JP5201972B2 - 電動手工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、特許請求の範囲における請求項１の前段に記載した電動手工具装置に関する。本発明によれば、この手工具装置は切替え伝動装置を有し、この切替え伝動装置に少なくとも２個の切替え段を設ける。さらに手工具装置には選択的に係合および離脱可能な打撃機構とモード切替えスイッチとを設け、このモード切替えスイッチにより切替え伝動装置を切替え段間で自在に切り替え、かつ打撃機構の係脱（係合および離脱）を可能とする。このため、モード切替えスイッチを切替え伝動装置の駆動切替え手段及び打撃機構の打撃機構切替え手段に、動作可能に連結する。

この種の手工具装置では、種々の駆動切替え段及び打撃機構を、１個のハンドルにより切替え可能とする。これにより、快適な操作及び装置の簡単な製造が可能となる。

特許文献１には、回転可能に支持した操作素子及び、２個の個別の切替え素子を有する電動工具のための切替え装置が記載されている。第１切替え素子により切替え伝動装置を切り替え、第２切替え素子により電気的な切替え動作を活性化する。電気的な切替え動作により、例えば打撃機構の係合または離脱を行う。このために伝動素子を設け、この伝動素子により操作素子の回転運動を、互いに直交する方向に配置した切替え素子の摺動に転換できる。
独国特許第１０２００４０５７６８６号明細書

既知の切替え装置は、互いに直交する方向に摺動可能な切替え素子が比較的大きな構成空間を要するという欠点を有する。

本発明の課題は、上述の欠点を回避し、必要とする構成空間を縮小した電動手工具装置を得ることにある。

この課題は、本発明特許請求の範囲における請求項１の後段に記載の特徴を有する手工具装置により解決する。本発明によれば、打撃機構切替え手段に旋回機構を備え、この旋回機構をモード切替えスイッチにより打撃機構が作動可能な作用位置と、打撃機構が作動しない非作用位置との間で旋回可能とした。この種の旋回機構を種々の切替え位置において、少なくとも大部分で同じ空間を使用するように構成できる。

これにより、運動可能な打撃機構切替え手段のために必要な構成空間が比較的小さくなるため、よりコンパクトな手工具装置を構成することができる。

特に好適な実施例においては、旋回機構は、回転支持軸に旋回可能に支持した切替え装置側の旋回部材を設ける。この旋回部材をモード切替えスイッチに動作可能に連結して制御手段により操作可能にし、この制御手段の位置に従って打撃機構のオンオフを切替え可能とする。旋回部材のこのような構成により安定した旋回機構を提供し、これによって打撃機構を安全に、選択した作動状態において保持できる。

好適には、モード切替えスイッチに偏心素子を設け、これにより切替え装置側の旋回部材および駆動切替え手段を操作する。これにより、駆動装置の切替え位置を直接的に打撃機構の切替え位置によって決定できる。この方法により、例えば打撃機構を連結すると同時に、それに最適な回転数をセットすることを確実にする。

好適には、制御手段に第２回転支持軸において、切替え装置側の旋回部材に対して横向きに旋回可能に支持した、打撃装置側の旋回部材を設ける。これにより、打撃機構切替え手段の作用方向を変更できるため、打撃機構をより安定的に、または正確に切り替え、必要な構成空間をより縮小できる。

好適には、打撃装置側の旋回部材に阻止ストッパを設け、この阻止ストッパにより打撃機構の第１ラチェット板を非作用位置において、第２ラチェット板から離間させる。これにより、打撃機構を特に簡単に離脱させることができる。

さらに、好適には打撃装置側の旋回部材を切替え装置側の作用位置における旋回部材により旋回し、この位置において２個のラチェット板の間隔を阻止ストッパによって拡大する。この方法により、打撃機構の係合および離脱を、特に簡単かつ安定した切替え装置によって行える。

