JP2008284659A - Striking tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、回転打撃力を発生してネジ締め等の所要の作業を行うためのインパクト工具であって、特に騒音の低減を図ったインパクト工具に関するものである。 The present invention relates to an impact tool for generating a rotating impact force and performing a required operation such as screw tightening, and more particularly to an impact tool that reduces noise.
電動工具の一形態としてのインパクト工具は、モータを駆動源として回転打撃力を発生して先端工具を回転させつつ、これに打撃力を間欠的に与えてネジ締め等の作業を行うものであるが、反動が小さく締付能力が高い等の特長を有しているため、現在、広く用いられている。しかし、回転打撃力を発生する回転打撃機構を備えているために作業時の騒音が大きく、この騒音が問題となっている。 An impact tool as one form of an electric power tool is a tool that generates a rotating striking force using a motor as a driving source to rotate a tip tool, and intermittently imparts striking force to the tool to perform operations such as screw tightening. However, since it has features such as small recoil and high tightening ability, it is widely used at present. However, since the rotary impact mechanism that generates the rotational impact force is provided, noise during operation is large, and this noise is a problem.
図5に従来から使用されている一般的なインパクト工具を示す。 FIG. 5 shows a general impact tool conventionally used.
図5はインパクト工具の側断面図であり、図示のインパクト工具は、バッテリ1を電源とし、モータ2を駆動源として回転打撃機構を駆動し、アンビル3に回転と打撃を与えることによって先端工具であるビットに回転打撃力を間欠的に伝達してネジ締め等の作業を行うものである。
FIG. 5 is a side sectional view of the impact tool. The impact tool shown in FIG. 5 is a tip tool by driving the rotary impact mechanism using the
上記モータ3は、ハウジング4の胴体部4A内に収容されており、ハウジング4の胴体部4Aから下方に一体に延びるハンドル部4Bの上部には、前記バッテリ1からモータ2への給電をON/OFFしてモータ2を起動/停止させるスイッチ5が設けられている。
The
而して、ハンマケース6に内蔵された回転打撃機構においては、モータ2の出力軸2aの回転は遊星ギヤ機構7を経て減速されてスピンドル8に伝達され、該スピンドル8が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル8とハンマ9とはカム機構によって連結されており、このカム機構は、スピンドル8の外周面に形成されたV字状のスピンドルカム溝8a及びハンマ9の内周面に形成されたV字状のハンマカム溝9a及びこれらのカム溝8a,9aに係合するボール10で構成されている。
Thus, in the rotary impact mechanism built in the
又、ハンマ9は、スプリング11によって常に先端方向(図5の右方)に付勢されており、制止時にはボール15とカム溝8a,9aとの係合によってアンビル3の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ9とアンビル3の相対向する回転平面上の2箇所には不図示の凸部がそれぞれ対称的に形成されている。
The
而して、前述のようにスピンドル8が回転駆動されると、その回転は前記カム機構を介してハンマ9に伝達され、ハンマ9が半回転しないうちに、該ハンマ9の凸部がアンビル3の凸部に係合してアンビル3を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル8とハンマ9との間に相対回転が生ずると、ハンマ9はカム機構のスピンドルカム溝8aに沿ってスプリング11を圧縮しながらモータ2側へと後退を始める。
Thus, when the
そして、ハンマ9の後退動によって該ハンマ9の凸部がアンビル3の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ9は、スピンドル8の回転力に加え、スプリング11に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング11の付勢力によって前方へ移動し、その凸部がアンビル3の凸部に再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル3に加えられるため、該アンビル3に装着されたビットを介してネジに回転打撃力が伝達される。
When the protrusion of the
以後、同様の動作が繰り返されてビットからネジに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、該ネジが木材等の被締結部材にねじ込まれる。 Thereafter, the same operation is repeated, and the rotational impact force is intermittently and repeatedly transmitted from the bit to the screw, and the screw is screwed into a member to be fastened such as wood.
