JP2002200507A - 電気ドリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、回転のみを行うドリルモードと、
回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリルモードとに切
替え可能な電気ドリルに関し、組立性の向上を図ると共
にモード切替え動作をスムーズに行なうことができるよ
うにすることである。 【解決手段】 ボール保持穴９内にボール２の外径より
も大きな内径を持つ大径部５を設けると共に大径部５と
スピンドル１の反チャック１６側端面との間にボール２
の外径よりも小さい内径を持つストッパ部６を設け、更
にボール２をスピンドル１の反チャック１６側端面に押
し付けた際にスピンドル１の反チャック１６側端部外周
を半形方向に広げるように変形可能な変形部１ａ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、回転のみを行うド
リルモードと、回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリ
ルモードとに切替え可能な電気ドリルに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、回転のみを行うドリルモード
と、回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリルモードと
に切替え可能な電気ドリルが存在する。この種の電気ド
リルは図４〜図７に示すような構成をしたものであっ
た。

【０００３】以下、図４〜図７を用いて従来の電気ドリ
ルの一例を説明する。なお、図４は回転のみを行うドリ
ルモード状態を示す要部拡大断面図、図５は回転と共に
軸方向の振動を行う振動ドリルモード状態を示す要部拡
大断面図、図６はスピンドルの一端部を示す要部拡大断
面図、図７は動作モード切替え手段の一例を示す斜視図
である。

【０００４】図に示すように電気ドリルは、ハウジング
１７内に支持されたモータ１４と、モータ１４の回転を
受けて回転するギヤ１５と、ギヤ１５が圧入されギヤ１
５の回転を受けて回転するスピンドル１と、スピンドル
１の一端に設けられ、図示しないビットを着脱可能なチ
ャック１６とを備える構成をしており、スピンドル１は
ハウジング１７内において回転可能及び軸方向に移動可
能に保持されている。上記したようにスピンドル１に圧
入され、スピンドル１にモータ１５の回転を伝達するギ
ヤ１５には、可動側ラチェット１９が設けられており、
またハウジング１７内には可動側ラチェット１９と対面
する位置に固定側ラチェット２０が設けられており、こ
の一対ラチェット１９、２０はスピンドル１が反チャッ
ク１６側（図４で示すＡ方向）に軸方向移動することに
より接触するようになっている。なお、図示しないがラ
チェット１９、２０の対面にはそれぞれ複数の凹凸が形
成されており、可動側ラチェット１９が回転を伴いなが
ら固定側ラチェット２０に接触すると、可動側ラチェッ
ト１９に設けられた凸が固定側ラチェット２０の凸を乗
り上げるようになっている。

【０００５】スピンドル１の反チャック１６側端部には
図６に示すように円錐穴部４及びセンタ穴部３が設けら
れ、円錐穴部４によってスピンドル１端面より突出する
ようにスチールボール２（以下、単にボールと言う）が
位置決めされている。ハウジング１７のスピンドル１の
反チャック１６側端部付近には、上記した固定側ラチェ
ット２０と、スピンドル１の反チャック１６側端部外周
を覆う形状をし、スピンドル１を回転及び軸方向移動可
能に支持する支持部材である含油メタル部材１２と、ス
ピンドル１の反チャック１６側端面に対面する位置にチ
ェンジプレート８とを保持するホルダ７が設けられてい
る。

【０００６】チェンジプレート８は、スピンドル１端部
に位置決めされたボール２と接触・非接触可能なように
構成されており、モード切替え手段として働く。図に示
すようにチェンジプレート８には穴８ａが設けられてお
り、チェンジプレート８はホルダ７に図示Ｂ方向（スピ
ンドル１の軸方向に対して直交する方向）に摺動可能に
保持されている。なお、穴８ａはボール２の外径よりも
大きな内径を持つよう形成されており、スピンドル１の
軸方向においてボール２が穴８ａ内に位置するようにチ
ェンジプレート８を摺動させた際にはチェンジプレート
８とボール２とは非接触の状態となり、それ以外の位置
ではチェンジプレート８とボール２とは接触した状態と
なる。

