JP5870888B2 - Impact tool - Google Patents
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Description
本発明は、ハンマドリル、ハンマドライバ等のように、先端工具に打撃力を加えることのできる打撃工具に関する。 The present invention relates to a striking tool capable of applying a striking force to a tip tool, such as a hammer drill or a hammer driver.
従来、ハンマドリル、ハンマドライバ等の打撃工具は、先端工具に打撃力を加えることができる。このような打撃工具は、工具本体の外殻を形成するケーシング内に設けられた電動モータにより回転される先端工具と、ケーシング内に直線状に往復運動可能に設けた打撃子と、電動モータの回転運動をピストンの往復運動に変換する運動変換機構と、ピストンの往復運動により発生する打撃力を先端工具に伝達する打撃子とを有する。この打撃工具は、ピストンの往復運動、打撃子により先端工具を打撃する動作等に起因して工具本体が振動する。そこで、打撃工具における工具本体の振動を低減することのできる技術が提案されており、その一例が特許文献1に記載されている。
Conventionally, hitting tools such as hammer drills and hammer drivers can apply hitting force to the tip tool. Such an impact tool includes a tip tool rotated by an electric motor provided in a casing forming an outer shell of a tool body, an impact tool provided in a casing so as to be capable of reciprocating linearly, and an electric motor. It has a motion conversion mechanism that converts the rotational motion into the reciprocating motion of the piston, and a striker that transmits the striking force generated by the reciprocating motion of the piston to the tip tool. In this impact tool, the tool body vibrates due to the reciprocating motion of the piston, the operation of striking the tip tool with the impact element, and the like. Therefore, a technique capable of reducing the vibration of the tool main body in the impact tool has been proposed, and an example thereof is described in
特許文献1に記載された打撃工具は、その振動低減機構として、工具本体の外殻を形成するケーシングに支持され、先端工具の往復運動の方向に垂直に指向する軸部と、この軸部から離間して配置されたウェイトと、軸部を中心としてウェイト部を揺動可能に支持する支持部と、その揺動方向においてウェイトをケーシングに対して所定位置に戻すように付勢する付勢手段とを有している。
The impact tool described in
しかしながら、特許文献1に記載された打撃工具においては、振動低減機構のウェイトの加振力を工具本体に伝達する作用点が打撃軸から離れているため、打撃軸で発生した工具本体の振動を効果的に低減することが困難であった。
However, in the impact tool described in
本発明の目的は、工具本体に発生する振動を効果的に低減することが可能となる打撃工具を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an impact tool capable of effectively reducing vibrations generated in a tool body.
本発明は、先端工具を支持する工具本体と、前記工具本体内に往復動作可能に設けられ、かつ、前記先端工具に伝達する打撃力を発生させる動作部材と、前記工具本体内に設けられ、かつ、出力軸を有するモータと、前記工具本体内に設けられ、かつ、前記出力軸の回転運動を往復運動に変換して前記動作部材に伝達する運動変換機構と、前記工具本体内に設けられ、かつ、前記出力軸を支持する軸受と、前記工具本体内に揺動可能に設けられ、かつ、前記工具本体の振動を低減する振動低減機構とを備えた打撃工具であって、前記振動低減機構は、前記動作部材の中心線に沿った方向に揺動可能となるように前記工具本体に取り付けられた支持部材と、前記支持部材に取り付けられたウェイトと、前記ウェイトと前記工具本体の被打撃部との間に設けられ、前記ウェイトが過度に揺動したときに前記被打撃部に前記ウェイトが直接当接することを防ぐ弾性体を設けたことを特徴とする。 The present invention is provided in a tool body that supports a tip tool, an operation member that is reciprocally movable in the tool body, and that generates a striking force that is transmitted to the tip tool, and the tool body. A motor having an output shaft; a motion conversion mechanism provided in the tool body; and a motion conversion mechanism for converting the rotational motion of the output shaft into a reciprocating motion and transmitting the reciprocating motion to the operation member; An impact tool comprising: a bearing that supports the output shaft; and a vibration reduction mechanism that is swingably provided in the tool body and that reduces vibrations of the tool body. The mechanism includes a support member attached to the tool body so as to be swingable in a direction along a center line of the operation member, a weight attached to the support member, a weight and a cover of the tool body. Strike part and It provided between, characterized in that the weight the the struck portion when the weight is excessively swing is an elastic body that prevents direct contact.
前記被打撃部は、打撃軸上又はその近傍に設けられていることが好ましい。 The hit portion is preferably provided on the hitting shaft or in the vicinity thereof.
前記弾性体は、前記打撃軸方向において前記ウェイトの先端工具側に設けられていることが好ましい。 It is preferable that the elastic body is provided on the tip tool side of the weight in the hitting shaft direction.
前記ウェイトの打撃軸方向において反先端工具側に、前記ウェイトと前記被打撃部との間に設けられ、前記ウェイトが過度に揺動したときに前記被打撃部に前記ウェイトが直接当接することを防ぐ第2の弾性体を設けることが好ましい。 Counter-tool bit side in hitting撃軸direction of the weight, the said weight is provided between the struck portion, said weight that directly abut the striking portion when the weight is excessively swing it is preferable that Ru is provided a second elastic member to prevent.
