JP7465647B2 - Hammer Drill - Google Patents
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Description
本発明は、先端工具を直線状に駆動する動作、および、先端工具を回転駆動する動作を遂行可能なハンマドリルに関する。 The present invention relates to a hammer drill that can perform the operation of driving a tool tip in a linear manner and the operation of driving a tool tip in rotation.
ハンマドリルは、ツールホルダに装着された先端工具を、駆動軸に沿って直線状に駆動するハンマ動作、および、駆動軸周りに回転駆動するドリル動作を遂行可能に構成されている。一般的には、ハンマ動作のためには、中間シャフトの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構が採用され、ドリル動作のためには、中間シャフトを介してツールホルダにトルクを伝達する回転伝達機構が採用される。例えば、特許文献1に開示されるハンマドリルでは、運動変換機構と回転伝達機構に対し、別個の中間シャフトが設けられている。 A hammer drill is configured to be capable of performing a hammering operation in which a tool tip attached to a tool holder is driven linearly along a drive shaft, and a drilling operation in which a tool tip is driven in rotation around the drive shaft. Generally, a motion conversion mechanism that converts the rotational motion of an intermediate shaft into linear motion is used for the hammering operation, and a rotation transmission mechanism that transmits torque to the tool holder via the intermediate shaft is used for the drilling operation. For example, in the hammer drill disclosed in Patent Document 1, separate intermediate shafts are provided for the motion conversion mechanism and the rotation transmission mechanism.
特許文献1のハンマドリルでは、一旦、回転伝達機構の中間シャフトが最終出力シャフトとしてのスピンドルを減速回転させた後、スピンドルが運動変換機構の中間シャフトを増速回転させるため、効率が低下する可能性がある。 In the hammer drill of Patent Document 1, the intermediate shaft of the rotation transmission mechanism first rotates the spindle, which serves as the final output shaft, at a reduced speed, and then the spindle rotates the intermediate shaft of the motion conversion mechanism at an increased speed, which can result in reduced efficiency.
本発明は、かかる状況に鑑み、2本の中間シャフトを備えたハンマドリルにおける動力伝達の効率化に寄与しうる技術を提供することを目的とする。 In view of this situation, the present invention aims to provide technology that can contribute to improving the efficiency of power transmission in a hammer drill equipped with two intermediate shafts.
本発明の一態様によれば、最終出力シャフトと、モータと、第1中間シャフトと、第1駆動機構と、第2中間シャフトと、第2駆動機構とを備えたハンマドリルが提供される。 According to one aspect of the present invention, a hammer drill is provided that includes a final output shaft, a motor, a first intermediate shaft, a first drive mechanism, a second intermediate shaft, and a second drive mechanism.
最終出力シャフトは、先端工具を取り外し可能に保持するように構成されている。最終出力シャフトは、駆動軸周りに回転可能に配置されている。モータは、駆動軸に交差する方向に延在するモータシャフトを有する。第1中間シャフトは、駆動軸と平行に延在する。第1駆動機構は、ハンマ動作を遂行可能に構成されている。ハンマ動作とは、第1中間シャフトの回転運動を直線運動に変換し、先端工具を前記駆動軸に沿って直線状に駆動する動作である。第2中間シャフトは、駆動軸と平行に延在する。第2駆動機構は、ドリル動作を遂行可能に構成されている。ドリル動作とは、第2中間シャフトの回転を最終出力シャフトに伝達し、先端工具を前記駆動軸周りに回転駆動する動作である。 The final output shaft is configured to removably hold the tool bit. The final output shaft is rotatably arranged around the drive shaft. The motor has a motor shaft extending in a direction intersecting the drive shaft. The first intermediate shaft extends parallel to the drive shaft. The first drive mechanism is configured to perform a hammering operation. The hammering operation is an operation in which the rotational motion of the first intermediate shaft is converted into linear motion and the tool bit is driven linearly along the drive shaft. The second intermediate shaft extends parallel to the drive shaft. The second drive mechanism is configured to perform a drilling operation. The drilling operation is an operation in which the rotation of the second intermediate shaft is transmitted to the final output shaft and the tool bit is driven to rotate around the drive shaft.
更に、モータシャフトは、一対のベベルギヤを介して第1中間シャフトおよび第2中間シャフトの一方を回転させるように構成されている。第1中間シャフトおよび第2中間シャフトの一方は、一対のギヤを介して第1中間シャフトおよび第2中間シャフトの他方を回転させるように構成されている。 Furthermore, the motor shaft is configured to rotate one of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft via a pair of bevel gears. One of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft is configured to rotate the other of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft via a pair of gears.
本態様のハンマドリルでは、最終出力シャフトと、ハンマ動作を行う第1駆動機構用の第1中間シャフトと、ドリル動作を行う第2駆動機構用の第2中間シャフトとが、互いに平行に延在する。一方、モータシャフトは、最終出力シャフトに対して交差する方向に延在する。そして、モータシャフトの回転は、まず、一対のベベルギヤを介して第1中間シャフトおよび第2中間シャフトのうち何れか一方の中間シャフトに伝達され、更に、一対のギヤを介して他方の中間シャフトに伝達される。このような構成によれば、第1中間シャフトと第2中間シャフトとの間の伝達経路上には、最終出力シャフトは介在しないため、無用な減速や増速を行う必要がなく、効率的な伝達を行うことができる。 In the hammer drill of this embodiment, the final output shaft, the first intermediate shaft for the first drive mechanism that performs the hammering operation, and the second intermediate shaft for the second drive mechanism that performs the drilling operation extend parallel to each other. Meanwhile, the motor shaft extends in a direction intersecting with the final output shaft. The rotation of the motor shaft is first transmitted to one of the first and second intermediate shafts via a pair of bevel gears, and is then transmitted to the other intermediate shaft via a pair of gears. With this configuration, the final output shaft is not interposed in the transmission path between the first and second intermediate shafts, so there is no need for unnecessary deceleration or acceleration, and efficient transmission can be achieved.
本発明の一態様において、モータシャフトは、第1中間シャフトを回転させるように構成されていてもよい。第1中間シャフトは、第2中間シャフトを回転させるように構成されていてもよい。この場合、ハンマ動作による負荷を受ける第1中間シャフトにモータシャフトから直接トルクが伝達されるため、好ましい。 In one aspect of the present invention, the motor shaft may be configured to rotate the first intermediate shaft. The first intermediate shaft may be configured to rotate the second intermediate shaft. In this case, torque is transmitted directly from the motor shaft to the first intermediate shaft, which receives the load due to the hammering action, which is preferable.
本発明の一態様において、第1駆動機構は、第1中間シャフト上に配置され、第1中間シャフトの回転運動を直線運動に変換するように構成された運動変換部材を含んでもよい。一対のベベルギヤのうち一方は、第1中間シャフトの一端部を回転可能に支持する軸受に隣接して、第1中間シャフトに設けられてもよい。一対のギヤのうち一方は、第1中間シャフト上で、一対のベベルギヤのうち一方と、運動変換部材の間に配置されていてもよい。この場合、第1中間シャフトの軸方向において、ベベルギヤおよびギヤの配置領域をコンパクト化することができる。また、撓みが少ない軸受の近傍にギヤを集中配置することで、一対のベベルギヤ同士、および一対のギヤ同士の噛み合いを精度よく維持することができる。 In one aspect of the present invention, the first drive mechanism may include a motion conversion member disposed on the first intermediate shaft and configured to convert the rotational motion of the first intermediate shaft into linear motion. One of the pair of bevel gears may be provided on the first intermediate shaft adjacent to a bearing that rotatably supports one end of the first intermediate shaft. One of the pair of gears may be disposed on the first intermediate shaft between one of the pair of bevel gears and the motion conversion member. In this case, the arrangement area of the bevel gears and the gears can be made compact in the axial direction of the first intermediate shaft. In addition, by concentrating the gears near the bearing that has little deflection, the meshing between the pair of bevel gears and between the pair of gears can be maintained with high precision.
本発明の一態様において、ハンマドリルは、第2中間シャフト上に配置され、第2中間シャフトに作用するトルクが閾値を超える場合、伝達を遮断するように構成されたトルクリミッタを更に備えてもよい。ハンマ動作を行う第1駆動機構用の第1中間シャフトと、ドリル動作を行う第1駆動機構用の第2中間シャフトとが別個に設けられることで、第2中間シャフト上には、スペースが生じやすい。そこで、このスペースを有効利用して、トルクリミッタの合理的配置を実現することができる。 In one aspect of the present invention, the hammer drill may further include a torque limiter disposed on the second intermediate shaft and configured to cut off transmission when the torque acting on the second intermediate shaft exceeds a threshold value. By providing a first intermediate shaft for the first drive mechanism that performs the hammering operation and a second intermediate shaft for the first drive mechanism that performs the drilling operation separately, space is likely to be generated on the second intermediate shaft. Therefore, this space can be effectively utilized to realize a rational arrangement of the torque limiter.
