CN106488829A - 打击工具 - Google Patents
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Abstract
为了加快螺丝的紧固速度,提高作业效率,将锤(30)的第一爪(30e)和砧座(18)的第二爪(18d)设为各三个,能够使打击间隔成为比以前短的“120度间隔”。使转子(12b)的惯量与主轴(26)的惯量合计得到的总惯量换算到主轴(26)的旋转轴为“300kg·mm2”以下的较低的值,能够使转子(12b)及主轴(26)充分地加速而提高作业效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种向顶端工具提供旋转力及打击力的打击工具。
背景技术
专利文献1记载了一例向顶端工具提供旋转力及打击力的打击工具。专利文献1记载的螺丝紧固工具(打击工具)具备:传递马达(驱动源)的旋转力的主轴;以及锤,其设置于主轴与砧座之间,将主轴的旋转力变换为砧座的旋转方向的打击力。
在主轴的外周部及锤的内周部分别设置有一对凸轮槽,在这些凸轮槽之间分别配置有凸轮用球(钢球)。另外,在锤的砧座侧以轴线为中心间隔180度设置有两个锤凸部(锤爪),在砧座的锤侧以轴线为中心间隔180度设置有两个砧座凸部(砧座爪)。并且,这些锤凸部及砧座凸部分别相互卡合,由此将锤的旋转力向砧座传递。此外,在砧座的沿轴向的与锤侧相反的一侧安装刀头(顶端工具)。
马达的旋转力经由主轴、凸轮用球、锤及砧座向刀头(顶端工具)传递。并且,当预定的负荷施加于刀头(bit)时,凸轮用球会沿着凸轮槽滚动。由此,锤会克服弹簧的弹性力而离开砧座,之后会因弹簧的弹性力而朝向砧座接近。在这种情况下,锤在离开砧座时会相对于砧座进行相对旋转,而在锤接近砧座时锤凸部与砧座凸部相互卡合并发生碰撞。通过重复进行这样的锤凸部与砧座凸部之间的释放及卡合,在刀头的旋转方向上产生打击力。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:日本特开2006-247792号公报
发明内容
发明所要解决的课题
但是,在上述专利文献1记载的打击工具中,由于将锤爪及砧座爪分别设置为各两个,因此在锤及砧座每次相对旋转180度时,锤爪与砧座爪会相互碰撞。因此,难以适应如下需求,即,希望缩短打击间隔而使作业效率提高。在这里,为了缩短打击间隔而使作业效率提高,只要使单位时间内的锤爪与砧座爪的碰撞次数(打击数)增加即可。
为此,可以考虑分别增加锤爪及砧座爪的个数。例如,若将锤爪及砧座爪的个数分别设置为各四个,则与上述的将锤爪及砧座爪分别设置为各两个的方式相比,得到的打击数为两倍。但是,由于只是单纯地增加了锤爪及砧座爪的个数,会产生如下问题。
即,在爪为各两个的情况下,打击间隔为“180度间隔”,在从最初的打击开始到下一次打击为止的期间,相对于马达的输出,主轴等旋转体能够充分地加速。另一方面,在爪为各四个的情况下,打击间隔为“90度间隔”,在从最初的打击开始到下一次打击为止的期间,相对于马达的输出,主轴等旋转体不能充分地加速。其原因在于利用马达进行旋转的旋转体的惯量(转动惯量)的大小,从而会在充分地加速前的低速旋转区域开始打击。由此,即使在将爪设置为各四个时,也会由于转速不足而发生无法使打击数相应地增加的问题。
另外,在上述专利文献1记载的打击工具中,锤不打击时的砧座的转速、与锤打击时的打击数为大致相同的值。具体而言,如图14及图15的“比较例A”、“比较例B”所示,砧座的转速(不打击时)、与锤的打击数(打击时)的比率大致为“1:1”。由此,因砧座等旋转体的重心不平衡而产生的一次振动频率(旋转频率)、与因锤的打击动作而产生的振动频率(打击频率)是非常接近的值。
在此情况下,打击工具从不打击状态向打击状态转变时,会发生不打击时的旋转频率和打击时的打击频率发生共振,从而导致打击工具主体的振动(抖动)变大这样的问题。由此,会妨碍打击工具稳定工作、降低操作感,作业者容易疲劳,此外,在进行螺丝紧固作业时,会发生刀头容易从螺丝脱离等问题。
即,在上述专利文献1记载的打击工具中,没有考虑到如下问题,即,在进行螺丝紧固作业时、尤其是在螺丝的紧固初期(攻丝时),会因顶端工具从螺丝抬起而导致脱离。
本发明的目的在于,提供一种打击工具,其能够加速螺丝的紧固速度、使作业效率提高。另外,本发明的另一目的在于,提供一种打击工具,其能够抑制在螺丝的紧固初期因顶端工具从螺丝抬起而导致脱离的问题,使螺丝的紧固容易进行。
用于解决课题的方案
在本发明的一个方案中,一种打击工具,其向顶端工具提供旋转力及打击力,上述打击工具具备:具有第一旋转体的驱动源;通过上述第一旋转体进行旋转的第二旋转体;设置上述顶端工具的输出部件;打击部件,其将上述第二旋转体的旋转力变换为上述输出部件的旋转力及打击力;三个第一爪,它们沿周向排列并设置在上述打击部件的上述输出部件侧;以及三个第二爪,它们沿周向排列并设置在上述输出部件的上述打击部件侧,并与上述第一爪分别卡合,将上述第一旋转体的惯量与上述第二旋转体的惯量合计得到的总惯量换算到上述第二旋转体的旋转轴为300kg·mm2以下。
在本发明的另一方案中,上述第一爪及上述第二爪沿着上述打击部件及上述输出部件的周向分别间隔120度设置。
在本发明的另一方案中,构成为使上述打击部件的打击数达到4,000次/分钟以上。
在本发明的另一方案中,一种打击工具,其向顶端工具提供旋转力及打击力,上述打击工具具备:具有转子的电动马达;通过上述转子进行旋转的主轴;设置上述顶端工具的砧座;以及锤,其将上述主轴的旋转力变换为上述砧座的旋转力及打击力,构成为使上述锤的打击数达到4,000次/分钟以上。
在本发明的另一方案中,具备:三个第一爪,它们沿周向排列并设置在上述锤的上述砧座侧;以及三个第二爪,它们沿周向排列并设置在上述砧座的上述锤侧,并与上述第一爪分别卡合。
在本发明的另一方案中,将上述转子的惯量与上述主轴的惯量合计得到的总惯量换算到上述主轴的旋转轴为300kg·mm2以下。
另外,在本发明的一个方案中,一种打击工具,其具备:马达;砧座,其通过上述马达进行旋转而使顶端工具旋转;以及锤,其向上述砧座提供打击力,上述打击工具具有对上述马达进行控制的控制器,上述控制器构成为,若检测到上述锤的打击,则使向上述马达施加的施加电压增加。
在本发明的另一方案中,构成为使上述锤的打击数达到4,000次/分钟以上。
在本发明的另一方案中,在上述砧座设置第一爪,在上述锤设置第二爪,上述第一爪及上述第二爪分别相互在旋转方向上碰撞,从而产生上述打击力,分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪。
