JP2007061921A - 衝撃式作業工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 本発明の衝撃式作業工具101は、工具本体103と、打撃動作を行うハンマ作動部材119,145と、空気バネを介してハンマ作動部材119,145を駆動する駆動機構113,115と、打撃動作後の跳ね返りによる衝撃を吸収するインパクトダンパ161を有する。インパクトダンパ161は、被加工材から受ける反力について、ハンマ作動部材からの反力が伝達されるウェイト163と、ウェイト163に伝達された反力を吸収する吸収手段165とにより構成される。また衝撃式作業工具は、空気バネを無効とする非作動位置と空気バネを有効とする作動位置との間で切り換え可能な空気バネ作動部材183と、空気バネ作動部材183が非作動位置に置かれるように当該作動部材を非作動位置に付勢する付勢部材185とを有する。
【選択図】 図3
Description
請求項1に記載の発明によれば、工具本体と、工具本体の先端領域に配置されるとともに、長軸方向に直線運動することで被加工材に対して所定のハンマ作業をするハンマ作動部材と、空気バネを介してハンマ作動部材を直線状に駆動する駆動機構とを有する衝撃式作業工具が構成される。なお本発明における「所定のハンマ作業」とは、ハンマ作動部材が直線状の打撃動作のみを行うハンマ作業のみならず、直線状の打撃動作と周方向の回転動作とを行うハンマドリル作業を包含する。また本発明における「ハンマ作動部材」とは、典型的には、工具ビットおよび当該工具ビットに当接した状態で打撃力を伝達するインパクトボルトがこれに該当する。また本発明における「空気バネを介してハンマ作動部材を直線状に駆動する」とは、典型的には、ピストンおよびシリンダの相対動作によるシリンダボア空間(空気室)内の圧力変動、具体的には当該シリンダボア空間の空気を圧縮することにより生ずる空気の弾発作用によって駆動された打撃子がハンマ作動部材に打撃を加えることで、当該ハンマ作動部材を直線状に駆動する態様がこれに該当する。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の衝撃式作業工具において、吸収手段とは別に、ハンマ作動部材と工具本体との間に介在し、ハンマ作動部材を工具本体に弾発状に連結する弾性部材を有する構成とされる。またハンマ作業時において、被加工材にハンマ作動部材を押し付けたときの当該ハンマ作動部材に作用する押し込み力を常時に弾性部材を介して工具本体によって受ける構成としている。なお本発明における「弾性部材」としては、典型的には、ゴム製のリング状部材、すなわちラバーリングが好適であるが、バネの適用を可能とする。
請求項3に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の衝撃式作業工具におけるハンマ作動部材は、駆動機構による駆動力を受けるインパクトボルトと、当該インパクトボルトが衝突することで直線運動する工具ビットと、を有する。そしてインパクトボルトが、ウェイトとの当接状態を介して被加工材からの反力を当該ウェイトに伝達する構成とした。本発明によれば、被加工材から工具ビットを経てインパクトボルトへと伝達される反力を、伝達経路の途中から分岐することなく集中的にウェイトに伝達できる構成のため、ウェイトに対する反力の伝達効率が高く、結果として衝撃吸収機能を高めることができる。
請求項4に記載の発明によれば、請求項1または2に記載の衝撃式作業工具におけるハンマ作動部材は、駆動機構による駆動力を受けるインパクトボルトと、当該インパクトボルトが衝突することで直線運動する工具ビットと、を有する。そして工具ビットが、ウェイトとの当接状態を介して被加工材からの反力を当該ウェイトに伝達する構成とした。本発明によれば、被加工材からの反力を工具ビットからウェイトに伝達する構成のため、工具本体の先端領域に配置される工具ビットの後方において、ウェイトを配置するための広い空間が確保し易く、ウェイトの重量、あるいは軸方向の長さ等を設計する際の自由度が高くなる。
請求項5に記載の発明によれば、請求項1〜4のいずれか1つに記載の衝撃式作業工具における空気バネ作動部材は、ハンマ作業時において、ハンマ作動部材を被加工材に押し付けたとき、当該被加工材により押されて後方へと移動されるハンマ作動部材によって直接に押されて非作動位置から作動位置へと移動される構成とした。本発明の衝撃式作業工具は、ハンマ作動部材を被加工材に押し付けた状態でハンマ作業を行う。したがって、本発明によれば、ハンマ作業を行うべくハンマ作動部材が被加工材に押し付けられたときの当該ハンマ作動部材の後方への移動動作を利用して空気バネ作動部材を非作動位置から作動位置へと移動させる構成のため、ハンマ作業を行うに際して空気バネ作動部材をわざわざ操作する必要がなく、空気バネ作動部材を合理的に作動できる。
