(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータを有した駆動部と、前記駆動部の回転駆動を出力する出力部と、前記駆動部の回転駆動を打撃動作を伴って前記出力部に伝達する打撃部と、を有し、前記打撃部が、前記駆動部により回転するハンマと、前記ハンマに打撃される被打撃面を有すると共に前記出力部に回転駆動を伝達するアンビルと、前記アンビルに取り付けられると共に前記アンビルより剛性の低い緩衝部材と、からなり、前記緩衝部材が前記被打撃面より前記アンビルの回転方向に突出したものであることを特徴とするインパクト回転工具。
【請求項２】
前記緩衝部材が均一な厚さで回転方向に突出したものであることを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
【請求項３】
前記緩衝部材が不均一な厚さで回転方向に突出したものであることを特徴とする請求項１に記載のインパクト回転工具。
【請求項４】
前記アンビルが回転方向に突出した突起を有し、前記突起が突出した先端に前記被打撃面を有したものであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインパクト回転工具。
【請求項５】
前記緩衝部材より剛性の高い剛性部材を有し、前記剛性部材が前記緩衝部材を介して前記アンビルに取り付けられたものであることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のインパクト回転工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インパクトレンチやインパクトドライバー等の打撃動作を伴って回転駆動を伝達するインパクト回転工具に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来からインパクト回転工具は、駆動源であるモータと、モータにより回転するハンマと、ハンマに打撃されて回転を伝達するアンビルと、アンビルの回転を出力する出力部と、からなる（例えば、特許文献１等参照）。
【０００３】
このようなものでは、ハンマが軸方向に移動しながら回転して打撃を行うため、ハンマに衝突されたアンビルには、モータからの回転駆動である回転方向（軸の周方向）の力の他に、軸方向の力も与えられている。そして、この軸方向の力は、出力部に取り付けられた先端工具と、該先端工具により締付けあるいは緩められるネジ等の被締付部材と、の接触部位を振動させるため、工具使用時に騒音を発生させる原因になっている。そのため、特許文献１等では、ハンマを回転させる駆動軸とアンビルの軸方向の隙間に緩衝材を配置して、アンビルが軸方向に振動することを抑制して、先端工具と被締付部材の間から発生する騒音を低減している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０７−２３７１５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、これら従来のものでは、軸方向の力により発生する騒音は低減できるが、ハンマとアンビルの衝突時（打撃時）に回転方向の力により発生する騒音（衝突音）を低減できないという問題がある。
【０００６】
そこで、この事情に鑑み、打撃時に、回転方向の力により発生する騒音を低減したインパクト回転工具を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この課題を解決するために、本発明のインパクト回転工具は、モータを有した駆動部と、前記駆動部の回転駆動を出力する出力部と、前記駆動部の回転駆動を打撃動作を伴って前記出力部に伝達する打撃部と、を有し、前記打撃部が、前記駆動部により回転するハンマと、前記ハンマに打撃される被打撃面を有すると共に前記出力部に回転駆動を伝達するアンビルと、前記アンビルに取り付けられると共に前記アンビルより剛性の低い緩衝部材と、からなり、前記緩衝部材が前記被打撃面より前記アンビルの回転方向に突出したものであることを特徴とする。
【０００８】
このインパクト回転工具として、前記緩衝部材が均一な厚さで回転方向に突出したものであることが好ましい。
【０００９】
このインパクト回転工具として、前記緩衝部材が不均一な厚さで回転方向に突出したものであることが好ましい。
