JP3574306B2 - 打撃工具の空打ち防止装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動ハンマーやハンマードリル等の打撃工具に設けられ、無負荷状態での空打ち動作に対処するための空打ち防止装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記空打ち防止装置として、実開昭６２−１７４８８７号公報に開示される電動ハンマーを示す。これは、図６に示す如く、往復動するピストン４１と、空気室４２を介してピストン４１に連動する打撃子４３とを内設したシリンダ４０に、軸方向に摺動可能で、圧縮スプリング４４によって前方（ビット４７側）へ付勢されるスライド管４５を外嵌して構成される。この構成によれば、ビット４７を地面等に押しつけるビット４７の後退位置では、打撃子４３との間に配置される中間子４６と共にスライド管４５が後退し、シリンダ４０に穿設されて空気室４２を外気へ連通させる空気孔４８を閉塞して、空気室４２に空気バネの作用を奏させる。一方ビット４７が地面に押しつけられていない、又はビット４７が装着されていない空打ち時には、中間子４６と共にスライド管４５が前進して空気孔４８を開放し、空気バネの作用を失わせてピストン４１と打撃子４３との連動を遮断して、空打ち防止状態を維持するものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記空打ち防止装置は、スライド管４５の前進によって空気室４２を開放することで、空打ち防止作用を得る構成であるが、ビット４７は、最初の空打ちで前進した際、ツールホルダに設けられ、ビットストロークの規制部材であるローラやボール等のストッパに当接して、跳ね返りが生じるため、六角軸ビット等、ビットストロークの短いビットでは、その跳ね返りによって、前進したスライド管４５を後退させ、ピストン４１と打撃子４３との連動を復帰させてしまう虞れがある。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、スライド管を用いた空打ち防止装置において、ビットストロークの短いビットでも確実に空打ち防止を実現することを目的としたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、シリンダ内のピストンの進退動を、空気室を介して打撃子に連動させ、その前方に装着されたビットに打撃作動として伝達可能としており、前記シリンダに、軸方向へ前後移動可能で、且つ前方へ付勢されるスライド管を外嵌するとともに、前記打撃子の前方に第二空気室を形成してなる打撃工具の空打ち防止装置であって、前記シリンダの前記空気室の位置には空気孔を、前記第二空気室の位置には通気孔をそれぞれ設け、前記スライド管を、前記打撃作動の伝達時には後退した位置にあって、前記空気孔を閉塞するとともに前記通気孔を開放する一方、空打ち時には前進した位置にあって、前記空気孔を開放するとともに前記通気孔を閉塞するように設けており、且つ前記スライド管の前方に、前記空打ち時に前進した前記打撃子を把持可能な把持部材を設けたことを特徴とするものである。
又、請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、前記把持部材を簡単に得るために、把持部材として、前記打撃子の前端が嵌入可能なＯリングを採用したものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
図１は電動ハンマー１の縦断面図、図２はシリンダ８部分の拡大断面図で、ここではビット３６側を前方として説明する。ハンマードリル１の後方に配置される図示しないモータのモータ軸２は、クランクハウジング３内にあって、ハンマードリル１の軸方向と直交方向に軸支されるクランクシャフト４を回転させる。そのクランクシャフト４へ突設された偏心ピン５には、コネクティングロッド６を介してシリンダ８内のピストン７が連結されており、ここでモータ軸２の回転がピストン７の往復動に変換される。
