(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
空気式の打撃機構（２）によりツールを少なくとも部分的に回転させて打撃駆動するため、磁極（４）を設けた内側のロータ（５）、及び制御電子装置（６）のインバータに接続した電磁コイル（７）を設けた外側のステータ（８）を有し、電子的に整流する電動モータ（３）により伝動構成群（９）を介して前記打撃機構（２）を駆動する電動ツール装置において、ロータ軸（１０）の駆動末端側を伝動構成群（９）に軸支し、ロータ軸（１０）の駆動側は前記ステータ（８）に連係するよう突出する磁極（４）を前記ステータ（８）に同軸状に挿入可能にしたことを特徴とする電動ツール装置。
【請求項２】
前記ロータ（５）の駆動側端部には前記ステータ（８）に同軸状に挿入可能な磁気リング（１２）を固定して自由回転するようにし、この磁気リング（１２）の保持のため切欠き及び／又は鼻状部（１３ａ）を設け、この切欠き及び／又は鼻状部（１３ａ）をロータ（５）に対して規定された角度位置に相対回転不能に掛合可能にした請求項１記載の電動ツール装置。
【請求項３】
前記打撃機構（２）を駆動するための前記伝動構成群（９）を、ハウジングシェルとほぼ平坦なハウジングキャップとによりなる伝動ハウジング（１５）内に配置した請求項１又は２記載の電動ツール装置。
【請求項４】
ほぼ外殻形状のモータハウジング（１６）内にステータ（８）を有するモータ構成群（１４）を配置し、このモータハウジング１６の片側に伝動ハウジング壁（１５ａ）を設けた請求項１乃至３のうちのいずれか一項に記載の電動ツール装置。
【請求項５】
前記制御電子装置（６）の前記インバータを有する電子装置構成群（１７）を、ハウジングシェル及びほぼ平坦なハウジングキャップよりなる電子装置ハウジング（１８）内に配置した請求項１乃至４のうちのいずれか一項に記載の電動ツール装置。
【請求項６】
ほぼ外殻形状のモータハウジング（１６）内にステータ（８）を有するモータ構成群（１４）を配置し、このモータハウジング１６の片側に電子装置ハウジング壁（１８ａ）を設けた請求項５に記載の電動ツール装置。
【請求項７】
前記モータハウジング（１６）並びにこのモータハウジングの側方の伝動ハウジング壁（１５ａ）及び電子装置ハウジング壁（１８ａ）には、冷却媒体導管のための多数の相対配置した溝及びチャンネル（２１）を設けた請求項６記載の電動ツール装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に、採掘現場で使用するためのハンマードリル又は削孔チゼルのような少なくとも部分的に回転及び打撃を行う電動ツール装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
通常は坑内の採掘現場で、爆薬をセットする孔を削孔するため長いドリル棒及び直径２０ｍｍ〜５０ｍｍのドリルヘッドを有する削孔ツールを駆動するのに使用する１０ｋｇ以上もあって重たく現場で個人で支える必要があるハンマードリルは、電気的スパークにより爆発の危険性があるため、空気駆動方式が一般的である。しかし、空気駆動は、極めて扱いにくくまた長い圧搾空気導管における流れの抵抗に基づいてエネルギ損失が大きい。
【０００３】
ドイツ国特許第１，０６０，０３３号には、駆動装置としてブラシレス電動モータ（多数の棒状回転子モータ技術の特徴を有する非同期電動機）を設けた採掘場使用の手持ちドリルマシンが記載されている。配電網周波数で動作するブラシレス電動モータはやはり重量が大きい。打撃式電動ツール装置の場合、通常は、重い電動モータは一方の側でロータ軸を軸支し、このロータ軸を駆動末端側に突出させ、従って、極めて激しく変化する負荷を受ける。
【０００４】
米国特許第５，２３５，２５９号には、ドリル棒を駆動するため電子的に整流する電動モータが記載されており、またドイツ国特許第３，４１７，２２８号には坑内採掘現場での駆動力を得るのにこの電動モータを組み込んだものが記載されている。
【０００５】
