JPH09108919A - 打撃補助手持ちドリル装置 - Google Patents
打撃補助手持ちドリル装置Info
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- JPH09108919A JPH09108919A JP8250137A JP25013796A JPH09108919A JP H09108919 A JPH09108919 A JP H09108919A JP 8250137 A JP8250137 A JP 8250137A JP 25013796 A JP25013796 A JP 25013796A JP H09108919 A JPH09108919 A JP H09108919A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D16/00—Portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2211/00—Details of portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D2211/06—Means for driving the impulse member
- B25D2211/068—Crank-actuated impulse-driving mechanisms
-
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
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- B25D2216/00—Details of portable percussive machines with superimposed rotation, the rotational movement of the output shaft of a motor being modified to generate axial impacts on the tool bit
- B25D2216/0007—Details of percussion or rotation modes
- B25D2216/0023—Tools having a percussion-and-rotation mode
-
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- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/195—Regulation means
- B25D2250/205—Regulation means for torque
-
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- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/221—Sensors
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Automatic Control Of Machine Tools (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 異なる無機材料の基礎に対して最適なドリル
効率で動作することができる打撃補助手持ちドリル装置
を得る。 【解決手段】 ハウジング２と、このハウジング内に配
置し、長手方向軸線の周りに連続回転可能な工具収容部
９のための電動モータ３と、電動モータ３と連係動作し
て工具収容部９の回転数を制御する制御装置Ｃと、ハウ
ジングに設けて外部から動作可能なスイッチＳと、工具
収容部９に差し込んだ工具10に対して周期的軸線方向打
撃を加える打撃機構５とを具える特に打撃補助手持ちド
リル装置において、電動モータ３に反作用トルクのため
の測定装置12を接続し、制御装置Ｃに判定ユニットＥを
設け、この判定ユニットＥに反作用トルク測定装置12を
接続し、電動モータ３の動作によって測定される反作用
トルクが最大になるよう工具収容部９の回転数を制御可
能にする。
効率で動作することができる打撃補助手持ちドリル装置
を得る。 【解決手段】 ハウジング２と、このハウジング内に配
置し、長手方向軸線の周りに連続回転可能な工具収容部
９のための電動モータ３と、電動モータ３と連係動作し
て工具収容部９の回転数を制御する制御装置Ｃと、ハウ
ジングに設けて外部から動作可能なスイッチＳと、工具
収容部９に差し込んだ工具10に対して周期的軸線方向打
撃を加える打撃機構５とを具える特に打撃補助手持ちド
リル装置において、電動モータ３に反作用トルクのため
の測定装置12を接続し、制御装置Ｃに判定ユニットＥを
設け、この判定ユニットＥに反作用トルク測定装置12を
接続し、電動モータ３の動作によって測定される反作用
トルクが最大になるよう工具収容部９の回転数を制御可
能にする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ハウジングと、こ
のハウジング内に配置し、長さ方向の軸線の周りに連続
回転可能な工具収容部のための電動モータと、この電動
モータと連係動作して工具収容部の回転数を制御する制
御装置と、ハウジングに設けて外部から動作可能なスイ
ッチと、工具収容部に差し込んだ工具に対して周期的に
軸線方向の打撃を加える打撃機構とを具える特にハンマ
ードリル装置のような打撃補助手持ちドリル装置に関す
るものである。
のハウジング内に配置し、長さ方向の軸線の周りに連続
回転可能な工具収容部のための電動モータと、この電動
モータと連係動作して工具収容部の回転数を制御する制
