JP5584408B2 - 空気式の打撃機構を有する手工具装置 - Google Patents

Description

本発明は、空気ばねを介して打撃軸線に沿って往復移動する浮動ピストンを設けた空気式の打撃機構を有する手工具装置に関する。この手工具装置は、好適にはドリルハンマーまたはチゼルハンマーとする。

手工具装置の電気機械的に駆動される打撃機構は通常、ガイド管において空気ばねを介して往復移動する浮動ピストンを有し、この浮動ピストンによって工具収容部に収容した工具の端面を、アンビル体を介して、または直接的に打撃する。浮動ピストンが斜めに傾くことなく軸線方向に案内するために、多くの場合、浮動ピストンの軸線方向長さをガイド筒のガイド直径よりも長くする。

通常は、浮動ピストンおよび随意的なアンビル体をスチールによって構成することにより、打撃インパルスを生ずるために十分に高い耐久性および安定性を付与する。しかし、例として特許文献１（米国特許第３４０２７７６号）に示すように、浮動ピストンを合成材料によって構成することもできる。

特許文献２（米国特許第３４０２７７６号）には、電動手工具装置の空気式の打撃機構が記載されている。この空気式の打撃機構は往復移動する励起シリンダを有し、この励起シリンダ内で空気ばねを介して、スチール製の浮動ピストンを往復移動させる。この浮動ピストンは（複数個の円柱体断片を組み立てて）中実のピストン全体を形成する。軽量の電動手工具装置にとっては、このような浮動ピストンは重すぎる。
米国特許第３４０２７７６号明細書 米国特許第２２８３２９２号明細書

本発明の課題は、高出力かつ軽量の手工具装置を得ることにある。その他の課題は、この手工具装置に適合する浮動ピストンを、技術上簡単に製造することにある。

この課題は、特許請求の範囲における請求項１に記載の特徴によりほぼ解決することができる。好適な実施形態を従属項に記載する。

本発明によれば、手工具装置に打撃機構を設け、この打撃機構に空気ばねを介して打撃軸線に沿って往復移動する浮動ピストン備え、この浮動ピストンに、打撃軸線に対してある角度をなして延在する孔を設ける。

このような孔を設けることにより、中実体が所定の軸線方向長さおよびガイド直径を有する場合、（本来の）中実体から、本質的により軽量で孔を有する物体を構成することができる。この孔を、通常は切削することにより形成し、中実体として構成した浮動ピストンに、技術上簡単な製造工程、とくに穿孔することにより設けることができる。さらに、中実体として構成した単一構造の未加工の浮動体に、打撃機構に固有の直径でドリル穿孔した孔を設けることによって、浮動ピストンの質量を（種々の打撃機構において）技術上簡単に変化できる。

好適には、浮動ピストンをスチールによって構成することにより、耐久性が向上する。

好適には、（孔も含めて回転対称な）浮動ピストンが軸線方向長さを有し、この軸線方向長さを浮動ピストンのガイド直径の１〜１．５倍とすることにより、フリーピストンを好適にガイド筒または励起シリンダ内で案内できる。

好適には、軸線方向の前端部を、ボール状の打撃面を有する半径方向に縮小した縮径部として構成することにより、アンビル体または打撃機構に対してわずかな反動で打撃インパルスを伝達できる。

好適には、縮径部の打撃面に近接する部分に半径方向膨大部を構成することにより、空撃ちの際に浮動ピストンを、リング状の弾性的な捕捉装置によって一時的に捕捉できる。

好適には、打撃面側とは反対側における浮動ピストンの端面を平坦に構成することにより、空気ばねの押圧力を浮動ピストンの軸線方向に作用させることができる。

好適には、端面と孔との間に、周方向に延在する半径方向溝を設けることにより、気密に案内するためのＯリングを設けることができる。

好適には、孔を打撃軸線に対して中心に設けることにより、とり得るドリル孔深さを最大にできる。

好適には、孔の孔直径をガイド直径の１／２〜３／４の領域とすることにより、浮動ピストンの十分な耐久性が得られるとともに、材料を大きく節約でき、これによって質量を大きく減少できる。

