(57)【要約】【課題】製造及び組立てに費用のかからない、比較的簡単なモード変換機構を有する動力工具を提供すること。【解決手段】動力工具の第二駆動シャフト１２８は、その上に形成された、複数の長手方向のスプラインを有している。第二駆動シャフト１２８を囲む駆動スリーブ１６２は、その内表面上に複数の内部スプライン１６６を有している。コイルスプリング１６８は、一つの端部で、電動工具ハウジング１０４の部分１７０に固定されていて、コイルスプリング１６８は、駆動スリーブ１６２を下側に付勢するように、もう一つの端部で駆動スリーブ１６２のフランジ１７１の上面にスライド可能に係合している。主要駆動スリーブ歯１７２の歯群が、第一駆動スリーブ１６２の底端部の周りに形成されている。対応する、ギアプレート歯１７４の歯群が第二ギア１２４の上面上に形成されている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動シャフトを伴うモータと、
内部に前記モータを収容できるハウジングと、
モード変換機構と、を有するハンマードリルであって、
前記モード変換機構は、つめ部分を伴い、前記駆動シャフトの回転を伝達するための前記駆動シャフトに係合された第一ギアと、
つめ部分を有し、前記駆動シャフトの回転を伝達するための前記駆動シャフトに係合された第二ギアと、
当該第一駆動スリーブのつめ部分が前記第一ギアの前記つめ部分に係合されるときに、前記駆動シャフトの回転を伝達するために、前記第一ギアの前記つめ部分に係合可能な前記つめ部分を有する第一駆動スリーブと、
前記第一駆動スリーブの回転に応じて駆動される往復駆動シャフトと、
工具ビットへの往復打撃を伝達するための前記往復駆動シャフトの回転に応答するハンマー機構と、
当該第二駆動スリーブのつめ部分が前記第二ギアの前記つめ部分と係合されたときに、前記駆動シャフトの回転を伝達するために、前記第二ギアの前記つめ部分に係合可能な前記つめ部分を有する第二駆動スリーブと、
前記第二駆動スリーブの回転に応じて駆動されるロータリー駆動シャフトと、
前記工具ビットに回転力を伝達するための前記ロータリー駆動シャフトの回転に応答するロータリー駆動機構と、
選択的に前記第一駆動スリーブの前記つめ部分を前記第一ギアのつめ部分に係合し、または、それから離し、且つ、選択的に前記第二駆動スリーブの前記つめ部分を前記第二ギアの前記つめ部分に係合し、または、それから離すスイッチング機構を具備すると共に、
前記スイッチング機構は、前記ハウジングに旋回するように接続されたシーソーレバーを具備し、該シーソーレバーは、上記往復駆動シャフトとロータリー駆動シャフトの軸線に実質的に垂直な軸線の周りを回転でき、前記シーソーレバーは、その軸線の両側に配置された第一及び第二係合部分を有していて、
前記シーソーレバーが前記第一ギアの前記つめ部分から前記第一駆動スリーブの前記つめ部分を離すように回転できるように、前記第一係合部分は前記第一駆動スリーブに係合するようにされ、前記シーソーレバーが、前記第二ギアの前記つめ部分から前記第二駆動スリーブの前記つめ部分を離すように回転できるように、前記第二係合部分は前記第二駆動スリーブに係合するようにされていることを特徴とするハンマードリル。
【請求項２】
前記モード変換機構は、更に、前記第一駆動スリーブの前記つめ部分を付勢し、前記第一ギアと係合するようにされた第一付勢手段と、前記第二駆動スリーブの前記つめ部分を付勢し、前記第二ギアと係合するようにされた第二付勢手段と、を具備している請求項１に記載のハンマードリル。
【請求項３】
前記第一及び第二駆動スリーブは、半径方向に突出しているフランジを伴うハット形状を有する、請求項２に記載のハンマー機構。
【請求項４】
前記スイッチング機構は更に、前記ハウジングに回転可能に接続された制御プレートと、
前記制御プレートに接続されて、そこからシーソーレバーに向かって外側に突出している制御フィンガーと、を具備し、
前記制御フィンガーはシーソーレバーの少なくとも一つの細長いスロットを通り抜けて突出しており、
前記制御フィンガーは、前記制御プレートの回転軸線に対して偏心して取り付けられ、且つ、前記細長いスロットはシーソーレバーの旋回軸線に対して偏心して取り付けられていて、制御プレートの回転が、シーソーレバーの一つの側からもう一つの側への回転動作をもたらすようになっている、請求項１から３のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項５】
前記往復駆動シャフトはその上に形成された複数の長手方向の外部スプラインを有していて、
前記第一駆動スリーブは、前記往復駆動シャフトを囲み、その内表面上に形成された複数の長手方向の内部スプラインを有していて、
前記内部及び外部スプラインは、スライド可能にかみ合っていて、前記第一駆動スリーブは、前記往復駆動シャフト上を上下にスライド出来るが、前記往復駆動シャフトに対して回転できないようになっている、請求項１〜４のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項６】
前記ロータリー駆動シャフトは、その上に形成された複数の長手方向の外部スプラインを有し、
前記第二駆動スリーブは前記ロータリー駆動シャフトを囲み、その内表面上に形成された複数の長手方向の内部スプラインを有していて、
