JP2001088052A - インパクト機構付回転工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 モード切替を構成部品に負担の少ない簡単な
構造で実現する。 【解決手段】 インパクトモードから切替レバー１７を
前進位置へスライドさせると、スライドローラ１５が前
進してサンギヤ１４と離反し、ホルダ１６と噛合する。
又、カム３４は、ベアリングホルダ３０のカム凹部３３
に噛合してベアリングホルダ３０と一体回転可能とな
る。よって、モータ４を駆動させると、ベアリングホル
ダ３０もスピンドル７と一体回転することとなり、ピン
４３，４３・・を介して連結されるハンマー３５もスピ
ンドル７に追従する。よって、アンビル８に負荷が生じ
てもスピンドル７と相対回転することがなく、ノンイン
パクト（ドリル）で使用可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インパクトドライ
バやインパクトレンチ等、ビットを把持して回転するア
ンビルにインパクト（衝撃）を付加できるインパクト機
構を備えた回転工具に関する。

【０００２】

【従来の技術】上記インパクト機構付回転工具（以下
「回転工具」という）は、ハウジング内に、モータによ
り回転するスピンドルと、スピンドルに一体回転可能且
つ軸方向へ往復動可能に結合されるハンマーと、そのハ
ンマーに係止可能なアンビルと、ハンマーをアンビル側
へ付勢するバネ部材と、そのバネ部材の後端を支持する
バネ受け部材とを設け、スピンドルの回転をハンマーを
介してアンビルに伝達し、アンビルに回転速度の低下が
生じると、ハンマーがバネ部材に抗して後退し、ハンマ
ーとの係止部を乗り越えて再びバネ部材の付勢で前進し
てアンビルと衝撃的に係止することで、回転運動と往復
運動とを繰り返す構造となっている。このような回転工
具においては、上記インパクトモードと、ハンマーの往
復運動のないノンインパクトモードとに切り替えること
で、単純なドリルやドライバとしても使用可能として使
い勝手を良くしたものがある。例えば、特許２８２８６
４０号には、ハウジングに、ハンマーの後退を任意に阻
止する係合ピンを設けて両モードを切替可能とした発明
が、又、特開平７−４０２５８号公報には、アンビルを
軸方向にスライド可能に設け、スピンドルとはアンビル
のスライド位置によって係脱可能とすることで、アンビ
ルをスピンドルと一体回転させるノンインパクトモード
と、アンビルをスピンドルと相対回転可能としてハンマ
ーからの打撃回転を得るインパクトモードとに切替可能
とした発明が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の発明では、ハン
マーに対して係合ピンを直交状に係合させてハンマーの
後退を強制的に阻止する構造のため、係合ピン等の構成
部品に加わる荷重が大きく、信頼性や耐久性に不安が生
じる。又、後者の発明では、アンビル自体をスライド操
作する構造が別途必要となるため、構造が複雑となって
コストアップに繋がる上、工具全体の寸法が軸方向に長
くなってしまう。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、インパ
クトとノンインパクトとのモード切替を、構成部品に負
担の少ない簡単な構造で実現するインパクト機構付回転
工具を提供することを目的としたものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の発明は、前記バネ受け部材を前記
ハウジング内で回動可能に設けると共に、前記ハンマー
とバネ受け部材との間に、前記バネ受け部材を前記ハン
マーと回転運動のみ一体とする連結手段を設け、前記ス
ピンドルに、前記スピンドルと一体回転し、軸方向への
スライドにより前記バネ受け部材と係脱可能なロック部
材を設け、前記ロック部材のスライド操作により、前記
バネ受け部材を前記スピンドルと別体回転として前記ハ
ンマーの往復動を可能とするインパクトモードと、前記
バネ受け部材を前記スピンドルと連結し、前記ハンマー
を介して前記アンビルを前記スピンドルと一体回転させ
るノンインパクトモードとに切替可能としたことを特徴
とするものである。

