JP4269335B2 - ハンマドリル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、無負荷時における打撃子の連続打撃運動（以下空打ちと呼ぶ）の防止機構を備えたハンマドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
モータの回転を往復動に変換しシリンダ内に設けられたピストンを往復動させ、シリンダ内において空気室を介して打撃子を連動させると共にツールホルダに着脱可能に保持された先端工具の後端部と当接可能な中間子を打撃することにより先端工具に打撃を伝達する打撃伝達機構と、モータの回転をシリンダ及びツールホルダを介して先端工具に伝達する回転伝達機構とを有する構成をしているハンマドリルにおいて、シリンダの軸方向に移動可能に保持され、中間子を常時先端工具側前方に付勢して中間子がピストン側後方に所定以上移動した状態にある時には呼吸孔を閉塞し、中間子が先端工具側前方に所定以上移動した状態にある時には呼吸孔を開放するスライドスリーブを備えた空打ち防止機構が採用された従来のハンマドリルの一例として、特願２００２−２６８１５３（特開２００３−２１１３７０）号に開示されたものがある。
【０００３】
上記のハンマドリルの空打ち防止機構は、中間子の打撃子側後端部近傍外周にスライドスリーブと係合する係合部を設けると共に、シリンダ及びツールホルダ外周に中間子の軸方向移動量よりも大きな寸法を有する長穴を設け、且つスライドスリーブを、中間子の係合部と係合する内径部及びシリンダの長穴よりシリンダ外方に突出する突起部を有する円環部材と、シリンダ外周にシリンダの軸方向に移動可能に保持され、前端が反先端工具側において円環部材の突起部と係合すると共に後端が付勢手段により先端工具側前方に付勢されるスライド部材とを有する構成をしており、これによって中間子が打撃子によって打撃される近傍部分で中間子が円環部材によって保持されるようになるため、中間子が往復動する際に中間子に径方向におけるぶれの発生を抑制することができるようになるものであった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来のハンマドリルにおいては、円環部材の打撃子側への移動を規制していないため、打撃動作時の衝撃すなわち中間子の打撃子側への移動時の衝撃により円環部材が後方に移動するすなわち円環部材が跳ね上がり、円環部材が打撃子またはシリンダ及びツールホルダ長穴のピストン側端面と衝突して破損に至る可能性がある。
【０００５】
また、中間子の打撃子側端部外周部に緩衝部材が配置されているが、単に緩衝部材を設けたのみでは繰り返しかかる応力により緩衝部材には繰り返し疲労が生じ、緩衝部材が早期に寿命に達してしまい緩衝部材としての役割を果たさなくなってしまうという欠点がある。
【０００６】
本発明の目的は、上記した従来技術の欠点を解消し、ハンマドリルの耐久性の向上を図ることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、中間子の先端工具側前方及び打撃子側後方に位置する前方段部及び後方段部を設けると共に中間子の後退移動時に中間子の前方段部及び後方段部に当接して中間子の衝撃を緩衝する前方緩衝部材及び後方緩衝部材を設け、前方段部が前方緩衝部材に当接した後に後方段部が後方緩衝部材に当接するようにすることによって達成することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下に本発明になるハンマドリルの一実施形態を図１及び図２を用いて説明する。なお図１において左方を前方、右方を後方とすると共に左方の移動を前進、右方への移動を後退として説明する。
【０００９】
まず、本実施形態におけるハンマドリルの動作について説明する。
【００１０】
モータ１３の回転は第一歯車１４を通じてクランクシャフト１５を回転させ、コンロッド１６によってピストン１７の往復運動に変換される。シリンダ４内のピストン１７と打撃子３の間には、ほぼ密閉された空気室１８ができ、ピストン１７の往復運動によって空気室１８の圧力が変動し、打撃子３が中間子２に対し打撃運動を行い、打撃運動が先端工具１に伝達する。
