回転打撃工具
【課題】
部品点数を削減して低コスト化を実現したドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具を提供する。
【解決手段】
スピンドル３と、ハンマ５と、ハンマ５によって回転力及び打撃力の与えられるアンビル７と、ハンマ５をアンビル７側に付勢するハンマ付勢スプリングと、モータ１とスピンドル３の間に所定以上の負荷トルクが作動するとモータ１からスピンドル３へのトルク伝達を不可能にするクラッチ１２と、クラッチ１２の作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通のスプリング４で実現した。スプリング４の前方にハンマ５が位置し、後方にクラッチ１２が位置し、ハンマ５がカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドル３のトルクが、クラッチ１２が動作するスピンドル３のトルクより大きくなるように設定した。
部品点数を削減して低コスト化を実現したドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具を提供する。
【解決手段】
スピンドル３と、ハンマ５と、ハンマ５によって回転力及び打撃力の与えられるアンビル７と、ハンマ５をアンビル７側に付勢するハンマ付勢スプリングと、モータ１とスピンドル３の間に所定以上の負荷トルクが作動するとモータ１からスピンドル３へのトルク伝達を不可能にするクラッチ１２と、クラッチ１２の作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通のスプリング４で実現した。スプリング４の前方にハンマ５が位置し、後方にクラッチ１２が位置し、ハンマ５がカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドル３のトルクが、クラッチ１２が動作するスピンドル３のトルクより大きくなるように設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転打撃工具に関し、特に改良したクラッチ機構を有する回転打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバドリルとしても使用可能な電動工具が、例えば特許文献１において知られている。特許文献１では電動工具をドライバドリルとして使用するために、遊星歯車機構を用いたクラッチを設けている。一方、インパクトドライバ等の回転打撃工具において、クラッチ機構を追加した製品が販売されている。このクラッチ機能を有する回転打撃工具においては、クラッチが作動する際には打撃機構が作動しないようにすることが重要である。このような従来例の構成を図５〜７を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来のドライバドリルとしても使用可能な回転打撃工具の主要部を示す断面図である。ここで、上下及び前後方向は、図中で示した方向を指すものとして説明する。モータ１０１の回転力は、遊星歯車機構１０２を経てスピンドル１０３に伝達される。スピンドル１０３とハンマ１０５は、カムボール１０６とＶ字型カム溝で構成されたカム機構により連結され、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４により常に前方に付勢される。アンビル１０７とハンマ１０５は、ハンマ凸部１０５ａとアンビル凸部１０７ａで回転方向に噛み合う。スピンドル１０３とハンマ１０５の間には弾性体のストッパ１０８が設置される。ハンマ１０５の後退を制限するリング１０９は、内側リング１０９ａと外側リング１０９ｂにより構成され、これらは切替ノブ１１０により保持され、切替ノブ１１０と共に軸方向に移動可能である。内側リング１０９ａと外側リング１０９ｂの間にはボール１１１が配置され、内側リング１０９ａはハンマ１０５と共に周方向に回転可能である。
【０００４】
クラッチ１１２は、リングギヤ１１３、フランジ１１４、トルク調整スプリング１１５、ナット１１６を含んで構成される。フランジ１１４の後端はリングギヤ１１３に接しており、リングギヤ１１３とフランジ１１４にはそれぞれ台形の凸部が形成される。フランジ１１４はワッシャ１２３を介して、トルク調整スプリング１１５により回転軸方向で後方（モータ１側）に付勢される。トルク調整スプリング１１５はナット１１６により保持される。ナット１１６の内周側にはねじ部が形成され、ケース１１８の外周側に形成されたねじ部と螺合する。ナット１１６の円周側４箇所においてダイヤル１１７の内周側に形成された軸方向に延びるリブと当接し、作業者がダイヤル１１７を回転させることによりナット１１６は軸方向の前方又は後方に移動し、トルク調整スプリング１１５の圧縮高さを調整する。
【０００５】
以上の構成による回転打撃の動作について説明する。被締め付け部材からねじを介して受ける反力によりスピンドル１０３、ハンマ１０５間が相対的にねじられたとき、ハンマ１０５はカム機構、即ちＶ字形に切られたＶ字形カム溝の作用でハンマ付勢スプリング１０４を縮めながら後退を始める。ハンマ１０５が後退を始めてからアンビル凸部１０７ａの高さを乗り越えると、アンビル１０７との噛み合いが解け、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４により加速されながら回転・前進する。また、ハンマ１０５、アンビル１０７はそれぞれ、回転平面上の２ヶ所に対称的に配置されたハンマ凸部１０５ａ、アンビル凸部１０７ａを持ち、ハンマ凸部１０５ａとアンビル凸部１０７ａは回転方向にかみ合う位置にある。この凸部同士のかみ合いにより回転打撃力が伝えられる。以上の構成により、回転打撃の動作は次のように進行する。スピンドル１０３の回転力はカム機構を経てハンマ１０５に伝わり、一緒に回転しはじめる。半回転しないうちにハンマ１０５、アンビル１０７の凸部同志がかみ合う。先端工具側から受ける反力が弱い場合はそのまま一緒に回転するが、反力が強くなるとスピンドル１０３、ハンマ１０５は相対的にねじられることになり、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４を縮めながら後退を始める。ついには凸部の高さを乗り越えかみ合いが解ける。ハンマ１０５は、スピンドル１０３の回転力に加え、ハンマ付勢スプリング１０４に貯えられた弾性エネルギーによって回転方向に加速され、かつ前進を始める。ハンマ１０５が加速されるうちに、再び凸部同士が嵌合することになるが、このとき強力な回転打撃力がアンビル１０７に加えられ、被締付け部材に伝わる。そして再びハンマ１０５は後退を始める。ストッパ１０８は弾性体で出来ており、ハンマ１０５がスピンドル１０３に直接接触し破壊することが無いようになっている。
【０００６】
切替ノブ１１０を前方（アンビル１０７側）に移動させることで、図６に示すようにリング１０９がハンマ１０５側に移動する。図６は、ハンマ１０５の動作を制限し、ドリルとして使用する際の状態を示したものである。先端工具側から強い反力を受けた場合、ハンマ１０５はカム機構によりモータ１０１側に移動しようとするが、リング１０９により移動が制限されるためハンマ１０５による打撃が行われない。リングギヤ１１３は、フランジ１１４の凸部により回転方向に規制されるが、モータ１０１とスピンドル１０３の伝達トルクが一定以上になると、トルク調整スプリング１１５がフランジ１１４をリングギヤ１１３側に付勢する力より、フランジ１１４の凸部がリングギヤ１１３の凸部を乗り越えようとする力が上回るため、フランジ１１４がトルク調整スプリング１１５側に移動し、凸部のかみ合いがはずれ、リングギヤ１１３が回転する。これによりモータ１０１とスピンドル１０３はトルク伝達が不可能な状態、つまりクラッチが作動した状態になる。
