JP2003245867A - 電動工具 - Google Patents

電動工具

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JP2003245867A
JP2003245867A JP2002047049A JP2002047049A JP2003245867A JP 2003245867 A JP2003245867 A JP 2003245867A JP 2002047049 A JP2002047049 A JP 2002047049A JP 2002047049 A JP2002047049 A JP 2002047049A JP 2003245867 A JP2003245867 A JP 2003245867A
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Takuma Saito
琢磨 斉藤
Shinki Otsu
新喜 大津
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Koki Holdings Co Ltd
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Hitachi Koki Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、回転打撃発生機構部のハンマがア
ンビルを打撃する時、ハンマは両カムのリードに沿って
回転前進し斜め方向の力でアンビルを打撃するため、ア
ンビルには回転方向の力(締め付けトルク)と軸方向の
力が作用する。この軸方向の力がアンビルからビット、
ねじを介して被締付け部材を加振して大きな音を発生さ
せている。 【解決手段】 回転打撃発生機構部のアンビルを回転打
撃部品と先端工具部品とに分離し、回転打撃部品とこの
先端工具装着部品の間にトルク伝達部を形成し、回転打
撃部品とこの回転打撃部品を収納している本体ハウジン
グ或いはケースの軸方向の隙間に弾性体もしくは緩衝材
を介在させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【0002】
【発明の属する技術分野】本発明は、電気や空気などの
モータにより回転駆動されてパルス的な打撃力を発生す
る回転打撃力発生機構部を備えた電動工具の騒音低減に
関するものである。
【0003】
【0004】
【従来の技術】従来から一般的な回転打撃工具として
は、回転打撃機構部であるハンマとアンビル、減速機構
部としてスピンドルと遊星歯車およびハウジングに固定
されているリング状の固定歯車とピニオン、そして駆動
部であるモータを備えている。
【0005】
【0006】図2は従来の回転打撃工具の例であり、ハ
ウジング14b内に配置された電動モータ21、該ハウ
ジング14b内に回転止めを有して支持した固定歯車2
3、遊星歯車24、スピンドル1が配置され、ケース1
4a内にハンマ3とアンビル12が配置され、圧縮ばね
6はスピンドル1の遊星歯車24側とハンマ3間に配置
され、またアンビル12は先端工具である十字ねじ回し
ビット16が連結可能となっており、更にビット16は
ねじ17が連結可能となっている。
【0007】
【0008】減速機構はモータ21に付属したピニオン
22と、固定歯車23と、遊星歯車24と、該遊星歯車
24の回転軸でスピンドル1に支持されたニードルピン
25から構成され、遊星歯車24及びニードルピン25
はスピンドル1の一部を構成している。
【0009】
【0010】ねじ17に与えるパルス的な回転打撃トル
クの発生動作は、電源を供給されるモータ21が、スイ
ッチ20を入れると駆動し、モータ21の動力はモータ
21の先端に連結されているピニオン22を介して遊星
歯車24に伝達される。該遊星歯車24は固定歯車23
とかみ合うので、ピニオン22の動力はニードルピン2
5を介してスピンドル1を回転駆動させ、スピンドル1
のスピンドルカム溝2とハンマ3のハンマカム溝4間に
配置されたボール5を介して、スピンドル1の回転がハ
ンマ3に伝達する。また、ハンマ3は、ハンマ3とスピ
