JP6612496B2 - 打撃工具 - Google Patents

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。

国際公開第２００７／０３９３５６号公報には、使用者が把持するためのハンドグリップを備えたハウジング部分シェルと、打撃機構を収容したハウジング部分シェルが互いに分離して配置されている電動工作機械が開示されている。２つのハウジング部分シェルは、電動工作機械の外郭を形成しており、圧縮バネを介して互いに接続されている。これにより、両ハウジング部分シェルが相対移動するように構成されている。

国際公開第２００７／０３９３５６号公報

当該電動工作機械によれば、打撃機構を収容するハウジングの振動が吸収されるため、使用者の手に伝わる振動を低減することが可能であった。一方、打撃機構そのものは防振されておらず、当該打撃機構が発生する振動が打撃出力に悪影響を及ぼす恐れがあった。そこで、打撃機構からの振動を使用者に伝達しにくくするとともに、打撃出力への影響を減少することができる防振構造が所望されていた。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、打撃作業に伴う振動が使用者に伝わりにくく、かつ打撃出力の効率化を図ることができる技術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ものである。当該打撃工具は、本体部と、先端工具を長軸方向に駆動する打撃要素とを有する。先端工具が駆動される所定の長軸方向は、先端工具を打撃工具に装着した場合における先端工具の長軸方向と一致する。打撃要素は、先端工具を長軸方向に駆動するための機構を全て含むものではなく、一部の機構のみで足りるものである。
本体部は、第１本体要素と、第２本体要素とを有する。第１本体要素は、打撃要素が設けられるとともに第２本体要素に対して移動可能に構成される。この場合、例えば第２本体要素に駆動モータや、使用者が把持するためのハンドグリップ部を設けることが可能となる。
さらに、第１本体要素と第２本体要素とは、緩衝機構を介して連接されており、第１本体要素には、振動抑制機構が設定されている。

この形態に係る打撃工具によれば、打撃要素が発生した振動は、第１本体要素により効率的に低減される。よって、打撃駆動に伴う振動が打撃力に与える悪影響を低減することが可能となる。
また、打撃要素が設けられている第１本体要素と、第２本体要素とが緩衝機構により連接されている。すなわち、打撃駆動に伴う振動が、第２本体要素に伝達しにくい構成とされる。この場合、例えば第２本体要素に後述するハンドグリップが設けられている場合は、使用者の手に伝わる振動が抑制されることとなる。

さらに本発明に係る打撃工具は、振動抑制機構が動吸振器により構成される。動吸振器は、弾性部材として、第１弾性部材と、第２弾性部材とを有するとともに、第１弾性部材と第２弾性部材との間にウェイト部を配置することにより構成される。第１弾性部材は、第１本体要素とウェイトに挟持され、第２弾性部材は、第２本体要素とウェイトに挟持される。これによってウェイト部が、第１弾性部材と第２弾性部材との間で往復移動されることにより、打撃駆動に伴う振動を効率的に抑制することが可能となる。本発明では、さらに前記第１弾性部材および前記第２弾性部材とは別に設けられた第３弾性部材が前記緩衝機構を構成する。

さらに、本発明に係る打撃工具の他の形態として、打撃要素を駆動する駆動モータを有し、駆動モータを、第２本体要素に設けることが可能である。この場合、打撃要素からの振動が、駆動モータに伝達することを低減することが可能となる。

さらに、本発明に係る打撃工具の他の形態として、使用者に把持されるとともに、長軸方向に延在する先端工具の中心軸線に交差する方向に延在する延在軸線を有するハンドグリップを有する。ハンドグリップには、使用者により操作され、駆動モータに対して通電を行うためのトリガなどによる操作部を設けることができる。このような構成においては、ウェイト部の重心を、中心軸線および延在軸線により規定される平面上に位置させることができる。
当該態様に係る打撃工具によれば、振動抑制機構は、打撃要素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、当該形態に係る打撃工具によれば、打撃工具の重心を、上述の平面上に位置させることが可能となる。この場合は、打撃工具の重心と、ウェイト部の重心とを同一平面上に置くこととなるため、使用者は打撃工具を安定して把持することが可能となる。

さらに、本発明に係る打撃工具の他の形態として、ウェイト部を、複数のウェイト要素により構成することができる。すなわち、ウェイト要素は、設計すべき打撃工具の条件に鑑みて任意の数を選択することが可能となる。

さらに、本発明に係る打撃工具の他の形態として、第１本体要素と第２本体要素とをガイド部により連結することができる。この場合、ウェイト部と弾性部材とをガイド部に対して同軸状に配置するとともに、ガイド部に対して往復摺動させることができる。
当該形態に係る打撃工具によれば、ウェイト部が、ガイド部上において円滑に摺動することが可能となるため、振動抑制機構の制振効果を向上させることが可能となる。
なお、当該形態に係る打撃工具の場合、ガイド部の延在方向と、長軸方向とを平行とすることが可能となる。この場合、ウェイト部は長軸方向に往復移動されるため、振動抑制機構としてより効率的な振動の抑制を図ることが可能となる。

