(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータの動力を受け回転可能であり、一端にビットを着脱可能なチャックを備えたスピンドルと、該スピンドルに対して回転不能及び軸方向移動不能に設けられた可動側ラチェット部と、該可動側ラチェット部と対面する位置に回転不能に設けられた固定側ラチェット部と、前記スピンドルの反チャック側端部に設けられた穴部によって前記スピンドル端面よりも反チャック側に突出するように保持されたボールと、該ボールと接触及び非接触可能で前記ボールと接触した状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を規制し、前記ボールと非接触の状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を許容して可動側ラチェット部と固定側ラチェット部との噛み合いを許容する切替え手段とを有する電気ドリルであって、前記穴部内に前記ボールの外径よりも大きな内径を持つ大径部を設けると共に前記大径部と前記スピンドルの反チャック側端面との間に前記ボールの外径よりも小さい内径を持つストッパ部を設け、更に前記ボールを前記スピンドルの反チャック側端面に押し付けた際に前記スピンドルの反チャック側端部外周を半径方向に広げるように変形可能な変形部を設けたことを特徴とする電気ドリル。
【請求項２】
前記ボールを前記穴部内において回転可能としたことを特徴とする請求項１記載の電気ドリル。
【請求項３】
前記ストッパ部を環状に形成したことを特徴とする請求項１記載の電気ドリル。
【請求項４】
前記穴部のチャック側内壁を前記スピンドルの反チャック側端面に向かうに従って内径の大きくなる円錐形状とすると共に、前記ボールを前記内壁と前記ストッパ部とで若干の隙間を持って保持するようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項記載の電気ドリル。
【請求項５】
前記スピンドルに前記穴部と連通して前記チャック側に位置する潤滑材収納室を設けたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項記載の電気ドリル。
【請求項６】
前記スピンドルに前記潤滑材収納室内と前記スピンドル外周面とを連通させる連通穴を設けたことを特徴とする請求項５記載の電気ドリル。
【請求項７】
前記連通穴を覆う位置に、前記スピンドル外周を覆う形状をし、前記スピンドルを回転可能及び軸方向移動可能に支持する支持部材を配置させたことを特徴とする請求項６記載の電気ドリル。
【請求項８】
前記変形部は前記大径部外周に位置する薄肉部であることを特徴とする請求項１記載の電気ドリル。
【請求項９】
前記ストッパ部の反チャック側面に前記チャック側に向かうに従って内径の小さくなる傾斜面を設けたことを特徴とする請求項１あるいは請求項３記載の電気ドリル。
【請求項１０】
モータと、該モータの動力を受け回転可能であり、一端にビットを着脱可能なチャックを備えたスピンドルと、該スピンドルに対して回転不能及び軸方向移動不能に設けられた可動側ラチェット部と、該可動側ラチェット部と対面する位置に回転不能に設けられた固定側ラチェット部と、前記スピンドルの反チャック側端部に設けられた穴部によって前記スピンドル端面よりも反チャック側に突出するように保持されたボールと、該ボールと接触及び非接触可能で前記ボールと接触した状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を規制し、前記ボールと非接触の状態にある時には前記スピンドルの軸方向移動を許容して可動側ラチェット部と固定側ラチェット部との噛み合いを許容する切替え手段とを有する電気ドリルであって、前記スピンドルに前記穴部と連通して前記チャック側に位置する潤滑材収納室を設けると共に、前記スピンドルに前記潤滑材収納室内と前記スピンドル外周面とを連通させる連通穴を設けたことを特徴とする電気ドリル。
【請求項１１】
前記連通穴を覆う位置に、前記スピンドル外周を覆う形状をし、前記スピンドルを回転可能及び軸方向移動可能に支持する支持部材を配置させたことを特徴とする請求項１０記載の電気ドリル。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転のみを行うドリルモードと、回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリルモードとに切替え可能な電気ドリルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、回転のみを行うドリルモードと、回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリルモードとに切替え可能な電気ドリルが存在する。この種の電気ドリルは図４〜図７に示すような構成をしたものであった。
【０００３】
