JP6183549B2 - 作業工具 - Google Patents

Description

本発明は、作業工具に関し、特にモータの動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達機構を備えた作業工具に関するものである。

従来、ハウジング内に往復運動変換機構や回転伝達機構等の動力伝達機構を備えると共に、動力伝達機構によって発生する振動を制振する振動低減機構を備えた作業工具が提案されている（例えば、特許文献１参照）。振動低減機構は、揺動可能に支持されたウェイト部と、ウェイト部を初期中立位置に戻すように付勢する板バネやスプリング等からなる付勢手段とからなる。

特開２００８−２７２８９７号公報

しかしながら、従来技術おいては、振動低減機構が、先端工具の中心軸上であって、ハウジング内の打撃機構とハンドルとの間に配置されているため、全長が長くなってしまう。そこで、特許文献１には、ハウジングの左右両側や上面にウェイト部及び付勢手段からなる振動低減機構を配置することも提案されているが、振動が発生する方向に応じて、左右両側や上面に配置されたウェイト部がバラバラに揺動されてしまうため、制振効果が低下してしまうという問題点があった。

本発明は以上のような状況に鑑みなされたものであって、上記課題を解決し、振動低減機構をハウジングの側面に配置させて製品全長を小型化しても制振効果を確保することができる作業工具を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、振動の強弱に拘わらず効率良く制振することができる作業工具を提供することを目的とする。

このような課題を解決するために、本発明の作業工具は、モータと、該モータの動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段と、少なくとも前記動力伝達手段の一部を収容するハウジングと、該ハウジングに揺動可能に支持されたウェイトと、該ウェイトが初期中立位置に位置するように前記ウェイトを付勢する付勢手段と、を有する作業工具であって、前記ウェイト及び前記付勢手段は、前記動力伝達手段を挟むように、前記ハウジングの両側にそれぞれ設けられ、前記ハウジングの両側にそれぞれ設けられた前記ウェイトを連結して一体的に揺動させる連結手段を具備することを特徴とする。

本発明によれば、振動低減機構をハウジングの側面に配置させて製品全長を小型化しても、連結手段によってハウジングの両側に設けたウェイトが一体となって揺動されるため、制振効果を確保することができるという効果を奏する。

本発明に係る作業工具の第１の実施の形態の全体構成を示す側面図である。 本発明に係る作業工具の第１の実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。 第１の実施の形態の作業工具が備えている振動低減機構の構成を示す側面図である。 第１の実施の形態の作業工具が備えている振動低減機構の構成を示す上面図である。 図２に示すギヤハウジングの構成を示す上面図及び側面図である。 図３及び図４に示す振動低減機構の構成を示す拡大上面図である。 図３及び図４に示すウェイトの構成を示す斜視図である。 図３及び図４に示す振動低減機構の動作を説明するための説明図である。 図３に示すハウジング係止部を他の位置に設けた場合の振動低減機構の動作を説明するための説明図である。 図３に示すコイルスプリングの揺動角度に応じた合計長さを示すグラフである。 図３及び図４に示すウェイトに作用するモーメント及びその変化量を示すグラフである。 本発明に係る作業工具の第１の実施の形態における制振の周波数帯域を説明するためのグラフである。 図３及び図４に示すウェイトを付勢する付勢手段として押しバネを用いた第１の例を示す図である。 図３及び図４に示すウェイトを付勢する付勢手段として押しバネを用いた第２の例を示す図である。 本発明に係る作業工具の第２の実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。 第２の実施の形態の作業工具が備えている振動低減機構の構成を示す側面図である。 第３の実施の形態の作業工具が備えている振動低減機構の構成を示す側面図である。 第３の実施の形態の作業工具が備えている振動低減機構の構成を示す後面図である。 本発明に係る作業工具の第４の実施の形態の全体構成を示す縦断面図である。

次に、本発明の実施の形態を、図面を参照して具体的に説明する。なお、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材、処理等には同一の符号を付し、適宜重複した説明は省略する。また、本明細書において上下方向は各図に示す方向であるとして説明する。

（第１の実施の形態）

第１の実施の形態の作業工具１は、先端工具に前後の強い打撃が加えながら作業を行う打撃工具であり、より具体的には、図示しない先端工具としてドリルを装着し、ドリルに前後の強い打撃が加えながら穴開けを行うハンマドリルである。作業工具１は、図１及び図２を参照すると、互いに接続されたメインハンドル部１０と、モータハウジング２０と、ギヤハウジング３０と、打撃ハウジング４０と、モータハウジング２０、ギヤハウジング３０及び打撃ハウジング４０を覆う外殻ハウジング５０と、サブハンドル部６０とを備えている。なお、本実施の形態では、図１及び図２における左側を先端工具が装着される先端側、右側を作業工具１の後端側として以下説明する。

メインハンドル部１０は、作業工具１の後端に、作業工具１の先端側に取り付けられる先端工具の軸方向に対して略直交する方向に延伸して配置されている。メインハンドル部１０には、電源ケーブル１１が取付けられていると共に、スイッチ機構１２が内蔵されている。また、メインハンドル部１０には、使用者により操作可能なトリガ１３が設けられており、トリガ１３とスイッチ機構１２が機械的に接続されている。これにより、電源ケーブル１１を図示せぬ外部電源に接続し、トリガ１３を操作することにより、作業工具１が駆動される。