御装置と、ハウジングに設けて外部から動作可能なスイ
ッチと、工具収容部に差し込んだ工具に対して周期的に
軸線方向の打撃を加える打撃機構とを具える特にハンマ
ードリル装置のような打撃補助手持ちドリル装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】打撃補助手持ちドリル装置は、建築業、
配管工事、電気工事等の分野で使用される。無機質の基
礎例えば、コンクリート、組積構造、又は岩石における
高い掘削効率により、専門的な使用特に、ハンマードリ
ルとして実績がある。ハンマードリル装置は、連続回転
される工具収容部と、モータで動作する打撃機構を有す
る。動作にあたり、工具収容部に差し込んだ工具に経時
的にハンマー打撃による衝撃を伝達し、これにより基礎
に対する加工が行われる。同時に、工具収容部に差し込
んだ工具は連続的に回転し、だぼ用の収容孔を基礎に形
成する。既知のハンマードリルの高い掘削効率によっ
て、例えば、電気−空気的打撃機構を有するハンマード
リルの場合、動作にあたり工具に長さ方向の衝撃が伝わ
る。
配管工事、電気工事等の分野で使用される。無機質の基
礎例えば、コンクリート、組積構造、又は岩石における
高い掘削効率により、専門的な使用特に、ハンマードリ
ルとして実績がある。ハンマードリル装置は、連続回転
される工具収容部と、モータで動作する打撃機構を有す
る。動作にあたり、工具収容部に差し込んだ工具に経時
的にハンマー打撃による衝撃を伝達し、これにより基礎
に対する加工が行われる。同時に、工具収容部に差し込
んだ工具は連続的に回転し、だぼ用の収容孔を基礎に形
成する。既知のハンマードリルの高い掘削効率によっ
て、例えば、電気−空気的打撃機構を有するハンマード
リルの場合、動作にあたり工具に長さ方向の衝撃が伝わ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】工具尖端に設けた刃は
打撃により基礎に打ち込まれ、小さな窪みを形成する。
工具の連続回転動作によって基礎は剪断によって開削さ
れる。２回の打撃間における連続回転する工具が進む角
度を転換角度と称する。既知のハンマードリル装置によ
っては、この転換角度は、最初の完全な１回転後に周期
的な繰り返しを行うよう選択されている。これにより工
具尖端の刃が既に存在している窪みに直接打撃を加え、
この窪みを一層深くするのを回避する。周期的な転換角
度例えば、３０°，３６°，４５°，５２°，６０°に
よって、窪みは深くなるが、剪断作用によっては材料を
不十分にしか開削せず、従って、装置のドリル効率は大
きく低下する。しかし、周期的な転換角度は、ハンマー
ドリル装置の伝動装置の設計を適切にすることによって
効率低下を回避できる。
打撃により基礎に打ち込まれ、小さな窪みを形成する。
工具の連続回転動作によって基礎は剪断によって開削さ
れる。２回の打撃間における連続回転する工具が進む角
度を転換角度と称する。既知のハンマードリル装置によ
っては、この転換角度は、最初の完全な１回転後に周期
的な繰り返しを行うよう選択されている。これにより工
具尖端の刃が既に存在している窪みに直接打撃を加え、
この窪みを一層深くするのを回避する。周期的な転換角
度例えば、３０°，３６°，４５°，５２°，６０°に
よって、窪みは深くなるが、剪断作用によっては材料を
不十分にしか開削せず、従って、装置のドリル効率は大
きく低下する。しかし、周期的な転換角度は、ハンマー
ドリル装置の伝動装置の設計を適切にすることによって
効率低下を回避できる。
【０００４】既知の打撃補助手持ちドリル装置特に、ハ
ンマードリル装置では良好な掘削効率を達成できるが、
依然としてもろくてうまく加工ができない基礎に対する
掘削効率を改善することに対する要望がある。従って、
本発明の目的は、異なる無機材料の基礎に対して最適な
ドリル効率で動作することができる打撃補助手持ちドリ
ル装置を得るにある。
ンマードリル装置では良好な掘削効率を達成できるが、
依然としてもろくてうまく加工ができない基礎に対する
掘削効率を改善することに対する要望がある。従って、
本発明の目的は、異なる無機材料の基礎に対して最適な
ドリル効率で動作することができる打撃補助手持ちドリ
ル装置を得るにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するた
め、本発明打撃補助手持ちドリル装置は、ハウジング
と、このハウジング内に配置し、長さ方向の軸線の周り
に連続回転可能な工具収容部のための電動モータと、こ
の電動モータと連係動作して工具収容部の回転数を制御
する制御装置と、ハウジングに設けて外部から動作可能
なスイッチと、工具収容部に差し込んだ工具に対して周
期的に軸線方向の打撃を加える打撃機構とを具える特に
ハンマードリル装置のような打撃補助手持ちドリル装置
において、電動モータに反作用トルクのための測定装置
を接続し、前記制御装置に判定ユニットを設け、この判
定ユニットに前記反作用トルクのための測定装置を接続
し、電動モータの動作によって測定される反作用トルク
が最大になるよう工具収容部の回転数を制御可能にした
ことを特徴とする。
め、本発明打撃補助手持ちドリル装置は、ハウジング
と、このハウジング内に配置し、長さ方向の軸線の周り
に連続回転可能な工具収容部のための電動モータと、こ
の電動モータと連係動作して工具収容部の回転数を制御
する制御装置と、ハウジングに設けて外部から動作可能
なスイッチと、工具収容部に差し込んだ工具に対して周
期的に軸線方向の打撃を加える打撃機構とを具える特に
ハンマードリル装置のような打撃補助手持ちドリル装置
において、電動モータに反作用トルクのための測定装置
を接続し、前記制御装置に判定ユニットを設け、この判
定ユニットに前記反作用トルクのための測定装置を接続
