JP2012228768A - エアーハンマー工具、及び該エアーハンマー工具の打撃力調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】作業者への振動伝達が大幅に抑制され、かつ構造が簡単かつ軽量であって、安価に製造でき、容易にメンテンスできるエアーハンマー工具を提供する。
【解決手段】エアーハンマー工具１Ａにあって、摺動体８のシリンダ部１１の外周には、単一のコイルバネ９（弾性体）が外嵌装着され、本体部３ｂの前端部に固定されたバネ止め部材１６と、前記摺動体８の前端面１０ａとの間に、前記コイルバネ９が圧縮バネとして介装され、トリガー４ａが作動すると、圧縮空気により、摺動体８が前方に向かって押し出された状態となり、前記コイルバネ９は弾縮し、該摺動体８を後方へ付勢した状態となる。
【選択図】図１

Description

本発明は、例えば削岩機、コンクリートブレーカー、はつり機、釘打機、リベット打機、杭打ち機、地ならし機、コンパクター、ランマー、タンパー、転圧機、アスファルトやコンクリートの整地機械、いわゆるジェットタガネ等のようなものを対象に構成されたエアーハンマー工具に関するものである。

従来、上記のようなエアーハンマー工具は、種々提案されている（特許文献１〜４参照）。また、該エアーハンマー工具内に装填されたピストンの往復動により発生する衝撃が作業者に伝わらないようにするべく、防振装置を備えた構成も既に開示されている（特許文献５参照）。例えば特許文献５に開示されている構成は、エアーハンマー本体の後端部に、緩衝用液体を充填した緩衝室と、緩衝用摺動体が挿入される緩衝用シリンダと、緩衝室と緩衝用シリンダの内部を連通する緩衝用シリンダに穿設した連通孔とからなる緩衝機構が設けられている。

特許第４３４００８１号公報 特許第３８２５８０２号公報 特許第２７４６７１２号公報 特開平８−１９７４５８号公報 特開平９−１１１５６号公報

しかしながら、上記特許文献１〜４の構成は、ハンマーの衝突によって運動エネルギーを得たチゼル等の先端具が工具本体に対して強く振動する構成となっているため、その振動による反動で工具本体もまた強く振動する。故に、該エアーハンマー工具が跳ねたり、または先端具が破砕対象等の打撃対象から位置ずれしたりするのを防止するため、あるいは先端具の振動による力を打撃対象に有効に伝えるため、作業中の作業者は、常に該工具本体を強い振動に抗しながら押さえつけなければならず、その強い振動が作業者に伝わることで、長時間の使用により作業者の身体に白蝋病などといった重大な障害が発生してしまう可能性が高いことが問題となっていた。また、該先端具の振動や該先端具とハンマーとの衝突等により発生する作業時の騒音は、作業者や作業現場周囲の者に難聴の障害を招くおそれがあった。

上記特許文献５の構成は、上記した問題を解決しうる可能性を有しているものの、十分な緩衝効果が得られる量の緩衝用液体を工具本体内に充填するためには、緩衝室が大型化してしまい、これに伴い該エアーハンマーが全体として大型化し、また重量が増え、結局、作業者にとって非常に取り扱い難いものとなってしまう問題がある。また、エアーハンマー本体内に緩衝用液体を漏出させることなく充填しなければならないため、内部構造が高精度化、及び複雑化してしまい、製造コストが高騰してしまうという問題もある。さらに、エアーハンマー工具の部品点数も増大するため、分解清掃が極めて面倒となって、手軽にメンテナンスが行えないという問題も生じる。したがって、これらの理由により上記特許文献５に開示された構成は、極めて実用性に乏しく、現在、上市されていない。

そこで、本発明は、作業者に伝わる振動及び騒音が飛躍的に低減され、かつ構造が簡単かつ軽量であって、安価に製造でき、容易にメンテンスできるエアーハンマー工具、及び該エアーハンマー工具の打撃力調整方法を提供することを目的とする。

本発明は、カバー体と、該カバー体から前方に差し出されている先端具と、を備え、前記カバー体内に圧入された気体によって得た打撃力を、前記先端具を介して打撃対象に付与するエアーハンマー工具であって、前記カバー体は、前後方向に沿って形成された内空部を有し、かつ該内空部に気体を前方に向けて圧入する気体圧入部が該カバー体の周壁に形成されていると共に、該内空部には、前後摺動可能な摺動体と共に、該摺動体の外周面と該カバー体の内周面との間に介装される弾性体が装填されており、前記摺動体は、摺動体本体と、該摺動体本体の前端部に設けられた、前記カバー体から前方に向けて突き出される筒状のシリンダ部と、を有し、該シリンダ部の周壁には、前記カバー体内に圧入された気体を該シリンダ部内に導く気体導入部が形成されており、また該シリンダ部内には、ハンマーが前後摺動可能に装填され、該シリンダ部の前端開口部には、前記ハンマーと衝突可能に前記先端具の後端部が固定されており、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されると、該気体の圧力により前記摺動体が該カバー体内で、前記弾性体を弾性変形させつつ前進し、また前記シリンダ部に前記気体導入部を介して導入された気体により、該シリンダ部内で前記ハンマーが前後に往復運動して前記先端具の後端部に繰り返し衝突することにより、前記打撃力が得られることを特徴とするエアーハンマー工具である。

上記したように、本発明のエアーハンマー工具は、カバー体と、先端具を打撃するハンマーが内挿された摺動体とを別体とし、しかも該カバー体と該摺動体との間に弾性体を介在させたことを第一の特徴としている。かかる構成にあっては、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動する該ハンマーの慣性が、前記弾性体により好適に吸収されるため、カバー体を保持する作業者に大きな振動が伝達され難くなる。