以下、図４〜図７を用いて従来の電気ドリルの一例を説明する。なお、図４は回転のみを行うドリルモード状態を示す要部拡大断面図、図５は回転と共に軸方向の振動を行う振動ドリルモード状態を示す要部拡大断面図、図６はスピンドルの一端部を示す要部拡大断面図、図７は動作モード切替え手段の一例を示す斜視図である。
【０００４】
図に示すように電気ドリルは、ハウジング１７内に支持されたモータ１４と、モータ１４の回転を受けて回転するギヤ１５と、ギヤ１５が圧入されギヤ１５の回転を受けて回転するスピンドル１と、スピンドル１の一端に設けられ、図示しないビットを着脱可能なチャック１６とを備える構成をしており、スピンドル１はハウジング１７内において回転可能及び軸方向に移動可能に保持されている。上記したようにスピンドル１に圧入され、スピンドル１にモータ１５の回転を伝達するギヤ１５には、可動側ラチェット１９が設けられており、またハウジング１７内には可動側ラチェット１９と対面する位置に固定側ラチェット２０が設けられており、この一対ラチェット１９、２０はスピンドル１が反チャック１６側（図４で示すＡ方向）に軸方向移動することにより接触するようになっている。なお、図示しないがラチェット１９、２０の対面にはそれぞれ複数の凹凸が形成されており、可動側ラチェット１９が回転を伴いながら固定側ラチェット２０に接触すると、可動側ラチェット１９に設けられた凸が固定側ラチェット２０の凸を乗り上げるようになっている。
【０００５】
スピンドル１の反チャック１６側端部には図６に示すように円錐穴部４及びセンタ穴部３が設けられ、円錐穴部４によってスピンドル１端面より突出するようにスチールボール２（以下、単にボールと言う）が位置決めされている。ハウジング１７のスピンドル１の反チャック１６側端部付近には、上記した固定側ラチェット２０と、スピンドル１の反チャック１６側端部外周を覆う形状をし、スピンドル１を回転及び軸方向移動可能に支持する支持部材である含油メタル部材１２と、スピンドル１の反チャック１６側端面に対面する位置にチェンジプレート８とを保持するホルダ７が設けられている。
【０００６】
チェンジプレート８は、スピンドル１端部に位置決めされたボール２と接触・非接触可能なように構成されており、モード切替え手段として働く。図に示すようにチェンジプレート８には穴８ａが設けられており、チェンジプレート８はホルダ７に図示Ｂ方向（スピンドル１の軸方向に対して直交する方向）に摺動可能に保持されている。なお、穴８ａはボール２の外径よりも大きな内径を持つよう形成されており、スピンドル１の軸方向においてボール２が穴８ａ内に位置するようにチェンジプレート８を摺動させた際にはチェンジプレート８とボール２とは非接触の状態となり、それ以外の位置ではチェンジプレート８とボール２とは接触した状態となる。
【０００７】
チェンジプレート８がボール２と接触した状態になると、スピンドル１は図４の右方向側に移動し、図４に示すようにスピンドル１の軸方向移動は規制されスピンドル１は図示Ａ方向に移動することができなくなる。これに対して、図５に示すようにチェンジプレート８がボール２と非接触の状態になると、スピンドル１の軸方向移動が許容され、スピンドル１が図示Ａ方向側に移動するとスピンドル１に圧入されたギヤ１５に設けられている可動側ラチェット１９が固定側ラチェット２０側に移動し、可動側ラチェット１９と固定側ラチェット２０とが接触するようになる。チャック１６に図示しないビットを取付け、ビットを相手材に押しつけた状態で穴開け作業を行うと、スピンドル１、ギヤ１５及び可動側ラチェット１９に図示Ａ方向に移動するよう力が加わることになり、このため可動側ラチェット１９と固定側ラチェット２０とが常時接触する状態となって、可動側ラチェット１９の固定側ラチェット２０側面に設けられた凸が固定側ラチェット２０に設けられた凸に対して乗り上げては下がる動作を繰り返すことになり、これによって可動側ラチェット１９、ギヤ１５を介してスピンドル１に軸方向の振動が加わるようになる。
【０００８】
このように、モード切替え手段であるチェンジプレート８を動作させることにより、チェンジプレート８とボール２とを接触させ、スピンドル１の軸方向移動を規制した場合には、可動側ラチェット１９と固定側ラチェット２０とが接触せずに回転のみを行うドリルモードとなり、チェンジプレート８とボール２とを非接触としてスピンドル１の軸方向移動を許容させた場合には、可動側ラチェット１９と固定側ラチェット２０とが接触して回転と共に軸方向の振動が付加される振動ドリルモードとなる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
上記した従来の電気ドリルは、モード切替え手段であるチェンジプレート８を動作させ、スピンドル１の反チャック１６側端部に設けたボール２と接触、非接触とすることにより、動作モードを回転のみを行うドリルモードか回転と共に軸方向の振動が付加される振動ドリルモードかに切替えることができるようにしたものであるが、図６に示すようにボール２のスピンドル１側面のみをスピンドル１の反チャック１６側端部に設けた円錐穴部４によって案内し、ボール２の反チャック１６側への移動のみを規制する構成であるため、組立時にボール２が抜け落ちてしまう等して組立性の低下を招く恐れのあるものであった。
