(57)【要約】【課題】  応力集中を軽減させトーション効果を有効に活用させると共に生産性を高めた中での効果を得ることをできるようにし、工具が折損したり、変形したりすることがなくなり、工具の長寿命が図られる。【解決手段】  ボール溝３を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体５と端部軸本体７とからなる軸本体９と、この軸本体９の前記先端部軸本体５の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部１１と、このシャンク部１１の先端に一体的に設けられ、工具１５を取り付けるための工具取付部１３と、を備えてなるハンドツール用工具シャンク１であって、前記端部軸本体７の各角部２３と前記ボール溝３に近くの先端部軸本体５の各角部２３のうち、少なくとも一方が面取りされた形状２５で形成されていることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、
前記端部軸本体の各角部と前記ボール溝に近くの先端部軸本体の各角部のうち、少なくとも一方が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするハンドツール用工具シャンク。
【請求項２】
ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、
前記シャンク部に一体化された前記先端部軸本体の付け根部の各角部が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするハンドツール用工具シャンク。
【請求項３】
ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、
前記端部軸本体の各角部と前記ボール溝に近くの先端部軸本体の各角部のうち、少なくとも一方が面取りされた形状で形成されていると共に前記シャンク部に一体化された前記先端部軸本体の付け根部の各角部が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするハンドツール用工具シャンク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、電動機器としての例えばインパクト・ドライバの工具装着部に取り付けて使用されるハンドツール用工具シャンクに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図４に示されているような電動機器としての例えばインパクト・ドライバ１０１が知られている。このインパクト・ドライバ１０１はドライバ本体１０３を備えており、このドライバ本体１０３の下部１０５の内部にはバッテリまたは蓄電池が設けられている。また、前記ドライバ本体１０３の先端部には六角ビット等を取り付けるためのビット取付部１０７が設けられている。前記ドライバ本体１０３の前側にはトリガ１０９が備えられている。
【０００３】
前記ビット取付部１０７には特許文献１中に記載されている例えば図５に示されているなドライバ・ビット１１１が取り付けられて使用されている。このドライバ・ビット１１１はボール溝１１３の両側には六角断面からなるビット軸本体１１３Ａ、１１３Ｂが一体化されていると共にこのビット軸本体１１３Ａ、１１３Ｂの先端部には刃部１１５Ａ、１１５Ｂが一体化されている。
【０００４】
この刃部１１５Ａ、１１５Ｂのどちらか一方を前記ビット取付部１０７の内部に挿入し、前記ボール溝１１３がビット取付部１０７の内部に設けられた抜け止め用ボールにて固定される。この状態でインパクト・ドライバ１０１のドライバ本体１０３を作業者が手に持ってトリガ１０９を引くことで組み立てねじ締めなどに使用されるのが一般的である。
【０００５】
近年の現状として、前記インパクト・ドライバ１０１を含む電動機器、充電電動機の性能が向上し、その操作性が顧客層に評価され、ドライバ・ビット１１１のみならず、多くの工具への適用性を求められ、大径トリル、ホールソー、研磨作業、先端工具としての需要が増しより負担の大きな先端工具への適用性が求められている。
【０００６】
例えば前記ドライバ・ビット１１１の他に図６に示されているような多角ビットとしての例えば六角ビット１１７（対辺６．３５ｍｍ）が使用されてきている。この六角ビット１１７は、図６においてボール溝１１９を挟んで両側には一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体１２１と端部軸本体１２３とからなるビット軸本体１２５が一体的に設けられている。このビット軸本体１２５の前記先端部軸本体１２１の先端には工具を取り付けるための工具取付部１２７が一体的に設けられている。
【０００７】
