JP2014024166A - 動力工具及び先端工具 - Google Patents

Abstract

【課題】インパクトレンチ等の動力工具において、同一のソケットを長期間に渡り使用していると、アンビルの四角ドライブとソケットの四角穴部の嵌合部が徐々に摩耗し、連結ピンでアンビルの回転打撃力を受けることになる。連結ピンが回転打撃力を受け続けることにより、連結ピンが塑性変形し、ソケットの貫通孔から連結ピンが外せなくなり、ソケットを交換できなくなる恐れがあった。
【解決手段】
本発明によれば、連結ピンの素材を弾性体としたことにより、アンビルの四角ドライブとソケットの四角穴部の嵌合部が摩耗し、連結ピンにアンビルの回転打撃力が加わったとしても、連結ピンは弾性変形するので、ボルト等の締付け作業が終了し、回転打撃力が加わらなくなれば連結ピンは元の形状に戻り、ソケットの交換を行うことができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、電動モータやエアモータ等によって駆動されるインパクトレンチ等の動力工具に先端工具を装着するための機構に関するものである。

インパクトレンチ等の回転工具では、電動モータやエアモータ等の回転動力が打撃機構部を介してアンビル部を回転駆動させ、アンビルの四角ドライブ部にソケット等の先端工具を装着してボルト等の締付け作業を行う。ボルト等の被締付け材やソケット等の先端工具は多様なサイズがあり、ユーザーは被締付け材のサイズに合う先端工具を選定して使用している。

アンビルとソケットの保持構造は、ソケットに形成されている四角穴内にアンビルの四角ドライブ部を嵌合させて、アンビルの回転をソケットに伝達させるようにし、軸方向の抜け止めとして、ソケットとアンビルの回転軸線と略直交する方向に貫通した貫通孔内に連結ピンを挿入して行っている。

そして、連結ピン の貫通孔内からの抜け防止として、ソケットの外周面にＯリングを装着して連結ピンが挿入されている貫通孔の両端部を閉鎖して連結ピンが貫通孔から抜け出さないようにしているのが一般的である。

ユーザーがソケットを交換するには、ソケットの外周の溝に被せてあるＯリングを外し、貫通孔に挿入されている連結ピンを外して先端工具の交換を行う。

特開２００６−７３８９号公報

しかしながら、同一ソケットを長期間に渡り使用していると、アンビルの四角ドライブとソケットの四角穴部の嵌合部が徐々に摩耗し、連結ピンでアンビルの回転打撃力を受けることになる。連結ピンが回転打撃力を受け続けることにより、連結ピンが塑性変形し、ソケットの貫通孔から連結ピンが外せなくなり、ソケットを交換できなくなる恐れがあった。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その目的は、ソケットの摩耗が進行しても、連結ピンが塑性変形することなく、ソケットの交換を行うことができる装着機構を提供することにある。

上記課題を解決するため、本発明における請求項１及び請求項４の発明は、アンビル等の出力軸をソケット等の先端工具に挿入したとき出力軸の回転軸線と略直交する方向に貫通する貫通孔に、弾性体で形成した連結部材を挿入したことを特徴とするものである。

また請求項２及び請求項５の発明は、連結部材の両端を鋼材とし、両端を結合する結合素材を弾性体としたことを特徴とするものである。

さらに請求項３及び請求項６の発明は、連結部材をコイルばねで形成したことを特徴とするものである。

請求項１及び請求項４に記載した発明によれば、連結部材の素材を弾性体としたことにより、連結部材に出力軸の回転力が加わったとしても、連結部材は弾性変形するので、作業が終了し、回転力が加わらなくなれば連結部材は元の形状に戻り、ソケットの交換を行うことができる。

また、請求項２及び請求項５に記載した発明によれば、連結部材の両端を鋼材とし両端を結合する結合素材を弾性体としたことにより、ソケット等の先端工具と出力軸のせん断荷重が加わる部分は鋼材にすることで、連結部材全体を弾性体で形成した場合よりも連結部材がせん断破壊しづらくなり、一方、連結部材の両端を結合する結合素材は弾性体なので、この部分は弾性変形し、ソケット等の先端工具と出力軸の摩耗に伴う貫通穴のずれにも追従し回転力が加わらなくなれば、連結部材は元の形状に戻りソケットの交換を行うことができる。

また、請求項３及び請求項６に記載した発明によれば、連結部材をコイルばねで形成することでも弾性変形するので、作業が終了し回転力が加わらなくなれば、連結部材は元の形状に戻りソケットの交換を行うことができる。

本発明の装着機構を備えたインパクトレンチの構造断面図。 図１の部分拡大図。 図２のＡ−Ａ断面図。 図２のＡ−Ａ断面図。 第２の実施例を示すＡ−Ａ断面図。 第３の実施例を示すＡ−Ａ断面図。

