JP2002355767A - 電動工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明の課題は、減速機構部の回転衝撃力を
緩衝させることにより、耐久性の向上が図れる長寿命な
電動工具を提供することである。 【解決手段】本体胴体部とハンドル部を有し、本体胴体
部には駆動源であるモータと、モータの回転動力を伝達
する減速機構部と、減速機構部の回転動力を先端工具に
伝達するための機構部とを有する電動工具において、減
速機構部は内周に歯車を有する固定歯車と、固定歯車を
保持する固定歯車支持部材とを有し、上記固定歯車の側
面には、モータ側に延びる突起部を設け、上記支持部材
に設けられた穴部と係合させると共に、その穴部に衝撃
緩衝材を設ける構造とした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インパクトドライ
バやオイルパルスドライバなどの電動工具に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来の電動工具を図８を用いて説明す
る。図８はビット等の先端工具２０に回転力及び打撃力
を与えるインパクト工具を示す一部省略縦断側面図であ
る。一般的にインパクト工具本体を形成するハウジング
１或いはケース１０内には、駆動源であるモータ２と、
モータ２の出力軸であるピニオン４の回転動力を伝達す
る減速機構部８と、減速機構部８からの回転動力を伝達
するスピンドル１４と、スピンドル１４に形成したカム
溝１４ａに挿入された鋼球１６を介して回転可能且つ回
転軸軸方向に移動可能なハンマ１５と、ハンマ１５に設
けた複数のハンマ爪１５ｂにより打撃され回転するアン
ビル爪１７ｂを有するアンビル１７と、アンビル１７に
着脱自在な先端工具２０と、前記ハンマ１５を前記アン
ビル１７側に常に付勢するスプリング１２とが収容され
ている。また、上記減速機構部は、ハウジング１内に回
転止めを有し支持されている固定歯車支持治具７、固定
歯車６、遊星歯車８、スピンドル１４を有し、且つスピ
ンドル１４に支持される遊星歯車８の回転軸となるニー
ドルピン９を有しており、更に歯車８及びニードルピン
９はスピンドル１４の一部を成している。

【０００３】また、上記スピンドル１４の一端は、軸受
１１により軸支され且つ他端は、メタル軸受１８により
回転可能に軸支されているアンビル１７の中心穴１７ａ
内に回転可能に軸支されている。

【０００４】先端工具２０によって締め付けられるネジ
やナット等に与えるパルス的な衝撃（インパクト）は、
トリガスイッチ３の操作によりモータ２に電力を供給
し、モータを回転駆動させた後、このモータ２の回転動
力をモータ２の先端に連結されているピニオン４を介し
て遊星歯車８に伝達し、遊星歯車８と固定歯車６と噛み
合いによりピニオン４の回転動力をニードルピン９を介
してスピンドル１４に伝達し、スピンドル１４のカム溝
１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置されたスチ
ールボール１６（鋼球）を介して、スピンドル１４の回
転力をハンマ１５に伝達し、ハンマ１５とスピンドル１
４の遊星歯車８との間に配されているスプリング１２に
よって前方（ビット側）に付勢されている上記ハンマ１
５のハンマ爪１５ｂが回転によりアンビル１７のアンビ
ル爪１７ｂを打撃することにより発生する。

