JP2001513456A - 動力工具 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 衝撃動力工具のアセンブリ（１０）は手持型衝撃動力工具（１１）、工具（１１）に設けられたチェンバ（１２）、及び工具（１１）から独立して支持された作動液貯留槽（１４）を備える。チェンバ（１２）は本体（２０）を囲み、作動液がチェンバに充填され、又はチェンバから除去されるのに応じて膨張／収縮する袋を形成する弾力性のあるライニング（３０）を有する。工具の重量は工具の移動を容易とするために減少され、工具の使用時に増大されて工具と加工物との間に必要な反発力を確保し、作業者の負担を軽減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】

本発明は、往復衝撃運動を伴う部材を収容する本体を備える動力工具（衝撃動
力工具）、及び衝撃動力工具等の装置における重量を変化させるシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】

建設業や、鉱業を始めとする重工業分野において、衝撃動力工具は、例えば硬
い表面の破砕、埋め戻し材などの軟弱な材質の成形、及び柱や杭の地中への打ち
込みなど、広範囲の用途に使用される。衝撃動力工具には、通常は圧縮空気によ
るがその他の手段によっても駆動される往復運動する塊体が組み込んであり、同
塊体が工具内部で反復的に負荷表面に衝撃を加える。塊体が表面に向かう運動は
動力行程として知られており、逆の運動は戻り行程として知られている。例えば
、いわゆるハンマードリルにおいては、戻り行程の間に工具を回転させるラチェ
ット機構が組み込まれていることは知られている。

【０００３】 衝撃動力工具の総仕事量は、工具と作用部材の間の反発力が、動力行程中に往
復運動する塊体に作用する力に拮抗できる度合いに依存する。手持型工具で地面
に作用を及ぼす場合、反動力は工具の重量及び作業者が加える下方への圧力の和
となる。通常の大型舗装工事用ドリルの最大重量は約４０ｋｇであり、これ以上
であると重くて持ち上げることができない。通常の砕岩ドリルの最大重量は約２
５ｋｇであるが、このようなドリルは舗装工事用ドリルに較べてずっと高い位置
で作業者が使用するため、人間工学的理由から軽量である必要がある。

【０００４】 手持型衝撃動力工具では、作業者がより楽に使え、かつ振動障害（ＨＡＶＳ）
に罹患する危険を減らすために作業者が加える反発力を最小限に抑えようとする
傾向がある。

【０００５】 発明の開示 本発明の第１の態様によれば、往復運動による衝撃作用を発生させる部材を収
容する本体、本体に接続されたチェンバ、作動液をチェンバに導入する手段、及
び続いて作動液をチェンバより除去する手段を備え、該部材が往復運動または衝
撃作用を行っている時には作動液がチェンバに貯留されて工具の重量を増大し、
続いて空転時には除去される衝撃動力工具を提供する。

【０００６】 本発明は、このように可変重量により慣性に可変性を有する衝撃動力工具を提
供する。実際には、重量はその最小値において工具が容易に動き、最大値におい
て工具と作用部材の間の必要な反発力が得られる。手持型衝撃動力工具の場合に
は、作業者が加える反発力は、少なくとも重量が最大値にあるときには可能なか
ぎり小さいことが望ましい。これにより作業者に伝達される不必要な振動及び反
動が減衰される。

【０００７】 作動液をチェンバに導入する手段は、本体から独立して支持され、かつチェン
バ用の作動液を貯留するための貯留槽を備える。貯留槽は与圧可能な容器を備え
る。チェンバより作動液を除去する手段は貯留槽に連通し、これによりチェンバ
から貯留槽への作動液の返還が可能となる。かかる閉ループシステムにより作動
液を再利用することが可能となる。作動液はチェンバへの流入及びチェンバから
の流出を同時に行う必要はないため、一本の導管によって貯留槽とチェンバとを
接続すればよい。

【０００８】 チェンバは、好ましくは袋状の膜を備え、同膜は作動液がチェンバに対して導
入、除去されるのに応じて変形する。膜は作動液がチェンバに充填されると、チ
ェンバの内周面を覆うように膨張する。これに代えて、膜は作動液がチェンバか
ら除去されるとき、チェンバの内周面を覆うように膨張する構成としてもよい。
膜は圧縮気体を使用してチェンバから作動液を除去することを補助する。これに
代えて、チェンバに対して作動液が導入又は除去されるのに感応して移動する摺
動式仕切り要素（例えばピストン）をチェンバ内に収容するようにしてもよい。

【０００９】 同様に、貯留槽は貯留槽に対して作動液を導入又は除去するのに感応して変形
又は摺動する膜又はピストンを備え得る。 １つの実施形態においては、作動液をチェンバに導入する手段及び作動液をチ
ェンバより除去する手段の両方又はいずれかが圧縮気体により作動する。作動液
をチェンバに導入する手段、及び作動液をチェンバより除去する手段、及び部材
の往復運動は共通の供給源からの圧縮気体により行われる。圧縮気体は、チェン
バより作動液を除去するためにチェンバ内の作動液を移動するのに用いることが
できる。圧縮気体はまた、移動した作動液をチェンバに充填すべく貯留槽内の作
動液を移動するのにも用いることができる。さらに衝撃動力工具は、圧縮空気の
供給源に接続されたバルブ手段を備え、同バルブ手段はチェンバを充填したり空
にしたりするための作動液の移動、及び工具の部材の往復衝撃運動（エア作用）
を制御する。

