JP3936146B2

JP3936146B2 - 震動ドリル

Info

Publication number: JP3936146B2
Application number: JP2001059059A
Authority: JP
Inventors: 正昭内田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2001-03-02
Filing date: 2001-03-02
Publication date: 2007-06-27
Anticipated expiration: 2021-03-02
Also published as: JP2002263930A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、所定の切替機構により、スピンドルに回転のみ行わせるドリルモードと、スピンドルに回転に加えて震動を発生させる震動モードとを選択可能とした震動ドリルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の震動ドリルを図９に示す。震動ドリル４０において、ハウジング４１には、モータ駆動で回転するスピンドル４２がボールベアリング４３によって軸支され、ハウジング４１の前方（図の右側）に突出している。このスピンドル４２は、ハウジング４１内で軸方向に前後移動可能に設けられると共に、コイルバネ４４により、外装したワッシャー４５がボールベアリング４３に当接する前進位置（中心線の上側）へ付勢されるもので、後端部に、後面に歯４７，４７・・を形成した第１カム４６が一体に外装されている。又、スピンドル４２の後端は、ハウジング４１内を前後に仕切るカムハウジング４８に把持される第２カム４９に遊挿され、第１カム４６の歯４７を、第２カム４９の前面に形成した歯５０，５０・・に対向させている。
【０００３】
一方、ハウジング４１内でスピンドル４２の後方には、スピンドル４２の軸線と直交状に規制部材としてのチェンジピン５１が回動可能に装着され、このチェンジピン５１の側面には、前方へ向けた際にスピンドル４２の後端と対向する切除部５２が形成されている。よって、チェンジピン５１の頭部に設けたレバー部５３による回転操作で切除部５２を前方に位置させると（第１の位置）、スピンドル４２の後方を開放してその後退を許容するため、スピンドル４２先端のドリルチャック５４に装着したビットを被加工材等に押し当てると、スピンドル４２が後退して第１カム４６の歯４７，４７・・を第２カム４９の歯５０，５０・・に噛合させる（中心線の下側）ため、スピンドル４２が回転すると、第１、第２カム４６，４９の歯４７，５０同士の干渉によってスピンドル４２に震動が加わる震動モードとなる。一方、チェンジピン５１の切除部５２を後方に位置させると（第２の位置）、チェンジピン５１の切除部５２のない側面がスピンドル４２の後端に対向するため、スピンドル４２の後退が規制され、ビットを被加工材等に押し当てても、第１、第２カム４６，４９の歯４７，５０同士は接触せず、スピンドル４２は回転のみ行うドリルモードとなる。
【０００４】
又、図１０は他の形態を示すものであるが、モード切替構造のみ説明する。この震動ドリル６０において、ハウジング６１内で同じく前後移動可能且つ前進位置への付勢状態で軸支されるスピンドル６２の後方には、図１１に示すように、規制部材として平板状のチェンジプレート６３が、スピンドル６２の軸線と直交状に、且つ両端をハウジング６１に貫通させて左右へスライド可能に収納されており、チェンジプレート６３の前面には、スピンドル６２の後端が進入可能な凹部６４が形成されている。よって、この構造においても、凹部６４がスピンドル６２の真後ろに位置するチェンジプレート６３の第１の位置では、スピンドル６２の後退を許容するため、第１カム６５と第２カム６６同士を噛合させ、スピンドル６２に回転及び震動が発生する震動モードとなる。一方、凹部６４がスピンドル６２の真後ろから退避したチェンジプレート６３の第２の位置では、チェンジプレート６３の凹部５４のない平面がスピンドル６２の後退を規制するため、第１、第２カム６５，６６同士は接触せず、スピンドル６２は回転のみ行うドリルモードとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
