JP2013010147A - Drilling tool - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は穿孔工具に関し、特に打撃力と回転力により先端工具を駆動して穿孔する穿孔工具に関する。 The present invention relates to a drilling tool, and more particularly to a drilling tool that drives a tip tool with a striking force and a rotational force to perform drilling.
穿孔工具の打撃機構としては、特許文献1に示されるように、モータの回転力を往復動に変換するクランクによって往復動されシリンダ内に往復動可能に配置されたピストンと、シリンダ内に配置され、シリンダ内の空気室を介してピストンの往復動が伝達されると共に先端工具に打撃力を伝達する打撃子とを備えた構成が知られている。この構成の穿孔工具では、無負荷状態から負荷状態に移行すること、即ち、先端工具を被削材に押し付けることで、打撃子が反先端工具側(ピストン側)に移動し、シリンダ内のピストンと打撃子の間に形成される空気室の圧力を高めると共に、ピストンの往復動による空気室の圧力変動によって、打撃子を介して先端工具に打撃を伝達している。 As shown in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-133620, a punching tool striking mechanism includes a piston that is reciprocated by a crank that converts the rotational force of the motor into a reciprocating motion, and is disposed in the cylinder so as to be reciprocally movable. A configuration is known that includes a striking element that transmits a reciprocating motion of a piston via an air chamber in a cylinder and transmits a striking force to a tip tool. In the drilling tool of this configuration, the transition from the no-load state to the loaded state, that is, by pressing the tip tool against the work material, the striker moves to the anti-tip tool side (piston side), and the piston in the cylinder The pressure of the air chamber formed between the striking element and the striking element is increased, and the striking force is transmitted to the tip tool through the striking element by the pressure fluctuation of the air chamber due to the reciprocation of the piston.
ピストンは空気室が圧縮されることで反動を受け、この反動を受けることで生じた負荷が、クランク、ギヤ等を介してモータに伝達し、モータの回転数が低下する。即ち、モータの回転数が低下することは、打撃動作している負荷状態に移行することに起因する現象であり、一般的に、負荷状態でのモータの回転数は、無負荷状態より低い数値を示している。また負荷状態で回転数が低下し、負荷状態に応じた一定の回転数に収束するということは、そのモータの出力特性、シリンダやピストン、打撃子の形状、ストローク量等の諸性状において、その収束した回転数が負荷状態に適した回転数となる。 The piston receives a reaction when the air chamber is compressed, and the load generated by the reaction is transmitted to the motor via the crank, gear, etc., and the rotational speed of the motor is reduced. In other words, a decrease in the rotational speed of the motor is a phenomenon resulting from the transition to a load state in which a striking operation is performed. In general, the rotational speed of a motor in a loaded state is a numerical value lower than that in a no-load state. Is shown. In addition, the rotation speed decreases in the load state and converges to a constant rotation speed according to the load condition, which means that the motor output characteristics, cylinder, piston, striker shape, stroke amount, etc. The converged rotation speed becomes a rotation speed suitable for the load state.
上述の負荷状態に応じた一定の回転数に対して、無負荷状態の回転数が高いため、無負荷状態から負荷状態へと移行した際、ピストンの位相変化に打撃子が追従できず、打撃不良が発生することがある。 Since the rotation speed in the no-load state is higher than the constant rotation speed in accordance with the above-described load state, when the transition from the no-load state to the load state, the striker cannot follow the piston phase change, Defects may occur.
特に、穿孔工具本体内部の圧力低下が発生した時に打撃不良が顕著に発生する。この圧力低下とは、穿孔工具使用後、高温になった本体温度が常温まで下がり、それに伴い打撃機構部内部の圧力も低下するが、本体使用時の打撃機構部内部の圧力上昇のため外部へ空気が流出した分、打撃機構部内部の圧力は本体使用前と比較して負圧になることをいう。この負圧の状態で本体を使用する時には、空気室の圧縮力が低下したことで打撃子の往復動の振幅が小さくなり、打撃子は打撃点まで行かずに戻り、あるいは打撃点における速度が小さく跳ね返り速度が小さいため、打撃子の振幅エネルギが増幅されず、打撃力が著しく低下、あるいは打撃動作する状態に移行しない打撃不良となる。 In particular, when the pressure drop inside the drilling tool main body occurs, the hitting failure is remarkably generated. This pressure drop means that after the drilling tool is used, the temperature of the main body, which has become high, drops to room temperature, and the pressure inside the striking mechanism decreases accordingly. It means that the pressure inside the striking mechanism is negative compared to before use of the main body because air has flowed out. When the main body is used in this negative pressure state, the amplitude of the reciprocating motion of the striker is reduced due to a decrease in the compression force of the air chamber, and the striker returns without going to the strike point, or the velocity at the strike point increases. Since it is small and the rebounding speed is small, the amplitude energy of the striker is not amplified, and the strike force is remarkably reduced, or the strike failure does not shift to the strike action state.
