JP5467514B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は打撃工具に関する。

打撃工具としては、例えば特許文献１に示されるハンマドリルが知られている。このハンマドリルは、モータに回転駆動される中間軸にスプライン係合しているクラッチと中間軸上に回転可能に遊嵌されている運動変換部との係合によって、中間軸に伝達されたモータの回転力を運動変換部に伝達してピストンを往復運動させ、ピストンにより空気バネを圧縮しこの圧縮の反力を打撃子及び中間子を介して先端工具に打撃力として伝達している。

このハンマドリルの打撃力は空気バネの圧縮量に応じているが、空気バネの圧縮量はピストンの往復移動量に応じている。即ち打撃力はピストンの往復移動量に応じている。また、打撃力を調整する方法として、特許文献２に示されるように、運動変換部を回転可能に設け、ピストンの往復移動量を変化させることによって、打撃力を調整する打撃工具が提案されている。

特開２００３−７１７４５号公報 特開平９−１９８７６号公報

打撃力が強いハンマドリルを脆い材質の被削物に用いた場合には、その打撃力の強さにより被削物が破損するおそれがある。また打撃力が弱いハンマドリルを固い材質の被削物に用いた場合には、穿孔速度が低下して作業効率が落ちることがあった。一方、特許文献２記載の打撃工具は、運動変換部を回転可能に設けるために、構造が複雑となり、製品の組みつけが難しいという欠点があった。

よって本発明は、組立が容易な構成であり、且つ、打撃力を調整できる打撃工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、回転運動を出力する出力部と、該出力部の回転運動が伝達され、該回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、該クランク機構で変換された往復運動を先端工具に伝達する打撃機構と、を備え、該クランク機構は、該出力部に接続されるクランク軸部と、該クランク軸部に設けられると共に該打撃機構に接続されるクランクピンと、を有し、該クランクピンと該打撃機構とが接続される接続位置は可変に設けられ、該クランク軸部の中心軸から該接続位置の偏心量を変化させる偏心量変更機構を備えた打撃工具を提供する。

上記構成の打撃工具において、該クランクピンは該中心軸に対して傾斜するように該クランク軸部に設けられ、該偏心量変更機構は、該クランクピンを該中心軸方向に移動可能であることが好ましい。

これらのような構成によると、打撃機構に伝達される往復運動の振幅（往復移動量）を変化させることができる。打撃機構の打撃力は、打撃機構に伝達される往復運動の往復移動量に依存するため、往復運動の往復移動量を変化させることにより、打撃力を変化させることができる。

また該偏心量変更機構は、該打撃機構を保持する第一ハウジングと、該クランク機構を回転可能に軸支する第二ハウジングとから構成され、該第一ハウジングと該第二ハウジングとの間には、該中心軸方向を螺進退方向とするネジ部が介在し、該ネジ部の螺進退に応じて該第二ハウジングは、該第一ハウジングに対して該中心軸方向へと移動することが好ましい。

このような構成によると、簡単な構成で偏心量変更機構を構成することができるので、打撃工具の組立が容易になる。

本発明の打撃工具によれば、組立が容易であり、かつ打撃力を調整することができる。

本発明の第一の実施の形態に係るハンマドリルの側面断面図。 図１のII-II線に沿った断面図。 図１のIII-III線に沿った断面図。 第二ハウジングを回動させた状態での図１のII-II線に沿った断面図。 第二ハウジングを回動させた状態での図１のIII-III線に沿った断面図。 本発明の第二の実施の形態に係るハンマの側面断面図。 本発明の第二の実施の形態に係るハンマのクランク機構周辺を表す断面図。 本発明の第二の実施の形態に係るハンマのクランク機構周辺を表す断面図であってピストンの往復移動量を変化させた状態に係る図。

本発明の第一の実施の形態による電動工具について図１乃至図５に基づき説明する。図１に示される打撃工具であるハンマドリル１は、ハウジング２と、モータ３と、往復運動変換機構４と、打撃機構５とを主に備え、ドリルビット等の先端工具１Ａを装着可能に構成されており、打撃による穿孔及び回転切削による穿孔が可能な工具である。

ハウジング２は、ハンドル部２１と、モータハウジング２２と、支持部材２３と、ギアハウジング２４とから主に構成されている。以下の説明においては、モータハウジング２２からハンドル部２１が延出される方向を下方向として上下方向を定義し、モータハウジング２２からギアハウジング２４へと向かう方向を前方向として前後方向を定義する。

ハンドル部２１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（図示せず）が内蔵されている。図示せぬスイッチ機構には使用者により操作可能なトリガ１２が機械的に接続されている。電源ケーブル１１はスイッチ機構を外部電源（図示せず）に接続し、トリガ１２を操作することにより、スイッチ機構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２２は、ハンドル部２１の上部に設けられており、内部にモータ３を内蔵している。ハンドル部２１とモータハウジング２２とは、硬質樹脂成型品で一体成型されている。

支持部材２３は、モータハウジング２２の前側に配置されてモータハウジング２２とギアハウジング２４とを接続しており、基部２３Ａと、シリンダ部支持部２３Ｂと、軸保持部２３Ｃとから主に構成されている。

