JP2010000564A - 作業工具 - Google Patents

Abstract

【課題】動吸振器を搭載する作業工具において、動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】動吸振器１５１は、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する動吸振器本体と、ハンマビット１１９の長軸方向への直線運動が可能となるように動吸振器本体の収容空間に収容されるウェイトと、ウェイトの前面側及び後面側と動吸振器本体側との間においてハンマビット１１９の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関しウェイトを弾発状に支持するコイルバネとを含む構成とされ、コイルバネによって弾発状に支持されたウェイトが、ハンマビット１１９の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における本体部１０３の制振がなされる構成とされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、ハンマやハンマドリル等のように先端工具を直線状に駆動する作業工具の構築技術に関する。

この種の作業工具の一例として、制振機構が設けられた電動ハンマの構成が下記特許文献１に開示されている。特許文献１に開示されたこの電動ハンマは、ハンマ作業に伴うハンマビット長軸方向の振動を制振する手段としての動吸振器を備え、これによりハンマ作業時のハンマの低振動化を図っている。動吸振器は、コイルバネによる付勢力が作用した状態で直線運動可能とされたウェイトを有し、当該ウェイトが先端工具の長軸方向に運動することでハンマ作業時におけるハンマの制振を行う構成とされる。
ところで、動吸振器を搭載するこの種の作業工具の設計に際しては、動吸振器の構造を更に工夫することによって、動吸振器の合理的な配置を可能とするとともに、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現する技術が要請される。
特開２００４−１５４９０３号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、動吸振器を搭載する作業工具において、動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現するのに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、本発明に係る作業工具は、長軸の先端工具を直線状に駆動させ、これによって当該先端工具に所定の加工作業を遂行させる作業工具であって、工具本体、駆動モータ、運動変換機構、動吸振器及びハンドル部を少なくとも備える。ここでいう「作業工具」には、ハンマ、ハンマドリル、ジグソー、レシプロソー等といったように、先端工具が直線運動することで被加工材に加工作業を行う態様の作業工具が広く包含される。駆動モータは、工具本体に収容されたモータとして構成される。運動変換機構は、工具本体に収容され、先端工具の長軸方向に関し駆動モータよりも工具前端側に配設され、駆動モータの回転運動を直線運動に変換して先端工具に伝達する構成とされる。ここでいう「運動変換機構」として、典型的には駆動モータのモータ軸との間のギア噛み合い係合によって駆動されるクランク軸、クランク軸に接続されたクランクアーム、クランクアームに接続されたピストン等からなり、駆動モータのモータ軸の回転運動をピストンの直線運動に変換して先端工具を駆動するクランク機構を用いることができる。運動変換機構としてこのようなクランク機構を採用する場合には、クランク機構のクランク軸は、先端工具の長軸方向に関し駆動モータのモータ軸よりも工具前端側に配設される。

動吸振器は、工具本体に収容され、動吸振器本体、ウェイト及びコイルバネを含む構成とされる。動吸振器本体は、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する部位として構成される。運動変換機構として上記のようなクランク機構を採用する場合には、クランク機構のクランク軸とハンドル部との間の領域であって、且つ駆動モータのモータ軸よりも工具上端側の領域に、動吸振器本体が配設される。ウェイトは、先端工具の長軸方向への直線運動が可能となるように動吸振器本体の収容空間に収容される質量部分として構成される。コイルバネは、ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方と動吸振器本体側との間において先端工具の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関しウェイトを弾発状に支持する弾性要素として構成される。そして、コイルバネによって弾発状に支持されたウェイトが、先端工具の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における工具本体の制振を行なう。ハンドル部は、工具本体のうち駆動モータよりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドル部分として構成される。なお、本発明における「ウェイトの直線運動」に関しては、この直線運動方向が、先端工具の長軸方向のみに限られるものではなく、先端工具の長軸方向の成分を少なくとも有していれば足りる。

ところで、上述のように先端工具の長軸方向に関し駆動モータよりも工具前端側に運動変換機構が配設された上記構成の作業工具にあっては、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に空きスペースが形成され易い。そこで、本発明に係る作業工具では、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に動吸振器本体を配設する構成を採用している。これにより、動吸振器本体を配設する新たな配設空間を形成する必要がなく、工具本体内の空間を有効利用することができ、以って動吸振器の合理的な配置が可能とされる。
また、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域の動吸振器本体は、先端工具の長軸線により近づけて配設することや、先端工具の長軸線の延長線上に配設することが可能となるため、先端工具の駆動に起因する振動を効率的に低減させることができ、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現することが可能となる。

