JPH0616993B2

JPH0616993B2 - 電動工具

Info

Publication number: JPH0616993B2
Application number: JP60211359A
Authority: JP
Inventors: 重左ヱ門岩崎; 敏視宮田
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1985-09-25
Filing date: 1985-09-25
Publication date: 1994-03-09
Anticipated expiration: 2009-03-09
Also published as: JPS6274583A

Description

【発明の詳細な説明】［技術分野］本発明は振動ドリルと通常の電動ドリル、そして電動ド
ライバーとしても使用することができる多機能な電動工
具に関するものである。

［背景技術］電動ドリルは単にビットを回転駆動するだけであるのに
対して、コンクリートやモルタルへの穿孔作業に使用さ
れる振動ドリルは、ビットに対して回転だけでなく、軸
方向振動を与えるものであり、更に電動ドライバーは、
ビットを回転させるにあたって、ビスの頭部を潰してし
まうことがないように、負荷トルクが所定値を越えると
切り離されるクラッチが組み込まれたものである。これ
ら３つの機能を１台の電動工具に組み込んだ場合、多様
に使えることから、使い勝手の良いものとなる。

ところが従来より提供されている多機能な電動工具は、
電動ドリル及び振動ドリルとしての機能は備えているも
のの、電動ドライバーとしての機能は備えておらないも
のと、電動ドリルと電動ドライバーとしての機農を備え
ているものの、振動ドリルとしての機能を備えていない
ものしかなかった。そして、前者においては電動ドリル
の動作モードにおいてビットをドライバー用のものとす
ることで一応電動ドライバーとして使用することができ
るが、過負荷がかかった時にビスの頭部を潰してしまう
ものであり、電動ドライバーとしての本来の機能を得ら
れるものではない。また後者においては振動ドリルとし
ての機能は全く得ることができない。

上記両者を組み合わせた構造とするならば、３者の機能
を共に得られることができる多機能な電動工具とするこ
とができる。しかし、この場合、次のような点に留意し
なくてはならない。つまり、電動ドライバーとして使用
すべきところを、振動ドリルの電作モードで作動させた
時には、振動でビスの頭部を潰してしまうおそれが高い
ことから、このような事態をできるだけ招くことがない
ものとしておく必要がある。

［発明の目的］本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは振動ドリルと電動ドリル及び電動ド
ライバーの３つの機能を発揮させることができると共
に、誤挿作のおそれが少なくて使い勝手が良好な電動工
具を提供するにある。

［発明の開示］しかして本発明は、軸方向移動が自在で且つモータの出
力で回転駆動される出力部と、モータと出力部との間に
設けられたトルクリミッターとしてのクラッチと、一対
の滑り噛み合いを行なうカムで形成されて上記出力部に
軸方向振動を与える振動発生手段とを備えるとともに、
上記クラッチの切り離し動作を抑制する第１の抑制手段
と、上記振動発生手段の作動を抑制する第２の抑制手段
と、両抑制手段を作動させる駆動部を備えた切換ハンド
ルとを備え、切換ハンドルの駆動部は第１の抑制手段の
みを作動させる第１駆動部と、第１の抑制手段及び第２
の抑制手段を共に作動させる第２駆動部と、第２の抑制
手段のみを作動させる第３駆動部とからなり、切換ハン
ドルの操作方向において第１駆動部と第２駆動部と第３
駆動部が順に設置されていることに特徴を有するもので
あり、切換ハンドルの第１駆動部がクラッチの切り離し
動作を抑制して振動ドリルの動作モードとしている状態
から切換ハンドルを操作すれば、まず第２駆動部によっ
て両抑制手段が共に作動して電動ドリルの動作モードと
なり、次いで第３駆動部によって第２抑制手段のみが作
動してクラッチの切り離し動作が有効である電動ドライ
バーの動作モードとなるようにしたものである。

以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、ハウ
ジング１はその前端にビット９が装着されるチャック１
９を有するもので、第１図に示すように、後端下部から
はグリップ１６が延設されており、このグリップ１６の
下端には電池パック１７が装着されている。１１はスイ
ッチハンドル、１２は回転方向切換ハンドル、１３は回
転数切換レバーである。

