JP6325360B2 - 打撃工具 - Google Patents
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Description
そして、駆動機構が、付勢部材の付勢力が作用した状態で本体ハウジングに対して相対移動することで、本体ハウジングへの振動伝達が低減される。駆動機構は、先端工具を長軸方向に駆動させて被加工材に対する打撃力を発生させるべく、モータの回転を直線運動に変換する運動変換機構や、直線運動によって先端工具を打撃する打撃機構などを好適に包含する。典型的には、打撃作業時に振動が発生する駆動機構のみが本体ハウジングに対して相対移動して、付勢部材の弾性変形によって駆動機構の振動が低減されるように構成される。打撃作業時には、先端工具が被加工材に対して押圧されるため、先端工具の長軸方向に関して、駆動機構に対して先端工具の先端から基端に向かう方向に被加工材から反力が作用する。したがって、典型的には、付勢部材が先端工具の先端に向かって駆動機構を付勢するように構成される。
駆動機構は、モータに駆動されて、先端工具の長軸方向に揺動される揺動部材と、揺動部材の揺動運動によって先端工具を長軸方向に駆動することで、打撃作業を行う打撃機構と、を有する。さらに、本体ハウジングは、モータによって回転駆動されて、揺動部材を駆動するとともに、先端工具の長軸方向に平行に配置された中間軸を有する。この中間軸は、本体ハウジングに対して、先端工具の長軸方向に移動不能に支持されている。そして、揺動部材は、中間軸に対して先端工具の長軸方向に相対移動可能に保持される。さらに、中間軸は、揺動部材が本体ハウジングに対して先端工具の長軸方向に移動するように揺動部材をガイドする。なお、揺動部材は、中間軸に当接して当該中間軸にガイドされてもよく、揺動部材と中間軸の間に介在部材が設けられており、介在部材を介して揺動部材が中間軸にガイドされてもよい。
揺動部材と中間軸の間に介在部材が設けられる構成においては、中間軸から当該中間軸の径方向に離間した状態で揺動部材を保持するとともに、本体ハウジングに対して先端工具の長軸方向に相対移動可能な保持部材を有し、揺動部材は、保持部材とともに中間軸に対して相対移動可能に構成される。さらに、中間軸と一体に回転するとともに、中間軸に対して先端工具の長軸方向に摺動して揺動部材に対して接離可能であり、揺動部材を駆動すべく揺動部材に当接して中間軸の回転を揺動部材に伝達する回転伝達部材を有する。この回転伝達部材が揺動部材と中間軸の間の介在部材として規定される。
典型的には、打撃工具は、先端工具を長軸方向に駆動させる駆動機構以外に、先端工具を長軸周りに回転駆動させる回転伝達機構を有する。駆動機構によって先端工具による打撃作業(ハンマ作業とも称する)が行われ、回転伝達機構によって先端工具による穴あけ作業(ドリル作業とも称する)が行われる。すなわち、打撃工具として選択された駆動モードに応じてハンマ作業とドリル作業が行われるハンマドリルが構成される。このようなハンマドリルにおいて、揺動部材に対して接離可能な回転伝達部材が設けられることで、回転伝達部材が、ハンマ作業を行う駆動モードとドリル作業を行う駆動モードを切り替える駆動モード切替機構を構成する。
図1に示すように、ハンマドリル100は、ハンマドリル100の外郭を形成する本体ハウジング101を主体として構成される。本体ハウジング101の先端領域には、ハンマビット119が筒状のツールホルダ159を介して取り外し可能に取り付けられる。ハンマビット119は、ツールホルダ159のビット挿入孔に挿入され、ツールホルダ159に対して、長軸方向への相対的な往復動が可能であり、長軸方向周りの周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。なお、ツールホルダ159の長軸線は、ハンマビット119の長軸線に一致する。
図2に示すように、ハンマビット119が打撃作業を行うためにハンマビット119を駆動する打撃機構部は、運動変換機構120、打撃要素140、およびツールホルダ159によって構成される。運動変換機構120は、中間軸116の外周部に配置された回転体123と、回転体123に取り付けられた揺動軸125と、揺動軸125の先端部に接続されたピストン127と、ツールホルダ159の後部領域を構成するとともに、ピストン127を収容するシリンダ129と、回転体123とシリンダ129を保持する保持部材130を主体として構成されている。この保持部材130が、本発明における「保持部材」に対応する実施構成例である。
