JP2009078317A - 回転打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】手回しによるネジ締めが可能で、良好な仕上がり状態を得ることができる回転打撃工具を提供することに。
【解決手段】モータの駆動力によって打撃機構部を動作させ、アンビル（出力軸）４を打撃することによって該アンビル４に装着された先端工具に回転打撃力を与えるインパクトドライバ（回転打撃工具）において、前記アンビル４を回転可能に支持する円筒状のスリーブ（軸受部材）１２の内周面とアンビル４の外周面との間に形成された空間にローラ（ロック部材）１４，１５を移動可能に設けるとともに、前記空間内で前記ローラ１４，１５を移動させるためのスイッチ（リリース部材）１６を設け、該スイッチ１６を前記ローラ１４（１５）が前記アンビル４の回転をロックするロック位置と回転ロックを解除するリリース位置にセット可能とする。
【選択図】図５

Description

本発明は、出力軸のロック及びリリースを簡単に行うことができる回転打撃工具に関するものである。

回転打撃工具は、反動が小さく締付能力が高い等の特長を有しているため、現在、広く用いられている。ここで、従来の回転打撃工具の一例としてインパクトドライバを図７に基づいて説明する。

図７は従来のインパクトドライバの側断面図であり、図示のインパクトドライバ１’は、電池パック２を電源とし、モータ３の駆動力により打撃機構部を動作させ、アンビル４を打撃することによって先端工具５に回転打撃力を与えるものである。即ち、モータ３の回転は遊星歯車機構６を経て減速されてスピンドル７に伝達され、該スピンドル７が回転駆動される。

打撃機構部において、スピンドル７とハンマ８は、カムボール９とＶ字型カム溝７ａによって構成されたカム機構により連結されており、ハンマ８はスプリング１０によって常に先端方向（図７の右方）に付勢されている。これにより、スピンドル７とハンマ８とが相対的に捩じられたとき、ハンマ８はモータ３側へ後退し、ハンマ８が捩れから解放されるとスプリング１０によって加速されながら回転及び前進する。ここで、ハンマ８とアンビル４の回転平面上の２箇所には、対称的に配置された不図示の凸部がそれぞれ形成されている。尚、ネジ１１と先端工具５及びアンビル４は回転方向が互いに拘束されている。

而して、回転打撃の動作は次のようになされる。

即ち、スピンドル７の回転はカム機構を経てハンマ８に伝達され、両者は一体に回転し始める。そして、スピンドル７とハンマ８が半回転しないうちにハンマ８とアンビル４の凸部同士が係合し、スピンドル７は回転を継続し、ハンマ８はアンビル４によって回転を止められる。この結果、スピンドル７とハンマ８は相対的に捩られ、ハンマ８はスプリング１０を縮めながら後退を始め、遂にはアンビル４の凸部を乗り越え、ハンマ８とアンビル４の係合が解除される。ハンマ８は、スピンドル７の回転力に加え、スプリング１０に蓄えられた弾性エネルギーによって回転方向に急速に加速されつつ前進を始める。そして、ハンマ８が加速されるうちに、該ハンマ８とアンビル４の凸部同士が再び係合することになるが、このとき強力な回転打撃力がアンビル４に加えられ、この回転打撃力は先端工具５とネジ１１に伝達され、ハンマ８は再び後退を始める。

ところで、斯かるインパクトドライバ１において、出力軸であるアンビル４の回転をロックすることができる構成としておくことは、当該インパクトドライバ１’の手回し式としての使用を可能とし、回転打撃力ではネジ１１が締まり切らない場合や、ネジ１１の頭を木材等の被締結材Ｗの表面と同一面として仕上がらない場合等に仕上がり状態を良くするための補助締め付けを行うために非常に有用である。

しかし、図７に示したインパクトドライバ１’で手回しによってネジ１１を締める場合、先端工具５をネジ１１に当て、作業者がドライバ本体を把持してこれを回転させると、ネジ１１を回転させるためのトルクはアンビル４、ハンマ８、スプリング１０、スピンドル７及び遊星歯車機構６を経てモータ３に伝達されるため、その伝達経路の摩擦によるトルク以上の力を伝えることはできず、ネジ１１に必要十分なトルクを伝達することができないという問題があった。

一方、従来、回転打撃機構を備えていない電動ドライバや電動レンチ等において、特許文献１には、出力軸側部材を囲むリング体の内周面と出力軸側部材の外周面との間にロック部材の噛み込みと遊動とを許容する楔状空間部を形成し、入力軸側部材にはロック部材を楔状空間部における遊動領域側に押し出すリリース部材を設ける構成が提案されている。
特公平６−０５３３５０号公報