し、電動モータの動作によって測定される反作用トルク
が最大になるよう工具収容部の回転数を制御可能にした
ことを特徴とする。
【０００６】本発明打撃補助手持ちドリル装置の構成に
よれば、最適な効率領域で動作することができる。測定
した最大反作用トルクによってドリル効率も最大にな
る。装置は基礎とは無関係に最適な効率領域で動作す
る。これにより、何ら付加的な操作規定を使用者に要求
することはない。最適な効率範囲で動作することによ
り、打撃補助手持ちドリル装置は極めて効率的に動作す
る。最適なドリル効率により、だぼ用収容孔の形成のた
めに必要な作業時間を短縮する。これにより、装置の動
作も経済的になる。
よれば、最適な効率領域で動作することができる。測定
した最大反作用トルクによってドリル効率も最大にな
る。装置は基礎とは無関係に最適な効率領域で動作す
る。これにより、何ら付加的な操作規定を使用者に要求
することはない。最適な効率範囲で動作することによ
り、打撃補助手持ちドリル装置は極めて効率的に動作す
る。最適なドリル効率により、だぼ用収容孔の形成のた
めに必要な作業時間を短縮する。これにより、装置の動
作も経済的になる。
【０００７】本発明の好適な実施例においては、前記測
定装置は伸張測定ストリップ又は荷重セルにより構成
し、ハウジングにおける電動モータの懸垂装置に配置す
る。伸張測定ストリップ又は荷重セルの選択的な配置に
は何ら特別な構造上の費用は不要である。伸張測定スト
リップ又は荷重セルによるトルク測定方法は、打撃補助
手持ちドリル装置が時としてさらされる負荷の下に十分
高い精度で測定を実施することを本発明の発明者によっ
て確認されている。
定装置は伸張測定ストリップ又は荷重セルにより構成
し、ハウジングにおける電動モータの懸垂装置に配置す
る。伸張測定ストリップ又は荷重セルの選択的な配置に
は何ら特別な構造上の費用は不要である。伸張測定スト
リップ又は荷重セルによるトルク測定方法は、打撃補助
手持ちドリル装置が時としてさらされる負荷の下に十分
高い精度で測定を実施することを本発明の発明者によっ
て確認されている。
【０００８】判定ユニットに記憶ユニットを接続し、こ
の記憶ユニット内に異なる回転数領域を格納し、判定ユ
ニットが回転数領域を判定することに基づいて増大した
回転数に自動的に制御することができるよう制御装置を
構成することによって、使用者が制御装置を動作させる
と最大反作用トルクに対応する最適の回転数を極めて短
時間に発生させることができるようになる。各調整する
回転数を得るため、各調整すべき回転数に対応する反作
用トルクを決定し、この反作用トルクを記憶ユニット内
に保持する。制御装置は自動的に測定した反作用トルク
の値がより増大するのに対応する回転数で工具収容部を
回転させる。この制御は、使用者依存せずに行われる。
使用者は例えば、グリップ部に設けた押しボタンを次に
押すまで、一度は制御装置を動作させねばないない。こ
れにより、制御は使用者に余分な時間をとらせることな
く、完全自動で行われる。制御が行われていることは電
動モータの騒音によってのみ判断することができる。
の記憶ユニット内に異なる回転数領域を格納し、判定ユ
ニットが回転数領域を判定することに基づいて増大した
回転数に自動的に制御することができるよう制御装置を
構成することによって、使用者が制御装置を動作させる
と最大反作用トルクに対応する最適の回転数を極めて短
時間に発生させることができるようになる。各調整する
回転数を得るため、各調整すべき回転数に対応する反作
用トルクを決定し、この反作用トルクを記憶ユニット内
に保持する。制御装置は自動的に測定した反作用トルク
の値がより増大するのに対応する回転数で工具収容部を
回転させる。この制御は、使用者依存せずに行われる。
使用者は例えば、グリップ部に設けた押しボタンを次に
押すまで、一度は制御装置を動作させねばないない。こ
れにより、制御は使用者に余分な時間をとらせることな
く、完全自動で行われる。制御が行われていることは電
動モータの騒音によってのみ判断することができる。
【０００９】記憶ユニットに格納した回転数領域は３７
°〜３９°，４６°〜５０°，６１°〜６５°，９１°
〜９８°の転換角度に対応するものとすると好適であ
る。転換角度と工具収容部又はこの工具収容部に差し込
んだ工具の尖端の刃の回転数との関係は、以下の関係式
で与えられる。即ち、 転換角度〔°〕＝回転数〔U/min 〕・360 〔°〕・１／
打撃周波数数〔1/Hz〕 この関係は、最適の回転数領域又は転換角度を近似的に
決定するのに役立つ。動作中転換角度領域に対応する回
転数領域を制御し、これに対応して回転数を変化させ
る。各調整回転数にするため、これに対応の電動モータ
に加わる反作用トルクを決定する。最終的には、制御装
置がより大きい反作用トルクが測定される回転に制御し
て打撃補助手持ちドリル装置を最適な回転数で動作させ
る。
°〜３９°，４６°〜５０°，６１°〜６５°，９１°
〜９８°の転換角度に対応するものとすると好適であ
る。転換角度と工具収容部又はこの工具収容部に差し込
んだ工具の尖端の刃の回転数との関係は、以下の関係式
で与えられる。即ち、 転換角度〔°〕＝回転数〔U/min 〕・360 〔°〕・１／
打撃周波数数〔1/Hz〕 この関係は、最適の回転数領域又は転換角度を近似的に
決定するのに役立つ。動作中転換角度領域に対応する回
転数領域を制御し、これに対応して回転数を変化させ
る。各調整回転数にするため、これに対応の電動モータ
に加わる反作用トルクを決定する。最終的には、制御装
置がより大きい反作用トルクが測定される回転に制御し
て打撃補助手持ちドリル装置を最適な回転数で動作させ
る。
【００１０】本発明の好適な実施例においては、判定ユ
ニットを記憶ユニットに接続し、記憶ユニットには異な
