(本発明の第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態につき、図1〜図11を参照しつつ詳細に説明する。本実施形態は、電動工具の一例として電動ハンマを用いて説明する。図1〜図4には電動ハンマ100の外観形状が示される。また、図5には電動ハンマ100の内部機構が断面図で示される。本実施形態に係る電動ハンマ100は、本体部101の先端領域にハンマビット119を装着し、装着されたハンマビット119を長軸方向に打撃動作させて、被加工材、例えばコンクリートに対してハツリ作業を行う打撃工具である。ハンマビット119は、筒状のツールホルダ131を介して本体部101に着脱可能に取り付けられる。ハンマビット119は、ツールホルダ131のビット挿入孔内に挿入され、周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。このハンマビット119が、本発明における「先端工具」に対応する実施構成例である。
図5に示すように、本体部101は、本体ハウジング103、バレル部104、及び外側ハウジング105を主体として構成される。本体ハウジング103は、電動モータ110を収容するモータハウジング103Aと、第1運動変換機構120及び第2運動変換機構220を収容するギアハウジング103Bにより構成されている。バレル部104は、打撃要素140及びツールホルダ131の一部を収容する筒状部材として備えられる。なお、モータハウジング103A、ギアハウジング103B、バレル部104は、共にアルミニウム製であり、ハンマビット119の長軸方向に関して、ハンマビット119側からその反対側にかけて、バレル部104、ギアハウジング103B、モータハウジング103Aの順序で配置されるとともに互いに接合されて固定状に組み付けられる。このモータハウジング103Aが、本発明における「モータハウジング」に対応、外側ハウジング105が、本発明における「外側ハウジング」に対応する実施構成例である。なお、モータハウジング103Aとギアハウジング103Bについては、一体に形成しても差し支えない。
本体ハウジング103の外側には、外側ハウジング105が配置されている。外側ハウジング105は、ハンマビット119の長軸方向に延在する筒状に形成されており、本体ハウジング103の全体を外側から覆うように配置されている。外側ハウジング105には、ハツリ作業を行う際に、電動ハンマ100を操作するための一対のハンドグリップ500が設けられている。一対のハンドグリップ500は、ハンマビット119の長軸方向に延在する長軸線に関して対称に配置されるとともに、当該長軸線に交差する方向に直線状に延在している。このハンドグリップ500が、本発明における「ハンドル」に対応する実施構成例である。
なお、本実施形態に係る電動ハンマ100は、概ね30kgの重量を有する大型ハンマであり、基本的には作業者が左右の手でハンドグリップ500を把持し、ハンマビット119を下向きにした状態でハツリ作業を行う。従って、本実施形態では、便宜上、ハンマビット119の長軸方向、すなわち本体部101の長軸方向に関して、ハンマビット119側を下側、その反対側を上側という。
外側ハウジング105は、複数のハウジング要素を互いに接合することで構成されており、図5及び図5の一部拡大図である図6に示すように、全体としてはハンマビット119の長軸方向に長い下方が開放された長方形の筒状に形成されている。具体的には、外側ハウジング105は、図1〜図3に示すように、ハンマビット119の長軸方向に関して、上方ハウジング106、下方ハウジング107、及び上方ハウジング106と下方ハウジング107とを接続する伸縮可能な蛇腹108から構成されている。上方ハウジング106は、左側の壁を構成する第1ハウジング要素106a、右側の壁を構成する第2ハウジング要素106b、前側の壁を構成する第3ハウジング要素106c、後側の壁を構成する第4ハウジング要素106d及び上側の壁を構成する第5ハウジング要素106eにより構成され、それらが互いにネジで連結されて組み付けられる。また、第1ハウジング要素106aと第2ハウジング要素106bがハンマビット119の長軸方向に延在する軸線に関して対称形に形成され、また、第3ハウジング要素106cと第4ハウジング要素106dも、上記軸線に関して、対称形に形成されている。すなわち、第1ハウジング要素106aと第2ハウジング要素106b同士が互いに同一形状とされ、また、第3ハウジング要素106cと第4ハウジング要素106d同士が互いに同一形状とされる
外側ハウジング105のうち上方ハウジング106は、図7に示すように、本体ハウジング103に対して複数のガイドシャフト319及び弾性部材としての複数の圧縮コイルバネ321を介してハンマビット119の長軸方向に相対移動可能に連結された防振ハンドルとして構成されている。具体的には、本体ハウジング103は、上方ハウジング106をハンマビット119の長軸方向に案内するための断面円形のガイドシャフト319を有する。ガイドシャフト319は、本体ハウジング103の外側の前後左右の4か所に配置されている。上方ハウジング106の内側には、スライド筒部323が設けられ、このスライド筒部323がガイドシャフト319に摺動可能に嵌合されている。そして、圧縮コイルバネ321がガイドシャフト319の外周を囲むように配置されている。圧縮コイルバネ321は上方ハウジング106と本体ハウジング103を弾発状に接続する部材として備えられる。なお、外側ハウジング105のうち下方ハウジング107は、本体ハウジング103に固定される。従って、蛇腹108は、伸縮することで上方ハウジング106と下方ハウジング107との相対移動を許容する部材として備えられる。
