JP2010240756A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 打撃工具において、ハンドルの更なる防振効果の向上に資する技術を提供する。
【解決手段】 工具ビット１１９を長軸方向に直線状に動作させ、これによって当該工具ビット１１９に所定のハンマ作業を遂行させる打撃工具であって、作業者が握るハンドル１０９が一体状に形成された外郭ハウジング１０３と、外郭ハウジング１０３内において回転軸線が工具ビット１１９の長軸方向と交差するように配置されたモータ１１１と、外郭ハウジング１０３内においてモータ１１１の回転動力を受けて回転駆動されるギア１５５と、外郭ハウジング１０３内においてギア１５５によって駆動される打撃駆動部１１３と、打撃駆動部１１３によって駆動され、工具ビット１１９を直線状に動作させる打撃子１３３と、を有し、モータ１１１は、外郭ハウジング１０３に取り付けられ、当該外郭ハウジング１０３は、打撃駆動部１１３およびギア１４１に対し工具ビット１１９の長軸方向に弾性体１７１を介して相対移動可能に接続されていることを特徴とする打撃工具。
【選択図】 図１

Description

本発明は、工具ビットを長軸方向に直線状に動作させ、これによって当該工具ビットに所定のハンマ作業を遂行させる打撃工具の防振技術に関する。

特開２００３−３９３４４号公報（特許文献１）には、打撃工具としての電動ハンマの防振ハウジング構造が開示されている。公報に記載の電動ハンマは、当該電動ハンマの外郭を構成するとともに作業者が握るハンドルを一体に備えたポット状のハウジングが、ハンマビットに打撃動作を加える打撃機構ユニットに対して弾性部材を介して接続されている。このように構成することで、打撃機構ユニットがハンマビットを打撃する際に生ずる振動による作業者への悪影響を軽減する防振構造が提供される。
上記構成によれば、打撃機構ユニットに発生する振動のハンドルへの入力を弾性部材によって低減することが可能となるものの、未だ防振効果が十分とはいえず、更なる改良の余地がある。

特開２００３−３９３４４号公報

本発明は、上記の問題に鑑み、打撃工具において、ハンドルの更なる防振効果の向上に資する技術を提供することをその目的とする。

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によれば、工具ビットを長軸方向に直線状に動作させ、これによって当該工具ビットに所定の加工作業を遂行させる打撃工具が構成される。なお、本発明における「打撃工具」とは、工具ビットが長軸方向に直線動作する構成のハンマ、あるいは工具ビットが長軸方向の直線動作と長軸回りの回転動作を行う構成のハンマドリルを好適に包含する。
本発明に係る打撃工具は、特徴的構成として、作業者が握るハンドルが一体状に形成された外郭ハウジングと、回転軸線が工具ビットの長軸方向と交差するように配置されたモータと、外郭ハウジング内においてモータの回転動力を受けて回転駆動されるギアと、外郭ハウジング内においてギアによって駆動される打撃駆動部と、打撃駆動部によって駆動され、工具ビットを直線状に動作させる打撃子と、を有する。そして、モータが外郭ハウジングに取り付けられ、外郭ハウジングは、打撃駆動部およびギアに対し工具ビットの長軸方向に弾性体を介して相対移動可能に接続される構成とした。

本発明によれば、ハンドルを一体に備えた外郭ハウジングが、振動発生源である打撃駆動部とギアに対し工具ビットの長軸方向に弾性体を介して相対移動可能に接続される構成とする一方、モータが外郭ハウジングに取り付けられた構成としている。このように、質量体としてのモータを外郭ハウジングに取り付ける構成とすることで、外郭ハウジングと一体のハンドルの質量を、打撃駆動部に対して相対的に大きくすることが可能となり、これによりハンドルの防振効果を向上することができる。特に本発明では、外郭ハウジングが打撃駆動部およびギアに対し工具ビットの長軸方向に弾性部材を介して相対移動可能に接続された構成としている。このため、打撃駆動部とこれを駆動するギアの相対的位置関係が一定に確保され、安定かつ円滑な動作を実現できる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、モータは、外郭ハウジングに固定されてハンドルと一体化されている。このようにモータを外郭ハウジングに固定する構成としたときは、モータとハンドルとの一体性をより高めることが可能となる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態は、外郭ハウジング側に設けられ、モータの回転動力を受けて工具ビットの長軸線回りを回転する回転動力伝達部材と、回転動力伝達部材と共に回転してギアに回転動力を伝達する動力伝達ギアを有する。そして動力伝達ギアは、ギアとの噛み合い係合状態を維持しつつ打撃駆動部と共に回転動力伝達部材に対し工具ビットの長軸方向に相対移動が可能とされている。なお、本発明における「回転動力伝達部材」は、典型的には、筒状部材として構成されるが、周面にスリット、あるいは孔等の開口部分を有する筒状部材を好適に包含する。
上記のように構成された本発明によれば、打撃駆動部および打撃子の駆動によって生じた振動で当該打撃駆動部と外郭ハウジングがハンマビット長軸方向に相対移動するとき、それに対応して互いに相対移動する回転動力伝達部材と動力伝達ギアを介してモータからギアへの回転動力の伝達を安定的に行うことができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、モータの回転動力を受けて工具ビットを周方向に回転動作させるビット駆動ギアを更に有する。そして、動力伝達ギアは、ビット駆動ギアから回転動力伝達部材を介して回転駆動される構成とした。本発明によれば、このように構成することで、工具ビットの回転駆動経路から動力を取り出して打撃駆動部を駆動することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、モータは、回転軸線の長軸方向に関する工具ビットの長軸線から離間する側の端部側が、工具ビットの長軸方向に回動自在に外郭ハウジングに取り付けられている。
本発明によれば、モータを外郭ハウジングに回動自在に取り付けることで、モータをハンドルの質量体として利用し、振動発生源としての打撃駆動部とハンドル間の振動伝達率を下げることができるため、打撃駆動部に対するハンドルの防振効果を向上しつつ、振動による外郭ハウジングと打撃駆動部の工具ビット長軸方向の相対移動に対応することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、モータの端部が外郭ハウジングに回動自在に取り付けられた構成において、モータの出力軸は、長軸方向において分割されるとともに、当該分割された分割軸は、自在継手によって互いに接続されている。なお、本発明における「自在継手」とは、分割された二軸間の相対的な位置や角度が変化しても回転動力の伝達に影響を生じない継手をいう。このような構成としたことにより、振動によるモータと打撃駆動部との工具ビット長軸方向の相対移動に対応しつつギアを通じてモータの回転動力を打撃駆動部に円滑に伝達することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、少なくとも自在継手を覆う防塵カバーを有する。これにより、自在継手を粉塵等から保護することができる。

