JP2008279587A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 打撃工具において、ハンマ作業時に入力される反力の低減効果を高める上で有効な技術を提供する。
【解決手段】 本発明の打撃工具は、ハンマ作業に先立って、ハンマ作動部材１１９，１４５が被加工材に押し付けられて後方へと移動されたとき、当該ハンマ作動部材１１９，１４５と当接することで被加工材に対する工具本体の位置決めをなすとともに、当該位置決め状態において、ハンマ作動部材１１９，１４５が被加工材にハンマ作業をする際、当該ハンマ作動部材１１９，１４５に作用する被加工材からの跳ね返りによる反力を吸収する圧縮コイルバネ１７１を有する。圧縮コイルバネ１７１は、ハンマ作動部材１１９，１４５の長軸方向に付勢力を作用する圧縮バネであり、付勢力の作用方向の端部がシリンダ１４１に係合され、これによりシリンダ１４１が工具本体部１０３に抜け止めされる構成とした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、被加工材に直線状のハンマ作業を行う打撃工具において、ハンマ作業の際に被加工材から受ける反力を緩和する技術に関する。

打撃工具によるハンマ作業は、作業者が工具本体に前方に向う押圧力を加え、ハンマビットを被加工材に押し付けた状態で行われる。このときの被加工材に対する工具本体の位置決めは、工具本体側（後方）へと押し込まれるハンマビットと共に後退動作されるインパクトボルトが工具本体側の構成部材に当接することによってなされる。この位置決め状態で、ハンマビットによる打撃動作が行われると、ハンマビットが被加工材から受ける反力で跳ね返り、当該反力が工具本体に伝達されてしまう。このため、従来のハンマでは、インパクトボルトと工具本体側の構成部材との間に緩衝部材（ラバーリング）を介在させ、当該緩衝部材の緩衝作用によりハンマビットの跳ね返りによる反力を低減している。このような打撃工具は、たとえば特開平８−３１８３４２号公報（特許文献１）に開示されている。

しかしながら、上述した従来の反力緩衝構造では、反力の低減効果が十分とは言い難いものであり、この点でなお改良の余地がある。
特開平８−３１８３４２号公報

本発明は、かかる点に鑑み、打撃工具において、ハンマ作業時に入力される反力の低減効果を高める上で有効な技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明に係る打撃工具の好ましい形態は、ハンマ作動部材の長軸方向の打撃動作により被加工材に所定のハンマ作業を行う打撃工具において、工具本体と、工具本体に収容されるシリンダと、圧縮コイルバネと、を有する。なお、本発明における「所定のハンマ作業」とは、ハンマ作動部材が長軸方向の打撃動作のみを行うハンマ作業のみならず、長軸方向の打撃動作と長軸方向回りの回転動作とを行うハンマドリル作業を好適に包含する。圧縮コイルバネは、ハンマ作業に先立って、ハンマ作動部材が被加工材に押し付けられて後方へと移動されたとき、当該ハンマ作動部材と当接することで被加工材に対する工具本体の位置決めをなすとともに、当該位置決め状態において、ハンマ作動部材が被加工材にハンマ作業をする際、当該ハンマ作動部材に作用する被加工材からの跳ね返りによる反力を吸収する。

本発明によれば、ハンマ作業時にハンマ作動部材に作用する反力を、当該ハンマ作動部材により後方へと押されて弾性変形する圧縮コイルバネによって吸収することができ、これにより打撃工具の低振動化が実現される。なお圧縮コイルバネは、通常作業者がハンマ作動部材を被加工材に押し付ける力以上の余圧を有するように設定される。

また、本発明の打撃工具の好ましい形態では、シリンダは、ハンマ作動部材の長軸方向に沿って工具本体の前方から後方へと挿入することで当該工具本体における所定の収容部位に収容される構成とされる。また圧縮コイルバネは、シリンダに対し後方へと付勢力を作用することで当該シリンダを収容部位に保持する構成とした。この場合、圧縮コイルバネは、長軸方向の長さの増加を抑えるべくシリンダの外周に配置することが好ましい。なお本発明における「所定の収容部位」とは、典型的には、工具本体に形成される筒状の保持部がこれに該当する。本発明によれば、反力吸収用の圧縮コイルバネの付勢力を利用してシリンダを工具本体の所定の収容部位に保持する構成としたことにより、工具本体に対するシリンダの抜け止めが可能とされる。このため、シリンダを工具本体に固定するための特別の止着手段が不要となり、工具本体の収容部位に対するシリンダの組み付けあるいは取り外しを容易に行うことができるとともに、構造の簡素化を図ることができる。

本発明の打撃工具に係る更なる形態によれば、圧縮コイルバネは、シリンダの外周に配置されるとともに、軸方向の後端がシリンダに対し後方への移動が規制された状態で係止されるとともに、軸方向の前端がシリンダに対し後方への移動が許容されかつ前方への移動が規制された状態で係止される構成とした。このような構成とすることにより、圧縮コイルバネとシリンダが一部品化される。このため、シリンダと圧縮コイルバネをコンプリート品として工具本体に組み付けることが可能となり、組付け性あるいは修理性をより向上することができる。

