JP2020104238A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】最終出力軸を支持するハウジングの強度及び放熱性を向上させる。【解決手段】ハンマードリル１は、モータ４と、モータ４の駆動によって動作し、ツールホルダ８を含む打撃機構５０と、ツールホルダ８と平行に配置され、モータ４の回転を打撃機構５０の打撃動作に変換する動力変換部４６を備えた中間軸３９とをハウジング２内に収容してなり、ハウジング２におけるツールホルダ８を支持するニードルベアリング１４の保持部分が、金属製の前ハウジング１１となっている。【選択図】図１

Description

本発明は、ハンマードリル等の打撃工具に関する。

ハンマードリル等の打撃工具では、特許文献１に開示されるように、ハウジング内に、モータの駆動によって動作する打撃機構を含む出力部と、出力部による打撃を出力する最終出力軸としてのツールホルダとを備えて、ツールホルダに装着したビットが打撃可能となっている。
また、この打撃工具では、モータの出力軸と最終出力軸との間に中間軸を平行に配置しており、出力軸から伝わる中間軸の回転を、ボススリーブから軸線を傾けたスワッシュベアリングを介してアームの揺動に変換し、アームが連結されるピストンシリンダを進退動させて、ピストンシリンダに収容される打撃子（ストライカ）を連動させてビットを打撃可能としている。

特開２０１６−１３６１２号公報

上記打撃工具では、打撃動作によってツールホルダに発生する熱が、軸受を介してツールホルダを支持するハウジングに伝わるが、ハウジングが樹脂製であると放熱性が小さい。また、強度にも限界があるため、中間軸を備えた小型でハイパワーの打撃工具に樹脂製のハウジングは不向きとなっていた。

そこで、本発明は、最終出力軸を支持するハウジングの強度及び放熱性を向上させることが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、モータと、モータの駆動によって動作し、最終出力軸を含む打撃機構と、最終出力軸と平行に配置され、モータの回転を打撃機構の打撃動作に変換する動力変換部を備えた中間軸と、をハウジング内に収容してなる打撃工具であって、
ハウジングにおける少なくとも最終出力軸を支持する軸受の保持部分が金属で形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、動力変換部は、中間軸の軸方向で軸受の保持部分とは異なる位置に配置されて、ハウジングにおける動力変換部の収容部分が樹脂で形成され、当該樹脂による形成部分と金属による形成部分とが一体となってい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、ハウジング内に、最終出力軸を支持する第２の軸受を保持する金属製のインナハウジングが設けられて、インナハウジングは、ハウジングにおける軸受の保持部分と接触していることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、ハウジング内に、モータ冷却用のファンが設けられると共に、ハウジングに、ファンによる冷却風を軸受の保持部分を冷却可能な位置まで導く通風路が形成されていることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、ハウジングにおける軸受の保持部分には、樹脂製のカバーが被着されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項５の構成において、カバーは、ハウジングへ弾性的に被着されていることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、請求項５又は６の構成において、カバーは、サイドハンドルの装着部となっていることを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、請求項７の構成において、装着部の内面に金属製のリングが設けられていることを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、打撃動作によって最終出力軸に発生する熱が、軸受をを介してハウジングにおける軸受の保持部分に伝わっても効果的な放熱が可能となる。また、強度も確保できるため、ハウジングの強度及び放熱性を向上させることができる。
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、ハウジングにおける動力変換部の収容部分が樹脂で形成され、当該樹脂による形成部分と金属による形成部分とが一体となっているので、一部を金属としたハウジングが容易に作製できる。
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、ハウジング内に、最終出力軸を支持する第２の軸受を保持する金属製のインナハウジングが設けられ、インナハウジングは、ハウジングにおける軸受の保持部分と接触しているので、最終出力軸の熱が第２の軸受を介してインナハウジングに伝わっても、金属である軸受の保持部分によって効果的な放熱が可能となる。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、ハウジング内に、モータ冷却用のファンが設けられると共に、ハウジングに、ファンによる冷却風を軸受の保持部分を冷却可能な位置まで導く通風路が形成されているので、金属製とした軸受の保持部分を効果的に冷却でき、放熱作用の促進が期待できる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、ハウジングにおける軸受の保持部分には、樹脂製のカバーが被着されているので、軸受の保持部分が金属製であっても支障なく把持でき、取扱性を低下させない。
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加えて、カバーは、ハウジングへ弾性的に被着されているので、カバーを把持したりサイドハンドルを装着したりした際に防振効果が得られる。
請求項７に記載の発明によれば、請求項５又は６の効果に加えて、カバーは、サイドハンドルの装着部となっているので、カバーを利用してサイドハンドルを強固に装着できる。
請求項８に記載の発明によれば、請求項７の効果に加えて、装着部の内面に金属製のリングが設けられているので、サイドハンドルを装着する際のカバーのたわみが防止され、サイドハンドルが外れにくくなる。

