JP7585091B2 - 回転打撃工具 - Google Patents

Description

本開示は、回転打撃工具に関する。

被加工物に衝撃を与える工具として、特許文献１には、工具本体の内部に設けられた筒状のシリンダと、シリンダ内を移動可能にシリンダに装填されたハンマーとを備える工具が記載されている。この工具では、シリンダ内への流体の圧入と流体の排出とを行うことにより、シリンダ内でハンマーを往復動作させて打撃伝達体に衝突させることにより、打撃力を得ている。

特開２０１１－２５１３８８号公報

特許文献１記載の技術では、シリンダ内のハンマーの表面に皮膜を作ることにより、ハンマーの割れの防止を図っている。しかし、近年、打撃のみならず、回転動力を先端工具に伝達することが可能な回転打撃工具において、耐久性を高める技術が求められていた。

本開示は、以下の形態として実現することが可能である。

本開示の一形態によれば、先端工具を駆動軸に沿って駆動する打撃動作と、前記先端工具を前記駆動軸周りに回転する回転動作とを行う回転打撃工具が提供される。この回転打撃工具は、前記先端工具を着脱可能に収容するツールホルダを備える。前記ツールホルダは、前記先端工具に回転動力を伝達するように構成された、回転伝達部を有する。前記回転伝達部には、周期律表第５族元素の炭化物による皮膜が形成されている。

この形態によれば、ツールホルダの回転伝達部は、周期律表第５族元素の炭化物による皮膜を有するので、先端工具に回転動力を伝達することによる回転伝達部の摩耗が抑制される。そのため、ツールホルダの耐久性を高めることができるので、回転打撃工具の耐久性を高めることができる。

先端工具１８が装着されたハンマドリル１の断面図である。 ハンマドリル１の内部構造を説明するための断面図である。 ツールホルダ６０の断面図である。 図１のＩＶ－ＩＶ視におけるツールホルダ６０及び先端工具１８を示す図である。 先端工具１８Ａが装着されたハンマドリル１Ａの断面図である。 ハンマドリル１Ａの内部構造を説明するための断面図である。 ツールホルダ６０Ａの断面図である。 図５のＶＩＩＩ－ＶＩＩＩ視におけるツールホルダ６０Ａ及び先端工具１８Ａを示す断面図である。

以下では、本開示の代表的かつ非限定的な具体例について、図面を参照して詳細に説明する。この詳細な説明は、本開示の好ましい例を実施するための詳細を当業者に示すことを単純に意図しており、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。また、以下に開示される追加的な特徴ならびに開示は、更に改善された回転打撃工具、その製造方法及び使用方法を提供するために、他の特徴や開示とは別に、又は共に用いることができる。

また、以下の詳細な説明で開示される特徴や工程の組み合わせは、最も広い意味において本開示を実施する際に必須のものではなく、特に本開示の代表的な具体例を説明するためにのみ記載されるものである。更に、上記及び下記の代表的な具体例の様々な特徴、ならびに、独立及び従属クレームに記載されるものの様々な特徴は、本開示の追加的かつ有用な実施形態を提供するにあたって、ここに記載される具体例のとおりに、あるいは列挙された順番のとおりに組合せなければならないものではない。

本明細書及び／又は特許請求の範囲に記載された全ての特徴は、実施形態及び／又はクレームに記載された特徴の構成とは別に、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、個別に、かつ互いに独立して開示されることを意図するものである。更に、全ての数値範囲及びグループ又は集団に関する記載は、出願当初の開示ならびにクレームされた特定事項に対する限定として、それらの中間の構成を開示する意図を持ってなされている。

１つ又はそれ以上の実施形態において、皮膜は、炭化バナジウム（ＶＣ）皮膜であってもよい。

上記の構成によれば、ツールホルダの回転伝達部には、炭化バナジウム皮膜が形成されているので、回転伝達部の摩耗が効果的に抑制される。そのため、ツールホルダの耐久性を高めることができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、ツールホルダは鍛造品であってもよい。

上記の構成によれば、ツールホルダの形状の自由度を高めることができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、ツールホルダは、先端工具を収容可能な筒壁を備えていてもよい。回転伝達部は、筒壁の内周面から径方向内側に突出した、複数の突出部として形成されていてもよい。

上記の構成によれば、筒壁の内周面から径方向内側に突出する複数の突出部により、先端工具に回転動力を伝達しつつ、当該突出部の摩耗を抑制することができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、ツールホルダは、先端工具と、打撃子の少なくとも一部と、を収容可能な筒壁を備えていてもよい。打撃子は、駆動軸に沿って移動して先端工具に衝突することで、先端工具に打撃力を伝達するように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、ツールホルダに、先端工具を収容する機能に加え、打撃子を収容する機能を発揮させることができる。そのため、打撃子を収容する部材を別途設ける場合と比較して、回転打撃工具の部品点数を少なくすることができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、筒壁は、ピストンの少なくとも一部を収容可能に形成されていてもよい。ピストンは、打撃子の駆動軸における先端工具側とは反対側に収容されていてもよい。ピストンは、打撃子を駆動軸に沿って移動させるように構成されていてもよい。

上記の構成によれば、ツールホルダに、更に、ピストンの少なくとも一部を収容する機能を発揮させることができる。そのため、ピストンを収容する部材を別途設ける場合と比較して、回転打撃工具の部品点数を少なくすることができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、筒壁のうち、打撃子を収容する部位の内周面の表面粗さは、筒壁の他の部位の面の表面粗さよりも低くてもよい。

