JP4290582B2 - 往復作動式作業工具 - Google Patents

Description

本発明は、例えばハンマやハンマドリル等のように一定の周期で先端工具を駆動する手持ち式の往復作動式作業工具における防振ハンドルに関する。

独国特許公開公報第１９５０３５２６号（特許文献１）には、防振ハンドルを備えた手持ち式の電動ハンマの構成が開示されている。この従来の電動ハンマでは、ハンマ作業時に作業者が握り持つ防振ハンドルを、ハンマ本体部（衝撃発生部）に対して振動吸収用の弾性体（コイルバネあるいはゴム）を介して装着した構成が開示されている。より詳しくは、防振ハンドルは、ハンマ本体部の後部にネジによって装着されるベース部材と、当該ベース部材に対し、一端側においては回動軸を介して回動自在に取り付けられ、他端側においては弾性体を介して取り付けられたグリップと、からなるアッセンブリ構造体として構成されている。

上述した従来のハンドルでは、ベース部材とグリップとの間に弾性体を介在させる構成であって、当該弾性体はグリップの取付脚部（ベース部材に対する取付脚）に収容される。このため、例えば弾性体として軸方向長さの長いコイルバネを用いようとすると、当該コイルバネの配置スペースの確保が困難化し、ベース部材に対するグリップの取り付け長さ（取付脚部長さ）を長く設定せざるを得ないという問題が生じることとなる。
独国特許公開公報第１９５０３５２６号

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、往復作動式作業工具における防振ハンドルの振動吸収用として備えられる弾性体の配置スペースを合理的に確保することが可能な技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、作業工具本体と、当該作業工具本体に弾性体を介して装着される防振ハンドルと、を有し、防振ハンドルは、作業工具本体の後端部に止着されたカバー部材と、当該カバー部材の後部に振動吸収のための相対移動が許容されるよう装着されるグリップによって構成された往復作動式作業工具が構成される。本発明における「往復作動式作業工具」としては、典型的には、弾性体の弾発力が作用する方向にて防振効果を奏する工具、すなわち作業者がグリップを把持しつつ作業工具本体側へと当該グリップに押圧力を作用させる形態の工具がこれに該当し、先端工具に長軸方向の打撃動作あるいは打撃動作と回転動作とを行わせて被加工材に破砕作業や穴明け作業等を遂行する電動ハンマあるいはハンマドリル等の衝撃式作業工具のほか、ブレードに往復直線運動を行わせて被加工材の切断作業を行うレシプロソーやジグソー等の切断作業工具等を広く包含する。また「弾性体」としては、バネやゴム等がこれに該当する。作業者が防振ハンドルのグリップを握り持って作業工具により所定の加工作業を遂行する場合において、作業工具本体に振動が発生したとき、弾性体の振動吸収機能により作業工具側からグリップ側への振動の伝達が低減される。

請求項１に記載の発明では、特徴的な構成として、弾性体は、カバー部材内を貫通して延在されるとともに、作業工具本体とグリップとの間に介在状に取り付けられる構成を備える。すなわち、弾性体は、作業工具本体とグリップとの間に存在する中間物としてのカバー部材を貫通する構成であり、これにより実質的に作業工具本体とグリップとの間に介在状に取り付けられる構成とされる。係る構成によれば、弾性体がカバー部材を貫通する領域につき当該弾性体の配置スペースとして利用できる。このため、弾性体の軸方向に関する配置スペースを容易に確保することが可能になる。換言すれば、弾性体の配置スペースを拡大することが可能になり、それに伴い、弾性体の軸方向長さを大きく設定して強度あるいは耐久性の向上を図ることができる。

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の往復作動式作業工具におけるカバー部材は、作業工具本体に着脱自在とされており、当該カバー部材がグリップと共に当該作業工具本体から離脱された状態では、弾性体の交換が可能とされる構成とされる。これにより、カバー部材をグリップと共に作業工具本体から離脱した状態においては、弾性体を、異なるバネ定数のものと変更し、あるいは剛体に変更することができる。その結果、ユーザーの要求に応じた特性を有する防振ハンドルを備えた往復作動式作業工具を提供することが可能となる。なお「作業工具に対するカバー部材の着脱」の手法としては、典型的には止着ネジを用いた着脱がこれに該当する。なお「カバー部材がグリップと共に作業工具本体から離脱される」態様としては、カバー部材とグリップが同時に離脱される態様と個々に離脱される態様がある。

