JPH11285986A - 手持ち式工作機械、特に穴あけドライバ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 伝達部材もしくはクラッチ部分に高い解離力
が作用することなく、トルク設定および固定されたトル
ク連結が可能であるようにする。 【解決手段】 工具主軸１２と、駆動経路内で電動モー
タと工具主軸１２との間に配置されていて、種々異なる
運転形式を調節するための調節部材２３を備えたクラッ
チ１３とを有する手持ち式工作機械において、調節部材
２３の少なくとも１つの調節位置で、ククラッチ部分１
５、１８が回転方向における形状的な接続による結合に
よってクラッチ１３が動かないように接続され、その際
にクラッチ部分１５、１８に過度な軸方向力が作用しな
いようにした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、手持ち式工作機
械、特に穴あけドライバであって、クラッチを有してお
り、当該クラッチが種々異なる高さのトルク値を伝達す
るように形成されていて、少なくとも２つのクラッチ部
分を有しており、これらのクラッチ部分がそれぞれ少な
くとも１つの伝達部材と相対回動不能に結合されてお
り、伝達部材がクラッチばねの調節可能な予荷重によっ
て他のクラッチ部分のそれぞれの伝達部材と回転を伝え
るような係合に保持される形式のものに関する。

【０００２】

【従来の技術】ドイツ連邦共和国実用新案第２９６０１
１２９号明細書から、駆動モータと工具収容部との間に
配置されて種々異なる高さのトルクを伝達するように形
成されたクラッチを有している、穴あけドライバとして
形成された手持ち式工作機械がすでに公知である。この
クラッチは、トルク伝達のために伝達部材を用いて回転
を伝えるように結合される２つのクラッチ部分を有して
いる。これらのクラッチ部分の１つには伝達部材として
ボールが設けられていて、他方のクラッチ部分の相応の
固定用凹部に嵌入する。これらの球は係合方向で調節可
能な予荷重で負荷されている。係合位置では、伝達部材
が互いに接触する伝達面を介して、クラッチ部分の間で
トルク伝達が行われる。この場合、伝達面はクラッチの
回転方向に対して、トルクに依存して伝達部材の解離方
向で予荷重に抗して作用する力が生じるように配置され
ている。解離力が予荷重を上回るとクラッチが解離さ
れ、それによってトルク伝達が中断される。

【０００３】この公知のクラッチは、トルクの増加に連
れてますます大きい予荷重が提供されなければならず、
これをクラッチ部分が吸収しなければならないないとい
う欠点を有している。クラッチのかみ合い解消が望まし
くない穴あけ運転位置では、クラッチ部分によって特に
高い解離力が吸収されなければならないが、これは手持
ち式工作機械を相応に設計することを必要とする。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、上記
従来技術における欠点を取り除くことである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに本発明の構成では、伝達部材に加えてクラッチ部分
がそれぞれ少なくとも１つのロック部材と相対回動不能
に連結されており、これらのロック部材が穴あけ運転も
しくは衝撃穴あけ運転で最大トルクを伝達するように互
いに係合させ得るようにした。

【０００６】

【発明の効果】以上のような特徴を有する本発明による
手持ち式工作機械は、一方では、手持ち式工作機械をド
ライバとして使用する場合に要求されるトルク設定と組
み合わせた運転、他方では、穴あけもしくは衝撃穴あけ
で要求される、固定された、もしくはほぼ固定されたト
ルク連結と組み合わせた運転が、伝達部材もしくはクラ
ッチ部分に高い解離力が作用することなく可能であると
いう利点を有している。この場合、クラッチを高い解離
力に合わせて設計する必要がなくなり，安価に構成する
ことが可能になる。

【０００７】請求項２以下に記載された特徴により、本
発明による手持ち式工作機械の有利な実施形および改善
が可能である。

【０００８】クラッチ部分の１つの伝達部材を伝達リン
グに配置したことが特に有利である。このように構成す
ることによって、伝達部材の組付けは著しく簡単にな
る。なぜならば、多数の個々の部材に代えて、唯一のリ
ングが使用されるからである。

【０００９】伝達部材を遊星歯車装置の内歯車に一体的
に形成することも有利である。この配置構成によって、
組付けはさらに簡単になる。

【００１０】伝達部材に加えてロック部材を係合位置に
入れることができることによって、かみ合いが自動的に
解消されるクラッチのそれぞれ任意のトルク調節からク
ラッチ部分の相対回転不能の連結が導入され得る。

