JP2005052902A

JP2005052902A - 振動ドリル

Info

Publication number: JP2005052902A
Application number: JP2003206225A
Authority: JP
Inventors: Junichi Shoji; 潤一東海林; Kenji Kataoka; 健治片岡; Kazuhide Ozeki; 和秀大関; Takuma Saito; 琢磨斉藤; Shinki Otsu; 新喜大津; Shigeru Ishikawa; 茂石川; Hideki Watanabe; 英樹渡辺
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2003-08-06
Filing date: 2003-08-06
Publication date: 2005-03-03
Also published as: DE602004027197D1; US7658238B2; RU2272698C1; EP1504851A3; CN1305622C; AU2004203594A1; CN1579685A; ATE468204T1; EP1504851B1; AU2004203594B2; US20050028996A1; EP1504851A2

Abstract

【課題】本発明の課題は振動ドリルの振動がビットには伝達されるものの使用者には伝わりにくい構造にすることである。
【解決手段】スピンドルと共に回転し、軸方向に移動する第１ラチェットと、該第１ラチェットと係合し軸方向には移動するが回転はしない第２ラチェットと、該第２ラチェットとハウジングの一部の部材との間に設けたスプリングとを有し、本体枠部を１５〜２５ｋｇで押し付けたときに上記第２ラチェットと上記ハウジングの一部の部材との間に間隙ができるようにスプリングの定数を選定した。
【選択図】図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は例えばコンクリートやモルタル、タイル等の穴開け作業に用いられる振動ドリルに係り、特にドリルビットを回転することにより穿孔加工を行うドリルモードと、ドリルビットに回転と振動を与えることにより穿孔加工を行う振動ドリルモードを有する振動ドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
【特許文献１】実用新案出願公開昭５９−６９８０８号
【特許文献２】特開平８−３２３５２０号
この種の振動ドリルの従来例を図１に示す。同図において１は振動ドリルの外郭を形成すると共に内蔵部品を所定の位置に配置する本体枠部であり、ギアカバー１７、インナカバー１８、アウタカバー１９、ハウジング７、ハンドル部６を有する。２はこのギアカバー１７内の横方向に挿通されたスピンドル、３はスピンドルの先端に装着されたドリルチャックである。スピンドル２の中央部付近には回転ラチェット４が取り付けられている。回転ラチェット４はスピンドル２の回転と共に回転し、スピンドル２の軸方向の移動と共に移動する。また回転ラチェット４の一方の面４ａには鋸歯状の凹凸が形成されている。
【０００３】
５は上記回転ラチェット４と対向する位置に配置された固定ラチェットであり、その一方の面５ａには同様に鋸歯状の凹凸が形成されている。固定ラチェット５は中空円筒状をしており、スピンドル２の回転及び軸方向の移動とは無関係に固定されている。
【０００４】
一方、ハンドル部６に連接するハウジング７の内部にはモータ８が配置されている。モータ８の回転駆動力は回転軸９を介して歯車１０に伝達される。歯車１０はセカンドピニオン１１に圧入されているため上記の回転駆動力はセカンドピニオン１１に伝達される。セカンドピニオン１１は歯数の異なる２ヶ所のピニオン部１１ａ、１１ｂを有し、それぞれが低速ギア１２及び高速ギア１３と係合しており、セカンドピニオン１１が回転すると両ギア１２、１３も回転する。
【０００５】
１４はクラッチディスクでありスピンドル２と係合し、且つその軸方向に摺動できるように取り付けられている。図１のようにクラッチディスク１４が低速ギア１２の凹部に挿入されると、セカンドピニオン１１の回転が、低速ギア１２及びクラッチディスク１４を介してスピンドル２に伝達される。一方、クラッチディスク１４が図１の位置から右方向に摺動し、高速ギア１３の凹部に挿入されると、セカンドピニオン１１の回転が、高速ギア１３、クラッチディスク１４を介してスピンドル２に伝達される。従って、クラッチディスク１４の移動によりスピンドル２を低速回転させたり高速回転させることができる。