前者の形態のものは、チェンジピン５１がスピンドル４２の直ぐ後ろにあって、レバー部５３がその真上に位置することとなるため、チェンジピン５１の操作場所が構造上決まってしまい、チェンジピン５１を操作しやすい位置に配置できない。又、ハウジング４１内でこのように決定されるチェンジピン５１の配置スペースが小さい場合は、スペース確保のために逆にハウジング４１を大型化せざるを得なくなってしまう。
一方、後者の形態のものも、前者と同様に構造上操作場所が決まってしまう不都合があるのに加えて、チェンジプレート６３の両端をハウジング６１の左右から突出させる構造であるから、シール性が低下してオイル等の洩れが生じるおそれがある。
【０００６】
そこで、請求項１に記載の発明は、モード切替に係る操作場所の自由度を高めることで、モード切替を良好な操作性で実現可能とし、而も好適なシール性も維持できる震動ドリルを提供することを目的としたものである。
【０００７】
【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、規制部材の移動操作を、規制部材より後方でハウジングに設けられる切替部材と、その切替部材と規制部材との間にあって、切替部材の操作に伴って規制部材を移動させる連係機構とによって行う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、モード切替に係る操作性をより良好とするために、切替部材を回動可能に設けられる切替ダイヤルとし、連係機構を歯車伝達機構としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、モード切替に係る操作性をより良好とするために、切替部材を左右へスライド可能に設けられる切替レバーとし、連係機構をリンク機構としたものである。
【０００８】
【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。
《形態１》
図１は、震動ドリルの一部縦断面図で、震動ドリル１において、ハウジング２に内蔵されるモータ３の出力軸４は、ハウジング２の前方（図の右側）に突出して、ハウジング２先端のボールベアリング５に軸支されるスピンドル６と一体の第１カム７と噛合し、スピンドル６を回転させる。第１カム７の後面には複数のカム歯８，８・・が形成されている。又、スピンドル６は、ハウジング２内で軸方向へ前後移動可能に設けられて、その後端は、出力軸４を軸支してハウジング２内を前後に仕切るカムハウジング９に把持される第２カム１０に遊挿され、第２カム１０の前面に形成したカム歯１１，１１・・を第１カム７のカム歯８，８・・に対向させている。よって、スピンドル６は、第１カム７がボールベアリング５に当接する前進位置（図１の実線で示す位置）と、第１カム７のカム歯８，８・・が第２カム１０のカム歯１１，１１・・と当接する後退位置（図１の二点鎖線で示す位置）との間で前後移動可能となる。１２は、スピンドル６の先端に固着されるドリルチャックである。
【０００９】
一方、カムハウジング９には、スピンドル６の後方で規制部材としてのチェンジピン１３がスピンドル６と直交状で回動可能に装着されている。このチェンジピン１３は、下方部分をスピンドル６の後方軸線上に位置させて、その下方部分に、前方へ向けた際にスピンドル６の後端と対向する切除部１４を形成している。スピンドル６の後端には、後方へ開口する有底孔１５が形成され、その有底孔１５内に、コイルバネ１６を介してスチールボール１７が後方へ付勢状態で収容されているため、後方へ突出するスチールボール１７がチェンジピン１３の下方部分に当接することで、逆にスピンドル６はコイルバネによって常態では前進位置に付勢されることとなる。
又、カムハウジング９には、チェンジピン１３の上方部分の一部を後方に露出させる開放部１８が形成され、その開放部１８内でチェンジピン１３には、図２にも示すように、外周に複数の歯２０，２０・・を形成した扇状の中間ギヤ１９がピン２１によって直交状に連結されている。更に、ハウジング２の上方において中間ギヤ１９の後方には、円盤状の切替ダイヤル２２が回動可能に装着され、切替ダイヤル２２の下部に、略半周に亘って歯２４，２４・・を形成したギヤ部２３が一体に形成されて、歯２４，２４・・が中間ギヤ１９の歯２０，２０・・と噛合している。