又、シリンダ８は、クランクハウジング３の前方に連結されるバレル１２内にあって、前方のフランジ部９がバレル１２に把持固定される。フランジ部９の前方には、内径の相違により大径部１４、中径部１５、小径部１６を夫々形成したツールホルダ１３が同軸で配置されて、大径部１４がフランジ部９と連結されている。尚、ツールホルダ１３の小径部１６には、ボール３７，３７・・が周方向に収容されており、これらのボール３７が、前方へ付勢されるロックスリーブ３８によって小径部１６内へ突出することで、ここに差し込まれるビット３６のくびれ部３９の前後端と干渉して、ビット３６の抜け止めと前後のストロークの規制が行われる。
更に、シリンダ８のシリンダ本体１０には、スライド管としてのスライドスリーブ１７が前後へスライド可能に外嵌されている。このスライドスリーブ１７の前端には、図３の如く、前方へ向けて４つの挿入片１８，１８・・が夫々突設され、これらの挿入片１８が、フランジ部９におけるシリンダ本体１０との連結部分に形成された円周方向の４つのスリット１１，１１・・に夫々差し込まれて、スライドスリーブ１７の回転は規制されている。
【０００７】
一方、シリンダ本体１０の後方には、受リング１９が固着されると共に、スライドスリーブ１７の後端との間に圧縮スプリング２０が配置されて、スライドスリーブ１７を前方へ付勢している。又、スライドスリーブ１７の前方でツールホルダ１３の大径部１４内には、後述する打撃子２６と中間子２９との間に配置されるリング状の受け部材２１、Ｏリング２２、ガイドスリーブ２３が夫々前後移動可能に設けられている。特に、ガイドスリーブ２３の内周には、Ｏリング２８が嵌着され、外周には、スライドスリーブ１７の挿入片１８，１８・・が、フランジ部９の内周又は大径部１４の内周との間に進入可能な隙間を有するように、ストッパ２４が周設されている。よって前方へ付勢されるスライドスリーブ１７は、常態では挿入片１８，１８・・がガイドスリーブ２３のストッパ２４に当接する位置まで突出することになる。
そして、シリンダ８内には、ピストン７の前方に空気室２５を介して打撃子２６が前後移動可能に収容され、その前方でガイドスリーブ２３との間に第二空気室２７を形成している。この打撃子２６は、前方に、ガイドスリーブ２３に遊挿可能で、その内周のＯリング２８の内径よりやや大径の先端軸２６ａを突設している。一方、ツールホルダ１３の中径部１５内には、中間子２９が同じく前後移動可能に収容されて、後方には、受け部材２１に遊挿可能な後端軸２９ａを突設している。
【０００８】
又、シリンダ８における空気室２５の位置には、空気補充孔３０，３０と、周方向に３つ均等に穿設された前空気孔３１，３１・・と、それらの前空気孔３１，３１・・と軸方向に間隔Ｈずらせると共に、周方向で前空気孔３１，３１との間に位置するように３つ均等に穿設された後空気孔３２，３２・・とが夫々配置されている。同様に空気室２５の前方には、３つの補助孔３３ａ、３３ｂ、３３ｃが、同じ外周位置で軸方向に並べて穿設される一方、第二空気室２７にも、４つの通気孔３４，３４・・が穿設されている。まず空気室２５側の空気補充孔３０は、空気室２５の空気損失を補充するもので、前空気孔３１と後空気孔３２とは、ガイドスリーブ２３がフランジ部９に当接する図１，２の後退位置で、同時に後退するスライドスリーブ１７に閉塞される。次に補助孔３３ａ〜ｃは、通常の打撃作動時は、常に打撃子２６の後端２６ｂより前方（但し、通常打撃作動時において最前方位置にある打撃子２６の後端２６ｂの位置は、最後尾の補助孔３３ｃの位置に略一致する）にあって、空気室２５とは連通せず、後述する空打ち時には、前進する打撃子２６によって（打撃子２６の後端２６ｂが補助孔３３ａ〜ｃを通過することによって）空気室２５と連通する。そして通気孔３４は、通常打撃作動時では、後退位置のスライドスリーブ１７の挿入片１８，１８・・の間に位置（図３に表す）して、第二空気室２７を外気と連通させ、空打ち時では、前進したスライドスリーブ１７によって閉塞され、第二空気室２７を密閉するものとなる。
尚、３５は、スライドスリーブ１７の後方よりに穿設された移動孔で、この移動孔３５は、空打ち時では、３つの補助孔３３ａ〜ｃを全て外気に連通させる位置に、通常の打撃作動時では、最後尾の補助孔３３ｃのみをシリンダ８外部に露出させる位置にある。