基部２３Ａは、モータ３の前側に配置されてモータ３が収容されるモータハウジング２２を閉止しており、モータ３の後述の出力軸部３１が挿通されて貫通する貫通孔２３ａが穿設されている。貫通孔２３ａ内には、後述の出力軸部３１を軸支するベアリング２３Ｄと後述の第二ハウジング２６を軸支するベアリング２３Ｅとが配置されている。これらベアリング２３Ｄ、２３Ｅは、それぞれの中心軸が同軸になるように配置されている。

シリンダ部支持部２３Ｂは、基部２３Ａの上方位置から前側に向けて延出されて構成されており、前後方向と直交する断面が半円弧と該半円弧の両端から略平行に延出される一対の辺から規定される略Ｕ字状を成し、下側へ向けて開口する空間２３ｂが形成されている。またシリンダ部支持部２３Ｂの前端位置には、前後方向を中心軸方向とする環状のメタル軸受２３Ｆが配置されており、メタル軸受２３Ｆで打撃機構５を前後方向かつ軸周りに回転可能に支持している。

軸保持部２３Ｃは、基部２３Ａの前方であって、シリンダ部支持部２３Ｂ前端位置の下側に配置されており、後述の中間ギア保持部４５を回転可能に支持するメタル軸受２３Ｇがベアリング２３Ｄ、２３Ｅと同軸になるように配置されている。

ギアハウジング２４は、第一ハウジング２５と第二ハウジング２６とから主に構成されている。第一ハウジング２５は、円筒状に構成されて第二ハウジング２６と往復運動変換機構４と打撃機構５とを内蔵している。第一ハウジング２５の先端部分には打撃機構５を回転可能に支持するベアリング２４Ｂが装着されており、後端位置は支持部材２３を介してモータハウジング２２に接続されている。第一ハウジング２５の下側には、第二ハウジング２６を貫通して後述のクラッチレバー４２Ｄと係合しクラッチレバー４２Ｄを操作するチェンジレバー２４Ａが設けられている。また第一ハウジング２５のチェンジレバー２４Ａ後方位置には、第二ハウジング２６に設けられた後述のピン２６Ｇが貫通して延出される貫通孔が形成されている。また第一ハウジング２５において、ベアリング２４Ｂの近傍位置には、第二ハウジング２６を軸支する軸受２５Ｂがベアリング２３Ｅと同軸上に配置されている。

第二ハウジング２６は、前側に位置する第一形成部２６Ａと後側に位置する第二形成部２６Ｂとが組合されて構成され、内部に往復運動変換機構４を収容する収容空間２６ａが形成されたバスタブ形状を成しており、バスタブ形状の上端縁部分であって第一形成部２６Ａの前端位置と第二形成部２６Ｂの後端位置とにそれぞれ前側回動軸部２６Ｃと後側回動軸部２６Ｄとを有している。前側回動軸部２６Ｃは軸受２５Ｂに軸支されており、後側回動軸部２６Ｄはベアリング２３Ｅに軸支されている。よって第二ハウジング２６は、前後方向と直交する断面において、軸受２５Ｂ及びベアリング２３Ｅの軸心を回動中心として回動することができる。ベアリング２３Ｅの軸心は後述の出力軸部３１を軸支するベアリング２３Ｄの軸心と同軸であるため、第二ハウジング２６は後述の出力軸部３１の軸心と同軸で回動することができる。また後側回動軸部２６Ｄには貫通孔２６ｂが形成されている。貫通孔２６ｂは後側回動軸部２６Ｄの軸心を通り後側回動軸部２６Ｄの前後に貫通し、貫通孔２３ａに連通している。

第二ハウジング２６において、収容空間２６ａ内面の前側に位置する第一形成部２６Ａ及び後側に位置する第二形成部２６Ｂには、それぞれ軸受２６Ｅ及びベアリング２６Ｆが前後方向を軸方向として同軸上に設置されている。第二ハウジング２６において第一形成部２６Ａの底壁部分には、後述のクラッチレバー４２Ｄを第二ハウジング２６外に突出させるための開孔が形成されている。

また第二ハウジング２６の底壁部分において、第一形成部２６Ａの後端と第二形成部２６Ｂの前端とが上下に重なる位置には、第一ハウジング２５外に突出するピン２６Ｇが下方に向けて突出している。このピン２６Ｇは、第一形成部２６Ａと第二形成部２６Ｂとのそれぞれに係合して、第一形成部２６Ａと第二形成部２６Ｂとを接続している。上述のように第二ハウジング２６を、第一形成部２６Ａと第二形成部２６Ｂとを前後から組合せてバスタブ状に構成することにより、バスタブ内である収容空間２６ａへの往復運動変換機構４の収容、特に後述の中間軸部４１の軸受２６Ｅ及びベアリング２６Ｆへの装着が容易になる。

