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【発明の名称】 動力付きドリル
【発明者】 【氏名】川又 伸治

【氏名】安 幸男

【要約】 【課題】大きなトルクを要する作業においても衝撃力を十分吸収して振動と騒音を低減することができる動力付きドリルを提供すること。

【構成】駆動源であるモータ3と、該モータ3によって回転駆動されるギヤ(中間部材)19と、該ギヤ19に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動可能に接続された出力軸13と、該出力軸13に着脱可能に装着されるビット18とを備えたコアドリル(動力付きドリル)1において、前記ギヤ19と前記出力軸13との間で回転力を伝達する弾性体から成る回転方向ダンパ21Bと前記ギヤ19と前記出力軸13との間で軸方向の衝撃力を吸収する弾性体から成る軸方向ダンパ21Aとを一体化して成る弾性スリーブ21を設ける。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動される中間部材と、該中間部材に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動可能に接続された出力軸と、該出力軸に着脱可能に装着されるビットとを備えた動力付きドリルにおいて、
前記中間部材と前記出力軸との間で回転力を伝達する弾性体から成る回転方向ダンパと、前記中間部材と前記出力軸との間で軸方向の衝撃力を吸収する弾性体から成る軸方向ダンパを設けたことを特徴とする動力付きドリル。
【請求項2】
前記回転方向ダンパと前記軸方向ダンパを一体に構成したことを特徴とする請求項1記載の動力付きドリル。
【請求項3】
前記中間部材を前記出力軸上に回転可能及び軸方向移動可能に支承するとともに、該中間部材と前記出力軸との間に軸方向隙間を形成し、これらの中間軸と出力軸とを、出力軸に固着されたピンと該ピンに挿通する弾性スリーブを介して連結し、該弾性スリーブに一体に形成された前記軸方向ダンパを中間部材と出力軸の間の前記軸方向隙間に配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の動力付きドリル。
【請求項4】
前記中間部材を前記出力軸上に回転可能及び軸方向移動可能に支承するとともに、該中間部材と前記出力軸との間に軸方向隙間を形成し、これらの中間軸と出力軸とを、一方に突設された凸部を他方に形成された凹部に間に弾性板を介して嵌合させることによって連結し、該弾性板に一体に形成された前記軸方向ダンパを中間部材と出力軸の間の前記軸方向隙間に配置したことを特徴とする請求項1又は2記載の動力付きドリル。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート、レンガ、石等の被削材の穿孔に供されるコアドリル等の動力付きドリルに関するものである。
【背景技術】
【0002】
コアドリル等の動力付きドリルは、駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動されるギヤ等の中間部材と、該中間部材に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動可能に接続された出力軸と、該出力軸を着脱可能に装着されるビットと、前記出力軸を前記ビット側に付勢する付勢手段を含んで構成されている。
【0003】
ところで、特許文献1には、電動ドリルの出力軸に連結されたアタッチメント入力軸と、該アタッチメント入力軸に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動可能に接合されたアチッチメント出力軸を備えた穿孔装置において、騒音を低減する目的で前記アタッチメント入力軸と前記アタッチメント出力軸の間にOリング等の防振部材を介設する提案がなされている。
【0004】
