JP3520130B2 - ドリル／チゼル装置 - Google Patents

ドリル／チゼル装置

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JP3520130B2 JP10866495A JP10866495A JP3520130B2 JP 3520130 B2 JP3520130 B2 JP 3520130B2 JP 10866495 A JP10866495 A JP 10866495A JP 10866495 A JP10866495 A JP 10866495A JP 3520130 B2 JP3520130 B2 JP 3520130B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】本発明は、ハウジングと、駆動ピストン及
びクランク軸を有する衝撃機構と、ハウジングに固定さ
れ、かつ、出力軸を有する駆動モータと、衝撃機構及び
駆動モータの間に配置された歯車機構とを具え、衝撃機
構をハウジングに対して緩衝素子を介して支持しつつ衝
撃機構の作動方向に対して平行変位可能に配置してなる
ドリル／チゼル装置に関するものである。なお、本明細
書中で「ドリル／チゼル装置」とは、ドリル工具、チゼ
ル工具又はドリル兼チゼル工具を装着して所要の作業を
遂行する工具装置を意味するものとする。
【０００２】
【背景技術】ドイツ連邦共和国特許第 34 05 022号明細
書に開示されているドリル／チゼル装置は、駆動モータ
と、衝撃機構と、歯車機構とを具え、衝撃機構がハウジ
ングに対して振動可能に結合された質量を形成し、この
質量は衝撃機構の作動方向に対して平行変位可能にハウ
ジング内で支承され、緩衝素子を介してハウジングに取
り付けられている。この場合、工具の反作用により生じ
てハウジング及びこれに結合された握りに対する打撃力
及び振動力の伝達が抑制される。
【０００３】ハウジングに固定配置された駆動モータ
は、振動質量の加速度に対抗する対抗質量をハウジング
と共に形成する。衝撃機構は駆動モータにより駆動さ
れ、この駆動モータの出力軸は衝撃機構の作動方向に対
して直角に配置する。緩衝素子により衝撃機構が変位可
能であることに基づき、ハウジングに固定配置した駆動
モータの駆動軸に対してクランク軸が偏心する。クラン
ク軸はその歯付き領域において歯車機構の内歯歯車内に
突出して一体回転可能とされ、軸線方向では当該歯車内
で限定的に相対変位可能とされている。
【０００４】上述した構成を有する既知のドリル／チゼ
ル装置は、クランク軸の歯付き領域及び内歯歯車の噛合
い部分が、軸線方向相対変位に際して持続的に及ぼされ
る摩擦により早期摩耗する点で不利である。
【０００５】
【発明の開示】本発明の課題は、変位可能な衝撃機構に
対して駆動モータの回転運動を摩耗なしに伝達し得るド
リル／チゼル装置を提案することにある。
【０００６】この課題を解決するため、本発明は、ハウ
ジングと、駆動ピストン及びクランク軸を有する衝撃機
構と、ハウジングに固定され、かつ、出力軸を有する駆
動モータと、衝撃機構及び駆動モータの間に配置された
歯車機構とを具え、衝撃機構をハウジングに対して緩衝
素子を介して支持しつつ衝撃機構の作動方向に対して平
行変位可能に配置してなるドリル／チゼル装置におい
て、衝撃機構におけるクランク軸の回転軸線を衝撃機構
の作動方向に対して直交する方向に延在させること、並
びに、駆動モータ及び衝撃機構の間に衝撃機構の作動方
向に対して平行に作用する偏心継手を配置したことを特
徴とするものである。
【０００７】本発明によれば、ドリル／チゼル装置の作
動時にクランク軸が駆動モータの出力軸に対して衝撃機
構の作動方向と平行に相対変位（偏心）したときに、駆
動モータ及び衝撃機構の間に配置した偏心継手の作用に
より、駆動モータの回転運動及びトルクが衝撃機構のク
ランク軸に対して摩耗を伴わずに伝達される。なお、駆
動モータは、その出力軸が不作動時の衝撃機構のクラン