【０００５】打撃後、ハンマ１５の打撃エネルギが減少
しアンビル１７のトルクが減少すると、ハンマ１５はア
ンビル１７から反発するため、ハンマ１５はカム溝１５
ａ，１４ａに沿って遊星歯車８方向に移動する。ハンマ
１５がストッパ２２に突き当たる前に、ハンマ１５はス
プリング１２の圧縮力で再びアンビル１７方向にカム溝
１５ａ，１４ａに沿って押し戻され、更にスピンドル１
４のカム溝１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置
されたスチールボール１６を介して、スピンドル１４の
回転によりハンマ１５が加速される。ハンマ１５がスト
ッパ２２までの間をカム溝１４ａ，１５ａに沿って往復
する間にスピンドル１４は回転し続けるため、ハンマ１
５のハンマ爪１５ｂはアンビル１７のアンビル爪１７ｂ
を乗り越え、再度ハンマ爪１５ｂがアンビル爪１７ｂを
打撃する場合、ハンマ１５が１８０゜回転した状態でア
ンビル１７を打撃する。このようにハンマ１５の軸方向
移動と回転によりアンビル１７への打撃を繰り返すこと
で、連続的に衝撃トルクが与えながらネジ等を締め付け
ている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにハンマ
の回転及び軸方向移動により、ハンマのハンマ爪とアン
ビルのアンビル爪とが衝突を繰り返すことで、アンビル
に衝撃トルクを与えていた。しかし、硬い木材にネジを
締め付ける場合や鉄板にボルトを締め付ける場合には、
衝突時におけるアンビルからの反発力が非常に大きいた
め、スピンドルに設けたストッパに突き当たるまでハン
マが後退していた。このため、ハンマがストッパに突き
当たるごとに回転しているスピンドルを瞬間的にロック
（押圧）する力が作用していた。よって、スピンドルに
ロック作用が働いてもモータのピニオンは回転している
ため、モータとスピンドルとの間に配されている減速機
構部のギヤ部に大きな負荷（回転衝撃力）がかかり、そ
の結果、減速機構部や当該減速機構部を保持するハウジ
ングが破損してしまうという問題があった。

【０００７】また、ハンマ爪とアンビル爪との衝突時に
もスピンドルのロック作用が働くため、減速機構部や当
該減速機構部を保持するハウジングが破損してしまうと
いう問題があった。

【０００８】本発明は、上記問題を解消し、減速機構部
の回転衝撃力を緩衝させることにより、耐久性の向上が
図れる長寿命な電動工具を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、本体胴体部とハンドル部を有し、該本体
胴体部には駆動源であるモータと、該モータの回転動力
を伝達する減速機構部と、該減速機構部の回転動力を先
端工具に伝達するための機構部とを有する電動工具にお
いて、上記減速機構部は内周に歯車を有する固定歯車
と、該固定歯車を保持する固定歯車支持部材とを有し、
上記固定歯車の側面には、モータ側に延びる突起部を有
し、上記支持部材には該突起と係合する穴部が設けられ
ていることに１つの特徴がある。

【００１０】本発明の他の特徴は上記固定歯車は微小回
転可能に保持されていることにある。

【００１１】本発明の更に他の特徴は上記支持部材の穴
部には、上記固定歯車の回転方向に衝撃緩衝材が設けら
れていることにある。

【００１２】本発明の更に他の特徴は上記支持部材の外
周は上記本体胴体部のハウジングの内周面に接し、その
側面には上記モータ側に延びる回転止め用の突起部を有
することにある。

【００１３】本発明の更に他の特徴は上記支持部材の外
周は上記本体胴体部のハウジングの円周面に接し、その
側面には上記モータ側に延びる回転止め用の突起部を有
し、且つ該突起部の両側に衝撃緩衝材を有することにあ
る。

【００１４】

【発明の実施の形態】本実施例におけるインパクト工具
を図１〜図６を用いて説明する。図１及び図２は第一の
実施例を示しており、図１はインパクト工具を示す一部
省略縦断側面図、図２はインパクト工具に搭載した衝撃
緩和機構を示す分解図である。図１及び図２において、
インパクト工具は、インパクト工具本体を形成するハウ
ジング１或いはケース１０内には、駆動源であるモータ
２と、モータ２の出力軸であるピニオン４の回転動力を
伝達する減速機構部８と、減速機構部８からの回転動力
を伝達するスピンドル１４と、スピンドル１４に形成し
たカム溝１４ａに挿入された鋼球１６を介して回転可能
且つ回転軸軸方向に移動可能なハンマ１５と、ハンマ１
５に設けた複数のハンマ爪１５ｂにより打撃され回転す
るアンビル爪１７ｂを有するアンビル１７と、アンビル
１７に着脱自在な先端工具２０と、前記ハンマ１５を前
記アンビル１７側に常に付勢するスプリング１２とが収
容されている。

