JP2009095902A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃工具において、工具ビットの先端周辺領域を確実に照射する上で有効な技術を提供する。
【解決手段】モータ１１１の回転軸線方向と交差する方向に直線状に動作することで工具ビット１１９を駆動する駆動機構１１３とを有する。モータ１１１を収容するとともに当該モータの回転軸線方向に延在する第１のハウジング１０５と、駆動機構１１３を収容するとともに工具ビット１１９の長軸方向に延在され、かつ先端領域には工具ビット１１９が装着可能とされた第２のハウジング１０７は、互いに交差状に連接されている。照明装置１５１を更に有する。照明装置１５１は、工具ビット１１９の先端を含む当該工具ビット１１９の先端周辺領域を照らす発光部と、発光部に電流を供給する電線を有し、発光部は、第１のハウジング１０５の連接領域と対向する端部領域に配置されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、被加工材に直線状のハンマ作業を行う打撃工具において、夜間あるいは暗所等の作業場所でのハンマ作業に好適に用いられる照明技術に関する。

打撃工具において、暗所等でのハンマ作業を支障なく行えるようにするために照明具を備える技術は、例えば特開２００３−１１７８５４号公報（特許文献１）に開示されている。公報に記載の打撃工具は、先端（前端）領域にハンマビットが装着された工具本体の後端部、すなわちハンマビットの反対側に、工具本体の長軸方向と交差する方向へと延在するハンドグリップが備えられる構成のハンマにおいて、ハンドグリップの端部にハンマビットの先端領域（加工作業部位）を照射する照明具を備える構成である。

ところが、ハンドグリップに照明具を配置する構成の場合、作業者によるハンドグリップの握り方によっては、手指で光が遮られる可能性があり、この点でなお改良の余地がある。
特開２００３−１１７８５４号公報

本発明は、打撃工具において、工具ビットの先端周辺領域を確実に照射する上で有効な技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明に係る打撃工具の好ましい形態は、工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具において、工具本体と、グリップ部と、モータと、駆動機構と、を有する。工具本体は、第１のハウジングと第２のハウジングを有する。グリップ部は、工具本体に連接される。駆動機構は、モータの回転出力を直線運動に変換してモータの回転軸線方向と交差する方向に直線状に動作することで工具ビットを直線状に駆動する。第１のハウジングは、モータを収容するとともに当該モータの回転軸線方向に延在される。第２のハウジングは、駆動機構を収容するとともに、工具ビットの長軸方向に延在され、先端領域には工具ビットが装着可能とされる。そして第１のハウジングと第２のハウジングは、互いに交差状に連接され、これによって工具本体が構成される。なお、本発明における「所定のハンマ作業」とは、工具ビットが直線状の打撃動作のみを行うハンマ作業のみならず、直線状の打撃動作と周方向の回転動作とを行うハンマドリル作業を包含する。

本発明に係る打撃工具の好ましい形態によれば、照明装置を更に有する。照明装置は、工具ビットの先端を含む当該工具ビットの先端周辺領域を照らす発光部と、発光部に電流を供給する電線を有する。そして発光部は、第１のハウジングの連接領域と対向する端部領域に配置された構成とされる。このように、照明装置の発光部を第１のハウジングの端部領域に配置することによって、発光部は当該発光部から照射される光によって工具ビットの先端周辺領域、すなわち工具ビットによる被加工材の加工作業部位を照らすことが可能な照射可能領域に配置される。なお、本発明における「発光部」とは、典型的には光源と当該光源が装着収容されるケースによって構成される。そして、「光源」としては、ＬＥＤライト、白熱電球、蛍光灯等を好適に適用することができる。
本発明によれば、照明装置の発光部を第１のハウジングの端部領域に設置したことにより、夜間あるいは暗所等でのハンマ作業あるいはハンマドリル作業時において、作業者の手指で発光部の光が遮られることもなく、工具ビットの先端周辺領域を発光部により確実に照らすことが可能となり、当該作業を明るい状態で行うことができる。これにより、暗所等での加工作業の作業性を向上する上で有効な打撃工具が提供される。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具ビットの長軸方向と交差する方向から第１のハウジングに組み付けられるブラシホルダユニットを更に有し、ブラシホルダユニットは、少なくとも弾性変形可能なベース部を有する構成とされる。そしてブラシホルダユニットは、第１のハウジングに組み付けられた状態では、発光部をベース部によって組み付け方向から弾発状に押さえ込み、これにより発光部の動きを規制する構成とした。なお、本発明における「弾性変形可能なベース部」とは、ベース部を構成する材料自体が弾性を有する態様や形状的にあるいは構造的に弾性を発揮するように構成される態様を好適に包含する。
本発明によれば、ブラシホルダユニットにおけるベース部の弾性を利用して発光部を押さえ付けることで、当該発光部の動きを規制する構成としている。これにより、加工作業時に生じ易い発光部のガタツキによる光の振れを防止し、工具ビットの先端周辺領域を安定的に照射することができる。また、ブラシホルダユニットという機能部品を、照明具の押え具として活用するため、専用の押え具を別途に設定する構成に比べて、部品点数を削減し、構造の簡素化あるいはコストの低減化に有効となる。

