JPH02311280A - ハンマードリル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明は、ドリルビットに回転だけでなく、軸方向の打
撃衝撃も与えられるようにしたハンマードリルに関する
ものである。

【従来の技術】

コンクリートへの孔明けのための工具として、ハンマー
ドリルと称されるものがある。これは軸方向に往復駆動
される打撃手段と、同じく軸方向に摺動自在な打撃体と
を設けるとともに、両者の間に空気ばねを介在させて、
打撃手段の動きを空気ばねを介して打撃体に伝えるとと
もに、この打撃体によって回転駆動されるドリルビット
に更に打撃衝撃を加えるようにしたものである。 ところで、被穿孔面にドリルビットを押し付けていない
状態で作動させた時にもドリルピッ１へに対して打撃衝
撃が加わるようになっていると、つまり空打ちが生じる
と、各部の損傷が早くなるために、通常この種の工具で
は、空打ち防止として、被穿孔面にドリルビットを押し
付けていない時には、打撃体がドリルビットを打撃する
ことがないようにしている。 特開昭６１−１９７１７０号公報に示されたものを例に
あげれは、ここではモータの回転運動を往復運動に変換
する運動変換部材とモータとの間にクラッチを設けて、
ドリルビットを被穿孔面に押し付けるとこのクラッチが
接続され、被穿孔面からドリルビットを離せば、クラッ
チが切られて打撃手段が作動しなくなるようにしている
。つまり、ドリルビットに打撃衝撃を与えるための打撃
手段の作動は、ドリルビットが被穿孔面に押し付けた時
だけなされるようにして、空打ちを防いでいるわけであ
る。

【発明が解決しようとする課題】

ところで、上記クラッチは、運動変換部材における回転
部と、モータ側との部材との対で構成することになるわ
けであり、また運動変換部材における回転はモータとド
リルビットとをつなぐ回転運動伝達部における軸で遊転
自在に支持することになっていることから、次のような
問題を有している。 すなわち、ドリルビットを被穿孔面に押し当てておらず
、従ってクラッチが切り離されている時には、本来、モ
ータの回転が運動変換部材に全く伝達されないようにな
っていなくてはならないわけであるが、実際には運動変
換部材における回転部とこれを支持している上記軸との
間の摩擦や、運動変換部材の軸方向の動きを規制する部
材と運動変換部材との間の摩擦により、運動変換部材は
ゆるやかに動作してしまい、これが原因で軽い空打ちを
発生したり、ゆるやかな周期の異常振動を生じさせてし
まう。このような事態は、使用期間が長くなって軸と運
動変換部材との間の潤滑性が損なわれて摩擦抵抗が増大
することで、顕著に現れるようになる。 もっとも、上記公報に示されたものでも、この点に対処
するために、回転運動伝達用の軸とこれによって遊転自
在に支持されている運動変換部材との間にベアリングを
配置しているのであるが、毎分３０００〜４０００回転
に達する回転を打撃手段の駆動のために往復運動に変換
するところに採用されるベアリングは、打撃時の反力が
集中することもあって、耐荷重の大きいものが必要であ
り、この結果、機器の大型化を招くことになってしまう
。 ４一 本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その
目的とするところは空打ちや異常振動の発生を確実に防
止することができるとともに機器の大型化を招くことも
ないハンマードリルを提供するにある。