【００１５】なお、打撃機構部は、主にスプリング１
２、スピンドル１４、ハンマ１５、スチールボール１
６、アンビル１７とから構成されている。また、上記減
速機構部は、ハウジング１内に回転止めを有し支持され
ている固定歯車支持治具７、固定歯車６、遊星歯車８、
スピンドル１４を有し、且つスピンドル１４に支持され
る遊星歯車８の回転軸となるニードルピン９を有してお
り、更に歯車８及びニードルピン９はスピンドル１４の
一部を成している。

【００１６】また、上記スピンドル１４の一端は、軸受
１１により軸支され且つ他端は、メタル軸受１８により
回転可能に軸支されているアンビル１７の中心穴１７ａ
内に回転可能に軸支されている。

【００１７】先端工具２０によって締め付けられるネジ
やナット等に与えるパルス的な衝撃（インパクト）は、
トリガスイッチ３の操作によりモータ２に電力を供給
し、モータを回転駆動させた後、このモータ２の回転動
力をモータ２の先端に連結されているピニオン４を介し
て遊星歯車８に伝達し、遊星歯車８と固定歯車６と噛み
合いによりピニオン４の回転動力をニードルピン９を介
してスピンドル１４に伝達し、スピンドル１４のカム溝
１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置されたスチ
ールボール１６（鋼球）を介して、スピンドル１４の回
転力をハンマ１５に伝達し、ハンマ１５とスピンドル１
４の遊星歯車８との間に配されているスプリング１２に
よって前方（ビット側）に付勢されている上記ハンマ１
５のハンマ爪１５ｂが回転によりアンビル１７のアンビ
ル爪１７ｂを打撃することにより発生する。

【００１８】打撃後、ハンマ１５の打撃エネルギが減少
しアンビル１７のトルクが減少すると、ハンマ１５はア
ンビル１７から反発するため、ハンマ１５はカム溝１５
ａ，１４ａに沿って遊星歯車８方向に移動する。ハンマ
１５がストッパ２２に突き当たる前に、ハンマ１５はス
プリング１２の圧縮力で再びアンビル１７方向にカム溝
１５ａ，１４ａに沿って押し戻され、更にスピンドル１
４のカム溝１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置
されたスチールボール１６を介して、スピンドル１４の
回転によりハンマ１５が加速される。ハンマ１５がスト
ッパ２２までの間をカム溝１４ａ，１５ａに沿って往復
する間にスピンドル１４は回転し続けるため、ハンマ１
５のハンマ爪１５ｂはアンビル１７のアンビル爪１７ｂ
を乗り越え、再度ハンマ爪１５ｂがアンビル爪１７ｂを
打撃する場合、ハンマ１５が１８０゜回転した状態でア
ンビル１７を打撃する。このようにハンマ１５の軸方向
移動と回転によりアンビル１７への打撃を繰り返すこと
で、連続的に衝撃トルクが与えながらネジ等を締め付け
ている。

【００１９】このように動作するインパクト工具には、
図２に示すようにハウジング１内で回転止め２５ａの回
転方向を固定し、外周部を円形にしてハウジング１に対
し中心位置を保持された固定歯車支持治具７ａと、固定
歯車支持治具７ａの内周に中心位置を保持し且つ微小回
転可能に保持された固定歯車６ａと、固定歯車６ａの側
面に設けられた突起６ｂと係合して固定歯車支持治具７
ａに設けられた穴７ｂに挿入される衝撃緩衝材５ａ，５
ｂとから構成される衝撃緩和機構が搭載されている。

【００２０】この衝撃緩和機構によりハンマ１５がカム
溝１５ａ，１４ａに沿って遊星歯車８方向に移動しスト
ッパ２２に突き当った場合、ピニオン１４は常に回転し
ているが、固定歯車６ａの爪６ｂが衝撃緩衝材５ａ，５
ｂを圧縮するため、固定歯車６ａが微小回転により、回
転方向衝撃力を緩衝させることができる。また、本構成
では、衝撃緩衝材５ａ，５ｂは、スピンドル１４の後方
軸支である軸受１１とハウジング１との隙間に配列した
ので，工具全長を長くすることなく効果的に緩衝装置を
設けることができる。また、衝撃緩衝材５ａと５ｂは、
固定歯車６ａの回転負荷方向で、しかも突起６ｂの両側
に配置しているため、モータ２の正逆回転及び負荷の振
動にも対応することができる。なお、突起６ｂは図示し
たように２個とは限らず、少なくとも１個以上持たせれ
ば良い。

