电动工具的制作方法

文档序号:20444943发布日期:2020-04-17 22:40阅读:173来源:国知局
电动工具的制作方法

本发明涉及具有打击机构的电动工具。



背景技术:

一直以来,作为将马达的旋转通过打击机构转换成旋转打击力传递至前端工具的电动工具,使用冲击驱动器、冲击扳手等冲击工具。

例如,专利文献1公开了一种冲击工具,作为打击机构,具备通过来自马达的旋转驱动力旋转的锤和具有装配前端工具的装配部的砧座,若锤通过马达旋转驱动,则锤旋转打击砧座。装配于装配部的前端工具旋转,由此进行螺钉、螺栓等固定件的紧固作业。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2014-140930号公报



技术实现要素:

发明所要解决的课题

但是,在现有的冲击工具中,在紧固作业中,若产生大的扭矩,则应力集中于砧座的特定的部位,有可能以该部位为起点,砧座破损。

因此,本发明的目的在于提供具备抑制应力集中的砧座的电动工具。

用于解决课题的方案

为了解决上述课题,本发明提供一种电动工具,其特征在于,具有:外壳;马达,其容纳于上述外壳且可旋转;砧座,其能够以轴心为中心旋转地支撑于上述外壳;以及冲击机构,其将由上述马达产生的旋转力转换成以上述轴心为中心的旋转打击力,使上述旋转打击力作用于上述砧座,上述砧座具有:基部,其能够旋转地支撑于上述外壳;前端工具安装部,其能够安装前端工具且具备平面部;以及连接部,其一体地连接上述基部和上述前端工具安装部,半径从上述基部朝向上述前端工具安装部逐渐减少,且形成有凹部,上述连接部具有形成有上述凹部的外周部,在沿平行于上述平面部且通过上述凹部的平面的截面中,上述凹部凹陷至比在上述外周部与上述凹部连接的部位靠从上述前端工具安装部朝向上述基部的轴心方向。

根据这样的电动工具,通过形成有凹部,能够抑制应力集中于砧座的特定的部位。

优选的是,上述凹部形成于与上述平面部相接的位置。另外,优选的是,上述凹部形成于从上述平面部分离的位置。

优选的是,上述凹部具有形成于与上述平面部相接的位置的第一凹部和形成于从上述平面部分离的位置的第二凹部。

上述连接部具有形成有上述凹部的外周部,在沿平行于上述平面部且通过上述凹部的平面的截面中,上述凹部凹陷至比在上述外周部与上述凹部连接的部位靠上述轴心方向。优选的是,在上述截面中,上述凹部具有向上述轴心方向凹陷的曲线形状。优选的是,在上述截面中,上述凹部具有向上述轴心方向凹陷的圆弧形状。另外,优选的是,在上述截面中,上述凹部具有向上述轴心方向凹陷的抛物线形状。

发明的效果

根据本发明的电动工具,能够提供具备抑制应力集中的砧座的电动工具。

附图说明

图1是本发明的实施方式的冲击扳手的外观图。

图2是本发明的实施方式的冲击扳手的剖视图。

图3是本发明的实施方式的冲击扳手具有的砧座的立体图。

图4是本发明的实施方式的砧座的侧视图。

图5是本发明的实施方式的砧座的主视图。

图6是本发明的实施方式的砧座的沿图5所示的vi-vi线的剖视图。

图7是本发明的实施方式的砧座的沿图5所示的vii-vii线的剖视图。

图8是本发明的实施方式的砧座的沿图5所示的viii-viii线的剖视图。

图9是本发明的实施方式的砧座和装配于砧座的接套的剖视图。

图10是说明本发明的实施方式的砧座的制造方法的说明图。

图11是表示本发明的实施方式的砧座的图,(a)是俯视图,(b)是沿(a)的xib-xib线的剖视图。

图12是表示比较例1的砧座的图,(a)是俯视图,(b)是沿(a)的xiib-xiib线的剖视图,(c)是沿与图6同样的面的剖视图。

图13是表示比较例1的砧座的应力的分布的图表。

图14是表示比较例2的砧座的应力的分布的图表。

图15是表示比较例3的砧座的应力的分布的图表。

图16是表示本发明的实施方式的砧座的应力的分布的图表。

图17是变形例的砧座的立体图。

图18是变形例的砧座的侧视图。

图19是变形例的砧座的主视图。

图20是变形例的砧座的沿图19所示的xx-xx线的剖视图。

图21是变形例的砧座的沿图19所示的xxi-xxi线的剖视图。

图22是表示变形例的砧座的应力的分布的图表。

具体实施方式

以下,基于图1~5,对本发明的第一实施方式的电动工具的一例的冲击扳手1进行说明。冲击扳手1是用于在被加工件(钢铁、木材等)紧固固定件(螺栓、螺母等)的电动式的电动工具。

