(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動部と、該駆動部によって回転されるスピンドルと、ハンマ爪を有し該スピンドルの軸方向に移動可能なハンマと、前記ハンマ爪と噛合うアンビル爪を有し該ハンマの打撃を受けることで回転駆動するアンビルと、該アンビルを支持する軸受と、前記ハンマに形成したハンマカムと、前記スピンドルに形成したスピンドルカムと、該スピンドルカムと前記ハンマカムに係合するスチールボールと、前記ハンマを反駆動部側に常に付勢しているスプリングとを備え、更に前記アンビルを収容するハウジングとを備えたインパクト工具において、前記軸受と前記ハウジングとの間に振動絶縁材を設け、該振動絶縁材と前記軸受は前記アンビルの側面まで延びていることを特徴とするインパクト工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、衝撃力発生装置を有するインパクト工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるインパクト工具（特開昭５９−８８２６４号公報参照）は、図７に示すように、ハンマの回転慣性によりアンビルを打撃することで、アンビルに衝撃回転を発生させて、これによりアンビルに装着したビットによりねじ又はボルトを締付けていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインパクト工具は、ハンマとアンビルの打撃により、ねじ又はボルト締めに必要な衝撃回転力を発生させている。そのため鉄鋼材料からなるハンマとアンビルが金属同士の衝突打撃を行うことにより大きな騒音が発生していた。ハンマとアンビルの打撃部は、アンビルを支持している前ハウジングと、ハンマに回転を伝達するスピンドルを支持しているインナカバにより全閉されているので、ハンマとアンビルの打撃部自体から発生する騒音の大部分は、前ハウジングによって遮断される。ところがこの騒音と同時にハンマとアンビルには大きな振動が発生し、アンビルの振動は、アンビルを軸支している軸受から軸受けを支持している前ハウジングに伝達し、前ハウジングを振動させる。前ハウジングが振動することで前ハウジングからも騒音が発生する。一方ハンマの振動は、ハンマを軸方向に虚勢しているばねに伝達されるものと、ハンマとスピンドルのカム溝のボールを介して、あるいはハンマ内径とスピンドル外径の接触により、ハンマからスピンドルに伝達するものがある。スピンドルに伝達した振動は、スピンドルを支持しているベアリングとベアリングを保持するインナカバを介してモータ側の後ハウジングを振動する。
【０００４】
以上、ハンマとアンビルの衝突打撃時に発生した振動は、前ハウジング及び後ハウジングに伝達するため、ハンマとアンビルの金属同士の衝突打撃時に発生する騒音以外に、前ハウジング及び後ハウジングから大きな騒音が発生するという問題があった。
【０００５】
本発明の目的は、ねじ又はボルト締め時の騒音が、ハンマとアンビルの金属同士の衝突打撃以外から多く発生していることに着目し、各部の振動伝達を遮断することで、より低騒音なインパクト工具を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、ハンマとアンビルの衝突打撃時の振動をハウジングに伝達しないよう以下に示す手段を施した。
（１）アンビル出力軸を支持している軸受とハウジングとの間に振動絶縁材を設ける。これにより、アンビルの軸受が接触しているハウジングとの間を振動絶縁材により分離するので、アンビルに発生した振動が軸受に伝わっても、振動絶縁材によりハウジングはほとんど振動することがなく、ハウジングの振動による騒音発生を抑制することができる。ここで、長いビットを用いる工具においては、アンビルがすりこぎ状の運動をおこし、アンビルに装着したドライブビットの軸芯がずれることで、ドライブビットに装着したねじがスムーズに回転できなくなる現象が発生することがあるが、この現象を抑えるために軸受を支持する部分を長くしてアンビルのすりこぎ状運動を防止する方法もある。
（２）通常、ハウジングはアンビル出力軸等を囲む前ハウジングと、モータ等を囲む後ハウジングに分割されており、それら前後ハウジング間に振動絶縁材を設置する場合である。この場合、アンビルの振動は前ハウジングに伝達することで、この前ハウジングが振動し騒音を発生することとなるが、後ハウジングの振動伝達量が抑制され、後ハウジングの騒音が低減される。更に後ハウジングを長く、前ハウジングは極力短くし、発音体であるハウジングの表面積を小さくすることで騒音をより低減することが可能になる。
