JP2006123081A

JP2006123081A - 震動ドリル

Info

Publication number: JP2006123081A
Application number: JP2004314599A
Authority: JP
Inventors: Takefumi Furuta; 岳文古田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2004-10-28
Filing date: 2004-10-28
Publication date: 2006-05-18
Anticipated expiration: 2024-10-28
Also published as: JP4391921B2; CN100544897C; CN101143440A

Abstract

【課題】出力軸とチャックスリーブの付勢とを合理的に行って構造の簡略化と低コストとを達成する。
【解決手段】震動機構７を備えたインパクトドライバ１において、軸方向へ前後微動可能に設けられたアンビル８の先端には、チャックスリーブ１０９が所定のストロークで軸方向へ前後移動可能に外装され、その前方でアンビル８に外装されたコイルバネ１１０によって、前方のボールベアリング６９の内輪に当接する後退位置に付勢されている。この後退位置で、チャックスリーブ１０９の内周に突設した突条１１１が、アンビル８内のボール１１２，１１２を軸心側へ押圧して、挿着孔１１３へ挿入されたビットを抜け止め固定する。また、後方へ付勢されるチャックスリーブ１０９がボールベアリング６９に当接することで、アンビル８はコイルバネ１１０によって前進位置に付勢される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングの前方に突設される出力軸に、ハウジングに内設した震動機構によって軸方向へ震動動作を付与可能とした震動ドリルに関する。

震動ドリルとしては、例えば特許文献１に記載の震動機構を備えたものが知られている。これは、モータ駆動で回転するスピンドル（出力軸）を、軸方向で前後へ微動可能に設けると共に、スピンドルに外装したコイルバネ等の付勢手段によって前進位置へ付勢する一方、スピンドルには、一体回転する第一のクラッチを、ハウジング内には、スピンドルが遊挿して第一のクラッチと対向する第二のクラッチを夫々固着して、スピンドルに装着したビットを押し込んでスピンドルを後退させた際には、両クラッチの噛合により、スピンドルに軸方向へ震動動作を付与可能としたものである。

一方、スピンドルへのビットの装着には、同文献に開示のようにスピンドルに設けたチャックを利用する他、スピンドルの先端に外装したチャックスリーブを、所定のストロークで軸方向へ前後移動可能に設けると共に、コイルバネ等の付勢手段によって前後何れか一方側へ付勢し、その付勢によるスライド位置で、スピンドルにその放射方向で移動可能に内設されたボール等の押圧部材をスピンドルの軸心側へ押圧して、スピンドルに設けた挿着孔に挿入されたビットを抜け止め固定可能とする構造も良く採用される。チャックスリーブを付勢に抗して反対側へスライドさせると、チャックスリーブによる押圧部材の押圧が解除されてビットの挿脱が可能となる。

実開昭５１−１４３８９号公報

このように、上記震動ドリルにおいては、スピンドルを前進位置へ付勢する付勢手段と、チャックスリーブを付勢する付勢手段とが夫々別個に設けられるため、部品点数が多くなって構造が複雑化し、組付けの手間も増えてコストアップにも繋がっていた。

そこで、請求項１に記載の発明は、出力軸とチャックスリーブの付勢とを合理的に行って構造の簡略化と低コストとを達成できる震動ドリル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、付勢手段によるチャックスリーブの付勢方向を後方に設定すると共に、その後方でのスライド位置でチャックスリーブをハウジング側へ当接させることで、チャックスリーブの付勢手段によって出力軸を前進位置へ付勢可能としたことを特徴とするものである。
なお、本発明でいう震動ドリルは、回転駆動する出力軸に震動機構のみを付加した専用工具は勿論、インパクトドライバや震動ドライバドリル等、打撃機構やクラッチ機構等の他の機能を主とした工具であって震動機構を併設したものも含む。

請求項１に記載の発明によれば、出力軸の前進位置への付勢とチャックスリーブの後退位置への付勢とを、チャックスリーブに設けた１つの付勢手段のみによって行うことができ、部品点数が少ない合理的な構造となる。よって、組付けの手間が少なくて済み、製造コストも低減可能となる。

