JP2017061018A - インパクト工具 - Google Patents

Abstract

【課題】高い保持力で工具ビットを出力軸に結合できて、長期の使用に亘って、効果的に回転インパクトを工具ビットへ伝達することができるインパクト工具を提供することである。【解決手段】本発明は、ソケットを端部に有する工具ビットに回転インパクトを与えるインパクト工具である。インパクト工具は、軸の周りで回転駆動される出力軸を備えたハウジングと、出力軸へ回転インパクトを付与するインパクト機構と、緩み止め機構とを備える。緩み止め機構は、プラグの周面でプラグの軸方向に沿って移動自在の少なくとも一つのくさびと、出力軸の外周に配置された操作ハンドルとで構成する。操作ハンドルはくさびと結合し、くさびを着脱位置とロック位置との間移動させるように構成する。【選択図】図１

Description

本発明は、工具ビットを用いてネジやボルト、ナットなどの締め付けや締め戻しを行う際に、工具ビットへ回転インパクトを付与するインパクト工具に関するものである。

特許文献１のインパクト工具では、回転駆動される断面が角形の出力軸と、この出力軸に装着される工具ビットと着脱構造を開示している。工具ビットは出力軸が嵌め込まれるソケットを有し、出力軸に固定された弾性部材の一部が、ソケットの内面に設けた穴内に弾性的に嵌め込まれることで、出力軸と工具ビットとの間の相対回転を無くして、出力軸に加えられる回転インパクトを工具ビットへ効果的に伝達することが期待されている。

特開２００６−７３８９号公報

特許文献１のインパクト工具は、出力軸の外周に配置したばね片の径方向への変位を伴う弾性力によって出力軸を工具ビットに保持させる構造となっている。このため、出力軸の回転に伴って、ばね片にねじれが生じやすく、長期の使用でばね片に変形が生じ、弾性力に基づく結合が弱くなり易いという問題がある。
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、高い保持力で工具ビットを出力軸に結合できて、長期の使用に亘って、効果的に回転インパクトを工具ビットへ伝達することができるインパクト工具を提供することである。

本発明は、ソケットを端部に有する工具ビットに回転インパクトを与えるインパクト工具である。インパクト工具は、軸の周りで回転駆動される出力軸を備えたハウジングと、前記出力軸へ回転インパクトを付与するインパクト機構と、緩み止め機構とを備える。前記出力軸はその軸方向の一端にプラグを有し、このプラグが工具ビットのソケットに着脱自在に嵌まり込んで工具ビットへ回転運動を伝達するものである。記緩み止め機構は、プラグの周面でプラグの軸方向に沿って移動自在の少なくとも一つのくさびと、出力軸の外周に配置された操作ハンドルとで構成される。緩み止め機構の操作ハンドルはくさびと結合されて、くさびを着脱位置とロック位置との間移動させるように構成される。着脱位置では、くさびとソケットの内周面との間にクリアランスが残って前記プラグがソケットへこのクリアランスの範囲内でプラグが工具ビットに対してわずかな相対回転が許容され、ロック位置では、くさびがプラグ外周面とソケットの内周面との間に密に挟みこまれてソケットに対するプラグの相対回転が許容されないようになったことを特徴とする。

本発明に係るインパクト工具は、工具ビットへ高い保持力で出力軸を結合して、工具ビットへ効果的に回転インパクトを伝達することができる。

本発明の一実施形態に係るインパクト工具を示す概略断面図。 （ａ）同上のインパクト工具が備える緩み止め機構を示す概略断面図。（ｂ）同上の緩み止め機構の動作を示す断面図。 （ａ）同上の緩み止め機構を構成するくさびがロック位置にある状態を示す概略断面図。（ｂ）同上のくさびが着脱位置にある状態を示す概略断面図。 同上の変形例における軸方向に対して垂直方向の概略分解図である （ａ）同上のゆるみ止め機構における変形例における軸方向に対して垂直方向の概略分解図である。（ｂ）同上のゆるみ止め機構におけるおける軸方向に対して垂直方向の概略分解図である。 （ａ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す概略断面図。（ｂ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す概略断面図。 （ａ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す分解斜視図。（ｂ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す概略断面図。 （ａ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す分解斜視図。（ｂ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す断面図。 （ａ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す斜視図。（ｂ）同上のインパクト工具の更に他の変更態様で使用する緩み止め機構を示す断面図。

