JPS6319314B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は駆動ピストンと衝撃ピストンとを有
し、このピストンの軸線に垂直に取付けた偏心軸
を駆動ピストンの作動のために具えたハンマード
リルに関するものである。

案内シリンダ内で駆動ピストンを往復させる偏
心軸を既知のハンマードリルは一般に有する。更
に、案内シリンダ内の駆動ピストンの前部に衝撃
ピストンを移動自在に取付け、この衝撃ピストン
はこれ等２個のピストンの間に空気クツシヨンが
存在するため駆動ピストンの運動に従う。ハンマ
ードリルが作動しているとき、衝撃ピストンは
各々の前進行程の終りにおいてハンマードリルの
前端部に取付けた工具の後面に直接あるいは間接
に衝撃を伝え、こうして工具に衝撃エネルギーを
与える。

偏心軸はモーター駆動の駆動ピニオンからその
回転運動を授与される。こうして定着した衝撃間
隔をこの駆動配列のギヤ比により与える。経験に
よれば、ハンマードリルの使用の実用状態に関係
なく、最大衝撃エネルギーが常に工具に伝達され
るという重大な不利益をこの事実は有しており、
脆い磁器の板あるいはこれと同様な材料のような
衝撃に対して非常に敏感な加工材料に穿孔すると
きこのことは大きな問題を引き起し得る。多大の
製作費用をかけてたいそう広い種々の方法でこの
問題を解決する試みがなされてきた。

英国特許第1195505号公報には工具の軸線方向
作動位置を調整できるようにしたハンマードリル
が提案されている。このハンマードリルはモータ
ケーシングの中に収容した電動機の出力端のピニ
オンに大径歯車と小径歯車とを同時に噛合させ、
大径歯車と一体の傘歯車をハンマードリルのシリ
ンダの傘歯車に噛合させて、電動機の付勢によ
り、このシリンダを回転せしめ、一方、小径歯車
と一体のクランクシヤフトによつて上記シリンダ
内にピストンを往復動させることにより、工具ホ
ルダを回転させると同時に工具ホルダに衝撃を加
え得るようにしたものである。この従来のハンマ
ードリルはハンマードリルの全長が長くなるばか
りでなく、モータケーシング側の重量を増大させ
るので取扱いが困難である欠点がある。

この種ハンマードリルの更に決定的な不利益は
衝撃ピストンが無負荷で作動するときでさえも他
から駆動される駆動ピストンが衝撃ピストンを往
復させるということである。

更に、ハンマードリル内に配置される工具は衝
撃ピストンの衝撃エネルギーを被加工材料に伝達
することができないので、衝撃エネルギーをこの
装置で吸収せねばならない。このことはこの装置
に多大の損傷をもたらす結果となり得る。こうし
て、衝撃ピストンが無負荷で作動するとき、この
衝撃ピストンを遮断する遮断装置を設けることも
また既知である。かかる装置は複雑であり、その
中に大きな応力を包含する結果、作動効率が制限
される。

偏心軸を駆動する上述のようなモーター駆動の
駆動ピニオンは工具に回転運動を付加的に伝達す
る。このため、回転駆動部を設け、これは衝撃駆
動部から実質的に独立した第２駆動部を形成す
る。このハンマードリルはそれ故複雑で空間容積
の大きい駆動部を包合し、このためこの装置もま
た大きな重量であるという不利益を有する。

本発明の目的は使用中の状態に応じて、衝撃力
を自動的に調整することができ、ハンマードリル
の無負荷の時は自動的に衝撃力の伝達を遮断する
ことができ、コンパクトで構造簡単なハンマード
リルを得るにある。

この目的を達成するため本発明では、偏心軸の
軸受をピストンの軸線まわりに回転自在に設け、
上記偏心軸の駆動のためこの偏心軸を転動させる
回転リングを設け、これにより軸受が回転リング
に対して相対運動を行う。

既知の装置では、ハンマードリルが案内シリン
ダーを適当に有しこのシリンダー内で駆動ピスト
ンが偏心軸によつて往復し、駆動ピストンが順次
往復運動を衝撃ピストンに空気クツシヨンによつ
て伝達する。それ故駆動ピストンを通常単にピス
トンと称せられる普通のピストンとして設計し、
衝撃ピストンを移動自在に収納する穿孔内のプラ
ンジヤーの型式を例えば有する。