ンドル1の遊星歯車24部間に配置されている圧縮ばね
6によって前方に付勢されており、カム溝2,4に沿っ
て前方に押される。その後、ばね力,回転速度及び慣性
モーメントによるエネルギーを持つハンマ3のハンマ爪
3aが、アンビル12のアンビル爪12aを打撃するこ
とでアンビル12は回転駆動し、アンビル12に連結さ
れた先端工具であるビット16及びビット16先端に連
結したねじ17にトルクを与え、ねじ17を被締付け部
材である木材等18に締め付ける。
【0011】
【0012】その後、ハンマ3の打撃エネルギーが減少
して、アンビル12のトルクが減少すると、ハンマ3は
アンビル12から反発し、ハンマ3はカム溝2,4に沿
って遊星歯車24方向に移動する。ハンマ3がストッパ
26に突き当たる前に、ハンマ3はばね6の圧縮力で再
度アンビル12方向にカム溝2,4に沿って押し戻さ
れ、更にカム溝2と4間に配置されたボール5を介し
て、スピンドル1の回転によりハンマ3が加速される。
ハンマ3がストッパ26までの間をカム溝2,4に沿っ
て往復する間に、スピンドル1は回転を続けているた
め、ハンマ3はアンビル12を乗り越え、再度ハンマ3
がアンビル12を打撃する場合は、ハンマ3が約180
゜回転した状態でアンビル12を打撃する。このように
ハンマ3の軸方向移動と回転により、アンビル12に打
撃を繰り返すことで、パルス的な衝撃トルクが連続的に
発生して、ねじを締め付けていく。
【0013】
【0014】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の回転打
撃工具のハンマ3の動作模式図を図3に示す。ハンマ3
がアンビル12を打撃する時、ハンマ3は両カム2,4
のリードに沿って回転前進し斜め方向の力Fでアンビル
12を打撃するのでアンビル12には回転方向の力(締
め付けトルク)F1と軸方向の力F2が作用する。この
軸方向の力F2はアンビル12からビット16、ねじ1
7を介して被締付け部材18を打撃し、被締付け部材1
8を加振して大きな音を発生させる。
【0015】
【0016】ここで、この軸方向の力F2を低減させた
特開平7−237152号を図4に示す。この例は、ア
ンビルを回転打撃部品である上側アンビル7と先端工具
装着部品である下側アンビル8に2分割し、両者アンビ
ル間の軸方向の隙間に弾性体もしくは緩衝材10を介在
させ,軸方向の力F2を低減させる方法である。図7に
この方法における軸方向力の伝達経路を示す。
【0017】
【0018】ねじ締め時には、ビット16がねじ17か
ら外れないよう、本体のハウジング14をねじ17方向
(下側)に押さえつける。そこで、下側アンビル8は上
側に押されて、下側アンビル8とケース14間に若干の
隙間9eが発生する。ハンマ3の打撃により発生する軸
方向力は、緩衝材10により緩衝され(F3)、そこで
小さくなった軸方向力F4が下側アンビル8に伝達する
こととなる。ここで、下側アンビル8は重量が軽いた
め、F4の軸方向力によって下側アンビル8は大きく変
位することとなり、ビット16及びねじ17を介して被
締付け部材18を加振し、騒音を発生させる原因とな
る。
【0019】
【0020】本発明は、上記問題を解消し、打撃時の軸
方向の力を極力減少させ、より低騒音な電動工具を提供
することである。
【0021】
【0022】
【課題を解決するための手段】上記目的は、回転打撃発
生機構部のアンビルを回転打撃部品である上側アンビル
と、先端工具装着部品である下側アンビルとに分離し、
回転打撃部品と先端工具装着部品の間にトルク伝達部を
形成し、回転打撃部品である上側アンビルと該回転打撃
部品を収納している本体ハウジング或いはケースの軸方
向の隙間に弾性体もしくは緩衝材を介在させることによ
り達成される。
【0023】
【0024】更に、先端工具部品である下側アンビルの
軸支持部と本体ハウジング或いはケースの軸方向の隙間
に弾性体もしくは緩衝材の介在させることで、先端工具
装着部品である下側アンビルに対して極力軸方向力を少
なくさせることにより達成される。
【0025】
【0026】
【発明の実施の形態】図1の実施例に示すように、本実