ク軸に対してほぼ同軸上に延在するよう配置とすること
ができる。
【０００８】駆動モータの出力軸回転速度とは異なる所
定のクランク軸回転速度を達成するため、衝撃機構と駆
動モータとの間には歯車機構を配置する必要がある。歯
車機構は駆動モータと偏心継手との間に配置するのが有
利である。この場合、ハウジングに歯車機構のための設
置個所を容易に確保でき、これにより歯車機構をドリル
／チゼル装置のハウジング内に定着させることが可能と
なる。駆動モータは、不作動時の衝撃機構のクランク軸
に対して出力軸が偏心位置を占めるように配置する。
【０００９】偏心継手は、駆動モータの出力軸から衝撃
機構のクランク軸に回転運動を伝達するために有用であ
り、例えば球面歯車継手として形成するのが有利であ
る。この少数部品から構成される偏心継手は、経済的に
製造可能である。本発明による球面歯車偏心継手におい
て、衝撃機構のクランク軸に中間軸の内歯と噛合う部分
球面状の外歯を設けると共に、中間軸の内歯を対応する
部分球面状に形成するのが有利である。
【００１０】歯車機構領域において、歯車機構の歯車
に、駆動モータの出力軸と協働する外歯と、中間軸の外
歯と噛合う内歯とを設け、中間軸の外歯と歯車の内歯を
それぞれ互いに対応する部分球面状に形成するのが有利
である。それにより、中間軸の全周方向における可撓性
を実現することが可能となる。
【００１１】駆動モータの出力軸及び歯車機構の歯車に
対してクランク軸が平行に変位すると、クランク軸と出
力軸及び歯車との間隔が変化する。この間隔変化は、歯
車の内歯底面における凹湾曲面及び外歯を有する中間軸
の遊端領域における対応する凸湾曲面によって調整され
る。したがって、中間軸の軸線方向における遊びは、全
ての角度位置において等しい。
【００１２】中間軸はプラスチック製とするのが有利で
ある。これは、耐油性及び耐薬品性を有し、慣性モーメ
ントが小さく、軽量で保守管理が不要な構造を確実に実
現することが可能となるからである。
【００１３】偏心継手はオルダム継手として形成するこ
とも可能である。オルダム継手の構成部品は構造が簡単
で経済的に製造可能である。この場合、クランク軸と歯
車機構の歯車をそれぞれスリットを有するディスクに結
合し、該ディスクのスリット内に中間ディスクの両面に
互いにオフセットさせて配置した突部を係合させるもの
である。
【００１４】偏心継手は、シュミット継手とも称される
平行クランク継手として形成することも可能である。シ
ュミット継手の場合、歯車機構のハウジングに装着した
歯車をディスクに結合すると共にクランク軸を別のディ
スクに結合し、これらのディスクを両者間に配置された
中間ディスクに対して連接棒を介して結合する。これに
より順次に配置された二組の平行移動機構が構成され、
回転運動を正確な角速度で伝達することが可能となる。
【００１５】
【最良の実施形態】以下、図示実施例につき本発明を一
層具体的に説明する。
【００１６】図１に示すドリル／チゼル装置は、ハウジ
ング１と、握り２と、装置の作動を制御すべく握り２の
領域内に配置した作動スイッチ３と、電力供給用の接続
ケーブル４と、工具６を保持するための工具ホルダ５
と、補助握り７とを具えている。ハウジング１内で衝撃
機構８を略円筒形状のガイドチューブ16と結合する。衝
撃機構８を駆動モータ９により駆動する。すなわち、駆
動モータ９の出力軸10を歯車機構11及び偏心継手12を介
して衝撃機構８に駆動連結する。
【００１７】図２，図３及び図４は、本発明の種々の実
施例に基づくドリル／チゼル装置の内部を示す拡大図で
ある。各実施例によるドリル／チゼル装置は、半径方向
の突部17, 18, 37, 38, 57, 58を有するシリンダ部材1
6, 36, 56を具える。 シリンダ部材16, 36, 56を、ハウ
ジング13, 30, 50に設けられたガイド部材25, 26, 47,4
8, 67, 68に沿って軸線方向に変位可能とする。シリン
ダ部材16, 36, 56の外側にばね19, 39, 59を配置し、ば
