JP5128390B2 - ハンマードリル - Google Patents

Description

本発明は、先端のビットに回転及び／又は打撃を付与可能としたハンマードリルに関する。

ハンマードリルは、例えば特許文献１，２に示すように、ハウジング内の前方に、前端でビットを保持するツールホルダを軸支し、後方に、往復動する打撃子によってビットを中間子を介して間接的に打撃する打撃機構を設け、その下方に、モータの出力軸の回転が伝達される中間軸をツールホルダと平行に軸支して、中間軸に、中間軸と一体回転且つ軸方向へスライド可能なクラッチ部材と、そのクラッチ部材の前方で中間軸に遊嵌され、ツールホルダ側のギヤと噛合する第２ギヤと、クラッチ部材の後方で中間軸に遊嵌され、中間軸の回転を前後運動に変換して打撃機構に伝達するボススリーブと、クラッチ部材に周設した溝に係合するピンを偏心位置に設けた切換レバー（モード切換部材）とを設けたものが知られている。

すなわち、切換レバーの回転操作による押圧子の偏心運動によってクラッチ部材をハウジング外部からスライド操作し、クラッチ部材を第２ギヤ及び／又はボススリーブと係脱させることで、クラッチ部材を第２ギヤのみと係合させてビットに回転のみ付与するドリルモードと、第２ギヤとボススリーブとの両方に係合させてビットに回転＋打撃を付与するハンマードリルモードと、ボススリーブのみと係合させてビットに打撃のみ付与するハンマーモードとを選択可能としたものである。

特開平６−２１０５０７号公報 実公平６−５００８９号公報

このようなハンマードリルにおいては、使用中に内部で発生した熱によってハウジングが高温となりやすく、作業者がモード切換部材を回転操作する際に、ハウジングに触れて不快感を生じさせるおそれがある。

そこで、本発明は、内部で発生した熱によって使用感を損なうことがないハンマードリル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、ハウジングにおけるモード切換部材の装着部分外面に、モード切換部材をその操作部を除いて覆うと共に抜け止め支持し、ハウジングとの間に空気層を形成するカバーを装着し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、使用感の維持をより確実に行うために、モード切換部材及びカバーをハウジングの下面に設けた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１又は２の構成において、ハウジングへのカバーの装着を容易とするために、カバーの装着を、ハウジングとカバーとの何れか一方に設けた凸部と、他方に設けた凹部又は孔部との嵌合によって行う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、カバーの採用により、温度上昇したハウジングに触れることがなくなるため、内部で発生した熱によって使用感を損なうことがない。また、カバーを利用してモード切換部材が抜け止め支持される合理的な構成ともなる。
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、モード切換部材の操作時以外に、ハンマードリルの支持のためにハウジングの下面に手を添えて作業するような場合においても同様に熱による不快感の発生を防止でき、より確実な使用感の維持に繋がる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加えて、ハウジングへのカバーの装着が容易に行える。

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、ハンマードリルの一例を示す一部縦断面図、図２はクラッチ部分での横断面図で、ハンマードリル１は、回転／打撃機構を内設するギヤハウジング２と、その後方（図１の右側）でモータ４を収容するモータハウジング３とを有し、ギヤハウジング２の前方に、前端にビットを装着可能なツールホルダ６を回転可能に軸支している。
ツールホルダ６は、中間部７がギヤハウジング２の前端でボールベアリング８に、後方の大径部９がギヤハウジング２内後方に組み付けられたインナハウジング１０に夫々回転可能に軸支される筒状体で、ギヤハウジング２から突出した前端には、差し込まれたビットを着脱操作する操作スリーブ１１が設けられている。

また、大径部９の外周には、ギヤ１２が外装されている。このギヤ１２は、前方側で大径部９に固定状態で外装されたストッパリング１３に当接して位置決めされ、周方向で所定間隔をおいて保持したボール１４が、大径部９に外装されたコイルバネ１５によってワッシャー１６を介してストッパリング１３の凹部に押圧されることで、回転が規制されている。すなわち、コイルバネ１５の付勢力を上回る負荷がギヤ１２に加わった場合は、ボール１４がストッパリング１３の凹部を乗り越えてギヤ１２を空転させることで、ツールホルダ６への回転伝達を遮断するトルクリミッタを形成したものである。

