JP4012280B2 - 手持ち工作機械における工具ホルダの交換装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，手持ち工作機械，特にハンマドリル及び又は衝撃ハンマにおける工具ホルダの交換装置であって，アダプタによって手持ち工作機械のスピンドルスリーブと取り外し可能に連結できる工具ホルダを有しており，アダプタの凹部及びこれに対応するスピンドルスリーブの凹部と半径方向に係合する少なくとも１つの鎖錠部材が設けられており，この鎖錠部材が前記係合の状態で固定部材によって半径方向に固定でき，固定部材は，工具ホルダの解錠のために操作スリーブによって少なくとも１つの鎖錠部材を半径方向に解放する位置にもたらすことができる形式のものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
このような交換装置は，既に公知である（ヨーロッパ特許庁特許出願公開第Ａ５５６７１３号）。この公知の交換装置は，ハンマドリルのスピンドルスリーブ内に挿入できそこで鎖錠球体により軸方向と周方向とで固定できる，工具ホルダのアダプタを有している。手持ち工作機械に対してアダプタを鎖錠する場合，鎖錠球体はアダプタとスピンドルスリーブの互いに対応する凹部内に嵌入し，固定部材によってこの位置で半径方向にブロックされる。この固定部材は操作スリーブによって軸方向に移動させて，鎖錠球体を半径方向に解放することができる。操作スリーブは軸方向にある程度移動できるように手持ち工作機械に保持されている。工具ホルダを解錠するためには，操作スリーブは後方に，すなわち機械に向かう方向に軸方向で移動させなければならないので，機械頸部（工具ホルダアダプタを取り付ける工作機械本体の細い先端部）は相応の移動距離の分だけ長くなる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は，機械頸部が相応に短くてコンパクトな構造の手持ち工作機械を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明の構成では，操作スリーブが固定部材と一緒に軸方向に移動できるようにアダプタに保持されており，スピンドルスリーブがアダプタと固定部材との間に係合するように構成されており，少なくとも１つの鎖錠部材が，それに所属してスピンドルスリーブに形成されている貫通孔内に半径方向に可動に配置されている。
スピンドルスリーブがアダプタと固定部材との間に係合し，少なくとも１つの鎖錠部材がスピンドルスリーブ内に半径方向に可動に配置されていることにより，工具ホルダと手持ち工作機械との自動鎖錠が可能となり，操作者が固定部材を手で解錠する必要がない。
【０００５】
【発明の実施の形態】
本発明の有利な実施の態様は請求項２以下に記載されている。操作スリーブの解錠方向が工具若しくはアダプタを手持ち工作機械から抜き取る方向と一致するようにすると，「ワンハンド・オペレーション」が可能となるので，特に工具ホルダの交換が操作しやすくなる。固定部材が操作スリーブに対して相対的に軸方向に移動できるようにすることも好都合である。なぜならば，この場合，アダプタを嵌めて鎖錠するときに操作スリーブはその軸方向位置を維持するからである。ばね要素で固定部材を鎖錠方向に負荷することによって，アダプタをスピンドルスリーブに挿入した後で固定部材の自動復帰が可能となる。操作スリーブに設けたストッパは固定部材の連行と，ばね要素による操作スリーブの復帰も可能にする。工具ホルダの回転連行のための別個の手段を設けることも非常に好都合である。なぜならば，これらの手段は鎖錠部材とは無関係にトルクを伝達することを可能にし，更に工具ホルダを手持ち工作機械に取り付けることを簡単にするからである。
【０００６】
【実施例】
以下に，本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【０００７】
