JP7097957B2 - クランプ装置及び手持ち形電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、手持ち形電動工具のドライブスピンドルと連係されたフランジにおいてツールディスクを軸方向にクランプするためのクランプ装置に関する。クランプ装置は、ツールディスクを確実にクランプするためにドライブスピンドルの雌ねじにねじ込まれるねじを有する。

この種のクランプ装置は、従来技術から原理上知られている。対応するツールによってドライブスピンドルに固定され得る、特にツーホールナットとして設計されたクランプナットを有するクランプ装置が同様に従来技術から知られている。しかしながら、本発明は、異なる種類のクランプ装置、すなわちドライブスピンドルの端部において雌ねじにねじ込まれ得るねじを有するクランプ装置に関する。

本発明の目的は、クランプ装置が自然に解除されることを防ぎ、したがって手持ち形電動工具の動作中にツールディスクが緩むことを防ぐクランプ装置を提供することである。

上記の目的は、ねじがクランプ装置の結合モジュールに取り付けられ、結合モジュールが、周方向に結合回転するためにドライブスピンドルと確動式に組み合わされるか又は組み合わされ得る内部輪郭を有するという事実によって達成される。

本発明によるクランプ装置は、クランプ装置の一部としての結合モジュールが結合回転のためにドライブスピンドルと確動式に組み合わされるため、手持ち形電動工具の動作中に締まったり緩んだりし得ないという利点を有する。これは、好ましくは結合回転のためにドライブスピンドルと確動式に組み合わされるフランジに対応するものとしてである。

結合モジュールの内部輪郭が六角形の輪郭として設計される場合に有利であることがわかっている。ドライブスピンドルの対応する外部輪郭は、好ましくは、外部六角形として設計される。結合回転のために確動式に例えば確動シャフト－ハブ接続の形態でインターロックする代替的な組み合わせを使用することもできる。

ドライブスピンドルの雌ねじは、好ましくは、端部における雌ねじである。雌ねじは、ドライブスピンドルの頭部表面に対して軸方向に後退され得る。ねじは、好ましくは、特に結合モジュールの円筒状サブセクションに対して結合モジュールを越えて軸方向に突出する。結合モジュールは、好ましくは、円筒状の設計のものである。結合モジュールは、好ましくは、ツールディスクの中央開口部を貫通して突出し得る円筒状サブセクションを有する。結合モジュールの円筒状サブセクションは、フランジの中央開口部中に突出し得る。

好ましい実施形態では、クランプ装置は、周方向に結合回転するためにねじに確動式にロックされるように設計されるノブを有する。これにより、クランプ装置の取り扱いが特に簡単になり得る。追加の組み立て用工具、例えば組み立て用レンチを必要とせずにすむ。

特に好ましい実施形態では、クランプ装置は、このようにツールディスクをフランジに対してクランプするために、結合モジュールによって軸方向のクランプ力を受け得るクランプ部材を有する。特に好ましくは、クランプ部材は、スプリングプレートとして設計される。スプリングプレートは、円盤状の設計のものであり得る。

好ましい実施形態では、ねじは、転がり軸受によって結合モジュールに取り付けられる。転がり軸受を用いてクランプ要素の頭部の摩擦が低減され得るという事実に起因して、クランプ装置のクランプ力を増加させ得る。

特に好ましくは、転がり軸受は、アンギュラ玉軸受として設計される。アンギュラ玉軸受は、好ましくは、３５°～４５°の接触角を有する。接触角は、４０°であり得る。特にアンギュラ玉軸受では、転動体の対角圧力角に起因して、クランプ装置は、クランプする過程の終わりに向かって半径方向に割り込む。これにより、意図的でない解除に対する安全が強化される。

クランプ装置は、スプリングプレートの形態のクランプ部材を有することが好ましく、この場合、スプリングプレートは、ツールディスクと非確動式に係合し、それにより熱膨張が補償されるため、クランプ装置は、熱へたり性の影響を受けにくくなる。

