JP2016198829A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃工具が打撃作業を行わない駆動モードにおいて、先端工具を直線駆動するための駆動機構の駆動を規制する、改良された技術を提供する。
【解決手段】ハンマドリルは、運動変換機構１２０、打撃要素１４０、回転伝達機構１５０を備える。打撃要素１４０は、ストライカ１４３およびインパクトボルト１４５を備え、ストライカ１４３の前方には第２空気室１３１が形成されている。ドリルモード時には、第２空気室１３１が気密状態に設定されることで、第２空気室１３１内の空気を利用してストライカ１４３の駆動が規制される。したがって、第１空気室１２７ａの空気バネの作用によってストライカ１４３を駆動するピストン１２７の移動が規制される。すなわち、ドリルモード時に、運動変換機構１２０および打撃要素１４０の駆動が規制される。
【選択図】図３

Description

本発明は、所定の加工作業を行う打撃工具に関する。

特開２００４−１６７６３８号公報には、ドリルモードとハンマドリルモードの２つの動作モードを選択可能なハンマドリルが開示されている。このハンマドリルは、空気室を介してストライカを駆動するピストンシリンダと、ピストンシリンダを駆動するために中間軸上に設けられたボススリーブと、ボススリーブと一体に回転するロックプレートと、ロックプレートに係合するストッパを備えている。そして、ドリルモードでは、ロックプレートがストッパに係合してボススリーブと共に回転が規制されるように構成されている。したがって、ドリルモードにおいて、ボススリーブに接続されたピストンシリンダの誤作動が防止される。

特開２００４−１６７６３８号公報

上記のハンマドリルは、ストッパとロックプレートの機械的な係合を介在させることで、ドリルモードにおいてピストンシリンダを備えた変換機構の駆動が規制される。一方で、ハンマドリルの各構成要素の配置態様やハンマドリルの大きさ等に応じて、変換機構の駆動を規制するための手段の構造の合理化の要請がある。本発明は、上記の課題を鑑みてなされたものであり、打撃工具が打撃作業を行わない駆動モードにおいて、先端工具を直線駆動するための駆動機構の駆動を規制する、改良された技術を提供することを目的とする。

上記課題は、本発明によって解決される。本発明に係る打撃工具の好ましい形態によれば、先端工具を当該先端工具の長軸方向に関して直線駆動および回転駆動可能な打撃工具が構成される。この打撃工具は、モータと、第１駆動機構と、第２駆動機構と、モード切替機構と、を備える。第１駆動機構は、モータに駆動され、先端工具を直線駆動するように構成されている。第２駆動機構は、モータに駆動され、先端工具を回転駆動するように構成されている。モード切替機構は、第１駆動モードと第２駆動モードを切り替えるように構成されている。第１駆動モードにおいては、先端工具が少なくとも直線駆動される。すなわち、第１駆動モードにおいては、先端工具が直線駆動のみされてもよく、先端工具が直線駆動および回転駆動されてもよい。これにより、第１駆動モードにおいては、先端工具によって被加工材に打撃作業が行われる。一方、第２駆動モードにおいては、先端工具が回転駆動のみされる。すなわち、第２駆動モードにおいては、先端工具が直線駆動されない。これにより、第２駆動モードにおいては、先端工具によって被加工材に穴あけ作業が行われる。

第１駆動機構は、運動変換機構と打撃機構によって構成される。運動変換機構は、モータに駆動され、モータの回転運動を先端工具の長軸方向の直線運動に変換してピストンをピストン保持部に対して摺動させるように構成されている。典型的には、ピストン保持部は、内部においてピストンが摺動可能な状態でピストンを保持するシリンダとして構成されている。打撃機構は、駆動子と打撃子によって構成される。駆動子は、ピストンによってピストン保持部の内部を先端工具の長軸方向に駆動される。典型的には、駆動子は、ピストンと駆動子の間に形成される空気バネの作用によって駆動される。打撃子は、駆動子より先端工具に近接して配置される。すなわち、打撃子は、先端工具と駆動子の間に配置される。そして、打撃子は、駆動子に駆動されて先端工具を打撃し、先端工具に打撃力を発生させる。

第１駆動モードにおいては、ピストン保持部の内部において駆動子より先端工具に近接した空間によって構成される空気室が外部との流通が許容された流通状態に設定される。この外部とは、ピストン保持部の外部である態様、および打撃工具の外部である態様を好適に包含する。流通状態に設定されることで、空気室は非気密状態となる。例えば、空気室が気密状態である場合には、駆動子は、空気室の内部の空気を圧縮または膨張させる必要がある。すなわち、空気室の内部の空気によって駆動子の駆動を規制する抵抗が生じる。そのため、空気室が流通状態となることで、空気室の内部の空気が駆動子の駆動を規制することなく、ピストンによる駆動子の駆動が許容される。これにより、第１駆動機構が駆動されて先端工具が直線駆動される。すなわち、先端工具によって被加工材に対して打撃作業が行われる。

一方、第２駆動モードにおいては、駆動子の前方の空気室は、外部との流通が遮断された非流通状態に設定される。非流通状態に設定されることで、空気室が非気密状態よりも高気密である気密状態に設定される。この非流通状態は、（ｉ）空気室に連通する開口が完全に塞がれて空気室が密閉された状態、および（ｉｉ）流通状態よりも空気室の空気が外部に流出しないように空気室に連通する開口が塞がれた状態を好適に包含する。空気室が非流通状態となることで、空気室の内部の空気が駆動子の駆動を規制する。換言すると、非流通状態においては、駆動子の駆動を規制するように空気室と外部との流通が遮断される。これにより、第１駆動機構の駆動が規制された状態で、第２駆動機構が駆動されて先端工具が回転駆動される。すなわち、先端工具によって被加工材に対してドリル作業が行われる。

