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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft einen verbesserten Mechanismus, der ein Spitzenwerkzeug eines drehenden Werkzeugs zur Durchführung von z.B. Schraubarbeiten, Bohrarbeiten usw. hält.
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STAND DER TECHNIK
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Im Zusammenhang mit den herkömmlichen drehenden Werkzeugen ist zum Beispiel die Technik des Patentdokuments 1 als Mechanismus zum Halten eines Spitzenwerkzeugs bekannt. Im Patentdokument 1 ist eine Ausgangswelle, an der ein Spitzenwerkzeug befestigt ist, mit einem kleinen Durchgangsloch versehen, das von der äußeren Umfangsfläche bis zu einem Befestigungsloch in radialer Richtung durchdringt, und im Durchgangsloch ist ein Stellglied (Stahlkugel) angeordnet, das sich in axialer und radialer Richtung des Spitzenwerkzeugs bewegen kann. An der äußeren Umfangsseite der Stahlkugel ist eine Hülse (Schiebehülse) vorgesehen, um die Bewegung der Stahlkugel in radialer Richtung zu regulieren oder zu ermöglichen. Im Folgenden wird der Aufbau eines Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 eines herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 anhand von 9 beschrieben.
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9 ist ein vertikaler Teilquerschnitt, der den inneren Aufbau eines konventionellen Schlagwerkzeugs 101 zeigt. Ein Verzögerungsmechanismus 20 mit Planetenrädern ist an der Vorderseite eines Motors 4 zum Antrieb eines Schlagwerks 130 vorgesehen. Eine Spindel 31 und ein Hammer 33, die das Schlagwerk 130 bilden, werden über innen liegende Stahlkugeln 36 gehalten, und der Hammer 33 ist so konfiguriert, dass er sich durch eine am hinteren Ende angeordnete Hammerfeder 35 in axialer Richtung nach hinten zurückziehen kann. Wenn der Hammer 33 zuschlägt, dreht sich der zurückgezogene Hammer 33, während er von der Hammerfeder 35 wieder nach vorne gedrückt wird, und schlägt auf einen Amboss 140. Der Amboss 140 wird von einem Lager 148 in einem Hammergehäuse 110 gehalten. Der Amboss 140 hat ein Befestigungsloch 142 mit sechseckigem Querschnitt, das sich vom vorderen Seitenende in axialer Richtung nach hinten erstreckt, und der Spitzenwerkzeughaltebereich 180 befindet sich im Spitzenbereich des Ambosses 140. An zwei Stellen in Umfangsrichtung nahe der Spitze des Ambosses 140 sind Durchgangslöcher 146 ausgebildet, in denen Stahlkugeln 85 untergebracht sind. Eine Hülse 181 ist an der äußeren Umfangsseite der Stahlkugeln 85 vorgesehen. An der Innenseite der Hülse 181 ist eine Schraubenfeder 82 angebracht, die die Hülse 181 nach hinten drückt. Die Schraubenfeder 82 wird von einer Unterlegscheibe 83 gehalten, die von einem Sicherungsring 84 gehalten wird, damit sie sich nicht nach vorne löst. Die Hülse 181 befindet sich in der Regel auf der Rückseite (Position zum Verriegeln des Spitzenwerkzeugs 70), wenn man sie in Richtung der Rotationsachse A1 betrachtet, weil die Schraubenfeder 82 auf sie drückt. Wenn die Hülse 181 zur Vorderseite der Rotationsachse A1 bewegt wird und dabei der Druckkraft der Schraubenfeder 82 entgegenwirkt, können die Stahlkugeln 85 zur radial äußeren Seite bewegt werden, um das Spitzenwerkzeug 70 in einen entriegelten Zustand zu versetzen. So kann das Spitzenwerkzeug 70 montiert oder demontiert werden.
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STAND DER TECHNIK
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Patentdokument 1: Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift
JP 2014-151 421 A -
KURZBESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
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Mit der Erfindung zu lösende Probleme
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In den letzten Jahren wurden drehende Werkzeuge miniaturisiert, um die Bedienbarkeit zu verbessern, und es besteht die Forderung nach einer Miniaturisierung des Körperbereichs. Es gibt Ansätze wie die Verkleinerung des Verzögerungsmechanismus 20, die Verkleinerung des Hammers 33 und die Verkleinerung des Ambosses 140, um die Gesamtlänge des Körperbereichs zu verkürzen. Eine Verkleinerung der Schlagklaue des Hammers 33 und des Ambossbahnbereichs (Aufschlag- oder Klingenbereich) des Ambosses 140 ist nicht wünschenswert, weil sie zu einer Verringerung der Schlagenergie führt. Deshalb haben die Erfinder erwogen, die Abmessungen des Ambosses 140 auf der Vorderseite des Ambossbahnbereichs zu verkürzen.
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Vor diesem Hintergrund zielt die Erfindung darauf ab, ein drehendes Werkzeug aufzuzeigen, das eine Miniaturisierung des drehenden Werkzeugs erreicht. Die Erfindung zielt auch darauf ab, ein drehendes Werkzeug aufzuzeigen, das einen kompakten Spitzenwerkzeughaltebereich aufweist, ohne die Teilezahl und den Montageprozess zu verändern. Die Erfindung zielt ferner darauf ab, ein drehendes Werkzeug aufzuzeigen, das einen Bereich eines Gehäuses, in dem ein Kraftübertragungsmechanismus untergebracht ist, als Bereich der Komponente des Spitzenwerkzeughaltebereichs verwendet.
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Mittel zum Lösen der Probleme
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Im Folgenden werden typische Merkmale der Erfindung beschrieben, die in der vorliegenden Anmeldung beschrieben werden. Gemäß einem Merkmal der Erfindung wird ein drehendes Werkzeug aufgezeigt, das Folgendes aufweist: eine Antriebsquelle; einen von der Antriebsquelle angetriebenen Getriebemechanismus; ein Gehäuse, in dem der Getriebemechanismus untergebracht ist; eine von dem Getriebemechanismus gedrehte Ausgangswelle mit einem Befestigungsloch zum Anbringen eines Spitzenwerkzeugs an einer Innenseite einer Spitzenseite; und eine an der Ausgangswelle angebrachte Hülse, die das Spitzenwerkzeug zwischen einem festen Zustand und einem offenen Zustand schaltet. Die Ausgangswelle hat ein Durchgangsloch, das von einer Innenseite zu einer Außenseite des Befestigungslochs in radialer Richtung durchgeht. Im Durchgangsloch ist ein Stellelement vorgesehen, das in radialer Richtung beweglich gehalten wird, um ein Ablösen des Spitzenwerkzeugs zu verhindern. Zumindest ein Bereich des Stellelements überlappt zumindest einen Bereich des Gehäuses. Außerdem enthält die Hülse einen ersten definierenden Bereich, der in axialer Richtung beweglich an der Ausgangswelle gehalten wird und eine erste Position in einer Außenrichtung des Stellelements definiert, und das Gehäuse enthält einen zweiten definierenden Bereich, der eine zweite Position reguliert, die sich auf einer radial äußeren Seite in Bezug auf die erste Position des Stellelements befindet.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung kann die Hülse in eine feste Position gebracht werden, die die Bewegung des Stellelements durch Bewegung in radialer Richtung einschränkt, und in eine lösbare Position, die die Bewegung des Stellelements in radialer Richtung nicht einschränkt. Die Hülse wird durch ein Beaufschlagungselement in die feste Position zurückgedrängt. Wenn sich die Hülse in der lösbaren Position befindet, kann das Spitzenwerkzeug in das Befestigungsloch eingeführt oder aus ihm entfernt werden und wenn sich die Hülse in der festen Position befindet, wird das Spitzenwerkzeug durch das Stellelement daran gehindert, in das Befestigungsloch eingeführt oder aus ihm entfernt zu werden. Wenn sich die Hülse in der festen Position befindet, überlappen sich der erste Bereich der Hülse und der zweite Bereich des Gehäuses in radialer Richtung, und wenn sich die Hülse in der lösbaren Position befindet, überlappt der erste Bereich der Hülse den zweiten Bereich des Gehäuses in radialer Richtung nicht. Der zweite Begrenzungsbereich des Gehäuses schränkt die Bewegung des Stellelements in der radialen Richtung ein, wenn sich die Hülse in der lösbaren Position befindet.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist das Stellelement eine Stahlkugel, und das Durchgangsloch ist so gestaltet, dass eine Öffnung an der radial inneren Seite kleiner ist als der Durchmesser der Stahlkugel und eine Öffnung an der radial äußeren Seite größer ist als der Durchmesser der Stahlkugel, so dass die Stahlkugel von der Außenseite der Ausgangswelle in das Durchgangsloch eingeführt werden kann, aber verhindert wird, dass die Stahlkugel von einer Befestigungslochseite der Ausgangswelle in das Durchgangsloch eingeführt wird. Außerdem ist ein Spitzenbereich der Ausgangswelle, an dem die Hülse beweglich gehalten wird, mit einer schmalen Stufe an einer äußeren Umfangsfläche eines zylindrischen Bereichs versehen. Das Durchgangsloch ist in einem schmal geformten Bereich angeordnet und die feste Position der Hülse wird durch den Kontakt mit der Stufe definiert. Außerdem hat die Hülse eine Glockenform, die ein Durchgangsloch auf einer Bodenfläche hat, und der zweite definierende Bereich der Hülse erstreckt sich in einer Längsrichtung der Ausgangswelle.
