JP3372251B2 - 手持ち式工作機械に付属の装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 背景技術 本発明は、請求項１の上位概念部に記載の形式の手持
ち式工作機械、たとえばドリルハンマまたはチゼルハン
マに付属の装置から出発する。

このような形式の手持ち式工作機は、国際公開第86/0
0247号パンフレットに基づき公知である。しかし、この
公知の手持ち式工作機械では、工具が、対称的に配置さ
れた、調節可能な３つの緊締ジョーを備えたドリルチャ
ック内に挿入され、この場合、緊締ジョーは、対応して
対称的にアダプタに配置された回転連行用の溝に係合す
る。アダプタはこの場合、ドリルチャック内に締付け固
定され、この場合、この手持ち式工作機械は穿孔運転ま
たは「打撃穿孔運転」においてしか使用され得ない。緊
締チャックは軸方向運動によって打撃運動をアダプタに
伝達するか、もしくは工具に伝達する。これにより、比
較的大きな質量が一緒に加速され、このような大きな質
量は打撃作用を著しく損なう。

国際公開第88/09245号パンフレットに基づき、穿孔器
具または打撃器具に用いられる手持ち式工作機械が公知
である。この公知の手持ち式工作機械では、工具収容部
内に挿入された工具が、軸方向で運動可能に収容されて
案内されているので、「ドリルハンマ運転」または「チ
ゼル掘り運転」における打撃は工具のシャンク端部にし
か衝突しない。したがって、この器具の打撃作用はかな
り効果的となる。しかし、この公知の手持ち式工作機械
では、全周にわたって不均一に分配された開いた溝を有
する工具しか使用することができない。回転連行体のこ
のような非対称的に配置された配置形式は、挿入された
工具の多目的な使用を妨げるので、これらの工具は別の
工具ホルダ、たとえばドリルチャックに対しては互換性
を有しない。このような工具が、チャックジョーを備え
た緊締チャックに挿入されると、チャックジョーが、存
在する溝内に部分的に係合して、偏心的な緊締もしくは
チャックを招く危険が生じる。

本発明による装置には、請求項６に記載の工具が挿入
される。請求項６の上位概念部に記載の形式の工具は、
国際公開第86/00247号パンフレットに基づき公知であ
る。さらに、ドイツ連邦共和国特許出願公開第3429419
号明細書に基づき、３つの緊締ジョーを備えたドリルチ
ャックにも、ドリルハンマの工具ホルダにも挿入するこ
とのできる穿孔工具が公知である。この公知の工具は、
ドリルハンマに係止するための、部分的に閉じられた溝
を有している。しかし、これらの溝は打撃運転では著し
く負荷される。さらに、シャンクが変位すると、工具が
不本意に緩んでしまう危険が生じる。しかし、この公知
の工具は、収容孔内に不動に配置された回転連行ストリ
ップを備えたドリルハンマのためには不適当である。な
ぜならば、この公知の工具には、この目的のために軸方
向係止装置が設けられていないからである。

本発明の目的は、工具が、不動の回転連行体を備えた
工作機械においても、緊締ジョーチャックを備えた工作
機械においても、信頼性良く使用可能となるように手持
ち式工作機械の工具ホルダと工具シャンクとを互いに調
和させることである。

発明の利点 請求項１の特徴部に記載の本発明による装置は、従来
のものに比べて次のような利点を持っている。すなわ
ち、本発明による装置を用いると、全周にわたって均一
に分配された３つの開いた溝を備えた、特殊に構成され
た工具に、高いトルクを、シャンクに穏やかに伝達する
ことができる。それと同時に、打撃穿孔またはチゼル掘
りのために、制限された工具の軸方向可動性が与えられ
ている。したがって、本発明による装置は、あらゆる使
用目的に合わせてドリルハンマおよび打撃穿孔機の工具
ホルダに、ドリルチャックに適した工具を選択的に挿入
するために適している。

本発明による装置は、回転連行時の正確な同心回転の
損失または軸方向可動性の損失なしに、あらゆる形式の
工具ヘッドおよびあらゆる形式の穿孔用または打撃用の
手持ち式工作機械のために、唯一つのシャンク形状しか
使用しないことを可能にする。

