JP2012030339A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 打撃工具において、加工作業時に入力される打撃反力の緩和効果を確保しつつコンパクト化を図る上で有効な技術を提供する。
【解決手段】 打撃工具であって、工具ビット１１９が被加工材を打撃した際に生ずる打撃反力を受ける反力伝達部材１６１と、反力伝達部材１６１を前方に付勢する第１の弾性部材１６３と、反力伝達部材１６１が打撃反力によって後方に移動する際に、当該反力伝達部材１６１により押されて圧縮変形することで打撃反力を緩和する第２の弾性部材１７１と、を有する。作業者が工具ビット１１９を被加工材に押付けた場合に、反力伝達部材１６１は、工具ビット１１９に押されて第１の弾性部材１６３を圧縮状態とするとともに、第２の弾性部材１７１を非圧縮状態とする長軸方向上の所定の作業位置に置かれる。そして、当該作業位置において打撃反力を受けた場合に、工具ビット長軸方向後方へと移動して第２の弾性部材１７１を圧縮変形させ、これにより打撃反力を緩和する。
【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、工具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、従来の打撃工具では前記打撃反力を緩和するための反力緩和機構を備えている。このような打撃工具は、たとえば特開２００８−２７９５８７公報（特許文献１）に開示されている。

しかしながら、上記公報に記載の打撃工具は、コンパクト化を実現する上で、なお改良の余地がある。

特開２００８−２７９５８７号公報

本発明は、打撃工具において、加工作業時に入力される打撃反力の緩和効果を確保しつつコンパクト化を実現す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、工具本体の先端領域に装着された工具ビットが少なくとも長軸方向に直線動作することで被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具において、反力伝達部材と、第１の弾性部材と、第２の弾性部材とを有する。反力伝達部材は、工具ビット長軸方向に移動可能に配置され、工具ビットが被加工材を打撃した際に生ずる打撃反力を受けて後方へと移動する。第１の弾性部材は、反力伝達部材を前方に付勢する。第２の弾性部材は、反力伝達部材が打撃反力を受けて後方に移動する際に、当該反力伝達部材により押されて圧縮変形することで打撃反力を緩和する。なお、本発明における「所定の加工作業」とは、工具ビット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。また、本発明における「第１および第２の弾性部材」は、典型的には、圧縮コイルバネがこれに該当するが、ゴムを好適に包含する。

本発明に係る打撃工具の好ましい形態によれば、第１の弾性部材の取付荷重は、第２の弾性部材の取付荷重よりも小さく設定されている。加工作業時において、作業者が工具ビットを被加工材に押付けた場合に、反力伝達部材は、工具ビットに押されて第１の弾性部材を圧縮状態とするとともに、第２の弾性部材に対して非圧縮状態で当接することにより長軸方向上の所定の作業位置に置かれる。そして、反力伝達部材は、当該作業位置において打撃反力を受けた場合に、工具ビット長軸方向後方へと移動して第２の弾性部材を圧縮変形させ、これにより打撃反力を緩和する構成とされている。第１の弾性部材と第２の弾性部材は、工具ビット長軸方向において直列状に配置されている。ここで「取付荷重」とは、第１および第２の弾性部材を取付ける際、それら弾性部材に予め圧縮方向の荷重を付加した状態で取付けたときの、当該付加荷重をいう。この場合、第２の弾性部材の取付荷重は、通常作業者が工具ビットを被加工材に押し付ける力を超える大きさに設定される。