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Gemäß einem weiteren Merkmal der Erfindung ist ein Schlagwerk vorgesehen, das einen Hammer und einen Amboss verwendet. Das Amboss ist einstückig mit der Ausgangswelle ausgebildet und beinhaltet eine Vielzahl von Ambossbahnbereichen, die sich in Richtung der radial äußeren Seite hinter der Ausgangswelle erstrecken. Das in axialer Richtung von einer Spitzenöffnung der Ausgangswelle gebildete Befestigungsloch erstreckt sich in Bezug auf eine vordere Endposition des Ambossbahnbereichs nach hinten. Die Ausgangswelle hat hinter dem Befestigungsloch in axialer Richtung eine Stufe und ist so geformt, dass ein Durchmesser der Stufe auf einer hinteren Endseite groß und ein Durchmesser der Stufe auf einer vorderen Endseite klein ist. Eine Feder und ein ringförmiges Element sind in einen Bereich mit kleinem Durchmesser der Ausgangswelle eingesetzt. Das ringförmige Element definiert eine vordere Seitenposition der Ausgangswelle mit einem Sicherungsring. Die Feder drückt einen Kontaktbereich der Hülse nach hinten in die axiale Richtung. Wenn das Spitzenwerkzeug angebracht ist, bewirkt das Spitzenwerkzeug, dass sich das Stellelement gegen die Kraft der Feder nach hinten und zur radial äußeren Seite hin bewegt, damit das Spitzenwerkzeug in die Ausgangswelle eingeführt werden kann, und das Stellelement passt durch die Wirkung der Feder in die gebildete Aussparung im Spitzenwerkzeug. Außerdem ist der Kontaktbereich der Hülse in einer hinteren Endposition eines zylindrischen Bereichs ausgebildet, der die Feder an der inneren Umfangsseite aufnimmt.
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Effekte der Erfindung
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Bei dem herkömmlichen drehenden Werkzeug sind sowohl der Kontaktbereich, der die erste Position des Stellglieds wie eine Stahlkugel zur radial äußeren Seite hin regelt, als auch das Stellteil, das die zweite Position regelt, die sich auf der radial äußeren Seite in Bezug auf die erste Position des Stellglieds befindet, an der Hülse vorgesehen. Erfindungsgemäß ist es jedoch nicht erforderlich, den Regulierbereich zur Regulierung der zweiten Position an der Hülse vorzusehen. Dadurch kann der Ausgangswellenbereich gekürzt werden, und das Gehäuse dient als Halterung für die Stahlkugel. Dadurch entfällt der Stahlkugel-Haltebereich, der an der herkömmlichen Hülse vorgesehen ist, und die Länge der Hülse kann in axialer Richtung verkürzt werden. Daher ist es möglich, ein drehendes Werkzeug zu realisieren, das klein und leicht ist. Außerdem werden durch die Verkürzung der Ausgangswelle die Positionen des Spitzenwerkzeugs und der Stahlkugel nach hinten verschoben und in die Nähe des Motors gebracht, so dass es notwendig ist, das Spitzenwerkzeug Befestigungsloch des Spitzenwerkzeughaltebereichs nach hinten zu verlängern. Der passende Bereich des Ambosses und der Spindel besteht jedoch aus dem Wellenhinterbereich, der sich vom hinteren Ende des Ambosses nach hinten erstreckt, und der Nut, die am vorderen Ende der Spindel vorgesehen ist und in die der Wellenhinterbereich eingesetzt wird, wodurch die Dicke der Rückseite des unteren Bereichs des Spitzenwerkzeug-Befestigungslochs nicht verringert wird, sodass eine ausreichende Festigkeit gewährleistet werden kann.
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Figurenliste
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- 1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die das gesamte Schlagwerkzeug 1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt;
- 2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Körperbereichs 2a von 1;
- 3 ist eine perspektivische Ansicht des Hammers 33 und des Ambosses 40 aus 1;
- 4 enthält Ansichten zur Veranschaulichung der Lagebeziehung der Stahlkugeln 85 in radialer Richtung im Spitzenwerkzeughaltebereich 80 von 1;
- 5 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 von 1 (Nr. 1) zeigt;
- 6 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 von 1 (Nr. 2) veranschaulicht;
- 7 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 aus 1 (Nr. 3) veranschaulicht;
- 8 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 aus 1 (Nr. 4) veranschaulicht;
- 9 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die die innere Struktur des Körperbereichs 102a des herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 zeigt;
- 10 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 des herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 (Nr. 1) zeigt;
- 11 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 des konventionellen Schlagwerkzeugs 101 (Nr. 2) veranschaulicht, und
- 12 ist eine Ansicht, die den Aufbau und die Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 des konventionellen Schlagwerkzeugs 101 (Nr. 3) veranschaulicht.
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BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
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Ausführungsform 1
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Nachfolgend wird eine Ausführungsform der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Die folgenden Zeichnungen werden anhand eines Schlagwerkzeugs 1 als Beispiel für das drehende Werkzeug beschrieben, und dieselben Bereiche werden mit denselben Bezugszeichen versehen und die wiederholte Beschreibung wird weggelassen. Außerdem werden in der vorliegenden Beschreibung die Richtungen vorne-hinten, links-rechts und oben-unten als die in den Zeichnungen dargestellten Richtungen beschrieben.
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1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, die den inneren Aufbau des Schlagwerkzeugs 1 gemäß der Ausführungsform der Erfindung zeigt. Das Schlagwerkzeug 1 nutzt die elektrische Energie einer wiederaufladbaren Batterie 90, um einen Übertragungsmechanismus anzutreiben, der einen Motor als Antriebsquelle nutzt, um eine Ausgangswelle zu drehen. Der Übertragungsmechanismus des Schlagwerkzeugs 1 besteht aus einem Verzögerungsmechanismus 20 und einem Schlagwerk 30 und wandelt die Drehkraft des Motors 4 in eine intermittierende Schlagkraft in Drehrichtung der Ausgangswelle um, um ein auf der Ausgangswelle (Amboss 40) montiertes Spitzenwerkzeug zu drehen. Das Gehäuse des Schlagwerkzeugs 1 besteht hauptsächlich aus einem Hauptkörpergehäuse 2 (2a, 2b, 2c) aus Kunstharz und einem Hammergehäuse 10 aus Metall zur Aufnahme des Schlagwerks 30. Das Hauptkörpergehäuse 2 besteht aus drei Bereichen, nämlich einem Körperbereich 2a, der zylindrisch geformt ist, einem Griffbereich 2b, der von einer Bedienungsperson mit einer Hand ergriffen wird, und einem Batteriebefestigungsbereich 2c zum Anbringen der lösbaren Batterie 90. Der Griffbereich 2b erstreckt sich nach unten, so dass er im Wesentlichen orthogonal zur Mittelachse (Rotationsachse A1) des Körperbereichs 2a verläuft, und ein Auslöseschalter 6 zur Steuerung des Ein- und Ausschaltens des Motors befindet sich an der Stelle, an der der Zeigefinger platziert wird, wenn der Bediener den Griffbereich 2b ergreift.