図１には，工具ホルダ２１ａ（図３では２１ｂ）を交換するための本発明の交換装置９を備えた手持ち工作機械の例として，ハンマドリル１０の前部が示されている。ハンマドリル１０は，軸受１１ａを介してハンマドリル１０の機械ケーシング１９に対して回転可能に支持されたハンマパイプ１１を有している。ハンマパイプ１１内には中空ピストン１２が軸方向に移動できるように案内されている。中空ピストン１２は打撃部材１３を収容している。打撃部材１３は，ハンマドリル１０の打撃運転の際に，図１及び図２に破線で示した工具シャフト１５に打撃体１４を介して軸方向打撃を加える。
【０００８】
ハンマパイプ１１は図示されない駆動モータによって，詳しく図示されない伝動装置の歯車１６を介して回転駆動できる。ハンマパイプ１１の工具側端部１７には，スピンドルスリーブ１８が軸方向に固定されて回転しないようにハンマパイプ１１内に保持されている。スピンドルスリーブ１８は工具シャフト１５に向いた側で，アダプタ２４の保持部２０を形成し，これに工具ホルダ２１ａが固定されている。工具ホルダ２１ａは基体２２を有している。一方では基体２２は工具シャフト１５に対する保持開口部２３を形成し，他方では基体２２にアダプタ２４が一体成形されている（図１及び図２）。しかし，アダプタ２４を別個に形成し，工具ホルダ２１ｂの基体２２と取り外し可能に連結することもできる（図３）。
【０００９】
管状のアダプタ２４の外径は，スピンドルスリーブ１８内の保持部２０の内径にほぼ等しい。スピンドルスリーブ１８の工具側部分には，少なくとも１つの貫通孔２７が形成されている。図示の実施例では，スピンドルスリーブ（ガイドパイプ）１８内に２つの貫通孔２７が互いに向き合って形成されている。貫通孔２７内には，鎖錠部材として球体２８が配置されている。
【００１０】
球体２８は，図１に示した鎖錠位置では，環状の固定部材２９によってアダプタ２４の外周における凹部３０と半径方向に係合せしめられて保持される。貫通孔２７と凹部３０は，アダプタ２４とスピンドルスリーブ１８との形状係合のために互いに対応するへこみ部を形成している。図示の実施例では，凹部３０は全周溝として形成されているので，球体２８は凹部３０に嵌入すると，アダプタ２４をスピンドルスリーブ１８内で軸方向に固定する。
【００１１】
固定部材２９は操作スリーブ３３によって包囲されていて，軸方向に移動できるように保持されている。操作スリーブ３３それ自体は，軸方向にある程度移動できるように衝止リング３５を介してアダプタ２４に保持されている。固定部材２９は，円錐形コイルばねとして形成されたばね要素３４により，その鎖錠位置に向かって軸方向に負荷されている。この場合，ばね要素３４は一方では衝止リング３５に支持され，他方では固定部材２９に支持されている。衝止リング３５は，段部３６ａと固定リング３６ｂとの間でアダプタ２４に軸方向に固定されている。
【００１２】
固定リング３７が操作スリーブ３３の溝内に座着しており，固定部材２９に対するストッパとして働く。固定部材２９が固定リング３７に当たっている場合，ばね３４の初ばね力が操作スリーブ３３に伝達される。操作スリーブ３３は衝止リング３５のハンマドリル１０とは反対側に，内方に突き出た突起３８を有している。この突起３８は衝止リング３５の後ろ側と形状係合し，それによって操作スリーブ３３がアダプタ２４から外れるのを防ぐ移動ストッパを形成する。
【００１３】
アダプタ２４の機械側端部４０の区域には歯部４１が設けられており，スピンドルスリーブ１８内には対応する歯部４２が設けられており，これらの歯部はスピンドルスリーブ１８内にアダプタ２４を差し込むと工具ホルダ２１にトルクを伝達する働きをする。
【００１４】
図１及び２に示された工具シャフト１５を備えた工具を保持する工具ホルダ２１は，工具シャフト１５を解錠する働きをする移動スリーブ４４を備えている。移動スリーブ４４は圧縮ばね４５によって軸方向で前方に向かって負荷されている。操作スリーブ３３と移動スリーブ４４は互いに嵌合して，互いに相対的に移動することができる。
【００１５】
