JP4458018B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、工具保持部材に着脱可能に装着保持された先端工具に回転と打撃を与えて所要の作業を行う打撃工具に関するものである。

例えば、コンクリートの破砕等の作業に供せられる打撃工具は、駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、前記モータの回転を前記ピストンの往復運動に変換する運動変換機構と、前記シリンダの外周に摺動可能に外嵌された操作スリーブと、該操作スリーブを介して前記シリンダの先端部に着脱可能に装着される工具保持部材を備え、該工具保持部材に保持された先端工具に回転と打撃を与えるものである。

ところで、先端工具を保持する工具保持部材は、先端工具の交換と共に打撃工具本体に対して着脱されるが、その着脱をワンタッチで行うための着脱構造が今までに種々提案されている。

例えば、特許文献１には、先端工具保持部に鋼球及び操作スリーブを設け、操作スリーブを軸方向に移動させる（具体的には、後方へ引く）ことによって、鋼球による先端保持部材と打撃工具本体（シリンダ）との係合を解除して先端工具保持部材の着脱を行う構成が開示されている。
特開平７−３１４２１６号公報

ところが、特許文献１に記載された構成では、操作スリーブを引きながらでなければ工具保持部材を取り付けることができないために操作性が悪いという問題があった。

従って、本発明の第１の目的とする処は、操作スリーブを操作することなく、工具保持部材を押し込んで回すだけでこれを操作性良く容易に取り付けることができる打撃工具を提供することにある。

又、特許文献１に記載された構成では、着脱される工具保持部材側に、シリンダとの係合に係る部品である操作スリーブや鋼球等が設けられているため、これらの操作スリーブや鋼球等を複数の工具保持部材に対して共用することができず、コストアップを招く原因となっていた。

従って、本発明の第２の目的とする処は、係止手段と操作スリーブをシリンダ側（本体側）に設け、これらを複数の工具保持部材に対して共用することによって、工具保持部材の部品点数の削減と構造単純化及びコストダウンを図ることができる打撃工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、前記モータの回転を前記ピストンの往復運動に変換する運動変換機構と、前記シリンダの外周に摺動可能に外嵌された操作スリーブと、該操作スリーブを介して前記シリンダの先端部に着脱可能に装着される工具保持部材を備え、該工具保持部材に保持された先端工具に回転と打撃を与える打撃工具において、
前記工具保持部材に突起を形成し、
該突起が係合して工具保持部材の後方への移動を許容する軸方向溝と同工具保持部材の後方への移動後の周方向移動を許容する周方向溝とで構成される第１の溝を前記シリンダの先端部に形成し、
前記操作スリーブを付勢手段にて前方へ付勢するとともに、前記シリンダに形成された第１の溝に係合して後方へ移動した後に周方向に移動した前記工具保持部材の突起を通過する第２の溝を操作スリーブに形成したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記第１の溝を前記シリンダの周方向に複数形成し、その軸方向溝を前方に向けて開口させ、該第１の溝と同数の前記第２の溝を前記操作スリーブの周方向に形成して該第２の溝を前方に向けて開口させるとともに、該第２の溝と第１の溝の軸方向溝とを周方向において位相が異なる位置に形成したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記第２の溝の周方向の少なくとも一方の面と前記第１の溝の周方向溝の周方向端面とで前記工具保持部材の突起を周方向に嵌合保持することによって、前記シリンダの回転を工具保持部材に伝達することを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記工具保持部材を前記シリンダに係止する係止手段と前記操作スリーブをシリンダ側に設けたことを特徴とする。

請求項１〜３の発明によれば、工具保持部材の突起をシリンダに形成された第１の溝の軸方向溝に合わせ、工具保持部材を押し込んでこれを後方へと移動させた後、該工具保持部材を回動させれば、操作スリーブが付勢手段の付勢力によって前進して工具保持部材のシリンダへの取り付けが完了するため、操作スリーブを操作することなく、工具保持部材を押し込んで回すだけでこれをシリンダに操作性良く容易に取り付けることができる。

