(57)【要約】【課題】回転打撃工具において、ハンマとキャリアの間にストッパなどの部材を好適に配置する技術を提供する。【解決手段】回転打撃工具１は、スピンドル１１と、スピンドル１１の後端側に位置して動力伝達用の歯車を収容するキャリア１６と、スピンドル１１の回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能な主ハンマ２０と、主ハンマ２０とキャリア１６の間に配置されるストッパ部材３０とを備える。キャリア１６の前面には、キャリア外周よりも内側に円形の溝１６ｅが設けられ、ストッパ部材３０の後端部が溝１６ｅに収容される。【選択図】図１
2018051661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピンドルと、前記スピンドルの後端側に位置して動力伝達用の歯車を収容するキャリアと、前記スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能なハンマと、前記ハンマと前記キャリアの間に配置される部材と、を備えた回転打撃工具であって、
前記キャリアの前面には、前記部材の端部を収容するための溝がキャリア外周よりも内側に設けられる、
ことを特徴とする回転打撃工具。
【請求項２】
前記溝は、前記スピンドルの回転軸線を中心とする円形溝である、
ことを特徴とする請求項１に記載の回転打撃工具。
【請求項３】
前記円形溝の内径は、前記スピンドルの外径と等しい、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転打撃工具。
【請求項４】
前記円形溝の内径は、前記スピンドルの外径より大きい、
ことを特徴とする請求項２に記載の回転打撃工具。
【請求項５】
前記部材は、前記ハンマの回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材である、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の回転打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転打撃工具では、ハンマがばねによりアンビル側に付勢されることでハンマ爪とアンビル爪とが周方向に係合し、ハンマの回転がアンビルに伝達される。アンビルに所定値を超える負荷トルクが加わると、ハンマはばね付勢力に抗して後退する。ハンマの後退によりハンマ爪とアンビル爪の係合が外れると、ハンマは回転しながら前進して、ハンマ爪がアンビル爪に回転方向の打撃を加える。
【０００３】
特許文献１は、回転運動をするスピンドルと、スピンドルの前後方向に往復運動可能なハンマと、ハンマが後方に移動した際にハンマと当接するようにスピンドルの周囲に固定された円板状ストッパとを備えたインパクト工具を開示する。弾性体のストッパがハンマとキャリアとの間に配置されることで、ハンマ後退時におけるハンマの衝突による衝撃を緩和し、カム後端部とボールの衝突による衝撃も緩和する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１５−１２０２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
回転打撃工具では、ハンマが高速で後退と前進を繰り返す。ハンマとキャリアの間に配置されるストッパはハンマの衝突により大きな衝撃を加えられるため、ストッパの軸線方向強度は高いことが好ましい。ストッパの軸線方向強度はストッパの軸長を長くすることで高くできるが、ストッパはスピンドルの外側に嵌められるため、ストッパの軸長が長くなると、スピンドルの全長も長くなる。回転打撃工具は、ユーザが手で持って使用する電動工具であるため、小型化および軽量化に対する要請は大きく、スピンドルの長軸化は好ましくない。そのためスピンドルの長軸化を避けつつ、高い軸線方向強度をもつストッパをハンマとキャリアの間に配置することが望まれている。なおストッパとは別の部材をハンマとキャリアの間に配置する場合であっても、スピンドルの長軸化を回避することが好ましい。