また、本発明のエアーハンマー工具は、上記第一の特徴点に加え、シリンダ部と先端具とを固定させて該シリンダ部に対して該先端具を移動不能としていることを第二の特徴点としている。かかる構成にあって、打撃対象に対して打撃力を与えて作業を行う場合、該先端具を該打撃対象に接触させてエアーハンマー工具を作動させる。そうすると、前記シリンダ部内のハンマーが該先端具に衝突した際には、該先端具が、謂わば「タガネ」として機能し、該先端具を介して前記ハンマーの慣性による打撃力が打撃対象に加えられる。したがって、先端具自身の振動によって打撃力を打撃対象に加える従来構成に比してエアーハンマー工具が強く振動することがなくなり、また先端具自身の振動によって生ずる騒音も発生しないことになる。したがって、上記第一の特徴点の利点と相まって、作業者に伝わる振動及び騒音が飛躍的に低減され、作業者等の健康に十分に配慮されたエアーハンマー工具が提供可能となる。

さらに、上記本発明のエアーハンマー工具は、作業中は気体圧入による摺動体の前進に伴い先端具が前寄りの突出位置となり、一方、作業を中断すべく気体圧入を中止した時には上記弾性体の復元力によって摺動体がもとの位置に戻り、先端具が退避位置となることを第三の特徴点としている。すなわち、作業を中断する際には、通常、作業者は気体の圧入を中止すると共に先端具を打撃対象から離開させるべくエアーハンマー工具自身を打撃対象から遠ざける動作を要する。しかし、本発明にあってはエアーハンマー工具自身を打撃対象から遠ざける動作をわざわざ行わなくても、先端具自身が後方に退避して打撃対象から離れる。したがって、例えば本発明のエアーハンマー工具を使用して多数のワーク（打撃対象）を順次加工していく際には、エアーハンマー工具自身を作業中断ごとにワークから遠ざける動作をすることなく、先端具がワークから離れるたびに順次ワークを交換していくことが可能となる。

上記構成にあって、前記弾性体は、コイルバネであって、該コイルバネは、前記摺動体の前端面と、前記カバー体の内周面との間に前後方向に配向された状態で介装され、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した際に、該コイルバネは弾縮して該摺動体を後方へ付勢する構成が提案される。

前記摺動体が前進した際に弾縮して該摺動体を後方へ付勢するコイルバネは、前記摺動体内のハンマーと前記先端具とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動する該ハンマーの慣性を吸収する機能と、作業を中断すべく気体圧入を中止した時に前記摺動体をもとの位置に戻す機能と、を兼ね備えている。また、かかる構成のエアーハンマー工具は、緩衝用の液体を使用しない固体材料からなる弾性体を用いており、コイルバネ以外に特別に大型の機構を追加することを要しないため、極めて簡易な内部構造となる。したがって、全体として重量の増加が抑えられ、工具全体がコンパクトなものとなる。これにより、取り扱い性が悪化せず、かつメンテナンス容易性にも優れる。

ここで、前記摺動体の前端面と前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネのみを装着した構成にあっては、上述したような該コイルバネの衝撃等の吸収機能により、作業者に伝わる振動は飛躍的に低減されるものの、使用時に該コイルバネの反力によって前記摺動体が常時後方へ付勢された状態となるため、先端具の打撃対象に対する押圧力が減少して全体として打撃力が弱くなったり、前記摺動体を前方に押し出す圧入気体の供給が不安定となった場合に該摺動体がカバー体内で跳ねて安定した打撃力が得られなかったりする場合が考えられる。そこで、さらなる改良をすべく、以下のような構成が提案される。

すなわち、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間にも、弾性体としてのコイルバネが前後方向に配向され、かつ弾縮した状態で介装されており、該コイルバネは、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した状態において該摺動体を前方へ付勢する構成である。

上記構成にあって、前記摺動体が前進した際に弾縮して該摺動体を前方へ付勢するコイルバネは、該摺動体を適度に押さえ付けることにより、先端具を打撃対象に適度に押し付け、かつ、該摺動体の跳ねを防止することができる。これにより、安定した打撃力が得られることとなる。

さらに、本発明は、上記のエアーハンマー工具にあって、前記摺動体の前端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第１のコイルバネとし、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第２のコイルバネとし、該第２のコイルバネの前記摺動体に対する付勢力を変更することにより前記打撃力を調整するようにしたことを特徴とするエアーハンマー工具の打撃力調整方法である。

例えば、第２のコイルバネの前記摺動体に対する付勢力を強くすると打撃力が増し、これに対し該付勢力を弱くすると該打撃力は減少する。かかる構成とすることにより、作業者に大きな振動が伝達されることを防止しつつ、容易にエアーハンマー工具の打撃力を微調整することが可能となる。

また、以下のような構成としてもよい。すなわち、外部から気体が供給されるエアー制御体が、前記カバー体の後方に配置され、該エアー制御体に設けられたエアー制御スイッチ部のスイッチ操作により、外部から供給された気体が、前記カバー体に設けられた前記気体圧入部に案内される構成であって、前記カバー体の外周、及び／又は、エアー制御体の外周には、弾性部材を介して筒状の把持体が前後方向に沿って外嵌装着されている構成である。

前記把持体は、カバー体、又はエアー制御体に対して弾性部材を介して取り付けられている。このため、作業者が該把持体を持って作業すれば、前記シリンダ部で発生した前後振動等が該弾性部材で吸収されることで、作業者に伝わる振動が大幅に抑制される。例えば、作業者が、カバー体に取り付けられた該把持体を一方の手で握り、エアー制御体に取り付けられた把持体を他方の手で握って作業することにより、振動による負担が飛躍的に軽減される。