したがって、六角ビット１１７におけるビット軸本体１２５の端部軸本体１２３を前記インパクト・ドライバ１０１のビット取付部１０７内に装着し、前記ボール溝１１９がビット取付部１０７の内部に設けられた抜け止め用ボールにて固定される。また、ビット軸本体１２５の先端部軸本体１２１における工具取付部１２７に例えば大径ドリルやホールソー等の工具を取り付ける。この状態でインパクト・ドライバ１０１のドライバ本体１０３を作業者が手に持ってトリガ１０９を引くことで作業が行われる。
【特許文献１】特開２００４−２１６４９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上述した六角ビット１１７を用いた際の作用として、インパクト・ドライバ１０１のビット取付部１０７の回転により与えられる回転と衝撃エネルギーは、六角ビット１１７を通じて工具に伝達され、例えば工具に回転力が与えられる。この時のエネルギー伝達時の応力は工具の作業施工により、反力として六角ビット１１７に歪みを与えることになる。結果として、ビット軸本体１２５の先端部軸本体１２１、端部軸本体１２３の六角部による制限により、ビット軸本体１２５の最も細いボール溝１１９に影響が及び、工具が折損したり、変形したりするという問題があった。そのため、工具の寿命が短いことに繋がっている。
【０００９】
この発明は上述の課題を解決するためになされたものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記発明が解決しようとする課題を達成するために請求項１によるこの発明のハンドツール用工具シャンクは、ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、前記端部軸本体の各角部と前記ボール溝に近くの先端部軸本体の各角部のうち、少なくとも一方が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするものである。
【００１１】
請求項２によるこの発明のハンドツール用工具シャンクは、ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、前記シャンク部に一体化された前記先端部軸本体の付け根部の各角部が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするものである。
【００１２】
請求項３によるこの発明のハンドツール用工具シャンクは、ボール溝を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面からなる先端部軸本体と端部軸本体とからなる軸本体と、この軸本体の前記先端部軸本体の先端に一体的に設けられた丸断面からなるシャンク部と、このシャンク部の先端に一体的に設けられ、工具を取り付けるための工具取付部と、を備えてなるハンドツール用工具シャンクであって、前記端部軸本体の各角部と前記ボール溝に近くの先端部軸本体の各角部のうち、少なくとも一方が面取りされた形状で形成されていると共に前記シャンク部に一体化された前記先端部軸本体の付け根部の各角部が面取りされた形状で形成されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
以上のごとき課題を解決するための手段の説明から理解されるように、請求項１、２および３の発明によれば、前記端部軸本体の各角部と前記ボール溝に近くの先端部軸本体の各角部のうち、少なくとも一方または／および前記シャンク部に一体化された前記先端部軸本体の付け根部の各角部が面取りされた形状で形成されているから、その各角部に集中する応力集中を軽減させトーション効果を有効に活用させると共に生産性を高めた中での効果を得ることができ、工具が折損したり、変形したりすることがなくなり、工具の長寿命を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、この発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１５】
図１（Ａ）を参照するに、ハンドツール用工具シャンク１は、ボール溝３を挟んで両側に一体的に設けられ、一定の長さを有した多角断面例えば六角断面からなる先端部軸本体５と端部軸本体７とからなる軸本体９とを備えている。この軸本体９の前記先端部軸本体５の先端には丸断面からなるシャンク部１１が一体的に設けられている。このシャンク部１１の先端には工具を取り付けるための工具取付部１３が一体的に設けられている。
【００１６】
この工具取付部１３には工具としての例えばホールソー１５が取り付けられる。このホールソー１５は前記工具取付部１３に取り付けられる取付金具１７と、この取付金具１７に取り付けられるホールソー本体１９と、このホールソー本体１９の中心部に設けられたセンタガイドドリル２１とで構成されている。
【００１７】