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、震動機構を併設したインパクトドライバの一例を示す縦断面図で、インパクトドライバ１は、左右一対の半割ハウジングからなる本体ハウジング２の後方部（図１の右側を前方とする。）にモータ３を収容し、そのモータ３の前方に、クラッチ機構を備えた遊星歯車減速機構５、打撃機構６、震動機構７を夫々内設して、モータ３のモータ軸４と同軸上の出力軸としてのアンビル８を前方に突出させている。９はモータ３の駆動回路のスイッチ、１０は、押し込み操作でスイッチ９をＯＮさせるトリガーである。
遊星歯車減速機構５は、図２，３にも示すように、本体ハウジング２内に固着されてモータ軸４を軸支する円筒状のモータブラケット１１と、そのモータブラケット１１の前方に連結される一回り大きい円筒状のギヤケース１２との内部に収容されている。すなわち、モータ軸４に嵌着したピニオンに噛合し、第一インターナルギヤ１３内で回転可能な３つの遊星ギヤ１４，１４・・と、その遊星ギヤ１４を支持するキャリア１５と、そのキャリア１５の前方の出力軸部に噛合し、第二インターナルギヤ１６内で回転可能な次段の３つの遊星ギヤ１７，１７・・と、その遊星ギヤ１７を支持するキャリア部１９を有し、アンビル８の後面に同軸で遊挿するスピンドル１８とから形成されるもので、モータ軸４の回転を二段階に減速してスピンドル１８へ伝達可能としている。

ここで、第一インターナルギヤ１３は、モータブラケット１１内でボールベアリング２０によって回転可能に軸支されており、そのボールベアリング２０を保持する速度切替リング２１が、図５（Ｂ）にも示すように、その外面に軸方向へ突設された３つの突条２２，２２・・と、モータブラケット１１内に対応して凹設された２つの案内溝２３，２３及び１つのスリット２４との嵌合によって、回転を規制された状態で軸方向へ前後移動可能となっている。速度切替リング２１の３つの突条２２の内、スリット２４に嵌合する突条２２には、連結片２５が放射方向へ突設されて、モータブラケット１１の外部に設けられた矩形状のフレーム２６内に遊挿している。このフレーム２６は、モータブラケット１１に外装され、ギヤケース１２の後端に当接する前進位置と、本体ハウジング２の内面に設けた段部に当接する後退位置との間で前後移動可能に設けられたリング状の速度切替レバー２７へ直交状に連結されるもので、速度切替レバー２７の外周には、フレーム２６部分を除いて凹溝２８が周方向に凹設されている。また、フレーム２６内においては、連結片２５を挟む格好で前後にコイルバネ２９，２９が内挿されている。

一方、ギヤケース１２の外周には、上面に切替ボタン３０を突設した円弧状の切替プレート３１が設けられる。この切替プレート３１は、図４にも示すように、本体ハウジング２の上面へ左右方向に穿設された横長矩形状の窓３２を介して切替ボタン３０を外部へ露出させるもので、切替ボタン３０が窓３２内で移動を規制される範囲でギヤケース１２の周方向に移動可能となっている。但し、窓３２の左端には、切替ボタン３０が後退可能な後退部３３が連設されていることから、切替ボタン３０を左端で後退部３３内へスライドさせれば、切替プレート３１を後方へ移動させることができる。また、切替プレート３１の上面には、切替ボタン３０のみを露出させる矩形状で薄板の保護プレート３４がセットされて、切替ボタン３０の前後左右のスライド位置にかかわらず、常に窓３２の全面を覆って粉塵等の侵入防止を図るようにしている。

切替プレート３１の内面には、速度切替レバー２７の凹溝２８に挿入される結合突起３５が突設されて、切替プレート３１の前後方向への移動に速度切替レバー２７が追従可能となっている。同様に、本体ハウジング２と保護プレート３４との間には、後端左右で下方に形成した折り曲げ片３７，３７が、速度切替レバー２７の上端後面に形成された平面Ｌ字状の一対のストッパ片３８，３８の夫々外側で係止する平面コ字状の表示プレート３６がセットされて、切替ボタン３０が窓３２の左端位置で嵌合可能となっている。この表示プレート３６は、速度切替レバー２７と切替プレート３１との連結に寄与すると共に、切替ボタン３０の前後に位置する表示片３９，３９が、切替ボタン３０の前後位置に応じて窓３２内に交互に露出して、表面に表示された数字を視認可能としている。