この時、打撃装置側の旋回部材は非作用位置に押圧され、これにより、対応するモード切替えスイッチの位置において意図せずに打撃機構を係合させることを回避できる。

押圧をばね脚部によって行うと有利である。このようなばね脚部は特に好適に、打撃機構側の旋回部材に取り付けることができる。このため、ばね脚部に要する付加的な構成空間は非常に小さくなる。

好適には、切替え装置側の旋回部材及び打撃機構側の旋回部材を押し抜き曲げ加工により形成する。これにより、旋回機構を低コストで製造できる。

さらに、駆動切替え手段にスライド素子を備え、このスライド素子により切替え伝動装置の歯車ブロックを切替え段間で摺動可能にし、かつこのスライド素子を押し抜き曲げ加工により形成すると有利である。これにより、切替え伝動装置の操作も特に簡単に行えるため、さらに切替え装置全体の製造コストを下げられる。さらに、このようなスライド素子に要する付加的な構成空間は非常に小さい。

好適には、第１回転支持軸を切替え装置側の旋回部材とスライド素子との間に設け、かつこの第１回転支持軸を絞り加工通路に係合するピンによって構成する。これにより、通路を２個の押し抜き曲げ加工する板金のうち一方を製造する際に同時に構成し、ピンを他方の押し抜き曲げ加工板金に例えばリベット留めできるため、第１回転支持軸を特に低コストで製造できる。

次に、図面につき本発明の好適な実施例を説明する。

図１には打撃ドリル装置として構成した手工具装置２の前方部分を示す。この手工具装置２はモード切替えスイッチ４を有し、このモード切替えスイッチ４により切替え伝動装置６、および打撃機構ハウジング８内に収容した打撃機構１０を、種々の切替え段の間で自在に切替え可能とする。モード切替えスイッチ４を回転式の切替えスイッチとして構成する。

これにより、工具ホルダ１４を保持する工具スピンドル１２を、一方では切替え伝動装置６により種々の回転速度において作動軸線Ａの周りを駆動させることができる。他方では、工具スピンドル１２に使用者の選択により付加的に、打撃機構１０によって作動軸線Ａに沿って繰り返し、インパルス状の打撃力Ｓによる応力を加えることができる。このため、工具スピンドル１２を回転可能かつ摺動可能に支持する。

切替え伝動装置６および打撃機構１０を、１個のモード切替えスイッチ４によって操作するために、切替え伝動装置６と打撃機構１０との間に切替え装置１５を備え、この切替え装置１５に切替え伝動装置６を操作するための駆動切替え手段１６および打撃機構１０を操作する打撃機構切替え手段１８を設ける。駆動切替え手段１６および打撃機構切替え手段１８をモード切替えスイッチ４によりシフト可能に連結する。

駆動切替え手段１６を、ほぼスライド素子２０によって構成し、このスライド素子２０は、切替え伝動装置６の２段の歯車ブロック２２における互いに背反する端面Ｓ１，Ｓ２に、軸線方向圧力で圧着することができる。歯車ブロック２２を工具スピンドル１２に対して軸線方向に摺動可能だが、回転不能に支持し、これによりスライド素子２０によって作動軸線Ａに沿って往復摺動できる。

打撃機構切替え手段１８は旋回機構を有し、この旋回機構にスイッチ側の旋回部材２４および打撃機構側の旋回部材２６を設ける。スイッチ側の旋回部材２４はモード切替えスイッチ４に係合する旋回アーム２８を有し、打撃機構側の旋回部材２６を操作する。打撃機構側の旋回部材２６は制御手段として機能し、打撃機構１０のスイッチオンとオフを切り替える。

図１には、矢印Ｐ１によって規定する第１回転位置におけるモード切替えスイッチ４を示す。この第１回転位置では工具スピンドル１２は低い回転数で駆動し、旋回部材２４，２６を非作用位置に配置して打撃機構６の動作を停止する。

モード切替えスイッチ４をこの第１回転位置から回転方向Ｄに１８０°回転させた第２回転位置、および、さらに８０〜９０°回転させた第３回転位置に回転可能であり、第２回転位置および第３回転位置をモード切替えスイッチ４の点線の矢印Ｐ２およびＰ３で示す。

