JP3695392B2

JP3695392B2 - ハンマドリル

Info

Publication number: JP3695392B2
Application number: JP2001390697A
Authority: JP
Inventors: 敏博一條; 由喜夫照沼
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2005-09-14
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: JP2003071745A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打撃機構部及び回転伝達機構部を備えたハンマドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハンマドリルは、「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」といった動力を使用目的に応じて先端工具に伝達することのできる動作モード切換装置を備えていた。上記動作モード切換装置は、モータの回転力をピニオン、ファーストギヤを介して中間軸に伝達させ、中間軸上のセカンドピニオンと噛み合うセカンドギヤに常時その回転力を伝達することで、シリンダ等を介して先端工具に回転力を伝達していた。また、その一方、中間軸と常時スプライン係合しているスリーブと中間軸上に回転可能に遊嵌されている運動変換部材との爪による係合によって、中間軸に伝達されたモータの回転力を運動変換部材に伝達しピストンを往復運動させ、空気バネを利用することにより打撃子及び中間子を介して先端工具に打撃力を伝達していた。
【０００３】
上記した従来のハンマドリルは、外枠部材に回動可能に連結されている切換部材を操作することによって、スリーブを軸方向に移動し、スリーブと運動変換部材とにおける爪の係合状態により、先端工具に「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」を伝達する構成となっていた。
【０００４】
また、上記した従来のハンマドリルとは異なる動作モード切換装置として、特表平３−５０４６９７号公報に記載されているように「回転力及び打撃力」、「回転力のみ」、「打撃力のみ」といった動力を使用目的に応じて先端工具に伝達することのできるハンマドリルも提供されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハンマドリルは、「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」を先端工具に伝達する２つの動作モードを有する切換装置が主流であったため、先端工具に「打撃力のみ」を伝達する動作モードを有していなかった。このため、先端工具に「打撃力のみ」を伝達して行う、はつり作業等には、上記動作モード切換装置を有するハンマドリルを使用することができなかったという問題を有していた。
【０００６】
また、先端工具に「回転力及び打撃力」、「回転力のみ」、「打撃力のみ」を選択的に伝達する３つの動作モードを有する切換装置を備えたハンマドリルは、先端工具に「打撃力のみ」を伝達することができるため、はつり作業等を行うことができるものであるが、中間軸の軸方向移動によって先端工具に回転力や打撃力を伝達するよう構成されているため、中間軸が軸方向に移動するためのスペースを必要とし、動作モード切換装置が中間軸の軸方向に長くなってしまうことから、結果的にハンマドリルの小形化を図ることができないという問題を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解消し、操作性に優れ、且つ小形化を図れるハンマドリルを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、モータと、モータの回転力を打撃力に変換する運動変換部材と、運動変換部材によって変換された打撃力を伝達する打撃機構部と、打撃機構部から打撃力の伝達される先端工具と、先端工具に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えたハンマドリルであって、モータの回転により回転する中間軸と、回転伝達機構部を構成すると共に中間軸上に軸方向移動可能に設けられ、中間軸上での移動位置に応じて中間軸と係合し中間軸と一体回転可能なセカンドピニオンと、中間軸上に回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、中間軸上に回転可能に設けられた運動変換部材と中間軸上での移動位置に応じて係合可能で先端工具に打撃力を伝達するためのスリーブと、軸方向に移動可能で、移動位置に応じてセカンドピニオンと係合しセカンドピニオンの回転を規制可能な回転係止部材と、操作位置に応じてセカンドピニオン、スリーブ、回転係止部材の移動位置