JP2014024171A - 往復動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】振動低減機構への負担を軽減し、長寿命化を図った往復動工具を提供する。
【解決手段】往復動工具１は、モータハウジング２０と、ウェイトハウジング３０と、ギヤハウジング４０と、モータハウジング２０内に配置されたモータ２１と、モータ２１の回転力を往復運動に変換し、打撃子６３を往復運動させる往復運動変換部６０とを備え、往復動工具１は、更にウェイトハウジング３０に支持され往復運動の方向に対し交差する方向に延びる板バネ５２と、板バネ５２に支持され打撃子６３が往復運動することにより発生する振動に起因して振動するカウンタウェイト５３と、ウェイトハウジング３０とカウンタウェイト５３との間に設けられカウンタウェイト５３の振動により圧縮又は変形されるコイルバネ５４、５５とを有するカウンタウェイト機構５０を備えている。
【選択図】図２

Description

本発明は、往復動工具に関し、特に、振動低減機構を有する往復動工具に関する。

従来から振動低減機構（動吸振器）を有する往復動工具が提案されている。例えば、板バネと板バネに取り付けられたウェイトとからなる振動低減機構をハウジング内に設け、当該振動低減機構により打撃時に工具本体に発生する振動を低減している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００７−２３７３０１号公報

動吸振器によって振動を低減する往復動工具においては、振動が発生する周期、即ち穿孔作業中のピストンの往復動の周期と、動吸振器の振動数が概ね一致するようにバネ定数などを設定することが望ましい。上記の往復動工具では、板バネによって使用する打撃工具に適したバネ定数を得るため、板バネの形状や配置が工夫されている。しかし、電源のバラツキ等により一時的に高い電圧で動作した場合、往復動工具の打撃周波数が高くなり、これに伴いウェイトは高振幅域で振動する。このウェイトの高振幅領域での振動により、板バネに大きな負荷がかかり、板バネの低寿命化を招く恐れがあった。

そこで、本発明は、振動低減機構への負担を軽減し、長寿命化を図った往復動工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に配置されたモータと、該モータの回転力を往復運動に変換し、往復運動部材を往復運動させる往復運動変換部と、を備える往復動工具であって、該ハウジングに支持され該往復運動の方向に対し交差する方向に延びる板バネと、該板バネに支持され該往復運動部材が往復運動することにより発生する振動に起因して振動するウェイトと、該ハウジングと該ウェイトの間に設けられ該ウェイトの振動により圧縮又は変形されるバネとを有する振動低減機構を備える往復動工具を提供している。

かかる構成によれば、複数のバネを組み合わせることにより、各々のバネにかかる負荷を軽減しつつ、全体として所定のバネ定数を得ることを容易にしている。また、電源のばらつきにより一時的に電圧が高くなり、往復動工具の打撃周波数が高くなったとしても、コイルバネにより振動低減機構の振幅が大きくなるのを抑えることができる。従って、板バネの負荷を軽減することができるので、往復動工具の長寿命化を図ることができる。また、コイルバネの軸心が往復運動の方向と平行に配置され、ウェイトは往復運動の方向に沿って往復動するので、コイルバネはウェイトが衝突したときの衝撃を吸収することができる。

ここで、該バネは、振動時の該ウェイトの振幅が所定の振幅より大きい時に、該ウェイトの振動により圧縮又は変形されることが好ましい。

かかる構成によれば、電源のばらつきにより一時的に電圧が高くなり、往復動工具の打撃周波数が高くなったとしても、バネにより振動低減機構の振幅が大きくなるのを抑えることができる。従って、板バネの負荷を軽減することができるので、往復動工具の長寿命化を図ることができる。

更に、該振動低減機構の該ウェイトの振幅と該往復動工具の打撃周波数との関係を表し、該振幅を縦軸、該打撃周波数を横軸とする周波数特性は、所定の打撃周波数において振幅のピークを有し、該往復動工具は標準の使用電圧を有し、該往復動工具を該標準の使用電圧で使用したときの打撃周波数は、該所定の打撃周波数よりも低いことが好ましい。

かかる構成によれば、電源のばらつきにより一時的に電圧が高くなり往復動工具の打撃周波数が高くなったときに、複数のバネの力でウェイトを移動させることができる。よって、往復運動部材の往復動に起因する往復動工具の振動を確実に低減することができる。

また、該バネは該板バネの長手方向に対して直交する方向に延びる軸を有するコイルバネであることが好ましい。

かかる構成によれば、板バネとコイルバネの組み合わせることで、容易に所定のバネ定数を得ることができる。

また、該ウェイトは該板バネの長手方向の中央に支持され、該板バネの両端が該ハウジングに支持されることが好ましい。

また、該モータの回転を受けて駆動する回転軸を更に備え、該ウェイトには、該回転軸を挿通するための挿通孔が形成されていることが好ましい。

かかる構成によれば、ハウジング内の空間を有効に活用して、往復動工具の回転軸の軸方向の寸法の大型化を抑制しつつ、ウェイトに要求される質量を確保することができる。

また、該コイルバネには、該回転軸が挿通されていることが好ましい。

また、該コイルバネは、該往復運動の方向における該ウェイトの一端側及び他端側にそれぞれ設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、ウェイトの振動を該往復運動の方向における両側において抑制することができる。

