JP2016165782A - インパクト回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】部品点数が増加することなくデザイン性を保つとともに、軸受けの抜け防止を可能にしたインパクト回転工具を提供すること。【解決手段】インパクト回転工具は、アンビル２０を保持する軸受け６１を備える。軸受け６１は、駆動部カバー６２に圧入固定されている。駆動部カバー６２の内周に沿って第１の溝６３が形成されるとともに、軸受け６１の外周に沿って第２の溝６４が形成されている。そして、第１の溝６３と第２の溝６４とによる空間内にＣバネ６５が設置されている。Ｃバネ６５は駆動部カバー６２の外観から視認不能に設けられる。軸受け６１と駆動部カバー６２との間にＣバネ６５が介在されているため、そのＣバネ６５によって、軸受け６１が抜けようとする運動がブロックされる。これにより、駆動部カバー６２に対する軸受け６１の抜け防止が図られる。【選択図】図３

Description

本発明は、インパクト機構によって打撃衝撃が加えられる出力軸のアンビルを保持する軸受けを備えたインパクト回転工具に関する。

特許文献１には、回転駆動源であるモータの回転出力によって出力軸のアンビルに打撃衝撃を加えるインパクト機構を備え、ボルト等の締結部材の締付・弛緩作業を電動で行えるようにしたインパクト回転工具が開示されている。この種のインパクト回転工具は、アンビルを保持する軸受けを備え、その軸受けが駆動部カバーに圧入固定されている。駆動部カバーはインパクト機構を覆っている。そして、モータの回転出力をインパクト機構にて回転打撃衝撃に変換して、出力軸のアンビルに伝え、先端工具の回転により締結部材の締付・弛緩作業を電動で行えるようになっている。この際、アンビルは軸受けによって回転自在に支持される。

特開２０１０−７６０２２号公報

駆動部カバーに圧入固定されている軸受けであるが、打撃衝撃による振動等により、駆動部カバーから軸受けが抜ける懸念がある。仮に軸受けが抜けると、アンビルとインパクト機構等を潤滑に回転させるべく確保されたクリアランスがなくなり、インパクト機構とアンビルの摺動が阻害される。

その対策として、ピンにて軸受けの抜け防止をする手段がある。
図５に示すように、駆動部カバー９１にピン圧入用の穴９２を設けるとともに、軸受け９３の外周にピン９４と嵌合するための溝９５を設ける。駆動部カバー９１に軸受け９３を圧入した後、駆動部カバー９１の外側からピン９４を挿入する。ピン９４は、軸受け９３の溝９５に挿入され、駆動部カバー９１の穴９２に圧入固定される。圧入固定されたピン９４が、駆動部カバー９１の外観から見えてしまうのを防ぐべく、プロテクター９６によって駆動部カバー９１が覆われる。

しかしながら、プロテクター９６を伴う構成では部品点数が増加することになる。
本発明は、このような問題点に着目してなされたものであって、その目的は、部品点数が増加することなくデザイン性を保つとともに、軸受けの抜け防止を可能にしたインパクト回転工具を提供することにある。

上記課題を解決するインパクト回転工具は、インパクト機構によって打撃衝撃が加えられる出力軸のアンビルを保持する軸受けと、その軸受けを圧入固定して前記インパクト機構を覆う駆動部カバーとを備えたインパクト回転工具において、前記駆動部カバーから前記軸受けが抜けるのを防止する軸受け抜け防止用部品を当該駆動部カバーの外観から視認不能に設けた。

本発明によれば、部品点数が増加することなくデザイン性を保つとともに、軸受けの抜け防止をすることができる。

インパクト回転工具の構成を示す概略図。 アンビルの保持構造を示す断面図。 軸受けの抜け防止構造を示す断面図。 インパクト回転工具の作用について、軸受けの抜け防止が図られる様子を示す断面図。 従来のインパクト回転工具について、軸受けの抜け防止構造を示す断面図。

以下、インパクト回転工具の一実施の形態について説明する。
図１に示すように、インパクト回転工具１１は、片手で把持可能な手持ち式であり、例えばインパクトドライバー或いはインパクトレンチ等として使用される。インパクト回転工具１１の外装を形成するハウジング１２は、略筒形状の胴部１３と、胴部１３からその軸線に対して交差する一方向（図１では下方）に延出するハンドル部１４とを有している。

