JP4013782B2

JP4013782B2 - 回転打撃工具

Info

Publication number: JP4013782B2
Application number: JP2003044010A
Authority: JP
Inventors: 琢磨斉藤; 新喜大津
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-02-21
Filing date: 2003-02-21
Publication date: 2007-11-28
Anticipated expiration: 2023-02-21
Also published as: JP2004249422A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気や空気などのモータにより回転駆動されて衝撃力を発生する回転打撃発生機構部と減速機構部を備え、ねじあるいはボルトを締める回転打撃工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、一般的な回転打撃工具としては、回転打撃機構部であるハンマとアンビル、減速機構部としてスピンドルと遊星歯車およびハウジングに固定されているリング状の固定歯車とピニオン、そして駆動部であるモータを備えた工具がある。
【０００３】
図１により従来の回転打撃工具の回転打撃打撃機構を説明する。
【０００４】
ハウジング１内に固着された電動モータ２、該ハウジング１内に回転止めを有して支持した固定歯車支持治具７、固定歯車６、遊星歯車８、スピンドル１４が配置され、ハンマケース１０内にハンマ１５とアンビル１７が配置され、ばね１２はスピンドル１４の遊星歯車８側とハンマ１５間に配置され、またアンビル１７は十字ねじ回しビット２０、あるいは図２に示す六角ボルト用ソケット２３等の締付先端工具が連結可能となっている。
【０００５】
減速機構はモータ２に付属したピニオン４と、固定歯車６と、遊星歯車８と、該遊星歯車８の回転軸でスピンドル１４に支持されたニードルピン９から構成され、遊星歯車８及びニードルピン９はスピンドル１４の一部を構成している。また該スピンドル１４は、後端を軸受け１１で軸支し、前端を軸受け１８で軸支されたアンビル１７の中心穴１７ａで回転自在に軸支されている。
【０００６】
アンビル１７に与えるパルス的な回転打撃トルクの発生動作は、電源を供給されるモータ２が、スイッチ３を入れると駆動し、モータ２の動力はモータ２の先端に連結されているピニオン４を介して遊星歯車８に伝達される。遊星歯車８は固定歯車６とかみあうので、ピニオン４の動力はニードルピン９を介してスピンドル１４を回転駆動させ、スピンドル１４のカム溝１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置されたボール１６を介して、スピンドル１４の回転がハンマ１５に伝達される。またハンマ１５は、ハンマ１５とスピンドル１４の遊星歯車８部間に配置されているスプリング１２によって前方に付勢されており、カム溝１４ａ、１５ａに沿って前方に押される。その後、ばね力、回転速度及び慣性モーメントによるエネルギーを持つハンマ１５のハンマ爪１５ｂが、アンビル１７のアンビル爪１７ｂを打撃することでアンビル１７は回転駆動し、アンビル１７に連結されたビット２０あるいはソケット２３の先端に連結した図３に示すねじ２４、あるいは図４に示すボルト２５にトルクを与え、木材あるいは鉄板等を締め付ける。
【０００７】
その後、ハンマ１５の打撃エネルギーが減少して、アンビル１７のトルクが減少すると、ハンマ１５はアンビル１７から反発し、ハンマ１５はカム溝１５ａ、１４ａに沿って遊星歯車８方向に移動する。その後ハンマ１５はスプリング１２の圧縮力で再度アンビル１７方向にカム溝１５ａ、１４ａに沿って押し戻され、さらにスピンドルのカム溝１４ａとハンマのカム溝１５ａ間に配置されたボール１６を介して、スピンドル１４の回転によりハンマ１５が加速される。ハンマ１５がストッパ２２までの間をカム溝１４ａ、１５ａに沿って往復する間に、スピンドル１４は回転を続けているため、ハンマ１５の爪１５ｂはアンビル１７の爪１７ｂを乗り越え、再度ハンマ爪１５ｂがアンビル爪１７ｂを打撃する場合は、ハンマ１５が約１８０゜回転した状態でアンビル１７を打撃する。このようにハンマ１５の軸方向移動と回転により、アンビル１７に打撃を繰り返すことで、パルス的な衝撃トルクが連続的に発生して、ねじ２４あるいはボルト２５を締め付けていく。