本発明の打撃工具に係る更なる形態によれば、シリンダ内でハンマ作動部材の長軸方向に直線運動を行う駆動子と、シリンダ内でハンマ作動部材の長軸方向に直線動作する打撃子と、シリンダ内において、駆動子と打撃子との間に形成された空気室とを有する。そして駆動子の直線運動に伴う空気室の圧力変動を介して直線動作される打撃子がハンマ作動部材を打撃動作することによって被加工材に対する所定のハンマ作業が行われる構成とされる。またシリンダに設けられ、空気室と外部を連通する連通部と、シリンダの外側に配置され、連通部を開く開放位置と連通部を閉じる閉止位置との間で移動する可動部材とを更に有する。そして可動部材は、ハンマ作動部材から入力される反力を圧縮コイルバネに伝達する反力伝達部材として機能する構成とした。なお本発明における「可動部材」とは、典型的には、シリンダに摺動自在に嵌合する筒状部材がこれに該当する。ここでの「筒状部材」とは、全体が筒状をなす態様のみならず、一部が筒状をなす態様を好適に包含する。

本発明によれば、空打ち防止用の連通部を開閉制御する可動部材が、ハンマ作動部材の跳ね返りによる反力を反力吸収用の圧縮コイルバネに伝達する反力伝達部材として機能する構成としたことにより、部品点数を削減し、構造の簡素化を図ることができる。

本発明によれば、打撃工具において、ハンマ作業時に入力される反力の低減効果を高める上で有効な技術が提供されることとなった。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図６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側断面図、図２〜図４はそれぞれ電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、図２にはハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態が示され、図３にはハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態が示され、図４には反力吸収状態が示される。図５は図１のＡ部拡大図、図６は図２のＢ部の拡大図である。

本実施の形態に係る電動ハンマ１０１は、図１に示すように、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。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。

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および打撃要素１１５を収容したギアハウジング１０７と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の長軸方向（図１における左右方向）への衝撃力を発生する。なお、ハンドグリップ１０９には、作業者がスライド操作することで駆動モータ１１１を通電駆動するスライドスイッチ１０９ａが設けられている。

運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１により水平面内にて回転駆動される駆動ギア１２１、当該駆動ギア１２１に噛み合い係合する被動ギア１２３を有するクランク板１２５、当該クランク板１２５の回転中心から所定距離偏心した位置に一方の端部が偏心軸１２６を介して遊嵌状に連接されたクランクアーム１２７、当該クランクアーム１２７の他端部に連結軸１２８を介して取り付けられた駆動子としてのピストン１２９を主体として構成される。上記のクランク板１２５、クランクアーム１２７、ピストン１２９によってクランク機構が構成される。

図２〜図４に示すように、打撃要素１１５は、シリンダ１４１のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ１４３と、ツールホルダ１３７に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ１４３の運動エネルギをハンマビット１１９に伝達する中間子としてのインパクトボルト１４５とを主体として構成される。シリンダ１４１内には、ピストン１２９とストライカ１４３との間に空気室１４１ａが形成される。ストライカ１４３は、ピストン１２９の摺動動作に伴うシリンダ１４１の空気室１４１ａの空気バネを介して駆動され、ツールホルダ１３７に摺動自在に配置された中間子としてのインパクトボルト１４５に衝突（打撃）し、当該インパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９に打撃力を伝達する。インパクトボルト１４５およびハンマビット１１９は、本発明における「ハンマ作動部材」に対応する。
シリンダ１４１は、ギアハウジング１０７の前側領域に形成された円筒状のシリンダ保持部１０７ａの筒孔に前方から挿入されるとともに、その挿入端部が挿入方向と交差する方向の端面１０７ｂに当接されることで後端位置が規定されている。シリンダ保持部１０７ａは、本発明における「所定の収容部位」に対応する。なお、シリンダ１４１は、シリンダ保持部１０７ａによって保持される領域以外の領域は、ギアハウジング１０７とは別部材としての筒状部材（バレル）１０８によって形成されているが、この筒状部材１０８とギアハウジング１０７とは、便宜上図示を省略するネジによって互いに固定された構造であり、実質的には一部品を構成している。

空気バネの作用を介してストライカ１４３を駆動するための空気室１４１ａは、シリンダ１４１に形成された空打ち防止用の通気孔１４１ｂを介して外部と連通されている。ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられていない無負荷状態、つまりインパクトボルト１４５が後方（図２において右側）に押し込まれていない状態では、ストライカ１４３は、通気孔１４１ｂを開放する前方位置に移動することが可能とされる（図２参照）。一方、作業者が本体部１０３に前方への押圧力を加えてハンマビット１１９を被加工材に押し付けた負荷状態では、ストライカ１４３は、後退動作されるインパクトボルト１４５で押されて通気孔１４１ｂを閉じる（塞ぐ）後方位置へと移動される（図３参照）。
このように、空気室１４１ａの通気孔１４１ｂは、ストライカ１４３によって開閉制御される構成であり、通気孔１４１ｂが開いたときに空気バネの作用が無効とされ、通気孔１４１ｂが閉じられたときに空気バネの作用が有効とされる。すなわち、通気孔１４１ｂとストライカ１４３によって、無負荷状態でのハンマビット１１９の駆動（空打ち）を防止する空気室開放式の空打ち防止機構が構成されている。

