JP2014161947A

JP2014161947A - 動力工具

Info

Publication number: JP2014161947A
Application number: JP2013034741A
Authority: JP
Inventors: Keita Saito; 圭太齊藤; Takuya Teranishi; 卓也寺西; Masanori Watanabe; 雅範渡邊
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2013-02-25
Filing date: 2013-02-25
Publication date: 2014-09-08

Abstract

【課題】
工具本体を回すことにより締め付け具として利用できる動力工具を提供する。
【解決手段】
ハンマ２２によって回転されるアンビル２０がハウジングに収容され、出力軸１８を回転させる動力工具において、アンビル２０と出力軸１８を一体に構成するとともに、アンビル２０に対して同軸上で微小角だけ相対回転可能な二分割したキャリア部材３３ａ、３３ｂを設けた。アンビル２０の外周面の一部に逃がし面２０ａが形成され、キャリア部材３３ａ、３３ｂのそれぞれの切り欠き部３５ｂに係合部材３７ａ、３７ｂを設けた。ハンマ２２の回転停止中に工具本体を手動にて回転させると、係合部材３７ａ、３７ｂはアンビル２０とロックリング３８との相対回転を制限する。ロック状態は、モータ４の回転を開始させると直ちに解除される。
【選択図】図４

Description

本発明は、電気モータ等により回転駆動され、モータによる回転力でネジやボルト等を締め付ける動力工具に関し、特にモータ停止後にハウジング部分を回して締結部材の手締めを行うことができる動力工具に関する。

ネジやボルト等の締め付けを行う動力工具として、モータ等の駆動源による回転力を回転するハンマに伝達し、ハンマによりアンビルを打撃するインパクト工具が知られている。このようなインパクト工具として、特許文献１の技術が知られており、スチールボールを介してハンマの回転運動を軸方向の後退運動に変換するカムを、スピンドルとハンマのそれぞれに形成し、一定の締め付けトルクに達するとハンマが後退しアンビルとハンマの爪部の噛みあいが外れ、ハンマ後退時に蓄えられるスプリングの保存エネルギーによりハンマの回転エネルギーを付勢してハンマがアンビルを打撃し、ボルトの締め付けや緩めを行う。

特開２０１１−７３０８７号公報

特許文献１によるインパクト工具の締結力は、スプリングに蓄えられたエネルギーによりハンマがアンビルを打撃するものである。しかしながら、小型のインパクト工具の場合は、締め付けトルクが不足して、場合によって作業者は増し締めをしたい場合が生ずる。その際、ドライバー等の手締め用の別の工具を用いると、工具を持ち替えねばならずに大変煩わしい。そこで動力により動作する工具自体を用いて増し締めができるようにした動力工具が知られるようになった。その工具では締め付け作業後に、出力軸ロックボタンを操作する必要があり、また、手締め作業を行った後に出力軸ロックを解除させる必要があり、これらの切り替え作業が煩わしかった。また、特許文献１のようなインパクト工具に手締めのための出力軸ロック機構を設けると、ハンマより先端側の構造が複雑になるため製造コストが上昇してしまうという問題があった。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、モータ等の動力を停止させた際に、工具本体を締め付け具として利用できる動力工具を提供することにある。

本発明の他の目的は、手締め用にアンビルの回転を固定するロック機能を有する動力工具において、アンビル及びアンビル周辺の形状を簡素化して製造原価の低減を実現することにある。

本発明のさらに他の目的は、手締め用にアンビルの回転を固定するロック機能において、ハンマの爪がキャリアの片方としか当たらない片あたり現象の発生を防止して、手締め機構の動作不良を防止することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、駆動源によって回転される駆動部材と、駆動部材によって回転される出力軸と、出力軸と係合して出力軸を回転不能とするロック位置と、出力軸を回転可能とするロック解除位置との間で移動可能な第１及び第２の係合部材と、を備えた動力工具において、第１及び第２の係合部材の各々と係合する第１及び第２のキャリア部材を別個に設け、駆動源によって駆動部材が出力軸に対して回転すると、駆動部材が第１及び第２のキャリア部材と係合して第１及び第２の係合部材をロック位置からロック解除位置へと移動するよう構成した。

本発明の他の特徴によれば、駆動源と、駆動源によって回転されるハンマと、ハンマによって連続的に又は断続的に回転されるアンビルと、これらを収容するハウジングを有し、アンビルに接続される出力軸を回転させる動力工具において、アンビルと出力軸を一体に構成し、アンビルに対して同軸上で微小角だけ相対回転可能なように取り付けられて出力軸を貫通させる筒状のキャリア部材と、キャリア部材の外周面を保持するロックリングを設け、アンビルの外周面の一部に平面状の逃がし面を形成し、キャリア部材の逃がし面と対向する位置に切り欠き部を形成し、切り欠き部にアンビルとロックリングとの相対回転を制限する係合部材を設け、キャリア部材を、軸方向に平行かつアンビルの被打撃面の延びる方向を含む面において分割して半円筒形状に形成した。

本発明の他の特徴によれば、キャリア部材は、アンビルの円筒状部分の外径よりわずかに大きい内径を有する半円筒形状の２つの部材を組み合わせたものであって、切り欠き部は２つのキャリア部材にそれぞれ形成される。係合部材は、切り欠き部にそれぞれ一つずつ配置される円柱状の部材であって、その軸方向が出力軸の軸方向と平行になるように配置される。分割されたキャリア部材は、左右同一形状であって方向性を持たせないようにした。ハンマの回転停止中にアンビルをハウジングに対して回転させると、逃がし面の中心位置が係合部材と離れた際に、係合部材がアンビルの外周面とロックリングの内周面により挟まれることによりアンビルのロックリングに対する相対回転が制限され、いわゆるアンビルのロック機構として機能する。

本発明の他の特徴によれば、キャリア部材は半円筒形の部分から径方向に延びてアンビルの被打撃面の延びる方向と並行に突出する突起部を有し、突起部は駆動源の回転時にハンマのハンマ爪と当接することによりキャリア部材をアンビルに対してわずかに移動させ、移動されるキャリア部材に係合部材が接触することにより係合部材が逃がし面の中央に位置するように保持されるように構成した。この切り欠き部は半円筒形の軸方向一方側から他方側に凹状に切り欠かれたものであって、半円筒形の他方側の周方向に離れた２箇所にアンビルの打撃アームを収容する第２の切り欠き部を形成し、突起部は第２の切り欠き部の周方向縁部から径方向に突出する形状である。

本発明のさらに他の特徴によれば、ハンマ爪にはアンビルを打撃する第１の打撃面とキャリア部材の突起部に接する第２の打撃面が形成され、キャリア部材の突起部は、第２の打撃面にそれぞれ対応する位置に設けられるように構成した。ハンマを回転させると、第２の打撃面がキャリア部材の突起部に最初に当接して押圧することによりキャリア部材を回転方向にわずかに回転させ、その後に第１の打撃面が打撃アームに当接することによりアンビルが回転する