【０００６】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、回転打撃工具において、ハンマとキャリアの間にストッパなどの部材を好適に配置する技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の回転打撃工具は、スピンドルと、スピンドルの後端側に位置して動力伝達用の歯車を収容するキャリアと、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能なハンマと、ハンマとキャリアの間に配置される部材とを備える。キャリアの前面には、部材の端部を収容するための溝がキャリア外周よりも内側に設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、回転打撃工具において、ハンマとキャリアの間にストッパなどの部材を好適に配置する技術を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施形態に係る回転打撃工具の主要部の断面概略図である。
【図２】実施形態に係る回転打撃機構の構成部品の分解斜視図である。
【図３】実施形態に係る回転打撃機構の組立斜視図である。
【図４】（ａ）は主ハンマの前面側斜視図であり、（ｂ）はスピンドルおよびキャリアの斜視図であり、（ｃ）は副ハンマの後面側斜視図である。
【図５】（ａ）および（ｂ）は第１カム構造の動作状態を示す図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は主ハンマとアンビルの係合面を周方向に模式的に展開した位置関係を示す図である。
【図７】（ａ）および（ｂ）は第２カム構造の動作状態を示す図である。
【図８】回転打撃機構の概略断面図である。
【図９】スピンドルにストッパ部材を装着した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
実施形態の回転打撃工具は、スピンドルと、スピンドルの後端側に位置して動力伝達用の歯車を収容するキャリアと、スピンドルの回転軸線方向の前方に配置されたアンビルと、スピンドルの回転を回転打撃に変換してアンビルに伝達する回転打撃機構とを備える。実施形態の回転打撃機構はダブルハンマ構成を採用し、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能かつ軸線方向に移動可能な主ハンマと、主ハンマと一体に回転可能かつ軸線方向に移動可能な副ハンマを備える。回転打撃機構は、主ハンマをアンビルに衝撃的に係合させて、アンビルを軸線回りに回転させる機能をもつ。
【００１１】
図１は、実施形態に係る回転打撃工具の主要部の断面概略図を示す。図１において一点鎖線は、回転打撃工具１における回転軸線を示している。図２は、実施形態に係る回転打撃機構の構成部品の分解斜視図を示し、図３は、実施形態に係る回転打撃機構の組立斜視図を示す。なお図３では見やすさのために、後述する止め部材２７の図示を省略している。図４（ａ）は主ハンマの前面側斜視図を示し、図４（ｂ）はスピンドルおよびキャリアの斜視図を示し、図４（ｃ）は副ハンマの後面側斜視図を示す。以下、図１〜図４を用いて、回転打撃工具１の構造について説明する。
【００１２】
回転打撃工具１は、工具本体を構成するハウジング２を備える。ハウジング２の上部は、各種構成部品を収容するための収容空間を形成し、ハウジング２の下部は、ユーザにより把持される把持部３を構成する。把持部３の前側には、ユーザの手指により操作される操作スイッチ４が設けられ、把持部３の下端部には、駆動部１０に電力を供給するバッテリ（図示せず）が設けられる。
【００１３】
駆動部１０は電動モータであって、駆動部１０の駆動軸１０ａは、動力伝達機構１２を介してキャリア１６およびスピンドル１１に連結される。キャリア１６はスピンドル１１の後端側に位置して、動力伝達用の歯車を収容する。図４（ｂ）を参照してキャリア１６は、スピンドル１１より大きい外径を有する大径部として構成される。キャリア１６は、スピンドル１１より大径の前側部材１６ｂと、前側部材１６ｂよりも後方に位置する後側部材１６ｃとを有し、前側部材１６ｂと後側部材１６ｃとの間に歯車を収容するための空間１６ｄを形成する。
【００１４】