図２には、モード切替えスイッチ４の第１回転位置に対応する第１切替え位置における切替え装置１５を示す。モード切替えスイッチ４はピン状の偏心素子３０のみを図示する。この偏心素子３０は連結手段として機能し、スライド素子２０に設けた連結リンク３４、および長孔３６に係合させる。この長孔３６は、スイッチ側の旋回部材２４における第１旋回アーム２８に設け、連結リンク３４と同様、対向連結手段として機能させる。

図２にさらに示すように、偏心素子３０を連結リンク３４に挿入することにより、スライド素子２０の位置を作動軸線Ａ方向に関して固定し、ここに切替え伝動装置６の第１切替え段を設定する。この第１切替え段では歯車ブロック２２を、詳細を図示しない駆動装置の第１駆動ピニオン３８に係合させる。

同時に、偏心素子３０を長孔３６に挿入することによりモード切替えスイッチ４の第１回転位置において、スイッチ側の旋回部材２４の旋回位置を確定できる。このとき、スイッチ側の旋回部材２４における第２旋回アーム３２は下方に指向する。さらに、旋回アーム３２に湾曲させた端部領域によって構成する接触素子４０は、この切替え位置において打撃機構側の旋回部材２６の連行素子４２から離間する。連行素子４２に接触面４４を設け、この接触面４４をスイッチ側の旋回部材２４の第１旋回面Ｅ１に対して傾斜させ、この第１旋回面Ｅ１において旋回部材２４が旋回するものとする。打撃機構側の旋回部材２６は第２旋回面Ｅ２において旋回するものとし、この第２旋回面Ｅ２はスイッチ側の旋回部材２４の第１旋回面Ｅ１に対してほぼ直交するものとする。

第１回転位置からモード切替えスイッチ４を回転することにより、偏心素子３０を方向Ｒに旋回し、このとき歯車ブロック２２がスライド素子２０により方向Ｌに摺動し、かつ接触素子４０が方向Ｍに旋回する。これにより、モード切替えスイッチ４を１８０°回転させることで、図３及び図４に示すモード切替えスイッチ４の第２回転位置、または切替え装置１５の第２切替え位置に達する。

切替え装置１５の第２切替え位置において、歯車ブロック２２は第２駆動ピニオン４５に係合し、とくに図４に示すように歯車ブロック２２と、第１切替え段と比較して明らかに大きな伝動（伝達）比を構成する。これにより、工具スピンドル１２を切替え伝動装置６の第２切替え段において、比較的高い回転速度で加速することができる。同時に、スイッチ側の旋回部材２４の第２旋回アーム３２を打撃機構側の旋回部材２６に隣接させる。このとき、旋回機構は依然として、非作用位置にある。

この非作用位置において、打撃機構側の旋回部材２６の一部は、阻止ストッパ４６として機能し、摺動可能な工具スピンドル１２の軸線方向の運動経路Ｐに突出させる（図４参照）。この阻止ストッパ４６には工具スピンドル１２の後方の端部４８を接触させ、これにより工具スピンドル１２が作動中に軸線方向に関して後方に摺動することを阻止する。打撃機構側の旋回部材２６をばね脚部５４により、運動経路Ｐを阻止する位置に押圧する。

図４に示すように、打撃機構１０をラチェット打撃機構として構成し、位置を固定して手工具装置２内に支持した少なくとも１個の固定ラチェット板５０および、可動ラチェット板５２を備える。可動ラチェット板５２を工具スピンドル１２に固着することにより、工具スピンドル１２に付随して回転方向及び軸線方向への運動が可能になる。

図示した非作用位置では可動式チェット板５２は、阻止ストッパ４６に接触する工具スピンドル１２の後方の端部４８によって、軸線方向に関して固定ラチェット板５０から離間する状態に保持する。これにより２個のラチェット板５０，５２が連係動作し工具スピンドル１２を打撃して加速させることは、切替え装置１５の第２切替え位置においても第１切替え位置と同様に阻止できる。

