JP2022170332A - 作業機 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を向上しつつ、騒音や振動の発生を抑制する。【解決手段】ハンマドリル１０は、仮保持機構９０を有しており、仮保持機構９０は、シリンダ５７の内周部に設けられたＯリング９２と、ピストン６４の外周部に形成された係合溝９４と、を含んで構成されている。そして、ドリルモードでは、ピストン６４が上死点位置に配置されることで、Ｏリング９２が係合溝９４に嵌まり込む。これにより、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合して、ピストン６４が仮保持される。その結果、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動が抑制される。このため、例えば、ピストン６４が上死点位置以外の位置で停止した状態のドリルモードにおいて、仮にピストン６４がシリンダ５７に対して相対移動したときには、ピストン６４が上死点位置に到達することで、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を仮保持機構９０によって抑制できる。【選択図】図６

Description

本発明は、作業機に関するものである。

下記特許文献１に記載のハンマドリル（作業機）では、先端工具がシリンダに連結されており、シリンダの内部には、ピストンが相対移動可能に挿入されている。また、ピストンには、運動変換部材が連結されており、運動変換部材が回転軸の回転をピストンの往復移動に変換する。これにより、運動変換部材が作動することで、ピストンがシリンダの軸方向に往復移動して、先端工具に打撃力が付与される。

また、上記ハンマドリルは、ハンマドリルの動作モードを切替えるモード切替機能を有している。具体的には、ハンマドリルのドリルモードでは、回転軸の回転が運動変換部材に伝達されず、運動変換部材が回転軸に対して空転する。これにより、ドリルモードでは、ピストンが停止して、先端工具に打撃力が付与されない。

国際公開第２０２０／１９５７２５号

しかしながら、上記ハンマドリルでは、ドリルモードにおいて、回転軸に対して空転し且つ停止する運動変換部材が、回転軸と運動変換部材との間の摩擦などによって動く場合がある。この場合には、ピストンがシリンダに対して相対移動する。これにより、ハンマドリルの耐久性が低下すると共に、騒音や振動が発生する虞がある。

本発明は、上記事実を考慮して、耐久性を向上しつつ、騒音や振動の発生を抑制できる作業機を提供することを目的とする。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、駆動源と、軸方向の一方側の端部に先端工具が連結される筒状のシリンダと、前記シリンダに相対移動可能に収容され、前記駆動源の駆動力によって作動することで第１反転位置と前記第１反転位置に対して前記軸方向の他方側の第２反転位置との間を往復移動するピストンと、前記シリンダの内部において前記ピストンとの間に空気室を形成し、前記ピストンの往復移動による前記空気室の圧力変動によって作動して前記先端工具に打撃力を付与する打撃部材と、前記シリンダ及び前記ピストンに設けられ、前記ピストンの非作動状態において前記ピストンを仮保持して前記ピストンの前記シリンダに対する相対移動を抑制する仮保持機構と、を備えた作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記シリンダは、前記軸方向に移動可能に構成されており、前記仮保持機構が、前記シリンダの前記軸方向の位置に応じて、前記ピストンを仮保持可能な仮保持可能状態又は前記ピストンを仮保持不能な仮保持不能状態に切替可能に構成されている作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記駆動源の駆動力によって回転する回転軸と、前記ピストンに連結され、前記回転軸の回転を前記ピストンの往復移動に変換する運動変換部材と、前記回転軸に設けられ、前記シリンダの前記軸方向の位置に応じて、前記回転軸の回転を前記運動変換部材に伝達する伝達状態又は前記回転軸の回転の前記運動変換部材への伝達を遮断する遮断状態に切替るクラッチと、を備え、前記クラッチの遮断状態では、前記仮保持機構が前記仮保持可能状態となり、前記クラッチの伝達状態では、前記仮保持機構が前記仮保持不能状態となる作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記ピストンの前記第１反転位置又は前記第２反転位置において、前記仮保持機構部によって前記ピストンが仮保持される作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記仮保持機構は、前記シリンダ及び前記ピストンの一方に設けられた係合部と、前記シリンダ及び前記ピストンの他方に設けられ、前記係合部と係合可能に構成された被係合部と、を含んで構成されており、前記係合部が前記被係合部に係合することで、前記ピストンが仮保持されて前記ピストンの前記シリンダに対する相対移動が抑制される作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記係合部は、前記シリンダの内周部及び前記ピストンの外周部の一方に設けられたＯリングであり、前記被係合部は、前記シリンダの内周部及び前記ピストンの外周部の他方に形成され、且つ前記Ｏリングと係合可能に構成された係合溝である作業機である。