前記内部及び外部スプラインはスライド可能にかみ合っていて、前記第二駆動スリーブは前記ロータリー駆動シャフト上を上下にスライド出来るが前記ロータリー駆動シャフトに対して回転できないようになっている、請求項１〜５のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項７】
前記外部及び前記内部スプラインは、前記往復またはロータリー駆動シャフトの前記軸線に平行である、請求項５又は６に記載のハンマードリル。
【請求項８】
前記ロータリー駆動シャフトは、その上に形成された複数の長手方向の外部スプラインを有し、
前記第二駆動スリーブは、前記ロータリー駆動シャフトを囲み、その内表面上に形成された複数の長手方向の内部スプラインを有し、
前記内部及び外部スプラインは、スライド可能にかみ合っていて前記第二駆動スリーブは、前記ロータリー駆動シャフト上を上下にスライド出来るが前記ロータリー駆動シャフトに対して回転できないようになっており、前記外部及び内部スプラインは、前記ロータリー駆動シャフトの前記軸線に対して傾斜している、請求項２に記載のハンマードリル。
【請求項９】
前記第一ギア及び前記第一駆動スリーブの前記つめ部分は、前記第一駆動スリーブの一つの端部上に形成された主要駆動スリーブ歯の円形配列と、
前記第一ギアの向かい合う面上に形成された、対応するギア歯の円形配列と、を具備していて、
前記主要駆動スリーブ歯は、前記往復駆動シャフトへ前記第一ギアの回転を伝達するために前記ギア歯に係合可能である、請求項１〜８のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項１０】
前記第二ギア及び前記第二駆動スリーブの前記つめ部分は、前記第二駆動スリーブの一つの端部上に形成された主要駆動スリーブ歯の円形配列と、
前記第二ギアの向かい合う面上に形成された対応するギア歯の円形配列と、を具備していて、
前記主要駆動スリーブ歯は、前記ロータリー駆動シャフトへ前記第二ギアの回転を伝達するために前記ギア歯に係合可能である、請求項１〜９のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項１１】
前記第二駆動スリーブの反対の端部上には、予備的駆動スリーブ歯の円形配列が形成され、
前記予備的駆動スリーブ歯に向かい合う前記ハウジングの一部分上には、対応するハウジング歯の配列が形成されていて、
前記予備的駆動スリーブ歯は、前記モード変換機構がハンマーのみモードを選択したときに、前記ロータリー駆動シャフトを自由回転不可として、固定するための前記ハウジング歯と係合可能である、請求項１〜１０のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項１２】
前記第一駆動スリーブの反対の端部上には、予備的駆動スリーブ歯の円形配列が形成されて、前記予備的駆動スリーブ歯に向かい合う前記ハウジングの一部分上には、対応するハウジング歯の配列が形成されていて、
前記予備的駆動スリーブ歯は、前記モード変換機構がロータリーのみモードを選択したときに前記往復駆動シャフトを、自由回転不可として、固定するための前記ハウジング歯と係合可能である、請求項１〜１１のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項１３】
前記ロータリー機構は、前記第二駆動シャフトの上端部に接続された第一かさ歯車と、  前記ハンマードリルの主要スピンドルに接続された第二かさ歯車と、を具備し、
前記第一かさ歯車は、前記主要スピンドルに前記第二駆動シャフトの回転を伝達するように、前記第二かさ歯車とかみ合う、請求項１〜１２のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【請求項１４】
前記ハンマー機構が、その上に偏心して配置されたクランクピンを有する前記第一駆動シャフトの上端部に接続された当該クランクプレートと、
内部にスライド可能に配置されたラムを有する前記ハウジングに取り付けられた中空ピストンと、を具備していて、
クランクアームは、前記クランクピン及び前記中空ピストンに、旋回可能に接続されており、前記クランクプレートの回転は、前記中空ピストンの往復運動を生じさせ、次に、前記中空ピストンに対して、前記ラムの往復運動を生じさせる、請求項１〜１３のいずれか一項に記載のハンマードリル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、動力工具に関する。本発明は、特にハンマーモード、ロータリーモードおよび、ハンマーモードとロータリーモードを組み合わせたモードを選択する、モード変更機機構とそのようなモード変更機構を組み込む動力工具に関するが、これに限らない。
【背景技術】
【０００２】
ハンマードリルは、三つの動作モードの一つで動作できる動力工具である。ハンマードリルは、通常、ハンマーモードとロータリーモードおよび、ハンマーモードとロータリーモードを組み合わせたモードにおいて動作されることができる工具ビットを有する。
【０００３】
ハンマードリルはまた、通常、使用者に、ハンマードリル動作の異なったモード間の選択ができるようにする、モード変換機能を具備している。
【０００４】