【課題を解決するための手段】

しかして本発明は、モータと、このモータによって回転
駆動されるとともにドリルビットを保持するスピンドル
と、モータに運動変換部材を介して連結されて往復動を
行なうとともに空気ばねと打撃体とを介してドリルビッ
トに打撃衝撃を加える打撃手段と、モータと運動変換部
材との間に位置してこの両者間の動力伝達を制御するク
ラッチとを備えたハンマードリルにおいて、クラッチの
接続状態に応じて運動変換部材の動作を規制するストッ
パーを設けていることに特徴を有している。 ［作用］ 本発明によれば、空打ちを防ぐためにクラッチが接続さ
れておらない時には、運動変換部材における回転部の回
転をストッパーが強制的に停止させるものであり、この
ために運動変換部材の回転部が軸と共回りするようなこ
とがないものである。 ［実施例］ 以下本発明を図示実施例に基づき詳述する。まず全体構
造について説明すると、本体ハウジング１はその前端に
ドリルビット８が装着されるチャック部１３が配される
ものであって、第４図に示すように、後端下部からはハ
ンドル部１６が延出されており、中央部下方でハンドル
部１６の前方に、位置するところに蓄電池パック９が着
脱自在とされている。図中１４はスイッチハンドル、１
５は回転方向切換ハンドルである。 モータ２は本体ハウジング１の後部にその軸方向が前後
方向とされた状態で収納されており、その出力軸２０に
は第１図に示すようにピニオン２１が固着されている。 このピニオン２１が噛み合うギア２４は、両端が本体ハ
ウジング１とモータ取付台１２とによって軸受２２，２
２を介して回転自在に支持されているとともに軸方向が
モータ２の軸方向と平行とされている中間軸２３の一端
に圧入固定されている。 中間軸２３は上記ギア２４側に運動変換部材５が取り付
けられ、他端側の外周面にピニオンク５が形成されたも
ので、ピニオン２５と運動変換部材５との間の外周には
後述するクラッチ６が配設されている。 本体ハウジング１のギアケースを兼用した前端部内には
、軸受３０によって回動自在に支持されたスピンドル３
が設置されている。このスピンドル３は、その後端部の
外周面に上記ピニオン２５と噛み合うギア３２がキー３
８と止め輪３９とによって固定されたものであって、内
部にはストライカ３３が軸方向に摺動自在に配設されて
おり、先端部はドリルビット８を所定範囲内の摺動が自
在となるように保持するチャック１３の一部材を構成し
ている。 ここにおいて、上記ストライカ３３はスピンドル３の内
部に固定された係止体３４によって、その軸方向の摺動
範囲が規制されたもので、その小径とされた後端部には
、スピンドル３の後端部内に納められたカップ状のクラ
ッチブツシュ３５が被せられ、また○リングのような弾
性体３７がストライカ３３とクラッチブツシュ３５との
軸方向間に配設されている。クラッチブツシュ３５は、
スピンドル３の後端開口より突出する突起３６を備えて
いる。 一方、ストライカ３３の後方には打撃手段としての有底
筒状とされたピストン４と、このピストン４内に摺動自
在に配された打撃体４１とが設置されている。ピストン
４は上記モータ２が取り付けられるモータ取付台１２に
形成されたシリンダ一部によって、中間軸２３やスピン
ドル３の軸方向と平行な方向に摺動自在に保持されてい
る円筒状のもので、上記運動変換部材５に連結される後
端側が閉じられたものとなっている。 運動変換部材５は回転運動を往復運動に変換するもので
、中間軸２３が挿通されて中間軸２３に対して逆転自在
であり且つ軸方向の微小移動も自在とされている筒体５
０と、この筒体５ｏの外周面に多数個のボール５１を介
して遊転自在に取り付けられたリング５２と、リング５
２がら突設された軸５３と、軸５３が摺動自在に挿通さ
れているとともに、球面状とされた外面が継手受け５５
を介して上記ピストン４の後端部に回動自在に連結され
た自在継手５４と、軸５３に装着されて自在継手５４を
継手受け５５に向は付勢する継手ばね５６とからなるも
ので、自在継手５４を貫通している軸５３の先端は、ピ
ストン４の後端部に形成されたピストン４の軸方向に長
い長溝４２内に位置している。 また、上記筒体５０は、ギア２４との間に配されたばね
２９によってクラッチ６側へと付勢されており、また外
周面から係合ビン２８を本体ハウジング１内面に向けて
突設している。図中８１はばね２９とギア２４との間に
配されたスペーサーである。 運動変換部材５における上記リング５２は、その回転中
心軸が中間軸２３の軸方向に対して傾斜したものとなっ