モータ３は回転運動を出力する出力軸部３１を有し、出力軸部３１が貫通孔２３ａ内に位置して貫通孔２６ｂを貫通するようにモータハウジング２２内に配置されている。出力軸部３１の貫通孔２６ｂから突出した部分には、ピニオンギア３１Ａが設けられており、出力軸部３１の基端部分には出力軸部３１と同軸一体回転してモータ３を冷却するファン３２が設けられている。

往復運動変換機構４は、主に第二ハウジング２６の収容空間２６ａ内に配置されており、中間軸部４１と、クラッチ部４２と、球形カム部４３と、運動変換部４４と中間ギア保持部４５とから主に構成されている。

中間軸部４１は、前後端をそれぞれ軸受２６Ｅ及びベアリング２６Ｆに軸支されて第二ハウジング２６内に軸受２６Ｅ及びベアリング２６Ｆの軸心周りに回転可能に配置されており、後端位置及び前端位置にそれぞれ第一ギア４１Ａ及び第二ギア４１Ｂが同軸一体回転するように設けられている。第一ギア４１Ａは、ピニオンギア３１Ａと噛合して、モータ３の回転力を中間軸部４１に伝達している。第二ギア４１Ｂは中間ギア保持部４５にモータ３の回転力を伝達している。

中間軸部４１を支持する第二ハウジング２６は、上述のように出力軸部３１の軸心と同軸で回動するため、中間軸部４１（第一ギア４１Ａ）と出力軸部３１（ピニオンギア３１Ａ）との間の距離は常に一定である。故に第一ギア４１Ａとピニオンギア３１Ａとは、第二ハウジング２６の回動状態にかかわらず、常に安定した噛合状態を保つことができる。

また中間軸部４１において第一ギア４１Ａと第二ギア４１Ｂとの間には、前後方向を溝方向とするスプライン部４１Ｃが設けられている。

クラッチ部４２は、摩擦摺動部４２Ａと、付勢部４２Ｂと、バネ４２Ｃと、クラッチレバー４２Ｄとから主に構成されている。摩擦摺動部４２Ａは、後端面が球形カム部４３と当接可能に構成されており、スプライン部４１Ｃにスプライン係合している。よって摩擦摺動部４２Ａは、中間軸部４１に対して前後方向に移動可能であると共に、中間軸部４１と同軸一体回転する。付勢部４２Ｂは摩擦摺動部４２Ａの前方に位置し中間軸部４１に装着されて中間軸部４１に対して前後動可能に構成されている。バネ４２Ｃは摩擦摺動部４２Ａと付勢部４２Ｂとの間に介在している。よって付勢部４２Ｂが後方に移動することにより、バネ４２Ｃにより弾発的に摩擦摺動部４２Ａを後方（球形カム部４３側）に付勢することが可能になる。クラッチレバー４２Ｄは、一端が付勢部４２Ｂに係合すると共に他端がチェンジレバー２４Ａに固定されている。よってクラッチレバー４２Ｄは、チェンジレバー２４Ａの操作に応じて前後動することができる。

球形カム部４３は略真球状に構成された球形カムであって中間軸部４１に対して回転可能であり、摩擦摺動部４２Ａの後方に位置するように中間軸部４１に装着されている。故に摩擦摺動部４２Ａと当接しない限り球形カム部４３は中間軸部４１と同軸一体回転することは無い。また球形カム部４３の真球を成す部分の表面には、中間軸部４１の軸と直交しないように交差し球面外周全周に亘る溝が形成されている。

運動変換部４４は、環状部４４Ａとボール４４Ｂとアーム４４Ｃとから主に構成されている。環状部４４Ａは環状に構成されて球形カム部４３に環装されており、環状の内周面に一連となる溝が形成されている。

ボール４４Ｂは、球形カム部４３の溝と環状部４４Ａの溝とに入り込むように、球形カム部４３と環状部４４Ａとの間に介在している。よって球形カム部４３の回転が環状部４４Ａに伝達されることは抑制される。

アーム４４Ｃは、環状部４４Ａの外周から環状部４４Ａの半径方向に延びるように延出されており、表面が滑らかな円柱状に構成されている。上述のように環状部４４Ａはボール４４Ｂにより回転することは抑制されるが、ボール４４Ｂが球形カム部４３の溝に挿入されているため、環状部４４Ａ及びアーム４４Ｃは、球形カム部４３の溝の形状に応じて、球形カム部４３回転時に前後方向に揺動することができる。このアーム４４Ｃの揺動は、球形カム部４３の溝の形状に依存してその揺動角度が規定されるため、球形カム部４３の回転数とアーム４４Ｃの揺動角度との間には比例関係等は存在しない。また、球形カム部４３の形状に依存してアーム４４Ｃの揺動が行われるため、この揺動の中心は球形カム部４３の中心（中間軸部４１の中心軸上）と一致する。このような構成及び動作の運動変換部４４により、回転運動を往復運動（揺動運動）に変換することができる。

中間ギア保持部４５は、ピン４５Ａと中間ギア４５Ｂとから主に構成されている。ピン４５Ａは、前端が第二ハウジング２６において出力軸部３１の軸心延長線上に固定され、後端がメタル軸受２３Ｇに軸支されている。中間ギア４５Ｂは、ピン４５Ａに回転可能に軸支され、第二ギア４１Ｂに噛合すると共に打撃機構５に噛合している。