前記モータの回転によって回転するファンを有し、前記振動低減機構及び前記ファンは、前記打撃軸方向に並べて配置されており、前記弾性体又は前記第2の弾性体によって、前記ウェイトが過度に揺動して前記ファンに当接することを防ぐ、或いは前記ウェイトが過度に揺動して前記ファンと前記振動低減機構の間に設けられたプレートに当接することを防ぐことが好ましい。 Has a fan that is rotated by the rotation of the motor, the vibration reduction mechanism and the fan is arranged in the striking direction, the thus the elastic member or the second elastic body, the weight is too prevent contact to swing to the fan, or the weight it is preferable to excessively swing prevent abutting the plate provided between the fan and the vibration reduction mechanism.
前記被打撃部は、打撃軸方向に直交する平面状に形成されており、前記弾性体は前記被打撃部に固定されることが好ましい。 Wherein the striking portion is formed in a planar shape perpendicular to the striking撃軸direction, the elastic body are preferably secured to the struck portion.
前記弾性体がゴム部材からなることが好ましい。 It is preferable that the elastic body is made of a rubber member.
前記支持部材は、弾性部材であることが好ましい。 The support member is preferably an elastic member.
前記支持部材は、板バネであることが好ましい。 The support member is preferably a leaf spring.
本発明によれば、工具本体に発生する振動を効果的に低減することが可能となる。 According to the present invention, it is possible to effectively reduce vibration generated in the tool body.
以下、本発明の一実施の形態について、図1〜図7を用いて詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS.
図1に示す打撃工具10はハンマドリルである。すなわち、打撃工具10は、モータ例えば電動モータ11の動力を先端工具12に伝達して、その先端工具12を回転させる機能と、電動モータ11の回転運動を先端工具12に与える打撃力に変換する機能とを有する。打撃工具10は、工具本体13を有し、工具本体13はケーシング(ハウジングを含む)14及びギヤカバー15を有する。ケーシジング14は、筒形状の胴部14aと、胴部14aの一端に連続したハンドル部14bとを有する。ハンドル部14bは、打撃工具10を使用する作業者が手で掴む箇所である。胴部14aにおけるハンドル部14bとは反対側の開口端と、ギヤカバー15の一方の開口端とが接触された状態で、ケーシング14とギヤカバー15とが、締結部材により固定されている。締結部材は、便宜上、図示されていない。
The
ギヤカバー15は筒形状に構成されており、ギヤカバー15の内部にインナーカバー16が設けられている。インナーカバー16は、熱伝導性に優れた金属材料、例えば、アルミニウム等により構成されている。工具本体13の内部は、インナーカバー16により、胴部14aの内部に形成された第1収容室17と、ギヤカバー15の内部に形成された第2収容室18とに仕切られている。すなわち、インナーカバー16は隔壁の役割を有している。
The
電動モータ11は第1収容室17に設けられている。電動モータ11は、ケーシング14に固定されたステータ19と、回転可能に設けられたロータ20とを有する。ロータ20は、軸線である第1中心線Aを中心として回転可能であり、ステータ19は、第1中心線Aを中心とする半径方向で、ロータ20の外側に配置されている。第1中心線Aは、図1において、便宜上、水平方向に沿って配置されている。また、ロータ20は、出力軸21と、出力軸21に取り付けたコイル22とを有している。出力軸21の外周面には出力ギヤ23が形成されている。
The
インナーカバー16は、外筒部16aと、外筒部16aと同軸に設けられた内筒部16bとを有する。内筒部16bは、外筒部16aの内側に設けられている。また、インナーカバー16の外周面とギヤカバー15の内周面との間には、密封装置としてのOリング15aが介在されている。さらに、インナーカバー16は、第1中心線Aに沿った方向で、外筒部16aの端部と内筒部16bの端部とを接続する張り出し部16cを有する。張り出し部16cは、第1中心線Aを中心として半径方向に延ばされている。内筒部16bは、円筒形状を有しており、内筒部16bの内周面に軸受24が取り付けられている(図2(a)参照)。内筒部16bの内周面と、軸受24の外輪との間には、密封装置としてのOリング57が取り付けられている。また、軸受24は、内輪と外輪との間に密封装置(図示せず)が取り付けられたシール軸受である。
The
また、第1収容室17であってハンドル部14bに近い箇所には軸受(図示せず)が設けられている。この軸受及び軸受24は同軸上に配置されており、出力軸21は2つの軸受により第1中心線Aを中心として回転可能に支持されている。このように、第1中心線Aに沿った方向で異なる2箇所に2つの軸受が配置されている。出力軸21の一端は第2収容室18に配置されており、出力ギヤ23は、出力軸21であって第2収容室18に配置された部分に設けられている。
Further, a bearing (not shown) is provided at a location near the