前述のように従来の回転打撃工具では、手回しにネジ締めができなかったため、回転打撃力によって締まり切らない場合や、ネジの頭を木材等の被締結材の表面と同一面として仕上がらない場合が発生し、良好な仕上がり状態を得ることができないという問題があった。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、手回しによるネジ締めが可能で、良好な仕上がり状態を得ることができる回転打撃工具を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、モータの駆動力によって打撃機構部を動作させ、出力軸を打撃することによって該出力軸に装着された先端工具に回転打撃力を与える回転打撃工具において、前記出力軸を回転可能に支持する円筒状の軸受部材の内周面と出力軸の外周面との間に形成された空間にロック部材を移動可能に設けるとともに、前記空間内で前記ロック部材を移動させるためのリリース部材を設け、該リリース部材を前記ロック部材が前記出力軸の回転をロックするロック位置と回転ロックを解除するリリース位置にセット可能としたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記リリース部材がリリース位置にセットされているときモータ駆動による作業が可能で、ロック位置にあるとき手回しによるネジ締め作業とネジ緩め作業が可能であることを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記ロック部材を２つ以上のローラで構成するとともに、該ローラを前記リリース部材によって転動可能に保持したことを特徴とする。

本発明によれば、回転打撃機構部を有する回転打撃工具においても、リリース部材をロック位置にセットすれば、出力軸の回転がロック部材によってロックされるため、例えばドライバにおいて手回しによるネジ締めが可能となり、回転打撃力によってネジが締まり切らない場合や、ネジの頭を木材等の被締結材の表面と同一面として仕上げられないような場合であっても、増し締めによってネジを最後まで締め、その頭を木材等の被締結材の表面と同一面として仕上げることが可能となり、良好な仕上がり状態を得ることができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る回転打撃工具の一形態としてのインパクトドライバ先端部の側断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図（スイッチを取り除いた状態）、図３はスイッチの正面図、図４〜図６は図１のＡ−Ａ線断面図であり、図４はモータ駆動によるネジ締付け／緩め作業状態を示し、図５は手回しによるネジ締め状態を示し、図６は手回しによるネジ緩め状態を示す。

本実施の形態に係るインパクトドライバ１の基本構成は図７に示した従来のインパクトドライバ１’と同じであるため、図１においては図７に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、本発明の特徴部分についてのみ説明する。

本実施の形態に係るインパクトドライバ１は、出力軸であるアンビル４のロック機構を追加したことを特徴としている。即ち、アンビル４を回転可能に保持する軸受部材である円筒状のスリーブ１２には、図２に示すように、ローラ収容部１２Ａが形成され、ハンマケース１３の内周面にもローラ収容部１３Ａが形成されている。これらのローラ収容部１２Ａ，１３Ａは対向して形成され、そこにロック部材としてのローラ１４，１５が収容保持されている。又、ハンマケース１３にはスイッチ収容部１３Ｂが形成されており、このスイッチ収容部１３Ｂにはリリース部材である図３に示すスイッチ１６がアンビル４の回転方向に移動可能に保持されている（図４〜図６参照）。

上記スイッチ１６は、図３に示すように、２つのアーム１６ｂ，１６ｃを有しており、ベース１６ｄとで構成される２つの空間に各２つのローラ１４，１５をそれぞれ保持している。そして、このスイッチ１６は、ハンマケース１３のローラ収容部１３Ａとハンマカバー１７とで僅かな隙間をもって保持され、軸方向には移動できないよう拘束されている。又、ハンマケース１３の内周面にはスイッチ１６の位置決めを行うための３つのスイッチロック溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃが形成されており、これらのスイッチロック溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃにスイッチ１６に形成された突起１６ａが選択的に係合する。

スイッチ１６のアーム１６ｃは、スリーブ１２のローラ収容部１２Ａとハンマケース１３のローラ収容部１３Ａとで構成されるローラ収容部より大きく設定されており、該アーム１６ｃの先端はスリーブ１２に常に接触している。従って、スイッチ１６は、突起１６ａがスイッチロック溝１３ａ，１３ｂ，１３ｃの何れか１つに係合した位置とアーム１６ｃの先端との間で常に弾性的に圧縮された状態で保持され、自由に移動することができない状態となっている。

以上のように構成されたインパクトドライバ１において、モータ駆動によるネジ締めとネジ緩め、手回しによるネジ締め及びネジ緩めの各動作を図４〜図６を用いて以下に説明する。
（１）モータ駆動によるネジ締め／ネジ緩め：
モータ駆動でネジ締め及びネジ緩め作業を行う場合は、図４に示すようにスイッチ１６を中央にセットする。つまり、突起１６ａをスイッチロック溝１３ａに係合させると、ローラ１４，１５は、スイッチ１６のベース１６ｄがあるため、アンビル４に接触することができず、アンビル４は自由に回転することが可能になる。従って、不図示のモータからの回転力をそのまま図１に示すネジ１１に伝達することが可能になる。
（２）手回しによるネジ締め：
手回しでネジ締め作業を行う場合は、作業者がスイッチ１６を図５に示すように矢印ａ１方向に移動させ、突起１６ａをスイッチロック溝１６ｂに係合させる。