上記穿孔装置においては、アタッチメント入力軸とアタッチメント出力軸との間の回転伝達はキーを介して行われており、アタッチメント出力軸は、アタッチメント入力軸に対して軸方向に摺動可能に嵌合している。そして、穿孔作業において発生する衝撃に伴うアタッチメント入力軸の移動によって防振部材が弾性変形することによって吸収緩和される。
【特許文献1】特開2002−361626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、特許文献1に記載された穿孔装置においては、アタッチメント入力軸からキーを介してアタッチメント出力軸に回転力が伝達される際にキーに回転方向の力が作用するため、該キーとアタッチメント入力軸及びアタッチメント出力軸との間に大きな摩擦力が発生し、この大きな摩擦力がアタッチメント出力軸のアタッチメント入力軸に対する軸方向の摺動を阻害し、防振部材の防振機能が十分発揮されない。このため、大きなトルクが必要とされる作業においては、衝撃力が防振部材によって十分吸収されず、振動や騒音の低減効果が不十分である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、大きなトルクを要する作業においても衝撃力を十分吸収して振動と騒音を低減することができる動力付き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、駆動源であるモータと、該モータによって回転駆動される中間部材と、該中間部材に対して一体回転可能且つ軸方向に摺動可能に接続された出力軸と、該出力軸に着脱可能に装着されるビットとを備えた動力付きドリルにおいて、前記中間部材と前記出力軸との間で回転力を伝達する弾性体から成る回転方向ダンパと、前記中間部材と前記出力軸との間で軸方向の衝撃力を吸収する弾性体から成る軸方向ダンパ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、前記回転方向ダンパと前記軸方向ダンパを一体に構成したことを特徴とする。
【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、前記中間部材を前記出力軸上に回転可能及び軸方向移動可能に支承するとともに、該中間部材と前記出力軸との間に軸方向隙間を形成し、これらの中間軸と出力軸とを、出力軸に固着されたピンと該ピンに挿通する弾性スリーブを介して連結し、該弾性スリーブに一体に形成された前記軸方向ダンパを中間部材と出力軸の間の前記軸方向隙間に配置したことを特徴とする。
【0010】
請求項4記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記中間部材を前記出力軸上に回転可能及び軸方向移動可能に支承するとともに、該中間部材と前記出力軸との間に軸方向隙間を形成し、これらの中間軸と出力軸とを、一方に突設された凸部を他方に形成された凹部に間に弾性板を介して嵌合させることによって連結し、該弾性板に一体に形成された前記軸方向ダンパを中間部材と出力軸の間の前記軸方向隙間に配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0011】
請求項1記載の発明によれば、モータの回転力が中間部材から回転方向ダンパを経て出力軸に伝達される際に回転方向ダンパに回転方向の力が作用するため、該回転方向ダンパと中間部材及び出力軸の間に摩擦力が発生するが、作業時にビットに加わる衝撃力が出力軸に伝達され、該出力軸が中間部材に対して軸方向に摺動しようとしたときには、回転方向ダンパが容易に剪断変形するため、この回転方向ダンパの剪断変形と軸方向ダンパの圧縮変形によって出力軸の軸方向の摺動が摩擦力によって殆ど阻害されない。この結果、大きなトルクを要する作業において回転方向ダンパと中間部材及び出力軸の間に大きな摩擦力が発生しても、出力軸の軸方向移動が可能となり、ビットに加わる衝撃力が回転方向ダンパの剪断変形と軸方向ダンパの圧縮変形によって効果的に吸収され、振動と騒音が低減される。
【0012】
請求項2記載の発明によれば、回転方向ダンパと軸方向ダンパを一体に構成したため、部品点数及び組立工数が削減されてコストダウンが図られる。
【0013】