請求項１の発明によれば、第１及び第２の係合部材の各々と係合する第１及び第２のキャリア部材を別個に設けたので、キャリア部材を単一の部材の構成した場合に起こり得る片あたり現象、つまり、一方の係合部材はロック解除したが他方の係合部材はロックしたままとなることの発生を防止でき、第１及び第２のキャリア部材がそれぞれ個別に動くことができるので、スムーズな動作を保証され、信頼性の高いロック機構が実現できる。
請求項２の発明によれば、アンビルに対して同軸上で微小角だけ相対回転可能なキャリア部材を設け、アンビルの外周面の一部に平面状の逃がし面を形成し、キャリア部材の切り欠き部にアンビルとロックリングとの相対回転を制限する係合部材を設けたので、簡単な構成で出力軸のロック機構を実現できる。また、従来からのアンビルと出力軸との基本構造をほとんど変えることなく出力軸ロック機構を実現でき、先端工具に効率良くトルクを伝達することが可能となる。さらに、動力工具で締め付け作業を行った後に手動による増し締めを行う場合には、その動力工具を使って行うことが可能となる。さらに、キャリア部材を２分割に構成したので、これらは独立して動作するため、ハンマと分割されたキャリア部材はそれぞれ１対１で良好に接触するのでスムーズな動作を保証され、信頼性の高いロック機構が実現できる。
請求項３の発明によれば、係合部材は切り欠き部にそれぞれ一つずつ配置される円柱状の部材であって、その軸方向が出力軸の軸方向と平行になるように配置されるので、係合領域を比較的大きく確保でき、アンビルの回転をハウジングに対して強固にロックすることができる。また、キャリア部材を配置するためにアンビルとロックリング間の距離を伸ばす必要が無く、実装効率を低下させずに出力軸ロック機構を実現できる。
請求項４の発明によれば、分割された前記キャリア部材は同一形状であるので、大量生産によるコストダウンを期待でき、組み立て工程においても取り扱いが容易である。
請求項５の発明によれば、ハンマの回転が停止中にアンビルをハウジングに対して回転させるときには、アンビルとロックリングとの相対回転を制限するので、出力軸をロックするための特別な操作は不要であって、操作性の極めて高く誤作動を起こさない信頼性の高い動力工具を実現できる。特に、キャリア部材とアンビルの相対回転角が所定の角度よりも大きくなって逃がし面の中心位置が係合部材と離れた際にロック状態になるので、作業者は先端工具を締め付け材に押し当てたままハウジング本体をわずかに回転させるだけで容易に出力軸ロックを実現できる。
請求項６の発明によれば、突起部はアンビルの被打撃面の延びる方向と略並行に突出する形状であるので、ハンマの打撃面を利用して容易にキャリア部材をアンビルに対して相対回転させることができる。駆動部の回転中は、移動されるキャリア部材に係合部材が接触することにより係合部材が逃がし面の中央に位置するように保持されるので、ハウジングと出力軸がフリー状態となって空転することが可能となり、駆動源による通常の締め付け作業を支障なく行うことができる。
請求項７の発明によれば、ハンマが回転するとハンマがアンビルと係合する前にロック解除部材と係合してロック機構のロックを解除するよう構成できるので、特別な操作をすることなくアンビルが回転可能となる。
請求項８の発明によれば、ハンマにはアンビルを打撃する第１の打撃面と、キャリア部材に当接する第２の打撃面を有するので、ハンマの爪部の形状を変えるだけで２つの部材（アンビル、キャリア部材）を打撃することができる。
請求項９の発明によれば、ハンマを回転させると、第２の打撃面がキャリア部材に最初に当接し、次に第１の打撃面がアンビルに当接するので、ハンマによってアンビルを打撃する直前にキャリア部材を移動させることができ、確実に出力軸のロック状態を解除することができる。またハンマの打撃力がロック解除部材を介さずに直接アンビルに伝達されるので、ロック解除部材の剛性が低くてもハンマの打撃力が効率よく伝達される。

本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。

本発明の実施例に係るインパクト工具１のストレート時の外観を示す側面図である。本発明の実施例に係るインパクト工具１の折り曲げ時の外観を示す側面図である。図１のインパクト工具１の内部構造を示す図であり、モータより前方側及びトリガ部分を縦断面で示した図である。図１の打撃部付近の分解斜視図である。図３のロックリング３８付近の取付構造を示す拡大部分断面図である。図５のハンマとキャリアとアンビル付近の部分断面図である。図５のＡ−Ａ断面位置及びＢ−Ｂ断面位置における断面図であり、ハンマ２２とキャリア３３ａ、３３ｂとアンビル２０の位置関係を説明するための図である。（１）は図４のキャリア３３ａ、３３ｂの形状を示す斜視図であり、（２）は図５のＡ−Ａ部の断面図である。図４のキャリア３３ｂ単体の形状を示す斜視図である。図５のＡ−Ａ断面位置におけるアンビル２０と係合ピン３７ａの位置関係を説明するための図である。図１１はキャリアを一体成形でした場合の、（１）キャリア１３３の形状を示す斜視図と、キャリア１３３と係合ピン３７ａ、３７ｂとロックリング３８との位置関係を示す図である。図１１のキャリア１３３を用いた場合のハンマ２２とアンビル２０との位置関係を説明するための図であって、（１）は図５のＢ−Ｂ断面位置に相当する部分の断面図、（２）は図５のＡ−Ａ断面位置に相当する部分の断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。図１は本発明の実施例に係る動力工具の一例であるインパクト工具１の全体を示す断面図である。

インパクト工具１は充電可能で着脱可能な電池パック５０を電源とし、図示しないモータを駆動源として動力伝達機構を介して出力軸に回転力と打撃力を与え、装着部４０に覆われる装着穴に保持されるドライバビット等の先端工具に回転力や打撃力を伝達してねじ締めやボルト締め等の作業を行うものである。インパクト工具１のハウジングは、メインハウジング（前方ハウジング）２とハンドルハウジング（後方ハウジング）３によって構成される。メインハウジング２はプラスチック等の高分子樹脂の一体成形によって左右に２分割可能に構成され、図示しないネジによって左右部分が固定される。ハンドルハウジング３は後端に開口部３ａを有する略円筒形状又は筒状に形成され、プラスチック等の高分子樹脂の一体成型により左右分割式にて製造される。メインハウジング２とハンドルハウジング３は、前後方向の中央付近において図示しない回動軸を有する回動機構によって連結され、回動軸を中心に約７０度程度回動可能である。この回動する面は図１でみて前後及び上下方向を含む面（紙面と同じ面）であって、図１のようにメインハウジング２とハンドルハウジング３が同軸上に並ぶ、いわゆるストレートタイプの形状から、後述する図２で示すように回動させた形状、いわゆるガンタイプの形状に変化させることができる。作業者は作業する場所や対象に応じてストレートタイプ又はガンタイプの形状のいずれかの形態にセットして作業を行うことができる。

本実施例のインパクト工具１は動力伝達機構として公知のインパクト機構を用いた動力工具であるが、いわゆるドライバドリル、その他のコードレス方式の動力工具（電動工具、締め付け工具）として実現しても良い。後述するモータは、メインハウジング２の内部に収容され、その回転軸は先端工具を回転させるための動力伝達機構に接続される。電池パック５０はハンドルハウジング３の端部の開口部３ａから内部空間に装着及び取り外しが可能な略円筒形の筐体を有するもので、いわゆるカセット式で容易に交換可能な電源である。電池パック５０の筐体には２箇所の掛止部５１ａが形成され、ハンドルハウジング３の内壁に形成された凹部（図示せず）と係合することにより電池パック５０が保持される。電池パック５０を取り外すには、左右に２箇所設けられたラッチ部５１を押しながら電池パック５０を開口部３ａから後方に引き出す。電池パック５０の後端部の形状は、ハンドルハウジング３の開口部３ａを覆うように形成され、電池パック５０の後面がハンドルハウジング３の外縁部分の一部を形成する。電池パック５０の内部には、１８６５０又は１４５００等の複数のリチウムイオンセルが収容されるが、電池のサイズや種類、本数等は任意に設定すれば良い。

