JP2010012586A - 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、工具本体内における動吸振器の合理的な配置を実現するのに有効な技術を提供する。
【解決手段】 本発明にかかる作業工具としてのハンマドリルは、本体部１０３内において、駆動モータ１１１よりも運動変換部１１３側の空間であって、運動変換部１１３の外縁によって当該空間の内側が規定され、且つ駆動モータ１１１のモータ外郭によって当該空間の外側が規定される内部空間１１０に動吸振器１５１が配置された構成とされる。
【選択図】 図３

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、制振部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、振動低減効果を図るのに有効な上記動吸振器を工具本体に搭載した作業工具の設計に際しては、工具本体内の空きスペースを有効的に利用することによって、当該動吸振器を無理なく搭載することができ、以って作業工具全体が大型化するのを回避する技術が要請される。
国際公開第０５／１０５３８６号

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、工具本体内における動吸振器の合理的な配置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、モータ出力軸、運動変換部、空気バネ室、打撃子、内部空間及び動吸振器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。駆動モータのモータ出力軸は、先端工具の長軸方向に延在する構成とされる。
運動変換部は、揺動部材及び駆動子を含み、先端工具の長軸方向に関し駆動モータよりも先端工具側に配設される構成とされる。揺動部材は、モータ出力軸の回転により先端工具の長軸方向に揺動動作する部材として構成される。駆動子は、モータ出力軸に平行に配置され、揺動部材の揺動のうちの長軸方向成分を介して先端工具の長軸方向に直線運動する部材として構成される。空気バネ室は、駆動子に連接する構成とされる。打撃子は、駆動子の直線運動により空気バネ室を介して、すなわち空気バネの作用によって先端工具を打撃する打撃部材として構成される。
内部空間は、工具本体内において、駆動モータよりも運動変換部側の空間であって、運動変換部の外縁によって当該空間の内側が規定され、且つ駆動モータのモータ外郭によって当該空間の外側が規定される空間として構成される。
動吸振器は、ウェイトと、当該ウェイトを工具本体に対して弾発状に支持する弾性部材を含む構成とされ、弾性部材によって弾発状に支持されたウェイトが弾性部材の弾発力に抗しながら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をなす。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。また、この動吸振器は、上記内部空間に配置される構成とされる。

ここで、上記内部空間に関しては、工具本体内において駆動モータよりも運動変換部側の空間であって、運動変換部まわりに形成される空間は空きスペースとなり易いため、運動変換部の外縁によって空間の内側を規定することができる。一方、工具本体自体を駆動モータのモータ外郭に合わせて設計する場合には、このモータ外郭によって空間の外側を規定することができる。従って、このような内部空間に動吸振器を配置することによって、工具本体を大型化することなく当該工具本体の空きスペースを有効的に利用した動吸振器の合理的な配置を実現することが可能となる。なお、本発明において「内部空間における動吸振器の配置」に関しては、動吸振器の全体或いは一部が内部空間に介在する態様が広く包含される。

本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の動吸振器は、上述の内部空間のうち、先端工具の長軸方向と交差する方向に関する工具本体の断面に関し、揺動部材と駆動子とを結ぶ線上から外れた位置に配置された構成とされる。このような構成によれば、内部空間のうち、揺動部材と駆動子とを結ぶ線上から外れた、特に動吸振器の配置のために有効なスペースを利用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、前記の弾性部材は、ウェイトを弾発状に支持するコイルバネとして構成される。また、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、このバネ収容部がコイルバネの一端部を収容する構成とされる。このような構成によれば、ウェイトのバネ収容空間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。

本発明に係る別の形態の作業工具は、長軸の先端工具を直線状に駆動させ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、モータ出力軸、運動変換部、空気バネ室、打撃子、動力伝達部、内部空間及び動吸振器を少なくとも備える。
この作業工具における工具本体、駆動モータ、モータ出力軸、運動変換部、空気バネ室、打撃子及び動吸振器の構成に関しては、前述の工具本体、駆動モータ、モータ出力軸、運動変換部、空気バネ室、打撃子及び動吸振器の構成と同様とされる。
動力伝達部は、保持要素及び伝達ギアを含む構成とされる。保持要素は、先端工具の長軸方向に延在して先端工具を保持する要素として構成される。伝達ギアは、モータ出力軸の回転に伴って保持要素を軸まわりに回転させて前記先端工具を回転駆動する伝達ギアとして構成される。
内部空間は、工具本体内において、駆動モータよりも運動変換部側の空間であって、運動変換部の外縁或いは駆動モータのモータ外郭によって当該空間の内側が規定され、且つ伝達ギアのギア外郭によって当該空間の外側が規定される空間として構成される。そして、この内部空間に動吸振器が配置される。