る理想回転数を格納し、判定ユニットに基づいて制御装
置が理想回転数になるよう自動的に調整することができ
るようにし、工具収容部の回転数が理想回転数の±５％
の範囲内で変化できるようにし、回転数に対応する反作
用トルクを測定し、この測定結果を記憶ユニットに格納
し、最大反作用トルクが確定する回転数となるよう工具
収容部の回転数を制御可能にする。工具収容部の回転数
は±１％の誤差範囲内で自動的に最大反作用トルクとな
る回転数に制御することができる。この場合、好適な実
施例では、理想回転数は±１°の許容範囲をもって３８
°，４８°，６３°及び９５°の転換角度に対応するも
のする。ただし、回転数と転換角度との間の関連は、上
述の関係式で与えられる。双方の実施例において、より
大きい反作用トルクが期待される近似的な回転数領域が
与えられる。
ニットを記憶ユニットに接続し、記憶ユニットには異な
る理想回転数を格納し、判定ユニットに基づいて制御装
置が理想回転数になるよう自動的に調整することができ
るようにし、工具収容部の回転数が理想回転数の±５％
の範囲内で変化できるようにし、回転数に対応する反作
用トルクを測定し、この測定結果を記憶ユニットに格納
し、最大反作用トルクが確定する回転数となるよう工具
収容部の回転数を制御可能にする。工具収容部の回転数
は±１％の誤差範囲内で自動的に最大反作用トルクとな
る回転数に制御することができる。この場合、好適な実
施例では、理想回転数は±１°の許容範囲をもって３８
°，４８°，６３°及び９５°の転換角度に対応するも
のする。ただし、回転数と転換角度との間の関連は、上
述の関係式で与えられる。双方の実施例において、より
大きい反作用トルクが期待される近似的な回転数領域が
与えられる。
【００１１】工具収容部の転換角度と回転数との関係式
に記載した打撃周波数は、電気−空気的打撃機構を有す
る既知のハンマードリル装置では一定ではなく、回転数
とともに変化する。回転数領域の近似的決定のために
は、この打撃周波数はそれほどの影響はない。本発明に
よる装置の動作中、工具収容部の回転数の制御は、駆動
モータから測定される反作用トルクの従属関係のみを生
じ、打撃周波数の回転数依存性は意味がない。
に記載した打撃周波数は、電気−空気的打撃機構を有す
る既知のハンマードリル装置では一定ではなく、回転数
とともに変化する。回転数領域の近似的決定のために
は、この打撃周波数はそれほどの影響はない。本発明に
よる装置の動作中、工具収容部の回転数の制御は、駆動
モータから測定される反作用トルクの従属関係のみを生
じ、打撃周波数の回転数依存性は意味がない。
【００１２】本発明の好適な実施例においては、判定ユ
ニットにマイクロプロセッサを設け、測定した反作用ト
ルクに基づいて工具収容部の回転の調整を周期的にモニ
タし、上述の範囲の限界外の回転数に対応する誤差を検
出することにより、場合によっては追跡制御を行うよう
にする。
ニットにマイクロプロセッサを設け、測定した反作用ト
ルクに基づいて工具収容部の回転の調整を周期的にモニ
タし、上述の範囲の限界外の回転数に対応する誤差を検
出することにより、場合によっては追跡制御を行うよう
にする。
【００１３】上述の打撃補助手持ちドリル装置の使用方
法においては、測定装置によって反作用トルクを周期的
に測定し、この測定値を判定ユニットに転送する。更
に、判定ユニットに基づいて制御装置によって工具収容
部の回転数を制御して測定される反作用トルクが最大に
なるようにする。
法においては、測定装置によって反作用トルクを周期的
に測定し、この測定値を判定ユニットに転送する。更
に、判定ユニットに基づいて制御装置によって工具収容
部の回転数を制御して測定される反作用トルクが最大に
なるようにする。
【００１４】制御装置の動作により反作用トルクが最大
になるように工具収容部の回転数を自動的に調整する。
記憶ユニットに格納した回転数値を順次に取り出し、対
応の反作用トルクを測定し、この測定値を記憶ユニット
に格納する。最後に、制御装置により見いだした最適回
転数で工具収容部の回転数を制御し、連続的にモニタ
し、駆動モータの測定される反作用トルクが最大になて
るようにし、場合によっては追跡制御する。これによ
り、打撃補助手持ちドリル装置は常に最適な効率範囲で
動作するのが確実になる。
になるように工具収容部の回転数を自動的に調整する。
記憶ユニットに格納した回転数値を順次に取り出し、対
応の反作用トルクを測定し、この測定値を記憶ユニット
に格納する。最後に、制御装置により見いだした最適回
転数で工具収容部の回転数を制御し、連続的にモニタ
し、駆動モータの測定される反作用トルクが最大になて
るようにし、場合によっては追跡制御する。これによ
り、打撃補助手持ちドリル装置は常に最適な効率範囲で
動作するのが確実になる。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、図面につき本発明の実施の
形態を説明する。
形態を説明する。
【００１６】図１は本発明による打撃補助の手持ちドリ
ル装置１を示す。機能ブロックを使用して線図的に示し
たこの手持ちドリル装置は、特に、電気−空気的打撃機
構を行うハンマードリル装置に関連する。個々の機械的
及び電気的機能ブロックをハウジング２内に配置する。
機械的機能ブロックとしては、電動モータ３、電気−空
気的打撃機構５、力伝達装置７、工具１０を差し込む工
具収容部９がある。機械的機能ブロックの力を伝達する
連結機構を二重線で示す。電動モータ３は第１の機械的
連結部４を介して電気−空気的打撃機構５に連結する。
このようにして、偏心子を介して励起ピストン５１が駆
動され、この励起ピストン５１によって飛翔ピストン５
２が加速され、この飛翔ピストン５２が打撃子５３に打
撃を加える。この打撃子５３は工具収容部９内に延長し