本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のウェイトは、当該ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方において先端工具の長軸方向に凹み状に延在するバネ収容部を備え、このバネ収容部は、ウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容する構成とされる。本構成に関しては、ウェイトの前面側または後面側にバネ収容部が設けられてもよいし、或いはウェイトの前面側及び後面側の両方にバネ収容部が設けられてもよい。このような構成によれば、ウェイトの内部にコイルバネの一端部を収容するバネ収容部を設けることで、ウェイトのバネ収容部にコイルバネが収容され組みつけられた状態での動吸振器の先端工具の長軸方向に関する長さを抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器のコンパクト化を図ることが可能となる。

また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のバネ収容部は、ウェイトの前面側及び後面側において先端工具の長軸方向に凹み状に延在する前面側バネ収容部及び後面側バネ収容部からなる。そして前面側バネ収容部は、ウェイトの前方からウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容し、後面側バネ収容部は、ウェイトの後方からウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容するとともに、前面側バネ収容部と後面側バネ収容部は、これらバネ収容部の延在方向と交差する方向に関し、全部または一部が互いに重なるように配設されている。すなわち、前面側バネ収容部と後面側バネ収容部の全部または一部が、また前面側バネ収容部に収容されたコイルバネと後面側バネ収容部に収容されたコイルバネの全部または一部がオーバーラップして配置されている。このような構成によれば、バネ収容部にコイルバネが組みつけられた状態でのウェイトの先端工具の長軸方向に関する長さを更に抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器の更なるコンパクト化を図るとともに、簡便な構造で且つ軽量化を図るのに有効とされる。その結果、動吸振器を工具本体に配置する際、工具本体の長軸方向の配置スペースに制約を受けるような場合に特に有効となる。また、前面側バネ収容部に収容されたコイルバネと後面側バネ収容部に収容されたコイルバネがオーバーラップする分、長軸方向に関し同一寸法の動吸振器で考えた場合には、コイルバネをより大型化することができ、大型化したコイルバネによって高い制振性を安定して付与することが可能となる。

また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のウェイトは、先端工具の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成される。そして、ウェイト部材の前面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前面側バネ収容部の複数が等間隔で配設され、ウェイト部材の後面側には当該ウェイト部材の周方向に関し後面側バネ収容部の複数が等間隔で配設された構成とされる。このような構成によれば、ウェイト部材の前面側及び後面側に複数のバネ収容部がバランス良く配置されるため、ウェイト部材の重心バランスが取り易い。また、ウェイト部材の前面側及び後面側に複数のコイルバネがバランス良く配置されるため、複数のコイルバネの弾発力をウェイト部材の前面側及び後面側にバランス良く作用させることが可能となる。

また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の運動変換機構は、第１の空間、打撃要素及び第２の空間を含む。第１の空間は、閉鎖された空間として構成される。打撃要素は、第１の空間の空気圧を利用して先端工具を打撃する機能を有する。第２の空間は、第１の空間の空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる空間として構成される。ここでいう第１の空間と第２の空間との間の「空気圧変動の逆位相」に関しては、典型的には、打撃要素が先端工具を打撃する際に第１の空間が相対的に高圧化される状態においては第２の空間が相対的に低圧化される一方、打撃終了後に第１の空間が相対的に低圧化される状態においては第２の空間が相対的に高圧化されるように、空気圧の変動パターンが第１の空間と第２の空間との間で概ね逆になる態様を示すものである。また、前記の動吸振器は、前室及び後室、連通路を有する構成とされる。前室及び後室は、動吸振器本体内においてウェイトによって区画され、先端工具の長軸方向に関しウェイトを挟んでその前後に形成される区画室として構成される。連通路は、後室と第２の空間とを連通する機能を有する。このような構成によれば、第２の空間内の圧力変動に伴って第２の空間内の空気を連通路を通じて動吸振器の後室に導入し、動吸振器のウェイトを積極的に駆動することによって、動吸振器に制振作用を行なわせることが可能となる。

また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の第２の空間は、先端工具の長軸方向に関し動吸振器本体よりも工具前端側に配設される。また、前記の連通路は、この第２の空間から前室及びウェイトを順次貫通した後に後室に通じるように配設された連通管によって構成されている。このような構成によれば、第２の空間と後室との間を最短距離にて連通させることが可能な連通管の配置形態が実現される。

