CN114083493A - 钻孔工具 - Google Patents

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吉兼圣展
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Abstract

本发明提供一种钻孔工具。锤钻(1)具有马达(2)、工具保持架(30)、主体壳体(11)、把持部(17)、基部(18)和加速度检测单元(43)。工具保持架(30)被驱动而绕与马达轴(25)的旋转轴线(A2)平行地延伸的驱动轴线(A1)旋转。把持部(17)在主体壳体(11)的后方沿与驱动轴线(A1)交叉的方向延伸。把持部(17)具有被配置在驱动轴线(A1)上的上端部和位于远离驱动轴线(A1)的位置的下端部。基部(18)将把持部(17)的下端部与主体壳体(11)连接,以与把持部(17)一起形成环状部。加速度检测单元(43)被收容于基部(18),用于检测锤钻(1)绕驱动轴线(A1)旋转的状态。据此,能够实现检测装置的合理配置。

Description

钻孔工具
技术领域
本发明涉及一种构成为驱动顶端工具绕轴线旋转的钻孔工具。
背景技术
钻孔工具通过驱动安装于工具保持架的顶端工具旋转来进行穿孔作业。在穿孔作业中,若顶端工具因某种原因而被卡在加工件上,则过大的反作用转矩会作用于钻孔工具的壳体,有可能会导致壳体绕工具保持架的旋转轴线过度旋转。因此,已知有一种钻孔工具,能够检测壳体的过度的旋转状态,适当地控制马达。例如,日本发明专利公开公报特开2018-58188号所公开的锤钻具有用于检测壳体的过度旋转状态的检测部。
发明内容
[发明要解决的技术问题]
上述的锤钻为较大型的锤钻,马达在壳体内以马达轴的旋转轴线在与工具保持架的旋转轴线交叉的方向上延伸的方式配置。检测部在壳体中被配置于在马达的下方所形成的空间。然而,钻孔工具不一定具有这样的空间。
本发明的目的在于提供一种有助于在钻孔工具中合理化配置用于检测壳体的旋转状态的检测装置的技术。
[用于解决技术问题的技术方案]
根据本发明的一方式,提供一种钻孔工具,该钻孔工具至少能够执行驱动顶端工具旋转的钻孔动作。该钻孔工具具有马达、工具保持架、主体壳体、把持部、连接部和检测装置。
马达具有定子、转子和马达轴。马达轴从转子延伸设置且能够与转子一体地绕第一轴线旋转。工具保持架构成为能够安装顶端工具。另外,工具保持架构成为通过从马达轴传递来的转矩被驱动绕第二轴线旋转。第二轴线与第一轴线平行地延伸。另外,第二轴线规定钻孔工具的前后方向。主体壳体收容马达和工具保持架且沿前后方向延伸。把持部形成为长条状,在主体壳体的后方沿与第二轴线交叉的方向延伸。把持部具有第一端部和第二端部。第一端部被配置在第二轴线上。第二端部是与第一端部相反的一侧的端部,且位于远离第二轴线的位置。连接部形成为中空状。连接部将把持部的第二端部与主体壳体连接,以与把持部一起形成环状部。检测装置被收容于连接部。检测装置构成为检测主体壳体绕第二轴线旋转的旋转状态。
在本方式的钻孔工具中,马达轴和工具保持架各自的旋转轴线(即,第一轴线和第二轴线)平行地延伸。因此,钻孔工具具有沿第一轴线和第二轴线在前后方向上延伸的主体壳体,并且相对小型化。在这样的钻孔工具中,多数情况下难以将检测装置收容于主体壳体。与此相对,在本方式的钻孔工具中,检测装置被收容于将把持部的两个端部中的远离第二轴线的第二端部(即,位于距主体壳体更远的位置的端部)与主体壳体连接的连接部。据此,能够实现检测装置的合理配置,而不会使钻孔工具整体在第二轴线的延伸方向和与第二轴线交叉的方向上大型化。
在本发明的一方式中,检测装置也可以具有加速度传感器。加速度传感器可以被配置在连接部的下端部内。此外,与第二轴线正交且与把持部的延伸方向对应的方向规定钻孔工具的上下方向,并且从把持部的第一端部朝向第二端部的方向规定钻孔工具的下方。在这种情况下,由于能够在连接部中的距离第二轴线最远的位置检测加速度,因此能够高精度地检测主体壳体的旋转状态。
在本发明的一方式中,钻孔工具还可以具有控制装置,该控制装置构成为控制钻孔工具的动作。连接部也可以包括第一部分和第二部分。第一部分是连接部中的与把持部的第二端部连接且从第二端部向前方延伸的部分。第二部分是连接部中的连接第一部分的前端部与主体壳体的部分。而且,控制装置也可以被收容于第一部分。在这种情况下,控制装置和检测装置的布线变得容易。另外,也能够经由第二部分进行控制装置与马达的布线。另外,检测装置也可以被配置在连接部中的第二部分的下端部内。此外,第一部分可以具有电池安装部。在这种情况下,控制装置与电池安装部之间的布线也变得容易。
在本发明的一方式中,连接部也可以包括盖部、上侧延伸部、下侧延伸部和前侧延伸部。盖部可以在围绕第二轴线的周向上至少局部地包围主体壳体的一部分。上侧延伸部可以从把持部的第一端部向前方延伸并与盖部连接。下侧延伸部可以从把持部的第二端部向前方延伸。前侧延伸部可以从下侧延伸部的前端部向上方延伸且与盖部连接。检测装置可以被配置在前侧延伸部的下端部内或下侧延伸部内。
在本发明的一方式中,检测装置也可以经由至少一个第一弹性部件被支承于连接部。在这种情况下,能够保护作为精密设备的检测装置不受振动影响。
在本发明的一方式中,把持部和连接部也可以以实质上无法相对移动的方式被一体化而构成手柄壳体。而且,手柄壳体也可以以相对于主体壳体能够移动的方式经由至少一个第二弹性部件与主体壳体连接。在这种情况下,能够抑制振动从主体壳体传递给由使用者把持的把持部,并且能够保护被收容于连接部的检测装置不受振动影响。另外,手柄壳体也可以形成环状部。
在本发明的一方式中,主体壳体和手柄壳体也可以构成为沿所述前后方向相互滑动。在这种情况下,能够实现主体壳体与手柄壳体顺畅的相对移动。
在本发明的一方式中,钻孔工具也可以是还能够执行冲击动作的锤钻,该冲击动作是沿第二轴线呈直线状驱动被安装于工具保持架的顶端工具的动作。在这种情况下,可以有效地保护检测装置免受冲击动作期间所产生的在前后方向上的主要振动的影响。
附图说明
图1是锤钻的右视图。
图2是锤钻的剖视图。
图3是主体壳体的立体图。
图4是图2的局部放大图。
图5是锤钻的立体图。
图6是拆下右侧的对开体后的状态的手柄壳体的立体图。
图7是图4的VII-VII剖视图。
图8是图4的VIII-VIII剖视图。
图9是图1的IX-IX剖视图。
图10是拆下右侧的对开体后的状态的手柄壳体的局部立体图,表示可动部件被配置于最前方位置(初始位置)的状态。
图11是可动部件被配置在初始位置时的位置检测机构的说明图。
图12是图4的XII-XII剖视图。
图13是拆下右侧的对开体后的状态的手柄壳体的局部立体图,表示可动部件被配置于断开位置的状态。
图14是可动部件被配置于断开位置时的位置检测机构的说明图。
[附图标记说明]