ここでこの内部空間に関しては、工具本体内において駆動モータよりも運動変換部側の空間であって、運動変換部まわりに形成される空間は空きスペースとなり易いため、運動変換部の外縁或いは駆動モータのモータ外郭によって空間の内側を規定することができる。一方、工具本体の上部を伝達ギアのギア外郭に合わせて設計する場合には、この伝達ギアのギア外郭によって空間の外側を規定することができる。従って、このような内部空間に動吸振器を配置することによって、工具本体を大型化することなく当該工具本体の空きスペースを有効的に利用した動吸振器の合理的な配置を実現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、前記の動吸振器は、前記の内部空間のうち、先端工具の長軸方向と交差する方向に関する工具本体の断面に関し、駆動子から工具上側に外れた位置に配置された構成とされる。このような構成によれば、内部空間のうち、駆動子から工具上側に外れた、特に動吸振器の配置のために有効なスペースを利用することが可能となる。

本発明によれば、動吸振器を搭載する作業工具において、工具本体内における動吸振器の合理的な配置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」の具体的な実施の形態につき、図面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。

（第１実施の形態）
本発明にかかる作業工具の第１実施の形態に関しては、図１〜図３が参照される。図１は第１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。また図２は、図１中のハンマドリル１０１につき図１とは別の部位の側断面を部分的に示す図である。図３は、図２中のハンマドリル１０１のＡ−Ａ線に関する断面構造を示す図である。

第１実施の形態のハンマドリル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のうちハンマドリル１０１の長軸方向に関する一端部（図１中右側）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及びハンマビット１１９がそれぞれ、本発明における「工具本体」及び「先端工具」を構成している。

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、運動変換部１１３及び動力伝達部１１４を収容したギアハウジング１０７と、打撃要素１１５を収容したバレル部１１７と、本体部１０３のうちハンマドリル１０１の長軸方向に関する他端部（図１中左側）に連接された工具把持用のハンドグリップ１０９とによって構成されている。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といい、ハンドグリップ１０９側を後或いは工具後端側という。

運動変換部１１３は、駆動モータ１１１の回転出力を、直線運動に適宜変換した上で打撃要素１１５に伝達する機能を果たす。これにより当該打撃要素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）への打撃力（衝撃力）が発生する。ここでいう運動変換部１１３が、本発明における「運動変換部」に相当する。この運動変換部１１３は、具体的には、駆動ギア１２１、被動ギア１２３、被動軸１２５、回転体１２７、揺動リング１２９及びシリンダ１４１を主体として構成される。

駆動ギア１２１は、ハンマビット１１９の長軸方向に延在する駆動モータ１１１のモータ出力軸１１１ａに連結され、駆動モータ１１１の通電駆動によって回転駆動される駆動ギアとして構成される。被動ギア１２３は、駆動ギア１２１に噛み合い係合し、この被動ギア１２３に被動軸１２５が取り付けられている。従って、被動軸１２５は、駆動モータ１１１のモータ出力軸１１１ａに連結されて回転駆動される。ここでいう駆動モータ１１１及びモータ出力軸１１１ａがそれぞれ、本発明における「駆動モータ」及び「モータ出力軸」に相当する。

回転体１２７は、これら被動ギア１２３及び被動軸１２５を介して一体回転する回転体として構成される。被動軸１２５に取り付けられた回転体１２７の外周面が被動軸１２５の軸線に対し所定の傾斜角度で傾斜状に形成されている。揺動リング１２９は、回転体１２７の傾斜外周面に軸受１２６を介して相対回転可能に取り付けられ、当該回転体１２７の回転動作に伴ってハンマビット１１９の長軸方向に揺動される揺動部材として構成される。従って、ここでいう揺動リング１２９が、本発明における「揺動部材」に相当する。またこの揺動リング１２９は、上方（放射方向）に一体に突設された揺動ロッド１２８を有し、当該揺動ロッド１２８がシリンダ１４１の後端部に設けた係合部材１２４に遊嵌状に係合されている。

シリンダ１４１は、この揺動リング１２９の揺動によって直線状に往復移動するとともに、打撃要素１１５を駆動する駆動子としての機能を有する。このシリンダ１４１には、空気バネ室１４１ａが連接して設けられている。ここでいうシリンダ１４１が、本発明における「駆動子」に相当し、ここでいう空気バネ室１４１ａが、「空気バネ室」に相当する。なお、本実施の形態では、駆動モータ１１１のモータ出力軸１１１ａ、被動軸１２５及び駆動子としてのシリンダ１４１は、いずれもハンマビット１１９の長軸方向にと合致しつつ互いに平行に配置されている。また、本実施の形態では、駆動モータ１１１のモータ出力軸１１１ａの下方に被動軸１２５が配置されており、被動軸１２５の上方にシリンダ１４１が配置されている。

