WO2020110539A1

WO2020110539A1 - 打撃作業機

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Publication number: WO2020110539A1
Application number: PCT/JP2019/041959
Authority: WO
Inventors: 英貴山田; 貴啓大久保
Original assignee: Koki Holdings Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2018-11-29
Filing date: 2019-10-25
Publication date: 2020-06-04
Anticipated expiration: 2021-05-29
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Abstract

複数の動作モードを有する打撃作業機に設けられる動力伝達系の部品点数をなるべく少なくする。ハンマドリル１Ａは、回転駆動される中間軸２５と、中間軸２５の回転力を先端工具２に伝達する回転力伝達系４０と、を備える。回転力伝達系４０は、中間軸２５上に中間軸２５に沿って前後に移動可能に設けられるスリーブ４１を含む。スリーブ４１が前方に移動すると、スリーブ４１と中間軸２５とが係合して先端工具２に回転力が伝達可能となり、スリーブ４１が後方移動すると、スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除されて先端工具２に回転力が伝達不能となる。

Description

打撃作業機

本発明は、打撃力と回転力の一方または双方が付与される先端工具を備える打撃作業機に関する。

切り替え可能な複数の動作モードを有する打撃作業機が知られている。従来の打撃作業機が有する動作モードには、例えば、「回転モード」，「打撃モード」，「回転－打撃モード」がある。「回転モード」は、先端工具に回転力が付与される動作モードであって、「ドリルモード」と呼ばれることもある。「打撃モード」は、先端工具に打撃力が付与される動作モードであって、「ハンマモード」と呼ばれることもある。「回転－打撃モード」は、先端工具に打撃力および回転力が付与される動作モードであって、「ハンマドリルモード」と呼ばれることもある。

上記のような複数の動作モードの切り替えを実現するためには、駆動源から出力される駆動力を先端工具に伝達したり遮断したりする必要がある。そこで、従来の打撃作業機には、駆動源から出力される駆動力により回転駆動される回転軸が設けられ、この回転軸の回転が先端工具に伝達される状態と、回転軸の回転が先端工具に伝達されない状態と、が切り替え可能とされている。具体的には、回転軸上にギヤと接続部材とが配置されている。接続部材は回転軸と常時係合しており、回転軸と一体的に回転する。一方、ギヤは回転軸と係合しておらず、かつ、回転軸に沿って移動可能とされている。ギヤが回転軸に沿って所定方向に移動すると、ギヤと接続部材とが係合して回転軸の回転が接続部材を介してギヤに伝達され、最終的に先端工具に伝達される。一方、ギヤが上記所定方向とは反対方向に移動すると、ギヤと接続部材との係合が解除され、回転軸の回転がギヤに伝達されなくなる。

国際公開第２０１７／０７３２３６号

従来、駆動源によって回転駆動される回転軸の回転を先端工具に伝達したり遮断したりするためには、上記ギヤや接続部材などを含む多数の部品が必要であった。

しかし、動力伝達系を構成する部品の数が多ければ多いほど、構造が複雑となり、組立工数も増える。また、動力伝達系の部品点数の増加は、動力伝達系を含む打撃作業機の大型化や高コスト化、重量増加などを招き、打撃作業機の操作性が低下する一因ともなる。

本発明の目的は、複数の動作モードを有する打撃作業機の高コスト化の抑制や、操作性の向上を実現することである。

本発明の打撃作業機は、駆動源と、前記駆動源の前方に配置され、打撃力と回転力の一方または双方が付与される先端工具と、前後方向に延びる中心軸を中心に、前記駆動源によって回転駆動される回転軸と、前記回転軸の回転力を前記先端工具に伝達する回転力伝達系と、を備え、前記回転力伝達系は、前記回転軸上に、前後方向に移動可能に設けられるスリーブを含む。そして、前記スリーブが前方に移動すると、当該スリーブと前記回転軸とが係合して、前記先端工具に回転力を伝達可能となり、前記スリーブが後方に移動すると、当該スリーブと前記回転軸との係合が解除されて、前記先端工具に回転力が伝達不能となる。

本発明によれば、複数の動作モードを有する打撃作業機の高コスト化の抑制や、操作性の向上が実現される。

ハンマドリルの全体構造を示す断面図である。（ａ），（ｂ）は、中間軸周辺の構造を示す部分拡大断面図である。（ａ）はドリルモード選択時のクラッチ部材およびスリーブの位置を示す部分断面図であり、（ｂ）はハンマドリルモード選択時のクラッチ部材およびスリーブの位置を示す部分断面図であり、（ｃ）はハンマモード選択時のクラッチ部材およびスリーブの位置を示す部分断面図である。操作機構の構成要素を示す分解斜視図である。ハンマドリルモード選択時における、ダイヤルの回転位置とスライダ，クラッチ部材およびスリーブの前後位置との関係を示す説明図である。ドリルモード選択時における、ダイヤルの回転位置とスライダ，クラッチ部材およびスリーブの前後位置との関係を示す説明図である。ハンマモード選択時における、ダイヤルの回転位置とスライダ，クラッチ部材およびスリーブの前後位置との関係を示す説明図である。（ａ）～（ｃ）は、ハンマドリルの他の実施形態を示す部分断面図である。

