JP4157382B2 - 振動減衰式のハンドグリップを備えた手持ち工作機械 - Google Patents

Description

【０００１】
技術分野
本発明は、振動減衰式のハンドグリップを備える、請求項１の上位概念に記載の形式の手持ち工作機械に関する。
【０００２】
背景技術
特に打撃駆動装置を備えた手持ち工作機械、例えば作孔ハンマ、ビットハンマなどでは、機械に極めて強い振動が発生して、機械のハンドグリップに伝達され、操作員にとって不快であるだけではなく、健康障害の要因になる。例えばドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５０３５２６Ａ１号明細書又は米国特許第５６９７４５６号明細書により、手持ち工作機械のハンドグリップの振動を緩衝する処置が公知である。該処置では例えば、ハンドグリップが一端で緩衝ばね又はばね系を介して機械ケーシングに連結され、かつ他端で回転ジョイント若しくは回転ヒンジを介して機械ケーシングに連結されている。前記ドイツ連邦共和国特許出願公開第１９５０３５２６Ａ１号明細書ではさらに、ハンドグリップを両端で振動減衰性材料、例えば熱可塑性エラストマ・プラスチックを介して機械ケーシングと結合することも提案されている。要するに、ハンドグリップを２つの箇所で機械ケーシングと結合することが従来慣用されている。１つ又は２つの結合箇所が減衰手段を有している場合でも、それにも拘わらず、機械ケーシングからハンドグリップへの振動の比較的高い密結合（tight coupling）が生じている。
【０００３】
国際特許ＷＯ９８／２１０１４号明細書により、振動減衰のためにハンドグリップと機械ケーシングとの間に、機械ケーシングの振動を減衰する単数又は複数の電気制御可能な能動的な減衰エレメントを間挿することも公知である。
【０００４】
発明の開示
発明の根底となる課題は、冒頭に述べた形式の手持ち工作機械を改良して、ハンドグリップが手持ち工作機械の機械ケーシングに、わずかな所要スペースしか必要としない手段でかつ可能な限り振動の減衰される状態で結合されるようにすると共に、高い安定性を有しているようにすることである。
【０００５】
前記課題を解決するために本発明の構成手段では、一方で機械ケーシングに枢着されかつ他方でハンドグリップに枢着されているレバーのうちの少なくとも１つが、ハンドグリップの、手持ち工作機械の縦軸線に対して垂直に延びる脚部内に配置されており、かつレバーのうちの別の少なくとも１つが機械ケーシング内に配置されている。機械ケーシング内に配置されたレバー及びハンドグリップの脚部内に配置されたレバーから成るこのようないわゆる平行揺れ腕によって、ハンドグリップが極めて高い安定性を得ると共に、該ハンドグリップは機械ケーシングに対して直接的な結合点をもはや有していないことに基づき、機械ケーシングの振動に対して十分に分離されている。さらに前記平行揺れ腕は、わずかな所要スペースで手持ち工作機械内に組み込まれるようになっている。
【０００６】
本発明の有利な構成手段が、従属請求項に記載してある。
【０００７】
ハンドグリップにおける各レバーの枢着点は、機械ケーシングにおける枢着点から、できるだけ遠く離隔されているのが有利である。この構成手段によって、ハンドグリップと機械ケーシングとの間の相対運動が実質的に、手持ち工作機械の縦軸線の方向の運動成分を有することが保証される。この場合、すべてのレバーにおいて、それぞれ両方の枢着点間の間隔が実質的に同じであると有利であり、これによってハンドグリップの不都合な運動効果が避けられる。
【０００８】
レバーは全て機械ケーシング内に収容されているか、或いは単数又は複数のレバーをハンドグリップの、手持ち工作機械の縦軸線に対してほぼ垂直に延びる脚部内に配置することも可能である。これに伴って平行揺れ腕は、スペースを節減して手持ち工作機械内に組込まれる。
【０００９】
ハンドグリップの振動減衰作用は、ハンドグリップと機械ケーシングとの間の単数又は複数の箇所に、ばねエレメント、殊に有利には圧縮ばねを間挿することによって、一層高められる。振動減衰作用の更なる改良は、純然たる受動的なばねエレメントの使用に代えて、機械ケーシングの振動に対抗して作用する制御可能な能動的な減衰エレメントを、ハンドグリップと機械ケーシングとの間に配置することによって得られる。