特許文献１は、ハンマードリルのスピンドル上に配置された、軸線方向にスライド可能なロックリングを具備する、モード変換機構を有しているハンマードリルについて開示する。ハンマードリルの回転モードは、選択的に工具ホルダーの回転を引き起こさせるように、工具ホルダーからロックリングを連結または切り離すために、スピンドルの長手軸線方向にロックリングを動かす偏心ピンの回転により、選択される。
【０００５】
特許文献２は、中空ピストンを収容する回転駆動シリンダーを有するハンマードリルについて開示し、駆動シリンダーは、工具ビットがロータリーモード及び往復運動モードの両方で、使用されることができるように、工具ビットを保持するようにされる。駆動ホイールは駆動シリンダー上で回転可能に取り付けられて、駆動ホイールは工具のモータに噛み合わされている。連結スリーブは、駆動シリンダーに連結されたキーであり、連結スリーブは、駆動シリンダーの軸線方向に沿ってスライドでき、また、駆動シリンダーと共に回転できる。連結スリーブと駆動シャフトの両方とも、互いに噛み合えるように、それらの上に形成された歯群を有している。連結スリーブが、連結スリーブ上の歯と駆動ホイール上の歯が互いに噛み合うように、コイルスプリングの作用の下で、駆動シリンダーに沿ってスライドするときには、回転動作は、駆動スリーブに伝達される。スピンドルに沿っての連結スリーブの動作は、回転ノブ上に配置された、偏心して取り付けられたピンに接触することにより、達成される。
【０００６】
特許文献３は、工具ホルダーを具備する回転駆動スリーブと、選択的に回転駆動スリーブをモータの回転駆動に連結するために、スピンドルに沿ってスライドできる、軸線方向に位置を変えることができるスイッチングスリーブを有するハンマードリルを具備している。
【０００７】
特許文献４は、ハンマー機構の起動のための軸線方向の変位を許容する第一位置の中の停止要素と、停止要素が軸線方向の変位を防ぎ、それゆえハンマードリルのハンマー動作を防ぐ第二位置を有するハンマードリルについて開示する。
【０００８】
特許文献５は、ロータリー駆動シャフトを伴うモータと、その中にモータを収容できるハウジングと、つめ部分を伴う第一ギアを具備し、駆動シャフトの回転を伝達するための駆動シャフトに係合されたモード変換機構と、つめ部分を有し、駆動シャフトの回転を伝達するための駆動シャフトに係合された第二ギアと、を有するハンマードリルについて開示する。モード変換機構は、第一スリーブのつめ部分が、第一ギアのつめ部分に係合されるときに、駆動シャフトの回転を伝達するための第一ギアのつめ部分に係合できるつめ部分を有する第一駆動スリーブと、第一駆動スリーブの回転に応じて駆動されるクランクシャフトと、工具ビットへの往復打撃を伝達するための往復駆動シャフトの回転に応答するハンマー機構と、を具備している。モード変換機構は、第二スリーブのつめ部分が、第二ギアのつめ部分に係合されるときに、駆動シャフトの回転を伝達するための第二ギアのつめ部分に係合可能なつめ部分を有する第二駆動スリーブと、第二駆動スリーブの回転に応じて駆動されるロータリー駆動シャフトと、工具ビットへの回転力を伝達するためのロータリー駆動シャフトの回転に応答するロータリー機構と、を具備している。モード変換機構は、更に、選択的に第一駆動スリーブのつめ部分を第一ギアのつめ部分に係合し、または、そこから離す、そしてまた選択的に、第二駆動スリーブのつめ部分を第二ギアのつめ部分に係合し、または、そこから離すスイッチング機構を具備している。
【０００９】
【特許文献１】欧州特許第７５９３４２号公開公報
【特許文献２】米国特許第５４５６３２４号公報
【特許文献３】米国特許第５３７９８４８号公報
【特許文献４】米国特許第５１２５４６１号公報
【特許文献５】米国特許第６５５７６４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
スイッチング機構は、二つの偏心ピンを伴う回転可能なスイッチングレバーを含んでいる。一つのピンは、第一駆動スリーブを上方へ動かすためのものであり、もう一つのピンは、第二駆動スリーブに係合し、その上方へ移動するためにシフト部材を上方へ移動するためのものである。シフト部材は、スイッチ補助シャフト上に、実施的にクランクシャフトとロータリーシャフトに平行にスライド可能に取り付けられている。スプリングは、シフト部材を下方に付勢している。このことは、第一及び第二駆動スリーブを下方に付勢するスプリングを付加し、それらのつめ部分は、それぞれ、第一及び第二ギアのつめ部分に係合する。それゆえ、スイッチング機構は、製造及び組立てに費用のかかる、いくつかの可動部分を含んでいる比較的複雑なシステムである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
好ましい本発明の実施態様は、上記の従来技術の不利益を克服することを追求している。
【００１２】
