JP2005034913A

JP2005034913A - 打撃工具

Info

Publication number: JP2005034913A
Application number: JP2003196876A
Authority: JP
Inventors: Akira Teranishi; 明寺西; Noriaki Kobayashi; 則秋小林; Toshihiro Ichijo; 敏博一條; Hiroyuki Saito; 博幸斎藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-07-15
Filing date: 2003-07-15
Publication date: 2005-02-10

Abstract

【課題】全長が短くコンパクトで部品点数を削減した打撃工具の提供。
【解決手段】工具ホルダ５０は工具本体の先端部に着脱可能に設けられ、先端工具３５は工具ホルダに着脱可能に設けられる。工具スリーブ５１は、工具本体内に延びるシリンダ３４の先端部に対して、シリンダ係合解除機構をなす球体５４、第１固定部材５５、第１操作スリーブ５６とにより着脱され、先端工具３５は、工具スリーブ５１に対して、工具係合解除機構をなす球体６４、第２固定部材６５、第２操作スリーブとにより着脱される。１本の圧縮スプリング５２が第１、第２固定部材を互いに反対方向に付勢して互いの接続固定関係が維持される。操作スリーブを圧縮スプリングの付勢力に抗して移動すると互いの接続関係が絶たれる。
【選択図】図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はハンマやハンマドリル等の打撃工具に関し、特に先端工具の取外しや装着が容易であり、さらに打撃工具本体への装着や交換が可能な工具ホルダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハンマやハンマドリル等の打撃工具は、回転駆動力を発生する電動モータと、電動モータからの回転駆動力により回転可能なシリンダと、電動モータからの回転駆動力を往復運動に変換する運動変換部と、運動変換部からの往復運動により打撃力を発生するピストン部と、シリンダ先端に着脱自在に連結され先端工具を保持する工具ホルダと、先端工具にピストン部からの打撃力を伝達する打撃伝達部とを有する。工具ホルダは先端工具の着脱が容易であると同時に、工具ホルダその物も打撃工具本体に着脱可能なように取付けられる。工具ホルダを交換可能とすることにより種々の先端工具を使用することができ、打撃工具本体の用途が広がる。従来の工具ホルダは、工具ホルダに対する先端工具の着脱用に１本のバネを使い、工具本体に対する工具ホルダの着脱のために別のバネを使用している。（例えば特許文献１、図２参照）。
【特許文献１】
英国特許出願公開第２３３３９８０号明細書
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし従来の打撃工具の工具ホルダでは、先端工具係合用と工具ホルダの本体への係合用に別々のバネを使うので、工具ホルダの全長が長くなり、しかもバネを固定する空間も２カ所必要となる。そのためコンパクトな工具ホルダは得ることができず、しかも部品点数が多いのでコストの削減にも限界があった。
【０００４】
そこで本発明は部品点数を削減でき簡単な構造で全長を短縮したコンパクトな工具ホルダを備えた打撃工具を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、回転駆動力を発生する電動モータと、該電動モータからの回転駆動力により回転可能なシリンダと、該電動モータからの回転駆動力を往復運動に変換する運動変換部と、該運動変換部からの往復運動により打撃力を発生するピストン部と、該シリンダ先端に着脱自在に連結され先端工具を保持する工具ホルダと、該先端工具に該ピストン部からの打撃力を伝達する打撃伝達部とを有する打撃工具において、該先端工具を内装するための工具スリーブと、該工具スリーブと該シリンダ先端との係合を維持または解除するシリンダ係合・解除機構と、該工具スリーブと該先端工具との係合を維持または解除する工具係合・解除機構と、該工具係合・解除機構と該シリンダ係合・解除機構の間に位置し該工具スリーブの外周に同心状に設けた１本のバネとを有し、該バネは該工具係合・解除機構を先端方向へ付勢して該工具スリーブと該先端工具の係合を維持し、また該シリンダ係合・解除機構を先端方向とは反対方向へ付勢して該シリンダと該工具スリーブの係合状態を維持する打撃工具を提供している。