胴部１３内の基端部側（図１では左端部側）には、回転駆動源であるモータ１５がその回転軸線を胴部１３の軸線に一致させ、且つその出力軸１６が胴部１３の先端側となる向きに配設されている。モータ１５は、ブラシモータ又はブラシレスモータ等の直流モータである。モータ１５の出力軸１６には、インパクト機構１７が駆動連結されている。

インパクト機構１７は、低負荷状態ではモータ１５の回転出力を減速により高トルク化し、高負荷状態ではモータ１５の回転出力を衝撃トルクに変換してインパクト力を発生させる機能を有する。インパクト機構１７は、モータ１５の回転を所定の減速比で減速する減速機構１８と、減速機構１８により減速されてトルクが高められた回転が伝達されるハンマ１９と、ハンマ１９による打撃を受けるアンビル２０と、その打撃によって回転力が衝撃的に印加される出力軸２１とを備える。

ハンマ１９は、減速機構１８の出力により回転する駆動軸２２に対して回転自在且つ駆動軸２２に沿って前後方向にスライド可能な状態に設けられている。また、ハンマ１９は、減速機構１８とハンマ１９との間に介装されたコイルばね２４の弾性力により、前方側（図１における右方側）へ付勢され、アンビル２０と当接する位置に配置される。ハンマ１９は、アンビル２０の径方向へ延出する当接部２０ａと周方向に当接する一対の当接部１９ａを有し、減速機構１８によって減速された駆動軸２２の回転は、ハンマ１９とアンビル２０とが当接部１９ａ，２０ａの当接を介して一体に回転することにより、アンビル２０と同軸の出力軸２１に伝達される。胴部１３の先端部（図１では右端部）には、不図示のソケット孔に挿着された状態で先端工具２３を着脱するチャック部１３ａが設けられている。

出力軸２１と共に回転する先端工具２３の回転によりボルト（図示せず）等の締結部材の締め付けが進んだとき、或いは締結部材を緩めるときに、出力軸２１に加わる負荷が大きく、ハンマ１９とアンビル２０の間に所定以上の力が加わった状態では、ハンマ１９はコイルばね２４を圧縮しつつ駆動軸２２に沿って後方（図１では左方）へ移動する。そして、ハンマ１９とアンビル２０との当接部１９ａ，２０ａ同士の係合が解かれると、ハンマ１９が空転しながらコイルばね２４の付勢力にてアンビル２０と係合可能な位置に復帰し、次の係合時にハンマ１９がアンビル２０を打撃する。このようなハンマ１９の打撃は、出力軸２１が受ける負荷が大きく、コイルばね２４の付勢力に抗してハンマ１９がアンビル２０に対して空転する状況となる度に繰り返される。こうしてインパクト回転工具１１によるボルト等の締結部材の締付・弛緩作業が行われる。

インパクト回転工具１１の出力軸２１には、トルクセンサ２５が取り付けられている。トルクセンサ２５は、出力軸２１に取着されてねじり歪み検出が可能な歪センサにて構成され、出力軸２１にインパクト打撃（インパクトトルク）が加わることにより発生する出力軸２１の歪を検出し、歪に応じた電圧のトルク検出信号を出力する。このトルク検出信号は、出力軸２１に組み込まれたスリップリング２６を通じて回路基板２７（制御回路４０）に出力される。

ハンドル部１４には、インパクト回転工具１１を駆動させるときに作業者により操作されるトリガレバー２８が設けられている。ハンドル部１４内には、回路基板２７が備えられている。回路基板２７には、モータ１５の駆動制御を行う制御回路４０及び駆動回路５０が設けられている。ハンドル部１４の下端部には電池パック２９が着脱可能であり、インパクト回転工具１１の使用時には電池パック２９が装着される。

回路基板２７は、電池パック２９内の二次電池３０と電力線３１等を通じて接続され、モータ１５と電力線３２等を通じて接続されている。また、回路基板２７は、トルクセンサ２５（スリップリング２６）と信号線３３等を通じて接続されている。また、回路基板２７は、トリガレバー２８の操作態様を検知するトリガスイッチ（図示せず）と接続されている。

次に、アンビル２０を保持する軸受けと、その軸受けの抜け防止構造について説明する。
図２に示すように、出力軸２１のアンビル２０は、胴部１３（図１参照）の先端部（図１では右端部）付近において、軸受け６１によって回転自在に支持されている。この軸受け６１は、胴部１３を構成する駆動部カバー６２に圧入固定されている。駆動部カバー６２は、ハンマ１９等を含むインパクト機構１７を覆っている。