【００１１】
一方、モータ１３の回転は第二歯車２０、第一傘歯車２１を通じ、シリンダ４上で回転可能に設けられた第二傘歯車２２を回転させる。第二傘歯車２２には軸方向に突出する複数の係合部２２ａが設けられ、この係合部２２ａと係合する係合部２６ａを有するキー部材２６がシリンダ４外周上に設けられており、またこのキー部材２６の内周部分に設けられた係合部２６ｂがシリンダ４外周に設けられた係合部４ｂと係合していることにより、第二傘歯車２２の回転がシリンダ４に伝達されシリンダ４が回転する。
【００１２】
また、シリンダ４の回転はシリンダ４にピン結合（図示省略）されたツールホルダ５に伝達され、ツールホルダ５に係合する先端工具１が回転する。従って、先端工具１は、周 知の如く、回転と往復動により後述する被削材の穿孔等を行うようになる
【００１３】
中間子２は先端工具１に近い側の円筒形部２ａよりも打撃子３に近い側の円筒形部２ｂの方が直径を小さく形成しており、打撃子３に近い側の円筒形部２ｂの外周位置にワッシャ１０、ダンパ１１、ワッシャ１２がシリンダ４端面とツールホルダ５の段差５ｂとの間で固定されている。ダンパ１１は本発明前方緩衝部材を構成し、ワッシャ１０及びワッシャ１２はそれぞれ本発明第１ワッシャ及び第２ワッシャを構成する。
【００１４】
中間子２が打撃子３側に移動すなわち後退した際には、中間子２の径が変わる円筒形部２ａと円筒形部２ｂ間の打撃子３側に対面した前方段部２ｃはワッシャ１０に当接し、ワッシャ１０を介して前方段部２ａと当接する緩衝部材であるダンパ１１によって、中間子２が打撃子３側に移動する際の衝撃が緩衝される。また、この前方段部２ｃとワッシャ１０との当接によって中間子２の打撃子３側への移動量は規制されている。
【００１５】
中間子２の打撃子３側端部外周の係合部２ｄは小径部２ｂよりも外径寸法が小さくシリンダ４の軸方向に平行に伸びる形状とし、この係合部２ｄと内周で係合する緩衝部材２３を設け、係合部２ｄと係合する内周部およびシリンダ４内周部と係合する外周部を有し、中間子２の径が変わる円筒形部２ｂと係合部２ｄ間の打撃子３側に対面した後方段部２ｅに当接し緩衝部材２３を把持する形状のコの字形ワッシャ２４を配置している。コの字形ワッシャ２４の外周部は図に示すように円環部材６側に突出した形状をしている。コの字形ワッシャ２４を介して中間子２の後方段部２ａに当接する緩衝部材２３は本発明後方緩衝部材を構成し、コの字形ワッシャ２４は本発明第３ワッシャを構成する。
【００１６】
図２に示すように、円環部材６には緩衝部材２３を把持する内径部６ａと、外方に突出した突起部６ｂを設ける（図では２ヶ所）。突起部６ｂがシリンダ４及びツールホルダ５に設けられた工具軸方向に縦長の長穴４ａ、５ａに係合し、円環部材６はこの長穴４ａ、５ａに沿って軸方向移動する。長穴４ａ、５ａは、中間子２の工具軸前後方向の移動量よりも長い寸法を持っている。また、円環部材６の前端面とコの字形ワッシャ２４の後端面間には所定の間隔を持たせるように設定されている。
【００１７】
ツールホルダ５の外周にスライドスリーブ８が設けられており、シリンダ４の外周にはスライドスリーブ７及びスリーブ２５が設けられている。スライドスリーブ８の前端面は円環部材６の突起部６ｂの後端面と当接し、スライドスリーブ７の前端面はスライドスリーブ８の後端面に当接する。スライドスリーブ７はばね９により先端工具１側すなわち前方に付勢され、スライドスリーブ８、円環部材６、中間子２も同様に先端工具１側すなわち前方に付勢される。スライドスリーブ７とスリーブ２５間には所定の間隔を持たせるように設定する。
【００１８】
図１の状態は打撃動作時であり、先端工具１を被削材に押し付けると、中間子２、コの字形ワッシャ２４、緩衝部材２３、円環部材６、スライドスリーブ８、スライドスリーブ７をばね圧に抗してピストン１７側すなわち後方に後退移動させる。この打撃動作時の衝撃により円環部材６が跳ね上がり、さらにばね圧に抗して円環部材６、スライドスリーブ８、スライドスリーブ７がピストン１７側に移動しようとするが、その際スライドスリーブ７はスリーブ２５と接触することで移動量を規制され、同時にスライドスリーブ８、円環部材６の移動量も規制されるので、円環部材６の跳ね上がりを抑制することができる。スライドスリーブ７とスリーブ２５間の間隔は、円環部材６と打撃子３間の間隔および円環部材６と長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面間の間隔よりも小さく設定してあるため、円環部材６が打撃子３および長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面と衝突し破損することを防止できる。
