(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動ハンマーにおいて、
限定された往復動作が可能なようにビットまたはツール（６８）を着脱自在に取り付けることのできる、半径を小さくした部分（４０、４０ｂ）を前端に有した中空スピンドルであって、前記スピンドル内に空気バネ式の打擲機構のピストン（３８）およびラム（５８）が配設されて成る中空スピンドル（４０、４０ａ、４０ｂ）と、
外径を大きくした第１の部分（６４ａ）を有し、前記スピンドル内において前記ラム（５８）と前記ビットまたはツール（６８）との間に配設され、前記ラムから前記ビットまたはツールへ繰り返し衝撃を伝達するための打擲部材（６４）と、
前記スピンドル内に配設された２つの部材から成るスリーブ（７、９）構造であって、前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分を受承するための内径を大きくした中間部と、前記打擲部材（６４）の全ての作動位置において、前記打擲部材の前端および後端を各々案内するための内径の小さくなった前部、および、内径の小さくなった後部を有したスリーブ構造とを具備し、
前記スリーブ構造が前スリーブ（７）と、後スリーブ（９）から形成されており、前記前方および後スリーブが緊密な半径方向の公差と、軸方向に僅かな遊びを以て、同一の一体をなすスピンドル部分（４０、４０ａ）内で該スピンドル部分により案内され、
前記前スリーブ（７）の前方への軸方向移動が前記スピンドルの半径を小さくした前記部分（４０、４０ｂ）により制限され、前記後スリーブ（９）の前方への軸方向移動が前記前スリーブにより制限される電動ハンマー。
【請求項２】
前記前スリーブの前側において、前記打擲部材と、前記一体をなすスピンドル部分（４０、４０ａ）との間に環状シール（２１）が配設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項３】
前記打擲部材と、前記前スリーブの前端との間に環状シール（２１）が配設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項４】
前記打擲部材と、前記前スリーブの前端との間に環状シール（２１）が配設されており、該環状シール（２１）が前記前スリーブ（７）の前端部分に埋設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項５】
前記前スリーブ（７）と、前記一体をなすスピンドル部分（４０、４０ａ）との間に環状シール（２９）が配設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項６】
前記スリーブ構造（７、９）が、打擲部材（６４）の前記中間部を包囲して、前記一体をなすスピンドル部分（４０、４０ａ）内に組付られる独立のサブアッセンブリを形成する請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項７】
前記前スリーブ（７）の質量が、前記打擲部材の質量以下である請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項８】
前記前スリーブ（７）の質量が、前記打擲部材の質量の１／２以下である請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項９】
前記打擲部材が、外径を大きくした前記第１の部分の後方に配設された外径を大きくした第２の部分（６４ｂ）を有しており、該第２の部分は弾性の打擲部材捕捉リング（１５）に係合可能となっており、該リングは前記後スリーブ（９）内に配設されており、休止モードにおいて前方位置にある打擲部材を捕捉するようになっている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１０】
前記打擲部材の外径を大きくした前記第１と第２の部分（６４ａ、６４ｂ）と、前記スリーブ構造（７、９）の内径の大きくなった部分との間に環状の間隙が形成される請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１１】
該ハンマーの通常の使用において、前記打擲部材からの反対方向の衝撃を吸収し、かつ、該衝撃を後スリーブ（９）へ伝達するための金属製の打擲部材衝撃リング（４８）が、前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分（６４ａ）の後方に面した表面の後側で前記後スリーブ（９）に取り付けられている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１２】
該ハンマーの通常の使用において、前記打擲部材からの反対方向の衝撃を吸収し、かつ、該衝撃を後スリーブ（９）へ伝達するための金属製の打擲部材衝撃リング（４８）が、前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分（６４ａ）の後方に面した表面の後側で前記後スリーブ（９）に取り付けられており、かつ、休止モードにおいて前方位置にある打擲部材を捕捉すると共に金属製の前記打擲部材衝撃リング（４８）からの衝撃を吸収する弾性の打擲部材捕捉リング（１５）が、金属製の前記打擲部材衝撃リングの後方で、前記後スリーブ（９）内に配設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１３】
前記打擲部材は外径を大きくした前記第１の部分の後方に外径を大きくした前記第２の部分（６４ｂ）を有しており、該第２の部分は弾性の打擲部材捕捉リング（１５）に係合可能となっており、該リングは前記後スリーブ（９）内に配設されており、休止モードにおいて前方位置にある打擲部材を捕捉するようになっており、