ハンマードリルの中央縦断面図である。 Ａ−Ａ線拡大断面図である。 通風路による冷却構造を示すハンマードリルの一部断面図である。

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ードリル１の中央縦断面図である。
ハンマードリル１のハウジング２は、出力軸５を前後方向に向けてモータ４を収容する筒状のモータハウジング３と、モータハウジング３の前方に連結され、図示しないビットを装着可能なツールホルダ８を含む出力部７を収容する本体ハウジング６と、モータハウジング３に後方から組み付けられ、前方にスイッチレバー１０を備えて図示しないスイッチを収容したハンドルハウジング９とで形成されている。ハンドルハウジング９の下端には図示しない電源コードが接続されている。
ここでの本体ハウジング６は、アルミ合金等の金属製の前ハウジング１１と、樹脂製の後ハウジング１２とをインサート成形によって一体化したもので、横断面円形状となる上側部分では、図２にも示すように、前ハウジング１１の後端部に、後ハウジング１２の前端部が外側から重なる状態となって、前ハウジング１１が内部へ露出している。前ハウジング１１は、ツールホルダ８の中間部をニードルベアリング１４を介して支持する小径部１３と、小径部１３の後端から拡開して後ハウジング１２へ繋がる大径部１５とを有した二段径となっている。

また、本体ハウジング６内には、モータ４の出力軸５とツールホルダ８とを支持するインナハウジング１６が設けられている。このインナハウジング１６はアルミ合金等の金属製で、本体ハウジング６の後端で軸受１８を介して出力軸５を支持する後板部１７と、後板部１７から前方へ突出する連結部１９と、連結部１９の前端でツールホルダ８の後端を軸受メタル２１を介して支持する前板部２０とからなる。前板部２０は、本体ハウジング６の前ハウジング１１の後端部の内面に接触して支持されている。
さらに、後ハウジング１２の右側面には、図２，３に示すように、前後方向に延びる通風路２２が形成されている。この通風路２２は、前端を前ハウジング１１の外側に開口させ、後端を、インナハウジング１６の後板部１７の外側でその後端に開口させている。この後端の開口に、モータハウジング３に設けられた同じ横断面形状の後凸部２３が結合することで、通風路２２はモータハウジング３の前端内部と連通している。

そして、本体ハウジング６の前部には、前ハウジング１１の全体と後ハウジング１２の前端部とを跨がって覆う樹脂製のカバー２４が被着されている。このカバー２４は、前ハウジング１１の小径部１３を覆う前被着部２５と、大径部１５を覆う後被着部２６と、小径部１３と大径部１５との間を覆う中被着部２７とからなる。後被着部２６は、大径部１５と密着状態となっているが、後被着部２６における後ハウジング１２の通風路２２の前方には、被着状態で通風路２２と結合される同じ横断面形状の前凸部２８が形成され、その前方には前排気口２９が形成されている。
また、カバー２４の前被着部２５と中被着部２７とは、被着状態で前ハウジング１１との間に隙間が生じる設定となって、前凸部２８と連通している。小径部１３の前端には、前被着部２５との間をシールして前被着部２５を弾性的に支持するＯリング３０が外装されている。
さらに、前被着部２５を外装した小径部１３は、サイドハンドルの装着部として利用され、前被着部２５の内面には、帯状の金属板からなるリング板３１が埋設されている。このリング板３１は、サイドハンドルを取り付ける際のたわみを防止するためのものである。

一方、モータ４の出力軸５は、インナハウジング１６の後板部１７を貫通して本体ハウジング６内に突出し、前端にはピニオン３５が形成されている。後板部１７の後方で出力軸５には、モータハウジング３内に位置するモータ冷却用ファン３６が備えられている。モータハウジング３の側面には、モータ４の冷却用空気を吸気する図示しない吸気口が、モータ冷却用ファン３６の外側でモータハウジング３の周面には後排気口３７がそれぞれ形成されている。