上記の構成によれば、打撃子と筒壁との間の気密度を高めることができるとともに、収容部位以外の他の部位の表面粗さを収容部位と同様に低くする場合と比較して、ツールホルダを容易に製造することができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、ツールホルダは、０．０４質量％以上かつ０．２５質量％以下の炭素を含む鋼材により形成されていてもよい。

上記の構成によれば、先端工具に回転動力を伝達するために適したツールホルダを提供することができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、回転打撃工具は、回転動力を発生させるモータを備えていてもよい。モータの回転軸は、駆動軸と交差していてもよい。

上記の構成によれば、駆動軸と交差するようにモータの回転軸を配置した、回転打撃工具を提供することができる。

１つ又はそれ以上の実施形態において、回転打撃工具は、回転動力を発生させるモータを備えていてもよい。モータの回転軸は、駆動軸と平行であってもよい。

上記の構成によれば、駆動軸と平行にモータの回転軸を配置した、回転打撃工具を提供することができる。

＜第１実施形態＞
図１から図４を参照して、第１実施形態に係る回転打撃工具について説明する。図１及び図２は、回転打撃工具の一例であるハンマドリル１を示している。ハンマドリル１は、打撃動作と回転動作とを行うことが可能に構成されている。打撃動作は、先端工具１８を駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動させる動作である。回転動作は、先端工具１８を駆動軸Ａ１周りに回転駆動させる動作である。駆動軸Ａ１は、打撃軸とも呼ばれる。

まず、図１及び図２を参照して、ハンマドリル１の概略構成について説明する。ハンマドリル１の外郭は、主として、本体ハウジング１１と、本体ハウジング１１に連結されたハンドル１３とによって形成されている。

本体ハウジング１１は、駆動機構３を収容する駆動機構収容部１１２と、モータ２を収容するモータ収容部１１１とを備える。駆動機構収容部１１２は、駆動軸Ａ１方向に延在する長尺状に形成され、モータ収容部１１１は、駆動軸Ａ１から離れる方向に突出するように配置されている。そのため、本体ハウジング１１は、全体としては略Ｌ字状に形成されている。駆動機構収容部１１２の駆動軸Ａ１方向における一端部には、先端工具１８を着脱可能に構成されたツールホルダ６０が設けられている。本実施形態では、モータシャフト２５の回転軸Ａ２は、駆動軸Ａ１に直交する方向に延在している。

なお、以下の説明では、便宜上、駆動軸Ａ１の延在方向をハンマドリル１の前後方向と規定し、ツールホルダ６０が設けられている一端部側をハンマドリル１の前側、反対側をハンマドリル１の後側と規定する。また、モータシャフト２５の回転軸Ａ２の延在方向をハンマドリル１の上下方向と規定し、駆動機構収容部１１２からモータ収容部１１１が突出する側を下側、反対側を上側と規定する。

以下、ハンマドリル１の各部分の詳細構成について説明する。

ハンドル１３は、本体ハウジング１１の後端部に連結されている。ハンドル１３は、駆動軸Ａ１に交差する方向に延在する把持部１３１を備える。ハンドル１３は、全体としては略Ｕ字状に形成されている。把持部１３１の前部には、押圧操作によってモータ２を駆動するように構成された、トリガ１４が設けられている。

本体ハウジング１１におけるモータ収容部１１１は、上述したように、モータ２を収容する。図２に示すように、モータ２は、ステータ及びロータを含むモータ本体部２０と、ロータから延設されたモータシャフト２５とを含む。本実施形態では、モータ２として、電源ケーブル１９を介して外部電源からの電力供給を受けて駆動される交流モータが採用されている。モータシャフト２５の下端部及び上端部は、それぞれ、モータ収容部１１１に保持されたベアリングによって回転可能に支持されている。モータシャフト２５の上端部には、駆動ギヤ２９が形成されている。

本体ハウジング１１における駆動機構収容部１１２は、上述したように、駆動機構３を収容する。駆動機構収容部１１２の前側部分は、駆動軸Ａ１に沿って概ね円筒状に形成されている。ツールホルダ６０は、当該前側部分に収容されている。本実施形態のツールホルダ６０は、硬質皮膜を有しており、耐摩耗性に優れている。ツールホルダ６０の詳細については後述する。

本実施形態では、駆動機構３は、運動変換機構３０と、打撃要素３６と、回転伝達機構４０とを備える。

運動変換機構３０は、モータシャフト２５の回転運動を直線運動に変換して、打撃要素３６に伝達するように構成されている。本実施形態では、運動変換機構３０として、クランク機構が採用されている。運動変換機構３０は、クランクシャフト３１と、連接ロッド３２と、ピストン３３とを備える。クランクシャフト３１は、駆動機構収容部１１２の後端部であってモータシャフト２５よりも前部分に、モータシャフト２５と平行に配置されている。クランクシャフト３１は、下部に駆動ギヤ２９に噛合する被動ギヤ３１１を有し、上端部にクランクピン３１２を有する。連接ロッド３２の一端部は、クランクピン３１２に回動可能に連結されている。連接ロッド３２の他端部は、ピンを介してピストン３３に取り付けられている。ピストン３３は、円筒状のシリンダ３５内に摺動可能に配置されている。モータ２が駆動されると、ピストン３３は、シリンダ３５内で駆動軸Ａ１に沿って前後方向に往復移動される。本実施形態では、シリンダ３５は、スリーブ４６内に収容されている。スリーブ４６は、本体ハウジング１１に対して駆動軸Ａ１周りに回転可能に、本体ハウジング１１に支持されている。スリーブ４６には、ツールホルダ６０の後端部が嵌合されている。