上記の打撃機構アセンブリは、ギアハウジング105に対して、ハンマドリル100の前後方向(ハンマビット119の長軸方向)に移動可能に保持されている。具体的には、図3および図4に示すように、ベアリング支持部107およびガイド支持部108には、4本のガイドシャフト170が取り付けられている。すなわち、ピストン127の中心軸よりも上方および下方にそれぞれ、左右一対のガイドシャフト170が設けられている。図3に示すように、左右のガイドシャフト170は、ピストン127に中心軸を含むハンマドリル100の上下方向に延在する平面に対して対称に配置されている。このガイドシャフト170は、図4に示すように、ハンマビット119の長軸方向に平行に延在するように配置されている。なお、ガイドシャフト170は円形断面を有する長尺状部材として形成されているが、多角形断面を有する長尺状部材であってもよい。このガイドシャフト170が、本発明における「駆動機構保持部材」および「ガイド部材」に対応する実施構成例である。
図2に示すように、回転伝達機構150は、中間軸116に取り付けられた第1ギア151と、第1ギア151と係合する第2ギア153等の複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されている。第2ギア153は、シリンダ129に取り付けられており、第1ギア151の回転をシリンダ129に伝達する。シリンダ129が回転されることで、シリンダ129と一体に連結されたツールホルダ159が回転される。これにより、ツールホルダ159に保持されたハンマビット119が回転駆動される。すなわち、回転伝達部材150は、ツールホルダ159に保持されたハンマビット119を回転駆動する。
このハンマドリル100は、作業モードとして、ハンマドリルモード、ドリルモードおよびハンマモードを備えている。ハンマドリルモードにおいては、ハンマビット119が長軸方向の打撃動作によるハンマ作業と、長軸方向周りの回転動作によるドリル作業を行う。これにより、被加工材に対してハンマドリル作業が行われる。ドリルモードにおいては、ハンマビット119は打撃動作によるハンマ作業は行われず、長軸方向周りの回転動作によるドリル作業のみが行われる。これにより、被加工材に対してドリル作業が行われる。ハンマモードにおいては、ハンマビット119の長軸周りの回転動作によるドリル作業は行われず、打撃動作によるハンマ作業のみが行われる。これにより、被加工材に対してハンマ作業が行われる。
以上のハンマドリル100は、トリガ109aが操作されると、電動モータ110に電流が供給されて、作業モード切替機構160によって選択された作業モードに基づいて、運動変換機構120、打撃要素140および回転伝達機構150が駆動される。これにより、ツールホルダ159に保持されたハンマビット119が駆動されて、所定の加工作業が行われる。
(態様1)
揺動部材は、中間軸の軸周りを回転駆動される回転体と、回転体に接続され先端工具の長軸方向に揺動する揺動軸を有し、
揺動部材は、中間軸の径方向に関して中間軸から離間して配置されており、
中間軸の径方向に関して中間軸から離間して配置されるとともに、揺動部材を支持する揺動部材支持部材を有し、
揺動部材支持部材は、本体ハウジングに対して先端工具の長軸方向に移動可能にガイドシャフトに保持されている。
(態様2)
モータの出力軸には、先端工具に近接した側に駆動機構を駆動するギアが設けられており、
モータ保持部材は、先端工具の長軸方向に関して、ギアを挟んで先端工具とは反対側に設けられている。
(態様3)
モータの出力軸には、先端工具に近接した側に中間軸に係合して中間軸を駆動するギアが設けられており、
モータ保持部材は、先端工具の長軸方向に関して、ギアを挟んで先端工具とは反対側に設けられている。
(態様4)
モータの出力軸には、中間軸に設けられた被動ギアに係合して中間軸を駆動するギアが設けられており、
ギアと被動ギアは、モータの出力軸の軸方向に関して相対移動不能に係合する。
(態様5)
モータの出力軸に設けられたギアは、はすば歯車として形成されている。
(態様6)
モータの出力軸を支持する第1軸受および第2軸受を有し、
第1軸受は、先端工具の長軸方向に関して、先端工具に近接して配置され、
第2軸受は、第1軸受よりも先端工具から離間して配置されており、
中間軸を支持する第3軸受と第4軸受を有し、
第3軸受は、先端工具の長軸方向に関して、先端工具に近接して配置され、
第4軸受は、第3軸受よりも先端工具から離間して配置されており、
第1軸受と第4軸受は、本体ハウジングに一体状に固定された単一の部材によって保持されている。
(態様7)
付勢部材は、第1軸受および第4軸受を保持する単一部材と駆動機構の間に介在状に配置される。
(態様8)