本発明の１又はそれ以上の実施形態は、前記シリンダ及び前記ピストンの他方には、複数の前記被係合部が設けられている作業機である。

上記構成の電気機器によれば、耐久性を向上しつつ、騒音や振動の発生を抑制できる。

本実施の形態に係るハンマドリルを示す左側面図である。 図１に示されるハンマドリルの内部を示す縦断面図である。 （Ａ）は、図２に示されるハンマドリルのシリンダが初期位置からドリルモード切替位置に移動した状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は、図２に示されるハンマドリルのシリンダが初期位置からハンマドリルモード切替位置に移動した状態を示す縦断面図である。 図２に示されるインナハウジング、シリンダ支持部材、シリンダ、及び切替プレートを示す斜視図である。 （Ａ）は、図１に示されるハンマドリルの操作レバーがドリルモード設定位置に配置されたときのモード設定プレートと切替プレートとの位置関係を示す後側から見た断面図（図１の５－５線位置における断面図）であり、（Ｂ）は、操作レバーがハンマドリルモード設定位置に配置されたときのモード設定プレートと切替プレートとの位置関係を示す（Ａ）に対応する断面図である。 （Ａ）は、ドリルモードにおいてピストンが下死点位置に配置された状態のＯリングと係合溝との位置関係を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のピストンが上死点位置に配置された状態のＯリングと係合溝との位置関係を説明するための説明図である。 （Ａ）は、ハンマドリルモードにおいてピストンが下死点位置に配置された状態のＯリングと係合溝との位置関係を説明するための説明図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のピストンが上死点位置に配置された状態のＯリングと係合溝との位置関係を説明するための説明図である。 本実施の形態の仮保持機構が適用された他のハンマドリルの要部を示す縦断面図である。 図８に示されるハンマドリルの伝達機構がハンマドリルモードからハンマモードに切替わった状態を示す縦断面図である。 （Ａ）は、図８に示されるハンマドリルの伝達機構がハンマドリルモードからドリルモードに切替わった状態を示す縦断面図であり、（Ｂ）は、（Ａ）のピストンが上死点位置から下死点位置に移動した状態を示す縦断面図である。

以下、図面を用いて、本実施の形態に係る「作業機」としてのハンマドリル１０について説明する。ハンマドリル１０は、被加工物に対して穴あけ加工等を行う工具として構成されている。なお、図面に適宜示される矢印ＵＰ、矢印ＦＲ、矢印ＬＨは、ハンマドリル１０の上側、前側、左側を示している。以下の説明において、上下、前後、左右の方向を用いて説明するときには、特に断りのない限り、ハンマドリル１０の上下方向、前後方向、左右方向を示すものとする。

図１及び図２に示されるように、ハンマドリル１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２内に収容された、インナカバー３０と、「駆動源」としてのモータ４０と、モータ４０の駆動力を先端工具Ｔへ伝達する伝達機構５０と、モータ４０を駆動制御する制御部８６と、を含んで構成されている。また、ハンマドリル１０は、モード切替機構７０（図５参照）を有している。そして、モード切替機構７０によって、伝達機構５０における先端工具Ｔへの伝達経路が切替えられて、ハンマドリル１０が、先端工具Ｔに回転力のみを付与するドリルモード、又は、先端工具Ｔに回転力及び打撃力を付与するハンマドリルモードに切替わるように構成されている。また、ハンマドリル１０は、仮保持機構９０（図６及び図７参照）を有しており、ドリルモードにおける伝達機構５０のピストン６４の移動を仮保持機構９０によって抑制するようになっている。以下、ハンマドリル１０の各構成について説明する。

（ハウジング１２について）
ハウジング１２は、中空状に形成されて、ハンマドリル１０の外郭を構成している。このハウジング１２は、ハウジング１２の前部を構成するフロントハウジング１３と、ハウジング１２の後部を構成するリヤハウジング１６と、を有している。リヤハウジング１６は、左側から見た側面視で、前側へ開放された略Ｕ字形状に形成されており、フロントハウジング１３は、側面視で略逆Ｌ字形状に形成されている。そして、リヤハウジング１６の上端部及び下端部がエラストマ等の弾性材で構成された連結部１７によってフロントハウジング１３に連結されている。なお、連結部１７の内部には、連結プレート１８が設けられており、連結プレート１８によって、フロントハウジング１３とリヤハウジング１６とが前後方向に所定距離以上に離間しない構成になっている。

リヤハウジング１６の上下方向中間部は、作業者が把持するハンドル部１６Ａとして構成されており、ハンドル部１６Ａは、上下方向に延在されている。ハンドル部１６Ａの上端部には、トリガ２０が設けられている。また、ハンドル部１６Ａには、トリガ２０の上斜め後方において、後述するモータ４０の回転方向を切替える切替ボタン２１が設けられている。さらに、ハンドル部１６Ａには、トリガ２０の後側において、スイッチ機構２２が設けられている。スイッチ機構２２は、トリガ２０及び切替ボタン２１によって操作される、図示しないスイッチを有している。当該スイッチは、後述する制御部８６に電気的に接続されており、トリガ２０の操作状態及び切替ボタン２１の切替状態に応じた出力信号を制御部８６に出力する構成になっている。

フロントハウジング１３は、第１ハウジング部１４と第２ハウジング部１５とを含んで構成されている。第１ハウジング部１４は、後述する伝達機構５０を収容するためのハウジング部として構成されて、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されている。第２ハウジング部１５は、後述するモータ４０を収容するためのハウジング部として構成され、上下方向に延在されて、第１ハウジング部１４の後端部に接続されている。第２ハウジング部１５の後部には、上下方向中間部において、変速スイッチ２３が設けられている。変速スイッチ２３は、操作されることで、後述するモータ４０の回転数を多段に切替えるスイッチとして構成されており、後述する制御部８６に電気的に接続されている。

また、第２ハウジング部１５の下端部は、リヤハウジング１６よりも下側へ突出しており、リヤハウジング１６の下端部が、バッテリ取付部１６Ｂとして構成されている。バッテリ取付部１６Ｂには、コネクタ２４が設けられており、バッテリ８４が、バッテリ取付部１６Ｂに後側から装着されている。バッテリ８４は、図示しない接続端子を有しており、接続端子がコネクタ２４に接続されて、バッテリ８４から後述する制御部８６に電力が供給される構成になっている。

（インナカバー３０について）
図２～図４に示されるように、インナカバー３０は、前側へ開放された略有底楕円筒状に形成されている。インナカバー３０は、第１ハウジング部１４の内部に配置されて、第１ハウジング部１４の後端側の開口部を閉塞し且つ第１ハウジング部１４と第２ハウジング部１５とを区画するように、第１ハウジング部１４に取付けられている。これにより、第１ハウジング部１４及びインナカバー３０によって、後述する伝達機構５０を収容する収容部３２が構成されている。なお、第１ハウジング部１４とインナカバー３０との間には、収容部３２の気密性を確保するためのシール部材３４が設けられている。