ハンドルハウジング３の内部であって回動機構に隣接した部分の空間には、モータへの電力の供給・停止を制御するスイッチ（メインスイッチ）を操作するトリガ６と、モータの回転方向を切り替えるための正逆切替レバー８が収容される。本実施例においてメインスイッチは、トリガ６の操作量によって抵抗値が変化する、いわゆる可変抵抗スイッチを採用し、トリガ６の操作量に応じてモータの回転数が変化するように構成される。トリガ６は、指が１本掛かる程度の幅の腹部６ａを有し、前方側が軸点（後述する揺動軸）を中心に所定の角度だけ揺動（回動）することにより、トリガ６の後端が略上下方向に揺動可能な構成とされる。トリガ６の揺動軸のほぼ上側には正逆切替レバー８が設けられる。正逆切替レバー８は、モータの回転方向を“正回転方向（締め付け方向）”、“逆回転方向（緩め方向）”に切り替えるための切替スイッチであり、左右方向にスライドさせることによって操作可能である。

ハンドルハウジング３は作業者が主に把持するグリップ部となるもので、作業者が把持した際に手になじむような形状にされ、ハンドルハウジングの上側と下側部分に弾性体１３ａ、１３ｂが形成される。尚、本明細書でハンドルハウジング３の方向をいう際には、特に断りが無い限りインパクト工具１が図１のようにストレート状にあるときを基準にするものとする（以下同じ）。弾性体１３ａ、１３ｂは、ハンドルハウジング３の構成材料（プラスチック）に比べて弾力性の高い構成材料であって、例えば二層成形の技術を用いてハンドルハウジング３の構成材たる下層の上に弾力性の高い樹脂を薄い表層として形成したものである。ハンドルハウジング３の下側であって開口部３ａの近傍には、つり下げ用の紐等を通すためのフック穴４８が形成される。

メインハウジング２は作業者が補助的に把持する場合があり、そのためにメインハウジング２側の表面にも弾性体１１が形成される。弾性体１１はメインハウジング２の構成材料（プラスチック）に比べて弾力性の高い構成材料であって、例えば二層成形の技術を用いてメインハウジング２の構成材たる下層の上に弾力性の高い樹脂を薄い表層として形成する。また、弾性体１１の特定エリアの形状を工夫して、作業者が把持した際に把持する指を介してメインハウジング２に力を作用させやすいように部分的に滑り止め加工１１ａと１１ｂがなされる。滑り止め加工１１ａと１１ｂは、例えば弾性体１１に形成された複数の小さい凹部で形成されるが、滑りにくくすることを目的とするので、凹部だけでなく凸部、溝、段差などを形成したものでも良い

メインハウジング２とハンドルハウジング３の折れ曲がる回動中心の下側（挟角が形成される側）には、カバー４６が配置される。カバー４６はプレート状の部材であり、インパクト工具１を図１に示す形態、即ちストレート状で使用する際に、メインハウジング２とハンドルハウジング３の間の回動機構部付近の空間を塞ぐ外枠部品としての役割を果たす。

図２は図１のインパクト工具１の折り曲げ時の作業状況を示す側面図である。折り曲げ時にはメインハウジング２とハンドルハウジング３が略７０度程度の交差角をなすように配置され、いわゆるガンタイプ（ピストル形状）となっている。メインハウジング２の下側には距離Ｈほど突出する突出部１２が設けられ、突出部１２により作業者の指（例えば人差し指）を自然にトリガ６の腹部６ａの中心に導くことができる。トリガ６は作業者が人差し指の引き操作で容易に操作ができるので、モータ４の変速駆動を容易に行うことができる。

図３はインパクト工具１の内部構造を示す図である。インパクト工具１は、電池パック５０により供給される電力を利用し、駆動源たるモータ４を回転させる。電池パック５０はハンドルハウジング３の端部の開口部３ａから内部空間に装着及び取り外しが可能であって、いわゆるカセット式に構成される。電池パック５０には２箇所の掛止部５１ａが形成され、ハンドルハウジング３の内壁に形成された凹部（図示せず）と係合する。電池パック５０の内部には、例えば１４５００サイズのリチウムイオン電池セル（図示せず）が３本収容され、その定格電圧は直流１０．８Ｖである。開口部３ａに続く電池パック５０の装着空間の他端には基板５４が設けられ、基板５４から開口部３ａに向かって複数のターミナル５３が延びるように設けられる。電池パック５０の前端部（図では上側）には、複数の端子５２が設けられ、電池パック５０をハンドルハウジング３に装着することにより端子５２は基板５４側に形成されるターミナル５３と接触する。

モータ４の回転は減速機構１４によって減速されて、インパクト機構１９に伝達される。本実施例では減速機構１４とインパクト機構１９により動力伝達機構が構成され、モータ４の回転力はスピンドル２８に伝達される。メインハウジング２とハンドルハウジング３は、回動軸９を中心に約７０度だけ回動可能であり、図３ではストレート状にした状態を示している。メインハウジング２は、プラスチック等の合成樹脂の成形によって左右に２分割可能に構成され、図示しないネジによって左右部分が固定される。そのためメインハウジング２のハウジングの一方には複数のねじボス３０ａ〜３０ｄが形成され、図示しないもう一方のハウジングには複数のねじ穴が形成される。同様にしてハンドルハウジング３にも複数のねじボス３１ａ、３１ｂが形成される。尚、本実施例の動力工具では、インパクト機構１９や減速機構１４を合成樹脂製のメインハウジング２の内部に直接収容したが、これらを金属製の一体成形によって形成された略カップ状のケース（ハンマケース）に収容して、そのケースをメインハウジング２に収容又は接続するように構成しても良い。

トリガスイッチ７は、作業者がトリガ６を引くことによりオン又はオフにすることができるもので、前方側に形成される揺動軸１０を中心にトリガ６が揺動する。トリガスイッチ７は回転切替スイッチ機構を有しており、正逆切替レバー８の操作により、出力軸１８の回転方向を正方向（締め付け方向）又は逆方向（緩め方向）に切り替えることができる。尚、トリガスイッチ７はトリガ６の引き量に応じてモータ４の回転数を調整する可変スイッチで構成されるが、これを単なるＯＮ又はＯＦＦのスイッチとしても良い。装着部４０の下方には、被締付け材を含む前方部分を照射するためのＬＥＤ４７が設けられる。

減速機構１４は、モータ４の回転軸４ａが太陽歯車１５に接続される複数の遊星歯車１６を有し、遊星歯車１６は、その外周側に位置する内歯車１７との間において、自転しながら太陽歯車１５の周りを公転する。スピンドル２８はハンマ２２を回転させるための部材であって、スピンドル２８の後端側は複数の遊星歯車の回転軸に接続され、遊星キャリアとしての機能を果たす。この結果、遊星歯車１６の公転運動がスピンドル２８の回転運動に変換される。スピンドル２８は、駆動部材たるハンマ２２とカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル２８の外周面に形成されたＶ字状のカム溝２６と、ハンマ２２の内周面に形成されたハンマカム溝２４と、これらのカム溝に係合するスチールボール２５によって構成される。