また、ピストンの往復運動する速度が低い方が、ピストンが空気室を介して打撃子を引き寄せた後からピストンの位相が変わり空気室を圧縮して打撃子を押し出すまでの時間が長くなり、打撃子の振幅が大きくなるため、打撃動作に移行する条件が有利となる。よって本発明は、安定した打撃動作を得られる穿孔工具を提供することを目的とする。 In addition, the lower the reciprocating speed of the piston, the longer the time from when the piston pulls the striker through the air chamber until the piston phase changes and the air chamber is compressed and the striker is pushed out. Since the amplitude of the child increases, the condition for shifting to the striking motion is advantageous. Therefore, an object of this invention is to provide the drilling tool which can obtain the stable striking operation | movement.
上記課題を解決するために、本発明は、回転力を出力する駆動部と、該回転力を該打撃力に変換して先端工具に該打撃力を伝達する打撃機構部と、該回転力を該先端工具に伝達する回転伝達機構部と、を有し、該打撃機構部は、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンと該先端工具の間に介在して該ピストンの往復動を打撃力として該先端工具に伝達する打撃子と、軸方向一端側から該ピストンが挿入されて該ピストン及び該打撃子を該軸方向に摺動可能に内蔵すると共に内部に該ピストンと該打撃子の間に密閉された空気室を画成可能であり、該軸方向他端側に該先端工具が該軸方向に摺動可能かつ一体回転するように装着されたシリンダ部と、を有し、該回転伝達機構は、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構を有し、該シリンダ部に対して該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、該ウェイト部は、該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い、該ギヤ機構に接触可能に構成されている穿孔工具を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention provides a drive unit that outputs a rotational force, an impact mechanism unit that converts the rotational force into the impact force and transmits the impact force to a tip tool, and the rotational force. A rotation transmission mechanism portion that transmits to the tip tool, and the striking mechanism portion is driven by the driving portion to reciprocate, and the piston is interposed between the piston and the tip tool. A striking element that transmits reciprocating motion to the tip tool as a striking force, and the piston is inserted from one axial end side so that the piston and the striking element are slidably incorporated in the axial direction, and the piston An air chamber sealed between the striking elements, and a cylinder portion mounted on the other end in the axial direction so that the tip tool can slide in the axial direction and rotate integrally. The rotation transmission mechanism is driven by the drive unit and A gear mechanism that engages with the portion and rotates the cylinder portion, and is provided with a weight portion that is movable in the axial direction with respect to the cylinder portion, and the weight portion is one side in the axial direction of the tip tool. A drilling tool configured to be able to come into contact with the gear mechanism is provided.
このような構成によると、先端工具が被削材に当接した時、即ち無負荷状態から負荷状態に変わった時にウェイト部がシリンダ部に係合するため、シリンダ部に作用する負荷が増大する。シリンダ部は、駆動部に回転伝達機構部により接続されているため、駆動部に作用する負荷も増大する。この負荷の増大により駆動部の回転数が低下し、負荷状態において打撃子がピストンに追従し易い回転数とすることができ、ピストンの動作に打撃子を同調させて、安定した打撃動作を得ることができる。 According to such a configuration, when the tip tool comes into contact with the work material, that is, when the load is changed from the no-load state to the load state, the weight portion engages with the cylinder portion, so that the load acting on the cylinder portion increases. . Since the cylinder part is connected to the drive part by the rotation transmission mechanism part, the load acting on the drive part also increases. Due to this increase in load, the rotational speed of the drive unit decreases, and the rotational speed at which the striker can easily follow the piston in the loaded state can be made. By synchronizing the striker with the operation of the piston, a stable impact operation is obtained. be able to.
