WO2023008021A1 - 作業機 - Google Patents

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WO2023008021A1
WO2023008021A1 PCT/JP2022/025353 JP2022025353W WO2023008021A1 WO 2023008021 A1 WO2023008021 A1 WO 2023008021A1 JP 2022025353 W JP2022025353 W JP 2022025353W WO 2023008021 A1 WO2023008021 A1 WO 2023008021A1
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WO
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output shaft
anvil
tip tool
machine according
work machine
Prior art date
Application number
PCT/JP2022/025353
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
茉奈美 中澤
康二 鈴木
健悟 田村
Original Assignee
工機ホールディングス株式会社
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Filing date
Publication date
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25B—TOOLS OR BENCH DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR, FOR FASTENING, CONNECTING, DISENGAGING OR HOLDING
    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket

Definitions

  • the present invention relates to a work machine having an impact mechanism.
  • Patent Literature 1 listed below discloses recessing an output shaft in order to suppress concentration of stress on a specific portion of the output shaft when a large torque is generated during tightening work.
  • the output shaft is damaged when the connecting portion of the socket and the output shaft come into contact with each other due to vibration generated during tightening work. Scratches on the output shaft cause stress concentration, and stress concentration causes damage to the output shaft.
  • An object of the present invention is to provide a work machine in which damage to an output shaft is suppressed.
  • This work machine includes a housing, a motor accommodated in the housing, a base, a tip tool mounting portion to which a tip tool can be attached, and the base and the tip tool mounting portion which are integrally connected to each other.
  • an output shaft rotatably supported by the housing, the output shaft converting a rotational force of the motor into a rotational impact force; and a tip tool abutment portion located forward of the connection portion of the output shaft, and the tip tool abutment portion suppresses the rearward movement of the tip tool. and a restraining portion.
  • FIG. 1 is a sectional side view of work implement 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • A is a perspective view of an anvil 20 of the working machine 1;
  • B is a perspective view of a state where the anvil cover 30 and the tip tool 10 are attached to the anvil 20; 4A is a perspective view of an anvil cover 30;
  • FIG. (B) is a front view of the anvil cover 30;
  • C is a view of the anvil cover 30 as seen from the rear.
  • A) is a side sectional view of the state of FIG. 2(B).
  • B) is a cross-sectional view of the state of FIG.
  • FIG. 2(B) which is a cross-sectional view in an oblique direction in which the cut plane is shifted by 45° compared to FIG. 4(A).
  • A is a side view of a working machine according to a comparative example, with a tip tool 10 attached to an anvil 820;
  • B is the same front view 5(A) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 5(B), showing a case where the tip tool 10 is normally engaged with the anvil 820.
  • FIG. (B) is an enlarged view of the B portion of FIG. 6(A).
  • (A) is a cross-sectional view along AA of FIG.
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of a main part of work machine 1A according to Embodiment 2 of the present invention.
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view of a main part of work implement 1B according to Embodiment 3 of the present invention.
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view of a main part of a working machine 1C according to Embodiment 4 of the present invention;
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view of a main part of a working machine 1D according to Embodiment 5 of the present invention;
  • FIGS. 1 to 4 relate to a work machine 1 according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 1 defines front, rear, and up-down directions of the working machine 1 that are orthogonal to each other.
  • the front-rear direction is a direction parallel to the motor shaft 3 a of the working machine 1 .
  • the working machine 1 is an electric tool, specifically an impact wrench.
  • the working machine 1 has a housing 2 .
  • the housing 2 includes a body portion 2a, a handle portion 2b, and a battery attaching/detaching portion 2c.
  • the body portion 2a is a cylindrical portion whose central axis is substantially parallel to the front-rear direction.
  • the housing 2 includes, for example, a metal hammer case 11 connected to the front portion of the body portion 2a.
  • the front surface of the hammer case 11 is covered with a front cap 12, which is a protective member such as elastomer.
  • the upper end of the handle portion 2b is connected to an intermediate portion in the longitudinal direction of the body portion 2a and extends downward from the intermediate portion.
  • the work machine 1 has a trigger switch 6 at the upper end of the handle portion 2b.
  • the trigger switch 6 is an operation switch for the user to switch between driving and stopping the motor 3 .
  • the battery attaching/detaching portion 2c is provided at the lower end of the handle portion 2b, and the battery pack 7 can be detachably attached thereto.
  • the work machine 1 operates with the power of the battery pack 7 .
  • the work machine 1 includes a motor 3, a speed reduction mechanism 4, a spindle 5, a hammer 8, a spring 9, and an anvil 20 as an output shaft inside a body portion 2a and a hammer case 11.
  • the speed reduction mechanism 4 , the spindle 5 , the hammer 8 , and the spring 9 constitute a striking mechanism that converts the rotational force of the motor 3 into rotational striking force and applies it to the anvil 20 .
  • the motor 3 is an inner rotor type brushless motor.
  • the speed reduction mechanism 4 reduces the speed of rotation of the motor 3 and transmits it to the spindle 5 .
  • a spindle 5 drives a hammer 8 in rotation.
  • a spring 9 urges the hammer 8 forward.
  • the hammer 8 rotates or impacts the anvil 20 .
  • Anvil 20 is rotatably supported by hammer case 11 .
  • the anvil 20 is made of hardened iron or steel, for example.
  • the anvil 20 has a base portion 21 , a connecting portion 24 and a tip tool mounting portion 27 .
  • the base portion 21 has a hit portion 22 and a cylindrical portion 23 .
  • the hit part 22 is a part hit by the hammer 8 .
  • the cylindrical portion 23 extends forward from the hit portion 22 .
  • the central axis of the cylindrical portion 23 is parallel to the front-rear direction and coaxial with the motor shaft 3a.
  • connection portion 24 is an R portion that integrally connects the base portion 21 and the tip tool attachment portion 27 and is configured to taper from the base portion 21 toward the tip tool attachment portion 27 .
  • the shape of the outer peripheral surface of the connection portion 24 may be a step when viewed from the side, a straight inclined surface, or a curved surface as shown in FIG. 2(A) or the like.