この第２回転位置からモード切替えスイッチ４を回転方向Ｄにさらに回転することで、偏心素子３０を旋回方向Ｒにさらに旋回できる。この際、スイッチ側の旋回部材２４は偏心素子３０と係合させたことで旋回され、これにより第２旋回アーム３２を接触素子４０と共に方向Ｍに、連行素子４２を押圧する。これにより、打撃機構側の旋回部材２６をばね脚部５４の力に抗して旋回させる。それに対してスライド素子２０、または駆動切替え手段１６全体は第２切替え段にとどまる。モード切替えスイッチ４を８０°〜９０°回転させさせた後には、図５及び図６に示すようにモード切替えスイッチ４の第３位置、は切替え装置１５の第３切替え位置に達する。

切替え装置１５の第３切替え位置において、旋回部材２４，２６によって構成した旋回機構は駆動位置に移行され、打撃機構は駆動可能となる。さらに、阻止ストッパ４６は完全に、摺動可能な工具スピンドル１２の軸線方向の運動経路Ｐから押し出され、これにより工具スピンドル１２の軸線方向に関して後方への摺動は阻止されなくなる。

手工具装置２を作動中に、図示しない工作物に対して押圧することにより、工具スピンドル１２を軸線方向の運動経路Ｐに沿って移動できる。この際、工具スピンドル１２に連動して回転する可動ラチェット板５２を繰り返し固定ラチェット板５０に接触させ、これにより工具スピンドル１２を繰り返し作動軸線Ａの方向に打撃して既知の方法で応力を加える。

図７には、切替え装置１５の第３切替え位置における伝動装置側の斜視図を示す。図示したように、第１回転支持軸Ｄ１を、スライド素子２０とスイッチ側の旋回部材２４との間にピン５６によって構成し、このピン５６を円柱状の収容部５８に突出させる。ピン５６を、例えばスイッチ側の旋回部材２４にリベット留めし、このスイッチ側の旋回部材２４は、押し抜き曲げ加工した板金により構成する。円柱状の収容部５８は絞り加工によって構成し、この収容部５８を残りのスライド素子２０と一体的に、板金の押し抜き曲げ加工と一緒に形成する。

さらに、打撃機構側の旋回部材２６も板金の押し抜き曲げ加工によって形成する。このとき、打撃機構側の旋回部材２６に第２円柱状収容部６０を形成し、この第２収容部６０とハウジングに固定したピン６２により第２回転支持軸Ｄ２を構成する。ハウジングに固定したピン６２を特に図２に示すように軸受プレート６４に構成する。

本発明の手工具装置における切替え装置の斜視図である。 図１に示す切替え装置において、第１切替え位置をとるモード切替えスイッチを取り外した状態における斜視図である。 図２に示す切替え装置において、モード切替えスイッチが第２切替え位置をとる状態における斜視図である。 図３に示す切替え装置を上方から垂直に見下ろした平面図である。 図３に示す切替え装置において、モード切替えスイッチが第３切替え位置をとる状態における斜視図である。 図５に示す切替え装置を上方から垂直に見下ろした平面図である。 切替え装置のみを伝動装置側から見た状態の斜視図である。

