JP2008161944A

JP2008161944A - Hammering tool

Info

Publication number: JP2008161944A
Application number: JP2006350479A
Authority: JP
Inventors: Hironori Ikuta; 洋規生田
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2006-12-26
Filing date: 2006-12-26
Publication date: 2008-07-17
Anticipated expiration: 2026-12-26
Also published as: JP4916872B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology contributed to avoidance of collision of a driving element and a hammering element on a hammering tool. <P>SOLUTION: This hammering tool has a tool bit 119, the hammering element 143 having a hammering part 143a to hammer the tool bit 119 and a cylinder part 143b integrally formed with the hammering part 143a, the driving element 129 inserted into the cylinder part 143b free to slide, an inside space 143c surrounded by the hammering element 143 and the driving element 129 and a surplus space C remained in a state making contact with a wall surface of the inside space 143c against a head end of which a head end of the driving element 129 faces and hammers the tool bit 119 by moving the hammering element 143 through compressed air in the inside space 143c as the driving element 129 slides. Additionally, it is constituted so that the maximum pressure of the surplus space C when compression work is computed as an isothermal change becomes higher than the maximum pressure generated in the inside space 143c in processing work concerning the compression work of the inside space 143c by sliding of the driving element 129. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、空気の圧力変化を利用して駆動される打撃子により工具ビットを打撃して被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具に関する。 The present invention relates to a striking tool for striking a tool bit with a striking element driven by utilizing a change in air pressure to perform a predetermined processing operation on a workpiece.

空気の圧力を利用して打撃子を駆動する電動ハンマは、駆動機構として複数種類の方式がある。その方式の１つは、打撃子に一体に設けた筒部内を駆動子としてのピストンが摺動する形式であり、ピストンが摺動して打撃子とピストンで囲まれる内部空間（空気室）の空気を圧縮することにより、当該圧縮された空気を介して打撃子がハンマビットに向かって直線状に駆動するように構成される。以下、説明の便宜上この形式をハンマ方式という。このようなハンマ方式は、例えば特開平８−５２６６８号公報（特許文献１）に開示されている。ハンマ方式の電動ハンマは、上記公報の図１に記載されているように、内部空間に臨むピストンの先端部が小径に形成されている。このため、ピストンの先端が筒部のボア底面に当接した状態では、ピストンの先端外周面とボア内壁面間に円筒状の隙間が剰余空間として残される。 Electric hammers that drive the striker using the pressure of air have a plurality of types of drive mechanisms. One of the methods is a form in which a piston as a driving element slides in a cylindrical portion provided integrally with the striking element, and an internal space (air chamber) surrounded by the striking element and the piston by sliding the piston. By compressing the air, the striker is configured to be driven linearly toward the hammer bit via the compressed air. Hereinafter, this format is referred to as a hammer method for convenience of explanation. Such a hammer system is disclosed, for example, in Japanese Patent Laid-Open No. 8-52668 (Patent Document 1). In the hammer type electric hammer, as shown in FIG. 1 of the above publication, the tip of the piston facing the internal space is formed with a small diameter. For this reason, in the state where the tip of the piston is in contact with the bottom surface of the bore of the cylindrical portion, a cylindrical gap is left as a surplus space between the outer peripheral surface of the tip of the piston and the inner wall surface of the bore.

ハンマ方式の電動ハンマでは、筒部のボア内壁面に周方向２ヶ所の窪みが設けられ、打撃子とピストンがある特定の相対位置関係に置かれたときに、この窪みを介して内部空間と外部が連通し、当該内部空間に対する空気の出し入れが行われるように構成される。そしてピストンが上記特定の相対位置を越えて内部空間を縮小する前方向に移動したときには、ピストンの外周面で窪みが塞がれて内部空間と外部の連通が遮断される。すなわち、ピストンの摺動による内部空間の空気の圧縮作業が行われ、そして当該圧縮作業時における空気の外部への漏出を防止するべくピストン外周面とボア内壁面間には、シール部材を配置している。
ところが、現実には、電動ハンマが、例えば電源電圧が安定しない、あるいは定常的でない電圧で駆動されたような場合、とりわけ設定電圧よりも高い電圧で使用した場合にピストンの先端が筒部のボア底面に衝突する現象が発生することがある。この現象は、内部空間の空気が上記の剰余空間としての隙間に逃げ込むことに原因して生ずるものと考えられる。そしてこのようなピストンと打撃子の衝突による衝撃力の影響は、ピストンを駆動する駆動機構の構成部品のうちの強度的に最も弱い部位を損傷させるといった形で出現することになる。
特開平８−５２６６８号公報 In the hammer type electric hammer, two hollows are provided in the circumferential direction on the inner wall surface of the bore of the cylindrical portion, and when the striker and the piston are placed in a specific relative positional relationship, the internal space and The outside communicates with each other so that air can be taken in and out of the internal space. When the piston moves in the forward direction to reduce the internal space beyond the specific relative position, the recess is closed on the outer peripheral surface of the piston, and the communication between the internal space and the outside is blocked. In other words, air is compressed in the internal space by sliding the piston, and a seal member is disposed between the outer peripheral surface of the piston and the inner wall surface of the bore in order to prevent leakage of air to the outside during the compression operation. ing.
However, in reality, when the electric hammer is driven, for example, when the power supply voltage is not stable or is not steady, especially when it is used at a voltage higher than the set voltage, the tip of the piston has a bore in the cylinder portion. A phenomenon of collision with the bottom surface may occur. This phenomenon is considered to be caused by the air in the internal space escaping into the gap as the surplus space. Then, the impact of the impact force caused by the collision between the piston and the striker appears in such a manner that the weakest part of the components of the drive mechanism that drives the piston is damaged.
JP-A-8-52668

そこで本発明は、上述の問題に鑑み、打撃工具において、駆動子と打撃子との衝突回避に資する技術を提供することを目的とする。 In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide a technique that contributes to avoiding a collision between a driver and a striker in a strike tool.

上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明の打撃工具は、加工作業を行う工具ビットと、打撃子と、駆動子とを有する。打撃子は、工具ビットの長軸方向に直線状に動作して当該工具ビットを打撃する打撃部、および当該打撃部の工具ビットと反対側において、打撃部と一体に形成されて工具ビットの長軸方向に延在する筒部を有する。なお本発明における「筒部」は、周方向壁面の軸方向一端側が閉鎖端部とされ、周方向壁面の軸方向他端側が開口された円筒状に形成される。駆動子は、筒部内に摺動自在に挿入される。また打撃工具は、打撃子と駆動子によって囲まれた空間によって定義される内部空間と、駆動子の先端が当該先端と対面する筒部の内壁面に当接した状態で残される剰余空間と、を有する。そして駆動子が内部空間を縮小する前方向に摺動し、これにより圧縮される内部空間内の空気を介して打撃子を工具ビットに向かって直線状に駆動する構成とされる。なお本発明における「打撃工具」は、典型的には、工具ビットが直線状に打撃動作することで被加工材にハンマ作業を行うハンマがこれに該当するが、工具ビットが直線状の打撃動作に加えて打撃方向回りに回転動作を行うハンマドリルを好適に包含する。また本発明における「当該先端と対面する筒部の内壁面」とは、上述した「筒部の閉鎖端部」がこれに該当する。また本発明でいう「当接された状態」とは、あくまでも剰余空間を定義するべく用いた表現であり、圧縮作業時において駆動子の先端が筒部の内壁面に当接するという意味ではない。また本発明における「剰余空間」は、典型的には、駆動子の圧縮移動方向の先端側の外周面と筒部の内壁面との間に形成される筒状の隙間がこれに該当する。 In order to achieve the above object, the invention described in each claim is configured.
The striking tool according to the first aspect of the present invention includes a tool bit for performing a machining operation, a striking element, and a driving element. The striking element is formed integrally with the striking part on the side opposite to the tool bit of the striking part that strikes the tool bit by moving linearly in the long axis direction of the tool bit. It has a cylindrical portion extending in the axial direction. The “tubular portion” in the present invention is formed in a cylindrical shape in which one axial end side of the circumferential wall surface is a closed end and the other axial end side of the circumferential wall surface is opened. The driver element is slidably inserted into the cylindrical portion. The striking tool has an internal space defined by a space surrounded by the striking element and the driving element, a surplus space left in a state where the tip of the driving element is in contact with the inner wall surface of the cylindrical portion facing the leading end, Have Then, the driving element slides in the forward direction to reduce the internal space, and the striking element is linearly driven toward the tool bit via the air in the internal space to be compressed. The “striking tool” in the present invention typically corresponds to a hammer that performs a hammering operation on a workpiece by causing the tool bit to strike linearly. In addition to this, a hammer drill that rotates around the striking direction is suitably included. The “inner wall surface of the cylindrical portion facing the tip” in the present invention corresponds to the “closed end portion of the cylindrical portion” described above. In addition, the “abutted state” in the present invention is an expression used to define the surplus space, and does not mean that the tip of the driver abuts against the inner wall surface of the cylindrical portion during the compression work. The “remainder space” in the present invention typically corresponds to a cylindrical gap formed between the outer peripheral surface on the tip end side in the compression movement direction of the driver and the inner wall surface of the cylindrical portion.