【０００６】
１５は振動ドリルの動作モード、即ちドリルモードと振動ドリルモードの切替えを行うためのチェンジレバーである。このチェンジレバー１５にはチェンジシャフト１６が圧入されており、チェンジレバー１５を回動させることによりチェンジシャフト１６も一緒に回動する。チェンジシャフト１６には図２、３、４に示すように切欠部１６ａがあり、この切欠部１６ａが図２の位置にあるときはインパクトドリルがドリルモードとして作動し、切欠部１６ａが図３の位置にあるときは振動ドリルモードとして作動する。
【０００７】
（Ａ）ドリルモード
今、ドリルチャック３に装着したビット（図示せず）を被加工面に接触させ、ハンドル部６を図１の矢印の方向に押した場合、チェンジシャフト１６の切欠部１６ａが図２の位置にあるとスピンドル２の端部がチェンジシャフト１６に当接し、右方向に動くことができない。従って回転ラチェット４の凹凸面４ａと固定ラチェット５の凹凸面５ａとは接触しない。従ってモータ８の回転駆動力は低速ギア１２又は高速ギア１３を介してスピンドルに伝達してビットは回転力を付与される。
【０００８】
（Ｂ）振動ドリルモード
一方、振動ドリルモードの場合はチェンジレバー１５を回動させてチェンジシャフト１６の切欠部１６ａを図３の位置にもってくる。そうするとドリルチャック３に装着したビットを被加工面に接触させ、ハンドル部６を図１の矢印の方向に押すと図４に示すようにスピンドル２の端部が切欠部１６ａの中に入る。つまりスピンドル２が右方向に若干移動するために、回転ラチェット４の凹凸面４ａが固定ラチェット５の凹凸面と接触することになる。
【０００９】
被加工面を穿孔するに際し、図４の状態でスピンドル２を回転すると、回転ラチェット４が固定ラチェット５を噛合状に係合して回転するために両ラチェット４及び５の凹凸面により振動を生じ、この振動がスピンドル２を通じてビット（図示せず）に伝わる。つまりビットには回転力と振動が付与され、その両方により穿孔動作が行われることになる。
【００１０】
しかしながら上記のような振動ドリルにおいては振動ドリルモードで動作するときに、ラチェット４及び５の凹凸面が圧接した状態で回転することにより生ずる振動がビットに伝達するだけでなく、固定ラチェット５及びインナカバー１８を通じてハウジング７からハンドル部６にも伝達する。このため振動ドリルの使用者に大きな振動が伝わり、不快感を生じるという問題がある。特に長時間に亘って連続的に振動ドリルを使用する場合は、使用者に伝わる振動が使用者の健康に影響を及ぼすことがないように配慮されなければならない。
【００１１】
この使用者に伝わる振動を低減するための構造についてはいくつかの提案がなされている。例えば特許文献１には図５に示すようにクラッチカム２１をスピンドル２０の軸方向に移動可能に支持すると共に、スプリング２３により回転カム２２に押圧付勢する構造が開示されている。
【００１２】
同図において２１は回転カムでスピンドル２０と共に回転する。回転カム２１のカム面２１ａには鋸歯状の凹凸が形成されている。
【００１３】
一方、クラッチカム２２はスピンドル２０に対して軸方向にスライド可能な中空円筒状部とフランジ部２２ｂよりなる。そのフランジ部２２ｂのカム面２２ｃには鋸歯状の凹凸面が形成されている。またクラッチカム２２の後端部付近にはその周面に規制溝２２ａが設けられている。規制溝２２ａには垂直方向に延びるプレート２４が係合している。クラッチカム２２のフランジ２２ｂとプレート２４との間にはスプリング２３が設けられている。
【００１４】
スプリング２３は、常にはクラッチカム２２を回転カム２１側に付勢しており、スピンドル２０の後退時にはカム面２１ａと２２ｃとが圧接される。そしてスピンドル２０に加わる押圧力がスプリング２３の弾発力に打勝ったときは、スプリング２３が圧縮してクラッチカム２２が後退する（図の右方向に移動する）。しかし規制溝２２ａが設けられているのでクラッチカム２２はその溝の横幅の範囲でしか移動できない。クラッチカム２２が後退した位置からスプリング２３の弾発力により前進すると回転カム２１に衝突し、回転カム２１はスピンドル２０と共に振動する。