【００１０】 バルブ手段は、圧縮空気をチェンバ及び貯留槽に交互に供給するための圧縮空
気供給バルブと、チェンバ及び貯留槽から圧縮空気をチェンバ又は貯留槽の一方
のみに供給することにより他方からの圧縮空気の放出が活発になるようにチェン
バ及び貯留槽から圧縮空気を交互に除去するためのブリーディングバルブとが組
合された装置を備える。同装置には、１本の供給路からのみ圧縮空気が供給され
る。これに代えて、チェンバ及び貯留槽は、異なる圧縮気体の供給路より、おそ
らく異なる圧縮器からチェンバと貯留槽の間に圧縮空気を伝導する導管を不要と
することができる。圧縮空気の供給とチェンバ及び貯留槽のブリードバルブの同
期化は種々の方法により可能となる。例えば、複数のバルブアクチュエータを電
気的接続により、チェンバ及び貯留槽のうちいずれか一方の供給バルブが開くと
、チェンバ及び貯留槽のうちの他方のブリードバルブがこれに連動して開き、残
りのバルブはすべて閉じたままにしておくことができる。別の方法として、圧縮
器の出力を制御するため圧縮器に設けられた圧力感知手段から信号を送ることに
より、貯留槽端部のバルブを作動することができる。

【００１１】 衝撃動力工具は本体に部材を往復運動させる駆動手段をさらに備え、該駆動手
段はチェンバに対して作動液を導入又は除去するための圧縮気体を供給する圧縮
器を駆動するように仕様されている。圧縮器は本体内部に格納されていてもよい
。圧縮気体は、往復運動時に前方に存在するか又は隣接する気体を圧縮すること
により生成される。駆動手段はリニアモーターを備え、リニアモーターは自由ピ
ストン装置を備える。

【００１２】 別の実施形態においては、衝撃動力工具が本体内において部材を往復運動させ
るための油圧駆動手段を備える。油圧駆動手段用の作動液がチェンバに供給され
ることにより工具の重量が増加する。油圧駆動手段用の高圧、低流動度（例えば
８０×１０⁵Ｐａ，５０リットル／分）の作動液をチェンバ用の低圧、高流動度 の作動液に変換する装置が提供される。変換装置は排出ポンプを備える。

【００１３】 一般的には、衝撃動力工具は本体に接続された少なくとも２つのチェンバを備
え、各チェンバが作動液を受け入れることにより工具の重量を増加させる。望ま
しくは、少なくとも２つのチェンバに均等に作動液を供給する手段が設けられ、
衝撃動力工具に対してバランスがとれた重量を与える。例えば、多岐配分管内の
異なる流路により損失水頭を均等化することにより、２つ以上のチェンバに等量
の作動液を分流させることができる。多岐配分管とチェンバとの間の種々の接合
部に異なる面取りを施すことにより損失水頭を精緻に調節することができる。

【００１４】 衝撃動力工具は、有利な点として、作業者が工具を持ち上げる前に、工具の重
量が増加しているか否かを指示する手段をさらに備える。指示手段は視覚的でも
よく（例えば警告灯）、物理的でもよい（例えば、離されるまでハンドルを空回
りさせることにより、工具を持ち上げにくくする機構）。

【００１５】 幾つかの応用例においては、衝撃動力工具を鉛直方向ではなくほぼ水平方向に
操作することが必要な場合がありうる。チェンバ及び本体は、使用時にチェンバ
内に作動液が導入されることにより工具の作用部分が加工物と密着するように、
支点を介して連結されている。

【００１６】 衝撃動力工具の重量を増加させるために使用される作動液は、１を上回る特定
の比重を有する（例えば、濃度１０００ｋｇ／ｍ³以上）。例えば、作動液には 石油探査企業において用いられる種類の作動液も使われる。作動液がチェンバに
導入されると、工具の重量は最低１０％、場合によっては２５％またはそれ以上
増大することがある。

【００１７】 本発明の第２の態様によれば、工具の重量を変化させるシステムが提供される
。このシステムは、工具に設けられるチェンバ、工具から独立して支持される作
動液の貯留槽、及び周期的に貯留槽からチェンバに作動液を満たして工具の重量
を増加させ、続いて作動液を貯留槽に戻すことにより工具の重量を減少させる手
段を備える。

【００１８】 このように、工具の重量は可変的であり、工具に課された要求に従って選定す
ることが可能である。このシステムは移動可能な工具に適している。このような
工具では重量が運搬中には最小値まで減少することにより容易に持上がり、使用
時には工具の重量は工具が効率的に作動するに必要な値にまで増加する。例えば
、かかる工具としては手持型衝撃動力工具がある。

【００１９】 このシステムにおいては、圧縮気体を使用して作動液を移動させることにより
、チェンバと貯留槽との間における作動液の流れを確保することができる。チェ
ンバは作動液がチェンバを充填又は作動液がチェンバから除去されるのに応じて
変形する膜を備える。