電動ハンマ１０１は、作業者が本体部１０３に前方への押圧力を加えてハンマビット１１９を被加工材に押し付けたとき、当該ハンマビット１１９と共に後方（ピストン１２９側）へと押し込まれるインパクトボルト１４５が本体側部材に当接することで被加工材に対する本体部１０３の位置決めが行われる。本実施の形態では、この位置決めを、位置決め部材１５１および反力伝達部材としてのバネ受部材１７５を介して反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１によって行う構成としている。

位置決め部材１５１は、リング状に形成されたゴム製のラバーリング１５３と、当該ラバーリング１５３の軸方向前面側に接合された硬質の前金属座金１５５と、ラバーリング１５３の軸方向後面側に接合された硬質の後金属座金１５７とからなるユニット部品であり、インパクトボルト１４５の小径部１４５ｂに遊嵌状に嵌合されている。なおインパクトボルト１４５は、ツールホルダ１３７の筒状部内周面に摺動自在に嵌合された大径部１４５ａと、当該大径部１４５ａの後側に形成された小径部１４５ｂとを有する段付円柱状に形成され、大径部１４５ａの外周面と小径部１４５ｂの外周面間にテーパ部１４５ｃが形成されている。そして小径部１４５ｂの外周面と筒状部材１０８の筒状内周面との間に位置決め部材１５１が配置されている。

作業者によってハンマビット１１９が被加工材に押し付けられた負荷時には、ハンマビット１１９とともに後退動作されるインパクトボルト１４５のテーパ部１４５ｃが所定の後退位置で位置決め部材１５１に当接する。位置決め部材１５１は、後金属座金１５７が圧縮コイルバネ１７１の付勢力を受けるバネ受部材１７５に当接されている。このため、ハンマビット１１９の被加工材に対する押付力は、圧縮コイルバネ１７１によって弾発状に受け止められ、これによって本体部１０３の被加工材に対する位置決めがなされる。したがって、圧縮コイルバネ１７１は、通常作業者がハンマビット１１９を被加工材に押し付ける力以上の余圧を有するように設定される。この状態が図３に示される。

圧縮コイルバネ１７１は、図６の拡大図に示すように、シリンダ１４１の外側に配置され、シリンダ１４１に止輪１７２を介して止着されたバネ受リング１７３の前面と、バネ受部材１７５の後面との間に弾発状に介在されている。バネ受部材１７５は、位置決め部材１５１と圧縮コイルバネ１７１との間に介在される筒状部品であり、シリンダ１４１の外周面にハンマビット長軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに、その前端が位置決め部材１５１の後金属座金１５７の後面に当接されている。位置決め部材１５１は、ツールホルダ１３７の後端部１３７ａに当接されている。したがって、圧縮コイルバネ１７１の付勢力は、ツールホルダ１３７とシリンダ１４１によって受けられる。このため、シリンダ１４１には、常時に圧縮コイルバネ１７１の付勢力が当該シリンダ１４１をシリンダ保持部１０７ａの端面１０７ｂに押し付けるように作用する（図５参照）。これによりシリンダ保持部１０７ａに対するシリンダ１４１の抜け止めが可能とされる。

なお、バネ受部材１７５の筒孔は、図６に示すように、大内径部１７５ａと小内径部１７５ｂを有する段付状に形成されるとともに、両内径部間の段差状の係止面１７５ｃがシリンダ１４１の外周面に形成された外張り出し状のフランジ部１４１ｃに後方から当接あるいは当接可能とされている。すなわち、フランジ部１４１ｃは、シリンダ１４１に対するバネ受部材１７５の最大前方位置を規定するストッパを構成している。これにより圧縮コイルバネ１７１は、シリンダ１４１に対してその前端が後方への移動（圧縮方向の移動）を許容された状態で組み付けられている。

次に上記のように構成される電動ハンマ１０１の作用について説明する。図１に示す駆動モータ１１１が通電駆動されると、その回転出力により、駆動ギア１２１が水平面内にて回動動作する。すると、駆動ギア１２１に噛み合い係合される被動ギア１２３を介してクランク板１２５が水平面内を周回動作し、これによってクランクアーム１２７を介してピストン１２９がシリンダ１４１内を直線状に摺動動作される。このとき、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられていない無負荷状態であれば、図２に示すように、インパクトボルト１４５が前方位置に置かれる。これにより、ストライカ１４３が通気孔１４１ｂを開く前方位置へと移動され、あるいは移動することが許容される。このため、ピストン１２９が前方へ移動される際、空気室１４１ａの空気が通気孔１４１ｂを通じて外部へ放出あるいは吸入されることになり、空気室１４１ａに圧縮バネの作用が生じない。すなわち、ハンマビット１１９の空打ちが防止される。

一方、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられた負荷状態では、図３に示すように、ハンマビット１１９と共に後方へと押し込まれたインパクトボルト１４５によってストライカ１４３が後方へと押され、通気孔１４１ｂを閉じる。このため、ピストン１２９の摺動動作に伴うシリンダ１４１内の空気バネの作用により、ストライカ１４３はシリンダ１４１内を直線運動してインパクトボルト１４５に衝突（打撃）することで、その運動エネルギをハンマビット１１９へと伝達する。これにより、ハンマビット１１９は長軸方向の打撃動作を行い、被加工材にハンマ作業を遂行する。