偏心軸のための軸受を回転対称体として設計し
その回転軸線をピストンの軸線に対応させるのが
良い。その円周のまわりに、モーター駆動のピニ
オンと噛み合うリング歯車をこの軸受が有し、こ
れによつてこの軸受はその回転軸線のまわりに回
転する。案内シリンダがこの軸受の前面に適切に
連結され、この結果軸受が駆動されているとき
は、案内シリンダもまた同時に回転運動をする。
案内シリンダとこれと共に工具とを回転させると
同時に衝撃機構の作用にも影響を及ぼし、直接的
あるいは間接的に案内シリンダーと前端部分で連
結するこの駆動配列は、構造が簡単で、構成部品
が少なくこの結果コンパクトなデザインであると
いう特徴を有する。

偏心軸を駆動するために、軸受が回転リング上
を回転するとこのリングも回転する。簡単のた
め、本装置のケーシングにおける環状肩部として
回転リングを設計するのがよい。回転リング上に
偏心軸を転動させるために、穿孔ハンマーが作動
中相互の摩擦接触を保持する。このために工具を
支持する案内シリンダと軸受とをこれ等がこの装
置のケーシングに対して軸方向に移動できるよう
に嵌め込む。

しかし、偏心軸の駆動を滑らかに達成するため
この偏心軸と回転リングとの両方が歯車を有する
のがよい。この型式は力の伝達の滑りがなく、摩
耗と裂断とが少ないという特徴を有する。

回転リングはピストンの軸線まわりに有利に回
転できこの装置のケーシングに固着され偏心軸を
駆動する。この好適な円環状回転リングを偏心軸
と噛み合わせ、これにより軸受を回転自在に包括
し一方軸方向に移動できぬようにする。

回転リングに対する自己回転軸受の相対運動を
確保するため、回転リングを装置のケーシングに
固着する。本発明の更に一歩進んだ提案によれ
ば、このために回転リングは、例えば挿入リング
という形でケーシングに連関したブレーキ部材に
対して押圧され得る。回転リングは継手部材とし
て作用し、即ち回転リングがブレーキ部材によつ
て自由に回転するのを妨げられた時のみ偏心軸の
駆動が行なわれる。このことは、順次、ハンマー
ドリルの作動状態に依存し、この状態においては
工具が被加工材料に対して押圧されたとき、案内
シリンダによつて工具が軸受を後方へ押し込み、
回転リングは必然的に工具の作動圧力によつてブ
レーキ部材と接触する。一方、ハンマードリルが
被加工材料から浮き上ると、回転リングはブレー
キ部材から離脱し、ここにおいて偏心軸はもはや
駆動されず、すなわち、衝撃機構は休止する。衝
撃機構のこの休止は穿孔ハンマーが無負荷で作動
するとき、衝撃機構が装置に確実に損傷を及ぼさ
ないようにする。駆動ピストンは往復運動をしな
いので、衝撃ピストンを制止するいかなる手段も
必要としない。

工具に与えられる衝撃力の大きさを決定するこ
とにより、回転リングとブレーキ部材との間の連
結の程度を決める。作動状態の衝撃力あるいは工
具上の圧力の大きさを自動調整するために、回転
リングとブレーキ部材とが相互の掛合摩擦面を有
するのが良い。これ等摩擦面を適切に対応する円
錐形に設計し、これにより１方ではいつそう大き
な継手面といつそう少ない摩耗と裂断とを達成
し、他方では摺動継手運動が容易となる。

本発明の更に進んだ提案によれば、回転リング
はばねの力に抗してブレーキ部材を押圧できる。
このばねは装置のケーシングの後部に適切に支承
され、前部において案内シリンダと衝合する。こ
うして、工具が被加工材料に対して押圧されない
ときは、案内シリンダと軸受とによつてピストン
の各衝撃行程において回転リングがブレーキ部材
から離れ、このため装置が無負荷で作動している
ときも衝撃機構は不作動のままである。

しかしながら、軸受あるいはこの軸受に連結し
た案内シリンダをまた制御部材によつて前進位置
に強制的に保持し、このため回転リングとブレー
キ部材との間には何んらの継手接触も存在しな
い。こうして簡単な方法によつてハンマードリル
の衝撃機構駆動の信頼性のある休止とまたこれと
共に障害のない工具の回転駆動とが達成できる。