本発明の一つの態様によれば、ロータリー駆動シャフトを伴うモータと、その中に上記モータを収容するハウジングと、モード変更機構を有するハンマードリルであって、上記モード変更機構は、つめ部分を伴う第一ギアを具備し、上記駆動シャフトの回転を伝達するための上記駆動シャフトに係合されたモード変換機構と、つめ部分を有し、上記駆動シャフトの回転を伝達するための上記駆動シャフトに係合された第二ギアと、第一スリーブのつめ部分が上記第一ギアの上記つめ部分に係合されたときに、上記駆動シャフトの回転を伝達するための上記第一ギアの上記つめ部分に係合できる上記つめ部分を有する上記第一駆動スリーブと、上記第一駆動スリーブの回転に応じて駆動される往復駆動シャフトと、工具ビットへの往復打撃を伝達するための上記往復駆動シャフトの回転に応答するハンマー機構と、第二スリーブのつめ部分が第二ギアのつめ部分に係合されるときに、上記駆動シャフトの回転を伝達するための上記第二ギアの上記つめ部分に係合できるつめ部分を有する第二駆動スリーブと、上記第二駆動スリーブの回転に応じて駆動されるロータリーシャフトと、上記工具ビットに回転力を伝達するためのロータリー駆動シャフトの回転に応答するロータリー機構と、選択的に、上記第一駆動スリーブの上記つめ部分を上記第一ギアの上記つめ部分に係合して、または、から離して、そしてまた、選択的に上記第二駆動スリーブの上記つめ部分を上記第二ギアの上記つめ部分に係合して、または、から離すスイッチング機構と、を有すると共に、上記スイッチング機構は、上記ハウジングに旋回するように接続されたシーソーレバーを具備し、上記シーソーレバーは、往復駆動シャフトとロータリー駆動シャフトに実質的に垂直で、軸線の周りを旋回でき、上記シーソーレバーは、軸線の両側に配置された第一及び第二係合部分を有しており、上記第一係合部分は、上記シーソーレバーが、上記第一駆動スリーブの上記つめ部分を上記第一ギアの上記つめ部分から離すように旋回できるように、上記第一駆動スリーブに係合するようにされ、上記第二係合部分は、上記シーソーレバーが、上記第二駆動スリーブの上記つめ部分を上記第二ギアの上記つめ部分から離すように旋回できるように、上記第二駆動スリーブに係合するようにされていることを特徴とする、ハンマードリルが提供される。
【００１３】
上記シーソーレバーは、上記第一及び第二の駆動スリーブの位置を同時に制御できる、単一の構成部品であるため、スイッチング機構を簡略化する。
【００１４】
好ましくは、上記モード変換機構は、更に、上記第一駆動スリーブの上記つめ部分を付勢して上記第一ギアと係合するようにされる第一付勢手段と、上記第二駆動スリーブの上記つめ部分を付勢して上記第二ギアと係合するようにされる第二付勢手段を具備している。それゆえ、上記つめ部分は通常は係合していて、上記シーソーレバーの上記係合部分は、上記駆動スリーブの位置を制御するために、これらの付勢手段の付勢と反対方向に、上記駆動スリーブとだけ当接している。このことは、上記シーソーレバーと上記駆動スリーブ間の複雑なリンケージの必要性が排除されるので、シーソーレバーと駆動スリーブの構造を簡単にする利点を有する。
【００１５】
好ましくは、上記第一及び第二駆動スリーブは、半径方向に突出したフランジを伴うハット形状を有する。このことは、上記シーソーレバーの上記係合部分は、簡単な構造の上記駆動スリーブのフランジの下面にだけ当接する必要があるという利点を有する。上記係合部分は、フランジの下面の大部分に当接することによって、上記駆動スリーブの周りにきちんと形成されることができる、上記駆動スリーブのより丈夫な支持を提供するという更なる利点を有する。
【００１６】
好ましくは、上記スイッチング機構は、上記ハウジングに回転できるように結合された制御プレートと、上記制御プレートに接続されて、上記シーソーレバーの方に向かってそこから外側に突出している制御フィンガーと、を具備していて、上記制御フィンガーは、上記シーソーレバーの中の少なくとも一つの細長いスロットの中を通って突出しており、上記制御フィンガーは、上記制御プレートの回転軸線に対して偏心して取り付けられていて、上記細長いスロットは、上記シーソーレバーの旋回軸線に対して、偏心して取り付けられていて、上記制御プレートの回転は、一つの側からもう一つの側への上記シーソーレバーの旋回動作をもたらす。このことは、上記制御フィンガーは、常に上記細長いスロットの内側に閉じ込められているので、制御プレートは、上記シーソーレバーのポジティブ制御を有するという利点を有する。このことは、上記シーソーレバーを一つの位置からもう一つの位置に戻すための、例えば、バネのような特別な構成部品の必要性を回避する。更に、上記細長いスロット内側の上記制御フィンガーのスライド動作は、上記制御プレートの回転動作を、上記シーソーレバーの二方向の旋回動作にきっちりと変換し、次に、選択的に上記第一または第二駆動スリーブをそれらの各直線軌道に沿って動かす。このことは、簡単でコンパクトなスイッチング機構をもたらす、いかなる付加リンケージを用いずに達成される。上記制御プレートが時計方向に、または半時計方向に回転するにせよ、上記シーソーレバーは、左右に旋回するので、上記スイッチング機構は、いかなる止め具も必要ないことを意味する。このことは、更にスイッチング機構を簡単にし、コストを削減するという利点を有する。
【００１７】
好ましくは、上記往復駆動シャフトは、その上に形成された複数の長手方向の外部スプラインを有し、上記往復駆動シャフトを囲んでいる上記第一駆動スリーブは、その内表面上に形成された、複数の長手方向の内部スプラインを有していて、上記内部及び外部スプラインは、スライド可能にかみ合って、上記第一駆動スリーブは、上記往復駆動シャフトに対して上下にスライドできるが、上記第一駆動スリーブは、上記往復駆動シャフトに対して回転することができない。
【００１８】
