JPH0957652A - ハンマードリル - Google Patents
ハンマードリルInfo
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- JPH0957652A JPH0957652A JP7210863A JP21086395A JPH0957652A JP H0957652 A JPH0957652 A JP H0957652A JP 7210863 A JP7210863 A JP 7210863A JP 21086395 A JP21086395 A JP 21086395A JP H0957652 A JPH0957652 A JP H0957652A
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- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D11/00—Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
- B25D11/005—Arrangements for adjusting the stroke of the impulse member or for stopping the impact action when the tool is lifted from the working surface
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
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- B25D17/06—Hammer pistons; Anvils ; Guide-sleeves for pistons
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
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- B25D2222/21—Metals
- B25D2222/24—Aluminium
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
- B25D—PERCUSSIVE TOOLS
- B25D2250/00—General details of portable percussive tools; Components used in portable percussive tools
- B25D2250/035—Bleeding holes, e.g. in piston guide-sleeves
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Percussive Tools And Related Accessories (AREA)
- Portable Nailing Machines And Staplers (AREA)
Abstract
の空打ち防止を可能とし、軽量化と低コスト化を達成す
る。 【構成】ハンマードリル1において、シリンダ15はア
ルミニウム製で、クランクハウジング5に把持固定さ
れ、その前半部に、スライドスリーブ16、ツールホル
ダ17が夫々外嵌される。スライドスリーブ16は、ツ
ールホルダ17の大径部20とシリンダ15との間で前
後移動可能に遊挿される合成樹脂製の筒状体で、ベベル
ギヤ23との間に設けた圧縮スプリング29によって受
けリング28と共に前方へ付勢される。又シリンダ15
の空気室30の位置には、スライドスリーブ16と受け
リング28との後退位置で受けリング28に閉塞される
空気孔35,35が穿設され、スライドスリーブ16の
前方部には、スリット37,38、ツールホルダ17の
大径部20には、複数の透孔39,39が夫々穿設され
ている。
Description
打ち動作に対処するための空打ち防止装置を備えたハン
マードリルに関する。
62−174887号公報に開示されるように、電動ハ
ンマーにおいて、往復動するピストンと、空気室を介し
て前記ピストンに連動する打撃子とを内設したシリンダ
に、軸方向に摺動可能で前方へ付勢されるスライド管を