打撃要素３６は、ストライカ３６１と、インパクトボルト３６２とを含む。ストライカ３６１は、ピストン３３の前側に、シリンダ３５内で駆動軸Ａ１に沿って前後方向に摺動可能に配置されている。ストライカ３６１とピストン３３との間には、ピストン３３の往復移動によって生じる空気の圧力変動を介して、ストライカ３６１を直線状に移動させるための空気室３６５が形成されている。インパクトボルト３６２は、ストライカ３６１の前側に配置されている。インパクトボルト３６２は、ストライカ３６１の運動エネルギを先端工具１８に伝達するように構成されている。本実施形態では、ツールホルダ６０は筒状に形成されており、インパクトボルト３６２は、ツールホルダ６０の筒壁６０１の内側に摺動自在に配置されている。インパクトボルト３６２とツールホルダ６０との間には、環状の弾性部材３６８（いわゆるＯリング）が介在している。本実施形態では、弾性部材３６８は、インパクトボルト３６２の外周面に設けられた、環状の溝に嵌め込まれている。

モータ２が駆動され、ピストン３３が前方に向けて移動されると、空気室３６５の空気が圧縮されて内圧が上昇する。ストライカ３６１は、空気バネの作用で高速に前方に押し出されてインパクトボルト３６２に衝突し、運動エネルギを先端工具１８に伝達する。これにより、先端工具１８は駆動軸Ａ１に沿って直線状に駆動され、被加工物を打撃する。一方、ピストン３３が後方へ移動されると、空気室３６５の空気が膨張して内圧が低下し、ストライカ３６１が後方へ引き込まれる。ハンマドリル１は、運動変換機構３０及び打撃要素３６にこのような動作を繰り返させることで、打撃動作を行う。

回転伝達機構４０は、モータシャフト２５のトルクを、ツールホルダ６０に伝達するように構成されている。本実施形態では、回転伝達機構４０は、複数のギヤを含む減速ギヤ機構として構成されている。回転伝達機構４０の複数のギヤは、駆動ギヤ２９と、被動ギヤ３１１と、第１ギヤ３１４と、第２ギヤ４１１と、小ベベルギヤ４１２と、大ベベルギヤ４１３とを含む。被動ギヤ３１１及び第１ギヤ３１４は、クランクシャフト３１に設けられている。第２ギヤ４１１及び小ベベルギヤ４１２は、中間シャフト４１に設けられている。大ベベルギヤ４１３は、スリーブ４６に設けられている。

中間シャフト４１は、モータシャフト２５と平行に配置されている。本実施形態では、中間シャフト４１は、モータシャフト２５及びクランクシャフト３１に対して前側に配置されている。中間シャフト４１は、駆動機構収容部１１２に保持された２つの軸受によって、回転軸Ａ２と平行な回転軸Ａ３周りに回転可能に支持されている。中間シャフト４１は、上下方向における略中央部に第２ギヤ４１１を有し、上端部に小ベベルギヤ４１２を有する。第２ギヤ４１１は、クランクシャフト３１における被動ギヤ３１１の下側に設けられた第１ギヤ３１４に噛合している。

大ベベルギヤ４１３は、スリーブ４６の後端部に設けられて、中間シャフト４１の上端部の小ベベルギヤ４１２に噛合している。本実施形態の回転伝達機構４０では、これらの減速ギヤ機構により、モータシャフト２５、中間シャフト４１、クランクシャフト３１、スリーブ４６（ツールホルダ６０）の順に、回転速度が低下する。

本実施形態のハンマドリル１は、モード切替ノブ３９１の操作により、ハンマドリルモード及びハンマモードの２つのモードのうちいずれかが選択可能に構成されている。ハンマドリルモードは、運動変換機構３０及び回転伝達機構４０が駆動されることで、打撃動作及び回転動作が行われるモードである。ハンマモードは、運動変換機構のみが駆動されることで、打撃動作のみが行われるモードである。

以下、ツールホルダ６０の詳細について説明する。まず、ツールホルダ６０に装着される先端工具１８について説明する。先端工具１８は、ビットとも呼ばれる。先端工具１８は、ツールホルダ６０に装着されるシャンク１８１（図１参照）を有する。シャンク１８１には、図４に示す断面視において、先端工具１８の中心軸Ａ４に向けて窪む円弧溝１８２と角溝１８３とが設けられている。円弧溝１８２及び角溝１８３は、中心軸Ａ４に沿って直線状に延びている。本実施形態では、先端工具１８には、中心軸Ａ４に対称な２つの円弧溝１８２と、中心軸Ａ４周りの周方向に所定の間隔で設けられた３つの角溝１８３とが形成されている。なお、先端工具１８の中心軸Ａ４は、先端工具１８がツールホルダ６０に装着された状態において、駆動軸Ａ１と概ね一致する。

上述したように、ツールホルダ６０は、駆動機構収容部１１２の前側部分に収容されている。図３及び図４に示すように、ツールホルダ６０は、駆動軸Ａ１に沿って延びる筒状の部材である。ツールホルダ６０の筒壁６０１の内側には、先端工具１８が収容される。詳細には、筒壁６０１の内側には、前側から、先端工具１８のシャンク１８１が挿入される。