【００１０】
レバーは、板ばねとして構成されている場合に、特に顕著な振動減衰作用を生ぜしめる。板ばねは、ハンドグリップに対して機械ケーシングに向けて生ぜしめられる力に抗して予荷重をかけられているのが有利である。
【００１１】
機械ケーシングに対するハンドグリップの相対運動は、単数又は複数のストッパによって制限するのが有利である。
【００１２】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１は手持ち工作機械、例えば作孔ハンマ又はビットハンマ等の概略図である。手持ち工作機械は機械ケーシング１、該機械ケーシング内に収容された機械駆動装置及び、同じく該機械ケーシング１に連結されたハンドグリップ２から成っている。
【００１４】
ハンドグリップ２は、平行揺れ腕を介して機械ケーシング１に連結されている。平行揺れ腕が、互いに平行に位置しかつ機械の縦軸線３に対してほぼ垂直に向けられた２つのレバー４，５から成っている。図示の２つのレバー４，５に代わりに、３つ以上の平行なレバーを使用することも可能である。レバー４，５は一方でハンドグリップ２に枢着され、かつ他方で機械ケーシング１に枢着されており、従ってハンドグリップ２がほぼ縦軸線３の方向で機械ケーシング１に対して相対運動を行うようになっている。
【００１５】
ハンドグリップ２と機械ケーシング１との間に、可能な限り僅かな傾動運動成分しか生じないようにするために、各レバー４，５とハンドグリップ２との間の枢着点６，７は、機械ケーシング１における枢着点８，９からできるだけ遠く離れていなければならない。この前提条件をできるだけ十分に満たすために、両方のレバー４，５の枢着点６，７は、ハンドグリップ２の上端部に、殊に有利には縦軸線３に対して平行に延びる脚部１０に配置されている。レバー４，５の他方の両方の枢着点８，９は、機械ケーシング１の下端部に設けられた支持桁１１に配置されている。個々のレバー４，５の枢着点６，７，８，９は、各レバー４，５の両方の枢着点６，８；７，９が互いに等しい距離を有するように設定されている。距離が相違すると、ハンドグリップに不都合な運動効果、即ち機械縦軸線の方向のハンドグリップの運動から偏位した運動成分が発生することになる。
【００１６】
ハンドグリップ２の上端部、即ちハンドグリップの水平に延びる脚部１０と機械ケーシング１との間には、減衰手段１２、有利には単数又は複数の圧縮ばねが間挿されている。
【００１７】
ハンドグリップ２と機械ケーシング１との間の結合が平行揺れ腕を介して構成されていることに基づいて、両者間には直接的な結合箇所が生じておらず、その結果、機械ケーシング１における振動が、著しく減衰されて、ハンドグリップ２に伝達されない。
【００１８】
図１には、機械ケーシング１に対する平行揺れ腕によるハンドグリップ２の結合部が、機能原理を明確にするために著しく概略的に示されているのに対して、図２には、手持ち工作機械の機械ケーシング１に対するハンドクリップ２の結合部の実際のより具体的な実施例が示してある。図１で説明した構成要素と同一機能を有する図２の構成要素には、図１と同一の符号が付けてある。
【００１９】
図２から判るように、減衰手段としてハンドグリップ２と機械ケーシング１との間に間挿された圧縮ばね１２のために、機械ケーシング１にストッパ１３が配置され、かつハンドグリップ２にストッパ１４が配置されている。
【００２０】
平行揺れ腕を著しくわずかな所要スペースで収容するために、レバー４，５の少なくとも１つが、手持ち工作機械の縦軸線３に対して垂直に延びるハンドグリップ２の脚部内に収容されている。この目的を達成するために、レバー５の枢着点９のために、機械ケーシング１に配置された支持桁１１がハンドグリップ２の、縦軸線３に対して垂直に延びる脚部まで突出している。ハンドグリップ２の、縦軸線３に対して垂直に延びる脚部の下端部は、支持桁１１を包囲する管片１５を有していてよい。管片１５は、支持桁１１とハンドグリップ２との間の閉鎖部を形成しているだけであって、ハンドグリップ２の機械的な案内の機能を有するものではない。
【００２１】