好適には、孔の打撃軸線に対する角度を９０°とすることにより、孔を横孔とする。

好適には、孔を貫通孔とすることにより、ドリル孔容積が最大になる。

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、工具１３を回転駆動および打撃駆動する、コンビハンマーの形式とした手工具装置１を示す。この手工具装置１は空気式の打撃機構２を有し、この打撃機構２に、励起シリンダ３内に案内し、かつ空気ばね４を介して打撃軸線Ａに沿って往復移動する浮動ピストン５を設ける。この浮動ピストン５には、貫通孔として構成した横孔の形式の孔６を貫通させて設け、この孔６を打撃軸線Ａに直交するよう浮動ピストン５に交差させる。

図２に示すように、スチールによって構成した（孔も含めて回転対称な）浮動ピストン５は軸線方向長さＬを有し、この軸線方向長さＬを浮動ピストン５のガイド直径Ｄのおよそ１．５倍とする。軸線方向の前端部を半径方向に縮小させた縮径部７として構成し、ボール状の打撃面８および、この打撃面８に近接する半径方向膨大部９を設ける。打撃面８側とは反対側の浮動ピストン５の端面１０は平坦に構成する。この端面１０と、打撃軸線Ａに直交し、かつこの打撃軸線Ａが中心を通る、ガイド直径Ｄ（案内する領域の直径）の半分とした孔直径Ｂを有する孔６との間には、周方向を包囲する半径方向溝１１を設け、この半径方向溝１１にゴム製のＯリング１２を装着する。

本発明の手工具装置の線図的説明図である。 本発明の浮動ピストンの縦断面図である。

符号の説明

１ 手工具装置
２ 打撃機構
３ 励起シリンダ
４ 空気ばね
５ 浮動ピストン
６ 孔
７ 縮径部
８ 打撃面
９ 半径方向膨大部
１０ 端面
１１ 半径方向溝
１２ Ｏリング
１３ 工具
Ａ 打撃軸線
Ｂ 孔直径
Ｄ ガイド直径
Ｌ 軸線方向長さ

Claims (9)

1. 空気式の打撃機構（２）を有する手工具装置であって、この打撃機構（２）に、空気ばね（４）を介して打撃軸線（Ａ）に沿って往復移動する浮動ピストン（５）を設けた手工具装置において、前記浮動ピストン（５）に、打撃軸線（Ａ）に対してある角度をなして延在する孔（６）を設け、
   打撃面（８）側とは反対側における、浮動ピストン（５）の端面（１０）を平坦に構成し、
   孔（６）の孔直径（Ｂ）が、ガイド直径（Ｄ）の１／２〜３／４の領域に存在するものとした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、浮動ピストン（５）を、スチールによって構成した手工具装置。
3. 請求項１または２記載の装置において、浮動ピストン（５）が軸線方向長さ（Ｌ）を有し、この軸線方向長さ（Ｌ）を浮動ピストン（５）のガイド直径（Ｄ）の１〜１．５倍とした手工具装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置において、軸線方向の前端部を、ボール状の打撃面（８）を設けた半径方向に縮小した縮径部（７）として構成した手工具装置。
5. 請求項４記載の装置において、半径方向に縮小した縮径部（７）の打撃面（８）に近接する部分に半径方向膨大部（９）を設けた手工具装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置において、端面（１０）と孔（６）との間に、周方向に延在する半径方向溝（１１）を設けた手工具装置。
7. 請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置において、孔（６）を打撃軸線（Ａ）に対して中心に設けた手工具装置。
8. 請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置において、孔（６）の打撃軸線（Ａ）に対する角度を９０°とした手工具装置。
9. 請求項１〜８のいずれか一項に記載の装置において、孔（６）を貫通孔とした手工具装置。

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