本実施形態では、ツールホルダ６０の筒壁６０１は、駆動軸Ａ１方向における前側部分に設けられた小径部６１と、後側部分に設けられた大径部６２と、小径部６１と大径部６２とを接続する段差部６３とを有する。大径部６２の内径及び外径は、それぞれ、小径部６１の内径及び外径よりも大きく形成されている。ツールホルダ６０の筒壁６０１の径方向厚さは、前後方向において概ね等しい。大径部６２は、スリーブ４６の前部分に嵌合され、かつ、ピン４６１によってスリーブ４６に固定されている（図２参照）。そのため、ツールホルダ６０は、スリーブ４６とともに、本体ハウジング１１に対して駆動軸Ａ１周りに回転可能である。打撃要素３６（インパクトボルト３６２）は、スリーブ４６（シリンダ３５）の前部分と大径部６２とに収納されて、大径部６２内を前後方向に摺動する。

ツールホルダ６０には、筒壁６０１を径方向に貫通し、駆動軸Ａ１方向に直線状に延びる、２つの長孔６０３が設けられている。長孔６０３は、駆動軸Ａ１に対称に配置されている。本実施形態では、長孔６０３は、小径部６１における後部分に設けられている。長孔６０３には、ツールホルダ６０に挿入された先端工具１８の抜き取りを規制したり、抜き取りを許容するための抜け止め部材７１が配置される（図１及び図２参照）。抜け止め部材７１は、長孔６０３内において駆動軸Ａ１方向に移動可能である。詳細な説明は省略するが、ツールホルダ６０の周囲には、抜け止め部材７１を駆動軸Ａ１に向けて付勢する、付勢機構が設けられている。付勢機構は、先端工具１８がツールホルダ６０（筒壁６０１の内側）から抜けることを規制する。

小径部６１における後部分には、周方向における所定位置に、複数の突出部６１１が設けられている。突出部６１１は、筒壁６０１の内周面６０２から径方向内側に突出した部位である。突出部６１１は、駆動軸Ａ１方向に直線状に延びている。突出部６１１は、３つの角溝１８３の周方向における位置に対応するように配置されている。突出部６１１は、駆動軸Ａ１周りの周方向に沿った第１面６１３と、当該周方向に交差する第２面６１５とを有する。

ユーザが、先端工具１８をツールホルダ６０に挿入して、ツールホルダ６０の突出部６１１が先端工具１８の角溝１８３に嵌り合うように位置合わせを行うと、抜け止め部材７１は、シャンク１８１の後端部に押されつつ径方向外側へ移動し、ツールホルダ６０の長孔６０３を介してシャンク１８１の円弧溝１８２に係合する。回転伝達機構４０によってスリーブ４６及びツールホルダ６０にモータ２の回転動力が伝達されて、これらが駆動軸Ａ１周りに回転されると、突出部６１１は、先端工具１８の角溝１８３に当接してモータ２の回転動力を先端工具１８に伝達する。より詳細には突出部６１１のうちの第２面６１５が先端工具１８の角溝１８３の側面に当接して、モータ２の回転動力を先端工具１８に伝達する。突出部６１１は、モータ２の回転動力を先端工具１８に伝達するための回転伝達部として機能する。第２面６１５は、先端工具１８にトルクを伝達する、トルク伝達部位（トルク伝達面）でもある。

次に、ツールホルダ６０の材質及びツールホルダ６０に形成された皮膜について説明する。ツールホルダ６０は、炭素を含有し、鉄を主成分とする材料（鋼材）によって形成されている。ツールホルダ６０は、当該鋼材を鍛造することによって形成されている。本実施形態では、炭素の含有量は、０．０４質量％（以下、単に％（パーセント）と示す）以上である。また、本実施形態では、炭素の含有量は、０．２５％以下である。ツールホルダ６０の材質の一例としては、機械構造用炭素鋼（例えば、Ｓ１０Ｃ、Ｓ１５Ｃ、Ｓ１７Ｃ）や、クロムモリブデン鋼（例えば、ＳＣＭ４１５）等が挙げられる。

ツールホルダ６０の表面には、硬質皮膜が形成されている。硬質皮膜は、周期律表における第５族元素の炭化物によって形成されている。第５族元素は、例えば、バナジウム（Ｖ）、ニオブ（Ｎｂ）、Ｔａ（タンタル）、Ｄｂ（ドブニウム）である。本実施形態では、ツールホルダ６０の表面には、硬質皮膜として、炭化バナジウム（ＶＣ）皮膜が形成されている。

硬質皮膜は、上記の鋼材をツールホルダ６０の形状に鍛造した、ツールホルダ６０の中間品に、表面硬化処理を施すことによって形成することができる。表面硬化処理としては、例えば、ＴＤ処理が挙げられる。ＴＤ処理（ＴＤプロセス、（Ｔｏｙｏｔａ Ｄｉｆｆｕｓｉｏｎ Ｃｏａｔｉｎｇ Ｐｒｏｃｅｓｓ））は、８５０℃～１０５０℃程度の溶融塩浴中に、被処理材を浸漬保持することにより、被処理材の表面に炭化物層を形成させる処理である。溶融塩は、主材としての硼酸（硼酸塩、硼砂）と、炭化物を形成させる目的元素とを含む。ＴＤ処理により、例えば、硬度（Ｈｖ）２０００～３８００程度の極めて硬い皮膜が形成される。

なお、本実施形態のツールホルダ６０は、大径部６２の内周面６０２の表面粗さが、他の部位の面の表面粗さよりも小さく形成されている。本実施形態では、ツールホルダ６０は、ＴＤ処理が施された中間品に対し、大径部６２の内周面６０２が研磨されることで形成される。

以上で説明した第１実施形態のハンマドリル１は、炭化バナジウム皮膜を有するツールホルダ６０を備えている。そのため、先端工具１８の角溝１８３に回転を伝達する突出部６１１の摩耗が抑制されるので、ツールホルダ６０及びハンマドリル１の耐久性を高めることができる。