1:锤钻;2:马达;3:驱动机构;11:主体壳体;12:齿轮壳体;121:筒部;125:支承体;13:马达壳体;13L、13R:对开体;131:连接部;133:定子收容部;135:轴承收容部;136:通孔;141:上侧延伸部;146:下侧延伸部;147:开口;15:手柄壳体;15L、15R:对开体;17:把持部;171:扳机;173:开关;18:基部;181:盖部;182:后壁;183:支承壁;184:上侧延伸部;186:下侧延伸部;187:电池安装部;188:前侧延伸部;21:定子;23:转子;25:马达轴;251:轴承;253:轴承;28:风扇;30:工具保持架;31:运动转换机构;32:中间轴;33:旋转体;34:摆动部件;35:活塞缸;36:气缸;37:冲击元件;371:撞锤;373:冲击杆;38:旋转传递机构;381:第一齿轮;382:第二齿轮;39:模式变更操作杆;41:控制器;43:加速度检测单元;431:传感器主体;433:壳体;435:弹性部件;437:销;45:位置检测机构;451:可动部件;452:基部;453:凸部;454:突起;455:突起;456:磁铁;457:施力部件;458:霍尔传感器;459:电路基板;461:支承部;462:支承壁;463:引导凹部;465:止挡壁;467:盖板;51:弹性部件;53:弹簧承受部件;59:波纹部;61:前侧引导部;611:引导突起;612:盖板;615:引导壁;616:凹部;62:后侧引导部;621:引导突起;622:盖板;625:引导壁;626:凹部;631:止挡突起;633:止挡壁;635:止挡壁;65:按压突起;67:限制部;671:抵接部;672:抵接面;673:抵接板;674:突起;677:弹性部件;91:顶端工具;93:电池;A1:驱动轴线;A2:旋转轴线。
具体实施方式
下面参照附图对实施方式进行说明。此外,在以下的实施方式中,例示出冲击工具的一例、且作为钻孔工具的一例的手持式锤钻1。锤钻1构成为能够执行沿规定的驱动轴线A1呈直线状驱动顶端工具91的动作(以下,称为冲击动作)和绕驱动轴线A1驱动顶端工具91旋转的动作(以下,称为钻孔动作)。
首先,对锤钻1的概略结构进行说明。如图1和图2所示,锤钻1的外部轮廓主要由主体壳体11和手柄壳体15形成。在本实施方式中,主体壳体11和手柄壳体15均为合成树脂制。
主体壳体11是长条的中空体,沿着驱动轴线A1延伸。在主体壳体11的长轴方向上的一端部内配置有工具保持架30(参照图2)。在工具保持架30上以可拆卸的方式安装有顶端工具91。另外,在主体壳体11中收容有马达2和驱动机构3。
手柄壳体15与主体壳体11在长轴方向上的另一端部(与配置有工具保持架30的端部相反的一侧的端部)弹性连接。手柄壳体15包括供使用者把持的长条状的把持部17。把持部17远离主体壳体11,并沿与驱动轴线A1交叉的方向(详细而言,大致正交的方向)延伸。把持部17在长轴方向上的一端部被配置在驱动轴线A1上,具有使用者能够进行按压操作的扳机171。把持部17的另一端部位于远离驱动轴线A1的位置。当从与驱动轴线A1及把持部17的长轴正交的方向观察手柄壳体15整体时,手柄壳体15形成为环状(大致D字状)。
当通过使用者按压扳机171时,马达2被驱动,通过驱动机构3执行冲击动作和/或钻孔动作。
下面对锤钻1的详细结构进行说明。此外,在以下的说明中,为了方便,将驱动轴线A1的延伸方向(也称为主体壳体11的长轴方向、或者顶端工具91的轴向)规定为锤钻1的前后方向。在前后方向上,将安装有顶端工具91的一侧(配置有工具保持架30的一侧)规定为锤钻1的前侧,将相反的一侧(配置有把持部17的一侧)规定为后侧。另外,将与驱动轴线A1正交且与把持部17的延伸方向对应的方向规定为上下方向。在上下方向上,将配置有扳机171的把持部17的一端部侧规定为上侧,将相反的一侧(位于远离驱动轴线A1的位置的端部侧)规定为下侧。并且,将与前后方向及上下方向正交的方向规定为左右方向。
首先,对主体壳体11及其内部结构进行说明。
如图2和图3所示,在本实施方式中,主体壳体11包括齿轮壳体12和马达壳体13。齿轮壳体12是主要收容驱动机构3的壳体。马达壳体13是主要收容马达2的壳体。齿轮壳体12和马达壳体13分别组装有内部机构,在马达壳体13被配置于齿轮壳体12的后侧的状态下,通过螺钉在前后方向上对其连接固定。齿轮壳体12和马达壳体13以不能相对移动的方式被连接固定在一起,由此形成了作为单一的壳体的主体壳体11。
下面对齿轮壳体12及其内部结构进行说明。
如图2和图3所示,齿轮壳体12的整体形成为长条的筒状体。齿轮壳体12具有圆筒状的前端部(以下,称为筒部121)。工具保持架30在筒部121内以能够绕驱动轴线A1旋转的方式被支承。齿轮壳体12中的比筒部121靠后侧的部分的整体形成为截面呈矩形状,并收容驱动机构3。此外,在本实施方式中,驱动机构3在由金属制的支承体125支承的状态下,以固定状被保持在齿轮壳体12内。
如图2所示,在本实施方式中,驱动机构3包括运动转换机构31、冲击元件37和旋转传递机构38。
运动转换机构31构成为将马达2的马达轴25的旋转运动转换为直线运动并传递给冲击元件37。此外,在本实施方式中,运动转换机构31包括中间轴32、旋转体33、摆动部件34和活塞缸35。
中间轴32与马达轴25平行地沿前后方向延伸,并通过被保持在齿轮壳体12上的两个轴承以能够旋转的方式被支承。旋转体33被安装在中间轴32的外周部。摆动部件34被安装在旋转体33的外周部,随着旋转体33的旋转而在前后方向上摆动。活塞缸35形成为有底圆筒状。活塞缸35以能够在前后方向上滑动的方式被保持在圆筒状的气缸36内。活塞缸35随着摆动部件34的摆动而在前后方向上往复移动。此外,气缸36以同轴状与工具保持架30的后侧连接而一体化。一体化的工具保持架30和气缸36通过被保持在齿轮壳体12上的两个轴承以能够绕驱动轴线A1旋转的方式被支承。
冲击元件37构成为通过直线状地动作而冲击顶端工具91(参照图1),从而沿着驱动轴线A1直线状地驱动顶端工具91。在本实施方式中,冲击元件37包括撞锤371和冲击杆373。撞锤371以能够沿前后方向滑动的方式被配置在活塞缸35内。冲击杆373被配置在撞锤371的前方。撞锤371后方的活塞缸35内部的空间被规定为作为空气弹簧发挥作用的空气室。
当驱动马达2而使活塞缸35向前方移动时,空气室内的空气被压缩而内压上升。因此,撞锤371被高速地向前方推出而撞击冲击杆373,从而将动能传递给顶端工具91。据此,顶端工具91沿驱动轴线A1呈直线状被驱动,从而冲击加工件。另一方面,当活塞缸35向后方移动时,空气室内的空气膨胀而使内压下降,撞锤371被向后方拉入。另外,顶端工具91被加工件按压而向后方返回。运动转换机构31和冲击元件37通过重复上述动作来进行冲击动作。
旋转传递机构38构成为将马达轴25的旋转动力传递给工具保持架30。旋转传递机构38构成为由多个齿轮构成的齿轮减速机构,包括第一齿轮381和第二齿轮382。第一齿轮381被设置在中间轴32的前端部。第二齿轮382被设置在气缸36的外周部,与第一齿轮381啮合。当驱动马达2时,经由旋转传递机构38,气缸36和工具保持架30绕驱动轴线A1一体地旋转。据此,被保持于工具保持架30的顶端工具91被驱动而绕驱动轴线A1旋转。如上所述,旋转传递机构38进行钻孔动作。