請求項２〜請求項５に記載された手段により、本発明
による装置の有利な改良が可能になる。回転連行体の１
つを、別の回転連行体よりも半径方向で長めに形成する
ことにより、誤係止を招く恐れのある誤った回転位置に
おける工具の挿入が信頼性良く阻止される。長めに形成
された回転連行体を丸く面取りすることにより、工具の
深めに形成された溝に、対応して丸みを付けることが可
能になり、このことはシャンクの強度に役立つ。

長めに形成された回転連行体は、同じく強度理由から
係止部材に向かい合って配置されていると有利である。
収容孔は有利には12〜13mmで、支持性のあるできるだけ
大きなシャンク横断面が与えられるように設定されてい
る。このように装備された工具は、他方において扱い易
くかつ軽量であり、そして同じく13mmの開口径を有する
ドリルチャックに嵌合するようになる。

請求項６の特徴部に記載の所属の工具は次のような利
点を持っている。すなわち、工具のシャンク構成が、あ
らゆる使用目的、たとえば純然たる穿孔、打撃穿孔また
はチゼル掘りのために、ドリルチャックのためにも、回
転連行体を備えた工具ホルダのためにも同様に適してい
る。このことは、伝達可能なトルクまたは軸方向可動性
の損失なしに、あらゆる種類の工具ヘッドおよび手持ち
式工作機械のために唯一つのシャンク形状しか使用しな
いことを可能にする。開いた溝の溝縁部に各１つの面取
り部を設けることにより、３ジョーチャック内の穿孔工
具において、チャックジョーがシャンクに形状接続的に
係合させられると同時に、高められた空転防止性が得ら
れる。全ての溝の等しい幅もしくは面取り部の等しい間
隔は、ジョーチャック内での工具の申し分のないセンタ
リングをも確保する。打撃される工具では、前記溝の、
シャンク端部において延長された少なくとも１つの側壁
が、形状接続的なロックを提供する。このようなロック
は、チャックジョーがルーズにしか緊締されていない場
合でも、脱落を確実に阻止する。特に、シャンクの特徴
的な形状は市販の工具との取り違えを阻止する。すなわ
ち、このような取り違えが行なわれると、係止が不十分
となって、事故発生の危険が生じ得る。

請求項７以下に記載の手段により、本発明による工具
の有利な改良が得られる。シャンク端部における延長さ
れた側壁により形成されたロック体が、端部に向かって
終わる面取り部をその他の溝縁部に設けることによって
形成されると、特に製造的に好都合となる。面取り部の
形の接触面の角度位置は正確に120゜の角度に相当して
おり、この角度でチャックジョーの側面が位置している
ので、これらの側面は接触面全体に接触する。全ての側
を閉じられた溝を、開いた溝の間に残ったリブに配置す
ることにより、工具係止のために弱められていない溝縁
部が得られる。これによって、閉じられた溝の端部にお
いて生じ得る溝の変位が取り除かれる。開いた溝の方形
の横断面は、簡単なフライス削りによる廉価な製作とい
う利点を持っている。開いた溝のうちの１つを別の溝よ
りも深く形成することにより、同じく長めの回転連行体
を備えたドリルハンマ工具収容部において、位置適正な
導入が容易になり、場合によっては生じる誤係止を阻止
する。深めに形成された溝は強度の理由から、閉じられ
た溝に向かい合って配置されて、丸みを付けられると有
利である。これによって、著しいシャンク弱化なしに高
いトルクを伝達することができるようになる。シャンク
直径は有利には12〜13mmで、工具シャンクが13mmの開口
径を有するドリルチャックに問題なく緊締され得るにも
かかわらず、支持性のあるできるだけ大きなシャンク横
断面が与えられるように設定されている。設定された横
断面は、最大約30mmまでのドリルヘッド直径を有する工
具のために十分となる。

図面 以下に、本発明の２つの実施例を図面につき詳しく説
明する。

第１図は、本発明による装置の縦断面図を示してお
り、第２図は第１図のII−II線に沿った横断面図を示し
ている。第３図は工具の縦断面図を示している。第２実
施例は第４図に横断面図で、第５図に斜視図でそれぞれ
示されている。第６図はドリルチャックに挿入された工
具を示しており、第７図は第６図のVII−VII線に沿った
断面図を示している。

