JP4648624B2 - 打撃駆動する電動手工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、少なくとも部分的に打撃駆動する電動手工具装置、例えば、コンビハンマー又はチゼルハンマーに関するものである。

ツールを打撃駆動する電動手工具装置は、加工材と作業員の手腕系との相互作用、並びに内部質量及び剛性分布によって複雑な固有励振を生じ、この結果生ずる固有振動は、特に、グリップ領域で十分抑制する。受動的な減衰又は能動的に規制する振動抑制技術に関する費用は、補償すべき固有励振が複雑であればあるほど増大する。

打撃機構組立体の偏心子から延びるロータ軸線に対して直接突出させたリラクタンスモータ（反作用電動機）を、打撃軸線の片側に全体的に配置しているチゼルハンマーがある（例えば、特許文献１参照）。打撃軸線からリラクタンスモータ側にずれた重心は、加工材と作業員の手腕系との相互作用によって曲げモーメントを生じ、最終的に複雑で軸線方向の振動ではない振動を誘発する。このため、偏心子に直接連結したリラクタンスモータはゆっくりと回転させねばならず、このことにより、リラクタンスモータの質量／効率の比が大きくなる。
ヨーロッパ特許第０１０７６２８号明細書

また、打撃機構伝動装置を、打撃軸線を中心にしてモータの一部に対して直径方向に配置することにより打撃軸線に対して半径方向に対称的な質量分布にした打撃機構組立体を有するチゼルハンマーがある（例えば、特許文献２参照）。打撃軸線の中心的な領域におけるモータの占有空間は、構造上、偏心子に対して軸線方向に十分大きな距離離れており、このことは曲げモーメントを生ずることになる。
ヨーロッパ特許第１２３８７５９号明細書

従って、本発明の目的は、少なくとも部分的に打撃駆動する電動手工具装置であって、励振分析が十分簡単な電動手工具装置を得るにある。

この目的を達成するため、本発明は、ツールを打撃軸線に沿って打撃駆動する電動手工具装置において、前記打撃軸線に沿う打撃を生ずるため、偏心子を有する打撃機構組立体と、この打撃機構組立体を駆動する打撃機構伝動装置であって、全体的に前記打撃軸線の一方の側方側に位置する、該打撃機構伝動装置と、前記打撃機構伝動装置を駆動するための電動モータであって、前記打撃軸線に対して直交するロータ軸を有する、該電動モータと、ロータ金属片積層体であって、全体的に前記打撃軸線の前記一方の側方側とは反対側である他方の側方側に位置する、該ロータ金属片積層体と、及び前記ロータ軸に支持したモータピニオンであって、前記ロータ金属片積層体とは離れた位置関係で、全体的に前記打撃軸線の前記一方の側方側に位置して、前記打撃機構伝動装置の一部をなす、該モータピニオンと、を備え、前記打撃機構組立体及び前記電動モータよりなる質量系の重心は、前記打撃軸線上に位置する構成としたことを特徴とする。

打撃機構伝動装置に対して完全に直径方向に対向させたロータ金属片積層体により、打撃軸線の中心的な領域はロータ軸を通過し、従って、打撃軸線に対して半径方向に十分対称的な質量分布となることに加えて、電動モータを偏心子の近傍に配置でき、従って、曲げモーメントも僅かになる。

好適には、ロータ軸を偏心子のクランク軸に近接配置し、打撃機構伝動装置の一部としての偏心子ピニオンをロータ軸上のモータピニオンに噛合させる。この構成によれば、単に双方のピニオンの半径によって中心間距離を決定することができる。

クランク軸の外側ピニオンとして、又は中空クランク軸の内側ピニオンとして偏心子ピニオンを構成すると好適であり、この場合、ピニオン半径の和又は差によって距離を決定することができる。

電動モータの支持は、ロータ軸を介して、打撃機構伝動装置における２個の軸受部において行い、これら２個の軸受部は、例えば、軽量なアルミダイカスト製の伝動装置ハウジング及び軸受蓋に設けると好適であり、この場合、互いに噛合するモータピニオンの精密な案内を行うことができるようになる。

ロータ軸は、ロータ金属片積層体を支持する部分では軸受されず軸線方向に自由に突出する部分として構成とし、前記打撃軸線に隣接するロータ金属片積層体の端部でロータ軸を軸受支持すると好適であり、この場合、重量のある金属片積層体側の軸受部分を省くことができ、これにより、モータの重心は打撃軸線の近傍に配置することができる。

送気ホイールをロータ軸の金属片積層体側の軸線方向端部に配置すると好適であり、この場合、軸線の近傍には何ら構造的空間を必要としない。自由に張り出したロータ金属片積層体と組み合わせることにより、軸受部が不要となってモータハウジングの構造的形態を簡単にすることができる。

