(57)【要約】【課題】小トルクのモータを使っても、大きな磁気インパクト動作を生じさせることができ、増し締めやネジを緩める作業も行うことができ、更に、負荷トルクが吸引トルクを超えないような小負荷のネジでも、磁気インパクト動作をさせて腕への負担を大きく軽減する。【解決手段】磁気ハンマー２と、磁気ハンマー２の外周に設けられる磁気アンビル１と、磁気アンビル１と共に回転する出力軸１１とを備え、磁気ハンマー２の回転に伴って磁気アンビル１に対して非接触で磁気的に衝撃回転力を発生させる磁気インパクト工具である。磁気アンビル１と磁気ハンマー２間の磁束を分配させる磁気分配手段２４と、磁気分配手段２４による磁束の分配量を変更する変更手段２８を備える。変更手段２８による磁気ハンマー２から磁気アンビル１と磁気分配手段２４への磁束の分配比率の変更に基づいて磁気ハンマー２と磁気アンビル１間に発生するトルクを変更可能にしている。【選択図】        図１
2004291138.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、駆動部により回転駆動される駆動軸と、駆動軸に結合された状態で回転運動を行う磁気ハンマーと、磁気ハンマーの外周に設けられる磁気アンビルと、磁気アンビルと共に回転する出力軸とを備え、磁気ハンマーと磁気アンビルの対向面の一方に磁極を構成し他方に磁極または磁性体を構成し、磁気ハンマーの回転に伴って磁気アンビルに対して非接触で磁気的に衝撃回転力を発生させる磁気インパクト工具において、磁気アンビルと磁気ハンマー間の磁束を分配させる磁気分配手段と、磁気分配手段による磁束の分配量を変更する変更手段を備え、変更手段による磁気ハンマーから磁気アンビルと磁気分配手段への磁束の分配比率の変更に基づいて磁気ハンマーと磁気アンビル間に発生するトルクを変更可能にしていることを特徴とする磁気インパクト工具。
【請求項２】
上記磁気分配手段は、磁性材料の板体にて形成し、板体を上記変更手段により磁気ハンマーに対して近接・離反可能に構成していることを特徴とする請求項１記載の磁気インパクト工具。
【請求項３】
上記磁気分配手段の板体は、駆動軸の軸芯方向に移動可能に構成していることを特徴とする請求項２記載の磁気インパクト工具。
【請求項４】
上記磁気分配手段の板体は、磁気ハンマーの外周付近または外側で、磁気ハンマーの軸芯に対して直交する軸により揺動自在に支持していることを特徴とする請求項２記載の磁気インパクト工具。
【請求項５】
上記磁気分配手段は、渦巻きバネのように磁気ハンマーの軸芯方向に弾性変形可能な形状をしており、磁気分配手段の一端を磁気ハンマーの端面に近接し、他端を変更手段により磁気ハンマー軸芯方向に引っ張り移動可能に構成していることを特徴とする請求項１記載の磁気インパクト工具。
【請求項６】
上記磁気分配手段は、変更手段により磁気ハンマーの軸芯に対して直交する放射方向に磁気ハンマーに対して接近・離反可能に構成していることを特徴とする請求項１記載の磁気インパクト工具。
【請求項７】
上記変更手段は、駆動部よりの回転の遠心力によって動作するように構成したことを特徴とする請求項６記載の磁気インパクト工具。
【請求項８】
上記変更手段は、駆動部の出力設定用のトリガーに磁気分配手段を移動させる移動手段を連動させて構成していることを特徴とする請求項１記載の磁気インパクト工具。
【請求項９】
上記磁気分配手段の板体は、磁気ハンマー側に突出した略円錐形をしていることを特徴とする請求項２記載の磁気インパクト工具。
【請求項１０】
上記変更手段は、工具を被締付物に押し付ける力に応じて磁気分配手段の移動量及び磁気分配手段の移動タイミングを設定可能に構成していることを特徴とする請求項１記載の磁気インパクト工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は磁気を利用して衝撃力を発生する磁気インパクト工具に関し、詳しくは、小トルクのモータを使っても大きな磁気インパクト動作が生じ、負荷トルクが磁気吸引トルクを超えないような小負荷のネジでも磁気インパクト動作をおこなえるようにしようとする技術に係るものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のインパクト工具Ａａは、図１８〜２０に示す如く、モータ１０１の回転力が減速機構１０２及び駆動軸１０３を介し伝達されて回転するハンマー１０４と、軸方向においてハンマー１０４とかみ合い回転する出力軸１０５と、軸方向で可動とされた同ハンマー１０４を出力軸１０５側に向けて付勢するバネ１０６とを備え、前記ハンマー１０４と出力軸１０５とのかみ合い部１０７でこの出力軸１０５に対しハンマー１０４の回転する方向に間欠的な打撃を付与して同出力軸１０５を回動させることにより、この出力軸１０５の前端に装着されるビットを衝撃的に回動させることができるものである。
【０００３】
そして、前記インパクト工具Ａａは、ビットホルダー１１４にドライバービットのようなビットを装着するインパクトドライバーのようなものであって、外殻ケース１１２のグリップ部１１２ａの下端に電源となる電池パックが装着されており、同グリップ部１１２ａの前面側にはトリガースイッチ１１３が設けられている。外殻ケース１１２内にはモータ取り付け台１２１を介してモータ１０１が配設され、モータ１０１の出力回転軸にはピニオン１２２が圧入固定されており、このピニオン１２２には駆動軸１０３の後端部分のキャリア部１２３に取り付けられた遊星ギア１２４がかみ合っている。
