JP4438638B2

JP4438638B2 - 打撃工具

Info

Publication number: JP4438638B2
Application number: JP2005025740A
Authority: JP
Inventors: 敦行菊池
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2005-02-01
Filing date: 2005-02-01
Publication date: 2010-03-24
Anticipated expiration: 2025-02-01
Also published as: JP2006212719A

Description

本発明は、電気ハンマやハンマドリル等のように打撃子の往復打撃運動を先端工具に伝達する構成を備えた打撃工具に関するものである。

従来の打撃工具は、先端工具に設けられた係合溝に係合可能でかつ該先端工具の軸方向移動量を規制する係止部材と、係止部材を先端工具の軸方向に移動可能に収納するリテーナスリーブと、リテーナスリーブを被覆しかつ打撃工具本体に固定されるフロントカバと、係止部材の前方に傾斜部を有する受容体を設けると共に、受容体の前方に衝撃を緩和するための第１緩衝部材を設け、さらにリテーナスリーブの一部とフロントカバの後方部との間に第２の緩衝部材を設けた構造となっていた。（例えば、特許文献１参照）
実用新案登録第２５９６４４３号

上記した従来の打撃工具においては、第２緩衝部材が、フロントカバによって被覆されるリテーナスリーブの外周面に係合し、フロントカバの後方部に第２緩衝部材の全端面が当接する構造となっているため、先端工具を被削材から離した瞬間、先端工具が軸方向前方へ移動して係止部材に当接した際に生じる空打ち時の打撃力を第２緩衝部材が変形することで緩衝することができるものであるが、この空討ち時の緩衝を行うために第２緩衝部材の容積を確保することによってフロントカバやシリンダケース等が大きくなってしまい、質量増となってしまうという問題があるものであった。

また、上記した従来の構造では、繰り返しかかる上記の打撃力により緩衝部材には繰り返し疲労が生じ、緩衝部材が早期に寿命に達してしまい緩衝部材としての役割を果たさなくなってしまうという問題があった。

本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を無くし、更なる寿命向上を図ると共に小形・軽量化を図ることができる打撃工具を提供することである。

上記の目的は、フロントカバによって被覆されるリテーナスリーブの外周面に溝部と、フロントカバの溝部近傍内周面に第１の段差と、溝部に係合し、かつ第１の段差と当接する緩衝部材とを設け、先端工具が軸方向前方へ移動して係止部材に当接した際に生じる空打ち時の打撃力を、リテーナスリーブの先端工具の軸方向への移動に伴って緩衝部材が圧縮されることで緩衝する構成とすることにより達成することができる。

また、フロントカバの先端工具側の内周面にリテーナスリーブの段差と当接する第２の段差を設け、第２の段差と所定の間隙を介してリテーナスリーブを配し、緩衝部材が所定寿命を維持でき得る前記緩衝部材の圧縮量と前記間隙とをほぼ同じとすることで達成される。

本発明によれば、緩衝部材の容積を工具軸中心方向側に確保できることによってフロントカバやシリンダケース等を大きくすることなく、先端工具が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力を緩衝することができ、打撃工具のさらなる寿命向上と小形・軽量化を図ることができるようになる。

また、緩衝部材の圧縮量を規制することにより緩衝部材自体の寿命の向上を図ることができ、更なる寿命向上を図ることができるようになる。

以下に本発明になる打撃工具の第一実施形態を図１、図２、図３、及び図４を用いて説明する。

打撃工具の外観は図１に示す通りであり、先端に先端工具１を有し、この先端工具１に打撃力を与えるための内部機構を有する打撃工具本体２２の下方にはモータ部２１が配されている。また、打撃工具を作業者が操作するために、スイッチ等を有するハンドル部２０と着脱可能なサイドハンドル１９が設けられており、ハンドル部２０は打撃工具本体２２及びモータ部２１の後方に、サイドハンドル１９はフロントカバ１０前方に設けられている。

