JP3683754B2 - ハンマードリル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ドリルモードとハンマードリルモードとの少なくとも２つの動作モードを選択可能としたハンマードリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
孔開け作業等に用いられる電動工具としては、ビットに回転作動のみを伝達する電気ドリルや、回転作動のみ伝達するドリルモードと、回転作動と打撃作動とを伝達するハンマードリルモードとの少なくとも２つの動作モードを選択可能としたハンマードリルが良く用いられる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
電気ドリルでは、所定の能力を得るためにビットの回転数を約１５００〜２９００rpm 程度に設定したものが一般的であるが、ハンマードリルにおいては、打撃数との関係上、７００〜１０００rpm と電気ドリルよりも低い回転数で設定されている。よって、ハンマードリルのドリルモード、ハンマードリルモードで、細径（φ１２以下）のビットによるアンカーの下孔開け作業等を行うと、切粉の排出が悪くなるため、穿孔終了後、ビットが孔から抜けにくくなってしまい、作業性の低下を招いていた。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、各動作モードでの使い勝手を損なうことなく、作業性を向上させることができるハンマードリルを提供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、動作モードの選択に伴って移動する移動部材と、その移動部材の位置を検出する検出手段と、その検出手段による検出結果に基づいてビットの回転数を制御する制御手段とによって、回転作動を伝達する動作モードごとに前記ビットの回転数を夫々設定したことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、特に前述の細径の穿孔作業時の作業性を高めるために、移動部材を、先端にビットを一体に装着可能で、動作モードによって軸方向に前後位置を変更するツールホルダとしたものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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はハンマードリル１の全体図、図２はその一部拡大断面図で、ハンドル３を一体に形成したモータハウジング２には、図示しないモータが収容され、モータの出力軸５は、モータハウジング２の前方（図１の左側を前方として説明する。以下同じ）に連結される本体ハウジング４内に突出し、本体ハウジング４内で出力軸５と平行に軸支される中間軸６の第一ギヤ７と噛合している。本体ハウジング４内には、小径部９と大径部１０とを有する移動部材としてのツールホルダ８が、ニードルベアリング１１，１１によって回動可能且つ軸方向へ前後移動可能に収容されており、大径部１０には、ギヤ１２が外嵌されてコイルバネ１３によって後方へ付勢されると共に、ギヤ１２の後方でフランジ１４が周設され、ギヤ１２の後面とフランジ１４の前面とに形成された係止歯１５，１６との噛合により、ギヤ１２をツールホルダ８と一体回転させている。尚、このギヤ１２は、中間軸６の前方に形成された第二ギヤ部１７と噛合するものである。又、小径部９の前方には、装着されたビット（ここではハンマードリル用ビット１８が装着されている）の切欠部１９に嵌合して抜け止めとなるボール２０をロック及びアンロックする操作スリーブ２１がスライド可能に装着されている。
【０００７】
一方、中間軸６の後方には、ボス２２が回動可能に遊嵌されて、ボス２２の外周には、ボールベアリング２３を介して軸線を傾けた格好で連結アーム２４の基端が連結されている。この連結アーム２４は、ツールホルダ８の大径部１０へ後方から遊挿されるピストンシリンダ２５の後端に軸着されるもので、ピストンシリンダ２５内には、空気室２６を介して打撃子２７がスライド可能に収納されている。２８は、打撃子２７の前方でツールホルダ８内に収容される中間子、２９は、大径部１０内で中間子２８の後退位置を規制するリングである。