在以下的说明中,将图1所示的“上”定义为上方向,将“下”定义为下方向,将“前”定义为前方向,将“后”定义为后方向。另外,将从后观察冲击扳手1的情况下的“右”定义为右方向,将“左”定义为左方向。本说明书中涉及到尺寸、数值、形状等的情况,并非只是与该尺寸、数值形状等完全一致的尺寸及数值,也包括大致一致的尺寸、数值、形状等(例如,在制造误差的范围内的情况)。对于“相同”、“正交”、“平行”、“一致”、“齐平”等,同样地也包括“大致相同”、“大致正交”、“大致平行”、“大致一致”、“大致齐平”。

图1、图2所示的冲击扳手1为电动式的紧固工具。如图2所示,冲击扳手1具有马达2、齿轮机构3、冲击机构4、砧座5、控制部6、以及电池盒73。

如图1、2所示,冲击扳手1的外廓由容纳马达2的外壳7、容纳齿轮机构3及冲击机构4的锤壳8、以及覆盖锤壳8的外周面的罩9构成。

外壳7为树脂制,具有主干部71和手柄部72。主干部71形成大致筒状,与锤壳8共同将马达2、齿轮机构3、冲击机构4以及砧座5在朝向前方的方向上按照该顺序容纳。

手柄部72从主干部71的下表面前端部朝向下方伸出,与胴体部71构成为一体。

锤壳8为铝制,设于主干部71的前方,形成大致圆筒状。锤壳8具有缩径部801。

缩径部801形成为大致圆筒状,且沿前后方向延伸。在缩径部801的内周面通过压入固定有轴承合金10。在缩径部801的前端部形成有开口。

罩9为树脂制,配置成覆盖锤壳8的前侧外周面。在罩9的前端部形成有开口。

如图2所示,马达2为无刷马达,具有旋转轴21、转子22、定子23、以及风扇24。

旋转轴21沿前后方向延伸,经由轴承可旋转地支撑于主干部71。

转子22是具有未图示的多个永久磁铁的旋转体,沿前后方向延伸。转子22以与旋转轴21一体旋转的方式固定于旋转轴21。

定子23是具有未图示的多个定子线圈的固定子。定子23以包围转子22的方式固定于主干部71。

风扇24设于旋转轴21的位于比转子22的前表面靠前方的部位。风扇24以与旋转轴21一体旋转的方式固定于旋转轴21。

如图2所示,齿轮机构3具有设于马达2的旋转轴21的前端部的小齿轮31、与小齿轮31啮合的一对齿轮32、以及与齿轮32啮合的未图示的外齿轮。齿轮机构3是以小齿轮31作为太阳齿轮,以一对齿轮32作为行星齿轮的行星齿轮机构,且构成为可将来自小齿轮31的旋转减速传递至冲击机构4。

如图1至图3所示,冲击机构4具有主轴41、滚珠42、弹簧43、以及锤46。

在主轴41的外周面形成有大致v字状的两个槽41a。在槽41a沿该槽可在前后方向上移动地设有滚珠42。弹簧43为盘簧,外装于主轴41。弹簧43形成主视大致圆环状。主轴41的前端部形成突出部41c。

弹簧43的前端部抵接于锤46,将锤46向前方施力。弹簧43的后端部抵接于主轴41。

如图2所示,锤46配置成能够以在锤壳8内沿前后方向延伸的轴心a为中心旋转,且具有主体部46a及一对爪部46b(图2虚线)。轴心a与转子22的旋转轴心一致。

在主体部46a的内周面沿轴向延伸地形成有向主体部46a的径向外方凹陷的两个槽46e。各槽46e形成于与主轴41的各槽41a对置的位置,与各槽41a一起支撑滚珠42。由此,锤46能够相对于主轴41相对地沿前后方向及周向移动。一对爪部46b从主体部46a的前表面向前方突出。