該ハンマーの通常の使用時に前記打擲部材からの反対方向の衝撃を吸収すると共に、該衝撃を前記後スリーブ（９）へ伝達するための金属性の打擲部材衝撃リング（４８）が、前記後スリーブ（９）内において前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分の後方に面した表面の後側に配設されており、金属製の前記打擲部材衝撃リングから前記後スリーブ（９）へ伝達された衝撃を低減するための弾性の前記打擲部材捕捉リング（１５）が、前記後スリーブ（９）内において金属製の前記打擲部材衝撃リング（４８）の後側に配設されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１４】
該ハンマーの通常の使用における前記打擲部材（６４）からの反対方向の衝撃は、前記ハンマーの外径を大きくした前記第１の部分（６４ａ）から前記後スリーブ（９）を介して前記スピンドルに伝達される請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１５】
該ハンマーの通常の使用における前記打擲部材（６４）からの反対方向の衝撃は、外径を大きくした前記第１の部分（６４ａ）から前記後スリーブ（９）を介して前記スピンドルに伝達され、
弾性Ｏリング（２５）が、前記後スリーブ（９）の後方に面した外側肩部と、前記一体をなすスピンドル部分（４０、４０ａ）内での前記後スリーブ（９）の後方への移動を軸方向に制限するための部材（２３）との間に配設されており、
該ハンマーの通常の作動時に前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分（６４ａ）が前記後スリーブ（９）の前方に面した内側肩部に繰り返し当接する請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１６】
前記前スリーブ（７）の前方に面した第１の肩部と前記スピンドル（４０、４０ａ、４０ｂ）の後方に面した第２の肩部との間に配設された弾性Ｏリング（１１）が、前記前スリーブ（７）を前記スピンドル内で後方位置に付勢し、前記前スリーブ（７）の前方に面した部分と前記スピンドルの後方に面した部分との間に間隙（１３）が画成され、該ハンマーが休止モードに移行する際、前記スリーブ（７）の前方への移動により前記間隙（１３）が閉じられる請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１７】
前記中空スピンドル（４０）は単一の構成要素として形成されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１８】
前記中空スピンドルは、２つの構成要素（４０ａ、４０ｂ）として形成されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【請求項１９】
前記中空スピンドルは、前記ピストン、ラムおよび打擲部材を収容する第１の要素（４０ａ）と、前記第１の要素から外すことのできるツールホルダを形成する第２の要素（４０ｂ）の２つの構成要素（４０ａ、４０ｂ）として形成されている請求項１に記載の電動ハンマー。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は空気バネ式の打擲機構を有した電動ハンマーに関する。
【０００２】
【従来の技術】
こうしたハンマーは、通常、ハウジングと、該ハウジングに取り付けられた中空円筒状のスピンドルとを有している。前記スピンドルには、ツールまたはビット、例えばドリルビットやチゼルビットのシャンクをその前端に挿入することができ、そしてそれがある程度軸方向に移動可能に前記スピンドルの前端に保持される。前記スピンドルは、単一の円筒部材または、ハンマーのスピンドルを形成する２以上の円筒部材から形成することができる。例えば、スピンドルの前側部材は、ツールまたはビットを保持するための独立したツールホルダとして形成することができる。ハンマーは、通常、中空ピストンとすることができるピストンを駆動して前記スピンドル内で往復動作させるモータを具備した打擲機構を備えている。前記ピストンは、該ピストンとラムとの間に形成される空気バネにより、ラムを往復駆動する。ラムからの衝撃が、前記スピンドル内に配設された打擲部材を介して該ハンマーの前記ツールまたはビットに伝達される。
【０００３】
衝撃モードと穿設モードとの組み合わせモードを採用することのできるハンマーがある。こうしたハンマーでは、打擲部材によりビットが衝接するのと同時に、スピンドルまたはスピンドルの前端部分、つまりビットが挿入される部分が回転する。
【０００４】
ハンマーの使用に際して、ツールまたはビットの前端がワークに対して押圧されると、ツールまたはビットはハンマーのスピンドル内で後方に付勢される。ツールまたはビットは、次いで、打擲部材を後方へ作動位置に押圧する。これにより、打擲部材の後端はラムの往復経路内に配置される。作動位置において、打擲部材は繰り返しラムから衝撃を受ける。ハンマーの使用中に、ラムからの前方への衝撃は打擲部材を介して前記ビットまたはツールに伝達され、該ビットまたはツールを介してワークに伝達される。ワークからは反射衝撃が反射され、前記ビットまたはツールを介して打擲部材に伝達される。この反射衝撃、つまり、反対方向の衝撃は、ハンマーの構造内で吸収して長期間にわたってハンマーが損傷しないようにし、また、ユーザに伝達されないようにしなければならない。
【０００５】