【０００７】
このときダイヤル１１７を回すことで、トルク調整スプリング１１５の高さが変化するため、クラッチ１１２の伝達トルクが調整可能である。また、図６に示すように、ダイヤル１１７をさらに回してナット１１６をワッシャ１２３に接触するまで締め込むことで、フランジ１１４の軸方向移動を規制し、リングギヤ１１３を完全に回転不可能としてクラッチが作動しないようにすることができ、回転打撃工具をドリルとして使用可能である。
【０００８】
さらに、図７のように切替ノブ１１０を回転させて後方（モータ１側）に移動させ、ハンマ１０５の打撃停止状態を解除し、同時にダイヤル１１７を回転させフランジ１１４の軸方向移動を規制しクラッチ１１２の作動を停止させることで、ハンマ１０５が打撃可能となり、本機を回転打撃工具として使用することが可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図５〜７を用いて説明した従来の回転打撃工具は、１つの工具で打撃工具に加えて、クラッチ付きのドライバドリルとしても使用できるため、使い勝手が良い工具を実現できる。しかしながら、ハンマ付勢とクラッチのトルク調整のために計２本のスプリングが必要なため、部品点数が多くなり、製造コストが高くなり、工具本体が大きくなってしまう。また、２つのダイヤルが必要となるため部品点数が増加する。そのため、本体をより小型化したい、より低コストで実現したいというのが、製造者の要望であった。
【００１１】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具の小型化を達成することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、部品点数を削減して低コスト化を実現した、ドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、ハンマの打撃を停止させるモードと、クラッチの作動を停止させるモードを１つの操作手段で切り替え可能として、使い勝手の良い回転打撃工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１５】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータによって回転されるスピンドルと、スピンドルに設けられたカム機構の作用によって回転しながらスピンドルの軸方向に移動するハンマと、ハンマによって回転力及び打撃力の与えられるアンビルと、ハンマをアンビル側に付勢するハンマ付勢スプリングと、モータとスピンドルの間に所定以上の負荷トルクが作動するとモータからスピンドルへのトルク伝達を不可能にするクラッチと、クラッチの作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現した。共通スプリングの前方にはハンマが位置し、後方にはクラッチが位置するように配置される。そして、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなるように設定した。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、リングギヤに形成された凸部と、凸部に係合し共通スプリングによってモータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成され、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けた。また、ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を有し、クラッチ停止手段と打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御は、共通の操作手段で実現した。共通の操作手段は、例えば、回転軸と同軸に回転するダイヤル式の操作手段で実現でき、この操作手段によって、ハンマによる打撃トルク量の調整と、クラッチの動作トルク量の調整をも行うと良い。
【００１７】
本発明のさらに他の特徴によれば、クラッチ停止手段は、リングギヤに形成された凹部と、凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、ピンによってリングギヤの回転を制限することによりクラッチの作動を停止させるように構成した。ピンは、リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによってリングギヤの凹部から離脱する方向に付勢される。打撃停止手段は、アンビルに形成され、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され、出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、羽部を移動させてハンマを後退させるフランジと、を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、通常ハンマ付勢スプリングとして使用されるスプリングを、トルク調整スプリングを兼ねるように構成したため、部品点数を削減できるだけでなく本体を小型化することが可能となる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、共通スプリングの前方にハンマが位置し、後方にクラッチが位置するように配置されるので、１つの共通スプリングでハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを兼ねる構成を実現できる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが作動するスピンドルのトルクより大きくなるように設定したので、クラッチの作動が停止されていない場合は、ハンマの打撃より先にクラッチが作動するため、ハンマの打撃を停止させるための部品を省略することができ、本体を小型にすることが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、リングギヤに形成された凸部と、凸部に係合し共通スプリングによってモータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成されるので、遊星歯車機構を利用して簡単な構成でクラッチ機構を実現できる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けたので、クラッチの作動を停止させることによって、共通スプリングによって付勢されるハンマを作動させることができる。つまり、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなる状態下においては、クラッチ停止機構はハンマ作動スイッチとして機能することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を設けたので、通常のドリルとしての使用が可能になる。また、ハンマの作動を停止させることによって、クラッチの作動する設定トルクを所定の範囲内において任意に設定することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、クラッチ停止手段と打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御する、共通の操作手段を設けたので、これらの動作を１つの操作手段で操作できるので使い勝手が良い。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、共通の操作手段は、さらにハンマによる打撃トルクの調整と、クラッチの動作トルクの調整をも行うので、回転打撃工具のアンビルの外周側に設けられる操作手段１つで済み、工具をコンパクトに実現できる。
