(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
スピンドルカム溝を有し該モータの動力により回転駆動するスピンドルと、
ハンマカム溝を有し該スピンドルの回転を伝達するハンマと、
該スピンドルカム溝と該ハンマカム溝間に設けられたスチールボールと、
該ハンマが衝突することで打撃を受け軸方向に摺動可能な第１のアンビルと、
トルク伝達部を介して該第１のアンビルからトルクが伝達される第２のアンビルと、
該モータを収容するハウジングと、
該ハウジングと連結され該第２のアンビルを支持する軸受を有するケースと、を備えた電動工具において、
該第１のアンビルと該第２のアンビルの間には軸方向の隙間を確保し、該第１のアンビルと該ケースの間に弾性体を介在させ、該ケースと該第２のアンビルとは互いに軸方向の力を伝達するよう構成したことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
該ケースと該第２のアンビルの間の軸方向に第２の弾性体を介在させたことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【０００２】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気や空気などのモータにより回転駆動されてパルス的な打撃力を発生する回転打撃力発生機構部を備えた電動工具の騒音低減に関するものである。
【０００３】
【０００４】
【従来の技術】
従来から一般的な回転打撃工具としては、回転打撃機構部であるハンマとアンビル、減速機構部としてスピンドルと遊星歯車およびハウジングに固定されているリング状の固定歯車とピニオン、そして駆動部であるモータを備えている。
【０００５】
【０００６】
図２は従来の回転打撃工具の例であり、ハウジング１４ｂ内に配置された電動モータ２１、該ハウジング１４ｂ内に回転止めを有して支持した固定歯車２３、遊星歯車２４、スピンドル１が配置され、ケース１４ａ内にハンマ３とアンビル１２が配置され、圧縮ばね６はスピンドル１の遊星歯車２４側とハンマ３間に配置され、またアンビル１２は先端工具である十字ねじ回しビット１６が連結可能となっており、更にビット１６はねじ１７が連結可能となっている。
【０００７】
【０００８】
減速機構はモータ２１に付属したピニオン２２と、固定歯車２３と、遊星歯車２４と、該遊星歯車２４の回転軸でスピンドル１に支持されたニードルピン２５から構成され、遊星歯車２４及びニードルピン２５はスピンドル１の一部を構成している。
【０００９】
【００１０】
ねじ１７に与えるパルス的な回転打撃トルクの発生動作は、電源を供給されるモータ２１が、スイッチ２０を入れると駆動し、モータ２１の動力はモータ２１の先端に連結されているピニオン２２を介して遊星歯車２４に伝達される。該遊星歯車２４は固定歯車２３とかみ合うので、ピニオン２２の動力はニードルピン２５を介してスピンドル１を回転駆動させ、スピンドル１のスピンドルカム溝２とハンマ３のハンマカム溝４間に配置されたボール５を介して、スピンドル１の回転がハンマ３に伝達する。また、ハンマ３は、ハンマ３とスピンドル１の遊星歯車２４部間に配置されている圧縮ばね６によって前方に付勢されており、カム溝２，４に沿って前方に押される。その後、ばね力，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３のハンマ爪３ａが、アンビル１２のアンビル爪１２ａを打撃することでアンビル１２は回転駆動し、アンビル１２に連結された先端工具であるビット１６及びビット１６先端に連結したねじ１７にトルクを与え、ねじ１７を被締付け部材である木材等１８に締め付ける。
【００１１】
【００１２】
その後、ハンマ３の打撃エネルギーが減少して、アンビル１２のトルクが減少すると、ハンマ３はアンビル１２から反発し、ハンマ３はカム溝２，４に沿って遊星歯車２４方向に移動する。ハンマ３がストッパ２６に突き当たる前に、ハンマ３はばね６の圧縮力で再度アンビル１２方向にカム溝２，４に沿って押し戻され、更にカム溝２と４間に配置されたボール５を介して、スピンドル１の回転によりハンマ３が加速される。ハンマ３がストッパ２６までの間をカム溝２，４に沿って往復する間に、スピンドル１は回転を続けているため、ハンマ３はアンビル１２を乗り越え、再度ハンマ３がアンビル１２を打撃する場合は、ハンマ３が約１８０゜回転した状態でアンビル１２を打撃する。このようにハンマ３の軸方向移動と回転により、アンビル１２に打撃を繰り返すことで、パルス的な衝撃トルクが連続的に発生して、ねじを締め付けていく。
