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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2023-12-28
(45)【発行日】2024-01-12
(54)【発明の名称】打撃工具
(51)【国際特許分類】
   B25D 17/06 20060101AFI20240104BHJP
   B25F 5/00 20060101ALI20240104BHJP
【FI】
B25D17/06
B25F5/00 Z
【請求項の数】 9
(21)【出願番号】P 2019200921
(22)【出願日】2019-11-05
(65)【公開番号】P2021074796
(43)【公開日】2021-05-20
【審査請求日】2022-08-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000137292
【氏名又は名称】株式会社マキタ
(74)【代理人】
【識別番号】100078721
【弁理士】
【氏名又は名称】石田 喜樹
(74)【代理人】
【識別番号】100121142
【弁理士】
【氏名又は名称】上田 恭一
(72)【発明者】
【氏名】町田 吉隆
【審査官】山内 康明
(56)【参考文献】
【文献】特開2017-071022(JP,A)
【文献】特表2002-518197(JP,A)
【文献】特開昭49-058472(JP,A)
【文献】特開2006-095654(JP,A)
【文献】特許第5584408(JP,B2)
【文献】特開2012-071409(JP,A)
【文献】特開2011-194550(JP,A)
【文献】特開2006-305722(JP,A)
【文献】米国特許第06062322(US,A)
【文献】特開2008-161944(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
B25D 17/06
B25F 5/00
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
モータと、
前端にビットを装着可能なツールホルダと、
前記ツールホルダ内に保持され、前記モータの駆動で往復動するピストンシリンダと、
前記ピストンシリンダ内に収容され、前記ピストンシリンダの往復動に連動して往復動するストライカと、を含み、
前記ストライカの往復動に伴って前記ビットを打撃可能な打撃工具であって、
前記ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、前記大径部には、外周面に開口する複数の孔が、前記大径部の外径の1/2未満となる径で形成されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項2】
モータと、
前端にビットを装着可能なツールホルダと、
前記ツールホルダ内に保持され、前記モータの駆動で往復動するピストンシリンダと、
前記ピストンシリンダ内に収容され、前記ピストンシリンダの往復動に連動して往復動するストライカと、を含み、
前記ストライカの往復動に伴って前記ビットを打撃可能な打撃工具であって、
前記ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、前記大径部には、外周面に開口する複数の孔が、互いに異なる方向に形成されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項3】
前記複数の孔は、互いに連通していることを特徴とする請求項1又は2に記載の打撃工具。
【請求項4】
前記複数の孔は、互いに平行に形成されていることを特徴とする請求項に記載の打撃工具。
【請求項5】
各前記孔の径は、全て同じであることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の打撃工具。
【請求項6】
前記ストライカの前面における前記ビットの打撃点が、前記ストライカの軸線から偏心しており、当該偏心側での前記ストライカの軸線方向の外周面には、前記孔の開口が位置していないことを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の打撃工具。
【請求項7】
前記ストライカの外周面における前記孔の開口以外の箇所に、前記ストライカの軸線方向に延びる通気溝が形成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の打撃工具。
【請求項8】
各前記孔は、前記ストライカを貫通して形成されていることを特徴とする請求項1乃至の何れかに記載の打撃工具。
【請求項9】
前記ツールホルダと平行に支持されて前記モータの駆動で回転する中間軸と、前記中間軸の回転をアームの往復動に変換する変換機構とを有し、前記ピストンシリンダは前記アームに連結されていることを特徴とする請求項1乃至8の何れかに記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、ストライカを往復動させて先端のビットを打撃するハンマドリル等の打撃工具に関する。
【背景技術】
【0002】
ハンマドリル等の打撃工具は、先端にビットを装着可能なツールホルダを備え、ツールホルダ内に、モータの駆動によって往復動するピストン(ピストンシリンダも含む)と、空気バネの作用でピストンと連動して往復動するストライカ(「打撃子」とも言う)とを収容している。ストライカは、ビットを直接打撃、或いはインパクトボルト(「中間子」とも言う)を介して間接的に打撃する。
