JPH06506400A - ブロックセンサを有する手持ち工作機械 - 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】 ブロックセンサを有する手持ち工作機械背景技術 本発明は、請求項１の前段部に前提されている形式の手持ち工作機械に関する。

ヨー口・７Ｘ特許出願公開ＥＰ　１９９　ｇ３３＾２号明細書及び図面に記載さ れてＬ％る手持ち工作機械は、突然に生ずる工具の停止又はブロックを認識する ために別個の軸受は台及びこの軸受は台に配置された電気的力測定要素を有して いる。このような構造は１機械ケーシング内で旋回軸に回転可能に保持されてい る特別に構成された軸受は台を必要とする。この場合トルクの伝達によって生ず る反作用力が測定されるので、正常運転においても生ずる衝撃的モーメントによ って１間違ったブロック信号が発せられる危険がある。

発明の利点 これに対し、請求項１の特徴を具備した本発明による手持ち工作機械は、工具の ブロックを、構造上の付加的な費用をかけることなしに、確実にかつ簡単に検出 することができるという利点を有している。工具のブロックの検出のために１本 発明では１回転体が少なくとも１つの点において懸架されている場合に１位置が 強制的に変化せしめられると変位方向に対して直角方向に向いた付加的な回転イ ンパルスが生ぜしめられるという現象を利用するのである。このようなジャイロ 効果は１回転部分の軸受けに１通常運転では生じない支持力を生せしめる。

請求項２以下に記載した手段によって１請求項１に記載した手持ち工作機械を有 利に変化させ、改善することが可能である。センサを、工具の回転軸線に対して 平行で９回転部分特にモータの中心軸線を通る線上に配置すると特に有利である 。センサは力測定素子あるいは圧力センサとして構成することができる。また、 回転部分をモータの電機子によって構成すると有利である。すなわち電機子は慣 性モーメントが大きいので、付加的な回転インパルスも相応して大きくなる。

通常運転で生ずる軸受は力がジャイロ力とは別の方向、特に９０°ずらされた方 向、に作用するようにすると、付加的な回転インパルスを特に申し分なく検出す ることができる。このことは次ののうにして達成することができる。すなわち１ 回転部分と協働する伝動装置部材を、伝達力が工具の回転軸線の方向ではなしに 、それに対して直角の方向に作用するように、配置するのである。センサの測定 信号は制御装置に供給され、この制御装置は工具の回転駆動を、特にモータの遮 断あるいは安全クラッチの解離によって、中断する。

図面 以下においては図面に示した本発明の１実施例について詳細に説明するが１図１ はハンマードリルの断面を示す。

実施例の説明 図１に概略的に示したハンマードリルはケーシング２と、このケーシングから突 出している工具取り付は部３とを有しており、この工具取り付は部内にドリル工 具４が挿入されている。ケーシング２内に取り付けられている打撃機構は図面に は示されていない。ドリル工具４はその回転軸線５を中心として回転するように 、工具取り付は部３を保持しているスピンドル６によって駆動される。スピンド ル６自体は、伝動装置７を形成する２つのかさ歯車８・９を介して電気モータ１ ２の軸１１と連結されている。電気モータについては１図面では、その中心軸線 １３を中心として回転する回転部分１４．つまり電機子、だけが示されている。

中心軸線工３は工具４の回転軸線５に対して垂直である。軸１１はケーシングに 不動に設けられた２つの軸受は箇所１６・１７９例えば転がり軸受け、によって 支承されている。モータ軸１１及びスピンドル６は互いに次のように配置されて いる。すなわち、軸受は箇所１６・１７における軸受は力がスピンドル６に対し て垂直な平面、つまりかさ歯車８に対して平行な平面内で作用するように配置さ れている。要するに、工具が右回りに駆動される場合、軸受は箇所１６には運転 軸受は力ＦＬ１が生じ、軸受は箇所１７には運転軸受は力ＦＬ２が生ずる。

ドリル工具４が工作物１９内に侵入する場合、ドリルがブロックすることがある 。このことは、ドリル工具４の角速度ω７が突然ゼロになることを意味する。

ところでモータ１２は引き続き回転するので、ケーシング２は、ω０＋　Ｗで示 した矢印のように回転軸線５を中心にして左回りに回転する。したがって、ジャ イロと見なされるモータ１２の回転部分１４もその休止位置から回転軸線５を中 心にして左回りに回転変位せしめられる。これによって、休止位置から変位せし められたジャイロにおけるように、ねじりベクトル若しくは回転インパルスベク トルの変化が生ぜしめられるねじりベクトルが強制的に変化せしめられることに よって１次のようなジャイロ作用モーメントＭＫが生じる： 若しくは Ｍ　Ｋ　＝　ωｒ３＋　Ｂ　Ｘ　ωＡ　Ｘ　Ｉ　Ａ。