ヨーロッパ特許第１０７，６２８号には、深鍋状の外側回転子を有し、打撃方向に直交する方向に配置した電子的に整流する電動モータによって構成した空気式打撃機構を有するハンマードリルが記載されており、この外側回転子の端部側に片持ち支持したロータ軸を固定し、このロータ軸は伝動構成群の構成要素である。電動モータの嵩張る深鍋状の外側回転子は、複数個のステータを組み立てた後にロータ軸に個別に組み付けなければならない。端部側から突出するよう偏心子を、応力が激しく変動するロータ軸に案内する。
【０００６】
ヨーロッパ特許第１０７，６２９号には空気式打撃機構を有するモジュール構成のハンマードリルが記載されており、このハンマードリルには、インバータにより電子的に整流する電動モータを設け、電動モータの構成要素全体をモータ構成群とし、このモジュールを組み立てた後に、打撃軸線に沿って片側に突出するロータを伝動構成群から突出する駆動ピニオンに掛合させる。これにより、伝動構成群は潤滑媒体が漏洩しないようモータ構成群に封止することができる。片側から突出する駆動ピニオンは、応力が激しく変動するロータ軸に案内する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、モジュール組み立てが可能であり、高い応力が加わる打撃を伴う装置の寿命を延ばすことができる電動ツール装置を得るにある。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
この目的を達成するため、本発明は、空気式の打撃機構によりツールを少なくとも部分的に回転させて打撃駆動するため、磁極を設けた内側のロータ、及び制御電子装置のインバータに接続した電磁コイルを設けた外側のステータを有し、電子的に整流する電動モータにより伝動構成群を介して前記打撃機構を駆動する電動ツール装置において、ロータ軸の駆動末端側を伝動構成群に軸支し、ロータ軸の駆動側は前記ステータに連係するよう突出する磁極を前記ステータに同軸状に挿入可能にしたことを特徴とする。
【０００９】
ブラシレス電動モータを、伝動構成群に予め組み付けたロータとモータ構成群に予め組み付けたステータとに分離することによって、予組立可能性が技術的に簡単となり、電動モータは、ロータをステータに同軸状に挿入して伝動構成群をモータ構成群に最終組立を行うことによって目的に適った組立を行うことができる。伝動構成群は潤滑剤の漏洩が内容にロータ軸に対して予め組み付けた後にモータ構成群に封止することができる。
【００１０】
好適には、ロータの駆動側端部には前記ステータに同軸状に挿入可能な磁気リングを固定して自由回転するようにし、この磁気リングの保持のため切欠き及び／又は鼻状部を設け、この切欠き及び／又は鼻状部をロータの対応する鼻状部及び／又は切欠きに対して厳密に規定された角度位置に相対回転不能に掛合することができる。この磁気リングは制御電子装置に接続したロータ角度を測定するためのセンサの回転部分である。
【００１１】
打撃機構を駆動する伝動構成群は、好適には、偏心子を介してハウジングシェル及びほぼ平坦なハウジングキャップよりなる伝動ハウジング内に配置し、潤滑剤が漏洩しないよう流体密に封止したモジュールに予め組み立てておく。
【００１２】
ステータを有するモータ構成群は、ほぼ外殻形状のモータハウジング内に配置し、このモータハウジングは伝動ハウジングに対して冷却媒体の漏洩がないように連結可能に一方の伝動ハウジング壁を配置し、この構成によりモータ構成群に導入される冷却媒体によって共通の伝動ハウジング壁を経てステータを有するモータ構成群並びに伝動構成群を冷却することができるようになる。
【００１３】
好適には、インバータを有する電子装置構成群は、ハウジングシェル及びほぼ平坦なハウジングキャップよりなり、一方に側方の電子装置ハウジング壁をモータハウジングに対して冷却媒体に流体密となるよう連結することができる電子装置ハウジング内に配置し、この構成によりモータ構成群に導入される冷却媒体によって共通の電子装置ハウジング壁を経てステータを有するモータ構成群並びにインバータを有する電子装置構成群は伝動構成群を冷却することができるようになり、また電動装置ハウジング壁に熱交換接触するよう差し込み可能な中間回路コンデンサを冷却すると好適である。センサ信号により調整される交流電流を供給するためステータの電磁コイルに接触するモータプラグはやはり電子装置ハウジング壁の一部とする。
【００１４】
