JP2930711B2 - 衝撃装置駆動部内にクラッチを有するドリルハンマまたは衝撃ハンマ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 従来技術 本発明は請求項１に記載の種類のドリルハンマまたは
衝撃ハンマを前提とするものである。DE−OS3506695
（＝US4719976）により、既にモータ駆動式ドリルハン
マが公知である。このドリルハンマの衝撃装置は、モー
タ駆動される中間軸と運動変換ギヤとの間のクラッチを
介して、ピストンの往復動を生じさせるために、切換え
可能である。その場合、クラッチ力は、衝撃装置の反動
力を負荷されるレバーにより増強される。クラッチに作
用する増強力は、その場合、ケーシング内のピンと中間
軸の軸受とにより吸収される。この軸受は金属製の特別
の軸受ブリッジ内に支えられている。増強力の効果は、
しかし、レバー、軸受ピン、軸受ブリッジの公差により
減殺される。使用時に、極めて不都合な条件下では、熱
発生時にプラスチック製ケーシングが流動したり、ひい
てはピンの位置変化が生じたりすることがある。加え
て、その種のレバー構造の場合、押圧力を所望の通り低
減すると、クラッチインの距離が長くなる結果を生じ
る。

発明の効果 請求項１記載の特徴を有する、本発明のドリルハンマ
または衝撃ハンマは、これに対し、衝撃装置のカットイ
ンのための押圧力及び押圧距離が短くされている利点を
有する。このことは、自己増力式のクラッチにより達成
される。このクラッチは、連結力を高めるため、ハンマ
のモータの力を利用している。

請求項２以下に記載の諸措置によって、請求項１に記
載のハンマ又は破壊機の、別の有利な構成及び改良が可
能になる。軸方向に斜めに延びる制御面又は制御カムを
有する伝動継手により、モータにより駆動される軸の回
転運動が制御スリーブの軸方向変位運動に変換される。
但し、この変換は、制御スリーブが軸に対して回転数差
を有する場合に限られる。請求項３に記載の特徴によ
り、衝撃装置が実際に用いられる場合に、クラッチを所
期の通り入れることができる。

請求項５以下に記載の構成の利点は、連結力の増強効
果が、付属構造部品以外の部品、たとえばケーシングそ
の他の反作用とは無関係な点にある。この利点は、中間
軸が、外方へ向っては連結力の作用を受けないようにす
ることによって達成される。こうすることで、外部か
ら、すなわちケーシング部品、レバーその他から由来
し、機能を妨害するすべての公差が解消する。プラスチ
ック製ケーシングは、連結力の増強による力は一切受け
ることはない。請求項13から15に記載の措置による別の
実施例は、より迅速なデクラッチのために、付加的にブ
レーキ装置を有している。

図面 図面には本発明の実施例が示してあり、以下、これに
ついて詳説する。図１は、第１実施例であり、ドリルハ
ンマの前部の縦断面図を示したもの、図２は、第２実施
例で、ドリルハンマの衝撃装置の縦断面図を示したもの
である。

実施例の説明 ドリルハンマ２は、プラスチック製のケーシング３に
より取囲まれ、前部には、工具５を差込み可能の工具ホ
ールダ４を備えている。ケーシング３内部には、図示さ
れていないモータが配置されている。図面にはモータの
ピニオン７のみが見えている。ピニオン７は、軸８と不
動に結合された歯車９と噛合っている。中間軸とも呼ば
れる軸８は、両端がケーシング３内の軸受10,11に支承
されている。中間軸８上には、歯車９に続いて、自由に
回転可能だが、軸方向には不動にクラッチ部分12が取付
けられている。このクラッチ部分12の上には、運動変換
伝動部14の駆動部材13として回転斜板が配置されてい
る。斜板機構14及びこれにより駆動される衝撃装置15の
構成は、DE−OS3506695（US4719976）に詳説されてい
る。

クラッチ部材12には、歯車９と反対側に軸の軸線に対
して鋭角をなす外とう面を有する内側円錐状部17が設け
てある。クラッチ部材12は、また、止め輪18によって中
間軸８のところに軸方向に不動に固定されている。中間
軸８上に回転可能かつ軸方向にしゅう動可能に取付けら
れたクラッチ部材20は、外側円錐形部21を介してクラッ
チ部材12と連結可能である。外側円錐形部21は、内側円
錐形部17に相応する円錐形外とう面を有し、内側円錐形
部17と摩擦接続式に連結可能である。クラッチ部材20
は、不動のクラッチ部材21と反対の側に半径方向の環状
ストッパ面22を有している。このストッパ面22は、クラ
ッチ用操作部材に作用するために設けられている。