本発明によれば、打撃工具において、動作の安定性を確保しつつハンドルの振動低減の向上に資する技術が提供されることとなった。

本発明の第１実施形態に係る防振ハウジング構造を有するハンマドリルの全体構成を示す断面図である。 同じくハンマドリルの全体構成を示す断面図であり、圧縮コイルバネが変位した状態を示す。 ハンマドリルの防振ハウジング構造を示す拡大断面図である。 本発明の第２実施形態に係る防振ハウジング構造を有するハンマドリルの全体構成を示す断面図である。 同じくハンマドリルの全体構成を示す断面図であり、駆動モータが回動（揺動）した状態を示す。 図４のＡ−Ａ線断面図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図である。 図４のＣ−Ｃ線断面図である。 図４のＤ−Ｄ線断面図である。 図４のＥ−Ｅ線断面図である。

（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３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式のハンマドリルを用いて説明する。図１および図２に示すように、本実施の形態に係るハンマドリル１０１は、概括的に見て、ハンマドリル１０１の外郭を形成する外側ハウジング１０３と、当該外側ハウジング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るハンマビット１１９と、外側ハウジング１０３のハンマビット１１９と反対側に一体に形成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、中空状のツールホルダ１３７によってその長軸方向への相対的な直線動作可能に保持される。外側ハウジング１０３は、本発明における「外郭ハウジング」に対応し、ハンマビット１１９は、本発明における「工具ビット」に対応し、ハンドグリップ１０９は、本発明における「ハンドル」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。

外側ハウジング１０３内には、駆動モータ１１１のほか、バレル部１０６を含むクランクハウジング１０５およびギアハウジング１０７が配置され、バレル部１０６を含むクランクハウジング１０５およびギアハウジング１０７によって内側ハウジングが構成されている。クランクハウジング１０５には、ハンマビット１１９を長軸方向に直線動作させる運動変換機構１１３および打撃要素１１５が収容され、ギアハウジング１０７にはハンマビット１１９を長軸回りに回転動作させる動力伝達機構１１７が収容される。運動変換機構１１３、打撃要素１１５および動力伝達機構１１７によってハンマビット１１９を駆動する内部作動機構が構成される。駆動モータ１１１は、回転軸線が外側ハウジング１０３の長軸方向（ハンマビット１１９の長軸方向）と概ね直交する縦方向（図１において上下方向）となるように、外側ハウジング１０３の下部領域に固定されている。一方、ハンドグリップ１０９は、外側ハウジング１０３と一体に形成されている。このため、駆動モータ１１１は、実質的にハンドグリップ１０９と一体化されている。

駆動モータ１１１の回転動力は、動力伝達機構１１７によって適宜減速された上で運動変換機構１１３に伝達され、当該運動変換機構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、更に当該打撃要素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。運動変換機構１１３は、本発明における「打撃駆動部」に対応する。また、駆動モータ１１１の回転動力は、動力伝達機構１１７によって適宜減速された上でシリンダ１３１およびツールホルダ１３７を介してハンマビット１１９に伝達され、当該ハンマビット１１９が周方向に回転動作される。なお駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に配置されたトリガ１０９ａの引き操作によって通電駆動される。

図３に示すように、運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１の回転動力を伝達する動力伝達機構１１７を介して水平面内にて回転駆動されるクランク軸１２１、クランク軸１２１と共に回転するクランク板１２３、当該クランク板１２３に偏心軸１２５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。ピストン１２９は、シリンダ１３１内に摺動自在に配置されており、駆動モータ１１１が通電駆動されることに伴い当該シリンダ１３１に沿ってハンマビット長軸方向の直線動作を行う。

打撃要素１１５は、シリンダ１３１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１３３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１３３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１３５とを主体として構成される。シリンダ１３１は、ピストン１２９およびストライカ１３３によって仕切られる空気室１３１ａを有する。ストライカ１３３は、ピストン１２９の摺動動作に伴う空気室１３１ａの圧力変動（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インパクトボルト１３５に衝突（打撃）し、当該インパクトボルト１３５を介してハンマビット１１９に打撃力を伝達する。

