(57)【要約】【課題】電動工具に止着した工具ビットの振れを防止するのに一層有効な技術を提供する。【解決手段】工具ビット装着部１０７に着脱自在に挿通された工具ビット１１３を回転駆動して所定の作業を行う電動工具１００につき、工具ビット装着部１０７に挿通されて止着状態とされた工具ビット１１３の長軸方向の所定範囲に渡って、該工具ビット１１３の径方向への付勢力を作用させた状態で、当該工具ビット１１３に常時に接触可能とされた工具ビット保持部材１４１を有するように構成する。【選択図】        図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
工具ビット装着部に着脱自在に挿通された工具ビットを回転駆動して所定の作業を行う電動工具であって、
前記工具ビット装着部に挿通されて止着状態とされた前記工具ビットの長軸方向の所定範囲に渡って、該工具ビット径方向への付勢力を作用させた状態で、当該工具ビットに常時に接触可能とされた工具ビット保持部材を有することを特徴とする電動工具。
【請求項２】
請求項１に記載の電動工具であって、
前記工具ビット保持部材は、前記工具ビットの長軸方向に延在する柱状体を有し、
当該柱状体は、前記工具ビット装着部に挿通されて止着状態とされた前記工具ビットの長軸方向の所定範囲に渡って線状に接触可能とされることを特徴とする電動工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、工具ビット装着部に着脱自在に止着された工具ビットを回転駆動して所定の作業を行う電動工具に関し、特に当該電動工具に止着した工具ビットが振れを生じるのを有効に防止するため技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば特開平２００２−２０５２８１号公報では、工具ビットを回転工具に取り付けるに際し、当該工具ビットの周方向へのクランプ動作に伴って、該工具ビットを径方向に弾発状に押圧し、これによって装着された工具ビットが工具ビット取付孔に対して振れを生じるのを防止する技術が開示されている。
【０００３】
上記先行技術によれば、工具ビット取付孔に対する工具ビットの振れの防止を合理的に図ることが可能であるが、あらかじめ定められた所定の箇所において工具ビットを押圧する構成のため、工具ビットと工具ビット取付孔との間の寸法公差が工具ビットの長さ方向でばらつく場合の対策としては必ずしも万全とはいえないことがある。従って工具ビットの振れを一層確実に抑制することが可能な技術の探求が更に要請される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平２００２−２０５２８１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、電動工具に止着した工具ビットの振れを防止するのに一層有効な技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、工具ビット装着部に着脱自在に挿通された工具ビットを回転駆動して所定の作業を行う電動工具が構成される。「工具ビット装着部」は、典型的には、挿通された工具ビットを所定の装着動作を介して解除自在に止着するチャック部がこれに該当する。所定の作業を行う電動工具としては、回転式電動工具や往復動式電動工具等を広く包含することが可能であるが、典型的には、装着されたビットが回転することでネジ締め作業を行う電動ドライバへの適用が好適である。
【０００７】
本発明に係る電動工具は、工具ビット装着部に挿通されて止着状態とされた工具ビットに対する工具ビット保持部材を有する。この工具ビット保持部材は、工具ビット装着部に止着された工具ビットの長軸方向の所定範囲に渡って、工具ビット径方向への付勢力を作用した状態にて、当該工具ビットに常時に接触可能とされる。この工具ビット保持部材により、工具ビット装着部に止着された工具ビットが振れを生じることが効果的に抑制される。本明細書における工具ビットの「振れ」は、工具ビットの中心がその長軸に対してずれを生じることを指すものとする。とりわけ本発明における工具ビット保持部材は、工具ビットの長軸方向所定範囲に渡って保持力を作用するため、工具ビットのピッチング方向（縦方向）への振れをしっかりと規制することが可能となり、工具ビットと工具ビット装着部の間の寸法公差に起因する工具ビットの振れを効果的に防止することができる。また長軸方向所定範囲に渡る保持力の作用により、工具ビットと工具ビット装着部との間の寸法公差が、当該工具ビットのどの箇所に生じるかを問わず、高い振れ抑制機能が奏されることとなる。