  • the anvil 20 has a recessed portion 25 as an engaged portion and a thinned portion 26 (recessed portion) in the connecting portion 24 .
  • Four thinned portions 26 are provided at intervals of 90° in the circumferential direction of the anvil 20 .
  • Four concave portions 25 are provided at intervals of 90° in the circumferential direction of the anvil 20 and are located between adjacent reduced thickness portions 26 .
  • the tip tool attachment portion 27 is a prism-shaped portion having a substantially square cross section, and can attach the tip tool 10 as shown in FIGS. 2(B) and 4(A) and (B).
  • the tip tool 10 is a socket capable of tightening a bolt or the like.
  • the tip tool 10 is made of, for example, hardened steel.
  • the Work implement 1 has an anvil cover 30 as a restraining portion.
  • the anvil cover 30 is an annular member that is detachably attached to the anvil 20, and is a separate member that can be separated from the main body of the work machine 1, that is, the configuration related to the driving of the anvil 20, the members that hold it, and the like.
  • the anvil cover 30 is made of a material having a hardness lower than that of the tip tool 10.
  • the anvil cover 30 is made of, for example, resin, rubber (elastic body), aluminum, magnesium, quenched steel having a surface hardness lower than that of the anvil 20, or unquenched steel.
  • the anvil cover 30 has an anvil insertion hole 31, an inner peripheral surface portion 32, and a front surface portion 35, as shown in FIGS.
  • the anvil insertion hole 31 is a through hole (output shaft insertion hole) into which the tip tool mounting portion 27 of the anvil 20 is inserted.
  • the inner peripheral surface portion 32 is a portion (output shaft side contact portion) that comes into contact with the connecting portion 24 of the anvil 20 when the tip tool attachment portion 27 of the anvil 20 is inserted into the anvil insertion hole 31 .
  • the anvil cover 30 has an inner peripheral surface portion 32, an enlarged portion 33, and a convex portion 34 as an engaging portion.
  • enlarged portions 33 are provided at intervals of 90° in the circumferential direction of the anvil cover 30 .
  • convex portions 34 are provided at intervals of 90° in the circumferential direction of the anvil cover 30 and positioned between adjacent enlarged portions 33 .
  • the enlarged portion 33 is in face-to-face contact with the thinned portion 26 of the anvil 20, as shown in FIG. 4(A).
  • the projection 34 engages (fits into) the recess 25 of the anvil 20 .
  • the anvil cover 30 is positioned and fixed to the anvil 20 by the concave-convex engagement (concave-convex fitting) between the convex portion 34 and the concave portion 25 .
  • This concave-convex engagement is not limited to the shape, number, and arrangement of the convex portions 34 and concave portions 25 illustrated in the drawings, and any shape that allows positioning and fixing of the anvil cover 30 with respect to the anvil 20.
  • the number and arrangement are possible.
  • the convex portion may be arranged at the front end portion of the base portion 21 (cylindrical portion 23 ) of the anvil 20 and the concave portion may be arranged at the rear end portion of the anvil cover 30 .
  • the anvil cover 30 is provided with the enlarged portion 33 in order to increase the contact area between the anvil 20 and the anvil cover 30 and to improve the positional regulating force of the anvil cover 30 with respect to the tip tool 10. If the anvil cover 30 is sufficiently positioned and fixed by mating (fitting), the enlarged portion 33 may be omitted.
  • the front surface portion 35 is a portion (tip end) that contacts the rear end portion of the tip tool 10 when the tip tool attachment portion 27 of the anvil 20 is inserted into the anvil insertion hole 31 and the tip tool 10 is attached to the tip tool attachment portion 27 . tool side contact part).
  • the front surface portion 35 is located forward of the connection portion 24 of the anvil 20 and functions as a tip tool abutting portion.
  • the rearward movement of the tool bit 10 is suppressed (restricted) by the front part 35 coming into contact with the rear end part of the tool bit 10 .
  • the inner surface of the square hole of the tip tool 10 and the outer surface of the tip tool mounting portion 27 of the anvil 20 are maintained in surface contact, and the rear end portion of the tip tool 10 is prevented from locally contacting the connecting portion 24 . prevented.
  • the anvil cover 30 functions as a cushioning member interposed between the tip tool 10 and the connecting portion 24 .
  • the front surface portion 35 of the anvil cover 30 contacts the rear end portion of the tool bit 10 forward of the connection portion 24 of the anvil 20 to determine the rear end position of the tool bit 10 . Therefore, it is possible to prevent the tip tool 10 from retreating due to the vibration caused by the operation of the impact mechanism, and prevent the rear end of the tip tool 10 from locally contacting the connecting portion 24 . As a result, the anvil 20 can be prevented from being scratched as a cause of stress concentration, and the risk of damage to the anvil 20 can be reduced. That is, the durability of the anvil 20 can be improved.
  • anvil cover 30 Since the anvil cover 30 is a separate member from the main body of the working machine 1, it can be removed when not needed, which is highly convenient.
  • the position of the anvil cover 30 is fixed with respect to the anvil 20 by engagement between protrusions 34 and recesses 25 (protrusion fitting), and the anvil cover 30 is easily retained. Therefore, the anvil cover 30 can be easily attached to and detached from the anvil 20, and convenience is high. In addition, the anvil cover 30 is prevented from dropping from the anvil 20, which enhances convenience. In addition, there is no need for a separate part for attaching the anvil cover 30 to the anvil 20, and an increase in the number of parts can be suppressed.
  • Figs. 5 to 7 relate to a working machine according to a comparative example.
  • This work machine differs from work machine 1 of Embodiment 1 in that anvil 20 is replaced with anvil 820 and that work machine 1 does not have anvil cover 30, but is identical in other respects. do.
  • Anvil 820 is anvil 20 with recess 25 removed.
  • FIGS. 6A and 6B if the tip tool 10 is normally engaged with the anvil 820, local contact between the rear end of the tip tool 10 and the connecting portion 824 occurs. do not.
