JP6385003B2 - 打撃工具 - Google Patents

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Description

本発明は、被加工材に対して加工作業を行う打撃工具に関する。
特開2008−49439号公報には、被加工材に対し打撃作業を行わせる打撃工具が開示されている。当該打撃工具は、筒状ピストンを収容するシリンダと、先端工具を保持するツールホルダとが一体化されている。当該シリンダとツールホルダは、シリンダとツールホルダにおけるそれぞれの内周面の所定領域に周溝を設け、シリンダの周溝とツールホルダの溝が合致することにより構成される空間に、例えばコイルスプリングのようなリング状部材を介することにより一体化されていた。
特開2008−49439号公報
一方、この種の打撃工具においては、粉塵などの影響により修理を要する場合がある。しかし、上述の構成を有する打撃工具においては、例えばツールホルダを交換したいと欲した場合であっても、ツールホルダとシリンダとが強固に一体化されているため、両者を破損させずに分離することが困難であった。
そこで、打撃作業の際にはツールホルダとシリンダとが所望の強度にて一体化するとともに、両者を破損することなく分離させることが可能な構成が、所望されていた。
本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、部品を分離可能な打撃工具に係る一層合理的な構成を提供することを目的とする。
上記課題を解決するため、本発明に係る打撃工具は、先端工具を所定の長軸方向に駆動させ、被加工材に対して打撃作業を遂行する打撃工具に関する。本発明に係る打撃工具の具体的な一例としては、コンクリート等の被加工材に対し穴あけ作業をおこなうハンマドリルをあげることができる。所定の長軸方向は、打撃工具に先端工具を装着した状態における、先端工具の長軸方向と一致する。
また、当該打撃工具は、先端工具を保持するとともに、先端工具を先端部から延出するツールホルダと、先端工具を長軸方向に駆動する打撃機構とを有する。この際、ツールホルダは、先端工具を着脱自在に構成することができる。
また、打撃工具の長軸方向におけるツールホルダの先端側を前側と規定し、前側と対向する側を後側と規定する。なお、打撃工具においては、使用者が把持するためのハンドグリップを有することができる。この際、ハンドグリップは、打撃工具における後側に配置することができる。
また、打撃機構は、収容シリンダと、収容シリンダに収容されるとともに前側と後側の間で長軸方向に往復移動されるピストンと、打撃子と、ピストンと打撃子との間に形成される空気室とを有し、ピストンの往復移動に伴う空気室の圧力変動により打撃子が駆動され、打撃子の打撃力を介して先端工具を長軸方向に駆動するよう構成される。
収容シリンダは、その内周部にピストンを直接的に収容することができる。この場合、ピストンは収容シリンダに対し摺動されることとなる。
ピストンは、駆動モータおよび駆動モータとピストンとの間に構成される駆動機構により駆動される。また、ピストンは、前側に形成された開口部と、後側に形成された壁面部とを有することができる。この場合、ピストンの壁面と、打撃子との間に空気室を形成することができる。
空気室の圧力変動による打撃子の駆動とは、ピストンが前側へ移動することに伴い空気室のエアが圧縮され、当該圧縮状態のエアが膨張することにより打撃子が前側に移動されることを示す。また、ピストンが後側へ移動することに伴い空気室のエアが膨張され、当該膨張状態のエアが収縮することに伴う負圧により、打撃子が後側へ移動されることを示す。このような動作を繰り返した結果、先端工具は、ピストンの往復動作に伴う打撃子の移動により駆動される。なお、ピストンと打撃子の間に、中間子を設けることが可能である。この場合、空気室はピストンと中間子との間に形成される。中間子を有する構成にあっては、ピストンの往復移動に伴う空気室の圧力変動により中間子が移動される。そして、中間子が打撃子に衝突することにより、先端工具が駆動される。
なお、先端工具が被加工材に対し打撃作業を行う場合は、先端工具が直線状に往復駆動される必要がある。一方、ピストンの往復駆動に伴う先端工具の駆動としては、前側への移動のみで足りる。すなわち、作業者が被加工材に対し打撃作業を行うにあたっては、先端工具を被加工材に対し押し付けるものである。よって、先端工具がピストンの駆動によって前側へ移動された状態において、使用者が先端工具を被加工材へ押し付けることにより、先端工具を後側へと移動させることができる。
つまり、「先端工具の往復移動」を考慮すると、先端工具が前側に移動する場合に打撃子がツールホルダに対して強い衝撃を与えることとなる。この問題に対応すべく本発明は、後述する通り、収容シリンダに対してツールホルダが前側に移動することを規制する「規制機構」を有する。
また、収容シリンダは、前側に位置する前側開口端部と、後側に位置する後側開口端部とを有する。ツールホルダと収容シリンダとは、ツールホルダを後側開口端部から前側開口端部に向かい所定位置に至るまで圧入することにより一体化される。この場合、ツールホルダを後側開口端部から前側開口端部に向かい所定位置に至るまで圧入すること「のみ」によって、ツールホルダと収容シリンダとを一体化することができる。
ツールホルダの外周部には、収容シリンダに圧入されるツールホルダ圧入領域を形成することができる。また、収容シリンダの内周部には、ツールホルダが圧入される収容シリンダ圧入領域を形成することができる。ツールホルダ圧入領域の外径と、収容シリンダ圧入領域の内径は、概略同一とされる。この際、ツールホルダが挿入される側の開口端部における収容シリンダの内径を、ツールホルダ圧入領域の外径よりも大きく形成することにより、収容シリンダに対するツールホルダの挿入がより容易となる。
ツールホルダ圧入領域と収容シリンダ圧入領域とは、ともに平滑であることが好ましい。これを換言すれば、ツールホルダ圧入領域と収容シリンダ圧入領域とは、ともに平滑領域を有するということができる。当該構成により、ツールホルダと収容シリンダの圧入をスムーズに行うことが可能となる。なお「平滑」とは、両者が接触すべき領域において圧入の障害となる構成が存在しないことを示すものであり、この意味において上述した平滑領域は、障害物非形成領域であるということも可能である。なお、平滑領域(障害物非形成領域)には、両者の圧入の障害とならない構成を有することができる。このような構成の一例として、凹部をあげることができる。さらに、当該凹部にリング状部材などの構成を配置することも可能である。
また、ツールホルダと収容シリンダの一体化は、ツールホルダ圧入領域と収容シリンダ圧入領域とにおける摩擦力により達成することが可能となる。この際、ツールホルダと収容シリンダとはともに金属により構成されるが、ツールホルダとして所定の可撓性を有する素材を使用することも可能である。この場合、ツールホルダを収容シリンダに収容する場合にはツールホルダが直径を減ずる方向に縮小され、ツールホルダが所定位置まで圧入された場合にはツールホルダの形状が復帰される。この際、ツールホルダは膨張されるため、ツールホルダ圧入領域は収容シリンダ圧入領域に押し付けられる。すなわち、ツールホルダと収容シリンダとはより強固に一体化される。
また、打撃工具は、さらに規制機構を有する。規制機構は、ツールホルダと収容シリンダとが一体化されている状態においては、ツールホルダが前側へ移動すること規制するとともに、ツールホルダと収容シリンダの一体化状態を解除する場合においては、収容シリンダに対するツールホルダの後側への移動を許容するよう構成されている。この場合、ツールホルダを収容シリンダに対して圧入した場合におけるツールホルダの移動を、規制機構によって停止することができる。このことから、規制機構を、ツールホルダが収容シリンダの所定位置に圧入されたことを示す指標部とすることができる。
一方、規制機構を、収容シリンダに対するツールホルダの圧入に係る指標部としないことも可能である。この場合、規制機構は、打撃子の前側への移動に伴い、ツールホルダが前側へ移動してしまうことを抑制する機能を果たす。
このような構成により、本発明に係る打撃工具は、ツールホルダを収容シリンダに圧入することにより一体化することが可能であるため、組立作業が簡便となる。また、一体化に係るツールホルダと収容シリンダの構成を簡素化することが可能となる。
さらに、修理などの必要によってツールホルダと収容シリンダとを分離する場合は、ツールホルダに対して、ツールホルダが圧入された側とは反対側へ所定の圧力を加えることにより圧入状態を解除することが可能となる。したがって、分離作業に係るツールホルダと収容シリンダとの破損を抑止することが可能となる。
また、本発明に係る打撃工具は、他の形態を有することが可能である。すなわち、規制機構を、ツールホルダおよび収容シリンダとは別体の固定部材により構成することができる。「別体」とは、ツールホルダおよび収容シリンダとは異なる部品により構成することを意味する。例えば、ツールホルダと収容シリンダとがそれぞれ単一の部品により構成される場合は、当該「別体」は、「単一の部品」とは異なる部品を示す。また、ツールホルダもしくは収容シリンダがそれぞれ複数の部品により構成される場合がある。このような場合にあっては、当該「複数の部品」の一部を「固定部材」として構成することも可能である。
