JP2006175584A

JP2006175584A - パワーツール用のハンマー機構

Info

Publication number: JP2006175584A
Application number: JP2005327276A
Authority: JP
Inventors: Andreas Hanke; ハンケアンドレアス
Original assignee: Black and Decker Inc
Current assignee: Black and Decker Inc
Priority date: 2004-12-23
Filing date: 2005-11-11
Publication date: 2006-07-06
Also published as: US20060137889A1; AU2005229727A1; EP1674206A1

Abstract

【課題】従来技術の欠点を克服する。
【解決手段】モーター１６の出力シャフト１８がピニオン２０を回転させる。ピニオンは第二のギア２４の歯と噛合する歯を有する。その結果、駆動シャフト２８に取り付けられている第二のギア２４が回転する。駆動シャフトの先端に偏心して配置されたクランクピンを有するクランクプレート３８が取り付けられる。クランクピンと中空ピストン４４の底面とにクランクアーム４２が回動可能に接続される。中空ピストンは内部穴４６を有し、案内ロッド４８、５０にスライド可能に取り付けられる。その結果、駆動シャフトとクランクプレートとが回転したとき、クランクピンの偏心運動がクランクアームを駆動し、クランクアームと中空ピストンの底面との間の枢動可能な接続のため、中空ピストンは案内ロッド４８、５０に沿って前後に往復動せしめられる。
【選択図】図２

Description

本発明は、パワーツール用のハンマー機構と、このような機構を備えたパワーツールに関する。本発明は、特に、ハンマーモードやロータリーモードやハンマーモードとロータリーモードとの組合せを有するハンマードリル用のハンマー機構だけでなく、このような機構を備えたパワーツールに関する。

ハンマードリルは、概して、三つの操作モードのうち一つのモードで操作可能なパワーツールである。また、ハンマードリルは、概して、ハンマーモードやドリルモードやハンマーモードとドリルモードとの組合せで動作せしめられるツールビットを有する。

このようなハンマードリル用の駆動機構が特許文献１に記載されている。ここでの駆動機構は、中にラム部材がスライド可能に配置された中空ピストンを有する。中空ピストンは、一対の案内ロッドにスライド可能に取り付けられ、該中空ピストンの後部で回転斜板に接続され、ドリルのモーターが作動されたときに、中空ピストンは、回転斜板によって案内ロッドに沿って前後に往復動する。中空ピストンの往復動がラム部材を中空ピストンと共に動かし、中空ピストン内の空気を圧縮し、そして、ラム部材によってツールビットの端部に打撃を与え、これにより、パワーツールのハンマー動作を生じさせる。また、ツールビットは、ドリルモードのために、パワーツールの電気モーターによって回転せしめられるスピンドル内にも取り付けられる。

特許文献１は、中空ピストンの往復動が中空ピストンの後部に取り付けられた回転斜板によって駆動せしめられるので、この往復動を生じさせる駆動機構が往復動の方向に比較的大きくなり、その方向において小型な駆動機構を作ることが難しいという欠点を抱えている。

一方、特許文献２は、ドリルビットに打撃を与えるために、ピストンの側面に取り付けられる回転斜板によって往復駆動せしめられるハンマードリルを開示している。この構成は、ピストンの往復動方向において特許文献１の構成よりも小型に作ることができるが、ピストンの一側面に回転斜板を備えることは、ハンマードリルが往復動方向に対して横方向において小型に作ることを妨げている。

欧州特許出願公開第０７７５５５６号明細書独国特許出願公開第１９８５６６３８号明細書

本発明の好適な実施形態は、上述した従来の欠点を克服すること目的とする。

本発明の特徴によれば、ハウジングと、該ハウジング内に配置され、パワーツールのツールビットを作動する出力シャフトを有するモーターとを有するパワーツール用のハンマー機構において、複数の案内ロッドと、これら複数の案内ロッドに取り付けられる少なくとも一つの中空のピストンであって、少なくとも一つの駆動部材と前記中空ピストンの側面との係合によって前記案内ロッドに沿って往復動せしめられる中空ピストンと、該中空ピストン内にスライド可能に取り付けられ、前記中空ピストンの往復動の結果としてパワーツールのツールビットに打撃を与える少なくとも一つのラム部材とを具備するハンマー機構が提供される。

少なくとも一つの中空部材であって、少なくとも一つの駆動部材と該中空部材の側面との係合によって案内ロッド上で往復動する中空部材を提供することによって、案内ロッドがハンマー機構を軽量で強い構造にさせるという利点を提供する一方で、駆動部材と中空部材の側面との係合によってハンマー機構を往復動方向において小型な構造にすることが可能となる。

好適な実施形態では、前記少なくとも一つの中空ピストンは、互いに略平行な長手軸線を有する二つの案内ロッドにスライド可能に取り付けられる。

また、前記少なくとも一つの駆動部材は、各案内ロッド間の一点で前記少なくとも一つの中空ピストンに係合する。

また、好適な実施形態では、前記少なくとも一つの駆動部材は、中空ピストンの底面で少なくとも一つの中空ピストンに係合する。

中空ピストンの底面に係合する案内部材を提供することによって、ハンマー機構の長さと幅を減少させるという利点が提供される。パワーツールの扱いをより簡単にするためには、パワーツールの高さよりもむしろパワーツールの長さと幅を減少させることが人間工学的に望ましい。