【００２６】
請求項９記載の発明によれば、クラッチ停止手段は、リングギヤに形成された凹部と、凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、ピンによってリングギヤの回転を制限することによりクラッチの作動を停止させるので、遊星歯車機構に簡単な構成を追加するだけでクラッチ停止手段が実現でき、しかも小型の部品を追加するだけですむので回転打撃工具をコンパクトにすることができる。
【００２７】
請求項１０記載の発明によれば、ピンは、リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによってリングギヤの凹部から離脱する方向に付勢されるので、リングギヤの前方側に配置される共通の操作手段によって押圧することができ、またバネによってリングギヤの凹部から離脱させる事ができるので、簡単な構成でクラッチ停止手段が実現できる。
【００２８】
請求項１１記載の発明によれば、打撃停止手段は、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、羽部を移動させてハンマを後退させるフランジを含んで構成されるので、確実にハンマによる打撃を防止することでき、信頼性の高い回転打撃工具を実現できる。
【００２９】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下前後の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００３１】
図１は、本発明の回転打撃工具の一実施形態を示す構造断面図である。アンビル７は羽部７ａと出力軸部７ｂから構成され、羽部７ａは出力軸部７ｂに対して軸方向に移動可能に接続される。出力軸部７ｂの前側の端部には、先端工具を装着するための軸方向断面が六角形の先端工具保持部７ｃが形成される。ケース１８の外周側にはねじ部が形成され、ナット１６の内周側に形成されたねじ部と螺合する。フランジ１４は、前方がナット１６によって支持され、後方が羽部７ａと接触するよう配置される。ナット１６とケース１８の外周にダイヤル１７が設けられ、ダイヤル１７は周方向に回転可能な状態でハウジング１９に固定される。ナット１６は、円周方向に延びるようにダイヤル１７の内周側に形成されたリブ１７ａにより周方向に固定される。
【００３２】
クラッチ１２は、リングギヤ１３と、リングギヤの前端面の円周方向４箇所に形成された凹凸部１３ａと、凹凸部１３ａに係合するボール２２と、ボール２２の前端側に取り付けられる円環状のニードル２４と、ワッシャ２３を介してニードル２４を軸方向後方に付勢するスプリング４により構成される。スプリング４は、ハンマ５を軸方向前方に付勢する役割を兼用し、いわばクラッチ用とハンマ用の共通のスプリングとして機能する。本実施形態では、ハンマ５がアンビル７の羽部７ａを乗り越えるために必要なトルクが、リングギヤ１３が凹凸部１３ａとボール２２のかみ合いが外れ回転するために必要なトルクより大きくなるように、各部が構成される。
【００３３】
遊星歯車機構２の上下２箇所に設けられるピン２０は、遊星歯車機構２のケースに設けられた凹部に挿脱可能なように軸方向に移動可能に設置され、ピン２０の軸方向中央付近には径が太くなったフランジ部２０ａが形成される。ピン２０のフランジ部２０ａより後方には同軸に小径バネ２１が配置され、小径バネ２１によってピン２０は前方に付勢される。リングギヤ１３の外周部の２箇所には凹部１３ｂがあり、ピン２０は遊星歯車機構２のケースに設けられた凹部とリングギヤ１３の凹部１３ｂによって形成される穴内に移動可能である。ダイヤル１７の内周側には、軸方向後方に突出する凸部１７ｂが形成され、ダイヤル１７を回転させて凸部１７ｂがピン２０に当接する位置に来ると、ピン２０を後方に押圧し、ピン２０が小径バネ２１の押圧力に抗して後方に移動してリングギヤ１３の凹部１３ｂに係合し、これによりリングギヤ１３の回転が阻止される。リングギヤ１３が回転しないということは、クラッチ１２が作動しないことを意味し、ピン２０がクラッチ停止手段の主要部品となる。
【００３４】
一方、ダイヤル１７を回転させることで、ダイヤル１７の内周側に形成されたリブ１７ａがナット１６を回転させ、ケース１８に形成されたねじ山の作用によりナット１６が軸方向に移動する。前端がナット１６にて支持されるフランジ１４はナット１６と共に軸方向に移動し、アンビル７の羽部７ａを軸方向に移動させる。羽部７ａは後方（モータ１側）に移動すると共にハンマ５を、弾性体から成るストッパ８に突当たるまで後方に移動させる。このようにハンマ５を後退させることによって打撃停止モードを実現できる。
【００３５】
ダイヤル１７の凸部１７ｂは、ナット１６が最も前進した位置と、最も後退した位置で、凸部１７ｂが、ピン２０を後方（モータ１側）に移動させるように設置される。本実施形態では、ピン２０は円周方向に１８０度隔てた２箇所に設けられる。図４は、ダイヤル１７の形状を示す斜視図であり、（１）は図２のＡ−Ａ部付近からダイヤル１７を見た背面図であり、（２）は図４（１）のＢ−Ｂ部の断面図である。ダイヤル１７は、中心にケース１８を貫通させる貫通穴１７ｃが形成され、貫通穴よりも外周である内周壁には軸方向に延びるリブ１７ａが円周方向に９０度隔てた４箇所に形成される。ダイヤル１７の後端付近の内側には、軸方向後方に１８０度離れた２箇所で後方に突出する凸部１７ｂが形成される。この凸部１７ｂがピン２０を軸方向後方に押すことによって、ピン２０がリングギヤ１３の凹部１３ｂに挿入される。ダイヤル１７の後端付近の外周側には、ハウジング１９と係合するための溝部１７ｄが形成される。
【００３６】
次に、図１〜３を用いて本実施形態による打撃機構とクラッチ機構の動作を説明する。図１は、打撃機構を動作させ、クラッチを停止する場合の状態を示すものである。図１に示すように、ナット１６が最も前方に位置する場合には、ピン２０が後方に移動しているため、ピン２０によりリングギヤ１３の回転が規制され、クラッチは作動しない。また、図１の状態では羽部７ａは前方に位置しており、ハンマ５の後退移動は制限されないため、アンビル７が先端工具から所定トルク以上の反力を受けると、スピンドル３、ハンマ５は相対的にねじられることになり、ハンマ５はハンマ付勢スプリング４を縮めながら後退を始める。その後、ハンマ５がアンビル７の羽部７ａを乗り越え、これらのかみ合いが解ける。ハンマ５は、スピンドル３の回転力に加え、スプリング４に貯えられた弾性エネルギーによって回転方向に加速され、かつ前進を始める。ハンマ５が加速されるうちに、再び凸部同士が嵌合することになるが、このとき強力な回転打撃力がアンビル７の羽部７ａに伝達される。羽部７ａと出力部７ｂは回転方向に固定されるため、打撃力が先端工具に伝達される。
【００３７】
図２は、打撃機構を停止させ、クラッチを動作させる場合の状態を示すものである。図２に示すように、ダイヤル１７を回転させ、凸部１７ｂによる付勢がはずれることでピン２０は小径バネ２１の力により前方に移動する。これによりリングギヤ１３の固定状態が解除され、回転可能となる。図２の状態では打撃機構は動作可能ではあるが、前述したように、ハンマ５が羽部７ａを乗り越えるために必要なトルクは、リングギヤ１３が凸部１３ａとボール２２のかみ合いが外れ回転するために必要なトルクより大きくなるようにハンマ５の形状、カム機構の構成、配置、リングギヤ１３の凹凸部１３ａの形状、ボール２２の大きさ等を設定しているので、ハンマ５による打撃が開始されるより先にクラッチ１２が動作する。従って、実質的には打撃機構を停止させることになり、クラッチ１２が動作する。
【００３８】