【０００８】
なお工具ビット止着を確実なものとするため、電動工具には、工具ビット保持部材とは別に工具ビットの抜け止め手段を配置し、工具ビットの振れ防止と抜け防止とを独立して機能させる構成とするのが好ましい。工具ビット保持部材を抜け止め手段と別に構成することで、例えば球状のストッパに対応する溝を有する既存の工具ビットに容易に対応することが可能である。なお、工具ビットの振れを確実に防止するとの見地に立てば、本発明における「長軸方向の所定範囲」は、工具ビット保持部材による保持力が工具ビット全体における振れの発生を防止するのに十分な程度の長さ寸法とするのが好ましい。
【０００９】
なお本発明における工具ビット保持部材は、とくに工具ビットのアンビル部に接触するように構成するのが好ましい。「アンビル部」は、工具ビットの長軸方向に延在して当該工具ビットの本体を構成する要素として規定される。これにより工具ビットの保持が一層確実なものとなり、振れ防止効果の向上に資することとなる。
【００１０】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１ないし２の電動工具における工具ビット保持部材は、工具ビットの長軸方向に延在する柱状体を有するよう構成される。当該柱状体は、工具ビット装着部に挿通されて止着状態とされた工具ビットの長軸方向の所定範囲に渡って線状に接触可能に構成される。例えば工具ビットのアンビル部に柱状体が接触する構成とした場合、工具ビットの長軸と柱状体の長軸とが平行となるように配設されることとなり、特に工具ビットの振れ抑制効果が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態につき、インパクトドライバ１００を一例として、図面を参照しつつ詳細に説明する。
図１に、本実施の形態であるインパクトドライバ１００が示される。インパクトドライバ１００は本発明における電動工具の一例である。インパクトドライバ１００は、モータハウジング１０３とハンドグリップ１０５を有する本体部１０１と、当該本体部１０１のうちのハンドグリップ１０５下端側にフック１２２を介して着脱自在に取り付けられるバッテリユニット１２１とを主体として構成される。
【００１２】
モータハウジング１０３内には、便宜上直接の図示を省略するものの、駆動モータ１０４、当該駆動モータの回転数を減少するための減速機構、および当該減速機構に接続されて回転駆動される駆動軸１６１が適宜配設されている。駆動軸１６１は、駆動力伝達ボール１６３を介してハンマー１６５に連接される。また、ハンマー１６５の先端側にはアンビル１６９が配設され、当該ハンマー１６５による衝撃トルクを受承可能とされている。ハンマー１６５は、駆動軸１６１の長軸方向に相対移動可能とされるとともに、バネ１６７によってアンビル１６９側に（図中右方向）に付勢される。アンビル１６９は、当該アンビル１６９の前方側に長軸状に延在するスピンドル１３０と一体化されており、このスピンドル１３０の先端側にはドライバビット装着部１０７が設けられている。ドライバビット装着部１０７は本発明における「工具ビット装着部」に対応する。またハンドグリップ１０５の上端側には、駆動モータ１０４を駆動するためのトリガスイッチ１０６が設けられている。
【００１３】
ドライバビット装着部１０７の詳細な構成が図２から図５に示される。なお図２はスピンドル１３０先端部のうち、ドライバビット止着用のストッパ部材１３３を主体とした箇所の断面構造を正面断面図として示し、図３はドライバビット１１３（図６以降参照）の振れ防止用のローラピン１４１を主体とした箇所の断面構造を正面断面図として示す。また図４は、図３おけるＡ−Ａ線断面を示し、さらに図５はスピンドル１３０の先端部の構造を示す。
