JP2017019081A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】２分割されるツールホルダを低コストで接合して、全体のコストを低減する。【解決手段】ハウジング２内に、前端にビットが挿着される筒状のツールホルダ８を収容すると共に、ツールホルダ８を、前後に２分割した前方筒８Ａと後方筒８Ｂとを接合して形成したハンマドリル１において、前方筒８Ａと後方筒８Ｂとの重合部分のうちの接合部位Ｐ１を、レーザ重ね溶接によって接合した。【選択図】図１

Description

本発明は、ツールホルダを備えたハンマドリル等の打撃工具に関する。

ハンマドリル等の打撃工具においては、ハウジング内に筒状のツールホルダを収容し、ツールホルダの前端にビットを装着可能とする一方、後方に打撃子を備えた打撃機構を配設して、モータの回転をクランク機構等によって打撃子の往復運動に変換してビットを打撃するようになっている。このツールホルダは、特許文献１に開示されるように、ビットを装着する前方筒と、打撃機構が配設される後方筒との２部品に分割されて、両部品を半径方向の複数の連結ピンで接合することで一体化される構造が知られている。

特開２００６−２９７５２７号公報

上記従来の打撃工具においては、前方筒と後方筒とのそれぞれに連結ピン用のピン孔を加工する必要がある上、連結ピンに加えてこれを抜け止めするリング等の部品も必要となるため、ツールホルダ単独での加工コストや部品コストがかさみ、工具全体のコストアップに繋がるという問題がある。

そこで、本発明は、２分割されるツールホルダを低コストで接合して、工具全体のコストを低減できる打撃工具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、ハウジング内に、前端にビットが挿着される筒状のツールホルダを収容すると共に、ツールホルダを、前後に２分割した前方筒と後方筒とを接合して形成した打撃工具であって、前方筒と後方筒とを溶接によって接合したことを特徴とする。
なお、本発明において「溶接」は、母材同士を溶融させて接合する場合は勿論、母材間で他の材料を溶融させて接合する場合も含み、摩擦圧接等の圧接やろう付け等も含まれる。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、溶接は、レーザ溶接であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、溶接は、前方筒と後方筒とを部分的に重ね合わせてその重合部分で行われることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項３の構成において、重合部分では、重ね溶接が行われることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項３の構成において、重合部分では、隅肉溶接が行われることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１又は２の構成において、溶接は、前方筒と後方筒との端部同士を突き合わせてその突き合わせ部分で行われることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成において、溶接は、ツールホルダの全周に亘って行われることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、前後に分割されるツールホルダの前方筒と後方筒とを溶接により接合したことで、加工工程や部品を増やすことなく前方筒と後方筒とを低コストで接合できる。よって、ツールホルダを含む工具全体のコストが低減可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、レーザ溶接を採用しているので、精密な接合が可能となり、熱による歪みも抑えられる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、溶接を前方筒と後方筒との重合部分で行うので、確実な接合が可能となり、重合部分の肉厚も薄くできる。
請求項４及び５に記載の発明によれば、上記効果に加えて、重ね溶接や隅肉溶接の採用により、位置決めが容易となって簡単に接合可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、突き合わせ部分での溶接により、接合部分の肉厚を薄くすることができる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかの効果に加えて、溶接をツールホルダの全周に亘って行っているので、接合部位のシール性が確保できる。

ハンマドリルの一部縦断面図である。 ツールホルダのレーザ重ね溶接の説明図である。 ツールホルダのレーザ隅肉溶接の説明図である。

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は、打撃工具の一例であるハンマドリルの一部縦断面図である。このハンマドリル１は、ハウジング２の後方（図１の左側を前方とする。）に、出力軸４を上向きにしたモータ３を配置し、その上方にクランク機構５及び回転伝達機構６を設けると共に、前端に図示しないビットを装着可能なツールホルダ８を有する出力部７を備えて、出力軸４の回転に伴い、クランク機構５及び回転伝達機構６を介してビットに打撃又は打撃＋回転を伝達するものである。ハウジング２の後方には、スイッチ１０及びスイッチレバー１１を備えたハンドル９が設けられている。１２は電源コードである。

