JP2663981B2 - 手持工作機械におけるトルクを伝達する装置 - Google Patents

手持工作機械におけるトルクを伝達する装置

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JP2663981B2 JP63503637A JP50363788A JP2663981B2 JP 2663981 B2 JP2663981 B2 JP 2663981B2 JP 63503637 A JP63503637 A JP 63503637A JP 50363788 A JP50363788 A JP 50363788A JP 2663981 B2 JP2663981 B2 JP 2663981B2
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Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は請求の範囲の独立形式の請求項の上位概念部
に記載された手持ち工作機械におけるトルクを伝達する
装置に関する。
背景技術 このような装置はDE−PS第2551125号により既に公知
である。この特許によって構成された工具は原則的に
は、AT−PS第285405号によって構成された工具受容部に
も使用可能であり、この場合ここに用いられているロッ
クエレメントは、工具シャフトの、回転連行溝の外側に
配置された、両サイドで閉じられている切欠き内へ係合
する。工具シャフトの端部に開口して開いている回転連
行溝の幅及び深さはこの場合、該回転連行溝自体が前記
ロックエレメントを受容することができない大きさに、
従ってまた工具が誤って挿入されることがない大きさに
選択されている。
しかし特に硬い構造部分に対して該工作機械を使用し
た場合、回転連行溝が、工具の比較的長期の使用後にた
たかれて変形し、その結果工具が誤って、前記ロックエ
レメントが回転連行溝内へ係合する位置においても工具
受容部内へ挿入される。このことは、作業中の工作機械
を工作物から引き戻すさいに工作機械が工具から不意に
分離する危険性を生じる。それというのは工具受容部の
ロックエレメントが、工具端部の方向に開いている回転
連行溝から妨げられることなく滑り抜けるからである。
このことは、工作機械を用いた作業中、工具が場合によ
っては誤って挿入されていることを作業者が知ることが
できないために特に危険である。この場合作業者は、工
作機械を工作物から引き戻しかつ場合によっては工作物
中に固く締め込まれた工具がそこに刺さったままとどま
ったときにはじめて、全く突然に気付くことになる。工
作機械とその工具とのこのような分離は作業者にとって
全く不意に起こるから、作業者がはしごや足場等に立っ
て作業している場合にはバランスをくずす危険があり、
このことは著しい事故の危険性を伴う。
発明の効果 独立形式の請求項記載の特徴を有する本発明の装置は
従来技術に対して以下の利点を有している。即ち、工具
は、工具受容部内に配置されたロックエレメントが工具
シャフトの端部に開口して開いている回転連行溝内へ係
合することができる位置においては決して工具受容部内
へ挿入されない。しかもこのようにするために付加的な
阻止手段又は類似手段を必要としない。
従属形式の請求項に記載の手段によれば、独立形式の
請求項記載の装置の有利な発展及び改良がえられる。両
サイドで閉じられている切欠きの間に複数の回転連行溝
が配置されている構成は特に有利である。それというの
はこの場合回転連行溝の数が多くなればそれに伴って駆
動モーメント伝達時における単位面積当たりの面負荷が
減少し、ひいてはまた摩耗も減少するからである。
工具シャフトにおける回転連行溝の１つが他の回転連
行溝よりも深く、かつ工具受容部の所属する条片状の回
転連行体が相応して高く製作されている場合、工具シャ
フトの挿入側の端部に円錐状の導入テーパを設け、該導
入テーパが工具軸線と角αをなしかつ、条片状の回転連
行体の工具側の端面が導入テーパを有し、該導入テーパ
が、工具受容部の軸線と角αよりも大きい角βをなすよ
うにすることにより、さらに有利な手段がえられる。こ