【００２０】 本発明のさらに別の態様によれば、圧縮気体により駆動する動力工具が提供さ
れ、動力工具に供給される圧縮気体の圧力は圧縮気体の供給ラインに配置された
バルブにより調節される。

【００２１】 本発明の第４の態様によれば、本体部分、本体に収容された往復衝撃運動を加
える部材、本体の該部材を往復運動させる駆動手段を備える衝撃動力工具が提供
され、駆動手段は気体圧縮器を駆動するように仕様されている。動力工具は、本
体に内蔵されたチェンバ、チェンバに作動液を充填する手段、及びチェンバより
作動液を除去する手段をさらに備え、該部材の往復運動又は衝撃運動中にチェン
バ内に部分的又は完全に作動液を導入することにより工具の重量を増加させ、続
いて空転時にはチェンバから作動液を除去させ、駆動手段はチェンバの充填及び
チェンバを空にするための圧縮気体を供給する圧縮器を駆動するように仕様され
ている。

【００２２】 圧縮気体の供給は往復運動する部材の気体圧縮作用により提供される。チェン
バに作動液を充填する手段は、本体から独立して支持された、チェンバに作動液
を貯留するための貯留槽を備える。貯留槽は、本体よりの圧縮気体を貯留槽へ通
過させる往復運動する部材を収容した本体に連結されている。往復運動する部材
を収容する本体及び貯留層とを接続する手段は、圧縮気体の流量を制御するバル
ブを備え、チェンバを充填するための作動液の移動を制御する。駆動手段はリニ
アモーターを備える。リニアモーターは自由ピストン装置を備える。

【００２３】 上記の実施態様において、作動液は衝撃工具の冷却剤として機能する。 発明の実施の態様 図１は、手持型衝撃動力工具（１１）、工具（１１）に設けられたチェンバ（
１２）、及び工具（１１）からは独立して支持された貯留槽（１４）を備える衝
撃動力工具のアセンブリ（１０）を示す。チェンバ（１２）は弾力性のあるホー
ス（１６）を通じて作動液の貯留槽（１４）に連通している。アセンブリ（すな
わち工具とチェンバが組合されたもの）の手持ち部分（１８）の重量は、貯留槽
（１４）内の作動液、例えば水をチェンバ（１２）に移送することにより変化し
、移送された作動液を貯留槽（１４）に戻すことにより減少する。

【００２４】 衝撃動力工具（１１）は、公知の方法で工具バイト（２４）に衝撃を加える往
復運動するハンマー（２２）を収容する本体（２０）を備える。ハンマー（２２
）は供給ライン（２８）のバルブ（２６）より進入した圧縮空気により作動する
。チェンバ（１２）は本体（２０）を囲み、作動液がチェンバを充填又はチェン
バより除去されるのに応じて膨張／収縮する袋を形成する弾力性のあるライニン
グ（３０）を有する。圧縮気体、例えば空気は、供給ライン（２８）内のバルブ
（３６）よりライニング（３０）とチェンバ壁（３４）の間の空隙（３２）に進
入する。このようにしてライニング（３０）により圧縮気体が作動液から分離さ
れる。ライニング（３０）の厚みを無視し得る程度とすると、袋の容量は０から
チェンバ（１２）の容量より空隙（３２）の寸法を差し引いた値までの範囲のい
ずれかをとる。圧縮気体を空隙（３２）より排出するためにブリードバルブ（３
８）が提供される。

【００２５】 貯留槽（１４）は、作動液をホース（１６）に流入させるための吸込み（４２
）を有する圧力容器（４０）を備える。圧力容器（４０）内の吸込み（４２）の
高さはプランジャー（４４）により変化する。供給ライン（２８）からの圧縮気
体はバルブ（４６）及びホース（４８）を通って圧力容器（４０）に進入する。
圧縮気体が容器（４０）内に導入されると、作動液が移動して液面が変化する。
吸込み（４２）及び気体引入口（５０）は、気体がホース（１６）に、作動液が
ホース（４８）にそれぞれ進入するのを防止するため、保護された開口部を有す
る。必要な場合、圧力容器から圧縮気体を排出するためブリードバルブ（５２）
が提供される。ブリードバルブ（図には示されていない）は、またホース（１６
）のプライミングを行うためにホース（１６）をチェンバ（１２）に接続する場
合にも供給される。

【００２６】 衝撃動力工具の非使用時において（すなわちハンマー（２２）が往復又は打撃
運動をしていない）場合、チェンバ（１２）は作動液の貯留がなく（すなわちラ
イニング（３０）により形成される袋が完全に収縮した状態）、同部分（１８）
は可能なかぎり軽量化される。往復及び打撃作用を使用する前に、作動液がチェ
ンバ（１２）に移送され同部分（１８）の重量を増加する。ブリードバルブ（３
８）が開かれて前記空隙（３２）を通気させ、弁（４６）が開かれて圧縮空気を
容器（４０）に導入する。このようにして、容器（４０）内の作動液は圧縮気体
により除去され、ホース（１６）を通じて、チェンバ（１２）内の弾力性を有す
るライニング（３０）により形成された袋に移送される。チェンバ（１２）が作
動液で充填されると、往復運動による打撃作用を安全に使用することが可能とな
る。