ユーザが、ハンマーのツールまたはビットをワークから離反させると、ラムから打擲部材への次の前方への衝撃により打擲部材は前方へその休止モード位置に付勢される。打擲部材は前方へ移動し、前方位置で保持される。と言うのは、ツールまたはビットがもはや後方に付勢しないからである。と言うのは、ツールまたはビットもまた前方の休止モード位置にあるからである。打擲部材は、ラムに対する大きな抵抗力を発揮しないので、ラムはもまた前方の休止モード位置に移動する。ラムが休止モード位置にあるとき、空気バネは排気され、ピストンが更に往復動作してもラムに作用しない。前記構成要素が前方へ休止モード位置に移動することにより、ハンマーの構造、特にハンマーのスピンドルには大きな衝撃力が作用する。休止モードへ移行する際のこうした部材の前方への衝撃力はワークへは伝達されず、ハンマーのスピンドルの構造によって吸収されなければならないからである。こうして、ビットまたはツールをワークから離反させたときに、多くの空走衝撃、すなわち、ラム、打擲部材およびツールまたはビットの多くの往復動作を維持して、ハンマーの構造によって吸収しなければならない多数の強い空走衝撃力を低減する必要がある。これは、ラムおよび打擲部材が後方へ移動して、空気バネを形成する位置にラムが移動しないように、ラムおよび／または打擲部材を休止モード位置に捕捉することによって達成されている。
【０００６】
ラムから打擲部材を介してツールまたはビットに伝達される衝撃を最大にするために、打擲部材はスピンドルに対して同軸になっていなければならない。こうした、スピンドル内での打擲部材の往復移動を案内して、スピンドルの軸に対して良好に軸合わせされれば、高い効率が達成される。
【０００７】
ハンマーは、不可避的に非常に汚れた環境下で使用される。ダストがハンマーのスピンドル内に侵入すると、往復する部材間の摩耗、特に、ラムとスピンドルとの間のシールが損傷する。ラムの周囲のシールが損耗すると空気バネの性能が低下し、最終的には打擲部材とラムとの間が衝接してハンマーが著しく損傷する。従って、ダストに対するシールにハンマーの寿命に関する更なる問題がある。スピンドル内の部材の往復動作によって、ダストは損傷を生じるハンマーのスピンドル内に引き込まれる。
【０００８】
こうした問題を解決する試みがなされ、その結果たるハンマーの構成が米国特許第４４７６９４１号およびドイツ特許第１９６２１６１０号に例示され公知となっている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
米国特許第４４７６９４１号にある構成は、複雑な複数の部材より成るスピンドル構造を有しており、打擲部材の小径後端部分を案内する第１のスリーブを備え、該スリーブはスピンドルの外側から２つのスピンドル部材の間に延設されている。休止モードへの移行に際して、打擲部材の衝撃は第２のスリーブにより吸収され、該第２のスリーブは、第１のスリーブの前側に、異なる一方のスピンドル部材内に配置されている。第２のスリーブは、また、打擲部材の大径部を案内する。米国特許第４４７６９４１号の構造の問題は、ツールまたはビットをツールホルダから取り外した際に、ダストが打擲部材を案内する前スリーブ内に侵入することにある。この問題は、第２のスリーブ内で案内される打擲部材の大径部がポンピング作用をなすことから増大される。スピンドル部材間に配設される第１のスリーブの軸方向の支持部の大きさが小さく、通常の構成部品の公差では、スリーブによる打擲部材の軸方向の案内の精度が低下する。米国特許第４４７６９４１号の構成では、複数の部材から成るスピンドル、打擲部材、案内および緩衝構造が複雑となり、それに関連する組み立ておよびコスト上の問題を生じる。
【００１０】
ドイツ特許第１９６２１６１０号は、既述した問題のいくつかを解決するが、打擲部材を案内するための複数のスリーブを有し、異なるスピンドル部材によって案内するようにした、比較的複雑な３つの部材より成るスピンドル構成の欠点を有している。スピンドル部材間の通常の公差では打擲部材の案内の精度が低下し、ダストからのスピンドル内のシールが複雑となる。ドイツ特許第１９６２１６１０号の構成では、複数の部材から成るスピンドル、打擲部材、案内および緩衝構造が複雑となり、それに関連する組み立ておよびコストて上の問題を生じる。
【００１１】
本発明の目的は、比較的単純で組み立てが簡単な構成で、既述した全ての問題を解決した打擲部材の案内および緩衝構造を提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、電動ハンマーにおいて、限定された往復動作が可能なようにビットまたはツールを着脱自在に取り付けることのできる、半径を小さくした部分を前端に有した中空スピンドルであって、前記スピンドル内に空気バネ式の打擲機構のピストンおよびラムが配設されて成る中空スピンドルと、外径を大きくした第１の部分を有し、前記スピンドル内において前記ラムと前記ビットまたはツールとの間に配設され、前記ラムから前記ビットまたはツールへ繰り返し衝撃を伝達するための打擲部材と、前記スピンドル内に配設された２つの部材から成るスリーブ構造であって、前記打擲部材の外径を大きくした前記第１の部分を受承するための内径を大きくした中間部と、前記打擲部材の全ての作動位置において、前記打擲部材の前端および後端を各々案内するための内径の小さくなった前部、および、内径の小さくなった後部を有したスリーブ構造とを具備し、前記スリーブ構造が前スリーブと、後スリーブから形成されており、前記前方および後スリーブが緊密な半径方向の公差と、軸方向に僅かな遊びを以て、同一の一体をなすスピンドル部分内で該スピンドル部分により案内され、前記前スリーブの前方への軸方向移動が前記スピンドルの半径を小さくした前記部分により制限され、前記後スリーブの前方への軸方向移動が前記前スリーブにより制限されるようにした電動ハンマーが提供される。
【００１３】