本発明は、駆動子の摺動による内部空間の圧縮作業につき、当該圧縮作業を等温変化として算出した場合の剰余空間の最大圧力が、加工作業時に内部空間に生ずる最大圧力よりも高くなるように構成されていることを特徴としている。なお本発明における「構成されている」とは、換言すれば、剰余空間の容積を定めるという意味である。したがって、剰余空間が、例えば駆動子の先端側の外周面と筒部の内壁面との間に形成される筒状の隙間の場合であれば、当該隙間の容積については、駆動子の先端部分の外側形状、あるいは打撃子の筒部の内側形状の設定により適宜に調整される。
駆動子による圧縮作業時の内部空間の圧力は、空気が外部との熱のやり取りをしないで状態を変える断熱変化の方程式、あるいは空気の状態変化が一定温度で行われる等温変化の方程式を用いて見積もることができる。そして断熱変化として算出される最大圧力は、等温変化として算出される最大圧力よりも高い。実際の圧縮作業では、駆動子で圧縮された内部空間の空気は、圧縮により発生した熱を駆動子あるいは打撃子によって奪われて圧力を下げる。つまり圧縮作業時に発生する内部空間の最大圧力は、断熱変化として算出される最大圧力よりは低く、等温変化として算出される最大圧力よりは高くなる。 The present invention relates to the compression work of the internal space due to the sliding of the driver so that the maximum pressure of the surplus space when the compression work is calculated as an isothermal change is higher than the maximum pressure generated in the internal space during the machining work. It is characterized by being composed. In the present invention, “configured” means, in other words, that the volume of the remainder space is determined. Therefore, if the surplus space is, for example, a cylindrical gap formed between the outer peripheral surface on the tip end side of the driver element and the inner wall surface of the cylinder part, the tip portion of the driver element is used for the volume of the gap. The outer shape or the inner shape of the cylindrical portion of the striker is appropriately adjusted.
The pressure in the internal space during the compression work by the driver uses the equation of adiabatic change that changes the state of air without exchanging heat with the outside, or the equation of isothermal change that changes the state of the air at a constant temperature. Can be estimated. The maximum pressure calculated as the adiabatic change is higher than the maximum pressure calculated as the isothermal change. In actual compression work, the air in the internal space compressed by the drive element is deprived of heat generated by the compression by the drive element or the striker, and reduces the pressure. That is, the maximum pressure in the internal space generated during the compression work is lower than the maximum pressure calculated as the adiabatic change and higher than the maximum pressure calculated as the isothermal change.

そこで本発明においては、加工作業時に発生する当該駆動子と打撃子の衝突は、駆動子で圧縮された内部空間の空気が剰余空間に逃げ込むことに原因して発生すると考え、当該剰余空間の圧力および容積につき検討を加えた。そして圧縮作業を等温変化として算出した場合の剰余空間、つまり駆動子の先端が当該先端と対面する筒部の移動方向の内壁面に当接した状態（実際に当接するわけではない）で残される剰余空間の最大圧力が、実際の圧縮作業時、すなわち加工作業時に内部空間に生ずる最大圧力よりも高くなるように設定し、これにより加工作業時に内部空間内の空気の剰余空間への逃げ込みを抑制して駆動子と打撃子の衝突を回避するようにしたものである。この場合、「剰余空間の最大圧力」は、駆動子の圧縮方向先端が筒部の内壁面（ボア底面）に当接した状態で算出されるが、実際の圧縮作業時において当接することを想定したものではない。
このように、本発明によれば、空気の状態変化を等温変化として算出した場合の剰余空間の最大圧力が、加工作業時に内部空間に生ずる最大圧力よりも高く設定したことにより、実際の加工作業時において、内部空間に発生する最大圧力が剰余空間の最大圧力を超えない限り、内部空間内の空気の剰余空間への逃げ込みが抑えられる。その結果、当該内部空間における駆動子の先端と、当該先端と対向する筒部の内壁面との間には常に空気が存在することになり、駆動子と打撃子の衝突を回避することができる。このため、打撃工具が、例えば電源電圧が安定しない、あるいは定常的でない電圧で駆動される場合、とりわけ設定電圧よりも高い電圧で使用した場合にあっても、好適に対応する。なお空気の状態変化を等温変化として算出する場合の剰余空間の最大圧力は、駆動子が圧縮作業を開始したときの内部空間の圧力と容積の積を、剰余空間の容積で除することによって求められる。 Therefore, in the present invention, it is considered that the collision between the driver and the striker generated during the machining operation is caused by the air in the internal space compressed by the driver escaping into the surplus space, and the pressure in the surplus space. And the volume was reviewed. Then, the remaining space when the compression operation is calculated as an isothermal change, that is, the state in which the tip of the driver is in contact with the inner wall surface in the moving direction of the cylindrical portion facing the tip (not actually in contact) is left. The maximum pressure in the surplus space is set to be higher than the maximum pressure generated in the internal space during actual compression work, that is, during machining work, thereby suppressing the escape of air in the internal space to the surplus space during machining work. Thus, the collision between the driver and the striker is avoided. In this case, the “maximum pressure in the surplus space” is calculated in a state in which the tip in the compression direction of the driver is in contact with the inner wall surface (bore bottom surface) of the cylindrical portion, but it is assumed that it contacts in the actual compression work. It was n’t.
Thus, according to the present invention, the maximum pressure in the surplus space when the air state change is calculated as an isothermal change is set to be higher than the maximum pressure generated in the internal space during the processing operation, so that the actual processing operation As long as the maximum pressure generated in the internal space does not exceed the maximum pressure in the surplus space, the escape of air in the internal space to the surplus space is suppressed. As a result, air always exists between the tip of the driver element in the internal space and the inner wall surface of the cylindrical portion facing the tip, and the collision between the driver element and the striker can be avoided. . For this reason, for example, when the impact tool is driven at a voltage where the power supply voltage is not stable or is not steady, especially when the impact tool is used at a voltage higher than the set voltage, it is suitable. Note that the maximum pressure in the surplus space when the change in air state is calculated as an isothermal change is obtained by dividing the product of the pressure and volume of the internal space when the driver starts the compression operation by the volume of the surplus space. It is done.

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の打撃工具において、駆動子の外周面と筒部の内周面間の隙間をシールする弾性変形可能なシール部材を有し、シール部材は、駆動子に装着される基部と、基部の外径側に一体に設けられ、内部空間の圧力を受けて外径方向に弾性変形して筒部の内周面に対する押圧力が付加される軸方向延在部を有する構成とした。なお本発明における「シール部材」としては、典型的には、断面形状が概ねＹ形に形成されたＹリンが用いられるが、断面形状が概ねＸ形をなすＸリングを好適に包含する。
本発明によれば、駆動子による圧縮作業時において、シール部材の軸方向延在部が内部空間内の圧力によって筒部の内周面に対する押圧力が付加される。このため、シール部材それ自体の弾性変形を利用してシールする方式に比べて、より高いシール性を得ることが可能となる。 (Invention of Claim 2)
According to a second aspect of the present invention, the impact tool according to the first aspect further comprises an elastically deformable seal member that seals a gap between the outer peripheral surface of the driver and the inner peripheral surface of the cylindrical portion, The member is provided integrally with the base mounted on the driver and the outer diameter side of the base, receives the pressure of the inner space, elastically deforms in the outer diameter direction, and applies a pressing force to the inner peripheral surface of the cylindrical portion. A configuration having an axially extending portion. As the “seal member” in the present invention, Y phosphorus having a substantially Y-shaped cross-section is typically used, but an X-ring having a substantially X-shaped cross-section is preferably included.
According to the present invention, during the compression work by the driver, the axially extending portion of the seal member is applied with a pressing force against the inner peripheral surface of the cylindrical portion by the pressure in the internal space. For this reason, it becomes possible to obtain a higher sealing performance as compared with the method of sealing by utilizing the elastic deformation of the sealing member itself.