本発明によれば、第１駆動モードにおいては、第１駆動機構によって先端工具が直線駆動される。一方で、第１駆動機構によって先端工具が駆動されない第２駆動モードにおいては、空気室の内部の空気を利用することで、第１駆動機構の駆動が規制される。したがって、第２駆動モードにおいて、第１駆動機構の意図しない駆動が阻止される。また、空気を利用することで、機械的な係合によって第１駆動機構の駆動を規制する構成に比べて、第１駆動機構の駆動を規制するための専用の部材を設ける必要がなく、打撃工具の部品点数が削減される。また、空気を利用することで、機械的な係合によって生じる部品同士の摩耗の影響が低減する。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、ピストン保持部は、先端工具を保持する先端工具保持部が一体状に形成されている。このピストン保持部には、駆動子の前方の空気室とピストン保持部の外部を連通可能な連通孔が形成されている。典型的には、ピストン保持部の前方側に先端工具保持部が設けられる。また、連通孔は、駆動子と打撃子の間に設けられる。この打撃工具は、ピストン保持部の外部と連通孔との連通状態を切り替えることで、空気室を流通状態と非流通状態との間で切り替え可能な切替部材を備える。この切替部材は、連通孔の開放と閉鎖を切り替えるように構成されていてもよい。また一方で、切替部材は、連通孔が連通されるピストン保持部の外部の領域を第１領域と第２領域とで切り替えるように構成されていてもよい。例えば、連通孔がピストン保持部の外部の第１領域に連通する場合には、第１領域とともに空気室が気密状態に設定され、連通孔がピストン保持部の外部の第２領域に連通する場合には、第２領域とともに空気室が非気密状態に設定される。この場合、第２領域は、打撃工具の外部に連通していることが好ましい。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、ピストン保持部は、先端工具の長軸方向に関して、先端工具に近接した前方位置と先端工具から離間した後方位置の間を移動可能に構成されている。ピストン保持部が前方位置に位置する状態では、切替部材によって連通孔の連通状態が第１連通状態に設定されて空気室が非流通状態とされる。ピストン保持部が後方位置に位置する状態では、切替部材によって連通孔の連通状態が第１連通状態とは異なる第２連通状態に設定されて空気室が流通状態とされる。連通孔の連通状態は、例えば、連通孔の第１連通状態は、連通孔がピストン保持部の外部における密閉された第１領域に連通された状態であり、連通孔の第２連通状態は、連通孔がピストン保持部の外部における開放された第２領域に連通された状態として規定される。連通孔の連通状態の例としては、連通孔の第１連通状態は、切替部材によって連通孔が閉鎖された状態であり、連通孔の第２連通状態は、切替部材によって連通孔が開放された状態として設定される。

そして、第１駆動モードにおいては、加工作業時に先端工具が被加工材に押圧されて、ピストン保持部が前方位置から後方位置に移動されることで、空気室が非流通状態から流通状態に切り替えられる。したがって、駆動子の駆動が許容され、第１駆動機構によって先端工具が直線駆動される。一方、第２駆動モードにおいては、先端工具の長軸方向に関してピストン保持部の前方位置から後方位置への移動が規制されており、ピストン保持部が前方位置に保持される。これにより、空気室の非流通状態が維持される。したがって、駆動子の駆動が規制された状態で、第２駆動機構によって先端工具が回転駆動される。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、切替部材は、ピストン保持部を回転可能に支持するとともに、ピストン保持部を先端工具の長軸方向に摺動可能に支持するベアリングとして構成されている。切替部材が、ピストン保持部を支持するベアリングで構成されているため、切替部材として専用の部材を設ける必要がない。すなわち、打撃工具の部品点数が削減される。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、連通孔は、ピストン保持部に形成された第１連通孔と第２連通孔によって構成されている。そして、第１連通孔と第２連通孔は、先端工具の長軸方向に関して、ピストン保持部の同じ位置に設けられている。すなわち、第１連通孔と第２連通孔は、先端工具の長軸方向に関して互いにオーバーラップするように設けられる。この第１連通孔と第２連通孔は、ピストン保持部の中心軸に対して互いに反対側に対向状に設けられていることが好ましい。複数の連通孔が設けられているため、空気室が確実に流通状態に切り替えられる。また、複数の連通孔が先端工具の長軸方向における同じ位置に設けられているため、切替部材による連通孔の連通状態の切り替えが容易に行われる。

本発明に係る打撃工具の別の形態によれば、第１駆動モードにおいては、ピストン保持部の内部において駆動子より先端工具に近接した空間によって構成される空気室がピストン保持部の外部における第１空間と連通されてピストンによる駆動子の駆動が許容される。一方、第２駆動モードにおいては、空気室がピストン保持部の外部における第１空間よりも容積が小さい第２空間に連通されてピストンによる駆動子の駆動が規制される。典型的には、第１空間および第２空間は、それぞれ工具本体の内部における密閉状の空間として規定される。駆動子は、駆動子の前方の空気室と当該空気室が連通するピストン保持部の外部の空間の容積によって駆動が制御される。すなわち、空気室が第１空間よりも容積が小さい第２空間に連通している場合には、空気室が第１空間に連通している場合に比べて、空気室を圧縮または膨張させるために大きな力が必要となる。そのため、空気室が第２空間に連通している場合には、空気室の内部の空気が駆動子に対して抵抗として働き、駆動子の駆動を規制する。一方、空気室が第１空間に連通している場合には、空気室の内部の空気は駆動子に対する抵抗として働くことなく、駆動子の駆動が許容される。