【０００４】
前記駆動軸１０３は軸受け１２５によって支持されると共に、軸受け１２６で支持された出力軸１０５によって支持されているもので、前記遊星ギア１２４はモータ取り付け台１２１に一体に形成されたインターナルギア１２７にもかみ合っている。それ故、モータ１０１の出力回転軸が回転されると、ピニオン１２２と遊星ギア１２４とインターナルギア１２７とキャリア部１２３とで構成される遊星歯車機構（減速機構１０２）により減速を受けて、前記駆動軸１０３は回転する。
【０００５】
又、前記駆動軸１０３の外周には環状のハンマー１０４が軸方向及び回転方向に移動自在に配設されている。このハンマー１０４はその前面に前記出力軸１０５の後端部分に形成された凸起歯１０７ｂとかみ合う凸起歯１０７ａを備え、その内周に軸方向の直溝１２８を備えたものであり、駆動軸１０３の外周面に形成されたＶ字状溝１２９と同直溝１２８とに係合する鋼製のボール１３０の存在故に、同駆動軸１０３に対する軸方向及び回転方向の移動について制限を受けている。
【０００６】
そして、ハンマー４の背面には、バネ１０６の一端がスラスト板１３１及び球１３２を介して当接されている。ここにおけるバネ１０６の他端は、スラスト板１３３で支持されていることから、ハンマー１０４は前方へと付勢されている。出力軸１０５は軸受け１２６によって回転自在に支持されたもので、その前端部分にはビットが装着されるビットホルダー１１４を備え、その後端部分には前記ハンマー１０４の凸起歯１０７ａとかみ合う凸起歯１０７ｂが形成されている。
【０００７】
したがって、このインパクト工具Ａａにおいて、モータ１０１により回転駆動される駆動軸１０３は、その回転力をボール１３０を介してハンマー１０４に伝えるものであり、そして、バネ１０６による付勢力で同ハンマー１０４は出力軸１０５とかみ合い部１０７でかみ合った状態にあるため、ハンマー１０４の回転が出力軸１０５を通じてドライバービットのようなビットに伝達される。
【０００８】
ここで、ドライバービットのようなビットによるビス締め作業等を行っている際に、回転の負荷が大きくなってくると、ハンマー１０４と出力軸１０５とのかみ合い部１０７において、駆動軸１０３に設けられたＶ字状溝１２９の存在故に、ハンマー１０４を後退させる方向の分力を発生して、このハンマー１０４は駆動軸１０３に対して回転しながら後退する。そして、ハンマー１０４と出力軸１０５とのかみ合い部１０７で凸起歯１０７ａと凸起歯１０７ｂとのかみ合いが外れ、モータ１０１からの回転エネルギーとバネ１０６の復元力とによって、同ハンマー１０４は出力軸１０５を打撃するものであり、この打撃による回転方向の衝撃がドライバービットのようなビットに加えられる。
【０００９】
又、このインパクト工具Ａａにあっては、ハンマー１０４が内側筒部と外側筒部との二重筒状に形成され、両筒部の間には収納凹部１３４が形成されており、この収納凹部１３４内に前記バネ１０６の前部やスラスト板１３１、球１３２等が納められている。それ故、ハンマー１０４及びバネ１０６の収納配置に要するスペースは軸方向で短縮され、インパクト工具Ａａの長さを短くすることができ、更には、同ハンマー１０４による慣性モーメントも大きくなって、インパクト工具Ａａのパワーアップが図られる（例えば、特許文献１参照）。
【００１０】
しかし、上記の特許文献１のインパクト工具Ａａでは、ハンマー１０４と出力軸１０５が直接衝突することから、大きな騒音を発生し、その騒音が大きな問題となっている。
【００１１】
【特許文献１】
特開平１１−３３３７４２号公報
【００１２】
そこで、磁気ハンマー２と磁気アンビル３により非接触打撃し、衝突音なしで、締め付け衝撃回転力を得ることで、ネジ締めを行う、磁気を利用した磁気インパクト工具Ａｂが考えられている。磁気インパクト工具Ａｂの要部の分解斜視図を図１５に、組立部分概略断面図を図１６に示す。
【００１３】
駆動部３は、モータ３１と減速機３２からなり、減速機３２からは出力軸３３が突出している。磁気ハンマー２は、４つの磁石２１と、それらを各々極方向から挟み込む８枚の磁極板２２と、円筒形で側面に等間隔で磁石２１と同じ厚みの極取付部２３を一体に形成されている４つの極取付部２３からなるハンマーコア２０からなり、ハンマーコア２０の極取付部２３と磁石２１を２枚の磁極板２２でサンドイッチして接着している。
【００１４】
磁気アンビル１は、先端に工具ビット（図示せず）を取り付けるビット穴１２がある軸部１１に、４つのＬ型をした磁気アンビルアーム１０が、軸と直交する円周上で等間隔に配設されて円周の中心で軸部１１と結合している。これら駆動部３、磁気ハンマー２及び磁気アンビル１１の３つの部分は、図１６に示すように、ケース６に駆動部３の駆動軸３３に磁気ハンマー２を挿入して固定し、磁気アンビル１のＬ型の磁気アンビルアーム１０の内側中央に圧入されているハンマー軸受５に駆動部３から出ている駆動軸３３の先端を挿入する。また、磁気アンビル１は、ケース６の先端部中央に設けられた軸受４に挿入され、駆動部３から磁気アンビル１まで組み合されてケース６に収納されている。ケース６には作業者が握るグリップ７が一体に形成されており、作業者の人差し指がくるあたりに、磁気インパクト工具Ａｂを動作させるトリガー８が設けられている。