このクラッチ１２が動作する状態において、ダイヤル１７を回転させてナット１６をさらに後方に移動させることで、スプリング４を圧縮し、クラッチ１２の動作開始トルクを大きくなるように設定できる。この調整によって、先端工具による締付けトルクの調整が可能である。スプリング４はハンマ５の付勢スプリングと共用しているので、スプリング４を圧縮することによって、クラッチ１２の動作トルクとハンマ５が羽部７ａを乗り越えるためのトルクが、同じ割合で大きくなる為、ハンマ５による打撃は開始せずに常にクラッチ１２が動作する。これにより、回転打撃工具をドライバとして使用可能になる。
【００３９】
図３は、打撃機構及びクラッチを両方とも停止させる場合の状態を示すものである。図２の状態からさらにダイヤル１７を回転させて、図３に示すようにハンマ５をストッパ８に突当てた状態する。この状態では、ハンマ５は羽部７ａを乗り越えようとするが、ストッパ８により後方への移動が規制されるため、ハンマ５と羽部７ａの嵌合ははずれることはなく、ハンマ５と羽部７ａは一緒に回転する。これによりスピンドル３からの回転力が直接出力部７ｂに伝わる。さらにダイヤル１７の凸部１７ｂがピン２０をモータ１側に移動させるため、リングギヤ１３の回転が規制されるためクラッチ１２も動作しなくなる。これにより、回転打撃工具は、打撃も行われず、クラッチも作動せず、ドリルとして使用することが可能になる。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現できたので、ドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具の小型化を達成でき、部品点数の削減によって低コスト化が実現できた。
【００４１】
また、ハンマの打撃を停止させる打撃停止手段と、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を１つの操作ダイヤルで実現したので、使い勝手の良い回転打撃工具が実現できた。
【００４２】
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、電気モータを利用した回転打撃工具について説明したが、本発明はエアモータを使用する回転打撃工具にも適用できる。また、クラッチ１２の動作を制限するために、軸方向に移動するピン２０を用いたが、ピン２０だけに限られず、何らかの部材によってリングギヤ１３の回転を制限したり解除したりできるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構を動作させ、クラッチを停止する場合の状態を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構を停止させ、クラッチを動作させる場合の状態を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構及びクラッチの両方を停止させる場合の状態を示す。
【図４】図１のダイヤル１７の単体形状を示す斜視図であり、（１）は図２のＡ−Ａ部付近から見た背面図であり、（２）は図４（１）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図５】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具をドライバとして使用する際の状態を示したものである。
【図６】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具をドリルとして使用する際の状態を示したものである。
【図７】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具として使用する際の状態を示したものである。
【符号の説明】
【００４４】
１ モータ ２ 遊星歯車機構 ３ スピンドル ４ スプリング
５ ハンマ ５ａ ハンマ凸部 ６ カムボール ７ アンビル
７ａ （アンビルの）羽部 ７ｂ （アンビルの）出力部
７ａ （アンビルの）先端工具保持部
８ ストッパ １２ クラッチ １３ リングギヤ
１３ａ (リングギヤの)凹凸部 １４ フランジ １６ ナット
１７ ダイヤル １７ａ （ダイヤルの）リブ
１７ｂ （ダイヤルの）凸部 １７ｃ （ダイヤルの）貫通穴１７ｃ
１７ｄ （ダイヤルの）溝部 １８ ケース １９ ハウジング
２０ ピン ２０ａ （ピンの）フランジ部 ２１ 小径バネ
２２ ボール ２３ ワッシャ
１０１ モータ １０２ 遊星歯車機構 １０３ スピンドル
１０４ ハンマ付勢スプリング １０５ ハンマ
１０５ａ ハンマ凸部 １０６ カムボール １０７ アンビル
１０７ａ アンビル凸部 １０８ ストッパ １０９ リング
１１０ 切替ノブ １１１ ボール １２ クラッチ
１１３ リングギヤ １１４ フランジ
１１５ トルク調整スプリング １１６ ナット １１７ ダイヤル
１１８ ケース
【技術分野】
【０００１】
本発明は回転打撃工具に関し、特に改良したクラッチ機構を有する回転打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
ドライバドリルとしても使用可能な電動工具が、例えば特許文献１において知られている。特許文献１では電動工具をドライバドリルとして使用するために、遊星歯車機構を用いたクラッチを設けている。一方、インパクトドライバ等の回転打撃工具において、クラッチ機構を追加した製品が販売されている。このクラッチ機能を有する回転打撃工具においては、クラッチが作動する際には打撃機構が作動しないようにすることが重要である。このような従来例の構成を図５〜７を用いて説明する。
【０００３】
図５は、従来のドライバドリルとしても使用可能な回転打撃工具の主要部を示す断面図である。ここで、上下及び前後方向は、図中で示した方向を指すものとして説明する。モータ１０１の回転力は、遊星歯車機構１０２を経てスピンドル１０３に伝達される。スピンドル１０３とハンマ１０５は、カムボール１０６とＶ字型カム溝で構成されたカム機構により連結され、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４により常に前方に付勢される。アンビル１０７とハンマ１０５は、ハンマ凸部１０５ａとアンビル凸部１０７ａで回転方向に噛み合う。スピンドル１０３とハンマ１０５の間には弾性体のストッパ１０８が設置される。ハンマ１０５の後退を制限するリング１０９は、内側リング１０９ａと外側リング１０９ｂにより構成され、これらは切替ノブ１１０により保持され、切替ノブ１１０と共に軸方向に移動可能である。内側リング１０９ａと外側リング１０９ｂの間にはボール１１１が配置され、内側リング１０９ａはハンマ１０５と共に周方向に回転可能である。
【０００４】
クラッチ１１２は、リングギヤ１１３、フランジ１１４、トルク調整スプリング１１５、ナット１１６を含んで構成される。フランジ１１４の後端はリングギヤ１１３に接しており、リングギヤ１１３とフランジ１１４にはそれぞれ台形の凸部が形成される。フランジ１１４はワッシャ１２３を介して、トルク調整スプリング１１５により回転軸方向で後方（モータ１側）に付勢される。トルク調整スプリング１１５はナット１１６により保持される。ナット１１６の内周側にはねじ部が形成され、ケース１１８の外周側に形成されたねじ部と螺合する。ナット１１６の円周側４箇所においてダイヤル１１７の内周側に形成された軸方向に延びるリブと当接し、作業者がダイヤル１１７を回転させることによりナット１１６は軸方向の前方又は後方に移動し、トルク調整スプリング１１５の圧縮高さを調整する。
【０００５】