ハウジング１の後部内にその軸方向が前後方向とされた
状態で収納されているモータ２は、その出力軸２０にピ
ニオン２１が取り付けられている。このピニオン２１
は、前後両端が支持された中間軸２３の一端のギア２２
と噛み合っている。また中間軸２３は一対の歯数の異な
るギア２４，２５を備えている。そして、これらギア２
４，２５に噛み合うギア２６，２７が駆動軸３に取り付
けられている。モータ２や中間軸２３と平行に設置され
て軸受４０により軸まわりの回転が自在とされている駆
動軸３は、ギア２６，２７をその軸まわりに回転自在に
支持しているものであり、前記回転数切換レバー１３の
操作によるキー２８の移動に伴ない、どちらかのギア２
６，２７が駆動軸３と一体に回転するように連結され
る。すなわち駆動軸３は、ギア２４とギア２６、あるい
はギア２５とギア２７とのいずれかの組み合わせの噛み
合いで、中間軸２３の回転が伝達されるものであり、こ
の回転伝達に寄与しないギア２６もしくはギア２７は駆
動軸３に対して空転状態となる。

さて、駆動軸３の先端には遊星機構４が設けられてい
る。この遊星機構４は、駆動軸３の先端部外面に歯を設
けることで形成された太陽ギア４１と、太陽ギア４１の
外周を囲む内歯車４２と、この両者に噛み合う複数個の
遊星ギア４３、そして各遊星ギア４３を支持する軸４５
を備えた遊星キャリア４４とからなるもので、ここにお
ける遊星キャリア４４は、前端にビット９の保持用のチ
ャック１９が設けられているスピンドル５の後端に圧入
固定されたものである。

そして、スピンドル５に軸方向振動を与えるための機構
であるが、これはスピンドル５に圧入固定されたカム６
２と、スピンドル５に遊嵌されてスピンドル５に対する
回転及び軸方向移動が自在とされているカム６１とから
形成されている。これらのカム６１，６２は、その対向
面に滑り噛み合いを発生させる傾斜面が形成されている
ものである。そしてカム６１はその背面とギアケース６
との間に設置されたばね６２によって、カム６２との噛
み合い方向に付勢されており、また周縁から突設した突
片６５をギアケース６の内面に形成されている軸方向に
長い溝６９に係合させることで、回転することがないよ
うにされている。そしてこの溝６９には、切換板７１が
摺動自在に配設されている。

次に、トルクリミッターとしてのクラッチ８であるが、
これは前述の遊星機構４における内歯車４２を利用した
ものとなっている。すなわち、ここにおける内歯車４２
はギアケース６内において遊転自在に配されたものとな
っており、その先端面には放射状の溝８３が形成されて
いる。またギアケース６内に固定されて内歯車４２の前
方に設置されたリング状の支持板８４の外周部には、軸
方向に貫通する孔が複数個設けられているとともに、各
孔に１つ乃至複数個のボール８５が配設されている。
尚、孔に配設されたボール８５における支持板８４の軸
方向全長は、支持板８４の軸方向の厚みより大きくされ
ている。そして、支持板８４の更に前方には、一対のス
ラスト板８６，８７間に配設されたコイル状のクラッチ
ばね８１が設置されており、更に前方側のスラスト板８
７の前面には、ギアケース６前部を軸方向に貫通してい
る切換軸８８の後端が当接している。

一方、ハウジング１の先端部には、ギアケース６の先端
とハウジング１との間で支持されて軸まわりの回転が自
在とされている切換ハンドル７が配設されており、そし
て切換ハンドル７の内面には、一面がカム面とされてい
る切換リング７２が固着されている。この切換リング７
２のカム面は、ギアケース６における溝６９に沿って摺
動自在とされた上記切換板７１の前端が当接しているも
のであるとともに、上記切換軸８８の前端が当接してい
るものであり、切換ハンドル７の回転操作により、切換
リング７２のカム面の起伏に応じて、これら切換板７１
及び切換軸８８は後方へと押される。図中４７はスピン
ドル５を回転自在に且つ軸方向に移動自在に支持する軸
受、５０は防塵ゴム、５２は支持盤、８０は軸受４７の
ための止め輪である。