また、該コイルバネの一部は該ウェイトに設けられた凹部に収容されていることが好ましい。

また、該ウェイトが最もハウジングに近接した位置にあるときの該コイルバネの軸方向長さは、該コイルバネを全圧縮させたときの軸方向の長さよりも長いことが好ましい。

また、該コイルバネは、該ウェイトの該一端側及び該他端側にそれぞれ複数設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、各コイルバネのバネ定数が比較的小さくても全体としてバネ定数を大きくすることができる。よって、各コイルバネの寿命を長くすることができ、往復動工具の長寿命化を図ることができる。

また、該複数のコイルバネは、該一端側又は該他端側においてそれぞれ該回転軸を中心として対称に設けられていることが好ましい。

かかる構成によれば、カウンタがコイルバネ当接したときに、ウェイトに対し往復運動の方向において均一に付勢力を付与することができる。よって、ウェイトを安定して振動させることができる。

本発明によれば、振動低減機構への負担を軽減し、長寿命化を図った往復動工具を提供することができる。

本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第１の実施の形態の断面図。 図１に示した打撃工具のカウンタウェイト機構の拡大図。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図。 第１の実施の形態におけるカウンタウェイト機構（カウンタウェイト）の振幅と、打撃工具の打撃周波数との関係を表した周波数特性を示す図。 本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第２の実施の形態の断面図。 図５に示した打撃工具のカウンタウェイト機構の拡大図。 図６のＶＩＩ−ＶＩＩ線に沿った断面図。 本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第３の実施の形態の断面図。 図８に示した打撃工具のカウンタウェイト機構の拡大図。 図９のＸ−Ｘ線に沿った断面図。

本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第１の実施の形態の打撃工具１について、図１から図３に基づき説明する。図１における右側を打撃工具１の前側、左側を打撃工具１の後側として以下説明する。本実施の形態における打撃工具１は、携帯用の電動ハンマドリルであって図示せぬ先端工具のビット径は１０ｍｍであり、押し付け力は約１０ｋｇで使用される。また、本実施の形態における打撃工具１の標準の使用電圧は１００Ｖである。標準の使用電圧は、打撃工具１が使用される標準的な電圧であり、具体的には、打撃工具１の使用について推奨される電源電圧、打撃工具１の使用が予定される電源が通常供給する電圧、又は、打撃工具１の使用について推奨される電源電圧の幅の中央値等である。

打撃工具１は、互いに接続されたハンドル部１０とモータハウジング２０と、ウェイトハウジング３０と、ギヤハウジング４０とによりハウジングが構成される。ハンドル部１０には電源ケーブル１１が取付けられると共に、スイッチ機構１２が内蔵されている。スイッチ機構１２には使用者により操作可能なトリガ１３が機械的に接続されている。電源ケーブル１１はスイッチ機構１２を外部電源（図示せず）に接続し、トリガ１３を操作することにより、スイッチ機構１２と電源との接続と断続とが切換えられる。

モータハウジング２０は、ハンドル部１０の上部に設けられている。ハンドル部１０とモータハウジング２０とは、プラスチックで一体成型されている。モータハウジング２０内には電動モータ２１が収納されている。電動モータ２１は出力軸２２を備え、回転駆動力を出力する。出力軸２２には、ファン２３が装着されている。

ウェイトハウジング３０は、モータハウジング２０の前方に設けられた樹脂成型品である。ウェイトハウジング３０の上下方向両端には、それぞれ板バネ取付け部３０Ａが設けられている。また、ウェイトハウジング３０には、前面視略環状をなす第１挿入溝３０ｂが、後方向が深さ方向となるように形成されている。ウェイトハウジング３０には、軸受３１Ａが設けられている。また、ウェイトハウジング３０内には、第１中間シャフト３２が、出力軸２２と同軸上に配置され、軸受３１Ａ及び後述する軸受３１Ｂにより回転可能に支承されている。第１中間シャフト３２の後端部３２Ａは出力軸２２と係合し、後端部３２Ａを介して、出力軸２２の回転が第１中間シャフト３２に伝達される。第１中間シャフト３２の先端部には、ギヤハウジング４０内に位置する第１ギヤ３２Ｂが設けられている。また、出力軸２２は、後端部３２Ａを介して軸受３１Ａに回転支持される。

また、ウェイトハウジング３０内には、カウンタウェイト機構（振動低減機構）５０が配置されている。図２、図３に示すように、カウンタウェイト機構５０は、一対の接続部材５１と、一対の板バネ５２と、カウンタウェイト５３と、第１コイルバネ５４と、第２コイルバネ５５とを備えている。一対の接続部材５１は、ウェイトハウジング３０の上下方向の両端にそれぞれ設けられている。即ち、一対の接続部材５１は、カウンタウェイト５３の重心を中心とする対称位置にそれぞれ設けられている。

