WO2018155074A1

WO2018155074A1 - ねじ締め工具

Info

Publication number: WO2018155074A1
Application number: PCT/JP2018/002443
Authority: WO
Inventors: 村上　卓宏
Original assignee: 工機ホールディングス株式会社
Priority date: 2017-02-27
Filing date: 2018-01-26
Publication date: 2018-08-30
Also published as: JPWO2018155074A1; JP6638856B2

Abstract

カムアウトの発生を抑制して使い易さを向上させたねじ締め工具を提供するため、スピンドル（３０）の径方向外側に設けられたハンマ（４０）によりアンビル（６０）を打撃するようにした締付け工具において、アンビル（６０）とビット（９０）を前方側に付勢する付勢手段（７０）を設けた。付勢手段（７０）は、スプリング（７６）と移動部材（７１）と後方部材（７７）を有し、スピンドル（３０）に対してビット（９０）を前方側に付勢し、ビット（９０）が前方に移動した際にはアンビル（６０）も前方側に付勢する。付勢手段（７０）をスピンドル（３０）の前半部分からアンビル（６０）の後方部分にまで配置したので、スプリング（７６）のストロークを十分確保できた。この構成によりカムアウトを効果的に抑制でき、工具本体に対する押し付け荷重が小さくなった際のハンマ（４０）の離脱トルクを小さくすることができる。

Description

ねじ締め工具

本発明は、付勢部材（スプリング）によってアンビル又は先端工具を前方に付勢押圧してカムアウトの発生を抑制でき、また、離脱トルクも低減することができるようにしたねじ締め工具に関する。

モータの回転力をハンマに伝達して、ハンマでアンビルに回転方向の打撃力を加えるねじ締め工具が知られており、その一例としてインパクトドライバ、インパクトレンチ、オイルパルスドライバがある。これらのねじ締め工具は、モータの回転力を間欠的な回転方向の打撃力に変換し、打撃力を用いて先端工具によってねじ等に対して締付作業を行うもので、木材へのねじ部材の締め付けや、コンクリートにボルトを固定する作業、及び、ねじ部材やボルトを緩める作業等に広く用いられている。インパクト工具のトリガスイッチのトリガを引くとモータが駆動されて、減速機構を介してスピンドルを回転させる。スピンドルが回転すると、ハンマスプリングとカムボールによりスピンドルに連結されているハンマが回転する。ハンマが回転すると、ハンマの打撃爪とアンビルの羽根部を介して回転力が伝達されてアンビルが回転する。アンビルの軸方向の先端には、例えば、先端工具の装着部が形成され、装着される六角ビット等の先端工具を介してねじやボルトの締め付けが行なわれる。

木材に対してねじの締め付け作業を行う場合、締め付け開始から当分の間はハンマとアンビルが同期して回転する（連続回転）。その後、締め付けの進行に応じて徐々にねじに生じる反トルクが高くなって、この反トルクがハンマスプリングのバネ圧を上回ると、ハンマはスピンドルカム溝とハンマカム溝の形状に沿ってハンマスプリングを徐々に圧縮しながらモータ側に徐々に後退する。このハンマの後退により、ハンマの打撃爪とアンビルの被打撃爪の前後方向の接触長さ（係合量）が小さくなっていく。ハンマの打撃爪とアンビルの被打撃爪の係合量が０となった時、回転方向に対するハンマのアンビルに対する係合が離脱することになる。この離脱する直前にハンマとアンビル間に作用するトルクの大きさが、ハンマとアンビルとが離脱する際の“離脱トルク”である。

ねじからの反力が離脱トルクを越えると、ハンマの打撃爪は、アンビルの被打撃爪を乗り越え、この後、ハンマはハンマスプリングの圧縮力で、先端工具側に押し出されながらアンビルの次の被打撃爪、又は、次の次の被打撃爪と衝突することになる。このようにしてハンマに設けられた打撃爪とアンビルに設けられた被打撃爪は、ねじの締め付けが完了するまで、離脱、係合の動作を繰り返す（打撃動作）。

打撃機構を有するねじ締め工具では、打撃機構の打撃による衝撃よって工具本体が浮き上がり先端工具がねじ頭から外れてしまうという、所謂カムアウトが発生してしまう場合がある。図１３は従来のインパクト工具におけるねじ締め状況を説明するための図である。ここでは木材等の相手部材１１０に対してねじ１００を締め付ける状態を示す。インパクト工具では、後退したハンマ１４０がアンビル１６０を打撃する際に、（１）の矢印９９ａの方向に力が働くことになり、一方、ハンマ１４０がアンビル１６０から離脱する際は矢印９９ａとは逆の方向、即ちインパクト工具を後退させる力が働くことになる。ねじ締め作業は、作業者がインパクト工具を把持してビット９０をねじ１００側に押しつけるように、即ち矢印９９ａの方向に押しつけながら作業を行うが、作業中に何らかの理由でインパクト工具１が（２）の矢印９９ｂのように後退してしまうと、ねじ部９３がねじ頭１０１から離れてしまう現象、即ちカムアウトが生じてしまう。（２）は、（１）の状態から、打撃時の反動で、インパクト工具１が上方に距離ｄだけ移動した状態を示している。このようなカムアウトの発生を抑えるために、特許文献１には、打撃機構を構成するアンビル内に弾性体を圧入し、この弾性体により先端工具を軸方向及び径方向に付勢することで先端工具の振れに起因するカムアウトを抑制する発明が開示されている。

特開２００６－２４７７９２号公報

近年、インパクト工具の高トルク化が図られており、締め付けトルク１５０Ｎ・ｍ以上の製品も市販されている。インパクト工具において締め付けトルクを高めるためには、ハンマをアンビル側に付勢するハンマスプリングのばね定数を高く設定する。しかしながら、ハンマスプリングのばね定数を高めて高出力化を図ると離脱トルクが高くなってしまうため、連続回転動作から打撃動作に移行するタイミングが遅くなるため、インパクト工具に作用する反トルクが大きくなる。また、高い締め付けトルクを必要としない柔らかい木材等へのねじ締めの場合には、ねじ締め作業中に離脱トルクに到達しないことがあり、なかなか打撃動作が行われないという問題があった。打撃動作が行われないと、ねじの十字溝から先端工具のねじ山が浮きやすく、先端工具が外れて弾かれたり、その場で空転してねじのねじ頭が痛んでしまう恐れがあった。特許文献１のインパクトドライバの構成では、アンビル内に弾性体を圧入しているが、先端工具の軸方向の可動量は弾性体の変形量だけで極めて小さいため、カムアウトを十分抑制することができない。別のカムアウト抑制のための対策として、ハンマとアンビルの係合が外れる離脱トルクを低く設定することが考えられる。この場合、ハンマを前方に付勢するハンマスプリングの押圧荷重を小さくすれば良いが、ねじ等の締め付けトルクが減少するので締め付け工具としての性能が低下してしまう問題がある。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、本発明の目的は、カムアウトの発生を抑制して使い易さを向上させたねじ締め工具を提供することを目的とする。本発明の他の目的は、工具本体が浮いてカムアウトが発生しそうになった際に、先端工具を軸方向前方側に移動させるようにしたねじ締め工具を提供することにある。本発明のさらに他の目的は、工具本体の離脱トルクを可変式とすることにあり、工具本体に対する押し付け荷重を小さくすることにより、離脱トルクを小さくすることができるようにしたねじ締め工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。本発明の一つの特徴によれば、ハウジングと、ハウジングに収容されるモータによって回転駆動する回転部材と、回転部材に連結され、先端工具を保持する先端工具保持部と、を備えたねじ締め工具において、先端工具及び先端工具保持部の少なくとも一方をハウジングに対して回転軸方向に移動可能に構成し、ハウジングに対して先端工具又は先端工具保持部を前方に付勢する付勢部材を設けた。先端工具と先端工具保持部の少なくとも一方をハウジングに対して回転軸方向に移動可能に構成し、先端工具をねじ部材にかみ合わせた状態で、ハウジングがねじ部材から離れる方向に移動した場合、付勢部材が先端工具又は先端工具保持部をねじ部材に向けて付勢するのでカムアウトの発生を抑制できる。先端工具保持部には、先端工具を保持するための保持部材が配置され、先端工具を保持するための金属球を収容するために径方向に貫通する回転軸方向に長い長穴を形成し、装着された先端工具が先端工具保持部に対して軸方向に相対移動できるようにした。付勢部材は、後端側が回転部材によって保持され、前端側が先端工具又は先端工具保持部に当接することにより先端工具又は先端工具保持部を前方に付勢し、回転軸方向においてスピンドルとアンビルが重なる領域と重複（オーバーラップ）するように配置される。

