JP2004322263A

JP2004322263A - ハンマドリル

Info

Publication number: JP2004322263A
Application number: JP2003120788A
Authority: JP
Inventors: Shingo Yamazaki; 真護山崎; Seiichi Kotado; 誠一古田土; Hiroshi Haga; 博芳賀
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-04-24
Filing date: 2003-04-24
Publication date: 2004-11-18
Anticipated expiration: 2023-04-24
Also published as: JP4269335B2

Abstract

【課題】本発明は、空打ち防止機構を備えたハンマドリルに関し、機体の耐久性向上を図ることである。
【解決手段】中間子２が打撃子３側に最も位置する際に、円環部材６の打撃子３側の面が中間子２の打撃子３側の端面よりも先端工具１側に位置する状態でスライドスリーブ７、８の反先端工具１側端面と当接する規制部材２５をシリンダ４外周上に設けた。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無負荷時における打撃子の連続打撃運動（以下空打ちと呼ぶ）の防止機構を備えたハンマドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータの回転力を往復動に変換しシリンダ内に設けられたピストンを往復動させ、シリンダ内において空気室を介して打撃子を連動させると共にツールホルダに着脱可能に保持された先端工具の端部と当接可能な中間子を打撃することにより先端工具に打撃を伝達する打撃伝達機構と、モータの回転力をシリンダ及びツールホルダを介して先端工具に伝達する回転伝達機構とを有する構成をしているハンマドリルにおいて、シリンダの軸方向に移動可能に保持され、中間子を常時先端工具側に付勢して中間子がピストン側に所定以上移動した状態にある時には呼吸孔を閉塞し、中間子が先端工具側に所定以上移動した状態にある時には呼吸孔を開放するスライドスリーブを備えた空打ち防止機構が採用された従来のハンマドリルの一例として、特願２００１−３５２２７４号に開示されたものがある。
【０００３】
上記のハンマドリルの空打ち防止機構は、中間子の打撃子側端部近傍外周にスライドスリーブと係合する係合部を設けると共に、シリンダあるいはツールホルダ外周に中間子の軸方向移動量よりも大きな寸法を有する長穴を設け、且つスライドスリーブを、係合部と係合する内径部及びシリンダの長穴よりシリンダ外周に突出する突起部を有する円環部と、シリンダ外周にシリンダの軸方向に移動可能に保持され、一端が反先端工具側において突起部と係合すると共に他端が付勢手段により先端工具側に付勢されるスライド部とを有する構成をしており、これによって中間子が打撃子によって打撃される近傍部分で円環部材によって保持されるようになるため、中間子が往復動する際に中間子に半径方向におけるぶれの発生を抑制することができるようになるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のハンマドリルにおいては、円環部材の打撃子側への移動を規制していないため、打撃時の衝撃により円環部材が跳ね上がり、円環部材が打撃子またはシリンダ及びツールホルダ長穴のピストン側端面と衝突して破損に至る可能性がある。
【０００５】
また、中間子の打撃子側端部外周部に緩衝部材が配置されているが、単に緩衝部材を設けたのみでは繰り返しかかる応力により緩衝部材には繰り返し疲労が生じ、緩衝部材が早期に寿命に達してしまい緩衝部材としての役割を果たさなくなってしまうという欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、機体の耐久性の向上を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、前記中間子が前記打撃子側に最も位置する際に、前記円環部材の前記打撃子側の面が前記中間子の前記打撃子側の端面よりも前記先端工具側に位置する状態で前記スライドスリーブの反先端工具側端面と当接する当接部を有する規制部材を前記シリンダ外周上に設けることによって達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明になるハンマドリルの一実施形態を図１及び図２を用いて説明する。
【０００９】
まず、本実施形態におけるハンマドリルの動作について説明する。
【００１０】
モータ１３の回転力は第一歯車１４を通じてクランクシャフト１５を回転させ、コンロッド１６によってピストン１７の往復運動に変換される。シリンダ４内のピストン１７と打撃子３の間には、ほぼ密閉された空気室１８ができ、ピストン１７の往復運動によって空気室１８の圧力が変動し、打撃子３が中間子２に対し打撃運動を行い、打撃運動が先端工具１に伝達する。
【００１１】