本発明の一態様において、モータシャフトの回転軸と、第1中間シャフトおよび第2中間シャフトのうち一方の回転軸とは、同一平面上にあってもよい。この場合、これらの回転軸が食い違い軸にならないため、簡易な構成のベベルギヤを採用することができる。本態様において、駆動軸も同一平面上にあると好ましい。更に、駆動軸の延在方向をハンマドリルの前後方向と規定し、駆動軸に直交し、且つ、モータシャフトの延在方向に対応する方向を上下方向と規定し、前後方向および上下方向に直交する方向を左右方向と規定し、更に、前後方向において、先端工具が装着される側を前側と規定し、上下方向において、駆動軸に対してモータが配置されている側を下側と規定した場合、第1中間シャフトおよび第2中間シャフトのうち他方の回転軸は、前方を向いた場合に上記平面に対して左側に配置されてもよい。 In one aspect of the present invention, the rotation axis of the motor shaft and the rotation axis of one of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft may be on the same plane. In this case, since these rotation axes are not offset from each other, a bevel gear with a simple configuration can be used. In this aspect, it is preferable that the drive shaft is also on the same plane. Furthermore, if the extension direction of the drive shaft is defined as the front-rear direction of the hammer drill, the direction perpendicular to the drive shaft and corresponding to the extension direction of the motor shaft is defined as the up-down direction, the direction perpendicular to the front-rear direction and the up-down direction is defined as the left-right direction, and further, in the front-rear direction, the side where the tool tip is attached is defined as the front side, and in the up-down direction, the side where the motor is located relative to the drive shaft is defined as the lower side, the other rotation axis of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft may be located on the left side of the above plane when facing forward.
本発明の一態様において、ハンマドリルは、第1クラッチ機構と、第2クラッチ機構とを更に備えてもよい。第1クラッチ機構は、第1中間シャフト上に設けられ、ハンマ動作のための動力を伝達または遮断するように構成される。第2クラッチ機構は、第2中間シャフト上に設けられ、ドリル動作のための動力を伝達または遮断するように構成される。この場合、第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を用いて、ハンマ動作のための動力およびドリル動作のための動力を、必要に応じて夫々遮断することが可能となる。 In one aspect of the present invention, the hammer drill may further include a first clutch mechanism and a second clutch mechanism. The first clutch mechanism is provided on the first intermediate shaft and configured to transmit or interrupt power for the hammer operation. The second clutch mechanism is provided on the second intermediate shaft and configured to transmit or interrupt power for the drill operation. In this case, the first clutch mechanism and the second clutch mechanism can be used to respectively interrupt the power for the hammer operation and the power for the drill operation as needed.
本態様において、ハンマドリルは、ハンマドリルの動作モードを切り替えるための操作部材を更に備えてもよい。操作部材は、使用者の手動操作が可能に構成されてもよい。そして、第1クラッチ機構および第2クラッチ機構は何れも、操作部材の操作に応じて、動力伝達状態と遮断状態との間で切り替えられるように構成されてもよい。この場合、使用者は、所望の作業に応じて単一の操作部材を操作し、動作モードを切り替えるだけで、第1クラッチ機構および第2クラッチ機構を動作させることができる。 In this aspect, the hammer drill may further include an operating member for switching the operation mode of the hammer drill. The operating member may be configured to be manually operable by a user. Furthermore, both the first clutch mechanism and the second clutch mechanism may be configured to be switched between a power transmission state and a cut-off state in response to the operation of the operating member. In this case, the user can operate the first clutch mechanism and the second clutch mechanism simply by operating a single operating member in response to a desired task and switching the operation mode.
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。本実施形態では、打撃工具の一例として、ハンマドリル101を例示する。ハンマドリル101は、ハツリ作業、穴あけ作業等の加工作業に用いられる手持ち式の電動工具であって、先端工具91を所定の駆動軸A1に沿って直線状に駆動する動作(以下、ハンマ動作という)、および、先端工具91を駆動軸A1周りに回転駆動する動作(以下、ドリル動作という)を遂行可能に構成されている。
Below, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In this embodiment, a
まず、図1を参照して、ハンマドリル101の概略構成について簡単に説明する。図1に示すように、ハンマドリル101の外郭は、主に、本体ハウジング10と、本体ハウジング10に連結されたハンドル15とによって形成されている。
First, the schematic configuration of the
本体ハウジング10は、工具本体または外郭ハウジングとも称される中空体であって、スピンドル31、駆動機構5、モータ2等を収容する。スピンドル31は、長尺の円筒状部材である。スピンドル31は、その軸方向の一端部に、先端工具91を取り外し可能に保持するツールホルダ32を備えている。スピンドル31の長軸は、先端工具91の駆動軸A1を規定する。
本実施形態では、本体ハウジング10は、全体としては側面視略L字状に形成されている。本体ハウジング10は、スピンドル31および駆動機構5を収容する駆動機構収容部11と、モータ2を収容するモータ収容部12の2つの部分を含む。駆動機構収容部11は、駆動軸A1に沿って延在する。ツールホルダ32は、駆動軸A1の延在方向(以下、単に駆動軸方向という)における駆動機構収容部11の一端部内に配置されている。モータ収容部12は、駆動機構収容部11の駆動軸方向における他端部から、駆動軸A1から離れる方向に斜めに突出している。モータ2は、モータシャフト25の回転軸A2が駆動軸A1に交差する方向(詳細には、駆動軸A1に対して斜め方向)に延在するように、モータ収容部12内に配置されている。
The
In this embodiment, the
なお、以下の説明では、便宜上、駆動軸A1の延在方向をハンマドリル101の前後方向と規定する。前後方向において、ツールホルダ32が配置されている一端部側をハンマドリル101の前側、反対側を後側と規定する。また、駆動軸A1に直交する方向であって、モータシャフト25の回転軸A2の延在方向に対応する方向を、ハンマドリル1の上下方向と規定する。上下方向において、駆動機構収容部11からモータ収容部12が突出する方向を下方向、反対方向を上方向と規定する。更に、前後方向および上下方向に直交する方向を、左右方向と規定する。
For the sake of convenience, in the following description, the extension direction of the drive shaft A1 is defined as the front-rear direction of the