モータハウジング並びにこのモータハウジングの側方の伝動ハウジング壁及び電子装置ハウジング壁には、冷却媒体導管のための多数の相対配置した溝及びチャンネルを設けると、伝動構成群をモータ構成群及び電子装置構成群に最終的に組み立てた後、冷却媒体の流体密に適合した蛇行形状の貫流冷却系が構成され、、特に、電磁コイル、インバータ、及び中間回路コンデンサのための必要とされる冷却導管を打撃機構にも延長して冷却を行うことができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
次に、図面につき本発明の好適な実施の形態を示す。
【００１６】
図１に単に部分的に示すように、本発明電動ツール装置１は空気式の打撃機構２を有し、この打撃機構２は電子的に整流する電動モータ３により駆動し、磁極４を有する内側のロータ５及び制御電子装置６のインバータに接続した電磁コイル７を設けた外側のステータ８を有する電動モータ３により伝動構成群９を介して打撃機構２に駆動する。ロータ軸１０の駆動末端側を伝動構成群９に２個の玉軸受１１ａ，１１ｂによって軸支し、ロータ軸の駆動側はステータ８に連係するよう突出する磁極４をステータ８に同軸状に挿入する。ロータ５の駆動側端部には、ロータ角度を測定するため、制御電子装置６に接続したセンサの回転部分としてやはりステータ８に同軸状に挿入した磁気リング１２を固定して自由回転するようにし、この磁気リング１２の止め具として鼻状部１３ａを設け、この鼻状部１３ａを厳密に規定された角度位置でロータ５に設けた切欠き１３ｂに掛合させる。伝動構成群９は、ハウジングシェル及びほぼ平坦なハウジングキャップによって構成して閉鎖した伝動ハウジング１５内に配置し、この伝動ハウジング１５から磁気リング１２を有するロータ５を突出させる。ステータ８を有するモータ構成群１４は、伝動ハウジング１５に対して冷却媒体が漏洩しないよう流体密に連結するほぼ外殻形状のモータハウジング１６内に配置し、このモータハウジング１６の片側に伝動ハウジング壁１５ａを配置する。制御電子装置６のインバータを有する電子装置構成群１７は、ハウジングシェル及びほぼ平坦なハウジングキャップにより構成して閉鎖した電子装置ハウジング１８内に配置し、この電子装置ハウジング１８の片側を電子装置ハウジング壁１８ａをモータハウジング１６に対して冷却媒体が漏洩しないように流体密に連結し、電子装置ハウジング壁１８ａを差し込み可能な中間回路コンデンサ１９に熱伝導接触させる。制御電子装置６のインバータに通電させるためステータ８の磁気コイルに接触するモータプラグ２０を電子装置ハウジング壁１８ａの一部とする。モータハウジング１６並びにこのモータハウジング１６の側方の伝動ハウジング壁１５ａ及び電子装置ハウジング壁１８ａには、冷却媒体導管のための多数の相対配置した溝及びチャンネル２１を設け、冷却媒体が流体密となるように適合する蛇行形状の貫流可能な冷却系を構成する。
【００１７】
図２に示すように、潤滑媒体が流体密となるように密閉しかつ電動モータ３のロータ５を含む伝動構成群９を、電動モータ３のステータ８を含むモータ構成群１４に予め組み立てるとともに、密閉した電子装置構成群１７をモジュールとして予め組み立てて最終組立を行い、モータ構成群１４の両側には冷却媒体が流体密となるように密封するパッキン２２によって両側に連通するチャンネル２１を封止する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明電動ツール装置の部分断面図である。
【図２】  本発明電動ツール装置の部分分解斜視図である。
【符号の説明】
1  電動ツール装置
2  打撃機構
3  電動モータ
4  磁極
5  内側ロータ
6  制御電子装置
7  電磁コイル
8  外側ステータ
9  伝動構成群
10  ロータ軸
11a,11b 玉軸受
12  磁気リング
13a 鼻状部
13b 切欠き
14  モータ構成群
15  伝動ハウジング
15a 伝動ハウジング壁
16  モータハウジング
17  電子装置構成群
18  電子装置ハウジング
18a 電子装置ハウジング壁
19  コンデンサ
20  モータプラグ
【図１】
0003961901.tif 000002
【図２】
0003961901.tif 000003