在本发明的另一方案中,一种打击工具,其具备:旋转体,其使顶端工具旋转;以及打击部件,其向上述顶端工具提供打击力,其中,上述打击部件不打击时的上述旋转体的转速与上述打击部件打击时的打击数的比率为1:1.3以上。
在本发明的另一方案中,上述打击数为4,000次/分钟以上。
在本发明的另一方案中,上述旋转体的驱动源为无刷马达,具有对上述无刷马达进行控制的控制器,上述控制器若检测到上述打击部件的打击,则使向上述无刷马达施加的施加电压增加。
在本发明的另一方案中,在上述旋转体设置第一爪,在上述打击部件设置第二爪,上述第一爪及上述第二爪分别相互在旋转方向上碰撞,从而产生上述打击力,分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪。
在本发明的另一方案中,一种打击工具,其具备:砧座,其具有第一爪,并使顶端工具旋转;以及锤,其具有与上述第一爪在旋转方向上碰撞的第二爪,并通过碰撞向上述砧座提供打击力,上述打击工具构成为分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪,并且使上述锤不打击时的上述砧座的转速与上述锤打击时的打击数的比率达到1:1.3以上。
在本发明的另一方案中,上述打击数为4,000次/分钟以上。
发明效果
根据本发明,能够加快螺丝的紧固速度,使作业效率提高。另外,根据本发明,能够抑制螺丝紧固初期的滑扣(cam-out),并实现快速的螺丝紧固。
附图说明
图1是表示本发明的打击工具的立体图。
图2是图1的打击工具的局部剖视图。
图3是表示电动马达、减速器及打击机构的剖视图。
图4是表示打击机构(三爪规格)的分解立体图。
图5是表示打击机构(两爪规格)的分解立体图。
图6是说明旋转体的转速上升时间的图表。
图7是说明打击数(两爪规格)的图表。
图8是说明打击数(三爪规格)的图表。
图9是表示总惯量与紧固速度之间的关系的图表。
图10是对本发明及四个比较例A~D进行比较的图表。
图11是图1的打击工具的电路框图。
图12是说明图1的打击工具的动作的流程图。
图13是说明图1的打击工具的动作的时序图。
图14是对本发明及四个比较例A~D进行比较的表。
图15是对本发明及四个比较例A~D进行比较的图表。
具体实施方式
下面,参照附图(图1~图11)对本发明的实施方式1详细地进行说明。
图1示出了表示本发明的打击工具的立体图;图2示出了图1的打击工具的局部剖视图;图3示出了表示电动马达、减速器及打击机构的剖视图;图4示出了表示本发明的打击机构(三爪规格)的分解立体图;图5示出了表示比较例的打击机构(两爪规格)的分解立体图;图6示出了说明旋转体的转速上升时间的图表;图7示出了说明比较例的打击数(两爪规格)的图表;图8示出了说明本发明的打击数(三爪规格)的图表;图9示出了表示总惯量与紧固速度之间的关系的图表;图10示出了对本发明及四个比较例A~D进行比较的图表;图11示出了图1的打击工具的电路框图。
如图1至图3所示,作为打击工具的冲击螺丝刀10,具有收容了能够进行充电及放电的电池单元的电池组11、以及由电池组11供电驱动的电动马达12。电动马达12是将电能变换为动能的驱动源。冲击螺丝刀10具备由塑料等制成的壳体13,电动马达12设置于壳体13内部。
电动马达12是无刷马达,具备形成为环状的定子(stator)12a和形成为圆筒状的转子(rotor)12b。转子12b构成了本发明中的第一旋转体,能够在定子12a的径向内侧以轴线A为中心进行旋转。如此这样,电动马达12采用了内转子型的无刷马达。
定子12a固定于壳体13,在定子12a上以预定的绕法卷绕有线圈12c。转子12b由多个沿周向励磁的永久磁铁形成,在定子12a的径向内侧隔着微小间隙(气隙)旋转自由地设置。由此,通过向线圈12c提供驱动电流,转子12b能够朝向预定的旋转方向以预定的旋转速度进行旋转。
在转子12b的旋转中心,一体地设置有以轴线A为中心旋转的旋转轴14。通过操作扳机开关15使旋转轴14朝向正向或反向进行旋转。即,通过对扳机开关15进行操作,从电池组11向电动马达12提供电力。在这里,通过对设置于扳机开关15附近的正反切换手柄16进行操作,来切换旋转轴14的旋转方向。
冲击螺丝刀10具备设置螺丝刀头等顶端工具17的砧座(输出部件、旋转体)18。砧座18通过装设于壳体13内侧的套筒19被旋转自由地支承。此外,在套筒19内侧涂布有使砧座18的旋转顺畅的润滑脂(未图示)。并且,砧座18以轴线A为中心进行旋转,在砧座18的顶端部分经由装拆机构20装设顶端工具17。
在壳体13内部、并且是沿着轴线A的方向上的电动马达12与砧座18之间设置有减速器21。减速器21是将电动马达12的旋转力高转矩化(放大)并向砧座18传递的动力传递装置,采用了所谓单个小齿轮型的行星齿轮机构。减速器21具有:与旋转轴14同轴地配置的太阳轮22、围绕在太阳轮22周围进行配置的齿圈23、与太阳轮22及齿圈23双方啮合的多个行星轮24、将各行星轮24能够自转且能够公转地支承的行星架25。并且,齿圈23经由后述的保持部件27固定于壳体13而不能旋转。
在行星架25上一体地设置有与该行星架25一起以轴线A为中心旋转的主轴(第二旋转体)26。即,电动马达12的旋转轴14、减速器21、主轴26、砧座18分别以轴线A为中心同轴地配置。主轴26设置于沿着轴线A的方向上的砧座18和减速器21之间,在主轴26的砧座18侧的顶端部分形成有轴部26a,该轴部26a在沿着轴线A的方向上突出。
在壳体13内部、并且是沿着轴线A的方向上的电动马达12与减速器21之间,设置有大致形成为碗状的保持部件27。在保持部件27的中心部分装设有轴承28,轴承28将主轴26的电动马达12侧的基端部分旋转自由地支承。另外,在主轴26的砧座18侧的周围设置有一对槽状的主轴凸轮26b。在这些主轴凸轮26b内部分别装入有钢球(steel ball)29的一部分。
砧座18的主轴26侧的基端部分设置有与轴线A同轴的保持孔18a。在保持孔18a中旋转自由地插入有主轴26的轴部26a。即,砧座18与主轴26能够以轴线A为中心进行相对旋转。此外,在轴部26a与保持孔18a之间,也涂布有使两者的相对旋转顺畅的润滑脂(未图示)。另外,在砧座18上与轴线A同轴地设置有安装孔18b。安装孔18b朝向壳体13的外部开口,是为了装拆顶端工具17的基端部分而设置的。