ハンドル15は、全体としては側面視略C字状に形成されており、両端部が本体ハウジング10に連結されている。ハンドル15は、長尺の筒状の把持部16と、把持部16の下側に接続する矩形箱状のコントローラ収容部17とを含む。把持部16は、使用者によって把持される部分であって、本体ハウジング10の後方に離間して配置され、駆動軸A1に交差するように、概ね上下方向に延在している。把持部16の上端部の前部には、使用者による押圧操作(引き操作)が可能なトリガ161が設けられている。把持部16の内部には、トリガ161の押圧操作に応じてオン状態とされるスイッチ162が配置されている。コントローラ収容部17には、モータ2の駆動を制御するためのコントローラ171が収容されている。コントローラ収容部17の下端部には、モータ2等の電源としての充電式バッテリ(バッテリパック)93を着脱可能なバッテリ装着部173が設けられている。
The
なお、本実施形態では、ハンドル15は、本体ハウジング10に対して相対移動可能に弾性連結されている。具体的には、ハンドル15の下端部は、モータ収容部12の下端部内に配置され、左右方向に延在する回動軸周りに回動可能に支持されている。また、ハンドル15の上端部は、付勢バネを介して、前後方向に移動可能に駆動機構収容部11の後端部に連結されている。
In this embodiment, the
ハンマドリル1では、トリガ161が引き操作され、スイッチ162がオン状態とされると、コントローラ171によってモータ2が通電され、ハンマ動作および/またはドリル動作が行われる。
In the hammer drill 1, when the
以下、ハンマドリル101の詳細構成について説明する。
The detailed configuration of the
まず、本体ハウジング10(モータ収容部12および駆動機構収容部11)の構成およびその内部構造について説明する。
First, we will explain the configuration and internal structure of the main body housing 10 (
図1に示すように、モータ収容部12は、本体ハウジング10のうち、駆動機構収容部11の後端部に接続して下方に延びる部分である。モータ収容部12には、モータ2が収容されている。本実施形態では、モータ2には、直流ブラシレスモータが採用されている。モータ2は、ステータとロータとを含む本体部20と、ロータと一体的に回転するように構成されたモータシャフト25とを備える。モータシャフト25は、軸受251および252によって、本体ハウジング10に対して回転軸A2周りに回転可能に支持されている。回転軸A2は、駆動軸A1に対して斜め下前方に延在している。モータシャフト25の上端部は、駆動機構収容部11内に突出している。モータシャフト25の上端部には、駆動ベベルギヤ255が固定されている。
As shown in FIG. 1, the
図1に示すように、駆動機構収容部11は、本体ハウジング10のうち、駆動軸A1に沿って延在し、スピンドル31および駆動機構5を収容する部分である。駆動機構収容部11は、円筒状の前端部を有する。この円筒状の部分を、バレル部111という。駆動機構収容部11のうち、バレル部111以外の部分は、概ね矩形箱状に形成されている。バレル部111には、補助ハンドル(図示略)を装着可能である。使用者は、ハンドル15に加え、バレル部111に取り付けられた補助ハンドルを補助的に把持することも可能である。
As shown in FIG. 1, the drive
スピンドル31は、ハンマドリル101の最終出力シャフトである。スピンドル31は、軸受316および317によって、本体ハウジング10に対して駆動軸A1周りに回転可能に支持されている。スピンドル31の前半部分は、先端工具91を着脱可能なツールホルダ32を構成する。先端工具91は、その長軸が駆動軸A1と一致するように、ツールホルダ32に挿入され、ツールホルダ32に対する軸方向の移動が許容され、軸周りの回転が規制された状態で保持される。スピンドル31の後半部分は、後述するピストン65を摺動可能に保持するシリンダ33を構成する。本実施形態では、スピンドル31は、ツールホルダ32とシリンダ33とが一体的に形成された単一部材であるが、複数の部材が連結されることで形成されていてもよい。
The
駆動機構5は、ハンマ動作を遂行するように構成された打撃機構6と、ドリル動作を遂行するように構成された回転伝達機構7(図3参照)とを含む。本実施形態では、モータ2の動力は、第1中間シャフト41を介して打撃機構6に伝達され、第2中間シャフト42を介して回転伝達機構7に伝達される。つまり、ハンマドリル101は、打撃機構6と回転伝達機構7とに対し、別個の2本の中間シャフトを備える。
The
ここで、第1中間シャフト41および第2中間シャフト42の配置について説明する。
Here, we will explain the arrangement of the first
図1~図4に示すように、第1中間シャフト41および第2中間シャフト42は何れも、駆動機構収容部11内で、駆動軸A1に平行に延在する。図3に示すように、第1中間シャフト41は、2つの軸受411および412を介して、本体ハウジング10に対して回転軸A3周りに回転可能に支持されている。同様に、第2中間シャフト42は、2つの軸受421および422を介して、本体ハウジング10に対して回転軸A4周りに回転可能に支持されている。
As shown in Figures 1 to 4, both the first
図2に示すように、本実施形態では、第1中間シャフト41の回転軸A3は、駆動軸A1の真下で駆動軸A1と平行に延在する。更に、回転軸A3、駆動軸A1およびモータシャフト25の回転軸A2は全て、同一の平面(以下、基準面Pという)上にある。基準面Pは、ハンマドリル101の上下方向に延在する。一方、第2中間シャフト42の回転軸A4は、基準面Pに対し、左側に位置する。
As shown in FIG. 2, in this embodiment, the rotation axis A3 of the first
図3および図5に示すように、第1中間シャフト41の後端部には、軸受412の前側に隣接して、被動ベベルギヤ414が固定されている。被動ベベルギヤ414は、モータシャフト25の駆動ベベルギヤ255に噛合している。よって、モータシャフト25の回転は、駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414を介して、第1中間シャフト41に伝達される。
As shown in Figures 3 and 5, a driven
本実施形態では、第1中間シャフト41の回転軸A3およびモータシャフト25の回転軸A2は何れも基準面P上にあり、互いに交差する。より詳細には、回転軸A2と回転軸A3とは、鋭角をなすように交差する。このため、本実施形態では、駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414として、簡易な構成で比較的安価なストレートベベルギヤが採用されている。但し、他の種類の交差軸ギヤ(例えば、スパイラルベベルギヤ)が採用されてもよい。駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414は、減速ギヤ機構を構成している。
In this embodiment, the rotation axis A3 of the first
更に、図3に示すように、第1中間シャフト41の後端部には、被動ベベルギヤ414の前側に隣接して、駆動ギヤ415が固定されている。一方、第2中間シャフト42の後端部には、軸受422の前側に隣接して、被動ギヤ424を有するギヤ部材423が配置されている。被動ギヤ424は、駆動ギヤ415に噛合している。よって、第1中間シャフト41の回転は、駆動ギヤ415および被動ギヤ424を介して、ギヤ部材423に伝達される。なお、本実施形態では、駆動ギヤ415および被動ギヤ424は同一の径を有する。また、駆動ギヤ415および被動ギヤ424として、簡易な構成で比較的安価なスパーギヤが採用されている。但し、他の種類の平行軸ギヤ(例えば、ヘリカルギヤ)が採用されてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 3, a
ギヤ部材423は、円筒状に形成され、第2中間シャフト42(詳細には、後述の駆動側部材74)の外周側に配置されている。なお、ギヤ部材423の円筒状の前端部の外周には、スプライン部425が設けられている。スプライン部425は、回転軸A4方向(前後方向)に延在する複数のスプライン(外歯)を有する。詳細は後述するが、ギヤ部材423の回転は、第2伝達部材72およびトルクリミッタ73を介して第2中間シャフト42に伝達される。
The
以下、打撃機構6と、回転伝達機構7の詳細構成について、順に説明する。
The detailed configuration of the
打撃機構6は、ハンマ動作を遂行するための機構であって、第1中間シャフト41の回転運動を直線運動に変換し、先端工具91を駆動軸A1に沿って直線状に駆動するように構成されている。本実施形態では、図1および図5に示すように、打撃機構6は、運動変換部材61と、ピストン65と、ストライカ67と、インパクトボルト68とを含む。
The
運動変換部材61は、第1中間シャフト41上に配置され、第1中間シャフト41の回転運動を直線運動に変換してピストン65に伝達するように構成されている。より詳細には、運動変換部材61は、回転体611と、揺動部材616とを含む。
The
回転体611は、軸受614によって、本体ハウジング10に対して回転軸A3周りに回転可能に支持されている。なお、本実施形態では、回転体611と第1中間シャフト41の間には、円筒状の介在部材63が介在している。介在部材63は、第1中間シャフト41に対して前後方向に移動不能、且つ、第1中間シャフト41に対して回転体611と一体的に回転可能に構成されている。介在部材63の前端部は、回転体611の前端から前方へ突出している。揺動部材616は、回転体611の外周に回転可能に取り付けられ、回転体611の回転に伴って、回転軸A3の延在方向(前後方向)に揺動するように構成されている。揺動部材616は、回転体611から上方に延びるアーム部617を有する。
The
ピストン65は、有底円筒状の部材であって、スピンドル31のシリンダ33内に、駆動軸A1に沿って摺動可能に配置されている。ピストン65は、連結ピンを介して揺動部材616のアーム部617に連結されており、揺動部材616の揺動に伴って前後方向に往復動される。
The