又、中間軸６において、ボス２２の前方にはクラッチ３０が設けられている。クラッチ３０は、第二ギヤ部１７に噛合して中間軸６と一体回転且つスライド可能に外嵌され、前方への移動は、ツールホルダ８のフランジ１４によって規制されている。更に、クラッチ３０の後面とボス２２の前面とには、互いに噛合するクラッチ爪３１，３２が形成されて、クラッチ爪３１，３２の噛合状態で両者は一体回転可能に連結される。
【０００８】
そして、ツールホルダ８の大径部１０には、フランジ１４の後方でスラストニードルベアリング３３を介して連結プレート３４が外装されている。連結プレート３４は、本体ハウジング４内面に突設された後述するセンサ収納部３５及び本体ハウジング４内に組み付けられ、後方のニードルベアリング１１を支持するインナーハウジング３６に後退位置を規制され、ニードルベアリング１１との間のコイルバネ３７によってツールホルダ８と共に前方へ付勢されている。又、連結プレート３４は、下方部位をクラッチ３０と一体に連結され、さらに下端には、本体ハウジング４に装着される切替レバー３８の偏心ピン３９が当接可能となっており、切替レバー３８の回転操作による後述する偏心ピン３９の前後方向への位置によって、連結プレート３４の後退位置が規制可能となっている。
【０００９】
一方、センサ収納部３５には検出手段としての近接センサ４０が収納される。近接センサ４０は、検出面を前方へ向けて連結プレート３４に対向させた姿勢で固定され、ハンドル３に内蔵された制御手段としての制御回路４１に接続されている。制御回路４１は、近接センサ４０から得られる連結プレート３４の検出信号の有無に従い、モータの回転数を制御する。即ち、連結プレート３４がセンサ収納部３５の前面に当接する後退位置にある場合、制御回路４１はツールホルダ８の回転数が７００rpm （低速回転）となるようにモータを制御し、連結プレート３４がセンサ収納部３５から離反する前進位置にある場合、制御回路４１はツールホルダ８の回転数が１５００rpm （高速回転）となるようにモータを制御するものである。
【００１０】
以上の如く構成されたハンマードリル１においては、図１，２に示す切替レバー３８の位置では、モータの駆動に伴い中間軸６が回転すると、ギヤ１２を介してツールホルダ８が回転し、ツールホルダ８に挿着されるハンマードリル用ビット１８を一体に回転させる。一方、ここでの偏心ピン３９の位置では連結プレート３４がインナーハウジング３６に当接するまで後退を許容するため、ビットを地面へ押し付けることによって、ツールホルダ８が、連結プレート３４がインナーハウジング３６に当接するまで後退し、同時に後退したクラッチ３０がボス２２と噛合する。よって、中間軸６の回転に伴うボス２２の回転により、連結アーム２４が揺動してピストンシリンダ２５を前後に往復動させ、空気室２６の空気バネ作用によって打撃子２７を連動させ、その前方の中間子２８を打撃する。従って、先端のビットには回転と共に打撃作動も加わるハンマードリルモードとなる。そして、この場合、後退した連結プレート３４を近接センサ４０が検出するため、ツールホルダ８の回転は低速回転となる。
【００１１】
次に、切替レバー３８の回転操作により、偏心ピン３９を前方へ移動させると、連結プレート３４が前進し、ツールホルダ８とクラッチ３０とを図３のように前進させるため、クラッチ３０のクラッチ爪３１とボス２２のクラッチ爪３２との噛合が解除する。しかし、ツールホルダ８のギヤ１２と中間軸６の第二ギヤ部１７との噛合状態は変わらないため、ここでモータを駆動させると、ボス２２は回転せず、ツールホルダ８のみが回転してドリルチャック４２先端のビットには回転のみが加わるドリルモードとなる。そして、この場合は、連結プレート３４が前進して近接センサ４０から離反するため、ツールホルダ８の回転は高速回転なる。
【００１２】
このように、上記ハンマードリル１によれば、ハンマードリルモードとドリルモード夫々の動作モードごとにツールホルダ８（ビット）の回転数を変えることができるため、各動作モードで最適の回転数を選択可能となり、高速回転での使用が望ましいドリルモードでの作業性が向上する。