本発明によれば、打撃作業に伴う振動が使用者に伝わりにくく、かつ打撃出力の効率化を図ることができる打撃工具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。 当該ハンマドリルの要部を示す断面図である。 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の要部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、被加工材に対して打撃作業を遂行するように構成されており、先端工具１１９が着脱自在とされる本体部１０１と、先端工具１１９を直線状に駆動する打撃要素１４０と、打撃要素１４０を駆動する電動モータ１１０と、使用者に把持されるハンドグリップ１０９と、使用者に操作されるトリガ１０９ａとを有する。なお、先端工具１１９が駆動される所定の長軸方向は、先端工具１１９を打撃工具１００に取り付けた場合における先端工具１１９の長軸方向と一致する。打撃要素１４０は、電動モータ１１０の出力に基づき、先端工具１１９に打撃動作を行わせるものであるが、先端工具１１９の打撃動作に要する全ての機構を含むものではない。すなわち、打撃要素１４０は、先端工具１１９に打撃動作を行わせるための一部の機構であれば足りるものである。

本体部１０１は、第１本体要素１０１ａと、第２本体要素１０１ｂとを有する。第１本体要素１０１ａは、打撃要素１４０が設けられるとともに第２本体要素１０１ｂに対して移動可能に構成されている。使用者が打撃工具１００を被加工材に押圧していない状態（非押圧状態）においては、第１本体要素１０１ａと打撃要素１４０とが先端側（前側）に付勢されている。そして、使用者がハンドグリップ１０９を把持し、先端工具１１９の先端を被加工材に対し押し付けると、先端工具１１９は矢印１１９ｄの方向に移動される。この先端工具１１９の矢印方向１１９ｄの移動に伴い、第１本体要素１０１ａおよび打撃要素１４０は、矢印１０１ａｄの方向へ移動される。この矢印１１９ｄおよび矢印１０１ａｄの方向は、先端側（前側）と対向する方向であり、反対側（後側）と称される。この意味において、先端工具１１９と、打撃要素１４０と、第１本体要素１０１ａとは一体化されており、第２本体要素１０１ｂに対し同時に移動することが可能である。

第１本体要素１０１ａは、第２本体要素１０１ｂに対して移動可能に構成されている。つまり、第１本体要素１０１ａと第２本体要素１０１ｂとは相対的に移動可能である。第２本体要素１０１ｂは、第１本体要素１０１ａに対し相対的に移動可能な本体部１０１の所定領域を示す。この場合、例えば第１本体要素１０１ａと連結される部品を第２本体要素１０１ｂとすることも可能である。第２本体要素１０１ｂを本体部１０１の所定領域とした場合、第２本体要素１０１ｂには、電動モータ１１０が取り付けられるとともに、ハンドグリップ１０９を配置することが可能となる。この意味において、第１本体要素１０１ａと電動モータ１１０とは相対的に移動可能であると言うことや、第１本体要素１０１ａとハンドグリップ１０９とは相対的に移動可能であると言うことができる。

なお、例えば、打撃工具１００の本体部１０１に係る形態として、電動モータ１１０が配置されている領域と、ハンドグリップ１０９が配置されている領域とが分離しており、電動モータ１１０が配置されている本体部１０１の所定領域と、ハンドグリップ１０９が配置されている本体部１０１の所定領域とが互いに相対移動可能に構成することができる。この場合、本体部１０１における当該２つの所定領域は、動吸振器などの防振機構により連結することができる。
この場合、第１本体要素１０１ａに対して相対移動することができる第２本体要素１０１ｂは、複数個形成されることになるが、本発明においてはこのような構成をも包含するものである。

第１本体要素１０１ａと第２本体要素１０１ｂとは、緩衝機構３００を介して連接されている。この緩衝機構３００としては、コイルスプリングや、ゴムなどの弾性体を使用することが可能である。緩衝機構３００は、第１本体要素１０１ａを前側へ付勢する。

さらに、第１本体要素１０１ａには、振動抑制機構２００が設定されている。図１においては、振動抑制機構２００として、第１本体要素１０１ａに設けた長軸状のガイド部２３０にウェイト部２２０を設けることにより形成されるカウンタウェイトが構成されている。なお、振動抑制機構２００は、ウェイト部２２０と弾性部材とにより形成される動吸振器とすることもできる。
なお、振動抑制機構２００と、緩衝機構３００とはそれぞれ延在軸を有する。また、打撃要素１４０は、先端工具１１９の長軸方向に延在する延在軸を有する。振動抑制機構２００の延在軸は、緩衝機構３００の延在軸よりも打撃要素１４０の延在軸に近接していることが好ましい。また、振動抑制機構２００の延在軸と打撃要素１４０の延在軸とは互いに平行であることが好ましい。さらに、振動抑制機構２００と、打撃要素１４０と、緩衝機構３００の延在軸が互いに平行であることがさらに好ましい。

このように構成された打撃工具１００においては、打撃要素１４０の駆動に伴う振動が、振動抑制機構２００により抑制される。これにより、打撃要素１４０が安定して駆動される。また、振動抑制機構２００に抑制された振動は、緩衝機構３００を経由して第２本体要素１０１ｂに伝達される。よって、使用者が受ける振動を低減することが可能となる。この際、電動モータ１１０は第２本体要素１０１ｂに設けられているため、振動が電動モータ１１０に与える悪影響を低減することが可能となる。