動力伝達部１１４は、駆動モータ１１１の回転出力を適宜減速した上でハンマビット１１９に伝達し、当該ハンマビット１１９を周方向に回転動作させる機能を果たす。この動力伝達部１１４は、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりもハンマビット１１９側に配設されている。ここでいう動力伝達部１１４が、本発明における「動力伝達部」に相当する。この動力伝達部１１４は、具体的には第１伝達ギア１３１、第２伝達ギア１３３及びツールホルダ１３７を主体として構成される。

第１伝達ギア１３１は、駆動モータ１１１から駆動ギア１２１および被動軸１２５を介して鉛直面内にて回転駆動される第１の伝達ギアとして構成される。第２伝達ギア１３３は、第１伝達ギア１３１に噛み合い係合し、被動軸１２５の回転に伴ってツールホルダ１３７を軸まわりに回転させる第２の伝達ギアとして構成される。ツールホルダ１３７は、ハンマビット１１９の長軸方向に延在してハンマビット１１９を保持する保持要素としての機能を有するとともに、第２伝達ギア１３３とともに回転される部材として構成される。ここでいう第２伝達ギア１３３及びツールホルダ１３７がそれぞれ、本発明における「伝達ギア」及び「保持要素」に相当する。

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を主体として構成される。ストライカ１４３は、シリンダ１４１の直線運動により空気バネ室１４１ａを介してハンマビット１１９を打撃する打撃子として構成される。ここでいうストライカ１４３によって、本発明における「打撃子」が構成される。

上記構成のハンマドリル１０１において、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が鉛直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、被動軸１２５を介して回転体１２７が鉛直面内にて回転動作され、これによって揺動リング１２９および揺動ロッド１２８がハンマビット１１９の長軸方向に揺動する。揺動ロッド１２８の揺動によってシリンダ１４１が直線状に摺動動作され、それに伴う空気バネ室１４１ａの空気バネの作用により、ストライカ１４３はシリンダ１４１の直線動作速度よりも高速でシリンダ１４１内を直線運動する。ストライカ１４３は、インパクトボルト１４５に衝突することで、その運動エネルギーをハンマビット１１９へと伝達する。一方、被動軸１２５とともに第１伝達ギア１３１が回転されると、第１伝達ギア１３１に噛み合い係合される第２伝達ギア１３３を介してスリーブ１３５が鉛直面内にて回転され、更にスリーブ１３５とともにツールホルダ１３７およびこのツールホルダ１３７にて保持されるハンマビット１１９が周方向に一体状に回転される。かくして、ハンマビット１１９が長軸方向のハンマ動作と周方向のドリル動作を行い、被加工材にハンマドリル加工作業を遂行する。

上記のようにハンマビット１１９が駆動される際に本体部１０３に生ずる衝撃的かつ周期的な振動に対しては、本実施の形態のハンマドリル１０１は、当該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及び図３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の工具前端側と工具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。ここでいう動吸振器１５１が、本発明における「動吸振器」に相当する。

動吸振器本体１５３は、ウェイト１５５及びコイルバネ１５７を収容する収容空間を有するとともに、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。この動吸振器本体１５３は、本体部１０３に対して取り付け固定される。

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。ここでいうウェイト１５５が、本発明における「ウェイト」に相当する。このウェイト１５５は、具体的にはハンマビット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。本実施の形態では、図２及び図３に示すように、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する工具上下方向にバネ収容空間１５６が計４つ配設されている。これら４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の右側領域）に形成された２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の左側領域）に形成された２つの第２バネ収容空間１５６ｂとに分類される。第１バネ収容空間１５６ａは、ウェイト１５５の前端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる一方、第２バネ収容空間１５６ｂは、ウェイト１５５の後端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる。

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を動吸振器本体１５３、すなわち本体部１０３に対して支持する弾性体として構成される。なお、コイルバネ１５７の構成に関しては、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、いずれも同一のバネ定数のコイルバネとされるのが好ましい。ここでいうコイルバネ１５７が本発明における「弾性部材」及び「コイルバネ」に相当する。

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。

本体部１０３に収容された上記動吸振器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。特にこの動吸振器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。

