JP4643298B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、モータを収容する本体ハウジングの前方に、打撃機構を内設したハンマーケースを組み付けてなるインパクトドライバ等の打撃工具に関する。

例えばインパクトドライバでは、特許文献１に開示の如く、モータを収容した本体ハウジングの前方に、インターナルギヤケース及びハンマーケースを組付け、ハンマーケースに打撃機構を内設した構造のものが知られている。この打撃機構は、遊星歯車減速機構を介してモータの出力軸から回転伝達されるスピンドルと、そのスピンドルに外装され、ボールを介して軸方向へ移動可能且つ一体回転可能に連結されるハンマーと、ハンマーの前方にあってハンマーケースの前方へ突出するアンビルとからなり、ハンマーは、コイルバネによってアンビル側へ押圧されて、前面に設けた係合爪をアンビル後端に設けたアームに係合させている。よって、モータが駆動してスピンドルが回転すると、ハンマーを介してアンビルが回転し、アンビルに装着したビットでネジ締めが可能となる。ネジ締めが進んでアンビルへの負荷が高まると、ハンマーがコイルバネの付勢に抗して後退してアンビルから外れ、そこからスピンドルと共に回転しつつコイルバネの付勢で前進してアンビルに再係合する。この係脱の繰り返しによってアンビルに間欠的な打撃（インパクト）が加えられて増し締めが可能となる。

一方、インターナルギヤケースは、本体ハウジングにネジ止めされており、ハンマーケースは、その後端内周に設けた雌ネジ部を、インターナルギヤケースの前端外周に設けた雄ネジ部に螺合させてねじ込むことで結合される。また、本体ハウジングにおけるハンマーケースの下面側で、ハンマーケースの外周に設けたディンプルに噛合可能なラックをネジ止めして、ハンマーケースの回り止めを図っている。

特開２００３−１４５４３９号公報

上記インパクトドライバでは、インターナルギヤケースをネジ止め、ハンマーケースを螺合で夫々別個に組み付ける上、回り止めも別部品を用いて行うため、部品点数が多くなって組付けに手間がかかる。また、修理等のために分解した際に内部の部品が脱落するおそれが生じる。
さらに、インターナルギヤケースを本体ハウジングへネジ止めした後、インターナルギヤケースにハンマーケースを外装させる格好となるため、ハンマーケースのコンパクト化が制限され、ひいては狭い場所での作業がやりにくくなる等、操作性や作業性に悪影響を及ぼすことになる。

そこで、本発明は、ハンマーケースの組付け構造を簡略化すると共に、内部部品の脱落も好適に防止でき、而もコンパクト化も実現可能な打撃工具を提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、ハンマーケースの後端に、モータの出力軸が挿入可能な貫通孔を有してスピンドルを軸支する閉塞盤を一体に結合し、閉塞盤の後面と本体ハウジングの組付け部との何れか一方に係合部を、他方に被係合部を夫々設けて、ハンマーケースの組付けによる係合部と被係合部との係合でハンマーケースを前方へ抜け止めする一方、ハンマーケースの外面と本体ハウジングの内面とにおける係合部と被係合部との係合箇所と異なる箇所に、ハンマーケースの周方向で互いに干渉する回り止め部を夫々形成して、ハンマーケースの組付けに伴う回り止め部同士の干渉でハンマーケースを周方向へ回転規制することを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、抜け止め用の係合部と被係合部とを省スペースで簡単に形成するために、係合部を、閉塞盤におけるスピンドルの軸支部に周設したフランジとし、被係合部を、本体ハウジングの組付け部でフランジが係合する溝部としたものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の目的に加えて、ハンマーケースへの閉塞盤の着脱をフランジを利用して容易に行うために、フランジを多角形状としたものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの目的に加えて、本体ハウジングに、ハンマーケースの外側でライトユニットを収容する延設部を前方へ延設したものにあって、回り止め部を既存のスペースを有効に利用して形成するために、回り止め部を、延設部内でハンマーケースの外面に突設された回り止め片と、延設部の内面に突設されて回り止め片に当接するリブとしたものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの目的に加えて、本体ハウジングの組付け部が、ハンマーケースの後方側を部分的に外装するように前方を開口させた有底筒状に形成されるものにあって、より確実な回り止めを可能とするために、回り止め部を、ハンマーケースの外面に形成された面取部と、組付け部におけるハンマーケースの外装部分の内面に形成され、ハンマーケースの組付け状態で面取部に当接する平面部としたものである。
請求項６に記載の発明は、請求項５の目的に加えて、面取部と平面部との確実な当接と当接状態の安定とを得るために、面取部と平面部との何れか一方に突起を、他方に突起が嵌合する嵌合溝を夫々形成したものである。

