JP5583500B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、ハウジングの前方へ突出させたアンビルに回転打撃力を発生させるインパクトドライバ等の打撃工具に関する。

インパクトドライバ等の打撃工具においては、ハウジング内でモータによって回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方でハウジングに同軸で軸支され、ビットが装着される前端をハウジングの前方へ突出させたアンビルと、スピンドルの回転を回転打撃力としてアンビルに伝達する打撃機構とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。
この打撃機構は、スピンドルへ前後移動可能に外装されるハンマーを備え、スピンドルとハンマーとのカム溝間に跨ってボールを嵌合させると共に、ハンマーの後面に形成したリング溝に前端が挿入されるコイルバネによってハンマーをアンビルと係合する前進位置に付勢することで構成されている。よって、ネジ締め等によってスピンドルが回転すると、ハンマーもボールを介して一体回転し、アンビルを回転させるが、アンビルへの負荷が高まると、ボールがカム溝に沿って後方へ転動することでハンマーがコイルバネの付勢に抗して後退する。そして、アンビルとの係合が解かれると、再びコイルバネの付勢により、ボールがカム溝に沿って前方へ転動することでハンマーが回転しながらアンビルに再係合する。このアンビルに対する係脱をハンマーが繰り返すことで間欠的な回転打撃力が発生することになる。

特開２００３−２３１０６７号公報

一方、この打撃工具においては、スピンドルの後部に遊星歯車のキャリア部が形成され、そのキャリア部の前方に、ハンマーを付勢するコイルバネの後端を受けるワッシャーが設けられている。このワッシャーは、コイルバネの後端が当接する外周よりも中心側が前方へ膨出してコイルバネに嵌合し、コイルバネの内径の収縮を規制するようになっている。この膨出部はハンマーの後方に位置するため、設計に当たっては、後退するハンマーが膨出部に当接しないようにハンマーのストローク範囲をワッシャーより前寄りに設定する必要があり、ひいては工具全体の軸方向の長さが長くなってしまう。

そこで、本発明は、コイルバネの後端を受けるワッシャーと干渉することなくハンマーの後退量を確保でき、軸方向の長さを短くしてコンパクト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、ハウジング内に、モータと、そのモータの駆動で回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、前端を前記ハウジングの前方へ突出させたアンビルと、前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達する打撃機構とを備え、前記打撃機構を、前記スピンドルに外装されて前後移動可能なハンマーと、前記スピンドルとハンマーとにそれぞれ設けたカム溝間に跨って嵌合するボールと、前端が前記ハンマーの後面に形成したリング溝に挿入して前記ハンマーを前進位置に付勢するコイルバネとで形成し、前記スピンドルにおける前記コイルバネの後方に、前記モータの回転を減速する遊星歯車を保持するキャリア部を設けて、前記キャリア部の前方に前記コイルバネの後端を受けるワッシャーを配置した打撃工具であって、前記ワッシャーを、前記リング溝の内径より大きい内径を有して内周縁に前方への立ち上げ部を立設したリング状とすると共に、前記ワッシャーに係止部を設け、前記キャリア部の側面に、前記係止部が係止する被係止部を設けて、前記係止部と前記被係止部との係止によって前記ワッシャーを前記スピンドルとの同軸位置に位置決めすることを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の構成において、前記係止部を、前記ワッシャーの外周部から後方へ向けて折り曲げ形成され、前記ワッシャーの半径方向に弾性を有する複数の係止片とし、前記被係止部を、前記キャリア部の側面に形成された複数の面取部と、その面取部にそれぞれ凹設されて前記係止片が係止する凹部としたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、ハウジング内に、モータと、そのモータの駆動で回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、前端を前記ハウジングの前方へ突出させたアンビルと、前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達する打撃機構とを備え、前記打撃機構を、前記スピンドルに外装されて前後移動可能なハンマーと、前記スピンドルとハンマーとにそれぞれ設けたカム溝間に跨って嵌合するボールと、前端が前記ハンマーの後面に形成したリング溝に挿入して前記ハンマーを前進位置に付勢するコイルバネとで形成し、前記スピンドルにおける前記コイルバネの後方に、前記モータの回転を減速する遊星歯車を保持するキャリア部を設けて、前記キャリア部の前方に前記コイルバネの後端を受けるワッシャーを配置した打撃工具であって、前記ワッシャーを、前記リング溝の内径より大きい内径を有して内周縁に前方への立ち上げ部を立設したリング状とすると共に、前記ワッシャーに係止部を設け、前記キャリア部に、前記係止部が押圧して係止する被係止部を設けて、前記係止部と前記被係止部との係止によって前記ワッシャーを前記スピンドルとの同軸位置に位置決めすることを特徴とするものである。