さらに、ツールホルダ６の中間部７内には、ビットの後方に位置するインパクトボルト１７が前後移動可能に収容されて、その後方には、インパクトボルト１７に外装されてその後退位置を規制する受けリング１８が設けられている。この受けリング１８は、後方で大径部９内に組み付けられる筒状のキャップ１９との間に介在されたコイルバネ２０によって、中間部７に設けた段部２１に押圧固定されるもので、キャップ１９の後端には、通常の使用時にはインパクトボルト１７の後端が嵌合し、ツールホルダ６にビットがない場合等の空打ちの際には、後述するストライカ２５の前端を把持してその往復動を規制するＯリング２２が収容されている。
そして、大径部９内には、前方を開口した筒状のピストンシリンダ２３が遊挿され、そのピストンシリンダ２３内には、空気室２４を介してストライカ２５が前後移動可能に収容されている。

一方、ギヤハウジング２内でモータ４の出力軸５の下方には、中間軸２６が、前後のボールベアリング２７，２８によってツールホルダ６及び出力軸５と平行に軸支され、後端に設けた第１ギヤ２９を出力軸５に噛合させている。この中間軸２６の中間部位には、スプライン歯３０が形成されて、その前方でボールベアリング２７との間に、第２ギヤ３１が中間軸２６と別体回転可能に外装されて、ツールホルダ６のギヤ１２と噛合している。さらに、スプライン歯３０の後方でボールベアリング２８との間には、ボススリーブ３２が、中間軸２６と別体回転可能に外装されて、ボススリーブ３２の外周に、軸線を傾けたスワッシュベアリング３３が回転可能に外嵌されて、スワッシュベアリング３３の上部に突設した連結アーム３４の上端が、ピストンシリンダ２３の後端へ回転可能に連結されている。

この連結アーム３４とピストンシリンダ２３との連結は、ピストンシリンダ２３の後端に左右方向へ所定間隔をおいて突設された一対の連結片３５，３５の間に、受けプレート３６を挿入し、連結片３５，３５と受けプレート３６とを左右方向へ貫通して両者を一体化させるジョイントピン３７に、連結アーム３４の上端を直交状に貫通させる構造となっている。この受けプレート３６は、図３にも示すように、連結片３５，３５の間隔に合わせた幅で平面視がコ字状となるように折曲形成される帯状の金属板で、基端の中央には、上下端に一対の当接部３９，３９を残す切欠き３８が形成され、左右の側板４０，４０には、ジョイントピン３７が貫通する透孔４１が夫々形成されると共に、先端縁の中央には、側板４０よりも上下幅が小さい四角形状の突起４２が夫々突設されている。また、受けプレート３６の基端の上下長さは、側板４０の上下長さよりも大きく形成されている。

よって、受けプレート３６を連結片３５，３５の間に基端を前にして挿入すると、図１のように当接部３９，３９がピストンシリンダ２３の後面の上下端近くに夫々当接し、側板４０の先端が連結片３５よりも後方へ突出する位置で位置決めされる。このとき、側板４０，４０の弾性によって連結片３５，３５間に軽圧入される格好となるため、組付けの際に受けプレート３６が連結片３５，３５間から落下することがなく、組付けが容易に行える。そして、連結片３５と受けプレート３６とにジョイントピン３７を貫通させて、連結アーム３４の上端をジョイントピン３７に貫通させれば、連結アーム３４とピストンシリンダ２３との連結は完了する。
４３は、ピストンシリンダ２３の後方に設けられたコイルバネで、前端が受けプレート３６の両側板４０の端縁に突起４２を中に入れた状態で当接する一方、後端が、インナハウジング１０の内面に突設されたボス４４に嵌合して夫々位置決めされて、受けプレート３６を介してピストンシリンダ２３を前方へ付勢している。

そして、中間軸２６のスプライン歯３０には、スリーブ状のクラッチ４５が、中間軸２６と一体回転可能且つ前後方向へスライド可能にスプライン結合されて、クラッチ４５の前後のスライド位置により、第２ギヤ３１及びボススリーブ３２との一方又は双方と係脱可能となっている。すなわち、前進位置では第２ギヤ３１のみと係合して中間軸２６と回転方向で一体化させ、後退位置ではボススリーブ３２のみと係合して中間軸２６と回転方向で一体化させ、中間位置では第２ギヤ３１及びボススリーブ３２の双方と係合して中間軸２６と回転方向で一体化させるものである。また、クラッチ４５の外周には、Ｖ字状の嵌合溝４６が周設されている。