図面にもとづき本発明を説明する。

図示のハンマードリルはモーターケーシング１
を具え中間フランジ２によつてこのモーターケー
シングを駆動ケーシング３にその前部で連結す
る。簡明のため、モーターと握り部と電源スイツ
チとから成るこの中ぐりハンマーの後部は省略し
てある。

モーターケーシング１内でモーター軸４を玉軸
受５内に案内し回転できるよう嵌合する。その前
部においてモーター軸４は駆動ピニオン６として
モーターケーシング１の外方に突出し歯車７を駆
動する。この歯車を伝導軸８に固着しモーターケ
ーシング１内と駆動ケーシング３内とにそれぞれ
配置した玉軸受９，１１内にこの伝導軸を回転出
来るよう再度支承する。伝導軸８前部にピニオン
１２を固着する。このピニオンは環状歯車１３に
噛合し、回転方向に対称な部材として設計してあ
る符号１４で全体を示す軸受にこの環状歯車を固
着する。符号１６で全体を示す案内シリンダに例
えばねじ１５によつて軸受１４を更に連結し、単
一の構成要素を形成する。

案内シリンダー１６を保持するころ軸受１７と
前部の玉軸受１８とによつて、駆動ケーシング３
内で、更に軸受１４と案内シリンダ１６とから成
るこの単一要素を支承する。軸受１４と共に案内
シリンダ１６は駆動ケーシング３に対して軸方向
に移動できる。この案内シリンダ１６にブシユ１
９を嵌合して具えこのブシユの内面上でころ軸受
１７はころがり回転し、このシリンダはこのころ
軸受１７の外側部分に対して移動でき、更に玉軸
受１８は駆動ケーシング３内に固着しないで配置
する。

偏心軸２１は軸受１４を横断してこの軸受の回
転軸線に垂直に延在し摺動軸受２２内で回転自在
である。安全リング２３は軸方向の位置を確実に
するのに寄与する。偏心軸２１の１端部分に回転
リング２５の円錐還状歯車２６と噛み合う円錐歯
車２４を設ける。回転リング２５を軸受１４の後
端区域と同心に配置し、回転性を有しリングの軸
線位置に配置したボール２７をこの回転リングは
有する。ねじ１５によつて軸受１４上に支持する
カバー２８はボール２７が確実に後方へ滑らない
ようにするのに寄与する。このハンマードリルが
作動位置にあるとき、回転リング２５の外方円錐
状摩擦表面２９は、駆動ケーシング３に回転しな
いように接合した円環状ブレーキ部材３１と、そ
のブレーキ部材の内方円錐摩擦表面３２と噛み合
うことにより、所定の力で接触している。

第２図からわかるように、キー３３によつて回
転しないように係止した偏心体３４に偏心軸２１
を嵌め合せる。偏心体３４は円環状外周輪郭を有
し回転体３５を挿入して軸受リング３６によつて
包囲する。軸受リング３６から突出した突出部３
７はプランジヤーとして設計した駆動ピストン３
８を固握しこのピストンは案内シリンダ１６内の
一部分を往復することができる。結合ピン３９は
駆動ピストン３８に連結部３７を連結するのに寄
与する。

駆動ピストン３８はその孔４１内に軸方向に移
動自在な衝撃ピストン４２を坦持し、この衝撃ピ
ストンは孔４１の壁部に対してこのピストンを封
鎖する封鎖リング４３を有する。駆動ピストン３
８に偏心駆動によつて往復運動が与えられると、
この運動は衝撃ピストン４２に伝達され、孔４１
内の衝撃ピストン４２の後方に位置する空気クツ
シヨンはピストン３８の運動をピストン４２に伝
達する手段として寄与する。駆動ピストン３８の
孔４１の中の空気を衝撃ピストン４２によつて圧
縮すると、この空気のシールは必ずしも完全でな
いからこの孔４１から空気が僅かながら失われ
る。これを補正するため、衝撃ピストン４２のス
トローク中に穿孔４５を衝撃ピストン４２によつ
て閉じないようにすると共に、連結溝４４と穿孔
４５とによつて孔４１内に外側から空気を導入す
る。