一方、モータ１３の回転力は第二歯車２０、第一傘歯車２１を通じ、シリンダ４上で回転可能に設けられた第二傘歯車２２を回転させる。第二傘歯車２２には軸方向に突出する複数の係合部２２ａが設けられ、この係合部２２ａと係合する係合部２６ａを有するキー部材２６がシリンダ４外周上に設けられており、またこのキー部材２６の内周部分に設けられた係合部２６ｂがシリンダ４外周に設けられた係合部４ｂと係合していることにより、第二傘歯車２２の回転力がシリンダ４に伝達されシリンダ４が回転する。
【００１２】
また、シリンダ４の回転力はシリンダ４にピン結合（図示省略）されたツールホルダ５に伝達され、ツールホルダ５に係合する先端工具１が回転する。
【００１３】
中間子２は先端工具１に近い側の円筒形部２ａよりも打撃子３に近い側の円筒形部２ｂの方が直径を小さく形成しており、打撃子３に近い側の円筒形部２ｂの外周位置にワッシャＡ１０、ダンパ１１、ワッシャＢ１２がシリンダ４端面とツールホルダ５の段差５ｂとの間で固定されている。
【００１４】
中間子２が打撃子３側に移動した際には、中間子２の径が変わる円筒形部２ａと円筒形部２ｂ間の打撃子３側に対面した段部２ｃはワッシャＡ１０に当接し、ワッシャＡ１０を介して緩衝部材であるダンパ１１によって、中間子２が打撃子３側に移動する際の衝撃が緩衝される。また、この段部２ｃとワッシャＡ１０との当接によって中間子２の打撃子３側への移動量は規制されている。
【００１５】
中間子２の打撃子３側端部外周の係合部２ｄは小径部２ｂよりも外径寸法が小さくシリンダ４の軸方向に平行に伸びる形状とし、この係合部２ｄと内径で係合する緩衝部材２３を設け、係合部２ｄと係合する内径部およびシリンダ４内径部と係合する外径部を有し中間子２の径が変わる円筒形部２ｂと係合部２ｄ間の打撃子３側に対面した段部２ｅに当接し緩衝部材２３を把持する形状のコの字形ワッシャ２４を配置している。コの字形ワッシャ２４は図に示すように円環部材６側に突出した形状をしている。
【００１６】
図２に示すように、円環部材６には緩衝部材２３を把持する内径部６ａと、外形方向に突出した突起部６ｂを設ける（図では２ヶ所）。突起部６ｂがシリンダ４及びツールホルダ５に設けられた工具軸方向に縦長の長穴４ａ、５ａに係合し、円環部材６はこの長穴４ａ、５ａに沿って軸方向移動する。長穴４ａ、５ａは、中間子２の工具軸前後方向の移動量よりも長い寸法を持っている。また、円環部材６とコの字形ワッシャ２４間には所定の間隔を持たせるように設定されている。
【００１７】
ツールホルダ５の外周にスライドスリーブＢ８が設けられており、シリンダ４の外周にはスライドスライドスリーブＡ７及びスリーブＣ２５が設けられている。スライドスリーブＢ８は円環部材６の突起部６ｂと当接し、スライドスリーブＡ７はスライドスリーブＢ８に当接する。スライドスリーブＡ７はばね９により先端工具１方向に付勢され、スライドスリーブＢ８、円環部材６、中間子２も同様に先端工具１方向に付勢される。スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５間には所定の間隔を持たせるように設定する。
【００１８】
図１の状態は打撃時であり、先端工具１を被作材に押し付けると、中間子２、コの字形ワッシャ２４、緩衝部材２３、円環部材６、スライドスリーブＢ８、スライドスリーブＡ７をばね圧に抗してピストン１７方向に移動させる。この打撃時の衝撃により円環部材６が跳ね上がり、さらにばね圧に抗して円環部材６、スライドスリーブＢ８、スライドスリーブＡ７がピストン１７方向に移動しようとするが、その際スライドスリーブＡ７はスリーブＣ２５と接触することで移動量を規制され、同時にスライドスリーブＢ８、円環部材６の移動量も規制されるので、円環部材６の跳ね上がりを抑制することができる。スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５間の間隔は、円環部材６と打撃子３間の間隔および円環部材６と長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面間の間隔よりも小さく設定してあるため、円環部材６が打撃子３および長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面と衝突し破損することを防止できる。
【００１９】
また、打撃時において中間子２に加わる打撃子３側への衝撃力が直接円環部材６に伝わらない様に緩衝部材２３を設けているが、この緩衝部材２３を狭持する円環部材６とコの字形ワッシャ２４間には、緩衝部材２３が所定寿命を維持でき得る圧縮量とほぼ同じ間隔を持つ様に設定してあり、緩衝部材２３のたわみ量を規制し早期破損を防止できる。さらに、コの字形ワッシャ２４の内径部は中間子２の係合部２ｄと係合し、外径部はシリンダ４内径部と係合する関係となっており、コの字形ワッシャ２４は中間子２を径方向で支持する効果も併せ持つ。
【００２０】