請求項3記載の発明によれば、モータの回転力は中間部材と弾性スリーブ及びピンを介して出力軸に伝達されるが、作業時にビットに加わる衝撃力が出力軸に伝達されたために該出力軸が中間部材に対して軸方向に摺動しようとしたときには、弾性スリーブに一体に形成された回転方向ダンパが容易に剪断変形するため、この回転方向ダンパの剪断変形と軸方向ダンパの圧縮変形によって出力軸の軸方向の摺動が摩擦力によって殆ど阻害されない。この結果、大きなトルクを要する作業において弾性スリーブと中間部材及び出力軸の間に大きな摩擦力が発生しても、出力軸の軸方向移動が可能となり、ビットに加わる衝撃力が弾性スリーブによって効果的に吸収され、振動と騒音が低減される。
【0014】
請求項4記載の発明によれば、モータの回転力は中間部材と弾性板を介して出力軸に伝達されるが、作業時にビットに加わる衝撃力が出力軸に伝達されたために該出力軸が中間部材に対して軸方向に摺動しようとしたときには、弾性板の回転方向ダンパが容易に剪断変形するため、この回転方向ダンパの剪断変形と軸方向ダンパの圧縮変形によって出力軸の軸方向の摺動が摩擦力によって殆ど阻害されない。この結果、大きなトルクを要する作業において弾性板と中間部材及び出力軸の間に大きな摩擦力が発生しても、出力軸の軸方向移動が可能となり、ビットに加わる衝撃力が弾性板によって効果的に吸収され、振動と騒音が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
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。
【0016】
<実施の形態1>
図1は本発明に係る動力付きドリルの一形態としてのコアドリルの破断側面図、図2は同コアドリルの動力伝達機構部の拡大断面図、図3は図2のA−A線断面図、図4は弾性スリーブの斜視図である。
【0017】
図1に示すコアドリル1は、ハウジング2の内部に駆動源としてのモータ3を横置き状態で収納しており、該モータ3の水平前方(図1において左方を前方とする)に延びるモータ軸4の先端にはピニオン5が結着されている。尚、ハウジング2の後部にはハンドル部2aが一体に形成されており、このハンドル部2aの下端からは給電用の電源コード6が延びている。又、ハウジング2には、モータ3への給電をON/OFFして該モータ3を起動及び停止させるためのスイッチ7が設けられている。
【0018】
ところで、上記ハウジング2の前面には、間にインナカバー8を介してギヤカバー9が複数本のネジ10(図1及び図2には1本のみ図示)結着されており、前記モータ軸4の軸方向中間部は、ベアリング11を介して前記インナカバー8に回転自在に支持されている。そして、モータ軸4の前記ベアリング11の内側(後方)には冷却ファン12が取り付けられている。
【0019】
又、図1及び図2に示すように、コアドリル1の前端部の前記ギヤカバー9内には出力軸が前記モータ軸4に対して平行に配されており、この出力軸13は、その軸方向両端部がベアリング14と軸受メタル15を介してそれぞれギヤカバー9とインナカバー8に回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持されている。そして、この出力軸13は、2枚のワッシャ16を介して該出力軸13と前記軸受メタル15の間に縮装されたスプリング17によって前方へと付勢されており、ギヤカバー9から前方へ突出する先端部にはビット18が着脱可能に装着されている。
【0020】
更に、図2に詳細に示すように、上記出力軸13のギヤカバー9内に収容されている部分にはフランジ13Aが一体に形成されている。そして、出力軸13の前記フランジ13Aの後方の外周には、中間部材としてのギヤ19が自由回転可能且つ軸方向に摺動可能に支持されており、このギヤ19は、モータ軸4の先端に結着された前記ピニオン5に噛合している。尚、ギヤ19はピニオン5よりも大径であって、両者は減速ギヤを構成している。
【0021】