図２には，ハンマドリル１０から工具ホルダ２１ａを取り外した状態が示されている。この位置では，鎖錠部材２８は内側に向かっては貫通孔２７の適当なテーパによって保持され，外側に向かってはリング２７ａによって保持される。この場合，リング２７ａは貫通孔２７の開口断面を一部半径方向で覆っている。
【００１６】
工具ホルダ２１をハンマドリル１０に取り付けるために，アダプタ２４の端部４０を保持部２０内に，歯部４１が対応する歯部４２に当たるまで差し込む。このとき，鎖錠部材２８は破線で示した外側の位置に押し出されている。ここで，工具ホルダ２１をガイドパイプ１８に対して歯部４１，４２の歯と歯溝が向き合うまで回動させると，アダプタ２４はスピンドルスリーブ１８内に軸方向に更に差し込むことができる。このときスピンドルスリーブ１８の工具側端部は，アダプタ２４と固定部材２９との間に軸方向に係合する。それまでは，操作者は付加的な応力を克服する必要はない。このことによって，アダプタ２４とスピンドルスリーブ１８との相互の正しい回動位置を見出すことが簡単になる。
【００１７】
鎖錠部材２８がスピンドルスリーブ１８の外周から半径方向外方に突き出ているので，更に差し込むと固定部材２９はばね要素３４の力に抗して軸方向に移動する。固定部材２９が操作スリーブ３３に対して移動できるので，操作スリーブ３３は初期位置にとどまっている。凹部３０と貫通孔２７とが半径方向で重なると直ちに，ばね要素３４は固定部材２９を押し出し，固定部材２９は鎖錠部材２８を内側に押し出して，その結果，球体２８はアダプタ２４内の凹部３０に嵌入し，形状係合を行う。このように構成することによって，ハンマドリル１０における工具ホルダ２１の自動鎖錠が保証されている。このために，操作スリーブ３３を操作する必要はない。この場合，ばね要素３４の初ばね力により，鎖錠部材２８が凹部３０に嵌入する音が聞こえるので，工具ホルダ２１が正確に鎖錠したことが操作者に認知される。
【００１８】
図１に示した位置から工具ホルダ２１を取り外すために，操作スリーブ３３を軸方向で前方に移動させる。このとき，固定部材２９は固定リング３７によって軸方向に一緒に移動せしめられる。固定部材２９が貫通孔２７を半径方向に解放すると直ちに，鎖錠部材２８が凹部３０から半径方向外側に出ることができる。これによって工具ホルダ２１が解放され，スピンドルスリーブ１８から取り外すことができる。
【００１９】
図３では，ハンマドリル１０に工具ホルダ２１ｂとしてドリルチャックが取り付けられている。この場合，工具ホルダ２１ｂとハンマドリル１０との連結手段は，既に図１及び図２に関連して説明した連結手段に相応している。図３の実施例ではアダプタ２４と基体２２は別個に形成されており，ねじ山５０で互いに取り外し可能にねじ止めされている。更に，左に回転したときに外れることがないように止めねじ２５が設けられている。
【００２０】
図３に示された工具ホルダ２１は，同じ方法で操作スリーブ３３を軸方向で前方に移動させることによって解錠され，鎖錠部材２８が凹部３０から外れた後に取り外すことができる。
【００２１】
本発明はここに示す実施例に限られるものではない。たとえば，スピンドルスリーブ１８とハンマパイプ１１は一体的に構成することもできる。更に，少なくとも１つの鎖錠部材２８が嵌入する環状凹部３０の代わりに，周方向で制限された少なくとも１つのへこみ部，たとえば幾つかの球冠凹所を設け，これらの球冠凹所を介してトルクを伝達することも可能である。この場合は，トルクを伝達する歯部４１，４２は不要になる。
【００２２】
【発明の効果】
以上のような構成によって，本発明によれば手持ち工作機械の機械頸部を短く構成して，手持ち工作機械の構造をコンパクトなものにし，工具ホルダを簡単に着脱することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ドリルシャフトを保持する工具ホルダを取り付けたハンマドリルの前部の断面図である。
【図２】工具ホルダを取り外した図１に従うハンマドリルの断面図である。
【図３】ドリルチャックを取り付けたハンマドリルの断面図である。
【符号の説明】