本発明のエアーハンマー工具は、作業者に伝わる振動及び騒音が飛躍的に低減され、かつ構造が簡単かつ軽量であるため安価に製造でき、容易にメンテンスできる効果がある。また、本発明の該エアーハンマー工具の打撃力調整方法は、容易に打撃力を微調整することができる効果がある。

エアーハンマー工具の縦断面図 エアーハンマー工具の他の状態を示す縦断面図 図１のＡ−Ａ線断面図 シリンダ部内を拡大して示す部分縦断面図 振動吸収性能に関し、本発明にかかるエアーハンマー工具と従来品との対比を示す図表であり、(ａ）は平均値を示し、（ｂ）は本発明品における時間経過に伴う性能変化を示し、（ｃ）は従来品における時間経過に伴う性能変化を示す。 測定態様を示す概念図 別形態のエアーハンマー工具の縦断面図 別形態のエアーハンマー工具の縦断面図

本発明のエアーハンマー工具の実施形態を添付図面に従って説明する。
なお、便宜上、エアーハンマー工具の先端方向を前方とし、基端方向を後方として説明するが、該エアーハンマー工具が上向き又は下向きで使用されることを排除するものではない。また、本発明のエアーハンマー工具は、下記実施形態に限定されず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更可能である。

図１に示すように、エアーハンマー工具１Ａは、圧縮空気（気体）を用いた工具であって、該圧縮空気が外部から圧入されるカバー体２と、該カバー体２から前方に差し出されている先端具２０とを備えている。

前記カバー体２は金属材料からなり、作業者が作業時に掴むグリップ部３ａと、前後方向に沿うように該グリップ部３ａの上部に連成されたほぼ円筒形状の本体部３ｂとを有している。

前記グリップ部３ａの前面部にはトリガー部４ａが配設されている。該トリガー部４ａを操作することにより、該エアーハンマー工具１Ａに対する圧縮空気の供給が制御可能となる。また、該グリップ部３ａの下端には、圧縮空気を外部から導入するための給気口４ｂが設けられている。

なお、圧縮空気を外部からカバー体２内に導入し、かつ前記トリガー部４ａにより該圧縮空気の流入を制御自在とする圧縮空気導入機構は、公知の機構が好適に採用される。

前記本体部３ｂは、前後方向に沿って形成された内空部２ａを有している。また、該本体部３ｂの後端の周壁には、該内空部２ａに圧縮空気を圧入するための気体圧入部６ａが設けられている。また、該気体圧入部６ａには、隣接してバルブ５が内装されている。前記グリップ部３ａから導入される圧縮空気は、該バルブ５を介して該本体部３ｂの内空部２ａに流入する。また、該本体部３ｂの前端の周壁には、気体排出部６ｂが設けられており、該本体部３ｂ内に導入された圧縮空気が外部へ排出可能となっている。

また、前記本体部３ｂの内空部２ａには、摺動体８が前後方向に摺動可能に装填されている。該摺動体８は金属材料からなり、図１に示すように、径大な円柱形状の摺動体本体部１０と、該摺動体本体部１０の前端面１０ａの中心から前方へ差し出された円筒状のシリンダ部１１とを有している。さらに、該シリンダ部１１は、前記本体部３ｂの前端に開口したシリンダ部差出孔６ｃを介してカバー体２から突き出されている。該シリンダ部差出孔６ｃの内縁には、軸受け部材１７が内接されており、該軸受け部材１７によって前記シリンダ部１１が摺動自在に支持されている。

また、前記摺動体本体部１０の外周面には、Ｏリング１２が複数嵌着されている。そして、該Ｏリング１２が前記本体部３ｂの内周面に密着している。また、該本体部３ｂの内空部２ａにおいて、該摺動体８の後端面と、該後端面に対向する該本体部３ｂの内周面との間には、気密性が高められた圧縮空気流入室７が形成されている。

また、前記摺動体本体部１０内には、図３，４に示されるように、複数の気体流路が貫設されている。そして、これら複数の気体流路のうち、前記圧縮空気流入室７と前記本体部３ｂの気体排出部６ｂとを連通する気体流路により気体排出中継部１３が構成され、前記圧縮空気流入室７とシリンダ部１１内とを連通する気体流路により気体導入部１４ａが構成されている。

さらに、図４に示すように、前記摺動体８のシリンダ部１１は、外筒部１１ａを有している。また、該外筒部１１ａ内の基端部には、給排気切り替えバルブ１４ｃが配設されている。一方、該外筒部１１ａの前側開口部８ａには、該前側開口部８ａ周辺の周壁を内側に肉厚とすることによって形成された装着部１８が形成されており、該装着部１８に前記先端具２０がシリンダ部１１に対して相対移動不能に固定されている。

図４に示すように、前記先端具２０は金属材料からなり、先端具本体２２を有すると共に、該先端具本体２２の先端に取り付けられる杭状のはつり部２０ａと、該先端具本体２２の中間部に形成される円板状の抜止部２０ｂと、該抜止部２０ｂの中心から後方へ突出した後端部２０ｃとを有している。そして、該先端具２０の後端部２０ｃは、前記外筒部１１ａの前側開口部８ａから装着部１８内に挿入されてシリンダ部１１内に差し出された上、該抜止部２０ｂの表面が該外筒部１１ａの先端面に当接される。さらに、この当接箇所には、先端具２０が挿通される先端具挿通孔１５ａが中心に開口したキャップ状のチャック体１５が被せられる。該チャック体１５が被せられた状態において、前記抜止部２０ｂは該チャック体１５の内面と該外筒部１１ａの先端面とで挟持されつつ、該装着部１８の外周に取り付けられたＯリング１５ｂを介して、該チャック体１５とシリンダ部１１の先端部とが螺合する。これにより、該先端具２０はシリンダ部１１から脱落することなく強固に固定される。なお、前記チャック体１５はシリンダ部１１に対して脱着可能であり、したがって該先端具２０は交換可能となっている。

