WO2026028537A1 - 作業機 - Google Patents

作業機

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WO2026028537A1
WO2026028537A1 PCT/JP2025/015863 JP2025015863W WO2026028537A1 WO 2026028537 A1 WO2026028537 A1 WO 2026028537A1 JP 2025015863 W JP2025015863 W JP 2025015863W WO 2026028537 A1 WO2026028537 A1 WO 2026028537A1
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WO
WIPO (PCT)
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shaft
gear
storage chamber
central axis
motor
Prior art date
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Pending
Application number
PCT/JP2025/015863
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English (en)
French (fr)
Inventor
太郎 岡部
英貴 山田
隆介 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koki Holdings Co Ltd
Original Assignee
Koki Holdings Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Koki Holdings Co Ltd filed Critical Koki Holdings Co Ltd
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Pending legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D11/00Portable percussive tools with electromotor or other motor drive
    • B25D11/06Means for driving the impulse member
    • B25D11/12Means for driving the impulse member comprising a crank mechanism
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25DPERCUSSIVE TOOLS
    • B25D17/00Details of, or accessories for, portable power-driven percussive tools
    • B25D17/26Lubricating

Definitions

  • the present invention relates to a work machine, and in particular to an electric work machine.
  • Patent Document 1 discloses a hammer drill that uses a motor as a drive source.
  • a housing chamber that houses multiple gears, including a first gear that meshes with the motor's output shaft, and a housing chamber that houses a crank mechanism, cylinder, etc. are defined independently.
  • each housing chamber is filled with lubricant.
  • the hammer drill disclosed in Patent Document 1 required a large capacity housing chamber to accommodate multiple gears, including the first gear.
  • increasing the capacity of the housing chamber could result in the lubricant being concentrated in areas away from the first gear, which is in greatest need of lubrication, and could result in insufficient lubrication of the first gear.
  • the work machine includes a motor, a first shaft, a second shaft, a first gear that receives the driving force of the motor and rotates around the central axis of the first shaft, an output section that rotates integrally with the first gear around the central axis of the first shaft, an actuation mechanism that actuates a tool bit in response to the rotation of the output section, a second gear that receives the driving force of the motor and rotates around the central axis of the second shaft, and a case section that defines a first and second housing chamber that are independent of each other.
  • the first gear is housed in the first housing chamber
  • the second shaft, the second gear, the output section, and the actuation mechanism are housed in the second housing chamber.
  • the first shaft is disposed across the first and second housing chambers.
  • the present invention can provide a work machine with improved convenience.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing a structure of a hammer drill according to a first embodiment.
  • FIG. FIG. 2 is a partially enlarged view showing the case portion and its surroundings shown in FIG. 1 .
  • 2 is an exploded perspective view showing the case 20 shown in FIG. 1 and its interior.
  • FIG. 10 is an explanatory diagram showing the structure of a hammer drill according to a second embodiment.
  • the work machine according to this embodiment is an impact tool commonly known as a "hammer drill.”
  • Hammer drills are suitable for drilling holes in materials such as concrete and stone, and for crushing materials.
  • FIG. 1 is an explanatory diagram showing the structure of a hammer drill 1A according to this embodiment.
  • the hammer drill 1A has a housing 2 made of synthetic resin.
  • the housing 2 is composed of a main housing 3, a motor housing 4, and a handle housing 5.
  • the handle housing 5 is located behind the main housing 3 and motor housing 4, and spans the two housings. More specifically, one end of the handle housing 5 is connected to the upper rear surface of the main housing 3 via the vibration isolation mechanism 6, and the other end of the handle housing 5 is rotatably connected to the lower rear surface of the motor housing 4.
  • a drill bit 7 is attached to the hammer drill 1A as a tool tip.
  • the driving force output from the motor 10 inside the motor housing 4 passes through the power transmission path described below and is ultimately input (applied) to the drill bit 7. More specifically, the driving force output from the motor 10 is converted into impact force and rotational force and applied to the drill bit 7.
  • the hammer drill 1A has a "hammer mode” in which an impact force is applied to the drill bit 7, and a “hammer drill mode” in which an impact force and a rotational force are applied to the drill bit 7. These two operating modes can be switched in response to operator operation.
  • the longitudinal direction of the drill bit 7 shown in Figure 1 is defined as the front-to-rear direction.
  • the tool tip attached to the hammer drill 1A is not limited to the drill bit 7.
  • the tool tip attached to the hammer drill 1A can be selected depending on the type of workpiece and the nature of the work, etc.
  • the motor 10 housed in the motor housing 4 is a brushless motor.
  • the motor 10 is powered by electricity supplied via a power cord 8 extending from the bottom end of the handle housing 5.
  • the end of the power cord 8 is provided with a plug that can be connected to a commercial power source or generator.
  • the output shaft 11 of the motor 10 is rotatably supported by bearings 12 and 13. More specifically, one end of the output shaft 11 is rotatably supported by bearing 12, and the other end of the output shaft 11 is rotatably supported by bearing 13.
  • the axial direction (longitudinal direction) of the output shaft 11 is defined as the up-down direction.
  • one end of the output shaft 11 supported by the bearing 12 will be referred to as the "lower side” or “downward,” and the other end of the output shaft 11 supported by the bearing 13 will be referred to as the "upper side” or "upward.”
  • the upper end of the output shaft 11 passes through the bearing 13 and motor housing 4 and enters the interior of the main housing 3. From another perspective, the upper end of the output shaft 11 is located inside the main housing 3. A pinion gear 14 is provided at the upper end of the output shaft 11 located inside the main housing 3.