打撃機構５は、シリンダ５１と、ピストン５２と、打撃子５３と、中間子５４とから主に構成されている。シリンダ５１は、第一ハウジング２５内であって、第二ハウジング２６の上側近傍位置に配置され、メタル軸受２３Ｆ及びベアリング２４Ｂによりハウジング２に回転可能に支持されている。シリンダ５１の外周であって中間ギア４５Ｂ近傍には、図２に示されるように中間ギア４５Ｂと噛合するシリンダギア５１Ａがシリンダ５１と同軸回転可能に固定されている。中間ギア４５Ｂとシリンダギア５１Ａとの噛合により、シリンダ５１はその軸心を中心としてハウジング２に対して回転することができる。またシリンダギア５１Ａの前端面は凹凸状に形成されている。

図１に示されるようにシリンダギア５１Ａとシリンダ５１との間には、遮断機構が介在している。遮断機構は、シリンダギア５１Ａの前面と当接するようにシリンダ５１外周上に設けられた鍔部５１Ｂと、シリンダギア５１Ａを挟んで鍔部５１Ｂの反対側に設けられシリンダギア５１Ａを鍔部５１Ｂに付勢するバネ５１Ｃとから構成されている。鍔部５１Ｂのシリンダギア５１Ａ前面と当接する位置には凹凸形状が形成されている。通常回転時では、バネ５１Ｃによりシリンダギア５１Ａを鍔部５１Ｂに付勢し、シリンダギア５１Ａ前面の凹凸形状と鍔部５１Ｂの凹凸形状とが係合してシリンダ５１とを一体に回転させる。先端工具１Ａが被削材に食い込む等の急激な回転の変化があった場合には、バネ５１Ｃの付勢力に抗ってシリンダギア５１Ａ前面の凹凸形状と鍔部５１Ｂの凹凸形状とが外れ、シリンダ５１がシリンダギア５１Ａに対して空転し、急激な回転の変化の伝達を遮断することができる。

シリンダ５１は、内部に空間５１ａが画成されており、空間５１ａはシリンダ５１の前側及び後側でそれぞれ開口している。シリンダ５１の前側には先端工具１Ａの装着箇所となる工具保持部１５が設けられている。工具保持部１５は、シリンダ５１の前側の開口から空間５１ａ内に先端工具１Ａを挿入可能となっており空間５１ａ内に挿入された先端工具を固定可能となっている。

ピストン５２は、シリンダ５１後端の開口部分から空間５１ａ内に前後方向及びシリンダ５１の周方向に往復摺動可能に配置され、筒部５２Ａと接続部５２Ｂとから一体に構成されている。前後方向に延びる筒状のシリンダ５１内にピストン５２が配置されているため、ピストン５２は、シリンダ５１に対して前後方向と交差する方向へ移動することはない。筒部５２Ａは前側が開口し後側が閉塞された略円筒状に構成されており、内部に空気室５２ａが画成されている。空気室５２ａを画成する壁部分であってピストン５２の側面部分には、複数の空気孔５２ｂが形成されている。また筒部５２Ａの外径は、空間５１ａの後端側の内径と略同一に構成されている。接続部５２Ｂは筒部５２Ａの後端側に設けられており、図３に示されるように、アダプタ５２Ｃを介してアーム４４Ｃに接続されている。アダプタ５２Ｃは、前後方向と直交する軸を回動軸として接続部５２Ｂに回動可能に支持されると共に、この回動軸と直交するように穿設されてアーム４４Ｃが隙間嵌めされる孔５２ｃを備えている。よってアーム４４Ｃが往復揺動した際に、アーム４４Ｃとアダプタ５２Ｃとの間には滑りが生じるため、アーム４４Ｃからピストン５２には前後方向の運動のみが伝達される。ピストン５２の前後方向における移動量は、上述の運動変換部４４におけるアーム４４Ｃの揺動角度を２θ、アーム４４Ｃが最も揺動した状態における揺動中心からアダプタ５２Ｃまでの距離をＬと規定すると、Ｌ×２ｓｉｎθで与えられる。図３に示されるようにピストン５２の中心、出力軸部３１の中心、及び中間軸部４１の中心が、上下方向に延びる同軸上に配置された状態で、アーム４４Ｃの揺動中心からアダプタ５２Ｃまでの距離Ｌは、Ｌ１になり、この状態でのピストン５２の移動量はＬ１×２ｓｉｎθになる。

図１に示される打撃子５３は、ピストン５２の空気室５２ａ内に往復摺動可能に配置されている。打撃子５３は、ピストン５２が後側から前側へと移動した際に、空気室５２ａ内の圧縮された空気の圧力（空気バネ）により、前側へと移動可能に構成されている。

中間子５４は、シリンダ５１の空間５１ａ内において、ピストン５２と工具保持部１５との間の部分に、打撃子５３と先端工具１Ａとのそれぞれに接触するように摺動可能に配置されている。よって打撃子５３が中間子５４を打撃した際に、その打撃力は中間子５４を介して先端工具１Ａに加えられる。

