JP2012066344A

JP2012066344A - 回転打撃工具

Info

Publication number: JP2012066344A
Application number: JP2010213425A
Authority: JP
Inventors: Naoki Tadokoro; 直樹田所; Hideki Watanabe; 英樹渡辺
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2010-09-24
Filing date: 2010-09-24
Publication date: 2012-04-05
Anticipated expiration: 2030-09-24
Also published as: JP5483109B2

Abstract

【課題】出力軸の折損が防止された回転打撃工具を提供する。
【解決手段】インパクトレンチ１において、アンビル７の出力軸７２は、ソケット８の嵌合穴８２に嵌合される嵌合部７２ａを備えており、出力軸７２には、嵌合部７２ａと嵌合穴８２との嵌合を保持するためのピン７３が挿通される第１ピン穴７２ｃが形成されている。嵌合穴８２よりも先端側には、嵌合８２よりも径の小さい細径部７２ｂが形成されている。
【選択図】図３

Description

本発明は、先端工具抜け落ち防止用のピン穴が出力軸に形成された回転打撃工具に関する。

ボルト締め等を行うためのインパクトレンチは、ソケットの角穴に角柱状の出力軸を挿入することにより、出力軸からソケットに回転打撃力を供給することを可能にしている。また、アンビルの出力軸及びソケットには軸と直交する方向にピン穴が形成されており、ピン穴にピンを挿通させることにより、ソケットがアンビルの出力軸から抜け落ちることを防止している。（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−０６８８７３号公報

しかしながら、通常、角穴への出力軸の挿入を容易にするために、角穴の内径と出力軸の直径との間には若干の遊びが設けられている。そのため、ボルトとナットの間に金属屑などが入ったことによりボルトが締まりにくくなっている状態では、出力軸に大きなせん断応力がかかることとなる。一方、出力軸のピン穴付近には、ピン穴が形成されていることにより応力が集中しやすくなっている。従って、出力軸に大きなせん断応力がかかるような場合には、ピン穴を基点として出力軸に亀裂が入る場合があった。このように亀裂の入った出力軸は、所定の打撃力を先端工具に伝達することができなくなってしまう。

本発明は、先端工具抜け落ち防止用のピン穴が形成された出力軸に亀裂が入ることを抑制することのできる回転打撃工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の回転打撃工具は、モータと、軸方向に延び、前記モータから供給された回転力を先端工具に伝達する出力軸を有する打撃機構部と、備え、前記出力軸は、前記回転力を前記先端工具に伝達するために前記先端工具の嵌合穴に嵌合される嵌合部を備え、前記出力軸には、前記嵌合部と前記嵌合穴との嵌合を保持するためのピンが挿通されるピン穴が形成された回転打撃工具であって、前記嵌合部よりも先端側には、前記嵌合部よりも径の小さい細径部が形成されていることを特徴とする回転打撃工具を提供している。

このような構成によれば、嵌合部の打撃機構部本体との接合部が嵌合部にかかる応力の多くを受け持つこととなるので、ピン穴付近にかかる応力を減らすことが可能となる。また、従来の出力軸を利用することができるので、コストを節減することが可能となる。

また、前記ピン穴は、前記軸方向における前記嵌合部の中心よりも先端側に形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、嵌合部の打撃機構部本体との接合部からピン穴付近に応力が伝達されることを抑制することが可能となる。

また、前記打撃機構部は、前記モータにより回転されるハンマと、前記ハンマにより打撃されるアンビルと、を備えており、前記出力軸は、前記アンビルと一体に形成されていることが好ましい。

また、前記細径部は、前記軸方向に延びる円筒形状を有していることが好ましい。

このような構成によれば、従来の出力軸を切削することが容易となる。

また、前記ピン穴は、前記細径部に形成されていることが好ましい。

このような構成によれば、ピン穴付近にせん断応力がかかりにくくなるので、出力軸に亀裂が入ることを一層抑制することが可能となる。

また、本発明の他の観点による回転打撃工具は、モータと、前記モータにより駆動される打撃機構部と、前記打撃機構部による回転方向への打撃力が伝達される出力軸と、前記出力軸に設けられた嵌合部と、前記出力軸に設けられ、前記嵌合部に嵌合する先端工具を保持するためのピンが挿入可能なピン穴と、を有する回転打撃工具であって、前記嵌合部よりも先端側には、前記嵌合部よりも径の小さい細径部が形成されていることを特徴としている。