図３に拡大して示すように、駆動部カバー６２の内周に沿って第１の溝６３が形成されるとともに、軸受け６１の外周に沿って第２の溝６４が形成されている。そして、第１の溝６３と第２の溝６４とによる空間内にＣバネ６５が設置されている。このＣバネ６５はＣ形状をなす弾性体部品である。Ｃバネ６５は、互いに離間する両端の間隔が狭まる方向への弾性変形がおよそ解かれた状態で上記空間内に設置され、当該間隔が広がる方向への弾性力によって第１の溝６３の溝底面に当接して位置決めされつつ第２の溝６４にも当該Ｃバネ６５が及んでいる。つまり、Ｃバネ６５をＣ形状に沿った面で仮想的に切断したとき、その面を基準に、およそ外側半分が第１の溝６３内に位置するとともに、残りの内側半分が第２の溝６４内に位置している。

尚、Ｃバネ６５が弾性変形されつつ軸受け６１の第２の溝６４に収容された状態で軸受け６１が駆動部カバー６２に圧入固定されるとともに、かかる作業の進行に伴い、やがて第２の溝６４が第１の溝６３に対向するようになったとき、当該作業が完了される。そして、この作業の完了と同時にＣバネ６５の弾性変形が解かれて上記空間内にＣバネ６５が設置される結果、駆動部カバー６２に対する軸受け６１の抜け防止が図られるようになっている。駆動部カバー６２の第１の溝６３は第１の凹部に相当し、軸受け６１の第２の溝６４は第２の凹部に相当する。そして、Ｃバネ６５は軸受け抜け防止用部品に相当する。

次に、インパクト回転工具１１の作用について説明する。
作業者がトリガレバー２８を操作すると、モータ１５が回転する。モータ１５の回転出力がインパクト機構１７にて回転打撃衝撃に変換され、出力軸２１のアンビル２０に伝えられる。その打撃衝撃による振動等により、アンビル２０を保持する軸受け６１が駆動部カバー６２から軸方向（図４では右から左へ向かう白抜き矢印の方向）に抜けようとすることが考えられる。

しかし、本例では、軸受け６１と駆動部カバー６２との間にＣバネ６５が介在されているため、そのＣバネ６５によって、軸受け６１が抜けようとする運動がブロックされる。これにより、駆動部カバー６２に対する軸受け６１の抜け防止が図られる。その結果、アンビル２０が軸受け６１によって適切に保持されつつ、ボルト等の締結部材の締付・弛緩作業を好適に行うことが可能になる。

尚、Ｃバネ６５は駆動部カバー６２の外観から視認不能に設けられるため、本例では、駆動部カバー６２を覆うプロテクターが割愛される。
以上説明したように、本実施の形態によれば、以下の効果を奏することができる。

（１）Ｃバネ６５を備えたことで駆動部カバー６２から軸受け６１が抜けるのを防止できる他、当該Ｃバネ６５を駆動部カバー６２の外観から視認不能に設けたことでプロテクターを必要とせずにデザイン性を保つことができる。したがって、部品点数が増加することなくデザイン性を保つとともに、軸受け６１の抜け防止をすることができる。

（２）第１の溝６３と第２の溝６４とによる空間内にＣバネ６５を設置するにあたり、第１の溝６３でＣバネ６５を位置決めしつつ第２の溝６４にもＣバネ６５が及ぶよう当該Ｃバネ６５を設置することで、軸受け６１の抜け防止をすることができる。

（３）Ｃバネ６５の弾性変形を伴って軸受け６１を駆動部カバー６２に圧入固定する作業の完了と同時にＣバネ６５の弾性変形が解かれて軸受け６１の抜け防止をすることができる。よって、組付けの作業性を向上できる。

（４）軸受け６１を軸方向に短くせず、軸受け６１の長さを確保しているため、アンビル２０との接触面積が広くなり、軸受け６１の摩耗が抑制される。したがって、軸受け性能を確保できる。

（５）軸受け６１を必要以上に長くしていないため、駆動部カバー６２、ひいては胴部１３による本体の全長が長くなることを回避できる。
（６）デザイン性、軸受け性能、本体全長を保ちつつ、軸受け６１の抜け防止をすることができる。