各板バネ５２は、上下方向を長手方向とし、それぞれの上端部は、接続部材５１と板バネ取付け部３０Ａとに挟持され、かつ板バネ５２の上端に形成されたボルト挿通孔にボルト５１Ａが挿通されることにより、ウェイトハウジング３０に固定されている。一方、各板バネ５２の下端部は、当該下端部を樹脂５１Ｂにより挟み込み、樹脂５１Ｂを接続板５１Ｃと板バネ取付け部３０Ａとにより挟持しボルト５１Ｄにより固定することにより、ウェイトハウジング３０に固定されている。また、各板バネ５２は上下方向、即ち前後方向と交差する方向に延びている。

図３に示すように、カウンタウェイト５３は、略十字状をなし、その中心部には、シャフト挿通穴５３ａが形成されている。また、カウンタウェイト５３は、図３におけるカウンタウェイト５３の左右方向両端部においてボルト５３Ａにより、各板バネ５２の長手方向の中央に固定されている。また、シャフト挿通穴５３ａには、第１中間シャフト３２が挿通されている。よって、シャフト挿通穴５３ａは、出力軸２２と対向している。また、打撃工具１の重心Ｇは、ウェイトハウジング３０内に位置する。

また、カウンタウェイト５３の後側部には、後面視略環状をなす第２挿入溝５３ｂが、前方向が深さ方向となるように形成され、カウンタウェイト５３の前側部には、前面視略環状をなす第３挿入溝５３ｃが、後方向が深さ方向となるように形成されている。凹部に相当する第２挿入溝５３ｂ及び第３挿入溝５３ｃは、前後方向において互いに対向する位置に形成され、第２挿入溝５３ｂは前後方向において第１挿入溝３０ｂに対し対向する位置に形成されている。

第１、第２コイルバネ５４、５５は、それぞれカウンタウェイト５３の前後方向の一端側及び他端側に設けられ、板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びる軸を有している。第１コイルバネ５４は、その後端部が第１挿入溝３０ｂに挿入され、前端部は第２挿入溝５３ｂに挿入されている。そして、第１コイルバネ５４は、後端が第１挿入溝３０ｂの後端面に当接し、前端が第２挿入溝５３ｂの前端面に対し距離（隙間）を有するように配置されている。

第２コイルバネ５５は、その後端部が第３挿入溝５３ｃに挿入され、前端部は後述の第４挿入溝４０ｃに挿入されている。そして、第２コイルバネ５５は、後端が第３挿入溝５３ｂの後端面に対し距離（隙間）を有し、前端が第４挿入溝４０ｃの前端面に当接するように配置されている。また、第１、第２コイルバネ５４、５５には、第１中間シャフト３２が挿通されている。本実施の形態において、第１コイルバネ５４の前端と第２挿入溝５３ｂの前端面との距離、及び第２コイルバネ５５の後端と第３挿入溝５３ｃの後端面との距離はほぼ等しく構成され、以下の説明において当該距離を距離Ｄとする。

ギヤハウジング４０はウェイトハウジング３０の前方に設けられた樹脂成型品である。ギヤハウジング４０は、ウェイトハウジング３０と接続され筒状をなす第１ギヤハウジング４０Ａと、第１ギヤハウジング４０Ａの内部空間とウェイトハウジング３０の内部空間とを仕切る第２ギヤハウジング４０Ｂが設けられている。上記の軸受３１Ｂは、第２ギヤハウジング４０Ｂに設けられている。また、上記の第４挿入溝４０ｃは、第２ギヤハウジング４０Ｂに形成され、後面視略環状をなし、前方向が深さ方向となるように形成されている。なお、略環状の第１〜第４挿入溝３０ｂ、５３ｂ、５３ｃ、４０ｃは、ほぼ同じ直径を有し、それらの中心軸は、第１中間シャフト３２の軸と同軸上に位置する。

図１に示すように、第１ギヤハウジング４０Ａと第２ギヤハウジング４０Ｂとによって、後述の回転伝達機構を収容する機構室である減速室４０ｃを画成する。第１ギヤハウジング４０Ａ内には、出力軸２１と平行に第２中間シャフト４２が、軸受４２Ｂを介して第１ギヤハウジング４０Ａと第２ギヤハウジング４０Ｂとに、その軸心を中心に回転可能に支承されている。また、第１ギヤハウジング４０Ａの後述する工具保持部１５近傍には、サイドハンドル１６が設けられている。

第２中間シャフト４２の後端部には、第１ギヤ３２Ｂと噛合する第２ギヤ４１が同軸固定されている。第２中間シャフト４２の先端側にはギヤ部４２Ａが形成され、後述する第３ギヤ４３と選択的に噛合可能である。第１ギヤハウジング４０Ａ内であって第２中間シャフト４２の上方の位置には、シリンダ４４が設けられている。シリンダ４４は第２中間シャフト４２と平行に延び、第１ギヤハウジング４０Ａ及び第２ギヤハウジング４０Ｂに回転可能に支承されている。第３ギヤ４３はシリンダ４４の外周に固定され、上述したギヤ部４２Ａとの噛合により、シリンダ４４はその軸心を中心として回転可能である。