本発明の他の特徴によれば、ねじ締め工具は回転部材の回転を回転方向の間欠的な打撃力に変換する打撃機構部を備え、打撃機構部は回転部材を構成するスピンドルの径方向外側で回転部材の軸方向に移動可能なハンマと、ハンマによって打撃されるアンビルを有する。アンビルは回転部材と同軸でハンマの前方に設けられ、後方側にハンマの打撃部によって打撃される被打撃部を有し、前方側に先端工具保持部を有する。付勢部材によって、先端工具はアンビルに対して回転軸方向に移動可能であり、アンビルはスピンドルに対して回転軸方向に移動可能なように付勢される。付勢部材は、アンビルに対して先端工具を前方に付勢し、スピンドルに対してアンビルを前方に付勢する。また、付勢部材は、スピンドルに対して先端工具を前方に付勢する。付勢部材を回転軸方向におけるスピンドルとアンビルとの間であってハンマ又はスピンドルの前方側端面よりも後方側に設けた。この際、付勢部材は回転軸方向において、スピンドル及びアンビルと重なるように配置されると良い。また、スピンドルとハンマはカム機構を介して接続されており、付勢部材は回転軸方向において、カム機構と重なるように配置されると良い。また、カム機構は、スピンドルの径方向外側でハンマを回転軸方向に付勢するハンマスプリングを有し、付勢部材は回転軸方向において、ハンマスプリングと重なるように配置されると良い。付勢部材の一端側は、ハンマ又はスピンドルの前方側端面よりも後方側においてスピンドルに支持され、他端側は前方側端面よりも前方側においてアンビルに支持される。さらに、スピンドル及びアンビルは付勢部材の回転軸方向の移動を規制する規制部を有する。

本発明の他の特徴によれば、付勢部材は回転軸方向に延びて伸縮するスプリングであり、スプリングの端部には回転軸方向に移動可能であってアンビルに摺動可能に支持される移動部材が接続される。アンビルは、回転軸方向に貫通する貫通孔を有し、移動部材は貫通孔を介して先端工具を押圧する。移動部材の外周面とアンビルの内周面との間に弾性部材が介在され、先端工具を相手部材に押し付けない状態においてアンビルは付勢部材によって前方に付勢され、先端工具を相手部材に押し付けた状態においてアンビルは付勢部材の付勢力に抗して後方に移動し、先端工具の押し付け状態に応じて回転軸方向におけるハンマとアンビルとの係合量が変化する。尚、付勢部材は、全圧縮しない状態で設けられると良い。また、本発明の他の特徴によれば、アンビルは円筒状であって内部に内径が小さく制限された規制部を有する。アンビルの内部であって規制部の後方側から先端工具の後端部に当接する規制部よりも細径の当接部と、規制部に当接することにより回転軸方向前方側の移動を制限するための制限部と、を有する移動部材を有する。移動部材を後方側から付勢するスプリングを設け、スプリングの後端はスピンドルによって保持される。アンビルの後端側とスピンドルの前端側は径方向に重なり可能な円筒状に形成される。スプリングは回転軸方向にみてスピンドルの前端位置よりもスピンドル側及びアンビル側に延びるように配置される。スピンドルの円筒状部分の後端側には、スプリングを保持するよう閉鎖又は内径が小さく制限された当接部が形成される。スプリングの後端側に当接部と接するベース部材を設けた。また、ハンマとアンビルを収容するためのハンマケースを有し、アンビルはハンマケースにメタル又は軸受によって回転軸方向にわずかに移動可能に保持される。先端工具を相手部材に押し付けない状態においてアンビルはスプリングによって前方に付勢される。先端工具を相手部材に押し付けた状態においてアンビルはスプリングの付勢力に抗して後方に移動する。

本発明によれば、付勢部材（スプリング）によってアンビル又は先端工具を前方に付勢押圧することで、カムアウトを抑制することができ、また、離脱トルクも低減することができ、使い易さを向上させたねじ締め工具を実現できる。また、カムアウトを抑制することが可能となることから、使い易さを損ねることなく、更なる高出力のねじ締め工具を実現できる。さらに、既存のハンマとアンビルの大きさをほぼ変更することなく、付勢部材を設けるための配置スペースを十分確保することができるため、バネ圧の高いスプリングを用いることができる。

本発明の実施例に係るインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。インパクト工具１の回転機構及び打撃機構の形状を示す斜視図である。図２の回転機構及び打撃機構の展開斜視図である。図１のアンビル６０へのビット９０の装着状況を示す断面図であって、（１）はビット９０の装着前の状態を示し、（２）はビット９０の装着後の状態を示す。図４の付勢手段７０の先端付近の部分拡大図である。図１の付勢手段７０によるビット９０の後退状況を説明するための図である。本発明の実施例に係るインパクト工具１を用いたねじ締め状況を説明するための図である。本発明の実施例に係るインパクト工具１の第一の変形例を示す縦断面図である。本発明の実施例に係るインパクト工具１の第二の変形例を示す縦断面図である。本発明の第二の実施例に係るインパクト工具の打撃機構を示す縦断面図である。本発明の第三の実施例に係るインパクト工具の打撃機構を示す縦断面図である。第三の実施例の変形例に係る打撃機構を示す縦断面図である。従来のインパクト工具におけるねじ締め状況を説明するための図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において、上下左右、前後の方向は、図中に示した方向として説明する。本実施例ではねじ締め工具の一実施例としてインパクト工具を示している。

図１は本発明の実施例に係るインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。インパクト工具１は、充電可能なバッテリ１０を電源とし、モータ４を駆動源として回転打撃機構を駆動し、回転打撃機構によって回転部材の回転を回転方向の間欠的な打撃力に変換し、打撃機構部に連結された先端工具保持部（ビット保持部８０）を駆動する。回転機構は減速機構２０と回転部材（スピンドル３０）を含んで構成され、打撃機構部はハンマ４０とアンビル６０を含んで構成される。インパクト工具１のハウジングは、本体ハウジング２とそれに設けられるハンマケース３によって構成される。出力軸であるアンビル６０には、打撃機構から回転力と打撃力が与えられ、ビット保持部８０に形成された装着孔６３ａに保持されるドライバビット等の図示しない先端工具に、回転打撃力が連続的に又は間欠的に伝達され、ねじ締めやボルト締め等の作業が行なわれる。

