JP3582760B2

JP3582760B2 - ハンマドリル

Info

Publication number: JP3582760B2
Application number: JP10177097A
Authority: JP
Inventors: 敏博一條; 由喜夫照沼
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1997-04-18
Filing date: 1997-04-18
Publication date: 2004-10-27
Anticipated expiration: 2017-04-18
Also published as: US6035945A; DE19801986B4; CN1192861C; CN1078829C; CN1392014A; JPH10291173A; CN1196986A; DE19801986A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、打撃機構部及び回転伝達機構部を備えたハンマドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のハンマドリルは、「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」といった動力を使用目的に応じて先端工具に伝達することのできる動作モード切換装置を備えていた。上記動作モード切換装置は、モータの回転力をピニオン、ファーストギヤを介して中間軸に伝達させ、中間軸上のセカンドピニオンと噛み合うセカンドギヤに常時その回転力を伝達することで、シリンダを介して先端工具に回転力を伝達していた。また、その一方、中間軸と常時スプライン係合しているスリーブと中間軸上に回転可能に遊嵌されている運動変換部材との爪による係合によって、中間軸に伝達されたモータの回転力を運動変換部材に伝達しピストンを往復運動させ、空気バネを利用することにより打撃子及び中間子を介して先端工具に打撃力を伝達していた。
【０００３】
上記した従来のハンマドリルは、外枠部材に回動可能に連結されている切換部材を操作することによって、スリーブを軸方向に移動し、スリーブと運動変換部材とにおける爪の係合状態により、先端工具に「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」を伝達する構成となっていた。
【０００４】
また、上記した従来のハンマドリルとは異なる動作モード切換装置として、特表平３−５０４６９７号公報に記載されているように「回転力及び打撃力」、「回転力のみ」、「打撃力のみ」といった動力を使用目的に応じて先端工具に伝達することのできるハンマドリルも提供されていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のハンマドリルは、「回転力及び打撃力」或いは「回転力のみ」を先端工具に伝達する２つの動作モードを有する切換装置が主流であったため、先端工具に「打撃力のみ」を伝達する動作モードを有していなかった。このため、先端工具に「打撃力のみ」を伝達して行う、はつり作業等には、上記動作モード切換装置を有するハンマドリルを使用することができなかったという問題を有していた。
【０００６】
また、先端工具に「回転力及び打撃力」、「回転力のみ」、「打撃力のみ」を選択的に伝達する３つの動作モードを有する切換装置を備えたハンマドリルは、先端工具に「打撃力のみ」を伝達することができるため、はつり作業等を行うことができるものであるが、中間軸の軸方向移動によって先端工具に回転力や打撃力を伝達するよう構成されているため、中間軸が軸方向に移動するためのスペースを必要とし、動作モード切換装置が中間軸の軸方向に長くなってしまうことから、結果的にハンマドリルの小形化を図ることができないという問題を有していた。
【０００７】
