(57)【要約】【課題】  本発明の目的は、上記課題を解決し、スピンドルがアンビルに対して１回転した時にハンマがアンビルを１回だけ打撃する動作をより確実にしたインパクト工具を提供することにある。【解決手段】  ハンマ１３の一端に突設されるハンマ爪部１３Ｂと、アンビル１４の一端にハンマ爪部１３Ｂと係合可能に突設されるアンビル爪部１４Ａとを有するインパクト工具１において、ハンマ爪部１３Ｂを第１のハンマ爪１３ｃと、第1のハンマ爪１３ｃに対して径方向内側に突設される第２のハンマ爪１３ｄとで構成し、アンビル爪部１４Ａを、第１のハンマ爪１３ｃと係合可能な位置に突設される第１のアンビル爪１４ｃと、第２のハンマ爪１３ｄと係合可能な位置に突設される第２のアンビル爪１４ｄとで構成する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動源であるモータと、
該モータの回転力を減速して伝達する減速機構部と、
該減速機構部の回転力が伝達されて回転する略円柱形状のスピンドルであって、該スピンドルの外周に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第１のカム溝を有するスピンドルと、
該スピンドルに回転可能且つ軸方向移動可能に挿入される略円筒形状のハンマであって、該ハンマの内周の該第１のカム溝に対応する位置に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第２のカム溝と、該ハンマの一端に突設されるハンマ爪部と、を有するハンマと、
該スピンドルの前方に略同軸に回転可能に設けられる略円柱形状のアンビルであって、該アンビルの一端に該ハンマ爪部と係合可能に突設されるアンビル爪部と、該アンビルの他端に設けられる先端工具保持部と、を有するアンビルと、
該第１及び第２のカム溝内に設けられ、該第１及び第２のカム溝に係合するボールと、
該スピンドルと該ハンマとの間に設けられ、該ハンマを前方に押圧するスプリングと、
を有するインパクト工具において、
該ハンマ爪部は、第１のハンマ爪と、該第1のハンマ爪に対して径方向内側に突設される第２のハンマ爪とを有し、
該アンビル爪部は、第１のハンマ爪と係合可能な位置に突設される第１のアンビル爪と、該第２のハンマ爪と係合可能な位置に突設される第２のアンビル爪と、
を有することを特徴とするインパクト工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インパクト工具の締付け力を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
電動のインパクト工具では一般的に、スピンドル１回転毎にアンビルを２回打撃する方式をとっている。これは打撃時にハンマ、アンビルへ偏荷重が加わらないようにハンマ、アンビルには各々２個の爪が対称に設けてあることによる。
【０００３】
スピンドル１回転に２回打撃する方式は木材にビスを締める作業等、単位時間内の打撃回数が多い方が効率の良い作業に向いている。しかし、締まっているボルトをゆるめる作業あるいはハイテンションボルトを締める作業等、打撃回数を増やすよりむしろ１打撃当りの打撃エネルギーを高くした方が良い作業も多い。１打撃当りのエネルギーを高くする方法として、ハンマイナーシャを大きくする、あるいはスピンドル回転数を高くしてハンマの回転スピードを上げる等の方法で対処してきた。しかし、これらの方法ではモータに流れる電流が多くなりモータへの負担が多くなる不具合がある。このため、モータを１ランク大きな体格の仕様に変更することで重量アップ、価格アップという不具合が生じてしまう。特に蓄電池を電源する工具では電流が多くなることで作業時間が短かくなるという不具合も生じていた。
【０００４】
特許文献１には次の記載がある。すなわち、ハンマ爪、アンビル爪との軸方向最大嵌合長をスピンドルカム、スチールボールからなるカム機構の軸方向最大ストロークの３５％以下とすることによって、スピンドル１回転毎１回転打撃、あるいは１回打撃以下の打撃モードとすることができ、モータへの負担を増加させることなしに１打撃当りのエネルギーを高くすることができる。
【０００５】
【特許文献１】実開平６−６６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の構成では、スプリング荷重やハンマの重量、イナーシャなどの設定次第で軸方向の勘合長が変わるため、必ずしもスピンドル１回転につきアンビルを１打撃するとは限らなかった。
