JP3819450B2

JP3819450B2 - 手持ち式工作機械に設けられた、工具を回転連行するための装置、この装置に使用される工具並びに工具ホルダ

Info

Publication number: JP3819450B2
Application number: JP28691894A
Authority: JP
Inventors: マイエンハンス−ペーター
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1993-11-30
Filing date: 1994-11-21
Publication date: 2006-09-06
Anticipated expiration: 2021-09-06
Also published as: CN1108164A; DE4340727A1; US5505570A; DE4340727C2; CH688577A5; JPH07185914A; CN1043563C

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、手持ち式工作機械に設けられた、打撃用又は作孔用の工具を回転連行するための、工具と工具ホルダを包含する装置であって、工具が、そのシャフト端部に向かって開放する、回転連行するための溝を有しており、該溝内に、工具ホルダの受容孔内で内側に突き出る、軸方向に延びる少なくとも２つの連行体（有利には直径方向で互いに向き合う）が係合し、該連行体に対してずらされた、受容孔の周方向領域で、工具受容部の半径方向に延びる貫通孔内で外方に向かって撓むようにガイドされた少なくとも１つの錠止体が、工具受容部内で工具の軸方向運動を長手方向で制限する、工具シャフトに設けられた細長い槽状錠止部内に係合し、この位置で係止するようになっている形式のもの、及びこの装置に使用するための工具並びに工具ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような形式の装置はドイツ連邦共和国特許出願公開第２５５１１２５号明細書により公知である。この公知の装置においては、工具ホルダの受容孔は、互いに向き合う２つの回転連行条片を有しており、これら２つの回転連行条片は、使用される工具のシャフトに形成された対応する回転連行溝内に係合する。さらに、同様に互いに向き合い、しかも、回転連行条片に対して約９０°だけずらされた２つの錠止体が設けられており、これら２つの錠止体は、工具シャフトの相応位置に配置された細長い槽状部内に半径方向で係止され、軸方向で摺動可能な工具（例えば打撃作孔器又はビット）が抜け落ちたり若しくは意図せずに引き出されたりしないように、この工具を確保するようになっている。
【０００３】
このような「SDS-Plus」として公知な差し込みシステムは、打撃作孔機及びドリルハンマ、並びにこれらの工作機械の工具ホルダ内に差し込み可能な、種々異なる性能を有する工具のために使用されるために、種々異なる工具に適応性させる必要があるので、統一したシャフト直径（例えば１０mm）と、工具ホルダに統一した受容孔（例えば１０mm）を有している。しかしながらこれは、相応に高い性能を有する工作機械における高い性能の工具が、全負荷時で継続運転するためには限定的にしか使用され得ないという欠点がある。何故ならば、トルクの伝達が、回転連行溝と回転連行条片（回転連行体ともいう）との互いに向き合う比較的細い２つの側面だけを介して行われるので、回転連行体は強く摩耗されるからである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、以上のような公知の差し込みシステムにおける欠点を取り除くことである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決した本発明の、打撃用又は作孔用の工具を回転連行するための装置によれば、受容孔内に挿入された、工具のシャフト端部が、このシャフト端部の手前に存在する、工具シャフトの直径の大きい肉厚部分へ移行する段部を有しており、この段部の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの軸方向の成形部が設けられており、この成形部が、回転方向で、工具ホルダの駆動される部分の端面側に形成された軸方向の対応する成形部と協働するようになっており、工具ホルダの駆動される部分の端面側に形成された軸方向の成形部が回転連行歯として構成されており、該回転連行歯が工具ホルダに対して軸方向に摺動可能であって、回転連行歯が工具ホルダから外側へ摺動した時に、回転連行歯が工具シャフトの対応する軸方向の成形部内に挿入されるようになっている。