回転伝達部材を中間軸に対して先端工具の長軸方向に摺動させて、回転伝達部材が揺動部材と当接する当接状態と、回転伝達部材が揺動部材と離間する離間状態を切り替える切替装置を備え、
切替装置は、
当接状態においては、加工作業時に回転伝達部材が中間軸に対して揺動部材とともに摺動するように保持し、
離間状態においては、加工作業時に回転伝達部材が中間軸に対して摺動しないように保持する。
(態様9)
切替装置は、
作業者によって操作される操作部材と、
回転伝達部材に係合するとともに、操作部材に操作されて回転伝達部材の当接状態と離間状態を切り替える係合部材を備える。
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ハンマドリル100が、本発明の「打撃工具」に対応する構成の一例である。
本体ハウジング101が、本発明の「本体ハウジング」に対応する構成の一例である。
モータハウジング103が、本発明の「モータ収容領域」に対応する構成の一例である。
ギアハウジング105が、本発明の「駆動機構収容領域」に対応する構成の一例である。
電動モータ110が、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
ネジ103aが、本発明の「モータ保持部材」に対応する構成の一例である。
中間軸116が、本発明の「中間軸」に対応する構成の一例である。
保持部材130が、本発明の「保持部材」に対応する構成の一例である。
回転体保持部131が、本発明の「保持部材」に対応する構成の一例である。
シリンダ保持部132が、本発明の「保持部材」に対応する構成の一例である。
第1回転伝達部材が、本発明の「回転伝達部材」に対応する構成の一例である。
回転体123が、本発明の「揺動部材」に対応する構成の一例である。
揺動軸125が、本発明の「揺動部材」に対応する構成の一例である。
ガイドシャフト170が、本発明の「駆動機構保持部材」に対応する構成の一例である。
ガイドシャフト170が、本発明の「ガイド部材」に対応する構成の一例である。
コイルスプリング171が、本発明の「付勢部材」に対応する構成の一例である。
前側緩衝材108aが、本発明の「緩衝部材」に対応する構成の一例である。
第1後側緩衝材107aが、本発明の「緩衝部材」に対応する構成の一例である。
第2後側緩衝材131aが、本発明の「緩衝部材」に対応する構成の一例である。
ツールホルダ159が、本発明の「先端工具保持部材」に対応する構成の一例である。
シリンダ129が、本発明の「先端工具保持部材」に対応する構成の一例である。
ハンドグリップ109が、本発明の「ハンドル」に対応する構成の一例である。
バレル部106aが、本発明の「補助ハンドル装着部」に対応する構成の一例である。
補助ハンドル900が、本発明の「補助ハンドル」に対応する構成の一例である。
101 本体ハウジング
103 モータハウジング
103a ネジ
105 ギアハウジング
106 ハウジング部
107 ベアリング支持部
107a 第1後側緩衝材
108 ガイド支持部
108a 前側緩衝材
109 ハンドグリップ
109a トリガ
109b 電源ケーブル
110 電動モータ
111 出力軸
112 ファン
113 ピニオンギア
114 ベアリング
115 ベアリング
116 中間軸
116a スプライン係合部
117 被動ギア
118a ベアリング
118b ベアリング
119 ハンマビット
120 運動変換機構
123 回転体
125 揺動軸部
127 ピストン
127a 空気室
129 シリンダ
129a ベアリング
129b ベアリング
130 保持部材
131 回転体保持部材
131a 緩衝材保持部
131b 第2後側緩衝材
132 シリンダ保持部
132a 前側フランジ部
132b 後側フランジ部
133 ガイド貫通部
133a 貫通孔
133b 貫通孔
140 打撃要素
143 ストライカ
145 インパクトボルト
150 回転伝達機構
151 第1ギア
153 第2ギア
159 ツールホルダ
160 作業モード切替機構
161 第1回転伝達部材
163 第2回転伝達部材
165 切替ダイアル
165a つまみ部
165b 偏心軸部
167 第1チェンジプレート
167A プレート部
167B 第1係合部
167a 開口部
167b 偏心軸退避領域
168 第2チェンジプレート
168A プレート部
168B 第2係合部
168a 開口部
169 圧縮スプリング
170 ガイドシャフト
171 コイルスプリング
900 補助ハンドル
Claims (7)
- 取り外し可能に取り付けられた先端工具を少なくとも当該先端工具の長軸方向に駆動させて打撃作業を行う打撃工具であって、
モータと、
