JP5201945B2 - 電動工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、とくに請求項１の前段に記載した特徴を備えるねじ回し装置またはドリル装置などの電動式の工具装置に関するものである。この工具装置には、伝動装置ハウジング内に配置した、多段ギア装置を設け、この多段ギア装置には少なくとも２個の軸線方向に移動可能な切替え歯車を設ける。さらに、切替え装置を設け、この切替え装置によって、ギア装置をそのときのギア段から他のギア段に切替え可能とする。この目的のため、この切替え装置には、案内に沿って複数個の切替え位置に移動できるスライドスイッチを設ける。このスライドスイッチは、それぞれカップリング装置を介して、切替え歯車と結合する。この目的のため、スライドスイッチに掃引輪郭を設け、この掃引輪郭による切替え力が加わって押圧され、ギア段のいずれかに対応する所定の複数個の位置におけるいずれかの位置にシフトされる。

この種の工具装置において、ギア装置には少なくとも３個ギアを設けることができ、切替え装置は安価に生産でき、正確な切替え操作が、故障しにくいことが保証されなければならない。

特許文献１は、多段ギアを設けた電動工具装置を記載し、この切替え装置は、複数個の切替えヨークの作動のためのスライドスイッチを有し、このスライドスイッチによって、それぞれ切替え歯車を移動可能とする。この目的のため、切替えヨークには、切替え部分のようなハウジングに固定の回動軸受を設け、この回動軸受は、スライドスイッチに構成した連結リンクに通して連結する。よって、切替えヨークには、それぞれ、スライドスイッチの位置に関係して、所定の回動位置を設け、この回動位置は一定の切替え歯車の軸線方向の位置に対応する、
独国特許出願公開第１０２２２８２４号明細書

このとき、スライドスイッチには、スライドスイッチに設けた連結リンクに起因して、伝動装置ハウジング内において一定の高さと、よって、一定の必要構造空間を要し、このことにより、伝動装置ハウジング領域における電動工具装置の構造高さに作用する。

したがって、本発明の課題は、多段ギア装置を設けた電動工具装置において、切替え装置が占有する構造空間を減少することにある。

この課題は、請求項１に記載した特徴を備えた電動式の工具装置によって達成され、この工具装置において、掃引輪郭には２個の制御軌道を、またカップリング装置にはそれぞれ第１掃引部分、第２掃引部分を設け、これらの掃引部分は、掃引輪郭による切替え力が加わって押圧される構成としたことを特徴とする。このとき、第１掃引部分および第２掃引部分は、双方のカップリング装置において、それぞれ回転軸線に関しての異なる側面側に設ける。これにより、双方のカップリング装置においてシーソー的な領域を得ることができる。このシーソー的な領域があることで、それぞれのカップリング装置において、反対の回転モーメントを、時間的にずれて生ずる同一方向に指向する切替え力によってもたらされる。したがって、スライドスイッチの移動によって、すべての切替え位置において、切替え力に関して、掃引輪郭の単独で一方の側面に作用する拘束力にも関わらず、異なる切替え位置間において、双方向への切り替えか可能となる。つまり、切替え位置同士の間での切替えは、純粋な押す力または引っ張る力によって生じる。これにより、スライドスイッチは、コンパクトな素子としてそれ以外にはなにもなしに、特に連結リンクなしに構成することができ、その外側の面は掃引輪郭を構成する。このようにして、伝動装置ハウジング内におけるスライドスイッチの構成高さは、大幅に減少することができる。

とくに好適な実施形態において、開口する掃引輪郭をスライドスイッチのギア装置側とは反対側の第１側面に設け、この掃引輪郭の押圧側が容易にカップリング装置に接触することができるようになる。このようにして、伝動装置ハウジング内でスライドスイッチに必要な構造空間は、掃引輪郭の溝深さと、伝動装置ハウジングのスライドスイッチの案内手段によって画定される。これにより、必要とされる構造空間を最小限まで減少することができる。