また本実施の形態では、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。この動吸振器１５１によって得られる上記の各作用効果は、後述する動吸振器２５１，３５１，５５１〜５５４によっても同様に得られるものである。

ところで、振動低減効果を図るのに有効な上記動吸振器１５１を本体部１０３に収容するハンマドリル１０１の設計に際しては、本体部１０３内の空きスペースを有効的に利用することによって、動吸振器１５１を無理なく搭載することができ、当該本体部１０３、ひいてはハンマドリル１０１全体が大型化するのを回避する技術が要請される。そこで、本発明者は、本体部１０３内における動吸振器１５１の合理的な配置について鋭意検討した。その検討の結果として、動吸振器１５１の合理的な配置の一例が図３に示される。

図３に示す配置では、動吸振器１５１を、本体部１０３を工具前端側（図２中の右側）からみた場合に、本体部１０３内の左側領域（図３中の左側）に配置している。すなわち、図３に示すように、本体部１０３内において、駆動モータ１１１よりも運動変換部１１３側の空間であって、運動変換部１１３の外縁（外郭）によって当該空間の内側が規定され、且つ駆動モータ１１１のモータ外郭（図３中の破線で示す）によって当該空間の外側が規定される内部空間１１０に、上記構成の動吸振器１５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１１０は、運動変換部１１３の一方の側部に形成される空間であって、且つハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。ここでいう内部空間１１０が、本発明における「内部空間」に相当する。なお、本明細書中でいう「内部空間における動吸振器の配置」に関しては、動吸振器の全体或いは一部が内部空間に介在する態様が広く包含される。

上記内部空間１１０の規定に関しては、本体部１０３内の領域のうち、運動変換部１１３のまわりに形成される領域は空きスペースとなり易いため、運動変換部１１３の外縁によって内部空間１１０の内側を規定することができる。一方、本体部１０３自体を駆動モータ１１１のモータ外郭に合わせて設計する場合には、このモータ外郭によって内部空間１１０の外側を規定することができる。従って、この内部空間１１０を利用して動吸振器１５１を配置することによって、本体部１０３を大型化することなく当該本体部１０３内の空きスペースを有効的に利用した動吸振器１５１の合理的な配置を実現することが可能となる。

本実施の形態では特に、動吸振器１５１は、この内部空間１１０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、揺動リング１２９と駆動子としてのシリンダ１４１を結ぶ線上から側方へ外れた位置に配置されている。これにより、内部空間１１０のうち特に動吸振器１５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となる。本構成に関しては、例えば揺動リング１２９とシリンダ１４１を結ぶ線上から側方へずれた位置に動吸振器１５１のための内部空間が確保されるように、運動変換部１１３の各構成要素の配置を適宜変更することによって本構成が実現可能とされる。

（第２実施の形態）
次に、本発明にかかる作業工具の第２実施の形態につき説明する。この第２実施の形態は、第１実施の形態の動吸振器１５１の構成についての変更例であって、その他の構成に関しては第１実施の形態と同様である。この第２実施の形態に関しては、図４及び図５が参照される。図４には、第２実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図であり、図５は、図４中のハンマドリル１０１のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図である。これら図４及び図５において、図１〜図３に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図４及び図５に示すように、この第２実施の形態の動吸振器２５１は、本発明における「動吸振器」の一実施形態であって、本体部１０３を工具前端側（図４中の右側）からみた場合に、本体部１０３内の左側領域（図５中の左側）に配置されており、特には第１実施の形態において説明した上述の内部空間１１０を利用して、この動吸振器２５１が配置されている。すなわち、図５に示すように、本体部１０３内の領域のうち、ハンマビット１１９の長軸方向に関し、運動変換部１１３と、図５中の破線で示す駆動モータ１１１のモータ外郭とによって規定される内部空間１１０を利用して、動吸振器２５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１１０は、運動変換部１１３の一方の側部に形成される領域であって、且つハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。本実施の形態では特に、動吸振器２５１は、この内部空間１１０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、揺動リング１２９と駆動子としてのシリンダ１４１を結ぶ線上から側方へ外れた位置に配置されている。これにより、内部空間１１０のうち特に動吸振器２５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となる。

この動吸振器２５１では、ウェイト１５５の各部のうちハンマビット１１９の長軸方向と交差する工具上下方向にバネ収容空間１５６が計３つ配設されている。これら３つのバネ収容空間１５６は、ウェイト１５５の前端側（図４中のウェイト１５５の右側領域）に形成された２つの第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側（図４中のウェイト１５５の左側領域）に形成された１つの第２バネ収容空間１５６ｂとに分類される。第１バネ収容空間１５６ａは、ウェイト１５５の前端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる一方、第２バネ収容空間１５６ｂは、ウェイト１５５の後端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる。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、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、コイルバネ１５７の構成に関しては、第１バネ収容空間１５６ａに収容される２つのコイルバネ１５７をあわせたバネ定数が、第２バネ収容空間１５６ｂに収容される１つのコイルバネ１５７のバネ定数に合致する構成であるのが好ましい。