また、上方ハウジング106の前側の壁を構成する第3ハウジング要素106c及び後側の壁を構成する第4ハウジング要素106dの外面には、ハンマビット119の長軸方向に延在する帯状のプロテクター575が当該第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dの外表面の一部を覆うように固定状に設けられている。プロテクター575は、エラストマ製であり、ハンマビット119の長軸方向と交差する方向に関して、所定間隔を置いて2個並設されており、第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dの外表面から外向きに所定高さで突出する。すなわち、プロテクター575は、電動ハンマ100が横倒し状態に置かれたときに、外側ハウジング105が地面に当接する前に地面に当接することで上方ハウジング106を保護する保護部材として備えられる。
ハンドグリップ500は、図5に示すように、内部に中空部を有する合成樹脂製の長尺状の円筒状部材であり、ハンマビット119の長軸方向に交差する方向に延在している。一対のハンドグリップ500のうち一方のハンドグリップ500が、外側ハウジング105の第1ハウジング要素106aに取り付けられ、他方のハンドグリップ500が外側ハウジング105の第2ハウジング要素106bに取り付けられる。そして、一方のハンドグリップ500には、電動モータ110の駆動及び停止を操作するための電気スイッチ510と、当該電気スイッチ510をオン・オフ操作するトリガ520が設けられている。トリガ520は、ハンドグリップ500に所定の支点525を回動中心としてハンドグリップ500の長軸方向と交差する方向に回動操作可能に設けられており、非操作時には、電気スイッチ510に内蔵された図示省略の内蔵バネの付勢力によりハンドグリップ500の外面から外側に突出した位置に保持されている。そして、トリガ520は、作業者の手指で押圧されてハンドグリップ500の内側に向けて回動され、電気スイッチ510をオン状態に切り替えたときに、電動モータ110が駆動されるように構成される。
電動モータ110は、交流(AC)電源からの給電によって駆動される構成である。この電動モータ110が、本発明における「モータ」に対応する実施構成例である。図5及び図6に示すように、電動モータ110は、当該電動モータ110のモータ軸111がハンマビット119の長軸方向に延在する長軸線に対しては交差し、ハンドグリップ500の長軸方向に延在する長軸線に対しては平行に配置されている。電動モータ110の回転は、第1運動変換機構120によって直線運動に変換された上で打撃要素140に伝達され、当該打撃要素140を介してハンマビット119を長軸方向(図1における下方向)に打撃する。また、電動モータ110の回転は、第2運動変換機構220によって直線運動に適宜変換された上でカウンターウェイト231に伝達され、ハンマビット119の打撃に伴う衝撃力の発生タイミングに対応させて当該カウンターウェイト231に長軸方向への直線運動を行なわせる。これにより、電動ハンマ100に生ずる振動を抑制するように作用する。
第1運動変換機構120は、図6に示すように、電動モータ110の下方に配置される第1クランク軸121、第1連接ロッド123、ピストン125等からなる第1クランク機構によって構成される。第1運動変換機構120は、複数のギアからなるギア減速機113を介して電動モータ110により駆動される。ピストン125は、打撃要素140を駆動する駆動子を構成する。ピストン125は、シリンダ141内をハンマビット119の長軸方向に摺動可能とされる。なお、第1クランク軸121は、電動モータ110のモータ軸111と平行に配置されている。また、第1クランク軸121には、第1連接ロッド123と相対回動可能に連結する偏心軸部121aが一体に形成されている。
打撃要素140は、図5に示すように、打撃子としてのストライカ143と、中間子としてのインパクトボルト145とを主体として構成される。ストライカ143は、シリンダ141内に摺動自在に配置される。インパクトボルト145は、ツールホルダ131内に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ143の運動エネルギをハンマビット119に伝達する。シリンダ141は、ツールホルダ131の上方に同心状に配置されるとともに、ピストン125及びストライカ143によって仕切られる空気室141aを有する。ストライカ143は、ピストン125の摺動動作に伴う空気室141aの空気ばねを介して駆動され、インパクトボルト145に衝突し、当該インパクトボルト145を介してハンマビット119を打撃する。
第2運動変換機構220は、図6及び図8に示すように、第2クランク軸221、偏心軸223、第2連接ロッド225等からなる第2クランク機構によって構成される。第2クランク軸221は、第1クランク機構のクランク軸121の軸線の延長線上に配置され、当該第1クランク軸121の偏心軸部121aによって回転される。偏心軸223は、第2クランク軸221の回転中心から径方向に所定量だけシフトした位置に当該第2クランク軸221に平行に配置されている。第2連接ロッド225は、一端側が偏心軸223に対して当該偏心軸周りに相対回動可能に連結されるとともに、他端側がカウンターウェイト231に設けた連結軸233に対して当該連結軸周りに相対回動可能に連結されている。なお、連結軸233は、偏心軸223に対して平行に配置されている。カウンターウェイト231は、シリンダ141の外側に摺動可能に嵌合された筒状部材として備えられ、第2クランク機構を介してハンマビット119に最も近接する前方位置と、ハンマビット119から最も離間する後方位置との間で直線往復運動する。
第2クランク軸221は、内側クランク軸227と外側クランク軸229によって構成される。内側クランク軸227は、筒状の軸部227aと軸部227aの軸方向一端側に径方向外側に張り出すフランジ部227bを有する。外側クランク軸229は、筒状の軸部229aと軸部229aの軸方向一端側に径方向外側に張り出すフランジ部229bを有する。内側クランク軸227と外側クランク軸229は、内側クランク軸227のフランジ部227bと外側クランク軸229のフランジ部229bが互いに反対側に位置した状態で互いの軸部227a,229aが嵌合されて一体化される。すなわち、内側クランク軸227と外側クランク軸229は、互いの軸部227a,229aが同軸上において径方向の内外に配置された構成とされる。そして、内側クランク軸227は、フランジ部227bに形成された連結孔227cに第1クランク機構の第1クランク軸121の偏心軸部121aが嵌入されて相対回動可能に連結される。外側クランク軸229のフランジ部229bには、偏心軸223が設けられ、この偏心軸223が第2連接ロッド225に相対回動可能に連結される。すなわち、第2クランク軸221は、動力伝達の流れから見た場合、駆動側となる内側クランク軸227と、被動側となる外側クランク軸229によって構成される。