出力部７において、本体ハウジング６内には、出力軸５のピニオン３５と噛合するギア３８を介して回転伝達される中間軸３９が、ツールホルダ８と平行に支持されて、中間軸３９に、前方から第１ギア４０、２つのクラッチ４１，４１、ボススリーブ４２が備えられている。第１ギア４０とボススリーブ４２とは中間軸３９に対して回転可能に外装され、クラッチ４１は中間軸３９とスプライン結合されている。
ボススリーブ４２には、軸線を傾けたスワッシュベアリング４３を介してアーム４４が外装されて、アーム４４の上端が、ツールホルダ８の後部に遊挿されたピストンシリンダ４５の後端と連結されて、中間軸３９の回転をピストンシリンダ４５の往復動に変換する動力変換部４６を構成している。
ピストンシリンダ４５の内部には、空気室４７を介してストライカ４８が前後移動可能に収容されて、その前方に設けたインパクトボルト４９を打撃可能とする打撃機構５０を構成している。第１ギア４０は、ツールホルダ８に装着された第２ギア５１と噛合している。前ハウジング１１から突出するツールホルダ８の前端部には、ビットを着脱するための操作スリーブ５２が設けられている。

また、本体ハウジング６の右側面には、切替ツマミ５３が設けられている。この切替ツマミ５３を回転操作することで、２つのクラッチ４１，４１をスライドさせて、前側のクラッチ４１のみが第１ギア４０と係合する位置、後側のクラッチ４１のみがボススリーブ４２と係合する位置、前後のクラッチ４１，４１が第１ギア４０及びボススリーブ４２と同時に係合する位置が選択可能となっている。これにより、第２ギア５１を介してツールホルダ８が回転してビットを回転させるドリルモード、アーム４４の揺動によってピストンシリンダ４５を往復動させ、連動するストライカ４８によってインパクトボルト４９を介してビットを打撃するハンマーモード、ツールホルダ８の回転とインパクトボルト４９の打撃とを同時に行うハンマードリルモードの選択が可能となる。

以上の如く構成されたハンマードリル１においては、スイッチレバー１０を押し込み操作してスイッチをＯＮさせると、モータ４が駆動して出力軸５が回転し、中間軸３９を回転させる。そして、切替ツマミ５３で選択した動作モードにより、ツールホルダ８が回転或いはストライカ４８による打撃と共に回転することで、ビットも回転或いは打撃と共に回転して被加工材の加工が可能となる。
また、出力軸５の回転と共にモータ冷却用ファン３６が回転し、吸気口から外気を吸い込んでモータ４を通過させた後、後排気口３７から排出することでモータ４が冷却される。このとき、モータ冷却用ファン３６から送出される空気の一部は、図３に矢印で示すように、モータハウジング３の後凸部２３から後ハウジング１２の通風路２２に入り、通風路２２を通過して前凸部２８に入って前排気口２９から排出される。この冷却風により、前ハウジング１１が冷却される。
よって、打撃動作によってツールホルダ８に発生する熱がニードルベアリング１４を介して金属製の前ハウジング１１に伝わっても温度上昇が抑制される。

このように、上記形態のハンマードリル１によれば、ハウジング２においてツールホルダ８（最終出力軸）を支持するニードルベアリング１４（軸受）を保持する前ハウジング１１（保持部分）が金属で形成されているので、打撃動作によってツールホルダ８に発生する熱が、ニードルベアリング１４を介して前ハウジング１１に伝わっても効果的な放熱が可能となる。また、強度も確保できるため、中間軸３９を用いた小型でハイパワーのハンマードリル１においてハウジング２の強度及び放熱性を向上させることができる。
特にここでは、動力変換部４６は、中間軸３９の軸方向で前ハウジング１１とは異なる位置に配置されて、ハウジング２において動力変換部４６を収容する後ハウジング１２（収容部分）が樹脂で形成され、当該樹脂により形成される後ハウジング１２と金属により形成される前ハウジング１１とが一体となっているので、一部を金属としたハウジング２が容易に作製できる。

また、ハウジング２内に、ツールホルダ８を支持する軸受メタル２１（第２の軸受）を保持する金属製のインナハウジング１６が設けられて、インナハウジング１６は、ハウジング２の前ハウジング１１（軸受の保持部分）と接触しているので、ツールホルダ８の熱が軸受メタル２１を介してインナハウジング１６に伝わっても、前ハウジング１１によって効果的な放熱が可能となる。
さらに、ハウジング２内に、モータ冷却用ファン３６（ファン）が設けられると共に、ハウジング２に、モータ冷却用ファン３６による冷却風を前ハウジング１１を冷却可能な位置（ここではカバー２４の前凸部２８内）まで導く通風路２２が形成されているので、金属製とした前ハウジング１１を効果的に冷却でき、放熱作用の促進が期待できる。