【０００６】請求項２に記載の発明は、請求項１の目的
に加えて、インパクトとノンインパクトの各モードでの
使い勝手をより向上させるために、スピンドルの前段に
複数段の遊星歯車減速機構を設け、ロック部材のスライ
ドにより、前記スピンドルを、ノンインパクトモードで
は前記遊星歯車減速機構の最終段の出力軸に、インパク
トモードでは前記最終段より前段の出力軸に夫々結合可
能としたものである。請求項３に記載の発明は、請求項
１又は２の目的に加えて、特にノンインパクトモードに
おいて適切なネジ締め作業等を可能とするために、遊星
歯車減速機構の１つのインターナルギヤを回動可能に設
けると共に、前記インターナルギヤを所定の押圧手段で
固定し、ノンインパクトモードで前記押圧手段の押圧力
を調整可能としたものである。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は、インパクトドライバの縦
断面説明図で、インパクトドライバ１は、ハンドル３を
一体成形して二つ割りで組み付けられるハウジング２の
後端（図の右側を前方とする。以下同じ）にモータ４を
内蔵し、ハンドル３の下端に電源として図示しないバッ
テリーパックを着脱可能に装着する。６はスイッチレバ
ーである。ハウジング２内においてモータ４の前方に
は、スピンドル７、アンビル８が同軸上に配置され、モ
ータ４のモータ軸５とスピンドル７との間には、遊星歯
車減速機構９が設けられている。即ち、モータ軸５に固
着されたピニオンギヤ１０に、遊星歯車減速機構９の一
段目の遊星ギヤ１１，１１・・が噛合して減速を行い、
遊星ギヤ１１，１１・・を支持して一段目の出力軸とな
るキャリア１２の前方に、二段目の遊星ギヤ１３，１３
・・が噛合して順次減速がなされるものであるが、ここ
では、キャリア１２前端に形成されたサンギヤ１４とス
ピンドル７の後端とに、ロック部材としての筒状のスラ
イドローラ１５が外装されると共に、サンギヤ１４及び
スピンドル７の外周とスライドローラ１５の内周とには
スプラインが形成されて、スライドローラ１５の前後位
置によって、スピンドル７単独と、又はスピンドル７と
サンギヤ１４と同時に回転方向で結合可能となってい
る。

【０００８】又、スライドローラ１５の後方部は、二段
目の遊星ギヤ１３，１３・・を支持して二段目の出力軸
となるホルダ１６を遊挿し、ホルダ１６の内周とスライ
ドローラ１５の外周とはスプラインによって回転方向で
結合可能となっているが、スライドローラ１５側のスプ
ライン１５ａは後端部分にのみ形成されて、スライドロ
ーラ１５の前進位置（スピンドル７にのみ結合する状
態）でのみホルダ１６と結合可能となっている。

【０００９】一方、ハウジング２には、切替レバー１７
が前後へスライド可能に設けられて、スライドローラ１
５とはリング１８によって連結されている。１９は前後
位置でハウジング２内面の凹部２０，２０に嵌合して位
置決めとなるクリック片である。又、切替レバー１７の
内面には係止凹部２１が形成されて、その係止凹部２１
に、ハウジング２内で前後へスライド可能に収容された
クラッチ押さえ２２の上部が嵌合している。このクラッ
チ押さえ２２は、二段目の遊星ギヤ１３外周で回動自在
に設けたインターナルギヤ２３を、その前方で周方向に
等間隔で配置されたボール２４，２４・・を介して固定
するもので、切替レバー１７の後退位置では、クラッチ
押さえ２２は図１のように係止凹部２１の前端にあって
前方への移動を規制される一方、スライドローラ１５は
後退してキャリア１２のサンギヤ１４とスピンドル７と
を連結し、遊星ギヤ１３のホルダ１６とは離反する。そ
して、切替レバー１７の前進位置では、クラッチ押さえ
２２の移動規制は解除される一方、スライドローラ１５
は前進してサンギヤ１４とスピンドル７との連結を解除
し、ホルダ１６と噛合することになる。

