JPH028873B2 - - Google Patents

Description

請求の範囲 １ 内部に略円筒状の空所を備えたボデイ１；１
８と、上記空所の中でその空所に関して偏心して
いる軸の回りに回転可能に搭載された運搬部材５
と、上記運搬部材の中の半径方向に延びる穴のな
かに摺動可能に搭載された少なくとも一つの打撃
装置８；１５と、略半径方向の移動のためにボデ
イの中に摺動可能に搭載され、一端が上記運搬部
材と空所の壁との間の半径方向のギヤツプが最大
に達しようとする空所の部分で打撃装置によつて
打撃されるようにしている少なくともひとつの衝
撃工具９；１７とからなる衝撃装置。

２ 請求項１に記載の衝撃装置において、複数の
衝撃工具が、上記運搬部材の回転軸に平行に延び
る一列またはそれ以上の列内において互いに平行
な摺動運動可能に配列されており、上記運搬部材
が、上記衝撃工具を打撃するために、半径方向の
摺動運動可能に半径方向の穴の中に搭載された複
数の打撃装置を有する衝撃装置。

３ 請求項２に記載の衝撃装置において、上記打
撃装置のための穴が運搬部材に沿つて螺旋状にな
るように間隔をあけて並べられている衝撃装置。

４ 請求項１乃至３のいずれかに記載の衝撃装置
において、上記打撃装置の接近側における空所の
壁の部分が、上記打撃装置の半径方向外側への速
度を増加させるように外側へ接線方向に傾いてい
る衝撃装置。

明細書 この発明は衝撃装置の改良に関し、より詳しく
は、インパクトハンマやニードルガンのような衝
撃装置に関する。

ニードルガンは通常、多くの焼入れをした鋼の
ロツドすなわちニードルを備え、このニードルは
一端が先細になつており、かつ、先細のとがつた
端部を外部に向けて延在させて、ハウジング内に
保持されるように取り付けられている。上記保持
されたニードルの端部は、一般に、回転ハンマー
やアンビル装置によつて、打撃作用を受ける。

ニードルガンや衝撃たがねは、塗料を塗布した
り、他の処理をする前に表面から、さび、ほこ
り、塗料あるいは他の被覆物を取り除くこと等の
種々の目的のために使用される。さらに、溶接ス
ラグはニードルガンや衝撃たがねの使用によつ
て、溶接面からたやすく取り除くことができる。
ニードルガンは硬化したコンクリートを再びコン
クリートで固めることが要求される場合に、硬化
したコンクリートの表面を凹凸にするのに使用す
れば、特に好適であることがわかつた。

従来の、ニードルガンやインパクトハンマや衝
撃たがねのような衝撃装置は、一般に、重く、サ
イズや取り扱いの点でやつかいで、相当な振動を
発生するという欠点を有する。さらに、従来の衝
撃装置は、それらの作用に関して、特に平坦でな
い面に作用させるときに、著しく効率が悪くなつ
た。

この発明の目的は従来の衝撃装置の欠点を減少
することにあつて、減少された重量およびかさ、
振動が減少されているための非常に容易な操作性
およびより効率の良い作業性を持つた改良された
衝撃装置を提供することにある。

この発明によれば、回転可能な部材を収容する
ようにされたボデイと、上記ボデイ内に配置され
た回転可能な部材とを備え、上記回転可能な部材
はエネルギー移送手段を収容し得るように配置さ
れた一つまたはそれ以上の穴を備え、一つまたは
それ以上のエネルギー移送手段は上記一つまたは
それ以上の穴の内に移動自在に配置され、衝撃手
段は上記ボデイと共同させられて、使用中に上記
回転部材の回転で、エネルギーが上記エネルギー
移送手段を介して上記衝撃手段に与えられる衝撃
装置が提供される。上記ボデイは、内壁面を形成
する中空の実質上シリンダ状の穴を備えるのが好
ましい。上記エネルギー移送手段と上記衝撃手段
との間のエネルギーの移送を増大させるために、
上記内壁面の少なくとも一部は上記衝撃手段に接
近して外方に発散しているのが好ましい。さら
に、上記ボデイはその中で回転する回転可能な部
材を偏心させて配置する手段を備えるのが好まし
い。さらに、上記回転可能な部材は、上記ボデイ
の中心軸から間隔を置き、かつ、実質上平行な軸
の回りに回転するように、上記ボデイ内に配置さ
れているのが好ましい。

上記回転可能な部材は、その外周面から内方へ
延在する一つまたはそれ以上の穴を備えるのが好
ましい。上記回転可能な部材は、上記外周面から
実質上半径方向内側へ延在する複数の穴を備える
のが好ましい。