固定部材の一例として、例えば金属製のリングスプリングを挙げることができる。リングスプリングは、リングスプリングが配置されるべきツールホルダもしくは収容シリンダの所定の領域に設けられた凹溝に配置することができる。
また、固定部材は、ツールホルダの外周部に配置することができる。この場合、収容シリンダの内周部に、当該固定部材と当接する停止部を設けることができる。このような構成においては、規制機構は、固定部材と停止部とにより構成される。停止部は、収容シリンダの内周部の一部の領域に、他の領域よりも突出した領域を設けることにより形成することが可能となる。例えば、収容シリンダの内周部において、内径の異なる領域を形成し、当該内径の異なる領域の間に生ずる壁面を停止部とすることができる。また、停止部を形成するにあたり、収容シリンダとは異なる別部材を収容シリンダの内周部に配置することもできる。
この形態に係る打撃工具によれば、ツールホルダと収容シリンダとが一体化している状態において、ツールホルダがさらに前側に移動することを規制することができる。つまり、ツールホルダの前側への移動は、固定部材による規制部が、停止部に当接することにより防止される。
また、本発明に係る打撃工具は、他の形態を有することが可能である。すなわち、ツールホルダの外周部を、第1領域と、打撃工具長軸方向と交差する方向において第1領域から突出する領域である第2領域とを有する構成とすることができる。この場合、規制部は、第2領域により構成される。
第2領域は、ツールホルダの外周部において異なる外径を有する領域により構成することが可能となる。すなわち、大きい外径を有する領域と、小さい外径を有する領域を形成するとともに、両者の間に形成される壁面を第2領域とすることが可能となる。より具体的には、ツールホルダの外周部にフランジ部を形成することにより、第2領域を形成することができる。また、ツールホルダの外周部において、大きい外径を有する長軸方向の延在領域と、小さい内径を有する長軸方向の延在領域とを設け、当該二つの延在領域の段差により形成される壁面を第2領域とすることができる。
なお、ツールホルダの第2領域を形成する場合においては、収容シリンダに上述した停止部を設けることができる。この場合、規制機構は、第2領域と停止部とにより構成される。この形態に係る打撃工具によれば、ツールホルダと収容シリンダとが一体化している状態において、ツールホルダがさらに前側に移動することを規制することができる。つまり、ツールホルダの前側への移動は、第2領域が停止部に当接することにより防止される。
また、本発明に係る打撃工具は、他の形態を有することが可能である。すなわち、一体化されたツールホルダと収容シリンダを長軸方向周りに回転駆動するように構成することが可能となる。この場合、打撃工具は、被加工材に対して回転作業を遂行することが可能となる。
なお、打撃工具における所定の回転作業とは、例えば先端工具を回転させることにより被加工材に対し穿孔を行うドリル作業などが上げられる。この形態に係る打撃工具によれば、被加工材に対する打撃作業のみならず、打撃作業と回転作業とを同時に行うことが可能となる。さらに、打撃作業を行わずに、回転作業のみを行うことができる打撃工具を構成することも可能となる。
また、本発明に係る打撃工具は、他の形態を有することが可能である。すなわち、打撃子を、ツールホルダの内周部において前側と後側の間で長軸方向に往復摺動するよう構成することができる。そして、ツールホルダは、打撃子の往復摺動をガイドする摺動ガイド部を有することができる。
この場合、打撃子は、ツールホルダに収容されるとともにツールホルダの内周部に接触しながら移動されることとなる。つまり、摺動ガイド部は、ツールホルダの内周部に構成されることとなる。
この形態に係る打撃工具によれば、ツールホルダが直接的に打撃子の摺動をガイドするため、部品点数の削減を図ることが可能となる。
本発明によれば、ツールホルダと収容シリンダとを分離可能な打撃工具に係る一層合理的な構成を提供することが可能となる。
本発明の概要を示す説明図である。 本発明の第1実施形態に係るハンマドリルの外観図である。 当該ハンマドリルの断面図である。 当該ハンマドリルにおけるギアハウジング内の構成を示す説明図である。 当該ハンマドリルの要部を示す説明図である。 図3に示すI−I線断面図である。 図6に示すII−II線断面図である。 図6に示すIII−III線断面図である。 当該ハンマドリルの規制機構を示す説明図である。 当該ハンマドリルの動作を示す説明図である。 本発明の第2実施形態に係るハンマドリルを示す説明図である。 本発明の第3実施形態に係るハンマドリルを示す説明図である。 本発明の第4実施形態に係るハンマドリルを示す説明図である。
(本発明の概要)
図1に基づき、本発明に係る打撃工具の概要を示す。打撃工具100は、先端工具119を所定の長軸方向に駆動させ、被加工材に対して所定の打撃作業を遂行するように構成されており、先端工具119を保持するツールホルダ159と、打撃機構とを有する。先端工具119が駆動される長軸方向は、打撃工具100を先端工具119に装着した状態における先端工具119の長軸方向と一致する。打撃機構は、ツールホルダ159と一体化される収容シリンダ129と、収容シリンダ129に収容されるピストン127と、打撃子145と、ピストン127と打撃子145とにより形成される空気室127aとを有する。このような構成により、ピストン127の動作に伴う空気室127aの圧力変動により打撃子145が駆動され、打撃子145の打撃力を介して先端工具119が長軸方向に駆動される。
長軸方向において、ツールホルダ159の先端側を前側と規定し、当該前側と対向する側を後側と規定する。この方向に関する定義を図に充当すると、図1の場合、図1における左側が前側、右側が後側となる。収容シリンダ129は円筒状の中空構造であり、前側開口端部1291と、後側開口端部1292と、内周部1293とを有する。また、収容シリンダ129は、その内径の大きさにより小径部1294と大径部1295とを有する。ピストン127は、大径部1295内に収容され、前側と後側との間で直線状に往復移動される。
ツールホルダ159は、円筒状の中空構造であり、前側開口端部1591と、後側開口端部1592と、内周部1593とを有する。先端工具119は、前側開口端部1591を通じて内周部1593に対し着脱自在とされる。
ツールホルダ159は、収容シリンダ129の後側開口端部1292から前側開口端部1291に向かい圧入することによって、収容シリンダ129の所定位置に配置される。この際、ツールホルダ159は、収容シリンダ129の後側開口端部1292から挿入され、収容シリンダ129の前側開口端部1291への移動動作のみを介して収容シリンダ129の所定位置に圧入することができる。この結果、ツールホルダ159と収容シリンダ129とは一体化される。なお、ツールホルダ159と収容シリンダ129とが一体化されるとは、打撃工具100が打撃作業を行っている場合であっても、打撃作業に支障が生じないようにツールホルダ159と収容シリンダ129との位置関係が固定されていることを示す。なお、打撃作業に支障が生じない範囲において、ツールホルダ159と収容シリンダ129との位置関係が変化する場合であっても、本発明に係る「一体化」に含まれるものである。
圧入されることによって重なる収容シリンダ129の内周面と、ツールホルダ159の外周面の領域においては、圧入動作の抵抗となるような他の構成は形成されていない。すなわち、当該領域においては、収容シリンダ129の内周面から突出する構成や、ツールホルダ159の外周面から突出する構成は設けられない。この意味において、当該領域における収容シリンダ129の内周面と、ツールホルダ159の外周面とは、ともに平滑領域を構成するということができる。さらに、平滑領域は障害物非形成領域と言うことも可能である。
一方、当該平滑領域(障害物非形成領域)において、圧入動作の抵抗とならないような構成を設けることは可能である。例えば、収容シリンダ129の内周面や、ツールホルダ159の外周面に凹部を設けることが可能である。なお、このように形成した凹部に、他の構成を配置することも可能である。この場合、当該「他の構成」が、圧入動作の実質的な抵抗とならないように構成する必要がある。
収容シリンダ129とツールホルダ159が一体化した状態において、ツールホルダ159が前側へ移動すること規制する規制機構400が構成される。
規制機構400は、ツールホルダ159に設けられた規制部410と、収容シリンダ129に設けられた停止部420とにより構成される。なお、収容シリンダ129とツールホルダ159が一体化した状態において、規制部410と停止部420とは当接しており、これによって収容シリンダ129がさらに前方向に移動することが規制される。すなわち、ツールホルダ159を収容シリンダ129に対して圧入した場合におけるツールホルダ159の移動は、規制機構400によって停止される。この意味において、規制機構400を、ツールホルダ159が収容シリンダ129の所定位置に圧入されたことを示す指標部とすることができる。