【００１０】又、ハウジング２の前端部分は、回動可能
に連結されるハンマーケース２５となっており、ハンマ
ーケース２５がアンビル８を軸支している。ハンマーケ
ース２５の後方にはスリーブ２６が延設され、スリーブ
２６の外周面に、ハウジング２内で固定されるガイドス
リーブ２７内周に螺合するネジスリーブ２８の前端が回
転方向でのみ係止し、ハンマーケース２５の回動に伴っ
てネジスリーブ２８が一体回転して軸方向にネジ送り可
能となっている。又、ネジスリーブ２８の前端とクラッ
チ押さえ２２との間には、コイルバネ２９が介在されて
いる。一方、スピンドル７は、先端がアンビル８の後部
に遊挿され、後方は、バネ受け部材としてのベアリング
ホルダ３０が把持するボールベアリング３１に軸支され
る。ベアリングホルダ３０は、スライドローラ１５の前
方でスピンドル７に遊挿され、前方を解放し、後方を閉
塞するカップ形状を呈して、ハンマーケース２５が支持
するボールベアリング３２によって回動可能に軸支され
ている。又、ベアリングホルダ３０の後端面と、対向す
るスライドローラ１５の前面とには、互いに噛合可能な
カム凹部３３，３３及びカム３４，３４が夫々形成され
ている。

【００１１】そして、３５はスピンドル７の前方に連結
されるハンマーで、ハンマー３５は、スピンドル７が遊
挿する内面へ軸方向に形成した凹溝３６と、スピンドル
７外面でＶ字状に形成したカム溝３７との間に跨って嵌
合するボール３８によってスピンドル７と連結され、前
面には、アンビル８の後面に形成された係止爪３９，３
９・・に回転方向で噛合可能なカム爪４０，４０・・が
形成されている。又、ハンマー３５の後面と、ベアリン
グホルダ３０前端のフランジ４１との間にはコイルバネ
４２が介在されて、ハンマー３５をアンビル８後面に押
圧している。更に、ハンマー３５の後方でコイルバネ４
２の内周側には、連結手段としての複数のピン４３，４
３・・がスピンドル７と平行に且つ円形に並べて圧入さ
れ、各ピン４３の後端は、ベアリングホルダ３０の内周
面に形成した断面半円形の溝４４，４４・・に夫々軸方
向へスライド可能に嵌入して、ハンマー３５とベアリン
グホルダ３０とを回転方向で連結している。

【００１２】以上の如く構成されたインパクトドライバ
１においては、まず、切替レバー１７を後退位置へスラ
イドさせると、図１の如く、スライドローラ１５が後退
してホルダ１６と離反すると共に、キャリア１２のサン
ギヤ１４とスピンドル７とを結合させる。このときスラ
イドローラ１５前面のカム３４はベアリングホルダ３０
のカム凹部３３と離反する。よって、この状態でモータ
４を駆動させると、一段目の遊星ギヤ１１を介してキャ
リア１２が回転し、キャリア１２の回転はスライドロー
ラ１５を介して連結されるスピンドル７にそのまま伝わ
る。このとき、キャリア１２の回転に伴い二段目の遊星
ギヤ１３も回転し、ホルダ１６を回転させるが、スライ
ドローラ１５とは結合していないため、ホルダ１６は空
転することになる。又、クラッチ押さえ２２は切替レバ
ー１７によって前方への移動を規制されているから、こ
こでハンマーケース２５を回転操作してネジスリーブ２
８を前方へネジ送りしてもクラッチが作動することはな
い。

【００１３】こうしてスピンドル７が回転すると、ボー
ル３８を介して連結されるハンマー３５も一体に回転
し、係止爪３９とカム爪４０との噛合によりアンビル８
を回転させ、アンビル８へ一体に挿着される図示しない
ビットを回転させる。ビットへの負荷が増加してアンビ
ル８の回転速度が低下すると、ハンマー３５はコイルバ
ネ４２の付勢に抗してカム溝３７に沿ってボール３８と
共に後退し、カム爪４０が係止爪３９を乗り越えると、
ハンマー３５はコイルバネ４２の付勢によりカム溝３７
に沿って前進し、再び係止爪３９と噛合してアンビル８
へ衝撃と共にトルクを伝達する。よって、図１はハンマ
ー３５が回転運動と往復運動とを繰り返すインパクトモ
ードとなる。尚、ベアリングホルダ３０はピン４３によ
ってハンマー３５の回転のみに追従する。