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An der Vorderseite des Auslöseschalters 6 befindet sich ein Bedienhebel (Auslösehebel 6a). Über der Rückseite des Auslösehebels 6a befindet sich ein Vorwärts-/Rückwärtsschalthebel 7 zum Umschalten der Drehrichtung des Motors. Der Auslöseschalter 6 schaltet die Drehung des Motors 4 ein, wenn der Auslösehebel 6a mit dem Finger gezogen wird, d.h. wenn der Auslösehebel 6a nach hinten bewegt wird, und schaltet die Drehung des Motors 4 aus, wenn der Auslösehebel 6a nicht mehr gezogen wird. Außerdem kann der Auslöseschalter 6 eine beliebige Form oder Struktur haben. Anstelle des Schiebeauslösehebels 6a kann auch ein beliebiger Schaltmechanismus verwendet werden, z. B. ein Auslöseschalter mit einem schwenkbaren Auslösehebel, der um eine Schwenkwelle schwingt, oder ein Schalter mit Berührungstaste.
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Das Hammergehäuse 10 hat die Form eines Bechers oder einer Glocke, die sich verjüngt, und die Rückseite des Hammergehäuses 10 ist eine große kreisförmige Öffnung 10e, und in der Mitte der vorderen Endseite, die die Unterseite ist, ist ein Durchgangsloch 10a ausgebildet, durch das der Amboss 40 eindringt. Das Hammergehäuse 10 ist ein einteiliges Metallstück und wird durch den Körperbereich 2a des links-rechts geteilten Hauptkörpergehäuses 2 befestigt. Der Motor 4, der Verzögerungsmechanismus 20 mit Planetenrädern und das Schlagwerk 30 sind nebeneinander auf der Rotationsachse A1 im zylindrischen Körperbereich 2a angeordnet.
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Der Batteriebefestigungsbereich 2c ist im unteren Bereich des Griffbereichs 2b ausgebildet, um die Batterie 90 zu befestigen. Der Batteriebefestigungsbereich 2c ist ein im Durchmesser erweiterter Bereich, der sich in radialer Richtung (orthogonal zur Längsmittelachse des Griffbereichs 2b) ausdehnt. Die Batterie 90 ist eine Sekundärbatterie (Akku), die eine Lithium-Ionen-Batterie verwendet, die häufig in Elektrowerkzeugen eingesetzt wird. Darüber hinaus kann die Batterie 90 von beliebiger Art sein oder eine beliebige Form haben. Während ein Auslöseknopf 91 gedrückt wird, kann die Batterie 90 relativ zum Hauptkörpergehäuse 2 nach vorne bewegt werden, um sie aus dem Hauptkörpergehäuse 2 zu entfernen. Außerdem kann das Schlagwerkzeug 1 der vorliegenden Ausführungsform jede beliebige Energiequelle nutzen. Anstatt die Batterie 90 als Stromquelle zu nutzen, kann auch eine handelsübliche Stromquelle über ein Wechselstromkabel verwendet werden.
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Das Hauptkörpergehäuse 2 besteht aus Kunstharz und wird in einer in linke und rechte Bereiche geteilten Form hergestellt und mit einer Vielzahl von Schrauben befestigt (in der Abbildung ist nur die Schraube 19d dargestellt). Auf einer Seite (linke Seite) des Hauptkörpergehäuses 2 sind mehrere Schraubenköpfe 19a bis 19h zum Verschrauben ausgebildet und auf der anderen Seite (rechte Seite) sind mehrere Schraubenlöcher (nicht dargestellt), durch die die Schrauben geführt werden können.
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Im Batteriebefestigungsbereich 2c des Hauptkörpergehäuses 2 oberhalb der Batterie 90 befindet sich ein Steuerschaltungsbereich 63, der die Geschwindigkeit des Motors 4 in Abhängigkeit von der Zugbewegung des Auslösehebels 6a steuert. Der Steuerschaltungsbereich 63 hat eine Steuerplatine, auf der ein Mikrocomputer (im Folgenden „Mikrocomputer“ genannt, nicht abgebildet) montiert ist. Die Steuerplatine des Steuerschaltungsbereichs 63 ist in einer Richtung angeordnet, die im Wesentlichen senkrecht zur Längsmittelachse des Griffbereichs 2b steht. Außerdem ist auf der Oberseite des Batteriebefestigungsbereichs 2c ein Schalterhalter 64 angebracht, auf dem verschiedene (in der Abbildung nicht sichtbare) Bedientasten, wie z. B. eine Taste zum Einstellen der Schlagstärke und eine Taste zur Überprüfung der verbleibenden Batterieleistung 90, sowie die dazugehörigen (in der Abbildung nicht sichtbaren) Anzeigeleuchten angeordnet sind.
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Als Motor 4 wird ein bürstenloser Gleichstrommotor verwendet, der durch einen von einer Wechselrichterschaltung erzeugten Erregerstrom angetrieben wird. Die Rotationswelle 4d des Motors 4 ist so angeordnet, dass sich die Rotationsachse A1 in Längsrichtung des Körperbereichs 2a erstreckt. Der Stator des Motors 4 besteht aus einem Statorkern 4b, der aus einem laminierten Eisenkern besteht und eine Vielzahl von Magnetpolen aufweist, und einer Spule 4c, die um jeden Zahn des Statorkerns 4b gewickelt ist. Ein Rotor 4a erzeugt ein Magnetfeld durch einen Permanentmagneten, der sich im Inneren des laminierten Eisenkerns befindet.
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Eine Kühlgebläse 61 ist koaxial mit der Rotationswelle 4d auf der Vorderseite des Motors 4 in axialer Richtung angeordnet. Das Kühlgebläse 61 dreht sich synchron mit dem Motor 4, um Außenluft aus einer Lufteintrittsöffnung 17 auf der Rückseite des Hauptkörpergehäuses 2 anzusaugen, den Motor 4 zu kühlen und sie dann aus einer Luftaustrittsöffnung (nicht abgebildet) auszustoßen, die an der äußeren Umfangsseite des Kühlgebläse 61 ausgebildet ist. Die Rotationswelle 4d des Motors 4 wird von einem Lager 8a an der Vorderseite des Statorkerns 4b und einem Lager 8b an der Rückseite drehbar gelagert.
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Zwischen dem Statorkern 4b und dem Lager 8b auf der Rückseite des Motors 4 ist in axialer Richtung eine Antriebsplatine 62 angeordnet. Die Antriebsplatine 62 trägt drei magnetische Erkennungseinrichtungen zur Erfassung des Magnetfelds des im Rotor enthaltenen Permanentmagneten und eine Wechselrichterschaltung, die aus sechs Halbleiterschaltelementen wie z. B. FET (Feldeffekttransistor) besteht, und ist aus einer ringförmigen Leiterplatte gebildet. Ein handelsüblicher Hall-IC kann als magnetisches Erkennungsmittel verwendet werden und mehrere (z. B. drei) Hall-ICs werden in bestimmten Abständen in Positionen angebracht, die dem Permanentmagneten des Rotors zugewandt sind.
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Der Verzögerungsmechanismus 20 mindert die Drehzahl des Motors 4 mit einem vorgegebenen Untersetzungsverhältnis und überträgt die Leistung auf die Spindel 31. Das Schlagwerk 30 befindet sich auf der Ausgangsseite des Verzögerungsmechanismus 20, und der Amboss 40, der die Ausgangswelle darstellt, wird vom Schlagwerk 30 gedreht. An der Spitze des Ambosses 40 befindet sich ein Befestigungsloch 42 zur Montage eines Spitzenwerkzeugs 70 (siehe 5), und in der Nähe der Öffnung des Befestigungslochs 42 ist ein Spitzenwerkzeughaltebereich 80 vorgesehen.
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2 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Körperbereichs 2a von 1. Der Verzögerungsmechanismus 20 beinhaltet ein Sonnenrad 21, das an der Spitze der Rotationswelle 4d des Motors 4 befestigt ist, ein Hohlrad 25, das an der äußeren Umfangsseite des Sonnenrads 21 vorgesehen ist, um das Sonnenrad 21 in einem Abstand zu umgeben, und eine Vielzahl von (z. B. zwei) Planetenrädern 22, die in dem Raum zwischen dem Sonnenrad 21 und dem Hohlrad 25 angeordnet sind. Das Sonnenrad 21 ist ein Stirnrad, das als Antriebseinheit des Verzögerungsmechanismus 20 dient. Das Hohlrad 25 wird auch als äußeres Zahnrad bezeichnet und an der inneren Umfangsfläche des ringförmigen äußeren Zylinderteils ist ein Zahnrad ausgebildet. Die äußere Umfangsfläche des Hohlrads 25 ist in eine Innenabdeckung 28 eingesetzt und die Innenabdeckung 28 wird in Bezug auf das Hauptkörpergehäuse 2 unverdrehbar gehalten.