本発明にかかるインパクト工具１は、工具ビット１００を介してボルトやナットの締め付け又は緩める際に、工具ビット１００へ回転インパクトを付与することで大きなトルクを発生させて締め付けや緩めを容易に行う工具である。
本発明の一実施形態に係るインパクト工具１は、図１に示すように、外郭を成し内部にモータ８を備えるハウジング２と、ハウジング２の前端部に突出し軸の周りでモータ８によって回転駆動される出力軸２１と、回転インパクトを出力軸２１に与えるインパクト機構とで構成される。
インパクト機構は、ハンマー４とアンビル６とを備える。ハンマー４は、モータ８により回転する駆動軸３にスライド自在に嵌合され、駆動軸３は駆動軸カム溝３ａを有し、ハンマー４はハンマーカム溝４ａを有する。駆動軸カム溝３ａとハンマーカム溝４ａに挟まれるように嵌合させた鋼球５を介して駆動軸３の回転運動がハンマー４に伝達され、更にハンマー４と噛合したアンビル６を介して出力軸２１へ回転運動が伝達される。作業中に出力軸２１にある一定以上の荷重が作用し、その回転が鈍った場合には、鋼球５がハンマーカム溝４ａに沿って移動してハンマー４を駆動軸３上で後退させて、ハンマー４とアンビル６の噛合が外れる。この時ハンマー４は回転運動を続行しているのに対して、出力軸２１に固定のアンビル６はその回転運動が停止された状態となる。ハンマー４の後方にはコイル状のスプリング７が配されており、スプリング７の付勢力によりハンマー４は押し戻されて再びアンビル６と噛合し、その際に、停止しているアンビル６に対してハンマー４が自らの回転による打撃を与える。打撃時の衝撃により反力を受けたハンマー４は、駆動軸３の回転方向と逆方向に回転しながら再度後退するが、スプリング７による付勢力と駆動軸３の回転力によってこの回転及び後退は減衰されて次の打撃動作へと移行する。このようにして、締め付け或いは緩め作業中である一定以上の荷重が生じた場合には、回転インパクトが繰り返して出力軸２１に加えられる。
出力軸２１は、アンビル６より回転インパクトを受けて、工具ビット１００に回転インパクトを伝達する。出力軸２１は、ハウジング２の前端側に設けられ、工具ビット１００のソケットに挿着された状態で、ボルトやナットの締め付け・緩めを行う。

次に、出力軸２１へ工具ビット１００を保持する機構について説明する。
インパクト工具１は、図１に示すように、工具ビット１００を出力軸２１へ保持する機構として、緩み止め機構を備えます。出力軸２１の先端に形成されたプラグ２２が工具ビッ
ト１００のソケットに着脱自在に嵌まり込んで工具ビット１００へ回転運動を伝達します。緩み止め機構は、図２（ａ）に示すように、くさび３０と操作ハンドル４０とで構成され、工具ビット１００へのプラグ２２のへの着脱が行われる着脱位置と、工具ビット１００をプラグ２２へ強固に保持するロック位置とを選択するように構成される。着脱位置では、プラグ２２がソケットへ多少のクリアランスを有する状態で嵌め込まれて、この隙間の範囲内でプラグ２２がソケット孔に対してわずかに相対回転が許容される。ロック位置では、ソケット内でのプラグ２２の相対回転が許容されず、出力軸２１に加わる回転インパクトがずれなく工具ビット１００に伝達される。
以下、図２（ａ）（ｂ）を参照してプラグ２２と緩み止め機構の詳細を述べる。プラグ２２は先端側に向かって先細りとなる矩形状断面を有し、４つの外周面の内、対向する１組の外周面が傾斜面とされている。

緩み止め機構のくさび３０は、２つの傾斜面に配置され、操作ハンドル４０は、出力軸２１の外周面に配置されて前端でくさび３０と結合し、後端の内周面が出力軸２１へ結合している。