好適には、カップリング装置は、あぶみ状の切替えヨークにより形成し、この切替えヨークは、軸線方向の方向に直交する方向に延在する２個の掃引部分を有するものとして形成する。これら掃引部分は、当該切替えヨークの回動軸線に対して、互いに軸線方向反対側に設ける。これにより、カップリング装置は、シーソーのように動かすことができる。このとき、それぞれ、回動軸線に関して一方の側の掃引部分、または回動軸線に対して他方の側の掃引部分は、掃引輪郭により衝合するとともに、同時に、掃引輪郭は、他方の掃引部分を反対方向に自由に回動させる。

好適には、回動軸線を、軸線方向の方向に直交する方向に互いに離れた切替えヨークの２個の軸受部分により規定し、ハウジングに固定した軸受収容部に回転可能に保持する。これにより、切替え装置が作動すると、切替えヨークは正確に回動する。

好適には、軸受部分を軸受収容部に係止可能とし、カップリング装置をギア装置に固定することが可能となり、組み立てが簡単になる。

図１には、伝動装置４のレベル（高さ）に位置する、ねじ回し装置またはドリル装置の形式とした電動式の工具装置２の一部を示す線図的説明図である。この伝動装置４には伝動装置ハウジング６を設け、この伝動装置ハウジング６は、工具装置ハウジング８内に保持する。このとき、伝動装置ハウジング６には、点線で線図的に示した３個の切替え段を有するギア装置１０を収納する。

ギア装置１０を切替えるために、３個の切替え段間に、全体的に参照符号１２で示す切替え装置を設ける。この切替え装置１２には、工具装置ハウジング８に対して矢印Ｒ方向に移動可能であるスライドスイッチ１４を設け、この方向Ｒは、工具装置２の作動軸線Ａに沿った作動方向ＡＲに平行とする。この目的のため、スライドスイッチ１４には、リブ状の案内手段１６を設け、この案内手段は図示しない、工具装置ハウジング８の対向案内手段に係合する。

スライドスイッチ１４の、ギア装置１０側の第１側面１８には、とくに図２に示すように、掃引輪郭２０を設ける。この掃引輪郭２０はギア装置１０の方向に露出する、つまりスライドスイッチの残りの部分から離れる方向に指向する。この掃引輪郭２０は、第１制御軌道２２および第２制御軌道２４により構成し、これら双方の制御軌道２２，２４は、軸線方向のＲ方向に平行に指向させ、それぞれ部分的に傾斜する制御面２６，２８を設ける。このとき、第１制御軌道２２の制御面２６は作動方向ＡＲに、第２制御軌道２４の制御面２８は、作動方向ＡＲとは反対に指向する。

図１に示すように、制御軌道２２，２４は、それぞれ、１対のあぶみ状のカップリング装置３２を構成する、第１掃引部分３０ａまたは第２掃引部分３０ｂに当接する。このとき、双方のカップリング装置３２を構成するそれぞれのワイヤは、双方の掃引部分３０ａ，３０ｂに隣接する位置に、とくに図２および図３に示すように、それぞれ２個の軸受部分３４を設ける。

双方の軸受部分３４は、軸線方向の方向Ｒに直交する方向に一直線上に整列し、とくに図３に示すように、それぞれ２個の係止収容部として構成した軸受収容部３６に係止可能とする。この軸受収容部３６は伝動装置ハウジング６に固着する。このようにして、軸受収容部３６内に回転可能に保持した双方のカップリング装置３２の軸受部分３４は、とくに図１および図４（ａ）〜（ｃ）に示すように、それぞれ回動軸線ＳＡを規定する。このとき、カップリング装置３２の双方の掃引部分３０ａ，３０ｂは、それぞれ、図示しない、それぞれの回動軸線ＳＡを通り、作動軸Ａに直交する平面に関して互いに異なる側面側に位置する。

図２および図３に示すように、双方のカップリング装置３２の遊端には、それぞれ、例えばフック状のキャッチ手段３８を設ける。これらのキャッチ手段３８を介して、カップリング装置３２のそれぞれが、図１に示した、これらに対応するように伝動装置ハウジング６に設けた貫通開口４０を経て、ギア装置１０の第１切替え歯車４２ａの第１溝４１ａ、または、第２切替え歯車４２ｂの第２溝４１ｂに、噛みあう。このとき、双方の切替え歯車４２ａ，４２ｂは、他のギア装置１０部分に対して、軸線方向Ｒに移動可能となる。このとき、双方の切替え歯車４２ａ，４２ｂの位置決めに応じて、それぞれ３個の切替え位置における１個の位置にセットされる。