尚、上記実施の形態は、次のように変更して具体化することも可能である。
・第１の溝６３及び第２の溝６４の溝深さを調整し、Ｃバネ６５が弾性変形されつつ駆動部カバー６２の第１の溝６３に収容された状態で軸受け６１が駆動部カバー６２に圧入固定されるのを許容してもよい。この場合、軸受け６１を圧入固定する作業の完了と同時にＣバネ６５の弾性変形が解かれて、両溝による空間内に当該Ｃバネ６５が設置される結果、駆動部カバー６２に対する軸受け６１の抜け防止が図られる。尚、この場合のＣバネ６５は、互いに離間する両端の間隔が広がる方向への弾性変形がおよそ解かれた状態で上記空間内に設置され、当該間隔が狭まる方向への弾性力によって第２の溝６４の溝底面に当接して位置決めされつつ第１の溝６３にも当該Ｃバネ６５が及ぶことになる。

・駆動部カバー６２の内周に設ける第１の凹部は１本の溝に限定されない。軸方向に沿って複数本の溝を設け、各溝を第１の凹部としてもよい。或いは、回転方向に沿って複数の凹部を断片的に設け、各凹部を第１の凹部としてもよい。この場合、第１の凹部に対向する第２の凹部を軸受け６１の外周に設け、対向する両凹部による空間内に軸受け抜け防止用部品を設置する。

・組付性の観点から弾性体部品であるＣバネ６５を軸受け抜け防止用部品として用いることが好適であるものの、他の軸受け抜け防止用部品を用いてもよい。
・その他、インパクト回転工具１１の構成を適宜変更してもよい。

次に、上記実施の形態及び別例から把握できる技術的思想について記載する。
（付記１）
インパクト機構によって打撃衝撃が加えられる出力軸のアンビルを保持する軸受けと、その軸受けを圧入固定して前記インパクト機構を覆う駆動部カバーとを備えたインパクト回転工具において、
前記駆動部カバーから前記軸受けが抜けるのを防止する軸受け抜け防止用部品を当該駆動部カバーの外観から視認不能に設けた
ことを特徴とするインパクト回転工具。

（付記２）
付記１に記載のインパクト回転工具において、
前記駆動部カバーの内周に第１の凹部を設けるとともに、前記軸受けの外周に第２の凹部を設け、両凹部による空間内に弾性体を設置して、前記軸受け抜け防止用部品とした
ことを特徴とするインパクト回転工具。

（付記３）
付記１又は２に記載のインパクト回転工具において、
前記駆動部カバーの内周に沿って第１の溝を設けるとともに、前記軸受けの外周に沿って第２の溝を設け、両溝による空間内にＣバネを設置して、前記軸受け抜け防止用部品とした
ことを特徴とするインパクト回転工具。

（付記４）
付記３に記載のインパクト回転工具において、
前記Ｃバネが弾性変形されつつ一方の溝に収容された状態で前記軸受けが前記駆動部カバーに圧入固定されるとともに、前記Ｃバネの弾性変形が解かれた状態で両溝による空間内に当該Ｃバネが設置される
ことを特徴とするインパクト回転工具。

１１…インパクト回転工具、１７…インパクト機構、２０…アンビル、２１…出力軸、６１…軸受け、６２…駆動部カバー、６３…第１の溝（第１の凹部）、６４…第２の溝（第２の凹部）、６５…Ｃバネ（軸受け抜け防止用部品、弾性体）。

Claims (4)

1. インパクト機構によって打撃衝撃が加えられる出力軸のアンビルを保持する軸受けと、その軸受けを圧入固定して前記インパクト機構を覆う駆動部カバーとを備えたインパクト回転工具において、
   前記駆動部カバーから前記軸受けが抜けるのを防止する軸受け抜け防止用部品を当該駆動部カバーの外観から視認不能に設けた
   ことを特徴とするインパクト回転工具。
2. 請求項１に記載のインパクト回転工具において、
   前記駆動部カバーの内周に第１の凹部を設けるとともに、前記軸受けの外周に第２の凹部を設け、両凹部による空間内に弾性体を設置して、前記軸受け抜け防止用部品とした
   ことを特徴とするインパクト回転工具。
3. 請求項１又は２に記載のインパクト回転工具において、
   前記駆動部カバーの内周に沿って第１の溝を設けるとともに、前記軸受けの外周に沿って第２の溝を設け、両溝による空間内にＣバネを設置して、前記軸受け抜け防止用部品とした
   ことを特徴とするインパクト回転工具。
4. 請求項３に記載のインパクト回転工具において、
   前記Ｃバネが弾性変形されつつ一方の溝に収容された状態で前記軸受けが前記駆動部カバーに圧入固定されるとともに、前記Ｃバネの弾性変形が解かれた状態で両溝による空間内に当該Ｃバネが設置される
   ことを特徴とするインパクト回転工具。