一方、ツールホルダ159と収容ホルダ129とが「一体化」をしているのであれば、所定位置において、規制部410と停止部420とが当接をしていない構成とすることも可能である。
このように構成された打撃工具100においては、使用者が打撃作業を行っている場合は、ツールホルダ159と収容シリンダ129とが一体化されているため、円滑な作業を行うことが可能である。
一方、例えば修理などの必要に応じてツールホルダ159と収容シリンダ129とを分解する場合には、ツールホルダ159と収容シリンダ129とにおける圧入状態を解除することが可能となる。すなわち、ツールホルダ159の前側に対し、収容シリンダ129の前側開口端部1291から後側開口端部1292へと向かう方向に所定の圧力を加えることにより、ツールホルダ159を収容シリンダ129の後側開口端部1292側へと移動させることができる。そして、ツールホルダ159の当該移動を継続することにより、収容シリンダ129の後側開口端部1292から、ツールホルダ159を取り外すことが可能となる。分離された収容シリンダ129およびツールホルダ159は、それぞれ再利用することが可能となる。すなわち、収容シリンダ129とツールホルダ159とを再度一体化することが可能となる。
(実施形態)
以下、本発明に係る第1実施形態〜第4実施形態について、図2〜図13に基づき説明する。なお、図1において説明した打撃工具100に係る構成と同様の機能を奏する部品については、同様の部品名称および図面符号を付す場合がある。また、第1実施形態〜第4実施形態において説明した構成において、同様の機能を奏する部品については、同様の部品名称および図面符号を付す場合がある。
また、図2〜6および図8〜13における左側は打撃工具100における前側もしくは先端側を示し、右側は打撃工具100における後側もしくは後端側を示す。また、図2〜7および図11〜13における上側を打撃工具における上側、下側を打撃工具における下側と称する。
(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について、図2〜図10を参照して説明する。
(外観に係る基本構成)
まず図2に示される外観図に基づき、第1実施形態に係る打撃工具100の基本構成を説明する。なお、本実施形態においては、打撃工具の一例として手持ち式のハンマドリル100を用いて説明する。このハンマドリル100が、本発明に係る「打撃工具」の一例である。
図2に示すように、ハンマドリル100は、使用者に把持されるハンドグリップ109を有する手持ち式の打撃工具であり、ハンマビット119を当該ハンマビット119の長軸方向に駆動させて被加工材に対してハツリ作業などの打撃作業を行う打撃動作や、ハンマビット119を長軸方向周りに回転駆動させて、被加工材に対して穴あけ作業を行う回転動作を行うために構成される。
ハンマドリル100がハンマビット100を駆動させる長軸方向は、ハンマドリル100の長軸方向を規定する。この長軸方向は、ハンマドリル100にハンマビット119を取付けた場合における、ハンマビット119の長軸方向と一致する。なお、図3などに基づき後述するが、ハンマビット119はツールホルダ159の先端領域に取り付けられる。このため、ハンマビット119は、ツールホルダ159の先端部から延出される。このハンマビット119が、本発明における「先端工具」の一例である。なお、ハンドグリップ109の前側には使用者により操作されるトリガ109aが配置されるとともに、下側にはハンマドリル100に電流を供給するための電源ケーブル109bが配置される。ハンドグリップ109は、ハンマドリル100の外郭を構成する本体ハウジング101に形成される。
図3に示す通り、ハンドグリップ109は、長軸方向に延在するハンマビット119の中心軸線100aに交差する方向に延在する延在軸線100bを有する。なお、中心軸線100aおよび延在軸線100bは、中央平面100cを規定する。中央平面100cは、図6に基づき後述する通り、ウェイト部220の重心が位置される。
ハンマドリル100は、所定の駆動モードを有する。すなわち、ハンマビット119を長軸方向に打撃動作させるハンマモード、ハンマビット119を長軸方向周りに回転動作させるドリルモード、およびハンマビット119を長軸方向に打撃動作させるとともに長軸方向周りに回転動作させるハンマドリルモードを有する。当該操作モードは、切替ダイヤル165により切り替えられる。なお、このハンマビット109を所定位置へと付勢する構成や、操作モードを切替ダイヤル165により切り替える構成については、以下の説明において本発明に関連する構成を除き、便宜上省略する場合がある。
(本体ハウジングに係る構成)
図3に示すように、本体ハウジング101の先端領域には、ハンマビット119を着脱可能とするための筒状のツールホルダ159が設けられる。ハンマビット119は、ツールホルダ159の前側開口端部1591に挿入され、ツールホルダ159に対して、長軸方向への相対的な往復駆動が可能であり、長軸方向周りの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。なお、ツールホルダ159の長軸線は、ハンマビット119の長軸線に一致する。このツールホルダ159が、本発明に係る「ツールホルダ」の一例である。
本体ハウジング101は、モータハウジング103と、ギアハウジング105とを主体として構成される。モータハウジング103は、本体ハウジング101の後側に配置され、ギアハウジング105は本体ハウジング101の前側に配置される。さらに、ハンドグリップ109は、モータハウジング103の下側に配置される。モータハウジング103とギアハウジング105は、ネジ等の固定手段によって固定状に連結されている。モータハウジング103およびギアハウジング105が相対移動不能に固定状に連結されることで、単一の本体ハウジング101が形成される。すなわち、モータハウジング103およびギアハウジング105は、内部機構を組み付けるために、別々のハウジング体として構成されており、固定手段によって一体化されて単一の本体ハウジング101を形成する。
(モータハウジングに係る構成)
図3に示すように、モータハウジング103には電動モータ110が取り付けられる。より具体的には、電動モータ110は、ネジ103aなどの固定手段により、バッフルプレート103bを介してモータハウジング103に取り付けられる。電動モータ110は、電動モータ110の出力軸111の延在線が、ハンマビット119の長軸線と平行となるよう、モータハウジング103に収容される。出力軸111は、バッフルプレート103bを貫通して前側に突出しており、当該出力軸111の前側には、出力軸111と一体に回転するモータ冷却ファン112が取り付けられている。出力軸111のファン112よりも前側には、ピニオンギア113が設けられている。ピニオンギア113とファン112の間には、前側ベアリング114が設けられている。また、出力軸111の後端部には、後側ベアリング115が設けられている。これにより、出力軸111は、ベアリング114およびベアリング115によって回転可能に支持されている。なお、前側ベアリング114は、ギアハウジング105の一部であるベアリング支持部107に保持されており、後側ベアリング115は、モータハウジング103に保持されている。したがって、ピニオンギア113が、ギアハウジング105内に突出するように、電動モータ110が保持される。なお、ピニオンギア113は、典型的には、はすば歯車として形成されている。この電動モータ110が、本発明に係る「駆動モータ」の一例である。
ベアリング支持部107は、モータハウジング103およびギアハウジング105に対して固定されている。すなわち、ベアリング支持部107は、モータハウジング103およびギアハウジング105に対して相対移動が不可能な状態とされている。
なお、後述する通り、打撃要素140が取り付けられる保持部材130が、ベアリング支持部107に対し相対移動が可能となるように連接される。この保持部材130は、第1本体要素101aとされ、ベアリング支持部107は、第2本体要素101bとされる。第1本体要素101aと第2本体要素101bとは、相対移動が可能な構成とされる。
(ギアハウジングに係る構成)
図3に示すように、ギアハウジング105は、ハウジング部106、ベアリング支持部107およびガイド支持部108を主体として構成されている。ギアハウジング105は、ハンマドリル100(本体ハウジング101)の前方側の外郭を形成する。ハウジング部106の先端側には、補助ハンドグリップを装着するための筒状のバレル部106aが設けられている。なお、便宜上、補助ハンドグリップの図示は省略する。
ハウジング部106の内周面には、ベアリング支持部107およびガイド支持部108が固定状に取り付けられている。ベアリング支持部107は、電動モータ110の出力軸111を保持するためのベアリング114を支持するとともに、中間軸116を保持するベアリング118bを支持する。ガイド支持部108は、ハンマドリル100の前後方向に関して、ギアハウジング105の略中間領域に配置され、打撃機構部をガイドするための第1ガイドシャフト170aおよび第2ガイドシャフト170b(図7および図8参照)の前端部を支持する。なお、第1ガイドシャフト170aおよび第2ガイドシャフト170bの後端部は、ベアリング支持部107に支持される。
