JP2016168635A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】分解や組立が容易で修理性に優れ、軽量化も可能となる打撃工具を提供する。
【解決手段】モータハウジング２及び前ハウジング５内に、モータ３と、その前方に配置されてモータ３の駆動によって動作する打撃機構６とを収容したハンマドリル１において、前ハウジング５内に、モータ３の出力軸４をボールベアリング１１を介して保持する後保持部材１０と、打撃機構６のツールホルダ２４をメタル軸受２７を介して保持する前保持部材２６とをそれぞれ独立して（分離させて）設けた。
【選択図】図１

Description

本発明は、先端工具の打撃機構を有するハンマドリル等の打撃工具に関する。

ハンマドリル等の打撃工具は、ハウジング内に、モータと、ピストンやシリンダ等の往復動部材とその往復動部材に連動する打撃子と、モータの回転を往復動部材の前後運動に変換する変換部材とを備えた打撃機構を有し、モータの駆動に伴って変換部材を介して往復動部材を連動させ、これに連動する打撃子によって先端工具を直接或いは間接的に打撃する。モータと打撃機構との間でハウジング内には、特許文献１に開示の如く、モータの出力軸と打撃機構のシリンダ部（最終出力軸）とをそれぞれ軸受を介して保持する支持部材（インナハウジング）が設けられている。このインナハウジングは、モータの出力軸を軸受を介して保持する後保持部と、最終出力軸を軸受を介して保持する前保持部とが一体的に形成されている。

特許第５００７９２６号公報

上記従来の打撃工具では、修理等のために分解する際には、インナハウジングと共にピストンシリンダや変換部材も同時に取り外す必要があり、時間や手間が掛かっていた。また、インナハウジングをアルミニウム等で作製する場合もあるが、このような金属製とすると重量やコストもかさんでしまう。

そこで、本発明は、分解や組立が容易で修理性に優れ、軽量化も可能となる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、ハウジング内に、モータと、その前方に配置されてモータの駆動によって動作する打撃機構とを収容した打撃工具であって、ハウジング内に、モータの出力軸を軸受を介して保持する後保持部材と、打撃機構の最終出力軸を軸受を介して保持する前保持部材とをそれぞれ独立して設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、前保持部材は、ハウジングにネジ止めされることを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の構成において、出力軸及び最終出力軸の下方に、出力軸の回転を最終出力軸へ伝達する中間軸を配置して、前保持部材を、最終出力軸と中間軸との間の少なくとも左右位置でハウジングにネジ止めしたことを特徴とするものである。
請求項４に記載の発明は、請求項１乃至３の何れかの構成において、前保持部材を金属製としたことを特徴とするものである。
請求項５に記載の発明は、請求項１乃至４の何れかの構成において、後保持部材を樹脂製としたことを特徴とするものである。
請求項６に記載の発明は、請求項１乃至５の何れかの構成において、ハウジングへの前保持部材の組み付けと同時に最終出力軸もハウジングへ組み付けられる構造としたことを特徴とするものである。
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至６の何れかの構成において、モータの出力軸にファンを設けて、ハウジング内に、ファンによる空気流を前保持部材の外側に通過させる通気路を形成したことを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、後保持部材と前保持部材とをそれぞれ独立して設けたことで、分解や組立が容易で修理性に優れたものとなる。また、従来のインナハウジングのように後保持部材と前保持部材とが一体に繋がらないので、軽量化も可能となる。
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、前保持部材をハウジングにネジ止めしたことで、ハウジングに対する前保持部材の着脱が簡単に行える。
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、前保持部材を、最終出力軸と中間軸との間の左右位置でハウジングにネジ止めしたことで、前保持部材を単独で設けても、最終出力軸と中間軸との間で左右に生じるスペースを利用したコンパクトな構造で固定可能となる。
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、前保持部材を金属製としたことで、発熱した軸受を効率良く放熱させることができる。
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、後保持部材を樹脂製としたことで、一層の軽量化が可能となる。
請求項６に記載の発明によれば、請求項１乃至５の何れかの効果に加えて、ハウジングの前保持部材の組み付けと同時に最終出力軸も組み付けられる構造としているので、最終出力軸の組み付けや取り外しも前保持部材と併せて容易に行える。
請求項７に記載の発明によれば、請求項１乃至６の何れかの効果に加えて、ハウジング内に通気路を形成したことで、前保持部材による放熱効果をより高めることができる。