て延びており、工具収容部９に差し込んだ工具に軸線方
向の打撃を加える。
ル装置１を示す。機能ブロックを使用して線図的に示し
たこの手持ちドリル装置は、特に、電気−空気的打撃機
構を行うハンマードリル装置に関連する。個々の機械的
及び電気的機能ブロックをハウジング２内に配置する。
機械的機能ブロックとしては、電動モータ３、電気−空
気的打撃機構５、力伝達装置７、工具１０を差し込む工
具収容部９がある。機械的機能ブロックの力を伝達する
連結機構を二重線で示す。電動モータ３は第１の機械的
連結部４を介して電気−空気的打撃機構５に連結する。
このようにして、偏心子を介して励起ピストン５１が駆
動され、この励起ピストン５１によって飛翔ピストン５
２が加速され、この飛翔ピストン５２が打撃子５３に打
撃を加える。この打撃子５３は工具収容部９内に延長し
て延びており、工具収容部９に差し込んだ工具に軸線方
向の打撃を加える。
【００１７】電動モータ３は、第２の機械的連結部６を
介して力伝達装置７に連結し、この力伝達装置は、電動
モータの回転を予め設定したギヤ比で加速したり、減速
したりする。他の機械的連結部８により電動モータ３又
は力伝達装置７の回転運動を工具収容部９に伝達し、こ
の工具収容部９を連続的に軸線方向の周りに回転させ
る。工具収容部９の連続回転運動は、この工具収容部９
に差し込んだ工具１０に伝達される。工具１０の尖端の
刃１１に連続回転運動及び軸線方向打撃の双方が加わる
ことによって、だぼ用の孔を形成することができる。
介して力伝達装置７に連結し、この力伝達装置は、電動
モータの回転を予め設定したギヤ比で加速したり、減速
したりする。他の機械的連結部８により電動モータ３又
は力伝達装置７の回転運動を工具収容部９に伝達し、こ
の工具収容部９を連続的に軸線方向の周りに回転させ
る。工具収容部９の連続回転運動は、この工具収容部９
に差し込んだ工具１０に伝達される。工具１０の尖端の
刃１１に連続回転運動及び軸線方向打撃の双方が加わる
ことによって、だぼ用の孔を形成することができる。
【００１８】ハンマードリル装置１の始動は、ハウジン
グ２のグリップ部分のスイッチＳの動作によって行う。
このスイッチＳがバッテリ又は配電網とすることができ
る電源の接点を閉じ、ハンマードリル装置１の図示しな
い配線回路に接続し、電動モータ３のための制御装置Ｃ
を動作させる。制御装置Ｃによって、既知のハンマード
リル装置１では、電動モータ３又はこの電動モータに連
結された工具収容部９の回転数を制御することができ
る。例えば、この制御装置Ｃとしては既知の位相制御装
置がある。
グ２のグリップ部分のスイッチＳの動作によって行う。
このスイッチＳがバッテリ又は配電網とすることができ
る電源の接点を閉じ、ハンマードリル装置１の図示しな
い配線回路に接続し、電動モータ３のための制御装置Ｃ
を動作させる。制御装置Ｃによって、既知のハンマード
リル装置１では、電動モータ３又はこの電動モータに連
結された工具収容部９の回転数を制御することができ
る。例えば、この制御装置Ｃとしては既知の位相制御装
置がある。
【００１９】図示の実施の形態では、反作用トルクを測
定する測定装置１２に接続し、電動モータ３に対する駆
動に作用させる。測定装置１２は、好適には伸張測定ス
トリップ又は荷重セルにより構成し、電動モータ３の懸
垂装置１３，１４に配置する。これら伸張測定ストリッ
プ又は荷重セルは、例えば、ドイツ連邦共和国６１００
ダルムシュタット１のフィルマ ホッティンガー バ
ルトヴィン メステクニーク社(Firma Hottnger Baldwi
n Messtechnik GmbH) から市販されている。適当な伸張
測定ストリップとしては、会社カタログのNo. G24.01.7
に記載されている記載されているものがある。更にま
た、会社カタログのNo. G24.01.9には、型番Ｚ８の荷重
セルが記載されており、この荷重セルを使用することが
できる。
定する測定装置１２に接続し、電動モータ３に対する駆
動に作用させる。測定装置１２は、好適には伸張測定ス
トリップ又は荷重セルにより構成し、電動モータ３の懸
垂装置１３，１４に配置する。これら伸張測定ストリッ
プ又は荷重セルは、例えば、ドイツ連邦共和国６１００
ダルムシュタット１のフィルマ ホッティンガー バ
ルトヴィン メステクニーク社(Firma Hottnger Baldwi
n Messtechnik GmbH) から市販されている。適当な伸張
測定ストリップとしては、会社カタログのNo. G24.01.7
に記載されている記載されているものがある。更にま
た、会社カタログのNo. G24.01.9には、型番Ｚ８の荷重
セルが記載されており、この荷重セルを使用することが
できる。
【００２０】制御装置Ｃには、反作用モーメントのため
の測定装置１２に接続した判定ユニットＥを設ける。図
１には電子的接続関係を矢印で示す。判定ユニットＥ
は、測定してデジタル化した反作用モーメントを処理
し、制御装置Ｃに作用し、作動にあたり電動モータ３で
測定される反作用モーメントが最大となるよう工具収容
部９の回転数を制御する。判定ユニットＥは記憶ユニッ
トＭに接続し、測定データを一時的に記憶しておくこと
ができるようにする。記憶ユニットＭは、後に詳細に説
明するように、蓄積した制御情報を呼び出すことができ
るよう設定することができる。図示の実施の形態では、
判定ユニットはマイクロプロセッサＰを有し、このマイ
クロプロセッサによってやはり後に詳細に説明するよう
に、調整のための特別な呼び出しが可能になる。
の測定装置１２に接続した判定ユニットＥを設ける。図
１には電子的接続関係を矢印で示す。判定ユニットＥ
は、測定してデジタル化した反作用モーメントを処理
し、制御装置Ｃに作用し、作動にあたり電動モータ３で
測定される反作用モーメントが最大となるよう工具収容
