JP4116467B2 - アングル打撃工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アングルインパクトドライバ等、モータを収容したハウジングから出力軸を横向きに突出させ、打撃機構によって出力軸に打撃を与えながらネジ締め等を可能とするアングル打撃工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えばアングルインパクトドライバでは、ハウジング内にモータを収容し、その前方で出力軸をモータと直交状に軸支して、モータ軸側と出力軸とに夫々設けたベベルギヤ同士を噛み合わせることで、モータ軸の回転を出力軸へ伝達可能としている。また、出力軸には、例えば、第１出力軸となるスピンドルに軸方向へ移動可能且つ一体回転可能に連結され、第２出力軸となるアンビルに対して係合可能なハンマと、そのハンマをアンビル側へ付勢するコイルバネとからなる打撃機構が設けられる。すなわち、ネジ締め初期にはアンビルがハンマを介してスピンドルと一体回転し、アンビルへの負荷が高まると、ハンマがアンビルから一旦外れて後退し、コイルバネの付勢によって再びアンビルに係合することで、アンビルに回転打撃を与えて増し締めを行うものである（特許文献１参照）。
【０００３】
ところが、この回転打撃によってスピンドルに軸方向への振動が発生し、スピンドルに設けた第２ベベルギヤと、モータ側の第１ベベルギヤとの噛み合いが悪くなる。この結果、モータの回転の伝達効率が低下するのに加えて、歯の摩耗が進んで耐久性が低下し、ギヤ音による騒音も発生してしまう。そこで、特許文献１では、スピンドルにはベベルギヤに代えて、軸方向へ振動しても噛み合い状態が変わらず、振動による影響を受けないギヤ（平歯車）を設けると共に、モータ側では、そのギヤに噛み合う中間軸をスピンドルと平行に設けて、中間軸とモータ軸との間を第１、第２ベベルギヤで噛合させる構造を採用している。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−１１１４０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、スピンドルとモータ軸との間に中間軸を介在させるために、ハウジングが長くなり、コンパクト化を阻害してアングル打撃工具本来の使い勝手を損なうおそれがある。
【０００６】
そこで、請求項１に記載の発明は、より簡単な構成で、振動の発生にかかわらずモータの回転を効率良く出力軸へ伝達可能として、コンパクト化や使い勝手を維持できるアングル打撃工具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、第２ベベルギヤを、出力軸に対して一体回転且つ軸方向へ移動可能に連結すると共に、第２ベベルギヤを第１ベベルギヤとの噛合位置に位置決めする位置決め手段を設け、その位置決め手段を、出力軸に弾性保持されて第２ベベルギヤの軸方向の一方側への移動を規制する第１ワッシャと、ハウジング側に固定されて第２ベベルギヤの軸方向の他方側への移動を規制する第２ワッシャと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、第２ワッシャの組付けを合理的に行うために、出力軸を、第２ベベルギヤが連結されるスピンドルと、そのスピンドルに設けられる打撃機構を介してスピンドルと同軸で連結されるアンビルとから形成する一方、ハウジングを、スピンドルが組み付けられるフロントハウジングと、アンビルを軸支してフロントハウジングの開口に螺合されるハンマケースとに分割して、第２ワッシャを、フロントハウジングの内面に設けた段部と、フロントハウジング内にねじ込まれたハンマケースの端部との間で挟持固定することを特徴とするものである。
【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。
図１は、アングル打撃工具の一例であるアングルインパクトドライバの一部縦断面図である。アングルインパクトドライバ１は、筒状で縦長のモータハウジング２内に、モータ３を略同軸で収容し、モータハウジング２の前方（図１の右側）に連結されるギヤハウジング５内に、第１ベベルギヤ６をモータ軸４と平行に軸支して、第１ベベルギヤ６の後端に設けたギヤ７をモータ軸４と噛合させている。また、ギヤハウジング５の前端には、下方を開口させたフロントハウジング８が連結され、そのフロントハウジング８内に、出力軸が第１ベベルギヤ６と直交状に配置されている。但し、ここでの出力軸は、第２ベベルギヤ１０が連結されるスピンドル９と、そのスピンドル９に設けられる打撃機構１１を介してスピンドル９と同軸で連結されるアンビル１２とからなり、アンビル１２が、フロントハウジング８の下方へ螺合されたハンマケース１３に軸支されて下方へ突出している。
【０００９】