を切換える切換部材とを有し、切換部材は、セカンドピニオンと中間軸とを係合させ、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とする回転及び打撃モードと、セカンドピニオンと中間軸とを係合させ、スリーブと運動変換部材とを非係合とすると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とする回転のみモードと、セカンドピニオンと中間軸とを非係合とし、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを係合させる打撃のみモードと、セカンドピニオンと中間軸とを非係合とし、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とするニュートラルモードとに切換えることができる構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、セカンドピニオンを中間軸と一体回転可能となる位置側に付勢するバネを設けると共に、切換部材に偏心する凸部を設け、切換部材の回転に応じて凸部がセカンドピニオンをバネ側に移動させる構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、スリーブを運動変換部材と係合する位置側に付勢するバネを設けると共に、回転係止部材に切換部材の操作位置に応じてスリーブをバネ側に移動させるつば部を設けた構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、セカンドピニオンを中間軸と一体回転可能となる位置側に付勢するバネと、スリーブを運動変換部材と係合する位置側に付勢するバネとを、セカンドピニオンとスリーブとの間に位置する１つのバネとすることにより達成される。また、上記構成に加えて、回転係止部材をセカンドピニオンと係合する方向に付勢する第２のバネを設け、切換部材は操作位置に応じて回転係止部材を第２のバネ側に移動させる構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、切換部材に設けられた凸部により回転係止部材を第２のバネ側に移動させる構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、セカンドピニオンは中間軸と一体回転するピニオンスリーブに係合することにより中間軸と一体回転可能となる構成とすることにより達成される。また、上記構成に加えて、切換部材は、回転のみモード、回転及び打撃モード、ニュートラルモード、打撃のみモードの順で動作モードを切換える構成とすることにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明になるハンマドリルの動作モード切換装置を図１乃至図１２を用いて説明する。
本発明ハンマドリルは図に示すように、駆動源であるモータ１と、モータ１の回転力を打撃力に変換する運動変換部材４と、運動変換部材４によって変換された打撃力を先端工具２０に伝達する打撃機構部と、先端工具２０に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えた構成をしており、先端工具２０を保持するシリンダ１９にセカンドギヤ１５を介して回転を伝達するセカンドピニオン１０を中間軸１４ａ上に回転可能及び中間軸１４の軸方向に移動可能に設けている。セカンドピニオン１０の先端工具２０側にはセカンドピニオン１０のピニオン部１０ａと係合可能な歯車１２ａを有したピニオンスリーブ１２が中間軸１４ａと一体に回転するよう中間軸１４ａに圧入して設けられている。なお、中間軸１４は図示左側に位置する中間軸１４ａと図示左側に位置する中間軸１４ｂとに２分割構成されており、中間軸１４ａは中間軸１４ｂに圧入され一体に回転するようになっている。
セカンドピニオン１０のピニオン部１０ａとピニオンスリーブ１２の歯車１２ａが係合すると、中間軸１４ａの回転運動がピニオンスリーブ１２を介してセカンドピニオン１０に伝わり、更にセカンドギヤ１５を介してシリンダ１９に伝わり先端工具２０が回転する。
一方、セカンドピニオン１０をモータ１側へ移動させピニオンスリーブ１２との係合がはずれると、セカンドピニオン１０内径部で中間軸１４が空転し、シリンダ１９への回転伝達が中断される。
上記したようにセカンドピニオン１０とピニオンスリーブ１２とによって先端工具２０への回転伝達を制御する第１クラッチ機構が構成されている。
【００１０】
また、中間軸１４ｂ上には中間軸１４ｂの軸方向に移動可能に設けられ、中間軸１４ｂとスプライン係合し中間軸１４ｂに対して回転不能となっているスリーブ６と、中間軸１４ｂに対して回転可能に遊嵌され、中間軸１４ｂの軸方向に移動不能に設けられた運動変換部材４とを有している。スリーブ６と運動変換部材４とには互いに係合可能な爪が設けられており、爪が係合している際には中間軸１４ｂの回転運動がスリーブ６を介して運動変換部材４に伝わり打撃運動に変換され、先端工具２０に打撃力が伝達される。