動力伝達機構１１７は、駆動ギア１４１、トルクリミッター１４３、中間軸１４５、第１ベベルギア１４７、第２ベベルギア１４９、回転スリーブ１５１、第３ベベルギア１５３および第４ベベルギア１５５を主体として構成されている。なお、動力伝達機構１１７のうち、第１ベベルギア１４７、第２ベベルギア１４９、回転スリーブ１５１、第３ベベルギア１５３および第４ベベルギア１５５がクランクハウジング１０５内に収容され、それ以外の部材がギアハウジング１０７内に配置されている。

駆動モータ１１１の回転動力は、当該駆動モータ１１１の出力軸１１２に形成された駆動ギア１４１からトルクリミッター１４３を通じて中間軸１４５へと伝達される。トルクリミッター１４３は、中間軸１４５上に設けられ、スプリング１４３ａにて設定された設定値を超える過大な負荷がハンマビット１１９に作用した場合に駆動ギア１４１から中間軸１４５への動力伝達を遮断する安全装置として備えられている。中間軸１４５に伝達された回転動力は、当該中間軸１４５と共に水平面内で回転する第１ベベルギア１４７から当該第１ベベルギア１４７と噛み合い係合して鉛直面内で回転する第２ベベルギア１４９へと伝達され、更には当該第２ベベルギア１４９から回転スリーブ１５１に伝達される。

回転スリーブ１５１は、シリンダ１３１の外側に同軸で配置された円筒状の筒状部材であり、シリンダ１３１と、回転スリーブ１５１の前端部外側に配置された第２ベベルギア１４９と、回転スリーブ１５１の後端部外側に配置された第３ベベルギア１５３とのそれぞれに対して長軸方向への相対移動が可能とされている。そして、回転スリーブ１５１は、長軸方向の前端側においては、第２ベベルギア１４９とスプライン嵌合によって結合され、また長軸方向の後端側においては、第３ベベルギア１５３とスプライン嵌合によって結合されている。これにより駆動モータ１１１が通電駆動されている状態では、第２ベベルギア１４９と回転スリーブ１５１と第３ベベルギア１５３との３つの部材が常に一体となって回転駆動される構成とされる。

第３ベベルギア１５３は、クランク軸１２１に固定された第４ベベルギア１５５と噛み合い係合している。このため、回転スリーブ１５１の回転動力は、当該回転スリーブ１５１と共に鉛直面内で回転する第３ベベルギア１５３から第４ベベルギア１５５を介してクランク軸１２１に伝達され、クランク軸１２１が水平面内で回転する。これにより運動変換機構１１３および打撃要素１１５が駆動される。回転スリーブ１５１は、本発明における「回転動力伝達部材」に対応し、第４ベベルギア１５５は、本発明における「ギア」に対応する。なお、第３ベベルギア１５３は、軸受カバー１６３に収容されたすべり軸受１６９によって回転自在に支持され、クランク軸１２１は、軸受カバー１６３に収容された転がり軸受１６７によって回転自在に支持されている。

また、回転スリーブ１５１の内周には、シリンダ１３１の外周に形成されたクラッチ歯１３１ｂと噛み合い係合するクラッチ歯１５１ａが形成されている。従って、回転スリーブ１５１の回転動力は、クラッチ歯１５１ａ，１３１ｂを介してシリンダ１３１に伝達されるとともに、当該シリンダ１３１に連結ピン１３２にて結合されたツールホルダ１３７を介してハンマビット１１９に伝達され、当該ハンマビット１１９が回転動作される。

クランクハウジング１０５の上面領域には、作業者による手動操作が可能とされた作業モード切替部材としての作業モード切替ダイヤル１７５が配置されている。作業モード切替ダイヤル１７５は、少なくともハンマビット１１９に打撃動作のみによるハンマ作業を行わせるハンマモードと、ハンマビット１１９に打撃動作と回転動作とによるハンマドリル作業を行わせるハンマドリルモードとの間で作業モードの切替えが可能とされ、当該作業モード切替ダイヤル１７５の切替操作によって回転スリーブ１５１がハンマビット１１９の長軸方向に摺動される構成とされる。作業モード切替ダイヤル１７５は、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する上下方向（鉛直方向）の軸線回りに回動自在に取付られるとともに、回転スリーブ１５１の外面に形成された周方向のリング溝１５１ｂに係合する偏心軸部１７５ａを有しており、作業者が作業モード切替ダイヤル１７５を回転操作することにより、偏心軸部１７５ａを介して回転スリーブ１５１がシリンダ１３１に沿ってハンマビット１１９の長軸方向に摺動される。

作業モード切替ダイヤル１７５がハンマドリルモードに切替え操作されたときには、回転スリーブ１５１が後方（ハンドグリップ１０９側）へと摺動され、回転スリーブ１５１のクラッチ歯１５１ａがシリンダ１３１のクラッチ歯１３１ｂと噛み合い係合し、シリンダ１３１に回転動力を伝達する。従って、このときは、運動変換機構１１３および打撃要素１１５が駆動されるとともに、回転スリーブ１５１の回転動力がシリンダ１３１に伝達されるとともに、当該シリンダ１３１に連結ピン１３２にて結合されたツールホルダ１３７を介してハンマビット１１９に伝達され、ハンマビット１１９が打撃動作と回転動作とを行う。

