JPH06210507A - 回転工具における動力切換機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クラッチ機構にあってクラッチ部材とギヤ等の
伝達部材との噛合の衝撃を抑え、切換作動をスムーズに
行わせる。 【構成】ギヤハウジング７の下部に嵌着されるチェンジ
レバー３０の本体３１には、上面を開口した有底孔３７
が穿設されると共に、偏心ピン２５は弾性体のＯリング
２６、２７によって有底孔３７内に支持されている。 【効果】動力切換作動においてクラッチ爪２４と噛み合
い爪８ａとがスムーズに噛合しなくても、偏心ピン２５
はチェンジレバー３０に設けた有底孔３７内のＯリング
２６、２７により傾斜してその負荷を吸収し、且つクラ
ッチ２１を第２ギヤ８側へ付勢するから、クラッチ爪２
４と噛み合い爪８ａはすぐさま噛合し、両者が噛み合わ
ない状態が続くことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はハンマードリルやドライ
バードリル等の回転工具において、回転速度の切換や動
作モードの切換を行う動力切換機構に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】前記回転工具の動力切換機構において、
例えば本発明出願人の先願である実願平４−２６９２１
号のハンマードリルには、図６（Ａ）〜（Ｃ）に示す如
くモータからの動力をビット又はシリンダに伝達する中
間軸にスプライン結合され、打撃作用伝達側のボスと回
転作用伝達側の第２ギヤ間に位置するクラッチ部材を設
け、そのクラッチ部材の両端に形成されたクラッチ爪
と、前記ボスと第２ギヤ夫々に設けられた噛み合い爪と
が係脱することで打撃モード、回転モード、回転＋打撃
モードに夫々切換可能なクラッチ機構を備えている。以
下詳述すると、クラッチ部材４０は、切換レバーにニー
ドルベアリングにより軸支される偏心ピン４１が凹溝４
２に嵌合し、該偏心ピン４１の移動に従って中間軸４３
の軸方向へ摺動可能で、図６（Ａ）は打撃モードの状態
を示す。切換レバーの回動により偏心ピン４１がクラッ
チ部材４０を右側へ移動させると、左側のクラッチ爪４
０ａと第２ギヤ４４の噛み合い爪４４ａとの噛合が解か
れると共に、右側のクラッチ爪４０ｂがボス４５の噛み
合い爪４５ａと噛合して、第２ギヤ４４の回転は停止
し、ボス４５は回転して打撃作用のみをピストンに与え
る。又図６（Ｂ）は回転モードの状態を示す。切換レバ
ーの回動によりクラッチ部材４０を左側へ移動させる
と、クラッチ爪４０ｂとボス４５の噛み合い爪４５ａと
の噛合が解かれ、ボス４５の回転が停止すると共にクラ
ッチ爪４０ａと噛み合い爪４４ａが噛合して第２ギヤ４
４が回転し、回転力のみがビットに作用する。更に図６
（Ｃ）は回転＋打撃モードの状態を示す。即ちクラッチ
部材４０がボス４５と第２ギヤ４４の中間に位置する
時、クラッチ爪４０ａ、４０ｂは噛み合い爪４４ａ、４
５ａと夫々噛合することとなるから、ビットには回転と
打撃の両方の作用が与えられる。又米国特許第２９４２
４９０号には、上記ハンマードリルと同様のクラッチ機
構を利用し、回転速度を２段階に切換可能とした携帯用
の回転工具の発明が開示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記クラッチ機構にお
いて、モードの切換はモータ停止時及びモータ作動時の
双方の場合とも行われる。この時回転＋打撃モードから
打撃或は回転モードのどちらかへ切り換える場合は支障
はないが、例えば打撃モードから回転モードへ切り換え
る場合、即ち図６（Ａ）から図６（Ｂ）或は（Ｃ）に切
り換える場合は、クラッチ爪４０ａと噛み合い爪４４ａ
が常に係合する位置にあるとは限らないため、両者がス
ムーズに噛合しない場合がある。モータ停止時の切換で
上記不具合が起こった場合はモータを起動させればクラ
ッチ部材の回転により係合位置の修正がなされて直ちに
噛合するが、モータ作動時の切換においてはクラッチ部
材４０が回転した状態で第２ギヤと噛合しようとする
為、回転するクラッチ爪４０ａと噛み合い爪４４ａはス
ムーズに係合しにくく、爪同士が衝突して切換が円滑に
行われない場合が生じる。これは回転モードから打撃モ
ードへの切換の場合も同様であるが、例示したハンマー
ドリルにおいても最初回転モードで位置決めの下孔をあ
けてから回転＋打撃モードで穿孔作業を行うという風
に、モータ作動時のモード切換は頻繁に為される。従っ
てこのような切換時に噛合が円滑になされないとクラッ
チ部材や偏心ピンに大きな負担が掛かり、偏心ピンも傾
いたまま両者が噛み合わない状態となって、接触するク
ラッチ爪と噛み合い爪が摩擦により発熱したり、クラッ
チ爪や偏心ピンが磨り減ったりして、上記切換機構の耐
久性が低下してしまう。