また、第1収容室17には、コイル22に電力を供給するブラシ(図示せず)が設けられている。ハンドル部14bには電源コード25が取り付けられており、電源コード25は外部電源(図示せず)に接続されている。また、ハンドル部14bにはトリガ26が設けられているとともに、ハンドル部14bの内部には制御回路(図示せず)が設けられている。この制御回路は、電源コード25を経由して供給される電力を、ブラシに供給する制御等を行うものである。電動モータ11は、トリガ26が操作されると、電源コード25を経由して電力がコイル22に供給されて、ロータ20とステータ19との間に回転磁界が形成され、ロータ20が回転する。
The first storage chamber 17 is provided with a brush (not shown) that supplies power to the
第1収容室17であって、第1中心線Aに沿った方向でコイル22とインナーカバー16との間にはファン27が設けられている。ファン27は、電動モータ11及び第2収容室18内を冷却する空気の流れを形成するための機構であり、本実施形態のファン27は、遠心ファンにより構成されている。ファン27は、図3のように出力軸21に取り付けられた羽根車27aと、羽根車27aの外周側を取り囲む案内壁27bとを有する。羽根車27aは、出力軸21と一体回転する構成であり、羽根車27aは、第1中心線Aを中心とする半径方向で、内側から外側に向けて延ばされた複数の羽根27dを有している。
A
案内壁27bは、羽根車27aの周りを所定角度の範囲内で取り囲むように設けられている。案内壁27bは、第1中心線Aに沿った方向で、ステータ19とインナーカバー16との間に設けられている。案内壁27bはケーシング14に対して回転しないように固定されている。また、ファン27は、羽根車27aと案内壁27bとの間に形成された吸気通路27cを有する。吸気通路27cは、第1中心線Aを中心とする半径方向で、内側から外側に沿って形成されている。
The
また、羽根車27aの外周側、例えば、ケーシング14とギヤカバー15との結合部分には、図3及び図4のように、工具本体13の内部と外部とを連通する通気孔28が設けられている。通気孔28は、ファン27によって案内された空気を、工具本体13の外部に排出するために設けられている。通気孔28は、工具本体13における側方及び下方の2箇所に設けられている。案内壁27bは、第1中心線Aを中心とする円周方向で通気孔28に対向する2箇所が開放されている。
Further, on the outer peripheral side of the
第2収容室18には中間シャフト29が設けられている。この中間シャフト29は、出力軸21の動力を先端工具12に伝達する動力伝達要素である。第2収容室18には2つの軸受30が同軸に設けられており、中間シャフト29は、2つの軸受30により第2中心線Bを中心として回転可能に支持されている。2つの軸受30は、ギヤカバー15に取り付けられている。第2中心線Bは第1中心線Aと平行であり、かつ、第2中心線Bは第1中心線Aと非同軸に配置されている。中間シャフト29であって、張り出し部16cに近い方の端部には第1ギヤ31が設けられている。この第1ギヤ31は出力ギヤ23と噛み合わされている。また、中間シャフト29であって、2つの軸受30の間には第2ギヤ32が形成されている。
An
さらに、第2収容室18にはシリンダ33が設けられている。このシリンダ33は中間シャフト29のトルクを先端工具12に伝達する要素である。シリンダ33は、第3中心線Cを中心として同軸に設けられた大径円筒部34及び小径円筒部35を有する。大径円筒部34の内径は、小径円筒部35の内径よりも大きい。また、大径円筒部34の外周面には第3ギヤ36が取り付けられている。第3ギヤ36はシリンダ33と一体回転するように設けられており、第3ギヤ36はギヤ32と噛み合わされている。第2ギヤ32及び第3ギヤ36は、中間シャフト29のトルクをシリンダ33に伝達する要素である。
Further, a
ギヤカバー15は、第1中心線Aに沿った方向でケーシング14と反対側の箇所に円筒部37を有している。この円筒部37の内径は、大径円筒部34の外径及び小径円筒部35の外径よりも大きい。円筒部37の外周面には、グリップ部(図示せず)が取り付けられる一方、円筒部37の内周面には軸受38が取り付けられている。また、インナーカバー16の内周面には軸受39が取り付けられている。2つの軸受38、39は同軸に配置されており、大径円筒部34は軸受39により回転可能に支持されている。小径円筒部35は軸受38により回転可能に支持されている。つまり、シリンダ33は、2つの軸受38、39により第3中心線Cを中心として回転可能である。第3中心線Cは、第1中心線A及び第2中心線Bと平行であり、第3中心線Cは、第1中心線A及び第2中心線Bと非同軸である。
The
図1は第3中心線Cを含む縦断面図であり、その図1において、第1中心線Aは第3中心線Cよりも下方に位置し、第2中心線Bは第1中心線Aよりも下方に位置にしている。第1中心線A及び第2中心線B並びに第3中心線Cは全て平行である。なお、第1中心線A及び第2中心線B並びに第3中心線Cは、全てが同一平面上に位置していてもよいし、2本の中心線のみが同一平面上に位置していてもよい。 FIG. 1 is a longitudinal sectional view including the third center line C. In FIG. 1, the first center line A is located below the third center line C, and the second center line B is the first center line A. It is in a lower position. The first center line A, the second center line B, and the third center line C are all parallel. The first center line A, the second center line B, and the third center line C may all be located on the same plane, or only two center lines are located on the same plane. Also good.