また、本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、第１のハウジングと当該第１のハウジングに組み付けられたブラシホルダユニットによって電線を収容する収容経路を構成した。
工具本体を構成する第１のハウジングと第２のハウジングが、工具ビットが装着される先端領域の反対側において互いに交差状に連接された構成の打撃工具では、モータを収容する第１のハウジングの端部領域（ブラシホルダユニット配置側）に冷却用の外気を吸入する吸気窓を設定することがある。このため、コンクリート製の壁や床等に対する打撃工具による加工作業時において、当該加工作業に伴い発生する粉塵が外気と共に吸気窓からハウジング内に吸入され、当該粉塵によって照明装置の電線が傷付く可能性がある。しかるに、本発明によれば、第１のハウジングとブラシホルダユニットによって構成される収容経路に照明装置の電線を収容できるため、ブラシホルダユニットによって電線に対する粉塵の直接的な干渉を防止し、電線の耐久性を向上することができる。

本発明によれば、打撃工具において、工具ビットの先端周辺領域を確実に照射する上で有効な技術が提供されることとなった。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。本実施の形態は、打撃工具の一例として電動式ハンマドリルを用いて説明する。図１には本実施の形態に係る電動式ハンマドリルの全体構成が一部に断面を含む側面図として示される。図２は図１におけるＡ部の拡大図である。また、図３及び図４はハウジングカバーが取り外された状態のモータハウジングを下方（図１の下側）から見た図であり、図３はブラシホルダユニット取付前を示し、図４はブラシホルダユニット取付後を示している。

図１に示すように、本実施の形態に係るハンマドリル１０１は、概括的に見て、ハンマドリル１０１の外郭を形成する本体部１０３と、当該本体部１０３の先端領域（図示左側）にツールホルダ（便宜上図示を省略する）を介して着脱自在に取付けられたハンマビット１１９と、本体部１０３のハンマビット１１９の反対側に連接された使用者が握るハンドグリップ１０９とを主体として構成されている。本体部１０３は、本発明における「工具本体」に対応し、ハンマビット１１９は、本発明における「工具ビット」に対応し、ハンドグリップ１０９は、本発明における「グリップ部」に対応する。ハンマビット１１９は、ツールホルダによってその長軸方向への相対的な往復動が可能に、かつその周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。なお説明の便宜上、ハンマビット１１９側を前、ハンドグリップ１０９側を後といい、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する縦方向を上下方向という。