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Die Planetenräder 22 drehen sich so, dass sie zwischen der äußeren Umfangsseitenfläche des Sonnenrads 21 und der inneren Umfangsseitenfläche des Hohlrads 25 ineinandergreifen. Das Planetenrad 22 wird drehbar von einem scheibenförmigen Bereich am hinteren Ende der Spindel 31 getragen und das Planetenrad 22 dreht sich um das Sonnenrad 21, während es sich um die Welle 23 dreht, die die Spindel 31 drehbar trägt. Wenn sich die Rotationswelle 4d des Motors 4 dreht, dreht sich das Sonnenrad 21 synchron mit der Rotation, und die Rotation des Sonnenrads 21 wird in einem bestimmten Verhältnis vermindert und auf die Spindel 31 übertragen.
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Die Innenabdeckung 28 ist ein Teil, das durch Spritzen von Kunstharz hergestellt wird, und sie wird so gehalten, dass sie vom Körperbereich 2a des Hauptkörpergehäuses 2 in der Links-Rechts-Richtung eingeklemmt wird. Die Innenabdeckung 28 hält die beiden vorgesehenen Lager 8a und 9 und ist so zentriert, dass die Rotationswelle 4d des Motors 4 und der Rotationsmittelpunkt der Spindel 31 koaxial sind. Das Lager 8a, das von der Innenabdeckung 28 gehalten wird, dient dazu, die Rotationswelle 4d des Motors 4 drehbar zu lagern. Es wird zum Beispiel ein Kugellager verwendet. Das von der Innenabdeckung 28 gehaltene Lager 9 dient zur drehbaren Lagerung des hinteren Endes der Spindel 31. Es wird z.B. ein Kugellager verwendet.
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An der Vorderseite des Scheibenteils auf der Rückseite der Spindel 31 und zwischen dem Scheibenteil und dem Hammer 33 ist eine Hammerfeder 35 vorgesehen. Die Hammerfeder 35 drückt den Hammer 33 auf die Vorderseite (die Seite des Ambosses 40). An der äußeren Umfangsfläche der Spindel 31 ist eine Spindelnockennut 32 ausgebildet. Die Spindel 31 wird aus einem Stück Metall hergestellt, um die Festigkeit zu gewährleisten.
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Der Hammer 33 ist an der äußeren Umfangsseite des Wellenteils der Spindel 31 angeordnet und Hammer-Nockennuten 34a und 34b (siehe 3, die später beschrieben werden), die nicht dargestellt sind, sind an der inneren Umfangsfläche ausgebildet. Der Hammer 33 wird durch einen Nockenmechanismus mit einer Stahlkugel 36 gehalten, und die äußere Umfangsfläche der Spindel 31 und ein Bereich der inneren Umfangsfläche des Hammers 33 kommen miteinander in Kontakt. Der rotierende Körper der Spindel 31 und des Ambosses 40 wird durch ein Lager 48 auf der Vorderseite drehbar an der Innenwand des Hammergehäuses 10 gelagert und stützt sich über die Innenabdeckung 28 durch das Kugellager 9 auf der Rückseite am Hammergehäuse 10 ab. Hier wird ein Nadellager als Lager 48 verwendet. Die Nadeln des Lagers 48 drehen sich so, dass sie mit der äußeren Umfangsfläche eines Hauptwellenbereichs 41 in Kontakt kommen, und die äußere Hülle des Lagers 48 wird von einem Lagerhaltebereich 10d des Hammergehäuses 10 gehalten. An der Vorderseite der Außenschale des Lagers 48 ist eine Öldichtung 49 angebracht, die verhindert, dass das in das Hammergehäuse 10 eingefüllte Fett aus dem Inneren des Hammergehäuses 10 ausläuft.
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Wenn die vom Spitzenwerkzeug aufgenommene Reaktionskraft gering ist, dreht sich der Hammer 33 in Verbindung mit der Drehung der Spindel 31, aber wenn die vom Spitzenwerkzeug aufgenommene Reaktionskraft groß wird, bewegt sich die Stahlkugel 36 des Nockenmechanismus, wodurch die relativen Positionen des Hammers 33 und der Spindel 31 in der Drehrichtung leicht schwanken und sich der Hammer 33 weitgehend nach hinten bewegt. Da der Hammer 33 in Bezug auf die Spindel 31 durch die Hammerfeder 35 ständig nach vorne gedrückt wird, bewegt sich der Hammer 33 nach hinten, während er die Hammerfeder 35 zusammendrückt. Wenn sich der Hammer 33 zurückzieht, verringert sich die Kontaktlänge zwischen der Schlagklaue des Hammers 33 und dem Ambossbahnbereich (Schlagfläche) des Ambosses 40 in der Vorwärts-Rückwärts-Richtung, und wenn die Kontaktlänge die Position 0 erreicht, wird der Hammer 33 vom Amboss 40 gelöst.
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Wenn sich der Hammer 33 vom Amboss 40 gelöst hat, kommt der Hammer 33 in Drehrichtung gesehen mit der nächsten angeschlagenen Klaue des Ambosses 40 in Berührung (oder stößt mit ihr zusammen), während er durch die Druckkraft der Hammerfeder 35 nach vorne gedrückt wird. Zu diesem Zeitpunkt wird der Hammer 33 durch die in der Hammerfeder 35 gespeicherte elastische Energie und die Wirkung des Nockenmechanismus zusätzlich zur Drehkraft der Spindel 31 schnell in Drehrichtung beschleunigt, und wird durch die Druckkraft der Hammerfeder 35 nach vorne bewegt und die Schlagklauen 33a bis 33c des Hammers 33 (siehe 2 für 33b und 33c) werden wieder mit den Ambossbahnbereichen 43a bis 43c (siehe 2 für 43b und 43c) des Ambosses 40 in Eingriff gebracht und beginnen, sich gemeinsam zu drehen. Da zu diesem Zeitpunkt eine starke Drehschlagkraft auf den Amboss 40 ausgeübt wird, wird die Drehschlagkraft über das im Befestigungsloch 42 des Ambosses 40 montierte Spitzenwerkzeug 70 auf eine Schraube übertragen. Danach wird der gleiche Vorgang wiederholt, und zwar so lange, bis die Befestigung des zu befestigenden Ziels abgeschlossen ist (Schlagvorgang).
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Der Spitzenwerkzeughaltebereich 80 beinhaltet das Befestigungsloch 42 mit einer sechseckigen Querschnittsform, das sich vom vorderen Seitenende des Ambosses 40 in axialer Richtung nach hinten erstreckt, Stahlkugeln 85, die an zwei Stellen in Umfangsrichtung vorgesehen sind, und eine Hülse 81, die an der äußeren Umfangsseite vorgesehen ist. In der Nähe des Durchgangslochs 10a an der Spitze des Hammergehäuses 10 sind der Lagerhaltebereich 10d zur Aufnahme des Lagers 48 und eine Zylinderinnenfläche 10b ausgebildet, die eine bewegliche Endstellung der Stahlkugel 85 auf der radial äußeren Seite reguliert. In der vorliegenden Ausführungsform wird ein massives Nadellager als Lager 48 verwendet, aber das Lager 48 kann von jeder Art sein. Ein Kugellager, ein Gleitlager, z. B. aus Metall, und andere bekannte Lager können verwendet werden. Am hinteren Ende des Ambosses 40, d.h. an der Rückseite der Ambossbahnbereiche 43a bis 43c, ist ein zylindrischer Wellenhinterbereich 47 ausgebildet, und die äußere Umfangsfläche des Wellenhinterbereichs 47 wird von einem Einbauloch 31a der Spindel 31 in einem verschiebbaren Zustand drehbar gehalten.
