JPH03208575A - 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傭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
ウジングによって支持された工具に衝撃を加えまたそこ
から戻る型の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式ハンマ機械で、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作業室内のガスクッション
を加圧しまたは排気し、それによりハンマピストンをガ
スばね作用によりそれぞれ工具に対して前進後退させる
．シリンダ壁と共働してシールするため、駆動ピストン
はピストンリングを備えている．圧縮機に普通の型の金
属製の弾性すなわち割りピストンリングの型は、スリッ
トからある量漏洩する．そのようなピストンリングは、
ガスばね駆動衝撃モータの装置に使用されるならば、摩
耗による漏洩とともに、ピストンの衝突したがって機械
の破損を生ずる．さらに、そのようなリングの弾性は、
駆動ピストンが最大負荷をうけるときすなわちその下方
転向点において転向するときの高さにシリンダ壁の端部
に摩耗マークを生ずることが知られている．ハンマピス
トンヘッドはその往１１１３にオイてこれらの壁の傷を
通遇し、プラスチック材料のピストンリングが用いられ
るならば、酷いピストンリングの摩耗を生じ望ましくな
い漏洩またはリングの破損を生ずる．低出力衝撃モータ
用の最近の改良において、ガス圧縮駆動ピストンはプラ
スチック材料のグラファイト含有非分剖型ピストンリン
グを備えている．こされらのリングはシリンダとは異な
った熱膨脹係数を有し、全出力におけるリングの連続し
た適当な機能に対してある種の補償が必要である．過熱
による機械の破損はそのような点において、とくに高負
荷用に製造されたモータにおいて懸念されている． 本発明の目的は、一層強力なハンマ機械に応用可能で、
駆動ピストンの一層良いシールによって駆動およびハン
マピストンの共働を改善し、シリンダのピストン転向点
におけるリング摩耗マークの形戒を防止し、運転中のリ
ング摩耗を減少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特徴に
よって連威される． 以下、本発明を図面に基づいて詳細に説明する．第ＩＴ
ｊ！Ｊのハンマ機械はシリンダ１１を備えた手持式機械
ハウジングｌＯを有し、その中でハンマピストンｌ５が
ピストンフヘッド１４を囲むピストンリングｌ６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ｌ２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、ロツドはカラー２
１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１
９はハウジング１０の前端ｌ８に輪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３Ｂによってその平面に摺動可能に接触することによ
り回転を阻止される．第２図の作業位直において、スリ
ーブ１９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の内部肩部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２０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．機械が前記位置から持
上げられるとき、工具スリーブｌ９は前端１８の衝突肩
部２９に向かって不作鴬位置に下がり、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って停止する．それと同時にハン
マピストン１５は下降してシリンダ１ｌの最前端部分４
７の不作動位置を占める．ハウジングｌＯは図示しない
モータを有し、モータは軸３２を駆動し、その上の歯車
３３は機械ハウジングｌＯの上部に支持されたクランク
軸３４を回転するように噛み合っている。クランク軸３
４のクランクピン３５は円形端片３６、３７によって支
持され、端片の一方は歯車３３によって駆動される歯車
３６として形威されている．ハウジング１０の衝撃モー
タ部分において、駆動ピストン４０はシリンダ１１内で
摺動可能に案内されかつピストンリング４ｌによりそれ
に対してシールされている．駆動ピストン４０のピスト
ンビン４２は連結杆４３を介してクランクピン３５に框
着されている．シリンダｌ１は、駆動ピストン４０とハ
ンマピストンヘッド１４との間に作業室４４を形威し、
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はその外側を外向きのばね作用なしにシリン
ダ壁に緊密にすべり嵌めするように研磨され、さらにシ
リンダとはり同じ熱膨脹係数を有する非分割型ピストン
リングである．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周溝６８に挿入され、またリング４
１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直かれることによりリング溝６８に
はり応力なしにリング溝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．鋼製リング４１の内
側は中空にされ耐熱ゴムのＯ−リングをはめられ、Ｏ−
リングは弾性的にかつ密封的にリング４１と溝６８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
ｌｌ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１６を支持
する環状周Ｊ７２を有し、好ましい実施例において、非
分割型のガラス繊維入り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リングで
あり、リングは駆動ピストン４０の前方のシリンダｌ１
の壁を摺動可能にシールする．ピストンリングｌ６はピ
ストンヘッド１４に対して好ましくは耐熱ゴム（ビトン
ゴム、商標名）のＯ−リングによってシールされ、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ｌ６は僅かに弾性的に膨脹してヘッド１４をこ
えて溝７２に通されリング１６をカバーする．そうでな
ければ、ピストンヘッドｌ４は駆動ピストンリング４１
と同様のかつハンマピストンヘッド１４上に適当な手段
によって組み合わされた鋼製ピストンリング４１を有し
、駆動ピストン溝６８に関連して記載したのと同様にそ
のリング溝７２に押し込むことができる．上記鋼製リン
グ１６、４１は軸線方向にはり遊びなしにその溝６８、
７２に取り付けられる．さらに別の変形において、ハン
マピストンヘッド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． 機械の内部は外気に適当に連通している．作業室４４は
シリンダ壁に設けられた一次ポート４５、二次ボート４
６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図のアイドル位置
においてハンマピストン１５が吹き出しなしに静止した