シリンダ４４の先端側には上述した工具保持部１５が設けられ、図示せぬ先端工具が着脱自在に取付けられる。第２中間シャフト４２の後部には、回転運動を往復運動に変換する往復運動変換部６０が第２中間シャフト４２に対し選択的に供回り可能に外装されている。往復運動変換部６０の腕部６０Ａは、第２中間シャフト４２の回転により前後方向に往復動作可能に設けられている。

腕部６０Ａには、ピストンピン６１が接続されている。シリンダ４４内には、ピストン６２が前後方向に往復運動可能且つシリンダ４４内で摺動可能に設けられている。ピストンピン６１とピストン６２とは互いに接続されている。ピストン６２内には打撃子６３が内装されており、シリンダ４４内であってピストン６２と打撃子６３の間には空気室６４が形成される。打撃子６３の前側には、中間子６５がシリンダ４４内にピストン６２の往復動方向に摺動可能に支承されている。中間子６５の前側には、図示せぬ先端工具が位置している。

第２中間シャフト４２の前側には第２中間シャフト４２と供回りし、かつ第２中間シャフト４２の軸方向に摺動可能な第１クラッチ４６及び第２クラッチ４７が配置されている。第１ギヤハウジング４０Ａの下部には、チェンジレバ４８が設けられ、チェンジレバ４８を使用者が操作することにより、第１クラッチ４６及び第２クラッチ４７をそれぞれ前後に摺動させることができる。

より詳しくは、第１クラッチ４６をチェンジレバ４８で後側に摺動させることにより、第１クラッチ４６と往復運動変換部６０とが連結され、往復運動変換部６０が第１クラッチ４６と供回りする。また第２クラッチ４７をチェンジレバ４８で前側に摺動させることにより、ギヤ部４２Ａと第３ギヤ４３とが噛合し、シリンダ４４が回転する。第１クラッチ４６と第２クラッチ４７とは第２中間シャフト４２と常に供回りするため、チェンジレバ４８により、第２中間シャフト４２と往復運動変換部６０及びシリンダ４４との接続・非接続を制御することができる。

上記構成の打撃工具１において使用者が作業をする場合には、先ずチェンジレバ４８により、先端工具を回転駆動（ドリルモード）するか、打撃駆動（ハンマモード）するか、若しくは両方（ハンマドリル・モード）を行うか選択する。

次に、打撃工具１の動作について説明する。作業者がハンドル部１０及びサイドハンドル１６を手で把持して、図示せぬ先端工具を図示せぬ被削材に押し当てる。そして、トリガ１３を引き、電動モータ２１に電力を供給し回転駆動させる。この回転駆動力は、出力軸２２、第１中間シャフト３２、第１ギヤ３２Ｂ、及び第２ギヤ４１を介して第２中間シャフト４２に伝わる。

ハンマドリル・モードに設定されている場合には、第１クラッチ４６が往復運動変換部６０と結合しているので、第２中間シャフト４２の回転駆動力が往復運動変換部６０に伝わる。往復運動変換部６０では回転駆動力がピストンピン６１を介してピストン６２の往復運動に変換される。ピストン６２の往復運動により打撃子６３とピストン６２との間に画成された空気室６４中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子６３に打撃力を付与する。打撃子６３が前進して中間子６５の後端面に衝突し、中間子６５を介して打撃力が図示せぬ先端工具に伝達される。

また、第２クラッチ４７によりギヤ部４２Ａと第３ギヤ４３とが噛合しているので、第２中間シャフト４２の回転は、シリンダ４４を介して図示せぬ先端工具に回転力が伝えられる。このようにしてハンマドリル・モードでは図示せぬ先端工具に回転力と打撃力が同時に付与される。

ドリルモードに設定されている場合には、第１クラッチ４６は第２中間シャフト４２と往復運動変換部６０との接続を断ち、第２クラッチ４７によりギヤ部４２Ａと第３ギヤ４３とが噛合しているので、第２中間シャフト４２の回転駆動力のみがギヤ部４２Ａ、第３ギヤ４３を介してシリンダ４４に伝達される。よって、図示せぬ先端工具には回転力のみが付与される。

また、ハンマモードに設定されている場合には、第２クラッチ４７はギヤ部４２Ａと第３ギヤ４３との噛合を絶ち、第１クラッチ４６により第２中間シャフト４２と往復運動変換部６０とが接続されているので、往復運動変換部６０により第２中間シャフト４２の回転駆動力がピストン６２の往復運動に変換される。よって、図示せぬ先端工具には打撃力のみが付与される。