  • a case 20 is provided inside the main housing 3.
  • Figure 2 is a partially enlarged view showing the case 20 and its surroundings.
  • Figure 3 is an exploded perspective view showing the case 20 and its interior.
  • the case 20 is composed of a main body 21, a bottom 22, a first lid 23a, a second lid 23b, and a cylindrical portion 24.
  • the main body 21, the bottom 22, the second lid 23b, and the cylindrical portion 24 are all made of metal, and the first lid 23a is made of resin. Furthermore, the components of the case 20 are fixed to each other and integrated.
  • the bottom portion 22 is screwed to the bottom surface of the main body portion 21, and the cylindrical portion 24 is screwed to the front surface of the main body portion 21.
  • the second lid portion 23b is screwed to the top surface of the main body portion 21, and the first lid portion 23a is fitted and fixed to the second lid portion 23b so as to be rotatable relative to the second lid portion 23b.
  • the first lid portion 23a functions as a change lever that changes the operating mode of the operating mechanism 60 by rotating relative to the second lid portion 23b, thereby switching the operating mode of the hammer drill 1A.
  • first lid portion 23a, the second lid portion 23b, and the cylindrical portion 24 are omitted from Figure 3.
  • first lid portion 23a and the second lid portion 23b may be collectively referred to as the "lid portion 23.”
  • the case portion 20 defines a first storage chamber 31 and a second storage chamber 32 therein. More specifically, the first storage chamber 31 is defined between the main body portion 21 and the bottom portion 22, which is fixed to the bottom surface of the main body portion 21.
  • a recess 31a is provided at the rear of the main body 21, and a recess 31b is provided at the rear of the bottom 22.
  • the recess 31a and the recess 31b are butted together, forming a first storage chamber 31 therebetween.
  • the second storage chamber 32 is defined inside the main body 21, the lid 23 fixed to the top surface of the main body 21, and the cylindrical portion 24 fixed to the front surface of the main body 21.
  • a sealing member is disposed between the main body 21 and the lid 23, and another sealing member is disposed between the main body 21 and the cylindrical portion 24.
  • the first storage chamber 31 is separated from the second storage chamber 32 by the bottom wall 25 of the main body 21.
  • the first storage chamber 31 and the second storage chamber 32 are independent of each other.
  • the bottom wall 25 of the main body 21 is a partition wall that separates the first storage chamber 31 and the second storage chamber 32. Therefore, in the following description, the bottom wall 25 of the main body 21 may be referred to as the "partition wall 25.”
  • the upper end of the output shaft 11 of the motor 10 is located inside the main housing 3, but more specifically, the upper end of the output shaft 11 is located inside the case portion 20.
  • the upper end of the output shaft 11 penetrates the bottom 22 of the case portion 20 and enters the first housing chamber 31.
  • the pinion gear 14 provided at the upper end of the output shaft 11 is located inside the first housing chamber 31.
  • a rotatable first shaft 41 and a second shaft 42 are provided inside the case portion 20.
  • the first shaft 41 and the second shaft 42 are parallel to each other.
  • the first shaft 41 and the second shaft 42 are also parallel to the output shaft 11 of the motor 10.
  • the output shaft 11, the first shaft 41, and the second shaft 42 are parallel to each other.
  • the output shaft 11 is disposed between the first shaft 41 and the second shaft 42 in the front-to-rear direction. More specifically, the first shaft 41 is disposed rearward of the output shaft 11, and the second shaft 42 is disposed forward of the output shaft 11.
  • the first shaft 41 passes through the partition wall 25 and straddles the first storage chamber 31 and the second storage chamber 32.
  • one end (lower end) of the first shaft 41 is rotatably supported by a sliding bearing 43 held in the bottom 22, and the other end (upper end) of the first shaft 41 is rotatably supported by a rolling bearing 44 provided inside the main body 21 (second storage chamber 32).
  • the second shaft 42 is entirely disposed inside the main body 21 (second storage chamber 32). In other words, the second shaft 42 does not pass through the partition wall 25. More specifically, a portion (lower portion) of the second shaft 42 is inserted into a recess 26 formed in the second storage chamber 32 by the partition wall 25, and another portion (upper portion) of the second shaft 42 protrudes from the recess 26. Furthermore, a bevel gear 45 is provided at the upper end of the second shaft.
  • Multiple gears are housed in the case portion 20. More specifically, at least a first gear 51, a second gear 52, and a third gear 53 are housed in the case portion 20.
  • the first gear 51 is housed in the first housing chamber 31. Meanwhile, the second gear 52 and the third gear 53 are housed in the second housing chamber 32.
  • the first gear 51 housed in the first housing chamber 31 is fixed to the first shaft 41.
  • the first gear 51 also meshes with the pinion gear 14 provided on the output shaft 11 of the motor 10 within the first housing chamber 31.
  • the first gear 51 receives the driving force of the motor 10 and rotates within the first housing chamber 31 around the central axis A of the first shaft 41.
  • the second gear 52 housed in the second housing 32 is fixed to the second shaft 42. More specifically, the second gear 52 is fixed via a slip clutch to the upper part of the second shaft 42 protruding from the recess 26.
  • the third gear 53 housed in the second housing 32 is fixed to the first shaft 41. Therefore, like the first gear 51, the third gear 53 rotates around the central axis A of the first shaft 41. From another perspective, the first gear 51 and the third gear 53 are mounted on a common shaft and rotate integrally.
