(57)【要約】弾性的な振動エレメント（１１）によってハウジング（１０）に懸吊された振動プレート（１２）と、ハウジング（１０）内に収容された、振動プレート（１２）を軌道振動運動させる、電動モータにより駆動される偏心駆動装置（１７）とを備えた、面加工のための手持ち式工作機械では、グリップブロックのように操作することができる相当扁平なかつ短いハウジング（１０）を獲得するために、偏心駆動装置（１７）と振動プレート（１２）との間の連結箇所（３０）が、振動プレート（１２）の前縁部（１２１）の近くに配置されているのに対して、弾性的な振動エレメント（１１）は、前縁部（１２１）とは反対の側の後縁部（１２２）の近くで振動プレート（１２）に作用している。連結箇所（３０）と振動エレメント（１１）の作用箇所（３１）との間の領域では、振動プレート（１２）がハウジング（１０）に、片側で曲げ軟性的な運動変換器（３２）によって位置固定されている。この運動変換器（３２）は、振動プレート（１２）の、連結箇所（３０）で発生させられた軌道運動を作用箇所（３１）における逆方向の軌道運動に変換する。
2004516161.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
面加工のための手持ち式工作機械であって、ハウジング（１０；１０′）の下面に弾性的な振動エレメント（１１）によって懸吊された、研磨工具を取り付けるための振動プレート（１２；１２′）と、ハウジング（１０；１０′）内に収容された、振動プレート（１２；１２′）を軌道振動運動させる偏心駆動装置（１７）とが設けられており、該偏心駆動装置（１７）が、電動モータ（２５）によって駆動される駆動軸（１８）と、振動プレート（１２；１２′）に対して相対的に回転可能に該振動プレート（１２；１２′）に連結された偏心ピン（２１）とを有しており、該偏心ピン（２１）が、駆動軸（１８）に対して偏心的に該駆動軸（１８）に回動不能に結合されている形式のものにおいて、偏心ピン（２１）と振動プレート（１２；１２′）との間の連結箇所（３０）が、振動プレート（１２；１２′）の一方の縁部（１２１）の近くに位置しており、弾性的な振動エレメント（１１）が、振動プレート（１２；１２′）の、前記縁部（１２１）とは反対の側の縁部（１２２）の近くで振動プレート（１２；１２′）に作用しており、該振動プレート（１２；１２′）が、連結箇所（３０）と振動エレメント（１１）の作用箇所（３１）との間の、振動プレート（１２；１２′）における領域で、片側で曲げ軟性的な運動変換器（３２）によってハウジング（１０；１０′）に位置固定されており、連結箇所（３０）に発生させられた軌道運動が逆方向の軌道運動を作用箇所（３１）に生ぜしめるように運動変換器（３２）が形成されていることを特徴とする、手持ち式工作機械。
【請求項２】
連結箇所（３０）が、振動プレート（１２；１２′）の長手方向中心軸線（２９）に位置しており、振動エレメント（１１）の作用箇所（３１）が、長手方向中心軸線（２９）から等しい横方向間隔を置いて位置している、請求項１記載の手持ち式工作機械。
【請求項３】
連結箇所（３０）の近くに位置する縁部（１２１）が、振動プレート（１２；１２′）の、作業姿勢で見て前側の縁部であり、振動エレメント（１１）の作用箇所（３１）の近くに位置する縁部が、振動プレート（１２；１２′）の、作業姿勢で見て後側の縁部（１２２）である、請求項１または２記載の手持ち式工作機械。
【請求項４】
運動変換器（３２）が、ねじり軟性的なウェブ（４１）として形成されており、該ウェブ（４１）が、振動プレート（１２′）の長手方向中心軸線（２９）の方向でしか曲げ軟性的でなく、端部側において、一方では振動プレート（１２′）の長手方向中心軸線（２９）に対して対称的に振動プレート（１２′）に固定されていて、他方ではハウジング（１０′）に固定されている、請求項２または３記載の手持ち式工作機械。
【請求項５】