【０００７】チェンジプレート８がボール２と接触した
状態になると、スピンドル１は図４の右方向側に移動
し、図４に示すようにスピンドル１の軸方向移動は規制
されスピンドル１は図示Ａ方向に移動することができな
くなる。これに対して、図５に示すようにチェンジプレ
ート８がボール２と非接触の状態になると、スピンドル
１の軸方向移動が許容され、スピンドル１が図示Ａ方向
側に移動するとスピンドル１に圧入されたギヤ１５に設
けられている可動側ラチェット１９が固定側ラチェット
２０側に移動し、可動側ラチェット１９と固定側ラチェ
ット２０とが接触するようになる。チャック１６に図示
しないビットを取付け、ビットを相手材に押しつけた状
態で穴開け作業を行うと、スピンドル１、ギヤ１５及び
可動側ラチェット１９に図示Ａ方向に移動するよう力が
加わることになり、このため可動側ラチェット１９と固
定側ラチェット２０とが常時接触する状態となって、可
動側ラチェット１９の固定側ラチェット２０側面に設け
られた凸が固定側ラチェット２０に設けられた凸に対し
て乗り上げては下がる動作を繰り返すことになり、これ
によって可動側ラチェット１９、ギヤ１５を介してスピ
ンドル１に軸方向の振動が加わるようになる。

【０００８】このように、モード切替え手段であるチェ
ンジプレート８を動作させることにより、チェンジプレ
ート８とボール２とを接触させ、スピンドル１の軸方向
移動を規制した場合には、可動側ラチェット１９と固定
側ラチェット２０とが接触せずに回転のみを行うドリル
モードとなり、チェンジプレート８とボール２とを非接
触としてスピンドル１の軸方向移動を許容させた場合に
は、可動側ラチェット１９と固定側ラチェット２０とが
接触して回転と共に軸方向の振動が付加される振動ドリ
ルモードとなる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の電気ド
リルは、モード切替え手段であるチェンジプレート８を
動作させ、スピンドル１の反チャック１６側端部に設け
たボール２と接触、非接触とすることにより、動作モー
ドを回転のみを行うドリルモードか回転と共に軸方向の
振動が付加される振動ドリルモードかに切替えることが
できるようにしたものであるが、図６に示すようにボー
ル２のスピンドル１側面のみをスピンドル１の反チャッ
ク１６側端部に設けた円錐穴部４によって案内し、ボー
ル２の反チャック１６側への移動のみを規制する構成で
あるため、組立時にボール２が抜け落ちてしまう等して
組立性の低下を招く恐れのあるものであった。

【００１０】また、振動ドリルモード時にはボール２は
スピンドル１の軸方向においてチェンジプレート８の穴
８ａ内に位置することになるが、この際にボール２がス
ピンドル１の軸方向の振動によって円錐穴部４内から抜
け出し、スピンドル１の反チャック１６側端面と対面す
るホルダ７に突き当たり、円錐穴部４とホルダ７との間
で往復運動を行うことになる。このようにボール２がホ
ルダ７に複数回突き当たることでホルダ７の表面がへこ
み、その周囲が盛り上がることによって、チェンジプレ
ート８の摺動動作の妨げとなり、モード切替え動作が行
えなくなってしまうという恐れがあった。なお、電気ド
リルの出力が大きくなれば、ボール２の移動力も大きく
なるため、ホルダ７の表面のへこみによってモード切替
え動作が行えなくなってしまう恐れが高くなる。

【００１１】本発明の目的は、上記欠点を解消し、組立
性の向上を図ると共にモード切替え動作をスムーズに行
なうことができる電気ドリルを提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的は、穴部内にボ
ールの外径よりも大きな内径を持つ大径部を設けると共
に大径部とスピンドルの反チャック側端面との間にボー
ルの外径よりも小さい内径を持つストッパ部を設け、更
にボールをスピンドルの反チャック側端面に押し付けた
際にスピンドルの反チャック側端部外周を半形方向に広
げるように変形可能な変形部を設けることにより達成さ
れる。

【００１３】

【発明の実施の形態】本発明電気ドリルの一実施形態を
図１及び図２を用いて説明する。なお、従来の電気ドリ
ルと同一の部位には同一の符号を付したので説明を省略
する。