インナカバー３０の上部には、後述するシリンダ５７を支持するためのシリンダ支持部材３６が固定されている。シリンダ支持部材３６は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されており、シリンダ支持部材３６の前端部が、インナカバー３０よりも前側へ突出している。また、インナカバー３０の下端部には、後述するモータ４０の駆動軸４１を支持するためのモータ支持部３０Ａが形成されている。モータ支持部３０Ａは、上下方向を軸方向とする略円筒状に形成されて、インナカバー３０の内部と連通している。

（モータ４０について）
図２に示されるように、モータ４０は、３相のブラシレスモータとして構成されて、ハウジング１２の第２ハウジング部１５内に収容されている。モータ４０は、上下方向を軸方向とする駆動軸４１と、駆動軸４１に固定された略円筒状のロータ４２と、ロータ４２の径方向外側に配置された略円筒状のステータ４３と、を含んで構成されている。駆動軸４１の上端側部分は、軸受４４に回転可能に支持されており、軸受４４は、インナカバー３０のモータ支持部３０Ａに固定されている。駆動軸４１の下端部は、第２ハウジング部１５に固定された軸受４５に回転可能に支持されている。駆動軸４１の上端部は、収容部３２の内部に配置されており、駆動軸４１の上端部には、モータ側ベベルギヤ４１Ａが形成されている。そして、モータ４０が、後述する制御部８６に電気的に接続されている。

駆動軸４１の上端側部分には、軸受４４の下側の位置において、ファン４６が設けられており、ファン４６は、駆動軸４１に一体回転可能に固定されている。このファン４６は、所謂遠心ファンとして構成されており、ファン４６の中央側の空気を径方向外側へ流出させるように構成されている。

（伝達機構５０について）
図２及び図３に示されるように、伝達機構５０は、「回転軸」としての中間軸５１と、シリンダ５７と、ピストン６４と、打撃部材としての打撃子６５と、中間子６６と、を含んで構成されて、収容部３２の内部に配置されている。

（中間軸５１について）
中間軸５１は、前後方向を軸方向とする略円柱状に形成されて、収容部３２の下部に配置されている。中間軸５１の前端部は、第１ハウジング部１４に固定された軸受５２に回転可能に支持されており、中間軸５１の後端部は、インナカバー３０に固定された軸受５３に回転可能に支持されている。中間軸５１の後端側部分には、軸側ベベルギヤ５４が固定されており、軸側ベベルギヤ５４は、モータ４０のモータ側ベベルギヤ４１Ａに噛合している。これにより、モータ４０が駆動して駆動軸４１が回転することで、中間軸５１が自身の軸回りに回転する。

中間軸５１の前端側部分における外周部には、中間ギヤ部５１Ａが形成されている。また、中間軸５１には、中間ギヤ部５１Ａの後側において、略円筒状のクラッチ５５が外挿されている。クラッチ５５は、中間ギヤ部５１Ａにスプライン嵌合されている。すなわち、クラッチ５５が、中間ギヤ部５１Ａの軸方向に相対移動可能に且つ中間ギヤ部５１Ａと一体回転可能に連結されている。クラッチ５５の後端部には、噛合い部５５Ａが形成されている。また、クラッチ５５の前端部の外周部には、クラッチ溝５５Ｂが形成されており、クラッチ溝５５Ｂは、クラッチ５５の周方向に延在されると共に、周方向全周に亘って形成されている。

中間軸５１には、クラッチ５５の後側において、運動変換部材５６が回転可能に外挿されている。運動変換部材５６は、中間軸５１の回転力が入力されることで、中間軸５１の回転運動を変換して、後述するピストン６４を前後方向へ往復移動させる部材として構成されている。運動変換部材５６の前端部には、噛合い部５６Ａが形成されている。そして、クラッチ５５が後側へ移動して、噛合い部５５Ａが噛合い部５６Ａに噛合うことで、クラッチ５５及び運動変換部材５６が連結して、クラッチ５５が、中間軸５１の回転力を運動変換部材５６に伝達する伝達状態になる。一方、噛合い部５５Ａ及び噛合い部５６Ａが離間した状態では、クラッチ５５及び運動変換部材５６が非連結状態となり、クラッチ５５が、中間軸５１の回転力の運動変換部材５６への伝達を遮断する遮断状態になる。また、運動変換部材５６は、上方側へ延出されたアーム部５６Ｂを有している。

（シリンダ５７について）
シリンダ５７は、前後方向を軸方向とする略円筒状に形成されて、中間軸５１の上側において収容部３２内に収容されている。シリンダ５７の後端部は、軸受５８に回転可能に支持されており、軸受５８は、シリンダ支持部材３６の内周部に固定されている。一方、シリンダ５７の前端側部分は、軸受５９に回転可能に支持されており、軸受５９は、第１ハウジング部１４に支持リング６０を介して固定されている。また、シリンダ５７は、略段付き円筒状に形成されており、シリンダ５７の前端部の内径が、他の部分の内径よりも小さく設定されている。シリンダ５７の前端部には、工具保持部６２が取付けられており、工具保持部６２によって先端工具Ｔが着脱可能に固定されている。

シリンダ５７の軸方向中間部には、径方向外側へ突出したフランジ５７Ａが形成されている。フランジ５７Ａの前部には、リング状のシリンダギヤ６３が設けられている。シリンダギヤ６３の前側には、圧縮コイルスプリングとして構成された付勢バネ６７が設けられており、付勢バネ６７によって、シリンダギヤ６３が、フランジ５７Ａに押し付けられて、シリンダ５７と一体回転可能に構成されている。また、シリンダギヤ６３は、中間軸５１の中間ギヤ部５１Ａに噛合している。これにより、中間軸５１が回転することで、シリンダ５７及び先端工具Ｔがシリンダ５７の軸回りに回転する構成になっている。