シリンダ33は、ギヤカバー15に対して第3中心線Cに沿った方向で位置決め固定されている。さらに、円筒部37と小径円筒部35との間には、密封装置56が設けられている。この密封装置56は、公知のオイルシール等により構成されており、密封装置56は、第2収容室18内に封入された潤滑油が、工具本体13の外部に漏れることを防止するためのものである。
The
小径円筒部35の先端は、円筒部37の外部に露出されている。先端工具12は小径円筒部35内に挿入されている。先端工具12の外周面には、第3中心線Cに沿った方向の長さを有する溝12aが設けられている。一方、小径円筒部35を半径方向に貫通する保持孔35aが設けられており、保持孔35aにはボール55が配置されている。小径円筒部35であって、円筒部37の外部に露出している部位にはエンドカバー40が取り付けられている。
The tip of the small diameter
エンドカバー40はシリンダ33と一体回転するように構成されており、エンドカバー40は、ボール55が保持孔35aから脱落することを防止する押さえ部材40aを有する。保持孔35aに保持されたボール55は、その一部が溝12aに配置されている。つまり、ボール55は溝12a内で転動可能である。シリンダ33及び先端工具12は、ボール55の係合力により相対回転が防止されている。すなわち、シリンダ33のトルクは、ボール55を介して先端工具12に伝達され、先端工具12は回転する。
The
また、先端工具12は、第3中心線Cに沿った方向における溝12aの長さに基づいて、シリンダ33に対して第3中心線Cに沿った方向に移動可能である。なお、エンドカバー40は、シリンダ33に対して取り付け及び取り外しが可能に構成されている。そして、エンドカバー40を操作すると、ボール55が保持孔35aから出るため、先端工具12を交換することができる。
Further, the
大径円筒部34にはピストン41が挿入されている。ピストン41は、大径円筒部34内で第3中心線Cに沿った方向に移動可能である。このピストン41は、円筒部41aと、円筒部41aに連続して形成された底部41bとを有している。円筒部41aの開口部分は小径円筒部35側に配置されている。円筒部41aには半径方向に貫通する通気孔41cが設けられているとともに、円筒部41a内には打撃子42が挿入されている。打撃子42は、ピストン41に対して第3中心線Cに沿った方向に移動可能であり、円筒部41a内における打撃子42と底部41bとの間には空気圧室43が形成されている。空気圧室43の容積は、ピストン41が往復運動して生じる打撃力が目標値となるように設定されている。打撃子42の外周面にはOリング42aが取り付けられており、Oリング42aは、打撃子42とピストン41との間を気密に維持している。
A
シリンダ33内において、打撃子42と先端工具12との間には中間子44が設けられている。つまり、中間子44は、第3中心線Cに沿った方向で打撃子42と先端工具12との間に配置されており、中間子44はシリンダ33に対して第3中心線Cに沿った方向に移動可能である。中間子44は、空気圧室43の圧力上昇で打撃子42に加えられた打撃力を、先端工具12に伝達する要素である。中間子44は、打撃子42及び先端工具12に接触したり離れたりすることができる。
In the
一方、第2収容室18には、中間シャフト29の回転運動をピストン41の往復運動に変換する運動変換機構45が設けられている。運動変換機構45は、内輪45a及び外輪45bを有している。内輪45aは、中間シャフト29の外周面に取り付けられている。内輪45aは、中間シャフト29と相対回転可能である。内輪45aの外周面は、第2中心線Bを含む平面内における断面形状が円弧形状となっており、内輪45aの外周面には溝(図示せず)が形成されている。内輪45aの円周方向における位相変化に対応して、溝は第2中心線Bに沿った方向における位置が異なっている。そして、外輪45bと内輪45aとの間に転動体45cが円周方向に複数個介在されている。この転動体45cは、溝に沿って転動可能である。また、外輪45bには連結棒45dが設けられており、連結棒45dはピストン41に連結されている。このため、外輪45bは中心線Bを中心として回転することはない。
On the other hand, the
さらに、第2収容室18にはクラッチ46が設けられている。このクラッチ46は、内輪45aと中間シャフト29との間の動力伝達経路を接続及び遮断するための機構である。クラッチ46は、中間シャフト29と一体回転するとともに、中間シャフト29に対して第2中心線Bに沿った方向に移動可能である。そして、クラッチ46が、第2中心線Bに沿って左側に向けて移動して停止すると、中間シャフト29と内輪45aとの間の動力伝達経路が接続される。つまり、クラッチ46が係合された状態となる。これに対して、クラッチ46が、第2中心線Bに沿って右側に向けて移動して停止すると、中間シャフト29と内輪45aとの間の動力伝達経路が遮断される。つまり、クラッチ46が解放された状態となる。なお、クラッチ46の第2中心線Bに沿った方向の移動及び停止、移動方向は、作業者がモード切替スイッチを操作すると切り替えられる。なお、モード切り替えスイッチは、工具本体13の外表面に設けられているが、便宜上、図示されていない。
Further, a clutch 46 is provided in the
そして、クラッチ46が係合された状態で、中間シャフト29が回転すると、転動体45cが溝に沿って転動し、外輪45bは、第2中心線B上の中心点を中心として所定角度の範囲内で揺動する。なお、中心点は便宜上、図示していない。外輪45bが所定角度の範囲内で揺動すると、ピストン41が第3中心線Cに沿った方向に往復運動する。
When the
上記のように構成された打撃工具10の作用を説明する。まず、作業者が一方の手でハンドル部14bを掴み、他方の手でグリップ部を掴み、先端工具12を対象物に押し付けてトリガ26を引く。すると、電動モータ11に電力が供給されてロータ20が回転し、出力軸21のトルクが、出力ギヤ23、ギヤ31を経由して中間シャフト29に伝達される。中間シャフト29のトルクは、ギヤ32及び第3ギヤ36を経由してシリンダ33に伝達される。シリンダ33のトルクは、ボール55を経由して先端工具12に伝達される。
The operation of the