前記モータによって駆動されて、前記先端工具を当該先端工具の長軸方向に駆動させる駆動機構と、
前記モータを収容するモータ収容領域および前記駆動機構を収容する駆動機構収容領域を備えた単一の本体ハウジングと、
前記駆動機構と前記本体ハウジングの間に介在状に配置された付勢部材と、を有し、
前記モータは、モータ保持部材によって前記モータ収容領域に固定状に保持されており、
前記駆動機構は、駆動機構保持部材によって前記本体ハウジングに対して相対移動可能に前記駆動機構収容領域に保持されており、
前記駆動機構が、前記付勢部材の付勢力が作用した状態で前記本体ハウジングに対して相対移動することで、前記本体ハウジングへの振動が低減されるように構成されており、
前記駆動機構保持部材は、
前記先端工具の長軸方向に平行に延在し、前記駆動機構収容領域に固定されたガイド部材を有し、
前記ガイド部材は、前記駆動機構が前記本体ハウジングに対して前記先端工具の長軸方向に移動するように当該駆動機構をガイドする構成であるとともに、長尺状のガイドシャフトとして形成され、
前記付勢部材は、前記ガイド部材の少なくとも一部を覆うように当該ガイド部材と同軸状に配置されたコイルスプリングとして形成されていることを特徴とする打撃工具。 - 取り外し可能に取り付けられた先端工具を少なくとも当該先端工具の長軸方向に駆動させて打撃作業を行う打撃工具であって、
モータと、
前記モータによって駆動されて、前記先端工具を当該先端工具の長軸方向に駆動させる駆動機構と、
前記モータを収容するモータ収容領域および前記駆動機構を収容する駆動機構収容領域を備えた単一の本体ハウジングと、
前記駆動機構と前記本体ハウジングの間に介在状に配置された付勢部材と、を有し、
前記モータは、モータ保持部材によって前記モータ収容領域に固定状に保持されており、
前記駆動機構は、駆動機構保持部材によって前記本体ハウジングに対して相対移動可能に前記駆動機構収容領域に保持されており、
前記駆動機構が、前記付勢部材の付勢力が作用した状態で前記本体ハウジングに対して相対移動することで、前記本体ハウジングへの振動が低減されるように構成されており、
前記駆動機構は、
前記モータに駆動されて、前記先端工具の長軸方向に揺動される揺動部材と、
前記揺動部材の揺動運動によって前記先端工具を長軸方向に駆動することで、打撃作業を行う打撃機構と、を有し、
前記本体ハウジングは、
前記モータによって回転駆動されて前記揺動部材を駆動するとともに、前記先端工具の長軸方向に平行に配置された中間軸を有し、
前記中間軸は、前記本体ハウジングに対して前記先端工具の長軸方向に移動不能に支持されており、
前記揺動部材は、前記中間軸に対して前記先端工具の長軸方向に相対移動可能に保持されており、
前記中間軸は、前記揺動部材が前記本体ハウジングに対して前記先端工具の長軸方向に移動するように前記揺動部材をガイドする構成であることを特徴とする打撃工具。 - 請求項2に記載の打撃工具であって、
前記中間軸から当該中間軸の径方向に離間した状態で前記揺動部材を保持するとともに、前記本体ハウジングに対して前記先端工具の長軸方向に相対移動可能な保持部材を有し、
前記揺動部材は、前記保持部材とともに前記中間軸に対して相対移動可能であり、
前記中間軸と一体に回転するとともに、前記中間軸に対して前記先端工具の長軸方向に摺動して前記揺動部材に対して接離可能であり、前記揺動部材を駆動すべく前記揺動部材に当接して前記中間軸の回転を前記揺動部材に伝達する回転伝達部材を有することを特徴とする打撃工具。 - 請求項2または3に記載の打撃工具であって、
前記先端工具を保持する先端工具保持部材を有し、
前記駆動機構は、第1軸受を介して前記先端工具保持部材を保持するとともに、第2軸受を介して前記揺動部材を保持し、前記先端工具保持部材および前記揺動部材とともに前記本体ハウジングに対して前記先端工具の長軸方向に相対移動可能な保持部材を有することを特徴とする打撃工具。 - 請求項1〜4のいずれか1項に記載の打撃工具であって、
前記本体ハウジングと前記駆動機構の間には緩衝部材が設けられていることを特徴とする打撃工具。 - 請求項1〜5のいずれか1項に記載の打撃工具であって、
前記本体ハウジングに連接され、作業者に把持されるハンドルを有し、
前記本体ハウジングには、さらに取り外し可能な補助ハンドルが装着される補助ハンドル装着部が形成されていることを特徴とする打撃工具。 - 請求項1〜6のいずれか1項に記載の打撃工具であって、
前記モータの回転軸線が前記先端工具の長軸線と平行になるように、前記モータが配置されていることを特徴とする打撃工具。
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