以下、本発明の打撃作業機の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。本実施形態に係る打撃作業機は、切り替え可能な複数の動作モードを有するハンマドリルである。本実施形態に係るハンマドリルが有する動作モードには、少なくとも「回転モード（ドリルモード）」，「打撃モード（ハンマモード）」および「ハンマドリルモード（回転－打撃モード）」の３つの動作モードが含まれる。ドリルモードが選択されると、先端工具に回転力が付与され、ハンマモードが選択されると、先端工具に打撃力が付与される。また、ハンマドリルモードが選択されると、先端工具に回転力および打撃力の双方が付与される。ハンマドリルに装着され、打撃力と回転力の一方または双方が付与される先端工具の一例としてドリルビットが挙げられる。ドリルビットは、例えば、コンクリートや石材などに穴を開けるときに用いられる。もっとも、ハンマドリルに装着される先端工具はドリルビットに限られず、対象物や対象物に対する作業の種類などに応じて適宜交換される。

＜全体構成＞　図１に示されるように、本実施形態に係るハンマドリル１Ａは、ハウジング１０と，ハウジング１０の一端側に設けられたハンドル１１と、ハウジング１０の他端側に設けられたサブハンドル１２と、を有する。

ハウジング１０内には、先端工具２の駆動源であるモータ２０と、モータ２０から出力される駆動力（回転力）を打撃力に変換して先端工具２に伝達する打撃力伝達系３０と、モータ２０から出力される駆動力（回転力）を先端工具２に伝達する回転力伝達系４０と、が設けられている。以下の説明では、打撃力伝達系３０および回転力伝達系４０を「動力伝達系」と総称する場合がある。

モータ２０は、ステータ，ロータおよび出力軸２１を有する。出力軸２１は、ロータを貫通してハウジング１０の長手方向に延びている。本実施形態では、ハウジング１０の長手方向、つまり出力軸２１の方向を前後方向と定義する。さらに、サブハンドル１２が設けられている側を「前方」、ハンドル１１が設けられている側を「後方」と定義する。かかる定義に従えば、先端工具２は、駆動源であるモータ２０の前方に配置されている。

ロータを貫通して前後方向に延びている出力軸２１は、２つの軸受２２ａ，２２ｂによって回動可能に支持されている。軸受２２ａは出力軸２１の前側（先端側）を回転可能に支持し、軸受２２ｂは出力軸２１の後ろ側（後端側）を回転可能に支持している。出力軸２１の先端側は、軸受２２ａを貫通して当該軸受２２ａの前方に突出している。軸受２２ａの前方に突出している出力軸２１の先端には、ギヤ（ピニオン２３）が設けられている。

モータ２０は、ハンドル１１に設けられているトリガ１１ａの操作に基づいて作動する。具体的には、作業者によってトリガ１１ａが引かれると、モータ２０に電力が供給され、出力軸２１が回転する。一方、作業者によるトリガ１１ａの引きが解除されると、モータ２０に対する電力供給が遮断され、出力軸２１の回転が停止する。尚、出力軸２１には冷却ファン２４が装着されている。冷却ファン２４は、出力軸２１と一体的に回転し、主にモータ２０を冷却するための冷却風を発生させる。また、モータ２０の周囲には、スイッチング素子を含む駆動回路や、ホール素子を含む制御回路などが配置されており、これら回路も冷却ファン２４が発生させる冷却風によって冷却される。

ハウジング１０内には、回転軸２５およびシリンダ３１が出力軸２１と平行に配置されている。回転軸２５の先端側は軸受２５ａにより回転可能に支持され、回転軸２５の後端側は軸受２５ｂにより回転可能に支持されている。軸受２５ｂを貫通して当該軸受２５ｂの後方に突出している回転軸２５の後端には、出力軸２１の先端に設けられているピニオン２３と係合する従動ギヤ２６が設けられている。そして、ドリルモードまたはハンマドリルモードが選択されると、出力軸２１の回転が回転軸２５を介してシリンダ３１に伝達される。つまり、回転軸２５は、出力軸２１とシリンダ３１との間に介在する動力伝達要素の一つである。そこで、以下の説明では、回転軸２５を「中間軸２５」と呼ぶ場合がある。