このクラッチ４５の下方でギヤハウジング２の下面には、筒状の取付部４７が形成されて、その取付部４７にモード切換部材としてのモード切換ツマミ４８が回転可能に嵌着されている。このモード切換ツマミ４８は、下面に操作部となるツマミ部４９が突設された円盤状で、ギヤハウジング２の内部側となる上面で回転中心からの偏心位置には、円筒状の保持筒５０が立設されて、その保持筒５０内に係合ピン５１が収容されている。この係合ピン５１は、上端がクラッチ４５の嵌合溝４６に嵌合するテーパ状となっており、下方に収容したコイルバネ５２により上方へ突出付勢されて、テーパ状の上端を嵌合溝４６に嵌合させている。よって、モード切換ツマミ４８を回転させると、保持筒５０と共に係合ピン５１が嵌合溝４６に嵌合したまま偏心運動するため、係合ピン５１の前後方向の移動量に応じてクラッチ４５も前後移動することとなる。

また、モード切換ツマミ４８の上面には、回転中心と同心円で、一部が保持筒５０と同じ高さの規制部５４となる規制筒５３が立設されて、モード切換ツマミ４８の回転に伴って規制部５４の位相を変更可能としている。ギヤハウジング２内でモード切換ツマミ４８の前方には、前後方向のＵ字状の下板５６と、その下板５６の前端から上方に折曲され、第２ギヤ３１に形成したロック歯５８と係合可能なＵ字状の前板５７とからなる側面視Ｌ字状のロックプレート５５が、前後方向へスライド可能且つギヤハウジング２の前方内面に設けたコイルバネ５９により、下板５６に保持筒５０又は規制部５４が当接する後方位置に付勢されている。
なお、ギヤハウジング２の下面でモード切換ツマミ４８の前方には、リーフスプリング６０が左右方向に保持される一方、モード切換ツマミ４８の上面周縁には、後述する各動作モードの回転位置に対応してリーフスプリング６０が弾性係止する切欠部６１，６１・・が形成されている。よって、モード切換ツマミ４８の回転操作の際にクリック作用が得られて各動作モードへの回転操作が容易となる。

そして、ギヤハウジング２の下面には、カバー６２が設けられている。このカバー６２は、上方を開口した合成樹脂製の皿状で、左右の側面に穿設した孔部６３，６３を、ギヤハウジング２の取付部４７の左右の側面に突設した円形凸部６４，６４に嵌合させることで、図４，５にも示すように、開口周縁がギヤハウジング２の下面に当接し、カバー６２の底面とギヤハウジング２の下面とが非接触となる状態でギヤハウジング２に装着される。カバー６２の底部中央には、装着状態でモード切換ツマミ４８の下面周縁に嵌合してモード切換ツマミ４８をスラスト方向で下方から抜け止め支持する貫通孔６５が形成されている。

よって、カバー６２は、ギヤハウジング２への装着状態で、モード切換ツマミ４８をツマミ部４９を含む下面を除いて覆い、ギヤハウジング２との間に空気層を形成することになる。
なお、ギヤハウジング２の両側面において、円形凸部６４の上方でカバー６２の上端際には、切欠き６６が夫々凹設されており、ここにドライバの先端等をこじ入れることで、円形凸部６４から孔部６３を脱却させてカバー６２の取り外しが可能となっている。また、図２に表れる６７は、モータハウジング３の後方で下向きに形成されたハンドル、６８は、ギヤハウジング２の前端に装着されて下向きに突出するサイドハンドルである。

以上の如く構成されたハンマードリル１においては、ツマミ部４９が前方を向くモード切換ツマミ４８の回転操作位置では、図１に示すように保持筒５０及び係合ピン５１は最も前方寄りに位置する。よって、係合ピン５１と係合するクラッチ４５は前進位置へスライドし、クラッチ４５を第２ギヤ３１と係合させるドリルモードとなる。このとき、ロックプレート５５は、保持筒５０によってコイルバネ５９の付勢に抗して前進位置へ移動して、前板５７が第２ギヤ３１のロック歯５８と嵌合しない位置でスライドを規制されている。