【００１５】
組立状態では図１７に示すように、磁気アンビルアーム１０と磁気ハンマー２の磁石２１や磁極板２２の間に微小なギャップ９が存在し、磁気アンビルアーム１０と磁気ハンマー２は当たることなく、回転することができる。作業者は、このトリガー８を人差し指で引くことにより、ねじ込み作業をすることができる。
【００１６】
動作は、磁気アンビル１の先端のビット穴１２にネジ締めビツト（図示せず）を挿入し、ネジ締めビットをネジに当接させながら被締付部材にネジを押し当て、トリガー８を引いて工具を駆動し始める。ネジ締め初期状態では、ネジ締めに必要なトルクよりも磁気ハンマー２と磁気アンビル１の間に働く磁気吸引トルクの方が大きいため、磁気ハンマー２と磁気アンビル３は同期して回転してネジ締めをするが、ネジ締めに必要なトルクが磁気ハンマー２と磁気アンビル１の磁気吸引トルクを超えると、駆動部３のトルクと駆動部３の慣性トルクが加わって、磁気ハンマー２と磁気アンビル３の同期が外れ、磁気インパクト状態となり、インパクトトルクによりネジ締めを最後までおこなう。
【００１７】
【発明が解決しようとする課題】
上記した磁気インパクト工具Ａｂにおいては、一定回転数において磁気インパクト動作毎に生じる磁気衝撃トルクはほぼ一定である。この場合、ネジ締め作業では、初期は負荷トルクが小さいので、磁気ハンマー２と磁気アンビル１は磁気インパクト動作をすることなく一緒に回転を始め、負荷トルクが磁気ハンマー２と磁気アンビル１の磁気吸引トルクを超えると、磁気ハンマー２やそれを駆動する駆動部３の慣性力と駆動手段のトルクの合力により磁気ハンマー２と磁気アンビル１の磁気吸引を打ち破り、インパクト動作に移る。しかしながら、
１．ネジがロックして駆動部３を構成するモータ３１の停動トルクを超えた状態から増し締めする場合や、ロックしたネジを緩める場合は、駆動部３の慣性力を使用することができないので、磁気インパクト動作が起こらず、締付作業をすることができない。そのため、磁気ハンマー２を駆動する駆動部３の停動トルクは、前記吸引トルク以上にしておかねばならず、大きなモータ３１が必要になる。
２．細めのネジの場合はネジによる負荷トルクが磁気吸引トルクを超えることがなく、作業者は常に腕に大きな反力を受けることになり、腕が疲れてしまう。また、ネジが着座する際に大きな反力が腕にかかってしまう。
などという問題があった。
【００１８】
本発明はこのような問題に鑑みてなされたものであり、小さな停動トルクのモータを使っても、大きな磁気インパクト動作を生じさせることができる共に、増し締めやネジを緩める作業も行うことができ、更に、負荷トルクが磁気吸引トルクを超えないようなネジでも、磁気インパクト動作をさせて腕への負担を大きく軽減できる磁気インパクト工具を提供することを目的とするものである。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明においては、駆動部３と、駆動部３により回転駆動される駆動軸３３と、駆動軸３３に結合された状態で回転運動を行う磁気ハンマー２と、磁気ハンマー２の外周に設けられる磁気アンビル１と、磁気アンビル１と共に回転する出力軸１１とを備え、磁気ハンマー２と磁気アンビル１の対向面の一方に磁極を構成し他方に磁極または磁性体を構成し、磁気ハンマー２の回転に伴って磁気アンビル１に対して非接触で磁気的に衝撃回転力を発生させる磁気インパクト工具において、磁気アンビル１と磁気ハンマー２間の磁束を分配させる磁気分配手段２４と、磁気分配手段２４による磁束の分配量を変更する変更手段２８を備え、変更手段２８による磁気ハンマー２から磁気アンビル１と磁気分配手段２４への磁束の分配比率の変更に基づいて磁気ハンマー２と磁気アンビル１間に発生するトルクを変更可能にしていることを特徴とするものである。
【００２０】
このような構成によれば、磁気ハンマー２から磁気アンビル１に流れる磁束の量を調整することができるので、例えば、磁気吸引トルクを小さくすることができ、ネジ締めの負荷が小さくても磁気インパクト動作を起こすことができる。又、例えば、モータ３１を起動する時に磁気分配手段２４への磁束の分配比率を高め、磁気アンビル１に回る磁束の分配率を下げておけば、磁気吸引トルクが小さくなり、停動トルクの小さなモータ３１でも起動することができ、モータ３１を小型化できる。更に、磁気分配手段２４を磁気ハンマー２に近づける距離を調節すれば、細めのネジでも磁気インパクト動作を起こすことができるので、腕への反力が小さくて済み、ネジ締め作業が楽になる。
【００２１】
請求項２の発明においては、上記磁気分配手段２４は、磁性材料の板体２４ａにて形成し、板体２４ａを上記変更手段２８により磁気ハンマー２に対して近接・離反可能に構成していることを特徴とするものである。
【００２２】
このような構成によれば、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間のギャップ９を変動させることなくインパクトトルクの変更ができるので、例えば、ギャップ９を変更するために強度の必要な部分に可動機構部を構成しなくてもよく、構成を簡素化できる。
請求項３の発明においては、上記磁気分配手段２４の板体２４ａは、駆動軸３３の軸芯方向に移動可能に構成していることを特徴とするものである。
このような構成によれば、磁気分配手段２４の板体２４ａは駆動軸３３の軸芯方向に移動することで、回転する必要がなくなり、構成を簡素化できる。
