JP2010284742A - 打撃工具及び打撃工具用潤滑剤 - Google Patents

Abstract

【課題】インパクト発生時の打撃音を効果的に軽減する。
【解決手段】打撃機構８にハンマー２１とアンビル９とを備えたインパクトドライバ１において、打撃機構８を収容するハンマーケース６内に封入される潤滑剤として、潤滑油又はグリースに、ハンマー２１の爪２２の突設高さよりも高さが小さい弾性体３４，３４・・を、潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲で混合したものを用いた。この弾性体３４により、インパクト発生時にハンマー２１がアンビル９に係合する際の衝撃が緩和される。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハウジングの前方へ突出させたアンビルに回転打撃力を発生させるインパクトドライバ等の打撃工具と、当該打撃工具に用いられる打撃工具用潤滑剤とに関する。

インパクトドライバ等の打撃工具においては、ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルに外装されて両者に設けた溝に跨って嵌合するボールを介して連結され、前面に一対の爪を突設したハンマーと、ハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端をハウジングの前方へ突出させ、後端に一対のフランジを放射状に形成したアンビルと、ハンマーを爪とフランジとが回転方向で係合する前進位置に付勢するコイルバネとを備えている。すなわち、アンビルのトルクが高まった際には、溝内を転動するボールの案内でハンマーが後退してアンビルから離れ、再びコイルバネの付勢によって回転しながら前進してフランジに係合する動作を繰り返すことで、アンビルに回転打撃力（インパクト）を間欠的に発生させるものである（特許文献１参照）。

特開平９−１０９０４４号公報

上述のようにハンマーがアンビルに対して係脱してインパクトを発生させることから、ハンマー及びアンビルは耐久性を得るために金属製となっている。従って、インパクト発生時においてハンマーがアンビルに係合する際に打撃音が発生してしまう。ハウジング内には、グリースやオイル等の打撃工具用潤滑剤が封入されているが、摩耗や過熱の防止には有効であるものの、打撃音の低減効果は期待できない。

そこで、本発明は、インパクト発生時の打撃音を効果的に軽減可能となる打撃工具及び打撃工具用潤滑剤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、ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方でハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端をハウジングの前方へ突出させ、後端にフランジを放射状に突設したアンビルと、そのフランジに係合する爪を前面に突設してスピンドルに外装され、アンビルのトルクに応じてフランジと係脱してスピンドルの回転を回転打撃力としてアンビルに伝達するハンマーとを備える一方、ハウジング内に潤滑剤を封入した打撃工具であって、潤滑剤として、潤滑油又はグリースに、ハンマーの爪の突設高さよりも高さが小さい弾性体を混合したものを用い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の構成において、弾性体を、潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲で混合したことを特徴とするものである。
上記目的を達成するために、請求項３に記載の発明は、ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方でハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端をハウジングの前方へ突出させ、後端にフランジを放射状に突設したアンビルと、そのフランジに係合する爪を前面に突設してスピンドルに外装され、アンビルのトルクに応じてフランジと係脱してスピンドルの回転を回転打撃力としてアンビルに伝達するハンマーとを備える打撃工具に用いられ、ハウジング内に封入される潤滑剤であって、潤滑油又はグリースに、ハンマーの爪の突設高さよりも高さが小さい弾性体を混合してなる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３の構成において、弾性体を、潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲で混合したことを特徴とするものである。

請求項１及び３に記載の発明によれば、ハンマーとアンビルとが金属製であっても、インパクト発生時にハンマーがアンビルに係合する際の衝撃が緩和される。よって、インパクト発生時の打撃音が効果的に軽減可能となる。
請求項２及び４に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、潤滑油による摩耗等の防止効果を損なうことなく、十分な打撃音軽減効果が得られる適切な量で弾性体が混合可能となる。

インパクトドライバの一部縦断面図である。

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に示すように、打撃工具の一例であるインパクトドライバ１は、左右の半割ハウジング３，３を組み付けて形成され、モータ４を収容する本体ハウジング２と、その本体ハウジング２の前方（図１の右側）に組み付けられ、スピンドル７、打撃機構８、アンビル９を収容する前側のハウジングである断面釣り鐘形状のハンマーケース６とを備えてなる。本体ハウジング２の下方には、下端に電源となる図示しないバッテリーパックを装着したハンドル１０が延設され、ハンドル１０の上方には、トリガー１２を備えたスイッチ１１が収容されている。また、本体ハウジング２におけるハンマーケース６の下方部分には、当該下方部分を覆う延設部１３が形成され、延設部１３の内部には、アンビル９の前方へ向けたライトユニット１４が装着されている。