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、加工作業を行う工具ビットと、工具ビットの長軸方向に直線状に動作して当該工具ビットを打撃する打撃部、および当該打撃部の工具ビットと反対側において、打撃部と一体に形成されて工具ビットの長軸方向に延在する筒部を有する打撃子と、筒部内に摺動自在に挿入された駆動子と、打撃子と駆動子によって囲まれた空間によって定義される内部空間と、駆動子の先端が当該先端と対面する筒部の内壁面に当接した状態で残される剰余空間と、を有し、駆動子が内部空間を縮小する前方向に摺動し、これにより圧縮される内部空間内の空気を介して打撃子を工具ビットに向かって直線状に駆動する打撃工具につき、内部空間の圧縮作業を等温変化として剰余空間の最大圧力を、駆動子が圧縮作業を開始したときの内部空間の圧力と容積の積を、剰余空間の容積で除することによって算出し、そして当該算出された剰余空間の最大圧力が、加工作業時に内部空間に生ずる最大圧力よりも高くなるように剰余空間の容積を決定する打撃工具の製造方法が構成される。これにより、加工作業時において、内部空間に発生する最大圧力が等温変化として算出される剰余空間の最大圧力を超えない限り、内部空間には空気が存在し、駆動子が打撃子に衝突することが回避された打撃工具を製造することができる。なお本発明における「圧縮作業が開始したとき」とは、具体的には、内部空間を圧縮する方向に移動する駆動子が当該内部空間と外部との連通を遮断する位置に置かれたときがこれに該当する。 (Invention of Claim 3)
According to the third aspect of the present invention, a tool bit for performing a machining operation, a striking portion that moves linearly in the long axis direction of the tool bit and strikes the tool bit, and opposite to the tool bit of the striking portion On the side, the striker having a cylindrical part integrally formed with the impacting part and extending in the long axis direction of the tool bit, a drive element slidably inserted into the cylindrical part, and surrounded by the striker and the drive element An internal space defined by the defined space, and a surplus space left in a state where the tip of the driver element is in contact with the inner wall surface of the cylindrical portion facing the tip, and the driver element reduces the inner space For a striking tool that slides forward and drives the striking element linearly toward the tool bit via the air in the inner space that is compressed by this, the compression work in the inner space is changed isothermally to maximize the surplus space. Pressure, the driver starts the compression work The product of the internal space pressure and volume is divided by the volume of the surplus space, and the calculated maximum pressure of the surplus space is higher than the maximum pressure generated in the internal space during the machining operation. A method for manufacturing an impact tool for determining the volume of the surplus space is configured. As a result, during processing work, unless the maximum pressure generated in the internal space exceeds the maximum pressure in the surplus space calculated as an isothermal change, air exists in the internal space, and the drive element collides with the striker. It is possible to manufacture a striking tool that avoids this. In the present invention, “when the compression work starts” specifically refers to the time when the driver moving in the direction of compressing the internal space is placed at a position where the communication between the internal space and the outside is blocked. This is the case.

本発明によれば、打撃工具において、駆動子と打撃子との衝突回避に資する技術が提供されることとなった。 According to the present invention, in the impact tool, a technique that contributes to avoiding a collision between the drive element and the impact element is provided.

以下、本発明の実施形態につき、図１〜図７を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、打撃工具の一例として電動ハンマを用いて説明する。図１は本実施の形態に係る電動ハンマの全体構成を示す断面図である。図１に示すように、電動ハンマ１０１は、概括的に見て、電動ハンマ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）に中空状のツールホルダ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。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直線動作が可能に、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。このハンマビット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。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment will be described using an electric hammer as an example of an impact tool. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the electric hammer according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the electric hammer 101 generally includes a main body portion 103 that forms an outline of the electric hammer 101, and a hollow tool holder 137 in a tip region (left side in the drawing) of the main body portion 103. The main body is composed of a hammer bit 119 that is detachably attached to the main body 103 and a hand grip 109 that is gripped by an operator connected to the opposite side of the main body 103 to the hammer bit 119. The hammer bit 119 is held by the tool holder 137 so that the linear movement in the major axis direction is possible and the relative rotation in the circumferential direction is restricted. The hammer bit 119 corresponds to a “tool bit” in the present invention. For convenience of explanation, the hammer bit 119 side is referred to as the front, and the hand grip 109 side is referred to as the rear.

本体部１０３は、駆動モータ１１１を収容したモータハウジング１０５と、運動変換機構１１３を収容したギアハウジング１０７と、打撃要素１１５を収容したバレルハウジング１０８によって構成されている。駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構１１３によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素１１５に伝達され、当該打撃要素１１５を介してハンマビット１１９に対する長軸方向（図１における左右方向）の衝撃力を発生する。ハンドグリップ１０９には、駆動モータ１１１に対する通電駆動用の電源スイッチ１０９ｂをオン・オフ動作するトリガ１０９ａが設けられている。 The main body 103 includes a motor housing 105 that houses the drive motor 111, a gear housing 107 that houses the motion conversion mechanism 113, and a barrel housing 108 that houses the striking element 115. The rotation output of the drive motor 111 is appropriately converted into a linear motion by the motion conversion mechanism 113 and then transmitted to the striking element 115, and the major axis direction with respect to the hammer bit 119 via the striking element 115 (the left-right direction in FIG. 1). Generates an impact force. The hand grip 109 is provided with a trigger 109a for turning on / off a power switch 109b for energization driving for the drive motor 111.

運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１によって水平面内にて回転駆動される駆動ギア１２１、駆動ギア１２１から中間ギア１２２を介して回転駆動される被動ギア１２３、被動ギア１２３とともに回転するクランク軸１２４、クランク軸１２４に一体に形成されたクランク板１２５、クランク板１２５にクランクピン１２６を介して相対回転可能に連結されたクランクアーム１２７、およびクランクアーム１２７に連接ピン１２８を介して相対回転可能に連結されたピストン１２９を主体として構成されている。クランク軸１２４、クランク板１２５、クランクアーム１２７およびピストン１２９によってクランク機構が構成されている。ピストン１２９は、本発明における「駆動子」に対応する。 The motion conversion mechanism 113 includes a drive gear 121 that is rotationally driven in a horizontal plane by a drive motor 111, a driven gear 123 that is rotationally driven from the drive gear 121 via an intermediate gear 122, a crankshaft 124 that rotates together with the driven gear 123, A crank plate 125 formed integrally with the crank shaft 124, a crank arm 127 connected to the crank plate 125 via a crank pin 126 so as to be relatively rotatable, and a crank arm 127 connected to the crank arm 127 so as to be relatively rotatable via a connecting pin 128. The piston 129 is mainly used. The crank shaft 124, the crank plate 125, the crank arm 127, and the piston 129 constitute a crank mechanism. The piston 129 corresponds to the “driver” in the present invention.

打撃要素１１５は、バレルハウジング１０８のボア内壁に摺動自在に配置された筒状のストライカ１４３を主体として構成されている。ストライカ１４３は、本発明における「打撃子」に対応する。ストライカ１４３は、先端側（前側）に形成された打撃部１４３ａと、当該打撃部１４３ａの後側から後方に向ってハンマビット１１９の長軸方向に所定長さで延在する打撃部１４３ａと一体の筒部１４３ｂを有する。筒部１４３ｂは、周方向壁面の軸方向一端側が閉鎖端部とされ、周方向壁面の軸方向他端側が開口された円筒状に形成される。そして当該筒部１４３ｂ内にピストン１２９が摺動自在に配置されている。ピストン１２９は、駆動モータ１１１が通電駆動されることに伴い筒部１４３ｂに沿って直線動作を行う。これにより、ストライカ１４３は、ピストン１２９の摺動動作に伴う空気室１４３ｃの圧力作用で駆動され、ハンマビット１１９に向ってバレルハウジング１０８内を直線運動し、その打撃部１４３ａがハンマビット１１９の後端部に衝突（打撃）する。かくして、ハンマビット１１９が長軸方向の打撃動作を行い、被加工材（コンクリート）にハンマ作業を遂行する。空気室１４３ｃは、ストライカ１４３とピストン１２９により囲まれる空間であり、本発明における「内部空間」に対応する。 The striking element 115 is mainly composed of a cylindrical striker 143 slidably disposed on the bore inner wall of the barrel housing 108. The striker 143 corresponds to the “batter” in the present invention. The striker 143 is integrally formed with a striking portion 143a formed on the front end side (front side) and a striking portion 143a extending rearward from the rear side of the striking portion 143a with a predetermined length in the major axis direction of the hammer bit 119. The cylindrical portion 143b is provided. The cylindrical portion 143b is formed in a cylindrical shape in which one axial end side of the circumferential wall surface is a closed end and the other axial end side of the circumferential wall surface is opened. A piston 129 is slidably disposed in the cylinder portion 143b. The piston 129 performs a linear motion along the cylindrical portion 143b as the drive motor 111 is energized. As a result, the striker 143 is driven by the pressure action of the air chamber 143c accompanying the sliding movement of the piston 129, and linearly moves in the barrel housing 108 toward the hammer bit 119, and the striking portion 143a is moved to the rear of the hammer bit 119. Collide (blow) the edge. Thus, the hammer bit 119 performs a hammering operation in the long axis direction, and performs a hammering operation on the workpiece (concrete). The air chamber 143c is a space surrounded by the striker 143 and the piston 129, and corresponds to an “internal space” in the present invention.