請求項４の発明においては、上記磁気分配手段２４の板体２４ａは、磁気ハンマー２の外周付近または外側で、磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する軸２７により揺動自在に支持していることを特徴とするものである。
【００２３】
このような構成によれば、磁気分配手段２４の板体２４ａは磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する軸２７の回りに揺動することで、磁気ハンマー２の軸芯に沿って移動するように拘束する必要もなくなり、構成を簡素化できる。
請求項５の発明においては、上記磁気分配手段２４は、渦巻きバネのように磁気ハンマー２の軸芯方向に弾性変形可能な形状をしており、磁気分配手段２４の一端を磁気ハンマー２の端面に近接し、他端を変更手段２８により磁気ハンマー２の軸芯方向に引っ張り移動可能に構成していることを特徴とするものである。
このような構成によれば、弾性変形可能な形状の磁気分配手段２４が有する弾性力により、変更手段２８の動作に同期すると共に、変更手段２８が初期位置に復帰するように働き、変更手段２８の構成を簡素化できる。
請求項６の発明においては、上記磁気分配手段２４は、変更手段２８により磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する放射方向に磁気ハンマー２に対して接近・離反可能に構成していることを特徴とするものである。
【００２４】
このような構成によれば、磁気分配手段２４が磁気ハンマー２の軸芯方向に移動する構成に比べて、工具の全長を短くでき、工具の扱いが楽になり、狭いところでの作業性が向上する。
請求項７の発明においては、上記変更手段２８は、駆動部３よりの回転の遠心力によって動作するように構成したことを特徴とするものである。
このような構成によれば、変更手段２８は駆動部３の回転速度に応じて磁気分配手段２４による磁束の分配比率を自動的に変更でき、高回転数の時に磁気インパクトトルクを高くし、低回転数の時に磁気インパクトトルクを低くすることができ、必要なトルクが高くても低くても作業効率を良好に保つことができる。
【００２５】
請求項８の発明においては、上記変更手段２８は、駆動部３の出力設定用のトリガー８に磁気分配手段２４を移動させる移動手段２５を連動させて構成していることを特徴とするものである。
【００２６】
このような構成によれば、作業者の意志によって駆動部３の出力設定用のトリガー８を操作し、磁気インパクトトルクを自在にコントロールすることができる。これにより作業者は、使用するネジの太さや長さを考慮すると共に、経験的に作業効率が最も高くなるトリガー８の引き方や、自分の過去の経験から得ている相手材料の特性に応じて作業することができる。
請求項９の発明においては、上記磁気分配手段２４の板体２４ａは、磁気ハンマー側に突出した略円錐形をしていることを特徴とするものである。
このような構成によれば、磁気ハンマー２と磁気分配手段２４の対向する面積が大きくなり、磁気ハンマー２から磁気分配手段２４と磁気アンビル１に磁束を分配する比率を大きく変動させることができる。
【００２７】
このことにより、磁気インパクトトルクは、極小から最大まで範囲が広がり、作業に使用できるネジが極細から極太まで対応できるようになる。作業者は、数種類の電動工具を持ち歩く必要がなくなり、本発明の磁気インパクト工具Ａ一つで済む。
請求項１０の発明においては、上記変更手段２８は、工具を被締付物に押し付ける力に応じて磁気分配手段２４の移動量及び磁気分配手段２４の移動タイミングを設定可能に構成していることを特徴とするものである。
このような構成によれば、作業者がネジを締める時に締付トルクの大きさに応じて軸方向に押さえる力を変える際に、押し付け力の変動に応じて磁気分配比率及びそのタイミングを変えることができ、押し付け力が大きい時は磁気インパクトトルクが大きくなり、押し付け力が小さい時は磁気インパクトトルクが小さくなって、作業者の感覚に自然に同調させることができ、作業者と工具のユーザーインターフェースが向上する。
【００２８】
【発明の実施の形態】
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は本発明の第一の実施の形態の磁気インパクト工具Ａの内部構造の分解斜視図であり、図２は同上の内部構造の側断面図である。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は図１５〜１７に示す構成と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
第一の実施の形態の磁気インパクト工具Ａは、磁気アンビル１と磁気ハンマー２間の磁束を分配させる磁気分配手段２４と、磁気分配手段２４による磁束の分配量を変更する変更手段２８を備え、変更手段２８による磁気ハンマー２から磁気アンビル１と磁気分配手段２４への磁束の分配比率の変更に基づいて磁気ハンマー２と磁気アンビル１間に発生するトルクを変更可能にしているものである。