クラッチ部材20は、更に、軸８を取囲むドラム状制御
スリーブ23を有している。このスリーブ23は、円錐面21
と反対の側に、ほぼら旋形の制御面24を有している。こ
の制御面24のリードではセルフロッキング作用は生じな
い。また、制御面24は、軸方向に向いた短い部分25を有
する段状部を有している。クラッチを切る方向に作用す
る分離用ばね26がクラッチ部材20に作用している。この
ばね26は、止め輪18に支えられている。

制御ディスク28の対応制御面27が、制御面24に対応
し、軸８と不動に結合するが、もしくは一体に形成され
ている。制御面27も、同様に、軸方向を向いた短い部分
29を有する段状部を有している。制御ディスク28は平歯
車30と一体に構成され、平歯車30はハンマの工具スピン
ドル32の歯車31と噛合って、歯車31を常時回転駆動す
る。歯車31と並んで工具スピンドル32には、転動体を有
するスラスト軸受33が配置されている。この軸受33は、
クラッチ部材20のストッパ面22に押付けることができ
る。工具スピンドル32は、工具ホールダ４を介して工具
５と結合され、軸方向に限界内をしゅう動可能である。
工具スピンドル32の内部には、打撃装置15が収容され
る。

ドリル工程を開始するには、モータのスイッチを入
れ、モータが歯車7,9,30,31を介して工具スピンドルを
駆動する。クラッチ部材20は、ばね26により制御ディス
ク28に押付けられ、制御面24と27とが互いに隙間なしに
接し、軸方向区分25と29とが互いに向い合って位置せし
められる。この位置では、クラッチ部材20は、制御ディ
スク28により連行されて回転し、軸方向に制御ディスク
28のほうへは移動しない。

工具５が作業個所に押付けられると、直ちに工具スピ
ンドル32が、その軸方向遊びに応じて内方へ移動する。
そのさい、スラスト軸受33は、移動可能なクラッチ部材
20を不動のクラッチ部材12に対して押付ける。同時に、
制御面24と27との間に隙間が発生する。この隙間が軸方
向区分25ないし29の長さより広くなって、円錐面17と21
とが接触すると、直ちにクラッチ部材20が、停止してい
るクラッチ部材12により制動され、伝動継手23,24,27,2
8が働いてクラッチをつなぎ、連結力を増強する。その
さい、クラッチ部材20と制御ディスク28とは互いに回転
し合い、この結果、軸方向区分25,29から軸方向に突出
している制御面24,27の部分が、図１に示してあるよう
に互いに接触する。クラッチ部材20は、制御面24と27を
介して、摩擦接続式に制御ディスク28により回転駆動さ
れると同時に、ばね26の力に抗してクラッチ部材12に対
して押付けられる。その場合、クラッチ部材20は不動の
クラッチ部材12と制御ディスク28との間にくさび状に固
定され、これによって連結力の自己増強せしめられる。
クラッチ12,20がつながれると、中間軸８の回転運動が
平歯車30とクラッチ部材20とを介して斜板機構14に所属
するクラッチ部材12へ伝達され、衝撃装置15が作動す
る。

工具５を作業個所から離すと、クラッチ部材20に対す
るスラスト軸受33の押圧力が解消する。これにより打撃
装置15が、中間軸８により能動的に駆動されず、戻り行
程時に逆に中間軸を短時間駆動するような段階に入る
と、制御面24,27の自己増力作用も短時間で解消する。
この時点で、ばね26の力が、クラッチ部材12と20とを分
離させ、クラッチを切るのに十分な力となり、衝撃装置
15が所望の通り停止する。

図２に示した実施例の場合、第１実施例の部品と対応
する部品は100を加えた符号で示してある。モータのピ
ニオン107の回転は、たとえば溶接により軸108と不動に
結合された歯車109を介して軸108に伝達される。軸108
は、２つの軸受110,111内にピニオン107の軸線と平行に
支承されている。歯車109は、同時に、軸方向に不動に
固定されたクラッチ部材112を形成している。クラッチ
部材112は連結面として役立つ内側円錐形部117を有して
いる。この内側円錐形部117は、軸方向に可動のクラッ
チ部材120に設けられた外側円錐形部121と協働する。ク
ラッチ部材120には、運動変換伝動機構114の駆動部材11
3が配置されており、この機構114を介して打撃装置115
が駆動される。クラッチ部材120は、制御スリーブ123上
のニードル軸受140及びスラスト軸受141内に回転可能に
支承されている。クラッチ部材120は鼻状部142を有し、
この鼻状部が、クラッチの切られた状態のさい、軸方向
に不動の制動板143と協働する。