本発明によれば、打撃工具が打撃作業を行わない駆動モードにおいて、先端工具を直線駆動するための駆動機構の駆動を規制する、改良された技術が提供される。

本発明の代表的な実施形態に係るハンマドリルの全体構成を示す側面図である。 ハンマドリルの全体構成を示す断面図であり、ツールホルダが前方位置に位置した状態を示す。 図２の部分拡大断面図である。 ハンマドリルの全体構成を示す断面図であり、ツールホルダが後方位置に位置した状態を示す。 図４の部分拡大断面図である。

以下、本発明の代表的な実施形態について、図１〜図５を参照して説明する。本実施形態においては、打撃工具の一例としてハンマドリルを用いて説明する。図１に示すように、ハンマドリル１００は、本体部１０１の先端領域にドリルビット１１９を装着し、装着されたドリルビット１１９をドリルビット１１９の長軸方向に直線動作およびドリルビット１１９の長軸周りに回転動作させて、被加工材（例えば、コンクリート）に対してハンマドリル作業や穴あけ作業（ドリル作業）を行うように構成されている。このドリルビット１１９が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。なお、説明の便宜上、ドリルビット１１９の長軸方向に関して、ハンマドリル１００の先端領域側（図１の右側）をハンマドリル１００の前側、先端領域とは反対側の後端領域側（図１の左側）をハンマドリル１００の後側と称する。

図１および図２に示すように、本体部１０１は、ハンマドリル１００の外郭を形成する前側ハウジング１０３および後側ハウジング１０７を主体として構成される。前側ハウジング１０３の先端領域には、ドリルビット１１９が筒状のツールホルダ１５９を介して取り外し可能に装着される。ドリルビット１１９は、ツールホルダ１５９に対して、ドリルビット１１９の長軸方向への相対的な移動が可能であり、ドリルビット１１９の長軸周り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。

図２に示すように、前側ハウジング１０３は、モータハウジング１０４と、ギアハウジング１０５を主体として構成されている。モータハウジング１０４は、電動モータ１１０を収容している。電動モータ１１０は、モータ軸１１１がドリルビット１１９の長軸方向に交差するように配置されている。なお、説明の便宜上、ドリルビット１１９の長軸方向に直交する方向に関して、ドリルビット１１９側（図２の上側）をハンマドリル１００の上側、電動モータ１１０側（図２の下側）をハンマドリル１００の下側と称する。この電動モータ１１０が、本発明における「モータ」に対応する実施構成例である。

図２に示すように、ギアハウジング１０５は、運動変換機構１２０、打撃要素１４０および回転伝達機構１５０を収容している。電動モータ１１０の回転出力は、中間軸１２１を介して、運動変換機構１２０によって直線動作に変換された上で打撃要素１４０に伝達される。そして、打撃要素１４０が、ドリルビット１１９にドリルビット１１９の長軸方向への打撃力を発生させる。この運動変換機構１２０および打撃要素１４０が、本発明における「第１駆動機構」に対応する実施構成例である。また、電動モータ１１０の回転出力は、中間軸１２１を介して回転伝達機構１５０に伝達され、回転伝達機構１５０によって減速された上でツールホルダ１５９に伝達される。これにより、ドリルビット１１９が、ドリルビット１１９の長軸周りの周方向に回転駆動される。この回転伝達機構１５０が、本発明における「第２駆動機構」に対応する実施構成例である。

図１に示すように、前側ハウジング１０３の後方には、後側ハウジング１０７が配置されている。後側ハウジング１０７には、作業者に把持されるハンドグリップ１０９が形成されている。ハンドグリップ１０９は、ドリルビット１１９の長軸方向に交差する上下方向に延在するように設けられている。ハンドグリップ１０９の下方には、バッテリパック１６１が着脱可能なバッテリ装着部１６０が設けられている。このバッテリ装着部１６０に装着されたバッテリパック１６１から電動モータ１１０を駆動する電流が供給される。

図１および図２に示すように、後側ハウジング１０７は、前側ハウジング１０３のうち主としてモータハウジング１０４を覆うように構成されている。したがって、ギアハウジング１０５は、外部に露出されている。前側ハウジング１０３と後側ハウジング１０７は、コイルスプリング１０２を介して相対移動可能に接続されている。これにより、加工作業時に、前側ハウジング１０３から後側ハウジング１０７に形成されたハンドグリップ１０９への振動の伝達が抑制される。

図２に示すように、電動モータ１１０のモータ軸１１１には、第１ベベルギア１１２が取り付けられている。中間軸１２１には、第１ベベルギア１１２に係合する第２ベベルギア１１３が取り付けられている。これにより、中間軸１２１は、第１ベベルギア１１２と第２ベベルギア１１３を介して電動モータ１１０に回転される。中間軸１２１は、電動モータ１１０のモータ軸１１１に交差し、ドリルビット１１９の長軸方向と平行に配置されている。