【００１１】ロック部材がクラッチの回転方向に対して
斜めに位置しているロック面を備えており、これらのロ
ック面が比較的高いトルク値において伝達部材の伝達面
に対して外れることも有利である。このように構成する
ことにより、ロック部材によって安全遮断の機能が実現
され得る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の２つの実施例を
図面につき詳細に説明する。図１に縦断面図で示した手
持ち式工作機械は、穴あけ機としても、トルクの調節可
能な電動ドライバとしても使用できる。１０で略示した
機械ケーシング内には、伝動装置１１を介して工具主軸
１２を駆動する電動モータ（図示しない）が収容されて
いる。工具主軸１２は、その端部にねじ山付きピン１２
１を支持している。ねじ山付きピン１２１には、ドリ
ル、衝撃ドリルまたは種々異なるドライバ工具を固定す
る働きをする工具ホルダ、特にドリルチャックをねじは
めることが可能である。電動モータと工具主軸との間の
駆動経路には、伝達可能な最大トルクを調節部材１９に
よって設定可能なトルク連結器１３が配置されている。

【００１３】具体的にはクラッチ１３は第１のクラッチ
部分１５を有しており、その端面に伝達リング１６が相
対回動不能に、かつ軸線方向に移動可能に保持されてい
る。第２のクラッチ部分１８は、遊星歯車装置として形
成された伝動装置１１の内歯車１７によって形成されて
いる。

【００１４】第１のクラッチ部分１５と第２のクラッチ
部分１８とは、互いに回転を伝えるように係合してい
る。伝達リング１６で端面に配置された円弧状の第１の
伝達部材１６１は、これに対応して第２のクラッチ部分
１８に設けた凹部１８２に嵌入する。凹部１８２はクラ
ッチ１３の回転方向で第２の伝達部材１８１によって側
方が仕切られている（図２および図４参照）。伝達部材
１６１、１８１のかみ合いは、クラッチばね２０によっ
て引き起こされる。クラッチばね２０は、一方では伝達
リング１６のつめ１６２に支持され、他方では調節部材
１９に支持されていて、伝達リング１６にクラッチ１３
の連結方向で予荷重を加えている。調節部材１９は、ね
じ山１５１を介して第１のクラッチ部分１５と結合され
ている。第１のクラッチ部分１５に対して調節部材１９
を回動することによって、調節部材１９は図１に鎖線で
示した軸方向位置に入ることができる。この位置では、
クラッチばね２０は圧縮され、したがって伝達リング１
６に比較的高い予荷重を加える。したがって、調節リン
グ１９を回すことによって、クラッチを介して伝達可能
なトルクが調節可能である。

【００１５】この実施例では、クラッチ１３は第１のク
ラッチ部分１５と内歯車１７との間で回転を伝える結合
を形成する働きをする。クラッチ１３の連結時のみ、ト
ルクは伝導装置１１の太陽歯車１１ａから、遊星歯車２
１および遊星歯車保持具２１ａを介して、遊星歯車支持
体２２に伝達される。このために、内歯車１７は伝導装
置ケーシング２４に対して回転可能に支承されている。
第１のクラッチ部分１５はクラッチケーシング２５とし
て形成されている。クラッチケーシング２５は伝動装置
ケーシング２４および機械ケーシング１０と相対回動不
能に結合されている。しかし、本発明によるクラッチ１
３は原理的に、駆動系の回動可能な２つの部分の間に配
置されてもよい。

【００１６】トルクは遊星歯車支持体２２から、ここで
は詳細に説明しないかみ合い継手２６を介して、工具主
軸１２に伝達される。工具主軸１２上には相対回動不能
に、かつ軸線方向に固定してノッチ円板３１が載ってい
る。ノッチ円板３１はクラッチケーシング２５内で相対
回動不能に、かつ軸線方向に移動可能に収容されている
ノッチ車３２と共に衝撃装置３０を形成している。衝撃
装置３０は必要な場合に接続されることができ、次いで
工具主軸１２を衝撃的に負荷する。