本発明によれば、コイルバネの後端を受けるワッシャーと干渉することなくハンマーの後退量を確保できる。よって、軸方向の長さを短くすることができ、コンパクト化が達成可能となる。而も、コイルバネの内側のスペースを有効利用してハンマーの後退量を確保しているので、ワッシャーが径方向等に大きくなることがなく、コンパクト化の妨げにならない。
また、ワッシャーの係止部とキャリア部の被係止部との係止により、ワッシャーを位置ずれなく確実に位置決め可能となる。

インパクトドライバの一部縦断面図である。 スピンドル及びアンビルの斜視図で、（Ａ）が左側面側から、（Ｂ）がそれよりやや右回転した状態でそれぞれ示している。 ワッシャーの説明図で、（Ａ）が斜視、（Ｂ）が正面、（Ｃ）が右側面、（Ｄ）がＡ−Ａ線断面をそれぞれ示す。 スピンドルの説明図で、（Ａ）が斜視、（Ｂ）が縦断面、（Ｃ）が正面、（Ｄ）が後部右側面をそれぞれ示す。

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、打撃工具の一例であるインパクトドライバの一部縦断面図で、インパクトドライバ１は、左右の半割ハウジング３，３を組み付けて形成され、モータ４を収容する本体ハウジング２と、その本体ハウジング２の前方（図１の右側）に組み付けられ、スピンドル７、打撃機構８、アンビル９を収容する断面釣り鐘形状のハンマーケース６とを備えてなる。本体ハウジング２におけるハンマーケース６の下面には、アンビル９の前方を照射するライトユニット１０が、斜め前方を向いた姿勢で装着されている。

モータ４の出力軸５は、本体ハウジング２に組み付けられたギヤケース１１に軸支されて、ハンマーケース６内に突出するピニオン１２が嵌着されている。ハンマーケース６内において、スピンドル７は、図２にも示すように、後部に大径のキャリア部１３を有し、そのキャリア部１３に、インターナルギヤ１４内で公転する２つの遊星歯車１５，１５を保持して各遊星歯車１５をピニオン１２に噛合させている。また、スピンドル７の後端部は、ギヤケース１１に支持されるボールベアリング１６によって、出力軸５と同軸で軸支されている。

打撃機構８は、スピンドル７の前端に外装されるハンマー１７と、そのハンマー１７の後面に形成されたリング溝１８に前端を挿着させたコイルバネ１９とを備え、ハンマー１７は、スピンドル７との間に跨って嵌合するボール２０，２０を介してスピンドル７と連結されている。この連結は、ハンマー１７の内周面に前端から後方へ向けて凹設されて後端が先細りとなる山形のカム溝２１，２１と、スピンドル７の外周面で先端を前方に向けて凹設されたＶ字状のカム溝２２，２２とに跨ってボール２０，２０が嵌合することで行われている。ハンマー１７は、コイルバネ１９により、ボール２０が山形のカム溝２１の後端とＶ字状のカム溝２２の先端とに位置する前進位置に付勢されている。

アンビル９は、ハンマーケース６の前端に保持された軸受２３によって中間部が軸支され、後面軸心に形成した軸受孔２４に、スピンドル７の前端に突設した小径部２５を嵌合させている。また、ハンマーケース６内でアンビル９の後端には、ハンマー１７の前面に突設した図示しない爪が回転方向で係合する一対のフランジ２６，２６が放射状に延設されている。
さらに、ハンマーケース６から突出するアンビル９の前端には、図示しないビットの挿着孔２７が形成されると共に、挿着孔２７に挿入されたビットを抜け止め装着するボール２８及びスリーブ２９等を備えたチャック機構が設けられている。