次に、先端工具１を保持する先端工具保持部及びフロントカバ１０内の構造について詳述する。

先端工具１を被削材に突き当てて打撃工具を作動させた状態を図２に示す。図２の状態で、モータの回転運動は図示せぬピストンの往復運動に変換され、このピストンの往復運動により空気室を介してシリンダ１７内で打撃子１６が往復運動する。打撃子１６の往復運動により中間子９を介して先端工具１が連続的に打撃され、被削材に打撃力を印可する。図２の状態では、先端工具１及び中間子９は軸両方向に移動可能に設けられているため、打撃力は打撃子１６→中間子９→先端工具１へと伝達し、これらの周囲に位置するリテーナスリーブ３やハンマホルダ１２等には直接の打撃力は伝達されない。

先端工具１には先端工具１の軸方向移動量を制限する係合溝が設けられており、この係合溝に係合することで先端工具１の軸方向移動量を規制する係合部材４が先端工具１軸方向及び径方向に対して移動可能にリテーナスリーブ３に形成した収容溝３ａに設けられている。また、リテーナスリーブ３がフロントカバ１０に対して回動しないようにスプリング６、ボールホルダ７及びスチールボール８をリテーナスリーブ３及びフロントカバ１０間に配している。ここで、フロントカバ１０は打撃工具本体２２に固定されている。また、スプリング６に付勢されたグリップ２を操作することによりニードルホルダ５を移動させることで、先端工具１の着脱作業が容易に行えるように構成されている。

フロントカバ１０の内周部には、間隙１１をもって、リテーナスリーブ３が軸方向に移動可能かつ回動可能に配されている。フロントカバ１０の内周部は、先端工具１側では、ほぼリテーナスリーブ３の先端工具１側外径と同じであり、中央部では、ほぼリテーナスリーブ３の反先端工具１側外径と同じ構成とし、第２の段差１０ｂを形成している。リテーナスリーブ３の外周部には外径の違いにより形成される段差３ｂが設けられており、リテーナスリーブ３が前方に移動したときに、段差３ｂが第２の段差１０ｂに当接する構成となっている。また、リテーナスリーブ３の外周面後方には溝部３ｃが設けられており、図４のように、この溝部３ｃに係合し、かつリテーナスリーブ３の溝部３ｃ近傍のフロントカバ１０内周面に設けた第１の段差１０ａに当接する第１の緩衝部材１４が設けられている。さらに、フロントカバ１０の第１の段差１０ａ近傍内周面に第１の緩衝部材１４外径よりも径の大きな逃げ溝１０ｃが設けられている。

リテーナスリーブ３の後方には、間隙１３をもって、ハンマホルダ１２が配されている。ハンマホルダ１２の内周は、その先端工具１側では、ほぼ中間子９の外径と同じとされていて中間子９を摺動可能に保持しており、その反先端工具１側では凹部１２ａを設けることで、中間子９の外径よりも大きく構成されている。中間子９の外周の一部には外径の大きなフランジ部９ａが設けられており、このフランジ部９ａの外径とハンマホルダ１２の凹部１２ａの内径がほぼ同じに構成されていて、中間子９が前方に移動したときに、フランジ部９ａが凹部１２ａに当接する構成となっている。また、ハンマホルダ１２の後端はつば状に拡成しており、この拡成部とフロントカバ１０との間に第２の緩衝部材１５が狭持されている。

図２の状態から、作業者が打撃工具全体を後方に引いて、被削材と先端工具１との当接を解除すると、先端工具１が前方に移動可能になるため、打撃子１６の往復運動により、先端工具１、中間子９、打撃子１６が全て前方へ移動する。この状態を図３に示す。

先端工具１は、作業終了動作で先端工具１の軸方向移動を規制している係止部材４により前方へ移動距離が制限されており、最も前方へ移動したときに中間子９との間に間隙が構成される位置になるように構成されていて、先端工具１と係止部材４とが当接したときに生じる空打ち時の打撃力を、リテーナスリーブ３の先端工具１軸方向前方への移動に伴い第１の緩衝部材１４を圧縮させることで緩衝している。その際、フロントカバ１０の第１の段差１０ａ近傍内周面に第１の緩衝部材１４外径よりも径の大きな逃げ溝１０ｃが設けられているため、第１の緩衝部材１４が径方向外側へ変形できる。