また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の連通管は、先端工具の長軸方向に直線状に延在するとともに、当該連通管の外面と当該連通管に貫設された前記ウェイトの内面とが摺接する構成とされ、これによりウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を有する。このような構成によれば、連通管を介してウェイトの長軸方向の直線運動が円滑化されるとともに、第２の空間内の空気を動吸振器の後室に導入する機能を有する連通管に対し、更にウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を付与することができるため合理的である。

本発明によれば、動吸振器を搭載する作業工具において、工具本体を大型化することなく最低限の重量増加によって動吸振器の振動低減効果を高めることができ、以って動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現することが可能となった。

以下、本発明にかかる「作業工具」の一実施の形態につき、図１〜図４を参照しつつ説明する。本実施の形態は、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は本実施の形態のハンマドリル１０１の全体構成を示す側断面図である。図２は図１中の動吸振器１５１の部分拡大図である。また、図３は図２中の動吸振器１５１のＡ−Ａ線に関する断面構造を示す図であり、図４は図２中の動吸振器１５１のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図である。

本実施の形態に係る電動式のハンマドリル１０１は、図１に示すように、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、当該本体部１０３の長軸方向に関する先端領域（図中左側）に接続されたツールホルダ１３７、当該ツールホルダ１３７に着脱自在に取付けられた長軸のハンマビット１１９、本体部１０３の長軸方向に関する他端部（図中右側）に、特には本体部１０３のうち後述する駆動モータ１１１よりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドグリップ１０５を主体として構成される。ハンマビット１１９は、ツールホルダ１３７に対し、その長軸方向（本体部１０３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部材として構成される。ここでいう本体部１０３、ハンマビット１１９及びハンドグリップ１０５がそれぞれ、本発明における「工具本体」、「先端工具」及び「ハンドル部」を構成している。なお本実施の形態では、説明の便宜上、ハンマビット１１９側を前或いは工具前端側、ハンドグリップ１０５側を後或いは工具後端側という。

本体部１０３は、駆動モータ１１１、運動変換機構１１３、打撃要素１１５、動力伝達機構１１７及び動吸振器１５１を収容したハウジングとして構成されている。なお、この本体部１０３は、上記の被収容要素の１または複数を収容する別々のハウジングの組み合わせによって構成されてもよい。本実施の形態では、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。したがって、打撃要素１１５を備えるこのハンマドリル１０１は、打撃工具とも称呼される。また、駆動モータ１１１の回転出力は、動力伝達機構１１７によって適宜減速された上でハンマビット１１９に回転力として伝達され、当該ハンマビット１１９が周方向に回転動作される。ここでいう駆動モータ１１１が本発明における「駆動モータ」に相当する。

運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａ回転運動を直線運動に変換して打撃要素１１５に伝達するものであり、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａとの間のギア噛み合い係合によって駆動されるクランク軸１２１、クランクアーム１２３、ピストン１２５等からなるクランク機構によって構成される。クランク軸１２１は、クランクシャフト１２１ａと、このクランクシャフト１２１ａに偏心して設けられた偏心ピン１２１ｂを備える構成とされる。クランクアーム１２３は、その一端部がクランク軸１２１の偏心ピン１２１ｂに接続され、その他端部がピストン１２５に接続されている。ピストン１２５は、いわゆる打撃要素１１５を駆動する駆動子を構成するものであり、シリンダ１４１内をハンマビット１１９の長軸方向と同方向に摺動可能とされる。本実施の形態では、この運動変換機構１１３は、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりも工具前端側に配設されている。より具体的には、運動変換機構１１３の各部位のうちクランク軸１２１のクランクシャフト１２１ａ及び偏心ピン１２１ｂが、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａよりも工具前端側に配設されている。ここでいう運動変換機構１１３が本発明における「運動変換機構」を構成している。

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の運動エネルギーをハンマビット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。ここでいう打撃要素１１５が、本発明における「打撃要素」に相当する。シリンダ１４１内には、ピストン１２５とストライカ１４３との間に閉鎖された空気室１４１ａが形成される。ストライカ１４３は、ピストン１２５の摺動動作に伴うシリンダ１４１の空気室１４１ａの空気を利用して、いわゆる「空気バネ」の原理によって駆動され、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。