好ましくは、上記ロータリー駆動シャフトは、その上に形成された複数の長手方向の外部スプラインを有していて、上記ロータリー駆動シャフトを囲んでいる、上記第二駆動スリーブは、その内表面上に形成された複数の長手方向の内部スプラインを有していて、上記内部及び外部スプラインは、スライド可能にかみ合って、上記第二駆動スリーブは、上記ロータリー駆動シャフトに対して上下にスライドできるが、上記第二駆動スリーブは、上記ロータリー駆動シャフトに対して、回転することができない。
【００１９】
好ましくは、上記外部及び内部スプラインは、上記往復または、回転駆動シャフトの軸線上に平行である。
【００２０】
あるいは、上記第二駆動スリーブ及び上記第二シャフトの上記外部及び上記内部スプラインは、それぞれ、上記ロータリー駆動シャフトの軸線に対して傾斜している。それゆえ、これらの内部及び上記外部スプラインは、ヘリカルスプライン(helical splines)である。あまりにも大きいトルクが第一駆動スリーブに加えられたとき、上記第一駆動スリーブは、上記第二付勢手段の付勢に逆らって、スプラインを上方にスライドでき、上記主要駆動スリーブ歯及び上記ギアプレート歯が離れる。これは、事実上、上記モータからロータリー機構との接続を切る。そのように、上記ヘリカルスプライン配置は、上記モード変換機構の中に、簡単でコンパクトなトルク過負荷クラッチを提供する。
【００２１】
好ましくは、上記第一ギアと上記第一駆動スリーブのつめ部分は、上記第一駆動スリーブの一つの端部上に形成された主要駆動スリーブ歯の円形配列と、上記第一ギアの上記主要駆動スリーブ歯の円形配列に向かいあう面上に形成された、対応するギア歯の円形配列と、を具備していて、上記主要駆動スリーブ歯は、上記往復駆動シャフトへ上記第一ギアの回転を伝達するための上記ギア歯に係合可能である。また、上記第二ギアと第二駆動スリーブの上記つめ部分は、上記第二駆動スリーブの一つの端部上に形成された主要駆動スリーブ歯の円形配列と、上記第二ギアの前記主要駆動スリーブ歯の円形配列に向かいあう面上に形成された対応するギア歯の円形配列と、を具備していて、上記主要駆動スリーブ歯は、上記ロータリーシャフトへ上記第二ギアの回転を伝達するための上記ギア歯に係合可能である。
【００２２】
好ましくは、予備的駆動スリーブ歯の円形配列は、上記第二駆動スリーブの反対の端部に形成されていて、対応するハウジング歯の配列は、上記予備的駆動スリーブ歯に向かう合うハウジングの一部分に形成されていて、上記予備的駆動スリーブ歯は、上記モード変更機構が、ハンマーモードだけを選択したときに、自由な回転に逆らって、ロータリー駆動シャフトを固定する上記ハウジング歯に係合可能である。
【００２３】
好ましくは、予備的駆動スリーブ歯の円形配列は、上記第一駆動スリーブの反対の端部に形成されていて、対応するハウジング歯の配列は、上記予備的駆動スリーブ歯に向かう合う上記ハウジングの一部分に形成されていて、上記予備的駆動スリーブ歯は、上記モード変更機構が、ロータリーモードだけを選択したときに、自由な回転に逆らって、往復駆動シャフトを固定する上記ハウジング歯に係合可能である。
【００２４】
好ましくは、上記ロータリー機構は、上記第二駆動シャフトの上端部に接続された第一かさ歯車と、ハンマードリルの主要スピンドルに接続された第二かさ歯車を具備し、上記第一かさ歯車は、上記主要スピンドルに上記第二駆動シャフトの回転を伝達する、上記第二かさ歯車にかみ合う。
【００２５】
好ましくは、その上に偏心して配置されたクランクピンを有する、上記第一駆動シャフトの上端部に接続されたクランクプレートと、その中にスライド可能に配置されたラムを有し、上記ハウジングに取り付けられた中空ピストンと、を具備する上記ハンマー機構であって、クランクアームは、上記クランクピンと上記中空ピストンに旋回するように接続されて、上記クランクプレートの回転は、上記中空ピストンの往復運動を引き起こし、次に、上記中空ピストンに対して上記ラムの往復運動を引き起こす。
【００２６】
本発明の好ましい実施態様は、添付の図面を参照しながら単に例として、いかなる制限的な意図がなく説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２７】
図１を参照して、通常１０２で示されるハンマードリルは、当業者に理解されるように、耐久力のあるプラスチック材料の少なくとも二つの半体部で形成されたハウジング１０４を具備している。ハウジング１０４の前端部から延びているのは、チャック１０６または、工具ビット（図示せず）を把持するための類似装置である。充電可能なバッテリパック１０８は、ハウジングの底面に取り外し可能に固定されていて、再充電または交換の目的で、バッテリパックをはずすために、押し下げクリップ１１０により、ハウジング１０４から取り外しできる。ハウジング１０４は、トリガースイッチ１１４を有するハンドル部分１１２を具備している。電気モータ１１６は、ハウジングの中に配置されている。モータは、トリガースイッチを介して、バッテリパックに電気的に連結されている。トリガースイッチは、ハンマードリルを動作するために選択的に通電する。出力シャフト１１８は、モータ１１６から延びている。出力シャフト１１８は、その上に形成されたピニオン１２０を有している。ピニオン１２０は、第一ギア１２２及び第二ギア１２４とかみ合っている。
【００２８】