【００１５】
このような構造によればカム面２１ａと２２ｃの接触により生ずる振動がスプリング２３により緩和されてハンドル部（図示せず）に伝わるため、図１のようにラチェット５が固定配置された構造に比較して使用者に伝わる振動が低減するという効果がある。
【００１６】
しかしながらクラッチカム２２はプレート２４に係合した溝２２ａの横幅の範囲で前進、後退を繰り返すために、クラッチカム２２の後端部２２ｄがプレート２４に繰り返し衝突する。
【００１７】
従ってこの部分で生ずる振動は依然としてハンドル部に伝達するのを避けることができないし、又、後端部２２ｄ或いはプレート２４が機械的疲労により壊れ易いという問題を生ずる。また特許文献１と同様の技術を用いた製品があるが、穿孔作業時に僅かな押し付け力を与えただけでスピンドル若しくはクラッチカムが後方に衝突してしまい、振動がハンドル部に伝達するのを避けることができなかった。
【００１８】
【発明が解決しようとする課題】
従って本発明の目的は上記のような従来の問題点を解決した振動ドリルを提供することにある。
【００１９】
具体的には、本発明の目的は穿孔能力を損なうことなく使用者に伝達する振動を低減できる振動ドリルを提供することである。
【００２０】
本発明の他の目的はドリルチャックに装着したビットには大きな振動を発生し、ハンドル部には相対的に小さい振動が伝達する振動ドリルを提供することである。
【００２１】
本発明の他の目的はスピンドルと共に回転する第１のラチェットと、スピンドルの軸方向に移動する第２のラチェットを設け、第２のラチェットをスプリングにより支持して振動する部品が本体枠部に衝突しない構造（以下フローティング構造と呼ぶ）とすることによりラチェットを構成する部材が機械的疲労を生じにくい振動ドリルを提供することである。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の目的を達成するために、モータにより回転すると共に、軸方向に移動可能なスピンドルと、該スピンドルに固着され、凹凸部の面を有する第１ラチェットと、該第１ラチェットの凹凸部の面と対向する凹凸部の面を有する第２ラチェットと、該第２ラチェットを上記第１ラチェット方向に付勢するための第１のスプリングとを有し、上記第２ラチェットに対する上記第１ラチェットの相対回転により両ラチェットの凹凸面の接触及び離間作用によって上記スピンドルに軸方向の振動を与える振動ドリルにおいて、上記第１スプリングは、本体枠部に１５〜２５ｋｇの押し付け力が加わったときに上記第２ラチェット及び／又は上記スピンドルが本体枠部に衝突しないバネ定数を有することに一つの特徴がある。
【００２３】
別の見方をすると、本発明の特徴は、モータにより回転すると共に、軸方向に移動可能なスピンドルと、該スピンドルと共に回転及び軸方向移動が可能な第１ラチェットと、該第１ラチェットと対向する位置に設けられ、スピンドルの軸方向には移動するが回転運動はしない第２ラチェットと、本体枠部と上記第２ラチェットとの間に設けられた第１スプリングとを有し、上記第２ラチェットに対する上記第１ラチェットの相対回転により、第２ラチェットが第１ラチェットに対し接触及び離間する反復運動によって上記スピンドルに軸方向の振動を与えると共に、上記反復運動は、上記本体枠部に衝突しない範囲で行われるようにしたことにある。
【００２４】
本発明の他の特徴は、上記第２ラチェットの振動周波数をｆ、振動ドリル本体と第１スプリングのバネ定数により決まる固有振動数をｆｃとしたときｆ／ｆｃを２以上としたことにあり、更に好ましくは３以上にしたことにある。
【００２５】
本発明の他の特徴は、上記第２ラチェットを円筒状部材より構成し、該部材がスピンドルの軸方向に移動するが、回転運動は阻止されるように上記円筒部材の一部にハウジングと係合する切欠部を設けたことにある。
【００２６】
本発明の他の特徴は、モータの回転軸とスピンドルとの間に設けられた第１及び第２の歯車手段を有し、上記スピンドルと第１の歯車手段がかみ合うときはスピンドルを第１の速度で回転し、上記スピンドルと第２の歯車手段がかみ合うときはスピンドルを第１の速度よりは早い第２の速度で回転するように構成したことにある。
【００２７】
本発明の他の特徴は及び利点は以下の説明により一層明確に理解される。