電動モータをブラシレスモータとして，より好ましくは、リラクタンスモータとして構成すると、効率／重量の比を向上させることができて好適である。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図面に示すように、打撃軸線Ａに沿って打撃駆動する電動手工具装置１は、例えば、リラクタンスモータ（反作用電動機）として構成した電動モータ２を設ける。この電動モータ２は、打撃軸線Ａに対して直交し、ロータ金属片積層体４及びモータピニオン５を設けたロータ軸３を有する。偏心子７を有する打撃機構組立体６は、モータピニオン５に噛合する打撃機構伝動装置８により駆動する。ロータ金属片積層体４は打撃軸線Ａに関して打撃機構伝動装置８に対して完全に直径方向に対向させて配置する。ロータ軸３は、偏心子７のクランク軸９に隣接させて配置し、打撃機構伝動装置８の一部として偏心子ピニオン１０をロータ軸３のモータピニオン５に直接噛合させる。電動モータ２の支持はロータ軸３を介して、打撃機構伝動装置８に設けた軽量アルミダイカスト製の２個の軸受部１１ａ，１１ｂ即ち、伝動装置ハウジング１２に設けた軸受部１１ａと、軸受蓋１３に設けた軸受部１１ｂとにより行う。ロータ軸３は、ロータ金属片積層体４から張り出して構成し、またロータ軸３の金属片積層体側の軸線方向端部に、軽量の送気ホイール１４を設ける。打撃機構伝動装置８は、打撃軸線Ａに関して電動モータ２に対して直径方向に９０％が対向するよう配置し、打撃機構組立体６及び電動モータ２の全体の重心Ｓが打撃軸線Ａ上に位置する構成とする。

本発明電動手工具装置の一部切除して断面を示す側面図である。

符号の説明

１ 電動手工具装置
２ 電動モータ
３ ロータ軸
４ ロータ金属片積層体
５ モータピニオン
６ 打撃機構組立体
７ 偏心子
８ 打撃機構伝動装置
９ クランク軸
１０ 偏心子ピニオン
11a,11b 軸受部
１２ 伝動装置ハウジング
１３ 軸受蓋
１４ 送気ホイール

Claims (6)

1. ツールを打撃軸線（Ａ）に沿って打撃駆動する電動手工具装置において、
   前記打撃軸線（Ａ）に沿う打撃を生ずるため、偏心子（７）を有する打撃機構組立体（６）と、
   この打撃機構組立体（６）を駆動する打撃機構伝動装置（８）であって、全体的に前記打撃軸線（Ａ）の一方の側方側に位置する、該打撃機構伝動装置（８）と、
   前記打撃機構伝動装置（８）を駆動するための電動モータ（２）であって、前記打撃軸線（Ａ）に対して直交するロータ軸（３）を有する、該電動モータ（２）と、
   ロータ金属片積層体（４）であって、全体的に前記打撃軸線（Ａ）の前記一方の側方側とは反対側である他方の側方側に位置する、該ロータ金属片積層体（４）と、及び
   前記ロータ軸（３）に支持したモータピニオン（５）であって、前記ロータ金属片積層体（４）とは離れた位置関係で、全体的に前記打撃軸線（Ａ）の前記一方の側方側に位置して、前記打撃機構伝動装置（８）の一部をなす、該モータピニオン（５）と、
   を備え、
   前記打撃機構組立体（６）の質量系と前記電動モータ（２）の質量系とよりなる全体の質量系の重心（Ｓ）を、前記打撃軸線（Ａ）上に位置する構成としたことを特徴とする電動手工具装置。
2. 前記ロータ軸（３）を前記偏心子（７）のクランク軸（９）に近接配置し、打撃機構伝動装置（８）の一部としての偏心子ピニオン（１０）をロータ軸（３）上のモータピニオン（５）に噛合させた請求項１記載の電動手工具装置。
3. 電動モータ（２）の支持は、ロータ軸（３）を介して、打撃機構伝動装置（８）における２個の軸受部（１１ａ，１１ｂ）において行い、これら２個の軸受部は、伝動装置ハウジング（１２）及び軸受蓋（１３）に設けた請求項１又は２記載の電動手工具装置。
4. 前記ロータ軸（３）は、前記ロータ金属片積層体（４）を支持する部分では軸受されず軸線方向に自由に突出する部分として構成し、前記打撃軸線（Ａ）に隣接するロータ金属片積層体（４）の端部でロータ軸（３）を軸受支持した請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の電動手工具装置。
5. 請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の電動手工具装置において、さらに、送気ホイール（１４）を設け、この送気ホイール（１４）を、前記ロータ金属片積層体（４）の前記打撃軸線から遠い側の端面に隣接して、前記ロータ軸（３）の端部に配置した電動手工具装置。
6. 前記電動モータ（２）をブラシレスモータとして構成した請求項１乃至５のうちのいずれか一項に記載の電動手工具装置。

Images