一方、ピストン１２５を挟んで空気室１４１ａの反対側（工具後端側）において、クランク軸１２１及びクランクアーム１２３を収容するクランク室１６５は、空気室１４１ａの空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる空間として構成される。すなわち、打撃要素１１５がハンマビット１１９を打撃する際に空気室１４１ａが相対的に高圧化される状態においてはクランク室１６５が相対的に低圧化される一方、打撃終了後に空気室１４１ａが相対的に低圧化される状態においてはクランク室１６５が相対的に高圧化されるように、空気圧の変動パターンが空気室１４１ａとクランク室１６５との間で概ね逆になる構成とされる。ここでいう空気室１４１ａが本発明における「第１の空間」に相当し、またここでいうクランク室１６５が本発明における「第２の空間」に相当する。

一方、ツールホルダ１３７は、回転可能に構成され、駆動モータ１１１から動力伝達機構１１７を介して減速して回転される構成とされる。動力伝達機構１１７は、駆動モータ１１１によって回転駆動される中間ギア１３１、中間ギア１３１と共に回転する小ベベルギア１３３、当該小ベベルギア１３３と噛み合い係合し、本体部１０３の長軸回りに回転する大ベベルギア１３５等からなり、駆動モータ１１１の回転をツールホルダ１３７に伝達し、更には当該ツールホルダ１３７に保持されたハンマビット１１９へと伝達する。なお、ハンマドリル１０１は、ハンマビット１１９に対し長軸方向への打撃力のみを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマ作業と、長軸方向への打撃力と周方向への回転力とを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマドリル作業とを適宜切り替えて遂行できるように構成されるが、このことについては、本発明には直接的には関係しないため、その説明を省略する。

ハンマドリル１０１の加工作業時（ハンマビット１１９の駆動時）において、本体部１０３にはハンマビット長軸方向の衝撃的かつ周期的な振動が発生する。なお、本体部１０３に生ずる制振対象としての主たる振動は、ピストン１２５とストライカ１４３が空気室１４１ａの空気を圧縮したときの圧縮反力、及びストライカ１４３がインパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９を打撃したときの、圧縮反力よりも僅かに遅れて発生する打撃反力である。

ハンマドリル１０１は、本体部１０３に生ずる上記振動を制振するべく、動吸振器１５１を備える構成とされる。図２に示すように、この動吸振器１５１は、動吸振器本体１５３と、制振用のウェイト１５５と、当該ウェイト１５５の前端側と後端側にそれぞれ配置され、ハンマビット１１９の長軸方向に延在する前後のコイルバネ１５７とを主体として構成される。

動吸振器本体１５３は、中空状ないし断面円筒状の収容空間を有し、ウェイト１５５の摺動動作を安定的に行わせる筒状のガイド部として備えられる。ここでいう動吸振器本体１５３が本発明における「動吸振器本体」に相当する。
ところで、上述のようにハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりも工具前端側に運動変換機構１１３が配設された上記構成にあっては、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間の中間領域に空きスペースが形成され易い。この中間領域は、具体的には、クランク軸１２１のクランクシャフト１２１ａ及び偏心ピン１２１ｂとハンドグリップ１０５との間の領域であって、且つ駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａよりも工具上端側（図１中の上側）の領域として規定される。そこで、本実施の形態では、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間のこの中間領域に、動吸振器本体１５３が配設されている。これにより、動吸振器本体１５３を配設する新たな配設空間を形成する必要がなく、本体部１０３内の空間を有効利用することができ、以って動吸振器１５１の合理的な配置が可能とされる。運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間のこの中間領域は、更にハンマビット１１９の長軸線により近づけて配設したり、ハンマビット１１９の長軸線の延長線上に配設するのが好ましい。これにより、ハンマビット１１９の駆動に起因する振動を効率的に低減させることができ、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現することが可能となる。

ウェイト１５５は、動吸振器本体１５３の収容空間を長軸方向（ハンマビット１１９の長軸方向）に移動するべく動吸振器本体１５３の収容空間に摺動自在に配置された質量部分として構成される。具体的には、このウェイト１５５は、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成される。ここでいうウェイト１５５が、本発明における「ウェイト」及び「ウェイト部材」に相当する。

コイルバネ１５７は、ウェイト１５５が動吸振器本体１５３の収容空間を長軸方向（ハンマビット１１９の長軸方向）に移動する際に、当該ウェイト１５５に対向状の弾発力を付与するように当該ウェイト１５５を支持する弾性体として構成される。またここでいうコイルバネ１５７が本発明における「コイルバネ」に相当する。