第2クランク軸221は、第1クランク軸121の軸線の延長線上に配置されるとともに、外側クランク軸229の軸部229aが軸受ホルダ235で支持されたニードルベアリング237によって回転可能に支持されている。軸受ホルダ235は、本体ハウジング103、具体的にはギアハウジング103Bによって支持されている。
図6に示すように、ギアハウジング103Bのうちシリンダ141の上端部に対応する部位には、シリンダ141の上端部の外側を取り囲む円筒状のシリンダ受け部241が形成されている。そして、このシリンダ受け部241とシリンダ141の外側上端部との間には、鉄製のシリンダ受け部材243が介在状に配置されている。シリンダ受け部材243は、円筒状部243aと、当該円筒状部243aの軸方向一端側に設けられた径方向外側に張り出す円形の外フランジ部243bと、軸方向他端側に設けられた径方向内側に張り出す円形の内フランジ部243cを有する鍔付き円筒状に形成されている。
シリンダ受け部材243は、円筒状部243aがシリンダ受け部241の内側とシリンダ141の上端部の外側との間に嵌合された状態で介在され、当該嵌合状態において、外フランジ部243bがシリンダ受け部241の下端面に対して下方から当接され、内フランジ部243cがシリンダ141の上端面に対して上方から当接される。これにより、シリンダ141に作用する径方向の荷重と軸方向上向きの荷重がシリンダ受け部241によってそれぞれ支持される構成とされる。また、シリンダ受け部材343は、外フランジ部243bがギアハウジング103Bのシリンダ受け部241とバレル部104の軸方向端部とによって挟持される。
次に電動モータ110及び電動モータ110の駆動を制御するコントローラ541を冷却するための冷却装置につき、主として図1〜図4及び図6、図9〜図11を参照しつつ説明する。冷却装置は、空気の流れで冷却する空冷式であり、電動モータ110のモータ軸111に取り付けられた冷却ファン550を主体として構成される。冷却ファン550が、本発明における「冷却ファン」に対応する実施構成例である。
本体ハウジング103の外側を、当該本体ハウジング103に対してハンマビット119の長軸方向に相対移動可能な外側ハウジング105によって覆う二重構造のハウジングにおいては、本体ハウジング103の外面と当該本体ハウジング103の外側を覆う外側ハウジング105の内面との間には空間Sが形成される。以下、この空間をハウジング内部空間Sという。冷却ファン550は、回転することでハウジング内部空間S及びモータハウジング103A内に空気の流れを発生させる。図1〜図4及び図6には、空気(冷却風)の流れが矢印で示される。ハウジング内部空間S及びモータハウジング103A内に生じる空気の流れが、本発明の「冷却風」に対応する実施構成例である。
冷却ファン550として、遠心ファンが用いられている。図6に示すように、冷却ファン550が回転駆動されることによってモータハウジング103A内に流入された空気、すなわち冷却風は、遠心力で冷却ファン550の軸方向と交差する方向へと流出された後、モータハウジング103Aに取り付けられたバッフルプレート551によって流れの方向が変えられて軸方向に流出する。なお、コントローラ541は、図6に示すように、ハウジング内部空間Sのうち電気スイッチ510に近い領域に配置されており、電動モータ110よりも下方に位置する。このコントローラ541が、本発明における「コントローラ」に対応する実施構成例である。
長方形の筒状に形成された外側ハウジング105には、図1〜図4に示すように、外側ハウジング105の外側の空気(以下、外気という)をハウジング内部空間Sに吸い込むためのモータ用の吸込み口553A及びコントローラ用の吸込み口553Bと、ハウジング内部空間S内の冷却風を外側ハウジング105の外側に排出する複数の吹出し口555A,555Bが設けられている。
吸込み口553A,553Bは、モータ用及びコントローラ用として個別に設けられている。モータ用の吸込み口553Aは、上方ハウジング106の周壁を構成する前後左右の壁のうち、電動モータ110の軸線方向の一端側に対向する位置の左側の壁、すなわち第1ハウジング要素106aに設けられる。コントローラ用の吸込み口553Bは、コントローラ541に対向する位置の下方ハウジング107に設けられる。すなわち、モータ用の吸込み口553Aとコントローラ用の吸込み口553Bは、外側ハウジング105の周壁に関して、ハンマビット119の長軸線と、当該長軸線に交差し、かつハンドグリップ500の長軸方向に延在する軸線に交差する方向に延在する交差軸線とを含む面に形成されている。モータ用の吸込み口553Aが、本発明における「第1吸込み口」に対応し、コントローラ用の吸込み口553Bが、本発明における「第2吸込み口」に対応する実施構成例である。
吹出し口555A,555Bは、上方ハウジング106の周壁を構成する前後左右の壁のうち右側の壁、すなわち第2ハウジング要素106bと下方ハウジング107に設けられる。そして、一方の吹出し口555Aは、モータ用の吸込み口553Aに対向する位置に設けられ、他方の吹出し口555Bは、コントローラ用の吸込み口553Bに対向する位置、換言すれば、ギアハウジング103Bの外面と対向する位置に設けられる。すなわち、複数の吹出し口555A,555Bは、ハンマビット119の長軸方向に関して所定の間隔を置いて設けられている。吹出し口555A,555Bが、本発明における「吹出し口」に対応する実施構成例である。