実施例の説明 穿孔、チゼル掘り、やすりがけ等のための工具１はシ
ャンク２を有しており、このシャンクは一方の端部に差
込み端部３を有している。シャンクの他方の端部は任意
の工具ヘッド４を備えている。第１実施例では、前記工
具が、硬質金属挿入体５を備えたドリルビットである
（第３図参照）。差込み端部３は約11〜13mm、有利には
12mmの直径を有するほぼ円形の横断面を有している。こ
の横断面はシャンク２の軸方向に延びる等幅の３つの溝
7,8によって中断されている（第２図参照）。これらの
溝は互いに平行に延びる平らな側壁9,10を有している。
これらの側壁は、シャンクに関して半径方向の、各溝7,
8の長手方向で溝の真ん中を延びる中心軸線11に対して
平行に位置決めされている。溝８は側壁9,10に対して垂
直に位置決めされた平らな溝底部12を有しているので、
まず方形の溝横断面が形成される。溝７は丸みを付けら
れた溝底部13を有している。シャンク端部14に向かっ
て、溝7,8は開いているので、工具ホルダの回転連行体
をシャンク端部14から溝に差し込むことができる。３つ
の溝7,8は差込み端部３の周面に120゜の角度距離で回転
対称的に分配されて配置されている。

溝縁部15は側壁9,10を外部に対して制限している。溝
縁部15は溝長さの大部分にわたって面取り部を備えてお
り、この面取り部は溝の中心平面11に対して60゜の角度
で位置する小幅の接触面16を形成している（第３図参
照）。接触面16はシャンク端部14に向かって終わってい
るので、この範囲には、弱められていない溝縁部15もし
くは半径方向で延長された側壁9,10がロックエレメント
17として残っている。ロックエレメント17のためには、
１〜2mmの軸方向長さで十分となる。溝７は別の２つの
溝８よりも深く切り込まれている。平らな溝８は約２〜
2.5mmの深さを有している。この溝の幅は有利には３〜4
mmである。深めに形成された溝７は約３〜3.5mmの深さ
を有している。

深めに形成された溝７に直径方向で向かい合うよう
に、シャンク端部14に向かって閉じられた溝18が配置さ
れている。この溝は比較的平らな両溝８の間のリブ19に
位置しているが、しかしこれらの溝には接触していな
い。溝18は別の溝7,8と同様に、工具ヘッド４に向かっ
て閉じられている。溝18は球状またはローラ状の係止体
（あとで詳しく説明する）に係合するために働く。

工具１は回転運動および／または打撃運動を工具に伝
達するための装置に挿入されている。この装置には、工
具ホルダ21が所属しており、この工具ホルダはドリルハ
ンマ23の打撃装置22に接続されている。工具ホルダ21は
同心的に収容孔25を有している。収容孔25には、この収
容孔25の軸方向に延びる３つの回転連行体26,27が突入
している。これらの回転連行体は互いに120゜の角度距
離で回転対称的に配置されている。回転連行体27は半径
方向で、比較的短い別の２つの回転連行体26よりも長め
に形成されている。回転連行体26,27は平らな側面28を
有しており、この側面は互いに平行に延びている。回転
連行体26,27はその側面28で側壁9,10に接触し、運転時
では少なくともその都度回転方向で前方に位置する側壁
に接触する。すなわち、溝7,8は回転連行体によって埋
められている。全ての回転連行体は等しい幅を有してい
る。しかし、回転連行体の１つ27は半径方向において、
他の２つの回転連行体26よりも長めに形成されている。
長めに形成された回転連行体27は他の回転連行体と同様
に方形の横断面を有していてよい。しかし、前記回転連
行体27の、他の回転連行体よりも長めに形成された部分
が、丸く面取りされた前縁部29を形成していると特に有
利である。長めに形成された回転連行体27に向かい合っ
て、係止体30が位置しており、この係止体は工具１に設
けられた、閉じられた溝18に係合する。閉じられた溝18
の長さ、もしくは係止体30の小さな軸方向延びは、工具
ホルダ21に設けられた工具１の制限された軸方向可動性
を確保する。深めに形成された溝７に係合する回転連行
体27に基づき、工具１が誤った角度位置で工具ホルダ21
に挿入されてしまうことが阻止され、しかも係止体30は
いかなる場合でも、閉じられた溝18に確実に係合するよ
うになる。

係止体30は軸方向摺動可能な保持薄板32によって、図
示の係止位置に押し込まれる。保持薄板32はこの目的の
ために圧縮ばね33によって負荷されている。係止体30は
その係止された位置において、保持リング34に接触す
る。この保持リング34はスライドスリーブ35によって軸
方向でドリルハンマ23の方向にシフトされ得るので、係
止体30は半径方向に変位することができる。