モータ１１６にエネルギーが与えられると、駆動シャフト１１８及びピニオン１２０が回転する。ピニオンは、第一ギア１２２及び第二ギア１２４を同時に駆動する。第一ギア１２２は、第一駆動シャフト１２６の下側端部上に取り付けられて、その周りを自由に回転可能である。第二ギア１２４は、第二駆動シャフト１２８の下側端部上に取り付けられて、自由に回転可能である。第一駆動シャフトは、軸線１２９の周りを回転するように、ハウジングの中に取り付けられている。同様に、第二駆動シャフトは、軸線１３１の周りを回転するように、ハウジングの中に取り付けられている。第一及び第二駆動シャフト軸線１２９、１３１は、互いに平行である。二者択一的に、ピニオン１２０は、第一ギア１２２または第二ギア１２４の一つとかみ合うことができ、順々に、もう一方の第一ギア１２２又は第二ギア１２４とかみ合うことができる。これは、必要とあれば、第一及び第二ギア１２２、１２４の回転を、互いに対して反対にするのに簡単な方法である。
【００２９】
図３に関して、クランクプレート１３８は、第一駆動シャフト１２６の上端部に接続されている。クランクプレートは、上方に突出したクランクピン１４０を有している。クランクピンは、第一駆動シャフト及びクランクプレートの軸線に対して、偏心して取り付けられている。図１に戻って、クランクピンは、円筒状の空洞を伴う中空ピストン１４４に旋回可能に連結されている、クランクアーム１４２に旋回可能に連結されている。その結果、第一駆動シャフト１２６の回転は、中空ピストン１４４に軸線１５２沿って、前後に往復運動を生じさせる。円筒状のラム（図示せず）は、中空ピストンの円筒状の空洞の中に配置されている。中空ピストンの直線的な往復動作は、ラム部材に、ラムの壁部と中空ピストンの円筒状の空洞によって、収容される空気の空気バネ効果の下で、往復運動を生じさせる。往復ラム部材は、ハンマードリルのハンマーモード動作を提供するチャック１０６の中に保持されるドリルの刃（drill bit)（図示せず）の後端部を繰り返し打つ。このタイプの機構は、当業者によく知られていると思われるので、更に詳しい説明は行わない。
【００３０】
第一かさ歯車１３２は、第二駆動シャフト１２８の上端部に接続されている。第一かさ歯車１３２は、第二駆動シャフト１２８と一緒に回転する。第二かさ歯車１３４は、主要スピンドル１３６に接続されている。第二かさ歯車は、主要スピンドルと一緒に回転する。主要スピンドルと、中空ピストン及びラムは、すべて、同じ軸線１５２を有している。主要スピンドル１３６は、軸線１５２の周りに回転するようにハウジングの中に取り付けられている。第一かさ歯車１３２は、第二かさ歯車１３４とかみ合っていて、第一かさ歯車の回転は、第二かさ歯車を介して、主要スピンドルへ伝達される。これは、ハンマードリルのロータリーモード動作を提供する。このタイプの機構は、当業者によく知られていると思われるので、更に詳しい説明は行わない。
【００３１】
図２から５を参照して、ハンマーモード、ロータリーモード及びハンマーモードとロータリーモードを組み合わせたモード間を選択するためのモード変換機構の動作は、更に詳しく説明される。
【００３２】
第二駆動シャフト１２８は、その上に形成された複数の長手方向の外部スプライン１６０を有している。第二駆動シャフト１２８を囲む第二駆動スリーブ１６２は、その内表面上に形成された複数の長手方向の内部スプライン１６６を有している。外部及び内部スプライン１６０、１６２は、第二駆動シャフト１２８の軸線１３１に平行である。内部スプライン１６６は、第二駆動スリーブ１６２が第二駆動シャフト上に上下にスライドできるが、第二駆動シャフトに対して回転できないように、外部スプライン１６０とかみ合っている。コイルスプリング１６８は、一つの端部で、ハウジング１０４の部分１７０に固定されている。コイルスプリング１６８のもう一つの端部は、第二駆動スリーブ１６２のフランジ１７１の上面にスライド可能に係合している。その結果、コイルスプリング１６８は、第二駆動スリーブ１６２を下方に付勢する。しかしながら、第二駆動スリーブ１６２は、コイルスプリング１６８から制限を受けずに、依然として回転することができる。
【００３３】
主要駆動スリーブ歯１７２の円形配列は、第二駆動スリーブ１６２の底端部上に形成されている。対応するギアプレート歯１７４の円形配列は、第二ギア１２４の上面上に形成されている。主要駆動スリーブ歯は、第二駆動スリーブ１６２がコイルスプリング１６８の作用の下で、その最下位置に移動されるときに、ギアプレート歯とかみ合う。第二ギア１２４の回転は、それゆえ、かみ合った内部及び外部スプライン１６０、１６６を介して、第二駆動シャフト１２８に伝達される。
【００３４】
第二駆動シャフト１２８の回転が必要ない場合には、第二駆動スリーブ１６２は、主要駆動スリーブ歯１７２がギアプレート歯１７４にかみ合うことができない、位置へ上方に動かされなければならない。このことは、第二駆動シャフト１２８が第二ギア１２４に係合されず、それと共に回転しないことが示される図２の中で示されている。
【００３５】
予備的駆動スリーブ歯１７６の円形配列は、フランジ１７１の上面上に形成されている。対応するハウジング歯１７８の配列は、ハウジング部分１７０の底面上に形成されている。予備的駆動スリーブ歯は、第二駆動スリーブ１６２が、コイルスプリング１６８の作用に逆らって最上位置に移動されるときに、ハウジング歯とかみ合う。第二駆動スリーブ１６２は、それゆえ、固定され、かみ合った内部及び外部スプライン１６０、１６６は、モード変換機構がハンマーモードだけを選択したときに、第二駆動シャフト１２８の自由な回転を妨げる。別の実施形態においては、歯１７６は、第二駆動スリーブ１６２がその最上位置に移動されたときに、第二駆動スリーブ１６２の凹部に係合できる、ハウジング部分１７０上に取り付けられたつめ(detent)によって置き換えられる。