本発明によるスリーブ構造によれば、サブアッセンブリとして、スリーブ、打擲部材および関連する構成要素の単一のスピンドル部材への組み立てが容易になる。また、スリーブ構造それ自体がダストの侵入に対して効果的な遮蔽を形成するので、スピンドル内をダストから単純、容易にシールすることが可能となる。更に、このスリーブ構造により、休止モードへの移行に際し、ハンマーの構造に対する衝撃の強さを容易に低減し、休止モードでラムおよび打擲部材を容易に保持可能となる。休止モードへの移行に際して、打擲部材の大径部が前スリーブに衝接し、前方への運動量を該前スリーブへ伝達し、それ自体は後方へ移動する。然しながら、運動量は比較的低いために打擲部材およびラムを容易に捕捉することができる。スピンドル内でスリーブはわずかに軸方向に遊びがあるので、休止モードへの移行に際して、前スリーブの前とスピンドル内の内径の小さくなった部分との間に小さな間隙が形成される。打擲部材が前スリーブに衝接すると、前スリーブは前方へ移動して前記間隙を閉じ、スピンドルの小径部に衝接する。前スリーブの衝突からの反射衝撃により前スリーブは後方へ移動するが、打擲部材に衝接するほど十分なスピードはない。前スリーブの後方への運動量は、後スリーブに衝突することにより吸収され、そしてスピンドルに伝達され得る。こうして、休止モードへの移行に際してスピンドル内で生じる衝突による反射衝撃の小さな部分のみが打擲部材に伝達される。後述するように、２つの部材から成るスリーブ構造により、サブアッセンブリの組み立てがようになるとの付加的な利点がある。
【００１４】
スピンドル内へのダストの侵入に対する遮蔽を形成するスリーブ構造に加えて、前記スリーブ構造の前側で打擲部材と前記一体をなすスピンドルとの間に環状のシールを設けることができる。代替的に、打擲部材と前スリーブの前端との間に環状のシールを配設しても良い。このシールは、前スリーブの前端部分に埋設することができる。このようにして、打擲部材はスピンドルのダストが存在しない領域においてスリーブ構造内に案内される。更に、前スリーブと前記一体をなすスピンドル部材との間に環状のシールを配設しても良い。こうして、本発明による構成では、Ｏリング等の環状シールにより、ダストの侵入に対してスピンドル内を効果的にシールすることが可能となる。
【００１５】
前記スリーブ構造は、打擲部材の中間部を包囲して前記一体をなすスピンドル部材内に組付られる独立のサブアッセンブリを形成するようにできる。これにより、組み立てが簡単化される。
【００１６】
休止モードへの移行に際して打擲部材および／またはラムを、その前方位置へ確実に捕捉するために、前スリーブの質量は打擲部材の質量以下となっている。好ましい実施形態では、前スリーブの質量は、打擲部材の質量の１／２以下となっている。
【００１７】
本発明の１つの好ましい実施形態では、打擲部材は、第１の大径部（半径を大きくした部分）の後側に設けられた第２の大径部を有している。第２の大径部は、弾性の打擲部材捕捉リングに係合可能となっている。このリングは、好ましくは、後スリーブ内に配設され、休止モードの間に第２の大径部の後方への移動を制限することにより、休止モードにおける前方位置にある打擲部材を捕捉するようになている。スリーブ構造に打擲部材捕捉構造を含めることにより、スリーブ構造サブアッセンブリに打擲部材捕捉リングを予め組み付け、該サブアッセンブリを前記一体をなすスピンドル部材内に組み付けることができるので、組み立てが容易になる。
【００１８】
打擲部材の大径部とスリーブ構造の内径を大きくした部分との間に環状の間隙が形成される。従って、打擲部材がスリーブ構造内で往復移動する際、グリースは打擲部材の大径部の周囲で自由に移動することができるので、打擲部材の往復移動によってダストがスピンドルに沿って後方へ移動することがない。
【００１９】
本発明の１つの好ましい実施形態では、ハンマーの通常の使用に際して、打擲部材からの反対方向の衝撃を吸収し、この衝撃を後スリーブへ伝達するための金属製の打擲部材衝撃リングが、後スリーブ内において打擲部材の大径部の後方に面した表面の後側に配設されている。これにより、ハンマーの通常の使用中に打擲部材から反対方向の衝撃を効果的に伝達可能となる。ここで、衝撃リングは、スリーブ構造サブアッセンブリの前記一体をなすスピンドル部材内への組み付けに先だって、前記サブアッセンブリに組み付けることが可能であり、従って、効果的な組み立て方法が容易になる。更に、衝撃リングから後スリーブへ伝達される衝撃を低減するための緩衝リングを後スリーブ内において前記衝撃リングの後側に配設することができる。好ましくは、打擲部材緩衝リングそよび打擲部材捕捉リングは同一の構成要素により形成される。
【００２０】
ハンマーの通常の市長中の打擲部材からの反対方向の衝撃は、ハンマーの大径部から後スリーブを介してスピンドルへ効果的に伝達される。１つの好ましい実施形態では、弾性Ｏリングが、後スリーブの後方に面した外側肩部と、前記一体をなすスピンドル部材内での前記後スリーブの後方への移動を軸方向に制限するための部材との間に配設され、そして、ハンマーの通常の使用中に打擲部材の大径部は後スリーブの前方に面した内側肩部に繰り返し当接する。こうして、打擲部材から反対方向の衝撃が後スリーブへ伝達され、次いで、前記部材を介してスピンドルに伝達される前に、Ｏリングにより低減される。こうして、スピンドルへ伝達される打擲部材からの反対方向の衝撃の強さが低減される。
【００２１】
本発明の１つの好ましい実施形態では、前記前スリーブの前方に面した第１の肩部と前記スピンドルの後方に面した第２の肩部との間に配設された弾性Ｏリングが、前記前スリーブを前記スピンドル内で後方位置に付勢して、前記前スリーブの前方に面した部分と前記スピンドルの後方に面した部分との間に間隙が画成され、該ハンマーが休止モードに移行する際、前記スリーブの前方への移動により前記間隙が閉じられる。
【００２２】
