(57)【要約】【課題】シリンダの着脱を容易にしつつ、通常の使用時にはシリンダが位置ズレを起こさないようにして耐久性を維持する。【解決手段】回転・打撃ユニット３内において、筒状部１８によってシリンダ１９を保持するクランクハウジング５に、スライド管２９及び第２スライド管３２の非外装部分でシリンダ１９の外面に外装される付勢スリーブ５３に係合してシリンダ１９を保持位置へ付勢する板バネ部材４６を設けた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
前端にビットを装着するハウジング内の後方に、モータの駆動によって往復動するピストンと、空気室を介して前記ピストンと連動する打撃子とを収容したシリンダを保持させ、前記シリンダの前方部分に、軸方向へ前後移動可能で、後退位置では前記空気室の位置に設けられた空気孔を閉塞するスライド管を、前方へ付勢した状態で外装した打撃工具であって、
前記スライド管の非外装部分で前記シリンダの外面と直接或いは間接的に係合して前記シリンダを保持位置へ付勢する付勢部材を設けたことを特徴とする打撃工具。
【請求項２】
付勢部材を、基端部がシリンダの側面に沿って固定され、先端部が前記シリンダの外面と弾性的に係合する略Ｌ字状の板バネ部材としたことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項３】
シリンダの後方に、上端に設けた偏心ピンをコネクティングロッドを介してピストンと連結したクランクシャフトを軸支したものにあっては、板バネ部材の基端部に、前記クランクシャフトの軸受の下面に当接する弾性片を延設したことを特徴とする請求項２に記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、前端のビットに打撃を付与する電動ハンマーやハンマードリル等の打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
打撃工具は、例えば特許文献１に示すように、前端にビットを装着するハウジングの後方に、モータの出力軸の回転に伴いクランク機構を介して往復動するピストンと、空気室を介してその空気バネの作用でピストンと連動する打撃子とを収容したシリンダを保持させたものが知られている。よって、モータの回転に伴ってピストンが往復動すると、これに連動して往復動する打撃子が、ビットの後端をインパクトボルト等の中間子を介して間接的に打撃する。
また、この打撃工具には、無負荷状態での空打ち動作に対処するための空打ち防止装置が設けられている。この空打ち防止装置は、シリンダの前方部分に、軸方向へ前後移動可能で、打撃作動時には、後方へ押し込まれるビットによって後退位置にあり、シリンダの空気室に設けられた空気孔を閉塞するスライド管を、前方へ付勢した状態で外装した構成となっている。すなわち、被切削材等にビットを押し付けて後退させた際には、スライド管が後退して空気孔を閉塞し、空気室に空気バネの作用を奏させ、ビットがない状態やビットを被切削材等に押し付けない状態では、スライド管が前進して空気孔を開放し、空気バネの作用を失わせてピストンと打撃子との連動を遮断するものである。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−５７６５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このようにスライド管を設けて空打ち防止装置を形成した場合、メンテナンスや修理のためにスライド管やシリンダは容易に着脱可能とするのが望ましい。そこで、従来では、シリンダの後方部分にＯリングを外装して、ハウジングに形成された筒状の保持部に軽圧入することでシリンダを固定することがよく行われている。しかし、スライド管が空打ち防止の際に前方へ移動することで、シリンダに保持部からの抜け方向への力が加わり、シリンダに位置ズレを生じさせるおそれがある。よって、シリンダががたついて振動の原因となり、耐久性の低下に繋がる。かといってシリンダを強固に圧入したりすると、着脱に特殊な工具が必要となって手間が掛かり、メンテナンス等の作業性が低下してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は、シリンダの着脱を容易にしてメンテナンス等の際の良好な作業性を維持しつつ、通常の使用時にはシリンダが位置ズレを起こすことなく確実にハウジング内で保持可能となる打撃工具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、スライド管の非外装部分でシリンダの外面と直接或いは間接的に係合してシリンダを保持位置へ付勢する付勢部材を設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、シリンダの付勢に好適な付勢部材を得るために、付勢部材を、基端部がシリンダの側面に沿って固定され、先端部がシリンダの外面と弾性的に係合する略Ｌ字状の板バネ部材としたことを特徴とするものである。