ハンマドリル１で作業を行う際には、トリガ１２を引くことによりモータ３に通電されて、往復運動変換機構４が駆動されることにより、ピストン５２が前後動する。ピストン５２の後方から前方への移動により空気バネが発生し、この空気バネにより打撃子５３が前側へと付勢されて中間子５４を打撃し、中間子５４の前側に位置する先端工具１Ａに打撃力を付加している。この打撃力は空気バネの圧縮量に応じているが、空気バネの圧縮量はピストン５２の往復移動量に応じている。即ち打撃力はピストン５２の往復移動量に応じている。

ピストン５２は、上述のようにアーム４４Ｃの往復揺動に基づき前後動され、その往復移動量はＬ×２ｓｉｎθで与えられる。しかしアーム４４Ｃの往復揺動する角度はモータ３の回転数に関わらず一定であるため、ピストン５２の往復移動量を変化させるには、アーム４４Ｃの揺動中心からアダプタ５２Ｃまでの距離：Ｌを変更すればよい。具体的には、ピン２６Ｇを操作して、図４に示されるように第一ハウジング２５に対して第二ハウジング２６を回動させる。第二ハウジング２６は、出力軸部３１と同軸のベアリング２３Ｅ及び軸受２５Ｂにより軸支され出力軸部３１を通る軸周りに回動しているため、第二ハウジング２６に軸支されている中間軸部４１から出力軸部３１までの距離は変化しない。しかしこの回動により中間軸部４１からアダプタ５２Ｃまでの距離は短くなり、故にアーム４４Ｃの揺動中心からアダプタ５２Ｃまでの距離：ＬがＬ２になり、この距離に基づきピストン５２の往復移動量はＬ２×２ｓｉｎθとなる。Ｌ２＜Ｌ１であるので、第二ハウジング２６を回動させることにより、ピストン５２の往復移動量を小さくすることができ、これにより先端工具１Ａによる打撃力を小さくすることができる。

また中間ギア４５Ｂが軸支されているピン４５Ａは第二ハウジング２６の回動中心である出力軸部３１の軸心と同軸上に配置されているため、図５に示されるように第二ハウジング２６が回動したとしても第二ハウジング２６に保持されている中間軸部４１（第二ギア４１Ｂ）と中間ギア４５Ｂとの間の距離は常に一定である。故に第二ギア４１Ｂと中間ギア４５Ｂとは、第二ハウジング２６の回動状態にかかわらず、常に安定した噛合状態を保つことができ、出力軸部３１からシリンダギア５１Ａまでの駆動力の伝達を効率よく行うことができる。

第一の実施の形態では、第一ハウジング２５と第二ハウジング２６とから機構間距離変換機構を構成しており、第一ハウジング２５に対して第二ハウジング２６を回動させることにより打撃機構５に対する往復運動変換機構４の位置を変え、確実かつ容易に打撃機構５から往復運動変換機構４までの距離を変更して打撃力を変化させることができる。

また往復運動変換機構４は、主に中間軸部４１により第二ハウジング２６に保持されているが、中間軸部４１は、軸受２６Ｅ及びベアリング２６Ｆを介して、第一形成部２６Ａ及び第二形成部２６Ｂに保持されている。よって往復運動変換機構４を第二ハウジング２６に装着するには、第二ハウジング２６を第一形成部２６Ａと第二形成部２６Ｂとに分解した状態で往復運動変換機構４を装着すればよく、容易に第二ハウジング２６に往復運動変換機構４を装着することができる。

次に本発明の第二の実施の形態に係る電動工具について図６乃至図８に基づき説明する。図６に示される電動工具であるハンマ１０１は、ハウジング１０２と、モータ１０３と、クランク機構１０４と、打撃機構１０５とを主に備え、ビット等の先端工具１０１Ａを装着可能に構成されており、打撃による穿孔が可能な工具である。

ハウジング１０２は、ハンドル部１２１と、モータハウジング１２２と、クランクハウジング１２３と、シリンダハウジング１２４と、スリーブ１２５とから主に構成されている。以下の説明においては、ハンドル部１２１からモータハウジング１２２及びクランクハウジング１２３へと向かう方向を前方として前後方向を定義し、モータハウジング１２２からクランクハウジング１２３へと向かう方向を上方向として上下方向を定義する。

ハンドル部１２１は、ハンマ１０１の最後端に位置しており、電源ケーブル１１１が取付けられると共に、スイッチ機構（図示せず）が内蔵されている。図示せぬスイッチ機構には使用者により操作可能なトリガ１１２が機械的に接続されている。電源ケーブル１１１はスイッチ機構を外部電源（図示せず）に接続し、トリガ１１２を操作することにより、スイッチ機構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１２２は、ハンドル部１２１の前方に設けられており、内部にモータ１０３を内蔵している。またモータハウジング１２２には、図７に示されるように、後述の出力軸部１３１を軸支するベアリング１２２Ａと、後述のクランク軸部１４１の下端１４１Ｂを軸支する軸受１２２Ｂが設けられている。軸受１２２Ｂは、後述の下端１４１Ｂを回転可能に軸支すると共に、軸受１２２Ｂに対する下端１４１Ｂの上下動を許容している。

