ハンマドリル
【課題】切替機構の構造単純化と部品点数削減によって小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を図ることができるハンマドリルを提供すること。
【解決手段】シリンダ１７内に画成された空気室２４の圧力変動によって打撃子２１を介して先端工具２６に打撃力を伝達する打撃機構部と、モータ８の回転を前記シリンダ１７に伝達し、該シリンダ１７とこれに係合する前記先端工具２６を回転駆動する回転伝達機構部と、を備えて成るハンマドリル１において、前記空気室２４と外気とを連通させる吸気孔２５を前記シリンダ１７に形成し、前記先端工具２６の前記打撃子２１側への移動に応じて前記呼吸孔２５を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔２５を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設ける。
【解決手段】シリンダ１７内に画成された空気室２４の圧力変動によって打撃子２１を介して先端工具２６に打撃力を伝達する打撃機構部と、モータ８の回転を前記シリンダ１７に伝達し、該シリンダ１７とこれに係合する前記先端工具２６を回転駆動する回転伝達機構部と、を備えて成るハンマドリル１において、前記空気室２４と外気とを連通させる吸気孔２５を前記シリンダ１７に形成し、前記先端工具２６の前記打撃子２１側への移動に応じて前記呼吸孔２５を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔２５を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具に打撃力を与える打撃機構部と、同先端工具に回転力を伝達してこれを回転駆動する回転伝達機構部を備えてハンマとドリルの機能を兼備するハンマドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
打撃機構部と回転伝達機構部を備えるハンマドリルの動作モードには、先端工具に打撃力を加えつつ該先端工具を回転駆動する打撃・回転モードと、先端工具を回転駆動するのみの回転モード及び先端工具に打撃力を加えるのみ打撃モードの３種類があるが、これらの動作モードは動作モード切替機構によって作業の種類に応じて切り替えられる。
【０００３】
ところで、動作モード切替機構としては、例えば特許文献１に提案されているものが知られている。この動作モード切替機構は、打撃機構部と回転伝達機構部のそれぞれにギヤとクラッチ機構を設け、クラッチ機構によってモータからの回転力の伝達を断接することによって動作モードを切り替える方式を採用している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の動作モード切替機構においては、構造が複雑で部品点数も多いため、ハンマドリル本体が大きくなって高価となるとともに、重量も大きくなって操作性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、切替機構の構造単純化と部品点数削減によって小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を図ることができるハンマドリルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シリンダ内に打撃子を摺動自在に嵌装し、駆動源であるモータの回転をピストンの前記シリンダ内での往復運動に変換し、前記シリンダ内に前記ピストンと前記打撃子によって画成される空気室の圧力変動によって前記打撃子を介して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構部と、
前記モータの回転をギヤを介して前記シリンダに伝達し、該シリンダとこれに係合する前記先端工具を回転駆動する回転伝達機構部と、
を備えて成るハンマドリルにおいて、
前記空気室と外気とを連通させる吸気孔を前記シリンダに形成し、前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて前記呼吸孔を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切替機構は、前記先端工具の前記打撃子側への移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記切替機構は、前記シリンダに移動可能に外嵌され、且つ、前記先端工具の前記打撃子側への移動に連動して前記呼吸孔を開閉可能なスリーブを有し、該スリーブの移動を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シリンダを前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて移動可能とするとともに、前記切替機構は、前記シリンダの移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項記載の発明において、前記切替機構は、回動可能なカムを有し、該カムの回動位置によって前記モードを切替可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の発明において、前記切替機構は、前記シリンダの回転駆動を解除する第３モードにも切り替え可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項記載の発明において、前記切替機構によって、前記先端工具の動作モードを回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードに切り替え可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転伝達機構部に、前記ギヤを前記シリンダの外周に回転可能に設けるとともに、シリンダの外周に摺動可能に嵌合する連結部材を設け、前記切替機構の切替部材の操作によって前記連結部材を前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記切替部材には偏心ピンが設けられ、該切替部材の回動操作によって前記連結部材を前記偏心ピンによって移動させてこれを前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び２記載の発明によれば、切替機構によって第１モードに切り替えて呼吸孔を閉塞すれば、シリンダ内の空気室が略密閉されてその内部の圧力変動が打撃子を介して先端工具に伝達されるため、動作モードとして打撃モードが選択され、第２モードに切り替えて呼吸孔を開放すれば、シリンダ内の空気室が呼吸孔を介して外気に連通するため、該空気室には圧力変動が発生せず、打撃モード以外の動作モードに切り替えられるが、切替機構は、呼吸孔を開閉する簡素な構成としてシリンダの周囲に集約して配置されるため、その構造の単純化と部品点数の削減が実現して当該ハンマドリルの小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、切替機構はスリーブの移動を規制し、請求項４記載の発明によれば、切替機構はシリンダの移動量を規制することによってモードを切り替えるよう構成したため、該切替機構をシリンダの周囲に配してその構造の単純化と部品点数の削減を図ることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、切替機構に設けられたカムの回動動作によってモードを操作性良く切り替えることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、切替モードによって第３モードに切り替えれば、シリンダ及びこれに装着された先端工具が空転可能となるため、先端工具を手動で回動させてその回転方向の位置を容易に変更することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、ハンマドリルは、切替機構によって回転・打撃モードが選択されればハンマ及びドリルとして機能し、回転モードが選択されればドリルとしてのみ機能し、打撃モードが選択されればハンマとしてのみ機能する。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、切替部材の操作によって連結部材をギヤに対して係脱させることによってモータ回転のシリンダ及び先端工具への伝達を断接して動作モード（回転モード）を切り替える構成を採用したため、切替機構をシリンダ部分に集約して配置してその構造単純化と部品点数削減を図ることができ、これによって当該ハンマドリルの小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を達成することができる。
【００２２】
請求項９記載の発明によれば、切替部材を回動操作して偏心ピンによって連結部材を移動させ、該連結部材をギヤに対して係脱させるようにしたため、切替部材によって動作モード（回転モード）を容易に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るハンマドリルの側面図であり、図示のハンマドリル１は、動作モードとして回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードの３つのモードを備えるものであって、そのハウジング２には、打撃機構部と、回転伝達機構部及び切替機構が内蔵されている。