ウェブ（４１）が、２つの長い辺と２つの狭幅の辺とを備えた長方形の横断面を有しており、狭幅の辺が振動プレート（１２′）の長手方向中心軸線（２９）に対して平行に延びるようにウェブ（４１）が配置されている、請求項４記載の手持ち式工作機械。
【請求項６】
運動変換器（３２）が、振動プレート（１２）の長手方向中心軸線（２９）に対して横方向で互いに間隔を置いて配置された２つの固定エレメント（３４）を有しており、両固定エレメント（３４）の、一方の端部が、ハウジング（１０）に剛性的に固定されており、両固定エレメント（３４）の、他方の端部が、振動プレート（１２）に形成されたそれぞれ１つの長孔（３５）内に進入しており、該長孔（３５）の長軸が、振動プレート（１２）の長手方向中心軸線（２９）に対して平行に延びており、長孔（３５）の短軸が、固定エレメント（３４）の、長孔（３５）内に進入した区分の外径よりも僅かに大きく寸法設定されている、請求項２または３記載の手持ち式工作機械。
【請求項７】
振動プレート（１２）に対して逆方向の運動を実施するアンバランスプレート（３９）が、振動プレート（１２）に対して平行に配置されていて、固定エレメント（３４）の領域に案内されており、しかも、駆動軸（１８）によって振動プレート（１２）に対して逆方向に駆動される偏心プレート（４０）に連結されている、請求項１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】
電動モータ（２５）が、振動プレート（１２；１２′）の上側でかつ振動プレート（１２；１２′）に対して平行にほぼ該振動プレート（１２；１２′）の後縁部（１２２）にまで延びており、駆動軸（１８）と電動モータ（２５）の被駆動軸（２６）との間の駆動列に直交伝動装置（２７）、有利には傘歯車伝動装置が配置されている、請求項３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】
ハウジング（１０）が、ほぼ振動プレート（１２）に適合された輪郭を有していて、電気的な接続部および構成部材、たとえば電流ケーブル導入部（１５）および接続・遮断スイッチ（１６）を収容する、方形のベース面を備えた短いハウジング区分（１０１）で振動プレート（１２）の後縁部（１２２）を越えて張り出している、請求項８記載の手持ち式工作機械。
【請求項１０】
ハウジング（１０；１０′）が、操作可能なグリップブロックを形成している、請求項１から９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】
背景技術
本発明は、請求項１の上位概念部に記載した形式の、面加工のための手持ち式工作機械から出発する。
【０００２】
三角形の振動プレートと、この振動プレートに固定された三角形の振動ディスクとのためにデルタサンダとも呼ばれるこの種の公知の手持ち式工作機械（ドイツ連邦共和国実用新案第９３２０３９３号明細書）では、ハウジングが、電動モータを収容する、振動プレートに対して平行に方向付けられた円筒状のグリップ部分と、このグリップ部分にアングルヘッドとして当て付けられた伝動装置ヘッドとから形成されている。この伝動装置ヘッドは、電動モータによって駆動される偏心伝動装置を収容している。偏心伝動装置の、モータ軸線に対して直角に方向付けられた駆動軸は、電動モータの被駆動軸に可撓性の軸を介して連結されている。偏心ピンは伝動装置ヘッドの下面を越えて張り出していて、振動プレートのほぼ中間で振動プレートに進入している。この場合、偏心ピンと振動プレートとの間の相対運動を可能にする、偏心ピンと振動プレートとの連結はラジアル軸受けによって行われている。三角形の振動プレートは伝動装置ヘッドの下面を覆っていて、振動プレートの先端部で前方に伝動装置ヘッドを越えて張り出している。振動プレートには三角形の振動ディスクが固く結合されている。この振動ディスクには面ファスナによって三角形の研磨シートを載置することができる。
【０００３】
