JP5012661B2 - Driving tool - Google Patents
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Description
本発明は、駆動工具に関し、より詳細には、モータの出力軸先端に歯車が直接形成され、この歯車に噛合するギヤを介して中間軸を回転させることによって、工具先端に設置されるビットを回転駆動させるとともに、衝撃力を付与する駆動工具に関する。 The present invention relates to a drive tool, and more specifically, a gear is directly formed at the tip of an output shaft of a motor, and a bit installed at the tip of the tool is rotated by rotating an intermediate shaft through a gear meshing with the gear. The present invention relates to a drive tool that rotates and applies an impact force.
今日、一般的に用いられているハンマードリルは、工具先端に設置されたビットを回転駆動させると共に、回転駆動するビットに対して打撃を加える構成となっており、この打撃力により、十分な穿孔能力を実現させる構造となっている(例えば、特許文献1参照)。 A hammer drill that is generally used today is configured to rotate a bit installed at the tip of a tool and to apply a blow to the bit that is driven to rotate. It has a structure that realizes the ability (see, for example, Patent Document 1).
図4に示すように、一般的なハンマードリル40では、モータの出力軸41における回転力を、第1ギヤ42を介して中間軸43に伝達して中間軸43を回転させ、さらに中間軸43に噛合された第2ギヤ44を介して、ビット45が固定されるシリンダ46の回転を行う構造となっている。
As shown in FIG. 4, in the
また、中間軸43には、中間軸43に対して遊嵌されたボス48と、軸線を傾けた状態でボス48の外周に形成される溝部に沿って回転可能に取り付けられる連結アーム49と、中間軸43とボス48とを係合させることにより中間軸43の回転に応じてボス48を回転させるためのクラッチ50とが設けられている。クラッチ50をつないだ状態で中間軸43を回転させると、中間軸43の回転に対応してボス48が回転し、ボス48の外周に設けられる連結アーム49は、ボス48の回転に応じて連結アーム49の傾動方向を変化させ、この傾動変化に伴って先端部がシリンダ46の延設方向に沿った進退運動を行う。なお、このような連結アーム49、ボス48などの動きに基づいて回転運動を進退運動に変換させる機構をレシプロ機構という。
The
このように、中間軸43の回転運動が連結アーム49を介して進退運動に変換され、この進退運動に対応してピストンシリンダ52が駆動されることによって、衝撃力をビット45に付与することが可能となっている。
このようなハンマードリル40では、ビット45に対して衝撃力が付加される構造であるため、この衝撃力による振動や、現実にコンクリートなどを粉砕する際にビット45を介して工具に伝達される振動・衝撃などによって、工具内部の部品に衝撃が加わり、結果として出力軸41を回転可能に支持するボールベアリング53の破損や、出力軸41に噛合する第1ギヤ42の歯面の摩耗などを生じてしまう恐れがあるという問題があった。
Since such a
このような衝撃力に対してモータの出力軸41が動かない(振動しない)ように、きっちりとモータの出力軸41を軸支する必要があるが、レシプロ機構を用いたハンマードリルでは、工具の内部構造に空間的な余裕がほとんどないため、出力軸41の振動を抑制する部材などを設置することが容易ではないという問題があった。
It is necessary to pivotally support the
特に、特許文献1に示すように、出力軸41の先端に直接第1ギヤ42と噛合する歯車54が直に設けられ(出力軸41の先端に歯車54が直切りされ)て、モータからビット45取り付け位置までの寸法を少しでも短くするように設計されたハンマードリル40では、出力軸41に対する振動の抑制部材の設置がより困難になる傾向があった。
In particular, as shown in Patent Document 1, a
一方で、シリンダ46設置箇所や中間軸43設置箇所に充填される粘性の低いグリスが、モータ設置位置に進入してしまう恐れがあるという問題があった。
On the other hand, there is a problem that the low-viscosity grease filled in the installation location of the
このようなグリスの進入を防止するために、出力軸41の先端位置近傍にオイルシールを設置することが好ましいが、上述したように設置スペースに余裕がないため設置が困難であるという問題があった。このような問題は、上述したような歯車54が直切りされた出力軸41を備えたハンマードリル40では、より顕著なものであった。
In order to prevent such grease from entering, it is preferable to install an oil seal in the vicinity of the tip position of the
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであり、モータの出力軸に対して直切りにより歯車が形成された駆動工具において、モータの出力軸が容易に動かないように出力軸をきちんと軸支することができ、さらにモータの出力軸の先端位置におけるグリスの進入を防止することが可能な駆動工具を提供することを課題とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and in a driving tool in which a gear is formed by direct cutting with respect to the output shaft of the motor, the output shaft is properly supported so that the output shaft of the motor does not move easily. Another object of the present invention is to provide a driving tool that can prevent grease from entering at the tip position of the output shaft of the motor.
