JP6429121B2 - ビットホルダ及び電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、ビットを着脱可能なビットホルダ及び電動工具に関する。

従来、電動工具におけるビットの取付箇所としてビットホルダが周知である（特許文献１等参照）。この種のビットホルダは、一例として、ビットを保持するホルダ本体と、ビットをホルダ本体から取り外すときに操作される操作スリーブと、操作スリーブと協同してビットをホルダ本体に固定可能な鋼球と、操作スリーブをロック方向（ビットを固定する方向）に付勢するコイル状のばねとを備える。ビットをビットホルダから取り外すには、操作スリーブをばねの付勢力に抗してアンロック方向にスライド移動して鋼球をフリーにすることにより、鋼球がビットを押し付ける状態を解消して行う。

ビットホルダの操作感、すなわちホルダ本体からビットを着脱するときに操作する操作スリーブの操作感は、操作スリーブをばねの付勢力に抗して押し込むのに必要な操作力と、操作スリーブの移動量とによって決定される。操作スリーブ操作力は、コイル状のばねのばね力（付勢力）によって決まる。また、操作スリーブの移動量は、必要なばね力から換算されるばねの撓み量、ばねの径、ばねの全長によって決まる。このため、ビットホルダの形状は、概ね必要な操作力によって一義的に決まることになる。

特開２００８−１５５２９７号公報

ところで、この種の電動工具においては、例えば前後方向の装置サイズ（全長）を小型化したいニーズがある。しかし、装置小型化の実現において、例えば操作スリーブの操作感を確保する観点を考慮すると、ばねの小型化で対処することはできず、この場合は電動工具の本体側を小型化しなくてはならず、実現性が困難になる。一方、単にばねを小さいものに替えて装置サイズの小型化を実現すると、逆に操作スリーブの操作感を損なってしまう問題があった。

本発明の目的は、良好な操作感を確保しつつ、サイズを小型化することができるビットホルダ及び電動工具を提供することにある。

前記問題点を解決するビットホルダは、ビットを着脱可能なホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔部に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によって前記ビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能な構成において、前記ばねは、錐形状に形成されていることを特徴とする。

前記問題点を解決するための電動工具は、ビットを着脱可能なビットホルダのホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によってビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能となる構成において、前記ばねは、錐形状に形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、ビットホルダにおいて、良好な操作感を確保しつつ、サイズを小型化することができる。

一実施形態のビットホルダを含む電動工具の概略図。 ビットホルダの分解斜視図。 ビットホルダの断面図。 円錐形状のばねの伸縮形状を示す説明図。 ビットが取り付け固定された状態のときのビットホルダの断面図。 ビットが取り外された状態のときのビットホルダの断面図。

以下、ビットホルダ及び電動工具の一実施形態を図１〜図６に従って説明する。
図１に示すように、本例の電動工具１は、例えばドライバ等のビット（ドライバビット）２を電動で作動可能な電動ドライバである。電動工具１は、電動工具１の本体部分をなす工具本体３と、ビット２を着脱可能に保持するビットホルダ４とを備える。ビットホルダ４は、工具本体３の内部に回動可能に内蔵されたスピンドル（図示略）に連結固定されることにより、モータを駆動源としてスピンドルと同期回動する。これにより、ビットホルダ４に保持されたビット２が回動する。

図２に示すように、ビットホルダ４は、ビット２を着脱可能なホルダ本体５と、ビット２をホルダ本体５に着脱するときに操作する操作スリーブ６と、操作スリーブ６をロック方向（図２の矢印Ｆ１方向）に付勢するコイル状のばね７と、ビット２をホルダ本体５に固定するときに作用する保持部８とを備える。ホルダ本体５は、根元に略板状の支持部５ａが設けられ、支持部５ａから軸部５ｂが突設されている。軸部５ｂの端面には、ビット２を挿し込む開口穴９が貫設されている。本例の操作スリーブ６は、無底円筒形状に形成されるとともに、ホルダ本体５に対して相対移動可能となるようにホルダ本体５の軸部５ｂの先端に取り付けられる。本例の保持部８は、一対の鋼球（金属製の球）からなる。保持部８は、ホルダ本体５（軸部５ｂ）に貫設された一対の孔部１０に摺動可能に収納される。ホルダ本体５、操作スリーブ６及びばね７は、同一軸心Ｌ１上に配置されている。