モータハウジング２０は、メインハンドル部１０の先端側下部に設けられ、動力源たる電動モータ２１が収容されている。電動モータ２１は、その回転駆動力を出力する出力軸２２を備えている。出力軸２２は、ギヤハウジング３０内まで延伸しており、その先端には、ピニオンギヤ２３が設けられている。

ギヤハウジング３０内には、ピニオンギヤ２３の後端側において、出力軸２２と平行に延びるクランク軸３１が回動可能に支承されている。クランク軸３１の下端寄りには、ピニオンギヤ２３と噛合する第１ギヤ３２が同軸固定されている。クランク軸３１の上端部には、運動変換機構３３が設けられている。運動変換機構３３は、クランクウェイト３４と、クランクピン３５と、コンロッド３６とを備えている。クランクウェイト３４は、クランク軸３１の上端に固定され、クランクウェイト３４の端部にはクランクピン３５がクランク軸３１と偏心して立設されている。そして、クランクピン３５がコンロッド３６の後端に挿入されている。これにより、クランク軸３１が回転駆動されると、コンロッド３６が作業工具１の先端側に取り付けられる先端工具の軸方向に往復運動することになる。クランク軸３１及び運動変換機構３３は、電動モータ２１の動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段であり、電動モータ２１による回転駆動力を往復運動に変換する。

また、ギヤハウジング３０内には、ピニオンギヤ２３の先端側において、出力軸２２と平行に延びる回転伝達軸３７が回転可能に支承されている。回転伝達軸３７の下端には、ピニオンギヤ２３と噛合する第２ギヤ３８が同軸固定されている。回転伝達軸３７の上端には、第１ベベルギヤ３９が同軸固定されている。

打撃ハウジング４０は、ギヤハウジング３０の先端側に設けられ、出力軸２２と略直交する方向に延び、且つ出力軸２２と同一平面上に位置しているシリンダ４１が設けられている。シリンダ４１内には、その内周に摺動可能にピストン４２が設けられている。ピストン４２には、ピストンピン４２ａが設けられており、そのピストンピン４２ａがコンロッド３６の先端に挿入されている。シリンダ４１内の先端側には打撃子４３が、シリンダ４１の内周に摺動可能に設けられている。シリンダ４１内であってピストン４２と打撃子４３との間には空気室４４が画成されている。

また、打撃ハウジング４０内には、シリンダ４１の外周を覆うように回転シリンダ４５が回転可能に支承されている。回転シリンダ４５は、シリンダ４１よりも先端側に延び、その先端部には先端工具が着脱自在に装着される工具保持部４６が設けられている。回転シリンダ４１の後端部には、第１ベベルギヤ３９と噛合する第２ベベルギヤ４７が設けられている。回転シリンダ４５の中心軸と出力軸２２とは同一平面上に位置している。また、回転シリンダ４５内の打撃子４４の先端側には、前後方向に摺動可能な中間子４８が設けられている。ピストン４２、打撃子４３及び中間子４８は、電動モータ２１の動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段であり、工具保持部４６に装着された先端工具に打撃力を伝達する打撃機構として機能する。また、回転伝達軸３７及び回転シリンダ４５も、電動モータ２１の動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段であり、工具保持部４６に装着された先端工具に回動駆動力を伝達する回転伝達機構として機能する。

図３及び図４を参照すると、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間には、作業工具１の駆動によって発生する振動を低減させる振動低減機構７０が配置されている。振動低減機構７０は、ウェイト８０と、コイルスプリング７１とを備えている。ウェイト８０及びコイルスプリング７１は、シリンダ４１の軸心を挟むように、ギヤハウジング３０の両側の対向する位置にそれぞれ設けられている。なお、図３及び図４には、外殻ハウジング５０の一部を取り除き、ギヤハウジング３０に設けられている振動低減機構７０を露出させた状態が示されている。

図２及び図５（ｂ）に示すように、ギヤハウジング３０には、回転シリンダ４５の軸心に対して略直交する方向に、両側面間を貫通する貫通孔３０ａが形成されている。なお、図５において、（ａ）はギヤハウジング３０の上面図であり、（ｂ）はギヤハウジング３０の側面図である。本実施の形態では、貫通孔３０ａは、電動モータ２１の出力軸２２とも略直交する方向に延びており、ギヤハウジング３０左右側面間を貫通するように形成されている。そして、貫通孔３０ａは、図２に示すように、電動モータ２１の上方の、運動変換機構３３の一部であるクランク軸３１と、回転伝達機構の一部である回転伝達軸３７と、回転シリンダ４５の軸心とに囲まれた領域に形成されている。