【００１４】図１に示す電気ドリルは、スピンドル１の
軸方向においてチェンジプレート８の穴８ａ内にボール
２が位置するようにしてスピンドル１の軸方向移動を許
容した状態、すなわち振動ドリルモード状態にある。

【００１５】図に示すようにスピンドル１の反チャック
１６側端部に位置するボール２は、スピンドル１の反チ
ャック１６側端部に設けられたボール保持穴９内にスピ
ンドル１端面よりも突出するようにして保持されてい
る。スピンドル１の反チャック１６側端部に設けられた
ボール保持穴９内には、スピンドル１端面に向かうに従
って内径の大きくなる形状をした円錐状内壁４と、円錐
状内壁４と連通して設けられ円錐状内壁４のチャック１
６側に位置するセンタ穴部３と、円錐状内壁４とスピン
ドル１の反チャック１６側端面との間に設けられ、ボー
ル２の外径よりも大きな内径を持つ大径部５とを設けた
構成をしており、大径部５とスピンドル１の反チャック
１６側端面との間にはボール２の外径よりも小さな内径
を持つストッパ部６とが設けられている。

【００１６】ボール２は、ボール２をスピンドル１の反
チャック１６側端部に対して押圧し、ボール２の外径よ
りも小さい内径を持つストッパ部６近傍及び大径部５外
周に位置する変形部である減肉部１ａを変形させること
により、ボール保持穴９内に挿入させることができる。
なお、この際には大径部５外周に位置する薄肉部１ａ
は、スピンドル１の反チャック１６側端部外周を半径方
向に広げるように変形し、ボール保持穴９内にボール２
を挿入することができるようになる。

【００１７】ボール保持穴９内に挿入されたボール２
は、チャック１６側への移動が円錐状内壁４によって規
制され、常にスピンドル１の反チャック１６側端面より
も突出するように保持されると共に、反チャック１６側
への移動がストッパ部６の反チャック１６側面によって
規制され、ボール保持穴９内に保持されることとなる。
なお、ストッパ部６及び円錐状内壁４はボール２と若干
の隙間を持ってボール２の移動を規制していると共に、
大径部５の内径をボール２の外径よりも大きくしたこと
により、ボール保持穴９内においてボール２を回転可能
としている。

【００１８】上記したようなボール保持穴９及びストッ
パ部６を設けたことにとより、ボール２をボール保持穴
９内において保持し、スピンドル１からボール２が抜け
落ちることを防止することができるため、組立性の向上
を図ることができると共に、スピンドル１の軸方向にお
いてチェンジプレート８の穴８ａ内にボール２を位置さ
せた振動ドリルモードの際にボール２がスピンドル１の
反チャック１６側端部とホルダ７との間で往復動してホ
ルダ７表面をへこませるようなことを防止することがで
きるので、モード切替え動作を常にスムーズに行なうこ
とができるようになる。なお、ボール２とスピンドル１
との組立は、ボール２をスピンドル１のボール保持穴９
内に圧入することにより行われるものであるため、比較
的容易に組立を行なうことができるものである。

【００１９】なお、図２に示すようにストッパ部６の反
チャック１６側面に下端に向かうに従って内径の大きく
なる傾斜面６ａを設けることにより、ボール２をボール
保持穴９内に挿入させる際に、傾斜面６ａがボール２の
案内面となり組立作業性を向上させることができると共
に、ボール２及びストッパ部６の破損を抑制することが
できるようになる。

【００２０】また、上記センタ穴部３を潤滑材収納室と
してグリース等の潤滑材を挿入すれば、ボール保持穴９
内でのボール２の回転時の摩擦抵抗を低減させることが
できるようになり、ボール２及びボール保持穴９内部の
寿命を向上させることができるようになる。なお、この
際にはボール保持穴９の大径部５は潤滑材ポケットとし
ても働く。

【００２１】更に、上記ストッパ部６を環状に形成する
ことにより、ボール２を保持したボール保持穴９内をほ
ぼ密封状態とすることができ、センタ穴部３内に挿入し
たグリース等の潤滑材がボール保持穴９外に漏れること
を抑制し、更にボール２及びボール保持穴９内部の長寿
命化を図ることができるようになる。