【０００６】
ここで該工具スリーブには第１貫通孔と第２貫通孔が形成され、該シリンダ外周には凹部が形成され、該シリンダ係合・解除機構は、該第１貫通孔内で該凹部と係合可能に配置された第１係止部材と、該１本のバネにより該先端工具とは反対方向に付勢されて該第１係止部材と該凹部の係合を固定するように該第１係止部材の外周に接する第１固定部材と、該第１固定部材に連結され該スリーブの軸方向に移動可能な第１操作スリーブとを有し、該第１操作スリーブを先端方向に移動操作することにより該シリンダと該工具スリーブとの係合状態を解除し、該工具係合・解除機構は、該第２貫通孔内で該工具スリーブ内に挿入された該先端工具と係合可能に配置された第２係止部材と、該１本のバネにより先端方向に付勢されて該第２係止部材と先端工具との係合を固定するように該第２係止部材の外周に接する第２固定部材と、該第２固定部材に連結され該工具スリーブの軸方向に移動可能な第２操作スリーブとを有し、該第２操作スリーブを該反対方向に移動操作することにより該先端工具と該工具スリーブとの係合状態を解除する。
【０００７】
また、該第１貫通孔は該工具スリーブに少なくとも２個形成され、それぞれの該第１貫通孔内にそれぞれ該第１係止部材が設けられ、それぞれの該第１係止部材に対応して該凹部と、該第１固定部材とが設けられているのが望ましい。
【０００８】
また、該第１操作スリーブと該第２操作スリーブは該工具スリーブと同心状に配置し、該第２操作スリーブは該第１操作スリーブに近い部分の径が第２操作スリーブの先端側に近い部分に比べて大きい大径部を有し、該第１操作スリーブは該第２操作スリーブに近い部分の径が第１操作スリーブの先端側とは反対側部分に比べて小さい小径部を有し、該小径部は該大径部内に収納できる大きさであり、該１本のバネは該大径部と該小径部で画成される空間に同心状に配置されている構成が好ましい。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による打撃工具の工具ホルダについて、図１乃至図４に基づき説明する。図１は代表的な打撃工具であるハンマドリルの全体構成を一部断面で示しており、ハンドル部１０とモータハウジング２０とギヤハウジング３０と支持部材３０Ａとにより工具本体が構成される。
【００１０】
ハンドル部１０には電源ケーブル１１が取付けられると共に、スイッチ機構１２が内蔵され、またスイッチ機構１２に機械的に接続されたトリガ１３が操作可能に設けられる。電源ケーブル１１はスイッチ機構１２と外部電源（図示せず）とに接続され、トリガ１３を操作して電源との接続と断続を切り換えることができる。
【００１１】
モータハウジング２０はハンドル部１０に接続される。ハンドル部１０とモータハウジング２０はそれぞれ樹脂製の成型品であるが、両者を一体成型品としてもよい。モータハウジング２０内には電動モータ２１が収納される。電動モータ２１はモータピニオン軸２２から回転駆動力を出力する。
【００１２】
ギヤハウジング３０はモータハウジング２０の前方に設けられた樹脂成型品である。また支持部材３０Ａは、金属製であってギヤハウジング３０の内部に設けられる。ギヤハウジング３０内の下方には、モータピニオン軸２２と平行で支持部材３０Ａに回転可能に支承された中間軸３２が設けられている。中間軸３２のモータ側端部には第１ギヤ３１が固定装着されてモータピニオン軸２２と噛合し、中間軸３２の先端側にはギヤ部３２Ａが形成されて後述する第２ギヤ３３と噛合している。支持部材３０Ａは更に、軸受を介して電動モータ２１のモータピニオン軸２２を回転可能に支承している。
【００１３】
シリンダ３４がモータピニオン軸２２と平行に延びて支持部材３０Ａに回転可能に支承されている。第２ギヤ３３はシリンダ３４の外周に固定され、上述したギヤ部３２Ａとの噛合により、シリンダ３４はその軸心を中心として回転可能である。シリンダ３４の先端側には、工具ホルダ５０が着脱可能に取付けられ、工具ホルダ５０内には先端工具３５が着脱自在に取付けられる。
【００１４】
中間軸３２は中間部分にバネによって電動モータ２１方向に付勢されるクラッチ３６がスプライン係合されており、クラッチ３６はギヤハウジング３０の下部に設けたチェンジレバ３７によってハンマドリル・モード（図示した位置）とドリルモード（クラッチ３６が先端方向に移動した位置）間を切り換えることが可能である。クラッチ３６の電動モータ側には運動変換部材４０が中間軸３２に回転可能に外装され、運動変換部材４０の腕部４０Ａは、中間軸３２の回転により工具本体の前後方向に往復動作可能に設けられる。