本実施の形態の打撃工具１の動作において、打撃子６３の往復動に起因した振動が発生する。この振動がウェイトハウジング３０を介して、接続部材５１に伝達される。接続部材５１に伝達された振動は、板バネ５２及びカウンタウェイト５３に伝達され、カウンタウェイト５３は、ピストン６２の往復運動方向と同じ方向に振動する。この振動により、打撃子６３の往復動に起因する打撃工具１の振動は低減される。

打撃工具１が標準の使用電圧で動作している場合には、カウンタウェイト５３が振動しても、第１コイルバネ５４の前端及び第２コイルバネ５５の後端は、カウンタウェイト５３に当接しないように構成されている。即ち、振動時のカウンタウェイト５３の振幅が、距離Ｄよりも小さくなるように構成されている。

一方、電源のバラツキ等により一時的に標準の使用電圧以上の電圧（例えば１１０Ｖ）で打撃工具１を動作させた場合には、打撃工具１の振動が、標準の使用電圧で動作させた時の振動（打撃周波数）よりも高くなる。これに伴いカウンタウェイト５３も大きく振動するので、その振幅は距離Ｄよりも大きくなる。カウンタウェイト５３の振幅が距離Ｄよりも大きくなると、カウンタウェイト５３は、前後方向において第１コイルバネ５４及び第２コイルバネ５５に当接する。よって、第１コイルバネ５４及び第２コイルバネ５５により、カウンタウェイト５３の振動が抑制される。

次に、カウンタウェイト機構５０（カウンタウェイト５３）の振幅と、打撃工具１の打撃周波数との関係について説明する。図４に示すように、カウンタウェイト機構５０の振幅と、打撃工具１の打撃周波数との関係を表した周波数特性は、所定の打撃周波数Ａにおける振幅をピークとする略山状をなしている。そして、図４におけるＢ１からＢ２までがカウンタウェイト機構５０の共振領域であり、振幅Ｘ以上が高振幅領域であり、Ｃ１とＣ２との間が高振幅領域に対応する打撃周波数の範囲である。振幅Ｘが所定の振幅に対応し、振幅Ｘは距離Ｄと同じ長さである。また、高振幅領域（Ｃ１とＣ２との間）において、実線は第１、第２コイルバネ５４、５５がある場合のカウンタウェイト５３の振幅を示し、一点鎖線は第１、第２コイルバネ５４、５５がない場合のカウンタウェイト５３の振幅を示している。

本実施の形態における打撃工具１が標準の使用電圧で動作しているときは、Ｂ１とＣ１との間の打撃周波数（所定の打撃周波数Ａよりも低い打撃周波数）で打撃動作するように構成されている。即ち、カウンタウェイト５３は、振幅Ｘ（距離Ｄ）よりも低い振幅で振動し、前後方向において第１、第２コイルバネ５４、５５に当接せず、板バネ５２のみによりカウンタウェイト５３の振動が制御される。

一方、標準の使用電圧以上の電圧（例えば１１０Ｖ）で打撃工具１を動作させた場合には、打撃周波数はＣ１よりも高くなり、カウンタウェイト機構５０の振幅はＸ（距離Ｄ）よりも大きくなる。これにより、カウンタウェイト５３は、第１コイルバネ５４及び第２コイルバネ５５に当接するように振動し、第１コイルバネ５４及び第２コイルバネ５５は圧縮（変形）される。よって、第１コイルバネ５４及び第２コイルバネ５５により、カウンタウェイト５３の振動が抑制される。従って、図４に示すように、Ｃ１とＣ２との間の打撃周波数の範囲において、第１、第２コイルバネ５４、５５がない場合（一点鎖線部分）よりも、振幅を低くすることができる。以上のように、Ｃ１とＣ２との間の打撃周波数の範囲では、板バネ５２及び第１、第２コイルバネ５４、５５によりカウンタウェイト５３の振動が制御される。また、カウンタウェイト５３が最もウェイトハウジング３０又は第２ギヤハウジング４０Ｂに近接した位置にあるときの第１、第２コイルバネ５４、５５の軸方向の長さは、第１、第２コイルバネ５４、５５を全圧縮させたときの軸方向の長さよりも長く構成されている。

上記のように、カウンタウェイト機構５０は、一対の板バネ５２と、板バネ５２支持されたカウンタウェイト５３と、ウェイトハウジング３０又は第２ギヤハウジング４０Ｂとカウンタウェイト５３との間に設けられた第１、第２コイルバネ５４、５５とを備えている。そして、板バネ５２及びカウンタウェイト５３は、打撃子５３の往復動に起因した振動を低減するように振動するように構成され、第１、第２コイルバネ５４、５５は、カウンタウェイト５３の振幅が振幅Ｘよりも大きい場合に、カウンタウェイト５３の振動により圧縮又は変形されるように構成されている。