ストライカ67は、先端工具91に打撃力を加えるための打撃子である。ストライカ67は、ピストン65内に、駆動軸A1に沿って摺動可能に配置されている。ストライカ67の後側のピストン65の内部空間は、空気バネとして機能する空気室として規定されている。インパクトボルト68は、ストライカ67の運動エネルギを先端工具91に伝達する中間子である。インパクトボルト68は、ツールホルダ32内で、ストライカ67の前側に、駆動軸A1に沿って移動可能に配置されている。
The
揺動部材616の揺動に伴って、ピストン65が前後方向に移動されると、空気室の空気の圧力が変動し、空気バネの作用によってストライカ67がピストン65内を前後方向に摺動する。より詳細には、ピストン65が前方に向けて移動されると、空気室の空気が圧縮されて内圧が上昇する。ストライカ67は、空気バネの作用で高速に前方に押し出されてインパクトボルト68を打撃する。インパクトボルト68は、ストライカ67の運動エネルギを先端工具91に伝達する。これにより、先端工具91は駆動軸A1に沿って直線状に駆動される。一方、ピストン65が後方へ移動されると、空気室の空気が膨張して内圧が低下し、ストライカ67が後方へ引き込まれる。先端工具91は、被加工物への押し付けにより、インパクトボルト68と共に後方へ移動する。このようにして、打撃機構6によってハンマ動作が繰り返される。
When the
本実施形態では、第1中間シャフト41の回転は、第1伝達部材64および介在部材63を介して運動変換部材61(詳細には、回転体611)に伝達される。
In this embodiment, the rotation of the first
第1伝達部材64は、第1中間シャフト41上に配置され、第1中間シャフト41と一体的に回転可能、且つ、第1中間シャフト41および介在部材63に対して回転軸A3方向(前後方向)に移動可能に構成されている。より詳細には、第1伝達部材64の内周には、介在部材63に係合可能な第1スプライン部641と、第1中間シャフト41に常に係合する第2スプライン部642とが設けられている。
The
第1スプライン部641は、第1伝達部材64の後端部の内周に設けられている。第1スプライン部641は、回転軸A3方向(前後方向)に延在する複数のスプライン(内歯)を有する。一方、介在部材63の前端部の外周には、スプライン部631が設けられている。スプライン部631は、第1スプライン部641に係合可能な複数のスプライン(外歯)を有する。
The
第2スプライン部642は、第1伝達部材64の前半部分の内周に設けられている。第2スプライン部642は、回転軸A3方向(前後方向)に延在する複数のスプライン(内歯)を有する。一方、第1中間シャフト41の前端部(前側の軸受411後側に隣接する部分)は、大径部として構成されている。大径部の外周には、スプライン部416が設けられている。スプライン部416は、第2スプライン部642に常に係合する複数のスプライン(外歯)を有する。
The
このような構成により、図5に実線で示すように、前後方向において、第1スプライン部641が介在部材63のスプライン部631と係合する位置(以下、係合位置という)に配置されている場合、第1伝達部材64は、介在部材63および回転体611と一体的に回転可能、つまり、第1中間シャフト41から運動変換部材61へ動力を伝達可能である。一方、図5に点線で示すように、第1スプライン部641がスプライン部631から離間する(係合不能な)位置(以下、離間位置という)に配置されている場合、第1伝達部材64は、第1中間シャフト41から運動変換部材61への動力伝達を不能とする(遮断する)。
With this configuration, as shown by the solid line in Figure 5, when the
以上に説明したように、本実施形態では、第1伝達部材64および介在部材63は、ハンマ動作のための動力を伝達または遮断する第1クラッチ機構62として機能する。なお、本実施形態では、第1伝達部材64は、モード切替機構80(図6参照)に接続されており、使用者によるモード切替ダイヤル800(図2および図4参照)の操作に応じて係合位置と離間位置の間で移動される。つまり、第1クラッチ機構62は、モード切替ダイヤル800の操作に応じて、動力伝達状態と遮断状態の間で切り替えられる。なお、モード切替機構80については、後で詳述する。
As described above, in this embodiment, the
回転伝達機構7は、ドリル動作を遂行するための機構であって、第2中間シャフト42の回転をスピンドル31に伝達し、先端工具91を駆動軸A1周りに回転駆動するように構成されている。図4に示すように、本実施形態では、回転伝達機構7は、駆動ギヤ78と、被動ギヤ79とを含む。駆動ギヤ78は、第2中間シャフト42の前端部(前側の軸受421の後側に隣接する部分)に固定されている。被動ギヤ79は、スピンドル31のシリンダ33の外周に固定され、駆動ギヤ78に噛合している。駆動ギヤ78および被動ギヤ79は、ギヤ減速機構を構成する。第2中間シャフト42と一体的に駆動ギヤ78が回転するのに伴って、被動ギヤ79と一体的にスピンドル31が回転される。これにより、ツールホルダ32に保持された先端工具91が駆動軸A1周りに回転駆動されるドリル動作が遂行される。
The
なお、上述のように、本実施形態では、モータシャフト25の回転に伴って回転される被動ギヤ424の回転は、第2伝達部材72およびトルクリミッタ73を介して第2中間シャフト42に伝達される。以下、トルクリミッタ73および第2伝達部材72について、順に説明する。
As described above, in this embodiment, the rotation of the driven
図3および図4に示すように、トルクリミッタ73は、第2中間シャフト42上に配置され、第2中間シャフト42に作用するトルクが閾値を超える場合、伝達を遮断するように構成された安全クラッチ機構である。本実施形態では、トルクリミッタ73は、駆動側部材74と、被動側部材75と、ボール76と、付勢バネ77とを含む。
As shown in Figs. 3 and 4, the
駆動側部材74は、円筒状の部材であって、第2中間シャフト42の後半部分によって回転可能に支持されている。被動ギヤ424は、駆動側部材74の後端部によって回転可能に支持されている。よって、駆動側部材74は、第2中間シャフト42および被動ギヤ424に対して回転軸A4周りに回転可能である。
The driving
駆動側部材74は、カム凹部742(図4参照)とスプライン部743とを含む。カム凹部742は、駆動側部材74の前端に設けられている。詳細な図示は省略するが、カム凹部742は、周方向に傾斜するカム面を有する。スプライン部743は、カム凹部742の後側で駆動側部材74の外周に設けられており、回転軸A4方向(前後方向)に延在する複数のスプライン(外歯)を有する。
The driving
被動側部材75は、円筒状の部材であって、駆動側部材74の前側で、第2中間シャフト42の周囲に配置されている。被動側部材75の内周には、回転軸A4方向(前後方向)に延在する溝が周方向に複数設けられている。また、第2中間シャフト42の外周には、回転軸A4方向(前後方向)に延在する溝が周方向に複数設けられている。ボール76は、これらの溝によって規定される軌道内に、転動可能に収容されている。これにより、被動側部材75は、径方向および周方向において、ボール76を介して第2中間シャフト42と係合し、第2中間シャフト42と一体的に回転可能とされている。また、被動側部材75は、ボール76が軌道内を転動可能な範囲で、第2中間シャフト42に対して前後方向に移動可能である。
The driven
被動側部材75は、後端に設けられたカム突起752(図4参照)を有する。詳細な図示は省略するが、カム突起752は、駆動側部材74のカム凹部742に概ね整合する形状を有し、周方向に傾斜するカム面を有する。付勢バネ77は、圧縮コイルバネであって、駆動ギヤ78と被動側部材75の間に、圧縮された状態で配置されている。このため、付勢バネ77は、被動側部材75を、駆動側部材74に近接する方向、つまり、カム突起752とカム凹部742とが噛合う方向(後方)に常に付勢している。カム突起752とカム凹部742とが噛合い係合している場合、駆動側部材74から被動側部材75へのトルク伝達、ひいては第2中間シャフト42の回転が可能となる。なお、駆動側部材74およびギヤ部材423は、被動側部材75を介して後方に付勢され、第2中間シャフト42に対して最後方位置で保持されている。
The driven
詳細な図示は省略するが、第2中間シャフト42の回転中に、先端工具91がロックする等の理由で、ツールホルダ32(スピンドル31)を介して第2中間シャフト42に閾値以上の負荷がかかると、カム突起752とカム凹部742の噛み合い係合が解除される。より詳細には、カム突起752およびカム凹部742のカム面(傾斜面)の作用により、付勢バネ77の付勢力に抗して、カム突起752がカム凹部742から離脱して駆動側部材74の前端面に乗り上げる。つまり、被動側部材75は、駆動側部材74から離間する方向(前方)に移動する。このとき、第2中間シャフト42との間で転動するボール76に案内され、被動側部材75は前方へスムーズに移動することができる。この結果、駆動側部材74から被動側部材75へのトルク伝達が遮断され、第2中間シャフト42の回転が中断される。
Although detailed illustration is omitted, when a load of a threshold value or more is applied to the second
図3および図4に示すように、第2伝達部材72は、第2中間シャフト42上に配置され、トルクリミッタ73の駆動側部材74と一体的に回転可能、且つ、駆動側部材74およびギヤ部材423に対して回転軸A4方向(前後方向)に移動可能に構成されている。
As shown in Figures 3 and 4, the
より詳細には、第2伝達部材72は、駆動側部材74の周囲に配置された略円筒状の部材であって、第2伝達部材72の内周には、第1スプライン部721と、第2スプライン部722とが設けられている。第1スプライン部721は、第2伝達部材72の前半部分に設けられている。第1スプライン部721は、駆動側部材74のスプライン部743に常に係合する複数のスプライン(内歯)を有する。第2スプライン部722は、第2伝達部材72の後端部に設けられている。第2スプライン部722は、ギヤ部材423のスプライン部425に係合可能な複数のスプライン(内歯)を有する。
More specifically, the
