JP2002178206A

JP2002178206A - 振動ドリル

Info

Publication number: JP2002178206A
Application number: JP2000377740A
Authority: JP
Inventors: Michio Okumura; 道男奥村
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2000-12-12
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2002-06-25

Abstract

(57)【要約】【課題】耐久性や振動調整の信頼性に優れ、動作モー
ドの切替も良好な操作性で簡単に実現可能とする。【解決手段】本体ハウジング２の前方には、スピンド
ル１０を軸支し、回転操作によってスピンドル１０を、
カム１４のカム面１５とスライドカム３２のカム面３３
とが離反する第１の位置と、カム面１５，３３同士が噛
合可能な第２の位置との間で軸方向にスライドさせるチ
ェンジリング１１及びベアリングボックス１２を設け、
ベアリングボックス１２には、スピンドル１０の第２の
位置での更なる回転操作によってスライドカム３２の後
面と係合して後方への移動を規制するストッパ２６，２
６・・を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、動作モードをドリ
ルモードと振動モードとに切り替えて使用可能な振動ド
リルに関する。

【０００２】

【従来の技術】振動ドリルは、例えば特開平７−８０７
１１号公報に開示の如く、ハウジング内に、同軸でカム
を固着したスピンドルを軸支すると共に、そのカムと同
軸でスライド可能且つコイルバネによってカム側へ付勢
されるスライドカムを設けて、互いの対向面にはカム面
を夫々形成したものが知られている。よって、スピンド
ルが回転すると、カム面同士の噛合によってスピンドル
に振動が加わることになる。又、ハウジング前端には、
回転操作によってコイルバネを受けるリテーナを軸方向
に移動させるフロントケースを設けて、フロントケース
の回転操作に伴うリテーナの移動でコイルバネの付勢力
を変化させて振動量を調整可能としている。更に、ここ
ではスピンドルが軸方向へ移動可能に設けられ、その軸
線上後方には、径の異なるロッドをスピンドルと直交状
に且つスライド可能に配置して、このロッドの操作によ
り、スピンドルの後退を許容してカムとスライドカムと
の噛合を可能とする振動モードと、スピンドルの後退を
規制してカムとスライドカムとの噛合を阻止してスピン
ドルに回転動作のみ与えるドリルモードとに動作モード
を選択可能となっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記振動ドリルにおい
ては、最大の振動はリテーナの移動でコイルバネを完全
に圧縮させて得る構造となっているから、最大の振動で
の使用が頻繁になるとコイルバネの弾性力が低下し、耐
久性や振動調整機能の信頼性を低下させることとなる。
又、動作モードの切替はロッドで、振動量の切替はフロ
ントケースでというように２つの部材を操作する必要が
あるため、操作が面倒となって使い勝手が悪くなると共
に、構造の複雑化に伴ってコストアップも招いてしま
う。一方、振動モードでは、常にカムとスライドカムと
が噛合状態となるため、スピンドルに装着したビットを
地面等に押し付ける負荷時も、ビットを地面等から離し
た無負荷時の何れにおいても振動が作業者に伝わり、使
用感を損ねる。

【０００４】そこで、請求項１に記載の発明は、耐久性
や振動調整の信頼性に優れ、動作モードの切替も良好な
操作性で簡単に実現可能となる振動ドリルを提供するこ
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、ハウジングに、スピンド
ルを軸支し、回転操作によってスピンドルを、カム面同
士が離反する第１の位置と、カム面同士が噛合可能な第
２の位置との間で軸方向にスライドさせる切替部材を設
け、切替部材に、スピンドルの第２の位置での更なる回
転操作によってスライドカムと干渉し、スライドカムの
カムから離反方向への移動を規制するストッパを設けた
ことを特徴とするものである。請求項２に記載の発明
は、請求項１の目的に加えて、振動モードでの使用感を
向上させるために、スピンドルを切替部材に対して更に
軸方向へスライド可能且つ前方への付勢状態で設けて、
切替部材の回転操作によりスピンドルが第２の位置にあ
る場合でもカム面同士を離反させ、第２の位置では、ス
ピンドルのハウジングへの押し込みによってカム面同士
を噛合させる構成としたものである。

