JPH03208574A - ハンマ機械用衝撃モータ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はシリンダを備えたハウジングを有し、その中で
往復動駆動ピストンが前記シリンダの作業室内のガスク
ツノヨンを介してハンマピストンを反復駆動して機械ハ
ウジングに支持された工具に衝撃を加えまたそこから戻
り、前記駆動ピストンおよびハンマピストン要素の一方
が他方のピストンに設けられた共働する緩衝ノリンダ内
の駆動ピストンに向かう前記ハンマピストンの戻り運動
を拘束することによりピストンの接近、衝突を防止する
ように構成された軸線方向に突出する縮径緩衝ピストン
を有するハンマ機被用衝撃モータに関する。

上記型の衝撃モータは通常電気、液圧または燃焼モータ
によって付勢される手持ちハンマ機械で、たとえば切削
または穿孔に使用される．モータはその回転をクランク
機構に伝達し、クランク機構には連結杆が軸支され駆動
ピストンを往復動させ交互にガスばね法で加圧しまた部
分的に作業室内のガスクッションを排気し、それにより
ハンマピストンをそれぞれ工具に対して前進後退させる
．このような衝撃モータにおける問題は、ハンマピスト
ンが工具から変化する反発力の影響を強くうけるため、
予想しえない変化の下で、二重ピストンは運動中相互の
通路が時々重複することである。衝撃の際の工具の反動
作用は加工される材料の変化に直接関連する．摩耗した
ピストンシールとともに、好ましくない状態の下でのこ
れらの変化はピストンの衝突を生し、機械全体の破壊を
もたらす。

ピストン衝突を回避するための従来の努力において、共
働する緩衝ピストンおよびシリンダ装置は、装置の主要
ピストンに米国特許第１５５１９８９号および同第１　
８２７８７７号に示すように設けられた６しかしながら
、そのような解決法においで、とくに高出力範囲の機械
に対して、緩衝要素は信頼性ある緩衝を達成するために
十分な密封かえられるならば、好ましくない圧縮熱が発
生するかまたは主要ピストンの規定の運動および機能を
損なう分離の際の吸い込みにより互いに接合する。

本発明の目的は、信頼性およびピストン作業の使用寿命
に悪影響を与えることなくピストン衝突の安全性を増大
し、かつピストン接近の際駆動機構に好ましくない負荷
を加えることを回避する、上記型の衝撃モータを提供す
ることにある．これらの目的は特許請求の範囲に記載の
ＩＩ徹によって達成される。

以下、本発明を図面ムこ基づいて詳細に説明する．本発
明衝撃モータが設けられる第１図のハンマ機械はノリン
ダ１１を備えた手持式機械ハウジング１０を有し、その
中にハンマピストン１５がピストンヘッド１４を囲むピ
ストンリング１６によって摺動可能に案内されかつシー
ルされている．ハンマピストンロツド１３はシリンダ底
端を摺動可能にかつ密封的に貫通し、工具２０たとえば
大破壊力用ビックまたはドリルの頚部１７に衝撃を加え
、ロッドはカラー２１によって工具スリーブ１９に軸線
方向に衝撃を加えそこから軸線方向に摺動的に引っ込め
られる．スリーブ１９はハウジング１０の前端ｌ８にお
いて軸線方向に摺動可能に案内され、作業が要求すると
き、端部１８の平らな横ピン３８とその上の平面との摺
動接触によって回転を阻止される。第２図の作業位置に
おいて、スリーブｌ９は間隔リング２７に接触する。

ら，せん戻りばね２３は底端１２と間隔リング２７の間
で予圧され、それを前端１８の内部馬部２８に押付ける
。ばね２３の予圧は、機械が第１図に示すように工具２
０上に立てられるとき機械の重量が平衡するような、ま
たは少くともその位置においてばねの圧縮を開始するこ
とに対して明らかな抵抗を示すようなものである．機械
が前記位覆から持上げられるとき、工具スリーブｌ９は
前端１８の衝突肩部２９に向かって不作動位置に下がり
、一方工具２０の下降運動は継続し、カラー２１が停止
レバー５７によって拘束されることにより停止する．そ
れと同時にハンマピストン１５は下降してシリンダ】１
の最前端部分４７の不作動位直に下降する。