また、ツールホルダ６０は、先端工具１８に加え、先端工具１８を打撃する打撃子としてのインパクトボルト３６２を摺動可能に収容している。そのため、インパクトボルト３６２を収容する部材を別途設ける構成と比較して、ハンマドリル１の部品点数を少なくすることができる。

ツールホルダ６０は鍛造品であるので、形状の自由度を高めることができる。また、ツールホルダ６０は、０．０４％以上０．２５％以下の炭素を含有する鋼材により形成されているので、鍛造品としても好適である。更に、ツールホルダ６０は、０．０４％以上０．２５％以下の炭素を含有する鋼材から形成された鍛造品に、周期律表における第５族元素を用いたＴＤ処理を施すことで形成された、硬質皮膜を有する。そのため、作業時の負荷に耐えうる靭性と、耐摩耗性とを有するツールホルダ６０を備えるハンマドリル１を提供することができる。

また、本実施形態によれば、ツールホルダ６０及びハンマドリル１の耐久性が高められ、かつ、モータ２の回転軸Ａ２が駆動軸Ａ１と交差するように配置されたハンマドリル１を提供することができる。

また、ツールホルダ６０では、大径部６２の内周面６０２の表面粗さが、他の部位の表面粗さよりも小さく形成されている。そのため、弾性部材３６８によって、ツールホルダ６０の大径部６２における筒壁６０１の内周面６０２とインパクトボルト３６２との間の気密を保つことができる。

なお、大径部６２の外周面の表面粗さは、大径部６２の内周面６０２を除いたツールホルダ６０の他の部位の表面粗さよりも、小さく形成されていてもよい。こうすることで、スリーブ４６にツールホルダ６０を高精度に嵌合できる。また、スリーブ４６とツールホルダ６０との組付け精度を確保できる。

＜第２実施形態＞
以下、図５から図８を参照して第２実施形態に係る回転打撃工具としてのハンマドリル１Ａについて説明する。以下の説明では、第１実施形態のハンマドリル１と同様の構成については同じ符号を使用し、説明を省略する。ハンマドリル１Ａは、第１実施形態のハンマドリル１と同様に、先端工具１８Ａを駆動軸（打撃軸）Ａ５に沿って直線上に往復動させる動作（打撃動作）と、先端工具１８Ａを駆動軸Ａ５周りに回転駆動させる動作（回転動作）を行うように構成されている。

ハンマドリル１Ａの外郭は、主として、本体ハウジング１１Ａと、ハンドル１３Ａとによって形成されている。図５及び図６に示すように、本体ハウジング１１Ａは、長尺状に形成され、駆動軸Ａ５に沿って延在している。本体ハウジング１１Ａの駆動軸Ａ５方向における一端部には、先端工具１８Ａを着脱可能に構成されたツールホルダ６０Ａが設けられている。また、この一端部は、円筒状に形成されており、ハンマドリル１Ａとは別体として構成された補助ハンドル９５Ａが外周部に取り外し可能に装着される。ハンドル１３Ａは、ユーザによって把持される把持部１３１Ａを含む。把持部１３１Ａは、駆動軸Ａ５に交差する方向（詳細には、概ね直交する方向）に延在し、本体ハウジング１１Ａに対して駆動軸Ａ５から離れる方向に片持ち梁状に突出している。

なお、以下の説明では、便宜上、駆動軸Ａ５の延在方向をハンマドリル１Ａの前後方向と規定し、ツールホルダ６０Ａが設けられている一端部側をハンマドリル１Ａの前側、反対側をハンマドリル１Ａの後側と規定する。また、駆動軸Ａ５に直交し、把持部１３１Ａの延在方向に対応する方向を上下方向と規定し、把持部１３１Ａの基端部側を上側、把持部１３１Ａの突出端側を下側と規定する。把持部１３１Ａの下側には、モータ２Ａに外部電源からの電力供給を行うための電源ケーブル１９が配置されている。把持部１３１Ａの前部には、押圧操作によってモータ２を駆動するように構成された、トリガ１４が設けられている。

本体ハウジング１１Ａは、モータ収容部１１１Ａと、駆動機構収容部１１２Ａとを含む。

図５及び図６に示すように、モータ収容部１１１Ａは、モータ２Ａを収容する。モータ２Ａは、ステータ及びロータを含むモータ本体部２０と、ロータから延設されたモータシャフト２５Ａとを含む。本実施形態では、モータシャフト２５Ａの回転軸Ａ６は、駆動軸Ａ５と平行に配置されて前後方向に延在している。モータシャフト２５の前端部及び後端部は、それぞれ、モータ収容部１１１Ａに保持されたベアリングによって回転可能に支持されている。モータシャフト２５Ａの前端部には、駆動ギヤ２９Ａが形成されている。

駆動機構収容部１１２Ａは、全体としては駆動軸Ａ５に沿って前後方向に延在する長尺の筒状体として形成され、駆動機構３Ａを収容する。駆動機構収容部１１２Ａの前側部分には、筒状のツールホルダ６０Ａが収容されている。ツールホルダ６０Ａは、本体ハウジング１１Ａに対して駆動軸Ａ５周りに回転可能に本体ハウジング１１Ａに支持されている。ツールホルダ６０Ａは、第１実施形態のツールホルダ６０と同様に、硬質皮膜を有しており、耐摩耗性に優れている。ツールホルダ６０Ａの詳細については後述する。

