JP4491786B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインパクトドライバ等のように、モータの回転力をスプリング等の蓄勢手段に蓄勢し、この蓄勢力を瞬間的に解放することによって打圧工具に打撃を付与する打撃工具に係り、さらに詳細には、小出力であっても大きな蓄勢力を得ることのできる打撃工具に関する。

モータの回転力をスプリング等の蓄勢手段に蓄勢し、この蓄勢力を瞬間的に解放することにより打撃工具に打撃を付与する打撃工具としては、インパクトドライバとして知られている（特許文献１、２参照）。
特開平７−２３７１５２号公報 特開２００２−２７３６６６号公報

前記特許文献１，２に記載されている従来の構成は、モータによって回転されるスピンドルの外周面に形成したカム溝にボールを係合し、このボールを介してハンマ（打撃部材）をスピンドルの軸方向に移動することにより、圧縮バネを圧縮して蓄勢力を得ているものである。

すなわち、従来は、スピンドルの外周面にカム溝を形成する構成であるので、前記圧縮バネを所定量圧縮する際、モータの小型化を図るために、前記カム溝の傾斜角を小さくするとスピンドルの径を大きくする必要があるという問題がある。また、全体の小型化を図るためにスピンドルの径を小さくすると、前記カム溝の傾斜角が大きくなり、モータの大型化又はスピンドルを回転するための減速機構における減速比を大きくしなければならないという問題がある。

本発明は、上述のごとき問題に鑑みてなされたもので、ハウジングに回転自在に支持された回転軸を回転するためのモータと、前記ハウジング内において前記回転軸と一体的に回転可能かつ当該回転軸に対して軸方向へ移動自在の打撃部材と、上記打撃部材を軸方向に移動するためのカム部材と、前記打撃部材の軸方向への移動により打撃力を蓄勢するための蓄勢手段と、前記打撃部材によって打圧される打圧工具とを備えた打撃工具であって、前記カム部材は前記ハウジング内に、又は打撃部材に固定され、前記回転軸と前記打撃部材とを、接続離脱自在に設けていることを特徴とするものである。

本発明によれば、カム部材をハウジング内に又は打撃部材に固定するものであるから、カム部材の径を回転軸の径より大きくすることができる。したがって、圧縮バネ等の蓄勢手段を所定量圧縮するためのカム面の傾斜角を小さくすることができ、小出力のモータの使用が可能であって、全体的構成の小型化を図ることができるものである。

図１を参照するに、本発明の実施形態に係る打撃工具１は、中空状のハウジング３を備えている。上記ハウジング３は、ほぼ円筒形状の第１ハウジング５Ａと第２ハウジング５Ｂとを螺合固定した構成であって、前記第１ハウジング５Ａにはモータ（図示省略）を内装したモータハウジング７が装着してある。そして、ベアリング９を介して前記第１ハウジング５Ａ内に回転自在に支持された回転リング１０にウォームホイール１１が一体的に固定してあり、このウォームホイール１１には、前記モータの回転軸に備えたウォームギア（図示省略）が噛合してある。したがって、前記モータを回転駆動すると、ウォームホイール１１が減速して回転されるものである。

さらに、前記第１ハウジング５Ａには、軸受１３を介して回転軸１５が回転自在に支持されている。この回転軸１５は、前記ウオームホイール１１と一体的に回転するが、ウォームホイール１１に対して相対的に軸方向へ移動自在に設けられている。すなわち、前記ウォームホイール１１と回転軸１５は、例えばスプライン嵌合あるいはスライドキーを介して連動連結した構成であって、一体的に回転するように構成してある。そして、前記回転軸１５の外端部にベアリングを介して回転自在に取り付けたツマミ１７と前記軸受１３との間には、回転軸１５を常に外方向へ付勢するコイルスプリング等のごとき弾性部材１９が弾装してある。

前記第２ハウジング５Ｂ内には、前記ウォームホイール１１と対向してリング状のカム２１が一体的に取付けてある。このカム２１は、第２ハウジング５Ｂの内径より僅かに小さな外径であって、約１８０°に亘って傾斜した傾斜面（カム面）を備えた構成である。換言すれば、前記ウォームホイール１１方向へ最も突出した突出面２３と前記ウォームホイール１１から最も離れた谷面２５との間には、急激な段差部が形成してあり、この段差部はカム２１の軸心を中心とする対称位置に、すなわち１８０°位相を異にした位置に設けてある。

さらに、前記第２ハウジング５Ｂ内には、前記カム２１の中心部を貫通して前記第２ハウジング５Ｂの先端側へ突出自在な打撃部２７を備えた打撃部材２９が軸方向へ移動自在に内装されている。この打撃部材２９には、前記回転軸１５の非円形の先端部側と嵌合離脱自在かつ嵌合した状態においては一体的に回転する軸嵌合部材３１が一体的に取付けてある。

そして、前記打撃部材２９に装着したスラストベアリング３３と前記回転リング１０との間には、前記打撃部材２９を前記カム２１方向へ押圧付勢するためのコイルスプリング，皿バネなどのごとき弾性部材よりなる蓄勢手段３５が弾装してある。さらに、前記打撃部材２９には、前記カム２１のカム面を転動自在なローラ又はボールなどのごとき一対の転動体（回転体）３７が対称位置に備えられている。

前記第２ハウジング５Ｂの先端部には工具キャップ３９が着脱可能に螺着固定してあり、この工具キャップ３９に軸方向へ移動自在に支持された打圧工具４１は、この打圧工具４１と工具キャップ３９との間に弾装したコイルスプリング等のごとき弾性部材４３によって常に外方向へ付勢されている。しかし、前記工具キャップ３９の内孔３９Ｈ内に位置する打圧工具４１の頭部４５に備えたフランジ部４７が前記内孔３９Ｈの段部に当接することによって、打圧工具４１の外方向への移動は規制されている。