ハンマ２２は、スプリング２７によって常に前方に付勢されており、静止時にはスチールボール２５とカム溝２４、２６との係合によって打撃アーム２１の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ２２とアンビル２０の相対向する回転平面上の２箇所には突起部たるハンマ爪２３と打撃アーム２１がそれぞれ対称的に形成される。スピンドル２８が回転駆動されると、その回転は前記カム機構を介してハンマ２２に伝達され、ハンマ２２が半回転しないうちにハンマ２２のハンマ爪２３がアンビル２０の打撃アーム２１に係合してアンビル２０を回転させるが、そのときの係合反力によってスピンドル２８とハンマ２２との間に相対回転が生ずると、ハンマ２２はカム機構のカム溝２６に沿ってスプリング２７を圧縮しながらモータ４側へと後退を始める。

ハンマ２２の後退動によってハンマ爪２３が打撃アーム２１を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ２２は、スピンドル２８の回転力に加え、スプリング２７に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング２７の付勢力によって前方へ移動し、そのハンマ爪２３が打撃アーム２１を強く打撃することによりアンビル２０を回転させる。アンビル２０の前方側には出力軸１８が接続され、出力軸１８の取付穴に装着される先端工具（図示せず）を介してネジに回転打撃力が伝達される。以後、同様の回転及び打撃動作が繰り返され、例えば、ネジ等の締結部材が木材等の図示しない被締結材にねじ込まれる。尚、本実施例では出力軸１８とアンビル２０は一体成形にて製造されるため、これらの間にがたつきがなく剛性が高くて打撃音が静かなインパクト工具を実現できる。

図４は図３の打撃部付近の組立構造を示す分解斜視図である。本実施例においては、出力軸１８に取り付けられるキャリア３３を保持するロックリング３８の固定構造を改良したものである。ロックリング３８の内周側に位置するキャリア３３は、左右２つの独立した部材（キャリア部材）で構成される。アンビル２０には径方向に延びる２つの打撃アーム２１が形成され、アンビル２０と出力軸１８は一体的に形成される。ロック機構は、アンビル２０のメインハウジング２（ロックリング３８）に対する相対回転をロックするための機構であって、主にアンビル２０の一部に形成された逃がし面２０ａと、キャリア３３と、ロックリング３８と、２つの係合ピン３７ａ、３７ｂを含んで構成される。キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）は、ロック機構のロック状態を解除するためのロック解除部材として用いられるものであり、これらは円筒形の部材を左右に２分割したような形状の部材（３３ａ、３３ｂ）にて構成される。ハンマ２２は所定の質量を有するように金属の一体成形で製造され、カム機構によってスピンドル２８と連結される。ハンマ２２の前方側には円周方向の２箇所にハンマ爪２３（第１の突起部）が形成される。ハンマ爪２３は、打撃アーム２１を打撃する打撃面となる突起部であって前方に延びるように突出し、その円周方向の両側の面において正回転方向の打撃面２３ａ、逆回転方向の打撃面２３ｂがそれぞれ形成される。ここで本明細書では、正回転方向とは例えばねじやボルトを締め付ける方向であり、逆回転方向とはねじやボルトを緩める方向であるとして説明する。本実施例のハンマ爪２３は、さらに打撃面２３ａの内周側に形成された第２の打撃面たる打撃面２３ｃが形成される、同様にして打撃面２３ｂの内周側には打撃面２３ｄが形成される。この第２の打撃面は、第１の打撃面に対して周方向打撃方向に対して凹んだ形状としている。尚、ハンマ爪２３は、ハンマ２２に対して軸方向に突出する形状だけでなく、径方向に突出する形状であっても良いし、軸方向及び径方向に突出する形状としても良い。

アンビル２０はハンマ２２によって打撃される部材であって、アンビル２０の先端側に出力軸１８が接続されたような形状とされ、これらは一体成形にて製造される。アンビル２０には円筒形の本体部材から径方向に延びる打撃アーム２１（第２の突起部）が２本形成される。打撃アーム２１は回転角で１８０度隔てた対向する位置に形成され、ハンマ爪２３の第１の突起部と係合するよう径方向外側に延びるように設けられる。打撃アーム２１は打撃される部材という性質上、アンビル２０から延びる形状が四角柱状としたが、十分な強度と耐久性を有するならばこの形状だけに限られずに、円柱状の基本形状であってもその他のシンプルな形状であっても良い。打撃アーム２１には２つの平面状又は打撃面に対応する形状の被打撃面が形成されることが重要であり、周方向の片面が正方向の被打撃面２１ａとなり、もう一方の周方向の片面が逆方向の被打撃面２１ｂとなる。アンビル２０の本体部分の１８０度隔てた２箇所には、一部が平面状に削り落とされた逃がし面２０ａが形成される。

アンビル２０及び出力軸１８の周囲にはロックリング３８が配置される。ロックリング３８の主な機能は、キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）を回転可能に軸支するものである。出力軸１８は、ロックリング３８の近傍設けられる軸受機構（図３の軸受２９ａ）によって軸支される。ロックリング３８の径方向に１８０度離れた２箇所には、メインハウジング２の内壁の溝部と嵌合する略立方体状の突出部３８ｂが形成される。突出部３８ｂはロックリング３８の周方向に１８０度隔てた２箇所に形成された凸部であり、この凸部がメインハウジング２の内周面に形成された凹部にはめ込まれることにより、メインハウジング２に対して保持される。尚、ロックリング３８の周方向に形成する凸部は、この形状だけに限られずに、ロックリング３８側に凹部を形成し、メインハウジング２の内壁側に凸部を形成するようにしても良いし、凹部と凸部をそれぞれ任意に用いた凹凸部や、その他の公知の保持構造、回り止め構造によって形成するようにしても良い。

キャリア３３はロック解除部材として機能し、２つの部材（３３ａ、３３ｂ）を合わせた後に略円筒形状となるように形成されるが、本実施例では円筒形の部材を軸方向を含む面で２分割した２つの部材（３３ａ、３３ｂ）から一つのキャリア機構を実現するようにした。キャリア３３はアンビル２０に対して同軸上で、かつ、アンビル２０の径方向外側に配置される。キャリア３３はアンビル２０に固定されるのではなく、アンビル２０に対して同軸上で微小角だけ相対移動（回転）可能なように取り付けられる。キャリア３３は、アンビル２０の円筒状部分の外径とほぼ等しい内径（但し相対回転ができる程度の必要な隙間は確保する）を有する円筒部を有し、円筒部の後方部分の２箇所に凹部（第２の切り欠き部）が形成され、その凹部の周方向両縁部（両端部）から径方向に突出する爪部（第３の突起部３４ａ、３４ｂ）が形成される。対向する突起部３４ａと３４ｂとの間隔は打撃アーム２１の径方向の幅よりも若干広くなるように構成する。本実施例では打撃アーム２１がアンビル２０の円柱状部分から１８０度隔てた位置から外側に２本形成されるので、それぞれの被打撃面２１ａ、２１ｂに対向する位置に突起部３４ａ、３４ｂが計４箇所形成される。

突起部３４ａ、３４ｂは、ハンマ２２に新たに追加された打撃面２３ｃ、２３ｄによって接触される部分であって、打撃面２３ｃ、２３ｄが当たることによってキャリア３３のアンビル２０に対する相対位置を変化させることができる（但し、その回転角度は±１０度程度である）。キャリア３３の逃がし面２０ａと対向する位置には切り欠き部３５ｂ、３５ｄが形成される。切り欠き部３５ｂ、３５ｄは、第１及び第２の係合部材、即ち係合ピン３７ａ、３７ｂを収容する空間を画定するために形成されるものであって、この空間の内周側はアンビル２０の逃がし面２０ａにより覆われ、この空間の外周側はロックリング３８の円筒部３８ｄによって覆われ、この空間の前方側はロックリング３８の円環部３８ａによって覆われ、この空間の後方側及び径方向の両端部は切り欠き部３５ｂ、３５ｄの壁部で覆われる。このように係合ピン３７ａ、３７ｂは切り欠き部３５ｂ、３５ｄを用いて画定される空間内に配置され、アンビル２０の回転に追従するように公転する。係合ピン３７ａ、３７ｂは、モータ４の停止時にアンビル２０とキャリア３３の相対位置がわずかながら径方向にずれると、アンビル２０とロックリング３８の相対回転を制限するロック機構として作用するが、このロック作用の詳細については後述する。