駆動機構３Ａは、運動変換機構３０Ａと、打撃要素３６Ａと、回転伝達機構４０Ａとを備える。

運動変換機構３０Ａは、モータシャフト２５Ａの回転運動を直線運動に変換して打撃要素３６Ａに伝達するように構成されている。本実施形態では、図６に示すように、運動変換機構３０Ａは、中間シャフト３２Ａと、回転体３３Ａと、揺動部材３４Ａと、ピストンシリンダ３５Ａとを備える。中間シャフト３２Ａは、モータシャフト２５Ａと平行に、前後方向に延在するように配置されている。中間シャフト３２Ａの前端部と後端部は、本体ハウジング１１Ａに保持された２つの軸受によって回転可能に支持されている。回転体３３Ａは、中間シャフト３２Ａの外周部に取り付けられており、中間シャフト３２Ａと一体的に回転可能である。揺動部材３４Ａは、回転体３３Ａの外周部に取り付けられ、回転体３３Ａの回転に伴って前後方向に揺動される。ピストンシリンダ３５Ａは、有底筒状に形成され、ツールホルダ６０Ａ内に前後方向に摺動可能に保持されている。ピストンシリンダ３５Ａは、揺動部材３４Ａの揺動に伴って前後方向に往復移動される。

打撃要素３６Ａは、第１実施形態と同様に、ストライカ３６１Ａと、インパクトボルト３６２Ａとを含む。本実施形態では、打撃要素３６Ａは、ツールホルダ６０Ａ内に収容されている。ストライカ３６１Ａは、ツールホルダ６０Ａに収容されたピストンシリンダ３５Ａ内に、前後方向に摺動可能に配置されている。ストライカ３６１とピストンシリンダ３５Ａとの間には、ストライカ３６１Ａを直線状に移動させるための空気室３６５Ａが形成されている。インパクトボルト３６２Ａは、ストライカ３６１Ａの運動エネルギを先端工具１８Ａに伝達するように構成されている。

第１実施形態と同様に、モータ２Ａが駆動され、ピストンシリンダ３５Ａが前方に向けて移動されると、空気室３６５Ａの空気が圧縮されて内圧が上昇する。本実施形態では、ピストンシリンダ３５Ａは、いわゆるピストンとしての機能をも発揮する。ストライカ３６１Ａは、空気バネの作用で高速に前方に押し出されてインパクトボルト３６２Ａに衝突し、運動エネルギを先端工具１８Ａに伝達する。これにより、先端工具１８Ａは駆動軸Ａ５に沿って直線状に駆動され、被加工物を打撃する。一方、ピストンシリンダ３５Ａが後方へ移動されると、空気室３６５Ａの空気が膨張して内圧が低下し、ストライカ３６１Ａが後方へ引き込まれる。ハンマドリル１Ａは、運動変換機構３０Ａ及び打撃要素３６Ａにこのような動作を繰り返させることで、打撃動作を行う。

回転伝達機構４０Ａは、モータシャフト２５Ａのトルクを、ツールホルダ６０Ａに伝達するように構成されている。第１実施形態と同様に、回転伝達機構４０Ａは、複数のギヤを含む減速ギヤ機構として構成されている。複数のギヤは、駆動ギヤ２９Ａと、被動ギヤ３１１Ａと、第１ギヤ４０１Ａと、第２ギヤ４０２Ａとを含む。駆動ギヤ２９Ａは、モータシャフト２５Ａの前端に設けられている。被動ギヤ３１１Ａは、中間シャフト３２Ａの後端部に設けられおり、駆動ギヤ２９Ａと噛合している。第１ギヤ４０１Ａは、中間シャフト３２Ａの前端部に設けられている。第２ギヤ４０２Ａは、ツールホルダ６０Ａの外周部に設けられており、第１ギヤ４０１Ａと噛合している。本実施形態では、これらの減速ギヤ機構により、モータシャフト２５Ａ、中間シャフト３２Ａ、ツールホルダ６０Ａの順に、回転速度が低下する。

本実施形態のハンマドリル１Ａは、ドリルモードと、第１実施形態で説明したハンマモードとハンマドリルモードとの３つの動作モードのうち１つを選択可能に構成されている。ドリルモードは、運動変換機構３０Ａにおける動力の伝達が遮断され、回転伝達機構４０Ａのみが駆動されることで、ドリル動作のみが行われる動作モードである。

以下、ツールホルダ６０Ａの詳細について説明する。まず、ツールホルダ６０Ａに装着される先端工具１８Ａについて説明する。先端工具１８Ａのシャンク１８１Ａには、図８に示す断面視において、先端工具１８Ａの中心軸Ａ７に向けて窪む円弧溝１８２Ａと角溝１８３Ａとが設けられている。円弧溝１８２Ａ及び角溝１８３Ａは、中心軸Ａ７に沿って直線状に延びている。本実施形態では、先端工具１８Ａには、中心軸Ａ７に対称な２つの円弧溝１８２Ａと、中心軸Ａ７周りの周方向に所定の間隔で設けられた２つの角溝１８３Ａとが形成されている。なお、先端工具１８Ａの中心軸Ａ７は、先端工具１８Ａがツールホルダ６０Ａに装着された状態において、駆動軸Ａ５と概ね一致する。

ツールホルダ６０Ａは、駆動軸Ａ５に沿って延びる筒状の部材である。ツールホルダ６０Ａの筒壁６０１Ａは、駆動軸Ａ５方向における前側部分に設けられた小径部６１Ａと、後側部分に設けられた大径部６２Ａと、小径部６１Ａと大径部６２Ａとを接続する多段状の段差部６３Ａとを有する。大径部６２Ａの内径及び外径は、それぞれ、小径部６１Ａの内径及び外径よりも大きく形成されている。ツールホルダ６０Ａの外周は、本体ハウジング１１Ａに保持された軸受によって、本体ハウジング１１Ａに対して駆動軸Ａ５周りに回転可能に支持されている。ツールホルダ６０Ａは、先端工具１８に加え、打撃要素３６Ａ、ピストンシリンダ３５Ａを収容している。