よって、窓３２の左端位置で切替ボタン３０を操作して切替プレート３１を前後移動させると、速度切替レバー２７及び速度切替リング２１を介して、ボールベアリング２０と第一インターナルギヤ１３とが追従して前後移動することになる。ここでは、第一インターナルギヤ１３の前進位置では、一段目の遊星ギヤ１４とキャリア１５とに同時に噛合して両者を一体化させ、後退位置では、遊星ギヤ１４のみと噛合してキャリア１５から離れる。第一インターナルギヤ１３の後端外周には、噛み合い歯４０，４０・・が周方向に等間隔で突設されて、第一インターナルギヤ１３の後退位置で、モータブラケット１１の底面に突設された噛み合い歯４１，４１・・と係合して、第一インターナルギヤ１３の回転を規制するようになっている。従って、第一インターナルギヤ１３の後退位置では、モータ３のモータ軸４の回転が、第一インターナルギヤ１３内で公転する遊星ギヤ１４によってキャリア１５へ減速して伝わり、遊星歯車減速機構５によって二段階に減速される低速モードとなり、第一インターナルギヤ１３の前進位置では、モータ軸４の回転がキャリア１５へダイレクトに伝わる高速モードとなる。

このとき表示プレート３６は、切替ボタン３０の前進位置では、後方の表示片３９を窓３２の後退部３３内に露出させて、高速モードであることを示す数字「２」を表示させ、切替ボタン３０の後退位置では、前方の表示片３９を窓３２内に露出させて、低速モードであることを示す数字「１」を表示させる。また、第一インターナルギヤ１３がスライドしてキャリア１５や噛み合い歯４１と噛合する際、互いの歯の位置が合わないようなことがあっても、速度切替レバー２７がコイルバネ２９，２９の弾性変形によって適正位置へ移動できるため、切替操作自体は常にスムーズに行える。そのままコイルバネ２９，２９による付勢は続いているため、モータ軸４が回転した際の適正な噛み合い位置で第一インターナルギヤ１３及び速度切替リング２１が適正な前後位置へスライドすることになる。

また、第二インターナルギヤ１６も、スピンドル１８のキャリア部１９を軸支するボールベアリング４２を保持してギヤケース１２内で回転可能に設けられ、その前面に、周方向の前後面が傾斜面となる係合突起４３，４３・・が、周方向へ等間隔で突設されている。第二インターナルギヤ１６の前方には、押圧リング４４が、その外面に形成した軸方向の突条４５，４５・・と、ギヤケース１２内面に凹設した図示しない凹溝との嵌合によって、回転を規制された状態で軸方向へ移動可能に収容されて、第二インターナルギヤ１６と対向する後面に、係合突起４３，４３・・と係合可能な同形状の係合突起４６，４６・・が、周方向へ等間隔で突設されている。一方、押圧リング４４の前方には、一対のプッシャ４７，４７によって前端が受けられるコイルバネ５０が配されて、押圧リング４４を後方へ付勢可能となっている。このプッシャ４７，４７は、ギヤケース１２の外側面へ軸心を中心に点対称に設けられて、内面に突設したストッパ片４８，４８を、ギヤケース１２に形成された開口５１，５１を通してギヤケース１２内に突出させる板状体で、このストッパ片４８，４８がワッシャ５２を介してコイルバネ５０の前端を受けることになる。プッシャ４７，４７の外面には、雄ネジ部４９が夫々形成されている。

よって、第二インターナルギヤ１６は、コイルバネ５０による付勢力で得られる押圧リング４４との係合で回転を規制されることになる。本体ハウジング２の前方でギヤケース１２には、内周に雌ネジ部を形成した筒状のチェンジリング５３が回転可能に外装されて、プッシャ４７，４７の雄ネジ部４９と螺合していることから、チェンジリング５３の回転操作によってプッシャ４７，４７を軸方向へネジ送り移動させると、コイルバネ５０を軸方向に伸縮させて押圧リング４４への付勢力を変更することができる。ギヤケース１２の前端外周には、リーフスプリング５４が嵌着されて、チェンジリング５３の前端内周に形成された歯５５，５５・・と係合して、チェンジリング５３の回転操作時にクリック作用が得られるようになっている。５６は、チェンジリング５３の前方でギヤケース１２へネジ止め固定され、アンビル８を軸支するハンマーケースで、ハンマーケース５３の前方部分には、リング状でゴム製のバンパー１１４が嵌着されて、ネジの目かくしと共に、インパクトドライバ１の前方部の当接による被加工材の損傷防止を図っている。