［式中、ω。、ｒ、はブロックが生じた場合のケーシングの角速度を表し、ω６ は電機子の角速度を表し。

■いは電機子の慣性モーメントを表す］ジャイロ作用モーメントＭやは軸受は箇 所１６及び１７に付加的な支持力Ｆえを生ぜしめ、これは運転軸受は力Ｆｔ、に 対して９０°ずらされた方向に作用する。支持力ＦＫの作用範囲において、少な （とも一方の軸受は箇所１６・１７にこの支持力を測定するセンサ２０が取り付 けられている。このセンサは力測定素子あるいは力センサ又は圧力センサであっ て、特にケーシング２と軸受は箇所１６・１７との間に配置しておくことができ る。

センサ２０の測定信号は図示していない制御装置に供給される。この制御装置は 測定信号の高さ及び（又は）場合によっては測定信号の経過を調べ、工具のブｏ ｙりを認識した場合、工具４の回転駆動の中断を生せしめる。工具の回転駆動の 中断は、モータ１２の遮断によって、あるいはやはり図示していないが周知であ るモータ１２と工具取り付は部３との間の駆動経路内の安全クラッチの解離によ って１行うことができる。この安全クラッチはモータ１２を工具４から素早く遮 断し、ブロックの際にケーシング２が過度に回転せしめられることを阻止する。

前述のようにして得られた測定信号はブロックが生じたことを明確に示す。なぜ なら通常運転の場合には運転軸受は力ＦＬに対して横方向ＦＫにはなんら衝撃モ ーメントが生じないがらである。したがって誤信号が発せられることが避けられ る。更にジャイロ効果を利用することによって、ジャイロモーメントの大きさが ケーシングの回転速度に関連しており、したがって自動的に使用者の態度に適合 するという利点が得られる。使用者がケーシング２を回転しないように固持して いれば、工具はもはやモータから分離せしめられない。この場合にはハンマード リルの全力がドリル作業に利用される。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. １．ケーシング（２）と工具（４）とを有する手持ち工作機械であって，工具は ，ケーシング（２）内に配置されている伝動装置（７）を有するモータ（１２） によって回転駆動せしめられ，伝動装置（７）の少なくとも１つの回転部分（１ ４）は，工具（４）の回転軸線（５）に対して軸平行ではなく，ケーシングに不 動に設けられた少なくとも１つの軸受け箇所（１６・１７）に支承されており， この軸受け箇所には力又は圧力を検出するセンサ（２０）が配置されている形式 のものにおいて，センサ（２０）が，大体において工具（４）の回転軸線（５） を中心としてケーシング（２）が回転した場合に生ずるジャイロ作用モーメント （ＭＫ）によって生ぜしめられる支持力（ＦＫ）の作用方向に位置するように配 置されていることを特徴とするブロックセンサを有する手持ち工作機械。
2. ２．回転部分（１４）が工具（４）の回転軸線に対してほぼ直角に配置されてい る請求項１記載の手持ち工作機械。
3. ３．センサ（２０）が，工具（４）の回転軸線（５）に対して平行でかつ回転部 分（１４）の中心軸線を通って延びる直線上に配置されている請求項２記載の手 持ち工作機械。
4. ４．回転部分（１４）がモータ（１２）の電機子である請求項１から請求項３ま でのいずれか１項に記載の手持ち工作機械。
5. ５．ジャイロ効果によって生ぜしめられる軸受け力（ＦＫ）が，通常運転の際に 生ずる軸受け力（ＦＬ）とは別の方向に作用する請求項１から請求項４までのい ずれか１項に記載の手持ち工作機械。
6. ６．回転部分（１４）と協働する伝動装置部材（８・９）が，通常運転中に生ず る伝動装置（７）内の伝達力が工具（４）の回転軸（５）に対してほぼ直角に作 用するように，配置されている請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載 の手持ち工作機械。
7. ７．センサ（２０）が測定信号を制御装置に供給し，この制御装置は工具（４） の回転駆動を中断する請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の手持ち 工作機械。
8. ８．制御装置がモータ（１２）を遮断するか，安全クラッチを解離する請求項７ 記載の手持ち工作機械。