本体部１０３に収容された上記構成の動吸振器１５１は、ハンマドリル１０１の加工作業時において、制振対象である本体部１０３に対して、動吸振器１５１における制振要素であるウェイト１５５及びコイルバネ１５７が協働して受動的な制振を行なう。これによりハンマドリル１０１の本体部１０３に生ずる上記の振動が抑制され、加工作業時における本体部１０３の制振がなされることとなる。

また、上記構成のウェイト１５５は、ハンマビット１１９の長軸方向に関する前端側と後端側に所定領域にわたって、当該長軸方向に凹み状に延在する断面円環状のバネ収容空間１５６を有し、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を収容する構成とされる。ここでいうバネ収容空間１５６が本発明における「バネ収容部」に対応する。各円環状のバネ収容空間１５６は、ハンマビット１１９の長軸方向に長手状に延在する空間部分であり、外側の円筒形状の筒状部１５５ａと、この筒状部１５５ａの内側の円柱状の柱状部１５５ｂとによって囲まれる刳り貫き状の空間（溝）として構成される。筒状部１５５ａと柱状部１５５ｂは、別体構造であってもよいし或いは一体構造であってもよい。

本実施の形態では、このバネ収容空間１５６は、図３及び図４に示すように、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する同一平面上に計６つ配設されている。特に図４に示すように、これら６つのバネ収容空間１５６は、ウェイト１５５の前端側（図２中のウェイト１５５の左側領域）に形成された３つの第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側（図２中のウェイト１５５の右側領域）に形成された３つの第２バネ収容空間１５６ｂが、ウェイト１５５の周方向に交互に且つ等間隔で配設された構成になっている。そして、各バネ収容空間１５６に収容された各コイルバネ１５７は、その収容状態においてバネ前端１５７ａがバネ前端止着部１５８に取り付け固定され、またバネ後端１５７ｂがバネ後端止着部１５９に取り付け固定される。ここでいう第１バネ収容空間１５６ａが本発明における「前面側バネ収容部」に相当し、またここでいう第２バネ収容空間１５６ｂが本発明における「後面側バネ収容部」に相当する。このように、本実施の形態では、ウェイト１５５の前面側及び後面側に複数のバネ収容部１５６がバランス良く配置されるため、ウェイト１５５の重心バランスが取り易い。また、ウェイト１５５の前面側及び後面側に複数のコイルバネがバランス良く配置されるため、複数のコイルバネの弾発力をウェイト１５５の前面側及び後面側にバランス良く作用させることが可能となる。

このとき、第１バネ収容空間１５６ａに収容された前端側のコイルバネ１５７に関しては、バネ前端１５７ａが取り付け固定されるバネ前端止着部１５８として動吸振器本体１５３の前壁部分が用いられ、バネ後端１５７ｂが取り付け固定されるバネ後端止着部１５９として第１バネ収容空間１５６ａの底部（終端部）が用いられる。一方、第２バネ収容空間１５６ｂに収容された後側のコイルバネ１５７に関しては、バネ前端１５７ａが取り付け固定されるバネ前端止着部１５８として第２バネ収容空間１５６ｂの底部（終端部）が用いられ、バネ後端１５７ｂが取り付け固定されるバネ後端止着部１５９として動吸振器本体１５３の後壁部分が用いられる。これによって前後のコイルバネ１５７は、ウェイト１５５に対しハンマビット１１９の長軸方向に関する弾性付勢力を対向状に作用させる。すなわち、ウェイト１５５は、前後のコイルバネ１５７による弾性付勢力が対向状に作用した状態で、ハンマビット１１９の長軸方向に移動可能とされる。なお、第１バネ収容空間１５６ａ及び第２バネ収容空間１５６ｂは、いずれもコイルバネ１５７の線径よりも幅広状に形成されており、これによりコイルバネ１５７が筒状部１５５ａの内面及び柱状部１５５ｂの外面に接触しないように遊嵌状に配置されるのが好ましい。