一方、第二インターナルギヤ１６の外周には、図６（Ａ）にも示すように、外周に軸方向へ突設した突条５８，５８・・と、ギヤケース１２の後端内面に凹設した凹溝５９，５９・・との嵌合によって、回転を規制されたリング状のクラッチ切替レバー５７が軸方向へ前後移動可能に外装され、クラッチ切替レバー５７の前進位置で、その内周に設けた係合歯６０，６０・・と、第二インターナルギヤ１６の後方外周に設けた係合歯６１，６１・・とが係合して、コイルバネ５０による付勢力にかかわらず、第二インターナルギヤ１６の回転を規制可能となっている。クラッチ切替レバー５７の外面には、一対の連結突起６２，６２が放射方向に点対称位置で突設されて、ギヤケース１２へ軸方向に形成されたスリット６３，６３を貫通してギヤケース１２の外部へ突出している。

ギヤケース１２の外周には、ギヤケース１２より一回り大きい半筒状の切替ケース６４が回転可能に外装されている。この切替ケース６４は、後端の切欠部分に切替プレート３１が嵌合して、切替プレート３１の周方向のスライドに追従して一体に回転するもので、後端部分に点対称位置で形成された一対のクラッチ切替溝６５，６５に、クラッチ切替レバー５７の連結突起６２が夫々挿入している。各クラッチ切替溝６５は、図５（Ａ）に示すように、切替ケース６４の周方向に沿った第一溝６６と、その第一溝６６から所定距離後方に位置する同じく周方向の第二溝６７と、第一溝６６と第二溝６７とを接続する傾斜溝６８とから形成されて、切替ケース６４の回転に伴い、スリット６３内で周方向への移動を規制される連結突起６２をクラッチ切替溝６５内で相対的に移動させることで、連結突起６２を介してクラッチ切替レバー５７を外部から前後移動させることができる。ここでは、連結突起６２が第一溝６６に位置する状態でクラッチ切替レバー５７の前進位置、第二溝６７に位置する状態でクラッチ切替レバー５７の後退位置となる。

打撃機構６は、ギヤケース１２の前端に設けた小筒部１２ａ及びハンマーケース５６にボールベアリング６９，６９を介して軸支されるアンビル８と、そのアンビル８の後面へ同軸で遊挿されるスピンドル１８と、スピンドル１８に外装されるハンマー７０と、スピンドル１８に装着されたカップワッシャ７１によって後端を受けられてハンマー７０を前方へ付勢するコイルバネ７２とを備える。ハンマー７０は、図６（Ｂ）にも示すように、スピンドル１８の外周面でＶ字状に形成された一対のカム溝７３，７３と、ハンマー７０の内周面で軸方向に形成された連結溝７４，７４とに跨って嵌挿される２つのスチールボール７５，７５とによってスピンドル１８へ連結されると共に、コイルバネ７２により、スチールボール７５がカム溝７３の前端（Ｖ字の先端）及び連結溝７４の後端に位置する前進位置に付勢されている。ハンマー７０の前面には、アンビル８の後端へ放射状に延設された一対のアーム７６，７６に係合可能な前方から見て扇状の一対の係合爪７７，７７が突設されて、図１に示すハンマー７０の前進位置では、係合爪７７，７７がアーム７６，７６と係合してハンマー７０とアンビル８とを一体回転させる。

ハンマー７０には、二面幅の嵌合によって、補助リング７８が一体回転且つ軸方向へは単独で移動可能に外装されている。この補助リング７８の前面には、ハンマー７０の係合爪７７，７７の外周へ連続状に連なる円弧状の補助爪７９，７９が突設されて、前進位置では、ハンマー７０の係合爪７７，７７と共にアーム７６，７６へ係合する。また、補助リング７８の外周には、周方向に凹溝８０が凹設されている。一方、切替ケース６４には、軸方向へ形成された一対のスリット８１，８１内で、中央に筒体８２ａを嵌着した四角形状のガイド体８２，８２が前後移動可能に収容され、各ガイド体８２の筒体８２ａに嵌入された段付ピン８３が、図５（Ａ）及び図６（Ｂ）に示すように、ギヤケース１２に形成された一対のインパクト切替溝８４，８４を貫通して、補助リング７８の凹溝８０に先端を遊挿させている。