本体ハウジング２の胴体部２ａから略直角に一体に延びるハンドル部２ｂ内の上部にはトリガスイッチ６が配設され、トリガスイッチ６から本体ハウジング２の前方側には操作レバーたるトリガ６ａが露出する。またトリガスイッチ６の上方には、モータ４の回転方向を切り替えるための正逆切替レバー７が設けられる。ハンドル部２ｂ内の下部は、バッテリ１０を取り付けるために拡径部２ｃが形成される。拡径部２ｃはハンドル部２ｂの長手方向中心軸から径方向（直交方向）に広がるように形成された部分で、拡径部２ｃの下側にバッテリ１０が装着される。バッテリ１０はニッケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池が用いられ、複数のセルをバッテリハウジング内に収容したバッテリパックが用いられる。拡径部２ｃの内部には、トリガ６ａの引き動作によって前記モータ４の速度を制御する機能を備えた制御回路基板１１が収容される。制御回路基板１１は、略水平になるように配置される。制御回路基板１１には、マイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）が搭載される。また、拡径部２ｃの上側面には、動作モードの切替スイッチ等が配置された操作パネル１２が設けられる。

ブラシレスＤＣ方式のモータ４は、側面視で略Ｔ字状の形状を成す本体ハウジング２の筒状の胴体部２ａ内に収容される。モータ４の回転軸４ｃは、その軸線Ａ１が胴体部２ａの長手方向に伸びるように配置される。ロータ４ａは、永久磁石によって形成される磁路を形成する。ステータコア４ｂは複数の磁極片にコイルが巻かれたものである。モータ４の軸方向後方には、モータ４を駆動するためのインバータ回路基板５が配設される。インバータ回路基板５は、略円環状の両面基板であり、この基板の後方側にはＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ　ｅｆｆｅｃｔ　ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の複数のスイッチング素子１５が搭載され、前方側であってロータ４ａの永久磁石と対向する位置には、ホールＩＣ等の回転位置検出素子１６が所定間隔で複数搭載される。モータ４の前方側の回転軸４ｃには冷却ファン１３が設けられ、モータ４と同期して回転する。冷却ファン１３の回転によって本体ハウジング２の後方の吸気口１７から外気が吸引されて、モータ４やスイッチング素子１５等が冷却され、冷却ファン１３の周囲に形成された図示しない排気口から外部に排出される。

ハンマ４０とアンビル６０を含んで構成される打撃機構と、回転部材たるスピンドル３０と、減速機構２０は、それらの回転中心が軸線Ａ１に並ぶように配置され、先細り形状のハンマケース３の内部に収容される。ハンマケース３は金属製であって、合成樹脂製の本体ハウジング２の前方側に固定される。モータ４の回転駆動力は、回転軸４ｃから遊星歯車を用いた減速機構２０を介してスピンドル３０に伝達される。減速機構２０はモータ４の出力を所定の減速比で減速してスピンドル３０に伝達するものであり、ここでは、遊星歯車を用いた減速機構が用いられる。減速機構２０は、モータ４の回転軸４ｃの先端に固定されるサンギヤ２１と、サンギヤ２１の外周側を距離を隔てて取り囲むように設けたリングギヤ２３と、サンギヤ２１及びリングギヤ２３の間に配置され、これら双方のギヤに噛み合わされる複数（ここでは３つ）のプラネタリーギヤ２２を含んで構成される。３つのプラネタリーギヤ２２はシャフト２４の回りを自転しつつサンギヤ２１の回りを公転する。リングギヤ２３は本体ハウジング２側に固定され、回転しない。シャフト２４は、スピンドル３０の後端部分に形成された遊星キャリア部（図２、図３で後述）に固定され、プラネタリーギヤ２２の公転運動が遊星キャリア部の回転運動に変換され、スピンドル３０が回転する。

スピンドル３０は円筒状であって、スピンドルカム溝３３（図３で後述）が形成される軸部３１（図３で後述）の後方側に、減速機構２０の遊星キャリア部を接続したもので、これらは金属の一体成形品にて製造される。スピンドル３０のモータ４側の端部は円筒状に形成され、サンギヤ２１の収容空間とされる。一方、スピンドル３０のアンビル６０側の端部は、アンビル後端の外周面を収容するような円筒状に形成される。

ハンマ４０は、スピンドル３０の軸部の外周面とハンマ４０の内周面の後方側一部が接するように配置される。スピンドル３０とハンマ４０は、カムボール５１を用いたカム機構によって接続され、ハンマ４０はスピンドル３０とほぼ連動するように回転するが、カムボール５１が移動することによって、ハンマ４０とスピンドル３０の回転方向の相対位置が僅かに変動する。つまり、ハンマ４０はスピンドル３０に対して軸方向に僅かに移動可能であり、後方側には大きく移動可能とされる。また、ハンマ４０は、ハンマスプリング５４によってスピンドル３０に対して常に前方側に付勢されるので、ハンマ４０の後方側への移動はハンマスプリング５４を圧縮しながらの移動となる。

アンビル６０の羽根部とハンマ４０の打撃部（打撃爪）は、軸線Ａ１方向にみて重なるような位置関係となり、その軸方向に係合する長さは係合量Ｓとなる。ここで、係合量Ｓとは、軸線Ａ１の方向に見てハンマ４０の打撃爪４６ａ～４６ｃ（後述する図２参照）と、アンビル６０の羽根部６４ａ～６４ｃ（後述する図２参照）の当接領域の軸方向長さであって、ハンマ４０が最も前に位置する静止時又は打撃前の初期位置においてその係合量Ｓが大きくなる。係合量Ｓは、ハンマ４０の後方向の移動によって変化するものであるが、アンビル６０のハンマケース３に対する軸方向のわずかな移動によっても変化する。アンビル６０が先端工具側から受ける力によりハンマ４０に伝わる反トルクが大きくなると、カムボール５１の位置が移動することによりハンマ４０とアンビル６０の相対的位置関係が変化する。ハンマスプリング５４は圧縮スプリングであり、その前方側がハンマ４０側に当接し、後方側はスピンドル３０側に当接する。スピンドル３０とアンビル６０の回転体は、前方側でニードル式の軸受１９ａによってハンマケース３に軸支され、後方側でボール式の軸受１９ｂにより軸受ホルダ８を介して本体ハウジング２に軸支される。アンビル６０の後端部は、スピンドル３０の前端付近の円筒部の内側に配置され、スピンドル３０とアンビル６０が相対回転可能なように保持される。

本実施例ではスピンドル３０の回転軸方向の中央よりも前方側が中空状に形成され、アンビル６０の回転軸方向の中央よりも後方側が中空状に形成され、スピンドル３０とアンビル６０の中空空間内には、付勢手段７０が設けられる。付勢手段７０は、先端工具とアンビル６０の少なくとも一方を前方側に所定の力で付勢するものであって、後端側がスピンドル３０によって保持されるが、その詳細については後述する。

図２は、インパクト工具１の回転機構及び打撃機構の形状を示す斜視図である。打撃機構部は、３本の打撃爪を有するハンマ４０と、３本の羽根部（被打撃爪）を有するアンビル６０とハンマスプリング５４を含んで構成される。尚、ハンマ４０の打撃爪、及びアンビルの羽根部の数は、従来例と同様に共に２本としても良いし、その他の本数であっても良い。ハンマ４０は、カムボール５１（図１参照）を有するカム機構によってスピンドル３０に対して回転方向にわずかに相対回転可能とされ、回転軸後方側に後退可能なように保持される。スピンドル３０の後方側は、遊星歯車を用いた減速機構２０の遊星キャリアを構成する円盤状の遊星キャリア部（取付部３７、３８）が形成される。取付部３７の円環面は軸線Ａ１とは直交するよう延在し、回転方向には均等間隔で３つの嵌合穴３７ａ～３７ｃ（図では３７ｂは見えない）が形成される。取付部３７と所定の距離を隔てて後方側には、取付部３７と平行な円環面を有する取付部３８が設けられる。取付部３８にも回転方向には均等間隔で３つの嵌合穴３８ａ～３８ｃ（図では３８ｂ、３８ｃは見えない）が形成され、取付部３７の嵌合穴３７ａ～３７ｃと共に、プラネタリーギヤ２２を軸支するシャフト２４（ともに図１参照）を固定する。取付部３８の後方側には軸受１９ｂによって軸支されるための円筒状の後筒部３２が形成される。ハンマ４０と取付部３７との間には圧縮コイル式のハンマスプリング５４が介在され、ハンマ４０を取付部３７に対して前方側に付勢する。ハンマスプリング５４の後方には段付き形状のワッシャ５５が介在される。