如图1~3所示,砧座5配置于锤壳8内,且具有大径部51(基部的一例)、一对叶片部52、前端部80(前端工具安装部的一例)、以及将大径部51和前端部80一体地连接的连接部90(连接部的一例)。

大径部51沿前后方向延伸,通过将其前端部分嵌插于轴承合金10,支撑为能够以轴心a为中心旋转。在大径部51形成有沿前后方向延伸的卡合槽5a(图2),在该卡合槽5a通过压入固定有主轴41的突出部41c。

叶片部52与大径部51一体构成,相对于轴心a配置于砧座5的直径方向上互相相反的一侧。

前端部80设于大径部51的前端,且从锤壳8及罩9的开口露出。在前端部80可装配作为前端工具的接套100(图10)。砧座5的详情后述。

如图1、图2所示,控制部6具备触发器63、基板64。触发器63设于手柄部72的前部上部。触发器63与开关机构61连接。

开关机构61容纳于手柄部72内。开关机构61构成为,在触发器63被进行启动操作(拉引操作)的情况下,向基板64输出用于使马达2启动的工具启动信号,在对触发器63的拉引操作解除,即停止操作的情况下,停止工具启动信号的输出。

基板64容纳于手柄部72的下部。在基板64配置有未图示的开关元件。基板64根据触发器63的操作量调整向马达2供给的电力量,由此变更开关元件的开关动作,从而构成为可控制马达2的旋转速度。

电池盒73具有未图示的二次电池,且可装卸地连接于手柄部72的下端。二次电池的电力供给至控制部6及马达2。

对砧座5的详情进行说明。如图3~5所示,大径部51具有与轴心a同心状的大致圆柱形状。前端部80具有可装配作为前端工具的接套100(图9)的主视大致正方形状。详细而言,前端部80具有沿前后方向延伸的四个大致正方形状(图5)的平面部81和连接相邻的两个平面部81且被进行了倒角的四个角部83。前端部80关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称。因此,四个平面部81构成为关于以轴心a相关的90度的旋转对称。也就是,若以一个平面部81为基准,则剩余的平面部81从作为基准的平面部81起分别设于关于轴心a的90度、180度、270度的位置。角部83沿前后方向延伸。

以下,仅对四个平面部81中的在图3的状态下位于最上的平面部81进行说明。如上述地,四个平面部81关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称,因此其它构造相同,因此省略对剩余的平面部81的说明。

在平面部81的后端形成有曲线端部82。曲线端部82设于两个角部83(图6所示的上侧的角部83和下侧的角部83)之间,具有向后方凹陷的形状。具体而言,曲线端部82具有在关于左右方向的中心凹陷到最后方的大致圆弧形状。曲线端部82为连续且顺滑的形状。换言之,曲线端部82的曲率半径可以恒定,也可以连续变化。

连接部90具有倾斜面部91、四个均一径面部92、四个第一曲面部93(凹部、第一凹部的一例)、以及四个第二曲面部94(凹部、第二凹部的一例)。连接部90构成为关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称,四个均一径面部92、四个第一曲面部93以及四个第二曲面部94分别设为关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称。以下,对在图3中位于最上的一个第一曲面部93、连接于该第一曲面部93的一个第二曲面部94以及两个均一径面部92进行说明,省略剩余的第一曲面部93、第二曲面部94以及均一径面部92的说明。

倾斜面部91具有其半径(从轴心a到倾斜面部91的外周面的距离)朝向前方逐渐减小的大致圆柱形状。倾斜面部91的后端部的半径与大径部51的半径一致,倾斜面部91的前端部的半径与均一径面部92的半径一致。倾斜面部91的后端连接于大径部51的前端。倾斜面部91的前侧连接于均一径面部92的后端及第二曲面部94的后端。

均一径面部92的半径(从轴心a到均一径面部92的外周面的距离)恒定,该半径比大径部51的半径小,且为倾斜面部91的半径以下。均一径面部92在周向上位于与角部83相同的位置,其前端连接于角部83。