図４（ｂ）に示すように、キャリア１６の前面には、主ハンマ２０とキャリア１６の間に配置される部材の少なくとも端部を収容するための溝１６ｅが、キャリア外周よりも内側に設けられる。キャリア１６の前面、すなわち前側部材１６ｂの前面において、溝１６ｅは、スピンドル１１の回転軸線を中心とする円形溝として形成され、円形溝の内径はスピンドル１１の外径と等しく設定される。これにより溝１６ｅの内側に残る軸部分は、スピンドル１１と段差無く連結する。実施形態において溝１６ｅには、主ハンマ２０の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材３０の端部が収容される。
【００１５】
動力伝達機構１２は、駆動軸１０ａの先端に圧入固定される太陽歯車１３と、太陽歯車１３に噛合する２個の遊星歯車１４と、遊星歯車１４に噛合する内歯車１５とを有する。遊星歯車１４はキャリア１６の空間１６ｄにおいて、前側部材１６ｂおよび後側部材１６ｃに固定される支軸１４ａにより回転可能に支持される。内歯車１５は、ハウジング２の内周面に固定されている。
【００１６】
以上のように構成した動力伝達機構１２により、駆動軸１０ａの回転が、太陽歯車１３の歯数と内歯車１５の歯数との比に基づいて減速されるとともに、その回転トルクが増大される。これによりキャリア１６およびスピンドル１１を低速高トルクで駆動できるようになる。
【００１７】
回転打撃工具１の回転打撃機構は、スピンドル１１、キャリア１６、主ハンマ２０、副ハンマ２１およびばね部材２３によって構成される。スピンドル１１は円柱状に形成され、その先端には、小径の突起部１１ａがスピンドル１１の軸線と同軸に形成される。突起部１１ａは、アンビル２２の後部に形成した円柱状の内部空間を有する孔に回転可能な状態で挿入される。
【００１８】
スピンドル１１の外周には、略円盤状であって中心部に貫通孔を形成した鋼製の主ハンマ２０が装着される。主ハンマ２０の前面には、アンビル２２に向けて突出する一対のハンマ爪２０ａが形成される。主ハンマ２０は、スピンドル１１の回転軸線を中心に回転可能であり、且つスピンドル１１の回転軸線方向すなわち前後方向に移動可能となるように、スピンドル１１に取り付けられる。これにより主ハンマ２０は、アンビル２２に対して回転打撃力を加えられるようになる。副ハンマ２１は鋼製の円筒部材として形成され、環状仕切部２１ｅにより前部２１ａと後部２１ｂに仕切られる。副ハンマ２１は、前部２１ａの内部空間に主ハンマ２０を収容する。
【００１９】
副ハンマ２１と主ハンマ２０は、一体となって回転する一体回転機構を備える。図２を参照して、主ハンマ２０は、その外周面に、断面が半円形でスピンドル１１の回転軸線と平行な４つの第１ピン溝２０ｄを備える。また副ハンマ２１は、前部２１ａの内周面に、断面が半円形でスピンドル１１の回転軸線と平行な４つの第２ピン溝２１ｃを備える。ここで副ハンマ２１の４つの第２ピン溝２１ｃは、主ハンマ２０の４つの第１ピン溝２０ｄに対応する位置に形成される。第１ピン溝２０ｄは、主ハンマ２０の外周面において９０度の間隔で形成されてよく、このとき第２ピン溝２１ｃは、副ハンマ２１の内周面において９０度の間隔で形成される。
【００２０】
第２ピン溝２１ｃには、円柱部材である係合ピン２６が配設される。係合ピン２６は、針状コロであってよい。係合ピン２６は、副ハンマ２１の前端側から第２ピン溝２１ｃに挿入され、溝底部まで差し込まれる。係合ピン２６を溝底部まで差し込んだ状態で、副ハンマ２１の内周面に形成された環状溝２１ｄに、係合ピン２６の抜け止め機能をもつ止め部材２７が嵌め込まれる。止め部材２７が環状溝２１ｄに配設されることで、第２ピン溝２１ｃにおける係合ピン２６の移動が制限される。
【００２１】
組付時、副ハンマ２１の４つの第２ピン溝２１ｃに４つの係合ピン２６を取り付けた状態で、主ハンマ２０の４つの第１ピン溝２０ｄと４つの係合ピン２６の位置を合わせて、主ハンマ２０を副ハンマ２１に挿入する。これにより主ハンマ２０と副ハンマ２１とは、スピンドル１１の回転軸線を中心として一体となって回転可能となる。
【００２２】
主ハンマ２０は後部側に、環状の凹部２０ｃを有する。ばね部材２３は、主ハンマ２０の凹部２０ｃと、副ハンマ２１の環状仕切部２１ｅとの間に介装される。主ハンマ２０は係合ピン２６をガイドとして前後方向に移動可能であり、ばね部材２３の付勢力によりアンビル２２に回転打撃力を加えることができる。
【００２３】