【００１４】
ドライバビット装着部１０７は、図２および図３に示すように、ドライバビット１１３（図６以降参照）が挿通されるドライバビット挿通孔１３１を有するとともに、スピンドル１３０の先端部に配設されたストッパ部材１３３とローラピン１４１とを有する。ドライバビット１１３は断面六角形に形成され、ドライバビット挿通孔１３１は、当該ドライバビット１１３に対応して六角形状の内壁面を有する。このうちストッパ部材１３３は、球状のスチールボールによって構成されるとともに、当該ストッパ部材１３３よりも小径のストッパ部材出没孔１５１から出没自在にドライバビット挿通孔１３１に臨むように構成される。ローラピン１４１は、本発明における「工具ビット保持部材」および「柱状体」に対応する要素である。
【００１５】
またスピンドル１３０の先端部においてストッパ部材１３３の径外方側を覆う領域には、スピンドル１３０の外周において、当該スピンドル１３０の長軸方向に移動可能に設定されたクランプスリーブ１３５が設けられている。クランプスリーブ１３５は、付勢スプリング１３７によって、スピンドル１３０の先端から離反する方向（図２および図３において左方向）に付勢されており、常時においては、当該クランプスリーブ１３５のクランプ部１３６がストッパ部材１３３の上方に当接するように位置し、これによってストッパ部材１３３が径外方に移動するのを規制している。これにより当該ストッパ部材１３３がドライバビット挿通孔１３１内壁面から常時に突出した状態とされる。このようにストッパ部材１３３がドライバビット挿通孔１３１に常時に突出した状態をクランプ状態と規定する。
【００１６】
一方、ローラピン１４１は、スピンドル１３０の長軸方向に平行な長軸を有するように延在する柱状体として形成されるとともに、図４に示すように当該ローラピン１４１よりも小径のローラピン出没孔１５３から出没自在にドライバビット挿通孔１３１に臨む。ローラピン１４１は、図４に示すように、スピンドル１３０外周に概ね１２０度の間隔で三つ配列されている。各ローラピン１４１は、スピンドル１３０の周方向に延在しつつローラピン１４１の外径側に当接するリーフスプリング１４３によって、スピンドル１３０の中心方向に向かって径方向の付勢力を受ける。これによりローラピンは、ドライバビット挿通孔１３１内壁面から突出した状態となるように常時に付勢されることとなる。なお本実施の形態では、一枚のリーフスプリング１４３によって三つのローラピン１４１が同時に径方向に付勢されるように構成されている。
【００１７】
以上のように構成された本実施の形態たるインパクトドライバ１００の作用について説明する。
インパクトドライバ１００を用いて被加工材に対するネジ締付作業を行う前の準備作業として、ドライバビット装着部１０７にドライバビット１１３を装着する。ドライバビット１１３をドライバビット装着部１０７に装着しようとする状態が図６から図８に示される。このうち図６は、ストッパ部材１３３を主体としたスピンドル１３０の先端構造を正面断面図として示し、図７はローラピン１４１を主体としたスピンドル１３０の先端構造を正面断面図として示す。また図８は図７おけるＢ−Ｂ線断面を示す。
【００１８】
各図に示されるように、ドライバビット１１３をドライバビット装着部１０７に装着しようとする場合、クランプスリーブ１３５を適宜マニュアル操作して、付勢スプリング１３７の付勢力に抗しつつスピンドル１３０の先端方向に移動させる。するとクランプスリーブ１３５のクランプ部１３６がストッパ部材１３３の上方からシフトして、ストッパ部材１３３はスピンドル１３０の径外方への移動規制が解除されることとなる。この状態をアンクランプ状態と規定する。かかるアンクランプ状態では、ドライバビット１１３をドライバビット挿通孔１３１内に挿通すると、挿通しようとする当該ドライバビット１１３に押圧されることで、ストッパ部材１３３はストッパ部材出没孔１５１から没し、当該ドライバビット１１３の挿通操作を阻害することがない。またローラピン１４１は、挿通されるドライバビット１１３により、リーフスプリング１４３の付勢力に抗しつつ径外方に移動してドライバビット１１３の挿通操作を許容する。
【００１９】