上述したように、ハンマ作業は、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられた負荷状態で行われる。被加工材に押し付けられることで後方へと押し込まれるハンマビット１１９は、インパクトボルト１４５を後退動作させる。インパクトボルト１４５が後退動作されると、当該インパクトボルト１４５のテーパ部１４５ｃが位置決め部材１５１の前金属座金１５５に当接する。位置決め部材１５１は、後金属座金１５７が圧縮コイルバネ１７１の付勢力を受けるバネ受部材１７５に当接されている。このため、ハンマビット１１９の被加工材に対する押付力は、圧縮コイルバネ１７１によって弾発状に受け止められる。この状態が図３に示される。これにより本体部１０３が被加工材に対して位置決めされ、この状態でハンマ作業が遂行される。

そして、ハンマビット１１９による被加工材に対する打撃動作が行われ、ハンマビット１１９に被加工材からの反力による跳ね返りが生ずると、この跳ね返りによる力、すなわち反力は、ハンマビット１１９、インパクトボルト１４５、位置決め部材１５１およびバネ受部材１７５を後方へと移動させ、圧縮コイルバネ１７１を弾性変形（圧縮）させる。すなわち、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力は、圧縮コイルバネ１７１の弾性変形によって効率よく吸収され、本体部１０３への伝達が低減される。この状態が図４に示される。なお、このとき、位置決め部材１５１の後金属座金１５７がシリンダ１４１の前端面に所定の隙間を置いて当接可能に対向し、これにより位置決め部材１５１の最大後退位置を規定している。このため、圧縮コイルバネ１７１による反力吸収作用は、上記の隙間の範囲内で行われる。

上記のように、本実施の形態によれば、後方へと向う圧縮コイルバネ１７１の付勢力によってシリンダ１４１を常時にシリンダ保持部１０７ａの端面１０７ｂに押し付ける構成としている（図５参照）。これによりシリンダ保持部１０７ａに対するシリンダ１４１の抜け止めが可能とされる。シリンダ１４１に圧縮コイルバネ１７１の付勢力が作用しない構成であれば、当該シリンダ１４１をシリンダ保持部１０７ａに対し、例えばシリンダ１４１とシリンダ保持部１０７ａ間に介在状にＯリングのような弾性リングを配置し、当該弾性リングの締め代相当分の弾性変形を利用してシリンダ１４１の抜け止めを行うといった止着手段が必要になる。しかるに、本実施の形態によれば、このようなシリンダ保持部１０７ａに対する止着手段が不要となり、構造の簡素化を図ることができる。また、止着手段が不要となることで、工具本体に対するシリンダの組み付けあるいは取り外しを容易に行うことが可能となる。

また、本実施の形態によれば、圧縮コイルバネ１７１をシリンダ１４１の外側に配置するとともに、一端（後端）側については、シリンダ１４１に止輪１７２を介して後方への移動が規制されたバネ受リング１７３によって受け、他端（前端）側については、シリンダ１４１に形成したフランジ部１４１ｃによって前方への移動を規制されたバネ受部材１７５によって受ける構成とした。これにより、シリンダ１４１と圧縮コイルバネ１７１が一部品化される。このため、シリンダ１４１と圧縮コイルバネ１７１をコンプリート品としてギアハウジング１０７のシリンダ保持部１０７ａに組み付け、あるいは取外すことが可能となり、組付け性あるいは修理性が向上することができる。因みに、ギアハウジング１０７に対する筒状部材１０８の取り付けは、ギアハウジング１０７にシリンダ１４１を組み付けた後で行われる。

また本実施の形態では、本体部１０３の位置決めを圧縮コイルバネ１７１によって行う構成である。このため、被加工材に対しハンマビット１１９を強く押し付けることによって圧縮コイルバネ１７１を撓ませてインパクトボルト１４５をより後方へと移動することが許容される。すなわち、本発明によれば、ハンマビット１１９を被加工材に強く押し付けたときは、ストライカ１４３のピストン１２９側への押し込み量を増やすことができるため、吸い上げ性が改善される。なおストライカ１４３の吸い上げとは、ピストン１２９が後退動作することによって空気室１４１ａが広がり、それに伴い当該空気室１４１ａ内の空気が冷却するとともに、空気室１４１ａの圧力が低下し、それに基づきストライカ１４３が後方へ移動する現象をいう。
なお、シリンダ１４１とシリンダ保持部１０７ａ間には、ガタ止めを行うためのＯリングを配置することが好ましい。

（本発明の第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態につき、図７〜図９を参照しつつ詳細に説明する。図７はハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態を示し、図８はハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態を示し、図９は反力吸収状態を示す。本実施の形態は、無負荷状態でのハンマビット１１９の打撃動作を防止する空気室開放式の空打ち防止機構として、通気孔１４１ｂの開閉をシリンダ１４１の外側に配置したスライドスリーブ１８１によって行う構成としたものであり、この点以外については、前述した第１の実施形態と同様に構成される。このため、同一の構成部材については、第１の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