発明の利点
請求項１の特徴を備えた、面研磨加工のための本発明による手持ち式工作機械は、偏心ピンと振動プレートとの間の連結箇所を中心から、振動プレートの三角形の構成において振動プレートの三角形先端部によって形成された、振動プレートの一方の縁部の近くにまで本発明により前変位させることによって、振動プレートに対して平行に方向付けられたモータ軸線を備えた電動モータを振動プレートの上側に配置することができ、したがって、極端に短い構造長さを備えた、十分に振動プレートの範囲内にとどまる輪郭を備えた相当扁平なハウジングを獲得することができるという利点を有している。さらに、その扁平さと短さとによって一種のグリップブロックとして形成可能なハウジングは、使用者によってハウジングに人間工学的に有利に付与された軸方向の研磨圧が振動プレートの全ての領域に均等に伝達され、これによって、十分に疲労なしに良好な研磨結果が獲得されるという利点をもたらす。この研磨結果は、特に振動プレートの縁部における、振動プレートの、連結箇所とは反対の側の領域で運動変換器によって強要される最適な研磨運動によって質的に一層改善される。ハウジングの僅かな高さおよび構造長さにもかかわらず、極端に小容積の特殊モータが起用される必要はなく、慣用の標準電動モータを使用することができる。これによって、費用に関する利点が得られる。
【０００４】
従属請求項に記載した手段によって、請求項１に記載した手持ち式工作機械の有利な構成および改良形が可能となる。
【０００５】
本発明の有利な構成によれば、偏心ピンと振動プレートとの間の連結箇所が、振動プレートの長手方向中心軸線に位置しており、振動プレートへの振動エレメントの作用箇所が、長手方向中心軸線から等しい横方向間隔を置いて位置している。この構造上の手段によって、振動プレートは長手方向中心軸線の両側に同じ大きさの振動運動を実施する。
【０００６】
本発明の有利な構成によれば、運動変換器が、ねじり軟性的なウェブとして形成されており、該ウェブが、振動プレートの長手方向中心軸線の方向でしか曲げ軟性的でなく、端部側において、一方では長手方向中心軸線に対して対称的に振動プレートに固定されていて、他方ではハウジングに固定されている。長手方向中心軸線の方向でのみ曲げ軟性を獲得するためには、ウェブが、２つの長い辺と２つの狭幅の辺とを備えて長方形に形成されており、狭幅の辺が振動プレートの長手方向中心軸線に対して平行にかつ等しい横方向間隔を置いて延びるようにウェブが配置されている。
【０００７】
本発明の択一的な構成によれば、運動変換器が、振動プレートの長手方向中心軸線に対して横方向で鏡面対称的に配置された、互いに間隔を置いて配置された２つの固定エレメントを有しており、両固定エレメントの、一方の端部が、ハウジングに剛性的に固定されており、両固定エレメントの、他方の端部が、振動プレートに形成されたそれぞれ１つの長孔内に進入している。各長孔はその長軸で振動プレートの長手方向中心軸線に対して平行に延びていて、短軸を有している。この短軸は、固定エレメントの、長孔内に進入した区分の外径よりも僅かに大きく寸法設定されているので、固定エレメントは、長孔で振動プレートの長手方向中心軸線に対して平行に案内されている。
【０００８】
実施例の説明
以下に、本発明の実施例を図面につき詳しく説明する。
【０００９】
図１および図２に斜視図でかつ図３に下面図でかつ図４および図５に断面図で示した、面加工のための一般的な手持ち式工作機械に対する実施例としての振動サンダはハウジング１０を有している。このハウジング１０は、振動サンダを操作するためのグリップブロック（Ｇｒｉｆｆｋｌｏｔｚ）を形成しているので、この種の振動サンダは電気的な研磨ブロックとも呼ばれる。ハウジング１０の下面には、図２にその片方を見ることができる電気的な２つの振動エレメント１１によって振動プレート１２が懸吊されている。この振動プレート１２の下面には研磨ディスク１３が固定されている。