また、ハンマー機構が、前記中空ピストンの側面と係合して前記中空ピストンの往復動を生じさせるために軸線回りで回転する少なくとも一つのクランク部材をさらに有していてもよい。

これにより、一つまたは複数の回転斜板を備えた機構よりもハンマー機構を小型な構造にできるという利点が提供される。

また、ハンマー機構が、前記出力シャフトによって回転せしめられる少なくとも一つのクランクプレートと、該少なくとも一つのクランクプレートに偏心して取り付けられ、対応する前記クランク部材に枢動可能に接続される対応するクランクピンとをさらに具備し、該クランクプレートの回転が前記複数の案内ロッドに沿った中空ピストンの往復動を生じさせるようにしてもよい。

また、ハンマー機構は、前記モーターによってパワーツールのツールビットを回転する回転手段をさらに具備してもよい。

回転手段は、ツールビットの回転軸線に対して横方向に延在する駆動シャフトを有する。

これにより、上記機構を備えたパワーツールをより小型な構造にできるという利点が提供される。

本発明の別の特徴によれば、ハウジングと、該ハウジング内に配置され、パワーツールのツールビットを作動する出力シャフトを有するモーターと、上記ハンマー機構とを具備するパワーツールが提供される。

好適な実施形態では、パワーツールは、ハンマードリルである。

以下、例示のみを目的とし、いかなる限定を意図しない本発明の好適な実施形態を、図面を参照して説明する。

図１を参照すると、当業者に理解可能なように、参照符号２によって概して示されるハンマードリルは、耐久プラスチック材からなるクラムシェル半体から形成されるハウジング４を有する。このハウジング４の前端から、ツールビットを把持するチャック６あるいはそれと同様の器具が延びる。また、ハウジングの底部には、充電バッテリーパック８が着脱可能に取り付けられ、この充電バッテリーパックは、充電のためには、クリップ１０を押し下げて充電バッテリーパックを解放することによってハウジングから取り外し可能である。また、ハウジング４は、ハウジング内に配置される電気モーター１６によってハンマードリルを駆動するトリガースイッチ１４を備えるハンドル部１２を有する。また、電気モーター１６からは、出力シャフト１８が延びており、この出力シャフト１８は、そこに形成されたピニオン２０を有する。ピニオン２０は、その外面に形成された複数の歯（図示略）を有する。

図１、図２、および、図４を参照すると、出力シャフト１８のピニオン２０は、第一のギア２２と第二のギア２４とに噛合する。結果として、出力シャフト１８が駆動せしめられて回転するとき、ギア２２とギア２４も回転する。また、ギア２２には、該ギア２２と共に回転するように第一の駆動シャフト２６が固定されており、ギア２４には、該ギア２４と共に回転するように第二の駆動シャフト２８が固定されている。

次に、図２および図４を参照して、ハンマードリル２のロータリーモードの動作を説明する。

電気モーター１６が作動せしめられると、駆動シャフト１８が回転してピニオン２０を回転させる。ピニオン２０は、第一のギア２２と、ベアリング３０によって支持されている第一の駆動シャフト２６とを駆動する。第一の駆動シャフト２６の上端には、該第一の駆動シャフト２６と共に回転するように第一のベベルギア３２が取り付けられている。一方、ドリルビット（図示略）を受容するスピンドル３６に、第二のベベルギア３４が取り付けられており、スピンドル３６は、ハウジング内で軸線３７回りに回動可能に取り付けられている。ベベルギア３２、３４は、互いに噛合し、第一のベベルギア３２の回転が第二のベベルギア３４を軸線３７回りで回転せしめる。これにより、ドリルで穴を開ける働きが提供される。

次に、図２、図４、および、図５を参照して、ハンマードリル２のハンマーモードについて説明する。

電気モーター１６がトリガースイッチ１４によって駆動せしめられると、電気モーターの出力シャフト１８がピニオン２０と共に回転する。ピニオン２０は、第二のギア２４の歯（図示略）と噛合する歯（図示略）を有する。結果として、駆動シャフト２８に取り付けられている第二のギア２４が回転する。そして、駆動シャフト２８の先端には、偏心して配置されたクランクピン４０（図４参照）を有するクランクプレート３８が取り付けられている。また、クランクピン４０および中空ピストン４４の底面には、クランクアーム４２が枢動可能に接続されている。中空ピストン４４は、内部穴４６（図５参照）を有し、案内ロッド４８、５０にスライド可能に取り付けられる。その結果、第二の駆動シャフト２８とクランクプレート３８とが回転したとき、クランクピン４０の偏心運動がクランクアーム４２を駆動し、クランクアーム４２と中空ピストン４４の底面との間の枢動可能な接続のため、中空ピストンは、案内ロッド４８、５０に沿って前後に往復動せしめられる。