ここでのハウジング２は、モータ３を収容するモータハウジング２０と、モータハウジング２０の上端に連結されて出力軸４及びクランク機構５のクランク軸１３、回転伝達機構６の中間軸１４をそれぞれ軸支するギヤハウジング２１と、ギヤハウジング２１の上方に連結されてクランク機構５及び回転伝達機構６、出力部７の後部を収容するクランクハウジング２２と、クランクハウジング２２の前方に連結され、ツールホルダ８を回転可能に保持して出力部７の前部を収容する前ハウジング２３と、モータハウジング２０及びクランクハウジング２２に連結されて後端にハンドル９を形成するハンドルハウジング２４とからなる。モータハウジング２０の上端には、ギヤハウジング２１の前部を覆うギヤハウジングカバー２５が設けられ、クランクハウジング２２及び前ハウジング２３の外側には、ハウジングカバー２６及びクランクキャップカバー２７が設けられている。

モータ３の出力軸４は、ギヤハウジング２１を貫通してクランクハウジング２２内に突出し、クランク軸１３に設けた上側ギヤ１５と噛合している。クランク軸１３に設けた偏心軸１６は、クランクハウジング２２に保持されるシリンダ１７内へ前後動可能に収容されるピストン１８に、コネクティングロッド１９を介して連結されて、クランク軸１３の回転をピストン１８の往復動に変換可能としている。シリンダ１７内でピストン１８の前方には、空気室３０を介して打撃子３１が収容されて、打撃子３１の前方でツールホルダ８内には、中間子３２が収容されている。中間子３２の前方でツールホルダ８の前端には、ビットを差し込み装着するチャック３３が設けられている。
一方、クランク軸１３に設けた下側ギヤ３４は、その前方の中間軸１４に設けたトルクリミッタ付きの中間ギヤ３５と噛合しており、中間軸１４の上端に設けた第１ベベルギヤ３６は、ツールホルダ８の後端へ回転可能に外装された第２ベベルギヤ３７と噛合している。

第２ベベルギヤ３７の前方でツールホルダ８には、ツールホルダ８とスプライン結合されるリング状のクラッチ３８が設けられ、クラッチ３８の前方には、ツールホルダ８と一体のロックリング３９が設けられて、クラッチ３８は、第２ベベルギヤ３７と係合する後退位置と、ロックリング３９と係合する前進位置との間でスライド可能となっている。すなわち、クラッチ３８が後退位置にあれば、第２ベベルギヤ３７の回転がクラッチ３８を介してツールホルダ８に伝達可能となり、クラッチ３８が前進位置にあれば、第２ベベルギヤ３７の回転はツールホルダ８に伝わらず、ロックリング３９を介してツールホルダ８の回転がロックされる。ツールホルダ８は、クラッチ３８を第２ベベルギヤ３７とロックリング３９との間に位置させれば回転がフリーとなるため、任意の回転角度が選択できる。このクラッチ３８の前後及び中間位置は、クランクキャップカバー２７の上面に設けたチェンジレバー４０の回転操作によって選択可能となっている。

よって、スイッチレバー１１を押し込み操作してスイッチ１０をＯＮさせると、モータ３が駆動して出力軸４が回転し、上側ギヤ１５を介してクランク軸１３を回転させるため、偏心軸１６が偏心運動してコネクティングロッド１９を介してピストン１８が往復動する。すると、空気バネの作用で打撃子３１が連動して前後動し、中間子３２を打撃してツールホルダ８前端のビットに打撃を伝える。同時にクランク軸１３の下側ギヤ３４及び中間ギヤ３５を介して中間軸１４を回転させ、第２ベベルギヤ３７を回転させる。このとき、クラッチ３８が後退位置に切り替えられていれば、第２ベベルギヤ３７の回転がクラッチ３８を介してツールホルダ８に伝わり、ビットは打撃に加えて回転動作を行う（ハンマドリルモード）。逆にクラッチ３８が前進位置に切り替えられていれば、第２ベベルギヤ３７の回転はツールホルダ８に伝わらないため、ビットには打撃のみが伝わるハンマモードとなる。モータ３の後方には、モータ３の通電量を調整するコントローラ４１が配置されており、コントローラ４１に設けられてモータハウジング２０の側面に露出する図示しない調整ダイヤルの操作により、回転数及び打撃数の調整が可能となっている。

そして、ここでのツールホルダ８は、図２にも示すように、ビットが挿入されると共に中間子３２が収容される鋼鉄製の前方筒８Ａと、シリンダ１７が収容される鋼鉄製の後方筒８Ｂとに２分割されて、両筒８Ａ，８Ｂの接合によって形成されている。前方筒８Ａは、ビットが挿入される小径部５０と、その後方で中間子３２が収容される中径部５１とからなり、後方筒８Ｂは、シリンダ１７が収容される大径部５２の前端に、前方筒８Ａの中径部５１の外径と略等しい内径を有して中径部５１よりも肉厚の小さい重ね部５３を突設してなる。５４は小径部５０に設けられたチャック用のスリット、５５は大径部５２に設けられた通気孔である。