図６に示されるようにクランクハウジング１２３は、ハンドル部１２１の前側であってモータハウジング１２２の上側に設けられており、クランク機構１０４を内蔵している。またクランクハウジング１２３内部には、図７に示されるように、上下方向を軸方向とし、スリーブ１２５を挿入可能な雌ネジ部１２３Ａが設けられている。またクランクハウジング１２３において、ハンドル部１２１と対向する壁には、後述の調整ノブ１２５Ｃが挿通される貫通孔１２３ａが形成されている。

図６に示されるように、シリンダハウジング１２４は、クランクハウジング１２３の前側に設けられており、打撃機構１０５が内蔵されている。またシリンダハウジング１２４の前端位置には、先端工具１０１Ａが装着されるフロントカバー１２４Ａが設けられており、フロントカバー１２４Ａの前端には、先端工具１０１Ａを保持する工具保持部１１５が設けられている。

図７に示されるようにスリーブ１２５は、略筒状に形成され、筒状の外周に雌ネジ部１２３Ａと螺合する雄ネジ部１２５Ａが設けられている。スリーブ１２５の略筒状の内部には、上下方向を回転軸方向としてクランク機構１０４を回転可能に支持するベアリング１２５Ｂが埋設されている。またスリーブ１２５の下端位置には、貫通孔１２３ａを貫通してクランクハウジング１２３外に突出する調整ノブ１２５Ｃが設けられている。調整ノブ１２５Ｃを操作することによって、スリーブ１２５がクランクハウジング１２３に対して回動して螺進退する。上述のハンドル部１２１、モータハウジング１２２、クランクハウジング１２３、シリンダハウジング１２４が第一ハウジングに該当し、スリーブ１２５が第二ハウジングに該当し、第一ハウジングと第二ハウジングとから偏心量変更機構が構成される。

図６に示されるように、モータ１０３は回転運動を出力する出力軸部１３１を有し、出力軸部１３１の先端がスリーブ１２５の下端近傍に位置すると共に出力軸部１３１の軸方向が上下方向と一致するようにモータハウジング１２２内に配置されている。出力軸部３１の先端（上端）には、ピニオンギア１３１Ａが設けられており、出力軸部１３１の基端部分には出力軸部１３１と同軸一体回転してモータ１０３を冷却するファン１３２が設けられている。またピニオンギア１３１Ａは、平ギア形状を成しており、上下方向において略長尺上に構成されている。

クランク機構１０４は、図７に示されるように、クランク軸部１４１と、クランクギア１４２とクランクピン１４３とから主に構成されている。クランク軸部１４１は、ベアリング１２５Ｂによりスリーブ１２５に対して回転可能かつ上下方向に移動不能に保持されている。クランク軸部１４１の上端部には、上下方向と直交する平面を有してクランク軸部１４１の中心軸Ｇと同軸の中心軸を有するクランクテーブル１４１Ａが設けられている。またクランク軸部１４１には下端１４１Ｂが規定され、下端１４１Ｂは軸受１２２Ｂに上下動可能、かつ回動可能に軸支されている。

クランクギア１４２は、平ギア形状を成しており、クランク軸部１４１と同軸一体回転するようにクランク軸部１４１の下端１４１Ｂ近傍に設けられ、ピニオンギア１３１Ａと噛合している。

クランクピン１４３は、クランク軸部１４１の中心軸Ｇから偏心した位置に設けられており、クランクテーブル１４１Ａの上面から、半径方向外周側に向かって斜め上方に向けて延出されている。

上述のようにスリーブ１２５は、クランクハウジング１２３等に対して上下動可能であるため、スリーブ１２５に支持されるクランク機構１０４も同様にクランクハウジング１２３等に対して上下動することができる。

打撃機構１０５は、シリンダ１５１と、ピストン部１５２と、打撃子１５３と、中間子１５４とから主に構成されている。シリンダ１５１は筒状に構成され、シリンダハウジング１２４内に移動不能に固定されており、筒状の内部に後端側からピストン部１５２、打撃子１５３、中間子１５４が、この順に並んで配置されている。またシリンダ１５１内空間において、ピストン部１５２と打撃子１５３との間には空気室１５１ａが規定されている。

ピストン部１５２は、ピストン１５２Ａと、ピストンピン１５２Ｂと、コンロッド１５２Ｃとから主に構成されている。ピストン１５２Ａは、シリンダ１５１内に前後への摺動のみ可能に配置され、ピストン１５２Ａの前後でシリンダ１５１内を気密的に隔離している。またピストン１５２Ａには、後端から前側に向けて穿設される開口１５２ａが形成されている。ピストンピン１５２Ｂは、開口１５２ａ内に露出し、かつ上下方向を軸方向としてピストン１５２Ａに設けられている。