図２にはバレルハウジング１０８に収容されたストライカ１４３およびピストン１２９の構成が示され、図３には図２のＡ部が拡大して示され、図４にはピストン１２９の先端が筒部１４３ｂの閉鎖端部、すなわちボア底面１４３ｅに当接された状態が示される。また図５および図６にはストライカ１４３の構成がそれぞれ断面図として示され、図７にはピストン１２９の構成が半断面図として示される。上記のように、ストライカ１４３の筒部１４３ｂ内をピストン１２９が摺動して空気室１４３ｃの空気を圧縮することにより、当該圧縮された空気を介してストライカ１４３を直線状に駆動する電動ハンマ１０１において、ピストン１２９の先端側（空気室１４３ｃを縮小する方向、つまり圧縮方向の前側）には、先端小径部１２９ａが形成されている。これにより先端小径部１２９ａの外周面と筒部１４３ｂの周方向壁面、すなわちボア内壁面１４３ｄとの間には、円筒状の隙間空間Ｃが形成されている（図３、図４参照）。また筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅ、および当該ボア底面１４３ｅに対向するピストン１２９の圧縮方向先端面１２９ｂは、それぞれ移動方向と直交する概ね平坦面で形成されている。したがって、ピストン１２９が圧縮方向に移動した際、図４に示すように、当該ピストン１２９の先端面１２９ｂが筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅに当接した状態を想定したとき、上記の隙間空間Ｃは、ピストン１２９の先端外周面と筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄとの間に円筒状の空間として残される。この隙間空間Ｃは、本発明における「剰余空間」に対応する。 2 shows the configuration of the striker 143 and the piston 129 housed in the barrel housing 108, FIG. 3 shows an enlarged view of the portion A in FIG. 2, and FIG. 4 shows that the tip of the piston 129 is the cylindrical portion 143b. A closed end portion of the cylinder, that is, a state in which it abuts on the bottom face 143e of the bore is shown. 5 and 6 show the configuration of the striker 143 as a sectional view, and FIG. 7 shows the configuration of the piston 129 as a half sectional view. As described above, the electric hammer 101 that linearly drives the striker 143 through the compressed air when the piston 129 slides in the cylinder portion 143b of the striker 143 to compress the air in the air chamber 143c. , A tip small diameter portion 129a is formed on the tip end side of the piston 129 (the direction in which the air chamber 143c is reduced, that is, the front side in the compression direction). Thus, a cylindrical gap space C is formed between the outer peripheral surface of the tip small diameter portion 129a and the circumferential wall surface of the cylindrical portion 143b, that is, the bore inner wall surface 143d (see FIGS. 3 and 4). Further, the bore bottom surface 143e of the cylindrical portion 143b and the front end surface 129b of the piston 129 facing the bore bottom surface 143e are each formed as a substantially flat surface orthogonal to the moving direction. Therefore, when the piston 129 moves in the compression direction, as shown in FIG. 4, when it is assumed that the front end surface 129 b of the piston 129 is in contact with the bore bottom surface 143 e of the cylindrical portion 143 b, the gap space C is The cylindrical space is left between the outer peripheral surface of the tip of the piston 129 and the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b. This gap space C corresponds to the “residue space” in the present invention.

またストライカ１４３の筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄには、周方向の１８０度の位相差を置いた２ヶ所に凹状の窪み１５１が形成されている（図５、図６参照）。窪み１５１は、ピストン１２９とストライカ１４３の相対移動行程において、当該ピストン１２９とストライカ１４３が、図２に示す所定の相対位置関係となったときに、空気室１４３ｃの隙間空間Ｃとピストン１２９に設けた通気孔（「呼吸孔」とも称呼する）１５３を連通する。すなわち、窪み１５１は、ピストン１２９がストライカ１４３に対して所定位置に置かれたときに、隙間Ｃと通気孔１５３とを跨ぐように位置することにより隙間空間Ｃと通気孔１５３を連通する構成とされ、以下の説明では、このときのピストン１２９の位置を通気位置という。通気孔１５３は、ピストン１２９の周方向における１８０度の位相差を置いた２ヶ所において、ピストン１２９の径方向に延在されており、外径側端部が筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄに臨むように開口され、内径側端部がピストン１２９の後部側に形成されたクランクアーム取付用としてのくりぬき孔１２９ｃに臨むように開口されている（図４、図７参照）。そして２つの通気孔１５３の外径側の開口は、ピストン１２９の外側に形成された周方向の円周溝１５５によって互いに連通される。 Further, in the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b of the striker 143, concave depressions 151 are formed at two places with a phase difference of 180 degrees in the circumferential direction (see FIGS. 5 and 6). The depression 151 is provided in the clearance space C of the air chamber 143c and the piston 129 when the piston 129 and the striker 143 have a predetermined relative positional relationship shown in FIG. 2 in the relative movement stroke of the piston 129 and the striker 143. The air vent (also referred to as “breathing hole”) 153 communicates. That is, when the piston 129 is placed at a predetermined position with respect to the striker 143, the recess 151 is positioned so as to straddle the gap C and the vent hole 153, thereby communicating the gap space C and the vent hole 153. In the following description, the position of the piston 129 at this time is referred to as a ventilation position. The vent hole 153 extends in the radial direction of the piston 129 at two positions with a phase difference of 180 degrees in the circumferential direction of the piston 129, and an outer diameter side end portion is formed on the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b. It opens so that it may face, and it opens so that the inner diameter side edge part may face the hollow hole 129c for crank arm attachment formed in the rear side of piston 129 (refer FIG. 4, FIG. 7). The openings on the outer diameter side of the two ventilation holes 153 are communicated with each other by a circumferential groove 155 formed in the outer side of the piston 129.

上記のように、窪み１５１は、ピストン１２９が通気位置にあるとき、隙間空間Ｃと通気孔１５３を連通する。すなわち、空気室１４３ｃと、室外空間としてのクランク機構を収容した機構収容室１０７ａ（図１参照）が互いに連通し、空気室１４３ｃと機構収容室１０７ａとの間で圧力差による空気の出し入れが起こる構成とされる。窪み１５１および通気孔１５３によって「通気路」が構成される。機構収容室１０７ａは、本発明における「外部」に対応する。 As described above, the recess 151 allows the gap space C and the vent hole 153 to communicate with each other when the piston 129 is in the vent position. That is, the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a (see FIG. 1) housing the crank mechanism serving as the outdoor space communicate with each other, and the air enters and exits due to a pressure difference between the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a. It is supposed to be configured. The depression 151 and the ventilation hole 153 constitute a “ventilation path”. The mechanism accommodating chamber 107a corresponds to “external” in the present invention.

ピストン１２９の先端小径部１２９ａには、当該ピストン１２９の外周面と筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄとの間の微少隙間をシールするためのＹリング１５７が装着されている（図３、図４参照）。Ｙリング１５７は、本発明における「シール部材」に対応する。Ｙリング１５７は、先端小径部１２９ａの外周に形成された断面略Ｙ形のリング取付溝１２９ｄ（図７参照）に嵌め込まれて装着されるリング状の基部１５７ａと、当該基部１５７ａの外径側に一体状に形成されたリップ部１５７ｂを有する。リップ部１５７ｂは、軸方向に延在するとともに筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄに接触して摺動する。そしてピストン１２９が通気位置を越えて空気室１４３ｃを縮小する方向に移動する圧縮作業時において、空気室１４３ｃ内の圧力を受けて当該ボア内壁面１４３ｄに対する押圧力が付与される。このため、シール部材それ自体の弾性変形を利用してシールする方式、例えばＯリングに比べて、より高いシール性を得ることが可能となる。
またＹリング１５７は、小径に形成されたピストン１２９の先端小径部１２９ａを利用して取り付けることができる。このため、リング取付溝１２９ｄに対する取付作業を楽に行うことができる。なおリップ部１５７ｂの軸方向長さは、窪み１５１の直径よりも短い。このため、ピストン１２９が通気位置にあるとき、窪み１５１は、リップ部１５７ｂによって塞がれることなく、隙間空間Ｃと通気孔１５３とを連通する。リップ部１５７ｂは、本発明における「軸方向延在部」に対応する。 A Y ring 157 for sealing a minute gap between the outer peripheral surface of the piston 129 and the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b is attached to the small diameter portion 129a of the piston 129 (FIGS. 3 and 4). reference). The Y ring 157 corresponds to a “seal member” in the present invention. The Y ring 157 includes a ring-shaped base portion 157a fitted in and mounted on a ring mounting groove 129d (see FIG. 7) having a substantially Y-shaped cross section formed on the outer periphery of the tip small-diameter portion 129a, and an outer diameter side of the base portion 157a. Has a lip portion 157b formed integrally. The lip portion 157b extends in the axial direction and slides in contact with the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b. During the compression operation in which the piston 129 moves beyond the ventilation position in the direction of reducing the air chamber 143c, the pressure in the air chamber 143c is received and a pressing force is applied to the bore inner wall surface 143d. For this reason, it becomes possible to obtain a higher sealing performance as compared with a method of sealing using elastic deformation of the sealing member itself, for example, an O-ring.
The Y ring 157 can be attached using the small diameter portion 129a at the tip of the piston 129 having a small diameter. For this reason, the attachment work to the ring attachment groove 129d can be easily performed. The axial length of the lip 157b is shorter than the diameter of the recess 151. For this reason, when the piston 129 is in the ventilation position, the recess 151 allows the gap space C and the ventilation hole 153 to communicate with each other without being blocked by the lip portion 157b. The lip portion 157b corresponds to the “axially extending portion” in the present invention.