  • the third gear 53 is located above the first gear 51 in the direction of the central axis A of the first shaft 41, and rotates within the second storage chamber 32. Furthermore, the third gear 53 meshes with the second gear 52 within the second storage chamber 32. Therefore, when the third gear 53 rotates, the second gear 52 and the second shaft 42 to which the second gear 52 is fixed rotate integrally.
  • the driving force of the motor 10 is transmitted to the second gear 52 via the first gear 51, the first shaft 41, and the third gear 53.
  • the second gear 52 receives the driving force of the motor 10 and rotates within the second housing chamber 32 around the central axis B of the second shaft 42.
  • the third gear 53 is disposed above the first gear 51 in the direction of the central axis A of the first shaft 41.
  • the motor 10 is disposed below the first gear 51 in the direction of the central axis A of the first shaft 41.
  • the third gear 53 is disposed on one side (above) of the first gear 51, and the motor 10 is disposed on the other side (below) of the first gear 51.
  • crank 55 serving as an output section is provided in the second housing chamber 32.
  • the crank 55 is fixed to the upper end of the first shaft 41 and rotates integrally with the first gear 51 and third gear 53 around the central axis A of the first shaft 41.
  • An operating mechanism 60 that operates the drill bit 7 in response to rotation of the crank 55 is provided in the second storage chamber 32. As shown in FIG. 1, the operating mechanism 60 has a cylinder 61, a piston 62, a striker 63, and an intermediate element 64.
  • the cylinder 61 extends in a direction intersecting the direction of the central axis A of the first shaft 41 and the central axis B of the second shaft 42 shown in Figure 2. More specifically, the cylinder 61 extends in a direction perpendicular to the direction of the central axis A of the first shaft 41 and the central axis B of the second shaft 42. In short, the cylinder 61 extends in the front-to-rear direction. Furthermore, the cylinder 61 is rotatable around its central axis.
  • the piston 62, striker 63, and intermediate element 64 are housed within the cylinder 61. Furthermore, the piston 62, striker 63, and intermediate element 64 are arranged in a row in this order, and the piston 62 can reciprocate within the cylinder 61 in the longitudinal direction of the cylinder 61 (front-to-back direction).
  • the piston 62 is connected to the crank 55 and reciprocates within the cylinder 61 as the crank 55 rotates. In other words, when the crank 55 rotates, the piston 62 reciprocates linearly.
  • the crank 55 is a motion conversion mechanism that converts rotational motion into linear reciprocating motion.
  • the striker 63 is positioned in front of the piston 62, and an air chamber is formed between the piston 62 and the striker 63.
  • the pressure in the air chamber fluctuates. This drives the striker 63, which strikes the intermediate element 64, which in turn strikes the drill bit 7. As a result, an impact force is applied to the drill bit 7.
  • a sleeve 65 and a slider 66 are provided around the cylinder 61.
  • the sleeve 65 has a bevel gear 65a that meshes with the bevel gear 45 provided at the upper end of the second shaft 42.
  • the slider 66 can move forward and backward relative to the sleeve 65.
  • the sleeve 65 can rotate in the circumferential direction of the cylinder 61, but cannot move in the axial direction (front-to-back direction) of the cylinder 61.
  • the slider 66 can move in the axial direction (front-to-back direction) of the cylinder 61, but cannot rotate in the circumferential direction of the cylinder 61.
  • the slider 66 engages with the sleeve 65 when it moves rearward, and disengages from the sleeve 65 when it moves forward.
  • hammer drill mode is selected when the slider 66 is retracted and engaged with the sleeve 65
  • hammer mode is selected when the slider 66 is advanced and disengaged from the sleeve 65.
  • the operating mode of the hammer drill 1A can be switched by advancing and retracting the slider 66.
  • bevel gear 45 which rotates integrally with the second gear 52 around the central axis B of the second shaft 42, is an example of a fourth gear.
  • bevel gear 65a which meshes with the bevel gear 45 and rotates integrally with the cylinder 61, is an example of a fifth gear.
  • the hammer drill 1A has a first power transmission path that transmits the driving force of the motor 10 to the piston 62, and a second power transmission path that transmits the driving force of the motor 10 to the cylinder 61.
  • the first gear 51 is the input gear common to both power transmission paths and also the first gear in both power transmission paths. Therefore, the first gear 51 is subject to more severe wear than other moving parts, including the second gear 52 and third gear 53, and is in particular in need of lubrication.
  • two independent storage chambers are defined, with one storage chamber (first storage chamber 31) housing only the first gear 51, and the other storage chamber (second storage chamber 32) housing movable members other than the first gear 51 (second gear 52, third gear 53, crank 55, operating mechanism 60, etc.).
  • each storage chamber is filled with a lubricant (grease) with different properties. More specifically, the first storage chamber 31 is filled with grease with a higher viscosity than the grease filled in the second storage chamber 32.
  • the hammer drill 1A is equipped with a dedicated storage chamber (first storage chamber 31) that is filled with grease optimal for lubricating the first gear 51 and that only houses the first gear 51.
  • first storage chamber 31 a dedicated storage chamber that is filled with grease optimal for lubricating the first gear 51 and that only houses the first gear 51.
  • the grease filled in the first storage chamber 31 and the grease filled in the second storage chamber 32 have different characteristics. Specifically, the grease filled in the second storage chamber 32 has a lower viscosity and higher fluidity than the grease filled in the first storage chamber 31. For this reason, there is a risk that the grease filled in the second storage chamber 32 will leak out of the second storage chamber 32 and flow into the first storage chamber 31.
  • the first shaft 41 passes through the partition wall 25 and straddles the first storage chamber 31 and the second storage chamber 32. Therefore, there is a risk that grease may pass between the first shaft 41 and the partition wall 25 and enter the first storage chamber 31.