【００２７】 衝撃動力工具の動的使用が停止されると（すなわちハンマー（２２）が静止状
態にある）、チェンバ（１２）内の作動液は貯留槽（１４）に送られる。この際
にはブリードバルブ（３８）が閉じ、バルブ（３６）が開くことにより圧縮気体
が空隙（３２）に進入する。同時にバルブ（４６）が閉じ、ブリードバルブ（５
２）が開いて容器（４０）を通気状態にする。

【００２８】 工具（１１）に送られる圧縮空気圧を変化させ、動力を作業中の仕事に適合さ
せるために、供給ライン（２８）に圧力制御バルブ（５４）が供給される。 前記組み立て品においては、チェンバ（１２）及び貯留槽（４０）への作動液
の配分は圧力の適用により決定される。これは均衡状態から作動液を移送するた
めに、いずれか一方のチェンバまたは貯留槽内の過剰な圧縮空気を排出して圧力
不均衡をもたらす必要があることを意味する。遅滞なく行うためには、以下を有
することが可能である。

【００２９】 （ａ）固定された貯留槽に隣接し、作動液の移送中のみ開いている管（１６）
。これは、流量計を設けて、チェンバが空の状態、部分的または完全に充填され
た状態のうちのいずれの状態にあるかをいつでもわかるようにするか、貯留槽（
４０）内のピストン／膜の位置を感知する近接スイッチを取り付けるか、移送に
要する最長予測時間よりもわずかに長くバルブが開放状態に保たれる場合にはタ
イマーに依存することにより達成される。

【００３０】 （ｂ）ピストン／膜が装置の作動を不能にする下限点に達して圧力が大気圧に
まで減圧されると作動する機構。例えば、貯留槽（４０）に作動液が移送されつ
つあるのを観察する時点で、バルブ（５２）は閉じ、バルブ（４６）は開いてい
る。貯留槽内のピストン／膜が下限点に達すると、機構によりバルブ（４６，５
２）が反対の状態に切り替えられる。

【００３１】 図２（ａ）及び２（ｂ）は、圧縮気体供給バルブ（３６，４６）、及びブリー
ドバルブ（３８，５２）を組み合わせたバルブ装置（５８）を示す。バルブ装置
は２つの運転位置を有するスライディングノズル（６０）を備える。図２（ａ）
に示す第１の位置においては、気体供給バルブ（３６）とブリードバルブ（５２
）は開いた状態にあり、気体供給バルブ（４６）及びブリードバルブ（３８）は
閉じている。第１の位置により作動液をチェンバ（１２）より除去することが可
能になる。図２（ｂ）に示す第２の位置においては、気体供給バルブ（４６）及
びブリードバルブ（３８）が開いた状態にあり、気体供給バルブ（３６）及びブ
リードバルブ（５２）が閉じている。第２の位置により作動液を貯留槽（１４）
から移動することが可能になる。

【００３２】 図３は、図１に示されたアセンブリ（１０）への圧縮気体供給ラインの配置が
異なる衝撃動力工具のアセンブリ（７０）を示す。（図１及び図３に共通の特徴
は同じ参照番号を共有する。）手持ち部分（１８）を作動液貯留槽（１４）に連
結するホースに代えて、ホース（４８¹）により圧縮気体の供給源と作動液貯留 槽（１４）とが直接に接続されている。このように、手持ち部分（１８）と圧力
を６〜７×１０⁵Ｐａまで上げる必要のある貯留槽（１４）の間に大掛かりな連 結路を追加する代わりに、バルブ（３６，３８，４６，５２）の開閉を同期化す
る軽量のケーブルを布線するだけでよい。

【００３３】 これに代えて、バルブ（３６，３８，４６，５２）の開閉を同期化するために
軽量のケーブルを使用するのではなく、圧縮器に搭載され、かつ圧縮器の出力を
制御する圧力感知器を用いることが可能である。圧力の低下を圧力感知器が感知
し、感知器から発せられる信号により圧縮器の空気量を増大させる。同じ信号を
利用してバルブ（４６，５２）を制御し、チェンバ（１２）へ作動液を送り始め
る。バルブ（３６，３８）は作業者により制御される。作業者が衝撃動力工具の
使用を中断すると、圧縮器の出口チェンバに圧力が集積される。再び圧力の変化
が圧力感知器により感知され、新たな信号によって圧縮器の空気量を減少させる
。この新たな信号を利用してバルブ（４６，５２）を制御し、作動液を貯留槽（
４０）に戻すことができる。

【００３４】 図４について述べると、容器（６６）はチェンバ（１２）と同じ機能を有する
が、工具（６２）を囲むことに代えて工具から離間して位置する。容器（６６）
及び工具（６２）はそれぞれ継手（６５）及び（６１）において、支点として作
用する滑り止め支持具（６４）を介して接地するレバー（６３）により回転する
ように支持されている。レバー（６３）はアセンブリの鉛直重量（主要な要因は
作動液が充填された容器（６６）による）を利用して矢印（Ａ）の方向にトルク
を生み出す。トルクにより作用部材（６７）の鉛直面と工具（６２）の間の力が
増大する。