ところで、斯かるインパクト工具を用いたネジ締め作業においては、ハンマ9は回転運動と同時に前後運動も行うため、これらの運動が振動源となり、アンビル3とビット及びネジを介して被締結部材が軸方向に加振されて大きな騒音を発生する。
By the way, in the screw tightening work using such an impact tool, the
ここで、インパクト工具を用いた作業時の騒音のうち、締結対象からの騒音エネルギーは大きな割合を占めることが分かっており、騒音低減のためには締結対象に伝わる加振力を小さく抑える必要があり、そのための対策が種々検討されてきた。 Here, it is known that the noise energy from the fastening object accounts for a large proportion of the noise during work using the impact tool, and it is necessary to keep the excitation force transmitted to the fastening object small to reduce the noise. There are various countermeasures for this purpose.
例えば、特許文献1には、図6及び図7に示すような構成が提案されている。
For example,
即ち、図6は特許文献1において提案されたインパクト工具の回転打撃機構部の側断面図、図7は図6のB部拡大詳細図であり、これらの図においては図5において示したものと同一要素には同一符号を付している。
That is, FIG. 6 is a side sectional view of the rotary impact mechanism portion of the impact tool proposed in
図示のインパクト工具は、アンビル3に緩衝機構を設けたことを特徴としている。ここで、緩衝機構は、回転方向及び軸方向に対して緩衝機能を果たし、且つ、設定値以上の回転トルクを直接伝達するものであって、具体的には、アンビル3を軸方向に2分割して2つの分割片3A,3Bとし、両分割片3A,3B間の軸方向隙間に緩衝材としてのゴムダンパ12を介設することによって構成されている。
The illustrated impact tool is characterized in that a buffer mechanism is provided on the
ところで、図示しないが、アンビル3の分割片3A,3Bの相対向する端面には複数(例えば2つ)の爪がそれぞれ形成されており、分割片3Aの爪と分割片3Bの爪とは周方向に交互に配されている。そして、周方向に隣接する爪間に形成される空間にゴムダンパ12が配置されている。
By the way, although not shown, a plurality of (for example, two) claws are formed on the opposing end surfaces of the
又、アンビル3の分割片3Bの先端部には先端工具であるビット13が着脱可能に装着されており、分割片3Aの外端面に形成された凸部3aに係脱される凸部9bを備えたハンマ9は、スプリング11によってアンビル3側(先端方向)に常時付勢されている。尚、その他の構成は図5に示したインパクト工具のそれと同じである。
Further, a
斯かるインパクト工具においてアンビル3に回転打撃力が作用しない無負荷状態においては、ゴムダンパ12の存在によってアンビル3の分割片3A,3B同士は周方向にも軸方向にも直接接触していない。
In such an impact tool, in a no-load state where the rotational impact force does not act on the
而して、負荷状態においてスピンドル8が回転駆動されると、その回転はカム機構を介してハンマ9に伝達され、ハンマ9は、半回転しないうちにその凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aに係合して該分割片3Aを回転させる。
Thus, when the
そして、ハンマ9の凸部9bとアンビル3の分割片3Aの凸部3aとの係合に伴う反力(係合反力)によってハンマ9とスピンドル8との間に相対回転が生ずると、ハンマ9は、カム機構のスピンドルカム溝8aに沿ってスプリング11を圧縮しながらモータ2側(図6及び図7の左側)へと後退を始める。
When relative rotation occurs between the
上記ハンマ9の後退動によって該ハンマ9の凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aを乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ9は、スピンドル8の回転力に加え、スプリング11に蓄積された弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング11の付勢力によって前方へと移動し、その凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aに再び係合してアンビル3を回転させ始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル3に加えられるが、この回転打撃力によるゴムダンパ12の弾性変形によって打撃振動が吸収されて減衰され、被締結部材が発する騒音が低く抑えられる。
When the