図５は図３のロックリング３８付近の拡大部分断面図である。キャリア３３（３３ａ、３３ｂ）はハンマ２２の前側であって、打撃アーム２１と後端部がほぼ同じとなるように配置される。キャリア３３の先端部は、ロックリング３８の円環部３８ａによって前端側が制限され、外周側が円筒部３８ｄによって保持され、内周側がアンビル２０の外周面によって保持される。アンビル２０の後端側中央付近には円柱形の嵌合穴２０ｂが形成され、その穴にはスピンドル２８の先端に形成された嵌合軸２８ａが収容される。このようにアンビル２０の後端とスピンドル２８の前端部が相対回転可能なように軸支されるため、剛性が高いインパクト機構１９を実現できる。ロックリング３８は、円筒形の基本形状（円筒部３８ｄ）の前側内側に円環部３８ａが形成され、円筒部３８ｄの後方は外側に円環部３８ｅが形成されフランジ状になっている。ロックリング３８はメインハウジング２（図１参照）に対して非回転部材（固定部材）であるが、係合ピン３７ａ、３７ｂ（図４参照）は、アンビル２０と共に回転軸を中心に公転する。係合ピン３７ａ、３７ｂの軸方向先端部には、キャリア３３ａ、３３ｂに対する摩擦抵抗が大きくならないように、微小接触領域（凸部など）を形成すると好ましい。尚、ロックリング３８の円環部３８ａ付近に、打撃機構部分からグリースが漏れないように図示しないＯリングを装着しても良い。

出力軸１８の先端内側には、先端工具を挿入するための軸方向に垂直な断面形状が六角形の装着穴１８ａが形成され、先端外周側には先端工具の装着部４０が設けられる。出力軸１８の側面には、ボール４３を移動可能に収容する貫通孔１８ｂが形成され、ボール４３が貫通孔１８ｂから内周側に抜け落ちることがないような形状が形成される。ボール４３の径方向外側は、スプリング４４によって付勢されたスリーブ４１にて保持される。スプリング４４の前方側はワッシャ４２により固定され、ワッシャ４２はＣリング４５によって軸方向に移動しないように保持される。先端工具を出力軸１８に装着又は取り外すときは、スリーブ４１を図５に示す定常位置からスプリング４４の付勢力に抗して軸方向前方に移動させることにより行うことができる。スリーブ４１を前方に移動させると、ボール４３の外周部がスリーブ４１の内周側に形成された周方向に連続する凸面との当接状態が解除され、ボール４３が径方向外側にわずかに移動可能となるので、先端工具の装着及び取り外しを抵抗なく行うことができる。

図６は本発明の実施例に係るハンマとキャリアの形状を示す部分拡大断面図であって、図５のＢ−Ｂ部の断面図である。円周方向の対角状に配置される２つのハンマ爪２３は円周方向の外周側に位置する２つの打撃面２３ａ、２３ｂに加えて、内周側に２つの打撃面２３ｃ、２３ｄが追加されたような形状とされる。ここで、打撃面２３ａ、２３ｂは打撃アーム２１の被打撃面２１ａ、２１ｂを打撃するために形成されるものであって、これらは従来のインパクト工具で用いられるハンマ爪と同等の機能を有し、基本形状もほぼ同等である。打撃面２３ｃはキャリア３３ａの突起部３４ａを押圧するためのものである。ここで、図６の位置関係からわかるように、ハンマ２２がネジを締める際に回転すると（図６では反時計回り）、ハンマ爪２３の打撃面２３ｃが最初に突起部３４ａの被打撃面３４ｃに接触する。前述したようにキャリア３３ａと打撃アーム２１は微小角度（回転角にして２０度程度）だけ相対移動可能なので、打撃面２３ｃは被打撃面３４ｃを押す形となり、打撃をするという程ではない。その状態の後、キャリア３３ａがハンマ２２の回転によって反時計回りに回転すると、キャリア３３ａが打撃アーム２１に対して微小角度だけ相対回転をし、その後ハンマ２２の打撃面２３ａが打撃アーム２１の被打撃面２１ａに衝突する。この衝突においては、アンビル２０と一体に構成される出力軸１８には先端工具から締め付け部材の反力が伝わるため、この衝突は強い打撃となる。図６は打撃面２３ａと被打撃面２１ａとの係合がおきた瞬間の状態を示したものであるが、この際、突起部３４ａと打撃アーム２１との間に所定の間隔が生ずるような形状とした。つまり、突起部３４ａの回転方向の厚さｂに対して、打撃アーム２１の被打撃面２１ａと、ハンマ爪２３の打撃面２３ｃの距離はａであり、ａ＜ｂの関係とした。このように構成することにより、打撃が行われる際、あるいは、ボルト等の着座前の回転時にはハンマ爪２３の力が打撃アーム２１に直接作用することになるので、キャリア３３ａはトルク伝達には寄与せず、キャリア３３ａを介在させたことによる悪影響はほとんど無いことになる。また、キャリア３３ａには強い打撃力が伝わらないので、キャリア３３ａに保持される係合ピン３７ａ、３７ｂへ伝わる衝撃を低減できロック機構の長寿命化を図ることができる。尚、図６では図示を省略しているが、キャリア３３ｂ側においても同様の接触及び打撃状態が発生する。

次に図７を用いてインパクト工具１を駆動して締め付け作業を行う際の状態について説明する。図７（１）〜（４）は、それぞれ図５のＡ−Ａ部の断面と、Ｂ−Ｂ部の断面を左右に並べて図示したものであって、ここではハンマ２２がモータ４によって駆動される。ハンマ２２、アンビル２０、キャリア３３ａ、３３ｂ及びそれに付随する各部品は回転中心を軸に回転対称（２回対称）であり、図示の都合上参照符号は一部にしか付与していない。キャリア３３ａ、３３ｂは、アンビル２０の打撃アーム２１を挟み込み、且つ打撃アーム２１の被打撃面２１ａ、２１ｂから一定の隙間を有するように突起部３４ａ、３４ｂを設けて、キャリア３３ａ、３３ｂの回動角度を一定の範囲に制限する。図７（１）の状態はハンマ爪２３が打撃アーム２１と離れている状態（例えばハンマ２２の回転開始時の状態）を示す図であるが、この状態からモータ４の回転によって回転駆動力が減速機構１４（図３参照）を介してスピンドル２８に伝達され、カム機構によって保持されるハンマ２２が矢印６１の方向に回転する。この際の打撃アーム２１の位置（アンビル２０の回転角）と、キャリア３３ａ、３３ｂの突起部３４ａ、３４ｂの位置関係は図示の通りであり、キャリア３３ａ、３３ｂから径方向に伸びる突起部３４ａ、３４ｂと打撃アーム２１の間には所定の間隔６２、６３が存在する位置で安定して保持される。図７（１）からわかるように、アンビル２０の軸部（＝出力軸１８）は、キャリア３３ａ、３３ｂの円筒部分の内側に収容され、切り欠き部３５ｂ、３５ｄの内側空間にはそれぞれ係合ピン３７ａ、３７ｂが位置する。ここで、キャリア３３ａ、３３ｂはアンビル２０の外周部に嵌め込まれているだけであって、それらの形状を設定することによってお互いが微小角度だけ相対回転ができるように構成される。