くさび３０は、傾斜面と接する内接触面３１と、工具ビット１００と接触する外接触面３２とを有し、後端に操作ハンドル４０と結合する結合凸部３３を備える。内接触面３１と外接触面３２とで構成されるくさび３０の厚みは、前端に向かって厚く形成され、内接触面３１はプラグの傾斜面と接する傾斜面になっており、外接触面３２はソケットの内周面と接するよう平坦面である。結合凸部３３は、径方向外方へ突出し、操作ハンドル４０の前端内面の周溝４３に嵌合する。
操作ハンドル４０は、後端部で出力軸２１とネジ結合され、前端部でくさび３０の後端に結合することで、くさび３０をプラグ２２の傾斜面上に保持する。くさび３０は、操作ハンドル４０を出力軸２１の回りで回転させることで、着脱位置とロック位置との間で、プラグ２２に対して軸方向に移動し、図３（ａ）に示すように着脱位置ではくさび３０が工具ビット１００のソケットの内周面から離れて隙間を残し、図３（ｂ）に示すように、ロック位置ではくさび３０がソケットの内周面及びプラグ２２に密接して、工具ビット１００を出力軸２１へ相対回転不能に結合する。
図２（ｂ）に示すように、くさび３０はＵ字形断面を有し、ベースの両端から外方に突出する突起３４を有する。くさび３０がロック位置に移動すると、突起３４が工具ビット１００のソケットの内面における周方向に離間した２つの点に圧接する。これにより、くさび３０がロック位置に移動したとき、各くさび３０がソケット内周の凸面に周方向に離れた２点で密接することができ、工具ビット１００との結合力を高める。
次に、図３（ａ）（ｂ）を参照して、緩み止め機構によって、くさび３０を着脱位置とロック位置へと選択的に切り替える動作を説明する。工具ビット１００をインパクト工具１に取り付ける場合、プラグ２２を工具ビット１００のソケットに挿入する。この時点では、図３（ａ）に示すように、くさび３０はプラグ２２の先端側となる着脱位置に保持され、くさび３０とソケットの内周面との間に若干の隙間が残され、工具ビット１００のプラグ２２への着脱操作が容易に行われる。インパクト工具１を起動させる前に、図３（ｂ）に示すように、操作ハンドル４０を回転させて、くさび３０を出力軸２１の後端側へ軸方向に沿ってスライドさせることでロック位置に移動させる。このロック位置では、くさび３０がソケットの内周面に圧接して、ソケット内でのくさび３０のがたつきをなくして、回転インパクトが効果的に工具ビット１００に伝達される。
上述のように、プラグ２２の外周に配置したくさび３０が着脱位置とロック位置との間で出力軸の軸方向に沿って移動するため、着脱位置では工具ビットの着脱が容易に行え、ロック位置では、くさび結合によって、工具ビット１００を出力軸２１へ相対回転不能に強固に結合でき、回転インパクトを確実に工具ビット１００へ伝達することが可能となる。これに関連して、図４に示すように、くさび３０が配置されないプラグ２２の外周面に、ソケット内周の凸面へ周方向に離れた２点で接する突起３４を形成されていてもよい。
本実施形態では、４つの外周面の内、対向する１組の外周面が傾斜面とされているが、本発明はこの形態に限定されるものではなく、全ての外周面を傾斜面として、各傾斜面にくさび３０を配置してもよい。

緩み止め機構の操作ハンドル４０について、出力軸２１の外周にネジ結合で配置される場合を述べたが、図５に示すように、ばねを介して出力軸に結合され、このばねがくさびを着脱位置からロック位置へ移動させる方向へのばね力を操作ハンドルに与えてもよい。以下、緩み止め機構についての種々の変更態様を示す。
図６（ａ）（ｂ）に示す変更態様では、着脱位置とロック位置との間でのくさび３０の軸方向への移動をガイドするためのレール２５をプラグ２２の外周面に形成している。このレール２５は軸方向に沿って形成され、くさび３０の内接触面３１に形成した凹部３５へスライド自在に係合する。
図７示す変更態様での緩み止め機構では、プラグ２２の外周の４つのエッジのうち、少なくとも１つのエッジに、くさび３０を配置している。くさび３０は矩形断面を有し、プラグ２２のエッジを切り欠いて形成した凹所に収められる。この凹所は、互いに直交する２つの面で形成され、少なくとも一つの面がプラグ先端側に向けて下がる傾斜面とされ、この傾斜面にくさび３０が誘導されて、着脱位置とロック位置との間でくさびが軸方向に沿って移動する。くさび３０の後端には、リング形状の操作ハンドル４０の内周に結合するフランジが形成され、出力軸２１の外周へねじ結合される操作ハンドル４０の回転が、着脱位置とロック位置との間のくさびの軸方向移動に変換される。この変更態様では、くさび３０がソケットの隅へエッジ結合することができて、出力軸２１と工具ビット１００との間のがたつきを無くし、回転インパクトを効果的に工具ビット１００へ伝えることができる。
図８に示す変更態様での緩み止め機構は、２つの直交する辺と斜辺とで規定される三角形断面を有するくさび３０を、プラグ２２のエッジに配置している。プラグ２２のエッジは面取り面となり、この面取り面がプラグ２２の先端に向けて下り傾斜する傾斜面となり、くさび３０がその斜辺をこの傾斜面に沿って上にスライドすることで着脱位置とロック位置との間で移動する。ロック位置では、くさび３０の斜辺以外の２つの直交する辺がソケットの隅に密接して、工具ビット１００を強固に出力軸へ保持する。
図９に示す変更態様での緩み止め機構では、Ｌ字形断面のくさび３０をプラグ２２のエッジに配置している。プラグ２２の各エッジには、Ｌ字を構成するくさび３０の横片と縦片をそれぞれ収める横溝と縦溝が形成され、横溝と縦溝のそれぞれが軸方向に沿って下り傾斜する面を有し、くさびがこの傾斜面に沿って、着脱位置とロック位置との間で移動する。ロック位置では、くさびの横片と縦片とが共に、ソケットの隅に密接して工具ビットを出力軸へ強固に保持する。

