JP5307609B2

JP5307609B2 - 打撃工具

Info

Publication number: JP5307609B2
Application number: JP2009101279A
Authority: JP
Inventors: 英紀長坂; 学杉本
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2009-04-17
Filing date: 2009-04-17
Publication date: 2013-10-02
Anticipated expiration: 2029-04-17
Also published as: JP2010247299A

Description

本発明は、ハウジングの前方へ突出させたアンビルに回転打撃力を発生させるインパクトドライバ等の打撃工具に関する。

インパクトドライバ等の打撃工具においては、ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方でハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端をハウジングの前方へ突出させたアンビルと、スピンドルの回転を回転打撃力としてアンビルに伝達する打撃機構とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
この打撃機構は、スピンドルに外装されるハンマーを備え、スピンドルの外周面に凹設したＶ字溝と、ハンマーの内周面に凹設した山形溝とに跨ってボールを嵌合させると共に、コイルバネによってハンマーをアンビルと係合する前進位置（ボールはＶ字溝と山形溝との先端間に位置する）に付勢することで構成されている。よって、ネジ締め等によってスピンドルが回転すると、ハンマーもボールを介して一体回転し、アンビルを回転させるが、アンビルへの負荷が高まると、ボールがＶ字溝に沿って後方へ転動することでハンマーがコイルバネの付勢に抗して後退する。そして、アンビルとの係合が解かれると、再びコイルバネの付勢により、ボールがＶ字溝に沿って前方へ転動することでハンマーが回転しながらアンビルに再係合する。このアンビルに対する係脱をハンマーが繰り返すことで間欠的な回転打撃力が発生することになる。

特開２００３−２３１０６７号公報

このような打撃工具においては、耐久性を考慮してスピンドルを初めとしてハンマーやアンビル等の構成部品は専ら金属（例えば鉄）で形成される。従って、全体の重量が大きくなり、長時間の使用に伴って作業者への負荷が増大する等、使い勝手に影響を及ぼすことから、軽量化の要請も高くなっている。

そこで、本発明は、耐久性を損なうことなく軽量化が達成でき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、スピンドルの軸心に、前後端が開口する貫通孔を形成すると共に、貫通孔内におけるＶ字溝の内側部分に、Ｖ字溝の形状に沿った肉取り部を形成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、スピンドルの外周面におけるＶ字溝の前方で、スピンドルの外周面を摺動するハンマー内周の摺動部分の移動軌跡と干渉しない部位に、外側肉取り部を凹設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、金属製のスピンドルを耐久性を損なうことなく軽量に作製できる。よって、全体の軽量化に繋がり、作業者への負荷も軽減されて使い勝手が向上する。また、スピンドルにおいて材料の使用量を削減できるため、コストダウンも期待できる。
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、外側肉取り部の追加により、打撃機構の性能を低下させることなくスピンドルのさらなる軽量化が可能となる。

インパクトドライバの一部縦断面図である。スピンドルの説明図で、（Ａ）が中央縦断面の斜視、（Ｂ）が全体の斜視を夫々示す。スピンドルの説明図で、（Ａ）が側面、（Ｂ）が平面、（Ｃ）が背面、（Ｄ）が縦断面を夫々示す。打撃機構の正面図である。

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インパクトドライバの一部縦断面図で、インパクトドライバ１は、左右の半割ハウジング３，３を組み付けて形成され、モータ４を収容する本体ハウジング２と、その本体ハウジング２の前方（図１の右側）に組み付けられ、スピンドル７、打撃機構８、アンビル９を収容する断面釣り鐘形状のハンマーケース６とを備えてなる。１０は、本体ハウジング２の下方に延設されたハンドルで、ハンドル１０の下端には図示しないバッテリーパックが装着され、ハンドル１０の上方には、スイッチトリガー１２の押し込み操作でＯＮしてモータ４を駆動させるスイッチ１１が収容されている。また、本体ハウジング２におけるスイッチトリガー１２の上方には、アンビル９の前方を照射するライトユニット１３が装着されている。

