JP3688943B2 - 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、打撃と回転との動作モードを切り替え可能としたハンマードリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ハンマードリルにおいては、モータの出力軸とツールホルダとの間に配置された中間軸に、動作モードを切り替え可能なクラッチ機構が採用されている。例えば、特開平６−２６２４１３号公報には、中間軸に、ツールホルダへ回転作動を伝達するギヤ等の回転伝達部材と、ツールホルダ内のビットへ打撃作動を伝達するピストンアームを備えたボス等の打撃伝達部材とを夫々中間軸に遊嵌すると共に、回転伝達部材と打撃伝達部材との間に、軸方向の前後両面にクラッチ爪を設けたクラッチ部材を、スライド可能且つ中間軸と一体回転可能に設け、このクラッチ部材の軸方向の位置をハウジング外部から切替レバーの操作で切り替えることで、クラッチ部材が回転伝達部材のみに噛合する回転モード、回転伝達部材と打撃伝達部材との双方に噛合する回転＋打撃モード、打撃伝達部材のみに噛合する打撃モードと夫々動作モードの切替を可能としたものが開示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ハンマードリルにおいては、ビットがタガネ等の角度を決めて使用する種類の場合は、使用しやすい角度にビットを調整して固定できるものが望ましい。しかし、クラッチ部材が打撃伝達部材のみに噛合する打撃モードでは、クラッチ部材は回転伝達部材と噛合しないから、回転伝達部材は回転フリー状態となり、回転伝達部材と常に噛合状態にあるツールホルダを固定できないため、ビットの角度固定が行えない。敢えてビットの角度調整機構を設けようとすると、ツールホルダや回転伝達部材をロックするロック機構やその操作部材を別途付加する必要が生じ、構造が複雑化してコストアップに繋がる上、操作の場所や手間が増えて操作性を損なってしまう。
【０００４】
そこで、請求項１に記載の発明は、簡単な構造で、上記３つの動作モードに加えてビットの角度調整を可能として、コスト面や操作性に優れた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、回転伝達部材を軸方向へスライド可能に、且つその前方に配したコイルバネによって前記クラッチ部材との噛合側へ付勢して設ける一方、ハウジング外部からの操作によりクラッチ部材又は回転伝達部材の何れか一方をスライドさせる第一切替部材と、その第一切替部材の動作に応じてクラッチ部材又は回転伝達部材の他方をスライドさせる第二切替部材とを設け、第一切替部材の操作により、クラッチ部材と回転伝達部材及び打撃伝達部材との噛合状態を切り替えて、回転のみ、回転及び打撃、打撃のみの３つの動作モードを選択可能とすると共に、打撃のみの動作モードでは、回転伝達部材が第一切替部材又は前記第二切替部材によって回転をロックされる位置と、ロックされない位置とを更に選択可能としたことを特徴とするものである。
【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の一部縦断面図で、ハウジング２内には、ツールホルダ３が回動自在に軸支されている。ツールホルダ３は、先端部に備えた操作スリーブ６のスライド操作によりビットを挿着可能な小径部４と、ピストンシリンダ７を後方（ビットの装着側を前方として説明する。以下同じ）から遊挿する大径部５とからなり、ピストンシリンダ７には、空気室８を介して打撃子９がスライド可能に収納されており、小径部４には、挿着されたビットの後端が当接する中間子１０が収納されている。１１は、大径部５の外周へ一体に装着されたスパーギヤである。
