(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち式工作機械であって、電動モータから工具主軸（１２）に向かって種々異なる高さのトルクを伝達するためのクラッチ（１３）が設けられており、該クラッチ（１３）は、第１および第２のクラッチ部材（１５、１８）を有しており、これらの第１および第２のクラッチ部材（１５、１８）の間でトルクが伝達または遮断されるようになっており、前記第１のクラッチ部材（１５）と相対回動不能に結合された第１の伝達部材（１６１）が設けられており、前記第２のクラッチ部材（１８）と相対回動不能に結合された第２の伝達部材（１８１）が設けられており、クラッチばね（２０）が設けられており、該クラッチばね（２０）の調節可能な予荷重によって、前記第１の伝達部材（１６１）は、第２の伝達部材（１８１）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、
第１および第２のロック部材（２７１、１８３）が設けられており、前記第１のクラッチ部材（１５）は、前記第１の伝達部材（１６１）に対して追加的に、前記第１のロック部材（２７１）と相対回動不能に連結されており、前記第２のクラッチ部材（１８）は、前記第２の伝達部材（１８１）に対して追加的に、前記第２のロック部材（１８３）と相対回動不能に連結されており、該第１および第２のロック部材（２７１、１８３）は、穴あけ運転もしくは衝撃穴あけ運転で、電動モータから工具主軸（１２）に向かって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なっていることを特徴とする手持ち式工作機械。
【請求項２】
前記第１の伝達部材（１６１）は、トルク伝達のための第１の伝達面（１６１ａ）を有しており、前記第２の伝達部材（１８１）は、トルク伝達のための第２の伝達面（１８１ａ）を有しており、前記第１および第２の伝達面（１６１ａ、１８１ａ）は、前記クラッチ（１３）の回転方向に対して、トルク伝達時に前記クラッチばね（２０）の力に抗してトルクに依存した解離力が前記第１の伝達部材（１６１）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。
【請求項３】
前記第１のクラッチ部材（１５）は、伝達リング（１６）を有しており、該伝達リング（１６）に複数の前記第１の伝達部材（１６１）が形成されており、該伝達リング（１６）は、前記クラッチばね（２０）によって前記第２のクラッチ部材（１８）の前記第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。
【請求項４】
前記伝達リング（１６）は、前記第１のクラッチ部材（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。
【請求項５】
前記第１の連結部材（１５）は、クラッチケーシング（２５）によって形成されており、前記第２のクラッチ部材（１８）は、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。
【請求項６】
前記第２のクラッチ部材（１８）は、内歯車（１７）と一体的に結合されており、該内歯車（１７）の端面に複数の前記第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。
【請求項７】
前記クラッチばね（２０）は、一方では前記伝達リング（１６）に支持されており、他方ではねじ山（１５１）を介して前記第１のクラッチ部材（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。
【請求項８】
前記第１のロック部材（２７１）は、トルク伝達のための第１のロック面（２７１ａ、２７１ｂ）を有しており、前記第２のロック部材（１８３）は、トルク伝達のための第２のロック面（１８３ａ、１８３ｂ）を有しており、前記第１および第２のロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８３ａ、１８３ｂ）は、前記クラッチ（１３）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前記第１のロック部材（２７１）に作用しないように配置されており、前記第１および第２のロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８３ａ、１８３ｂ）は、前記クラッチ（１３）の回転方向に対して直角に位置している、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。
【請求項９】
前記第１の伝達部材（１６１）と前記第２の伝達部材（１８１）との係合に加えて前記第１のロック部材（２７１）と前記第２のロック部材（１８３）とを係合させることができる、請求項８記載の手持ち式工作機械。
【請求項１０】
前記第１のロック面（２７１ａ、２７１ｂ）は、少なくとも１つのロックスライド（２７）に形成されており、該ロックスライド（２７）は、前記第１のクラッチ部材（１５）に対して移動可能に支承されている、請求項８または９記載の手持ち式工作機械。
【請求項１１】
前記第２のロック面（１８３ａ、１８３ｂ）は、前記第２のクラッチ部材（１８）に形成されている、請求項１０記載の手持ち式工作機械。
【請求項１２】
少なくとも１つの前記ロックスライド（２７）は、それぞればね（２８）によって調節スリーブ（２３）に設けたカム軌道（２９）に押しやられる、請求項１０または１１記載の手持ち式工作機械。
【請求項１３】
前記調節スリーブ（２３）によって、前記クラッチばね（２０）の予荷重も、前記第１および第２のロック部材（１８３、２７１）の連結もしくは解離も操作可能である、請求項１２記載の手持ち式工作機械。
【請求項１４】
前記第１のロック部材（２７１）は、トルク伝達のための第１のロック面（２７１ａ、２７１ｂ）を有しており、前記第２のロック部材（１８３）は、トルク伝達のための第２のロック面（１８３ａ、１８３ｂ）を有しており、前記第１および第２のロック面（２７１ａ、２７１ｂ；１８３ａ、１８３ｂ）は、前記クラッチ（１３）の回転方向に対して、最大許容トルクの伝達時に前記第１のロック部材（２７１）と第２のロック部材（１８３）と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。
【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つのクラッチ部材を有しており、これらのクラッチ部材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材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２９６０１１２９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つのクラッチ部材を有している。これらのクラッチ部材の１つには伝達部材としてボールが設けられていて、他方のクラッチ部材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、クラッチ部材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、これをクラッチ部材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、クラッチ部材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材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材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】
クラッチ部材の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材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１２１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であるトルク連結器１３は第１のクラッチ部材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のクラッチ部材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のクラッチ部材１５と第２のクラッチ部材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のクラッチ部材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のクラッチ部材１５と結合されている。第１のクラッチ部材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１６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のクラッチ部材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、トルクは伝動装置１１の太陽歯車１１ａから、遊星歯車２１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は伝動装置ケーシング２４に対して回転可能に支承されている。第１のクラッチ部材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１３は原理的に、駆動系の回動可能な２つの部材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のクラッチ部材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のクラッチ部材１８に設けた第２の伝達部材１８１と係合している。第２のクラッチ部材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１９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のクラッチ部材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１６１ａ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のクラッチ部材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２７が見られる。ロックスライド２７は、第１のクラッチ部材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材の突起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のクラッチ部材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のクラッチ部材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２７１ａ、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１８３ａ、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２７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材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１６１、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３４にかみ合い解消に必要な軸方向遊びを与える拡幅部３５ａ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３５ａ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材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材の異なる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  クラッチ部材、  １６  伝達リング、  １７  内歯車、  １８  クラッチ部材、  ２０  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
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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