別の実施形態では、クランプ装置は、エラストマーリングを有し、エラストマーリングは、好ましくは、ねじの頭と結合モジュールのカラーとの間に配置される。代替的に又は追加的に、クランプ装置は、保持リングを有することができ、保持リングにより、結合モジュールは、ねじに保持される。

本発明の有利な実施形態によれば、エラストマーリングの代わりにダイヤフラムスプリングを設けることも可能である。この場合、ダイヤフラムスプリングは、ねじ頭と結合モジュールのカラーとの間のグリース溜を密閉する役割を果たし得る。さらに、ダイヤフラムスプリングは、ノブに軸方向の予圧を与えることもできる。

別の有利な実施形態によれば、エラストマーリングの代わりに、エラストマー要素と機械的ばねとの組み合わせを使用することがさらに可能である。

クランプ部材がリテーニングリングによって結合モジュールに保持される場合に有利であることがわかっている。

別の好ましい実施形態では、クランプ装置は、止め具を有し、止め具により、クランプ部材の撓みは、直接的又は間接的に制限される。止め具は、好ましくは、環状のカラーとして設計され、スプリングプレートと、受け入れるツールディスクとの間に配置される。クランプする過程でツールディスクが止め具と接触すると、ばね要素の軸方向の撓みが制限される。

同様に、上記の目的は、好ましくはグラインダ又は切断用グラインダの形態であり、好ましくは端部に雌ねじを有するドライブスピンドルを有し、且つ上記のタイプのクランプ装置を有する手持ち形電動工具によって達成される。ドライブスピンドルは、周方向に結合回転するために結合モジュールの内部輪郭と確動式に組み合わされるか又は組み合わされ得る外部輪郭を有する。

手持ち形電動工具は、回転防止セーフガードにより、周方向に結合回転するためにドライブスピンドルに確動式に接続されるか又は接続され得るフランジを含む場合に有利であることがわかっている。

本発明による手持ち形電動工具は、有利には、クランプ装置に関連して説明された特徴によって対応する方式で開発され得る。

さらなる利点は、以下の図の説明から明らかになる。図には、本発明の様々な例示的な実施形態が示されている。図、説明及び特許請求の範囲は、多数の特徴を組み合わせて含む。当業者も、好都合なさらなる組み合わせをもたらすために、適宜、特徴を個別に検討し且つそれらを組み合わせるであろう。

図では、同一の構成要素及び同一のタイプの構成要素は、同一の参照符号で示されている。

ツールディスク及び手持ち形電動工具と共に、本発明によるクランプ装置の好ましい例示的な実施形態を示す。 前方及び後方から見た図１のクランプ装置を示す。 図１及び図２のクランプ装置を分解図で示す。 上記の図のクランプ装置を断面図で示す。 本発明によるクランプ装置の第２の例示的な実施形態を部分断面図で示す。 本発明によるクランプ装置の第３の例示的な実施形態を部分断面図で示す。

本発明によるクランプ装置１０の好ましい例示的な実施形態を図１に示す。クランプ装置１０は、ツールディスク３００を軸方向ＡＲにクランプするために使用される。ツールディスク３００は、クランプ装置１０とフランジ３０との間にクランプされ得、フランジ３０は、手持ち形電動工具１００のドライブスピンドル２０と連係される。

フランジ３０は、横方向の凹部の形態の回転防止セーフガード２４を有し、ドライブスピンドル２０に配置されたフランジが、周方向ＵＲに結合回転するためにドライブスピンドル２０に確動式に接続されることを確保する。

図１から確認されるように、クランプ装置１０は、ツールディスク３００を確実にクランプするために、ドライブスピンドル２０の端部における雌ねじ２２にねじ込まれるねじ２を有する。本発明により提供され、ねじ２が中央に取り付けられたクランプ装置１０の結合モジュール１は、初期形態でクランプ装置１０の下側に既に見ることができる。本発明による内部輪郭について、図２を参照して以下により詳細に説明する。