本体部１０３は、駆動モータ１１１を収容したモータハウジング１０５と、運動変換機構１１３、打撃要素１１５及び動力伝達機構１１７を収容したギアハウジング１０７とによって構成されている。駆動モータ１１１は、本発明における「モータ」に対応する。また、モータハウジング１０５は、本発明における「第１のハウジング」に対応し、ギアハウジング１０７は、本発明における「第２のハウジング」に対応する。駆動モータ１１１は、回転軸線が本体部１０３の長軸方向（すなわち、ハンマビット１１９の長軸方向）と概ね直交する縦方向（図１において上下方向）となるように配置される。
このように、駆動モータ１１１の回転軸線がハンマビット１１９の長軸方向と直交するする構成の、所謂Ｌ型ハンマドリル１０１では、駆動モータ１１１を収容するモータハウジング１０５は、当該モータ１１１の回転軸線方向、すなわちハンマビット１１９の長軸方向に延在するギアハウジング１０７の延在方向と交差する方向に延在されている。そしてモータハウジング１０５とギアハウジング１０７は、ハンマビット１１９の反対側において概ねＬ型をなすように連接されている。このＬ型連接が、本発明における「互いに交差状に連接」に対応する。

駆動モータ１１１は、回転軸１３１、回転軸１３１と一体に回転する電機子１３３、モータハウジング１０５に固定される固定子１３５、回転軸１３１の一端側（下端側）に設けられた整流子１３７、及び当該整流子１３７の外側に配置されるブラシホルダユニット１６１を主体として構成される。回転軸１３１は一端側（下端側）がモータハウジング１０５に軸受１２１を介して回転自在に支持され、他端側（動力伝達機構１１７側）が軸受１２３を介して回転自在に支持されている。回転軸１３１、電機子１３３、整流子１３７によって回転子が構成される。なお、駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に配置されたトリガ１０９ａの引き操作によってコントローラ１７１を介して通電駆動される。

モータハウジング１０５の下端部、すなわちギアハウジング１０７との連接部位から延在する端部には、ハウジングカバー１４７が着脱自在に装着されている。当該ハウジングカバー１４７には、冷却用の通風窓（便宜上図示を省略する）が形成されている。回転軸１３１の他端側には、便宜上図示を省略するが、当該回転軸１３１と一体に回転する冷却ファンが設けられており、駆動モータ１１１の通電駆動時において、回転する冷却ファンによってハウジングカバー１４７の通風窓からモータハウジング１０５内に外気を導入し、これを放射状に流出させることによって、整流子１３７、ブラシホルダユニット１６１、電機子１３３及びそれらの周辺部を冷却するように構成されている。

駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構１１３によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素１１５に伝達され、当該打撃要素１１５を介してハンマビット１１９の長軸方向（図１における左右方向）への衝撃力を発生する。また、駆動モータ１１１の回転出力は、動力伝達機構１１７によって適宜減速された上でハンマビット１１９に伝達され、当該ハンマビット１１９が周方向に回転動作される。運動変換機構１１３及び打撃要素１１５は、本発明における「駆動機構」に対応する。

運動変換機構１１３は、クランク機構を主体として構成される。クランク機構は、駆動モータ１１１によって回転駆動されることによって当該クランク機構の最終可動部材を構成する駆動子としてのピストン１２９がハンマビット長軸方向に直線動作するように構成される。一方、動力伝達機構１１７は、複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成され、駆動モータ１１１の回転力をツールホルダに伝達する。これによりツールホルダが鉛直面内にて回転され、それに伴い当該ツールホルダにより保持されたハンマビット１１９が回転する。

打撃要素１１５は、ピストン１２９とともにシリンダ（便宜上図示を省略する）のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ１４３と、ツールホルダ内に摺動自在に配置された中間子としてのインパクトボルト１４５とを主体として構成される。ストライカ１４３は、ピストン１２９の摺動動作に伴うシリンダの空気室の空気バネを介して駆動され、インパクトボルト１４５に衝突（打撃）し、当該インパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９に打撃力を伝達する。

上記のように構成されたハンマドリル１０１においては、駆動モータ１１１が通電駆動されると、ハンマビット１１９には、クランク機構によって構成される運動変換機構１１３から打撃要素１１５を介して長軸方向への打撃力が加えられるとともに、ギア減速機構によって構成される動力伝達機構１１７を介して周方向への回転力が加えられる。これにより、ハンマビット１１９が長軸方向のハンマ動作と周方向のドリル動作を行い、被加工材（コンクリート）にハツリ作業や穴開け作業を遂行する。
なお、ハンマドリル１０１は、ハンマビット１１９に長軸方向への打撃力のみを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマ加工作業と、長軸方向への打撃力と周方向への回転力とを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマドリル作業とを適宜切り替えて遂行できるように構成されるが、このことについては、本発明には直接的には関係しないため、その説明を省略する。