上記エネルギー移送手段は、使用中に上記衝撃
手段へ向けて付勢されて、それにエネルギーを与
えるようにされているのが好ましい。上記エネル
ギー移送手段は遠心力の作用で上記衝撃手段に向
けて付勢されるようにするのが好ましい。できれ
ば、上記エネルギー移送手段は、使用中に上記ボ
デイと係合しながら回転するために、上記ボデイ
の内壁と係合するようにされているのが最も好ま
しい。

上記衝撃手段は一つまたはそれ以上の衝撃工具
のための支持手段を備え、上記支持手段は、使用
中に上記エネルギー移送手段と共働する上記一つ
またはそれ以上の衝撃工具を保持可能に配置する
ために、上記ボデイと連合させられているのが好
ましい。

上記支持手段は、上記一つまたはそれ以上の衝
撃工具を上記ボデイに対して所望の角度で保持す
るための案内手段からなるのが好ましい。

以下、この発明のいくつかの実施例を添付図面
に基づいて説明する。

第１図はこの発明により構成したニードルガン
の展開図である。

第２図は第１図に示すニードルガンの正面図で
ある。

第３図は第２図に示す装置の側面図である。

第４図は第２図に示す装置の側断面図である。

第５図はシングルインパクトツールに使用する
ために改良されたこの発明の他の実施例の横断面
図である。

第６図は第５図に示す実施例の横断面の上方か
らみた図である。

第７図は第５図の変形した形態を示す図であ
る。

第８図はこの発明のさらに変形した形態を示す
図である。

さて、この発明を衝撃装置がニードルガンであ
る第１実施例に関して説明する。

第１図において、上記ニードルガンは、焼入れ
鋼のような適宜な材料からなる略シリンダ状中空
ボデイ１を備える。エンドプレート２と３が設け
られている。それらのエンドプレート内には、玉
軸受けのような適当な軸受け手段４が配置されて
いる。

上記回転可能な部材つまり回転部材５は略シリ
ンダ状の部材からなり、上記エンドプレートの軸
受け４に回転部材５を支持させるために各端に軸
方向のシヤフト６を備える。また上記回転部材５
は上記中空ボデイすなわちハウジング１内に配置
している。上記回転部材を電動機（図示せず）の
ような駆動手段によつて回転させるために、上記
シヤフトの一端は適宜に延長させられている。上
記回転部材はそのアーチ形外周面の周りに、エネ
ルギー移送手段を受容し、かつ配置するために、
多数の中空穴７を備える。上記回転部材５の直径
は、上記中空ハウジング１の内径よりも小さくし
て、それらの間に間隙を設けるようにするのが好
ましい。上記組立物はボルト４とナツト１４ａで
適宜に連結している。

この実施例におけるエネルギー移送手段は、焼
入れしたスチールボール８のような適当な形状と
質量をもつた物体からなる。

上記衝撃手段は多数の先細のとがつた焼入れし
たスチールピン９からなり、このピンはボデイ１
に取り付けた支持ハウジング１１内に設けたガイ
ド手段１０内に適宜に配置されて保持されてい
る。その組立物は、支持ハウジング１１にボルト
１３によつて取り付けた開口を有する底板１２に
よつて一緒に保持されている。

上記回転部材すなわちインペラの回転により、
上記ボール８は上記ピン９の頭に衝突させられ
て、それらの運動エネルギーの少なくとも一部を
ピンに移送して、ピンに衝撃を生じさせる。上記
インペラは、上記ハウジング内に偏心して配置し
て、それらの間の大きい方の間隙が上記ピンの頭
側の領域に存するようにするのが好ましい。

上記インペラ５が回転しているときに、上記ボ
ール８はハウジング１１によつて上記インペラの
穴７内に保持されるが、ボールの限定された半径
方向の運動は、上記ハウジング内におけるインペ
ラの偏心した配置により、可能になつている。し
たがつて、上記インペラ５が回転させられている
ときに、上記ボール８はピン９の頭につち打ち作
用を及ぼす。

上記穴は半径方向に形成したシリンダ状の空所
からなり、上記インペラのシリンダ面の周囲に本
質的にらせん形態に配置されている。こういう形
態によつて、頭が上記ハウジングの内面の長手方
向に沿つて並ぶようにガイド１０内に配列された
一列のピン９は、上記インペラが回転するとき
に、複数のボールから次々と進む衝撃を受ける。
この実施例では、２列のピン９は上記ハウジング
の長手方向に沿つて互いに接するように配列され
ており、そのため、上記インペラが回転すると、
各ピンは各回転過程において相継いでくるボール
によつて２度打たれる。第１〜４図に示す実施例
において、たとえば上記インペラが3000r.p.mで
回転すると、上記６個のピンの各々は、１回転に
つき４度打たれて、１分につき総計72000の衝撃
を生じさせることになる。