施例の構造は、モータから減速機構を介して回転駆動す
るスピンドル1と、スピンドル1に具備されたスピンド
ルカム2、打撃を行なう回転慣性を持ったハンマ3、ハ
ンマ3に具備されたハンマカム4、スピンドルカム溝2
とハンマカム溝4間に配置したスチールボール5、ハン
マ3に回転エネルギーを与えるための圧縮バネ6、ハン
マ3から打撃エネルギを受ける回転打撃部品である上側
アンビル7、上側アンビル7の回転方向の力を受けてね
じの締付けを行なう先端工具装着部品である下側アンビ
ル8、上側アンビル7とケース14aの間に設けられた
軸方向隙間9d,隙間9dに介在させた弾性体もしくは
緩衝材10、上側アンビル7の一端に例えば四角凸部を
形成し、下側アンビル8の一端には前記凸部と嵌合する
凹部を形成し、四角凹凸部を嵌挿したトルク伝達部1
1、上側アンビル7と弾性体もしくは緩衝材10の間に
鋼鈑19を配置させ,これらを収納するケース14a,
ハウジング14bから構成されている。
【0027】
【0028】次に本実施例の動作を説明する。ハンマ3
は、ばね6の圧縮力で上側アンビル7方向にスピンドル
とハンマのカム溝2,4に沿って押され、更にカム溝
2,4間に配置されたボール5を介して、スピンドル1
の回転によりハンマ3が加速される。打撃エネルギーを
持ったハンマ3が上側アンビル7に衝突した後、上側ア
ンビル7からトルク伝達部を介して下側アンビル8にト
ルクが伝達され、ねじ17を締めつける。その後、ハン
マ3の打撃エネルギーが減少して、アンビル7,8のト
ルクが減少すると、ハンマ3は上側アンビル7から反発
し、ハンマ3はカム溝2,4に沿って遊星歯車24方向
に移動する。ハンマ3がストッパ26に突き当たる前に
ハンマ3はばね6の圧縮力で再度上側アンビル7方向に
カム溝2,4に沿って押し戻され加速される。ここで、
ハンマ3が上側アンビル7とストッパ26までの間をカ
ム溝2,4に沿って往復する間に、スピンドル1は回転
を続けているため、ハンマ3は上側アンビル7を乗り越
え、再度ハンマ3が上側アンビル7を打撃する場合は、
ハンマ3が約180゜回転した状態で上側アンビル7を
打撃する。このようにハンマ3の軸方向移動と回転によ
り、上側アンビル7に打撃を繰り返すことで,パルス的
な衝撃トルクが連続的に発生して,ねじを締め付けてい
く。
【0029】
【0030】上側アンビル7と下側アンビル8間もしく
は上側アンビル7とケース14a間には、軸方向に隙間
9a〜9dが設けてあり、上側アンビル7は軸方向に摺
動可能となっている。ここで,上側アンビル7とケース
14a間の隙間9dに、上側アンビル7側から順に鋼鈑
19,弾性体もしくは緩衝材10を介在させておく。
【0031】
【0032】図5に本実施例の軸方向力の伝達経路を示
す。上側アンビル7に発生する軸方向の力は鋼鈑7を介
して、弾性体もしくは緩衝材10により大きく緩衝され
る(F3)が、緩衝されて小さくなった軸方向力F4
は、ケース14aに伝達される。ケース14aに伝達さ
れた軸方向力F5は、軸受け13からフランジ8aを介
して下側アンビル8へ伝達する。
【0033】
【0034】しかし、ケース14aは、ハウジング14
b等と連結されており、これらは大きな重量物であるた
めケース14aの変位は僅かとなり、軸方向力F4は更
に小さくなり、極僅かな軸方向力F5のみが下側アンビ
ル8へ伝達することとなる。
【0035】
【0036】ここで、ねじ締め時にビット16がねじ1
7から外れないよう、本体をねじ17方向(下側)に押
さえつける場合であっても、ケース14aに伝わった軸
方向力F4は、ケース14aを含んだ大きな重量物を僅
かに変位させることで発生する極僅かな軸方向力F5の
みが下側アンビル8へ伝達することとなる。
【0037】
【0038】更に図6に示したように、下側アンビル8
のフランジ8aと軸受け19の軸方向間に弾性体もしく
は緩衝材10aを挿入することで、僅かな軸方向力F5
はさらに緩衝され、下側アンビル8へはほとんど伝達さ
れることがなくなる。
【0039】
【0040】ここで、トルク伝達部11の形状は図8か
ら図10に示したように、四角形、六角形,あるいは波