【００２５】
そして、ハウジング２の後端部（図１の右端部）にはハンドル３が設けられ、このハンドル３にはＯＮ／ＯＦＦスイッチ４が設けられるとともに、給電用の電気コード５が接続されている。又、ハウジング２の側部には、動作モード切替用のダイヤル状の切替部材６が回動可能に設けられており、その前方にはサブハンドル７が横方向（図１の手前側に）に突設されている。
【００２６】
而して、ハンマドリル１の先端部には後述の先端工具２６（図２参照）が装着され、この先端工具２６が打撃力又は回転力或はその双方を受けて所要の作業を行う。
【００２７】
次に、ハンマドリル１の内部構造の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。
【００２８】
図２はハンマドリル要部の側断面図、図３（ａ）は切替部材の側面図、同図（ｂ）は同切替部材の底面図である。尚、図２においては、ハウジング２の側部に設けられた前記切替部材６は、便宜上、位相を９０°ずらした状態で図示されている。
【００２９】
ハウジング２はモータハウジング２Ａとこれの上部に被着されたシリンダケース２Ｂとで構成されており、モータハウジング２Ａ内には、駆動源としてのモータ８が縦置き状態で収納されている。そして、このモータ８の上方へ延出する出力軸（モータ軸）９の上端にはピニオン１０が一体に形成されている。
【００３０】
又、上記モータ８の出力軸（モータ軸）９を挟んでこれの両側には、クランク軸１１と中間軸１２がそれぞれ垂直且つ回転可能に支承されており、これらのクランク軸１１と中間軸１２の各中間高さ位置にはギヤ１３，１４がそれぞれ結着され、これらのギヤ１３，１４は、前記モータ軸９の端部に形成された前記ピニオン１０に噛合している。尚、両ギヤ１３，１４の径はピニオン１０のそれよりも大きく設定されている。そして、クランク軸１１の上端には、クランクピン１５が回転中心に対して偏心した位置に垂直且つ一体に立設されており、中間軸１２の上端には小径のベベルギヤ１６が一体に形成されている。
【００３１】
他方、水平方向に長く延びる前記シリンダケース２Ｂ内には、シリンダ１７がその軸方向両端部をボールベアリング１８とメタル軸受１９によって回転可能に支承されて水平に配されており、このシリンダ１７内にはピストン２０と打撃子２１が摺動可能に嵌装されている。そして、ピストン２０は、コンロッド２２を介して前記クランク軸１１のクランクピン１５に連結されており、コンロッド２２の一端は、ピストンピン２３を介してピストン２０に連結されている。
【００３２】
又、シリンダ１７内には、前記打撃子２１とピストン２０によって空気室２４が画成されており、シリンダ１７には、空気室２４に開口する複数の呼吸孔２５が形成されている。尚、これらの呼吸孔２５は、空気室２４と外気とを選択的に連通させるものである。
【００３３】
更に、シリンダ１７の細くなった先端部には着脱可能な先端工具２６が装着されており、この先端工具２６は、シリンダ１７に対して軸方向（前後方向）に摺動可能且つ周方向に回転不能に係合している。そして、シリンダ１７内の先端工具２６と打撃子２１との間には、中間子２７が水平方向に摺動可能に嵌装されており、この中間子２７の軸方向端面は先端工具２６と打撃子２１の各端面に当接している。
【００３４】
上記中間子２７の打撃子２１側の端部は中間部よりも小径に成形され、この端部は、シリンダ１７内に水平方向に摺動可能に嵌装された円環部材２８の中心孔部に嵌合保持されており、該端部と中間部との間に形成されたテーパ状の段部２７ａは、円環部材２８の一端面に当接している。従って、円環部材２８は、打撃子２１側（後方）へは中間子２７と共にシリンダ１７内を摺動するが、先端工具２６側（前方）へは中間子２７と共には移動せず、中間子２７のみが単独で移動する。又、円環部材２８の外周部には、係止部材としての複数のピン２９が垂直に挿入保持されており、シリンダ１７には、各ピン２９が係合する軸方向に長い長孔１７ａが形成されている。従って、ピン２９を保持して成る円環部材２８は、ピン２９がシリンダ１７の長孔１７ａ内で摺動し得る範囲で軸方向（前後方向）に移動することができる。
【００３５】
一方、シリンダ１７の外周部には前後方向に２つのスライドスリーブ３０，３１が摺動可能に外嵌されており、一方（前側）のスライドスリーブ３０の前端内周部には軸方向に長い複数の係合溝３０ａが形成され、各係合溝３０ａには前記ピン２９が係合している。
【００３６】
又、他方（後方）スライドスリーブ３１の外周側には回転係止部材３２が配されており、この回転係止部材３２は、その外周部がシリンダケース２Ｂの内周部に軸方向に摺動可能且つ周方向に回転不能にスプライン嵌合されており、これと前記ボールベアリング１８との間に縮装されたスプリング３３よって常時後方に付勢され、その後端面は図示のように前記切替部材６のカム６ａの外周面（カム面）に当接している。
【００３７】
ここで、切替部材６の構成の詳細は図３に示されるが、該切替部材６には、図３（ｂ）に示すようなフロフィルのカム面を有する前記カム６ａが一体に形成されており、該カム６ａの端面の当該切替部材６の回動中心から偏心した位置には偏心ピン６ｂが一体に突設されている。
【００３８】
ところで、図２に示すように、前記シリンダ１７の後端部外周には大径のベベルギヤ３４が回転可能に支承されており、該ベベルギヤ３４は、前記中間軸１２の上端に形成された小径の前記ベベルギヤ１６に噛合している。尚、ベベルギヤ３４は、シリンダ１７の後端部と共に前記メタル軸受１９によってシリンダケース２Ｂに回転可能に支承されている。
【００３９】
又、シリンダ１７の外周の前記回転係止部材３２とベベルギヤ３４との間には、連結部材３５が軸方向に（前後方向）に摺動可能且つ周方向に回転不能にスプライン嵌合されており、該連結部材３５は、これと前記スライドスリーブ３１との間に縮装されたスプリング３６によって常時後方に付勢され、その前端外周部に形成された段部は前記切替部材６の偏心ピン６ｂに当接している。そして、この連結部材３５の前端部には、前記回転係止部材３２の後端面に形成された複数の係合爪３２ａに選択的に係合する複数の係合爪３５ａが形成され、同連結部材３５の後端部には、前記ベベルギヤ３４に形成された複数の係合爪３４ａに選択的に係合する複数の係合爪３５ｂが形成されており（図５参照）、該連結部材３５は回転係止部材３２及びベベルギヤ３４と共にドグクラッチを構成している。
【００４０】
而して、以上説明したギヤ１３、クランク軸１１、コンロッド２２、シリンダ１７、ピストン２０、打撃子２１、中間子２７等が打撃機構部を構成しており、この打撃機構部によってモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転がピストン２０の往復運動に変換されて先端工具２６に打撃力が与えられる。
【００４１】
又、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４、連結部材３５、シリンダ１７等が回転伝達機構部を構成しており、この回転伝達機構部によってモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転が先端工具２６に伝達されて該先端工具２６が回転駆動される。
【００４２】
更に、呼吸孔２５、円環部材２８、ピン２９、スライドスリーブ３０，３１、切替部材６、連結部材３５、回転係止部材３２等が切替機構を構成している。
【００４３】
次に、以上の構成を有するハンマドリルの作用を１）回転・打撃モード、２）回転モード及び３）打撃モードの各モード及び４）ニュートラルについて図２及び図４〜図１０に基づいて説明する。尚、図２は回転・打撃モード時のハンマドリル要部の側断面図、図４、図５、図６はそれぞれ回転モード時、打撃モード時、ニュートラル時のハンマドリル要部の側断面図、図７、図８、図９、図１０はそれぞれ回転・打撃モード時、回転モード時、打撃モード時、ニュートラル時の切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【００４４】
１）回転・打撃モード：
回転・打撃モードは、先端工具２６に打撃力を加えつつ該先端工具２６を回転駆動するモードであって、切替部材６が回動操作されて回転・打撃モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図７に示す位置にある。従って、このとき、図２に示すように、連結部材３５はベベルギヤ３４に連結され、両者の係合爪３５ｂ，３４ａ（図５参照）は係合状態（クラッチＯＮ状態）にあり、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、図示のように連結部材３５から離間した状態（クラッチＯＦＦ状態）にある。
【００４５】
而して、モータ８が駆動されると、その出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４を経て減速され、ベベルギヤ３４に連結された連結部材３５を経てシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００４６】