本発明による装置を作動するためには、工具１が工具
ホルダ21の収容孔25に導入されて、回転連行体27が凹設
された溝７に導入されるようになるまで回転させられ
る。工具１に加えられる軸方向圧力に基づき、係止体30
は保持薄板32に軸方向内側でかつ半径方向外側に押圧さ
れるので、工具は完全に収容孔25内に差込み可能とな
る。係止体30はばね負荷された保持リングによって、引
き続き半径方向内側に押し込められて、閉じられた溝18
に係合して係止する。ドリルハンマの運転時では、工具
ホルダ21が回転駆動されるので、回転連行体26,27はそ
の回転方向で見て前方の側面28を介して工具１にトルク
を伝達する。３つの側から行なわれる、シャンク２への
対称的な力導入は、特に高いトルクの伝達を穏やかに可
能にする。それと同時に、回転対称的な係合によって、
工具１に対するセンタリング作用も生じ、このことは、
回転連行体が２つしか設けられていない場合には得られ
ない。

工具を解離するためには、スライドスリーブ35が工具
１から離れる方向で引き戻される。球体30は半径方向に
変位して、閉じられた溝18から進出し、これによって、
工具は工具ホルダ21から取り出される。工具１は本発明
による装置の他にも、３つの回転対称的なジョーを備え
た市販のドリルチャックにも挿入され得る。前記ジョー
はこの場合、部分的に工具１の開いた溝7,8に係合す
る。

第４図および第５図には、本発明による工具の第２実
施例が示されている。工具１′は、深めに形成された溝
７′の溝底部12′が丸く面取りされていない点でのみ、
第１実施例とは異なっている。

第６図および第７図では、第２実施例の工具１′が、
穿孔機またはドリルハンマ23の、３ジョーチャック37と
して構成された工具ホルダに挿入されている。ジョーチ
ャック37は３つのチャックジョー38を有しており、これ
らのチャックジョーはそれぞれ120゜で互いに先細りに
なる、内方に向けられた側面39を有している。チャック
ジョー38は溝7,8に係合して、接触面16に接触する。第
６図に示したように、工具１′はシャンク端部14とロッ
クエレメント17とがチャックジョー38の係合範囲の外側
に到達するまでドリルチャック21に差し込まれている。
これによって、チャックジョー38が固く締め付けられて
いない状態でも、工具２がドリルチャックから滑脱して
しまうことが確実に阻止され、他面、工具の制限された
軸方向可動性が確保される。ロックエレメント17はこの
場合にチャックジョー38のためのストッパとして働く。

また、溝深さは、それぞれ120゜で互いに先細りにな
る側面39を備えたチャックジョー38が接触面16には接触
するが、溝底部12;12′には接触しないようにするため
に充分となるように形成されている。

本発明は図示の具体的な実施例に限定されるものでは
ない。すなわち、丸く面取りされた溝底部12を備えた工
具をドリルチャックで使用することもできるし、逆に扁
平な溝底部をドリルハンマの工具ホルダに使用すること
もできる。ロックエレメント17は一般に半径方向で延長
された側壁9,10として形成されている。たとえば、前記
ロックエレメントは、面取りされていない溝縁部におい
て、シャンク直径を越えて突出した突起または側方で片
側で溝に係合した突起として形成されていてもよい。こ
の突起はチャックジョーの投影面に係合する。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ヴァンナー， カール 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 モルト ケシュトラーセ 10 (56)参考文献 特開 昭57−184609（ＪＰ，Ａ) 特開 昭52−132478（ＪＰ，Ａ) 実開 昭61−50608（ＪＰ，Ｕ) 国際公開88／9245（ＷＯ，Ａ１) 米国特許1657317（ＵＳ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23B 51/00 B23B 31/107 B23B 31/02 B23B 31/173 B25D 17/08