上記課題を解決するために、本発明に係る駆動工具は、モータの出力軸を回転可能に支持するボールベアリングと、前記出力軸の先端に対して直接形成された歯車に噛合するギヤと、該ギヤに噛合して前記出力軸の回転に伴って回転駆動される中間軸と、該中間軸の回転に伴って工具先端に設置されるビットを回転駆動させる回転駆動手段と、前記中間軸の回転に伴って前記ビットに衝撃力を付加する衝撃付加手段とを有し、前記出力軸に対してスリーブを固定すると共に、前記ボールベアリングの前面部に前記スリーブを当接させることを特徴とする。 In order to solve the above problems, a driving tool according to the present invention includes a ball bearing that rotatably supports an output shaft of a motor, a gear that meshes with a gear that is directly formed with respect to a tip of the output shaft, An intermediate shaft that meshes with a gear and is rotationally driven as the output shaft rotates, a rotational drive means that rotationally drives a bit installed at the tip of the tool as the intermediate shaft rotates, and rotation of the intermediate shaft And an impact applying means for applying an impact force to the bit. The sleeve is fixed to the output shaft, and the sleeve is brought into contact with the front surface of the ball bearing.
このように、本発明に係る駆動工具では、出力軸にスリーブを固定すると共に、スリーブをボールベアリングの前面部に当接させる構造である。このため、出力軸が衝撃付加手段等の衝撃力により振動等を受けた場合であっても、スリーブがボールベアリングの前面部に当接されるため、振動により出力軸が移動してしまうことを防止することができる。従って、出力軸の移動によるボールベアリングの破損やギヤの歯面摩耗等を低減させることが可能となる。 As described above, the drive tool according to the present invention has a structure in which the sleeve is fixed to the output shaft and the sleeve is brought into contact with the front surface portion of the ball bearing. For this reason, even when the output shaft is subjected to vibration or the like by an impact force such as an impact applying means, the sleeve is brought into contact with the front surface portion of the ball bearing, so that the output shaft is moved by vibration. Can be prevented. Accordingly, it is possible to reduce damage to the ball bearing, gear tooth wear, and the like due to movement of the output shaft.
また、上記駆動工具は、前記スリーブに対してオイルシールを設置するものであってもよい。 The drive tool may be an oil seal installed on the sleeve.
このように、スリーブにオイルシールを設置することによって、ギヤと出力軸との噛合位置と、ボールベアリングとの間にオイルシールを設置することが可能となる。このため、ギヤとの噛合位置からモータ側へとグリスが進入することを効果的に防止することが可能となる。 As described above, by installing the oil seal on the sleeve, it is possible to install the oil seal between the meshing position of the gear and the output shaft and the ball bearing. For this reason, it becomes possible to effectively prevent the grease from entering the motor side from the meshing position with the gear.
さらに、出力軸に対してスリーブを固定することによって、出力軸の先端に歯車が直接形成された駆動工具であっても、出力軸と歯車とを一体に形成した状態でオイルシールを出力軸に設置することが容易となり、出力軸の長さを従来の駆動工具と同等の長さに維持することが可能となる。 Furthermore, by fixing the sleeve to the output shaft, even if the drive tool has a gear directly formed at the tip of the output shaft, the oil seal is attached to the output shaft in a state where the output shaft and the gear are integrally formed. It becomes easy to install, and the length of the output shaft can be maintained at the same length as that of a conventional drive tool.
本発明に係る駆動工具によれば、出力軸にスリーブを固定すると共に、スリーブをボールベアリングの前面部に当接させる構造であるため、出力軸が衝撃付加手段等により発生された振動等を受けた場合であっても、スリーブがボールベアリングに当接され、振動により出力軸が移動されることを防止することができる。このため出力軸の移動によるボールベアリングの破損やギヤの歯面摩耗等を低減させることが可能となる。 According to the driving tool of the present invention, since the sleeve is fixed to the output shaft and the sleeve is brought into contact with the front portion of the ball bearing, the output shaft is subjected to vibrations generated by the impact applying means or the like. Even in this case, it is possible to prevent the sleeve from coming into contact with the ball bearing and moving the output shaft due to vibration. For this reason, it becomes possible to reduce the damage of the ball bearing due to the movement of the output shaft, the tooth surface wear of the gear, and the like.