次に、上記先端具２０の構造について、さらに詳述する。
図４に示すように、前記はつり部２０ａの基端部には、軸部２０ｅが連成されており、該軸部２０ｅにＯリング２０ｆが装着されている。そして、該軸部２０ｅが該先端具本体２２の前端に嵌入されて固定されている。なお、該軸部２０ｅが該先端具本体２２に対して抜き差しされることにより、該はつり部２０ａは適宜交換可能となっている。

また、図４に示すように、前記先端具本体２２における抜止部２０ｂより前方は、筒形状とされている。そして、該先端具本体２２の内部にはポリエステル繊維からなるフェルト（ニードルパンチ不織布）などの繊維材料からなる緩衝材２１が充填されており、該繊維材料により騒音低減が図られている。さらに、該先端具本体２２の周壁において、該緩衝材２１が充填された部位には、該緩衝材２１が熱エネルギーを得て過剰に温度上昇することを防止する放熱孔２０ｄが多数形成されている。

次に、前記シリンダ部１１について詳述する。
前記シリンダ部１１における外筒部１１ａ内には、金属材料からなるハンマー３０が摺動可能に装填されている。該ハンマー３０においては、最適な大きさや重量が適宜設定される。

さらに、図１等に示すように、該シリンダ部１１の外周には、単一のコイルバネ９（弾性体）が外嵌装着されている。さらに詳述すると、前記カバー体２は、本体部３ｂの前端部に設けられた環状のバネ止め部１６を有し、該コイルバネ９は、前後方向に沿って配向された状態で、該環状のバネ止め部１６の後端面１６ａと、前記摺動体本体部１０の前端面１０ａとの間に介装されて圧縮バネとして機能する。

上述したエアーハンマー工具１Ａが使用される場合、先端具２０の先端が岩石やコンクリートブロックなどの打撃対象（図示省略）に押し当てられた上で、トリガー４ａが作動される。そうすると、圧縮空気が本体部３ｂの気体圧入部６ａを介して、給気口４ｂへの逆流がバルブ５によって防止されつつ、圧縮空気流入室７へ圧入され続ける。そして、該圧縮空気流入室７内で高まった圧力により、摺動体８が前方に向かって押し出された状態となる。該摺動体８が前方に押し出されると、図２に示されるように、該圧縮空気流入室７の容積は拡張され、かつ前記コイルバネ９は、前記バネ止め部１６と摺動体本体部１０との間で弾縮し、該摺動体８を後方へ付勢する状態となる。

また、本体部３ｂ内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０に形成された気体排出中継部１３を経て、気体排出部６ｂからカバー体２外へ排出される。これと共に、本体部３ｂ内に圧入された圧縮空気は、摺動体本体部１０の気体導入部１４ａを介してシリンダ部１１内に導入され、前記給排気切り替えバルブ１４ｃによって流動方向が適宜制御されて、ハンマー３０を前後方向に往復運動させる。そして、往復運動するハンマー３０は、先端具２０の後端部２０ｃに繰り返し衝突する。これにより、該先端具２０を介して前記打撃対象に打撃力が加え続けられる。なお、前記ハンマー３０がシリンダ部１１内で往復運動する機構は、公知の機構が好適に採用できる。例えば、特開平９−１１１５６号公報に開示された周知機構は、当該エアーハンマー工具１Ａに適用可能である。

上記構成にあっては、作業者が手で持つカバー体２と、先端具２０を打撃するハンマー３０が内挿された摺動体８と、が別体となっており、しかも該カバー体２と該摺動体８との間にコイルバネ９が介在するため、ハンマー３０と先端具２０とが衝突した際に発生する衝撃や、往復運動する該ハンマー３０の慣性が、前記コイルバネ９により好適に吸収される。このため、エアーハンマー工具１Ａを使用する作業者への振動伝達が効果的に抑制される。

また、先端具２０は、摺動体８と一体化されており、該ハンマー３０が衝突した際に発生した打撃力を打撃対象に伝達するに留まるため、これにより前記カバー体２のグリップ部３ａへ大きな振動が伝達されない。したがって、該エアーハンマー工具１Ａは、従来構成の先端具が振動するエアーハンマー工具に比してその振動は遙かに軽微なものであり、その結果、従来構成のエアーハンマー工具を使用することによって作業者に生じていた白蝋病や難聴の障害などといった重大な問題の発生を抑制することができる。

さらに、上記エアーハンマー工具１Ａは、内部構造が簡易であり、部品点数が少なく、全体構造がコンパクトで、軽量化が図られている。それ故、製造コストが低減されることとなる。また、分解も容易となってメンテナンス作業が容易となる利点もある。

また、エアーハンマー工具１Ａは、作業中においては先端具２０が前寄りの突出位置（図１参照）となり、一方、トリガー４ａを操作して作業を中断した時には圧縮空気の圧力から解放され、かつ上記コイルバネ９の付勢力によって摺動体８がもとの位置に戻り、先端具２０が退避位置（図２参照）となる。すなわち、該エアーハンマー工具１Ａにあっては、作業を中断して圧縮空気の圧入を中止すると、先端具２０自身が後方に待避して打撃対象から離れる。このため、例えば多数のワーク（打撃対象）を順次加工していく際には、エアーハンマー工具１Ａ自身を作業中断ごとにワークから遠ざける動作をする必要がない。これにより、例えば先端具２０が退避したタイミングに合わせて順次ワーク交換していくことが可能となる。