上記のように構成された電動ハンマ１０１は、作業者によるトリガ１０９ａの引き操作によって駆動モータ１１１が通電駆動されると、クランク機構を介してピストン１２９がストライカ１４３の筒部１４３ｂ内を直線状に摺動動作されて空気室１４３ｃ内の空気を圧縮する。ストライカ１４３は空気室１４３ｃ内に生ずる圧力でハンマビット１１９に向ってバレルハウジング１０８内を直線運動し、その打撃部１４３ａがハンマビット１１９の端部に衝突（打撃）する。かくして、ハンマビット１１９が長軸方向の打撃動作を行い、被加工材（コンクリート）にハンマ作業を遂行する。 In the electric hammer 101 configured as described above, when the drive motor 111 is energized and driven by the pulling operation of the trigger 109a by the operator, the piston 129 linearly moves in the cylindrical portion 143b of the striker 143 via the crank mechanism. The air is slid to compress the air in the air chamber 143c. The striker 143 linearly moves in the barrel housing 108 toward the hammer bit 119 by the pressure generated in the air chamber 143c, and the striking portion 143a collides (hits) the end of the hammer bit 119. Thus, the hammer bit 119 performs a hammering operation in the long axis direction, and performs a hammering operation on the workpiece (concrete).

電動ハンマ１０１による加工作業時において、ピストン１２９が空気室１４３ｃを圧縮する方向に移動するとき、当該空気室１４３ｃは常に空気が存在するということを期待しているが、現実には、電動ハンマ１０１が、例えば電源電圧が安定しない、あるいは定常的でない電圧で駆動されたような場合、とりわけ設定電圧よりも高い電圧で使用した場合にピストン１２９の先端面１２９ｂがストライカ１４３のボア底面１４３ｅに衝突し易くなる。そして衝突時の衝撃力で運動変換機構１１３の構成部材のうちの強度的に最も弱い部分に負担がかかり、当該部位に破損を生ずる可能性がある。このようなピストン１２９とストライカ１４３の衝突は、ピストン１２９による圧縮時に空気室１４３ｃの空気がピストン１２９の先端外周領域とボア内壁面１４３ｄとの間の隙間Ｃに逃げ込むことに原因すると考えられる。 When the piston 129 moves in the direction of compressing the air chamber 143c during the processing operation by the electric hammer 101, it is expected that the air chamber 143c always has air, but in reality, the electric hammer 101 However, for example, when the power supply voltage is unstable or driven at a non-steady voltage, the tip surface 129b of the piston 129 collides with the bore bottom surface 143e of the striker 143 particularly when used at a voltage higher than the set voltage. It becomes easy. Then, the impact force at the time of collision imposes a burden on the weakest part of the constituent members of the motion conversion mechanism 113, and the part may be damaged. The collision between the piston 129 and the striker 143 is considered to be caused by the air in the air chamber 143c escaping into the gap C between the tip outer peripheral region of the piston 129 and the bore inner wall surface 143d during compression by the piston 129.

そこで本実施の形態においては、ピストン１２９の先端外周部と筒部１４３ｂのボア内壁面１４３ｄとの間に形成される隙間空間Ｃの容積を減らす設定とする。 Therefore, in the present embodiment, a setting is made to reduce the volume of the gap space C formed between the tip outer peripheral portion of the piston 129 and the bore inner wall surface 143d of the cylindrical portion 143b.

隙間空間Ｃの容積は、下記のような条件で設定される。
ストライカ１４３の筒部１４３ｂに設定される窪み１５１は、例えば電動ハンマ１０１が最も能力を発揮するように、その大きさや位置や数などが決められている。上記したように、ピストン１２９が空気室１４３ｃを圧縮する方向に移動して窪み１５１の位置にＹリング１５７がさしかかると、円周溝１５５および通気孔１５３を介して空気室１４３ｃと機構収容室１０７ａが連通し、当該空気室１４３ｃと機構収容室１０７ａ間の圧力差で空気の出し入れが起こる。このとき、空気の出し入れ量は、図３の拡大図に示すような窪み１５１と円周溝１５５とのつなぎ目の最小流量断面積（Ｓ部）の大きさにより大きな影響を受ける。そのため、ピストン１２９の先端小径部１２９ａの外径を筒部１４３ｂのボア内径に近づけるような設定とすると、隙間空間Ｃの窪み１５１とのつなぎ目の流路断面積（Ｓ１部）が最小流路断面積（Ｓ部）よりも小さくなってしまう。これは電動ハンマ１０１の能力を最も発揮する設定ではなくなってしまう。
それならば、隙間空間Ｃの流路断面積（Ｓ１部）が最小流路断面積以上の大きさであれば問題ないかと言えば必ずしもそうではない。それは窪み１５１がボア内壁面１４３ｄの全周にあるわけではなく周方向の一部にあり、一方、円筒状の隙間空間Ｃはボア内壁面１４３ｄの全周にあるため、窪み１５１と隙間空間Ｃのつなぎ目における流路にギャップがあり、空気の流れの抵抗となってしまうからである。したがって、円筒状の隙間空間Ｃの断面積については、最小流路断面積（Ｓ部）とのつなぎ目において抵抗とならない十分な大きさが必要となる。このような理由から隙間空間Ｃの断面積の最小値が制限される。 The volume of the gap space C is set under the following conditions.
The size, position, number, and the like of the recess 151 set in the cylindrical portion 143b of the striker 143 are determined so that the electric hammer 101 exhibits its ability, for example. As described above, when the piston 129 moves in the direction of compressing the air chamber 143c and the Y ring 157 reaches the position of the depression 151, the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a are interposed via the circumferential groove 155 and the vent hole 153. Are communicated, and the pressure difference between the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a causes air to enter and exit. At this time, the amount of air taken in and out is greatly influenced by the size of the minimum flow cross-sectional area (S portion) at the joint between the recess 151 and the circumferential groove 155 as shown in the enlarged view of FIG. Therefore, if the outer diameter of the small diameter portion 129a of the piston 129 is set to be close to the bore inner diameter of the cylindrical portion 143b, the flow passage cross-sectional area (S1 portion) at the joint with the recess 151 of the gap space C is the minimum flow passage cut-off. It becomes smaller than the area (S part). This is not the setting that makes the most of the ability of the electric hammer 101.
In that case, if the flow path cross-sectional area (S1 portion) of the gap space C is larger than the minimum flow path cross-sectional area, it is not necessarily so. That is, the recess 151 is not in the entire circumference of the bore inner wall surface 143d, but in a part of the circumferential direction. On the other hand, the cylindrical gap space C is in the entire circumference of the bore inner wall surface 143d. This is because there is a gap in the flow path at the joint, which causes resistance to air flow. Therefore, the cross-sectional area of the cylindrical gap space C needs to be large enough not to become a resistance at the joint with the minimum flow path cross-sectional area (S portion). For this reason, the minimum value of the cross-sectional area of the gap space C is limited.

一方、隙間空間Ｃの最大値も制限がある。
ピストン１２９のシール部、すなわちＹリング１５７と、ストライカ１４３の窪み１５１が図２に示す位置関係になると、空気室１４３ｃと機構収容室１０７ａの圧力は、概ね同じになる（実際には空気の流れ速度と、図示のような位置関係となる時期は限られているため、同じにはならないが、同じになるような作用は働く）。機構収容室１０７ａは、空気室１４３ｃに比べると、非常に大きな容積であるため、電動ハンマ１０１の組み立て時に封入した空気の圧力で常にほぼ０．１ＭＰａ「メガパスカル」（絶対圧）となっている。そしてこの状態から空気室１４３ｃを圧縮していく。このとき、空気室１４３ｃ内に発生する最大圧力については、単純化して考えると、空気が外部との熱のやり取りをしないで状態を変える断熱変化の方程式［ＰＶ^１．４＝一定］（Ｐは圧力、Ｖは容積）を用いて、あるいは等温変化の方程式［ＰＶ＝一定］を用いて見積もることができる。因みに、等温変化で算出された空気室１４３ｃの最大圧力は、断熱変化で算出される最大圧力よりも低く、かつ実際の圧縮作業で空気室１４３ｃの発生する最大圧力よりも低い。 On the other hand, the maximum value of the gap space C is also limited.
When the seal portion of the piston 129, that is, the Y ring 157 and the recess 151 of the striker 143 are in the positional relationship shown in FIG. 2, the pressures in the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a become substantially the same (actually, the flow of air The speed and the time of the positional relationship shown in the figure are limited, so they are not the same, but the same action works). Since the mechanism housing chamber 107a has a very large volume compared to the air chamber 143c, the pressure of the air enclosed when the electric hammer 101 is assembled is always about 0.1 MPa “megapascal” (absolute pressure). . Then, the air chamber 143c is compressed from this state. At this time, the maximum pressure generated in the air chamber 143c is considered in a simplified manner, an equation of adiabatic change in which air changes its state without exchanging heat with the outside [PV ^1.4 = constant] (P is Pressure, V is volume) or can be estimated using the equation of isothermal change [PV = constant]. Incidentally, the maximum pressure of the air chamber 143c calculated by the isothermal change is lower than the maximum pressure calculated by the adiabatic change and lower than the maximum pressure generated by the air chamber 143c in the actual compression work.