【００１０】
このインパクト回転工具として、前記アンビルが回転方向に突出した突起を有し、前記突起が突出した先端に前記被打撃面を有したものであることが好ましい。
【００１１】
このインパクト回転工具として、前記緩衝部材より剛性の高い剛性部材を有し、前記剛性部材が前記緩衝部材を介して前記アンビルに取り付けられたものであることが好ましい。
【発明の効果】
【００１２】
このような構成としたことで、打撃時に、回転方向の力により発生する騒音を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態の一例のインパクト回転工具の要部断面図である。
【図２】同上の要部の斜視図である。
【図３】同上の打撃部を軸方向に視た平面図である。
【図４】同上のアンビルを軸方向に視た平面図である。
【図５】同上の変形例のアンビルを軸方向に視た平面図である。
【図６】他の実施形態の一例のアンビルを軸方向に視た平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、インパクト回転工具の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
実施形態の一例のインパクト回転工具は、図１に示すように、駆動源であるモータ６が収納された円筒部４と、円筒部４の周面に一端が接続された把持部２と、把持部２の他端に設けられた電源部（特に図示しない）と、からなる。そして、外装は、二つ割りのハウジング１で構成されており、図１は両ハウジング１の継ぎ目で切断した図である。
【００１６】
把持部２は、モータ６の回転速度等を操作するトリガスイッチ３と、インパクト回転工具を制御する制御回路（特に図示しない）と、を備えている。そして、電源部は二次電池やバッテリー等を有した電池パックからなり、把持部２に脱着自在で取り付けられている。更に、電源部は制御回路及びモータ６に電力を供給すると共に、電池パックの容量や残量等の情報を制御回路に出力している。なお、電源部は外部の商用電源とインパクト回転工具を電気的に接続する接続コードからなるものであってもよい。
【００１７】
また、円筒部４は、図１乃至図４に示すように、モータ６を有した駆動部５と、駆動部５の回転駆動を出力する出力部２３と、駆動部５の回転駆動を打撃動作を伴って出力部２３に伝達する打撃部９と、を備えている。
【００１８】
駆動部５は、ブラシレス型のモータ６と、モータ６の回転駆動を減速して打撃部９に伝達する減速部８と、を有しており、減速部８は、例えば、遊星減速機構である。そして、打撃部９は、モータ６により回転するハンマ１２と、ハンマ１２に打撃されて回転するアンビル１５と、を備えたインパクト機構であり、詳細は後述する。
【００１９】
出力部２３は回転駆動を外部に出力する出力軸２４からなり、出力軸２４の先端は先端工具（特に図示しない）を脱着自在に取り付けるチャック２５になっており、出力部２３は先端工具を回転させることで、回転駆動を外部に出力している。そして、モータ６の回転軸７と、打撃部９のハンマ１２及びアンビル１５の回転中心と、出力部２３の出力軸２４は、略同一直線上に並んで配置されている。
【００２０】
以下、回転軸７等の並ぶ直線を軸方向とし、該軸方向に視た形状を平面視とし、ハンマ１２やアンビル１５が回転する回転円の円周に沿った方向を回転方向とし、該回転円の中心から外周への径に沿った向きをラジアル方向として打撃部９を説明する。
【００２１】
打撃部９は、減速部８から回転駆動が入力される駆動軸１０と、駆動軸１０により回転するハンマ１２と、ハンマ１２に打撃されるアンビル１５と、駆動軸１０とハンマ１２を接続するカム部１１と、を有している。そして、駆動軸１０は、モータ６に近い側の端部に減速部８が接続されており、他方の端部の外周にハンマ１２がカム部１１を介して取り付けられている。そして、ハンマ１２はカム部１１により軸方向に移動自在で、且つ駆動軸１０により回転されるものとなっている。なお、符号２６はハンマをアンビル側に付勢する付勢ばねである。
【００２２】
そのため、打撃部９は、駆動軸１０の一端から回転駆動が入力されると、カム部１１を介してハンマ１２を回転させて、ハンマ１２をアンビル１５に衝突させる打撃動作を行っている。そして、ハンマ１２及びアンビル１５は、打撃動作に伴う衝突に耐えられる程度の高い剛性を有した剛性材料で形成されている。なお、剛性材料とは、例えば、鉄やステンレス、あるいはチタン等の金属部材であり、高い剛性とは、打撃時の衝突で、ヒビ割れや欠け落ち等の破損や、彎曲や凹み等の形状変形等を生じ難い程度の剛性である。