コンロッド１５２Ｃは、前端が開口１５２ａ内に挿入されてピストンピン１５２Ｂに接続され、後端がクランクピン１４３に接続されている。コンロッド１５２Ｃにおいて開口１５２ａ内に挿入される部分は、開口１５２ａを画成する壁に対し、上下方向における隙間がほとんど無いように構成されている。よってコンロッド１５２Ｃは、ピストンピン１５２Ｂを介してピストン１５２Ａに接続された状態でピストン１５２Ａに対して上下動が不能になる。ピストン１５２Ａはシリンダ１５１及びシリンダ１５１を保持するシリンダハウジング１２４に対して上下動不能であるため、コンロッド１５２Ｃはシリンダハウジング１２４及びシリンダハウジング１２４に接続されるクランクハウジング１２３に対して上下動不能である。

コンロッド１５２Ｃの後端には、クランクピン１４３と接続される球体滑り軸受１５２Ｄが設けられている。球体滑り軸受１５２Ｄは、略球形状に構成されると共にその球形の直径方向に貫通する貫通孔１５２ｄを有しており、コンロッド１５２Ｃの後端に隙間嵌めされコンロッド１５２Ｃに対して回転可能に保持されると共に貫通孔１５２ｄ内にクランクピン１４３が隙間嵌めされている。貫通孔１５２ｄ内にクランクピン１４３が挿入されて球体滑り軸受１５２Ｄがクランクピン１４３に接続される位置を接続位置Ｓと定義する。

クランクピン１４３の軸方向とコンロッド１５２Ｃが動作する方向（ピストン１５２Ａが動作する方向で前後方向）とは直交しないため、クランクピン１４３にコンロッド１５２Ｃを直接回動可能に接続しても、クランク機構１０４の回転運動をピストン部１５２の往復運動に変換することはできない。しかし、クランクピン１４３とコンロッド１５２Ｃとの間には上述のように球体滑り軸受１５２Ｄが介在しているため、クランク機構１０４の回転力をコンロッド１５２Ｃの前後運動に変換することができる。コンロッド１５２Ｃにおける前後方向の移動量は、球体滑り軸受１５２Ｄが接続されるクランクピン１４３の接続位置Ｓにおける回動直径Ｌ１で規定されるため、ピストン１５２Ａの往復移動量Ｌは、Ｌ１の値になる。尚、球体滑り軸受１５２Ｄは、クランクピン１４３が貫通孔１５２ｄ内に隙間嵌めされているため、クランクピン１４３に対してクランクピン１４３の軸方向に移動可能である。即ちクランクピン１４３と打撃機構５と接続される接続位置Ｓは可変に設けられている。

図６に示される打撃子１５３は、シリンダ１５１内に、空気室１５１ａを挟んでピストン１５２Ａの前側に往復摺動可能に配置され、打撃子１５３の前後でシリンダ１５１内を気密的に隔離している。よって打撃子１５３は、ピストン１５２Ａが後側から前側へと移動した際に、空気室１５１ａ内の圧縮された空気の圧力（空気バネ）により、前側へと移動することができる。

中間子１５４は、シリンダ１５１内において、ピストン部１５２と工具保持部１１５との間の部分に、打撃子１５３と先端工具１０１Ａとのそれぞれに接触するように摺動可能に配置されている。よって打撃子１５３が中間子１５４を打撃した際に、その打撃力は中間子１５４を介して先端工具１０１Ａに加えられる。

第二の実施の形態に係るハンマ１０１では、クランクハウジング１２３とスリーブ１２５との螺合により、クランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５が上下動する構成である。よって図８のようにクランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５を下側に移動させると、スリーブ１２５に支持されているクランク機構１０４も下側へと移動する。クランクピン１４３と球体滑り軸受１５２Ｄを介して接続されているコンロッド１５２Ｃは、クランクハウジング１２３に対して上下動不能であるため、上述の接続位置Ｓは、クランクピン１４３に対して上側へと移動する。クランクピン１４３は、上述のように半径方向外側へと向けて斜めに構成されているため、接続位置Ｓにおける回転直径は、Ｌ２の値になり、ピストン１５２Ａの往復移動量Ｌも、Ｌ２の値になる。Ｌ２＞Ｌ１であるため、図８に示されるようにスリーブ１２５を下側に移動させることによりピストン１５２Ａの往復移動量を大きくして打撃力を大きくすることができる。即ち、クランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５を任意の位置に移動させることにより、打撃力を変更することができる。尚、クランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５が移動した際のピニオンギア１３１Ａとクランクギア１４２との噛合については、予めピニオンギア１３１Ａの上下長をクランクギア１４２の上下方向への移動量に対応した長さにすることにより、クランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５がいずれの位置に移動しても好適な噛合状態を得ることができる。

第二の実施の形態では、クランクハウジング１２３等とスリーブ１２５とから偏心量変更機構を構成しており、クランクハウジング１２３に対してスリーブ１２５を螺進退させることによりクランク軸部１４１の中心軸から接続位置Ｓの偏心量を変化させ、ピストン１５２Ａの往復運動量を変更して、打撃力を変化させることができる。またハンマ１０１を組立てる際に、スリーブ１２５のクランクハウジング１２３への装着は螺合により行われるため、その組立は容易になる。

