JP7611530B2

JP7611530B2 - インパクト回転工具

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Publication number: JP7611530B2
Application number: JP2021130533A
Authority: JP
Inventors: 隆司草川; 尊大植田; 亜紀子本田; 公孝小沢
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2021-08-10
Filing date: 2021-08-10
Publication date: 2025-01-10
Anticipated expiration: 2041-08-10
Also published as: US11865689B2; CN115703218A; EP4134202A1; US20230051397A1; JP2023025360A

Description

本開示は、インパクト回転工具に関し、より詳細には、ねじやボルト等の締め付け対象を締め付ける際に発生する振動の軽減を図る機能を有する、インパクト回転工具に関する。

特許文献１には、回転運動及び往復運動が可能なハンマからの回転打撃力を先端工具に伝達するアンビル、を備える回転打撃工具において、アンビルを、先端工具が装着される先端工具装着部材と、ハンマからの回転打撃力を先端工具装着部材に伝える回転打撃部材と、に分割し、それら２つの部材の間に緩衝材を設けたもの、が記載されている。

特開平７－２３７１５２号公報

特許文献１に記載のものでは、先端工具装着部材及び回転打撃部材の間の緩衝材によって、ネジ等の締め付け対象を締め付ける際に発生する軸方向の振動、の軽減が図られる。

しかし、特許文献１のものでは、先端工具装着部材と回転打撃部材とは、前者の回転軸を後者の回転軸と一致させた状態で、固定的に（言い換えると、前者の回転軸の、後者の回転軸に対する方向ずれ、を許容しないように）結合されている。このため、後者の回転軸の方向が、ネジ等の締め付け対象の挿入方向からずれると、前者の回転軸の方向も挿入方向からずれ、径方向の振動が発生していた。

本開示の目的は、ネジ等の締め付け対象を締め付ける際に発生する径方向の振動の軽減を図ることができる、インパクト回転工具を提供することである。

本開示の一態様に係るインパクト回転工具は、ハンマからのインパクト回転力を先端工具に伝えるアンビル、を備える。前記アンビルは、第１部材と、第２部材とで構成される。前記第１部材は、前記先端工具を保持する。前記第２部材は、前記第１部材がかん合され、前記インパクト回転力が付与される。そして、前記第１部材及び前記第２部材の互いにかん合している部分であるかん合部が、許容機構を有する。前記許容機構は、第１回転軸の第２回転軸に対する方向ずれ、を許容する。前記第１回転軸は、前記第１部材の回転軸であり、前記第２回転軸は、前記第２部材の回転軸である。前記かん合部は、第１かん合部と第２かん合部とを含む。前記第１かん合部は、前記第１部材の一部であり、前記第２部材とかん合している部分である。前記第２かん合部は、前記第２部材の一部であり、前記第１部材とかん合している部分である。前記第１かん合部の一の面である第１面と、前記第２かん合部の一の面である第２面と、が互いに対向している。前記許容機構は、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面、の少なくとも一部を凸曲面状に形成したことにより実現される。
本開示の一態様に係るインパクト回転工具は、ハンマからのインパクト回転力を先端工具に伝えるアンビル、を備える。前記アンビルは、第１部材と、第２部材とで構成される。前記第１部材は、前記先端工具を保持する。前記第２部材は、前記第１部材がかん合され、前記インパクト回転力が付与される。そして、前記第１部材及び前記第２部材の互いにかん合している部分であるかん合部が、許容機構を有する。前記許容機構は、第１回転軸の第２回転軸に対する方向ずれを許容する。前記第１回転軸は、前記第１部材の回転軸であり、前記第２回転軸は、前記第２部材の回転軸である。前記第１部材及び前記第２部材の互いにかん合している部分であるかん合部が、許容機構を有する。前記許容機構は、前記第１部材の回転軸である第１回転軸の、前記第２部材の回転軸である第２回転軸に対する方向ずれを許容する。前記かん合部は、前記方向ずれを制限する制限機構を更に有する。前記かん合部は、円筒状に形成され、前記制限機構は、前記かん合部の内部に配置される軸状の芯出し部材を含む。

