JP2005254392A - 電動工具におけるチャックの取付構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 電動工具とチャックとの連結部分の強度をアップさせて耐久性の向上を図る。
【解決手段】 チャック２８のコネクタ部３１は、アンビル８の挿着孔２７へ挿入可能な六角軸部３２を有し、前端側の連結部３４には、六角軸部３２よりも大径となる外筒部３５が、後方へ向けて六角軸部３２と同軸で突設されている。この外筒部３５は、六角軸部３２と同心の六角孔３６を有してアンビル８の先端に外装されるもので、アンビル８の先端には、六角軸部３２が挿入される状態で外筒部３５の六角孔３６と嵌合する六角形状の外形部３７が形成されている。よって、チャック２８を使用する際、チャック２８のコネクタ部３１をアンビル８の挿着孔２７に差し込むと、外筒部３５とアンビル８の外形部３７とが嵌合して、コネクタ部３１は、挿着孔２７への六角軸部３２の嵌合に、外形部３７への外筒部３５の嵌合が半径方向外側で加わってアンビル８と強固に連結される。
【選択図】 図１

Description

本発明は、インパクトドライバ等の電動工具の出力軸に、ビット装着用のチャックを取り付けるための構造に関する。

インパクトドライバ等の電動工具においては、前方へ突設した出力軸の軸心に横断面六角形の挿着孔を形成しており、その挿着孔に、規格品であるドライバビット等の横断面六角形のビットを差し込み、チャックスリーブ等の固定手段でロックすることで、ビットを出力軸と一定に回転可能としている。一方、挿着孔に挿入できない断面形状のビットや大径のビットを使用したい場合には、図４に示すようなチャック４０が使用される。このチャック４０は、操作スリーブ４１の回転操作によって放射方向へ拡縮動作する複数のチャック爪４２を備えて、チャック爪４２によってその中心にビットを把持可能としたもので、後端にはコネクタ部４３を突設している。一方、電動工具（ここではインパクトドライバ５０）の出力軸となるアンビル５１には、軸心にドライバビット等を差し込み可能な横断面六角形の挿着孔５２が形成されている。５３は、ボール５４，５４を軸心側へ押圧して差し込まれたビットを抜け止めするチャックスリーブである。
すなわち、ドライバビット等と同じ形状となるコネクタ部４３をアンビル５１へ挿着することで、チャック４０をドライバビット等と同様に取付可能としたものである（例えば非特許文献１参照）。

「マキタ総合カタログ ２００１−１０」、株式会社マキタ、平成１３年１０月、１３−１５頁

このようなチャックにおいては、使用するビットが大径の場合、ビット側の負荷が最も細いコネクタ部に加わりやすい。特に近年、電動工具のパワーも増加の傾向にあることから、コネクタ部への負担が大きく、結果コネクタ部が破損したり、寿命が低下したりするおそれがある。また、細いコネクタ部の先端に大径のチャックやビットが位置することで、ビット（チャック）が出力軸の軸心から振れやすく、操作性や加工精度の低下といった不具合も生じさせてしまう。

そこで、請求項１に記載の発明は、コネクタ部の強度をアップさせて耐久性の向上を図ると共に、チャックの振れを効果的に防止して操作性や加工精度も良好とする電動工具におけるチャックの取付構造を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、出力軸とコネクタ部との間に、出力軸の半径方向でコネクタ部よりも外側となる位置で、出力軸とコネクタ部とを回転方向で連結する連結手段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、出力軸への設計変更を少なくして連結手段の付与に要するコストを最小限とするために、連結手段を、出力軸の先端に形成された横断面多角形状の外形部と、コネクタ部に形成され、外形部へ嵌合状態で外装される外筒部とから形成したものである。

請求項１に記載の発明によれば、連結手段によって、電動工具の出力軸とチャックのコネクタ部とがコネクタ部の外側でも回転方向で連結されるので、コネクタ部の強度が増加し、大径のビットを使用したりしてもコネクタ部の破損等のおそれがなくなって耐久性が向上する。また、チャックの振れも効果的に防止されるため、操作性や加工精度の低下も生じない。
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、出力軸には外形部の形成のみで足りるので、電動工具側の設計変更は少なくて済み、連結手段に要するコストアップも最小限に抑えられる。