第１実施形態と同様に、ツールホルダ６０Ａには、筒壁６０１Ａを径方向に貫通し駆動軸Ａ５方向に直線状に延びる２つの長孔６０３Ａが設けられている。また、長孔６０３Ａには、抜け止め部材７１が配置される（図５及び図６参照）。また、小径部６１Ａには、筒壁６０１Ａの内周面６０２Ａから径方向内側に向けて突出した突出部６１１Ａが設けられている。突出部６１１Ａは、駆動軸Ａ５方向に直線状に延びている。突出部６１１Ａは、２つの角溝１８３Ａの周方向における位置に対応するように配置されている。突出部６１１Ａは、駆動軸Ａ５周りの周方向に沿った第１面６１３Ａと、当該周方向に交差する第２面６１５Ａとを有する。ツールホルダ６０Ａへの先端工具１８Ａの取付方法は、第１実施形態と同様であるため、説明を省略する。

第１実施形態と同様に、回転伝達機構４０Ａによってツールホルダ６０Ａにモータ２Ａの回転動力が伝達されてツールホルダ６０Ａが回転されると、突出部６１１Ａは、角溝１８３Ａの側面に当接してモータ２Ａの回転動力を先端工具１８Ａに伝達する。より詳細には突出部６１１Ａのうちの第２面６１５Ａが、先端工具１８Ａの角溝１８３に当接し、モータ２Ａの回転動力を先端工具１８Ａに伝達する。突出部６１１Ａは、モータ２Ａの回転動力を先端工具１８Ａに伝達するための回転伝達部として機能する。第２面６１５Ａは、先端工具１８Ａにトルクを伝達する、トルク伝達部位（トルク伝達面）でもある。

ツールホルダ６０Ａの材質及びツールホルダ６０Ａに形成された皮膜は、第１実施形態と同様である。つまり、ツールホルダ６０Ａは、炭素を含有し、鉄を主成分とする材料（鋼材）を鍛造することによって形成されている。また、皮膜は、周期律表における第５族に属する元素によって形成されている。皮膜は、ＴＤ処理によって形成することができる。なお、本実施形態では、ツールホルダ６０Ａの大径部６２Ａにおける内周面６０２Ａの表面粗さは、他の部位の面の表面粗さと概ね等しい。

以上で説明した第２実施形態によれば、第１実施形態と同様に、ツールホルダ６０Ａ及びハンマドリル１Ａの耐久性が高められ、かつ、モータ２Ａの回転軸Ａ６が駆動軸Ａ５と平行に配置されたハンマドリル１Ａを提供することができる。

また、ツールホルダ６０Ａは、先端工具１８Ａに加え、ピストンシリンダ３５Ａを収容可能に形成されている。そのため、ツールホルダ６０Ａに、先端工具１８Ａを収容して回転動力を伝達する機能と、ピストンシリンダ３５Ａを収容する機能とを含む複数の機能を発揮させることができる。また、ピストンシリンダ３５Ａを収容する部材を別途設ける構成と比較して、ハンマドリル１Ａの部品点数を少なくすることができる。

＜対応関係＞
上記実施形態の各構成要素と本開示の技術の各構成要素の対応関係を以下に示す。但し、実施形態の各構成要素は単なる一例であって、本開示の技術の各構成要素を限定するものではない。
ハンマドリル１、１Ａは、「回転打撃工具」の一例である。
先端工具１８、１８Ａは、「先端工具」の一例である。
駆動軸Ａ１、Ａ５は、「駆動軸」の一例である。
ツールホルダ６０、６０Ａは、「ツールホルダ」の一例である。
突出部６１１、６１１Ａ、第２面６１５、６１５Ａは、「回転伝達部」の一例である。
筒壁６０１、６０１Ａは、「筒壁」の一例である。
突出部６１１、６１１Ａは、「突出部」の一例である。
インパクトボルト３６２、３６２Ａは、「打撃子」の一例である。
ピストンシリンダ３５Ａは、「ピストン」の一例である。
大径部６２は、「打撃子を収容する部位」の一例である。
内周面６０２、６０２Ａは、「内周面」の一例である。
モータ２、２Ａは、「モータ」の一例である。
回転軸Ａ２、Ａ６は、「回転軸」の一例である。

＜他の実施形態＞
ツールホルダ６０、６０Ａは、鍛造品でなくともよく、例えば、鋳造品であってもよい。

ツールホルダ６０、６０Ａの皮膜は、周期律表における第５族に属する元素の炭化物に限らず、クロム（Ｃｒ）の炭化物によって形成されていてもよい。クロム炭化物皮膜は、ＴＤ処理によって形成してもよい。この形態によっても、上述の実施形態と同様にツールホルダ６０、６０Ａの耐久性を高めることができる。

第１実施形態において、インパクトボルト３６２を収容する収容部位（大径部６２）における内周面６０２の表面粗さは、他の部位の面の表面粗さと同じであってもよい。

皮膜は、ＴＤ処理によって形成されなくともよい。例えば、皮膜は、ＰＶＤ（Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）や、ＣＶＤ（Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ）により形成されてもよい。

皮膜は、ツールホルダ６０、６０Ａ全体に形成されていなくともよく、先端工具１８、１８Ａに回転を伝達するための部位に形成されていればよい。例えば、皮膜は、突出部６１１、６１１Ａにのみ形成されていてもよいし、突出部６１１、６１１Ａのうちの第２面６１５、６１５Ａにのみ形成されていてもよい。