【０００６】

【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は振動ドリルの一部縦断面図
で、振動ドリル１は、本体ハウジング２内に直流モータ
３を内蔵し、本体ハウジング２に延設されたハンドル５
の下端には図示しないバッテリーパックを着脱可能とな
っている。本体ハウジング２において、直流モータ３の
前方（図１の右側を前方として説明する。以下同じ。）
にはギヤケース６が固着され、そのギヤケース６に、複
数の遊星歯車を支持するキャリアを軸方向へ二段連結し
てなる遊星歯車減速機構７が内設されて、直流モータ３
の出力軸４の回転を減速して二段目のキャリア８に伝達
可能としている。又、ギヤケース６の前端には、ボール
ベアリング９によってスピンドル１０の後方部が回動可
能且つ軸方向へスライド可能に軸支されて、後端をキャ
リア８とスプライン結合させている。よって、スピンド
ル１０はキャリア８と一体に回転する。

【０００７】一方、本体ハウジング２の前端には、カッ
プ状のチェンジリング１１が回動自在に組み付けられ
て、スピンドル１０がチェンジリング１１を貫通して前
方へ突出している。チェンジリング１１の裏側には、ボ
ールベアリング１３を把持する円盤状のベアリングボッ
クス１２が、図示しないキー結合により、回転はチェン
ジリング１１と一体で、軸方向へはスライド自在に嵌入
されて、ボールベアリング１３にスピンドル１０の中間
部位を軸支させている。このチェンジリング１１とベア
リングボックス１２とが本発明の切替部材に相当する。

【０００８】又、スピンドル１０におけるボールベアリ
ング１３の後方部位には、図２にも示す如く、カム１４
が同軸で一体に外装される一方、ボールベアリング１３
前方のワッシャー１６の前方部分は、ワッシャー１６の
内径より大きい中径部１７が形成されて、スピンドル１
０は、カム１４がボールベアリング１３に当接する前方
位置と、中径部１７がワッシャー１６に当接する後方位
置との間（遊びＬ）で軸方向へスライド可能となってい
る。ここでワッシャー１６と、中径部１７の前方に形成
された大径部１８との間にコイルバネ１９が外装されて
いるため、スピンドル１０は、軸方向への無負荷時では
カム１４がボールベアリング１３に当接する前進位置に
付勢される。

【０００９】２０は、ギヤケース６と同径で、ギヤケー
ス６とチェンジリング１１との間にあってギヤケース６
の前方から固着されるカップ状のフロントケースで、ス
ピンドル１０及びカム１４が貫通する円盤部２１の前面
には、円周方向の両側を傾斜面とした６つのカム山２
２，２２・・が放射状に等間隔で突設され、円盤部２１
の後面には、リング状のストッパ部２３が突設される。
更に円盤部２１におけるカム山２２，２２・・の外周側
には、円弧状のスリット２４，２４・・が周方向に等間
隔で３つ形成されている（図３（Ｃ））。そして、ベア
リングボックス１２の後面には、フロントケース２０の
カム山２２，２２・・と対向する位置で、同じく円周方
向の両側を傾斜面とした６つのカム山２５，２５・・が
放射状に等間隔で、且つカム山２２と同じ高さで形成さ
れると共に、そのカム山２５，２５・・の外周に、フロ
ントケース２０のスリット２４，２４・・を貫通する３
つのストッパ２６，２６・・が後方へ向けて固着されて
いる。各ストッパ２６は、後方部２６ａが前方側よりも
周方向に沿って長くなる逆Ｌ字状を呈すると共に、外周
面には、軸方向に突条２７が突設されている。よって、
フロントケース２０の内周には、各スリット２４から突
条２７が貫通可能な逃がし溝２８が軸方向に夫々凹設さ
れるが、この逃がし溝２８は、フロントケース２０の各
カム山２２とベアリングボックス１２の各カム山２５と
が対向する位置でストッパ２６，２６・・の貫通を許容
する位置に設けられている。

【００１０】更に、フロントケース２０の内周後方側に
は、逃がし溝２８と連通する凹部２９，２９・・が後縁
から形成される。この凹部２９は、図３（Ａ）にも示す
如く、チェンジリング１１及びベアリングボックス１２
の組み付け状態で、各スリット２４を貫通したストッパ
２６の突条２７が進入し、ベアリングボックス１２の前
方から見た左回転に伴う突条２７の移動を許容する範囲
に亘って形成されるが、周方向に表れる凹部２９前端の
壁は、逃がし溝２８の開口際から、前方から見た左回転
側へ向かって徐々に後方へ高くなるテーパ面３０を介し
て、逃がし溝２８の開口際よりもカム山２２の高さ分後
方へ高くなる段差部３１を形成している。