このような構成により、図4に実線で示すように、前後方向において、第2スプライン部722がギヤ部材423のスプライン部425と係合する位置(以下、係合位置という)に配置されている場合、第2伝達部材72は、ギヤ部材423と一体的に回転可能である。よって、第2伝達部材72にスプライン係合された駆動側部材74も、ギヤ部材423と一体的に回転可能である。つまり、第2伝達部材72は、係合位置において、トルクリミッタ73を介して、ギヤ部材423から第2中間シャフト42へ動力を伝達可能である。一方、図4に点線で示すように、第2スプライン部722がスプライン部425から離間する(係合不能な)位置(以下、離間位置という)に配置されている場合、第2伝達部材72は、ギヤ部材423から第2中間シャフト42への動力伝達を不能とする(遮断する)。
With this configuration, as shown by the solid line in FIG. 4, when the
以上に説明したように、本実施形態では、第2伝達部材72およびギヤ部材423は、ドリル動作のための動力を伝達または遮断する第2クラッチ機構71として機能する。なお、本実施形態では、第2伝達部材72は、第1伝達部材64と同様、モード切替機構80(図6参照)に接続されており、使用者によるモード切替ダイヤル800(図2参照)の操作に応じて係合位置と離間位置の間で移動される。つまり、第2クラッチ機構71も、第1クラッチ機構62と同様、モード切替ダイヤル800の操作に応じて、動力伝達状態と遮断状態の間で切り替えられる。
As described above, in this embodiment, the
以下、モード切替ダイヤル800およびモード切替機構80について説明する。
The
図6~図8に示すように、モード切替機構80は、モード切替ダイヤル800に連動して、ハンマドリル101の動作モードを切り替えるように構成された機構である。本実施形態では、ハンマドリル101は、ハンマドリルモード、ハンマモード、およびドリルモードの3つの動作モードを有する。ハンマドリルモードは、打撃機構6および回転伝達機構7の両方が駆動されることで、ハンマ動作およびドリル動作が行われる動作モードである。ハンマモードは、第2クラッチ機構71によってドリル動作のための動力伝達が遮断され、打撃機構6のみが駆動されることで、ハンマ動作のみが行われる動作モードである。ドリルモードは、第1クラッチ機構62によってハンマ動作のための動力伝達が遮断され、回転伝達機構7のみが駆動されることで、ドリル動作のみが行われる動作モードである。
As shown in Figures 6 to 8, the
図2、図4および図6に示すように、モード切替ダイヤル800は、本体ハウジング10(詳細には、駆動機構収容部11)の左側部に、使用者による外部操作が可能に設けられている。モード切替ダイヤル800は、摘みを有する円盤状の操作部801と、操作部801から突出する第1ピン803および第2ピン805とを含む。
As shown in Figures 2, 4 and 6, the
操作部801は、本体ハウジング10によって、回動軸R(図6参照)周りに回動可能に保持されている。操作部801の一部は、本体ハウジング10(駆動機構収容部11)の左側壁に形成された開口部から部分的に外部へ露出し、使用者による回動操作が可能とされている。なお、モード切替ダイヤル800には、ハンマドリルモード、ハンマモード、およびドリルモードに夫々対応する回動位置が定められている。使用者は、モード切替ダイヤル800を所望の動作モードに対応する回動位置に配置することで、動作モードを設定することができる。第1ピン803および第2ピン805は、操作部801の内面から、本体ハウジング10の内側方向に突出している。第1ピン803および第2ピン805は、モード切替ダイヤル800の回動に伴って、操作部801の回動軸Rを中心とする円周上を移動する。
The
モード切替機構80は、第1切替部材81と、第2切替部材82と、第1バネ83と、第2バネ84とを含む。
The
第1切替部材81は、一対の支持孔(図示略)を有し、支持孔に挿通された支持シャフト88によって、前後方向に移動可能に支持されている。支持シャフト88は、本体ハウジング10(詳細には、駆動機構収容部11の内部に固定された支持壁113)に支持され、前後方向に延在するシャフトである。支持シャフト88は、第1中間シャフト41および第2中間シャフト42と平行に延在している。支持シャフト88の軸方向の中央部には、止め輪881が固定されている。第1切替部材81は、止め輪881の前側に支持されている。第2切替部材82は、一対の支持孔(図示略)を有し、支持孔に挿通された支持シャフト88によって、止め輪881の後側で、前後方向に移動可能に支持されている。
The
第1切替部材81および第2切替部材82は、夫々、第1伝達部材64および第2伝達部材72に係合している。より詳細には、第1伝達部材64および第2伝達部材72の外周には、夫々、環状の溝645および725が設けられている。第1切替部材81は、溝645内に配置された板状の第1係合部813(図8参照)を介して、第1伝達部材64と係合している。同様に、第2切替部材82は、溝725内に配置された板状の第2係合部823(図5参照)を介して、第2伝達部材72と係合している。なお、第1伝達部材64および第2伝達部材72は、夫々、第1係合部813および第2係合部823が溝645および725に係合した状態で、第1切替部材81および第2切替部材82に対して回転可能である。
The
第1バネ83は、圧縮コイルバネであって、駆動機構収容部11と第1切替部材81との間に圧縮された状態で配置され、第1切替部材81を常に後方へ付勢している。これにより、第1切替部材81に係合された第1伝達部材64も、常に後方の係合位置に向けて付勢されている。第2バネ84は、圧縮コイルバネであって、支持シャフト88に固定された止め輪881と第2切替部材82との間に圧縮された状態で配置され、第2切替部材82を常に後方へ付勢している。これにより、第2切替部材82に係合された第2伝達部材72も、常に後方の係合位置に向けて付勢されている。なお、第1切替部材81の最後方位置は、第1切替部材81が止め輪881に当接する位置である。第2切替部材82の最後方位置は、第2切替部材82が支持壁113の前面に当接する位置である。
The
モード切替ダイヤル800が、図6に示すハンマドリルモードに対応する回動位置(以下、ハンマドリル位置という)に配置されている場合、第1ピン803は、最後方位置に配置された第1切替部材81の後方に隣接する位置に配置され、第2ピン805は、最後方位置に配置された第2切替部材82の後方に隣接する位置に配置される。このとき、第1伝達部材64は、第2スプライン部642が介在部材63のスプライン部631と係合する係合位置に配置され(図5参照)、第1クラッチ機構62は、動力伝達状態に置かれる。また、第2伝達部材72は、第2スプライン部722がギヤ部材423のスプライン部425と係合する係合位置に配置され(図4参照)、第2クラッチ機構71も、動力伝達状態に置かれる。
When the
モータ2が通電されると、モータシャフト25から、駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414を介して第1中間シャフト41に動力が伝達される。更に、第1中間シャフト41から、第1クラッチ機構62を介して打撃機構6に動力が伝達され、ハンマ動作が遂行される。これと同時に、第1中間シャフト41から、駆動ギヤ415および被動ギヤ424、更に、第2クラッチ機構71およびトルクリミッタ73を介して第2中間シャフト42に動力が伝達される。更に、第2中間シャフト42から、回転伝達機構7を介してスピンドル31に動力が伝達され、ドリル動作も遂行される。
When the
モード切替ダイヤル800が、図6に示すハンマドリル位置から、図7に示すハンマモードに対応する回動位置(以下、ハンマ位置という)まで回動操作されると、第2ピン805は、第2切替部材82に後方から当接した状態で時計回り方向に移動しつつ、第2バネ84の付勢力に抗して第2切替部材82を前方へ移動させる。モード切替ダイヤル800がハンマ位置に配置されると、第2切替部材82は最前方位置に配置される。第2切替部材82の移動に伴って、第2伝達部材72は係合位置から離間位置へ移動され(図4参照)、第2クラッチ機構71は遮断状態に切り替えられる。
When the
一方、第1ピン803は、第1切替部材81にも第2切替部材82にも干渉することなく、底面視で時計回り方向に移動し、第1切替部材81および第2切替部材82から離間した位置に配置される。よって、この間、第1切替部材81および第1伝達部材64は移動せず、第1クラッチ機構62は、動力伝達状態のまま維持される。
Meanwhile, the
モータ2が通電されても、モータシャフト25から第2中間シャフト42には動力が伝達されないため、ドリル動作は遂行されない。一方、モータシャフト25から第1中間シャフト41を介して打撃機構6には動力が伝達されるため、ハンマ動作のみが遂行されることになる。
Even when the
モード切替ダイヤル800が、図6に示すハンマドリル位置から、図8に示すドリルモードに対応する回動位置(以下、ドリル位置という)まで回動操作されると、第1ピン803は、第1切替部材81に後方から当接し、底面視で操作部801の回動軸Rを中心に反時計回り方向に移動しつつ、第1バネ83の付勢力に抗して第1切替部材81を前方へ移動させる。モード切替ダイヤル800がドリル位置に配置されると、第1切替部材81は最前方位置に配置される。第1切替部材81の移動に伴って、第1伝達部材64は係合位置から離間位置へ移動され(図5参照)、第1クラッチ機構62は遮断状態に切り替えられる。
When the
一方、第2ピン805は、第1切替部材81にも第2切替部材82にも干渉することなく、底面視で操作部801の回動軸Rを中心に反時計回り方向に移動し、第2切替部材82に隣接する位置に配置される。よって、この間、第2切替部材82および第2伝達部材72は移動せず、第2クラッチ機構71は、動力伝達状態のまま維持される。
Meanwhile, the
モータ2が通電されても、第1中間シャフト41から運動変換部材61には動力が伝達されないため、ハンマ動作は遂行されない。一方、モータシャフト25から第2中間シャフト42を介して回転伝達機構7には動力が伝達されるため、ドリル動作のみが遂行されることになる。
Even when the