請求項6に記載の発明によれば、請求項1〜3のいずれか1つまたは5に記載の衝撃式作業工具において、ハンマ作動部材とウェイトとの間に介在される介在物は、工具本体に対してハンマ作動部材の長軸方向に移動しないように装着された構成とされる。ハンマ作動部材とウェイトとの間に介在される介在物は、ハンマ作動部材が被加工材から受ける反力をウェイトに伝達する反力伝達部材である。したがって、介在物をハンマ作動部材の長軸方向、つまり反力の伝達方向に移動しない構成とすることによって、反力伝達位置を定常化できる。このため、介在物に対するハンマ作動部材およびウェイトの当接状態を確実なものとして反力の伝達を向上できる。
以下、本発明の第1の実施形態につき、図1〜図5を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、衝撃式作業工具の一例として電動式のハンマドリルを用いて説明する。図1は本実施の形態に係る電動式ハンマドリルの全体構成を示す側断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷時を示している。図1に示すように、本実施の形態に係るハンマドリル101は、概括的に見て、ハンマドリル101の外郭を形成する本体部103と、当該本体部103の先端領域(図示左側)にツールホルダ137を介して着脱自在に取付けられたハンマビット119と、本体部103のハンマビット119の反対側に連接された作業者が握るハンドグリップ109とを主体として構成されている。本体部103は、本発明における「工具本体」に対応する。ハンマビット119は、ツールホルダ137によってその長軸方向への相対的な往復動が可能に、かつその周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。ハンマビット119は、本発明における「工具ビット」に対応する。なお説明の便宜上、ハンマビット119側を前、ハンドグリップ109側を後という。
次に本発明の第2の実施形態につき、図6および図7を参照しつつ説明する。この実施の形態は、打撃動作時の反力(跳ね返り)をハンマビット119からインパクトダンパ161に伝達する構成としたものであり、この構成を除いては、空打ち防止機構181を含め、前述した第1の実施形態と同様に構成される。そのため、図示された各部材のうち、第1の実施形態と同一の構成部材については同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略にする。この実施の形態においては、インパクトボルト145は、大径部145a、中径部145e、小径部145bを有することに加え、大径部145aの前側に、更に小径部145dを有する構成とされる。また後側の小径部145bと大径部145aとの境界部にはテーパ部145cが形成され、このテーパ部145cに位置決め部材151の前金属座金155がテーパ面を介して当接されている。一方、インパクトボルト145の前側の小径部145dは、その外径がハンマビット119の外径よりも小径に設定されている。またインパクトボルト145の外周面とツールホルダ137の内周面との間には、所定大の空間が設定されている。
次に本発明の第3の実施形態につき、図8および図9を参照しつつ説明する。この実施の形態は、前述した第1の実施の形態において説明した位置決め部材151におけるラバーリング155を省略した構成としたものであり、この点を除いては、空打ち防止機構181を含め、第1の実施形態と同様に構成される。そのため、図示された各部材のうち、第1の実施形態と同一の構成部材については同一符号を付してその説明を省略あるいは簡略にする。この実施の形態では、位置決め部材151は、金属座金155のみによって構成されている。この位置決め用の金属座金155は、その前面がツールホルダ137の内径段差部137aに当接された状態で後面側が止リング191によって止められている。すなわち、金属座金155は、ツールホルダ137に対しハンマビット長軸方向への移動が禁止された状態に装着されており、ハンマビット119とともにインパクトボルト145が後方へと押し込まれた負荷時には、図8に示すように、当該インパクトボルト145の前側のテーパ部145cに当接する構成とされる。