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の往復作業式作業工具において、カバー部材がグリップと共に当該作業工具本体から離脱されたとき、弾性体は、グリップから離脱されるとともに、作業工具本体側に当該作業工具本体の後部から突出した状態で残留する構成とされる。かかる構成によれば、防振ハンドルを本体部から取り外した状態において、弾性体を掴んで作業工具本体に対する当該弾性体の離脱あるいは装着を簡便に遂行することができ、着脱作業の効率化を図ることができる。

（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、請求項１に記載の往復作動式作業工具におけるグリップは、一端側においてはカバー部材に対し回動軸を介して相対的に回動自在に装着され、他端側においては作業工具本体との間に弾性体を介在した状態で、かつ回動軸を回動中心とする回動が許容された状態でカバー部材に着脱自在に装着される構成とされる。ここで「回動軸を回動中心とする回動が許容された状態」とは、弾性体の振動吸収のための弾性変形に伴うグリップの回動を可能とする状態をいう。また「カバー部材に対するグリップの着脱」の手法としては、カバー部材に対するグリップの振動吸収用の回動範囲を規制するべく備えられるストッパを、着脱用のネジとして用いる方式が好適である。

また請求項４に記載の発明では、グリップの他端側をカバー部材から取り外すとともに、回動軸を回動中心として当該グリップを当該カバー部材から離間する離脱位置へ回動させたときには、弾性体は、当該グリップから離脱されるとともに、作業工具本体側にカバー部材の後部から突出した状態で残留する構成とされる。係る構成によれば、グリップの他端部をカバー部材から取り外した後、当該グリップをカバー部材から離間する離脱位置へ回動させることにより、カバー部材から突出した状態で作業工具本体側に残留している弾性体を容易に取り外し、例えばバネ定数の異なる弾性体と交換することができる。

本発明によれば、往復作動式作業工具における防振ハンドルの振動吸収用として備えられる弾性体の配置スペースを合理的に確保することが可能な技術が提供されることとなった。

以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本実施の形態では、往復作動式作業工具の一例として電動式のハンマを用いて説明する。図１は電動ハンマ１０１の全体構成を示す側面図であり、防振ハンドル１３１が本体部１０３から切り離された離脱状態が示されている。図１に示すように、本実施の形態に係る電動ハンマ１０１は、概括的に見て、電動ハンマ１０１の外郭を形成する本体部１０３を主体に構成される。本体部１０３は、モータハウジング１０５、ギアハウジング１０７および当該ギアハウジング１０７の先端（前端）領域（図１の左側）を占めるツールホルダ１０９を主体に構成される。上記の本体部１０３が本発明における「作業工具本体」に対応する。

モータハウジング１０５およびギアハウジング１０７の後端側（図１の右側）には防振ハンドル１３１が設けられている。そして便宜上簡略に示すが、本体部１０３内には、ツールホルダ１０９にて保持されるハンマビット１１１に打撃動作を加えるための打撃駆動機構が内蔵されている。このハンマビット１１１が「先端工具」を構成する。

ハンマビット１１１の打撃駆動機構の構成については、公知のため簡単な説明に留める。モータハウジング１０５内には、駆動源としての駆動モータ１１３が設置されている。この駆動モータ１１３の回転出力は、ギアハウジング１０７内に設置されたクランク機構１１５を介してピストン１１７の往復直線運動に変換される。そしてこのピストン１１７の直線運動に基づきシリンダ内に生ずる、いわゆる空気バネの作用によって打撃子としてのストライカ１１９が先端方向（前方）へ高速で直線運動し、中間子としてのインパクトボルト１２１に衝突する。それに伴いインパクトボルト１２１が更に先端方向へ高速で直線運動し、ハンマビット１１１に衝突する。それに伴いハンマビット１１１は長軸方向（前方）へ高速で直線運動する。このようにして、ハンマビット１１１が打撃動作（ハンマ動作）することによって、特に図示しない被加工材（コンクリート）に対するハツリ等のハンマ作業が遂行されることとなる。

