JP5105141B2 - 打撃動力工具 - Google Patents

Description

本発明は、インパクトドライバやインパクトレンチ等の打撃動力工具に関し、特に、打撃動力工具の本体胴体部のハウジング構造に関する。

一般に、ネジ締め等に用いられる打撃動力工具（インパクト工具）は、駆動源となるモータと、モータにより動力伝達機構を介して回転が与えられるスピンドルと、スピンドルに取付けられ、該スピンドルの回転軸方向に移動可能に係合し、回転打撃力を与えるハンマと、該ハンマによる回転打撃力で回転する出力軸を有し、且つ該出力軸に先端工具のビットが装着可能な挿入口（通常、断面六角形）を有するアンビルと、該挿入口に差し込まれたビット等の先端工具を出力軸に固定するビット抜止装置とを備えている。

そして、周知の打撃動力工具の本体胴体部では、例えば下記特許文献１に開示されているように、モータ部、動力伝達機構部、及びスピンドル部を収容する本体胴体部の一部を樹脂材料から成る樹脂ハウジング部材で形成し、スピンドル部の出力軸側に装着されるハンマ部及びアンビル部を含む打撃機構部（インパクト機構部）全体を収納する胴体部分を金属材料から成るメタルケース部材（ハンマケース部材）で形成している。

特開平２００５−２３１００５号公報

しかしながら、従来の打撃動力工具の本体胴体部は、ハンマ部及びハンマ部の打撃力を受けるアンビル部を含む打撃機構部全体を、アルミ等のメタルで作られたハンマケース内に装着するために、可搬型である動力工具の重量が重くなってしまうという問題がある。また、打撃機構部全体を体積が大きいメタルのハンマケース内に収納するので、ハンマ部の打撃によって発生する振動がメタルハンマケースに伝わり易く、打撃音が大きくなってしまうという問題もある。

一方、最近の打撃動力工具においては、モータ部及び動力伝達部を収納する樹脂ハウジング部と、打撃部全体を収納するメタルケース部（ハンマケース部）との接続は、ビスで両者を結合するためのネジ止め突出部を形成することなく、嵌合部（係止部）によって円滑に結合させる技術が採用されている。この場合、両者の嵌合部（係止部）の形成に肉厚が厚い樹脂ハウジング部を必要とすることから、本体胴体部の全体の外径を比較的大きく形成させなければ、両者の強い接続強度が得られなくなるという問題がある。

従って、本発明の目的は、小型化及び軽量化を図った本体胴体部を有する打撃動力工具を提供することにある。

本発明の他の目的は、樹脂ハウジング部とメタルケース部との嵌合部の接続強度を向上させた本体胴体部を有する打撃動力工具を提供することにある。

上記本発明の目的を達成するために、本願において開示される発明のうち代表的なものの概要を説明すれば、以下の通りである。

本発明は、前後方向に延在し、合成樹脂材料からなる樹脂ハウジング部と、該樹脂ハウジング部の前方の方向に延在するメタルケースとを有する本体胴体部と、前記本体胴体部の樹脂ハウジング部に収納されたモータと、該モータにより駆動され、回転打撃力を生ずるハンマと、該ハンマから回転打撃力を受ける面を有し、前端部に工具挿入口を有するアンビルとを備えた打撃動力工具において、前記本体胴体部を、前記前端部の方向に向かって流線形状又はテーパ形状とすると共に、前記アンビルが前記ハンマから回転打撃力を受ける面を形成するアンビル係合部と、前記前端部との間に、前記モータを収納する前記樹脂ハウジング部の前端部と前記メタルケースの後端部との嵌合部を設けたことに一つの特徴を有する。

本発明の他の特徴は、前記メタルケースは、前記アンビル係合部より前記工具挿入口側前方において樹脂ハウジング部材と嵌合する前記嵌合部を有し、該嵌合部から前記工具挿入口側へ延設されていることにある。

本発明の他の特徴は、前記アンビルの一部は前記メタルケースの内周部に設けられたメタル軸受部によって支持され、前記嵌合部は、前記メタル軸受部の外周部に設けられていることにある。