９ 交換装置， １０ ハンマドリル（手持ち工作機械）， １１ ハンマパイプ，１１ａ 軸受， １２ 中空ピストン， １３ 打撃部材， １４ 打撃体， １５ 工具シャフト， １６ 歯車， １７ 工具側端部， １８ スピンドルスリーブ（ガイドパイプ）， １９ 機械ケーシング， ２０ 保持部，２１（２１ａ及び２１ｂ） 工具ホルダ， ２２ 基体， ２３ 保持開口部， ２４ アダプタ， ２５ 止めねじ， ２７ 貫通孔（凹部）， ２７ａ リング， ２８ 球体（鎖錠部材）， ２９ 固定部材， ３０ 凹部，３３ 操作スリーブ， ３４ ばね要素， ３５ 衝止リング（スペーサ）， ３６ａ段部， ３６ｂ 固定リング， ３７ 固定リング（ストッパ）， ３８ 突起， ４０ 機械側端部， ４１及び４２ 歯部， ４４ 移動スリーブ， ４５ 圧縮ばね， ５０ ねじ山， ５３ 突起

Claims (10)

1. 手持ち工作機械，特にハンマドリル及び又は衝撃ハンマにおける工具ホルダの交換装置であって，アダプタ（２４）によって手持ち工作機械（１０）のスピンドルスリーブ（１８）と取り外し可能に連結できる工具ホルダ（２１）を有しており，アダプタ（２４）の凹部（３０）及びこれと対応するスピンドルスリーブ（１８）の凹部（２７）と半径方向に係合する少なくとも１つの鎖錠部材（２８）が設けられており，この鎖錠部材（２８）が前記係合の状態で固定部材（２９）によって半径方向に固定でき，固定部材（２９）は，工具ホルダ（２１）の解錠のために操作スリーブ（３３）によって少なくとも１つの鎖錠部材（２８）を半径方向に解放する位置にもたらすことができる形式のものにおいて，操作スリーブ（３３）が固定部材（２９）と一緒に軸方向に移動できるようにアダプタ（２４）に保持されており，スピンドルスリーブ（１８）がアダプタ（２４）と固定部材（２９）との間に係合するように構成されており，少なくとも１つの鎖錠部材（２８）が，それに所属してスピンドルスリーブ（１８）に形成されている貫通孔（２７）内に半径方向に可動に配置されていることを特徴とする，手持ち工作機械における工具ホルダの交換装置。
2. 操作スリーブ若しくは固定部材（２９）の解錠方向が，アダプタ（２４）をスピンドルスリーブ（１８）から抜き取る方向と一致している，請求項１記載の装置。
3. 固定部材（２９）が操作スリーブ（３３）に対して相対的に軸方向に移動することができ，ばね要素（３４）によって負荷されている，請求項１又は２記載の装置。
4. 固定部材（２９）がばね要素（３４）によって，操作スリーブ（３３）に設けられたストッパ（３７）に当接するように負荷されている，請求項３記載の装置。
5. アダプタ（２４）が工具ホルダ（２１）の基体（２２）の一部である，請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
6. アダプタ（２４）が工具ホルダ（２１）の基体（２２）と取り外し可能に連結されている，請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
7. 操作スリーブ（３３）がスペーサ（３５）によって半径方向に保持されており，このスペーサ（３５）は基体（２２）若しくはアダプタ（２４）に対して軸方向で固定されている，請求項５又は６記載の装置。
8. スペーサ（３５）が操作スリーブ（３３）に対する軸方向ストッパ（３８）を形成している，請求項７記載の装置。
9. アダプタ（２４）の凹部（３０）とアダプタ（２４）の端部（４０）との間に，工具ホルダ（２１）を回転させるための歯部（４１）が設けられている，請求項１から８までのいずれか１項記載の装置。
10. 操作スリーブ（３３）がアダプタ（２４）の機械側端部（４０）を包囲する軸方向突起（５３）を形成し，この突起（５３）は手持ち工作機械（１０）にアダプタ（２４）を取り付けたときに手持ち工作機械の機械ケーシング（１９）の一部を覆う，請求項１から９までのいずれか１項記載の装置。

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