JPH0811372B2 - ハンマ−ドリル - Google Patents

ハンマ−ドリル

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JPH0811372B2
JPH0811372B2 JP15839987A JP15839987A JPH0811372B2 JP H0811372 B2 JPH0811372 B2 JP H0811372B2 JP 15839987 A JP15839987 A JP 15839987A JP 15839987 A JP15839987 A JP 15839987A JP H0811372 B2 JPH0811372 B2 JP H0811372B2
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JP
Japan
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motor
piston
hammer
speed
drill
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JP15839987A
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JPH012877A (ja
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芳裕 坂本
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Panasonic Electric Works Co Ltd
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Matsushita Electric Works Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 【技術分野】
本発明はドリルビットに回転だけでなく、軸方向の打
撃衝撃も与えるハンマードリルに関する。
【背景技術】
コンクリート用穿孔工具して、ハンマードリルと称さ
れるものがある。これは第12図に示すように、軸方向に
往復駆動されるピストン4と、同じく軸方向に摺動自在
なハンマー41とを設けるとともに、両者の間に空気ばね
を介在させて、ピストン4の動きを空気ばねを介してハ
ンマー41に伝えるとともに、このハンマー41でドリルビ
ット8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、この種のハンマードリルにおいては、モー
タの回転をピストンの往復動に変換する運動変換部材と
して、第12図にも示すように、通常クランク構成が用い
られており、またモータも定速で回転するものとされて
いたことから、時間軸をとると、ピストン4の動きは図
にPCで示すように、正弦運動となっている。ハンマー41
はこのピストン4の動きに空気ばねを介して追従するた
めに、その動きは図にHCで示すように、ドリルビット8
に対する打撃位置HPまで移動する往路の方が打撃位置HP
より後退する復路よりもその速度が速くなって、ピスト
ン4で直接ドリルビット8を打撃する場合よりも打撃力
が高くなっている。しかし、この打撃力を更に高めて大
径の孔の穿孔が可能となるようにするとすれば、空気ば
ねのばね定数等をどのように設定しようと、ピストン4
が正弦運動しか行なわないために、どうしても限界があ
る。 モータの出力を大きくするとしても、電池を電源とす
るものではこの点からの制限があり、モータ出力を無制
限に大きくすることはできない。
【発明の目的】
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モータ出力が低くとも高い穿孔能
力を発揮するハンマードリルを提供するにある。
【発明の開示】
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ハンマーとを介して上記ド
リルビットに打撃衝撃を加えるピストンとを備えたハン
マードリルにおいて、ピストンの往路のスピードを復路
のスピードよりも速くする非等速化手段を備えているこ
とに特徴を有して、ピストンの往路のスピードを復路の
スピードよりも高めることで、ハンマーによる打撃力が
更に高くなるようにしたものである。 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は第2図に
示すように、その前端にドリルビット8が装着されるチ
ャック部13を有するものであって、後端部からはハンド
ル部16が延出されており、蓄電池パック9が中央下部に
着脱自在に配設され、更に後端上部には補助蓄電池パッ
ク60が着脱自在とされている。図中14はスイッチハンド
ル、15は回転方向切換ハンドル、29はスイッチボックス
である。 上記補助蓄電池パック60は、蓋62を備えたケース61に
収納された状態で、本体ハウジンウ1に設けたフック65
にケース61一端を係止させるとともに、取付ねじ63をケ
ース61他端を通じて本体ハウジング1のねじ孔66に取り
付けることによって、本体ハウジング1に装着されるも
のであり、この時、ケース61表面に配された電池端子6
4,64が、本体ハウジング1の後端部上面に配された接続
端子67,67に接続される。尚、この補助電池パック60と
上記蓄電池パック9とは、第5図に示すように、スイッ
チボックス29内で並列に接続されている。狭い場所での