なお上記のストライカ１１９およびインパクトボルト１２１は、ハンマビット１１１に打撃動作を加える打撃機構１２３を構成する。打撃機構１２３およびハンマビット１１１は、概ね同一直線上を直線運動するように構成される。そしてハンマビット１１１の駆動時において、当該ハンマビット１１１の打撃動作に伴い本体部１０３に振動が発生するため、この振動を低減するべく、防振ハンドル１３１は、以下の如く構成されている。防振ハンドル１３１の構造および本体部１０３に対する装着構造につき、図１〜図４を参照しつつ説明する。

図１に示すように、防振ハンドル１３１は、本体部１０３の後部（図中右側）を覆うためのカバー部材１３３と、当該カバー部材１３３に装着されるグリップ１３５とによってハンドルアッセンブリとして構成されている。グリップ１３５は、上端と下端に取付脚部１３５ａ，１３５ｂを有する側面視で概ねコの字形に形成されている。グリップ１３５は、一端側（下端側）の取付脚部１３５ｂが回動軸１３９を介してカバー部材１３３の後端下部に前後方向に回動可能に装着される。グリップ１３５の他端側（上端側）の取付脚部１３５ａには、振動吸収用の弾性体としてのコイルバネ１４１を収容するためのバネ収容空間１４７が形成され、カバー部材１３３には、バネ収容空間１４７に対向する部位にコイルバネ１４１が貫通するためのバネ貫通空間１４９が形成されている。なお回動軸１３９を介してのグリップ１３５の回動方向は、当該グリップ１３５に対するハンマビット１１１の長軸方向の振動の入力方向と概ね一致するように設定されている。

コイルバネ１４１は、本体部１０３側（ギアハウジング１０７）にバネ受部材１５１を介して着脱自在に保持されており、防振ハンドル１３１を本体部１０３に装着する際に、上記のバネ貫通空間１４９およびバネ収容空間１４７内に収容される構成とされる。このことについては後述する。

またグリップ１３５は、上端側の取付脚部１３５ａにおいては、カバー部材１３３に対し振動吸収のための相対移動（回動軸１３９を回動中心とする回動）が許容されるように、当該取付脚部１３５ａの先端がカバー部材１３３の筒状部１３３ａに対し相互に嵌り合う構成とされるとともに、図３に示すように、グリップ１３５側からカバー部材１３３のボス部１３３ｂに捻じ込まれたストッパボルト１４３によって抜け止めされている。そしてストッパボルト１４３を取り外したとき、グリップ１３５は、上端側の取付脚部１３５ａがカバー部材１３３から離間する位置へと回動軸１３９を中心として回動することが可能とされている。

かくして、カバー部材１３３にグリップ１３５が組み付けられたアッセンブリ構造の防振ハンドル１３１が構成される。かかる防振ハンドル１３１は、カバー部材１３３をモータハウジング１０５およびギアハウジング１０７の後端部に止着ネジ１３７を介して止着することで装着される。カバー部材１３３は、図１に矢印で示すように、本体部１０３におけるモータハウジング１０５およびギアハウジング１０７に対しハンマビット１１１の長軸方向から被さるように嵌め込まれるとともに、この状態で、所定の複数箇所が止着ネジ１３７によって着脱自在に止着される構成とされる。このとき、ギアハウジング１０７にバネ受部材１５１を介して保持されているコイルバネ１４１がカバー部材１３３のバネ貫通空間１４９を通してグリップ１３５のバネ収容空間１４７内に収容される。このコイルバネ１４１の収容状態が図２〜図４に示されている。

コイルバネ１４１は、直線運動を行うハンマビット１１１の移動線上に近接した後方位置に設定されている。そしてコイルバネ１４１の弾発力の作用方向（軸方向）は、振動の入力方向である、ハンマビット１１１の長軸（図１中の左右）方向に対応している。図３に示すように、バネ受部材１５１によって軸方向の一端部が保持されたコイルバネ１４１は、本体部１０３に対する防振ハンドル１３１の装着状態においては、カバー部材１３３内を貫通するように配置されるとともに、軸方向の他端がグリップ１３５に形成されたバネ座部１４５に当接される。