一方、ハウジング２の前ハウジング１１には、樹脂製のカバー２４が被着されているので、前ハウジング１１が金属製であっても支障なく把持でき、取扱性を低下させない。
また、カバー２４は、前ハウジング１１へ弾性的に被着されているので、カバー２４を把持したりサイドハンドルを装着したりした際に防振効果が得られる。
さらに、カバー２４の前被着部２５は、サイドハンドルの装着部となっているので、カバー２４を利用してサイドハンドルを強固に装着できる。
そして、前被着部２５の内面に金属製のリング板３１（リング）が設けられているので、サイドハンドルを装着する際の前被着部２５のたわみが防止され、サイドハンドルが外れにくくなる。

なお、ニードルベアリングを保持する金属製の前ハウジングは、上記形態よりも後端を長くしても短くしてもよく、必要最小限である軸受の保持部分のみを金属製の短いスリーブとしてそれ以外の部分を樹脂製としたり、逆に後ハウジングを含めて本体ハウジング全体を金属としたりすることもできる。ツールホルダを支持する軸受もニードルベアリングに限らず、ボールベアリング等であっても差し支えないし、１つの軸受でなく２つ以上の軸受を用いてその保持部分を金属としてもよい。
また、通風路の構造も上記形態に限らず、通路面積を大きくしたり、カバーをせずに後ハウジングの一部を前方へ長く形成して前ハウジングに重合させて通風路を形成したり、通風路をハウジングの左右や上下にも設けたり等、適宜変更できる。通風路を省略することも可能である。
さらに、カバーも、通風路の形成と関係なく設けたり、サイドハンドルの装着部と別に設けたり等、適宜変更可能である。Ｏリングに代えてカバーの前端内側に突条を設けたり、リング板を複数のリングスプリングに代えたりすることもできる。

そして、打撃工具としてはハンマードリルに限らず、電動ハンマーであっても本発明は適用可能である。また、電源コードを備えたＡＣ機でなく、電源としてバッテリーパックを装着するＤＣ機であってもよい。

１・・ハンマードリル、２・・ハウジング、３・・モータハウジング、４・・モータ、５・・出力軸、６・・本体ハウジング、７・・出力部、８・・ツールホルダ、１１・・前ハウジング、１２・・後ハウジング、１３・・小径部、１４・・ニードルベアリング、１５・・大径部、１６・・インナハウジング、１７・・後板部、２０・・前板部、２２・・通風路、２３・・後凸部、２４・・カバー、２９・・前排気口、３０・・Ｏリング、３１・・リング板、３６・・モータ冷却用ファン、３９・・中間軸、４６・・動力変換部、５０・・打撃機構。

Claims (8)

1. モータと、前記モータの駆動によって動作し、最終出力軸を含む打撃機構と、前記最終出力軸と平行に配置され、前記モータの回転を前記打撃機構の打撃動作に変換する動力変換部を備えた中間軸と、をハウジング内に収容してなる打撃工具であって、
   前記ハウジングにおける少なくとも前記最終出力軸を支持する軸受の保持部分が金属で形成されていることを特徴とする打撃工具。
2. 前記動力変換部は、前記中間軸の軸方向で前記軸受の保持部分とは異なる位置に配置されて、前記ハウジングにおける前記動力変換部の収容部分が樹脂で形成され、当該樹脂による形成部分と前記金属による形成部分とが一体となっていることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. 前記ハウジング内に、前記最終出力軸を支持する第２の軸受を保持する金属製のインナハウジングが設けられて、前記インナハウジングは、前記ハウジングにおける前記軸受の保持部分と接触してい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. 前記ハウジング内に、モータ冷却用のファンが設けられると共に、前記ハウジングに、前記ファンによる冷却風を前記軸受の保持部分を冷却可能な位置まで導く通風路が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の打撃工具。
5. 前記ハウジングにおける前記軸受の保持部分には、樹脂製のカバーが被着されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の打撃工具。
6. 前記カバーは、前記ハウジングへ弾性的に被着されていることを特徴とする請求項５に記載の打撃工具。
7. 前記カバーは、サイドハンドルの装着部となっていることを特徴とする請求項５又は６に記載の打撃工具。
8. 前記装着部の内面に金属製のリングが設けられていることを特徴とする請求項７に記載の打撃工具。

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