また、中間子９はフランジ部９ａがハンマホルダ１２の凹部１２ａに当接する位置まで前方へ移動し、フランジ部９ａと凹部１２ａとが当接したときに生じる空打ち時の打撃力を第２の緩衝部材１５で緩衝している。

上記の第１の緩衝部材１４及び第２の緩衝部材１５の寿命を打撃工具本体２２の寿命と同等とするために、下述する構成をもって衝撃を１０^７回受けても良いように設計されている。第１の緩衝部材１４及び第２の緩衝部材１５が衝撃を１０^７回受けても衝撃吸収能力が低下しないようにするためには、衝撃を受けた際に圧縮される量を制限すれば良い。なお、図３の状態で、中間子９の先端側傾斜部とリテーナスリーブ３の内径傾斜部の間には隙間があるため、中間子９とリテーナスリーブ３は軸方向においていずれの場所においても接触しない（すなわち打撃力が伝達されない）構成となっている。

上記の通り構成することにより、先端工具１が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力は第１の緩衝部材１４により減衰され、中間子９が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力は第２の緩衝部材１５により減衰され、結果的に打撃工具本体２２各部に大きな応力はかからない。加えて、第１の緩衝部材１４及び第２の緩衝部材１５の圧縮量を間隙１１及び間隙１３により所定量に規制しているので、第１の緩衝部材１４及び第２の緩衝部材１５に打撃工具本体２２の寿命回数である所定回数（１０^７回）の繰返し応力を受けるまで緩衝部材自体の寿命を維持することができる。さらに、第１の緩衝部材１４の容積を工具軸中心方向側に確保したことによってフロントカバ１０やシリンダケース１８等を大きくしなくて済むため、寿命の長い、安定した小形・軽量の製品とすることができる。

次に本発明になる打撃工具の第二実施形態を図５及び図６を用いて説明する。本実施形態に係る打撃工具において、溝部３ｃ、第１の緩衝部材１４に係る構成以外は、第一の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

リテーナスリーブ３の外周面後方に設けられた溝部３ｃ近傍のフロントカバ１０内周面に設けた第１の段差１０ａは傾斜面から成り、この第１の段差１０ａと対向するリテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄは第１の段差１０ａとほぼ平行に傾斜し、かつ付根部及び角部がＲ形状となっている。図５のように、この溝部３ｃに係合し、かつ傾斜面から成る第１の段差１０ａに当接する第１の緩衝部材１４が設けられている。また、この第１の緩衝部材１４は、図６のように、軸方向に割り１４ａを有して形成しており、かつハンマホルダ１２の外周までを覆い、フロントカバ１０の内周面とハンマホルダ１２外周面の間に狭持されている。さらに、フロントカバ１０の第１の段差１０ａ近傍内周面に第１の緩衝部材１４外径よりも径の大きな逃げ溝１０ｃが設けられている。

図５の状態において、先端工具１と係止部材４とが当接したときに生じる空打ち時の打撃力を、リテーナスリーブ３の先端工具１軸方向前方への間隙１１分の移動に伴い第１の緩衝部材１４を圧縮させることで緩衝している。また、中間子９はフランジ部９ａがハンマホルダ１２の凹部１２ａに当接する位置まで前方へ移動し、フランジ部９ａと凹部１２ａとが当接したときに生じる空打ち時の打撃力を第２の緩衝部材１５で緩衝している。

上記の通り構成することにより、先端工具１が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力は第１の緩衝部材１４により減衰されるが、その際、第１の緩衝部材１４を圧縮させる、第１の段差１０ａと対向するリテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄが第１の段差１０ａとほぼ平行に傾斜し、かつ付根部及び角部がＲ形状となっているため、リテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄの付け根の応力集中が緩和される。すなわち、第１の緩衝部材１４の寿命向上を図ることができる。

