JP2010064247A - インパクト工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 動作モードが多くても、誤操作の虞れがなく良好な操作性で動作モードの選択を可能とする。
【解決手段】 ハウジング内のギヤケース１２に、クラッチ切替レバー５７の操作突起６２が係合するクラッチ切替溝６５と、インパクト切替溝８４を貫通して補助リング７８と係合する段付ピン８３を備えたガイド体８２を案内するスリット８１と、震動切替レバー９３の操作突起９８が係合する震動切替溝１０１とを夫々有し、切替プレート３１と一体の回転位置によって各切替部材のスライド位置の組み合わせを変更可能な切替ケース６４を外装して、切替プレート３１及び切替ケース６４をハウジング外部から切替ボタン３０によって回転操作することで、１つの切替ボタン３０の操作のみで、ドリルモードと、インパクトモードと、震動ドリルモードと、クラッチモードとの全ての動作モードを選択可能とした。
【選択図】 図７

Description

本発明は、ハウジング内に、ハウジングの前方に突出する出力軸に回転方向へ間欠的な打撃を付与可能な打撃機構を備えたインパクトドライバ等のインパクト工具に関する。

インパクト工具としては、例えば特許文献１に記載のものが知られている。ここでは、モータの出力軸の回転を、遊星歯車減速機構を介してハウジング内の駆動軸に伝達し、その駆動軸に、コイルバネで前方へ付勢されるハンマーをボールを介して外装して、そのハンマーを、本体ハウジングの前方に突出するアンビル（出力軸）のアームと係合させることで、駆動軸の回転をハンマーを介してアンビルに伝達している。アンビルへの負荷が高まると、ボールの転動によってハンマーが後退してアンビルのアームとの係合を一旦解除し、コイルバネの付勢によって再び前進しながらアームと再係合する。このハンマーの動作によってアンビルに間欠的な打撃が発生する（インパクトモード）。

そして、ここでは、打撃機構による打撃付与を解除してアンビルに打撃が発生しないドリルモードも選択可能としている。この解除手段は、遊星歯車減速機構の最終段のキャリアを軸方向へ移動可能に設けると共に、操作部材によって外部から移動操作可能とし、そのキャリアに、駆動軸の軸心を通る切換ピンを介して、駆動軸とアンビルとの双方に係合可能な切替部材としての連結部材を連結し、操作部材によるキャリアの移動により、連結部材を、駆動軸とアンビルとの双方に係合するスライド位置へ移動させることで、駆動軸とアンビルとを一体化させるようにしたものである。

特開２０００−３１７８５４号公報

ところで、インパクト工具においては、インパクトモードとドリルモードとに加えて、アンビルへの所定トルクで回転伝達を遮断可能とするクラッチモード（ドライバモード）が付与される場合がある。例えばこの構造は、モータと出力軸との間に設けた遊星歯車減速機構のインターナルギヤの１つを回転可能とすると共に、そのインターナルギヤを、インターナルギヤの端面に係合するボールとワッシャー等を介してコイルバネで押圧する押圧手段を備えることで得られる。すなわち、アンビルへの負荷が増大してコイルバネの付勢力を超えると、インターナルギヤを空転させてアンビルへの回転伝達を遮断するものである。
一方、インパクトモードとドリルモードとに加えて、アンビルに軸方向への震動を発生させる震動ドリルモードが付与される場合もある。例えばこの構造は、アンビルを前後方向へ微動可能とすると共に常態では前進位置へ付勢して、アンビルの後退位置では、アンビルとハウジング内とに設けたカム同士の噛み合いにより、アンビルに震動を発生させるものである。

よって、クラッチモードや震動ドリルモードを付与する場合には、ドリルモードとの間での切替機構がさらに必要となる。例えば、クラッチモードでは、チェンジリング等の操作部材の回転操作により、インターナルギヤに係合可能な切替部材を、インターナルギヤへの係合位置と非係合位置との間でスライドさせることで、インターナルギヤの回転規制とその解除とを選択する構造等が採用されている。また、震動ドリルモードでは、一方のカムをアンビルに固定し、他方のカムをハウジング内で回転可能として、他方のカムに係合可能な切替部材を、操作部材によって当該カムへの係合位置と非係合位置との間でスライドさせることで、震動の付与とその解除とを選択する構造等が採用される。