  • a sealing member 70 is provided between the first shaft 41 and the partition wall 25. Note that, since the second shaft 42 does not pass through the partition wall 25, no sealing member is provided between the second shaft 42 and the partition wall 25.
  • the seal member 70 is an annular packing with a lip and is commonly referred to as a "seal ring.”
  • the seal member 70 is arranged around the first shaft 41 and prevents the lubricant in the second housing chamber 32 from flowing up the first shaft 41 into the first housing chamber 31.
  • sealing members are also disposed between the main body 21 and the lid 23, and between the main body 21 and the cylindrical portion 24.
  • the second storage chamber 32 is substantially airtightly sealed by multiple sealing members, including the sealing member 70.
  • the first storage chamber 31 is adjacent to the second storage chamber 32, but is airtightly separated from the second storage chamber 32 by the sealing member 70.
  • the first storage chamber 31 and the second storage chamber 32 are independent of each other so that no movement of lubricant occurs.
  • the work machine according to this embodiment is a hammer drill similar to the hammer drill 1A according to embodiment 1. Therefore, a description of the same or substantially the same configuration as the hammer drill 1A according to embodiment 1 will be omitted, and only the different configuration will be described.
  • FIG. 4 is an explanatory diagram showing the structure of a hammer drill 1B according to this embodiment.
  • a third gear 53 is provided on the first shaft 41.
  • a third gear 53 is not provided on the first shaft 41.
  • the output shaft 11 of the motor 10 does not pass through the partition wall 25.
  • the output shaft 11 of the motor 10 passes through the partition wall 25 and enters the interior of the second storage chamber 32.
  • a second pinion gear 15 is provided at the tip of the output shaft 11 that enters the second housing chamber 32. This second pinion gear 15 meshes with the second gear 52 within the second housing chamber 32.
  • the driving force of the motor 10 is input to the second gear 52 via the third gear 53.
  • the driving force of the motor 10 is input directly to the second gear 52 via the second pinion gear 15.
  • the first gear 51 is housed in the first housing chamber 31 and meshes with the pinion gear 14 within the first housing chamber 31.
  • a seal member 71 similar to the seal member 70 is provided between the output shaft 11 and the partition wall 25.
  • the seal member 71 is disposed between the pinion gear 14 and the second pinion gear 15 in the longitudinal direction (axial direction/vertical direction) of the output shaft 11.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Percussive Tools And Related Accessories (AREA)