上記構成の穿孔工具において、該ウェイト部は、該ギヤ機構に係合可能であると共に該ギヤ機構の軸方向他方側に位置し該シリンダ部に回転可能に環装されたウェイトと、該ウェイトの軸方向他方側に位置しシリンダ部に対して軸方向に移動可能であると共に該シリンダ部の軸周りの周方向に移動不能に構成された操作部と、を備え、該操作部は、該該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い該軸方向一方側へ移動して該ウェイトを該ギヤ機構に係合させるように構成されていることが好ましい。 In the drilling tool configured as described above, the weight portion is engageable with the gear mechanism, is located on the other axial side of the gear mechanism and is rotatably mounted on the cylinder portion, An operation unit that is located on the other side in the axial direction and is movable in the axial direction with respect to the cylinder unit, and immovable in the circumferential direction around the axis of the cylinder unit, and the operation unit includes the operation unit It is preferable that the weight is engaged with the gear mechanism by moving to the one side in the axial direction as the tip tool moves to the one side in the axial direction.
このような構成によると、ウェイト部を、ギヤ機構に係合するウェイトと、ウェイトを係合させる操作部とに分離して構成することができ、簡単な構成で、ウェイト部を係合部に係合させることができる。 According to such a configuration, the weight portion can be configured to be separated into a weight that engages the gear mechanism and an operation portion that engages the weight, and the weight portion can be used as the engagement portion with a simple configuration. Can be engaged.
また該シリンダ部を該シリンダ部の該軸周りに回転可能に支承するハウジングを更に有し、該ハウジングには、該ウェイト部が該ギヤ機構と非係合な状態で該ウェイト部と係合する係止部を有することが好ましい。 The housing further includes a housing for rotatably supporting the cylinder portion around the axis of the cylinder portion, and the weight portion engages with the weight portion in a state where the weight portion is not engaged with the gear mechanism. It is preferable to have a locking part.
このような構成によると、ウェイト部がギヤ機構と非係合な状態では、ウェイト部が係止部と係合するため、無負荷状態においてウェイト部にガタが発生することを抑制することができる。 According to such a configuration, when the weight portion is not engaged with the gear mechanism, the weight portion engages with the locking portion, so that it is possible to suppress the play of the weight portion in the no-load state. .
また該ウェイト部には該ギヤ機構と係合する被係合部が設けられ、該被係合部と該ギヤ機構とは互いに噛合する歯車状に構成されていることが好ましい。 The weight portion is preferably provided with an engaged portion that engages with the gear mechanism, and the engaged portion and the gear mechanism are preferably configured in a gear shape that meshes with each other.
このような構成によると、容易にギヤ機構とウェイト部とを係合させることができる。 According to such a configuration, the gear mechanism and the weight portion can be easily engaged.
また上記課題を解決するために、回転力を出力する駆動部と、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンの往復動を達する打撃子と、該ピストン及び該打撃子を軸方向に摺動可能に内蔵するシリンダ部と、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構と、を有し、該シリンダ部に対して、該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、該先端工具を被削材に押し付けた際に該ウェイトが移動し、該回転伝達機構部の一部に接触する穿孔工具を提供する。 In order to solve the above problems, a drive unit that outputs a rotational force, a piston that is driven by the drive unit to reciprocate, a striker that reaches the reciprocation of the piston, and the piston and the striker A cylinder portion slidably built in a direction, and a gear mechanism that is driven by the drive portion and engages with the cylinder portion to rotate the cylinder portion. A weight part that is movable in the axial direction is provided, and when the tip tool is pressed against a work material, the weight moves, and a drilling tool that contacts a part of the rotation transmission mechanism part is provided.
本発明の穿孔工具によれば、安定した打撃動作を得ることができる。 According to the drilling tool of the present invention, a stable hitting operation can be obtained.