本实施方式的锤钻1具有锤钻模式、电锤模式和钻孔模式这三种动作模式。其构成为,使用者通过操作模式变更操作杆39(参照图3),能够选择三个模式中的一个。在锤钻模式下,通过驱动运动转换机构31和旋转传递机构38,来进行冲击动作和钻孔动作。在电锤模式下,旋转传递机构38中的动力传递被切断,仅驱动运动转换机构31,从而仅进行冲击动作。在钻孔模式下,通过切断运动转换机构31中的动力的传递,仅驱动旋转传递机构38,从而仅进行钻孔动作。在齿轮壳体12内设置有模式切换机构,该模式切换机构根据模式变更操作杆39的操作,来切换运动转换机构31和旋转传递机构38的传递状态。由于模式切换机构的结构本身是公知的,因此在此省略说明。
下面对马达壳体13及其内部结构进行说明。如图2和图3所示,马达壳体13的整体形成为沿前后方向延伸的长条的中空体,并收容马达2。马达2是无刷马达,具有定子21、转子23和马达轴25,其中,马达轴25从转子23延伸设置且构成为与转子23一体地旋转。马达2被配置为马达轴25的旋转轴线A2与驱动轴线A1平行(沿前后方向)地延伸。马达轴25的前端部和后端部分别通过轴承251、253以能够旋转的方式被支承。此外,前侧的轴承251由上述齿轮壳体12的支承体125支承。后侧的轴承253由马达壳体13(详细而言,后述的轴承收容部135)支承。
在本实施方式中,马达壳体13沿着包含驱动轴线A1和旋转轴线A2的平面P(参照图7)被分割成左侧的对开体13L、右侧的对开体13R。作为单一壳体的马达壳体13通过利用多个螺钉将对开体13L、13R在左右方向上连接固定而形成。
另外,马达壳体13从前侧起依次包括连接部131、定子收容部133和轴承收容部135。连接部131是被连接固定于齿轮壳体12的部分。连接部131与齿轮壳体12的形状对应而形成为截面呈矩形状。在连接部131内配置有被固定于马达轴25的风扇28。定子收容部133是收容马达2的定子21的部分。定子收容部133与定子21对应而形成为大致圆筒状,且直径比连接部131小。轴承收容部135是收容支承马达轴25的后端部的轴承253的部分。轴承收容部135形成为与轴承253对应的圆筒状,其直径比定子收容部133的直径小。
此外,如图3和图4所示,马达壳体13包括上侧延伸部141和下侧延伸部146。上侧延伸部141和下侧延伸部146从定子收容部133向后方突出,在轴承收容部135的上侧和下侧分别沿前后方向延伸。上侧延伸部141和下侧延伸部146的后端均位于比轴承收容部135的后端靠后方的位置。另外,上侧延伸部141的后端位于比下侧延伸部146的后端靠后方的位置。下侧延伸部146的内部空间与定子收容部133的内部空间连通。
上侧延伸部141主要作为引导主体壳体11与手柄壳体15在前后方向上的相对移动的部分发挥作用,后面详细叙述。下侧延伸部146主要作为限制主体壳体11与手柄壳体15的相对转动的部分发挥作用。另外,下侧延伸部146规定与马达2连接的电线(省略图示)所通过的通路。在下侧延伸部146的后端部的下壁设置有开口147,电线通过开口147被引导至手柄壳体15内(详细而言,后述的前侧延伸部188内)。
具有以上结构的马达壳体13中的连接部131被固定在齿轮壳体12上,并露出到手柄壳体15的外部。另一方面,定子收容部133的大部分、轴承收容部135、上侧延伸部141和下侧延伸部146被配置于手柄壳体15(详细而言,基部18)内。
下面对手柄壳体15及其内部结构进行说明。
如图5所示,手柄壳体15与马达壳体13同样,沿着包含驱动轴线A1和旋转轴线A2的平面P(参照图7),被分割为左侧的对开体15L和右侧的对开体15R。作为单一壳体的手柄壳体15通过利用多个螺钉将对开体15L、15R在左右方向上连接固定而形成。
另外,如图1和图2所示,手柄壳体15包括把持部17和基部18。
如上所述,把持部17向后方远离主体壳体11的后端部,并沿大致上下方向延伸,在把持部17的上端部的前表面侧配置有扳机171。把持部17的上端部和扳机171被配置在驱动轴线A1上。在把持部17的内部,与扳机171相邻地配置有开关173。开关173在通常时被维持在断开状态,根据使用者对扳机171的按压操作而成为接通状态。开关173通过未图示的电线与控制器41连接,将表示接通状态或断开状态的信号输出给控制器41。
基部18将把持部17与主体壳体11连接,并与把持部17一起形成环状部(环)。基部18包括盖部181、上侧延伸部184、下侧延伸部186和前侧延伸部188。
盖部181是沿前后方向延伸并围绕驱动轴线A1在周向上将主体壳体11的一部分包围的部分。盖部181大致形成为有底矩形箱状。更详细而言,盖部181的前端敞开,盖部181的后端被后壁182封闭。盖部181具有与齿轮壳体12和马达壳体13的连接部131大致匹配的截面形状。盖部181被配置在马达壳体13的连接部131的后方,收容马达壳体13的定子收容部133的一部分、轴承收容部135、上侧延伸部141的一部分、下侧延伸部146的一部分。
此外,如图2所示,在盖部181的前端和马达壳体13的连接部131的后端之间夹设有环状的波纹部59。波纹部59能够在前后方向上伸缩。波纹部59根据手柄壳体15相对于主体壳体11在前后方向上的相对移动而伸缩,并且防止粉尘等从主体壳体11与手柄壳体15之间进入。
如图6所示,在盖部181中收容有位置检测机构45。位置检测机构45构成为检测手柄壳体15相对于主体壳体11在前后方向上的相对位置。此外,在后面对位置检测机构45详细叙述。
如图1和图2所示,上侧延伸部184是从盖部181的上后端部向后方突出并与把持部17的上端部连接的部分。上侧延伸部184形成为筒状,上侧延伸部184的内部空间经由设置于后壁182的开口与盖部181的内部空间连通。上侧延伸部184的内部空间还与把持部17的内部空间连通。马达壳体13的上侧延伸部141的后端部向上侧延伸部184内突出。
下侧延伸部186是从把持部17的下端部向前方突出的部分。下侧延伸部186形成为矩形箱状。下侧延伸部186的内部空间与把持部17的内部空间连通。
在下侧延伸部186中收容有控制器41。虽然省略了详细的图示,但控制器41包括控制电路、三相逆变器、和搭载有这些部件的电路基板。控制电路由包括CPU、ROM、RAM、计时器等的微型计算机构成。控制电路经由三相逆变器驱动马达2。在本实施方式中,控制器41(控制电路)构成为根据开关173的接通/断开状态和各种传感器的检测结果来控制马达2的驱动,后面详细叙述。
另外,在下侧延伸部186的下端部设置有电池安装部187。电池93以可拆卸的方式被安装于电池安装部187。电池93是用于向马达2、控制器41等供给电力且能够反复充电的电源,也被称为电池组。电池安装部187具有:轨道,其能够与电池93的引导槽滑动卡合;端子,其能够与电池93的端子电连接。此外,由于电池93和电池安装部187的结构是公知的,因此省略详细说明和图示。电池安装部187经由未图示的电线与控制器41连接。电池安装部187和控制器41均被设置于下侧延伸部186,且位于彼此的附近,因此易于布线。