前記第２ハウジング５Ｂと工具キャップ３９との間には、リング状の弾性部材４９が設けてある。この弾性部材４９は、前記打圧工具４１の頭部に当接して内方向への移動を規制すると共に前記打撃部材２９の打撃部２７が前記第２ハウジング５Ｂの先端側へ突出するように移動したとき、前記打撃部２７と当接して衝撃の移動を緩和するように機能するものである。

以上のごとき状態において、常態においては、弾性部材１９の作用によって回転軸１５は図１において右方向に移動された状態にあり、回転軸１５の先端部（内端部）は軸嵌合部材３１から離脱した状態にある。したがって、常態においては、モータを回転駆動しても、ウォームホイール１１及び回転軸１５が回転されるのみであって、軸嵌合部材３１，打撃部材２９は回転されることはない。よって、打撃部材２９を不用意に回転するようなことがなく、安全性の向上を図ることができるものである。

前記構成において、打圧工具４１の先端部を被加工物材へ押圧し、弾性部材４３の付勢力に抗して打圧工具４１を、図１において右方向へ移動した状態に保持し、弾性部材１９の付勢力に抗してツマミ１７を内方向（図１において左方向）へ押圧移動すると、回転軸１５の非円形状の内端部は軸嵌合部材３１に嵌入され、回転軸１５と軸嵌合部材３１とが一体的に回転するように接続される。この状態においてモータを回転駆動すると、ウォームホイール１１を介して回転軸１５が回転され、この回転が軸嵌合部材３１，打撃部材２９へ伝達される。前記打撃部材２９が回転されると、打撃部材２９に備えた転動体３７がカム２１のカム面に沿って移動するので、打撃部材２９は、図１において次第に右方向へ移動して、蓄勢手段３５を次第に圧縮することになる。

上述のごとく、打撃部材２９の移動によって蓄勢手段３５が次第に圧縮され、その後に前記転動体３７がカム２１の突出面２３を越えると、前記蓄勢手段３５の蓄勢力が瞬間的に解放されることとなり、打撃部材２９は図１において左方向へ急激に移動される。そして、打撃部材２９に備えた打撃部２７によって打圧工具４１の頭部４５を打圧（打撃）することになる。したがって、この打圧時の衝撃が打圧工具４１から被加工物材へ伝達され、被加工物体を打撃（打圧）することになる。

上記打撃工具１は、例えば溶接部材であって、溶接部の内部応力の歪み取りを行う場合や、あるいは固着剤（接着剤）によって固定したマンホールの鉄蓋の固着剤除去や固定解除を行う場合などのごとく、被加工物に対して衝撃的に打撃力を付与する作業に有益なものである。

前述のごとく打撃部材２９の打撃部２７によって打圧工具４１の頭部４５を打圧し、前記打撃部２７が、図１において左方向のストローク端付近に至ると、打撃部材２９が弾性部材４９に当接し、打撃部材２９の勢いが緩和される。このように、打撃部材２９の勢いが緩和され、打撃部材２９の図１においての左方向への移動速度が減速された後に、前記打撃部材２９に備えた転動体３７がカム２１における谷面２５に当接することになる。

すなわち、転動体３７がカム２１の谷面２５に当接する直前に、打撃部材２９の急速移動が低速移動となり、その後に転動体３７がカム２１の谷面２５に当接するものである。したがって、前記転動体３７の損傷を抑制することができ、長寿命化を図ることができるものである。

以上のごとき説明より理解されるように、回転軸１５の回転時に蓄勢手段３５に抗して打撃部材２９を軸方向に移動するためのカム２１は、第２ハウジング５Ｂ内に固定してあって、この第２ハウジング５Ｂの内径よりも僅かに小さな大径に構成することができる。換言すれば、回転軸１５の径に比較して比較的大径に構成することができる。

したがって、カム２１に備えた突出面２３と谷面２５との間の円弧状のカム面の傾斜角を、例えば回転軸の外周面にカム溝を形成する場合に比較して小さくすることができる。よって、前記蓄勢手段３５を所定量圧縮するために必要なモータの小型化，減速機構の小型化を図ることができ、全体的構成の小型化を図ることができるものである。

なお、本発明は前述のごとき実施形態のみに限るものではなく、適宜の変更を行うことにより、その他の構成でも実施可能である。例えばカム２１を設ける位置と転動体３７を設ける位置とは相対的なものである。したがって、カム２１に代えて、第２ハウジング５Ｂ内に転動体３７を固定し、打撃部材２９側にカム２１を備えた構成とすることも可能である。また、打撃部材２９と打圧工具４１を一体化することも可能である。

本発明の実施形態に係る打撃工具の断面説明図で、動作前の状態と動作後の状態とを合わせて表示してある。

符号の説明

１ 打撃工具
３ ハウジング
１５ 回転軸
１９ 弾性部材
２１ カム
２３ 突出面
２５ 谷面
２７ 打撃部
２９ 打撃部材
３１ 軸嵌合部材
３５ 蓄勢手段
３９ 工具キャップ
４１ 打圧工具

Claims (1)

1. ハウジングに回転自在に支持された回転軸を回転するためのモータと、前記ハウジング内において前記回転軸と一体的に回転可能かつ当該回転軸に対して軸方向へ移動自在の打撃部材と、上記打撃部材を軸方向に移動するためのカム部材と、前記打撃部材の軸方向への移動により打撃力を蓄勢するための蓄勢手段と、前記打撃部材によって打圧される打圧工具とを備えた打撃工具であって、前記カム部材は前記ハウジング内に、又は打撃部材に固定され、前記回転軸と前記打撃部材とを、接続離脱自在に設けていることを特徴とする打撃工具。

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