本発明によれば、加工作業に先立って、工具ビットが被加工材に押し付けられて後方へと移動されたとき、当該工具ビットによって押された反力伝達部材は、第１の弾性部材を圧縮状態とするとともに、第２の弾性部材に対して非圧縮状態で当接することにより長軸方向上の所定の作業位置に置かれ、これにより被加工材に対する工具本体の位置決めがなされる。この位置決め状態において、工具ビットが被加工材を打撃して反力を受けると、当該打撃反力は工具ビットから反力伝達部材に伝達され、当該反力伝達部材が後方へと移動される。そして、後方へと移動される反力伝達部材により押された第２の弾性部材が圧縮変形し、これにより打撃反力が緩和され、打撃工具の低振動化が実現される。
本発明によれば、第１の弾性部材と第２の弾性部材とを、工具ビット長軸方向において直列状に配置した構成としている。このため、工具ビット長軸方向と交差する方向（径方向）の寸法を、並列配置に比べてコンパクト化できる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、打撃子を収容するシリンダと、を更に有する。そして、第２の弾性部材に作用する力をシリンダによって受ける構成とした。

本発明によれば、第２の弾性部材に作用する力をシリンダによって受ける構成としている。このため、工具本体を構成するハウジングに対し、第２の弾性部材を非接触状態に定めることができる。すなわち、第２の弾性部材の組付け対象をシリンダとすることで、第２の弾性部材をシリンダに組み付けてからハウジングに取り付けることが可能となり、ハウジングに第２の弾性部材を直接に組付ける場合に比べて、組付けが容易となり、組付け性を向上することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、打撃子を収容するシリンダと、を更に有し、反力伝達部材は、筒状部材によって構成されている。そして、筒状部材と第１の弾性部材は、シリンダの外側における工具ビット長軸方向の所定領域において、第１の弾性部材がシリンダ径方向内側に位置し、筒状部材がシリンダ径方向外側に位置するように並列に配置されている。

シリンダの外側に反力伝達部材としての筒状部材を配置する構成の場合、シリンダと筒状部材とのそれぞれに、打撃子前方のシリンダ内部空間を外部に連通させる給排気用の通気孔を設定するが、この場合、シリンダの通気孔と筒状部材の通気孔が常時に合致するように構成しなければならない。しかるに、本発明によれば、シリンダと筒状部材との間に第１の弾性部材を配置する構成としたので、シリンダと筒状部材との間には、第１の弾性部材を配置するための隙間が形成されることになり、当該隙間によってシリンダ側の通気孔と筒状部材側の通気孔が連通される。このため、シリンダの通気孔と筒状部材の通気孔とを合致させるための構成が不要となる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、を更に有する。反力伝達部材は、シリンダの外側に摺動自在に配置された筒状部材によって構成されている。そして、筒状部材には、打撃子前方のシリンダ内部空間を外部に連通する通路と、当該通路を通じてシリンダ内部空間から外部への空気流れを許容するとともに逆方向への流れを阻止する逆止弁が設けられ、作業者による工具ビットの被加工材に対する押付けに伴い筒状部材が所定の作業位置に置かれた場合には、通路がシリンダにより閉止されて逆止弁の作動が禁止され、上記押付けの解除に伴い筒状部材が第１の弾性部材の付勢により前方へと移動されて初期位置に置かれた場合には、シリンダによる通路の閉止が解除されて逆止弁の作動が許容される構成とした。

本発明によれば、工具ビットが被加工材に押付けられていない状態では、逆止弁が作動可能な状態に置かれる。この状態で打撃子が前方へ移動した場合には、当該打撃子前方のシリンダ内部空間の空気が通路から逆止弁を通して外部へ排出されるが、その後打撃子が後方へ移動しようとした場合に、逆止弁によって外部空気のシリンダ内部空間への流入が阻止されることで当該シリンダ内部空間が負圧化する。これにより打撃子が前進位置に維持され、空打ちが防止される。一方、工具ビットを被加工材に押付けて加工作業を遂行する打撃工具の実動時には、逆止弁の作動が禁止されるため、逆止弁の無用な動作を減らして耐久性を向上することができる。

本発明によれば、打撃工具において、加工作業時に入力される打撃反力の緩和効果を確保しつつコンパクト化を図る上で有効な技術が提供されることとなった。

本発明の実施形態に係るハンマドリルの全体構成を示す側断面図である。 ハンマドリル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。 ハンマドリル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。 スライドスリーブ機構部および反力緩和機構部の拡大断面図である。