すると、スイッチ１６の移動に伴ってローラ１４もアーム１６ｃによって押し出されて矢印ａ１方向に移動し、ハンマケース１３のローラ固定壁１３Ｃとアンビル４の外表面とに同時に接触することになる。この状態で、作業者がドライバ本体を矢印ａ２方向に回転させると、ドライバ本体の回転力は、矢印ａ３に示す経路に従ってハンマケース１３からローラ１４を経由してアンビル４に伝達され、アンビル４は矢印ａ４の方向に回転して図１に示すネジ１１が同方向に回転される。
（３）手回しによるネジ緩め
手回しでネジ緩め作業を行う場合は、作業者がスイッチ１６を図６に示すように矢印ｂ１方向に移動させ、突起１６ａをスイッチロック溝１６ｃに係合させる。

すると、スイッチ１６の移動に伴ってローラ１５もアーム１６ｃによって押し出されて矢印ｂ１方向に移動し、ハンマケース１３のローラ固定壁１３Ｃとアンビル４の外表面とに同時に接触することになる。この状態で、作業者がドライバ本体を矢印ｂ２方向に回転させると、ドライバ本体の回転力は、矢印ｂ３に示す経路に従ってハンマケース１３からローラ１５を経由してアンビル４に伝達され、アンビル４は矢印ｂ４の方向に回転し、図１に示すネジ１１が同方向に回転される。

以上のように、本実施の形態によれば、スイッチ１６のセット位置を変えることによって、モータ駆動によるネジ締め／ネジ緩め作業又は手回しによるネジ締め／ネジ緩め作業を簡単に且つ確実に選択することが可能となる。従って、回転打撃力によってネジ１１が締まり切らない場合や、ネジ１１の頭を木材等の被締結材Ｗの表面と同一面として仕上げられないような場合であっても、増し締めによってネジ１１を最後まで締め、その頭を木材等の被締結材Ｗの表面と同一面として仕上げることが可能となり、良好な仕上がり状態を得ることができる。

尚、以上は本発明をインパクトドライバに適用した形態について説明したが、本発明は、回転打撃機構を備えた他の任意の回転打撃工具に対しても同様に適用可能であることは勿論である。

本発明に係るインパクトドライバ先端部の側断面図である。 図１のＡ−Ａ線断面図（スイッチを取り除いた状態）である。 スイッチの正面図である。 モータ駆動によるネジ締付け／緩め作業状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 手回しによるネジ締め状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 手回しによるネジ緩め状態を示す図１のＡ−Ａ線断面図である。 従来のインパクトドライバの側断面図である。

符号の説明

１ インパクトドライバ（回転打撃工具）
２ 電池パック
３ モータ
４ アンビル（出力軸）
５ 先端工具
６ 遊星歯車機構
７ スピンドル
７ａ Ｖ字型カム溝
８ ハンマ
９ カムボール
１０ スプリング
１１ ネジ
１２ スリーブ（軸受部材）
１２Ａ スリーブのローラ収容部
１３ ハンマケース
１３Ａ ハンマケースのローラ収容部
１３Ｂ ハンマケースのスイッチ収容部
１３Ｃ ハンマケースのローラ固定壁
１３ａ〜１３ｃ ハンマケースのスイッチロック溝
１４，１５ ローラ（ロック部材）
１６ スイッチ（リリース部材）
１６ａ スイッチの突起
１６ｂ，１６ｃ スイッチのアーム
１６ｄ スイッチのベース
１７ ハンマカバー
Ｗ 被締結材

Claims (3)

1. モータの駆動力によって打撃機構部を動作させ、出力軸を打撃することによって該出力軸に装着された先端工具に回転打撃力を与える回転打撃工具において、
   前記出力軸を回転可能に支持する円筒状の軸受部材の内周面と出力軸の外周面との間に形成された空間にロック部材を移動可能に設けるとともに、前記空間内で前記ロック部材を移動させるためのリリース部材を設け、該リリース部材を前記ロック部材が前記出力軸の回転をロックするロック位置と回転ロックを解除するリリース位置にセット可能としたことを特徴とする回転打撃工具。
2. 前記リリース部材がリリース位置にセットされているときモータ駆動による作業が可能で、ロック位置にあるとき手回しによるネジ締め作業とネジ緩め作業が可能であることを特徴とする請求項１記載の回転打撃工具。
3. 前記ロック部材を２つ以上のローラで構成するとともに、該ローラを前記リリース部材によって転動可能に保持したことを特徴とする請求項１又は２記載の回転打撃工具。

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