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、電動工具としてのインパクトドライバの一例を示す一部縦断面図で、インパクトドライバ１は、モータ３を収容した本体ハウジング２の前方に、スピンドル６やハンマー７等を内蔵したハンマーケース５を組み付け、ハンマーケース５の前方にアンビル８を突出してなる。９はスイッチ、１０はトリガーである。本体ハウジング２とハンマーケース５との間には、ギヤハウジング１１が介在され、このギヤハウジング１１が、モータ３のモータ軸４を軸支してハンマーケース５内に突出させると共に、スピンドル６の後端をボールベアリング１２を介して軸支している。モータ軸４は、先端にピニオン１３を嵌着すると共に、スピンドル６の後端に形成された中空部１４へ同軸で遊挿し、スピンドル６の後方外周に軸着された複数の遊星歯車１５，１５・・と噛合して、モータ軸４の回転を減速してスピンドル６へ伝達可能となっている。

出力軸となるアンビル８は、ハンマーケース５の前端で軸受１６によって回転可能に軸支されており、スピンドル６は、前端の小径部１７がアンビル８の後面へ同軸で遊挿し、その小径部１７の後方でハンマー７を外装している。ハンマー７は、スピンドル６の外周面で傾斜状に形成された一対のカム溝１８，１８と、ハンマー７の内周面で軸方向に形成された一対の連結溝１９，１９とに夫々跨って嵌挿される２つのスチールボール２０，２０とによってスピンドル６へ一体回転可能に連結されると共に、その後方でスピンドル６に外装されたコイルバネ２１によって前方へ付勢されている。ハンマー７の前面には、アンビル８後端へ放射方向に延設された一対のアーム２２，２２に係合可能な一対の係合爪２３，２３が形成されて、図１に示すハンマー７の前進位置では、係合爪２３，２３がアーム２２，２２と係合してハンマー７とアンビル８とを回転方向で一体化させる。

２４は、アンビル８の前端部へ前後移動可能に外装され、コイルバネ２５によって後退位置へ付勢されるチャックスリーブで、後退位置では、アンビル８に内設したボール２６，２６を、アンビル８の軸心に形成された横断面六角形の挿着孔２７内へ突出させ、挿着孔２７に挿入されたドライバビット等のビットの抜け止めを行う。また、コイルバネ２５の付勢に抗してチャックスリーブ２４を前進させると、ボール２６，２６への押圧が解除され、ビットの抜き外しが可能となる。

また、アンビル８の先端には、チャック２８が取り付けられている。このチャック２８は、図２にも示すように、軸心に位置する図示しないシャフトへ回転可能に外装され、内周に図示しないリングナットを内挿した操作スリーブ２９と、シャフトの先端部に形成されたテーパ部に沿ってスライド可能で、外面にリングナットと螺合する雄ネジ部を形成した３つのチャック爪３０，３０・・と、シャフトの後端へ同軸で連結される軸状のコネクタ部３１とからなり、操作スリーブ２９を回転操作することで、同時に回転したリングナットがチャック爪３０をシャフトのテーパ部に沿って同時にネジ送りし、放射方向へ拡縮動作させるものである。

コネクタ部３１は、アンビル８の挿着孔２７へ挿入可能な横断面六角形の六角軸部３２と、その六角軸部３２の中間部位に形成された凹溝３３とを有し、前端側のシャフトとの連結部３４には、六角軸部３２よりも大径となる外筒部３５が、後方へ向けて六角軸部３２と同軸で突設されている。この外筒部３５は、図３に示すように、六角軸部３２と同心の六角孔３６を有してアンビル８の先端に外装されるもので、アンビル８の先端には、六角軸部３２が挿入される状態で外筒部３５の六角孔３６と嵌合する六角形状の外形部３７が形成されている。この六角孔３６を有する外筒部３５と、外形部３７とが本発明の連結手段となる。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１において、チャック２８を使用する際、チャックスリーブ２４をコイルバネ２５の付勢に抗して前進させた状態で、チャック２８のコネクタ部３１の六角軸部３２をアンビル８の挿着孔２７に差し込む。この差し込みと同時に、外側の外筒部３５がアンビル８の外形部３７に外装されて両者が嵌合するため、コネクタ部３１は、挿着孔２７への六角軸部３２の嵌合に、外形部３７への外筒部３５の嵌合がアンビル８の半径方向外側で加わってアンビル８と回転方向で連結される。ここでチャックスリーブ２４を後退させると、軸心側へ押圧されたボール２６，２６が凹溝３３に嵌合し、コネクタ部３１の抜け止めがなされる。