（ピストン６４について）
ピストン６４は、前側へ開放された略有底円筒状に形成されて、シリンダ５７の後部内に前後方向に相対移動可能に挿入されている。ピストン６４の底壁には、後側へ延出されたピストン連結部６４Ａが形成されており、ピストン連結部６４Ａには、運動変換部材５６におけるアーム部５６Ｂの上端部が左右方向を軸方向として回転可能に連結されている。これにより、クラッチ５５の伝達状態では、ピストン６４が作動状態となり、運動変換部材５６が作動することで、ピストン６４が前後方向に往復移動する。具体的には、ピストン６４が、第１反転位置としての下死点位置（図６（Ａ）に示される位置）と、下死点位置に対して後側の第２反転位置としての上死点位置（図６（Ｂ）に示される位置）と、の間を往復移動する構成になっている。一方、クラッチ５５の遮断状態では、ピストン６４が非作動状態となり、モータ４０が駆動し、中間軸５１や軸側ベベルギヤ５４、シリンダギヤ６３、シリンダ５７等が回転していても、運動変換部材５６には回転力が伝達されず、ピストン６４が上死点位置と下死点位置との間の任意の位置で停止する。

（打撃子６５について）
打撃子６５は、前後方向を軸方向とする略円柱状に形成されて、ピストン６４の内部に前後方向に相対移動可能に挿入されている。そして、ピストン６４内におけるピストン６４の底壁と打撃子６５との間の空間が、空気室６４Ｂとして構成されている。また、打撃子６５の前面には、略中心部において、前側へ開放された凹部６５Ａが形成されている。

（中間子６６について）
中間子６６は、前後方向を軸方向とする略円柱状に形成されて、シリンダ５７の前端部内に前後方向に相対移動可能に挿入されている。また、中間子６６の後端部は、打撃子６５の凹部６５Ａの内部と当接可能に、打撃子６５の前側に隣接して配置されている。これにより、ピストン６４が前側へ移動して空気室６４Ｂ内の圧力が上昇することで、打撃子６５及び中間子６６が前側へ移動して、前後方向に沿った打撃力が先端工具Ｔに付与される構成になっている。

（モード切替機構７０について）
図２～図５に示されるように、モード切替機構７０は、切替プレート７１（広義には、「切替部材」として把握される要素である）と、リターンスプリング７５と、操作レバー７６と、を含んで構成されている。

（切替プレート７１について）
切替プレート７１は、前後方向を板厚方向とする略円環板状に形成されて、シリンダ５７のフランジ５７Ａの後側において、シリンダ５７に前後方向に相対移動可能に外挿されている。切替プレート７１の下端部は、他の部分と比べて切替プレート７１の径方向外側（下側）へ突出しており、切替プレート７１の下端部には、下側へ開放された略半円状の連結凹部７１Ａ（図４参照）が形成されている。そして、連結凹部７１Ａが、クラッチ５５のクラッチ溝５５Ｂ内に挿入されて、クラッチ５５及び切替プレート７１が前後方向に一体に移動可能に構成されている。

切替プレート７１の左端部には、上下方向中間部において、左側へ開放された切欠部７１Ｂ（図４及び図５参照）が形成されている。切欠部７１Ｂは、後述するモード設定プレート８０の形状に対応した所定の形状に切り欠かれている。

また、切替プレート７１とシリンダ５７のフランジ５７Ａとの間には、スラストワッシャ７２、７３が設けられている。スラストワッシャ７２、７３は、シリンダ５７に外挿されている。

（リターンスプリング７５について）
リターンスプリング７５は、圧縮コイルスプリングとして構成されている。リターンスプリング７５は、切替プレート７１と軸受５８との間においてシリンダ５７に外挿されて、切替プレート７１を介してシリンダ５７を前側に付勢している。これにより、切替プレート７１がシリンダ５７と前後方向に一体移動可能に連結されると共に、シリンダ５７が、図２に示される初期位置に保持されている。そして、シリンダ５７の初期位置では、クラッチ５５が運動変換部材５６に対して前側へ離間しており、クラッチ５５と運動変換部材５６とが非連結状態になっている。

（操作レバー７６について）
図１及び図５に示されるように、操作レバー７６は、レバー本体７７と、モード設定プレート８０と、を含んで構成されている。レバー本体７７は、レバー軸７８を有しており、レバー軸７８は、左右方向を軸方向とする略円柱状に形成されている。そして、レバー軸７８が、第１ハウジング部１４の左側壁に貫通形成された支持孔１４Ｂに回転可能に支持されており、レバー軸７８の先端部（右端部）が、収容部３２内に突出している。レバー軸７８には、後述するモード設定プレート８０を固定するためのスリット７８Ａが形成されており、スリット７８Ａは、レバー軸７８の先端側へ開放されている。

レバー本体７７は、取手部７９を有しており、取手部７９は、レバー軸７８の基端部（左端部）からレバー軸７８の径方向外側へ延出されている。取手部７９は、第１ハウジング部１４の外部に形成されたレバー収容凹部１４Ｃ（図１参照）の内部に回動操作可能に配置されている。具体的には、操作レバー７６が、図１において実線にて示されるハンマドリルモード設定位置と、ハンマドリルモード設定位置から左側から見て時計回りに略９０度回転したドリル設定位置（図１において２点鎖線にて示される位置）と、の間を回転可能に構成されている。