モータ４の出力軸５は、本体ハウジング２に組み付けられたギヤケース１４に軸支されて、ハンマーケース６内に突出するピニオン１５が嵌着されている。ハンマーケース６内において、スピンドル７は、インターナルギヤ１６内で公転する２つの遊星歯車１７，１７を保持して各遊星歯車１７をピニオン１５に噛合させると共に、後端部が、ギヤケース１４に支持されるボールベアリング１８によって、出力軸５と同軸で軸支されている。

打撃機構８は、スピンドル７の前端に外装されるハンマー１９と、そのハンマー１９を前方へ付勢する付勢手段としてのコイルバネ２０とを備え、ハンマー１９は、スピンドル７とに跨って嵌合するボール２１，２１を介してスピンドル７と連結されている。具体的には、ハンマー１９の内周面に前端から後方へ向けて凹設されて後端が先細りとなる山形溝２２，２２と、スピンドル７の外周面で先端を前方に向けて凹設されたＶ字溝２３，２３とに跨ってボール２１，２１が嵌合することで、ハンマー１９は、ボール２１が山形溝２２の後端とＶ字溝２３の先端とに位置する前進位置に付勢されてスピンドル７と連結されている。

アンビル９は、ハンマーケース６の前端に保持されたメタル軸受２４によって中間部が軸支され、後面軸心に形成した軸受孔２５に、スピンドル７の前端に突設した小径部２６を嵌合させている。また、ハンマーケース６内でアンビル９の後端には、ハンマー１９の前面に突設した爪２７，２７（図４に示す）が回転方向で係合する一対のフランジ２８，２８が放射状に延設されている。
さらに、ハンマーケース６から突出するアンビル９の前端には、図示しないビットの挿着孔２９が形成されると共に、挿着孔２９に挿入されたビットを抜け止め装着するボール３０，３０及びスリーブ３１等を備えたチャック機構が設けられている。

そして、スピンドル７の軸心には、図２，３に示すように、前後端が開口する貫通孔３２が形成されている。この貫通孔３２は、Ｖ字溝２３の手前を終端とする後方孔３３と、その前方に形成され、後方孔３３よりも小径となる前方孔３４と、後方孔３３と前方孔３４との間でＶ字溝２３の凹形状に沿って形成されて前方孔３３と後方孔３４とを接続する先細り状の肉取り部３５とから形成されている。

また、スピンドル７の外周面において、Ｖ字溝２３の前方には、スピンドル７の軸心を中心とする点対称位置に形成される各一対の外側肉取り部３６，３６及び３７，３７が凹設されている。このうち外側肉取り部３６，３６は、両Ｖ字溝２３，２３の間に位置する四角形状で、外側肉取り部３７，３７は、各Ｖ字溝２３の先端の前方に位置して周方向に沿った三日月状で、何れも前方孔３４に達しない深さとなっている。これらの外側肉取り部３６，３７は、山形溝２２，２２間にあってスピンドル７の外周面上を摺動するハンマー１９内周の摺動部分３８，３８（図４に示す）の移動軌跡Ｓ（図３に示す網掛け部分）と干渉しない部位に形成されている。このスピンドル７は鉄製で、機械加工では作製が困難であるが、周知のロストワックス製法やＭＩＭ（Metal Injection Molding：金属粉末射出成形）によれば作製可能である。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１においては、スイッチトリガー１２を押し込み操作してモータ４を駆動させると、出力軸５の回転が遊星歯車１７，１７を介してスピンドル７に伝わり、スピンドル７を回転させる。スピンドル７は、ボール２１，２１を介してハンマー１９を回転させ、ハンマー１９が係合するアンビル９を回転させるため、アンビル９の先端に装着したビットによってネジ締め等が可能となる。ネジ締めが進んでアンビル９への負荷が高まると、アンビル９に係合するハンマー１９の回転とスピンドル７の回転とにずれが生じるため、ハンマー１９は、ボール２１，２１がＶ字溝２３，２３に沿って転動することで、スピンドル７に対して相対的に回転しながらコイルバネ２０の付勢に抗して後退する。