図７（２）はハンマ２２が矢印６４の方向に更に回転して、ハンマ爪２３の打撃面２３ｃが突起部３４ａ、３４ｂの被打撃面３４ｃ、３４ｄに当接したキャリア３３ａ、３３ｂの回転開始の状態を示す図である。モータ駆動によりハンマ２２が回転すると、ハンマ２２はアンビル２０を回転打撃する前にキャリア３３ａ、３３ｂに接触し、キャリア３３ａ、３３ｂが回転する。このため、打撃面２３ｃが突起部３４ｃ、３４ｄに当接する際には、打撃面２３ａは打撃アーム２１に接触しないようにハンマ爪２３の形状が設定される。この状態から更に回転すると図７（３）の右側の図に示すように、ハンマ爪２３はキャリア３３ａ、３３ｂを矢印６５の方向に回転させながら、打撃面２３ａが打撃アーム２１の被打撃面２１ａに接触する（アンビル２０を打撃）。ここで、図６で説明したように、太線６７の部分は隙間が存在するため、キャリア３３ａが打撃アーム２１を打撃することはない（キャリア３３ｂ側も同じ）。また、この際には矢印６６の部分の隙間は、（１）の隙間６２に比べて大きくなる。このようにキャリア３３ａ、３３ｂが打撃アーム２１に対して微小角度だけ回転すると、その結果（３）の左側図のようにキャリア３３ａ、３３ｂの切り欠き部３５ｂ、３５ｄの周方向のエッジ部分に係合ピン３７ａ、３７ｂの外周部分に接触し、係合ピン３７ａ、３７ｂをアンビル２０の周面に設けられた逃がし面２０ａの中央付近へ押し退ける。ハンマ２２はキャリア３３ａ、３３ｂを回転させながらアンビル２０を打撃し、先端軸側へ回転を伝達する。係合ピン３７ａ、３７ｂの内周側は逃がし面２０ａに接触している状態でアンビル２０が回転するが、その接触部分（軸方向に平行な線）は逃がし面２０ａの周方向のほぼ中央にとどまる。

図７（４）は、（３）の状態からハンマ２２がさらに回転した状態を示す図である。この状態では、ハンマ爪２３の打撃面２３ａが打撃アーム２１の被打撃面２１ａを押すような形又は強く打撃するような形でアンビル２０を回転させる。この際の、係合ピン３７ａ、３７ｂはキャリア３３ａ、３３ｂの切り欠き部３５ｂ、３５ｄのエッジ部分に接触したままである。このため、非回転部分（ロックリング３８）の内壁と強く干渉することなく、回転部分（アンビル２０、キャリア３３ａ、３３ｂ、係合ピン３７ａ、３７ｂ）は図７（４）の相対位置関係を保ったままハンマ２２によって連続回転が可能である。つまり、キャリア３３ａ、３３ｂが勢いよく回転してキャリア３３ａ、３３ｂにより転動された係合ピン３７ａ、３７ｂがロックリング３８とアンビル２０の逃がし面２０ａ端部に衝突してしまうことを回避することができる。

図８（１）は図４のキャリア３３の形状を示す斜視図であり、（２）は図５のＡ−Ａ断面位置の断面図である。キャリア３３は円筒形の基本形状を有するが，本実施例では軸方向を含む面にて分割したような形状としている。発明者らにおける開発初期段階では、キャリア３３ａと３３ｂを一体形成とし、略円筒形状としていたが、その場合は動作時に不具合を起こす恐れがあることがわかった。本実施例の理解のために、開発時に問題が生じた一体成形のキャリアによる不具合の発生状況を図１１〜図１２を用いて説明する。

図１１はキャリアを一体成形で製造した場合の、（１）キャリア１３３の形状を示す斜視図と、（２）キャリア１３３と係合ピン３７ａ、３７ｂとロックリング３８との位置関係を示す図である。一体成形のキャリア１３３は金属合金の成形によって製造され、円筒形状の基本部材に係合ピン３７ａ、３７ｂを保持する空間を画定するための切り欠き部１３５ａと、アンビル２０の打撃アーム２１を収容する切り欠き部１３５ｂが形成され、切り欠き部１３５ｂの周方向のエッジ部分から径方向外側に突出するように突起部１３４が形成される。図１１（１）には、打撃アーム２１が延びる方向と、出力軸１８の軸方向を含む仮想面１４０に対してキャリア１３３は面対称になるように構成される。キャリア１３３をアンビル２０に取り付けてロックリング３８を取り付けると図１１（２）のような位置関係となり、キャリア１３３の２つの切り欠き部１３５ａのほぼ中央に係合ピン３７ａ、３７ｂが位置することになる。この際、係合ピン３７ａ、３７ｂは逃がし面２０ａによる平面のほぼ中央（上下方向に中央付近）に位置する。

図１２は図１１のキャリア１３３を用いた場合のハンマ２２とアンビル２０との位置関係を説明するための図であって、（１）は図５のＢ−Ｂ断面位置に相当する部分の断面図、（２）は図５のＡ−Ａ断面位置に相当する部分の断面図である。図１２（１）のようにハンマ２２が回転すると、ハンマ爪２３が打撃アーム２１に衝突する前に突起部１３４に当接する（図中の矢印Ｅ付近参照）。この当接によってキャリア１３３はアンビル２０とほぼ同期して回転する。しかしながら、キャリア１３３に製造ばらつきによるわずかなゆがみなどが生ずると、キャリア１３３が回転軸に対してわずかながら偏心してしまうことが有り、矢印Ｆで示すようにハンマ爪２３の片側において突起部１３４と打撃面２３ｃが接触していない状況が起こりうる。この場合、一方の係合部材（係合ピン）はロック解除したが他方の係合部材（係合ピン）はロックしたままとなることがあり、この結果、矢印Ｅ側のハンマ２２によるキャリア１３３に対する打撃荷重が正常時の約２倍となってしまう。このため、キャリア１３３の破損防止や耐久性の確保のためには、キャリア１３３を十分な強度で製造することが必要となる。キャリア１３３の強度を十分確保するためには、キャリア１３３の肉厚を厚くする必要があり、このことは重量の増加や、ハウジングが太くなってしまう要因となる。

図１２（２）はこの際のキャリア１３３とロックリング３８との位置関係を示す図である。（１）の矢印Ｅ側部分が当たって矢印Ｆ側が当たらない片当たり現象が生ずる結果、（２）の矢印Ｇ付近にて隙間が空いてしまい、キャリア１３３がロックリング３８に対してスムーズに回転しない状態が生ずる。この問題を避けるためにキャリア１３３、アンビル２０、ロックリング３８の加工精度を一層上げると共に組立精度を向上させることが考えられるが、その場合は製造コストの上昇につながってしまう。

図８は図１１及び図１２で生ずる問題を解決するためになされたものであって、キャリアを図１１で示す仮想面１４０（打撃アーム２１が延びる方向と、出力軸１８の軸方向を含む面）にて分割して２つの部品（３３ａ、３３ｂ）に分割し、分割したキャリア３３ａ、３３ｂを一組として一つのキャリア３３を構成するようにした。２つの部品（３３ａ、３３ｂ）は共に面対称（又は回転対称）の形状とすると、左右のどちら側にも使えるので、同一品を２個、対にして用いるようにすれば製造コスト的にも有利である。本実施例では、打撃アーム２１を収容する切り欠き部３５ａ、３５ｃ（図９で後述）を形成した。尚、分割のための仮想面の位置は、突起部１３４に差しかからない範囲であれば図１１の仮想面１４０を多少周方向に多少ずらすことにより分割面をずらしても動作上はほとんど問題がない。