作動にあたり、切替え装置１２によって、ギア装置１０の３個の切替え段のうち所望段にセットすることができる。この目的のため、スライドスイッチ１４の、ギア装置１０とは反対側の第２側面４４には操作つまみ４６を設け、切替え装置１２はこの操作つまみ４６により、３個の切替え位置におけるいずれかの位置に移動させることができ、これらの切替え位置のそれぞれが、３個の切替え段におけるいずれかの段と一致する。スライドスイッチ１４および切替え装置１２を、全体的に所望の切替え位置に正確に位置決めするために、図２および図３に示すように、スライドスイッチ１４には、係止ばね４８に押圧される係止フック４９を設ける。この係止フック４９は、工具装置ハウジング８に構成した、それぞれ対応するように位置決めした、図示しない１対の係止収容部における、３個の切替え位置のそれぞれに噛み合う。

図４（ａ）〜（ｃ）にそれぞれ矢印で示すように、そのときの切替え位置から、隣接する切替え位置に切替える際に、カップリング装置３２の少なくとも一方が、軸線方向の方向Ｒに移動する掃引輪郭２０により、それぞれの回動軸線ＳＡの周りに回動する。これは、当該のカップリング装置３２の掃引部分３０ａ，３０ｂのうち、今まで作動軸線から遠ざかっていた方が、スライドスイッチ１４を移動させるときに、傾斜した制御面２６，２８のいずれかに接触することでおこる。動きに続いて、上述の掃引部分３０ａ，３０ｂは、これらの制御面２６，２８から、作動軸線Ａの方向に押しやられる。

このとき、シーソー的な形態を有するため、当該のカップリング装置３２は、回動軸線ＳＡの周りに回動し、この動作によって、それぞれ他方の掃引部分３０ｂ, ３０ａが作動軸線Ａから離れる方向に回動する。この動作によって、同時に、当該のカップリング装置の双方のキャッチ手段３８が一緒に回動し、これにより、当該の切替え歯車４２が、新たな切替え位置へと軸線方向に移動する。

図４（ａ）に示す第1切替え位置からの切替える際には、このように、スライドスイッチ１４を作動方向ＡＲに移動することで、作動方向ＡＲ側のカップリング装置３２が押圧され、このカップリング装置３２の第１掃引部分３０ａは、当該の制御面２６により、作動軸線Ａの方向へ押圧される。これにより、当該のカップリング装置３２のキャッチ手段３８は、その回動軸線ＳＡの周りに後方に回動し、第１切替え歯車４２ａは、軸線方向に作動方向ＡＲとは反対方向に、図４ｂに示す第２切替え位置に押しやられる。

この第２切替え位置からは、切替え装置１２は、スライドスイッチが再び反対方向に移動し、図４ａに示す第１切替え位置へと切替え可能であり、この切替え動作において、前方のカップリング装置３２の第２掃引部分３０ｂは、当該の制御面２８により作動軸線Ａの方向に押圧され、キャッチ手段３８は再び作動方向ＡＲの前方に回動する。

これに対し、スライドスイッチ１４が、図４ｂに示す第２切替え位置から、さらに作動方向ＡＲへ押しやられると、作動方向ＡＲに見て後方のカップリング装置３２のみが、掃引輪郭２０により押圧され、このカップリング装置３２の第１掃引部分３０ａが、当該の制御面２６により作動軸線Ａの方向に押される。これにより、当該のカップリング装置３２のキャッチ手段３８は、その回動軸線ＳＡの周りに同じように後方に回動し、第２切替え歯車４２ｂも、軸線方向に作動方向ＡＲとは反対方向に、図４ｃに示す第２切替え位置に押しやられる。

この第３切替え位置からは、切替え装置１２は、スライドスイッチ１４が再び反対方向に移動し、図４ｂに示す第２切替え位置へと切替え可能であり、この切替え動作において、後方のカップリング装置３２の第２掃引部分３０ｂは、当該の制御面２８により作動軸線Ａの方向へと押圧され、キャッチ手段３８は再び作動方向ＡＲの前方へと回動する。