の場合さらに、円錐状の導入テーパを、該導入テーパが
深さの浅い方の回転連行溝の底面には交差するのに対し
て、深さが深い方の回転連行溝の底面には接触しないよ
うに設定することができ、このような構成によれば、工
具を工具受容部内へ挿入するさいに条片状の回転連行体
と回転連行溝との接触が、はじめに工具を工具受容部に
対して最も高い回転連行体が最も深い回転連行溝と向か
い合うまで回転させたときにはじめて行われるという利
点がえられる。このときまで、工具シャフトの導入テー
パの滑らかな、換言すれば『歯のない』部分が、最も高
い条片状の回転連行体の導入テーパ上を滑動する。これ
により、たんにこの位置でのみ工具は工具受容部内へ嵌
合し、作業者が浅い方の回転連行溝内へ一番高い条片状
回転連行体を係合させることによる誤操作は生じえな
い。
図面の簡単な説明 図面は本発明の種々異なる実施例を示すものである。
第１図はドリリングハンマに配置された工具ホルダ若
しくは工具受容部を挿入された工具と共に示す拡大縦断
面図、第２図は第１図のII−II線による横断面図、第３
図は工具シャフトの第２の実施例の側面図、第４図は第
３図のIII−III線による横断面図、第５図は工具シャフ
トの第３の実施例の側面図、第６図は第５図のIV−IV線
による横断面図、第７図は工具シャフトの第４の実施例
の側面図、第８図は第７図のＶ−Ｖ線による横断面図、
第９図は工具シャフトの第５の実施例を工具受容部と共
に示した、第10図のVI−VI線による断面図、第10図は第
９図のVII−VII線による横断面図、第11図は第10図のXI
による工具シャフトの第６の実施例を示す図、第12図は
第10図のXIIによる工具シャフトの第７の実施例を示す
図である。
発明を実施するための最良の形態 ドリリングハンマ１のケーシングのたんに部分的に図
示されている工具側の端部からは工具スピンドル２が延
びている。この工具スピンドル２は一方ではトルクを、
他方では軸方向の衝撃力（パーカッション）を、該工具
スピンドル２に不動に結合されている工具受容部３へ伝
達する。工具ホルダとしての工具受容部３の同心的な受
容孔４内へは、ドリリング工具６の工具シャフト５が押
し込まれている。工具シャフト５には対角線方向で互い
に反対の側に２つの、両側で軸方向で閉じられている切
欠き７が配置されており、これらの２つの切欠き７内に
は、これに所属する球体として製作された、工具受容部
３のロックエレメント８が係合している。第２図から判
るように、溝状の切欠き７は部分円筒形の横断面形状を
有している。ロックエレメント８はスリーブ12の軸方向
移動によって工具シャフト５の切欠き７からその外部へ
動かされ、その結果ドリリング工具６は工具ホルダとし
ての工具受容部３から引き抜き可能になる。工具シャフ
ト５には前記切欠き７の他にさらに付加的に、該工具シ
ャフト５の端部に開口して開いている回転連行溝９が配
置されている。該各回転連行溝９は、第２図から判るよ
うに、切欠き７に対して、互いに他方の回転連行溝９と
は異なる角度値γ，δだけ、周方向にずらされている。
前記回転連行溝９は２つの、少なくともほぼ半径方向に
延びている平らな側面10を有しており、該側面10はこれ
に所属する、条片状の回転連行体11の面と協働する。
該面は工具受容部３の受容孔４の円筒形内壁に配置さ
れている。
工具シャフト５の後端はドリリングハンマの工具スピ
ンドル２の軸方向衝撃力を伝達する突出部２′に当接し
ている。ドリリング工具６の工具シャフト５の前側の部
分は従来の形式で製作されており、従って図面には示さ
れていない。超硬刃部を有するドリリングヘッドには、
ドリリングヘッドによる切り屑の排出螺旋溝を含む工具
部分が続いている。
第２図から判るように、回転連行溝９の一方は切欠き
７に対してほぼ90゜角度をずらされているのに対して、
他方の回転連行溝９は切欠き７に対して一方の回転連行
溝と非対称になるように角度をずらされている。安定性
の理由から、回転連行溝９は以下のように配置するの
が、即ちドリリングハンマ運転中トルクを伝達する側面
10′がこれに隣接する切欠き７から、側面10″がこれに
隣接する切欠きから離れている距離よりも大きく離れて