ピストン１２９が通気位置に置かれて空気室１４３ｃと機構収容室１０７ａとの間で空気の出し入れが行なわれる状態のときの空気室１４３ｃの容積をＶ１、そのときの圧力をＰ１（０．１ＭＰａ）とし、ピストン１２９の先端面１２９ｂが筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅに当接した状態での空気室１４３ｃの容積、すなわち隙間空間Ｃの容積をＶ２とすると、そのときの当該隙間空間Ｃの最大圧力Ｐ２は、断熱変化の方程式では、［Ｐ２＝Ｐ１×Ｖ１^１．４／Ｖ２^１．４］となる。つまり断熱変化では、圧縮作業によって発生する空気室１４３ｃの最大圧力Ｐ０がピストン１２９の先端面１２９ｂが筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅに当接した状態での隙間空間Ｃの最大圧力Ｐ２に達しない限りピストン１２９とストライカ１４３の衝突が生じないと言える。実際にはピストン１２９による圧縮作業によって高温となった空気室１４３ｃ内の空気は、その熱をストライカ１４３やピストン１２９により奪われて圧力を下げるため、断熱変化の方程式で算出される最大圧力Ｐ２に達することはない。 The volume of the air chamber 143c is V1, and the pressure at that time is P1 (0.1 MPa) when the piston 129 is placed in the ventilation position and air is taken in and out between the air chamber 143c and the mechanism housing chamber 107a. Assuming that the volume of the air chamber 143c in a state where the tip end surface 129b of the piston 129 is in contact with the bore bottom surface 143e of the cylindrical portion 143b, that is, the volume of the gap space C is V2, the maximum pressure of the gap space C at that time P2 is [P2 = P1 × ^V11.4 / ^V21.4 ] in the equation of adiabatic change. In other words, in the adiabatic change, unless the maximum pressure P0 of the air chamber 143c generated by the compression operation reaches the maximum pressure P2 of the gap space C in a state where the tip end surface 129b of the piston 129 is in contact with the bore bottom surface 143e of the cylindrical portion 143b. It can be said that there is no collision between the piston 129 and the striker 143. Actually, the air in the air chamber 143c heated to high temperature by the compression operation by the piston 129 is taken away by the striker 143 and the piston 129 to reduce the pressure, so that the maximum pressure P2 calculated by the adiabatic change equation is reached. Never reach.

一方、空気の状態変化が一定温度で行われる等温変化の方程式［ＰＶ＝一定］を用いてピストン１２９の先端面１２９ｂが筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅに当接した状態での空気室１４３ｃの最大圧力、すなわち隙間空間Ｃの最大圧力Ｐ２を見積もると、当該最大圧力Ｐ２は、［Ｐ２＝Ｐ１×Ｖ１／Ｖ２］となる。上述したように、等温変化で算出された空気室１４３ｃの最大圧力Ｐ２は、断熱変化で算出される最大圧力Ｐ２よりも低い。つまりピストン１２９の先端面１２９ｂが筒部１４３ｂのボア底面１４３ｅに当接した状態での等温変化で算出される隙間空間Ｃの最大圧力Ｐ２が、圧縮作業時に空気室１４３ｃに発生する最大圧力Ｐ０よりも高ければ、ピストン１２９とストライカ１４３の衝突が生じないと言える。
すなわち、等温変化の方程式で算出された隙間空間Ｃの最大圧力Ｐ２が、電動ハンマ１０１の使用時に空気室１４３ｃに発生する最大圧力Ｐ０と等しくなるときの、隙間空間Ｃの容積が最大側の制限値である。換言すれば、電動ハンマ１０１の使用で起こり得る最大圧力Ｐ０でもピストン１２９とストライカ１４３が衝突しない隙間空間Ｃの容積が最大側の制限値である。 On the other hand, the maximum of the air chamber 143c in a state in which the tip surface 129b of the piston 129 is in contact with the bore bottom surface 143e of the cylindrical portion 143b using the isothermal change equation [PV = constant] in which the change of the air state is performed at a constant temperature. When the pressure, that is, the maximum pressure P2 in the gap space C is estimated, the maximum pressure P2 is [P2 = P1 × V1 / V2]. As described above, the maximum pressure P2 of the air chamber 143c calculated by the isothermal change is lower than the maximum pressure P2 calculated by the adiabatic change. That is, the maximum pressure P2 of the gap space C calculated by the isothermal change in a state where the tip end surface 129b of the piston 129 is in contact with the bore bottom surface 143e of the cylindrical portion 143b is greater than the maximum pressure P0 generated in the air chamber 143c during the compression work. If it is too high, it can be said that there is no collision between the piston 129 and the striker 143.
That is, when the maximum pressure P2 of the gap space C calculated by the equation of isothermal change is equal to the maximum pressure P0 generated in the air chamber 143c when the electric hammer 101 is used, the volume of the gap space C is limited to the maximum side. Value. In other words, the volume of the gap space C where the piston 129 and the striker 143 do not collide is the maximum limit value even at the maximum pressure P0 that can occur when the electric hammer 101 is used.

以上のことを勘案して、本実施の形態においては、隙間空間Ｃの容積につき、上述した最小側の制限値と最大側の制限値との間となるように設定した。つまり隙間空間Ｃの流路断面積（Ｓ１部）を最小流路断面積（Ｓ部）とのつなぎ目において抵抗とならない十分な大きさに定めつつ、等温変化の方程式を用いて算出した隙間空間Ｃの最大圧力が、圧縮作業時に空気室１４３ｃに生ずる最大圧力よりも高くなるように設定する構成とした。本実施の形態によれば、このような設定とすることにより、電動ハンマ１０１としての能力を最大限に発揮しつつ、実際の加工作業時において、空気室１４３ｃに発生する最大圧力が等温変化として算出される最大圧力を超えない限り、空気室１４３ｃのピストン１２９の先端面１２９ｂとボア底面１４３ｅとの間に空気を存在させることが可能となり、ピストン１２９とストライカ１４３の衝突を回避することができる。その結果、電動ハンマ１０１が、例えば電源電圧が安定しない、あるいは定常的でない電圧で駆動される場合においても、好適に対応することができる。 In consideration of the above, in the present embodiment, the volume of the gap space C is set to be between the minimum limit value and the maximum limit value described above. That is, the gap space C calculated using the equation of isothermal change while setting the flow passage cross-sectional area (S1 portion) of the gap space C to a sufficient size that does not cause resistance at the joint with the minimum flow passage cross-sectional area (S portion). The maximum pressure is set to be higher than the maximum pressure generated in the air chamber 143c during the compression work. According to the present embodiment, by setting such a setting, the maximum pressure generated in the air chamber 143c is changed as an isothermal change during the actual machining operation while maximizing the capability of the electric hammer 101. As long as the calculated maximum pressure is not exceeded, air can exist between the tip end surface 129b of the piston 129 and the bore bottom surface 143e of the air chamber 143c, and collision between the piston 129 and the striker 143 can be avoided. . As a result, even when the electric hammer 101 is driven with a voltage whose power supply voltage is not stable or not steady, for example, it is possible to cope with it appropriately.

［本発明の他の実施形態］
次に本発明の他の実施形態につき、図８および図９を参照しつつ説明する。前述した実施形態では、ピストン１２９の先端小径部１２９ａの外径を変える（現状よりも大径にする）設定とすることにより隙間空間Ｃの容積を減少する構成としたが、他の実施形態は、ピストン１２９の先端小径部１２９ａの外径を変更する代わりにストライカ１４３の筒部１４３ｂのボア形状を変えることによって隙間空間Ｃの容積を減少する構成としたものである。 [Other Embodiments of the Present Invention]
Next, another embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the above-described embodiment, the volume of the gap space C is reduced by changing the outer diameter of the small-diameter portion 129a of the piston 129 (making it larger than the current diameter). Instead of changing the outer diameter of the small diameter portion 129a of the piston 129, the volume of the gap space C is reduced by changing the bore shape of the cylindrical portion 143b of the striker 143.