この研磨ディスク１３は、研磨シートを交換可能に取り付けるために形成されている。振動プレート１２と研磨ディスク１３とは同じ形状で形成されていて、いわゆる「デルタサンダ」において形成されているような三角形の前側の区分と、この区分に一体に続く方形の区分とを有している。上側部分と下側部分とから形成されたハウジング１０はその輪郭でほぼ振動プレート１２に適合されていて、方形のベース面を備えた短いハウジング区分１０１で振動プレート１２の先端部１２１とは反対の側の後縁部１２２を越えて張り出している。下面でフード状のカバー１４によって閉鎖可能であるハウジング区分１０１には電気的な接続部および電気的な構成部材、たとえば電流ケーブル導入部１５および接続・遮断スイッチ１６が収納されている。この電流ケーブル導入部１５および接続・遮断スイッチ１６は、ハウジング区分１０１の裏面に設けられた適宜な壁開口を通って挿入されている。
【００１０】
ハウジング１０に弾性的に懸吊された振動プレート１２は偏心駆動装置１７によって、オービタル振動運動とも呼ばれる軌道振動運動にもたらされる。特に図２および図４から明らかであるように、偏心駆動装置１７は駆動軸１８を有している。この駆動軸１８は振動プレート１２に対して直角にハウジング１０内に回転可能に支承されている。この支承はラジアル軸受け１９によって行われている。駆動軸１８は、振動プレート１２とは反対の側の端部で軸方向の力を吸収するために、ハウジング１０内に運動可能に挿入された球体２０に支持されている。駆動軸１８には偏心ピン２１が回動不能に結合されている。この偏心ピン２１は駆動軸１８に対して平行に所定の偏心量だけ半径方向にずらされて配置されている。偏心ピン２１は振動プレート１２に回転可能に連結されている。この場合、この連結はラジアル軸受け２２を介して行われている。このラジアル軸受け２２の内側の支承レースは偏心ピン２１に回動不能に嵌められているのに対して、外側の支承レースは振動プレート１２内に回動不能に位置している。この場合、内側の支承レースは、偏心ピン２１に設けられた半径方向肩部と、偏心ピン２１の端面に載置している位置固定リング４２とに支持されている。この位置固定リング４２は、研磨ディスク１３に設けられた孔２４を通って案内された、偏心ピン２１に設けられた軸方向のねじ山付き孔に螺合された固定ねじ２３によって位置固定されている。
【００１１】
さらに、偏心駆動装置１７には電動モータ２５が所属している。この電動モータ２５の、振動プレート１２に対して平行に方向付けられた被駆動軸２６は、ここでは傘歯車伝動装置として形成された直交伝動装置２７を介して駆動軸１８を駆動する。ほぼ振動プレート１２の後縁部１２２にまで延びる電動モータ２５はハウジング区分１０１内で、電流ケーブル導入部１５を通って案内された電流ケーブル２８に、接続・遮断スイッチ１６を介在して接続されている。
【００１２】
図１および図２に見ることができる振動サンダのコンパクトな構造を達成するためには、偏心ピン２１と振動プレート１２との間でラジアル軸受け２２によって形成された連結箇所３０が振動プレート１２の先端部１２１の近くに配置されており、弾性的な両振動エレメント１１の作用箇所３１が振動プレート１２の後縁部１２２の近くで振動プレート１２に配置されている。連結箇所３０は長手方向中心軸線２９に位置しているのに対して、弾性的な両振動エレメント１１の作用箇所３１は振動プレート１２の長手方向中心軸線２９から等しい横方向間隔を置いて配置されている。同様に形成された弾性的な両振動エレメント１１のうち、図２には、一方の振動エレメント１１を見ることができる。この振動エレメント１１は、ねじり軟性的なかつ曲げ軟性的な平行な２つのロッド１１１から成っている。両ロッド１１１は端部側で上側のブラケット１１２と下側のブラケット１１３とに固く結合されている。上側のブラケット１１２はハウジング１０にかつ下側のブラケット１１３は振動プレート１２に固定されている。この固定ために下側のブラケット１１３内に螺入された固定ねじ３３の頭を図３に見ることができる。