以下、本発明の実施の形態に係る穿孔工具について、図1乃至図4に基づき説明する。図1に示される打撃工具であるハンマドリル1は、装着された先端工具10に打撃力及び回転力を加えて先端工具10の先端部分により穿孔・はつり等を行う工具であり、主にハウジング2と、モータ3と、打撃機構部4と、回転伝達機構部5と、ウェイト部6とを備え、後述の先端工具保持部45により先端工具10を脱落不能に保持している。以下の説明においては、先端工具10の先端側を前側として前後方向を規定して説明する。
Hereinafter, a drilling tool according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. A hammer drill 1 which is a striking tool shown in FIG. 1 is a tool which applies a striking force and a rotational force to a mounted
ハウジング2は、モータハウジング21と、ハンドル22と、ギヤカバー23と、シリンダケース24とから主に構成されている。モータハウジング21は、内部にモータ3等を内蔵している。ハンドル22は、モータハウジング21の後側に設けられており、モータ3の回転を制御するトリガ22A及び外部電源に接続される電源コード22Bを備えている。ギヤカバー23は、モータ3の後述の出力軸部31を覆うようにモータハウジング21に設けられている。シリンダケース24は、図2に示されるように、筒状に構成されており、その筒の軸方向が前後方向と一致するようギヤカバー23の前方に配置されている。シリンダケース24内部には、後述のシリンダ43Aを前後方向に延びる回転軸回りに回転可能に支承する軸受24A、24Bが前後に並んで配置されている。またシリンダケース24内部において、前側の軸受24A後方には、筒状を成す回転係止部材24Cが筒の軸方向と前後方向とが一致するように設けられている。回転係止部材24Cの筒内面かつ後端位置には、後述のシリンダ43Aの回転軸を中心軸とする内歯車形状を成す係止部24Dが設けられている。
The housing 2 mainly includes a
これらハウジング2において、つなぎ目部分には、それぞれシール材が配されており、特にシリンダケース24やギヤカバー23は、その内部が気密性を保てるように構成されている。
In these housings 2, a seal material is disposed at each joint portion, and in particular, the
図1に示されるように、駆動部であるモータ3は、回転力を出力する出力軸部31を有しており、モータハウジング21内に位置すると共に出力軸部31がギヤカバー23内に位置し、出力軸部31の軸方向が前後方向と直交するように配置されている。出力軸部31はベアリング33でモータハウジング21内に支承されており、出力軸部31の先端にはピニオンギヤ31Aが設けられている。また出力軸部31の基端部には、モータ3冷却用のファン32が同軸一体回転するように装着されている。
As shown in FIG. 1, the
図2に示されるように、打撃機構部4は、ギヤ部41と、クランク部42と、シリンダ部43と、打撃部46とから主に構成されており、回転運動を往復運動に変換し、往復運動を打撃力として先端工具10に伝達している。ギヤ部41は、ピニオンギヤ31Aの後方にピニオンギヤ31Aの軸心と平行な軸心を備えて配置され、クランク部42に接続されてピニオンギヤ31Aと噛合する平ギヤから構成されており、軸受41A及び軸受41Bによりギヤカバー23に回転可能に支承されている。
As shown in FIG. 2, the striking mechanism unit 4 mainly includes a
クランク部42は、クランク42Aとコンロッド42Bとから構成されている。クランク42Aは、ギヤ部41と同軸一体回転するように構成され、シリンダケース24の後方位置に配置されている。コンロッド42Bは、前端がシリンダケース24内に配置されると共に後端がクランク42Aのクランクピンに回転可能に装着されている。このクランク42Aを回転させることによりコンロッド42Bが前後動して、モータ3から伝達された回転運動を往復運動に変換している。
The crank
シリンダ部43は、主にシリンダ43Aから構成されている。シリンダ43Aは、筒状を成し、シリンダケース24内部に、軸受24A、24Bで回転可能に支承され、前後方向と軸方向とが一致するように配置されており、軸方向一端側である後端側からコンロッド42Bの前端が挿入されている。シリンダ43Aにおいて、軸受24Aより後方位置には、筒内外を貫通し前後方向に延びる一対の長孔43b、43bが形成されており、軸受24Bより前側には、筒内外を貫通する空気孔43cが形成されている。この空気孔43cは、後述の打撃子48が前方へ移動して後述の中間子49に衝突する直前に後述の空気室43dとシリンダ43A外部を連通させる位置に配置されている。シリンダ43A外周であって空気孔43cの後方位置には、周回りに一連に延びるリブ43Bが設けられている。
The
シリンダ43A内において、後述の中間子49が挿入される箇所には、環状に構成されて中間子49を前後摺動可能に保持すると共にシリンダ43A内において中間子49前後における気密性を保ちつつ区切る仕切部44が設けられている。またシリンダ43A内において、後述のピストン47と打撃子48との間には、空気室43dが画成され、空気室43dは、後述の打撃子48の前後位置に応じて空気孔43cと連通可能である。
In the
シリンダ43Aにおいて、軸方向他端側である前端には、先端工具保持部45が設けられている。先端工具保持部45は、シリンダ43Aの前端において筒内外を貫通するように形成された複数の貫通孔43aにそれぞれ挿入されるボール45Aと、ボール45Aを筒内部に突出するように付勢可能な、スリーブ45Bと、シリンダケース24に当接してスリーブ45Bを前方に付勢するバネ45Cとから主に構成されており、シリンダ43A前端に位置する筒内に後述の被保持部10Aが挿入されて先端工具10を保持している。
In the
打撃部46は、ピストン47と、打撃子48と、中間子49とから主に構成されている。ピストン47は、シリンダ43A内空間であってシリンダ43A後端位置に、シリンダ43Aの周壁との間に隙間が形成されないようにシリンダ43Aに対して前後摺動可能に配置されている。ピストン47の後端には、コンロッド42Bの前端がピストンピン47Bを介して接続されている。よってピストン47は、コンロッド42Bの前後動に応じてシリンダ43A内で前後動する。ピストン47においてシリンダ43A内周面と当接する箇所には、リング状のOリング47Aが嵌められて、ピストン47前後の気密性を保っている。