そして、ハンマー１９の爪２７，２７がアンビル９のフランジ２８，２８から外れると、ハンマー１９はコイルバネ２０の付勢により、ボール２１，２１がＶ字溝２３，２３の先端に向けて転動することで回転しながら前進する。よって、爪２７，２７が再びフランジ２８，２８に係合して回転打撃力（インパクト）を発生させる。このアンビル９への係脱をハンマー１９が繰り返すことで増し締めが行われる。
また、インパクト発生の際、ハンマー１９は、スピンドル７に対して回転がずれることで、摺動部分３８，３８は図３に示す移動軌跡Ｓでスピンドル７の外周面上を摺動するが、前述のように外側肉取り部３６，３７は移動軌跡Ｓと干渉しない位置に設けられているため、摺動部分３８，３８が外側肉取り部３６，３７と干渉してハンマー１９の回転や進退動に抵抗を生じさせることはない。

このように、上記形態のインパクトドライバ１によれば、スピンドル７の軸心に、前後端が開口する貫通孔３２を形成すると共に、貫通孔３２内におけるＶ字溝２３の内側部分に、Ｖ字溝２３の形状に沿った肉取り部３５を形成したことで、鉄製のスピンドル７を耐久性を損なうことなく軽量に作製できる。よって、全体の軽量化に繋がり、作業者への負荷も軽減されて使い勝手が向上する。また、スピンドル７において材料の使用量を削減できるため、コストダウンも期待できる。
特にここでは、スピンドル７の外周面におけるＶ字溝２３の前方で、スピンドル７の外周面を摺動するハンマー１９内周の摺動部分３８の移動軌跡Ｓと干渉しない部位に、外側肉取り部３６，３７を凹設しているので、打撃機構８の性能を低下させることなくスピンドル７のさらなる軽量化が可能となる。

なお、スピンドルに設ける貫通孔は二段径に限らず、前後に亘って同径としてもよい。この場合肉取り部は瘤状に設けることもできる。このように肉取り部の数や形状、位置や深さ等の形態はスピンドルの構造に合わせて適宜変更できる。これは外側肉取り部でも同様であるが、外側肉取り部は省略することも可能である。
その他の構造においても、例えばハウジングは本体ハウジングとハンマーケースとからなるものに限らず、本体ハウジングとハンマーケースとを一体とする等、ハウジングや打撃機構の形態等は適宜変更可能である。勿論インパクトドライバ以外に、アングルインパクトドライバやインパクトレンチ等の他の打撃工具であっても本発明は採用可能である。

１・・インパクトドライバ、２・・本体ハウジング、４・・モータ、５・・出力軸、６・・ハンマーケース、７・・スピンドル、８・・打撃機構、９・・アンビル、１９・・ハンマー、２０・・コイルバネ、２１・・ボール、２２・・山形溝、２３・・Ｖ字溝、２７・・爪、２８・・フランジ、３２・・貫通孔、３３・・後方孔、３４・・前方孔、３５・・肉取り部、３６，３７・・外側肉取り部、３８・・摺動部分。

Claims

ハウジング内でモータによって回転する金属製のスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端を前記ハウジングの前方へ突出させたアンビルと、前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達する打撃機構とを備え、前記打撃機構を、前記スピンドルに外装されるハンマーと、前記スピンドルの外周面に凹設されたＶ字溝とハンマーの内周面に凹設された山形溝とに跨って嵌合するボールと、前記ハンマーを前記Ｖ字溝と山形溝との先端間に前記ボールが位置する前進位置に付勢する付勢手段とで形成した打撃工具であって、
前記スピンドルの軸心に、前後端が開口する貫通孔を形成すると共に、前記貫通孔内における前記Ｖ字溝の内側部分に、前記Ｖ字溝の形状に沿った肉取り部を形成したことを特徴とする打撃工具。
前記スピンドルの外周面における前記Ｖ字溝の前方で、前記スピンドルの外周面を摺動する前記ハンマー内周の摺動部分の移動軌跡と干渉しない部位に、外側肉取り部を凹設したことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。