符号の説明

２ 手工具装置
４ モード切替えスイッチ
６ 切替え伝動装置
８ 打撃機構ハウジング
１０ 打撃機構
１２ 工具スピンドル
１４ 工具ホルダ
１５ 切替え装置
１６ 駆動切替え手段
１８ 打撃装置切替え手段
２０ スライド素子
２２ 歯車ブロック
２４ 旋回部材
２６ 旋回部材
２８ 第１旋回アーム
３０ 偏心素子
３２ 第２旋回アーム
３４ 連結リンク
３６ 長孔
３８ 第１駆動ピニオン
４０ 接触素子
４２ 連行素子
４４ 接触面
４５ 第２駆動ピニオン
４６ 阻止ストッパ
４８ 端部
５０ 固定ラチェット板
５２ 可動ラチェット板
５４ ばね脚部
５６ ピン
５８ 第１収容部
６０ 第２収容部
６２ ピン
６４ 軸受プレート
Ａ 作動軸線
Ｄ１ 第１回転支持軸
Ｄ２ 第２回転支持軸
Ｅ１ 第１旋回面
Ｅ２ 第２旋回面
Ｌ 方向
Ｍ 方向
Ｐ 運動経路
Ｐ１ 矢印
Ｐ２ 矢印
Ｐ３ 矢印
Ｒ 方向
Ｓ 打撃力
Ｓ１ 端面
Ｓ２ 端面

Claims (9)

1. 電動手工具装置（２）であって、
   少なくとも２個の切替え段を有する切替え伝動装置（６）と、
   打撃機構（１０）と、
   モード切替えスイッチ（４）とを有し、このモード切替えスイッチ（４）により切替え伝動装置（６）を切替え段間において自在に切替え、かつ打撃機構（１０）のスイッチオンとオフを切替え可能にし、
   さらに、モード切替えスイッチ（４）を切替え伝動装置（６）の駆動切替え手段（１６）および打撃機構（１０）の打撃機構切替え手段（１８）に動作可能に連結した手工具装置（２）において、
   打撃機構切替え手段（１８）に旋回機構を備え、この旋回機構をモード切替えスイッチ（４）により打撃機構（１０）が作動可能な作用位置と、打撃機構（１０）が作動しない非作用位置との間で旋回可能とし、
   旋回機構は、第１回転支持軸（Ｄ１）に旋回可能に支持したモード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）を有し、この旋回部材（２４）をモード切替えスイッチ（４）に動作可能に連結して、モード切替えスイッチ（４）により操作可能かつ、モード切替えスイッチ（４）の位置に従って打撃機構（１０）のスイッチオンオフ切替え可能とし、
   旋回機構は、第１回転支持軸（Ｄ１）に対してほぼ直交する第２回転支持軸（Ｄ２）に旋回可能に支持した、打撃機構側の旋回部材（２６）を有することを特徴とする手工具装置。
2. 請求項１記載の装置において、モード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）および駆動切替え手段（１６）を、モード切替えスイッチ（４）に設けられ、中心軸がモード切替えスイッチ（４）の中心軸に対して偏心した偏心素子（３０）により操作可能とした手工具装置。
3. 請求項１または２記載の装置において、打撃機構（１０）をラチェット打撃機構として構成し、打撃機構側の旋回部材（２６）に阻止ストッパ（４６）を設け、この阻止ストッパ（４６）により打撃機構（１０）の第１ラチェット板（５０）を、打撃機構（１０）が作動しない非作用位置において、第２ラチェット板（５２）から離間させた手工具装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、打撃機構側の旋回部材（２６）を作用位置におけるモード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）により旋回し、この位置においてラチェット板（５０，５２）の間隔を阻止ストッパ（４６）によって拡大する手工具装置。
5. 請求項３または４記載の装置において、打撃機構側の旋回部材（２６）を非作用位置に押圧する手工具装置。
6. 請求項５記載の装置において、押圧をばね脚部（５４）によって行う手工具装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において、モード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）および打撃機構側の旋回部材（２６）を押し抜き曲げ加工により形成した手工具装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、駆動切替え手段（１６）にスライド素子（２０）を備え、このスライド素子（２０）により切替え伝動装置（６）の歯車ブロック（２２）を切替え段間で摺動可能にし、かつこのスライド素子（２０）を押し抜き曲げ加工により形成手工具装置。
9. 請求項８記載の装置において、第１回転支持軸（Ｄ１）をモード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）とスライド素子（２０）との間に設け、かつこの第１回転支持軸（Ｄ１）をモード切替えスイッチ側の旋回部材（２４）及びスライド素子（２０）に設けられた通路に係合するピン（５６）によって構成した手工具装置。

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