【００３５】 図５はハウジング（７６）内の手持ち衝撃動力工具（１１）及び、工具（１１
）から独立して支持された作動液貯留槽（１４）を備える衝撃動力工具のアセン
ブリ（１０）を示す。ハウジング（７６）の頂部からはハンドル（７５）が伸び
、ハウジング（７６）の基部からは完成バイト（２４）が伸びている。

【００３６】 手持ち衝撃動力工具（１１）は、ハウジングの中心に位置しキャビティ（７３
）との境界を成す本体（２０）及び往復衝撃運動のためのキャビティ（７３）に
摺動可能に収容された自由ピストンの形状を有する部材（２２）、及び本体（２
０）において自由ピストン（２２）を往復運動させるための駆動手段を構成する
リニアモーター（７１）を備える。リニアモーター（７１）は自由ピストン（２
２）、及び本体（２０）上に巻かれた電流ワイヤである固定子（７７）を備える
。適切な周波数の交流電流が固定子（７７）の下部に供給されると、前記部材（
２２）がキャビティ（７３）の最下部において振動し、動力行程において完成バ
イト（２４）に打撃を加える。前記部材（２２）はこのように完成バイト（２４
）に打撃エネルギーを伝えるハンマーを構成する。

【００３７】 ハウジング（７６）はまた本体（２０）を囲むチェンバ（１２）を備え、作動
液がチェンバ（１２）に充填、又はチェンバから除去されるのに応じて膨張／縮
小する袋を形成する弾力性のあるライニング（３０）を有する。貯留槽（１４）
は弾力性のあるホース（１６）によりチェンバ（１２）に接続されている。作動
液貯留槽（１４）は作動液がホース（１６）に流れ込む吸込み（４２）を備え、
チェンバ（１２）を作動液で充填し、チェンバ（１２）よりその後作動液を除去
する圧力容器（４０）を有する。圧力容器（４０）内の吸込み（４２）の高さは
プランジャー（４４）により変化する。ホース（１６）のプライミングを可能と
するためにホース（１６）がチェンバ（１２）に接続される場合には、ブリード
バルブ（図示されていない）も設けられる。

【００３８】 チェンバ（１２）は、前記部材が往復運動、即ち打撃運動をしている場合には
貯留槽からの作動液で部分的又は完全に充填されて工具（１１）の重量を増加さ
せ、空転時には作動液が除去される性能を有する。ライニング（３０）の厚みを
無視しうる程度とすると、袋の容量は０からチェンバ（１２）の容量よりライニ
ング（３０）とチェンバ壁（３４）との間の空隙（３２）の寸法を差し引いた量
までの値をとる。

【００３９】 リニアモーター（７１）も、ハンマー（２２）を駆動して、気体圧縮作用を駆
動し、同作用によりチェンバ（１２）を充填したり、空にしたりすることを図１
乃至３に示した実施形態の外部圧縮器からの圧縮気体を使用するのと同様な方法
で行う装置を提供するために配置される。ハンマー（２２）に気体圧縮作用を行
わせるために、適切な周波数の交流電流を固定子（７７）の上部に供給し、ハン
マー（２２）をキャビティ（７３）の上部で振動させる。インレットバルブ（２
６）は、ハンマー（２２）が下降するときにキャビティ（７３）内に気体を導入
する逆止弁である。ハンマー（２２）が上昇するとキャビティ（７３）内の気体
が圧縮される。このようにハンマー（２２）には、その打撃又は往復運動に加え
てキャビティ圧縮作用がある。

【００４０】 衝撃動力工具の非使用時（すなわちハンマー（２２）が往復運動、即ち打撃運
動をしていない）には、チェンバ（１２）は作動液の貯留がなく（すなわちライ
ニング（３０）により形成される袋が完全に収縮した状態）、この部分（１８）
は可能なかぎり軽量化する。往復及び打撃作用を使用する前に、作動液がチェン
バ（１２）に移送され同部分（１８）の重量を増大する。作動液を移送する別の
有利点は、ハンマー（２２）が往復運動を行っている間、作動液が工具（１１）
の冷却装置として機能する点にある。

【００４１】 作動液を移送する場合、バルブ（３６）が閉じ、ブリードバルブ（３８）が開
いて、ライニング（３０）とチェンバ壁（３４）の間の空隙（３２）を大気圧に
まで減圧する。ブリードバルブ（５２）及び（７４）は閉じ、バルブ（４６）は
開いて、気体流をキャビティ（７３）から容器（４０）内へと切り替える。

【００４２】 適切な周波数の交流電流を固定子（７７）の上部に供給することにより、ハン
マー（２２）の気体圧縮作用が駆動される。ハンマー（２２）が上昇するとハン
マー（２２）上部の本体（２０）内の気体が圧縮され、アウトレットバルブ（２
８）及びホース（４８）を通じて容器（４０）に送られる。圧縮気体が容器（４
０）内に導入されると、作動液が移動し、ホース（１６）を通じてチェンバ（１
２）内の弾力性のあるライニング（３０）にて形成される袋に送られる。吸込み
（４２）及び気体吸入口（５０）には圧縮気体がホース（１６）に、作動液がホ
ース（４８）にそれぞれ進入するのを防止するための保護された開口部が付けら
れている。