本発明によればスピンドルの構造が単純化され、中空スピンドルは単一の構成要素から形成することができる。代替的に、例えば、前方のスピンドルのツールホルダ部分を、後方のスピンドル部材に対して取り外したり回転させたりすることが望ましい場合には、中空スピンドルを２つの構成要素から形成してもよい。特に、第１のスピンドル部材はピストン、ラムおよび打擲部材を収容するようにでき、第２のスピンドル部材は第１のスピンドル部材から着脱自在のツールホルダを形成することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
本発明によるハンマーの実施形態を添付図面を参照して一例として説明する。
図１に示すハンマーは、電動モータ２、中間ギア装置１４、２０、クランク駆動装置３０−３６を具備し、それらはプラスチック製のハウジング４に包囲された金属製のギアハウジング内に収容されている。後部ハンドル６が形成された後部ハンドルハウジングおよびトリガースイッチ８がハウジング４に取り付けられている。ケーブルガイド１０を通してケーブル（図示せず）が延びており、該ケーブルにより前記モータが外部電源に接続される。こうして、前記ケーブルを前記電源に接続し、トリガースイッチ８を押し込むことにより、モータが作動し該モータの電機子が回転する。
【００２４】
中空の円筒スピンドル４０が、該ハンマーの前記ハウジング内に取り付けられている。ピストン３８およびラム５８が前記スピンドル内に配設されている。モータ２が中間ギア装置１４、２０を介してクランクプレート３０を駆動する。ピストン３８はスピンドル４０内の後部でクランクアーム３４およびターニオン３６を介してクランクプレート３０により往復駆動される。ピストン３８と中空スピンドルの内面との間を気密にシールするために、ピストン３８の周面に形成された環状溝にＯリングシール４２が装着されている。
【００２５】
モータ２が作動すると、アーマチュアピニオン３が中間ギア装置１４を回転駆動し、該中間ギア装置は駆動ギア２０を介してクランク駆動軸２２を回転駆動する。前記駆動軸はクランクプレート３０を回転駆動し、クランクピン３２、コンロッド３４およびターニオンピン３６から成るクランクアーム集成体がクランクプレート３０の回転駆動力をピストン３８の往復駆動へ変換する。このようにして、トリガースイッチ８を押し込むことによりモータ２が作動すると、ピストン３８は、中空スピンドル４０内で前後に往復駆動される。
【００２６】
中空スピンドル４０内においてピストン３８の前部にはラム５８が配設されており、該ラムもまた中空スピンドル４０内において往復移動可能となっている。ラム４８とスピンドル４０との間を気密にシールするために、Ｏリングシール６０がラム５８の周面に形成された凹所内に配設されている。ラム５８の後方への動作位置において、該ラムが前記スピンドルに形成された通気穴（図示せず）の後方にあるとき、ピストン３８の前面とラム５８の背面との間に閉じた空気バネ４４が形成される。こうして、ピストン３８が往復動すると、ラム５８は空気バネ４４を介して往復駆動される。該ハンマーが休止モードに入ると（すなわち、ハンマーのビットがワークから取り外されたとき、ラム５８は前記通気穴を越えて前方へ移動する。これにより空気バネが開放され、ラム５８は、従来技術において周知のように、休止モードにあるピストンによってもはや往復駆動されなくなる。
【００２７】
図２は、図１のハンマーの中空スピンドル４０の詳細図である。中空スピンドル４０は、ピストン３８およびラム５８を収容する後部４０ａと、前方へ段状に細くなる前方部材４０ｂとの２つの部分から形成されている。スピンドルの後部４０ａは該ハンマー内に回転不能に取り付けられている。スピンドルの前方部材４０ｂはフランジ１に回転自在に取り付けられており、該フランジは、スピンドルの後部４０ａを包囲する金属製ケーシングにボルトにより固定されている。
【００２８】
ビットまたはツール６８は、スピンドルの前方部材４０ｂ内において直径が小さくなった部分にツールホルダ６６により着脱自在に取り付けられ、スピンドルの前部内において所定の範囲内で往復移動することができる。打擲部材６４がスピンドルの前方部材４０ｂ内にラム５８とビットまたはツール６８の間に取り付けられている。前記打擲部材は一対のスリーブ７、９により支持、案内され、前記一対のスリーブは前記スピンドルの前方部材４０ｂ内に配設、案内される。図２の上側半分において、ビットまたはツール６８、打擲部材６４およびラム５８は後方作動位置にて図示されており、図２の下側半分では、それらは前方休止位置にて図示されている。ラム５８作動モードにありピストン３８により往復駆動されるときは、周知となっているように、前記ラムは打擲部材６４の後方端部に繰り返し衝接し、その衝撃がビットまたはツール６８の後方端部に伝達される。この衝撃は、次いで、ビットまたはツール６８により加工される材料に伝達される。
【００２９】
打擲部材６４には、前方大径領域６４ａと、後方大径領域６４ｂの２つの大径領域が形成されている。２つのスリーブ７、９から成る構成を用いて、打擲部材６４がスピンドルの前方部材４０ｂ内に案内される。前スリーブ７は中空の円筒部材として形成されており、前方の内径が小さくなった小径部分７ａを有している。該小径部分は、打擲部材６４の前方の外径が小さくなった部分の周囲に装着され、これを案内する。後スリーブ９もまた中空の円筒部材として形成されており、後方の内径が小さくなった案内部分９ａを有している。該案内部分は打擲部材６４の後方の小径部分の周囲に装着され、これを案内する。スリーブ７、９の外周面は、共働する前方軸部４０ｂの内面に関して半径方向の寸法公差が小さくなっており、２つの案内部７ａ、９は軸方向に広く離間している。こうして、打擲部材６４は軸方向に非常に正確に案内され、スピンドルの前方部材４０ｂの軸に対して同軸に往復動作する。ラム５８から打擲部材によりビットまたはツール６８への衝撃の伝達効率が非常に改善される。
【００３０】