本発明の他の特徴は、前記メタルケースは、前記メタルケースの軸方向において前記樹脂ハウジング部材の前記前端部を係止する突出部を有することにある。

本発明の他の特徴は、前記メタルケースは、前記メタルケースの回転方向において前記樹脂ハウジング部材の前記前端部を係止する突出部を有することにある。

本発明の他の特徴は、前記嵌合部には、潤滑オイルの漏洩を防止する弾性体部材が嵌着されていることにある。

本発明の他の特徴は、前記アンビルと、前記メタルケースとの間には衝撃力を緩和する弾性体部材が嵌着されていることにある。

本発明の他の特徴は、前記樹脂ハウジング部材は二つの樹脂分割片部材の結合体より形成され、前記メタルケースは単一の中空体部材より形成され、前記メタルケースの一部が前記二つの樹脂分割片部材間に挟持されていることにある。

本発明の他の特徴は、前記樹脂ハウジングの前端部に隣接して前記メタルケースの外周部の一部を覆う弾性体材料よりなるフロントキャップが嵌着されていることにある。

本発明の他の特徴は、前記樹脂ハウジング部材の先頭外郭部において、ライトを保持するための照明体収納部が設けられていることにある。

本発明の上記特徴によれば、流線形状又はテーパ形状の先頭外郭部に、メタルケース部材及び樹脂ハウジング部材の嵌合部を設けるので、肉厚の厚い樹脂ハウジング部材の部分に接続強度の高い嵌合部を形成することができる。従って、樹脂ハウジング部とメタルケース部との嵌合部の接続強度を向上させた本体胴体部を有する打撃動力工具を提供できる。

本発明の上記特徴によれば、流線形状又はテーパ形状の先頭外郭部に限定してメタルケース部材が使用されるので、小型化及び軽量化を図った本体胴体部を有する打撃動力工具を提供できる。

本発明の上記及び他の目的、並びに本発明の上記及び他の新規な特徴は、本明細書の以下の記述及び添付図面から更に明らかにされる。

以下、本発明の実施形態に係る打撃動力工具について図面を参照して説明する。なお、実施形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本発明に係る打撃動力工具をコードレスタイプのインパクトドライバに適用した工具全体を示す断面図、図２は図１に示した打撃動力工具の部分要部拡大図、図３は図２示した打撃動力工具に用いられるメタルケース部材の斜視図をそれぞれ示す。

最初に、図１及び図２を参照して打撃動力工具全体について説明する。打撃動力工具（インパクトドライバ）１は、モータ２の回転軸と同一方向に沿って、後端部（図面の左端部）Ｒから前端部（図面の右端部）Ｆに延在する本体胴体部３０と、本体胴体部３０の回転軸方向と交わる方向に本体胴体部３０より分岐して垂下するハンドル把持部７０とから構成され、本体胴体部３０の前端部Ｆに露出するアンビル５には、工具本体より回転打撃力を受けて、被締付部材にネジ（図示なし）を締付ける先端工具６（図１参照）がビット抜止装置５ｄを介して着脱自在に装着される。先端工具６としてドライバビットの代わりに、ボルト締付用ビットも装着することができる。

本体胴体部３０の後端部Ｒ側には、駆動源となるモータ２が収納もしくは装着され、本体胴体部３０の中間部には、モータ２の回転軸方向に回転力を伝達する動力伝達機構部（減速機構部）２０が収納され、更に本体胴体部３０の前端部Ｆ側には、回転打撃力を与えるインパクト機構部（打撃機構部）４０、及び該インパクト機構部４０の回転打撃力を先端工具６へ伝達するアンビル５が収納される。

ハンドル把持部７０には、モータ２の駆動電源となる電池パックケース８がハンドル把持部７０の下端部に着脱可能に収納されている。電池パックケース８は電池パック８ａと配線部８ｂを含み、電池パックケース８の一部はハンドル把持部７０内に挿入される。電池パック８ａはトリガスイッチ９を介してモータ２に電気的接続されている。電池パック８ａには、例えば、８本のリチウムイオン電池（公称電圧：３．６Ｖ）が使用され、４本づつ直列接続したもの２組を並列接続して電池パックケース８に収容する。従って、電池パックケース８の出力電圧は、例えば１４．４Ｖとし、その電流容量は、電池パック８ａの１個分の２倍としている。

図２に示されるように、モータ２の回転軸２ａの回転力は、回転軸２ａの前端部に設けられたピニオンギヤ（サンギヤ）２ｂに係合された動力伝達機構部２０を介して、インパクト機構部４０の一部を構成するスピンドル１０に伝達される。動力伝達機構部２０は、前記回転軸２ａに設けられたピニオンギヤ（サンギヤ）２ｂとそのピニオンギヤ２ｂに噛合う二つの遊星ギヤ３を含み、これらはインナカバー２０ａ内に組み込まれている。この動力伝達機構部２０によって、スピンドル１０にはモータ２の回転に対し減速された回転力が与えられる。