第一曲面部93在周向上设于两个均一径面部92之间。第一曲面部93在周向上设于与平面部81相同的地方。第一曲面部93的前端与曲线端部82一致。也就是,倾斜面部91的前端与曲线端部82相接。

第一曲面部93向后方凹陷。对于这一点详细进行说明。图6是沿与平面部81平行的平面且通过第一曲面部93的平面(通过图5的vi-vi线的平面)的砧座5的剖视图。图6所示的截面中,第一曲面部93在周向(或者左右方向)上设于均一径面部92的两个截面之间,且凹陷至比上述均一径面部92的两个截面上的与第一曲面部93的连接部位x1靠后方。在该截面中,第一曲面部93的曲率半径也可以恒定,也可以连续变化。

如图3所示,第二曲面部94向后方凹陷,且具有被倾斜面部91、均一径面部92、第一曲面部93包围成的大致扇形状。详细而言,第二曲面部94的前端为大致圆弧形状,连接于第一曲面部93的后端。第二曲面部94的后端为大致v字形状,该v字形状的前端部附近与均一径面部92连接,剩余的后方部分连接于倾斜面部91的后端部。

图7是沿与平面部81平行的平面且在图6的截面的上部通过第二曲面部94的平面(通过图5的vii-vii线的平面)的砧座5的剖视图。图7所示的截面中,第二曲面部94在周向(或者左右方向)上设于第一曲面部93的两个截面之间,且凹陷至比上述第一曲面部93的两个截面上的与第二曲面部94的连接部件x2靠后方。在图7的截面中,第二曲面部94的曲率半径可以恒定,也可以连续变化。此外,在图7中,第一曲面部93与两个均一径面部92的关系与在图6中说明的关系相同,第一曲面部93凹陷至比均一径面部92的两个截面上的与第一曲面部93的连接部位靠后方。在该截面中,第二曲面部94的曲率半径也可以恒定,也可以连续变化。

图8是沿与平面部81平行的平面且在图7的截面的上部通过第二曲面部94的平面的砧座5的剖视图。在图8所示的截面中,第二曲面部94在周向(或者左右方向)上位于倾斜面部91的两个截面之间,且凹陷至比上述均一径面部92的两个截面上的与倾斜面部91的连接部位x3靠后方。

如图9所示,在接套100形成有前孔100a和后孔100b。后孔100b形成为后视正方形状,且可接收砧座5的前端部80。设于接套100的未图示的滚珠卡合于砧座5,由此接套100不能脱离地装配于砧座5。前孔100a具有可接收作为被紧固件的螺栓或螺母的六边形状。

如图10所示,上述的砧座5的平面部81、曲线端部82、第一曲面部93、以及第二曲面部94通过使用第一端铣刀130及第二端铣刀131切削大致圆柱形状的金属部件55而制造。在该圆柱形状的金属部件55遍及全周地形成有相当于倾斜面部91的第一外周面部55a和相当于均一径面部92的第二外周面部55b。

在此,第一端铣刀130的前端具有沿前后方向延伸的旋转轴,且具有直径朝向前端方向(后方向)逐渐变细的锥形面130a。另外,第二端铣刀131的前端也具有朝向前端方向之间变细的锥形面131a。但是,相比锥形面130a,锥形面131a朝向前端方向缓慢地变细。

在制造砧座5时,首先,利用第一端铣刀将形成于金属部件55的第一外周面部55a从其前侧开始切削。详细而言,首先,使第一端铣刀130的上下方向的位置固定,从第一端铣刀130的右端到左端使第一端铣刀130移动,形成平面部81。此时,使端铣刀的切削方向(前后方向)的深度以形成曲线端部82的方式变化。即,以在金属部件55的左右方向中央部切削方向的深度最深的方式使第一端铣刀130移动。这样,通过一边使第一端铣刀130移动一边切削金属部件55,形成被锥形面130a切削的第一曲面部93。也就是,在平行于上下方向及前后方向的截面中,第一曲面部93具有与第一端铣刀130的锥形面130a平行的倾斜形状。

然后,使用第二端铣刀131形成第二曲面部94。此时,第二端铣刀131从形成的第一曲面部93的上部开始切削上侧及第二外周面部55b的左右方向中央部。此时,使第二端铣刀131切削的切削方向的深度比形成第一曲面部93时更深。由此,形成了第二曲面部94。即,在平行于上下方向及前后方向的截面中,第一曲面部93具有与第一端铣刀130的锥形面130a一致的形状。