以上の構成による回転打撃の動作について説明する。被締め付け部材からねじを介して受ける反力によりスピンドル１０３、ハンマ１０５間が相対的にねじられたとき、ハンマ１０５はカム機構、即ちＶ字形に切られたＶ字形カム溝の作用でハンマ付勢スプリング１０４を縮めながら後退を始める。ハンマ１０５が後退を始めてからアンビル凸部１０７ａの高さを乗り越えると、アンビル１０７との噛み合いが解け、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４により加速されながら回転・前進する。また、ハンマ１０５、アンビル１０７はそれぞれ、回転平面上の２ヶ所に対称的に配置されたハンマ凸部１０５ａ、アンビル凸部１０７ａを持ち、ハンマ凸部１０５ａとアンビル凸部１０７ａは回転方向にかみ合う位置にある。この凸部同士のかみ合いにより回転打撃力が伝えられる。以上の構成により、回転打撃の動作は次のように進行する。スピンドル１０３の回転力はカム機構を経てハンマ１０５に伝わり、一緒に回転しはじめる。半回転しないうちにハンマ１０５、アンビル１０７の凸部同志がかみ合う。先端工具側から受ける反力が弱い場合はそのまま一緒に回転するが、反力が強くなるとスピンドル１０３、ハンマ１０５は相対的にねじられることになり、ハンマ１０５はハンマ付勢スプリング１０４を縮めながら後退を始める。ついには凸部の高さを乗り越えかみ合いが解ける。ハンマ１０５は、スピンドル１０３の回転力に加え、ハンマ付勢スプリング１０４に貯えられた弾性エネルギーによって回転方向に加速され、かつ前進を始める。ハンマ１０５が加速されるうちに、再び凸部同士が嵌合することになるが、このとき強力な回転打撃力がアンビル１０７に加えられ、被締付け部材に伝わる。そして再びハンマ１０５は後退を始める。ストッパ１０８は弾性体で出来ており、ハンマ１０５がスピンドル１０３に直接接触し破壊することが無いようになっている。
【０００６】
切替ノブ１１０を前方（アンビル１０７側）に移動させることで、図６に示すようにリング１０９がハンマ１０５側に移動する。図６は、ハンマ１０５の動作を制限し、ドリルとして使用する際の状態を示したものである。先端工具側から強い反力を受けた場合、ハンマ１０５はカム機構によりモータ１０１側に移動しようとするが、リング１０９により移動が制限されるためハンマ１０５による打撃が行われない。リングギヤ１１３は、フランジ１１４の凸部により回転方向に規制されるが、モータ１０１とスピンドル１０３の伝達トルクが一定以上になると、トルク調整スプリング１１５がフランジ１１４をリングギヤ１１３側に付勢する力より、フランジ１１４の凸部がリングギヤ１１３の凸部を乗り越えようとする力が上回るため、フランジ１１４がトルク調整スプリング１１５側に移動し、凸部のかみ合いがはずれ、リングギヤ１１３が回転する。これによりモータ１０１とスピンドル１０３はトルク伝達が不可能な状態、つまりクラッチが作動した状態になる。
【０００７】
このときダイヤル１１７を回すことで、トルク調整スプリング１１５の高さが変化するため、クラッチ１１２の伝達トルクが調整可能である。また、図６に示すように、ダイヤル１１７をさらに回してナット１１６をワッシャ１２３に接触するまで締め込むことで、フランジ１１４の軸方向移動を規制し、リングギヤ１１３を完全に回転不可能としてクラッチが作動しないようにすることができ、回転打撃工具をドリルとして使用可能である。
【０００８】
さらに、図７のように切替ノブ１１０を回転させて後方（モータ１側）に移動させ、ハンマ１０５の打撃停止状態を解除し、同時にダイヤル１１７を回転させフランジ１１４の軸方向移動を規制しクラッチ１１２の作動を停止させることで、ハンマ１０５が打撃可能となり、本機を回転打撃工具として使用することが可能である。
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２０５５６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
図５〜７を用いて説明した従来の回転打撃工具は、１つの工具で打撃工具に加えて、クラッチ付きのドライバドリルとしても使用できるため、使い勝手が良い工具を実現できる。しかしながら、ハンマ付勢とクラッチのトルク調整のために計２本のスプリングが必要なため、部品点数が多くなり、製造コストが高くなり、工具本体が大きくなってしまう。また、２つのダイヤルが必要となるため部品点数が増加する。そのため、本体をより小型化したい、より低コストで実現したいというのが、製造者の要望であった。
【００１１】
本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的はドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具の小型化を達成することにある。
【００１２】
本発明の別の目的は、部品点数を削減して低コスト化を実現した、ドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具を提供することにある。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、ハンマの打撃を停止させるモードと、クラッチの作動を停止させるモードを１つの操作手段で切り替え可能として、使い勝手の良い回転打撃工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次の通りである。
【００１５】
本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータによって回転されるスピンドルと、スピンドルに設けられたカム機構の作用によって回転しながらスピンドルの軸方向に移動するハンマと、ハンマによって回転力及び打撃力の与えられるアンビルと、ハンマをアンビル側に付勢するハンマ付勢スプリングと、モータとスピンドルの間に所定以上の負荷トルクが作動するとモータからスピンドルへのトルク伝達を不可能にするクラッチと、クラッチの作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現した。共通スプリングの前方にはハンマが位置し、後方にはクラッチが位置するように配置される。そして、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなるように設定した。
【００１６】
本発明の他の特徴によれば、クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、リングギヤに形成された凸部と、凸部に係合し共通スプリングによってモータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成され、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けた。また、ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を有し、クラッチ停止手段と打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御は、共通の操作手段で実現した。共通の操作手段は、例えば、回転軸と同軸に回転するダイヤル式の操作手段で実現でき、この操作手段によって、ハンマによる打撃トルク量の調整と、クラッチの動作トルク量の調整をも行うと良い。
【００１７】
本発明のさらに他の特徴によれば、クラッチ停止手段は、リングギヤに形成された凹部と、凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、ピンによってリングギヤの回転を制限することによりクラッチの作動を停止させるように構成した。ピンは、リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによってリングギヤの凹部から離脱する方向に付勢される。打撃停止手段は、アンビルに形成され、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され、出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、羽部を移動させてハンマを後退させるフランジと、を含んで構成される。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１記載の発明によれば、通常ハンマ付勢スプリングとして使用されるスプリングを、トルク調整スプリングを兼ねるように構成したため、部品点数を削減できるだけでなく本体を小型化することが可能となる。