又、請求項４記載の本発明によれば、係止手段と操作スリーブをシリンダ側（本体側）に設けたため、これらの係止手段と操作スリーブを複数の工具保持部材に対して共用することができ、この結果、工具保持部材の部品点数の削減と構造単純化及びコストダウンを図ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

先ず、本発明に係る打撃工具の基本構成を図１〜図４に基づいて説明する。

図１は本発明に係る打撃工具の側断面図、図２は同打撃工具要部の側断面図、図３（ａ）は同打撃工具の操作スリーブの側面図、図３（ｂ）は同図（ａ）のＸ−Ｘ線断面図、図４（ａ）は同打撃工具のシリンダ先端部の側面図、図４（ｂ）は同図（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。

本発明に係る打撃工具１は、図１及び図２に示すように、ハウジング２に駆動源としてのモータ３を内蔵しており、該モータ３から前方（図１において上方を前方、下方を後方とする）に水平に延びる出力軸（モータ出力軸）４の先端にはピニオン５が形成されている。

又、ハウジング２内の前記モータ３の前方には、モータ出力軸４と平行な第１軸６と、クラッチ７によって第１軸６に対して断接される第２軸８が回転可能に同軸で配されている。そして、第１軸６には、運動変換機構を構成するレシプロベアリング９とギヤ２６が設けられ、第２軸８の端部にはギヤ１０が結着されており、ギヤ２６は前記ピニオン５に噛合している。

更に、ハウジング２内の先端部にはシリンダ１１が回転可能に配されており、該シリンダ１１の外周に取り付けられたギヤ１２は、前記第２軸８に結着されたギヤ１０に噛合している。又、シリンダ１１内には有底筒状のピストン１３と円柱状の中間子１４が前後方向に摺動可能に嵌挿されており、ピストン１３には前記レシプロベアリング９の端部が連結されている。そして、ピストン１３の内部には打撃子１５が前後方向に摺動可能に嵌挿されて空気室Ｓが画成されており、打撃子１５の先端面は前記中間子１４の後端面に当接している。

尚、図１に示すように、ハウジング２のハンドル部２ａにはＯＮ／ＯＦＦスイッチ２７が設けられており、ハンドル部２ａの末端部からは、前記モータ３に給電するための電源コード２８が導出している。

而して、シリンダ１１のハウジング２から前方へ突出する先端部には、不図示の先端工具を保持する工具保持部材１６が操作スリーブ１７を介して着脱されるが、以下、該工具保持部材１６の着脱構造について説明する。

前記操作スリーブ１７は、シリンダ１１の外周に前後方向に摺動可能に外嵌されており、この操作スリーブ１７が嵌合するシリンダ１１の外周には前後方向に長い３つの係止溝１８が周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で形成され、各係止溝１８には、操作スリーブ１７に保持された係止部材としてのボール１９がそれぞれ係合している。ここで、各ボール１９は、操作スリーブ１７に形成された貫通孔２０（図３参照）に挿入され、ボールホルダ２１によって貫通孔２０からの抜け止めが図られている。尚、シリンダ１１に形成された係止溝１８と操作スリーブ１７に保持されたボール１９とは係止手段を構成している。

又、操作スリーブ１７は、付勢手段であるスプリング２２によって常時前方へと付勢されており、図２に示すようにボール１９がシリンダ１１の係止溝１８に係止されることによって前方への移動が規制されてシリンダ１１からの抜け止めが図られるとともに、該操作スリーブ１７にシリンダ１１の回転が伝達される。

更に、操作スリーブ１７の内周の周方向３箇所には、図３に詳細に示すように、前方に向かって開口する矩形状の溝（以下、「第２の溝」と称する）２３が等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で形成されている。

他方、前記工具保持部材１６の中心部には円筒状の主軸２４が嵌着されており、この主軸２４内に不図示の先端工具が着脱可能に装着されて保持され、この先端工具の後端面に前記中間子１４の前端面が当接する。そして、主軸２４の端部には径方向外方に向かって放射状に延びる３つの突起２４ａが周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で一体に形成されている（図１１参照）。