外嵌し、ビットを被削物に押し付けるビットの後退位置
では、スライド管が後退し、シリンダに穿設され空気室
に連通する空気孔を閉塞して空気室に空気バネの作用を
奏させ、空打ち時のビット前進位置では、スライド管が
前進して前記空気孔を開放し、空気バネの作用を失わせ
てピストンと打撃子との連係を遮断する構成が知られて
いる。しかしこの構成をハンマードリルに採用する場
合、シリンダを回転駆動させることが難しく、又たとえ
シリンダを回転駆動させてもスライド管が邪魔になって
シリンダの回転駆動をツールホルダへ伝達することがで
きないことから、特表平4−500043号公報には、
シリンダ自体を軸方向へ前後移動自在且つモータからの
回転伝達により回転可能に軸支し、これをビット側へ付
勢して設け、シリンダの進退動によって空気孔をケーシ
ング内面との関係で開閉させて、空気バネの作用を切り
換えるハンマードリルの構成が開示され、スライド管を
不要としている。
リルの空打ち防止装置においては、空気室での空気バネ
の作用を切り換えるためにシリンダを前後移動させるの
に加え、シリンダと一体の工具ホルダの回転のためにモ
ータから回転伝達させるものでもあるから、強度の確保
からシリンダを鉄等で製造する必要が生じ、結果ハンマ
ードリル全体の重量増加やコストアップを招くことにな
る。
ド管を採用してもハンマードリルへ適用可能とすること
で、シリンダを固定し、軽量化と低コストの空打ち防止
装置を構成可能としたハンマードリルを提供するもの
で、その構成は、ハウジングへ固定したシリンダに、回
転伝達されるツールホルダを同軸で外嵌すると共に、シ
リンダとツールホルダとの間に、軸方向へ前後移動可能
で、打撃作動時には、後方へ押し込まれるビットと共に
後退し、シリンダの前記空気室の位置に設けられ、シリ
ンダの外部へ連通する空気孔を閉塞するスライド管を、
前方へ付勢して設けたことを特徴とするものである。又
前記シリンダとスライド管とツールホルダとに、シリン
ダ内の前記打撃子前方の空気をツールホルダの外部へ排
気可能な透孔を夫々形成するのが望ましい。
基づいて説明する。図1はハンマードリル1の縦断面図
で、外側のハウジング2内には、ハウジングキャップ4
と、ハウジングキャップ4にネジ結合されるクランクハ
ウジング5とによって支持される作動機構3と、クラン
クハウジング5、ギヤハウジング6によって支持され、
前記作動機構3へモータ9からの回転伝達を行う伝達機
構40とが夫々構成される。更に作動機構3と伝達機構
40間には、打撃モード、ニュートラル、打撃+回転モ
ードの3つのモードへ作動を切り換え可能な切換機構6
0が介在されている。最初に作動機構3について説明す
る。尚本実施の形態では、ビット7側を前方、ハンドル
8側を後方、図1の上側を上方、下側を下方とする。ハ
ンマードリルの後方で上下方向に配置されるモータ9の
モータ軸9aは、クランクハウジング5内後方で上下方
向に軸支されるクランクシャフト10と一体のギヤ11
に噛合し、クランクシャフト10の上方へ偏心させて突
設された連結ピン12に、コネクティングロッド13を
介してピストン14が連結されて、ここでモータ軸9a
の回転がピストン14の往復動に変換される。尚前記ク
ランクシャフト10は、断面で示すように上方を開口さ
せた中空部材となっており、軽量化が図られている。又
前記ピストン14は筒状のシリンダ15に内設されてい
る。シリンダ15はアルミニウム製で、その後方部位を
クランクハウジング5に把持固定されて前方へ伸長し、
前半部には、同軸でスライドスリーブ16、ツールホル
ダ17が夫々外嵌されている。まずツールホルダ17
は、ビット7を着脱する小径部18、前記ハウジングキ
ャップ4に設けたボールベアリング4aによって軸支さ
れる中径部19、そして前記スライドスリーブ16に外
嵌される大径部20とからなり、小径部18は、ハウジ
ング2から前方へ突出し、ここにチャックスリーブ80
が押圧するローラ81,81によってビット7の係止溝
7a,7aが係止されてビット7が一体回転可能に把持
され、後方の大径部20は、外周へ形成した係合突起2
1,21・・の後半部分が、伝達機構40のシャフト2
5に噛合してメタル22に軸支されるベベルギヤ23前
端の係合歯24と噛合しており、モータ9から伝達機構
40を介してツールホルダ17が回転可能となってい