【００１０】
よってここには、連係機構として、切替ダイヤル２２を回転させると、ギヤ部２３の回転に伴ってこれと噛合する中間ギヤ１９がチェンジピン１３と共に回転する歯車伝達機構が形成されることとなる。即ち、図１及び図２（Ａ）に示す切替ダイヤル２２の位置では、同図（Ｂ）のように中間ギヤ１９が後方右寄りに位置してチェンジピン１３は切除部１４が前方に向く第１の位置となる。ここから切替ダイヤル２２を図３（Ａ）のように左へ９０°回転させると、同図（Ｂ）のように切除部１４は右回りで略４５°移動し、更に切替ダイヤル２２を図４（Ａ）のように左へ９０°回転させると、同図（Ｂ）のようにチェンジピン１３は更に右回りで略４５°回転し、切除部１４を後方右寄りに移動させて切除部１４のない側面を前面に向ける第２の位置となる。
尚、チェンジピン１３には、中間ギヤ１９の取り付け部分の上下に当たる位置でリング状の凹溝２５，２５が周設されると共に、各凹溝２５にＯリング２６が外装されて、カムハウジング９における開放部１８でのシール性を確保している。
【００１１】
以上の如く構成された震動ドリル１においては、切替ダイヤル２２の回転操作によりチェンジピン１３を第１の位置に回転させ、図２のように切除部１４を前方に位置させると、スピンドル６の後方を開放してスピンドル６の後退を許容する。よって、ドリルチャック１２に装着したビットを被加工材に押し当てると、スピンドル６はコイルバネ１６の付勢に抗して後退し、第１カム７のカム歯８，８・・を第２カム１０のカム歯１１，１１・・に噛合させる。よって、モータ３が駆動してスピンドル６が回転すると、第１カム７の回転に伴うカム歯８，１１同士の干渉によってスピンドル６に震動が発生する震動モードとなる。
一方、図２の状態から切替ダイヤル２２を１８０°回転させ、図４のようにチェンジピン１３を第２の位置に回転させて切除部１４を後方右寄りに位置させると、チェンジピン１３の切除部１４のない側面がスピンドル６の後端際に位置してスピンドル６の後退を規制するため、ビットを被加工材に押し当てても、スピンドル６は後退せず、第１カム７と第２カム１０とのカム歯８，１１同士も接触しない。よって、スピンドル６は回転のみ行うドリルモードとなる。
【００１２】
このように上記形態１によれば、チェンジピン１３の回転を、切替ダイヤル２２と、切替ダイヤル２２のギヤ部２３と中間ギヤ１９とからなる歯車伝達機構とによって行う構造としたことで、切替ダイヤル２２の位置設定に自由度が得られ、後方（作業者の手元寄り）に位置させればモード切替操作が楽に行える。又、ハウジング２内でもモータ３上部の比較的スペースの広い場所に切替ダイヤル２２を設置して、スピンドル６近くの比較的狭い場所にはチェンジピン１３のみ設ければ足りるから、ハウジング２が大型化することもない。更に、チェンジピン１３に外装するＯリング２６，２６によってカムハウジング９より前方部分のシール性を維持でき、ハウジング２から突出させる必要がなくなるため、オイル洩れ等のおそれも生じない。
特に、上記形態１では、切替ダイヤル２２及び歯車伝達機構の採用によって、ギヤ部２３や中間ギヤ１９の径やギヤ比等の設定により、切替ダイヤル２２の僅かな操作でチェンジピン１３を所定の向きに回転させることができる。従って、モード切替に係る操作性が良好となる。
【００１３】
尚、上記形態１では、チェンジピン１３の中間ギヤ１９を直接切替ダイヤル２２のギヤ部２３に噛合させているが、両者の間に別のギヤを一又は複数設けて、切替ダイヤル２２の位置を更に後方へ移動させることも可能である。又、中間ギヤ１９は扇状に限らず、円盤状のギヤであっても差し支えない。
【００１４】
《形態２》
次に本発明の他の形態を説明する。尚、形態１と同じ符号は同じ機能を有する部品又は部分であるため、重複する説明を省略する。
図５において、ハウジング２の上面には、切替ダイヤルに代えて、切替レバー３０が左右へスライド可能に設けられ、切替レバー３０の下方には、切替レバー３０よりやや後方で回動軸３３がハウジング２内で軸支され、自由端を前方へ向けた第１リンク３２が設けられている。この第１リンク３２は、その上面で中間部分に突設した第１ピン３４が、切替レバー３０の下面で前後方向に形成した長孔３１内に遊挿して、切替レバー３０と連結されており、切替レバー３０の左右のスライドに伴って回動軸３３を中心に左右へ旋回することとなる。又、第１リンク３２の自由端には、第２ピン３５が上方へ突設され、その第２ピン３５に、第１リンク３２より短い第２リンク３６が、その一端に形成された長孔３７に第２ピン３５を遊挿させることで回動可能に連結されている。この第２リンク３６は、他端にスリット３８を形成し、そのスリット３８内にチェンジピン１３の上方部分に形成した二面幅部３９を嵌合させてチェンジピン１３と連結されるものである。