参考として、上記構成に対応する試作品で測定された騒音は、約９０ｄＢであり、上記のようなコイルバネ９を備えない汎用の従来品で測定された騒音は、約９５ｄＢであった（使用した騒音計：Ｍｏｄｅｌ ＳＬ−３１０ マルチ計測器販売株式会社製）。

また、図５を参照して、振動吸収性能に関し、本発明にかかるエアーハンマー工具と従来品（コイルバネ９を備えないもの）との対比を示す。振動の測定は、図６に示すような、工具本体の後端部における３軸（前後、上下、左右）の振動を、市販の３軸振動計で測定することにより行った。測定時における使用圧縮空気圧力は、０．２５ＭＰａであった。測定時間は、１０秒（Ｔ）であった。先端具２０の形状は、ブラシタイプとした。振動計としてリオン株式会社製（型式：ＵＶ０）を用いた。計測器として横河電機株式会社製（型式：ＤＬ７５０）を用いた。圧電加速度ピックとしてリオン株式会社製（型式：ＰＶ−９７Ｃ）を用いた。振動校正器としてリオン株式会社製（型式：ＶＥ−１０）を用いた。

図５ａに示すように、測定の結果、本発明品は従来品に比べて３軸共に振動吸収性能に優れていることがわかった。特に前後振動については、約９２％の減衰量が得られた。また、図５ｂ，ｃに示すように、上記の３軸振動計により得られた測定値は、測定時間内においてばらつきの少ない安定した値が得られた。このように、本発明にかかるエアーハンマー工具の振動吸収性能は、客観的な測定によっても明らかに向上していることがわかる。

〔実施例２〕
以下、実施例２にかかるエアーハンマー工具１Ｂを説明するが、実施例１と共通する点については、説明を簡略又は省略すると共に、図面において同じ符号を付す。

図７に示すように、エアーハンマー工具１Ｂは、第１のコイルバネ９１と、第２のコイルバネ９２と、を備えている。第１のコイルバネ９１は、摺動体８における摺動体本体部１０の前端面１０ａと、前記カバー体２の前側の内周端面２５ａとの間に前後方向に配向された状態で介装されている。一方、第２のコイルバネ９２は、上記摺動体８における摺動体本体部１０の後端面１０ｂと、該後端面１０ｂより後方に位置する本体部３ｂの内周面に形成された端面１６ｂと、の間に、前後方向に配向された状態で介装されている。そして、このような装着状態において、第２のコイルバネ９２は、弾縮状態にあり、該摺動体８を前方へ付勢している。

さらに、カバー体２内には、公知の軸受け部材で構成される支持体４０が配設されており、該支持体４０は、摺動体８の側面部に接触して該摺動体８を前後移動自在に支持し、該摺動体８のがたつきを防止している。

上記構成にあって、エアーハンマー工具１Ｂを使用する際には、トリガー４ａを作動して圧縮空気を前記圧縮空気流入室７へ圧入し続ける。そうすると、該圧縮空気流入室７内で高まった圧力により、摺動体８が支持体４０によって支持されつつ前方に向かって押し出された状態となる。該摺動体８が前方に押し出された状態にあっては、第１のコイルバネ９１は弾縮した状態となって該摺動体８を後方へ付勢し、第２のコイルバネ９２は弾縮した状態で該摺動体８を前方へ付勢する。そして、この状態でシリンダ部１１内のハンマー３０が往復運動して先端具２０に繰り返し衝突し、該先端具２０を介して打撃対象に打撃力が加え続けられる。

このような構成において、前側の第１のコイルバネ９１により、振動吸収効果、及び騒音抑制効果が得られる。また、後側の第２のコイルバネ９２により、圧縮空気の圧力を補完して該摺動体８を前方へ適度に押さえ付けて打撃力を安定化させる効果が得られる。

参考として、上記実施例２に対応する試作品で測定された打撃力は、第２のコイルバネ９２を備えない実施例１に対応する試作品における打撃力に比べて、約２０〜３０％向上した。なお、打撃力の測定は、先端具２０から伝達される運動エネルギーを、加速度に基づき数値化する測定器を用いて行った。

ここで、前記の第２のコイルバネ９２のばね定数が適宜設定されることにより、最適な振動吸収効果及び騒音抑制効果を保ちつつ、打撃対象に加える打撃力を調整することができる。

例えば、打撃力を増大させたい場合は、第２のコイルバネ９２のバネ定数を変更して摺動体８に対する前方への付勢力を強くする。そうすると、該摺動体８が適度に前方に押さえ付けられ、これに伴い、先端具２０が打撃対象に適度に押さえ付けられ、かつ、該摺動体８の内空部２ａ内での跳ねが防止されて、打撃力が増大する。一方、打撃力を減少させたい場合、第２のコイルバネ９２のバネ定数を変更して摺動体８に対する前方への付勢力を弱くする。そうすると、上記した逆の原理に基づき、打撃力が減少する。

〔実施例３〕
また、上記構成に加え、他の形態のエアーハンマー工具１Ｃが提案される。なお、実施例１，２と共通する点については、説明を簡略又は省略すると共に、図面において同じ符号を付す。

図８に示すように、カバー体２の後方には、エアー制御体５０が配置されている。該エアー制御体５０は、エアー制御体本体５１を備えている。該エアー制御体本体５１の内部には、前後方向の気体流路５５が貫通状に形成されている。