本実施の形態に係るハンマドリル１０１は、夜間あるいは暗所等の作業場所での加工作業を明るい環境で行い得るようにするべく、ハンマビット１１９によって加工される被加工材の加工作業部位を照らすための照明具１５１を備えている。照明具１５１は、本発明における「照明装置」に対応する。図２〜図４に示すように、照明具１５１は、ライトケース１５３と、当該ライトケース１５３内に収容された光源としての単一あるいは複数のＬＥＤ（発光ダイオード）ライト（便宜上図示を省略する）、ＬＥＤライトに電流を供給するＬＥＤリード線１５５を主体に構成されている。ライトケース１５３及びＬＥＤライトが、本発明における「発光部」に対応し、ＬＥＤリード線１５５が、本発明における「電線」に対応する。なお、ライトケース１５３は、少なくともＬＥＤライトの光が照射される前方領域には、透光性材料製のレンズ部材を有しており、当該レンズ部材を通してＬＥＤライトの光が照射される構成とされる。

照明具１５１は、モータハウジング１０５に装着され、ＬＥＤライトによってハンマビット１１９の先端（前端）を含む当該ハンマビット１１９の先端周辺領域、すなわち被加工材の切断作業部位を重点的に照射するよう設定される。本実施の形態においては、照明具１５１は、モータハウジング１０５の延在方向端部である下端側の前方領域に配置されるとともに、ブラシホルダユニット１６１によって固定される構成とされる。下端側の前方領域が、本発明における「連接領域と対向する下端領域」に対応する。

以下、ブラシホルダユニット１６１による照明具１５１の固定構造につき説明する。モータハウジング１０５の下端部側には、ブラシホルダユニット１６１を配置するためのユニット収容部１２７、及び照明具１５１を配置するためのライト収容部１２５が形成されている。モータハウジング１０５の延在側端部である下端部の概ね中央部には、軸受１２１を収容する軸受収容部１０５ａが下方に向って突出状に設けられるとともに、この軸受収容部１０５ａを所定の間隔を置いて取り囲むように略円筒状の立壁１０５ｂが所定高さで形成されており、軸受収容部１０５ａと立壁１０５ｂは、径方向の壁によって一体に連接されている。これら軸受収容部１０５ａ、立壁１０５ｂ及び径方向の壁によって囲まれる略リング状の空間領域がユニット収容部１２７とされる。

一方、ライト収容部１２５は、立壁１０５ｂの周方向における前側部分に、ライトケース１５３の外郭形状に対応して斜め上方に向う所定深さの凹みを設けることによって形成される。なお、ライト収容部１２５は、前方外側に向けて開口する照射孔１２５ａを有する。そして照明具１５１は、モータハウジング１０５の下方からライト収容部１２５に嵌め込むように配置される。このとき、照明具１５１のＬＥＤリード線１５５は、図３に示すように、モータハウジング１０５の立壁１０５ｂの内壁面に沿って概ね半周の領域にわたって配線されるとともに、立壁１０５ｂに形成された切欠１０５ｃを通してモータハウジング１０５の外部へと引き出される。なお、ＬＥＤリード線１５５の引き出し端部、すなわち端子１５５ａは、コントローラ１７１に接続される。

ブラシホルダユニット１６１は、中央部に整流子１３７及び軸受収容部１０５ａが貫通可能な略矩形の貫通孔を有するベース部１６３、カーボンブラシ（便宜上図示を省略する）を収納保持するブラシ収納部１６５、固定子１３５に対する接続端子１６７、及びコントローラ１７１に対する接続部１６９を主体として構成されている。ベース部１６３は、貫通孔を有する筒状部１６３ａ及び当該筒状部１６３ａの軸方向一端側に形成された概ね円形の円板部１６３ｂを有する構成とされ、弾性を有する樹脂成形品によって形成されている。なお、ブラシ収納部１６５に収納されるカーボンブラシは、筒状部１６３ａに形成される開口部を通して駆動モータ１１１の整流子１３７に接触され、電流を供給する。また、コントローラ１７１は、駆動モータ１１１の駆動・停止を制御するとともに、照明具１５１のオン・オフを制御する。