一方、ハンマモードに切替えられたときには、回転スリーブ１５１が前方（ハンマビット１１９側）へと摺動され、回転スリーブ１５１のクラッチ歯１５１ａとシリンダ１３１のクラッチ歯１３１ｂとの噛み合い係合が解除され、シリンダ１３１への動力伝達が解除される。従って、このときは、ハンマビット１１９が運動変換機構１１３および打撃要素１１５を介して打撃動作のみを行うことになる。このように、本実施の形態に係る回転スリーブ１５１は、駆動モータ１１１の回転動力を運動変換機構１１３とハンマビット１１９とのそれぞれに回転駆動力として伝達（分配）する機能に加え、作業モード切替用のクラッチ部材としても機能する構成とされる。

クランクハウジング１０５の前側領域に配置されたツールホルダ１３７は、前すべり軸受１６１を介してクランクハウジング１０５に対しハンマビット１１９の長軸方向に相対移動可能に、かつ周方向に相対回動自在に取り付けられている。一方、クランクハウジング１０５の後方側に配置された軸受カバー１６３は、後すべり軸受１６５を介して当該クランクハウジング１０５に対し長軸方向に相対移動可能に取り付けられている。そして、軸受カバー１６３のハンマビット長軸方向後端面とクランクハウジング１０５内のハンマビット長軸方向前端面がハンマビット長軸方向に伸縮する圧縮コイルバネ１７１を介して弾発状に接続（連結）されている。圧縮コイルバネ１７１は、本発明における「弾性体」に対応する。なお、圧縮コイルバネ１７１は、軸受カバー１６３を前方へと押圧するように付勢力を作用しており、この付勢力は、ツールホルダ１３７の後端フランジ部１３７ａとバレル部１０６の内側段差部１０６ａとの間に介在されたゴムリング１７３によって受けられている。

すなわち、本実施の形態においては、クランクハウジング１０５に対して、ツールホルダ１３７、シリンダ１３１、運動変換機構１１３、打撃要素１１５のほか、動力伝達機構１１７のうち軸受カバー１６３によって支持される第３ベベルギア１５３および第４ベベルギア１５５が、圧縮コイルバネ１７１を介してハンマビット１１９の長軸方向に相対移動可能に接続されている。クランクハウジング１０５は、外側ハウジング１０３と一体化されている。このため、ハンドグリップ１０９を一体に備えた外側ハウジング１０３は、振動発生源である運動変換機構１１３および打撃要素１１５（以下の説明では、運動変換機構１１３と打撃要素１１５の両方を含めて打撃機構部ということもある。）に対し、圧縮コイルバネ１７１を介して弾発状に接続された構成とされる。

上記のように構成されたハンマドリル１０１において、ハンドグリップ１０９を把持した作業者が、外側ハウジング１０３にハンマビット１１９の長軸方向の押圧力を作用させつつハンマビット１１９を被加工材に押し付けた状態で、トリガ１０９ａを引き操作して駆動モータ１１１を通電駆動すると、当該駆動モータ１１１の回転動力は、動力伝達機構１１７の回転スリーブ１５１から第３および第４ベベルギア１５３，１５５を経て運動変換機構１１３に伝達される。そして、運動変換機構１１３を介してピストン１２９がシリンダ１３１に沿って直線状に摺動動作されることに伴う当該シリンダ１３１の空気室１３１ａ内の空気の圧力変化、すなわち空気バネの作用により、ストライカ１３３がシリンダ１３１内を直線運動する。ストライカ１３３は、インパクトボルト１３５に衝突することで、その運動エネルギをハンマビット１１９に伝達する。

このとき、作業モード切替ダイヤル１７５がハンマモードに切替えられていれば、回転スリーブ１５１が前方へと移動され、回転スリーブ１５１のクラッチ歯１５１ａとシリンダ１３１のクラッチ歯１３１ｂとの噛み合い係合が解除されるため、回転動力がシリンダ１３１に伝達されない。このため、ハンマビット１１９が軸方向の打撃動作のみによるハンマ作業を行う。

一方、作業モード切替ダイヤル１７５がハンマドリルモードに切替えられていれば、回転スリーブ１５１が後方へと移動され、回転スリーブ１５１のクラッチ歯１５１ａがシリンダ１３１のクラッチ歯１３１ｂに噛み合い係合するため、駆動モータ１１１の回転動力は、回転スリーブ１５１を経てシリンダ１３１へと伝達される。これによりシリンダ１３１およびツールホルダ１３７が鉛直面内にて回転駆動されるとともに、当該ツールホルダ１３７と共にハンマビット１１９が一体に回転される。かくして、ハンマビット１１９が軸方向の打撃動作と周方向の回転動作を行い、被加工材（コンクリート）にハンマドリル作業（穴開け作業）を遂行する。

ハンマ作業時あるいはハンマドリル作業時において、打撃機構部（運動変換機構１１３および打撃要素１１５）には、ハンマビット１１９の長軸方向に衝撃的かつ周期的な振動が発生する。この振動に対し圧縮コイルバネ１７１が弾性変形することで当該圧縮コイルバネ１７１を介して接続された運動変換機構１１３がハンマビット１１９の長軸方向に相対移動し、これにより運動変換機構１１３からクランクハウジング１０５への振動伝達が抑えられる。図２には圧縮コイルバネ１７１が変位した状態が示される。このようにして、クランクハウジング１０５が固定された外側ハウジング１０３、更には外側ハウジング１０３に一体に形成されたハンドグリップ１０９が防振されることになる。