貫通孔３０ａには、図３及び図４に示すように、回動支持軸７２が回動可能に挿入されている。回動支持軸７２の両端は、ギヤハウジング３０の左右両側からそれぞれ突出し、図６に示すように、突出して回動支持軸７２の両端にウェイト８０がそれぞれ固定されている。これにより、ギヤハウジング３０の両側にそれぞれ設けられているウェイト８０は、回動支持軸７２によって連結されて一体化され、回動支持軸７２を中心に回動可能に支承される。なお、図６は、回動支持軸７２の両端にそれぞれ固定されたウェイト８０を上面側から見た図である。

ウェイト８０は、図７を参照すると、回動支持軸７２の端部が挿入され固定される固定穴８１が一端部に形成された支持部８２と、支持部８２の他端側（解放端側）に設けられた錘部８３とからなり、支持部８２と錘部８３とが一体化されている。固定穴８１には、固定穴８１の軸心と平行なキー溝８１ａが形成され、回動支持軸７２の両端部には、回動支持軸７２の軸心と平行なキー溝７２ａがそれぞれ形成されている。回動支持軸７２の端部を固定穴８１に挿入し、固定穴８１のキー溝８１ａと回動支持軸７２のキー溝７２ａとに係合するにキー７３を挿入することで、回動支持軸７２と支持部８２（ウェイト８０）とが回動方向において一体化されている。これにより、回動支持軸７２が連結手段として機能し、ギヤハウジング３０の両側の位置に設けられたウェイト８０が互いに連結して回動方向において一体化される。

錘部８３は、固定穴８１の軸心と略垂直な、固定穴８１を中心（要）とする扇紙状の平板である。そして、錘部８３には、ウェイト８０の重心Ｇと固定穴８１の軸心とを結ぶ直線に対して線対称な位置に、固定穴８１の軸心と平行な棒状のウェイト係止部８４がそれぞれ立設されている。ウェイト係止部８４には、コイルスプリング７１の一端に形成されている折り曲げ部が係止される。錘部８３において、ウェイト係止部８４が立設されている箇所には、厚みが薄い減肉部８５が形成されている。減肉部８５によって減肉された厚みは、コイルスプリング７１の直径よりも大きく設定されている。

図３及び図５に示すように、ギヤハウジング３０には、ウェイト８０のウェイト係止部８４にそれぞれ対応して設けられ、コイルスプリング７１の他端に形成されている折り曲げ部が係止されるハウジング係止部３０ｂが側面から突出して形成されている。コイルスプリング７１は、引きバネであり、コイルスプリング７１がウェイト係止部８４とハウジング係止部３０ｂとの間に掛け渡され、外力が作用しない状態では、図３に示すように、ウェイト８０の重心Ｇと固定穴８１の軸心とを結ぶ直線が、回転シリンダ４５の軸心に対して略直交する初期中立位置に、ウェイト８０が位置決めされる。ウェイト８０が初期中立位置にある状態では、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とは、固定穴８１の軸心、すなわち回動支持軸７２の同一法線上に配置されている。従って、初期中立位置では、ハウジング係止部３０ｂもウェイト８０の重心Ｇと固定穴８１の軸心とを結ぶ直線に対して線対称な位置にそれぞれ形成されていることになる。これにより、コイルスプリング７１が縮む方向の付勢力によって、ウェイト８０を初期中立位置に簡単に位置決めすることができる。また、ウェイト８０が初期中立位置にある状態では、ウェイト８０の重心Ｇは、図３に示す側面視で、打撃機構の一部として機能するピストン４２の軸心の近傍に配置されている。これにより、打撃機構によって生じる振動を効果的に制振することができる。

コイルスプリング７１がウェイト係止部８４とハウジング係止部３０ｂとの間に掛け渡された状態では、ウェイト係止部８４が減肉部８５に設けられているため、図４及び図６に示すように、ウェイト８０の揺動軸である回動支持軸７２の軸方向において、ウェイト８０の領域内、すなわちウェイト８０の厚み内にコイルスプリング７１が位置している。これにより、ウェイト８０よりもコイルスプリング７１が回動支持軸７２の軸方向に突出しないため、振動低減機構７０を回動支持軸７２の軸方向においてコンパクト化することができ、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間にわずかな空間を形成するだけで振動低減機構７０を配置することができる。

次に、第１の実施の形態による作業工具１の動作について説明する。

メインハンドル部１０及びサブハンドル部６０を手で把持した状態で、作業工具１を図示しない被削材に押し当てて、トリガ１３を引くことで、電動モータ２１に電力を供給して、電動モータ２１を回動駆動させる。電動モータ２１の回動駆動力は、出力軸２２、ピニオンギヤ２３及び第１ギヤ３２を介してクランク軸３１に伝達される。クランク軸３１の回動は、運動変換機構３３を構成するクランクウェイト３４、クランクピン３５及びコンロッド３６によって、シリンダ４１内におけるピストン４２の往復運動に変換される。そして、ピストン４２の往復運動により空気室４４中の空気の圧力が上昇及び低下を繰り返し、打撃子４３に打撃力を付与する。打撃子４３が前進して中間子４８の後端に衝突し、中間子４８を介して打撃力が工具保持部４６に装着された先端工具に伝達される。なお、工具保持部４６に装着された先端工具の中心軸と、打撃機構の一部として機能するピストン４２の軸心とは、一致しており、打撃力が打撃機構から先端工具に対して効率的に伝達される。