【００１９】
また、打撃動作時において中間子２による打撃子３側への衝撃力が直接円環部材６に伝わらない様に緩衝部材２３を設けているが、この緩衝部材２３を挟持する円環部材６とコの字形ワッシャ２４間には、緩衝部材２３が所定寿命を維持でき得る圧縮量とほぼ同じ間隔を持つ様に設定してあり、緩衝部材２３のたわみ量を規制し早期破損を防止できる。さらに、コの字形ワッシャ２４の内周部は中間子２の係合部２ｄと係合し、外周部はシリンダ４内周部と係合する関係となっており、コの字形ワッシャ２４は中間子２を径方向で支持する効果も併せ持つ。
【００２０】
また、打撃動作時において中間子２による打撃子３側への衝撃力が加わる際、スライドスリーブ７とスリーブ２５間の間隔が閉じ始めると同時にダンパ１１の圧縮も始まり、ダンパ１１が圧縮することで前記衝撃力を緩和できる。この時、スライドスリーブ７とスリーブ２５間の間隔をダンパ１１のたわみ量よりも大きく設定することで、ダンパ１１が最大圧縮した後にスライドスリーブ７とスリーブ２５が接触することとなる。
【００２１】
なお、図１に示す状態は、中間子２の前方段部２ｃがワッシャ１０を介してダンパ１１に当接している状態であるが、この状態において、スライドスリーブ７の反先端工具１側端面すなわち後方端面とスリーブ２５の先端工具１側端面すなわち前方端面との間には上記したように間隔が存在する。この間隔の寸法Ａは、中間子２の打撃子３側後端面と円環部材６の打撃子３側の後端面との間隔の寸法Ｂよりも小さくなるように設定されており、このため打撃動作時に円環部材６が打撃動作時の衝撃により打撃子３側に跳ね返ったとしても、中間子２による衝撃がダンパ１１及び緩衝部材２３により緩衝されているので、円環部材６が打撃子３またはシリンダ４及びツールホルダ５の長穴４ａ、５ａのピストン１７側端面に衝突することはなく、円環部材６が早期に寿命に達してしまうことを抑制することができるようになる。
【００２２】
スライドスリーブ７とスリーブ２５は端面同士が衝突する構成であるために、スライドスリーブ７とスリーブ２５自身の寿命は比較的長寿命とすることができる。
【００２３】
スライドスリーブ７の端面がスリーブ２５の端面に衝突した際には、スライドスリーブ８を介して円環部材６にその衝突力が伝達されるものであるが、この衝撃力は、コの字形ワッシャ２４と円環部材６との間に設けられた緩衝部材２３によって緩衝されるため、円環部材６の寿命の向上を図ることができるようになる。
【００２４】
なお、円環部材６の打撃子３側の面すなわち後方端面と中間子２の打撃子３側端面すなわち後方端面との間隔は、中間子２の後方段部２ｅからコの字形ワッシャ２４、緩衝部材２３及び円環部材６の軸方向の厚さ寸法等によって決定されるものである。
【００２５】
なお、規制部材となるスリーブ２５は反先端工具１側への移動すなわち後退移動がキー部材２６の端面に当接することにより規制された部材であるが、例えばシリンダ４の外周に軸方向の移動不能に取付けられたＣリングなどであっても良い。なお、本実施形態では、スライドスリーブ７及びスリーブ２５をほぼ同形状の部材とすることにより、コストの低減を図れるようにしていると共に、両者とも反対側の端面部分に外周方向に突出する突出部を設け、その突出部間でスライドスリーブ７、８を先端工具１側に付勢する付勢手段であるばね９を把持可能な構成となっている。なお、スライドスリーブ７の突出部はスライドスリーブ８の端部との当接を行う機能も併せ持っている。
【００２６】
また、上記した実施形態では、スライドスリーブをスライドスリーブ７とスライドスリーブ８との２つの部材により構成するとしたが、これらは１つの部材から構成しても良い。
【００２７】
