JPS6215085A - ハンマ−ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、打撃機構および回転駆動装置を介して２個の
互いに独立的に制御可能な打撃機構に連結した第１駆動
モータおよび回転駆動装置に連結した第２駆動モータに
より工具に回転運動または打撃運動または回転打撃運動
を与えるハンマードリルに関するものである。

（従来の技術） 上述の種類のハンマードリルおよび工具の高い作業効率
および長い寿命を得るためには、回転数、打撃数および
打撃強度を個別に制御できるようにすることが必要であ
る。このことは、工具の寸法が種々に異なったり、作業
を施す地層が種々に異なったりすることからも必要であ
る。

このことを達成する既知のハンマードリルとしては、２
個の互いに独立して制御可能な駆動モータを設け、第１
の駆動モータにより打撃機構を作動し、第２の駆動モー
タにより回転駆動装置を作動するものがある（ドイツ特
許公開第３１４２７４０号参照）。

（発明が解決しようとする問題点） しかし、この従来のハンマードリルは、いずれかの駆動
モードにおいて必須の出力を生ずることができるように
するためには、それぞれの駆動モードにおける最大出力
を生ずるのに対応の駆動モータがそれぞれ比較的大形の
モータであることが前提となる。

従って、本発明の目的は、打撃機構および回転駆動装置
を作動させるための２個の駆動モータを有し、打撃機構
および回転駆動装置を個別に制御することができ、しか
も駆動モータが比較的小形のものを使用することができ
るハンマードリルを得るにある。

（問題点を解決するための手段） 上述の目的を達成するため、本発明によるハンマードリ
ルは前記第１駆動モータを打撃機構に連結する駆動連結
列と第２駆動モータを回転駆動装置に連結する駆動連結
列との間に前記一方の駆動連結列から他方の駆動連結列
への力の伝達を可能にするクラッチ装置を設けたことを
特徴とする。

（作用効果） クラッチ装置は、双方の駆動モータの駆動連結側相互を
機械的に連結する歯車部分とすると有利である。この構
成によれば双方の駆動連結列相互間に力の伝達が行われ
、駆動モータ相互は互いに補助し合うことができる。例
えば、打撃機構に連結した第１の駆動モータは回転駆動
装置に高まった要求分だけこの回転駆動装置に力を供給
する。

双方のモータを種々の回転数で駆動することにより工具
の回転数、打撃数および打撃力出力を任意に調整するこ
とができ、これにより双方のモータが相互連結されて相
互に補助し合うためモータは比較的小さくすることがで
きまた種々の大きさに寸法法めすることもできるように
なる。

本発明の好適な実施例においては、クラッチ装置を遊星
歯車装置により構成する。特にこの遊星歯車装置は２個
の遊星歯車を有するものとし、これら遊星歯車は、一方
では第１駆動モータの回転軸に噛合させ、他方ではこの
第１駆動モータの回転軸に対して同心状でありかつ回転
可能な歯付き環状体に噛合させる。これら遊星歯車の軸
部は第１駆動モータの回転軸に支承した支持体に回転自
在に支承する。これら遊星歯車に対して第１駆動モータ
の駆動力または第２駆動モータの駆動力または双方の駆
動モータの駆動力が選択的に作用する。双方の駆動モー
タの駆動力が遊星歯車に作用する駆動モードでは、双方
の駆動モータが遊星歯車装置を介して打撃機構および回
転駆動装置を作動させ、このとき双方の駆動モータから
力の伝達を受ける駆動連結列間に遊星歯車装置を介して
クラッチ連結を生ずるため駆動モータ相互が補助し合う
力の伝達を生ずる。この構成により主に回転駆動装置用
に設けた第２駆動モータは第１駆動モータよりも相当小
さい寸法のものとすることができ、例えば第１駆動モー
タの性能の約３０％程度の性能のものとすることができ
る。

本発明の他の好適な実施例としてはクラッチ装置をフリ
ーホイールクラッチとして構成する。この構成によれば
、フリーホイールクラッチは従来の構造のものを適用す
ることができる。このようなフリーホイールクラッチは
２個のクラッチ半部即ち駆動側部分および被駆動側部分
からなり、これらクラッチ半部間にクラッチ部分を配置
する。