【００１９】
請求項２記載の発明によれば、共通スプリングの前方にハンマが位置し、後方にクラッチが位置するように配置されるので、１つの共通スプリングでハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを兼ねる構成を実現できる。
【００２０】
請求項３記載の発明によれば、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが作動するスピンドルのトルクより大きくなるように設定したので、クラッチの作動が停止されていない場合は、ハンマの打撃より先にクラッチが作動するため、ハンマの打撃を停止させるための部品を省略することができ、本体を小型にすることが可能となる。
【００２１】
請求項４記載の発明によれば、クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、リングギヤに形成された凸部と、凸部に係合し共通スプリングによってモータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成されるので、遊星歯車機構を利用して簡単な構成でクラッチ機構を実現できる。
【００２２】
請求項５記載の発明によれば、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けたので、クラッチの作動を停止させることによって、共通スプリングによって付勢されるハンマを作動させることができる。つまり、ハンマがカム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなる状態下においては、クラッチ停止機構はハンマ作動スイッチとして機能することができる。
【００２３】
請求項６記載の発明によれば、ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を設けたので、通常のドリルとしての使用が可能になる。また、ハンマの作動を停止させることによって、クラッチの作動する設定トルクを所定の範囲内において任意に設定することができる。
【００２４】
請求項７記載の発明によれば、クラッチ停止手段と打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御する、共通の操作手段を設けたので、これらの動作を１つの操作手段で操作できるので使い勝手が良い。
【００２５】
請求項８記載の発明によれば、共通の操作手段は、さらにハンマによる打撃トルクの調整と、クラッチの動作トルクの調整をも行うので、回転打撃工具のアンビルの外周側に設けられる操作手段１つで済み、工具をコンパクトに実現できる。
【００２６】
請求項９記載の発明によれば、クラッチ停止手段は、リングギヤに形成された凹部と、凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、ピンによってリングギヤの回転を制限することによりクラッチの作動を停止させるので、遊星歯車機構に簡単な構成を追加するだけでクラッチ停止手段が実現でき、しかも小型の部品を追加するだけですむので回転打撃工具をコンパクトにすることができる。
【００２７】
請求項１０記載の発明によれば、ピンは、リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによってリングギヤの凹部から離脱する方向に付勢されるので、リングギヤの前方側に配置される共通の操作手段によって押圧することができ、またバネによってリングギヤの凹部から離脱させる事ができるので、簡単な構成でクラッチ停止手段が実現できる。
【００２８】
請求項１１記載の発明によれば、打撃停止手段は、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、羽部を移動させてハンマを後退させるフランジを含んで構成されるので、確実にハンマによる打撃を防止することでき、信頼性の高い回転打撃工具を実現できる。
【００２９】
本発明の上記及び他の目的ならびに新規な特徴は、以下の明細書の記載及び図面から明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の機能を有する部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、上下前後の方向は図１に示す方向であるとして説明する。
【００３１】
図１は、本発明の回転打撃工具の一実施形態を示す構造断面図である。アンビル７は羽部７ａと出力軸部７ｂから構成され、羽部７ａは出力軸部７ｂに対して軸方向に移動可能に接続される。出力軸部７ｂの前側の端部には、先端工具を装着するための軸方向断面が六角形の先端工具保持部７ｃが形成される。ケース１８の外周側にはねじ部が形成され、ナット１６の内周側に形成されたねじ部と螺合する。フランジ１４は、前方がナット１６によって支持され、後方が羽部７ａと接触するよう配置される。ナット１６とケース１８の外周にダイヤル１７が設けられ、ダイヤル１７は周方向に回転可能な状態でハウジング１９に固定される。ナット１６は、円周方向に延びるようにダイヤル１７の内周側に形成されたリブ１７ａにより周方向に固定される。
【００３２】
クラッチ１２は、リングギヤ１３と、リングギヤの前端面の円周方向４箇所に形成された凹凸部１３ａと、凹凸部１３ａに係合するボール２２と、ボール２２の前端側に取り付けられる円環状のニードル２４と、ワッシャ２３を介してニードル２４を軸方向後方に付勢するスプリング４により構成される。スプリング４は、ハンマ５を軸方向前方に付勢する役割を兼用し、いわばクラッチ用とハンマ用の共通のスプリングとして機能する。本実施形態では、ハンマ５がアンビル７の羽部７ａを乗り越えるために必要なトルクが、リングギヤ１３が凹凸部１３ａとボール２２のかみ合いが外れ回転するために必要なトルクより大きくなるように、各部が構成される。
【００３３】
遊星歯車機構２の上下２箇所に設けられるピン２０は、遊星歯車機構２のケースに設けられた凹部に挿脱可能なように軸方向に移動可能に設置され、ピン２０の軸方向中央付近には径が太くなったフランジ部２０ａが形成される。ピン２０のフランジ部２０ａより後方には同軸に小径バネ２１が配置され、小径バネ２１によってピン２０は前方に付勢される。リングギヤ１３の外周部の２箇所には凹部１３ｂがあり、ピン２０は遊星歯車機構２のケースに設けられた凹部とリングギヤ１３の凹部１３ｂによって形成される穴内に移動可能である。ダイヤル１７の内周側には、軸方向後方に突出する凸部１７ｂが形成され、ダイヤル１７を回転させて凸部１７ｂがピン２０に当接する位置に来ると、ピン２０を後方に押圧し、ピン２０が小径バネ２１の押圧力に抗して後方に移動してリングギヤ１３の凹部１３ｂに係合し、これによりリングギヤ１３の回転が阻止される。リングギヤ１３が回転しないということは、クラッチ１２が作動しないことを意味し、ピン２０がクラッチ停止手段の主要部品となる。
【００３４】
一方、ダイヤル１７を回転させることで、ダイヤル１７の内周側に形成されたリブ１７ａがナット１６を回転させ、ケース１８に形成されたねじ山の作用によりナット１６が軸方向に移動する。前端がナット１６にて支持されるフランジ１４はナット１６と共に軸方向に移動し、アンビル７の羽部７ａを軸方向に移動させる。羽部７ａは後方（モータ１側）に移動すると共にハンマ５を、弾性体から成るストッパ８に突当たるまで後方に移動させる。このようにハンマ５を後退させることによって打撃停止モードを実現できる。