このインパクト切替溝８４は、ギヤケース１２の周方向に形成された第一溝８５と、第一溝８５の途中で後方へＶ字状に折曲する第二溝８６とから形成されて、切替ケース６４の回転に伴い、スリット８１内で周方向への移動を規制されるガイド体８２，８２と共に段付ピン８３，８３をインパクト切替溝８４、８４内で移動させることで、段付ピン８３を介して補助リング７８を外部から前後移動させることができる。ここでは、段付ピン８３が第一溝８５内に位置する状態で補助リング７８の前進位置、第二溝８６のＶ字の先端に位置する状態で補助リング７８の後退位置が得られる。なお、インパクト切替溝８４内では、段付ピン８３に外装される格好のガイド体８２の筒体８２ａが摺動することになる。このような筒体８２ａと段付ピン８３とによる二重構造にしたのは、段付ピン８３の強度を確保して段付ピン８３によるインパクト切替溝８４内での摺動と補助リング７８の移動とを確実に行うためである。

震動機構７は、ハンマーケース５６に内設されている。震動機構７は、ボールベアリング６９，６９の間でアンビル８へ一体に嵌着される第一カム８７と、その後方でアンビル８へ別体に外装され、ボール８８，８８・・及びフラットワッシャ８９によって後方への移動を規制される第二カム９０と、第二カム９０の後方でギヤケース１２の小筒部１２ａ内にあって、第二カム９０の外周に形成された係止歯９１，９１・・と噛合可能な係止歯９２，９２・・を前端に有するリング状の震動切替レバー９３とを有し、第一カム８７と第二カム９０との互いの対向面には、当接状態で互いに噛み合うカム歯９４，９５・・が夫々形成されている。

震動切替レバー９３は、図６（Ｃ）にも示すように、外周に突設した突起９６，９６・・と、小筒部１２ａの内面に設けた凹部９７，９７・・との嵌合によって回転を規制された状態で小筒部１２ａ内で前後移動可能に保持され、突起９６，９６間で同じく外周へ放射状に突設した一対の連結突起９８，９８を、小筒部１２ａに設けたスリット９９，９９を貫通させて、切替ケース６４の前端に突設した一対の円弧状のガイド板１００，１００に遊挿させている。各ガイド板１００における連結突起９８の遊挿部分には、図７にも示すように、切替ケース６４の周方向に沿った第一溝１０２と、その第一溝１０２の途中で前方へ台形状に折曲する第二溝１０３とからなる震動切替溝１０１が形成されて、切替ケース６４の回転に伴い、スリット９９内で周方向への移動を規制される連結突起９８，９８を震動切替溝１０１，１０１内で相対的に移動させることで、連結突起９８を介して震動切替レバー９３を外部から前後移動させることができる。ここでは、連結突起９８が第一溝１０２に位置する状態で震動切替レバー９３の後退位置、第二溝１０３の台形の前端に位置する状態で震動切替レバー９３の前進位置が得られる。
なお、ここでは切替ケース６４が合成樹脂製であることから、ガイド板１００における第二溝１０３の後縁を含む部分をスチール製のプレート１０４，１０４で夫々別体に形成して震動切替溝１０１の強度を確保している。

次に、切替ボタン３０の操作に伴う切替ケース６４の回転位置と、それに伴って得られる動作モードとを説明する。
まず、図７に示すように、切替ボタン３０が窓３２の左端（図４の上側。アンビル８を前として説明している。以下同じ）の第一のスライド位置となる切替ケース６４の第一の回転位置では、クラッチ切替溝６５においては、クラッチ切替レバー５７の連結突起６２を第一溝６６の右端に位置させる。よって、クラッチ切替レバー５７は前進位置にあって第二インターナルギヤ１６の回転を規制する。また、インパクト切替溝８４においては、段付ピン８３を第一溝８５の左端に位置させる。よって、補助リング７８は前進位置にあってアーム７６と係合している。さらに、震動切替溝１０１においては、連結突起９８を第一溝１０２の右端に位置させる。よって、震動切替レバー９３は後退位置にあって第二カム９０から離れている。
従って、ここでは、第二インターナルギヤ１６はクラッチ切替レバー５７によって直接空転を阻止され、アンビル８は補助リング７８を介してスピンドル１８と一体回転するドリルモードとなる。このとき、第二カム９０は回転フリーとなるため、第一カム８７と当接しても震動は発生しない。