いるように配置するのが有利である。工具スピンドル２
が回転するとトルクが、回転連行溝９内に係合している
回転連行体11を介してドリリング工具６の工具シャフト
５へ伝達される。少なくともほぼ半径方向に延びている
平らな側面10及び該側面に所属する条片状の回転連行体
11の面により、極めて良好なトルク伝達状態が生じる。
それというのは、伝達されるべき力は互いに協働する面
に対して殆ど垂直に作用するからである。力の伝達は常
に、摩耗が進行している場合でも、面で行われ、最終的
には切欠きのエッジで行われるということはない。工具
シャフト５に配置されている切欠き７は専ら、工具受容
部３内のドリリング工具シャフトを軸方向で錠止するた
めに役立つ。これにより、球体として製作されているロ
ックエレメント８の応力、ひいてはその摩耗も著しく減
少する。
第３図及び第４図には、ここでは符号13で示されてい
る工具シャフトの第２実施例が示されている。工具シャ
フト13にはやはり切欠き７が配置されており、該切欠き
７は第１実施例（第１図及び第２図）の切欠き７と同一
である。工具シャフト13の外周には、両切欠き７の間に
一方の側には１つの回転連行溝14が、かつ他方の側には
２つの回転連行溝15,16が配置されている。
第５図及び第６図には、工具シャフト17の切欠き７間
にそれぞれ２つの回転連行溝18,19;20,21が配置されて
いる点で第３図及び第４図の実施例と異なる一実施例が
示されている。
第７図及び第８図には、工具シャフト22の切欠き７間
の一方の側には２つ（23,24）の、他方の側には３つ（2
5,26,27）の回転連行溝が配置されている一実施例が示
されている。
第３図〜第８図の構成の利点は、配置されている回転
連行溝の数が多くなればなるほど、駆動モーメントを伝
達するさいにおける単位面積当たりの面負荷が減少する
ことにある。摩耗も相応して減少する。
工具シャフトに複数の溝を設けた場合、該工具シャフ
トを工具受容部内へ挿入装着するさい若しくは工具シャ
フトと工具受容部とを互いに回わすことによってドリリ
ング工具の正しい挿入装着位置を探知するさいに、、工
具シャフトの端面とこれに対向する側の回転連行体端面
とは、正しい挿入装着位置が発見されるまで、互いに滑
り合う。このことは、工具受容部内へ工具を挿入するさ
いの操作を困難にするだけでなく、操作者をいらいらさ
せることになる。この点を補う実施例として第９図及び
第10図の実施例が示されている。
第９図から判るように、工具シャフト28は深さの異な
る回転連行溝を有している。図示の実施例では、深さが
深い１つの回転連行溝29が深さが浅い２つの回転連行溝
30,31に対して反対側に位置している。工具受容部32の
受容孔33の円筒形の内壁には条片状の回転連行体34,35,
36が配置されている。より大きく突出している回転連行
体34は回転連行溝29に係合し、あまり突出していない回
転連行体35,36は回転連行溝30,31に係合する。工具シャ
フト28はその端面に円錐形の導入テーパ37を有してい
る。該導入テーパは工具軸線38と角αをなす。該導入テ
ーパ37は、回転連行溝30,31の底面39に交わり、これに
対して回転連行溝29の底面40には接しないように、設定
されている。回転連行体34,35,36はそれらの工具側の端
面に導入テーパ41を有しており、該導入テーパ41は工具
受容部32の、軸線38に合致する軸線と角βをなしてい
る。工具シャフト28が工具受容部32の受容孔33内へ導入
されると、一般には、回転連行溝29,30,31はそれぞれ所
属の回転連行体34,35,36に正確には合致しない。むし
ろ、工具シャフト28を受容孔内において軸線38を中心と
して、回転連行溝と回転連行体とが互いに合致して対向
し合いかつ工具が完全に工具受容部内へ導入されるま
で、回転させることが必要である。このときまで工具シ
ャフト28は、導入テーパ37の円錐面と工具シャフト端面
とによって形成されたエッジ42をもって、回転連行体34
の導入テーパ41に支持される。エッジ42は工具の回転
中、回転連行溝29が回転連行体34にかつ回転連行溝30,3
1が回転連行体35,36に対向し工具シャフトが完全に工具