接下来,对使用了本发明的实施方式的冲击扳手1的紧固作业进行说明。

首先,将砧座5插入接套100的后孔100b,作业者将螺栓等固定件插入接套100的前孔100a。若主轴41通过马达2而旋转,则滚珠42、锤46、以及砧座5与主轴41一起旋转,开始固定件的紧固作业。

随着紧固作业进行,若对砧座5的负载增加,则锤47抵抗弹簧43的作用力一边旋转一边后退。此时,滚珠42在槽41a内向后方移动。然后,若爪部47b越上叶片部52,则锤47与砧座5的啮合被解除,锤47从砧座5脱离。然后,积蓄于弹簧43的弹性能被释放,锤47经由滚珠42相对于主轴41进行相对旋转,同时向前方移动。由此,锤46的一方的爪部46b和砧座的一方的叶片部52碰撞,与此同时,另一方的爪部46b和另一方的叶片部52碰撞,锤46和砧座5啮合。由此,对叶片部52施加打击。

爪部46b与叶片部52的碰撞后,锤46抵抗弹簧43的作用力一边旋转一边后退。然后,若爪部46b越上叶片部52,则锤46与砧座5的啮合被解除,锤46从砧座5脱离。然后,积蓄于弹簧43的弹性能释放,锤46向前方移动,爪部46b和叶片部52再次碰撞,锤46及弹簧43的旋转力传递到砧座5。于是,通过来自锤46的旋转打击,砧座5与装配于前端部80的接套100一起旋转,冲击扳手1进行螺钉、螺栓等固定件的紧固作业。

根据本实施方式的砧座5,通过曲线端部82、及与曲线端部82连续的第一曲面部93,能够使紧固作业时施加于砧座5的应力的集中减少。对于这一点,使用图11(a)~12(c)进行说明。图11(a)是砧座5的俯视图,图11(b)是沿图11(a)的xib-bib线的剖视图。xib-bib线是相对于前后方向绕逆时针倾斜45度的直线,且在冲击扳手1的动作时,与因砧座5扭转而在平面部81的左侧后端部p1产生的应力(以下,设为扭转应力)的主应力方向平行。此外,在砧座5沿旋转方向r(图3)旋转的情况下,打击动作时作用于平面部81的垂直应力中的作用于左侧后端部p1周边的垂直打击应力最大。为了简化说明,在图11(a)、图11(b)中省略了第二曲面部94。在此,垂直打击应力主要是通过接套100碰撞平面部81时作用于平面部81的与平面部81垂直的力的成分产生的应力。

图12(a)~图12(c)表示比较例1的砧座205。如图12(a)所示,在砧座205取代第一曲面部93而设置平坦面部205a,未设置曲线端部82,平面部的后端部为直线状。图12(b)是沿图12(a)的xiib-xiib线的剖视图。xib-bib线是相对于前后方向绕逆时针倾斜45度的直线。图12(c)是沿与图6同样的面的砧座205的剖视图。平坦面部205a的截面为直线形状。

砧座205通过使用第一端铣刀130切削与砧座5同样的金属部件55而制造。但是,在形成平面部时,使第一端铣刀130的切削方向的深度恒定,将平面部的后端部形成为直线状。通过这样的切削作业,利用第一端铣刀130的锥形面130a形成平坦面部205a。因此,在沿平行于前后方向及上下方向的面(与图10对应的面)的截面中,砧座205的平坦面部205a与锥形面130a大致一致。也就是,在该截面中,平坦面部205a的形状及长度大致等于第一曲面部93。比较例1的砧座205除了上述说明的点以外的形状与砧座5相同。

图11(b)的第一曲面部93的xib-xib线方向(主应力方向)的长度l1比图12(b)的平坦面部的xiib-xiib线方向(与xib-xib线方向相同)的长度l2长,第一曲面部93的曲率半径比平坦面部的曲率半径大。由此,砧座5比砧座205更能够抑制应力集中于左侧后端部p1。

而且,根据本实施方式的砧座5,由于形成有第二曲面部94,因此在砧座5扭转时,图11的xib-xib线上的构成砧座5的金属材料的移动量变大。由此,能够释放在主应力方向上作用的力,能够抑制应力集中。