しかして第２図に示すように、切換板７１を前方に位置
させているとともに、切換軸８８を後方に位置させて、
コイル状のクラッチばね８５の巻線同士が密着するよう
にしている時には、両カム６１，６２の噛み合いが許さ
れており、また内歯車４２の回転は、軸方向への動きが
止められたボール８５との係合で完全に抑制された状
態、つまり切り離し動作が抑制された状態となってお
り、従って、この時のモータ２出力による駆動軸３の回
転は、遊星機構４によって減速されてスピンドル５、そ
してビット９を回転させる。またビット９を被穿孔面に
押し当てることの反力によって、対のカム６１，６２が
互いに接触するようにすると、カム６２はスピンドル５
とともに回転するのに対し、カム６１はギアケース６と
の係合で回転しないようにされているために、カム６１
とカム６２との対向面における各傾斜面が噛み合った状
態では第２図に示す状態にあるものの、第３図に示すよ
うにカム６２がその回転によってカム６１の傾斜面を乗
り越えると、この直後にカム６１がばね６３による付勢
でカム６２に打撃を与える。この結果、ビット９には前
記回転に加えて軸方向振動が伝達されるものであり、従
って振動ドリルとして機能する。

一方、第４図に示すように切換板７１を後方へ大きく押
し出すと、カム６１の突片６５に後端を当接させている
切換板７１は、カム６１をばね６３に抗して後方へと押
して、カム６２と接触することがない位置に置く。この
ために、ビット９を被穿孔面に押し当てても、両カム６
１，６２は接触することがなく、従って、ビット９には
回転のみが伝達される。またこの時、クラッチ８が上記
の場合と同様に切り離し動作が抑制された状態となって
いることから、電動ドリルとして機能するものである。

そして、ビット９に回転のみが伝達されるようになって
いる状態で、第５図に示すように切換軸８８を前方に位
置させた時には、クラッチ８における内歯車４２は、第
６図に示すようにクラッチばね８５に抗してボール８５
を溝８３から押し出して回転することが可能となるもの
であり、負荷トルクが高くなると、内歯車４２が回転を
始めるために、駆動軸３の回転はスピンドル５に伝達さ
れなくなる。つまり、電動ドライバーとしての動作を行
なうものである。

以上のように、ここでは切換軸８８がクラッチ８の切り
離し動作を抑制する抑制手段として機能し、また切換板
７１が振動発生手段の動作を抑制する手段として機能し
ているわけであり、またこれらを振動発生手段の外周に
配設することによって小型化が図られているわけである
が、これら両抑制手段を作動させている切換リング７２
のカム面は、第７図以下に示すように構成されている。
すなわち、切換リング７２のカム面の外周部と内周部と
に夫々間隔をおいて凹部９０，９２を設けており、また
凹部９０の一側壁を傾斜面９１、凹部９２の他側壁を傾
斜面９３としている。そして、両凹部９０，９２の周方
向における両側の区域を第２駆動部β、第２駆動部の一
側を第１駆動部α、第２駆動部の他側を第３駆動部γと
しているものである。

第２図及び第３図に示した振動ドリルの動作モードの時
には、第７図に示すように、切換軸８８は上記第１駆動
部αの領域にあると同時に切換板７１が凹部９内にある
が、切換ハンドル７を一方向に回動させると、切換軸８
８は凹部９０に接近して第２駆動部βの領域に位置する
とともに、切換板７１は傾斜面９３を通じて凹部９２か
ら抜け出て同じく第２駆動部βの領域に位置する。これ
で第４図に示した電動ドリルの動作モードとなる。更に
切換ハンドル７を回転させると、切換軸８８は傾斜面９
１を通じて凹部９０内に入り、切換板７１は第３駆動部
γの領域に位置する。第５図及び第６図に示した電動ド
ライバーの動作モードになるわけである。