【００２３】
また、ハンマ１２はアンビル１５に衝突する突出部１３を複数（実施例では二つ）備えており、突出部１３はハンマ１２のアンビル１５側の端部から軸方向に突出してハンマ１２と一体で設けられている。そして、突出部１３は平面視略三角形の角柱状で突出しており、三角形の角の一つをハンマ１２の回転中心に向けると共に、残りの角を回転方向に並べて配置されている。更に、平面視において、突出部１３は互いにハンマ１２の回転中心を基点として点対称で位置しており、角柱の回転方向を向く側面が、打撃時にアンビル１５と接触する打撃面１４になっている。
【００２４】
アンビル１５はハンマ１２及び駆動軸１０と略同芯で回転自在になっており、回転中心と略同芯で配置された平面視略環状の本体部１６と、突出部１３が衝突する平面視矩形状の接触部１７と、からなる。そして、本体部１６は出力軸２４に接続されており、アンビル１５の回転を出力軸２４に伝達している。更に、接触部１７は突出部１３と同数で本体部１６からラジアル方向に突出して設けられており、接触部１７と本体部１６は平面視においてアンビル１５の回転中心を通る同一直線上に並んでいる。すなわち、アンビル１５は本体部１６の外周に二つの接触部１７を有すると共に、接触部１７が本体部１６を介して互いに背中を向けて配置されている。
【００２５】
そして、接触部１７は回転方向を向く両側に夫々、軸方向に平行な側面１８と、回転方向に突出した突起１９と、を有しており、突起１９は側面１８より外周側に位置している。この突起１９は回転方向の先端部２０が側面１８と略平行な平面形状になっており、先端部２０が突出部１３に打撃される被打撃面となっている。
【００２６】
また、接触部１７の側面１８には矩形状の緩衝部材２１が取り付けられており、緩衝部材２１はアンビル１５より剛性の低い柔軟な部材で形成されており、柔軟な部材とは、例えば、エラストマーや、軟質ゴム等の粘性と弾性を併せ持つ固体の粘弾性体等である。なお、粘弾性体とは、打撃時にハンマ１２に押されて彎曲や凹みあるいは圧縮等の形状変形を生じると共に、このハンマ１２から開放されると、膨張等の形状変形を生じて、打撃前と略同様の元の形状（本例では矩形）に戻るものである。
【００２７】
詳しくは、緩衝部材２１が側面１８と略同寸同形の端面を有した角柱形状であると共に、両端面は互いに略平行で形成されており、両端面間の寸法である角柱の高さ（突出厚さＬ１）が略均一になっている。そして、一方の端面は側面１８に固定されており、他方の端面２２は被打撃面より突出して位置しており、緩衝部材２１は、アンビル１５の突起１９より内周側に配置されると共に、突起１９より回転方向に突出している。更に、緩衝部材２１は突起１９とラジアル方向に並んでおり、緩衝部材２１の外周側の面と突起１９の内周側の面が接触している。
【００２８】
すなわち、接触部１７の側面１８から突起１９の先端部２０までの寸法である突起１９の突出厚さＬ２に比べて緩衝部材２１の突出厚さＬ１の方が大きく、緩衝部材２１は接触部１７の側面１８から略均一な寸法で回転方向に突出している。そして、緩衝部材２１は他方の端面２２が被打撃面より突出して位置するため、打撃時に突出部１３が緩衝部材２１と最初に衝突するものとなっており、緩衝部材２１との衝突時には回転駆動が緩衝部材２１からアンビル１５に伝達される。
【００２９】
このように、突出部１３と緩衝部材２１を衝突させることで、緩衝部材２１が柔軟な部材で形成されているために、衝突時に回転方向の力によって発生する騒音を、剛性部材どうしを衝突させるものに比べて、低減することができる。そして、緩衝部材２１の突出厚さＬ１を略均一にして設けたことで、他方の端面２２の略全体に打撃面１４が接触して、緩衝部材２１を回転方向に略同じ割合で形状変形させることができる。そのため、緩衝部材２１を介して接触部１７に伝達された回転駆動が、軸方向に対して傾いて付与されることを抑制できて、アンビル１５回転時に軸芯のぶれが抑制されて、回転駆動を安定して伝達することができる。
【００３０】