以下、本発明に係る駆動工具について、図面を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, a driving tool according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本実施の形態に係る駆動工具の一例であるハンマードリルを示した側方断面図である。 FIG. 1 is a side sectional view showing a hammer drill as an example of a driving tool according to the present embodiment.
ハンマードリル1には、本体ハウジング2の後内部(図1の右側)にモータ3が収納されている。モータ3の出力軸4は、本体ハウジング2内に組み付けられたインナーハウジング6に対してボールベアリング7を介して回転可能に軸支されている。出力軸4の先端部には、次述する第1ギヤ(ギヤ)13に噛合する歯車4aが出力軸4に対して直接形成(直切り)されている。この出力軸4に対するボールベアリング7の設置位置近傍の詳細な構成については後述する。
In the hammer drill 1, a motor 3 is accommodated in the rear interior (right side in FIG. 1) of the
インナーハウジング6の前側には、ボールベアリング8、9を介して軸支された中間軸11が設けられており、中間軸11は、出力軸4に対して平行になるようにして設置されている。中間軸11の後端部には、第1ギヤ13が歯合されており、さらにこの第1ギヤ13には、出力軸4の歯車4aが歯合されている。このため、モータ3の出力軸4が回転する場合に、この出力軸4の回転が第1ギヤ13を介して中間軸11に伝達され、中間軸11が回転する構造となっている。
An intermediate shaft 11 supported by
また、本体ハウジング2におけるインナーハウジング6の前方側には、ブッシュ15を介して本体ハウジング2に設けられたボールベアリング14と、インナーハウジング6に設けられたすべり軸受16とにより、本体ハウジング2において進退動を許容された状態で回転可能に支持されたシリンダ18が設けられている。シリンダ18の前部には、ビット20を挿着することが可能となっている。
Further, on the front side of the
シリンダ18には、中間軸11の前方に設けられた第2ギヤ21が噛合されている。このため、中間軸11が回転すると、第2ギヤ21を介して中間軸11の回転がシリンダ18に伝達され、シリンダ18の回転に伴ってビット20を回転駆動させることが可能となっている。このため、第2ギヤ21、シリンダ18は、本発明に係る回転駆動手段としての役割を有している。
A
一方で、中間軸11には、ボス22が中間軸11に対して回動可能に遊嵌されており、このボス22の外周には、軸線を傾けた状態でスチールボール28を介して遊嵌される連結アーム25が取り付けられている。また、このボス22の前側には、中間軸11に対してスプライン結合されて一体に回転することが可能であり、さらに軸方向へスライドすること可能なクラッチ26が設けられている。クラッチ26は、複数のクラッチ爪を備えており、このクラッチ爪による係合により、中間軸11およびボス22に係合することが可能となっている。
On the other hand, a
クラッチ爪を用いてクラッチ26がボス22および中間軸11と係合する場合には、中間軸11の回転がクラッチ26を介してボス22に伝達され、軸線を傾けた状態で設けられた連結アーム25のアーム先端25aを、ボス22の回転に伴ってシリンダ18の延伸方向に対して進退動させることが可能となる。
When the
一方で、クラッチ26がクラッチ爪を解放してボス22および中間軸11との係合を解除した場合には、中間軸11の回転がボス22に伝達されなくなり、連結アーム25のアーム先端25aによる進退動を停止させることが可能となる。
On the other hand, when the
連結アーム25のアーム先端25aには、シリンダ18に設けられるピストンシリンダ18aの後端に軸着されている。ピストンシリンダ18a内には、空気室30を介して打撃子27がスライド可能に収納されており、さらに、この打撃子27の前方であってシリンダ18の前端内部には、打撃子27との衝突に伴ってビット20に対して衝撃力を付加する中間子29が収納されている。
The
連結アーム25のアーム先端25aが進退動を開始すると、このアーム先端25aの進退動に伴ってピストンシリンダ18aの駆動が開始されて打撃子27のスライド運動が開始される。打撃子27がピストンシリンダ18aの駆動に伴う空気室30の圧力状態変化によりシリンダ18の前方側へとスライド移動されると、打撃子27が中間子29に衝突し、打撃子27との衝突により前方へとはじかれた中間子29は、その衝撃によりシリンダ18に打撃を与える。
When the
シリンダ18に対して中間子29の打撃力が付加されると、その打撃力がビット20に伝達されて、穿孔作業における穿孔性能の向上を実現することが可能となる。このため、ボス22、連結アーム25、クラッチ26、ピストンシリンダ18a、打撃子27、中間子29は、本発明に係る衝撃付加手段としての役割を有している。
When the striking force of the
図2(a)は、インナーハウジング6に対するモータ3の組み付け状態を示した展開斜視図であり、(b)はその展開側面図を示している。また、図3は、モータ3と、インナーハウジング6と、中間軸11と、クラッチ26と、ボス22と、連結アーム25と、ピストンシリンダ18aとが組み付けられ状態を示す側方断面図を示している。
FIG. 2A is a developed perspective view showing an assembled state of the motor 3 with respect to the