又、上記ギヤ19と出力軸13のフランジ13Aの相対向する4箇所には大小異径の円孔19a,13aがそれぞれ形成されており、フランジ13Aに形成された各円孔13aにはピン20が水平に嵌着されている。そして、各ピン20には、ゴム等の弾性体で円筒状に成形された弾性スリーブ21が挿通固着されており、各弾性スリーブ21はギヤ19の各円孔19aに嵌挿されている。従って、ギヤ19は、弾性スリーブ21とピン20を介してフランジ13Aに連結されている。
【0022】
ここで、各弾性スリーブ21は、図4にも示すように、軸方向一端部に形成されたフランジ状の軸方向ダンパ21Aと他の円筒状の回転方向ダンパ21Bを一体化して構成されており、該弾性スリーブ21の軸方向ダンパ21Aは、出力軸13のフランジ13Aとギヤ19との間に形成された軸方向隙間に配置され、回転方向ダンパ21Bは、ギヤ19に形成された円孔19a内に嵌挿されている。
【0023】
次に、以上の構成を有するコアドリル1の作用について説明する。
【0024】
スイッチ7がON操作されることによって電源コード6からモータ3に給電されると、該モータ3が起動され、そのモータ軸4の回転は、ピニオン5とギヤ19によって減速され、ギヤ19から弾性スリーブ21とピン20及びフランジ13Aを経て出力軸13へと伝達され、該出力軸13とこれに装着されたビット18が所定の速度で回転駆動される。これによってコンクリート、レンガ、石等の不図示の被削材がビット18によって穿孔される。尚、モータ3は、モータ軸4と共に回転する冷却ファン12によって誘起される冷却風によって冷却される。
【0025】
ところで、モータ3の回転力がピニオン5を経てギヤ19から弾性スリーブ21及びピン20を経て出力軸13に伝達される際に弾性スリーブ21の回転方向ダンパ21Bに回転方向の力が作用するため、該回転方向ダンパ21Bとギヤ19及び出力軸13の間に摩擦力が発生する。
【0026】
そして、作業時にビット18に加わる衝撃力が出力軸13に伝達され、該出力軸13がギヤ19に対して軸方向に摺動しようとするが、前記摩擦力は、出力軸13の軸方向の摺動を阻止する抵抗力として作用する。
【0027】
然るに、本実施の形態では、作業時にビット18に加わる衝撃力によって出力軸13がギヤ19に対して軸方向に摺動しようとしたときには、弾性スリーブ21の回転方向ダンパ21Bが容易に剪断変形するため、この回転方向ダンパ21Bの剪断変形と軸方向ダンパ21Aの圧縮変形によって出力軸13の軸方向の摺動が摩擦力によって殆ど阻害されない。この結果、大きなトルクを要する作業において弾性スリーブ21の回転方向ダンパ21Bとギヤ19及び出力軸13の間に大きな摩擦力が発生しても、出力軸13の軸方向移動が可能となり、ビット18に加わる衝撃力が弾性スリーブ21の回転方向ダンパ21Bの剪断変形と軸方向ダンパ21Aの圧縮変形によって効果的に吸収され、振動と騒音が低減される。尚、出力軸13の軸方向の摺動によるスプリング17の弾性変形によっても衝撃力の一部が吸収される。
【0028】
又、本実施の形態では、軸方向ダンパ21Aと回転方向ダンパ21Bとを弾性スリーブ21として一体化したため、部品点数及び組立工数が削減されてコストダウンが図られる。
【0029】
<実施の形態2>
次に、本発明の実施の形態を図5〜図7に基づいて説明する。
【0030】
図5は本実施の形態に係るコアドリルの動力伝達機構部の拡大断面図、図6は図5のB−B線断面図、図7は動力伝達機構部要部の分解斜視図であり、これらの図においては図1〜図4に示したものと同一要素には同一符号を付しており、以下、それらについての説明は省略する。
【0031】
本実施の形態は、ギヤ19の一端面の外周部近傍に2つの凸部19bを180°隔てた箇所に一体に突設するとともに、出力軸13のフランジ13Aの外周部の180°隔てた2箇所に切欠き状の凹部13bを形成し、ギヤ19の凸部19bをフランジ13Aの凹部13bに周方向及び径方向に隙間をもって嵌合し、両者間の周方向隙間、つまり凹部内に凸部との間に形成される2つの周方向隙間にゴム等の弾性体から成る弾性板22を介設したことを特徴としており、他の構成は前記実施の形態1のそれと同じである。
【0032】