ツールホルダ６０、６０Ａの駆動軸Ａ１、Ａ５に対するモータ２、２Ａの回転軸Ａ２、Ａ６の配置は、平行、直交以外の配置であってもよい。モータ２、２Ａの回転軸Ａ２、Ａ６は、駆動軸Ａ１、Ａ５に対して所定の角度で交差していてもよい。

本開示は、上述の実施形態に限られるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の構成で実現することができる。例えば、発明の概要の欄に記載した各形態中の技術的特徴に対応する実施形態中の技術的特徴は、上述の課題の一部又は全部を解決するために、あるいは、上述の効果の一部又は全部を達成するために、適宜、差し替えや、組み合わせを行うことが可能である。また、その技術的特徴が本明細書中に必須なものとして説明されていなければ、適宜、削除することが可能である。

１…ハンマドリル
１Ａ…ハンマドリル
２…モータ
２Ａ…モータ
３…駆動機構
３Ａ…駆動機構
１１…本体ハウジング
１１Ａ…本体ハウジング
１３…ハンドル
１３Ａ…ハンドル
１４…トリガ
１８…先端工具
１８Ａ…先端工具
１９…電源ケーブル
２０…モータ本体部
２５…モータシャフト
２５Ａ…モータシャフト
２９…駆動ギヤ
２９Ａ…駆動ギヤ
３０…運動変換機構
３０Ａ…運動変換機構
３１…クランクシャフト
３２…連接ロッド
３２Ａ…中間シャフト
３３…ピストン
３３Ａ…回転体
３４Ａ…揺動部材
３５…シリンダ
３５Ａ…ピストンシリンダ
３６…打撃要素
３６Ａ…打撃要素
４０…回転伝達機構
４０Ａ…回転伝達機構
４１…中間シャフト
４６…スリーブ
６０…ツールホルダ
６０Ａ…ツールホルダ
６１…小径部
６１Ａ…小径部
６２…大径部
６２Ａ…大径部
６３…段差部
６３Ａ…段差部
７１…抜け止め部材
９５Ａ…補助ハンドル
１１１…モータ収容部
１１１Ａ…モータ収容部
１１２…駆動機構収容部
１１２Ａ…駆動機構収容部
１３１…把持部
１３１Ａ…把持部
１８１…シャンク
１８１Ａ…シャンク
１８２…円弧溝
１８２Ａ…円弧溝
１８３…角溝
１８３Ａ…角溝
３１１…被動ギヤ
３１１Ａ…被動ギヤ
３１２…クランクピン
３１４…第１ギヤ
３６１…ストライカ
３６１Ａ…ストライカ
３６２…インパクトボルト
３６２Ａ…インパクトボルト
３６５…空気室
３６５Ａ…空気室
３６８…弾性部材
３９１…モード切替ノブ
４０１Ａ…第１ギヤ
４０２Ａ…第２ギヤ
４１１…第２ギヤ
４１２…小ベベルギヤ
４１３…大ベベルギヤ
４６１…ピン
６０１…筒壁
６０１Ａ…筒壁
６０２…内周面
６０２Ａ…内周面
６０３…長孔
６０３Ａ…長孔
６１１…突出部
６１１Ａ…突出部
６１３…第１面
６１３Ａ…第１面
６１５…第２面
６１５Ａ…第２面
Ａ１…駆動軸
Ａ２…回転軸
Ａ３…回転軸
Ａ４…中心軸
Ａ５…駆動軸
Ａ６…回転軸
Ａ７…中心軸

Claims (8)

1. 先端工具を駆動軸に沿って駆動する打撃動作と、前記先端工具を前記駆動軸周りに回転する回転動作とを行う回転打撃工具であって、
   前記先端工具を着脱可能に収容し、前記先端工具に回転動力を伝達するように構成された回転伝達部を有するツールホルダを備え、
   前記回転伝達部には、周期律表第５族元素の炭化物による皮膜が形成されており、
   前記ツールホルダは、前記先端工具と、前記駆動軸に沿って移動して前記先端工具に衝突することで前記先端工具に打撃力を伝達するように構成された打撃子の少なくとも一部とを収容可能な筒壁を備え、
   前記筒壁のうち、前記打撃子を収容する部位の内周面の表面粗さは、前記筒壁の他の部位の面の表面粗さよりも低い、
   回転打撃工具。
2. 請求項１に記載の回転打撃工具であって、
   前記皮膜は、炭化バナジウム（ＶＣ）皮膜である、回転打撃工具。
3. 請求項１又は請求項２に記載の回転打撃工具であって、
   前記ツールホルダは鍛造品である、回転打撃工具。
4. 請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の回転打撃工具であって、
   前記回転伝達部は、前記筒壁の内周面から径方向内側に突出した複数の突出部として形成されている、回転打撃工具。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の回転打撃工具であって、
   前記筒壁は、前記駆動軸における前記先端工具側とは反対側に、前記打撃子を前記駆動軸に沿って移動させるように構成されたピストンの少なくとも一部を収容可能に形成されている、回転打撃工具。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載の回転打撃工具であって、
   前記ツールホルダは、０．０４質量％以上かつ０．２５質量％以下の炭素を含む鋼材により形成されている、回転打撃工具。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の回転打撃工具であって、
   前記回転動力を発生させるモータを備え、
   前記モータの回転軸は、前記駆動軸と交差する、回転打撃工具。
8. 請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載の回転打撃工具であって、
   前記回転動力を発生させるモータを備え、
   前記モータの回転軸は、前記駆動軸と平行である、回転打撃工具。

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