具体的には、図３に示すように、磁気分手段２４は磁性材料で穴あき円板形状の板体２４ａで形成し、駆動軸３３に軸受け２５ｃにて軸芯方向に移動自在で、かつ、磁気ハンマー２に接触しないように挿通して保持されている。環状の板体２４ａの外周面と小型回転モータ２５ａのウオームギア２５ｂとの間にピニオンギア２５ｄが配設され、小型回転モータ２５ａの回転によって板体２４ａを駆動軸３３の軸芯方向に往復移動可能にしている。このように、磁性材料で形成した板体２４ａを磁気分配手段２４として磁気ハンマー２に近接・離反させる構成を磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更する変更手段２８と総称する。変更手段２８にて板体２４を移動させることで、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更し、磁気インパクト工具Ａに発生するトルク変化させるようにしている。
【００２９】
動作としては、例えば、大きな磁気インパクトトルクが必要な場合は、小型回転モータ２５ａを正回転させて磁性材料製の磁気分配手段２４の板体２４ａを磁気ハンマー２から遠ざけて磁気アンビル１に分配される磁束の量を増加させる。逆に、磁気インパクトトルクを小さくしたい場合は、小型回転モータ２５ａを逆回転させて磁性材料製の板体２４ａを磁気ハンマー２に近づけて磁気アンビル１に分配される磁束の量を減少させる。
【００３０】
この時、作業者が工具外面に設けたスイツチ（図示せず）を用いて分配手段２４の移動量を変更してもよい。この場合、スイッチはトリガー８であってもよい。
【００３１】
また、変更手段２８は入力手段（図示せず）とマイコン（図示せず）を有し、作業者がネジの種類と被削材（被締付材）の材質を入力することで、マイコンに予めプログラミングされていた内容に基づいて磁気分配手段２４を移動させる量を決定して、小型回転モータ２５ａを制御してもよい。
【００３２】
更に、前記入力手段の入力方法の発展形として、トルクセンサ（図示せず）や回転センサ（図示せず）を用いることもでき、負荷の状態をトルクセンサが直接センシングしたり、回転センサの回転速度の変化から負荷状態を推定して磁気インパクト状態への切り替えが必要かどうかをマイコンが判断して、小型回転モータ２５ａを制御してもよい。
このように本発明の第一の実施の形態においては、磁気アンビル１と磁気ハンマー２間の磁束を分配させる磁気分配手段２４と、磁気分配手段２４による磁束の分配量を変更する変更手段２８を備え、変更手段２８による磁気ハンマー２から磁気アンビル１と磁気分配手段２４への磁束の分配比率の変更に基づいて磁気ハンマー２と磁気アンビル１間に発生するトルクを変更可能にしていることから、磁気ハンマー２から磁気アンビル１に流れる磁束の量を調整することができ、例えば、磁気吸引トルクを小さくすることができ、ネジ締めの負荷が小さくても磁気インパクト動作を起こすことができる。又、例えば、モータ３１を起動する時に磁気分配手段２４への磁束の分配比率を高め、磁気アンビル１に回る磁束の分配率を下げておけば、磁気吸引トルクが小さくなり、停動トルクの小さなモータ３１でも起動することができ、モータ３１を小型化できる。
更に、磁気分配手段２４を磁気ハンマー２に近づける距離を調節すれば、細めのネジでも磁気インパクト動作を起こすことができるので、腕への反力が小さくて済み、ネジ締め作業が楽になる。
更に、磁気分配手段２４の板体２４ａを上記変更手段２８により磁気ハンマー２の軸芯方向に磁気ハンマー２に対して近接・離反可能に構成していることから、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間のギャップ９を変動させることなくインパクトトルクの変更ができるので、例えば、ギャップ９を変更するために、強度の必要な部分に可動機構部を構成しなくてもよく、構成を簡素化できる。
【００３３】
しかも、磁気分配手段２４の板体２４ａは、駆動軸３３の軸芯方向に移動可能に構成していることから、磁気分配手段２４の板体２４ａは駆動軸３３の軸芯方向に移動することで、回転する必要がなくなり、構成を簡素化できる。
【００３４】
図４及び図５は本発明の第二の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
【００３５】
第二の実施の形態においては、磁気配分手段２４として磁性材料で形成した環状の板体２４ａの穴径を大きくして駆動軸３３に遊通している。図４及び図５に示すように、回転中心（軸芯）から外側に離れた板体２４ａの位置に軸２７を設け、ケース６に設けられた軸受け６１に軸２７を回転自在に支持し、板体２４ａが回転自在に保持されている。板体２４ａが揺動することで、磁束の分配量を変更し、発生するトルクを変化させるのである。
【００３６】
磁気分配手段２４の板体２４ａは、ソレノイド等の直動アクチュエータ２５ｅと復帰バネ２６から構成される移動手段２５の前記直動アクチュエータ２５ｅによる引張力により揺動し、直動アクチュエータ２５ｅの駆動を停止し、復帰バネ２６のバネ力によって初期位置に戻るようにしているが、直動アクチュエータ２５ｅを制御する手段としては、第一の実施の形態と同様の手段を用いてもよく、他の手段によってもよい。
【００３７】