よって、複数のバネを組み合わせることにより、各々のバネにかかる負荷を軽減しつつ、全体として所定のバネ定数を得ることを容易にしている。また、電源のばらつきにより電圧が一時的に標準の使用電圧以上になり、打撃工具１の打撃周波数が高くなったとしても、カウンタウェイト機構５０（カウンタウェイト５３）の振幅が大きくなるのを抑えることができる。従って、板バネ５２の負荷を軽減することができるので、打撃工具１の長寿命化を図ることができる。また、第１、第２コイルバネ５４、５５の軸が前後方向に沿って延び、カウンタウェイト５３は前後方向に沿って往復動するので、第１、第２コイルバネ５４、５５は、カウンタウェイト５３が衝突したときの衝撃を吸収することができる。

また、打撃工具１を標準の使用電圧で使用したときの打撃周波数は、所定の打撃周波数Ａよりも低打撃周波数側に設定されているので、電源のばらつきにより一時的に電圧が標準の使用電圧以上になり打撃工具１の打撃周波数が高くなったとしても、これに追従してカウンタウェイト機構５０の振幅を大きくすることができる。よって、打撃子５３の往復動に起因した振動を確実に低減することができる。

また、カウンタウェイト５３の挿通孔５３ａ、及び第１、第２コイルバネ５４、５５には、第１中間シャフト３１が挿通されている。よって、ウェイトハウジング３０内の空間を有効に活用して、打撃工具１の回転シャフトの軸方向の寸法の大型化を抑制しつつ、カウンタウェイト５３に要求される質量を確保することができる。

また、第１、第２コイルバネ５４、５５は、カウンタウェイト５３の前後方向における両側に設けられているので、カウンタウェイト５３の振動を前後方向における両側において抑制することができる。また、第１、第２コイルバネ５４、５５は、板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びる軸を有しているので、長手方向に延びる板バネ５２と組み合わせることで、振動低減機構５０全体としての所定のバネ定数を容易に得ることができる。

次に、本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第２の実施の形態の打撃工具１０１ついて、図５から図７に基づき説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材については同一の番号を付し説明を省略し、異なる部分についてのみ説明をする。

図５に示すように、本実施の形態の打撃工具１０１は、第１の実施の形態におけるカウンタウェイト機構５０と異なるカウンタウェイト機構１５０を備えている。そして、図６に示すように、第２の実施の形態におけるウェイトハウジング１３０には、前面視略環状をなす第１挿入溝１３０ｂが、後方向が深さ方向となるように形成されている。第１挿入溝１３０ｂの後端面は段差を有し、外周側後端面の方が内周側後端面よりも深さが浅く構成されている。

図６、７に示すように、カウンタウェイト機構１５０は、一対の接続部材５１と、一対の板バネ５２と、カウンタウェイト１５３、第１−１コイルバネ１５４Ａ、第１−２コイルバネ１５４Ｂ、第２−１コイルバネ１５５Ａ、及び第２−２コイルバネ１５５Ｂを備えている。シャフト挿通穴１５３ａが形成されたカウンタウェイト１５３の後側部には、後面視略環状をなす第２挿入溝１５３ｂが、前方向が深さ方向となるように形成され、カウンタウェイト１５３の前側部には、前面視略環状をなす第３挿入溝１５３ｃが、後方向が深さ方向となるように形成されている。

第２挿入溝１５３ｂの前端面は段差を有し、外周側前端面の方が内周側前端面よりも深さが浅く構成されている。また、第３挿入溝１５３ｃの後端面は段差を有し、外周側後端面の方が内周側後端面よりも深さが浅く構成されている。凹部に相当する第２挿入溝１５３ｂ及び第３挿入溝１５３ｃは、前後方向において互いに対向する位置に形成され、第２挿入溝１５３ｂは前後方向において第１挿入溝１３０ｂに対し対向する位置に形成されている。

第１−１コイルバネ１５４Ａ、第１−２コイルバネ１５４Ｂは、カウンタウェイト１５３の後側に設けられ、それらの軸が同軸かつ板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びている。第１−１コイルバネ１５４Ａは、第１−２コイルバネ１５４Ｂよりも直径が大きくかつ軸に沿った長さが短く構成されている。第１−１コイルバネ１５４Ａ及び第１−２コイルバネ１５４Ｂは、それぞれ後端部が第１挿入溝１３０ｂに挿入され、前端部は第２挿入溝１５３ｂに挿入されている。そして、第１−１コイルバネ１５４Ａ及び第１−２コイルバネ１５４Ｂは、それぞれ後端が第１挿入溝１３０ｂの後端面に当接し、前端が第２挿入溝１５３ｂの前端面に対し距離（隙間）を有するように配置されている。

また、第１−１、第１−２コイルバネ１５４Ａ、１５４Ｂには、第１中間シャフト３２が挿通されている。本実施の形態において、第１−１コイルバネ１５４Ａの前端と第２挿入溝１５３ｂの外周側前端面との距離、及び第１−２コイルバネ１５４Ｂの前端と第２挿入溝１５３ｂの内周側前端面との距離はほぼ等しく構成され、当該距離は距離Ｄと同じである。