１：モータ
２：ハウジング
２ａ：ハウジングの胴体部
２ｂ：ハウジングのハンドル部
２ｃ：ハウジングのバッテリ取付部
２ｄ：ハウジングのリブ
３：回転打撃機構部
４：スイッチ
５：バッテリ
６：ソケット
６ａ：ソケットの四角穴
６ｂ：ソケットの貫通孔
６ｃ：ソケットの環状溝
７：遊星歯車減速機構
８：スピンドル
８ａ：スピンドルカム溝
９：ハンマ
９ａ：ハンマカム溝
１０：ベアリング
１１：メタル
１２：ボール
１３：スプリング
１４：アンビル
１４ａ：アンビルの四角ドライブ部
１４ｂ：アンビルの貫通孔
１５：連結ピン
１５ａ，１５ｂ：連結ピン
１５ｃ：連結ピンの結合素材
１６：Ｏリング
１７：回転方向

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の装着機構を備えた動力工具として、第１の実施例であるインパクトレンチの構造図を示すものであり、先端工具としてソケット６を装着している。
図２は図１の部分拡大図、図３は図２のＡ−Ａ断面図である。インパクトレンチは、充電可能なバッテリ５を電源とし、モータ１を駆動源として回転打撃機構部３を駆動し、出力軸であるアンビル１４に回転力と打撃力を与え、出力軸であるアンビル１４の四角ドライブ部１４ａに取り付けたソケット６等の先端工具に回転打撃力を間欠的に伝達してボルト締め等の作業を行う。

このとき、アンビル１４とソケット６は、連結部材としての連結ピン１５によって連結され、さらに連結ピンの抜け落ち防止部材としてＯリング１６が用いられている。

モータ１は略Ｔ字状の形状を成すハウジング２の筒状の胴体部２ａ部に収納され、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内にはスイッチ４が配設されている。

ハンドル部２ｂの下方のバッテリ取付部２ｃには、ニカド電池、リチウムイオン電池等で構成されるバッテリ５が着脱可能に装着される。

回転打撃機構部３は、遊星歯車減速機構７とスピンドル８とハンマ９を備え、後端がベアリング１０、前端がアンビル１４と嵌合される。スイッチ４が引かれるとモータ１が回転を始め、その回転力は遊星歯車減速機構７によって減速されてスピンドル８に伝達され、スピンドル８が所定の速度で回転駆動される。

ここで、スピンドル８とハンマ９とはカム機構によって連結され、このカム機構は、スピンドル８の外周面に形成されたＶ字状のスピンドルカム溝８ａと、ハンマ９の内周面に形成されたハンマカム溝９ａと、これらのカム溝８ａ、９ａに係合するボール１２によって構成される。

ハンマ９は、スプリング１３によって常に前方（紙面右方向）に付勢されており、静止時にはハンマ９の先端に設けた凸部が、アンビル１４の後端部に設けた凸部と回転軸方向に係合可能となっている。

スピンドル８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９に伝達され、ハンマ９が半回転しないうちにハンマ９の凸部がアンビル１４の凸部に係合してアンビル１４を回転させるが、アンビル１４がソケット６から受ける抵抗によってスピンドル８とハンマ９との間に相対回転が生ずると、ハンマ９はカム機構のスピンドルカム溝８ａに沿ってスプリング１３を圧縮しながらモータ１側へと後退を始める。

そして、ハンマ９の後退動によってハンマ９の凸部がアンビル１４の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ９は、スピンドル８の回転力に加え、スプリング１３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及び前方に急速に加速されつつ、スプリング１３の付勢力によって前方へ移動し、その凸部がアンビル１４の凸部に再び係合して一体に回転し始める。

このとき、強力な回転打撃力がアンビル１４に加えられるため、アンビル１４の四角ドライブ部１４ａに取り付けたソケット６等の先端工具に回転打撃力が伝達される。以後、回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、例えば、ボルト等の締付けを行う。

図２に示すように、アンビル１４の先端には、ソケット６に回転打撃力を伝達するための四角ドライブ部１４ａが形成されており、該四角ドライブ部１４ａにはアンビル１４の回転軸線と略直交する方向に貫通孔１４ｂが設けられている。

アンビル１４の四角ドライブ部１４ａに装着されるソケット６には、回転軸線と略平行に延びている四角穴６ａが形成されており、該四角穴６ａ内にアンビル１４の四角ドライブ部１４ａが嵌合されている。

また、ソケット６にはソケット６の四角穴６ａをアンビル１４の四角ドライブ部１４ａに嵌合した状態でアンビル１４側の貫通孔１４ｂと連続する貫通孔６ｂが形成されており、両貫通孔１４ｂ及び６ｂ内に連結ピン１５が挿入されてソケット６をアンビル１４に連結させている。