また、電動モータ２１の回転駆動力は、出力軸２２、ピニオンギヤ２３及び第２ギヤ３８を介して回転伝達軸３７に伝達される。そして、回転伝達軸３７の回動は、第１ベベルギヤ３９及び第２ベベルギヤ４７を介して回転シリンダ４５に伝達され、回転シリンダ４５は回転する。回転シリンダ４５の回転により、工具保持部４６に装着された先端工具に回転力が付与される。この回転力と上記の打撃力により、工具保持部４６に装着された先端工具には回転力と打撃力とが付与され、被削材は破砕される。

また、作業工具１の動作時には、打撃子４３の往復動に起因するほぼ一定周期の振動が発生し、打撃子４３が収容されているギヤハウジング３０に伝達される。ギヤハウジング３０に伝達された振動は、ギヤハウジング３０に回動可能に支承されている回動支持軸７２に伝達される。回動支持軸７２に振動が伝達されと、ウェイト８０は、回動支持軸７２を中心として揺動される。

図８には、図８（ａ）に示すように初期中立位置において、先端側及び後端側のウェイト係止部８４のそれぞれ上方に先端側及び後端側のハウジング係止部３０ｂを設け、ウェイト係止部８４とハウジング係止部３０ｂとの間に引きバネであるコイルスプリング７１をそれぞれ掛け渡した例が示されている。本実施の形態では、外力が作用しない初期中立位置において、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とが、回動支持軸７２の同一法線上に配置されている。さらに初期中立位置において、先端側及び後端側のハウジング係止部３０ｂ及びウェイト係止部８４は、重心Ｇと回動支持軸７２の軸心とを結ぶ直線に対して線対称な配置となっている。図８（ａ）に示す初期中立位置から、図８（ｂ）に示すように、ウェイト８０が先端方向に揺動した場合には、先端側と後端側のコイルスプリング７１が伸長される。その結果、ウェイト８０には先端側と後端側のコイルスプリング７１両方から初期中立位置に戻る方向の付勢力が働く。また、図８（ｃ）に示すように、ウェイト８０が後端方向に揺動した場合も同様である。この様な構成によれば、図８（ｄ）に示すように、ウェイト８０が初期中立位置から離れるほどコイルスプリング７１の変化量（伸縮率）が増加する。また、ウェイト８０の揺動に伴う先端側及び後端側のコイルスプリング７１の長さの変化は、揺動範囲において常に同じであり、先端側と後端側のどちらに揺動しても単位角度あたりのコイルスプリング７１の伸び量を同じにすることができる。従って、コイルスプリング７１にかかる荷重の最大値と最小値の差（長さの差）が小さくなり、コイルスプリング７１の寿命を延ばすことができる。また、本実施の形態では、先端側及び後端側の２本のコイルスプリング７１を設けたが、コイルスプリング７１は、１本であっても、３本以上であっても良く、吸収したい振動の強さや周波数に応じて本数を適宜決定することができる。さらに、本実施の形態では、初期中立位置では、重心Ｇと固定穴８１の軸心とを結ぶ直線に対して線対称な位置にハウジング係止部３０ｂ及びウェイト係止部８４を設けるように構成したが、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とが、回動支持軸７２の同一法線上に配置されていれば、線対称な位置に限らず、どの位置にハウジング係止部３０ｂ及びウェイト係止部８４を設けても、単位角度あたりのコイルスプリング７１の伸び量を同じにすることができる。従って、設計の自由度を確保することができる。

また、図８（ａ）〜（ｃ）を参照すると、ウェイト８０の揺動方向において、ウェイト８０の領域内にコイルスプリング７１の一部が位置する構造になっている。これにより、ウェイト８０の揺動方向において、振動低減機構７０をコンパクト化することができ、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間にわずかな空間を形成するだけで振動低減機構７０を配置することができる。