第２−１コイルバネ１５５Ａ、第２−２コイルバネ１５５Ｂは、カウンタウェイト１５３の前側に設けられ、それらの軸が同軸かつ板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びている。第２−１コイルバネ１５５Ａは、第２−２コイルバネ１５５Ｂよりも直径が大きくかつ軸に沿った長さが短く構成されている。第２−１コイルバネ１５５Ａ及び第２−２コイルバネ１５５Ｂは、それぞれ後端部が第３挿入溝１５３ｃに挿入され、前端部は後述の第４挿入溝１４０ｃに挿入されている。そして、第２−１コイルバネ１５５Ａ及び第２−２コイルバネ１５５Ｂは、それぞれ後端が第３挿入溝１５３ｃの後端面に対し距離（隙間）を有し、前端が第４挿入溝１４０ｃの前端面に当接するように配置されている。

また、第２−１、第２−２コイルバネ１５５Ａ、１５５Ｂには、第１中間シャフト３２が挿通されている。本実施の形態において、第２−１コイルバネ１５５Ａの後端と第３挿入溝１５３ｃの外周側後端面との距離、及び第２−２コイルバネ１５５Ｂの後端と第３挿入溝１５３ｃの内周側後端面との距離はほぼ等しく構成され、当該距離は距離Ｄと同じである。

上記の第４挿入溝１４０ｃは、第２ギヤハウジング１４０Ｂに形成され、後面視略環状をなし、前方向が深さ方向となるように形成されている。第４挿入溝１４０ｃの前端面は段差を有し、外周側前端面の方が内周側前端面よりも深さが浅く構成されている。なお、略環状の第１〜第４挿入溝１３０ｂ、１５３ｂ、１５３ｃ、１４０ｃは、ほぼ同じ直径を有し、それらの中心軸は、第１中間シャフト３２の軸と同軸上に位置する。

本実施の形態の打撃工具１０１では、カウンタウェイト１５３の前後方向の両側にコイルバネが複数設けられているので、それぞれのコイルバネのバネ定数が比較的小さくても全体としてバネ定数を大きくすることができる。よって、各コイルバネの寿命を長くすることができ、打撃工具１０１の長寿命化を図ることができる。また、本実施の形態の打撃工具１０１の他の効果は、第１の実施の形態の打撃工具１の効果と同様である。

次に、本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第３の実施の形態の打撃工具２０１について、図８から図１０に基づき説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材については同一の番号を付し説明を省略し、異なる部分についてのみ説明をする。

図８に示すように、本実施の形態の打撃工具２０１は、第１の実施の形態におけるカウンタウェイト機構５０と異なるカウンタウェイト機構２５０を備えている。そして、図９に示すように、第２の実施の形態におけるウェイトハウジング２３０には、８個の第１挿入溝２３０ｂが、後方向が深さ方向となるように形成されている。８個の第１挿入溝２３０ｂは、第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ形成されている。

図９、１０に示すように、カウンタウェイト機構２５０は、一対の接続部材５１と、一対の板バネ５２と、カウンタウェイト２５３、８個の第１コイルバネ２５４、及び８個の第２コイルバネ２５５を備えている。シャフト挿通穴２５３ａが形成されたカウンタウェイト２５３の後側部には、８個の第２挿入穴２５３ｂが、前方向が深さ方向となるように形成され、カウンタウェイト５３の前側部には、８個の第３挿入穴２５３ｃが、後方向が深さ方向となるように形成されている。

８個の第２挿入穴２５３ｂは、第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ形成され、８個の第２挿入穴２５３ｃは、第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ形成されている。また、凹部に相当する各第２挿入穴２５３ｂ及び各第３挿入穴２５３ｃは、前後方向において互いに対向する位置に形成され、各第２挿入穴２５３ｂは前後方向において各第１挿入穴２３０ｂに対し対向する位置に形成されている。

８個の第１コイルバネ２５４は、カウンタウェイト２５３の後側に設けられ、それらの軸が板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びている。各第１コイルバネ２５４は、後端部が対応する第１挿入穴２３０ｂに挿入され、前端部は対応する第２挿入穴２５３ｂに挿入されている。よって、８個の第１コイルバネ２５４は、第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ対称に配置されている。そして、各第１コイルバネ２５４は、後端が対応する第１挿入穴２３０ｂの後端面に当接し、前端が対応する第２挿入穴２５３ｂの前端面に対し距離（隙間）を有するように配置されている。各第１コイルバネ２５４の前端と対応する第２挿入穴２５３ｂの前端面との距離はほぼ等しく構成され、当該距離は距離Ｄと同じである。

８個の第２コイルバネ２５５は、カウンタウェイト２５３の後側に設けられ、それらの軸が板バネ５２の長手方向に対して直交する方向（前後方向）に延びている。各第３コイルバネ２５５は、後端部が対応する第３挿入穴２３０ｃに挿入され、前端部は対応する第４挿入穴２４０ｃに挿入されている。よって、８個の第２コイルバネ２５５は、第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ対称に配置されている。そして、各第１コイルバネ２５５は、後端が対応する第３挿入穴２３０ｃの後端面に対し距離（隙間）を有し、前端が対応する第４挿入穴２４０ｃの前端面に当接するように配置されている。各第２コイルバネ２５５の後端と対応する第３挿入穴２５３ｃの後端面との距離はほぼ等しく構成され、当該距離は距離Ｄと同じである。