【００１５】
ハンマドリル・モードではクラッチ３６により中間軸３２と運動変換部材４０とが結合する。運動変換部材４０はピストンピン４１を介してピストン４２と連動するように接続されている。ピストン４２は中間軸３２と平行な方向に往復運動可能なようにシリンダ３４内に摺動可能に装着されている。ピストン４２内には、打撃子４３が内装されており、シリンダ３４内であってピストン４２と打撃子４３の間には空気室４４が画成される。打撃子４３はシリンダ３４内に配置された中間子４５（図２）を介して先端工具３５を打撃する。
【００１６】
以上の構成による打撃工具の動作を説明する。電動モータ２１の回転出力はピニオン軸２２から第１ギヤ３１を介して中間軸３２に伝わる。中間軸３２の回転は、ギヤ部３２Ａとシリンダ３４に外装した第２ギヤ３３の噛合によりシリンダ３４に伝わる。シリンダ３４の先端には先端工具３５を保持する工具ホルダ５０が固定されており、シリンダ３４と一体に回転する。このようにして先端工具３５に回転力が伝えられる。
【００１７】
一方、チェンジレバ３７をハンマドリル・モードに移動させると、クラッチ３６が運動変換部材４０と結合し、中間軸３２の回転駆動力が運動変換部材４０に伝わる。運動変換部材４０は回転駆動力をピストンピン４１を介してピストン４２の往復運動に変換する。ピストン４２の往復運動により打撃子４３とピストン４２との間に画成された空気室４４も圧縮と膨張を繰り返し、打撃子４３に打撃力を付与する。打撃子４３が前進して中間子４５の後端面に衝突し、中間子４５を介して打撃力が先端工具３５に伝達される。このようにしてハンマドリル・モードでは先端工具３５には回転力と打撃力が同時に付与される。
【００１８】
チェンジレバ３７がドリルモードにあるときは、クラッチ３６は中間軸３２と運動変換部材４０との接続を断ち、中間軸３２の回転駆動力のみがギヤ部３２Ａ、第２ギヤ３３を介してシリンダ３４に伝達される。よって先端工具３５には回転力のみが付与される。
【００１９】
図２乃至図４は本実施の形態による打撃工具の工具本体の先端側と工具ホルダ５０を示す拡大図である。工具ホルダ５０は、先端工具３５を内装するための工具スリーブ５１と、工具ホルダ５０とシリンダ３４先端との係合を維持又は解除するためのシリンダ係合・解除機構と、工具ホルダ５０と先端工具３５との係合を維持又は解除するための工具係合・解除機構と、シリンダ係合・解除機構と工具係合・解除機構の間に位置し工具スリーブ５１の外周に配設され、両方の係合・解除機構を互いに反対方向に付勢する１本の圧縮スプリング５２とで構成される。
【００２０】
工具スリーブ５１の後部側には第１貫通孔５３が複数形成され、シリンダ３４の先端側外周面には、第１貫通孔５３に対応した複数の凹部３４ａが形成される。シリンダ係合・解除機構は、第１貫通孔５３内に配置した第１係止部材たる球体５４と、圧縮コイルスプリング５２によりモータ２１方向に付勢されて球体５４の外周に接し球体５４と凹部３４ａの係合を維持する第１固定部材５５と、第１固定部材５５を工具スリーブ５１の軸方向に移動可能とするように第１固定部材５５に連結される第１操作スリーブ５６とで構成される。
【００２１】
工具スリーブ５１の先端側であって、工具スリーブ５１に挿通された先端工具３５の溝３５ａに対向可能な位置には第２貫通孔６３が貫通形成されている。工具係合・解除機構は、第２貫通孔６３内に配置した第２係止部材たる球体６４と、球体６４と先端工具３５の溝３５ａとの係合を固定するために圧縮コイルスプリング５２により先端方向に付勢されて球体６４の外周に配置可能な第２固定部材６５と、第２固定部材６５を工具スリーブ５１の軸方向に移動可能とするように第２固定部材６５に連結した第２操作スリーブ６６とで構成される。
【００２２】
第２操作スリーブ６６と第１操作スリーブ５６は工具スリーブ５１と同心状に配置し、第２操作スリーブ６６は第１操作スリーブ５６に近い部分の径が第２操作スリーブの先端側に近い部分に比べ大きく作られて大径部６６Ａをなし、第１操作スリーブ５６の第２操作スリーブ６６に近い部分の径が第１操作スリーブ５６の先端側と反対の部分に比べ小さく作られて小径部５６Ａをなす。第１操作スリーブ５６の小径部５６Ａは第２操作スリーブ６６の大径部６６Ａ内に収納できる大きさである。この大径部６６Ａと小径部５６Ａで画成される空間に圧縮コイルスプリング５２が配置されている。なお図３に示されるように、工具スリーブ５１の内周面には、先端工具の図示せぬキー溝と係合するための半径方向内方に突出するキー５１Ａが一体に設けられている。
