JP6607502B2 - インパクト回転工具 - Google Patents

Description

本発明は、インパクト回転工具に関する。

特許文献１は、先端工具を保持するアンビルを、往復動作するハンマで打撃する打撃工具を開示する。この打撃工具は、ハンマを往復動作可能に収容する工具本体と、工具本体の内部に設けられてハンマが後退する範囲を規制するストッパと、ハンマがストッパに接触する前にハンマの後退を緩和する緩和機構とを備える。

特許文献２は、駆動部によって回転されるスピンドルと、スピンドルの回転軸線方向の前方に配置されたアンビルと、スピンドルの回転を回転打撃に変換してアンビルに伝達する回転打撃機構とを備えたインパクトレンチを開示する。回転打撃機構は、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能かつ軸線方向に移動可能な主ハンマと、主ハンマが収容されるとともにスピンドルが挿通されて主ハンマと一体となって回転する円筒部を有する副ハンマとを備える。

特開２０１４−１８８６１２号公報 特開２０１４−２４０１０８号公報

特許文献２に開示されるインパクトレンチでは、スピンドル側の案内溝と主ハンマ側の係合溝との間に鋼球を配置したカム構造が設けられ、主ハンマがカム構造により後退と前進を高速で繰り返すことでアンビルに回転打撃力を伝達する。このとき発生する軸線方向の振動はボルトやナットの締め付けに寄与しないため、可能な限り低減することが好ましい。また案内溝と係合溝の間を移動する鋼球が溝端部に衝突すると、工具本体に衝撃が伝達されて、ユーザの作業性を損なうことがある。

本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、主ハンマと副ハンマとを有するインパクト回転工具において、工具本体に伝達される振動ないしは衝撃を低減させる技術を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明のある態様のインパクト回転工具は、駆動部と、駆動部により回転されるスピンドルと、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能な主ハンマと、スピンドル側の第１案内溝と主ハンマ側の第１係合溝との間に第１鋼球を配置した第１カム構造と、主ハンマにより回転打撃力が加えられるアンビルと、主ハンマを収容して主ハンマと一体に回転可能な副ハンマと、スピンドルの後端側に形成されて動力伝達用の歯車を収容するキャリアと、キャリア側の第２案内溝と副ハンマ側の第２係合溝との間に第２鋼球を配置した第２カム構造とを備える。この態様のインパクト回転工具は、主ハンマが回転軸線方向に移動すると、副ハンマが主ハンマの移動方向とは逆方向に移動するように構成される。インパクト回転工具は、第１鋼球および第２鋼球がそれぞれのカム構造における溝端部に当接しないように、主ハンマまたは副ハンマの少なくとも一方の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材をさらに備える。

本発明によれば、主ハンマと副ハンマとを有するインパクト回転工具において、工具本体に伝達される振動ないしは衝撃を低減させる技術を提供できる。

実施形態に係るインパクト回転工具の主要部の断面概略図である。 実施形態に係る回転打撃機構の構成部品の分解斜視図である。 実施形態に係る回転打撃機構の組立斜視図である。 （ａ）は主ハンマの前面側斜視図であり、（ｂ）はスピンドルおよびキャリアの斜視図であり、（ｃ）は副ハンマの後面側斜視図である。 （ａ）および（ｂ）は第１カム構造の動作状態を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は主ハンマとアンビルの係合面を周方向に模式的に展開した位置関係を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は第２カム構造の動作状態を説明するための図である。 （ａ）〜（ｃ）は、実施形態に係る回転打撃機構を示す図である。 回転打撃機構の概略断面図である。 （ａ）は第２カム構造において鋼球が溝端部に当接した状態を示す図であり、（ｂ）は第１カム構造において鋼球が溝端部に当接した状態を示す図である。 副ハンマの移動範囲を規制するストッパ部材を示す図である。 （ａ）および（ｂ）は主ハンマおよび副ハンマの移動範囲を規制するストッパ部材を示す図である。