図８（２）はキャリア３３ａ、３３ｂと係合ピン３７ａ、３７ｂとロックリング３８との位置関係を示す図である。この形状は図１１（２）で示した状態とほぼ同じであるが、矢印ＣとＤの付近に左右のキャリア３３ａと３３ｂの分割面が位置する。この分割面においてはキャリア３３ａと３３ｂはわずかながら離間するように構成するのが望ましいが、それぞれのキャリア３３ａ、３３ｂが独立して理想的な位置に移動することができるならば、矢印ＣとＤ付近において軽く接触するように構成しても良い。

図９は、キャリア３３ａの単体形状を示す図であり、（１）は径方向外側から見た斜視図であり、（２）は径方向内側から見た斜視図である。キャリア３３ａは金属製の一体成形にて製造され、半円筒形（円筒形部材を中心軸を通る面、即ち図１１（１）の仮想面１４０で２分割したような形状）の基本形状において、半円筒形の周方向ほぼ中央付近において係合ピン３７ｂを収容するための切り欠き部３５ｄが形成される。周方向の２つのエッジ部分には、突起部３４ｂがそれぞれ形成される。突起部３４ｂは、切り欠き３５ａ、３５ｃ部分を切り離して径方向外側に突出するように折り曲げたような形状であって、この結果、突起部３４ｂに隣接して切り欠き部３５ａ、３５ｃが形成されたような形状となる。切り欠き部３５ａ、３５ｃは打撃アーム２１を貫通させるスペースとなるものである。切り欠き部３５ａ、３５ｃには、ほぼ円形の穴３５ｅ、３５ｆが形成される。この穴３５ｅ、３５ｆは、突起部３４ａにかかる応力が、突起部３４ａの特定部分、すなわち切り欠き部３５ａ、３５ｃとの接続部分付近に集中することによるキャリア３３ａの破損を防止するものであって、穴３５ｅ、３５ｆを適度の曲率半径Ｒを有するＲ形状とすることにより応力をうまく分散させることができる。

図１０は図５のＡ−Ａ断面位置におけるアンビル２０と係合ピン３７ａの位置関係を説明するための図である。図７（４）のように、ハンマ２２が回転しているときには、ハンマ爪２３の打撃面２３ａが打撃アーム２１の被打撃面２１ａを押すような形でアンビル２０を回転させるため、アンビル２０と係合ピン３７ａの位置関係は図１０（１）のようになり、この位置が係合ピン３７ａによるロック解除位置となる。この状態では、係合ピン３７ａは逃がし面２０ａの上下方向（周方向）ほぼ中央に位置する、即ち、逃がし面２０ａの上下方向（周方向）幅を２ｃとすると、アンビル２０と係合ピン３７ａの接触点７２は上からｃ、下からｃの位置に位置する。この状況では回転中心７１から係合ピン３７ａの外周面までの最遠距離はＲ１となる。Ｒ１は、（アンビル２０の半径−逃がし面２０ａの削り量＋係合ピン３７ａの直径）となる。本実施例においては、Ｒ１がロックリング３８の円筒部３８ｄの内径よりも小さくなるように構成すれば、係合ピン３７ａはアンビル２０及びキャリア３３の回転を制限することがない。尚、インパクト工具１自体を回転させて、ねじ等を締め付けるだけでなく、緩める場合であっても同様にアンビル２０の回転がロックされる。

図１０（２）においては、矢印７３のようにアンビル２０が相対回転すると係合ピン３７ａは相対的に矢印７４の方向に移動したことと同じ位置関係になり、この位置が係合ピン３７ａによるロック位置となる。その結果、係合ピン３７ａと逃がし面２０ａの接触する位置が、図１０（１）の接触点７２から図１０（２）の接触点７５に移動する。この結果、アンビル２０の回転中心７１から係合ピン３７ａの外周面への最遠距離が、（１）のＲ１からＲ２に変化する。このＲ２は図から理解できるように、Ｒ１＜Ｒ２の位置関係になるため、ロックリング３８の内径Ｒｃを、Ｒ１＜Ｒｃ＜Ｒ２の関係になるようにそのサイズを設定すると、（２）のような係合ピン３７ａの相対位置関係の変化によって、係合ピン３７ａがロックリング３８とアンビル２０の逃がし面２０ａの端部間に食い込み、ロックリング３８とアンビル２０が一体になることにより出力軸のロック機構として動作する。つまり、作業者が、非稼働時のインパクト工具１自体を回転させるとアンビル２０の回転がロックされたままとなるため、有効に手締め作業が行えることになる。

尚、インパクト工具１自体を回転させて、ねじ等を締め付けるだけでなく、緩める場合（インパクト工具１自体の回転方向が逆方向となる場合）であっても同様にアンビル２０の回転がロックされる。以上説明したように本実施例では、モータ４を停止させて、ハンマ２２の回転停止中にアンビル２０をメインハウジング２に対して回転させると、逃がし面２０ａの中心位置が係合部材たる係合ピン３７ａと離れた際に、係合ピン３７ａはアンビル２０の外周面とロックリング３８の内周面により挟まれる。この結果アンビル２０のロックリング３８に対する相対回転を制限することになる。尚、図１０では片側の係合ピン３７ａしか図示していないが、反対側の係合ピン３７ｂにおいても同様の現象が生ずる。このように、インパクト工具１自体を回転させる手締め作業を行うと、ロックリング３８の作用によってアンビル２０がロックリング３８に対して回転不能なようにロックされ、出力軸ロック機能が実現でき、容易に手締め作業を行うことができる。しかも、駆動源を用いた締め付け作業から手締め作業へ移行させる時に、作業者によるロック機構の操作レバーを操作する等の特別の操作は一切不要であって、単にインパクト工具１自体を回転させるだけで良いので、使い勝手のきわめてよい動力工具を実現できる。

この手締め作業が終わった後に、次のねじを締め付ける際には、トリガ６を引いてモータ４を回転させるが、図７（１）〜（３）のようにハンマ爪２３がキャリア３３ａの突起部３４ａ、３４ｂを押すことにより、係合ピン３７ａのアンビル２０に対する相対位置が、図７（１）の位置に戻ってフリー状態となるため（ロック解除）、モータ４による通常の締め付け作業には何ら影響することなく、従来通りの締め付け作業を行うことができる。

以上、本実施例のインパクト工具１によれば、アンビル２０と出力軸１８は一体構造で製造し、分割構成のキャリア３３と係合ピン３７ａ、３７ｂを付加するだけで出力軸ロック機構を実現したので、アンビル２０の形状を簡単にすることができ、ハンマ２２の打撃エネルギーを先端工具に効率よく伝達することができる。また、アンビル２０と出力軸１８を一体構造で形成したので、ハンマ２２による打撃時にアンビル２０の被打撃面２１ａ、２１ｂから出力軸１８に回転を伝達する際の衝撃音と振動を大幅に低減させることができる。また、キャリア３３を分割して第１及び第２のキャリア部材にて構成したので、片側だけに２倍のトルクが掛かる恐れが排除できるため、一体型のキャリア部材に対して肉厚を薄くすることが可能となり、軽量で設置スペースを節約できるロック機構を実現できる。さらに、インパクト工具１は回動軸９を中心として、折り曲げることが可能であるので、本体を回転させて締め付け作業を行う際には、高いトルクを加えることが可能になる。