この場合、本実施の形態では、駆動モータ１１１が外側ハウジング１０３に固定されている。このように、質量体としての駆動モータ１１１を外側ハウジング１０３に固定する構成とすることで、外側ハウジング１０３と一体化されたハンドグリップ１０９の質量を、ハンマビット１１９を打撃動作させる運動変換機構１１３および打撃要素１１５に対して相対的に大きくすることが可能となり、これによりハンドグリップ１０９の防振効果を向上することができる。

また、本実施の形態では、駆動モータ１１１のみならず、クランクハウジング１０５およびギアハウジング１０７からなる内側ハウジング、更にはクランクハウジング１０５およびギアハウジング１０７内に収容された動力伝達機構１１７の大部分が、外側ハウジング１０３側に固定あるいは配置されている。このため、これらの各部材が駆動モータ１１１と同様に外側ハウジング１０３側の質量を更に大きくすることになり、ハンドグリップ１０９の防振効果がより向上する。

また、本実施の形態では、回転スリーブ１５１がシリンダ１３１および第３ベベルギア１５３に対して長軸方向に相対移動しつつ当該シリンダ１３１および第３ベベルギア１５３と一体に回転するように連結されている。このため、回転スリーブ１５１は、ハンマビット長軸方向の振動の影響を受けることなく、第２ベベルギア１４９の回転動力をシリンダ１３１および第３ベベルギア１５３に伝達することができる。

また、本実施の形態においては、駆動モータ１１１の回転動力を回転スリーブ１５１によって、ハンマビット１１９を打撃動作させる打撃用動力経路とハンマビット１１９を回転動作させる回転用動力経路とに分配する構成である。このため、回転スリーブ１５１を含め、当該回転スリーブ１５１と駆動ギア１４１の間の動力伝達に関する部材が共通部材となり、ハンマビット１１９の駆動に用いられる部品数を合理的に削減することが可能となる。

また、本実施の形態では、運動変換機構１１３を駆動するべく、軸受カバー１６３に軸受１６７，１６９を介して支持された第３および第４ベベルギア１５３，１５５が当該運動変換機構１１３と共に外側ハウジング１０３に対してハンマビット長軸方向に相対移動可能に接続された構成としている。このため、運動変換機構１１３、第３および第４ベベルギア１５３，１５５の相対位置が振動にかかわらず一定に保持され、安定した円滑な動作を確保することができる。

ところで、ハンマビット１１９によるハンマ作業あるいはハンマドリル作業は、ハンドグリップ１０９を把持した作業者が、外側ハウジング１０３にハンマビット１１９の長軸方向の押圧力を作用させつつハンマビット１１９を被加工材に押し付けた状態で行う。本実施の形態では、ツールホルダ１３７と軸受カバー１６３がクランクハウジング１０５に対して前すべり軸受１６１と後すべり軸受１６５を介して支持された構成、すなわち、長軸方向にのみ相対移動を許容する構成のため、ハンマビット１１９の被加工材に対する押し付けを安定した状態で行うことができる。

（本発明の第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態に係るハンマドリル２０１につき、図４〜図１０を参照しつつ説明する。ハンマビット２１９を駆動する内部作動機構、すなわちハンマビット２１９を打撃動作させるための運動変換機構２１３と打撃要素（便宜上図示を省略する）、およびハンマビット２１９に回転動力を伝達する動力伝達機構２１７は、基本的には前述した第１の実施形態の場合と概ね同様に構成されるが、本実施の形態では便宜上、図８に運動変換機構２１３の一部を示し、図７に動力伝達機構２１７の一部を示している。運動変換機構２１３は、本発明における「打撃駆動部」に対応する。

図４および図５に示すように、外側ハウジング２０３は、ハンドグリップ２０９を一体に備えている。外側ハウジング２０３は、本発明における「外郭ハウジング」に対応し、ハンドグリップ２０９は、本発明における「ハンドル」に対応する。外側ハウジング２０３内には、図４〜図６に示すように、駆動モータ２１１を収容したモータハウジング２０８、および運動変換機構２１３と打撃要素と動力伝達機構２１７を収容した内側ハウジング２０５が収容されている。駆動モータ２１１は、ハンドグリップ２０９に配置されたトリガ２０９ａの引き操作によって通電駆動される。駆動モータ２１１は、回転軸線がハンマビット１１９の長軸方向と概ね直交する縦方向（図４において上下方向）となるように配置されるとともに、回転軸線方向におけるハンマビット２１９の長軸線から離間する側の端部（下端）側において、モータハウジング２０８が軸部２８１を支点としてハンマビット長軸方向に回動自在に外側ハウジング２０３に取り付けられている。

内側ハウジング２０５は、長軸方向の一端側（後端側）においては、複数（本実施の形態では、上下各２個）の球状の防振用弾性ゴム２８３，２８４を介してハンマビット２１９の長軸方向に相対移動可能に外側ハウジング２０３と接続され、長軸方向の他端側においては、外側ハウジング２０３に対し断面円形のゴムリング２８５を介してハンマビット２１９の長軸方向に相対移動可能に支持されている。すなわち、本実施の形態では、振動発生源としての運動変換機構２１３と打撃要素、および動力伝達機構２１７を収容した内側ハウジング２０５が、ハンドグリップ２０９が一体化された外側ハウジング２０３に対して弾性ゴム２８３，２８４を介してハンマビット長軸方向に相対移動可能に接続された構成とされる。弾性ゴム２８３，２８４は、本発明における「弾性体」に対応する。