実施形態のインパクト回転工具は、駆動部により回転されるスピンドルと、スピンドルの回転軸線方向の前方に配置されたアンビルと、スピンドルの回転を回転打撃に変換してアンビルに伝達する回転打撃機構とを備える。回転打撃機構は、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能かつ軸線方向に移動可能な主ハンマと、主ハンマが収容されるとともにスピンドルが挿通されて主ハンマと一体となって回転する円筒部を有する副ハンマを備える。回転打撃機構は、主ハンマをアンビルに衝撃的に係合させて、アンビルを軸線回りに回転させる機能をもつ。

図１は、実施形態に係るインパクト回転工具の主要部の断面概略図を示す。図１において一点鎖線は、インパクト回転工具１における回転軸線を示している。図２は、実施形態に係る回転打撃機構の構成部品の分解斜視図を示し、図３は、実施形態に係る回転打撃機構の組立斜視図を示す。なお図３では見やすさのために、後述する止め部材２７の図示を省略している。図４（ａ）は主ハンマの前面側斜視図を示し、図４（ｂ）はスピンドルおよびキャリアの斜視図を示し、図４（ｃ）は副ハンマの後面側斜視図を示す。以下、図１〜図４を用いて、インパクト回転工具１の構造について説明する。

インパクト回転工具１は、工具本体を構成するハウジング２を備える。ハウジング２の上部は、各種構成部品を収容するための収容空間を形成し、ハウジング２の下部は、ユーザにより把持される把持部３を構成する。把持部３の前側には、ユーザの手指により操作される操作スイッチ４が設けられ、把持部３の下端部には、駆動部１０に電力を供給するバッテリ（図示せず）が設けられる。

駆動部１０は電動モータであって、駆動部１０の駆動軸１０ａは、動力伝達機構１２を介してキャリア１６およびスピンドル１１に連結される。キャリア１６はスピンドル１１の後端側に形成されて、動力伝達用の歯車を収容する。図４（ｂ）を参照して、キャリア１６は、スピンドル１１よりも大径の前側部材１６ｂと、前側部材１６ｂよりも後方に位置する後側部材１６ｃとを有し、前側部材１６ｂと後側部材１６ｃとの間に歯車を収容するための空間１６ｄを形成する。

動力伝達機構１２は、駆動軸１０ａの先端に圧入固定される太陽歯車１３と、太陽歯車１３に噛合する２個の遊星歯車１４と、遊星歯車１４に噛合する内歯車１５とを有する。遊星歯車１４はキャリア１６の空間１６ｄにおいて、前側部材１６ｂおよび後側部材１６ｃに固定される支軸１４ａにより回転可能に支持される。内歯車１５は、ハウジング２の内周面に固定されている。

以上のように構成した動力伝達機構１２により、駆動軸１０ａの回転が、太陽歯車１３の歯数と内歯車１５の歯数との比に基づいて減速されるとともに、その回転トルクが増大される。これによりキャリア１６およびスピンドル１１を低速高トルクで駆動できるようになる。

インパクト回転工具１の回転打撃機構は、スピンドル１１、キャリア１６、主ハンマ２０、副ハンマ２１およびばね部材２３によって構成される。スピンドル１１は円柱状に形成され、その先端には、小径の突起部１１ａがスピンドル１１の軸線と同軸に形成される。突起部１１ａは、アンビル２２の後部に形成した円柱状の内部空間を有する孔に回転可能な状態で挿入される。

スピンドル１１の外周には、略円盤状であって中心部に貫通孔を形成した鋼製の主ハンマ２０が装着される。主ハンマ２０の前面には、アンビル２２に向けて突出する一対のハンマ爪２０ａが形成される。主ハンマ２０は、スピンドル１１の回転軸線を中心に回転可能であり、且つスピンドル１１の回転軸線方向すなわち前後方向に移動可能となるように、スピンドル１１に取り付けられる。これにより主ハンマ２０は、アンビル２２に対して回転打撃力を加えられるようになる。副ハンマ２１は鋼製の円筒部材として形成され、環状仕切部２１ｅにより前部２１ａと後部２１ｂに仕切られる。副ハンマ２１は、前部２１ａの内部空間に主ハンマ２０を収容する。