このように選択できる動作モードが多くなると、インパクトモードとドリルモードとを切り替えるインパクト切替部材と、ドリルモードをクラッチモードや震動ドリルモードと切り替えるクラッチ切替部材や震動切替部材とを別々に操作する必要があり、操作性が悪くなる上、誤操作のおそれも生じる。

そこで、請求項１及び３に記載の発明は、動作モードが多くても、誤操作の虞れがなく良好な操作性で動作モードの選択が行えるインパクト工具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、クラッチ機構を有するインパクト工具であって、ハウジング内に、クラッチ切替部材及びインパクト切替部材と同時に係合し、所定位置への移動によって両切替部材を移動させて各スライド位置の組み合わせを変更可能な共通切替部材を設けて、その共通切替部材をハウジング外部から移動操作することで、打撃機構による打撃付与とインターナルギヤの回転規制とを同時に行うインパクトモードと、打撃機構による打撃付与の解除とインターナルギヤの回転規制解除とを同時に行うクラッチモードと、打撃機構による打撃付与の解除とインターナルギヤの回転規制とを同時に行うドリルモードとを夫々選択可能とし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、震動機構を付与したものにおいても良好な使い勝手を得るために、ハウジング内に、出力軸に軸方向への震動を付与可能な震動機構と、その震動機構による出力軸への震動付与を任意に解除可能な第二解除手段とを内設し、第二解除手段を動作させて震動機構による震動付与を解除させる第一のスライド位置と、第二解除手段を動作させずに震動機構による震動付与を行わせる第二のスライド位置との間でスライド可能な第三切替部材を設けて、これを共通切替部材に係合させ、共通切替部材の移動操作により第三切替部材のスライド位置を組み合わせることで、打撃機構による打撃付与の解除及びインターナルギヤの回転規制と、震動機構による震動付与とを同時に行う震動ドリルモードもさらに選択可能としたものである。

上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、震動機構を有するインパクト工具であって、ハウジング内に、インパクト切替部材及び震動切替部材と同時に係合し、所定位置への移動によって両切替部材を移動させて各スライド位置の組み合わせを変更可能な共通切替部材を設けて、その共通切替部材をハウジング外部から移動操作することで、打撃機構による打撃付与と震動機構による震動付与の解除とを同時に行うインパクトモードと、打撃機構による打撃付与の解除と震動機構による震動付与の解除とを同時に行うドリルモードと、打撃機構による打撃付与の解除と震動機構による震動付与とを同時に行う震動ドリルモードとを夫々選択可能としたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの目的に加えて、速度切替も容易にして使い勝手の一層の向上を図るために、遊星歯車減速機構に、他の１のインターナルギヤをその前後何れかのキャリアとを結合させる結合位置と、インターナルギヤとキャリアとの結合を解除する結合解除位置との間をスライド可能な速度切替部材を設け、速度切替部材を共通切替部材に係合させて、共通切替部材の移動操作により速度切替部材のスライド位置を組み合わせることで、任意のモードでの速度切替を可能としたものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの目的に加えて、共通切替部材による各切替部材のスライドを無理なく確実に行わせるために、共通切替部材を、遊星歯車減速機構及び打撃機構を収容するギヤケースの外周に設けられ、ハウジングの外部に露出する切替ボタンの操作によって移動する切替ケースにより形成し、その切替ケースによる各切替部材の移動を、ギヤケース又は切替ケースの何れか一方に設けられる一方向の規制溝と、他方へ設けられ、規制溝と方向が異なる切替溝と、規制溝及び切替溝を貫通し、切替ケース又は切替部材の何れか一方へ設けられて、切替ケースの移動に伴う切替溝のガイドによって切替部材を規制溝に沿ってスライドさせる連結体とにより夫々行う構成としたものである。