  • FIGS. 7A and 7B when the engagement of the tip tool 10 with the anvil 820 is deep, the rear end of the tip tool 10 and the connecting portion 824 (R portion) locally come into contact with
  • FIG. 7(A) and 7(B) show the engagement of the tip tool 10 with the anvil 820 when the user strongly presses the tip tool 10 against the bolt or the impact during tightening is applied to the tip tool 10. It can get so deep. An excessive load is applied to a portion of the connecting portion 824 that is in local contact with the rear end portion of the tip tool 10, and scratches that cause stress concentration are likely to occur. As a result, the anvil 820 is easily damaged (the durability of the anvil 820 is low), and it is difficult to increase the output of the working machine.
  • the above-described first embodiment preferably solves these problems.
  • FIG. 8 is a side cross-sectional view of a working machine 1A according to Embodiment 2 of the present invention.
  • the configuration of parts not shown in FIG. 8 is common to work machine 1 of the first embodiment.
  • Work implement 1A has an anvil 40 as an output shaft.
  • the anvil 40 has a base portion 41 , a connection portion 45 and a tip tool attachment portion 46 .
  • the base portion 41 has a hit portion 42 , a large diameter portion 43 and a small diameter portion 44 .
  • the hit part 42 is a part hit by a hammer.
  • the large-diameter portion 43 is a cylindrical portion extending forward from the hit portion 42 .
  • the small diameter portion 44 is a cylindrical portion extending forward from the large diameter portion 43 .
  • the central axes of the large-diameter portion 43 and the small-diameter portion 44 are parallel to the front-rear direction and coaxial with the motor shaft.
  • connection portion 45 is an R portion that integrally connects the base portion 41 and the tip tool attachment portion 46 and is configured to taper from the base portion 41 toward the tip tool attachment portion 46 .
  • the tip tool attachment portion 46 is a prism-shaped portion having a substantially square cross section, to which the tip tool 10 can be attached.
  • the work machine 1A has bearings 50 supported by the hammer case 11 .
  • the bearing 50 is a metal bearing that engages with the outer peripheral surfaces of the large-diameter portion 43 and the small-diameter portion 44 of the anvil 40 to rotatably support the anvil 40 .
  • An oil seal 48 is provided between the inner peripheral surface of the bearing 50 and the outer peripheral surface of the small diameter portion 44 .
  • the bearing 50 extends forward from the connecting portion 45 of the anvil 40 .
  • a front end portion (front end surface) of the bearing 50 is located forward of the connection portion 45 and functions as a tip tool abutting portion.
  • the bearing 50 contacts the rear end of the tool bit 10 , the rearward movement of the tool bit 10 is suppressed (restricted).
  • the inner surface of the square hole of the tip tool 10 and the outer surface of the tip tool mounting portion 46 of the anvil 40 are kept in surface contact, and the rear end portion of the tip tool 10 is prevented from locally contacting the connecting portion 45 . prevented.
  • the bearing 50 functions as a suppressor.
  • the front end portion of the bearing 50 contacts the rear end portion of the tool bit 10 forward of the connection portion 45 of the anvil 40 and determines the position of the rear end of the tool bit 10 . Therefore, it is possible to prevent the tip tool 10 from retreating due to the vibration caused by the operation of the impact mechanism, and prevent the rear end of the tip tool 10 from locally contacting the connecting portion 45 . As a result, the anvil 40 can be prevented from being scratched as a cause of stress concentration, and the risk of damage to the anvil 40 can be reduced. That is, the durability of the anvil 40 can be improved.
  • FIG. 9 is a side cross-sectional view of a working machine 1B according to Embodiment 3 of the present invention.
  • work machine 1B the configuration of parts not shown in FIG. 9 is common to work machine 1 of the first embodiment.
  • Work implement 1B has a bearing 55 that rotatably supports narrow diameter portion 44 of anvil 40 .
  • An oil seal 48 is provided between the bearing 55 and the small diameter portion 44 .
  • the bearing 55 is a ball bearing and has an extension 56 on the inner ring.
  • the extension portion 56 is a forward extension of the inner ring of the bearing 55 and extends forward beyond the connecting portion 45 of the anvil 40 .
  • a front end portion of the extension portion 56 is positioned forward of the connection portion 45 and functions as a tip tool abutting portion.
  • the rearward movement of the tool bit 10 is suppressed (restricted) by the contact of the front end portion of the extension portion 56 with the rear end portion of the tool bit 10 .
  • the bearing 55 functions as a suppressor.
  • the front end portion of the extended portion 56 of the inner ring of the bearing 55 contacts the rear end portion of the tool bit 10 forward of the connection portion 45 of the anvil 40, and the rear end position of the tool bit 10 is adjusted. stipulate. Therefore, it is possible to prevent the tip tool 10 from retreating due to the vibration caused by the operation of the impact mechanism, and prevent the rear end of the tip tool 10 from locally contacting the connecting portion 45 . As a result, the anvil 40 can be prevented from being scratched as a cause of stress concentration, and the risk of damage to the anvil 40 can be reduced. That is, the durability of the anvil 40 can be improved. Since the extension part 56 rotates together with the anvil 40, friction does not occur in the radial direction, so power loss can be suppressed.
  • FIG. 10 is a side cross-sectional view of a working machine 1C according to Embodiment 4 of the present invention.
  • the configuration of parts not shown in FIG. 10 is common to work machine 1 of the first embodiment.
  • Work implement 1C has an anvil 60 as an output shaft.
  • the anvil 60 has a base portion 61 , a connecting portion 65 and a tip tool attachment portion 66 .
  • the base portion 61 has a hit portion 62 , a large diameter portion 63 and a small diameter portion 64 .
  • the hit part 62 is a part hit by a hammer.
  • the large-diameter portion 63 is a cylindrical portion extending forward from the hit portion 62 .
  • the small diameter portion 64 is a cylindrical portion extending forward from the large diameter portion 63 .
  • the central axes of the large-diameter portion 63 and the small-diameter portion 64 are parallel to the front-rear direction and coaxial with the motor shaft.