副ハンマ２１と主ハンマ２０は、一体となって回転する一体回転機構を備える。図２を参照して、主ハンマ２０は、その外周面に、断面が半円形でスピンドル１１の回転軸線と平行な４つの第１ピン溝２０ｄを備える。また副ハンマ２１は、前部２１ａの内周面に、断面が半円形でスピンドル１１の回転軸線と平行な４つの第２ピン溝２１ｃを備える。ここで副ハンマ２１の４つの第２ピン溝２１ｃは、主ハンマ２０の４つの第１ピン溝２０ｄに対応する位置に形成される。第１ピン溝２０ｄは、主ハンマ２０の外周面において９０度の間隔で形成されてよく、このとき第２ピン溝２１ｃは、副ハンマ２１の内周面において９０度の間隔で形成される。

第２ピン溝２１ｃには、円柱部材である係合ピン２６が配設される。係合ピン２６は、針状コロであってよい。係合ピン２６は、副ハンマ２１の前端側から第２ピン溝２１ｃに挿入され、溝底部まで差し込まれる。係合ピン２６を溝底部まで差し込んだ状態で、副ハンマ２１の内周面に形成された環状溝２１ｄに、係合ピン２６の抜け止め機能をもつ止め部材２７が嵌め込まれる。止め部材２７が環状溝２１ｄに配設されることで、第２ピン溝２１ｃにおける係合ピン２６の移動が制限される。

組付時、副ハンマ２１の４つの第２ピン溝２１ｃに４つの係合ピン２６を取り付けた状態で、主ハンマ２０の４つの第１ピン溝２０ｄと４つの係合ピン２６の位置を合わせて、主ハンマ２０を副ハンマ２１に挿入する。これにより主ハンマ２０と副ハンマ２１とは、スピンドル１１の回転軸線を中心として一体となって回転可能となる。

主ハンマ２０は後部側に、環状の凹部２０ｃを有する。ばね部材２３は、主ハンマ２０の凹部２０ｃと、副ハンマ２１の環状仕切部２１ｅとの間に介装される。主ハンマ２０は係合ピン２６をガイドとして前後方向に移動可能であり、ばね部材２３の付勢力によりアンビル２２に回転打撃力を加えることができる。

スピンドル１１は、その外周面に２つの第１案内溝１１ｂを備え、主ハンマ２０は、貫通孔の内周面に２つの第１係合溝２０ｂを備える。スピンドル１１の外周に主ハンマ２０を装着した状態で、第１案内溝１１ｂおよび第１係合溝２０ｂの間には鋼球１９が配置される。スピンドル１１側の第１案内溝１１ｂと、主ハンマ２０側の第１係合溝２０ｂと、両者の間に配置された鋼球１９は「第１カム構造」を構成する。第１カム構造は、スピンドル１１に対して主ハンマ２０を回転軸線方向に移動させる役割をもつ。

キャリア１６は、前側部材１６ｂの前面外周に３つの第２案内溝１６ａを備え、副ハンマ２１は、環状仕切部２１ｅの後面に３つの第２係合溝２１ｆを備える。副ハンマ２１にスピンドル１１を挿入した状態で、第２案内溝１６ａおよび第２係合溝２１ｆの間には鋼球１７が配置される。キャリア１６側の第２案内溝１６ａと、副ハンマ２１側の第２係合溝２１ｆと、両者の間に配置された鋼球１７は「第２カム構造」を構成する。第２カム構造は、キャリア１６に対して副ハンマ２１を回転軸線方向に移動させる役割をもつ。

第１カム構造において、第１案内溝１１ｂは、工具先端側からみてＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。つまり第１案内溝１１ｂは、最前部から対称に後斜め方向に傾斜する２つの傾斜溝をもつ。第１係合溝２０ｂは、工具先端側からみて逆向きのＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部から傾斜溝に沿って移動すると、主ハンマ２０はスピンドル１１に対して相対的に後退することになる。