＜打撃力伝達系＞　図１に示されるように、中間軸２５上であって軸受２５ｂの前方には、中間軸２５の回転運動を往復運動に変換する変換機構３２が設けられている。変換機構３２は、内輪，外輪，転動体および連結棒から構成されており、「レシプロベアリング」と呼ばれることもある。内輪は中間軸２５に対して相対回転可能に支持され、外輪は内輪の周囲に配置され、転動体は内輪と外輪との間に介在している。また、連結棒は、外輪の外周面から当該外輪の径方向外側に向かって延在している。内輪の外周面および外輪の内周面には、断面円弧状の溝がそれぞれ形成されている。転動体は、一部が内輪に形成されている溝に嵌合し、他の一部が外輪に形成されている溝に嵌合した状態で内輪と外輪との間に介在している。言い換えれば、内輪と外輪とは転動体を介して相対回転可能に連結されている。

また、中間軸２５上であって変換機構３２の前方には、中間軸２５に沿って前後に移動可能なクラッチ部材３３が設けられている。クラッチ部材３３は、中間軸２５と常時係合している一方、中間軸２５の回転を変換機構３２に伝達する係合位置と、中間軸２５の回転を変換機構３２に伝達しない非係合位置と、に移動可能である。

クラッチ部材３３が中間軸２５に沿って係合位置まで後退すると、中間軸２５と変換機構３２とがクラッチ部材３３を介して接続され、中間軸２５から変換機構３２に動力が伝達される。具体的には、中間軸２５と一体的に回転するクラッチ部材３３の後端に設けられた爪が変換機構３２の内輪の前端に設けられた爪と係合し、中間軸２５の回転がクラッチ部材３３を介して内輪に伝達される。

一方、クラッチ部材３３が中間軸２５に沿って非係合位置まで前進すると、中間軸２５と変換機構３２との接続が解除され、中間軸２５から変換機構３２への動力伝達が遮断される。具体的には、内輪に係合していたクラッチ部材３３が内輪から離れ、中間軸２５から内輪への動力伝達が遮断される。

上記のようなクラッチ部材３３の移動は、作業者による動作モードの切り替え操作に応じて実現される。そして、クラッチ部材３３が係合位置にあるときに中間軸２５が回転すると、内輪が回転する。すると、内輪の表面に沿って外輪が転動し、これに伴って連結棒が前後に揺動する。

上記のようにして揺動する連結棒は、シリンダ３１に収容されているカップ状のピストン３４の背面に回動可能に連結されている。シリンダ３１には、ピストン３４の他に、打撃子３５および中間子３６が収容されている。これらピストン３４，打撃子３５，中間子３６は、後方から前方に向かってこの順で一列に並んでおり、ピストン３４と打撃子３５との間には空気室３７が設けられている。さらに、シリンダ３１の前方には、保持部としてのリテーナスリーブ３８が設けられている。リテーナスリーブ３８は、シリンダ３１の先端側に一体に形成されており、シリンダ３１とリテーナスリーブ３８とは相対回転不能に連結されている。リテーナスリーブ３８には先端工具２の根元部が挿入され、リテーナスリーブ３８は、挿入された先端工具２の根元部を所定範囲内で直動可能に保持する。

ピストン３４に連結されている連結棒が揺動すると、ピストン３４がシリンダ３１内で前後に往復動する。ここで、クラッチ部材３３が係合位置にあるときに中間軸２５が回転すると連結棒が前後に揺動することは既述のとおりである。つまり、変換機構３２は、中間軸２５の回転運動をピストン３４の往復運動に変換する。

シリンダ３１内でピストン３４が往復動すると、空気室３７の圧力が変動する。空気室３７の圧力が変動すると、その圧力変動に伴って打撃子３５が駆動され、打撃子３５によって中間子３６が打撃され、中間子３６によって先端工具２が打撃される。この結果、リテーナスリーブ３８に保持されている先端工具２に打撃力が付与される。

このように、中間軸２５は、前後方向に延びる中心軸を中心に、モータ２０によって回転駆動される。そして、中間軸２５の回転力は、シリンダ３１，変換機構３２，クラッチ部材３３，ピストン３４，打撃子３５，中間子３６，空気室３７およびリテーナスリーブ３８などから構成される打撃力伝達系３０によって打撃力に変換されて先端工具２に伝達される。