請求項１及び３に記載の発明によれば、共通切替部材の操作のみで全ての動作モードが選択できる。よって、誤操作の虞れもなく、操作性や信頼性に優れる。
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、震動ドリルモードが増えても操作性は変わらず、良好な使い勝手が維持できる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、共通切替部材によって速度切替も同時に行え、使い勝手の一層の向上が期待できる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、各切替部材を無理なく確実にスライド位置へガイドすることができる。

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。

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、インパクト工具の一例であるインパクトドライバを示す縦断面図で、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へ伝達可能としたものである。

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（速度切替部材）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を介して、速度切替リング２１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、速度切換リング２１及び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結合させ、後退位置では、遊星ギヤ１４のみと噛合してキャリア１５との結合を解除させる。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、押圧手段となるコイルバネ５０及び押圧リング４４によって押圧固定され、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、本体ハウジング２及びチェンジリング５３と共に本発明のハウジングを形成する。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（クラッチ切替部材）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、連結体となる一対の連結突起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規制溝としてのスリット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、切替プレート３１と合わせて共通切替部材を形成する。切替ケース６４の後端部分には点対称位置で一対のクラッチ切替溝６５，６５が形成され、そのクラッチ切替溝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（第一のスライド位置）、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（第二のスライド位置）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、打撃機構６の解除手段となる補助リング７８が、ハンマー７０と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（規制溝）８１，８１内で、中央に筒体８２ａを嵌着した四角形状のガイド体（インパクト切替部材）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（連結体）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内に位置するガイド体８２の前進位置（第一のスライド位置）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ガイド体８２の後退位置（第二のスライド位置）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（震動切替部材）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。この第二カム９０と震動切替レバー９３とが震動機構７の解除手段となる。

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（連結体）９８，９８を、小筒部１２ａに設けたスリット（規制溝）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（第一のスライド位置）、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（第二のスライド位置）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側を前として説明する。以下同じ）の第一位置となる切替ケース６４の第一回転位置では、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内で放射方向へ前後移動可能に内挿されたボール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。

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へは回転方向へ間欠的に打撃（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、ハウジング内に、クラッチ切替レバー５７及びガイド体８２と同時に係合し、所定の回転位置への移動によってクラッチ切替レバー５７及びガイド体８２を移動させて各スライド位置の組み合わせを変更可能な切替プレート３１及び切替ケース６４を設けて、その切替プレート３１及び切替ケース６４をハウジング外部から切替ボタン３０によって回転操作することで、インパクトモードと、クラッチモードと、ドリルモードとを夫々選択可能としたことで、１つの切替ボタン３０の操作のみで全ての動作モードが選択できる。よって、誤操作の虞れもなく、操作性や信頼性に優れる。
また、ここでは、震動機構７による震動付与とその解除とを切り替える震動切替レバー９３を設けて、これを切替ケース６４に係合させ、切替ケース６４の回転操作により震動切替レバー９３のスライド位置を組み合わせることで震動ドリルモードもさらに選択可能としているため、震動ドリルモードが増えても操作性は変わらず、良好な使い勝手が維持できる。

さらに、速度切替リング２１を速度切替レバー２７を介して切替プレート３１へ間接的に係合させて、切替プレート３１の前後移動操作により速度切換リング２１のスライド位置を組み合わせることで、ドリルモードでの速度切替も可能としているから、切替ボタン３０によって速度切替も同時に行え、使い勝手の一層の向上が期待できる。
そして、共通切替部材を切替ケース６４により形成し、その切替ケース６４による各切替部材の移動を、ギヤケース１２又は切替ケース６４の何れか一方に設けられる一方向のスリット６３，８１，９９と、他方へ設けられる切替溝６５，８４，１０１と、切替ケース６４又は切替部材の何れか一方へ設けられて、切替ケース６４の回転に伴う切替溝のガイドによって切替部材をスライドさせる連結突起６２，９８及び段付ピン８３とにより夫々行うものとしているため、各切替部材を無理なく確実にスライド位置へガイドすることができる。