インパクト機構部（打撃機構部）４０は、動力伝達機構部２０を介して回転力が与えられるスピンドル１０と、スピンドル１０に取付けられ、スピンドル１０の回転軸方向に移動可能に係合し、回転打撃力を与えるハンマ１１と、ハンマ１１の凸部１１ａと係合するアンビルの凸部（アンビル係合部）５ａ及びアンビルの出力軸５ｂを有するアンビル５とを備える。ハンマ１１及びアンビル５は、回転平面上の２箇所に互いに対称的に配置された２つのハンマ凸部１１ａ及び２つのアンビル凸部（アンビル係合部）５ａをそれぞれ有し、該ハンマ凸部１１ａとアンビル凸部５ａは回転方向に噛合い係合する。これら凸部同士１１ａ及び５ａの係合により、回転打撃力が出力軸５ｂへ伝えられる。

更に、上記ハンマ１１は、スピンドル１０を囲むリング域で、スピンドル１０に対して軸方向に摺動自在に装着されると共に、スプリング１２によって軸方向前方へと付勢される。ハンマ１１の内周面には、逆Ｖ字型（略三角形）のハンマカム溝１１ｃが設けられている。一方、スピンドル１０の外周面には軸方向に、Ｖ字型のスピンドルカム溝１０ｃが設けられており、このスピンドルカム溝１０ｃとハンマカム溝１１ｃ間に挿入されたボール（鋼球）１３を介してハンマ１１が回転する。この時、被締付物（加工物）のネジ等の締付具（図示なし）を回転させるための負荷トルクよりもハンマ１１の回転トルクの方が小さいと、ハンマ１１は、スピンドルカム溝１１ｃに沿って、スプリング１２をねじりながら圧縮しつつ後退し、ハンマ凸部１１ａがアンビル凸部５ａとの結合から離れた時点から、ハンマ１１はアンビル５を乗り越え、更にハンマ１１は、スプリング１２による付勢とスピンドルカム溝１０ｃによるガイドを受けて、回転しつつ前進し、ハンマ凸部（打撃部）１１ａで回転前方のアンビル５のアンビル凸部（アンビル係合部）５ａに衝撃トルク（打撃トルク）を与える。この衝撃トルクは、アンビル５の出力軸５ｂにビット抜止装置５ｄによって取付けられたドライバビット６（図１参照）へ伝わり、更にドライバビット６から締付具（ネジ）に回転衝撃トルクを伝えて、締付具による被締付部材への締付を行う。

本発明に係る本体胴体部３０は、モータ２側の後端部Ｒからアンビル５側の前端部Ｆへ延在する合成樹脂材料から成る樹脂ハウジング部材３１と、樹脂ハウジング部材３１に接続されてアンビル５側の前端部Ｆへ延在するアルミ合金等の金属材料から成るメタルケース部材３２とから構成される。

メタルケース部材３２の内周部には円筒状のメタル軸受部１４が圧入され、メタル軸受部１４はメタルケース部材３２によって支持される。メタル軸受部１４は、アンビル５を軸支する軸受部として機能し、潤滑オイルであるグリースを充填するためのリング状溝部１４ａと、その前端部に装着されたアンビル５の外周部に接触する円錐状のゴムシールを含むオイルシール部１４ｂとを有する。

図２に示すように、本体胴体部３０は、モータ２を収納する後端部Ｒ側からハンマ１１を収納する部分へ延在する部分において、略円筒状の外郭形状を持ち、略一定の外径寸法ｄ１をもって延在している。本体胴体部３０の前端部Ｆ側において、アンビル係合部５ａからアンビル５の工具挿入口５ｃへ向かう方向に窄んだ流線形状又はテーパ形状の先頭外郭部Ｓを有する。先頭外郭部Ｓでは、本体胴体部３０の円筒状外郭形状の外径寸法ｄ１から、メタルケース部材３２の前端部Ｆの外径寸法ｄ２（ｄ１＞ｄ２）へ流線形状又はテーパ形状となるように、その外径寸法が次第に窄められている。