又、上記形態では、ビットの回転数の設定を、動作モードの選択に伴って移動するツールホルダ８と、そのツールホルダ８と一体の連結プレート３４の位置を検出する近接センサ４０と、その近接センサ４０による検出結果に基づいて回転数を制御する制御回路４１とによって行っているから、動作モードごとの回転数の設定を移動部材を利用して簡単且つ合理的に行うことができる。
更に、移動部材としてツールホルダ８を採用しているから、例えば図１，２のハンマードリルモードでハンマードリル用ビット１８によって細径の孔開け作業を行い、孔開け終了後にビットを孔から引き抜こうとする際、孔とビットとの摩擦によって図４のようにツールホルダ８が前進し、ドリルモードと同様に連結プレート３４が近接センサ４０から離反するため、この状態でビットが高速回転する。よって、ビットの引き抜きが簡単に行え、細径の穿孔作業における作業性が特に高まるのである。
【００１３】
尚、上記形態では、ツールホルダ８の前後位置で回転数を制御しているが、このように動作モードごとに位置が変わる部材であれば、移動部材はツールホルダ８に限らず、例えば偏心ピン３９やクラッチ３０の位置を近接センサ４０に検出させることもできる。よって、偏心ピン等を利用できれば、必ずしもツールホルダが軸方向に前後するハンマードリルでなくても本発明は適用可能となる。
又、上記形態では、移動部材（ツールホルダ８）の前後位置の２カ所を近接センサ４０に検出させているが、近接センサ４０の検出する移動部材との距離を複数設定することで、回転数を段階的に変更すれば、より使い勝手の向上が期待できる。
更に、上記形態では、ハンマードリルモードとドリルモードとの２つの動作モードを選択可能なハンマードリルで説明しているが、これにハンマーモード（打撃作動のみ）を加えた３つの動作モードを選択可能としたものであっても同様に回転作動を伝達する動作モード間で本発明を適用すれば良い。
【００１４】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、前記移動部材と、前記検出手段と、前記制御手段とによって回転作動を伝達する動作モードごとにビットの回転数を夫々設定したことで、各動作モードで最適の回転数を選択可能となり、高速回転での使用が望ましいドリルモードでの作業性が向上する。また、ビットの回転数の設定を簡単且つ合理的な構成で行うことができる。
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、移動部材を、先端にビットを一体に装着可能で、動作モードによって軸方向に前後位置を変更するツールホルダとしたことで、特に細径の穿孔作業時の作業性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハンマードリルの全体説明図である（ハンマードリルモード）。
【図２】ハンマードリルの一部断面説明図である（ハンマードリルモード）
【図３】ハンマードリルの一部断面説明図である（ドリルモード）
【図４】ハンマードリルの一部断面説明図である（ハンマードリルモード）。
【符号の説明】
１・・ハンマードリル、２・・モータハウジング、４・・本体ハウジング、５・・出力軸、６・・中間軸、８・・ツールホルダ、１４・・フランジ、１８・・ハンマードリル用ビット、２２・・ボス、２５・・ピストンシリンダ、２７・・打撃子、３０・・クラッチ、３４・・連結プレート、３５・・センサ収納部、３８・・切替レバー、３９・・偏心ピン、４０・・近接センサ、４１・・制御回路、４２・・ドリルチャック。

Claims (2)

1. 装着したビットへ回転作動のみ伝達するドリルモードと、前記ビットへ回転作動と打撃作動とを伝達するハンマードリルモードとの少なくとも前記２つの動作モードを選択可能としたハンマードリルであって、
   前記動作モードの選択に伴って移動する移動部材と、その移動部材の位置を検出する検出手段と、その検出手段による検出結果に基づいて前記ビットの回転数を制御する制御手段とによって、前記回転作動を伝達する動作モードごとに前記ビットの回転数を夫々設定したことを特徴とするハンマードリル。
2. 移動部材を、先端にビットを一体に装着可能で、動作モードによって軸方向に前後位置を変更するツールホルダとした請求項１に記載のハンマードリル。

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