对于上述的效果,更详细地进行说明。图13~图16表示解析比较例1~3(图13~图15)的砧座和本实施方式(图16)的砧座5的扭转应力的分布的结果。在该解析中,评价由单纯的扭转产生的应力,因此将砧座5的前端部固定,沿旋转方向r(图3)对砧座105的后端部施加100n·m的力矩(以下,设为解析的条件)。图13~图16所示的线是连结在上述的条件下产生的扭转应力的主应力方向的值相等的点而形成的等应力线。另外,图13~图16所示的范围表示砧座的包括平面部的范围。

图13表示关于图12(a)、图12(b)所示的比较例1的砧座205的解析结果。图14表示关于形成于第一曲面部93但未形成第二曲面部94的比较例2的砧座(图11为了说明省略了第二曲面部94,但形状与图11变现出的形状相同)的解析结果。图15表示形成有第二曲面部94但未形成第一曲面部93,且取代性地形成有与比较例1的平坦面部205a同等的平坦面部的比较例3的砧座的解析结果。图16表示关于实施方式的砧座5的解析结果。此外,比较例2~3的砧座除了上述说明的点以外的形状与砧座5相同。

如图13所示,在区域a中产生了最大应力253mpa的扭转应力。区域a是位于平面部(对应于实施方式的平面部81)附近且包括对应于图12(a)的左侧后端部p1的位置的区域。即,比较例1的砧座中,区域a由于扭转应力和作用于平面部(对应于实施例的平面部81)的垂直打击应力均为最大,因此成为在打击作业中砧座破损的起点的可能性最高。

如图14所示,在区域b中产生了最大应力240mpa的扭转应力。区域b是左侧后端部p1附近的区域,但其面积比区域a小。另外,最大应力240mpa比比较例1的最大应力254mpa降低。根据以上,比较例2的解析结果表示出通过第一曲面部93能够抑制扭转应力集中。

如图15所示,在区域c1中产生了最大应力243mpa的扭转应力。另外,在区域c2产生的扭转应力为仅次于在区域c1产生的扭转应力的大小234mpa。区域c1位于比图13、图14的区域a、b靠前侧且右侧。区域c2为左侧后端部p1附近的区域,但是比区域b小且产生的扭转应力也比区域a、b的最大应力降低。比较例3的解析结果表示出,通过第二曲面部94抑制了扭转应力集中,并且使产生扭转应力的最大值的地方相比产生垂直打击应力的地方向右前方移动。

如图16所示,在区域d1产生最大应力240mpa的扭转应力。在区域d2产生仅次于区域d1的大小的228mpa的扭转应力。区域d1位于比图13、图14的区域a、b靠前侧且右侧,其面积也远小于区域c1。区域d2包括砧座的基底部分左侧的区域。但是,区域d2的扭转应力为比在区域a、b、c2产生的扭转应力小的值。

根据以上的解析结果可知,在本实施方式的砧座5产生的扭转应力的最大值比比较例1~3的扭转应力的最大值低。另外,扭转应力成为最大值的区域位于与垂直打击应力成为最大值的区域不同的区域。

即,根据本实施方式的砧座5,扭转应力的最大值小,且垂直打击应力成为最大的区域(大致包括区域d2)的扭转应力小,因此能够降低该区域的垂直打击应力与扭转应力的合计值。也就是,能够抑制应力集中于特定的部位。由此,能够降低砧座5破损的可能性。

接下来,对变形例的砧座105进行说明。对于变形例的砧座105的结构中的与上述的实施方式的砧座5相同的结构标注相同的参照编号,并省略说明。

如图17~图19所示,变形例的砧座105具有大径部51、一对叶片部52、以及前端部180、连接大径部51和前端部180的连接部190。

前端部180设于大径部51的前端。前端部180具有可装配作为前端工具的接套100(图9)的主视大致正方形状。详细而言,前端部180具有四个大致正方形状(图5)的平面部181和四个被进行了倒角的角部183。前端部180关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称。因此,四个平面部181构成为关于绕轴心a的90度的旋转对称。两个相邻的平面部181通过角部183连接。角部183沿前后方向延伸。

以下,仅对平面部181中的在图17的状态下位于最上的平面部181进行说明。如上述地,四个平面部181关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称,从而,由于各个构造相同,因此省略对剩余的平面部181的说明。