【００１７】図２にはクラッチ１３が部分的に断面され
た斜視図で示されている。クラッチケーシング２５のね
じ山１５１とかみ合う調節部材１９が見られる。クラッ
チケーシング２５は調節部材１９とは反対側で第１のク
ラッチ部分１５を形成している。調節部材１９に支持さ
れているクラッチばね２０は伝達リング１６（図２では
切開されている）のつめ１６２に作用する。伝達リング
１６は第２のクラッチ部分１８に設けた第２の伝達部材
１８１と係合している。第２のクラッチ部分１８では、
内歯車１７に属している歯１７１が見られる。

【００１８】図３には、ねじ山１５１を有するクラッチ
ケーシング２５が示されている。図３の分解図では、適
当なねじ山１９１を備えた調節部材１９が示されてい
る。調節部材１９はその外周に配置された連行部材３８
を支持している。この連行部材３８を介して調節部材１
９は調節スリーブ２３によって回転可能である。

【００１９】図４では、内歯車１７が歯１７１と、端面
に配置されて第２の伝達部材１８１およびこれらの間に
位置している凹部１８２から形成された第２のクラッチ
部分１８とを有していることが分かる。第２の伝達部材
１８１は、側方に回転方向に対して斜めに位置している
伝達面１８１ａを備えており、この伝達面１８１ａに沿
って第１の伝達部材１６１が滑動し得る。

【００２０】図５の（Ａ）および（Ｂ）には、円弧状の
伝達部材１６１を支持している伝達リング１６の２つの
斜視図が示されている。伝達部材１６１自体は伝達面１
６１ａを形成している。伝達部材１６１の裏面には、３
つのつめ１６２が見られる。これらのつめ１６２を介し
てばね力が予荷重として伝達リング１６に加えられる。
複数の伝達部材１６１を有する一体的な伝達リング１６
に代えて、たとえば分離した複数のつめ１６２を備えた
伝達部材、たとえばかみ合いが自動的に解消されるボー
ルを、第１のクラッチ部分１５に相対回動不能に設ける
こともできよう。

【００２１】図６には２つの追加的なロックスライド２
７が見られる。ロックスライド２７は、第１のクラッチ
部分１５のリングカラー内で軸線方向に移動可能に支承
されている。ロックスライド２７は、それぞればね２８
によって調節部材１９に向かって予荷重を受けている。
ばね２８はそれぞれ一方ではクラッチ部分の突起１５ｂ
に支持され、他方ではロックスライド２７に支持されて
いる。この際に、ばね２８はロックスライド２７を常に
カム軌道２９と当接させている。カム軌道２９は調節ス
リーブ２３の端面に設けられていて、図３では破線によ
って略示されている。カム軌道２９は種々異なる軸方向
長さを有しているので、調節スリーブ２３が第１のクラ
ッチ部分１５に対して回動すると、ロックスライド２７
は同様に種々異なる軸方向位置を占める。

【００２２】図７の（Ａ）と（Ｂ）には、それぞれ１つ
のロックスライド２７が異なる視点から示されている。
図７の（Ａ）には、カム軌道２９に支持する働きをする
衝止面２７２が示されている。衝止面２７２の反対側に
は、ばね２８のための支承ピン２７３が見られる。側方
の案内面２７４および２７５は軸線方向の移動可能性を
可能にし、ロックスライド２７の回転位置を確保する。

【００２３】図７の（Ｂ）に、ロックスライド２７に形
成されている第１のロック部材２７１が見られる。これ
らのロック部材２７１は，調節スリーブ２３がカム軌道
２９によって相応の回転位置に入れられると，ロックす
るために、すなわちクラッチ１３が回転しないようにト
ルク連結するために、第２のクラッチ部分１８に設けた
第２のロック部材１８３の間に嵌入する（図４参照）。
この場合、第１のロック部材２７１は、内歯車１７の回
転方向に対してほぼ直角に位置している側方ロック面２
７１ａ、ｂを有している。第２のロック部材１８３は同
様に側方に、回転方向に対して直角に位置している対応
するロック面１８３ａ、ｂを備えている。ロック面１８
３ａ、ｂおよび２７１ａ、ｂの回転方向に対して直角の
位置に基づき、それらの係合位置ではロックスライド２
７に対して解離力が及ぼされない。すなわち、ロック部
材１８３、２７１は伝達されるトルクにかかわらず常に
互いに係合している。これにより、クラッチ１３のトル
ク遮断は作用しない。