【００２８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の実施例について詳細に説明する。
（第１実施例）
図６は本発明の振動ドリルの第１実施例を示す主要部の構成図である。
図に示すように本体枠部１０１の中にスピンドル１０２が被削材１１９に対して前進（図の左方向移動）及び後退（図の右方向移動）移動ができるように設けられている。スピンドル１０２の先端部にはビット１１８を装着するためのチャック１０３が設けられている。本体枠部１０１のほぼ中央部に第１ラチェット１０４及び第２ラチェット１０５が設けられている。第１ラチェット１０４はスピンドル１０２と共に回転及び軸方向に移動し、一面に鋸歯状の凹凸を有する。第２ラチェット１０５は２重の円筒状をなし、内側円筒部１０５ａはスピンドル１０２上を摺動する。外側円筒部１０５ｂは本体枠部１０１の内壁に沿ってスピンドル１０２の軸方向に摺動するが、回転運動はできないように円周面の一部に切欠部を有する。内側の円筒部１０５ａと外側の円筒部１０５ｂの底部１０５ｃにカム面が形成され、鋸歯状の凹凸が形成されている。本体枠部１０１から内側のスピンドル方向に側壁部１２２が延在しており、その側壁部１２２と円筒底部１０５ｃとの間にスプリング１２０が設けられている。本実施例においてはこのスプリング１２０のバネ定数を適当に選定することにより、ビット１１８を被削材１１９に押し付けた時に、第２ラチェット１０５の端部１０５ｄが側壁部１２２に接触しないように構成したことに特徴がある。
【００２９】
通常人間が振動ドリルを使用する場合に、被削材１１９にビット１１８を押し付ける時の本体枠部１０１への押し付け力を測定したところ、人によりバラツキはあるものの１５〜２５ｋｇｆの範囲にあることが見出された。従って本実施例では１５〜２５ｋｇｆの押し付け力が本体枠部１０１に加わったときに、第２ラチェット１０５の後方端部１０５ｄが側壁部材１２２に接触しないようなバネ定数を有するスプリング１２０が用いられる。即ち押し付け力が１５〜２５ｋｇｆの範囲では打撃力の発生部である第２ラチェット１０５がスプリング１２０によりハウジングから浮いた構造になっているため後述のように使用者に伝わる振動が低減する。
【００３０】
即ち図６は本体枠部１０１を押し付ける力が０の場合を示しており、第１ラチェット１０４と第２ラチェット１０５は離間しているが、小さい押し付け力が発生すると図７のように、第１ラチェット１０４と第２ラチェット１０５が接触し、更に大きな押し付け力（１５〜２５ｋｇ）が発生すると図８のようにスプリング１２０が圧縮する。しかし大きな押し付け力が発生しても第２ラチェット１０５は図８のようにフローティング状態を維持する。
【００３１】
なお、ここでは停止時の状態を前提として説明したが、穿孔作業時においても押し付け力が１５〜２５ｋｇまでの範囲では手に伝わる振動が小さくなることは実験で確認済みである。また図８から分かるように、スピンドル１０２も本体枠部１０１に突き当たらないようになっている。
【００３２】
図６の説明に戻り、１０９はモータ（図示せず）により回転駆動力が伝達される回転軸であり、その回転駆動力は歯車１１０を介してセカンドピニオン１１１に伝達される。１１２は低速ギア、１１３は高速ギア、１１４はクラッチディスクであり、クラッチディスク１１４が図の位置にあるときは低速ギアを介して回転力がスピンドル１０２に伝達する。
【００３３】
一方、チェンジレバー１１７を回動してクラッチディスク１１４を高速ギアとスピンドル１０２とが係合する位置に回動すると、セカンドピニオン１１１の回転力は高速ギア１１３を介してスピンドル１０２に伝達される。従ってチェンジレバー１１７の回動位置に応じてスピンドル１０２を低速で回転したり、高速で回転することができる。
【００３４】
次に上記の実施例の構造により使用者に伝わる振動、つまり振動ドリル本体の振動が低減する理由について説明する。
【００３５】
今、図６の構造をスプリング１２０の一端に第２ラチェット１０５が接続され、他端に第２ラチェット以外の振動ドリル本体Ｍが接続されたモデルとして考えると図９のような単純なモデルとして表わすことができる。第２ラチェット１０５の振動による変位をＺｒとし、この変位に起因して本体が振動することによる変位をＺｂとすると、振動伝達率Ｔは
Ｔ＝｜Ｚｂ／Ｚｒ｜（１）