以下、本発明の実施形態につき、図１〜図４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。本実施の形態に係るハンマドリル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（図２および図３参照）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」に対応し、
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。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、打撃要素１１５および動力伝達機構１１７を収容したバレル部１０６を含むギアハウジング１０７とによって構成されている。駆動モータ１１１は、回転軸線が本体部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）となるように配置される。駆動モータ１１１の回転動力は、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。運動変換機構１１３および打撃要素１１５によって打撃機構部が構成される。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、ハンドグリップ１０９には、作業者が引き操作することで駆動モータ１１１を通電駆動するトリガ１０９ａが設けられている。

運動変換機構１１３は、クランク機構を主体として構成される。クランク機構は、駆動モータ１１１により回転駆動されることによって当該クランク機構の最終可動部材を構成する駆動子としてのピストン１２９がシリンダ１４１内をハンマビット長軸方向に直線動作するように構成される。一方、動力伝達機構１１７は、複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されており、駆動モータ１１１の回転力をツールホルダ１３７に伝達する。これによりツールホルダ１３７が鉛直面内にて回転され、それに伴い当該ツールホルダ１３７により保持されたハンマビット１１９が回転する構成とされる。なお、運動変換機構１１３および動力伝達機構１１７の構成の詳細については、従来周知ゆえ、その説明を省略する。

図２および図３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（圧力変動）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によってハンマ作動部材が構成される。なお、シリンダ１４１は、ギアハウジング１０７のバレル部１０６内に収容されるとともに、ギアハウジング１０７の前端領域によって保持されている。

上記構成のハンマドリル１０１においては、駆動モータ１１１が通電駆動されると、ハンマビット１１９には、運動変換機構１１３から打撃要素１１５を介して長軸方向への打撃力が加えられるとともに、動力伝達機構１１７を介して周方向への回転力が加えられ、かくして、ビット保持装置１０４によって保持されたハンマビット１１９が軸方向のハンマ動作と周方向のドリル動作を行い、図示省略の被加工材（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。なおハンマドリル１０１は、上記のハンマ動作と周方向のドリル動作とによるハンマドリル作業モードと、ハンマビット１１９に対し長軸方向への打撃力のみを加えるハンマ作業モードとの間で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。

加工作業時において、ハンマドリル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および空打ち防止用のスライドスリーブ１６１を介して反力緩和用の圧縮コイルバネ１７１によって行う構成としている。スライドスリーブ１６１は、本発明における「反力伝達部材」に対応し、圧縮コイルバネ１７１は、本発明における「第２の弾性部材」に対応する。

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。

スライドスリーブ１６１は、長軸方向の内面前部が小径、内面後部が大径とされた段付き孔を有する筒状部材であり、内面小径領域がシリンダ１４１の前端側外面にハンマビット長軸方向に摺動自在に嵌合されている。スライドスリーブ１６１の内面大径領域とシリンダ外面領域との間には所定の大きさの隙間Ｃが形成されており、この隙間Ｃにスリーブ付勢バネ（コイルバネ）１６３が収容されている。スリーブ付勢バネ１６３は、スライドスリーブ１６１を常時に前方へと付勢する部材であり、軸方向後端側がシリンダ１４１の外面に固定された止輪１６４に当接され、軸方向前端側がスライドスリーブ１６１の内面大径領域と内面小径領域との段差部１６１ａに当接されている。従って、スリーブ付勢バネ１６３によって前方へと付勢されるスライドスリーブ１６１は、その前端が位置決め部材１５１の後金属座金１５７に当接されている。スリーブ付勢バネ１６３は、本発明における「第１の弾性部材」に対応する。