受容部内へ挿入可能になるまで、導入テーパ41上を円滑
に摺動する。
第11図及び第12図には本発明により構成された工具シ
ャフトの２つのさらに別の実施例が示されている。工具
シャフト48,58の端部のところで開いて開口している回
転連行溝49,59（第10図の矢印XI,XII参照）の底面に
は、工具に関するデータを含むコードが付けられてい
る。これらのデータは、工具の種類（ドリル，バイト，
ビット等）、工具寸法（ドリル径等）又は工具の材料
（高速度工具鋼ドリル、焼入鋼チップを有するドリル
等）に関する。
第11図の実施例ではコードは着色によるバーコードか
ら成る。第12図の実施例ではコードは回転連行溝59の底
面に設けられた、異なる表面粗さを有する、斜線で形成
された範囲によって形成されている。これらの表面粗さ
は化学的な侵食法により、又は例えばヤスリ掛けのよう
な機械的加工によって製作することができる。
コード化は前記の両例の他にさらに、例えば回転連行
溝の幅を異ならせる等の幾何学的な相違によっても可能
である。
コードはそれ自体としては公知の機械的又は電気的な
検出器によって検出され機械的又は電気的信号に変換さ
れ、該信号が機械的又は電気的なクラッチを切り替え又
は電気的な信号として手持工作機械の電子制御装置へ入
力される。これによって、所定の回転数、衝撃回数、個
々のパーカッションエネルギ、安全クラッチの応動モー
メント、ドリリング工具駆動装置又はパーカッション装
置の遮断、低速運転又はその他の機械パラメータの変更
を予め選択することができる。
コードを設けることは本発明による工具の一の有利な
構成である。それというのは、工具の本発明によって構
成されたシャフトの場合にのみ、コードを有する回転連
行溝又は、コードを有する、両側で閉じられた切欠き
が、常に同じ回転角度位置で所属の工具受容部内へ挿入
されることができるからである。工具シャフトが所属の
工具受容部内へ該工具受容部に対して常に同じ回転角度
位置で挿入されることは、工具受容部内にコードを検出
するための機械的又は電気的な検出器を有効に設けよう
とする場合に必要である。

Claims (17)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】手持工作機械におけるパーカッション−ド
    リリング工具にトルクを伝達する装置であって、 工具シャフトにあって該工具シャフトの端部に開口して
    開いている少なくとも２つの回転連行溝を有し、 工具受容部にあって前記回転連行溝内へ係合する、少な
    くともほぼ平らな側面を有する条片状の回転連行体を有
    し、 工具シャフトにあって両側で閉じていてかつ互いに工具
    シャフト直径方向で反対の側に位置する２つの切欠きに
    係合する、工具受容部内に配置されたロックエレメント
    を有する形式のものにおいて、 工具シャフト（5,13,17,22,28）にある回転連行溝（9,1
    4,15,16,18〜21,23〜27,29〜31,49,59）に係合する回転
    連行体が、工具受容孔（４）の内周面に周方向に互いに
    離して配置されており、かつ少なくとも２つの各回転連
    行体（11,34,35,36）がそれぞれ、切欠き（７）に対し
    て、互いに他方の回転連行体とは異なる角度値だけ周方
    向にずらされていることを特徴とする、手持工作機械に
    おけるパーカッション−ドリリング工具にトルクを伝達
    する装置。
  2. 【請求項２】工具シャフト（5,13,17,22,28）の外周
    に、両側で閉じている切欠き（７）の間に、それぞれ１
    つの又は複数の回転連行溝（9,14,15,16,18〜21,23〜2
    7,29〜31,49,59）が、若しくは工具受容孔（４）に単数
    又は複数の回転連行体（11,34,35,36）が配置されてい
    ることを特徴とする、請求項１記載の装置。
  3. 【請求項３】工具シャフト（5,13,17,22,28）の、両側
    で閉じている両切欠き（７）間にある一方の外周部分に
    配置されている回転連行溝（15,16,25,26,27,30,31）の