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3 ist eine perspektivische Ansicht des Hammers 33 und des Ambosses 40 aus 1. In der vorliegenden Ausführungsform sind die Anzahl der Schlagklauen des Hammers 33 und die Anzahl des Ambossbahnbereichs des Ambosses 40 auf drei festgelegt, um den Übergang von der kontinuierlichen Drehung zum Schlagen zu erleichtern und ein Schlagwerkzeug mit hohem Drehmoment zu realisieren. Der Hammer 33 hat die Form, dass zwei zylindrische Bereiche mit unterschiedlichen Innendurchmessern in radialer Richtung an der Vorderseite verbunden sind. Der Hammer 33 ist aus Metall und hat ein relativ hohes Gewicht. An der äußeren Umfangsseite der Vorderseite des Hammers 33 sind drei Schlagklauen 33a bis 33c ausgebildet, die in axialer Richtung zur Vorderseite (der Seite des Ambosses 40) vorstehen. Die Schlagklauen 33a bis 33c sind in Umfangsrichtung gleichmäßig angeordnet, so dass ihre Mittelpositionen in Drehrichtung gesehen um 120 Grad im Drehwinkel voneinander getrennt sind. Die Hammer-Nockennuten 34a und 34b sind an der inneren Umfangsseite des Hammers 33 an dem Bereich ausgebildet, der der Außenfläche (zylindrischen Fläche) der Spindel 31 zugewandt ist. Die Hammer-Nockennuten 34a und 34b sind Aussparungen mit einer im Wesentlichen trapezförmigen Kontur, wenn die innere Umfangsfläche des Hammers 33 zu einer ebenen Fläche abgewickelt wird, und bilden zusammen mit der Spindelnockennut 32 einen Raum, der die Bewegung der Stahlkugel 36 begrenzt (siehe 2).
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Der Amboss 40 wird durch einstückiges Formen von Metall hergestellt, und an der Rückseite des zylindrischen Hauptwellenbereichs 41 sind drei Ambossbahnbereiche 43a bis 43c ausgebildet. Der Hauptwellenbereich 41 ist die Ausgangswelle des drehenden Werkzeugs, und das Befestigungsloch 42 mit einer sechseckigen Querschnittsform zur Befestigung des Spitzenwerkzeugs ist am inneren Seitenbereich vom vorderen Seitenende des Hauptwellenbereichs 41 ausgebildet. Zwei Durchgangslöcher 46 (in 3 ist nur eines zu sehen), die in radialer Richtung durchdringen, sind in der Mitte des Bereichs, in dem das Befestigungsloch 42 ausgebildet ist, in Vorder-Hinter-Richtung angeordnet. Die Durchgangslöcher 46 werden an zwei Stellen gebildet, die in radialer Richtung um 180 Grad gegeneinander versetzt sind. Um die Länge des Ausgangswellenbereichs so weit wie möglich zu verkürzen, ist die Länge des Hauptwellenbereichs 41 in Richtung der Lagerhaltefläche 41a kürzer als die Länge des herkömmlichen Ambosses 140. Dementsprechend ist auch die Länge der Hülse 81 in axialer Richtung kürzer als die Länge der in 9 dargestellten herkömmlichen Hülse 181. Zwischen der Lagerhaltefläche 41a und der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b ist ein Stufenbereich 41d gebildet und das Durchgangsloch 46 ist in einer Position neben dem Stufenbereich 41d angeordnet.
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Die Stahlkugel 85 (siehe 2), die eine Komponente des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 ist, ist im Durchgangsloch 46 angeordnet. Die zylindrisch geformte Lagerhaltefläche 41a ist in axialer Richtung gesehen zwischen den Durchgangslöchern 46 und den Ambossbahnbereichen 43a bis 43c ausgebildet und die Lagerhaltefläche 41a ist eine Gleitfläche für das Lager 48 (siehe 2). Auf diese Weise wird die Vorderseite des Ambosses 40 über das Lager 48 (siehe 2) gegenüber dem Hammergehäuse 10 (siehe 2) drehbar gelagert.
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Die drei Ambossbahnbereiche 43a bis 43c haben eine Form, die sich zur radial äußeren Seite in der Nähe des hinteren Endes des Hauptwellenbereichs 41 erstreckt, und sind in Positionen ausgebildet, die in Umfangsrichtung um 120 Grad zueinander versetzt sind. In der Nähe der Grenze zwischen den Ambossbahnbereichen 43a bis 43c und der Lagerhaltefläche 41a ist ein Verstärkungsbereich 41e in konischer Form vorgesehen, um die Festigkeit des Ambosses 40 zu erhöhen. Die Seitenflächen des Ambossbahnbereichs 43a bis 43c in Drehrichtung sind Schlagflächen, die von den Umfangsflächen der Schlagklauen 33a bis 33c des Hammers 33 getroffen werden. Außerdem dienen die vorderen Seitenteile der Ambossbahnbereiche 43a bis 43c in axialer Richtung als Kontaktfläche für eine Unterlegscheibe 39.
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4 enthält Ansichten zur Veranschaulichung der Lagebeziehung der Stahlkugeln 85 in radialer Richtung in Bezug auf den Hauptwellenbereich im Spitzenwerkzeughaltebereich 80. 4 (A) ist eine teilweise vergrößerte Ansicht des Hauptwellenbereichs 41 (41a, 41b) des Ambosses 40. Der Hauptwellenbereich 41 (41a, 41b), der die Ausgangswelle des drehenden Werkzeugs ist, ist mit dem Befestigungsloch 42 ausgebildet, das in axialer Richtung von der Vorder- zur Rückseite ausgebildet ist. Das Befestigungsloch 42 hat orthogonal zur Achse eine sechseckige Querschnittsform. Die Vorderseite des Hauptwellenbereichs 41 (41a, 41b) ist die Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b, der Radius ihrer äußeren Umfangsfläche ist R1, die äußere Umfangsfläche auf der Rückseite ist die Lagerhaltefläche 41a mit einem Radius R2, und der Höhenunterschied t ist in radialer Richtung gebildet. Der Verbindungsteil zwischen der Lagerhaltefläche 41a und der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b ist der Stufenbereich 41d. In der Nähe des hinteren Endes der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b sind zwei in radialer Richtung durchgehende Durchgangslöcher 46 ausgebildet. Die Durchgangslöcher 46 sind jeweils innerhalb des Befestigungslochs 42 so ausgebildet, dass sie zwei parallele Innenwandflächen durchdringen, die einander gegenüberliegen, und die Umfangspositionen der Durchgangslöcher 46 sind jeweils in der Mitte zweier paralleler Seiten angeordnet, wenn man die Querschnittsform der Innenwandflächen betrachtet. Das Durchgangsloch 46 hat eine Größe, die die Stahlkugel 85 aufnehmen kann, und ist so geformt, dass sich die Stahlkugel 85 leicht in radialer Richtung bewegen kann und ein Spalt vorhanden ist, der ein geringes Klappern zulässt, wenn sich die Stahlkugel 85 im Durchgangsloch 46 befindet. Die Öffnung 46a an der äußeren Umfangsseite des Durchgangslochs 46 ist etwas größer als der Durchmesser der Stahlkugel 85, um die Stahlkugel 85 einzuführen, aber die Öffnung 46b an der inneren Umfangsseite des Durchgangslochs 46 ist etwas kleiner als der Durchmesser der Stahlkugel 85, um zu verhindern, dass die Stahlkugel 85 zur Innenseite des Befestigungslochs 42 durchläuft. In der Nähe des vorderen Endes der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b ist eine Umfangsnut 41c zur Aufnahme eines Sicherungsrings 84 ausgebildet.
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4 (B) zeigt einen Zustand, in dem die Hülse 81 montiert ist und der Spitzenwerkzeughaltebereich 80 zusammengebaut ist. Die Hülse 81 ist so konfiguriert, dass der Innendurchmesser eines Bereichs-großen-Durchmessers 81a auf der Vorderseite groß genug ist, um einen Abstand zur äußeren Umfangsfläche der Werkzeugspitzenbereichs-Befestigungsfläche 41b zu haben, und eine Schraubenfeder 82, die als Druckelement wirkt, kann zwischen der Hülse 81 und der Werkzeugspitzenbereichs-Befestigungsfläche 41b untergebracht werden. Die Rückseite der Hülse 81 ist ein Bereich-kleinen-Durchmessers 81b, der einen kleinen Durchmesser hat. Die innere Umfangsfläche des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b ist so bemessen, dass ein Spalt entsteht, der ein Gleiten bis zum Radius R1 der äußeren Umfangsfläche der Werkzeugspitzenbereichs-Befestigungsfläche 41b ermöglicht. Mit anderen Worten kann man sagen, dass der Radius der inneren Umfangsfläche der Hülse 81 im Wesentlichen gleich dem Radius R1 der äußeren Umfangsfläche der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b ist. Die Hülse 81 wird durch die Schraubenfeder 82, die sich zwischen einem Stufenbereich 81c, der sich zwischen dem Bereich-großen-Durchmessers 81a und dem Bereich-kleinen-Durchmessers 81b befindet, und einer Unterlegscheibe 83 befindet, in die Richtung des Pfeils 75a gedrängt. Die Vorderseite der Unterlegscheibe 83, die ein ringförmiges Element ist, wird durch den Sicherungsring 84 definiert. Daher ist die normale Position der Hülse 81 die hintere Position (feste Position zur Befestigung der Stahlkugel 85), die in 4 (B) dargestellt ist. Die Innenseite des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b ist in dieser festen Position in Kontakt mit der Stahlkugel 85, wodurch die erste Position (Radius R1) innerhalb des Bewegungsbereichs der Stahlkugel 85 in radialer Richtung reguliert wird. Mit anderen Worten: Die Innenseite des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b ist ein erster definierender Bereich, der die erste Position der Stahlkugel 85 festlegt. Die Hülse 81 wird durch den Kontakt mit dem Stufenbereich 41d an einer Rückwärtsbewegung in axialer Richtung gehindert. Wenn die Bewegung der Stahlkugel 85 in radialer Richtung in der ersten Position (Radius R1) eingeschränkt ist, ragt der innerste Umfangsbereich der Stahlkugel 85 um P nach innen in Bezug auf die Innenwandfläche des Befestigungslochs 42 vor. Die vorstehenden Bereiche der Stahlkugeln 85 passen in die Aussparungen 73a und 73b des Spitzenwerkzeugs 70 (siehe 5, die später beschrieben wird), um zu verhindern, dass sich das Spitzenwerkzeug 70 löst, wenn das Spitzenwerkzeug 70 montiert ist.