図９には上側２個の弾性ゴム２８３が示され、図１０には下側２個の弾性ゴム２８４が示される。上下各２個の弾性ゴム２８３，２８４は、図示のように、ハンマビット２１９の長軸線を挟んで左右に配置される。そして、上下の弾性ゴム２８３，２８４は、外側ハウジング２０３に形成された外側ゴム支持部２８６の略半球状の球状凹面２８６ａと、内側ハウジング２０５に形成された内側ゴム支持部２８７の略半球状の球状凹面２８７ａとによって挟持されている。

本実施の形態では、上下の弾性ゴム２８３，２８４に対する外側ハウジング２０３と内側ハウジング２０５の接続部構造において、上側の左右に関しては、互いに対向する外側ゴム支持部２８６と内側ゴム支持部２８７の合わせ面がハンドグリップ２０９側から見て略逆Ｖ字形に形成され、一方、下側の左右については、互いに対向する外側ゴム支持部２８６と内側ゴム支持部２８７の合わせ面がハンドグリップ２０９側から見て略Ｖ字形に形成される。すなわち、外側ゴム支持部２８６と内側ゴム支持部２８７とは、互いに対向する合わせ面がハンマビット１１９の長軸方向には平行となり、長軸方向と交差する水平方向（左右方向）および鉛直方向（上下方向）には、それぞれ概ね４５度で傾斜するように設定されている。このことにより、弾性ゴム２８３，２８４に対し長軸方向には主として剪断方向の力が作用し、長軸方向と交差する方向には主として圧縮方向に力が作用する構成とされる。

ゴムリング２８５は、内側ハウジング２０５の外側ハウジング２０３に対するハンマビット長軸方向の相対移動を案内するガイド部材として備えられている。ゴムリング２８５は、内側ハウジング２０５の外周面および当該外周面に形成されたリング状の外鍔部２０５ａの前面と、外側ハウジング２０３の内周面および当該内周面に形成されたリング状の内鍔部２０３ａとによって形成されるリング状空間に介在されている。これにより、外側ハウジング２０３に対する内側ハウジング２０５のハンマビット長軸方向と交差する方向への無用な動きがゴムリング２８５によって規制される。このため、ハンマビット２１９を被加工材に押し付けつつハンマ作業あるいはハンマドリル作業等の加工作業を行なう際に、ハンマビット２１９が外側ハウジング２０３に対して長軸方向と交差する方向に無用に動くことが抑えられ、安定した状態での加工作業が可能になる。

図６に示すように、駆動モータ２１１の出力軸２１２は、内側ハウジング２０５内に延在するとともに、その延在端部に駆動ギア２４１が形成され、当該駆動ギア２４１と噛み合い係合する被動ギア２４２によって運動変換機構２１３が駆動されるよう構成されている。被動ギア２４２は、本発明における「ギア」に対応する。そして、図８には運動変換機構２１３の構成部材のうち、被動ギア２４２が固定されたクランク軸２２１、クランク板２２３、偏心軸２２５、クランクアーム２２７が示されている。

また、図７には動力伝達機構２１７の構成部材のうち、トルクリミッター２４３、中間軸２４５、第１ベベルギア２４７が示される。本実施の形態では、被動ギア２４２によってトルクリミッター２４３が駆動され、第１ベベルギア２４７から第２ベベルギア（図示省略）を介してシリンダ（図示省略）を介してあるいは直接にツールホルダ（図示省略）に回転動力が伝達されるよう構成されている。

駆動モータ２１１を収容したモータハウジング２０８は、内側ハウジング２０５と外側ハウジング２０３がハンマビット長軸方向に相対移動したとき、軸部２８１を支点にして前後方向（ハンマビット長軸方向）に回動する。かかる回動動作に対応するべく、駆動モータ２１１の出力軸２１２は、長軸方向において本体側分割軸部２１２ａと、駆動ギア２４１が形成された先端側分割軸部２１２ｂとに分割されている。そして、本体側分割軸部２１２ａの端部には長軸方向の六角孔２９１が形成され、この六角孔２９１に先端側分割軸２１２ｂに形成された六角断面の球状体２９２が孔方向（軸方向）に相対移動可能に嵌合されている。これにより本体側分割軸部２１２ａと先端側分割軸部２１２ｂは、互いに回転動力が伝達可能にかつ屈曲可能に連結されている。六角孔２９１と六角断面の球状体２９２は、本発明における「自在継手」に対応する。なお、先端側分割軸部２１２ｂは、長軸方向の両端部がそれぞれ軸受を介して内側ハウジング２０５に回転自在に支持されている。

また、本体側分割軸部２１２ａは、内側ハウジング２０５に取り付けられた球面凹部２９３と、当該球面凹部２９３に嵌合するとともに、本体側分割軸部２１２ａの端部外面に長軸方向に摺動自在に取り付けられた球面体２９４とによって構成される球面軸受２９５を介して内側ハウジング２０５に全方向に相対移動可能に支持されている。図５には内側ハウジング２０５が外側ハウジング２０３に対しハンマビット長軸方向に後方（ハンドグリップ２０９側）へと相対的に移動され、これにより駆動モータ２１１が後方へ回動され、出力軸２１２が略「く」の字状に屈曲された状態が示される。