樹脂ハウジング部材３１の前端部にはメタルケース部材３２と嵌合又は係止するリング状嵌合突出部（係止突出部）３１ａが形成され、メタルケース部材３２の後端部には樹脂ハウジング部材３１の前記嵌合突出部（係止突出部）３１ａと嵌合又は係止するリング状嵌合突出部（係止突出部）３２ａが形成されている。両者の嵌合突出部３１ａ及び３２ａは樹脂ハウジング部材３１とメタルケース部材３２の嵌合部を形成し、両者はネジ止めなしに嵌合又は係止によって接続される。

樹脂ハウジング部材３１は、断面形状が１８０度の二つの円弧状樹脂分割片部材を、結合した結合体より形成される。それら二つの円弧状樹脂分割片部材の結合面にはクリップ部（凹凸部）３１ｃ（図２参照）が形成されて、両者は密に結合される。メタルケース部材３２は、図３に示すように、単一のメタル中空体部材より形成される。メタルケース部材３２の嵌合部３２ａを上記二つの樹脂分割片部材（３１）間に挟持させることにより、本体胴体部３０が組立てられる。組立体の樹脂ハウジング部材３１の外周面には弾性体材料のプロテクタカバー３３（図２参照）が形成されて樹脂ハウジング部材３１に対する外部からの衝撃を緩和している。

また、樹脂ハウジング部材３１とメタルケース部材３２の嵌合部３１ａ、３２ａには弾性体材料から形成されたＯリング１５が嵌着され、打撃機構部４０から本体胴体部３０の外部への潤滑オイルの漏洩を防止している。更に、ハンマ１１によって打撃されるアンビル係合部５ａと、メタルケース部材３２及びメタル軸受部１４との間には、弾性体ワッシャ１６を挿入し、ハンマ１１を含む打撃機構部４０から発生する衝撃を吸収させてメタルケース部材３２への振動音又は衝撃力の伝達を低減させている。

図２に示されるように、樹脂ハウジング部材３１の前端部に隣接してメタルケース部材３２の外周部の一部を覆う弾性体材料よりなるフロントキャップ３４が嵌着されている。フロントキャップ３４は、メタルケース部材３２に形成されたリング状ストッパ（突出部）３２ｂによって回転軸方向の移動が防止され、樹脂ハウジング部材３１の前端部及びプロテクタカバー３３の回転軸方向への移動を拘束し、又は衝撃を緩和させる機能を持つ。

樹脂ハウジング部材３１の先頭外郭部Ｓにおいて、ＬＥＤ等のライトを保持するための照明体収納部３１ｂが樹脂ハウジング部材３１と一体に設けられる。これにより、照明体を先端工具６に接近して先頭外郭部Ｓに設置することができるので、照明体収納部３１ｂに設置されるＬＥＤ等の照明体の照明範囲をより広くし、作業性を向上させることができる。

本発明によれば、樹脂ハウジング部材３１とメタルケース部材３２の嵌合部３１ａ、３２ａは、上記先頭外郭部Ｓに設けられる。言い換えれば、メタルケース部材３２が設けられる部位は先頭外郭部Ｓに限定される。特に、メタルケース部材３２は、アンビル係合部５ａより前方においてハウジング部材３１との嵌合部３２ａを有する。これにより、樹脂ハウジング部材３１とメタルケース部材３２の嵌合部（突出部）３１ａ、３２ａは、先頭外郭部Ｓの最大径ｄ１と最小径ｄ２との窄め寸法差（ｄ１−ｄ２）の範囲内において、その高さ（回転径方向の高さ）ｈ１を高く、また、その幅（回転軸方向の幅）を広くすることができ、その結果、本体胴体部３０の外径寸法ｄ１を大きくすることなく、その嵌合部（突出部）３１ａ、３２ａの接合強度を強くすることができる。特に、嵌合部（突出部）３１ａ、３２ａの高さを高くすることにより、回転軸方向の打撃力に対して嵌合部の接続強度を向上させることができる。また、接続強度を高くして小型化が可能となる。

メタルケース部材３２には、図３に示すように、回転方向の回転を拘束又は防止するための突出係合部３２ｃが形成されており、樹脂ハウジング部材３１の図示されない係合部（凹部）に嵌合される。

以上の実施形態の説明から明らかにされるように、本発明に従えば、止めネジを使用することなく、本体胴体部の径が窄められる先頭外郭部における嵌合により樹脂ハウジング部材とメタルケース部材とを強固に接続できる。このため、本体胴体部を小型化することができ、かつ樹脂ハウジング部材とメタルケース部材の接合部による作業の障害（邪魔）や、被締付部材への損傷を防止し、作業性を向上することができる。また、メタルケース部材は打撃機構部全体を包囲しないので、打撃動力工具の重量を軽量化することが可能となり、打撃動力工具の操作性を向上することができる。