図１からわかり得るように、クランプ装置１０は、ノブ３を有する。ノブ３は、手動でねじ２を雌ねじ２２にねじ込むために、したがってツールディスク３００をクランプ装置１０とフランジ３０との間に軸方向にクランプするために使用される。ノブ３は、周方向ＵＲに結合回転するためにねじ２に確動式にロックされるように設計される。この目的のために、ねじ１２の頭は、例えば、ノブ３の対応する六角形の内部輪郭に埋め込まれた外部六角形の輪郭を有する。ただし、六角形の輪郭の代わりに、ほぼあらゆる他の適切な輪郭を使用することもできる。

図１の下部に見ることができるように、ドライブスピンドル２０は、外部輪郭を有し、この場合、例として六角形の輪郭として設計されている。結合モジュール１の内部輪郭（ここには図示せず）は、この外部輪郭２６と確動式に組み合わされ得る。結合モジュール１と外部輪郭２６との間を結合回転のために確動式に組み合わせることは、クランプ装置１０がクランプされると達成され、結合モジュール１は、ツールディスク３００の中央開口部３０１を貫通して少なくとも部分的に突出する。

次に、図２は、図１のクランプ装置１０を平面図（図２Ａ）及び底面図（図２Ｂ）で示す。

図２Ａには、既に説明したノブ３が明確に示され、このノブ３には、ねじ２が、ねじの頭１２により、周方向に結合回転するように確動式に埋め込まれている。同様に、クランプ装置１０は、クランプ部材を有し、クランプ部材は、ここでは例として皿形のスプリングプレート４の形態である。スプリングプレート４により、実際のクランプ力がツールディスク３００に加えられる。

クランプ装置１０の中央のねじ２は、図２Ｂにおいて明瞭に認識できる。ねじは、クランプ装置１０の結合モジュール１に取り付けられるか、又はより正確には、ねじ２は、結合モジュール１に同軸に取り付けられる。結合モジュール１の円筒状サブセクション１３が明瞭に認識でき、円筒状サブセクション１３は、ツールディスク３００（図１を参照されたい）がクランプされると、ツールディスク３００の中央開口部３０１を少なくとも部分的に貫通して延びる。

本発明によれば、結合モジュール１は、内部輪郭１６を有し、内部輪郭１６は、周方向ＵＲ（図１を参照されたい）に結合回転するためにドライブスピンドル２０と確動式に組み合わされ得る。図示の好ましい実施形態によれば、内部輪郭１６は、六角形の輪郭として設計される。

次に、図３は、上記の図のクランプ装置１０の好ましい例示的な実施形態を分解図で示す。図３の上部に見えているのは、ねじ頭１２を備えたねじ２であり、ねじ頭１２は、例として外部六角形の輪郭を有する。下部に見えているのは、ねじ２のねじ山１４であり、ねじ２は、雌ねじにねじ込まれる（図１の雌ねじ２２を参照されたい）。ねじ２は、転がり軸受、好ましくはアンギュラ玉軸受５によって結合モジュール１に取り付けられる。

ノブ３の下に示されているエラストマーリング６は、とりわけ、ねじ頭１２の外部輪郭をノブ３の対応する内部輪郭内に保持するために使用される。これは、特に図４から明らかである。エラストマーリング６の下に見えているのは、結合モジュール１であり、結合モジュール１は、既に説明した円筒状サブセクション１３及び六角形の設計の内部輪郭１６の他にカラー１１も有する。カラー１１は、ノブ３及びねじ２を介して加えられたクランプ力をスプリングプレート４に伝達するために設計され、設けられている。

結合モジュール１は、周方向ＵＲに結合回転するために、組み立てられた状態で組み合わされるスプリングプレート４と確動式に組み合わされ得る。これは、好ましくは、すべての例示的な実施形態に適用される。この目的のために、結合モジュール１は、結合モジュール１のカラー１１の下に、スプリングプレート４の内部輪郭に対応するモジュール輪郭１９を有する。例として、モジュール輪郭１９は、外部正方形として設計される。結合モジュール１の下に見えているのは、保持リング７であり、保持リング７により、結合モジュール１がねじ２に保持される。

