JP2021074796A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成する。【解決手段】モータ６と、前端にビットＢを装着可能なツールホルダ１７と、ツールホルダ１７内に設けられ、モータ６の駆動により往復動するストライカ２４と、ストライカ２４の往復動に伴ってビットＢを打撃可能なハンマドリル１において、ストライカ２４は、後側の大径部３０と前側の小径部３１とを備え、大径部３０には、外周面に開口する２つの孔３４，３４が形成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、ストライカを往復動させて先端のビットを打撃するハンマドリル等の打撃工具に関する。

ハンマドリル等の打撃工具は、先端にビットを装着可能なツールホルダを備え、ツールホルダ内に、モータの駆動によって往復動するピストン（ピストンシリンダも含む）と、空気バネの作用でピストンと連動して往復動するストライカ（「打撃子」とも言う）とを収容している。ストライカは、ビットを直接打撃、或いはインパクトボルト（「中間子」とも言う）を介して間接的に打撃する。
このような打撃工具では、打撃に必要な質量と作業者の負担とを考慮して、ストライカの軽量化を図る場合がある。例えば特許文献１には、高出力且つ軽量化を図るために、浮動ピストン（ストライカ）に、打撃軸線に直交し、直径が外径の１／２〜３／４の領域となる孔を形成した発明が開示されている。

特許第５５８４４０８号公報

しかし、特許文献１の発明は、ストライカに１つの孔を形成する技術であるため、孔を大きくしすぎると、往復動のガイドとなるストライカの外周面が１箇所で大きく削られてガイド機能が低下するおそれがある。かといって孔を小さくすると十分な軽量化が図れなくなってしまう。

そこで、本発明は、往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することが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、モータと、
前端にビットを装着可能なツールホルダと、
ツールホルダ内に設けられ、モータの駆動により往復動するストライカと、を含み、
ストライカの往復動に伴ってビットを打撃可能な打撃工具であって、
ストライカには、外周面に開口する複数の孔が形成されていることを特徴とする。
請求項２に記載の発明は、上記構成において、各孔の径は、ストライカの外径の１／２未満であることを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、上記構成において、複数の孔は、互いに異なる方向に形成されていることを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、上記構成において、複数の孔は、互いに連通していることを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、上記構成において、複数の孔は、互いに平行に形成されていることを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、上記構成において、各孔の径は、全て同じであることを特徴とする。
請求項７に記載の発明は、上記構成において、ストライカの前面におけるビットの打撃点が、ストライカの軸線から偏心しており、当該偏心側でのストライカの軸線方向の外周面には、孔の開口が位置していないことを特徴とする。
請求項８に記載の発明は、上記構成において、ストライカの外周面における孔の開口以外の箇所に、ストライカの軸線方向に延びる通気溝が形成されていることを特徴とする。
請求項９に記載の発明は、上記構成において、各孔は、ストライカを貫通して形成されていることを特徴とする。
請求項１０に記載の発明は、上記構成において、ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、各孔は、大径部に形成されていることを特徴とする。
請求項１１に記載の発明は、上記構成において、ストライカは、ツールホルダ内に保持され、モータの駆動で往復動するピストンシリンダ内に収容されていることを特徴とする。
請求項１２に記載の発明は、上記構成において、ツールホルダと平行に支持されてモータの駆動で回転する中間軸と、中間軸の回転をアームの往復動に変換する変換機構とを有し、ピストンシリンダはアームに連結されていることを特徴とする。

本発明によれば、ストライカに複数の孔を形成するので、各孔の大きさを抑えることができ、ストライカの外周面が１箇所で大きく削られることがなくなる。よって、外周面による往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することができる。
特に、各孔の径を、ストライカの外径の１／２未満とすれば、ガイド機能の確保と軽量化とをバランスよく達成できる。
また、孔を、互いに異なる方向に形成すれば、複数の孔を設けてもガイド面となる外周面を偏りなく残すことができ、良好なガイド機能を維持できる。
また、複数の孔を互いに連通させれば、軸線方向で孔同士を近づけてストライカの前後の外周面を長く確保できる。
また、各孔の径を全て同じとすれば、加工が容易に行える。
また、ストライカの前面におけるビットの打撃点が、ストライカの軸線から偏心している場合、当該偏心側でのストライカの軸線方向の外周面に孔の開口を位置させないようにすれば、打撃点を偏心させてもその偏心側での耐久性を確保できる。
また、ストライカの外周面における孔の開口以外の箇所に、ストライカの軸線方向に延びる通気溝を形成すれば、孔を設けてもストライカの往復動に伴う通気作用に影響を与えない。