次に、図８に示すように、切替ボタン３０が第一のスライド位置から、窓３２の左右寸法の約３分の１だけ右側に移動する切替ケース６４の第二の回転位置では、クラッチ切替溝６５と震動切替溝１０１とにおいては、連結突起６２，９８は夫々変わらず第一溝６６，１０２内にあるため、クラッチ切替レバー５７の前進位置、震動切替レバー９３の後退位置は変わらない。しかし、インパクト切替溝８４においては、段付ピン８３が第二溝８６内に進入してＶ字の先端に移動する。よって、補助リング７８は後退してアーム７６から離れる。
従って、この切替ボタン３０の第二のスライド位置では、第二インターナルギヤ１６はアンビル８への負荷にかかわらず空転を阻止され、第二カム９０も回転フリーで震動は発生しないが、スピンドル１８とアンビル８とはハンマー７０を介して連結されるインパクトモードとなる。

次に、図９に示すように、切替ボタン３０が第二のスライド位置から、同様に窓３２の左右寸法の約３分の１だけ右側に移動する切替ケース６４の第三の回転位置では、クラッチ切替溝６５においては連結突起６２は変わらず第一溝６６内にある。しかし、インパクト切替溝８４においては、段付ピン８３が再び第一溝８５内に進入して、補助リング７８を前進位置に移動させる。また、震動切替溝１０１においては、連結突起９８が第二溝１０３内に進入して台形の前端に移動する。よって、震動切替レバー９３は前進して第二カム９０の回転を規制する。
従って、この切替ボタン３０の第三のスライド位置では、第二インターナルギヤ１６はアンビル８への負荷にかかわらず空転を阻止され、アンビル８はスピンドル１８と一体回転する。アンビル８は、アンビル８に外装されてギヤケース１２の小筒部１２ａに保持されるナイロンワッシャ１０５にアーム７６，７６の前面が当接する前進位置と、スピンドル１８前端の段部にアーム７６，７６の後面が当接する後退位置との間で前後方向へ微動可能に収容されていることから、アンビル８の後退位置では、アンビル８と共に回転する第一カム８７が、震動切替レバー９３により回転規制される第二カム９０と当接する震動ドリルモードとなる。

そして、図１０に示すように、切替ボタン３０が窓３２の右端に位置する切替ケース６４の第四の回転位置では、クラッチ切替溝６５においては、連結突起６２は傾斜溝６８の案内によって第二溝６７内に移動して、クラッチ切替レバー５７を後退させる。また、インパクト切替溝８４においては、段付ピン８３は第一溝８５の右端にあるため、補助リング７８の前進位置は変わらない。しかし、震動切替溝１０１においては、連結突起９８は第二溝１０３から再び後退して第一溝１０２の左端に移動する。よって、震動切替レバー９３は後退して第二カム９０から離れる。
従って、この切替ボタン３０の第四のスライド位置では、アンビル８はスピンドル１８と一体回転して打撃が発生せず、第二カム９０も回転フリー状態で震動も発生しないが、クラッチ切替レバー５７の後退によって第二インターナルギヤ１６はコイルバネ５０の付勢力によってのみ固定されるクラッチモードとなる。

なお、切替ボタン３０内には、図３及び図６（Ａ）に示すように、スチールボール１０６が、コイルバネ１０７と共に収容されて、スチールボール１０６を切替プレート３１の裏面へ向けて突出付勢している。ギヤケース１２の外周面には、上記切替ボタン３０の４つのスライド位置に対応した凹部１０８，１０８・・が前後に二列凹設されていることから、切替ボタン３０のスライド操作時には、各動作モード位置及び速度切替位置に対応したクリック作用が得られる。

一方、アンビル８の先端外周には、チャックスリーブ１０９が所定のストロークで軸方向へ前後移動可能に外装され、その前方でアンビル８に外装された付勢手段としてのコイルバネ１１０によって、前方のボールベアリング６９の内輪に当接する後退位置に付勢されている。この後退位置で、チャックスリーブ１０９の内周に突設した突条１１１が、アンビル８内でその放射方向で移動可能に内挿された押圧部材としてのボール１１２，１１２を軸心側へ押圧し、アンビル８の軸心に設けられた断面六角形の挿着孔１１３内へ突出させて、挿着孔１１３へ挿入された図示しないビットを抜け止め固定する。チャックスリーブ１０９をコイルバネ１１０の付勢に抗して前方へスライドさせると、突条１１１によるボール１１２の押圧が解除されるため、挿着孔１１３へのビットの挿脱が可能となる。