また、打撃時に、駆動軸１０のトルクが大きくなる等で、突出部１３からアンビル１５に向けて一定値を越えた衝撃が与えられると、緩衝部材２１が突出部１３に押されて回転方向に圧縮されて、他方の端面２２が突起１９の被打撃面と面一になる。そして、緩衝部材２１を圧縮した突出部１３は、緩衝部材２１に接触した状態で、突起１９にも衝突して、突出部１３から突起１９を介してアンビル１５に回転駆動が伝達される。すなわち、一定値を越えた衝撃での打撃時には、剛性部材と柔軟な部材が衝突した後、剛性部材どうしが衝突して、回転駆動は突出部１３から緩衝部材２１と突起１９の両方を介してアンビル１５に伝達される。
【００３１】
そして、この剛性部材どうしの衝突により、緩衝部材２１を介して回転駆動を伝達する場合に比べて、大きな回転駆動を安定して伝達し易くすることができると共に、大きな回転駆動に伴う大きな衝撃で緩衝部材２１が破損することを抑制できる。また、突出部１３が突起１９より先（衝突初期）に緩衝部材２１に接触するため、衝突初期から剛性部材どうしが衝突するものより、衝突初期の騒音を低減することができる。更に、突起１９と緩衝部材２１がラジアル方向に接しているため、突出部１３と突起１９の衝突時の騒音の一部を緩衝部材２１で吸収できて、剛性部材どうしの衝突によって発生した衝突中期及び終期の騒音も低減することができる。
【００３２】
なお、接触部１７は、緩衝部材２１を外周側に設けて突起１９を内周側に設けたり、ラジアル方向に緩衝部材２１、突起１９、緩衝部材２１の順に並べて設けて突起１９の外周側と内周側に夫々緩衝部材２１を配置したりして構成してもよい。ましてや、突起１９を側面１８を被打撃面として、側面１８の外周側あるいは内周側に凹所を形成すると共に、凹所に緩衝部材２１を配置して、騒音を低減可能なアンビル１５をコンパクトに構成してもよい。
【００３３】
また、緩衝部材２１の変形例として、緩衝部材２１の突出厚さを不均一にしたり、一部の突出厚さを他の部位と異ならせたりして、打撃時の衝撃に応じて緩衝部材２１の形状変形の割合や突出部１３との接触面積を異ならせてもよい。
【００３４】
このものとして、例えば、図５に示すように、緩衝部材２１の回転方向の突出厚さを外周に向けて漸次的に大きくすることで、駆動軸１０のトルク（打撃時の衝撃）の増減に応じて緩衝部材２１の衝突時の接触面積を変化させることができる。すなわち、打撃時の衝撃が大きくなると、緩衝部材２１の突出部１３との接触面積が大きくなり、衝撃が小さくなると、接触面積が小さくなり、衝撃の強さに応じて、緩衝部材２１と突出部１３の接触面積を変化させるものとなっている。
【００３５】
そして、衝撃が小さい際には、接触面積が小さくなるため、突出部１３と緩衝部材２１の接触抵抗を小さく抑えることができる。そのため、緩衝部材２１に接触した状態の打撃後のハンマ１２が、アンビル１５を乗り越え易くなり、衝撃の小さい低トルク時における打撃動作の安定性を向上させることができる。更に、衝撃の大きい高トルク時には、接触面積が大きくなるため、緩衝部材２１が接触面全体に衝撃を分散して受けられ、高トルクに伴う大きな衝撃による緩衝部材２１の破損を抑制することができる。なお、緩衝部材２１の突出厚さが不均一なものは、内周に向けて漸次的に突出厚さが大きくなるものはもちろん、ラジアル方向の中央から内周及び外周に向かうほど漸次的に変化するもの等であってもよい。
【００３６】
ましてや、緩衝部材２１は、均一な突出厚さの部位のラジアル方向の一端や中間等の一部に凸部や凹部を設けて、凸部や凹部を設けた部位の突出厚さを他の部位の突出厚さと異ならせて、衝撃に応じて衝突時の接触面積を変化させてもよい。もちろん、緩衝部材２１は、ラジアル方向の一端に凸部を有し他端に凹部を有した階段状に突出したもの等の突出厚さの異なる部位を複数有したものであってもよい。
【００３７】
また、インパクト回転工具の他の実施形態の一例では、図６に示すように、被打撃面を有した剛性部材をアンビル１５と別部材で構成すると共に、この剛性部材を緩衝部材２１を介してアンビル１５に取り付けたものとなっている。なお、本例では、アンビル１５の構成を除く他の構成は、前述の実施形態で説明した構成と略同様の構成であるため、説明は省略する。
【００３８】
詳しくは、接触部１７の各側面１８に夫々矩形状の緩衝部材２１が二つ配置されており、各側面１８の緩衝部材２１はラジアル方向に並ぶと共に、ラジアル方向で向かい合う面の間に伝達部材２６が取り付けられている。