スライドスリーブ１６１の後方において、シリンダ１４１の外側に反力緩和用の圧縮コイルバネ１７１が前後のバネ受リング１７３，１７５を介して取付けられている。前バネ受リング１７３は、シリンダ１４１の外側に嵌合されるとともに圧縮コイルバネ１７１の弾発力で止輪１６４の後面に当接され、それ以上の前方への移動が規制されている。後バネ受リング１７５は、シリンダ１４１の外側に嵌合されるとともに当該シリンダ１４１の外面に形成された段差部１４１ｃによって後方への移動が規制されている。圧縮コイルバネ１７１は、予め圧縮させた状態で前バネ受リング１７３と後バネ受リング１７５間に弾発状に配置される。そのときの取付荷重については、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大きさに設定されている。また、前述したスリーブ付勢バネ１６３についても、予め圧縮させた状態で取付けられるが、その取付荷重については、圧縮コイルバネ１７１の取付荷重よりも小さい。本実施の形態においては、圧縮コイルバネ１７１の取付荷重が２０〜３０ｋｇｆ、スリーブ付勢バネ１６３の取付荷重が３〜５ｋｇｆに設定されている。なお、前バネ受リング１７３は、止輪１６４よりも大径のリングであり、外側領域が止輪１６４よりも外側に張出している。

スライドスリーブ１６１は、ハンマビット１１９が被加工材に押付けられていない無負荷状態では、図２および図４に示すように、スリーブ付勢バネ１６３によって前方へと移動された前端位置を初期位置として定められている。この初期位置では、後端面が反力緩和用の圧縮コイルバネ１７１の前バネ受リング１７３から離間されている。そして、ハンマビット１１９が被加工材に押付けられて後方へ移動されたとき、スライドスリーブ１６１は、ハンマビット１１９、インパクトボルト１４５および位置決め部材１５１と共に後方へと押され、その後端面が前バネ受リング１７３の外側領域前面に当接される。このため、作業者による被加工材に対するハンマビット１１９の押付力は、圧縮コイルバネ１７１によって受け止められ、更には後バネ受リング１７５を介してシリンダ１４１により受け止められ、これにより本体部１０３の被加工材に対する位置決めがなされる。すなわち、本実施の形態では、作業者が被加工材にハンマビット１１９を押付けたときの本体部１０３の位置決めを、位置決め部材１５１およびスライドスリーブ１６１を介して圧縮コイルバネ１７１によって行う構成としている。スライドスリーブ１６１の後端面が前バネ受リング１７３に当接した位置が、本発明における「所定の作業位置」に対応する。なお、前述したように、圧縮コイルバネ１７１の取付荷重は、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に設定してあるため、位置決め状態では圧縮コイルバネ１７１は作業者による押付力では圧縮されない。この状態が、本発明における「非圧縮状態」に対応する。

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としての第１通気孔１６５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、すなわちインパクトボルト１４５が後方（図２および図４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、第１通気孔１６５を開放する前方位置に移動することが可能とされる。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で押されて第１通気孔１６５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の第１通気孔１６５は、ストライカ１４３によって開閉制御される構成であり、第１通気孔１６５が開いたときに空気バネの作用が無効とされ、第１通気孔１６５が閉じられたときに空気バネの作用が有効とされる。

ストライカ１４３を挟んで空気室１４１ａと反対側の前方には、ストライカ１４３、シリンダ１４１、スライドスリーブ１６１、位置決め部材１５１およびインパクトボルト１４５によって囲まれる密閉状の前空気室１４１ｂが形成されている。前空気室１４１ｂは、シリンダ１４１に形成された給排気用の第２通気孔１６６およびスライドスリーブ１６１に形成された第３通気孔１６７を介して外部と連通されている。給排気用の第２通気孔１６６は、ストライカ１４３の位置によって開閉が制御される構成である。すなわち、ハンマドリル１０１の加工作業時において、ストライカ１４３が予め設定された基準位置（概ねインパクトボルト１４５に接近した位置）よりも後方領域にあるときには、第２通気孔１６６および第３通気孔１６７を通じて前空気室１４１ｂと外部が連通されて前空気室１４１ｂの給排気が許容され、ストライカ１４３が基準位置を越えて前方領域に移動されたときには、前空気室１４１ｂと外部の連通が遮断されて前空気室１４１ｂの給排気が禁止される。これによりピストン１２９の移動動作に対しストライカ１４３の移動動作が遅れるように調整されている。なお、第２通気孔１６６と第３通気孔１６７は、シリンダ１４１の外面とスライドスリーブ１６１の内面大径領域間の隙間Ｃを通じて連通される。