（３）スピンドルの軸受であるベアリングとベアリングを支持するインナカバ間に、振動絶縁材を設置する方法である。スピンドルの支持部は、前方がアンビルのセンター穴にスピンドルの先端軸が挿入されており、もう一方の後方はベアリングで支持されている。このベアリングは通常、インナカバにより保持され、このインナカバは前後ハウジングに接している。そこで、ベアリングとベアリングを支持するインナカバの間に振動絶縁材を挿入することで、スピンドルの振動が前後ハウジングに伝達する量を少なくできるので、前後ハウジングからの騒音を低減することができる。
【０００７】
なお、上述した（１）〜（３）を組合せることで、より効果的に低騒音化が図れる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本実施例におけるインパクト工具を図１〜図６を用いて説明する。図において、前ハウジング１０、後ハウジング１内に後方より電動モータ２、インナカバ６、遊星ギヤ８、スピンドル１４、バネ１２、ハンマ１５、アンビル１７が配置されており、アンビル１７は十字ねじ回しビット２０が連結可能になっている。減速機構は、モータ２に付属したピニオン５と、リングギヤ７及び遊星ギヤ８及びニードルピン９から構成されており、遊星ギヤ８及びニードルピン９は、スピンドル１４の一部を構成している。衝撃トルク発生時の動作は、図示しない充電可能の電池から電源の電力供給されるモータ２が、ハンドル３に配置されているスイッチ４を入れると駆動し、モータ２の動力はモータ２の先端に連結されているピニオン５を介して遊星ギヤ８伝達される。遊星ギヤの動力は、ニードルピン９を介してスピンドル１４を回転駆動させ、スピンドル１４のカム溝１４ａとハンマ１５のカム溝１５ａ間に配置されたボール１６を介して、スピンドル１４の回転がハンマ１５に伝達する。また、ハンマ１５は、ハンマ１５とスピンドル１４の遊星ギヤ８部間に配置されているバネ１２によって前方に付勢されており、カム溝１４ａ、１５ａに沿って前方に押される。その後、バネ力、回転速度及び慣性モーメントによるエネルギーを持つハンマ１５のハンマ爪１５ｂが、アンビル１７のアンビル爪１７ｂを打撃することで、アンビル１７は回転駆動し、アンビル１７に連結されたビット２０及びビット先端に連結した十字ねじ（図示せず）にトルクを与え、ねじが木材等を締め付ける。その後、ハンマ１５の打撃エネルギーが減少して、アンビル１７のトルクが減少すると、ネジのスプリングバックを伴いながら、ハンマ１５はアンビル１７から反発し、ハンマ１５はカム溝１５ｂ、１４ｂに沿って逆転しながらモータ２方向に移動する。ハンマ１５がストッパ２２に突き当たった後か、あるいはストッパ２２に突き当たる前に、ハンマ１５はバネ１２の圧縮力で再度アンビル１７方向にカム溝１５ｂ、１４ｂに沿って押し戻され、更にスピンドルのカム溝１４ａとハンマのカム溝１５ａ間に配置されたボール１６を介して、スピンドル１４の回転によりハンマ１５が加速される。ハンマ１５がストッパ２２までの間をカム溝１４ａ、１５ａに沿って往復する間に、スピンドル１４は回転を続けているため、ハンマ１５の爪１５ｂはアンビル１７の爪１７ｂを乗り越え、再度ハンマ爪１５ｂがアンビル爪１７ｂを打撃する場合は、ハンマ１５が１８０゜回転した状態でアンビル１５を打撃する。このようにハンマ１５の軸方向移動と回転により、アンビル１７に打撃を繰り返すことで、パルス的な衝撃トルクが発生して、ねじを締め付けていく。
【０００９】
図１はアンビル１７の出力軸を支持している軸受メタル１８とハウジング１０間に、振動絶縁材２１ａを設けた例であり、アンビル１７の軸受メタル１８とハウジング１０間に振動絶縁材２１ａを挿入することで、アンビル１７に発生した振動が軸受メタル１８に伝わっても、振動絶縁材２１ａにより振動を抑えられ、ハウジング１０はほとんど振動することがなくなる。
【００１０】
図２は、軸受メタル１８を支持する部分を長くして、軸受けメタル１８の支持剛性を高くする例であり、例えば長いビットを用いて硬い木材をネジ締める場合、ネジの十字穴からビット２０がはずれないよう、当インパクト工具をネジ軸方向に強く押し付けながら、ネジ締めを行う場合がある。この様な場合、ビット２０を保持しているアンビル１７はすりこぎ状の運動をおこし、アンビル１７に装着したビット２０の軸芯がずれることで、ビット２０に装着したネジがスムーズに回転できなくなることがある。そこで、軸受メタル１８及び振動絶縁材２１ｂをアンビル１７の側面まで回し込ませて長くして、軸受メタル１８の支持部分の剛性を高くすることで、アンビル１７のすりこぎ状運動を防止する。この場合も軸受メタル１８とハウジング１０との間の振動絶縁材２１ｂにより、ハウジングは振動することなく騒音発生を引き起こすことはない。
【００１１】