請求項３に記載の発明は、請求項２の目的に加えて、シリンダの後方に、上端に設けた偏心ピンをコネクティングロッドを介してピストンと連結したクランクシャフトを軸支したものにあって、板バネ部材を合理的に利用するために、板バネ部材の基端部に、クランクシャフトの軸受の下面に当接する弾性片を延設したことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【０００７】
請求項１に記載の発明によれば、通常の使用時にはシリンダが位置ズレを起こすことなく、ハウジング内で確実に保持されて好適な耐久性が得られる。一方、シリンダをハウジング内で強固に圧入する必要がなくなるので、付勢部材の取り外しによってシリンダがハウジングから容易に抜き取り可能となり、メンテナンスや修理の際の良好な作業性も維持可能となる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、付勢部材を板バネ部材としたことで、シリンダの付勢に好適な付勢部材を簡単な構成で得ることができる。
請求項３に記載の発明によれば、請求項２の効果に加えて、板バネ部材を軸受のリテーナとしても利用できる合理的な構成となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、打撃工具の一例であるハンマードリルの一部縦断面図で、ハンマードリル１は、外ハウジング２の内部上方に、前方（図の左側）にツールホルダ７を突出させた回転・打撃ユニット３を収容する一方、その回転・打撃ユニット３の後方下側に、出力軸９を上向きにしたモータ８を収容している。この回転・打撃ユニット３は、ツールホルダ７を軸支するホルダハウジング４と、ホルダハウジング４の後方に連結されるクランクハウジング５と、クランクハウジング５の下方に連結されるギヤハウジング６とに覆われて外ハウジング２内で区画され、モータ８の出力軸９は、ギヤハウジング６の下面に保持されたボールベアリング１０に軸支されて回転・打撃ユニット３内に挿入されている。１１，１２は、ツールホルダ７の突出部分及び出力軸９の挿入部分をシールするシールリングである。
【０００９】
ツールホルダ７は、前端にビット１３を差し込み装着可能となっており、ビット１３の後方に、中間子となるインパクトボルト１４を、所定のストロークで前後移動可能に収容している。このインパクトボルト１４の後方でツールホルダ７内には、インパクトボルト１４の大径部後端を受ける受けリング１６と、後方の軸部１５が遊挿する弾性リング１７とが、軸方向へ前後移動可能に収容されている。
また、ツールホルダ７には、クランクハウジング５に形成された筒状部１８に軽圧入して保持されるシリンダ１９が後方から同軸で遊挿され、このシリンダ１９の内部に、前方に打撃子としてのストライカ２０が、その後方に空気室２１を介してピストン２２（図２に示す）が、夫々前後移動可能に収容されている。ピストン２２は、コネクティングロッド２３を介してクランクシャフト２４の上面に突設された偏心ピン２５に連結されるもので、このクランクシャフト２４は、出力軸９の後方でクランクハウジング５とギヤハウジング６とにボールベアリング２６及びニードルベアリング２７によって出力軸９と平行に軸支され、下方に設けたギヤ２８を出力軸９のピニオンに噛合させている。すなわち、コネクティングロッド２３及びクランクシャフト２４からなるクランク機構によって出力軸９の回転をピストン２２の往復動に変換可能としたものである。
【００１０】
さらに、シリンダ１９の前方部分には、スライド管２９が外装されている。このスライド管２９は、前端に、シリンダ１９の前端に係止する係止部３０を有し、この係止部３０がシリンダ１９の前端に係止する図１上側の後退位置と、受けリング１６がツールホルダ７の段部３１に当接するまで共に前進した弾性リング１７に係止部３０が当接する図１下側の前進位置との間で前後移動可能となっている。このスライド管２９の後方でシリンダ１９には、連続状に第２スライド管３２が外装されて、シリンダ１９外周の突条３３に係止された２枚のワッシャー３４，３４との間に配されたコイルバネ３５により、スライド管２９及び第２スライド管３２は前方へ付勢されている。