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4 (C) ist eine Ansicht, die die Lagebeziehung zwischen dem Hammergehäuse 10 und den Stahlkugeln 85 zeigt, bevor die Hülse 81 angebracht wird. Das Durchgangsloch 10a an der Vorderseite des Hammergehäuses 10 ist ausreichend klein ausgebildet, um die Bewegungsbegrenzungsposition (zweite Position) der Stahlkugel 85 zur radial äußeren Seite zu regulieren. Wenn sich die Stahlkugel 85 zur radial äußeren Seite bewegt, kommt das Hammergehäuse 10 mit der Stahlkugel 85 in der zweiten Position in Kontakt und wird zu einem Rückhalter, der verhindert, dass die Stahlkugel 85 aus dem Durchgangsloch 10a herauskommt. Der Bereich, der mit der Stahlkugel 85 in Berührung kommen kann, hat die Zylinderinnenfläche 10b. Die in Richtung der Rotationsachse A1 vordere Position der Zylinderinnenfläche 10b ist so geformt, dass sie sich in Bezug auf die mittlere Position der Stahlkugel 85 in Richtung der Rotationsachse A1 zur Vorderseite hin erstreckt. Die äußere Umfangsseite der Zylinderinnenfläche 10b ist mit der sich in radialer Richtung erstreckenden Ringwandfläche 10c ausgebildet und mit dem vorderen Seitenende des zylindrischen Lagerhaltebereichs 10d verbunden, der das Lager 48 aufnimmt. Bei der Montage wird der Amboss 40 über das Lager 48 am Hammergehäuse 10 befestigt. Bei der Montage des in 9 gezeigten herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 können die Stahlkugeln 85 jedoch von außerhalb des Hammergehäuses 110 angebracht werden, nachdem das Lager 48 und der Amboss 140 am Hammergehäuse 110 befestigt sind. Da jedoch in der vorliegenden Ausführungsform ein Bereich des Hammergehäuses 10 (Zylinderinnenfläche 10b) als zweiter Begrenzungsbereich verwendet wird, um den Bewegungsumfang der Stahlkugeln 85 in Richtung auf die radial äußere Seite zu beschränken, wird der Amboss 40 am Hammergehäuse 10 in einem Zustand befestigt, in dem zwei Stahlkugeln 85 vorab in den Durchgangslöchern 46 des Ambosses 40 untergebracht sind. Bei diesem Montageverfahren können die Stahlkugeln 85 aufgrund der Tatsache, dass die Zylinderinnenfläche 10b des Hammergehäuses 10 das Durchgangsloch 46 und die Stahlkugeln 85 in axialer Richtung überlappt, im Zustand nach 4 (B) nicht nach außen entfernt werden. Mit anderen Worten: Nachdem der Amboss 40 durch das Hammergehäuse 10 d gelagert ist, kann die Stahlkugel 85 nicht von außen im Durchgangsloch 46 montiert werden.
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Als Montageverfahren wird der Amboss 40 nach dem in 4 (A) gezeigten Zustand in das Hammergehäuse 10 eingebaut, wie in 4 (C) gezeigt, und dann wird die Hülse 81 angebracht, wie in 4 (B) gezeigt. Das Verfahren zum Zusammenbau der Hülse 81 nach der Montage der Stahlkugel 85 kann dasselbe sein wie bei dem herkömmlichen Schlagwerkzeug 101.
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Nachfolgend werden der Aufbau des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 und seine Bewegung unter Bezugnahme auf 5 bis 8 beschrieben. 5 zeigt einen Zustand, in dem die Hülse 81 des Spitzenwerkzeughaltebereichs 80 nicht betätigt wird und die Hülse sich in der festen Position befindet. In diesem normalen Zustand wird die Hülse 81 mit dem Sicherungsring 84 als Festpunkt durch die Wirkung der Schraubenfeder 82 nach hinten gedrückt, und die hintere Endfläche der Hülse 81 ist in Kontakt mit dem Stufenbereich 41d. Da außerdem die Innenseite des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b der Hülse 81 die Stahlkugel 85 berührt, ragt ein Bereich der Stahlkugel 85 in das Befestigungsloch 42 hinein.
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Das Spitzenwerkzeug 70 hat an beiden Enden eine Plus- bzw. Minusform, die als Standardprodukt im Handel erhältlich ist. Die Querschnittsform des Hauptwellenbereichs 72 des Spitzenwerkzeugs 70 ist ein regelmäßiges Sechseck, und die Querschnittsform des Befestigungslochs 42 des Schlagwerkzeugs 1 ist ebenfalls zu einem regelmäßigen Sechseck in Übereinstimmung mit dem Spitzenwerkzeug 70 geformt. Die Spitzenbereiche 71a und 71b an beiden Enden des Spitzenwerkzeugs 70 haben die gleiche oder eine unterschiedliche Größe oder Form. Bei Befestigungsarbeiten mit dem Spitzenbereich 71a des Spitzenwerkzeugs 70 wird die Seite des Spitzenbereichs 71b in das Befestigungsloch 42 eingeführt, und bei Befestigungsarbeiten mit dem Spitzenbereich 71b wird die Seite des Spitzenbereichs 71a in das Befestigungsloch 42 eingeführt. Die Aussparungen 73a und 73b, die jeweils eine halbkreisförmige Querschnittsform haben und in Umfangsrichtung durchgängig sind, werden an vorbestimmten Positionen in axialer Richtung des Hauptwellenbereichs 72 des Spitzenwerkzeugs 70 gebildet.
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6 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Spitzenwerkzeug 70 in axialer Richtung nach hinten eingeführt ist, ohne dass der Bediener die Hülse 81 betätigt. In diesem Zustand berührt die geneigte Oberfläche des konisch geformten Spitzenbereichs 71b des Spitzenwerkzeugs 70 den Innenvorsprungsbereich der Stahlkugel 85, wodurch das Spitzenwerkzeug 70 daran gehindert wird, sich weiter nach hinten zu bewegen. Mit anderen Worten: Das Spitzenwerkzeug 70 kann nur montiert werden, wenn der Bediener die Hülse 81 betätigt.
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7 ist eine Querschnittsansicht, die einen Zustand zeigt, in dem das Spitzenwerkzeug 70 in axialer Richtung nach hinten eingeführt wird, während der Bediener die Hülse 81 in Richtung des Pfeils 75b bewegt. Wenn die Hülse 81 in Richtung des Pfeils 75b nach vorne bewegt wird, verschiebt sich die Position des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b der Hülse 81 von der radial äußeren Seite der Stahlkugel 85 zur Vorderseite, so dass der Kontaktzustand zwischen der Hülse 81 und der Stahlkugel 85 gelöst wird. Dies ist ein Zustand, in dem das Spitzenwerkzeug 70 durch die Hülse 81 in einen lösbaren Zustand versetzt wird. Die Stahlkugel 85 wird durch den diagonal ausgebildeten Spitzenbereich 71b des Spitzenwerkzeugs 70 geführt und bewegt sich zur radial äußeren Seite. Da durch diese Bewegung der Überstand der Stahlkugel 85 in das Befestigungsloch 42 zu Null wird, wird das Einführen des Spitzenwerkzeugs 70 in das Befestigungsloch 42 nicht behindert, so dass der Bediener das Spitzenwerkzeug 70 in eine definierte Position einführen kann. Da der maximale Bewegungsumfang in radialer Richtung der Stahlkugel 85, die sich zur radial äußeren Seite bewegt, in der zweiten Position durch die am Hammergehäuse 10 ausgebildete Zylinderinnenfläche 10b begrenzt ist, löst sich die Stahlkugel 85 nicht aus dem Amboss 40.