スピンドル１１は、その外周面に２つの第１案内溝１１ｂを備え、主ハンマ２０は、貫通孔の内周面に２つの第１係合溝２０ｂを備える。２つの第１案内溝１１ｂは同一形状を有して周方向に並べて設けられ、また２つの第１係合溝２０ｂは同一形状を有して周方向に並べて設けられる。スピンドル１１の外周に主ハンマ２０を装着した状態で、第１案内溝１１ｂおよび第１係合溝２０ｂの間には鋼球１９が配置される。スピンドル１１側の第１案内溝１１ｂと、主ハンマ２０側の第１係合溝２０ｂと、両者の間に配置された鋼球１９は「第１カム構造」を構成する。２つの鋼球１９は、主ハンマ２０がスピンドル１１の回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能となるように主ハンマ２０を径方向に支持する。
【００２４】
スピンドル１１よりも大径のキャリア１６は、前側部材１６ｂの前面外周に３つの第２案内溝１６ａを備え、副ハンマ２１は、環状仕切部２１ｅの後面に３つの第２係合溝２１ｆを備える。３つの第２案内溝１６ａは同一形状を有して周方向に並べて設けられ、また３つの第２係合溝２１ｆは同一形状を有して周方向に並べて設けられる。副ハンマ２１にスピンドル１１を挿入した状態で、第２案内溝１６ａおよび第２係合溝２１ｆの間には鋼球１７が配置される。鋼球１７は製造コストの観点から、鋼球１９と同一の鋼球であることが好ましい。つまり鋼球１７は鋼球１９と同じ材料で形成されて、同じ大きさを有すること好ましい。キャリア１６側の第２案内溝１６ａと、副ハンマ２１側の第２係合溝２１ｆと、両者の間に配置された鋼球１７は「第２カム構造」を構成する。３つの鋼球１７は、副ハンマ２１がスピンドル１１の回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能となるように副ハンマ２１を回転軸線方向に支持する。
【００２５】
第１カム構造において、第１案内溝１１ｂは、工具先端側からみてＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。つまり第１案内溝１１ｂは、最前部から対称に後斜め方向に傾斜する２つの傾斜溝をもつ。第１係合溝２０ｂは、工具先端側からみて逆向きのＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部から傾斜溝に沿って移動すると、主ハンマ２０はスピンドル１１に対して相対的に後退することになる。
【００２６】
第２カム構造において、第２案内溝１６ａは、工具後端側からみてＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。つまり第２案内溝１６ａは、最後部から対称に前斜め方向に傾斜する２つの傾斜溝をもつ。第２係合溝２１ｆは、工具後端側からみて逆向きのＶ字ないしはＵ字形状に形成されている。鋼球１７が第２案内溝１６ａの最後部から傾斜溝に沿って移動すると、副ハンマ２１はキャリア１６に対して相対的に前進することになる。
【００２７】
このように第１案内溝１１ｂと第２案内溝１６ａは、回転軸線方向において互いに異なる向きに延びる傾斜溝を備えて形成される。第１カム構造および第２カム構造により、主ハンマ２０が回転軸線方向に移動すると、主ハンマ２０と一体回転する副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に移動する構成が実現される。つまり回転軸線方向において主ハンマ２０が後退するときには副ハンマ２１が前進し、主ハンマ２０が前進するときには副ハンマ２１が後退する。
【００２８】
ストッパ部材３０は主ハンマ２０とキャリア１６の間に配置されて、第１カム構造における鋼球１９および第２カム構造における鋼球１７がそれぞれの傾斜溝の端部に衝突しないように、主ハンマ２０の回転軸線方向の移動範囲を規制する。円筒形状のストッパ部材３０は樹脂などの弾性材料で形成されて、スピンドル１１に外嵌される。主ハンマ２０は後方側にスピンドル１１を環囲する環囲部を有しており、ストッパ部材３０の前端部が、後退する主ハンマ２０の環囲部後端に当接することで、主ハンマ２０の移動を制限する。実施形態において、ストッパ部材３０の後端部は、キャリア１６の前面に設けられた溝１６ｅに収容される。
【００２９】
主ハンマ２０に係合するアンビル２２は鋼製であり、鋼製もしくは黄銅製の滑り軸受を介してハウジング２に回転自在に支持されている。アンビル２２の先端には、６角ボルトの頭部や６角ナットに装着するソケット体を取り付けるための、断面が四角形状の工具装着部２２ａが設けられる。