【００２２】次に図３を用いて本発明電気ドリルの他の
実施形態を説明する。

【００２３】本実施形態は、図に示すようにスピンドル
１にグリース等の潤滑材収納室として働くセンタ穴部３
内とスピンドル１外周面とを連通させる連通穴１０を設
けた構成をしている。

【００２４】図２に示す実施形態の構成では、スピンド
ル１のボール保持穴９内に十分な量のグリース等の潤滑
材を充填させた場合には、後にボール保持穴９内にボー
ル２を挿入させる際に上記ボール保持穴９内の潤滑材が
邪魔となり組立作業が行い難いものであったが、本実施
形態のようにセンタ穴部３とスピンドル１外周面とを連
通させる連通穴１０を設けたことにより、ボール保持穴
９内にボール２を挿入させる際にセンタ穴部３内の潤滑
材が連通穴１０からスピンドル１外周に逃げるようにな
るためボール保持穴９内にボール２を挿入する作業を行
い易くすることができる。

【００２５】また、スピンドル１外周を覆う形状をし、
スピンドル１を回転可能及び軸方向に移動可能に支持す
る支持部材である含油メタル部材１２によって覆われる
位置に上記連通穴１０を設けた構成とすることによっ
て、スピンドル１の回転による遠心力により連通穴１０
を介してセンタ穴部３内に挿入されたグリース等の潤滑
材がスピンドル１と含油メタル部材１２間に流れ出るよ
うになり、含油メタル部材１２及びスピンドル１の長寿
命化を図ることができるようになる。なお、センタ穴部
３内に挿入された潤滑材はスピンドル１と含油メタル部
材１２との間で発生する摩擦熱によって膨張することで
も、連通穴１０を介してスピンドル１と含油メタル部材
１２間に流れ出るようになる。更に、ボール保持穴９内
のボール２を回転可能な構成とすると、ボール２とボー
ル保持穴９内壁との間で発生する摩擦熱によって潤滑材
が膨張し、潤滑材が連通穴１０からスピンドル１外周面
に流れ出るようにすることができる。

【００２６】なお、望ましい実施形態はストッパ部６を
環状に形成して、ボール保持穴９内の密封性を向上させ
ることであり、このような構成とすることによりボール
保持穴９内に挿入された潤滑材がスピンドル１の反チャ
ック１６側端面から流れ出ることを抑制して連通穴１０
から流れ出易くすることができる。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、スピンドル端部の穴部
内にボールの外径よりも大きな内径を持つ大径部を設け
ると共に大径部とスピンドルの反チャック側端面との間
にボールの外径よりも小さい内径を持つストッパ部を設
け、更にボールをスピンドルの反チャック側端面に押し
付けた際にスピンドルの反チャック側端部外周を半形方
向に広げるように変形可能な変形部を設けたことによ
り、スピンドル端部内においてボールが保持され、ボー
ルが抜け落ちることを防止することができるようになる
ため、組立性の向上を図ると共にモード切替え動作をス
ムーズに行なうことができる電気ドリルを提供すること
ができるようになる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明電気ドリルの一実施形態を示す要部拡大
断面図。

【図２】本発明電気ドリルを構成するスピンドルの反チ
ャック側端部の一実施形態を示す要部拡大断面図。

【図３】本発明電気ドリルの他の実施形態を示す要部拡
大断面図。

【図４】従来の電気ドリルの一例を示す要部拡大断面
図。

【図５】図４の電気ドリルの一動作状態を示す要部拡大
断面図。

【図６】従来の電気ドリルを構成するスピンドルの反チ
ャック側端部の一例を示す要部拡大断面図。

【図７】従来の動作モード切替え手段を示す斜視図。

【符号の説明】

１はスピンドル、１ａは減肉部、２はボール、３はセン
タ穴部、４は円錐穴部、５は大径部、６はストッパ部、
７はホルダ、８はチェンジプレート、８ａは穴、９はボ
ール保持穴、１０は連通穴、１２は含油メタル部材であ
る。