  • connection portion 65 is an R portion that integrally connects the base portion 61 and the tip tool attachment portion 66 and is configured to taper from the base portion 61 toward the tip tool attachment portion 66 .
  • the tip tool attachment portion 66 is a prism-shaped portion having a substantially square cross section, to which the tip tool 10 can be attached.
  • the work implement 1C has a bearing 70 supported by the hammer case 11A.
  • the bearing 70 is a metal bearing, engages with the outer peripheral surface of the large-diameter portion 63 of the anvil 60, and supports the anvil 60 rotatably.
  • An oil seal 68 is provided between the inner peripheral surface of the bearing 70 and the outer peripheral surface of the large diameter portion 63 .
  • a hammer case 11A which is an example of the case, is a member corresponding to the hammer case 11 of each of the above-described embodiments, but unlike the hammer case 11, the front end extends forward beyond the connecting portion 65 of the anvil 60. .
  • Other points of the hammer case 11A are the same as those of the hammer case 11.
  • the shape of the front cap 12A is also changed from the front cap 12 of each of the above-described embodiments.
  • a front end portion (front end surface) of the hammer case 11A is located forward of the connection portion 65 and functions as a tip tool abutting portion. Since the front end of the hammer case 11A contacts the rear end of the tool bit 10, the rearward movement of the tool bit 10 is suppressed (restricted). As a result, the inner surface of the square hole of the tip tool 10 and the outer surface of the tip tool mounting portion 66 of the anvil 60 are maintained in surface contact, and the rear end portion of the tip tool 10 is prevented from locally contacting the connecting portion 65 . prevented. Thus, in this embodiment, the hammer case 11A functions as a suppressor.
  • the front end of the hammer case 11A comes into contact with the rear end of the tool bit 10 ahead of the connecting part 65 of the anvil 60, and determines the rear end position of the tool bit 10.
  • FIG. Therefore, it is possible to prevent the tip tool 10 from retreating due to the vibration caused by the operation of the striking mechanism, and prevent the rear end of the tip tool 10 from locally contacting the connecting portion 65 .
  • the anvil 60 can be prevented from being scratched as a cause of stress concentration, and the risk of damage to the anvil 60 can be reduced. That is, the durability of the anvil 60 can be improved.
  • FIG. 11 is a side cross-sectional view of a working machine 1D according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the configuration of parts not shown in FIG. 11 is common to work machine 1 of the first embodiment.
  • the front cap 12B covering the front surface of the hammer case 11 is a member corresponding to the front cap 12 of Embodiments 1 to 3, but unlike the front cap 12, the front end portion is forward of the connecting portion 65 of the anvil 60. extend to Other points of the front cap 12B are the same as those of the front cap 12. As shown in FIG.
  • a front end portion (front end surface) of the front cap 12B is located forward of the connection portion 65 and functions as a tip tool abutting portion. Since the front end of the front cap 12B contacts the rear end of the tool bit 10, the rearward movement of the tool bit 10 is suppressed (restricted). As a result, the inner surface of the square hole of the tip tool 10 and the outer surface of the tip tool mounting portion 66 of the anvil 60 are maintained in surface contact, and the rear end portion of the tip tool 10 is prevented from locally contacting the connecting portion 65 . prevented. Thus, in the present embodiment, the front cap 12B functions as a suppressor.
  • the front end of the front cap 12B contacts the rear end of the tool bit 10 forward of the connecting part 65 of the anvil 60, and determines the position of the rear end of the tool bit 10. As shown in FIG. Therefore, it is possible to prevent the tip tool 10 from retreating due to the vibration caused by the operation of the striking mechanism, and prevent the rear end of the tip tool 10 from locally contacting the connecting portion 65 . As a result, the anvil 60 can be prevented from being scratched as a cause of stress concentration, and the risk of damage to the anvil 60 can be reduced. That is, the durability of the anvil 60 can be improved.
  • Anvil insertion hole (output shaft insertion hole), 32... Inner peripheral surface portion (output shaft side contact portion), 33... Enlarged portion, 34... Convex portion (engagement portion), 35... Front portion (end tool side contact part), 40...anvil (output shaft), 41...base part, 42...struck part, 43...large diameter part, 44...small diameter part, 45...connecting part, 46...tip tool mounting part, 48...oil seal , 50... Bearing (metal bearing), 55... Bearing (ball bearing), 56... Extension part, 60... Anvil (output shaft), 61... Base part, 62... Hit part, 63... Large diameter part, 64... Small diameter Part 65... Connection part 66... Tip tool attachment part 68... Oil seal 70... Bearing (metal bearing) 820... Anvil (output shaft) 824... Connection part.