モード設定プレート８０は、略クランク形板状に形成されている。具体的には、モード設定プレート８０は、略逆Ｌ字形板状の固定プレート部８０Ａと、固定プレート部８０Ａから右側へ突出したストッパプレート部８０Ｂと、を含んで構成されている。そして、固定プレート部８０Ａがレバー軸７８のスリット７８Ａに挿入されて、固定ネジ８１によってレバー軸７８に固定されている。また、モード設定プレート８０のレバー軸７８への固定状態では、ストッパプレート部８０Ｂが、レバー軸７８から右側へ突出している。

ここで、ハンマドリル１０では、先端工具Ｔを被加工物に押し付けて、被加工物に負荷を付与した状態（以下、この状態を負荷状態という）で、被加工物に対して加工を行うようになっている。これにより、ハンマドリル１０の負荷状態では、被加工物からの反力によって、シリンダ５７がリターンスプリング７５の付勢力に抗して後側へ移動する構成になっている。

そして、操作レバー７６のドリルモード設定位置では、操作レバー７６のモード設定プレート８０が、上下方向を板厚方向として配置され、後側から見て、ストッパプレート部８０Ｂの先端部が切替プレート７１に重なるように配置される設定になっている（図５（Ａ）参照）。このため、操作レバー７６のドリルモード設定位置でハンマドリル１０を負荷状態にすると、シリンダ５７が切替プレート７１と共に初期位置から後側へ所定距離移動し、切替プレート７１が操作レバー７６のストッパプレート部８０Ｂに当接した位置でシリンダ５７が停止するようになっている（図３（Ａ）に示される位置であり、以下、このシリンダ５７の位置を「ドリルモード切替位置」と称すると共に、広義には、第１位置として把握される位置である）。

また、シリンダ５７のドリルモード切替位置では、切替プレート７１と共に移動するクラッチ５５が運動変換部材５６に到達せずに、クラッチ５５の遮断状態が維持される構成になっている。これにより、ハンマドリル１０がドリルモードになり、伝達機構５０によって先端工具Ｔに回転力のみが付与される。

一方、操作レバー７６のハンマドリルモード設定位置では、操作レバー７６のモード設定プレート８０が、前後方向を板厚方向として配置され、後側から見て、モード設定プレート８０のストッパプレート部８０Ｂが、切替プレート７１の切欠部７１Ｂ内に配置される設定になっている（図５（Ｂ）参照）。すなわち、後側から見て、ストッパプレート部８０Ｂと切替プレート７１とが重ならない設定になっている。このため、ハンマドリル１０の負荷状態時にシリンダ５７が後側へ移動すると、切替プレート７１が、ストッパプレート部８０Ｂを通過し、シリンダ５７が、切替プレート７１のシリンダ支持部材３６への当接位置において、停止するようになっている（図３（Ｂ）に示される位置であり、以下、このシリンダ５７の位置を「ハンマドリルモード切替位置」と称すると共に、広義には、第２位置として把握される位置である）。

そして、シリンダ５７のハンマドリルモード切替位置では、クラッチ５５の噛合い部５５Ａと運動変換部材５６の噛合い部５６Ａとが噛合い、クラッチ５５が伝達状態になる。これにより、ハンマドリル１０がハンマドリルモードになり、伝達機構５０による回転力及び打撃力が先端工具Ｔに付与される。

（制御部８６について）
図２に示されるように、制御部８６は、第２ハウジング部１５の下端部に配置されている。制御部８６には、前述したスイッチ機構２２のスイッチ、切替ボタン２１、変速スイッチ２３、及びバッテリ８４が電気的に接続されている。そして、トリガ２０が引き操作されることで、制御部８６によってモータ４０が駆動して、伝達機構５０によってモータ４０の駆動力が先端工具Ｔに伝達される構成になっている。また、制御部８６によってモータ４０が駆動するときには、切替ボタン２１の切替状態に応じて、モータ４０の回転方向が設定され、変速スイッチ２３に操作位置に応じた回転速度でモータ４０が回転する構成になっている。

（仮保持機構９０について）
図６及び図７に示されるように、仮保持機構９０は、ハンマドリル１０のドリルモードにおいて、ピストン６４を仮保持して、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を抑制する機構部として構成されている。すなわち、仮保持機構９０は、非作動状態のピストン６４を仮保持する機構部として構成されている。

仮保持機構９０は、シリンダ５７の内周部に設けられた「係合部」としてのＯリング９２と、ピストン６４の外周部に形成された「被係合部」としての係合溝９４と、を含んで構成されている。シリンダ５７の後端部における内周部には、Ｏリング９２を取付けるための取付溝５７Ｂが形成されており、取付溝５７Ｂは、シリンダ５７の周方向に沿って延在されると共に、周方向全周に亘って形成されている。Ｏリング９２は、ゴム等の弾性材によって構成されている。そして、Ｏリング９２が、取付溝５７Ｂに取付けられて、シリンダ５７に固定されている。

係合溝９４は、ピストン６４の前後方向中間部の外周面に形成されている。係合溝９４は、ピストン６４の周方向に沿って延在されると共に、ピストン６４の周方向全周に亘って形成されている。

そして、ハンマドリル１０のドリルモードにおいて、Ｏリング９２が、係合溝９４に係合することで、ピストン６４が仮保持されて、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を抑制する構成になっている。具体的には、ドリルモードでは、ピストン６４の上死点位置において、ピストン６４の係合溝９４が、Ｏリング９２の径方向内側に配置されて、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合するようになっている（図６（Ｂ）参照）。また、ドリルモードにおいてピストン６４が上死点位置以外の位置で停止した場合には、Ｏリング９２が、ピストン６４の外周面によって押圧されて、径方向に圧縮変形した状態で取付溝５７Ｂ内に収容されるようになっている（図６（Ａ）参照）。そして、例えば、ピストン６４に入力される外力によって、ピストン６４が、シリンダ５７に対して相対移動して、上死点位置に到達することで、Ｏリング９２が係合溝９４に係合して、ピストン６４が仮保持される。