また、スライドスリーブ１６１の前端側（内面小径領域）には、前空気室１４１ｂの内部と外部とを連通する空打ち防止用としての第４通気孔１６８と、当該第４通気孔１６８をスライドスリーブ１６１の外面から閉止するＯリング１６９が設けられている。Ｏリング１６９は、当該第４通気孔１６８を通じて前空気室１４１ｂから外部への空気流れを許容するとともに逆方向への流れを阻止する。なお、第４通気孔１６８は、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時には、前空気室１４１ｂに臨み、ハンマビット１１９が被加工材に押付けられた負荷時には、スライドスリーブ１６１がスリーブ付勢バネ１６３の付勢力に抗して後方へ移動されることに伴いシリンダ１４１の外面によって閉止される位置に設けられている。前空気室１４１ｂは、本発明における「シリンダ内部空間」に対応し、第４通気孔１６８は、本発明における「通路」に対応し、Ｏリング１６９は、本発明における「逆止弁」に対応する。

次に上記のように構成されるハンマドリル１０１の作用について説明する。駆動モータ１１１が通電駆動されると、運動変換機構１１３を構成するクランク機構のピストン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が前方位置にある。このため、ストライカ１４３が第１通気孔１６５を開放する前方位置へと移動される。また、無負荷時にはスライドスリーブ１６１がスリーブ付勢バネ１６３によって前方へと押され、第４通気孔１６８が前空気室１４１ｂに臨んでいるため、ストライカ１４３が第２通気孔１６６の位置を超えて前方位置へと移動されることに伴い前空気室１４１ｂ内の空気が第４通気孔１６８およびＯリング１６９を介して外部へ排出される。この状態でピストン１２９が後方へ移動した場合、空気室１４１ａには第１通気孔１６５を通じて外部の空気が導入されるが、前空気室１４１ｂ側においては、Ｏリング１６９により第４通気孔１６８が閉じられ、前空気室１４１ｂに外部の空気が吸入されない。このため、ストライカ１４３は、前空気室１４１ｂに発生する負圧によってピストン１２９側に吸い上げられることなく前方位置に保持された状態となり、その後ピストン１２９が駆動されてもハンマビット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によって位置決め部材１５１およびスライドスリーブ１６１がスリーブ付勢バネ１６３の付勢力に抗して後方へ押され、当該スライドスリーブ１６１の後端面が圧縮コイルバネ１７１の前バネ受リング１７３の外側領域前面に当接し、これにより本体部１０３の被加工材に対する位置決めがなされる。そして、この位置決め状態ではインパクトボルト１４５によってストライカ１４３が後方へと押され、第１通気孔１６５を閉じる。この状態でピストン１２９が前方へ移動されると、空気室１４１ａの空気バネの作用により、ストライカ１４３がシリンダ１４１内を前方へ直線運動してインパクトボルト１４５に衝突（打撃）し、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、被加工材に加工作業を遂行する。なお、インパクトボルト１４５に衝突した後のストライカ１４３は、インパクトボルト１４５の打撃の跳ね返りと、ピストン１２９の後方への移動に伴い空気室１４１ａに生ずる吸い上げ力（負圧）によって後方へと移動され、その後上記の動作が繰り返される。