【００１０】
また、振動ドリルモード時にはボール２はスピンドル１の軸方向においてチェンジプレート８の穴８ａ内に位置することになるが、この際にボール２がスピンドル１の軸方向の振動によって円錐穴部４内から抜け出し、スピンドル１の反チャック１６側端面と対面するホルダ７に突き当たり、円錐穴部４とホルダ７との間で往復運動を行うことになる。このようにボール２がホルダ７に複数回突き当たることでホルダ７の表面がへこみ、その周囲が盛り上がることによって、チェンジプレート８の摺動動作の妨げとなり、モード切替え動作が行えなくなってしまうという恐れがあった。なお、電気ドリルの出力が大きくなれば、ボール２の移動力も大きくなるため、ホルダ７の表面のへこみによってモード切替え動作が行えなくなってしまう恐れが高くなる。
【００１１】
本発明の目的は、上記欠点を解消し、組立性の向上を図ると共にモード切替え動作をスムーズに行なうことができる電気ドリルを提供することである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、穴部内にボールの外径よりも大きな内径を持つ大径部を設けると共に大径部とスピンドルの反チャック側端面との間にボールの外径よりも小さい内径を持つストッパ部を設け、更にボールをスピンドルの反チャック側端面に押し付けた際にスピンドルの反チャック側端部外周を半形方向に広げるように変形可能な変形部を設けることにより達成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明電気ドリルの一実施形態を図１及び図２を用いて説明する。なお、従来の電気ドリルと同一の部位には同一の符号を付したので説明を省略する。
【００１４】
図１に示す電気ドリルは、スピンドル１の軸方向においてチェンジプレート８の穴８ａ内にボール２が位置するようにしてスピンドル１の軸方向移動を許容した状態、すなわち振動ドリルモード状態にある。
【００１５】
図に示すようにスピンドル１の反チャック１６側端部に位置するボール２は、スピンドル１の反チャック１６側端部に設けられたボール保持穴９内にスピンドル１端面よりも突出するようにして保持されている。スピンドル１の反チャック１６側端部に設けられたボール保持穴９内には、スピンドル１端面に向かうに従って内径の大きくなる形状をした円錐状内壁４と、円錐状内壁４と連通して設けられ円錐状内壁４のチャック１６側に位置するセンタ穴部３と、円錐状内壁４とスピンドル１の反チャック１６側端面との間に設けられ、ボール２の外径よりも大きな内径を持つ大径部５とを設けた構成をしており、大径部５とスピンドル１の反チャック１６側端面との間にはボール２の外径よりも小さな内径を持つストッパ部６とが設けられている。
【００１６】
ボール２は、ボール２をスピンドル１の反チャック１６側端部に対して押圧し、ボール２の外径よりも小さい内径を持つストッパ部６近傍及び大径部５外周に位置する変形部である減肉部１ａを変形させることにより、ボール保持穴９内に挿入させることができる。なお、この際には大径部５外周に位置する薄肉部１ａは、スピンドル１の反チャック１６側端部外周を半径方向に広げるように変形し、ボール保持穴９内にボール２を挿入することができるようになる。
【００１７】
ボール保持穴９内に挿入されたボール２は、チャック１６側への移動が円錐状内壁４によって規制され、常にスピンドル１の反チャック１６側端面よりも突出するように保持されると共に、反チャック１６側への移動がストッパ部６の反チャック１６側面によって規制され、ボール保持穴９内に保持されることとなる。なお、ストッパ部６及び円錐状内壁４はボール２と若干の隙間を持ってボール２の移動を規制していると共に、大径部５の内径をボール２の外径よりも大きくしたことにより、ボール保持穴９内においてボール２を回転可能としている。
【００１８】
上記したようなボール保持穴９及びストッパ部６を設けたことにとより、ボール２をボール保持穴９内において保持し、スピンドル１からボール２が抜け落ちることを防止することができるため、組立性の向上を図ることができると共に、スピンドル１の軸方向においてチェンジプレート８の穴８ａ内にボール２を位置させた振動ドリルモードの際にボール２がスピンドル１の反チャック１６側端部とホルダ７との間で往復動してホルダ７表面をへこませるようなことを防止することができるので、モード切替え動作を常にスムーズに行なうことができるようになる。なお、ボール２とスピンドル１との組立は、ボール２をスピンドル１のボール保持穴９内に圧入することにより行われるものであるため、比較的容易に組立を行なうことができるものである。
【００１９】
なお、図２に示すようにストッパ部６の反チャック１６側面に下端に向かうに従って内径の大きくなる傾斜面６ａを設けることにより、ボール２をボール保持穴９内に挿入させる際に、傾斜面６ａがボール２の案内面となり組立作業性を向上させることができると共に、ボール２及びストッパ部６の破損を抑制することができるようになる。