すなわち、ハンマドリル１０のドリルモード（ピストン６４の非作動状態）では、前後方向において、Ｏリング９２が、往復移動するピストン６４の係合溝９４における往復移動領域の一部と重なる位置に配置され、仮保持機構９０がピストン６４を仮保持可能な状態（以下、この状態を仮保持可能状態という）となるように構成されている。そして、仮保持機構９０の仮保持可能状態において、ピストン６４が、仮固定位置である上死点位置に配置されることで、仮保持機構９０によってピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動が抑制されるようになっている。

一方、前述のように、ハンマドリル１０のハンマドリルモード（ピストン６４の作動状態）では、シリンダ５７が、ドリルモード時よりも後側のハンマドリルモード切替位置に配置される。このため、図７（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、ハンマドリルモードでは、Ｏリング９２が、ピストン６４の係合溝９４における往復移動領域よりも後側に配置される。すなわち、前後方向において、Ｏリング９２が、係合溝９４の往復移動領域に対してずれた位置に配置される。このため、ピストン６４の往復移動時おいて、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合しない構成になっている。

また、この状態では、上述と同様に、Ｏリング９２が、ピストン６４の外周面によって押圧されて、径方向に圧縮変形した状態で取付溝５７Ｂ内に収容されように、ピストン６４の周壁の前後方向の長さが設定されている。すなわち、Ｏリング９２と係合溝９４との非係合状態では、Ｏリング９２とピストン６４との間には、Ｏリング９２が圧縮変形することによる摩擦力が発生するが、当該摩擦力が比較的低くなるように、Ｏリング９２の硬度等が設定されている。より詳しくは、ハンマドリルモードにおけるモータ４０の駆動時には、当該摩擦力に抗して、ピストン６４が往復移動できるように、Ｏリング９２の硬度等が設定されている。以上により、ピストン６４の作動状態では、仮保持機構９０がピストン６４を仮保持不能な状態（以下、この状態を仮保持不能状態という）となり、モータ４０の駆動力によるピストン６４の往復移動が許容される設定になっている。

（作用効果）
上記のように構成されたハンマドリル１０では、伝達機構５０によってモータ４０の駆動力が先端工具Ｔに伝達される。また、ハンマドリル１０の非作業状態（無負荷状態）では、シリンダ５７が初期位置に配置されて、伝達機構５０のクラッチ５５が遮断状態になっている。さらに、ハンマドリル１０は、操作レバー７６を有しており、操作レバー７６が、ドリルモード設定位置又はハンマドリル設定位置に回転操作されることで、ハンマドリル１０が、ドリルモード又はハンマドリルモードに切替わる。

そして、ハンマドリル１０のドリルモードにおいて、先端工具Ｔによって被加工物を押し付けると、シリンダ５７が初期位置からドリルモード切替位置へ移動するが、クラッチ５５の遮断状態が維持される。このため、ピストン６４が非作動状態となる。よって、モータ４０が駆動すると、先端工具Ｔに回転力のみが付与される。

一方、ハンマドリル１０のハンマドリルモードにおいて、先端工具Ｔによって被加工物を押し付けると、シリンダ５７が初期位置からハンマドリルモード切替位置へ移動すると共に、クラッチ５５が運動変換部材５６に連結される。このため、クラッチ５５が伝達状態になると共に、ピストン６４が作動状態となる。よって、モータ４０が駆動すると、先端工具Ｔに回転力及び打撃力が付与される。

ところで、ハンマドリル１０のドリルモードでは、上述のように、ピストン６４が非作動状態となる。このため、本来、ドリルモードでは、ピストン６４はシリンダ５７に対して相対移動しない。しかしながら、例えば、シリンダ５７が初期位置からハンマドリルモード切替位置へ移動するときに、クラッチ５５が運動変換部材５６を後側へ押すことで、運動変換部材５６が軸側ベベルギヤ５４へ押し付けられることがある。この場合、軸側ベベルギヤ５４の回転時に軸側ベベルギヤ５４と運動変換部材５６との間の摩擦力によって運動変換部材５６が動いて、ピストン６４がシリンダ５７に対して相対移動する可能性がある。また、例えば、振動等の外力がピストン６４に入力されることで、ピストン６４がシリンダ５７に対して相対移動する可能性がある。この場合には、ピストン６４の耐久性が低下すると共に、ピストン６４の相対移動による異音などが発生する虞がある。

ここで、ハンマドリル１０は、仮保持機構９０を有しており、ピストン６４の非作動状態では、仮保持機構９０によってピストン６４が仮保持されて、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動が抑制される。具体的には、仮保持機構９０は、シリンダ５７の内周部に設けられたＯリング９２と、ピストン６４の外周部に形成された係合溝９４と、を含んで構成されている。そして、ドリルモードでは、ピストン６４が上死点位置に配置されることで、Ｏリング９２が係合溝９４に嵌まり込む。これにより、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合して、ピストン６４が仮保持される。その結果、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動が抑制される。このため、例えば、ピストン６４が上死点位置以外の位置で停止した状態のドリルモードにおいて、仮にピストン６４がシリンダ５７に対して相対移動したときには、ピストン６４が上死点位置に到達することで、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を仮保持機構９０によって抑制できる。したがって、ピストン６４の耐久性を向上しつつ、騒音や振動の発生を抑制できる。