またこの装置に使用される工具によれば、工具ホルダの受容孔内に挿入される、同一の直径を有するシャフト端部が、このシャフト端部の手前に存在する、工具シャフトの直径の大きい肉厚部分へ移行する段部を有しており、この段部の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの成形部が設けられており、この成形部が、回転方向で、工具ホルダの駆動される部分の端面側に形成された軸方向に摺動可能な軸方向の対応する成形部と、該成形部が工具ホルダから外側へ摺動した時に、協働するようになっている。
またこの装置に使用される工具ホルダによれば、受容孔内に挿入された、工具のシャフト端部が、このシャフト端部の手前に存在する、工具シャフトの直径の大きい肉厚部分へ移行する段部を有しており、この段部の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの軸方向の成形部が設けられており、この成形部と、回転方向で工具ホルダの駆動される部分の端面側に形成された軸方向の対応する成形部が協働するようになっており、工具ホルダの駆動される部分の端面側に形成された軸方向の成形部が半径方向内方へ突き出る少なくとも１つの回転連行歯として構成されており、該回転連行歯が工具ホルダに対して軸方向に摺動可能であって、該回転連行歯が工具ホルダから外側へ摺動した時に、工具シャフトの対応する軸方向の成形部内に挿入されるようになっている。
【０００６】
いわゆる”SDS-Plus”差し込み端部を備えた前記工具に、シャフト直径及び工具の直径が設けられていて、両立性を考慮して維持されるべきであるということから出発して、請求項１の特徴を有する打撃及び又は作孔工具を回転連行するための、本発明による装置は、比較的肉厚の工具シャフトを有するドリル工具及びビット工具において、肉薄の差し込み端部へ移行する段部に、少なくとも１つ有利には２つの、互いに向き合う左右対称の成形部を設け、この成形部と、この成形部に合致する、工具受容部の端面側に設けられた少なくとも１つの対応成形部とが回転方向で協働することによって、付加的な回転連行部が得られるという利点を有している。これによって、高い作業能力を有する機械及び工具においても、回転連行部の摩耗は減少される。本発明の別の主要な利点は、請求項４に記載した特徴を有する改良された工具シャフトが、請求項９に記載した特徴を有する工具受容のためだけでなく、”SDS-plus”−工具受容部を備えた機械のためにも、この機械に不都合な影響を与えることなしに、使用することができる。つまり共用できるという点にある。さらにまた、工具の軸方向錠止が改良された回転連行部によって不都合な影響を受けることなしに、完全に有効に維持されるので有利である。また、付加的な回転連行部によって、工具ホルダ内での工具ガイドが改善される。これは特に、工具を側方へ押しやったり又はレバーによって持ち上げたりする時に有利である。
【０００７】
請求項２、３、５〜８並びに１０以下に記載した特徴によって、請求項１、４及び９に記載した特徴の有利な実施態様及び改良が可能である。
【０００８】
【実施例】