図３に示すように、運動変換機構１２０は、電動モータ１１０のモータ軸１１１の上方に配置されている。運動変換機構１２０は、中間軸１２１と同軸状に配置された回転体１２３と、ボール１２４を介して回転体１２３によってハンマドリル１００の前後方向に揺動される揺動部材１２５と、揺動部材１２５に連結されたピストン１２７と、ピストン１２７を収容するシリンダ１２９を主体として構成されている。この運動変換機構１２０が、本発明における「運動変換機構」に対応する実施構成例である。また、ピストン１２７およびシリンダ１２９がそれぞれ、本発明における「ピストン」および「ピストン保持部」に対応する実施構成例である。

回転体１２３は、略円筒形状に形成されている。この回転体１２３は、回転体１２３および中間軸１２１に係合可能なモード切替部材１７１を介して中間軸１２１に回転駆動される。ピストン１２７は、有底円筒状の部材として構成されている。したがって、ピストン１２７は、ピストンシリンダとも称する。このピストン１２７の後端の底部が揺動部材１２５に連結されている。これにより、ピストン１２７は、揺動部材１２５の前後方向の揺動によってシリンダ１２９の内部を前後方向に摺動する。シリンダ１２９は、ツールホルダ１５９の後方領域を形成しており、ツールホルダ１５９と一体に形成されている。このツールホルダ１５９が、本発明における「先端工具保持部」に対応する実施構成例である。

シリンダ１２９の後端部は、シリンダ保持部１０６に保持されたベアリング１０６ａによって支持されている。なお、シリンダ保持部１０６は、ギアハウジング１０５に固定状に保持されている。また、ドリルビット１１９の長軸方向におけるシリンダ１２９の中間領域は、ギアハウジング１０５に保持されたベアリング１３５によって支持されている。これにより、シリンダ１２９（ツールホルダ１５９）は、ベアリング１０６ａ、１３５を介してシリンダ１２９の長軸方向に摺動可能かつ、シリンダ１２９の長軸周りに回転可能に保持されている。

また、シリンダ１２９には、シリンダ１２９の一部として円盤状のバネ受け部１２９ａが設けられている。このバネ受け部１２９ａとベアリング１０６ａの間には、付勢バネ１２６が設けられている。この付勢バネ１２６は、シリンダ１２９の中心に対して点対称に配置されている。なお、図３においては、一方の付勢バネ１２６が図示されている。付勢バネ１２６は、バネ受け部１２９を付勢することで、シリンダ１２９（ツールホルダ１５９）を前方に向かって付勢する。

図３に示すように、打撃要素１４０は、ピストン１２７の内部を摺動可能なストライカ１４３と、ストライカ１４３の前方に配置され、ストライカ１４３が衝突するインパクトボルト１４５を主体として構成されている。なお、ストライカ１４３の後方のピストン１２７の内部の空間は、空気バネとして作用する第１空気室１２７ａを形成する。この打撃要素１４０が、本発明における「打撃機構」に対応する実施構成例である。また、ストライカ１４３およびインパクトボルト１４５がそれぞれ、本発明における「駆動子」および「打撃子」に対応する実施構成例である。

ストライカ１４３とインパクトボルト１４５の間には、第２空気室１３１が形成されている。この第２空気室１３１が、本発明における「空気室」に対応する実施構成例である。この第２空気室１３１は、シリンダ１２９に形成された２つの連通孔１３０を介してシリンダ１２９の外部と連通可能に構成されている。この連通孔１３０が、本発明における「連通孔」に対応する実施構成例である。２つの連通孔１３０は、シリンダ１２９の長軸方向に関して、互いに重なる領域に対向状に設けられている。また、ベアリング１３５より前方において、シリンダ１２９とギアハウジング１０５の間には、円筒状のオイルシール１３７が設けられている。これにより、シリンダ１２９の外部において、ベアリング１３５とオイルシール１３７の間には、気密状の第２外部空気室１３６Ｂが形成される。また、ベアリング１３５より後方には、第２外部空気室１３６Ｂより容積が大きい第１外部空気室１３６Ａが形成される。第１外部空気室１３６Ａは、ギアハウジング１０５に設けられたオイルフィルタ１０５ａを通じて外部と大気流通状態に保たれている。一方で、この第１外部空気室１３６Ａは、気密状に構成されていてもよい。

図３に示すように、回転伝達機構１５０は、中間軸１２１と共に回転する第１ギア１５１と、第１ギア１５１と係合する第２ギア１５３を主体として構成されている。第２ギア１５３は、ツールホルダ１５９（シリンダ１２９）に一体状に取り付けられており、第１ギア１５１の回転をツールホルダ１５９に伝達する。

以上の運動変換機構１２０、打撃要素１４０および回転伝達機構１５０は、選択された駆動モードによって駆動が切り替えられる。すなわち、ハンマドリル１００の駆動モードとしてハンマドリルモードが選択されると、運動変換機構１２０、打撃要素１４０および回転伝達機構１５０が駆動される。これにより、ドリルビット１１９が当該ドリルビット１１９の長軸方向に直線駆動されるとともに、ドリルビット１１９の長軸周りに回転駆動される。すなわち、ドリルビット１１９が被加工材に対してハンマドリル作業を行う。一方、ハンマドリル１００の駆動モードとしてドリルモードが選択されると、回転伝達機構１５０のみが駆動されるが、運動変換機構１２０および打撃要素１４０は駆動されない。これにより、ドリルビット１１９が当該ドリルビット１１９の長軸周りのみに回転駆動される、すなわち、ドリルビット１１９が被加工材に対してドリル作業を行う。このハンマドリルモードおよびドリルモードがそれぞれ、本発明における「第１駆動モード」および「第２駆動モード」に対応する実施構成例である。