【００３６】
第一駆動シャフト１２６は、第一駆動スリーブ１６４と共に提供されて、その二つの構成部品は、第二駆動シャフト１２８上の第二駆動スリーブ１６２と全く同じ方法で動作する。第一駆動スリーブは、第二駆動スリーブの複製である。特に、第一駆動スリーブは、図３から図５で示すように、第二駆動スリーブのフランジ１７１に対応するフランジ１７３を有している。第一駆動シャフトは、ほとんど、第二駆動シャフトの複製であるが、唯一の違いは、上述したように、クランクプレート１３８が、第一駆動シャフトの上端部に結合している（第一かさ歯車１３２の代わりに）ことである。
【００３７】
別の実施形態においては、第二駆動シャフト及び第二駆動スリーブ１２８、１６２の内部及び外部スプライン１６０、１６６は、第二駆動スリーブの軸線１３１に対して傾斜していて、すなわち、内部及び外部スプライン１６０、１６６はヘリカルスプラインである。それゆえ、過大なトルクが第二駆動スリーブ１６２に加えられたときには、それは、コイルスプリングの付勢に逆らって、スプライン１６０、１６６を上にスライドでき、主要駆動スリーブ歯１７２とギアプレート歯１７４は離れる。これは、事実上、主要スピンドル１３６をモータ１１６の駆動シャフト１１８から切断する。そのように、ヘリカルスプライン配置は、モード変換機構の中に、簡単でコンパクトなトルク過負荷クラッチを提供する。主要スピンドル１３６が、コイルスプリング１６８のバネ定数及び/または、内部及び外部スプライン１６０、１６６の軸１３１に対する傾斜角によって影響されるモータ１１６の駆動シャフト１１８から切断されることがポイントである。
【００３８】
図３から５を参照して、モード変換機構のスイッチング機構は、一つの側にC形状の第一ブラケット１８４をそして、もう一つの側にC形状の第二ブラケット１８２を具備するシーソーレバー１８０を有している。第一及び第二ブラケットは、それらの開口端が、反対の方向を向いているようにされている。第一部ブラケットは、第一駆動スリーブ１６４の一部分を囲んでいて、そのフランジ１７３の下側に当接するようにされている。同様に、第二ブラケットは、第二駆動スリーブ１６２の一部分を囲んでいて、そのフランジ１７１の下側に当接するようにされている。
【００３９】
図５に関して、シーソーレバー１８０は更に第一及び第二ブラケットの間に配置され、それから垂直に伸びている一対のピボットプレート１８６を具備している。それぞれのピボットプレート１８６は、円筒状のピン１９２が通り抜ける円形開口１８８を具備している。ピンは、ハウジング１０４に固定されている。ピン１９２は、シーソーレバー１８０の旋回軸である。
【００４０】
それぞれのピボットプレート１８６は更に、制御フィンガー１９４が通り抜ける細長いスロット１９０を具備している。細長いスロットは、通常、第一及び第二駆動シャフト１２６、１２８の軸線１２９、１３１に平行であるが、上述したように、シーソーレバーがピン１９２の周りを旋回するときに、それは、左右に揺れ動くことができる。
【００４１】
円筒状制御プレート１９６は、ハウジング１０４に回転できるように固定されている。制御フィンガー１９４は制御プレートに接続されて、シーソーレバーに向かって、制御プレートから外側に突出している。制御フィンガーは、制御プレートの軸線に対して、偏心して取り付けられている。使用者は、制御フィンガーにそれと共に回転を生じさせる制御プレートを３６０°に渡り回転できる。制御フィンガーの回転動作は、第一及び第二駆動シャフト１２６、１２８の軸線１２９、１３１に平行な成分（垂直成分）と、上記軸線に垂直な成分（水平成分）を有している。細長いスロットは通常垂直なので、垂直成分は、細長いスロット１９０に沿ってスライドする制御フィンガーによって、提供される。一方、水平成分は、制御フィンガー１９４に、ピボットプレート１８６を左右に押すことを生じさせ、シーソーレバー１８０にピン１９２の周りに一方またはもう一方の方向に、旋回を生じさせる。それゆえ、制御プレートは、シーソーレバーを、図３で示されるように、第一駆動シャフト１２６に向かって傾斜する位置から図５で示されるように、第一及び第二駆動シャフト１２６、１２８の軸線１２９、１３１に対してほぼ垂直な位置へ、そして、図４で示されるように、第二駆動シャフト１２８に向かって傾斜する位置へ、変更するように動作されうる。
【００４２】
図３に関連して、シーソーレバーは、第一駆動シャフトに向かって傾斜しており、第一ブラケット１８４は、その最下位にあって、フランジ１７３に当接していない。第一駆動スリーブ１６４は、コイルスプリング１６９の作用の下で、下側に動かされ、第一駆動シャフト１２６は、第一駆動スリーブ１６４を介して第一ギア１２２に係合されている。それゆえ、第一ギア１２２の回転は、クランクピン１４０の回転と、ハンマードリルのハンマーモードの起動をもたらす。同時に、第二ブラケット１８２は、その最上位置に動かされ、フランジ１７１に当接する。第二駆動スリーブ１６２は、コイルスプリング１６９の作用に逆らって第二ブラケット１８２によって、上方へ動かされ、第二駆動シャフト１２８は、第二ギア１２４から離れさせられる。代わりに、予備的駆動スリーブ歯１７６は、ハウジング歯１７８に係合する。これは、第二駆動シャフト１２８が回転することから妨げ、第一かさ歯車１３２がハンマードリルのロータリーモードを駆動することから妨げる。