上記の作用中、モード切替スイッチが操作されて、ドライバモードが選択されていると、クラッチ46は解放状態となる。このため、中間シャフト29の回転運動はピストン41の往復運動には変換されない。したがって、先端工具12に打撃力は加えられない。これに対して、モード切替スイッチが操作されて、ハンマドライバモードが選択されていると、クラッチ46は係合状態となる。このため、中間シャフト29の回転運動はピストン41の往復運動に変換される。打撃子42のOリング42aが通気孔41cよりも先端工具12側に位置しているときは、空気圧室43は通気孔41cを介してピストン41の外部と連通している。先端工具12を対象物である被削材に押付けると、打撃子42が図1において左側に動作する。すると、通気孔41cは打撃子42により閉じられる。ついで、ピストン41が図1で右方向に動作すると、空気圧室43の圧力が上昇し、打撃力が発生する。発生した打撃力は、打撃子42及び中間子44を経由して先端工具12に伝達される。
During the above operation, when the mode switch is operated and the driver mode is selected, the clutch 46 is released. For this reason, the rotational motion of the
したがって、先端工具12は、回転しながら打撃される。なお、打撃子42が図1で右側に移動すると、通気孔41cが開かれて、空気圧室43が大気と連通して圧力が低下する。したがって、打撃力が低下して打撃子42は停止する。その後は、ピストン41の往復運動に伴い、上記の作用が繰り返される。
Therefore, the
ところで、ピストン41が往復運動を繰り返すと、打撃力発生時の反力、ピストン41の動作等に起因して、第3中心線Cに沿った方向の振動が発生する。この振動は、シリンダ33及び軸受38、39を経由して工具本体13に伝達されたり、運動変換機構45、中間シャフト29、軸受30を経由して工具本体13に伝達されたりする。すると、工具本体13が振動する。ここで、工具本体13の振動状態の一例を、図5に基づいて説明する。例えば、揺動中心Dを中心として所定の角度範囲内で円弧状の軌跡で振動(揺動運動)する。揺動中心Dは、第1の線分Eと第2の線分Fとの交点である。第1の線分Eは、先端工具12の先端と、ハンドル部14bの長手方向の中心点とを通る。第2の線分Fは、工具本体13の重心Gを通り、かつ、第1中心線Aと直角である。図5では、工具本体13の重心Gは第1中心線A上に表されている。なお、図5に示す工具本体13の振動状態は、1つの解析例を表しているに過ぎない。
By the way, when the
本実施形態の打撃工具10は、工具本体13の振動を低減する振動低減機構47を有する。振動低減機構47の構成を、図1、図2、図5、図6、図7に基づいて説明する。振動低減機構47は、張り出し部16cに取り付けられた支持部材48と、その支持部材48により支持されたウェイト49とを有する。支持部材48は、弾性部材例えば弾性を有する金属材料好ましくは板バネにより形成されている。支持部材48は、基部48aと、基部48aから二股に分岐された2つの腕部48bとを有する。2つの腕部48bの対向部分は、円弧形状に形成されている。基部48aは、インナーカバー16の張り出し部16cとマウント部材50とにより挟まれており、ねじ51により張り出し部16cに固定されている。ねじ51による支持部材48の固定位置Jは、第2中心線Bよりも下方に位置している。さらに、支持部材48の基部48aには支持部材48の振動を吸収するための弾性部材であるゴム部材52が取り付けられている。
The
ウェイト49は、2つの腕部48bの自由端に取り付けられている。ウェイト49は、例えば、金属材料等により構成されている。ウェイト49は、第1中心線Aに対して垂直な平面内でC字形状を有しており、ウェイト49の内周面は円弧形状に構成されている。また、ウェイト49は、2つの腕部48bを挟んで取り付けた2個の構成片49a、49bを有する。第1中心線Aに沿った方向で、構成片49bは、構成片49aよりも張り出し部16cに近い位置に配置されている。また、第1中心線Aに沿った方向において、構成片49bは、構成片49aよりも厚い。したがって、支持部材48を中心として、ウェイト49全体としては、第1中心線Aに沿った方向の幅は、電動モータ11とは反対側(運動変換機構45側)に位置する構成片49bの方が構成片49aよりも幅広である。図5において、ウェイト49の重心Hは、第3中心線Cよりも上方に配置されている。そして、ウェイト49と2つの腕部48bとの間には、第1中心線Aと垂直な平面内において軸孔53が設けられている(図6参照)。この軸孔53内には、内筒部16bが配置されている。すなわち、振動低減機構47は、第1中心線Aと垂直な平面内で、内筒部16bを取り囲むように設けられている。
The
また、振動低減機構47の固有振動数は、穴あけ作業中の打撃回数と同じに設定されている。振動低減機構47の固有振動数は、ウェイト49の質量、支持部材48の剛性、支持部材48の固定位置(固定端)からウェイト49の重心Hまでの長さ等の条件により決定される。また、支持部材48がバネ弾性を有するものである場合、支持部材48のバネ定数は、固有振動数を決定する要因となる。また、軸孔53の内径は、支持部材48及びウェイト49が揺動したときに、振動低減機構47と内筒部16bとが接触することのない値に設定されている。
The natural frequency of the
上記構成を有する振動低減機構47は、工具本体13が揺動中心Dを中心として振動する。具体的には、支持部材48が固定位置Jを支点として弾性変形し、かつ、工具本体13の振動の向きとは逆向き(逆位相)に振動することで、工具本体13の振動を低減及び吸収する。また、ゴム部材52は、支持部材48及びウェイト49が振動したとき、マウント部材50及び支持部材48によってつぶされるように弾性変形し、振動を吸収する。
In the
特に、振動低減機構47は、打撃時の振動を効果的に低減するために、図2の(a),(b)に示すように打撃軸である第3中心線C上又はその近傍にウェイト49が所定の振幅に達したときに弾性体61,62を介して当たるように工具本体13に形成された被打撃部(作用点)63,64を有している。弾性体61,62は、可動側であるウェイト49に設けられていてもよいが、製作性及び耐久性の観点から固定側である工具本体13に設けられていることが好ましい。具体的には、打撃軸方向前部の被打撃部63はインナーカバー16に設けられ、打撃軸方向後部の被打撃部64は、ファン27の案内壁27bに設けられている。