スピンドル９は、フロントハウジング８に保持されるボールベアリング１４に上端が軸支される一方、下端はアンビル１２の上端に遊挿されることで、回転可能に軸支されている。また、第２ベベルギヤ１０は、スピンドル９に形成した大径部１５にスプライン結合されて、一体回転と軸方向への移動とが可能となっている。一方、スピンドル９における大径部１５の上方位置には、上からＯリング１６、第１ワッシャ１７が夫々外装されて、第１ワッシャ１７が第２ベベルギヤ１０の上端に弾性的に当接している。また、第２ベベルギヤ１０の下方でフロントハウジング８には、第２ベベルギヤ１０の下面に形成したリング状の凹溝１８内に収容される複数のスチールボール１９，１９・・を受ける第２ワッシャ２０が固着されている。よって、第２ベベルギヤ１０は、位置決め手段となる第１ワッシャ１７と第２ワッシャ２０との間で軸方向への移動を規制される格好となる。
【００１０】
なお、ここでの第２ワッシャ２０は、フロントハウジング８の内面に設けた段部２１と、フロントハウジング８に螺合されたハンマケース１３の上端との間で挟持固定されている。すなわち、第２ベベルギヤ１０を連結したスピンドル９をフロントハウジング８に組み付けた状態で、第２ワッシャ２０をフロントハウジング８の段部２１に当接させて、アンビル１２を軸支したハンマケース１３をフロントハウジング８にねじ込むことで、自動的に第２ワッシャ２０が段部２１に押し付けられてハンマケース１３との間で固定される合理的な構造となっている。
【００１１】
一方、打撃機構１１は、スピンドル９に連結されるハンマ２２と、そのハンマ２２を下方へ付勢するコイルバネ２３とから形成される。まずハンマ２２は、スピンドル９の外周面に所定のリード角で凹設された一対の傾斜溝２４，２４と、ハンマ２２の内周面で下端から軸方向に凹設された一対の連結溝２５，２５とに跨って嵌入されるスチールボール２６，２６によって、スピンドル９に対して軸方向へ移動可能且つ一体回転可能に連結される。また、ハンマ２２は、スピンドル９における大径部１５の下方で外装したバネ受け２７との間に配したコイルバネ２３によって、常態ではスチールボール２６が傾斜溝２４の下端及び連結溝２５の上端に位置する図２の下限位置へ付勢される。この下限位置で、ハンマ２２の下面に設けた係止爪２８，２８が、アンビル１２の上端に延設したフランジ２９に係合可能となっている。
【００１２】
また、ギヤハウジング５の下面でハンマケース１３の後方には、ライトユニット３０が設けられている。このライトユニット３０内には、ＬＥＤ３１が斜め前向きに収容されて、モータハウジング２に設けたスイッチレバー３２の押込みによってモータ３を駆動させると、同時にＬＥＤ３１が点灯し、アンビル１２の下端に装着されたビット３３の先端を照射可能となっている。
【００１３】
以上の如く構成されたアングルインパクトドライバ１において、ネジ締め作業を行う場合、アンビル１２に装着したビット３３をネジ頭部にあてがった状態で、スイッチレバー３２を押込み操作してモータ３を駆動させ、第１ベベルギヤ６を回転させると、第１ベベルギヤ６と噛合する第２ベベルギヤ９と共にスピンドル９も一体回転する。スピンドル９の回転により、ハンマ２２を介して連結されるアンビル１２も一体に回転するため、ビット３３によるネジ締めが行われる。
【００１４】
ネジ締めが進んでビット３３への負荷が高まり、スピンドル９の回転に対してアンビル１２が遅れるようになると、ハンマ２２がコイルバネ２３の付勢に抗してアンビル１２のフランジ２９から離反しようとし、傾斜溝２４，２４に沿ったスチールボール２６，２６の転動に連れて上方へ移動する。そして、ハンマ２２がフランジ２９から完全に離反すると、コイルバネ２３の付勢によってハンマ２２が傾斜溝２４，２４に沿って回転しながら下降し、フランジ２９を打撃する格好で再び係合する。この回転打撃が間歇的に発生することで、ネジの増し締めが可能となる。
そして、この回転打撃により、アンビル１２及びスピンドル９には主に軸方向への振動が発生するが、第２ベベルギヤ１０はスピンドル９に対して軸方向へは一体でないから、軸方向に位置決めされる第２ベベルギヤ１０はそのままでスピンドル９のみが振動する。よって、第１ベベルギヤ６と第２ベベルギヤ１０との噛み合い状態に影響がなく、モータ３の回転はスピンドル９へ効率良く伝達される。
【００１５】
このように上記形態のアングルインパクトドライバ１によれば、第２ベベルギヤ１０を、スピンドル９に対して一体回転且つ軸方向へ移動可能に連結すると共に、第２ベベルギヤ１０を第１ベベルギヤ６との噛合位置に位置決めする位置決め手段を設けたことで、振動が発生するスピンドル９に第２ベベルギヤ１０を設けても、モータ３の回転はスピンドル９及びアンビル１２へ効率良く伝達される。よって、中間軸を省略して、モータ軸４に直接第１ベベルギヤを形成或いは固着して第２ベベルギヤ１０と噛合させることが可能となって、コンパクト化と使い勝手とを維持できる。勿論、歯の摩耗は抑えられるから第１、第２ベベルギヤ６，１０の耐久性は維持され、ギヤ音による騒音も発生しない。
【００１６】
特に、第２ベベルギヤ１０の位置決め手段を、スピンドル９に弾性保持されて第２ベベルギヤ１０の軸方向の一方側への移動を規制する第１ワッシャ１７と、フロントハウジング８側に固定されて第２ベベルギヤ１０の軸方向の他方側への移動を規制する第２ワッシャ２０としたことで、スピンドル９に第１ワッシャ１７を外装してもスピンドル９の振動を吸収して第２ベベルギヤ１０を適正に位置決めできる。よって、位置決め手段を簡単且つ好適に形成可能となる。