平行揺れ腕のレバー４，５間の相互の配置距離を大きくすればするほど、ハンドグリップの安定性は大きくなる。この点に関連して図２の実施例では、一方のレバー４が機械ケーシング１内に配置されており、かつ他方のレバー５が一方のレバー４から比較的大きく離してハンドグリップ２内に配置されており、ハンドグリップ２の高い安定性が得られている。レバー４，５の（図平面に対して垂直な方向の）幅も、安定性を高めるファクターである。
【００２２】
平行揺れ腕の両方のレバー４，５は機械ケーシング１内に組み込まれてよい。
【００２３】
レバー４，５から成る前述の平行揺れ腕は、図１及び図２に示すようにハンドグリップ２の片側だけにしか配置されなくてよいものの、ハンドグリップ２の（機械の縦軸線３に対して横方向で見て）両側に平行揺れ腕を設けることも可能である。
【００２４】
図３に示す実施例では、機械ケーシング１に対するハンドグリップ２の相対運動が、上位側（図面で右側）のストッパ１６と下位側（図面で見て左側）のストッパ１７とによって制限される。両方のストッパ１６，１７は、ハンドグリップ２の水平に延びる脚部１０に一体成形されている。両方のストッパ１６，１７は例えば、ハンドグリップ２の水平に延びる脚部１０内に形成された切欠き部１８の内壁であってよい。切欠き部１８内に、機械ケーシング１と固着結合されたアーム１９が突入している。機械ケーシング１からのハンドグリップ２の離反運動は、アーム１９が下位側のストッパ１７に当接することによって制限される。機械ケーシング１へのハンドグリップ２の接近運動は、アーム１９が上位側のストッパ１６に当接することによって制限される。要するに、両方のストッパ１６，１７間の間隔がハンドグリップ２の運動空隙を規定する。図示の実施例とは逆に、両方のストッパ１６，１７が機械ケーシング１に配置され、かつアーム１９がハンドグリップ２に配置されていてもよい。また、上位側のストッパ又は下位側のストッパだけを機械ケーシング１若しくはハンドグリップ２に設けることも可能である。
【００２５】
図１及び図２に示す実施例では、平行揺れ腕を形成するレバー４，５は剛性に構成されている。図３〜図５に示す実施例では平行揺れ腕は、板ばねとして構成されたレバー２０，２１から成っている。両方の板ばね２０，２１が一方では、ハンドグリップ２の水平に延びる脚部１０にアンカー止め（固定）され、かつ他方ではケーシング１、例えば支持桁１１にアンカー止めされている。両方の板ばね２０，２１は広幅辺を、ハンドグリップ２の運動方向に対して垂直な方向に方位づけられていて、従って手持ち工作機械の縦軸線３の方向にたわみ可能であり、かつ該縦軸線に対して垂直な方向に剛性である。平行揺れ腕の両方のレバー２０，２１のばね作用によって、機械ケーシング１からハンドグリップ２へ向かって生じる振動が高い度合で吸収される。
【００２６】
板ばねとして構成されたレバー２０，２１のばね作用により、図３から判るように、前述の実施例で機械ケーシング１とハンドグリップ２との間に間挿されたばねエレメント１２が、場合によっては省略され得る。
【００２７】
しかしながらばねエレメントが、振動の吸収のために付加的に機械ケーシング１とハンドグリップ２との間に間挿されてよく、或いは図４に示すように、能動的な減衰エレメント２２によって代替されてよく、該減衰エレメントが例えば電気的に制御されて、機械ケーシング１の振動と逆向きに作動する。手持ち工作機械でハンドグリップの振動の減衰のために使用される能動的な減衰エレメントは、例えば国際特許ＷＯ９８／２１０１４号明細書又はヨーロッパ特許出願公開第０２０６９８１Ａ２号明細書により公知である。このような能動的な減衰エレメントは原理的には、電磁コア２３上に摺動可能に支承されたトランスデューサ（可動コイル）２４から成っており、トランスデューサ２４がハンドグリップ２に取り付けられ、かつ電磁コア２３が機械ケーシング１に取り付けられ、或いはトランスデューサ２４が機械ケーシング１に取り付けられ、かつ電磁コア２３がハンドグリップ２に取り付けられる。能動的な減衰エレメントの機能態様の詳細はここでは省略する。それというのは能動的な減衰エレメントの構成は、従来技術に基づいて充分に公知であるからである。能動的な減衰エレメントは原理的には、機械ケーシング１に対するハンドグリップ２の相対運動若しくはハンドグリップ２に生ぜしめられる力を検知して、トランスデューサ２４への電流を、測定された相対運動若しくは力に関連して制御するようになっている。
【００２８】