このドリルモードでビットをツールホルダ６に装着してモータ４を駆動させると、中間軸２６が回転し、その回転がクラッチ４５及び第２ギヤ３１、ギヤ１２を介してツールホルダ６に伝わり、ビットを回転させる。一方、前進したクラッチ４５が離れたボススリーブ３２には回転が伝わらないため、ピストンシリンダ２３は往復動しない。よって、ビットは回転のみ行うこととなる。
このとき、回転する中間軸２６の外面とボススリーブ３２との内面との摩擦によってボススリーブ３２が回転しようとするが、前述のようにピストンシリンダ２３がコイルバネ４３によって前進位置に付勢されて連結アーム３４と共にその後退が規制されているので、ピストンシリンダ２３が往復動することがなく、不要な打撃動作は発生しない。

次に、ツマミ部４９が略横向きとなるようにモード切換ツマミ４８を下方から見て略９０°右回転させると、保持筒５０及び係合ピン５１も右回転するため、係合ピン５１を介してクラッチ４５を中間位置までスライドさせる。よって、第２ギヤ３１との連結を維持したままクラッチ４５の後面をボススリーブ３２と係合させるハンマードリルモードとなる。このとき、保持筒５０が移動しても規制部５４が位相をずらせてそのまま下板５６と当接してロックプレート５５のスライドを規制しているため、ロックプレート５５の非係合位置は変わらない。なお、カバー６２の下面には、図５に示すように、各動作モードのツマミ部４９の回転位置に対応して各動作モードを表すマーク６９，６９・・が付されているが、特にハンマードリルモードでは、ツマミ部４９が向く方向にある円形凸部６４を利用してその表面にマーク６９を付している。

このハンマードリルモードでモータ４を駆動させると、中間軸２６の回転がクラッチ４５、第２ギヤ３１、ギヤ１２を介してツールホルダ６に伝わってビットを回転させる一方、クラッチ４５と連結されるボススリーブ３２にも伝わる。よって、スワッシュベアリング３３が揺動して連結アーム３４がピストンシリンダ２３をコイルバネ４３の付勢に抗して往復動させる。この動作により、ピストンシリンダ２３内のストライカ２５が連動して往復動し、ビットの後端が当接するインパクトボルト１７を打撃するため、ビットには回転に加えて打撃が伝わることとなる。

次に、モード切換ツマミ４８をさらに略４５°右回転させると、保持筒５０及び係合ピン５１も右回転して後方側へ移動するため、係合ピン５１を介してクラッチ４５が後退位置までスライドして第２ギヤ３１から離れ、ボススリーブ３２のみと係合するハンマーモード（ニュートラルモード）となる。ここでは、保持筒５０が移動しても規制部５４が位相をずらせてそのまま下板５６と当接してロックプレート５５のスライドを規制しているため、ロックプレート５５の非係合位置は変わらない。
この状態でモータ４を駆動させると、中間軸２６の回転は第２ギヤ３１へ伝わらず、ツールホルダ６も回転しないが、ボススリーブ３２は回転してピストンシリンダ２３を往復動させるため、ビットへは打撃のみが伝わることとなる。但し、第２ギヤ３１の回転はロックされていないので、ツールホルダ６の回転はフリーとなり、ビットの軸線回りの角度を任意に変更できる。

次に、モード切換ツマミ４８をさらに略９０°右回転させると、保持筒５０及び係合ピン５１も右回転するが、ニュートラルモードとは、モード切換ツマミ４８の回転中心を通る前後方向の直線に対して線対称の位相となり、前後方向への位置は変化しないため、クラッチ４５は後退位置でボススリーブ３２との係合状態を継続し、第２ギヤ３１から離れるハンマーモードとなる。但し、規制部５４は、位相をずらせて保持筒５０よりも後方へ移動するため、ロックプレート５５は、下板５６が保持筒５０に当接するまで後退し、前板５７を第２ギヤ３１のロック歯５８に係合させる。
従って、この状態でモータ４を駆動させると、中間軸２６の回転は第２ギヤ３１へ伝わらず、ツールホルダ６も回転しないが、ボススリーブ３２は回転してピストンシリンダ２３を往復動させるため、ビットへは打撃のみが伝わることとなる。また、ツールホルダ６の回転はロックされてビットの角度も固定される。

こうして各動作モードでハンマードリル１を使用すると、部品との摩擦が多い中間軸２６部分で発熱し、これがギヤハウジング２へも伝わる。しかし、ギヤハウジング２の下部には空気層を介してカバー６２が装着されているため、ギヤハウジング２の熱がカバー６２にまで伝わりにくくなり、カバー６２の温度上昇が抑制される。よって、作業者がギヤハウジング２の下部でモード切換ツマミ４８を回転操作する際に、カバー６２に触れることがあっても、熱による不快感が生じることはない。