In particular, the
また、これらの被打撃部63,64は、打撃力を面内均一に受けるために打撃軸方向に直交する平面状に形成されていることが好ましい。ウェイト49の前部構成片49bの前面部は被打撃部63に弾性体61を介して当たる際に被打撃部63と平行な面になるよう先端側に向って肉厚が減少するように傾斜して形成されている。ウェイト49の後部構成片49aの後面部は被打撃部64に弾性体62を介して当たる際に被打撃部64と平行な面になるよう先端側に向って肉厚が減少するように傾斜して形成されている。
Moreover, it is preferable that these hit |
打撃軸方前部の弾性体61は、平板状のゴム部材からなり、打撃軸方向においてウェイト49の先端工具12側の被打撃部63である平面状の被打撃面に固着手段例えば接着剤により取り付けられている。打撃軸方後部の弾性体62は、被打撃面がファン27との関係で打撃軸方向後部に後退して配置されているため、その空間を埋めるべく所定の長さの棒軸状のゴム部材からなり、被打撃部64である平面状の被打撃面に固着手段例えば接着剤により取り付けられている。なお、固着手段は、接着材に限定されず、弾性体を拘束する凹部やビス等であっても良い。
The
振動低減機構47及びファン27は、第1中心線Aに沿った方向で並べて配置されている。このため、支持部材48及びウェイト49が振動したときに、振動幅が大きいと、ウェイト49がファン27、具体的には羽根車27aと接触する可能性がある。そこで、第1収容室17には、ウェイト49が羽根車27aと接触することを防止するプレート54が設けられている。プレート54は金属板により一体成形されており、プレート54は工具本体13に固定されている。プレート54は、図7に示すように第1中心線Aに沿った方向に貫通する軸孔54aを有し、軸孔54aには、出力軸21及び羽根車27aのボス部が挿入されている。プレート54の内周端は、第1中心線Aに沿った方向でファン27と内筒部16bとの間に配置されている。振動低減機構47は、プレート54とインナーカバー16とにより取り囲まれた空間に配置されている。
The
振動低減機構及47びファン27は、打撃軸方向に並べて配置されており、第1の弾性体61又は第2の弾性体62がウェイト49に当接することによって、ウェイト49が過度に揺動してファン27又はファン27と振動低減機構47の間に設けられたプレート54に当接することを防ぐことができるようになっている。
The
また、プレート54には、羽根車27aの外周端に相当する箇所に通気孔54bが設けられている。通気孔54bは、第1中心線Aを中心とする円弧形状に設けられている。この通気孔54bは、羽根車27aの回転によって形成された空気の流れを、インナーカバー16に向けて案内する経路である。また、プレート54には厚さ方向に貫通する取り付け孔54cが複数設けられている。
The
一方、インナーカバー16に複数の係止爪16eが設けられており(図6参照)、係止爪16eが取り付け孔54cに挿入されている。この構造によりプレート54は、第1中心線Aを中心として円周方向で、工具本体13に対して位置決め固定されている。なお、上記実施形態において、軸受24、30、38は、スラスト荷重及びラジアル荷重の両方を受ける機能を兼備している。
On the other hand, the
一方、第2収容室18内には被潤滑部が設けられている。被潤滑部は、出力ギヤ23とギヤ31との噛み合い部分、ギヤ32と第3ギヤ36との噛み合い部分、運動変換機構45、ピストン41とシリンダ33との接触部分を含む。第2収容室18内には被潤滑部を潤滑及び冷却する潤滑油が封入されている。密封装置56は、第2収容室18内の潤滑油が小径円筒部35と円筒部37との間を経由して、工具本体13の外部に漏れることを防止する。また、Oリング15aは、第2収容室18内の潤滑油がインナーカバー16とギヤカバー15との間を経由して第1収容室17へ漏れることを防止する。さらに、軸受24に取り付けられた密封装置(図示せず)は、第2収容室18内の潤滑油が第1収容室17へ漏れることを防止する。
On the other hand, a lubricated portion is provided in the
本実施形態においては、支持部材48の固定位置Jは、図5のように第2中心線Bよりも下方にある。そして、支持部材48及びウェイト49は、固定位置Jを支点として振動し、ウェイト49の振動軌跡は円弧形状となる。すなわち、揺動中心Dを中心として工具本体13が円弧形状に振動するときに、工具本体13の振動軌跡と、ウェイト49の振動軌跡とをなるべく近似させることができ、振動低減効率が向上する。また、第3中心線Cを中心とする半径方向で、中心線Cとウェイト49の重心Hとをなるべく近くに設定している。したがって、振動低減機構47は、ウェイト49を効果的に振動させることができ、振動低減効果が向上する。
In the present embodiment, the fixing position J of the
さらに、軸受24及びウェイト49は、第1中心線Aに沿った方向における配置位置の少なくとも一部が重なって(オーバーラップして)いる。また、振動低減機構47は、第1中心線Aを中心とする半径方向で、出力ギヤ23の外側に配置されている。さらに、振動低減機構47及び出力ギヤ23は、第1中心線Aに沿った方向の配置位置の一部が重なっている。そして、第1中心線Aと第3中心線Cとは平行である。したがって、第3中心線Cに沿った方向で、軸受24及び振動低減機構47の配置スペースをなるべく短くすることができる。したがって、打撃工具10の大型化を抑制できる。
Furthermore, the
また、振動低減機構47は、第1中心線Aを中心とする半径方向で、内筒部16bの外側に配置されており、出力ギヤ23は内筒部16bの内側に配置されている。このため、出力軸21は、軸受24により支持された部分から、出力ギヤ23が形成された部分を含む端部までの長さをなるべく短くすることができる。したがって、出力軸21は、出力ギヤ23側において1個の軸受24で支持することができ、部品点数を削減できる。
Further, the
また、振動低減機構47の軸孔53に出力軸21が挿入されているため、第1中心線Aに沿った方向における部品の配置スペースを狭めることができる。また、振動低減機構47が振動しても、出力軸21と接触することを回避できる。さらに、振動低減機構47が振動しても、円筒部16dに接触することを回避できる。