在主轴26的周围设置有大致形成为环状的锤(打击部件)30。锤30配置于沿着轴线A的方向上的减速器21与砧座18之间。锤30能够相对于主轴26进行相对旋转,且能够在沿着轴线A的方向上进行相对移动。在锤30的径向内侧形成有在沿着轴线A的方向上延伸的一对槽状的锤凸轮30a。在这些锤凸轮30a内部分别装入有钢球29的一部分。
这样,使两个主轴凸轮26b中的一个与两个锤凸轮30a中的一个为一组,并保持有两个钢球29中的一个。另外,使两个主轴凸轮26b中的另一个与两个锤凸轮30a中的另一个为一组,并保持有两个钢球29中的另一个。在这里,钢球29由金属制的滚动体构成。因此,锤30能够相对于主轴26在钢球29能够滚动的范围内在沿着轴线A的方向上移动。另外,锤30能够相对于主轴26在钢球29能够滚动的范围内以轴线A为中心在圆周方向上移动。
在主轴26周围、并且是沿着轴线A的方向上的减速器21与锤30之间,设置了由钢板制成的环状板31。另外,在沿着轴线A的方向上的环状板31与锤30之间,以被压缩的状态设置有弹簧32。行星架25通过与轴承28及保持部件27接触,从而被限制了在沿着轴线A的方向上的移动,并将弹簧32的推压力施加于锤30。由此,锤30被弹簧32的推压力在沿着轴线A的方向上朝向砧座18推压。
在主轴26周围、并且是环状板31的径向内侧,设置有环状的止挡部33。止挡部33由橡胶等弹性体形成,并安装于主轴26。并且,止挡部33限制了锤30的沿着轴线A的向减速器21侧的移动量。
在这里,向顶端工具17提供打击力的打击机构SM1由主轴26、锤30、砧座18、钢球29以及弹簧32形成。并且,若砧座18的旋转方向上的负荷变大,则锤30的第一爪30e与砧座18的第二爪18d会高速地重复进行释放及卡合,由此在顶端工具17上产生旋转打击力。在这里,锤30的重量设定为比砧座18的重量大,锤30将主轴26的旋转力变换为砧座18的旋转力以及砧座18的旋转方向的打击力。但是,也可以将锤30的重量设定为比砧座18的重量小。
接下来,使用图4对锤30与砧座18的卡合结构详细地进行说明。
锤30具备大致形成为圆筒形状的主体部30b,在主体部30b的径向内侧设置有装设孔30c,该装设孔30c在沿着轴线A的方向上延伸,且供主轴26转动自如地装设。主体部30b的砧座18侧呈尺寸缩减的形状。即,主体部30b的主轴26侧的直径大,主体部30b的砧座18侧的直径小。在这里,主体部30b的主轴26侧(直径大的一侧)的直径尺寸设定为约40mm。
在主体部30b的砧座18侧设置有与砧座18相对的相对平面30d。在相对平面30d一体地设置有在沿着轴线A的方向上向砧座18侧突出的三个第一爪(锤爪)30e。这些第一爪30e沿着相对平面30d的周向间隔120度(等间隔)排列进行配置,其沿着与轴线A交叉的方向的截面形状呈大致扇形。并且,第一爪30e的尺寸缩减的顶端侧即扇形的径向内侧,朝向锤30的径向内侧即装设孔30c。
在第一爪30e的沿着锤30的周向的一侧设置有第一接触平面SF1。另外,在第一爪30e的沿着锤30的周向的另一侧设置有第二接触平面SF2。并且,砧座18的第二爪18d的各第四接触平面SF4大致整面地与各第一接触平面SF1接触,砧座18的第二爪18d的各第三接触平面SF3大致整面地与各第二接触平面SF2接触。
另外,第一爪30e的在锤30的径向外侧且沿着周向的方向上的宽度尺寸设定为约10mm。由此,充分地确保第一爪30e的强度,并且在沿着锤30的周向相邻的第一爪30e之间,能够保持余裕地装入砧座18的第二爪18d。
砧座18具备大致形成为圆筒形状的主体部18c。在主体部18c的沿着轴向的锤30侧一体地设置有向径向外侧突出的三个第二爪(砧座爪)18d。这些第二爪18d沿着主体部18c的周向间隔120度(等间隔)排列进行配置,其沿着与轴线A交叉的方向的截面形状呈大致长方形。
在第二爪18d的沿着砧座18的周向的一侧设置有第三接触平面SF3。另外,在第二爪18d的沿着砧座18的周向的另一侧设置有第四接触平面SF4。并且,锤30的第一爪30e的各第二接触平面SF2大致整面地与各第三接触平面SF3接触,锤30的第一爪30e的各第一接触平面SF1大致整面地与各第四接触平面SF4接触。
另外,第二爪18d的在砧座18的径向外侧且沿着周向的方向上的宽度尺寸设定为约9mm。即,设定为比第一爪30e稍短的宽度尺寸。由此,充分地确保第二爪18d的强度,并且沿着砧座18的周向相邻的第二爪18d之间的距离为比较长的距离,能够保持余裕地装入锤30的第一爪30e。
在这里,在锤30的第一爪30e与砧座18的第二爪18d沿正转方向(螺丝紧固方向)卡合的状态下,成为第一爪30e的第一接触平面SF1、与第二爪18d的第四接触平面SF4彼此大致整面地接触的状态。并且,在锤30进行打击动作时(打击时),各设置有三个的第一接触平面SF1与第四接触平面SF4分别大致同时地碰撞、并且释放。如此这样,分别在锤30及砧座18上设置有各三个的第一爪30e及第二爪18d,因此若锤30及砧座18相对地进行一周旋转,则打击数(同时打击)为三次。
此外,若对正反切换手柄16(参照图2)进行操作,则会成为锤30的第一爪30e与砧座18的第二爪18d在反转方向(螺丝松动方向)上卡合的状态。因此,第一爪30e的第二接触平面SF2、与第二爪18d的第三接触平面SF3彼此大致整面地接触。由此,能够向反转方向施加打击力,使紧固的螺丝(未图示)松动。
如图2所示,冲击螺丝刀10利用在壳体13的装设电池组11的部分(图中下部的电池组装设部)中收容的控制器40进行控制。下面,利用附图对冲击螺丝刀10的电路详细地进行说明。
如图11所示,控制器40具备:具有六个开关元件(FET)Q1~Q6的逆变器部41、以及具有运算部42a和其它多个电路的控制部42,且将它们搭载于基板40a。并且,电动马达12的各线圈12c(U相,V相,W相)与逆变器部41进行电连接,来自扳机开关15、正反切换手柄16、打击冲击检测传感器43及三个霍尔元件48a,48b,48c的信号被输入控制部42。
电动马达12是内转子型的无刷马达,具备:转子12b,其包含多组的N极及S极;定子12a,其卷装有由星形接线的U相、V相、W相(3相)构成的线圈12c;以及三个霍尔元件48a~48c,其为了检测转子12b的旋转状态而在定子12a的周向上以预定的间隔(例如间隔60度)配置。此外,将传感器基板以与电动马达12的旋转轴14大致正交的方式固定于定子12a的端部,也可以在传感器基板上设置霍尔元件48a~48c,也可以在传感器基板上设置逆变器部41的开关元件Q1~Q6。