又、アンビル3にトルクが加わると、ゴムダンパ12が弾性変形してアンビル3の分割片3A,3Bが相対回転するが、トルクが小さい間はアンビル3の分割片3A,3Bの各爪の間には周方向隙間が形成されているため、トルクは一方の分割片3Aからゴムダンパ12を経て他方の分割片3Bに伝達される。そして、トルクが或る値を超えて大きくなると、アンビル3の分割片3A,3Bの各爪同士が直接接触(金属接触)し、トルクは一方の分割片3Aからゴムダンパ12を経ないで他方の分割片3Bへと直接伝達される。従って、伝達トルクを低減させることなく、低騒音化を図ることができる。
ところで、図6及び図7に示す構成におけるハンマ9の加振力による振動の伝達経路としては、アンビル3の分割片3Aからゴムダンパ12及び分割片3Bを経てビット13に伝達される経路と、ハンマ9からスピンドル8を経由してアンビル3の分割片3Aからゴムダンパ12及び分割片3Bを経てビット13に伝達される経路が挙げられる。
By the way, as a transmission path of vibration due to the excitation force of the
而して、図6及び図7に示す構成では、前者の経路を経て伝達される振動の低減効果は得られるが、後者の経路を経て伝達される振動を低減させることは困難であった。 6 and FIG. 7, the effect of reducing the vibration transmitted through the former path is obtained, but it is difficult to reduce the vibration transmitted through the latter path.
又、インパクト工具の組み付けにおいて、寸法公差によってはゴムダンパ12が軸方向に潰れてしまい、所期の振動低減効果が得られない場合があった。更に、組付時のゴムダンパ12の押付力が作業者によって異なるため、押付力が大きい場合にはスピンドル8とアンビル3の分割片3Aとが直接接触(金属接触)し、その接触部で振動が発生して騒音が大きくなるという問題もあった。
Further, when the impact tool is assembled, the
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、スピンドルからアンビルに伝達される振動を吸収して騒音を低減させることができるインパクト工具を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide an impact tool capable of absorbing noise transmitted from a spindle to an anvil and reducing noise.
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、モータによって回転駆動されるスピンドルに回転打撃機構を装着し、該回転打撃機構によって発生する回転打撃力をハンマからアンビルを経て先端工具に間欠的に伝達することによって該先端工具に回転打撃力を与える工具であって、前記アンビルを軸方向に2分割して2つの分割片とし、両分割片間の軸方向隙間に緩衝材を介設して成るインパクト工具において、前記スピンドルと前記アンビルのスピンドルに対向する側の分割片との間に弾性体を介設したことを特徴とする。 In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, a rotary hammering mechanism is mounted on a spindle that is rotationally driven by a motor, and the rotary hammering force generated by the rotary hammering mechanism is intermittently applied to the tip tool from the hammer through the anvil. Is a tool that gives a rotational impact force to the tip tool by transmitting it in an axial direction, and the anvil is divided into two pieces in the axial direction, and a cushioning material is provided in the axial gap between the two divided pieces. In this impact tool, an elastic body is interposed between the spindle and the split piece on the side facing the spindle of the anvil.
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記弾性体の軸方向のバネ定数を前記緩衝材の軸方向のバネ定数よりも大きく設定したことを特徴とする。
The invention according to claim 2 is characterized in that, in the invention according to
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記弾性体を金属製バネ又はゴム、弾性樹脂等を含む金属製ダンパで構成したことを特徴とする。 A third aspect of the invention is characterized in that, in the first or second aspect of the invention, the elastic body is constituted by a metal damper including a metal spring or rubber, an elastic resin and the like.