＜回転力伝達系＞　図１に示されるように、中間軸２５上であってクラッチ部材３３の前方には、中間軸２５に沿って前後に移動可能なスリーブ４１が設けられている。より詳細には、スリーブ４１は、クラッチ部材３３と軸受２５ａとの間に配置されている。既述のとおり、変換機構３２は軸受２５ｂの前方に配置され、クラッチ部材３３は変換機構３２の前方に配置されている。つまり、変換機構３２，クラッチ部材３３およびスリーブ４１は、後方から前方に向かってこの順で並んでおり、かつ、２つの軸受２５ｂ，２５ａの間に配置されている。言い換えれば、中間軸２５は、変換機構３２，クラッチ部材３３およびスリーブ４１をこの順で貫通している。

図２（ａ），（ｂ）に示されるように、スリーブ４１の内周面には内側ギヤ４２が形成され、スリーブ４１の外周面には外側ギヤ４３が形成されている。一方、スリーブ４１を貫通している中間軸２５の外周面には、内側ギヤ４２と係合可能な中間ギヤ２７が中間軸２５と一体で形成されている。

ここで、係合位置および非係合位置のいずれにおいても中間軸２５と動力伝達可能に係合するクラッチ部材３３は、中間ギヤ２７と同じく中間軸２５の外周面に形成されているギヤ２８と常に係合している。このギヤ２８は、中間ギヤ２７と同時に中間軸２５の外周面に形成されたものである。具体的には、中間軸２５の外周面に一連のギヤを形成した後に当該ギヤを前後分断し、一部を中間ギヤ２７とし、他の一部をクラッチ部材３３と常時係合するギヤ２８としたものである。このように、中間軸２５上に、スリーブ４１と係合する中間ギヤ２７およびクラッチ部材３３と係合するギヤ２８を同時に形成することで、中間軸２５の製造コストを低減させることができる。

図２（ａ）に示されているスリーブ４１がクラッチ部材３３から離間する方向（前方／紙面右側）に移動すると、図２（ｂ）に示されるように、スリーブ４１に形成されている内側ギヤ４２が中間軸２５に形成されている中間ギヤ２７に嵌合し、内側ギヤ４２と中間ギヤ２７とが係合する。一方、図２（ｂ）に示されているスリーブ４１がクラッチ部材３３に近接する方向（後方／紙面左側）に移動すると、図２（ａ）に示されるように、スリーブ４１に形成されている内側ギヤ４２が中間軸２５に形成されている中間ギヤ２７から離脱し、内側ギヤ４２と中間ギヤ２７との係合が解除される。つまり、スリーブ４１が前方に移動すると、スリーブ４１と中間軸２５とが係合する一方、スリーブ４１が後方に移動すると、スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除される。

以下の説明では、図２（ｂ）に示されているスリーブ４１の位置（スリーブ４１と中間軸２５とが係合し、先端工具２（図１）に回転力を伝達可能となる位置）を「連結位置」と呼ぶ場合がある。また、図２（ａ）に示されているスリーブ４１の位置（スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除され、先端工具２（図１）に回転力を伝達不能となる位置）を「非連結位置」と呼ぶ場合がある。

図２（ａ）に示されるように、スリーブ４１の内側には、当該スリーブ４１が非連結位置に移動したときに、中間ギヤ２７が収容される環状溝４４が形成されている。言い換えれば、スリーブ４１を非連結位置まで後退させ、中間ギヤ２７を環状溝４４に収容する（逃がす）ことにより、スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除される。スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除されると、中間軸２５は、スリーブ４１に対して空転する。つまり、環状溝４４は、中間ギヤ２７と係合することなく、中間ギヤ２７を収容する。

再び図１を参照する。シリンダ３１の周囲には、スリーブ４１に形成されている外側ギヤ４３と係合するシリンダギヤ４５が形成されている。シリンダギヤ４５は、シリンダ３１の全周に亘って形成されたリング状のギヤであり、外側ギヤ４３とスプライン結合している。よって、スリーブ４１が連結位置に移動し、当該スリーブ４１と中間軸２５とが動力伝達可能に係合すると、中間軸２５の回転力が外側ギヤ４３およびシリンダギヤ４５を介してシリンダ３１に伝達され、シリンダ３１が回転する。すると、リテーナスリーブ３８を介してシリンダ３１に連結されている先端工具２に回転力が伝達される。一方、スリーブ４１が非連結位置に移動し、スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除されると、シリンダ３１への回転力の伝達が遮断され、先端工具２への回転力の伝達も遮断される。

このように、中間軸２５は、前後方向に延びる中心軸を中心に、モータ２０によって回転駆動される。そして、中間軸２５の回転力は、スリーブ４１（内側ギヤ４２および外側ギヤ４３），シリンダ３１（シリンダギヤ４５）およびリテーナスリーブ３８などから構成される回転力伝達系４０によって先端工具２に伝達される。

