JP2683911B2 - 振動工具 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、電動機の回転を往復動に変換してビットに
振動を発生させる振動工具に関する。

［従来の技術］ 振動工具は、コンクリート等の硬い部材に穿孔や破砕
の加工を行うものであり、ビットに強力な打撃となる振
動を与え、コンクリート等を破砕するものである。

このため、ビットはもとよりその打撃の反射によって
ビットを打撃する工具自体に激しい振動を発生すること
になる。

この様な振動工具の振動は、振動工具を把持するハン
ドルなどに緩衝部材を介在して作業者の手に振動が伝わ
らないように構成されている。

［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、ハンドルに振動を吸収する緩衝部材を
介在しても振動の吸収には、限界があり、容易に作業者
を保護することができないものである。

このため、長時間に渡る作業では、作業者の交替を余
儀無くされる等、長時間の作業に制限を生じた。

本発明は、この様な事情に緩み、ビットの打撃によっ
て発生する振動を別の振動によって効果的に消滅させる
ことに着目してなされたものであり、振動を低減して作
業者を保護することができると共に長時間の作業によっ
て障害が発生することがない振動工具を提供することを
目的としている。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、電動機の回転を往復動に変換してビットに
振動を発生させる振動工具において、電動機の回転数を
検知するエンコーダと、回転数検出回路と同期回路と発
振回路と駆動回路とから構成された制御回路と、この制
御回路により制御され、かつ、振動体と電磁石とバネ部
材とから構成され、ビットの振動と同じ軸方向に振動を
発生する振動発生部とを備え、前記電磁石の磁気力及び
前記バネ部材のバネ力により前記振動体を軸方向に振動
させて前記ビットの振動に同期させ、前記振動発生部の
振動と前記ビットによる振動との位相差をほぼ180℃に
設定し、ハンドル部の振動が減少するように構成構成し
たことによって問題点を解決している。

［作用］ 振動発生部によって発生する振動がビットによって発
生する振動と同期すると共に振動方向が180゜異なる位
相になった時ビットによって発生する振動が相殺されて
消滅される。

そして、ビットの打撃による振動が相殺されることに
よって振動がハンドルに伝わらなければ、作業者に振動
が感じられなくなり、長時間の使用によって作業者に障
害が発生することがなくなる。そして、振動発生部がリ
ング状に形成されているため、その中空部を利用して電
動機や衝撃機構を組み立てケースに保持することができ
ることから、振動工具の構造が簡単になる。

また、振動発生部が筒状でフレームの周方向に配設さ
れるとフレームの周方向において一様に軸方向の振動を
与えることができ、フレームに沿って軸方向に伝達され
る振動を効果的に遮断することができる。

従って、ビット側で発生する振動がフレームの振動発
生部の備えられた部分で洩れることなく確実に遮断さ
れ、ハンドル側への振動伝達がなくなる。

［実施例］ 本発明を図面に示された一実施例に基づいて説明する
と、第１図は、本発明の一実施例を示した振動工具の構
成図であり、第２図は、その要部の縦断面図である。

第１図において、振動工具は、筒形のフレーム１の前
部にビット２が備えられており、このビット２は、打撃
体３によって軸方向に打撃され、先端でコンクリートな
どの加工部材を穿孔あるいは、破砕するように構成され
ている。

打撃体３は、シリンダーの内部にピストンと打撃子と
が備えられ、ピストンが稼動すると変動する空気圧で打
撃子が移動してビット２の孔端部を打撃するように構成
されたものである。

そして、打撃体３は、フレーム１に強固に取り付けら
れるのではなく、緩衝部材４を介してフレーム１に保持
されており、打撃体３は、フレーム１の内部で電動機５
に連結されている。

さらに、電動機５は、エンコーダが備えられており、
回転数が検出できるように構成されている。

また、エンコーダは、制御回路６に接続されている。

制御回路６は、回転数検出回路７、同期回路８、発振
回路９及び駆動回路10が形成されており、駆動回路10
は、フレーム１に固定されている振動発生部11に接続さ
れている。