また、該エアー制御体本体５１の外面には、エアー制御スイッチ部５２が設けられている。該エアー制御スイッチ部５２は、操作部５２Ａと、作動部５２Ｂとを備えている。該操作部５２Ａは、細長の板部材で構成され、その基端部がエアー制御体本体５１の側壁に軸支されている。また、前記作動部５２Ｂは、エアー制御体本体５１の内部から外向きに突き出された棒材で構成され、その先端が前記操作部５２Ａの裏面に当接している。そして、該操作部５２Ａが操作されると、該作動部５２Ｂは、その軸方向に沿って上下動する。さらに、該作動部５２Ｂには、該エアー制御体本体５１に内蔵されている開閉弁５４が接続されている。そして、前記操作部５２Ａが操作されると、作動部５２Ｂと連動して該開閉弁５４が作動して、前記気体流路５５が適宜開閉される。なお、該開閉弁５４の機構は、公知技術が好適に適用可能である。例えば、実用新案登録第３１５３８０５号公報に開示された周知機構は、当該エアーハンマー工具１Ｃに適用可能である。

また、前記エアー制御体５０と、前記カバー体２との間において、前記カバー体２の前記気体圧入部６ａと、前記エアー制御体５０内の気体流路５５とが気密状に連通形成されている。

また、前記したカバー体２の外周には、弾性部材としてのＯリング７５，７５を介して円筒形状の前側把持体７４が外嵌装着されている。この状態でＯリング７５，７５は、カバー体２と前側把持体７４との間に挟まれて各々に密着している。

さらに、該前側把持体７４の前方及び後方には、弾性部材としてのコイルバネ７８ａ，７８ｂが介装されている。具体的には、該カバー体２の前端部には、フランジ形状のバネ止め部７６ａが周設されており、該バネ止め部７６ａと前記前側把持体７４の前端面との間に、コイルバネ７８ａが該カバー体２を覆うように配置されている。一方、該カバー体２の後端部には、フランジ形状のバネ止め部７６ｂが周設されており、該バネ止め部７６ｂと前記前側把持体７４の後端面との間に、コイルバネ７８ｂが該カバー体２を覆うように配置されている。前記Ｏリング７５は、該カバー体２内で発生した上下、左右の振動を該前側把持体７４に伝わりにくくする振動吸収機能を有している。また、前記コイルバネ７８ａ，７８ｂは、該カバー体２内で発生した前後振動を該前側把持体７４に伝わりにくくする振動吸収機能を有している。

さらに、前記したエアー制御体５０の後部には、後側把持体８４が取り付けられている。該後側把持体８４は、有底円筒部材で構成されている。そして、該後側把持体８４は、弾性部材としてのＯリング８５，８５を介して該エアー制御体５０に外嵌装着されている。また、該エアー制御体５０の後端面と、該後側把持体８４の底部、すなわち後端部との間には、弾性部材としてのコイルバネ９４，９４が介装されている。前記Ｏリング８５は、該エアー制御体５０に伝わった上下、左右の振動を該後側把持体８４に伝わりにくくする振動吸収機能を有している。また、前記コイルバネ９４は、該エアー制御体５０に伝わった前後振動が該後側把持体８４に伝わりにくくする振動吸収機能を有している。

なお、前記エアー制御体本体５１の後端部には、径大な張り出し部５８が設けられている。これと共に、該後側把持体８４の前端には、円環状のストッパー部８６がボルト８８によって固定されている。かかる構成にあって、仮に該後側把持体８４が該エアー制御体本体５１から後方に向けて脱落しそうになっても、ストッパー部８６と張り出し部５８とが係止することで、脱落が防止される。

さらに、前記後側把持体８４の後端面には、圧縮空気導入部９６が配設されている。該圧縮空気導入部９６を介して外部から導入された圧縮空気は、後側把持体８４内の空気流路８９を通過し、それから前記エアー制御体５０内の気体流路５５に案内される。

上記構成にあって、前記エアー制御体５０の前記エアー制御スイッチ部５２がスイッチ操作されると、圧縮空気は、まず外部から圧縮空気導入部９６を介して該エアー制御体５０の気体流路５５に供給され、次いで、該カバー体２の前記気体圧入部６ａを介してカバー体２内に案内される。これにより、ハンマー３０が前後に揺動する。

ここで、カバー体２の周りに前側把持体７４が設けられていると共に、エアー制御スイッチ部５２の近傍に後側把持体８４が設けられているため、作業者は一方の手で前側把持体７４を把持し、他方の手で後側把持体８４を把持して作業することができる。かかる構成とすることにより、エアー制御スイッチ部５２を操作する手にも、エアーハンマー工具１Ｃの全体を支持する手にも振動が伝わりにくくなるため、振動吸収性能が極めて良好となる。

その他本発明において、カバー体２や先端具２０は他の材料で構成されていてもよく、例えば実施例１のグリップ部３ａはゴム等の弾性材料にして握りやすくしてもよい。また前記ハンマー３０の材料は公知材料のなかから適宜選択可能であり、また芯材と該芯材を覆う外殻体とで構成してもよい。また、該ハンマー３０に適宜表面処理を施してもよい。また、複数のブロック体を連結させて該ハンマー３０を構成してもよいし、該ブロック体の個数により該ハンマー３０の打撃力や重量組成の調整を行ってもよい。また、繊維材料からなる弾性体を所要箇所に充填するようにしてもよい。該繊維材料としては、ポリエステル繊維からなるフェルト（ニードルパンチ不織布）などを採用することができる。また、前記繊維材料にオイルを含浸させて繊維材料の耐久性の向上を図ってもよい。さらに、前記先端具２０は、例えば削岩機やコンクリートブレーカーやはつり機であればチゼル、釘打機やリベット打機や杭打ち機であれば釘やリベットや杭、地ならし機やコンパクターやランマーやタンパーや転圧機や整地機械であれば地面をならすプレート、ジェットタガネであればニードル束等であってもよい。また、エアーハンマー工具１Ａ〜１Ｃに圧入する気体は、圧縮空気に限らず、不活性ガスなどの気体であってもよい。