上記の加工作業時において、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、すなわち打撃反力は、ハンマビット１１９、インパクトボルト１４５、位置決め部材１５１およびスライドスリーブ１６１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の跳ね返りによる打撃反力は、圧縮コイルバネ１７１の弾性変形によって効率よく緩和され、本体部１０３への伝達が低減される。このとき、スライドスリーブ１６１に設けた内径方向のフランジ部１６１ｂ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、これによりスライドスリーブ１６１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による反力緩和作用は、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、空打ち防止用のスライドスリーブ１６１を通してハンマビット１１９からの打撃反力を圧縮コイルバネ１７１によって緩和する機構を構成したことで、空打ち防止と振動低減効果を得ることができた。

また、本実施の形態によれば、圧縮コイルバネ１７１を前後のバネ受リング１７３，１７５を介してシリンダ１４１に取付ける構成としている。これにより、シリンダ１４１と圧縮コイルバネ１７１が一部品化されるため、シリンダ１４１と圧縮コイルバネ１７１を一部品としてギアハウジング１０７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。

また、本実施の形態では、ハンマビット１１９が被加工材に押付けられてスライドスリーブ１６１が後方へ押された加工作業時には、第４通気孔１６８がシリンダ１４１の外面に対向する位置に置かれてシリンダ１４１の外面によって閉止される構成としている。すなわち、ハンマドリル１０１が加工作業を行う実作動時には、逆止弁としてのＯリング１６９が停止（非作動）状態に置かれる構成としたので、実作動時にＯリング１６９が無用に作用することを抑えることができ、これによりＯリング１６９の耐久性を向上することができる。

また、本実施の形態によれば、シリンダ１４１の外面とスライドスリーブ１６１の内面との間に隙間Ｃを設け、当該隙間Ｃを通してシリンダ１４１の第２通気孔１６６とスライドスリーブ１６１の第３通気孔１６７とを連通する構成としている。このため、第２通気孔１６６と第３通気孔１６７の位置を合致させるための措置を行わずとも、給排気の確実性を高めることができる。また、シリンダ１４１の外面とスライドスリーブ１６１の内面との間に設けた隙間Ｃにスリーブ付勢バネ１６３を並列に配置する構成のため、本体部１０３の長軸方向の寸法増大を抑えることができる。

また、本実施の形態によれば、スリーブ付勢バネ１６３と圧縮コイルバネ１７１を直列状に配置したので、スリーブ付勢バネ１６３と圧縮コイルバネ１７１とを並列に配置する構成に比べて、本体部１０３の径方向寸法をコンパクト化することができる。また、スライドスリーブ１６１の外径寸法を圧縮コイルバネ１７１の外径寸法と概ね同等に設定しているため、スライドスリーブ１６１とスリーブ付勢バネ１６３とを並列に配置する構成でありながら、本体部１０３の径方向の寸法増大が抑えられる。

なお、上述した実施の形態は、打撃工具の一例としてハンマビット１１９がハンマ動作を行うハンマ作業モードと、長軸方向のハンマ動作と周方向のハンマドリル動作を行うハンマドリル作業モードとの間で作業モードの切り替えが可能なハンマドリル１０１の場合で説明したが、ハンマビット１１９が長軸方向のハンマ動作のみを行なう電動ハンマに適用することが可能である。

上記発明の趣旨に鑑み、下記のごとき態様が構成可能である。
（態様１）
「請求項１〜４のいずれか１つに記載の打撃工具であって、
前記シリンダは、前方への移動が規制された前バネ受リングと、後方への移動が規制された後バネ受リングとを有し、
前記第２の弾性部材は、圧縮コイルバネによって構成されるとともに、前記前バネ受リングと後バネ受リングとの間に予め圧縮された状態で弾発状に配置されていることを特徴とする打撃工具。」

（態様２）
「態様１に記載の打撃工具であって、
前記シリンダは、前記第１の弾性部材の後端部を受けつつ前記前バネ受リングと当接して当該バネ受リングの前方への移動を規制する止輪を有し、
前記前バネ受リングは、前記止輪よりも大径に設定されており、作業者が前記工具ビットを被加工材に押付けた場合に、前記反力伝達部材の後端面が前記前バネ受リングの外側領域前面に当接する構成としたことを特徴とする打撃工具。」