Abstract

作業機の利便性を向上させる。ハンマドリル1Aは、モータ10と、第1シャフト41と、第2シャフト42と、モータ10の駆動力を受け、第1シャフト41の中心軸を中心として回転する第1ギヤ51と、第1シャフト41の中心軸を中心として第1ギヤ51と一体的に回転するクランク55と、クランク55の回転に伴ってドリルビット7を作動させる作動機構60と、モータ10の駆動力を受け、第2シャフト42の中心軸を中心として回転する第2ギヤ52と、互いに独立した第1収容室31および第2収容室32を画定するケース部20と、を備える。第1ギヤ51は、第1収容室31に収容されており、第1シャフト41は、第1収容室31と第2収容室32とに跨って配置されている。

Description

作業機
本発明は作業機に関するものであり、特に電動作業機に関するものである。
モータを駆動源とする各種の電動作業機が知られている。例えば、特許文献1は、モータを駆動源とするハンマドリルを開示している。このハンマドリルでは、モータの出力軸に噛み合う第1ギヤを含む複数のギヤが収容される収容室と、クランク機構やシリンダ等が収容される収容室とが独立して画定されている。さらに、それぞれの収容室に潤滑剤が充填されている。
特許文献1に開示されているハンマドリルでは、第1ギヤを含む複数のギヤを収容するために、収容室の容積を大きくする必要があった。しかし、収容室の容積を大きくすると、潤滑の必要性が最も高い第1ギヤから離れた位置に潤滑剤が偏在し、第1ギヤの潤滑が不十分になる虞があった。さらに、潤滑不足のために第1ギヤのメンテナンスの頻度や回数が増す虞があった。
特開2015-116651号公報
ギヤのメンテナンス頻度やメンテンテンス回数を低減させることにより、作業機の利便性を向上させることが望まれる。
一実施の形態では、作業機は、モータと、第1シャフトと、第2シャフトと、前記モータの駆動力を受け、前記第1シャフトの中心軸を中心として回転する第1ギヤと、前記第1シャフトの前記中心軸を中心として前記第1ギヤと一体的に回転する出力部と、前記出力部の回転に伴って先端工具を作動させる作動機構と、前記モータの駆動力を受け、前記第2シャフトの中心軸を中心として回転する第2ギヤと、互いに独立した第1収容室および第2収容室を画定するケース部と、を備える。そして、前記第1ギヤは、前記第1収容室に収容され、前記第2シャフト,前記第2ギヤ,前記出力部および前記作動機構は、前記第2収容室に収容される。また、前記第1シャフトは、前記第1収容室と前記第2収容室とに跨って配置される。
本発明によれば、利便性が向上した作業機を提供し得る。
実施形態1に係るハンマドリルの構造を示す説明図である。 図1に示されるケース部及びその周辺を示す部分拡大図である。 図1に示されるケース部20及びその内部を示す展開斜視図である。 実施形態2に係るハンマドリルの構造を示す説明図である。
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全ての図面において、同一または実質的に同一の構成や要素には同一の符号を用いる。また、一度説明した構成や要素については、原則として繰り返しの説明は行わない。
(実施形態1)<本実施の形態に係る作業機の概要>本実施の形態に係る作業機は、一般的に“ハンマドリル”と呼ばれる打撃工具である。ハンマドリルは、コンクリートや石材などの相手材に穴を開けたり、相手材を破砕したりする作業に好適に用いられる。
図1は、本実施の形態に係るハンマドリル1Aの構造を示す説明図である。ハンマドリル1Aは、合成樹脂製のハウジング2を有している。ハウジング2は、メインハウジング3,モータハウジング4及びハンドルハウジング5から構成されている。
ハンドルハウジング5は、メインハウジング3及びモータハウジング4の後方に配置され、メインハウジング3とモータハウジング4とに跨っている。より特定的には、ハンドルハウジング5の一端は、防振機構6を介してメインハウジング3の背面上部に連結されており、ハンドルハウジング5の他端は、モータハウジング4の背面下部に回転可能に連結されている。
ハンマドリル1Aには、先端工具としてのドリルビット7が装着されている。モータハウジング4内のモータ10から出力される駆動力は、後述する動力伝達経路を通り、最終的にドリルビット7に入力(付与)される。より特定的には、モータ10から出力される駆動力は、打撃力や回転力に変換されてドリルビット7に付与される。
ハンマドリル1Aは、ドリルビット7に打撃力が付与される“ハンマモード”と、ドリルビット7に打撃力および回転力が付与される“ハンマドリルモード”とを有する。これら2つの動作モードは、作業者の操作に応じて切り替えられる。
ここで、説明の便宜上の理由により、図1に示されているドリルビット7の長手方向を前後方向と定義する。もっとも、ハンマドリル1Aに装着される先端工具は、ドリルビット7に限られない。ハンマドリル1Aに装着される先端工具は、相手材の種類や作業の内容などに応じて選択することができる。
<モータ>モータハウジング4に収容されているモータ10は、ブラシレスモータである。モータ10は、ハンドルハウジング5の下端から延出している電源コード8を介して供給される電気によって作動する。図示は省略されているが、電源コード8の端部には、商用電源や発電機に接続可能なプラグが設けられている。
モータ10の出力シャフト11は、軸受12,13によって回転自在に支持されている。より特定的には、出力シャフト11の一端側は軸受12によって回転自在に支持されており、出力シャフト11の他端側は軸受13によって回転自在に支持されている。
ここで、説明の便宜上の理由により、出力シャフト11の軸線方向(長手方向)を上下方向と定義する。さらに、軸受12によって支持されている出力シャフト11の一端側を“下側”または“下方”とし、軸受13によって支持されている出力シャフト11の他端側を“上側”または“上方”とする。
出力シャフト11の上端部は、軸受13及びモータハウジング4を貫通してメインハウジング3の内部に進入している。別の見方をすると、出力シャフト11の上端部は、メインハウジング3の内部に位置している。メインハウジング3の内部に位置している出力シャフト11の上端部には、ピニオンギヤ14が設けられている。
<ケース部>メインハウジング3の内部にケース部20が設けられている。図2は、ケース部20及びその周辺を示す部分拡大図である。図3は、ケース部20及びその内部を示す展開斜視図である。