第２カム構造において、第２案内溝１６ａは、工具後端側からみてＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。つまり第２案内溝１６ａは、最後部から対称に前斜め方向に傾斜する２つの傾斜溝をもつ。第２係合溝２１ｆは、工具後端側からみて逆向きのＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。鋼球１７が第２案内溝１６ａの最後部から傾斜溝に沿って移動すると、副ハンマ２１はキャリア１６に対して相対的に前進することになる。

このように第１案内溝１１ｂと第２案内溝１６ａは、回転軸線方向において互いに異なる向きに延びる傾斜溝を備えて形成される。第１カム構造および第２カム構造により、主ハンマ２０が回転軸線方向に移動すると、主ハンマ２０と一体回転する副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に移動する構成が実現される。つまり回転軸線方向において主ハンマ２０が後退するときには副ハンマ２１が前進し、主ハンマ２０が前進するときには副ハンマ２１が後退する。

主ハンマ２０に係合するアンビル２２は鋼製であり、鋼製もしくは黄銅製の滑り軸受を介してハウジング２に回転自在に支持されている。アンビル２２の先端には、６角ボルトの頭部や６角ナットに装着するソケット体を取り付けるための、断面が四角形状の工具装着部２２ａが設けられる。

アンビル２２の後部には、主ハンマ２０の一対のハンマ爪２０ａに係合する一対のアンビル爪が設けられる。一対のアンビル爪は、それぞれ断面扇形の柱状部材として形成される。なおアンビル２２のアンビル爪および主ハンマ２０のハンマ爪２０ａは、必ずしも２個である必要はなく、それぞれの爪の数が等しければ、アンビル２２および主ハンマ２０の周方向に等間隔に３個以上設けてもよい。

実施形態のインパクト回転工具１は、第１カム構造における鋼球１９および第２カム構造における鋼球１７がそれぞれのカム構造における溝端部に当接しないように、主ハンマ２０または副ハンマ２１の少なくとも一方の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材を備える。図１においてストッパ部材３０は、主ハンマ２０とキャリア１６の間に設けられて、主ハンマ２０の回転軸線方向の移動範囲を規制する。ストッパ部材３０については、後に詳述する。

次に、実施形態のインパクト回転工具１における第１カム構造の動作を説明する。
ユーザによる操作スイッチ４の引き操作により駆動部１０が回転駆動すると、動力伝達機構１２を介してキャリア１６およびスピンドル１１が回転する。スピンドル１１の回転力は、スピンドル１１の第１案内溝１１ｂと主ハンマ２０の第１係合溝２０ｂの間に嵌め込まれた鋼球１９を介して主ハンマ２０に伝達され、主ハンマ２０および副ハンマ２１が一体となって回転する。

図５（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の第１カム構造の状態を説明するための図である。図５（ｂ）は、締め付け開始から時間経過後の第１カム構造の状態を説明するための図である。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、主ハンマ２０とアンビル２２の係合面を周方向に模式的に展開した位置関係を示す。なお図６（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の主ハンマ２０のハンマ爪２０ａとアンビル２２のアンビル爪２２ｂとの係合状態を示す。

図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、主ハンマ２０には、駆動部１０の回転による回転力Ａが矢印で示す方向に加わる。また主ハンマ２０には、ばね部材２３による前進方向の付勢力Ｂが矢印で示す方向に加わる。

主ハンマ２０が回転すると、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合により、主ハンマ２０の回転力がアンビル２２に伝達される。そしてアンビル２２の回転によって、工具装着部２２ａに取付けられたソケット体（図示せず）が回転し、ボルトやナットに回転力を与えて初期の締め付けが行われる。ばね部材２３が主ハンマ２０に対して付勢力Ｂを加えているため、鋼球１９は、図５（ａ）に示すように、第１案内溝１１ｂ内における最前部に位置する。このときハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとは、最大係合長で係合している状態にある。