一方、ハウジング２に内蔵された図示しないモータの出力軸１２は、ハウジング２内でツールホルダ３と平行に軸支される中間軸１３と一体の第一ギヤ１４と噛合し、中間軸１３を回転させる。中間軸１３の後方には、第一ギヤ１４と隣接して打撃伝達部材としてのボス１５が回動自在に遊嵌され、ボス１５の外面に軸方向と傾動して周設された凹溝１６には、ボールベアリング１７を介して傾動アーム１８が連結されて、傾動アーム１８の先端がピストンシリンダ７の後端に連結されている。又、中間軸１３の前方には、回転伝達部材としての第二ギヤ２０が軸方向にスライド自在且つ回動自在に遊嵌されて、スパーギヤ１１と噛合している。
【０００７】
そして、ボス１５と第二ギヤ２０との間には、クラッチ機構２４が設けられる。クラッチ機構２４は、図３にも示す如く、中間軸１３にスプライン結合されて一体回転且つ軸方向にスライド自在なクラッチ部材としてのクラッチリング２５と、そのクラッチリング２５と第二ギヤ２０との位置を規制する第一切替部材としてのチェンジレバー４０と、第二切替部材としてのクラッチ板３１とからなり、クラッチリング２５の後面には、ボス１５の前面に形成された係止爪１９と噛合可能な第一クラッチ爪２６が、クラッチリング２５の前面には、第二ギヤ２０のフランジ２１後面に形成された第一噛み合い爪２２と噛合可能な第二クラッチ爪２７が夫々形成されている。尚、中間軸１３前方のボールベアリング２９と第二ギヤ２０との間には、コイルバネ３０が配されて、第二ギヤ２０を後方へ付勢している。
又、クラッチ板３１は、中間軸１３と直交して互いに平行な前板３２と後板３３とを有し、両板が、ハウジング２内で中間軸１３と平行に架設されるガイドバー３４に貫通されて、前板３２とハウジング２との間のコイルバネ３５によって後方へ付勢されている。更に前板３２には、第二ギヤ２０のフランジ２１前面に形成された第二噛み合い爪２３に噛合可能なロック爪３６が形成される一方、後板３３の先端は、図２にも示すように、クラッチリング２５の外面中央に周設された凹溝２８に挿入している。３８は、クラッチ板３１の前板３２と後板３３とを連結する連結板３７に穿設された窓である。
【０００８】
そして、チェンジレバー４０は、図２に示すように、ハウジング２の下面で中間軸１３と直交状に軸支される円盤状を呈し、外面には操作ツマミ４１が突設される一方、内面には、クラッチ板３１の窓３８を貫通する長短２本の偏心ピン４２，４３が中間軸１３側へ突設され、チェンジレバー４０の回動操作に伴い、短い方の偏心ピン４２がクラッチ板３１の連結板３７に形成された当接部３９に、長い方の偏心ピン４３が第二ギヤ２０のフランジ２１に夫々当接或いは離反可能となっている。よって、このクラッチ機構２４によれば、チェンジレバー４０を回動操作すると、偏心ピン４２の円軌跡運動に伴う前後方向での移動量で、後方へ付勢されるクラッチ板３１及びその後板３３で連係されるクラッチリング２５のスライド位置を規制でき、偏心ピン４３の円軌跡運動に伴う前後方向での移動量で、後方へ付勢される第二ギヤ２０のスライド位置を規制できることになる。以下、チェンジレバー４０の回動により得られるハンマードリル１の各動作モードを説明する。
【０００９】
まず、チェンジレバー４０の図３の回動位置では、偏心ピン４２が前、偏心ピン４３が後にあって、偏心ピン４２がクラッチ板３１の当接部３９に当接してクラッチ板３１をコイルバネ３５の付勢に抗して最前方位置にスライドさせ、凹溝２８に挿入する後板３３がクラッチリング２５を前進させる。よって、この位置は、クラッチリング２５前面の第二クラッチ爪２７が、後方へ付勢される第二ギヤ２０の第一噛み合い爪２２に噛合し、後面の第一クラッチ爪２６がボス１５の係止爪１９と離反する回転位置となる。即ち、ここでモータを駆動させて中間軸１３を回転させると、中間軸１３と一体のクラッチリング２５の回転に伴い、第二ギヤ２０のみが回転してスパーギヤ１１を介してツールホルダ３を回転させ、ビットを回転させるドリルモードとなる。
【００１０】