【００１３】
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した従来の回転打撃工具のハンマ３の動作模式図を図３に示す。ハンマ３がアンビル１２を打撃する時、ハンマ３は両カム２，４のリードに沿って回転前進し斜め方向の力Ｆでアンビル１２を打撃するのでアンビル１２には回転方向の力（締め付けトルク）Ｆ１と軸方向の力Ｆ２が作用する。この軸方向の力Ｆ２はアンビル１２からビット１６、ねじ１７を介して被締付け部材１８を打撃し、被締付け部材１８を加振して大きな音を発生させる。
【００１５】
【００１６】
ここで、この軸方向の力Ｆ２を低減させた特開平７−２３７１５２号を図４に示す。この例は、アンビルを回転打撃部品である上側アンビル７と先端工具装着部品である下側アンビル８に２分割し、両者アンビル間の軸方向の隙間に弾性体もしくは緩衝材１０を介在させ，軸方向の力Ｆ２を低減させる方法である。図７にこの方法における軸方向力の伝達経路を示す。
【００１７】
【００１８】
ねじ締め時には、ビット１６がねじ１７から外れないよう、本体のハウジング１４をねじ１７方向（下側）に押さえつける。そこで、下側アンビル８は上側に押されて、下側アンビル８とケース１４間に若干の隙間９ｅが発生する。ハンマ３の打撃により発生する軸方向力は、緩衝材１０により緩衝され（Ｆ３）、そこで小さくなった軸方向力Ｆ４が下側アンビル８に伝達することとなる。ここで、下側アンビル８は重量が軽いため、Ｆ４の軸方向力によって下側アンビル８は大きく変位することとなり、ビット１６及びねじ１７を介して被締付け部材１８を加振し、騒音を発生させる原因となる。
【００１９】
【００２０】
本発明は、上記問題を解消し、打撃時の軸方向の力を極力減少させ、より低騒音な電動工具を提供することである。
【００２１】
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、回転打撃発生機構部のアンビルを回転打撃部品である上側アンビルと、先端工具装着部品である下側アンビルとに分離し、回転打撃部品と先端工具装着部品の間にトルク伝達部を形成し、回転打撃部品である上側アンビルと該回転打撃部品を収納している本体ハウジング或いはケースの軸方向の隙間に弾性体もしくは緩衝材を介在させることにより達成される。
【００２３】
【００２４】
更に、先端工具部品である下側アンビルの軸支持部と本体ハウジング或いはケースの軸方向の隙間に弾性体もしくは緩衝材の介在させることで、先端工具装着部品である下側アンビルに対して極力軸方向力を少なくさせることにより達成される。
【００２５】
【００２６】
【発明の実施の形態】
図１の実施例に示すように、本実施例の構造は、モータから減速機構を介して回転駆動するスピンドル１と、スピンドル１に具備されたスピンドルカム２、打撃を行なう回転慣性を持ったハンマ３、ハンマ３に具備されたハンマカム４、スピンドルカム溝２とハンマカム溝４間に配置したスチールボール５、ハンマ３に回転エネルギーを与えるための圧縮バネ６、ハンマ３から打撃エネルギを受ける回転打撃部品である上側アンビル７、上側アンビル７の回転方向の力を受けてねじの締付けを行なう先端工具装着部品である下側アンビル８、上側アンビル７とケース１４ａの間に設けられた軸方向隙間９ｄ，隙間９ｄに介在させた弾性体もしくは緩衝材１０、上側アンビル７の一端に例えば四角凸部を形成し、下側アンビル８の一端には前記凸部と嵌合する凹部を形成し、四角凹凸部を嵌挿したトルク伝達部１１、上側アンビル７と弾性体もしくは緩衝材１０の間に鋼鈑１９を配置させ，これらを収納するケース１４ａ，ハウジング１４ｂから構成されている。
【００２７】
【００２８】
次に本実施例の動作を説明する。ハンマ３は、ばね６の圧縮力で上側アンビル７方向にスピンドルとハンマのカム溝２，４に沿って押され、更にカム溝２，４間に配置されたボール５を介して、スピンドル１の回転によりハンマ３が加速される。打撃エネルギーを持ったハンマ３が上側アンビル７に衝突した後、上側アンビル７からトルク伝達部を介して下側アンビル８にトルクが伝達され、ねじ１７を締めつける。その後、ハンマ３の打撃エネルギーが減少して、アンビル７，８のトルクが減少すると、ハンマ３は上側アンビル７から反発し、ハンマ３はカム溝２，４に沿って遊星歯車２４方向に移動する。ハンマ３がストッパ２６に突き当たる前にハンマ３はばね６の圧縮力で再度上側アンビル７方向にカム溝２，４に沿って押し戻され加速される。ここで、ハンマ３が上側アンビル７とストッパ２６までの間をカム溝２，４に沿って往復する間に、スピンドル１は回転を続けているため、ハンマ３は上側アンビル７を乗り越え、再度ハンマ３が上側アンビル７を打撃する場合は、ハンマ３が約１８０゜回転した状態で上側アンビル７を打撃する。このようにハンマ３の軸方向移動と回転により、上側アンビル７に打撃を繰り返すことで，パルス的な衝撃トルクが連続的に発生して，ねじを締め付けていく。