図3に示すように、ギアハウジング105は、運動変換機構120、打撃要素140、回転伝達機構150、ツールホルダ159およびクラッチ機構180を収容している。電動モータ110の回転出力は、クラッチ機構180を介して運動変換機構120によって直線動作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を介してツールホルダ159に保持されたハンマビット119が長軸方向に直線状に駆動される。ハンマビット119の長軸方向の駆動によって、ハンマビット119が被加工材を打撃する打撃作業(ハンマ作業とも称する)が行われる。また、電動モータ110の回転出力は、回転伝達機構150によって減速された上でハンマビット119に伝達され、当該ハンマビット119が長軸方向周りの周方向に回転駆動される。ハンマビット119の回転駆動によって、ハンマビット119が被加工材に対して穴あけ作業(ドリル作業とも称する)が行われる。
ギアハウジング105には、電動モータ110によって回転駆動される中間軸116が取り付けられている。この中間軸116は、ギアハウジング105に取り付けられた前側ベアリング118aと、ベアリング支持部107に取り付けられた後側ベアリング118bを介して、ギアハウジング105に対して回転可能とされている。なお、中間軸116は、ギアハウジング105に対して中間軸116の軸方向(ハンマドリル100の前後方向)に移動不能に保持されている。中間軸116の後端部には、クラッチ機構180が設けられている。クラッチ機構180には、電動モータ110のピニオンギア113に係合する被動ギア117が取り付けられている。被動ギア117も、ピニオンギア113と同様に、はすば歯車として形成されている。これにより、中間軸116は、電動モータ110の出力軸111によって回転駆動される。被動ギア117とピニオンギア113がはすば歯車により構成されているため、ピニオンギア113と被動ギア117の間の回転伝達時における騒音が抑制される。
(打撃機構部に係る構成)
図4に示すように、ハンマビット119が打撃作業を行うためにハンマビット119を駆動する打撃機構部は、運動変換機構120、打撃要素140、およびツールホルダ159によって構成される。運動変換機構120は、中間軸116の外周部に配置された回転体123と、回転体123に取り付けられた揺動軸125と、揺動軸125の先端部に接続されたジョイントピン126と、連結体126aを介してジョイントピン126に接続されたピストン127と、ツールホルダ159の後部領域を構成するとともに、ピストン127を収容するシリンダ129と、回転体123とシリンダ129を保持する保持部材130を主体として構成されている。保持部材130は、下側に回転体保持部131が、上側にシリンダ保持部132がそれぞれ形成されている。このシリンダ129が、本発明に係る「収容シリンダ」の一例である。
図4に示すように、回転体123は、クラッチ機構180のクラッチスリーブ190の外周部に設けられている。回転体123は、クラッチスリーブ190とスプライン結合されており、クラッチスリーブ190と一体に回転するとともに、クラッチスリーブ190に対してクラッチスリーブ190の軸方向(ハンマドリル100の前後方向)に摺動するように構成されている。すなわち、回転体123は、クラッチスリーブ190に対して、前方位置と後方位置の間を移動可能である。回転体123とクラッチスリーブ190の間には、クラッチスリーブ190と同軸状にコイルスプリング124が設けられている。コイルスプリング124の前端部は、回転体123の内側に取り付けられた金属製のリングスプリングに当接し、コイルスプリング124の後端部は、クラッチスリーブ190の段差部(ショルダー部)に当接する。これにより、コイルスプリング124が回転体123を前方に向かって付勢するとともに、クラッチスリーブ190を後方に向かって付勢する。
図4に示すように、回転体123は、保持部材130における回転体保持部131によってベアリング123aを介して支持されている。回転体保持部131は、回転体123を保持するように略円筒状に形成されている。回転体123およびクラッチスリーブ190には、中間軸116が非当接状態で貫通している。したがって、回転体123は、クラッチスリーブ190とともに、中間軸116の外周面から中間軸116の径方向に離間するように回転体保持部131に保持されている。この回転体123は、回転体保持部131と共に中間軸116に対して中間軸116の軸方向(ハンマドリル100の前後方向)に相対移動可能である。
なお、図4は、回転体123が前方に位置しており、回転体123が駆動されていない状態(非駆動状態とも称する)を示す。回転体123が前側にある場合の位置は、保持部材130の上側に形成された壁面部130aが、ガイド支持部108に当接することにより規定される。
図4に示すように、揺動軸125は、回転体123の外周部に配置されており、回転体123から上方に向かって延在する。揺動軸125の先端部(上端部)には、ジョイントピン126が回動可能に接続されている。ジョイントピン126は、連結体126aを介して有底筒状のピストン127に接続されている。ジョイントピン126は、揺動軸125の軸方向に相対移動可能である。したがって、中間軸116の回転が伝達されて回転体123が回転駆動されることで、回転体123に取り付けられた揺動軸125がハンマドリル100の前後方向(図2の前後方向)に揺動され、これにより、ピストン127がシリンダ129内をハンマドリル100の前後方向に直線状に往復移動される。このピストン127が、本発明に係る「ピストン」の一例である。
図4に示すように、シリンダ129の後端部は、保持部材130におけるシリンダ保持部132によってベアリング129aを介して支持されている。
すなわち、保持部材130は、回転体123とシリンダ129の距離を一定に保持する。したがって、回転体123と、揺動軸125と、ジョイントピン126と、連結体126aと、ピストン127とが中間軸116に対して中間軸116の軸方向(ハンマドリル100の前後方向)に移動すると、シリンダ129も中間軸116の軸方向に移動する。すなわち、運動変換機構120の各構成要素が保持部材130によって一体状に保持(連結)されるアセンブリ体(運動変換機構アセンブリとも称する)が形成される。
なお、上述した通り本発明に係る「打撃要素」は、本実施形態に係る「打撃要素140」として説明を行ったが、打撃要素140に、回転体123と、揺動軸125と、ジョイントピン126と、連結体126aと、ピストン127とを加えた構成を本発明に係る「打撃要素」とすることも可能である。
図4に示すように、打撃要素140は、ピストン127内に摺動可能に配置されたストライカ143と、ストライカ143の前方に配置され、ストライカ143が衝突するインパクトボルト145を主体として構成されている。なお、ストライカ143の後方のピストン127内部の空間は、空気バネとして機能する空気室127aとして規定されている。このインパクトボルト145が、本発明に係る「打撃子」の一例であり、空気室127aが、本発明に係る「空気室」の一例である。
揺動軸125の揺動によって、ピストン127が前後方向に移動されると、空気室127aの空気の圧力が変動し、空気バネの作用によってストライカ143がピストン127内をハンマドリル100の前後側に摺動する。ストライカ143が前方に移動されることで、ストライカ143がインパクトボルト145に衝突し、インパクトボルト145がツールホルダ159に保持されたハンマビット119に衝突する。これにより、ハンマビット119が前方に移動されて、被加工材に対してハンマ作業を行う。なお、インパクトボルト145とツールホルダ145との関係に係るさらに詳細な構造は、後述する。
図4に示すように、ツールホルダ159は、略円筒状部材であり、シリンダ129と同軸状に一体に連結されている。シリンダ129に連結されたツールホルダ159の後端領域において、シリンダ129の外側には、ベアリング129bが配置されている。ベアリング129bは、円筒状のベアリングケース129cに保持されている。ベアリングケース129cは、ギアハウジング105のバレル部106aに対して固定されている。したがって、ツールホルダ159およびシリンダ129は、バレル部106aに対してベアリング129bおよびベアリングケース129cを介して前後方向に摺動可能であるとともに、軸方向周りに回転可能に支持される。このツールホルダ159およびシリンダ129は、保持部材130のシリンダ保持部132に保持されている。したがって、保持部材130によって、運動変換機構120、打撃要素140およびツールホルダ159が一体状に連結されたアセンブリ体(打撃機構アセンブリとも称する)が構成される。
(打撃機構部と振動抑制機構および緩衝機構の関係)