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 モータと、該モータの動力を受け回転可
   能であり、一端にビットを着脱可能なチャックを備えた
   スピンドルと、該スピンドルに対して回転不能及び軸方
   向移動不能に設けられた可動側ラチェット部と、該可動
   側ラチェット部と対面する位置に回転不能に設けられた
   固定側ラチェット部と、前記スピンドルの反チャック側
   端部に設けられた穴部によって前記スピンドル端面より
   も反チャック側に突出するように保持されたボールと、
   該ボールと接触及び非接触可能で前記ボールと接触した
   状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を規制
   し、前記ボールと非接触の状態にある時には前記スピン
   ドルの軸方向移動を許容して可動側ラチェット部と固定
   側ラチェット部との噛み合いを許容する切替え手段とを
   有する電気ドリルであって、 前記穴部内に前記ボールの外径よりも大きな内径を持つ
   大径部を設けると共に前記大径部と前記スピンドルの反
   チャック側端面との間に前記ボールの外径よりも小さい
   内径を持つストッパ部を設け、更に前記ボールを前記ス
   ピンドルの反チャック側端面に押し付けた際に前記スピ
   ンドルの反チャック側端部外周を半形方向に広げるよう
   に変形可能な変形部を設けたことを特徴とする電気ドリ
   ル。
2. 【請求項２】 前記ボールを前記穴部内において回転可
   能としたことを特徴とする請求項１記載の電気ドリル。
3. 【請求項３】 前記ストッパ部を環状に形成したことを
   特徴とする請求項１記載の電気ドリル。
4. 【請求項４】 前記穴部のチャック側内壁を前記スピン
   ドルの反チャック側端面に向かうに従って内径の大きく
   なる円錐形状とすると共に、前記ボールを前記内壁と前
   記ストッパ部とで若干の隙間を持って保持するようにし
   たことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項
   記載の電気ドリル。
5. 【請求項５】 前記スピンドルに前記穴部と連通して前
   記チャック側に位置する潤滑材収納室を設けたことを特
   徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の電気
   ドリル。
6. 【請求項６】 前記スピンドルに前記潤滑材収納室内と
   前記スピンドル外周面とを連通させる連通穴を設けたこ
   とを特徴とする請求項５記載の電気ドリル。
7. 【請求項７】 前記連通穴を覆う位置に、前記スピンド
   ル外周を覆う形状をし、前記スピンドルを回転可能及び
   軸方向移動可能に支持する支持部材を配置させたことを
   特徴とする請求項７記載の電気ドリル。
8. 【請求項８】 前記変形部は前記大径部外周に位置する
   薄肉部であることを特徴とする請求項１記載の電気ドリ
   ル。
9. 【請求項９】 前記ストッパ部の反チャック側面に下端
   に向かうに従って内径の小さくなる傾斜面を設けたこと
   を特徴とする請求項１あるいは請求項３記載の電気ドリ
   ル。
10. 【請求項１０】 モータと、該モータの動力を受け回転
    可能であり、一端にビットを着脱可能なチャックを備え
    たスピンドルと、該スピンドルに対して回転不能及び軸
    方向移動不能に設けられた可動側ラチェット部と、該可
    動側ラチェット部と対面する位置に回転不能に設けられ
    た固定側ラチェット部と、前記スピンドルの反チャック
    側端部に設けられた穴部によって前記スピンドル端面よ
    りも反チャック側に突出するように保持されたボール
    と、該ボールと接触及び非接触可能で前記ボールと接触
    した状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を規
    制し、前記ボールと非接触の状態にある時には前記スピ
    ンドルの軸方向移動を許容して可動側ラチェット部と固
    定側ラチェット部との噛み合いを許容する切替え手段と
    を有する電気ドリルであって、 前記スピンドルに前記穴部と連通して前記チャック側に
    位置する潤滑材収納室を設けると共に、前記スピンドル
    に前記潤滑材収納室内と前記スピンドル外周面とを連通
    させる連通穴を設けたことを特徴とする電気ドリル。
11. 【請求項１１】 前記連通穴を覆う位置に、前記スピン
    ドル外周を覆う形状をし、前記スピンドルを回転可能及
    び軸方向移動可能に支持する支持部材を配置させたこと
    を特徴とする請求項１０記載の電気ドリル。