アンビル６０は金属の一体成形にて製造され、その円筒形の出力軸部６１の後方に、３つの羽根部６４ａ～６４ｃが形成されたものである。出力軸部６１の前側は先端工具保持部となる。先端工具保持部は、出力軸部６１の前側端部から軸方向後方に延びる断面形状が六角形の装着孔６３ａと、細径部６１ａの周方向の２箇所に形成され金属球６９（図１参照）を配置するための径方向に貫通する２つの穴部（貫通長穴６１ｃ）と、細径部６１ａの外側に設けられるビット保持部８０（図１参照）を含んで構成される。軸方向に見て貫通長穴６１ｃと羽根部６４ａ～６４ｃとの間は外周面が円柱の軸部６１ｂが形成され、この軸部６１ｂの外周側に軸受１９ａ（図１参照）が配置されることによりアンビル６０はハンマケース３（図１参照）により回転可能に軸支される。被打撃部となる３つの羽根部６４ａ～６４ｃは、回転方向に見て１２０度ずつ隔てるように均等に配置され、径方向外側に伸びるような形状である。羽根部６４ａ～６４ｃの回転方向の側面は、ハンマ４０の打撃爪によって締め付け方向の回転時に打撃される被打撃面と、その反対側に形成され緩め方向の回転時に打撃される被打撃面の両面が形成される。

ハンマ４０は図１でその断面を示すように内径の異なる２つの筒状部分の前方側を径方向に接続した形状とされる。ハンマ４０は金属製であり、前面の外周付近の３カ所には、軸方向の前方側（アンビル６０側）に突出する３つの打撃爪４６ａ～４６ｃが形成される。打撃爪４６ａ～４６ｃは、回転方向に見てその中心位置が回転角で１２０度ずつ隔てるように均等に配置される。打撃爪４６ａ～４６ｃの回転方向の２つの側面は、アンビル６０の３つの羽根部と衝突時に良好に面接触するように回転方向に所定の角度が付けられる。ハンマ４０がハンマスプリング５４の付勢力によって前方へ移動すると、ハンマ４０の打撃爪４６ａ～４６ｃが、回転後の次のアンビル６０の羽根部６４ａ～６４ｃに再び係合することにより強い打撃が行われ、ハンマ４０とアンビル６０は一体に回転し始める。回転側であるハンマ４０の打撃爪４６ａは、アンビル６０の羽根部６４ａの後方側を通過した後に、さらに回転してアンビル６０の羽根部６４ｃを打撃する。その次に、ハンマ４０の打撃爪４６ａは、アンビル６０の羽根部６４ｃの後方側を通過した後に、さらに回転してアンビル６０の羽根部６４ｂを打撃する。尚、ハンマ４０の打撃爪４６ａは、アンビル６０の羽根部６４ａから離脱した後に、ハンマ４０が回転角１２０度付近を通過して、羽根部６４ｃに接触することなく、その次の羽根部６４ｂに係合するように一つ飛ばし打撃をしても良い。この時の回動角度は約２４０度である。ハンマ４０の約２４０度の相対回転が行われた後は、次もまた約２４０度の相対回転が行われる。このように一つ飛ばしの打撃によって強力な回転力をアンビル６０に加えるようにしても良い。以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からねじに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達される。

図３は図２の回転機構及び打撃機構の展開斜視図である。ハンマ４０は、スピンドル３０の軸部３１の外周面とハンマ４０の内周面の一部が接するように配置される。スピンドル３０の軸部３１の外周面には、側面視で略Ｖ字状の窪み部分となるスピンドルカム溝３３が形成される。スピンドルカム溝３３と対向するハンマ４０の内周面には、ハンマカム溝４４が形成される。スピンドル３０とハンマ４０は、スピンドルカム溝３３とハンマカム溝４４によって所定の空間が形成されるように組み合わされ、この空間の中に金属製のカムボール５１が配置されることによってスピンドルカム機構が構成される。

スピンドル３０の軸部３１の前方側の内側部分には、嵌合孔３１ａが形成される。一方、アンビル６０の後方側には円筒状の後筒部６２が形成される。後筒部６２の外径はスピンドル３０の嵌合孔３１ａの内径とほぼ同じであり、後筒部６２が嵌合孔３１ａの内部に収容される。スピンドル３０側の嵌合孔３１ａからアンビル６０側の後筒部６２の内部空間となる嵌合孔６３ｃ（図４（２）参照）には付勢手段７０が収容される。付勢手段７０はスピンドル３０とアンビル６０、スピンドル３０と先端工具を、回転軸の軸線Ａ１方向に互いに離れるように付勢する手段であり、圧縮コイルバネ式のスプリング７６と、その前側に配置される移動部材７１と、スプリング７６の後側に配置される後方部材７７によって構成される。移動部材７１は金属製の部材であり、先端側がアンビル６０の装着孔６３ａ内にまで突出するように細い径の押圧軸７２ａが形成される。押圧軸７２ａの先端は後述する先端工具の後端と当接する部分（当接部）であり、前端側中央には孔部７１ａが形成される。押圧軸７２ａの後方側には２本のフランジ部７１ｂ、７１ｃが形成され、これらの間の円筒面７２ｂにはゴム製のＯリング７５が装着される。Ｏリング７５はスプリング７６側に充填されるグリス（図示せず）が移動部材７１とアンビル６０の接触面から前方側に漏れないようにシールする。フランジ部７１ｃの後方側は、スプリング７６の前端部側が挿入される円筒部７２ｃとなっている。

スプリング７６は金属製のコイルバネである。ここでは図１のように付勢手段７０を装着した際に、スプリング７６が全圧縮しない状態で設けられるようにして、スピンドル３０に対するアンビル６０のわずかな後退や、先端工具のアンビル６０に対する軸方向のわずかな移動の際に、スプリング７６の復帰力によってアンビル６０又は先端工具を軸方向前方側に移動させるように作用する。

スプリング７６の後方側であって、スピンドル３０の嵌合孔３１ａの内部空間には後方部材７７が設けられる。後方部材７７は軸方向中央付近にフランジ部７７ａが形成される。フランジ部７７ａよりも前方側の軸部７８ａがスプリング７６の後端内側に装着される。また、フランジ部７７ａよりも後方側の軸部７８ｂが、スピンドル３０に形成された径が細く形成された規制部３４（後述する図４（１）参照）に係合されることにより、後方部材７７の軸方向後方側への移動が制限される。スピンドル３０とアンビル６０は、低負荷時には同じ速度で回転するが、高負荷時にハンマ４０による打撃が行われる際には、スピンドル３０の回転速度がアンビル６０の回転速度よりも速くなる。この際には、スプリング７６が後方部材７７と相対回転をすることによってこれらの回転速度の差を吸収する。尚、この回転速度の差を吸収させるためには、移動部材７１とアンビル６０を相対回転させても、移動部材７１とスプリング７６を相対回転させるように構成してもいずれでも良い。しかしながら、移動部材７１とアンビル６０間はＯリング７５でシールすること、移動部材７１はアンビル６０に対して軸方向にわずかに前後移動させる関係から、移動部材７１とアンビル６０は相対回転させないで、後方部材７７とスピンドル３０間で相対回転させるようにすると良い。また、ハンマ４０とスピンドル３０が回転する空間内には多量のグリスが付与されるが、付勢手段７０の収容される空間（スピンドル３０の内側空間、アンビル６０の後方側内側空間）にも同様にグリスを充填すると良い。