【００２１】図３及び図４は第二の実施例を示してお
り、図３はインパクト工具を示す一部省略縦断側面図、
図４はインパクト工具に搭載した衝撃緩和機構を示す分
解図である。図３に示すインパクト工具には、図４に示
すように固定歯車６ｃの外面に突起６ｄを持たせ、ハウ
ジング１に装着される固定歯車支持治具７ｃには、固定
歯車６ｃの外面の突起６ｄに対応する部位に衝撃緩衝材
５ｃ，５ｄが挿入される穴７ｄを有する衝撃緩和機構が
搭載されている。

【００２２】この衝撃緩和機構により固定歯車６ｃの突
起６ｄが衝撃緩衝５ｃと５ｄ間に挿入するように固定歯
車６ｃを固定歯車支持治具７ｃと組合せされているた
め、図１及び図２に示す衝撃緩和機構よりも固定歯車６
ｃの外径側での負荷支持になるため、より効果的に負荷
緩衝することができる。しかし、固定歯車支持治具７ｃ
の外径及びハウジング１が少し大きくなってしまうもの
の効果は十分に得られる。

【００２３】図５及び図６は第三の実施例を示してお
り、図５はインパクト工具を示す一部省略縦断側面図、
図６はインパクト工具に搭載した衝撃緩和機構を示す分
解図である。図５に示すインパクト工具には、図６に示
すように固定歯車６と固定歯車支持治具7ｅを固着し、
固定歯車支持治具７ｅとハウジング１との回転止め部で
ある突起７ｆの両側に衝撃緩衝材５ｅ，５ｆを配置され
た衝撃緩和機構が搭載されている。

【００２４】この衝撃緩和機構により衝撃緩衝材５ｅ，
５ｆの突起７ｆ側との対面側は、本体のハウジング１の
リブ１ａで押さえられており、また衝撃緩衝材５ｅ，５
ｆが軸受１１とハウジング１との間に配されているの
で、全長形状を大きくすることなく、回転衝撃力を緩衝
することができる。

【００２５】図７は第四の実施例を示しており、インパ
クト工具に搭載した衝撃緩和機構を示す外観斜視図であ
る。図７に示すように固定歯車６と固定歯車支持治具７
ｇとを固着し、固定歯車支持治具７ｇの外面に突起７ｈ
を持たせ、突起７ｈの回転方向とハウジング１の図示し
ないリブ間に衝撃緩衝材５ｇ，５ｈを配置された衝撃緩
和機構が搭載されている。

【００２６】この衝撃緩和機構は、図６に示す衝撃緩和
機構より外径側での負荷支持になるため、図６よりも効
果的に負荷緩衝することができる。しかし、固定歯車支
持治具７ｇの外径及び本体ハウジング１が大きくなって
しまうものの効果は十分に得られる。

【００２７】なお、上述した衝撃緩和機構を組合せるこ
とにより固定歯車６からハウジング１間の回転衝撃を更
に低減させることができると共に、使用する衝撃緩衝材
5にはダンピング効果を持つ各種防振ゴム、軟質プラス
チック及びフェルト等を利用することが望ましい。

【００２８】

【発明の効果】本発明によれば、インパクト機構部の急
激な加速に対して減速機構部の回転衝撃力を緩和するこ
とで、減速機構部を支持している治具或いはハウジング
の耐久性を向上し、工具寿命を高めることができる。ま
た、それら各部の負荷が軽減されるため、各部の素材を
安価な低級材に変更することができる。また、衝撃緩衝
材をインパクト機構部もしくは減速機構部の軸受とハウ
ジング間に挿入することで，より小形コンパクトとする
ことができる。