次に、図３の位置からチェンジレバー４０を中間軸１３に向かって９０度左回転させると、図４の如く、偏心ピン４２，４３は中間軸１３と直交状に並ぶ位置にあり、当接部３９が偏心ピン４２に当接するクラッチ板３１は、偏心ピン４２の図３からの後方への移動量だけコイルバネ３５の付勢により後退する。このクラッチ板３１の後退により、コイルバネ３０で付勢されるクラッチリング２５、第二ギヤ２０も共に後退し、クラッチリング２５後面の第一クラッチ爪２６がボス１５の係止爪１９に噛合すると共に、前面の第二クラッチ爪２７も第二ギヤ２０の第一噛み合い爪２２に噛合する打撃＋回転位置となる。即ち、モータの駆動による中間軸１３及びクラッチリング２５の回転に伴い、第二ギヤ２０とボス１５とが共に回転し、スパーギヤ１１の回転でツールホルダ３が回転する一方、ボス１５の回転による傾動アーム１８の前後移動でピストンシリンダ７が往復運動し、空気バネの作用で打撃子９を連動させて中間子１０を打撃し、ビットに打撃作動を伝達するハンマードリルモードとなる。
【００１１】
次に、図４の打撃＋回転位置からチェンジレバー４０を更に４５度左回転させると、図５の如く、偏心ピン４２がクラッチ板３１の当接部３９の後方から退避すると共に、偏心ピン４３が前方へ移動して第二ギヤ２０のフランジ２１に当接し、その前方への移動量だけコイルバネ３０の付勢に抗して第二ギヤ２０を前進させる。よって、クラッチリング２５とボス１５との噛合はそのままで、第二ギヤ２０の第一噛み合い爪２２がクラッチリング２５前面の第二クラッチ爪２７と離反するニュートラル位置となる。尚、このニュートラル位置では、クラッチ板３１は、コイルバネ３５により後板３３がクラッチリング２５の凹溝２８内の後方へ押圧される位置にあるが、前板３２のロック爪３６は第二ギヤ２０の第二噛み合い爪２３とは噛合しない位置関係となっている。
従って、このニュートラル位置では、ボス１５による回転作動のみが伝達可能となり、第二ギヤ２０は何れとも噛合せず、回転フリー状態となるため、ビットを手でツールホルダ３ごと回転させることができ、タガネ等のビットの角度を自由に調整可能となる。
【００１２】
そして、図５のニュートラル位置からチェンジレバー４０を更に４５度左回転させると、偏心ピン４３が前方へ移動して第二ギヤ２０をやや前進させる。よって、第二ギヤ２０の第二噛み合い爪２３がクラッチ板３１の前板３２のロック爪３６と噛合する打撃位置となる。ここで、第二噛み合い爪２３とロック爪３６との噛合がスムーズになされなくても、クラッチ板３１には、後板３３がクラッチリング２５の凹溝２８の幅で前後に移動できる量の遊びがあるため、図６の二点鎖線で示すように、一旦爪同士の乗り上げで前方へ移動した後、ビット側からツールホルダ３を手動で回転させれば、第二ギヤ２０が回転して適正な噛合位置でクラッチ板３１が後退して第二噛み合い爪２３と噛合し、第二ギヤ２０をロックすることになる。
従って、この打撃位置では、モータの駆動による中間軸１３及びクラッチリング２５の回転に伴い、ビットには打撃作動のみを伝達するハンマーモードとなるが、第二ギヤ２０はクラッチ板３１により回転がロックされるため、ニュートラル位置で任意に調整したビットの角度がそのまま維持される。
【００１３】
このように、上記形態によれば、チェンジレバー４０の操作によりクラッチ板３１と連係してハンマードリルの３つの動作モード（ドリルモード、ハンマードリルモード、ハンマーモード）を切替可能となるのに加えて、軸方向に移動可能とした第二ギヤ２０のスライド位置も同時に規制する構成としたことで、打撃モードにニュートラル位置の選択も可能となり、ビットを任意の角度に固定して使用する角度調整機構を付加することができる。この効果は、クラッチ板３１の追加と第二ギヤ２０のスライドのみで達成できるから、製造コストを抑えた合理的な構造となる。又、１つのチェンジレバー４０の操作のみで３つの動作モードとニュートラル位置とを全て切替可能となるから、操作性を損なうこともないのである。
【００１４】
尚、上記形態では、第一切替部材として回動操作するチェンジレバー４０を、第二切替部材として前後にスライドするクラッチ板３１を夫々採用しているが、本発明はこれに限定するものではなく、両部材の連係により第二ギヤ２０等の回転伝達部材をスライドさせて、３つの動作モードとニュートラル位置とを選択できるものであれば、例えばチェンジレバーに代えて、クラッチ板と直交方向にスライドしてテーパ状の突起等でクラッチ板や第二ギヤをスライドさせるスライド部材を採用する等の設計変更は可能である。