モータ3の出力軸4には、上述したように先端部に歯車4aが直接形成(直切り)されている。また、出力軸4のロータ3a近傍位置には、モータ3を冷却するための冷却ファン33が固定されている。さらに、この冷却ファン33の前側位置には、プレート34を介してボールベアリング7が設けられており、さらにその前側位置には、スリーブ36が出力軸4に圧入固定されている。
As described above, the
なお、冷却ファン33の前端部33aは、プレート34の開口部34aを通って、ボールベアリング7の後端部に当接されている。また、スリーブ36は、図3に示すように、歯車4aの後端部の歯車溝を一部だけ覆うようにして設けられている。さらに、このスリーブ36の外周部にはオイルシール37が嵌設されている。
Note that the
このようにして出力軸4に冷却ファン33、プレート34、ボールベアリング7、スリーブ36、オイルシール37が取り付けられた状態で出力軸4がインナーハウジング6の出力軸用開口部6aに挿入される。そして、出力軸用開口部6a内に、スリーブ36、オイルシール37、ボールベアリング7が内設された状態で、出力軸用開口部6aの縁部分に対してネジ38によってプレート34が固定される。このようにしてプレート34がインナーハウジング6に固定されることによって、図3に示すように、出力軸4の先端の歯車4aが、インナーハウジング6の下部前側に位置する第1ギヤ13に噛合されると共に、出力軸4の歯車4a部分と出力軸4を回転可能に軸支するボールベアリング7との間にスリーブ36を介してオイルシール37が設置されることとなり、第1ギヤ13の噛合箇所を通じてモータ3側に進入しようとするグリスをオイルシール37で阻止することが可能となる。
In this way, the output shaft 4 is inserted into the output shaft opening 6 a of the
また、ボールベアリング7は、ネジ38により固定されたプレート34によって後面部が規制された状態で、インナーハウジング6内に内設されるので、インナーハウジング6内に位置決めされた状態が維持されて、出力軸4の延設方向後方に移動することがない。このような状態において、ボールベアリング7の前面側にスリーブ36が圧入固定されているため、出力軸4が後側へと移動しようとしても、スリーブ36の後端(後面部)がボールベアリング7の前面部に当接されて出力軸4の後退が規制される。一方で、冷却ファン33の前端部33aはボールベアリング7の後端部に当接されているため、出力軸4が前進しようとしても、出力軸4の前進が規制される。
Further, since the ball bearing 7 is installed in the
このように、本実施の形態に係るハンマードリル1では、出力軸4に固定されるスリーブ36と冷却ファン33とによりボールベアリング7を挟むようにして出力軸4がインナーハウジング6に設置されるので、出力軸4の後側への移動をスリーブ36によるボールベアリング7との当接によって規制することができ、また出力軸4の前側への移動を、冷却ファン33によるボールベアリング7への当接によって規制することができる。
Thus, in the hammer drill 1 according to the present embodiment, the output shaft 4 is installed in the
このため、打撃子27および中間子29のスライド移動に伴う振動や、ビット20を介して入力される振動が、出力軸4に伝達された場合であっても、出力軸4が前側あるいは後側へと簡単に前後に移動してしまうことを防止することができる。従って、出力軸4の移動に伴うボールベアリング7の破損や、第1ギヤ13の歯面の摩耗などを抑制することが可能となる。
For this reason, even if the vibration accompanying the sliding movement of the
さらにスリーブ36を、歯車4aの後端部の歯車溝を一部だけ覆うようにして嵌設させることにより、出力軸4の長さを従来と同様に短い寸法に保ったまま、出力軸4の歯車4aと第1ギヤ13との噛合位置と、出力軸4におけるボールベアリング7の設置位置との間に、オイルシール37を設置することが可能となる。このため、モータ3からビット20の取り付け位置までの寸法を従来のハンマードリルと同様に短くすることが可能となる。
Further, the
また、第1ギヤ13との噛合位置と出力軸4のボールベアリング7の設置位置との間に、オイルシール37を設置することが可能となるため、第1ギヤ13との噛合位置からモータ3側へとグリスが進入してしまうことを、効果的に防止することが可能となる。
Further, since the
以上説明したように、本実施の形態に係るハンマードリル1では、出力軸4を軸支するボールベアリング7の前側に、ボールベアリング7に当接させてスリーブ36を圧入固定させる構造であるため、出力軸4が打撃子27および中間子29により生ずる衝撃力の振動を受けた場合や、穿孔作業においてビット20を介して穿孔作業時の振動が伝わった場合であっても、スリーブ36をボールベアリング7に当接させることによって、出力軸4の移動を規制することができる。このため出力軸4の移動によるボールベアリング7の破損や第1ギヤ13の歯面摩耗を低減させることが可能となる。
As described above, the hammer drill 1 according to the present embodiment has a structure in which the
さらに、出力軸4に対してスリーブ36を圧入固定することによって、出力軸4の先端に歯車4aが直接形成されたハンマードリル1であっても、出力軸4の長さを従来と同様の寸法に抑えた状態で、オイルシール37を設置することが可能となる。
Further, even if the hammer drill 1 has the