（第３実施の形態）
次に、本発明にかかる作業工具の第３実施の形態につき説明する。この第３実施の形態は、第１実施の形態の動吸振器１５１の構成についての変更例であって、その他の構成に関しては第１実施の形態と同様である。この第３実施の形態に関しては、図６及び図７が参照される。図６には、第３実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図であり、図７は、図６中のハンマドリル１０１のＣ−Ｃ線に関する断面構造を示す図である。これら図６及び図７において、図１〜図３に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図６及び図７に示すように、この第３実施の形態の動吸振器３５１は、本発明における「動吸振器」の一実施形態であって、本体部１０３内の左右領域（図７中の左右）にそれぞれ配置されており、特には第１実施の形態において説明した上述の内部空間１１０を利用して、２つの動吸振器３５１，３５１が配置されている。これら２つの動吸振器３５１，３５１は、一体化された１つの動吸振器とみることもできる。すなわち、図７に示すように、本体部１０３内の領域のうち、ハンマビット１１９の長軸方向に関し、運動変換部１１３と、図７中の破線で示す駆動モータ１１１のモータ外郭とによって規定される内部空間１１０を利用して、動吸振器３５１，３５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１１０は、運動変換部１１３の両方の側部に形成される領域であって、且つハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。本実施の形態では特に、動吸振器３５１，３５１は、この内部空間１１０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、揺動リング１２９と駆動子としてのシリンダ１４１を結ぶ線上から両側に外れた位置に配置されている。これにより、内部空間１１０のうち特に動吸振器３５１，３５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となるとともに、２つの動吸振器３５１，３５１が本体部１０３内の左右にバランス良く配置される。

各動吸振器３５１では、ウェイト１５５の各部のうちハンマビット１１９の長軸方向と交差する工具上下方向にバネ収容空間１５６が計２つ配設されている。これら２つのバネ収容空間１５６は、ウェイト１５５の前端側（図６中のウェイト１５５の右側領域）に形成された第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側（図６中のウェイト１５５の左側領域）に形成された第２バネ収容空間１５６ｂとに分類される。第１バネ収容空間１５６ａは、ウェイト１５５の前端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる一方、第２バネ収容空間１５６ｂは、ウェイト１５５の後端側のコイルバネ１５７を収容する構成とされる。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、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、コイルバネ１５７の構成に関しては、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、いずれも同一のバネ定数のコイルバネとされるのが好ましい。

（第４実施の形態）
次に、本発明にかかる作業工具の第４実施の形態につき説明する。この第４実施の形態は、第１実施の形態の動吸振器１５１の構成についての変更例であって、その他の構成に関しては第１実施の形態と同様である。この第４実施の形態に関しては、図８〜図１０が参照される。図８には、第４実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図であり、図９は、図８中のハンマドリル１０１のＤ−Ｄ線に関する断面構造を示す図である。更に、図１０には、図９に示す形態の類似の形態を示す断面構造が示される。これら図８〜図１０において、図１〜図３に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図８及び図９に示すように、この第４実施の形態の動吸振器４５１は、本発明における「動吸振器」の一実施形態であって、本体部１０３を工具前端側（図８中の右側）からみた場合に、本体部１０３内の左側領域（図８中の左側）に配置されており、特には第１実施の形態において説明した上述の内部空間１１０を利用して、この動吸振器４５１が配置されている。すなわち、図９に示すように、本体部１０３内の領域のうち、ハンマビット１１９の長軸方向に関し、運動変換部１１３と、図９中の破線で示す駆動モータ１１１のモータ外郭とによって規定される内部空間１１０を利用して、動吸振器４５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１１０は、運動変換部１１３の一方の側部に形成される領域であって、且つハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。本実施の形態では特に、動吸振器４５１は、この内部空間１１０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、揺動リング１２９と駆動子としてのシリンダ１４１を結ぶ線上から側方へ外れた位置に配置されている。これにより、内部空間１１０のうち特に動吸振器４５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となる。