【００３０】
アンビル２２の後部には、主ハンマ２０の一対のハンマ爪２０ａに係合する一対のアンビル爪が設けられる。一対のアンビル爪は、それぞれ断面扇形の柱状部材として形成される。なおアンビル２２のアンビル爪および主ハンマ２０のハンマ爪２０ａは、必ずしも２個である必要はなく、それぞれの爪の数が等しければ、アンビル２２および主ハンマ２０の周方向に等間隔に３個以上設けてもよい。
【００３１】
次に、実施形態の回転打撃工具１における第１カム構造の動作を説明する。
ユーザによる操作スイッチ４の引き操作により駆動部１０が回転駆動すると、動力伝達機構１２を介してキャリア１６およびスピンドル１１が回転する。スピンドル１１の回転力は、スピンドル１１の第１案内溝１１ｂと主ハンマ２０の第１係合溝２０ｂの間に嵌め込まれた鋼球１９を介して主ハンマ２０に伝達され、主ハンマ２０および副ハンマ２１が一体となって回転する。
【００３２】
図５（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の第１カム構造の状態を示し、図５（ｂ）は、締め付け開始から時間経過後の第１カム構造の状態を示す。なお図５（ｂ）は、図５（ａ）に示す第１カム構造の初期状態と比較するための比較図であり、鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部から溝端部に向かって移動する様子を示している。この比較図では、鋼球１９が溝端部近傍まで移動している様子が示されているが、実施形態では後述するように、第１カム構造よりも第２カム構造の周方向可動域が狭いために、鋼球１９は溝端部手前を可動限界として移動する。
【００３３】
図６（ａ）〜図６（ｃ）は、主ハンマ２０とアンビル２２の係合面を周方向に模式的に展開した位置関係を示す。ここで図６（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の主ハンマ２０のハンマ爪２０ａとアンビル２２のアンビル爪２２ｂとの係合状態を示している。
【００３４】
図６（ａ）〜図６（ｃ）に示すように、主ハンマ２０には、駆動部１０の回転による回転力Ａが矢印で示す方向に加わる。また主ハンマ２０には、ばね部材２３による前進方向の付勢力Ｂが矢印で示す方向に加わる。
【００３５】
主ハンマ２０が回転すると、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの周方向の係合により、主ハンマ２０の回転力がアンビル２２に伝達される。そしてアンビル２２の回転によって、工具装着部２２ａに取付けられたソケット体（図示せず）が回転し、ボルトやナットに回転力を与えて初期の締め付けが行われる。ばね部材２３が主ハンマ２０に対して付勢力Ｂを加えているため、鋼球１９は、図５（ａ）に示すように、第１案内溝１１ｂにおける最前部に位置する。このときハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとは、最大係合長で係合した状態にある。
【００３６】
ボルトやナットの締め付けが進むに伴ってアンビル２２に加わる負荷トルクが大きくなると、主ハンマ２０にＹ方向の回転力が生じる。そして負荷トルクが所定値を超えると、ばね部材２３の付勢力Ｂに抗して、鋼球１９が第１案内溝１１ｂおよび第１係合溝２０ｂの斜面に沿って矢印Ｆで示す方向に移動し、主ハンマ２０が後退する方向（Ｘ方向）に移動する。
【００３７】
そして鋼球１９が傾斜溝内を移動して、主ハンマ２０がＸ方向に、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの最大係合長分の距離を移動すると、図６（ｂ）に示すように、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合が解除される。
【００３８】
ハンマ爪２０ａがアンビル爪２２ｂから外れると、押し縮められたばね部材２３の付勢力Ｂが開放されることによって、主ハンマ２０は高速で、回転力Ａが加えられている方向に回転しながら、付勢力Ｂにより前進する。
【００３９】