又、同時にモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０とギヤ１３を経て減速されてクランク軸１１に伝達され、該クランク軸１１が所定の速度で回転駆動されるが、このクランク軸１１の回転は、クランクピン１５とコンロッド２２によってピストン２０のシリンダ１７内における前後方向の往復直線運動に変換される。このとき、先端工具２６が不図示の被削材に押し付けられると、その反力が中間子２７、円環部材２８、ピン２９及び一方のスライドスリーブ３０を経て他方のスライドスリーブ３１に伝達されるため、該スライドスリーブ３１がスプリング３６の付勢力に抗してシリンダ１７上を後方へ移動してシリンダ１７の呼吸孔２５を閉塞する。この結果、シリンダ１７内に形成された前記空気室２４は略密閉状態となり、前述のピストン２０の往復運動によって空気室２４の内圧が変動するため、この内圧の変動によって打撃子２１がシリンダ１７内を前後方向に往復動して中間子２７に間欠的に衝突するため、中間子２７から先端工具２６に打撃力が伝達される。
【００４７】
２）回転モード：
回転モードは、先端工具２６に回転力のみを伝達してこれを回転駆動するモードであって、切替部材６が図７に示す位置から１８０°回動操作されて回転モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図８に示す位置にある。
【００４８】
従って、このとき、図４に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、前記回転・打撃モード時と同様にベベルギヤ３４に連結され、両者の係合爪３５ｂ，３４ａ（図５参照）は係合状態（クラッチＯＮ状態）にある。又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、カム６ａによってスプリング３３の付勢力に抗して前方へと移動せしめられ、スライドスリーブ３１に当接してこれを他方のスライドスリーブ３０と共にシリンダ１７の外周に沿って前方へ移動させるため、スライドスリーブ３１による呼吸孔２５の閉塞が解除され、シリンダ内１７の空気室２４は、開放状態にある呼吸孔２５を介して外気と連通状態にある。
【００４９】
以上のように、回転モードにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４とは連結状態（クラッチＯＮ状態）にあるため、前記回転・打撃モードと同様に、モータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、前記経路を経てシリンダ１７に伝達され、該シリンダ１７とこれに装着された先端工具２６が回転駆動され、該先端工具２６はドリルとしてのみ機能する。
【００５０】
他方、この回転モードにおいても、モータ８の出力回（モータ軸）９の回転は前記回転・打撃モードと同様に、ピストン２０のシリンダ１７内での往復直線運動に変換されるが、前述のようにシリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあり、シリンダ２０内の空気室２４は外気に連通しているため、ピストン２０が往復動しても空気室２４内には圧力変動が発生せず、従って、先端工具２６への打撃力の伝達が遮断され、先端工具２６は回転駆動されるのみとなる。尚、このとき、先端工具２６の被削材への押付力の反力は、中間子２７、円環部材２８、ピン２９及びスライドスリーブ３０，３１に伝達されるが、スライドスリーブ３１は回転連結部材３２に当接してその軸方向位置が規制されているために移動せず、シリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態が維持される。
【００５１】
３）打撃モード：
打撃モードは、先端工具２６に打撃力のみを伝達するモードであって、切替部材６が図８に示す位置から時計方向に９０°回動操作されて打撃モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図９に示す位置にある。
【００５２】
従って、このとき、図５に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、偏心ピン６ｂによってシリンダ１７上を前方へと移動せしめられ、ベベルギヤ３４から離間して回転係止部材３２に連結されてその回転がロックされている。即ち、連結部材３５とベベルギヤ３４の係合爪３５ｂ，３４ａ同士は離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあり、連結部材３５と回転係止部材３２の係合爪３５ａ，３２ａ同士は係合状態（クラッチＯＮ状態）にある。
【００５３】
又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、回転・打撃モードと同じ位置に移動し、スライドスリーブ３１はシリンダ１７の呼吸孔２５を閉塞する位置に移動する。
【００５４】
以上のように、回転モードにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４とは離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあるため、ベベルギヤ３４はシリンダ１７上で空回転し、その回転のシリンダ１７への伝達が遮断され、該シリンダ１７及びこれに装着された先端工具２６は非回転状態にあり、これらの回転は、連結部材３５と回転係止部材３２との連結によってロックされている。
【００５５】
他方、この回転モードにおいては、前記回転・打撃モードと同様に、シリンダ１７の呼吸孔２５がスライドスリーブ３１によって閉塞されるため、シリンダ１７内の空気室２４は略密閉状態に保たれ、ピストン２０の往復動に伴って空気室２４内に圧力変動が発生し、前述と同様に打撃力が打撃子２１及び中間子２７を経て先端工具２６に伝達され、該先端工具２６はハンマとしてのみ機能する。
【００５６】
４）ニュートラル：
ニュートラルは、先端工具２６に回転力も打撃力も伝達しないモードであって、切替部材６が図９に示す位置から時計方向に略４５°回動操作されてニュートラルが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図１０に示す位置にある。
【００５７】
従って、このとき、図６に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、偏心ピン６ｂによってシリンダ１７上を前方へと移動せしめられ、ベベルギヤ３４から離間し、ベベルギヤ３４にも回転係止部材３２にも連結されない状態にある。
【００５８】
又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、前記回転モードと同様に、カム６ｂによってスプリング３３の付勢力に抗して前方へと移動せしめられ、スライドスリーブ３１に当接してこれを他方のスライドスリーブ３０と共にシリンダ１７の外周に沿って前方へ移動させるため、スライドスリーブ３１による呼吸孔２５の閉塞が解除され、シリンダ１７内の空気室２４は外気に連通した状態となる。
【００５９】
以上のように、ニュートラルにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４及び回転係止部材３２とは離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあり、シリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあるため、先端工具２６には打撃力も回転力も共に伝達されず、該先端工具２６は非作動状態にある。尚、この状態では、先端工具２６は空転可能であるため、その回転方向の位置を容易に変更することができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、切替部材６を操作してスライドスリーブ３１によってシリンダ１７の呼吸孔２５を開閉して打撃モードを切り替え、連結部材３５をベベルギヤ３４に対して係脱させて回転モードを切り替える構成を採用したため、切替機構を構成するスライドスリーブ３１や連結部材３５をシリンダ６の周囲に集約的に配置することができ、該切替機構の構造が単純化されて構成部品点数が削減され、これによって当該ハンマドリル１の小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上が図られる。
【００６１】
ここで、本実施の形態において、動作モードとして回転・打撃モード、回転モード、打撃モード、ニュートラルを選択した場合の連結部材３５のベベルギヤ３４との係脱（ＯＮ／ＯＦＦ）とスライドスリーブ３１によるシリンダ１７の呼吸孔２５の開閉の組み合わせを表１に示す。
【００６２】
【表１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。
【００６３】
図１１は本実施の形態に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図、図１２は同ハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図であり、これらの図においては図２、図４〜図６において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態の形態に係るハンマドリル１’においては、シリンダ１７が前後に移動可能に保持され、該シリンダ１７の後端外周部にはベベルギヤ３４がスプライン嵌合されており、シリンダ１７がベベルギヤ３４に対して前後に移動する。従って、シリンダ１７とこれに工具スリーブ３７を介して装着された先端工具２６は、ベベルギヤ３４と共に常時回転する。
【００６５】