【０００４】

【課題を解決するための手段】そこで本発明は、上記ク
ラッチ機構にあってクラッチ部材とギヤ等の伝達部材と
の噛合の衝撃を抑え、切換をスムーズに行なわしめる動
力切換機構を提供するもので、その構成は、クラッチ部
材のクラッチ爪が動力伝達部材の噛み合い爪と噛合する
際、前記クラッチ部材を常に噛合する方向に付勢する弾
性手段を設けたことを特徴とするものである。

【０００５】

【作用】動力切換作動において、中間軸と一体に回転す
るクラッチ部材と停止する動力伝達部材との噛合がスム
ーズに行われないことがあっても、弾性手段でその衝撃
を吸収すると共にクラッチ部材を噛合方向へ付勢するか
ら、噛み合わない状態は直ちに解除され両者は速やかに
噛合する。

【０００６】

【実施例】以下本発明をハンマードリルに適用した実施
例を図面に基いて説明する。図１はハンマードリル１の
一部縦断面図で、モータハウジング２に内蔵されるモー
タ３の回転力は、中間ケーシング４に軸支されるモータ
軸５のピニオン５ａ及び第１ギヤ６を介して中間軸７に
伝達され、該中間軸７に遊嵌される第２ギヤ８のピニオ
ン８ｂと噛み合う第３ギヤ９に伝わり、ツールホルダー
１０を介してビットＢを回転させる。又前記中間軸７へ
伝達された回転力は、クラッチ機構２０によってボス１
１へ伝わり、そこでピストンアーム１２を介してピスト
ンシリンダ１３の往復運動に変換され、空気室１４とス
トライカ１５間の空気バネ作用を利用して、ストライカ
１５から打撃子１６を介してビットに打撃力として伝達
される。

【０００７】図１及び図２に示す如く、上記中間軸７か
ら第２ギヤ８、或はボス１１への動力の伝達を行うクラ
ッチ機構２０は前記従来の技術で述べたものと同様の構
成で、クラッチ２１は中間軸７の軸方向にスライド可能
にスプライン結合され、その外周に凹溝２２を形成して
いる。クラッチ２０の両端にはクラッチ爪２３、２４が
突設されており、該クラッチ爪２３、２４は、ボス１１
及び第２ギヤ８に設けた噛み合い爪１１ａ、８ａと夫々
噛合可能である。又クラッチ２１の前記凹溝２２には偏
心ピン２５の頭部２５ａが嵌合し、偏心ピン２５の移動
によってクラッチ２１は、常に噛み合い爪１１ａ、８ａ
のどちらか一方或は両方と噛合する様ボス１１及び第２
ギヤ８間でその動力伝達モードを決定される。ギヤハウ
ジング１７の下部に設けられた取付孔１７ａにはチェン
ジレバー３０が回動可能に嵌着され、チェンジレバー３
０は円柱状の本体３１と円盤３２、ツマミ部３３が一体
成形された合成樹脂製で、本体３１下部にはＯリング３
４を環装する溝部３５が周設され、更にその上部にもネ
ジ１８の先端が嵌入し、チェンジレバー３０の回り止め
となる溝部３６が本体３１の略半周に亘って設けられて
いる。又円盤３２には三箇所に円形凹部３２ａ、３２
ｂ、３２ｃが設けられ、ギヤハウジング１７のボール孔
１７ｂに設けられたスプリング１９ａにより付勢される
ボール１９がチェンジレバー３０の回転によって前記円
形凹部３２ａ〜３２ｃに係脱することにより、モード切
換の確認ができるようになっている。更にチェンジレバ
ー本体３１には上面を開口した有底孔３７が穿設され、
偏心ピン２５はその柱部２５ｂを抱持するスリーブ２５
ｃと該スリーブ２５ｃの外周に環装される弾性体のＯリ
ング２６、２７によって前記有底孔３７内に支持されて
いる。前記有底孔３７はその中心を本体３１の中心と一
致させていないため、チェンジレバー３０をギヤハウジ
ング１７に嵌着させて回動させると、有底孔３７に支持
される偏心ピン２５は本体３１の中心を軸として円弧状
の軌跡を描き、中間軸７の軸方向に対しては前後移動す
ることとなる。

【０００８】以上の如く構成された動力切換機構は、チ
ェンジレバー３０のツマミ部３３を例えば打撃モードか
ら回転＋打撃モード側へ回動させると、その回動に伴い
偏心ピン２５は第２ギヤ８側へ移動すると共に偏心ピン
２５の頭部２５ａが嵌合したクラッチ２１も第２ギヤ８
側へ摺動し、クラッチ爪２４は第２ギヤ８の噛み合い爪
８ａと噛合しようとする。しかし回転するクラッチ爪２
４と停止した噛み合い爪８ａとが噛合するから、上記偏
心ピン２５の移動に反して両者が衝突し、スムーズに噛
合しない場合が生じる。この時チェンジレバー３０を回
動させようとする力が偏心ピン２５に掛かるが、偏心ピ
ン２５はチェンジレバー３０に設けた有底孔３７内のＯ
リング２６、２７の弾性により図３の如く傾斜してその
負荷を吸収し、且つクラッチ２１を第２ギヤ８側へ付勢
した状態を維持するから、クラッチ爪２４と噛み合い爪
８ａはすぐさま噛合し、両者が噛み合わない状態が続く
ことはない。そしてクラッチ２１と第２ギヤ８が噛合す
ると共に、ボール１９は円形凹部３２ａに嵌入してチェ
ンジレバー３０の回動は阻止され、切換は終了する。上
記作動は回転モードから回転＋打撃モード側への切換の
場合も同様で、クラッチの摺動方向とチェンジレバーの
回動方向が上記と逆になるのみである。