【００１３】
連結箇所３０と両振動エレメント１１の作用箇所３１との間の領域では、振動プレート１２が、片側で曲げ軟性的な運動変換器３２によってハウジング１０に位置固定されている。この場合、運動変換器３２は、振動プレート１２の、回転する偏心ピン２１によって連結箇所３０に発生させられた軌道運動が、逆方向の軌道運動を弾性的な振動エレメント１１の作用箇所３１に生ぜしめるように形成されている。図８には、明瞭にするために、連結箇所３０と作用箇所３１との軌道運動がシンボリックに示してある。偏心ピン２１の回転時に連結箇所３０が位置１から時計回り方向で位置２，３，４を介して運動させられるのに対して、作用箇所３１は反時計回り方向で位置１，２，３から位置４に運動させられる。
【００１４】
運動変換器３２は、図１〜図５に示した振動サンダの実施例では、振動プレート１２の長手方向中心軸線２９に対して横方向で互いに間隔を置いて配置された、振動プレート１２の長手方向中心軸線２９に対して鏡面対称的に配置された２つの固定エレメント３４と、振動プレート１２に配置された２つの長孔３５とによって実現されている。両長孔３５（図２参照）は、振動プレート１２の長手方向中心軸線２９から等しい横方向間隔を置いて、長孔３５の長短両軸線のうちの長軸が長手方向中心軸線２９に対して平行に延びるように配置されている。長孔３５の長短両軸線のうちの短軸は、固定エレメント３４の、長孔３５内に進入した部分の外径よりも僅かに大きく寸法設定されているので、固定エレメント３４は長孔３５内に長手方向で案内されている。
【００１５】
図５に示したように、各固定エレメント３４は、頭付きねじ３７と、ねじ軸部に被せられたガイドスリーブ３８とから成っている。頭付きねじ３７は、研磨ディスク１１に設けられた切欠き３６を通って案内されていて、ハウジング１０に設けられたねじ山区分に螺合されており、ガイドスリーブ３８はその下側のスリーブ区分で長孔３５内に進入している。各ガイドスリーブ３８は、進入端部とは反対の上側の端部に、互いに軸方向間隔を置いて配置された２つの環状フランジ３８１，３８２を支持している。各環状フランジ３８１，３８２は、振動プレート１２の上方に軸方向間隔を置いて位置する、振動プレート１２に対して平行なアンバランスプレート３９の長手方向縁部の一部にわたって係合しているので、アンバランスプレート３９は両ガイドスリーブ３８の環状フランジ３８１，３８２の間に軸方向で移動可能に案内されている。アンバランスプレート３９は、振動サンダを釣り合わせるための補償重量体として働き、駆動軸１８によって振動プレート１２に対して逆方向に駆動される偏心プレート４０（図２および図４参照）に連結されており、これによって、アンバランスプレート３９は振動プレート１２に対して逆方向の振動運動を実施するようになっている。振動エレメント１１の領域ではアンバランスプレート３９が切り欠かれている（図２参照）。
【００１６】
図６および図７に単に概略的に示した振動サンダは、ハウジング１０′が振動プレート１２′の輪郭の内部に位置していて、振動プレート１２′の後縁部１２２を越えて張り出していない点で変更されている。振動プレート１２′は、やや凸面状に湾曲させられた側縁部を備えた三角形状を有している。モータ軸線で同じく振動プレート１２′に対して平行に配置された電動モータ２５もやはり直交伝動装置２７を介して駆動軸１８を偏心ピン２１と共に駆動する。この偏心ピン２１は振動プレート１２′を連結箇所３０の領域において、前述した軌道振動運動にもたらす。やはり振動プレート１２′の長手方向中心軸線２９に対して鏡面対称的に振動プレート１２′に作用箇所３１で固定された両振動エレメント１１は、ここでは、ねじり軟性的なかつ曲げ弾性的なロッドとして形成されている。運動変換器３２は、ねじり軟性的なウェブ４１によって形成される。このウェブ４１は振動プレート１２′の長手方向中心軸線２９の方向でしか曲げ軟性的でなく、端部側において、一方では振動プレート１２′の長手方向中心軸線２９に対して鏡面対称的に振動プレート１２′に固定されていて、他方ではハウジング１０′に固定されている。ウェブ４１は連結箇所３０と作用箇所３１との間の中間に配置されている。ウェブ４１は、２つの長い辺と２つの狭幅の辺とを備えた長方形の横断面を有していて、狭幅の両辺が振動プレート１２′の長手方向中心軸線２９に対して平行に延びるように配置されている。