大径部において打擲部材を案内することは一般的である。小径部分において案内することにより、打擲部材６４がポンピング作用しないようにすることができる。前スリーブ７と打擲部材６４は、打擲部材の前方の大径部６４ａの外面と、スリーブ７の大径部分の内面との間に環状の間隙が形成される寸法にて形成されている。従って、打擲部材６４が往復動作する際、打擲部材の大径部６４ａの前方領域と後方領域との間でグリースが移動する。従って、打擲部材６４が往復動作してもグリースは前後方向に押し出されない。スピンドル内でグリースが後方へ押し出されると、ダストもまた後方へ押し出される。スピンドル内においてダストが後方へ移動することは、往復動作する部材間で摩耗を生じるために好ましくない。
【００３１】
後スリーブ９は弾性打擲部材捕捉リング１５を含んでおり、該打擲部材捕捉リングには、打擲部材の後方大径部６４ａの外径よりも小さな内径を有した小径部１５ａが形成されている。打擲部材が、打擲部材捕捉リング１５を変形させて、打擲部材の大径部が打擲部材捕捉リングの小径部１５ａを乗り越えるような大きな力を与えると、打擲部材捕捉リングの打擲部材の後方大径部６４ｂは打擲部材捕捉リング１５を越えて移動する。
【００３２】
前スリーブ７は、打擲部材６４の質量の約２．３倍よりも小さな質量を有している。ゴム製のＯリング１１が、スリーブ７の後方において半径方向外方に向けられたフランジ７ｂの前方に配置されている。該Ｏリングは、該ハンマーが正常に動作する間、スリーブ７の前方に面した環状の傾斜面７ｃと、スピンドルの前方部材４０ｂにおいて後方に面し傾斜した内側肩部との間に小さな間隙１３を形成する。
【００３３】
休止モード（図２の下側半分）へ移行する際、打擲部材６４が最も前側へ移動する。打擲部材は、打擲部材捕捉リングを変形させるのに十分な運動量を有しており、打擲部材の大径部がリング１５の小径部１５ａを越えて前方へ移動可能となっている。リング１５が変形することにより、打擲部材６４の前方移動が幾らか吸収される。打擲部材の前方の大径部６４ａが前スリーブ７の後方に面した内側肩部７ｄに小説し、前方への運動量が前スリーブ７へ伝達される。スリーブ７から反射した運動量により、打擲部材６４は、次いで後方へ移動するが、該打擲部材の後方の大径部６４ｂが打擲部材捕捉リング１５を越えて後方へ移動するほど十分な力ではない。
【００３４】
前スリーブ７は、打擲部材６４により衝接されるとき、前方へ移動し間隙１３が閉じ、その前方への運動量がスピンドルの前方部材４０ｂへ伝達される。スピンドルの前方部材４０ｂから反射した運動量により、スリーブ７は後方へ移動するが、打擲部材６４へ追いつくほど十分なスピードはない。前スリーブ７の後方への運動量は後スリーブ９へ伝達される。従って、後スリーブ７の反射した運動量は打擲部材へ伝達されず、該打擲部材は打擲部材捕捉リング１５により休止モードの位置に保持される。Ｏリング１１は、前スリーブ７の前方移動および休止モードへの移行に対して限界緩衝効果しか有しておらず、スリーブ７からの前方衝撃の実質的部分はスピンドルの前方部材４０ｂに伝達される。
【００３５】
従って、休止モードへの移行に際して、打擲部材捕捉リング１５により、打擲部材は効果的にその前方への休止モード位置に捕捉される。これは、打擲部材６４が後方へ移動してラムに衝接し、該ラムを休止モードの位置から後方へ移動させてしまうことがないことを意味している。ラム５８は、ラムの大径部５８ａに係合するラム捕捉リング１７により、その休止モードの位置に捕捉される。こうして、ラム５８が休止モードにおいてその作動位置に戻ってしまい、休止モードの衝撃吸収が無効になってしまうことが防止される。
【００３６】
ユーザがハンマーを再び使用したいときは、ビットまたはツールを再び作業面に押し当てて、ビットまたはツールをスピンドルの前方部材４０ｂ内で後方に押しつけ、打擲部材６４を後方に付勢して、打擲部材捕捉リング１５から解放する。打擲部材６４はラム５８を後方に付勢し、ラム捕捉リング１７から外れ、通気穴が閉じ、ピストン３８とラム５８の間に空気バネが形成される。こうして、ユーザが該ハンマーのトリガースイッチ８を作動させると、スピンドルの後方部材４０ｂ内でピストン３８が往復駆動され、空気バネのためにラム５８がピストンの往復運動に追従して打擲作用をなす。
【００３７】
更に、後スリーブ９内には、ハンマーの作動中に打擲部材への反射衝撃を吸収するための金属製の打擲部材緩衝リング４８が配設されており、その衝撃は弾性の打擲部材捕捉リング１５により緩衝される。緩衝リング４８はスリーブ内において、打擲部材の前方大径部６４ａと弾性リング１５との間に配設されており、ハンマーの使用中（図２の上側半分）に、後スリーブ９へ伝達される衝撃を吸収する。ツール６８を介して作業面から打擲部材６４へ伝達される反射衝撃は、後スリーブ９へ伝達される前に弾性リング１５により緩衝される。この緩衝された後方への衝撃は、連結部品５を介して打擲部材６４からスピンドルの後方部材４０ｂに伝達される。
【００３８】
２つのスリーブ構造７、９は、打擲部材６４をとスピンドルの前方部材４０ｂとの間をシールするため、その前方側に設けられたシール２１を有している。これにより打擲部材の周囲をシールして、ダストがシール２１の後側へスピンドル４０ａ、４０ｂに侵入することを防止し、かつ、グリースがスピンドルにおいてシール２１の後側から流出することを防止する。シール２１がスリーブ７、９の前方部分に配置されてので、案内部７ａ、９ａを用いた打擲部材６４の案内は、スピンドルの前方部材４０ｂのグリースが充填された領域全体にわたってなされる。更に、スリーブ７、９、Ｏリング３０、ダンパ４８および打擲部材捕捉リング１５が、打擲部材６４とスピンドルの前方部材４０ｂとの間の空間を埋め、ダストの侵入に対する物理的な遮蔽を形成している。
【００３９】