スリーブ６を先端工具２０側へ移動させ、スリーブ６と運動変換部材４との爪の係合をはずすと先端工具２０への打撃運動伝達が中断される。
上記したようにスリーブ６と運動変換部材４とによって先端工具２０への打撃伝達を制御する第２クラッチ機構が構成されている。
【００１１】
図に示すように中間軸１４上のセカンドピニオン１０とスリーブ６との間には、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構が連結する方向にセカンドピニオン１０とスリーブ６を常に付勢する付勢手段である第１のバネ７が設けられている。
【００１２】
また、外枠部材２１には図８に示すように中心軸から偏心した位置に凸部８ａを有する構成をした切換部材８が回転可能でかつ外部より操作可能に設けられている。この凸部８ａは切換部材８が回転操作され、モータ１側に移動する際にセカンドピニオン１０をモータ１側に移動させる、すなわちセカンドピニオン１０をピニオンスリーブ１２と非係合とし第１クラッチ機構を離脱させる方向に移動させる手段として働く。
【００１３】
また、図に示すようにセカンドピニオン１０付近には回転係止部材９が設けられている。回転係止部材９は図５に示すように外枠部材２１内部に設けられた溝部２１ａに係合しており、これによって中間軸１４の軸方向に移動可能となっていると共に、図７に示すようにセカンドピニオン１０のつば部の歯車１０ｂと係合可能となっており、モータ１側に移動した際に歯車１０ｂと係合してセカンドピニオン１０の回転を規制しシリンダ１９及び先端工具２０の回転を規制する。なお、回転係止部材９は付勢手段である第２のバネ２３によって常にセカンドピニオン１０と係合する方向に付勢されている。
上記したように回転係止部材９とセカンドピニオン１０とによって先端工具２０の回転を規制する第３クラッチ機構が構成されている。
【００１４】
続いて、以下に各モードにおける動作について説明する。
【００１５】
（回転及び打撃モード）
図１及び図９において、モータ１の回転は、ピニオン２からギヤ３を介して中間軸１４ｂに伝達され、中間軸１４ｂにスプライン係合するスリーブ６に設けた爪と運動変換部材４に設けた爪が係合し、ピストン１６を往復運動させる。その結果、発生される空気バネを利用し、打撃子１７及び中間子１８を介して先端工具２０に打撃力を伝達する。同時にモータ１の回転は、第１クラッチ機構を介してセカンドピニオン１０に伝達され、セカンドギヤ１５を介して先端工具２０を保持するシリンダ１９に回転を伝達している。これにより先端工具２０に回転力と打撃力を伝達する「回転及び打撃モード」を得ることができる。
【００１６】
（ニュートラルモード）
図２及び図１０において、前述した「回転及び打撃モード」の状態から外枠部材２１の外部に連結された切換部材８を操作し、切換部材８の凸部８ａをモータ１側に移動させれば、凸部８ａによってセカンドピニオン１０が第１のバネ７の付勢力に抗してモータ１側へ移動し、第１クラッチ機構が離脱する。
【００１７】
また、同時に第２のバネ２３で付勢されている回転係止部材９は、切換部材８の凸部８ａに突き当たっており、セカンドピニオン１０のつば部の歯車１０ｂと係合しない位置にある。これにより、先端工具２０への回転伝達を中断すると共に、先端工具２０は空転状態となり先端工具２０の刃先を任意の向きにすることができる「ニュートラルモード」を得ることができる。
【００１８】
（打撃のみモード）
図３及び図１１において、前述した「ニュートラルモード」の状態から、先端工具２０の刃先を任意の向きに合わせたまま切換部材８を操作し切換部材８の凸部８ａをモータ１側へ移動させると、第２のバネ２３で付勢されている回転係止部材９の突き当てとなっていた凸部８ａが図７に示す回転係止部材９の開口部９ｃに入り、回転係止部材９は第２のバネ２３の付勢力によりモータ１側へ移動し、回転係止部材９とセカンドピニオン１０のつば部の歯車１０ｂが係合し第３クラッチが連結する。これにより、先端工具２０の空転が抑止できる。この時、スリーブ６は第１のバネ７により付勢されているため、第２クラッチ機構は連結したままであり先端工具２０に打撃力のみを伝達する「打撃のみモード」を得ることができる。
なお、図５乃至図７に示すように回転係止部材９の内径は、ピニオンスリーブ１２と係合するセカンドピニオン１０の外径より大きい径を有している。
【００１９】
（回転のみモード）
図４及び図１２において、前述した「回転及び打撃モード」の状態から、切換部材８を操作し切換部材の凸部８ａを先端工具２０側へ移動させれば、凸部８ａによって回転係止部材９が先端工具２０側へ移動する。この時、回転係止部材９に一体に設けられたつば部９ａがスリーブ６に突き当たり、つば部９ａによってスリーブ６も回転係止部材９と共に先端工具２０側へ移動し、第２クラッチ機構が離脱し先端工具２０への打撃伝達を中断する。セカンドピニオン１０は第１のバネ７により付勢されているため、第１クラッチ機構は連結した状態にあり先端工具２０に回転力のみを伝達する「回転のみモード」を得ることができる。