このような打撃工具では、打撃に必要な質量と作業者の負担とを考慮して、ストライカの軽量化を図る場合がある。例えば特許文献1には、高出力且つ軽量化を図るために、浮動ピストン(ストライカ)に、打撃軸線に直交し、直径が外径の1/2~3/4の領域となる孔を形成した発明が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特許第5584408号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかし、特許文献1の発明は、ストライカに1つの孔を形成する技術であるため、孔を大きくしすぎると、往復動のガイドとなるストライカの外周面が1箇所で大きく削られてガイド機能が低下するおそれがある。かといって孔を小さくすると十分な軽量化が図れなくなってしまう。
【0005】
そこで、本発明は、ストライカにおいて往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することができる打撃工具を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
上記目的を達成するために、請求項1に記載の発明は、モータと、
前端にビットを装着可能なツールホルダと、
ツールホルダ内に保持され、モータの駆動で往復動するピストンシリンダと、
ピストンシリンダ内に収容され、ピストンシリンダの往復動に連動して往復動するストライカと、を含み、
ストライカの往復動に伴ってビットを打撃可能な打撃工具であって、
ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、大径部には、外周面に開口する複数の孔が、大径部の外径の1/2未満となる径で形成されていることを特徴とする。
請求項2に記載の発明は、モータと、
前端にビットを装着可能なツールホルダと、
ツールホルダ内に保持され、モータの駆動で往復動するピストンシリンダと、
ピストンシリンダ内に収容され、ピストンシリンダの往復動に連動して往復動するストライカと、を含み、
ストライカの往復動に伴ってビットを打撃可能な打撃工具であって、
ストライカは、前側の小径部と、後側の大径部とを有し、大径部には、外周面に開口する複数の孔が、互いに異なる方向に形成されていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、複数の孔は、互いに連通していることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、複数の孔は、互いに平行に形成されていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、各孔の径は、全て同じであることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、ストライカの前面におけるビットの打撃点が、ストライカの軸線から偏心しており、当該偏心側でのストライカの軸線方向の外周面には、孔の開口が位置していないことを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、ストライカの外周面における孔の開口以外の箇所に、ストライカの軸線方向に延びる通気溝が形成されていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、各孔は、ストライカを貫通して形成されていることを特徴とする。
請求項に記載の発明は、上記構成において、ツールホルダと平行に支持されてモータの駆動で回転する中間軸と、中間軸の回転をアームの往復動に変換する変換機構とを有し、ピストンシリンダはアームに連結されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0007】
本発明によれば、ストライカに複数の孔を形成するので、各孔の大きさを抑えることができ、ストライカの外周面が1箇所で大きく削られることがなくなる。よって、外周面による往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することができる。
特に、各孔の径を、ストライカの外径の1/2未満とすれば、ガイド機能の確保と軽量化とをバランスよく達成できる。
また、孔を、互いに異なる方向に形成すれば、複数の孔を設けてもガイド面となる外周面を偏りなく残すことができ、良好なガイド機能を維持できる。
また、複数の孔を互いに連通させれば、軸線方向で孔同士を近づけてストライカの前後の外周面を長く確保できる。
また、各孔の径を全て同じとすれば、加工が容易に行える。
また、ストライカの前面におけるビットの打撃点が、ストライカの軸線から偏心している場合、当該偏心側でのストライカの軸線方向の外周面に孔の開口を位置させないようにすれば、打撃点を偏心させてもその偏心側での耐久性を確保できる。
また、ストライカの外周面における孔の開口以外の箇所に、ストライカの軸線方向に延びる通気溝を形成すれば、孔を設けてもストライカの往復動に伴う通気作用に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【0008】
図1】ハンマドリルの中央縦断面図である。