そして、スピンドル７のキャリア部１３の前面には、コイルバネ１９の後端を受けるワッシャー３０が設けられている。このワッシャー３０は、図３にも示すように、コイルバネ１９が当接する外周部３１と、その外周部３１の内周縁で前方に向けて周設される立ち上げ部３２とを備えたリング状で、立ち上げ部３２の内径は、ハンマー１７のリング溝１８の内径よりも大きく形成されている。また、ワッシャー３０の外周部３１には、点対称位置に一対の係止片３３，３３が形成されている。この係止片３３は、外周部３１から後方へ向けて折り曲げ形成されて、ワッシャー３０の半径方向に弾性を有するものとなっている。

一方、スピンドル７のキャリア部１３の側面において係止片３３，３３との対応部位には、図４にも示すように、互いに平行となる面取部３４，３４が形成されて、各面取部３４に、キャリア部１３の前面にワッシャー３０をセットした状態で係止片３３が前方から挿入係止する凹部３５がそれぞれ凹設されている。この係止片３３の凹部３５への係止により、ワッシャー３０は、キャリア部１３の前面でスピンドル７と同軸位置で、回転規制された状態で保持されることになる。これら係止片３３と面取部３４、凹部３５がワッシャー３０の位置決め手段となる。

以上の如く構成されたインパクトドライバ１においては、本体ハウジング２に設けた図示しないスイッチトリガーを押し込み操作してモータ４を駆動させると、出力軸５の回転が遊星歯車１５，１５を介してスピンドル７に伝わり、スピンドル７を回転させる。スピンドル７は、ボール２０，２０を介してハンマー１７を回転させ、ハンマー１７が係合するアンビル９を回転させるため、アンビル９の先端に装着したビットによってネジ締め等が可能となる。ネジ締めが進んでアンビル９への負荷が高まると、アンビル９に係合するハンマー１７の回転とスピンドル７の回転とにずれが生じるため、ハンマー１７は、ボール２０，２０がカム溝２２，２２に沿って転動することで、スピンドル７に対して相対的に回転しながらコイルバネ１９の付勢に抗して後退する。

そして、ハンマー１７の爪がアンビル９のフランジ２６，２６から外れると、ハンマー１７はコイルバネ１９の付勢により、ボール２０，２０がカム溝２２，２２の先端に向けて転動することで回転しながら前進する。よって、爪が再びフランジ２６，２６に係合して回転打撃力（インパクト）を発生させる。このアンビル９への係脱をハンマー１７が繰り返すことで増し締めが行われる。
また、ここでは、ハンマー１７におけるリング溝１８の内側がワッシャー３０の立ち上げ部３２とスピンドル７との間に位置するため、ハンマー１７が後退する際にワッシャー３０に干渉するおそれがない。よって、ワッシャー３０との干渉を考慮してハンマー１７を前方寄りに配置する必要がなくなる。

このように、上記形態のインパクトドライバ１によれば、ワッシャー３０を、リング溝１８の内径より大きい内径を有して内周縁に前方への立ち上げ部３２を周設したリング状とすると共に、キャリア部１３とワッシャー３０との間に、ワッシャー３０をスピンドル７との同軸位置に位置決めする位置決め手段を設けたことで、コイルバネ１９の後端を受けるワッシャー３０と干渉することなくハンマー１７の後退量を確保できる。よって、軸方向の長さを短くすることができ、コンパクト化が達成可能となる。而も、コイルバネ１９の内側のスペースを有効利用してハンマー１７の後退量を確保しているので、位置決め手段を設けても径方向等に大きくなることがなく、コンパクト化の妨げにならない。

特にここでは、位置決め手段を、キャリア部１３の側面に形成された一対の面取部３４，３４と、その面取部３４にそれぞれ凹設された凹部３５と、ワッシャー３０に形成されて凹部３５に係止する一対の係止片３３，３３としたことで、リング状としたワッシャー３０を位置ずれなく確実に位置決め可能となる。例え一方又は双方の係止片３３が凹部３５から逸脱することがあっても、面取部３４を係止片３３が押圧する格好となるため、ワッシャー３０のスピンドル７に対する同軸位置は保持され、信頼性が高まる。