ハウジング１０は図示しないモータを有し、モータは軸
３２を駆動し、歯車３３は機械ハウジング１０の上部に
支持されたクランク紬３４を回転するように噛み合って
いる．クランク軸３４のクランクピン３５は円形端片３
６、３７によって支持され、その一つは歯車３３によっ
て駆動される歯車３６として形成されている。ハウジン
グｌＯの衝撃モータ部分に、駆動ピストン４０がシリン
ダ内で摺動可能に案内されかつピストンリング４ｌによ
ってそれに対してシールされている。駆動ピストン４０
のピストンピン４２は連結杆４３を介してクランクビン
３５に框着されている．シリンダ１１は駆動ピストン４
０とハンマピストンヘッド１４の間に作業室４４を形成
し、その中でガスクッションは駆動ピストン４０の運動
を空気ばねの衝撃によってハンマピストン１５に伝達す
る． 駆動ピストン４０を心出ししかつそのシールおよびシリ
ンダ１１に対する熱伝達容量を改善するため、ピストン
リング４１は、外側を外向きのばね作用なしにシリンダ
壁にすべり嵌めするように研磨され、さらにシリンダと
は＼゛同し熱膨脹係数を有する非分割型である．ピスト
ンリング４１は駆動ピストン４０前面に隣接した環状溝
６８に挿入され、またリング４１が非分割型であるため
、面７０の外周端７１は、リングが傾斜した位置に宣か
れることによりリング溝６８にほ＼膨脹力を生ずる応力
ななしにリング溝６８に押し込めうるように、丸くされ
かつリング内径に一致している。

鋼性リング４１の内側は中空にされ耐熱ゴムの○−リン
グをはめられ、○−リングは弾性的にかつ密封的にリン
グ４１とｉｌｌ６８の底の間を充填し、それにより駆動
ピストン４０をシリンダ１１内で心出しする。