＜各動作モードにおけるクラッチ部材およびスリーブの位置＞　これまでの説明より、クラッチ部材３３およびスリーブ４１を中間軸２５に沿って所定位置に移動させることにより、動作モードが切り替えられることが理解されるはずである。図３に各動作モードにおけるクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示す。図３（ａ）は、ドリルモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。図３（ｂ）は、ハンマドリルモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。図３（ｃ）は、ハンマモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。

説明の便宜上の理由により、ハンマドリルモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置（図３（ｂ））について最初に説明する。図３（ｂ）に示されるように、中間軸２５の周囲であって、クラッチ部材３３とスリーブ４１との間には、両者を互いに離間する方向に付勢する弾性体７０が設けられている。本実施形態における弾性体７０は、中間軸２５に巻装されたコイルばねである。コイルばね７０は、圧縮状態でクラッチ部材３３とスリーブ４１との間に配置されている。よって、コイルばね７０は、クラッチ部材３３を後方に向けて常時付勢し、スリーブ４１を前方に向けて常時付勢する。

図３（ｂ）に示されるように、ハンマドリルモード選択時には、コイルばね７０の付勢により、クラッチ部材３３は係合位置に保持され、スリーブ４１は連結位置に保持される。この結果、中間軸２５の回転力が打撃力に変換されて先端工具２（図１）に伝達されるとともに、中間軸２５の回転力が先端工具２（図１）に伝達される。つまり、図１に示される先端工具２には、打撃力および回転力の双方が付与される。

図３（ａ）に示されるように、ハンマドリルモードからドリルモードに動作モードが切り替えられると、クラッチ部材３３は、コイルばね７０の付勢に抗して非係合位置まで前進する一方、スリーブ４１の位置は変わらない。つまり、クラッチ部材３３は非係合位置に移動する一方、スリーブ４１は連結位置に止まる。この結果、図１に示される先端工具２には、打撃力は付与されず、回転力のみが付与される。

図３（ｃ）に示されるように、ハンマドリルモードからハンマモードに動作モードが切り替えられると、スリーブ４１は、コイルばね７０の付勢に抗して非連結位置まで後退する一方、クラッチ部材３３の位置は変わらない。つまり、スリーブ４１は非連結位置に移動する一方、クラッチ部材３３は係合位置に止まる。この結果、図１に示される先端工具２には、回転力は付与されず、打撃力のみが付与される。

＜動作モード切り替えのための操作機構＞　次に、上記のようにクラッチ部材３３およびスリーブ４１を移動させて動作モード切り替えるための機構について具体的に説明する。

図１に示されるハンマドリル１Ａには、クラッチ部材３３およびスリーブ４１を移動させて動作モードを切り替えるための操作機構が設けられている。操作機構は、図４に示される操作部５０やスライダ６０などによって構成されている。操作部５０は、ハウジング１０（図１）の側面に設けられており、作業者によって操作される。スライダ６０は、ハウジング１０（図１）の内部に設けられており、操作部５０の操作に伴って移動し、クラッチ部材３３およびスリーブ４１を前後に移動させる。具体的には、操作部５０は、作業者によって回転操作され、スライダ６０は、操作部５０の回動に伴って中間軸２５上を前後にスライドする。そこで、以下の説明では、操作部５０を「ダイヤル５０」と呼ぶ場合がある。

図４に示されるダイヤル５０は、不図示の支持軸により、ハウジング１０（図１）に対して回転可能に支持されている。ダイヤル５０の正面には摘み５１が形成されており、ダイヤル５０の背面には可動部材５２が突設されている。可動部材５２は、ダイヤル５０の回転中心から径方向外側にずれた位置に設けられている。つまり、可動部材５２は、ダイヤル５０の回転中心に対して偏心しており、ダイヤル５０の回動に伴って前後方向に移動する。つまり、本実施形態における可動部材５２は、ダイヤル５０の背面に突設された偏心ピンである。

スライダ６０は、ベースプレート６１，前方プレート６２および後方プレート６３を有する。ベースプレート６１は、前後方向を長辺方向とする略長方形に形成されている。前方プレート６２および後方プレート６３は、ベースプレート６１の長手方向両端にそれぞれ連接されており、前後方向において互いに対向している。前方プレート６２の先には、ベースプレート６１と平行な帯状のガイドプレート６４が設けられている。ガイドプレート６４は、ハウジング１０の内部に設けられているガイド溝に挿入され、スライダ６０の前後動を案内する。また、スライダ６０は、弾性体７１により後方へ付勢されている。本実施形態における弾性体７１は、スライダ６０とハウジング１０との間に挟持されたコイルばねである。