図８に示す他の実施形態では、ボア底面１４３ｅに円形状の凹部１４３ｆを設け、この円形状の凹部１４３ｆにピストン１２９の先端小径部１２９ａの一部、つまり先端部が嵌り込む構成としている。なお凹部１４３ｆの内径は、先端小径部１２９ａの先端部が凹部１４３ｆに嵌り込んだ状態では、凹部１４３ｆの内周面と先端小径部１２９ａの外周面間に微小隙間が存在するように設定される。このような構成とすることにより、ピストン１２９が圧縮方向へと移動して先端小径部１２９ａの先端部が凹部１４３ｆの底面に当接した状態を想定すると、その状態では、先端小径部１２９ａの軸方向長さが実質的に短縮された形となり、その分、隙間空間Ｃの容積を減少することができる。これにより、前述した実施の形態と同様に、電動ハンマ１０１としての能力を最大限に発揮しつつ、実際の加工作業時において、空気室１４３ｃに発生する最大圧力が等温変化として算出される隙間空間Ｃの最大圧力を超えない限り、空気室１４３ｃのピストン１２９の先端面１２９ｂとボア底面１４３ｅとの間には空気を存在させてピストン１２９がストライカ１４３に衝突することを回避することができる。 In another embodiment shown in FIG. 8, a circular concave portion 143f is provided in the bore bottom surface 143e, and a part of the tip small diameter portion 129a of the piston 129, that is, the tip portion is fitted into the circular concave portion 143f. The inner diameter of the concave portion 143f is set so that a minute gap exists between the inner peripheral surface of the concave portion 143f and the outer peripheral surface of the small distal end portion 129a when the distal end portion of the small distal end portion 129a is fitted into the concave portion 143f. . By assuming such a configuration, assuming that the piston 129 moves in the compression direction and the tip end of the tip small diameter portion 129a is in contact with the bottom surface of the recess 143f, in that state, the shaft of the tip small diameter portion 129a The direction length is substantially shortened, and the volume of the gap space C can be reduced accordingly. As a result, as in the above-described embodiment, the gap space in which the maximum pressure generated in the air chamber 143c is calculated as an isothermal change during the actual machining operation while maximizing the capability of the electric hammer 101. As long as the maximum pressure of C is not exceeded, it is possible to prevent the piston 129 from colliding with the striker 143 by causing air to exist between the front end surface 129b of the piston 129 and the bore bottom surface 143e of the air chamber 143c.

図９に示す他の実施形態では、空気室１４３ｃ内に円環状のリング１４３ｇを挿入配置し、このリング１４３ｇに圧縮方向へと移動したピストン１２９の先端小径部１２９ａの先端部が嵌り込む構成としている。リング１４３ｇは、ボア底面１４３ｅに当接され状態でボア内壁面１４３ｄに適宜止着手段で固定される。このように構成とすることにより、ピストン１２９が圧縮方向へと移動して先端小径部１２９ａの先端部がリング１４３ｇの内径に入り込んだときの先端小径部１２９ａの軸方向長さが、図８に示す他の実施形態の場合と同様に実質的に短縮することになり、その分、隙間空間Ｃの容積を減少することができる。すなわち、図９に示す他の実施形態によっても前述した実施の形態と同様に、電動ハンマ１０１としての能力を最大限に発揮しつつ、実際の加工作業時において、空気室１４３ｃに発生する最大圧力が等温変化として算出される隙間空間Ｃの最大圧力を超えない限り、空気室１４３ｃのピストン１２９の先端面１２９ｂとボア底面１４３ｅとの間には空気を存在させてピストン１２９がストライカ１４３に衝突することを回避することができる。
なお図８および図９に示した他の実施形態によれば、上述した最小側の制限値に関する設定については、従来と同様とすることができ、設定の容易化が図れる。 In another embodiment shown in FIG. 9, an annular ring 143g is inserted and arranged in the air chamber 143c, and the tip of the small diameter portion 129a of the piston 129 moved in the compression direction is fitted into the ring 143g. Yes. The ring 143g is fixed to the bore inner wall surface 143d by an appropriate fastening means while being in contact with the bore bottom surface 143e. With this configuration, the axial length of the tip small diameter portion 129a when the piston 129 moves in the compression direction and the tip portion of the tip small diameter portion 129a enters the inner diameter of the ring 143g is shown in FIG. As in the case of the other embodiments shown, it is substantially shortened, and the volume of the gap space C can be reduced accordingly. That is, the maximum pressure generated in the air chamber 143c during the actual machining operation while maximizing the capability of the electric hammer 101 also in the other embodiments shown in FIG. 9 as in the above-described embodiment. Unless the maximum pressure of the gap space C calculated as an isothermal change exceeds air, air exists between the tip surface 129b of the piston 129 and the bore bottom surface 143e of the air chamber 143c, and the piston 129 collides with the striker 143. You can avoid that.
In addition, according to the other embodiments shown in FIGS. 8 and 9, the setting relating to the minimum limit value described above can be made the same as the conventional one, and the setting can be facilitated.

なお本実施の形態は、打撃工具の一例として、電動ハンマ１０１を用いて説明したが、ハンマビット１１９が打撃動作のみによるハンマ作業に加え、ハンマビット１１９が打撃動作しつつ回転動作してハンマドリル作業を行う電動ハンマドリルに適用してもよい。 Although the present embodiment has been described by using the electric hammer 101 as an example of a hammering tool, the hammer bit 119 is rotated while the hammer bit 119 performs the hammering operation in addition to the hammering operation by the hammering operation alone, and the hammer drill work is performed. You may apply to the electric hammer drill which performs.

なお本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能である。
（態様１）
「請求項２に記載の打撃工具であって、
前記駆動子は、圧縮作業時の移動方向先端側に、前記筒部の内周面に所定の隙間を置いて対向する先端小径部を有し、前記先端小径部に前記シール部材が装着されていることを特徴とする打撃工具。」
態様１に記載の発明によれば、駆動子にシール部材を取り付ける際、外径の小さい先端小径部を利用して取り付けることができるため、当該取り付けを楽に行うことができる。 In view of the gist of the present invention, the following modes can be configured.
(Aspect 1)
“A striking tool according to claim 2,
The drive element has a small distal end portion facing the inner peripheral surface of the cylindrical portion with a predetermined gap on the distal end side in the moving direction during compression work, and the seal member is attached to the small distal end portion. A striking tool characterized by "
According to the first aspect of the present invention, when the seal member is attached to the driver element, the attachment can be performed easily because the seal member can be attached using the tip small diameter portion having a small outer diameter.

（態様２）
「態様１に記載の打撃工具であって、
前記先端小径部の外周面と前記筒部の内周面との間に形成された環状の隙間が前記剰余空間とされ、
前記剰余空間を介して前記内部空間と外部とを連通または遮断する通気路を有し、
前記剰余空間の断面積は、当該剰余空間の前記通気路とつながる領域の空気流れの抵抗が、前記通気路の前記外部とつながる流路中に形成された最小流路断面積部分の空気流れの抵抗よりも小さくなるような大きさに設定されていることを特徴とする打撃工具。」
駆動子が筒部内の所定領域に置かれ、剰余空間と外部が通気路を介して連通された状態のとき、内部空間と外部との間で空気の出し入れが起こる。このときの空気の出し入れ量は、通気路における最小流路断面積の大きさにより大きな影響を受ける。このことから、通気路の最小流路断面積については、打撃工具が最も能力を発揮するように、その大きさや形状等が設定される。本発明においては、剰余空間の断面積につき、当該剰余空間の通気路とつながる領域（つまり剰余空間と通気路のつなぎ目）の空気流れの抵抗が、通気路の外部とつながる流路中に形成された最小流路断面積部分の空気流れの抵抗よりも小さくなるような大きさに設定することにより、打撃工具に予定された能力を支障なく発揮させることが可能となる。 (Aspect 2)
“A striking tool according to aspect 1,
An annular gap formed between the outer peripheral surface of the tip small-diameter portion and the inner peripheral surface of the cylindrical portion is the surplus space,
An air passage that communicates or blocks the internal space and the outside through the surplus space;
The cross-sectional area of the surplus space is the air flow resistance of the minimum flow path cross-sectional area portion formed in the flow path connected to the outside of the vent passage where the resistance of the air flow in the region connected to the vent passage of the surplus space is A striking tool characterized in that it is set to a size smaller than the resistance. "
When the driver element is placed in a predetermined region in the cylindrical portion and the surplus space and the outside are in communication with each other through the air passage, the air enters and exits between the inner space and the outside. The amount of air taken in and out at this time is greatly influenced by the size of the minimum flow path cross-sectional area in the ventilation path. For this reason, the size, shape, and the like of the minimum flow path cross-sectional area of the air flow path are set so that the impact tool exhibits its ability. In the present invention, with respect to the cross-sectional area of the surplus space, the resistance of the air flow in the region connected to the vent path of the surplus space (that is, the joint between the surplus space and the vent path) is formed in the flow path connected to the outside of the vent path. In addition, by setting the size to be smaller than the resistance of the air flow in the minimum flow path cross-sectional area portion, it is possible to exert the ability planned for the impact tool without any trouble.