【００１４】次に、図１の位置から切替レバー１７を前
進位置へスライドさせると、図２の如く、スライドロー
ラ１５が前進してサンギヤ１４と離反する一方、今度は
遊星ギヤ１３のホルダ１６と噛合する。又、スライドロ
ーラ１５のカム３４，３４は、ベアリングホルダ３０の
カム凹部３３，３３に噛合してベアリングホルダ３０と
一体回転可能となる。よって、モータ４を駆動させる
と、キャリア１２の回転は、二段目の遊星ギヤ１３を介
してホルダ１６に伝わり、ホルダ１６からスライドロー
ラ１５と一体のスピンドル７を回転させる。よってここ
では、二段の遊星ギヤ１１，１３で減速がなされるた
め、インパクトモードに比べてスピンドル７の回転は低
くなる。こうしてスピンドル７の回転は、図１と同様に
ハンマー３５を介してアンビル８に伝わり、アンビル８
を回転させるが、ここでは、ベアリングホルダ３０もス
ライドローラ１５と結合されてスピンドル７と一体回転
するため、ピン４３，４３・・を介して連結されるハン
マー３５もスピンドル７に追従する。よって、アンビル
８に負荷が生じてもハンマー３５が後退せず、アンビル
８とスピンドル７との相対回転を阻止するため、ノンイ
ンパクト（ドリル）モードとして使用可能となる。

【００１５】一方、このインパクトドライバ１では、ハ
ンマーケース２５の回転操作によりクラッチが働くトル
クを設定可能となる。例えば図２のドリルモードでは、
ハンマーケース２５を回転操作してネジスリーブ２８の
後端がクラッチ押さえ２２の前面に当接するまでネジ送
りしており、この状態では、クラッチ押さえ２２はネジ
スリーブ２８によって前方への移動が規制され、ボール
２４，２４を介してインターナルギヤ２３は強固に固定
される。よって、アンビル８からハンマー３５を介して
スピンドル７に加わる負荷が増大しても、インターナル
ギヤ２３は空転せず、クラッチは作動しない。しかし、
ここからハンマーケース２５を回転させてネジスリーブ
２８を前方へネジ送りすると、図３のようにネジスリー
ブ２８はクラッチ押さえ２２から離反し、コイルバネ２
９の押圧力でクラッチ押さえ２２をボール２４側に押圧
することになるから、インターナルギヤ２３は、コイル
バネ２９の押圧力を超える負荷が加わった場合に空転し
てスピンドル７へのトルク伝達を遮断する。よって、ノ
ンインパクト（クラッチ）モードとして使用可能とな
る。尚、図３は、ネジスリーブ２８が最前方位置となる
クラッチ最小トルクの状態である。

【００１６】このように上記形態のインパクトドライバ
１によれば、ハンマー３５にベアリングホルダ３０を回
転方向で連結し、ベアリングホルダ３０をスライドロー
ラ１５によりスピンドル７との一体回転と別体回転とに
切り替えることで、インパクトモードとノンインパクト
モードとを得る構造としているから、ハンマー３５を直
接規制する構造に比べて各部品への負担が少なく、スピ
ンドル７とアンビル８との一体化を合理的に実現するこ
とができ、信頼性や耐久性に優れる。又、元々バネ受け
部材として設けられるベアリングホルダ３０をハンマー
３５と連結してスライドローラ１５と係脱させる簡単な
構造であるから、コストアップも少ない。又、上記形態
では、スライドローラ１５のスライドによって遊星歯車
減速機構９内の出力軸の切替も同時に行うようにしてい
るから、インパクトモードとノンインパクトモード（ド
リル、クラッチ双方）との間で回転速度を変更でき、各
モードで適したスピンドル７の回転が得られて使い勝手
が向上する。更に、この形態では、ハンマーケース２５
の回転操作でクラッチ作動トルクの調整も可能となるか
ら、ネジ締め作業等でネジ穴を潰すといった不具合の発
生がなくなり、特にノンインパクトモードでの使い勝手
に優れたものとなる。

【００１７】尚、ハンマー３５とベアリングホルダ３０
との連結手段は、上記ピン４３に限らず、板体や筒体等
の他の部材によっても差し支えなく、上記形態において
もベアリングホルダ３０側では溝４４でなく透孔や有底
孔でピン４３を受けても良い。又、バネ受け部材として
ベアリングホルダ３０を採用しているが、このようなカ
ップ状でなく単純な円盤状等であっても同様に適用可能
である。更に、バネ受け部材とロック部材との係脱構造
をピンの挿脱にしたり、ロック部材とスピンドルとの結
合をスプラインでなくキー結合にしたり等の設計変更も
行うことができる。