ケース部20は、本体部21,底部22,第1蓋部23a,第2蓋部23b及び筒状部24から構成されている。本体部21,底部22,第2蓋部23b及び筒状部24は全て金属製であり、第1蓋部23aは樹脂製である。また、ケース部20の構成要素は、互いに固定され、一体化されている。
例えば、底部22は、本体部21の底面にネジ止めされており、筒状部24は、本体部21の前面にネジ止めされている。また、第2蓋部23bは、本体部21の上面にネジ止めされており、第1蓋部23aは第2蓋部23bに対して相対回転可能に嵌合固定されている。第1蓋部23aは、第2蓋部23b対して相対回転することで作動機構60の動作態様を変化させ、ハンマドリル1Aの動作モードを切り替えるチェンジレバ―である。
なお、図3では、第1蓋部23a,第2蓋部23b及び筒状部24は省略されている。また、以下の説明では、第1蓋部23a及び第2蓋部23bを“蓋部23”と総称する場合がある。
図2に示されるように、ケース部20は、その内部に第1収容室31及び第2収容室32を画定している。より特定的には、本体部21と、本体部21の底面に固定されている底部22とによって、これらの間に第1収容室31が画定されている。
図3に示されるように、本体部21の後方には凹部31aが設けられており、底部22の後方には凹部31bが設けられている。そして、本体部21の底面に底部22が固定されると、凹部31aと凹部31bとが突き合わされ、これらの間に第1収容室31が形成される。
再び図2を参照する。本体部21と、本体部21の上面に固定されている蓋部23と、本体部21の前面に固定されている筒状部24とによって、これらの内側に第2収容室32が画定されている。なお、本体部21と蓋部23との間にはシール部材が配置されており、本体部21と筒状部24との間にもシール部材が配置されている。
第1収容室31は、本体部21の底壁25によって第2収容室32と隔てられている。言い換えれば、第1収容室31と第2収容室32とは互いに独立している。つまり、本体部21の底壁25は、第1収容室31と第2収容室32とを隔てる仕切壁である。そこで、以下の説明では、本体部21の底壁25を“仕切壁25”と呼ぶ場合がある。
モータ10の出力シャフト11の上端部がメインハウジング3の内部に位置していることは既述のとおりであるが、より特定的には、出力シャフト11の上端部は、ケース部20の内部に位置している。
具体的には、出力シャフト11の上端部は、ケース部20の底部22を貫通して第1収容室31の内部に進入している。この結果、出力シャフト11の上端部に設けられているピニオンギヤ14は、第1収容室31の内部に位置している。
<シャフト>ケース部20の内部には、回転自在な第1シャフト41及び第2シャフト42が設けられている。第1シャフト41と第2シャフト42とは互いに平行である。また、第1シャフト41及び第2シャフト42は、モータ10の出力シャフト11に対して平行である。要するに、出力シャフト11,第1シャフト41及び第2シャフト42は、互いに平行である。
さらに、出力シャフト11は、前後方向において第1シャフト41と第2シャフト42との間に配置されている。より特定的には、出力シャフト11の後方に第1シャフト41が配置されており、出力シャフト11の前方に第2シャフト42が配置されている。
第1シャフト41は、仕切壁25を貫通して第1収容室31と第2収容室32とに跨っている。加えて、第1シャフト41の一端(下端)は、底部22に保持されている滑り軸受43によって回転自在に支持されており、第1シャフト41の他端(上端)は、本体部21(第2収容室32)の内部に設けられている転がり軸受44によって回転自在に支持されている。
第2シャフト42は、その全体が本体部21(第2収容室32)の内部に配置されている。言い換えれば、第2シャフト42は、仕切壁25を貫通していない。より特定的には、第2シャフト42の一部(下部)は、仕切壁25によって第2収容室32内に設けられている凹部26に挿入されており、第2シャフト42の他の一部(上部)は凹部26から突出している。さらに、第2シャフトの上端部には、ベベルギヤ45が設けられている。
<ギヤ>複数のギヤがケース部20に収容されている。より特定的には、少なくとも第1ギヤ51,第2ギヤ52及び第3ギヤ53がケース部20に収容されている。第1ギヤ51は、第1収容室31に収容されている。一方、第2ギヤ52及び第3ギヤ53は、第2収容室32に収容されている。
第1収容室31に収容されている第1ギヤ51は、第1シャフト41に固定されている。また、第1ギヤ51は、第1収容室31内において、モータ10の出力シャフト11に設けられているピニオンギヤ14と噛み合っている。
したがって、第1シャフト41及び第1ギヤ51は、モータ10の出力シャフト11が回転すると、一体的に回転する。別の見方をすると、第1ギヤ51は、モータ10の駆動力を受け、第1シャフト41の中心軸Aを中心として、第1収容室31内で回転する。
第2収容室32に収容されている第2ギヤ52は、第2シャフト42に固定されている。より特定的には、第2ギヤ52は、凹部26から突出している第2シャフト42の上部に、スリップクラッチを介して固定されている。
第2収容室32に収容されている第3ギヤ53は、第1シャフト41に固定されている。したがって、第3ギヤ53は、第1ギヤ51と同じく、第1シャフト41の中心軸Aを中心として回転する。別の見方をすると、第1ギヤ51及び第3ギヤ53は、共通のシャフト上に設けられており、一体的に回転する。
もっとも、第3ギヤ53は、第1シャフト41の中心軸Aの方向で第1ギヤ51の上方に設けられており、第2収容室32内で回転する。さらに、第3ギヤ53は、第2収容室32内で第2ギヤ52と噛み合っている。よって、第3ギヤ53が回転すると、第2ギヤ52及び第2ギヤ52が固定されている第2シャフト42が一体的に回転する。
別の見方をすると、モータ10の駆動力が、第1ギヤ51,第1シャフト41及び第3ギヤ53を介して第2ギヤ52に伝達される。この結果、第2ギヤ52は、モータ10の駆動力を受け、第2シャフト42の中心軸Bを中心として、第2収容室32内で回転する。
既述のとおり、第3ギヤ53は、第1シャフト41の中心軸Aの方向で第1ギヤ51の上方に設けられている。一方、モータ10は、第1シャフト41の中心軸Aの方向で第1ギヤ51の下方に設けられている。つまり、第1シャフト41の中心軸Aの方向において、第3ギヤ53は、第1ギヤ51の一方側(上側)に配置されており、モータ10は、第1ギヤ51の他方側(下側)に配置されている。