ハンマピストンヘッド１４はピストンリングｌ６を支持
する環状溝７２を有し、好ましい実施例において、ガラ
ス繊維入りＰＴＦＥ　（ポリテトラフロロエチレン）の
ような耐摩耗性プラスチック材料の非分割型のリングで
あり、リングは駆動ピストン４０前方のシリンダ１１の
壁に摺動可能にシールする。ピストンリング１６はピス
トンヘッド１４に対して好ましくは耐熱ゴムの０−リン
グによってシールし、間隙を密封的に充填しかつピスト
ンヘッド１４を心出しする．リング１６は僅かに弾性的
に膨脹してヘッドｌ４を通されリング１６をカバーする
。そうでなければ、ピストンヘッドｌ４はシリンダ１１
に密封すべり嵌めするように加工され、その場合ピスト
ンリング１６および溝２７は省略される． 機械は内部が外気に適当に連通ずるマントル５２を有す
る．作業室４４はシリンダ壁に設けられた一次ポート４
５、二次ポート４６および制御開口５３を通って機械内
部に連通している。開口５３および一次ボート４５の全
開口面積およびピストンリング１６までの距離は、第１
図のアイドル位直においてピストン１５が吹き出しなし
に静止したまであるが、上方のガス容積は自由に駆動ピ
ストン４０の往復動中モータの振動数および回転数に係
わらずボートおよび開口を通って換気するように計算し
かつ選択される． 駆動ピストン４０は中央に縮径した軸線方向に突出する
緩衝ピストン５０を有し、両ピストンが接近するときハ
ンマピストン１５の中央の緩衝シリンダ５１を空気的に
外向きに閉鎖する。緩衝ピストン５０のマントルは、緩
衝ピストン５０が侵入するとき案内面として作用する小
さい截頭円錐形の移行部６６によって分離された、少く
とも二つの直径段部６４、６５を有する．外側の長い段
部６４はシリンダ５ｌに対してたとえば１ｍ程度の遊び
を有し、最初の挿入においてガスが間隙を通って作業室
４４に逃げる際の緩やかなガスＷｌ擦制動を可能にして
いる。そのような制動はビストン運動を復元するのにし
ばしば十分である．緩衝ピストン基部の最内端の別の短
い直径段部６５はほ＼密封嵌めたとえば０．１−を遊び
を有し、緩衝ソリンダ５１にトラップされたガスによっ
て最終的にピストンの衝突（防止する．内側６４または
両方の直径段部６４、６５はねし圧縮機のロータをシー
ルするため使用されるＰＴＦＥを含む塗料によってカバ
ーすることにより一層よいシール効果を得ることができ
る。シリンダ５ｌに対して段階的に間隙が減少したそれ
以上の段部が段部６４、６５の間に設けうること、およ
び緩衝ピストンおよびシリンダ５０、５１は相互に位置
を変更しうろことは、構造的に容易に理解することがで
きる．作業を開始するとき、作業者は、モータを回転ま
たは停止して、図示しない適当なハンドルにより機械を
工具２０によって作業面に加工する点に接触させ、それ
によりハウジング１０は前方に摺動し戻りばね２３の間
隔リング２７は工具スリーブ１９に接触する（第１図）
。作業者はモータを適当な回転速度に選択しまたは拍動
し、適当な送り力を機械に加える．そこで戻りばね２３
はさらに圧縮され、ハンマピストンヘッドｌ４は一次ポ
ート４５に向かって変位され、作業室４４の換気状態は
駆動ピストン４０の後退の際ハンマピストン１５を吸い
込む真空を発生するように変更される．吸い込みは同時
に補完的ガス部分を制御開口５３を通って作業室４４に
侵入させ、適当な正圧のガスクッションが引続く駆動ピ
ストン４０の前進中ハンマピストンｌ５を加速して工具
頚部１７を拘束する．通常の作業中の各衝撃後のハンマ
ピストンの反発は工具からの戻りに役立つ。したがって
、衝撃モード作業は送り力が減少してさえも継続し、機
械はふたたび工具２０の上の第１図の位置を占める．制
御開口５３は、駆動ピストン４０の下方転回点および一
次ポート４５に対して制御開口５３を出入りするガス流
が駆動ピストン４０の運動に合わせて作業室４４に正圧
と負圧の間の所要の正確な大きさの偏差を維持し正確な
反復衝撃を確保するように、計算しかつ配置されている
。二次ポート４６はピストンヘッド下方の容積を換気し
かつその圧力等しくして、ハンマピストンｌ５が吹き出
しを生ずるとき障害なしに運動することを可能にする。

衝撃から第１図の駆動ピストン４０が往復動しハンマピ
ストンｌ５が不動のアイドルハンマ位ｉｌｌに切り換え
るため、作業者はハンマ機械を工具から短い距離持ち上
げることが必要で、頚部１７はハンマピストン１５に対
して瞬間的に下降しそれに反発のない空吹きを行わせる
。そこで、ハンマピストン１５は室４７内の不作動位置
を占め、二次ボート４６はハンマピストンの上側を換気
し、駆動ピストン４０の連続作動にも係わらず衝撃は停
止する。そのような作業モードは機械が、ハンマピスト
ンヘッド１４がポート４５、４６の間のアイドル位置に
くる、第１図の平衡位置に戻されても維持される。