上記のように形成されるブラシホルダユニット１６１は、モータハウジング１０５のユニット収容部１２７に、当該モータハウジング１０５の下方（延在方向の反対側）から組み付けられる。この状態が図４に示される。ブラシホルダユニット１６１は、整流子１３７及び軸受収容部１０５ａに貫通孔が遊嵌状に嵌合するとともに、円板部１６３ｂによってモータハウジング１０５の立壁１０５ｂの内周領域を覆うように配置される。このように配置することで、ベース部１６３の円板部１６３ｂが、立壁１０５ｂの内面に沿って配置されたＬＥＤリード線１５５を下方から覆う（被さる）とともに、円板部１６３ｂにおける前側部分が、照明具１５１のライトケース１５５に対し下方から重なるように当接される。これにより、ＬＥＤリード線１５５をモータハウジング１０５とブラシホルダユニット１６１の円板部１６３ｂ間に挟み込む構成となり、この挟み込む構成が、本発明における「電線の収容経路の構成」に対応する。
上記のように配置されたブラシホルダユニット１６１は、複数箇所において止ネジ１６２によってモータハウジング１０５に止着される。この止ネジ１６２の締め付けによって、円板部１６３ｂのライトケース１５３との当接箇所が弾性変形し、当該ライトケース１５３をライト収容部１２５の壁面に対し弾発状に押さえ付ける。かくして、ライトケース１５３に対する円板部１６３ｂの当接箇所は、照明具１５１を弾発状に押え込む押さえ部として機能する。なお、モータハウジング１０５の下端部に組み付けられるブラシホルダユニット１６１及び照明具１５１は、モータハウジング１０５の下端に装着されるハウジングカバー１４７によって覆われる。この状態が図１及び図２に示される。

本実施の形態に係るハンマドリル１０１は、上記のように構成したものである。すなわち、駆動モータ１１１をその回転軸線がハンマビット１１９の長軸方向と交差するように配置した構成のハンマドリル１０１において、モータハウジング１０５の下端部前方領域に照明具１５１を設け、当該照明具１５１によりハンマビット１１９の先端を含む加工作業部位を照射する構成としている。これにより作業者は、夜間や暗所等でのハンマビット１１９による加工作業を容易に行うことが可能となる。この場合、照明具１５１は、作業者が握るハンドグリップ１０９から離れた前方位置のモータハウジング１０５に配置してあるため、作業者の手指によりＬＥＤライトの光が遮られるようなことがなく、加工作業部位を確実に照らすことが可能となる。

特に本実施の形態によれば、モータハウジング１０５の下端側にブラシホルダユニット１６１を配置し、当該ブラシホルダユニット１６１におけるベース部１６３の円板部１６３ｂの弾性撓みを利用して照明具１５１をライト収容部１２５の壁面に弾発状に押し付けて固定し、これにより照明具１５１の動き規制する構成としている。このため、加工作業時の振動による照明具１５１のガタつきが抑えられ、光の振れが防止されるとともに、ガタつきに伴う擦れによる摩耗を低減することができる。また、ブラシホルダユニット１６１を、照明具１５１の押え具として利用するため、専用の押え具を別途に設定する必要がない。このため、部品点数が減少し、構造の簡素化あるいはコストの低減化を図る上で有効となる。

また、本実施の形態では、照明具１５１のＬＥＤリード線１５５を、モータハウジング１０５とブラシホルダユニット１６１との間に挟み込む構成、すなわち、モータハウジング１０５とブラシホルダユニット１６１によってＬＥＤリード線１５５を収容する収容経路を構成している。このため、駆動モータ１１１の通電駆動時において、モータハウジング１０５のハウジングカバー１４７の通風窓を通して外気とともにハウジング内へと吸引される粉塵がＬＥＤリード線１５５に直接に干渉することが防止される。これによりＬＥＤリード線１５５の損傷を防止し、耐久性を向上できる。また、カーボンブラシの交換時において、ＬＥＤリード線１５５が剥き出しにならない。このため、ブラシ交換作業の邪魔にならず、作業性を向上できる。