図７にはバネ受部材１５１およびコイルバネ１４１が平面視として示され、また図６にはギアハウジング１０７の後端部に装着された状態のバネ受部材１５１が図５のＡ矢視方向から見た正面視として示されている。バネ受部材１５１は、図示のように、左右対称形に形成されている。すなわち、バネ受部材１５１は、図５のＡ矢視方向から見た正面中央上部には、後面側に所定長さで突出するバネ保持用としての円形の凸部１５１ａを有するとともに、当該凸部１５１ａの前面側には、左右両側に溝部１５１ｂが形成された係止部１５１ｃを有する。さらに左右の両側下部には、筒部１５１ｄを有するとともに、当該筒部１５１ｄの外面には、係止爪１５１ｅを有する形状に形成されている。そしてバネ受部材１５１は、ギアハウジング１０７の後端部に対し上方から差し込むようにして装着されるとともに、当該バネ受け部材５１の凸部１５１ａに対しコイルバネ１４１がその一端内径部を嵌合することで保持される。

図５にはギアハウジング１０７の外郭形状が側面視によって示され、図６には図５のＡ矢印方向から見たギアハウジング１０７の外郭形状（バネ受部材１５１が装着された状態）が示されている。通常、アルミ成形品からなるギアハウジング１０７は、電動ハンマ１０１としての組み付け状態においては、その全体が樹脂製のカバーによって被覆される。すなわち、図１においては、ギアハウジング１０７の大部分が当該樹脂製のカバーによって被覆された状態（後端部が露出した状態）として示されている。

ギアハウジング１０７の後端部には、止爪１０７ａおよび突起１０７ｂが設けられ、当該ギアハウジング１０７に対するバネ受部材１５１の装着時において、止爪１０７ａがバネ受部材１５１の溝部１５１ｂに嵌り込む（図３参照）とともに、突起１０７ｂがバネ受部材１５１の係止爪１５１ｅに係合（図２参照）する構成とされる。これにより、バネ受部材１５１は、ギアハウジング１０７に対し前後方向および左右方向の動きが拘束された状態で安定状態に装着される。なおカバー部材１３３は、図２に示すように、バネ受部材１５１の筒部１５１ｄに捻じ込まれた止着ネジ１５３を介して止着されている。これによりカバー部材１３３とバネ受部材１５１とは、相互間にガタツキのない状態で接合される。またグリップ１３５には、図２に示すように、駆動モータ１１３の電源スイッチ１２５を操作するトリガ１２７が設けられている。

本実施の形態に係る電動ハンマ１０１は上記のように構成される。トリガ１２７の引き絞り操作により電源スイッチ１２５を介して駆動モータ１１３が通電駆動されると、上述したように駆動モータ１１３の回転出力は、クランク機構１１５を介して直線運動に変換されるとともに、ストライカ１１９およびインパクトボルト１２１によって構成される打撃機構１２３を介してハンマビット１１１に打撃動作として付加され、被加工材に対するハンマビット１１１によるハンマ作業が遂行されることになる。なお電動ハンマ１０１によるハンマ作業は、作業者がグリップ１３５を把持しつつ本体部１０３側へと当該グリップ１３５に押圧力を作用させる形態で遂行される。このハンマ作業時において、ハンマビット１１１が駆動される際に、本体部１０３には衝撃的かつ周期的な振動が発生するが、この振動の本体部１０３側から防振ハンドル１３１のグリップ１３５側への入力は、コイルバネ１４１の振動吸収作用によって低減することができる。

さて、本実施の形態では、グリップ１３５の振動吸収用として備えられるコイルバネ１４１を、当該グリップ１３５とギアハウジング１０７との間に位置する（介在する）中間物としてのカバー部材１３３を貫通して配置するとともに、バネ受部材１５１を介してギアハウジング１０７側に保持する構成としている。このため、図１に示すように、止着ネジ１３７および１５３を取り外し、カバー部材１３３を本体部１０３から取り外した状態、すなわち防振ハンドル１３１の離脱状態では、バネ受部材１５１を介して保持されたコイルバネ１４１は、ギアハウジング１０７の後部側にその全体が突出（露出）された態様で残留することになる。この状態のコイルバネ１４１は、バネ受部材１５１から簡単に取り外すことができる。