空打ち防止機構は、図７〜図９に示すように、通気孔１４１ｂ、通気孔１４１ｂを開閉する円筒状のスライドスリーブ１８１、スライドスリーブ１８１を開き位置へと付勢する加圧バネ１８３を主体として構成される。スライドスリーブ１８１は、本発明における「可動部材」に対応する。スライドスリーブ１８１は、シリンダ１４１の外周領域に配置されるとともに、通気孔１４１ｂを開く開き位置と通気孔１４１ｂを閉じる閉じ位置との間でハンマビット長軸方向に移動可能とされている。付勢部材としての加圧バネ１８３は、圧縮コイルバネであり、シリンダ１４１の外周領域後部側に配置され、スライドスリーブ１８１を開き位置に保持するべく前方に向って付勢する。加圧バネ１８３は、スライドスリーブ１８１の軸方向後端面とバネ受リング１７３との間に弾発状に介在され、当該スライドスリーブ１８１を前方へと付勢している。なお、バネ受リング１７３は、シリンダ１４１に止着された止輪１７２によって後方への移動が規制されている。したがって、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられていない無負荷状態では、スライドスリーブ１８１が通気孔１４１ｂを開く開き位置に保持され、空気バネの作用が無効とされる（図７参照）。

また、無負荷状態では、スライドスリーブ１８１は、加圧バネ１８３により前方へと押され、その前端面によって位置決め部材１５１の前金属座金１５５を前方に押す。前方に押された前金属座金１５５は、ツールホルダ１３７の後端部１３７ａに当接された位置に保持され、このとき位置決め部材１５１の後金属座金１５７がシリンダ１４１の前端部から離間されている。
なお本実施の形態では、スライドスリーブ１８１は、長軸方向において分割された２つのスリーブによって構成された態様で図示しているが、それら両スリーブは互いに一体となって移動するものであり、実質的には一部品であっても差し支えない。

一方、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられて当該ハンマビット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状態（図８に示す状態）では、スライドスリーブ１８１は、位置決め部材１５１を介して後方の閉じ位置へと移動され、通気孔１４１ｂを閉じる構成とされる。そして通気孔１４１ｂが閉じることで、空気バネの作用が有効とされる。このとき、スライドスリーブ１８１の後端１８１ａが反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１のバネ受部材１７５に当接し、これにより圧縮コイルバネ１７１は反力吸収のための弾性変形が可能とされる。すなわち、スライドスリーブ１８１は、跳ね返りによる反力を反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１に伝達する反力伝達部材として機能する構成とされる。

反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１は、ハンマビット長軸上の同位置で加圧バネ１８３の外側に並列状に配置されている。圧縮コイルバネ１７１は、バネ受リング１７３とバネ受部材１７５との間に介在されており、バネ受リング１７３が前述したようにシリンダ１４１に止着された止輪１７２によって後方への移動が規制され、バネ受部材１７５が筒状部材１０８の長軸方向と交差する方向の段差面１０８ａによって前方への移動が規制されている。これにより、シリンダ１４１は、圧縮コイルバネ１７１の付勢力が挿入方向に作用する構成とされる。すなわち、シリンダ１４１には圧縮コイルバネ１７１の付勢力が当該シリンダ１４１を後方へ押圧するように作用し、これにより、シリンダ１４１は、前述した第１の実施形態の場合と同様、シリンダ保持部１０７ａの端面１０７ｂに押し付けられ（図５参照）、抜け止めされた状態で保持される。

上記のように構成された本実施の形態によれば、駆動モータ１１１が通電駆動され、ピストン１２９がシリンダ１４１内を直線状に摺動動作されたとき、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられていない無負荷状態であれば、図７に示すように、加圧バネ１８３にて前方へと付勢されるスライドスリーブ１８１は、通気孔１４１ｂを開く開き位置に置かれる。このため、ピストン１２９が前方へ移動される際、空気室１４１ａの空気が通気孔１４１ｂを通じて外部へ放出あるいは吸入されることになり、空気室１４１ａに圧縮バネの作用が生じない。すなわち、ハンマビット１１９の空打ちが防止される。

一方、ハンマビット１１９が被加工材に押し付けられた負荷状態では、図８に示すように、当該ハンマビット１１９と共に後退動作されるインパクトボルト１４５によって位置決め部材１５１が押され、更に位置決め部材１５１を介してスライドスリーブ１８１が後方へと移動され、通気孔１４１ｂを閉じる。このため、ピストン１２９の摺動動作に伴うシリンダ１４１内の空気バネの作用により、ストライカ１４３はシリンダ１４１内を直線運動してインパクトボルト１４５に衝突（打撃）することで、その運動エネルギをハンマビット１１９へと伝達する。これにより、ハンマビット１１９は長軸方向の打撃動作を行い、被加工材にハンマ作業を遂行する。

また、ハンマビット１１９の被加工材に対する押し付け時において、後方へと移動されるスライドスリーブ１８１は、圧縮コイルバネ１７１のバネ受部材１７５に当接されるため、ハンマビット１１９の被加工材に対する押付力は、圧縮コイルバネ１７１によって弾発状に受け止められる（図８参照）。これにより本体部１０３が被加工材に対して位置決めされ、この状態でハンマ作業が遂行される。したがって、圧縮コイルバネ１７１は、通常作業者がハンマビット１１９を被加工材に押し付ける力以上の余圧を有するように設定される。