このような構成によれば、ピン穴にせん断応力がかかりにくくなるので、ピン穴が破損することを抑制することが可能となる。

また、前記ピン穴は、前記嵌合部に設けられていることを特徴としている。

このような構成によれば、ピン穴が嵌合部に設けられているので、嵌合部の軸方向の長さが長くなる。このため、先端工具等と嵌合部との嵌合が強くなり、先端工具等が出力軸に対してがたつくことを抑制することが可能となる。また、先端工具が嵌合部に対してがたつきにくくなるので、嵌合部が磨耗することを抑制することが可能となる。

本発明の回転打撃工具によれば、出力軸に亀裂が入ることが抑制される。

本発明の実施の形態によるインパクトレンチの断面図本発明の実施の形態によるインパクトレンチの部分断面図本発明の実施の形態によるアンビルの側面図本発明の実施形態によるアンビルの図２のＩＶ−ＩＶ線に沿った断面図従来のアンビルの側面図本発明の第１の変形例によるアンビルの側面図本発明の第２の変形例によるアンビルの側面図本発明の第３の変形例によるアンビルの側面図

以下、本発明の回転打撃工具の一例として、本発明の実施の形態によるインパクトレンチ１の構成について、図１から図５に基づき説明する。なお、本実施の形態では、本発明の回転打撃工具として、インパクトレンチを用いて説明するが、本発明の回転打撃工具は、先端工具抜け落ち防止用のピン穴が出力軸に形成された構成のものであれば、インパクトレンチに限定されるものではない。

図１に示すように、インパクトレンチ１は、胴体ハウジング２と、ハンドルハウジング３と、モータ４と、ギヤ機構５と、ハンマ６と、アンビル７と、ソケット８と、から主に構成されている。ハンマ６とアンビル７とが本発明の打撃機構部を構成する。

胴体ハウジング２とハンドルハウジング３とは、樹脂により一体に形成されている。胴体ハウジング２は略筒状を有しており、胴体ハウジング２内には、モータ４、ギヤ機構５、ハンマ６、アンビル７が、その順に並んで配置されている。以下の説明においては、アンビル７を前側、モータ４側を後側と定義する。

ハンドルハウジング３には、電源コード３１、制御部３２、及び、トリガ３３が内蔵されている。モータ４及び制御部３２等には、電源コード３１を介して商用電源から電力が供給される。なお、電源コード３１の代わりに、電池パック等から電力が供給される構成であってもよい。制御部３２は、トリガ３３の操作量に応じてモータ４に供給する電力量を調整することにより、モータ４の回転速度を制御する。

ギヤ機構５は、遊星歯車機構で構成された減速機構でおり、モータ４の回転を減速してハンマ６に伝達する。なお、ギヤ機構５は、遊星歯車機構に限定されるものではなく、また、減速機構を必ずしも備えている必要はない。

ハンマ６は、前端に衝突部６１を、アンビル７は、後端に被衝突部７１を備えている。また、ハンマ６は、回転した際に衝突部６１が被衝突部７１と回転方向において衝突するように、バネ６２により前方に付勢されている。このような構成により、ハンマ６が回転した際に、アンビル７に打撃が与えられることとなる。

また、ハンマ６は、バネの付勢力に反して後方に移動することも可能に構成されており、衝突部６１と被衝突部７１との衝突後、ハンマ６はバネの付勢力に抗して回転しながら後退する。そして、衝突部６１が被衝突部７１を乗り越えると、バネに蓄えられた弾性エネルギーが解放されてハンマ６は前方に移動し、再び、衝突部６１と被衝突部７１とが衝突することとなる。