かかるアンクランプ状態において、ドライバビット１１３がドライバビット挿通孔１３１の奥まで達した場合、作業者はクランプスリーブ１３５のマニュアル保持を解除する。するとクランプスリーブ１３５が付勢スプリング１３７の付勢力によってスピンドル１３０の外周面を軸方向に移動し、これによってクランプ部１３６がストッパ部材１３３の上方に位置することになる。するとクランプ部１３６がストッパ部材１３３の径外方側に当接することにより、図９に示すように、当該ストッパ部材１３３はストッパ部材出没孔１５１からドライバビット挿通孔１３１内に突出する。その結果、ストッパ部材１３３はドライバビット１１３の溝部１１５に嵌合し、これによってドライバビット１１３がドライバビット装着部１０７に止着状態（クランプ状態）とされる。
【００２０】
このとき図１０、および図１０におけるＣ−Ｃ線断面図である図１１に示すように、ローラピン１４１は、リーフスプリング１４３によってドライバビット１１３の中心に向かって付勢されることにより、長軸方向（図１０中左右方向）に関し、当該ローラピン１４１の長さ寸法に渡ってドライバビット１１３のアンビル部１１７に常時かつ密着状に接触した状態が得られる。これによって、ドライバビット１１３をドライバビット装着部１０７へ止着する予備作業が完了することとなる。
【００２１】
この時、ドライバビット１１３は、ストッパ部材１３３がドライバビット１１３の溝部１１５に嵌合することにより、ドライバビット挿通孔１３１から抜け止めされつつドライバビット装着部１０７に止着される。これにより、クランプ状態とされたドライバビット１１３は、ストッパ部材１３３によって抜け止めされた状態で、スピンドル１３０によって回転駆動される。
【００２２】
上記のようにドライバビット１１３の装着作業が完了した後、作業者が図１に示すトリガスイッチ１０６を操作すると、モータ１０４はバッテリユニット１２１に収容された電池より駆動電流を供給されて回転駆動される。モータ１０４の回転運動は、減速機構部において適宜減速されつつ駆動軸１６１へと伝達され、この結果、駆動軸１６１が回転駆動されることとなる。
【００２３】
ドライバビット１１３（図６以降参照）によるネジ締付トルクが軽負荷状態に留まる場合には、駆動軸１６１の回転がハンマー１６５とアンビル１６９に連続的に伝達され、ドライバビット１１３（図６以降参照）は、連続的にネジ締め付け作業を遂行する。
【００２４】
またネジ締付トルクが大きくなり所定の高負荷状態となった場合、後退したハンマー１６５がバネ１６７の付勢力によって衝撃的な回転トルクを伴いつつアンビル１６９に衝突し、ドライバビット１１３（図６以降参照）に大きな締付けトルクを発生させる。なおインパクトドライバの作動原理自体は周知の技術事項に属するため、その詳細な作用の説明は便宜上省略する。
【００２５】
このとき図１１に示すように、リーフスプリング１４３によってドライバビット１１３の径方向に付勢された三つのローラピン１４１は、図１０に示すように、ドライバビット１１３の長軸方向につき当該ローラピン１４１の長さ寸法に渡って線状に密着する。換言すれば、ローラピン１４１はドライバビット１１３に対し、その長軸方向に関し線状かつ常時に接触状態とされる。これにより、本実施の形態によれば、ドライバビット装着部１０７に止着状態とされたドライバビット１１３は、ストッパ部材１３３によって抜け止めされつつ、さらにローラピン１４１によって振れを生じないように保持され、これによって被加工材に対して安定的なネジ締付作業を遂行することが可能となる。
【００２６】
なお本実施の形態では、図１１に示す三つのローラピン１４１のうちドライバビット１１３を図中左右両下側で保持するものについては、ドライバビット１１３のドライバビット１１３への接触箇所につき、図１２に示すように、断面六角状に形成されたドライバビット１１３の中心部１１３ａと、当該ドライバビット１１３の頂角を構成する稜角部１１９とを結ぶ線に対し、当該中心部１１３ａとローラピン１４１の中心部とを結ぶ線が所定の角度Ｓをなすように両者が配置される。換言すれば、ローラピン１４１は、ドライバビット１１３の稜角部１１９から微小角度Ｓだけシフトしてドライバビット１１３に当接するように構成されている。本実施の形態では、稜角部１１９に正しく当接するローラピン１４１（図１１における上部側のローラピン１４１）に対して、他のローラピン１４１（図１１における左右両下側のローラピン１４１）がそれぞれ「１２０度＋Ｓ」の配置間隔で遠ざかるように配置構成されている。これにより三つのローラピン１４１が互いに協働して、工具ビットの上下方向および左右方向の双方に関し当該工具ビットを確実に保持することが可能となる。