なお、切替部材や共通切替部材、規制溝や切替溝、連結体等の形状等は上記形態に限らず、適宜変更可能で、例えばギヤケースに設ける規制溝と切替ケースに設ける切替溝とを上記形態と逆側に設けたり、切替溝のＶ字や台形の突出側を反対にして切替部材のスライド方向を変えたり等、種々の設計変更が可能である。特に、切替部材と共通切替部材とは、直接係合させずに、他の部材を介して間接的に係合させても良いし、切替部材も複数の部材で形成しても良い。
また、打撃機構は、上記形態のようなハンマーとアンビルとの係合と離脱とによる構造に限らず、入力側のケースと出力側のスピンドルとの速度差により、ケース内に形成した油室の圧力によってスピンドルへ間欠的に回転方向へ打撃を発生させる周知のオイルユニットを用いた打撃機構であっても、ケースと出力軸との一体と別体とを切り替える打撃付与の解除手段を備えたものであれば、その切替部材を本発明の共通切替部材によって同様にスライドさせることは可能である。

さらに、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、この４つの動作モードは必須ではなく、少なくともインパクトモードと、クラッチモード及びドリルモードとを選択できるインパクト工具（請求項１に対応するもの）、或いは、少なくともインパクトモードと、ドリルモード及び震動ドリルモードとを選択できるインパクト工具（請求項３に対応するもの）であれば、他の電動工具でも採用可能である。よって、前者のインパクト工具であれば震動ドリルモードは必須でなく、後者のインパクト工具であればクラッチモードは必須ではない。

一方、上記形態では、ドリルモードの場合でのみ切替ボタンを後退させて低速モードを得るようにしているが、他の動作モードの一部又は全部において切替ボタンの後退を可能として低速と高速との切替を可能としても良い。また、速度の切替は切替プレートの前後操作による速度切替部材の前後位置で得るようにしているが、一部の動作モードでのみ速度切替を行うのであれば、他の動作モードの場合と同様に、ギヤケース又は切替ケースの何れか一方に設けた規制溝と、他方に設けた切替溝と、切替ケース又は切替部材の何れか一方に設けられた連結体とによって速度切替部材のスライドを実現することもできる。
勿論このような速度切替機構がないインパクト工具であっても本発明の適用は可能であるが、この場合は共通切替部材を、前後移動できる切替プレートと回転のみの切替ケースとで形成する必要はなく、切替プレートを切替ケースに一体化した１部材で足りる。

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 (5)