また、第１の緩衝部材１４は、図６のように、軸方向に割り１４ａを有して形成しているので、第１の緩衝部材１４を変形させリテーナスリーブ３の溝部３ｃに容易に係合させることができ、組立性がよい。

さらに、第１の緩衝部材１４が、ハンマホルダ１２の外周までを覆い、フロントカバ１０の内周面とハンマホルダ１２外周面の間に狭持される構成としたため、第１の緩衝部材１４を大型化する必要があるものの、鋼材から成り第１の緩衝部材１４よりも高質量なハンマホルダ１２を小型化することができるため、上述した小型化の効果に加え、更に打撃工具の軽量化を図ることができるようになる。

なお、組立方法については、リテーナスリーブ３の溝部３ｃ内に第１の緩衝部材１４を係合させ、リテーナスリーブ３と第１の緩衝部材１４を一体化させた状態でフロントカバー１０内に挿入し、その後、ハンマホルダ１２を第１の緩衝部材１４内に挿入することで組立てられ、容易に組立可能である。

次に本発明になる打撃工具の第三実施形態を図７を用いて説明する。本実施形態に係る打撃工具において、緩衝部材に係る構成以外は、第一の実施形態及び第二の実施形態と同様であるため、説明を省略する。

フロントカバ１０内周面に設けた第１の段差１０ａは傾斜面から成り、この第１の段差１０ａと対向するリテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄは第１の段差１０ａとほぼ平行に傾斜し、かつ付根部及び角部がＲ形状となっている。図７のように、緩衝部材２３の先端工具１側がこの溝部３ｃに係合し、かつ傾斜面から成る第１の段差１０ａに当接し、ハンマホルダ１２の外周までを覆い、フロントカバ１０の内周面とハンマホルダ１２外周面との間に狭持されており、反先端工具１側がつば状に拡成し、この拡成部２３ａがハンマホルダ１２の拡成部とフロントカバ１０との間に狭持されている。また、この緩衝部材２３は図６のような軸方向に延びた割りを有して形成されている。さらに、フロントカバ１０の第１の段差１０ａ近傍内周面に緩衝部材２３外径よりも径の大きな逃げ溝１０ｃが設けられている。

上記の通り構成することにより、先端工具１が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力はリテーナスリーブ３の溝部３ｃと係合している緩衝部材２３の部分が変形することにより減衰されるが、その際、緩衝部材２３を圧縮させる、第１の段差１０ａと対向するリテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄが第１の段差１０ａとほぼ平行に傾斜し、かつ付根部及び角部がＲ形状となっているため、リテーナスリーブ３の溝部壁面３ｄの付け根の応力集中が緩和され、緩衝部材２３の長寿命化が図られている。

中間子９が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力は緩衝部材２３の拡成部２３ａが変形することにより減衰される。また、この緩衝部材２３は、軸方向に割り１４ａを有して形成しているので、緩衝部材２３をリテーナスリーブ３の溝部３ｃに容易に係合させることができ、さらに先端工具１が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力を緩衝する緩衝部材と中間子９が前方へ移動した際に生じる空打ち時の打撃力を緩衝する緩衝部材とが一体となった構成であるため、組立性を向上させることができるものである。さらに、この緩衝部材２３が、ハンマホルダ１２の外周までを覆い、フロントカバ１０の内周面とハンマホルダ１２外周面の間に狭持されている構成としたことにより、ハンマホルダ１２の外径を小さくでき、ハンマホルダ１２の小型・軽量化が可能となる。

本発明打撃工具の第一実施形態を示す打撃工具の外観斜視図。本発明打撃工具の第一実施形態を示す打撃時の工具保持部断面図。本発明打撃工具の第一実施形態を示す空打ち時の工具保持部断面図。本発明打撃工具の第一実施形態を示す工具保持部断面の一部拡大図。本発明打撃工具の第ニ実施形態を示す空打ち時の工具保持部断面図。本発明打撃工具の第ニ実施形態を示す第１の緩衝部材の外観斜視図。本発明打撃工具の第三実施形態を示す空打ち時の工具保持部断面図。