そして図６（ｃ）に示すように、ハンマ爪２０ａが、矢印Ｇで示す軌跡で移動してアンビル爪２２ｂに衝突し、アンビル２２に回転方向の打撃力を付与する。その後、反動によりハンマ爪２０ａは、軌跡Ｇとは逆方向に移動するが、最終的には、回転力Ａおよび付勢力Ｂにより図６（ａ）に示す状態に戻る。以上の動作が高速で繰り返され、主ハンマ２０による回転打撃力がアンビル２２に対して繰り返し付与される。
【００４０】
以上はボルトやナットを締め付ける際の動作についての説明であるが、締め付けられたボルトやナットを緩める際にも、回転打撃機構により締め付け時と同様の動作が行われる。この場合、駆動部１０を締め付け時とは逆方向に回転させることにより、鋼球１９が図５（ａ）に示す第１案内溝１１ｂに沿って右上方に移動し、ハンマ爪２０ａがアンビル爪２２ｂを、締め付け時とは逆方向に打撃する。
【００４１】
実施形態の回転打撃工具１はダブルハンマ構成を採用するため、回転方向の衝撃の大きさは、主ハンマ２０および副ハンマ２１の合計の慣性モーメントに比例する一方で、回転軸線方向の衝撃の大きさは、主ハンマ２０の質量に比例する。回転打撃工具１によれば、副ハンマ２１の質量を主ハンマ２０の質量よりも大きくすることで、主ハンマ２０がアンビル２２に回転打撃力を付与した際に回転軸線方向に生じる衝撃力を低減できる。
【００４２】
主ハンマ２０および副ハンマ２１の合計の質量をもつ１つのハンマを用いた回転打撃工具と比較すると、実施形態の回転打撃工具１は、回転方向の衝撃の大きさをそのままに、回転軸線方向の衝撃の大きさを低減する。主ハンマ２０の質量を副ハンマ２１の質量と比較してできるだけ小さくすることで、回転軸線方向に生じる衝撃力をより小さくすることが可能となる。
【００４３】
さらに実施形態では、慣性モーメントの大きさが回転半径の２乗に比例することを利用して、慣性モーメントの増大を図っている。すなわち質量の大きい副ハンマ２１を主ハンマ２０の外周側に設けることで、副ハンマ２１の慣性モーメントを大きくし、ダブルハンマによる回転方向の衝撃力を増大させている。
【００４４】
次に、第２カム構造の動作について説明する。第２カム構造は、主ハンマ２０の回転軸線方向の動きとは逆向きに副ハンマ２１を動かすことで、主ハンマ２０により回転軸線方向に生じる衝撃を相殺して、ハウジング２に伝達される振動をさらに低減する役割をもつ。
【００４５】
副ハンマ２１は主ハンマ２０と一体となって回転するため、副ハンマ２１と主ハンマ２０の周方向における相対位置は変化しない。そのため第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの溝端部に向けて移動すると、第２カム構造においても鋼球１７が第２案内溝１６ａの溝端部に向けて移動する。
【００４６】
図７（ａ）は、ボルトやナットの締め付け開始直後の第２カム構造の状態を示し、図７（ｂ）は、締め付け開始から時間経過後の第２カム構造の状態を示す。第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部に位置するとき（図５（ａ）参照）、第２カム構造において鋼球１７は、第２案内溝１６ａの最後部に位置する（図７（ａ）参照）。
【００４７】
それから第１カム構造において鋼球１９が第１案内溝１１ｂの最前部から傾斜面に沿って移動すると、第２カム構造においても、鋼球１７が第２案内溝１６ａの最後部から傾斜面に沿って移動する。図７（ｂ）は、鋼球１７が第２案内溝１６ａを移動している様子を示す。このとき副ハンマ２１は、主ハンマ２０の移動方向（Ｘ方向）とは逆方向に移動する。つまり主ハンマ２０が後退すると、副ハンマ２１は前進する。
【００４８】
このように回転打撃工具１は、第１カム構造および第２カム構造により、主ハンマ２０が回転軸線方向に移動すると、副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に移動するように構成されている。副ハンマ２１が主ハンマ２０の移動に同期して、主ハンマ２０の移動方向とは逆方向に動くことで、主ハンマ２０の軸線方向の動きにより生じる振動を吸収でき、ユーザの手に伝わる振動を低減できる。
【００４９】
実施形態の第１カム構造と第２カム構造の周方向の可動域を比較する。実施形態では、第１カム構造が、キャリア１６よりも小径のスピンドル１１の外周面に、周方向に２つ並べて設けられている。そのため２つの第１案内溝１１ｂを、スピンドル１１の外周面のほぼ全周にわたって形成すると、第１案内溝１１ｂの１つの傾斜溝の周方向可動域は略９０度となる。一方、第２カム構造は、スピンドル１１よりも大径のキャリア１６の前面外周に周方向に３つ並べて設けられている。そのため３つの第２案内溝１６ａを、キャリア１６の前面外周のほぼ全周にわたって形成すると、第２案内溝１６ａの１つの傾斜溝の周方向可動域は略６０度となる。