請求項１に記載の発明によれば、ハンマーケースの組付けと同時に抜け止めと回り止めとが同時に可能となり、部品点数の減少に加えて組付けの手間も軽減される。特に、閉塞盤をハンマーケースと結合して打撃機構ごとユニット化したことで、修理等の際に打撃機構の部品の脱落のおそれがなくなると共に、ハンマーケースのコンパクト化も容易となり、狭い作業場所での操作性や作業性を損なうこともない。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、抜け止め用の係合部及び被係合部を省スペースで簡単に形成可能となる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、多角形状のフランジを利用して閉塞盤の着脱が容易に行える。
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の何れかの効果に加えて、既存のスペースを有効利用して回り止め部を合理的に形成可能となる。
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の何れかの効果に加えて、より確実な回り止めが可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項５の効果に加えて、面取部と平面部との確実な当接とその当接状態での安定とが得られる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、打撃工具の一例であるインパクトドライバ１の縦断面図で、インパクトドライバ１は、左右の半割ハウジング４，５を組み付けて形成され、下方にハンドル部３を延設した本体ハウジング２の後方（同図左側）に、モータ６を収容し、モータ６の前方で前方を開口するように有底筒状に形成した組付け部２ａに、打撃機構３０を内設するハンマーケース８を組み付けてなる。９はスイッチ、１０はトリガー、１１はバッテリーパックである。
ハンマーケース８は、先端に小径の筒部１２を有する釣り鐘状の筒状体で、後方の開口部には、閉塞盤としての円形キャップ状のベアリングボックス１３が一体に結合されている。このベアリングボックス１３の結合は、ハンマーケース８の後端内周に形成された雌ネジ部１４と、ベアリングボックスの前端外周に形成された雄ネジ部１５との螺合によりなされ、この結合状態で、ベアリングボックス１３の中央に形成された貫通孔１６を除いてハンマーケース８の後方が閉塞される。

ベアリングボックス１３は、後方へ向けて段階的に小径となる二段径を有し、大径部１７及び小径部１８内で夫々ボールベアリング１９，２０を保持するもので、大径部１７の後端外周には、図２，３に示すように、係合部としての略正六角形状のフランジ２１が同軸で周設されている。一方、本体ハウジング２の組付け部２ａの底部中央には、ベアリングボックス１３が嵌合する二段径の凹部２２が形成され、凹部２２におけるフランジ２１との対応部分には、被係合部としての溝部２３が形成されて、ベアリングボックス１３の凹部２２への嵌合状態で、フランジ２１が溝部２３へ係合して、ベアリングボックス１３がハンマーケース８と共に前方へ抜け止めされるようになっている。なお、フランジ２１を略正六角形としたのは、打撃機構３０内の修理や交換の際に、フランジ２１を利用してベアリングボックス１３の着脱に伴う回転操作を容易に行うためである。

ハンマーケース８内には、後端に中空部２５を形成したスピンドル２４が同軸で収容されて、大径部１７が保持するボールベアリング１９がスピンドル２４の後端外周を軸支している。スピンドル２４におけるボールベアリング１９の前方部位には、２つの遊星歯車２６，２６が点対称位置で軸支されて、ハンマーケース８に保持されるインターナルギヤ２７内で噛合している。この遊星歯車２６，２６は、中空部２５側に露出して、モータ６の組付け状態で中空部２５内に突出する出力軸７のピニオン５１と噛合するものである。なお、インターナルギヤ２７は、ハンマーケース８の後端内周で軸方向に形成された複数の凹溝２８，２８・・と、インターナルギヤ２７の外周面で軸方向に形成された複数の突条２９，２９・・との嵌合により、回り止め状態でハンマーケース８内に保持される。