モータハウジング103Aには、図9に示すように、モータ軸111の軸方向一端側には吸入口557が形成され、図6に示すように、モータ軸111の軸方向他端側には排出口559が形成されている。この排出口559が、本発明における「排出口」に対応する実施構成例である。
図6に矢印で示すように、冷却ファン550が回転されることで外気が吸込み口553A,553Bからそれぞれハウジング内部空間S内に流入される。モータ用の吸込み口553Aからハウジング内部空間Sへと流入した冷却風は、モータハウジング103Aの吸入口557からモータハウジング103A内に流入される。そして、当該モータハウジング103A内を軸方向に流れることで電動モータ110を冷却し、排出口559からハウジング内部空間Sへと排出される。一方、コントローラ用の吸込み口553Bからハウジング内部空間Sへと流入された冷却風は、コントローラ541の側方を流れることで当該コントローラ541を冷却した後、モータ用の吸込み口553Aからハウジング内部空間Sへと流入した冷却風と合流し、モータハウジング103A内に吸入される。モータハウジング103Aの排出口559からハウジング内部空間Sへと排出された冷却後の冷却風は、モータハウジング103Aの排出口559に対向する吹出し口555Aから外部へ排出され、或いは一部がギアハウジング103Bの外面に沿って下方へ流れ、ギアハウジング103Bに対向する吹出し口555Bから外部へ排出される。
ところで、モータハウジング103Aの吸入口557と排出口559は、ハウジング内部空間Sより連通されている。このため、モータハウジング103Aの排出口559からハウジング内部空間Sへと排出されたモータ冷却後の冷却風がハウジング内部空間Sを通じてモータハウジング103Aの吸入口557側へ流れる可能性がある。このような冷却風の流れは、冷却性能を悪化する。
そこで、かかる冷却風の排出口側から吸入口側への流れをせき止めるために、モータハウジング103Aと外側ハウジング105の上方ハウジング106の間に、ハウジング内部空間Sを吸入口側領域と排出口側領域とに仕切る仕切り壁560を配置している。この仕切り壁560が、本発明における「仕切り壁」に対応する実施構成例である。仕切り壁560は、排出口559に隣接して配置されており、排出口559から排出された冷却風の排出口側から吸入口側への流れをせき止め、排出口559から吹出し口555への冷却風の流動を促進するように構成される。以下、排出口559に隣接して配置される仕切り壁560につき、図9〜図11を参照しつつ説明する。
図9は上方ハウジング106を構成する複数のハウジング要素のうち、左側の壁を構成する第1ハウジング要素106aを取り外した状態の左側面図であり、本体ハウジング103をモータハウジング103Aの吸入口側から見た図である。図10は上方ハウジング106を構成する複数のハウジング要素のうち、モータハウジング103Aの排出口555に対向する右側の壁を構成する第2ハウジング要素106bを取り外した状態の斜視図であり、モータハウジング103Aの排出口側を主体に示している。図11は図9のB−B線断面図である。
モータハウジング103Aに形成される排出口559は、図10及び図11に示すように、モータ冷却後の冷却風を電動モータ110の軸方向に流出させるように、当該モータハウジング103Aの軸方向端部に開口される。具体的には、本実施形態の場合、排出口559は、モータハウジング103Aの一部を構成するカバー部材133と、当該カバー部材133の周りのうち上方側、すなわち電動モータ110を挟んでギアハウジング103Bの反対側を取り囲むように配置される半円状の筒状部135との間に形成されている。なお、カバー部材133は、モータ軸111の一端部及びギア減速機113を覆う部材である。
排出口559に隣接して配置される仕切り壁560は、大別して、ハウジング内部空間Sにつき、上下方向(ハンマビット119の長軸方向)に関して、上方領域と下方領域とに仕切る第1仕切り壁560Aと、当該第1仕切り壁560Aで仕切られた下方領域を更に排出口側領域と吸入口側領域とに仕切る第2仕切り壁560Bとで構成される。第1仕切り壁560Aは、モータ軸111の長軸方向に延在する仕切りであり、モータハウジング103Aに形成される半円状の筒状部135及び第1リブ561と、上方ハウジング106に形成される第2リブ562及び第3リブ563を主体として構成される。第2仕切り壁560Bは、モータ軸111の長軸方向と交差する方向に延在する仕切りであり、モータハウジング103Aに形成される第4リブ564と、上方ハウジング106に形成される第5リブ565を主体として構成される。
半円状の筒状部135は、図10及び図11に示すように、排出口559の周りを囲むようにモータ軸111の軸方向に延在する部材として備えられる。第1リブ561は、筒状部135の外周面のうち左側部及び右側部からモータ軸111の軸方向及び軸方向と交差する径方向に突出する平板状のリブとして備えられる。半円状の筒状部135及び第1リブ561は、モータハウジング103Aのうち、排出口559の側方領域に一体に形成される。
第2リブ562は、図10に示すように、上方ハウジング106を構成する複数のハウジング要素のうち、モータハウジング103Aの排出口559に対向する右側の壁を構成する第2ハウジング要素106bに形成されている。第2リブ562は、第2ハウジング要素106bの内面からモータ軸111の軸方向に突出している。第2リブ562は、筒状部135に対応する円弧状領域562aと、第1リブ561に対応する平板状領域562bを有する。
第3リブ563は、上方ハウジング106を構成する複数のハウジング要素のうち、前側の壁を構成する第3ハウジング要素106c及び後側の壁を構成する第4ハウジング要素106dに形成されている。第3リブ563は、図10に示すように、モータ軸111の軸方向及び軸方向と交差する方向に突出する平板状のリブであり、モータハウジング103Aの第1リブ561に対向している。すなわち、排出口559の側方領域に向かって突出している。