【００４３】 必要な水準量の作動液がチェンバ（１２）内に進入すると、バルブ（７４）が
開いてキャビティ（７３）内を大気圧にする。バルブ（２８）は逆止弁であり、
バルブ（３６）及び（５２）は閉鎖状態に保持されるため、圧縮気体は容器（４
０）の外に出ることができない。したがって、容器（４０）は加圧下に保持され
、その結果チェンバ（１２）内の作動液の量は必要な水準にとどまる。衝撃動力
工具が動的使用を停止すると（すなわちハンマー（２２）が静止状態にあると）
、チェンバ（１２）内の作動液は貯留槽（１４）に送還される。この際にはブリ
ードバルブ（３８）及び（７４）が閉じ、バルブ（３６）が開くことにより圧縮
気体がライニング（３０）とチェンバ壁（３４）の間の空隙（３２）に進入する
。ライニング（３０）はこのように圧縮気体を作動液から分離する。圧縮気体を
キャビティ（３２）から排出するためにブリードバルブ（３８）が設けられてい
る。同時にバルブ（４６）が閉じ、ブリードバルブ（５２）が開いて容器（４０
）を通気状態にする。

【００４４】 適切な周波数の交流電流が固定子（７７）の上部に供給されると、ハンマー（
２２）が駆動されて気体圧縮作用が行われる。圧縮気体はアウトレットバルブ（
２８）を通じて空隙（３２）に送られ、作動液をチェンバ（１２）からホース（
１６）を通じて容器（４０）へと移動させる。

【００４５】 図６に示した動力工具のアセンブリ（１０）は、図５の動力工具のアセンブリ
（１０）（共通の特徴は同じ参照番号を有する）に比較して、気体圧縮のための
異なる配置を示している。図６においてハンマー（２２）を駆動して気体圧縮作
用を行わせるには、適切な周波数の交流電流を固定子（７７）の下部に供給し、
ハンマー（２２）をキャビティ（７３）の下方部分で振動させる。インレットバ
ルブ（２６）は逆止弁であって、ハンマー（２２）が上昇すると導管（８０）を
通じてキャビティ（７３）に進入する。ハンマー（２２）が下降すると、キャビ
ティ（７３）内の気体は圧縮されて導管（８０）を通じて図５における容器（４
０）又は空隙（３２）に供給される。図５及び６に示された気体圧縮作用はハン
マー（２２）の１方向に制限されるが、ハンマー（２２）の上昇及び下降の振り
に応じて気体を圧縮する二重作用を有する圧縮器も可能であることも理解される
。

【００４６】 また、図５及び６にはハンマー（２２）を駆動して気体圧縮作用及び往復運動
を行わせるリニアモーター（７１）が示されているが、適当な手段、例えば通常
の油圧動力装置を使用することによりハンマー（２２）に両方の作用を行わせる
ことが可能であることも理解される。

【００４７】 代替的な駆動手段には、油圧式、電気式、エア式、内燃エンジン式のモーター
が含まれる。かかる装置の１つが図７に示されている。電気式モーター（図示さ
れていない）又は石油エンジン（図示されていない）では、通常の方法でクラン
ク軸（８３）に動力が供給される。コネクティングロッド（８２）によりクラン
ク軸（８３）の回転運動がピストン（８１）及びハンマー（２２）の直線運動に
変換される。ハンマー（２２）はピストン（８１）と切り離されており、ハンマ
ー（２２）は往復運動と気体圧縮作用の両方を有する。気体圧縮作用はキャビテ
ィ（７３）の下方部分において、図６においてハンマー（２２）により説明され
ている気体圧縮作用に類似した方法で行われる。

【００４８】 図８（ａ）は、油圧ブレーキ（９０）が吸気管（９３）を通じて貯留槽（９２
）から作動液を除去するポンプ（９１）を動力源とする場合の標準的な油圧ブレ
ーキの簡略図を示している。作動液は送出し管（９４）を介して送られ、戻し管
（９５）を通じて貯留槽に還送される。バルブ（９６）は使用者が操作すること
により、ブレーキの供給される動力を制御する。普通に得られる装置においては
、最大油圧流は一般に５０リットル／分未満であり、圧力は８０×１０⁵Ｐａ以 上である。

【００４９】 図８（ｂ）は管配置及びバルブ仕様を付加した修正装置を示しており、排出ポ
ンプ（１００）と共に油圧チェンバ（９８）は油圧ブレーキ（９０）に付け加え
られている。貯留槽（９２）には類似した構成の排出ポンプ（９９）が付け加え
られている。排出ポンプは小型の装置であって、高圧の比較的低流量を低圧の高
流量に変換させる。高圧低流量はノズル（１０９）を通じて圧出され、その高速
ジェット流により貯留槽から液流を導出する管（１１０）において吸引力が作り
出される。２つの液流が乱流して混合し、最終的に低圧高流量液が排出ポンプに
より送られる。