来自各霍尔元件48a~48c的检测信号,被输入控制部42的旋转位置检测电路42b及转速检测电路42c。并且,从旋转位置检测电路42b向运算部42a输出转子12b的旋转位置数据。另外,从转速检测电路42c向运算部42a输出转子12b的转速数据。由此,通过运算部42a来识别电动马达12当前的旋转状态,并基于该当前的旋转状态来控制电动马达12此后的旋转状态。
在控制部42中设置有对逆变器部41中流过的电流值进行检测的电流检测电路42d,电流检测电路42d与电流检测用电阻44的两端部进行电连接。由此,将供给电动马达12的当前的电流值向运算部42a反馈。并且,若运算部42a根据相对于电动马达12的负荷变大等,而检知在电动马达12中流通有过电流的情况,则为了保护电动马达12,而对控制信号电路42e进行控制来实现紧急停止(保险动作)等。
在控制部42中设置有电压检测电路42f,其检测电池组11的电压,电压检测电路42f例如与电容器45的两端部进行电连接。由此,将电池组11的当前的容量向运算部42a反馈。并且,运算部42a在电池组11的剩余容量较小时,例如使电量不足指示灯(未图示)点亮。另一方面,在电池组11的剩余容量较大时,例如使电量充足指示灯(未图示)点亮。此外,电池组11的电压也可以通过检测电池组11自身两端的电压来检测,在此情况下,电压检测电路42f与电池组11的两端部进行电连接。电容器45具有对在逆变器部41的开关动作中大电流从电池组11流向逆变器部41的情况进行抑制的功能。
扳机开关15产生与操作量成比例地变化的电压信号。扳机开关15的电压信号被输入控制部42的开关操作检测电路42g以及施加电压设定电路42h。开关操作检测电路42g接收来自扳机开关15的电压信号,将表示对扳机开关15进行了操作的开始数据向运算部42a输出。运算部42a由此识别对冲击螺丝刀10进行操作的情况。
另一方面,施加电压设定电路42h对来自扳机开关15的电压信号进行调整,生成操作量数据并将该操作量数据向运算部42a输出。即,在作业者对扳机开关15进行轻微操作的情况下,向运算部42a输出的操作量数据为小值,在作业者对扳机开关15进行大幅操作的情况下,向运算部42a输出的操作量数据为大值。
来自正反切换手柄16的切换信号被输入控制部42的旋转方向设定电路42i,正旋转数据或反转速据从旋转方向设定电路42i向运算部42a输出。运算部42a基于这些正旋转数据或反转速据,使转子12b向正向或反向进行旋转驱动。
逆变器部41具备三相的桥式电连接的六个开关元件Q1~Q6,各开关元件Q1~Q6的各栅极分别与控制部42的控制信号电路42e进行电连接。另外,各开关元件Q1~Q6的各漏极或各源极分别与U相,V相,W相的各线圈12c进行电连接。由此,各开关元件Q1~Q6按照来自控制信号电路42e的驱动信号H1~H6分别进行开关动作。并且,使电池组11向逆变器部41施加的直流电压成为三相的电压Vu,Vv,Vw分别向各线圈12c供电。
运算部42a进行使驱动各开关元件Q1~Q6的各栅极的各驱动信号H1~H6分别成为脉宽调制信号(PWM信号)的处理。并且,将成为PWM信号的各驱动信号H1~H6经由控制信号电路42e提供给各开关元件Q1~Q6。即,运算部42a基于与扳机开关15的操作量成比例的操作量数据,使PWM信号的占空比(脉冲宽度)变化。由此,对向电动马达12的电力供给量(施加电压)进行调整,控制电动马达12的驱动、停止以及旋转速度。
在控制部42中设置有打击冲击检测电路42j,其从打击冲击检测传感器43输入振动信号。此外,打击冲击检测传感器43由在控制器40的基板40a(参照图2)上实装的加速度传感器构成。若冲击螺丝刀10(壳体13)发生振动,则打击冲击检测传感器43输出振动信号。并且,打击冲击检测电路42j读取由锤30(参照图3)的打击产生的高频的振动信号,并将表示锤30进行打击的打击状态信号向运算部42a输出。并且,运算部42a基于打击状态信号的输入,进行使PWM信号的占空比、即PWM信号的脉冲宽度变化的控制。
在这里,由于逆变器部41的各开关元件Q1~Q6高速地进行开关动作,因此容易在形成控制器40的电路中产生电噪声。因此,在控制器40中设置有减噪用二极管46。在这里,减噪用二极管46作为续流二极管发挥功能,具备提高能量转换效率而使电动马达12的运转顺畅的作用。
另外,一对控制器停止用开关元件47用于防止在冲击螺丝刀10停止时向控制器40供电的情况。即,控制器停止用开关元件47具备抑制无用的电力消耗而延长电池组11的持续时间的功能。
接下来,对冲击螺丝刀10的基本动作进行说明。
在电动马达12停止时,被弹簧32推压的锤30与砧座18接触并停止。若向电动马达12供电而使旋转轴14旋转,则旋转轴14的旋转力向减速器21的太阳轮22传递。于是,传递至太阳轮22的旋转力在经过高转矩化之后从行星架25输出。
当旋转力传递至行星架25时,则主轴26进行旋转。主轴26的旋转力经由钢球29向锤30传递。锤30的旋转力通过三个第一爪30e与三个第二爪18d的卡合向砧座18传递,由此,砧座18旋转。传递至砧座18的旋转力经由顶端工具17传递给螺丝(未图示),由此使螺丝螺入木材等。
在使顶端工具17旋转所需的旋转力较低的状态、即低负荷状态下,成为第一爪30e的第一接触平面SF1与第二爪18d的第四接触平面SF4接触的状态。然后,若螺丝被螺入木材等、使顶端工具17旋转所需的旋转力(转矩)升高,则砧座18的旋转停止。由此,各钢球29在各锤凸轮30a以及各主轴凸轮26b的内部滚动,锤30以离开砧座18的方式沿着轴线A移动。
由此,第一爪30e与第二爪18d的卡合解除、彼此释放,锤30的旋转力不会向砧座18传递。然后,锤30的电动马达12侧的端部与止挡部33发生碰撞,由止挡部33吸收锤30的动能。
然后,若锤30的旋转继续进行,第一爪30e越过第二爪18d,则弹簧32推压锤30的力会变大。由此,各钢球29在各锤凸轮30a以及各主轴凸轮26b的内部滚动,锤30以相对于砧座18进行相对旋转并接近的方式移动。
然后,旋转的锤30的各第一爪30e与停止的砧座18的各第二爪18d同时地发生碰撞,向砧座18及顶端工具17的旋转方向施加打击力。在这里,若对正反切换手柄16(参照图2)进行操作而使电动马达12的旋转方向颠倒,则会向与上述动作相反的方向施加打击力。由此,能够使紧固的螺丝松动。
接下来,对形成冲击螺丝刀10的旋转体的惯量的大小进行说明。
作为第一旋转体的转子12b的惯量RI设定为“3.932kg·mm2”,作为第二旋转体的主轴26的惯量SI设定为“7.026kg·mm2”,减速器21的齿轮比GR设定为“8.286”。并且,若将转子12b的惯量RI与主轴26的惯量SI合计的总惯量TI换算到主轴26的旋转轴,则为“276.988kg·mm2”,并设定为“300kg·mm2”以下(参照图9)。