そして、第1仕切り壁560Aについては、モータ軸111の軸方向に関して、第2リブ562の円弧状領域562aが筒状部135に所定の隙間を置いて近接した状態で対向し、第2リブ562の平板状領域562bが第1リブ561に所定の隙間を置いて近接した状態で対向する。図11には第2リブ562の円弧状領域562aが筒状部135に近接して対向している状態が示される。また、モータ軸111の軸方向と交差する方向に関して、第3リブ563の突出端面が第1リブ561の端面に所定の隙間を置いて近接した状態で対向している。また、この第3リブ563は、モータ軸111の軸方向に関して、第2リブ562の平板状領域562bの端面に所定の隙間を置いて近接した状態で対向している。これにより、ハウジング内部空間Sが、排出口559側において排出口559を含まない上方領域と排出口559を含む下方領域とに仕切られる。
一方、図10に示すように、第1仕切り壁560Aよりも下方において、ハウジング内部空間Sを排出口側領域と吸入口側領域とに仕切る第2仕切り壁560Bは、モータハウジング103Aに形成される第4リブ564と、上方ハウジング106に形成される第5リブ565で構成される。第4リブ564は、モータハウジング103Aのうち、排出口559の側方領域外面からモータ軸111の軸方向に交差する方向に突出する平板状のリブとして備えられる。第5リブ565は、第4リブ564に向かって突出する平板状のリブとして備えられ、上方ハウジング106を構成する複数のハウジング要素のうち、前側の壁を構成する第3ハウジング要素106c及び後側の壁を構成する第4ハウジング要素106dに形成されている。そして、第4リブ564と第5リブ565が、相互の突出端部が所定の隙間を置いて近接した状態で対向する。これにより、ハウジング内部空間Sの第1仕切り壁560Aよりも下方の下方領域は、排出口側領域と吸入口側領域とに仕切られる。第4リブ564が、本発明における「突部」に対応し、第5リブ565が、本発明における「突部」に対応する実施構成例である。
すなわち、本実施形態においては、仕切り壁560の構成部材である半円状の筒状部135、第1リブ561及び第4リブ564については、モータハウジング103Aのうち、排出口559の周りを囲む領域に形成されている。また、仕切り壁560の構成部材である第2リブ562、第3リブ563及び第5リブ565については、上方ハウジング106のうち、排出口559の周りを囲む領域に形成されている。これにより、仕切り壁560は、排出口559に隣接して配置された構成とされる。
なお、モータハウジング側のリブ端面と外側ハウジング側のリブ端面間に設定される隙間は、上方ハウジング106の本体ハウジング103に対するハンマビット119の長軸方向に相対移動を許容するために設定されるが、冷却風の流れをせき止めるという意味ではできるだけ小さいことが好ましい。
また、第4リブ564と第5リブ565は、モータハウジング103Aに対向する吹出し口555A側からギアハウジング103Bに対向する吹出し口555B側に向かって直線状に延在している。従って、モータハウジング103Aとギアハウジング103Bが一体に形成される構成であれば、第4リブ564と第5リブ565は、モータハウジング103Aとギアハウジング103Bに一体に形成される。これにより、第4リブ564と、第5リブ565は、排出口559から排出されるモータ冷却後の冷却風をギアハウジング103Bに対向する吹出し口555Bへと誘導する風誘導板としても機能する。
本実施形態に係る電動ハンマ100は、上記のように構成されている。従って、作業者は、一対のハンドグリップ500を左側と右側の手によりそれぞれ把持するとともに、ハンマビット119を下向きにした状態において、一方のハンドグリップ500を把持した手指でトリガ520を押圧することにより電気スイッチ510をオン状態に切り替え、電動モータ110を駆動し、ハンマビット119を直線動作させて被加工材に対しハンマ作業を行うことができる。
電動モータ110が駆動され、冷却ファン550が回転されると、ハウジング内部空間S内に空気の流れが発生する。これにより、図1〜図4に矢印で示すように、外気が外側ハウジング105のモータ用の吸込み口553Aとコントローラ用の吸込み口553Bからそれぞれハウジング内部空間Sへと流入する。そして、図5に矢印で示すように、モータ用の吸込み口553Aを通してハウジング内部空間S内に流入した空気、すなわち冷却風は、モータハウジング103Aの吸入口557を通ってモータハウジング103A内に流入し、電動モータ110を冷却する。一方、コントローラ用の吸込み口553Bを通してハウジング内部空間S内に流入した空気、すなわち冷却風は、コントローラ541を冷却後、モータハウジング103Aの吸入口557側に向かって流れ、モータ用の吸込み口553Aを通して流入した空気と合流し、モータハウジング103A内へと流入する。
モータハウジング103A内に流入し、電動モータ110を冷却した冷却風は、モータハウジング103Aの排出口559からハウジング内部空間Sへと排出された後、排出口559に対向する吹出し口555Aから上方ハウジング106の外側へ排出される。また、一部の冷却風は、ハウジング内部空間Sを下方へと流れ、ギアハウジング103Bの側方を通ってコントローラ用の吸込み口553Bに対向する吹出し口555B側へと流れ、当該吹出し口555Bから外部へ排出される。
本実施形態によれば、排出口559に隣接して仕切り壁560を配置している。仕切り壁560は、ハウジング内部空間Sにつき、モータ軸111の軸方向に延在して上方領域と下方領域とに仕切る第1仕切り壁560Aと、モータ軸111の軸方向と交差する方向に延在し、当該第1仕切り壁560Aで仕切られた下方領域を更に排出口側領域と吸入口側領域とに仕切る第2仕切り壁560Bで構成されている。このため、排出口559から排出された冷却風は、モータハウジング103Aの上方領域側への流れが第1仕切り壁560Aによってせき止められる。また、排出口559から吸入口557側への冷却風の流れを第2仕切り壁560Bによってせき止められる。すなわち、排出口559からハウジング内部空間Sに排出された冷却風の、モータハウジング103Aの吸入口557側に向かう流れを規制する。このため、冷却風の外側ハウジング105の吹出し口555A,555Bへの流動が促進され、モータ冷却後の冷却風の排出性が向上する。