【００５０】
以上のように周方向可動域は、第２カム構造の方が狭い。このことは、第２カム構造の方が第１カム構造よりも先に可動限界に達することを意味する。そのため回転打撃工具１では、第２案内溝１６ａにおいて鋼球１７が可動限界まで移動する前にハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合が解除されるように、第１カム構造および第２カム構造が形成されている。
【００５１】
図８は、第１カム構造および第２カム構造において鋼球が移動したときの回転打撃機構の概略断面図を示す。この例では、主ハンマ２０がスピンドル１１に対して移動量Ｍだけ後退し、副ハンマ２１がキャリア１６に対して移動量Ｎだけ前進している。主ハンマ２０の回転軸線方向の移動量Ｍと副ハンマ２１の回転軸線方向の移動量Ｎは、それぞれ第１カム構造および第２カム構造の形状によって規定される。軸線方向の振動を好適に打ち消し合うための両者の移動量の比は、主ハンマ２０と副ハンマ２１との質量比に依存するため、第１カム構造および第２カム構造の形状は、主ハンマ２０と副ハンマ２１との質量比に応じて設計される。
【００５２】
図６（ｂ）に関して説明したように、主ハンマ２０の移動量Ｍが、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの最大係合長分の距離に達すると、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの係合が解除される。上記したように、副ハンマ２１の移動量Ｎが可動限界に達する前に、主ハンマ２０の移動量Ｍが、ハンマ爪２０ａとアンビル爪２２ｂとの最大係合長分の距離に達するように、第１カム構造および第２カム構造は形成されている。
【００５３】
一方で、主ハンマ２０および副ハンマ２１は一体回転しながら回転軸線方向に高速で往復運動するため、慣性力により主ハンマ２０が最大係合長分の距離を超えて後退する可能性がある。このとき第２カム構造において鋼球１７が第２案内溝１６ａの溝端部に衝突すると、その衝撃がユーザに伝わり好ましくない。そこで回転打撃工具１は、鋼球１７が第２カム構造における傾斜溝端部に衝突しないように、主ハンマ２０とキャリア１６の間にストッパ部材３０を配置して、主ハンマ２０の回転軸線方向の移動範囲を規制する。図９は、スピンドル１１に円筒形状のストッパ部材３０を装着した状態を示す。なおストッパ部材３０の内周面はスピンドル１１の外周面に接するが、固定はされない。
【００５４】
図８および図９に示すように、ストッパ部材３０はスピンドル１１を環囲するように設けられ、主ハンマ２０の後退方向の移動範囲を規制する。具体的にストッパ部材３０は、主ハンマ２０の後退時に鋼球１７が第２カム構造における傾斜溝端部に衝突する前に、主ハンマ２０の環囲部後端に当接することで主ハンマ２０の後退を止める。
【００５５】
このときストッパ部材３０には大きな衝撃が加えられるため、ストッパ部材３０の軸線方向の強度は高く設定される必要がある。軸線方向強度は、ストッパ部材３０の軸長が長いほど高くなるが、キャリア１６の前面上にストッパ部材３０を配置すると、スピンドル１１の軸長を、その分だけ長くしなければならない。そこで実施形態では、キャリア１６の前側部材１６ｂに円形の溝１６ｅを掘り、ストッパ部材３０の少なくとも一部を溝１６ｅに収容することで、ストッパ部材３０の長い軸長を確保している。なお溝１６ｅの底部には、溝１６ｅの内径よりも径方向外側に張り出した張出部１６ｆが形成されており、ストッパ部材３０の後端は、張出部１６ｆにより支持される。
【００５６】
実施形態のダブルハンマ構成では、キャリア１６の前側部材１６ｂが副ハンマ２１を３つの鋼球１７を介して支持する構造をとり、強度確保のために前側部材１６ｂの厚みが大きく設定されている。そこで前側部材１６ｂの前面から回転軸線方向に円形の溝１６ｅを切り欠いて形成することで、ストッパ部材３０の収容スペースを確保してスピンドル１１の短軸化を実現し、さらに前側部材１６ｂの軽量化も実現している。
【００５７】