制御スリーブ123は、その内孔119内にら旋形みぞ状の
制御カム124を有している。これと対応するみぞが、制
御カム127として軸108内に形成されている。みぞ124,12
7内には玉144が保持され、ボール・スクリュー部を形成
している。制御スリーブ123の端面122には、Ｕ字形押圧
レバー145が接触しており、この部材145が、スラスト軸
受133を介して、軸方向に可動の工具スピンドル132と結
合されている。工具スピンドル132上には歯車131が取付
けられており、この歯車131は軸108上の平歯車130と噛
合っている。

第２実施例でのクラッチ112/120の機能は、第１実施
例の場合の機能と同じである。工具スピンドル132が、
作業個所に対する工具の押圧により、その軸方向遊びに
応じて内方へ移動すると、直ちに押圧レバー145が制御
スリーブ123に押付けられ、スリーブ123をクラッチ部材
112のほうへ移動させる。これにより伝動継手部123,12
4,127,144が動作することによって、図２に示した位置
へクラッチ部材112が達する。そのさい、制御スリーブ1
23は、軸108に対し制動され、ボール・スクリュー部12
4,127,144による回転数差の結果、不動のクラッチ部材1
12方向へ移動する。

工具を岩石から離すと、押圧レバー145が端面122から
離れ、分離ばね126と衝撃装置115のガス力とが、駆動部
材へ段階的に引張り力を作用させることで、クラッチ11
2/120が切られる。クラッチが切られると、制御スリー
ブ123が軸108と一緒に回転する。クラッチ部材120は、
軸受140,141を介して制御スリーブ123に対して回転し、
打撃装置115に対しては停止する。打撃装置のカットオ
フは制動板143により容易になる。クラッチ部材120は、
制動板143に鼻状部142を接触させることによって、制動
される。

本発明は、図示の実施例に限定されるものではない。
むしろ、実施例の個別の特徴は、別の形式で相互に、も
しくは公知技術の特徴と組合せることができる。たとえ
ば、ニードル軸受は、クラッチ部材12の支承のため、中
間軸上に配置することもできる。

クラッチ12/20ないし112/120も、また、純摩擦接続式
に接続する代りに、軸方向の、多少の差はあれ扁平な爪
を介して形状接続式に接続されるよう構成することもで
きる。

分離ばね26も、また、クラッチ部材12,20の一方の部
材の内部に統合しておいてもよい。たとえば、この一方
の部材が、ばね鋼から成るようにするか、もしくはばね
鋼製のそう入体を有するようにする。

本発明は、純粋の衝撃破砕機にも適している。これに
用いるためには、歯車30と31、ないしは歯車130と131を
除去するだけでよい。

フロントページの続き (72)発明者 ラウベンガイアー，ヴァルター ドイツ連邦共和国 Ｄ―7022 ラインフ ェルデン―エヒターディンゲン １ ヤ コブシュトラーセ 11 (56)参考文献 特開 平１−274912（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−185506（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B25D 16/00 B23B 45/16