図２は、本実施の形態によるインパクトレンチ１の部分断面図、図３は、本実施の形態によりアンビル７の側面図、図４は、本実施の形態によりアンビル７の図２のＩＶ−ＩＶ断面図である。図２〜図４に示すように、アンビル７は、出力軸７２と、ピン７３と、プランジャ７４と、を備えている。

図２及び図４では、左下から右上に向かうハッチングで示された部分が出力軸７２であり、出力軸７２は、前方に延出した四角柱形状の嵌合部７２ａと、嵌合部７２ａの前端から前方に延出した円筒状の細径部７２ｂと、から構成されている。嵌合部７２ａには、前後方向と直交する方向に第１ピン穴７２ｃが形成されており、また、出力軸７２の中心軸上には、前端部から後方に向けてプランジャ穴７２ｄが形成されている。細径部７２ｂは、嵌合部７２ａよりも小さな直径を有しており、図５に示すような従来のアンビル７０の出力軸７２０の前方側を切削することにより形成されている。

図２及び図４では、左上から右下に向かうハッチングで示された部分がソケット８であり、ソケット８は、前後方向に延びる円筒形状を有し、ソケット８の前端にはボルト等を締結するためのソケット部８１が、後端には出力軸７２の嵌合部７２ａと嵌合される四角形状の嵌合穴８２が形成されている。

また、ソケット８には、嵌合穴８２が嵌合部７２ａの後端まで嵌合された際に出力軸７２の第１ピン穴７２ｃと対向する位置に、第２ピン穴８３が形成されている。第１ピン穴７２ｃ及び第２ピン穴８３にはピン７３が挿通されており、これにより、ソケット８が出力軸７２から抜け落ちることを防止している。また、出力軸７２のプランジャ穴７２ｄにはプランジャ７４が挿通されており、これにより、ピン７３が第１ピン穴７２ｃ及び第２ピン穴８３から抜けることを防止している。

ここで、通常は、嵌合穴への出力軸の挿入を容易にするために、嵌合穴の内径と出力軸の直径との間には若干の遊びが設けられている。そのため、ボルトとナットの間に金属屑などが入ったことによりボルトが締まりにくくなっている状態では、出力軸に大きなせん断応力がかかることとなる。

一方、図５に示すような従来のアンビル７０では、出力軸７２０のピン穴７２０ｃ付近には、ピン穴７２０ｃが形成されていることにより応力が集中しやすくなっている。従って、従来のアンビル７２０では、かじりが生じたような場合には、ピン穴７２０ｃ付近に大きなせん断応力が集中することとなり、その結果、第１ピン穴７２ｃを基点として出力軸７２０に亀裂が入る場合があり、このように亀裂の入った出力軸７２０は、所定の打撃力を先端工具に伝達することができなくなってしまう。

しかしながら、本実施の形態では、図５に示す従来の出力軸７２０を切削することにより、嵌合穴８３から応力を受けない細径部７２ｂを形成している。図４の場合と図５の場合とでは、出力軸（嵌合部）にかかる応力の大きさは同じではあるが、図４の場合には、嵌合部７２ａのアンビル７本体との接合部が嵌合部７２ａにかかる応力の多くを受け持つこととなる。これにより、第１ピン穴７２ｃ付近にかかる応力を減らすことができるので、出力軸７２に亀裂が入ることが抑制される。また、従来の出力軸７２０を利用することができるので、コストを軽減することが可能となる。

また、第１ピン穴７２ｃが上記接合部に近いと、上記接合部から第１ピン穴７２ｃにその応力が伝達されてしまう。しかしながら、本実施の形態では、細径部７２ｂを第１ピン穴７２ｃの前端位置から形成しているので、上記接合部から第１ピン穴７２ｃに応力が伝達されることが抑制されている。

以上のように、本実施の形態では、応力の集中しやすい第１ピン穴７２ｃ付近に大きなせん断応力が集中することが防止されるので、これにより、出力軸７２に亀裂が入ることが抑制され、アンビル７の寿命を延ばすことが可能となる。