【００１１】更に、フロントケース２０内でカム１４の
後方には、スピンドル１０に同軸で遊挿される円盤状の
スライドカム３２が軸方向へスライド可能に配置され、
カム１４とスライドカム３２との対向面には、互いに噛
合可能なカム面１５，３３が夫々形成されている。一
方、ギヤケース６の前方には、二面幅の先端部３４が突
設され、その先端部３４に、先端部３４形状に合致する
二面幅の透孔３６を有した円盤状のロックプレート３５
が嵌合し、ロックプレート３５とスライドカム３２との
間に配置されたコイルバネ３７によって、スライドカム
３２をカム１４側へ付勢している。よって、スライドカ
ム３２は、フロントケース２０内のストッパ部２３へ当
接して前進を規制されることとなる。又、ロックプレー
ト３５の外周には、等間隔で３つのストッパ片３８，３
８・・が軸方向で前方に向けて突設され、各ストッパ片
３８は、図３（Ｂ）にも示すように、スライドカム３２
の外周に等間隔で形成された６つの切欠き３９，３９・
・に１つおきに嵌合して、スライドカム３２の回り止め
を図っている。更に、残りの３つの切欠き３９，３９・
・には、フロントケース２０のスリット２４を貫通した
ベアリングボックス１２のストッパ２６，２６・・が遊
挿する。

【００１２】以上の如く構成された振動ドリル１におい
ては、図１の状態では、ベアリングボックス１２のカム
山２５，２５・・とフロントケース２０のカム山２２，
２２・・とが互いに当接して、ベアリングボックス１２
をチェンジリング１１の背面に当接する前進位置で規制
する。そして、スピンドル１０への無負荷時での第１の
位置では、ボールベアリング１３に当接するカム１４の
カム面１５と、フロントケース２０内のストッパ部２３
によって前進位置を規制されるスライドカム３２のカム
面３３とは大きく離れる。この間隔Ｈは遊びＬよりも大
きいので、ここからスピンドル１０が遊びＬだけ後退し
ても、カム面１５，３３同士は噛合しない。よって、こ
の状態で直流モータ３を駆動させると、遊星歯車減速機
構７を介してスピンドル１０が回転するが、前述の如く
カム１４とスライドカム３２とは干渉しないので、スピ
ンドル１０の先端に装着されたドリルチャック４０は回
転のみ行う。又、図４に示すように、ドリルチャック４
０に装着したドリルビット等を地面に押し当ててスピン
ドル１０を遊びＬだけ後退させても（負荷時）、カム面
１５，３３同士は噛合しないので、常に回転のみ行うド
リルモードとなる。

【００１３】次に、ここからチェンジリング１１を前方
から見て左へ１５°回転させると（図示しないが、チェ
ンジリング１１と本体ハウジング２との間には、１５°
刻みで回転位置を位置決めするクリックが設けられてい
る。）、ベアリングボックス１２も同時に左回転して、
図６（Ｃ）の如く、カム山２５，２５・・とフロントケ
ース２０のカム山２２，２２・・とが周方向にずれる一
方、ベアリングボックス１２の回転に伴うストッパ２
６，２６・・の回転で、突条２７がテーパ面３０から段
差部３１に乗り上げてベアリングボックス１２を後方へ
引っ張る格好となる。よって、ベアリングボックス１２
は図５のように後退し、同時にスピンドル１０を後退さ
せてカム１４とスライドカム３２との距離を接近させ
る。このスピンドル１０の第２の位置では、無負荷時で
カム面１５，３３同士は噛合しないが、スピンドル１０
が遊びＬだけ後退すると、図７のようにカム面１５，３
３同士が噛み合う設定となっている。従って、直流モー
タ３を駆動させてスピンドル１０を回転させると、無負
荷時ではカム１４とスライドカム３２とは干渉しないの
でドリルチャック４０は回転のみ行うが、負荷時では、
スピンドル１０とカム１４との後退によりカム面１５，
３３同士が噛み合うため、このカム面１５，３３同士の
干渉によってスピンドル１０に振動が加わる振動モード
となる。但し、スライドカム３２はコイルバネ３７の弾
性によってカム面１５，３３同士の噛み合いの際に後退
と前進とを繰り返すため、振動が緩和されて比較的小さ
い振動が発生することになる（振動モード・緩衝仕
様）。