図９は図８の例とは異なった位置にハウジング係止部３０ｂを設けた例であり、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とが、回動支持軸７２の同一法線上に配置されておらず、２つあるハウジング係止部３０ｂ間の間隔が狭くなっている。この場合には、外力が作用しない初期中立位置において、ウェイト８０ｄの重心と回動支持軸７２の軸心とを結ぶ直線の方向と、コイルスプリング７１の付勢方向が略同じである。この様な構成によれば、揺動したときに先端側と後端側のコイルスプリング７１の両方によってウェイト８０に初期中立位置に戻る方向の付勢力が働く点と、ウェイト８０が初期中立位置から離れるほどコイルスプリング７１の変化量が増加する点は図８の例と同様であるが、図８の構成よりも、ハウジング係止部３０ｂの間隔が狭くなったため、振動低減機構７０をコンパクト化することができる。なお、図９（ｂ）に示すように、ウェイト８０が先端方向に揺動した場合には、先端側のコイルスプリング７１が後端側のコイルスプリング７１に比べて大きく伸び、図９（ｃ）に示すように、ウェイト８０が後端方向に揺動した場合には、後端側のコイルスプリング７１が先端側のコイルスプリング７１に比べて大きく伸びるため、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とを回動支持軸７２の同一法線上に配置した図８の例と比べて、図９（ｄ）に示すように、コイルスプリング７１にかかる荷重の最大値と最小値の差（長さの差）が大きくなり、コイルスプリング７１に負荷をかけることにはなる。図９（ｄ）において、初期中立位置が揺動角度＝０°である。初期中立位置では、重心Ｇと固定穴８１の軸心とを結ぶ直線に対して線対称な位置にハウジング係止部３０ｂ及びウェイト係止部８４がそれぞれ配置されているため、先端側及び後端側のコイルスプリング７１の合計の長さは、図１０に一点鎖線で示すように、先端側と後端側のどちらに揺動しても単位角度あたりのコイルスプリング７１の伸び量が同じになる。なお、図１０において、初期中立位置が揺動角度＝０°である。また、図１０に示す実線は、図８に示す本実施の形態における先端側及び後端側のコイルスプリング７１の合計の長さであり、両者はほぼ同一のカーブを有している。

本実施の形態のように引きバネであるコイルスプリング７１を用いた場合には、図１０に示すように、コイルスプリング７１の変化量は、ウェイト８０の揺動方向と、付勢手段であるコイルスプリング７１の伸縮方向とが異なっているため、ウェイト８０が初期中立位置から離れ、揺動角度が大きくなるほど大きくなる。従って、コイルスプリング７１の付勢力によってウェイト８０に作用するモーメント[Ｎ・ｍ]は、図１１（ａ）に実線で示すように、ウェイト８０の揺動角度に対して非線形になり、コイルスプリング７１の付勢力によってウェイト８０に作用するモーメントの変化量も、図１１（ｂ）に実線で示すように、ウェイト８０の揺動角度に対して非線形になる。

図１１（ａ）及び（ｂ）に示す点線は、図１１（ｃ）に示すように、ウェイト８０ａを付勢する付勢手段として押しバネ７１ａを用いた場合の、揺動角度に対するモーメント[Ｎ・ｍ]及びその変化量を示している。押しばね７１ａを用いた場合には、押しばね７１ａの付勢力によってウェイト８０ａに作用するモーメントは、図１１（ａ）に点線で示すように、ウェイト８０ａの揺動角度に対して線形になり、押しばね７１ａの付勢力によってウェイト８０ａに作用するモーメントの変化量は、図１１（ｂ）に点線で示すように、ウェイト８０ａの揺動角度にかかわらず一定になる。従って、押しバネ７１ａによって決定される共振周波数も一定になる。このため、制振が行われる振動は、図１２（ｂ）に示すように、押しバネ７１ａによって決定される一定の共振周波数を中心とした一定の幅を有する周波数帯のみとなり、例えば、回転数制御を加えて振動の周波数が異なってしまうと、防振効果が弱まってしまう。これに対し、引きバネであるコイルスプリング７１を用いた場合には、単位角度あたりのモーメントの変化量が一定でなく、揺動角度が大きくなるにつれ共振周波数も大きくなる。従って、制振が行われる振動は、図１２（ａ）に示すように、変化する共振周波数を中心とした一定の幅を有するそれぞれ周波数帯に対応することができ、回転数制御に応じた防振効果を得ることができる。

なお、本実施の形態では、ギヤハウジング３０の両側の位置に設けられたウェイト８０を回動支持軸７２によって連結して一体化するように構成しているため、ウェイト８０を初期中立位置に戻すように付勢する付勢手段として、引きバネであるコイルスプリング７１の代わりに押しバネ７１ａを採用しても一定の効果を奏する。図１３（ａ）には、ウェイト８０ｂの支持部８２に円弧上の当接端を有するピン７４を押しバネ７１ａによって先端側及び後端側からそれぞれ押し当てて付勢する例が示されている。押しバネ７１ａによる付勢方向は、打撃機構の一部として機能するピストン４２の軸心方向である。図１３（ｂ）に示すように、ウェイト８０ｂが先端方向に揺動した場合には、先端側の押しバネ７１ａが押し縮められ、ウェイト８０ｂを初期中立位置に戻すように付勢し、図１３（ｃ）に示すように、ウェイト８０ｂが後端方向に揺動した場合には、後端側の押しバネ７１ａが押し縮められ、ウェイト８０ｂを初期中立位置に戻すように付勢する。図１４（ａ）には、ウェイト８０ｂの錘部８３に円弧上の当接端を有するピン７４を押しバネ７１ａによって先端側及び後端側からそれぞれ押し当てて付勢する例が示されている。押しバネ７１ａによる付勢方向は、打撃機構の一部として機能するピストン４２の軸心と略直交する方向である。図１４（ｂ）に示すように、ウェイト８０ｂが先端方向に揺動した場合には、先端側の押しバネ７１ａが押し縮められ、ウェイト８０ｂを初期中立位置に戻すように付勢し、図１４（ｃ）に示すように、ウェイト８０ｂが後端方向に揺動した場合には、後端側の押しバネ７１ａが押し縮められ、ウェイト８０ｂを初期中立位置に戻すように付勢する。