打撃機構部と振動抑制機構200および緩衝機構300の関係を、図5〜図8に基づき説明する。図5はハンマドリル100におけるハウジング部106を除去した状態を示す説明図である。図6は、図3におけるI−I線断面図である。図7は、図6におけるII−II線断面図である。図8は、図6におけるIII−III線断面図である。
上記の打撃機構アセンブリは、ギアハウジング105に対して、ハンマドリル100の前後方向(ハンマビット119の長軸方向)に移動可能に保持されている。具体的には、図6〜図8に示すように、ベアリング支持部107およびガイド支持部108には、4本のガイドシャフトが取り付けられている。4本のガイドシャフトは、上側に配置される一対の第1ガイドシャフト170aと、下側に配置される一対の第2ガイドシャフト170bとにより形成される。この第1ガイドシャフト170aおよび第2ガイドシャフト170bは、図7および図8に示すように、ハンマビット119の長軸方向に平行に延在するように配置されている。なお、第1ガイドシャフト170aおよび第2ガイドシャフト170bは円形断面を有する長尺状部材として形成されているが、多角形断面を有する長尺状部材であってもよい。
図7に示す通り、第1ガイドシャフト170aは、ガイド支持部108のガイド受け孔部108aと、ベアリング支持部107のガイド受け部107aとに亘り配置される。ガイド受け孔部108aとガイド受け孔部107aとは、ともに貫通しておらず、当該ガイド受け孔部108aとガイド受け孔部107aにおけるそれぞれの底部にて、第1ガイドシャフト170aは挟持される。この構成により、第1ガイドシャフト170aは長軸方向に移動せずに、ガイド支持部108とベアリング支持部107の間にて固定される。
また、第1ガイドシャフト170aは、保持部材130のシリンダ保持部132に形成されたガイド挿通孔部132aに貫通される。シリンダ保持部132とベアリング支持部107との間には、振動抑制機構200が配置される。
振動抑制機構200は、ウェイト部220と、弾性部材210とにより形成される動吸振器として構成される。弾性部材210は、具体的には、シリンダ保持部132側に設けられた第1弾性部材210aと、ベアリング支持部107側に設けられた第2弾性部材210bとを有する。ウェイト部220は、第1弾性部材210aと第2弾性部材210bの間に配置される。すなわち、弾性部材210(第1弾性部材210a、第2弾性部材210b)と、ウェイト部220とは、第1ガイドシャフト170aに対して同軸状に配置されており、第1ガイドシャフト170aに対して往復摺動するように構成されている。
ウェイト部220は、所定の重量および形状を有するウェイト要素により構成される。第1実施形態に係る振動抑制機構200としては、一対の第1ガイドシャフト170aに対し、ウェイト要素がそれぞれ配置される。すなわち、ウェイト要素を2つ配置することにより、ウェイト部220が構成される。なお、ウェイト要素の数は、達成しようとするハンマドリル100の構成により決定される。すなわち、ウェイト要素は単数でもよくさらに複数であっても良い。特に、複数のウェイト要素を設けるにあたっては、単一の第1ガイドシャフト170aに対し、複数のウェイト要素を設けることができる。また、第1ガイドシャフト170aの数を2つ以上設けるとともに、それぞれの第1ガイドシャフト170aに対し、ウェイト要素および弾性部材210を配置することもできる。
なお、ハンマドリル100を、中央平面100cに対し正面から見た場合において、打撃要素140の延在軸と、振動抑制機構200の延在軸とは、互いに重なる領域を有する。なお、ハンマドリル100を中央平面100cに対し正面から見た場合とは、例えば図3に示すように、ハンマドリル100の長軸方向とは直交する方向から、ハンマドリル100を見た場合を示す。このような構成により、打撃要素140が生ずる振動により、効率的にウェイト部220を往復駆動することが可能となる。
また、図6は、図3におけるI−I線断面図において、ハンマドリル100のハンドグリップ109側を示す。図6においては、便宜上、中心軸線100aを点として示し、中央平面100cを直線として示す。一対のウェイト部220における重心は、中央平面100c上に位置する。このような構成により振動抑制機構200は、打撃要素140の駆動にともなう振動を安定した状態にて抑制することが可能となる。
なお、ハンマドリル100の重心を、上述の中央平面100c上に位置させることも可能である。この場合は、ハンマドリル100の重心と、ウェイト部220の重心とが同一平面上に置かれるため、使用者はハンマドリル100を安定して把持することが可能となり、これに伴い、振動抑制機構200がより一層の振動抑制効果を発揮することが可能となる。
図8に示す通り、第2ガイドシャフト170bは、ガイド支持部108のガイド受け孔部108bと、ベアリング支持部107のガイド受け部107bとに亘り配置される。ガイド受け孔部108bとガイド受け孔部107bとは、ともに貫通しておらず、当該ガイド受け孔部108bとガイド受け孔部107bにおけるそれぞれの底部にて、第2ガイドシャフト170bは挟持される。この構成により、第2ガイドシャフト170bは長軸方向に移動せずに、ガイド支持部108とベアリング支持部107の間にて固定される。
また、第2ガイドシャフト170bは、回転体保持部131を貫通して支持する。具体的には、回転体保持部131は、前側部131aと、後側部131cと、前側部131aと後側部131cとの間に延在された中間部131bとを有する。前側部131aにおいて、第2ガイドシャフト170bはベアリング170b1を介してガイド挿通孔部131a1内に配置される。また、後側部131cにおいて、第2ガイドシャフト170bはベアリング170b2を介してガイド挿通孔部131c1内に配置される。
後側部131cとベアリング支持部107との間には、第2ガイドシャフト170bと同軸状に第2緩衝弾性部材302が配置される。また、ピストン127に固定された連結体126aとベアリング支持部107との間には、第1緩衝弾性部材301が配置される。この第1緩衝弾性部材301と第2緩衝弾性部材302は、ともにコイルスプリングにより構成される。第1緩衝弾性部材301と第2緩衝弾性部材302は、図1において説明した緩衝機構300を構成する。また、このような構成により、保持部材130は、緩衝機構300(第1緩衝弾性部材301、第2緩衝弾性部材302)により前側に付勢される。
保持部材130および打撃機構部(運動変換機構120、打撃要素140、およびツールホルダ159)は、緩衝機構300により前側に付勢される。この際、図4に示すように、保持部材130の上側に形成された壁面部130aが、ガイド支持部108に当接することにより、保持部材130と打撃機構部の前側への移動は規制される。
(クラッチ機構の構成)
上記の打撃機構部は、クラッチ機構180を介して電動モータ110に駆動される。クラッチ機構180は、動力伝達状態と動力非伝達状態の間を切り替えられるように構成されている。したがって、クラッチ機構180が動力伝達状態の場合に、運動変換機構120が駆動され、打撃要素140がハンマビット119を打撃してハンマ作業が行われる。なお、本発明に係る説明の便宜上、クラッチ機構180に係る説明については省略する。
(回転伝達機構の構成)
図4に示すように、回転伝達機構150は、中間軸116と同軸状に配置された第1ギア151と、第1ギア151と係合する第2ギア153等の複数のギアからなるギア減速機構を主体として構成されている。第2ギア153は、シリンダ129に取り付けられており、第1ギア151の回転をシリンダ129に伝達する。シリンダ129が回転されることで、シリンダ129と一体に連結されたツールホルダ159が回転される。これにより、ツールホルダ159に保持されたハンマビット119が回転駆動される。
図4に示すように、第1ギア151は、略円筒状部材であり、中間軸116に対して遊篏状に配置されている。第1ギア151は、スプライン係合部152を有し、中間軸116に形成されたスプライン溝と係合可能である。したがって、第1ギア151は、中間軸116と一体に回転可能であるとともに、中間軸116に対して前後方向に摺動可能に構成されている。すなわち、第1ギア151が前方(前方位置)に配置された状態では、第1ギア151のスプライン係合部152は中間軸116に係合せず、第1ギア151には、中間軸116の回転が伝達されず、第1ギア151は回転されない。一方、第1ギア151が後方(後方位置)に配置された状態では、第1ギア151のスプライン係合部152が中間軸116に係合し、第1ギア151に中間軸116の回転が伝達され、第1ギア151は中間軸116と一体に回転する。なお、図4においては、第1ギア151が前方位置に位置した状態が示されている。
第2ギア153は、シリンダ129(ツールホルダ159)の前後方向の移動によって、第1ギア151に対して第1ギア151の軸方向に移動するが、第2ギア153は、第1ギア151と常時係合するように構成されている。
第1ギア151が回転駆動されることで、第1ギア151に係合する第2ギア153が回転される。これにより、シリンダ129に連結されたツールホルダ159が回転駆動され、ツールホルダ159に保持されたハンマビット119が軸周りに回転駆動される。このハンマビット119の回転動作によって、ハンマビット119が被加工材に対してドリル作業を行う。