In addition, since the
本実施形態におけるファン27は、電動モータ11のロータ20のトルクにより回転して、第1収容室17の空気を吸入する。第1収容室17内では、ファン27の回転により空気の流れが形成される。電動モータ11は、流れる空気との間で熱交換が行われて、電動モータ11の温度上昇が抑制される。第1収容室17の空気は、吸気通路27cを通り、半径方向で外側に向けて案内される。案内された空気は、プレート54の通気孔54bを通り、プレート54とインナーカバー16との間に流れ込む。プレート54とインナーカバー16との間に流れ込んだ空気は、インナーカバー16の張り出し部16cの表面に沿って流れ、ついで、軸孔53内を内筒部16bの表面に沿って流れる。
The
そして、第2収容室18内の熱は、インナーカバー16に伝達される。インナーカバー16に伝達された熱は、インナーカバー16に沿って流れる空気に伝達され、空気の温度が上昇する。温度が上昇した空気は、通気孔28を通り工具本体13の外部に排出される。このようにして、第2収容室18内の温度上昇が抑制される。
The heat in the
したがって、第2収容室18内に封入された潤滑油の粘度が低下して、潤滑油が工具本体13の外部に漏れること、または、第2収容室18内の潤滑油が第1収容室17へ漏れることを防止できる。また、支持部材48に取り付けたゴム部材52の特性が変化したり、劣化したりすることを防止できる。さらに、第2収容室18内の温度上昇により空気圧室43の空気圧が変化して、打撃力が目標値から外れることを防止できる。
Therefore, the viscosity of the lubricating oil sealed in the
また、構成片49bの方が構成片49aよりも幅広であるため、振動低減効果を小さくすることなく、軸受24を電動モータ11に近づけて配置することができる。特に、軸受24と電動モータ11との間にファン27を設けるにあたり、ファン27と軸受24とを第1中心Aに沿った方向でなるべく近づけて配置することができる。さらに、ウェイト49は、出力軸21を隔てて中間シャフト29の反対側に配置されているから、ウェイト49が振動したときにウェイト49が中間シャフト29と干渉することを防止できる。
Moreover, since the
また、ウェイト49が振動した際に工具本体13に振動を低減する力を伝える固定位置Jが、中心線Cに沿った方向において打撃工具10の重心Gに近い構成であるため、効果的に振動低減を図ることができる。さらに、第3中心線Cに沿った方向において固定位置Jが中心線Cから打撃工具10の重心Gよりも離間し、第1中心線Aを中心とする半径方向で、固定位置Jからウェイト49までの距離を長くする配置としているため、ウェイト49の振動量を大きくすることができる。
Further, since the fixed position J for transmitting a force for reducing vibration to the
さらに、出力軸23の第1中心Aは、第3中心線Cと平行かつ非同軸に配置されている。したがって、打撃工具10の第3中心線Cに沿った方向の寸法を抑えることができ、打撃工具10の重心Gとウェイト49の固定位置Jを、第3中心線Cに沿った方向において近づけることができる、ウェイト49の振動による回転モーメントの発生を抑えることができる。
Further, the first center A of the
特に、振動低減機構47は、動作部材41の第3中心線Cに沿った方向に揺動可能となるように工具本体13に取り付けられた支持部材48と、支持部材48に取り付けられたウェイト49と、ウェイト49が所定の振幅に達したときに弾性体(第1の弾性体、第2弾性体ともいう)61,62を介して工具本体13に当たるように形成された被打撃部(作用点)63,64とを有しているため、工具本体13に発生する振動を効果的に低減することができる。
In particular, the
また、弾性体61,62が被打撃部63,64に設けられているため、ウェイト49に設けられている場合よりも、製作性及び耐久性の向上が図れる。被打撃部63,64は、工具本体13に発生する打撃軸方向の振動を打ち消すために、打撃軸である第3中心線C上又はその近傍の打撃軸方向前部及び後部に設けられているため、工具本体13に発生する打撃軸方向の振動を効果的に低減することができる。被打撃部63,64は、打撃軸である第3中心線C方向に直交する平面状に形成されているため、弾性体61,62を容易に設けることができると共に、打撃時の衝撃を分散して効果的に吸収することができる。弾性体61,62がゴム部材からなるため、製作が容易にできると共に、コストの低減が図れる。
Moreover, since the
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、被打撃部は、工具本体に発生する打撃軸方向の振動を吸収するために、打撃軸上又はその近傍の打撃軸方向前部及び後部の両方に設けられていることが好ましいが、何れか一方例えば前部のみに設けられていてもよい。また、モータとして電動モータが例示されているが、エアモータであってもよい。 It goes without saying that the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. For example, it is preferable that the hit portion is provided on both the front and rear portions in the hitting axis direction on or near the hitting shaft in order to absorb the vibration in the hitting shaft direction generated in the tool body. On the other hand, for example, it may be provided only at the front part. Moreover, although the electric motor is illustrated as a motor, an air motor may be sufficient.