図示の実施例と異なって、ハンドグリップ２と機械ケーシング１との間に２つ以上のばねエレメント又は２つ以上の能動的な減衰エレメントを使用することも可能である。また、ばねエレメントと能動的減衰エレメントのコンビネーションも可能である。
【００２９】
図５に示す実施例では、平行揺れ腕を形成する２つの板ばね２５，２６が、ハンドグリップ２の下位側のストッパ１７を予荷重下で定置のアーム１９に圧着するように湾曲されている。予荷重を克服するために、所定の力がハンドグリップ２に加えられる。板ばね２５，２６の予荷重を適当に設定することによって、例えば１００Ｎの平均的なプロセス力でハンドグリップ２は、定置のアーム１９が両方のストッパ１６，１７間の中点に位置するようにシフトされる。これによって、作業プロセス中にアーム１９が両方のストッパ１６，１７に堅く当接するような不都合な事態は回避される。図５に示す実施例の場合にも、機械ケーシング１とハンドグリップ２の水平に延びる脚部１０との間に、図１、図２及び図４に示す減衰エレメントを間挿することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 ハンドグリップを平行揺れ腕によって機械ケーシングに支承する原理を示す図。
【図２】 ハンドグリップを平行揺れ腕によって機械ケーシングに支承する具体的な実施例の断面図。
【図３】 板ばねから構成した平行揺れ腕を備える手持ち工作機械の概略図。
【図４】 平行揺れ腕及びハンドグリップと機械ケーシングとの間に間挿された減衰エレメントを備える手持ち工作機械の概略図。
【図５】 予荷重のかけられた板ばねから成る平行揺れ腕を備える手持ち工作機械の概略図。
【符号の説明】
１ 機械ケーシング
２ ハンドグリップ
３ 縦軸線
４，５ 剛性のレバー
６，７，８，９ 枢着点
１０ 脚部
１１ 支持桁
１２ ばねエレメント
１３，１４ ストッパ
１５ 管片
１６，１７ストッパ
１８ 切欠き部
１９ アーム
２０，２１ 板ばね
２２ 減衰エレメント
２３ 電磁コア
２４ トランスデューサ
２５，２６ 板ばね

Claims (8)

1. 振動減衰式のハンドグリップ（２）を備えた手持ち工作機械であって、ハンドグリップ（２）が減衰手段（１２）を用いて機械ケーシング（１）に結合され、かつ、手持ち工作機械の縦軸線（３）に対して垂直に方位づけられた２つ若しくはそれ以上の互いに平行なレバー（４，５，２０，２１，２５，２６）を介して機械ケーシング（１）に結合されており、レバー（４，５，２０，２１，２５，２６）が一方で機械ケーシング（１）に枢着され、かつ他方でハンドグリップ（２）に枢着されている形式のものにおいて、レバーのうちの少なくとも１つ（５）がハンドグリップ（２）の、手持ち工作機械の縦軸線（３）に対して垂直に延びる脚部内に配置されており、かつレバーのうちの別の少なくとも１つ（４）が機械ケーシング（１）内に配置されていることを特徴とする、振動減衰式のハンドグリップを備えた手持ち工作機械。
2. 各レバー（４，５，２０，２１，２５，２６）は機械ケーシング（１）の上端側と下端側とにそれぞれ枢着点（６，７，８，９）を有している請求項１記載の手持ち工作機械。
3. すべてのレバー（４，５，２０，２１，２５，２６）において、２つの枢着点（６，７，８，９）間の間隔が互いに同じである請求項１又は２記載の手持ち工作機械。
4. ハンドグリップ（２）が、機械ケーシング（１）に単数又は複数の箇所でばねエレメント（１２）、殊に圧縮ばねを介して支持されている請求項１記載の手持ち工作機械。
5. 単数又は複数の箇所でハンドグリップ（２）と機械ケーシング（１）との間に能動的な減衰エレメント（２２）を配置してあり、該減衰エレメントが次のように制御され、即ち機械ケーシング（１）の振動と逆向きに作動するようになっている請求項１記載の手持ち工作機械。
6. レバーが板ばね（２０，２１，２５，２６）である請求項１から３までのいずれか１項記載の手持ち工作機械。
7. 板ばね（２５，２６）が、機械ケーシング（１）に向けてハンドグリップ（２）に生ぜしめられる力に抗して予荷重をかけられている請求項６記載の手持ち工作機械。
8. 機械ケーシング（１）に対するハンドグリップ（２）の相対運動が、単数又は複数のストッパ（１６，１７）によって制限されている請求項１から７までのいずれか１項記載の手持ち工作機械。

Images