<出力部>出力部としてのクランク55が第2収容室32内に設けられている。クランク55は、第1シャフト41に上端に固定されており、第1シャフト41の中心軸Aを中心として第1ギヤ51や第3ギヤ53と一体的に回転する。
<作動機構>クランク55の回転に伴ってドリルビット7を作動させる作動機構60が第2収容室32内に設けられている。図1に示されるように、作動機構60は、シリンダ61,ピストン62,打撃子63,中間子64を有している。
シリンダ61は、図2に示されている第1シャフト41の中心軸Aや第2シャフト42の中心軸Bの方向と交差する方向に延びている。より特定的には、シリンダ61は、第1シャフト41の中心軸Aや第2シャフト42の中心軸Bの方向と直交する方向に延びている。要するに、シリンダ61は前後方向に延びている。さらに、シリンダ61は、当該シリンダ61の中心軸を中心として回転可能である。
ピストン62,打撃子63及び中間子64は、シリンダ61内に収容されている。さらに、ピストン62,打撃子63,中間子64は、この順で一列に並んでおり、ピストン62は、シリンダ61の内部で、当該シリンダ61の長手方向(前後方向)に往復動可能である。
ピストン62は、クランク55に連結されており、クランク55の回転に伴ってシリンダ61内で往復動する。つまり、クランク55が回転運動をすると、ピストン62が直線往復運動をする。別の見方をすると、クランク55は、回転運動を直線往復運動に変換する運動変換機構である。
打撃子63は、ピストン62の前方に配置されており、ピストン62と打撃子63との間には空気室が形成されている。ピストン62がシリンダ61内で前後に往復動すると、空気室の圧力が変動する。すると、空気室の圧力変動によって打撃子63が駆動され、打撃子63によって中間子64が打撃され、中間子64によってドリルビット7が打撃される。この結果、ドリルビット7に打撃力が付与される。
図2に示されるように、シリンダ61の周囲に、スリーブ65及びスライダ66が設けられている。スリーブ65は、第2シャフト42の上端に設けられているベベルギヤ45と噛み合うベベルギヤ65aを備えている。スライダ66は、スリーブ65に対して進退可能である。
スリーブ65は、シリンダ61の周方向に回転することはできるが、シリンダ61の軸方向(前後方向)に移動することはできない。一方、スライダ66は、シリンダ61の軸方向(前後方向)に移動することはできるが、シリンダ61の周方向に回転することはできない。さらに、スライダ66は、後方へ移動するとスリーブ65に係合し、前方へ移動するとスリーブ65から離脱する。
したがって、スライダ66を後方へ移動させてスリーブ65に係合させると、第2シャフト42の回転がスリーブ65及びスライダ66を介してシリンダ61に伝達される。すると、シリンダ61が自らの中心軸を中心として回転する。この結果、ドリルビット7に、打撃力に加えて回転力が付与される。
一方、スライダ66を前方へ移動させてスリーブ65から離脱させると、第2シャフト42の回転がシリンダ61に伝達されなくなる。この結果、ドリルビット7には打撃力のみが付与される。このとき、スリーブ65は、シリンダ61の周囲で空転する。
別の見方をすると、スライダ66を後退させてスリーブ65に係合させると“ハンマドリルモード”が選択され、スライダ66を前進させてスリーブ65から離脱させると“ハンマモード”が選択される。言い換えれば、スライダ66を進退させることにより、ハンマドリル1Aの動作モードが切り替えられる。
なお、第2シャフト42の中心軸Bを中心として第2ギヤ52と一体的に回転するベベルギヤ45は、第4ギヤの一例である。また、ベベルギヤ45と噛み合ってシリンダ61と一体的に回転するベベルギヤ65aは、第5ギヤの一例である。
<潤滑剤>以上のように、本実施の形態に係るハンマドリル1Aは、モータ10の駆動力をピストン62に伝達する第1の動力伝達経路と、モータ10の駆動力をシリンダ61に伝達する第2の動力伝達経路とを備えている。そして、第1ギヤ51は、上記2つの動力伝達経路における共通の入力ギヤであり、また、上記2つの動力伝達経路における初段ギヤでもある。よって、第1ギヤ51は、第2ギヤ52及び第3ギヤ53を含む他の可動部材に比べて摩耗が激しく、潤滑の必要性が特に高い。
そこで、本実施の形態に係るハンマドリル1Aでは、独立した2つの収容室が画定されており、一方の収容室(第1収容室31)には第1ギヤ51のみが収容され、他方の収容室(第2収容室32)には第1ギヤ51以外の可動部材(第2ギヤ52,第3ギヤ53,クランク55,作動機構60等)が収容されている。
さらに、それぞれの収容室に特性の異なる潤滑剤(グリース)が充填されている。より特定的には、第1収容室31には、第2収容室32に充填されているグリースよりも粘度の高いグリースが充填されている。
別の見方をすると、本実施の形態に係るハンマドリル1Aは、第1ギヤ51の潤滑に最適なグリースが充填され、第1ギヤ51のみが収容される専用の収容室(第1収容室31)を備えている。
第1ギヤ51のみを収容する第1収容室31は、第1ギヤ51を収容可能な容積を有していれば足りる。したがって、第1収容室31の容積を可及的に小さくすることができる。この結果、第1ギヤ51の周囲に十分な量のグリースが常に存在している状態が維持され、第1ギヤ51のメンテナンス回数やメンテンテンス頻度が低減される。
<シール部材>既述のとおり、第1収容室31に充填されているグリースと第2収容室32に充填されているグリースとは特性が異なる。具体的には、第2収容室32に充填されているグリースは、第1収容室31に充填されているグリースよりも粘度が低く、流動性が高い。このため、第2収容室32に充填されているグリースが第2収容室32から流出して第1収容室31に流入する虞がある。
より特定的には、本実施の形態では、第1シャフト41が仕切壁25を貫通して第1収容室31と第2収容室32とに跨っている。このため、第1シャフト41と仕切壁25との間を通ってグリースが第1収容室31に流入する虞がある。
そこで、第1シャフト41と仕切壁25との間にシール部材70が設けられている。なお、第2シャフト42は仕切壁25を貫通していないので、第2シャフト42と仕切壁25との間にシール部材は設けられていない。