後スリーブ９の案内領域９ａによる打擲部材６４の後方部分の案内は、該打擲部材の後端に非常に近いところで行われる。図１の構成では、後部案内部９ａと打擲部材の後端部との間の最大距離は、図２の上側半分と下側半分とを比較することにより理解されるように、打擲部材の行程長さとほとんど同じ長さに低減される。ラム５８が打擲部材６４に衝接する際、衝撃力は小さな半径方向成分を有しており、これにより、打擲部材の後端部と案内される打擲部材の後方部との間にモーメントが発生する。このモーメントが最小化され、従って、打擲部材の応力が低減される。
【００４０】
スリーブ７、９は、該スリーブの概評面とスピンドルの内表面の間は小さな寸法公差を以てスピンドルの前方部材４０ｂ内に配設されている。然しながら、スリーブ７、９は、既述したように、軸方向には限定的に移動可能にスピンドル内に配置されている。前スリーブ７の前方への移動は弾性Ｏリング１１と、スピンドルの前方部材４０ｂの後方に面した内側肩部により制限される。後スリーブ９の前端は前スリーブ７の後端に当接し、後スリーブ９の後方への移動は、スピンドルの前方部材４０ｂの後端とスピンドルの後方部材４０ｂの前端との間に配設された連結部品５により制限される。既述し図２に示した２つの部材から成るスリーブの構成により、打擲部材６４、スリーブ７、９、他の関連する構成要素を後端からスピンドルの前方部材４０ｂ内に組み付けることが容易になる。
【００４１】
図３、４は、ロータリハンマーのスピンドルの前方部材の２つの異なる実施形態を示しており、図１、２と同様の構成要素には同じ参照符号が付されている。このロータリハンマーは、中空ピストンにウォッブル駆動装置を有したタイプのハンマーである。中空ピストン３８は、１または２つのスピンドル４０、４０ａ、４０ｂの後方部材４０、４０ａ内で往復動作し、ラム５８が中空スピンドル内で往復動作し、中空ピストン内でラムの後側に空気バネが形成される。こうしたハンマーは従来公知となっている。
【００４２】
図３において、打擲部材６４およびラム５８は、その後方動作位置にて示されている。中空スピンドル４０は、ピストン３８およびラム５８を収容する後方部材４０ｂと、前方へ段状に半径が小さくなる前方部材４０ｂの２つの部材から形成されている。スピンドルの後方部材４０ｂはハンマー内に回転自在に取り付けられている。スピンドルの前方部材４０ｂの後端は、スピンドルの後方部材４０ｂの前端内に取り付けられている。ビットまたはツール（図示せず）は、スピンドルの前方部材４０ｂ内において直径が小さくなった部分にツールホルダ６６により着脱自在に取り付けられ、スピンドルの前部内において所定の範囲内で往復移動することができる。打擲部材６４がスピンドルの前方部材４０ｂ内にラム５８とビットまたはツール６８の間に取り付けられている。前記打擲部材は一対のスリーブ７、９により支持、案内され、前記一対のスリーブは前記スピンドルの前方部材４０ｂ内に配設、案内される。スピンドルの前方部材４０ｂが着脱自在となっているので、該スリーブ構造はスピンドルの後方部材４０ｂ内に配設、案愛される。ラム５８作動モードにありピストン３８により往復駆動されるときは、前記ラムは打擲部材６４の後方端部に繰り返し衝接し、該打擲部材６４がその衝撃をビットまたはツール６８の後方端部に伝達する。この衝撃は、次いで、ビットまたはツール６８により加工される材料に伝達される。
【００４３】
打擲部材６４には、１つの大径領域６４ａが形成されている。２つのスリーブ７、９から成る構成を用いて、打擲部材６４がスピンドルの後方部材４０ｂ内に案内される。前スリーブ７は中空の円筒部材として形成されており、前方の内径が小さくなった小径部分７ａを有している。該小径部分は、打擲部材６４の前方の外径が小さくなった部分の周囲に装着され、これを案内する。後スリーブ９もまた中空の円筒部材として形成されており、後方の内径が小さくなった案内部分９ａを有している。該案内部分は打擲部材６４の後方の小径部分の周囲に装着され、これを案内する。２つの案内部７ａ、９は軸方向に広く離間しており、打擲部材６４は軸方向に非常に正確に案内され、スピンドルの前方部材４０ｂの軸に対して同軸に往復動作する。ラム５８から打擲部材によりビットまたはツール６８への衝撃の伝達効率が非常に改善される。
【００４４】
スリーブ７、９と打擲部材６４は、打擲部材の大径部６４ａの外面と、スリーブ７、９の内径が大きくなった部分の内面との間に環状の間隙が形成される寸法にて形成されている。従って、打擲部材６４が往復動作する際、打擲部材の大径部６４ａの前方領域と後方領域との間でグリースが移動する。従って、打擲部材６４が往復動作してもグリースは前後方向に押し出されない。
【００４５】
ラム捕捉スリーブ２３が、スピンドルの後方部材４０ｂ内において後スリーブ９の後側に該後スリーブ９の後端部分により部分的に包囲されるように配設されている。前記ラム捕捉スリーブは、その後端に形成され半径方向内側に向けられたフランジ６３を有しており、その前面は後スリーブ９の後端９ａから離間している。この空間に、休止モード位置にあるラムを捕捉する弾性Ｏリング１７が配設されている。休止モードへ移行する際、ラム５８の前方の小径部分がラム捕捉スリーブ２３の後端内へ前方へ移動すると、ラム５８の小径部分の先端に形成されたノブ５８ａがＯリング１７の前側に捕捉される。
【００４６】
前スリーブ７は、打擲部材６４の質量と実質的に等しい質量を有している。スリーブ７、９は、スピンドルの後方部材４０ａ内で軸方向に僅かに遊びが設けられており、間隙１３がスリーブ７の前方環状面７ｃと、スピンドルの前方部材４０ｂの後方面４１との間に形成される。ハンマーが正常に動作している間、間隙１３は前スリーブ７の位置によって存在したりしなかったりする。休止モードへの移行に際して間隙１３が存在しない場合、休止モードの最初の衝接のときにスリーブ７がスピンドルの前方部材４０ｂとの衝接からの反射運動量のために、スリーブ７が後方へ移動し、休止モードの第２の衝接のときに間隙１３が形成される。
【００４７】