The
打撃子48は、シリンダ43A内においてピストン47の前側に空気室43dを画成可能にピストン47から一定の距離を持ってシリンダ43Aに対して摺動可能に配置されている。この打撃子48とピストン47との間に空気室43dが画成される。打撃子48とシリンダ43Aの周壁との間には隙間が形成されず、かつ打撃子48とピストン47との間に空気室43dが形成されているため、ピストン47の前後動に応じて、空気室43dの圧力変化が発生し、この圧力変化に追従して打撃子48も前後動する。打撃子48においてシリンダ43A内周面と当接する箇所には、リング状のOリング48Aが嵌められて、打撃子48前後の気密性を保っている。
The
中間子49は、打撃子48の前側に配置され、前端近傍付近がシリンダ43Aに対して摺動可能であると共に、中央付近で仕切部44に環装されており、前端が先端工具保持部45に装着された先端工具10の後端と当接可能であり後端が打撃子48の前端と当接可能に構成されている。中間子49においてシリンダ43A内周面と当接する箇所には、リング状のOリング49Aが嵌められており、このOリング49Aと仕切部44とによって中間子49前後の気密性を保っている。また中間子49において、後端部49Bは、他の部分より小径に構成されており、後端部49Bと他の部分との間に段差49Cが設けられている。
The
回転伝達機構部5は、駆動部側ギヤ部51と、スピンドル側ギヤ部52とを含むギヤ機構から主に構成されている。駆動部側ギヤ部51は、ピニオンギヤ31Aの前方にピニオンギヤ31Aの軸心と平行な軸心を備えて配置され、ピニオンギヤ31Aと噛合する平ギヤ51Aと、平ギヤ51Aと同軸一体回転するようにクランク部42に接続されてシリンダ43A近傍に位置する傘歯ギヤ51Bとから構成され、軸受51C及び軸受51Dでギヤカバー23に回転可能に支承されている。
The rotation transmission mechanism unit 5 is mainly composed of a gear mechanism including a drive unit
スピンドル側ギヤ部52は、両端が貫通する筒状に構成されて、シリンダ43Aのリブ43B後方に環装されており、キー53を介してシリンダ43Aに同軸一体回転するように固定されている。スピンドル側ギヤ部52の後端には傘歯ギヤ51Bと噛合する傘歯ギヤ52Aが設けられ、前端にはウェイト部6と係合可能な係合部52Bが設けられている。係合部52Bは、シリンダ43Aの軸心を回転軸とする平歯車状に構成されている。
The spindle
ウェイト部6は、主にウェイト61と、バネ62と、操作部63とから構成されている。ウェイト61は、鋼材等の高密度の金属から構成されて両端が貫通した筒状に構成されてリブ43Bの前方に配置されており、後端に係合部52Bと係合可能な被係合部61Aが設けられ、前端に係止部24Dと係合可能な被係止部61Bが設けられている。被係合部61Aは、シリンダ43Aの回転軸を中心軸とする内歯車形状を成しており、被係止部61Bは、シリンダ43Aの回転軸を中心軸とする平歯車形状を成している。
The
バネ62は、リブ43Bに反力を取ってウェイト61を前方へと付勢している。バネ62とウェイト61との間には、バネ62とウェイト61との間の回転摩擦を低減するワッシャ62Aが介在している。バネ62がウェイト61を前方へと付勢することにより、ウェイト61は、後方へと付勢されない限り、回転係止部材24Cと当接して被係止部61Bが係止部24Dに係止される。回転係止部材24Cはシリンダケース24と一体であるため、この状態においてウェイト61がシリンダ43Aと一体回転することはない。またウェイト61が回転係止部材24Cに係止していることにより、ウェイト61がシリンダケース24内で移動することが抑制され、ガタが発生することが抑制される。
The
操作部63は、円環部材64と、ピン65と、スリーブ66とから構成されている。円環部材64は、内径が後端部49Bの外形と略同一に構成されており、後端部49Bに装着されている。後端部49Bの前方には段差49Cが有るため、円環部材64は、段差49Cにより中間子49と共に後方へと移動する。ピン65は、一対の長孔43b、43bに対応して、一対設けられており、円環部材64に固定されて一対の長孔43b、43bからそれぞれシリンダ43A外に突出するように構成されている。スリーブ66は、シリンダ43Aに環装されるように環状に構成され、後端でウェイト61に当接すると共に、前端でピン65と係合している。尚、スリーブ66はウェイト61と前後方向で当接しているのみであり、シリンダ43Aの周方向及び半径方向については、ウェイト61を特に拘束はしていない。操作部63においては、円環部材64が後方へと移動することにより、ピン65及びスリーブ66も後方へと移動する。スリーブ66の後方にはウェイト61が配置されているため、円環部材64の後方への移動に伴いウェイト61も後方へと移動し、被係止部61Bが係止部24Dから離脱すると共に、被係合部61Aが係合部52Bに係合する。この状態では、ウェイト61はシリンダ43Aと同軸一体回転する。
The
先端工具10は、図示せぬ前端にドリル部を有し、後端が先端工具保持部45に保持される被保持部10Aを有している。被保持部10Aは、シリンダ43A前端の筒内に挿入されて前後摺動可能に構成されており、前記筒内に挿入された状態でボール45Aが挿入される前後方向に延びる溝部10aが形成されている。また被保持部10Aの後端は中間子49の前端と当接するように構成されている。
The
上記構成のハンマドリル1において、先端工具10により図示せぬ被削材に穿孔作業を開始する際には、先端工具10が図示せぬ被削材に当接していない状態で、トリガ22Aを引きモータ3を回転させる。この状態において、ウェイト61は、操作部63で後方へと付勢されていないため、被係止部61Bが係止部24Dに係止されて軸周りの回転が規制され、シリンダ43Aと一体回転することはない。この状態で先端工具10を図示せぬ被削材に押し当てると、図3に示されるように、先端工具10は、ハウジング2(シリンダ43A)に対して後方向へと移動する。この移動に伴い、中間子49も後方へと移動するため、中間子49に装着された円環部材64も後方へと移動する。これに伴いウェイト61は、被係止部61Bが係止部24Dから離脱すると共に被係合部61Aが係合部52Bに係合して、シリンダ43Aと同軸一体回転する。