在这里,转子12b的惯量RI与主轴26的惯量SI合计的总惯量TI(换算到主轴26的旋转轴),是通过将上述的各种参数代入下述(式1)得到的。
TI=SI+GR2×RI···(式1)
接下来,对本实施方式的冲击螺丝刀10中的打击机构SM1(三爪规格)、和比较例的冲击螺丝刀(未图示)中的打击机构SM2(两爪规格)进行比较,对打击机构SM1的作业效率比打击机构SM2(后述的结构)提高的情况进行说明。此外,比较例的打击机构SM2如图5所示,与本发明的打击机构SM1相比,区别仅在于将第一爪30e及第二爪18d分别设置为各两个。因此,为了容易理解说明,对于图5所示的打击机构SM2,标记与图4所示的打击机构SM1相同的符号。在这里,在对打击机构SM1和打击机构SM2进行比较之前,先对打击机构SM2进行说明。
如图5所示,在主体部30b的砧座18侧设置有与砧座18相对的相对面30d。在相对面30d上一体地设置有在沿着轴线A的方向上向砧座18侧突出的两个第二爪(锤爪)30e。这些第二爪30e以沿着相对面30d的周向间隔180度的方式以轴线A为中心进行相对配置,其沿着与轴线A交叉的方向的截面形状大致呈扇形。并且,在第一爪30e的尺寸缩减的顶端侧即扇形的径向内侧,朝向锤30的径向内侧即装设孔30c。
在第一爪30e的沿着锤30的周向的一侧设置有第一接触平面SF1。另外,在第一爪30e的沿着锤30的周向的另一侧设置有第二接触平面SF2。并且,砧座18的第一爪18d的第四接触平面SF4大致整面地与第一接触平面SF1接触,砧座18的第一爪18d的第三接触平面SF3大致整面地与第二接触平面SF2接触。
另外,第一爪30e的在锤30的径向外侧且沿着周向的方向上的宽度尺寸设定为约15.0mm。由此,充分地确保第一爪30e的强度,并且在沿着锤30的周向相邻的第一爪30e之间,能够保持余裕地装入砧座18的第一爪18d。
砧座18具备大致形成为圆筒形状的主体部18c,在主体部18c的沿着轴向的锤30侧一体地设置有向径向外侧突出的两个第二爪(砧座爪)18d。这些第一爪18d以沿着主体部18c的周向间隔180度的方式以轴线A为中心进行相对配置,其沿着与轴线A交叉的方向的截面形状呈大致长方形。
在第二爪18d的沿着砧座18的周向的一侧设置有第三接触平面SF3。另外,在第二爪18d的沿着砧座18的周向的另一侧设置有第四接触平面SF4。并且,锤30的第一爪30e的第二接触平面SF2大致整面地与第三接触平面SF3接触,锤30的第一爪30e的第一接触平面SF1大致整面地与第四接触平面SF4接触。
另外,第二爪18d的在砧座18的径向外侧且沿着周向的方向上的宽度尺寸设定为约10.0mm。即,设定为比第一爪30e稍短的宽度尺寸。由此,充分地确保第二爪18d的强度,并且在沿着砧座18的周向相邻的第二爪18d之间,能够保持余裕地装入锤30的第一爪30e。
在这里,在锤30的第一爪30e与砧座18的第二爪18d在正转方向(螺丝紧固方向)上卡合的状态下,成为第一爪30e的第一接触平面SF1、与第二爪18d的第四接触平面SF4彼此大致整面地接触的状态。并且,在锤30进行打击动作时(打击时),各设置有两个的第一接触平面SF1与第四接触平面SF4分别大致同时地碰撞、并且释放。如此这样,分别在锤30及砧座18上设置有各两个的第一爪30e及第二爪18d,因此若锤30及砧座18相对地进行一次旋转,则打击数(同时打击)为两次。即,若锤30相对于砧座18旋转180度,则一对第一爪30e同时地打击一对第二爪18d。若进行一次该打击,则在一周旋转中进行两次的同时打击。
此外,若对正反切换手柄16(参照图2)进行操作,则会成为锤30的第一爪30e与砧座18的第二爪18d在反转方向(螺丝松动方向)上卡合的状态。因此,第一爪30e的第二接触平面SF2、与第二爪18d的第三接触平面SF3彼此大致整面地接触。由此,能够向反转方向施加打击力而使紧固的螺丝(未图示)松动。
如图6所示,在采用输出相同的驱动源的情况下,对低惯量L的旋转体与高惯量H的旋转体的转速上升情况进行比较,可知低惯量L的旋转体的转速上升比高惯量H的旋转体要快。因此,低惯量L的旋转体与高惯量H的旋转体的转速差,具有如下特性,在刚开始旋转之后经过时间t1时的转速差(rL1-rH1),大于经过比时间t1长的时间t2时的转速差(rL2-rH2),即((rL1-rH1)>(rL2-rH2))。然后,在经过比时间t2长的时间t3时,都达到驱动源的最高转速(Max)。
本发明的打击机构SM1为三爪规格,因此与比较例的两爪规格的打击机构SM2相比,打击间隔窄(间隔120度)。因此,在打击机构SM1中,会在转子12b与主轴26的转速没有充分地上升的时间t1开始打击。另一方面,在打击机构SM2中,与打击机构SM1相比打击间隔宽(间隔180度),因此会在转子12b与主轴26的转速充分地上升了的时间t2开始打击。
如图7所示,两爪规格的打击机构SM2(比较例)在时间t2开始打击,然后,当打击数如图中(1)→(2)→(3)→(4)→(5)所示达到“五次”时,螺丝紧固作业完成。即,从打击机构SM2开始打击的时间t2起,到打击数达到“五次”的时间t4为止经过的时间(t4-t2),是打击机构SM2的打击作业时间。
在这里,如图6所示,打击机构SM2在时间t2开始打击,因此转子12b及主轴26(旋转体)的转速与低惯量L及高惯量H无关地成为接近高速区域(High)的值(rL2≈rH2)。即,在打击机构SM2中,由旋转体的惯量差异造成的影响小,如图7所示,在实线的低惯量L时和虚线的高惯量H时,打击间隔大致相同(t2L≈t2H)。因此,在打击机构SM2中,如图9的虚线的“两爪规格”的特性(图中的斜率小)所示,紧固速度也与总惯量TI的大小无关地几乎没有差异。
如此这样,在打击机构SM2中具有如下优点:即使总惯量TI的大小改变,紧固速度也几乎不会产生差异。但是在另一方面,由于打击作业时间(t4-t2)比较长,因此存在作业效率低的缺点。
与此对照,如图8所示,三爪规格的打击机构SM1(本发明)在时间t1开始打击,然后,当打击数如图中(1)→(2)→(3)→(4)→(5)所示达到“五次”时,螺丝紧固作业完成。即,从打击机构SM1开始打击的时间t1起到打击数达到“五次”的时间t5为止经过的时间(t5-t1),是打击机构SM1的打击作业时间。
在这里,如图6所示,打击机构SM1在时间t1开始打击,因此在低惯量L的情况和高惯量H的情况下,转子12b及主轴26的转速在低速区域(Low)是不同的值(rL1>rH1)。即,在打击机构SM1中,与打击机构SM2相比,由旋转体的惯量差异造成的影响大,如图8所示,在实线的低惯量L的情况和虚线的高惯量H的情况下,打击间隔也不同(t3L<t3H)。因此,在打击机构SM1中,如图9的实线的“三爪规格”的特性(图中的斜率大)所示,紧固速度也会与总惯量TI的大小对应地产生差异。