打撃又は作孔工具を連行するための工作機械、特に打撃作孔機、ドリルハンマ若しくは打撃機械に設けられた、本発明による装置は、主として、工具ホルダ１０と、この工具ホルダ１０内に差し込まれた、作孔及び又は打撃のために使用される工具１２の工具シャフト１１とから成っている。図１〜図３に示した第１実施例では、工具ホルダ１０は、図示していないドリルハンマの中空円筒形の、駆動される工具スピンドルの端部に回動不能に固定されている。図１には、工具ホルダ１０の上側半部だけが断面図で示されている。この上側半部に対して左右対称に構成された下側半部は図２に示されている。工具ホルダ１０は、工具１２としての例えばハンマドリルの差し込み端部１１ａのための受容孔１４を備えた管状の工具受容部１３より主に成っている。工具受容部１３の互いに逆向きの２つの貫通孔１５内には、それぞれ１つの軸方向に長く構成された錠止体１６が挿入されている。この錠止体１６の上側には、工具受容部１３に対して同心的に係止スリーブ１７が配置されおり、この係止スリーブ１７は、軸方向に働く押圧ばね（図示せず）によって公知の形式で、図示の非作業位置で錠止体１６をその非作用業位置で係止する。係止スリーブ１７は、工具受容部１３で軸方向摺動可能に支承されていて、それぞれの錠止体１６の上側で半径方向に向けられ、かつそれぞの錠止体１６の上側で終わっている突起１８を備えている。この突起は、係止スリーブ１７が軸方向で手動することによって、その後ろに存在する工具受容部１３に設けられた切欠１９内に摺動可能であるので、錠止体１６は工具シャフト１１を挿入するために、半径方向で外方にそれるようになっている。外部からアクセス可能な操作スリーブ２０は、これが操作スリーブ２０を軸方向で戻す方向に押しやることによって連結されるように、連結部材２１を介して係止スリーブ１７に結合されている。この場合に操作スリーブ２０は、前端部が保護キャップ２２内で受容されている。
【０００９】
工具１２は、工具シャフト１１の差し込み端部１１ａで、シャフト端部に向かって開放する、互いに反対側の２つの回転連行溝２３を有しており、これら２つの回転連行溝２３内には、受容部（受容孔）１７内で内向きに突き出る、軸方向に延びる２つの回転連行部材２４（図２参照）が係合する。この際に回転連行部材２４は、工具受容部１３の外周部において錠止体１６に対して９０°ずらして配置されている。これに相応した形式で、互いに向き合う、軸方向に延びる２つの槽状錠止部２５が、工具シャフト１１の外周面において、工具シャフト１１の回転連行溝２３に対して９０°ずらして配置されている。回転連行溝２３並びに槽状錠止部２５が、シャフト１１においてほぼ同一の高さ位置から延びて、槽状錠止部２５は工具シャフト１１の後端部の手前で終わっているので、この工具シャフト１１内に係合する錠止体１６は、工具受容部１３内での工具１２の軸方向運動を制限する。工具１２の差し込み端部１１ａが工具受容部１３内に挿入されてから、前以て手によって戻し移動された操作スリーブ２０が離され、前記押圧ばねが操作スリーブ２０を係止スリーブ１７と共に再び図示の非作業位置に押し戻し、この際に、突起１８が、これにそれぞれ配属された錠止体１６を工具シャフト１１の槽状錠止部２５内で半径方向で係止し、これによって工具１２が抜け落ちたり若しくは不意に引き抜かれたりするのを防止する。
【００１０】
特に、差し込み端部１１ａの一体的なシャフト直径に対して、より大きい直径の作業シャフト１１ｂを有する工具においては、回転連行を改善するために、この直径の違いによって形成された段部２６に端面側に、半径方向外方に開放する、互いに逆向きの回転連行ポケット２７の形状の成形部が配置されている。さらにまた、工具ホルダ１０の前端部には、これと協働する成形部が設けられている。この成形部は、第１実施例によれば、工具受容部の前に支承された、半径方向内方に突き出る、工具ホルダ１０に設けられた回転連行歯２８より成っている。回転連行歯２８は、工具ホルダ１０の付加条片２９の端面側の手前に配置されており、この付加条片２９は、係止スリーブ１７と操作スリーブ２０との間に配置されていて、スリーブ部分２９ａ内でガイドされている。連結部材２１及び挿入部３０を介して、付加条片２９は、操作スリーブ２０と共に軸方向で後方へ摺動可能であって、これによって工具１２の差し込み端部１１ａを工具ホルダ１３内に挿入することができる。次いで、差し込み端部１１ａを工具ホルダ１３内に挿入してから、回転連行歯２８は、操作スリーブ２０を解放することによって、この回転連行歯２８と同一列に配置された工具１２の回転連行ポケット２７内に軸方向で前方に挿入される。
【００１１】