ベースプレート６１には、ダイヤル５０の背面から突出しているピン５２が嵌め込まれる窓６１ａが形成されている。前方プレート６２には、スリーブ４１が挿通される略円形の開口部６２ａが形成されており、後方プレート６３には、クラッチ部材３３の外形に倣った切欠き６３ａが形成されている。尚、図４では、スリーブ４１に外周面に形成されている外側ギヤ４３の図示は省略されている。

図２（ｂ）に示されるように、スライダ６０は、クラッチ部材３３およびスリーブ４１の周囲に、これらに跨って配置される。具体的には、スライダ６０は、前方プレート６２がスリーブ４１に形成されているフランジ４１ａの前方に位置し、後方プレート６３がクラッチ部材３３に形成されているフランジ３３ａの後方に位置するように、クラッチ部材３３およびスリーブ４１の周囲に配置される。つまり、クラッチ部材３３およびスリーブ４１のフランジ３３ａ，４１ａは、スライダ６０の後方プレート６３と前方プレート６２との間に挟まれる。この結果、前方プレート６２の背面は、スリーブ４１のフランジ４１ａの前面と対向し、後方プレート６３の前面は、クラッチ部材３３のフランジ３３ａの背面と対向する。

再び図４を参照する。既述のとおり、スライダ６０は、ダイヤル５０の回転操作に伴って中間軸２５上を前後に移動する。具体的には、ダイヤル５０が回転操作されると、ベースプレート６１の窓６１ａに嵌合されているピン５２が変位し、これに伴ってスライダ６０が前後に移動する。より具体的には、ダイヤル５０を前方に回転させると、ピン５２が窓６１ａの前側の内側面に当接し、スライダ６０を前方に向かって押す。一方、ダイヤル５０を後方に回転させると、コイルばね７１の付勢力により、ピン５２の後退に伴って、スライダ６０が後方に向かって移動する。

＜ダイヤル回転位置とスライダ，クラッチ部材およびスリーブの前後位置＞　図５～図７に、ダイヤル５０の回転位置と、スライダ６０，クラッチ部材３３およびスリーブ４１の前後位置と、の関係を示す。図５は、ハンマドリルモード選択時における上記各部材の位置関係を示している。図６は、ドリルモード選択時における上記各部材の位置関係を示している。図７は、ハンマモード選択時における上記各部材の位置関係を示している。

図５に示されるように、動作モードをハンマドリルモードに切り替えるときには、摘み５１が中間軸２５に対して垂直または略垂直になるようにダイヤル５０を回転させる。言い換えれば、摘み５１が中間軸２５に対して垂直または略垂直になるようにダイヤル５０を回転させると、他のモードからハンマドリルモードに動作モードが切り替えられる。このとき、ダイヤル５０に設けられているピン５２は、コイルばね７１の付勢力に抗して、スライダ６０を前方へ押圧する。よって、スライダ６０は、図示されている中立位置に置かれる。スライダ６０が中立位置にあるとき、当該スライダ６０の前方プレート６２は、スリーブ４１のフランジ４１ａに当接せず、スライダ６０の後方プレート６３は、クラッチ部材３３のフランジ３３ａに当接しない。よって、クラッチ部材３３およびスリーブ４１は、コイルばね７０による付勢のみを受け、クラッチ部材３３は係合位置に保持され、スリーブ４１は連結位置に保持される。

図６に示されるように、動作モードをドリルモードに切り替えるときには、摘み５１が中間軸２５に対して平行または略平行になるまでダイヤル５０を前方に回転させる。言い換えれば、摘み５１が中間軸２５に対して平行または略平行になるようにダイヤル５０を回転させると、他のモードからドリルモードに動作モードが切り替えられる。このとき、ダイヤル５０に設けられているピン５２は、窓６１ａの前側の内側面に当接し、スライダ６０を前方に向かって押す。これにより、スライダ６０は、図示されている前進位置に移動する。スライダ６０が中立位置（図５）から前進位置（図６）に移動すると、クラッチ部材３３のフランジ３３ａの後方に位置している後方プレート６３が当該フランジ３３ａに当接し、クラッチ部材３３をコイルばね７０の付勢に抗して前方に押し出す。一方、スリーブ４１のフランジ４１ａの前方に位置している前方プレートは、当該フランジ４１ａから離間する。つまり、クラッチ部材３３は前方に移動する一方、スリーブ４１は移動しない。この結果、クラッチ部材３３は係合位置から非係合位置に移動される一方、スリーブ４１は連結位置に保持される。