モータ４の出力軸５は、本体ハウジング２に組み付けられたギヤケース１５に軸支されて、ハンマーケース６内に突出するピニオン１６が嵌着されている。ハンマーケース６内において、スピンドル７は、インターナルギヤ１７内で公転してピニオン１６に噛合する２つの遊星歯車１８，１８を保持して、後端部は、ギヤケース１５に支持されるボールベアリング１９によって、出力軸５と同軸で軸支されている。

また、ハンマーケース６内でアンビル９の後端には、一対のフランジ２０，２０が放射状に延設されている。打撃機構８は、スピンドル７の前端に外装され、前面にアンビル９のフランジ２０，２０に係合する一対の爪２２，２２を突設した鉄製のハンマー２１と、そのハンマー２１を前方へ付勢するコイルバネ２３とを備えている。ハンマー２１は、その内周面に前端から後方へ向けて凹設されて後端が先細りとなる山形溝２４，２４と、スピンドル７の外周面で先端を前方に向けて凹設されたＶ字溝２５，２５とに跨って嵌合するボール２６，２６を介してスピンドル７と連結されている。

一方、アンビル９は、ハンマーケース６の前端に保持されたメタル軸受２７によって中間部が軸支される鉄製で、後面軸心に形成した軸受孔２８に、スピンドル７の前端に突設した小径部２９を嵌合させて、スピンドル７の前端を同軸で軸支している。
また、ハンマーケース６から突出するアンビル９の前端には、挿着孔３０に挿入されたビット３１を抜け止め装着するボール３２及びスリーブ３３等を備えたチャック機構が設けられている。

そして、ハンマーケース６内には、打撃工具用潤滑剤（以下単に「潤滑剤」という。）が封入されている。この潤滑剤は、市販の潤滑油又はグリースに、粒状の弾性体３４，３４・・を１：１の割合で混合したもので、ここでの弾性体３４は、シリコンゴム製で、ハンマー２１の爪２２の突設高さよりも高さを小さくして、一辺が１ｍｍ程度の立方体に形成されている。

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、ハンドル１０に設けたトリガー１２を操作してモータ４を駆動させると、出力軸５の回転が遊星歯車１８，１８を介してスピンドル７に伝わり、スピンドル７を回転させる。スピンドル７は、ボール２６，２６を介してハンマー２１を回転させ、ハンマー２１が係合するアンビル９を回転させるため、アンビル９の先端に装着したビット３１によってネジ締め等が可能となる。

ネジ締めが進んでアンビル９のトルクが高まると、ハンマー２１の回転とスピンドル７の回転とにずれが生じるため、ハンマー２１は、ボール２６，２６がＶ字溝２５，２５に沿って転動することで、スピンドル７に対して相対的に回転しながらコイルバネ２３の付勢に抗して後退する。
そして、ハンマー２１の爪２２がフランジ２０から外れると、ハンマー２１はコイルバネ２３の付勢により、ボール２６，２６がＶ字溝２５，２５の先端に向けて転動することで回転しながら前進する。よって、ハンマー２１の爪２２が再びフランジ２０に係合して回転打撃力（インパクト）を発生させる。このアンビル９への係脱を繰り返すことで増し締めが行われる。

このインパクト発生の際、ハンマーケース６内に充填された潤滑剤のうち、弾性体３４，３４・・がハンマー２１とアンビル９との間に介在しているので、ハンマー２１がアンビル９に係合する際の衝撃が緩和されて打撃音が低減される。勿論他の軸受部分等の潤滑は潤滑油又はグリースによって維持される。

このように、上記形態のインパクトドライバ１及び潤滑剤によれば、潤滑剤として、潤滑油又はグリースに、ハンマー２１の爪２２の突設高さよりも高さが小さい弾性体３４，３４・・を混合したものを用いたことで、ハンマー２１とアンビル９とが金属製であっても、インパクト発生時にハンマー２１がアンビル９に係合する際の衝撃が緩和される。よって、インパクト発生時の打撃音が効果的に軽減可能となる。