【００２４】図８および図９には、本発明の第２の実施
例が原理的に示されている。第１の実施例と等しい作用
をする同じ部分は同じ参照符号で示されている。第１の
実施例と異なるのは、クラッチ１３のロック部材が、追
加的に安全遮断の機能を有していることである。このた
めにロック面１８３ａ、ｂおよび２７１ａ、ｂは、第１
の実施例に基づく伝達面１６１ａ、１８１ａと同様に回
転方向に対して鋭角に配置されているので、トルク伝達
時には軸線方向の力の成分が生じる。この場合、ロック
面１８３ａ、ｂおよび２７１ａ、ｂの向き調整は、最大
トルクにおいてロック部材１８３および２７１が解離し
て、トルク伝達が中断されるように選択されている。こ
のことは、ロック部材１８３、２７１は伝達部材１６
１、１８１よりかみ合いが解消されにくいことによって
達成される。

【００２５】ロックスライド２７は、連結ばね３３によ
ってロック部材１８３、２７１の連結位置に向かって負
荷される。ロックスライド２７は、調節スリーブ２３内
の環状制御溝３５内に嵌入するピン３４を備えている。
制御溝３５はロックスライド２７の係合位置で、ピン３
４にかみ合い解消に必要な軸方向遊びを与える拡幅部３
５ａを有している。トルク遮断を調節するために調節ス
リーブ１９が周方向に回動されて、ピン３４が拡幅部３
５ａからその横に位置している制御溝３５内に移行する
際に軸線方向に引き戻される。このときロック連結が解
除され、第１の実施例によるトルク連結（図８および図
９には示さない）によってトルクの伝達が行われる。

【図面の簡単な説明】

【図１】穴あけドライバとして形成された手持ち式工作
機械の部分縦断面図である。

【図２】図１に示した手持ち式工作機械のクラッチの斜
視図である。

【図３】調節部材の部分を有する、図２に示したクラッ
チの分解図である。

【図４】図２に示したクラッチのクラッチ部分の部分斜
視図である。

【図５】（Ａ）及び（Ｂ）は，図２に示したクラッチの
他のクラッチ部分の異なる２視点から見た斜視図であ
る。

【図６】図３に示した調節部材の部分を有する、図２に
示したクラッチの斜視図である。

【図７】（Ａ）及び（Ｂ）は，図２に示したクラッチの
ロックスライドの異なる２視点から見た斜視図である。

【図８】第２の実施例によるロック連結部の概略図であ
る。

【図９】図８に示した連結部の制御カムの概略図であ
る。

【符号の説明】

１３ クラッチ、 １５ クラッチ部分、 １６ 伝達
リング、 １７ 内歯車、 １８ クラッチ部分、 ２
０ クラッチばね、 ２３ 調節スリーブ、２５ クラ
ッチケーシング、 ２７ ロックスライド、 ２８ ば
ね、 ２９カム軌道、 １５１ ねじ山、 １６１ 伝
達部材、 １６１ａ 伝達面、 １８１ 伝達部材、
１８１ａ 伝達面、 １８３ ロック部材、 １８３ａ
ロック面、 １８３ｂ ロック面、 ２７１ ロック
部材、 ２７１ａ ロック面、 ２７１ｂ ロック面