請求項1記載の発明によれば、スピンドルとアンビルのスピンドルに対向する側の分割片との間に弾性体を介設したため、ハンマからスピンドルを経由してアンビルの分割片へと伝達される振動が弾性体によって吸収され、先端工具に伝達される振動とこれに伴って発生する騒音が低く抑えられる。 According to the first aspect of the present invention, since the elastic body is interposed between the spindle and the divided piece of the anvil facing the spindle, the vibration transmitted from the hammer to the divided piece of the anvil via the spindle. Is absorbed by the elastic body, and the vibration transmitted to the tip tool and the accompanying noise are kept low.
請求項2記載の発明によれば、弾性体の軸方向のばね定数を前記緩衝材の軸方向のばね定数よりも大きく設定したため、ハンマとアンビルのトルク伝達位置が大きく変化することがなく、適正なトルクの伝達が可能となる。又、スピンドルとアンビルとの接触が防がれて両者の寿命向上が図られるとともに、緩衝材の軸方向の伸縮量が小さく抑えられ、該緩衝材の劣化が防がれてその耐久性が高められる。 According to the second aspect of the present invention, since the spring constant in the axial direction of the elastic body is set larger than the spring constant in the axial direction of the cushioning material, the torque transmission positions of the hammer and the anvil do not change greatly, and Torque transmission is possible. In addition, the contact between the spindle and the anvil is prevented, the life of both is improved, the amount of expansion and contraction of the cushioning material in the axial direction is suppressed, and the cushioning material is prevented from deteriorating and its durability is enhanced. It is done.
請求項3記載の発明によれば、弾性体を金属製ばね又は金属製ダンパで構成したため、スピンドルとアンビルとの間で打撃される弾性体の耐久性が高められる。
According to the invention described in
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.
図1は本発明に係るインパクト工具の回転打撃機構部の側断面図、図2は図1のA部拡大詳細図、図3及び図4は同インパクト工具の回転打撃機構部の分解斜視図である。 1 is a side sectional view of a rotary impact mechanism portion of an impact tool according to the present invention, FIG. 2 is an enlarged detail view of a portion A in FIG. 1, and FIGS. 3 and 4 are exploded perspective views of the rotary impact mechanism portion of the impact tool. is there.
本実施の形態に係るインパクト工具は、バッテリ1を電源とし、モータ2を駆動源とするコードレスの手持ち式工具であって、その構成は一部を除き図5〜図7に示した従来のインパクト工具のそれと同じである。従って、以下の説明では図5〜図7に示したものと同一要素には同一符号を付し、それらについての再度の説明は省略する。
The impact tool according to the present embodiment is a cordless hand-held tool that uses a
本実施の形態に係るインパクト工具は、スピンドル8とアンビル3の分割片3Aとの間にリング状の弾性体14を介設したことを特徴とする。
The impact tool according to the present embodiment is characterized in that a ring-shaped
図3及び図4に示すように、アンビル3の一方の分割片3Aは、略円板状に成形され、その中心部には円孔3bが形成されている。そして、この分割片3Aのハンマ9側の端面には、図3に示すように、中心を通る直線状の凸部3aが一体に形成されており、ハンマ9の一端面(分割片3Aに対向する端面)には、図4に示すように、2つの扇状の凸部9bが周方向に角度180°隔てた対称位置に一体に形成されており、これらの凸部9bと分割片3Aに形成された前記凸部3aとは後述のように半回転毎に間欠的に係脱する。
As shown in FIGS. 3 and 4, one divided