このように、上記形態のハンマードリル１によれば、ギヤハウジング２におけるモード切換ツマミ４８の装着部分外面に、モード切換ツマミ４８をそのツマミ部４９を除いて覆うと共にスラスト方向で抜け止め支持し、ギヤハウジング２との間に空気層を形成するカバー６２を装着したことで、ハンマードリル１の下面側で温度上昇したギヤハウジング２に触れることがないため、内部で発生した熱によって使用感を損なうことがない。また、カバー６２を利用してモード切換ツマミ４８がスラスト方向で支持される合理的な構成ともなっている。

特にここでは、モード切換ツマミ４８及びカバー６２をギヤハウジング２の下面に設けているので、モード切換ツマミ４８の回転操作時以外に、ハンマードリル１の支持のためにギヤハウジング２の下面に手を添えて作業するような場合においても同様に熱による不快感の発生を防止できる。
また、カバー６２の装着を、カバー６２に設けた孔部６３と、ギヤハウジング２に設けた円形凸部６４との嵌合によって行うことで、ギヤハウジング２へのカバー６２の装着が容易に行えるようになっている。

なお、上記形態では、カバーに孔部を設けているが、ハウジング側の凸部が嵌合する凹部としてもよい。また、カバーに孔部を、ハウジングに凸部を設ける場合に限らず、カバーの内面に凸部を、ハウジングの側面に凹部または孔部を設けてカバーを装着することも可能である。勿論凹凸の嵌合以外に、フックを用いた係止構造としたり、ネジ止め構造を採用したりしても差し支えない。
また、モード切換部材は、上記形態では円盤状となっているが、レバー形状等の他の形状としてもよい。この場合、カバーも、レバー部分の根元に設けたくびれ部に係合させて抜け止め支持させる等の設計変更が可能である。
さらに、カバーは単体のものに限らず、左右一対の半割タイプとして、両割り型の間でモード切換部材を挟持させることも考えられる。

そして、上記形態では、モード切換部材をハウジングの下面に設けているが、ハウジングの左右何れかの側面に設けても差し支えない。この場合、カバーもモード切換部材の位置に合わせて側面側へ設けてもよいし、下面での支持を考慮して、下面と側面とに亘って覆うように設けてもよい。
その他、ハンマードリルの他の形態も適宜設計変更可能で、例えば回転／打撃機構を、固定されるシリンダ内でピストンが往復動して打撃子を連動させる形態としたり、中間子を省略して打撃子が直接ビットを打撃する形態としたり、ピストンの往復動にクランク機構を採用したり等、上記形態以外に適宜変更可能である。

ハンマードリルの一部縦断面図である（ドリルモード）。 クラッチ部分での横断面図である。 受けプレートの説明図で、（Ａ）が斜視、（Ｂ）が側面、（Ｃ）がＡ−Ａ線断面を夫々示す。 ハンマードリルの側面図である。 ハンマードリルの底面図である。

符号の説明

１・・ハンマードリル、２・・ギヤハウジング、４・・モータ、５・・出力軸、６・・ツールホルダ、１７・・インパクトボルト、２３・・ピストンシリンダ、２５・・ストライカ、２６・・中間軸、３１・・第２ギヤ、３２・・ボススリーブ、３３・・スワッシュベアリング、３４・・連結アーム、３５・・連結片、３６・・受けプレート、３７・・ジョイントピン、４０・・側板、４２・・突起、４３・・コイルバネ、４５・・クラッチ、４７・・取付部、４８・・モード切換ツマミ、４９・・ツマミ部、５０・・保持筒、５１・・係合ピン、６２・・カバー、６３・・孔部、６４・・円形凸部、６５・・貫通孔。

Claims (3)

1. ビットの回転／打撃機構を内設するハウジングに、前記ハウジング外部からの操作によって動作モードを切り換えるモード切換部材を装着したハンマードリルであって、
   前記ハウジングにおける前記モード切換部材の装着部分外面に、前記モード切換部材をその操作部を除いて覆うと共に抜け止め支持し、前記ハウジングとの間に空気層を形成するカバーを装着したことを特徴とするハンマードリル。
2. 前記モード切換部材及びカバーを前記ハウジングの下面に設けたことを特徴とする請求項１に記載のハンマードリル。
3. 前記カバーの装着を、前記ハウジングとカバーとの何れか一方に設けた凸部と、他方に設けた凹部又は孔部との嵌合によって行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のハンマードリル。

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