本開示のインパクト回転工具は、ネジ等の締め付け対象を締め付ける際に発生する径方向の振動の軽減を図ることができる、という効果がある。

図１は、本開示の実施形態に係るインパクト回転工具を構成するアンビル、の分解斜視図である。図２は、同上のアンビルの側面図である。図３Ａは、同上のアンビルの、方向ずれが生じていない状態での断面図であり、図３Ｂは、同上のアンビルの、方向ずれが生じている状態での断面図である。図４Ａは、同上のアンビルにおけるかん合部の、第２面の一部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図４Ｂは、第１面の一部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図４Ｃは、第１面及び第２面の各々の一部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図である。図５Ａは、同上のアンビルにおけるかん合部の、第２面の略全部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図５Ｂは、第１面の略全部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図５Ｃは、第１面及び第２面の各々の略全部に球面状の凸曲面部が存在する場合の断面図である。図６Ａは、同上のアンビルにおけるかん合部の、第２面にＲ面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図６Ｂは、第１面にＲ面状の凸曲面部が存在する場合の断面図であり、図６Ｃは、第１面及び第２面の各々にＲ面状の凸曲面部が存在する場合の断面図である。

下記の実施形態において説明する各図は模式的な図であり、各構成要素の大きさ及び厚さのそれぞれの比が必ずしも実際の寸法比を反映しているとは限らない。なお、以下の実施形態で説明する構成は本開示の一例にすぎない。本開示は、以下の実施形態に限定されず、本開示の効果を奏することができれば、設計等に応じて種々の変更が可能である。

（１）インパクト回転工具
インパクト回転工具１０は、図１～図３Ａに示すようなアンビル１を備える。

アンビル１は、ハンマ３０からのインパクト回転力を先端工具２０に伝える。インパクト回転力は、軸方向の打撃力及び軸周りの回転力を含む。なお、本実施形態において、軸方向とは、後述する回転軸ＡＸ２の方向であり、軸周りとは、回転軸ＡＸ２の周りである。先端工具２０は、ねじやボルト等の締め付け対象をインパクト回転力で締め付ける。

（２）アンビル
アンビル１は、第１部材１１と、第２部材１２とで構成される。第１部材１１は、先端工具２０を保持する。第２部材１２は、第１部材１１がかん合され、上記インパクト回転力が付与される。

詳しくは、第１部材１１の後端と、第２部材１２の前端とがかん合され、第１部材１１の前端側に先端工具２０が取り付けられている。第１部材１１の前端側は、第２部材１２に対して、径方向（軸方向と交差する方向）に可動である。

先端工具２０が、ネジ等の締め付け対象と契合している状態で、第２部材１２の後端側に、ハンマ３０からインパクト回転力が付与されると、そのインパクト回転力は、第２部材１２及び第１部材１１を介して先端工具２０に伝わる。これによって、ネジ等の締め付け対象にインパクト回転力が作用し、ネジ等の締め付け対象は、ネジ穴等の挿入方向に押され、締め付けられる。

（３）かん合部
かん合部１００は、第１部材１１及び第２部材１２の、互いにかん合している部分である。

かん合部１００は、第１かん合部１１１と、第２かん合部１２１とを含む。第１かん合部１１１は、第１部材１１の一部であり、第２部材１２とかん合している部分、である。第２かん合部１２１は、第２部材１２の一部であり、第１部材１１とかん合している部分、である。そして、第１かん合部１１１の一の面である第１面１１１Ａと、第２かん合部１２１の一の面である第２面１２１Ａと、が互いに対向している。

詳しくは、第１かん合部１１１及び第２かん合部１２１の各々は、切欠かれた部分（切欠き部）と、切欠かれていない部分（非切欠き部）と、が交互に形成された円筒形状を有する。第１かん合部１１１の非切欠き部と、第２かん合部１２１の切欠き部と、が互いに噛み合うことで、かん合部１００が構成される。

（４）許容機構
本実施形態におけるかん合部１００は、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）を有する。

許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、第１回転軸ＡＸ１の第２回転軸ＡＸ２に対する方向ずれ、を許容する機構である。第１回転軸ＡＸ１は、第１部材１１の回転軸であり、第２回転軸ＡＸ２は、第２部材１２の回転軸である。

方向ずれの発生とは、例えば、図３Ｂに示すように、第１回転軸ＡＸ１と第２回転軸ＡＸ２とのなす角をθとした場合に、角θが、予め決められた第１閾値θ１よりも大きくなることである。

第１閾値θ１は、例えば、０度であるが、０度よりも大きい値（例えば、０．５度～２度の範囲内の値）でもよい。

こうして、第１回転軸ＡＸ１及び第２回転軸ＡＸ２の間の方向ずれを、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）が許容することで、第２回転軸ＡＸ２が締め付け対象の挿入方向からずれても、第１回転軸ＡＸ１が締め付け対象の挿入方向と一致した状態の維持が可能となる。その結果、締め付け対象を締め付ける際に発生する径方向の振動の軽減を図ることができる。