ハンマドリルの一部縦断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 ハンマドリルの平面図である。 分解した状態を示す説明図である。

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ハンマドリルの一部縦断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。ハンマドリル１のハウジングは、モータ３を前向き（図１の左側を前方とする。）に収容したモータハウジング２の前方に、打撃機構６を収容した前ハウジング５を図示しない複数のボルトで連結し、モータハウジング２の後方に、スイッチを収容した図示しないハンドルを連結してなる。モータ３の出力軸４には、モータ冷却用のファン７が固着されて、モータハウジング２の前部に形成されたファン収容室８内に配置されている。ファン収容室８の外側でモータハウジング２の側面及び下面には、図示しない排気口が形成され、ハンドルの後面には図示しない吸気口が形成されている。

前ハウジング５の内部で後側には、前ハウジング５の後部に形成した段部９に嵌合してモータハウジング２内を前後に仕切る格好で組み付けられる後保持部材１０が設けられている。この後保持部材１０は、正面視が長円形状の樹脂製で、モータ３の出力軸４は、後保持部材１０に保持される軸受であるボールベアリング１１に軸支されて後保持部材１０を貫通し、前ハウジング５内に突出している。後保持部材１０の外周には、凹溝１２が形成されて、凹溝１２に嵌合させたＯリング１３が前ハウジング５の段部９に当接してファン収容室８と前ハウジング５との間をシールするようになっている。

一方、前ハウジング５内において、出力軸４の下方側には、中間軸１４が設けられている。この中間軸１４は、前端が前ハウジング５の前部内面に保持されたボールベアリング１５に、後端が後保持部材１０に保持されたボールベアリング１６にそれぞれ軸支されて、出力軸４と平行に前後方向に配置される。ボールベアリング１６の前方で中間軸１４には、出力軸４の先端に設けた第１ギヤ１７と噛合する第２ギヤ１８が固定されている。

さらに、中間軸１４の前部には、第３ギヤ１９が一体に形成され、第２ギヤ１８と第３ギヤ１９との間には、変換部材としてのボススリーブ２０が回転可能に設けられて、ボススリーブ２０の外周には、軸心から傾斜したスワッシュベアリング２１を介してアーム２２が上向きに設けられている。第３ギヤ１９には、クラッチ２３が、中間軸１４と一体回転且つ前後移動可能に設けられている。このクラッチ２３には、前ハウジング５の側面で回転可能に設けられた図示しない切替レバーが係合しており、切替レバーの回転操作によりクラッチ２３が前後移動して、ボススリーブ２０と係合する後退位置と、ボススリーブ２０から離間する前進位置とに切替可能となっている。

そして、打撃機構６は、中間軸１４の上方で、前端に図示しない先端工具を装着可能な最終出力軸としての筒状のツールホルダ２４を備えている。このツールホルダ２４は、前側部分が前ハウジング５内でボールベアリング２５に軸支され、後端が、前ハウジング５内に設けた前保持部材２６に圧入されるメタル軸受２７によって軸支されている。
この前保持部材２６は、金属製（ここではアルミニウム）の円盤状で、図２，３に示すように、上下方向で中間軸１４とツールホルダ２４との間に位置するように左右下向きに突設された一対の連結片２８，２８を、前ハウジング２の前側内面から後向きに突設させた一対のネジボス２９，２９に嵌合させ、後方からネジ３０，３０によって固定することで、単独で前ハウジング５内に組み付けられる。前保持部材２６の内周後端には、メタル軸受２７を当接させて圧入位置を位置決めする受け段部３１が周設され、外周には、前ハウジング５への組み付け状態で前ハウジング５の内面に当接する当接部３２が周設されている。

前保持部材２６の前方でツールホルダ２４の外周には、フランジ部３３が形成されてその前方に、中間軸１４の第３ギヤ１９と噛合する第４ギヤ３４が回転可能に設けられている。この第４ギヤ３４は、その前方でツールホルダ２４に外装されたコイルバネ３５により、常態ではフランジ部３３と係止して回転が規制される後退位置に付勢されている。これにより、ツールホルダ２４へのトルクが増大すると第４ギヤ３４がコイルバネ３５の付勢に抗してフランジ部３３から前方へ離間し、ツールホルダ２４へのトルク伝達を遮断させるトルクリミッタが形成される。