上記複数のピンを次々にたたくという作用は、
上記装置の振動を、全てのピンが同時にたたかれ
る装置の振動よりも実質的に減少させる。上記装
置が平坦でない面に使用されるときに、上記次々
にたたくという作用からさらに効果が生じること
がわかる。一つのピンが面の凹凸のために他のピ
ンよりもさらに押し上げられるならば、そのピン
をたたくボールは上記インペラの空所内に簡単に
さらに押し戻されるだろう。したがつて、平坦で
ない面の場合でさえ、各ピンは実質的に同様な衝
撃を受けることが明確にわかる。この発明の装置
における振動が減少させられているということか
ら生じるそれ以上の利点は、従来の打撃作用を行
なう同様の衝撃装置よりも、コンパクトでかつ軽
い構造が可能になるということである。

この発明の構造的特徴や作用原理は、適当な変
形を行なうことによつて、ただ１個の衝撃手段を
もつたインパクトハンマや衝撃たがねに適用でき
ることが思い浮べられる。

たとえば、第５図と第６図はこの発明の一実施
例を示し、この実施例はただ一つのエネルギー移
送装置とただ一つの衝撃手段を備えるインパクト
ハンマや衝撃たがねとして使用される。

上記エネルギー移送手段は上記衝撃工具に大き
な力の衝撃を与えるために、偏心して装着された
インペラよりも大きな質量を有するかも知れな
い。しかし、このことは一般に、上記インペラの
回転速度を適当に選択したり、および／または、
インペラの回転半径を適当に選択することによつ
て、達成される。上記装置は半径方向の軸をもつ
実質的にシリンダ状の穴１６内に装着された丸い
ボール１５を備える。その代りに、上記装置は上
記インペラの回転軸に実質的に平行な側部の穴内
に配置された実質的にシリンダ状のエネルギー移
送手段を備えてもよい。インパクトハンマや衝撃
たがね等の衝撃工具１７は、ガイドスリーブ２０
と２０ａ内に形成した穴内に配置され、上記工具
に取り付けたリテーナカラー１９によつて、上記
装置のボデイ１８内に保持される。

丸いボール、シリンダ状物体あるいは回転円板
のような回転可能なエネルギー移送手段は、エネ
ルギー移送手段の最も好ましい形態である。上記
インペラが回転するとき、上記エネルギー移送手
段は上記ハウジングに向つて外方に付勢され、そ
れによつて、上記エネルギー移送手段とハウジン
グボデイの内壁との間の摩擦力は、上記エネルギ
ー移送手段とインペラの穴の壁との間の摩擦力よ
りも大きくなる。したがつて、上記回転式エネル
ギー移送手段は、それが上記ハウジングボデイの
内周面のまわりを遊星運動の形態で動くように回
転させられる。上記エネルギー移送装置の遊星運
動は、構成部品の摩耗を相当に減少させること
は、当業者にとつて明らかである。さらに、上記
エネルギー移送手段の回転体が衝撃工具に接触す
るときにその伝えられた力は、上記工具の主軸が
上記工具のガイド手段２０と２０ａで弱くして減
少させた摩擦により、改善された効率で運動させ
られるため、実質的に半径方向、下方に指向させ
られる。

上記衝撃工具は、上記ガイド穴や衝撃工具のシ
ヤンクを適当な形に形成することによつて、上記
ガイド内で回転するのが抑制されるようにしても
よく、あるいは上記衝撃工具が自由に回転させら
れるようにしてもよい。上記衝撃工具は、上記ガ
イド穴内に直接に装着されるのが好ましいが、あ
るいは上記工具は、上記ガイド穴に装着されたフ
オロアに、受け口と差し口の装置により装着され
るようにしてもよい。

上記衝撃工具の端部の使用により、いくつかの
変形をして操作効率を改善することができ、同時
に構成部分の摩耗を減少させるのを助け、そし
て、オペレータを非常に快適にする。

第７図において、上記ハウジングの内壁のＡと
Ｂとの間の部分は、半径方向に接近した傾斜部よ
りもむしろ一直線つまり接線部をなすように形成
して、上記エネルギー移送手段を、衝撃工具をた
たく直前に実質的に接線方向に向かせるようにし
ている。このようにして、上記エネルギー移送手
段と上記ハウジングの内壁との間の求心力による
ころがり摩擦は、衝突する直前に実質的に減少さ
せられ、そして、上記エネルギー移送手段が上記
工具に衝突する角度は増大させられ、したがつ
て、上記エネルギー移送効率を増大させる。この
ような改良はこの発明の全ての実施例に適用でき
る。