【００２０】
また、上記センタ穴部３を潤滑材収納室としてグリース等の潤滑材を挿入すれば、ボール保持穴９内でのボール２の回転時の摩擦抵抗を低減させることができるようになり、ボール２及びボール保持穴９内部の寿命を向上させることができるようになる。なお、この際にはボール保持穴９の大径部５は潤滑材ポケットとしても働く。
【００２１】
更に、上記ストッパ部６を環状に形成することにより、ボール２を保持したボール保持穴９内をほぼ密封状態とすることができ、センタ穴部３内に挿入したグリース等の潤滑材がボール保持穴９外に漏れることを抑制し、更にボール２及びボール保持穴９内部の長寿命化を図ることができるようになる。
【００２２】
次に図３を用いて本発明電気ドリルの他の実施形態を説明する。
【００２３】
本実施形態は、図に示すようにスピンドル１にグリース等の潤滑材収納室として働くセンタ穴部３内とスピンドル１外周面とを連通させる連通穴１０を設けた構成をしている。
【００２４】
図２に示す実施形態の構成では、スピンドル１のボール保持穴９内に十分な量のグリース等の潤滑材を充填させた場合には、後にボール保持穴９内にボール２を挿入させる際に上記ボール保持穴９内の潤滑材が邪魔となり組立作業が行い難いものであったが、本実施形態のようにセンタ穴部３とスピンドル１外周面とを連通させる連通穴１０を設けたことにより、ボール保持穴９内にボール２を挿入させる際にセンタ穴部３内の潤滑材が連通穴１０からスピンドル１外周に逃げるようになるためボール保持穴９内にボール２を挿入する作業を行い易くすることができる。
【００２５】
また、スピンドル１外周を覆う形状をし、スピンドル１を回転可能及び軸方向に移動可能に支持する支持部材である含油メタル部材１２によって覆われる位置に上記連通穴１０を設けた構成とすることによって、スピンドル１の回転による遠心力により連通穴１０を介してセンタ穴部３内に挿入されたグリース等の潤滑材がスピンドル１と含油メタル部材１２間に流れ出るようになり、含油メタル部材１２及びスピンドル１の長寿命化を図ることができるようになる。なお、センタ穴部３内に挿入された潤滑材はスピンドル１と含油メタル部材１２との間で発生する摩擦熱によって膨張することでも、連通穴１０を介してスピンドル１と含油メタル部材１２間に流れ出るようになる。更に、ボール保持穴９内のボール２を回転可能な構成とすると、ボール２とボール保持穴９内壁との間で発生する摩擦熱によって潤滑材が膨張し、潤滑材が連通穴１０からスピンドル１外周面に流れ出るようにすることができる。
【００２６】
なお、望ましい実施形態はストッパ部６を環状に形成して、ボール保持穴９内の密封性を向上させることであり、このような構成とすることによりボール保持穴９内に挿入された潤滑材がスピンドル１の反チャック１６側端面から流れ出ることを抑制して連通穴１０から流れ出易くすることができる。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、スピンドル端部の穴部内にボールの外径よりも大きな内径を持つ大径部を設けると共に大径部とスピンドルの反チャック側端面との間にボールの外径よりも小さい内径を持つストッパ部を設け、更にボールをスピンドルの反チャック側端面に押し付けた際にスピンドルの反チャック側端部外周を半形方向に広げるように変形可能な変形部を設けたことにより、スピンドル端部内においてボールが保持され、ボールが抜け落ちることを防止することができるようになるため、組立性の向上を図ると共にモード切替え動作をスムーズに行なうことができる電気ドリルを提供することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明電気ドリルの一実施形態を示す要部拡大断面図。
【図２】本発明電気ドリルを構成するスピンドルの反チャック側端部の一実施形態を示す要部拡大断面図。
【図３】本発明電気ドリルの他の実施形態を示す要部拡大断面図。
【図４】従来の電気ドリルの一例を示す要部拡大断面図。
【図５】図４の電気ドリルの一動作状態を示す要部拡大断面図。
【図６】従来の電気ドリルを構成するスピンドルの反チャック側端部の一例を示す要部拡大断面図。
【図７】従来の動作モード切替え手段を示す斜視図。
【符号の説明】
１はスピンドル、１ａは減肉部、２はボール、３はセンタ穴部、４は円錐穴部、５は大径部、６はストッパ部、７はホルダ、８はチェンジプレート、８ａは穴、９はボール保持穴、１０は連通穴、１２は含油メタル部材である。
【図１】
0003899815.tif 000002
【図２】
0003899815.tif 000003
【図３】
0003899815.tif 000004
【図４】
0003899815.tif 000005
【図５】
0003899815.tif 000006
【図６】
0003899815.tif 000007
【図７】
0003899815.tif 000008