【００１８】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、ハンマ
ーとバネ受け部材とを連結手段で回転方向で連結する一
方、スピンドルにロック部材を設け、前記ロック部材の
スライド操作によりバネ受け部材をスピンドルとの一体
回転と相対回転とに切り替えて、インパクトモードとノ
ンインパクトモードとを選択する構造としているから、
ハンマーを直接規制する構造に比べて各部品への負担が
少なく、スピンドルとハンマーとの一体化を合理的に実
現することができ、信頼性や耐久性に優れる。又、元々
設けられるバネ受け部材に対してロック部材を係脱させ
る簡単な構造であるから、コストアップも少ない。

【００１９】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
の効果に加えて、スピンドルの前段に複数段の遊星歯車
減速機構を設け、ロック部材のスライドにより、前記ス
ピンドルを、ノンインパクトモードでは前記遊星歯車減
速機構の最終段の出力軸に、インパクトモードでは前記
最終段より前段の出力軸に夫々結合可能としたことで、
インパクトモードとノンインパクトモードとで回転速度
を変更でき、各モードで適した回転が得られて使い勝手
が向上する。請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２の効果に加えて、遊星歯車減速機構の１つのイン
ターナルギヤを回動可能に設けると共に、前記インター
ナルギヤを所定の押圧手段で固定し、ノンインパクトモ
ードで前記押圧手段の押圧力を調整可能としたことで、
クラッチの作動が可能となるため、ネジ締め作業等でネ
ジ穴を潰すといった不具合の発生がなくなり、特にノン
インパクトモードでの使い勝手に優れたものとなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インパクトドライバの断面説明図である（イン
パクトモード）。

【図２】インパクトドライバの断面説明図である（ノン
インパクト（ドリル）モード）。

【図３】インパクトドライバの断面説明図である（ノン
インパクト（クラッチ）モード）。

【符号の説明】

１・・インパクトドライバ、２・・ハウジング、４・・
モータ、７・・スピンドル、８・・アンビル、９・・遊
星歯車減速機構、１４・・サンギヤ、１５・・スライド
ローラ、１７・・切替レバー、２２・・クラッチ押さ
え、２３・・インターナルギヤ、２４，３８・・ボー
ル、２５・・ハンマーケース、２８・・ネジスリーブ、
２９，４２・・コイルバネ、３０・・ベアリングホル
ダ、３５・・ハンマー、４３・・ピン。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジング内に、モータにより回転する
   スピンドルと、前記スピンドルに一体回転可能且つ軸方
   向へ往復動可能に結合されるハンマーと、そのハンマー
   の前方にあって前記ハンマーの前面と係止可能なアンビ
   ルと、前記ハンマーを前記アンビル側へ付勢するバネ部
   材と、そのバネ部材の後端を支持するバネ受け部材とを
   設けたインパクト機構付回転工具であって、 前記バネ受け部材を前記ハウジング内で回動可能に設け
   ると共に、前記ハンマーとバネ受け部材との間に、前記
   バネ受け部材を前記ハンマーと回転運動のみ一体とする
   連結手段を設け、前記スピンドルに、前記スピンドルと
   一体回転し、軸方向へのスライドにより前記バネ受け部
   材と係脱可能なロック部材を設け、前記ロック部材のス
   ライド操作により、前記バネ受け部材を前記スピンドル
   と別体回転として前記ハンマーの往復動を可能とするイ
   ンパクトモードと、前記バネ受け部材を前記スピンドル
   と連結し、前記ハンマーを介して前記アンビルを前記ス
   ピンドルと一体回転させるノンインパクトモードとに切
   替可能としたことを特徴とするインパクト機構付回転工
   具。
2. 【請求項２】 スピンドルの前段に複数段の遊星歯車減
   速機構を設け、ロック部材のスライドにより、前記スピ
   ンドルを、ノンインパクトモードでは前記遊星歯車減速
   機構の最終段の出力軸に、インパクトモードでは前記最
   終段より前段の出力軸に夫々結合可能とした請求項１に
   記載のインパクト機構付回転工具。
3. 【請求項３】 遊星歯車減速機構の１つのインターナル
   ギヤを回動可能に設けると共に、前記インターナルギヤ
   を所定の押圧手段で固定し、ノンインパクトモードで前
   記押圧手段の押圧力を調整可能とした請求項１又は２に
   記載のインパクト機構付回転工具。