Claims (15)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】手持ち式工作機械、たとえば手持ち式穿孔
   器具または打撃器具に付属の装置であって、当該装置
   が、回転運動および／または打撃運動を、シャンク端部
   に向かって開いた３つの回転連行用の溝（7,8）を備え
   た工具（１）に伝達するために適しており、さらに当該
   装置が、ほぼ平らな側面（28）を備えた、内方に突出し
   た回転連行体（26,27）を備えた収容孔（25）を有して
   おり、前記回転連行体が、工具（１）に設けられた開い
   た前記溝（7,8）に係合しており、さらに前記回転連行
   体が回転対称的に配置されていて、等幅に形成されてお
   り、しかも互いにほぼ平行に延びる側面（28）を有して
   いる形式のものにおいて、前記回転連行体（26,27）が
   前記収容孔（25）に運動不能に固定されており、前記回
   転連行体（26,27）のうちの１つに向かい合って、前記
   収容孔（25）内に係止部材（30）が配置されており、該
   係止部材（30）が、工具（１）のシャンク端部に向かっ
   て少なくとも部分的に閉じられた溝（18）内に係合する
   ようになっていることを特徴とする、手持ち式工作機械
   に付属の装置。
2. 【請求項２】前記回転連行体のうちの１つ（27）が、別
   の２つの回転連行体よりも半径方向で長めに形成されて
   いる、請求項１記載の装置。
3. 【請求項３】長めに形成された回転連行体（27）の端部
   が、丸く面取りされている、請求項１または２記載の装
   置。
4. 【請求項４】前記係止部材（30）が、長めに形成された
   回転連行体（27）に向かい合って配置されている、請求
   項２または３記載の装置。
5. 【請求項５】前記収容孔（25）が、約11〜13mmの範囲の
   内径を有している、請求項１から４までのいずれか１項
   記載の装置。
6. 【請求項６】手持ち式穿孔工具または打撃器具のドリル
   チャックまたは工具収容部で使用するための工具であっ
   て、シャンク（２）と、任意の工具ヘッド（４）と、差
   込み端部（３）とが設けられており、前記シャンクの周
   面が、互いに等しい角度距離を置いてシャンク端部に向
   かって開いた等幅の３つの溝（7,8）を有しており、該
   溝が、互いにほぼ平行に延びる側壁（9,10）を有してい
   る形式のものにおいて、シャンク端部に向かって閉じら
   れた少なくとも１つの付加的な溝（18）が設けられてお
   り、１つの開いた溝（7,8）の少なくとも一方の側壁
   （9,10）が、シャンク端部にロックエレメント（17）を
   有しており、該ロックエレメント（17）が、対応する溝
   （7,8）の自由な横断面を狭めていて、該溝（7,8）に突
   入した、該溝の縁部に設けられた突起として形成されて
   おり、当該工具が３つのチャックジョー（38）を備えた
   ドリルチャックに挿入された場合に、前記ロックエレメ
   ント（17）が、対応する溝（7,8）に係合したチャック
   ジョー（38）のためのストッパとして働くようになって
   いることを特徴とする工具。
7. 【請求項７】前記溝（7,8）の縁部（15）が、チャック
   ジョー（38）を当て付けるために面取り部の形の接触面
   （16）を有しており、該接触面が、各溝（7,8）の中心
   平面（11）に対して約60゜で延びており、前記接触面の
   うち少なくとも１つが、シャンク端部（14）の手前で終
   わっている、請求項６記載の工具。
8. 【請求項８】閉じられた溝（18）が、開いた溝（８）の
   間に残ったリブ（19）に配置されている、請求項６また
   は７記載の工具。
9. 【請求項９】閉じられた溝（18）が全ての側を閉じられ
   ていて、開いた溝（7,8）に対する接続を有していな
   い、請求項６から８までのいずれか１項記載の工具。
10. 【請求項１０】開いた溝（7,8）が、ほぼ方形の横断面
    を有している、請求項６から９までのいずれか１項記載
    の工具。
11. 【請求項１１】開いた溝の１つ（７）が、別の２つの溝
    よりも深めに形成されている、請求項６から10までのい
    ずれか１項記載の工具。
12. 【請求項１２】深めに形成された溝（７）の底部が丸み
    を付けられている、請求項６から11までのいずれか１項
    記載の工具。
13. 【請求項１３】閉じられた溝（18）が、開いた溝のうち
    の深めに形成された溝（７）に向かい合って配置されて
    いる、請求項６から12までのいずれか１項記載の工具。
14. 【請求項１４】シャンク（２）が、10〜14mm、有利には
    12〜13mmの範囲の直径を有している、請求項６から13ま
    でのいずれか１項記載の工具。
15. 【請求項１５】開いた溝（7,8）が、２〜4mmの幅と、少
    なくとも約2mmの深さとを有している、請求項６から14
    までのいずれか１項記載の工具。