ハンマビット１１９による被加工材に対する打撃動作が行われ、ハンマビット１１９に被加工材からの反力による跳ね返りが生ずると、この跳ね返りによる反力は、ハンマビット１１９、位置決め部材１５１、スライドスリーブ１８１およびバネ受部材１７５を後方へと移動させ、圧縮コイルバネ１７１を弾性変形させる。すなわち、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力は、圧縮コイルバネ１７１の弾性変形によって吸収され、本体部１０３への伝達が低減される。この状態が図９に示される。なお、このとき、位置決め部材１５１の後金属座金１５７がシリンダ１４１の前端面に所定の隙間を置いて当接可能に対向し、これにより位置決め部材１５１の最大後退位置を規定している。このため、圧縮コイルバネ１７１による反力吸収作用は、上記の隙間の範囲内で行われる。

本実施の形態においては、後方へと向う圧縮コイルバネ１７１の付勢力によってシリンダ１４１を常時にシリンダ保持部１０７ａの端面１０７ｂ（図５参照）に押し付ける構成としている。このため、シリンダ保持部１０７ａに対しシリンダ１４１が抜け止めされる。したがって、前述した第１の実施形態の場合と同様、シリンダ保持部１０７ａに対するシリンダ１４１の止着手段が不要となり、構造の簡素化を図ることができ、また止着手段が不要となることで、工具本体に対するシリンダの組み付けあるいは取り外しを容易に行うことが可能となる。

特に、本実施の形態においては、空打ち防止用の通気孔１４１ｂを開閉制御するスライドスリーブ１８１が、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力を反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１に伝達する反力伝達部材として機能する構成としている。このため、反力伝達部材を別途に設定する場合に比べ、部品点数を削減し、構造の簡素化を図ることができる。また本実施の形態では、空打ち防止用の加圧バネ１８３と反力吸収用の圧縮コイルバネ１７１を、ハンマビット長軸方向の同位置で径方向に並列状に配置したので、長軸方向の長さ寸法を変えることなく、圧縮コイルバネ１７１を合理的に配置することができる。

（本発明の第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態につき、図１０〜図１２を参照しつつ説明する。図１０はハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態を示し、図１１はハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態を示し、図１２は反力吸収状態を示す。本実施の形態は、ハンマ作業に先立って行われる、被加工材に対する本体部１０３の位置決めと、ハンマビット１１９の打撃動作後に当該ハンマビット１１９が被加工材から受ける反力の吸収を、圧縮コイルバネ１７１と、動吸振器１６１の付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒを利用して行う構成としたものであり、この点以外については、前述した第１の実施形態と同様に構成される。このため、同一の構成部材については、第１の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略する。

圧縮コイルバネ１７１は、前述した第１の実施形態と同様、シリンダ１４１の外側に配置されるとともに、シリンダ１４１に止輪１７２を介して止着されたバネ受リング１７３の前面と反力伝達部材としてのバネ受部材１７５の後面との間に弾発状に介在される。バネ受部材１７５は、位置決め部材１５１と圧縮コイルバネ１７１との間に介在される筒状部品であり、シリンダ１４１の外周面にハンマビット長軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに、その前端が位置決め部材１５１の後金属座金１５７の後面に当接されている。位置決め部材１５１は、ツールホルダ１３７の後端部１３７ａに当接されている。

動吸振器１６１は、筒状部材１０８の内部空間において、圧縮コイルバネ１７１の外側に配置された円筒状のウェイト１６３と、当該ウェイト１６３のハンマビット長軸方向の前方と後方に配置された前後の付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒとを主体として構成される。前後の付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒは、ウェイト１６３がハンマビット１１９の長軸方向に移動する際にウェイト１６３に対向状の弾発力を付与する。

ウェイト１６３は、その中心がハンマビット１１９の長軸線と一致するように配置されるとともに、その外周面が筒状部材１０８の内周面に接した状態で摺動自在とされる。また前後の付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒは、それぞれ圧縮コイルバネによって構成されており、ウェイト１６３と同様、各中心がハンマビット１１９の長軸線と一致するように配置されている。後側の付勢バネ１６５Ｒは、一端（後端）がシリンダ１４１に止輪１６６を介して止着されたバネ受リング１６７の前面に当接され、他端（前端）がウェイト１６３の軸方向後端に当接される。また前側の付勢バネ１６５Ｆは、一端（後端）がウェイト１６３の軸方向前端に当接され、他端（前端）がバネ受部材１７５に形成された外フランジ部１７５ｄに当接される。

上記のように構成された動吸振器１６１は、ハンマ作業時（ハンマビット１１９の駆動時）に発生する衝撃的かつ周期的な振動に対し制振機能を奏する。すなわち、制振対象である電動ハンマ１０１の本体部１０３に対して、動吸振器１６１における制振要素であるウェイト１６３および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒが協働して受動的な制振を行なう。これにより電動ハンマ１０１の振動が効果的に抑制されることとなる。

また、本実施の形態においては、後方へと向う圧縮コイルバネ１７１および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒの付勢力によってシリンダ１４１を常時にシリンダ保持部１０７ａの端面１０７ｂに押し付ける構成としている（図５参照）。このため、シリンダ保持部１０７ａに対するシリンダ１４１の抜け止めが可能とされる。したがって、前述した第１の実施形態の場合と同様、シリンダ保持部１０７ａに対するシリンダ１４１の止着手段が不要となり、構造の簡素化を図ることができ、また止着手段が不要となることで、工具本体に対するシリンダの組み付けあるいは取り外しを容易に行うことが可能となる。