【０００７】
本発明の目的は、上記課題を解決し、スピンドルがアンビルに対して１回転した時にハンマがアンビルを１回だけ打撃する動作をより確実にしたインパクト工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
駆動源であるモータと、該モータの回転力を減速して伝達する減速機構部と、該減速機構部の回転力が伝達されて回転する略円柱形状のスピンドルであって、該スピンドルの外周に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第１のカム溝を有するスピンドルと、該スピンドルに回転可能且つ軸方向移動可能に挿入される略円筒形状のハンマであって、該ハンマの内周の該第１のカム溝に対応する位置に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第２のカム溝と、該ハンマの一端に突設されるハンマ爪部と、を有するハンマと、該スピンドルの前方に略同軸に回転可能に設けられる略円柱形状のアンビルであって、該アンビルの一端に該ハンマ爪部と係合可能に突設されるアンビル爪部と、該アンビルの他端に設けられる先端工具保持部と、を有するアンビルと、該第１及び第２のカム溝内に設けられ、該第１及び第２のカム溝に係合するボールと、該スピンドルと該ハンマとの間に設けられ、該ハンマを前方に押圧するスプリングと、を有するインパクト工具において、該ハンマ爪部は、第１のハンマ爪と、該第1のハンマ爪に対して径方向内側に突設される第２のハンマ爪とを有し、該アンビル爪部は、第１のハンマ爪と係合可能な位置に突設される第１のアンビル爪と、該第２のハンマ爪と係合可能な位置に突設される第２のアンビル爪と、を有するように構成する。
【０００９】
このようにすれば、第１のハンマ爪は第１のアンビル爪のみと係合可能になり、第２のハンマ爪は第２のアンビル爪のみと係合可能になる。よって打撃のタイミングに関わらず、スピンドルがアンビルに対して１回転した時にハンマがアンビルを１回だけ打撃するようになる。
【発明の効果】
【００１０】
請求項１記載の構成によれば、スプリング荷重やハンマの重量、イナーシャによって変わる打撃のタイミングに関わらず、スピンドルがアンビルに対して１回転した時にハンマがアンビルを確実に１回だけ打撃するようにできる。従って、スピンドルがアンビルに対して１回転した時にハンマがアンビルを１回だけ打撃する動作をより確実にしたインパクト工具を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図１の右方を工具の前方、図１の左方を工具の後方として説明する。
【００１２】
●インパクト工具１の全体構成について、図１を参照しながら説明する。
【００１３】
インパクト工具１の構成は概ね、外枠部２と、駆動源であるモータ３と、図示せぬ電源からモータ３への電力の供給を制御するスイッチ４と、モータ３の回転力を減速する減速機構部５と、減速機構部５の回転力を間欠的に発生する衝撃トルクに変換するインパクト機構部１１と、からなる。
【００１４】
●減速機構部５について、図１を参照しながら説明する。
【００１５】
減速機構部５は、モータ３に固着されるピニオンギヤ６と、ピニオンギヤ６と噛み合うアイドルギヤ７であって、後述のスピンドル１２にニードルローラ１０を介して回転可能に支持されるアイドルギヤ７と、アイドルギヤ７に外接して噛み合う略環形状のインターナルギヤ８であって、後述のインナカバ９に回転不能に支持されるインターナルギヤ８と、外枠部２に回動不能且つ軸方向移動不能に支持されるインナカバ９と、インナカバ９に図示せぬ軸受を介して回転可能に設けられる略円柱形状のスピンドル１２と、からなる。
【００１６】
モータ３の回転力は、ピニオンギヤ６からアイドルギヤ７及びインターナルギヤ８に伝達されるが、インターナルギヤ８はインナカバ９を介して外枠部２に回転不能に支持されているので、アイドルギヤ７が自転しながら公転する。アイドルギヤ７が公転すると、ニードルローラ１０を介してスピンドル１２が回転する。このようにしてピニオンギヤ６からスピンドル１２への回転力の伝達は、ピニオンギヤ６の歯数とインターナルギヤ８の歯数との比に応じて減速される。
【００１７】
●インパクト機構部１１について、図２乃至図５を参照しながら説明する。
【００１８】