なお溝１６ｅの径方向幅は、ストッパ部材３０の径方向幅より大きく形成されることが好ましい。これによりストッパ部材３０を溝１６ｅに容易に挿入できるようになる。なおストッパ部材３０の内径は、スピンドル１１の外径と同じか、または若干大きくてよい。
【００５８】
一方で溝１６ｅの径方向幅は、ストッパ部材３０の径方向幅より大きすぎないように形成されることが好ましい。ストッパ部材３０は弾性材料で形成されているため、主ハンマ２０の衝突により径方向に膨らむように変形する。このとき一部が局所的に大きく変形することは好ましくないため、ストッパ部材３０の外径と溝１６ｅの外径との間の隙間は、ストッパ部材３０の径方向幅より小さく設定されて、ストッパ部材３０の一部の過剰な変形を抑制することが好ましい。ストッパ部材３０の外径と溝１６ｅの外径との間の隙間は、ストッパ部材３０の径方向幅の半分以下に設定されることが好ましく、たとえばストッパ部材３０の径方向幅の２０％〜４０％の範囲で設定されることが好ましい。
【００５９】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００６０】
回転打撃工具１では、ストッパ部材３０の端部を、キャリア前面に形成された円形の溝１６ｅに収容することで、ストッパ部材３０の長い軸長を確保しつつ、スピンドル１１の長軸化を回避している。なお溝１６ｅに収容される部材は、樹脂材料で形成されたストッパ部材３０に限らず、主ハンマ２０とキャリア１６の間に配置される別の部材であってもよい。別の部材であっても、少なくとも一部が溝１６ｅに収容されることで、部材の軸長を確保しつつ、スピンドル１１の長軸化を回避できる。たとえば別の部材は、主ハンマ２０の後退力減衰用のばね部材であってもよい。なお溝１６ｅに収容される部材は、主ハンマ２０の後退時に進入する主ハンマ２０の環囲部後端であってもよい。
【００６１】
また実施形態では、キャリア１６に形成した溝１６ｅの作用を、主ハンマ２０と副ハンマ２１とが回転軸線方向において互いに逆方向に移動するダブルハンマ構成の回転打撃工具１に関して説明した。しかしながら回転打撃工具の種類はこれに限定されず、たとえばダブルハンマ構成であっても、主ハンマ２０のみが回転軸線方向に移動し、副ハンマ２１は回転軸線方向に移動しない回転打撃工具のキャリアに溝１６ｅを形成してもよい。また副ハンマが存在しない従来型のシングルハンマ構成の回転打撃工具であっても、キャリアに溝１６ｅを形成することで、スピンドルの長軸化を回避することができる。
【００６２】
なお実施形態では、円形の溝１６ｅの内径がスピンドル１１の外径と等しいことを説明したが、溝１６ｅの内径はスピンドル１１の外径より大きくてもよい。この場合、ストッパ部材３０の内径も、溝１６ｅの内径にあわせてスピンドル１１の外径より大きくなり、組付時にストッパ部材３０を溝１６ｅに挿入しやすくなる利点がある。
【００６３】
またストッパ部材３０の前端部には金属製の円板状部材が配置されて、この円板状部材が、主ハンマ２０の後端部の衝突を直接受け止めるようにしてもよい。
【００６４】
本発明の一態様の概要は、次の通りである。
本発明のある態様の回転打撃工具（１）は、スピンドル（１１）と、スピンドルの後端側に位置して動力伝達用の歯車を収容するキャリア（１６）と、スピンドルの回転軸線を中心に回転可能且つ回転軸線方向に移動可能なハンマ（２０）と、ハンマとキャリアの間に配置される部材（３０）とを備える。キャリア（１６）の前面には、部材の端部を収容するための溝（１６ｅ）がキャリア外周よりも内側に設けられる。
【００６５】
溝（１６ｅ）は、スピンドルの回転軸線を中心とする円形溝であってよい。また円形溝の内径は、スピンドルの外径と等しくてよく、またスピンドルの外径より大きくてもよい。部材（３０）は、ハンマ（２０）の回転軸線方向の移動範囲を規制するストッパ部材であってよいが、別の部材であってもよい。
【符号の説明】
【００６６】
１・・・回転打撃工具、１１・・・スピンドル、１６・・・キャリア、１６ｂ・・・前側部材、１６ｅ・・・溝、１６ｆ・・・張出部、２０・・・主ハンマ、２３・・・ばね部材、３０・・・ストッパ部材。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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