まＮであるが、上方のガス容積は自由に駆動ピストン４
０の往復動中モータの振動数および回転数に係わらずポ
ートおよび開口４５、５３を通って換気するように計算
しかつ選択される． 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、図示しない適当なノ＼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始動し、
適当な送り力を機械に加える．そこで戻りばね２３はさ
らに圧縮サれ、ハンマピストンヘッド１４は一次ボート
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１５を加速して工具頚部
１７を拘束することができる．通常の作業中各衝撃後の
ハンマピストンの反発は工具２０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滅少してさえも
継続し、機械はふたたび工具２０の上の第１図の位直を
占める。制御開口５３は、駆動ピストン４０の下方転向
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発生を確保するように、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を等しくして、ハンマ
ピストン１５が吹き出しを生７ずるとき障害なしに運動
することを可能にする．衝撃のＷＡ！Ｉ１部１７に対す
るハンマピストン１５の反復衝撃中ハンマピストンリン
グ１６はつねにボート４５、４６の中間位這に設置され
それらと整合しないことを認識すべきである． 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直に切り換えるた
め、作業者はハンマ機械を工具２０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内の不作動位直
を占め、二次ポート４６はハンマピストン１５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ｌ４がポート４５、４６の間のアイドル位
置にくる、第１ｒＭの平衡位置に戻されても維持さーれ
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ｌ５の中央の緩衝シリンダ５ｌを空気的に
外方に閉鎖する．緩衝ピストン５０のマントルは、緩衝
ピストン５０がシリンダ５１に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５１に対してたとえば１
ｆｉ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摩擦制動
を可能にしている．そのような制動はピストン運動を復
元するのにしばしば十分である．ｗｋ衝ピストン基部最
内端の別の短い直径段部６５はほｙ゜シール嵌めたとえ
ば０．１ｆｉを遊びを有し、緩衝シリンダ５】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を防止す
る．内側６４または両方の直径段部６４、６５は、ねじ
圧縮機のロータをシールするため使用される型のＰＴＦ
Ｅを含む塗料によって被覆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．したがってシリンダ５１に
対して段階的に間隙が減少するそれ以上の段部を段部６
４、６５の間に設けうろこと、および緩衝ピストンおよ
びシリンダ５０、５１は必要の場合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．駆動
ピストン４０の金属製ピストンリング４１は、０−リン
グ６９とともにシリンダ１１内に駆動ピストン４０をシ
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．そこで、ピストンを遣るガス漏洩は従来の解決法に
比較していちじるしく減少し、作業室４４内のガスばね
を仲介とした達威しうる圧力水準に依存する動力伝達は
いちじるしく安全に作用しかつ構造的に計算するのが容
易である．さらにハンマピストン１５に対して進歩した
変形シールがいちしろしく貢献する．作業中、掃遇する
シリンダ面に対する鋼製ピストンリング４１の円滑な影
響が観察され、衝撃モータの摩擦は減少し、駆動および
ハンマピストンはの効率は増大する．ピストンリングの
改善に伴う進歩したピストン心出しは好ましくないシリ
ンダ壁の転向点マークの形威を抑制する．心出しはまた
破壊防止作用における緩衝要素５０、５ｌの有効な共働
を促進する． 本発明による衝撃モータはハンマ機械の上記型に限定さ
れるものでなく、空気ばね駆動原理を利用する他の型の
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】

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
   ングによつて支持された工具の頚部に衝撃を加えまたそ
   こから戻る衝撃モータにおいて、前記駆動ピストンは前
   記シリンダ非弾性的に緊密に摺動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
   記駆動ピストンの環状ピストン溝に設置されかつ耐熱ゴ
   ムのシールリングによりそれに対して弾性的に心出しさ
   れることを特徴とする衝撃モータ。 ２、前記ピストンリングはシリンダとほゞ等しい熱膨脹
   係数を有する鋼から作られた請求項１に記載の衝撃モー
   タ。 ３、前記鋼製リングの内側は中空にされ前記ゴムリング
   を構成するＯ−リングの上に載置する請求項２に記載の
   衝撃モータ。 ４、前記ピストン溝は駆動ピストンの前面に隣接して設
   けられ前記面の周辺部分は前記溝に向かつて丸くされか
   つ前記リングが前記溝に変形しないで押し込まれうるよ
   うに前記リングの内径に対応するように構成された請求
   項３に記載の衝撃モータ。 ５、前記ハンマピストンは前記シリンダに緊密に非弾性
   的にすべり嵌めするように加工された前記駆動ピストン
   のリングと同様の非分割型金属製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、前記ハンマピストンリングは前記ハンマピストンの
   環状ピストン溝に設置されかつ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た請求項３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滑り嵌めする
   耐熱性プラスチック材料の非分割型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シールされ、前
   記リングは前記ハンマピストンの環状ピストン溝に設置
   されかつ耐熱ゴムのシールＯ−リングによつてそれに対
   して弾性的に心出しされた請求項１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
   しおよびシール嵌めするように加工された請求項１に記
   載の衝撃モータ。 ８、前記プラスチック材料のピストンリングは前記工具
   の頚部に対する前記ハンマピストンの反復する衝撃にお
   いて前記シリンダの壁のボートと整合を阻止される請求
   項６に記載の衝撃モータ。