本発明の目的は、上記問題を解消し、操作性に優れ、且つ小形化を図れる動作モード切換装置を備えたハンマドリルを提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、モータと、モータの回転力を打撃力に変換する運動変換部材と、運動変換部材によって変換された打撃力を伝達する打撃機構部と、打撃機構部から打撃力の伝達される先端工具と、先端工具に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えたハンマドリルにおいて、先端工具を保持するシリンダに回転力を伝達するため、中間軸に回転可能且つ軸方向移動可能に設けたセカンドピニオンと、中間軸と一体回転するピニオンスリーブと、ピニオンスリーブとセカンドピニオンの係合及び離脱を行う第１クラッチ機構とを有し、更に先端工具に打撃力を伝達するため、中間軸に回転不能且つ軸方向移動可能に設けたスリーブと、中間軸に回転可能に設けた運動変換部材と、運動変換部材とスリーブとの係合及び離脱を行う第２クラッチ機構とを有し、更にスリーブとセカンドピニオンとの間に配設され、且つスリーブとセカンドピニオンとを常に押圧している第１のバネと、外枠部材に対して、軸方向移動可能に設けられ、軸方向に移動することによってセカンドピニオンとスリーブとを中間軸の軸方向に移動させる回転係止部材を設け、且つ回転係止部材を常に押圧している第２のバネと、回転係止部材及びセカンドピニオンとの係合及び離脱を行う第３クラッチ機構と、外枠部材に回動可能に設けられ、回動に応じてセカンドピニオン、スリーブ及び回転係止部材を軸方向に移動することにより、第１クラッチ機構、第２クラッチ機構及び第３クラッチ機構の係合及び離脱を制御する切換部材を設けることにより達成される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明になるハンマドリルの動作モード切換装置を図１乃至図１２を用いて説明する。駆動源であるモータ１と、モータ１の回転力を打撃力に変換する運動変換部材４と、運動変換部材４によって変換された打撃力を先端工具２０に伝達する打撃機構部と、先端工具２０に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えた構成をしており、先端工具２０を保持するシリンダ１９にセカンドギヤ１５を介して回転を伝達するセカンドピニオン１０を中間軸１４ａ上に回転可能及び中間軸１４の軸方向に移動可能に設けている。セカンドピニオン１０の先端工具２０側にはセカンドピニオン１０のピニオン部１０ａと係合可能な歯車１２ａを有したピニオンスリーブ１２が中間軸１４ａと一体に回転するよう中間軸１４ａに圧入して設けられている。中間軸１４ａは中間軸１４ｂに圧入され一体に回転するようになっている。セカンドピニオン１０のピニオン部１０ａとピニオンスリーブ１２の歯車１２ａが係合すると、中間軸１４ａの回転運動がピニオンスリーブ１２を介してセカンドピニオン１０に伝わり、更にセカンドギヤ１５を介してシリンダ１９に伝わり先端工具２０が回転する。一方、セカンドピニオン１０をモータ１側へ移動させピニオンスリーブ１２との係合がはずれると、セカンドピニオン１０内径部で中間軸１４ａが空転し、シリンダ１９への回転伝達が中断される。つまり、図６に示すようなセカンドピニオン１０とピニオンスリーブ１２とで回転伝達を制御する第１クラッチ機構１１を有している。
【００１０】
また、中間軸１４ｂ上には中間軸１４ｂの軸方向に移動可能に設けられ、中間軸１４ｂとスプライン係合するスリーブ６と、中間軸１４ｂ上に回転可能に遊嵌された運動変換部材４とを有していると共に、スリーブ６と運動変換部材４とが爪係合していることから、中間軸１４ｂの回転運動がスリーブ６を介して運動変換部材４に伝わり打撃運動に変換される。スリーブ６を先端工具２０側へ移動させると運動変換部材４との爪係合がはずれ打撃運動伝達が中断される。上記したようにスリーブ６と運動変換部材４とで打撃伝達を制御する第２クラッチ機構５を有している。
【００１１】
また、第１クラッチ機構１１及び第２クラッチ機構５が連結する方向にセカンドピニオン１０とスリーブ６を常に付勢するように中間軸１４上に第１のバネ７を設け、第１クラッチ機構１１及び第２クラッチ機構５を制御する図８に示すような切換部材８を外枠部材２１の外部に連結している。
【００１２】
更に第１クラッチ機構１１を離脱させる時のセカンドピニオン１０の軸方向移動と連動するよう、セカンドピニオンのつば部の歯車１０ｂと係合可能な回転係止部材９を図５に示す外枠部材内部の溝部２１ａに配設し、セカンドピニオンのつば部の歯車１０ｂと回転係止部材９とを係合させ、シリンダ１９の回転運動をロックさせるため、図７に示すような第３クラッチ機構２２を設けている。また、回転係止部材９をモータ１側へ常に付勢するよう第２のバネ２３を設けている。尚、回転係止部材９は切換部材の凸部８ａに突き当てている。
【００１３】
続いて、以下に各モードにおける動作について説明する。
（回転力及び打撃力）