また、出力軸4における第1ギヤ13との噛合位置とボールベアリング7の設置位置との間にスリーブ36を設けることによって、オイルシール37を設置することが可能となるため、第1ギヤ13を介してモータ3側へとグリスが進入することを効果的に防止することが可能となる。
Further, since the
以上、本発明に係る駆動工具について図面を用いて詳細に説明を行ったが、本発明に係る駆動工具は、上述した実施の形態に示すハンマードリル1のみに限定されるものではない。例えば、モータの出力軸の先端に第1ギヤに噛合する歯車が直接形成されている(直切されている)駆動工具であれば、本発明に係る構成を採用することができ、また、本発明に係る構成を駆動工具に対して採用することによって、実施の形態に示す効果と同様の効果を得ることが可能となる。 As mentioned above, although the drive tool which concerns on this invention was demonstrated in detail using drawing, the drive tool which concerns on this invention is not limited only to the hammer drill 1 shown in embodiment mentioned above. For example, the configuration according to the present invention can be adopted as long as the driving tool has a gear that meshes directly with the first gear at the tip of the output shaft of the motor (directly cut). By adopting the configuration according to the invention for the drive tool, it is possible to obtain the same effect as that shown in the embodiment.
1、40 …ハンマードリル(駆動工具)
2 …本体ハウジング
3 …モータ
3a …ロータ
4、41 …(モータの)出力軸
4a、54 …歯車
6 …インナーハウジング
6a …出力軸用開口部
7,8,9,14、53 …ボールベアリング
11、43 …中間軸
13、42 …第1ギヤ(ギヤ)
15 …ブッシュ
16 …すべり軸受
18、46 …シリンダ
18a、52 …ピストンシリンダ
20、45 …ビット
21、44 …第2ギヤ
22、48 …ボス
25、49 …連結アーム
25a …アーム先端
26、50 …クラッチ
27 …打撃子
28 …スチールボール
29 …中間子
30 …空気室
33 …冷却ファン
33a …(冷却ファンの)前端部
34 …プレート
34a …(プレートの)開口部
36 …スリーブ
37 …オイルシール
38 …ネジ
1, 40 ... Hammer drill (drive tool)
2 ... body housing 3 ...
DESCRIPTION OF
Claims (1)
前記出力軸の先端に対して直接形成された歯車に噛合するギヤと、
該ギヤに噛合して前記出力軸の回転に伴って回転駆動される中間軸と、
該中間軸の回転に伴って工具先端に設置されるビットを回転駆動させる回転駆動手段と、
前記中間軸の回転に伴って前記ビットに衝撃力を付加する衝撃付加手段と
を有し、
前記出力軸の先端に形成された前記歯車の一部を覆うようにして前記出力軸に対してスリーブを固定すると共に、前記ボールベアリングの前面部に前記スリーブを当接させ、
前記スリーブの外周部にオイルシールを嵌設することにより、前記歯車と前記ギヤとの噛合位置と前記ボールベアリングの設置位置との間に前記スリーブおよび前記オイルシールを介在させること
を特徴とする駆動工具。 A ball bearing that rotatably supports the output shaft of the motor;
A gear meshing with a gear formed directly with respect to the tip of the output shaft;
An intermediate shaft that meshes with the gear and is driven to rotate as the output shaft rotates;
Rotation driving means for rotating the bit installed at the tip of the tool as the intermediate shaft rotates,
Impact adding means for applying an impact force to the bit as the intermediate shaft rotates,
A sleeve is fixed to the output shaft so as to cover a part of the gear formed at the tip of the output shaft , and the sleeve is brought into contact with the front portion of the ball bearing,
An oil seal is fitted on an outer peripheral portion of the sleeve so that the sleeve and the oil seal are interposed between the meshing position of the gear and the gear and the installation position of the ball bearing. tool.
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