すなわち、本実施の形態によれば、防振ハンドル１３１を電動ハンマ１０１の本体部１０３から離脱するだけで、コイルバネ１４１を、バネ定数の異なる他のコイルバネあるいは弾性体でない（剛体の）スリーブ等に容易に変更し、ユーザーの要求に応じた特性を持つ防振ハンドル１３１を有する電動ハンマ１０１を提供することが可能となる。

また本実施の形態では、コイルバネ１４１がカバー部材１３３内を貫通してグリップ１３５とギアハウジング１０７との間に介在される構成のため、グリップ１３５の取付脚部１３５ａ，１３５ｂにつき現状の寸法を維持しつつ、当該コイルバネ１４１がカバー部材１３３を貫通する領域に相当する分だけ、当該コイルバネ１４１の軸方向（振動吸収方向）の配置スペースを広く（長く）取ることが可能となる。これにより、いわゆるコイルバネ１４１に関する設計上の自由度が高くなる。すなわち、配置スペースの面からの制約を受けることなく、要求される特性のコイルバネ１４１を自由に設定することが可能となる。換言すれば、コイルバネ１４１の配置スペースを拡大することが可能になることに伴い、当該コイルバネ１４１の軸方向長さを大きく設定して強度あるいは耐久性の向上を図ることが可能となる。

なお本実施の形態に係る電動ハンマ１０１においては、防振ハンドル１３１は、上述した態様とは異なる態様で本体部１０３から着脱することも可能であり、このことが図８に示されている。図８に示す態様では、グリップ１３５がカバー部材１３３から離脱されている。このときは、図３に示される抜止用のストッパボルト１４３がカバー部材１３３のボス部１３３ｂから抜き取られ、これによりカバー部材１３３に対しグリップ１３５における上端側の取付脚部１３５ａが自由状態とされる。この状態では、グリップ１３５は、回動軸１３９を回動支点にしてカバー部材１３３から離間した離脱位置へと回動することができる。すなわち、グリップ１３５は、ストッパボルト１４３を取り外した状態では、カバー部材１３３に対して振動吸収可能に装着される装着位置と、当該カバー部材１３３から離間される離脱位置との間で、回動軸１３９を回動中心として回動可能とされる。

従って、グリップ１３５を、上端側の取付脚部１３５ａがカバー部材１３３から離間される離脱位置へと回動変位させたときには、カバー部材１３３内に貫通状に配置されたコイルバネ１４１は、バネ受部材１５１に保持された状態で、ギアハウジング１０７側に残留する。この残留状態のコイルバネ１４１は、一部（後端側）がカバー部材１３３の後部から後方に突出される。従って、当該コイルバネ１４１の突出部位を掴んでバネ受部材１５１から容易に抜き取ることができる。すなわち、グリップ１３５をカバー部材１３３から離脱する態様においても、コイルバネ１４１の交換（変更）を簡便に遂行することができる。

なお本実施の形態に係る防振ハンドル１３１では、グリップ１３５が、カバー部材１３３に対し一端側においてはコイルバネ１４１を介して装着され、他端側においては回動軸１３９を介して装着される構成としたが、回動軸１３９を廃止し、両端につきそれぞれコイルバネ１４１を介して装着する構成に変更してもよい。またグリップ１３５の振動吸収用として備えられる弾性体は、コイルバネ１４１に変えてゴムを用いてもよい。また上述の実施形態では、防振ハンドル１３１を本体部１０３から離脱したとき、コイルバネ１４１が本体部１０３側に残留する構成としたが、逆に本体部１０３側から切り離されて防振ハンドル１３１側に残留する構成に変更してもよい。

また本実施の形態では、往復作動式作業工具の一例として、電動ハンマの場合で説明したが、電動ハンマに限らず、先端工具としてのドリルビットに長軸方向の打撃動作と回転動作を行わせて被加工材に穴明け作業等を遂行するハンマドリルに適用することが可能であるし、また電動ハンマやハンマドリル等の衝撃式作業工具のほか、先端工具としてのブレードに往復直線運動を行わせて被加工材の切断作業を行うレシプロソーやジグソー等の切断作業工具に適用することも可能である。