（第２の実施の形態）

第２の実施の形態の作業工具１ａでは、図１５に示すように、ギヤハウジング３０の上面に回動支持孔３０ｃが形成されており、図１６に示すように、この回動支持孔３０ｃに回動支持軸７２が回動可能に支持されている。他の構成は、第１の実施の形態と同様である。

第２の実施の形態によれば、ギヤハウジング３０内に貫通孔３０ａを設ける必要がなくなる。ギヤハウジング３０内には、運動変換機構３３や回転伝達機構が収容されているため、貫通孔３０ａを形成する位置は制限される。これに対し、第２の実施の形態で、回動支持孔３０ｃをギヤハウジング３０の上面のどの位置に形成しても良いため、設計の自由度を確保することができる。

（第３の実施の形態）

第３の実施の形態の作業工具１ｂでは、図１７及び図１８に示すように、ギヤハウジング３０の両側にそれぞれ設けられているウェイト８０ｃの一端側が、ギヤハウジング３０にそれぞれ回動可能に支持されている。そして、ウェイト８０ｃの他端側は、ギヤハウジング３０の上面を超えて延出され、両側にそれぞれ設けられているウェイト８０ｃの他端側が連結棒７５によって連結されている。

第３の実施の形態によれば、ギヤハウジング３０を貫通する貫通孔３０ａを設ける必要がなくなる。ギヤハウジング３０内には、運動変換機構３３や回転伝達機構が収容されているため、貫通孔３０ａを形成する位置は制限される。これに対し、第３の実施の形態で、ウェイト８０ｃをギヤハウジング３０の側面に設けた軸受けや指示軸によって回動可能に支持すれば良いため、設計の自由度を確保することができる。

（第４の実施の形態）

第４の実施の形態の作業工具１ｃでは、図１９を参照すると、ギヤハウジング３０内には、ピニオンギヤ２３の先端側において、出力軸２２と平行に延びるクランク軸３１が回動可能に支承されている。そして、ギヤハウジング３０内には、クランク軸３１の先端側において、出力軸２２と平行に延びる回転伝達軸３７が回動可能に支承され、回転伝達軸３７の下端には、クランク軸３１の第１ギヤ３２と噛合する第２ギヤ３８が同軸固定されている。

ギヤハウジング３０内のピニオンギヤ２３の後端側には、振動低減室９０が形成されている。振動低減室９０には、シリンダ４１の軸心と直交する回動支持軸７２に一端部が回動可能に支持されているウェイト８０ｄが収容されている。ウェイト８０ｄの他端側には、ウェイト係止部８４が設けられていると共に、振動低減室９０には、ウェイト８０ｄの回動範囲外であって、回動支持軸７２の鉛直上方にハウジング係止部３０ｂが設けられている。そして、ウェイト係止部８４とハウジング係止部３０ｂとの間に引きバネであるコイルスプリング７１が架け渡されている。外力が作用しない状態では、図１９に示すように、ウェイト８０ｄの重心と回動支持軸７２の軸心とを結ぶ直線が、回転シリンダ４５の軸心に対して直交する初期中立位置に、ウェイト８０が位置決めされる。ウェイト８０ｄが初期中立位置にある状態では、ハウジング係止部３０ｂとウェイト係止部８４とは、回動支持軸７２の同一法線上に配置されている。

以上、説明したように本実施の形態によれば、電動モータ２１と、電動モータ２１の動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段（運動変換機構３３や回転伝達機構）と、少なくとも動力伝達手段の一部を収容するギヤハウジング３０と、ギヤハウジング３０に揺動可能に支持されたウェイト８０と、ウェイト８０が初期中立位置に位置するようにウェイト８０を付勢する付勢手段として機能するコイルスプリング７１と、を有する作業工具１であって、ウェイト８０及びコイルスプリング７１は、動力伝達手段を挟むように、ギヤハウジング３０の両側にそれぞれ設けられ、ギヤハウジング３０の両側にそれぞれ設けられたウェイト８０を連結して一体的に揺動させる連結手段として機能する回動支持軸７２を備えている。

この構成により、振動低減機構７０をギヤハウジング３０の側面に配置させて製品全長を小型化しても、回動支持軸７２によってギヤハウジング３０の両側に設けたウェイト８０が一体となって揺動されるため、制振効果を確保することができる。

さらに、本実施の形態によれば、回動支持軸７２は、ギヤハウジング３０の両側面にそれぞれ設けられたウェイト８０を揺動可能に支持する軸部材である。この構成により、余分な構成を追加することなく、ウェイト８０を揺動可能に支持する軸部材によってギヤハウジング３０の両側に設けたウェイト８０を一体化させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、回動支持軸７２は、ギヤハウジング３０に形成された貫通孔３０ａに回動可能に支持され、回動支持軸７２とウェイト８０とは揺動方向において回動不能に支持されている。この構成により、簡単な構成でギヤハウジング３０の両側に設けたウェイト８０を一体化させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、動力伝達手段として、先端工具に往復運動を伝達する運動変換機構３３と、先端工具に回転駆動力を伝達する回転伝達機構とを備え、回動支持軸７２は、側面視において、運動変換機構３３と回転伝達機構との間に配置されている。この構成により、ギヤハウジング３０内の空隙に回動支持軸７２を貫通させることができる。