又、図４に詳細に示すように、シリンダ１１の先端部には、横Ｌ字状（鍵状）を成す３つの溝（以下、「第１の溝」と称する）２５が周方向に等角度ピッチ（１２０°ピッチ）で形成されている。ここで、各第１の溝２５は、前方に向かって開口する軸方向溝２５ａと、該軸方向溝２５ａから直角に屈曲して周方向に延びる周方向溝２５ｂとで構成されており、軸方向溝２５ａと操作スリーブ１７に形成された前記第２の溝２３とは周方向において位相が異なっている（図１０参照）。

次に、工具保持部材１６のシリンダ１１への着脱要領を図５〜図１５に基づいて説明する。

図５〜図９は工具保持部材の取付要領をその工程順に示す打撃工具先端部の側面図、図１０は図５の矢視Ｆ−Ｆ線方向の図、図１１は図５のＡ−Ａ線断面図、図１２は図６のＢ−Ｂ線断面図、図１３は図７のＣ−Ｃ線断面図、図１４は図８のＤ−Ｄ線断面図、図１５は図９のＥ−Ｅ線断面図である。

図５、図１０及び図１１は工具保持部材１６の取り付け前の状態を示し、この状態では、操作スリーブ１７は図５に示すようにスプリング２２によって前方へ付勢されて前進限に位置している。このとき、シリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａは前方（工具先端方向）に向かって開口しているが、前述のように各軸方向溝２５ａは、操作スリーブ１７の第２の溝２３の開口部とは周方向における位相が互いに異なっているため、互いの位置は周方向において一致していない（図１０参照）。

而して、工具保持部材１６をシリンダ１１の先端部に取り付けるには、図６及び図１２に示すように、該工具保持部材１６の主軸２４に形成された突起２４ａをシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａの開口部に合わせ、工具保持部材１６を後方（図６の左方）へと押し込む。

すると、工具保持部材１６の突起２４ａがシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａ内を移動しながら操作スリーブ１７をスプリング２２の付勢力に抗して後方へと押し動かしつつ、該工具保持部材１６を後方へと移動させる。そして、工具保持部材１６の突起２４ａが図７及び図１３に示すようにシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａの端面に当接した時点で、工具保持部材１６は、後方への移動が阻止されて停止する。

次に、図７及び図１３に示す状態から、工具保持部材１６をその軸心回りに回すと、これに形成された突起２４ａがシリンダ１１に形成された第１の溝２５の周方向溝２５ｂに沿って移動し、図８及び図１４に示すように、工具保持部材１６の突起２４ａがシリンダ１１に形成された第１の溝２５の周方向溝２５ｂの端面に当接して停止すると、操作スリーブ１７に形成された第２の溝２３が工具保持部材１６の突起２４ａに周方向において合致するため、操作スリーブ１６は、図９及び図１５に示すように、これに形成された第２の溝２３に工具保持部材１６の突起２４ａが嵌合した状態でスプリング２２の付勢力によって前進する。

そして、操作スリーブ１７は、これに保持されたボール１９がシリンダ１１の係止溝１８に係止された時点で停止して工具保持部材１６の突起２４ａを覆い、これによって工具保持部材１６のシリンダ１１への取り付けが完了するが、このとき、工具保持部材１６の突起２４ａは、操作スリーブ１７の第２の溝２３によってその周方向の位置が規制され、シリンダ１１の回転は操作スリーブ１７を介して工具保持部材１６及びこれに装着された不図示の先端工具に伝達される。尚、本実施の形態では、工具保持部材１６の突起２４ａを操作スリーブ１７の第２の溝２３に嵌合させたが、該突起２４ａの周方向位置は、シリンダ１１に形成された第１の溝２５の周方向溝２５ｂの端面（図４のａ面）と操作スリーブ１７に形成された第２の溝２３の一方の端面（図３のｂ面）によって規制されるため、操作スリーブ１７の第２の溝２３に突起２４ａを周方向にガタ無く嵌合させる必要はなく、第２の溝２３を突起２４ａの幅よりも幅広に形成しても良い。