【００１５】
よってここには、連係機構として、切替レバー３０をスライドさせると、第１リンク３２が旋回し、これと連結される第２リンク３６を介してチェンジピン１３が回転するリンク機構が形成されることとなる。即ち、図６（Ａ）に示す切替レバー３０の右端位置では、同図（Ｂ）のように第１リンク３２が右側の旋回位置にあってチェンジピン１３は切除部１４を前方に向ける第１の位置となる。ここから切替レバー３０を図７（Ａ）のように中央へスライドさせると、同図（Ｂ）のように切除部１４は右回りで略４５°移動し、更に切替レバー３０を図８（Ａ）のように左端へスライドさせると、同図（Ｂ）のように第１リンク３２は左側の旋回位置にあって、チェンジピン１３は更に右回りで略４５°回転し、切除部１４を後方右寄りに移動させて切除部１４のない側面を前面に向ける第２の位置となる。
【００１６】
以上の如く構成された震動ドリル１においては、切替レバー３０のスライド操作によりチェンジピン１３を第１の位置に回転させ、図５及び図６のように切除部１４を前方に位置させると、スピンドル６の後方を開放してスピンドル６の後退を許容する。よって、ビットを被加工材に押し当てると、スピンドル６はコイルバネ１６の付勢に抗して後退し、形態１と同様に第１カム７と第２カム１０とのカム歯８，１１同士を噛合させる。よって、モータ３が駆動してスピンドル６が回転すると、カム歯８，１１同士の干渉によってスピンドル６に震動が発生する震動モードとなる。
一方、図５及び図６の状態から切替レバー３０を左端へスライドさせ、図８のようにチェンジピン１３を切除部１４が後方右寄りに移動する第２の位置に回転させると、チェンジピン１３の切除部１４のない側面がスピンドル６の後退を規制するため、ビットを被加工材に押し当てても、スピンドル６は後退せず、第１カム７と第２カム１０とのカム歯８，１１同士は接触しない。よって、スピンドル６は回転のみ行うドリルモードとなる。
【００１７】
このように上記形態２においても、チェンジピン１３の回転を、切替レバー３０と、第１、第２リンク３２，３６からなるリンク機構とによって行う構造としたことで、切替レバー３０を後方（作業者の手元寄り）に位置させることができ、モード切替操作が楽に行える。又、ハウジング２内でもモータ３上部の比較的スペースの広い場所に切替レバー３０を設置して、スピンドル６近くの比較的狭い場所にはチェンジピン１３のみ設ければ足りるから、ハウジング２が大型化することもない。更に、Ｏリング２６，２６によってカムハウジング９より前方部分のシールは維持できるから、オイル洩れ等のおそれも生じない。
又、上記形態２でも、切替レバー３０及びリンク機構の採用により、切替レバー３０の僅かなスライド操作でチェンジピン１３を所定の向きに回転させることができる。従って、モード切替に係る操作性が良好となる。
【００１８】
尚、上記形態２においても、第１、第２リンクの長さを変えたり、リンクの数を増やしたりすることで、切替レバーを更に手元寄りに設けることができる。又、第１リンクは、切替レバーの後方に旋回中心を設けているが、切替レバーの前方で第１リンクの中心を軸着して揺動可能とし、一端を切替レバーに、他端を第２リンクに夫々連結する構造とすれば、切替レバーの位置を上記形態２よりも後方に設定可能となる。更に、第２リンクをなくして、第１リンクを直接チェンジピンに連結しても良い。
【００１９】
そして、形態１ではギヤを、形態２ではリンクを夫々利用しているが、例えば、形態２の第１リンクの自由端に歯を形成して、これを形態１の中間ギヤと噛合させたり、或いはリンク自体をなくして、切替レバーの下部で前方側縁にラックを形成して、これを形態１の中間ギヤと噛合させたりする等の設計変更も可能である。