１０１ ハンマドリル（打撃工具）
１０３ 本体部
１０５ モータハウジング
１０６ バレル部
１０７ ギアハウジング
１０９ ハンドグリップ
１０９ａ トリガ
１１１ 駆動モータ
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（工具ビット）
１２９ ピストン
１３７ ツールホルダ
１４１ シリンダ
１４１ａ 空気室
１４１ｂ 前空気室（シリンダ内部空間）
１４１ｃ 段差部
１４３ ストライカ（打撃子）
１４５ インパクトボルト（中間子）
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 スライドスリーブ（反力伝達部材）
１６１ａ 段差部
１６１ｂ フランジ部
１６３ スリーブ付勢バネ（第１の弾性部材）
１６４ 止輪
１６５ 第１通気孔
１６６ 第２通気孔
１６７ 第３通気孔
１６８ 第４通気孔（通路）
１６９ Ｏリング（逆止弁）
１７１ 圧縮コイルバネ（第２の弾性部材）
１７３ 前バネ受リング
１７５ 後バネ受リング
Ｃ 隙間

Claims (4)

1. 工具本体の先端領域に装着された工具ビットが少なくとも長軸方向に直線動作することで被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具であって、
   前記工具ビット側を前、その反対側を後としたとき、
   前記工具ビット長軸方向に移動可能に配置され、前記工具ビットが被加工材を打撃した際に生ずる打撃反力を受けて後方へと移動する反力伝達部材と、
   前記反力伝達部材を前方に付勢する第１の弾性部材と、
   前記反力伝達部材が前記打撃反力を受けて後方に移動する際に、当該反力伝達部材により押されて圧縮変形することで前記打撃反力を緩和する第２の弾性部材と、を有し、
   前記第１の弾性部材の取付荷重は、前記第２の弾性部材の取付荷重よりも小さく設定されており、
   加工作業時において、作業者が前記工具ビットを被加工材に押付けた場合に、前記反力伝達部材は、前記工具ビットに押されて前記第１の弾性部材を圧縮状態とするとともに、前記第２の弾性部材に対して非圧縮状態で当接することにより長軸方向上の所定の作業位置に置かれ、当該作業位置において前記打撃反力を受けた場合に、前記工具ビット長軸方向後方へと移動して前記第２の弾性部材を圧縮変形させ、これにより前記打撃反力を緩和する構成とされており、
   前記第１の弾性部材と第２の弾性部材は、前記工具ビット長軸方向において直列状に配置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、
   前記工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、を更に有し、
   前記第２の弾性部材に作用する力を前記シリンダによって受ける構成とした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、
   前記工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、を更に有し、
   前記反力伝達部材は、筒状部材によって構成されており、前記筒状部材と前記第１の弾性部材は、前記シリンダの外側における前記工具ビット長軸方向の所定領域において、前記第１の弾性部材が前記シリンダ径方向内側に位置し、前記筒状部材が前記シリンダ径方向外側に位置するように並列に配置されていることを特徴とする打撃工具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の打撃工具であって、
   前記工具ビットを直線状に駆動するべく直線運動する打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、を更に有し、
   前記反力伝達部材は、前記シリンダの外側に摺動自在に配置された筒状部材により構成されており、当該筒状部材には、前記打撃子前方のシリンダ内部空間を外部に連通する通路と、当該通路を通じてシリンダ内部空間から外部への空気流れを許容するとともに逆方向への流れを阻止する逆止弁が設けられ、作業者による前記工具ビットの被加工材に対する押付けに伴い前記筒状部材が所定の作業位置に置かれた場合には、前記通路が前記シリンダにより閉止されて前記逆止弁の作動が禁止され、上記押付けの解除に伴い前記筒状部材が前記第１の弾性部材の付勢により前方へと移動されて初期位置に置かれた場合には、前記シリンダによる前記通路の閉止が解除されて前記逆止弁の作動が許容される構成としたことを特徴とする打撃工具。

Images