そして、打撃機構３０は、スピンドル２４と、スピンドル２４に外装されたハンマー３１と、ハンマー３１の前方で筒部１２によって同軸で軸支されるアンビル３２と、ハンマー３１を前方へ付勢するコイルバネ３３とから構成される。ハンマー３１は、その前端内周に軸方向へ凹設した案内溝３４，３４を、スピンドル２４の外周に嵌合されたスチールボール３５，３５に嵌合させることで、スピンドル２４と一体回転可能且つ軸方向へ移動可能に連結されており、コイルバネ３３により、前面に突設した係合爪３６，３６を、アンビル３２の後端で放射状に形成された一対のアーム３７，３７に周方向で係合させる前進位置へ付勢されている。また、スピンドル２４の先端部は、アンビル３２の後面に同軸で遊挿することで回転可能に軸支されている。３８は筒部１２内の軸受、３９は筒部１２とアーム３７，３７との間に介在されてアンビル３２の前進位置を規制するワッシャ、４０はアンビル３２先端の装着孔にビットを着脱操作するために外装されたチャックスリーブである。

一方、本体ハウジング２におけるハンマーケース８の下面側には、その下面を部分的に覆うように前方へ突出する延設部４１が形成されており、延設部４１の前方に、モータ６の駆動回路に接続されてモータ６の駆動と共に点灯するライトユニット４２が設けられて、アンビル３２の前方を照射可能となっている。ハンマーケース８の下面で延設部４１内には、図４にも示すように、前端同士が繋がった一対の回り止め片４３，４３が下方へ向けて前後方向へ突設され、延設部４１を形成する半割ハウジング４，５の内面に夫々横向きに突設されたリブ４４，４４が、夫々左右の回り止め片４３の外面に当接している。この回り止め部となる回り止め片４３とリブ４４との周方向の干渉によって、ハンマーケース８の回り止めがなされる。
また、ハンマーケース８の左右の外面には、互いに平行な一対の面取部４５，４５が形成され、組付け部２ａにおけるハンマーケース８の外装部分の内面には、面取部４５，４５に対応する平面部４６，４６が夫々設けられている。各面取部４５の中央には、前後方向に突起４７が夫々突設される一方、各平面部４６には、突起４７が嵌合する嵌合溝４８が夫々形成されている。よって、ハンマーケース８は、他の回り止め部となる面取部４５と平面部４６との当接と、突起４７と嵌合溝４８との嵌合によっても回り止めされることになる。

なお、図１において、４９はハンマーケース８へ着脱可能に外装された合成樹脂製のハンマーケースカバーで、金属製のハンマーケース８へ外装することで、作業中に高温になりやすいハンマーケース８に直接触れることがなくなり、作業中に使用感を損ねることがない。また、ハンマーケースカバー４９の前方でハンマーケース８の筒部１２の根元には、ゴム製でリング状のパンパー５０が装着されている。これは、ハンマーケース８の前端部分を覆うことで、作業中のハンマーケース８の当接による被加工材等の損傷を防ぐためのものである。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１において、組付けの際には、打撃機構３０及び遊星歯車２６、インターナルギヤ２７を組み込んだハンマーケース８に、ボールベアリング１９を保持させたベアリングボックス１３を螺合して結合する。すると、ボールベアリング１９から前方部分が収容されたユニットが得られる。このとき、ハンマーケース８の後方は、ベアリングボックス１３の中央の貫通孔１６を除いて閉塞されるため、部品の脱落は生じない。
次に、ユニット化されたハンマーケース８の後方に、モータ６を、ボールベアリング２０及びピニオン５１を装着した出力軸７を貫通孔１６に差し込むようにして連結すると、ピニオン５１がスピンドル２４の中空部２５に差し込まれて遊星歯車２６，２６と噛合すると共に、ボールベアリング２０がベアリングボックス１３の小径部１８に保持されて両者が一体化される。この状態で、下にセットした一方の例えば半割ハウジング４に、モータ６とハンマーケース８とを所定の位置に、ベアリングボックス１３のフランジ２１が溝部２３に嵌合するようにして組み付ける。このとき、ハンマーケース８の回り止め片４３，４３は延設部４１のリブ４４の位置に合わせる。この位置決めにより面取部４５と平面部４６とが対応することになる。