ハンマドリルの中央縦断面図である。 ストライカの説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はＡ−Ａ線断面図である。 ストライカの変更例の説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は側面図、（Ｃ）はＢ−Ｂ線断面図である。 ストライカの変更例の説明図で、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）はＣ−Ｃ線断面図である。

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、ハンマドリルの一例を示す中央縦断面である。
ハンマドリル１は、前後方向に延びるハウジング２を有する。ハウジング２は、前ハウジング３と、前ハウジング３の後側に組み付けられる後ハウジング４と、後ハウジング４の後側に組み付けられるハンドルハウジング５とからなる。後ハウジング４の内部には、モータ６が、出力軸７を前方に向けた姿勢で収容されている。ハンドルハウジング５には、トリガ９を前方へ突出させたスイッチ８が収容されて、図示しない電源コードが接続されている。
前ハウジング３内には、インナハウジング１０が保持されている。モータ６の出力軸７の前端は、インナハウジング１０を貫通してインナハウジング１０に支持されている。出力軸７の前端は、前ハウジング３内に突出して、ピニオン１１が設けられている。

前ハウジング３内では、中間軸１２が、軸線を前後方向に向けて回転可能に支持されている。中間軸１２の後端には、ギヤ１３が設けられて、出力軸７のピニオン１１と噛合している。中間軸１２には、前方から第１ギヤ１４、２つのクラッチ１５，１５、ボススリーブ１６が備えられている。第１ギヤ１４とボススリーブ１６とは中間軸１２に対して回転可能で、クラッチ１５，１５は、スプライン結合によって中間軸１２と一体回転可能となっている。
中間軸１２の上方には、筒状のツールホルダ１７が、軸線を前後方向に向けて回転可能に支持されている。ツールホルダ１７の前端は、前ハウジング３から前方へ突出している。ツールホルダ１７の前端には、ビットＢを着脱操作するための操作スリーブ１８が設けられている。ツールホルダ１７の後端には、後方からピストンシリンダ１９が前後移動可能に挿入されている。

ボススリーブ１６には、中間軸１２に対して軸線を傾けたベアリング２１を介してリング２０が外装されている。リング２０には、上方へ突出するアーム２２が設けられて、アーム２２の上端がピストンシリンダ１９の後端に連結されている。このリング２０及びベアリング２１により、中間軸１２の回転をアーム２２の往復動に変換する変換機構が形成される。
ピストンシリンダ１９の内部には、空気室２３を介してストライカ２４が前後移動可能に収容されている。ストライカ２４の前方でツールホルダ１７内には、インパクトボルト２５が前後移動可能に収容されている。ツールホルダ１７には、第２ギヤ２６が設けられて、第１ギヤ１４と噛合している。

ストライカ２４は、後側の大径部３０と、前側の小径部３１とを有する金属部材である。大径部３０の後部には、リング溝３２が形成されている。リング溝３２には、ピストンシリンダ１９に摺接するＯリング３３が外装される。
リング溝３２の前側で大径部３０には、図２にも示すように、２つの孔３４，３４が形成されている。孔３４，３４は、軸線３４ａがそれぞれストライカ２４の軸線２４ａと直交状に交差するように大径部３０を貫通している。各孔３４の両端は、大径部３０の外周面で円形に開口している。各孔３４の径Ｄ１は、大径部３０の外径Ｄの１／２未満となっている。
孔３４，３４同士は、正面視で軸線３４ａが互いに直交状に交差するように形成方向が異なっている。孔３４，３４同士は、大径部３０の内部で互いに連通している。

大径部３０の外周面で孔３４，３４の開口の間には、軸線２４ａ方向に延びる通気溝３５が形成されている。この通気溝３５は、ピストンシリンダ１９内で大径部３０の後側の空気室２３を大径部３０の前側と連通させる。通気溝３５により、ストライカ２４の往復動時の空気室２３の圧力調整が図られる。
小径部３１は、大径部３０と同軸で形成される。小径部３１の前面は、前方へ膨出する凸曲面３６となっている。但し、凸曲面３６の前方への最大高さとなる打撃点Ｐは、ストライカ２４の軸線２４ａ上でなく、凸曲面３６の径方向外側へ偏心した位置となっている。この偏心側に位置する大径部３０の外周面３０ａ（図２（Ｂ）（Ｃ）の上側）には、孔３４，３４の開口が位置していない。よって、打撃点Ｐの偏心側の外周面３０ａは、軸線２４ａ方向に連続することになる。