【００２７】
すなわち、
「請求項１または２に記載の電動工具であって、
前記工具ビットは多角形断面を有するとともに、少なくとも、前記工具ビット保持部材の一部は、前記工具ビットの外周面のうち、当該多角形断面の頂部から周方向にシフトした位置において当該工具ビットに接触するよう構成されることを特徴とする電動工具」という構成である。
【００２８】
かかる構成により、工具ビット保持部材は、工具ビットの上下方向および左右方向の双方に関し当該工具ビットを確実に保持することが可能となり、工具ビットをしっかりと保持しつつ、振れ発生を確実に抑制することが可能となる。
【００２９】
本実施の形態は一例としてインパクトドライバ１００を用いて説明したが、これを他のバッテリ駆動式電動工具を用いて構成することができる。また本実施の形態では、ローラピン１４１が、ドライバビット１１３の長軸方向に関し、所定長さに渡って当該ドライバビット１１３を保持する構成としているが、この場合、「直軸方向に関し所定の長さに渡るドライバビット１１３の保持」という本発明の特徴に鑑み下記の変更例が可能である。すなわち、ドライバビット１１３の長軸方向に直列状に配置された複数の球状体を構成し、各球状体それぞれがドライバビット１１３に常時に接触することでドライバビット１１３の長軸方向所定の長さに渡る保持を行うことが可能な構成によって、ローラピン１４１に代替するという変更例である。このように複数の球状体によって長軸方向所定長さに渡る保持を行う場合、ドライバビット１１３への各球状体の接触は点状なので、ドライバビットと保持用の各球状体との間での拗れの発生を極力回避することが可能となる。
【００３０】
さらに下記に示す各種の態様を構成することも可能である。
（態様１）
請求項１または２に記載の電動工具であって、
前記工具ビット保持部材は、前記工具ビットの長軸方向に並列状に配設された複数の球状体を有し、
当該複数の球状体は、前記工具ビット装着部に挿通された前記工具ビットの長軸方向の所定範囲に渡って複数箇所にて接触可能とされることを特徴とする電動工具。
【００３１】
態様１によれば、工具ビット保持部材は、工具ビットの長軸方向に並列状に配設された複数の球状体を有するよう構成される。これは、上述の変更例に対応する構成であり、長軸軸方向に球状体を複数個配列することで、上記した柱状体（ローラピン１４１に相当）と同等の機能を奏させる変更形態である。工具ビットに点状に接触する球状体を工具ビット長軸方向に複数個配設することで、上記線状接触の場合に比べ、工具ビット保持部材と工具ビットとの間の拗れの可能性を極力低減することが可能となる。
【００３２】
（態様２）
請求項１または２に記載の電動工具であって、
前記工具ビット保持部材は、前記工具ビットの周方向に複数配置され、
当該複数の工具ビット保持部材のうちの少なくとも二つに対し、前記工具ビットの径方向への付勢力を作用するリーフスプリングが設けられていることを特徴とする電動工具。
【００３３】
態様２によれば、付勢手段としてリーフスプリングを採用することにより、複数の工具ビット保持部材を同時に径方向に付勢することができるので、工具ビット保持のための部品点数の増加を抑制し、構造を簡便なものとすることができる。
【００３４】
（態様３）
「請求項１または２、あるいは態様１または２のいずれかに記載の電動工具であって、
前記工具ビット装着部に装着された工具ビットを解除自在に抜け止めする工具ビット抜け止め部材をさらに有し、前記工具ビット保持部材は、前記工具ビットの長軸方向に関し当該工具ビット抜け止め部材と前後して配設されることを特徴とする電動工具。
【００３５】
態様３によれば、工具ビットの抜け止めと振れ防止とを別構成とすることで、既存の抜け止め機構が配された工具ビットに対しても効果的な振れ防止対策を講じることができるので合理的である。