【００１１】
そして、シリンダ１９には、空気室２１の位置で複数の空気孔３６，３６が穿設されており、スライド管２９及び第２スライド管３２の後退位置では、第２スライド管３２によって空気孔３６は閉塞され、スライド管２９及び第２スライド管３２の前進位置では、空気孔３６は開放されて空気室２１がシリンダ１９外部と連通するようになっている。３８は、スライド管２９の前方に設けられ、スライド管２９の後退位置でシリンダ１９の前方に設けた第２空気孔３７と重なって打撃子２０前方の第２空気室３９をシリンダ１９外部と連通させる逃がし孔である。
【００１２】
一方、４０はクランクハウジング５に軸受４１を介して軸支されたベベルギヤで、シリンダ１９及びコイルバネ３５に外装されるスリーブ状を呈し、前端に設けた係止歯４２をツールホルダ７の後端に設けた係止歯４３に係止させることで、ツールホルダ７と一体回転可能となっている。ベベルギヤ４０の後端は、ワッシャー３４の後方でシリンダ１９に外装されて、前方への移動を規制されている。また、ベベルギヤ４０の中間部外周には、複数の係止凹部４４，４４・・が形成されて、ツールホルダ７の外周で軸方向へ移動可能に外装されたロックリング４５の後端を係止させることで、ベベルギヤ４０の回転をロックし、これと一体のツールホルダ７の回転もロック可能となっている。
【００１３】
そして、ベベルギヤ４０の後方でシリンダ１９には、シリンダ１９を筒状部１８への保持位置へ付勢する付勢部材となる板バネ部材４６が設けられている。この板バネ部材４６は、図３，４に示すように、左右一対のバネ部４７，４７の基端部を、連結部４８によって連結した側面視が略Ｌ字状となるプレート金具で、連結部４８に形成した位置決め孔４９を、クランクハウジング５の筒状部１８の下面で下向きに突設された位置決めボス５０に遊挿させ、各バネ部４７の下方に設けた透孔５１の位置でネジ５２によってクランクハウジング５の図示しないネジ孔に固定することで、クランクハウジング５に位置決め可能となる。一方、シリンダ１９におけるベベルギヤ４０の後方には、係止リング５４によって後方への移動が規制された付勢スリーブ５３が外装されて、付勢スリーブ５３の後端左右には、当接片５５，５５が突設されている。また、クランクハウジング５におけるシリンダ１９の下方側には、板バネ部材４６のバネ部４７の先端部に対応する一対の差込孔５６，５６が穿設されている。
【００１４】
ここで、左右のバネ部４７，４７の先端部を夫々差込孔５６，５６に差し込むと、各バネ部４７の先端部は、付勢スリーブ５３の当接片５５，５５に夫々前方から当接可能となるが、そのままバネ部４７を撓ませない状態では、連結部４８の位置決め孔４９と透孔５１とは、夫々クランクハウジング５側の位置決めボス５０とネジ孔よりも前方に位置している。よって、バネ部４７の先端部を当接片５５に当接させた状態で板バネ部材４６の基端部を後方へスライドさせて位置決め孔４９を位置決めボス５０に遊挿させると、各バネ部４７が撓んで後方への付勢力が生じ、付勢スリーブ５３を介してシリンダ１９を後方へ付勢することになる。この状態で透孔５１からネジ５２をねじ込むことができる。
なお、各バネ部４７の基端部は、後方へ延設される弾性片５７，５７となっている。この弾性片５７，５７は、板バネ部材４６の取付状態で、クランクシャフト５のボールベアリング２６の下面に当接し、ボールベアリング２６のベアリングリテーナとして機能するようになっている。
【００１５】
一方、ツールホルダ７の下方で出力軸９の前方には、減速軸６０が出力軸９と平行に軸支されている。この減速軸６０は、上端をクランクハウジング５に保持されたボールベアリング６１に、下端をギヤハウジング６に保持されたボールベアリング６２に夫々軸支され、上端に設けたベベルギヤをツールホルダ７側のベベルギヤ４０に噛合させ、中間部に設けた従動ギヤ６３を出力軸９のピニオンに噛合させている。