ボルトやナットの締め付けが進むに伴ってアンビル２２に加わる負荷トルクが大きくなると、主ハンマ２０にＹ方向の回転力が生じる。そして負荷トルクが所定値を超えると、ばね部材２３の付勢力Ｂに抗して、鋼球１９が第１案内溝１１ｂおよび第１係合溝２０ｂの斜面に沿って矢印Ｆで示す方向に移動し、主ハンマ２０が後退する方向（Ｘ方向）に移動する。

そして図５（ｂ）に示すように、鋼球１９が傾斜溝内を移動して、主ハンマ２０がＸ方向に、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの最大係合長分の距離を移動すると、図６（ｂ）に示すように、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合が解除される。

ハンマ爪２０ａがアンビル爪２２ｂから外れると、押し縮められたばね部材２３の付勢力Ｂが開放されることによって、主ハンマ２０は高速で、回転力Ａが加えられている方向に回転しながら、付勢力Ｂにより前進する。

そして図６（ｃ）に示すように、ハンマ爪２０ａが、矢印Ｇで示す軌跡で移動してアンビル爪２２ｂに衝突し、アンビル２２に回転方向の打撃力を付与する。その後、反動によりハンマ爪２０ａは、軌跡Ｇとは逆方向に移動するが、最終的には、回転力Ａおよび付勢力Ｂにより図６（ａ）に示す状態に戻る。以上の動作が繰り返され、主ハンマ２０による回転打撃力がアンビル２２に対して繰り返し付与される。

以上はボルトやナットを締め付ける際の動作についての説明であるが、締め付けられたボルトやナットを緩める際にも、回転打撃機構により締め付け時とほぼ同様の動作が行われる。この場合、駆動部１０を締め付け時とは逆方向に回転させることにより、鋼球１９が図５（ａ）に示す第１案内溝１１ｂに沿って右上方に移動し、ハンマ爪２０ａがアンビル爪２２ｂを、締め付け時とは逆方向に打撃する。

次に、第２カム構造の動作について説明する。
副ハンマ２１は主ハンマ２０と一体となって回転するため、副ハンマ２１と主ハンマ２０の回転方向における相対位置は変化しない。そのため第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの溝端部に向けて移動すると、第２カム構造においても鋼球１７が第２案内溝１６ａの溝端部に向けて移動する。

図７（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の第２カム構造の状態を説明するための図である。図７（ｂ）は、締め付け開始から時間経過後の第２カム構造の状態を説明するための図である。第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部に位置する場合（図５（ａ）参照）、第２カム構造において鋼球１７は、第２案内溝１６ａの最後部に位置する（図７（ａ）参照）。

それから第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部から傾斜面に沿って移動すると、第２カム構造においても、鋼球１７が第２案内溝１６ａの最後部から傾斜面に沿って移動する。図７（ｂ）は、鋼球１７が第２案内溝１６ａを移動している状態を示す。このとき副ハンマ２１は、主ハンマ２０の移動方向（Ｘ方向）とは逆方向に移動する。つまり主ハンマ２０が後退すると、副ハンマ２１は前進する。

このように実施形態のインパクト回転工具１は、第１カム構造および第２カム構造により、主ハンマ２０が回転軸線方向に移動すると、副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に移動するように構成されている。副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に動くことで、主ハンマ２０の軸線方向の動きにより生じる振動を吸収することができ、ユーザの手に伝わる振動を低減できる。

主ハンマ２０の軸線方向の移動量と副ハンマ２１の軸線方向の移動量は、それぞれ第１カム構造および第２カム構造の形状によって規定される。軸線方向の振動を好適に打ち消し合うための両者の移動量の比は、主ハンマ２０および副ハンマ２１の質量に依存するため、第１カム構造および第２カム構造の形状は、主ハンマ２０および副ハンマ２１の質量に応じて適宜設計されることが好ましい。