在平面部181的后端形成有曲线端部182。曲线端部182具有向后方凹陷的凹部形状。具体而言,曲线端部182设于两个角部183(左上的角部183和右上的角部183)之间,且具有在左右方向的中心的点pc(相距两个角部183为等距离的位置)凹陷至最后方的形状。曲线端部182不连续地变化。

连接部190具有倾斜面部191、四个均一径面部192、四个第一曲面部193a(凹部、第一凹部的一例)、四个第一曲面部193b(凹部、第一凹部的一例)、以及四个第二曲面部194(凹部、第二凹部的一例)。连接部190构成为关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称,四个均一径面部192、四个第一曲面部193a、四个第一曲面部193b、以及四个第二曲面部194分别关于以轴心a为中心的每90度的旋转对称。以下,进队在图17中位于最上的第一曲面部193a与第一曲面部193b和连接该第一曲面部193a、193b的第二曲面部194及两个均一径面部192进行说明,省略剩余的第一曲面部193a、第一曲面部193b、第二曲面部194、以及均一径面部192的说明。

倾斜面部191具有半径(轴心a与倾斜面部191的外周面的距离)朝向前方逐渐减少的大致圆柱形状。倾斜面部191的后端连接于大径部51的前端。倾斜面部191的前侧连接于均一径面部192的后端及第二曲面部194的后端。倾斜面部191为随着朝向前方而朝向轴心a倾斜的形状。

均一径面部192的半径(从轴心a到均一径面部92的外周面的距离)恒定,该半径比大径部151的半径小且为倾斜面部191的半径以下。均一径面部192在周向上设于与角部183相同的位置,且在其前端部连接有角部183。

第一曲面部193a、193b在左右方向(或者周向)上设于两个均一径面部192之间。第一曲面部193a和第一曲面部193b具有大致三角形状,且关于通过点pc并平行于前后方向及上下方向的平面互相对称。第一曲面部193a设于第一曲面部193b的右侧,第一曲面部193a和第一曲面部193b的大致三角形状的顶点与点pc一致。

第一曲面部193a、193b在周向上位于与平面部81相同的地方。第一曲面部193a、193b的前端与曲线端部182一致。也就是,第一曲面部193a、193b的前端与曲线端部182相接。

第一曲面部193a、193b向后方凹陷。对于这一点,详细进行说明。图20是沿与平面部81相同的平面(通过图19的xx-xx线的平面)的砧座105的剖视图。图20所示的截面中,第一曲面部193a的右端部(或者周向一端部)连接于均一径面部192,第一曲面部193b的左端部(周向另一端部)连接于均一径面部192。第一曲面部193a、193b凹陷至比上述两个均一径面部192的与第一曲面部193的连接部位x4靠后方。图20中,在将第一曲面部193a和第一曲面部193b视为一个曲线时,该曲线状的曲率半径连续变化。此外,该曲率半径也可以不连续地变化。

如图17所示,第二曲面部194向后方凹陷,且具有被倾斜面部191、第一曲面部193a、193b包围成的大致扇形状。详细而言,第二曲面部194的后端为大致圆弧形状,连接于倾斜面部191。第二曲面部194的前端为大致v字形状,v字形状的角部与点pc一致,剩余的部分连接于第一曲面部193a、193b。

图21是沿与平面部81平行的平面且位于图20的截面的上部并通过第一曲面部193a、193b、第二曲面部194的平面(通过图5的xxi-xxi线的平面)的剖视图。在图21所示的截面中,第二曲面部194在周向(或者左右方向)上位于第一曲面部193a、193b之间,且具有凹陷至比第一曲面部193a、193b靠后方的大致圆弧形状。详细而言,第二曲面部194凹陷至比第一曲面部193a、193b的与第二曲面部194的连接部位x5靠后方。第二曲面部194的曲率半径连续变化。此外,在图21中,第一曲面部193a、193b也凹陷至比均一径面部192的与第一曲面部193a、193b的连接部位靠后方。

此外,在沿与平面部81平行的面且比图21的截面靠上方的面的截面中,第二曲面部194与倾斜面部191连接。与实施方式的图8的截面同样地,第二曲面部194在周向(或者左右方向)上位于倾斜面部91的两个截面之间,且凹陷至比上述倾斜面部191的两个截面上的与第二曲面部194的连接部位靠后方。

