JP5204607B2

JP5204607B2 - 打撃工具

Info

Publication number: JP5204607B2
Application number: JP2008255431A
Authority: JP
Inventors: 浩幸椿本; 浩一橋本; 尚武田中
Original assignee: Panasonic Corp; Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp; Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2008-09-30
Filing date: 2008-09-30
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2028-09-30
Also published as: JP2010082758A

Description

本発明はコンクリートの孔明けなどに用いられるハンマードリルのような打撃工具、殊にその打撃についての空打ち防止機構に関するものである。

打撃工具は工具ビットに軸方向の打撃衝撃を加えるものであり、該打撃衝撃の付加機構としては、往復動するピストンの動きを空気ばねで支持した打撃子に伝達し、該打撃子が中間子を介して工具ビットに打撃力を加えるものが知られている。

この種の打撃工具では、工具ビット先端を被加工面に当てていない所謂無負荷状態で作動させた時に発生する空打ちを防止することができる空打ち防止機構を備えていることが好ましい。

この空打ち防止機構としては、特公平６−１６９６３号公報には、無負荷状態ではモータからの駆動力が打撃衝撃を与える機構側に伝達されないようにクラッチを内蔵させたものが示されている。この場合、工具ビット先端の押し付け力をクラッチまで伝達しなくてはならず、クラッチが必要なこともあって複雑な構成となり、コストアップを招くものとなっている。

特開平８−２２９８５１号公報には、軸方向打撃を与えるための打撃子が弾性体であるＯリングを直接的に圧縮することにより空打ちを回避するものが示されている。このものでは構成がシンプルでコスト面で有利であるが、打撃子が直接弾性体に接触して圧縮する構成であるために弾性体が摩耗したり破損しやすく、寿命の点で問題がある。また、品質を維持するには弾性体を保持する部品の形状や面粗さの仕上げ要求が厳しくなり、かえってコストアップに繋がる場合もある。

実開平６−７５６８０号公報に示されたものでは、軸方向打撃力発生用の打撃子の動きを出力ビットに伝える中間子の前進速度をスプリングで付勢されたボールが消勢することで空打ちを回避している。この場合、中間子の前進速度が空打ちを生じないレベルまで消勢するには、使用するスプリングに大きなものを用いなくてはならず、全体として大型化を招くことになる上に、中間子を保持しているだけで実際に打撃力を発生することになる打撃子は保持しておらず、軸方向往復動を打撃子に与えることになるピストンと打撃子とが粘性抵抗によって同期して動いてしまって、本体の振動が大きくなったり、強いては空打ちが発生してしまったりする場合が考えられる。

また、後者２つは本体出力がアップした場合、空打ち防止のための弾性力もアップさせる必要があり、このように弾性力を高くすると、コンクリート穴明け開始時に必要な打撃子もしくは中間子の保持解除力までアップしてしまって作業性を損なう可能性がある。
特公平６−１６９６３号公報特開平８−２２９８５１号公報実開平６−７５６８０号公報

本発明は上記の従来の問題点に鑑みて発明したものであって、シンプル且つ低コストで耐久性の高い空打ち防止機構を備えた打撃工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明に係る打撃工具は、往復駆動されるピストンの動きが空気ばねによって伝達されて往復動する打撃子によって中間子を介して工具ビットに軸方向打撃を与える打撃工具において、打撃子の中間子を打撃する位置よりも前方側で且つ空打ち発生時に打撃子が位置するところに、弾性体で付勢されて打撃子と係合する保持部材を配置しているとともに、上記弾性体が空気ばねであることに特徴を有している。打撃子そのものを空気ばねからなる弾性体で付勢された保持部材で保持することで空打ちの防止を行ったものである。

上記保持部材の付勢用の空気ばねの空気を外部に逃がす逃がし溝を備えたものとすると、打撃子を打撃可能位置に戻す際の力を小さくすることができる。

本発明は、打撃子そのものを弾性体で付勢された保持部材で保持することで空打ちの防止を行ったものであり、弾性体と保持部材を設けるだけですむために低コストでよく、しかも打撃子そのものを保持するために、空打ち防止を確実に行うことができ、特に保持部材として金属等の耐久性の高いものを用いることで、寿命の点での問題も無くすことができる。

しかも空気ばねで上記弾性体を構成しているために、弾性体が損傷するということがなく、より信頼性の高いものとすることができる。更に保持部材付勢用の空気ばねの空気を逃がす逃がし溝を設けたものでは、工具本体の出力が高く、これに伴って保持部材を付勢する弾性体の弾性力も高くしなくてはならなくても、打撃子を緩速で動かす時には、空気ばねの空気は逃がし溝から逃げてばね力を発揮しなくなるために、空打ち防止のために打撃子を保持している状態の解除を軽い力で行うことができて、作業性の良いものとなる。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基づいて説明すると、図示例は工具ビット（ドリルビット）９に軸回りの回転と軸方向の打撃衝撃とを加えるハンマードリルの駆動部を示しており、ハウジング１内に配した動力源としてのモータ２の回転を変速機能付き減速機構２０を介して中間軸３に伝達し、該中間軸３の回転が噛み合い部３４でスピンドル４に伝達され、スピンドル３４によって保持された工具ビット９に伝達される。また、上記中間軸３に設けた運動変換部材５が中間軸３の回転により、上記スピンドル４に対して軸方向にスライド自在且つ回転自在となっているピストン６に往復動を行わせるものであり、このピストン６内にスライド自在に配した打撃子７がピストン６の往復動に伴ってスピンドル４内に配した中間子８を介して上記工具ビット９の後端を打撃する。上記打撃子７は、シリンダー状のピストン６とスピンドル４とで囲まれた空間内で前後動を行うもので、打撃子７の前後は空気ばねとして作用する空気室となっている。