また、打撃時において中間子２に打撃子３側への衝撃力が加わる際、スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５間の間隔が閉じ始めると同時にダンパ１１の圧縮も始まり、ダンパ１１が圧縮することで前記衝撃力を緩和できる。この時、スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５間の間隔をダンパ１１のたわみ量よりも大きく設定することで、ダンパ１１が最大圧縮した後にスライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５が接触することとなる。
【００２１】
なお、図１に示す状態は、中間子２の段部２ｃがワッシャＡ１０に当接している状態であるが、この状態において、スライドスリーブＡ７の反先端工具１側端面とスリーブＣ２５の先端工具１側端面との間には上記したように間隔が存在する。この間隔の寸法Ａは、中間子２の打撃子３側端面と円環部材６の打撃子３側の面との間隔の寸法Ｂよりも小さくなるように設定されており、このため打撃動作時に円環部材６が打撃時の衝撃により打撃子３側に跳ね返ったとしても、円環部材６が打撃子３またはシリンダ４及びツールホルダ５の長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面に衝突することはなく、円環部材６が早期に寿命に達してしまうことを抑制することができるようになる。
【００２２】
スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５は端面同士が衝突する構成であるために、スライドスリーブＡ７とスリーブＣ２５自身の寿命は比較的長寿命とすることができる。
【００２３】
スライドスリーブＡ７の端面がスリーブＣ２５の端面に衝突した際には、スライドスリーブＢ８を介して円環部材６にその衝突力が伝達されるものであるが、この衝撃力は、コの字形ワッシャ２４と円環部材６との間に設けられた緩衝部材２３によって干渉されるため、円環部材６の寿命の向上を図ることができるようになる。
【００２４】
なお、円環部材６の打撃子３側の面と中間子２の打撃子３側端面との間隔は、中間子２の段部２ｅからコの字形ワッシャ２４、緩衝部材２３及び円環部材６の軸方向の厚さ寸法等によって決定されるものである。
【００２５】
なお、規制部材となるスリーブＣ２５は反先端工具１側への移動がキー部材２６の端面に当接することにより規制された部材であるが、例えばシリンダ４の外周に軸方向の移動不能に取付けられたＣリングなどであっても良い。なお、本実施形態では、スライドスリーブＡ７及びスリーブＣ２５をほぼ同形状の部材とすることにより、コストの低減を図れるようにしていると共に、両者とも反対側の端面部分に外周方向に突出する突出部を設け、その突出部間でスライドスリーブ７、８を先端工具１側に付勢する付勢手段であるバネ９を把持可能な構成となっている。なお、スライドスリーブＡ７の突出部はスライドスリーブＢ８の端部との当接を行う機能も併せ持っている。
【００２６】
また、上記した実施形態では、スライドスリーブをスライドスリーブＡ７とスライドスリーブＢ８との２つの部材により構成したものであるが、これらは１つの部材からなるものであっても良い。
【００２７】
以上から、上記通りの構成とすることにより、円環部材６と緩衝部材２３の早期破損を防止し、結果として寿命の長い、安定した製品を提供することができる。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によれば、スライドスリーブＡのピストン側にスライドスリーブＡと所定の間隔を持たせてスリーブＣを配置することにより、打撃時の衝撃により発生する円環部材の跳ね上がりを規制して、円環部材が打撃子やシリンダおよびツールホルダの長穴のピストン側端面と衝突することを防止し、緩衝部材の先端工具側に中間子と当接し、緩衝部材を把持する形状のコの字形ワッシャを配置し、コの字形ワッシャと円環部材間には緩衝部材が所定寿命を維持でき得る圧縮量とほぼ同じ間隔を持たせ、緩衝部材のたわみ量を規制することで、円環部材および緩衝部材の早期破損を防止し、結果として寿命の長い、安定した製品を提供することができる。また、スライドスリーブＡとスリーブＣ間に間隔を設けたことで、打撃時において中間子に打撃子側への衝撃力が加わる際、最初にダンパが圧縮されることで緩衝部材よりも先にダンパで衝撃力を緩和できる。さらに、コの字形ワッシャの内径および外径を、中間子係合部およびシリンダ内径と係合させることで、中間子を径方向で支持する効果もある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ハンマドリル一実施形態を示す縦断側面図。
【図２】円環部材を示す拡大図。
【符号の説明】
１は先端工具、２は中間子、２ａは円筒形部、２ｂは円筒形部、２ｃは段部、２ｄは係合部、２ｅは段部、３は打撃子、４はシリンダ、４ａは長穴、５はツールホルダ、５ａは長穴、６は円環部材、６ａは内径部、６ｂは突起部、７はスライドスリーブＡ、８はスライドスリーブＢ、９はばね、１０はワッシャＡ、１１はダンパ、１２はワッシャＢ、１３はモータ、１４は第一歯車、１５はクランクシャフト、１６はコンロッド、１７はピストン、１８は空気室、１９は呼吸孔、２０は第二歯車、２１は第一傘歯車、２２は第二傘歯車、２３は緩衝部材、２４はコの字形ワッシャ、２５はスリーブＣである。