る。次にスライドスリーブ16は、ツールホルダ17の
大径部20とシリンダ15との間で前後へスライド可能
に遊挿される合成樹脂製の筒状体で、前端に形成した折
返し部16aがシリンダ15の前端に当接して後方位置
の規制がされ、前方側には、中径部19との間でワッシ
ャー26、ゴム27が前後移動可能に配置されて、この
ワッシャー26等が中径部19に当接するまで前進可能
となる。一方スライドスリーブ16の後方には、ベベル
ギヤ23との間に圧縮スプリング29が配置されて、ス
ライドスリーブ16を前方へ付勢しているが、この圧縮
スプリング29との間にはシリンダ15に外嵌された鉄
製の受けリング28が介在されている。
の前方に空気室30を介して打撃子31が前後移動可能
に配置され、その前方に第2空気室32を形成する一
方、ツールホルダ17の中径部19内には、中間子33
が同じく前後移動可能に配置されている。又シリンダ1
5の空気室30の位置には、1つの補充孔34と、6つ
の空気孔35,35・・が夫々穿設されると共に、第2
空気室32にも6つの通気孔36,36・・が穿設され
ている。まず空気室30側の補充孔34は、空気室30
の空気損失を補充するもので、空気孔35は、スライド
スリーブ16の折返し部16aがシリンダ15の先端に
当接する後退位置でのみ、同時に後退する受けリング2
8に閉塞されている(図2)。更にスライドスリーブ1
6の前方部には、図3にも示すように、大幅のスリット
37,37・・、小幅のスリット38,38・・が夫々
軸方向に形成され、加えてツールホルダ17の大径部2
0においてシリンダ15の通気孔36の外周位置には、
6つの透孔39,39・・と、その前方よりで軸方向の
位置を透孔39とずらせた6つの補助孔39a,39a
・・とが夫々穿設されているが、スライドスリーブ16
のスリット37,38は、スライドスリーブ16が前
進、後退位置何れにあっても、通気孔36と連通できる
ように、又ツールホルダ17の透孔39,補助孔39a
は、ツールホルダ17が回転しても前記スリット37,
38と連通できるように夫々設けられたものである。
の作業時にはツールホルダ17の先端からビット7を挿
入し、当接した中間子33を押し込むと、中間子33が
ワッシャー26、ゴム27を後退させてスライドスリー
ブ16の折返し部16aに当接し、スライドスリーブ1
6と受けリング28とを圧縮スプリング29の付勢に抗
して後退させる(図1の位置)。この時空気孔35は受
けリング28によって閉塞されるから、ここでピストン
14が進退動すると、空気室30が空気バネの作用を奏
して打撃子31を連動させ、第2空気室32内へ突出し
た中間子33の後端を打撃し、ビット7へ打撃作用を伝
達する。又第2空気室32は、スライドスリーブ16の
スリット37,38、ツールホルダ17の大径部20の
透孔39或は補助孔39aによって外部へ連通している
から、スライドスリーブ16の前後移動やツールホルダ
17の回転があっても、ここでの空気の反発はなく、打
撃力の損失は生じない。尚ワッシャー26、ゴム27
は、この時のビット7からの反動を緩衝して後方への衝
撃を和らげるものとなっている。そして空打ち時には、
打撃子31の最初の打撃でビット7が、図4のように係
止溝7aの後端がローラ81,81に当接するまで前進
し、同時に中間子33が小径部18に当接するまで、ワ
ッシャー26、ゴム27が圧縮スプリング29の付勢に
より中径部19へ当接するまで前進する。この時スライ
ドスリーブ16と受けリング28も同図の位置へ前進す
るが、これにより閉塞されていた空気孔35が開放され
るため、空気室30の空気バネの作用は失われ、ピスト
ン14との打撃子31の連動は遮断されると共に、打撃
子31は前進した中間子33の後端に当接する位置で停
止し、その後の空打ちは防止されることになる。又この
時にも第2空気室32は、通気孔36から長めのスリッ
ト37,38、透孔39或は補助孔39aによって外部
へ連通しているため、ここでの空気が反発を起こして打
撃子31をピストン14側へ押し返す虞れは生じない。
は、シリンダ15を、回転伝達を行うツールホルダ17
と別体にしてハウジング内へ固定し、空打ち防止を行う
空気孔35の開閉は、スライドスリーブ16の前後移動
で行わせる作動機構3を備えたことで、シリンダ15を