    数が工具シャフトの他方の外周部分に配置されている回
    転連行溝（14,23,24,29）の数よりも多いことを特徴と
    する、請求項２記載の装置。
  4. 【請求項４】回転連行溝（9,14,15,16,18〜21,23〜27,2
    9〜31）若しくは回転連行体（11,34,35,36）が、工具シ
    ャフト（5,13,17,22,28）若しくは工具受容孔（４）
    の、切欠き（７）若しくはロックエレメント（８）とほ
    ぼ同じ軸方向範囲に配置されていることを特徴とする、
    請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  5. 【請求項５】工具シャフト（5,13,17,22,28）の回転連
    行溝（9,14,15,16,18〜21,23〜27,29〜31）が異なる幅
    及び又は深さを、かつ回転連行体（11,34,35,36）が異
    なる幅及び又は高さを有していることを特徴とする、請
    求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
  6. 【請求項６】工具シャフト（28）の回転連行溝の１つ
    （29）が他の回転連行溝（30,31）もより深くかつこれ
    に所属する工具受容部（32）の条片状の回転連行体（3
    4）が他の回転連行体（35,36）よりも相応して高く製作
    されていることを特徴とする、請求項１から４までのい
    ずれか１項記載の装置。
  7. 【請求項７】工具シャフト（28）がその挿入側の端部に
    円錐形の導入テーパ（37）を有しており、該導入テーパ
    が工具軸線（38）と角αをなしており、これに対して、
    条片状の回転連行体（34,35,36）の工具側の端面が導入
    テーパ（40,41）を有しており、該後者の導入テーパが
    工具軸線（38）と一致する工具受容部の軸線と、角αよ
    り大きい角βをなしており、かつ前記円錐形の導入テー
    パ（37）の寸法が、該導入テーパが深さの浅い方の回転
    連行溝（30,31）の底面（39）に交差し深さが深い方の
    回転連行溝（29）の底面には接しないように、設定され
    ていることを特徴とする、請求項６記載の装置。
  8. 【請求項８】手持工作機械におけるパーカッション及び
    又はドリリング工具にトルクを伝達する装置であって、
    該装置が工具受容部及び、該工具受容部内に配置されて
    いて少なくともほぼ平らな側面を備えた複数の回転連行
    体を有し、かつ前記装置が前記工具受容部内に互いに反
    対側に配置された２つのロックエレメントを有し、かつ
    前記回転連行体が前記工具受容部内に周方向にずらし
    て、かつ２つの回転連行体が互いに直径方向で反対側に
    位置しないように、配置されていることを特徴とする、
    手持工作機械におけるパーカッション及び又はドリリン
    グ工具にトルクを伝達する装置。
  9. 【請求項９】工具にトルクを伝達する装置であって、工
    具受容部を有し、該工具受容部が条片状の複数の回転連
    行体を有し、該回転連行体がそれぞれ、少なくともほぼ
    平らな側面を備えており、かつ前記工具受容部が受容孔
    を有しており、かつ前記条片状の回転連行体が前記受容
    孔壁に配置されていて前記受容孔の軸線に平行に延びて
    おり、かつ前記装置が２つの互いに反対側に位置するロ
    ックエレメントを有しており、かつ前記回転連行体の少
    なくとも１つが前記ロックエレメントの間に配置されて
    おり、かつ前記回転連行体の前記側面の少なくとも２つ
    の側面がそれぞれ、前記ロックエレメントに対して、互
    いに他方の側面とは異なる角度値だけ周方向にずらされ
    ていることを特徴とする、工具にトルクを伝達する装
    置。
  10. 【請求項１０】工具受容部孔の孔壁に孔軸線に対して平
    行に延びていてかつ少なくともほぼ平らな側面を備えた