（態様３）
「態様２に記載の打撃工具であって、
前記通気路は、前記筒部の内周面に形成された窪みと、前記駆動子に形成されて一端が外部と常時に連通する第１の開口とされ、他端が前記筒部の内周面に臨む第２の開口とされた通気孔とを有し、
前記窪みは、前記駆動子が前記打撃子に対して所定位置にあるときに、前記第２の開口と前記剰余空間とを跨ぐように位置することで前記通気孔と前記剰余空間とを相互に連通し、前記駆動子が前記所定位置以外の位置にあるときに、前記第２の開口と前記剰余空間のいずれか一方または双方から離間して前記通気孔と前記剰余空間の連通を遮断するように構成されていることを特徴とする打撃工具。」
態様３に記載の発明によれば、打撃工具が最も能力を発揮するように、窪みの大きさや位置あるいは数等が設定される。なお本発明における「窪み」は、典型的には、凹球面で、周方向に単一あるいは複数形成されるが、当該形状に限定されるものではない。 (Aspect 3)
“A striking tool according to aspect 2,
The air passage is a recess formed in the inner peripheral surface of the cylindrical portion, a first opening formed in the driver and having one end communicating with the outside at all times, and the other end is an inner peripheral portion of the cylindrical portion. Having a second opening facing the surface and a vent hole;
The recess is positioned so as to straddle the second opening and the surplus space when the driver is in a predetermined position with respect to the striking element, so that the vent hole and the surplus space are mutually connected. When the driver is in a position other than the predetermined position, the communication between the vent hole and the surplus space is blocked by being separated from one or both of the second opening and the surplus space. The impact tool characterized by being comprised in this. "
According to the invention described in the aspect 3, the size, position, number, etc. of the recesses are set so that the impact tool exhibits its ability most. The “dent” in the present invention is typically a concave spherical surface and is formed as a single or a plurality in the circumferential direction, but is not limited to this shape.

（態様４）
「態様２または３に記載の打撃工具であって、
前記通気路は、前記駆動子の外壁面における前記第２の開口を含む領域に周方向に延在する円周溝を有し、当該円周溝を介して前記通気孔が前記窪みと連通可能とされ、
前記窪みと前記円周溝が連通する領域が前記通気路の最小流路断面積とされ、前記剰余空間の断面積は、前記窪みとつながる領域の空気流れの抵抗が、前記最小流路断面積部分の空気流れの抵抗よりも小さくなるような大きさに設定されていることを特徴とする打撃工具。」
態様４に記載の発明によれば、駆動子が筒部に対して摺動方向回りに相対移動（相対回動）しても、窪みと第２の開口との連通および遮断機能を好適に維持できるとともに、打撃工具に予定された能力を支障なく発揮させることができる。 (Aspect 4)
“A striking tool according to aspect 2 or 3,
The ventilation path has a circumferential groove extending in a circumferential direction in a region including the second opening on the outer wall surface of the driver element, and the ventilation hole can communicate with the depression through the circumferential groove. And
The area where the recess communicates with the circumferential groove is the minimum flow path cross-sectional area of the ventilation path, and the cross-sectional area of the surplus space is the resistance of the air flow in the area connected to the recess is the minimum flow path cross-sectional area. A striking tool characterized in that it is set to a size that is smaller than the resistance of air flow in the part. "
According to the fourth aspect of the present invention, even when the driver element is relatively moved (relatively rotated) around the sliding direction with respect to the cylindrical portion, the communication and blocking function between the recess and the second opening is preferably maintained. In addition, it is possible to exert the planned ability of the impact tool without any trouble.

本実施の形態に係る電動ハンマの全体構成を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the whole structure of the electric hammer which concerns on this Embodiment. バレルハウジングに収容されたストライカおよびピストンを示す断面図である。It is sectional drawing which shows the striker and piston accommodated in the barrel housing. 図２のＡ部の拡大図である。It is an enlarged view of the A section of FIG. ピストンの先端が筒部のボア底面に当接された状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state in which the front-end | tip of the piston contact | abutted to the bore bottom face of the cylinder part. ストライカを示す断面図である。It is sectional drawing which shows a striker. 図５のＢ−Ｂ線断面図である。FIG. 6 is a sectional view taken along line B-B in FIG. 5. ピストンを示す半断面図であるIt is a half sectional view showing a piston 他の実施形態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining other embodiment. 更に他の実施形態を説明する断面図である。It is sectional drawing explaining other embodiment.

Explanation of symbols

１０１電動ハンマ（打撃工具）
１０３本体部
１０５モータハウジング
１０７ギアハウジング
１０７ａ機構収容室
１０８バレルハウジング
１０９グリップ
１０９ａトリガ
１０９ｂ電源スイッチ
１１１駆動モータ
１１３運動変換機構
１１５打撃要素
１１９ハンマビット（工具ビット）
１２１駆動ギア
１２２中間ギア
１２３被動ギア
１２４クランク軸
１２５クランク板
１２６クランクピン
１２７クランクアーム
１２８連接ピン
１２９ピストン（駆動子）
１２９ａ先端小径部
１２９ｂ先端面
１２９ｃくりぬき孔
１２９ｄリング取付溝
１３７ツールホルダ
１４３ストライカ
１４３ａ打撃部
１４３ｂ筒部
１４３ｃ空気室
１４３ｄボア内壁面
１４３ｅボア底面
１４３ｆ凹部
１４３ｇリング
１５１窪み
１５３通気孔
１５５円周溝
１５７Ｙリング（シール部材）
１５７ａ基部
１５７ｂリップ部 101 Electric hammer (blow tool)
103 body 105 motor housing 107 gear housing 107a mechanism housing chamber 108 barrel housing 109 grip 109a trigger 109b power switch 111 drive motor 113 motion conversion mechanism 115 impact element 119 hammer bit (tool bit)
121 drive gear 122 intermediate gear 123 driven gear 124 crankshaft 125 crank plate 126 crankpin 127 crank arm 128 connecting pin 129 piston (driver)
129a Tip small diameter portion 129b Tip end surface 129c Drilled hole 129d Ring mounting groove 137 Tool holder 143 Strike 143a Strike portion 143b Tube portion 143c Air chamber 143d Bore inner wall surface 143e Bore bottom surface 143f Recess 143g Ring 151 Depression 153 Yield hole 155 Circle 15 Ring (seal member)
157a Base 157b Lip part

Claims

A tool bit for machining,
A striking portion that moves linearly in the longitudinal direction of the tool bit and strikes the tool bit, and a length of the tool bit that is formed integrally with the striking portion on the opposite side of the striking portion from the tool bit. A striker having a cylindrical portion extending in the axial direction;
A driver element slidably inserted into the cylindrical portion;
An internal space defined by a space surrounded by the striker and the driver;
A surplus space left in a state in which the tip of the driver is in contact with the inner wall surface of the cylindrical portion facing the tip,
The driving tool is a striking tool that linearly drives the striking element toward the tool bit through the air in the inner space that is slid in the forward direction to reduce the inner space. And
About the compression work of the internal space due to the sliding of the driver, the maximum pressure of the surplus space when the compression work is calculated as an isothermal change is higher than the maximum pressure generated in the internal space during the processing work. A striking tool characterized by comprising.

The impact tool according to claim 1,
An elastically deformable seal member that seals a gap between the outer peripheral surface of the driver and the inner peripheral surface of the cylindrical portion;
The seal member is integrally provided on the outer diameter side of the base portion mounted on the driver and the base portion, and is elastically deformed in the outer diameter direction by receiving the pressure of the inner space, so that the inner peripheral surface of the cylindrical portion A striking tool comprising an axially extending portion that applies a pressing force to the.

A tool bit for machining,
A striking portion that moves linearly in the longitudinal direction of the tool bit and strikes the tool bit, and a length of the tool bit that is formed integrally with the striking portion on the opposite side of the striking portion from the tool bit. A striker having a cylindrical portion extending in the axial direction;
A driver element slidably inserted into the cylindrical portion;
An internal space defined by a space surrounded by the striker and the driver;
A surplus space left in a state in which the tip of the driver is in contact with the inner wall surface of the cylindrical portion facing the tip,
For the impact tool that drives the impactor linearly toward the tool bit via the air in the interior space that is compressed by the sliding movement of the drive element in the forward direction,
By dividing the compression of the internal space isothermally, the maximum pressure of the surplus space is divided by the product of the pressure and volume of the internal space when the driver starts the compression work by the volume of the surplus space. A method for manufacturing an impact tool, comprising: calculating and determining a volume of the surplus space so that the calculated maximum pressure of the surplus space is higher than a maximum pressure generated in the internal space during a machining operation.