アルミニウム等の軽量材料で形成でき、軽量化と低コス
トが達成可能となるのである。尚上記実施の形態ではス
ライドスリーブ16と受けリング28とを別体に設けた
が、これらを一体にしても差し支えなく、又第2空気室
32の空気をツールホルダ17の外部へ排気する通気孔
36、スリット37,38、透孔39、補助孔39aの
数や形状も適宜変更可能である。
において、前記ベベルギヤ23と噛合するシャフト25
は、ボールベアリング41,42によってモータ軸9a
と平行に軸支され、その略中央部には、シャフト25と
一体のワッシャー43,44によって軸方向への移動を
規制され、筒部46と、筒部46に周設した円盤部47
とからなるスリーブ45が回動可能に遊嵌されている。
又シャフト25の軸方向には、図6にも示す如く、対称
なスライド溝25a,25aが形成されており、夫々の
スライド溝25a,25aに、ワッシャー44を遊貫す
るチェンジキー48,48が夫々上下に摺動可能に挿入
されるが、上部に突設された突起49,49により、チ
ェンジキー48,48は上下のワッシャー43,44の
間で上下動の範囲を規制されている。更にスリーブ45
における筒部46の内周面上半部には、4つの切込部5
0,50・・が形成されており、チェンジキー48,4
8の上限位置では、対称な2つの切込部50,50に前
記突起49,49が係合してスリーブ45とシャフト2
5とを一体回転させ、チェンジキー48,48の下限位
置では、突起49,49は切込部50,50から離脱し
て、スリーブ45の回転はシャフト25へ伝達されなく
なるが、このチェンジキー48,48は、チェンジキー
48,48の下部へ環装される連結リング51が、後述
する切換機構60におけるチェンジリンク61のホルダ
部62の溝62aに把持されることで、チェンジリンク
61の上下操作に従って上下動するものとなっている。
タ軸9aと噛合するヘリカルギヤ52が同軸で遊嵌さ
れ、円盤部47の外周には、放射状に8つの連結凹部4
7a,47a・・が、ヘリカルギヤ52の内周には、同
じく8つの連結凹部52a,52a・・が夫々設けられ
て、両連結凹部47a,52aが合致して放射状のクラ
ッチ溝53,53・・を形成すると共に、各クラッチ溝
53,53・・に夫々ボール54,54・・がフリー状
態で挿入されている。又その上方で筒部46には、外周
へゆくに従って厚さが薄くなるテーパ部55aを下面に
周設した抑えリング55が遊嵌されて、この抑えリング
55は、クリップ56で上端を係止され、筒部46へ向
き合わせて遊嵌された2枚の皿バネ57,58によって
下方へ付勢されている。よって常態では下方へ付勢され
る抑えリング55のテーパ部55aが、ボール54をク
ラッチ溝53の放射方向へ夫々付勢することになり、こ
の位置のボール54により各連結凹部47a,52aが
連結されて、ヘリカルギヤ52とスリーブ45とが一体
回転するものとなる。つまり抑えリング55によってボ
ール54の放射方向に変換される皿バネ57,58の押
圧力が、シャフト25へのトルク制限を行うことにな
る。
ては、チェンジリンク61が上方に位置して突起49,
49がスリーブ45の切込部50,50に係止した状態
では、モータ軸9aの回転によりヘリカルギヤ52が回
転すると、このとき皿バネ57,58の付勢により押圧
される抑えリング55は、各クラッチ溝53内のボール
54を夫々放射方向へ付勢し、ヘリカルギヤ52とスリ
ーブ45の円盤部47とを一体化させているから、ヘリ
カルギヤ52と共にスリーブ45も回転し、切込部5
0,50に係止した突起49,49によってチェンジキ
ー48,48を介してシャフト25が回転して、ベベル
ギヤ23へ回転伝達を行い、前述のようにツールホルダ
17を回転させるものとなる。そしてこの回転作動時に
ツールホルダ17側に回転抵抗が生じて、皿バネ57,
58の押圧による設定トルク値を超えると、クラッチ溝
53内の各ボール54が、抑えリング55の押圧に抗し
てテーパ部55aに摺接しながら回転中心側へ移動する
(図7)。すると各クラッチ溝53における連結凹部4
7a,52aの一体化が解かれて、ヘリカルギヤ52か
らの回転はスリーブ45の円盤部47へ伝達されなくな
り、過負荷クラッチとして機能することになる。特に皿
バネはその特性として、弾性限度に近い荷重に近づくほ