案内シリンダ１６の最先断面内に移動自在に位
置する伝導軸又は伝導栓４６に衝撃ピストン４２
はその運動エネルギーを打撃という形で伝達す
る。この伝導軸又は伝導栓は工具支持器４７に直
接衝撃エネルギーを伝達し、この工具支持器内に
工具４９、例えば穿孔ドリル、を円錐〓部４８に
よつて噛み合わせる。衝撃ピストン４２の前進行
程がその前部にある空気によつて妨害されないよ
うにするため、案内シリンダ１６内で駆動ピスト
ン３８の前端部前側に通気溝５１が存在する。

伝導軸４６を軸方向に移動出来るよう設置する
ため、この軸４６は縦溝５２を有しこの溝内に溝
５２の長さより短い特に筒状の設置体５３を突出
する。この設置体５３を案内シリンダ１６内の窓
状凹所５４内に保持し、これにより案内シリンダ
１６と伝導軸４６との回転結合を達成させる。一
方ではこの装置の内部へ塵芥が侵入するのを阻止
するために、又他方では外部へ潤滑剤が溢出する
のを防止する為、駆動ケーシング３はジーメルリ
ング（Simmer ring）５６を有する閉鎖キヤツ
プ５５を具え、このリングは封鎖体として伝導軸
４６を包囲する。

ばね５８を中心リング５７によつて駆動ケーシ
ング３の内側に支持し、このばねは肩リング５９
を押圧する。この肩リングは玉軸受１８に衝合し
次に案内シリンダ１６へ挿入した保持リング６１
にこの軸受が衝合する。

第１図に示す作動位置にあるハンマードリルに
ついて考察すると、その作動は次のとおりであ
る。工具４９を被加工材料（図示せず）に接触さ
せてモーターのスイツチを入れると、伝導軸４６
が工具４９と工具保持器４７とによつてケーシン
グ３の内方に押される。軸４６をその肩部４６ａ
によつて案内シリンダ１６と連結軸受１４とに掛
合し、回転リング２５と共にばね５８の力に抗し
て駆動ケーシング３内でこれ等を動かす。この結
果、回転リング２５はその摩擦表面２９でブレー
キ部材３１の摩擦表面３２と所定の力で接触する
に至る。回転駆動ピニオン６は歯車７と伝導軸８
とによつてピニオン１２を駆動し、次にこのピニ
オン１２により環状歯車１３に、したがつて軸受
１４に回転運動を順次伝達する。

ピストンの軸線に対応した回転軸線のまわりに
軸受１４が回転すると、偏心軸２１も同一方向に
回転する。偏心軸２１の円錐歯車２４は回転リン
グ２５の円錐リング歯車２６に沿つて転動し、こ
れは回転リング２５（工具４９の圧力によつて決
定される所定の接触力の結果として）がブレーキ
部材３１により制動されるかあるいは静止して保
持されるからである。

上述の転動のために、偏心軸２１もまたその軸
線のまわりに回転運動をする。この回転運動は調
節ばね３３を介して偏心体３４に伝達され、この
結果クランク運動が軸受リング３６に伝達され
る。連結部３７と結合ピン３９とによつて、駆動
ピストン３８は往復運動をするようになる。駆動
ピストン３８の行程は衝撃ピストン４２にもまた
上記の運動をさせ、ピストン４２はその運動エネ
ルギーを衝撃行程という形で伝導軸４６に、した
がつて最後に工具４９に伝達する。

ハンマードリルを被加工材料から離すと、第３
図に示すような作用状態すなわち中立あるいは無
負荷状態となる。連結した装置の部材と共に、工
具４９によつて内方へ工具保持器４７を押圧する
力がないので、肩部リング５９と玉軸受１８と保
持リング６１とによつて、回転リング２５と一体
の軸受１４と同様に案内シリンダ１６をもばね５
８が図に示すような前部位置へ押圧することがで
きる。この結果、第４図から特に明確にわかるよ
うに、回転リング２５はブレーキ部材３１から離
脱する。駆動ピニオン６、歯車７、伝導軸８及び
ピニオン１２によつて、この前にモーターが軸受
１４と一体のリング歯車１３を駆動すると、偏心
軸２１が丁度軸受１４をその軸線のまわりに回転
させる。回転リング２５は、しかし、もはやブレ
ーキ部材３１と掛合していないので、軸受１４を
も同様に回転させる。こうして、円錐歯車２４は
回転せず、偏心体３４の駆動部もまた作動しない
ままとなる。駆動ピストン３８はこうして作動せ
ず、これによりハンマードリルの衝撃機構の駆動
は停止する。