で表わされる。
【００３６】
更に、第２ラチェット１０５の振動周波数をｆ、ドリル本体Ｍとバネ定数から決まる固有振動数をｆｃとするとＴは次式で表わされる。
Ｔ＝｜Ｚｂ／Ｚｒ｜＝１／｜１−（ｆ／ｆｃ）^２｜（２）
但し第２ラチェット１０５の振動周波数は第１ラチェット１０４の回転数をＮと、第１及び第２ラチェットの鋸刃状の凸部の数をそれぞれＡとするとＮ×Ａで表される。例えばＮ＝３６．７ｒｐｓ、Ａ＝１３とするとｆは約４８０ＨＺになる。
（２）式より第２ラチェット１０５の振動周波数ｆとドリル本体Ｍの固有振動数の比が１より大きいほど、第２ラチェット１０５の振動がドリル本体Ｍに伝達され難いことを示している。
【００３７】
図１０に（２）式を対数グラフにしたものを示す。ｆ／ｆｃ＝１のときはＴが無限大であり共振を起こす危険な領域であるが、（２）式からｆ／ｆｃ＝√２であればＴ＝１であり、更にｆ／ｆｃ＝√２より大きくなればなるほど振動伝達率Ｔは小さくなっていくことが分かる。実験から振動伝達率Ｔが約０．５以下であれば振動低減の効果が十分認められることが分かっており、この条件を満たすためにはｆ／ｆｃがおよそ２より大きければよい。更にｆ／ｆｃが３より大きければＴは０．１くらいになり効果がより顕著になる。
【００３８】
図６の実施例において、ビット１１８が被削材１１９に接触しないとき、即ち押し付け力が０のときはスピンドル１０２と軸受１２４との間に設けられたスプリング１２３によってスピンドル１０２は前方（図の左方向）に移動し、これに伴って第１ラチェット１０４も前方に移動する。このとき、第２ラチェット１０５の前方には係止部材１２５を設けてあり、第２ラチェット１０５は係止部材１２５に当接して止まる。一方でスピンドル１０２と第１ラチェット１０４はスプリング１２３の力によって更に前進し、ラチェット同士が係合しない位置まで移動する。押し付け力が０のときは振動を発生させず回転のみが伝わる。係止部材１２５は肉厚で応力集中がなく、従来技術のように第１ラチェット１０４との衝突による機械的疲労で壊れることがない。しかしながらこのような構成では、押し付け力が比較的小さいときは第２ラチェット１０５と係止部材１２５が衝突してしまい、振動が本体枠部１０１に伝わることを避けられない。この問題を解決するために、係止部材１２５をゴムなどの弾性体で構成することが考えられる。ゴムの弾性力と減衰効果によって、振動の伝達を低減できるからである。
（第２実施例）
図１１〜１４は上記の問題を解決した本発明の別の実施例を示すものであり、第１スプリング１２０の付勢力に対して逆方向に第２ラチェット１０５を付勢する第２のスプリング１２１を設けたものである。
【００３９】
なお同図において図６と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、その詳しい説明は省略する。
【００４０】
今、本体枠部１０１に加わる押し付け力が０のとき（図１１）はスプリング１２３によりスピンドル１０２が前方に移動し、従って第１ラチェット１０４も前方に移動する。第２ラチェット１０５は第１スプリング１２０と第２スプリング１２１の力が釣り合う位置まで前方に移動する。従ってスプリング１２０、１２１のバネ定数を適当に選定することにより第１ラチェット１０４と第２ラチェット１０５とは離間した状態にすることができる。
【００４１】
本体枠部１０１を軽く押し付けた場合は、極く軽い押し付け力がスピンドル１０２に作用し、図１２のように第１ラチェット１０４と第２ラチェット１０５が軽く係合する状態になる。この場合は第２スプリング１２１の端部に取り付けられたワッシャ１２８とハウジングの突き当て部１０１ａとが離れており、第２ラチェット１０５は振動ドリル本体から完全に浮いた状態になる。従って第２ラチェット１０５の振動はハウジング１０１に伝達され難いため使用者に伝わる振動は小さい。またハウジング１０１の変動が少ないために被削材１１９の穴開け位置が定まり易い。
【００４２】
本体枠部１０１をもう少し強く押しつけると、図１３に示すようにワッシャ１２８とハウジングの突き当て部１０１ａとが接触する。しかし本体枠部１０１に与える衝撃については、第２ラチェット１０５による衝突と比べるとワッシャ１２８の部品の重量が非常に軽いこと、そして第２スプリングの押圧力は本体枠部１０１の内力であり本体枠部１０１を動かす力にはならないことから、問題にならないレベルであり、これは実験でも確認済みである。