回転連行歯２８を備えた付加条片２９は、小さい工具若しくは回転連行ポケットのない工具のために、工具ホルダ１０で軸方向に引っ込められた位置に係止可能に受容されている。このために、操作スリーブ２０は係止スリーブ１７に対して２つの係止位置の間で回転可能である。この場合、連結部材２１及び挿入部３０を介して、付加条片２９は機械長手方向軸線で摺動せしめられる。対抗部材としての付加条片２９は相応の連結部材ガイド２９ｂを有しており、この連結部材ガイド２９ｂは、長手方向運動を係止するために、例えば傾斜したねじ山として、ねじ山始端部及び終端部の係止位置を備えていて、操作スリーブ２０内に配置することもできる。この場合に、この挿入部３０は付加条片２９と共に軸方向で摺動可能である。一方の係止位置によって、回転連行歯２８の係止位置が規定され、他方の係止位置によって解除位置が規定される。この場合に回転連行歯２８は、解除位置で相応位置に配置された保護キャップ２２のスリット３１内に侵入するので、この回転連行歯２８は外方へはそれ以上突き出ることはない。
【００１２】
形式の異なるドリルが本発明による工具ホルダ１０内に挿入されることを避けるために、錠止体１６の内側には、半径方向に突き出る細長い突起３３が形成されている。この突起は、槽状錠止部２５の底部に相応に形成された長手方向溝３４内に係合する。このような長手方向溝３４を有していない、形式の異なる工具が挿入されると、錠止体１６は係止されない。つまり工具ホルダ１０のチャックを閉鎖することはできない。しかも、内側で作孔チップ吸い取り部を備えた工具を使用した場合は、受容孔１４にシール３５が設けられていれば、使用されない槽状錠止部２５の領域で差し込み端部１１ａに吸込み開口３６を設けることができる（図１に破線で示されている）。
【００１３】
回転連行を改善するために、回転連行ポケット２７は、工具シャフト１１の区分１１ｂのできるだけ深い位置に形成しなければならないが、回転連行歯２８と同様に、工具受容部１３の孔１４若しくは工具１２の差し込み端部１１ａに対して、より大きい直径で構成される。これによって、係合する回転連行歯２８は、シャフト端部１９ａが工具ホルダ１０内に挿入されるのを妨げることはない。
【００１４】
回転連行ポケットの構成のための別の実施例が図４及び図５に示されている。図３に示した工具１２の回転連行ポケット２７は、その横断面が、丸みの付けられた底部２７ａを備え、直線状に半径方向及び軸方向に延びるキー状の側面３２として形成されており、これに対して、図４に示した実施例においては、横断面２７ｂが槽状に丸みをつけて形成されていて、図５に示した実施例では、回転連行ポケット２７のベース２７ｃが平らに構成されている。使用された工具の作業シャフト直径１１ｂとは無関係に、ポケット底部が常に同一の直径に位置しているので、このような形式の付加的な回転連行においては、有利な形式で、工具シャフト１１の直径を有する回転連行ポケット２７の半径方向深さが次第に大きくなり、これによって、回転連行歯２８と協働する、回転方向に位置する連行側面３２も相応に大きく成っている。
【００１５】
本発明は、図示の実施例にのみに限定されるものではない。付加的な回転連行部を形成するための、工具若しくは工具ホルダにおける成形部のための、基本的に種々異なる形状及び配置が考えられ得る。しかしながらこの場合に重要なことは、回転方向（図３の矢印に示されている）で、挿入工具の直径に伴なって大きくなる当接面若しくは、工具ホルダの端面側における回転連行部を備えた側面が得られるようにすることである。図３及び図４に破線で示した円は、回転連行ポケットのために有利である最小直径を表わしている。この最小直径は約１６mmである。特に小さい機械のために十分である１つの回転連行歯２８の代わりに、中ぐらいの重量以上の機械において左右対称の荷重を得るために、互いに向き合う回転連行歯を配置するとよい。また重量の重い機械のためには例えば、３つ、４つ又はそれ以上の回転連行歯を設けることができる。この場合に、工具に相応の数の回転連行ポケット２７を設けなければならない。しかも、弱い工具においては、回転連行ポケットは工具シャフトの厚い部分に形成することができる。それとは逆の配置も考えられる。つまり、回転連行ポケットを工具ホルダの端面側に設け、このポケットに係合する回転連行歯を工具シャフトに形成することもできる。さらにまた、工具ホルダにおける付加的な回転連行歯２８の軸方向移動に関しても別の解決策が可能である。特に、回転運動を長手方向運動に変えるための構造的な解決策が可能である。また、回転連行歯を位置決めするために、係止スリーブ１７に対して相対的に、操作スリーブ３０の長手方向運動を本来の長手方向運動に重ねることも可能である。さらに、槽状錠止部２５をコード化することによって、工具を挿入する際に回転連行歯２８を自動的に押しやり、また引き戻す作業を開始することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】打撃作孔工具が挿入されている状態のドリルハンマの工具ホルダの、上半部の概略的な拡大した縦断面図である。