図７に示されるように、動作モードをハンマモードに切り替えるときには、摘み５１が中間軸２５に対して平行または略平行になるまでダイヤル５０を後方に回転させる。言い換えれば、摘み５１が中間軸２５に対して平行または略平行になるまでダイヤル５０を回転させると、他のモードからドリルモードに動作モードが切り替えられる。このとき、ダイヤル５０に設けられているピン５２は後退し、これに伴ってスライダ６０は、コイルばね７１に付勢されて後方へ移動する。これにより、スライダ６０は、図示されている後進位置に移動する。スライダ６０が中立位置（図５）から後進位置（図７）に移動すると、ピン５２がフランジ４１ａに当接し、スリーブ４１をコイルばね７０の付勢に抗して後方に押す。一方、クラッチ部材３３のフランジ３３ａの後方に位置している後方プレート６３は、当該フランジ３３ａから離間する。つまり、スリーブ４１は後方に移動する一方、クラッチ部材３３は移動しない。この結果、スリーブ４１は連結位置から非連結位置に移動される一方、クラッチ部材３３は係合位置に保持される。

尚、図４に示されるように、前方プレート６２の開口部６２ａの内周には、フランジ４１ａの前面に形成されている凸部４１ｂが嵌合可能な凹部６２ｂが形成されている。よって、前方プレート６２がフランジ４１ａに当接すると、凸部４１ｂが凹部６２ｂに嵌合し、スリーブ４１の不要な回転が規制される。

以上のように、本実施形態に係るハンマドリル１Ａが備える回転力伝達系４０では、中間軸２５からシリンダ３１への回転力の伝達が、中間軸２５と直接係合するスリーブ４１のみを介して行われる。また、中間軸２５とスリーブ４１との係合を解除すれば、中間軸２５からシリンダ３１への回転力の伝達が遮断される。つまり、中間軸２５とシリンダ３１との間に介在する動力伝達要素は、中間軸２５に沿って直動するスリーブ４１のみであり、回転力伝達系４０の部品点数が可及的に削減されている。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、スリーブ４１の後方側の端部に内側ギヤ４２が形成されていた。しかし、内側ギヤ４２は、スリーブ４１の前方側の端部に形成することもできる。

図８（ａ）～（ｃ）に、前側端部に内側ギヤ４２が形成されたスリーブ４１を有するハンマドリル１Ｂにおける、クラッチ部材３３およびスリーブ４１の動作モード毎の位置を示す。図８（ａ）は、ドリルモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。図８（ｂ）は、ハンマドリルモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。図８（ｃ）は、ハンマモード選択時のクラッチ部材３３およびスリーブ４１の位置を示している。

図８（ｃ）に最も明確に示されているように、スリーブ４１の前側端部の内周面に内側ギヤ４２が形成されている。また、図８（ｃ）に示されている中間ギヤ２７は、中間軸２５と一体で形成されている点は図３（ｃ）と同様だが、図３（ｃ）に示されている中間ギヤ２７に比べて、中間軸２５の先端寄りに設けられている。さらに、図８（ｃ）に示されているスリーブ４１には、図２（ａ），（ｂ）に示されるスリーブ４１に設けられている環状溝４４が設けられていない。

もっとも、ハンマモード（図８（ｃ））からドリルモード（図８（ａ））またはハンマドリルモード（図８（ｂ））に動作モードが切り替えられると、スリーブ４１が前方に移動し、スリーブ４１と中間軸２５とが係合する点は、上記実施形態と同様である。また、ドリルモード（図８（ａ））またはハンマドリルモード（図８（ｂ））からハンマモード（図８（ｃ））に動作モードが切り替えられると、スリーブ４１が後方に移動し、スリーブ４１と中間軸２５との係合が解除される点も、上記実施形態と同様である。

言い換えれば、ハンマドリルモードおよびドリルモード選択時には、ハンマモード選択時に比べて、スリーブ４１が前方に位置する点は、上記実施形態と同様である。また、ハンマモード選択時には、ドリルモードおよびハンマドリルモード選択時に比べて、スリーブ４１が後方に位置する点も、上記実施形態と同様である。

本発明に係る打撃作業機は、上記３つの動作モード（ドリルモード，ハンマモード，ハンマドリルモード）を備える打撃作業機に限定されない。例えば、本発明に係る打撃作業機には、ハンマモードおよびハンマドリルモードの２つの動作モードのみを備える打撃作業機も含まれる。ハンマモードおよびハンマドリルモードの２つの動作モードのみを備える打撃作業機では、上記実施形態におけるクラッチ部材３３が省略される。