前侧延伸部188是连接下侧延伸部186和盖部181的部分。前侧延伸部188形成为筒状,从下侧延伸部186的前端部向大致上方延伸,并与盖部181的下后端部连接。前侧延伸部188的内部空间与下侧延伸部186的内部空间以及盖部181的内部空间连通。马达壳体13的下侧延伸部146的下端部向前侧延伸部188的上端部内突出。
如图4和图6所示,在前侧延伸部188中收容有加速度检测单元43。更详细而言,加速度检测单元43被配置在前侧延伸部188的下端部内(将把持部17的下端部与主体壳体11连接的基部18的下端部内)。
下面对加速度检测单元43的结构进行说明。加速度检测单元43包括外壳433和传感器主体431。外壳433形成为矩形箱状。传感器主体431被收容在外壳433内并被模制,而与外壳433一体化。此外,传感器主体431经由未图示的电线与控制器41连接。如上所述,控制器41被收容于与前侧延伸部188连接的下侧延伸部186,因此易于布线。
虽然省略了详细的图示,但传感器主体431包括:加速度传感器,包含CPU、ROM、RAM等的微型计算机,以及搭载了这些部件的电路基板。加速度传感器检测加速度作为与手柄壳体15绕驱动轴线A1旋转的旋转状态(进而是主体壳体11的旋转状态)对应的信息(物理量、指标)。此外,加速度检测单元43被配置在驱动轴线A1的正下方。在该位置,能够将手柄壳体15和主体壳体11绕驱动轴线A1的旋转捕捉为左右方向上的动作。因此,在传感器主体431上搭载有能够检测左右方向的加速度的公知的加速度传感器。在锤钻1中,加速度检测单元43被配置在基部18(前侧延伸部188)的下端部、即距驱动轴线A1最远的位置,因此加速度传感器能够高精度地检测左右方向上的加速度。
传感器主体431的微型计算机判断由加速度传感器检测出的加速度是否超过规定的阈值。然后,在加速度超过阈值的情况下,将特定的信号(以下,称为错误信号)输出给控制器41(参照图7)。加速度超过阈值的情况对应于锤钻1绕驱动轴线A1过度旋转的状态。典型的情况是,这种状态是指,在钻孔动作中顶端工具91被卡住而使工具保持架30陷入不能旋转的状态(也称为锁紧(blocking)状态),发生过大的反作用转矩作用于手柄壳体15及主体壳体11的情况。
此外,传感器主体431也可以不具有微型计算机,而是将表示加速度传感器的检测结果的信号直接输出给控制器41,由控制器41进行上述判断。后面对根据从传感器主体431输出的信号控制锤钻1的动作进行叙述。
另外,加速度检测单元43经由弹性部件435被支承于前侧延伸部188。更具体而言,多个弹性部件435被嵌入于外壳433,并且夹设在外壳433与前侧延伸部188的左侧壁之间以及外壳433与前侧延伸部188的右侧壁之间。此外,在本实施方式中,设置有两对弹性部件435(即,合计四个弹性部件435),其中一对嵌入到外壳433的上端部的左侧部和右侧部,剩下的一对嵌入到外壳433的下端部的左侧部和右侧部。在各对弹性部件435中贯插有销437。销437的两端由前侧延伸部188的左侧壁部和右侧壁部支承,并且销437在前侧延伸部188内沿左右方向延伸。通过这种弹性支承结构,加速度检测单元43以能够在包括前后方向、上下方向和左右方向在内的所有方向上进行移动的方式被支承于手柄壳体15。
如以上说明的那样,在本实施方式中,加速度检测单元43被收容于基部18(详细而言,前侧延伸部188),该基部18将把持部17的两个端部中的远离驱动轴线A1的下端部(即,位于距主体壳体11更远的位置的端部)与主体壳体11连接。据此,能够在不使锤钻1的整体在驱动轴线A1的延伸方向(前后方向)、与驱动轴线A1交叉的方向上大型化的情况下,实现加速度检测单元43的合理配置。
另外,如上所述,加速度检测单元43被弹性部件435支承,从而有效地保护作为精密设备的加速度传感器不受振动的影响。
在本实施方式中,手柄壳体15与主体壳体11弹性连接,能够相对于主体壳体11沿前后方向移动。下面对主体壳体11与手柄壳体15的弹性连接结构进行说明。
如图4所示,在前后方向上,在主体壳体11与手柄壳体15之间夹设有弹性部件51。弹性部件51对主体壳体11与手柄壳体15向相互分离的方向(即,分别向前方和后方)施力。弹性部件51采用压缩螺旋弹簧。
更详细而言,弹性部件51被配置于马达轴25的后端部(详细而言,轴承253)与支承壁183之间,其中,马达轴25被支承于主体壳体11,支承壁183被设置于手柄壳体15的后壁182的前侧。如上所述,马达壳体13的轴承收容部135形成为圆筒状,具有沿着旋转轴线A2在前后方向上延伸的通孔136。支承马达轴25的后端部的轴承(更详细而言,球轴承)253被嵌入通孔136。另外,在轴承253的后侧配置有弹簧承受部件53。弹簧承受部件53的前侧部分嵌入通孔136,弹簧承受部件53的后侧部分从通孔136向后方突出。弹簧承受部件53的前端与轴承253的后端(详细而言,球轴承的外圈)抵接。弹性部件51的一端部嵌入弹簧承受部件53的后端部,弹性部件51的另一端部与支承壁183的前端面抵接。
通过这种配置,弹性部件51经由弹簧承受部件53、轴承253、马达轴25而对主体壳体11向前方施力,并且经由支承壁183而对手柄壳体15向后方施力。
而且,锤钻1具有用于引导手柄壳体15相对于主体壳体11在前后方向上相对移动的引导结构。下面对引导结构进行说明。
在本实施方式中,如图4、图7和图8所示,锤钻1具有在前后方向上分离配置的一对前侧引导部61和一对后侧引导部62。一对前侧引导部61左右对称(相对于平面P对称)配置。前侧引导部61分别由一组卡合部构成,该一组卡合部被分别设置于主体壳体11和手柄壳体15,且以能够沿前后方向滑动的方式相互卡合。同样,一对后侧引导部62也左右对称配置。后侧引导部62分别由一组卡合部构成,该一组卡合部分别设置于主体壳体11和手柄壳体15,且以能够沿前后方向滑动的方式相互卡合。此外,在本实施方式中,前侧引导部61和后侧引导部62实质上具有相同的结构。下面对前侧引导部61和后侧引导部62的详细结构进行说明。
如图3、图6和图7所示,前侧引导部61分别由引导突起611和形成在两个引导壁615上的凹部616构成。
引导突起611被设置于马达壳体13的定子收容部133的上端部(即,定子21的上方)。各引导突起611朝向手柄壳体15的左侧壁或右侧壁而向左方或右方突出。引导突起611形成为前后方向较长的长方体状。引导突起611的表面被金属制的盖板612覆盖。
两个引导壁615被设置在手柄壳体15的盖部181的上前端部。引导壁615分别从盖部181的侧壁向内侧(平面P)突出,并且具有凹部616,凹部616具有与引导突起611的截面形状大致匹配的形状。两个引导壁615在前后方向上隔开间隔配置,以使各凹部616在沿前后方向延伸的一条直线上排列。引导突起611被配置在两个引导壁615的凹部616内,能够在前后方向上滑动。
同样,如图3、图6和图8所示,各后侧引导部62分别由引导突起621和形成在两个引导壁625上的凹部626构成。