又、シリンダ１７の外周にはスライドスリーブ３８と固定スリーブ３９が外嵌されており、スライドスリーブ３８は、シリンダ１７上を前後に摺動可能に保持され、固定スリーブ３９はスナップリング４０によってその軸方向位置が固定されている。そして、スライドスリーブ３８は、これと固定スリーブ３９との間に縮装されたスプリング４１によって常時前方に付勢されている。
【００６６】
而して、以上の構成を有するハンマドリル１’では、動作モードとして回転モードと回転・打撃モードを選択することができ、先端工具２６は常時回転駆動されている。
【００６７】
以下に本実施の形態に係るハンマドリル１’の作用を１）回転モードと２）回転・打撃モードについて説明する。
【００６８】
１）回転モード：
切替部材６の回動操作によって回転モードが選択されると、図１１に示すように、切替部材６のカム６ａはスライドスリーブ３８に当接してこれを前方へと移動させる。すると、このスライドスリーブ３８に係合するピン２９が挿通固着されたシリンダ１７もスライドスリーブ３８と共に前方へ移動し、これに形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３８の前方へ位置して開放状態となるため、シリンダ１７内の空気室２４は呼吸孔２５を介して外気と連通する。
【００６９】
而して、モータ８が駆動されると、その出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４を経て減速されてシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００７０】
又、同時にモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０とギヤ１３を経て減速されてクランク軸１１に伝達され、クランク軸１１の回転はクランクピン１５とコンロッド２２によってピストン２０のシリンダ１７内での往復直線運動に変換されるが、前述のようにシリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあり、シリンダ１７内の空気室２４は外気に連通しているため、ピストン２０が往復動しても空気室２４内には圧力変動が発生せず、従って、先端工具２６への打撃力の伝達が遮断され、先端工具２６は回転駆動されてドリルとしてのみ機能する。
【００７１】
２）回転・打撃モード：
切替部材６の回動操作によって回転・打撃モードが選択されると、図１２に示すように、切替部材６のカム６ａに当接するスライドスリーブ３８とシリンダ１７は後方へと移動するため、シリンダ１７に形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３９によって閉塞される。
【００７２】
従って、この回転・打撃モードにおいては、前記回転モードと同様に、モータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、前記経路を経てシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００７３】
又、この回転・打撃モードにおいては、前述のようにシリンダ１７に形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３９によって閉塞されるため、シリンダ１７内の空気室２４は略密閉状態に保たれ、ピストン２０の往復動に伴って空気室２４内に圧力変動が発生する。そして、この圧力変動によって打撃子２１がシリンダ１７内を前後方向に往復動して中間子２７に間欠的に衝突するため、中間子２７から先端工具２６に打撃力が伝達され、先端工具２６はハンマとしても機能する。
【００７４】
而して、本実施の形態においては、切替部材６を操作してスライドスリーブ３８を介してシリンダ１７を移動させて呼吸孔２５を開閉することによって動作モード（打撃モード）を切り替えるようにしたため、切替機構を構成するスライドスリーブ３８や固定スリーブ３９をシリンダ１７の周囲に集約的に配置することができ、前記実施の形態１と同様に、該切替機構の構造が単純化されて構成部品点数が削減され、これによって当該ハンマドリル１’の小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上が図られる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、動作モードを切り替える切替機構を備えるハンマドリルに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るハンマドリルの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【図３】（ａ）は切替部材の側面図、（ｂ）は同切替部材の底面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルのニュートラル時の状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転・打撃モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの打撃モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルのニュートラル時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１’ ハンマドリル
６ 切替部材
６ａ カム
６ｂ 偏心ピン
８ モータ
９ 出力軸（モータ軸）
１０ ピニオン
１１ クランク軸
１２ 中間軸
１３，１４ ギヤ
１５ クランクピン
１６ ベベルギヤ
１７ シリンダ
２０ ピストン
２１ 打撃子
２２ コンロッド
２４ 空気室
２５ 呼吸孔
２６ 先端工具
２７ 中間子
２８ 円環部材
２９ ピン
３０，３１ スライドスリーブ
３２ 回転係止部材
３３ スプリング
３４ ベベルギヤ
３５ 連結部材
３６ スプリング
３８ スライドスリーブ
３９ 固定スリーブ
４１ スプリング
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具に打撃力を与える打撃機構部と、同先端工具に回転力を伝達してこれを回転駆動する回転伝達機構部を備えてハンマとドリルの機能を兼備するハンマドリルに関する。
【背景技術】
【０００２】
打撃機構部と回転伝達機構部を備えるハンマドリルの動作モードには、先端工具に打撃力を加えつつ該先端工具を回転駆動する打撃・回転モードと、先端工具を回転駆動するのみの回転モード及び先端工具に打撃力を加えるのみ打撃モードの３種類があるが、これらの動作モードは動作モード切替機構によって作業の種類に応じて切り替えられる。
【０００３】
ところで、動作モード切替機構としては、例えば特許文献１に提案されているものが知られている。この動作モード切替機構は、打撃機構部と回転伝達機構部のそれぞれにギヤとクラッチ機構を設け、クラッチ機構によってモータからの回転力の伝達を断接することによって動作モードを切り替える方式を採用している。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１９２４８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記従来の動作モード切替機構においては、構造が複雑で部品点数も多いため、ハンマドリル本体が大きくなって高価となるとともに、重量も大きくなって操作性が悪いという問題があった。
【０００６】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、切替機構の構造単純化と部品点数削減によって小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を図ることができるハンマドリルを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、シリンダ内に打撃子を摺動自在に嵌装し、駆動源であるモータの回転をピストンの前記シリンダ内での往復運動に変換し、前記シリンダ内に前記ピストンと前記打撃子によって画成される空気室の圧力変動によって前記打撃子を介して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構部と、
前記モータの回転をギヤを介して前記シリンダに伝達し、該シリンダとこれに係合する前記先端工具を回転駆動する回転伝達機構部と、
を備えて成るハンマドリルにおいて、
前記空気室と外気とを連通させる吸気孔を前記シリンダに形成し、前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて前記呼吸孔を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設けたことを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記切替機構は、前記先端工具の前記打撃子側への移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記切替機構は、前記シリンダに移動可能に外嵌され、且つ、前記先端工具の前記打撃子側への移動に連動して前記呼吸孔を開閉可能なスリーブを有し、該スリーブの移動を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記シリンダを前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて移動可能とするとともに、前記切替機構は、前記シリンダの移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れか１項記載の発明において、前記切替機構は、回動可能なカムを有し、該カムの回動位置によって前記モードを切替可能であることを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１〜５の何れか１項に記載の発明において、前記切替機構は、前記シリンダの回転駆動を解除する第３モードにも切り替え可能であることを特徴とする。