以上に説明したように、本実施形態のハンマドリル101では、スピンドル31と、ハンマ動作を行う打撃機構6用の第1中間シャフト41と、ドリル動作を行う回転伝達機構用の第2中間シャフト42とが、互いに平行に延在する。一方、モータシャフト25は、スピンドル31に対して交差する方向に延在する。そして、モータシャフト25の回転は、まず、駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414を介して第1中間シャフト41に伝達され、更に、駆動ギヤ415および被動ギヤ424を介して第2中間シャフト42に伝達される。つまり、第1中間シャフト41と第2中間シャフト42との間の伝達経路上に、スピンドル31は介在しない。よって、第2中間シャフト42からスピンドル31を経由して第1中間シャフト41に回転を伝達する場合とは異なり、減速や増速が必要ないため、効率的な伝達を行うことができる。
As described above, in the
なお、ドリル動作による負荷に比べ、ハンマ動作による負荷は大きい。よって、本実施形態では、第1中間シャフト41および第2中間シャフト42のうち、より大きな負荷を受ける第1中間シャフト41にモータシャフト25から直接トルクが伝達される構成が採用されている。
The load caused by the hammering operation is greater than the load caused by the drilling operation. Therefore, in this embodiment, a configuration is adopted in which torque is transmitted directly from the
また、第1中間シャフト41上で、被動ベベルギヤ414は、軸受412の前側に隣接して配置され、更に、駆動ギヤ415は、被動ベベルギヤ414と運動変換部材61の間に配置されている。つまり、被動ベベルギヤ414および駆動ギヤ415が、第1中間シャフト41を支持する軸受412に近接配置されている。これにより、前後方向における被動ベベルギヤ414および駆動ギヤ415の配置領域が最小化されている。また、撓みが少ない軸受412の近傍に各種ギヤを集中配置することで、駆動ベベルギヤ255と被動ベベルギヤ414、および駆動ギヤ415と被動ギヤ424との噛み合いを精度よく維持することができる。
In addition, on the first
また、第1中間シャフト41には運動変換部材61が搭載されるため、ある程度の長さが必要となる。これに対し、第2中間シャフト42に搭載される駆動ギヤ78には、それほどの長さは必要とならない。特に、本実施形態では、上述のように、後側の軸受412の近傍に配置された駆動ギヤ415に応じて、第2中間シャフト42上の被動ギヤ424の配置も決まるため、第2中間シャフト42には、被動ギヤ424の前側に十分なスペースが生じる。そこで、このスペースを有効利用して、トルクリミッタ73が配置されている。第2中間シャフト42は、最終出力シャフトとしてのスピンドル31よりも伝達トルクが低い。このため、スピンドル31に搭載されるトルクリミッタに比べ、より小型で軽量なトルクリミッタ73を採用することができる。
In addition, the first
また、本実施形態のトルクリミッタ73は、トルクリミッタ73の動作時には、ボール76が転動しつつ、被動側部材75を回転軸A4方向に案内することができる。これにより、被動側部材75と第2中間シャフト42との間の摩擦を低減させ、動作トルクを安定化させることができる。
In addition, in the
なお、本実施形態では、駆動軸A1、モータシャフト25の回転軸A2および第1中間シャフト41の回転軸A3は全て、基準面P上にある一方、第2中間シャフト42の回転軸A4は、基準面Pに対して左側に位置する。よって、ハンマドリル101の重心は、基準面Pの左側に偏りやすい。しかしながら、右利きの使用者の方が左利きの使用者よりも多いことから、使用者がバレル部111に補助ハンドルを取り付けて左手で把持することで、重心の偏りに対応しやすいと考えられる。よって、第2中間シャフト42の回転軸A4を、基準面Pの右側でなく左側に配置することは合理的である。
In this embodiment, the drive shaft A1, the rotation axis A2 of the
また、本実施形態では、第1中間シャフト41および第2中間シャフト42には、夫々、第1クラッチ機構62および第2クラッチ機構71が設けられている。よって、ハンマ動作のための動力およびドリル動作のための動力を、必要に応じて夫々遮断することが可能となる。更に、第1クラッチ機構62および第2クラッチ機構71は何れも、同じ操作部材(モード切替ダイヤル800)の操作に応じて、動力伝達状態と遮断状態との間で切り替えられる。よって、使用者は、所望の作業に応じてモード切替ダイヤル800を操作し、動作モードを切り替えるだけで、第1クラッチ機構62および第2クラッチ機構71を動作させることができる。特に、本実施形態では、第2中間シャフト42の下方に生じるスペースを利用して、モード切替ダイヤル800およびモード切替機構80の合理的な配置が実現されている。
In addition, in this embodiment, the first
上記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に示す。但し、実施形態の各構成要素は単なる一例であって、本発明の各構成要素を限定するものではない。ハンマドリル101は、「ハンマドリル」の一例である。スピンドル31は、「最終出力シャフト」の一例である。駆動軸A1は、「駆動軸」の一例である。モータ2およびモータシャフト25は、夫々、「モータ」および「モータシャフト」の一例である。第1中間シャフト41は、「第1中間シャフト」の一例である。打撃機構6は、「第1駆動機構」の一例である。第2中間シャフト42は、「第2中間シャフト」の一例である。回転伝達機構7は、「第2駆動機構」の一例である。駆動ベベルギヤ255および被動ベベルギヤ414は、「一対のベベルギヤ」の一例である。駆動ギヤ415および被動ギヤ424は、「一対のギヤ」の一例である。
The correspondence between each component of the above embodiment and each component of the present invention is shown below. However, each component of the embodiment is merely an example and does not limit each component of the present invention. The
運動変換部材61は、「運動変換部材」の一例である。軸受412は、「軸受」の一例である。被動ベベルギヤ414は、「一対のベベルギヤのうち一方」の一例である。駆動ギヤ415は、「一対のギヤのうち一方」の一例である。トルクリミッタ43は、「トルクリミッタ」の一例である。第1クラッチ機構62および第2クラッチ機構71は、夫々、「第1クラッチ機構」および「第2クラッチ機構」の一例である。モード切替ダイヤル800(操作部801)は、「操作部材」の一例である。
The
なお、上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る締結工具は、例示されたハンマドリル101の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか1つのみ、あるいは複数が、実施形態に示すハンマドリル101あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
The above embodiment is merely an example, and the fastening tool according to the present invention is not limited to the configuration of the
ハンマドリル101は、充電式のバッテリではなく、外部の交流電源から供給される電力で動作するように構成されていてもよい。この場合、バッテリ装着部173に代えて、外部の交流電源に接続可能な電源ケーブルが設けられる。また、モータ2は、直流モータではなく、交流モータであってもよいし、ブラシレスモータではなく、ブラシを有するモータであってもよい。
The
本体ハウジング10およびハンドル15の構成(形状、構成部材、材質等)は、適宜、変更されうる。例えば、モータ収容部12は、駆動機構収容部11の後端部から駆動軸A1に直交するように、下方に突出してもよい。この場合、モータ2は、モータシャフト25の回転軸A2が、第1中間シャフト41の回転軸A3と直交するように配置される。
The configuration (shape, components, materials, etc.) of the
また、本体ハウジング10は、上記実施形態で例示された防振構造とは異なる防振構造を備えてもよい。例えば、本体ハウジング10に対し、ハンドル15の両端部が相対移動可能に弾性連結されていてもよい。あるいは、本体ハウジング10は、駆動機構5を収容するインナハウジングと、使用者によって把持される把持部を含み、インナハウジングに対して相対移動可能に弾性連結されたアウタハウジングとを含んでもよい。更には、本体ハウジング10内部で、スピンドル31と打撃機構6とが支持体によって支持され、本体ハウジング10に対して一体的に前後方向に移動可能であってもよい。なお、このような防振構造は、例えば、特開2016―000447号公報に開示されている。
The
モータシャフト25(回転軸A2)に対する第1中間シャフト41(回転軸A3)および第2中間シャフト42(回転軸A4)の配置、ならびに、スピンドル31(駆動軸A1)に対する第1中間シャフト41(回転軸A3)および第2中間シャフト42(回転軸A4)の配置は、上記実施形態で例示された配置に限られない。 The arrangement of the first intermediate shaft 41 (rotation axis A3) and the second intermediate shaft 42 (rotation axis A4) relative to the motor shaft 25 (rotation axis A2), and the arrangement of the first intermediate shaft 41 (rotation axis A3) and the second intermediate shaft 42 (rotation axis A4) relative to the spindle 31 (drive shaft A1) are not limited to the arrangements exemplified in the above embodiment.