【００１５】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、回転伝達部材を軸方向へスライド可能に設ける一方、前記第一切替部材と第二切替部材とを設け、第一切替部材の操作により３つの動作モードを選択可能とすると共に、打撃のみのモードでは、回転伝達部材が回転をロックされる位置と、ロックされない位置とを更に選択可能としたことで、ハンマードリルの３つの動作モードを切替可能となるのに加えて、ビットが回転フリーとなるニュートラル位置の選択も可能となり、ビットを任意の角度に固定して使用する角度調整機構を付加することができる。この効果は、第二切替部材の追加と回転伝達部材のスライドのみで達成できるから、製造コストを抑えた合理的な構造となる。又、１つの第一切替部材の操作のみで３つの動作モードとニュートラル位置とを全て切替可能となるから、操作性を損なうこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】ハンマードリルの縦断面図である。
【図２】クラッチ板及びチェンジレバーの説明図である。
【図３】ドリルモードのクラッチ機構の説明図である（上図が機構全体を横から、下図がクラッチ板を上から夫々見た状態を示す）。
【図４】ハンマードリルモードのクラッチ機構の説明図である（上図が機構全体を横から、下図がクラッチ板を上から夫々見た状態を示す）。
【図５】ニュートラル位置のクラッチ機構の説明図である（上図が機構全体を横から、下図がクラッチ板を上から夫々見た状態を示す）。
【図６】ハンマーモードのクラッチ機構の説明図である（上図が機構全体を横から、下図がクラッチ板を上から夫々見た状態を示す）。
【符号の説明】
１・・ハンマードリル、２・・ハウジング、３・・ツールホルダ、７・・ピストンシリンダ、１２・・出力軸、１３・・中間軸、１４・・第一ギヤ、１５・・ボス、１８・・傾動アーム、１９・・係止爪、２０・・第二ギヤ、２２・・第一噛み合い爪、２３・・第二噛み合い爪、２４・・クラッチ機構、２５・・クラッチリング、２６・・第一クラッチ爪、２７・・第二クラッチ爪、３１・・クラッチ板、３２・・前板、３３・・後板、３６・・ロック爪、４０・・チェンジレバー、４２，４３・・偏心ピン。

Claims (1)

1. ハウジング内に軸支され、後端側へモータから回転伝達される中間軸と、その中間軸の前方に遊嵌され、回転によりビットへ回転作動を伝達する回転伝達部材と、前記中間軸の後方に遊嵌され、回転により前記ビットへ打撃作動を伝達する打撃伝達部材と、前記回転伝達部材と打撃伝達部材との間で前記中間軸と一体回転可能且つ軸方向にスライド可能で、前面側が前記回転伝達部材と、後面側が前記打撃伝達部材と夫々噛合可能なクラッチ部材とを備えたハンマードリルであって、
   前記回転伝達部材を軸方向へスライド可能に、且つその前方に配したコイルバネによって前記クラッチ部材との噛合側へ付勢して設ける一方、前記ハウジング外部からの操作により前記クラッチ部材又は前記回転伝達部材の何れか一方をスライドさせる第一切替部材と、その第一切替部材の動作に応じて前記クラッチ部材又は前記回転伝達部材の他方をスライドさせる第二切替部材とを設け、前記第一切替部材の操作により、前記クラッチ部材と前記回転伝達部材及び打撃伝達部材との噛合状態を切り替えて、回転のみ、回転及び打撃、打撃のみの３つの動作モードを選択可能とすると共に、前記打撃のみの動作モードでは、前記回転伝達部材が前記第一切替部材又は前記第二切替部材によって回転をロックされる位置と、ロックされない位置とを更に選択可能としたことを特徴とするハンマードリル。

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