を取り付けることができる。内部ハウジング２１に通じるシャフトは、シールリングによって封止されるので、適切にも気密性となる。内部ハウジング２１によって封鎖された中間室は、気圧室１５のように単原子気体で満たされている。打撃機構６の通気口１９、２０の全てが内部ハウジング２１で終端する。気圧室１５と内部ハウジング２１との間のガス交換が可能である一方、他の空間とのガス交換は防止される。打撃子１３および中間打撃子１６はシール要素を備えるようになっており、かつ／またはそれらは工具用ソケット２を通じたいかなるガス交換も防止するシール要素内で摺動するようになっている。

内部ハウジング２１は、機械ハウジング１８内へ展開することができるベローズ２４を含み得る。熱変化による単原子気体の膨張は、ベローズ２４によって対応できる。ベローズ２４には、例えば、プラスチックフィルム製の蛇腹型のベローズ２４が含まれる。ベローズ２４により、力を使わずに体積を変化させることが可能となる。そのため、ベローズ２４内部に存在する圧力が、機械ハウジング内の周囲圧力（一般に標準圧）とほぼ同じとなる。他の構成では、軟質プラスチック製のシェルが備えられる。別の実施形態では、内部ハウジング２１の壁が軟質プラスチック製である。膨張状態では、ベローズ２４の体積は、内部ハウジング２１と気圧室１５との総体積の２０％〜４０％まで増大し得る。

詳細に説明した実施形態は、様々な方法で修正することができる。特に、励振器１２は、ガイドチューブ１７と励振器１２とを互いに剛結合してポット状になるように構成できる。ガイドチューブ１７はモータ５によって周期的に移動する。代替形態として、ガイドチューブ１７を打撃子１３に接続し、ポット状の打撃子を形成し得る。

気圧室１５および内部ハウジング２１は、ガス混合物で満たすことができる。このガス混合物は、アルゴンを少なくとも２０体積％、好ましくは少なくとも５０体積％含有する。他の構成成分は、主に窒素と酸素とからなる通常の組成の空気である。純アルゴンからなるガス混合物によるものよりも減衰効果は劣るが、漏出によるアルゴンの損失は減少する。本手持ち式電動工具は、その耐用寿命にわたって、またはその保守と保守の間の期間において、より均一な挙動を示す。

１ ハンマードリル
２ 工具用ソケット
３ シャンク端
４ ドリル・チゼル
５ モータ
６ 打撃機構
７ ドライブシャフト
８ ハンドル
９ システムスイッチ
１０ 作業軸
１１ 打撃方向
１２ 励振器
１３ 打撃子
１４ 偏心器
１５ 気圧室
１６ 中間打撃子
１７ ガイドチューブ
１８ 機械ハウジング
１９、２０ 通気口
２１ 内部ハウジング
２４ ベローズ

Claims (6)

1. 空気式打撃機構（６）を備える手持ち式電動工具であって、前記打撃機構（６）が、モータ駆動の励振器（１２）、打撃子（１３）、および前記励振器（１２）と前記打撃子（１３）との間に作業軸（１０）に沿って配置された気圧室（１５）を備える手持ち式電動工具において、前記気圧室（１５）の体積の少なくとも２０％が単原子気体で満たされていることを特徴とする、手持ち式電動工具。
2. 前記単原子気体がアルゴンであることを特徴とする、請求項１に記載の手持ち式電動工具。
3. 前記気圧室（１５）の全体がアルゴンで満たされていることを特徴とする、請求項１に記載の手持ち式電動工具。
4. 前記打撃機構（６）が内部ハウジング（２１）内に配置され、前記内部ハウジング（２１）は、前記打撃機構（６）を備える気密性の中間室を閉鎖することを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の手持ち式電動工具。
5. 前記気圧室（１５）および前記中間室が、前記打撃機構（６）の通気口（１９、２０）によって接続されていることを特徴とする、請求項４に記載の手持ち式電動工具。
6. 前記内部ハウジング（２１）がベローズ（２４）を有することを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の手持ち式電動工具。

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