特にここでは、後方へ付勢されるチャックスリーブ１０９がボールベアリング６９に当接することで、常態ではアンビル８はコイルバネ１１０の付勢によって前進位置にあって、第一カム８７と第二カム９０とを非接触状態に維持している。アンビル８に装着したビットをネジ頭部等へ押し当ててアンビル８を後退させると、第一カム８７と第二カム９０とのカム歯９４，９５同士が当接する。
なお、アンビル８の後退によって、ボールベアリング６９に当接するチャックスリーブ１０９が相対的に前進することになるが、前進距離は僅かであってボール１１２への押圧状態は変わらないため、ビットの抜け止め固定は維持される。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１においては、まず、切替ボタン３０を第一のスライド位置に操作して図７のドリルモードを選択し、この状態でトリガー１０を押し込み操作してスイッチ９をＯＮさせると、モータ３が駆動してモータ軸４が回転する。すると、モータ軸４の回転は、遊星歯車減速機構５で減速され、スピンドル１８へ伝達される。スピンドル１８は、ハンマー７０に加えて、前進位置の補助リング７８によってもアンビル８に連結されているため、アンビル８は常にスピンドル１８と一体的に回転し、打撃機構６においてインパクトは発生しない。また、震動機構７においても、震動切替レバー９３がフリーであることから、アンビル８が後退しても震動は発生しない。よって、アンビル８に装着したドリルビット等による穿孔作業が可能となる。このとき、前述のように第二インターナルギヤ１６はクラッチ切替レバー５７で回転を規制されているため、クラッチ機構は働かず、アンビル８への負荷にかかわらずアンビル８の回転は継続する。

次に、切替ボタン３０を第二のスライド位置に操作して図８のインパクトモードを選択し、スイッチ９をＯＮさせると、スピンドル１８の回転はハンマー７０を介してアンビル８へ伝わる。よって、アンビル８に挿着したドライバビットによってねじ締めを行う際、アンビル８への負荷が高まると、スチールボール７５，７５をスピンドル１８のカム溝７３，７３に沿って後方へ転動させながら、コイルバネ７２の付勢に抗してハンマー７０が後退し、アンビル８のアーム７６，７６から離れる。しかし、アーム７６，７６から係合爪７７，７７が離れた瞬間、コイルバネ７２の付勢によって再びスピンドル１８と共に回転しながら前進し、係合爪７７，７７をアーム７６，７６へ再係合させる。このハンマー７０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衝撃（インパクト）が発生し、増し締めが行われる。このときも震動機構７において震動は発生せず、第二インターナルギヤ１６の固定によってクラッチ機構も働かない。

次に、切替ボタン３０を第三のスライド位置に操作して図９の震動ドリルモードを選択し、スイッチ９をＯＮさせると、ハンマー７０とアンビル８とが補助リング７８によって連結されるため、打撃機構６においてインパクトは発生せず、第二インターナルギヤ１６の固定によってクラッチ機構も働かない。しかし、震動機構７においては、第二カム９０が震動切替レバー９３によって回転規制されるため、ドリルビット等を押し当ててアンビル８を後退させると、アンビル８と一体回転する第一カム８７が第二カム９０に当接し、カム歯９４，９５同士の干渉によってアンビル８には軸方向へ震動が発生する。

そして、切替ボタン３０を第四のスライド位置に操作してクラッチモードを選択し、スイッチ９をＯＮさせると、ハンマー７０とアンビル８との補助リング７８による連結状態は変わらず、打撃機構６においてインパクトは発生しない。また、第二カム９０もフリーとなるため、アンビル８が後退しても震動機構７において震動は発生しない。しかし、遊星歯車減速機構５においては、クラッチ切替レバー５７による第二インターナルギヤ１６の回転規制が解除されるため、ねじ締めが進んでアンビル８及びスピンドル１８への負荷が、コイルバネ５０による押圧力を超えると、第二インターナルギヤ１６の係合突起４３が押圧リング４４を前方へ押し出して係合突起４６を乗り越えさせることで第二インターナルギヤ１６が空転し、ねじ締めを終了させる。このクラッチ作動トルクは、チェンジリング５３の回転操作によってコイルバネ５０の圧縮量を変更することで調整可能である。

なお、上記各動作モードでは、前述のように、通常は窓３２による切替ボタン３０の案内によって、切替プレート３１は前方位置で左右にスライドするため、速度切替リング２１と共に第一インターナルギヤ１３は回転フリー状態で前進位置にあって、遊星ギヤ１４とキャリア１５とを結合させる高速モードでアンビル８は回転する。
一方、ドリルモードの第一のスライド位置でのみ切替ボタン３０を後退させれば、速度切替リング２１と共に第一インターナルギヤ１３が後退して回転を規制され、遊星ギヤ１４のみと噛合する。よって、低速モードでアンビル８は回転する。すなわち、ドリルモードの場合でのみアンビル８の高速／低速の切り替えが可能となっている。