作業者によってハンマビット１１９が被加工材に押し付けられた負荷時には、ハンマビット１１９とともに後退動作されるインパクトボルト１４５のテーパ部１４５ｃが所定の後退位置で位置決め部材１５１に当接する。位置決め部材１５１は、後金属座金１５７が圧縮コイルバネ１７１の付勢力を受けるバネ受部材１７５に当接されている。このため、ハンマビット１１９の被加工材に対する押付力は、圧縮コイルバネ１７１および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒによって弾発状に受け止められ、これによって本体部１０３の被加工材に対する位置決めがなされる。したがって、圧縮コイルバネ１７１と付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒは、通常作業者がハンマビット１１９を被加工材に押し付ける力以上の余圧を有するように設定される。

被加工材に対して本体部１０３が位置決めされた状態でハンマ作業が遂行されると、動吸振器１６１は、本体部１０３に発生するハンマビット長軸方向の周期的な振動に対しウェイト１６３および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒが協働して受動的な制振を行う制振機構として作用し、電動ハンマ１０１の振動を効果的に抑制することができる。

また、ハンマビット１１９の被加工材に対する打撃動作後、当該ハンマビット１１９には被加工材からの反力を受けて跳ね返りが生じる。この跳ね返りによる反力は、インパクトボルト１４５、位置決め部材１５１およびバネ受部材１７５を後方へと移動させ、圧縮コイルバネ１７１および動吸振器１６１の付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒを弾性変形させる。すなわち、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力は、圧縮コイルバネ１７１および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒの弾性変形によって吸収され、本体部１０３への伝達が低減される。なお、このとき、位置決め部材１５１の後金属座金１５７がシリンダ１４１の前端面に所定の隙間を置いて当接可能に対向し、これにより位置決め部材１５１の最大後退位置を規定している。このため、圧縮コイルバネ１７１および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒによる反力吸収作用は、上記の隙間の範囲内で行われる。

また、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力は、インパクトボルト１４５、位置決め部材１５１、バネ受部材１７５および付勢バネ１６５Ｆ、１６５Ｒを介してウェイト１６３に入力される。すなわち、ハンマビット１１９の跳ね返りによる反力は、動吸振器１６１のウェイト１６３を積極的に加振（駆動）する加振手段として作用する。これにより、動吸振器１６１は、ウェイト１６３を積極駆動する、強制加振による能動的な制振機構として作用し、ハンマ作業時に本体部１０３に生ずる振動を更に効果的に抑制することができる。このようなことから、例えば本体部１０３に強い押圧力を作用させながら加工作業を行なう等のように、制振の要請は高いにも拘らず、動吸振器１６１に入力される振動量が小さく、当該動吸振器１６１が十分に作動しないような作業態様においても、十分な制振機能を確保することが可能となる。

また、本実施の形態では、動吸振器１６１を構成するウェイト１６３および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒが、シリンダ１４１の外側に円環状に配置されている。これによりシリンダ１４１の外周空間を有効に活用した配置が可能となる。また、ウェイト１６３および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒの重心をハンマビット１１９の長軸線上に一致させる配置が可能となり、本体部１０３に偶力（ハンマビット長軸方向と交差する軸線回りに作用する左右方向の回転力）が作用することを防止できる。

また、本実施の形態によれば、圧縮コイルバネ１７１および動吸振器１６１をシリンダ１４１の外側に配置し、圧縮コイルバネ１７１および付勢バネ１６５Ｆ，１６５Ｒの後端側については、シリンダ１４１に止輪１７２を介して後方への移動が規制されたバネ受リング１７３によって受け、前端側については、シリンダ１４１のフランジ部１４１ｃによって前方への移動が規制されたバネ受部材１７５によって受ける構成とした。これにより、シリンダ１４１に対し圧縮コイルバネ１７１および動吸振器１６１が組み付けられた状態では、それらが一部品化されることになる。このため、シリンダ１４１、圧縮コイルバネ１７１および動吸振器１６１をコンプリート品としてギアハウジング１０７のシリンダ保持部１０７ａに組み付け、あるいは取外すことが可能となり、組付け性あるいは修理性が向上することができる。

なお、上述した各実施の形態は、打撃工具として電動ハンマ１０１を例にとって説明しているが、電動ハンマ１０１に限らず、ハンマビット１１９が長軸方向の打撃動作と長軸回りの回転動作とを行うハンマドリルに適用できることは当然である。
また、上述した実施の形態では、ハンマビット１１９を直線状に駆動するために、駆動モータ１１１の回転出力を直線運動に変換する運動変換機構１１３としてクランク機構を用いた場合で説明したが、運動変換機構は、クランク機構に限られるものではなく、例えば軸方向に揺動運動を行うスワッシュプレート（斜板）を利用する運動変換機構を用いることが可能である。