如此这样,在打击机构SM1中存在如下缺点:紧固速度会与总惯量TI的大小对应地产生差异。因此,为了使打击机构SM1的打击作业时间(t5-t1)比打击机构SM2的打击作业时间(t4-t2)短而提高作业效率,如图9所示,使转子12b的惯量RI与主轴26的惯量SI合计的总惯量TI(换算到主轴26的旋转轴)为“300kg·mm2”以下的“276.988kg·mm2”。
在这里,图9所示的总惯量TI的边界值“300kg·mm2”是打击机构SM1(本发明)及打击机构SM2(比较例)的作业效率(紧固速度)反转的边界。即,如果总惯量TI为边界值“300kg·mm2”以下,则打击机构SM1的紧固速度比打击机构SM2的紧固速度快,能够实现作业效率的提高。
并且,如图9所示,通过使总惯量TI更小,能够使紧固速度更快,进而能够使作业效率进一步提高。在本实施方式中,为了将总惯量TI设定为边界值“300kg·mm2”以下,特别地对电动马达12(驱动源)采用了内转子型的无刷马达。即,如果采用内转子型的无刷马达,则能够与例如有刷的电动马达相比减小惯量。具体而言,在有刷的电动马达中,由于旋转体包括卷绕有线圈的转子、换向器等,因此在降低惯量方面存在结构上的限制。
如以上详述的那样,根据本实施方式的冲击螺丝刀10,将锤30的第一爪30e和砧座18的第二爪18d设为各三个,能够使打击间隔成为比以前短的“120度间隔”。使转子12b的惯量RI与主轴26的惯量SI合计得到的总惯量TI换算到主轴26的旋转轴为“300kg·mm2”以下的较低的值,能够使转子12b及主轴26充分地加速而提高作业效率。即,根据本实施方式的冲击螺丝刀10,通过使总惯量TI为低惯量且设定为三爪,能够增加打击数。如图10所示,在本实施方式中,能够使打击数为“4,000次/分钟以上(例如4,500次/分钟)”。由此,能够加快螺丝的紧固速度。另外,通过增加打击数,能够减小每一次打击时的手的抖动,因此即使在紧固长螺丝的情况下,也能够抑制顶端工具的顶端从螺丝脱出的滑扣现象。因此,能够加快螺丝的紧固速度,使作业效率提高。此外,图10所示的比较例A~D是打击数“不足4,000次/分钟”(3,200次/分钟~3,500次/分钟)的例子,与本实施方式的冲击螺丝刀10相比,都是螺丝的紧固速度慢、且难以稳定工作的情况。
另外,根据本实施方式的冲击螺丝刀10,由于电动马达12采用了无刷马达,因此与有刷的电动马达相比,能够将旋转体的惯量抑制为较低程度。因此,能够使作业效率进一步提高。此外,由于采用了无刷马达,因此无需进行更换电刷等维护保养。
另外,根据本实施方式的冲击螺丝刀10,由于电动马达12采用了内转子型的无刷马达,因此能够减小转子12b的直径尺寸,而将惯量抑制为更低程度。因此,能够使作业效率进一步提高。
当然,本发明并不限定于上述实施方式,而能够在不脱离其要点的范围内进行各种变更。例如,本发明的打击工具,除了上述的冲击螺丝刀10以外,还包括冲击扳手等。另外,本发明的打击工具包含能够将交流电源的电力不经由电池组11地提供给电动马达12的结构。此外,本发明的打击工具包含能够对电池组11的电力、交流电源的电力进行切换并向电动马达12提供的结构。
另外,本发明的驱动源,除了上述的电动马达12以外,还包括气动马达、液压马达等。此外,作为电动马达12,也可以是外转子型的无刷马达,或者,在能够降低惯量的情况下也可以是有刷的电动马达。另外,本发明的打击工具除了在砧座18上直接安装顶端工具17的结构之外,也包含经由接套、连接器等将顶端工具安装于砧座的结构。
接下来,参照附图(图1~图5、图10~图15),对本发明的实施方式2及实施方式3详细地进行说明。
在实施方式1中,与打击机构SM2(两爪规格)相比,能够使打击机构SM1(三爪规格)对螺丝的紧固速度更快、提高作业效率。另一方面,在实施方式2及3中,打击机构SM1及SM2两者都能够抑制螺丝紧固初期的滑扣并进行快速的螺丝紧固。以下,利用附图对实施方式2中的冲击螺丝刀10的动作详细地进行说明。
图10示出了对本发明及四个比较例A~D进行比较的着眼于打击数的图表,图11示出了图1的打击工具的电路框图,图12示出了对图1的打击工具的动作进行说明的流程图,图13示出了对图1的打击工具的动作进行说明的时序图,图14示出了对本发明及四个比较例A~D进行比较的表,图15示出了对本发明及四个比较例A~D进行比较的图表。
如图12所示,在步骤S1中,通过作业者对扳机开关15的操作,来自扳机开关15的电压信号被输入开关操作检测电路42g以及施加电压设定电路42h。由此,来自开关操作检测电路42g的开始数据被输入运算部42a。在步骤S2中,来自施加电压设定电路42h的操作量数据被输入运算部42a,作业者对扳机开关15的操作量增加,运算部42a使扳机开关15接通、即识别为开始了螺丝紧固作业。由此,在步骤S3中,控制器40的控制软件启动,开始进行对冲击螺丝刀10的控制。此外,控制软件预先存储于运算部42a内部设置的ROM等(未图示)。
在步骤S4中,执行冲击螺丝刀10的起动处理,直到经过起动时间t1为止。具体而言,如图13所示,在时间0~t1的期间,通过运算部42a执行使PWM信号的占空比(PWM Duty)逐渐增加的处理。由此,向电动马达12施加的施加电压逐渐增大,进而抑制顶端工具17的急剧的旋转。因此,能够防止顶端工具17从螺丝(未图示)抬起分离、即滑扣的情况。另外,也能够抑制电动马达12起动时的浪涌电流。
在步骤S5中,随着经过起动时间t1,运算部42a使PWM信号的占空比达到“70%”。由此,以对顶端工具17(参照图2)的负荷较小的状态开始进行螺丝旋入(攻丝)。这里,在本实施方式中,以将螺丝旋入木材(未图示)的情况为例进行说明。此外,攻丝是指不依靠锤30(参照图3)的打击,仅利用电动马达12(参照图2)的旋转力,便能够将螺丝的顶端部分旋入木材的作业。并且,在步骤S5中,在PWM信号的占空比为“70%”,且锤30不打击的情况下(图6的时间t1~t2),砧座18的转速如图7所示为“3,000转/分钟”。
在步骤S6中,通过运算部42a对来自打击冲击检测电路42j的打击状态信号的输入进行监视。接下来,在步骤S7中,通过运算部42a来判定是否检知锤30的打击。并且,随着螺丝向木材的旋入量增加而使顶端工具17上的负荷变大,在判定为从打击冲击检测电路42j输出了打击状态信号、即判定为锤30的打击开始(“是”判定)的情况下,则进入步骤S8。另一方面,在步骤S7中,判定为锤30的打击尚未开始(“否”判定)的情况下,则返回步骤S5,使PWM信号的占空比保持“70%”,继续驱动电动马达12。