【０００８】
図７はハンマ１５のハンマ爪１５ｂの頭部１５ｃとスピンドル１７のスピンドル爪１７ｂの頭部１７ｃを示すが、ハンマ爪頭部１５ｃもスピンドル爪頭部１７ｃのいずれも平面であり、しかも鍛造肌あるいは切削肌であり、ハンマ爪頭部１５ｃがスピンドル爪頭部１７ｃに接触した場合、ハンマの回転速度はほとんど減少することなく、ハンマ爪１５ｂはスピンドル爪１７ｂに打撃を与える。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前記従来の回転打撃工具において、ねじ２４を木材等に締め付ける場合、ハンマ１５がアンビル１７を打撃することで、ハンマ１５の持つ回転エネルギーにより、アンビル１７は回転し、ねじ２４が回転しながら木材を締めつける。その後ハンマ１５はアンビル１７から反発し、ハンマ１５はカム溝１５ａ、１４ａに沿って遊星歯車８方向に移動するが、ハンマ１５のエネルギーのほとんどがねじ締めに使用されるため反発は少ない。
【００１０】
図５により、ねじ締めの場合のハンマ１５の動作を説明すると、ハンマ１５がカム溝に沿って回転下降し、ハンマ爪１５ｂがアンビル爪１７ｂを打撃した後（図中Ａ１）、ハンマ１５が反発により上昇するが、ストッパ２２まで到達することなく（図中Ａ２）、再度ハンマ爪１５ｂがアンビル１７ｂを打撃する（図中Ｂ２）。
【００１１】
ねじ締めでは以上のようなハンマ１５の動作が典型的に繰り返される。
【００１２】
一方、ソケット２３を使用してボルト２５を締めつける場合、ボルト２５が鉄板等に着座した後もしばらく追い締めする場合が多く、このような場合は、ボルト２５がほとんど回転されていなく、ハンマ１５のエネルギーはソケット２３に蓄えられ、ソケット２３のエネルギーの開放によりハンマ１５がアンビル１７からの反発するため、反発はねじ２４を木材に締め付ける場合よりも大きくなる。
【００１３】
この場合のハンマ１５の動作を図６に示す。
【００１４】
ハンマ爪１５ｂがアンビル１７ｂに打撃し（図中Ａ２）、ハンマ１５がアンビル爪１７から反発するが、反発が大きくハンマ１５はストッパ２２に突き当たる（図中Ａ３）。さらに、ストッパ２２からの反発と、スピンドル１４は常に回転しているため、ハンマ１５はスピンドル１４のカム溝のボールを介して急激に加速され、ハンマ１５はカム溝に沿って下降し、ハンマ爪１５ｂの頭部１５ｃはアンビル爪１７ｂの頭部１７ｃに衝突する（図中Ａ４）。さらにハンマ爪頭部１５ｃがアンビル爪頭部１７ｃ上をすべり、若干自由落下しながらカム底まで移動し（図中Ｂ１）、その後、再びハンマ１５はアンビル爪１７ｂを打撃する（図中Ｂ２）。
【００１５】
ボルト２５が鉄板等に着座した後もしばらく追い締めする場合は、以上のようなハンマ１５の動作が発生する場合がある。
【００１６】
ここで、以上のような追い締めする場合は、ソケット２３に蓄えられるエネルギーが大きく、ソケット２４が早期に破損し、ソケットの交換回数が増加する不便が生じているか、もしくは、よりパワーが大きい回転打撃工具においては、ソケットを使用するボルトの締め付けを推奨しておらず、ねじ締め付けのみ行うよう「木ねじ専用」と表記し、ソケットを使用してボルトも締め付けたい作業者は、この工具の使用を避けなければならない。
【００１７】
本発明は、ねじ及びボルト等を締めつける回転打撃発生機構部と減速機構部を備えた回転打撃工具において、ボルト締め付け時にハンマがアンビルを打撃する速度を緩和させることで、ソケットにより耐久性をもたせることができる回転打撃工具を得ることを目的とするものである。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、アンビル爪の頭部とハンマ爪の頭部にすべり止めを施す、複数の凹凸を形成する、又はアンビル爪の頭部を凸面に形成し他方ハンマ爪の頭部を凹面に形成したことを特徴とする。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例を図８〜図１０で説明する。
【００２０】
図８はハンマ爪頭部１５ｃ及びスピンドル爪頭部１７ｃの表面を粗めのショット、あるいは凸凹状の鍛造型により成型したものである。
【００２１】