インパクト機構部１１は、上述の略円柱形状のスピンドル１２と、スピンドル１２に回転可能且つ軸方向移動可能に挿入される略円筒形状のハンマ１３と、スピンドル１２の前方に略同軸に回転可能に設けられる略円柱形状のアンビル１４と、スピンドル１２とハンマ１３との間に介在するボール１５と、スピンドル１２とハンマ１３との間に設けられ、ハンマ１３を前方に押圧するスプリング１６と、を有する。
【００１９】
スピンドル１２は、スピンドル１２外周に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第１のカム溝１２ａを有する。ハンマ１３は、ハンマ１３内周の第１のカム溝１２ａに対応する位置に軸方向とは所定の角度をもって凹設される第２のカム溝１３ａと、ハンマ１３の一端に軸方向に延びるように突設されるハンマ爪部１３Ｂと、を有する。第１のカム溝１２ａ及び第２のカム溝１３ａの断面は、ボール１５の外径よりわずかに曲率の大きい半円形状であり、スピンドル１４の軸方向とは所定の角度をもってＶ字形状に延びる。ボール１５は、第１のカム溝１２ａａ及び第２のカム溝１３ａの中に設けられ、第１のカム溝１２ａ及び第２のカム溝１３ａに係合する。アンビル１４は、アンビル１４の一端にハンマ爪部１３Ｂと係合可能に軸方向に延びるように突設されるアンビル爪部１４Ａと、アンビル１４の他端に設けられる先端工具保持部１４ｂと、を有する。
【００２０】
このような構成により、ハンマ１３はスピンドル１２に対して常に前方に押圧されるが、第１のカム溝１２ａ及び第２のカム溝１３ａとボール１５との係合によってハンマ１３の前方への移動は規制され、第１のカム溝１２ａ及び第２のカム溝１３ａのＶ字形状の頂点同士が一致する位置で安定して静止する。そして、ハンマ１３とスピンドル１２とを相対的に回動するようにトルクをかけると、トルクがスプリング１６の押圧力に打ち勝つまではハンマ１３とスピンドル１２は相対的に回動せず、トルクがスプリング１６の押圧力に打ち勝つと、ハンマ１３はスピンドル１２に対して回動しながら後退する。トルクをかけるのを止めれば、スプリング１６の押圧力によってハンマ１３はただちに元の位置に戻る。
【００２１】
ハンマ爪部１３Ｂは、第１のハンマ爪１３ｃと、第1のアンビル爪に対して径方向内側に突設される第２のハンマ爪１３ｄとを有する。第１のハンマ爪１３ｃ及び第２のハンマ爪１３ｄの高さは、ハンマ１３が最も前方に位置している時にアンビル爪部１４Ａと係合できる程度の高さである。第１のハンマ爪１３ｃ及び第２のハンマ爪１３ｄは軸方向から見て略扇形であり、後述の第１のアンビル爪１４ｃ及び第２のアンビル爪１４ｄを所定の角度だけ回動可能に規制できるように、第１のハンマ爪１３ｃの周方向に占める大きさと、第２のハンマ爪１３ｄの周方向に占める大きさとは、ほぼ同じである。そして、回転軸の中心から第２のハンマ爪１３ｄの外周側までの距離は、回転軸の中心から第１のハンマ爪１３ｃまでの距離以上の大きさである。
【００２２】
アンビル爪部１４Ａは、第１のハンマ爪１３ｃと係合可能な位置に突設される第１のアンビル爪１４ｃと、第２のハンマ爪１３ｄと係合可能な位置に突設される第２のアンビル爪１４ｄと、を有する。第１のアンビル爪１４ｃ及び第２のアンビル爪１４ｄの高さは、ハンマ１３が最も前方に位置している時にハンマ爪部１３Ｂと係合できる程度の高さである。第１のアンビル爪１４ｃ及び第２のアンビル爪１４ｄは略長方形でその幅がほぼ同じである。そして、回転軸の中心から第２のアンビル爪１４ｄの外周側までの距離は、回転軸の中心から第１のアンビル爪１４ｃの内周側までの距離以上の大きさに設定されている。
【００２３】
このように構成することで、ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとが相対的に回転した時に、第１のハンマ爪１３ｃと第２のアンビル爪１４ｄとが係合することはなく、また第２のハンマ爪１３ｄと第１のアンビル爪１４ｃとが係合することもなくなる。よって、ハンマ１３とアンビル１４とが相対的に１回転した時に、ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとは１回だけ係合するようにできる。
【００２４】
●インパクト工具１の動作について、図１乃至図６を参照しながら説明する。
【００２５】
まず、先端工具保持部１４ｂに取付けられた図示せぬ先端工具を、図示せぬ被締め付け材に係合させる。次に、スイッチ４を操作するとモータ３が回転を初め、回転力は減速機構部５によって減速されてインパクト機構部１１に伝達される。
【００２６】