【００３５】
ダイヤル１７の凸部１７ｂは、ナット１６が最も前進した位置と、最も後退した位置で、凸部１７ｂが、ピン２０を後方（モータ１側）に移動させるように設置される。本実施形態では、ピン２０は円周方向に１８０度隔てた２箇所に設けられる。図４は、ダイヤル１７の形状を示す斜視図であり、（１）は図２のＡ−Ａ部付近からダイヤル１７を見た背面図であり、（２）は図４（１）のＢ−Ｂ部の断面図である。ダイヤル１７は、中心にケース１８を貫通させる貫通穴１７ｃが形成され、貫通穴よりも外周である内周壁には軸方向に延びるリブ１７ａが円周方向に９０度隔てた４箇所に形成される。ダイヤル１７の後端付近の内側には、軸方向後方に１８０度離れた２箇所で後方に突出する凸部１７ｂが形成される。この凸部１７ｂがピン２０を軸方向後方に押すことによって、ピン２０がリングギヤ１３の凹部１３ｂに挿入される。ダイヤル１７の後端付近の外周側には、ハウジング１９と係合するための溝部１７ｄが形成される。
【００３６】
次に、図１〜３を用いて本実施形態による打撃機構とクラッチ機構の動作を説明する。図１は、打撃機構を動作させ、クラッチを停止する場合の状態を示すものである。図１に示すように、ナット１６が最も前方に位置する場合には、ピン２０が後方に移動しているため、ピン２０によりリングギヤ１３の回転が規制され、クラッチは作動しない。また、図１の状態では羽部７ａは前方に位置しており、ハンマ５の後退移動は制限されないため、アンビル７が先端工具から所定トルク以上の反力を受けると、スピンドル３、ハンマ５は相対的にねじられることになり、ハンマ５はハンマ付勢スプリング４を縮めながら後退を始める。その後、ハンマ５がアンビル７の羽部７ａを乗り越え、これらのかみ合いが解ける。ハンマ５は、スピンドル３の回転力に加え、スプリング４に貯えられた弾性エネルギーによって回転方向に加速され、かつ前進を始める。ハンマ５が加速されるうちに、再び凸部同士が嵌合することになるが、このとき強力な回転打撃力がアンビル７の羽部７ａに伝達される。羽部７ａと出力部７ｂは回転方向に固定されるため、打撃力が先端工具に伝達される。
【００３７】
図２は、打撃機構を停止させ、クラッチを動作させる場合の状態を示すものである。図２に示すように、ダイヤル１７を回転させ、凸部１７ｂによる付勢がはずれることでピン２０は小径バネ２１の力により前方に移動する。これによりリングギヤ１３の固定状態が解除され、回転可能となる。図２の状態では打撃機構は動作可能ではあるが、前述したように、ハンマ５が羽部７ａを乗り越えるために必要なトルクは、リングギヤ１３が凸部１３ａとボール２２のかみ合いが外れ回転するために必要なトルクより大きくなるようにハンマ５の形状、カム機構の構成、配置、リングギヤ１３の凹凸部１３ａの形状、ボール２２の大きさ等を設定しているので、ハンマ５による打撃が開始されるより先にクラッチ１２が動作する。従って、実質的には打撃機構を停止させることになり、クラッチ１２が動作する。
【００３８】
このクラッチ１２が動作する状態において、ダイヤル１７を回転させてナット１６をさらに後方に移動させることで、スプリング４を圧縮し、クラッチ１２の動作開始トルクを大きくなるように設定できる。この調整によって、先端工具による締付けトルクの調整が可能である。スプリング４はハンマ５の付勢スプリングと共用しているので、スプリング４を圧縮することによって、クラッチ１２の動作トルクとハンマ５が羽部７ａを乗り越えるためのトルクが、同じ割合で大きくなる為、ハンマ５による打撃は開始せずに常にクラッチ１２が動作する。これにより、回転打撃工具をドライバとして使用可能になる。
【００３９】
図３は、打撃機構及びクラッチを両方とも停止させる場合の状態を示すものである。図２の状態からさらにダイヤル１７を回転させて、図３に示すようにハンマ５をストッパ８に突当てた状態する。この状態では、ハンマ５は羽部７ａを乗り越えようとするが、ストッパ８により後方への移動が規制されるため、ハンマ５と羽部７ａの嵌合ははずれることはなく、ハンマ５と羽部７ａは一緒に回転する。これによりスピンドル３からの回転力が直接出力部７ｂに伝わる。さらにダイヤル１７の凸部１７ｂがピン２０をモータ１側に移動させるため、リングギヤ１３の回転が規制されるためクラッチ１２も動作しなくなる。これにより、回転打撃工具は、打撃も行われず、クラッチも作動せず、ドリルとして使用することが可能になる。
【００４０】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、ハンマ付勢スプリングとトルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現できたので、ドライバドリルとして使用可能な回転打撃工具の小型化を達成でき、部品点数の削減によって低コスト化が実現できた。
【００４１】
また、ハンマの打撃を停止させる打撃停止手段と、クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を１つの操作ダイヤルで実現したので、使い勝手の良い回転打撃工具が実現できた。
【００４２】
以上、本発明を示す実施形態に基づき説明したが、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、本実施の形態では、電気モータを利用した回転打撃工具について説明したが、本発明はエアモータを使用する回転打撃工具にも適用できる。また、クラッチ１２の動作を制限するために、軸方向に移動するピン２０を用いたが、ピン２０だけに限られず、何らかの部材によってリングギヤ１３の回転を制限したり解除したりできるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構を動作させ、クラッチを停止する場合の状態を示す。
【図２】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構を停止させ、クラッチを動作させる場合の状態を示す。
【図３】本発明の実施形態に係る回転打撃工具を示す部分断面図であり、打撃機構及びクラッチの両方を停止させる場合の状態を示す。
【図４】図１のダイヤル１７の単体形状を示す斜視図であり、（１）は図２のＡ−Ａ部付近から見た背面図であり、（２）は図４（１）のＢ−Ｂ部の断面図である。
【図５】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具をドライバとして使用する際の状態を示したものである。
【図６】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具をドリルとして使用する際の状態を示したものである。
【図７】従来例の回転打撃工具を示す部分断面図であり、回転打撃工具として使用する際の状態を示したものである。
【符号の説明】
【００４４】
１ モータ ２ 遊星歯車機構 ３ スピンドル ４ スプリング
５ ハンマ ５ａ ハンマ凸部 ６ カムボール ７ アンビル
７ａ （アンビルの）羽部 ７ｂ （アンビルの）出力部
７ａ （アンビルの）先端工具保持部
８ ストッパ １２ クラッチ １３ リングギヤ
１３ａ (リングギヤの)凹凸部 １４ フランジ １６ ナット
１７ ダイヤル １７ａ （ダイヤルの）リブ
１７ｂ （ダイヤルの）凸部 １７ｃ （ダイヤルの）貫通穴１７ｃ
１７ｄ （ダイヤルの）溝部 １８ ケース １９ ハウジング
２０ ピン ２０ａ （ピンの）フランジ部 ２１ 小径バネ
２２ ボール ２３ ワッシャ
１０１ モータ １０２ 遊星歯車機構 １０３ スピンドル
１０４ ハンマ付勢スプリング １０５ ハンマ