しかし、適切なスイツチ装置による簡単な方法
によつて工具４９に衝撃作用を及ぼすことなくハ
ンマードリルを使用したいときは、ブレーキ部材
３１上の回転リング２５の作用は影響を受ける。
このため肩リング５９の後方で駆動ケーシング３
内に突出した調節カム６２（第１図及び第３図参
照）を設ける。例えば駆動ケーシング３内のスリ
ツト（図示せず）によつて、第１図に示す位置か
らハンマードリルの作動方向の更に前進した位置
に調整カム６２を調整カラー６３は送ることがで
き、これに伴つて調整カム６２は肩リング５９を
共にほぼ第３図から推察できるような位置に前進
させる。しかし、肩リング５９を前へ押圧する
と、回転リング２５と共に案内シリンダ１６と軸
受１４とは既に述べた前の図面のようになり、こ
のため回転リングはブレーキ部材３１との掛合か
ら離れる。

【図面の簡単な説明】

第１図は作動状態にある本発明ハンマードリル
の好適な実施例の前部を示す立断面図、第２図は
第１図の−線断面図、第３図は第１図と同一
の図であるが本発明ハンマードリルが無負荷で回
転している状態を示す立断面図、第４図は第３図
の符号で示す部分の拡大詳細図である。 １……モーターケーシング、２……中間フラン
ジ、３……駆動ケーシング、４……モーター軸、
５……玉軸受、６……駆動ピニオン、７……歯
車、８……伝導軸、９……玉軸受、１１……玉軸
受、１２……ピニオン、１３……環状歯車、１４
……軸受、１５……ねじ、１６……案内シリンダ
ー、１７……ころ軸受、１８……玉軸受、１９…
…ブシユ、２１……偏心軸、２２……摺動軸受、
２３……安全リング、２４……円錐歯車、２５…
…回転リング、２６……円錐環状歯車、２７……
ボール、２８……カバー、２９……摩擦表面、３
１……ブレーキ部材、３２……摩擦表面、３３…
…キー又は調節ばね、３４……偏心体、３５……
回転体、３６……軸受リング、３７……突出部ま
たは連結部、３８……駆動ピストン、３９……結
合ピン、４１……孔、４２……衝撃ピストン、４
３……封鎖リング、４４……連結溝、４５……穿
孔、４６……伝導軸、４６ａ……肩部、４７……
工具支持器、４８……円錐〓部、４９……工具、
５１……通気溝、５２……縦溝、５３……設置
体、５４……窓状凹所、５５……閉鎖キヤツプ、
５６……ジーメルリング、５７……中心リング、
５８……ばね、５９……肩リング、６１……保持
リング、６２……調節カム、６３……調節カラ
ー。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 駆動ピストンと衝撃ピストンとを有し、前記
   駆動ピストンを作動するため、偏心軸をこれ等ピ
   ストンの軸線に対し垂直に軸受内に取付けたハン
   マードリルにおいて、前記偏心軸を偏心して固着
   する偏心体と、前記駆動ピストンの軸線の周り及
   び前記偏心軸の軸線の周りにこの偏心軸を回転さ
   せる回転リングとを設け、これにより前記駆動ピ
   ストンを往復動させることを特徴とするハンマー
   ドリル。 ２ 前記偏心軸を駆動するために、前記偏心軸と
   前記回転リングとが相互に噛合い歯を有すること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のハン
   マードリル。 ３ 前記回転リングを前記ピストンの軸線のまわ
   りに回転自在にし、前記回転リングをこの装置の
   ケーシングに対して固着できるようにして前記偏
   心軸を駆動することを特徴とする特許請求の範囲
   第１項または第２項に記載のハンマードリル。 ４ 前記ケーシングに対して固着するため、前記
   ケーシングに関連したブレーキ部材に対して前記
   回転リングを押圧できるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第３項に記載のハンマードリ
   ル。 ５ 前記回転リングと前記ブレーキ部材とが相互
   掛合のための摩擦表面を有することを特徴とする
   特許請求の範囲第４項に記載のハンマードリル。 ６ 前記摩擦表面を対応する円錐形にしたことを
   特徴とする特許請求の範囲第５項に記載のハンマ
   ードリル。 ７ ばね力に抗し前記ブレーキ部材に対して前記
   回転リングを押圧できるようにしたことを特徴と
   する特許請求の範囲第４〜６項のいずれかに記載
   のハンマードリル。