【００１３】
請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れか１項記載の発明において、前記切替機構によって、前記先端工具の動作モードを回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードに切り替え可能であることを特徴とする。
【００１４】
請求項８記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記回転伝達機構部に、前記ギヤを前記シリンダの外周に回転可能に設けるとともに、シリンダの外周に摺動可能に嵌合する連結部材を設け、前記切替機構の切替部材の操作によって前記連結部材を前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする。
【００１５】
請求項９記載の発明は、請求項８記載の発明において、前記切替部材には偏心ピンが設けられ、該切替部材の回動操作によって前記連結部材を前記偏心ピンによって移動させてこれを前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１及び２記載の発明によれば、切替機構によって第１モードに切り替えて呼吸孔を閉塞すれば、シリンダ内の空気室が略密閉されてその内部の圧力変動が打撃子を介して先端工具に伝達されるため、動作モードとして打撃モードが選択され、第２モードに切り替えて呼吸孔を開放すれば、シリンダ内の空気室が呼吸孔を介して外気に連通するため、該空気室には圧力変動が発生せず、打撃モード以外の動作モードに切り替えられるが、切替機構は、呼吸孔を開閉する簡素な構成としてシリンダの周囲に集約して配置されるため、その構造の単純化と部品点数の削減が実現して当該ハンマドリルの小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を図ることができる。
【００１７】
請求項３記載の発明によれば、切替機構はスリーブの移動を規制し、請求項４記載の発明によれば、切替機構はシリンダの移動量を規制することによってモードを切り替えるよう構成したため、該切替機構をシリンダの周囲に配してその構造の単純化と部品点数の削減を図ることができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、切替機構に設けられたカムの回動動作によってモードを操作性良く切り替えることができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、切替モードによって第３モードに切り替えれば、シリンダ及びこれに装着された先端工具が空転可能となるため、先端工具を手動で回動させてその回転方向の位置を容易に変更することができる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、ハンマドリルは、切替機構によって回転・打撃モードが選択されればハンマ及びドリルとして機能し、回転モードが選択されればドリルとしてのみ機能し、打撃モードが選択されればハンマとしてのみ機能する。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、切替部材の操作によって連結部材をギヤに対して係脱させることによってモータ回転のシリンダ及び先端工具への伝達を断接して動作モード（回転モード）を切り替える構成を採用したため、切替機構をシリンダ部分に集約して配置してその構造単純化と部品点数削減を図ることができ、これによって当該ハンマドリルの小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上を達成することができる。
【００２２】
請求項９記載の発明によれば、切替部材を回動操作して偏心ピンによって連結部材を移動させ、該連結部材をギヤに対して係脱させるようにしたため、切替部材によって動作モード（回転モード）を容易に切り替えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００２４】
＜実施の形態１＞
図１は本発明に係るハンマドリルの側面図であり、図示のハンマドリル１は、動作モードとして回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードの３つのモードを備えるものであって、そのハウジング２には、打撃機構部と、回転伝達機構部及び切替機構が内蔵されている。
【００２５】
そして、ハウジング２の後端部（図１の右端部）にはハンドル３が設けられ、このハンドル３にはＯＮ／ＯＦＦスイッチ４が設けられるとともに、給電用の電気コード５が接続されている。又、ハウジング２の側部には、動作モード切替用のダイヤル状の切替部材６が回動可能に設けられており、その前方にはサブハンドル７が横方向（図１の手前側に）に突設されている。
【００２６】
而して、ハンマドリル１の先端部には後述の先端工具２６（図２参照）が装着され、この先端工具２６が打撃力又は回転力或はその双方を受けて所要の作業を行う。
【００２７】
次に、ハンマドリル１の内部構造の詳細を図２及び図３に基づいて説明する。
【００２８】
図２はハンマドリル要部の側断面図、図３（ａ）は切替部材の側面図、同図（ｂ）は同切替部材の底面図である。尚、図２においては、ハウジング２の側部に設けられた前記切替部材６は、便宜上、位相を９０°ずらした状態で図示されている。
【００２９】
ハウジング２はモータハウジング２Ａとこれの上部に被着されたシリンダケース２Ｂとで構成されており、モータハウジング２Ａ内には、駆動源としてのモータ８が縦置き状態で収納されている。そして、このモータ８の上方へ延出する出力軸（モータ軸）９の上端にはピニオン１０が一体に形成されている。
【００３０】
又、上記モータ８の出力軸（モータ軸）９を挟んでこれの両側には、クランク軸１１と中間軸１２がそれぞれ垂直且つ回転可能に支承されており、これらのクランク軸１１と中間軸１２の各中間高さ位置にはギヤ１３，１４がそれぞれ結着され、これらのギヤ１３，１４は、前記モータ軸９の端部に形成された前記ピニオン１０に噛合している。尚、両ギヤ１３，１４の径はピニオン１０のそれよりも大きく設定されている。そして、クランク軸１１の上端には、クランクピン１５が回転中心に対して偏心した位置に垂直且つ一体に立設されており、中間軸１２の上端には小径のベベルギヤ１６が一体に形成されている。
【００３１】
他方、水平方向に長く延びる前記シリンダケース２Ｂ内には、シリンダ１７がその軸方向両端部をボールベアリング１８とメタル軸受１９によって回転可能に支承されて水平に配されており、このシリンダ１７内にはピストン２０と打撃子２１が摺動可能に嵌装されている。そして、ピストン２０は、コンロッド２２を介して前記クランク軸１１のクランクピン１５に連結されており、コンロッド２２の一端は、ピストンピン２３を介してピストン２０に連結されている。
【００３２】
又、シリンダ１７内には、前記打撃子２１とピストン２０によって空気室２４が画成されており、シリンダ１７には、空気室２４に開口する複数の呼吸孔２５が形成されている。尚、これらの呼吸孔２５は、空気室２４と外気とを選択的に連通させるものである。
【００３３】
更に、シリンダ１７の細くなった先端部には着脱可能な先端工具２６が装着されており、この先端工具２６は、シリンダ１７に対して軸方向（前後方向）に摺動可能且つ周方向に回転不能に係合している。そして、シリンダ１７内の先端工具２６と打撃子２１との間には、中間子２７が水平方向に摺動可能に嵌装されており、この中間子２７の軸方向端面は先端工具２６と打撃子２１の各端面に当接している。
【００３４】
上記中間子２７の打撃子２１側の端部は中間部よりも小径に成形され、この端部は、シリンダ１７内に水平方向に摺動可能に嵌装された円環部材２８の中心孔部に嵌合保持されており、該端部と中間部との間に形成されたテーパ状の段部２７ａは、円環部材２８の一端面に当接している。従って、円環部材２８は、打撃子２１側（後方）へは中間子２７と共にシリンダ１７内を摺動するが、先端工具２６側（前方）へは中間子２７と共には移動せず、中間子２７のみが単独で移動する。又、円環部材２８の外周部には、係止部材としての複数のピン２９が垂直に挿入保持されており、シリンダ１７には、各ピン２９が係合する軸方向に長い長孔１７ａが形成されている。従って、ピン２９を保持して成る円環部材２８は、ピン２９がシリンダ１７の長孔１７ａ内で摺動し得る範囲で軸方向（前後方向）に移動することができる。
【００３５】
一方、シリンダ１７の外周部には前後方向に２つのスライドスリーブ３０，３１が摺動可能に外嵌されており、一方（前側）のスライドスリーブ３０の前端内周部には軸方向に長い複数の係合溝３０ａが形成され、各係合溝３０ａには前記ピン２９が係合している。
【００３６】