引导突起621被设置在马达壳体13的上侧延伸部141的后端部。各引导突起621朝向手柄壳体15的左侧壁或者右侧壁而向左侧或者右侧突出。两个引导壁625在前后方向隔开间隔地配置在手柄壳体15的上侧延伸部184内。引导突起621和引导壁625具有与引导突起611和引导壁615实质上相同的结构。也就是说,引导突起621形成为大致长方体形状,并且其表面由金属制的盖板622覆盖。此外,引导板622是与引导突起611的盖板612相同的金属部件(通用部件)。引导壁625分别从上侧延伸部184的侧壁向内侧(平面P)突出,并且具有凹部626。引导突起621被配置在两个引导壁625的凹部626内,能够在前后方向上滑动。
通过以上那样的结构,主体壳体11(马达壳体13)与手柄壳体15在前后方向上不同的两个位置被沿前后方向滑动引导。此外,如图4所示,前侧引导部61和后侧引导部62在上下方向上被配置于比马达轴25的旋转轴线A2靠上方的位置。另外,后侧引导部62被配置在比前侧引导部61稍靠上方的位置,但后侧引导部62的下端位于比前侧引导部61的上端靠下方的位置。因此,主体壳体11(马达壳体13)和手柄壳体15于在上下方向上大致相同且在前后方向上隔开间隔的两个位置被沿前后方向引导。
此外,锤钻1具有用于规定手柄壳体15相对于主体壳体11的最后方位置和最前方位置的结构。更详细而言,如图3和图6所示,在主体壳体11的上侧延伸部141上设置有左右的一对止挡突起631。另一方面,在手柄壳体15的上侧延伸部184上设置有左右的一对止挡壁633和左右的一对止挡壁635(仅图示左侧的止挡壁633、635)。止挡突起631、止挡壁633和止挡壁635在前后方向上均被配置在前侧引导部61与后侧引导部62之间。
各止挡突起631朝向手柄壳体15的左侧壁或者右侧壁而向左侧或者右侧突出。止挡壁633和止挡壁635分别从上侧延伸部184的侧壁向内侧(平面P、参照图7)突出。止挡壁635隔开间隔地配置在止挡壁633的后方。止挡壁635与止挡壁633之间在前后方向上的间隔比止挡突起631在前后方向上的长度大。
止挡突起631在前后方向上被配置在止挡壁633与止挡壁635之间。止挡突起631和止挡壁633彼此抵接,从而规定手柄壳体15的最后方位置。止挡突起631的前表面和止挡壁633的后表面分别作为能够彼此抵接的一对抵接面发挥作用。另外,止挡突起631和止挡壁635通过彼此抵接而规定手柄壳体15的最前方位置。止挡突起631的后表面和止挡壁635的前表面分别作为能够彼此抵接的一对抵接面发挥作用。
如上所述,手柄壳体15通过弹性部件51始终相对于主体壳体11被向后方施力。因此,手柄壳体15被保持在止挡壁633的后表面与止挡突起631的前表面抵接的最后方位置(也称为初始位置)。图2所示的位置是手柄壳体15的最后方位置(初始位置)。
在执行冲击动作的过程中,通过沿着驱动轴线A1驱动顶端工具91,在主体壳体11上产生在前后方向上较大的振动。与此相对,经由弹性部件51连接的主体壳体11和手柄壳体15在前侧引导部61和后侧引导部62上相互滑动,并且沿前后方向相对移动,由此能够有效地抑制该前后方向上的振动传递给手柄壳体15。
如本实施方式那样,在前后方向上隔开间隔配置的前侧引导部61和后侧引导部62与在主体壳体11和手柄壳体15的周向上隔开间隔配置的多个引导部相比,能够提高尺寸精度。因此,能够在前后方向上高精度稳定地引导主体壳体11与手柄壳体15的滑动。
特别是,在本实施方式中,前侧引导部61在盖部181的内部被配置于定子21的径向外侧(更详细而言,定子21的上方)。这样,通过在作为重物的定子21和转子23的附近设置前侧引导部61,从而实现滑动的稳定化。另一方面,后侧引导部62被设置于手柄壳体15的上侧延伸部184的内部,即,被设置于在定子收容部133与把持部17的上端部之间沿前后方向延伸的部分。由此,即使在主体壳体11(马达壳体13)内未收容有任何部件,也能够以向上侧延伸部184内突出的方式设置上侧延伸部141。如此,通过特意使主体壳体11的一部分向后方延伸,能够在更接近把持部17的位置进行引导,从而实现操作性的提高。
此外,在本实施方式中,长方体状的引导突起611、621和两个矩形的凹部616、626分别彼此卡合,并且引导突起611、621的三个表面和各凹部616、626的三个表面分别接触,在该状态下沿前后方向相对移动。因此,实现了特别稳定的滑动。另外,包括引导突起611、621的滑动面的部分分别由金属制的盖板612、622形成。因此,引导突起611、621分别能够相对于凹部616、626顺畅地滑动。此外,在本实施方式中,引导壁615、625由与金属不同的材料(详细而言,合成树脂)形成。因此,防止引导突起611、621和凹部616、626分别伴随着滑动而相互熔接,特别是实现顺畅的滑动。
而且,如图4和图9所示,在本实施方式中,锤钻1除了前侧引导部61和后侧引导部62之外,还具有限制部67。限制部67构成为,在比马达轴25的旋转轴线A2靠下方的、距前侧引导部61和后侧引导部62相对较远的位置,限制主体壳体11与手柄壳体15的左右方向上的相对移动。此外,限制部67在前后方向上被配置在前侧引导部61与后侧引导部62之间。
如图3、图6和图9所示,限制部67由一组抵接部构成,该一组抵接部分别被设置于主体壳体11和手柄壳体15,通过相互抵接来限制手柄壳体15相对于主体壳体11沿左右方向的移动。更详细而言,限制部67由设置于主体壳体11的下侧延伸部146的抵接部671和一对抵接板673构成。
抵接部671被设置于下侧延伸部146中的向手柄壳体15的前侧延伸部188的上端部内突出的部分。抵接部671的左侧面和右侧面作为一对抵接面672发挥作用。
一对抵接板673被配置于手柄壳体15的前侧延伸部188的上端部。抵接板673分别通过将金属制的矩形薄板的长度方向上的两端部向相同方向弯折而形成,具有可挠性。抵接板673的两端部嵌入到被设置在前侧延伸部188的左侧壁或右侧壁上的两个突起674,并且抵接板673在允许沿左右方向的轻微弯曲的状态下由突起674支承。另外,在各抵接板673和前侧延伸部188的左侧壁或右侧壁之间夹设有弹性部件677。在本实施方式中,作为弹性部件677,采用形成为长方体状的合成树脂制的发泡体(所谓海绵)。一对抵接板673分别被弹性部件677始终朝向抵接部671施力,与一对抵接面672抵接。
通过以上那样的结构,限制部67能够限制手柄壳体15相对于主体壳体11在左右方向上的移动。据此,限制部67能够有效地限制主体壳体11与手柄壳体15绕通过前侧引导部61和后侧引导部62的轴的相对旋转,从而能够抑制晃动。
另外,由于抵接板673能够相对于抵接面672滑动,因此限制部67也作为引导手柄壳体15相对于主体壳体11在前后方向上的滑动的引导部而发挥作用。即,在本实施方式中,三个引导部能够稳定地引导主体壳体11与手柄壳体15的滑动。特别是,如上所述,限制部67在上下方向上距前侧引导部61及后侧引导部62相对较远,在前后方向上位于前侧引导部61与后侧引导部62之间。因此,通过附加限制部67,能够发挥抑制晃动和滑动引导的稳定化的优异效果。