前ハウジング３の下面には、切替ツマミ４０が設けられている。切替ツマミ４０は、回転操作によってクラッチ１５，１５を前後に移動させる。切替ツマミ４０の操作により、クラッチ１５，１５は、前側のクラッチ１５のみが第１ギヤ１４と係合する第１切替位置、後側のクラッチ１５のみがボススリーブ１６と係合する第２切替位置、前後のクラッチ１５，１５がそれぞれ第１ギヤ１４とボススリーブ１６とに係合する第３切替位置の何れかに移動する。
クラッチ１５，１５の第１切替位置では、第２ギヤ２６を介してツールホルダ１７が回転してビットＢを回転させるドリルモードとなる。クラッチ１５，１５の第２切替位置では、ボススリーブ１６の回転がアーム２２の往復動に変換される。このため、ピストンシリンダ１９が往復動し、空気室２３を介してストライカ２４を連動して往復動させる。よって、インパクトボルト２５を介してビットＢを打撃するハンマモードとなる。クラッチ１５，１５の第３切替位置では、ツールホルダ１７の回転とインパクトボルト２５の打撃とを同時に行うハンマドリルモードとなる。

以上の如く構成されたハンマドリル１においては、ハンドルハウジング５を把持する手でトリガ９を押し込み操作してスイッチ８をＯＮさせると、モータ６が駆動して出力軸７が回転する。すると、中間軸１２が回転し、切替ツマミ４０で選択した動作モードでビットＢに回転及び／又は打撃が加えられる。前ハウジング３の前端には、サイドハンドル４１が設けられており、ハウジング２の前側でもハンマドリル１を支持できる。
ハンマモード及びハンマドリルモードの際に往復動するストライカ２４は、孔３４，３４によって軽量化が図られているので、ハンマドリル１の全体の重量も従来よりも小さくなり、作業者への負担が軽減される。また、孔３４の径Ｄ１は、大径部３０の径Ｄの１／２未満で小さく抑えられているので、大径部３０の外周面による往復動のガイドは支障なく行われる。

なお、ビットＢが装着されない状態やビットＢが被加工材に押し付けられていない状態でストライカ２４が前進すると、非打撃位置のインパクトボルト２５に衝突する。しかし、打撃点Ｐが偏心していることで、ストライカ２４は、径方向の力が加わって傾くことになるため、衝突後の跳ね返りは抑えられる。よって、ストライカ２４はそのままホルダ２７に保持されてその後の空打ちが防止される。

このように、上記形態のハンマドリル１は、モータ６と、前端にビットＢを装着可能なツールホルダ１７と、ツールホルダ１７内に設けられ、モータ６の駆動により往復動するストライカ２４とを含む。そして、ストライカ２４には、外周面に開口する複数の孔３４，３４が形成されている。
この構成により、各孔３４の大きさを抑えることができ、ストライカ２４の外周面が１箇所で大きく削られることがなくなる。よって、外周面による往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することができる。

特に、各孔３４の径Ｄ１を、ストライカの外径Ｄの１／２未満としている。よって、ガイド機能の確保と軽量化とをバランスよく達成できる。
また、孔３４，３４は、互いに異なる方向に形成されている。よって、孔３４，３４を設けてもガイド面となる外周面を偏りなく残すことができ、良好なガイド機能を維持できる。
また、孔３４，３４は、互いに連通している。よって、軸線２４ａ方向で孔３４，３４同士を近づけて大径部３０の前後の外周面を長く確保できる。
また、各孔３４の径は、全て同じである。よって、加工が容易に行える。

また、ストライカ２４の前面におけるビットＢの打撃点Ｐが、ストライカ２４の軸線２４ａから偏心しており、当該偏心側でのストライカ２４の軸線２４ａ方向の外周面３０ａには、孔３４，３４の開口が位置していない。よって、打撃点Ｐを偏心させてもその偏心側での耐久性を確保できる。
また、ストライカ２４の外周面における孔３４，３４の開口以外の箇所に、ストライカ２４の軸線２４ａ方向に延びる通気溝３５が形成されている。よって、孔３４を設けてもストライカ２４の往復動に伴う通気作用に影響を与えない。