図８（ａ）は回転打撃機構の前面図を示す。図８（ａ）には、鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部に位置している様子が示される。第１案内溝１１ｂと逆向きの形状をもつ第１係合溝２０ｂは、鋼球１９が配置されている最後部から、前方に傾斜する２つの傾斜溝を有している。
図８（ｂ）は、回転打撃機構のＣ−Ｃ断面図を示す。図８（ｂ）では、ばね部材２３や遊星歯車１４などの図示を省略している。この状態で鋼球１７は、第２案内溝１６ａの最後部に位置している。
図８（ｃ）は、回転打撃機構のＤ−Ｄ断面図を示す。第２案内溝１６ａは、鋼球１７が配置されている最後部から、前方に傾斜する２つの傾斜溝を有している。

図９は、第１カム構造および第２カム構造において鋼球が移動したときの回転打撃機構の概略断面図を示す。この例では、主ハンマ２０がスピンドル１１に対して移動量Ｍだけ後退し、副ハンマ２１がキャリア１６に対して移動量Ｎだけ前進している。図６（ｂ）に関して説明したように、主ハンマ２０の移動量Ｍが、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの最大係合長分の距離に達すると、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合が解除される。

第１案内溝１１ｂの傾斜溝長は、主ハンマ２０の移動量Ｍがハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂの最大係合長に達したときに鋼球１９が第１案内溝１１ｂの傾斜溝端部に当接しない長さに設計されている。なお第２カム構造も同様であり、主ハンマ２０の移動量Ｍがハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂの最大係合長に達するときに、鋼球１７が第２案内溝１６ａの傾斜溝端部に当接しないように、第２案内溝１６ａの傾斜溝長は設計されている。

しかしながら主ハンマ２０および副ハンマ２１は一体回転しながら、回転軸線方向に高速で往復運動するため、慣性力により主ハンマ２０が最大係合長分の距離を超えて後退する可能性がある。

図１０（ａ）は、第２カム構造において鋼球１７が第２案内溝１６ａの溝端部１６ｅに当接した状態を示す。鋼球１７が溝端部１６ｅに衝突すると、その衝撃がユーザに伝わり好ましくない。
図１０（ｂ）は、第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの溝端部１１ｃに当接した状態を示す。図１０（ａ）に示した状態と同様に、鋼球１９が溝端部１１ｃに衝突することは好ましくない。

なお実施形態の第１カム構造と第２カム構造の周方向の可動域を比較すると、第１カム構造の傾斜溝の可動域が略９０度であり、第２カム構造の傾斜溝の可動域が略６０度であるため、第２カム構造の可動域の方が狭い。このことは、第２カム構造の方が第１カム構造よりも先に可動限界に達することを意味する。

そのため実施形態では、第２カム構造において鋼球１７が溝端部１６ｅに衝突した後に、第１カム構造において鋼球１９が溝端部１１ｃに衝突することはない。いずれのカム構造が先に可動限界に達するかは、各案内溝の周方向可動域に依存する。そのため第１カム構造の可動域の方が狭ければ、図１０（ｂ）に示すように鋼球１９が第１案内溝１１ｂの溝端部１１ｃに衝突する可能性がある。

そこでインパクト回転工具１は、鋼球１９および鋼球１７がそれぞれのカム構造における溝端部に当接しないように、主ハンマ２０または副ハンマ２１の少なくとも一方の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材を備える。図１においてストッパ部材３０は、スピンドル１１の根元部分を環囲するように前側部材１６ｂに固定される環状部材であって、主ハンマ２０の後退方向の移動範囲を規制する。インパクト回転工具１の動作前である初期状態におけるストッパ部材３０の前端部は、主ハンマ２０の後退時に鋼球１９または鋼球１７がカム構造における溝端部に当接する前に、主ハンマ２０の後端部に接触する位置に配置される。

なお上記したように、第１カム構造と第２カム構造の周方向可動域の広狭により、先に可動限界に達するカム構造が特定される。鋼球１９が鋼球１７よりも先に溝端部に当接するように第１カム構造および第２カム構造が形成されている場合には、ストッパ部材は、鋼球１９が第１カム構造の溝端部１１ｃに当接しないように、主ハンマ２０の回転軸線方向の移動を規制することが好ましい。先に可動限界がくる第１カム構造に連結する主ハンマ２０の移動を規制することで、効果的に鋼球１９と溝端部１１ｃとの衝突を回避できる。この場合、図１に示すようにストッパ部材３０を主ハンマ２０の後端部に対向して配置することで、第１カム構造の動作を可動限界手前で制限できる。