これらクラッチ半部の相対的な回転方向によりフリーホ
イールクラッチの切換えを生ずる。即ち運動の向きによ
りクラッチ半部が一緒に回転したり空転したりする。こ
のクラッチ部分としては例えばクランプローラが好適で
ある。フリーホイールクラッチの形式のクラッチ装置は
駆動連結列間における連結構成および据付けが簡単であ
るため有利である。

本発明の更に好適な実施例においては、第１駆動モータ
との駆動連結列の駆動軸に前記フリーホイールクラッチ
を設ける。回転駆動装置のための第２の駆動モータの穿
孔作業中に必要とされる力が変化し続ける間打撃機構の
ための第１駆動モータは打撃機構から比較的一様な負荷
を受ける。回転駆動装置における絶えず変化する力の需
要は、穿孔作業中の凹所内での工具の摩擦状態および地
層の種々の地質状態により生ずる。

更に、本発明の好適な実施例においては、前記フリーホ
イールクラッチはクラッチ歯車を有するものとし、第２
駆動モータと回転駆動装置との間の駆動連結列の中間歯
車に前記クラッチ歯車を噛合させる。

第１駆動モータの回転軸の回転はクラッチ歯車の回転に
より追い越されるため目標とする力の流れを生じ、第２
駆動モータによる工具の回転数は第１駆動モータにより
出力される回転数よりも高くなる。工具の回転のために
高い回転モーメントを必要とすることにより表われる第
２駆動モータの回転数の減少によって第１駆動モータは
フリーホイールクラッチを介して回転駆動の補助を行う
ことに自動的に移行する。

クラッチ歯車の空転は中間歯車の駆動回転方向とは逆向
きにするとよい。このような構成により、工具の回転駆
動を生ずる第２駆動モータは穿孔工具に理想的な回転方
向で回転する。このことは工具を回転駆動だけを行う場
合のみならず工具の回転打撃駆動を行う場合にとっても
同様のことが云える。工具に対して打撃のみを生ずる駆
動モードは簡単に達成される。即ち、第１駆動モータの
回転方向を他の駆動モードにおけるものとは逆向きにす
るだけでよい。この場合、フリーホイールクラッチが空
転状態となる。

工具に対して回転のみを与える駆動モードにおいて、（
例えば木材にドリル穿孔する場合）、特に大きな回転モ
ーメントと、例えばコンクリート穿孔の場合よりも一層
高い工具回転数を必要とすることがある。このような場
合打撃機構の駆動連結列に打撃機構の遮断装置を設ける
とよい。打撃機構を遮断することにより第１駆動モータ
は最大回転数で回転する。このとき双方の駆動モータは
一緒に回転駆動装置に作用する。更に工具に僅かな回転
モーメントのみを必要とする場合もあり、このとき第２
の駆動モータのみを駆動し、第１の駆動モータを静止さ
せる。

（実施例） 次に図面につき、本発明の好適な実施例を説明する。

ハンマードリルはハンドル２が付いたハウジング１を有
する。このハンマードリルは、工具ホルダ３に嵌着した
工具４に回転運動、打撃運動、または回転打撃運動を選
択的に伝達することができる。

回転運動は、既知であるため詳細には示さない工具ホル
ダ３の固定具を介して工具４に伝達される。工具ホルダ
３は、回転可能な案内シリンダ５に連結する。この案内
シリンダ５にはかさ歯付きの中空ホイール６を相対回転
不能に取付け、この中空ホイール６は案内シリンダ５お
よび工具ホルダ３とともに回転駆動装置７をなす。打撃
運動を伝達するため、工具４の後端を案内シリンダ５内
における打撃機構８の作用領域に突出させる。

中空ホイール６の案内シリンダ５への相対回転不能な連
結は、その双方に形成した縦方向溝にまたがって突出す
るキー９により行う。保持リング１１．１２により中空
ホイール６を案内シリンダ５に沿う軸線方向の移動を不
能にするよう保持する。

玉軸受１３により中空ホイール６および案内シリンダ５
はハウジングｌ内で回転自在となる。ブシュ１４により
軸受１３の前方を支持する。打撃機構８は、打撃ピスト
ン１５および駆動ピストン１６を有し、これらピストン
は案内シリンダ５内にシールして摺動自在に収容する。