以上から、上記通りの構成とすることにより、円環部材６と緩衝部材２３の早期破損を防止し、結果として寿命の長い、安定したハンマドリルを提供することができる。
【００２８】
上記した実施形態によれば、中間子２の後退移動時に前方段部２ｃがワッシャ１０を介してダンパ１１と当接して衝撃がダンパ１１によって緩衝された後に後方段部２ｅがコの字形ワッシャ２４に当接するようになるので、円環部材６が受ける中間子２の衝撃は充分に小さくなる。この結果、円環部材６が打撃子３やシリンダ４およびツールホルダ５の長穴４ａ、５ａのピストン側端面と衝突することを防止できるようになる。結果として寿命の長い、安定したハンマドリルさらに、コの字形ワッシャ２４の内周および外周を、中間子２の後方係合部２ｄおよびシリンダ４内周と係合させることで、中間子２を径方向で支持する効果もある。
【００２９】
【発明の効果】
本発明よれば、打撃動作時の衝撃を前方緩衝部材で緩衝した後に後方緩衝部材で緩衝するようにしたので、円環部材や後方緩衝部材の早期破損を防止することが可能となり、結果としてハンマドリルの耐久性を向上できるという作用効果を奏し得るようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明ハンマドリル一実施形態を示す縦断側面図。
【図２】円環部材を示す拡大図。
【符号の説明】
１は先端工具、２は中間子、２ａは円筒形部、２ｂは円筒形部、２ｃは前方段部、２ｄは係合部、２ｅは後方段部、３は打撃子、４はシリンダ、４ａは長穴、５はツールホルダ、５ａは長穴、６は円環部材、６ａは内径部、６ｂは突起部、７、８はスライドスリーブ、９はばね、１０、１２はワッシャ、１１はダンパ（前方緩衝部材）、１３はモータ、１４は第一歯車、１５はクランクシャフト、１６はコンロッド、１７はピストン、１８は空気室、１９は呼吸孔、２０は第二歯車、２１は第一傘歯車、２２は第二傘歯車、２３は緩衝部材（後方緩衝部材）、２４はコの字形ワッシャ、２５はスリーブである。

Claims (1)

1. モータと、該モータの回転駆動により回転するクランクシャフトと、前記モータにより回転伝達機構を介して回転され、軸方向に沿って延びたシリンダと、該クランクシャフトと係合し、シリンダ内をシリンダの軸方向に往復動するピストンと、該シリンダ内にシリンダの軸方向に往復動可能に保持され、前記ピストンの前端面との間に形成されたシリンダ内の空気室の圧力により移動される打撃子と、前記空気室を外気と連通させるために前記シリンダに設けられた複数の呼吸孔と、前記シリンダと同軸上に配されると共にシリンダに結合されてシリンダと共に回転し、先端工具を着脱可能に保持するツールホルダと、該ツールホルダあるいは前記シリンダ内にシリンダの軸方向に往復動可能に保持され、前記打撃子の往復動を受け前記先端工具後端部を打撃可能な中間子と、前記シリンダの軸方向に移動可能に保持され、前記中間子が前記ピストン側に所定以上後退移動した時に前記呼吸孔を閉塞し、前記中間子が前記先端工具側に所定以上前進移動した時に前記呼吸孔を開放して前記空気室を外気と連通させるスライドスリーブと、前記シリンダ及び前記ツールホルダ外周に前記中間子の軸方向移動量よりも大きな寸法を有する長穴内に位置し、前記シリンダ及び前記ツールホルダ外周上において前記スライドスリーブと当接する突起部を有し、前記中間子の前記打撃子側に位置する後方段部よりも前記打撃子側において前記中間子外周上に位置する円環部材と、前記スライドスリーブを前記先端工具側前方に常時付勢する付勢手段とを備えたハンマドリルであって、
   前記中間子の後退移動時に前記中間子の先端工具側に位置する前方段部に
   第１ワッシャを介して当接する前方緩衝部材と、前方緩衝部材の後方に設けられ、シリンダの前方端面と当接する第２ワッシャと、前記円環部材の前方に設けられ、前記中間子の後退移動時に前記中間子の打撃子側に位置する後方段部に第３ワッシャを介して当接する後方緩衝部材とを備え、前記中間子の後退移動時に中間子の前方段部が前方緩衝部材に当接した後に中間子の後方段部が後方緩衝部材に当接するようにしたことを特徴とするハンマドリル。

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