この動吸振器４５１は、ウェイト４５５及び板バネ４５７（「リーフスプリング」ともいう）を主体として構成される。板バネ４５７は、その両側のバネ端部４５７ａ，４５７ｂが本体部１０３側のブラケット１０３ａに取り付けらており、ハンマビット１１９の長軸方向に関する撓み動作が許容されている。この板バネ４５７の中間位置にウェイト４５５が固定されている。このウェイト４５５は、板バネ４５７による弾性付勢力が作用した状態で、ハンマビット１１９の長軸方向に移動可能とされる。従って、上記動吸振器４５１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４５１における制振要素であるウェイト４５５及び板バネ４５７が協働して受動的な制振を行ない、本体部１０３に生ずる振動が抑制され、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。ここでいう動吸振器４５１のウェイト４５５及び板バネ４５７がそれぞれ、本発明における「ウェイト」及び「板バネ」に相当する。

なお、本体部１０３内に、上記動吸振器４５１或いは当該動吸振器４５１と同様の動吸振器を複数配置した構成を採用することもできる。図１０に示す例では、本体部１０３内の左右領域（図１０中の左右）の左右の内部空間１１０を利用し、各内部空間１１０に上記動吸振器４５１を配置している。すなわち、図１０に示すように、本体部１０３内の領域のうち、ハンマビット１１９の長軸方向に関し、運動変換部１１３と、図１０中の破線で示す駆動モータ１１１のモータ外郭とによって規定される内部空間１１０を利用して、２つの動吸振器４５１，４５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１１０は、運動変換部１１３の両方の側部に形成される領域であって、且つハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。本実施の形態では特に、動吸振器４５１，４５１は、この内部空間１１０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、揺動リング１２９と駆動子としてのシリンダ１４１を結ぶ線上から両側に外れた位置に配置されている。これにより、内部空間１１０のうち特に動吸振器４５１，４５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となるとともに、２つの動吸振器４５１，４５１が本体部１０３内の左右にバランス良く配置される。

（第５実施の形態）
次に、本発明にかかる作業工具の第５実施の形態につき説明する。この第５実施の形態は、第４実施の形態の動吸振器４５１の配置についての変更例であって、その他の構成に関しては第４実施の形態と同様である。この第５実施の形態に関しては、図１１及び図１２が参照される。図１１は、第５実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図であり、図１２は、図１１中のハンマドリル１０１のＥ−Ｅ線に関する断面構造を示す図である。これら図１１及び図１２において、図８及び図９に示す構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図１１及び図１２に示すように、この第５実施の形態では、本体部１０３内の各部位のうち工具上側（図１２中の上側）に、動吸振器４５１を左右方向（図１２の左右方向）に延在させて配置している。特には第１実施の形態において説明した上述の内部空間１１０とは別に規定される第２の内部空間１２０を利用して、この動吸振器４５１が配置されている。この第２の内部空間１２０は、本体部１０３内の領域のうち、駆動モータ１１１よりも運動変換部１１３側の空間であって、運動変換部１１３の外縁（外郭）或いは駆動モータ１１１のモータ外郭（図１２中の破線で示す）によって当該空間の内側が規定され、且つ第２伝達ギア１３３のギア外郭（図１２中の破線で示す）伝達ギアのギア外郭によって当該空間の外側が規定される内部空間１２０に、上記構成の動吸振器４５１が配置されている。換言すれば、この内部空間１２０は、運動変換部１１３のまわりに形成される領域であって、ハンマビット１１９の長軸方向に関し動モータ１１１のモータ外郭或いは第２伝達ギア１３３のギア外郭によって区画される区画部分と重なり合う領域として規定される。ここでいう内部空間１２０が、本発明における「内部空間」に相当する。

上記内部空間１２０の規定に関しては、本体部１０３内の領域のうち、運動変換部１１３の工具上側は空きスペースとなり易いため、運動変換部１１の外縁或いは駆動モータ１１１のモータ外郭によって内部空間１２０の内側を規定することができる。一方、本体部１０３の上部を第２伝達ギア１３３のギア外郭に合わせて設計する場合には、このギア外郭によって内部空間１２０の外側を規定することができる。従って、この内部空間１２０を利用して動吸振器４５１を配置することによって、本体部１０３を大型化することなく当該本体部１０３内の空きスペースを有効的に利用した動吸振器４５１の合理的な配置を実現することが可能となる。

図１２に示すように、本実施の形態では特に、動吸振器４５１は、この内部空間１２０のうち、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、駆動子としてのシリンダ１４１から工具上側（図１２中の上側）に外れた位置に配置されている。ここでいう「工具上側」とは、典型的には、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する本体部１０３の断面に関し、シリンダ１４１を挟んで揺動リング１２９とは反対側の領域として規定される。これにより、内部空間１２０のうち特に動吸振器４５１の配置のために有効なスペースを利用することが可能となる。本構成成に関しては、例えばシリンダ１４１から工具上側へずれた位置に動吸振器４５１のための内部空間が確保されるように、運動変換部１１３の各構成要素の配置を適宜変更することによって本構成が実現可能とされる。