（４－１）許容機構の実現手段
本実施の形態における許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、互いに対向する第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａ、の少なくとも一方の面、の少なくとも一部を、凸曲面状に形成したことにより実現される。

（４－１－１）凸曲面部の配置
凸曲面状に形成される部分（以下「凸曲面部」と記す）は、例えば、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａのうち、いずれか一方の面に存在する。

すなわち、凸曲面部は、例えば、図４Ａ，図５Ａ，図６Ａに示すように、第２面１２１Ａに存在してもよい。または、凸曲面部は、例えば、図４Ｂ，図５Ｂ，図６Ｂに示すように、第１面１１１Ａに存在してもよい。

なお、この場合、他方の面（凸曲面部が存在しない方の面）は、図４Ａ，図５Ａ，図６Ａに示されるように、又は図４Ｂ，図５Ｂ，図６Ｂに示されるように、通常、平面である。ただし、他方の面は、曲率が、凸曲面部の曲率より小さい凹曲面状、に形成されてもよい。

これによって、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）を簡易に実現できる。

（４－１－１ａ）好ましい配置１
凸曲面部は、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａのうち、いずれか一方の面の一部、に存在することが好適である。

本実施形態における凸曲面部は、例えば、図４Ａに示すように、第２面１２１Ａの一部、又は、図４Ｂに示すように、第１面１１１Ａの一部、に存在する。

なお、この場合、当該一方の面（凸曲面部が存在する方の面）の他の部分、及び他方の面（凸曲面部が存在しない方の面）は、図４Ａ，図４Ｂに示されるように、通常、平面である。ただし、当該一方の面の他の部分、及び他方の面は、曲率が凸曲面部の曲率より小さい凹曲面状、に形成されてもよい。

これによって、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａの間の接触面積を小さくすることができる。その結果、方向ずれの許容範囲が広い許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）を簡易に実現できる。

（４－１－１ｂ）好ましい配置２
ただし、凸曲面部は、例えば、図５Ａ，図５Ｂに示されるように、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａのうち、いずれか一方の面の、略全部に存在してもよい。

これによって、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａの間の接触面積を大きくすることができる。その結果、耐久性が高い許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）を簡易に実現できる。

（４－１－１ｃ）その他の配置
または、凸曲面部は、例えば、図４Ｃ，図５Ｃに示されるように、第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａの両方に存在してもよい。この場合、それぞれの面においては、図４Ｃに示されるように、一部が凸曲面部でも、図５Ｃに示されるように、略全部が凸曲面部でもよい。

（４－１－２）凸曲面部の形状
凸曲面部は、例えば、曲率が一定の凸曲面状（すなわち、球面状）である。ただし、曲率は、一定でなくてもよい。

（４－１－２ａ）好ましい形状
凸曲面部の形状は、例えば、図４Ａに示される第２面１２１Ａ、図４Ｂに示される第１面１１１Ａ、図４Ｃに示される第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａ、図５Ａに示される第２面１２１Ａ、図５Ｂに示される第１面１１１Ａ、図５Ｃに示される第１面１１１Ａ及び第２面１２１Ａ、におけるもののように、球面である。

これによって、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）をより簡易に実現できる。

（４－１－２ｂ）他の形状
または、凸曲面部の形状は、例えば、図６Ａに示される第２面１２１Ａ、図６Ｂに示される第１面１１１Ａ、又は図６Ｃに示される第２面１２１Ａ及び第１面１１１Ａ、のように、端部側の曲率が大きく、端部から離れるほど曲率が小さくなるような曲面（いわゆるＲ曲面）でもよい。

ただし、凸曲面部の形状は、球面やＲ曲面に限らず、滑らかな凸曲面であればよい。

（５）制限機構
かん合部１００は、制限機構（１４，１５）を更に有することが好適である。制限機構（１４，１５）は、方向ずれを制限する機構である。

方向ずれの制限は、例えば、前述した角θを、予め決められた第２閾値θ２（ただし、θ１＜θ２）よりも小さくすることである。第２閾値θ２は、例えば、５度であるが、これに限らない。第２閾値θ２は、例えば、４度～６度の範囲内の値でも、３度～７度の範囲の値でもよい。