【０００９】上記実施例においては偏心ピンをＯリング
で軸支したものについて説明したが、本発明においては
切換の際のクラッチへの負荷の軽減と伝達部材への付勢
を行う目的であるから、例えば図４の如く、断面を長円
形に形成した有底孔３７内に柱状（角形でも良い）のラ
バーピン２８を偏心ピン２５の片側若しくは両側に付設
したり、又は偏心ピン２５を囲むように複数本配置して
も良い。更に図５の如く、フェルトやゴム製の帯板２９
を用いて有底孔３７内で偏心ピン２５を包むように支持
したりする等、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設
計変更可能である。尚スリーブ２５ｃはなくても良い。
又上記実施例は打撃と回転という動作モードの切換機構
に適用したものであるが、クラッチ機構を用いた回転工
具であれば、本発明は前記従来技術で述べた回転速度の
切換機構においても適用可能である。

【００１０】

【発明の効果】以上本発明によれば、クラッチ機構を採
用した動力伝達機構において、切換作動を円滑に行うこ
とが可能で、同作動による部材の摩耗や発熱を抑え、回
転速度や動作モードの切換の際のトラブルを防止でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】上記実施例のハンマードリルの一部縦断面図で
ある。

【図２】上記実施例の動力伝達機構を示す説明図であ
る。

【図３】上記実施例の動力伝達機構を示す説明図であ
る。

【図４】動力伝達機構の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図５】動力伝達機構の他の実施例を示す説明図であ
る。

【図６】（Ａ）クラッチ機構の作動状態を示す説明図で
ある。 （Ｂ）クラッチ機構の作動状態を示す説明図である。 （Ｃ）クラッチ機構の作動状態を示す説明図である。

【符号の説明】

１・・ハンマードリル、２・・モータハウジング、３・
・モータ、４・・中間ケーシング、５・・モータ軸、６
・・第１ギヤ、７・・中間軸、８・・第２ギヤ、８ａ・
・噛み合い爪、９・・第３ギヤ、１０・・ツールホルダ
ー、１１・・ボス、１１ａ・・噛み合い爪、１２・・ピ
ストンアーム、１３・・ピストンシリンダ、１４・・空
気室、１５・・ストライカ、１６・・打撃子、１７・・
ギヤハウジング、１８・・ネジ、１９・・ボール、２０
・・クラッチ機構、２１・・クラッチ、２２・・凹溝、
２３、２４・・クラッチ爪、２５・・偏心ピン、２５ｃ
・・スリーブ、２６、２７・・Ｏリング、２８・・ラバ
ーピン、２９・・帯板、３０・・チェンジレバー、３１
・・本体、３２・・円盤、３３・・ツマミ部、３４・・
Ｏリング、３５、３６・・溝部、３７・・有底孔。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ハウジングに軸支され、モータからの駆
   動回転が伝達される中間軸と、該中間軸と一体的に回転
   し且つ軸方向に摺動可能に取り付けられ、その両面にク
   ラッチ爪を有するクラッチ部材と、該クラッチ部材に対
   向して中間軸に遊嵌され、前記クラッチ爪と噛合する噛
   み合い爪を有する動力伝達部材から成るクラッチ機構を
   備えた回転工具における動力切換機構であって、前記ク
   ラッチ部材のクラッチ爪が動力伝達部材の噛み合い爪と
   噛合する際、前記クラッチ部材を常に噛合する方向に付
   勢する弾性手段を設けたことを特徴とする回転工具にお
   ける動力切換機構。
2. 【請求項２】 前記クラッチ部材が、ハウジングに取着
   される切換レバーの有底孔に遊挿した偏心ピンと係合
   し、切換レバーの回動に従って中間軸方向に摺動するも
   のであり、且つ前記弾性手段が、前記偏心ピンと有底孔
   間に弾性部材を介在させたものである特許請求の範囲第
   １項に記載の回転工具における動力切換機構。
3. 【請求項３】 前記動力伝達部材がクラッチ部材を挟ん
   で中間軸に遊嵌されるビット回転用部材と打撃付与用部
   材であり、クラッチ部材との係脱により動作モードが回
   転のみ、打撃のみ、或は回転＋打撃に夫々切換が行われ
   るハンマードリルにおける特許請求の範囲第１項又は第
   ２項に記載の動力切換機構。