このように本発明の第二の実施の形態においては、板体２４ａは、磁気ハンマー２の外周付近または外側で、磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する軸２７により揺動自在に支持していることから、板体２４ａは磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する軸２７の回りに揺動することで、磁気ハンマー２の軸芯に沿って移動するように拘束する必要もなくなり、構成を簡素化できる。
【００３８】
図６及び図７は、本発明の第三の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
【００３９】
第三の実施の形態においては、図７に示すように、磁気分配手段２４が磁性材料にて形成した渦巻きバネ２４ｂにて構成されている。渦巻きバネ２４ｂの内端部を磁気ハンマー２の端面付近を初期位置としてあり、渦巻きバネ２４ｂの外端部がハウジング６に固定されている。直動アクチュエータ２５ｅによる変更手段２８により渦巻きバネ２４ｂの内端部の一端を駆動軸３３と平行に引っ張ることで、渦巻きバネ２４ｂが弾性変形し、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更し、発生するトルクを変化させるようにしている。直動アクチュエータ２５ｅを逆転させて変更手段２８による引張力をなくすことで、渦巻きバネ２４ｂ自身のバネ力により初期位置に戻る。直動アクチュエータ２５ｅを制御する手段としては、第一の実施の形態と同様の手段を用いてもよい。
【００４０】
このように第三の実施の形態においては、磁気分配手段２４は、渦巻きバネのように磁気ハンマー２の軸芯方向に弾性変形可能な形状をしており、磁気分配手段２４の一端を磁気ハンマー２の端面に近接し、他端を変更手段２８により磁気ハンマー２の軸芯方向に引っ張り移動可能に構成していることから、弾性変形可能な形状の磁気分配手段２４が有する弾性力により、変更手段２８の動作に同期すると共に、変更手段２８が初期位置に復帰するように働き、変更手段２８の構成を簡素化できる。
【００４１】
図８及び図９は、本発明の第四の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
第四の実施の形態においては、図９に示すように、磁気分配手段２４が磁性材料にて形成された複数の円弧状体２４ｃで形成され、例えば、４個の円弧状体２４ｃをバネ２６にて駆動軸３３の外周部において軸芯側に付勢し、隣接の円弧状体２４ｃが当接して円柱状にまとまり、磁気ハンマー２に近接するようにしている（図８及び図９の仮想線で示している）。各円弧状体２４ｃにはワイヤー２５ｆが係着され、小型回転モータ２５ａの正回転にてワイヤー２５ｆをドラム（図示せず）に巻き取ることで、円弧状体２４ｃをバネ２６に抗してガイド（図示せず）に沿って放射状に外方に待避させて磁気ハンマー２より離し、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更し、発生するトルクを変更させるようにしている。ワイヤー２５ｆ及び小型回転モータ２５等にて変更手段２８を構成している。
【００４２】
小型回転モータ２５ａを逆回転させてワイヤー２５ｆを繰り出すと、バネ２６により円弧状体２４ｃが軸芯側に付勢されて初期位置に戻る（図８及び図９の実線で示している）。小型回転モータ２５ａを制御する手段としては、第一の実施の形態と同様の手段を用いてもよい。
ところで、円弧状体２４ｃをバネ２６に抗してガイドに沿って放射状に外方に待避させるように磁気ハンマー２より離し、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更し、発生するトルクを変更させるようにするのに際して、円弧状体２４ｃを駆動部３よりの回転の遠心力によって動作するようにしてもよい。この場合、上記ワイヤー２５ｆを外しておけばよい。また、小型回転モーター２５ａも不要になり、構成が大幅に簡素化される。
【００４３】
このように第四の実施の形態においては、磁気分配手段２４は、変更手段２８により磁気ハンマー２の軸芯に対して直交する放射方向に磁気ハンマー２に対して接近・離反可能に構成しているから、磁気分配手段２４が磁気ハンマー２の軸芯方向に移動する構成に比べて、工具の全長を短くでき、工具の扱いが楽になり、狭いところでの作業性が向上する。
【００４４】
図１０は、本発明の第五の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
第五の実施の形態においては、図３で示した磁気分配手段２４の板体２４ａがクランクアーム形状のアーム２５ｍを変更手段２８としてトリガー８に接続され、トリガー８の引き込み量に応じて板体２４ａが移動して磁気ハンマー２に近接・離反するようにしている。
【００４５】
この場合、アーム２５ｍをてこを利用したリンク機構に構成してトリガー８の引き込み操作力をてこの力で増幅するようにしてもよい。
【００４６】
このように第五の実施の形態においては、上記変更手段２８は、駆動部３の出力設定用のトリガー８に磁気分配手段２４を移動させる移動手段２５を連動させて構成しているから、作業者の意志によって駆動部３の出力設定用のトリガー８を操作し、磁気インパクトトルクを自在にコントロールすることができる。これにより作業者は、使用するネジの太さや長さを考慮すると共に、経験的に作業効率が最も高くなるトリガー８の引き方や、自分の過去の経験から得ている相手材料の特性に応じて作業することができる。
【００４７】