また、ツールホルダ２４の後部には、ピストンシリンダ３６が前後移動可能に収容されて、ピストンシリンダ３６の後面に突設した連結板３７が、左右方向の連結軸３８によってアーム２２の先端と連結されている。ピストンシリンダ３６の内部には、空気室３９を介して打撃子４０が前後移動可能に収容され、打撃子４０の前方でツールホルダ２４内には、中間子４１が設けられて、ツールホルダ２４の前端に装着された先端工具の後端に当接可能となっている。４２は、ツールホルダ２４の前端に設けられて先端工具を抜け止めする操作スリーブである。

そして、前ハウジング５の上側には、図２に示すように、左右一対の通気路４３，４３が形成されている。この通気路４３は、後端が後保持部材１０のＯリング１３より後方位置で開口してファン収容室８と連通する一方、前端は、前保持部材２６の当接部３２の前端まで形成されて、図４に示すように前ハウジング５の上面に形成されたスリット状の前排気口４４，４４を介して外部と連通している。よって、ファン７によって生成される空気流の一部は、通気路４３，４３を通って前排気口４４，４４から排出されることになる。

以上の如く構成されたハンマドリル１においては、ハンドルに設けた図示しないトリガを押し込み操作してスイッチをＯＮ動作させると、モータ３が駆動して出力軸４が回転し、第１ギヤ１７が噛合する第２ギヤ１８を介して中間軸１４を回転させる。このとき切替レバーの操作によってクラッチ２３の前進位置を選択していれば、中間軸１４の回転は第３ギヤ１９及び第４ギヤ３４を介してツールホルダ２４に伝わり、ツールホルダ２４が保持する先端工具を回転させるドリルモードとなる。一方、クラッチ２３の後退位置を選択していれば、中間軸１４の回転はツールホルダ２４と共にボススリーブ２０にも伝わり、スワッシュベアリング２１を介してアーム２２の前後への揺動に変換される。よって、ピストンシリンダ３６が前後移動して打撃子４０を連動させ、中間子４１を介して先端工具を打撃するハンマドリルモードとなる。

こうしてツールホルダ２４の回転やピストンシリンダ３６の前後移動によってツールホルダ２４を軸支するメタル軸受２７が発熱しても、この熱は外側の金属製の前保持部材２６に伝わって放熱される。
また、ファン７により生成される空気流の一部は、前述のようにファン収容室８から前ハウジング５内の通気路４３，４３を通り、前排気口４４，４４から排出される。つまり、前保持部材２６の当接部３２が接触する前ハウジング５内を空気が流れることで、前保持部材２６を効果的に冷却することができる。

そして、修理等のために分解する必要が生じた場合は、前ハウジング５をモータハウジング２から取り外せば、図５に示すように、後保持部材１０をモータ３と共に前ハウジング５から分離できるため、前保持部材２６はそのままで中間軸１４と共にピストンシリンダ３６をツールホルダ２４から抜き取ることができる。よって、各部品の交換やメンテナンスが容易に行える。組み付けの手順も上記と逆で、中間軸１４と共にピストンシリンダ３６を前ハウジング５側へ組み付けて後保持部材１０と共にモータハウジング２を結合する簡単な作業となる。打撃機構６を取り外す場合は、ネジ３０，３０を緩めて前保持部材２６を前ハウジング５から取り外せば、ツールホルダ２４等が分解可能となる。組み付けの際は前保持部材２６をネジ３０で固定すればツールホルダ２４も同時に組み付けられる。

このように、上記形態のハンマドリル１によれば、前ハウジング５内に、モータ３の出力軸４をボールベアリング１１を介して保持する後保持部材１０と、打撃機構６のツールホルダ２４をメタル軸受２７を介して保持する前保持部材２６とをそれぞれ独立して（分離させて）設けたことで、分解や組立が容易で修理性に優れたものとなる。また、従来のインナハウジングのように後保持部材１０と前保持部材２６とが一体に繋がらないので、軽量化も可能となる。