第８図は一つの変形例を示す。それにおける衝
撃工具の頭は上記ハウジングの内壁面よりも下方
に配置して、上記インペラが上記工具１７に負荷
をかけないで回転している際に、上記装置におけ
る不必要な摩耗や振動を減少させるようにしてい
る。したがつて、上記衝撃工具と衝撃が加えられ
るべき面との間に負荷が加えられたときのみに、
上記衝撃工具の頭はエネルギー移送手段と係合す
る位置に持つて来られる。上記工具の案内に設け
た空所２３内にスプリングバイアス手段２２を設
けて、上記工具をエネルギー移送手段から離れて
引つ込んだ位置に保持するようにしている。上記
スプリングあるいは同様のバイアス手段は必須な
ものではない。というのは、上記衝撃工具は直立
した位置では通常、重力の作用で引つ込むからで
ある。上記バイアス手段は、上記工具がさかさま
に使用される場合に役に立つ。このような改良
は、上記衝撃工具の頭がハウジングの空所内に存
するため、上記エネルギー移送手段が穴をふさぐ
一つまたはそれ以上のシリンダ状ローラからなる
この発明による装置に特に適用される。上記工具
が引つ込んだ位置に存するため、上記エネルギー
移送手段は、不必要な振動や摩擦を伴なわない
で、上記ハウジングの内周面のまわりをスムーズ
に回転させられる。

この発明は、さらに、多くの他の実施例を予期
する。

いま一つの他の実施例においては、上記エネル
ギー移送手段は実質上シリンダ状の物体からな
り、上記シリンダ状物体は多数の円板状要素から
なり、上記円板状要素は上記インペラまたは円板
内の一つまたはいくつかの穴内に互いに接して配
置される。もう一つの他の実施例においては、上
記エネルギー移送手段は、上記インペラの穴内に
おいて、主軸がインペラの半径方向に配設された
状態で配置された一つまたはそれ以上の実質上シ
リンダ状あるいは同様の形状の物体のような回転
不可な物体からなるようにしてもよい。上記物体
の外側に配置される端部は球または半球状に形成
して、上記ハウジングの内壁との摩擦を生じる接
触領域を減少させるようにしてもよい。上記実施
例のいくつかのものにおいて、上記エネルギー移
送手段に半径方向外側へ指向する力を付加するた
めに、上記エネルギー移送手段と上記インペラの
穴の最も内側の部分との間に、弾性バイアス手段
を設けてもよい。このようなバイアス手段は、低
い速度の操作をするため、あるいは小さな質量を
用いて小さな衝撃的運動量を与えるエネルギー移
送手段のために要求される。

さらに他の実施例においては、上記エネルギー
移送手段は、上記ハウジングボデイ内に同心にあ
るいは偏心して配置された回転部材に回転自在に
取り付けた一つまたはそれ以上の部材からなるよ
うにしてもよい。上記部材は上記衝撃工具すなわ
ち複数の工具に最大限度のエネルギーを移送させ
るように、上記部材の外端部へ質量を集中させる
のが好ましく、さらに、上記外端部は衝撃工具の
端および／またはハウジングボデイの内壁とスム
ーズに接触するような形に形成するのが好まし
い。回転するエネルギー移送手段は、上記回転部
材内に取り付けられて、選択的に半径方向にスラ
イドさせられる。

上記装置は、直接的または間接的な連結によつ
て上記インペラに回転運動を与えることができる
電気、油圧、空気圧または他の手段に取り付ける
ようにしてもよく、あるいは上記衝撃装置はモー
タと一体に構成してもよい。

さらに、この発明の衝撃装置の多くの実施例
が、衝撃および／または振動力が要求されるいく
つかの状況において、使用されるのが期待され
る。たとえば、この発明は、ジヤツクハンマ
（jackhammer）彫刻家用のみ、土を圧縮するた
めの圧縮装置、新たに流し込んだコンクリートや
そのようなもののための振動装置、あるいは金属
の打抜機や形削り装置のような工業用機械等にお
いて具体化される。たとえば、採鉱作業におい
て、多くの衝撃装置は、適当な間隔をおいたユニ
バーサルジヨイントを有する共通の駆動軸によつ
て相互に連結されるため、多数の運転者は実質上
並んで働らくことができる。他に、上記複数の装
置は、上記複数の装置を相互に連結する実質上剛
体である複数の駆動軸を有するフレームに取り付
けることができる。

インペラとエネルギー移送手段との多くの組合
せは、衝撃工具の端部を使用するこの発明により
期待され、インペラを50〜50000r.p.mの広い範囲
のスピードで使用することが可能であることは、
当業者にとつて極めて明らかなことである。