１０５ａ ハンマ凸部 １０６ カムボール １０７ アンビル
１０７ａ アンビル凸部 １０８ ストッパ １０９ リング
１１０ 切替ノブ １１１ ボール １２ クラッチ
１１３ リングギヤ １１４ フランジ
１１５ トルク調整スプリング １１６ ナット １１７ ダイヤル
１１８ ケース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、該モータによって回転されるスピンドルと、該スピンドルに設けられたカム機構の作用によって回転しながら前記スピンドルの軸方向に移動するハンマと、該ハンマによって回転力及び打撃力の与えられるアンビルと、前記ハンマを前記アンビル側に付勢するハンマ付勢スプリングと、前記モータと前記スピンドルの間に所定以上の負荷トルクが作動すると前記モータから前記スピンドルへのトルク伝達を不可能にするクラッチと、該クラッチの作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、
前記ハンマ付勢スプリングと前記トルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現したことを特徴とする回転打撃工具。
【請求項２】
前記共通スプリングの前方に前記ハンマが位置し、後方に前記クラッチが位置するように配置されることを特徴とする請求項１の回転打撃工具。
【請求項３】
前記ハンマが前記カム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、前記クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転打撃工具。
【請求項４】
前記クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、前記リングギヤに形成された凸部と、該凸部に係合し前記共通スプリングによって前記モータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の回転打撃工具。
【請求項５】
前記クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載の回転打撃工具。
【請求項６】
前記ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の回転打撃工具。
【請求項７】
前記クラッチ停止手段と前記打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御する、共通の操作手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の回転打撃工具。
【請求項８】
前記共通の操作手段は、さらに前記ハンマによる打撃トルクの調整と、前記クラッチの動作トルクの調整を行うことを特徴とする請求項７に記載の回転打撃工具。
【請求項９】
前記クラッチ停止手段は、前記リングギヤに形成された凹部と、該凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、該ピンによって前記リングギヤの回転を制限することにより前記クラッチの作動を停止させることを特徴とする請求項５に記載の回転打撃工具。
【請求項１０】
前記ピンは、前記リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによって前記リングギヤの凹部から離脱する方向に付勢されることを特徴とする請求項９に記載の回転打撃工具。
【請求項１１】
前記打撃停止手段は、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され前記出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、前記羽部を移動させて前記ハンマを後退させるフランジを含んで構成されることを特徴とする請求項６に記載の回転打撃工具。
【請求項１】
モータと、該モータによって回転されるスピンドルと、該スピンドルに設けられたカム機構の作用によって回転しながら前記スピンドルの軸方向に移動するハンマと、該ハンマによって回転力及び打撃力の与えられるアンビルと、前記ハンマを前記アンビル側に付勢するハンマ付勢スプリングと、前記モータと前記スピンドルの間に所定以上の負荷トルクが作動すると前記モータから前記スピンドルへのトルク伝達を不可能にするクラッチと、該クラッチの作動開始トルクを調整するためのトルク調整スプリングを有する回転打撃工具において、
前記ハンマ付勢スプリングと前記トルク調整スプリングを１つの共通スプリングで実現したことを特徴とする回転打撃工具。
【請求項２】
前記共通スプリングの前方に前記ハンマが位置し、後方に前記クラッチが位置するように配置されることを特徴とする請求項１の回転打撃工具。
【請求項３】
前記ハンマが前記カム機構によって打撃を開始するために必要なスピンドルのトルクが、前記クラッチが動作するスピンドルのトルクより大きくなるように設定したことを特徴とする請求項１又は２に記載の回転打撃工具。
【請求項４】
前記クラッチは、リングギヤを有する遊星歯車機構と、前記リングギヤに形成された凸部と、該凸部に係合し前記共通スプリングによって前記モータ側に付勢されるボール及びニードルを含んで構成されることを特徴とする請求項３に記載の回転打撃工具。
【請求項５】
前記クラッチの作動を停止させるクラッチ停止手段を設けたことを特徴とする請求項４に記載の回転打撃工具。
【請求項６】
前記ハンマの作動を停止させる打撃停止手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の回転打撃工具。
【請求項７】
前記クラッチ停止手段と前記打撃停止手段の動作のＯＮ／ＯＦＦを制御する、共通の操作手段を設けたことを特徴とする請求項６に記載の回転打撃工具。
【請求項８】
前記共通の操作手段は、さらに前記ハンマによる打撃トルクの調整と、前記クラッチの動作トルクの調整を行うことを特徴とする請求項７に記載の回転打撃工具。
【請求項９】
前記クラッチ停止手段は、前記リングギヤに形成された凹部と、該凹部に挿入可能で軸方向に移動可能なピンを含み、該ピンによって前記リングギヤの回転を制限することにより前記クラッチの作動を停止させることを特徴とする請求項５に記載の回転打撃工具。
【請求項１０】
前記ピンは、前記リングギヤの軸方向に複数箇所設けられ、バネによって前記リングギヤの凹部から離脱する方向に付勢されることを特徴とする請求項９に記載の回転打撃工具。
【請求項１１】
前記打撃停止手段は、先端工具を保持する出力軸部と分割して形成され前記出力軸部と同期回転しながら軸方向に移動可能な羽部と、前記羽部を移動させて前記ハンマを後退させるフランジを含んで構成されることを特徴とする請求項６に記載の回転打撃工具。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１０−５２１０１（Ｐ２０１０−５２１０１Ａ）
【公開日】平成２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２０５８９（Ｐ２００８−２２０５８９）
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【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２２年３月１１日（２０１０．３．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月２９日（２００８．８．２９）
【出願人】（０００００５０９４）日立工機株式会社 (1,861)
【Ｆターム（参考）】
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