ていることから、中間軸２３と共に筒体５０が回転する
時、リング５２がら突設された軸５３は、中間軸２３ま
わりの回転が、ビス１〜ン４側から規制されているため
に、ピストン４と中間軸２３との両軸を含む平面内にお
いて揺動を行なうものであり、この結果、ピストン４の
往復駆動がなされる。 次に、中間軸２３に対して逆転自在とされている運動変
換部材５の筒体５０と、中間軸２３との間の回転伝達の
大切を行なうクラッチ６について説明する。このクラッ
チ６は、中間軸２３におけるピニオン２５と運動変換部
材５との間の部分の外周に配されている筒状のクラッチ
軸６ｏと、クラッチ軸６０の外周に配設されているクラ
ッチ板６５と、運動変換部材５の筒体５０を中間軸２３
に連結する鋼球６１とを備えたものとして形成されてい
る。 上記クラッチ軸６０は、中間軸２３に対して軸方向に摺
動自在となっているもので、そのピニオン２５側にはス
ラスト板６２とばね受け６３とが取り付けられており、
他端外周面には突部６４が形成されており、中間軸２３
に取り付けられた止め輪２６との間に配された復帰ばね
７５によって、ピニオン２５側に向けて付勢されている
。 クラッチ板６５はクラッチ軸６０に対して更に軸方向摺
動が自在とされたもので、クラッチ軸６０の上記突部６
４と係合する突起６６を一端内周面に具備するとともに
、中央部内周面に止め輪６９を具備し、外周面にフラン
ジ６７を備え、更に筒体５０側である他端内周面に内径
が大きくなった退避部６８を備えており、上記ばね受け
６３との間に配設された押圧ばね７６によって、運動変
換部材５側に向けて付勢されている。 鋼球６１は、筒体５０における上記クラッチ板６５内周
面と中間軸２３との間に位置する端部に形成された複数
個の保持孔５７内に夫々配設されたもので、その直径は
筒体５０端部の肉厚よりも大きいものとなっている。そ
して、中間軸２３の外周面には、クラッチ板６５に押さ
れることで鋼球６１が筒体５０の中心方向に移動する時
に、鋼球６１が係合する係合凹部２７が複数個設けられ
ている。 しかしてこのハンマードリルでは、ドリルビット８先端
を被穿孔面に当てていない時には、第１図に示すように
、ストライカ３３が前進した位置にある。またこの時に
は、復帰ばね７５によるクラッチ軸６０及びクラッチ板
６５の付勢でクラッチ板６５の内径の大きい退避部６８
が鋼球６１の外周に位置しており、鋼球６１が退避部６
８に退避することを許しているために、中間軸２３と筒
体５０とが切り離された状態にある。従って、スイッチ
ハンドル１４を操作することでモータ２を作動させると
、モータ２の回転は中間軸２３からスピンドル３を介し
てドリルビット８に伝達されるが、運動変換部材５は切
り離されているなめに、ピストン４が往復動を行なうこ
とはなく、ドリルビット８の回転のみが行なわれる。 更に、運動変換部材５における筒体５０は、ばね２９に
よってクラッチ６側に向けて付勢されており、この状態
では筒体５０の外周面から突設している係合ピン２８が
、第３図に示すように、本体ハウジング１内面から突設
されたストッパー１８に当接していることから、筒体５
０が中間軸２３と共回りしようとしても、これが阻止さ
れているものであり、従って空打ちを生じることが全く
なく、異常振動を発生させるようなこともない。 次に、ドリルビット８の先端を被穿孔面に押し当てたな
らば、第２図に示すように、ドリルビット８は許されて
いる範囲内でスピンドル３に対して後退し、ストライカ
３３を後方へと押して、これを後退させる。そしてスト
ライカ３３は、弾性体３７とクラッチブツシュ３５とを
後方へ移動させるものであり、クラッチブツシュ３５の
突部３６がスラスト板６２とばね受け６３とを介してク
ラッチ軸６０を復帰ばね７５に抗して運動変換部材５側
へと押す。この時、クラッチ板６５に設けられた止め輪
６つは、運動変換部材５の筒体５０をばね２９に抗して
ばね２９のたわみ分だけ後退させる。 この結果、クラッチ板６５は押圧ばね７６による付勢を
受けた状態で、運動変換部材５側に移動し、退避部６８
よりも内径の小さい部分を鋼球６１の外周部に位置させ
るために、鋼球６１は内方へと押し出されて中間軸２３
の係合凹部２７に係合する。鋼球６１を保持している筒
体５０が、鋼球６１を介して中間軸２３に連結されるわ
けである。また、上記止め輪６９による筒体５０の後退
で、係合ピン２８が前記ストッパー１８から外れて、筒
体５０はその回転規制から解放される。このために、以
後、運動変換部材５を通じてピストン４の往復動がなさ
れ、ピストン４の往復動にピストン４の内底面と打撃体