１ インパクト工具
２ ハウジング
２１ 出力軸
２２ プラグ
３０ くさび
３４ 突起
４０ 操作ハンドル

Claims (9)

1. ソケットを端部に有する工具ビットに回転インパクトを与えるインパクト工具であって、軸の周りで回転駆動される出力軸を備えたハウジングと、
   前記出力軸へ回転インパクトを付与するインパクト機構と、
   緩み止め機構とを備え、
   前記出力軸はその軸方向の一端にプラグを有し、このプラグが工具ビットのソケットに着脱自在に嵌まり込んで工具ビットへ回転運動を伝達するものであり、
   記緩み止め機構は、
   プラグの周面でプラグの軸方向に沿って移動自在の少なくとも一つのくさびと、
   出力軸の外周に配置された操作ハンドルとで構成され、
   操作ハンドルはくさびと結合されて、くさびを着脱位置とロック位置との間移動させるように構成され、
   着脱位置では、くさびとソケットの内周面との間にクリアランスが残って前記プラグがソケットへこのクリアランスの範囲内でプラグが工具ビットに対してわずかな相対回転が許容され、
   ロック位置では、くさびがプラグ外周面とソケットの内周面との間に密に挟みこまれてソケットに対するプラグの相対回転が許容されないようになったインパクト工具。
2. 前記操作ハンドルは出力軸の外周に配置され、前記くさびに結合されて、出力軸に対して回転されることで、くさびを着脱位置とロック位置との間で、プラグに対して軸方向に移動させ、前記着脱位置ではくさびがソケットの内周面との間に隙間を残し、前記ロック位置ではくさびがソケット内周面とプラグの外周面とへ密接するようになった請求項１に記載のインパクト工具。
3. 前記プラグは矩形状断面を有し、対応する断面形状の前記ソケットへ嵌め込まれ、このプラグは先細りとなってその外周に傾斜面を有し、
   前記くさびは前記プラグの傾斜面上に配置されて、前記出力軸の軸方向沿ってスライド自在となった請求項１または２に記載のインパクト工具。
4. 前記くさびはベースとその両端から突出する突起とからなるＵ字形断面を有し、
   ベースがプラグの傾斜面に支持されて、くさびがロック位置にある時に、突起がそれぞれソケットの内面における周方向に離間した２つの点に圧接するようになった請求項１から３の何れかに記載のインパクト工具。
5. 前記プラグは矩形断面を呈し、径方向で対向する２つの外周面が傾斜面となり、各傾斜面に前記くさびが配置された請求項１から４の何れかに記載のインパクト工具。
6. 操作ハンドルは、出力軸の外周に配置され、くさびに結合されてくさびと共に出力軸の軸方向に沿ってスライド自在となり、くさびを着脱位置からロック位置へ移動する方向に向けてばね付勢された請求項１から５の何れかに記載のインパクト工具。
7. 前記プラグは前記傾斜面に沿って軸方向に延出するレールを有し、
   前記くさびに、このレールがスライド自在に嵌合する凹溝が形成された請求項１から５の何れかに記載のインパクト工具。
8. 前記くさびは、
   前記プラグの外周面のエッジの少なくとも１箇所に形成する請求項１乃至５記載のインパクト工具。
9. 前記くさびが、前記プラグの外周面に存在する複数のエッジの少なくとも一つに配置された請求項１から３の何れかに記載のインパクト工具。

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