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Abstract

出力軸が破損することを抑制した作業機を提供する。作業機１は、アンビル２０に着脱可能なアンビルカバー３０を有する。アンビルカバー３０の前面部は、アンビル２０のＲ部である接続部２４よりも前方に位置する。アンビルカバー３０の前面部が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制される。これにより、先端工具１０の後端部がアンビル２０の接続部２４と局所的に接触することが防止される。

Description

作業機
本発明は、打撃機構を有する作業機に関する。
下記特許文献１は、締付作業において、大きいトルクが発生した際に出力軸の特定箇所に応力が集中することを抑制するため、出力軸を窪ませることを開示する。
国際公開第2019/065086号
特許文献１の構造では、締付作業で発生する振動によりソケットと出力軸の接続部が接触すると出力軸に傷がつく。出力軸に生じた傷は応力集中の原因となり、応力集中は出力軸破損の原因となる。
本発明の目的は、出力軸が破損することを抑制した作業機を提供することである。
本発明のある態様は、作業機である。この作業機は、ハウジングと、前記ハウジングに収容されたモータと、基部と、先端工具を取付け可能な先端工具取付部と、前記基部と前記先端工具取付部とを一体に接続し前記基部から前記先端工具取付部に向かって細くなるよう構成された接続部と、を有し、前記ハウジングに回転可能に支持された出力軸と、前記モータの回転力を回転打撃力に変換して前記出力軸に作用させる打撃機構と、前記出力軸の前記接続部よりも前方に位置する先端工具突き当て部を有し、前記先端工具突き当て部によって前記先端工具の後方への移動を抑制するよう構成された抑制部と、を有する。
なお、本発明の表現を方法やシステムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
本発明によれば、出力軸が破損することを抑制した作業機を提供することができる。
本発明の実施の形態１に係る作業機１の側断面図。 (Ａ)は、作業機１のアンビル２０の斜視図。(Ｂ)は、アンビル２０にアンビルカバー３０及び先端工具１０を取り付けた状態の斜視図。 (Ａ)は、アンビルカバー３０の斜視図。(Ｂ)は、アンビルカバー３０を前方から見た図。(Ｃ)は、アンビルカバー３０を後方から見た図。 (Ａ)は、図２(Ｂ)の状態の側断面図。(Ｂ)は、図２(Ｂ)の状態の断面図であり、図４(Ａ)と比較して切断面を４５°シフトした斜め方向の断面図。 (Ａ)は、比較例に係る作業機における、アンビル８２０に先端工具１０を取り付けた状態の側面図。(Ｂ)は、同正面図 (Ａ)は、図５(Ｂ)のＡ－Ａ断面図であって、アンビル８２０に対する先端工具１０の係合が通常の場合の断面図。(Ｂ)は、図６(Ａ)のＢ部拡大図。 (Ａ)は、図５(Ｂ)のＡ－Ａ断面図であって、図６(Ａ)と比較してアンビル８２０に対する先端工具１０の係合がｄｘだけ深い場合の断面図。(Ｂ)は、図７(Ａ)のＣ部拡大図。 本発明の実施の形態２に係る作業機１Ａの要部側断面図。 本発明の実施の形態３に係る作業機１Ｂの要部側断面図。 本発明の実施の形態４に係る作業機１Ｃの要部側断面図。 本発明の実施の形態５に係る作業機１Ｄの要部側断面図。
以下において、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。実施の形態は、発明を限定するものではなく例示である。実施の形態に記述されるすべての特徴やその組み合わせは、必ずしも発明の本質的なものであるとは限らない。
（実施の形態１）　図１～図４は、本発明の実施の形態１に係る作業機１に関する。図１により、作業機１における互いに直交する前後、上下方向を定義する。前後方向は、作業機１のモータ軸３ａと平行な方向である。作業機１は、電動工具であり、具体的にはインパクトレンチである。作業機１は、ハウジング２を有する。
ハウジング２は、胴体部２ａ、ハンドル部２ｂ、及びバッテリ着脱部２ｃを含む。胴体部２ａは、中心軸が前後方向と略平行な筒状部である。ハウジング２は、胴体部２ａの前部に接続される例えば金属製のハンマケース１１を備える。ハンマケース１１の前部表面は、エラストマ等の保護部材であるフロントキャップ１２に被覆される。
ハンドル部２ｂは、上端が胴体部２ａの前後方向の中間部に接続されて前記中間部から下方に延びる。作業機１は、ハンドル部２ｂの上端部に、トリガスイッチ６を有する。トリガスイッチ６は、ユーザがモータ３の駆動、停止を切り替えるための操作スイッチである。バッテリ着脱部２ｃは、ハンドル部２ｂの下端に設けられ、電池パック７を着脱可能に装着できる。作業機１は、電池パック７の電力で動作する。
作業機１は、胴体部２ａ及びハンマケース１１の内部に、モータ３、減速機構４、スピンドル５、ハンマ８、スプリング９、及び出力軸としてのアンビル２０を有する。減速機構４、スピンドル５、ハンマ８、及びスプリング９は、モータ３の回転力を回転打撃力に変換してアンビル２０に作用させる打撃機構を構成する。
モータ３は、インナーロータ型のブラシレスモータである。減速機構４は、モータ３の回転を減速してスピンドル５に伝達する。スピンドル５はハンマ８を回転駆動する。スプリング９は、ハンマ８を前方に付勢する。ハンマ８は、アンビル２０を回転ないし回転打撃する。アンビル２０は、ハンマケース１１に回転可能に支持される。アンビル２０は、例えば焼き入れした鉄や鋼材からなる。
アンビル２０は、基部２１、接続部２４、及び先端工具取付部２７を有する。基部２１は、被打撃部２２及び円筒部２３を有する。被打撃部２２は、ハンマ８によって打撃される部分である。円筒部２３は、被打撃部２２から前方に延びる。円筒部２３の中心軸は、前後方向と平行であり、モータ軸３ａと同軸である。
接続部２４は、基部２１と先端工具取付部２７とを一体に接続し、基部２１から先端工具取付部２７に向かって細くなるよう構成されたＲ部である。接続部２４の外周面の形状は、側方視で段差であってもよいし、直線的な傾斜面でもよいし、図２(Ａ)等に示すような湾曲面でもよい。