尚、第７図（ａ）に示す状態からの切換ハンドル７の図
中時計まわり方向の回転と、第９図（ａ）に示す状態か
らの切換ハンドル７の図中反時計まわり方向との回転と
は、夫々切換板７１と凹部２側壁との当接並びに切換軸
８８と凹部９０側壁との当接により、防がれている。つ
まり、第７図から第９図に示す範囲内においてのみ、切
換ハンドル７の操作が可能となっている。

以上から明らかなように、この電動工具においては、そ
の動作モードの切り換えが「振動ドリル−電動ドリル−
電動ドライバー」となっているものであって、振動ドリ
ルの動作モードから直接電動ドライバーの動作モードに
切り換えることはできず、またその逆もできないように
なっており、常に電動ドリルの動作モードが途中で入る
ようになっているものである。

［発明の効果］以上のように本発明においては、振動ドリルとしても通
常の電動ドリルとしても使用することができるのはもち
ろん、負荷トルクが高くなった時にはクラッチが切れる
電動ドライバーとしても使用することができるものであ
り、３つの機能を使い分けることができるために、非常
に便利である上に、上記の３つの機能の切り換えに際し
ては、振動ドリルの動作モードと電動ドライバーの動作
モードとの間に常に電動ドリルとしての動作モードが入
るようになっているために、使用頻度が最も高い電動ド
リルの動作モードへの切り換えを常に１操作のみで行な
うことができて使いやすく、更には電動ドライバーとし
て使用すべき際に、誤って振動ドリルの動作モードに設
定して、振動によってビスの頭部を潰してしまうといっ
た事故の発生のおそれが少なくなるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図及び第３図
は同上の振動ドリルとしての動作モード時の縦断面図、
第４図は同上の電動ドリルとしての動作モード時の縦断
面図、第５図及び第６図は同上の電動ドライバーとして
の動作モード時の縦断面図、第７図(a)(b)(c)は振動ド
リルとしての動作モード時の切換リングの背面図及びＡ
_１−Ａ_１線断面図とＢ_１−Ｂ_１線断面図、第８図(a)(b)
(c)は同上の電動ドリルとしての動作モード時の切換リ
ングの背面図及びＡ_２−Ａ_２線断面図とＢ_２−Ｂ_２線断
面図、第９図(a)(b)(c)は同上の電動ドライバーとして
の動作モード時の切換リングの背面図とＡ_３−Ａ_３線断
面図とＢ_３−Ｂ_３線断面図であって、１はハウジング、
２はモータ、３は駆動軸、５はスピンドル、７は切換ハ
ンドル、８はクラッチ、９はビット、６１，６２はカ
ム、６３はばね、７１は第２抑制手段としての切換板、
７２は切換リング、８８は第１抑制手段としての切換
軸、αは第１駆動部、βは第２駆動部、γは第３駆動部
を示す。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】軸方向移動が自在で且つモータの出力で回
転駆動される出力部と、モータと出力部との間に設けら
れたトルクリミッターとしてのクラッチと、一対の滑り
噛み合いを行なうカムで形成されて上記出力部に軸方向
振動を与える振動発生手段とを備えるとともに、上記ク
ラッチの切り離し動作を抑制する第１の抑制手段と、上
記振動発生手段の作動を抑制する第２の抑制手段と、両
抑制手段を作動させる駆動部を備えた切換ハンドルとを
備え、切換ハンドルの駆動部は第１の抑制手段のみを作
動させる第１駆動部と、第１の抑制手段及び第２の抑制
手段を共に作動させる第２駆動部と、第２の抑制手段の
みを作動させる第３駆動部とからなり、切換ハンドルの
操作方向において第１駆動部と第２駆動部と第３駆動部
が順に設置されていることを特徴とする電動工具。
【請求項２】第１及び第２の抑制手段は振動発生手段の
外周に配設されていることを特徴とする特許請求の範囲
第１項記載の電動工具。