また、ハンマドリル１０では、シリンダ５７の位置に応じて、伝達機構５０のクラッチ５５が伝達状態又は遮断状態に切替ることで、ハンマドリル１０のモードが切替わる。具体的には、シリンダ５７のドリルモード切替位置では、クラッチ５５が遮断状態となることで、ハンマドリル１０がドリルモードとなる。一方、シリンダ５７のハンマドリルモード切替位置では、クラッチ５５が伝達状態となることで、ハンマドリル１０がハンマドリルモードとなる。そして、ドリルモードでは、前後方向において、Ｏリング９２が、ピストン６４の係合溝９４における往復移動領域と重なる位置に配置されて、仮保持機構９０が仮保持可能状態になる。一方、ハンマドリルモードでは、Ｏリング９２が、ピストン６４の係合溝９４における往復移動領域よりも後側に配置されて、仮保持機構９０が仮保持不能状態になる。これにより、ハンマドリルモードにおけるピストン６４の往復移動を阻害することなく、ドリルモードにおけるピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を抑制できる。

また、ドリルモードでは、ピストン６４が上死点位置に配置されることで、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合して、ピストン６４がシリンダ５７に仮保持される。すなわち、前後方向に往復移動するピストン６４の反転位置において、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合する。これにより、ピストン６４の往復移動時においてピストン６４が最も減速する位置で、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合する。したがって、仮保持機構９０によってピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を効果的に抑制することができる。

また、上述のように、仮保持機構９０は、シリンダ５７の内周部に設けられたＯリング９２と、ピストン６４の外周部に形成された係合溝９４と、を含んで構成されており、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合して、ピストン６４が仮保持される。したがって、簡易な構成で、ピストン６４のシリンダ５７に対する相対移動を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、ハンマドリルモード及びドリルモードの２つのモードを有するハンマドリル１０に仮保持機構９０を適用した例を示したが、仮保持機構９０を、ハンマドリルモード、ドリルモード、及びハンマモードの３つのモードを有するハンマドリルに適用してもよい。以下、図８～図１０を用いて、３つのモードを有する「作業機」としてのハンマドリル１００に仮保持機構９０を適用した例を説明する。なお、ハンマモードとは、先端工具Ｔに打撃力のみを付与するモードである。

ハンマドリル１００は、以下に示す点を除いて、本実施形態のハンマドリル１０と同様に構成されている。なお、図８～図１０では、ハンマドリル１０と同様に構成されている部材には、同一の符号を付している。ハンマドリル１００では、モータ４０が、伝達機構５０の後側に配置されており、モータ４０の駆動軸４１が、前後方向に沿って配置されている。駆動軸４１の前端部には、モータ側ベベルギヤ４１Ａの代わりにピニオンギヤ４１Ｂが形成されている。

伝達機構５０では、中間軸５１の後端部に伝達ギヤ１０２が一体回転可能に設けられており、伝達ギヤ１０２がピニオンギヤ４１Ｂに噛合されている。また、中間軸５１の前端部には、略円筒状のスリーブ１０４が前後方向に相対移動可能に外挿されている。スリーブ１０４の外周部には、ギヤ部が形成されており、当該ギヤ部がシリンダギヤ６３に噛合されている。スリーブ１０４の後端部における内周部には、係合歯１０４Ａが形成されており、係合歯１０４Ａは、中間軸５１に形成された被係合歯５１Ｂと係合可能に構成されている。そして、スリーブ１０４が、連結位置（図８及び図１０に示される位置）に配置された状態では、スリーブ１０４の係合歯１０４Ａと中間軸５１の被係合歯５１Ｂとが係合して、スリーブ１０４及び中間軸５１が一体回転すると共に、シリンダ５７が回転する。一方、スリーブ１０４が連結位置よりも後側の非連結位置（図９に示される位置）に配置されると、係合歯１０４Ａと被係合歯５１Ｂとの係合状態が解除されて、スリーブ１０４及びシリンダ５７が回転しない構成になっている。

また、シリンダ５７は、前後方向に相対移動不能に構成されている。さらに、クラッチ５５とスリーブ１０４との間には、圧縮コイルスプリングとして構成された付勢バネ１０６が設けられており、付勢バネ１０６は、クラッチ５５及びスリーブ１０４を前後方向外側へ付勢している。また、クラッチ５５及びスリーブ１０４は、図示しない連結機構によって操作レバー７６（図８～図１０では、不図示）に連結されており、操作レバー７６の操作位置に応じて、クラッチ５５及びスリーブ１０４の前後位置が変更される構成になっている。

そして、図８に示されるように、ハンマドリル１００のハンマドリルモードでは、付勢バネ１０６の付勢力によって、クラッチ５５が運動変換部材５６に連結されると共に、スリーブ１０４が連結位置に配置されてスリーブ１０４及び中間軸５１が連結されている。これにより、モータ４０が駆動すると、ピストン６４が前後方向に往復移動すると共に、シリンダ５７が回転して、先端工具Ｔに回転力及び打撃力が付与される。

図９に示されるように、ハンマドリル１００のハンマモードでは、操作レバー７６が操作されることで、スリーブ１０４が、付勢バネ１０６の付勢力に抗して、連結位置から非連結位置へ移動する。これにより、中間軸５１とスリーブ１０４との連結状態が解除される。一方、付勢バネ１０６の付勢力によって、クラッチ５５と運動変換部材５６との連結状態が維持される。これにより、モータ４０が駆動すると、ピストン６４が前後方向に往復移動して、先端工具Ｔに打撃力のみが付与される。

図１０（Ａ）及び（Ｂ）に示されるように、ハンマドリル１００のドリルモードでは、操作レバー７６が操作されることで、クラッチ５５が、付勢バネ１０６の付勢力に抗して、ハンマドリルモード時と比べて前側へ移動する。これにより、クラッチ５５と運動変換部材５６との連結状態が解除される。すなわち、ピストン６４が非作動状態となる。一方、付勢バネ１０６の付勢力によって、スリーブ１０４が連結位置に配置されて、中間軸５１とスリーブ１０４との連結状態が維持される。これにより、モータ４０が駆動すると、シリンダ５７が回転して、先端工具Ｔに回転力のみが付与される。

