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機械式打撃装置 - 特開2008−80485 | j-tokkyo
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【発明の名称】 機械式打撃装置
【発明者】 【氏名】シム ティク イェオー

【氏名】シュー ユェン リー

【氏名】マンフレート ルッツ

【氏名】チン アン ン

【要約】 【課題】手持ち式工作機械の差込工具を打撃駆動するための機械式打撃装置であって、回動可能に支承された駆動軸が設けられており、打撃体が設けられており、打撃体が、駆動軸と相対回動不能に結合されていて、かつ駆動軸に対して軸方向運動可能に支承されており、回動可能に支承された出力軸が設けられており、出力軸が、駆動軸と相対回動不能に結合されるようになっており、打撃体が、駆動カムを備えており、出力軸が、出力カムを備えており、駆動カムと出力カムとが、差込工具を打撃駆動するために作用結合可能になっている形式のものを改良する。

【解決手段】打撃体56のための軸方向のストッパ70が設けられている。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
手持ち式工作機械の差込工具を打撃駆動するための機械式打撃装置であって、
回動可能に支承された駆動軸(51)が設けられており、打撃体(56)が設けられており、該打撃体(56)が、駆動軸(51)と相対回動不能に結合されていて、かつ駆動軸(51)に対して軸方向運動可能に支承されており、回動可能に支承された出力軸(59)が設けられており、該出力軸(59)が、駆動軸(51)と相対回動不能に結合されるようになっており、打撃体(56)が、駆動カム(53)を備えており、出力軸(59)が、出力カム(54)を備えており、駆動カム(53)と出力カム(54)とが、差込工具を打撃駆動するために作用結合可能になっている形式のものにおいて、
打撃体(56)のための軸方向のストッパ(70)が設けられていることを特徴とする、機械式打撃装置。
【請求項2】
ストッパ(70)が、ばねエレメントとして形成されている、請求項1記載の打撃装置。
【請求項3】
ストッパ(70)が、弾性材料、特にエラストマから形成されている、請求項2記載の打撃装置。
【請求項4】
ストッパ(70)が、リング状に形成されている、請求項1から3までのいずれか1項記載の打撃装置。
【請求項5】
リング状のストッパ(70)が、駆動軸(51)上に支承されている、請求項4記載の打撃装置。
【請求項6】
打撃体(56)が、少なくとも1つの連行エレメント(57)を介して駆動軸(51)と相対回動不能に結合されるようになっている、請求項1から5までのいずれか1項記載の打撃装置。
【請求項7】
少なくとも1つの連行エレメント(57)が、転動体、特に玉である、請求項6記載の打撃装置。
【請求項8】
請求項1から7までのいずれか1項記載の機械式打撃装置を備えた手持ち式工作機械、特にロータリインパクトツール。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、請求項1の上位概念に記載の形式の、手持ち式工作機械のための機械式打撃装置、特にロータリインパクトツールに関する。
【背景技術】
【0002】
従来技術、たとえばドイツ連邦共和国特許出願公開第102004032789号明細書から、V溝付回転打撃装置を備えたロータリインパクトドライバが公知である。回転打撃装置は、一般的に駆動モータの連続的な出力を打撃による回転インパルスに変換し、この場合モータのエネルギ出力は、質量体に一時貯蔵され、比較的高い出力密度のインパルスによって突発的に差込工具、たとえば穿孔ビットに伝達される。特にV溝付回転打撃装置では、回転運動は、ウェイト(回転打撃用ウェイト)に伝達され、この場合回転打撃用ウェイトは、軸方向運動可能に支承されている。軸方向運動の制御は、V字形溝と連行玉とによって行われる。回転打撃用ウェイトの戻し運動にばねが役立つ。
【0003】
実際に、たとえばインパクトドライバが不意に落下する場合に生じる衝突によって、回転打撃用ウェイトは、連行玉が解放されて溝から落下するまでばねの戻し力に抗して軸方向で駆動軸に沿って移動されるのに十分な強い衝撃を受けることがある。そのあとでは打撃装置はもはや作動不能になるので、電動工具は交換するか、修理する必要がある。
【特許文献1】ドイツ連邦共和国特許出願公開第102004032789号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