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 手持ち式工作機械、特に穴あけドライバ
   であって、クラッチ（１３）を有しており、当該クラッ
   チ（１３）が種々異なる高さのトルク値を伝達するよう
   に形成されていて、少なくとも２つのクラッチ部分（１
   ５、１８）を有しており、これらのクラッチ部分（１
   ５、１８）がそれぞれ少なくとも１つの伝達部材（１６
   １、１８１）と相対回動不能に結合されており、伝達部
   材（１６１、１８１）がクラッチばね（２０）の調節可
   能な予荷重によって他のクラッチ部分（１８、１５）の
   それぞれの伝達部材（１８１、１６１）と回転を伝える
   ような係合に保持される形式のものにおいて、 伝達部材（１６１、１８１）に加えてクラッチ部分（１
   ５、１８）がそれぞれ少なくとも１つのロック部材（２
   ７１、１８３）と相対回動不能に連結されており、これ
   らのロック部材（２７１、１８３）が穴あけ運転もしく
   は衝撃穴あけ運転で最大トルクを伝達するように互いに
   係合させ得ることを特徴とする手持ち式工作機械、特に
   穴あけドライバ。
2. 【請求項２】 伝達部材（１６１、１８１）がトルク伝
   達のための伝達面（１６１ａ、１８１ａ）を有してお
   り、これらの伝達面（１６１ａ、１８１ａ）はクラッチ
   （１３）の回転方向に対して、トルク伝達時にクラッチ
   ばね（２０）の力に抗してトルクに依存した解離力が伝
   達部材（１６１、１８１）に作用するように配置されて
   いる、請求項１記載の手持ち式工作機械。
3. 【請求項３】 第１のクラッチ部分（１５）が伝達リン
   グ（１６）に形成されている複数の第１の伝達部材（１
   ６１）を有しており、伝達リング（１６）がクラッチば
   ね（２０）によって第２のクラッチ部分（１８）の第２
   の伝達部材（１８１）との係合位置に押しやられる、請
   求項１または２記載の手持ち式工作機械。
4. 【請求項４】 伝達リング（１６）が第１のクラッチ部
   分（１５）と相対回動不能に、かつ軸線方向に移動可能
   に連結されている、請求項３記載の手持ち式工作機械。
5. 【請求項５】 第１の連結部分（１５）がクラッチケー
   シング（２５）によって形成され、第２のクラッチ部分
   （１８）が遊星歯車装置の内歯車（１７）と相対回動不
   能に結合されている、請求項３または４記載の手持ち式
   工作機械。
6. 【請求項６】 第２のクラッチ部分（１８）が内歯車
   （１７）と一体的に結合されており、内歯車（１７）の
   端面に複数の第２の伝達部材（１８１）が設けられてい
   る、請求項５記載の手持ち式工作機械。
7. 【請求項７】 クラッチばね（２０）が一方では伝達リ
   ング（１６）に支持され、他方ではねじ山（１５１）を
   介して第１のクラッチ部分（１５）に対して軸線方向に
   移動可能な調節部材（１９）に支持されている、請求項
   ３から６までのいずれか１項記載の手持ち式工作機械。
8. 【請求項８】 ロック部材（２７１、１８３）がトルク
   伝達のためのロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８３
   ａ、１８３ｂ）を有しており、これらのロック面（２７
   １ａ、２７１ｂ；１８３ａ、１８３ｂ）がクラッチ（１
   ３）の回転方向に対して、トルク伝達時にトルクに依存
   した解離力がロック部材（２７１、１８１）に作用する
   ように配置されている、請求項１から７までのいずれか
   １項記載の手持ち式工作機械。
9. 【請求項９】 伝達部材（１６１、１８１）に加えてロ
   ック部材（２７１、１８３）をそれらの係合位置に入れ
   ることができる、請求項８記載の手持ち式工作機械。
10. 【請求項１０】 ロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８
    ３ａ、１８３ｂ）がクラッチ（１３）の回転方向に対し
    てほぼ横断方向に位置している、請求項８または９記載
    の手持ち式工作機械。
11. 【請求項１１】 第１のロック面（２７１ａ、２７１
    ｂ）が少なくとも１つのロックスライド（２７）に形成
    されており、ロックスライド（２７）が第１のクラッチ
    部分（１５）に対して移動可能に支承されている、請求
    項８から１０までのいずれか１項記載の手持ち式工作機
    械。
12. 【請求項１２】 第２のロック面（１８３ａ、１８３
    ｂ）が第２のクラッチ部分（１８）に形成されている、
    請求項１１記載の手持ち式工作機械。
13. 【請求項１３】 少なくとも１つのロックスライド（２
    ７）がそれぞればね（２８）によって調節スリーブ（２
    ３）に設けたカム軌道（２９）に押しやられる、請求項
    １１または１２記載の手持ち式工作機械。
14. 【請求項１４】 調節スリーブ（２３）によって、クラ
    ッチばね（２０）の予荷重も、ロック部材（１８３、２
    ７１）の連結もしくは解離も操作可能である、請求項１
    ３記載の手持ち式工作機械。
15. 【請求項１５】 ロック部材（２７１、１８３）がトル
    ク伝達のためのロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８３
    ａ、１８３ｂ）を有しており、これらのロック面（２７
    １ａ、２７１ｂ；１８３ａ、１８３ｂ）がクラッチ（１
    ３）の回転方向に対して、最大許容トルクの伝達時にロ
    ック部材（２７１、１８３）の係合解消が行われるよう
    に配置されている、請求項１から７までのいずれか１項
    記載の手持ち式工作機械。