【００２９】さらに，急激な回転衝撃力を緩和すること
で、ハウジング或いは減速機構部に連結しているモータ
への振動が低減され、インパクト工具を持つ作業者は長
時間使用しても疲労が軽く作業効率の向上が図れ、振動
から発生する騒音を低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明になるインパクト工具を示す一部省略
縦断側面図である。

【図２】 図１のインパクト工具に搭載した衝撃緩和機
構の第一の実施例を示す分解図である。

【図３】 本発明になるインパクト工具を示す一部省略
縦断側面図である。

【図４】 図３のインパクト工具に搭載した衝撃緩和機
構の第二の実施例を示す分解図である。

【図５】 本発明になるインパクト工具を示す一部省略
縦断側面図である。

【図６】 図５のインパクト工具に搭載した衝撃緩和機
構の第三の実施例を示す分解図である。

【図７】 本発明になるインパクト工具に搭載した衝撃
緩和機構の第四の実施例を示すを示す外観斜視図であ
る。

【図８】 従来のインパクト工具を示す一部省略縦断側
面図である。

【符号の説明】

１はハウジング、２はモータ、５は衝撃緩衝材、６ａと
６ｃは固定歯車、６ｂと６ｄは突起、７は固定歯車支持
治具、９は遊星歯車、１０はハンマーケース、１１は軸
受、１４はスピンドル、１５はハンマ、１７はアンビ
ル、２０は十字ねじ回しビット、２２はストッパであ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大森 康希 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 吉水 智海 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 大森 和博 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内 (72)発明者 渡邊 雅範 茨城県ひたちなか市武田1060番地 日立工 機株式会社内

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】本体胴体部とハンドル部を有し、該本体胴
   体部には駆動源であるモータと、該モータの回転動力を
   伝達する減速機構部と、該減速機構部の回転動力を先端
   工具に伝達するための機構部とを有する電動工具におい
   て、上記減速機構部は内周に歯車を有する固定歯車と、
   該固定歯車を保持する固定歯車支持部材とを有し、上記
   固定歯車の側面には、モータ側に延びる突起部を有し、
   上記支持部材には該突起と係合する穴部が設けられてい
   ることを特徴とする電動工具。
2. 【請求項２】請求項１において、上記固定歯車は微小回
   転可能に保持されていることを特徴とする電動工具。
3. 【請求項３】請求項１において、上記支持部材の穴部に
   は、上記固定歯車の回転方向に衝撃緩衝材が設けられて
   いることを特徴とする電動工具。
4. 【請求項４】本体胴体部とハンドル部を有し、該本体胴
   体部には駆動源であるモータと、該モータの回転動力を
   伝達する減速機構部と、該減速機構部の回転動力を先端
   工具に伝達するための機構部とを有する電動工具におい
   て、上記減速機構部は内周に歯車を有する固定歯車と、
   該固定歯車を保持する固定歯車支持部材とを有し、上記
   固定歯車の側面には、モータ側に延びる突起部を有し、
   上記支持部材には該突起と係合する穴部を設けると共
   に、上記支持部材の外周は上記本体胴体部のハウジング
   の内周面に接し、その側面には上記モータ側に延びる回
   転止め用の突起部を設けたことを特徴とする電動工具。
5. 【請求項５】本体胴体部とハンドル部を有し、該本体胴
   体部には駆動源であるモータと、該モータの回転動力を
   伝達する減速機構部と、該減速機構部の回転動力を先端
   工具に伝達するための機構部とを有する電動工具におい
   て、上記減速機構部は内周に歯車を有する固定歯車と、
   該固定歯車を保持する固定歯車支持部材とを有し、上記
   固定歯車の側面には、モータ側に延びる突起部を有し、
   上記支持部材には該突起と係合する穴部を設けると共
   に、上記支持部材の外周は上記本体胴体部のハウジング
   の円周面に接し、その側面には上記モータ側に延びる回
   転止め用の突起部を有し、且つ該突起部の両側に衝撃緩
   衝材を有することを特徴とする電動工具。