【００２３】
図２は、工具ホルダ５０が打撃工具本体のシリンダ３４に固定され、同時に先端工具３５が工具ホルダ５０内に装着固定された状態を示す。この状態では、圧縮コイルスプリング５２の付勢力により第１操作スリーブ５６と第２操作スリーブ６６は互いに反対方向に付勢され、第１固定部材５５は球体５４上にあって球体５４と凹部３４ａとの係合が維持され、よって工具スリーブ５１のシリンダ３４に対する接続が維持され、同時に第２固定部材６５は球体６４上にあって球体６４と先端工具３５の溝３５ａとの係合が維持され、よって先端工具３５の工具スリーブ５１に対する固定が維持される。
【００２４】
この状態から工具ホルダ５０を工具本体から解除する動作について説明する。図３に示されるように、第１操作スリーブ５６を圧縮コイルスプリング５２の付勢力に抗して先端方向に摺動させると、第１操作スリーブ５６の小径部５６Ａは第２操作スリーブ６６の大径部６６Ａ内に徐々に挿入されつつ第１固定部材５５が先端方向に移動する。よって第１固定部材５５によって半径方向外方への動きを抑制されていた球体５４は、シリンダ３４の凹部３４ａの傾斜壁の作用で容易に半径方向外方に移動可能となる。よって球体５４は凹部３４ａから離脱し、工具ホルダ５０を更に先端方向に引くと工具ホルダ５０は容易に工具本体から分離させることができる。
【００２５】
先端工具３５だけを交換する時には、図４に示されるように、圧縮コイルスプリング５２の付勢力に抗して第２操作スリーブ６６を打撃工具本体方向に摺動させと、第２操作スリーブ６６の大径部６６Ａが第１操作スリーブ５６の小径部５６Ａを徐々に覆いながら、第２操作スリーブ６６に連結した第２固定部材６５が打撃工具本体方向に移動する。従って第２固定部材６５によって半径方向外方への動きを抑制されていた球体６４は、先端工具３５の溝３５ａの軸方向端部曲面に沿って容易に半径方向外方に移動可能となる。球体６４が先端工具の溝３５ａから離脱することにより、先端工具と工具ホルダ５０との接続関係が解除され、先端工具３５は容易に前方に引き抜けるようになる。
【００２６】
本発明による打撃工具は上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。たとえば、図２乃至図４ではシリンダ係合・解除機構は、上下に２カ所の係合固定位置を示されているが、上下どちらか１カ所でもシリンダ係合・解除機構としての機能は得られる。但し、打撃工具の特性として、先端工具周辺に回転力、衝撃力、振動が集中するので、上下２カ所により係合状態を確実にすることが望ましい。さらに、上下左右に配置して、シリンダ係合・解除機構を４カ所の係合固定位置を設ける構造とすれば、係合状態がさらに確実となる。同様に、工具係合・解除機構は図では工具の上側に１カ所の係合固定位置を設けてあるが、上下対称に２カ所設けてもよい。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の打撃工具によれば、シリンダ係合・解除機構と工具係合・解除機構との間に、両者を互いに反対方向に付勢する１本のバネが配置され、この１本のバネにより工具ホルダは常にシリンダ先端との係合を維持され、バネの付勢方向と逆の力をシリンダ係合・解除機構に加えると工具ホルダは容易にシリンダ先端から離脱させることが可能となり、同様に、この１本のバネにより先端工具は工具ホルダのスリーブとの係合が維持され、バネの付勢方向と逆の力を工具係合・解除機構に加えると先端工具は容易に工具ホルダから離脱させることができる。このように１本のバネによって２カ所の係合・解除機構を同時に付勢させることができるので、工具ホルダ全体をコンパクト化できる。
【００２８】
請求項２記載の打撃工具によれば、第１操作スリーブを先端側に移動させることにより工具スリーブとシリンダの係合状態が解除され、工具ホルダはシリンダから離脱させることが可能となり、また、第２操作スリーブを先端と反対方向に移動させることにより工具と係合部材の係合状態が解除され、工具は工具ホルダから抜き取ることが可能となる。バネは比較的全長が長い部材であり、２本設ければそれだけ工具ホルダの全長も長くなる。本発明の打撃工具では、１本のバネの両側に工具ホルダのシリンダ係合・解除機構と工具係合・解除機構を配置したので、コンパクトで全長の短い工具保持構造が実現できる。
【００２９】