図２(Ａ)に示すように、アンビル２０は、接続部２４に、被係合部としての凹部２５、及び減肉部２６（窪み部）を有する。減肉部２６は、アンビル２０の周方向に９０°間隔で４個設けられる。凹部２５は、アンビル２０の周方向に９０°間隔で４個設けられ、隣り合う減肉部２６間に位置する。
先端工具取付部２７は、断面が略正方形の角柱状の部分であって、図２(Ｂ)及び図４(Ａ),(Ｂ)に示すように先端工具１０を取付可能である。先端工具１０は、ボルト等の締付けが可能なソケットである。先端工具１０は、例えば焼き入れした鋼材からなる。
作業機１は、抑制部としてのアンビルカバー３０を有する。アンビルカバー３０は、アンビル２０に着脱可能に装着される環状部材であり、作業機１の本体、すなわちアンビル２０の駆動に係る構成やそれを保持する部材等と分離可能な別部材である。
アンビルカバー３０は、先端工具１０よりも硬度が低い材質からなる。アンビルカバー３０は、具体的には例えば、樹脂、ゴム（弾性体）、アルミ、マグネシウム、アンビル２０よりも表面硬度が低い焼入れした鋼、又は焼き入れしていない鋼等からなる。アンビルカバー３０として、アンビル２０よりも低硬度部材を使用することにより、アンビルカバー３０がアンビル２０の表面部へ接触する際に生じる打痕を大幅に抑制することができる。
アンビルカバー３０は、図３(Ａ)～(Ｃ)に示すように、アンビル挿入孔３１、内周面部３２、及び前面部３５を有する。アンビル挿入孔３１は、アンビル２０の先端工具取付部２７が挿入される貫通孔（出力軸挿入孔）である。
内周面部３２は、アンビル挿入孔３１にアンビル２０の先端工具取付部２７が挿入された状態においてアンビル２０の接続部２４と接触する部分（出力軸側接触部）である。アンビルカバー３０は、内周面部３２に、膨大部３３、及び係合部としての凸部３４を有する。
膨大部３３は、アンビルカバー３０の周方向に９０°間隔で４個設けられる。凸部３４は、アンビルカバー３０の周方向に９０°間隔で４個設けられ隣り合う膨大部３３間に位置する。膨大部３３は、図４(Ａ)に示すように、アンビル２０の減肉部２６と対面接触する。凸部３４は、図４(Ｂ)に示すように、アンビル２０の凹部２５と係合する（嵌まり合う）。凸部３４と凹部２５の凹凸係合（凹凸嵌合）により、アンビルカバー３０がアンビル２０に対して位置決め、固定される。この凹凸係合（篏合）は、図で例示した凸部３４及び凹部２５の形状や個数、配置に限定されず、アンビル２０に対して、アンビルカバー３０の位置決め、固定ができる任意の形状、個数、配置が可能である。例えば、凸部をアンビル２０の基部２１（円筒部２３）の前端部に配置し、凹部をアンビルカバー３０の後端部に配置してもよい。なお、実施の形態１ではアンビル２０とアンビルカバー３０の接触面積を増やし、アンビルカバー３０の先端工具１０に対する位置規制力を向上させるためにアンビルカバー３０に膨大部３３を設けているが、凹凸係合（篏合）によりアンビルカバー３０が十分に位置決め、固定される場合は、膨大部３３はなくともよい。
前面部３５は、アンビル挿入孔３１にアンビル２０の先端工具取付部２７が挿入され且つ先端工具１０が先端工具取付部２７に取り付けられた状態において先端工具１０の後端部と接触する部分（先端工具側接触部）である。前面部３５は、アンビル２０の接続部２４よりも前方に位置し、先端工具突き当て部として機能する。
前面部３５が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制（規制）される。これにより、先端工具１０の角穴内面とアンビル２０の先端工具取付部２７の外面とが面接触した状態が維持され、先端工具１０の後端部が接続部２４と局所的に接触することが防止される。このように、アンビルカバー３０は、先端工具１０と接続部２４との間に介在する緩衝部材として機能する。
本実施の形態によれば、下記の作用効果を奏することができる。
(1) アンビルカバー３０の前面部３５が、アンビル２０の接続部２４よりも前方において先端工具１０の後端部と接触し、先端工具１０の後端位置を定める。このため、打撃機構の動作で生じる振動により先端工具１０が後退することを抑制し、先端工具１０の後端部が接続部２４と局所的に接触することを防止できる。これにより、アンビル２０に応力集中の原因となる傷が発生することを抑制し、アンビル２０の破損リスクを抑制できる。すなわちアンビル２０の耐久性を向上できる。
(2) アンビルカバー３０は、作業機１の本体とは別部材のため、不要な場合は取り外すこともでき、利便性が高い。
(3) アンビルカバー３０は、アンビル２０に対して、凸部３４と凹部２５の凹凸係合（凹凸嵌合）により位置が固定され、簡易的に抜け止めされる。このため、アンビル２０に対するアンビルカバー３０の着脱が容易で、利便性が高い。また、アンビル２０からのアンビルカバー３０の落下が抑制され、利便性が高い。また、アンビル２０に対するアンビルカバー３０の取付のための別途の部品が不要であり、部品点数の増大を抑制できる。
(4) アンビルカバー３０はアンビル２０と共に回転するため、ラジアル方向に摩擦が発生しないので、作業機１のパワーロスを抑制すると共に、アンビルカバー３０自体の摩耗も防止できる。
（比較例）　図５～図７は、比較例に係る作業機に関する。この作業機は、実施の形態１の作業機１と比較して、アンビル２０がアンビル８２０に替わった点と、作業機１のアンビルカバー３０を有さない点で相違し、その他の点で一致する。アンビル８２０は、アンビル２０から凹部２５を無くしたものである。
図６(Ａ),(Ｂ)に示すように、アンビル８２０に対する先端工具１０の係合が通常の場合であれば、先端工具１０の後端部と接続部８２４との局所的な接触は発生しない。これに対し、図７(Ａ),(Ｂ)に示すように、アンビル８２０に対する先端工具１０の係合が深い場合、先端工具１０の後端部と接続部８２４（Ｒ部）とが局所的に接触する。
ユーザが先端工具１０をボルトに対して強く押し付けたり、締付け時の衝撃が先端工具１０に加わったりすることで、アンビル８２０に対する先端工具１０の係合が図７(Ａ),(Ｂ)に示すように深くなることがある。接続部８２４のうち先端工具１０の後端部と局所的に接触する部分には、過度な負荷がかかり、応力集中の原因となる傷が発生しやすい。その結果、アンビル８２０が破損しやすく（アンビル８２０の耐久性が低く）、作業機の高出力化が難しい。上述の実施の形態１は、こうした課題を好適に解決するものである。