さらに、本実施の形態によれば、ウェイト８０を付勢する付勢手段（コイルスプリング７１）の変化量は、ウェイト８０が初期中立位置から離れるほど大きくなるように構成されている。

この構成により、小さな振動発生時にもウェイト８０が十分に揺動されて振動を制振することができると共に、大きな振動発生時にもウェイト８０の揺動を追従させることができるため、振動の強弱に拘わらず効率良く制振することができる。また、単位角度あたりのモーメントの変化量が一定でなく、揺動角度が大きくなるにつれ共振周波数も大きくなる。従って、制振が行われる振動は、変化する共振周波数を中心とした一定の幅を有するそれぞれ周波数帯に対応することができ、１つのモータ回動速度にのみ対応する低振動機構ではなく、回転数制御を加えても、複数の回動速度に対して防振効果を発揮することができる。

さらに、本実施の形態によれば、コイルスプリング７１は、両側に折り曲げ部を有し、該折り曲げ部が、ギヤハウジング３０に設けられたハウジング係止部３０ｂと、ウェイト８０に設けられたウェイト係止部８４とに係合されている。

さらに、本実施の形態によれば、コイルスプリング７１及びウェイト係止部８４は、先端工具の軸方向においてウェイト８０の一方側と他方側に２つ設けられている。そして、２つのコイルスプリング７１は、ウェイト８０が揺動した際に伸びるように配置されている。また、ウェイト８０が前記初期中立位置に位置しているとき、２つのコイルスプリング７１及びウェイト係止部８４は、回動支持軸７２とウェイト８０の重心を結ぶ線を対称軸として線対称に配置されている。

さらに、本実施の形態によれば、ウェイト８０は、一端部が前記連結手段によって揺動可能に支持された支持部８２と、支持部８２の他端側に設けられた扇紙状の錘部８３とが一体化され、錘部８３に形成された減肉部８５にウェイト係止部８４が設けられている。この構成により、この構成により、振動低減機構７０をコンパクト化することができ、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間にわずかな空間を形成するだけで振動低減機構７０を配置することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ハウジング係止部３０ｂは先端工具の軸方向においてウェイト８０の一方側と他方側に２つ設けられ、ウェイト８０が初期中立位置に位置しているとき、ウェイト係止部８４とハウジング係止部３０ｂは、回動支持軸７２の法線上に位置する。

さらに、本実施の形態によると、回動支持軸７２の軸方向において、ウェイト８０の厚み内にコイルスプリング７１が位置している。この構成により、ウェイト８０よりもコイルスプリング７１が回動支持軸７２の軸方向に突出しないため、振動低減機構７０を回動支持軸７２の軸方向においてコンパクト化することができ、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間にわずかな空間を形成するだけで振動低減機構７０を配置することができる。

さらに、本実施の形態によると、ウェイト８０の揺動方向において、ウェイト８０の厚み内にコイルスプリング７１の一部が位置している。この構成により、ウェイト８０の揺動方向において、振動低減機構７０をコンパクト化することができ、ギヤハウジング３０と外殻ハウジング５０との間にわずかな空間を形成するだけで振動低減機構７０を配置することができる。

さらに、本実施の形態によれば、ウェイト８０及びコイルスプリング７１は、ギヤハウジング３０と外郭ハウジング５０との間に配置されている。この構成により、ギヤハウジング３０の両側に設けられたウェイト８０及びコイルスプリング７１は、外郭ハウジング５０によって覆われるため、コイルスプリング７１の動作に対する外部からの影響を低減することができる。

以上、本発明を上述の実施の形態に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。

例えば、上述の実施の形態では作業工具を打撃工具であるハンマドリルに適用した例について説明したが、先端工具を往復動させる構成を有する工具について応用が可能である。このような工具としては、例えば、ハンマ、セーバーソー、ジグソー等が挙げられる。
また、上述の実施の形態ではウェイト８０をギヤハウジング３０の左右両側に設ける例について説明したが、ウェイト８０は、シリンダ４１の軸心を挟むように、ギヤハウジング３０の上下両側や、ななめ方向の両側にそれぞれ設けるようにしても良い。

さらに、上述の実施の形態ではウェイト８０をギヤハウジング３０の左右両側に設ける例について説明したが、シリンダ４１の軸心を挟むように、打撃ハウジング４０の両側に設けるようにしても良い。