【００３６】
（態様４）
「工具ビット装着部に着脱自在に止着された工具ビットを回転駆動して所定の作業を行う電動工具であって、
前記工具ビット装着部に挿通された前記工具ビットのアンビル部における長軸方向の所定範囲に渡って該工具ビット径方向への付勢力を作用させた状態で、当該工具ビットに常時接触可能とされた工具ビット保持部材を有し、
前記工具ビット保持部材は、前記工具ビットの長軸方向に延在するとともに、前記工具ビットの周方向に複数配置された柱状体を有するとともに、当該複数の柱状体は、前記工具ビットの周方向に延在するリーフスプリングによって前記工具ビットの径方向への付勢力を付与されることを特徴とする電動工具。」
【００３７】
態様４によれば、上記した各種の特徴を組み合わせ、工具ビットの振れを合理的に抑制することが可能な構成が得られる。
【００３８】
【発明の効果】
本発明によれば、電動工具に止着した工具ビットの振れを防止するのに一層有効な技術が提供されることとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態であるインパクトドライバの全体構成を示す図である。
【図２】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部の構成を示す断面図である。図２では、ストッパ部材を主体として図示されている。
【図３】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部の構成を示す断面図である。図３では、ローラピンを主体として図示されている。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線断面図である。
【図５】スピンドルの外面構造を示す。
【図６】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部にドライバビットを挿入していく状態を示す。図６では、ストッパ部材を主体として図示されている。
【図７】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部にドライバビットを挿入していく状態を示す。図７では、ローラピンを主体として図示されている。
【図８】図７におけるＢ−Ｂ線断面図である。
【図９】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部にドライバビットが挿入された状態を示す。図９では、ストッパ部材を主体として図示されている。
【図１０】本実施の形態に用いられるドライバビット装着部にドライバビットが挿入された状態を示す。図１０では、ローラピンを主体として図示されている。
【図１１】図１０におけるＣ−Ｃ線断面図である。
【図１２】ドライバビットのアンビルおよび稜角部に対するローラピンの当接関係を示す模式図である。
【符号の説明】
１００  インパクトドライバ（電動工具）
１０１  本体部
１０３  モータハウジング
１０４  駆動モータ
１０５  ハンドグリップ
１０６  トリガスイッチ
１０７  ドライバビット装着部（工具ビット装着部）
１１３  ドライバビット（工具ビット）
１１５  溝部
１１７  アンビル部
１１９  稜角部
１２１  バッテリユニット
１２２  フック
１３０  スピンドル
１３１  ドライバビット挿通孔
１３３  ストッパ部材
１３５  クランプスリーブ
１３６  クランプ部
１３７  付勢スプリング
１４１  ローラピン（工具ビット保持部材：柱状体）
１４３  リーフスプリング
１５１  ストッパ部材出没孔
１５３  ローラピン出没孔
１６１  駆動軸
１６３  駆動力伝達ボール
１６５  ハンマー
１６７  バネ
１６９  アンビル
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
2004154882.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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