図３に示すように、操作スリーブ６を押圧するばね７は、錐形状（本例は円錐形状）に形成されている。本例のばね７は、ばね７の内部にホルダ本体５（軸部５ｂ）に挿し込むようにしてホルダ本体５に組み付けられている。ホルダ本体５及び操作スリーブ６の間には、ホルダ本体５の軸方向（図３のＸ軸方向）に延びるように空間１１が形成され、この空間１１にばね７が収納されている。ばね７は、ばね径が小さい側が外側を向き、ばね径が大きい側が内側を向くように配置されている。ばね７は、内径が最も小さい部位である最小径部７ａがホルダ本体５（軸部５ｂ）の先端部５ｃに内接することにより、ホルダ本体５に軸支されている。

ホルダ本体５の先端部５ｃには、ばね７を位置決めするための位置決め部１２が取り付け固定されている。位置決め部１２は、リング状をなし、ホルダ本体５の先端部５ｃの溝に取り付け固定されたリング状の止め具１３によって抜け止めがなされている。本例のばね７は、ばね径が大きい側が操作スリーブ６の内壁６ａに当接され、ばね径が小さい側が位置決め部１２によって位置決めされている。

操作スリーブ６は、ホルダ本体５の先端側に向かうに従って径が大きくなる形状に形成されている。操作スリーブ６の内部には、孔部１０内に収納された保持部８を押さえ付けることが可能な突起１４が形成されている。本例の突起１４は、ホルダ本体５の軸回りに沿って環状に形成されている。また、操作スリーブ６の内部において、突起１４の隣の位置には、孔部１０に収納された状態での保持部８の動きを許容する逃げ部１５が凹設されている。逃げ部１５は、ホルダ本体５の軸回りに沿って環状に形成されている。操作スリーブ６は、ホルダ本体５の外周面に形成された段状部１６によってロック方向（図３の矢印Ｆ１方向）の位置決めがなされている。

図４に示すように、本例の錐形状のばね７は、最も縮んだときにとる伸縮方向（図４の矢印Ｆ方向）における密着長Ｗ’が、ばね線径（ばねの線径）Ｗと等しくなるように形成されている。すなわち、ばね７を最も縮ませたとき、ばね７の１つひとつの輪が、大きいものの中に小さいものが収まるように互いに収納される形状となり、横からみたときに１本の線のようになる。

次に、図４〜図６を用いて、ビットホルダ４の動作を説明する。
図５に示すように、ビットホルダ４にビット２が取り付けられた状態において、操作スリーブ６がばね７の付勢力によってロック方向（図５の矢印Ｆ１方向）に押されたとする。このとき、突起１４が保持部８を乗り上げる状態となり、それまでフリーとなっていた保持部８を上から押さえ付ける。こうなると、保持部８がビット２を動かないように固定した状態となり、ビット２がビットホルダ４に対し、相対回動不能に取り付け固定される。

図６に示すように、ビット２をビットホルダ４から外すときには、操作スリーブ６をばね７の付勢力に抗してアンロック方向（図６の矢印Ｆ２方向）に移動（スライド移動）させる。このとき、今まで保持部８を押さえ付けていた突起１４が保持部８から離隔し、操作スリーブ６の内部の逃げ部１５が保持部８に対向する状態に切り替わるので、保持部８が回動可能な状態になる。すなわち、保持部８がフリーになる。よって、ビット２をビットホルダ４から取り外すことが可能となる。

本例の場合、操作スリーブ６がアンロック方向に操作されたとき、ばね７が縮むことになるが、本例のばね７は円錐形状に形成されているので、ばね７の各輪（各リング）において、大きい側の輪の内部に、小さい側の輪が入り込むようにして、各輪が折り重なるようにして縮む（図４参照）。このため、必要なばね力を確保する場合であっても、ばね７の軸方向（図４の矢印Ｆ方向）の長さが短く済む。よって、ビットホルダ４ひいては電動工具１の小型化に有利となる。

本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）電動工具１において、操作スリーブ６をロック方向に付勢するばね７を、錐形状（円錐形状）に形成した。このため、十分なばね力を持たせるためにばね７をある程度の大きさ（全長）としても、縮んだときの長さは短く抑えられる。よって、操作スリーブ６の良好な操作感を確保しつつ、ビットホルダ４ひいては電動工具１の前後方向サイズ（全長）を小型化することができる。

（２）ばね７は、ばね７内にホルダ本体５の先端を挿し込むようにして取り付けられている。よって、ビットホルダ４及び電動工具１の前後方向サイズの小型化に一層有利となる。

（３）錐形状（円錐形状）のばね７は、最小径部７ａがホルダ本体５の先端部５ｃに内接することにより、ホルダ本体５の軸支されている。よって、ばね７をビットホルダ４に組み付けるときには、最小径部７ａをホルダ本体５の先端部５ｃに沿わせて位置合わせすることが可能となるので、ばね７の組み立てが案内されることになり、ビットホルダ４の組み立て易さの確保に繋がる。