一方で、鋼球１７が鋼球１９よりも先に溝端部に当接するように第１カム構造および第２カム構造が形成されている場合には、ストッパ部材は、鋼球１７が第２カム構造の溝端部１６ｅに当接しないように、副ハンマ２１の回転軸線方向の移動範囲を規制することが好ましい。

図１１は、副ハンマ２１の移動範囲を規制するストッパ部材３１を示す。ストッパ部材３１は、副ハンマ２１と、副ハンマ２１の前進方向に位置する部材との間に設けられて、副ハンマ２１の回転軸線方向の移動範囲を規制する。図１１において、副ハンマ２１の前進方向に位置する部材はハウジング２であるが、別の部材であってもよい。

ストッパ部材３１は、副ハンマ２１の前端部に対向する環状部材であって、ハウジング２に固定される。初期状態においてストッパ部材３１の後端部は、鋼球１７が第２カム構造における溝端部１６ｅに当接する前に、副ハンマ２１の前端部に接触する位置に配置される。先に可動限界がくる第２カム構造に連結する副ハンマ２１の移動を規制することで、効果的に鋼球１７と溝端部１６ｅとの衝突を回避できる。

なおインパクト回転工具１は、先に可動限界がくるカム構造に対応してストッパ部材３０またはストッパ部材３１のいずれか一方を備えてよいが、双方を備えてもよい。この場合、ストッパ部材３０が主ハンマ２０の回転軸線方向の移動範囲を規制し、またストッパ部材３１が副ハンマ２１の回転軸線方向の移動範囲を規制することで、鋼球１９および鋼球１７が、それぞれのカム構造における溝端部に当接する状況を確実に回避できるようになる。特に第１カム構造と第２カム構造の周方向の可動域が実質的に同じである場合、インパクト回転工具１は、ストッパ部材３０とストッパ部材３１の双方を備えることが好ましい。

図１２（ａ）は、主ハンマ２０および副ハンマ２１の移動範囲を規制するストッパ部材３２を示す。ストッパ部材３２は副ハンマ２１の内部に設けられて、主ハンマ２０および副ハンマ２１の回転軸線方向の移動範囲を規制する。

図１２（ｂ）は、ストッパ部材３２の組付工程の例を示す。ストッパ部材３２は、その外周面に、断面が半円形でスピンドル１１の回転軸線と平行な４つのピン溝３２ａを備える。ストッパ部材３２の４つのピン溝３２ａには、副ハンマ２１に取り付けられた係合ピン２６が挿入される。ストッパ部材３２は、環状仕切部２１ｅに固定されてよいが、固定されなくてもよい。

ストッパ部材３２の前端部は、主ハンマ２０の外周後端部に対向する。初期状態におけるストッパ部材３２の前端部と主ハンマ２０の外周後端部の間隔は、主ハンマ２０の後退時に鋼球１９または鋼球１７がそれぞれのカム構造における溝端部に当接する前に、ストッパ部材３２の前端部と主ハンマ２０の外周後端部とが接触する距離に設定される。ストッパ部材３２は、主ハンマ２０および副ハンマ２１の回転軸線方向の移動範囲を単独で規制できる利点を有する。

本発明の一態様の概要は、次の通りである。
本発明のある態様のインパクト回転工具（１）は、駆動部（１０）と、駆動部により回転されるスピンドル（１１）と、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能な主ハンマ（２０）と、スピンドル側の第１案内溝（１１ｂ）と主ハンマ側の第１係合溝（２０ｂ）との間に第１鋼球（１９）を配置した第１カム構造と、主ハンマにより回転打撃力が加えられるアンビル（２２）と、主ハンマを収容して主ハンマと一体に回転可能な副ハンマ（２１）と、スピンドルの後端側に形成されて動力伝達用の歯車を収容するキャリア（１６）と、キャリア側の第２案内溝（１６ａ）と副ハンマ側の第２係合溝（２１ｆ）との間に第２鋼球（１７）を配置した第２カム構造と、を備え、主ハンマが回転軸線方向に移動すると、副ハンマが主ハンマの移動方向とは逆方向に移動するように構成される。インパクト回転工具（１）は、第１鋼球および第２鋼球が、それぞれのカム構造における溝端部に当接しないように、主ハンマまたは副ハンマの少なくとも一方の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材（３０，３１，３２）をさらに備える。