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Zum Vergleich wird hier die Konfiguration des Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 des herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 unter Bezugnahme auf 10 bis 12 beschrieben. 10 ist eine Ansicht zur Veranschaulichung des Aufbaus und der Bewegung des Spitzenwerkzeughaltebereichs 180 des herkömmlichen Schlagwerkzeugs 101 und zeigt einen Fall, in dem sich die Hülse 181 in der festen Position befindet, die die erste Position der Stahlkugel 85 in Richtung nach außen definiert. Der Spitzenwerkzeughaltebereich 180 ist an der Spitze des Ambosses 140 angebracht. Um den Spitzenwerkzeughaltebereich 180 zu befestigen, wird der Amboss 140 an der Spitze des Hauptwellenbereichs mit einem etwas kleineren Durchmesser geformt. In dem kleiner geformten Bereich sind zwei in radialer Richtung durchgehende Durchgangslöcher 146 ausgebildet, und die Stahlkugeln 85 sind von der radial äußeren Seite her angeordnet. Nachdem die beiden Stahlkugeln 85 in den Durchgangslöchern 146 gehalten werden, wird die Hülse 181 an der Außenseite so angebracht, dass die Stahlkugeln 85 ohne zur radial äußeren Seite herauszufallen gehalten werden. Die Hülse 181 ist mit einem Bereich-großen-Durchmessers 181a, einem Bereich-kleinen-Durchmessers 181c, und einem Innenvorsprungsbereich 181b mit einem reduzierten Innendurchmesser am Verbindungsbereich zwischen dem Bereich-großen-Durchmessers 181a und dem Bereich-kleinen-Durchmessers 181c ausgebildet. Wenn sich die Hülse 181 in der in 10 gezeigten Normalposition (feste Position) befindet, ist der Innenvorsprungsbereich 181b, der verhindert, dass sich die Stahlkugel 85 zur radial äußeren Seite bewegt, der Stahlkugel 85 zugewandt. Auf der Innenseite des Bereichs-großen-Durchmessers 181a der Hülse 181 ist zwischen der Innenseite des Bereichs-großen-Durchmessers 181a und der Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche 41b eine Druck-Schraubenfeder 82 angeordnet, und die Schraubenfeder 82 wird durch die Unterlegscheibe 83 von der Vorderseite zur Rückseite hin zusammengedrückt und durch den Sicherungsring 84 fixiert. Auf diese Weise wird die Hülse 181 von der Schraubenfeder 82 nach hinten gedrückt und fixiert.
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11 zeigt einen Zustand, in dem die Hülse 181 aus dem Zustand von 10 in Richtung der Rotationsachse A1 zur Vorderseite bewegt wird. Da sich in diesem Zustand der Innenvorsprungsbereich 181b in Bezug auf die Stahlkugel 85 nach vorne bewegt, befindet sich der Bereich-kleinen-Durchmessers 181c an der äußeren Umfangsfläche der Stahlkugel 85. In diesem Zustand kann sich die Stahlkugel 85 aus dem Zustand von 10 (dem Zustand, in dem die erste Bewegungsposition in Auswärtsrichtung definiert ist) zur radial äußeren Seite bewegen und sich in die zweite Position bewegen, die sich an der radial äußeren Seite der ersten Position befindet. Durch Bewegen (Zurückziehen) der Stahlkugel 85 zur radial äußeren Seite kann das Spitzenwerkzeug 70 in das Befestigungsloch 142 des Ambosses 140 eingesetzt werden.
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12 zeigt einen Zustand, in dem die Hülse 181 von der Bewegung zur Vorderseite befreit ist, nachdem das Spitzenwerkzeug 70 bis zu einer bestimmten Position in das Befestigungsloch 142 des Ambosses 140 eingeführt wurde. In diesem Zustand bewirkt die Rückstellkraft der Schraubenfeder 82, dass die Hülse 181 in die gleiche Normalposition (feste Position) wie in 10 zurückkehrt. Da der Innenvorsprungsbereich 181b der Hülse 181 der Stahlkugel 85 zugewandt ist, ragt die Stahlkugel 85 jetzt zur Innenseite des Befestigungslochs 142 vor. Da sich zu diesem Zeitpunkt die Aussparung 73b des Spitzenwerkzeugs 70 auf der Innenseite der Stahlkugel 85 befindet, kann das Spitzenwerkzeug 70 so arretiert werden, dass es sich nicht in Richtung der Rotationsachse A1 bewegt.
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Wie oben beschrieben, werden bei dem herkömmlichen Schlagwerkzeug 101 die erste Position und die zweite Position der Stahlkugel 85 allein durch die Hülse 181 definiert, und das Hammergehäuse 110 hat eine Konfiguration, die überhaupt nicht auf die Stahlkugel 85 wirkt. In der vorliegenden Ausführungsform, wie sie in 7 dargestellt ist, wird die zweite Position, die sich auf der radial äußeren Seite der ersten Position der Stahlkugel 85 befindet, hingegen durch die Zylinderinnenfläche 10b des Hammergehäuses 10 definiert. Daher kann der Bereich, der dem in 10 gezeigten Bereich-kleinen-Durchmessers 181c der herkömmlichen Hülse 181 entspricht, weggelassen werden, und die Gesamtlänge der Hülse 81 kann verkürzt werden.
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8 zeigt einen Zustand, nachdem der Bediener die Hülse 81 aus der Bewegung zur Vorderseite freigibt, nachdem das Spitzenwerkzeug 70 eingesetzt wurde, um in axialer Richtung aus dem Zustand von 7 (fester Zustand des Spitzenwerkzeugs 70) hinten anzuschlagen. Wenn der Bediener die Hülse 81 aus der Bewegung in die vordere lösbare Position loslässt, kehrt die Hülse 81, die sich gegen die Druckkraft der Schraubenfeder 82 in die lösbare Position bewegt hat, aufgrund der Rückstellkraft der Schraubenfeder 82 in die ursprüngliche Position (feste Position) zurück, wie durch den Pfeil 75a dargestellt. Da sich dabei das hintere Ende der Hülse 81 bewegt, während es die Umfangsfläche der Stahlkugel 85 berührt, wird die Stahlkugel 85 zur radial inneren Seite bewegt. In der Position des Spitzenwerkzeugs 70 in 8 befindet sich die Aussparung 73b während der Bewegung an der Innenseite der Stahlkugel 85. Daher wird die Stahlkugel 85 in dem Zustand gehalten, dass sie in das Befestigungsloch 42 hineinragt, und der vorstehende Bereich wird in dem Zustand gehalten, dass er in der Aussparung 73b untergebracht ist. Wenn sich die Stahlkugel 85 zur innersten Umfangsseite des Befestigungslochs 42 bewegt, wird die Hülse 81 durch die Stahlkugel 85 nicht daran gehindert, sich zur Rückseite zu bewegen. Daher wird die Hülse 81 durch die Rückstellkraft der Schraubenfeder 82 bewegt, um mit dem Stufenbereich 41d in Kontakt zu kommen, und bleibt in der normalen Position (feste Position), die die Stahlkugel 85 fixiert. Da sich die Stahlkugel 85 in der festen Position der Hülse 81 nicht zur radial äußeren Seite bewegen kann, verhindert die Verbindung zwischen der Stahlkugel 85 und der Aussparung 73b, dass sich das Spitzenwerkzeug 70 bewegt, selbst wenn der Bediener versucht, nur das Spitzenwerkzeug 70 herauszuziehen. Im Zustand von 8 wird der Motor 4 durch Ziehen des Auslöseschalters des Schlagwerkzeugs 1 gedreht.