（駆動モード切替機構）
ハンマドリル１００の駆動モードは、駆動モード切替機構１７０によって切り替えられる。図３に示すように、駆動モード切替機構１７０は、モード切替部材１７１、および作業者に操作される操作レバー（図示省略）を主体として構成されている。この駆動モード切替機構１７０が、本発明における「モード切替機構」に対応する実施構成例である。

図３に示すように、モード切替部材１７１は、略円筒状の部材である。このモード切替部材１７１は、中間軸１２１の長軸方向に摺動可能な状態で第１ギア１５１に係合している。したがって、モード切替部材１７１は、第１ギア１５１に係合して回転される。

また、モード切替部材１７１は、バネ受け部材１２９ａおよびシリンダ１２９と共にドリルビット１１９の長軸方向に移動するようにバネ受け部材１２９ａに係合している。モード切替部材１７１の後端部には、回転体１２３に形成されたカム（図示省略）と係合可能なカム１７２が設けられている。すなわち、図３に示すように、シリンダ１２９と共にモード切替部材１７１が前方位置に位置する場合には、モード切替部材１７１は回転体１２３と係合しない。そのため、回転体１２３は回転駆動されず、運動変換機構１２０および打撃要素１４０は駆動されない。一方、図５に示すように、シリンダ１２９と共にモード切替部材１７１が後方位置に位置する場合には、モード切替部材１７１が回転体１２３に係合する。これにより、回転体１２３がモード切替部材１７１を介して中間軸１２１に回転駆動され、運動変換機構１２０および打撃要素１４０が駆動される。

操作レバーは、作業者によって所定の回転軸周りを回転するように操作される。この操作レバーは、バネ受け部材１２９ａに当接してバネ受け部材１２９ａのハンマドリル１００後方への移動を規制する移動規制位置と、バネ受け部材１２９ａとの当接を解除してバネ受け部材１２９ａのハンマドリル１００後方への移動を許容する移動許容位置との間で切り替えられる。この移動規制位置がドリルモードに対応し、移動許容位置がハンマドリルモードに対応する。

操作レバーが操作されて移動規制位置に位置された状態では、ドリルビット１１９からシリンダ１２９（ツールホルダ１５９）に対して後方に向かう力が作用した場合であっても、バネ受け部材１２９ａに当接する操作レバーによってシリンダ１２９（ツールホルダ１５９）の後方への移動が規制される。このとき、バネ受け部材１２９ａに係合しているモード切替部材１７１の後方への移動も規制される。そのため、モード切替部材１７１と回転体１２３の非係合状態が維持される。これにより、運動変換機構１２０および打撃要素１４０は駆動されず、回転伝達機構１５０のみが駆動される。すなわち、駆動モードがドリルモードに設定される。

一方、操作レバーが操作されて移動許容位置に位置された状態では、ドリルビット１１９からシリンダ１２９（ツールホルダ１５９）に対して後方に向かう力が作用すると、付勢バネ１２６の付勢力に抗してシリンダ１２９（ツールホルダ１５９）が後方に移動される。このとき、バネ受け部材１２９ａに係合しているモード切替部材１７１も後方に移動されて、モード切替部材１７１が回転体１２３と係合する。これにより、回転体１２３がモード切替部材１７１を介して中間軸１２１に回転駆動される。その結果、運動変換機構１２０、打撃要素１４０および回転伝達機構１５０が駆動される。すなわち、駆動モードがハンマドリルモードに設定される。

以上のハンマドリル１００は、ハンドグリップ１０９に配置されたトリガ１０９ａが引かれると、バッテリパック１６１から電流が供給されて電動モータ１１０が駆動される。そして、ハンマドリル１００は、駆動モード切替機構１７０によって作業者に選択された駆動モードに基づいて駆動される。

（ドリルモード時のハンマドリルの動き）
ドリルモードが選択されると、モード切替部材１７１の後方への移動が規制され回転伝達機構１５０のみが駆動される。これにより、ドリルビット１１９が回転駆動されてドリル作業が行われる。このドリルモードにおいては、運動変換機構１２０および打撃要素１４０が駆動されることは好ましくない。
ギアハウジング１０５の内部には、運動変換機構１２０や回転伝達機構１５０をスムーズに駆動させるための潤滑剤が配されている。そのため、例えば、中間軸１２１と回転体１２３の間の潤滑剤によってわずかな摩擦力が生じ、回転体１２３が当該摩擦力によって回転されてしまうことがある。このような回転体１２３の回転は、ドリルビット１１９がハンマ作業を行うために運動変換機構１２０に十分な駆動力を発生させるものではなく、駆動モードに影響を及ぼすものではない。しかしながら、回転体１２３が回転されることで、回転体１２３およびピストン１２７の移動に基づいて振動等が発生する可能性がある。そこで、ハンマドリル１００は、ドリルモードにおいて運動変換機構１２０の意図しない駆動を規制するように構成されている。