又、分割片3Aの他方の端面(他方の分割片3Bに対向する端面)には、図4に示すように、2つの爪3cが周方向に角度180°隔てた対称位置に一体に形成されている。尚、ハンマ9の中心部には円孔9cが貫設されている。
Further, as shown in FIG. 4, two
他方の分割片3Bは、図3及び図4に示すように、中空状の軸部3dの一端部に円板状のフランジ部3eを軸直角方向に一体に形成して構成され、フランジ部3eの端面(分割片3Aに対向する端面)には、図3に示すように、分割片3A側の爪3cと同様の2つの爪3fが周方向に180°隔てた対称位置に一体に形成されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the other divided
又、図3及び図4に示すように、ゴムダンパ12は2分割されており、各分割片には円柱状の2つの突起12aが一体に突設されている。そして、このゴムダンパ12は、図1及び図2に示すように、アンビル3の分割片3A,3B間に介設されている。ここで、アンビル3の分割片3A,3Bの相対向する端面に形成された各2つの爪3cと3fとは周方向に交互に配されており、周方向に隣接する爪3cと爪3fの間に形成される空間にゴムダンパ12の各突起12aが配置されている。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
而して、アンビル3は、図1に示すように、その分割片3Bの軸部3dが軸受メタル15によって回転可能に支承されてハンマケース6内に収納されているが、分割片3Bのフランジ部3eの端面には、間にゴムダンパ12を介在させて、他方の分割片3Aが、それらの爪3c,3f同士が周方向に交互に配置されるように組み付けられ、分割片3Aは、その中心に形成された円孔3bに挿通するスピンドル8の先端部によって分割片3Aに対して相対回転及び軸方向移動可能に支持されている。そして、スピンドル8とアンビル3の分割片3Aとの間にリング状の弾性体14が介設されている。
Thus, as shown in FIG. 1, the
ここで、弾性体14には、ゴム又は樹脂を鋼材等の金属で挟み込んで成る金属製ダンパ、バネ性を有する波型ワッシャや皿バネ等の金属製バネ等が使用されるが、その軸方向のバネ定数はゴムダンパ12の軸方向のバネ定数よりも大きく設定されている。
Here, as the
ところで、アンビル3に回転打撃力が作用しない無負荷状態においては、両分割3A,3B片の爪3cと3fとの間には周方向隙間が形成されるとともに、両分割片3A,3B間には軸方向隙間が形成されている。従って、無負荷時には、アンビル3の分割片3A,3Bは周方向にも軸方向にも直接接触していない。
By the way, in the no-load state where the rotational impact force does not act on the
そして、図1に示すように、アンビル3の分割片3Bの軸部3dにはビット13が脱着可能に装着されており、分割片3Aの外端面に形成された凸部3aに係脱される凸部9bを備えたハンマ9は、スプリング11によってアンビル3側(先端方向)に常時付勢されている。
As shown in FIG. 1, a
次に、以上の構成を有するインパクト工具の作用について説明する。 Next, the operation of the impact tool having the above configuration will be described.
回転打撃機構部においてはモータの出力軸(モータ軸)の回転は、遊星ギヤ機構を経て減速されてスピンドル8に伝達され、該スピンドル8が所定の速度で回転駆動される。このように、スピンドル8が回転駆動されると、その回転はカム機構を介してハンマ9に伝達され、ハンマ9は、半回転しないうちにその凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aに係合して該分割片3Aを回転させる。
In the rotary impact mechanism, the rotation of the output shaft (motor shaft) of the motor is decelerated through the planetary gear mechanism and transmitted to the
そして、ハンマ9の凸部9bとアンビル3の分割片3Aの凸部3aとの係合に伴う反力(係合反力)によってハンマ9とスピンドル8との間に相対回転が生ずると、ハンマ9は、カム機構のスピンドルカム溝8aに沿ってスプリング11を圧縮しながらモータ側へと後退を始める。
When relative rotation occurs between the
このハンマ9の後退動に該ハンマ9の凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aを乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ9は、スピンドル8の回転力に加え、スプリング11に蓄積された弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング11の付勢力によって前方へと移動し、その凸部9bがアンビル3の分割片3Aの凸部3aに再び係合してアンビル3を回転させ始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル3に加えられるが、アンビル3は、2つの分割片3A,3Bの間にゴムダンパ12を介在させて構成され、両分割片3A,3Bの間には軸方向隙間が形成されているため、打撃力によるゴムダンパ12の軸方向の弾性変形によって打撃振動が吸収されて減衰される。
When the