また、本実施形態によれば、第1仕切り壁560Aの構成部材である筒状部135及び第1リブ561と、第2仕切り壁560Bの構成部材である第4リブ564がモータハウジング103Aに一体に形成される構成である。このため、モータハウジング103Aを製作する際、筒状部135、第1リブ561及び第4リブ564を同時に形成することができ、製作上の合理性が図られる。また、第1仕切り壁560Aの構成部材である第2リブ562及び第3リブ563と、第2仕切り壁560Bの構成部材である第5リブ565が上方ハウジング106に一体に形成される構成である。このため、上方ハウジング106を製作する際、第2リブ562、第3リブ654及び第5リブ565を同時に形成することができ、製作上の合理性が図られる。また、第1リブ561及び第4リブ564は、モータハウジング103Aの強度を補強する部材としても機能する。第2リブ562、第3リブ563及び第5リブ565は、上方ハウジング106の強度を補強する部材としても機能する。
また、本実施形態によれば、外側ハウジング105にモータ用の吸込み口553Aとは別にコントローラ用の吸込み口553Bを設けている。このため、コントローラ541を電動モータ110とは別個に冷却することができる。
また、本実施形態によれば、第2仕切り壁560Bを構成する第4リブ564と第5リブ565は、モータハウジング103Aに対向する吹出し口555A側からギアハウジング103Bに対向する吹出し口555B側に向かって直線状に延在する構成としている。これにより、排出口559から排出されるモータ冷却後の冷却風を、吸入口557側への流動をせき止めつつ、ギアハウジング103Bに対向する吹出し口555Bへと誘導することができる。
また、本実施形態によれば、カウンターウェイト231を駆動する第2運動変換機構220において、第2クランク軸221につき、内側クランク軸227の軸部227aと外側クランク軸229の軸部229aが同軸上において径方向内外に配置されて互いに固定され、外側に配置された外側クランク軸229の軸部229aがニードルベアリング237によって支持される構成としたことでニードルベアリング237を小型化することが可能となる。
また、本実施形態によれば、ギアハウジング103Bとシリンダ141との間には、鉄製のシリンダ受け部材243が介在状に配置し、シリンダ141に作用する径方向の荷重と軸方向上向きの荷重をシリンダ受け部241によって支持する構成としている。これにより、堅牢なシリンダ支持構造が構築される。
(本発明の第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態につき、図12〜図17を参照しつつ説明する。本実施形態は、第1実施形態に係る第4リブ564と第5リブ565で構成される第2仕切り壁560Bにおいて、第4リブ564の端面と第5リブ565の端面間に設定される隙間をシール部材570によって塞ぐように構成したものである。この構成以外については、第1実施形態と同様に構成されるため、同一構成部材については同一符号を付して説明を省略又は簡略にする。
シール部材570は、エラストマ製であり、上方ハウジング106の周壁を構成する複数のハウジング要素のうち前側と後側の壁を構成する第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dの内側にそれぞれ配置される。シール部材570は、第3ハウジング要素106cの第5リブ565及び第4ハウジング要素106dの第5リブ565にそれぞれ固定状に取付けられている。第5リブ565に取付けられたシール部材570は、図14に示すように、モータハウジング103の第4リブ564に向かって延在し、延在端部が第4リブ564の端部に被さり、これにより第4リブ564の端面と第5リブ565の端面間の隙間を塞ぐ構成としている。このシール部材570が、本発明における「シール部材」に対応する実施構成例である。
シール部材570のうち第4リブ564の端部に被さる領域は、図14及び図15に示すように、薄肉のリップ部573とされる。このリップ部573が、本発明における「リップ部」に対応する実施構成例である。リップ部573は、第5リブ565に固定されるシール本体部571よりも薄肉に形成されている。このようにリップ部573を薄肉に形成することにより、当該リップ部573で第4リブ564の端部を押し付けるように設定するとき、その押付け力を軽減することが可能となる。
なお、第1実施形態で説明したように、第3ハウジング要素106cと第4ハウジング要素106d同士は、同一形状に形成されている。これは、製作コストを低下するとともに、組付け性を考慮した設定であり、従って、第5リブ565及びシール部材570は、共にモータハウジング103Aのうち排出口559側のみならず、吸入口557側にも同様に形成されている。
また、本実施形態では、図16、図17に示すように、第3ハウジング要素106cの外側に配置されるプロテクター575と第3ハウジング要素106cの内側に配置されるシール部材570が、第3ハウジング要素106cを挟んで対向状に配置される。そして、プロテクター575とシール部材570は、第3ハウジング要素106cの壁面を貫通状に延在するエラストマ製の連絡部577によって互いに連結された構成とされる。また、第4ハウジング要素106dの外側に配置されるプロテクター575と第4ハウジング要素106dの内側に配置されるシール部材570が、第4ハウジング要素106dを挟んで対向状に配置される。そして、プロテクター575とシール部材570は、第4ハウジング要素106dの壁面を貫通状に延在するエラストマ製の連絡部577によって互いに連結された構成とされる。連絡部577は、第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dに形成されたハンマビット119の長軸方向に交差する方向に延在する貫通孔579に貫通状に位置している。