前記ボール溝３の軸方向の長さはＬ１、先端部軸本体５の軸方向の長さはＬ２、端部軸本体７の軸方向の長さはＬ３およびシャンク部１１の軸方向の長さはＬ４となっている。前記ボール溝３は、先端部軸本体５、端部軸本体７より小さい径の円断面からなる滑らかな軸方向の長さはＬ１のくびれ曲面を表面に有している。そして、図１（Ｂ）も併せて参照するに、先端部軸本体５、端部軸本体７の断面は例えば六角断面となっていて、対辺長さは例えば６．５ｍｍとなっている。また、シャンク部１１の断面は丸断面となっていると共に、シャンク部１１の大きさは前記先端部軸本体５の大きさより若干小さくなっいて、シャンク部１１と先端部軸本体５の境目は段付き形状になっている。
【００１８】
前記先端部軸本体５、端部軸本体７の六角断面の各角部２３は、図１（Ａ）において黒く塗りつぶされた部分、図１（Ｂ）において６個の角部が例えばＲ形状で面取りされた形状２５になっている。前記先端部軸本体５においては図１（Ａ）において黒く塗りつぶされた部分の長さは先端部軸本体５の全体の長さＬ２より短く、前記ボール溝３の近くの部分になっている。前記端部軸本体７においては図１（Ａ）において黒く塗りつぶされた部分が長さＬ３の全体になっている。
【００１９】
前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７が図１（Ａ）において黒く塗りつぶされた部分、図１（Ｃ）において６個の角部が例えばＲ形状で面取りされた形状２９になっている。
【００２０】
前記Ｒ形状で面取りされた形状２５、Ｒ形状で面取りされた形状２９の曲率半径Ｒは、軸本体９の大きさにもよるが、大体５／１００〜１．０ｍｍ範囲が望ましい。また、前記面取りされた形状２５、面取りされた形状２９は、Ｒ形状でなく、図２に示したような角部２３、２７を水平に削って平らにした形状でも対応可能である。この場合の寸法も上述した寸法と同じく、軸本体９の大きさにもよるが、大体５／１００〜１．０ｍｍ範囲が望ましい。
【００２１】
したがって、図１（Ａ）に示した軸本体９における先端部軸本体５と端部軸本体７を、図３に示したように、背景技術で説明した前記インパクト・ドライバ１０１と同じインパクト・ドライバ３１のシャンク取付部３３内に装着し、前記ボール溝３がシャンク取付部３３の内部に設けられた抜け止め用ボール３５にて固定される。この状態でインパクト・ドライバ３１のドライバ本体を作業者が手に持ってトリガを引くことで作業が行われる。
【００２２】
インパクト・ドライバ３１のシャンク取付部３３の回転Ｋにより与えられる回転と衝撃エネルギーは、軸本体９、シャンク部１１を通じて工具のホールソー１５とセンタガイドドリル２１に伝達され、ｊに至る。この時のエネルギー伝達時の応力は工具のホールソー１５とセンタガイドドリル２１の作業施工により、反力としてシャンク部１１に歪みを与える結果となる。結果として、前記端部軸本体７の各角部２３と前記ボール溝３に近くの先端部軸本体５の各角部２３および前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７が面取りされた形状２５、２９で形成されているから、ボール溝３および前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７に集中する応力集中を軽減させトーション効果を有効に活用させると共に生産性を高めた中での効果を得ることができ、工具のホールソー１５が折損したり、変形したりすることがなくなり、工具のホールソー１５の長寿命を図ることができる。
【００２３】
前記先端部軸本体５の各角部２３、端部軸本体７の各角部２３および前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７が面取りされた形状２５、２９で形成されている例で説明したが、前記先端部軸本体５の各角部２３、端部軸本体７の各角部２３の一方が面取りされた形状２５（２９）で形成されている場合であっても対応可能である。この場合、望ましくは、前記先端部軸本体５の各角部２３の方が面取りされた形状２５にするのがよい。また、前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７だけが面取りされた形状２９で形成されている場合でも対応可能である。
【００２４】
前記先端部軸本体５の各角部２３、端部軸本体７の各角部２３および前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７が面取りされた形状２５、２９に形成させる方法としては、バレル処理でもって、前記先端部軸本体５の各角部２３、端部軸本体７の各角部２３および前記シャンク部１１に一体化された前記先端部軸本体５の付け根部の各角部２７が面取りされた形状２５、２９を一度に全体をＲ形状に多量生産することで対応することもできるし、また、グラインダ、旋盤等の機械加工で面取り加工するようにしても構わない。また、工具としてはホールソーを例にとって説明したが、大径ドリル、研磨具などの工具であっても対応可能である。