型六角形、或いは十字形状(図示なし)等、上側アンビ
ル7と下側アンビル8の間で回転不能な形状に連結する
ことによって実現でき、上側アンビル7と下側アンビル
8間にはわずかなガタを持たせることで、上側アンビル
7に発生した軸方向力を弾性体10に伝達させやすい。
また、上側アンビル7と弾性体もしくは緩衝材10間の
鋼鈑19は、上側アンビル7の軸方向力を分散して弾性
体に伝達するのみならず、鋼鈑上にグリース等の塗布を
行うことで、上側アンビルのガタ分のわずかな回転を円
滑にする役目も果たしている。
【0041】
【0042】ここで、使用する弾性体もしくは緩衝材は
10もしくは10a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
ができ、また鋼鈑は非鉄材あるいはプラスチックにても
可能である。
【0043】
【0044】
【発明の効果】本発明によれば、先端工具やねじに作用
する軸方向の力を極力減少させ、被締付け部材に対する
打撃力を低減できるので、ねじ締め作業時の騒音を低減
することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明になる回転打撃工具を示す要部横断面
図である。
【図2】 従来における回転打撃工具を示す横断面図で
ある。
【図3】 アンビルに発生する回転及び軸方向力の作用
図である。
【図4】 本発明になる回転打撃工具を示す要部横断面
図である。
【図5】 電動工具における軸方向力伝達図である。
【図6】 本発明になる他の例の軸方向力伝達図であ
る。
【図7】 電動工具における軸方向力伝達図である。
【図8】 トルク伝達部としての四角形状の水平断面図
である。
【図9】 トルク伝達部としての六角形状の水平断面図
である。
【図10】 トルク伝達部としての波型六角形状の水平
断面図である。
【符号の説明】
1はスピンドルハウジング、3はハンマ、7は回転打撃
部品である上側アンビル、8は先端工具装着部品である
下側アンビル、10は弾性体もしくは緩衝材、11はト
ルク伝達部,12は従来型一体アンビル、14はケース
もしくはハウジング、16は先端工具、17はねじ、1
8は被締め付け部材である。

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 減速装置を介して駆動モータに接続した
    スピンドルにパルス的な衝撃トルクを発生させる回転打
    撃力発生機構を装着し、先端工具を連結する手段を備え
    たアンビルの一端を回転打撃する電動工具において、前
    記アンビルを回転打撃部品と先端工具部品とに分離し、
    該回転打撃部品と該先端工具装着部品との間にトルク伝
    達部を形成し、前記回転打撃部品と該回転打撃部品を収
    納している本体ハウジング或いはケースの軸方向の隙間
    に弾性体を介在させることを特徴とする電動工具。
  2. 【請求項2】 前記先端工具部品の軸支持部と本体ハウ
    ジング或いはケースの軸方向の隙間に弾性体を介在する
    ことを特徴とする請求項1記載の電動工具。
  3. 【請求項3】 前記弾性体は、緩衝材であることを特徴
    とする請求項1または請求項2の何れか記載の電動工
    具。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283471A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Makita Corp ねじ締め機のスピンドルロック機構
JP2010184332A (ja) * 2009-02-13 2010-08-26 Hitachi Koki Co Ltd 締付け工具

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007283471A (ja) * 2006-04-20 2007-11-01 Makita Corp ねじ締め機のスピンドルロック機構
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