103 本体部(工具本体)
105 モータハウジング
107 ギアハウジング
109 ハンドグリップ
109a 回動軸
109b 弾性バネ
111 駆動モータ
113 運動変換機構(駆動機構)
115 打撃要素
117 動力伝達機構
119 ハンマビット(ハンマ作動部材)
119a 頭部周縁部
121 駆動ギア
123 被動ギア
125 クランク板
126 偏心軸
127 クランクアーム
128 連結軸
129 ピストン
131 伝達ギア
133 伝達軸
134 小ベベルギア
135 大ベベルギア
137 ツールホルダ
137a 内径段差部
141 シリンダ
141a 空気室
141b 呼吸孔
143 ストライカ
145 インパクトボルト(ハンマ作動部材)
145a 大径部
145b 小径部
145c テーパ部
145d 小径部
145e 中径部
145f テーパ部
151 位置決め部材
153 ラバーリング
155 前金属座金(介在物)
157 後部座金
157a 筒部
157b 内側フランジ部
159 スペーサ
161 インパクトダンパ
163 筒状ウェイト(ウェイト)
163a 小径延長部
163b 当接部
163c 段差部
165 コイルバネ(吸収手段)
167 バネ受リング
169 ストッパ(規制手段)
181 空打ち防止機構
183 作動スリーブ(空気バネ作動部材)
183a 内径フランジ部
185 付勢バネ(付勢部材)
191 止リング
Claims (6)
- 工具本体と、
前記工具本体の先端領域に配置されるとともに、長軸方向に直線運動することで被加工材に対して所定のハンマ作業をするハンマ作動部材と、
空気バネを介して前記ハンマ作動部材を直線状に駆動する駆動機構と、
前記ハンマ作動部材が前記被加工材にハンマ作業をする際に、当該被加工材から受ける反力について、前記ハンマ作動部材と直接に当接した状態に置かれるか、または硬質金属製の介在物を介して前記ハンマ作動部材と当接した状態に置かれるところの反力伝達位置において、前記ハンマ作動部材からの前記反力が伝達されるウェイトと、
前記ウェイトに伝達された反力を吸収する吸収手段と、
前記空気バネを無効とする非作動位置と前記空気バネを有効とする作動位置との間で切り換え可能な空気バネ作動部材と、
前記空気バネ作動部材が前記非作動位置に置かれるように当該作動部材を非作動位置に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする衝撃式作業工具。 - 請求項1に記載の衝撃式作業工具であって、
前記吸収手段とは別に、前記ハンマ作動部材と前記工具本体との間に介在し、前記ハンマ作動部材を前記工具本体に弾発状に連結する弾性部材を有し、
ハンマ作業時において、前記被加工材に前記ハンマ作動部材を押し付けたときに当該ハンマ作動部材に作用する押し込み力を、前記弾性部材を介して前記工具本体によって受ける構成としたことを特徴とする衝撃式作業工具。 - 請求項1または2に記載の衝撃式作業工具であって、
前記ハンマ作動部材は、前記駆動機構による駆動力を受けるインパクトボルトと、当該インパクトボルトが衝突することで直線運動する工具ビットと、を有し、
前記インパクトボルトが、前記ウェイトとの当接状態を介して前記被加工材からの反力を当該ウェイトに伝達する構成としたことを特徴とする衝撃式作業工具。 - 請求項1または2に記載の衝撃式作業工具であって、
前記ハンマ作動部材は、前記駆動機構による駆動力を受けるインパクトボルトと、当該インパクトボルトが衝突することで直線運動する工具ビットと、を有し、
前記工具ビットが、前記ウェイトとの当接状態を介して前記被加工材からの反力を当該ウェイトに伝達する構成としたことを特徴とする衝撃式作業工具。 - 請求項1〜4のいずれか1つに記載の衝撃式作業工具であって、
前記空気バネ作動部材は、ハンマ作業時において、前記ハンマ作動部材を前記被加工材に押し付けたとき、当該被加工材により押されて後方へと移動されるハンマ作動部材によって直接に押されて前記非作動位置から前記作動位置へと移動される構成としたことを特徴とする衝撃式作業工具。 - 請求項1〜3のいずれか1つまたは5に記載の衝撃式作業工具であって、
前記ハンマ作動部材と前記ウェイトとの間に介在される前記介在物は、前記工具本体に対して前記ハンマ作動部材の長軸方向に移動しないように装着されていることを特徴とする衝撃式作業工具。
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