なお、図16及び図17においては、シール部材570及びプロテクター575について、便宜上、左下方に傾斜する斜線を付して第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dとの区別を明らかにしている。
なお、プロテクター575とシール部材570とは、成形型(図示省略)を用いてのインサート成形等によって成形される。すなわち、所定形状に形成された成形型内に第3ハウジング要素106c又は第4ハウジング要素106dをセット後、当該成形型に液状のエラストマを充填し、固化することによって成形されるが、その成形時において、プロテクター575とシール部材570は、連絡部577によって相互に連結される。これによりプロテクター575とシール部材570が一体に形成された構成とされる。
本実施形態によれば、互いに対向する第4リブ564と第5リブ565の端面間の隙間をシール部材570によって塞ぐ構成としている。このため、電動モータ110を冷却後、モータハウジング103Aの排出口559からハウジング内部空間Sに排出された冷却風が、リブ相互の端面間の隙間を通じて吸入口557側に流れることを防止できる。これにより冷却風の外側ハウジング105の吹出し口555A,555Bからの排出性をより向上することができる。
また、本実施形態によれば、シール部材570のうち第4リブ564の端部に被さる領域を設定し、当該領域を第5リブ565に取付けられるシール本体部よりも薄肉のリップ部573によって構成している。このように構成したことにより、第4リブ564の端部に対するリップ部573の押圧力を軽減することが可能となり、上方ハウジング106の本体ハウジング103に対するハンマビット119の長軸方向の相対移動を害することがない。
また、本実施形態によれば、第3ハウジング要素106cに関して、外側に配置されるプロテクター575と内側に配置されるシール部材570が、壁面を貫通状に延在する連絡部577によって互いに連結されている。また、第4ハウジング要素106dに関して、外側に配置されるプロテクター575と内側に配置されるシール部材570が、壁面を貫通状に延在する連絡部577によって互いに連結されている。このため、プロテクター575及びシール部材570の第3ハウジング要素106c及び第4ハウジング要素106dからの脱落を効果的に防止することができる。
(本発明の第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態につき、図18〜図24を参照しつつ説明する。本実施形態は、ハウジング内部空間Sを排出口側領域と吸入口側領域とに仕切る仕切り壁につき、モータハウジング103Aに取り付けられ、当該モータハウジング103Aの排出口559から排出された冷却風を上方ハウジング106の吹出し口555Aへと導くダクト580によって構成したものである。このダクト580が、本発明における「仕切り壁」及び「組付け部材」に対応する実施構成例である。以下、ダクト580につき説明する。
ダクト580は、図18〜図21に示すように、平板部581及び当該平板部581の周縁から当該平板部581に交差状に延在する周壁部583を有する略皿形に形成されている。ダクト580は、モータハウジング103Aのカバー部材133及び筒状部135を外側から所定の空間を置いて覆うように配置され、これによりハウジング内部空間Sを排出口側領域と吸入口側領域に仕切る構成とされる。図22はモータハウジング103Aにダクト580が取り付けられる前の状態を示し、図23はモータハウジング103Aにダクト580が取り付けられた状態を示している。なお、ダクト580は、モータハウジング103Aにネジ(図示省略)等の止着手段によって取外し可能に取り付けられる。
図18に示すように、ダクト580の平板部581には、カバー部材133の軸方向端部と対向する領域に内向きに突出する縁部581bを有する略円形の孔581aが形成されている。また、ダクト580の周壁部583は、周壁部583のうちギアハウジング103Bとの対向する側が開放されている。図24にはモータハウジング103Aに取り付けられたダクト580が断面で示される。ダクト580がモータハウジング103Aに取り付けられた状態では、平板部581の孔581aの縁部581bがカバー部材133の外周面に対して所定の隙間を置いて近接状に対向する。この隙間は、排出口559からダクト580内に排出された冷却風のダクト580の内側から外側への流出を抑える上では、できるだけ小さいことが好ましい。
また、図20及び図21に示すように、周壁部583のうち平板部581の反対側の端面には、内向きに突出するフランジ部585が形成されている。図24に示すように、フランジ部585は、ダクト580が取付けられた状態において、当該フランジ部585の突出端面がモータハウジング103Aにおける筒状部135の外面及びカバー部材133の外面に当接し、これにより排出口559からダクト580内に排出された冷却風がハウジング内部空間Sの吸入口側領域へ流出することを抑える。そして、ダクト580の周壁部583には、冷却風をダクト580の外側へ排出するための流出口587が形成されている。この流出口587は、上方ハウジング106の第2ハウジング要素106bに形成された吹出し口555Aと対向する領域に当該吹出し口555Aに近接して対向するように設定される。なお、図23では上方ハウジング106の第2ハウジング要素106bが取り外された状態が示される。ダクト580がモータハウジング103Aに取り付けられた状態では、平板部581とフランジ部585がモータ軸111の軸方向と交差する方向に延在し、周壁部583がモータ軸111の軸方向に延在する。平板部581とフランジ部585が、本発明における「軸方向交差壁」に対応し、周壁部583が、本発明における「軸方向延在壁」に対応する実施構成例である。