また、モータハウジング２０８と内側ハウジング２０５は、本体側分割軸部２１２ａと先端側分割軸部２１２ｂの継手部分を含む領域が可撓性（ゴム製）の防塵カバー２９７によって被覆されている。

本実施の形態に係るハンマドリル２０１は、上記のように構成されている。従って、加工作業時において、打撃機構部の駆動によって内側ハウジング２０５にはハンマビット１１９の長軸方向に衝撃的かつ周期的な振動が発生するが、内側ハウジング２０５から外側ハウジング２０３およびハンドグリップ２０９側への振動の伝達は、弾性ゴム２８３，２８４の弾性変形によって低減される。この場合、本実施の形態では、駆動モータ２１１が外側ハウジング２０３にハンマビット長軸方向に回動自在に取り付けられている。このように、質量体としての駆動モータ２１１を外側ハウジング２０３に取り付ける構成とすることで、外側ハウジング２０３と一体のハンドグリップ２０９の質量につき、打撃機構部を収容する内側ハウジング２０５に対して相対的に大きくすることが可能となり、これによりハンドグリップ２０９の防振効果を向上することができる。

また、弾性ゴム２８３，２８４は、圧縮剛性に比べ剪断剛性が低い、つまり、剪断変形による振動低減効果は、圧縮変形による振動低減効果よりも高いという特性を利用するべく、本実施の形態では、弾性ゴム２８３，２８４がハンマビット長軸方向に剪断変形するように構成している。これにより、弾性ゴム２８３，２８４の剪断変形によるハンドグリップ２０９の振動低減効果を向上することができる。

一方、ハンマビット２１９の長軸方向と交差する水平方向および上下方向には、弾性ゴム２８３，２８４が圧縮変形する構成である。このため、外側ハウジング２０３と内側ハウジング２０５が当該水平方向および上下方向に関し無用に相対移動することを抑えることができるため、被加工材に対するハンマビット２１９の押し付けを安定した状態で行うことができる。

また、本実施の形態では、運動変換機構２１３を駆動する駆動ギア２４１および被動ギア２４２が内側ハウジング２０５側に配置され、そして運動変換機構２１３と共に外側ハウジング２０３に対してハンマビット長軸方向に相対移動可能に接続されている。このため、運動変換機構２１３、駆動ギア２４１および被動ギア２４２の相対位置が振動にかかわらず一定に保持され、安定した円滑な動作を確保することができる。

なお、第２の実施形態では、弾性ゴム２８３，２８４が球状の場合で説明したが、球状に替えて円柱状としてもよい。また、分割された出力軸２１２の連結構造につき、本体側分割軸部２１２ａに六角孔２９１を形成し、先端側分割軸部２１２ｂに六角断面の球状体２９２を形成したが、これを逆にしてもよいし、自在継手については、六角孔２９１と六角断面の球状体２９２からなる構造に限定しない。
また、上述した第１および第２の実施形態では、打撃工具の一例としてハンマドリルの場合で説明したが、ハンマビット１１９，２１９に長軸方向の打撃動作のみを行わせるハンマに適用してもよい。

上記発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能とされる。
（態様１）
「請求項１〜３のいずれか１つに記載の打撃工具であって、前記打撃駆動部を収容する内側ハウジングを有し、当該内側ハウジングは、前記外側ハウジングに固定されていることを特徴とする。」

（態様２）
「態様１に記載の打撃工具であって、前記打撃駆動部は、前記内側ハウジングに対し前後のすべり軸受を介して工具ビット長軸方向に相対摺動自在に支持されていることを特徴とする。」

（態様３）
「請求項３に記載の打撃工具であって、前記工具ビットに打撃動作のみによる加工作業を行わせるハンマモードと、前記工具ビットに打撃動作と回転動作とによる加工作業を行わせるハンマドリルモードとの間で作業モードの切替えを行なう作業モード切替部材を更に有し、前記回転動力伝達部材は、前記作業モード切替部材がハンマドリルモードに切替えられたときには、前記モータの回転動力を前記工具ビットに伝達し、前記作業モード切替部材がハンマモードに切替えられたときには、前記工具ビットに対する前記モータの回転動力の伝達を遮断する作業モード切替用クラッチ部材としての機能を兼用する構成としたことを特徴とする。」

（態様４）
「請求項１〜６のいずれか１つに記載の打撃工具であって、打撃機構部は、回転動力を直線運動に変換する運動変換機構と、当該運動変換機構によって直線状に駆動され、工具ビットに打撃力を加える打撃子とを有することを特徴とする。」

（態様４）
「請求項４〜６のいずれか１つに記載の打撃工具であって、前記弾性体は、弾性ゴムによって構成されるとともに、前記工具ビットの長軸方向には主として剪断変形し、長軸方向と交差する方向には、主として圧縮変形する構成としたことを特徴とする。」

（態様５）
「請求項５に記載の打撃工具であって、分割された分割軸を接続する自在継手は、一方の分割軸部に形成された六角孔と、他方の分割軸部に形成され、前記六角孔内に嵌合された六角断面の球状体によって構成されていることを特徴とする。」