市販のグリース（昭和シェル石油（株）製アルバニアグリースＳ２）２ｇに、弾性体として、硬さ５０Ｈｓで一辺が１ｍｍのキューブ形状としたシリコンゴムを１ｇ混合した潤滑剤１と、同じグリース２ｇに同じシリコンゴムを４ｇ混合した潤滑剤２と、オイル（昭栄薬品（株）製ＮＣＬ−２６）２ｇに、同じシリコンゴムを１ｇ混合した潤滑剤３とを夫々作製し、夫々インパクトドライバ（（株）マキタ製ＴＤ１３１Ｄ）のハンマーケース内に封入した。
各インパクトドライバを用いて、半無響室において、木材（メラピ）に対して四角穴付コーススレッド（木工ネジ）９０ｍｍ（Ａ−３５１１２）を５箇所でねじ込んで、締付時間と騒音値（ＥＮ規格準拠）とを夫々測定した。測定結果（５箇所の平均値）を表１に示す。比較例として、上記グリースを２ｇのみ封入して弾性体を用いない場合の測定結果も併せて示している。

上記結果より、潤滑剤１〜３では何れも比較例のものよりも騒音が３ｄＢ程度低くなっていることが確認できた。このように、潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲でシリコンゴムを混合すれば、潤滑油による摩耗等の防止効果を損なうことなく、十分な打撃音軽減効果が得られることがわかった。

なお、弾性体は、一パターンの形状で混合する場合に限らず、例えば球体に立方体や直方体を混合させる等、複数の形状を混在させたり、ランダムに混在させたりしてもよい。弾性体の形状も、球体やキューブの他、軸体（円柱や角柱）等の他の形状も採用できる。大きさについても、同じ大きさで統一する必要はなく、不揃いの大きさで混合することも可能である。

但し、弾性体は、ハンマーの爪の突設高さよりも高さが小さくなるように形成する必要がある。インパクト発生時にアンビルのフランジから一旦離れたハンマーが回転しながら前進した際、ハンマーとアンビルとの間に弾性体が介在していても爪をフランジに確実に係合させるためである。
さらに、弾性体の材質も、上記形態のシリコン樹脂に限らず、フッ素樹脂やアクリル樹脂等の耐熱性樹脂であれば、適宜選択できる。

その他、例えばハウジングは本体ハウジングとハンマーケースとからなるものに限らず、本体ハウジングとハンマーケースとの一体型や、延設部がないタイプ等、ハウジングや打撃機構の形態等は適宜変更可能である。勿論インパクトドライバ以外に、アングルインパクトドライバやインパクトレンチ等の他の打撃工具であっても本発明は採用可能である。

１・・インパクトドライバ、２・・本体ハウジング、４・・モータ、５・・出力軸、６・・ハンマーケース、７・・スピンドル、８・・打撃機構、９・・アンビル、２０・・フランジ、２１・・ハンマー、２２・・爪、２３・・コイルバネ、２６・・ボール、３１・・ビット、３４・・弾性体。

Claims (4)

1. ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端を前記ハウジングの前方へ突出させ、後端にフランジを放射状に突設したアンビルと、そのフランジに係合する爪を前面に突設して前記スピンドルに外装され、前記アンビルのトルクに応じて前記フランジと係脱して前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達するハンマーとを備える一方、前記ハウジング内に潤滑剤を封入した打撃工具であって、
   前記潤滑剤として、潤滑油又はグリースに、前記ハンマーの爪の突設高さよりも高さが小さい弾性体を混合したものを用いたことを特徴とする打撃工具。
2. 前記弾性体を、前記潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲で混合したことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端を前記ハウジングの前方へ突出させ、後端にフランジを放射状に突設したアンビルと、そのフランジに係合する爪を前面に突設して前記スピンドルに外装され、前記アンビルのトルクに応じて前記フランジと係脱して前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達するハンマーとを備える打撃工具に用いられ、前記ハウジング内に封入される潤滑剤であって、
   潤滑油又はグリースに、前記ハンマーの爪の突設高さよりも高さが小さい弾性体を混合してなることを特徴とする打撃工具用潤滑剤。
4. 前記弾性体を、前記潤滑剤全体の封入量の１／３重量％〜２／３重量％となる範囲で混合したことを特徴とする請求項３に記載の打撃工具用潤滑剤。

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