１・・ハンマドリル １Ａ・・先端工具 ２・・ハウジング ３・・モータ
４・・往復運動変換機構 ５・・打撃機構 １１・・電源ケーブル １２・・トリガ
１５・・工具保持部 ２１・・ハンドル部 ２２・・モータハウジング
２３・・支持部材 ２３Ａ・・基部 ２３Ｂ・・シリンダ部支持部 ２３Ｃ・・軸保持部
２３Ｄ・・ベアリング ２３Ｅ・・ベアリング ２３Ｆ・・メタル軸受
２３Ｇ・・メタル軸受 ２３ａ・・貫通孔 ２３ｂ・・空間 ２４・・ギアハウジング
２４Ａ・・チェンジレバー ２４Ｂ・・ベアリング ２５・・第一ハウジング
２５Ｂ・・軸受 ２６・・第二ハウジング ２６Ａ・・第一形成部
２６Ｂ・・第二形成部 ２６Ｃ・・前側回動軸部 ２６Ｄ・・後側回動軸部
２６Ｅ・・軸受 ２６Ｆ・・ベアリング ２６Ｇ・・ピン ２６ａ・・収容空間
２６ｂ・・貫通孔 ３１・・出力軸部 ３１Ａ・・ピニオンギア ３２・・ファン
４１・・中間軸部 ４１Ａ・・第一ギア ４１Ｂ・・第二ギア ４１Ｃ・・スプライン部
４２・・クラッチ部 ４２Ａ・・摩擦摺動部 ４２Ｂ・・付勢部 ４２Ｃ・・バネ
４２Ｄ・・クラッチレバー ４３・・球形カム部 ４４・・運動変換部
４４Ａ・・環状部 ４４Ｂ・・ボール ４４Ｃ・・アーム ４５・・中間ギア保持部
４５Ａ・・ピン ４５Ｂ・・中間ギア ５１・・シリンダ ５１Ａ・・シリンダギア
５１Ｂ・・鍔部 ５１Ｃ・・バネ ５１ａ・・空間 ５２・・ピストン ５２Ａ・・筒部
５２Ｂ・・接続部 ５２Ｃ・・アダプタ ５２ａ・・空気室 ５２ｂ・・空気孔
５２ｃ・・孔 ５３・・打撃子 ５４・・中間子
１０１・・ハンマ １０１Ａ・・先端工具 １０２・・ハウジング １０３・・モータ
１０４・・クランク機構 １０５・・打撃機構 １１１・・電源ケーブル
１１２・・トリガ １１５・・工具保持部 １２１・・ハンドル部
１２２・・モータハウジング １２２Ａ・・ベアリング １２２Ｂ・・軸受
１２３・・クランクハウジング １２３Ａ・・雌ネジ部 １２３ａ・・貫通孔
１２４・・シリンダハウジング １２４・・コンロッド １２４Ａ・・フロントカバー
１２５・・スリーブ １２５Ａ・・雄ネジ部 １２５Ｂ・・ベアリング
１２５Ｃ・・調整ノブ １３１・・出力軸部 １３１Ａ・・ピニオンギア
１３２・・ファン １４１・・クランク軸部 １４１Ａ・・クランクテーブル
１４１Ｂ・・下端 １４２・・クランクギア １４３・・クランクピン
１５１・・シリンダ １５１ａ・・空気室１５２・・ピストン部
１５２Ａ・・ピストン １５２Ｂ・・ピストンピン １５２Ｃ・・コンロッド
１５２Ｄ・・球体滑り軸受 １５２ａ・・開口 １５２ｄ・・貫通孔 １５３・・打撃子
１５４・・中間子

Claims (3)

1. 回転運動を出力する出力部と、
   該出力部の回転運動が伝達され、該回転運動を往復運動に変換するクランク機構と、
   該クランク機構で変換された往復運動を先端工具に伝達する打撃機構と、を備え、
   該クランク機構は、該出力部に接続されるクランク軸部と、該クランク軸部に設けられると共に該打撃機構に接続されるクランクピンと、を有し、
   該クランクピンと該打撃機構とが接続される接続位置は可変に設けられ、
   該クランク軸部の中心軸から該接続位置の偏心量を変化させる偏心量変更機構を備えたことを特徴とする打撃工具。
2. 該クランクピンは該中心軸に対して傾斜するように該クランク軸部に設けられ、
   該偏心量変更機構は、該クランクピンを該中心軸方向に移動可能であることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
3. 該偏心量変更機構は、該打撃機構を保持する第一ハウジングと、該クランク機構を回転可能に軸支する第二ハウジングとから構成され、
   該第一ハウジングと該第二ハウジングとの間には、該中心軸方向を螺進退方向とするネジ部が介在し、該ネジ部の螺進退に応じて該第二ハウジングは、該第一ハウジングに対して該中心軸方向へと移動することを特徴とする請求項２に記載の打撃工具。

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