JP5045994B2 - 動力工具 - Google Patents

Description

本発明は、ハンマを軸方向に往復動させて打撃力によってネジ締め等の所要の作業を行うための動力工具に関するものである。

動力工具は、駆動源を内蔵するハウジングの前端部内周に筒状のハンマケースの後端部を嵌合固定し、該ハンマケース内に、ハンマとこれを軸方向に往復動させて打撃力を発生する打撃機構を内蔵して構成されている。例えば、動力工具の一形態としてのインパクトドライバは、モータを駆動源として回転打撃力を発生して先端工具を回転させつつ、これにハンマによって打撃力を間欠的に与えてネジ締め作業を行うものである。
特開平７−２３７１５２号公報 特開２００２−２５４３３５号公報

この種の動力工具においては、ハンマは軸方向に往復動して打撃力を発生するため、これを収納するハンマケースが振動し、この振動がハウジングに伝達して該ハウジングのハンマケースとの結合端面部分に亀裂が発生する等の問題が発生していた。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、ハンマケースからハウジングへの振動伝播を抑制してハウジングの耐久性向上を図ることができる動力工具を提供することにある。

上記目的を達成するために本発明は、駆動源を内蔵するハウジングの前端部内周に筒状のハンマケースの後端部を嵌合固定し、該ハンマケース内に、ハンマとこれを軸方向に往復動させて打撃力を発生する打撃機構を内蔵して成る動力工具において、前記ハンマケースの内側にインナケースを嵌合し、前記ハウジングと前記ハンマケースの嵌合部にリング状の弾性体を設け、該弾性体をハンマケースとハウジングとで軸方向に挟み込んだことに一つの特徴を有する。

本発明の他の特徴は、前記ハウジングと前記ハンマケースの少なくとも一方に、前記弾性体の変形代を確保するためのリング状の凹部を形成したことにある。

本発明の他の特徴は、前記ハンマケースと前記インナケースとの間に弾性体を設けたことにある。

本発明によれば、ハンマケースの振動は弾性体によって吸収されるため、該ハンマケースからハウジングへの振動伝播が抑制されてハウジングの耐久性が高められるとともに、ハウジングから発生する振動と騒音が低く抑えられる。

本発明によれば、ハウジングとハンマケースの少なくとも一方に形成されたリング状の凹部によって弾性体の変形代が確保されるため、該弾性体の過度の変形による損傷が防がれる。

本発明の実施形態によれば、弾性体を挟む軸方向前後に形成されたリブによってハンマケースの径方向の動きが規制されるため、先端工具の振れが小さく抑えられ、高精度な作業が可能となり、例えばネジを真っ直ぐ締め付けることができる。

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。

図１は本発明に係る動力工具の一形態としてのインパクトドライバの縦断面図、図２は同インパクトドライバ要部の拡大詳細断面図、図３は図２のＡ部拡大詳細図、図４は図３のＢ部拡大詳細図である。

本実施の形態に係るインパクトドライバ１は、外枠を構成するハウジング２とハンマケース３を備えており、ハウジング２は、前後方向に延びる略円筒形の胴体部２Ａと、該胴体部２Ａに側面視略Ｔ字状を成すように連設されたハンドル部２Ｂで構成されている。そして、ハウジング２の胴体部２Ａの内部には、駆動源であるモータ４と、該モータ４の出力軸（モータ軸）５の回転を減速させる遊星歯車機構６が収容されている。又、ハウジング２のハンドル部２Ｂの内部には、トリガ７を有するスイッチ８が収容されている。

ここで、上記モータ４の出力軸５の軸方向両端はベアリング９，１０によってハウジング２に回転可能に支持されており、出力軸５のベアリング１０から前方（図１及び図２の右方を前方とする）へ延出する端部には、前記遊星歯車機構６の一部を構成するサンギヤ１１が形成されている。又、出力軸５のベアリング１０の後方の部位には、モータ４を冷却するための冷却ファン１２が取り付けられている。尚、ベアリング１０は、シール機構を有するシール式ベアリングで構成されている。

ところで、前記ハンマケース３は、アルミニウム合金によって円筒状に成形されており、その外周は、エラストマー等の軟質材から成る弾性カバー（プロテクタ）１３によって覆われている。そして、弾性カバー１３は、ゴム等の弾性体から成るリング状のストッパ（フロントキャップ）１４によってハンマケース３に固定されている。