例えば、モータシャフト25の回転は、まず、第1中間シャフト41ではなく、第2中間シャフト42に伝達され、更に、第1中間シャフト41に伝達されてもよい。この場合、第2中間シャフト42の軸受422の前側に隣接して、駆動ベベルギヤ255に噛合する被動ベベルギヤが設けられ、更に、その前側に隣接して、駆動ギヤが設けられることが好ましい。そして、第1中間シャフト41の軸受412の前側に隣接して、第2中間シャフト42の駆動ギヤに噛合する被動ギヤが設けられればよい。
For example, the rotation of the
モータシャフト25の回転軸A2と、第1中間シャフト41の回転軸A3(または第2中間シャフト42の回転軸A4)は、同一平面上になくてもよい。この場合、モータシャフト25の回転は、例えば、ハイポイドギヤを介して第1中間シャフト41(または第2中間シャフト42)に伝達されればよい。また、駆動軸A1は、モータシャフト25の回転軸A2および/または第1中間シャフト41の回転軸A3と同一平面上にある必要はない。
The rotation axis A2 of the
第1クラッチ機構62、第2クラッチ機構71、トルクリミッタ73、およびモード切替機構80の構成および配置位置は、適宜変更されうる。
The configurations and positions of the first
例えば、介在部材63は省略され、第1クラッチ機構62の第1伝達部材64は、運動変換部材61(詳細には、回転体611)と係合する位置と、運動変換部材61から離間する位置との間で移動可能であってもよい。つまり、第1伝達部材64は、第1中間シャフト41の回転を運動変換部材61に直接伝達するように構成されていてもよい。また、第2クラッチ機構71は、被動ギヤ424と第2中間シャフト42の間ではなく、第2中間シャフト42と駆動ギヤ78との間で動力の伝達または遮断を行うように構成されてもよい。
For example, the intervening
ハンマドリル101は、ハンマドリルモード、ハンマモードおよびドリルモードの3つの動作モードのうち、ハンマドリルモードとハンマモードのみを有してもよい。この場合、第2中間シャフト42に、第2クラッチ機構71のみが設けられ、第1クラッチ機構62は省略されればよい。この場合、モード切替機構80の第1切替部材81および第1バネ83も省略される。
Of the three operating modes, hammer drill mode, hammer mode, and drill mode, the
トルクリミッタ73の被動側部材75と第2中間シャフト42とは、ボール76を介してではなく、例えば、スプライン係合していてもよい。被動側部材75ではなく、駆動側部材74が第2中間シャフト42上で移動可能であってもよい。また、トルクリミッタ73は省略されてもよいし、スピンドル31に設けられてもよい。
The driven
モード切替機構80において、第1切替部材81、第2切替部材82、第1バネ83、第2バネ84の形状、配置、モード切替ダイヤル800との連動態様は、適宜変更されうる。例えば、第1クラッチ機構62の切替を行うための第1切替部材81と、第2クラッチ機構71の切替を行うための第2切替部材82とが、別個の操作部材によって移動されるように構成されてもよい。また、モード切替機構80に連動する操作部材は、回動式のダイヤルに限られず、例えば、スライド式のレバーであってもよい。第1バネ83および第2バネ84は、他の種類のバネ(例えば、引張りコイルバネ、捩りバネ)であってもよいし、第1切替部材81および第2切替部材82は、必ずしも付勢されていなくてもよい。
In the
更に、本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様は、実施形態に示すハンマドリル101および上述の変形例、または各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
[態様1]
前記モータシャフトの前記回転軸および第1中間シャフトの回転軸は、前記同一平面上にある。
[態様2]
前記第2中間シャフトの前記回転軸は、前記駆動軸に対して左側に配置されている。
[態様3]
前記第1駆動機構は、
前記第1中間シャフト上に配置され、前記第1中間シャフトの回転に伴って揺動するように構成された揺動部材と、
前記揺動部材の揺動に伴って前記駆動軸に沿って往復動するように構成されたピストンと、
前記ピストンの往復動による空気バネの作用で直線状に移動し、前記先端工具を直線上に駆動するように構成された打撃子とを含む。
運動変換部材61(揺動部材616)、ピストン65、およびストライカ67は、夫々、本態様における「揺動部材」、「ピストン」、「打撃子」の一例である。
[態様4]
前記第2駆動機構は、
前記第2中間シャフト上に配置され、前記第2中間シャフトと共に回転するように構成された第1回転伝達ギヤと、
前記スピンドルの外周に設けられ、前記第1回転伝達ギヤと噛合する第2回転伝達ギヤとを含む減速ギヤ機構として構成されている。
駆動ギヤ78および被動ギヤ79は、夫々、本態様における「第1回転伝達ギヤ」および「第2回転伝達ギヤ」の一例である。
[態様5]
前記トルクリミッタは、
駆動側カムと、
前記駆動カムに係合可能な被動側カムと、
前記駆動側カムおよび前記被動側カムの一方の内周と、前記第2中間シャフトの外周との間で前記第2中間シャフトの軸方向に延在する軌道内に転動可能に配置されたボールとを含み、
前記駆動側カムおよび前記被動側カムの前記一方は、前記第2中間シャフトに作用するトルクが閾値を超える場合、前記ボールに案内されつつ、前記駆動側カムおよび前記被動側カムの他方から離れる方向に前記軸方向に移動することで、前記他方との係合を解除するように構成されていることを特徴とするハンマドリル。
駆動側部材74、被動側部材75、ボール76は、夫々、本態様における「駆動側カム」、「被動側カム」、「ボール」の一例である。
[態様6]
前記トルクリミッタは、前記駆動側カムおよび前記被動側カムの前記一方を、前記他方に向けて付勢する付勢部材を含む。
付勢バネ77は、本態様における「付勢部材」の一例である。
[態様7]
前記操作部材に連動して、前記動作モードを切り替えるように構成された切替機構を更に備え、
前記切替機構は、
前記操作部材に対する前記手動操作に応じて移動し、前記第1クラッチ機構を前記動力伝達状態と前記遮断状態との間で切り替えるように構成された第1切替部材と、
前記手動操作に応じて移動し、前記第2クラッチ機構を前記動力伝達状態と前記遮断状態との間で切り替えるように構成された第2切替部材とを含む。
モード切替機構80、第1切替部材81および第2切替部材82は、夫々、本態様における「切替機構」、「第1切替部材」および「第2切替部材」の一例である。
[態様8]
前記操作部材は、前記第1切替部材に当接し、前記第1切替部材を移動させるように構成された第1当接部と、前記第2切替部材に当接し、前記第2切替部材を移動させるように構成された第2当接部とを有する。
第1ピン803および第2ピン805は、夫々、本態様における「第1当接部」および「第2当接部」の一例である。
[態様9]
前記第1切替部材および前記第2切替部材は、単一の支持部材に移動可能に支持されている。
支持シャフト88は、本態様における「支持部材」の一例である。
Furthermore, in consideration of the spirit of the present invention and the above-described embodiment, the following aspects are constructed. The following aspects can be adopted in combination with the
[Aspect 1]
The rotation axis of the motor shaft and the rotation axis of the first intermediate shaft are on the same plane.
[Aspect 2]
The rotation axis of the second intermediate shaft is disposed on the left side of the drive shaft.
[Aspect 3]
The first drive mechanism includes:
a swinging member disposed on the first intermediate shaft and configured to swing in association with rotation of the first intermediate shaft;
a piston configured to reciprocate along the drive shaft in association with the swing of the swing member;
and an impactor configured to move linearly by the action of an air spring caused by the reciprocating motion of the piston to drive the tool bit linearly.
The motion conversion member 61 (oscillating member 616), the
[Aspect 4]
The second drive mechanism is
a first rotation transmission gear disposed on the second intermediate shaft and configured to rotate together with the second intermediate shaft;
The reduction gear mechanism includes a second rotation transmission gear that is provided on the outer periphery of the spindle and meshes with the first rotation transmission gear.
The
[Aspect 5]
The torque limiter is
A driving cam;
a driven cam engageable with the drive cam;
a ball rollably disposed in a raceway extending in the axial direction of the second intermediate shaft between an inner periphery of one of the driving cam and the driven cam and an outer periphery of the second intermediate shaft,
the one of the driving side cam and the driven side cam is configured to disengage from the other of the driving side cam and the driven side cam by being guided by the ball in the axial direction in a direction away from the other of the driving side cam and the driven side cam when a torque acting on the second intermediate shaft exceeds a threshold value.
The driving
[Aspect 6]
The torque limiter includes a biasing member that biases one of the driving cam and the driven cam toward the other.
The biasing
[Aspect 7]
A switching mechanism configured to switch the operation mode in conjunction with the operation member,
The switching mechanism includes:
a first switching member configured to move in response to the manual operation of the operating member and to switch the first clutch mechanism between the power transmission state and the disconnected state;
The second switching member is configured to move in response to the manual operation and to switch the second clutch mechanism between the power transmission state and the disconnected state.
The
[Aspect 8]
The operating member has a first abutment portion configured to abut against the first switching member and move the first switching member, and a second abutment portion configured to abut against the second switching member and move the second switching member.
The
[Aspect 9]
The first switching member and the second switching member are movably supported by a single support member.