ねを19, 39, 59をハウジング13, 30, 50におけるガイド
部材26, 48, 68とシリンダ部材16, 36, 56の突条18, 3
8, 58との間に介在させて突部17, 37, 57を、 ハウジン
グ13, 30, 50におけるガイド部材25, 47, 67の前端領域
に対して押圧する。
【００１８】シリンダ部材16, 36, 56に例えば二部品構
造のクランク軸14, 34, 54を配置し、クランク軸14, 3
4, 54の回転軸線をシリンダ部材16, 36, 56における長
手方向中心軸線に対して直角に延在させる。 クランク軸
14, 34, 54は、 シリンダ部材16, 36, 56の対応する貫通
孔において支承する。クランク軸14, 34, 54に連接棒を
介して駆動ピストン15, 35, 55を連結し、駆動ピストン
15, 35, 55をシリンダ部材16, 36, 56内で軸線方向変位
可能とする。 駆動ピストン15, 35, 55の外周にＯリング
を設けることにより、駆動ピストン15, 35, 55をシリン
ダ部材16, 36, 56の内壁に対して封鎖する。
【００１９】衝撃機構８，28, 69は、クランク軸14, 3
4, 54と、連接棒に結合した駆動ピストン15, 35, 55
と、駆動ピストンの前方に配置された打撃ピストン（図
示せず）とから構成する。衝撃機構８，28, 69は、駆動
軸10, 32, 52を有する駆動モータ９，31, 51により駆動
する。駆動軸10, 32, 52の回転軸線は、 シリンダ部材1
6,36, 56の中間長手方向軸線に対してほぼ直角に延在さ
せる。 駆動モータ９，31,51をハウジング13, 30, 50に
堅固に結合する。駆動モータ９，31, 51の出力軸10, 3
2, 52に歯車機構11, 29, 49の一部としてのピニオンを
形成し、このピニオンと噛合う歯車21, 41, 61により歯
車機構11, 29, 49の残部を構成する。
【００２０】衝撃機構８，28, 69を作動させると駆動ピ
ストン15, 35, 55と打撃ピストンが軸線方向に変位し、
打撃ピストンから対応する打撃力を図示しない工具に及
ぼす。工具の復帰変位に際して打撃方向とは逆向きに作
用する衝撃反力が生じ、この衝撃反力によりシリンダ部
材16, 36, 56は打撃方向とは逆方向に僅かな軸線方向変
位を生じる。シリンダ部材16, 36, 56の軸線方向変位
は、クランク軸14, 34,54のアンバランス質量及び衝撃
機構８，28, 69のガス力により生じる振動によっても起
こり得る。このため、クランク軸14, 34, 54をシリンダ
部材16, 36, 56から離間させて又は緩衝して配置しなけ
ればならない。図示例においては、 ハウジング13, 30,
50のガイド部材28, 48, 68とシリンダ部材16, 36, 56の
突部18, 38, 58との間に配置したばね19, 39, 59を緩衝
素子として作用させて前記の軸線方向変位を弾性的に緩
衝する。シリンダ部材16, 36, 56の軸線方向変位によ
り、 衝撃機構８，28，69のクランク軸14，34，54も軸線
方向変位を生じる。したがって、クランク軸14，34，54
が歯車機構の歯車21, 41, 61に対して偏心することとな
る。このような偏心を補償するため、クランク軸14, 3
4, 54と、歯車機構11, 29, 49の歯車21, 41, 61との間
に偏心継手12, 33, 53を配置する。
【００２１】図２に示す偏心継手12は、いわゆる「オル
ダム継手」である。この場合、クランク軸14及び歯車機
構11の歯車21を、それぞれスリットを有するディスク2
2, 24と結合する。ディスク22, 24のスリットには、互
いに直交させて中間ディスク23の両面に配設した半径方
向の突条をそれぞれ係合させる。歯車21と結合するディ
スク22は軸受20によりハウジング13に対する固定位置に
おいて支承する。シリンダ部材16がその軸線方向に移動