案内シリンダ５内において双方のピストン間に生ずる空
間に空気が存在し、駆動ピストン１６が往復移動すると
打撃ピストン１５の質量慣性モーメントによりこの空気
は交互に加圧および減圧される。この空気の圧力変化は
打撃ピストン１５の往復移動をもたらし、この打撃ピス
トンの前方移動行程は常に工具４に衝合した状態で停止
する。案内シリンダ５内で工具４が打ち出されることに
より前方に突出する打撃ピストン１５は案内シリ°ンダ
５に形成した孔１７により静止することができる。駆動
ピストン１６の往復移動はピストンロッド１８により生
じ、このピストンロッドの一方の端部を横方向のピン１
９により駆動ピストン１６に枢着し、他方の端部をクラ
ンク２０に駆動連結する。

打撃機構８には線図的に示す第１駆動モータ２１を連結
する。この第１駆動モータの回転軸２２を７１ウジング
に設けた玉軸受２３に案内し、またこの回転軸の端部に
歯２４を設ける。第１駆動モータ２１と打撃機構８との
間の駆動連結のため歯２４に噛合する歯車２５を設け、
この歯車２５は駆動軸２６に対して相対回転不能に取付
け、この駆動軸２６にクランク２０を固着する。歯車２
５の駆動軸２６に対する相対回転不能の連結はキー２７
により行う。駆動軸２６は平軸受２８および玉軸受２９
によりハウジングに回転自在に支承する。

回転駆動装置７の作動のためには線図的に示す第２駆動
モータ３１を設ける。この第２駆動モータの回転軸３２
もやはり玉軸受３３を介してハウジングに支承し、この
回転軸の端部に歯３４を設ける。第２駆動モータ３１と
回転駆動装置７との間の駆動連結のために、回転軸３２
の歯３４に噛合する中間歯車３５を設ける。この中間歯
車３５は軸３６に対して相対回転不能に連結する。この
相対回転不能の連結は双方に掛合するキー３７により行
う。軸３６は平軸受３８および玉軸受３９によりハウジ
ングに回転自在に支承する。この軸３６に設けたかさ歯
４１を中空ホイール６のかさ歯４２に噛合する。

駆動軸２６にはフリーホイールクラッチ４３を設ける。

このフリーホイールクラッチはほぼ線図的に示すクラッ
チ部分４４を有する従来の構成のものとし、駆動軸２６
が一方の方向に回転する際クラッチ歯車４５もこれと同
一方向に回転を生ずる。このクラッチ歯車４５は常に中
間歯車３５に噛合する。

ハンドル２にオンオフスイッチ４８を配置し、このスイ
ッチの作動により装置の始動が行われる。

更にハンドルには駆動モータ２１．３１の回転数を互い
に独立的に制御する制御スイッチを設け、駆動モータ２
１のために制御スイッチ４９を設ける。この制御スイッ
チをマーク５１に合わせて移動することによって駆動モ
ータ２１．３１の回転数を適正に調整することができる
。

工具４に回転駆動だけを与えるためには、駆動モータ３
１を適正な回転数で駆動する。回転運動は回転軸３２か
ら中間歯車３５、軸３６を介して回転駆動装置７に伝達
される。これと同時に中間歯車３５はクラッチ歯車４５
を遊転させる。

工具４に回転および打撃運動を伝達するためには駆動モ
ータ２１，３１の双方を駆動させる。この場合の力の伝
達においては、駆動軸２６の回転はクラッチ歯車の回転
により追い越される。従って工具４は駆動モータ２１に
よってもたらされる回転数よりも高い回転数で駆動モー
タ３１により回転させられる。更に、例えば回転モーメ
ントを高める必要がある場合駆動モータ３１の回転数を
減少すると駆動モータ２１がフリーホイールクラッチ４
３を介して回転駆動の補助をすることになる。

工具４に打撃運動のみを伝達するためには、駆動モータ
２１のみを逆の方向に駆動する。このとき、フリーホイ
ールクラッチ４３が駆動軸２６の回転駆動装置７との駆
動連結から解放を生ずる。制御スイッチ４９により駆動
モータ２１の軸の回転数を選択することによって相応の
打撃出力が得られる。

第２図には、かさ歯６３を有する中空ホイール６２を設
けた案内シリンダ６１を示す。キー６４により中空ホイ
ール６２を案内シリンダ６１に相対回転不能に連結する
。案内シリンダ６１および中空ホイール６２はともに回
転駆動装置６５をなす。

第１図の実施例と同様に、案内シリンダ６１に打撃ピス
トン６６および駆動ピストン６７を摺動自在に収容する
。駆動ピストン６７にピストンロッド６８を連結し、こ
のピストンロッド６８にクランク６９を駆動連結する。