そして、ハンマドリル１００では、ハンマドリル１０と同様に、仮保持機構９０のＯリング９２が、シリンダ５７の内周部に設けられており、仮保持機構９０の係合溝９４がピストン６４の外周部に形成されている。さらに、ハンマドリル１００では、ハンマドリル１０と同様に、ピストン６４の上死点位置において、Ｏリング９２が係合溝９４と係合するように、前後方向におけるＯリング９２及び係合溝９４の位置が設定されている。これにより、ハンマドリル１００においても、ピストン６４の非作動状態（ドリルモード）において、Ｏリング９２が係合溝９４と係合することで、ピストン６４を上死点位置に仮保持することができる。したがって、ハンマドリル１００においても、ハンマドリル１０と同様に、耐久性を向上しつつ、騒音及び異音の発生を抑制できる。

なお、ハンマドリル１００では、上述のように、シリンダ５７が前後方向において相対移動不能に構成されている。このため、ハンマドリル１００のハンマドリルモード及びハンマモードにおいても、仮保持機構９０が仮保持可能状態となり、ピストン６４の上死点位置において、Ｏリング９２が係合溝９４に係合するが、モータ４０の駆動力によって、ピストン６４の上死点位置においてピストン６４が反転するように、Ｏリング９２の硬度や係合溝９４の溝深さ等が設定されている。

また、ハンマドリル１０及びハンマドリル１００では、Ｏリング９２がシリンダ５７に設けられており、係合溝９４がピストン６４に形成されているが、Ｏリング９２をピストン６４に設けて、係合溝９４をシリンダ５７に形成してもよい。

また、ハンマドリル１０及びハンマドリル１００では、ピストン６４の上死点位置において、Ｏリング９２と係合溝９４とが係合する設定になっているが、ピストン６４の下死点位置において、Ｏリング９２と係合溝９４とを係合させる設定にしてよい。

また、ハンマドリル１０及びハンマドリル１００では、１箇所の係合溝９４がピストン６４に形成されているが、複数の係合溝９４をピストン６４に形成して、ピストン６４の往復移動時において、複数の係合溝９４がＯリング９２に係合するように構成してもよい。例えば、図示は省略するが、複数の係合溝９４をピストン６４の軸方向に隣接して配置した場合には、追加した係合溝９４とＯリング９２との係合によってピストン６４を減速させることができる。また、複数の係合溝９４を形成する場合には、それぞれの係合溝９４の溝深さを異なる深さに設定してもよい。

１０ ハンマドリル（作業機）
４０ モータ（駆動源）
５０ 伝達機構
５１ 中間軸（回転軸）
５５ クラッチ
５６ 運動変換部材
５７ シリンダ
６４ ピストン
６４Ｂ 空気室
６５ 打撃子（打撃部材）
９０ 仮保持機構
９２ Ｏリング（係合部）
９４ 係合溝（被係合部）
Ｔ 先端工具

Claims (7)

1. 駆動源と、
   軸方向の一方側の端部に先端工具が連結される筒状のシリンダと、
   前記シリンダに相対移動可能に収容され、前記駆動源の駆動力によって作動することで第１反転位置と前記第１反転位置に対して前記軸方向の他方側の第２反転位置との間を往復移動するピストンと、
   前記シリンダの内部において前記ピストンとの間に空気室を形成し、前記ピストンの往復移動による前記空気室の圧力変動によって作動して前記先端工具に打撃力を付与する打撃部材と、
   前記シリンダ及び前記ピストンに設けられ、前記ピストンの非作動状態において前記ピストンを仮保持して前記ピストンの前記シリンダに対する相対移動を抑制する仮保持機構と、
   を備えた作業機。
2. 前記シリンダは、前記軸方向に移動可能に構成されており、
   前記仮保持機構が、前記シリンダの前記軸方向の位置に応じて、前記ピストンを仮保持可能な仮保持可能状態又は前記ピストンを仮保持不能な仮保持不能状態に切替可能に構成されている請求項１に記載の作業機。
3. 前記駆動源の駆動力によって回転する回転軸と、
   前記ピストンに連結され、前記回転軸の回転を前記ピストンの往復移動に変換する運動変換部材と、
   前記回転軸に設けられ、前記シリンダの前記軸方向の位置に応じて、前記回転軸の回転を前記運動変換部材に伝達する伝達状態又は前記回転軸の回転の前記運動変換部材への伝達を遮断する遮断状態に切替るクラッチと、
   を備え、
   前記クラッチの遮断状態では、前記仮保持機構が前記仮保持可能状態となり、前記クラッチの伝達状態では、前記仮保持機構が前記仮保持不能状態となる請求項２に記載の作業機。
4. 前記ピストンの前記第１反転位置又は前記第２反転位置において、前記仮保持機構によって前記ピストンが仮保持される請求項１～請求項３の何れか１項に記載の作業機。
5. 前記仮保持機構は、
   前記シリンダ及び前記ピストンの一方に設けられた係合部と、
   前記シリンダ及び前記ピストンの他方に設けられ、前記係合部と係合可能に構成された被係合部と、
   を含んで構成されており、
   前記係合部が前記被係合部に係合することで、前記ピストンが仮保持されて前記ピストンの前記シリンダに対する相対移動が抑制される請求項１～請求項４の何れか１項に記載の作業機。
6. 前記係合部は、前記シリンダの内周部及び前記ピストンの外周部の一方に設けられたＯリングであり、
   前記被係合部は、前記シリンダの内周部及び前記ピストンの外周部の他方に形成され、且つ前記Ｏリングと係合可能に構成された係合溝である請求項５に記載の作業機。
7. 前記シリンダ及び前記ピストンの他方には、複数の前記被係合部が設けられている請求項５又は請求項６に記載の作業機。

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