駆動ピストン４０の金属製ピストンリング４１は、○−
リングとともにシリンダ１１内に駆動ピストン４０をソ
ールしかつ心出しするため精密に正確な公差に研磨され
る。そのゴム製○−リング６７、６９によって衝撃モー
タピストン１４、４０は弾性的に心出しされ、緩衝ピス
トン５０が緩衝シリンダ５１に侵入するとき接近するピ
ストンの相互作用を促進するとともに、ピストンの衝突
は第１に段部６４による長い緩やかな制動によって、引
き続いて短い段部６５によって生ずる強い瞬間的空気ト
ラップによって防止される．段部６５は短かさのために
、それほどでない吸い込み接合がトラップされたガスの
弾性の助けにより、緩衝機構から容易に分離することが
できる．本発明による衝撃モータはハンマ機械の型に限
定されるものでなく、空気ばね駆動ハンマピストンを利
用するたの型のハンマ機械にも有利に応用することがで
きる．

【図面の簡単な説明】

第ｌ図は本発明を実施するハンマ機械の部分縦断面図を
示し、第２図は第１図の衝撃モータ部分の拡大断面図を
示し、第３図は第２図の駆動ピストンおよびシールリン
グの破断拡大図である。 １０・・・ハウジング、１１・・・シリンダ、ｌ５・・
・ハンマピストン、２０・・・工具、４ｏ・・・駆動ピ
ストン、４４・・・作業室、５０・・・緩衝ピストン、
５１・・・緩衝シリンダ、６４．６４・・・直径段部、
６６・・・截頭円錐部分、６７・・・シールリング、６
８・・・溝、７２・・・ピストン溝

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、シリンダを備えたハウジングを有し、その中で往復
   動駆動ピストンが前記シリンダの作業室内のガスクッシ
   ョンを介してハンマピストンを反復駆動して機械ハウジ
   ングに支持された工具に衝撃を加えまたそこから戻り、
   前記駆動ピストンおよびハンマピストン要素の一方が他
   方のピストンに設けられた共働する緩衝シリンダ内の駆
   動ピストンに向かう前記ハンマピストンの戻り運動を拘
   束することによりピストンの接近、衝突を防止するよう
   に構成された軸線方向に突出する縮径緩衝ピストンを有
   するハンマ機械用衝撃モータにおいて、前記緩衝ピスト
   ンは少くとも二つの直径的段部を形成され、その外側の
   ものは前記緩衝シリンダに対して間隙を有し拘束中前記
   間隙におけるガス摩擦による最初の制動作用を可能にし
   、前記緩衝ピストンの根元における最内端の直径段部は
   前記ハンマピストンを制動して前記緩衝シリンダにトラ
   ップされたガスにより弾性的に停止させるのに十分に前
   記緩衝シリンダに対して嵌合することを特徴とするハン
   マ機械用衝撃モータ。 ２、前記外側直径段部は前記最内端段部より軸線方向に
   いちじるしく長い、請求項１に記載の衝撃モータ。 ３、前記段部は二つであり截頭円錐心出しピストンはそ
   の間の移行部分を形成する請求項２に記載の衝撃モータ
   。 ４、前記緩衝ピストンは駆動ピストンに設けられた請求
   項３に記載の衝撃モータ。 ５、前記駆動ピストンは前記シリンダに緊密に滑り嵌め
   するように加工された非分割型金属ピストンリングによ
   つて前記シリンダ内で往復動するように弾性的に心出し
   され、前記リングは前記駆動ピストンの環状ピストン溝
   に設置され耐熱ゴムのシールリングによつてそれに対し
   て弾性的に心出しされる請求項１に記載の衝撃モータ。 ６、前記ハンマピストンは前記シリンダにすべり嵌めす
   る耐熱プラスチック材料非分割ピストンリングによつて
   前記シリンダ内を往復動するように弾性的に心出しされ
   、前記リングは前記ハンマピストンの環状溝に設置され
   耐熱ゴムのシールリングによつてそれに対して弾性的に
   心出しされる請求項５に記載の衝撃モータ。 ７、前記ハンマピストンは前記シリンダにすべり、心出
   しおよびシール嵌合するように加工された請求項５に記
   載の衝撃モータ。