そして、モータ６及びハンマーケース８、その他スイッチ９等を組み付けた後、上方から他方の半割ハウジング５を被せて、各ネジ止め位置５２，５２・・でネジ止めする。なお、半割ハウジング４，５の前方側のネジ止め位置５２ａ，５２ｂは、モータ６とハンマーケース８との間で、ベアリングボックス１３の大径部１７の外側に配置されているため、ベアリングボックス１３により生じるデッドスペースを有効利用でき、ネジ止め位置の確保のために本体ハウジング２の前後方向の寸法が長くなることはない。
この半割ハウジング４，５の組付けにより、回り止め片４３，４３の規制と、突起４７と嵌合溝４８との嵌合を含む面取部４５及び平面部４６の当接とがなされる。よって、ハンマーケース８の前方への抜け止めと回り止めとが同時に完了することになる。

こうして組み付けられたインパクトドライバ１において、トリガー１０の押し込み操作によりモータ６が駆動してスピンドル２４が回転すると、ハンマー３１を介してアンビル３２が回転し、アンビル３２に装着したビットでネジ締めが可能となる。ネジ締めが進んでアンビル３２への負荷が高まると、ハンマー３１がコイルバネ３３の付勢に抗して後退してアンビル３２から一旦外れ、外れると同時に、コイルバネ３３の付勢によりスピンドル２４と共に回転しつつ前進して、係合爪３６，３６をアンビル３２のアーム３７，３７に再係合させる。この係脱の繰り返しによってアンビル３２に回転方向へ間欠的な打撃（インパクト）が加えられて増し締めが可能となる。

このように、上記形態のインパクトドライバ１によれば、ハンマーケース８の後端に、モータ６の出力軸７が挿入可能な貫通孔１６を有してスピンドル２４を軸支するベアリングボックス１３を一体に結合し、ベアリングボックス１３の後面にフランジ２１を、組付け部２ａの凹部２２に溝部２３を夫々設けて、ハンマーケース８の組付けによるフランジ２１と溝部２３との係合でハンマーケース８を前方へ抜け止めする一方、ハンマーケース８と本体ハウジング２とに、ハンマーケース８の周方向で互いに干渉する回り止め部を夫々形成して、ハンマーケース８を周方向へ回転規制する構成としたことで、ハンマーケース８の組付けと同時に抜け止めと回り止めとが同時に可能となり、部品点数の減少に加えて組付けの手間も軽減される。特に、ベアリングボックス１３をハンマーケース８と結合して打撃機構３０ごとユニット化したことで、修理等のための分解時に打撃機構３０の部品の脱落のおそれがなくなると共に、ハンマーケース８のコンパクト化も容易となり、狭い作業場所での操作性や作業性を損なうこともない。

また、係合部を、ベアリングボックス１３の大径部１７に周設したフランジ２１とし、被係合部を、組付け部２ａでフランジ２１が係合する溝部２３としたことで、抜け止め用の係合部及び被係合部を省スペースで簡単に形成可能となる。特に、フランジ２１を正六角形状としているため、フランジ２１を利用してベアリングボックス１３の着脱に伴う回転操作が容易に行える。
さらに、回り止め部を、延設部４１内でハンマーケース８の外面に突設された回り止め片４３と、延設部４１の内面に突設されて回り止め片４３に当接するリブ４４としたことで、既存のスペースを有効利用して回り止め部を合理的に形成可能となる。
加えて、他の回り止め部を、ハンマーケース８の外面に形成された面取部４５と、組付け部２ａにおけるハンマーケース８の外装部分の内面に形成され、ハンマーケース８の組付け状態で面取部４５に当接する平面部４６としたことで、より確実な回り止めが可能となる。特に、面取部４５に突起４７を、平面部４６に嵌合溝４８を夫々形成したことで、面取部４５と平面部４６との確実な当接とその当接状態での安定とが得られる。

なお、ハンマーケースの抜け止めとなるフランジと溝部とは、軸方向に複数ずつ併設して嵌合させる等の設計変更が可能で、このようなフランジ及び溝部に限らず、閉塞盤に部分的に突設した係合片や係合ピンと、本体ハウジングの組付け部側でその係合片等が嵌合する溝部等とで形成しても良い。また、上記形態と逆に、フランジ等の係合部を本体ハウジング側に、溝部等の被係合部を閉塞盤側に夫々設けても良い。
さらに、フランジは、正六角形状に限らず、着脱に伴う回転操作が容易であれば、四角形や五角形等の他の多角形状でも差し支えないし、逆にフランジを円形状にして、フランジの後面側に複数の孔を形成し、その孔に治具を差し込んでベアリングボックスの回転操作を行うようにしても良い。