図2】ストライカの説明図で、(A)は斜視図、(B)は側面図、(C)はA-A線断面図である。
図3】ストライカの変更例の説明図で、(A)は斜視図、(B)は側面図、(C)はB-B線断面図である。
図4】ストライカの変更例の説明図で、(A)は斜視図、(B)は正面図、(C)はC-C線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、ハンマドリルの一例を示す中央縦断面である。
ハンマドリル1は、前後方向に延びるハウジング2を有する。ハウジング2は、前ハウジング3と、前ハウジング3の後側に組み付けられる後ハウジング4と、後ハウジング4の後側に組み付けられるハンドルハウジング5とからなる。後ハウジング4の内部には、モータ6が、出力軸7を前方に向けた姿勢で収容されている。ハンドルハウジング5には、トリガ9を前方へ突出させたスイッチ8が収容されて、図示しない電源コードが接続されている。
前ハウジング3内には、インナハウジング10が保持されている。モータ6の出力軸7の前端は、インナハウジング10を貫通してインナハウジング10に支持されている。出力軸7の前端は、前ハウジング3内に突出して、ピニオン11が設けられている。
【0010】
前ハウジング3内では、中間軸12が、軸線を前後方向に向けて回転可能に支持されている。中間軸12の後端には、ギヤ13が設けられて、出力軸7のピニオン11と噛合している。中間軸12には、前方から第1ギヤ14、2つのクラッチ15,15、ボススリーブ16が備えられている。第1ギヤ14とボススリーブ16とは中間軸12に対して回転可能で、クラッチ15,15は、スプライン結合によって中間軸12と一体回転可能となっている。
中間軸12の上方には、筒状のツールホルダ17が、軸線を前後方向に向けて回転可能に支持されている。ツールホルダ17の前端は、前ハウジング3から前方へ突出している。ツールホルダ17の前端には、ビットBを着脱操作するための操作スリーブ18が設けられている。ツールホルダ17の後端には、後方からピストンシリンダ19が前後移動可能に挿入されている。
【0011】
ボススリーブ16には、中間軸12に対して軸線を傾けたベアリング21を介してリング20が外装されている。リング20には、上方へ突出するアーム22が設けられて、アーム22の上端がピストンシリンダ19の後端に連結されている。このリング20及びベアリング21により、中間軸12の回転をアーム22の往復動に変換する変換機構が形成される。
ピストンシリンダ19の内部には、空気室23を介してストライカ24が前後移動可能に収容されている。ストライカ24の前方でツールホルダ17内には、インパクトボルト25が前後移動可能に収容されている。ツールホルダ17には、第2ギヤ26が設けられて、第1ギヤ14と噛合している。
【0012】
ストライカ24は、後側の大径部30と、前側の小径部31とを有する金属部材である。大径部30の後部には、リング溝32が形成されている。リング溝32には、ピストンシリンダ19に摺接するOリング33が外装される。
リング溝32の前側で大径部30には、図2にも示すように、2つの孔34,34が形成されている。孔34,34は、軸線34aがそれぞれストライカ24の軸線24aと直交状に交差するように大径部30を貫通している。各孔34の両端は、大径部30の外周面で円形に開口している。各孔34の径D1は、大径部30の外径Dの1/2未満となっている。
孔34,34同士は、正面視で軸線34aが互いに直交状に交差するように形成方向が異なっている。孔34,34同士は、大径部30の内部で互いに連通している。
【0013】
大径部30の外周面で孔34,34の開口の間には、軸線24a方向に延びる通気溝35が形成されている。この通気溝35は、ピストンシリンダ19内で大径部30の後側の空気室23を大径部30の前側と連通させる。通気溝35により、ストライカ24の往復動時の空気室23の圧力調整が図られる。
小径部31は、大径部30と同軸で形成される。小径部31の前面は、前方へ膨出する凸曲面36となっている。但し、凸曲面36の前方への最大高さとなる打撃点Pは、ストライカ24の軸線24a上でなく、凸曲面36の径方向外側へ偏心した位置となっている。この偏心側に位置する大径部30の外周面30a(図2(B)(C)の上側)には、孔34,34の開口が位置していない。よって、打撃点Pの偏心側の外周面30aは、軸線24a方向に連続することになる。
【0014】
前ハウジング3の下面には、切替ツマミ40が設けられている。切替ツマミ40は、回転操作によってクラッチ15,15を前後に移動させる。切替ツマミ40の操作により、クラッチ15,15は、前側のクラッチ15のみが第1ギヤ14と係合する第1切替位置、後側のクラッチ15のみがボススリーブ16と係合する第2切替位置、前後のクラッチ15,15がそれぞれ第1ギヤ14とボススリーブ16とに係合する第3切替位置の何れかに移動する。
クラッチ15,15の第1切替位置では、第2ギヤ26を介してツールホルダ17が回転してビットBを回転させるドリルモードとなる。クラッチ15,15の第2切替位置では、ボススリーブ16の回転がアーム22の往復動に変換される。このため、ピストンシリンダ19が往復動し、空気室23を介してストライカ24を連動して往復動させる。よって、インパクトボルト25を介してビットBを打撃するハンマモードとなる。クラッチ15,15の第3切替位置では、ツールホルダ17の回転とインパクトボルト25の打撃とを同時に行うハンマドリルモードとなる。