另外,如上所述,对主体壳体11和手柄壳体15向使它们彼此远离的方向施力的弹性部件51位于马达轴25的旋转轴线A2上。即,弹性部件51在上下方向上被配置在前侧引导部61和后侧引导部62的下方且比限制部67靠上方的位置。因此,在上下方向上,能够良好地平衡主体壳体11以及手柄壳体15的弹性连接和滑动引导。
下面对位置检测机构45的详细结构进行说明。
如图10~图12所示,在本实施方式中,位置检测机构45被安装在手柄壳体15的盖部181的内部。位置检测机构45包括可动部件451、施力部件457和霍尔传感器458。
可动部件451整体上形成为大致T字状,包括呈直线状延伸的长条的基部452和从基部452的大致中央部突出的凸部453。可动部件451是合成树脂制的单一部件。在基部452的长轴方向上的一端部设置有弹簧承受用的突起454。在凸部453上固定有磁铁456。
可动部件451在手柄壳体15的盖部181内以能够相对于手柄壳体15沿前后方向移动的方式被支承。更详细而言,在盖部181的左侧壁设置有支承部461。支承部461被配置在前侧引导部61的引导壁615的后方且后侧引导部62的引导壁625的前方。支承部461由从左侧壁朝向内侧(图12所示的平面P)突出的多个壁部构成。支承部461具有两个引导凹部463,其中两个引导凹部463被设置于在前后方向上隔开间隔配置的两个支承壁462。两个引导凹部463被配置在沿前后方向延伸的一条直线上,分别具有与可动部件451的基部452的截面形状大致匹配的形状。
可动部件451在基部452被配置于两个引导凹部463内的状态下被支承壁462支承,能够相对于支承壁462沿前后方向呈直线状滑动。此外,可动部件451被配置为,基部452的弹簧承受用突起454向后方突出,可动部件451的凸部453向下方突出。另外,磁铁456从凸部453的左侧面露出。虽然省略了详细的图示,但在基部452的后端部设有向左侧突出的突起455(参照图11)。突起455抵接于可动部件451的两个支承壁462中的后侧的一个支承壁462的后表面,由此,可动部件451被禁止进一步向前方移动。即,支承壁462中的后侧的一个支承壁462规定可动部件451的最前方位置。
施力部件457在可动部件451的后方由支承部461支承。施力部件457是压缩螺旋弹簧。施力部件457的一端部嵌入基部452的后端部的弹簧承受用突起454而被保持。施力部件457的另一端部与支承部461的止挡壁465抵接。通过这样的配置,施力部件457始终对可动部件451向前方施力,可动部件451在未受到向后方的外力的状态(以下,称为初始状态)下被保持在上述最前方位置(以下,也称为初始位置)。
霍尔传感器458是具有霍尔元件的公知的传感器。霍尔传感器458搭载于电路基板459,电路基板459以霍尔传感器458与磁铁456相向的方式被配置在可动部件451的左侧,并通过螺钉被固定于支承部461。霍尔传感器458经由未图示的电线与控制器41电连接,并且构成为,当磁铁456被配置在规定的检测范围内的情况下,向控制器41输出特定信号(接通信号)。
此外,如图6和图12所示,薄板状的盖板467被配置在可动部件451的右侧,并通过螺钉被固定在支承部461上。盖板467覆盖可动部件451的右侧面的一部分。盖板467与可动部件451局部接触,允许可动部件451在前后方向上滑动,并防止可动部件451从引导凹部463向右侧脱离。此外,盖板467为铝制。通过采用这样的盖板467,能够易于进行可动部件451的组装,并且实现能够在不影响磁铁456的情况下保持可动部件451的合理结构。
下面对位置检测机构45的动作进行说明。
如图3所示,在主体壳体11上设置有按压突起65,该按压突起65与可动部件451抵接,用于使可动部件451移动。更详细而言,按压突起65从马达壳体13的定子收容部133的左上端部(详细而言,左侧的止挡突起631的后端)向后方突出。
在手柄壳体15相对于主体壳体11位于初始位置(最后方位置)时,如图10和图11所示,可动部件451被保持在初始位置(最前方位置)。此时,可动部件451的基部452的前端从主体壳体11的按压突起65稍向后方离开。此外,按压突起65、可动部件451和施力部件457被配置在沿前后方向延伸的直线上。此外,前侧引导部61的凹部616也被配置在该直线上。当可动部件451处于初始位置时,磁铁456在霍尔传感器458的右侧与霍尔传感器458相向(参照图12),并且位于霍尔传感器458的检测范围内。因此,霍尔传感器458向控制器41输出接通信号。
另一方面,当手柄壳体15相对于主体壳体11从初始位置向前方移动时,如图13和图14所示,主体壳体11的按压突起65与可动部件451的基部452的前端抵接,使可动部件451克服施力部件457的作用力向后方移动。当手柄壳体15相对于主体壳体11到达比初始位置靠前方的规定位置时,可动部件451移动至比初始位置靠后方的规定位置。伴随于此,磁铁456从霍尔传感器458的检测范围脱离,停止接通信号的输出。
此外,此时的手柄壳体15的规定位置(以下称为断开位置)被设定在手柄壳体15的可移动范围内的比最前方位置稍靠后方的位置。同样,可动部件451的规定位置(以下称为断开位置)被设定在可动部件451的可移动范围的比最后位置稍靠前方的位置。当可动部件451位于断开位置与最后方位置之间时,霍尔传感器458不输出接通信号。
如上所述,霍尔传感器458能够通过磁铁456来检测随着手柄壳体15相对于主体壳体11的移动而直线状移动的可动部件451的位置。即,霍尔传感器458能够检测手柄壳体15相对于主体壳体11的相对位置。霍尔传感器458的检测结果用于控制器41对马达2的驱动控制,后面详细叙述。
此外,在本实施方式中,如上所述,位置检测机构45的可动部件451和霍尔传感器458这两者均被设置在手柄壳体15上。在可动部件451被设于主体壳体11和手柄壳体15中的一方、霍尔传感器458被设于主体壳体11和手柄壳体15中的另一方的情况下,由于主体壳体11和手柄壳体15各自的尺寸误差,而导致可动部件451与霍尔传感器458之间的位置关系与原本的设定不同,可能产生霍尔传感器458的误检测。相对于此,如本实施方式那样,通过将可动部件451和霍尔传感器458这两者配置在同一手柄壳体15上,能够使可动部件451和霍尔传感器458的位置关系更加稳定,从而能够降低误检测的可能性。特别是,在本实施方式中,可动部件451和霍尔传感器458不是配置在主体壳体11上,而是配置在手柄壳体15上,从而也能够实现保护其免受振动的影响。
另外,可动部件451及霍尔传感器458被安装在手柄壳体15中的、在周向上包围马达壳体13后部的盖部181的内部。据此,不会使主体壳体11和手柄壳体15在前后方向上大型化,从而能够实现可动部件451和霍尔传感器458的合理配置。并且,通过采用在盖部181与马达壳体13(详细而言,上侧延伸部141)之间沿前后方向呈直线状移动的可动部件451,还能够抑制径向上的大型化。