方向ずれを制限機構（１４，１５）が制限することで、アンビル１の耐久性の確保を図ることができる。

（５－１）芯出し部材
制限機構（１４，１５）は、軸状の芯出し部材１４を含む。芯出し部材１４は、かん合部１００の内部に配置される。

これによって、制限機構（１４，１５）を簡易に実現できる。

（５－２）弾性部材
制限機構（１４，１５）は、リング状の弾性部材１５を更に含む。弾性部材１５は、かん合部１００の外周を囲むように設けられる。

例えば、かん合部１００の外周に、円周方向の溝が形成され、この溝に弾性部材１５が嵌め込まれてもよい。

方向ずれを弾性部材１５が制限することで、耐久性が高い制限機構（１４，１５）を簡易に実現できる。

（６）緩衝部材
アンビル１は、緩衝部材１３を更に有する。緩衝部材１３は、かん合部１００の内部に配置される。緩衝部材１３は、締め付け対象を締め付ける際に発生する軸方向の振動を抑制する。

（７）軸方向の隙間
芯出し部材１４及び緩衝部材１３によって、第１部材１１と第２部材１２との間に、軸方向の隙間が生じる。軸方向の隙間は、緩衝部材１３の伸縮を可能にすると共に、角度ずれの許容及び制限にも寄与する。

以上のように、本実施形態のインパクト回転工具１０では、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）による方向ずれの許容、及び制限機構（１４，１５）による方向ずれの制限によって、アンビル１の耐久性を確保しつつ、径方向の振動の軽減を図ることができる。また、緩衝部材１３によって、軸方向の振動の軽減も図ることができる。

（８）まとめ
第１の態様に係るインパクト回転工具（１０）は、ハンマ（３０）からのインパクト回転力を先端工具（２０）に伝えるアンビル（１）を備えるインパクト回転工具（１０）において、以下を特徴とする。すなわち、アンビル（１）は、第１部材（１１）と、第２部材（１２）とで構成される。第１部材（１１）は、先端工具（２０）を保持する。第２部材（１２）は、第１部材（１１）がかん合され、前記インパクト回転力が付与される。そして、第１部材（１１）及び第２部材（１２）の互いにかん合している部分であるかん合部（１００）が、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）を有する。許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、第１回転軸（ＡＸ１）の第２回転軸（ＡＸ２）に対する方向ずれ、を許容する機構である。第１回転軸（ＡＸ１）は、第１部材（１１）の回転軸である。第２回転軸（ＡＸ２）は、第２部材（１２）の回転軸である。

この態様によれば、アンビルを構成する第１部材及び第２部材に対応する第１回転軸及び第２回転軸の間の方向ずれを許容することで、第２回転軸が締め付け対象の挿入方向からずれても、第１回転軸が締め付け対象の挿入方向と一致した状態の維持が可能となり、径方向の振動の軽減を図ることができる。

これに対して、背景技術で説明したように、第１部材が第２部材に対して固定的にかん合されているものでは、第１部材の回転軸である第１回転軸の、第２部材の回転軸である第２回転軸に対する方向ずれ、が許容されないため、径方向の振動が発生していた。

第２の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第１の態様において、かん合部（１００）は、第１かん合部（１１１）と、第２かん合部（１２１）とを含む。第１かん合部（１１１）は、第１部材（１１）の一部であり、第２部材（１２）とかん合している部分、である。第２かん合部（１２１）は、第２部材（１２）の一部であり、第１部材（１１）とかん合している部分、である。そして、第１かん合部（１１１）の一の面である第１面（１１１Ａ）と、第２かん合部（１２１）の一の面である第２面（１２１Ａ）と、が互いに対向している。許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、第１面（１１１Ａ）及び第２面（１２１Ａ）の少なくとも一方の面、の少なくとも一部を凸曲面状に形成したことにより実現される。

この態様によれば、許容機構を簡易に実現できる。

第３の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第２の態様において、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、第１面（１１１Ａ）及び第２面（１２１Ａ）のいずれか一方の面の一部を凸曲面状に形成したことにより実現される。

この態様によれば、第１面及び第２面の間の接触面積を小さくすることで、方向ずれの許容範囲が広い許容機構を簡易に実現できる。

第４の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第２の態様において、許容機構（１１１Ａ，１２１Ａ）は、第１面（１１１Ａ）及び第２面（１２１Ａ）のいずれか一方の面の略全部を凸曲面状に形成したことにより実現される。

この態様によれば、第１面及び第２面の間の接触面積を大きくすることで、耐久性が高い許容機構を簡易に実現できる。

第５の態様に係るインパクト回転工具（１０）は、第３または第４の態様において、第１面（１１１Ａ）及び第２面（１２１Ａ）の前記凸曲面状に形成された部分は、曲率が一定である。

この態様によれば、許容機構をより簡易に実現できる。

第６の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第１～第５のいずれかの態様において、かん合部（１００）は、制限機構（１４，１５）を更に有する。制限機構（１４，１５）は、前記方向ずれを制限する機構である。