【0015】
以上の如く構成されたハンマドリル1においては、ハンドルハウジング5を把持する手でトリガ9を押し込み操作してスイッチ8をONさせると、モータ6が駆動して出力軸7が回転する。すると、中間軸12が回転し、切替ツマミ40で選択した動作モードでビットBに回転及び/又は打撃が加えられる。前ハウジング3の前端には、サイドハンドル41が設けられており、ハウジング2の前側でもハンマドリル1を支持できる。
ハンマモード及びハンマドリルモードの際に往復動するストライカ24は、孔34,34によって軽量化が図られているので、ハンマドリル1の全体の重量も従来よりも小さくなり、作業者への負担が軽減される。また、孔34の径D1は、大径部30の径Dの1/2未満で小さく抑えられているので、大径部30の外周面による往復動のガイドは支障なく行われる。
【0016】
なお、ビットBが装着されない状態やビットBが被加工材に押し付けられていない状態でストライカ24が前進すると、非打撃位置のインパクトボルト25に衝突する。しかし、打撃点Pが偏心していることで、ストライカ24は、径方向の力が加わって傾くことになるため、衝突後の跳ね返りは抑えられる。よって、ストライカ24はそのままホルダ27に保持されてその後の空打ちが防止される。
【0017】
このように、上記形態のハンマドリル1は、モータ6と、前端にビットBを装着可能なツールホルダ17と、ツールホルダ17内に設けられ、モータ6の駆動により往復動するストライカ24とを含む。そして、ストライカ24には、外周面に開口する複数の孔34,34が形成されている。
この構成により、各孔34の大きさを抑えることができ、ストライカ24の外周面が1箇所で大きく削られることがなくなる。よって、外周面による往復動のガイド機能を確保しつつ効果的な軽量化を達成することができる。
【0018】
特に、各孔34の径D1を、ストライカの外径Dの1/2未満としている。よって、ガイド機能の確保と軽量化とをバランスよく達成できる。
また、孔34,34は、互いに異なる方向に形成されている。よって、孔34,34を設けてもガイド面となる外周面を偏りなく残すことができ、良好なガイド機能を維持できる。
また、孔34,34は、互いに連通している。よって、軸線24a方向で孔34,34同士を近づけて大径部30の前後の外周面を長く確保できる。
また、各孔34の径は、全て同じである。よって、加工が容易に行える。
【0019】
また、ストライカ24の前面におけるビットBの打撃点Pが、ストライカ24の軸線24aから偏心しており、当該偏心側でのストライカ24の軸線24a方向の外周面30aには、孔34,34の開口が位置していない。よって、打撃点Pを偏心させてもその偏心側での耐久性を確保できる。
また、ストライカ24の外周面における孔34,34の開口以外の箇所に、ストライカ24の軸線24a方向に延びる通気溝35が形成されている。よって、孔34を設けてもストライカ24の往復動に伴う通気作用に影響を与えない。
【0020】
なお、ストライカの孔は、上記形態のように孔同士を連通させなくてもよい。すなわち、図3に示すように、孔34,34を軸線24a方向で前後に離して連通しないように形成することも可能である。
また、孔同士の異なる方向は、直交状に限らず、違う角度で交差させてもよい。
また、孔同士は、異なる方向で形成する場合に限らない。すなわち、図4に示すように、孔34,34を互いに平行に形成してもよい。この場合、ストライカ24の作製時に向きを変える必要がなくなるため、孔34の加工が容易に行える。
なお、図3,4のストライカ24では、小径部31の前面に凸曲面は形成されていない。よって、小径部31の前面は、インパクトボルト25に対して面当たりする。
【0021】
また、孔の径は全て同じにせず、一部又は全部を互いに異なる径としてもよい。孔の数も2つに限らず、3つ以上形成しても差し支えない。
また、孔は全てを貫通形成せずに、一部又は全部を貫通させない有底孔とすることもできる。孔の形状も円形に限らない。
また、ストライカは、大径部と小径部との2段形状に限らないし、凸曲面があっても打撃点を偏心させない構造としても差し支えない。
また、通気溝は、複数あってもよいし、孔の開口を通る位置にあってもよい。
【0022】
その他、ハンマドリルの形態も、モータの向きや種類等を適宜変更できる。電源コードでなく、電源となるバッテリーパックを備えたDC機であってもよい。
また、中間軸と変換機構とでピストンシリンダを往復動させる構造に限らず、クランク機構を採用し、ツールホルダ内に保持されるシリンダ内でピストンを往復動させてストライカを連動させるハンマドリルであってもよい。選択できる動作モードも3つに限らないし、インパクトボルトがなくストライカが直接ビットを打撃する構造も含まれる。
さらに、ハンマドリルに限らず、電動ハンマ等の他の打撃工具であっても本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【0023】
1・・ハンマドリル、2・・ハウジング、6・・モータ、7・・出力軸、12・・中間軸、17・・ツールホルダ、19・・ピストンシリンダ、22・・アーム、23・・空気室、24・・ストライカ、24a・・軸線、25・・インパクトボルト、30・・大径部、30a・・外周面、31・・小径部、34・・孔、34a・・軸線、35・・通気溝、D・・大径部の外径、D1・・孔の径、P・・打撃点。
図1
図2
図3
図4