【図２】図１のII−II線に沿った工具ホルダの横断面図である。
【図３】図１のII−II線に沿った打撃作孔工具の横断面図である。
【図４】本発明の別の実施例による付加的な回転連行部を示す概略的な断面図である。
【図５】図４とは別の工具に設けた、本発明の別の実施例による付加的な回転連行部を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
１０工具ホルダ、１１工具シャフト、１１ａ差し込み端部、１１ｂ作業シャフト直径、１２工具、１３工具受容部、１４受容孔、１５貫通孔、１６錠止体、１７係止スリーブ、１９切欠、２０操作スリーブ、２１連結部材、２２保護キャップ、２３回転連行溝、２４回転連行体、２５槽状錠止部、２６段部、２７回転連行ポケット、２７ａ底部、２７ｂ横断面、２７ｃベース、２８回転連行歯、２９付加条片、２９ａスリーブ部分、２９ｂ連結部材ガイド、３０挿入部、３２連行側面、３３突起、３４長手方向溝、３５シール、３６吸込み開口

Claims

手持ち式工作機械に設けられた、打撃用又は作孔用の工具を回転連行するための、工具と工具ホルダを包含する装置であって、工具が、そのシャフト端部に向かって開放する、回転連行するための溝を有しており、該溝内に、工具ホルダの受容孔内で内側に突き出る、軸方向に延びる少なくとも２つの連行体が係合し、該連行体に対してずらされた、受容孔の周方向領域で、工具受容部の半径方向に延びる貫通孔内で外方に向かって撓むようにガイドされた少なくとも１つの錠止体が、工具受容部内で工具の軸方向運動を長手方向で制限する、工具シャフトに設けられた細長い槽状錠止部内に係合し、この位置で係止するようになっている形式のものにおいて、
受容孔（１４）内に挿入された、工具（１２）のシャフト端部（１１ａ）が、このシャフト端部（１１ａ）の手前に存在する、工具シャフト（１１）の直径の大きい肉厚部分（１１ｂ）へ移行する段部（２６）を有しており、この段部（２６）の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの軸方向の成形部が設けられており、この成形部が、回転方向で、工具ホルダ（１０）の駆動される部分（２９）の端面側に形成された軸方向の対応する成形部と協働するようになっており、工具ホルダ（１０）の駆動される部分（２９）の端面側に形成された軸方向の成形部が回転連行歯（２８）として構成されており、該回転連行歯（２８）が工具ホルダ（１０）に対して軸方向に摺動可能であって、回転連行歯（２８）が工具ホルダ（１０）から外側へ摺動した時に、回転連行歯（２８）が工具シャフト（１１）の対応する軸方向の成形部（２７）内に挿入されるようになっていることを特徴とする、手持ち式工作機械に設けられた、工具を回転連行するための装置。
工具シャフト（１１）の段部（２６）に設けられた成形部が、工具（１２）の肉厚部分（１１ｂ）に成形された、半径方向外方に開放する回転連行ポケット（２７）であって、この回転連行ポケット（２７）内に、このポケットに合致する、工具受容部（１３）の軸方向手前に設けられた対応する成形部としての回転連行歯(２８)が係合するようになっている、請求項１記載の装置。
付加的な回転連行部のポケット底部及び歯先が、工具（１２）のシャフト端部（１１ａ）及び工具受容部（１３）の孔（１４）に対して、より大きい直径位置にある、請求項２記載の装置。