【００１４】そして、図６（Ｃ）の位置からチェンジリ
ング１１を更に左へ１５°回転させると、ベアリングボ
ックス１２も更に回転して、図９（Ｂ）のようにストッ
パ２６，２６・・の基端がスライドカム３２の切欠き３
９，３９・・の端部まで移動する。すると、各ストッパ
２６の後方部２６ａが夫々スライドカム３２の後方へ回
り込み、スライドカム３２の後退を規制する格好とな
る。尚、この場合も図８に示す如く、ベアリングボック
ス１２は突条２７の段差部３１への乗り上げによって後
方位置にあり、無負荷時ではカム面１５，３３同士が噛
合せず、スピンドル１０が遊びＬ後退するとカム面１
５，３３同士が噛合するのは図５と同じである。よっ
て、直流モータ３を駆動させてスピンドル１０を回転さ
せると、無負荷時ではカム１４とスライドカム３２とは
干渉しないのでドリルチャック４０は回転のみ行うが、
負荷時では、図１０のようにスピンドル１０とカム１４
との後退によりカム面１５，３３同士が噛み合うため、
同様にスピンドル１０に振動が加わる振動モードである
ことは変わらない。しかし、スライドカム３２は各スト
ッパ２６の後方部２６ａによって後方への移動を規制さ
れるため、コイルバネ３７による緩衝作用は発揮され
ず、カム面１５，３３同士の噛み合いによる振動がスピ
ンドル１０に直接伝わって大きい振動が発生することに
なる（振動モード・非緩衝仕様）。

【００１５】このように上記形態によれば、チェンジリ
ング１１の回転操作のみによって、ドリルモードと振動
モードとに切替可能となると共に、振動モードでは、ス
トッパ２６の位置によってスライドカム３２の移動を許
容する「緩衝仕様」と、スライドカム３２の移動を規制
する「非緩衝仕様」とが選択可能となる。よって、振動
が小さくても作業者への振動を緩衝して使用したい場合
は「緩衝仕様」にして使い勝手を確保する一方、振動を
緩衝しなくても大きい振動が必要な場合は「非緩衝仕
様」にして作業効率を向上させるといった使い分けが可
能となり、操作性や使い勝手に優れる。又、「非緩衝仕
様」は、従来のようにコイルバネ３７の付勢力を利用せ
ず、ストッパ２６によってスライドカム３２の移動を強
制的に規制することで実現しているから、コイルバネ３
７の弾性を低下させることなく安定して利用でき、「非
緩衝仕様」での信頼性が高くなって耐久性や振動調整の
信頼性にも優れたものとなる。特にここでは、スピンド
ル１０を、ベアリングボックス１２に対して遊びＬだけ
軸方向にスライド可能且つコイルバネ１９によって前方
への付勢状態で設けているから、ドリルチャック４０に
装着したビットを地面等に押し付けない無負荷時では、
振動モードであってもカム１４とスライドカム３２とが
離反して振動が発生せず、作業者の使用感を向上させる
ことができる。

【００１６】尚、上記形態では、ベアリングボックス１
２の後方への移動を、ストッパ２６に設けた突条２７が
フロントケース２０側の段差部３１へ乗り上げることで
実現しているが、これらの構造に代えて、チェンジリン
グ１１の背面とベアリングボックス１２の前面との間に
コイルバネや皿バネ等の弾性部材を介在させ、カム山２
２，２５のずれによってベアリングボックス１２が後退
する構造とすることもできる。又、上記形態ではカム１
４が前方、スライドカム３２が後方にあってスライドカ
ム３２を後方から前方へ付勢しているが、これと逆にカ
ムが後方、スライドカムが前方に配されたものでも同様
に適用できる。この場合ベアリングボックスのストッパ
は回転によりスライドカムの前進を阻止することにな
る。更に、切替部材は、チェンジリング１１とベアリン
グボックス１２とによって構成しているが、必ずしも２
部材とする必要はなく、例えばチェンジリングとベアリ
ングボックスを一体化させたような１つの切替部材をハ
ウジングに螺合させ、切替部材のねじ込み動作でスピン
ドルを軸方向へ移動させてカムとスライドカムとの離反
と噛合及びストッパによる規制とを実現することも考え
られる。このようにすればフロントケースやカム山等が
省略できて構成の簡略化が図られる。