ここでは後方筒８Ｂの重ね部５３に前方筒８Ａの中径部５１を圧入又は軽圧入して重ね合わせ、その重合部分Ｐのうちのリング状の接合部位Ｐ１においてレーザ重ね溶接を行うことで、前方筒８Ａと後方筒８Ｂとを接合している。すなわち、ツールホルダ８を回転させながら接合部位Ｐ１にレーザを照射することで、重ね部５３の内面と中径部５１の外面とを全周に亘って溶融させて一体化させるものである。

このように、上記形態のハンマドリル１によれば、前後に分割されるツールホルダ８の前方筒８Ａと後方筒８Ｂとを溶接により接合したことで、加工工程や部品を増やすことなく前方筒８Ａと後方筒８Ｂとを低コストで接合できる。よって、ツールホルダ８を含む工具全体のコストが低減可能となる。
特にここでは、レーザ溶接を採用しているので、精密な接合が可能となり、熱による歪みも抑えられる。
また、レーザ溶接は、前方筒８Ａと後方筒８Ｂとの重合部分Ｐで行っているので、確実な接合が可能で、重合部分Ｐの肉厚も薄くできる。特に、重ね溶接としたことで、位置決めが容易で簡単に接合可能となる上、圧入又は軽圧入で重合部分を形成しているので、重合部分が拘束されてレーザ溶接の精度が高まる。
さらに、レーザ溶接を、ツールホルダ８の全周に亘って行っているので、接合部位Ｐ１のシール性が確保できる。

なお、上記形態では、前方筒と後方筒とをレーザ重ね溶接しているが、図３に示すようなレーザ隅肉溶接も採用できる。すなわち、中径部５１と重ね部５３との重合部分Ｐに対して、ツールホルダ８を回転させながら重ね部５３の前方から軸線に対して傾斜する所定の角度でレーザを照射することで、重ね部５３の内面と中径部５１の外面とが接触する接合部位Ｐ２を軸方向の所定長さで全周に亘って溶融させて一体化させるものである。この場合も位置決めが容易で簡単に接合可能となる。
但し、前方筒の中径部と後方筒の重ね部との重ね合わせはこれらと逆にして、後方筒の重ね部の上方から前方筒の中径部を重ね合わせてレーザ重ね溶接や隅肉溶接を行ってもよい。

一方、前方筒と後方筒との重合部分をレーザ重ね溶接や隅肉溶接で接合する形態に限らず、前方筒と後方筒とに中径部を半分ずつ形成して突き合わせ、突き合わせ部分をレーザ溶接で接合してもよい。この場合は重合部分よりも肉厚を薄くすることができる。
その他、溶接はレーザ溶接に限らず、摩擦圧接等の圧接、ろう付け等も採用可能で、ツールホルダの形状や分割の形態も、分割する位置を変えたり多段径の形状を増減したり等、溶接による接合が可能であれば適宜変更可能である。前方筒と後方筒とで材質を変えてもよい。
打撃工具も、筒状のツールホルダを採用するものであれば電動ハンマ等の他のタイプであっても本発明は採用可能である。

１・・ハンマドリル、２・・ハウジング、３・・モータ、４・・出力軸、５・・クランク機構、６・・回転伝達機構、７・・出力部、８・・ツールホルダ、８Ａ・・前方筒、８Ｂ・・後方筒、１３・・クランク軸、１４・・中間軸、１７・・シリンダ、５０・・小径部、５１・・中径部、５２・・大径部、５３・・重ね部、Ｐ・・重合部分、Ｐ１，Ｐ２・・接合部位。

Claims (7)

1. ハウジング内に、前端にビットが挿着される筒状のツールホルダを収容すると共に、前記ツールホルダを、前後に２分割した前方筒と後方筒とを接合して形成した打撃工具であって、
   前記前方筒と後方筒とを溶接によって接合したことを特徴とする打撃工具。
2. 前記溶接は、レーザ溶接であることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. 前記溶接は、前記前方筒と前記後方筒とを部分的に重ね合わせてその重合部分で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の打撃工具。
4. 前記重合部分では、重ね溶接が行われることを特徴とする請求項３に記載の打撃工具。
5. 前記重合部分では、隅肉溶接が行われることを特徴とする請求項３に記載の打撃工具。
6. 前記溶接は、前記前方筒と前記後方筒との端部同士を突き合わせてその突き合わせ部分で行われることを特徴とする請求項１又は２に記載の打撃工具。
7. 前記溶接は、前記ツールホルダの全周に亘って行われることを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の打撃工具。

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