休止モードへの移行に際して間隙１３が存在する場合には、ラム５８が前方位置へ移動し、ラム捕捉Ｏリング１７により捕捉される。打擲部材６４は前方位置へ移動し、該打擲部材の大径部６４ａが前スリーブ７の後方に面した内側肩部７ｄに衝接し、この前方移動の運動量が前スリーブ７へ伝達される。スリーブ７からの反射運動量により、打擲部材６４は後方へ移動する。然しながら、ラム５８をラム捕捉Ｏリング１７から離脱させるのに十分な力を以て打擲部材６４をラム５８に衝接させるには不十分な運動量である。
【００４８】
打擲部材６４が衝接した前スリーブ７は前方へ移動して間隙１３を閉じ、その前方への運動量をスピンドルの前方部材４０ｂの後端面４１へ伝達する。スピンドルの前方部材４０ｂからの反射運動量により、スリーブ７は後方へ移動するが、打擲部材６４に追いつくには不十分なスピードである。前スリーブ７からの後方への運動量は後スリーブ９へ伝達され、該後スリーブ９から緩衝リング２５、ラム捕捉スリーブ２３、スナップリング２７を介してスピンドルの後方部材４０ｂへ伝達される。こうして、前スリーブ７からの反射運動量は打擲部材へは伝達されず、そして該打擲部材はラム５８によりその休止モード位置に保持される。
【００４９】
こうして、休止モードへの移行に際して、打擲部材およびラムは、ラム捕捉リング１７により、その前方の休止モード位置に保持される。このことは、ラム５８がその休止モード位置から後方へ移動できないことを意味している。こうして、休止モードにおいてラム５８がその作動位置へ復帰することが防止され、更に、有害な休止モードの衝撃が除去される。
【００５０】
ユーザがハンマーを再び使用しようとするときには、ビットまたはツール６８を再び作業面に押しつけ、ビットまたはツールを後方へスピンドルの前方部材４０ｂへ押圧し、打擲部材６４を後方へ付勢する。打擲部材６４はラム５８を後方へ押圧して、ラム捕捉リング１７から解放し、通気穴が閉じてピストン３８とラム５８との間に空気バネが形成される。こうして、ユーザが、ハンマーのトリガースイッチを作動させると、ピストン３８はスピンドルの後方部材４０ｂ内で往復駆動され空気バネによりラム５８はピストンの往復動作に追従し、打擲作用をなす。
【００５１】
更に、後スリーブ９は、ハンマーが作動する間、打擲部材６４への反射衝撃を低減するように作用する。弾性Ｏリング２５が後スリーブ９の半径法外方に向けられたフランジ９ｃと、ラム捕捉スリーブ２３の前方端面との間に配設されている。ラム捕捉スリーブ２３は、スナップリング２７により後方への移動に対して、スピンドルの後方部材４０ｂ内に保持される。Ｏリング２５が、作業面からツール６８を介して打擲部材６４へ伝達される反射衝撃を低減する。打擲部材６４はこの衝撃をスリーブ９へ伝達し、該スリーブはこの衝撃を緩衝リング２５、スリーブ２３およびスナップリング２７を介してスピンドルの後方部材４０ｂへ伝達するが、緩衝リング２５がこの衝撃を吸収する。
【００５２】
２つの部材から成るスリーブ７、９の構成は、打擲部材６４の周囲をシールするためのシール２１が、前スリーブ７の前端部に埋設されている。Ｏリング２５、２９は、スリーブ７、９の外面とスピンドルの後方部材４０ｂとの間をシールする。これにより、打擲部材の周囲をシールしてダストがシール２１、２５、２９の後側へスピンドルの後方部材４０ｂの部分へ侵入することが防止され、シール２１、２５、２９の後側からグリースが漏出することが防止される。シール２１がスリーブ７、９の前端に配置されているので、案内部７ａ、９ａを用いた打擲部材６４の案内が、スピンドルの後方部材４０ｂにおいてグリースが充填された部分で行われる。更に、スリーブ７、９および打擲部材６４が、打擲部材６４とスピンドルの後方部材４０ｂとの間の空間を占め、ダストの侵入に対する物理的遮蔽を形成する。
【００５３】
スリーブ７、９は、該スリーブの半径方向最外部とスピンドルの内面との間の小さな公差を以てスピンドルの後方部材４０ｂ内に配設されている。然しながら、既述したように、スリーブ７、９はスピンドル内に限定的に軸方向に移動可能に配設されている。スリーブ７の前方への移動は、スピンドルの前方部材４０ｂの後端面により制限される。後スリーブ９の前端は前スリーブ７の後端に当接し、スリーブ９の後方への移動はラム捕捉スリーブ２３により制限される。既述し図３に示した２つの部材より成るスリーブの構成により、打擲部材６４、スリーブ７、９および他の関連する構成を後端からスピンドルの前方部材４０ｂ内に組み付けることが容易になる。
【００５４】
図４の構成は、スピンドル４０が、ビットまたはツール６８のためのツールホルダとして作用する段状に半径が小さくなる前端部を有した部分を単一の部材から成る点を除いて図３の構成と同様である。従って、前スリーブ７の前方への移動はスピンドル４０に形成された後方に面した内側肩部３１により制限される。図４の上側半分は休止モードにあるハンマーの構成要素を示しており、ラム５８がラム捕捉Ｏリング１７により捕捉されている。図４の下側半分は作動位置にあるハンマーの構成を示している。
【図面の簡単な説明】
【図１】破壊用ハンマーの部分断面図である。
【図２】図１の破壊用ハンマーのスピンドルの一部を破断して示す部分断面図である。
【図３】本発明によるロータリハンマーのスピンドルの部分断面図である。
【図４】本発明によるロータリハンマーのスピンドルの部分断面図である。
【符号の説明】
２…電動モータ
４…ハウジング
６…後部ハンドル
８…トリガースイッチ
１０…ケーブルガイド
１４…中間ギア装置
２０…中間ギア装置
３０…クランクプレート
３４…クランクアーム
３６…ターニオン
３８…ピストン
４０…スピンドル
４２…Ｏリングシール
５８…ラム
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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