1. ハウジング内に、モータと、遊星歯車減速機構とを内設し、前記モータの出力を、前記遊星歯車減速機構を介して前記ハウジングの前方へ突出させた出力軸へ伝達可能とすると共に、前記遊星歯車減速機構の１のインターナルギヤを回転可能に設けて、そのインターナルギヤを押圧固定する押圧手段を設ける一方、
   前記ハウジング内に、前記出力軸に回転方向へ間欠的な打撃を付与可能な打撃機構と、その打撃機構による前記出力軸への打撃付与を任意に解除可能な解除手段とを内設し、
   前記インターナルギヤと係合してその回転を規制する第一のスライド位置と、前記インターナルギヤから離れて回転規制を解除する第二のスライド位置との間でスライド可能なクラッチ切替部材と、前記解除手段を動作させて前記打撃機構による打撃付与を解除させる第一のスライド位置と、前記解除手段を動作させずに前記打撃機構による打撃付与を行わせる第二のスライド位置との間でスライド可能なインパクト切替部材とを夫々設けたインパクト工具であって、
   前記ハウジング内に、前記クラッチ切替部材及びインパクト切替部材と同時に係合し、所定位置への移動によって前記両切替部材を移動させて前記各スライド位置の組み合わせを変更可能な共通切替部材を設けて、その共通切替部材を前記ハウジング外部から移動操作することで、前記打撃機構による打撃付与と前記インターナルギヤの回転規制とを同時に行うインパクトモードと、前記打撃機構による打撃付与の解除と前記インターナルギヤの回転規制解除とを同時に行うクラッチモードと、前記打撃機構による打撃付与の解除と前記インターナルギヤの回転規制とを同時に行うドリルモードとを夫々選択可能としたことを特徴とするインパクト工具。
2. ハウジング内に、出力軸に軸方向への震動を付与可能な震動機構と、その震動機構による前記出力軸への震動付与を任意に解除可能な第二解除手段とを内設し、前記第二解除手段を動作させて前記震動機構による震動付与を解除させる第一のスライド位置と、前記第二解除手段を動作させずに前記震動機構による震動付与を行わせる第二のスライド位置との間でスライド可能な震動切替部材を設けて、これを共通切替部材に係合させ、前記共通切替部材の移動操作により前記震動切替部材のスライド位置を組み合わせることで、打撃機構による打撃付与の解除及びインターナルギヤの回転規制と、前記震動機構による震動付与とを同時に行う震動ドリルモードもさらに選択可能とした請求項１に記載のインパクト工具。
3. ハウジング内に、モータと、遊星歯車減速機構とを内設し、前記モータの出力を、前記遊星歯車減速機構を介して前記ハウジングの前方へ突出させた出力軸へ伝達可能とすると共に、前記出力軸に回転方向へ間欠的な打撃を付与可能な打撃機構と、その打撃機構による前記出力軸への打撃付与を任意に解除可能な解除手段と、前記出力軸に軸方向への震動を付与可能な震動機構と、その震動機構による前記出力軸への震動付与を任意に解除可能な第二解除手段とを夫々内設し、
   前記解除手段を動作させて前記打撃機構による打撃付与を解除させる第一のスライド位置と、前記解除手段を動作させずに前記打撃機構による打撃付与を行わせる第二のスライド位置との間でスライド可能なインパクト切替部材と、前記第二解除手段を動作させて前記震動機構による震動付与を解除させる第一のスライド位置と、前記第二解除手段を動作させずに前記震動機構による震動付与を行わせる第二のスライド位置との間でスライド可能な震動切替部材とを夫々設けたインパクト工具であって、
   前記ハウジング内に、前記インパクト切替部材及び震動切替部材と同時に係合し、所定位置への移動によって前記両切替部材を移動させて前記各スライド位置の組み合わせを変更可能な共通切替部材を設けて、その共通切替部材を前記ハウジング外部から移動操作することで、前記打撃機構による打撃付与と前記震動機構による震動付与の解除とを同時に行うインパクトモードと、前記打撃機構による打撃付与の解除と前記震動機構による震動付与の解除とを同時に行うドリルモードと、前記打撃機構による打撃付与の解除と前記震動機構による震動付与とを同時に行う震動ドリルモードとを夫々選択可能としたことを特徴とするインパクト工具。
4. 遊星歯車減速機構に、他の１のインターナルギヤをその前後何れかのキャリアとを結合させる結合位置と、前記インターナルギヤとキャリアとの結合を解除する結合解除位置との間をスライド可能な速度切替部材を設け、前記速度切替部材を共通切替部材に係合させて、前記共通切替部材の移動操作により前記速度切替部材のスライド位置を組み合わせることで、任意のモードでの速度切替を可能とした請求項１乃至３の何れかに記載のインパクト工具。
5. 共通切替部材を、遊星歯車減速機構及び打撃機構を収容するギヤケースの外周に設けられ、ハウジングの外部に露出する切替ボタンの操作によって移動する切替ケースにより形成し、その切替ケースによる各切替部材の移動を、前記ギヤケース又は切替ケースの何れか一方に設けられる一方向の規制溝と、他方へ設けられ、前記規制溝と方向が異なる切替溝と、前記規制溝及び切替溝を貫通し、前記切替ケース又は切替部材の何れか一方へ設けられて、前記切替ケースの移動に伴う前記切替溝のガイドによって前記切替部材を前記規制溝に沿ってスライドさせる連結体とにより夫々行うものとした請求項１乃至４の何れかに記載のインパクト工具。

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