ここではスプリングプレート４の形態であるクランプ部材は、リテーニングリング８によって結合モジュール１に保持される。ここで、図４を参照して、本発明によるクランプ装置１０の機能をより詳細に説明する。

まず、フランジ３０（図１を参照されたい）が手持ち形電動工具１００のドライブスピンドル２０に配置され得る。フランジ３０は、回転防止セーフガード２４により、周方向ＵＲに結合回転するためにドライブスピンドル２０に確動式に接続される。次に、切断用ディスク３００が挿入される。クランプ要素１０を用いると、まず内部輪郭１６（この場合には内部六角形）が結合回転のためにドライブスピンドル２０の外部輪郭２６と確動式に係合する。これは、好ましくは、ねじ２のねじ山１４がドライブスピンドル２０の雌ねじ２２に入る前に行われる。

クランプ装置１０がねじ込まれると、手動の力が、例としてノブ３として設計されている動作要素を介してねじ２に伝達される。これは、ねじ２の頭１２が周方向に結合回転するためにノブ３に確動式に埋め込まれているという事実によって確保される。遅くともスプリングプレート４がツールディスク３００に載ったとき、ねじ２の頭１２は、スプリングプレート４の撓みの終わりで半径方向にクランプされるまで、アンギュラ玉軸受５を介して結合モジュール１に対して摺動する。結果として、ねじ２の頭１２と結合モジュール１との間に軸方向及び半径方向の両方のクランプがなされ、特に、半径方向のクランプは、より大きい保持効果をもたらす。半径方向のクランプは、好ましくは設けられる転がり軸受が、例として４０°の接触角ＢＷ（図５も参照されたい）を有するアンギュラ玉軸受５として設計されているという事実によって達成される。これにより、ねじ頭２での頭部摩擦が増加し、クランプ装置１０が意図せずに解除されることが回避される。

一方では、結合モジュール１とねじ２の頭１２との間に置かれるエラストマーリング６は、ノブ３の一部をねじ頭１２に対して押し付ける。それは、これにより、転動体の空間からの潤滑剤のいかなる漏れも防ぐ役割を果たす。他方では、エラストマーリング６は、保持リング７と併せて、ねじ２に対して結合モジュール１を保持する。スプリングプレート４の下に示されているリテーニングリング８は、結合モジュール１でクランププレート４を保持する役割を果たす。

図４からわかり得るように、軸方向ＡＲのクランプ力は、結合モジュール１のカラー１１を介してスプリングプレート４に伝達され、スプリングプレート４からツールディスク３００に伝達される。周方向ＵＲに対して、スプリングプレート４と結合モジュール１とは、結合回転のために互いに確動式に結合される。

最後に、図５は、本発明によるクランプ装置１０の別の好ましい例示的な実施形態を示す。ここでも、（例として）４０°の接触角ＢＷを有するアンギュラ玉軸受５の形態の転がり軸受が結合モジュール１とねじ２との間に設けられる。図４を参照して説明した例示的な実施形態とは対照的に、図５の例示的な実施形態は、ここではスプリングプレート４として設計されているクランプ部材の撓みを制限し得る止め具９を有する。

本発明によるクランプ装置１０の別の好ましい例示的な実施形態を図５ａに示す。ここでも、（例として）４０°の接触角ＢＷを有するアンギュラ玉軸受５の形態の転がり軸受が結合モジュール１とねじ２との間に設けられる。図４を参照して説明した例示的な実施形態とは対照的に、密閉し且つノブ３に予圧を与えるために、エラストマーリング６の代わりにダイヤフラムスプリング６ａが設けられる。図５ａからわかり得るように、ここで、ダイヤフラムスプリング６ａは、ノブ３の下側と結合モジュール１１のカラーの上側との間に配置され、その結果、ダイヤフラムスプリング６ａのばね力がノブ３の下側及び結合モジュール１１のカラーの上側に作用する。このように配置されたダイヤフラムスプリング６ａは、とりわけ、ねじ頭１２の外部輪郭をノブ３の対応する内部輪郭内に保持するために使用される。