In the hammer drill 1 having the above-described configuration, when starting drilling work on a workpiece (not shown) with the
先端工具10が図示せぬ被削材と当接する前は、モータ3に負荷がかからない状態であるので、回転数は図4のグラフに示されるように、高回転状態(回転数RH)になる。これに対して、先端工具10が図示せぬ被削材と当接した後は、モータ3に負荷がかかる状態であるので、回転数は図4のグラフに示されるように、低回転状態(回転数RL)になる。モータ3が低回転様態になるのは、主に打撃に係る負荷が増大することに起因する。具体的には、先端工具10が図示せぬ被削材に押し当てられることにより中間子49及び打撃子48が後方へと移動して空気室43dの容積が小さくなるのに対して、ピストン47のストローク量は変化しないため、空気室43dの圧縮率が大きくなり、ピストン47の反力が大きくなってピストン47を駆動するモータ3の負荷が大きくなる。モータ3の負荷が大きくなると同時に、圧縮された空気室43dの圧力によって打撃子48が前側へと移動し、中間子49を打撃し、この打撃力が先端工具10に伝達されて先端工具10による図示せぬ被削材への打撃が開始され、モータ3の回転数は回転数RLに収束する。即ち、負荷状態でモータ3の回転数が低下し、負荷状態に応じた一定の回転数RLに収束するということは、そのモータ3の出力特性、シリンダ43Aやピストン47、打撃子48の形状、ストローク量等の諸性状において、その収束した回転数RLが負荷状態に適した回転数となる。
Before the
負荷状態に応じた一定の回転数RLに対して、無負荷状態の回転数RHが高いため、無負荷状態から負荷状態へと移行した際、ピストン47の位相変化に打撃子48が追従できず、打撃不良が発生することがある。
Since the rotational speed RH in the no-load state is higher than the constant rotational speed RL corresponding to the load state, the
特に、穿孔工具本体内部の圧力低下が発生した時に打撃不良が顕著に発生する。この圧力低下とは、ハンマドリル使用後、高温になった本体温度が常温まで下がり、それに伴い打撃機構部を内蔵するシリンダケース内部の圧力も低下するが、ハンマドリル使用時の打撃機構部内部の圧力上昇のためシリンダケース外部へ空気が流出した分、シリンダケース(打撃機構部)内部の圧力は本体使用前と比較して負圧になることをいう。この負圧の状態でハンマドリルを使用した際には、空気室の圧縮力が低下したことで打撃子の往復動の振幅が小さくなり、打撃子は中間子と当接する打撃点まで行かずにピストン側へと戻り、あるいは打撃点において中間子と衝突する際の速度が小さくなることから衝突して跳ね返る速度が小さくなり打撃子の振幅エネルギが増幅されず、先端工具による打撃力が著しく低下、あるいは先端工具が打撃動作する状態に移行しない打撃不良が発生する。 In particular, when the pressure drop inside the drilling tool main body occurs, the hitting failure is remarkably generated. This pressure drop means that after the hammer drill is used, the temperature of the main body, which has become high, drops to room temperature, and the pressure inside the cylinder case that contains the hammering mechanism also decreases, but the pressure inside the hammering mechanism when the hammer drill is used increases. Therefore, the pressure inside the cylinder case (striking mechanism) is negative compared to before using the main body because air flows out of the cylinder case. When a hammer drill is used in this negative pressure state, the amplitude of the reciprocating motion of the striker is reduced due to a decrease in the compression force of the air chamber, and the striker does not go to the strike point where it comes into contact with the intermediate element. Since the speed when colliding with the intermediate element at the hitting point becomes small, the speed at which it collides and bounces is reduced, the amplitude energy of the hitting element is not amplified, and the hitting force by the tip tool is significantly reduced, or the tip tool The hitting failure that does not shift to the hitting operation state occurs.
これに対して、本実施の形態に係るハンマドリル1では、先端工具10を図示せぬ被削材に押し付けた際にモータ3が負荷状態になっているが、この時に同時にウェイト61がシリンダ43Aに係合する。シリンダ43Aは回転しているのに対してウェイト61は回転していない状態であり、またウェイト61は重量物であるため、ウェイト61がシリンダ43Aに係合することによりシリンダ43Aの回転は抑制される。シリンダ43Aは、回転伝達機構部5によってモータ3と接続されているため、モータ3の回転も抑制され、モータ3の回転数は、回転数RLより僅かに大きい回転数RCに低下する。モータ3を回転数RCにすることにより、先端工具10を図示せぬ被削材に押し付けた後すぐにモータ3の回転数を負荷時の回転数RLに収束させることができ、ピストン47の位相と打撃子48の位相とを同調させて好適な打撃を行うことができる。