又、他方（後方）スライドスリーブ３１の外周側には回転係止部材３２が配されており、この回転係止部材３２は、その外周部がシリンダケース２Ｂの内周部に軸方向に摺動可能且つ周方向に回転不能にスプライン嵌合されており、これと前記ボールベアリング１８との間に縮装されたスプリング３３よって常時後方に付勢され、その後端面は図示のように前記切替部材６のカム６ａの外周面（カム面）に当接している。
【００３７】
ここで、切替部材６の構成の詳細は図３に示されるが、該切替部材６には、図３（ｂ）に示すようなフロフィルのカム面を有する前記カム６ａが一体に形成されており、該カム６ａの端面の当該切替部材６の回動中心から偏心した位置には偏心ピン６ｂが一体に突設されている。
【００３８】
ところで、図２に示すように、前記シリンダ１７の後端部外周には大径のベベルギヤ３４が回転可能に支承されており、該ベベルギヤ３４は、前記中間軸１２の上端に形成された小径の前記ベベルギヤ１６に噛合している。尚、ベベルギヤ３４は、シリンダ１７の後端部と共に前記メタル軸受１９によってシリンダケース２Ｂに回転可能に支承されている。
【００３９】
又、シリンダ１７の外周の前記回転係止部材３２とベベルギヤ３４との間には、連結部材３５が軸方向に（前後方向）に摺動可能且つ周方向に回転不能にスプライン嵌合されており、該連結部材３５は、これと前記スライドスリーブ３１との間に縮装されたスプリング３６によって常時後方に付勢され、その前端外周部に形成された段部は前記切替部材６の偏心ピン６ｂに当接している。そして、この連結部材３５の前端部には、前記回転係止部材３２の後端面に形成された複数の係合爪３２ａに選択的に係合する複数の係合爪３５ａが形成され、同連結部材３５の後端部には、前記ベベルギヤ３４に形成された複数の係合爪３４ａに選択的に係合する複数の係合爪３５ｂが形成されており（図５参照）、該連結部材３５は回転係止部材３２及びベベルギヤ３４と共にドグクラッチを構成している。
【００４０】
而して、以上説明したギヤ１３、クランク軸１１、コンロッド２２、シリンダ１７、ピストン２０、打撃子２１、中間子２７等が打撃機構部を構成しており、この打撃機構部によってモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転がピストン２０の往復運動に変換されて先端工具２６に打撃力が与えられる。
【００４１】
又、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４、連結部材３５、シリンダ１７等が回転伝達機構部を構成しており、この回転伝達機構部によってモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転が先端工具２６に伝達されて該先端工具２６が回転駆動される。
【００４２】
更に、呼吸孔２５、円環部材２８、ピン２９、スライドスリーブ３０，３１、切替部材６、連結部材３５、回転係止部材３２等が切替機構を構成している。
【００４３】
次に、以上の構成を有するハンマドリルの作用を１）回転・打撃モード、２）回転モード及び３）打撃モードの各モード及び４）ニュートラルについて図２及び図４〜図１０に基づいて説明する。尚、図２は回転・打撃モード時のハンマドリル要部の側断面図、図４、図５、図６はそれぞれ回転モード時、打撃モード時、ニュートラル時のハンマドリル要部の側断面図、図７、図８、図９、図１０はそれぞれ回転・打撃モード時、回転モード時、打撃モード時、ニュートラル時の切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【００４４】
１）回転・打撃モード：
回転・打撃モードは、先端工具２６に打撃力を加えつつ該先端工具２６を回転駆動するモードであって、切替部材６が回動操作されて回転・打撃モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図７に示す位置にある。従って、このとき、図２に示すように、連結部材３５はベベルギヤ３４に連結され、両者の係合爪３５ｂ，３４ａ（図５参照）は係合状態（クラッチＯＮ状態）にあり、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、図示のように連結部材３５から離間した状態（クラッチＯＦＦ状態）にある。
【００４５】
而して、モータ８が駆動されると、その出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４を経て減速され、ベベルギヤ３４に連結された連結部材３５を経てシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００４６】
又、同時にモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０とギヤ１３を経て減速されてクランク軸１１に伝達され、該クランク軸１１が所定の速度で回転駆動されるが、このクランク軸１１の回転は、クランクピン１５とコンロッド２２によってピストン２０のシリンダ１７内における前後方向の往復直線運動に変換される。このとき、先端工具２６が不図示の被削材に押し付けられると、その反力が中間子２７、円環部材２８、ピン２９及び一方のスライドスリーブ３０を経て他方のスライドスリーブ３１に伝達されるため、該スライドスリーブ３１がスプリング３６の付勢力に抗してシリンダ１７上を後方へ移動してシリンダ１７の呼吸孔２５を閉塞する。この結果、シリンダ１７内に形成された前記空気室２４は略密閉状態となり、前述のピストン２０の往復運動によって空気室２４の内圧が変動するため、この内圧の変動によって打撃子２１がシリンダ１７内を前後方向に往復動して中間子２７に間欠的に衝突するため、中間子２７から先端工具２６に打撃力が伝達される。
【００４７】
２）回転モード：
回転モードは、先端工具２６に回転力のみを伝達してこれを回転駆動するモードであって、切替部材６が図７に示す位置から１８０°回動操作されて回転モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図８に示す位置にある。
【００４８】
従って、このとき、図４に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、前記回転・打撃モード時と同様にベベルギヤ３４に連結され、両者の係合爪３５ｂ，３４ａ（図５参照）は係合状態（クラッチＯＮ状態）にある。又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、カム６ａによってスプリング３３の付勢力に抗して前方へと移動せしめられ、スライドスリーブ３１に当接してこれを他方のスライドスリーブ３０と共にシリンダ１７の外周に沿って前方へ移動させるため、スライドスリーブ３１による呼吸孔２５の閉塞が解除され、シリンダ内１７の空気室２４は、開放状態にある呼吸孔２５を介して外気と連通状態にある。
【００４９】
以上のように、回転モードにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４とは連結状態（クラッチＯＮ状態）にあるため、前記回転・打撃モードと同様に、モータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、前記経路を経てシリンダ１７に伝達され、該シリンダ１７とこれに装着された先端工具２６が回転駆動され、該先端工具２６はドリルとしてのみ機能する。
【００５０】
他方、この回転モードにおいても、モータ８の出力回（モータ軸）９の回転は前記回転・打撃モードと同様に、ピストン２０のシリンダ１７内での往復直線運動に変換されるが、前述のようにシリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあり、シリンダ２０内の空気室２４は外気に連通しているため、ピストン２０が往復動しても空気室２４内には圧力変動が発生せず、従って、先端工具２６への打撃力の伝達が遮断され、先端工具２６は回転駆動されるのみとなる。尚、このとき、先端工具２６の被削材への押付力の反力は、中間子２７、円環部材２８、ピン２９及びスライドスリーブ３０，３１に伝達されるが、スライドスリーブ３１は回転連結部材３２に当接してその軸方向位置が規制されているために移動せず、シリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態が維持される。
【００５１】
３）打撃モード：
打撃モードは、先端工具２６に打撃力のみを伝達するモードであって、切替部材６が図８に示す位置から時計方向に９０°回動操作されて打撃モードが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図９に示す位置にある。
【００５２】
従って、このとき、図５に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、偏心ピン６ｂによってシリンダ１７上を前方へと移動せしめられ、ベベルギヤ３４から離間して回転係止部材３２に連結されてその回転がロックされている。即ち、連結部材３５とベベルギヤ３４の係合爪３５ｂ，３４ａ同士は離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあり、連結部材３５と回転係止部材３２の係合爪３５ａ，３２ａ同士は係合状態（クラッチＯＮ状態）にある。
【００５３】