上記発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能とされる。
（態様１）
「請求項１〜４のいずれかに記載の往復作動式作業工具であって、
前記弾性体の弾発力は、作業者がグリップを把持しつつ前記作業工具本体側へ押圧するときの押圧方向と逆向きに作用する構成とされることを特徴とする往復動式作業工具。」
係る構成とすることにより、加工作業時おける防振効果を合理的に奏する往復動式作業工具を提供することができる。

本実施の形態に係る電動ハンマの全体構成を示す側面図である。 主要部の構成を示す縦断面図である。 主要部の構成を示す平断面図である。 主要部の構成を示す平断面図であり、グリップの振動吸収態様を示す。 ギアハウジングの外観を示す側面図である。 図５におけるＡ矢視図であり、ギアハウジングにバネ受部材が装着された状態として示している。 バネ受部材およびコイルバネを示す平面図である。 本体部に対する防振ハンドルの離脱態様の別形態を示す側面図である。

符号の説明

１００ 電動ハンマ（往復作動式作業工具）
１０３ 本体部（作業工具本体）
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０７ａ 止爪
１０７ｂ 突起
１０９ ツールホルダ
１１１ ハンマビット（先端工具）
１１３ 駆動モータ
１１５ クランク機構
１１７ ピストン
１１９ ストライカ
１２１ インパクトボルト
１２３ 打撃機構
１２５ 電源スイッチ
１２７ トリガ
１３１ 防振ハンドル
１３３ カバー部材
１３３ａ 筒状部
１３３ｂ ボス部
１３５ グリップ
１３５ａ 上端側の取付脚部
１３５ｂ 下端側の取付脚部
１３７ 止着ネジ
１３９ 回動軸
１４１ コイルバネ（弾性体）
１４３ ストッパボルト
１４５ バネ座部
１４７ バネ収容空間
１４９ バネ貫通空間
１５１ バネ受部材
１５１ａ 凸部
１５１ｂ 溝部
１５１ｃ 係止部
１５１ｄ 筒部
１５１ｅ 係止爪
１５３ 止着ネジ

Claims (4)

1. 作業工具本体と、当該作業工具本体に弾性体を介して装着される防振ハンドルと、を有し、
   前記防振ハンドルは、前記作業工具本体の後端部に止着されたカバー部材と、当該カバー部材の後部に振動吸収のための相対移動が許容されるよう装着されるグリップによって構成されている往復作動式作業工具であって、
   前記弾性体は、前記カバー部材内を貫通して延在されるとともに、前記作業工具本体と前記グリップとの間に介在状に取り付けられることを特徴とする往復作動式作業工具。
2. 請求項１に記載の往復作動式作業工具であって、
   前記カバー部材は、前記作業工具本体に着脱自在とされており、当該カバー部材が前記グリップと共に当該作業工具本体から離脱された状態では、前記弾性体の交換が可能とされていることを特徴とする往復作動式作業工具。
3. 請求項２に記載の往復作動式作業工具であって、
   前記カバー部材が前記グリップと共に当該作業工具本体から離脱されたとき、前記弾性体は、前記グリップから離脱されるとともに、前記作業工具本体側に当該作業工具本体の後部から突出した状態で残留することを特徴とする往復作動式作業工具。
4. 請求項１に記載の往復作動式作業工具であって、
   前記グリップは、一端側においては前記カバー部材に対し回動軸を介して相対的に回動自在に装着され、他端側においては前記作業工具本体との間に前記弾性体を介在した状態で、かつ前記回動軸を回動中心とする回動が許容された状態で前記カバー部材に着脱自在に装着される構成であり、前記グリップの他端側を前記カバー部材から取り外すとともに、前記回動軸を回動中心として当該グリップを当該カバー部材から離間する離脱位置へ回動させたときには、前記弾性体は、当該グリップから離脱されるとともに、前記作業工具本体側に前記カバー部材の後部から突出した状態で残留することを特徴とする往復作動式作業工具。

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