【００５０】 工具の重量を増加させる場合は、バルブ（９６）及び（１０２）が閉じ、バル
ブ（１０４）及び（１０７）が開いている必要がある。ポンプ（９１）により高
圧低流量液が導管（１０５）を通じて排出ポンプ（９９）内に送られる。作動液
が貯留槽（９２）より除去され、導管（９７）、単純な導管作用に変わった排出
ポンプ（１００）、最後に導管（１０１）を通過してチェンバ（９８）に送られ
る。チェンバ（９８）から貯留槽（９２）に作動液を送る場合は、バルブ（９６
）及び（１０４）が閉じ、バルブ（１０２）及び（１０７）が開いている必要が
ある。ポンプ（９１）により高圧低流量液が導管（１０３）を通じて排出ポンプ
（１００）内に送られる。作動液はチェンバ（９８）より除去され、導管（９７
）、単純な導管作用に変わった排出ポンプ（９９）、最後に導管（９７）を通過
して貯留槽（９２）に移送される。

【００５１】 油圧ブレーキが衝撃モードにある場合には、バルブ（１０２）、（１０４）及
び（１０７）が閉じ、装置は、導管（９５）を通る還流液が単純な導管作用に変
わった排出ポンプ（９９）を通って貯留槽（９２）に達する点を除いて、図８（
ａ）に関して説明された方法と類似の方法で作動する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を具体化した衝撃動力工具である。

【図２】 （ａ）及び（ｂ）は図１の衝撃動力工具のバルブの詳細を示す。

【図３】 圧縮気体の供給装置の別例により本発明を具体化した衝撃動力工
具を示す。

【図４】 衝撃動力工具の別例により本発明を具体化した例を示す。

【図５】 本発明の衝撃動力工具のさらなる別の実施態様を示す。

【図６】 図５に示した衝撃動力工具の往復運動の詳細を代替的に示す。

【図７】 図５に示した衝撃動力工具における代替的な往復運動を示す。

【図８】 （ａ）及び（ｂ）は通常の油圧式衝撃動力工具により本発明を具
体化する方法を示す。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国 ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＣＹ， ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，Ｉ Ｔ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＧＷ，ＭＬ， ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＰ(ＧＨ，ＧＭ，Ｋ Ｅ，ＬＳ，ＭＷ，ＳＤ，ＳＺ，ＵＧ，ＺＷ)，ＥＡ(ＡＭ ，ＡＺ，ＢＹ，ＫＧ，ＫＺ，ＭＤ，ＲＵ，ＴＪ，ＴＭ) ，ＡＬ，ＡＭ，ＡＴ，ＡＵ，ＡＺ，ＢＡ，ＢＢ，ＢＧ， ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＮ，ＣＵ，ＣＺ，ＤＥ，Ｄ Ｋ，ＥＥ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＧＥ，ＧＨ，ＧＭ，ＨＲ ，ＨＵ，ＩＤ，ＩＬ，ＩＳ，ＪＰ，ＫＥ，ＫＧ，ＫＰ， ＫＲ，ＫＺ，ＬＣ，ＬＫ，ＬＲ，ＬＳ，ＬＴ，ＬＵ，Ｌ Ｖ，ＭＤ，ＭＧ，ＭＫ，ＭＮ，ＭＷ，ＭＸ，ＮＯ，ＮＺ ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＧ，ＳＩ， ＳＫ，ＳＬ，ＴＪ，ＴＭ，ＴＲ，ＴＴ，ＵＡ，ＵＧ，Ｕ Ｓ，ＵＺ，ＶＮ，ＹＵ，ＺＷ