又、規制部材としてはチェンジピンに限らず、図１０で示したチェンジプレート（但し両端はハウジングから突出させない。）を用いて、歯車伝達機構の適用ではチェンジプレートの後面に設けたラックに最終ギヤを噛合させたり、リンク機構の適用ではチェンジプレートの後面に最終リンクの前端を回動可能に枢着したりすることで、上記形態１，２と同様の作用効果を得ることができる。
【００２０】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、規制部材の移動操作を、前記切替部材と連係機構とによって行うことで、切替部材の位置設定に自由度が得られ、後方に位置させればモード切替操作が楽に行える。又、ハウジング内でもモータ上部の比較的スペースの広い場所に切替部材を設置して、スピンドル近くの比較的狭い場所には規制部材のみ設ければ足りるから、ハウジングが大型化することもない。更に、規制部材をハウジングから突出させる必要がないため、オイル洩れ等のおそれも生じない。
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、切替部材を切替ダイヤルとし、連係機構を歯車伝達機構としたことで、切替ダイヤルの僅かな操作で規制部材を所定の位置に移動させることができる。従って、モード切替に係る操作性が良好となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、切替部材を切替レバーとし、連係機構をリンク機構としたことで、切替レバーの僅かな操作で規制部材を所定の位置に移動させることができる。従って、モード切替に係る操作性が良好となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】形態１の震動ドリルの一部縦断面図である。
【図２】（Ａ）震動モードでの切替ダイヤルの位置を示す説明図である。
（Ｂ）震動モードでのギヤ部と中間ギヤとの位置を示す説明図である。
【図３】（Ａ）図２から９０°回転させた切替ダイヤルの説明図である。
（Ｂ）切替ダイヤルの回転に伴うギヤ部と中間ギヤとの位置を示す説明図である。
【図４】（Ａ）ドリルモードでの切替ダイヤルの位置を示す説明図である。
（Ｂ）ドリルモードでのギヤ部と中間ギヤとの位置を示す説明図である。
【図５】形態２の震動ドリルの一部縦断面図である。
【図６】（Ａ）震動モードでの切替レバーの位置を示す説明図である。
（Ｂ）震動モードでの各リンクの位置を示す説明図である。
【図７】（Ａ）切替レバーを中央にスライドさせた状態の説明図である。
（Ｂ）切替レバーのスライドに伴う各リンクの位置を示す説明図である。
【図８】（Ａ）ドリルモードでの切替レバーの位置を示す説明図である。
（Ｂ）ドリルモードでの各リンクの位置を示す説明図である。
【図９】従来の震動ドリルの一部縦断面図である。
【図１０】従来の震動ドリルの一部縦断面図である。
【図１１】Ａ−Ａ線断面図である。
【符号の説明】
１・・震動ドリル、２・・ハウジング、６・・スピンドル、７・・第１カム、９・・カムハウジング、１０・・第２カム、１３・・チェンジピン、１４・・切除部、１９・・中間ギヤ、２２・・切替ダイヤル、２３・・ギヤ部、２６・・Ｏリング、３０・・切替レバー、３２・・第１リンク、３６・・第２リンク。

Claims

ハウジングに、軸方向へ前後移動可能且つ前進位置への付勢状態でスピンドルを軸支すると共に、前記スピンドルの後方に、切除部を形成した規制部材を、前記切除部が前記スピンドルの後方に対向する第１の位置と、前記切除部が前記スピンドルの後方から離反する第２の位置との間で任意に移動可能に設け、前記第１の位置では、前記スピンドルの後退を許容して前記スピンドルに設けた第１カムを前記ハウジング内に設けた第２カムと噛合させて、前記スピンドルに回転に伴って震動を発生させ、前記第２の位置では、前記スピンドルの後退を規制して前記第１カムと第２カムとの噛合を阻止し、前記スピンドルに回転のみ行わせる震動ドリルであって、
前記規制部材の移動操作を、前記規制部材より後方で前記ハウジングに設けられる切替部材と、その切替部材と前記規制部材との間にあって、前記切替部材の操作に伴って前記規制部材を移動させる連係機構とによって行うことを特徴とする震動ドリル。
切替部材が回動可能に設けられる切替ダイヤルであり、連係機構が歯車伝達機構である請求項１に記載の震動ドリル。
切替部材が左右へスライド可能に設けられる切替レバーであり、連係機構がリンク機構である請求項１に記載の震動ドリル。