作業や作業量が少ない時には、蓄電池パック9のみで作
業を行ない、作業量が多い時には補助電池パック60も装
着して電源容量を増やすことで、電池パック9の交換の
手間をなくしているものである。 モータ2は本体ハウジング1内にその軸方向を前後方
向とした状態で収納されており、その出力軸20にはピニ
オン21が固着されている。このピニオン21は、ハウジン
グ11とモータ取付台12とによって両端が軸受22,22を介
して回転自在に支持されて軸方向がモータ2の軸方向と
平行されている中間軸23の一端に圧入固定されたギア24
と噛み合っている。また中間軸23はその一端寄りに運動
変換部材5が取り付けられており、他端側にはピニオン
25が固着されている。 一方、本体ハウジング1の前端部内には、軸受30によ
って回動自在に支持されたスピンドル31が設置されてい
る。後端部の外周面に上記ピニオン25と噛み合うギア32
が固着されているこのスピンドル31は、ストライカー33
を軸方向に摺動自在に内装しており、先端部はチャック
ハンドル38やドリルビット8の長溝80に係合するキー39
と共に、ドリルビット8を所定範囲内の摺動が自在とな
るように保持する前記チャック13を構成している。上記
ストライカー33はスピンドル31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定されてい
る。 ストライカー33の後方にはピストン4及びハンマー41
が設置されている。ピストン4はモータ2が取り付けら
れるモータ取付台12によって、中間軸23やスピンドル31
の軸方向と平行な方向に摺動自在に保持されているもの
で、上記運動変換部材5に連結されている後端が閉じた
有底円筒状となっているこのピストン4は、その内部に
上記ハンマー41を摺動自在に収納している。 本実施例で示す運動変換部材5は、回転運動を往復運
動に変換するものであるとともに、上記ピストン4の往
復動における往路のスピードを復路のスピードよりも速
くする非等速化手段6を兼ねているもので、中間軸23に
固着された円柱状の回転体55と、この回転体55の外周面
に切削された無端のカム溝56と、上記ピストン4の外周
面から突設された軸によって支持されてカム溝56内を走
行するローラ57とからなる確動カムで構成されている。 中間軸23及び回転体55が回転すると、カム溝56に摺動
係合するローラ57がピストン4をその軸方向に駆動し
て、ピストン4に往復動を行なわせるものである。 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ドリルビット8後端がストライカ
ー33に当接する状態とし、この状態でスイッチハンドル
14を操作してモータ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31及びキー39を介してドリル
ビット8に伝達される。また、運動変換部材5を通じて
ピストン4の往復動がなされるが、このピストン4の往
復動にピストン4内の空気室42における空気ばねを介し
てハンマー41が追従し、そしてハンマー41がストライカ
ー33を打つ時の打撃衝撃がストライカー33を通じてドリ
ルビット8に伝達される。 ここにおいて、運動変換部材5における上記カム溝56
は、回転体55の軸方向をy軸、回転角度をx軸とした
時、第3図に示すように、正弦曲線ではなく、鋸歯状の
曲線を描くものとしてあることから、このカム溝56にお
ける上記y軸方向の変化に応じて軸方向の往復駆動がな
されるピストン4の動きも、第4図にPCで示すように、
打撃位置HP側へと移動する往路の方が、復路よりもスピ
ードが速くなっており、これに伴なってハンマー41も図
中HCで示すように、ストライカー33を介してドリルビッ
ト8に打撃衝撃を加える往路のスピードが増加する。ハ
ンマー41がストライカー33をたたく時の打撃衝撃の強さ
は、ハンマー41の質量とスリードとによって決定される
ことから、スピードが増すことによって、打撃衝撃が高
められているわけである。 第6図及び第7図に他の実施例を示す。これは運動変
換部材5として、中間軸23に取り付けられた球状体50
と、この球状体50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52から突
設された軸53と、軸53に対して摺動自在であり且つ一端
がピストン4にピン44によって連結されたスライダ54と
によって構成したもので、リング52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。中間
軸23とのスプライン結合や、減速ギア24との結合によっ
てモータ2の回転が伝達されることで球状体50が回転す
る時、リング52から突設された軸53が揺動を行なうもの
であり、この結果、ピストン4の往復駆動がなされる。 そして、ここではモータ2の出力軸20と中間軸23との
間の動力伝達を行なうピニオン21とギア24とを、第7図
に示すように、対の非円形ギアとしたり、偏心ギアとす
ることで非等速化手段6を構成している。中間軸23の回
転を不等速回転とし、これによってピストン4の往路の
スピードを復路のスピードよりも速くしているものであ
る。 第8図乃至第11図に更に他の実施例を示す。これは上
記二つの実施例と異なり、非等速化手段6を機構的なも
のとして構成せずに、不等速回転を行なうモータ2で構
成したものである。すなわち、モータ2としてパルスモ
ータを使用するとともに、第8図に示すように、モータ
取付台12にピストン4の位置検出用のセンサーSを設け