アンビル６０の装着孔６３ａが形成される部分の前後方向の途中には径方向に貫通する２つの貫通長穴６１ｃが形成される。貫通長穴６１ｃはビット保持部８０の構成要素となる金属球６９（図１参照）を収容するための穴である。軸方向に見て細径部６１ａの後方の軸部６１ｂは外周面が円柱状又は円筒状に形成され、この領域の外周側に軸受１９ａ（図１参照）が配置されることによりアンビル６０はハンマケース３（図１参照）に回転可能に軸支される。３つの羽根部６４ａ～６４ｃの後方側には、軸部となる後筒部６２が形成され、後筒部６２の外周面がスピンドル３０の嵌合孔３１ａ（図２参照）の内周面と摺動することによってスピンドル３０とアンビル６０が相対回転可能なように軸支される。

次に図４を用いてアンビル６０への先端工具たるビット９０の装着状況を示す。図４（１）はビット９０の装着前の状態を示し、（２）はビット９０の装着後の状態を示す。アンビル６０は内部が前端から後端まで空洞となった円筒状であって、途中に径が絞り込まれた細径部６３ｂが形成される。スピンドル３０も内部が前端から後端まで空洞となった円筒状であって、途中には規制部３４が形成される。規制部３４は断面形状が円形になるように細径にされた部分であるが、後方部材７７の後方側の移動を規制できるならば、周方向に連続しないようにした軸線方向に飛び出す非連続の凸部であっても良い。アンビル６０の先端には、ビット９０を装着するための装着孔６３ａが形成される。アンビル６０の後端付近の後筒部６２は円筒状に形成され、後筒部６２はスピンドル３０の嵌合孔３１ａの内側に収容される。スピンドル３０の嵌合孔３１ａよりもさらに後方側には、付勢手段７０を収容するためのスプリング装着孔３１ｂが形成される。スプリング装着孔３１ｂの内径は、アンビル６０の後筒部６２の内径と同じである。スプリング装着孔３１ｂの後方に径がさらに細く形成された規制部３４が形成される。このようにスピンドル３０を中空状に形成するために、スピンドル３０の直径は従来のスピンドルに比べてやや太く形成される。それに伴い、２つのカムボール５１の径方向距離も大きくなり、スピンドルカム溝３３のカムリード角も大きめとなる。それに合わせてハンマスプリング５４のバネ圧も従来よりもやや高めとすると良い。このようにしてスピンドル３０とアンビル６０の内側に付勢手段７０を収容する空間を形成した。

アンビル６０の前方側にはビット保持部８０が設けられる。ビット保持部８０はビット９０をワンタッチで装着又は取り外しができるようにするものであって、アンビル６０の細径部６１ａ（図３参照）の外周部分に略円筒形のスリーブ８１を装着する。スリーブ８１の前方側から後方側に掛けて形成した円筒状溝部の内側には圧縮バネ８２が装着され、圧縮バネ８２の前方側を金属製のワッシャ８３で抑えた状態でＣリング８４にて固定する。Ｃリング８４はスピンドル３０の先端側付近に形成された周方向に連続する溝部６１ｄに装着される。スリーブ８１の軸方向中央付近よりやや後方側には、径方向内側に突出する凸部８１ｂが形成され、その後方に金属球６９の径方向外側へのわずかな移動を許容する段差部８１ｃ（図４（２）参照）が形成される。金属球６９は径方向外側に段差部８１ｃが位置する際（図４（１）の状態）に径方向外側への移動が許容され、径方向外側に凸部８１ｂが位置する際（図４（２）の状態）に径方向外側への移動が阻止される。

ビット９０を装着する際には図４（１）のように作業者がスリーブ８１を矢印８６ａのように前方側に移動させることによって、凸部８１ｂが軸方向に見て金属球６９と同位置から前方側に移動させる。その状態では２つの金属球６９が径方向外側にわずかに移動可能な状態となるため、ビット９０の六角形の軸部９１の表面を金属球６９が回転するか又は摺動することによりビット９０が装着孔６３ａに装着できるようになる。ビット９０を後方側の規定の位置に到達すると、２つの金属球６９とビット９０に形成された周方向に連続する保持溝９４が同位置になるため、金属球６９が保持溝９４の内部に入り込むように径方向内側に移動する。図４（１）に示すビット９０を装着する前の状態では、付勢手段７０はスプリング７６によって前後方向に延びている状態にあり、移動部材７１のフランジ部７１ｂが、アンビル６０の細径部６３ｂの後端と当接することにより軸方向前方側への移動を制限している状態にある。図４（２）のようにビット９０を装着して作業者がスリーブ８１の前方側の付勢を解除すると、圧縮バネ８２の付勢力により矢印８６ｂのようにスリーブ８１が後方側に移動する。その結果、凸部８１ｂが金属球６９の外側に位置するため、金属球６９の径方向外側への移動が阻止されると共に、金属球６９は保持溝９４の内部に位置するため、ビット９０がアンビル６０から抜けないように保持される。この際、ビット９０の後端側ねじ部９５が移動部材７１の孔部７１ａに当接しているので、ビット９０は装着孔６３ａ内で前方側に位置し、金属球６９は軸方向に長く形成された貫通長穴６１ｃの前方側に位置する。この際の移動部材７１は、フランジ部７１ｂが細径部６３ｂに当接している状態か、もしくはフランジ部７１ｂが細径部６３ｂとわずかに離合している状態にある。

次に図５を用いて付勢手段７０によるビット９０への付勢状態を説明する。図５は図４の移動部材７１とビット９０の後端付近の部分拡大図であって、（１）は図４（２）の同じ状態、即ち、ビット９０に外力（工具本体への押し付け荷重）が加わっていない状態であり、（２）はビット９０の先端側ねじ部９３（図４（２）参照）から矢印９６ａの方向に外力が加わった状態を示している。（２）の状態は、言い換えれば作業者が工具を把持して、ビット９０をねじ頭に押しつけた状態である。アンビル６０の貫通長穴６１ｃは、軸方向に所定の長さを有するように形成されるので、（１）では移動部材７１から受ける付勢力によりビット９０は前方側に移動し、金属球６９も前方側に移動し、その位置にて保持される。この状態からねじ締め作業を行う。まず作業者がハンドル部２ｂを把持してビット９０を図示しないねじの頭部に位置づけした後に、インパクト工具１を前方側に押しつけると、（２）に示すようにビット９０が本体部に対して矢印９６ａの方向に相対移動する。この際、金属球６９は貫通長穴６１ｃの内部で後方側に移動可能であるため、ビット９０の後端側ねじ部９５が移動部材７１をスプリング７６の付勢力に抗して後方側に移動させる。この結果、移動部材７１のフランジ部７１ｂが細径部６３ｂより後方側に離れることになり、（２）に示すように隙間６７が生ずる。一方、ビット９０は後端側ねじ部９５が細径部６３ｂの前側段差部と矢印６３ｄ付近で当接するためにそれ以上の後退はできないが、アンビル６０をわずかにハンマ４０側に後退させる。このアンビル６０のハンマケース３に対する後退の結果、アンビル６０の羽根部と、ハンマ４０の打撃爪との係合量Ｓが変化することになる。