本発明に係る打撃作業機は、ハンマドリルに限定されない。本発明は、ハンマドリル以外の打撃作業機に適用された場合にも上記と同一または実質的に同一の作用効果を奏する。

１Ａ，１Ｂ…ハンマドリル、２…先端工具、１０…ハウジング、１１…ハンドル、１１ａ…トリガ、１２…サブハンドル、２０…モータ、２１…出力軸、２２ａ，２２ｂ，２５ａ，２５ｂ…軸受、２３…ピニオン、２４…冷却ファン、２５…回転軸（中間軸）、２６…従動ギヤ、２７…中間ギヤ、３０…打撃力伝達系、３１…シリンダ、３２…変換機構、３３…クラッチ部材、３３ａ，４１ａ…フランジ、３４…ピストン、３５…打撃子、３６…中間子、３７…空気室、３８…リテーナスリーブ、４０…回転力伝達系、４１…スリーブ、４１ｂ…凸部、４２…内側ギヤ、４３…外側ギヤ、４４…環状溝、４５…シリンダギヤ、５０…操作部（ダイヤル）、５２…可動部材（ピン）、６０…スライダ、６１…ベースプレート、６１ａ…窓、６２…前方プレート、６２ａ…開口部、６２ｂ…凹部、６３…後方プレート、６４…ガイドプレート、７０，７１…弾性体（コイルばね）

Claims

駆動源と、
前記駆動源の前方に配置され、打撃力と回転力の一方または双方が付与される先端工具と、
前後方向に延びる中心軸を中心に、前記駆動源によって回転駆動される回転軸と、
前記回転軸の回転力を前記先端工具に伝達する回転力伝達系と、を備える打撃作業機であって、
前記回転力伝達系は、前記回転軸上に、前後方向に移動可能に設けられるスリーブを含み、
前記スリーブが前方に移動すると、当該スリーブと前記回転軸とが係合して、前記先端工具に回転力を伝達可能となり、
前記スリーブが後方に移動すると、当該スリーブと前記回転軸との係合が解除されて、前記先端工具に回転力を伝達不能となる、打撃作業機。
前記スリーブの内周面に内側ギヤが形成され、
前記スリーブの外周面に外側ギヤが形成され、
前記スリーブが前方に移動すると、前記内側ギヤが前記回転軸の外周面に形成されている中間ギヤと係合し、
前記スリーブが後方に移動すると、前記内側ギヤと前記中間ギヤとの係合が解除される、請求項１に記載の打撃作業機。
前記内側ギヤは、前記スリーブの後方側の端部に形成されている、請求項２に記載の打撃作業機。
前記内側ギヤは、前記スリーブの前方側の端部に形成されている、請求項２に記載の打撃作業機。
前記スリーブの内側に、当該スリーブが後方に移動したときに、前記中間ギヤと係合することなく当該中間ギヤを収容する環状溝が形成されている、請求項２～４のいずれか一項に記載の打撃作業機。
前記回転軸の回転力を打撃力に変換して前記先端工具に伝達する打撃力伝達系を備え、
前記打撃力伝達系は、
前記回転軸の回転運動を往復運動に変換する変換機構と、
前記回転軸上に、前後方向に移動可能に設けられ、前記回転軸から前記変換機構に動力が伝達される係合位置と、前記回転軸から前記変換機構に動力が伝達されない非係合位置と、に移動するクラッチ部材と、を含み、前記クラッチ部材は、前記係合位置および前記非係合位置のいずれにおいても、前記回転軸と動力伝達可能に係合する、請求項１～５のいずれか一項に記載の打撃作業機。
前記回転軸を回転可能に支持する２つの軸受を有し、
前記変換機構，クラッチ部材およびスリーブは、この順で前記２つの軸受の間に配置されている、請求項６に記載の打撃作業機。
前記打撃力伝達系は、シリンダおよび当該シリンダに収容されたピストンをさらに含み、
前記変換機構は、前記回転軸の回転運動を前記ピストンの往復運動に変換し、
前記回転力伝達系は、前記シリンダの周囲に設けられ、前記スリーブに形成されている前記外側ギヤと係合するシリンダギヤをさらに含む、請求項６または７に記載の打撃作業機。
作業者によって操作される操作部と、
前記操作部の操作に伴って移動し、前記スリーブを前後方向に移動させる可動部材と、を有する、請求項６～８のいずれか一項に記載の打撃作業機。
前記回転軸の周囲に設けられ、前記クラッチ部材と前記スリーブとを互いに離間する方向に付勢する弾性体を有し、
前記可動部材は、前記スリーブを前記弾性体の付勢に抗して後方に移動させる、請求項９に記載の打撃作業機。
前記駆動源としてのモータを有し、
前記回転軸の一端には、前記モータの出力軸の一端に設けられているピニオンと係合する従動ギヤが設けられ、
前記出力軸，回転軸およびシリンダは、互いに平行に配置されている、請求項８～１０のいずれか一項に記載の打撃作業機。