【実施例】
【００２５】
図３に示したホールソー１５を先端に取り付け、ボール溝３の両側である先端部軸本体５と端部軸本体７の六角部の各角部２３に面取り加工を施していないハンドツール用工具シャンクとして表１に示したサンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３（比較例）と、ボール溝３の両側である先端部軸本体５と端部軸本体７の六角部の各角部２３に面取り加工したハンドツール用工具シャンク１として表１にサンプルＮｏ．４、Ｎｏ．５（本実施例）を用い、被削材としてＳＵＳ４３０、ｔ１．０を用い、表２に示した加工条件で穿孔比較実験を行った。
【表１】
2006334726.tif 000003
【表２】
2006334726.tif 000004
【００２６】
実験方法としては、被削材をスノコ上に置き、鉛直下向きに穿孔を行い、ドリル穿孔時間、ホールソー穿孔時間をストップウオッチにて計測し、穿孔できなくなるまで実験を行う。
【００２７】
なお、ドリルの先端の著しい摩耗・損傷等により、それ以上の穿孔が不可能と判断された場合に実験終了とする。但し、特例事項として、開発者並びに設計者等の技術者により、継続評価の必要性があると判断された場合のみ、実験終了を延長することができる。
【００２８】
実験時の注意事項として、実験機およびバッテリー保護の為、素手で熱いと感じた場合は、体温以下に冷却を行うこととする。
【００２９】
バッテリーは、蓄電残量が少なくなると回転速度が不安定となり、データーも不安定となるので、充電後初期穿孔時間の１．５倍に達した時点で再充電を行い、データーの安定を図ることとする。また、バッテリーは実験のスピードアップを図る為、２本使用し、それぞれのバッテリーを交互に使用することとする。
【００３０】
上記の方法で実験を行った結果は表３に示すとおりである。
【表３】
2006334726.tif 000005
【００３１】
表３から分かるように、サンプルＮｏ．１では総カット数が３４カット、総穿孔時間が７分５７秒７９で、シャンク（クビレ部）折損により実験を終了した。サンプルＮｏ．２では総カット数が２１カット、総穿孔時間が５分２３秒６１で、シャンク（クビレ部）折損により実験を終了した。また、サンプルＮｏ．３では総カット数が２８カット、総穿孔時間が６分４８秒３９で、シャンク（クビレ部）折損により実験を終了した。
【００３２】
これに対して、サンプルＮｏ．４では総カット数が６１カット、総穿孔時間が１７分４５秒０５で、６２カット目刃先摩耗により実験をし実験を終了した。サンプルＮｏ．５では総カット数が４０カット、総穿孔時間が１２分５３秒６６で、４１カット目刃先摩耗により実験を終了した。  
その結果、ホールソーのシャンク六角部の面取り加工品（サンプルＮｏ．４、Ｎｏ．５）が面取り加工されていない無加工品（サンプルＮｏ．１、Ｎｏ．２、Ｎｏ．３）に比べ寿命が伸びると共に面取り加工品は刃先寿命までの耐久性を有する結果となった。このことにより、ホールソーのシャンク六角部の形状を面取り加工した形状とすることにより、シャンク（クビレ部）での折損をなくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（Ａ）この発明の先端に工具のホールソーを取り付けたハンドツール用工具シャンクの斜視図、（Ｂ）は先端部軸本体、端部軸本体の断面図、（Ｃ）はシャンク部と先端部軸本体の境目の断面図である。
【図２】先端部軸本体、端部軸本体およびシャンク部側の先端部軸本体の角部の他の例を示した断面図である。
【図３】工具のホールソーを取り付けたハンドツール用工具シャンクをインパクトドライバに装着した状態の一部を断面にした斜視図である。
【図４】インパクトドライバの一例を示した斜視図である。
【図５】ドライバ・ビットの形状の一例を示した斜視図である。
【図６】従来の六角ビットの形状の一例を示した斜視図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  ハンドツール用工具シャンク
３  ボール溝
５  先端部軸本体
７  端部軸本体
９  軸本体
１１  シャンク部
１３  工具取付部
１５  ホールソー（工具）
１７  取付金具
１９  ホールソー本体
２１  センタガイドドリル
２３  角部
２５  面取りされた形状
２７  角部
２９  面取りされた形状
３１  インパクトドライバ
３３  シャンク取付部
３５  抜け止め用ボール
【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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