したがって本発明の課題は、冒頭で述べたような形式の手持ち式工作機械のための機械式打撃装置を改良することである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
この課題を解決するための本発明の装置によれば、手持ち式工作機械の差込工具を打撃駆動するための機械式打撃装置であって、回動可能に支承された駆動軸が設けられており、打撃体が設けられており、打撃体が、駆動軸と相対回動不能に結合されていて、かつ駆動軸に対して軸方向運動可能に支承されており、回動可能に支承された出力軸が設けられており、出力軸が、駆動軸と相対回動不能に結合されるようになっており、打撃体が、駆動カムを備えており、出力軸が、出力カムを備えており、駆動カムと出力カムとが、差込工具を打撃駆動するために作用結合可能になっている形式のものにおいて、打撃体のための軸方向のストッパが設けられている。
【0006】
有利には、ストッパが、ばねエレメントとして形成されている。
【0007】
有利には、ストッパが、弾性材料、特にエラストマから形成されている。
【0008】
有利には、ストッパが、リング状に形成されている。
【0009】
有利には、リング状のストッパが、駆動軸上に支承されている。
【0010】
有利には、打撃体が、少なくとも1つの連行エレメントを介して駆動軸と相対回動不能に結合されるようになっている。
【0011】
有利には、少なくとも1つの連行エレメントが、転動体、特に玉である。
【0012】
また機械式打撃装置を備えた手持ち式工作機械、特にロータリインパクトツール(ドライバ/レンチ)が有利である。
【発明の効果】
【0013】
本発明による機械式打撃装置の利点によれば、たとえば不意のまたは不適切な操作に基づく強い衝撃時にも、打撃体は、過度に強く軸方向で駆動軸に沿って変位されることはない。このことは、特に回動可能に支承された構成部材を回転連行するための打撃装置が、自由に運動可能な、つまりルーズな連行エレメント、たとえば連行玉を備えていると、有利である。本発明によれば、打撃体の軸方向の運動性は、打撃装置が軸方向のストッパを備えていることによって、制限されている。
【0014】
本発明による機械式打撃装置は、手持ち式工作機械、たとえばロータリインパクトツールの差込工具を打撃駆動するのに役立つ。打撃装置は、回動可能に支承された駆動軸を備えている。さらに打撃装置は、駆動軸と相対回動不能に結合されて、かつ駆動軸に対して軸方向運動可能に支承された打撃体を備えている。さらに打撃装置は、回動可能に支承された出力軸を備えており、出力軸は、駆動軸と相対回動不能に結合されている。打撃体は、駆動カムを備えており、駆動カムは、差込工具を打撃駆動するために、出力軸の出力カムと作用結合可能である。この場合差込工具、たとえばドライバ用ビットは、工具収容部内に位置し、工具収容部は、出力軸によって駆動可能である。
【0015】
機械式打撃装置は、特に回転打撃装置、特にV溝付回転打撃装置である。本発明は、別の機械式打撃装置、特に回転打撃装置にも適している。
【0016】
打撃体は、特に少なくとも1つの連行エレメントを介して駆動軸と相対回動不能に結合されている。少なくとも1つの連行エレメントは、特に転動体、有利には玉である。このような場合に行われる回転連行によれば、打撃体が電動モータによって駆動されて、打撃体の回転運動が連行エレメントによって駆動軸に伝達されるか、または駆動軸が電動モータによって駆動されて、駆動軸の回転運動が連行エレメントによって打撃体に伝達される。たとえば公知のV溝付回転打撃装置では、電動モータが駆動軸を駆動し、駆動軸は、連行玉を介して打撃装置と相対回動不能に結合されている。この場合連行玉は、駆動軸の、V字形内に位置する。
【0017】
本発明による打撃装置の出力軸もまた回動可能に支承されており、この場合出力軸は、駆動軸と相対回動不能に結合されている。このことはたとえば直接的な形式で得られ、それも駆動軸が、たとえば形状結合を介して出力軸と相対回動不能に結合されていることによって得られる。回転連行は、間接的に、たとえばV溝付回転打撃装置で駆動軸によって駆動される打撃体が回転運動を出力軸に伝達して、行うこともできる。このことは打撃体の駆動カムと出力軸の出力カムとを介して行われる。このために押圧ばねの戻し力が打撃体を出力軸に向かって押圧するので、出力カムは、連行エレメントとして作用する。
【0018】