如图12所示,在步骤S8中,随着检知锤30的打击,运算部42a使PWM信号的占空比达到“100%”。由此,在时间t2以后,使向电动马达12施加的施加电压增加,使砧座18的转速及旋转力增加。在这里,在进行攻丝的作业时,对顶端工具17的负荷小,因此即使PWM信号的占空比为“70%”,砧座18的转速也会维持在“3,000转/分钟”。与此对照,在锤30打击时,对顶端工具17的负荷大,即使PWM信号的占空比为“100%”,砧座18的转速也会减至“2,250转/分钟”。因此,在锤30打击时且砧座18的转速为“2,250转/分钟”时,打击数为两倍的值,因此达到“4,500次/分钟”(参照图14)。
如此这样,在本实施方式中,在对顶端工具17的负荷小的、锤30不打击时,将PWM信号的占空比设定为“70%”并将砧座18的转速设为“3,000转/分钟”。由此,在螺丝紧固作业时,尤其是螺丝紧固初期(攻丝时),能够抑制螺丝从顶端工具17的顶端脱离的滑扣,实现快速的螺丝紧固,使螺丝紧固作业容易进行。尤其适于较长的木螺丝等。另一方面,在对顶端工具17的负荷大的、锤30打击时,将PWM信号的占空比设定为“100%”并将锤30的打击数设为“4,500次/分钟”。因此,如图14所示,锤30不打击时的砧座18的转速(R)、与锤30打击时的打击数(H)的比率(H)/(R)为“1:1.5”。即,在本实施方式中,转速(R)与打击数(H)的比率为“1:1.3以上”。通过将锤30的打击数设为“4,000次/分钟以上”,能够获得不易滑扣的切实感受。因此,能够提高打击频率(打击数),将每一次打击时的手的抖动抑制为较小程度,因此在紧固长螺丝时也不易发生滑扣。
然后,当螺丝向木材旋入的旋入作业结束,作业者放开对扳机开关15的操作(关断)时,则从扳机开关15向开关操作检测电路42g输入的电压信号消失。由此,运算部42a经由控制信号电路42e使电动马达12的驱动停止(步骤S9)。紧接着,运算部42a经由控制信号电路42e使一对控制器停止用开关元件47进行开关动作。因此,停止向控制器40的电力提供(步骤S10)。
如以上详述的那样,根据实施方式2的冲击螺丝刀10,具有对电动马达12进行控制的控制器40,控制器40若检知锤30的打击则使向电动马达12施加的施加电压增加。锤30不打击时的砧座18的转速(旋转频率)、与锤30打击时的打击数(打击频率)的比率为“1:1.3以上”的“1:1.5”。由此,如图15所示,能够使实施方式2中的转速与打击数的比率显著不同于转速和打击数大致为相同值的基准线BL(比率大致为“1:1”)。
因此,在锤30从不打击状态转变为打击状态时,能够抑制旋转频率和打击频率发生共振的问题,并抑制冲击螺丝刀10大幅地振动的问题。因此,对于实施方式1的冲击螺丝刀10,如图14所示,能够更加稳定地工作且操作感评价为“◎”,能够兼顾作业性的提高和操作感的提高。
此外,如图14及图15所示,“比较例A”及“比较例B”是特性较为接近砧座的转速(不打击时)与锤的打击数(打击时)的比率大致为“1:1”的基准线BL的冲击螺丝刀(现有例)。它们都难以稳定地工作且操作感评价为“×”。另外,“比较例C”及“比较例D”的转速与打击数的比率分别设为“1:1.143”及“1:1.250”,是特性相对于转速与打击数的比率大致为“1:1”的基准线BL有所不同的冲击螺丝刀。在“比较例C”及“比较例D”中,由于是未超过“1:1.3”的“区域I”内的特性,因此对稳定工作的状态、操作感的评价分别是低于本发明的“△”及“○”。此外,图15所示的“区域I”及“区域II”的范围内是表示打击数不足转速的1.3倍的范围内。
此外,根据实施方式2的冲击螺丝刀10,如图15所示,与旋转频率相比,使打击频率成为以基准线BL为中心的“区域I”侧的更高值,因此能够减小锤30打击时的冲击螺丝刀10主体的震动(振幅)。此外,如图10所示,仅着眼于打击数而言,本发明的打击数为“4,000次/分钟以上(4,500次/分钟)”,大于比较例A~D的打击数(3,200次/分钟~3,500次/分钟)。通过这样增加打击数,能够将每一次打击时的手的抖动抑制为较小程度,因此在紧固长螺丝时也不易发生滑扣。因此,评价为“◎”,能够获得不易发生滑扣的切实感受。因此,即使对于长螺丝也能够容易地进行紧固。
在这里,如图15所示,与旋转频率(转速)相比,即便使打击频率(打击数)成为以基准线BL为中心的“区域II”侧的更低值,也能够抑制上述的共振。但是,在此情况下,冲击螺丝刀10主体的震动会由于锤30的较大的激振力而变大,因此不是优选的解决方法。尤其是,若设定为打击数进入“2,500次/分钟”以下的“区域III”的内部,则打击效率会显著降低而导致作业性大幅地降低。
另外,根据实施方式2的冲击螺丝刀10,因为电动马达12是由无刷马达构成,所以能够极为精细地对电动马达12进行控制。因此,例如能够以使打击频率相对于形成冲击螺丝刀10的壳体13的共振频率错开的方式进行控制,由此能够使冲击螺丝刀10主体的震动进一步减小。
接下来,利用附图对本发明的实施方式3详细地进行说明。
如图4所示,在实施方式3中,与实施方式2相比,打击机构SM1的结构不同,采用了与实施方式1相同的打击机构。另外,区别还在于,如图13的双点划线所示,将经过起动时间t1以后的PWM信号的占空比固定为“100%”而不使PWM信号的占空比发生变化。此外,区别还在于,不使PWM信号的占空比以锤30的打击检知为触发方式来发生变化,因此省略了打击冲击检测电路42j和打击冲击检测传感器43(参照图11)。
即,在上述的实施方式2中,是通过控制PWM信号的占空比使转速(旋转频率)与打击数(打击频率)的比率为“1:1.3以上”的“1:1.5”,但是在实施方式3中,采用了结构不同于实施方式2的打击机构SM2而与实施方式1相同的打击机构SM1,从而使转速与打击数的比率为“1:1.3以上”。打击机构SM1的结构如实施方式1所述而省略说明。
在实施方式3中,与实施方式2同样地,也能够使锤30不打击时的砧座18的转速(旋转频率)、与锤30打击时的打击数(打击频率)的比率为“1:1.3以上”。即,在实施方式3中,即使在将PWM信号的占空比固定于“100%”的状态下,也能够相对于锤30从不打击状态向打击状态转变时的砧座18的转速降低,获得其三倍的打击数。因此,能够使转速与打击数的比率为“1:1.3以上”。因此,在实施方式3中,与实施方式2相比,能够省略打击冲击检测传感器43等零部件,并且能够使控制逻辑简化。