図９はスピンドル爪頭部１７ｃに爪の長軸に沿って数本の三角状溝を形成させたもので、ハンマ爪頭部１５ｃも同様な溝を形成させた場合である。尚、溝の形状は四角でも可能であり、また溝の方向もスピンドル１７の中心軸から放射軸に沿った溝とすることも可能である。
【００２２】
上記図８、９はハンマ爪頭部１５ｃとスピンドル爪頭部１７ｃの両方に、積極的なすべり止めを施して、ハンマ爪頭部１５ｃがスピンドル爪頭部１７ｃに接触した場合、ハンマの回転速度を減少させることが可能となり、その後ハンマ爪１５ｂがスピンドル爪１７ｂを打撃する時のエネルギーを減少させることが出来る。
【００２３】
また、図１０はハンマ爪頭部１５ｃを凸面に形成し、スピンドル爪頭部１７ｃを凹面に形成したものである。
【００２４】
図１１にハンマ動作の軌跡を示すが、ハンマ爪頭部１５ｃがスピンドル爪頭部１７ｃに当たった後、従来は２６の軌跡で移動するが、図８の形状にすることで、ハンマ１５は２７の軌跡を描く。従ってハンマ１５は上側に持ち上げられるための摩擦ロスが生じ、回転速度が減少することでスピンドルへの打撃力が減少することとなる。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、ボルト締めのようにハンマの反発が大きく、ハンマル爪頭部とスピンドル爪頭部が接触するような場合は、ハンマの回転速度を減少させることが可能となるため、ハンマ爪がスピンドル爪を打撃する時の回転エネルギーを小さくなることで、ソケットへの負荷が小さくなり、ソケット寿命が向上することとなる。
【００２６】
また「木ねじ専用」等の表記は不要となり、作業者への不安も解消されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】回転打撃工具の要部横断面図である。
【図２】図１の回転打撃工具におけるボルト締めする場合の代表的なソケット図であり、（イ）は左側面図、（ロ）は一部を破談した正面図、（ハ）は右側面図である。
【図３】図１の回転打撃工具で締め付ける代表的なねじの斜視図である。
【図４】図１の回転打撃工具で締め付ける代表的なボルトの斜視図である。
【図５】図１の回転打撃工具でねじを締め付ける場合の典型的なハンマの動作図である。
【図６】図１の回転打撃工具でねじを締め付ける場合の典型的なハンマの動作図である。
【図７】従来のハンマ及びアンビルの斜視図であり、（イ）はハンマ、（ロ）はアンビルを示す。
【図８】本発明の実施例におけるハンマ及びアンビルの斜視図であり、（イ）はハンマ、（ロ）はアンビルを示す。
【図９】本発明の他の実施例におけるハンマ及びアンビルの斜視図であり、（イ）はハンマ、（ロ）はアンビルを示す。
【図１０】本発明のさらに他の他の実施例におけるハンマとアンビルの斜視図であり、（イ）はハンマ、（ロ）はアンビルを示す。
【図１１】図１０におけるハンマ動作軌跡図である。
【符号の説明】
１はハウジング、２はモータ、９は遊星歯車、１０はハンマーケース、１４はスピンドル、１４ａはスピンドル側カム溝、１５はハンマ、１５ａはハンマ側カム溝、１５ｂはハンマ爪、１５ｃはハンマ爪頭部、１６はボール、１７はアンビル、１７ｂはアンビル爪、１７ｃはアンビル爪頭部、２０は十字ねじ回しビット、２２はストッパ、２３はボルト締め用ソケット、２４は十字ねじ、２５はボルト。

Claims

回転駆動されるスピンドルに軸方向に移動可能でにかつ該スピンドルから回転力を伝達されるハンマ爪を有するハンマと、前記ハンマ爪によって回転打撃力を与えられるアンビル爪を有するアンビルとを備えた回転打撃工具において、前記アンビル爪の頭部と前記ハンマ爪の頭部にすべり止めを施したことを特徴とする回転打撃工具。
回転駆動されるスピンドルに軸方向に移動可能でにかつ該スピンドルから回転力を伝達されるハンマ爪を有するハンマと、前記ハンマ爪によって回転打撃力を与えられるアンビル爪を有するアンビルとを備えた回転打撃工具において、前記アンビル爪の頭部と前記ハンマ爪の頭部に複数の凹凸を形成したことを特徴とする回転打撃工具。
回転駆動されるスピンドルに軸方向に移動可能でにかつ該スピンドルから回転力を伝達されるハンマ爪を有するハンマと、前記ハンマ爪によって回転打撃力を与えられるアンビル爪を有するアンビルとを備えた回転打撃工具において、前記アンビル爪の頭部を凸面に形成し、前記ハンマ爪の頭部を凹面に形成したことを特徴とする回転打撃工具。