なお、本実施の形態では、打撃工具の一例として、電動ハンマドリルの場合で説明したが、電動ハンマドリルに限らず、駆動モータ１１１がハンマビット１１９の長軸方向と交差するように配置される構成であれば、ハンマビットに長軸方向の打撃動作のみを行わせて被加工材にハツリ作業等を遂行するハンマに適用してもよい。

本発明の実施形態に係る電動ハンマドリルの全体構成を示す一部に断面を含む側面図である。 図１のＡ部拡大図である。 モータハウジングを下方から見た図であり、ブラシホルダユニット取付前を示す。 モータハウジングを下方から見た図であり、ブラシホルダユニット取付後を示す。

符号の説明

１０１ ハンマドリル（打撃工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０５ モータハウジング（第１のハウジング）
１０５ａ 軸受収容部
１０５ｂ 立壁
１０５ｃ 切欠き
１０７ ギアハウジング（第２のハウジング）
１０９ ハンドグリップ（グリップ部）
１０９ａ トリガ
１１１ 駆動モータ（モータ）
１１３ 運動変換機構
１１５ 打撃要素
１１７ 動力伝達機構
１１９ ハンマビット（工具ビット）
１２１ 軸受
１２３ 軸受
１２５ ライト収容部
１２５ａ 照射孔
１２７ ユニット収容部
１２９ ピストン
１３１ 回転軸
１３３ 電機子
１３５ 固定子
１３７ 整流子
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１４７ ハウジングカバー
１５１ 照明具（照明装置）
１５３ ライトケース（発光部）
１５５ ＬＥＤリード線（電線）
１５５ａ 端子
１６１ ブラシホルダユニット
１６２ 止ネジ
１６３ ベース部
１６３ａ 筒状部
１６３ｂ 円板部
１６５ ブラシ収納部
１６７ 接続端子
１６９ 接続部
１７１ コントローラ

Claims (3)

1. 工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具であって、
   第１のハウジングと第２のハウジングを有する工具本体と、
   前記工具本体に連接される作業者が握るグリップ部と、
   モータと、
   前記モータの回転出力を直線運動に変換して前記モータの回転軸線と交差する方向に直線状に動作することで前記工具ビットを直線状に駆動する駆動機構と、
   前記第１のハウジングは、モータを収容するとともに、当該モータの回転軸線方向に延在され、
   前記第２のハウジングは、前記駆動機構を収容するとともに、前記工具ビットの長軸方向に延在され、かつ先端領域には前記工具ビットが装着可能とされ、
   前記第１のハウジングと第２のハウジングは、互いに交差状に連接され、これにより前記工具本体が構成されており、
   照明装置を更に有し、
   前記照明装置は、前記工具ビットの先端を含む当該工具ビットの先端周辺領域を照らす発光部と、前記発光部に電流を供給する電線を有し、
   前記発光部は、前記第１のハウジングの連接領域と対向する端部領域に配置されていることを特徴とする打撃工具。
2. 請求項１に記載の打撃工具であって、
   前記工具ビットの長軸方向と交差する方向から前記第１のハウジングに組み付けられるブラシホルダユニットを更に有し、
   前記ブラシホルダユニットは、少なくとも弾性変形可能なベース部を有し、前記第１のハウジングに組み付けられた状態では、前記発光部を前記ベース部によって前記組み付け方向から弾発状に押さえ込み、これにより前記発光部の動きを規制する構成としたことを特徴とする打撃工具。
3. 請求項２に記載の打撃工具であって、
   前記第１のハウジングと当該第１のハウジングに組み付けられた前記ブラシホルダユニットによって前記電線を収容する収容経路が構成されていることを特徴とする打撃工具。

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