どたわみ量の変化が小さくなるが、上記伝達機構40を
備えたハンマードリル1においては、皿バネ57,58
による軸方向への押圧力を、抑えリング55のテーパ部
55aとクラッチ溝53のボール54により円盤部47
の半径方向へ変換する構造としたことで、皿バネのたわ
み量の変化が小さい荷重の範囲で抑えリング55への押
圧力を設定でき、安定した設定トルク値が得られること
になる。又工具ごとにムラが生じないから、押圧力の調
整用にネジ部材を設けたりする必要がなく、組付けの手
間もかからない。尚皿バネやクラッチ溝の数や形状は上
記形態に限定せず、適宜増減や形状変更可能で、勿論上
記伝達機構はハンマードリル以外の他の電動工具にも適
用することができる。
及び図8、9において、前記チェンジリンク61は、チ
ェンジキー48,48を把持するホルダ部62と、その
ホルダ部62と直角に連なるリンク部63とからなり、
リンク部63の先端へ前後方向に設けた長孔63aへ、
切換ツマミ65へ突設された偏心ピン67が貫通してい
る。この切換ツマミ65は、ハウジング2とクランクハ
ウジング5とで形成される挿通孔64へ、円柱形の貫通
部66が軸支されて回動可能となっており、貫通部66
の先端周縁には抜け止め部66aが形成されている。又
前記貫通部66は、ハウジング2の外部で一端を開口さ
せた角筒形の操作部68の開口よりの端部を一体に連結
し、その操作部68に、ストッパ69を遊挿すると共
に、これを圧縮スプリング71によって突出方向へ付勢
しているが、このストッパ69へ直交状に突設したピン
70が、ハウジング2へ設けた円弧状のスリット72へ
挿通されて操作部68からの抜け止めがなされている。
このスリット72には、前後(0度と180度)と、そ
の間の中間(90度)位置に、夫々円弧中心へ向けた切
込73a,73b,73cを設けており、切換ツマミ6
5の回転時には、ピン70がスリット72にガイドされ
るが、各切込の位置では、圧縮スプリング71の付勢に
よりピン70が係止して、当該位置(90度毎)で停止
可能となっている。
には、クランクハウジング5の内周に形成した摺動歯5
aと噛合するピニオン74a,74a・・を外周に形成
して前後移動可能なロックリング74が外嵌されてい
る。このロックリング74は、ハウジングキャップ4に
圧入されるベアリング押え77との間に配した圧縮スプ
リング78によって後方へ付勢されると共に、その側方
の面取部75に四角形の切除部76を有し、ここにチェ
ンジリンク61の長孔63aを貫通する切換ツマミ65
の偏心ピン67が係止している。又ロックリング74の
後端部内周には、ツールホルダ17の係合突起21の前
半部分へ噛合する係合歯79,79・・が周設されてい
る。よってここでは切換ツマミ65の90度毎の回転に
伴い、偏心ピン67は、図5での位置を0度(ピン70
は切込73aに係止)とすれば、90度(ピン70は切
込73bに係止)では左下、180度(ピン70は切込
73cに係止)では右下位置へ移動することになるが、
この偏心ピン67の上下方向の移動分に従って、チェン
ジリンク61が上下動してホルダ部62が把持するチェ
ンジキー48,48を上下動させ、前後方向の移動分に
従って、ロックリング74が前後移動して係合突起21
との係脱を行わせることになる。
ては、切換ツマミ65の回転位置により3つのモードが
選択可能となる。即ち図10に示すように、まず0度位
置の同図(A)では、左上にある偏心ピン67は、ロッ
クリング74を係合突起21との離反位置、チェンジリ
ンク61を上限位置で夫々規制し、チェンジキー48,
48の突起49,49をスリーブ45の切欠部50,5
0へ係止させる。よってここでは、先に説明したよう
に、ピストン14、打撃子31、中間子33による打撃
作動に加えて、シャフト25の回転によりベベルギヤ2
3、ツールホルダ17が回転する回転+打撃モードとな
る。次にここから切換ツマミ65を90度回転させる
と、同図(B)のように偏心ピン67は、切除部76の
左下へ移動するのみでロックリング74の前記離反位置
を維持するが、チェンジリンク61を下限位置へ移動さ
せて、チェンジキー48,48の突起49,49をスリ
ーブ45の切欠部50,50から離脱させるから、スリ
ーブ45の回転はシャフト25へ伝達されず、打撃作動
は得られるが、ツールホルダ17はフリー回転可能なニ