又、工具保持部材１６の突起２４ａは、シリンダ１１に形成された第１の溝２５の周方向溝２５ｂの端面（図４のｃ面）によって受けられるため、工具保持部材１６のシリンダ１１からの抜けが防がれる。

以上のように、本発明に係る打撃工具１においては、工具保持部材１６の突起２４ａをシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａに合わせ、工具保持部材１６を押し込んでこれを後方へと移動させた後、該工具保持部材１６を回動させれば、操作スリーブ１７がスプリング２２の付勢力によって前進して工具保持部材１６のシリンダ１１への取り付けが完了するため、操作スリーブ１７を操作することなく、工具保持部材１６を押し込んで回すだけでこれをシリンダ１１に操作性良く容易に取り付けることができる。

又、本発明に係る打撃工具１においては、係止手段を構成するボール１９と操作スリーブ１７をシリンダ１１側（本体側）に設けたため、これらのボール１９と操作スリーブ１７を複数の工具保持部材１６に対して共用することができ、これによって工具保持部材１６の部品点数の削減と構造単純化及びコストダウンを図ることができる。

而して、不図示の先端工具を保持する工具保持部材１６がシリンダ１１に取り付けられた状態でＯＮ／ＯＦＦスイッチ２７がＯＮされてモータ３が駆動されると、該モータ３の出力軸４が回転駆動され、その回転はピニオン４及びギヤ２６を経て減速されて第１軸６に伝達され、該第１軸６が所定の速度で回転駆動される。ここで、クラッチ７がＯＮ状態にあって、第１軸６と第２軸８とが連結されているときには第１軸６の回転はクラッチ７を介して第２軸８へと伝達され、第２軸８の回転はギヤ１，１２によって更に減速されてシリンダ１１へと伝達され、該シリンダ１１とこれに装着された工具保持部材１６及び該工具保持部材１６に保持された不図示の先端工具が回転駆動される。

又、第１軸６の回転はレシプロベアリング９によってピストン１３の往復運動に変換されるため、該ピストン１３がシリンダ１１内で前後に往復動し、これによってシリンダ１１内の空気室Ｓの内圧が変動する。そして、空気室Ｓの内圧の変動によって打撃子１５が往復駆動され、その衝撃力が中間子１４を介して先端工具へと伝達される。

従って、先端工具には回転と打撃が与えられ、該先端工具によってコンクリートの破砕等の作業がなされる。尚、クラッチ７をＯＦＦして第１軸６と第２軸８との連結を解除すれば、第１軸６の回転は第２軸２及びシリンダ１１には伝達されず、先端工具には打撃のみが与えられる。

次に、先端工具を交換する等のために工具保持部材１６をシリンダ１１から取り外すには、取り付け時とは逆の手順を辿ることによって工具保持部材１６を容易に取り外すことができる。

即ち、図９及び図１５に示すように工具保持部材１６がシリンダ１１に取り付けられている状態から操作スリーブ１７をスプリング２２の付勢力に抗して後方へと移動させ、図８及び図１４に示すように、工具保持部材１６の突起２４ａの操作スリーブ１７の第２の溝２３への嵌合を解除する。そして、その状態から工具保持部材１６を取付時とは逆方向に回し、図７及び図１３に示すように、その突起２４ａがシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａに当接した時点で工具保持部材１６を前方へ引く。

すると、図６及び図１２に示すように、工具保持部材１６の突起２４ａがシリンダ１１に形成された第１の溝２５の軸方向溝２５ａ内を前方移動し、この突起２４ａが軸方向溝２５ａから外れると、図５に示すように、工具保持部材１６がシリンダ１１から取り外され、操作スリーブ１７は、スプリング２２の付勢力によって前方へ移動して取り付け前の元の位置に復帰する。

尚、以上の実施の形態では、係止手段を構成する係止部材としてボール１９を用いたが、これに代えてニードル状又は角柱状のキー等を用いることができる。又、工具保持部材１６の主軸２４に形成された突起２４ａ、シリンダ１１に形成された第１の溝２５及び操作スリーブ１７に形成された第２の溝２３の数も任意に設定することができる。