て、マイクロプロセッサからなる制御回路CPUに接続さ
れているI/OポートPに、第9図に示すように、モータ
2の駆動用のパルス発生器OSCと上記センサーSとを接
続し、更にI/OポートPをパワードライバーDを介して
モータ2に接続している。I/OポートPは制御回路CPUか
らのデータ出力をストアするレジスターを備えた入出力
回路であり、パワードライバーDはI/OポートPからの
信号によってコイル電流のスイッチングを行なう電流増
幅回路である。 制御回路CPUは自身が保持しているデータに従ったパ
ルス幅のパルスP1〜PNのパルスをモータ2に供給するこ
とで、モータ2の一回転中における回転速度を変化させ
る。尚、センサーSの出力は、モータ2駆動の初期にお
いて同期をとることに利用される。第10図にこの制御の
フローチャートを、第11図にタイムチャートを示す。 最初は比較的パルス幅の広いパルスP0をモータ2に送
ってモータ2を起動させるとともに、センサーSからピ
ストン4の位置データSnをサイクリックに取り込んで一
サイクル前の位置データSn-1と比較し、ピストン4が最
後退位置まで来て前進に移ったことが判明すればフラッ
グSuを立てた後、更にピストン4が最前進位置まで達し
て後退を開始するまで上記と同じパルス幅のパルスP0
送り続けて等速回転させる。その後は、モータ2の極数
Nに合わせて設定した数のパルスP1〜PNを順次モータ2
に繰り返し供給する。この時、ピストン4の後退中、つ
まり復路期間に対応するパルスP0〜Piについては、パル
ス幅を広くして低速で回転させており、往路期間である
ピストン4の前進中に対応するパルスPi+1〜PNについて
はそのパルス幅を狭くすることで、高速で回転させてい
る。尚、上記位置データS0〜Snの値は、ピストン4が最
前進位置にある時に最も小さく、最後退位置にある時に
最も大きくなるようにとっている。 上記各実施例においては、ハンマー41がピストン4内
を摺動自在となっているものを示したが、従来例で示し
たものと同様に、ピストン4とハンマー41とが同一のシ
リンダー内を摺動するように構成されたものであっても
よいのはもちろんである。
【発明の効果】
以上のように本発明においては、ピストンの往路のス
ピードが高められているために、大出力モータを利用し
なくとも、強力な打撃力を得られるものであり、電池を
電源とするものにおいても、大径の孔の穿孔を行なえる
ものを得ることができる。
【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図は同上の全
体構造を示す縦断面図、第3図は同上のカム線図、第4
図は同上の動作を示す特性図、第5図は同上の電源回路
図、第6図は他の実施例の縦断面図、第7図は同上の部
分斜視図、第8図は更に他の実施例の縦断面図、第9図
は同上のブロック回路図、第10図は同上のフローチャー
ト、第11図は同上の動作を示すタイムチャート、第12図
は従来例の動作を示す特性図であって、4はピストン、
5は運動変換部材、6は非等速化手段、8はドリルビッ
ト、41はハンマーを示す。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項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ハンマーとを介して上記ドリルビッ
    トに打撃衝撃を加えるピストンとを備えたハンマードリ
    ルにおいて、ピストンの往路のスピードを復路のスピー
    ドよりも速くする非等速化手段を備えていることを特徴
    とするハンマードリル。
  2. 【請求項2】非等速化手段は運動変換部材として設けら
    れた確動カムであることを特徴とする特許請求の範囲第
    1項記載のハンマードリル。
  3. 【請求項3】非等速化手段はモータからピストンに至る
    までの動力伝達系中に設けられた対の非円形乃至偏心ギ
    アであることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    ハンマードリル。
  4. 【請求項4】非等速化手段はパルスモータにて構成され
    た速度可変のモータであることを特徴とする特許請求の
    範囲第1項記載のハンマードリル。
JP15839987A 1987-06-25 1987-06-25 ハンマ−ドリル Expired - Lifetime JPH0811372B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2015045734A1 (ja) * 2013-09-27 2015-04-02 日立工機株式会社 打撃工具
JP6367617B2 (ja) * 2014-06-23 2018-08-01 株式会社マキタ 往復動式作業工具
US12144625B2 (en) 2018-10-12 2024-11-19 The School Corporation Kansai University Puncture needle, puncture device, and blood sampling device
WO2020075736A1 (ja) * 2018-10-12 2020-04-16 学校法人 関西大学 駆動機構および穿孔装置

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JPS642877A (en) 1989-01-06

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