(規制機構の構成)
図9に基づき、規制機構400の詳細な構成を説明する。この規制機構400が、本発明に係る「規制機構」の一例である。インパクトボルト145は、前側に形成された前側部145aと、後側に形成された後側部145cと、当該前側部145aと後側部145cとの間に形成されるとともに、前側部145aと後側部145cよりも大きい直径を有する大径部145bとを有する。ストライカ143が前側に移動された場合、後側部145cがストライカ145に衝突し、インパクトボルト145が前側に移動される。そして、インパクトボルト145が前側に移動された場合、前側部145aがハンマビット119に衝突する。
ツールホルダ159は、内周部1593における直径の大きさにより、前側に位置する小径部1594と、後側に位置する大径部1595とを有する。小径部1594と大径部1595との境界における段差は、衝突部1596を形成する。小径部1594にはインパクトボルト145の前側部145aが収容され、大径部1595にはインパクトボルト145の大径部145bが収容される。大径部1595の内壁には、インパクトボルト145が接触されておりインパクトボルト145がツールホルダ159内を摺動する際のガイド機能を果たす。この大径部1595が、本発明に係る「摺動ガイド部」の一例である。また、インパクトボルト145が前側に移動した場合には、インパクトボルト145の大径部145bの前側端部が、衝突部1596に衝突する。この衝突部1596により、インパクトボルト145がさらに前側に移動することが防止される。この意味において、単一の部品であるツールホルダ159には、インパクトボルト145の摺動ガイド部と、インパクトボルト145の衝突部1596との双方が備えられているということができる。
また、ツールホルダ159の大径部1595における外周面には周溝1597が形成されており、当該周溝1597には、リングスプリング1598が嵌着されている。このリングスプリング1598は、シリンダ129に設けられた停止部420とともに、規制機構400を構成する。規制機構400において、ツールホルダ159に設けられた構成を規制部410と称する。すなわち、リングスプリング1598は、規制部410を構成する。この規制機構400が本発明に係る「規制機構」の一例である。規制部410は、リングスプリング1598のように、ツールホルダ159とは異なる部品により形成することができる。この規制部410を構成するための、ツールホルダ159とは異なる部品を固定部材410aと称する。すなわち、リングスプリング1598は、固定部材410aを構成する。この固定部材410aが、本発明に係る「固定部材」の一例である。また、後述する通り、規制部410は、ツールホルダ159の一部を延出することにより形成することができる。
なお、シリンダ129および停止部420の構成については後述する。
シリンダ129は、内周部1293における直径の大きさにより、前側に位置する小径部1294と、後側に位置する大径部1295とを有する。小径部1294と大径部1295との境界に生ずる段差は、壁面部1296を形成する。壁面部1296は、停止部420を構成する。
小径部1294にはツールホルダ159が固定される。大径部1295には、ピストン127が摺動可能に配置される。
ツールホルダ159とシリンダ129とは一体化されている。図1に基づき上述した通り、ツールホルダ159は、シリンダ129の開口端部(前側開口端部1291、後側開口端部1292)を介して、シリンダ129の圧入位置に圧入される。
図9に係るハンマドリル100において、ツールホルダ159とシリンダ129とを一体化するにあたっては、まず、ツールホルダ159の周溝1597にリングスプリング1598を嵌着する。この状態において、ツールホルダ159の小径部1594を、シリンダ129の後側開口端部1292から挿入する。この際、シリンダ129の後側開口端部1292は、シリンダ129の大径部1295に構成されており、シリンダ129の大径部1295における内径はツールホルダ159の小径部1594の外径よりも大きく構成されている。よって、シリンダ129に対するツールホルダ159の挿入初期に係る作業を簡便に行うことが可能となる。
次に、ツールホルダ159を、シリンダ129の前側開口端部1291の方向へさらに移動させ、ツールホルダ159の大径部1595を、シリンダ129の小径部1294に挿入する。この場合、ツールホルダ159の大径部1595における内径と、シリンダ129の小径部1294における外径とはほぼ一致している。よって、ツールホルダ159を、シリンダ129に対し圧入することができる。
シリンダ129に対するツールホルダ159の圧入を継続すると、ツールホルダ159のリングスプリング1598(規制部410)が、シリンダ129の壁面部1296(停止部420)に当接し、ツールホルダ159の前側への移動が規制される。このリングスプリング1598が壁面部1296に当接した位置が、シリンダ129に対するツールホルダ159の圧入位置となる。すなわち、第1実施形態に係る規制機構400は、図1に基づき説明した指標部を構成する。このようにして、ツールホルダ159とシリンダ129とは一体化される。なお、シリンダ129とツールホルダ159において、一体化された場合に重なる合う領域には、図1に基づき説明した平滑領域(障害物非形成領域)が形成されている。
シリンダ129に対するツールホルダ159の圧入位置は、必ずしも規制部410と停止部420とが「当接する」ことに限定されない。すなわち、規制部410と停止部420が離間している状態であっても、他の要因に基づき、シリンダ129に対するツールホルダ159の圧入位置を設定することが可能である。
このように一体化されたツールホルダ159とシリンダ129とを、修理や廃棄等の諸問題に応じて分離するためには、ツールホルダ159の前側端部を、シリンダ129の後側に対し押圧することにより、ツールホルダ159をシリンダ129から抜き取ることが可能となる。この際、シリンダ129の小径部1294における内周面と、ツールホルダ159の大径部1595における外周面とはともに平滑に構成されている。
また、ツールホルダ159をシリンダ129に対し圧入することによる両者が接している領域は、ツールホルダ159の外周面と、シリンダ129の内周面が存在するのみとなっている。
よって、一体化されたツールホルダ159とシリンダ129とを分離した場合における、ツールホルダ159とシリンダ129との破壊を抑止することが可能となる。
なお、図9に示す通り、ツールホルダ159とシリンダ129とが一体化されている状況下においては、ツールホルダ159の後側に、位置決めリング159aが配置される。すなわち、位置決めリング159aは、ツールホルダ159の後側におけるシリンダ159の所定位置に収容される。位置決めリング159aは中空構造の金属部品であり、前側開口端部159a1と後側開口端部159a2を有する。位置決めリング159aの前側領域には、インパクトボルト145が後側に移動した場合に、インパクトボルト145の大径部145bにおける後側面が当接する後側当接部159a3が形成される。また、位置決めリング159aの後側領域における内周面は、インパクトボルト145の後側部145cを位置決めするとともに、後側部145cの摺動をガイドする後側摺動ガイド部とされる。
なお、位置決めリング159aは、シリンダ159に設けられたリングスプリング159bにより、後側への移動が規制される。ツールホルダ159の後側端部と、位置決めリング159aの前側端部とは、弾性部材159cを介して離間される。弾性部材159cは、ゴム製のリング状部材などにより構成される。また、ツールホルダ159の後側開口端部1592とリングスプリング159bの前側端部との間における領域を、弾性部材159cと位置決めリング159aの配置領域とする。長軸方向における当該配置領域の寸法は、位置決めリング159aにおける長軸方向の寸法と、圧縮されていない状態の弾性部材159cにおける長軸方向の寸法を合計した寸法よりも短い。すなわち、当該配置領域においては、圧縮された弾性部材159cと、位置決めリング159aとが配置される。これにより、位置決めリング159aは、弾性部材159cに付勢されリングスプリング159bに押し付けられる。
位置決めリング159aがこのような構成を有することにより、インパクトボルト145が後側へ移動し、大径部145bが後側当接部159a3に当接しても、位置決めリング159aが大きく振動をすることは無い。
(ハンマドリルの動作について)
作業者が、図5に示す切替ダイアル165を操作することで、第1ギア151が前方位置と後方位置の間で切り替えられる。さらに、切替ダイアル165を操作することで、保持部材130における後方への移動が許容もしくは規制される。
すなわち、切替ダイアル165は、第1ギア151を後方に位置させるとともに、保持部材130の後方への移動を許容する状態を選択することができる。この場合は、駆動モードとしてハンマドリルモードが選択されることとなり、回転伝達機構150および打撃機構部を駆動することが可能となる。