図６は付勢手段７０によるビット９０の後退状況を説明するための図である。付勢手段７０のスプリング７６の伸張時の軸方向の長さＬ_２０は、ハンマスプリング５４の長さＬ１と軸方向にオーバーラップするように配置される。トリガ６ａが引かれてモータ４が起動されると、正逆切替レバー７で設定された方向にモータ４が回転を開始し、その回転力は減速機構２０によって所定の減速比で減速されてスピンドル３０に伝達され、スピンドル３０が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル３０とハンマ４０とはカム機構によって連結され、スピンドル３０が回転駆動されると、その回転はカム機構を介してハンマ４０に伝達される。ハンマ４０は回転開始後に１／３回転もしないうちにハンマ４０の打撃爪４６ａ～４６ｃがアンビル６０の羽根部６４ａ～６４ｃに当接してアンビル６０を回転させる。その際、アンビル６０からの係合反力によってスピンドル３０とハンマ４０との間に相対回転が生ずると、ハンマ４０はカム機構のスピンドルカム溝３３に沿ってハンマスプリング５４を圧縮しながらモータ４側へと後退を始める。そして、ハンマ４０の後退動によってハンマ４０の打撃爪４６ａ～４６ｃがアンビル６０の羽根部６４ａ～６４ｃを乗り越えて両者の係合状態が解除されると、ハンマ４０は、スピンドル３０の回転力に加え、ハンマスプリング５４に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向に回転しながら前方に急速に加速される。このようにして打撃動作が行われるが、作業者が工具本体をねじに押しつけている状態である（２）の状態では（１）に比べてビット９０の後方への移動量、即ちビットストローク量が３．６ｍｍとなる。これは、移動部材７１の細径部６３ｂからの後退分が２．４ｍｍであり、アンビル６０のハンマ４０側への後退分が１．２ｍｍである。スプリング７６の長さはＬ_２１に縮んだ状態になる。このハンマ４０の後退により、アンビル６０の羽根部６４ａ～６４ｃ（図では６４ｃは見えない）と、ハンマ４０の打撃爪４６ａ～４６ｃとの係合量Ｓが変化するので、離脱トルクも変化することになる。つまり、（１）のようにビット９０に対して外力が加わっていない際には、係合量Ｓが２．４ｍｍ程度であるので離脱トルクが小さいが、（２）のようにビット９０が図示しないねじに押し当てられて、ビット保持部８０も矢印９６ｃの用に後方側に移動している際には係合量Ｓが３．４ｍｍと増加する。このように係合量Ｓが（１）の２．４ｍｍから３．４ｍｍになるため、ビット９０から強い反力がかからないとハンマ４０とアンビル６０との離脱が生じないことになり、強い打撃による高出力が期待できる。一方、作業中に工具本体の前方側への押しつけ力が弱くなると、付勢手段７０の作用によって係合量Ｓが３．４ｍｍから減少する方向に作用する。

図７はインパクト工具１を用いたねじ締め状況を説明するための図である。（１）は理想的なねじ締め時の状態である。インパクト工具１では、離脱したハンマ４０がアンビル６０を打撃する際に、（１）の矢印９７ａの方向に力が働くことになり、一方、ハンマ４０がアンビル６０から離脱する際、（２）の矢印９７ｂに示すようにインパクト工具１を後退させる力が働くことになる。このため、作業者は、矢印９７ａの方向に一定以上の押付荷重を加えて、カムアウトを抑制している。（１）は、インパクト工具１に矢印９７ａの方向に一定以上の押付荷重を加えた状態を示しており、スプリング７６は圧縮状態となっている。一方、（２）は、打撃時の反動、又は、何らかの理由でインパクト工具１が上方に移動してしまい、ビット９０の先端側ねじ部９３がねじ１００のねじ頭１０１から離れようとする際の状態を示している。ここでは、スプリング７６の力により、移動部材７１とビット９０を２．６ｍｍほど前方側に押し出すことができるので、ビット９０はねじ１００のねじ頭１０１に係合した状態を保つことができて、カムアウトを効果的に抑制できる。また、スプリング７６に荷重を加えない状態においては、ハンマ４０とアンビル６０との係合量Ｓが３．４ｍｍから最大で２．４ｍｍまで低下する。すると、打撃機構を構成するハンマ４０とアンビル６０の係合が外れるために必要な離脱トルクが低くなるため、ハンマ４０による打撃が行われやすくなるので、カムアウトを抑制することができる。よって、本実施例により使い易さを大幅に向上させたねじ締め工具を実現できる。また、カムアウトの発生を抑制するために、ハンマ４０を前方に付勢するスプリング７６の押圧荷重を小さくする必要がないので、締め付けトルクの高いインパクト工具を実現できる。尚、ハンマ４０を前方に付勢するハンマスプリング５４の押圧荷重を大きくすると、結果として離脱トルクが高くなってしまう。さらに、付勢手段７０の配置スペースは、スピンドル３０とアンビル６０の内側に設けたので、スピンドル３０の直径を従来よりもやや太くする必要があるものの、アンビル６０側の直径は従来通りで良く、インパクト工具１が大型化してしまう虞もない。

次に図８を用いて本実施例の第一の変形例を説明する。図８はインパクト工具の付勢手段７０Ａを改良したものである。付勢手段７０Ａ以外の構成は図１～図７で示した構造と同一であり、同一番号の符号を付している。付勢手段７０Ａにおいては、前端側に移動部材７１が設けられ、後方側に後方部材７７が設けられる点は同じであるが、それらの間に１つのスプリングでなく、２つのスプリング７６Ａ、７９Ａを配置した。スプリング７６Ａ、７９Ａの間には金属製のワッシャ７８Ａが配置される。この際、ワッシャ７８Ａはアンビル６０の後筒部６２の開口部に固定する。このようにワッシャ７８Ａが後筒部６２に固定されることによりスプリング７６Ａはビット９０を前方側に付勢するために作用し、スプリング７９Ａはアンビル６０を前方側に付勢するために作用する。ワッシャ７８Ａの後筒部６２の固定は、圧入であっても良いし、溶接や接着であっても良い。スプリング７６Ａ、７９Ａは共に圧縮バネであるが、付勢する対象が異なるため、総巻数、基準荷重、許容荷重が異なるように最適なバネレートを選択すれば良い。このように２つのスプリング７６Ａ、７９Ａを用いることによって、ビット９０とアンビル６０に対する付勢力を高精度に制御できる。

図９は本実施例の第二の変形例である。図９はインパクト工具の付勢手段７０を改良し部品点数を削減したものである。ここでは、図１～図７で示した構造から後方部材７７を省略した。スプリング７６Ｂの前方側の移動部材７１は第一の実施例と同一であり、２箇所のフランジ部７１ｂ、７１ｃを設ける点、これらの間に弾性部材によるＯリング７５を装着する点も同じである。この構造ではスピンドル３０を前端のスプリング装着孔３１ｂ側から後端のサンギヤ収容孔３２ａ側までを貫通せずに中実として、スプリング７６Ｂが当接する規制部３４Ｂを形成する。尚、スプリング７６Ｂの当接部分とスピンドル３０Ｂとの相対回転をスムーズにさせるために、スプリング７６Ｂの後端と規制部３４Ｂの間に金属製の部材、例えばワッシャを介在させるようにしても良い。このようにスピンドルの規制部は、細径の貫通孔（図８の３４参照）としても良いし、閉鎖壁（図９の３４Ｂ参照）としても良い。規制部３４Ｂのように閉鎖壁とするとスピンドル３０Ｂの剛性を高くすることが可能である。