すると、 ディスク24は固定したディスク22に対して当該
軸線方向に移動する。
【００２２】図３に示す偏心継手33は、いわゆる「球面
歯車継手」として構成する。 すなわち、クランク軸34を
外歯が設けられたボス44に結合し、このボス44は内歯45
を有する中間軸46に噛み合わせる。歯車機構29の歯車41
に鉢状ボスを設け、その内周面に内歯43を形成すると共
に外周には外歯を形成して駆動モータ31の出力軸32にお
けるピニオンと噛み合わせる。歯車41の内歯43に対して
中間軸46における対応する外歯42を噛み合わせてトルク
伝達を行わせる。中間軸46の外歯42及びクランク軸34の
外歯を部分凸球面状に形成することにより、中間軸46の
全周方向における可撓性を達成する。中間軸46の内歯45
及び歯車41の内歯はそれぞれ対応する部分凹球面状に形
成する。歯車41におけるボスの底面41ａと中間軸46の底
面46ａを、それぞれ凹湾曲面として形成する。外歯42が
設けられた中間軸46の端部領域46ｂと、外歯が設けられ
てクランク軸34と結合するハブ44の端部領域44ａを、そ
れぞれ凸湾曲面として形成する。凹湾曲面の曲率半径
を、凸湾曲面の曲率半径よりも大とする。歯車41は、ハ
ウジング30に設けた軸受40により鉢状ボスにおいて回動
可能に支承する。
【００２３】図４に示す偏心継手53は、「シュミット継
手」と称される平行クランク継手である。この偏心継手
53は、モータ51の出力軸52及び歯車61と一体的に回転す
るディスク62と、中間ディスク63と、 駆動軸の長手方向
中心軸線に対して半径方向に並進変位可能な支持ディス
ク64とを具える。これらのディスクは、等長の連接棒6
5, 66に対して上下からボルト結合する。これにより、
順次に配置された二組の平行移動機構が構成され、回転
運動を正確な角速度で伝達する。歯車機構の一部をなす
歯車61は、ハウジング50の延長部における軸受60におい
て回転可能に支承する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明を好適に適用し得るドリル／チ
ゼル装置を一部破断して示す側面図である。
【図２】図２は、本発明の第一実施例によるオルダム継
手を有するドリル／チゼル装置の拡大図である。
【図３】図３は、本発明の第二実施例による球面歯車継
手を有するドリル／チゼル装置の拡大図である。
【図４】図４は、本発明の第三実施例によるシュミット
継手を有するドリル／チゼル装置の拡大図である。
【符号の説明】
８，28, 69 衝撃機構 ９，31, 51 駆動モータ 10, 32, 52 出力軸 11, 29, 49 歯車機構 12, 33, 53 偏心継手 13, 30, 50 ハウジング 14, 34, 54 クランク軸 15, 35, 55 駆動ピストン 21, 41 歯車 22, 24 ディスク 23 中間ディスク 42 外歯 43 内歯 46 中間軸 62, 64 支持ディスク 63 中間ディスク 65, 66 連接棒
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ディルク シンキッツ オーストリア国 アー−6713 ルーデッ シュ ルーデッシャーベルク 28 (56)参考文献 特開 昭62−199312（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−175911（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−201809（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B23B 45/16 B25D 11/12 B25D 16/00 B25D 17/24 B28D 1/14 B28D 1/26

Claims (9)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ハウジング（13, 30, 50）と、駆動ピス