部９の回転数を制御する。判定ユニットＥは記憶ユニッ
トＭに接続し、測定データを一時的に記憶しておくこと
ができるようにする。記憶ユニットＭは、後に詳細に説
明するように、蓄積した制御情報を呼び出すことができ
るよう設定することができる。図示の実施の形態では、
判定ユニットはマイクロプロセッサＰを有し、このマイ
クロプロセッサによってやはり後に詳細に説明するよう
に、調整のための特別な呼び出しが可能になる。
【００２１】図２及び図３には、それぞれ工具収容部９
の回転数調整のフローチャートを示し、各命令ステップ
は参照符号２０〜２６又は３０〜３６で示す。ハウジン
グ１のグリップ部のスイッチＳの操作によって制御装置
Ｃが動作する（ステップ２０又は３０）。制御装置Ｃ
は、記憶ユニットＭに格納されている制御情報を取得す
る。図２の本発明の実施の形態のフローチャートでは、
規定されている回転数領域によってより大きい反作用ト
ルクを見いだすという制御情報を意味する。制御装置Ｃ
はこの回転数領域に基づいて回転数を制御し、スキャン
する。測定装置１２によって、反作用トルクに対応する
制御回転数を電動モータ３に与える（ステップ２１〜２
３）。測定しかつデジタル化した測定値を記憶ユニット
に格納し、互いに比較する。測定した反作用トルクとの
比較により、最大反作用トルクを確定し、工具収容部９
に対応の回転数を決定する（ステップ２４）。制御装置
Ｃは判定ユニットＥによって確定した回転数を調整し
（ステップ２５）、測定した反作用トルクが最大になる
ように制御する（ステップ２６）。本発明の好適な実施
の形態では、記憶ユニットＭにおける制御情報を選択
し、この制御情報は格納した回転数領域の転換角度の３
７°〜３９°，４６°〜５０°，６１°〜６５°，及び
９１°〜９８°に対応する。
の回転数調整のフローチャートを示し、各命令ステップ
は参照符号２０〜２６又は３０〜３６で示す。ハウジン
グ１のグリップ部のスイッチＳの操作によって制御装置
Ｃが動作する（ステップ２０又は３０）。制御装置Ｃ
は、記憶ユニットＭに格納されている制御情報を取得す
る。図２の本発明の実施の形態のフローチャートでは、
規定されている回転数領域によってより大きい反作用ト
ルクを見いだすという制御情報を意味する。制御装置Ｃ
はこの回転数領域に基づいて回転数を制御し、スキャン
する。測定装置１２によって、反作用トルクに対応する
制御回転数を電動モータ３に与える（ステップ２１〜２
３）。測定しかつデジタル化した測定値を記憶ユニット
に格納し、互いに比較する。測定した反作用トルクとの
比較により、最大反作用トルクを確定し、工具収容部９
に対応の回転数を決定する（ステップ２４）。制御装置
Ｃは判定ユニットＥによって確定した回転数を調整し
（ステップ２５）、測定した反作用トルクが最大になる
ように制御する（ステップ２６）。本発明の好適な実施
の形態では、記憶ユニットＭにおける制御情報を選択
し、この制御情報は格納した回転数領域の転換角度の３
７°〜３９°，４６°〜５０°，６１°〜６５°，及び
９１°〜９８°に対応する。
【００２２】図３に示す本発明による実施の形態の調整
のフローチャートは、図２の実施の形態のフローチャー
トと極めて類似している。図３の実施の形態の場合、制
御装置Ｃは、記憶ユニットＭから制御情報を取り出し、
この制御情報により順次に異なる理想回転数に調整す
る。各理想回転数は、±５％の領域内で変化し、調整す
べき回転数になるまで電動モータ３に付随する反作用ト
ルクを測定し、デジタル化し、記憶ユニットＭに一時的
に記憶する（ステップ３１〜３３）。上述の実施の形態
のように、測定した反作用トルクを比較し、最大値を決
定し、それに対応する回転数を確定する（ステップ３
４）。制御装置Ｃは、確定した回転するになるよう調整
し（ステップ３５）、測定される反作用トルクが最大に
なるよう確定した回転数に制御する（ステップ３６）。
本発明の好適な実施の形態においては、調整すべき理想
回転数の転換角度である３８°，４８°，６３°，９５
°（それぞれ±１°の公差範囲を有する）に対応する制
御情報を記憶ユニットＭから選択する。
のフローチャートは、図２の実施の形態のフローチャー
トと極めて類似している。図３の実施の形態の場合、制
御装置Ｃは、記憶ユニットＭから制御情報を取り出し、
この制御情報により順次に異なる理想回転数に調整す
る。各理想回転数は、±５％の領域内で変化し、調整す
べき回転数になるまで電動モータ３に付随する反作用ト
ルクを測定し、デジタル化し、記憶ユニットＭに一時的
に記憶する（ステップ３１〜３３）。上述の実施の形態
のように、測定した反作用トルクを比較し、最大値を決
定し、それに対応する回転数を確定する（ステップ３
４）。制御装置Ｃは、確定した回転するになるよう調整
し（ステップ３５）、測定される反作用トルクが最大に
なるよう確定した回転数に制御する（ステップ３６）。
本発明の好適な実施の形態においては、調整すべき理想
回転数の転換角度である３８°，４８°，６３°，９５
°（それぞれ±１°の公差範囲を有する）に対応する制
御情報を記憶ユニットＭから選択する。
【００２３】転換角度と工具収容部又はこの工具収容部
に差し込んだ工具の尖端の刃の回転数との間の関連は以
下の関係式で与えられる。即ち、 転換角度〔°〕＝回転数〔U/min 〕・360 〔°〕・１／
打撃周波数数〔1/Hz〕 この関係は、最適の回転数領域の理想回転数を近似的に
決定するのに役立つ。転換角度と工具収容部９の回転数
との関係式にある打撃周波数は、工具収容部９及び電気
−空気的打撃機構５のための１個の電動モータ３を有す
る既知のハンマードリル装置１では一定ではなく、回転
数とともに変化する。回転数領域又は理想回転数の近似
的決定のためには、この打撃周波数はそれほどの影響は
ない。工具収容部と打撃機構の駆動モータが別個である