次に図１０を用いて本発明の第二の実施例を説明する。第二の実施例では付勢手段によってビット９０を付勢するものの、アンビル６０に対する付勢を省略したものである。構造的には図８の構成から後方側のスプリング７９Ａと後方部材７７を取り除いた構造と同じになる。ここで用いられるアンビル６０とスピンドル３０は第一の実施例と同じものである。アンビル６０は後端側から前端側まで内側が貫通された略円筒状の軸部分を有し、中央付近には移動部材７１の軸方向前方側への移動を規制する細径部６３ｂが形成される。移動部材７１の先端側の軸部分が細径部６３ｂを貫通して装着孔６３ａ側にまで延びる。スプリング７６Ｃの後方側はワッシャ７８Ｃによって後筒部６２に保持される。ワッシャ７８Ｃはアンビル６０の後筒部６２によって保持される。スピンドル３０の前方側には嵌合孔３１ａが形成される。ここではスピンドル３０として第一の実施例と共通の部品を用いたために、嵌合孔３１ａの後方にスプリング装着孔３１ｂが形成されるが、スプリング装着孔３１ｂを設けないような構造、即ち、図９で示したような規制部３４Ｂが閉鎖壁のスピンドル３０Ｂを採用しても良い。

図１０（２）はビット９０を装着した際の状況を示す図である。ビット９０の後方の後端側ねじ部９５が移動部材７１の孔部７１ａに当接する。移動部材７１は後方側からスプリング７６Ｃにより付勢されているためビット９０は前方側に移動して金属球６９が貫通長穴６１ｃの前端側に移動した状態にある。この際の状態から作業者がビット９０を図示しないねじの頭部に位置づけした後に、インパクト工具１を前方側に押しつけると、（３）に示すようにビット９０が本体部に対して矢印９６ａの方向に相対移動する。このときのスプリング７６Ｃの圧縮によるビット９０の後退量は最大２．６ｍｍである。このように第２の実施例ではビット９０の相対移動をアンビル６０内に収容される付勢手段７０Ｃによって実現したので、インパクト工具の改造箇所が少なくて済み、本実施例の構造を実現しやすい。尚、ハンマ４０とアンビル６０の相対移動によるビット９０の後退もあるが、第二の実施例ではハンマ４０とアンビル６０の間がスプリングによって付勢されていないため、その係合量Ｓは積極的に変化しない。本実施例の形態は、軸受１９ｂの構造上ハンマ４０とアンビル６０の相対移動できない場合や、インパクト工具以外の締め付け工具において適用する際に好適な形態である。

図１１は本発明の第三の実施例に係るインパクト工具の回転打撃機構を示す縦断面図である。第二の実施例では、アンビル６０とビット９０の間を付勢するように構成したが、第三の実施例ではビット９０に対して付勢せずに、スピンドル３０とアンビル６０の間だけを付勢手段７０Ｄにより付勢する。アンビル６０Ｄは、円筒状ではなくて従来から広く用いられるアンビル形状に近く、中央に中実部６３ｄが形成され、その後方側に嵌合孔６３ｅが形成される。スピンドル３０は第一の実施例と同じ部品である。嵌合孔６３ｅを形成する後筒部６２Ｄは、スピンドル３０の嵌合孔３１ａの内側に係合する。嵌合孔６３ｅはアンビル６０Ｄの後端部から所定の長さだけ窪まれた断面形状が円形の円柱溝であり、その内部に付勢手段７０Ｄのスプリング７６Ｄが配置される。スプリング７６Ｄの後端側にはフランジ部７７ａが形成された後方部材７７が設けられる。

以上のように構成することにより、ビット９０のねじ頭１０１（図７参照）への押しつけ力が弱くなると、スプリング７６Ｄの付勢力によりハンマ４０とアンビル６０との係合量Ｓが減るため、ハンマ４０とアンビル６０の離脱トルクが一時的に低くなるため、打撃が行われやすくなるので、カムアウトの発生を抑制することができる。

図１２は本発明の第三の実施例の変形例に係るインパクト工具の回転打撃機構を示す縦断面図である。ここではアンビル１６０は先端工具（ソケット）が取り付けられる出力軸を形成するものであり、金属の一体品にて製造される。アンビル１６０の円柱状の軸部の前方側には、先端工具の取付部１６２が接続され、後方側に３つの羽根部が設けられる。取付部１６２はいわゆる“四角ドライブ部”とされているもので、軸線Ａ１と直交する断面形状が正方形状に形成されるもので、４つの嵌合面１６２ａを有し、そのうち対向する２つの嵌合面１６２ａの中心を貫通するピン穴１６２ｂを形成したものである。アンビル１６０の後方側に形成された嵌合孔１６３はアンビル１６０の後端部からわずかに窪ませた断面形状が円形の円柱溝であり、その内部に付勢手段７０Ｅのスプリング７６Ｅが配置される。スプリング７６Ｅの後端側にはフランジ部７７ａが形成された後方部材７７が設けられる。

以上のように付勢手段７０Ｅを設けたことで、ハンマ４０とアンビル１６０の係合量Ｓを可変式にすることができ、四角ドライブ部に、プラスビット９０を係合できるビットアダプタ（不図示）を取り付けて、ねじ締めを行う際に工具本体の押し付け荷重を小さくすることにより、離脱トルクも小さくすることができ、カムアウトを抑制することができる。尚、ビットアダプタを取り付けずに、四角ドライブ部に、ソケット（不図示）を取り付ければ、ボルト締付を行うこともできる。

本実施例によれば工具本体をねじに対して強く押しつけている際には、アンビルの羽根部とハンマの打撃爪が軸線方向に重なる係合量Ｓが最大となり、工具本体がねじに対して相対的に後退した場合には、係合量Ｓが小さくなるので、離脱トルクが小さくなりカムアウトの発生を効果的に抑制することができる。すなわち、高性能化と使い易さの向上を両立することができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述のハンマ４０は３本の打撃爪を配した構成にて説明したが、従来から広く用いられる２本の羽根のアンビルと、２本の打撃爪のハンマを用いるインパクト工具においても同様に適用できる。また、本発明はハンマが正方向と逆方向に交互に回転することによりアンビルを打撃する、いわゆる電子パルス方式のインパクト工具であっても同様に適用できる。さらに、図１０に示した第二の実施例の付勢手段７０Ｃは、インパクト工具だけでなくドライバドリル等のその他の締め付け工具にも適用できる。