１ 結合モジュール
２ ねじ
３ ノブ
４ スプリングプレート
５ アンギュラ玉軸受
６ エラストマーリング
６ａ ダイヤフラムスプリング
７ 保持リング
８ リテーニングリング
９ 止め具
１０ クランプ装置
１１ 結合モジュールのカラー
１２ ねじの頭
１３ 円筒状サブセクション
１４ ねじ山
１６ 内部輪郭
１９ モジュール輪郭
２０ ドライブスピンドル
２２ 雌ねじ
２４ 回転防止セーフガード
２６ 外部輪郭
３０ フランジ
１００ 手持ち形電動工具
３００ ツールディスク
３０１ 中央貫通開口部
ＡＲ 軸方向
ＢＷ 接触角
ＵＲ 周方向

Claims (10)

1. 手持ち形電動工具（１００）のドライブスピンドル（２０）と連係されたフランジ（３０）においてツールディスク（３００）を軸方向（ＡＲ）にクランプするためのクランプ装置（１０）であって、前記ツールディスク（３００）を確実にクランプするために前記ドライブスピンドル（２０）の雌ねじ（２２）にねじ込まれるねじ（２）を有する、クランプ装置（１０）において、前記ねじ（２）は、前記クランプ装置（１０）の結合モジュール（１）に取り付けられ、前記結合モジュール（１）は、周方向（ＵＲ）に結合回転するために前記ドライブスピンドル（２０）と確動式に組み合わされるか又は組み合わされ得る内部輪郭（１６）を有すると共に、
   前記ツールディスク（３００）を前記フランジ（３０）に対してクランプするために、前記結合モジュール（１）によって軸方向のクランプ力を受け得る、前記結合モジュール（１）と前記ツールディスク（３００）との間に配置されるクランプ部材を有し、前記クランプ部材はスプリングプレート（４）の形態を有している、ことを特徴とするクランプ装置（１０）。
2. 前記周方向（ＵＲ）に結合回転するために前記ねじ（２）に確動式にロックされるように設計されるノブ（３）を有することを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置（１０）。
3. 前記ねじ（２）は、転がり軸受によって前記結合モジュール（１）に取り付けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のクランプ装置（１０）。
4. 前記転がり軸受は、アンギュラ玉軸受（５）として設計され、前記アンギュラ玉軸受は３５度～４５度の接触角（ＢＷ）を有することを特徴とする、請求項３に記載のクランプ装置（１０）。
5. エラストマーリング（６）を有し、前記エラストマーリング（６）は前記ねじ（２）の頭（２’）と前記結合モジュール（１）のカラー（１１）との間に配置されることを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載のクランプ装置（１０）。
6. 保持リング（７）を有し、前記保持リング（７）により、前記結合モジュール（１）は、前記ねじ（２）に保持されることを特徴とする、請求項５に記載のクランプ装置（１０）。
7. 前記クランプ部材は、リテーニングリング（８）によって前記結合モジュール（１）に保持されることを特徴とする、請求項１に記載のクランプ装置（１０）。
8. 止め具（９）を有し、前記止め具（９）により、前記クランプ部材の撓みは、直接的又は間接的に制限されることを特徴とする、請求項１または７に記載のクランプ装置（１０）。
9. 好ましくは切断用グラインダの形態であり、端部に雌ねじ（２２）を有するドライブスピンドル（２０）を有し、且つ請求項１～８のいずれか一項に記載のクランプ装置を有する手持ち形電動工具（１００）であって、前記ドライブスピンドル（２０）は、前記周方向（ＵＲ）に結合回転するために前記結合モジュール（１）の前記内部輪郭（１６）と確動式に組み合わされる外部輪郭（２６）を有する、手持ち形電動工具（１００）。
10. 回転防止セーフガード（２４）により、前記周方向（ＵＲ）に結合回転するために前記ドライブスピンドル（２０）に確動式に接続されるか又は接続され得る前記フランジ（３０）を含む、請求項９に記載の手持ち形電動工具（１００）。

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