The
1:ハンマドリル、2:モータ、5:駆動機構、6:打撃機構、7:回転伝達機構、10:本体ハウジング、11:駆動機構収容部、12:モータ収容部、15:ハンドル、16:把持部、17:コントローラ収容部、20:本体部、25:モータシャフト、31:スピンドル、32:ツールホルダ、33:シリンダ、41:第1中間シャフト、42:第2中間シャフト、43:トルクリミッタ、61:運動変換部材、62:第1クラッチ機構、63:介在部材、64:第1伝達部材、65:ピストン、67:ストライカ、68:インパクトボルト、71:第2クラッチ機構、72:第2伝達部材、73:トルクリミッタ、74:駆動側部材、75:被動側部材、76:ボール、77:付勢バネ、78:駆動ギヤ、79:被動ギヤ、80:モード切替機構、81:第1切替部材、82:第2切替部材、83:第1バネ、84:第2バネ、88:支持シャフト、91:先端工具、101:ハンマドリル、111:バレル部、113:支持壁、161:トリガ、162:スイッチ、171:コントローラ、173:バッテリ装着部、251:軸受、255:駆動ベベルギヤ、316:軸受、411:軸受、412:軸受、414:被動ベベルギヤ、415:駆動ギヤ、416:スプライン部、421:軸受、422:軸受、423:ギヤ部材、424:被動ギヤ、425:スプライン部、611:回転体、614:軸受、616:揺動部材、617:アーム部、631:スプライン部、641:第1スプライン部、642:第2スプライン部、645:溝、721:第1スプライン部、722:第2スプライン部、725:溝、742:カム凹部、743:スプライン部、752:カム突起、800:モード切替ダイヤル、801:操作部、803:第1ピン、805:第2ピン、813:第1係合部、823:第2係合部、881:止め輪、A1:駆動軸、A2:回転軸、A3:回転軸、A4:回転軸、P:基準面、R:回動軸 1: Hammer drill, 2: Motor, 5: Drive mechanism, 6: Impact mechanism, 7: Rotation transmission mechanism, 10: Main body housing, 11: Drive mechanism accommodating section, 12: Motor accommodating section, 15: Handle, 16: Grip section, 17: Controller accommodating section, 20: Main body, 25: Motor shaft, 31: Spindle, 32: Tool holder, 33: Cylinder, 41: First intermediate shaft, 42: Second intermediate shaft, 43: Torque limiter, 61: Motion conversion member, 62: First clutch mechanism, 63: Intermediate current member, 64: first transmission member, 65: piston, 67: striker, 68: impact bolt, 71: second clutch mechanism, 72: second transmission member, 73: torque limiter, 74: driving side member, 75: driven side member, 76: ball, 77: biasing spring, 78: driving gear, 79: driven gear, 80: mode switching mechanism, 81: first switching member, 82: second switching member, 83: first spring, 84: second spring, 88: support shaft, 91: tip tool, 101: hammer drill, 111: bar rail portion, 113: support wall, 161: trigger, 162: switch, 171: controller, 173: battery mounting portion, 251: bearing, 255: driving bevel gear, 316: bearing, 411: bearing, 412: bearing, 414: driven bevel gear, 415: driving gear, 416: spline portion, 421: bearing, 422: bearing, 423: gear member, 424: driven gear, 425: spline portion, 611: rotating body, 614: bearing, 616: swing member, 617: arm portion, 631: spline Line part, 641: first spline part, 642: second spline part, 645: groove, 721: first spline part, 722: second spline part, 725: groove, 742: cam recess, 743: spline part, 752: cam protrusion, 800: mode switching dial, 801: operation part, 803: first pin, 805: second pin, 813: first engagement part, 823: second engagement part, 881: retaining ring, A1: drive shaft, A2: rotating shaft, A3: rotating shaft, A4: rotating shaft, P: reference surface, R: rotating shaft
Claims (9)
先端工具を取り外し可能に保持するように構成され、駆動軸周りに回転可能に配置された最終出力シャフトと、
前記駆動軸に交差する方向に延在するモータシャフトを有するモータと、
前記駆動軸と平行に延在する第1中間シャフトと、
前記第1中間シャフトの回転運動を直線運動に変換し、前記先端工具を前記駆動軸に沿って直線状に駆動するハンマ動作を遂行可能に構成された第1駆動機構と、
前記駆動軸と平行に延在する第2中間シャフトと、
前記第2中間シャフトの回転を前記最終出力シャフトに伝達し、前記先端工具を前記駆動軸周りに回転駆動するドリル動作を遂行可能に構成された第2駆動機構とを備え、
前記モータシャフトは、前記モータシャフトに設けられた駆動ベベルギヤと、前記第1中間シャフトに設けられ、前記駆動ベベルギヤに噛合する被動ベベルギヤとを介して前記第1中間シャフトを回転させるように構成され、
前記第1中間シャフトは、前記第1中間シャフトに設けられた駆動ギヤと、前記第2中間シャフトに設けられ、前記駆動ギヤに噛合する被動ギヤとを介して前記第2中間シャフトを回転させるように構成され、
前記第1駆動機構は、前記第1中間シャフト上に配置され、前記第1中間シャフトの回転運動を直線運動に変換するように構成された運動変換部材を含み、
前記駆動軸の延在方向を前記ハンマドリルの前後方向と規定し、前記前後方向において、前記先端工具が装着される側を前側と規定した場合、
前記第1中間シャフトの前記被動ベベルギヤは、前記第1中間シャフトの後端部を回転可能に支持する第1軸受の前側に隣接して配置され、
前記第1中間シャフトの前記駆動ギヤは、前記前後方向において、前記被動ベベルギヤと前記運動変換部材との間に配置されていることを特徴とするハンマドリル。 A hammer drill,
a final output shaft configured to removably hold the tool bit and rotatably disposed about the drive axis;
a motor having a motor shaft extending in a direction intersecting the drive shaft;
a first intermediate shaft extending parallel to the drive shaft;
a first drive mechanism configured to convert a rotational motion of the first intermediate shaft into a linear motion and to perform a hammering action of linearly driving the tool bit along the drive shaft;
a second intermediate shaft extending parallel to the drive shaft;
a second drive mechanism configured to transmit rotation of the second intermediate shaft to the final output shaft and to perform a drilling operation of rotating the bit about the drive shaft,
the motor shaft is configured to rotate the first intermediate shaft via a drive bevel gear provided on the motor shaft and a driven bevel gear provided on the first intermediate shaft and meshing with the drive bevel gear,
the first intermediate shaft is configured to rotate the second intermediate shaft via a drive gear provided on the first intermediate shaft and a driven gear provided on the second intermediate shaft and meshing with the drive gear,
the first drive mechanism includes a motion conversion member disposed on the first intermediate shaft and configured to convert a rotational motion of the first intermediate shaft into a linear motion;
When the extending direction of the drive shaft is defined as the front-rear direction of the hammer drill, and the side to which the bit is attached in the front-rear direction is defined as the front side,
the driven bevel gear of the first intermediate shaft is disposed adjacent to a front side of a first bearing that rotatably supports a rear end portion of the first intermediate shaft,
The hammer drill, wherein the drive gear of the first intermediate shaft is disposed between the driven bevel gear and the motion conversion member in the front-rear direction.
前記前後方向において、前記第1中間シャフトの前記被動ベベルギヤは、前記モータシャフトの前記駆動ベベルギヤの前側にあり、
前記第1中間シャフトの前記駆動ギヤは、前記被動ベベルギヤの前側に隣接配置されていることを特徴とするハンマドリル。 2. The hammer drill according to claim 1,
In the front-rear direction, the driven bevel gear of the first intermediate shaft is located in front of the drive bevel gear of the motor shaft,
The hammer drill, wherein the drive gear of the first intermediate shaft is disposed adjacent to a front side of the driven bevel gear.
前記第1中間シャフトの前記後端部を回転可能に支持する前記第1軸受と、前記第2中間シャフトの後端部を回転可能に支持する第2軸受とは、共通の支持壁に支持されていることを特徴とするハンマドリル。 3. The hammer drill according to claim 1 or 2,
the first bearing, which rotatably supports the rear end of the first intermediate shaft, and the second bearing, which rotatably supports the rear end of the second intermediate shaft, are supported by a common support wall.
前記第2中間シャフト上に配置され、前記第2中間シャフトに作用するトルクが閾値を超える場合、伝達を遮断するように構成されたトルクリミッタを更に備えたことを特徴とするハンマドリル。 A hammer drill according to any one of claims 1 to 3,
The hammer drill further comprises a torque limiter disposed on the second intermediate shaft and configured to cut off transmission of torque acting on the second intermediate shaft when the torque exceeds a threshold value.
前記モータシャフトの回転軸と、前記第1中間シャフトおよび前記第2中間シャフトのうち一方の回転軸とは、同一平面上にあることを特徴とするハンマドリル。 A hammer drill according to any one of claims 1 to 4,
The hammer drill, wherein a rotation axis of the motor shaft and a rotation axis of one of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft are on the same plane.
前記駆動軸も、前記同一平面上にあることを特徴とするハンマドリル。 6. The hammer drill according to claim 5,
The hammer drill is characterized in that the drive shaft is also on the same plane.
前記駆動軸に直交し、且つ、前記モータシャフトの延在方向に対応する方向を上下方向と規定し、前記前後方向および前記上下方向に直交する方向を左右方向と規定し、
更に、前記上下方向において、前記駆動軸に対して前記モータが配置されている側を下側と規定した場合、
前記第1中間シャフトおよび前記第2中間シャフトのうち他方の回転軸は、前方を向いた場合に前記平面に対して左側に配置されることを特徴とするハンマドリル。 7. The hammer drill according to claim 6,
A direction perpendicular to the drive shaft and corresponding to an extension direction of the motor shaft is defined as an up-down direction, and a direction perpendicular to the front-rear direction and the up-down direction is defined as a left-right direction,
Furthermore, in the vertical direction, when the side on which the motor is disposed with respect to the drive shaft is defined as the lower side,
The hammer drill , wherein a rotation axis of the other of the first intermediate shaft and the second intermediate shaft is disposed on the left side of the plane when facing forward.
前記第1中間シャフト上に設けられ、前記ハンマ動作のための動力を伝達または遮断するように構成された第1クラッチ機構と、
前記第2中間シャフト上に設けられ、前記ドリル動作のための動力を伝達または遮断するように構成された第2クラッチ機構とを更に備えたことを特徴とするハンマドリル。 A hammer drill according to any one of claims 1 to 7,
a first clutch mechanism provided on the first intermediate shaft and configured to transmit or interrupt power for the hammer operation;
a second clutch mechanism provided on the second intermediate shaft and configured to transmit or interrupt power for operating the drill.
前記ハンマドリルの動作モードを切り替えるための操作部材であって、使用者の手動操作が可能に構成された操作部材を更に備え、
前記第1クラッチ機構および前記第2クラッチ機構は何れも、前記操作部材の操作に応じて、動力伝達状態と遮断状態との間で切り替えられるように構成されていることを特徴とするハンマドリル。 9. The hammer drill according to claim 8,
The hammer drill further includes an operating member for switching the operation mode of the hammer drill, the operating member being configured to be manually operated by a user,
The hammer drill, characterized in that the first clutch mechanism and the second clutch mechanism are both configured to be switched between a power transmission state and a power cut-off state in response to operation of the operating member.
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