更にソケット６の外周面には貫通孔６ｂの外周側の開口端と交差するように環状溝６ｃが形成され、Ｏリング１６は、環状溝６ｃ内に装着されている。

図３はソケット６が新品でソケット６の四角穴６ａに摩耗がない状態である。インパクトレンチを駆動させて矢印の回転方向１７にアンビル１４の回転打撃力が加わった場合、回転打撃力はアンビル１４の四角ドライブ部１４ａからソケット６の四角穴６ａに伝達され、ボルト等の締付けが行われる。この時、連結ピン１５とソケット６の貫通孔６ｂ及びアンビル１４の貫通孔１４ｂには十分な遊び（隙間）があるので、連結ピン１５には外力が加わることがなく変形もしない。よって、ソケット６を交換する時も問題なく連結ピン１５を取り外しができる。

図４は、同一のソケット６を長期間にわたり使用した場合の断面図である。矢印の回転方向１７に、繰り返しアンビル１４からの回転打撃力を受け続け、ソケット６の四角穴６ａは摩耗したため、連結ピン１５は回転打撃力が加わり変形している。

従来の連結ピン１５の場合、素材は鋼材であるため、連結ピン１５が塑性変形し、連結ピン１５をソケット６の貫通孔６ｂから取り外すことができず、ソケット６を交換することが困難であった。

しかし、本発明によれば、連結ピン１５の素材をゴム、エラストマ等の弾性体にしたことにより、インパクトレンチの運転を停止し、回転打撃力による外力が加わらなくなれば、連結ピン１５は元の形状に戻る。よって、ソケット６の貫通孔６ｂから連結ピン１５を容易に取り外すことができ、ソケット６の交換を問題なく行うことができる。

図５は本発明の第２の実施例である。

連結ピンの両端１５ａ，１５ｂは鋼材で形成し、両端の鋼材品を結合する結合部材１５ｃは、例えばインサート成形などによる方法により、エラストマ等の弾性体で形成されている。

ソケット６とアンビル１４のせん断荷重が加わる部分は鋼材にすることで、第１実施例のように連結ピン全体を弾性体で形成した場合よりも、連結ピンがせん断破壊しづらくなる。一方、連結ピン１５の両端１５ａ，１５ｂを結合する結合素材１５ｃは弾性体なので、この部分は弾性変形し、アンビル１４とソケット６の摩耗に伴う貫通孔６ｂ，１４ｂのずれにも追従することができる。

そして、回転打撃力による外力が加わらなくなれば、連結ピン１５は元の形状に戻り、ソケット６の貫通孔６ｂから取り外すことができ、ソケット６の交換を問題なく行うことができる。

図６は本発明の第３の実施例である。

連結ピン１５はコイルばねで形成しており、アンビル１４とソケット６の摩耗に伴う貫通孔６ｂ，１４ｂのずれにも弾性変形して追従することが可能である。

そして、回転打撃力による外力が加わらなくなれば、連結ピン１５は元の形状に戻り、ソケット６の貫通孔６ｂから取り外すことができ、ソケット６の交換を問題なく行うことができる。

なお、本発明はエアモータ、エンジン等の駆動源によって、回転力や回転打撃力等を出力軸に伝える動力工具であって、インパクトレンチの他、シャーレンチ、ドライバ、ドリル等の動力工具にも適用可能である。

Claims (6)

1. 駆動源を内蔵した工具本体と、
   前記工具本体に着脱可能に設けられた先端工具と、
   を有する動力工具であって、
   前記駆動源の回転力を伝達する出力軸と、
   前記出力軸を前記先端工具に挿入したとき、回転軸線と略直交する方向に前記出力軸と前記先端工具を貫通する貫通孔と、を有し、
   前記工具本体と前記先端工具を連結保持するための連結部材を弾性体で形成し、前記連結ピンを、前記貫通孔に挿入したこと、
   を特徴とする動力工具。
2. 前記連結部材の両端を鋼材とし、両端を結合する結合素材を弾性体としたことを特徴とする請求項１に記載の先端工具。
3. 前記連結部材をコイルばねで形成したことを特徴とする請求項１に記載の先端工具。
4. インパクトレンチ等の回転打撃力を伝達する出力軸を、先端工具に挿入し、前記出力軸と前記先端工具の回転軸線と略直交する方向に貫通した貫通孔に連結部材を挿入し、前記貫通孔の両端を覆うよう前記先端工具の外周面に抜け落ち防止部材を装着し、前記出力軸に保持するようにした先端工具において、前記連結部材を弾性体で形成したことを特徴とする先端工具。
5. 前記連結部材の両端を鋼材とし、両端を結合する結合素材を弾性体としたことを特徴とする請求項４に記載の先端工具。
6. 前記連結部材をコイルばねで形成したことを特徴とする請求項４に記載の先端工具。