本発明に係る打撃工具の側断面図である。 本発明に係る打撃工具要部の側断面図である。 （ａ）は本発明に係る打撃工具の操作スリーブの側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ線断面図である。 （ａ）は本発明に係る打撃工具のシリンダ前端部の側面図、（ｂ）は（ａ）のＹ−Ｙ線断面図である。 本発明に係る打撃工具の工具保持部材をシリンダに装着する前の状態を示す部分側面図である。 本発明に係る打撃工具の工具保持部材をシリンダに挿入する状態を示す部分側面図である。 本発明に係る打撃工具の工具保持部をシリンダに押し込んだ状態を示す部分側面図である。 本発明に係る打撃工具の工具保持部を回している状態を示す部分側面図である。 本発明に係る打撃工具の工具保持部がシリンダに取り付けられた状態を示す部分側面図である。 図５のＦ−Ｆ線矢視図である。 図５のＡ−Ａ線断面図である。 図６のＢ−Ｂ線断面図である。 図７のＣ−Ｃ線断面図である。 図８のＤ−Ｄ線断面図である。 図９のＥ−Ｅ線断面図である。

符号の説明

１ 打撃工具
２ ハウジング
３ モータ
４ モータ出力軸
５ ピニオン
６ 第１軸
７ クラッチ
８ 第２軸
９ レシプロベアリング（運動変換機構）
１０ ギヤ
１１ シリンダ
１２ ギヤ
１３ ピストン
１４ 中間子
１５ 打撃子
１６ 工具保持部材
１７ 操作スリーブ
１８ 係止溝（係止手段）
１９ ボール（係止手段）
２０ 貫通孔
２１ ボールホルダ
２２ スプリング（付勢手段）
２３ 第２の溝
２４ 主軸
２４ａ 突起
２５ 第１の溝
２５ａ 第１の溝の軸方向溝
２５ｂ 第１の溝の周方向溝
２６ ギヤ
２７ ＯＮ／ＯＦＦスイッチ
２８ 電源コード
Ｓ 空気室

Claims (4)

1. 駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動されるシリンダと、該シリンダ内に摺動可能に嵌挿されたピストンと、前記モータの回転を前記ピストンの往復運動に変換する運動変換機構と、前記シリンダの外周に摺動可能に外嵌された操作スリーブと、該操作スリーブを介して前記シリンダの先端部に着脱可能に装着される工具保持部材を備え、該工具保持部材に保持された先端工具に回転と打撃を与える打撃工具において、
   前記工具保持部材に突起を形成し、
   該突起が係合して工具保持部材の後方への移動を許容する軸方向溝と同工具保持部材の後方への移動後の周方向移動を許容する周方向溝とで構成される第１の溝を前記シリンダの先端部に形成し、
   前記操作スリーブを付勢手段にて前方へ付勢するとともに、前記シリンダに形成された第１の溝に係合して後方へ移動した後に周方向に移動した前記工具保持部材の突起を通過する第２の溝を操作スリーブに形成したことを特徴とする打撃工具。
2. 前記第１の溝を前記シリンダの周方向に複数形成し、その軸方向溝を前方に向けて開口させ、該第１の溝と同数の前記第２の溝を前記操作スリーブの周方向に形成して該第２の溝を前方に向けて開口させるとともに、該第２の溝と第１の溝の軸方向溝とを周方向において位相が異なる位置に形成したことを特徴とする請求項１記載の打撃工具。
3. 前記第２の溝の周方向の少なくとも一方の面と前記第１の溝の周方向溝の周方向端面とで前記工具保持部材の突起を周方向に嵌合保持することによって、前記シリンダの回転を工具保持部材に伝達することを特徴とする請求項１又は２記載の打撃工具。
4. 前記工具保持部材を前記シリンダに係止する係止手段と前記操作スリーブをシリンダ側に設けたことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の打撃工具。

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