而して、ハンマケース３は、その後端部外周をハウジング２の胴体部２Ａの前端部内周に前方から嵌め込んで固定されているが、図２及び図３に詳細に示すように、該ハンマケース３とハウジング２の嵌合部にはリング状の弾性体であるゴムダンパ１５が設けられており、このゴムダンパ１５は、ハンマケース３とハウジング２とで軸方向に挟み込まれている。そして、図４に詳細に示すように、ゴムダンパ１５が嵌め込まれたハウジング２の内周部には、ゴムダンパ１５の変形代を確保するためのリング状の凹部２ａが形成されている。尚、本実施の形態では、凹部２ａをハウジング２側に形成したが、ハンマケース３側或はハウジング２とハンマケース３側の双方に形成しても良い。

又、図３に示すように、ハウジング２の内周部の前記ゴムダンパ１５を挟む前後には、ハンマケース３の径方向の動きを規制するためのリング状のリブ２ｂが各２つずつ軸方向に離間して一体に突設されている。尚、本実施の形態では、リブ２ｂをハウジング２の内周に形成したが、同様のリブをハンマケース３の外周に形成しても良い。

他方、図２に詳細に示すように、ハンマケース３の内部にはインナケース１６が収容されており、このインナケース１６内に前記遊星歯車機構６が組み込まれている。ここで、インナケース１６は、ハンマケース３の内周部に係合するワッシャ１７とハウジング２とによって軸方向位置が固定されており、その外周のハンマケース３との嵌合部にはシールリング１８が設けられている。

ところで、遊星歯車機構６は、インナケース１６の内周に固定されたリングギヤ１９と、該リングギヤ１９と前記サンギヤ１１に噛合する複数の遊星ギヤ２０を含んで構成されている。ここで、各遊星ギヤ２０は、モータ４の出力軸５と同軸に配されたスピンドル２１に軸２２によって回転可能に支持されており、サンギヤ１１の周囲を公転しながら軸２２を中心として自転し、スピンドル２１はサンギヤ１１の公転速度で回転する。

上記スピンドル２１は、その軸方向一端（後端）がシール式ベアリング２３を介してインナケース１６に回転可能に支持されており、他端（先端）は、ハンマケース３内の先端部に軸受部材２４によって回転可能に支持されたアンビル２５によって回転可能に支持されている。即ち、アンビル２５の後端部の軸中心には円穴状の嵌合穴２５ａが形成されており、この嵌合穴２５ａにスピンドル２１の先端部が挿入されて回転可能に支持されている。尚、アンビル２５は、モータ４の出力軸５及びスピンドル２１と同軸に配されており、その先端側の軸中心には不図示の先端工具を装着するための工具装着穴２５ｂが形成されている。

又、スピンドル２１の先端部外周にはハンマ２６が回転可能に支持されており、このハンマ２６とスピンドル２１とカム機構によって連結されている。ここで、カム機構は、スピンドル２１の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝２１ａとハンマ２６の内周面に形成されたＶ字状のハンマカム溝２６ａ及びこれらのカム溝２１ａ，２６ａに係合するボール２７で構成されている。

そして、ハンマ２６は、スプリング２８によって常に先端方向（アンビル２５側）に付勢されており、静止時にはボール２７とカム溝２１ａ，２６ａとの係合によってアンビル２５の端面とは隙間を隔てた位置にある。そして、アンビル２５とハンマ２６の相対向する回転平面上の２箇所には凸部２５ｃ，２６ｂがそれぞれ対称的に形成されている。尚、不図示のネジと先端工具及びアンビル２５は、回転方向が互いに拘束されている。

次に、以上の構成を有するインパクトドライバ１の作用について説明する。

作業者がトリガ７を操作してスイッチ８をＯＮするとモータ４が起動され、該モータ４の出力軸５の回転は、遊星歯車機構６によって減速されてスピンドル２１に伝達され、該スピンドル２１が所定の速度で回転駆動される。すると、スピンドル２１の回転は前記カム機構を介してハンマ２６に伝達され、このハンマ２６が半回転しないうちに、該ハンマ２６の凸部２６ｂがアンビル２５の凸部２５ｃに係合して該アンビル２５を回転させるが、そのときの係合反力によってハンマ２６とスピンドル２１との間に相対回転が生ずると、ハンマ２６はカム機構のスピンドルカム溝２１ａに沿ってスプリング２８を圧縮しながらモータ４側へと後退を始める。

そして、ハンマ２６の後退動によって該ハンマ２６の凸部２６ｂがアンビル２５の凸部２５ｃを乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ２６は、スビンドル２１の回転力に加え、スプリング２８に蓄積された弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング２８の付勢力によって前方へと移動し、その凸部２６ｂがアンビル２５の凸部２５ｃに再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル２５に加えられるため、該アンビル２５に装着された不図示の先端工具を介して不図示のネジに回転打撃力が伝達される。

以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からネジに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、該ネジが締結対象である木材等の被締結材にネジ込まれる。