１…インパクト工具、２…本体ハウジング、２ａ…胴体部、２ｂ…ハンドル部、２ｃ…拡径部、３…ハンマケース、４…モータ、４ａ…ロータ、４ｂ…ステータコア、４ｃ…回転軸、５…インバータ回路基板、６…トリガスイッチ、６ａ…トリガ、７…正逆切替レバー、８…軸受ホルダ、１０…バッテリ、１１…制御回路基板、１２…操作パネル、１３…冷却ファン、１５…スイッチング素子、１６…回転位置検出素子、１７…吸気口、１９ａ，１９ｂ…軸受、２０…減速機構、２１…サンギヤ、２２…プラネタリーギヤ、２３…リングギヤ、２４…シャフト、３０，３０Ｂ…スピンドル、３１…軸部、３１ａ…嵌合孔、３１ｂ…スプリング装着孔、３２…後筒部、３２ａ…サンギヤ収容孔、３３…スピンドルカム溝、３４，３４Ｂ…規制部、３７…取付部、３７ａ～３７ｃ…嵌合穴、３８…取付部、３８ａ…嵌合穴、４０…ハンマ、４４…ハンマカム溝、４６ａ～４６ｃ…打撃爪、５１…カムボール、５４…ハンマスプリング、５５…ワッシャ、６０，６０Ｄ…アンビル、６１…出力軸部、６１ａ…細径部、６１ｂ…軸部、６１ｃ…貫通長穴、６１ｄ…溝部、６２，６２Ｄ…後筒部、６３ａ…装着孔、６３ｂ…細径部、６３ｃ…嵌合孔、６３ｄ…中実部、６３ｅ…嵌合孔、６４ａ～６４ｃ…羽根部、６７…隙間、６９…金属球、７０，７０Ａ～７０Ｅ…付勢手段（付勢部材）、７１…移動部材、７１ａ…孔部、７１ｂ，７１ｃ…フランジ部、７２ａ…押圧軸、７２ｂ…円筒面、７２ｃ…円筒部、７５…Ｏリング、７６，７６Ａ～７６Ｅ…スプリング、７７…後方部材、７７ａ…フランジ部、７８Ａ，７８Ｃ…ワッシャ７８ａ，７８ｂ…軸部、７９Ａ…スプリング、８０…ビット保持部、８１…スリーブ、８１ｂ…凸部、８１ｃ…段差部、８２…圧縮バネ、８３…ワッシャ、８４…Ｃリング、９０…ビット、９１…軸部、９２，９４…保持溝、９３…先端側ねじ部、９５…後端側ねじ部、１００…ねじ、１０１…ねじ頭、１１０…相手部材、１３０…スピンドル、１４０…ハンマ、１６０…アンビル、１６２…（羽根部の）取付部、１６２ａ…嵌合面、１６２ｂ…ピン穴、１６３…嵌合孔、Ａ１…（回転軸の）軸線、

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに収容されるモータによって回転駆動する回転部材と、
前記回転部材に連結され、先端工具を保持する先端工具保持部と、を備えたねじ締め工具であって、
前記ハウジングに対して前記先端工具又は前記先端工具保持部を前方に付勢する付勢部材を設け、
前記先端工具と前記先端工具保持部の少なくとも一方を前記ハウジングに対して回転軸方向に移動可能に構成し、
前記先端工具をねじ部材にかみ合わせた状態で、前記ハウジングが前記ねじ部材から離れる方向に移動した場合、前記付勢部材が前記先端工具又は前記先端工具保持部を前記ねじ部材に向けて付勢するように構成したことを特徴とするねじ締め工具。
前記先端工具保持部は、前記先端工具を保持するための保持部材が配置され径方向に貫通する穴部を有し、
前記穴部は回転軸方向に長い長穴で構成されることを特徴とする請求項１に記載のねじ締め工具。
前記付勢部材は、後端側が前記回転部材によって保持され、前端側が前記先端工具又は前記先端工具保持部に当接することにより前記先端工具又は前記先端工具保持部を前方に付勢することを特徴とする請求項１又は２に記載のねじ締め工具。
前記回転部材の回転を回転方向の間欠的な打撃力に変換する打撃機構部を備え、
前記打撃機構部は、
前記回転部材を構成するスピンドルの径方向外側で前記回転部材の軸方向に移動可能なハンマと、
前記回転部材と同軸で前記ハンマの前方に設けられ、後方側に前記ハンマの打撃部によって打撃される被打撃部を有し、前方側に前記先端工具保持部を構成するアンビルと、を備え、
前記付勢部材によって、前記先端工具は前記アンビルに対して回転軸方向に移動可能であり、前記アンビルは前記スピンドルに対して回転軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のねじ締め工具。
前記付勢部材は、前記アンビルに対して前記先端工具を前方に付勢し、前記スピンドルに対して前記アンビルを前方に付勢する、又は、前記スピンドルに対して前記先端工具を前方に付勢することを特徴とする請求項４に記載のねじ締め工具。
前記付勢部材は、次の（１）～（４）のいずれかのように配置されることを特徴とする請求項４又は５に記載のねじ締め工具。
（１）回転軸方向における前記スピンドルと前記アンビルとの間であって前記ハンマ又は前記スピンドルの前方側端面よりも後方側に配置される。
（２）回転軸方向において、前記スピンドル及び前記アンビルと重なるように配置される。
（３）前記スピンドルと前記ハンマは、前記スピンドルの径方向外側で前記ハンマを回転軸方向に付勢するハンマスプリングを備えたカム機構を介して接続されており、回転軸方向において、前記ハンマスプリングと重なるように配置される。
（４）回転軸方向において、前記スピンドルと前記アンビルが重なる領域と重複するように配置される。
前記付勢部材の一端側は、前記ハンマ又は前記スピンドルの前方側端面よりも後方側において前記スピンドルに保持され、
前記付勢部材の他端側は、前記前方側端面よりも前方側において前記アンビルに保持されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のねじ締め工具。
前記付勢部材は回転軸方向に延びて伸縮するスプリングであり、前記スプリングの端部には回転軸方向に移動可能であって前記アンビルに摺動可能に支持される移動部材が接続され、
前記アンビルは、回転軸方向に貫通する貫通孔を有し、
前記移動部材は前記貫通孔を介して前記先端工具を押圧することを特徴とする請求項７に記載のねじ締め工具。
前記移動部材の外周面と前記アンビルの内周面との間に弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項８に記載のねじ締め工具。
前記付勢部材は、全圧縮しない状態で設けられることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のねじ締め工具。
モータによって回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルの径方向外側に設けられ、前記スピンドルの軸方向に移動可能なハンマと、
前記スピンドルと同軸で前記ハンマの前方に設けられ、後方側が前記ハンマによって打撃され、前方側に先端工具を保持する先端工具保持部を有するアンビルと、を備え、
前記アンビルと前記先端工具の少なくとも一方を前方に付勢する付勢部材を設け、
前記アンビルは回転軸方向に移動可能であり、
前記先端工具を相手部材に押し付けない状態において、前記アンビルは前記付勢部材によって前方に付勢され、
前記先端工具を相手部材に押し付けた状態において、前記アンビルは前記付勢部材の付勢力に抗して後方に移動し、
前記先端工具の押し付け状態に応じて、回転軸方向における前記ハンマと前記アンビルとの係合量を変更可能に構成したことを特徴とするねじ締め工具。
回転軸方向における前記スピンドルと前記アンビルとの間であって、前記ハンマ又は前記スピンドルの前方側端面よりも後方側に前記付勢部材を設けたことを特徴とする請求項１１に記載のねじ締め工具。
モータによって回転駆動するスピンドルと、
前記スピンドルの径方向外側に設けられ、前記スピンドルの回転軸方向に移動可能なハンマと、
前記スピンドルと同軸で前記ハンマの前方に設けられ、後方側が前記ハンマによって打撃され、前方側に先端工具を保持する先端工具保持部を有するアンビルと、を備え、
前記アンビルは円筒状であって内部に内径が小さく制限された規制部を有し、
前記アンビルの内部であって前記規制部の後方側から先端工具の後端部に当接する前記規制部よりも細径の当接部と、前記規制部に当接することにより回転軸方向前方側の移動を制限するための制限部と、を有する移動部材を設け、
前記移動部材を後方側から付勢するスプリングを設け、
前記スプリングの後端は前記スピンドルによって保持されることを特徴とするねじ締め工具。
前記アンビルの後端側と前記スピンドルの前端側は径方向に重なり可能な円筒状に形成され、
前記スプリングは、回転軸方向にみて前記スピンドルの前端位置よりもスピンドル側及びアンビル側に延びるように配置されることを特徴とする請求項１３に記載のねじ締め工具。
前記スピンドルの前記円筒状部分の後端側には、前記スプリングを保持するものであって閉鎖又は内径が小さく制限された当接部が形成され、
前記スプリングの後端側に、前記当接部と接するベース部材を設けたことを特徴とする請求項１４に記載のねじ締め工具。