このとき、上述の動作メカニズムのシーソー的な形態は、スライドスイッチ１４による、カップリング装置３２の単なる押圧面に対する衝合によりもたらされる。これは、さらに工具装置ハウジング８内において、スライドスイッチ１４の極めて小さい構成高さＨを実現する。この構成高さＨは、図１に示すように、基本的には掃引輪郭２０の輪郭深さｔおよび案内手段の厚さＳに由来する。この結果として全体的に、工具装置ハウジング８内における切替え装置１２が必要とする構造空間は極めて小さくなる。

本発明電動式の工具装置における伝動装置の縦断面図である。 図１に示す伝動装置を斜め下から見て、分解した部分の相互関係を示す線図的斜視図である。 図１に示す伝動装置を斜め上から見て、分解した部分の相互関係を示す線図的斜視図である。 図１に示す伝動装置の切替え装置の第１切替え位置における斜視図である。 図４ａに示すギア装置の切替え装置の第２切替え位置における斜視図である。 図４ｂに示すギア装置の切替え装置の第３切替え位置における斜視図である。

符号の説明

２ 電動式の工具装置
４ 伝動装置
６ 伝動装置ギアハウジング
８ 工具装置ハウジング
１０ ギア装置
１２ 切替え装置
１４ スライドスイッチ
１６ 案内手段
１８ 第１側面
２０ 掃引輪郭
２２ 制御軌道
２４ 制御軌道
２６ 制御面
２８ 制御面
３０ａ 第１掃引部分
３０ｂ 第２掃引部分
３２ カップリング装置
３４ 軸受部分
３６ 軸受収容部
３８ キャッチ手段
４０ 貫通開口
４１ａ 第１溝
４１ｂ 第２溝
４２ａ 第１切替え歯車
４２ｂ 第２切替え歯車
４４ 第２側面
４６ 操作つまみ
ＡＲ 作動方向
Ｒ 軸線方向
ＳＡ 回転軸線

Claims (5)

1. 伝動装置ハウジング（６）内に配置した多段のギア装置（１０）に、少なくとも２個の軸線方向に移動可能な切替え歯車（４２）を設けた電動式の工具装置（２）において、
   前記ギア装置（１０）に、そのときのギア段から他のギア段に切替え可能とする切替え装置（１２）を設け、この切替え装置（１２）には、案内に沿って複数個の切替え位置にシフトできるスライドスイッチ（１４）を設け、
   このスライドスイッチ（１４）は、カップリング装置（３２）を介して前記切替え歯車（４２）と結合し、さらに前記カップリング装置（３２）を所定の位置に回動可能とする掃引輪郭（２０）を設けた該電動式工具装置（２）において、
   前記掃引輪郭（２０）には２個の制御軌道（２２，２４）を、また、前記カップリング装置（３２）には、第１掃引部分（３０ａ）、第２掃引部分（３０ｂ）を設け、これら掃引部分（３０ａ，３０ｂ）は、互いに、掃引輪郭による切替え力が加わって押圧される構成とし、また、前記第１掃引部分（３０ａ）および前記第２掃引部分（３０ｂ）を、それぞれ当該の前記カップリング装置（３２）の回動軸線（ＳＡ）を通り、前記工具装置（２）の作動軸Ａに直交する平面に関して互いに異なる側面側に設けたことを特徴とした電動工具装置。
2. 前記掃引輪郭（２０）を、前記スライドスイッチ（１４）の前記ギア装置（１０）側の第１側面（１８）に設けた請求項１記載の電動工具装置。
3. 前記カップリング装置（３２）を、あぶみ状の切替えヨークにより形成し、この切替えヨークは、それぞれ前記軸線方向の方向（Ｒ）に直交する方向に延在する２個の掃引部分（３０ａ，３０ｂ）を有するものとして形成した請求項２記載の電動工具装置。
4. 前記回動軸線（ＳＡ）を、軸線方向の方向（Ｒ）に直交する方向に互いに離れた前記切替えヨークの２個の軸受部分（３４）により規定し、前記軸受部分（３４）はハウジングに固定した軸受収容部（３６）に回転可能に保持した請求項３記載の電動工具装置。
5. 前記軸受部分（３４）を軸受収容部（３６）に係止可能とした請求項４記載の電動工具装置。

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