請求項３記載の打撃工具の工具ホルダによれば、工具スリーブは少なくとも２個の第１貫通孔が形成され、各々の第１貫通孔内には第１係止部材を設け、それぞれに対応して凹部と、第１固定部材が設けられる。シリンダ係合・解除機構の係合固定位置は１カ所であっても効果が得られるが、上下複数であればさらに係合時の安定性が高くなる。バネは同心状に配置されているので、係合固定部分も例えば同心状に複数設けることが可能である。
【００３０】
請求項４記載の打撃工具の工具ホルダによれば、着脱操作時にそれぞれの操作スリーブが互いに重なる構造であり、工具ホルダの全長を短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による打撃工具全体を示す部分断面図。
【図２】図１に示した打撃工具の要部拡大断面図であり、先端工具を工具ホルダに固定させた状態を示す図。
【図３】図１に示した打撃工具の要部拡大断面図であり、工具ホルダを打撃工具本体から分離する状態を示す図。
【図４】図１に示した打撃工具の要部拡大断面図であり、先端工具を工具ホルダから分離する状態を示す図。
【符号の説明】
１０：ハンドル部、２０：モータハウジング、３０：ギヤハウジング、３０Ａ：支持部材、３１：第１ギヤ、３２：中間軸、３３：第２ギヤ、３４：シリンダ、３４ａ；シリンダ凹部、３５：先端工具、３５ａ：溝、４０：運動変換部材、４２：ピストン、４３：打撃子、４４：空気室、４５：中間子、５０：工具ホルダ、５１：工具スリーブ、５２：バネ、５３：第１貫通孔、５４：第１係止部材たる球体、５５：第１固定部材、５６：第１操作スリーブ、５６Ａ：小径部、６３：第２貫通孔、６４：第２係止部材たる球体、６５：第２固定部材、６６：第２操作スリーブ、６６Ａ：大径部

Claims

回転駆動力を発生する電動モータと、該電動モータからの回転駆動力により回転可能なシリンダと、該電動モータからの回転駆動力を往復運動に変換する運動変換部と、該運動変換部からの往復運動により打撃力を発生するピストン部と、該シリンダ先端に着脱自在に連結され先端工具を保持する工具ホルダと、該先端工具に該ピストン部からの打撃力を伝達する打撃伝達部とを有する打撃工具において、
該先端工具を内装するための工具スリーブと、
該工具スリーブと該シリンダ先端との係合を維持または解除するシリンダ係合・解除機構と、
該工具スリーブと該先端工具との係合を維持または解除する工具係合・解除機構と、
該工具係合・解除機構と該シリンダ係合・解除機構の間に位置し該工具スリーブの外周に同心状に設けた１本のバネとを有し、該バネは該工具係合・解除機構を先端方向へ付勢して該工具スリーブと該先端工具の係合を維持し、また該シリンダ係合・解除機構を先端方向とは反対方向へ付勢して該シリンダと該工具スリーブの係合状態を維持することを特徴とする打撃工具。
該工具スリーブには第１貫通孔と第２貫通孔が形成され、該シリンダ外周には凹部が形成され、
該シリンダ係合・解除機構は、該第１貫通孔内で該凹部と係合可能に配置された第１係止部材と、該１本のバネにより該先端工具とは反対方向に付勢されて該第１係止部材と該凹部の係合を固定するように該第１係止部材の外周に接する第１固定部材と、該第１固定部材に連結され該スリーブの軸方向に移動可能な第１操作スリーブとを有し、該第１操作スリーブを先端方向に移動操作することにより該シリンダと該工具スリーブとの係合状態を解除し、
該工具係合・解除機構は、該第２貫通孔内で該工具スリーブ内に挿入された該先端工具と係合可能に配置された第２係止部材と、該１本のバネにより先端方向に付勢されて該第２係止部材と先端工具との係合を固定するように該第２係止部材の外周に接する第２固定部材と、該第２固定部材に連結され該工具スリーブの軸方向に移動可能な第２操作スリーブとを有し、該第２操作スリーブを該反対方向に移動操作することにより該先端工具と該工具スリーブとの係合状態を解除することを特徴とする請求項１記載の打撃工具。
該第１貫通孔は該工具スリーブに少なくとも２個形成され、それぞれの該第１貫通孔内にそれぞれ該第１係止部材が設けられ、それぞれの該第１係止部材に対応して該凹部と、該第１固定部材とが設けられていることを特徴とする請求項２記載の打撃工具の工具ホルダ。
該第１操作スリーブと該第２操作スリーブは該工具スリーブと同心状に配置し、該第２操作スリーブは該第１操作スリーブに近い部分の径が第２操作スリーブの先端側に近い部分に比べて大きい大径部を有し、該第１操作スリーブは該第２操作スリーブに近い部分の径が第１操作スリーブの先端側とは反対側部分に比べて小さい小径部を有し、該小径部は該大径部内に収納できる大きさであり、該１本のバネは該大径部と該小径部で画成される空間に同心状に配置されていることを特徴とする請求項２記載の打撃工具の工具ホルダ。