また、切替ダイアル165は、第1ギア151を前方に位置させるとともに、保持部材130の後方への移動を許容する状態を選択することができる。この場合は、駆動モードとしてハンマモードが選択されることとなり、回転伝達機構150を駆動させない一方で、打撃機構部を駆動させることが可能となる。
また、切替ダイアル165は、第1ギア151を後方に位置させるとともに、保持部材130の後方への移動を規制する状態を選択することができる。この場合は、駆動モードとしてドリルモードが選択されることとなり、回転伝達機構150を駆動する一方で、打撃機構部を駆動させないことが可能となる。
ハンマドリルモードもしくはハンマモードが選択された場合の状態を、図10に基づき説明する。図10は、振動抑制機構200のウェイト部200が前側に移動している状態を示す。
使用者が被加工材にハンマビット119を押し当てると、緩衝機構300における第1緩衝弾性部材301と第2緩衝弾性部材302の付勢力に抗して、保持部材130によって一体状に連結された、運動変換機構120、打撃要素140およびツールホルダ159(打撃機構アセンブリ)が後方に移動される。この状態で、使用者がトリガ109aを操作することにより、ハンマビット119が打撃駆動される。
この状態において、打撃要素140が発生した振動は、振動抑制機構200および緩衝機構300により吸収される。特に、振動抑制機構200は動吸振器により構成されており、ウェイト部220が第1弾性部材210aと第2弾性部材210bとの間で往復されることにより、打撃要素140の駆動による振動を効率的に低減させることが可能となる。この結果、打撃要素140が受ける振動が低減されるため、打撃要素140が発揮する打撃力の低減を抑制することが可能となる。また、ベアリング支持部107を経由してハンドグリップ109へ伝達される振動も、振動抑制機構200および緩衝機構300により低減される。よって、使用者に伝達される振動を抑制することが可能となる。
(第2実施形態)
本発明の第2実施形態に係るハンマドリル100を、図11に基づき説明する。第2実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と比して、規制機構400の構成が異なる。
具体的には、シリンダ129の停止部420は、リングスプリング1297により構成される。具体的には、シリンダ129の前側開口端部1291に近接した内周側領域には周溝が形成されており、当該周溝にリングスプリング1297が嵌着されている。このリングスプリング1297は、規制機構400を構成する上において、シリンダ129およびツールホルダ159とは別体の部品である。よってリングスプリング1297は、規制機構400における固定部材420aであるということができる。この固定部材420aが、本発明に係る「固定部材」の一例である。また、ツールホルダ159の規制部410は、小径部1594に壁面部1598を設けることにより形成される。
上述した通り、規制部410は、ツールホルダ159の一部を延出することにより構成することができる。すなわち、ツールホルダ159は、外周部の所定領域である第1領域410bと、ハンマドリル長軸方向と交差する方向において第1領域410bから突出する領域である第2領域410cとを有することができる。このような構成においては、規制部410を第2領域410cにより形成することが可能となる。第2実施形態に係るハンマドリルにあっては、小径部1594に、第1領域410bと、当該第1領域410bの外径よりも大きい外径を有する第2領域410cとを形成する。そして、第1領域410bと第2領域410cとの境界に形成される、第2領域410cの一部である壁面部1598を規制部410として構成する。この第1領域410bが、本発明に係る「第1領域」の一例であり、第2領域410cが、本発明に係る「第2領域」の一例である。
ツールホルダ159をシリンダ129に圧入した場合、壁面部1598(規制部410)がリングスプリング1297(停止部420)に当接される。これによって、ツールホルダ159とシリンダ129が一体化されるとともに、ツールホルダ159がさらに前に移動することを規制することができる。
第2実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と同様に、ツールホルダ159を後側へ移動させることにより、ツールホルダ159とシリンダ129とを分離することが可能となる。
(第3実施形態)
本発明の第3実施形態に係るハンマドリル100を、図12に基づき説明する。第3実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と比して、規制機構400の構成が異なる。
具体的には、ツールホルダ159の規制部410は、大径部1595の外周に形成されたフランジ部1599により構成される。すなわち、大径部1595において、フランジ部1599が形成される領域が第2領域410cであり、フランジ部1599が形成されていない領域が第1領域410bである。
また、シリンダ129の停止部420は、壁面部1298により構成される。壁面部1298は、小径部1294の内周において、異なる直径を有する領域を形成することにより構成することができる。すなわち、壁面部1298は、当該異なる直径を有する領域の境界に生ずる段差により構成される。なお、小径部1294における、当該異なる直径を有する領域において、前側の領域の方が後側の領域よりも小さい直径を有する。
ツールホルダ159をシリンダ129に圧入した場合、フランジ部1599が壁面部1298に当接される。これによって、ツールホルダ159とシリンダ129が一体化されるとともに、ツールホルダ159がさらに前に移動することが規制される。
第3実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と同様に、ツールホルダ159を後側へ移動させることにより、ツールホルダ159とシリンダ129とを分離することが可能となる。
(第4実施形態)
本発明の第4実施形態に係るハンマドリル100を、図13に基づき説明する。第4実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と比して、規制機構400の構成が異なる。
具体的には、ツールホルダ159の規制部410は、壁面部15910により構成される。壁面部15910は、小径部1594の外周において、異なる直径を有する領域を形成することにより構成することができる。すなわち、小径部1594の前側に第1領域410bを形成し、小径部1594の後側に第2領域410cを形成する。この第1領域410bと第2領域410cとの境界おいて、第1領域410bから突出する第2領域410cが、壁面部15910を構成する。また、シリンダ129の停止部420は、突出部1299により構成される。突出部1299は、前側開口端部1291の周縁部を、内側方向へ突出させることにより構成される。
ツールホルダ159をシリンダ129に圧入した場合、壁面部15910が突出部1299に当接される。これによって、ツールホルダ159とシリンダ129が一体化されるとともに、ツールホルダ159がさらに前に移動することが規制される。
第4実施形態に係るハンマドリル100は、第1実施形態に係るハンマドリル100と同様に、ツールホルダ159を後側へ移動させることにより、ツールホルダ159とシリンダ129とを分離することが可能となる。
以上の実施形態においては、ハンドグリップ109は、モータハウジング103から下方に延在する片持ち梁状に形成されていたが、これには限られない。例えば、ハンドグリップ109の先端部が、さらにモータハウジング103と接続されるように、ハンドグリップ109がループ状に形成されていてもよい。
また、以上の実施形態においては、電動モータ110の出力軸111がハンマビット119の長軸線に平行に配置されていたが、これには限られない。例えば、電動モータ110の出力軸111がハンマビット119の長軸線と交差するように配置されていてもよい。この場合には、出力軸111と中間軸116はベベルギアを介して係合することが好ましい。また、出力軸111がハンマビット119の長軸線に直交するように配置されることが好ましい。
また、以上の実施形態においては、ピニオンギア113および被動ギア117は、はすば歯車として形成されていたが、これには限られない。すなわち、例えば、ギアとして、平歯車やベベルギア等を用いてもよい。
以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る打撃工具は、下記の態様が構成可能である。なお、各態様は、単独で、あるいは互いに組み合わされて用いられるだけでなく、請求項に記載された発明と組み合わされて用いられる。
(態様1)
使用者が先端工具を被加工部に押し当てた場合には、先端工具と、ツールホルダと、収容シリンダとは、後側へ移動するとともに、
使用者が先端工具を被加工部から離間させた場合には、先端工具と、ツールホルダと、収容シリンダとは、前側へ付勢されるように構成される打撃工具。
(態様2)