另外,可动部件451和霍尔传感器458在前后方向上位于前侧引导部61与后侧引导部62之间。另外,可动部件451和霍尔传感器458在上下方向上位于与前侧引导部61和后侧引导部62大致相同的位置。即,可动部件451和霍尔传感器458被配置在主体壳体11与手柄壳体15在前后方向上最稳定地相对移动的位置。据此,实现了检测精度的进一步提高。
另外,如上所述,按压突起65、可动部件451和施力部件457被配置在沿前后方向延伸的一条直线上,因此,按压突起65能够使可动部件451高精度地呈直线状移动。另一方面,作为霍尔传感器458的检测对象的磁铁456在与该直线偏离的位置被安装在可动部件451上。据此,能够更自由地设定霍尔传感器458的配置位置。
此外,在本实施方式中,霍尔传感器458如上述那样构成为检测被配置在检测范围内的磁铁456。也可以代替于此,霍尔传感器458能够区分检测磁铁456的S极和N极。在这种情况下,例如,在可动部件451上以N极位于前侧、S极位于后侧的方式安装有磁铁456。霍尔传感器458在可动部件451位于初始位置和规定位置之间时(不包括规定位置),检测到S极,在可动部件451位于规定位置和最后方位置之间时,检测到N极。并且,只要霍尔传感器458在检测到磁铁456的S极时与检测到磁铁456的N极时向控制器41输出不同的信号即可。在这种情况下,霍尔传感器458也能够经由磁铁456检测到可动部件451的位置、进而检测手柄壳体15相对于主体壳体11的相对位置。
下面说明控制器41对马达2进行的驱动控制。
在本实施方式中,控制器41(更详细而言,控制电路)构成为进行所谓的空载软启动控制(soft no-load control)。空载软启动控制是指如下的驱动控制方法:在开关173处于接通状态的情况下,在无负载状态下将马达2的转速限制在预先确定的较低的转速(以下,称为初始转速)以下,另一方面,在负载状态下允许马达2的转速超过初始转速。此外,无负载状态是指没有对顶端工具91施加负载的状态,负载状态是指对顶端工具91施加有负载的状态。根据空载软启动控制,能够降低无负载状态下的马达2的不必要的电力消耗。
在本实施方式中,空载软启动控制中的无负载状态和负载状态的判断使用的是位置检测机构45(详细而言,霍尔传感器458)的检测结果。若顶端工具91被按压于加工件,则与主体壳体11弹性连接的手柄壳体15相对于主体壳体11相对地向前方移动。即,手柄壳体15向前方的相对移动、进而可动部件451向后方的直线移动与从无负载状态向负载状态的转移相对应。因此,霍尔传感器458能够通过可动部件451的移动(详细而言,是否检测出磁铁456)适当地检测出顶端工具91对加工件的按压(即,从无负载状态向负载状态的转移)。特别是,在本实施方式中,通过上述那样的可动部件451和霍尔传感器458的结构,霍尔传感器458能够高精度地检测从无负载状态向负载状态的转移。
更详细而言,在无负载状态下,通过弹性部件51的施力,手柄壳体15和可动部件451分别被配置于初始位置(最后方位置和最前方位置)。因此,霍尔传感器458检测出磁铁456,位置检测机构45输出接通信号。在来自位置检测机构45的输出为接通的情况下,控制器41判定为马达2处于无负载状态。在开关173从断开状态成为接通状态时,控制器41开始马达2的驱动。
此外,在本实施方式中,由速度变更拨盘(省略图示)设定的转速被用作与扳机171的最大操作量对应的转速(即,最高转速)。并且,马达2的转速根据最高转速和实际的扳机171的操作量(按压量)来设定。在无负载状态下,若根据最高转速和扳机171的操作量计算出的转速在初始转速以下,则控制器41将计算出的转速直接设定为马达2的转速。另一方面,在计算出的转速超过初始转速的情况下,控制器41将初始转速设定为马达2的转速。
伴随着马达2的驱动,根据经由模式变更操作杆39选择的动作模式使驱动机构3驱动,执行冲击动作和钻孔动作中的至少一方。
若使用者在对把持部17进行把持的状态下将顶端工具91按压于加工件,则手柄壳体15相对于主体壳体11一边压缩弹性部件51一边从初始位置向前方移动。此时,前侧引导部61和后侧引导部62对主体壳体11与手柄壳体15在前后方向上的相对滑动进行引导。随着手柄壳体15向前方的相对移动,可动部件451被按压突起65按压而从初始位置向后方移动。当手柄壳体15和可动部件451到达断开位置时,霍尔传感器458停止输出接通信号。控制器41将来自霍尔传感器458的输出从接通到断开的变化识别从无负载状态向负载状态的转移。
若控制器41识别到向负载状态的转移时,以根据最高转速和扳机171的操作量而计算出的转速来驱动马达2。与无负载状态不同,即使所计算出的转速超过初始转速,控制器41也不限制转速。
另外,在来自霍尔传感器458的输出为断开的状态(即,为负载状态)且开关173成为接通状态的情况下,控制器41以根据最高转速和扳机171的操作量计算出的转速来开始马达2的驱动。
在任何情况下,当扳机171的扣动操作被解除,开关173成为断开状态时,控制器41均停止马达2的驱动。
此外,控制器41也可以构成为,在识别到开关173为接通状态且来自霍尔传感器458的输出从断开状态向接通状态变化(即,手柄壳体15和可动部件451的从断开位置朝向初始位置的相对移动、从负载状态向无负载状态的转移)的情况下,将马达2的转速限制在初始转速以下。在这种情况下,例如,控制器41通过计时器来监视变化后的霍尔传感器458的接通状态的持续时间。而且,仅在接通状态持续了整个规定时间的情况下,将马达2的转速限制在初始转速以下即可。这是为了可靠地区别主体壳体11在伴随着加工作业而振动时暂时向接通状态的变化与从负载状态向无负载状态的变化。
并且,在本实施方式中,控制器41构成为,除了进行空载软启动控制之外,还进行根据加速度检测单元43(详细而言,加速度传感器)的检测结果的控制。更详细而言,控制器41在识别出从加速度检测单元43输出的错误信号的情况下,停止马达2的驱动。如上所述,错误信号表示主体壳体11绕驱动轴线A1过度旋转的旋转状态。因此,当控制器41识别出错误信号时,停止驱动马达2,以防止马达2进一步旋转。或者,除了错误信号以外,控制器41也可以根据其他信息(例如,作用于顶端工具91的转矩、马达2的驱动电流)来判断是否产生了过度的旋转。
以下示出上述实施方式的各构成要素与本发明的各构成要素的对应关系。但是,实施方式的各构成要素仅是一例,并不限定本发明的各构成要素。
锤钻1是“钻孔工具”的一例。顶端工具91是“顶端工具”的一例。马达2、定子21、转子23、马达轴25、旋转轴线A2分别是“马达”、“定子”、“转子”、“马达轴”、“第一轴线”的一例。工具保持架30和驱动轴线A1分别是“工具保持架”和“第二轴线”的一例。主体壳体11是“主体壳体”的一例。把持部17是“把持部”的一例。把持部17的上端部和下端部分别是“第一端部”和“第二端部”的一例。基部18(前侧延伸部188)是“连接部”的一例。传感器主体431和加速度传感器分别是“检测装置”和“加速度传感器”的一例。