差込工具を打撃駆動するために、打撃体は、駆動軸上で追加的に駆動軸に沿って軸方向運動可能に支承されている。さらに戻しエレメント、有利にはコイルばねの構成をした押圧ばねが設けられており、押圧ばねは、打撃体にプレロードをかけて保持する。この場合打撃体は、機械式打撃装置の構造形式に応じて、出力軸に向かって、または駆動軸に向かってプレロードをかけることができる。たとえば公知のV溝付回転打撃装置では、打撃体は、戻しエレメントとしてのコイルばねによって、出力軸に向かってプレロードをかけられている。この場合コイルばねの、駆動側の端部は、たとえば駆動モータのケーシングまたは駆動軸のための軸受の軸受シールドに接触する。特に差込工具の打撃駆動のために、打撃体の縦方向運動によって駆動カムが出力軸の出力カムと作用結合可能であるので、エネルギは、駆動カムを介して出力カムに伝達可能であり、このような機械式打撃装置の機能形式は、当業者にとっては一般的であり、したがって詳しい説明は省略する。
【0019】
有利な実施形態では、ストッパが、ばねエレメントとして形成されている。ばねエレメントは、有利には弾性材料、特にエラストマ、たとえばゴムまたは軟質フォームから形成されている。しかもばねエレメントは、ばね、たとえば金属またはプラスチックから成るコイルばねまたは皿ばねであってもよい。ストッパとしてのばねエレメントの利点によれば、打撃体の軸方向運動がストッパによって制限されるだけでなく、追加的に緩衝される。
【0020】
さらにストッパは、有利にはリング状もしくはディスク状に形成することができる。特にストッパは、リング状もしくはディスク状に駆動軸を囲んで配置されている。この場合リング状もしくはディスク状のストッパは、有利には駆動軸上で支承されている。ストッパは、たとえば駆動軸に被せ嵌めて、かつ場合によっては接着することができる。
【0021】
特にリング状もしくはディスク状のばねエレメントの構成をした、ストッパの、リング状もしくはディスク状の構造によって、打撃体がストッパに当接する際に、打撃体のできるだけ大きな面積がストッパと接触するので、ストッパは、軸方向運動を特に良好に緩衝することができる。
【0022】
本発明による機械式打撃装置の1実施形態によれば、打撃体が、戻しエレメントを介して出力軸に向かってプレロードをかけられており、このような実施形態では、軸方向のストッパが、駆動モータに向かう打撃体の過剰の軸方向の変位を防止する。したがってこの実施形態では、ストッパは、駆動軸の、駆動側の端部の領域に配置されている。選択的な実施形態によれば、打撃体が駆動モータに向かってプレロードをかけられており、この実施形態では、軸方向のストッパが、出力軸に向かう打撃体の過剰の軸方向の変位を防止する。このためにストッパは、駆動軸の、出力軸側の端部の領域に配置されている。
【0023】
本発明による打撃装置は、バッテリ式またはコード式の手持ち式工作機械、特にロータリインパクトツールに適している。
【発明を実施するための最良の形態】
【0024】
次に本発明の実施の形態を、図示の実施例を用いて詳しく説明する。
【0025】
図1に示した展開図には、機械式打撃装置50を備えたロータリインパクトツール(インパクトドライバ/レンチ)の駆動トレーンを示した。以下に主要な構成部材について説明する。
【0026】
電動モータ10(概略的に示した)は、電機子軸12を備えており、電機子軸12に駆動ピニオン31としての歯車が相対回動不能に(つまり一緒に回転するように)配置されている。駆動ピニオン31は、2段式の遊星歯車装置30の一部を成していて、かつ第1のギヤ段の遊星歯車32を駆動する。遊星歯車32は、中空輪36の内側で転動する。これによって第1の遊星キャリア33が回動され、第1の遊星キャリア33もまた歯列34を介して第2のギヤ段の別の遊星歯車35を駆動する。遊星歯車35は、中空輪36の内側で転動し、かつ第2の遊星キャリア37を駆動する。第2の遊星キャリア37は、機械式打撃装置50の駆動軸51と相対回動不能に結合されている。このために図1によれば、遊星キャリア37は、ピンとして、駆動軸51と一体的に形成されている。駆動軸51は、伝動装置側の端部で、軸受52、有利にはころ軸受、特に溝付玉軸受に支承されている。2段式の遊星歯車装置30、軸受52ならびに駆動軸51の一部は、プラスチックから成る別個のケーシング20に収容されている。伝動装置側の端部で、ケーシング20は、カバーエレメント22としての、同様にプラスチックから成るキャップを備えている。カバーエレメント22は、電機子軸12を収容するための中央開口23を備えている。ケーシング20の、反対側の端部、つまり軸受側の端部で、駆動軸51は、ケーシング20から突出している。
【0027】