１０１ ハンマドリル（打撃工具）
１０３ 外側ハウジング（外郭ハウジング）
１０５ クランクハウジング
１０６ バレル部
１０６ａ 内側段差部
１０７ ギアハウジング
１０９ ハンドグリップ（ハンドル）
１０９ａ トリガ
１１１ 駆動モータ（モータ）
１１２ 出力軸
１１３ 運動変換機構（打撃駆動部）
１１５ 打撃要素
１１７ 動力伝達機構
１１９ ハンマビット（工具ビット）
１２１ クランク軸
１２３ クランク板
１２５ 偏心軸
１２７ クランクアーム
１２８ 連結軸
１２９ ピストン
１３１ シリンダ
１３１ａ 空気室
１３１ｂ クラッチ歯
１３２ 連結ピン
１３３ ストライカ
１３５ インパクトボルト
１３７ ツールホルダ
１３７ａ 後端フランジ部
１４１ 駆動ギア
１４３ トルクリミッター
１４３ａ スプリング
１４５ 中間軸
１４７ 第１ベベルギア
１４９ 第２ベベルギア（ビット駆動ギア）
１５１ 回転スリーブ（回転動力伝達部材）
１５１ａ クラッチ歯
１５１ｂ リング溝
１５３ 第３ベベルギア（動力伝達ギア）
１５５ 第４ベベルギア（ギア）
１６１ 前すべり軸受
１６３ 軸受カバー
１６５ 後すべり軸受
１６７ 転がり軸受
１６９ すべり軸受
１７１ 圧縮コイルバネ（弾性体）
１７３ ゴムリング
１７５ 作業モード切替ダイヤル（作業モード切替部材）
１７５ａ 偏心軸部
２０１ ハンマドリル（打撃工具）
２０３ 外側ハウジング（外郭ハウジング）
２０３ａ 内鍔部
２０５ 内側ハウジング
２０５ａ 外鍔部
２０８ モータハウジング
２０９ ハンドグリップ（ハンドル）
２０９ａ トリガ
２１１ 駆動モータ（モータ）
２１２ 出力軸
２１２ａ 本体側分割軸部
２１２ｂ 先端側分割軸
２１３ 運動変換機構（打撃駆動部）
２１７ 動力伝達機構
２１９ ハンマビット（工具ビット）
２２１ クランク軸
２２３ クランク板
２２５ 偏心軸
２２７ クランクアーム
２４１ 駆動ギア
２４２ 被動ギア（ギア）
２４３ トルクリミッター
２４５ 中間軸
２４７ 第１ベベルギア
２８１ 軸部
２８３，２８４ 弾性ゴム（弾性体）
２８５ ゴムリング
２８６ 外側ゴム支持部
２８６ａ 球状凹面
２８７ 内側ゴム支持部
２８７ａ 球状凹面
２９１ 六角孔
２９２ 球状体
２９３ 球面凹部
２９４ 球面体
２９５ 球面軸受
２９７ 防塵カバー

Claims (7)

1. 工具ビットを長軸方向に直線状に動作させ、これによって当該工具ビットに所定の加工作業を遂行させる打撃工具であって、
   作業者が握るハンドルが一体状に形成された外郭ハウジングと、
   前記外郭ハウジング内において回転軸線が前記工具ビットの長軸方向と交差するように配置されたモータと、
   前記外郭ハウジング内において前記モータの回転動力を受けて回転駆動されるギアと、
   前記外郭ハウジング内において前記ギアによって駆動される打撃駆動部と、
   前記打撃駆動部によって駆動され、前記工具ビットを直線状に動作させる打撃子と、
   を有し、
   前記モータは、前記外郭ハウジングに取り付けられ、当該外郭ハウジングは、前記打撃駆動部および前記ギアに対し前記工具ビットの長軸方向に弾性体を介して相対移動可能に接続されている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、
   前記モータは、前記外郭ハウジングに固定されて前記ハンドルと一体化されていることを特徴とする打撃工具。
3. 請求項１または２に記載の打撃工具であって、
   前記外郭ハウジング側に設けられ、前記モータの回転動力を受けて前記工具ビットの長軸線回りを回転する回転動力伝達部材と、前記回転動力伝達部材と共に回転して前記ギアに回転動力を伝達する動力伝達ギアを有し、当該動力伝達ギアは、前記ギアとの噛み合い係合状態を維持しつつ前記打撃駆動部と共に前記回転動力伝達部材に対し前記工具ビットの長軸方向に相対移動が可能とされていることを特徴とする打撃工具。
4. 請求項３に記載の打撃工具であって、
   前記モータの回転動力を受けて前記工具ビットを周方向に回転動作させるビット駆動ギアを更に有し、
   前記動力伝達ギアは、前記ビット駆動ギアから前記回転動力伝達部材を介して回転駆動される構成としたことを特徴とする打撃工具。
5. 請求項１に記載の打撃工具であって、
   前記モータは、回転軸線方向における前記工具ビットの長軸線から離間する側の端部側が、前記工具ビットの長軸方向に回動自在に前記外郭ハウジングに取り付けられていることを特徴とする打撃工具。
6. 請求項５に記載の打撃工具であって、
   前記モータの出力軸は、長軸方向において分割されるとともに、当該分割された分割軸は、自在継手により接続されていることを特徴とする打撃工具。
7. 請求項６に記載の打撃工具であって、
   少なくとも前記自在継手を覆う防塵カバーを有することを特徴とする打撃工具。

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