中空ピストン４４の穴４６内には、ラム部材５２がスライド可能に配置されており、このラム部材５２と中空ピストン４４の内面との間には、Ｏリング５３（図５参照）が配置されている。ラム部材５２は、中空ピストン４４の内側にシールされているので、中空ピストン４４が往復動したとき、ラム部材５２は、空気バネ作用下で中空ピストン４４に対して振動する。また、ラム部材は、スピンドル３６内へと進入する前端５４を有する。ラム部材５２が振動すると、ラム部材５２の前端５４は、ツールビット（図示略）の後部を叩いて、ハンマードリルのハンマー動作を提供する。

ユーザーは、モード変更機構（図示略）によって、ハンマーモードと、ロータリーモードと、ハンマーモードとロータリーモードとの組合せのうち一つ選択することができる。例えば、ハンマーモードは、ギア２２をピニオン２０から解放することで選択される。また、ロータリーモードは、ギア２４をピニオン２０から解放することで選択される。一方、ハンマーモードとロータリーモードとの組合せは、両ギア２２、２４がピニオン２０に係合した状態にあるときに選択される。

中空ピストン４４の底面に係合するクランクピン４０と共に案内ロッド４８、５０にスライド可能に取り付けられる中空ピストン４４を提供することによって、ハンマードリルを従来よりも大幅に小型な構造にすることが可能である。

上述した実施形態は、例示のみを目的として説明したものであって、いかなる制限する意図はなく、種々の変更や改良が、特許請求の範囲によって定義される本発明の範囲から逸脱することなく可能であることは当業者にとって明らかであろう。

本発明のハンマードリルの部分側断面図である。図１のハンマードリルのハンマー機構の斜視図である。図１のハンマードリルの背面図である。図３の線Ａ−Ａに沿った図１のハンマードリルの断面図である。図４の線Ｂ−Ｂに沿った本発明の中空ピストンと案内ロッドとの上部からの断面図である。図１のハンマードリルの分解上面図である。

符号の説明

２ハンマードリル
４ハウジング
６チャック
８充電バッテリーパック
１０クリップ
１２ハンドル部
１４トリガースイッチ
１６電気モーター
１８出力シャフト
２０ピニオン
２２、２４ギア
２６、２８駆動シャフト
３０ベアリング
３２、３４ベベルギア
３６スピンドル
３７軸線
３８クランクプレート
４０クランクピン
４２クランクアーム
４４中空ピストン
４６穴
４８、５０案内ロッド
５２ラム部材
５３Ｏリング
５４前端

Claims

ハウジングと、該ハウジング内に配置され、パワーツールのツールビットを作動する出力シャフトを有するモーターとを有するパワーツール用のハンマー機構において、複数の案内ロッドと、これら複数の案内ロッドに取り付けられる少なくとも一つの中空のピストンであって少なくとも一つの駆動部材と該中空ピストンの側面との係合によって前記案内ロッドに沿って往復動せしめられる中空ピストンと、該中空ピストン内にスライド可能に取り付けられ、前記中空ピストンの往復動の結果として前記パワーツールのツールビットに打撃を与える少なくとも一つのラム部材とを具備するハンマー機構。
前記少なくとも一つの中空ピストンが互いに略平行な長手軸線を備えた二つの案内ロッドにスライド可能に取り付けられている請求項１に記載のハンマー機構。
前記少なくとも一つの駆動部材が前記案内ロッド間の点で前記少なくとも一つの中空ピストンに係合している請求項２に記載のハンマー機構。
前記少なくとも一つの駆動部材が少なくとも一つの中空ピストンと該中空ピストンの底面で係合している請求項２または３に記載のハンマー機構。
前記中空ピストンの側面に係合し、前記中空ピストンの往復動を生じさせるために軸線回りで回転する少なくとも一つのクランク部材をさらに具備する請求項１〜４のいずれか一つに記載のハンマー機構。
前記出力シャフトによって回転せしめられる少なくとも一つのクランクプレートと、該少なくとも一つのクランクプレートに偏心して取り付けられ、対応する前記クランク部材に枢動可能に接続される対応するクランクピンとをさらに具備し、前記クランクプレートの回転が前記複数の案内ロッドに沿った前記中空ピストンの往復動を生じさせる請求項５に記載のハンマー機構。
前記モーターによって前記パワーツールのツールビットを回転する回転手段をさらに具備する請求項１〜６のいずれか一つに記載のハンマー機構。
前記回転手段が前記ツールビットの回転軸線に対して横方向に延在する駆動シャフトを有する請求項７に記載のハンマー機構。
ハウジングと、該ハウジング内に配置され、パワーツールのツールビットを作動する出力シャフトを有するモーターとを有するパワーツール用のハンマー機構において、実質的に図面を参照して説明されるハンマー機構。
ハウジングと、該ハウジング内に配置され、パワーツールのツールビットを作動する出力シャフトを有するモーターと、請求項１〜９のいずれか一つに記載のハンマー機構とを具備するパワーツール。
前記パワーツールがハンマードリルである請求項１０に記載のパワーツール。