場合、工具収容部の回転数と打撃周波数は無関係にな
り、正確な決定が可能になる。本発明による装置１の動
作中、工具収容部９の回転数の制御は、駆動モータ３か
ら測定される反作用トルクの従属関係のみを生じ、打撃
周波数の回転数依存性は意味がない。最適な回転数の決
定のためには、２〔Ｕ／ｍｉｎ〕の反作用トルクの測定
を行うとよい。
に差し込んだ工具の尖端の刃の回転数との間の関連は以
下の関係式で与えられる。即ち、 転換角度〔°〕＝回転数〔U/min 〕・360 〔°〕・１／
打撃周波数数〔1/Hz〕 この関係は、最適の回転数領域の理想回転数を近似的に
決定するのに役立つ。転換角度と工具収容部９の回転数
との関係式にある打撃周波数は、工具収容部９及び電気
−空気的打撃機構５のための１個の電動モータ３を有す
る既知のハンマードリル装置１では一定ではなく、回転
数とともに変化する。回転数領域又は理想回転数の近似
的決定のためには、この打撃周波数はそれほどの影響は
ない。工具収容部と打撃機構の駆動モータが別個である
場合、工具収容部の回転数と打撃周波数は無関係にな
り、正確な決定が可能になる。本発明による装置１の動
作中、工具収容部９の回転数の制御は、駆動モータ３か
ら測定される反作用トルクの従属関係のみを生じ、打撃
周波数の回転数依存性は意味がない。最適な回転数の決
定のためには、２〔Ｕ／ｍｉｎ〕の反作用トルクの測定
を行うとよい。
【００２４】判定ユニットＥに設けたマイクロプロセッ
サＰは、動作中に測定した反作用トルクに応じて工具収
容部９の回転数の調整を周期的に監視するよう制御し、
また上述の回転数領域の範囲外の回転数に対応する誤差
を検出することによって場合によっては追跡制御を行わ
せる。電動モータ３の反作用トルクの認識は１分間につ
き約６００回〜６０００回行う。
サＰは、動作中に測定した反作用トルクに応じて工具収
容部９の回転数の調整を周期的に監視するよう制御し、
また上述の回転数領域の範囲外の回転数に対応する誤差
を検出することによって場合によっては追跡制御を行わ
せる。電動モータ３の反作用トルクの認識は１分間につ
き約６００回〜６０００回行う。
【００２５】
【発明の効果】本発明による打撃補助のハンマードリル
装置の構成によれば、最適な効率範囲で動作することが
できる。測定した最大トルクによれば、ドリル効率も最
大になることがわかった。本発明装置によれば、基礎の
材料に無関係に、常に最適な作業効率範囲で動作するこ
とができる。最適な作業効率範囲での動作により、打撃
補助ハンマードリル装置は極めて効率的に動作する。最
適なドリル効率により、だぼ用収容孔の形成に必要なド
リル時間を短縮することができる。これにより装置の動
作は経済的になる。記憶ユニットに接続した判定ユニッ
トにおいて、異なる回転数領域又は理想回転数を固定
し、判定ユニットに基づいて回転数領域を増大した回転
数に自動的に調整したりまた変化させたりすることによ
って使用者が制御装置を動作させることにより、最大ト
ルクをもたらす最適回転数を極めて短時間に見いだすこ
とができるよう制御装置を構成することができる。最適
な回転数の制御は使用者には無関係に行われる。この制
御は一度は制御装置を動作させなければならない。例え
ば、グリップ部の押しボタンを次に押すまで動作させ
る。制御は使用者の関与なしに自動的に行われる。おそ
らく、電動モータの騒音が変化することによって制御が
行われていることを認識することができるであろう。
装置の構成によれば、最適な効率範囲で動作することが
できる。測定した最大トルクによれば、ドリル効率も最
大になることがわかった。本発明装置によれば、基礎の
材料に無関係に、常に最適な作業効率範囲で動作するこ
とができる。最適な作業効率範囲での動作により、打撃
補助ハンマードリル装置は極めて効率的に動作する。最
適なドリル効率により、だぼ用収容孔の形成に必要なド
リル時間を短縮することができる。これにより装置の動
作は経済的になる。記憶ユニットに接続した判定ユニッ
トにおいて、異なる回転数領域又は理想回転数を固定
し、判定ユニットに基づいて回転数領域を増大した回転
数に自動的に調整したりまた変化させたりすることによ
って使用者が制御装置を動作させることにより、最大ト
ルクをもたらす最適回転数を極めて短時間に見いだすこ
とができるよう制御装置を構成することができる。最適
な回転数の制御は使用者には無関係に行われる。この制
御は一度は制御装置を動作させなければならない。例え
ば、グリップ部の押しボタンを次に押すまで動作させ
る。制御は使用者の関与なしに自動的に行われる。おそ
らく、電動モータの騒音が変化することによって制御が
行われていることを認識することができるであろう。
【図１】本発明による打撃補助手持ちドリル装置の線図
的説明図である。
的説明図である。
【図２】本発明ドリル装置の動作の第１の実施の形態の
フローチャートである。
フローチャートである。
【図３】本発明ドリル装置の動作の第２の実施の形態の
フローチャートである。
フローチャートである。
【符号の説明】 １ 手持ちドリル装置 ２ ハウジング ３ 電動モータ ４ 機械的連結部 ５ 電気−空気的打撃機構 6,8 機械的連結部 ７ 力伝達装置 ９ 工具収容部 10 工具 11 刃 12 測定装置 13,14 懸垂装置 51 励起ピストン 52 飛翔ピストン 53 打撃子 Ｃ 制御装置 Ｅ 判定ユニット Ｍ 記憶ユニット Ｐ マイクロプロセッサ Ｓ スイッチ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウルリッヒ ブルグント ドイツ連邦共和国 86879 ヴィーデルゲ ルチンゲン パラディースヴェーク 14 (72)発明者 ハンスペーテル シャド スイス国 9472 グラブス ヴィーゼンシ ュトラーセ ５ (72)発明者 ステファン ミーシェル リヒテンシュタイン国 9492 エッシェン カプフシュトラーセ 378 (72)発明者 エドウィン シュヴァイツァー スイス国 9475 セベレン グリブシュト ラーセ 13