On the other hand, in the hammer drill 1 according to the present embodiment, the
また、一般にピストンの往復運動する速度が低い方が、ピストンが空気室を介して打撃子を引き寄せた後からピストンの位相が変わり空気室を圧縮して打撃子を押し出すまでの時間が長くなり、打撃子の振幅が大きくなるため、打撃動作に移行する条件が有利となる。これに対して本実施の形態では、先端工具10を図示せぬ被削材に押し付けるとほぼ同時にモータ3を回転数RCまで低下させているため、先端工具10を図示せぬ被削材に押し付けるとほぼ同時にピストン47の往復運動する速度を低下させることができ、先端工具10の安定した打撃動作を得ることができる。
In general, the lower the reciprocating speed of the piston, the longer the time from when the piston pulls the striker through the air chamber until the piston phase changes and the air chamber is compressed to push the striker, Since the amplitude of the striker increases, the condition for shifting to the strike operation is advantageous. On the other hand, in this embodiment, since the
1:ハンマドリル 2:ハウジング 3:モータ 4:打撃機構部 5:回転伝達機構部
6:ウェイト部 10:先端工具 10A:被保持部 10a:溝部
21:モータハウジング 22:ハンドル 22A:トリガ 22B:電源コード
23:ギヤカバー 24:シリンダケース 24A:軸受 24B:軸受
24C:回転係止部材 24D:係止部 31:出力軸部 31A:ピニオンギヤ
32:ファン 33:ベアリング 41:ギヤ部 41A:軸受 41B:軸受
42:クランク部 42A:クランク 42B:コンロッド 43:シリンダ部
43A:シリンダ 43B:リブ 43a:貫通孔 43b:長孔 43c:空気孔
43d:空気室 44:仕切部 45:先端工具保持部 45A:ボール
45B:スリーブ 45C:バネ 46:打撃部 47:ピストン 47A:Oリング
47B:ピストンピン 48:打撃子 48A:Oリング 49:中間子
49A:Oリング 49B:後端部 49C:段差 51:駆動部側ギヤ部
51A:平ギヤ 51B:傘歯ギヤ 51C:軸受 51D:軸受
52:スピンドル側ギヤ部 52A:傘歯ギヤ 52B:係合部 53:キー
61:ウェイト 61A:被係合部 61B:被係止部 62:バネ
62A:ワッシャ 63:操作部 64:円環部材 65:ピン 66:スリーブ
1: Hammer drill 2: Housing 3: Motor 4: Blowing mechanism part 5: Rotation transmission mechanism part 6: Weight part 10:
49A: O-
Claims (5)
該回転力を該打撃力に変換して先端工具に該打撃力を伝達する打撃機構部と、
該回転力を該先端工具に伝達する回転伝達機構部と、を有し、
該打撃機構部は、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンと該先端工具の間に介在して該ピストンの往復動を打撃力として該先端工具に伝達する打撃子と、軸方向一端側から該ピストンが挿入されて該ピストン及び該打撃子を該軸方向に摺動可能に内蔵すると共に内部に該ピストンと該打撃子の間に密閉された空気室を画成可能であり、該軸方向他端側に該先端工具が該軸方向に摺動可能かつ一体回転するように装着されたシリンダ部と、を有し、
該回転伝達機構は、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構を有し、
該シリンダ部に対して該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、
該ウェイト部は、該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い、該ギヤ機構に接触可能に構成されていることを特徴とする穿孔工具。 A drive unit that outputs rotational force;
An impact mechanism that converts the rotational force into the impact force and transmits the impact force to the tip tool;
A rotation transmission mechanism that transmits the rotational force to the tip tool;
The striking mechanism unit is driven by the driving unit to reciprocate, a striking element that is interposed between the piston and the tip tool and transmits the reciprocating motion of the piston to the tip tool as striking force, The piston is inserted from one end in the axial direction so that the piston and the striker are slidably incorporated in the axial direction, and an air chamber sealed between the piston and the striker can be defined inside. And a cylinder portion mounted on the other end side in the axial direction so that the tip tool is slidable in the axial direction and integrally rotates,