又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、回転・打撃モードと同じ位置に移動し、スライドスリーブ３１はシリンダ１７の呼吸孔２５を閉塞する位置に移動する。
【００５４】
以上のように、回転モードにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４とは離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあるため、ベベルギヤ３４はシリンダ１７上で空回転し、その回転のシリンダ１７への伝達が遮断され、該シリンダ１７及びこれに装着された先端工具２６は非回転状態にあり、これらの回転は、連結部材３５と回転係止部材３２との連結によってロックされている。
【００５５】
他方、この回転モードにおいては、前記回転・打撃モードと同様に、シリンダ１７の呼吸孔２５がスライドスリーブ３１によって閉塞されるため、シリンダ１７内の空気室２４は略密閉状態に保たれ、ピストン２０の往復動に伴って空気室２４内に圧力変動が発生し、前述と同様に打撃力が打撃子２１及び中間子２７を経て先端工具２６に伝達され、該先端工具２６はハンマとしてのみ機能する。
【００５６】
４）ニュートラル：
ニュートラルは、先端工具２６に回転力も打撃力も伝達しないモードであって、切替部材６が図９に示す位置から時計方向に略４５°回動操作されてニュートラルが選択された状態では、切替部材６のカム６ａと偏心ピン６ｂは図１０に示す位置にある。
【００５７】
従って、このとき、図６に示すように、その外周段部が切替部材６の偏心ピン６ｂに当接する連結部材３５は、偏心ピン６ｂによってシリンダ１７上を前方へと移動せしめられ、ベベルギヤ３４から離間し、ベベルギヤ３４にも回転係止部材３２にも連結されない状態にある。
【００５８】
又、後端面が切替部材６のカム６ａの端面（カム面）に当接する回転係止部材３２は、前記回転モードと同様に、カム６ｂによってスプリング３３の付勢力に抗して前方へと移動せしめられ、スライドスリーブ３１に当接してこれを他方のスライドスリーブ３０と共にシリンダ１７の外周に沿って前方へ移動させるため、スライドスリーブ３１による呼吸孔２５の閉塞が解除され、シリンダ１７内の空気室２４は外気に連通した状態となる。
【００５９】
以上のように、ニュートラルにおいては、連結部材３５とベベルギヤ３４及び回転係止部材３２とは離脱状態（クラッチＯＦＦ状態）にあり、シリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあるため、先端工具２６には打撃力も回転力も共に伝達されず、該先端工具２６は非作動状態にある。尚、この状態では、先端工具２６は空転可能であるため、その回転方向の位置を容易に変更することができる。
【００６０】
以上のように、本実施の形態では、切替部材６を操作してスライドスリーブ３１によってシリンダ１７の呼吸孔２５を開閉して打撃モードを切り替え、連結部材３５をベベルギヤ３４に対して係脱させて回転モードを切り替える構成を採用したため、切替機構を構成するスライドスリーブ３１や連結部材３５をシリンダ６の周囲に集約的に配置することができ、該切替機構の構造が単純化されて構成部品点数が削減され、これによって当該ハンマドリル１の小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上が図られる。
【００６１】
ここで、本実施の形態において、動作モードとして回転・打撃モード、回転モード、打撃モード、ニュートラルを選択した場合の連結部材３５のベベルギヤ３４との係脱（ＯＮ／ＯＦＦ）とスライドスリーブ３１によるシリンダ１７の呼吸孔２５の開閉の組み合わせを表１に示す。
【００６２】
【表１】
＜実施の形態２＞
次に、本発明の実施の形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。
【００６３】
図１１は本実施の形態に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図、図１２は同ハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図であり、これらの図においては図２、図４〜図６において示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての再度の説明は省略する。
【００６４】
本実施の形態の形態に係るハンマドリル１’においては、シリンダ１７が前後に移動可能に保持され、該シリンダ１７の後端外周部にはベベルギヤ３４がスプライン嵌合されており、シリンダ１７がベベルギヤ３４に対して前後に移動する。従って、シリンダ１７とこれに工具スリーブ３７を介して装着された先端工具２６は、ベベルギヤ３４と共に常時回転する。
【００６５】
又、シリンダ１７の外周にはスライドスリーブ３８と固定スリーブ３９が外嵌されており、スライドスリーブ３８は、シリンダ１７上を前後に摺動可能に保持され、固定スリーブ３９はスナップリング４０によってその軸方向位置が固定されている。そして、スライドスリーブ３８は、これと固定スリーブ３９との間に縮装されたスプリング４１によって常時前方に付勢されている。
【００６６】
而して、以上の構成を有するハンマドリル１’では、動作モードとして回転モードと回転・打撃モードを選択することができ、先端工具２６は常時回転駆動されている。
【００６７】
以下に本実施の形態に係るハンマドリル１’の作用を１）回転モードと２）回転・打撃モードについて説明する。
【００６８】
１）回転モード：
切替部材６の回動操作によって回転モードが選択されると、図１１に示すように、切替部材６のカム６ａはスライドスリーブ３８に当接してこれを前方へと移動させる。すると、このスライドスリーブ３８に係合するピン２９が挿通固着されたシリンダ１７もスライドスリーブ３８と共に前方へ移動し、これに形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３８の前方へ位置して開放状態となるため、シリンダ１７内の空気室２４は呼吸孔２５を介して外気と連通する。
【００６９】
而して、モータ８が駆動されると、その出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０、ギヤ１４、中間軸１２、ベベルギヤ１６，３４を経て減速されてシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００７０】
又、同時にモータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、ピニオン１０とギヤ１３を経て減速されてクランク軸１１に伝達され、クランク軸１１の回転はクランクピン１５とコンロッド２２によってピストン２０のシリンダ１７内での往復直線運動に変換されるが、前述のようにシリンダ１７の呼吸孔２５は開放状態にあり、シリンダ１７内の空気室２４は外気に連通しているため、ピストン２０が往復動しても空気室２４内には圧力変動が発生せず、従って、先端工具２６への打撃力の伝達が遮断され、先端工具２６は回転駆動されてドリルとしてのみ機能する。
【００７１】
２）回転・打撃モード：
切替部材６の回動操作によって回転・打撃モードが選択されると、図１２に示すように、切替部材６のカム６ａに当接するスライドスリーブ３８とシリンダ１７は後方へと移動するため、シリンダ１７に形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３９によって閉塞される。
【００７２】
従って、この回転・打撃モードにおいては、前記回転モードと同様に、モータ８の出力軸（モータ軸）９の回転は、前記経路を経てシリンダ１７に伝達されるため、該シリンダ１７とこれの先端部に装着された先端工具２６が回転駆動され、先端工具２６はドリルとしての機能を果たす。
【００７３】
又、この回転・打撃モードにおいては、前述のようにシリンダ１７に形成された呼吸孔２５が固定スリーブ３９によって閉塞されるため、シリンダ１７内の空気室２４は略密閉状態に保たれ、ピストン２０の往復動に伴って空気室２４内に圧力変動が発生する。そして、この圧力変動によって打撃子２１がシリンダ１７内を前後方向に往復動して中間子２７に間欠的に衝突するため、中間子２７から先端工具２６に打撃力が伝達され、先端工具２６はハンマとしても機能する。
【００７４】
而して、本実施の形態においては、切替部材６を操作してスライドスリーブ３８を介してシリンダ１７を移動させて呼吸孔２５を開閉することによって動作モード（打撃モード）を切り替えるようにしたため、切替機構を構成するスライドスリーブ３８や固定スリーブ３９をシリンダ１７の周囲に集約的に配置することができ、前記実施の形態１と同様に、該切替機構の構造が単純化されて構成部品点数が削減され、これによって当該ハンマドリル１’の小型コンパクト化と軽量化、コストダウン、操作性及び耐久性の向上が図られる。
【産業上の利用可能性】
【００７５】
本発明は、動作モードを切り替える切替機構を備えるハンマドリルに対して有用である。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明に係るハンマドリルの側面図である。
【図２】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【図３】（ａ）は切替部材の側面図、（ｂ）は同切替部材の底面図である。
【図４】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図である。