【００１７】
図８には、偏心駆動装置１７によって発生させられた、偏心ピン２１と振動プレート１２′との間の連結箇所３０の軌道振動運動がウェブ４１によって如何にして、振動プレート１２′に設けられた弾性的な振動エレメント１１の作用箇所３１の逆方向の同様の軌道振動運動を生ぜしめるのかが示してある。円軌道の経過における連結箇所３０と、作用箇所３１と、ウェブ４１との各位置は位置１，２，３，４で特徴付けられている。位置１，３ではウェブ４１が振動プレート１２′の長手方向中心軸線２９の方向に変位されており、位置２，４では中間ウェブが時計回り方向でもしくは反時計回り方向でやや回動させられている。図面から知ることができるように、振動プレート１２′全体はウェブ４１自体における領域を除いて、良好な研磨結果のために重要となる円運動を実施する。
【図面の簡単な説明】
【図１】
振動サンダの斜視図である。
【図２】
図１と同じ振動サンダをその長手方向軸線に沿って破断した図である。
【図３】
図１および図２に示した振動サンダの下面図である。
【図４】
図３に示したＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図である。
【図５】
図４に示したＶ−Ｖ線に沿った断面図である。
【図６】
第２実施例による振動サンダの概略的な側面図である。
【図７】
図６に示したＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図である。
【図８】
図７と同じデルタサンダの研磨プレートの軌道振動運動を説明するための図である。
【符号の説明】
１０  ハウジング、  １０′  ハウジング、  １１  振動エレメント、  １２  振動プレート、  １２′  振動プレート、  １３  研磨ディスク、  １４  カバー、  １５  電流ケーブル導入部、  １６  接続・遮断スイッチ、  １７  偏心駆動装置、  １８  駆動軸、  １９  ラジアル軸受け、  ２０  球体、  ２１  偏心ピン、  ２２  ラジアル軸受け、  ２３  固定ねじ、  ２４  孔、  ２５  電動モータ、  ２６  被駆動軸、  ２７  直交伝動装置、  ２８  電流ケーブル、  ２９  長手方向中心軸線、  ３０  連結箇所、  ３１  作用箇所、  ３２  運動変換器、  ３３  固定ねじ、  ３４  固定エレメント、  ３５  長孔、  ３６  切欠き、  ３７  頭付きねじ、  ３８  ガイドスリーブ、  ３９  アンバランスプレート、  ４０  偏心プレート、  ４１  ウェブ、  ４２  位置固定リング、  １０１  ハウジング区分、  １１１  ロッド、  １１２  ブラケット、  １１３  ブラケット、  １２１  先端部、  １２２  後縁部、  ３８１  環状フランジ、  ３８２  環状フランジ
【国際公開パンフレット】
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2004516161.tif 000004
2004516161.tif 000005
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【国際調査報告】
2004516161.tif 000025
2004516161.tif 000026
2004516161.tif 000027
2004516161.tif 000028