与使用图10说明的砧座5的制造方法同样地,砧座105通过切削金属部件55而形成。在此,倾斜面部191对应于金属部件55的第一外周面部55a,均一径面部192对应于第二外周面部55b。

第一曲面部193a、193b的形成方法与第一实施方式的第一曲面部93同样地利用第一端铣刀130形成。但是,为了形成曲线端部182,以在金属部件55的左右方向中央部使切削方向的深度最深的方式使第一端铣刀130移动。

在形成第二曲面部194时,从第一曲面部193a、193b的上部起切削上侧及第二外周面部55b的左右方向中央部。此时,以使第一端铣刀130比形成第二曲面部194时的切削方向的深度深的方式形成第二曲面部194。也就是,不使用第二端铣刀131,仅使用第一端铣刀130形成第一曲面部193a、193b及第二曲面部194。

图22表示对在砧座105产生的扭转应力的分布进行解析的结果。解析的条件与图13~图16相同。

如图22所示,在区域e1中,产生最大应力248mpa的扭转应力。另外,在区域e2中,产生仅次于区域e1的大小的235mpa的扭转应力。区域e1位于比图13的区域a靠前侧且右侧,位于与垂直打击应力的最大值分布的区域a不同的位置,其面积比区域a小,且该扭转应力的值比区域a的值降低。区域e2包括砧座的根基部分左侧的区域(对应于包括图12的左侧后端部p1的区域)。但是,区域e2的扭转应力为比作用于区域a的扭转应力小的值。

根据以上的解析结果,可知变形例的砧座105也起到与本实施方式的砧座5相同的效果。

本发明的打击工具不限于上述的实施方式,在权利要求书记载的范围内可进行各种变形、改良。

例如,在实施方式中,也可以在砧座5不形成第二曲面部94。该情况下,如图14的解析结果所示地,若在砧座5形成有第一曲面部93,则能够使扭转应力降低。

或者,也可以在砧座5不形成第一曲面部93。该情况下,如图14的解析结果所示,若在砧座5形成有第二曲面部94,则可以使扭转应力降低,使产生因扭转而引起的最大应力的部位从产生因打击而引起的最大应力的部位错开。

在变形例中,也可以不形成第一曲面部193a、193b、第二曲面部194的至少一个。

作为第一曲面部93、第二曲面部94共通的结构,列举了第一曲面部93、第二曲面部94向后方(从砧座5的前端部80朝向作为基端部的大径部51的轴心方向)凹陷。更详细而言,在沿前后方向及左右方向延伸的截面中,第一曲面部93及第二曲面部94具有比与其外侧的部件(若是第一曲面部93,则为均一径面部92,若是第二曲面部94,则为均一径面部92或倾斜面部91)的连接部位更凹陷的形状。也就是,连接部90只要具有向后方(上述轴心方向)凹陷的曲面即可。换言之,砧座5只要是在平行于平面部81的截面上,形成于周向的内侧的面比形成于其外侧的面的至少一部分凹陷的结构即可。

在图6~图8的截面中,第一曲面部93、第二曲面部94的形状为大致圆弧形状,但这些部件只要为向后方凹陷的曲线,也可以不是大致圆弧形状,例如,也可以为抛物线形状。

第二曲面部94与平面部81不相接,但其一部分也可以与平面部81相接。

马达2的转子22的旋转轴与砧座5的大径部51的轴心a一致,但该旋转轴和轴心a也可以在前后方向或左右方向上错开。

在图10的截面中,第一曲面部93为与第一端铣刀130的锥形面130a大致一致的形状,第二曲面部94为与第二端铣刀131的锥形面131a大致一致的形状,但在该截面中,第一曲面部93、第二曲面部94的形状也可以不是这样的形状。例如,在该截面中,第一曲面部93、第二曲面部94也可以为向后方凹陷的大致圆弧形状等。

符号说明

1—冲击扳手,2—马达,3—齿轮机构,4—冲击机构,5—砧座,80—前端部,81—平面部,82—曲线端部,83—角部,90—连接部,91—倾斜面部,92—均一径面部,93—第一曲面部,94—第二曲面部。

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