【図５】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【図６】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルのニュートラル時の状態を示す側断面図である。
【図７】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転・打撃モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図８】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの回転モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図９】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルの打撃モード時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図１０】本発明の実施の形態１に係るハンマドリルのニュートラル時における切替部材のカム及び偏心ピンの位置を示す図である。
【図１１】本発明の実施の形態２に係るハンマドリルの回転モード時の状態を示す側断面図である。
【図１２】本発明の実施の形態２に係るハンマドリルの回転・打撃モード時の状態を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００７７】
１，１’ ハンマドリル
６ 切替部材
６ａ カム
６ｂ 偏心ピン
８ モータ
９ 出力軸（モータ軸）
１０ ピニオン
１１ クランク軸
１２ 中間軸
１３，１４ ギヤ
１５ クランクピン
１６ ベベルギヤ
１７ シリンダ
２０ ピストン
２１ 打撃子
２２ コンロッド
２４ 空気室
２５ 呼吸孔
２６ 先端工具
２７ 中間子
２８ 円環部材
２９ ピン
３０，３１ スライドスリーブ
３２ 回転係止部材
３３ スプリング
３４ ベベルギヤ
３５ 連結部材
３６ スプリング
３８ スライドスリーブ
３９ 固定スリーブ
４１ スプリング
【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内に打撃子を摺動自在に嵌装し、駆動源であるモータの回転をピストンの前記シリンダ内での往復運動に変換し、前記シリンダ内に前記ピストンと前記打撃子によって画成される空気室の圧力変動によって前記打撃子を介して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構部と、
前記モータの回転をギヤを介して前記シリンダに伝達し、該シリンダとこれに係合する前記先端工具を回転駆動する回転伝達機構部と、
を備えて成るハンマドリルにおいて、
前記空気室と外気とを連通させる吸気孔を前記シリンダに形成し、前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて前記呼吸孔を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設けたことを特徴とするハンマドリル。
【請求項２】
前記切替機構は、前記先端工具の前記打撃子側への移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項３】
前記切替機構は、前記シリンダに移動可能に外嵌され、且つ、前記先端工具の前記打撃子側への移動に連動して前記呼吸孔を開閉可能なスリーブを有し、該スリーブの移動を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のハンマドリル。
【請求項４】
前記シリンダを前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて移動可能とするとともに、前記切替機構は、前記シリンダの移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項５】
前記切替機構は、回動可能なカムを有し、該カムの回動位置によって前記モードを切替可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のハンマドリル。
【請求項６】
前記切替機構は、前記シリンダの回転駆動を解除する第３モードにも切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のハンマドリル。
【請求項７】
前記切替機構によって、前記先端工具の動作モードを回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードに切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のハンマドリル。
【請求項８】
前記回転伝達機構部に、前記ギヤを前記シリンダの外周に回転可能に設けるとともに、シリンダの外周に摺動可能に嵌合する連結部材を設け、前記切替機構の切替部材の操作によって前記連結部材を前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項９】
前記切替部材には偏心ピンが設けられ、該切替部材の回動操作によって前記連結部材を前記偏心ピンによって移動させてこれを前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする請求項８記載のハンマドリル。
【請求項１】
シリンダ内に打撃子を摺動自在に嵌装し、駆動源であるモータの回転をピストンの前記シリンダ内での往復運動に変換し、前記シリンダ内に前記ピストンと前記打撃子によって画成される空気室の圧力変動によって前記打撃子を介して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構部と、
前記モータの回転をギヤを介して前記シリンダに伝達し、該シリンダとこれに係合する前記先端工具を回転駆動する回転伝達機構部と、
を備えて成るハンマドリルにおいて、
前記空気室と外気とを連通させる吸気孔を前記シリンダに形成し、前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて前記呼吸孔を閉塞可能とする第１モードと、前記呼吸孔を常に開放する第２モードとに切り替え可能とする切替機構を設けたことを特徴とするハンマドリル。
【請求項２】
前記切替機構は、前記先端工具の前記打撃子側への移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項３】
前記切替機構は、前記シリンダに移動可能に外嵌され、且つ、前記先端工具の前記打撃子側への移動に連動して前記呼吸孔を開閉可能なスリーブを有し、該スリーブの移動を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１又は２記載のハンマドリル。
【請求項４】
前記シリンダを前記先端工具の前記打撃子側への移動に応じて移動可能とするとともに、前記切替機構は、前記シリンダの移動量を規制することによって前記モードを切り替え可能であることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項５】
前記切替機構は、回動可能なカムを有し、該カムの回動位置によって前記モードを切替可能であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のハンマドリル。
【請求項６】
前記切替機構は、前記シリンダの回転駆動を解除する第３モードにも切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜５の何れか１項記載のハンマドリル。
【請求項７】
前記切替機構によって、前記先端工具の動作モードを回転・打撃モードと回転モード及び打撃モードに切り替え可能であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載のハンマドリル。
【請求項８】
前記回転伝達機構部に、前記ギヤを前記シリンダの外周に回転可能に設けるとともに、シリンダの外周に摺動可能に嵌合する連結部材を設け、前記切替機構の切替部材の操作によって前記連結部材を前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする請求項１記載のハンマドリル。
【請求項９】
前記切替部材には偏心ピンが設けられ、該切替部材の回動操作によって前記連結部材を前記偏心ピンによって移動させてこれを前記ギヤに対して係脱させることを特徴とする請求項８記載のハンマドリル。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−１４２４５９（Ｐ２００６−１４２４５９Ａ）
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−３３８８６４（Ｐ２００４−３３８８６４）
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年６月８日（２００６．６．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年１１月２４日（２００４．１１．２４）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]