また、図３及び図４に示す本実施の形態では、嵌合部７２ａに第１ピン穴７２が設けられているため、図５に示す従来のアンビル７２０と比べて、嵌合部の軸方向の長さが長くなっている。このため、先端工具やソケット８と嵌合部７２ａとの嵌合が強くなり、先端工具等が出力軸７２に対してがたつきにくい構造とすることが可能となる。また、先端工具が嵌合部に対してがたつきにくくなるので、嵌合部が磨耗することを抑制することが可能となる。

なお、本発明の回転打撃工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。

例えば、上記実施の形態では、従来のアンビル７０からアンビル７を形成することを想定していたため、従来の出力軸７２０を切削することにより細径部７２ｂを形成したが、必ずしも細径部７２ｂを備えている必要はなく、細径部７２ｂを備えていなくても、従来より短い出力軸であれば、第１ピン穴７２ｃ付近に大きなせん断応力かかることを防止することができる。

また、図６に示すように、細径部７２ｂが第１ピン穴７２ｃを含むように出力軸７２０を切削してもよい。この場合には、第１ピン穴７２ｃ付近にはせん断応力がかかりにくくなるので、出力軸７２に亀裂が入ることがより一層防止される。

また、図７に示すように、細径部７２ｂを四角柱状に形成してもよい。上記実施の形態のように細径部７２ｂが円柱状の場合には、出力軸７２を切削することによって容易に形成することができたが、四角柱状の場合には、鍛造により形成することが好ましい。

また、図８に示すように、細径部７２ｂをテーパ状に形成してもよい。この場合には、出力軸７２を嵌合穴８２に挿入することが容易となる。

また、上記実施の形態では、一方向のみに回転するモータ４を用い、ハンマ６を一方向のみに回転させたが、正転・逆転可能なブラシレスモータを用い、衝突部６１と被衝突部７１との衝突後にモータを逆転させるような電子パルス方式を用いてもよい。また、本発明の構成を、油圧によって出力軸を打撃するように構成されたオイルパルス工具に適用することも可能である。

また、本発明の出力軸が挿入されるのは先端工具に限らず、先端工具保持部等であってもよい。

１インパクトレンチ
４モータ
６ハンマ
７アンビル
８ソケット
７２出力軸
７２ａ嵌合部
７２ｂ細径部
７２ｃ第１ピン穴
７３ピン
８２嵌合穴

Claims

モータと、
軸方向に延び、前記モータから供給された回転力を先端工具に伝達する出力軸を有する打撃機構部と、
を備え、
前記出力軸は、前記回転力を前記先端工具に伝達するために前記先端工具の嵌合穴に嵌合される嵌合部を備え、前記出力軸には、前記嵌合部と前記嵌合穴との嵌合を保持するためのピンが挿通されるピン穴が形成された回転打撃工具であって、
前記嵌合部よりも先端側には、前記嵌合部よりも径の小さい細径部が形成されていることを特徴とする回転打撃工具。
前記ピン穴は、前記軸方向における前記嵌合部の中心よりも先端側に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転打撃工具。
前記打撃機構部は、前記モータにより回転されるハンマと、前記ハンマにより打撃されるアンビルと、を備えており、
前記出力軸は、前記アンビルと一体に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転打撃工具。
前記細径部は、前記軸方向に延びる円筒形状を有していることを特徴とする請求項１に記載の回転打撃工具。
前記ピン穴は、前記細径部に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の回転打撃工具。
モータと、
前記モータにより駆動される打撃機構部と、
前記打撃機構部による回転方向への打撃力が伝達される出力軸と、
前記出力軸に設けられた嵌合部と、
前記出力軸に設けられ、前記嵌合部に嵌合する先端工具を保持するためのピンが挿入可能なピン穴と、
を有する回転打撃工具であって、
前記嵌合部よりも先端側には、前記嵌合部よりも径の小さい細径部が形成されていることを特徴とする回転打撃工具。
前記ピン穴は、前記嵌合部に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回転打撃工具。