ところで、斯かるインパクトドライバ１を用いたネジ締め作業においては、ハンマ２６は回転運動と同時に前後往復運動も行うため、これらの運動が振動源となり、その振動はハンマケース３へと伝達される。

而して、本実施の形態では、前述のようにハンマケース３とハウジング２の嵌合部にリング状のゴムダンパ１５を設け、ゴムダンパ１５をハンマケース３とハウジング２とで軸方向に挟み込む構成を採用したため、ハンマケース３の振動はゴムダンパ１５によって効果的に吸収される。このため、ハンマケース３からハウジング２への振動伝播が抑制され、ハウジング２に亀裂が生じる等の不具合が発生せず、該ハウジング２の損傷が防がれてその耐久性向上が図られるとともに、ハウジングから発生する振動と騒音が低く抑えられる。従って、ハウジング２の厚さを従来よりも薄くして該ハウジング２の軽量化とコストダウンを図ることも可能となる。

又、ハウジング２に形成されたリング状の凹部２ａによってゴムダンパ１５の変形代が確保されるため、該ゴムダンパ１５の過度の変形による損傷が防がれる。

更に、本実施の形態では、ハウジング２のゴムダンパ１５を挟む軸方向前後に形成された複数のリブ２ｂによってハンマケース３の径方向の動きが規制されるため、先端工具の振れが小さく抑えられ、ネジを被締結材に真っ直ぐ締め付けることができる。

ところで、ハンマケース３内には潤滑剤としてのグリースが封入されており、このグリースのハンマケース３外への漏れシールリング１８やシール式ベアリング１０，２３によって防がれるが、万一、シールリング１８を通過したハンマケース３とハウジング２との嵌合部を伝わってハンマケース３外へと漏れ出ようとしても、ハンマケース３とハウジング２の嵌合部にはゴムダンパ１５が介在しているため、このゴムダンパ１５によってグリースの漏れが確実に防がれる。

尚、以上は本発明を特にねじ締め作業に使用されるインパクトドライバに対して適用した形態について説明したが、本発明は、打撃力によって所要の作業を行う電動ハンマ、ハンマドリル、振動ドリル等の他の任意の動力工具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係るインパクトドライバの縦断面図である。 本発明に係るインパクトドライバ要部の拡大詳細断面図である。 図２のＡ部拡大詳細図である。 図３のＢ部拡大詳細図である。

符号の説明

１ インパクトドライバ（動力工具）
２ ハウジング
２Ａ ハウジングの胴体部）
２Ｂ ハウジングのハンドル部
２ａ ハウジングの凹部
２ｂ ハウジングのリブ
３ ハンマケース
４ モータ（駆動源）
５ モータの出力軸（モータ軸）
６ 遊星歯車機構
７ トリガ
８ スイッチ
９，１０ ベアリング
１１ サンギヤ
１２ 冷却ファン
１３ 弾性カバー（プロテクタ）
１４ ストッパ（フロントキャップ）
１５ ゴムダンパ（弾性体）
１６ インナケース
１７ ワッシャ
１８ シールリング
１９ リングギヤ
２０ 遊星ギヤ
２１ スピンドル
２１ａ スピンドルカム溝
２２ 軸
２３ シール式ベアリング
２４ 軸受部材
２５ アンビル
２５ａ アンビルの嵌合穴
２５ｂ アンビルの工具装着穴
２５ｃ アンビルの凸部
２６ ハンマ
２６ａ ハンマカム溝
２６ｂ ハンマの凸部
２７ ボール
２８ スプリング

Claims (5)

1. 駆動源を内蔵するハウジングの前端部内周に筒状のハンマケースの後端部を嵌合固定し、該ハンマケース内に、ハンマとこれを軸方向に往復動させて打撃力を発生する打撃機構を内蔵して成る動力工具において、
   前記ハンマケースの内側にインナケースを嵌合し、
   前記ハウジングと前記ハンマケースの嵌合部にリング状の弾性体を設け、該弾性体をハンマケースとハウジングとで軸方向に挟み込んだことを特徴とする動力工具。
2. 前記リング状の弾性体は円筒状であることを特徴とする請求項１記載の動力工具。
3. 前記ハウジングと前記ハンマケースの少なくとも一方に、前記弾性体の変形代を確保するためのリング状の凹部を形成したことを特徴とする請求項２記載の動力工具。
4. 前記ハウジングの内面であって前記インナケースの後方に、該インナケースの軸方向の動きを規制する部材を設けたことを特徴とする請求項３記載の動力工具。
5. 前記ハンマケースと前記インナケースとの間に弾性体を設けたことを特徴とする請求項４記載の動力工具。

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