図１１及び図１２は、本発明の第六の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
第六の実施の形態においては、図１２に示すように、磁性材料にて形成した穴あき形状の板体２４ａに磁性材料にて形成した穴あき円錐形状の突起体２４ｄを同軸上に接続して磁気分配手段２４を構成し、磁気分配手段２４を小型回転モータ２５ａで構成された変更手段２８で駆動軸３３と平行に移動可能に構成し、磁気ハンマー２と磁気アンビル１間の磁束の分配量を変更するようにしたものである。磁気ハンマー２の内周側の駆動軸３３付近が、磁気分配手段２４と最も接近した状態で、微小の間隙を維持できる形状となっている。
第六の実施の形態においては、磁気分配手段２４の板体２４ａは、磁気ハンマー側に突出した略円錐形をしているから、磁気ハンマー２と磁気分配手段２４の対向する面積が大きくなり、磁気ハンマー２から磁気分配手段２４と磁気アンビル１に磁束を分配する比率を大きく変動させることができる。
【００４８】
このことにより、磁気インパクトトルクは、極小から最大まで範囲が広がり、作業に使用できるネジが極細から極太まで対応できるようになる。作業者は、数種類の電動工具を持ち歩く必要がなくなり、本実施の形態の磁気インパクト工具Ａ一つで済む。
【００４９】
図１３及び図１４は、本発明の第七の実施の形態の磁気インパクト工具Ａを示している。但し、非接触にてインパクトトルクを発生させる基本構成は第一の実施の形態と同様であり、共通する部分には同一の符号を付して説明は省略し、特徴的な構成を新たな符号を付して詳述する。
【００５０】
第七の実施の形態においては、図１４に示すように、磁気分配手段２４である穴あき円筒形の板体２４ａに、磁気アンビル１の外側を通るアーム２５ｈが接続され、アーム２５ｈの先端に円筒形の被押圧体２５ｉが接続され、出力軸１１より突出させた突出片１１ｂを介して軸方向の押し付け力を受け、被押圧体２５ｉ、アーム２５ｈを経て板体２４ａを磁気ハンマー２及び磁気アンビル１より離反させるようにしている。
磁気アンビル１の軸部分は軸方向に２分割され、分割部分１１ａ、１１ｃがスプライン機構にて連結され、回転トルクを伝達しながら、出力側の分割部分１１ａが軸芯方向に移動可能に支持されている。分割部分１１ａのビット側には円板状の突出片１１ｂが形成され、インパクト工具Ａの押し付け力を、回転ベアリング２５ｊを介して被押圧体２５ｉに伝えるようにしている。
２分割された磁気アンビル１の軸部分の分割部分１１ａ、１１ｃの間には復帰用のバネ２６が設置され、工具の押し付け力が解除されると、バネ２６の復帰力により先端側の分割部分１１ａが押し戻されて磁気分配手段２４の板体２４ａは初期位置に戻る。
このように、第七の実施の形態においては、変更手段２８は、インパクト工具Ａを被締付物に押し付ける力に応じて磁気分配手段２４の移動量及び磁気分配手段２４の移動タイミングを設定可能に構成していて、作業者がネジを締める時に締付トルクの大きさに応じて軸方向に押さえる力を変える際に、押し付け力の変動に応じて磁気分配手段２４の移動量及び移動タイミング（移動時期）を設定変更することができ、押し付け力が大きい時は磁気インパクトトルクが大きくなり、押し付け力が小さい時は磁気インパクトトルクが小さくなって、作業者の感覚に自然に同期させることができ、作業者と工具のユーザーインターフェースが向上する。
【００５１】
【発明の効果】
請求項１の発明においては、磁気ハンマーから磁気アンビルに流れる磁束の量を調整することができるので、例えば、磁気吸引トルクを小さくすることができ、ネジ締めの負荷が小さくても磁気インパクト動作を起こすことができる。又、例えば、モータを起動する時に磁気分配手段への磁束の分配比率を高め、磁気アンビルに回る磁束の分配率を下げておけば、磁気吸引トルクが小さくなり、停動トルクの小さなモータでも起動することができ、モータを小型化できる。更に、磁気分配手段を磁気ハンマーに近づける距離を調節すれば、細めのネジでも磁気インパクト動作を起こすことができるので、腕への反力が小さくて済み、ネジ締め作業が楽になる。
【００５２】
請求項２の発明においては、請求項１の効果に加えて、上記磁気分配手段は、磁性材料の板体にて形成し、板体を上記変更手段により磁気ハンマーに対して近接・離反可能に構成しているから、磁気ハンマーと磁気アンビル間のギャップを変動させることなくインパクトトルクの変更ができるので、例えば、ギャップを変更するために強度の必要な部分に可動機構部を構成しなくてもよく、構成を簡素化できる。
請求項３の発明においては、請求項２の効果に加えて、上記磁気分配手段の板体は、駆動軸の軸芯方向に移動可能に構成しているから、磁気分配手段の板体は駆動軸の軸芯方向に移動することで、回転する必要がなくなり、構成を簡素化できる。
【００５３】
請求項４の発明においては、請求項２の効果に加えて、上記磁気分配手段の板体は、磁気ハンマーの外周付近または外側で、磁気ハンマーの軸芯に対して直交する軸により揺動自在に支持しているから、磁気分配手段の板体は磁気ハンマーの軸芯に対して直交する軸の回りに揺動することで、磁気ハンマーの軸芯に沿って移動するように拘束する必要もなくなり、構成を簡素化できる。