ハンマ１３及びスピンドル１２は、ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとが係合するまで、ほとんど抵抗なく回動する。ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとが係合すると、締付けトルクが小さい時はハンマ１３、スピンドル１２及びアンビル１４が一緒になって回転し、締付け動作が行われる。
【００２７】
締付けトルクが大きい時は、ハンマ１３はスプリング１６の押圧力に抗して、第１のカム溝１２ａ及び第２のカム溝１３ａの軌跡に沿って、スピンドル１２に対して回動しながら後退する。ハンマ１３が所定の位置よりも後退すると、ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとの係合が解かれ、ハンマ１３はスプリング１６の押圧力によってただちに元の位置に戻ろうとする。そしてハンマ爪部１３Ｂがアンビル爪部１４Ａを回転方向に打撃する。締付けトルクが大きい状態が続くと打撃動作を繰り返し、アンビル１４に間欠的な衝撃トルクが繰り返し伝達され、締付け動作が行われる。
【００２８】
上述のように、ハンマ１３とアンビル１４とが相対的に１回転した時に、ハンマ爪部１３Ｂとアンビル爪部１４Ａとは１回だけ係合するようにできるので、ハンマ１３の軌跡は図６に示すようになる。図６は各々の爪が打撃動作中にどのような関係にあるかを示した図であり、図中の左方を正転の方向、図中の上方を工具の後方とする。
【００２９】
図６中のＡの状態または図２及び図３に示すように、ます第１のハンマ爪１３ｃ（または第２のハンマ爪１３ｄ）が第１のアンビル爪１４ｃ（または第２のアンビル爪１４ｄ）を打撃する。次にアンビル１４からの反発力によってハンマ１３は一旦逆回転しながら後退し、その後スプリング１６の押圧力によって再び前進すると共に正転方向に加速される。図６中のＢの状態または図４及び図５に示すように、途中で第１のハンマ爪１３ｃ（または第２のハンマ爪１３ｄ）と第２のアンビル爪１４ｄ（または第１のアンビル爪１４ｃ）とが軸方向で重なる瞬間があるが、これらは径方向で重ならない位置に設けられているため衝突することがなく通り過ぎる。そして再び、図６中のＡの状態または図２及び図３に示すように、第１のハンマ爪１３ｃ（または第２のハンマ爪１３ｄ）が第１のアンビル爪１４ｃ（または第２のアンビル爪１４ｄ）を打撃する。
【００３０】
スプリング１３の荷重、ハンマ１３の重量及びイナーシャ、スピンドル１２の回転数の設定次第では打撃タイミングがわずかにずれることはあるが、少なくとも従来のスピンドル１回転につき２回打撃を行う構成と比べると、１打撃当りのエネルギーを高くすることができる。これは大きな締付けトルクを要する作業に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明によるインパクト工具を示す部分構造断面図。
【図２】本発明によるインパクト工具の打撃中の状態を示す要部構造断面図
【図３】図２のＡ−Ａ断面図
【図４】本発明によるインパクト工具のハンマ前進時の状態を示す要部構造断面図
【図５】図４のＢ−Ｂ断面図
【図６】本発明によるインパクト工具のハンマの軌跡を示す図
【符号の説明】
【００３２】
１  インパクト工具    
２  外枠部    
３  モータ    
４  スイッチ    
５  減速機構部    
６  ピニオンギヤ    
７  アイドルギヤ    
８  インターナルギヤ    
９  インナカバ    
１０  ニードルローラ    
１１  インパクト機構部    
１２  スピンドル    １２ａ  第１のカム溝    
１３  ハンマ    １３ａ  第２のカム溝    １３Ｂ  ハンマ爪部    
１３ｃ  第１のハンマ爪        １３ｄ  第２のハンマ爪    
１４  アンビル    １４Ａ  アンビル爪部        １４ｂ  先端工具保持部    
１４ｃ  第１のアンビル爪    １４ｄ  第２のアンビル爪    
１５  ボール    
１６  スプリング    
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005305578.tif 000005
【図４】
2005305578.tif 000006
【図５】
2005305578.tif 000007
【図６】
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