    条片状の回転連行体が配置されかつ工具受容部の壁の少
    なくとも１つの半径方向の切欠きに外側へ運動可能なロ
    ックエレメントが配置されている形式のパーカッション
    及び又はドリリング用ハンマの工具受容部の孔内へ挿入
    されるパーカッション及び又はドリリング工具におい
    て、該工具の工具シャフト（5,13,17,22,28）が、両側
    で閉じていてかつ前記工具シャフトの直径方向で互いに
    反対側にある２つの切欠き（７）を有し、かつ前記工具
    シャフトが、その外周の、前記両側で閉じている切欠き
    （７）の間に、ぞれぞれ少なくとも１つの、前記工具シ
    ャフトの端部に開口して開いている回転連行溝（9,14,1
    5,16,18〜21,23〜27,29〜31）を有しており、かつこれ
    らの少なくとも２つの回転連行溝が前記工具シャフトの
    外周に周方向に互いに離して配置されており、かつこの
    場合少なくとも２つの各回転連行溝（9,14,15,16,18〜2
    1,23〜27,29〜31）がそれぞれ、前記切欠き（７）に対
    して、互いに他方の回転連行溝とは異なる角度値だけ周
    方向にずらされていることを特徴とする、パーカッショ
    ン及び又はドリリング工具。
  11. 【請求項１１】回転連行溝（9,14,15,16,18〜21,23〜2
    7,29〜31,49,59）及び又は切欠き（７）の少なくとも１
    つが、工具の種類、寸法又は材料等の工具に関する情報
    を含むコード（50,60）を有していることを特徴とす
    る、請求項10記載の工具。
  12. 【請求項１２】コードの形状的因子が回転連行溝（9,1
    4,15,16,18〜21,23〜27,29〜31,49,59）及び又は切欠き
    （７）の幅及び又は深さであることを特徴とする、請求
    項11記載の工具。
  13. 【請求項１３】回転連行溝（9,14,15,16,18〜21,23〜2
    7,29〜31,49,59）及び又は切欠き（７）に、コードとし
    てバーコード（50,60）が配置されていることを特徴と
    する、請求項11又は12記載の工具。
  14. 【請求項１４】コードの形状的因子がローレット、溝、
    その他の表面形状であることを特徴とする、請求項13記
    載の工具。
  15. 【請求項１５】バーコード（50,60）としてのコードが
    着色によって形成されていることを特徴とする、請求項
    13記載の工具。
  16. 【請求項１６】工具であって、その工具シャフトがその
    端部に開口して開いている少なくとも２つの回転連行溝
    を有し、該回転連行溝が、少なくともほぼ平らな側面を
    有しており、かつ上記工具シャフトが両側で閉じてい
    る、互いに反対側に位置している２つの切欠きを有して
    おり、かつ前記回転連行溝が工具シャフト外周に互いに
    周方向に離して、かつ工具シャフトの直径方向で互いに
    反対側に位置しないように、配置されていることを特徴
    とする工具。
  17. 【請求項１７】パーカッション及び又はドリリング工具
    の工具受容部の受容孔に挿入されるパーカッション及び
    又はドリリング工具であって、工具シャフトがその一端
    部に開口して開いている少なくとも２つの回転連行溝を
    有し、該回転連行溝がそれぞれ、少なくともほぼ平らな
    トルク伝達側面を有しており、かつ工具シャフトが、両
    側で閉じていて互いに反対側に位置する２つの切欠きを
    有しており、前記回転連行溝の少なくとも１つが、両側
    で閉じている前記切欠きの間に配置されており、かつ前
    記回転連行溝の少なくとも２つの前記トルク伝達側面が
    それぞれ、前記切欠きに対して、互いに他方のトルク伝
    達側面とは異なる角度値だけ周方向にずらされているこ
    とを特徴とする、パーカッション及び又はドリリング工
    具。
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