なお、上記実施の形態では、本体部１０３内のうち内部空間１１０や内部空間１２０に動吸振器１５１〜４５１を搭載する場合について記載したが、必要に応じては、これら動吸振器１５１〜４５１の１または複数を、本体部１０３内のうち内部空間１１０や内部空間１２０以外の部位に搭載した構成を採用することもできる。本構成に関しては、図１３が参照される。図１３は、別実施の形態のハンマドリル２０１の全体構成を示す側断面図である。なお、このハンマドリル２０１において、図１に示すハンマドリル１０１と同一の構成要素には同一の符号を付している。

図１３に示すように、本発明にかかる「作業工具」の一実施の形態であるハンマドリル２０１では、本体部１０３内のうち運動変換部１１３及び動力伝達部１１４を挟んで工具上側（図１３中の上側）及び工具下側（図１３中の下側）に動吸振器５５１及び動吸振器５５２が配置されている。また、このハンマドリル２０１では、本体部１０３内のうちのうち駆動モータ１１１を挟んで工具上側（図１３中の上側）及び工具下側（図１３中の下側）に動吸振器５５３及び動吸振器５５４が配置されている。これら動吸振器５５１〜５５４は、いずれも上記動吸振器１５１〜３５１と同様に、ウェイト及びコイルバネの協働によって受動的な制振を行なう動吸振器として構成される。これら動吸振器５５１〜５５４の配置に際しては、ハンマビット１１９の長軸方向と交差するハウジング断面に関し、当該動吸振器のウェイトが被動軸１２５の中心に合致するように左右中央位置に当該動吸振器を配置する構成であるのが好ましい。なお、図１３では、便宜上、本体部１０３内に動吸振器５５１〜５５４の全てを記載したが、本体部１０３内にこれら動吸振器５５１〜５５４のうちの少なくとも１つが配置されれば足り、また必要に応じては本体部１０３内にこれら動吸振器５５１〜５５４のうちの複数を配置することもできる。

ところで、ハンマドリル２０１のような作業工具においては、ハウジング上部が上方（図１３中の上側）に出っ張ると作業時に支障になる場合が想定されるため、当該ハウジング上部が上方に出っ張るのを極力抑えた構成が要請される。そこで、特に、本体部１０３内の上部空間に配置される動吸振器５５１及び動吸振器５５３の配置に関しては、ハウジング上部が上方に出っ張るのを極力抑えたうえで、ハンマビット１１９の長軸方向と交差するハウジング断面に関しハウジング壁面に沿って湾曲状に動吸振器５５１や動吸振器５５３を配置するのが好ましい。一方、ハウジング下部の下方（図１３中の下側）への出っ張りは、作業に支障のない範囲である程度許容されるため、本体部１０３内の下部空間に配置される動吸振器５５２や動吸振器５５４は、動吸振器５５１や動吸振器５５３に比べて配置態様の自由度が高い。

なお、上述した実施の形態の動吸振器１５１，２５１，３５１では、ウェイトの前端側と後端側に凹み状のバネ収容空間を設け、このバネ収容空間にコイルバネ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、ウェイトにバネ収容空間を設けることなく、当該ウェイトの前端側と後端側にコイルバネ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、コイルバネのバネ収容空間或いは止着箇所は、必要に応じてウェイト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、作業工具の一例としてハンマドリルを例にとって説明しているが、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ハンマやその他各種の作業工具に対し本発明を適用することが可能である。

第１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中のハンマドリル１０１につき図１とは別の部位の側断面を部分的に示す図である 図２中のハンマドリル１０１のＡ−Ａ線に関する断面構造を示す図である。 第２実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図である。 図４中のハンマドリル１０１のＢ−Ｂ線に関する断面構造を示す図である。 第３実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図である。 図６中のハンマドリル１０１のＣ−Ｃ線に関する断面構造を示す図である。 第４実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図である。 図８中のハンマドリル１０１のＤ−Ｄ線に関する断面構造を示す図である。 図９に示す形態の類似の形態を示す断面構造である。 第５実施の形態のハンマドリル１０１の側断面を部分的に示す図である。 図１１中のハンマドリル１０１のＥ−Ｅ線に関する断面構造を示す図である。 別実施の形態のハンマドリル２０１の全体構成を示す側断面図である。