なお、ストライカの孔は、上記形態のように孔同士を連通させなくてもよい。すなわち、図３に示すように、孔３４，３４を軸線２４ａ方向で前後に離して連通しないように形成することも可能である。
また、孔同士の異なる方向は、直交状に限らず、違う角度で交差させてもよい。
また、孔同士は、異なる方向で形成する場合に限らない。すなわち、図４に示すように、孔３４，３４を互いに平行に形成してもよい。この場合、ストライカ２４の作製時に向きを変える必要がなくなるため、孔３４の加工が容易に行える。
なお、図３，４のストライカ２４では、小径部３１の前面に凸曲面は形成されていない。よって、小径部３１の前面は、インパクトボルト２５に対して面当たりする。

また、孔の径は全て同じにせず、一部又は全部を互いに異なる径としてもよい。孔の数も２つに限らず、３つ以上形成しても差し支えない。
また、孔は全てを貫通形成せずに、一部又は全部を貫通させない有底孔とすることもできる。孔の形状も円形に限らない。
また、ストライカは、大径部と小径部との２段形状に限らないし、凸曲面があっても打撃点を偏心させない構造としても差し支えない。
また、通気溝は、複数あってもよいし、孔の開口を通る位置にあってもよい。

その他、ハンマドリルの形態も、モータの向きや種類等を適宜変更できる。電源コードでなく、電源となるバッテリーパックを備えたＤＣ機であってもよい。
また、中間軸と変換機構とでピストンシリンダを往復動させる構造に限らず、クランク機構を採用し、ツールホルダ内に保持されるシリンダ内でピストンを往復動させてストライカを連動させるハンマドリルであってもよい。選択できる動作モードも３つに限らないし、インパクトボルトがなくストライカが直接ビットを打撃する構造も含まれる。
さらに、ハンマドリルに限らず、電動ハンマ等の他の打撃工具であっても本発明は適用可能である。

１・・ハンマドリル、２・・ハウジング、６・・モータ、７・・出力軸、１２・・中間軸、１７・・ツールホルダ、１９・・ピストンシリンダ、２２・・アーム、２３・・空気室、２４・・ストライカ、２４ａ・・軸線、２５・・インパクトボルト、３０・・大径部、３０ａ・・外周面、３１・・小径部、３４・・孔、３４ａ・・軸線、３５・・通気溝、Ｄ・・大径部の外径、Ｄ１・・孔の径、Ｐ・・打撃点。

Claims (12)

1. モータと、
   前端にビットを装着可能なツールホルダと、
   前記ツールホルダ内に設けられ、前記モータの駆動により往復動するストライカと、を含み、
   前記ストライカの往復動に伴って前記ビットを打撃可能な打撃工具であって、
   前記ストライカには、外周面に開口する複数の孔が形成されていることを特徴とする打撃工具。
2. 各前記孔の径は、前記ストライカの外径の１／２未満であることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. 前記複数の孔は、互いに異なる方向に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打撃工具。
4. 前記複数の孔は、互いに連通していることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の打撃工具。
5. 前記複数の孔は、互いに平行に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の打撃工具。
6. 各前記孔の径は、全て同じであることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の打撃工具。
7. 前記ストライカの前面における前記ビットの打撃点が、前記ストライカの軸線から偏心しており、当該偏心側での前記ストライカの軸線方向の外周面には、前記孔の開口が位置していないことを特徴とする請求項１乃至６の何れかに記載の打撃工具。
8. 前記ストライカの外周面における前記孔の開口以外の箇所に、前記ストライカの軸線方向に延びる通気溝が形成されていることを特徴とする請求項１乃至７の何れかに記載の打撃工具。
9. 各前記孔は、前記ストライカを貫通して形成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れかに記載の打撃工具。
10. 前記ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、各前記孔は、前記大径部に形成されていることを特徴とする請求項１乃至９の何れかに記載の打撃工具。
11. 前記ストライカは、前記ツールホルダ内に保持され、前記モータの駆動で往復動するピストンシリンダ内に収容されていることを特徴とする請求項１乃至１０の何れかに記載の打撃工具。
12. 前記ツールホルダと平行に支持されて前記モータの駆動で回転する中間軸と、前記中間軸の回転をアームの往復動に変換する変換機構とを有し、前記ピストンシリンダは前記アームに連結されていることを特徴とする請求項１１に記載の打撃工具。

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