具体的には、図３に示すように、ドリルモードにおいては、シリンダ１２９（ツールホルダ１５９）の後方への移動が規制され、シリンダ１２９は前方位置に保持される。シリンダ１２９が前方位置に位置する場合には、ベアリング１３５がシリンダ１２９の連通孔１３０よりも後方の領域に当接し、第２空気室１３１と第１外部空気室１３６Ａの連通が遮断される。このとき、第２空気室１３１は、連通孔１３０を通じて第２外部空気室１３６Ｂに連通する。これにより、第２空気室１３１とハンマドリル１００の外部との流通が遮断される。このベアリング１３５が、本発明における「切替部材」に対応する実施構成例である。また、第１外部空気室１３６Ａおよび第２外部空気室１３６Ｂがそれぞれ、本発明における「第１空間」および「第２空間」に対応する実施構成例である。

このとき、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂによって、ストライカ１４３の前方には密閉された空間が形成される。ストライカ１４３がドリルビット１１９の長軸方向に移動するためには、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの内部の空気を圧縮または膨張させる必要がある。すなわち、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの内部の空気が抵抗として作用する。そのため、ピストン１２７をドリルビット１１９の長軸方向に移動させるように揺動部材１２５が揺動するためには、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの内部の空気に基づく抵抗力に抗する力が必要となる。

しかしながら、回転体１２３と中間軸１２１の間に生じるわずかな摩擦では、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの内部の空気に基づく抵抗力に抗する十分な力が発生しない。すなわち、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの内部の空気に基づいてストライカ１４３に作用する抵抗力が、回転体１２３と中間軸１２１の間の摩擦力を上回る。これにより、回転体１２３、揺動部材１２５、ピストン１２７およびストライカ１４３の移動が抑制される。すなわち、ドリルモードにおいて、運動変換機構１２０および打撃要素１４０の駆動が確実に規制される。

（ハンマドリルモード時のハンマドリルの動き）
ハンマドリルモードが選択されると、モード切替部材１７１の後方への移動が許容される。図４および図５に示すように、ハンマドリル作業時には作業者がドリルビット１１９を被加工材に対して押圧することで、ドリルビット１１９を介してツールホルダ１５９（シリンダ１２９）が後方へ移動される。このシリンダ１２９の後方への移動によって、モード切替部材１７１がシリンダ１２９と共に後方に移動される。モード切替部材１７１の後方への移動によって、モード切替部材１７１のカム１７２が回転体１２３に係合する。これにより、回転体１２３がモード切替部材１７１を介して中間軸１２１に駆動される。

具体的には、図５に示すように、ハンマドリルモードにおいては、ドリルビット１１９が作業者によって被加工材に押圧されて、シリンダ１２９（ツールホルダ１５９）が後方位置に位置される。シリンダ１２９が後方位置に位置する場合には、ベアリング１３５がシリンダ１２９の連通孔１３０よりも前方の領域に当接し、第２空気室１３１と第２外部空気室１３６Ｂの連通が遮断される。このとき、第２空気室１３１は、連通孔１３０を通じて第１外部空気室１３６Ａに連通する。

この第１外部空気室１３６Ａは、オイルフィルタ１０５ａを通じてハンマドリル１００の外部に連通されている。そのため、第２空気室１３１の内部の空気は、ハンマドリル１００の外部に連通する。すなわち、第２空気室１３１とハンマドリル１００の外部との流通が許容されている。したがって、ドリルモード時とは異なり、第２空気室１３１の内部の空気に基づいてストライカ１４３に作用する抵抗力が発生しない。これにより、ピストン１２７の駆動、およびピストン１２７の駆動に基づく第１空気室１２７ａを介したストライカ１４３の駆動が可能となる。換言すると、第２空気室１３１が運動変換機構１２０および打撃要素１４０の駆動を妨げることなく、打撃要素１４０によってドリルビット１１９が当該ドリルビット１１９の長軸方向に直線駆動される。このとき、ドリルビット１１９は、回転伝達機構１５０によってドリルビット１１９の長軸周りに回転駆動される。したがって、ドリルビット１１９が直線駆動および回転駆動されてハンマドリル作業が行われる。

以上の本実施形態によれば、ドリルモード時に、第２空気室１３１の内部の空気によってストライカ１４３の移動が規制される。これにより、ドリルモード時に、運動変換機構１２０および打撃要素１４０の駆動が確実に規制される。換言すると、第２空気室１３１の連通状態を切り替えることで、第２空気室１３１の内部の空気を利用してストライカ１４３の移動を規制することができる。また、第２空気室１３１の連通状態を切り替えることで、ストライカ１４３の移動の規制を解除することができる。

また、本実施形態によれば、第２空気室１３１の連通状態を切り替える切替部材としてベアリング１３５を利用している。すなわち、ハンマドリル１００に設けられている既存の構成要素を利用して、第２空気室１３１の連通状態が切り替えられる。したがって、切替部材として新たに特別な部材を設ける必要がない。

なお、以上の本実施形態においては、連通孔１３０を介して第２空気室１３１が第１外部空気室１３６Ａまたは第２外部空気室１３６Ｂに連通するように構成されていたが、これには限られない。例えば、シリンダ１２９が前方位置に位置する状態で、ベアリング１３５が連通孔１３０を閉鎖し、シリンダ１２９が後方位置に位置する状態で、ベアリング１３５が連通孔１３０を開放するように構成されていてもよい。連通孔１３０が閉鎖されることで、第２空気室１３１のみによってストライカ１４３の前方の領域に密閉空間が形成される。