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

本発明の一実施形態に係る打撃動力工具の断面図。 図１に示した打撃動力工具の部分拡大断面図。 図１に示した打撃動力工具に使用されるメタルケース部材の斜視図。

１：打撃動力工具 ２：モータ ２ａ：モータの出力軸 ３：遊星ギア
２ｂ：ピニオンギヤ（サンギヤ） ５：アンビル ５ａ：アンビル係合部
５ｂ：アンビル出力軸 ５ｃ：工具挿入口 ５ｄ：ビット抜止装置
６：先端工具（ドライバビット） ８：電池パックケース ８ａ：電池パック
８ｂ：配線部 ９：トリガスイッチ １０：スピンドル
１０ｃ：スピンドルカム溝 １１：ハンマ １１ａ：ハンマ凸部（ハンマ係合部）
１１ｃ：ハンマカム溝 １２：スプリング １３：ボール
１４：メタル軸受部 １４ａ：リング状オイル溝部 １４ｂ：オイルシール部
１５：Ｏリング １６：弾性体ワッシャ ２０：動力伝達機構部（減速機構部）
２０ａ：インナカバー ３０：本体胴体部 ３１：樹脂ハウジング部材
３１ａ：嵌合突出部（係止突出部） ３１ｂ：照明体収納部
３１ｃ：クリップ部 ３２：メタルケース部材
３２ａ：嵌合突出部（係止突出部） ３２ｂ：リング状ストッパ
３２ｃ：突出係合部 ３３：プロテクタカバー ３４：フロントキャップ
４０：インパクト機構部（打撃機構部） ７０：ハンドル把持部
Ｓ：先頭外郭部

Claims (9)

1. 前後方向に延在し、合成樹脂材料からなる樹脂ハウジング部と、該樹脂ハウジング部の前方の方向に延在するメタルケースとを有する本体胴体部と、
   前記本体胴体部の樹脂ハウジング部に収納されたモータと、
   該モータにより駆動され、回転打撃力を生ずるハンマと、
   該ハンマから回転打撃力を受ける面を有し、前端部に工具挿入口を有するアンビルとを備えた打撃動力工具において、
   前記本体胴体部を、前記前端部の方向に向かって流線形状又はテーパ形状とすると共に、
   前記アンビルが前記ハンマから回転打撃力を受ける面を形成するアンビル係合部と、前記前端部との間に、前記モータを収納する前記樹脂ハウジング部の前端部と前記メタルケースの後端部との嵌合部を設けたことを特徴とする打撃動力工具。
2. 前記アンビルの一部は前記メタルケースの内周部に設けられたメタル軸受部によって支持され、前記嵌合部は、前記メタル軸受部の外周部に設けられていることを特徴とする請求項１に記載された打撃動力工具。
3. 前記メタルケースは、前記メタルケースの軸方向において前記樹脂ハウジング部の前記前端部を係止する突出部を有することを特徴とする請求項２に記載された打撃動力工具。
4. 前記メタルケースは、前記メタルケースの回転方向において前記樹脂ハウジング部材の前記前端部を係止する突出部を有することを特徴とする請求項２又は請求項３に記載された打撃動力工具。
5. 前記嵌合部には、潤滑オイルの漏洩を防止する弾性体部材が嵌着されていることを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れか一つに記載された打撃動力工具。
6. 前記アンビルと、前記メタルケースとの間には衝撃力を緩和する弾性体部材が嵌着されていることを特徴とする請求項２乃至請求項５の何れか一つに記載された打撃動力工具。
7. 前記樹脂ハウジング部は二つの樹脂分割片部材の結合体より形成され、前記メタルケースは単一の中空体部材より形成され、前記メタルケースの一部が前記二つの樹脂分割片部材間に挟持されていることを特徴とする請求項２乃至請求項６の何れか一つに記載された打撃動力工具。
8. 前記樹脂ハウジング部の前端部に隣接して前記メタルケースの外周部の一部を覆う弾性体材料よりなるフロントキャップが嵌着されていることを特徴とする請求項２乃至請求項７の何れか一つに記載された打撃動力工具。
9. 前記樹脂ハウジング部の先頭外郭部において、ライトを保持するための照明体収納部が設けられていること特徴とする請求項２乃至請求項８の何れか一つに記載された打撃動力工具。

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