符号の説明

図において、１は先端工具、２はグリップ、３はリテーナスリーブ、３ａは収容溝、３ｂは段差、３ｃは溝部、３ｄは溝部壁面、４は係止部材、５はニードルホルダ、６はスプリング、７はボールホルダ、８はスチールボール、９は中間子、９ａはフランジ部、１０はフロントカバ、１０ａは第１の段差、１０ｂは第２の段差、１０ｃは逃げ溝、１１は間隙、１２はハンマホルダ、１２ａは凹部、１３は間隙、１４は第１の緩衝部材、１４ａは割り、１５は第２の緩衝部材、１６は打撃子、１７はシリンダ、１８はシリンダケース、１９はサイドハンドル、２０はハンドル部、２１はモータ部、２２は打撃工具本体、２３は緩衝部材、２３ａは拡成部である。

Claims

モータと、該モータの回転運動を受けシリンダ内で往復運動するピストンと、空気ばねを介して前記ピストンの往復運動に追従し往復運動可能な打撃子と、該打撃子の往復動により打撃される中間子と、該中間子を介して連続打撃される先端工具に設けられた係合溝に係合可能で、かつ該先端工具の軸方向の移動量を規制する係止部材と、該係止部材を該先端工具の軸方向に移動可能に収容し、該先端工具の軸方向に移動可能かつ回動可能に設けられているリテーナスリーブと、該リテーナスリーブを被覆し、かつ打撃工具本体に固定されたフロントカバとを備えた打撃工具において、
前記フロントカバによって被覆される前記リテーナスリーブの外周面に溝部と、前記フロントカバの該溝部近傍内周面に第１の段差と、該溝部に係合し、かつ該第１の段差と当接する緩衝部材とを設け、前記先端工具が軸方向前方へ移動して前記係止部材に当接した際に生じる空打ち時の打撃力を、前記リテーナスリーブの該先端工具の軸方向への移動に伴って該緩衝部材が圧縮されることで緩衝する構成としたことを特徴とする打撃工具。
前記フロントカバの先端工具側の内周面に前記リテーナスリーブの段差と当接する第２の段差を設け、該第２の段差と所定の間隙を介して前記リテーナスリーブを配し、前記緩衝部材が所定寿命を維持でき得る前記緩衝部材の圧縮量と前記間隙とをほぼ同じとしたことを特徴とする請求項１記載の打撃工具。
前記緩衝部材は軸方向に割りを有して形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の打撃工具。
前記第１の段差は傾斜面から成り、前記第１の段差と対向する前記リテーナスリーブの溝部壁面は前記第１の段差と平行に傾斜し、かつ付根部及び角部がＲ形状となっていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の打撃工具。
前記フロントカバの前記第１の段差近傍に、前記緩衝部材が圧縮されて前記緩衝部材の径方向外側に変形した際の逃げ溝を設けたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の打撃工具。
前記緩衝部材は、前記中間子を摺動可能に保持してかつ前記リテーナスリーブと所定の間隙を介して前記リテーナスリーブの後方に設けられて前記中間子のフランジ部と当接する凹部を有するハンマホルダの外周までを覆い、前記フロントカバの内周面と前記ハンマホルダ外周面との間に狭持されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の打撃工具。
前記緩衝部材は、先端工具側が前記溝部に係合し、かつ前記第１の段差に当接し、前記ハンマホルダの外周までを覆い、かつ前記フロントカバの内周面と前記ハンマホルダ外周面との間に狭持されていて、反先端工具側がつば状に拡成しており、該拡成部が前記ハンマホルダの拡成部と前記フロントカバとの間に狭持されていることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の打撃工具。
前記緩衝部材の所定寿命と打撃工具の寿命とがほぼ同じであることを特徴とする請求項２記載の打撃工具。