シール部材70は、リップを備えた環状のパッキンであって、一般的に“シールリング”と呼ばれる。シール部材70は、第1シャフト41の周囲に設けられており、第2収容室32内の潤滑剤が第1シャフト41を伝って第1収容室31に流入することを防止する。
既述のとおり、本体部21と蓋部23との間や本体部21と筒状部24との間にもシール部材が配置されている。この結果、第2収容室32は、シール部材70を含む複数のシール部材によって実質的に気密封止されている。
別の見方をすると、第1収容室31は、第2収容室32に隣接しているが、シール部材70により、第2収容室32と気密に分離されている。言い換えれば、第1収容室31と第2収容室32とは、潤滑剤の移動が生じないように、互いに独立している。
(実施形態2)本実施の形態に係る作業機は、実施形態1に係るハンマドリル1Aと同様のハンマドリルである。そこで、実施形態1に係るハンマドリル1Aと同一または実質的に同一の構成についての説明は省略し、異なる構成についてのみ説明する。
図4は、本実施の形態に係るハンマドリル1Bの構造を示す説明図である。ハンマドリル1Aでは、第1シャフト41上に第3ギヤ53が設けられている。一方、ハンマドリル1Bでは、第1シャフト41上に第3ギヤ53は設けられていない。
ハンマドリル1Aでは、モータ10の出力シャフト11は、仕切壁25を貫通していない。一方、ハンマドリル1Bでは、モータ10の出力シャフト11が仕切壁25を貫通して第2収容室32の内部に進入している。
さらに、第2収容室32の内部に進入している出力シャフト11の先端部に第2ピニオンギヤ15が設けられている。この第2ピニオンギヤ15は、第2収容室32内で第2ギヤ52と噛み合っている。
つまり、ハンマドリル1Aでは、第3ギヤ53を介して第2ギヤ52にモータ10の駆動力が入力される。一方、ハンマドリル1Bでは、モータ10の駆動力が第2ピニオンギヤ15を介して直に第2ギヤ52に入力される。なお、ハンマドリル1Bにおいても、第1ギヤ51は第1収容室31に収容されており、第1収容室31内でピニオンギヤ14と噛み合っている。
出力シャフト11が仕切壁25を貫通している本実施の形態では、出力シャフト11と仕切壁25との間に、シール部材70と同様のシール部材71が設けられている。シール部材71は、出力シャフト11の長手方向(軸線方向/上下方向)でピニオンギヤ14と第2ピニオンギヤ15との間に配置されている。
本発明は上記実施の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。
1A,1B…ハンマドリル、2…ハウジング、3…メインハウジング、4…モータハウジング、5…ハンドルハウジング、6…防振機構、7…ドリルビット、8…電源コード、10…モータ、11…出力シャフト、12,13…軸受、14…ピニオンギヤ、15…第2ピニオンギヤ、20…ケース部、21…本体部、22…底部、23…蓋部、23a…第1蓋部、23b…第2蓋部、24…筒状部、25…底壁(仕切壁)、26…凹部、31…第1収容室、31a,31b…凹部、32…第2収容室、41…第1シャフト、42…第2シャフト、43…滑り軸受、44…転がり軸受、45…ベベルギヤ、51…第1ギヤ、52…第2ギヤ、53…第3ギヤ、55…クランク、60…作動機構、61…シリンダ、62…ピストン、63…打撃子、64…中間子、65…スリーブ、65a…ベベルギヤ、66…スライダ、70,71…シール部材、A,B…中心軸

Claims (8)

  1. モータと、
    第1シャフトと、
    第2シャフトと、
    前記モータの駆動力を受け、前記第1シャフトの中心軸を中心として回転する第1ギヤと、
    前記第1シャフトの前記中心軸を中心として前記第1ギヤと一体的に回転する出力部と、
    前記出力部の回転に伴って先端工具を作動させる作動機構と、
    前記モータの駆動力を受け、前記第2シャフトの中心軸を中心として回転する第2ギヤと、
    互いに独立した第1収容室および第2収容室を画定するケース部と、を備え、
    前記第1ギヤは、前記第1収容室に収容され、
    前記第2シャフト,前記第2ギヤ,前記出力部および前記作動機構は、前記第2収容室に収容され、
    前記第1シャフトは、前記第1収容室と前記第2収容室とに跨って配置される、作業機。
  2. 前記第1シャフトの前記中心軸を中心として前記第1ギヤと一体的に回転する第3ギヤを備え、
    前記第1シャフトの前記中心軸の方向において、前記モータは前記第1ギヤの一方側に配置され、前記第3ギヤは前記第1ギヤの他方側に配置される、請求項1に記載の作業機。
  3. 前記第3ギヤは、前記第2収容室に収容される、請求項2に記載の作業機。
  4. 前記第1ギヤおよび前記第3ギヤは、前記第1シャフトに固定され、
    前記第2ギヤは、前記第2シャフトに固定される、請求項3に記載の作業機。
  5. 前記ケース部は、前記第1収容室と前記第2収容室とを隔てる仕切壁を有し、
    前記第1シャフトは、前記仕切壁を貫通して前記第1収容室と前記第2収容室とに跨っており、
    前記第2シャフトの少なくとも一部は、前記仕切壁によって前記第2収容室内に設けられた凹部に挿入されており、
    前記第1シャフトと前記仕切壁との間にはシール部材が設けられている一方、前記第2シャフトと前記仕切壁との間にはシール部材が設けられていない、請求項1に記載の作業機。
  6. 前記モータは、前記第1ギヤと噛み合う出力シャフトを有し、
    前記第1シャフトと前記第2シャフトとは互いに平行であり、前記出力シャフトは、前記第1シャフトと前記第2シャフトとの間に配置される、請求項1に記載の作業機。
  7. 前記作動機構は、前記第1シャフトの前記中心軸の方向と交差する方向に延びるシリンダと、前記シリンダの内部で前記シリンダの長手方向に往復動可能なピストンと、を備え、
    前記ピストンは、前記出力部の回転に伴って前記シリンダの内部で直線往復運動する、請求項1に記載の作業機。
  8. 前記第2シャフトの中心軸を中心として前記第2ギヤと一体的に回転する第4ギヤを備え、
    前記シリンダは、当該シリンダの中心軸を回転軸として回転可能であり、
    前記シリンダに、前記第4ギヤと噛み合って前記シリンダと一体的に回転する第5ギヤが設けられている、請求項7に記載の作業機。
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