１Ａ〜１Ｃ エアーハンマー工具
２ カバー体
２ａ 内空部
８ 摺動体
８ａ 前側開口部
９，９１，９２ コイルバネ（弾性体）
２０ 先端具
２０ｃ 先端具の後端部
３０ ハンマー
５０ エアー制御体
５２ エアー制御スイッチ部
７４ 前側把持体（把持体）
８４ 後側把持体（把持体）
７５，８５ Ｏリング（弾性部材）
７８ａ，７８ｂ，９４ コイルバネ（弾性部材）

本発明は、カバー体と、該カバー体から前方に差し出されている先端具と、を備え、
前記カバー体内に圧入された気体によって得た打撃力を、前記先端具を介して打撃対象に付与するエアーハンマー工具であって、前記カバー体は、前後方向に沿って形成された内空部を有し、かつ該内空部に気体を前方に向けて圧入する気体圧入部が該カバー体の周壁に形成されていると共に、該内空部には、前後摺動可能な摺動体と共に、該摺動体の外周面と該カバー体の内周面との間に介装される弾性体が装填されており、前記摺動体は、摺動体本体部と、該摺動体本体部の前端部に設けられた、前記カバー体から前方に向けて突き出される筒状のシリンダ部と、を有し、該摺動体本体部の周壁には、前記カバー体内に圧入された気体を該シリンダ部内に導く気体導入部が形成されており、また該シリンダ部内には、ハンマーが前後摺動可能に装填され、該シリンダ部の前端開口部には、前記ハンマーと衝突可能に前記先端具の後端部が固定されており、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されると、該気体の圧力により前記摺動体が該カバー体内で、前記弾性体を弾性変形させつつ前進し、また前記シリンダ部に前記気体導入部を介して導入された気体により、該シリンダ部内で前記ハンマーが前後に往復運動して前記先端具の後端部に繰り返し衝突することにより、前記打撃力が得られ、 前記弾性体は、コイルバネであって、該コイルバネは、前記摺動体本体部の前端面と、前記カバー体の内周面との間に前後方向に配向された状態で介装され、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した際に、該コイルバネは弾縮して該摺動体を後方へ付勢し、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間にも、弾性体としてのコイルバネが前後方向に配向され、かつ弾縮した状態で介装されており、該コイルバネは、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した状態において該摺動体を前方へ付勢することを特徴とするエアーハンマー工具である。

ここで、前記摺動体本体部の前端面と前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネのみを装着した構成にあっては、上述したような該コイルバネの衝撃等の吸収機能により、作業者に伝わる振動は飛躍的に低減されるものの、使用時に該コイルバネの反力によって前記摺動体が常時後方へ付勢された状態となるため、先端具の打撃対象に対する押圧力が減少して全体として打撃力が弱くなったり、前記摺動体を前方に押し出す圧入気体の供給が不安定となった場合に該摺動体がカバー体内で跳ねて安定した打撃力が得られなかったりする場合が考えられる。そこで、さらなる改良をすべく、上記のような構成が提案される。

さらに、本発明は、上記のエアーハンマー工具にあって、前記摺動体本体部の前端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第１のコイルバネとし、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第２のコイルバネとし、該第２のコイルバネの前記摺動体に対する付勢力を変更することにより前記打撃力を調整するようにしたことを特徴とするエアーハンマー工具の打撃力調整方法である。

本発明は、カバー体と、該カバー体から前方に差し出されている先端具と、を備え、前記カバー体内に圧入された気体によって得た打撃力を、前記先端具を介して打撃対象に付与するエアーハンマー工具であって、前記カバー体は、前後方向に沿って形成された内空部を有し、かつ該内空部に気体を前方に向けて圧入する気体圧入部が該カバー体の周壁に形成されていると共に、該内空部には、前後摺動可能な摺動体と共に、該摺動体の外周面と該カバー体の内周面との間に介装される弾性体が装填されており、前記内空部において摺動体の後端面と、該後端面に対向する該カバー体の内周面との間に、気密性が高められた圧縮空気流入室が形成されており、前記摺動体は、摺動体本体部と、該摺動体本体部の前端部に設けられた、前記カバー体から前方に向けて突き出される筒状のシリンダ部と、を有し、該摺動体本体部の周壁には、前記カバー体内に圧入された気体を該シリンダ部内に導く気体導入部が形成されており、また該シリンダ部内には、ハンマーが前後摺動可能に装填され、該シリンダ部の前端開口部には、前記ハンマーと衝突可能に前記先端具の後端部が固定されており、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されると、該気体が前記圧縮空気流入室内に導入され、該気体の圧力により前記摺動体が該カバー体内で、前記弾性体を弾性変形させつつ前進し、また前記シリンダ部に前記気体導入部を介して導入された気体により、該シリンダ部内で前記ハンマーが前後に往復運動して前記先端具の後端部に繰り返し衝突することにより、前記打撃力が得られ、前記弾性体は、コイルバネであって、該コイルバネは、前記摺動体本体部の前端面と、前記カバー体の内周面との間に前後方向に配向された状態で介装され、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した際に、該コイルバネは弾縮して該摺動体を後方へ付勢し、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間にも、弾性体としてのコイルバネが前後方向に配向され、かつ弾縮した状態で介装されており、該コイルバネは、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前方に前進した状態において該摺動体を前方へ付勢することを特徴とするエアーハンマー工具である。

すなわち、前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間にも、弾性体としてのコイルバネが前後方向に配向され、かつ弾縮した状態で介装されており、該コイルバネは、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前方に前進した状態において該摺動体を前方へ付勢する構成である。

上記構成にあって、前記摺動体が前方に前進した状態において該摺動体を前方へ付勢するコイルバネは、該摺動体を適度に押さえ付けることにより、先端具を打撃対象に適度に押し付け、かつ、該摺動体の跳ねを防止することができる。これにより、安定した打撃力が得られることとなる。