図３は通常、ハウジングはアンビル１７出力軸側を囲む前ハウジング１０と、モータ２側を囲む後ハウジング１に分割されており、それら前ハウジング１０と後ハウジング１間に振動絶縁材２１ｃを設置する例である。この場合、アンビル１７の振動は前ハウジング１０に伝達することで、この前ハウジング１０が振動し騒音を発生することとなるが、前ハウジング１０の振動は後ハウジング１に伝達することはなく、後ハウジング１からの騒音が低減される。
【００１２】
そして図４は、図３の前ハウジング１０からの騒音を、更に低減する例である。この例では、前ハウジング１０を極力短くし、アンビル１７の軸受メタル１８を支持するのみとし、後ハウジング１をその分長くする方法である。そこで短い前ハウジング１０と長い後ハウジング１との間に振動絶縁材２１ｄを配置することで、ハウジングの騒音は前ハウジング１０の小面積部分からだけで、図３の場合よりも騒音が低減される。
【００１３】
図５は、スピンドル１４の軸受であるベアリング２２と、ベアリング２２を保持するインナカバ６の間に振動絶縁材２１ｅを設置する方法である。スピンドル１４の支持部は、前方がアンビル１７のセンター穴にスピンドル１４の先端軸１５ｃが挿入されており、もう一方の後方はベアリング２２で支持されている。このベアリング２２を保持するインナカバ６は、通常、前ハウジング１０及び後ハウジング１に接しており、スピンドル１４の振動はインナカバを介し前ハウジング１０及び後ハウジング１に伝達される。そこでベアリング２２とベアリング２２を保持するインナカバ６の間に振動絶縁材２１ｅを挿入することで、スピンドル１４の振動は前ハウジング１０及び後ハウジング１に伝達することがなく、前ハウジング１０及び後ハウジング１の振動による騒音を防止することができる。
【００１４】
図６は、アンビル１４の軸受けメタル１８とハウジング１０間に振動絶縁材２１ｆを設ける図７と同様の方法と、スピンドル１４の軸受けメタルであるベアリング２２とインナカバ６間に振動絶縁材２１ｆを設ける図５と同様の方法に、更にリングギヤ７とインナカバ６及びハウジング１０間に振動絶縁材２１ｆを設け、同時にハウジング１０の内面に振動絶縁材２１ｆを設ける方法である。この例は、インパクト発生時にハウジングに伝わる振動を防止すると共に、ハウジング自体の防音効果を高めることが可能で、ハンマ１５とアンビル１７の金属同士の打撃音を低減させることができる。
【００１５】
以上、説明したように振動絶縁材２１を使用することにより、前ハウジング１０及び後ハウジング１への振動伝達を抑制し、騒音の低減化が図れるので、室内及び夜間そして病院や学校等の近辺における作業を行い易くなる。
することで、騒音を防止するものであり、ここで使用する振動絶縁材２１はダンピング効果を持つ各種防振ゴム、軟質プラスチック及びフェルト等を利用することができる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、インパクト工具内の振動発生源であるハンマとアンビルの打撃によるハウジングへの振動が低減されることで、インパクト工具を使用する作業者は、長時間使用しても疲労が軽いため作業性の向上が図れると共に、騒音の低減化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になるアンビル軸受メタルとハウジング間に振動絶縁材を挿入した構成を示す一部省略縦断側面図である。
【図２】  本発明になるアンビル軸受メタルとハウジング間に振動絶縁材を挿入した他の構成を示す一部省略縦断側面図である。
【図３】  本発明になる前後ハウジング間に振動絶縁材を挿入した構成を示す一部省略縦断側面図である。
【図４】  本発明になる前後ハウジング間に振動絶縁材を挿入した他の構成であり、短い前ハウジングの場合を示す一部省略縦断側面図である。
【図５】本発明になるスピンドルの軸受であるベアリングとインナカバ間に振動絶縁材を挿入した構成を示す一部省略縦断側面図である。
【図６】  本発明になるアンビル軸受メタルとハウジング間及びスピンドルの軸受であるベアリングとインナカバ間、リングギヤとインナカバ及びハウジング間、そしてハウジング内面に振動絶縁材を挿入した構成を示す一部省略縦断側面図である。
【図７】  従来におけるインパクト工具の打撃機構部を示す一部省略縦断側面図である。
【符号の説明】
１は後ハウジング、２はモータ、１０は前ハウジング、１４はスピンドル、１５はハンマ、１７はアンビル、１８は軸受けメタル、２０は十字ねじ回しビット、２１は振動絶縁材である。
【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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