本実施の形態に係る動吸振器１５１は、上述のように、ウェイト１５５の内側にバネ収容空間１５６を形成し、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を配置する構成としている。これにより、ウェイト１５５のバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７が収容され組みつけられた状態での動吸振器１５１のハンマビット１１９の長軸方向に関する長さを抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器１５１のコンパクト化を図ることが可能となる。また、本実施の形態の動吸振器１５１では、コイルバネ１５７の外周側には当該コイルバネ１５７よりも密度の高い質量を有する筒状部１５５ａが配置されることになる。このため、ウェイトの外周側に当該ウェイトよりも密度の低いコイルバネを配置する従来の構成に比べて、制振要素としてのウェイト１５５の質量を増やすことが可能となり、空間利用効率が向上する。その結果、動吸振器１５１の制振力を高めることができる。また、コイルバネ１５７の外周にウェイト１５５の筒状部１５５ａが配置されることでウェイト１５５の動吸振器本体１５３の壁面に対する移動方向の接触長さ、すなわち摺動面の軸方向長さを長く取ることが可能となってウェイト１５５の安定動作を容易に確保できる。

また本実施の形態では特に、図２に示すように、ウェイト１５５に形成されるバネ収容空間１５６のうち、第１バネ収容空間１５６ａと第２バネ収容空間１５６ｂが部分的に重なるように配設され（オーバーラップして配置され）、また第１バネ収容空間１５６ａに収容されるコイルバネ１５７と第２バネ収容空間１５６ｂに収容されるコイルバネ１５７は、これらコイルバネの延在方向と交差する方向に関し部分的に重なるように配設されている（オーバーラップして配置されている）。このような構成によれば、バネ収容空間１５６（１５６ａ，１５６ｂ）にコイルバネ１５７が組みつけられた状態でのウェイト１５５の長軸方向に関する長さを更に抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器１５１の更なるコンパクト化を図るとともに、簡便な構造で且つ軽量化を図るのに有効とされる。その結果、動吸振器１５１を本体部１０３に配置する際、本体部１０３の長軸方向の配置スペースに制約を受けるような場合に特に有効となる。また、第１バネ収容空間１５６ａに収容されたコイルバネ１５７と第２バネ収容空間１５６ｂに収容されたコイルバネ１５７が部分的にオーバーラップする分、長軸方向に関し同一寸法の動吸振器で考えた場合には、コイルバネをより大型化することができ、大型化したコイルバネによって高い制振性を安定して付与することが可能となる。

以上のように、本実施の形態によれば、動吸振器１５１の制振力を高めた上で、当該動吸振器１５１をコンパクト化（小型化）することができるため、ハンマドリル１０１の本体部１０３を大型化することなく最低限の重量増加によって動吸振器１５１の振動低減効果を高めることが可能となる。

また、図２に示すように、本実施の形態では、動吸振器１５１は、動吸振器本体１５３内に第１作動室１６１及び第２作動室１６３を有する。これら第１作動室１６１及び第２作動室１６３は、動吸振器本体１５３内においてウェイト１５５によって区画され、ハンマビット１１９の長軸方向に関しウェイト１５５を挟んでその前後に形成される空間部分として構成される。

第１作動室１６１は、ウェイト１５５よりも後側（図２中の左側）の空間として構成される。この第１作動室１６１は、外部と非連通状態とされた密閉構造のクランク室１６５に対し連通管１６２の第１連通孔１６２ａを通じて常時に連通されている。一方、第２作動室１６３は、動吸振器本体１５３の外周壁に形成された第２連通孔１６３ａを介して、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａが配設されるギア室１６４に連通されている。ここでいう第１作動室１６１及び第２作動室１６３がそれぞれ、本発明における「後室」及び「前室」に相当する。

ところでクランク室１６５内の圧力は、運動変換機構１１３の駆動に伴い変動する。これは、運動変換機構１１３の構成部材であるピストン１２５がシリンダ１４１内を前後方向に直線運動することに伴いクランク室１６５の容積が変化することに基づくものである。そこで、本実施の形態では、このクランク室１６５内の圧力変動に伴ってクランク室１６５内の空気を第１作動室１６１に導入し、動吸振器１５１のウェイト１５５を積極的に駆動することによって動吸振器１５１に制振作用を行なわせることとしている。この具体的な構成として、本実施の形態では、動吸振器本体１５３に図２に示すように、第１連通孔１６２ａを有する連通管１６２を設けている。これにより、動吸振器１５１は、上述した受動的な制振作用に加え、ウェイト１５５を積極的に駆動する強制加振による能動的な制振機構としても作用し、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。この連通管１６２は、特にハンマビット１１９の長軸方向に直線状に延在する配管部材として構成され、動吸振器本体１５３よりも工具前端側に配設されたクランク室１６５から、第２作動室１６３及びウェイト１５５を順次貫通した後に第１作動室１６１に通じるように配設されている。このような構成によれば、クランク室１６５と第１作動室１６１との間を最短距離にて連通させることが可能な連通管１６２の配置形態を実現することが可能となる。