ュートラル(空転状態)となる。そしてここから更に切
換ツマミ65を180度位置へ回転させると、同図
(C)のように偏心ピン67は、右下へ移動してロック
リング74を後退させ、係合歯79を係合突起21と係
止させてツールホルダ17の回転をロックする。この時
チェンジリンク61は下限位置のままであるから、スリ
ーブ45からシャフト25への回転伝達はなされず、打
撃作動のみが得られる打撃モードとなる。よってタガネ
等でビット7の角度決めが必要な場合、同図(B)のニ
ュートラルでツールホルダ17をフリーにしてビット7
を所定の角度へ合わせてから、切換ツマミ65を同図
(C)の打撃モードへ合わせれば、当該位置でビット7
の角度が固定されることになり、ハツリ作業等に非常に
至便となる。
ャフト25への回転伝達の切換とツールホルダ17の回
転ロックの切換を別個の部材で、而も別々の箇所で行う
ようにしたから、スリーブ45とロックリング74に加
わる異なった荷重に対し、夫々適合した設計が行え、耐
久性の維持を図ることができる。又一方の部品が破損し
てもその交換のみで済むから、コストアップの抑制にも
繋がることとなる。特にここでは別個に分けた部材で
も、切換ツマミ65の操作による偏心ピン67の回転を
ロックリング74やチェンジリンク61、チェンジキー
48と連係させて合理的にモードの切換を行えるように
したことで、良好な操作性が得られるのである。尚上記
実施の形態ではロック部材としてのロックリング74を
ツールホルダ17の軸方向、キー部材としてのチェンジ
キー48をその交差方向に夫々移動させて回転伝達やロ
ックの切換を行うものとしたが、先の伝達機構40の形
態によってはどちらも軸方向へ移動させて切り換える形
態も採用できる。
にツールホルダを外嵌し、シリンダとツールホルダ間に
スライド管を配置して、回転伝達はツールホルダによっ
て、空打ち防止はスライド管によって夫々行うものとし
たから、ハンマードリルにおいてもスライド管を採用し
てシリンダをアルミニウム等の軽量材料で製造でき、コ
ストアップの抑制と工具全体の軽量化を図ることができ
る。又シリンダとスライド管とツールホルダとに、シリ
ンダ内の前記打撃子前方の空気をツールホルダの外部へ
排気可能な透孔を夫々形成すると、ツールホルダの回転
やスライド管の前後移動があっても打撃子前方の空気は
スムーズに外部へ排出され、通常の打撃時に打撃子の打
撃力を損失させたり、空打ち時に打撃子をピストン側へ
押し返したりすることがない。
説明図である。
ーブ、ツールホルダの断面説明図である。
機構、5・・クランクハウジング、6・・ギヤハウジン
グ、7・・ビット、9・・モータ、10・・クランクシ
ャフト、14・・ピストン、15・・シリンダ、16・
・スライドスリーブ、17・・ツールホルダ、21・・
係合突起、23・・ベベルギヤ、24・・係合歯、25
・・シャフト、30・・空気室、31・・打撃子、32
・・第2空気室、33・・中間子、40・・伝達機構、
45・・スリーブ、48・・チェンジキー、51・・連
結リング、52・・ヘリカルギヤ、53・・クラッチ
溝、54・・ボール、55・・抑えリング、57,58
・・皿バネ、60・・切換機構、61・・チェンジリン
ク、65・・切換ツマミ、67・・偏心ピン、74・・
ロックリング。
Claims (2)
- 【請求項1】 シリンダ内のピストンの進退動により、
空気室を介して打撃子を連動させ、その前方でツールホ
ルダが装着したビットに打撃作動を伝える一方、前記ツ
ールホルダへモータの回転を伝達してビットの回転作動
も可能としたハンマードリルにおいて、 ハウジングへ固定した前記シリンダに、前記ツールホル
ダを同軸で外嵌すると共に、シリンダとツールホルダと
の間に、軸方向へ前後移動可能で、打撃作動時には、後
方へ押し込まれるビットと共に後退し、シリンダの前記
空気室の位置に設けられ、シリンダの外部へ連通する空
気孔を閉塞するスライド管を、前方へ付勢して設けたこ
とを特徴とするハンマードリル。 - 【請求項2】 前記シリンダとスライド管とツールホル
ダとに、シリンダ内の前記打撃子前方の空気をツールホ
ルダの外部へ排気可能な透孔を夫々形成した請求項1に
記載のハンマードリル。
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