【００４３】
図５を参照して、制御プレート１９６は、図３で示される位置から９０°半時計周りに回転されており、シーソーレバー１８０は、第一及び第二駆動シャフト１２６、１２８の軸線１２９、１３１に対してほぼ垂直な位置へ動かされる。第一及び第二ブラケット１８２、１８４は、それらの中央位置へ動かされて、各ブラケットは、それぞれのフランジ１７１，１７３へ、軽く当接している。第二駆動スリーブ１６２は、コイルスプリング１６８の作用の下で下方に動かされ、第二駆動シャフト１２８は、第一ギア１２４に係合される。第一駆動スリーブ１６４は、図３で示される位置のままであり、第一駆動シャフト１２６は、第一ギア１２２と係合されたままである。それゆえ、ハンマードリルのロータリーモードとハンマーモードを組み合わせたモードを駆動するように、第二ギア１２４の回転は、第一かさ歯車１３２を回転し、第一ギア１２２の回転は、に、クランクピン１４０を回転する。
【００４４】
図４を参照して、制御プレート１９６は、図５で示される位置から反時計回りに９０°回転されており、シーソーレバーは、第二駆動シャフト１２８に対して傾斜されている。第二ブランケット１８２は、その最下位置にあって、フランジ１７１に当接していない。第二駆動スリーブ１６２は、コイルスプリング１６８の作用の下で下方に動かされて、第二駆動シャフト１２８は、第二駆動スリーブ１６２を介して、第二ギア１２４と係合されている。それゆえ、第二ギア１２４の回転は、第一かさ歯車１３２の回転と、ハンマードリルのロータリーモードの起動をもたらす。同時に、第一ブラケット１８４はその最上位置に動かされて、フランジ１７３に当接している。第一駆動スリーブ１６４は、コイルスプリング１６９の作用に逆らって、第一ブラケット１８４により、上方へ動かされて、第一駆動シャフト１２６は、第一ギア１２４から離される。代わりに、予備的駆動スリーブ歯１７６は、ハウジング歯１７８とかみ合っている。これは、第一駆動シャフト１２６を回転することから妨げ、クランクピン１４０がハンマードリルのハンマーモードを駆動することから妨げる。
【００４５】
別の実施形態において、第一ブラケット１８４又は第二ブラケット１８２の一つは、シーソーレバー１８０から取り除かれることができ、モード変更機構は、二つのモードだけを動作できる。第一ブラケット１８４が取り除かれ、ひいては、第一駆動スリーブ１６４と第一ギア１２２が、永久に係合されたままの場合、ハンマーモードを使用者により、不選択とはできず、すなわち、ロータリーのみモードを利用できない。反対に、第二ブラケット１８２が取り除かれ、ひいては、第二駆動スリーブ１６２と第二ギア１２４が永久に係合されたままの場合、ロータリーモードを使用者により、不選択とはできず、すなわち、ハンマーのみモードを利用できない。この別の設計方法は、上述したように、モード変更機構の他の態様を変化することなしに採用されうる。この別の設計方法は、モードの一つがめったに使用されない使用条件の分野においては魅力的になり得て、この改変によって生じる重量とコストの削減が、この別の設計方法を適切なものとする。
【００４６】
上記の実施態様は単に例を通して説明されたものであり、いかなる制限的な意味は無く、添付の請求項によって定義された発明の範囲から逸脱せずに、さまざまな変更及び改変が可能であることは、当業者によって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、ロータリーモードとハンマーモードを動作できるハンマードリルの断面図である。
【図２】図２は、図１のハンマードリルにおいて、本発明を使用するために具体化する、モード変換機構の一部の断面図である。
【図３】図３は、ハンマーモードが選択された本発明を具体化する、モード変換機構の側面図である。
【図４】図４は、ロータリーモードが選択された、図３のモード変換機構の側面図である。
【図５】図５は、動力工具のハンマーモード及びロータリーモードが両方選択された、図３のモード変換機構の斜視図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０２    ハンマードリル
１０４    ハウジング
１１８    駆動シャフト
１２２    第一ギア
１２４    第二ギア
１２６    第一駆動シャフト
１２８    第二駆動シャフト
１２９    第一駆動シャフト軸線
１３１    第二駆動シャフト軸線
１３２    第一かさ歯車
１３４    第二かさ歯車
１３８    クランクプレート
１４０    クランクピン
１４４    中空ピストン
１６０    外部スプライン
１６２    第二駆動スリーブ
１６６    内部スプライン
１７８    ハウジング歯
１８０    シーソーレバー
１９０    細長いスロット
１９４    制御フィンガー
１９６    円筒状制御プレート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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