この態様によれば、方向ずれを制限することで、アンビルの耐久性の確保を図ることができる。

第７の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第６の態様において、かん合部（１００）は、円筒状に形成される。制限機構（１４，１５）は、軸状の芯出し部材（１４）を含む。芯出し部材（１４）は、かん合部（１００）の内部に配置される。

この態様によれば、制限機構を簡易に実現できる。

第８の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第７の態様において、前記制限機構（１４，１５）は、リング状の弾性部材（１５）を更に含む。弾性部材（１５）は、かん合部（１００）の外周を囲むように設けられる。

この態様によれば、耐久性が高い制限機構を簡易に実現できる。

第９の態様に係るインパクト回転工具（１０）では、第７又は第８の態様において、アンビル（１）は、緩衝部材（１３）を更に有する。緩衝部材（１３）は、かん合部（１００）の内部に配置される。芯出し部材（１４）及び緩衝部材（１３）によって、第１部材（１１）と第２部材（１２）との間に、前記第２回転軸の方向に沿う隙間が生じる。

この態様によれば、緩衝部材の伸縮によって、軸方向の振動の軽減を図りつつ、方向ずれの許容及び制限によって、径方向の振動の軽減をも図ることができる。

１０インパクト回転工具
２０先端工具
３０ハンマ
１アンビル
１００かん合部
１１第１部材
１１１第１かん合部
１１１Ａ第１面
１２第２部材
１２１第２かん合部
１２１Ａ第２面
１３緩衝部材
１４芯出し部材
１５弾性部材
ＡＸ１第１回転軸
ＡＸ２第２回転軸

Claims

ハンマからのインパクト回転力を先端工具に伝えるアンビル、を備えるインパクト回転工具において、
前記アンビルは、
前記先端工具を保持する第１部材と、
前記第１部材がかん合され、前記インパクト回転力が付与される第２部材と、で構成され、
前記第１部材及び前記第２部材の互いにかん合している部分であるかん合部が、前記第１部材の回転軸である第１回転軸の、前記第２部材の回転軸である第２回転軸に対する方向ずれ、を許容する許容機構を有し、
前記かん合部は、
前記第１部材の一部であり、前記第２部材とかん合している部分、である第１かん合部と、
前記第２部材の一部であり、前記第１部材とかん合している部分、である第２かん合部と、を含み、
前記第１かん合部の一の面である第１面と、前記第２かん合部の一の面である第２面と、が互いに対向しており、
前記許容機構は、前記第１面及び前記第２面の少なくとも一方の面、の少なくとも一部を凸曲面状に形成したことにより実現される
インパクト回転工具。
前記許容機構は、前記第１面及び前記第２面のいずれか一方の面の一部を凸曲面状に形成したことにより実現される
請求項１に記載のインパクト回転工具。
前記許容機構は、前記第１面及び前記第２面のいずれか一方の面の略全部を凸曲面状に形成したことにより実現される
請求項１に記載のインパクト回転工具。
前記第１面及び前記第２面の前記凸曲面状に形成された部分は、曲率が一定である
請求項２または３に記載のインパクト回転工具。
前記かん合部は、前記方向ずれを制限する制限機構を更に有する
請求項１～４のいずれか一項に記載のインパクト回転工具。
前記かん合部は、円筒状に形成され、
前記制限機構は、前記かん合部の内部に配置される軸状の芯出し部材を含む
請求項５に記載のインパクト回転工具。
ハンマからのインパクト回転力を先端工具に伝えるアンビル、を備えるインパクト回転工具において、
前記アンビルは、
前記先端工具を保持する第１部材と、
前記第１部材がかん合され、前記インパクト回転力が付与される第２部材と、で構成され、
前記第１部材及び前記第２部材の互いにかん合している部分であるかん合部が、前記第１部材の回転軸である第１回転軸の、前記第２部材の回転軸である第２回転軸に対する方向ずれ、を許容する許容機構を有し、
前記かん合部は、前記方向ずれを制限する制限機構を更に有し、
前記かん合部は、円筒状に形成され、
前記制限機構は、前記かん合部の内部に配置される軸状の芯出し部材を含む
インパクト回転工具。
前記制限機構は、前記かん合部の外周を囲むように設けられるリング状の弾性部材を更に含む
請求項６又は７に記載のインパクト回転工具。
前記アンビルは、前記かん合部の内部に配置される緩衝部材、を更に有し、
前記芯出し部材及び前記緩衝部材によって、前記第１部材と前記第２部材との間に、前記第２回転軸の方向に沿う隙間が生じる
請求項６～８のいずれか一項に記載のインパクト回転工具。