特にここでは、前保持部材２６を前ハウジング５にネジ止めしているので、前ハウジング５に対する前保持部材２６の着脱が簡単に行える。
また、前保持部材２６を、ツールホルダ２４と中間軸１４との間の左右に設けたネジボス２９，２９を用いて前ハウジング５にネジ止めしたことで、前保持部材２６を単独で設けても、ツールホルダ２４と中間軸１４との間で左右に生じるスペースを利用したコンパクトな構造で固定可能となる。
さらに、前保持部材２６を金属製としたことで、発熱したメタル軸受２７を効率良く放熱させることができる。一方、後保持部材１０を樹脂製としたことで、一層の軽量化が可能となる。

そして、前ハウジング５への前保持部材２６の組み付けと同時にツールホルダ２４も組み付けられる構造としているので、ツールホルダ２４の組み付けや取り外しも前保持部材２６と併せて容易に行える。
また、前ハウジング５内に、ファン７による空気流を前保持部材２６の外側に通過させる通気路４３，４３を形成したことで、前保持部材２６による放熱効果をより高めることができる。

なお、後保持部材及び前保持部材の構造は上記形態に限らず、例えば後保持部材では、組み付け位置を前後にずらしたり、前ハウジングの軸線に対して傾斜させたりすることができる。前保持部材も、連結片の数を増やしたり幅を大きくしたりしてネジの数を増やしてもよい。また、前保持部材におけるメタル軸受の保持部分を金属製のスリーブとしてその外側を樹脂として軽量化を図ったり、当接部を周方向へ連続的でなく断続的に形成したりしてもよい。前後の保持部材が保持する軸受もボールベアリングやメタル軸受に限定しない。
一方、通気路の形態も上記例に限らず、通気路や前排気口の数を増減したり、通気路の断面形状を変更したり、前保持部材の外側に位置する通気路の前端部分を前ハウジングの周方向に延ばして、前保持部材の外側を通過する空気流路を長く形成したりすることもできる。

そして、前保持部材や後保持部材以外の構造も適宜変更で、上記ハンマドリルは２モードとなっているが、ドリルモード、ハンマドリルモードに加えてハンマモードも選択できる３モードであってもよい。勿論ハンマドリルに限らず、モータの出力軸と打撃機構の最終出力軸との軸受をそれぞれ別々の保持部材で保持するものであれば、電動ハンマ等の他の打撃工具においても本発明は適用可能である。

１・・ハンマドリル、２・・モータハウジング、３・・モータ、４・・出力軸、５・・前ハウジング、６・・打撃機構、７・・ファン、１０・・後保持部材、１１・・ボールベアリング、１４・・中間軸、２４・・ツールホルダ、２６・・前保持部材、２７・・メタル軸受、２８・・連結片、２９・・ネジボス、３０・・ネジ、３２・・当接部、４３・・通気路、４４・・前排気口。

Claims (7)

1. ハウジング内に、モータと、その前方に配置されて前記モータの駆動によって動作する打撃機構とを収容した打撃工具であって、
   前記ハウジング内に、前記モータの出力軸を軸受を介して保持する後保持部材と、前記打撃機構の最終出力軸を軸受を介して保持する前保持部材とをそれぞれ独立して設けたことを特徴とする打撃工具。
2. 前記前保持部材は、前記ハウジングにネジ止めされることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. 前記出力軸及び前記最終出力軸の下方に、前記出力軸の回転を前記最終出力軸へ伝達する中間軸を配置して、前記前保持部材を、前記最終出力軸と前記中間軸との間の少なくとも左右位置で前記ハウジングにネジ止めしたことを特徴とする請求項２に記載の打撃工具。
4. 前記前保持部材は金属製であることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の打撃工具。
5. 前記後保持部材は樹脂製であることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の打撃工具。
6. 前記ハウジングへの前記前保持部材の組み付けと同時に前記最終出力軸も前記ハウジングへ組み付けられることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の打撃工具。
7. 前記モータの前記出力軸にファンを設けて、前記ハウジング内に、前記ファンによる空気流を前記前保持部材の外側に通過させる通気路を形成したことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の打撃工具。

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