（実施の形態２）　図８は、本発明の実施の形態２に係る作業機１Ａの要部側断面図である。作業機１Ａにおいて、図８に現れない部分の構成は、実施の形態１の作業機１と共通である。
作業機１Ａは、出力軸としてのアンビル４０を有する。アンビル４０は、基部４１、接続部４５、及び先端工具取付部４６を有する。基部４１は、被打撃部４２、太径部４３及び細径部４４を有する。
被打撃部４２は、ハンマによって打撃される部分である。太径部４３は、被打撃部４２から前方に延びる円筒部である。細径部４４は、太径部４３から前方に延びる円柱部である。太径部４３及び細径部４４の中心軸は、前後方向と平行であり、モータ軸と同軸である。
接続部４５は、基部４１と先端工具取付部４６とを一体に接続し、基部４１から先端工具取付部４６に向かって細くなるよう構成されたＲ部である。先端工具取付部４６は、断面が略正方形の角柱状の部分であって、先端工具１０を取付可能である。
作業機１Ａは、ハンマケース１１に支持された軸受５０を有する。軸受５０は、メタル軸受であって、アンビル４０の太径部４３及び細径部４４の外周面と係合し、アンビル４０を回転可能に支持する。軸受５０の内周面と細径部４４の外周面との間に、オイルシール４８が設けられる。
軸受５０は、アンビル４０の接続部４５よりも前方に延在する。軸受５０の前端部（前端面）は、接続部４５よりも前方に位置し、先端工具突き当て部として機能する。軸受５０の前端部が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制（規制）される。これにより、先端工具１０の角穴内面とアンビル４０の先端工具取付部４６の外面とが面接触した状態が維持され、先端工具１０の後端部が接続部４５と局所的に接触することが防止される。このように、本実施の形態では軸受５０が抑制部として機能する。
本実施の形態によれば、軸受５０の前端部が、アンビル４０の接続部４５よりも前方において先端工具１０の後端部と接触し、先端工具１０の後端位置を定める。このため、打撃機構の動作で生じる振動により先端工具１０が後退することを抑制し、先端工具１０の後端部が接続部４５と局所的に接触することを防止できる。これにより、アンビル４０に応力集中の原因となる傷が発生することを抑制し、アンビル４０の破損リスクを抑制できる。すなわちアンビル４０の耐久性を向上できる。
（実施の形態３）　図９は、本発明の実施の形態３に係る作業機１Ｂの要部側断面図である。作業機１Ｂにおいて、図９に現れない部分の構成は、実施の形態１の作業機１と共通である。
作業機１Ｂは、アンビル４０の細径部４４を回転可能に支持する軸受５５を有する。軸受５５と細径部４４との間に、オイルシール４８が設けられる。軸受５５は、ボールベアリングであって、内輪に延長部５６を有する。
延長部５６は、軸受５５の内輪を前方に延長した部分であり、アンビル４０の接続部４５よりも前方に延在する。延長部５６の前端部は、接続部４５よりも前方に位置し、先端工具突き当て部として機能する。延長部５６の前端部が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制（規制）される。これにより、先端工具１０の角穴内面とアンビル４０の先端工具取付部４６の外面とが面接触した状態が維持され、先端工具１０の後端部が接続部４５と局所的に接触することが防止される。このように、本実施の形態では軸受５５が抑制部として機能する。
本実施の形態によれば、軸受５５の内輪の延長部５６の前端部が、アンビル４０の接続部４５よりも前方において先端工具１０の後端部と接触し、先端工具１０の後端位置を定める。このため、打撃機構の動作で生じる振動により先端工具１０が後退することを抑制し、先端工具１０の後端部が接続部４５と局所的に接触することを防止できる。これにより、アンビル４０に応力集中の原因となる傷が発生することを抑制し、アンビル４０の破損リスクを抑制できる。すなわちアンビル４０の耐久性を向上できる。延長部５６は、アンビル４０と共に回転するため、ラジアル方向に摩擦が発生しないので、パワーロスを抑制できる。
（実施の形態４）　図１０は、本発明の実施の形態４に係る作業機１Ｃの要部側断面図である。作業機１Ｃにおいて、図１０に現れない部分の構成は、実施の形態１の作業機１と共通である。
作業機１Ｃは、出力軸としてのアンビル６０を有する。アンビル６０は、基部６１、接続部６５、及び先端工具取付部６６を有する。基部６１は、被打撃部６２、太径部６３及び細径部６４を有する。
被打撃部６２は、ハンマによって打撃される部分である。太径部６３は、被打撃部６２から前方に延びる円筒部である。細径部６４は、太径部６３から前方に延びる円柱部である。太径部６３及び細径部６４の中心軸は、前後方向と平行であり、モータ軸と同軸である。
接続部６５は、基部６１と先端工具取付部６６とを一体に接続し、基部６１から先端工具取付部６６に向かって細くなるよう構成されたＲ部である。先端工具取付部６６は、断面が略正方形の角柱状の部分であって、先端工具１０を取付可能である。
作業機１Ｃは、ハンマケース１１Ａに支持された軸受７０を有する。軸受７０は、メタル軸受であって、アンビル６０の太径部６３の外周面と係合し、アンビル６０を回転可能に支持する。軸受７０の内周面と太径部６３の外周面との間に、オイルシール６８が設けられる。
ケースの例示であるハンマケース１１Ａは、前述の各実施の形態のハンマケース１１に対応する部材であるが、ハンマケース１１と異なり、前端部がアンビル６０の接続部６５よりも前方に延在する。ハンマケース１１Ａのその他の点は、ハンマケース１１と同様である。ハンマケース１１Ａの形状に対応して、フロントキャップ１２Ａの形状も、前述の各実施のフロントキャップ１２から変更されている。
ハンマケース１１Ａの前端部（前端面）は、接続部６５よりも前方に位置し、先端工具突き当て部として機能する。ハンマケース１１Ａの前端部が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制（規制）される。これにより、先端工具１０の角穴内面とアンビル６０の先端工具取付部６６の外面とが面接触した状態が維持され、先端工具１０の後端部が接続部６５と局所的に接触することが防止される。このように、本実施の形態ではハンマケース１１Ａが抑制部として機能する。