The rotation transmission mechanism has a gear mechanism that is driven by the drive unit and engages with the cylinder unit to rotate the cylinder unit,
Providing a weight portion movable in the axial direction with respect to the cylinder portion;
The weight tool is configured to be able to come into contact with the gear mechanism as the tip tool moves to one side in the axial direction.
該操作部は、該該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い該軸方向一方側へ移動して該ウェイトを該ギヤ機構に係合させるように構成されていることを特徴とする請求項1に記載の穿孔工具。 The weight portion is engageable with the gear mechanism and is positioned on the other axial side of the gear mechanism and rotatably mounted on the cylinder portion, and is positioned on the other axial side of the weight. An operation portion configured to be movable in the axial direction with respect to the cylinder portion and immovable in the circumferential direction around the axis of the cylinder portion, and
The operation portion is configured to move to the one axial direction as the tip tool moves to the one axial direction, and to engage the weight with the gear mechanism. The drilling tool according to claim 1.
該ハウジングには、該ウェイト部が該ギヤ機構と非係合な状態で該ウェイト部と係合する係止部を有することを特徴とする請求項1または請求項2のいずれかに記載の穿孔工具。 A housing that rotatably supports the cylinder portion about the axis of the cylinder portion;
3. The perforation according to claim 1, wherein the housing includes a locking portion that engages with the weight portion in a state where the weight portion is not engaged with the gear mechanism. tool.
該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、
該ピストンの往復動を達する打撃子と、
該ピストン及び該打撃子を軸方向に摺動可能に内蔵するシリンダ部と、
該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構と、を有し、
該シリンダ部に対して、該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、
該先端工具を被削材に押し付けた際に該ウェイトが移動し、該回転伝達機構部の一部に接触することを特徴とする穿孔工具。 A drive unit that outputs rotational force;
A piston driven and reciprocated by the drive unit;
A striker reaching the reciprocating motion of the piston;
A cylinder portion that slidably houses the piston and the striker in the axial direction;
A gear mechanism that is driven by the drive unit and engages with the cylinder unit to rotate the cylinder unit,
A weight part movable in the axial direction is provided for the cylinder part,
When the tip tool is pressed against the work material, the weight moves and contacts a part of the rotation transmission mechanism.
Priority Applications (1)
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JP2011142761A JP2013010147A (en) | 2011-06-28 | 2011-06-28 | Drilling tool |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
JPS61164785A (en) * | 1985-01-11 | 1986-07-25 | 日立工機株式会社 | Electric hammer-hammer drill |
JP2008194762A (en) * | 2007-02-08 | 2008-08-28 | Makita Corp | Impact-type working tool |
-
2011
- 2011-06-28 JP JP2011142761A patent/JP2013010147A/en active Pending
Patent Citations (2)
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