Claims (9)
- 【請求項１】 ハウジング（２）と、このハウジング内
に配置し、長さ方向の軸線の周りに連続回転可能な工具
収容部（９）のための電動モータ（３）と、この電動モ
ータ（３）と連係動作して工具収容部（９）の回転数を
制御する制御装置（Ｃ）と、ハウジングに設けて外部か
ら動作可能なスイッチ（Ｓ）と、工具収容部（９）に差
し込んだ工具（１０）に対して周期的に軸線方向の打撃
を加える打撃機構（５）とを具える特にハンマードリル
装置のような打撃補助手持ちドリル装置において、電動
モータ（３）に反作用トルクのための測定装置（１２）
を接続し、前記制御装置（Ｃ）に判定ユニット（Ｅ）を
設け、この判定ユニット（Ｅ）に前記反作用トルクのた
めの測定装置（１２）を接続し、電動モータ（３）の動
作によって測定される反作用トルクが最大になるよう工
具収容部（９）の回転数を制御可能にしたことを特徴と
する打撃補助手持ちドリル装置。 - 【請求項２】 前記測定装置（１２）は伸張測定ストリ
ップ又は荷重セルにより構成し、ハウジング（２）にお
ける電動モータ（３）の懸垂装置（１３，１４）に配置
した請求項１記載の打撃補助手持ちドリル装置。 - 【請求項３】 判定ユニット（Ｅ）に記憶ユニット
（Ｍ）を接続し、この記憶ユニット（Ｍ）内に異なる回
転数領域を格納し、判定ユニット（Ｅ）が回転数領域を
判定することに基づいて増大した回転数に自動的に調整
することができるよう制御装置（Ｃ）を構成し、各調整
する回転数を得るため、各調整すべき回転数に対応する
反作用トルクを決定し、この反作用トルクを記憶ユニッ
ト（Ｍ）内に保持し、測定した反作用トルクの値がより
増大するのに対応する回転数で工具収容部（９）を回転
させるよう構成した請求項１又は２記載の打撃補助手持
ちドリル装置。 - 【請求項４】 記憶ユニット（Ｍ）に格納した回転数領
域の転換角度を３７°〜３９°，４６°〜５０°，６１
°〜６５°，９１°〜９８°に対応するものとした請求
項３記載の打撃補助手持ちドリル装置。 - 【請求項５】 判定ユニット（Ｅ）を記憶ユニット
（Ｍ）に接続し、記憶ユニット（Ｍ）には異なる理想回
転数を格納し、判定ユニット（Ｅ）に基づいて制御装置
（Ｃ）が理想回転数になるよう自動的に調整することが
できるようにし、工具収容部（９）の回転数が理想回転
数の±１０％の範囲内で変化できるようにし、回転数に
対応する反作用トルクを測定し、この測定結果を記憶ユ
ニット（Ｍ）に格納し、最大反作用トルクが確定する回
転数となるよう工具収容部（９）の回転数を制御可能に
した請求項１又は２記載の打撃補助手持ちドリル装置。 - 【請求項６】 理想回転数は、±１°の許容範囲をもっ
て３８°，４８°，６３°及び９５°の転換角度に対応
するものとした請求項５記載の打撃補助手持ちドリル装
置。 - 【請求項７】 判定ユニット（Ｅ）にマイクロプロセッ
サ（Ｐ）を設け、測定した反作用トルクに基づいて工具
収容部（９）の回転の調整を周期的にモニタし、場合に
よっては追跡制御を行うようにした請求項１乃至６のう
ちのいずれか一項に記載の打撃補助手持ちドリル装置。 - 【請求項８】 上述の請求項１乃至７のうちのいずれか
一項に記載の打撃補助手持ちドリル装置の使用方法にお
いて、測定装置（１２）によって反作用トルクを周期的
に測定し、この測定値を判定ユニット（Ｅ）に転送し、
判定ユニット（Ｅ）に基づいて制御装置（Ｃ）によって
工具収容部（９）の回転数を制御して測定される反作用
トルクが最大になるようにすることを特徴とする打撃補
助手持ちドリル装置の使用方法。 - 【請求項９】 制御装置（Ｃ）の動作により反作用トル
クが最大になるように工具収容部（９）の回転数を自動
的に調整し、記憶ユニット（Ｍ）に格納した回転数値を
順次に取り出し、対応の反作用トルクを測定し、この測
定値を記憶ユニット（Ｍ）に格納し、制御装置（Ｃ）に
より見いだした最適回転数で連続的に追跡制御する請求
項８記載の打撃補助手持ちドリル装置の使用方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19534850:8 | 1995-09-20 | ||
| DE19534850A DE19534850A1 (de) | 1995-09-20 | 1995-09-20 | Schlagunterstütztes Handbohrgerät |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09108919A true JPH09108919A (ja) | 1997-04-28 |
Family
ID=7772639
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8250137A Pending JPH09108919A (ja) | 1995-09-20 | 1996-09-20 | 打撃補助手持ちドリル装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6044918A (ja) |
| EP (1) | EP0764502B1 (ja) |
| JP (1) | JPH09108919A (ja) |
| CN (1) | CN1076237C (ja) |
| DE (2) | DE19534850A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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