本実施の形態によれば、ハンマケース１１Ａの前端部が、アンビル６０の接続部６５よりも前方において先端工具１０の後端部と接触し、先端工具１０の後端位置を定める。このため、打撃機構の動作で生じる振動により先端工具１０が後退することを抑制し、先端工具１０の後端部が接続部６５と局所的に接触することを防止できる。これにより、アンビル６０に応力集中の原因となる傷が発生することを抑制し、アンビル６０の破損リスクを抑制できる。すなわちアンビル６０の耐久性を向上できる。
（実施の形態５）　図１１は、本発明の実施の形態５に係る作業機１Ｄの要部側断面図である。作業機１Ｄにおいて、図１１に現れない部分の構成は、実施の形態１の作業機１と共通である。
ハンマケース１１の前部表面を覆うフロントキャップ１２Ｂは、実施の形態１～３のフロントキャップ１２に対応する部材であるが、フロントキャップ１２と異なり、前端部がアンビル６０の接続部６５よりも前方に延在する。フロントキャップ１２Ｂのその他の点は、フロントキャップ１２と同様である。
フロントキャップ１２Ｂの前端部（前端面）は、接続部６５よりも前方に位置し、先端工具突き当て部として機能する。フロントキャップ１２Ｂの前端部が先端工具１０の後端部と接触することで、先端工具１０の後方への移動が抑制（規制）される。これにより、先端工具１０の角穴内面とアンビル６０の先端工具取付部６６の外面とが面接触した状態が維持され、先端工具１０の後端部が接続部６５と局所的に接触することが防止される。このように、本実施の形態ではフロントキャップ１２Ｂが抑制部として機能する。
本実施の形態によれば、フロントキャップ１２Ｂの前端部が、アンビル６０の接続部６５よりも前方において先端工具１０の後端部と接触し、先端工具１０の後端位置を定める。このため、打撃機構の動作で生じる振動により先端工具１０が後退することを抑制し、先端工具１０の後端部が接続部６５と局所的に接触することを防止できる。これにより、アンビル６０に応力集中の原因となる傷が発生することを抑制し、アンビル６０の破損リスクを抑制できる。すなわちアンビル６０の耐久性を向上できる。
以上、実施の形態を例に本発明を説明したが、実施の形態の各構成要素や各処理プロセスには請求項に記載の範囲で種々の変形が可能であることは当業者に理解されるところである。
１，１Ａ～１Ｄ…作業機、２…ハウジング、２ａ…胴体部、２ｂ…ハンドル部、２ｃ…バッテリ着脱部、３…モータ、４…減速機構、５…スピンドル、６…トリガスイッチ、７…電池パック、８…ハンマ、９…スプリング、１０…先端工具（ソケット）、１１，１１Ａ…ハンマケース、１２，１２Ａ，１２Ｂ…フロントキャップ（保護部材）、２０…アンビル（出力軸）、２１…基部、２２…被打撃部、２３…円筒部、２４…接続部、２５…凹部（被係合部）、２６…減肉部（窪み部）、２７…先端工具取付部、３０…アンビルカバー（抑制部）、３１…アンビル挿入孔（出力軸挿入孔）、３２…内周面部（出力軸側接触部）、３３…膨大部、３４…凸部（係合部）、３５…前面部（先端工具側接触部）、４０…アンビル（出力軸）、４１…基部、４２…被打撃部、４３…太径部、４４…細径部、４５…接続部、４６…先端工具取付部、４８…オイルシール、５０…軸受（メタル軸受）、５５…軸受（ボールベアリング）、５６…延長部、６０…アンビル（出力軸）、６１…基部、６２…被打撃部、６３…太径部、６４…細径部、６５…接続部、６６…先端工具取付部、６８…オイルシール、７０…軸受（メタル軸受）、８２０…アンビル（出力軸）、８２４…接続部。

Claims (10)

  1. ハウジングと、
    前記ハウジングに収容されたモータと、
    基部と、先端工具を取付け可能な先端工具取付部と、前記基部と前記先端工具取付部とを一体に接続し前記基部から前記先端工具取付部に向かって細くなるよう構成された接続部と、を有し、前記ハウジングに回転可能に支持された出力軸と、
    前記モータの回転力を回転打撃力に変換して前記出力軸に作用させる打撃機構と、
    前記出力軸の前記接続部よりも前方に位置する先端工具突き当て部を有し、前記先端工具突き当て部によって前記先端工具の後方への移動を抑制するよう構成された抑制部と、を有する、作業機。
  2. 前記抑制部は、前記出力軸に装着された別部材である、請求項１に記載の作業機。
  3. 前記抑制部は、前記出力軸が挿入される出力軸挿入孔と、前記出力軸挿入孔に前記出力軸が挿入された状態において、前記出力軸の前記接続部と接触する出力軸側接触部と、前記先端工具の後端と接触する先端工具側接触部と、を有する、請求項２に記載の作業機。
  4. 前記抑制部は前記出力軸側接触部に係合部を有し、
    前記出力軸は前記接続部に前記係合部と係合する被係合部を有し、
    前記係合部と前記被係合部とが係合することで、前記抑制部は前記出力軸に対して位置決めされる、請求項３に記載の作業機。
  5. 前記抑制部は前記出力軸側接触部に被係合部を有し、
    前記出力軸は前記接続部に前記被係合部と係合する係合部を有し、
    前記被係合部と前記係合部とが係合することで、前記抑制部は前記出力軸に対して位置決めされる、請求項３に記載の作業機。
  6. 前記抑制部は、前記先端工具取付部よりも硬度が低い、請求項１から５の何れか一項に記載の作業機。
  7. 前記抑制部は、前記打撃機構を支持するケースである、請求項１に記載の作業機。
  8. 前記抑制部は、前記出力軸を支持する軸受である、請求項１に記載の作業機。
  9. 前記抑制部は、前記打撃機構を支持するケースの表面を覆う保護部材である、請求項１に記載の作業機。
  10. 前記抑制部は、前記先端工具取付部の前端から前記接続部までの距離よりも長い前記先端工具を装着した状態において、前記先端工具が後退することを抑制する、請求項１から９の何れか一項に記載の作業機。
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