この従動ギヤ６３は、減速軸６０へ別体回転可能に外装され、出力軸９に噛合する上プレート６４と、同じく減速軸６０へ別体回転可能に外装される下プレート６５とに分割されており、下プレート６５上には、コイルバネ６６によって放射方向での突出方向へ付勢される係合部材６７が設けられて、上プレート６４の内面に設けた図示しない係合部と係合している。すなわち、コイルバネ６６の押圧力によって係合部材６７が係合部と係合可能なトルク内では下プレート６５を上プレート６４に連結し、当該トルクを超えるトルクがツールホルダ７側に発生すると、コイルバネ６６の押圧力に抗して係合部材６７が係合部と離反して上プレート６４のみを空転させ、出力軸９から減速軸６０側へのトルク伝達を遮断するトルクリミッタを形成したものである。
【００１６】
また、減速軸６０における従動ギヤ６３の下方部位には、下プレート６５の下面に設けた係止歯７０，７０・・に係止可能な係止歯６９，６９・・を上面に突設した切替プレート６８が、スプライン結合によって軸方向へ移動可能且つ減速軸６０と一体回転可能に設けられている。この切替プレート６８は、コイルバネ７１によって下プレート６５との係止方向へ付勢されており、外ハウジング２に設けた図示しない切替部材の操作によって、下プレート６５との係止位置（図１，２の左側位置）と、下プレート６５から離れる非係止位置（図１，２の右側位置）とにスライド操作可能となって、減速軸６０への回転伝達の有無を切替可能な切替機構を構成している。
【００１７】
以上の如く構成されたハンマードリル１においては、ツールホルダ７にビット１３を差し込み装着すると、ビット１３に押されたインパクトボルト１４が後退して、受けリング１６及び弾性リング１７を介してスライド管２９及び第２スライド管３２を後退位置までスライドさせる。この状態で、外ハウジング２に設けた図示しないスイッチレバーを操作してモータ８を駆動させると、出力軸９の回転がクランクシャフト２４に伝わり、クランクシャフト２４の回転がコネクティングロッド２３を介してピストン２２の往復動に変換される。空気室２１の空気孔３６は第２スライド管３２によって閉塞されているので、空気室２１は空気バネ作用を発揮し、ピストン２２の往復動にストライカ２０が連動して、ビット１３の後端に押されてシリンダ１９内に突出しているインパクトボルト１４の後端１５を打撃する。よって、ビット１３にはストライカ２０による打撃が間接的に付与される。
【００１８】
一方、出力軸９の回転は、従動ギヤ６３を介して減速軸６０に伝達される。ここで、切替プレート６８が従動ギヤ６３との係止位置に切替操作されている場合は、従動ギヤ６３と減速軸６０とが一体回転するため、減速軸６０の回転はベベルギヤ４０を介してツールホルダ７へ伝えられる。よって、ツールホルダ７が回転し、ビット１３は打撃に加えて回転も行うハンマードリルモードとなる。逆に、切替プレート６８が従動ギヤ６３との非係止位置に切替操作されている場合は、従動ギヤ６３の回転は減速軸６０に伝わらないため、ツールホルダ７は回転せず、ビット１３には打撃のみが付与されるハンマーモードとなる。なお、ハンマーモードの際は、切替プレート６８と同じ切替部材の切替操作によってロックリング４５を係止凹部４４に対して係脱させることで、ツールホルダ７及びビット１３の回転フリー状態と軸線回りの所定角度での固定状態とが選択可能となる。
【００１９】
そして、ビット１３の先端を被切削材に押し当てない場合や、ビット１３を装着していない場合等の無負荷状態でモータ８を駆動させると、ピストン２２に連動して前進したストライカ２０が最初にインパクトボルト１４に当接すると、そのままインパクトボルト１４がツールホルダ７の前方まで前進すると共に、スライド管２９及び第２スライド管３２がコイルバネ３５の付勢により、受けリング１６及び弾性リング１７がツールホルダ７の段部３１に当接するまで前進する。よって、空気室２１の空気孔３６が開放されてシリンダ１９外部と連通するため、空気室２１の空気バネ作用は失われ、ピストン２２が往復動してもストライカ２０は連動せず、その後の空打ちは防止される。
【００２０】
こうしてスライド管２９及び第２スライド管３２が前進することで、シリンダ１９には前方へ引っ張られる付勢力が働くが、シリンダ１９は板バネ部材４６によって常に後方へ押圧されているため、シリンダ１９が筒状部１８から前方へ抜けたりがたついたりすることはない。
また、このように位置決めされるシリンダ１９のワッシャー３４を介してベベルギヤ４０も前方への移動が規制されるため、減速軸６０のベベルギヤとの良好な噛み合わせが維持され、歯の摩耗や音の発生が抑制される。
そして、メンテナンスや修理等のためにシリンダ１９を取り外す場合は、前方からツールホルダ７やインパクトボルト１４、スライド管２９等を取り除いた後、板バネ部材４６のネジ５２を外してバネ部４７による当接片５５の付勢を解除して板バネ部材４６を取り外せば、シリンダ１９を筒状部１８から容易に抜き取ることができる。再装着も逆の手順で容易に行える。