図１及び図９において、モータ１の回転は、ピニオン２からギヤ３を介して中間軸１４ｂに伝達され、中間軸１４ｂにスプライン係合するスリーブ６に設けた爪６ａと運動変換部材４に設けた爪４ａが係合し、ピストン１６を往復運動させる。その結果、発生される空気バネを利用し、打撃子１７及び中間子１８を介して先端工具２０に打撃力を伝達する。同時にモータ１の回転は、第１クラッチ機構１１によりセカンドピニオン１０に伝達され、セカンドギヤ１５を介して先端工具２０を保持するシリンダ１９に回転を伝達している。これにより「回転力及び打撃力」の動作モードを得ることができる。
（ニュートラル）
図２及び図１０において、「回転力及び打撃力」の状態から外枠部材２１の外部に連結された切換部材８を操作し、切換部材８の凸部８ａでセカンドピニオン１０をモータ１側へ移動させ、第１クラッチ機構１１を離脱させる。
【００１４】
また、同時に第２のバネ２３で付勢されている回転係止部材９は、切換部材８の凸部８ａに突き当たっており、セカンドピニオン１０のつば部の歯車１０ｂと係合しない位置にある。これにより、先端工具２０への回転伝達を中断すると共に、先端工具２０は空転状態となり先端工具２０の刃先を任意の向きにすることができる「ニュートラル」を得ることができる。
（打撃力のみ）
図３及び図１１において、前述した「ニュートラル」の状態から、先端工具２０の刃先を任意の向きに合わせたまま切換部材８を操作し切換部材８の凸部８ａをモータ１側へ移動させると、第２のバネ２３で付勢されている回転係止部材９の突き当てとなっていた凸部８ａが図７に示す回転係止部材９の開口部９ｃに入り、回転係止部材９はモータ１側へ移動し、回転係止部材９とセカンドピニオン１０のつば部の歯車１０ｂが係合し第３クラッチが連結する。これにより、先端工具２０の空転が抑止できる。この時、スリーブ６は第１のバネ７により付勢されているため、第２クラッチ機構５は連結したままであり「打撃力のみ」を得ることができる。なお、図５乃至図７に示すように回転係止部材９の内径は、ピニオンスリーブ１２と係合するセカンドピニオン１０の外径より大きい径を有している。
【００１５】
また、第２クラッチ機構５が離脱している「回転力のみ」の状態においても、切換部材８の操作で切換部材の凸部８ａをモータ１側へ移動させれば、第２のバネ２３で付勢され凸部８ａに突き当たっている回転係止部材９も連動してモータ１側へ移動し、図４に示すように回転係止部材のつば部９ａに突き当たっているスリーブ６も連動してモータ１側に移動し、第２クラッチ機構５が連結し「回転力及び打撃力」となる。そして「回転力及び打撃力」を経由して、「打撃力のみ」を得ることができる。
（回転力のみ）
図４及び図１２において、前述した「回転力及び打撃力」の状態から、切換部材８を操作し切換部材の凸部８ａを先端工具２０側へ移動させれば、回転係止部材９が先端工具２０側へ移動する。この時、回転係止部材９のつば部９ａがスリーブ６に突き当たり、スリーブ６も先端工具２０側へ移動し、第２クラッチ機構５が離脱し先端工具２０への打撃伝達を中断する。セカンドピニオン１０は第１のバネ７により付勢されているため、第１クラッチ機構１１は連結したままであり「回転力のみ」を得ることができる。
【００１６】
また、第１クラッチ機構１１が離脱している「打撃力のみ」の状態においても切換部材８を操作し切換部材の凸部８ａを先端工具２０側へ移動させれば、凸部８ａに突き当たっているセカンドピニオン１０も連動して先端工具２０側に移動し、第１クラッチ機構１１が連結し「回転力及び打撃力」となる。そして「回転力及び打撃力」を経由して、「回転力のみ」を得ることができる。
【００１７】
なお、「打撃力のみ」の状態から「回転力及び打撃力」の状態へスムーズに切換ることができるように、図９乃至図１２に示すように回転係止部材９の開口部９ｃをテーパー形状としている。