ここで、上記弾性体22は、出力軸13のフランジ13Aの後端面から後方へ突出してフランジ13Aのギヤ19との間に形成された軸方向隙間に配置された軸方向ダンパ22Aと、ギヤ19の凸部19bとフランジ13Aの凹部13b間で挟持される残りの部分である回転方向ダンパ22Bとを一体化して構成されている。
【0033】
従って、本実施の形態においては、ギヤ19と出力軸13とは、間に弾性板22を介して嵌合する凸部19bと凹部13bとの嵌合によって回転方向に連結されている。
【0034】
而して、作業に際してモータ3が起動されると、そのモータ軸4の回転は、ピニオン5とギヤ19によって減速され、ギヤ19から弾性板22を経て出力軸13へと伝達され、該出力軸13とこれに装着されたビット18が所定の速度で回転駆動され、このビット18の回転によってコンクリート、レンガ、石等の不図示の被削材がビット18によって穿孔される。
【0035】
ところで、モータ3の回転力がピニオン5を経てギヤ19から弾性板22を経て出力軸13に伝達される際に弾性板22の回転方向ダンパ22Bに回転方向の力が作用するため、該回転方向ダンパ22Bとギヤ19及び出力軸13の間に摩擦力が発生し、この摩擦力は、出力軸13の軸方向の摺動を阻止する抵抗力として作用する。
【0036】
然るに、本実施の形態では、作業時にビット18に加わる衝撃力によって出力軸13がギヤ19に対して軸方向に摺動しようとしたときには、弾性板22の回転方向ダンパ22Bが容易に剪断変形するため、この回転方向ダンパ22Bの剪断変形と軸方向ダンパ22Aの圧縮変形によって出力軸13の軸方向の摺動が摩擦力によって殆ど阻害されない。この結果、大きなトルクを要する作業において弾性板22の回転方向ダンパ22Bとギヤ19及び出力軸13の間に大きな摩擦力が発生しても、出力軸13の軸方向移動が可能となり、ビット18に加わる衝撃力が弾性板22の回転方向ダンパ22Bの剪断変形と軸方向ダンパ22Aの圧縮変形によって効果的に吸収され、振動と騒音が低減される。
【0037】
又、本実施の形態では、軸方向ダンパ22Aと回転方向ダンパ22Bとを弾性板22として一体化したため、部品点数及び組立工数が削減されてコストダウンが図られる。
【0038】
尚、以上は本発明を特にコアドリルに対して適用した形態について説明したが、本発明は、他の任意の動力付きドリルに対しても同様に適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0039】
【図1】本発明の実施の形態1に係るコアドリルの破断側面図である。
【図2】本発明の実施の形態1に係るコアドリルの動力伝達機構部の拡大断面図である。
【図3】図2のA−A線断面図である。
【図4】本発明の実施の形態1に係るコアドリルの弾性スリーブの斜視図である。
【図5】本発明の実施の形態2に係るコアドリルの動力伝達機構部の拡大断面図である。
【図6】図4のB−B線断面図である。
【図7】本発明の実施の形態2に係るコアドリルの動力伝達機構部要部の分解斜視図である。
【符号の説明】
【0040】
1 コアドリル(動力付きドリル)
2 ハウジング
2a ハンドル部
3 モータ
4 モータ軸
5 ピニオン
6 電源コード
7 スイッチ
8 インナカバー
9 ギヤカバー
10 ネジ
11 ベアリング
12 冷却ファン
13 出力軸
13A 出力軸のフランジ
13a 出力軸の円孔
13b 出力軸のフランジの凹部
14 ベアリング
15 軸受メタル
16 ワッシャ
17 スプリング
18 ビット
19 ギヤ(中間部材)
19a ギヤの円孔
19b ギヤの凸部
20 ピン
21 弾性スリーブ
21A 軸方向ダンパ
21B 回転方向ダンパ
22 弾性板
22A 軸方向ダンパ
22B 回転方向ダンパ
【出願人】 【識別番号】000005094
【氏名又は名称】日立工機株式会社
【出願日】 平成18年7月19日(2006.7.19)
【代理人】 【識別番号】100092853
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮一


【公開番号】 特開2008−23782(P2008−23782A)
【公開日】 平成20年2月7日(2008.2.7)
【出願番号】 特願2006−197036(P2006−197036)