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】工具スピンドルと、工具スピンドル内に収
   容された有利には空気式の衝撃装置とを有するドリルハ
   ンマもしくは衝撃ハンマであって、モータと運動変換機
   構との間にピストンの往復動発生用に配置された掛外し
   可能のクラッチを介して、前記衝撃装置をカットイン可
   能であり、前記クラッチが分離ばねにより分離保持され
   た２つのクラッチ部材を有しており、これらの部材のう
   ちの一方は軸方向に不動に、また他方は軸方向に移動可
   能に、モータにより駆動される軸上に、この軸に対し回
   転可能に配置されている形式のものにおいて、軸方向に
   移動可能のクラッチ部材（20,120）が、伝動継手（23,2
   4,27,28;123,124,127,144）を介して軸（8,108）と結合
   され、この伝動継手により、軸（8,108）のトルクの一
   部が、軸方向向きの閉じ力の形でクラッチ部材（20,12
   0）へ伝達されることを特徴とするドリルハンマ又は衝
   撃ハンマ。
2. 【請求項２】軸方向で斜めに延びる制御面（27,127）
   が、軸（8,108）と不動に結合され、この制御面（27,12
   7）が、該制御面（27,127）に対応する、制御スリーブ
   （23,123）のところの制御面（24,124）と協働してお
   り、この対応する制御面（24,124）は、同じく斜めに延
   び、軸方向に移動可能のクラッチ部材（20,120）と結合
   され、更に制御スリーブ（23,123）が制御面（27）に沿
   ってら旋状に移動することによりクラッチ（12/20,112/
   120）をつなぎ得ることを特徴とする、請求項１記載の
   ドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
3. 【請求項３】移動可能の制御スリーブ（23,123）が、軸
   方向に移動可能の工具スピンドル（32,132）により閉じ
   方向に運動可能であることを特徴とする、請求項２記載
   のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
4. 【請求項４】工具スピンドル（32,132）と制御スリープ
   （23,123）との間に、摩擦を低減するスラスト軸受（3
   3,133）が配置されていることを特徴とする、請求項３
   記載のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
5. 【請求項５】軸方向に不動に取付けられているクラッチ
   部材（21）が、軸（８）に対し回転可能であり、かつ制
   御面（27）が制御ディスク（28）のところに配置されて
   いることを特徴とする、請求項２記載のドリルハンマ又
   は衝撃ハンマ。
6. 【請求項６】軸方向移動可能なクラッチ部材（20）を制
   御ディスク（28）に対し回転させることによって、クラ
   ッチ部材（20）は、軸方向に不動のクラッチ部材（12）
   及び制御ディスク（28）と作用接触し、トルクが伝達さ
   れることを特徴とする、請求項１から５までのいずれか
   １項記載のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
7. 【請求項７】移動可能のクラッチ部材（20）が、分離ば
   ね（26）の作用により制御面（24）に対して押付けられ
   ることを特徴とする、請求項１から６までのいずれか１
   項記載のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
8. 【請求項８】軸方向に不動のクラッチ部材（12）が運動
   変換機構（14）の駆動部材（13）のところに配置されて
   いることを特徴とする、請求項１から７までのいずれか
   １項記載のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
9. 【請求項９】制御ディスク（28）が、工具スピンドル
   （32）を回転駆動するために、平歯車と結合されている
   ことを特徴とする、請求項５記載のドリルハンマ又は衝
   撃ハンマ。
10. 【請求項１０】制御面（24,27）が、それぞれ、軸方向
    に延びる区域（25,29）を有する段状部を備え、回転時
    に連行し、クラッチ（12/20）が切られると、これらの
    段状部が互いに向き合うことを特徴とする、請求項２記
    載のドリルハンマ又は衝撃ハンマ。
11. 【請求項１１】クラッチ部材（12,20）の間に、これら
    部材を押し離すばね（26）が配置されていることを特徴
    とする、請求項１から10までのいずれか１項記載のドリ
    ルハンマ又は衝撃ハンマ。
12. 【請求項１２】クラッチ部材（12,20）のうちの一方
    が、軸方向に弾性的であるか、もしくは弾性的な区域を
    有しており、これらの区域が、クラッチの接続時にクラ
    ッチを切る力を生ぜしめることを特徴とする、請求項１
    から10までのいずれか１項記載のドリルハンマ又は衝撃
    ハンマ。
13. 【請求項１３】軸方向に不動のクラッチ部材が、半径方
    向にも不動に軸と結合されている、請求項２記載のドリ
    ルハンマ又は衝撃ハンマにおいて、軸方向に移動可能の
    クラッチ部材（120）が制御スリーブ（123）に対し回転
    可能であることを特徴とするドリルハンマ又は衝撃ハン
    マ。
14. 【請求項１４】軸（108）と制御スリーブ（123）が、そ
    れぞれら旋状のみぞを制御カム（124,127）として有
    し、これらカム内に玉（144）を保持していることを特
    徴とする、請求項13記載のドリルハンマ又は衝撃ハン
    マ。
15. 【請求項１５】不動の制動板（143）を有するブレーキ
    装置が設けてあり、この制動板（143）には、クラッチ
    の切られた軸方向位置でクラッチ部材（120）が接触
    し、制動されることを特徴とする、請求項13又は14記載
    のドリルハンマ、又は衝撃ハンマ。