【００１７】
なお、上記形態では、第１ベベルギヤ６をモータ軸４と別体にして第２ベベルギヤ１０に噛合させているが、上述のようにモータ軸に直接第１ベベルギヤを形成或いは固着して第２ベベルギヤと噛合させれば、部品点数が少なくなって組付けの手間やコストの低減にも繋がる。
また、第２ベベルギヤと出力軸との連結は、上記形態ではスプライン結合を採用しているが、出力軸と一体回転しつつ軸方向への移動が許容される構造であれば、キー結合等の他の結合手段も採用可能である。
【００１８】
一方、打撃機構も、ハンマやアンビルの形状、係合構造や付勢手段は上記形態に限定せず、適宜設計変更可能である。よって、打撃機構の構造によっては、出力軸は必ずしもスピンドルとアンビルとに分ける必要はなく、出力軸となるスピンドルをそのままハウジングから突出させてビットを装着しても良い。
その他、位置決め手段を形成する第１ワッシャと第２ワッシャとの位置は、上記形態と上下逆でも良いし、第２ベベルギヤは第１ベベルギヤの下側でなく上側に設けて第１ベベルギヤと噛合させても本発明は適用可能である。
さらに、第１ワッシャの弾性保持は、Ｏリングに限らず、例えばコイルバネや皿バネ、板バネ等の他の弾性手段も利用でき、第２ベベルギヤの軸支は、スチールボール以外に、第２ベベルギヤの外周を受けるボールベアリング等の他の軸受を用いて行っても良い。
【００１９】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、第２ベベルギヤを、出力軸に対して一体回転且つ軸方向へ移動可能に連結すると共に、第２ベベルギヤを第１ベベルギヤとの噛合位置に位置決めする位置決め手段を設けたことで、振動が発生する出力軸に第２ベベルギヤを設けても、モータの回転は出力軸へ効率良く伝達される。よって、中間軸を省略して、モータ軸に直接第１ベベルギヤを形成或いは固着して第２ベベルギヤと噛合させることが可能となって、コンパクト化と使い勝手とを維持できる。勿論、歯の摩耗は抑えられるから第１、第２ベベルギヤの耐久性は維持され、ギヤ音による騒音も発生しない。
特に、位置決め手段を第１ワッシャと第２ワッシャとしたことで、出力軸に第１ワッシャを設けても出力軸の振動を吸収して第２ベベルギヤを適正に位置決めできる。よって、位置決め手段を簡単且つ好適に形成可能となる。
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、第２ベベルギヤを連結したスピンドルをフロントハウジングに組み付けた状態で、第２ワッシャをフロントハウジングの段部に当接させて、アンビルを軸支したハンマケースをフロントハウジングにねじ込むことで、自動的に第２ワッシャが段部に押し付けられてハンマケースとの間で固定される合理的な構造となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】アングルインパクトドライバの一部縦断面図である。
【図２】アングルインパクトドライバの前方部分の拡大断面図である。
【符号の説明】
１・・アングルインパクトドライバ、３・・モータ、６・・第１ベベルギヤ、８・・フロントハウジング、９・・スピンドル、１０・・第２ベベルギヤ、１１・・打撃機構、１２・・アンビル、１６・・Ｏリング、１７・・第１ワッシャ、２０・・第２ワッシャ、２２・・ハンマ、２３・・コイルバネ、３３・・ビット。

Claims (2)

1. モータを収容したハウジングの端部に、出力軸を前記モータと直交状に軸支し、前記モータ側に設けた第１ベベルギヤと、前記出力軸に設けた第２ベベルギヤとの噛合によって、前記モータの回転を前記出力軸に伝達可能とする一方、前記出力軸に打撃を付与可能な打撃機構を設けたアングル打撃工具であって、
   前記第２ベベルギヤを、前記出力軸に対して一体回転且つ軸方向へ移動可能に連結すると共に、前記第２ベベルギヤを前記第１ベベルギヤとの噛合位置に位置決めする位置決め手段を設け、その位置決め手段を、前記出力軸に弾性保持されて前記第２ベベルギヤの軸方向の一方側への移動を規制する第１ワッシャと、前記ハウジング側に固定されて前記第２ベベルギヤの軸方向の他方側への移動を規制する第２ワッシャとしたことを特徴とするアングル打撃工具。
2. 前記出力軸を、前記第２ベベルギヤが連結されるスピンドルと、そのスピンドルに設けられる打撃機構を介して前記スピンドルと同軸で連結されるアンビルとから形成する一方、前記ハウジングを、前記スピンドルが組み付けられるフロントハウジングと、前記アンビルを軸支して前記フロントハウジングの開口に螺合されるハンマケースとに分割して、前記第２ワッシャを、前記フロントハウジングの内面に設けた段部と、前記フロントハウジング内にねじ込まれた前記ハンマケースの端部との間で挟持固定することを特徴とする請求項１に記載のアングル打撃工具。

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