此外,在实施方式3中,不需要改变PWM信号的占空比等对电动马达12进行极为精细的控制,因此能够替代无刷马达采用廉价的有刷马达。
当然,本发明并不限定于上述各实施方式,而能够在不脱离其要点的范围进行各种变更。例如,在上述各实施方式中,示出了锤不打击时的砧座的转速、与锤打击时的打击数的比率为“1:1.3以上”的情况,但是本发明不限于此。例如,也可以使转速与打击数的比率为“1:1.3”,在此情况下,“1”与“1.3”能够作为公倍数较高地进行设定,因此能够使二次共振更加难以发生。
另外,本发明的打击工具除了上述的冲击螺丝刀10以外还包括冲击扳手等。此外,本发明的打击工具还包括能够使交流电源的电力不经电池组11而直接供给电动马达12的结构。另外,本发明的打击工具还包括能够对电池组11的电力、交流电源的电力进行切换来供给电动马达12的结构。
此外,本发明的驱动源除了上述的电动马达12以外,还包括发动机、气动马达、液压马达等。发动机是将燃料燃烧产生的热能变换为动能的动力源,例如是汽油发动机或柴油发动机,此外还包括液化石油气发动机。另外,本发明的打击工具除了在砧座18上直接安装顶端工具17的结构以外,也包括经由接套或连接器等将顶端工具安装于砧座的结构。
符号说明
10—冲击螺丝刀(打击工具);11—电池组;12—电动马达(驱动源,无刷马达);12a—定子;12b—转子(第一旋转体);12c—线圈;13—壳体;14—旋转轴;15—扳机开关;16—正反切换手柄;17—顶端工具;18—砧座(输出部件;旋转体);18a—保持孔;18b—安装孔;18c—主体部;18d—第二爪;19—套筒;20—装拆机构;21—减速器;22—太阳轮;23—齿圈;24—行星轮;25—行星架;26—主轴(第二旋转体;旋转体);26a—轴部;26b—主轴凸轮;27—保持部件;28—轴承;29—钢球;30—锤(打击部件);30a—锤凸轮;30b—主体部;30c—装设孔;30d—相对平面(相对面);30e—第一爪;31—环状板;32—弹簧;33—止挡部;A—轴线;SF1—第一接触平面;SF2—第二接触平面;SF3—第三接触平面;SF4—第四接触平面;SM1—打击机构(三爪规格);SM2—打击机构(两爪规格)。
Claims (15)
1.一种打击工具,其向顶端工具提供旋转力及打击力,
上述打击工具的特征在于,具备:
具有第一旋转体的驱动源;
通过上述第一旋转体进行旋转的第二旋转体;
设置上述顶端工具的输出部件;
打击部件,其将上述第二旋转体的旋转力变换为上述输出部件的旋转力及打击力;
三个第一爪,它们沿周向排列并设置在上述打击部件的上述输出部件侧;以及
三个第二爪,它们沿周向排列并设置在上述输出部件的上述打击部件侧,并与上述第一爪分别卡合,
将上述第一旋转体的惯量与上述第二旋转体的惯量合计得到的总惯量换算到上述第二旋转体的旋转轴为300kg·mm2以下。
2.根据权利要求1所述的打击工具,其特征在于,
上述第一爪及上述第二爪沿着上述打击部件及上述输出部件的周向分别间隔120度设置。
3.根据权利要求1或2所述的打击工具,其特征在于,
构成为使上述打击部件的打击数达到4,000次/分钟以上。
4.一种打击工具,其向顶端工具提供旋转力及打击力,
上述打击工具的特征在于,具备:
具有转子的电动马达;
通过上述转子进行旋转的主轴;
设置上述顶端工具的砧座;以及
锤,其将上述主轴的旋转力变换为上述砧座的旋转力及打击力,
构成为使上述锤的打击数达到4,000次/分钟以上。
5.根据权利要求4所述的打击工具,其特征在于,具备:
三个第一爪,它们沿周向排列并设置在上述锤的上述砧座侧;以及
三个第二爪,它们沿周向排列并设置在上述砧座的上述锤侧,并与上述第一爪分别卡合。
6.根据权利要求4或5所述的打击工具,其特征在于,
将上述转子的惯量与上述主轴的惯量合计得到的总惯量换算到上述主轴的旋转轴为300kg·mm2以下。
7.一种打击工具,其具备:马达;砧座,其通过上述马达进行旋转而使顶端工具旋转;以及锤,其向上述砧座提供打击力,
上述打击工具的特征在于,
具有对上述马达进行控制的控制器,
上述控制器构成为,若检测到上述锤的打击,则使向上述马达施加的施加电压增加。
8.根据权利要求1所述的打击工具,其特征在于,
构成为使上述锤的打击数达到4,000次/分钟以上。
9.根据权利要求7或8所述的打击工具,其特征在于,
在上述砧座设置第一爪,在上述锤设置第二爪,上述第一爪及上述第二爪分别相互在旋转方向上碰撞,从而产生上述打击力,分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪。
10.一种打击工具,其具备:旋转体,其使顶端工具旋转;以及打击部件,其向上述顶端工具提供打击力,
上述打击工具的特征在于,
上述打击部件不打击时的上述旋转体的转速与上述打击部件打击时的打击数的比率为1:1.3以上。
11.根据权利要求10所述的打击工具,其特征在于,
上述打击数为4,000次/分钟以上。
12.根据权利要求10或11所述的打击工具,其特征在于,
上述旋转体的驱动源为无刷马达,
具有对上述无刷马达进行控制的控制器,
上述控制器若检测到上述打击部件的打击,则使向上述无刷马达施加的施加电压增加。
13.根据权利要求10至12中任一项所述的打击工具,其特征在于,
在上述旋转体设置第一爪,在上述打击部件设置第二爪,上述第一爪及上述第二爪分别相互在旋转方向上碰撞,从而产生上述打击力,分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪。
14.一种打击工具,其具备:
砧座,其具有第一爪,并使顶端工具旋转;以及
锤,其具有与上述第一爪在旋转方向上碰撞的第二爪,并通过碰撞向上述砧座提供打击力,
上述打击工具的特征在于,
构成为分别设有各三个上述第一爪及上述第二爪,并且使上述锤不打击时的上述砧座的转速与上述锤打击时的打击数的比率达到1:1.3以上。
15.根据权利要求14所述的打击工具,其特征在于,
上述打击数为4,000次/分钟以上。
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Application publication date: 20170308 |
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RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |