JP3794419B2 - 衝撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、電気ハンマ等の衝撃工具において、カッタやチゼルやスコップといった衝撃工具用先端工具を保持する工具保持装置に関するものである。

電気ハンマ等の衝撃工具用の先端工具としては、カッタやチゼルやスコップといった多くの種類があり、これら多くの種類の先端工具の中から使用者が用途に応じて所定の先端工具を選択し、その先端工具を衝撃工具に取り付けて作業を行っている。従って、衝撃工具には、先端工具を脱着するための機構、即ち工具保持装置が必要であり、従来から様々な形態が提案され利用されている。

また、カッタやスコップといった先端工具を使用する場合においては、衝撃工具本体に対する先端工具の回転方向の向きが任意に決めることのできる機構も、工具保持装置には要求されている。即ち、使用環境や使用者の好み等に応じた最も使い易い先端工具の回転方向の向きを、使用者が任意に設定することができることで、作業の効率を上げることができる。

従来の電気ハンマの先端工具を保持する工具保持装置として、例えば英国特許第２２７６５７８号や英国特許第２２７６５７９号に開示されている技術がある。

これら、従来の電気ハンマの工具保持装置は、先端工具に複数設けられた両端閉塞溝に、工具保持装置に設けられたニードルが噛合うことで工具の抜け止めを行っている。ニードルは、先端工具を保持した状態ではその半径方向の移動をニードルホルダにより規制されているが、先端工具側の第１のグリップを軸方向に移動すると、ニードルとニードルホルダの位置関係が変わり、ニードルの半径方向の移動の規制を解除する。即ち、第１のグリップを軸方向に移動(本体側に移動)することにより、ニードルの半径方向移動の規制が解除され、工具保持装置から先端工具が取り外せる。

また、工具本体に対する先端工具の回転方向位置の位置(向き)決めについては、先端工具と工具保持装置の回転方向の相対位置が不変のものであるため、工具保持装置の回転方向位置を工具本体に対して変更することで行っている。従来の電気ハンマにおいては、工具本体に設けたスチールボールを工具保持装置に設けた係合溝に噛み合わせることで、工具本体に対して工具保持装置の回転方向位置を規制しており、第２のグリップにてスチールボールの半径方向の移動を規制することで、スチールボールと係合溝の係合が外れないように構成している。使用者が先端工具の回転方向位置(向き)を変更する場合には、第２のグリップを軸方向に移動(先端工具側に移動)させることによりスチールボールの半径方向の規制を外し、スチールボールと係合溝の係合を外すことで、工具本体に対して工具保持装置を回転可能とし、その状態を維持して工具本体を回転させ、使用者の所望の位置に変更して、第２グリップを元の位置に戻す。

なお、第１のグリップと第２のグリップの間にはスプリングが配されており、第１グリップは常時先端工具側へ、第２グリップは常時工具本体側へ押圧されている。このスプリングの作用により、使用者が第１又は第２のグリップを軸方向へ操作しない限り、先端工
具が工具本体から外れたり、先端工具の回転方向位置が変わったりすることがないよう配慮されている。

英国特許第２２７６５７８号明細書

英国特許第２２７６５７９号明細書

上記した通り、従来の工具保持装置には、工具本体に対する先端工具の回転方向位置を使用者が任意に選択する位置で保持する機能と、工具本体に対する先端工具の抜け止めの機能とを有していたが、夫々次のような問題を有していた。

まず、工具本体に対する先端工具の回転方向位置の位置決めに関しては、従来の構成では、スプリングに抗して第２のグリップを軸方向前方に移動させながらリテーナスリーブを回動することで、先端工具の回転方向位置を変更していた。このため、使用者は先端工具の回転方向位置を変更するときは、スプリングに抗して第２のグリップを軸方向に移動させる力とリテーナスリーブを回動する力という別方向の力を同時に要求され、操作時における使用者(操作者)の負担が大きいという問題を有していた。

また、工具本体に対する先端工具の取り外しに関しては、従来の構成では、スプリングに抗して第１のグリップを軸方向後方に移動させることで先端工具とニードルの係合を外して行っていた。しかし、例えば狭いところでの作業においては、被削材を先端工具で穿孔している際に被削材が第１のグリップに当接してしまい、使用者の意図に反して第１のグリップに軸方向の力が被削材から加わり、先端工具の抜け止めの機能を果たさない場合が生じる可能性があった。また、電動ハンマを使用する際、使用者は第１のグリップを握って作業する場合があり、加えて電動ハンマは先端工具の空打ちを防止するために、工具本体を被削材に対して押し付けないと衝撃動作が生じないよう設計されているため、使用者の意図に反して第１のグリップを軸方向後方に押し下げてしまい、このような場合も先端工具の抜け止めの機能を果たさない可能性があった。

本発明の目的は、上記した問題を解決し、この種の工具保持装置の操作性又は安全性の向上を図ることである。

上記目的は、前記グリップを軸方向移動かつ回動可能に設けると共に、前記ニードルホルダを少なくとも２個設け、第１のニードルホルダは前記グリップの軸方向移動に連動して軸方向移動可能で、第２のニードルホルダは前記グリップの回動に連動して回動可能とすることにより達成される。

本発明によれば、グリップを軸方向後方に移動するのみでは先端工具とニードルの係合が外れず、更にグリップを回動させることで係合を外し先端工具の取り外しが可能となるように構成したので、安全性に優れた工具保持装置を提供することができる。

以下本発明になる工具保持装置の一実施例を図１乃至図９を用いて説明する。

図１は本発明になる工具保持装置の断面図であり、ニードル１１が先端工具１を係止している状態を示す。図２は図１の状態から第１のグリップ３を軸方向後方（図中右方向）に移動した際の断面図であり、この状態でもニードル１１が先端工具１を係止している状態を示す。図３は図２の状態から第１のグリップ３を回動させた状態を示し、第１のグリップ３と一体にニードルホルダ１２も回動して先端工具１の係止を外した状態を示す。図４はニードルホルダ１２の斜視図である。図５は図１のＡ−Ａ断面図であり、図６は図１のＢ−Ｂ断面図である。図７は図１のＣ−Ｃ断面図であり、スチールボール８により工具保持装置の回転方向位置の位置決めを行っている状態を示す。図８は図７の状態から第２のグリップ４を回動し、スチールボール８による工具保持装置の係合を外した状態を示す。図９は図８の状態から更に第２のグリップ４を回動し、工具保持装置が工具本体１４に対して所定角度回動した状態を示す。

工具本体１４は図示しない電気ハンマ等の衝撃工具と一体に構成されており、衝撃工具の打撃発生機構により打撃子１５を介して先端工具１の図中右側面が打撃される。先端工具１は例えば特表平３−５０５９９６号に開示されている公知の工具であり、２つの両端閉塞溝１６と複数の動力伝達溝１７が設けられている。先端工具１はリテーナスリーブ２にその後端を保持されている。リテーナスリーブ２には２個所に穴部２ａが設けられており、この穴部にリテーナスリーブ２に対して回転不能で且つ軸直角方向に移動可能に設けられた２個のニードル１１が配置されており、このニードル１１の軸直角方向の移動をニードル１１を覆うように設けられた第１のニードルホルダ１０の規制面１０ａ及び第２のニードルホルダ１２の傾斜面１２ａにより規制することでニードル１１と先端工具１の両端閉塞溝１６の係合を行い、リテーナスリーブ２から先端工具１が脱落しないよう保持している。

第１のニードルホルダ１０には第１のスプリング９の一端が係合しており、この第１のスプリング９の作用により常に先端工具１側（図中左方向）へ押圧されている。また第１のニードルホルダ１０の先端工具１側には、第１のグリップ３が設けられており、第１のグリップ３によりニードルホルダ１０の移動を規制している。なお、第１のグリップ３の先端工具１側への移動は、リテーナスリーブ２の先端に設けた先端キャップ１８により規制されている。なお、第１のニードルホルダ１０の内周には、図６からも明らかな通り、ニードル１１の軸直角方向の移動を規制する規制面１０ａと突起１０ｂが設けられており、突起１０ｂはリテーナスリーブ２の溝２ｄに挿入されている。リテーナスリーブ２の溝２ｄは、軸方向部分と周方向部分からなる略Ｌ字形状をしており、これにより、図１の状態では突起１０ｂは溝２ｄの軸方向部分に係合して第１のグリップ３はリテーナスリーブ２に対して回転不能に構成しているが、図２の状態まで第１のグリップ３を図中右方向に押し下げると、突起１０ｂは溝２ｄの周方向部分に至り、図３の状態まで第１のグリップ３を周方向に回転可能になる。

第１のグリップ３の内側で、ニードル１１の先端工具１側には第２のニードルホルダ１２が設けられており、ニードルホルダ１２の先端工具１側には衝撃吸収材（緩衝材）からなるリテーナダンパ１３が設けられており、第２のニードルホルダ１２の反対側には、ニードル１１が当接している。これにより、打撃子１５によって打撃された先端工具１がニードル１１を打撃した力を第２のニードルホルダ１２の傾斜面１２ａを経てリテーナダンパ１３で吸収することができる。なお、ここで第２のニードルホルダ１２のニードル１１と当接する面を所定角度傾斜した傾斜面１２ａとしたのは、先端工具１がニードル１１を打撃した力を分散させるためである。なお、リテーナダンパ１３は軸方向前方（図中左方向）に移動しないよう、ストッパ部材によりその動きが規制されている。また、第２のニードルホルダ１２の外周には、図５から明らかなように、軸方向に延びたキー溝１２ｄが対称位置に２個所設けられており、このキー溝１２ｄに第１のグリップ３の内側に設けたキー３ａが挿入され、第１のグリップ３と第２のニードルホルダ１２が回転不能で軸方向移動可能に構成されている。

以上のように構成された工具保持装置は、工具本体１４に対して次のような構成をもって装着されている。

リテーナスリーブ２の後方（図中右側）の外周には周方向段部２ｂが全周に亘って設けられている。本実施例では周方向段部２ｂは３０度間隔で１２個設けている。リテーナスリーブ２は工具本体１４と一体に構成されたフロントカバ７の内に回転方向摺動可能に設けられており、フロントカバ７に周方向に均等間隔で4個所設けられた穴部７ａには、それぞれスチールボール８がフロントカバ７に対して回転不能で且つ軸直角方向に移動可能に設けられている。スチールボール８の外周には規制部５ａ、傾斜部５ｂ、開放部５ｃを有するボールホルダ５が配されており、このボールホルダ５はその外周を覆っている第２のグリップ４と一体に構成されている。ボールホルダ５と第２のグリップ４には第２のスプリング６の一端が固定されており、第２のスプリング６の他端はフロントカバ７に固定されている。この第２のスプリング６のねじりトルクにより、ギヤホルダ５及び第２のグリップ４は、常に所定の回転方向（図７において反時計回り方向）に力を受けており、従って通常は、図７に示す状態の通り、スチールボール８はボールホルダ５の規制部５ａによりその軸直角方向の移動を規制され、スチールボール８はリテーナスリーブ２の周方向段部２ｂと係合し、結果的に、工具保持装置全体が工具本体１４に対して回転不能に固定されている。

なお、ボールホルダ５はその外周にばね受け部５ｄを有し、このばね受け部５ｄにて第１のスプリング９の一端を受けている。第１のスプリング９の外径よりもばね受け部５ｄの外径の方がやや大きく構成されており、この径の違いにより発生する第１のスプリング９の巻き付き力により第１のスプリング９はばね受け部５ｄに係合している。

次に、以上のように構成された工具保持装置の動作について説明する。まず、工具保持装置に対する先端工具１の取り外しについて図１乃至図４を用いて説明する。

先端工具１が取り付いている図１の状態から、まず、使用者が第１のグリップ３を第１のスプリング９に抗して後方（図中右方向）に押し下げて図２の状態にする。第１のグリップ３を押し下げると、一体に構成されている第１のニードルホルダ１０も一緒に後方に移動し、ニードル１１の軸直角方向の移動を規制していた第１のニードルホルダ１０の規制面１０ａが移動して、ニードル１１の押えを行わない状態になる。しかし、この状態（図２の状態）では、第１のニードルホルダ１２の傾斜面１２ａの第１傾斜面１２ｂがニードル１１に当接しており、この第１傾斜面１２ｂによりニードル１１は軸直角方向に移動することを規制されている。即ち、この第１傾斜面１２ｂは、ニードル１１の軸直角方向の移動を規制する規制部材である。

次いで、使用者が第１のグリップ３を所定角度回動させる。第１のグリップ３が回動されると、第１のグリップ３に対してキー３ａとキー溝１２ｄにより軸方向移動可能で且つ一体回転に構成された第２のニードルホルダ１２が一緒に回動する。第２のニードルホルダ１２が回動すると、ニードル１１との当接面が第１傾斜面１２ｂから第２傾斜面１２ｃに変わる。第２傾斜面１２ｃは、第１傾斜面１２ｂよりも軸方向長さが短く構成されており、この長さの差により、ニードル１１の軸直角方向移動の規制が解除され、ニードル１１は軸直角方向に移動できるようになる。ニードルホルダ１２の傾斜面１２ａの形状は図４の斜視図からも明らかなように、第１の傾斜面１２ｂと第２の傾斜面１２ｃでその高さが異なり、第１傾斜面１２ｂの方が第２傾斜面１２ｃよりも高くなるよう構成されている。即ち、第１傾斜面１２ｂは第２傾斜面１２ｃに対して突出した形状となっている。

なお、図２の状態から図３の状態へ第１のグリップ３を回動させた場合、第１のニードルホルダ１２に一端が固定されている第１のスプリング９も回動する。第１のスプリング９の他端はボールホルダ５の外周に巻き付いており、第１のグリップ３の回動方向と第１のスプリング９の巻き方向が一致しているため、第１のグリップ３の回動動作により第１のスプリング９の他端はボールホルダ５の外周に巻き付き固定し、第１のスプリング９には回動方向とは反対向きの力が蓄積される。従って、図３の状態で先端工具１の取り付け（又は取り外し）作業を終了した後、使用者が第１のグリップから手を離すと、自動的に上記蓄積された第１のスプリング９の力により図２の状態へ戻され、併せて図１の状態から図２の状態へ第１のグリップ３が移動したときに第１のスプリング９を圧縮した際に蓄積された反発力により図１の状態に戻される。即ち、先端工具１の取り付け（又は取り外し）の際は、図１から図2の状態を経て図３の状態へ使用者が第１のグリップ３を移動させるが、図３の状態で使用者が第１のグリップから手を離すと、第１のスプリングの作用により自動的に図１の状態へ戻る構成である。

以上の通り、第１のグリップ３を押し下げる動作だけでは先端工具１を工具本体から取り外すことはできず、更に第１のグリップ３を回動させることで先端工具１の取り外しができる構成になっているため、使用者の意図に反して第１のグリップ３を軸方向に押し下げてしまった場合であっても、先端工具１の抜け止めができ、工具全体としての安全性の向上を図ることができる。

次に、工具保持装置の工具本体１４に対する先端工具１の回転方向位置の位置決めについて図７乃至図９を用いて説明する。なお、図７乃至図９は図１のＣ−Ｃ断面図である。

図７において、フロントカバ７の穴部７ａにあるスチールボール８は、その軸直角方向の移動をボールホルダ５の規制面５ａにより規制されているため、リテーナスリーブ２の周方向段部２ｂに入り込み、リテーナスリーブ２を工具本体１４に固定している。

この図７の状態で、使用者が第２のグリップ４を図中時計回り方向に回動させる。第２のグリップ４はボールホルダ５と一体に構成されているため、ボールホルダ５も回動し、スチールボール８の軸直角方向移動を規制していたボールホルダ５の規制面５ａが移動して、スチールボール８の外周には傾斜部５ｂがまず位置する。スチールボール８の外周に傾斜部５ｂが来て図８の状態になると、スチールボール８の軸直角方向移動の規制が解除され、スチールボール８はリテーナスリーブ２の周方向段部２ｂから外れ、工具本体１４に対するリテーナスリーブ２の固定が解除される。

一方、ボールホルダ５の外周には第１のスプリング９の端部が巻き付いており、ボールホルダ５の回動方向が第１のスプリング９の巻き方向と一致するため、第１のスプリング９はボールホルダ５に巻き付き固定される。第１のスプリング９はその他端が第１のニードルホルダ１０に固定されているため、図７から図８の状態まで回動する間に第１のスプリング９には回転戻り方向の力が蓄積される。この第１のスプリング９に蓄積された回転戻り方向の力により工具保持装置全体を回動するように作用するが、リテーナスリーブ２とフロントカバ７の間に設けられているＯリングにより生じる摩擦力や、第１のスプリング９がボールホルダ５に巻き付き固定するまでの滑り分等により、第１のスプリング９に蓄積された回転戻り方向の力の大部分が消費され、図８のリテーナスリーブ２に見られるように、工具保持装置は僅かにしか回動しない。

このような図８の状態から、更に使用者が第２のグリップ４を図中時計回り方向に回動させると図９に示す状態となる。図９の状態ではスチールボール８の外周にはボールホルダ５の開放部５ｃがきて、スチールボール８によるリテーナスリーブ２の固定は解除されたままであり、ボールホルダ５と第１のニードルホルダ１０が第１のスプリング９により接続された状態となっているため、第２のグリップ４の回動とともに工具保持装置が回動する。

なお、第２のグリップ４は第２のスプリング６によりフロントカバ７に固定されているため、第２のグリップ４を図７から図９の状態まで回動すると、第２のスプリング６は捻られ、回転戻り方向の力が蓄えられる。これにより、図９の状態で、使用者が第２のグリップ４から手を離すと、第２のスプリング６に蓄えられた回転戻り方向の力により、第２のグリップ４とボールホルダ５が一緒に図５に示す状態（初期位置）まで戻る。ボールホルダ５が初期位置まで戻るときの回動方向は、第１のスプリング９の巻き方向とは逆になるため、第１のスプリング９はボールホルダ５に固定されずに滑り、第１のスプリング９には回動方向の力が蓄積されない。

図７乃至図９からもわかるように、本実施例においては、リテーナスリーブ２の周方向段部２ｂが３０度間隔に１２個設けられており、ボールホルダ５を約６５度回動させると、リテーナスリーブ２が約３０度回動する構成である。これは図７乃至図９に示すリテーナスリーブ２の所定位置２ｃの移動状態から明らかである。使用者にとっては第２のグリップ４を１回所定量回動させると先端工具１が工具本体１４に対して約３０度回動する構成であり、先端工具１の回転方向位置を３０度単位に確実に微調整できる構成である。

以上の通り構成された、工具保持装置の工具本体１４に対する先端工具１の回転方向位置の位置決め機構は、使用者は第２のグリップ４を回動するだけで精度よく位置決めができるものであり、工具全体としての操作性の向上を図ることができる。

図１は本発明の一実施例を示す工具保持装置の断面図である。 図２は図１の状態から第１のグリップを軸方向後方に移動した際の断面図である。 図３は図２の状態から第１のグリップを回動させた状態の断面図である。 図４は本発明の一実施例を示すニードルホルダの斜視外観図である。 図５は図１のＡ−Ａ断面図である。 図６は図１のＢ−Ｂ断面図である。 図７は図１のＣ−Ｃ断面図である。 図８は図７の状態から第２のグリップを回動した状態を示す断面図である。 図９は図８の状態から更に第２のグリップを回動した状態を示す断面図である。

符号の説明

１は先端工具、２はリテーナスリーブ、３は第１のグリップ、４は第２のグリップ、５はボールホルダ、６は第２のスプリング、７はフロントカバ、８はスチールボール、９は第１のスプリング、１０は第１のニードルホルダ、１１はニードル、１２は第２のニードルホルダ、１３はリテーナダンパ、１４は工具本体、１５は打撃子、１６は両端閉塞溝、１７は動力伝達溝、１８は先端キャップである。

Claims (1)

1. 両端閉塞溝を有する先端工具と、
   該先端工具を打撃する打撃子と、
   該先端工具の後端を保持し、穴部を有するリテーナスリーブと、
   該両端閉塞溝に係合可能に該穴部に収容されるニードルと、
   を有する衝撃工具において、
   該ニードルを覆うように設けられ、該ニードルの径方向の移動を規制する規制面と、グリップとを有する第１のニードルホルダを設け、
   該ニードルの前方に設けられる第２のニードルホルダであって、該ニードルの径方向の移動を規制する第１傾斜面と、該第１傾斜面から周方向に連なり該ニードルの径方向の移動を許容する第２傾斜面とを有する第２のニードルホルダを、該グリップに対して回転不能且つ軸方向移動可能に設け、
   該第１のニードルホルダに一端が係止され、該第１のニードルホルダを前方に押圧するスプリングを設け、
   該第２のニードルホルダの前方に前方移動不能に設けられる緩衝材であるリテーナダンパを設け、
   該グリップが前方に位置する場合は該規制面と該第１傾斜面が該ニードルの径方向の移動を規制し、該グリップが後方に移動すると該規制面による規制が解除され、さらに該グリップを回動させると該第１傾斜面による規制が解除されるよう構成した
   ことを特徴とする衝撃工具。
   

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