符号の説明

１０１，２０１ ハンマドリル（作業工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０３ａ ブラケット
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０９ ハンドグリップ
１１０ 内部空間
１１１ 駆動モータ
１１１ａ モータ出力軸
１１３ 運動変換部
１１５ 打撃要素
１１７ 動力伝達部
１１９ ハンマビット（先端工具）
１２０ 内部空間
１２１ 駆動ギア
１２３ 被動ギア
１２４ 係合部材
１２５ 被動軸
１２６ 軸受
１２７ 回転体
１２８ 揺動ロッド
１２９ 揺動リング
１３１ 第１伝達ギア
１３３ 第２伝達ギア
１３５ スリーブ
１３７ ツールホルダ
１４１ シリンダ
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１５１，２５１，３５１，４５１，５５１，５５２，５５３，５５４ 動吸振器
１５３ 動吸振器本体
１５５ ウェイト
１５６ バネ収容空間（バネ収容部）
１５６ａ 第１バネ収容空間
１５６ｂ 第２バネ収容空間
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
４５５ ウェイト
４５７ 板バネ
４５７ａ，４５７ｂ バネ端部

Claims (5)

1. 長軸の先端工具を直線状に駆動させ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と、
   前記先端工具の長軸方向に延在する前記駆動モータのモータ出力軸と、
   前記モータ出力軸の回転により前記先端工具の長軸方向に揺動動作する揺動部材と、前記モータ出力軸に平行に配置され、前記揺動部材の揺動のうちの長軸方向成分を介して前記先端工具の長軸方向に直線運動する駆動子とを含み、前記先端工具の長軸方向に関し前記駆動モータよりも前記先端工具側に配設される運動変換部と、
   前記駆動子に連接する空気バネ室と、
   前記駆動子の直線運動により前記空気バネ室を介して前記先端工具を打撃する打撃子と、
   前記工具本体内において、前記駆動モータよりも前記運動変換部側の空間であって、前記運動変換部の外縁によって当該空間の内側が規定され、且つ前記駆動モータのモータ外郭によって当該空間の外側が規定される内部空間と、
   ウェイトと、当該ウェイトを前記工具本体に対して弾発状に支持する弾性部材とを含み、前記弾性部材によって弾発状に支持された前記ウェイトが前記弾性部材の弾発力に抗しながら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をなすとともに、前記内部空間に配置される動吸振器と、
   を有す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、
   前記動吸振器は、前記内部空間において、前記先端工具の長軸方向と交差する方向に関する前記工具本体の断面に関し前記揺動部材と前記駆動子とを結ぶ線上から外れた位置に配置された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、
   前記弾性部材は、前記ウェイトを弾発状に支持するコイルバネとして構成され、
   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、前記バネ収容部が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。
4. 長軸の先端工具を直線状に駆動させ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と、
   前記先端工具の長軸方向に延在する前記駆動モータのモータ出力軸と、
   前記モータ出力軸の回転により前記先端工具の長軸方向に揺動動作する揺動部材と、前記モータ出力軸に平行に配置され、前記揺動部材の揺動のうちの長軸方向成分を介して前記先端工具の長軸方向に直線運動する駆動子とを含み、前記先端工具の長軸方向に関し前記駆動モータよりも前記先端工具側に配設される運動変換部と、
   前記駆動子に連接する空気バネ室と、
   前記駆動子の直線運動により前記空気バネ室を介して前記先端工具を打撃する打撃子と、
   前記先端工具の長軸方向に延在して前記先端工具を保持する保持要素と、前記モータ出力軸の回転に伴って前記保持要素を軸まわりに回転させて前記先端工具を回転駆動する伝達ギアとを含む動力伝達部と、
   前記工具本体内において、前記駆動モータよりも前記運動変換部側の空間であって、前記運動変換部の外縁或いは前記駆動モータのモータ外郭によって当該空間の内側が規定され、且つ前記伝達ギアのギア外郭によって当該空間の外側が規定される内部空間と、
   ウェイトと、当該ウェイトを前記工具本体に対して弾発状に支持する弾性部材とを含み、前記弾性部材によって弾発状に支持された前記ウェイトが前記弾性部材の弾発力に抗しながら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をなすとともに、前記内部空間に配置される動吸振器と、
   を有することを特徴とする作業工具。
5. 請求項４に記載の作業工具であって、
   前記動吸振器は、前記内部空間において、前記先端工具の長軸方向と交差する方向に関する前記工具本体の断面に関し前記駆動子から工具上側に外れた位置に配置された構成であることを特徴とする作業工具。

Images