又、スピンドル8とアンビル3の分割片3Aとの間には弾性体14が介設されているため、ハンマ9からスピンドル8を経由してアンビル3の分割片3Aへと伝達される振動が弾性体14によって吸収され、ビット13に伝達される振動とこれに伴って発生する騒音が低く抑えられる。そして、本実施の形態では、弾性体14の軸方向のバネ定数をゴムダンパ12の軸方向のバネ定数よりも大きく設定したため、ハンマ9とアンビル3のトルク伝達位置が大きく変化することがなく、適正なトルクの伝達が可能となる。又、スピンドル8とアンビル3との接触が防がれて両者の寿命向上が図られるとともに、ゴムダンパ12の軸方向の伸縮量が小さく抑えられ、該ゴムダンパ12の劣化が防がれてその耐久性が高められる。
Further, since the
更に、本実施の形態では、弾性体14を金属製ばね又は金属製ダンパで構成したため、スピンドル8とアンビル3との間で打撃される弾性体14の耐久性が高められる。
Furthermore, in the present embodiment, since the
ところで、アンビル3にトルクが加わると、ゴムダンパ12が弾性変形してアンビル3の両分割3A,3B片が相対回転するが、トルクが小さい間はアンビル3の両分割片3A,3Bの爪3cと爪3fの間に周方向の隙間が形成されるため、トルクは分割片3Aからゴムダンパ12を経て分割片3Bへと伝達される。そして、トルクが或る値を超えて大きくなると、アンビル3の両分割片3A,3Bの爪3cと爪3fとが直接接触(金属接触)するため、トルクは分割片3Aからゴムダンパ12を経ないで分割片3Bへと直接伝達される。
By the way, when a torque is applied to the
以後、同様の作用が繰り返されてビット13からネジ16に回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、ネジ16が木材等の被締結部材にネジ込まれる。
Thereafter, the same operation is repeated, and the rotational impact force is intermittently and repeatedly transmitted from the
本発明は、回転打撃力を発生して所要の作業を行うためのハンマドリル、インパクトドライバ等のインパクト工具に適用して特に騒音の低減化を図る上で有用である。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is particularly useful for reducing noise by applying it to impact tools such as hammer drills and impact drivers for generating a rotating striking force and performing required work.
1 バッテリ
2 モータ
2a モータの出力軸(モータ軸)
3 アンビル
3A,3B アンビルの分割片
3a アンビルの凸部
3b アンビルの円孔
3c アンビルの爪
3d アンビルの軸部
3e アンビルのフランジ部
3f アンビルの爪
4 ハウジング
4A ハウジングの胴体部
4B ハウジングのハンドル部
5 スイッチ
6 ハンマケース
7 遊星ギヤ機構
8 スピンドル
8a スピンドルカム溝
9 ハンマ
9a ハンマカム溝
9b ハンマの凸部
9c ハンマの円孔
11 スプリング
12 ゴムダンパ(緩衝材)
12a ゴムダンパの突起
13 ビット(先端工具)
14 弾性体
15 軸受メタル
16 ネジ
1 Battery 2
3
12a Protrusion of
14
Claims (3)
前記スピンドルと前記アンビルのスピンドルに対向する側の分割片との間に弾性体を介設したことを特徴とするインパクト工具。 A rotary striking mechanism is mounted on a spindle that is rotationally driven by a motor, and the rotational striking force generated by the rotary striking mechanism is intermittently transmitted from the hammer to the tip tool through the anvil, thereby giving the tip striking tool a rotational striking force. In the impact tool formed by dividing the anvil into two divided pieces in the axial direction into two divided pieces and interposing a cushioning material in the axial gap between the divided pieces,
An impact tool, characterized in that an elastic body is interposed between the spindle and the split piece on the side facing the spindle of the anvil.
The impact tool according to claim 1 or 2, wherein the elastic body is formed of a metal damper including a metal spring or rubber, an elastic resin, or the like.
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