４１との間の空気ばねを介して打撃体４１が追従し、そ
して打撃体４１がストライカ３３を打つ時の打撃衝撃が
ストライカ３３を通じてドリルピッｌ−８に伝達される
。 穿孔作業が終了して、ドリルビット８を被穿孔面から離
すと、復帰ばね７５による付勢でクラッチ軸６０が復帰
し、クラッチ板６５もクラッチ軸６０に引っ張られて運
動変換部材５から離れて、鋼球６１の外周部に退避部６
８を位置させるために、鋼球６１の退避部６８への退避
がなされて、クラッチ６が切り離される。またクラッチ
プッシュ３５やストライカ３３及びドリルピッｌ−８も
第１図に示す状態に戻り、運動変換部材５の筒体５０も
ばね２９による付勢で係合ピン２８がストッパー１８に
係合する位置に戻る。従って、ドリルビット８は回転の
みを行なう状態となる。 尚、上記ばね２９のばね力は、クラッチ６に設けられた
ばね７６のばね力よりも小さくされていることはもちろ
ん、運動変換部材５を軸方向に押圧移動させることがで
きる最低限のばね特性となっているために、このばね２
９の存在が負荷を増大させることは殆どない。ばね２９
に代えて、第５図に示すように、スペーサー８１と筒体
５０との対向面に夫々永久磁石８２．８２を配設して、
両永久磁石８２．８２間に働く反発力で筒体５０をクラ
ッチ６側に、つまりは係合ピン２８がストッパー１８と
係合する位置に向けて付勢してよい。 鉄板や木材への孔明は作業のように、打撃を伴なう必要
がない時には、本体ハウジング１の側面に設けた第３図
及び第４図に示す切り離しレバー７０を操作すればよい
。本体ハウジング１に対して回転自在に取り付けられた
切り離しレバー７０は、第３図に示すように、先端面の
偏心位置よりピン７１を突出させており、そして上記ク
ラッチ板６５のフランジ６７における運動変換部材５側
の面に接するローラ７２を、ピン７１によって遊転自在
に支持しており、切り離しレバー７０を回転させると、
ローラ７２がフランジ６７の運動変換部材５側の面に当
接して、クラッチ板６５が運動変換部材５側に移動する
ことを阻止する。このために、クラッチブツシュ３５が
クラッチ軸６０を押した時にも、クラッチ６が入ること
を強制的に阻止する。この時にも、前記ストッパー１８
が運動変換部材５の筒体５０の回転阻止を行っているこ
とはもちろんである。 第６図及び第７図に他の実施例を示す。これはクラッチ
６を接続して筒体５０を回転させる場合と、クラッチ６
を接続していない場合に生ずる共回りによる筒体５０の
回転とでは、回転トルクが大きく異なることを利用して
いるもので、筒体５０の外周面に小さな凹所８３を形成
するともに、本体ハウジング１側にばね８４によって筒
体５゜側に付勢されたピン状のストッパー１８を設けて
いる。そして、ばね８４による付勢を受けた状態でのス
トッパー１８と凹所８３との係合力を、筒体５０が中間
軸２３との間の摩擦によって共回りしようする弱い回転
トルクより少し強い程度のものとして、筒体５０の共回
りを阻止するとともに、打撃手段を駆動する場合の強い
回転トルクに対しては、筒体５０の回転を許すようにし
ている。

【発明の効果】

以上のように本発明においては、クラッチを接続してい
ない時の運動変換部材の動きをストッパーによって強制
的に止めているために、運動変換部材が不用意に動作す
ることは全くなく、空打ち及び異常振動の発生の完全な
防止を行えるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明一実施例の縦断面図、第２図は同上のク
ラッチ接続時の縦断面図、第３図は同上の横断面図、第
４図は同上の破断側面図、第５図は他側の部分縦断面図
、第６図は他の実施例の縦断面図、第７図は同上の横断
面図であって、２はモータ、３はスピンドル、４はピス
トン、５は運動変換部材、６はクラッチ、８はドリルビ
ット、１８はストッパー、４１は打撃体を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）モータと、このモータによって回転駆動されると
   ともにドリルビットを保持するスピンドルと、モータに
   運動変換部材を介して連結されて往復動を行なうととも
   に空気ばねと打撃体とを介してドリルビットに打撃衝撃
   を加える打撃手段と、モータと運動変換部材との間に位
   置してこの両者間の動力伝達を制御するクラッチとを備
   えたハンマードリルにおいて、運動変換部材の動作を規
   制するストッパーを設けていることを特徴とするハンマ
   ードリル。