（４）ばね７は、最も縮んだときにとる伸縮方向（撓み方向）における密着長Ｗ’が、ばね線径Ｗと等しくなるように形成されている。よって、ばね７のサイズを極力小さくすることが可能となるので、ビットホルダ４及び電動工具１の前後方向におけるサイズ小型化に一層有利となる。

なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・ばね７は、最小径部７ａがホルダ本体５の先端部５ｃに内接する組み付け形状をとることに限らず、例えば遊嵌された組み付け状態とされてもよい。

・ばね７の配置向きは、実施形態に記載の向きに対して、左右逆としてもよい。
・ばね７は、最も縮んだときの密着長Ｗ’が、ばね線径Ｗと等しくなる形状に限定されず、ばねの輪（リング）の隣り合う少なくとも１組について、ばね径が異なる長さとなる形状となっていればよい。

・保持部８は、鋼球に限定されず、ビット２を押さえ付けることが可能な部材であればよい。
・保持部８の個数は、適宜変更することが可能である。

・保持部８を押さえ付ける突起１４は、ホルダ本体５の軸回り一帯に形成されず、例えば一部分（保持部８と対向する箇所）にのみ形成されてもよい。
・ばね７は、ホルダ本体５に挿し込まれる組み付け態様をとることに限定されない。例えば、ばね７がホルダ本体５の軸部５ｂと軸方向に並び配置される組み付け状態をとるなど、他の構造に適宜変更することができる。

・ばね７の錐形状は、円錐形状に限定されず、例えば三角錐形状や四角錐形状などの他の形状に変更してもよい。
・ビット２は、ドライバビットに限定されず、他の治具に可能である。

・電動工具１は、電動ドライバ、ドリルドライバ、振動ドリルドライバなど、種々の工具が採用可能である。
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、以下に追記する。

（付記１）ビットを着脱可能なホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔部に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によって前記ビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能なビットホルダにおいて、
前記ばねは、錐形状に形成されている
ことを特徴とするビットホルダ。

（付記２）前記ばねは、ばね内に前記ホルダ本体を挿し込むようにして取り付けられている
ことを特徴とする付記１に記載のビットホルダ。

（付記３）前記ばねは、内径が最も小さい部位である最小径部が前記ホルダ本体の先端部に内接することにより、当該ホルダ本体に軸支されている
ことを特徴とする付記１又は２に記載のビットホルダ。

（付記４）前記ばねは、最も縮んだときにとる伸縮方向における密着長が、ばね線径と等しくなるように形成されている
ことを特徴とする付記１〜３のうちいずれか一項に記載のビットホルダ。

（付記５）ビットを着脱可能なビットホルダのホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔部に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によってビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能となる電動工具において、
前記ばねは、錐形状に形成されている
ことを特徴とする電動工具。

１…電動工具、２…ビット、４…ビットホルダ、５…ホルダ本体、５ｃ…ホルダ本体の先端部、６…操作スリーブ、７…ばね、７ａ…ばねの最小径部、８…保持部、１０…孔部、１４…突起、Ｗ…ばね線径、Ｗ’…ばねの密着長

Claims (4)

1. ビットを着脱可能なホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔部に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によって前記ビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能なビットホルダにおいて、
   前記ばねは、錐形状に形成され、内径が最も小さい部位である最小径部が前記ホルダ本体の先端部に内接することにより、当該ホルダ本体に軸支されていることを特徴とするビットホルダ。
2. 前記ばねは、ばね内に前記ホルダ本体を挿し込むようにして取り付けられている
   ことを特徴とする請求項１に記載のビットホルダ。
3. 前記ばねは、最も縮んだときにとる伸縮方向における密着長が、ばね線径と等しくなるように形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載のビットホルダ。
4. ビットを着脱可能なビットホルダのホルダ本体に取り付けられた操作スリーブが、前記ホルダ本体及び操作スリーブの間に設けられたコイル状のばねによって一方に作動すると、前記ホルダ本体の孔部に収められた保持部が前記操作スリーブの突起に押さえ付けられることにより、当該保持部によってビットが前記ホルダ本体に固定され、前記操作スリーブが前記ばねの付勢力に抗して他方に作動されると、前記突起が前記保持部から離隔して押し付けが開放されることにより、前記ビットを前記ホルダ本体から取り外すことが可能となる電動工具において、
   前記ばねは、錐形状に形成され、内径が最も小さい部位である最小径部が前記ホルダ本体の先端部に内接することにより、当該ホルダ本体に軸支されていることを特徴とする電動工具。