工具が、そのシャフト端部に向かって開放する、回転連行するための溝を有しており、該溝内に、工具ホルダの受容孔内で内側に突き出る、軸方向に延びる少なくとも２つの連行体が係合し、該連行体に対してずらされた、受容孔の周方向領域で、工具受容部の半径方向に延びる貫通孔内で外方に向かって撓むようにガイドされた少なくとも１つの錠止体が、工具受容部内で工具の軸方向運動を長手方向で制限する、工具シャフトに設けられた細長い槽状錠止部内に係合し、この位置で係止するようになっている形式の、手持ち式工作機械に設けられた、打撃用又は作孔用の工具を回転連行するための装置に使用される工具において、
工具ホルダの受容孔（１４）内に挿入される、同一の直径を有するシャフト端部（１１ａ）が、このシャフト端部（１１ａ）の手前に存在する、工具シャフト（１１）の直径の大きい肉厚部分（１１ｂ）へ移行する段部（２６）を有しており、この段部（２６）の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの成形部が設けられており、この成形部が、回転方向で、工具ホルダ（１０）の駆動される部分（２９）の端面側に形成された軸方向に摺動可能な軸方向の対応する成形部と、該成形部が工具ホルダ（１０）から外側へ摺動した時に、協働するようになっていることを特徴とする、工具。
少なくとも１つの前記成形部が、半径方向外方へ開放する回転連行ポケットとして構成されていて、このポケットの半径方向深さが、シャフト直径と共に増大している、請求項４記載の工具。
少なくとも１つの回転連行ポケット（２７）が、ほぼ半径方向及び軸方向に延びる回転連行側面（３２）を有している、請求項５記載の工具。
前記成形部が、くさび状の横断面を有する外方に開放する、互いに向き合う２つの回転連行ポケット（２７）より構成されている、請求項４から６までのいずれか１項記載の工具。
作孔チップ若しくは削岩チップを吸い出すための、工具先端からシャフト（１１）を通ってガイドされた長手方向孔が、槽状錠止部（２５）の領域で差し込み端部（１１ａ）に形成された吸込み開口（３６）で終わっている、請求項４から７までのいずれか１項記載の工具。
工具が、そのシャフト端部に向かって開放する、回転連行するための溝を有しており、該溝内に、工具ホルダの受容孔内で内側に突き出る、軸方向に延びる少なくとも２つの連行体が係合し、該連行体に対してずらされた、受容孔の周方向領域で、工具受容部の半径方向に延びる貫通孔内で外方に向かって撓むようにガイドされた少なくとも１つの錠止体が、工具受容部内で工具の軸方向運動を長手方向で制限する、工具シャフトに設けられた細長い槽状錠止部内に係合し、この位置で係止するようになっている形式の、手持ち式工作機械に設けられた、打撃用又は作孔用の工具を回転連行するための装置に使用される工具ホルダにおいて、
受容孔（１４）内に挿入された、工具（１２）のシャフト端部（１１ａ）が、このシャフト端部（１１ａ）の手前に存在する、工具シャフト（１１）の直径の大きい肉厚部分（１１ｂ）へ移行する段部（２６）を有しており、この段部（２６）の端面側に、付加的な回転連行部のための少なくとも１つの軸方向の成形部が設けられており、この成形部と、回転方向で工具ホルダ（１０）の駆動される部分（２９）の端面側に形成された軸方向の対応する成形部が協働するようになっており、工具ホルダ（１０）の駆動される部分（２９）の端面側に形成された軸方向の成形部が半径方向内方へ突き出る少なくとも１つの回転連行歯（２８）として構成されており、該回転連行歯（２８）が工具ホルダに対して軸方向に摺動可能であって、該回転連行歯（２８）が工具ホルダ（１０）から外側へ摺動した時に、工具シャフト（１１）の対応する軸方向の成形部（２７）内に挿入されるようになっていることを特徴とする、工具ホルダ。
少なくとも１つの回転連行歯（２８）が、回転方向でほぼ半径方向及び軸方向に延びる回転連行側面を有している、請求項９記載の工具ホルダ。
少なくとも１つの回転連行歯（２８）が、工具ホルダ（１０）の操作スリーブ（２０）によって、２つの係止位置の間で軸方向で摺動可能であって、これら２つの係止位置のうちの一方が、少なくとも１つの回転連行歯（２８）のかみ合い位置を規定し、他方がかみ合い解除位置を規定する、請求項９記載の工具ホルダ。
操作スリーブ（２０）が、２つの係止位置の間で工具受容部（１３）に対して回転可能であって、連結ガイド（２１，３０）を介して、少なくとも１つの回転連行歯（２８）を支持する付加条片（２９）を軸方向で摺動させる、請求項１１記載の工具ホルダ。