【００１７】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、切替部
材の回転操作のみによって、ドリルモード（スピンドル
が第１の位置）と振動モード（スピンドルが第２の位
置）とに切替可能となると共に、振動モードでは、スト
ッパの位置によってスライドカムの移動を許容する「緩
衝仕様」と、スライドカムの移動を規制する「非緩衝仕
様」とが選択可能となる。よって、振動が小さくても作
業者への振動を緩衝して使用したい場合は「緩衝仕様」
にして使い勝手を確保する一方、振動を緩衝しなくても
大きい振動が必要な場合は「非緩衝仕様」にして作業効
率を向上させるといった使い分けが可能となり、操作性
や使い勝手に優れる。又、「非緩衝仕様」は、従来のよ
うにコイルバネの付勢力を利用せず、ストッパによって
スライドカムの移動を規制することで実現しているか
ら、コイルバネの弾性を低下させることなく安定して利
用でき、「非緩衝仕様」での信頼性が高くなって耐久性
や振動調整の信頼性にも優れたものとなる。

【００１８】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、スピンドルを切替部材に対して更に軸
方向へスライド可能且つ前方への付勢状態で設けて、切
替部材の回転操作によりスピンドルが第２の位置にある
場合でもカム面同士を離反させ、第２の位置では、スピ
ンドルのハウジングへの押し込みによってカム面同士を
噛合させる構成としたことで、スピンドルに装着したビ
ットを地面等に押し付けない無負荷時では、振動モード
であってもカムとスライドカムとが離反して振動が発生
せず、作業者の使用感を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】振動ドリルの一部縦断面図である（ドリルモー
ド、無負荷時）。

【図２】モード切替構造の分解斜視図である。

【図３】（Ａ）図１におけるＡ−Ａ線断面図である。（Ｂ）図１におけるＢ−Ｂ線断面図である。（Ｃ）図１におけるＣ−Ｃ線断面図である。（Ｄ）図１におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図４】振動ドリルの一部縦断面図である（ドリルモー
ド、負荷時）。

【図５】振動ドリルの一部縦断面図である（振動モー
ド、緩衝仕様、無負荷時）。

【図６】（Ａ）図５におけるＡ−Ａ線断面図である。（Ｂ）図５におけるＢ−Ｂ線断面図である。（Ｃ）図５におけるＣ−Ｃ線断面図である。（Ｄ）図５におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図７】振動ドリルの一部縦断面図である（振動モー
ド、緩衝仕様、負荷時）。

【図８】振動ドリルの一部縦断面図である（振動モー
ド、非緩衝仕様、無負荷時）。

【図９】（Ａ）図８におけるＡ−Ａ線断面図である。（Ｂ）図８におけるＢ−Ｂ線断面図である。（Ｃ）図８におけるＣ−Ｃ線断面図である。（Ｄ）図８におけるＤ−Ｄ線断面図である。

【図１０】振動ドリルの一部縦断面図である（振動モー
ド、非緩衝仕様、負荷時）。

【符号の説明】

１・・振動ドリル、２・・本体ハウジング、１０・・ス
ピンドル、１１・・チェンジリング、１２・・ベアリン
グボックス、１４・・カム、１５，３３・・カム面、２
０・・フロントケース、２２，２５・・カム山、２６・
・ストッパ、３２・・スライドカム、３５・・ロックプ
レート、３７・・コイルバネ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ハウジングに軸支されて前方へ突出する
スピンドルと、そのスピンドルに同軸で固着されたカム
と、そのカムと同軸でスライド可能且つ前記カムに向け
て所定位置へ付勢されるスライドカムとを備え、前記カ
ムとスライドカムとの対向面に互いに噛合可能なカム面
を夫々形成した振動ドリルであって、前記ハウジングに、前記スピンドルを軸支し、回転操作
によって前記スピンドルを、前記カム面同士が離反する
第１の位置と、前記カム面同士が噛合可能な第２の位置
との間で軸方向にスライドさせる切替部材を設け、前記
切替部材に、前記スピンドルの第２の位置での更なる回
転操作によって前記スライドカムと干渉し、前記スライ
ドカムの前記カムから離反方向への移動を規制するスト
ッパを設けたことを特徴とする振動ドリル。
【請求項２】スピンドルを切替部材に対して更に軸方
向へスライド可能且つ前方への付勢状態で設けて、切替
部材の回転操作により前記スピンドルが第２の位置にあ
る場合でもカム面同士を離反させ、前記第２の位置で
は、前記スピンドルのハウジングへの押し込みによって
前記カム面同士を噛合させるものとした請求項１に記載
の振動ドリル。