また、上記の連通管１６２は、ハンマビット１１９の長軸方向に直線状に延在するともに、ウェイト１５５の各部位のうち断面円の中心を貫通するように構成されている。このような構成においては、連通管１６２の外面１６２ｂと当該連通管１６２に貫設されたウェイト１５５の内面１５５ｃとが摺接し、これにより連通管１６２は、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材として構成されている。このような構成によれば、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動が円滑化されるとともに、クランク室１６５内の空気を動吸振器１５１の第１作動室１６１に導入する機能を有する連通管１６２に対し、更にウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を付与することが可能となるため合理的である。

なお、このクランク室１６５と第１作動室１６１との間で連通管１６２の第１連通孔１６２ａを通じて空気が流通する際、第１作動室１６１の圧力に応じて、ギア室１６４に連通された第２作動室１６３の容積が変化する。具体的には、第１作動室１６１の圧力が相対的に高くなると、第２作動室１６３の空気がギア室１６４に流出しつつ第２作動室１６３の容積が減少する一方、第１作動室１６１の圧力が相対的に低くなると、ギア室１６４の空気が第２作動室１６３に流入しつつ第２作動室１６３の容積が増加する。これにより、ウェイト１５５を積極的に駆動する強制加振が第２作動室１６３の空気によって妨げられることなく円滑に遂行されることとなる。

なお、上述した実施の形態では、ウェイト１５５の前端側と後端側に凹み状のバネ収容空間１５６を設け、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を収容する場合について記載したが、本発明では、ウェイト１５５にバネ収容空間１５６を設けることなく、当該ウェイト１５５の前端側と後端側にコイルバネ１５７の一端部を止着するような構造を採用することもできる。このとき、コイルバネ１５７のバネ収容空間１５６或いは止着箇所は、必要に応じてウェイト１５５の前端側及び後端側の少なくとも一方に設けることができる。

また、上述した実施の形態では、ウェイト１５５の前端側に形成された３つの第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側に形成された３つの第２バネ収容空間１５６ｂが、ウェイト１５５の周方向に交互に且つ等間隔で配設された構成について記載したが、本発明では、ウェイト１５５の前端側における第１バネ収容空間１５６ａの配設態様や、ウェイト１５５の後端側における第２バネ収容空間１５６ｂの配設態様は必要に応じて適宜変更可能である。

また、上述した実施の形態では、クランク室１６５と動吸振器１５１の第１作動室１６１とを連通する連通管１６２の構成に関し、当該連通管１６２が、クランク室１６５から、第２作動室１６３及びウェイト１５５を順次貫通した後に第１作動室１６１に通じるように配設される場合について記載したが、本発明では、連通管１６２の構造としてこれ以外の構造を選択することもできる。例えば、連通管１６２に相当する部材が、クランク室１６５から動吸振器１５１の動吸振器本体１５３の外部を経由して、第１作動室１６１に通じるように配設されてもよい。また、上述した実施の形態では、この連通管１６２が、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材として兼用される場合について記載したが、本発明では、連通管１６２に相当する部材以外によって、ウェイト１５５のガイド機能が達成されてもよい。

また、上述した実施の形態では、作業工具の一例としてハンマドリル１０１を例にとって説明しているが、先端工具を直線状に動作させて被加工材の加工作業を遂行する種々の作業工具に対し本発明を適用することが可能である。例えば、鋸刃を直線状に往復動作させて被加工材の切断作業を行うジグソーあるいはレシプロソー等に対し本発明を好適に用いることができる。

本実施の形態のハンマドリル１０１の全体構成を示す側断面図である。 図１中の動吸振器１５１の部分拡大図である 図２中の動吸振器１５１のＡ−Ａ線に関する断面構造を示す図である。 図２中の動吸振器１５１のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図である。