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Um das Spitzenwerkzeug 70 zu entfernen, bewegt der Bediener die Hülse 81 in axialer Richtung nach vorne (in Richtung des Pfeils 75b in 7). Dann wird die Schraubenfeder 82 zusammengedrückt und der Spitzenwerkzeughaltebereich 80 befindet sich in demselben Zustand wie in 7. Wenn man die Hülse 81 nach vorne bewegt, verschiebt sich die Position des Bereichs-kleinen-Durchmessers 81b nach vorne, und somit wird der Haltezustand an der radial äußeren Seite der Stahlkugel 85 gelöst. Wenn der Bediener das Spitzenwerkzeug 70 in diesem Zustand nach vorne bewegt (zieht), wird die Stahlkugel 85 von der schrägen Fläche der Aussparung 73b geführt und bewegt sich zur radial äußeren Seite, und schließlich befindet sich die Stahlkugel 85 an der äußeren Seite in Bezug auf die Innenwand des Spitzenwerkzeugs 70 (der Zustand von 7). Da die Bewegung des Spitzenwerkzeugs 70 in diesem Zustand nicht eingeschränkt ist, kann der Bediener das Spitzenwerkzeug 70 leicht herausziehen. 7 zeigt zum besseren Verständnis einen Zustand, in dem sich die Stahlkugel 85 auf der Außenseite in Bezug auf die Außenfläche des Spitzenwerkzeugs befindet und in der radial äußersten Position (zweite Position) in Kontakt mit der Zylinderinnenfläche 10b ist. Tatsächlich ist es möglich, das Spitzenwerkzeug 70 zu befestigen und zu lösen, wenn die Stahlkugel 85 so weit zur radial äußeren Seite zurückgezogen werden kann, dass sie die Außenfläche des Spitzenwerkzeugs 70 nicht berührt.
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Wenn der Bediener nach dem Herausziehen des Spitzenwerkzeugs 70 aufhört, an der Hülse 81 zu ziehen, bewirkt die Rückstellkraft der Schraubenfeder 82, dass die Hülse 81 in die ursprüngliche Position zurückkehrt, d.h. in den in 5 dargestellten Zustand. Wie oben beschrieben, kann in der vorliegenden Ausführungsform durch Bewegen der Hülse 81 in Richtung weg von der Hauptkörperseite die Stahlkugel 85 vom Bereich-kleinen-Durchmessers 81b der Hülse 81 getrennt werden und sich zur radial äußeren Seite bewegen. Dadurch wird das Spitzenwerkzeug 70 aus dem Eingriffszustand mit der Aussparung 73b gelöst und das Spitzenwerkzeug 70 kann eingesetzt und abgenommen werden. Dieser Vorgang ist derselbe wie bei dem Spitzenwerkzeughaltebereich 180 des herkömmlichen Schlagwerkzeugs 1.
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Gemäß der vorliegenden Ausführungsform definiert die Hülse 81 die erste Position des Stellelements (Stahlkugel, etc.) im Spitzenwerkzeughaltebereich 80 zur radial äußeren Seite hin, und der Regulierbereich zur Regulierung der zweiten Position auf der radial äußeren Seite in Bezug auf die erste Position ist an der Seite des Hammergehäuses 10 vorgesehen. Daher kann die Länge der Hülse 81 in axialer Richtung verkürzt werden. Infolgedessen kann die Gesamtlänge des Ambosses, also der Ausgangswelle, verkürzt werden, um das drehende Werkzeug kleiner und leichter zu machen. Indem das drehende Werkzeug kleiner und leichter gemacht wird, kann außerdem die Handhabbarkeit des drehenden Werkzeugs verbessert werden.
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Zwar wurde die Erfindung oben anhand einer Ausführungsform beschrieben, die Erfindung ist jedoch nicht auf die oben beschriebene Ausführungsform beschränkt und es können verschiedene Änderungen vorgenommen werden, ohne vom Geist der Erfindung abzuweichen. Obwohl die oben beschriebene Ausführungsform veranschaulicht, dass das Schlagwerkzeug 1 ein Beispiel für das drehende Werkzeug ist, kann die Erfindung beispielsweise auch auf ein anderes drehendes Werkzeug als das Schlagwerkzeug 1 angewandt werden, wie z.B. auf eine Bohrmaschine, wenn diese ein Befestigungsloch mit sechseckigem Querschnitt an der Spitze der Ausgangswelle zur Aufnahme eines Bohrers mit sechseckigem Querschnitt aufweist. Darüber hinaus wird die Hülse des Spitzenwerkzeughaltebereichs nicht notwendigerweise in axialer Richtung betätigt und die erfindungsgemäße Anordnung kann auch dann realisiert werden, wenn die Hülse um die Rotationsachse A1 gedreht wird, um zwischen der Festlegung der ersten Position in radialer Richtung der Stahlkugel und der Nichtbegrenzung der regulierten Bewegungsposition und der Regulierung der zweiten Position mit dem Hammergehäuse zu wechseln, wenn die Hülse die Bewegungsposition nicht begrenzt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schlagwerkzeug
- 2
- Hauptkörpergehäuse
- 2a
- Körperbereich (des Hauptgehäuses)
- 2b
- Griffbereich (des Hauptgehäuses)
- 2c
- Batteriebefestigungsbereich (des Hauptgehäuses)
- 4
- Motor
- 4a
- Rotor
- 4b
- Statorkern
- 4c
- Spule
- 4d
- Rotationswelle
- 6
- Auslöseschalter
- 6a
- Auslösehebel
- 7
- Vorwärts-/Rückwärtsschalthebel
- 8a, 8b, 9
- Lager
- 10
- Hammergehäuse
- 10a
- Durchgangsloch
- 10b
- Zylinderinnenfläche
- 10c
- Ringwandfläche
- 10d
- Lagerhaltebereich
- 10e
- Öffnung
- 17
- Lufteintrittsöffnung
- 19a - 19h
- Schraubenkopf
- 20
- Verzögerungsmechanismus
- 21
- Sonnenrad
- 22
- Planetenrad
- 23
- Welle
- 25
- Hohlrad
- 28
- Innenabdeckung
- 30
- Schlagwerk
- 31
- Spindel
- 31a
- Einbauloch
- 32
- Spindelnockennut
- 33
- Hammer
- 33a - 33c
- Schlagklaue
- 34a, 34b
- Hammer-Nockennut
- 35
- Hammerfeder
- 36
- Stahlkugel
- 39
- Unterlegscheibe
- 40
- Amboss
- 41
- Hauptwellenbereich
- 41a
- Lagerhaltefläche
- 41b
- Werkzeugspitzenhaltebereichs-Befestigungsfläche
- 41c
- Umfangsnut
- 41d
- Stufenbereich
- 41e
- Verstärkungsbereich
- 42
- Befestigungsloch
- 43a - 43c
- Klingenbereich
- 44a - 44c
- Gleitfläche
- 45a - 45c
- Kontaktbereich
- 46
- Durchgangsloch
- 46a
- (äußere Umfangsseite) Öffnung
- 46b
- (innere Umfangsseite) Öffnung
- 47
- Wellenhinterbereich
- 48
- Lager
- 49
- Öldichtung
- 61
- Kühlgebläse
- 62
- Antriebsplatine
- 63
- Steuerschaltungsbereich
- 64
- Schalterhalter
- 70
- Spitzenwerkzeug
- 71a, 71b
- Spitzenbereich (des Spitzenwerkzeugs)
- 72
- Hauptschaftbereich (des Spitzenwerkzeugs)
- 73a, 73b
- Aussparung (des Spitzenwerkzeugs)
- 80
- Spitzenwerkzeughaltebereich
- 81
- Hülse
- 81a
- Bereich-großen-Durchmessers
- 81b
- Bereich-kleinen-Durchmessers
- 81c
- Stufenbereich
- 82
- Schraubenfeder
- 83
- Unterlegscheibe
- 84
- Sicherungsring
- 85
- Stahlkugel
- 90
- Batterie
- 91
- Auslöseknopf
- 101
- Schlagwerkzeug
- 102a
- Körperbereich
- 110
- Hammergehäuse
- 130
- Schlagwerk
- 131
- Spindel
- 133
- Hammer
- 140
- Amboss
- 142
- Befestigungsloch
- 146
- Durchgangsloch
- 148
- Lager
- 180
- Spitzenwerkzeughaltebereich
- 181
- Hülse
- 181a
- Bereich-großen-Durchmessers
- 181b
- Innenvorsprungsbereich
- 181c
- Bereich-kleinen-Durchmessers
- 182
- Schraubenfeder
- 183
- Unterlegscheibe
- 184
- Sicherungsring
- A1
- Rotationsachse
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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