１、１ａ、１ｂ、１ｃ…作業工具、１０…メインハンドル部、１１…電源ケーブル、１２…スイッチ機構、１３…トリガ、２０…モータハウジング、２１…電動モータ、２２…出力軸、２３…ピニオンギヤ、３０…ギヤハウジング、３０ａ…貫通孔、３０ｂ…ハウジング係止部、３０ｃ…回動支持孔、３１…クランク軸、３２…第１ギヤ、３３…運動変換機構、３４…クランクウェイト、３５…クランクピン、３６…コンロッド、３７…回転伝達軸、３８…第２ギヤ、３９…第１ベベルギヤ、４０…打撃ハウジング、４１…シリンダ、４２…ピストン、４２ａ…ピストンピン、４３…打撃子、４４…空気室、４５…回転シリンダ、４６…工具保持部、４７…第２ベベルギヤ、４８…中間子、５０…外殻ハウジング、６０…サブハンドル部、７０…振動低減機構、７１…コイルスプリング、７１ａ…押しバネ、７２…回動支持軸、７２ａ…キー溝、７３…キー、７４…ピン、７５…連結棒、７６…回動支持軸、８０、８０ａ、８０ｂ、８０ｃ、８０ｄ…ウェイト、８１…固定穴、８１ａ…キー溝、８２…支持部、８３…錘部、８４…ウェイト係止部、８５…減肉部、９０…振動低減室

Claims (15)

1. 
   モータと、
   
   該モータの動力を受けて先端工具に伝達する動力伝達手段と、
   
   少なくとも前記動力伝達手段の一部を収容するハウジングと、
   
   該ハウジングに揺動可能に支持されたウェイトと、
   
   該ウェイトが初期中立位置に位置するように前記ウェイトを付勢する付勢手段と、を有する作業工具であって、
   
   前記ウェイト及び前記付勢手段は、前記動力伝達手段を挟むように、前記ハウジングの両側にそれぞれ設けられ、
   
   前記ハウジングの両側にそれぞれ設けられた前記ウェイトを連結して一体的に揺動させる連結手段を具備することを特徴とする作業工具。
   
2. 
   前記連結手段は、前記ハウジングの両側面にそれぞれ設けられた前記ウェイトを揺動可能に支持する軸部材であることを特徴とする請求項１記載の作業工具。
   
3. 
   前記軸部材は、前記ハウジングに形成された貫通孔に回動可能に支持され、前記軸部材と前記ウェイトとは揺動方向において回動不能に支持されていることを特徴とする請求項２記載の作業工具。
   
4. 
   前記動力伝達手段として、前記先端工具に往復運動を伝達する運動変換機構と、前記先端工具に回転駆動力を伝達する回転伝達機構とを備え、前記軸部材は、側面視において、前記運動変換機構と前記回転伝達機構との間に配置されていることを特徴とする請求項２又は３記載の作業工具。
   
5. 
   前記付勢手段の変化量は、前記ウェイトが前記初期中立位置から離れるほど大きくなることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の作業工具。
   
6. 
   前記付勢手段は、コイルスプリングであることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の作業工具。
   
7. 
   前記コイルスプリングは、両側に折り曲げ部を有し、該折り曲げ部が、前記ハウジングに設けられたハウジング係止部と、前記ウェイトに設けられたウェイト係止部とに係合されていることを特徴とする請求項６記載の作業工具。
   
8. 
   前記コイルスプリング及び前記ウェイト係止部は、前記先端工具の軸方向において前記ウェイトの一方側と他方側に２つ設けられていることを特徴とする請求項７記載の作業工具。
   
9. 
   前記２つのコイルスプリングは、前記ウェイトが揺動した際に伸びるように配置されていることを特徴とする請求項８記載の作業工具。
   
10. 
    前記ウェイトが前記初期中立位置に位置しているとき、前記２つの前記コイルスプリング及び前記ウェイト係止部は、前記軸部材と前記ウェイトの重心を結ぶ線を対称軸として線対称に配置されることを特徴とする請求項８又は９に記載の作業工具。
    
11. 
    前記ウェイトは、一端部が前記連結手段によって揺動可能に支持された支持部と、当該支持部の他端側に設けられた扇紙状の錘部とが一体化され、前記錘部に形成された減肉部に前記ウェイト係止部が設けられていることを特徴とする請求項７から１０のいずれか一項に記載の作業工具。
    
12. 
    前記ハウジング係止部は前記先端工具の軸方向において前記ウェイトの一方側と他方側に２つ設けられ、前記ウェイトが前記初期中立位置に位置しているとき、前記ウェイト係止部と前記ハウジング係止部は、前記軸部材の法線上に位置することを特徴とする請求項７から１１のいずれか一項に記載の作業工具。
    
13. 
    前軸部材の軸方向において、前記ウェイトの厚み内に前記コイルスプリングが位置していることを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか一項に記載の作業工具。
    
14. 
    前記ウェイトの揺動方向において、前記ウェイトの厚み内に前記コイルスプリングの一部が位置していることを特徴とする請求項６乃至１３のいずれか一項に記載の作業工具。
    
15. 
    前記ハウジングは、少なくとも前記動力伝達手段の一部を収容する内側ハウジングと、該内側ハウジングを覆う外側ハウジングとを有し、前記ウェイト及び前記付勢手段は、前記内側ハウジングと前記外側ハウジングとの間に配置されていることを特徴とする請求項１乃至１４のいずれか一項に記載の作業工具。

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