なお、立ち上げ部はワッシャーの内周縁に周設するものに限らず、周方向へ所定間隔をおいて部分的に立設する構造であっても差し支えない。
また、位置決め手段も上記形態に限らず、面取部及び係止片の数を増やしたり、面取部を省略して凹部のみを設けたりしてもよい。さらに、面取部及び凹部に代えてキャリア部の側面に所定間隔で一対の突起や突条を突設し、その突起や突条の間に係止片を係止させることもできる。

その他、例えばハウジングは本体ハウジングとハンマーケースとからなるものに限らず、本体ハウジングとハンマーケースとを一体とする等、ハウジングや打撃機構の形態等は適宜変更可能である。勿論インパクトドライバ以外に、アングルインパクトドライバやインパクトレンチ等の他の打撃工具であっても本発明は採用可能である。

１・・インパクトドライバ、２・・本体ハウジング、４・・モータ、５・・出力軸、６・・ハンマーケース、７・・スピンドル、８・・打撃機構、９・・アンビル、１３・・キャリア部、１５・・遊星歯車、１７・・ハンマー、１８・・リング溝、１９・・コイルバネ、２０・・ボール、２１，２２・・カム溝、３０・・ワッシャー、３１・・外周部、３２・・立ち上げ部、３３・・係止片、３４・・面取部、３５・・凹部。

Claims (3)

1. ハウジング内に、モータと、そのモータの駆動で回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、前端を前記ハウジングの前方へ突出させたアンビルと、前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達する打撃機構とを備え、
   前記打撃機構を、前記スピンドルに外装されて前後移動可能なハンマーと、前記スピンドルとハンマーとにそれぞれ設けたカム溝間に跨って嵌合するボールと、前端が前記ハンマーの後面に形成したリング溝に挿入して前記ハンマーを前進位置に付勢するコイルバネとで形成し、前記スピンドルにおける前記コイルバネの後方に、前記モータの回転を減速する遊星歯車を保持するキャリア部を設けて、前記キャリア部の前方に前記コイルバネの後端を受けるワッシャーを配置した打撃工具であって、
   前記ワッシャーを、前記リング溝の内径より大きい内径を有して内周縁に前方への立ち上げ部を立設したリング状とすると共に、前記ワッシャーに係止部を設け、前記キャリア部の側面に、前記係止部が係止する被係止部を設けて、前記係止部と前記被係止部との係止によって前記ワッシャーを前記スピンドルとの同軸位置に位置決めすることを特徴とする打撃工具。
2. 前記係止部を、前記ワッシャーの外周部から後方へ向けて折り曲げ形成され、前記ワッシャーの半径方向に弾性を有する複数の係止片とし、前記被係止部を、前記キャリア部の側面に形成された複数の面取部と、その面取部にそれぞれ凹設されて前記係止片が係止する凹部としたことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. ハウジング内に、モータと、そのモータの駆動で回転するスピンドルと、そのスピンドルの前方で前記ハウジングに同軸で軸支され、前端を前記ハウジングの前方へ突出させたアンビルと、前記スピンドルの回転を回転打撃力として前記アンビルに伝達する打撃機構とを備え、
   前記打撃機構を、前記スピンドルに外装されて前後移動可能なハンマーと、前記スピンドルとハンマーとにそれぞれ設けたカム溝間に跨って嵌合するボールと、前端が前記ハンマーの後面に形成したリング溝に挿入して前記ハンマーを前進位置に付勢するコイルバネとで形成し、前記スピンドルにおける前記コイルバネの後方に、前記モータの回転を減速する遊星歯車を保持するキャリア部を設けて、前記キャリア部の前方に前記コイルバネの後端を受けるワッシャーを配置した打撃工具であって、
   前記ワッシャーを、前記リング溝の内径より大きい内径を有して内周縁に前方への立ち上げ部を立設したリング状とすると共に、前記ワッシャーに係止部を設け、前記キャリア部に、前記係止部が押圧して係止する被係止部を設けて、前記係止部と前記被係止部との係止によって前記ワッシャーを前記スピンドルとの同軸位置に位置決めすることを特徴とする打撃工具。

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