打撃ピストン６６、駆動ピストン６７、ピストンロッド
６Ｂおよびクランク６９はともに打撃機構７１をなす。

クランク６９を駆動するため、このクランク６９に歯車
７２を固着する。この歯車７２は回転軸７３の駆動モー
タ側とは反対側に設けた歯車に噛合させる。

回転軸７３に同心状に駆動ホイール７４を回転自在に配
置する。この駆動ホイール７４はかさ歯７５により中空
ホイール６２のかさ歯６３に噛合する。この駆動ホイー
ル７４には更に外歯７６を設け、直径方向に互いに対向
配置した遊星歯車７７、７７　’にこの外歯７６を噛合
させる。遊星歯車７７、７７　’の大径の歯７８゜７８
′を回転軸７３の歯７９に噛合させる。遊星歯車７７゜
７７′は支持ホイール８１に回転自在に支承する。支持
ホイール８１は回転軸７３の軸の周りに回転自在にする
。支持ホイール８１の外歯８２を第２駆動モータの回転
軸８３の駆動モータ側とは反対側に設けた歯に噛合させ
る。

遊星歯車７７、７７　’は駆動ホイール７４、支持ホイ
ール８１とともに回転駆動装置６５および打撃機構７１
との間のクラッチ装置として作用する遊星歯車装置を構
成する。双方の駆動モータを異なる回転数で作動させる
ことによって、最終的な工具における回転出力および打
撃出力を任意に制御することができる。

回転軸７３により打撃機構７１は作動する。回転軸７３
の回転数の僅かな変化でも打撃出力は数倍にもなって変
化する。回転軸７３の回転は、遊星歯車７７゜７７′お
よび駆動ホイール７４を介して回転駆動装置６５も同様
に作動させる。第２駆動モータを作動させると回転軸８
３を介して支持ホイール８１および駆動ホイール７４を
駆動する。双方の駆動モータから駆動ホイール７４に加
わる回転運動は、回転軸７３゜８３の回転方向によって
増減する。このようにして工具を２個の極限値間の任意
の回転数に調整することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、クラッチ装置としてのフリーホイールクラッ
チを具えるハンマードリルの縦断面図、第２図はクラッ
チ装置として遊星歯車装置を具　　−えるハンマードリ
ルの部分縦断面図である。 １・・・ハウジング　　　　２・・・ハンドル３・・・
工具ホルダ　　　　４・・・工具５．６１・・・案内シ
リンダ　　６，６２・・・中空ホイール７．６５・・・
回転駆動装置　　８，７１・・・打撃機構９、２７．３
７．６４・・・キー　　　１１．１２・・・保持リング
１３、２３．２９．３３．３９・・・玉軸受１４・・・
ブシュ　　　　　　１５．６６・・・打撃ピストン１６
、６７・・・駆動ピストン　１７・・・孔１８、６８・
・・ピストンロッド １９・・・ピン　　　　　　　２０．６９・・・クラン
ク２１・・・第１駆動モータ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、打撃機構および回転駆動装置を介して２個の互いに
   独立的に制御可能な打撃機構に連結した第１駆動モータ
   および回転駆動装置に連結した第２駆動モータにより工
   具に回転運動または打撃運動または回転打撃運動を与え
   るハンマードリルにおいて、前記第１駆動モータ（２１
   ）を打撃機構（８、７１）に連結する駆動連結列と第２
   駆動モータ（３１）を回転駆動装置（３１）に連結する
   駆動連結列との間に前記一方の駆動連結列から他方の駆
   動連結列への力の伝達を可能にするクラッチ装置（４３
   、８４）を設けたことを特徴とするハンマードリル。 ２、前記クラッチ装置を遊星歯車装置（８４）としたこ
   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、前記クラッチ装置をフリーホィールクラッチ（４３
   ）とした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。 ４、第１駆動モータ（２１）との駆動連結列の駆動軸（
   ２６）に前記フリーホィールクラッチ（４３）を設けた
   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、前記フリーホィールクラッチ（４３）はクラッチ歯
   車（４５）を有するものとし、第２駆動モータ（３１）
   と回転駆動装置（７）との間の駆動連結列の中間歯車（
   ３５）に前記クラッチ歯車（４５）を噛合させたことを
   特徴とする特許請求の範囲第３または４項のうちのいず
   れか一項に記載のハンマードリル。