【００２１】
このように、上記形態のハンマードリル１によれば、スライド管２９及び第２スライド管３２の非外装部分でシリンダ１９の外面と間接的に係合してシリンダ１９をクランクハウジング５の保持位置へ付勢する付勢部材（板バネ部材４６）を設けたことで、通常の使用時にはシリンダ１９が位置ズレを起こすことなく、クランクハウジング５内で確実に保持されて好適な耐久性が得られる。一方、シリンダ１９を筒状部１８へ強固に圧入する必要がなくなるので、板バネ部材４６の取り外しによってシリンダ１９が筒状部１８から容易に抜き取り可能となり、メンテナンスや修理の際の良好な作業性も維持可能となる。
特に、付勢部材を、基端部がシリンダ１９の側面に沿って固定され、先端部がシリンダ１９の外面と弾性的に係合する略Ｌ字状の板バネ部材４６としたことで、シリンダ１９の付勢に好適な付勢部材を簡単な構成で得ることができる。
そして、板バネ部材４６の基端部に、クランクシャフト２４のボールベアリング２６の下面に当接する弾性片５７を延設したことで、板バネ部材４６をボールベアリング２６のベアリングリテーナとしても利用できる合理的な構成となる。
【００２２】
なお、上記形態では、付勢スリーブを介して板バネ部材によってシリンダを間接的に後方へ付勢するようにしているが、スリーブでなく、軸方向に短いリングやワッシャー等の他の形態としてもよいし、このような部材を介在させずにシリンダの外面に係止突起等を形成することでシリンダを板バネ部材で直接後方へ付勢するようにしてもよい。
また、板バネ部材も、シリンダの下側に取り付けるものに限らず、ユニット内のスペースによっては上下逆に取り付けたり、左右何れかへ傾けて取り付けたり等の変更が可能である。この場合、配置が異なる複数の板バネ部材を設けることもできる。
さらに、板バネ部材自体の形状も上記形態に限らず、バネ部の長さの変更は勿論、バネ部を単一として、その先端をシリンダの外面に沿って湾曲する板状とする等の形状変更も可能である。
【００２３】
そして、板バネ部材の取付構造も、位置決め孔と位置決めボス、ネジとネジ孔とは数を変えてもよいし、どちらか一方の組を省略してもよい。なお、ネジとネジ孔との組を省略する場合は、位置決めボスの先端に、板バネ部材の抜け止めを施す必要があるが、この抜け止めは、位置決めボス先端の抜け止め形状や先端に装着する抜け止めピン等によるものの他、ギヤハウジングに、組み付け状態で抜け止めボスの先端に近接する抜け止め部を形成して板バネ部材の抜け止めを図ることも考えられる。
但し、付勢部材としては板バネ部材に限らず、コイルバネやゴム等の弾性体を採用することもできる。
【００２４】
その他、スライド管は、上記形態では２つのスライド管を用いて第２のスライド管で空気孔を閉塞させるようにしているが、第２のスライド管を一体化した単一のスライド管で空気孔を閉塞させても差し支えない。
また、上記形態ではハンマードリルに本発明を適用した例となっているが、ツールホルダへの回転伝達機構を有しない電動ハンマーであっても本発明は適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】ハンマードリルの一部縦断面図である。
【図２】Ａ−Ａ線断面図である。
【図３】Ｂ−Ｂ線断面図である。
【図４】板バネ部材の説明図で、左が正面、右が右側面、下が底面を夫々示す。
【符号の説明】
【００２６】
１・・ハンマードリル、２・・外ハウジング、３・・回転・打撃ユニット、４・・ホルダハウジング、５・・クランクハウジング、６・・ギヤハウジング、７・・ツールホルダ、８・・モータ、９・・出力軸、１３・・ビット、１４・・インパクトボルト、１８・・筒状部、１９・・シリンダ、２０・・ストライカ、２１・・空気室、２２・・ピストン、２４・・クランクシャフト、２９・・スライド管、３０・・係止部、３２・・第２スライド管、３４・・ワッシャー、３５・・コイルバネ、３６・・空気孔、４０・・ベベルギヤ、４６・・板バネ部材、４７・・バネ部、４９・・位置決め孔、５０・・位置決めボス、５１・・透孔、５２・・ネジ、５３・・付勢スリーブ、５５・・当接片、６０・・減速軸。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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