【００４３】
一方、本体枠部１０１を強く押し付けた場合はスピンドル１０２及び第１ラチェット１０４が後方（図の右方向）に移動し、第２スプリング１２１に設けられたワッシャ１２８が突きあて部１０１ａに接触する。図１４に示すようにこの状態から更に第１ラチェット１０４が後方に移動すると、第２ラチェット１０５と噛合ったまま一緒に後方に移動する。しかし第１実施例と同様に通常の人間の押し付け力である１５〜２５ｋｇｆでは第２ラチェット１０５と側壁部１２２との間に隙間ができる程度の大きさに第１スプリング１２０のバネ定数が選定されているため第２ラチェット１０５は浮いた状態となる。従って第２ラチェット１０５の振動は本体枠部１０１に伝わり難く、使用者に不快感を与えることもない。
【００４４】
なお、上記の実施例では押し付け力が０のときに、第１スプリング１２０と第２スプリング１２１の力が釣り合う位置で第２ラチェット１０５が保持されるように設定したが、（図１５に示すように）ワッシャ１２８が突きあて部１０１ａに接触した状態で保持されるように設定してもかまわない。このようにすれば第２ラチェット１０５の静止位置を正確に決めることができる。このようにしても振動に与える影響は上述のように問題にならないレベルである。
（第３実施例）
図１６は本発明振動ドリルの別の実施例を示し、図６及び１１と同じ構成要素には同一の参照符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００４５】
この実施例では本体枠部１０１の中央部に凹部があり、その底部に穴があいている。一方、第２ラチェット１０５の外筒部１０５ｂにも凹部が形成され、前述の本体枠部１０１の穴からチェンジボール１２９が上記外筒部１０５ｂの凹部に出し入れできるように構成されている。チェンジボール１２９の上部には磁石のついたチェンジレバー１２６が設けられている。
【００４６】
今、チェンジレバー１２６の磁石を励磁してチェンジボール１２９を吸引すると、該チェンジボール１２９は第２ラチェット１０５の外筒部１０５ｂの凹部から外れ、図１７のような状態になる。
【００４７】
従ってスピンドル１０２が回転すると第１ラチェット１０４及び第２ラチェット１０５の両方が回転し、振動ドリルはドリルモードで動作する。
【００４８】
一方、チェンジレバー１２６の磁石を非励磁とするとチェンジボール１２９は外筒部１０５ｂの凹部と係合し、図１８のような状態となる。従ってシリンダ１０２が回転すると、第１ラチェット１０４は回転するものの第２ラチェット１０５は回転しないから、第１及び第２ラチェット間の鋸歯状の凹凸面により打撃力が発生し、振動ドリルは振動ドリルモードで動作する。この実施例ではドリルモードで動作するときも第２ラチェット１０５はフローティング状態となる。また第１及び第２ラチェット１０４及び１０５により発振する振動は本体枠部に伝達され難いため使用者に伝わる振動も少なくなる。
【００４９】
また、第２ラチェット１０５と外筒部１０５ｂとの間に働く摩擦力がボール１２９の転がりにより小さくなるため、摩擦ロスを小さくすることができる。
（第４実施例）
図１９は本発明振動ドリルの別の実施例を示し、図６、１１、１６と同じ構成要素には同一の符号を付し、詳しい説明は省略する。
【００５０】
この実施例では第２ラチェット１０５の外円筒部１０５ｂの外周に、該ラチェット１０５の周り止め部品であるラチェットホルダ１３０が形成され、該ラチェットホルダ１３０と本体枠部１０１との間に弾性体１３１が設けられている。
【００５１】
このように構成した場合は第１スプリング１２０により第２ラチェット１０５の振動が本体に伝わりにくくなるだけでなく、たとえ振動が伝達しても弾性体１３１により緩衝されるため使用者に伝わる振動は一層小さくなる。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明によって明らかなように、本発明にかかる振動ドリルは押し付け力１５〜２５ｋｇｆの範囲で第２ラチェットがスプリングによりフローティング状態にされ、ハウジングに衝突しないので第１及び第２ラチェットにより発生する振動が振動ドリル本体に伝わりにくくなる。従って振動ドリルの使用者に不快感を与えることがないし、健康を害する心配もない。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の振動ドリルの一例を示す断面図。