上記の第４挿入穴２４０ｃは、第２ギヤハウジング２４０Ｂに８個形成され、前方向が深さ方向となるように形成されている。各第４挿入穴２４０ｃは前後方向において各第３挿入穴２５３ｃに対し対向する位置に形成されている。

本実施の形態の打撃工具２０１では、カウンタウェイト２５３の前後方向の両側にコイルバネが複数設けられているので、それぞれのコイルバネのバネ定数が比較的小さくても全体としてバネ定数を大きくすることができる。よって、各コイルバネの寿命を長くすることができ、打撃工具２０１の長寿命化を図ることができる。

また、８個の第１コイルバネ２５４及び８個の第２コイルバネ２５５は、それぞれ第１中間シャフト３２を中心として、上下左右にそれぞれ２個ずつ対称に配置されているので、カウンタウェイト２５３が当接したときに、カウンタウェイト２５３に対し前後方向において均一に付勢力を付与することができる。よって、カウンタウェイト２５３を安定して振動させることができる。また、本実施の形態の打撃工具２０１の他の効果は、第１の実施の形態の打撃工具１の効果と同様である。

尚、本発明の打撃工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。上記の実施の形態では、バネの一例としてコイルバネを用いたが、第２の板バネを用いる構成や皿バネを用いる構成であっても良い。また、上記の実施の形態では、本発明の往復動工具を打撃工具に適用したが、セーバソーに適用しても良い。

１、１０１、２０１ 往復動工具、 ２０ モータハウジング、 ２１ 電動モータ、 ３０ ウェイトハウジング、 ３２ 第１中間シャフト、 ５０、１５０、２５０ カウンタウェイト機構、 ５２ 板バネ、 ５３、１５３、２５３ カウンタウェイト、 ５４、２５４ 第１コイルバネ、 ５５、２５５ 第２コイルバネ、 １５４Ａ 第１−１コイルバネ、 １５４Ｂ 第１−２コイルバネ、１５５Ａ 第２−１コイルバネ、 １５５Ｂ 第２−２コイルバネ ６０ 往復運動変換部

Claims (12)

1. ハウジングと、
   該ハウジング内に配置されたモータと、
   該モータの回転力を往復運動に変換し、往復運動部材を往復運動させる往復運動変換部と、を備える往復動工具であって、
   該ハウジングに支持され該往復運動の方向に対し交差する方向に延びる板バネと、該板バネに支持され該往復運動部材が往復運動することにより発生する振動に起因して振動するウェイトと、該ハウジングと該ウェイトの間に設けられ該ウェイトの振動により圧縮又は変形されるバネとを有する振動低減機構を備えることを特徴とする往復動工具。
2. 該バネは、振動時の該ウェイトの振幅が所定の振幅より大きい時に、該ウェイトの振動により圧縮又は変形されることを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
3. 該振動低減機構の該ウェイトの振幅と該往復動工具の打撃周波数との関係を表し、該振幅を縦軸、該打撃周波数を横軸とする周波数特性は、所定の打撃周波数において振幅のピークを有し、
   該往復動工具は標準の使用電圧を有し、
   該往復動工具を該標準の使用電圧で使用したときの打撃周波数は、該所定の打撃周波数よりも低いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の往復動工具。
4. 該バネは該板バネの長手方向に対して直交する方向に延びる軸を有するコイルバネであることを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
5. 該ウェイトは該板バネの長手方向の中央に支持され、該板バネの両端が該ハウジングに支持されることを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
6. 該モータの回転を受けて駆動する回転軸を更に備え、
   該ウェイトには、該回転軸を挿通するための挿通孔が形成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載の往復動工具。
7. 該コイルバネには、該回転軸が挿通されていることを特徴とする請求項４に記載の往復動工具。
8. 該バネは、該往復運動の方向における該ウェイトの一端側及び他端側にそれぞれ設けられていることを特徴とする請求項６に記載の往復動工具。
9. 該コイルバネの一部は該ウェイトに設けられた凹部に収容されていることを特徴とする請求項４に記載の往復動工具。
10. 該ウェイトが最もハウジングに近接した位置にあるときの該コイルバネの軸方向長さは、該コイルバネを全圧縮させたときの軸方向の長さよりも長いことを特徴とする請求項１０に記載の往復動工具。
11. 該コイルバネは、該ウェイトの該一端側及び該他端側にそれぞれ複数設けられていることを特徴とする請求項４に記載の往復動工具。
12. 該複数のコイルバネは、該一端側又は該他端側においてそれぞれ該回転軸を中心として対称に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の往復動工具。
    

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