エアーハンマー工具の縦断面図 エアーハンマー工具の他の状態を示す縦断面図 図１のＡ−Ａ線断面図 シリンダ部内を拡大して示す部分縦断面図 振動吸収性能に関し、本発明にかかるエアーハンマー工具と従来品との対比を示す図表であり、(ａ）は平均値を示し、（ｂ）は本発明品における時間経過に伴う性能変化を示し、（ｃ）は従来品における時間経過に伴う性能変化を示す。 測定態様を示す概念図 本願発明の実施の形態のエアーハンマー工具の縦断面図 別形態のエアーハンマー工具の縦断面図

以下、請求項１にかかる発明の実施の形態のエアーハンマー工具１Ｂを説明するが、上記の例と共通する点については、説明を簡略又は省略すると共に、図面において同じ符号を付す。

参考として、上記請求項１にかかる発明の実施の形態に対応する試作品で測定された打撃力は、第２のコイルバネ９２を備えない上記の例に対応する試作品における打撃力に比べて、約２０〜３０％向上した。なお、打撃力の測定は、先端具２０から伝達される運動エネルギーを、加速度に基づき数値化する測定器を用いて行った。

〔別形態〕
また、上記構成に加え、他の形態のエアーハンマー工具１Ｃが提案される。なお、これまでに述べた構成と共通する点については、説明を簡略又は省略すると共に、図面において同じ符号を付す。

その他本発明において、カバー体２や先端具２０は他の材料で構成されていてもよく、例えばグリップ部３ａはゴム等の弾性材料にして握りやすくしてもよい。また前記ハンマー３０の材料は公知材料のなかから適宜選択可能であり、また芯材と該芯材を覆う外殻体とで構成してもよい。また、該ハンマー３０に適宜表面処理を施してもよい。また、複数のブロック体を連結させて該ハンマー３０を構成してもよいし、該ブロック体の個数により該ハンマー３０の打撃力や重量組成の調整を行ってもよい。また、繊維材料からなる弾性体を所要箇所に充填するようにしてもよい。該繊維材料としては、ポリエステル繊維からなるフェルト（ニードルパンチ不織布）などを採用することができる。また、前記繊維材料にオイルを含浸させて繊維材料の耐久性の向上を図ってもよい。さらに、前記先端具２０は、例えば削岩機やコンクリートブレーカーやはつり機であればチゼル、釘打機やリベット打機や杭打ち機であれば釘やリベットや杭、地ならし機やコンパクターやランマーやタンパーや転圧機や整地機械であれば地面をならすプレート、ジェットタガネであればニードル束等であってもよい。また、エアーハンマー工具１Ａ〜１Ｃに圧入する気体は、圧縮空気に限らず、不活性ガスなどの気体であってもよい。

Claims (5)

1. カバー体と、該カバー体から前方に差し出されている先端具と、を備え、
   前記カバー体内に圧入された気体によって得た打撃力を、前記先端具を介して打撃対象に付与するエアーハンマー工具であって、
   前記カバー体は、
   前後方向に沿って形成された内空部を有し、かつ該内空部に気体を前方に向けて圧入する気体圧入部が該カバー体の周壁に形成されていると共に、該内空部には、前後摺動可能な摺動体と共に、該摺動体の外周面と該カバー体の内周面との間に介装される弾性体が装填されており、
   前記摺動体は、摺動体本体と、該摺動体本体の前端部に設けられた、前記カバー体から前方に向けて突き出される筒状のシリンダ部と、を有し、
   該シリンダ部の周壁には、前記カバー体内に圧入された気体を該シリンダ部内に導く気体導入部が形成されており、また該シリンダ部内には、ハンマーが前後摺動可能に装填され、該シリンダ部の前端開口部には、前記ハンマーと衝突可能に前記先端具の後端部が固定されており、
   前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されると、該気体の圧力により前記摺動体が該カバー体内で、前記弾性体を弾性変形させつつ前進し、また前記シリンダ部に前記気体導入部を介して導入された気体により、該シリンダ部内で前記ハンマーが前後に往復運動して前記先端具の後端部に繰り返し衝突することにより、前記打撃力が得られる
   ことを特徴とするエアーハンマー工具。
2. 前記弾性体は、コイルバネであって、
   該コイルバネは、前記摺動体の前端面と、前記カバー体の内周面との間に前後方向に配向された状態で介装され、
   前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した際に、該コイルバネは弾縮して該摺動体を後方へ付勢する
   請求項１に記載のエアーハンマー工具。
3. 前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間にも、弾性体としてのコイルバネが前後方向に配向され、かつ弾縮した状態で介装されており、
   該コイルバネは、前記カバー体内に前記気体圧入部を介して気体が圧入されて前記摺動体が前進した状態において該摺動体を前方へ付勢する
   請求項２に記載のエアーハンマー工具。
4. 外部から気体が供給されるエアー制御体が、前記カバー体の後方に配置され、該エアー制御体に設けられたエアー制御スイッチ部のスイッチ操作により、外部から供給された気体が、前記カバー体に設けられた前記気体圧入部に案内される構成であって、
   前記カバー体の外周、及び／又は、エアー制御体の外周には、弾性部材を介して筒状の把持体が前後方向に沿って外嵌装着されている
   請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のエアーハンマー工具。
5. 請求項３に記載のエアーハンマー工具の打撃力調整方法であって、
   前記摺動体の前端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第１のコイルバネとし、
   前記摺動体の後端面と、前記カバー体の内周面との間に介装されたコイルバネを第２のコイルバネとし、
   該第２のコイルバネの前記摺動体に対する付勢力を変更することにより前記打撃力を調整するようにした
   ことを特徴とするエアーハンマー工具の打撃力調整方法。
   

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