なお、本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することができる。
（態様１）
「請求項１〜３のいずれかに記載の打撃工具であって、
前記ハンマ作動部材と圧縮コイルバネとの間に介在され、前記前記ハンマ作動部材が被加工材に押し付けられて前記駆動子側へと押し込まれる負荷時には、当該ハンマ作動部材に当接され、前記ハンマ作動部材が被加工材に押し付けられていない無負荷時には、前記ハンマ作動部材から離間する位置決め部材を有し、
前記ハンマ作動部材が被加工材にハンマ作業をする際、当該ハンマ作動部材に作用する被加工材からの跳ね返りによる反力は、前記位置決め部材を介して前記圧縮コイルバネに伝達される構成とした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、ハンマ作動部材が被加工材から受ける反力を、位置決め部材の後方への移動による圧縮コイルバネの弾性変形によって吸収することができ、これにより打撃工具の低振動化が実現される。

本発明の第１の実施形態に係る電動ハンマの全体構成を示す側断面図である。 電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態を示す。 電動ハンマを示す平断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態を示す。 電動ハンマを示す平断面図であり、ハンマビットの跳ね返りによる反力の吸収状態を示す。 図１のＡ部拡大図である。 図２のＢ部拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態を示す。 同じく電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態を示す。 同じく電動ハンマを示す平断面図であり、ハンマビットの跳ね返りによる反力の吸収状態を示す。 本発明の第３の実施形態に係る電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられていない無負荷状態を示す。 同じく電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、ハンマビットが被加工材に押し付けられた負荷状態を示す。 同じく電動ハンマを示す平断面図であり、ハンマビットの跳ね返りによる反力の吸収状態を示す。

符号の説明

１０１ 電動ハンマ（打撃工具）
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
１０７ａ シリンダ保持部
１０７ｂ 端面
１０８ 筒状部材
１０８ａ 段差面
１０９ ハンドグリップ
１０９ａ スライドスイッチ
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（ハンマ作動部材）
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（駆動子）
１３７ ツールホルダ
１３７ａ 後端部
１４１ シリンダ
１４１ａ 空気室
１４１ｂ 通気孔
１４１ｃ フランジ部（ストッパ）
１４３ ストライカ（打撃子）
１４５ インパクトボルト（中間子、ハンマ作動部材）
１４５ａ 大径部
１４５ｂ 小径部
１４５ｃ テーパ部
１５１ 位置決め部材
１５３ ラバーリング
１５５ 前金属座金
１５７ 後金属座金
１６１ 動吸振器
１６３ ウェイト
１６５Ｆ，１６５Ｒ 付勢バネ
１６６ 止輪
１６７ バネ受リング
１７１ 圧縮コイルバネ
１７２ 止輪
１７３ バネ受リング
１７５ バネ受部材
１７５ａ 小内径部
１７５ｂ 大内径部
１７５ｃ 係止面
１７５ｄ フランジ部
１８１ スライドスリーブ
１８１ａ 後端
１８３ 加圧バネ

Claims (3)

1. ハンマ作動部材の長軸方向の打撃動作により被加工材に所定のハンマ作業を行う打撃工具であって、
   工具本体と、
   前記工具本体に収容されるシリンダと、
   前記ハンマ作業に先立って、前記ハンマ作動部材が被加工材に押し付けられて後方へと移動されたとき、当該ハンマ作動部材と当接することで被加工材に対する前記工具本体の位置決めをなすとともに、当該位置決め状態において、前記ハンマ作動部材が被加工材にハンマ作業をする際、当該ハンマ作動部材に作用する被加工材からの跳ね返りによる反力を吸収する圧縮コイルバネと、を有し、
   前記シリンダは、前記ハンマ作動部材の長軸方向に沿って前記工具本体の前方から後方へと挿入することで当該工具本体における所定の収容部位に収容される構成とされ、
   前記圧縮コイルバネは、前記シリンダに対し後方へと付勢力を作用することで当該シリンダを前記収容部位に保持する構成としたことを特徴とする打撃工具。
2. 請求項１に記載の打撃工具であって、
   前記圧縮コイルバネは、前記シリンダの外周に配置されるとともに、軸方向の後端が前記シリンダに対し後方への移動が規制された状態で係止されるとともに、軸方向の前端が前記シリンダに対し後方への移動が許容されかつ前方への移動が規制された状態で係止されていることを特徴とする打撃工具。
3. 請求項１に記載の打撃工具であって、
   前記シリンダ内で前記ハンマ作動部材の長軸方向に直線運動を行う駆動子と、
   前記シリンダ内で前記ハンマ作動部材の長軸方向に直線動作する打撃子と、
   前記シリンダ内において、前記駆動子と前記打撃子との間に形成された空気室と、を有し、
   前記駆動子の直線運動に伴う前記空気室の圧力変動を介して直線動作される前記打撃子が前記ハンマ作動部材を打撃動作することによって被加工材に対する所定のハンマ作業が行われる構成とされており、
   前記シリンダに設けられ、空気室と外部を連通する空打ち防止用の連通部と、
   前記シリンダの外側に配置され、前記連通部を開く開放位置と連通部を閉じる閉止位置との間で移動する可動部材と、を更に有し、
   前記可動部材は、前記ハンマ作動部材に作用する跳ね返りによる反力を前記圧縮コイルバネに伝達する反力伝達部材として機能する構成としたことを特徴とする打撃工具。

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