【図２】振動ドリルのドリルモードの説明図。
【図３】振動ドリルの振動ドリルモードの説明図。
【図４】振動ドリルの振動ドリルモードの説明図。
【図５】従来の振動ドリルの他の例を示す一部構成図。
【図６】本発明にかかる振動ドリルの第１実施例を示す断面図。
【図７】第１実施例を示す図６において押し付け力が小さいときの説明図。
【図８】第１実施例を示す図６において押し付け力が大きいときの説明図。
【図９】本発明にかかる振動ドリルにおける振動の伝達のメカニズムの説明図。
【図１０】本発明振動ドリルの振動伝達の特性図。
【図１１】本発明にかかる振動ドリルの第２実施例を示す断面図。
【図１２】第２実施例を示す図１１において押し付け力が小さいときの説明図。
【図１３】第２実施例を示す図１１において押し付け力が中程度の場合の説明図。
【図１４】第２実施例を示す図１１において押し付け力が大きいときの説明図。
【図１５】第２実施例において押し付け力が０のときの説明図。
【図１６】本発明にかかる振動ドリルの第３実施例を示す断面図。
【図１７】図１６のＡ−Ａ´断面図。
【図１８】図１６のＡ−Ａ´断面図。
【図１９】本発明にかかる振動ドリルの第４実施例を示す断面図。
【符号の説明】
１０１：本体枠部
１０２：スピンドル
１０３：チャック
１０４：第１ラチェット
１０５：第２ラチェット
１０９：回転軸
１１０：歯車
１１１：セカンドピニオン
１１２：低速ギア
１１３：高速ギア
１１４：クラッチディスク
１１７：チェンジレバー
１１８：ビット
１１９：被削材
１２０：第１スプリング
１２１：第２スプリング
１２２：側壁部
１２３：スプリング
１２４：軸受
１２５：係止部材
１２６：チェンジレバー
１２８：ワッシャ
１２９：チェンジボール
１３０：ラチェットホルダ
１３１：弾性体

Claims

モータにより回転すると共に、軸方向に移動可能なスピンドルと、該スピンドルに固着され、凹凸部の面を有する第１ラチェットと、該第１ラチェットの凹凸部の面と対向する凹凸部の面を有する第２ラチェットと、該第２ラチェットを上記第１ラチェット方向に付勢するための第１のスプリングとを有し、上記第２ラチェットに対する上記第１ラチェットの相対回転により両ラチェットの凹凸面の接触及び離間作用によって上記スピンドルに軸方向の振動を与える振動ドリルにおいて、上記第１スプリングは、本体枠部に１５〜２５ｋｇの押し付け力が加わったときに上記第２ラチェット及び／又は上記スピンドルが本体枠部に衝突しないバネ定数を有することを特徴とする振動ドリル。
モータにより回転すると共に、軸方向に移動可能なスピンドルと、該スピンドルと共に回転及び軸方向移動が可能な第１ラチェットと、該第１ラチェットと対向する位置に設けられ、スピンドルの軸方向には移動するが回転運動はしない第２ラチェットと、本体枠部と上記第２ラチェットとの間に設けられた第１スプリングとを有し、上記第２ラチェットに対する上記第１ラチェットの相対回転により、第２ラチェットが第１ラチェットに対し接触及び離間する反復運動によって上記スピンドルに軸方向の振動を与えると共に、上記反復運動は、上記本体枠部に衝突しない範囲で行われることを特徴とする振動ドリル。
請求項１又は２において、第２ラチェットの振動周波数をｆ、振動ドリル本体と第１スプリングのバネ定数により決まる固有振動数をｆｃとしたときｆ／ｆｃを２以上としたことを特徴とする振動ドリル。
請求項３においてｆ／ｆｃを３以上としたことを特徴とする振動ドリル。
請求項１又は２において上記第２ラチェットは円筒状部材を有し、スピンドルの軸方向に移動するが、回転運動は阻止されるように上記円筒部材の一部にハウジングと係合する切欠部を有することを特徴とする振動ドリル。
請求項１又は２においてモータの回転軸とスピンドルとの間に設けられた第１及び第２の歯車手段を有し、上記スピンドルと第１の歯車手段がかみ合うときはスピンドルを第１の速度で回転し、上記スピンドルと第２の歯車手段がかみ合うときはスピンドルを第１の速度よりは早い第２の速度で回転することを特徴とする振動ドリル。
請求項１又は２においてスピンドルに回転運動だけが与えられる第１のモードと、上記スピンドルに回転運動と振動が与えられる第２のモードを有することを特徴とする振動ドリル。