Claims

モータと、該モータの回転駆動により回転するクランクシャフトと、該クランクシャフトと係合し、シリンダ内をシリンダの軸方向に往復動するピストンと、該シリンダ内にシリンダの軸方向に往復動可能に保持され、前記ピストンの往復動を前記シリンダ内の空気室を介して受け往復動する打撃子と、前記シリンダと同軸上に配され、先端工具を着脱可能に保持するツールホルダと、該ツールホルダあるいは前記シリンダ内にシリンダの軸方向に往復動可能に保持され、前記打撃子の往復動を受け前記先端工具端部を打撃可能な中間子と、前記モータの回転駆動により回転し前記先端工具を回転させる回転伝達機構とを有すると共に、前記シリンダに前記空気室を外気と連通させる呼吸孔を設け、且つ前記シリンダの軸方向に移動可能に保持され、前記中間子を常時前記先端工具側に付勢して前記中間子が前記ピストン側に所定以上移動した状態にある時には前記呼吸孔を閉塞し、前記中間子が前記先端工具側に所定以上移動した状態にある時には前記呼吸孔を開放するスライドスリーブと、前記シリンダあるいは前記ツールホルダ外周に前記中間子の軸方向移動量よりも大きな寸法を有する長穴内に位置し、前記シリンダあるいは前記ツールホルダ外周上において前記スライドスリーブと当接する突起部を有し、前記中間子の前記打撃子側に位置する段部よりも前記打撃子側において前記中間子外周上に位置する円環部材と、前記スライドスリーブを前記先端工具側に常時付勢する付勢手段とを備えたハンマドリルであって、前記中間子が前記打撃子側に最も位置する際に、前記円環部材の前記打撃子側の面が前記中間子の前記打撃子側の端面よりも前記先端工具側に位置する状態で前記スライドスリーブの反先端工具側端面と当接する規制部材を前記シリンダ外周上に設けたことを特徴とするハンマドリル。
前記スライドスリーブは、前記呼吸口外周をスライド可能なスライドスリーブＡと、該スライドスリーブＡと前記円環部材の前記突起部との間に位置するスライドスリーブＢとからなることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
前記規制部材は、前記スライドスリーブＡとほぼ同形状をし、前記シリンダ外周上で反先端工具側への移動が規制されたスリーブＣであることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
前記中間子は、前記シリンダあるいは前記ツールホルダ内において軸方向の移動が制限された規制部材と当接可能な前記打撃子側に対面する段部を持つことを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
前記中間子は、前記打撃子側外周付近に打撃子に対面する段部を持ち、該段部と前記円環部材との間に緩衝部材を設けたことを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
前記緩衝部材と前記段部との間に、前記円環部材に向かって突出するコの字形ワッシャを設けたことを特徴とする請求項５記載のハンマドリル。