ツールホルダには、打撃子が前側に移動した場合に、当該打撃子が衝突する領域が形成される打撃工具。
(態様3)
先端工具を所定の長軸方向に駆動させ、被加工材に対して打撃作業を遂行する打撃工具の製造方法であって、
前記先端工具を保持するとともに、先端工具を先端部から延出するツールホルダと、前記先端工具を前記長軸方向に駆動する打撃機構と、を有し、
前記打撃工具の前記長軸方向における前記ツールホルダの前記先端側を前側と規定し、前記前側と対向する側を後側と規定し、
前記打撃機構は、前記ツールホルダと一体化される収容シリンダと、前記収容シリンダに収容されるとともに前記前側と前記後側の間で前記長軸方向に往復移動されるピストンと、打撃子と、前記ピストンと前記打撃子との間に形成される空気室とを有し、前記ピストンの往復移動に伴う前記空気室の圧力変動により前記打撃子が駆動され、前記打撃子の打撃力を介して前記先端工具を前記長軸方向に駆動するよう構成され、
前記収容シリンダは、前記前側に位置する前側開口端部と、前記後側に位置する後側開口端部と、を有し、
前記打撃工具は、さらに規制機構を有し、
前記規制機構は、前記ツールホルダと前記収容シリンダとが一体化している状態において、前記ツールホルダが前記前側へ移動すること規制するように構成されており、
前記ツールホルダと前記収容シリンダとを一体化する工程は、前記ツールホルダを前記後側開口端部から挿入し、所定位置に至るまで前記前側開口端部に向かい圧入することを特徴とする打撃工具の製造方法。
(態様4)
前記規制機構は、前記ツールホルダの外周部に形成された規制部と、前記収容シリンダの内周部に形成された停止部とにより構成され、
前記ツールホルダを前記収容シリンダに圧入した場合に、前記規制部と前記停止部とが当接することを特徴とする打撃工具の製造方法。
(本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係)
本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下の通りである。なお、本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものであり、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。
ハンマドリル100は、本発明に係る「打撃工具」の一例である。ハンマビット119は、本発明における「先端工具」の一例である。ツールホルダ159は、本発明に係る「ツールホルダ」の一例である。シリンダ129は、本発明に係る「収容シリンダ」の一例である。ピストン127は、本発明に係る「ピストン」の一例である。インパクトボルト145は、本発明に係る「打撃子」の一例である。空気室127aは、本発明に係る「空気室」の一例である。規制機構400は、本発明に係る「規制機構」の一例である。大径部1595は、本発明に係る「摺動ガイド部」の一例である。規制機構400は、本発明に係る「規制機構」の一例である。固定部材410a、420aは、本発明に係る「固定部材」の一例である。第1領域410bは、本発明に係る「第1領域」の一例である。第2領域410cは、本発明に係る「第2領域」の一例である。
100 ハンマドリル(打撃工具)
100a 中心軸線
100b 延在軸線
100c 中央平面
101 本体ハウジング
101a 第1本体要素
101b 第2本体要素
103 モータハウジング
103a ネジ
103b バッフルプレート
105 ギアハウジング
106 ハウジング部
106a バレル部
107 ベアリング支持部
107a ガイド受け孔部
107b ガイド受け孔部
108 ガイド支持部
108a ガイド受け孔部
108b ガイド受け孔部
109 ハンドグリップ
109a トリガ
109b 電源ケーブル
110 電動モータ
111 出力軸
112 ファン
113 ピニオンギア
114 ベアリング
115 ベアリング
116 中間軸
117 被動ギア
118a ベアリング
118b ベアリング
119 ハンマビット
120 運動変換機構
123 回転体
123a ベアリング
124 コイルスプリング
125 揺動軸
126 ジョイントピン
126a 連結体
127 ピストン
127a 空気室
129 シリンダ(収容シリンダ)
1291 前側開口端部
1292 後側開口端部
1293 内周部
1294 小径部
1295 大径部
1296 壁面部
1297 リングスプリング
1298 壁面部
1299 突出部
129a ベアリング
129b ベアリング
129c ベアリングケース
130 保持部材
130a 壁面部
131 回転体保持部
131a 前側部
131a1 ガイド挿通孔部
131b 中間部
131c 後側部
131c1 ガイド挿通孔部
132 シリンダ保持部
132a ガイド挿通孔部
140 打撃要素
143 ストライカ(打撃子)
145 インパクトボルト(打撃子)
145a 前側部
145b 大径部
145c 後側部
150 回転伝達機構
151 第1ギア
152 スプライン係合部
153 第2ギア
159 ツールホルダ
1591 前側開口端部
1592 後側開口端部
1593 内周部
1594 小径部
1595 大径部(摺動ガイド部)
1596 衝突部
1597 周溝
1598 壁面部
1599 フランジ部
15910 壁面部
159a 位置決めリング
159a1 前側開口端部
159a2 後側開口端部
159a3 後側当接部
159a4 後側ガイド部
159b リングスプリング
159c 弾性部材
165 切替ダイアル
170a 第1ガイドシャフト
170b 第2ガイドシャフト
170b1 ベアリング
170b2 ベアリング
180 クラッチ機構
190 クラッチスリーブ
200 振動抑制機構
210 弾性部材
210a 第1弾性部材
210b 第2弾性部材
220 ウェイト部
221 円筒部
222 連結部
230 ガイド部
300 緩衝機構
301 第1緩衝弾性部材
302 第2緩衝弾性部材
400 規制機構
410 規制部
410a 固定部材
410b 第1領域
410c 第2領域
420 停止部
420a 固定部材

Claims (6)

  1. 先端工具を所定の長軸方向に駆動させ、被加工材に対して打撃作業を遂行する打撃工具であって、
    前記先端工具を保持するとともに、先端工具を先端部から延出するツールホルダと、前記先端工具を前記長軸方向に駆動する打撃機構と、を有し、
    前記打撃工具の前記長軸方向における前記ツールホルダの前記先端側を前側と規定し、前記前側と対向する側を後側と規定し、
    前記打撃機構は、収容シリンダと、前記収容シリンダに収容されるとともに前記前側と前記後側の間で前記長軸方向に往復移動されるピストンと、打撃子と、前記ピストンと前記打撃子との間に形成される空気室とを有し、前記ピストンの往復移動に伴う前記空気室の圧力変動により前記打撃子が駆動され、前記打撃子の打撃力を介して前記先端工具を前記長軸方向に駆動するよう構成され、
    前記収容シリンダは、前記前側に位置する前側開口端部と、前記後側に位置する後側開口端部と、を有し、
    前記ツールホルダと前記収容シリンダとは、前記ツールホルダを前記後側開口端部から前記前側開口端部に向かい所定位置に至るまで圧入することにより一体化され、
    前記打撃工具は、さらに規制機構を有し、
    前記規制機構は、前記ツールホルダと前記収容シリンダとが一体化している状態においては、前記ツールホルダが前記前側へ移動すること規制するとともに、前記ツールホルダと前記収容シリンダの一体化状態を解除する場合においては、前記収容シリンダに対する前記ツールホルダの前記後側への移動を許容するよう構成されていることを特徴とする打撃工具。
  2. 請求項1に記載された打撃工具であって、
    前記規制機構は、前記ツールホルダおよび前記収容シリンダとは別体の固定部材により構成されることを特徴とする打撃工具。
  3. 請求項2に記載された打撃工具であって、
    前記固定部材は、前記ツールホルダの外周部に配置されることを特徴とする打撃工具。
  4. 請求項1に記載された打撃工具であって、
    前記ツールホルダの外周部は、第1領域と、前記長軸方向の交差方向において前記第1領域から突出する第2領域とを有し、
    前記規制機構は、前記第2領域により構成されることを特徴とする打撃工具。
  5. 請求項1〜4のいずれか1項に記載された打撃工具であって、
    前記一体化された前記ツールホルダと前記収容シリンダは、前記長軸方向周りに回転駆動されるように構成されており、
    前記打撃工具は、前記被加工材に対して回転作業を遂行することが可能とされることを特徴とする打撃工具。
  6. 請求項1〜5のいずれか1項に記載された打撃工具であって、
    前記打撃子は、前記ツールホルダの内周部において、前記前側と前記後側の間で前記長軸方向に往復摺動されるよう構成され、
    前記ツールホルダは、往復摺動される前記打撃子の摺動ガイド部を有することを特徴とする打撃工具。
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