上記回転係止部材９に一体に設けられたつば部９ａは、スリーブ６を運動変換部材４と非係合とする方向に移動させる手段であり、凸部８ａ及び回転係止部材９を介して切換部材８の回転動作に連動して中間軸１４の軸方向に移動し、回転係止部材９とセカンドピニオン１０とが非係合状態、すなわち第１クラッチ機構が離脱した状態にある際にスリーブ６を運動変換部材４と非係合とする方向に移動させることができる移動手段である。
【００２０】
なお、第１クラッチ機構が連結し、第２クラッチ機構及び第３クラッチが離脱している「回転のみモード」から、切換部材８を操作し切換部材の凸部８ａをモータ１側へ移動させれば、回転係止部材９が第２のバネ２３の付勢力によりモータ１側に移動し、これによってつば部９ａがモータ１側に移動してスリーブ６が第１のバネ７の付勢力によりモータ１側に移動することにより運動変換部材４と係合して第２クラッチ機構が連結し、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構が連結し、第３クラッチが離脱している「回転及び打撃モード」を得ることができる。この状態から、更に切換部材８を操作し凸部８ａをモータ１側に移動させれば、凸部８ａによってセカンドピニオン１０がモータ１側に移動して第１クラッチ機構が離脱し、第１クラッチ機構及び第３クラッチ機構が離脱し、第２クラッチが連結している「ニュートラルモード」を得ることができ、更に凸部８ａをモータ１側に移動させれば、回転係止部材９がモータ１側に移動することによりセカンドピニオン１０と係合して第３クラッチ機構が連結し、第１クラッチ機構が離脱し、第２クラッチ機構及び第３クラッチが連結している「打撃のみモード」を得ることができる。
また、上記した切換動作とは逆に「打撃のみモード」の状態から切換部材８を操作し、凸部８ａを先端工具２０側に移動させた際には、動作モードを「ニュートラルモード」、「回転及び打撃モード」、「回転のみモード」と切換えることができる。
【００２１】
なお、「打撃のみモード」の状態から「回転及び打撃モード」へスムーズに切換ることができるように、図９乃至図１２に示すように回転係止部材９の開口部９ｃをテーパー形状としている。
【００２２】
本発明によれば、モータと、モータの回転力を打撃力に変換する運動変換部材と、運動変換部材によって変換された打撃力を伝達する打撃機構部と、打撃機構部から打撃力の伝達される先端工具と、先端工具に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えたハンマドリルであって、モータの回転により回転する中間軸と、回転伝達機構部を構成すると共に中間軸上に軸方向移動可能に設けられ、中間軸上での移動位置に応じて中間軸と係合し中間軸と一体回転可能なセカンドピニオンと、中間軸上に回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、中間軸上に回転可能に設けられた運動変換部材と中間軸上での移動位置に応じて係合可能で先端工具に打撃力を伝達するためのスリーブと、軸方向に移動可能で、移動位置に応じてセカンドピニオンと係合しセカンドピニオンの回転を規制可能な回転係止部材と、操作位置に応じてセカンドピニオン、スリーブ、回転係止部材の移動位置を切換える切換部材とを有し、切換部材は、セカンドピニオンと中間軸とを係合させ、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とする回転及び打撃モードと、セカンドピニオンと中間軸とを係合させ、スリーブと運動変換部材とを非係合とすると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とする回転のみモードと、セカンドピニオンと中間軸とを非係合とし、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを係合させる打撃のみモードと、セカンドピニオンと中間軸とを非係合とし、スリーブと運動変換部材とを係合させると共に回転係止部材とセカンドピニオンとを非係合とするニュートラルモードとに切換えることができる構成とすることにより、中間軸を軸方向に移動させるためのスペースを設ける必要がなく、小型化を図ることができるハンマドリルを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるハンマドリルの「回転及び打撃モード」状態を示す要部拡大断面図。
【図２】本発明になるハンマドリルの「ニュートラルモード」状態を示す要部拡大断面図。
【図３】本発明になるハンマドリルの「打撃のみモード」状態を示す要部拡大断面図。
【図４】本発明になるハンマドリルの「回転のみモード」状態を示す要部拡大断面図。
【図５】本発明になるハンマドリルを構成する回転係止部材の一実施形態を示す斜視図。