控制器41(控制电路)是“控制装置”的一例。下侧延伸部186和前侧延伸部188分别是“第一部分”和“第二部分”的一例。电池安装部187是“电池安装部”的一例。盖部181、上侧延伸部184、下侧延伸部186、前侧延伸部188分别是“盖部”、“上侧延伸部"、“下侧延伸部”、“前侧延伸部”的一例。弹性部件435是“第一弹性部件”的一例。手柄壳体15是“手柄壳体”的一例。弹性部件51是“第二弹性部件”的一例。
此外,上述实施方式仅是示例,本发明所涉及的钻孔工具并不限定于所例示的锤钻1。例如,可以实施下述例示的变更。另外,这些变更中的至少一个能够与实施方式所例示的锤钻1和各技术方案所记载的发明中的任一者组合起来采用。
在上述实施方式中,作为钻孔工具,例示了锤钻1,但本发明也可以应用于锤钻1以外的钻孔工具(例如,电动钻、震动钻、手电钻(driver drill))。另外,锤钻1也可以仅具有电锤模式和钻孔模式这两种动作模式。根据应用本发明的钻孔工具,能够适当地变更马达2和驱动机构3。
主体壳体11和手柄壳体15的结构能够适当变更。例如,主体壳体11的齿轮壳体12和马达壳体13既可以分别具有与实施方式不同的形状,也可以分别具有与实施方式不同的连接方式。对于手柄壳体15也是同样。另外,主体壳体11与手柄壳体15的弹性连接结构也可以适当变更。例如,也可以变更弹性部件51的配置。另外,多个弹性部件也可以介于主体壳体11与手柄壳体15之间。此外,弹性部件除了压缩螺旋弹簧之外,还可以采用各种弹簧、橡胶、合成树脂。
并且,主体壳体11与手柄壳体15也可以不弹性连接。例如,也可以在通过将左对开体和右对开体沿左右方向连接而形成的单一的壳体中收容马达2、工具保持架30、驱动机构3、开关173、加速度检测单元43等。
另外,前侧引导部61、后侧引导部62、限制部67的结构、数量、配置位置等也可以适当变更或省略。
加速度检测单元43可以被配置在基部18内的另一位置(例如,下侧延伸部186)处。此外,为了适当地检测绕驱动轴线A1旋转的旋转状态,加速度检测单元43优选配置在尽可能远离驱动轴线A1的位置。另外,与锤钻1绕驱动轴线A1旋转的旋转状态相对应的信息(物理量、指标)不一定必须是加速度,也可以采用其他物理量(例如,位移量、速度、角速度等)。然后,根据检测到的信息,可以采用适当的检测器来代替加速度传感器。
另外,加速度传感器单元43的弹性支承结构不限于上述实施方式的例子。弹性部件435的形状、数量、配置位置、材质可以适当变更。另外,加速度传感器单元43优选被弹性支承,但也可以被手柄壳体15直接支承。
在上述实施方式中,位置检测机构45对手柄壳体15相对于主体壳体11的相对位置的检测结果被利用于空载软启动控制。然而,也可以代替位置检测机构45而采用能够检测手柄壳体15相对于主体壳体11的相对位置的其他检测机构。例如,可以采用磁场检测式之外的非接触式(例如,光学型)传感器,或者可以采用接触式检测机构(例如,机械开关)。另外,位置检测机构45的配置也可以变更。另外,也可以省略位置检测机构45,不进行空载软启动控制。
锤钻1也可以构成为不利用电池93而利用从外部的交流电源供给的电力进行动作。即,可以省略电池安装部187。
控制器41的配置位置可以适当变更。另外,在上述实施方式中,列举出了控制器41的控制电路由包括CPU等的微型计算机构成的例子,但也可以采用其他种类的控制电路。例如,可以采用ASIC(Application Specific Integrated Circuits:专用集成电路)、FPGA(Field Programmable Gate Array:现场可编程门阵列)等可编程逻辑设备。另外,上述实施方式的控制处理也可以由多个控制电路分散处理。

Claims (11)

1.一种钻孔工具,其至少能够执行驱动顶端工具旋转的钻孔动作,其特征在于,
该钻孔工具具有马达、工具保持架、主体壳体、把持部、连接部和检测装置,其中,
所述马达具有定子、转子和马达轴,该马达轴从所述转子延伸设置且能够与所述转子一体地绕第一轴线旋转;
所述工具保持架构成为能够安装所述顶端工具,且构成为通过从所述马达轴传递来的转矩被驱动绕第二轴线旋转,所述第二轴线与所述第一轴线平行地延伸且规定所述钻孔工具的前后方向;
所述主体壳体用于收容所述马达和所述工具保持架且沿所述前后方向延伸;
所述把持部为长条状,在所述主体壳体的后方沿与所述第二轴线交叉的方向延伸,且具有被配置在所述第二轴线上的第一端部和与所述第一端部相反的一侧的端部即第二端部,该第二端部位于远离所述第二轴线的位置;
所述连接部为中空状,其将所述把持部的所述第二端部与所述主体壳体连接,以与所述把持部一起形成环状部;
所述检测装置被收容于所述连接部,且构成为检测所述主体壳体绕所述第二轴线旋转的旋转状态。
2.根据权利要求1所述的钻孔工具,其特征在于,
与所述第二轴线正交且与所述把持部的延伸方向对应的方向规定上下方向,
从所述把持部的所述第一端部朝向所述第二端部的方向规定下方,
所述检测装置具有被配置于所述连接部的下端部内的加速度传感器。
3.根据权利要求1或2所述的钻孔工具,其特征在于,
还具有控制装置,该控制装置构成为控制所述钻孔工具的动作,
所述连接部包括第一部分和第二部分,其中,
所述第一部分与所述第二端部连接且从所述第二端部向前方延伸,
所述第二部分连接所述第一部分的前端部与所述主体壳体,
所述控制装置被收容于所述第一部分。
4.根据权利要求3所述的钻孔工具,其特征在于,
所述检测装置被配置在所述连接部中的所述第二部分的下端部内。
5.根据权利要求3或4所述的钻孔工具,其特征在于,
所述第一部分具有构成为能够安装电池的电池安装部。
6.根据权利要求1或2所述的钻孔工具,其特征在于,
与所述第二轴线正交且与所述把持部的延伸方向对应的方向规定上下方向,
从所述把持部的所述第一端部朝向所述第二端部的方向规定下方,
所述连接部包括盖部、上侧延伸部、下侧延伸部和前侧延伸部,其中,
所述盖部在围绕所述第二轴线的周向上至少局部地包围所述主体壳体的一部分,
所述上侧延伸部从所述把持部的所述第一端部向前方延伸并与所述盖部连接,
所述下侧延伸部从所述把持部的所述第二端部向前方延伸,
所述前侧延伸部从所述下侧延伸部的前端部向上方延伸并与所述盖部连接,
所述检测装置被配置在所述前侧延伸部的下端部内或者所述下侧延伸部内。
7.根据权利要求1~6中任一项所述的钻孔工具,其特征在于,
所述检测装置经由至少一个第一弹性部件被支承于所述连接部。
8.根据权利要求1~7中任一项所述的钻孔工具,其特征在于,
所述把持部和所述连接部以实质上无法相对移动的方式被一体化而构成手柄壳体,
所述手柄壳体以相对于所述主体壳体能够移动的方式经由至少一个第二弹性部件与所述主体壳体连接。
9.根据权利要求8所述的钻孔工具,其特征在于,
所述主体壳体和所述手柄壳体构成为沿所述前后方向相互滑动。
10.根据权利要求9所述的钻孔工具,其特征在于,
所述钻孔工具是还能够执行冲击动作的锤钻,该冲击动作是沿所述第二轴线呈直线状驱动被安装于所述工具保持架的所述顶端工具的动作。
11.根据权利要求8~10中任一项所述的钻孔工具,其特征在于,
所述手柄壳体形成所述环状部。
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