【００３９】
伝達部材２６は円形状の端面を有した円柱であり、アンビル１５と略同様に、緩衝部材より剛性が高い剛性部材からなる。そして、伝達部材２６は柱の中心軸が接触部１７の側面１８に沿って配置されており、柱の端部が夫々緩衝部材２１に埋め込まれて、緩衝部材２１に保持されている。更に、伝達部材２６は緩衝部材２１の他方の端面２２より回転方向の内側（接触部１７の側面１８に近い側）にあり、伝達部材２６の周面は突出部１３に打撃される被打撃面となっており、緩衝部材２１が伝達部材２６より回転方向に突出している。
【００４０】
そのため、小トルクでの打撃時には、突出部１３が伝達部材２６と衝突せずに緩衝部材２１のみと衝突し、回転駆動は緩衝部材２１からアンビル１５に伝達される。そして、小トルクより大きく高トルク（詳細は後述する）より小さい中トルクでの打撃時には、突出部１３が緩衝部材２１を回転方向に圧縮して伝達部材２６に衝突する。この中トルクでの打撃時には、回転駆動が伝達部材２６から緩衝部材２１を介してアンビル１５に伝達される。
【００４１】
更に、中トルクより大きい高トルクでの打撃時には、突出部１３が、伝達部材２６に衝突した後に、緩衝部材２１を回転方向に更に圧縮して、伝達部材２６の周面を接触部１７の側面１８に衝突させる。すなわち、高トルクでの打撃時には、伝達部材２６及び緩衝部材２１に接触した状態で、突出部１３が伝達部材２６を間に挟んで接触部１７を打撃して、突出部１３と接触部１７が伝達部材２６を介して剛性部材どうしで衝突する。
【００４２】
このように、本例のものは、打撃時に突出部１３が緩衝部材２１と最初に衝突することで、突出部１３と緩衝部材２１の衝突時の騒音の発生を抑制できると共に、剛性部材どうしの衝突時の騒音を緩衝部材２１で吸収できる。そのため、打撃動作が剛性部材どうしの衝突しかない従来のものに比べて、打撃時の回転方向の力によって発生する騒音を低減することができる。そして、伝達部材２６を配置したことで、高トルクでの打撃時に、剛性部材どうしの衝突が可能となり、前述の突起１９を設けた例のように、大きな回転駆動を安定して伝達し易くできると共に、衝撃による緩衝部材２１の破損を抑制できる。
【００４３】
更に、伝達部材２６を緩衝部材２１を介して取り付けたことで、接触部１７に衝突しない程度の衝撃（中トルク）で伝達部材２６が打撃された際には、剛性部材どうしを衝突させることができる。そのため、突出部１を緩衝部材２１のみに衝突させるものに比べて、緩衝部材２１に吸収される回転駆動を抑えられ、中トルクでの打撃における回転駆動の伝達損失を低減することができる。そして、緩衝部材２１のラジアル方向の間に伝達部材２６を配置したことで、剛性部材どうしの衝突に伴って発生する騒音を、緩衝部材２１で吸収し易くでき、打撃時の騒音を低減することができる。
【００４４】
なお、伝達部材２６の形状は、楕円形状の円柱や、矩形状の端面を有した角柱はもちろん、円形状や楕円形状や矩形状の板面を有し該板面を被打撃面とした板材、あるいは表面を被打撃面とした球等であってもよい。また、緩衝部材２１で被打撃面を覆うことで衝突時の騒音をより低減できるが、大きい回転駆動を伝達し易くするために、被打撃面の一部を回転方向に露出させて、ハンマ１２とアンビル１５が剛性部材どうしで衝突可能に構成することが好ましい。
【００４５】
もちろん、インパクト回転工具は、回転駆動を出力する工具であれば、チャック２５と先端工具が一体で構成されたものや、出力軸２４の軸方向が回転軸７に略直交して配置されたコーナー用のもの等であってもよい。ましてや、打撃部９が打撃動作を行うインパクトモードと、打撃部９に打撃動作を行わせない非インパクトモードを切替可能で備えたものであってもよい。この非インパクトモードとは、ハンマ１２をアンビル１５に固定するあるいは駆動軸１０をアンビル１５や出力軸２４に固定する等で、駆動軸１０と出力軸２４を一体で回転させて、打撃部９に打撃動作を行わせずに回転駆動を伝達するモードである。
【符号の説明】
【００４６】
５  駆動部
６  モータ
９  打撃部
１２  ハンマ
１５  アンビル
１９  突起
２１  緩衝部材
２３  出力部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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