Claims (34)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 往復衝撃運動を伴う部材を収容する本体、本体に接続された
   チェンバ、貯留槽に作動液を導入する手段、及びその後に内部のチェンバより作
   動液を除去する手段を備え、衝撃部分の往復時又は振動時にはチェンバ内に作動
   液を貯留して工具の重量を増大させ、空転時には作動液を除去する衝撃動力工具
   。
2. 【請求項２】 チェンバに作動液を導入する手段が、チェンバ用の作動液を
   貯留すべく、本体から独立して支持された貯留槽を備える請求項１に記載の衝撃
   動力工具。
3. 【請求項３】 チェンバから作動液を除去する手段が貯留槽に連通する請求
   項２に記載の衝撃動力工具。
4. 【請求項４】 作動液がチェンバに導入又はチェンバより除去されるのに応
   じて変形する膜をチェンバに備える請求項１乃至３のいずれか１項に記載の衝撃
   動力工具。
5. 【請求項５】 膜が袋を構成する請求項４に記載の衝撃動力工具。
6. 【請求項６】 作動液をチェンバに導入又はチェンバより除去されるのに応
   じて摺動する可動式仕切り要素をチェンバが収容する請求項１乃至３のいずれか
   １項に記載の衝撃動力工具。
7. 【請求項７】 可動式仕切り要素がピストンを構成する請求項６に記載の衝
   撃動力工具。
8. 【請求項８】 作動液をチェンバに導入する手段又はチェンバより作動液を
   除去する手段の少なくともいずれか一方が圧縮気体により操作される請求項１乃
   至７のいずれか１項に記載の衝撃動力工具。
9. 【請求項９】 圧縮気体を用いて作動液をチェンバに導入又はチェンバより
   除去する請求項８に記載の衝撃動力工具。
10. 【請求項１０】 圧縮気体の供給源に接続され、かつ作動液がチェンバへの
    充填、チェンバからの除去のために移動されることを制御するバルブ手段を備え
    る請求項９に記載の衝撃動力工具。
11. 【請求項１１】 本体内の部材を往復運動させる駆動手段を備え、前記駆動
    手段はチェンバへの作動液の導入又はチェンバよりの作動液を除去するための圧
    縮気体を供給する気体圧縮器を駆動させるように仕様された請求項８乃至１０の
    いずれか１項に記載の衝撃動力工具。
12. 【請求項１２】 気体圧縮器を本体内に設けた請求項１１に記載の衝撃動力
    工具。
13. 【請求項１３】 往復運動時に前記部材の前方又は前記部材に隣接する気体
    を圧縮することにより圧縮気体を生成する請求項１２に記載の衝撃動力工具。
14. 【請求項１４】 駆動手段がリニアモーターを備える請求項１１乃至１３の
    いずれか１項に記載の衝撃動力工具。
15. 【請求項１５】 リニアモーターが自由ピストン装置を備える請求項１４に
    記載の衝撃動力工具。
16. 【請求項１６】 本体内の部材を往復運動するための油圧駆動手段を備える
    請求項１乃至７のいずれか１項に記載の衝撃動力工具。
17. 【請求項１７】 工具の重量を増加させるために油圧駆動手段用の作動液が
    チェンバに供給される請求項１６に記載の衝撃動力工具。
18. 【請求項１８】 油圧駆動手段用の高圧にして低流速の作動油をチェンバ用
    の低圧にして高流速の作動液に変換する手段をさらに備える請求項１７に記載の
    衝撃動力工具。
19. 【請求項１９】 変換手段が排出ポンプを備える請求項１８に記載の衝撃動
    力工具。
20. 【請求項２０】 少なくとも２つのチェンバが本体に接続され、各々のチェ
    ンバが工具の重量を増加するための作動油を受け入れる請求項１乃至１９のいず
    れか１項に記載の衝撃動力工具。
21. 【請求項２１】 本体の周囲に少なくとも２つのチェンバが対称的に配置さ
    れる請求項２０に記載の衝撃動力工具。
22. 【請求項２２】 工具の重量が増大したとき、少なくとも２つのチェンバに
    均等に作動液を供給する手段をさらに備える請求項２０又は２１に記載の衝撃動
    力工具。
23. 【請求項２３】 作業者が工具を持ち上げる前に、作業者に対して工具の重
    量が増加しているか否かを指示する手段をさらに備える請求項１乃至２２のいず
    れか１項に記載の衝撃動力工具。
24. 【請求項２４】 使用時にチェンバ内に作動液が導入することにより衝撃動
    力工具の作用部分が被加工物と密接に接触するように、チェンバ及び本体が支点
    を介して接続されている請求項２乃至１９のいずれか１項に記載の衝撃動力工具
    。
25. 【請求項２５】 衝撃動力工具の操作部分が作動中に被加工物と接触する時
    、ほぼ水平となる請求項２４に記載の衝撃動力工具。
26. 【請求項２６】 チェンバに導入された作動液が部材の往復運動中に生じる
    熱をさらに吸収する請求項１乃至２５のいずれか１項に記載の衝撃動力工具。
27. 【請求項２７】 装置上に設けるためのチェンバ、装置から独立して支持さ
    れた作動液の貯留槽、及び貯留槽から作動液を周期的にチェンバに満たして装置
    の重量を増大させ、続いて作動液を貯留槽に戻すことにより装置の重量を減少さ
    せる手段を備える装置の重量を変化させるシステム。
28. 【請求項２８】 チェンバを充填又は空にする手段は、チェンバ又は貯留層
    内の作動液をそれぞれ移動させるために圧縮気体を使用する請求項２７に記載の
    システム。
29. 【請求項２９】 本体、本体に収容された往復衝撃運動を加える部材、本体
    内の該部材を往復運動させる駆動手段、本体に連通するチェンバ、チェンバに作
    動液を充填する手段、及びチェンバより作動液を除去する手段を備え、チェンバ
    は該部材の往復運動又は衝撃運動中にチェンバを部分的又は完全に作動液にて満
    たすことにより工具の重量を増加させ、続いて空転時には空にされることと、駆
    動手段がチェンバの充填及びチェンバを空にするための手段を供給する気体圧縮
    器を駆動するように仕様された衝撃動力工具。
30. 【請求項３０】 気体圧縮器を本体内に設けた請求項２９に記載の衝撃動力
    工具。
31. 【請求項３１】 部材の往復運動により気体圧縮作用を生じる請求項３０に
    記載の衝撃動力器具。
32. 【請求項３２】 チェンバに作動液を充填する手段が、チェンバ用の作動液
    を貯留し、かつ本体から独立して支持された貯留槽を備える請求項２９乃至３１
    のいずれか１項に記載の衝撃動力工具。
33. 【請求項３３】 気体圧縮器からの圧縮気体が貯留槽内の作動液に連絡する
    請求項３２に記載の衝撃動力工具。
34. 【請求項３４】 本体と貯留槽の間の圧縮気体の流れを制御し、それに従い
    部材の圧縮作用によりチェンバを充填したり空にしたりするために作動液の移動
    を制御するバルブ手段を備える請求項３３に記載の衝撃動力工具。