また、本実施形態においては、ベアリング１３５を用いて第２空気室１３１と第１外部空気室１３６Ａまたは第２外部空気室１３６Ｂの連通が切り替えられていたが、これには限られない。例えば、シリンダ１２９の連通孔１３０に対応して設けられた、連通状態制御部材が設けられていてもよい。この連通状態制御部材は、第２空気室１３１と第１外部空気室１３６Ａまたは第２外部空気室１３６Ｂの連通状態を切り替えるように構成されていてもよく、一方で、連通孔１３０を閉鎖して第２空気室１３１を密閉可能に構成されていてもよい。

この場合、連通状態制御部材は、駆動モード切替機構によって設定された駆動モードに基づいて、第２空気室１３１の連通状態を切り替えるように構成されていてもよい。例えば、駆動モード切替機構の構成要素が連通状態制御部材と機械的に係合することで、連通孔１３０に対して連通状態制御部材が移動されて、第２空気室１３１の連通状態が切り替えられてもよい。また一方で、駆動モード切替機構によって設定された駆動モードに基づいて、コントローラおよびアクチュエータが連通孔１３０に対して連通状態制御部材を移動させて、第２空気室１３１の連通状態が切り替えられてもよい。

また、本実施形態においては、シリンダ１２９の長軸方向に関する所定箇所に２つの連通孔１３０が形成されていたが、これには限られない。例えば、シリンダ１２９の長軸方向に関する２箇所に連通孔１３０が形成されていてもよい。

また、本実施形態においては、ハンマドリル１００がドリルモードおよびハンマドリルモードを備えていたが、これには限られない。さらに、ドリルビット１１９が回転駆動されず、直線駆動のみされるハンマモードを備えていてもよい。

以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る打撃工具は、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
（態様１）
第２駆動モードにおいては、モード切替機構がピストン保持部と機械的に係合することによってピストン保持部の前方位置から後方位置への移動を規制する。
（態様２）
第１駆動モードにおいては、モード切替機構がピストン保持部の前方位置から後方位置への移動を許容する。
（態様３）
ピストンと駆動子の間に設けられた第２空気室の空気バネの作用を利用して、ピストンによって駆動子が駆動されるように構成されており、
第２駆動モードにおいては、空気室と第２空気室の内部の空気を利用して、ピストンと駆動子の移動を規制することで、第１駆動機構の駆動を規制する。

（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ハンマドリル１００が、本発明の「打撃工具」に対応する構成の一例である。
電動モータ１１０が、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
運動変換機構１２０が、本発明の「第１駆動機構」に対応する構成の一例である。
運動変換機構１２０が、本発明の「運動変換機構」に対応する構成の一例である。
打撃要素１４０が、本発明の「第１駆動機構」に対応する構成の一例である。
打撃要素１４０が、本発明の「打撃機構」に対応する構成の一例である。
ピストン１２７が、本発明の「ピストン」に対応する構成の一例である。
シリンダ１２９が、本発明の「ピストン保持部」に対応する構成の一例である。
ツールホルダ１５９が、本発明の「先端工具保持部」に対応する構成の一例である。
ストライカ１４３が、本発明の「駆動子」に対応する構成の一例である。
インパクトボルト１４５が、本発明の「打撃子」に対応する構成の一例である。
回転伝達機構１５０が、本発明の「第２駆動機構」に対応する構成の一例である。
第２空気室１３１が、本発明の「空気室」に対応する構成の一例である。
ハンマドリルモードが、本発明の「第１駆動モード」に対応する構成の一例である。
ドリルモードが、本発明の「第２駆動モード」に対応する構成の一例である。
駆動モード切替機構１７０が、本発明の「モード切替機構」に対応する構成の一例である。
連通孔１３０が、本発明における「連通孔」に対応する構成の一例である。
ベアリング１３５が、本発明における「切替部材」に対応する構成の一例である。
第１外部空気室１３６Ａが、本発明における「第１空間」に対応する構成の一例である。
第２外部空気室１３６Ｂが、本発明における「第２空間」に対応する構成の一例である。

１００ ハンマドリル
１０１ 本体部
１０２ コイルスプリング
１０３ 前側ハウジング
１０４ モータハウジング
１０５ ギアハウジング
１０５ａ オイルフィルタ
１０６ シリンダ保持部
１０６ａ ベアリング
１０７ 後側ハウジング
１０９ ハンドグリップ
１０９ａ トリガ
１１０ 電動モータ
１１１ モータ軸
１１２ 第１ベベルギア
１１３ 第２ベベルギア
１１９ ドリルビット
１２０ 運動変換機構
１２１ 中間軸
１２３ 回転体
１２４ ボール
１２５ 揺動部材
１２６ 付勢バネ
１２７ ピストン
１２７ａ 第１空気室
１２９ シリンダ
１２９ａ バネ受け部
１３０ 連通孔
１３１ 第２空気室
１３５ ベアリング
１３６Ａ 第１外部空気室
１３６Ｂ 第２外部空気室
１３７ オイルシール
１４０ 打撃要素
１４３ ストライカ
１４５ インパクトボルト
１５０ 回転伝達機構
１５１ 第１ギア
１５３ 第２ギア
１５９ ツールホルダ
１６０ バッテリ装着部
１６１ バッテリパック
１７０ 駆動モード切替機構
１７１ 切替部材
１７２ カム

Claims (7)