このように、上記形態のインパクトドライバ１によれば、コイルバネ１１０によるチャックスリーブ１０９の付勢方向を後方に設定すると共に、その後方でのスライド位置でチャックスリーブ１０９を本体側のボールベアリング６９へ当接させることで、コイルバネ１１０によってアンビル８を前進位置へ付勢可能としたことで、アンビル８の前進位置への付勢とチャックスリーブ１０９の後退位置への付勢とを、チャックスリーブ１０９に設けた１つのコイルバネ１１０のみによって行うことができ、部品点数が少ない合理的な構造となる。よって、組付けの手間が少なくて済み、製造コストも低減可能となる。

なお、チャックスリーブの付勢手段は、コイルバネの他、板バネや弾性体等の他の部材やこれらの組み合わせによって構成しても良く、チャックスリーブのハウジング側への当接は、ボールベアリングに限らず、ハンマーケースやワッシャー等の他の場所であっても差し支えない。押圧部材はボール以外にローラ等も採用できる。
また、上記形態では、ドリルモード、インパクトモード、震動ドリルモード、クラッチモードとの４つの動作モードを選択できるインパクトドライバで説明しているが、震動機構とチャックスリーブによるビットの挿着構造とを備えた電動工具であれば、震動ドライバドリル等の他の電動工具でも差し支えないし、勿論震動機構のみを備えた震動ドリルであっても良い。このような専用工具の場合は、上記形態のように第二カムの回転規制とその解除とを切り替える手段は必要なく、第二カムは常にハウジング内で固定されることになる。

インパクトドライバの縦断面図である。内部機構の分解斜視図である。内部機構の分解斜視図である。インパクトドライバの平面図である。（Ａ）はギヤケース部分の側面図、（Ｂ）はＡ−Ａ線断面図である。（Ａ）はＢ−Ｂ線断面図、（Ｂ）はＣ−Ｃ線断面図、（Ｃ）はＤ−Ｄ線断面図である。上はドリルモードでのギヤケース部分の側面図、下はその縦断面図（但しチェンジリング及びハンマーケースは図示）である。上はインパクトモードでのギヤケース部分の側面図、下はその縦断面図（但しチェンジリング及びハンマーケースは図示）である。上は震動ドリルモードでのギヤケース部分の側面図、下はその縦断面図（但しチェンジリング及びハンマーケースは図示）である。上はクラッチモードでのギヤケース部分の側面図、下はその縦断面図（但しチェンジリング及びハンマーケースは図示）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、４‥モータ軸、５‥遊星歯車減速機構、６‥打撃機構、７‥震動機構、８‥アンビル、１２‥ギヤケース、１３‥第一インターナルギヤ、１６‥第二インターナルギヤ、１８‥スピンドル、２１‥速度切替リング、２７‥速度切替レバー、３０‥切替ボタン、３１‥切替プレート、３２‥窓、４４‥押圧リング、５３‥チェンジリング、５７‥クラッチ切替レバー、６２，９８‥連結突起、６４‥切替ケース、６５‥クラッチ切替溝、７０‥ハンマー、７８‥補助リング、８３‥段付ピン、８４‥インパクト切替溝、８７‥第一カム、９０‥第二カム、９３‥震動切替レバー、１０１‥震動切替溝。

Claims

ハウジングの前方に、モータの駆動で回転する出力軸を、軸方向で前後へ微動可能に突設して、前記ハウジング内に、前記出力軸の後退位置で前記出力軸に軸方向への震動を付与可能な震動機構を設ける一方、前記出力軸の先端に、所定のストロークで軸方向へ前後移動可能で、付勢手段により前後何れか一方のスライド位置へ付勢されるチャックスリーブを外装し、そのチャックスリーブの前記スライド位置で、前記出力軸にその放射方向で移動可能に内設された押圧部材を前記出力軸の軸心側へ押圧して、前記出力軸の挿着孔に挿入したビットを抜け止め固定可能とした震動ドリルであって、
前記付勢手段による前記チャックスリーブの付勢方向を後方に設定すると共に、その後方でのスライド位置で前記チャックスリーブを前記ハウジング側へ当接させることで、前記付勢手段によって前記出力軸を前進位置へ付勢可能としたことを特徴とする震動ドリル。