【０００９】
以上の如く構成された電動ハンマー１は、通常の作業時には、ツールホルダ１３の小径部１６にビット３６を挿入し、ビット３６の先端を地面等に押しつける。それにより中間子２９が押し込まれて、中間子２９が受け部材２１、Ｏリング２２、ガイドスリーブ２３、そしてスライドスリーブ１７を圧縮スプリング２０の付勢に抗して後退させる（図２）。この時前空気孔３１、後空気孔３２は全てスライドスリーブ１７によって閉塞されるから、ここでピストン７が進退動すると、空気室２５が空気バネの作用を奏して打撃子２６を全負荷状態で連動させて、中間子２９の後端軸２９ａを打撃し、ビット３６へ打撃作用を伝達する。ここで最前方位置の打撃子２６の後端２６ｂは最後尾の補助孔３３ｃ上に位置するが、中間子２９を打撃した打撃子２６のはね返りで、すぐ後端２６ｂが補助孔３３ｃを塞ぐため、ピストン７との連動には支障が生じない。
尚、第二空気室２７は、通気孔３４とスライドスリーブ１７の挿入片１８，１８の間を通じて外気と連通しているから、ここでの空気の反発はなく、打撃力の損失は生じない。
【００１０】
次に、ビット３６が図２のように地面等に押しつけられていない、又はビット３６が挿入されていない状態の空打ち時には、打撃子２６の前進に伴って中間子２９がツールホルダ１３の小径部１６に当接するまで前進する。この中間子２９の前進により、受け部材２１、Ｏリング２２、ガイドスリーブ２３、スライドスリーブ１７も、圧縮スプリング２０の付勢によって夫々図４，５の位置へ前進する。このとき前進する打撃子２６は、補助孔３３ａ〜ｃを過ぎて夫々空気室２５と連通させ、先端軸２６ａがガイドスリーブ２３に挿入し、そのままＯリング２８によって把持される。次にスライドスリーブ１７の前進により、スライドスリーブ１７の後端に近い側から、後空気孔３２，３２・・、前空気孔３１，３１・・の順でこれらを開放させる。よって、ピストン７が進退動を続けても、空気バネの作用及び打撃子２６の運動はなく、その後の空打ちは防止される。尚、図４，５では、ビット３６を装着した状態で説明しているが、この場合、最初の空打ちで前進したビット３６が、くびれ部３９の後端とボール３７との当接により後方へ跳ね返ってスライドスリーブ１７等を後退させることがあっても、ガイドスリーブ２３において打撃子２６はＯリング２８に把持されたままであるから、空打ち防止はそのまま維持される。
又、このとき第二空気室２７においては、スライドスリーブ１７の前進に伴う挿入片１８，１８・・の前進により、シリンダ本体１０が通気孔３４，３４・・を塞いでシリンダ８外部との連通を遮断するため、ここで密閉される第二空気室２７の空気が、前進する打撃子２６の勢いを弱めると共に、Ｏリング２８に嵌入後の打撃子２６のピストン７側への戻り（はね返り）を負圧によって効果的に防止している。
【００１１】
そして、この空打ち防止状態から復帰させる場合、ツールホルダ１３へ差し込んだビット３６を地面等に押し当てると、先述の如く中間子２９が押し込まれて、中間子２９が受け部材２１、Ｏリング２２、ガイドスリーブ２３、スライドスリーブ１７を後退させる。すると、後退するスライドスリーブ１７によって、補助孔３３ａ、３３ｂ、前空気孔３１，３１・・が順に閉塞され、打撃子２６も、先端軸２６ａが中間子２９の後端軸２９ａに後方へ押圧されてＯリング２８から脱却する。しかし、この時点では後空気孔３２，３２・・がまだ閉塞されず、又、打撃子２６の後端２６ｂは最後尾の補助孔３３ｃへ到達していないため、空気室２５は、後空気孔３２，３２・・及び移動孔３５、補助孔３３ｃを介して外気と連通している。この状態でも往復動するピストン７によって打撃子２６が後方へ引き込まれるが、空気バネ作用が小さいため、打撃子２６の往復動のストロークは小さい。続いてスライドスリーブ１７が後空気孔３２，３２・・を閉塞するまで後退すると、空気室２５の密閉はより高まり、打撃子２６の往復動のストロークも長くなるが、最後尾の補助孔３３ｃはまだ閉塞されないため、全負荷状態には至らない。そして最後に往復動しながら押し込まれて後退する打撃子２６の後端２６ｂが、図２の最後尾の補助孔３３ｃの位置に復帰すると、空気室２５の密閉状態も復帰し、打撃子２６は通常のストロークでピストン７と連動することとなる。