そして、回転数検出回路７は、エンコーダの信号によ
って電動機５の回転数を検出するものであり、同期回路
８へ入力信号を送るように構成されている。

さらに、発振回路９は、ビット２の振動に近い周波数
で発振するものであり、同期回路８によって回転数検出
回路７の信号に同期するように構成されている。

発振回路９は、駆動回路10に信号を送り、発振周波数
で駆動回路10を動作させて振動発生部11を駆動するよう
に構成されている。

振動発生部11は、ビット２と同じ軸方向へ振動を発生
するものであり、駆動回路10から与えられる信号で振動
し、フレーム１を振動させるように構成されている。

第２図において、振動発生回路11は、筒状に形成され
てフレーム１の内部に取り付けられており、電磁石12と
この電磁石12の磁気作用によって吸引される振動体13が
バネ部材14a、14bを介在して備えられている。

図中の矢印15a、15bは、振動体13の振動方向を示した
ものである。

この様な構成において、振動工具は、電動機５が回転
すると打撃体３ビット２を打撃してビット２でコンクリ
ート等の加工部材に衝撃を与え、穿孔などの加工作業を
行うことができる。

そして、ビット２には、コンクリート等を打撃した反
力が打撃とは反対の方向へ振動として発生し、フレーム
１を振動させる。

そこで、振動発生部11に駆動回路10から信号が送られ
ると、その信号によって振動が発生し、振動は、電磁石
12に通過することで振動体13がバネ部材14a、14bに保持
される状態で矢印15a、15bの示す方向へ行われる。

この振動発生部11の振動は、駆動回路10によって振動
周波数が決定されるものであり、ビット２の振動に対し
て、同期すると共に180゜位相が異なる振動に調整され
るとフレーム１の振動がなくなる。

この様な同期及び調整は、回転数検出回路７によって
電動機５の回転数を検出し、発振回路９に同期回路８に
よって同期させることで、ビット２の振動に容易に同期
することができ、また、ビット２の振動に対して振動発
生部11の振動の位相の調整は、駆動回路10によって実施
すれば容易に行える。

駆動回路10は、電磁石12にビット２の振動周波数に同
期した周波数の電源となれば良く、その電磁石12の振動
エネルギーは、ビット２の打撃によって発生するフレー
ム１の振動エネルギーに等しいことが好ましいが、実質
的にフレーム１の振動が少なくなり、作業者に振動が感
じられなくなれば良いものであり、実験的に求めること
も可能である。

また筒状に形成される振動発生部11は、フレーム１の
内周などのフレームの周方向に作用するように取り付け
できるため、フレーム１を軸方向に一様に振動させるこ
とができる。

そして、ビット２の部分から発生する振動が反対側の
ハンドルへ伝達されるのを漏らすことなく効果的に遮断
し、ビット２との振動の相殺を効果的に行うことができ
る。

［発明の効果］ 本発明によれば、効果的に振動を低減して作業者を保
護することができると共に長時間の作業によって障害を
発生することがない振動工具を得ることができ、その効
果は極めて大きいものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示した振動工具の構成図
であり、第２図は、その要部の縦断面図である。 １……フレーム、２……ビット、３……打撃体、４……
緩衝部材、５……電動機、６……制御回路、７……回転
数検出回路、８……同期回路、９……発振回路、10……
駆動回路、11……振動発生部。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電動機の回転を往復動に変換してビットに
   振動を発生させる振動工具において、 電動機の回転数を検知するエンコーダと、 回転数検出回路と同期回路と発振回路と駆動回路とから
   構成された制御回路と、 該制御回路により制御され、かつ、振動体と電磁石とバ
   ネ部材とから構成され、ビットの振動と同じ軸方向に振
   動を発生する振動発生部とを備え、 前記電磁石の磁気力及び前記バネ部材のバネ力により前
   記振動体を軸方向に振動させて前記ビットの振動に同期
   させ、前記振動発生部の振動と前記ビットによる振動と
   の位相差をほぼ180゜に設定し、ハンドル部の振動が減
   少するように構成したことを特徴とする振動工具。