前記実施の形態においては、打撃工具は、先端工具に打撃力を与えられるものであればよく、打撃工具は、先端工具を回転運動させることができない構成でもよい。また、打撃工具は、ハンマ専用モード、ドリル専用モード、ハンマドリルモードの3種類を切り替え可能な構成であってもよい。ハンマ専用モードは、先端工具に打撃力のみを与えるモードであり、ドリル専用モードは、先端工具に回転力のみを与えるモードであり、ハンマドリルモードは、先端工具に打撃力及び回転力を与えるモードである。また、先端工具は、ねじ部材を締め付けるためのドライバビットでもよい。さらに、先端工具は、コンクリート、石材等に穴あけ、ハツリを施すためのドリルビットでもよい。 In the above-described embodiment, the striking tool only needs to give a striking force to the tip tool, and the striking tool may have a configuration in which the tip tool cannot be rotated. Moreover, the structure which can switch 3 types, hammer exclusive mode, drill exclusive mode, and hammer drill mode may be sufficient as an impact tool. The hammer-only mode is a mode that gives only the striking force to the tip tool, the drill-only mode is a mode that gives only the turning force to the tip tool, and the hammer drill mode is a mode that gives the striking force and turning force to the tip tool. is there. Further, the tip tool may be a driver bit for tightening the screw member. Furthermore, the tip tool may be a drill bit for drilling and crushing concrete, stone or the like.
さらに、ケーシングの内部に設けるファンは、軸流ファンでもよい。ウェイトには空気が流通するための孔、切り欠き、或いは溝等が設けられていてもよい。さらに、打撃工具は、第1〜第3中心線が、垂直方向に沿った状態、水平方向に沿った状態、水平方向と垂直方向の間に沿った状態のうち、何れの状態で使用することもできる。さらに、工具本体の振動を解析する基準は、工具本体の重心に代えて、打撃工具の重心を用いることもできる。打撃工具の重心は、工具本体の質量、工具本体の内部に設けられた部品、機構、要素等の質量の総和質量の中心である。さらにまた、打撃工具は、電動モータに電力を供給するバッテリが工具本体内に収納される構造、または工具本体にバッテリがカセット構造で取り付けられる構造であってもよい。 Further, the fan provided in the casing may be an axial fan. The weight may be provided with a hole, a notch, a groove or the like for air to flow therethrough. Further, the impact tool should be used in any state of the first to third centerlines along the vertical direction, along the horizontal direction, and between the horizontal and vertical directions. You can also. Further, the reference for analyzing the vibration of the tool body can use the center of gravity of the impact tool instead of the center of gravity of the tool body. The center of gravity of the impact tool is the center of the total mass of the mass of the tool body and the masses of parts, mechanisms, elements, etc. provided inside the tool body. Furthermore, the striking tool may have a structure in which a battery for supplying electric power to the electric motor is housed in the tool body, or a structure in which the battery is attached to the tool body in a cassette structure.
11 電動モータ
12 先端工具
13 工具本体
21 出力軸
27 ファン
41 動作部材
45 運動変換機構
47 振動低減機構
48 支持部材
49 ウェイト
54 プレート
61,62 弾性体
63,64 被打撃部
DESCRIPTION OF
Claims (9)
前記振動低減機構は、前記動作部材の中心線に沿った方向に揺動可能となるように前記工具本体に取り付けられた支持部材と、前記支持部材に取り付けられたウェイトと、前記ウェイトと前記工具本体の被打撃部との間に設けられ、前記ウェイトが過度に揺動したときに前記被打撃部に前記ウェイトが直接当接することを防ぐ弾性体を設けたことを特徴とする打撃工具。 A tool main body for supporting the tip tool; an operating member provided in the tool main body so as to be capable of reciprocating; and generating a striking force transmitted to the tip tool; and an output shaft provided in the tool main body. A motor conversion mechanism that is provided in the tool body, converts a rotational motion of the output shaft into a reciprocating motion and transmits the reciprocating motion to the operation member, and is provided in the tool body, and A striking tool comprising a bearing that supports an output shaft, a vibration reduction mechanism that is swingably provided in the tool body, and that reduces vibration of the tool body,
The vibration reduction mechanism includes a support member attached to the tool body so as to be swingable in a direction along a center line of the operation member, a weight attached to the support member, the weight, and the tool A striking tool provided with an elastic body provided between the striking portion of the main body and preventing the weight from coming into direct contact with the striking portion when the weight swings excessively .
前記振動低減機構及び前記ファンは、前記打撃軸方向に並べて配置されており、前記弾性体又は前記第2の弾性体によって、前記ウェイトが過度に揺動して前記ファンに当接することを防ぐ、或いは前記ウェイトが過度に揺動して前記ファンと前記振動低減機構の間に設けられたプレートに当接することを防ぐことを特徴とする請求項3又は請求項4に記載の打撃工具。 A fan that rotates by rotation of the motor;
The vibration reduction mechanism and the fan, the are arranged in the striking direction, the thus the elastic member or the second elastic body to abut on the fan the weight is excessively swing The striking tool according to claim 3 or 4, wherein the striking tool is prevented or the weight is prevented from excessively swinging and coming into contact with a plate provided between the fan and the vibration reducing mechanism .
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