【図６】本発明になるハンマドリルの要部拡大斜視図。
【図７】本発明になるハンマドリルの要部拡大斜視図。
【図８】本発明になるハンマドリルを構成する切換部材の一実施形態を示す斜視図。
【図９】本発明になるハンマドリルの「回転及び打撃モード」状態を示す要部拡大平面図。
【図１０】本発明になるハンマドリルの「ニュートラルモード」状態を示す要部拡大平面図。
【図１１】本発明になるハンマドリルの「打撃のみモード」状態を示す要部拡大平面図。
【図１２】本発明になるハンマドリルの「回転のみモード」状態を示す要部拡大平面図。
【符号の説明】
１はモータ、４は運動変換部材、６はスリーブ、７は第１のバネ、８は切換部材、８ａは凸部、９は回転係止部材、９ａはつば部、１０はセカンドピニオン、１２はピニオンスリーブ、１４は中間軸、１９はシリンダ、２０は先端工具、２１は外枠部材、２３は第２のバネである。

Claims

モータと、該モータの回転力を打撃力に変換する運動変換部材と、該運動変換部材によって変換された打撃力を伝達する打撃機構部と、該打撃機構部から打撃力の伝達される先端工具と、該先端工具に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えたハンマドリルであって、前記モータの回転により回転する中間軸と、前記回転伝達機構部を構成すると共に前記中間軸上に軸方向移動可能に設けられ、前記中間軸上での移動位置に応じて前記中間軸と係合し前記中間軸と一体回転可能なセカンドピニオンと、前記中間軸上に回転不能且つ軸方向移動可能に設けられ、前記中間軸上に回転可能に設けられた前記運動変換部材と前記中間軸上での移動位置に応じて係合可能で前記先端工具に打撃力を伝達するためのスリーブと、軸方向に移動可能で、移動位置に応じて前記セカンドピニオンと係合し前記セカンドピニオンの回転を規制可能な回転係止部材と、操作位置に応じて前記セカンドピニオン、前記スリーブ、前記回転係止部材の移動位置を切換える切換部材とを有し、前記切換部材は、前記セカンドピニオンと前記中間軸とを係合させ、前記スリーブと前記運動変換部材とを係合させると共に前記回転係止部材と前記セカンドピニオンとを非係合とする回転及び打撃モードと、前記セカンドピニオンと前記中間軸とを係合させ、前記スリーブと前記運動変換部材とを非係合とすると共に前記回転係止部材と前記セカンドピニオンとを非係合とする回転のみモードと、前記セカンドピニオンと前記中間軸とを非係合とし、前記スリーブと前記運動変換部材とを係合させると共に前記回転係止部材と前記セカンドピニオンとを係合させる打撃のみモードと、前記セカンドピニオンと前記中間軸とを非係合とし、前記スリーブと前記運動変換部材とを係合させると共に前記回転係止部材と前記セカンドピニオンとを非係合とするニュートラルモードとに切換えることができることを特徴とするハンマドリル。
前記セカンドピニオンを前記中間軸と一体回転可能となる位置側に付勢するバネを設けると共に、前記切換部材に偏心する凸部を設け、前記切換部材の回転に応じて前記凸部が前記セカンドピニオンを前記バネ側に移動させることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
前記スリーブを前記運動変換部材と係合する位置側に付勢するバネを設けると共に、前記回転係止部材に前記切換部材の操作位置に応じて前記スリーブを前記バネ側に移動させるつば部を設けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項２記載のハンマドリル。
前記セカンドピニオンを前記中間軸と一体回転可能となる位置側に付勢する前記バネと、前記スリーブを前記運動変換部材と係合する位置側に付勢する前記バネとを、前記セカンドピニオンと前記スリーブとの間に位置する１つのバネとしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか記載のハンマドリル。
前記回転係止部材を前記セカンドピニオンと係合する方向に付勢する第２のバネを設け、前記切換部材は操作位置に応じて前記回転係止部材を前記第２のバネ側に移動させることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか記載のハンマドリル。
前記切換部材に設けられた前記凸部により前記回転係止部材を前記第２のバネ側に移動させることを特徴とする請求項５記載のハンマドリル。
前記セカンドピニオンは前記中間軸と一体回転するピニオンスリーブに係合することにより前記中間軸と一体回転可能となることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか記載のハンマドリル。
前記切換部材は、回転のみモード、回転及び打撃モード、ニュートラルモード、打撃のみモードの順で動作モードを切換えることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。