請求項５の発明においては、上請求項１の効果に加えて、上記磁気分配手段は、渦巻きバネのように磁気ハンマーの軸芯方向に弾性変形可能な形状をしており、磁気分配手段の一端を磁気ハンマーの端面に近接し、他端を変更手段により磁気ハンマーの軸芯方向に引っ張り移動可能に構成しているから、弾性変形可能な形状の磁気分配手段が有する弾性力により、変更手段の動作に同期すると共に、変更手段が初期位置に復帰するように働き、変更手段の構成を簡素化できる。
【００５４】
請求項６の発明においては、請求項１の効果に加えて、上記磁気分配手段は、変更手段により磁気ハンマーの軸芯に対して直交する放射方向に磁気ハンマーに対して接近・離反可能に構成しているから、磁気分配手段が磁気ハンマーの軸芯方向に移動する構成に比べて、工具の全長を短くでき、工具の扱いが楽になり、狭いところでの作業性が向上する。
請求項７の発明においては、請求項６の効果に加えて、上記変更手段は、駆動部よりの回転の遠心力によって動作するように構成したから、変更手段は駆動部の回転速度に応じて磁気分配手段による磁束の分配比率を自動的に変更でき、高回転数の時に磁気インパクトトルクを高くし、低回転数の時に磁気インパクトトルクを低くすることができ、必要なトルクが高くても低くても作業効率を良好に保つことができる。
【００５５】
請求項８の発明においては、請求項１の効果に加えて、上記変更手段は、駆動部の出力設定用のトリガーに磁気分配手段を移動させる移動手段を連動させて構成しているから、作業者の意志によって駆動部の出力設定用のトリガーを操作し、磁気インパクトトルクを自在にコントロールすることができる。これにより作業者は、使用するネジの太さや長さを考慮すると共に、経験的に作業効率が最も高くなるトリガーの引き方や、自分の過去の経験から得ている相手材料の特性に応じて作業することができる。
請求項９の発明においては、請求項２の効果に加えて、上記磁気分配手段の板体は、磁気ハンマー側に突出した略円錐形をしているから、磁気ハンマーと磁気分配手段の対向する面積が大きくなり、磁気ハンマーから磁気分配手段と磁気アンビルに磁束を分配する比率を大きく変動させることができる。
【００５６】
このことにより、磁気インパクトトルクは、極小から最大まで範囲が広がり、作業に使用できるネジが極細から極太まで対応できるようになる。作業者は、数種類の電動工具を持ち歩く必要がなくなり、本発明の磁気インパクト工具一つで済む。
請求項１０の発明においては、請求項１の効果に加えて、上記変更手段は、工具を被締付物に押し付ける力に応じて磁気分配手段の移動量及び磁気分配手段の移動タイミングを設定可能に構成しているから、作業者がネジを締める時に締付トルクの大きさに応じて軸方向に押さえる力を変える際に、押し付け力の変動に応じて磁気分配比率及びそのタイミングを変えることができ、押し付け力が大きい時は磁気インパクトトルクが大きくなり、押し付け力が小さい時は磁気インパクトトルクが小さくなって、作業者の感覚に自然に同調させることができ、作業者と工具のユーザーインターフェースが向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態における磁気インパクト工具の内部構造を示す分解斜視図である。
【図２】同上の内部構造を示す断面図である。
【図３】同上の磁気分配手段の斜視図である。
【図４】同上の第二の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図５】同上の磁気分配手段の斜視図である。
【図６】同上の第三の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図７】同上の変形可能な磁気分配手段の斜視図である。
【図８】同上の第四の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図９】同上のハンマー回転軸に垂直方向で放射状に動作する磁気分配手段を示し、図８のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１０】同上の第五の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図１１】同上の第六の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図１２】同上の磁気分配手段の斜視図である。
【図１３】同上の第七の実施の形態の磁気インパクト工具の内部構造を示す断面図である。
【図１４】同上の磁気分配手段の斜視図である。
【図１５】従来例の分解斜視図である。
【図１６】従来例の組立状態の内部構造を示す断面図である。
【図１７】図１６のＸ−Ｘ線断面図である。
【図１８】同上の内部構造を示す断面図である。
【図１９】同上のハンマーブロックの内部構造を示す断面図である。
【図２０】同上のハンマーの分解斜視図である。
【符号の説明】
１    磁気アンビル
２    磁気ハンマー
３    駆動部
１１  軸部
２４  磁気分配手段
３３  駆動軸
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2004291138.tif 000018
【図１７】
2004291138.tif 000019
【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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