ここにおいて、スピンドル４における中間子８を内部に配置した部分には、中間子８の軸方向移動量を規制する鋼製のボール８１を配置しているとともに、中間子８がボール８１によって規制された範囲内で最も後退した位置（図２参照）よりも後方位置に弾性体１１によって付勢されてスピンドル４内に突出する鋼製のボール１２を配置している。

今、工具ビット９の先端を被加工面に押し当てれば、工具ビット９及び中間子８が図２に示す位置まで後退する。この状態でモータ２を回転させて回転及び打撃を工具ビット９に与える時、打撃子７は図２に示す状態で中間子８を打撃して打撃力を中間子８を介して工具ビット９に与えるものであり、この時、上記弾性体１１で付勢されたボール１２は、打撃子７及び中間子８に対して何らの動き規制を与えない。

しかし、工具ビット９が被加工面から離れてもなおモータ２を回転させていたならば、打撃子７が中間子８及び工具ビット９を前方へ押し出して、図３に示すように、それまで中間子８が位置していたところに打撃子７の先端部が入り込み、この時、弾性体１１で付勢されたボール１２が打撃子７の先端外周縁の膨れた部分７１を乗り越えて打撃子７の外周部の凹溝部７２に接触するために、打撃子７に減衰力が付与される。この間のボール１２と打撃子７との状態の推移を図４に示す。

打撃子７の上記膨れた部分７１の先端面側の傾斜面７１ａがボール１２を弾性体１１に抗して押し戻し、膨れた部分７１をボール１２が乗り越えた時点でボール１２は凹溝部７２に係合する。なお、中間子８が前方に押し出されてスピンドル４に衝突した時の反発力で中間子８が打撃子７を押し戻すことがないように、上記膨れた部分７１の凹溝部７２側の傾斜面７１ｂと弾性体１１の弾性力とを設定している。

このように打撃子７が弾性体１１及び保持部材であるボール１２によって前進位置にある状態で保持されるために、モータ２０を回転させてピストン６を往復動させても、打撃子７は上記位置で保持された状態に留まるために、空打ちが防止される。

次の加工のために工具ビット９先端を被加工面に押し当てて、工具ビット７及び中間子８を後退させるとともに、弾性体１１とボール１２とからなる空打ち防止機構による保持力に抗して打撃子７も後退させて図２に示す状態に戻せば、前述のように空打ち防止機構が打撃に関する規制を与えることのない状態にとなって、打撃衝撃を工具ビット９に加えることができる。

上記実施例では弾性体１１としてコイルスプリングを用いたものを示したが、図５に示すように、空気ばねを用いることもできる。図５において、１５はＯリング１６が外周面に装着されたピンであり、一対のピン１５，１５を対向させるとともに一方のピン１５をボール１２の背後に配置し、更に両ピン１５，１５間の空間は密閉して封入した空気がばねとして作用するようにしたものである。図中１７は他方のピン１５の抜け止めのための固定リングである。

図６に示すように、固定リング１７とこれに接するピン１５とに小径の空気逃がし溝１８を設けてもよい。打撃子７が高速で動作する際には、ピン１５，１５間の空気がばねとして機能するが、工具ビット９先端を被加工面に押し当てて打撃子７を押し戻す時のようなゆっくりとした動きには、空気逃がし溝１８から空気が逃げるために、ピン１５，１５間の空気がばねとして機能しない。従って、打撃子７を空打ち防止のための保持位置から通常位置に戻す際には保持力が殆ど働かず、工具ビット９を被加工面に軽く押し当てるだけで、打撃可能な状態に戻すことができる。

本発明の実施の形態の一例の断面図である。同上の打撃時の部分断面図である。同上の空打ち防止時の部分断面図である。 (a)(b)(c)は同上の状態推移を示す部分断面図である。他例の部分断面図である。更に他例の部分断面図である。

符号の説明

２モータ
３中間軸
４スピンドル
５運動変換部材
６ピストン
７打撃子
８中間軸
９工具ビット
１１弾性体
１２ボール

Claims

往復駆動されるピストンの動きが空気ばねによって伝達されて往復動する打撃子によって中間子を介して工具ビットに軸方向打撃を与える打撃工具において、打撃子の中間子を打撃する位置よりも前方側で且つ空打ち発生時に打撃子が位置するところに、弾性体で付勢されて打撃子と係合する保持部材を配置しているとともに、上記弾性体が空気ばねであることを特徴とする打撃工具。
保持部材付勢用の上記空気ばねの空気を外部に逃がす逃がし溝を備えていることを特徴とする請求項１記載の打撃工具。