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、先端工具を保持するシリンダに回転力を伝達するため、中間軸に回転可能且つ軸方向移動可能に設けたセカンドピニオンと、中間軸と一体回転するピニオンスリーブと、ピニオンスリーブとセカンドピニオンの係合及び離脱を行う第１クラッチ機構とを有し、更に先端工具に打撃力を伝達するため、中間軸に回転不能且つ軸方向移動可能に設けたスリーブと、中間軸に回転可能に設けた運動変換部材と、運動変換部材とスリーブとの係合及び離脱を行う第２クラッチ機構とを有し、更にスリーブとセカンドピニオンとの間に配設され、且つスリーブとセカンドピニオンとを常に押圧している第１のバネと、外枠部材に対して、軸方向移動可能に設けられ、軸方向に移動することによってセカンドピニオンとスリーブとを中間軸の軸方向に移動させる回転係止部材を設け、且つ回転係止部材を常に押圧している第２のバネと、回転係止部材及びセカンドピニオンとの係合及び離脱を行う第３クラッチ機構と、外枠部材に回動可能に設けられ、回動に応じてセカンドピニオン、スリーブ及び回転係止部材を軸方向に移動することにより、第１クラッチ機構、第２クラッチ機構及び第３クラッチ機構の係合及び離脱を制御する切換部材を設けることで、動作モード切換装置の小形化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明になるハンマドリルの「回転力及び打撃力」の動作モードを示す縦断面図。
【図２】本発明になるハンマドリルの「ニュートラル」の動作モードを示す縦断面図。
【図３】本発明になるハンマドリルの「打撃力のみ」の動作モードを示す縦断面図。
【図４】本発明になるハンマドリルの「回転力のみ」の動作モードを示す縦断面図。
【図５】本発明になるハンマドリルを構成する回転係止部材の一実施形態を示す斜視図。
【図６】本発明になるハンマドリルの第１クラッチを示す斜視図。
【図７】本発明になるハンマドリルの第３クラッチを示す斜視図。
【図８】本発明になるハンマドリルを構成する切換部材の一実施形態を示す斜視図。
【図９】本発明になるハンマドリルの「回転力及び打撃力」の動作モードを示す平面図。
【図１０】本発明になるハンマドリルの「ニュートラル」の動作モードを示す平面図。
【図１１】本発明になるハンマドリルの「打撃力のみ」の動作モードを示す平面図。
【図１２】本発明になるハンマドリルの「回転力のみ」の動作モードを示す平面図。
【符号の説明】
１はモータ、４は運動変換部材、５は第２クラッチ機構、６はスリーブ、７は第１のバネ、８は切換部材、８ａは凸部、９は回転係止部材、１０はセカンドピニオン、１１は第１クラッチ機構、１２はピニオンスリーブ、１４は中間軸、１９はシリンダ、２０は先端工具、２１は外枠部材、２２は第３クラッチ機構、２３は第２のバネである。

Claims

モータと、該モータの回転力を打撃力に変換する運動変換部材と、該運動変換部材によって変換された打撃力を伝達する打撃機構部と、該打撃機構部から打撃力の伝達される先端工具と、該先端工具に回転力を伝達する回転伝達機構部とを備えたハンマドリルにおいて、前記先端工具を保持するシリンダに回転力を伝達するため、中間軸に回転可能且つ軸方向移動可能に設けたセカンドピニオンと、該中間軸と一体回転するピニオンスリーブと、該ピニオンスリーブと前記セカンドピニオンの係合及び離脱を行う第１クラッチ機構とを有し、更に前記先端工具に打撃力を伝達するため、前記中間軸に回転不能且つ軸方向移動可能に設けたスリーブと、前記中間軸に回転可能に設けた前記運動変換部材と、前記運動変換部材と前記スリーブとの係合及び離脱を行う第２クラッチ機構とを有し、更に該スリーブと前記セカンドピニオンとの間に配設され、且つ前記スリーブと前記セカンドピニオンとを常に押圧している第１のバネと、外枠部材に対して、軸方向移動可能に設けられ、軸方向に移動することによって前記セカンドピニオンと前記スリーブとを前記中間軸の軸方向に移動させる回転係止部材を設け、且つ該回転係止部材を常に押圧している第２のバネと、前記回転係止部材及び前記セカンドピニオンとの係合及び離脱を行う第３クラッチ機構と、該外枠部材に回動可能に設けられ、回動に応じて前記セカンドピニオン、スリーブ及び回転係止部材を軸方向に移動することにより、第１クラッチ機構及び第２クラッチ機構が係合し第３クラッチ機構が離脱した回転力及び打撃力モード、第１クラッチ機構及び第３クラッチ機構が離脱したニュートラルモード、第１クラッチ機構が離脱し第２クラッチ機構及び第３クラッチ機構が係合した打撃力のみモード、第１クラッチ機構が係合し第２クラッチ機構及び第３クラッチ機構が離脱した回転力のみモードのいずれかの動作モードに切換可能な切換部材を設けたこと内諾を特徴とするハンマドリル。
前記第１クラッチ機構により、前記シリンダへの回転伝達を中断する際の前記セカンドピニオンの移動方向と、前記第２クラッチ機構により、打撃伝達を中断する際の前記スリーブの移動方向とは、相反する方向であることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。