そして、この状態でトリガー１０の押し込み操作でスイッチ９をＯＮさせ、モータ３を駆動させると、モータ軸４の回転が減速してスピンドル６へ伝わり、ハンマー７を介してアンビル８とチャック２８とを同時に回転させる。よって、チャック２８のチャック爪３０で把持させたドライバビット等によってネジ締めが行える。
ネジ締めが進んでチャック２８及びアンビル８への負荷が高まると、スチールボール２０，２０をスピンドル６のカム溝１８，１８に沿って後方へ転動させながら、コイルバネ２１の付勢に抗してハンマー７が後退し、アンビル８から外れる。しかし、アンビル８から外れた瞬間、コイルバネ２１の付勢によって再びスピンドル６と共に回転しながら前進し、係合爪２３，２３をアンビル８のアーム２２，２２へ再係合させる。このハンマー７のアンビル８に対する離脱と係合との繰り返しにより、アンビル８へは回転方向へ間歇的に打撃作動（インパクト）が発生し、増し締めが可能となる。

ここで、アンビル８とチャック２８のコネクタ部３１とは、挿着孔２７と六角軸部３２と、その外側での外形部３７と外筒部３５とによる二重の嵌合によって回転方向で連結されるため、大径のチャック２８による締付作業を行っても、アンビル８とチャック２８とは強固に連結される。

このように上記形態のインパクトドライバ１におけるチャック２８の取付構造によれば、連結手段によってチャック２８のコネクタ部３１が六角軸部３２の外側でも回転方向で連結されるので、コネクタ部３１の強度が増加し、大径のビットを使用したりしてもコネクタ部３１の破損等のおそれがなくなって耐久性が向上する。また、チャック２８の振れも効果的に防止されるため、操作性や加工精度の低下も生じない。
特に、ここでは、連結手段を、アンビル８の先端に形成された外形部３７と、コネクタ部３１に形成され、外形部３７へ嵌合状態で外装される外筒部３５とから形成したことで、インパクトドライバ１側の設計変更は外形部３７の追加のみで足り、連結手段の付与に要するコストアップも最小限に抑えられる。

但し、連結手段は、チャック側の外筒部と出力軸側の外形部との六角形同士の嵌合に限らず、四角形や五角形、八角形等の他の多角形状の嵌合や、二面幅の面取部による嵌合も採用可能である。また、これらの嵌合形態に限らず、出力軸側に設けたキーと、コネクタ部の外筒部に設けたキー溝とによるキー結合や、出力軸側のスプラインと外筒部側のスプライン溝とによるスプライン結合等に代えることもできる。さらに、外筒部を出力軸の前端と略同径にして、両者の端部間に、コネクタ部の出力軸への挿着状態で互いに噛み合う歯を形成して回転方向で連結することも可能である。

一方、上記形態のインパクトドライバは、ハンマーをアンビルに係脱させてインパクトを得るようにしているが、ハウジング内に、入力側のトルクと出力側のトルクとの差によって出力軸にインパクトを発生させる周知のオイルユニットを利用したインパクトドライバであっても、本発明は同様に適用可能である。勿論、インパクトドライバ以外の電動ドリルやスクリュードライバ等の他の電動工具でも本発明のチャックの取付構造は採用可能である。

インパクトドライバの一部縦断面図である。 チャックの全体図である。 Ａ−Ａ線断面図である。 従来のインパクトドライバの一部縦断面図である。

符号の説明

１‥インパクトドライバ、２‥本体ハウジング、３‥モータ、６‥スピンドル、７‥ハンマー、８‥アンビル、２７‥挿着孔、２８‥チャック、３１‥コネクタ部、３２‥六角軸部、３５‥外筒部、３６‥六角孔、３７‥外形部。

Claims (2)

1. ビット挿着用の横断面多角形状の挿着孔を軸心に形成した電動工具の出力軸の先端に、前記ビットを把持可能で、後方に、前記挿着孔に挿着可能な横断面多角形状のコネクタ部を有したチャックを取り付けるための取付構造であって、
   前記出力軸とコネクタ部との間に、前記出力軸の半径方向で前記コネクタ部よりも外側となる位置で、前記出力軸とコネクタ部とを回転方向で連結する連結手段を設けたことを特徴とする電動工具におけるチャックの取付構造。
2. 連結手段が、出力軸の先端に形成された横断面多角形状の外形部と、コネクタ部に形成され、前記外形部へ嵌合状態で外装される外筒部とからなる請求項１に記載の電動工具におけるチャックの取付構造。
   

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