本実施例においては、モータ４による締め付けを行うために、ロックリング３８と出力軸１８が固定された状態から、締め付け方向に回転させる場合（手締め方向と逆方向）は、ハンマ２２を回転させてキャリア３３に最初に当接するだけでハウジング２ｂと出力軸１８がフリー状態にして空転させることができるので、出力軸ロックを利用した手締め作業とモータ４による締め付け作業の切り替えを意図する必要がない。このように本実施例では、出力軸ロックスイッチ等を操作することなく、締め付けが完了してモータ４が停止した後に、インパクト工具１本体を締結部材の締め付け方向に回転させることにより、締結部材の増し締めや、締め付け確認を行うことができる。

以上、本発明を実施例に基づき説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば上記の実施例では動力工具の例として折り曲げタイプのものを用いて説明したが、折り曲げ機構を有しない動力工具においても同様に適用できる。また、上述の実施例ではメカニカル方式の打撃機構を有するインパクト工具を用いて説明したが、オイルパルス式のインパクト工具や、電子パルス方式のインパクト工具、ドライバドリルにも同様に本発明を適用できる。さらに、グラインダや丸のこ等の動力工具においても、先端工具を固定するナットを緩める際に出力軸が回ってしまわないようロックさせておくロック機構として、本願発明の構成を適用するように構成すれば、ハウジングを手で抑えるだけで出力軸をロックすることができる。

１インパクト工具２メインハウジング
２ｂハウジング３ハンドルハウジング
３ａ開口部４モータ
４ａ回転軸６トリガ
６ａ腹部７トリガスイッチ
８正逆切替レバー９回動軸
１１弾性体１１ａ、１１ｂ滑り止め加工
１２突出部１３ａ、１３ｂ弾性体
１４減速機構１５太陽歯車
１６遊星歯車１７内歯車
１８出力軸１８ａ装着穴
１８ｂ貫通孔１９インパクト機構
２０アンビル２０ａ逃がし面
２０ｂ嵌合穴２１打撃アーム（第２の突起部）
２１ａ、２１ｂ被打撃面２２ハンマ
２３ハンマ爪（第１の突起部）２３ａ、２３ｂ打撃面（第１の打撃面）
２３ｃ、２３ｄ打撃面（第２の打撃面）２４ハンマカム溝
２５スチールボール２６カム溝
２７スプリング２８スピンドル
２８ａ（スピンドルの）嵌合軸２９ａ、２９ｂ軸受
３０ａ〜３０ｄネジ穴３１ａ〜３１ｂネジ穴
３３キャリア３３ａキャリア（第１のキャリア部材）
３３ｂキャリア（第２のキャリア部材）３４ａ、３４ｂ突起部（第３の突起部）
３４ｃ被打撃面３５ａ、３５ｂ、３５ｃ、３５ｄ切り欠き部
３５ｅ、３５ｆ穴３７ａ係合ピン（第１の係合部材）
３７ｂ係合ピン（第２の係合部材）３８ロックリング
３８ａ円環部３８ｂ固定部
３８ｄ円筒部３８ｅ円環部
４０装着部４１スリーブ
４２ワッシャ４３ボール
４４スプリング４５リング
４６カバー４７ＬＥＤ
４８フック穴５０電池パック
５１ラッチ部５２端子
５３ターミナル５４基板
７１回転中心７２、７３、７５接触点
１３３キャリア１３４突起部
１３５ａ、１３５ｂ切り欠き部１４０仮想面

Claims

駆動源によって回転される駆動部材と、
前記駆動部材によって回転される出力軸と、
前記出力軸と係合して前記出力軸を回転不能とするロック位置と、前記出力軸を回転可能とするロック解除位置との間で移動可能な第１及び第２の係合部材と、を備えた動力工具において、
前記第１及び第２の係合部材の各々と係合する第１及び第２のキャリア部材を別個に設け、
前記駆動源によって前記駆動部材が前記出力軸に対して回転すると、前記駆動部材が前記第１及び第２のキャリア部材と係合して前記第１及び第２の係合部材を前記ロック位置から前記ロック解除位置へと移動するよう構成したことを特徴とする動力工具。
駆動源と、前記駆動源によって回転されるハンマと、
前記ハンマによって連続的に又は断続的に回転されるアンビルと、これらを収容するハウジングを有し、前記アンビルに接続される出力軸を回転させる動力工具において、
前記アンビルと前記出力軸を一体に構成し、
前記アンビルに対して同軸上で微小角だけ相対回転可能なように取り付けられ、前記出力軸を貫通させる筒状のキャリア部材と、
前記キャリア部材の外周面を保持するロックリングを設け、
前記アンビルの外周面の一部に平面状の逃がし面を形成し、
前記キャリア部材の前記逃がし面と対向する位置に切り欠き部を形成し、
前記切り欠き部に前記アンビルと前記ロックリングとの相対回転を制限する係合部材を設け、
前記キャリア部材を、軸方向に平行かつ前記アンビルの被打撃面の延びる方向を含む面において分割して半円筒形状に形成したことを特徴とする動力工具。
前記キャリア部材は、前記アンビルの円筒状部分の外径よりわずかに大きい内径を有する半円筒形状の２つの部材を組み合わせたものであって、
前記切り欠き部は２つの前記キャリア部材にそれぞれ形成され、
前記係合部材は前記切り欠き部にそれぞれ一つずつ配置される円柱状の部材であって、その軸方向が前記出力軸の軸方向と平行になるように配置されることを特徴とする請求項２に記載の動力工具。
分割された前記キャリア部材は、同一形状であることを特徴とする請求項３に記載の動力工具。
前記ハンマの回転停止中に前記アンビルを前記ハウジングに対して回転させると、前記逃がし面の中心位置が前記係合部材と離れた際に、前記係合部材が前記アンビルの外周面と前記ロックリングの内周面により挟まれることにより前記アンビルの前記ロックリングに対する相対回転が制限されることを特徴とする請求項４に記載の動力工具。
前記キャリア部材は、前記半円筒形の部分から径方向に延び、前記アンビルの被打撃面の延びる方向と並行に突出する突起部を有し、
前記突起部は前記駆動源の回転時に前記ハンマのハンマ爪と当接することにより、前記キャリア部材を前記アンビルに対してわずかに移動させ、
移動される前記キャリア部材に前記係合部材が接触することにより前記係合部材が前記逃がし面の中央に位置するように保持されることを特徴とする請求項２から５のいずれか一項に記載の動力工具。
前記切り欠き部は、前記半円筒形の軸方向一方側から他方側に凹状に切り欠かれたものであって、
前記半円筒形の他方側の周方向に離れた２箇所に前記アンビルの打撃アームを収容する第２の切り欠き部を形成し、
前記突起部は、前記第２の切り欠き部の周方向縁部から径方向に突出する形状であることを特徴とする請求項６に記載の動力工具。
前記ハンマ爪には、前記アンビルを打撃する第１の打撃面と、前記キャリア部材の突起部に接する第２の打撃面が形成され、
前記キャリア部材の突起部は、前記第２の打撃面にそれぞれ対応する位置に設けられることを特徴とする請求項７に記載の動力工具。
前記ハンマを回転させると、前記第２の打撃面が前記キャリア部材の突起部に最初に当接して押圧することにより前記キャリア部材を回転方向にわずかに回転させ、その後に前記第１の打撃面が前記打撃アームに当接することによりアンビルが回転することを特徴とする請求項８に記載の動力工具。