    トン（15, 35, 55）及びクランク軸（14, 34, 54）を有
    する衝撃機構（８，28, 69）と、ハウジングに固定さ
    れ、かつ、出力軸（10, 32, 52）を有する駆動モータ
    （９，31, 51）と、衝撃機構（８，28, 69）及び駆動モ
    ータ（９，31, 52）の間に配置された歯車機構（11, 2
    9, 49）とを具え、衝撃機構（８，28,69）をハウジング
    （13, 30,50）に対して緩衝素子を介して支持しつつ衝
    撃機構（８，28, 69）の作動方向に対して平行変位可能
    に配置してなるドリル／チゼル装置において、衝撃機構
    （８，28，69）におけるクランク軸（14, 34, 54）の回
    転軸線を、衝撃機構（８，28，69）の作動方向に対して
    直交する方向に延在させること、並びに、駆動モータ
    （９，31, 51）及び衝撃機構（８，28，69）の間に衝撃
    機構（８，28，69）の作動方向に対して平行に作用する
    偏心継手（12, 33, 53）を配置したことを特徴とするド
    リル／チゼル装置。
  2. 【請求項２】 請求項１記載のドリル／チゼル装置にお
    いて、歯車機構（11, 29, 49）を駆動モータ（９，31,
    51）と偏心継手（12, 33, 53）との間に配置したことを
    特徴とするドリル／チゼル装置。
  3. 【請求項３】 請求項１又は２に記載のドリル／チゼル
    装置において、偏心継手（33）を球面歯車継手として形
    成したことを特徴とするドリル／チゼル装置。
  4. 【請求項４】 請求項３記載のドリル／チゼル装置にお
    いて、衝撃機構（28）のクランク軸（34）に中間軸（4
    6）の内歯（45）と噛合う部分球面状の外歯を設けると
    共に、内歯（45）を対応する部分球面状に形成するとと
    もに、歯車機構（ 29 ）の歯車（ 41 ）に、駆動モータ（ 3
    1 ）の出力軸（ 32 ）と協働する外歯と、中間軸（ 46 ）の
    外歯（ 42 ）と噛合う内歯（ 43 ）とを設け、中間軸（ 46 ）
    の外歯（ 42 ）と歯車（ 41 ）の内歯（ 43 ）をそれぞれ互い
    に対応する部分球面状に形成したことを特徴とするドリ
    ル／チゼル装置。
  5. 【請求項５】 請求項４に記載のドリル／チゼル装置に
    おいて、中間軸（46）をプラスチック製としたことを特
    徴とするドリル／チゼル装置。
  6. 【請求項６】 請求項１又は２に記載のドリル／チゼル
    装置において、偏心継手（12）をオルダム継手として形
    成したことを特徴とするドリル／チゼル装置。
  7. 【請求項７】 請求項６記載のドリル／チゼル装置にお
    いて、クランク軸（14）と歯車機構（11）の歯車（21）
    をそれぞれスリットを有するディスク（22,24）に結合
    し、該ディスク（22，24）のスリット内に、中間ディス
    ク（23）の両面に互いにオフセットさせて配置した突部
    を係合させることを特徴とするドリル／チゼル装置。
  8. 【請求項８】 請求項１又は２に記載のドリル／チゼル
    装置において、偏心継手（53）をシュミット継手として
    形成したことを特徴とするドリル／チゼル装置。
  9. 【請求項９】 請求項８記載のドリル／チゼル装置にお
    いて、歯車機構（49）のハウジングに装着した歯車（6
    1）をディスク（62）に結合すると共にクランク軸（5
    4）を別のディスク（64）に結合し、これらのディスク
    （62, 64）を両者間に配置された中間ディスク（63）に
    対して連接棒（65, 66）を介して結合したことを特徴と
    するドリル／チゼル装置。
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