【００１２】
このように本実施の形態によれば、スライドスリーブ１７の前進による空気室２５の開放と併せて、打撃子２６を把持可能なＯリング２８をガイドスリーブ２３に設けたことで、ビットストロークの短いビットが最初の空打ちで跳ね返り、スライドスリーブ１７を後退させることがあっても、Ｏリング２８による打撃子２６の把持は維持されるから、打撃子２６がピストン７と連動する虞れはなく、確実に空打ち防止作用が得られる。又、これはＯリング２８を採用する簡単な構成で実現できるため、コスト面での問題も生じない。
尚、打撃子２６を把持する把持部材は、上記形態のようにＯリング２８による他、ガイドスリーブ２３をゴム等の弾性部材で形成して、直接打撃子２６をその内径で把持させるようにしたり、周方向に配置した複数のボールで構成したりすることができる。又、上記形態では、中間子２９を用いた電動ハンマーに本発明を適用しているが、本発明は、中間子を用いず、直接ビットの後端を打撃子が打撃するタイプでも適用できる。勿論電動ハンマーに限らず、ハンマードリル等の打撃工具でも採用可能である。
【００１３】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、スライド管の前進による空打ち防止作用に加え、打撃子を把持する把持部材を設けたことで、ビットストロークが短いビットが最初の空打ちで跳ね返ることがあっても、打撃子とピストンとの連動は確実に遮断でき、信頼性の高い空打ち防止装置を構成可能となる。
又、スライド管の前進により、第二空気室の通気孔が閉塞されて密閉された状態となるため、前進する打撃子の勢いを弱めることができると共に、一度把持部材に把持された後の打撃子のはね返りを負圧によって効果的に防止することができる。
更に、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、Ｏリングを用いて把持部材を簡単に構成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】通常打撃作動時における電動ハンマーの縦断面図である。
【図２】図１のシリンダ部分の拡大断面図である。
【図３】シリンダを前方からみた説明図である。
【図４】空打ち防止時における電動ハンマーの縦断面図である。
【図５】図４のシリンダ部分の拡大断面図である。
【図６】従来の打撃工具の空打ち防止装置の説明図である。
【符号の説明】
１・・電動ハンマー、７・・ピストン、８・・シリンダ、１０・・シリンダ本体、１３・・ツールホルダ、１７・・スライドスリーブ、２０・・圧縮スプリング、２５・・空気室、２６・・打撃子、２７・・第二空気室、２８・・Ｏリング、２９・・中間子、３１・・前空気孔、３２・・後空気孔、３３ａ〜ｃ・・補助孔、３４・・通気孔、３６・・ビット。

Claims (2)

1. シリンダ内のピストンの進退動を、空気室を介して打撃子に連動させ、その前方に装着されたビットに打撃作動として伝達可能としており、前記シリンダに、軸方向へ前後移動可能で、且つ前方へ付勢されるスライド管を外嵌するとともに、前記打撃子の前方に第二空気室を形成してなる打撃工具の空打ち防止装置であって、
   前記シリンダの前記空気室の位置には空気孔を、前記第二空気室の位置には通気孔をそれぞれ設け、前記スライド管を、前記打撃作動の伝達時には後退した位置にあって、前記空気孔を閉塞するとともに前記通気孔を開放する一方、空打ち時には前進した位置にあって、前記空気孔を開放するとともに前記通気孔を閉塞するように設けており、且つ前記スライド管の前方に、前記空打ち時に前進した前記打撃子を把持可能な把持部材を設けたことを特徴とする打撃工具の空打ち防止装置。
2. 前記把持部材が、前記打撃子の前端が嵌入可能なＯリングである請求項１に記載の打撃工具の空打ち防止装置。

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