符号の説明

１０１ ハンマドリル（作業工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０５ ハンドグリップ
１１１ 駆動モータ
１１１ａ モータ軸
１１３ 運動変換機構
１１５ 打撃要素
１１７ 動力伝達機構
１１９ ハンマビット（先端工具）
１２１ クランク軸
１２１ａ クランクシャフト
１２１ｂ 偏心ピン
１２３ クランクアーム
１２５ ピストン
１３１ 中間ギア
１３３ 小ベベルギア
１３５ 大ベベルギア
１３７ ツールホルダ
１４１ シリンダ
１４１ａ 空気室
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１５１ 動吸振器
１５３ 動吸振器本体
１５５ ウェイト
１５５ａ 筒状部
１５５ｂ 柱状部
１５５ｃ 内面
１５６ バネ収容空間（バネ収容部）
１５６ａ 第１バネ収容空間（前面側バネ収容部）
１５６ｂ 第２バネ収容空間（後面側バネ収容部）
１５７ コイルバネ
１５７ａ バネ前端
１５７ｂ バネ後端
１５８ バネ前端止着部
１５９ バネ後端止着部
１６１ 第１作動室
１６２ 連通管
１６２ａ 第１連通孔
１６２ｂ 外面
１６３ 第２作動室
１６３ａ 第２連通孔
１６４ ギア室
１６５ クランク室

Claims (7)

1. 長軸の先端工具を直線状に駆動させ、これによって当該先端工具に所定の加工作業を遂行させる作業工具であって、
   工具本体と、
   前記工具本体に収容された駆動モータ、運動変換機構及び動吸振器と、
   前記工具本体のうち前記駆動モータよりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドル部と、
   を備え、
   前記運動変換機構は、前記先端工具の長軸方向に関し前記駆動モータよりも工具前端側に配設され、前記駆動モータの回転運動を直線運動に変換して前記先端工具に伝達する構成とされ、
   前記動吸振器は、前記運動変換機構と前記ハンドル部との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する動吸振器本体と、前記先端工具の長軸方向への直線運動が可能となるように前記動吸振器本体の前記収容空間に収容されるウェイトと、前記ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方と前記動吸振器本体側との間において前記先端工具の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関し前記ウェイトを弾発状に支持するコイルバネとを含む構成とされ、前記コイルバネによって弾発状に支持された前記ウェイトが、前記先端工具の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における前記工具本体の制振がなされることを特徴とする作業工具。
2. 請求項１に記載の作業工具であって、
   前記ウェイトは、当該ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方において前記先端工具の長軸方向に凹み状に延在するバネ収容部を備え、前記バネ収容部は、前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容する構成であることを特徴とする作業工具。
3. 請求項１または２に記載の作業工具であって、
   前記バネ収容部は、前記ウェイトの前面側及び後面側において前記先端工具の長軸方向に凹み状に延在する前面側バネ収容部及び後面側バネ収容部からなり、
   前記前面側バネ収容部は、前記ウェイトの前方から前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容し、前記後面側バネ収容部は、前記ウェイトの後方から前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容するとともに、前記前面側バネ収容部と前記後面側バネ収容部は、これらバネ収容部の延在方向と交差する方向に関し、全部または一部が互いに重なるように配設されていることを特徴とする作業工具。
4. 請求項３に記載の作業工具であって、
   前記ウェイトは、前記先端工具の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成され、前記ウェイト部材の前面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前記前面側バネ収容部の複数が等間隔で配設され、前記ウェイト部材の後面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前記後面側バネ収容部の複数が等間隔で配設された構成であることを特徴とする作業工具。
5. 請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の作業工具であって、
   前記運動変換機構は、閉鎖された第１の空間と、前記第１の空間の空気圧変動を利用して前記先端工具を打撃する打撃要素と、前記第１の空間とは異なる領域に配設され、前記第１の空間の空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる第２の空間を含み、
   前記動吸振器は、前記動吸振器本体内において前記ウェイトによって区画され、前記先端工具の長軸方向に関し前記ウェイトを挟んでその前後に形成される前室及び後室と、前記後室と前記第２の空間とを連通する連通路を有する構成であることを特徴とする作業工具。
6. 請求項５に記載の作業工具であって、
   前記第２の空間は、前記先端工具の長軸方向に関し前記動吸振器本体よりも工具前端側に配設され、
   前記連通路は、前記第２の空間から前記前室及び前記ウェイトを順次貫通した後に前記後室に通じるように配設された連通管によって構成されていることを特徴とする作業工具。
7. 請求項６に記載の作業工具であって、
   前記連通管は、前記先端工具の長軸方向に直線状に延在するとともに、当該連通管の外面と当該連通管に貫設された前記ウェイトの内面とが摺接する構成とされ、これにより前記ウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材とされることを特徴とする作業工具。

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