同様に、回り止め部も、回り止め片やリブは複数に限らず、どちらか一方或いは両方を１つずつ設ける等の設計変更が可能で、ハンマーケースの周方向での干渉が可能であれば、形状や向きは上記形態に限定しない。
さらに、他の回り止め部となる面取部及び平面部は、ハンマーケースに左右一対でなく１箇所にのみ設けたり、逆に３箇所以上設けたりしても良い。また、突起及び嵌合溝も、互いに逆側に設けたり、数や形状を変えたりしても差し支えない。勿論突起及び係合溝を省略して面取部及び平面部のみで回り止めを図ることもできる。

そして、上記形態では、回り止め部として、回り止め片とリブとによるものと、面取部と平面部とによるものとの２組を設けているが、確実な回り止めが可能であれば何れか一方の組を省略することもできる。
その他、ハンマーケースの形状やその内部の遊星減速機構、打撃機構等の構造も上記形態に限らず、スピンドルの軸受をニードルベアリングとしたり、遊星減速機構を軸方向に複数段設けたり、インターナルギヤを閉塞盤で保持させたり等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。勿論打撃工具は交流機であっても良い。

インパクトドライバの縦断面図である。 ハンマーケース及びベアリングボックスの分解斜視図である。 ベアリングボックスの後面図である。 回り止め片の位置でのインパクトドライバの横断面図である。

符号の説明

１・・インパクトドライバ、２・・本体ハウジング、２ａ・・組付け部、４，５・・半割ハウジング、６・・モータ、８・・ハンマーケース、１３・・ベアリングボックス、２１・・フランジ、２３・・溝部、２４・・スピンドル、３０・・打撃機構、３１・・ハンマー、３２・・アンビル、４３・・回り止め片、４４・・リブ、４５・・面取部、４６・・平面部、４７・・突起、４８・・嵌合溝。

Claims (6)

1. モータを収容する本体ハウジングの前方に、前記モータの出力軸から回転伝達されるスピンドルと、そのスピンドルの出力を回転方向への間欠的な打撃作動に変換可能な打撃機構とを内設する別体のハンマーケースを配置し、前記本体ハウジングの前方に設けた組付け部へ前記ハンマーケースを組み付けてなる打撃工具であって、
   前記ハンマーケースの後端に、前記モータの出力軸が挿入可能な貫通孔を有して前記スピンドルを軸支する閉塞盤を一体に結合し、前記閉塞盤の後面と本体ハウジングの組付け部との何れか一方に係合部を、他方に被係合部を夫々設けて、前記ハンマーケースの組付けによる前記係合部と被係合部との係合で前記ハンマーケースを前方へ抜け止めする一方、前記ハンマーケースの外面と本体ハウジングの内面とにおける前記係合部と被係合部との係合箇所と異なる箇所に、前記ハンマーケースの周方向で互いに干渉する回り止め部を夫々形成して、前記ハンマーケースの組付けに伴う前記回り止め部同士の干渉で前記ハンマーケースを周方向へ回転規制することを特徴とする打撃工具。
2. 係合部を、閉塞盤におけるスピンドルの軸支部に周設したフランジとし、被係合部を、本体ハウジングの組付け部で前記フランジが係合する溝部とした請求項１に記載の打撃工具。
3. フランジが多角形状である請求項２に記載の打撃工具。
4. 本体ハウジングに、ハンマーケースの外側でライトユニットを収容する延設部を前方へ延設したものにあっては、回り止め部を、前記延設部内で前記ハンマーケースの外面に突設された回り止め片と、前記延設部の内面に突設されて前記回り止め片に当接するリブとした請求項１乃至３の何れかに記載の打撃工具。
5. 本体ハウジングの組付け部が、ハンマーケースの後方側を部分的に外装するように前方を開口させた有底筒状に形成されるものにあっては、回り止め部を、前記ハンマーケースの外面に形成された面取部と、前記組付け部における前記ハンマーケースの外装部分の内面に形成され、前記ハンマーケースの組付け状態で前記面取部に当接する平面部とした請求項１乃至４の何れかに記載の打撃工具。
6. 面取部と平面部との何れか一方に突起を、他方に前記突起が嵌合する嵌合溝を夫々形成した請求項５に記載の打撃工具。
   

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