本実施形態に係るダクト580は、上記のように構成されている。従って、冷却ファンが回転することで電動モータ110を冷却した冷却風は、モータハウジング103Aの排出口559からダクト580内に排出される。ダクト580内に排出された冷却風は、排出口559に対向する平板部581で流れの方向が転換され、周壁部583側へと流れ、そして流出口587から上方ハウジング106の吹出し口に向かって流出する。
このように、本実施の形態によれば、排出口559から排出された冷却風をダクト580により上方ハウジング106の吹出し口555Aへ誘導する構成であり、排出口559から排出された冷却風の、ハウジング内部空間Sの排出口側領域から吸入口側領域へと向かう流れが効果的に抑えられ、冷却風の吹出し口555Aからの排出性が向上する。これにより、電動モータ110の冷却性能を高めることができる。
また、本実施形態によれば、ダクト580がモータハウジング103Aとは別部材として構成されるため、形状等を設定する場合の自由度が高い。
なお、第1実施形態では、モータハウジング103Aと外側ハウジング105の上方ハウジング106とのそれぞれに仕切り用リブを設定したが、モータハウジング103Aと外側ハウジング105のうちいずれか一方にのみ仕切り用リブを設定してもよい。
また、第1実施形態では、仕切り壁560につき、ハンマビット119の長軸方向、すなわち上下方向に関して、ハウジング内部空間Sを上方領域と下方領域とに仕切る第1仕切り壁560Aと、当該第1仕切り壁560Aで仕切られた下方領域を更に排出口側領域と吸入口側領域とに仕切る第2仕切り壁560Bとで構成されるとしたが、仕切り壁560については、ハンマビット119の長軸方向と交差する方向に延在するリブによって第1仕切り壁560Aよりも後方の後方領域を含むハウジング内部空間Sを排出口側領域と吸入口側領域とに仕切るように構成してもよい。
また、上述した実施形態は、打撃工具の例として、電動ハンマの場合で説明したが、ハンマビット119に長軸方向の直線動作と長軸方向周りの回転を行なわせるハンマドリルに適用してもよい。
なお、本発明の趣旨に鑑み、以下の如き態様を構成することができる。
(態様1)
「先端工具を少なくとも長軸方向に駆動して所定の作業を行う打撃工具であって、
前記先端工具を駆動するための第1クランク機構と、
前記先端工具の長軸方向に移動可能なカウンターウェイトと、
前記カウンターウェイトを駆動するための第2クランク機構と、を有し、
前記第1クランク機構は、
所定の軸線周りに回転可能な第1クランク軸と、
前記第1クランク軸の軸線から径方向に所定の距離を置いた位置に配置される第1偏心軸と、を有し、
前記第2クランク機構は、
前記第1クランク軸の軸線の延長線上で回転可能な第2クランク軸と、
前記第2クランク軸の軸線から径方向に所定の距離を置いた位置に配置される第2偏心軸と、を有し、
前記第2クランク軸は、
前記第1偏心軸が連結可能な駆動側クランク軸と、
前記第2偏心軸が設けられた被動側クランク軸と、を有し、
前記駆動側クランク軸と前記被動側クランク軸が同軸上において径方向内外に配置されて互いに固定され、外側に配置されたクランク軸が軸受によって回転自在に支持されていることを特徴とする打撃工具。」
この態様によれば、駆動側クランク軸と被動側クランク軸が同軸上において径方向内外に配置されて互いに固定され、外側に配置されたクランク軸が軸受によって支持される構成としたことで軸受を小型化することが可能となる。
(態様2)
「先端工具を少なくとも長軸方向に駆動して所定の作業を行う打撃工具であって、
工具本体部と、
前記工具本体部に収容されるシリンダと、
前記シリンダ内を移動して当該先端工具を打撃する打撃子と、
前記シリンダと前記工具本体との間に介在状に配置されるシリンダ受け部材と、を有し、
前記シリンダ受け部材は、鉄製であり、前記シリンダに作用する前記ハンマビットの長軸方向の荷重と、当該長軸方向に交差する方向の荷重を支持する構成されていることを特徴とする打撃工具。」
この態様2によれば、シリンダを当該シリンダと工具本体部との間に介在状に配置した鉄製のシリンダ受け部材で支持する構成としたことにより、堅牢なシリンダ支持構造が構築される。
(実施形態の各構成要素と本発明の構成要素との対応関係)
本実施形態における各構成要素と、本発明における構成要素との発明特定事項との関係は、以下のとおりである。もちろん、本実施形態における各構成要素は、対応する本発明の特定事項に関する一つの実施構成例に過ぎず、本発明の各構成要素はこれに限定されるものではない。
電動ハンマ100が、本発明の「打撃工具」に対応する構成の一例である。
ハンマビット119が、本発明の「先端工具」に対応する構成の一例である。
電動モータ110が、本発明の「モータ」に対応する構成の一例である。
冷却ファン550が、本発明における「冷却ファン」に対応する構成の一例である。
ハンドル500が、本発明の「ハンドル」に対応する構成の一例である。
モータハウジング103Aが、本発明の「モータハウジング」に対応する構成の一例である。
外側ハウジング105が、本発明の「モータハウジング」に対応する構成の一例である。
排出口559が、本発明の「排出口」に対応する構成の一例である。
吹出し口555A,555Bが、本発明の「吹出し口」に対応する構成の一例である。
モータ用の吸込み口553Aが、本発明の「第1吸込み口」に対応する構成の一例である。
コントローラ用の吸込み口553Bが、本発明の「第2吸込み口」に対応する構成の一例である。
仕切り壁560が、本発明の「仕切り壁」に対応する構成の一例である。
第4リブ564が、本発明の「突部」に対応する構成の一例である。
第5リブ565が、本発明の「突部」に対応する構成の一例である。
シール部材570が、本発明の「シール部材」に対応する構成の一例である。
シール本体部571が、本発明の「シール本体部」に対応する構成の一例である。
リップ部573が、本発明の「リップ部」に対応する構成の一例である。
ダクト580が、本発明の「仕切り壁」及び「組付け部材」に対応する構成の一例である。
平板部581とフランジ部585が、本発明の「軸方向交差壁」に対応する構成の一例である。
周壁部583が、本発明における「軸方向延在壁」に対応する構成の一例である。