1. 先端工具を当該先端工具の長軸方向に関して直線駆動および回転駆動可能な打撃工具であって、
   モータと、
   前記モータに駆動され、前記先端工具を直線駆動する第１駆動機構と、
   前記モータに駆動され、前記先端工具を回転駆動する第２駆動機構と、
   少なくとも前記先端工具の直線駆動が遂行される第１駆動モードと、前記先端工具の回転駆動のみが遂行される第２駆動モードと、を切り替えるモード切替機構と、を備え、
   前記第１駆動機構は、
   前記モータに駆動され、前記モータの回転運動を前記先端工具の長軸方向の直線運動に変換してピストンをピストン保持部に対して摺動させる運動変換機構と、
   前記ピストンによって前記ピストン保持部の内部を前記先端工具の長軸方向に駆動される駆動子と、前記駆動子より前記先端工具に近接して配置され、前記駆動子に駆動されて前記先端工具を打撃する打撃子と、を備えた打撃機構によって構成されており、
   前記第１駆動モードにおいては、前記ピストン保持部の内部において前記駆動子より前記先端工具に近接した空間によって構成される空気室が外部との流通が許容された流通状態とされて前記ピストンによる前記駆動子の駆動が許容され、前記第１駆動機構によって前記先端工具が直線駆動されるように構成され、
   前記第２駆動モードにおいては、前記空気室が外部と流通が遮断された非流通状態とされて前記ピストンによる前記駆動子の駆動が規制され、前記第２駆動機構によって前記先端工具が回転駆動されるように構成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、
   前記ピストン保持部は、前記先端工具を保持する先端工具保持部が一体状に形成されており、
   前記ピストン保持部には、前記空気室と前記ピストン保持部の外部を連通可能な連通孔が形成されており、
   前記ピストン保持部の外部と前記連通孔との連通状態を切り替えることで、前記空気室を前記流通状態と前記非流通状態との間で切り替え可能な切替部材を備ることを特徴とする打撃工具。
3. 請求項２に記載の打撃工具であって、
   前記ピストン保持部は、前記先端工具の長軸方向に関して、前記先端工具に近接した前方位置と前記先端工具から離間した後方位置の間を移動可能に構成されており、
   前記ピストン保持部が前記前方位置に位置する状態では、前記切替部材によって前記連通孔の連通状態が第１連通状態に設定されて前記空気室が前記非流通状態とされ、
   前記ピストン保持部が前記後方位置に位置する状態では、前記切替部材によって前記連通孔の連通状態が第２連通状態に設定されて前記空気室が前記流通状態とされ、
   前記第１駆動モードにおいては、加工作業時に前記先端工具が被加工材に押圧されて、前記ピストン保持部が前記前方位置から前記後方位置に移動されることで、前記空気室が前記非流通状態から前記流通状態に切り替えるように構成されており、
   前記第２駆動モードにおいては、前記先端工具の長軸方向に関して前記ピストン保持部の前記前方位置から前記後方位置への移動が規制されており、前記ピストン保持部が前記前方位置に位置されて、前記空気室の前記非流通状態が維持されるように構成されていることを特徴とする打撃工具。
4. 請求項２または３に記載の打撃工具であって、
   前記切替部材は、前記ピストン保持部を回転可能に支持するとともに、前記ピストン保持部を前記先端工具の長軸方向に摺動可能に支持するベアリングとして構成されていることを特徴とする打撃工具。
5. 請求項２〜４のいずれか１項に記載の打撃工具であって、
   前記連通孔は、前記ピストン保持部に形成された第１連通孔と第２連通孔で構成されており、
   前記第１連通孔と前記第２連通孔は、前記先端工具の長軸方向に関して、前記ピストン保持部の同じ位置に設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、
   前記第１連通孔と前記第２連通孔は、前記ピストン保持部の中心軸に対して互いに反対側に対向状に設けられていることを特徴とする打撃工具。
7. 先端工具を当該先端工具の長軸方向に関して直線駆動および回転駆動可能な打撃工具であって、
   モータと、
   前記モータに駆動され、前記先端工具を直線駆動する第１駆動機構と、
   前記モータに駆動され、前記先端工具を回転駆動する第２駆動機構と、
   少なくとも前記先端工具の直線駆動が遂行される第１駆動モードと、前記先端工具の回転駆動のみが遂行される第２駆動モードと、を切り替えるモード切替機構と、を備え、
   前記第１駆動機構は、
   前記モータに駆動され、前記モータの回転運動を前記先端工具の長軸方向の直線運動に変換してピストンをピストン保持部の内部において摺動させる運動変換機構と、
   前記ピストンによって前記ピストン保持部の内部を前記先端工具の長軸方向に駆動される駆動子と、前記駆動子より前記先端工具に近接して配置され、前記駆動子に駆動されて前記先端工具を打撃する打撃子と、を備えた打撃機構によって構成されており、
   前記第１駆動モードにおいては、前記ピストン保持部の内部において前記駆動子より前記先端工具に近接した空間によって構成される空気室が前記ピストン保持部の外部における第１空間と連通されて前記ピストンによる前記駆動子の駆動が許容され、前記第１駆動機構によって前記先端工具が直線駆動されるように構成され、
   前記第２駆動モードにおいては、前記空気室が前記ピストン保持部の外部における前記第１空間よりも容積が小さい第２空間に連通されて前記ピストンによる前記駆動子の駆動が規制され、前記第２駆動機構によって前記先端工具が回転駆動されるように構成されていることを特徴とする打撃工具。

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