第１鋼球（１９）が第２鋼球（１７）よりも先に溝端部に当接するように第１カム構造および第２カム構造が形成されている場合には、ストッパ部材（３０）は、第１鋼球が第１カム構造の溝端部に当接しないように主ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制してよい。一方、第２鋼球（１７）が第１鋼球（１９）よりも先に溝端部に当接するように第１カム構造および第２カム構造が形成されている場合には、ストッパ部材（３１）は、第２鋼球が第２カム構造の溝端部に当接しないように副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制してよい。

ストッパ部材（３０）は、主ハンマとキャリアの間に設けられて、主ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制してよい。またストッパ部材（３１）は、副ハンマと副ハンマの前進方向に位置する部材（２）との間に設けられて、副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制してよい。またストッパ部材（３２）は、副ハンマの内部に設けられて、主ハンマおよび副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制してよい。

以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。

１・・・インパクト回転工具、２・・・ハウジング、１１・・・スピンドル、１１ｂ・・・第１案内溝、１１ｃ・・・溝端部、１２・・・動力伝達機構、１６・・・キャリア、１６ａ・・・第２案内溝、１６ｅ・・・溝端部、１７，１９・・・鋼球、２０・・・主ハンマ、２０ｂ・・・第１係合溝、２１・・・副ハンマ、２１ｆ・・・第２係合溝、２２・・・アンビル、２３・・・ばね部材、３０，３１，３２・・・ストッパ部材。

Claims (5)

1. 駆動部と、前記駆動部により回転されるスピンドルと、前記スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能な主ハンマと、前記スピンドル側の第１案内溝と前記主ハンマ側の第１係合溝との間に第１鋼球を配置した第１カム構造と、前記主ハンマにより回転打撃力が加えられるアンビルと、前記主ハンマを収容して前記主ハンマと一体に回転可能な副ハンマと、前記スピンドルの後端側に形成されて動力伝達用の歯車を収容するキャリアと、前記キャリア側の第２案内溝と前記副ハンマ側の第２係合溝との間に第２鋼球を配置した第２カム構造と、を備え、前記主ハンマが回転軸線方向に移動すると、前記副ハンマが前記主ハンマの移動方向とは逆方向に移動するように構成されたインパクト回転工具であって、
   前記第１鋼球および前記第２鋼球が、それぞれのカム構造における溝端部に当接しないように、前記主ハンマまたは前記副ハンマの少なくとも一方の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材を、さらに備える、
   ことを特徴とするインパクト回転工具。
2. 前記第１鋼球が前記第２鋼球よりも先に溝端部に当接するように前記第１カム構造および前記第２カム構造が形成されている場合には、前記ストッパ部材は、前記第１鋼球が前記第１カム構造の溝端部に当接しないように前記主ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制し、
   前記第２鋼球が前記第１鋼球よりも先に溝端部に当接するように前記第１カム構造および前記第２カム構造が形成されている場合には、前記ストッパ部材は、前記第２鋼球が前記第２カム構造の溝端部に当接しないように前記副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制する、
   ことを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
3. 前記ストッパ部材は、前記主ハンマと前記キャリアの間に設けられて、前記主ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のインパクト回転工具。
4. 前記ストッパ部材は、前記副ハンマと前記副ハンマの前進方向に位置する部材との間に設けられて、前記副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制する、
   ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインパクト回転工具。
5. 前記ストッパ部材は、前記副ハンマの内部に設けられて、前記主ハンマおよび前記副ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制する、
   ことを特徴とする請求項１または２に記載のインパクト回転工具。

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