図1に示した機械式打撃装置50は、V溝付回転打撃装置である。打撃装置50は、V字形の溝58内に設けられた連行玉としての連行エレメント57と共に、回動可能に支承された駆動軸51を有している。連行エレメント57を介して、打撃体56は、駆動軸51と相対可動不能に結合されているので、電動モータ10によって遊星歯車装置30を介して駆動される駆動軸51は、打撃体を回転運動させる。同時に打撃体56は、駆動軸51に沿って軸方向運動可能に支承されている。打撃体56は、駆動カム53を備えている。駆動カム53を備えた打撃体56を介して、回動可能に支承された出力軸59は、出力カム54によって、駆動軸51と相対回動不能に結合される。打撃を伴わない駆動では、打撃体56は、押圧ばね55を介して、出力軸59に向かってプレロード(予荷重)をかけられている。この場合駆動カム53は、出力カム54に係合して、打撃体56の回転運動が出力軸59に伝達される。出力軸59も同様に軸受61に支承されている。ワッシャ24は、押圧ばね55を収容して固定するのに役立ち、かつ押圧ばね55の摩擦による加熱および磨耗からケーシング20を保護するのに役立つ。差込工具(図示していない)を収容するために、出力軸59は、工具収容部62と結合されている。打撃装置50は、有利には金属から成るケーシング部分63に収容されている。弾性プラスチックから成るケーシングフード64は、ケーシング部分63の少なくとも一部をカバーしている。
【0028】
V溝付回転打撃装置の機能形式については、当業者には広く知られているので、ここでは詳しい説明は省略する。機能形式について示唆しておくと、工作物に当接するねじ(図示していない)によって、要求トルクが急激に高められ、出力軸59の回動がブロックされる。駆動軸51によって駆動される打撃体56は、継続して回動し、かつV字形の溝58における連行エレメント57によって、押圧ばね55の戻し力に抗して、駆動軸51の、駆動側の端部に向かって押圧される。この場合打撃体56の駆動カム53は、出力軸59の出力カム54に当接し、これによって打撃体56の、回転によって蓄えられたエネルギが出力軸59に伝達される。縦方向運動によって、駆動カム53は、出力カム54に沿って滑動して、出力カム54を越えて移動する。
【0029】
図面を判りやすくするために、図1では、機械式打撃装置50は、ストッパを省略して図示した。軸方向のストッパ70は、図2の断面図から良好に看取することができる。図2に示した実施例では、軸方向のストッパ70は、エラストマから成るリング状もしくはディスク状の弾性エレメントとして形成されている。エラストマから成るディスク状の弾性エレメントは、押圧ばね55の直径よりも小さくなっているので、ストッパ70は、押圧ばね55の内側に配置可能である。ストッパ70は、駆動軸51に相対回動不能に支承されていて、かつワッシャ24に当接する。これによって押圧ばね55の押圧力に抗して、駆動軸51の、駆動側の端部に向かう、駆動軸51に沿った打撃体56の軸方向最大変位は制限されている。軸方向のストッパ70がないと、打撃体56は、軸方向で、駆動軸51の、駆動側の端部に向かって追加的に移動できるので、連行エレメント57は、解放され、V字形の溝58から脱落する恐れがある。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】機械式の回転打撃装置を備えた手持ち式工作機械の駆動トレーンを示す展開図である。
【図2】図1に示した機械式の回転打撃装置の断面図である。
【符号の説明】
【0031】
10 電動モータ、 12 電機子軸、 22 カバーエレメント、 24 ワッシャ、 30 遊星歯車装置、 31 駆動ピニオン、 32 遊星歯車、 33 遊星キャリア、 34 歯列、 35 遊星歯車 36 中空輪、 37 遊星キャリア、 50 打撃装置、 51 駆動軸、 52 軸受、 53 駆動カム、 54 出力カム、 55 押圧ばね、 56 打撃体、 57 連行エレメント、 58 溝、 59 出力軸、 61 軸受、 62 工具収容部、 63 ケーシング部分、 64 ケーシングフード、 70 ストッパ
【出願人】 【識別番号】390023711
【氏名又は名称】ローベルト ボツシユ ゲゼルシヤフト ミツト ベシユレンクテル ハフツング
【氏名又は名称原語表記】ROBERT BOSCH GMBH
【住所又は居所原語表記】Stuttgart, Germany
【出願日】 平成19年9月27日(2007.9.27)
【代理人】 【識別番号】100061815
【弁理士】
【氏名又は名称】矢野 敏雄

【識別番号】100110593
【弁理士】
【氏名又は名称】杉本 博司

【識別番号】100135633
【弁理士】
【氏名又は名称】二宮 浩康

【識別番号】100114890
【弁理士】
【氏名又は名称】アインゼル・フェリックス=ラインハルト


【公開番号】 特開2008−80485(P2008−80485A)
【公開日】 平成20年4月10日(2008.4.10)
【出願番号】 特願2007−251157(P2007−251157)