【００２９】
【００３０】
上側アンビル７と下側アンビル８間もしくは上側アンビル７とケース１４ａ間には、軸方向に隙間９ａ〜９ｄが設けてあり、上側アンビル７は軸方向に摺動可能となっている。ここで，上側アンビル７とケース１４ａ間の隙間９ｄに、上側アンビル７側から順に鋼鈑１９，弾性体もしくは緩衝材１０を介在させておく。
【００３１】
【００３２】
図５に本実施例の軸方向力の伝達経路を示す。上側アンビル７に発生する軸方向の力は鋼鈑７を介して、弾性体もしくは緩衝材１０により大きく緩衝される（Ｆ３）が、緩衝されて小さくなった軸方向力Ｆ４は、ケース１４ａに伝達される。ケース１４ａに伝達された軸方向力Ｆ５は、軸受け１３からフランジ８ａを介して下側アンビル８へ伝達する。
【００３３】
【００３４】
しかし、ケース１４ａは、ハウジング１４ｂ等と連結されており、これらは大きな重量物であるためケース１４ａの変位は僅かとなり、軸方向力Ｆ４は更に小さくなり、極僅かな軸方向力Ｆ５のみが下側アンビル８へ伝達することとなる。
【００３５】
【００３６】
ここで、ねじ締め時にビット１６がねじ１７から外れないよう、本体をねじ１７方向（下側）に押さえつける場合であっても、ケース１４ａに伝わった軸方向力Ｆ４は、ケース１４ａを含んだ大きな重量物を僅かに変位させることで発生する極僅かな軸方向力Ｆ５のみが下側アンビル８へ伝達することとなる。
【００３７】
【００３８】
更に図６に示したように、下側アンビル８のフランジ８ａと軸受け１９の軸方向間に弾性体もしくは緩衝材１０ａを挿入することで、僅かな軸方向力Ｆ５はさらに緩衝され、下側アンビル８へはほとんど伝達されることがなくなる。
【００３９】
【００４０】
ここで、トルク伝達部１１の形状は図８から図１０に示したように、四角形、六角形，あるいは波型六角形、或いは十字形状（図示なし）等、上側アンビル７と下側アンビル８の間で回転不能な形状に連結することによって実現でき、上側アンビル７と下側アンビル８間にはわずかなガタを持たせることで、上側アンビル７に発生した軸方向力を弾性体１０に伝達させやすい。また、上側アンビル７と弾性体もしくは緩衝材１０間の鋼鈑１９は、上側アンビル７の軸方向力を分散して弾性体に伝達するのみならず、鋼鈑上にグリース等の塗布を行うことで、上側アンビルのガタ分のわずかな回転を円滑にする役目も果たしている。
【００４１】
【００４２】
ここで、使用する弾性体もしくは緩衝材は１０もしくは１０ａ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、また鋼鈑は非鉄材あるいはプラスチックにても可能である。
【００４３】
【００４４】
【発明の効果】
本発明によれば、先端工具やねじに作用する軸方向の力を極力減少させ、被締付け部材に対する打撃力を低減できるので、ねじ締め作業時の騒音を低減することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明になる回転打撃工具を示す要部横断面図である。
【図２】  従来における回転打撃工具を示す横断面図である。
【図３】  アンビルに発生する回転及び軸方向力の作用図である。
【図４】  本発明になる回転打撃工具を示す要部横断面図である。
【図５】  電動工具における軸方向力伝達図である。
【図６】  本発明になる他の例の軸方向力伝達図である。
【図７】  電動工具における軸方向力伝達図である。
【図８】  トルク伝達部としての四角形状の水平断面図である。
【図９】  トルク伝達部としての六角形状の水平断面図である。
【図１０】  トルク伝達部としての波型六角形状の水平断面図である。
【符号の説明】
１はスピンドルハウジング、３はハンマ、７は回転打撃部品である上側アンビル、８は先端工具装着部品である下側アンビル、１０は弾性体もしくは緩衝材、１１はトルク伝達部，１２は従来型一体アンビル、１４はケースもしくはハウジング、１６は先端工具、１７はねじ、１８は被締め付け部材である。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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