（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９を参照して説明する。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、便宜上、図２、３、４、５、７、８および９における左側を打撃工具における前側もしくは先端側と称し、右側を打撃工具における後側もしくは後端側とする。また、図２、３、４、５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。

（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。この本体ハウジング１０１が、本発明に係る「本体部」の一例である。

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。
この中心軸線１００ａが、本発明に係る「中心軸線」の一例であり、延在軸線１００ｂが、本発明に係る「延在軸線」の一例であり、中央平面１００ｃが、本発明に係る「所定の平面」の一例である。

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のビット挿入孔に挿入され、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。

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が、本発明に係る「第１本体要素（図１に係る第１本体要素１０１ａ）」の一例であり、ベアリング支持部１０７が、本発明に係る「第２本体要素（図１に係る第２本体要素１０１ｂ）」の一例である。なお、上述した通り、本発明に係る第２本体要素１０１ｂは、第１本体要素１０１ａとは相対移動が可能に構成されるものである。よって、モータハウジング１０３が第２本体要素１０１ｂの一例であるということも可能であり、さらには、ハンマドリル１００の外郭を構成する本体ハウジング１０１が第２本体要素１０１ｂの一例であるということも可能である。

（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。打撃要素１４０の詳細な構成は後述するが、この打撃要素１４０が、本発明に係る「打撃要素」の一例である。

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。

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。

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打撃子としてのストライカ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。

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の前後方向に摺動する。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。

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。

第１実施形態に係るハンマドリル１００の振動抑制機構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。この振動抑制機構２００が本発明に係る「振動抑制機構」の一例であり、第１ガイドシャフト１７０ａが本発明に係る「ガイド部」の一例であり、第１弾性部材２１０ａが本発明に係る「第１弾性部材」の一例であり、第２弾性部材２１０ｂが本発明に係る「第２弾性部材」の一例であり、ウェイト部２２０が、本発明に係る「ウェイト部」の一例である。

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。この緩衝機構３００が、本発明に係る「緩衝機構」の一例である。

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。この回転伝達機構１５０が、本発明における「回転駆動機構」に対応する実施構成例である。

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。

（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９に基づき説明する。図９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１０に基づき説明する。なお、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、緩衝機構３００の構成が異なる。具体的には、ウェイト部２２０が、一対の第１ガイドシャフト１７０ａにそれぞれ配置された円筒部２２１と、当該一対の円筒部２２１を連結する連結部２２２とにより構成されている。
第２実施形態に係るハンマドリル１００によれば、ウェイト部２２０が単体のウェイト要素により構成されるため、第１ガイドシャフト１７０ａに対する組み付けの容易化を図ることができる。

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）
振動抑制機構の延在軸は、緩衝機構の延在軸よりも打撃要素の延在軸に近接するように構成されている。
（態様２）
振動抑制機構の延在軸と、打撃要素の延在軸は互いに平行に配置されている。

（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。本体ハウジング１０１は、本発明に係る「本体部」の一例である。中心軸線１００ａは、本発明に係る「中心軸線」の一例である。延在軸線１００ｂは、本発明に係る「延在軸線」の一例である。中央平面１００ｃは、本発明に係る「所定の平面」の一例である。電動モータ１１０は、本発明に係る「駆動モータ」の一例である。第１本体要素１０１ａおよび保持部材１３０は、本発明に係る「第１本体要素」の一例であり、第２本体要素１０１ｂおよびベアリング支持部１０７は、本発明に係る「第２本体要素」の一例である。打撃要素１４０は、本発明に係る「打撃要素」の一例である。振動抑制機構２００は、本発明に係る「振動抑制機構」の一例である。第１ガイドシャフト１７０ａは、本発明に係る「ガイド部」の一例である。第１弾性部材２１０ａは、本発明に係る「第１弾性部材」の一例である。第２弾性部材２１０ｂは、本発明に係る「第２弾性部材」の一例である。ウェイト部２２０は、本発明に係る「ウェイト部」の一例である。緩衝機構３００は、本発明に係る「緩衝機構」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（本体部）
１０１ａ 第１本体要素
１０１ａｄ 矢印
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
１１９ｄ 矢印
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
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
１４５ インパクトボルト
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
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

Claims (5)

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、
   本体部と、前記先端工具を前記長軸方向に駆動する打撃要素とを有し、
   前記本体部は、第１本体要素と、第２本体要素とを有し、
   前記第１本体要素は、前記打撃要素が設けられるとともに前記第２本体要素に対して移動可能に構成され、
   前記第１本体要素と前記第２本体要素とは、緩衝機構を介して連接されており、
   前記第１本体要素には、振動抑制機構が設定されており、
   前記振動抑制機構は、弾性部材として、第１弾性部材と、第２弾性部材とを有するとともに、前記第１弾性部材と前記第２弾性部材との間にウェイト部を配置することにより構成される動吸振器であり、
   前記第１弾性部材は、前記第１本体要素と前記ウェイト部に挟持され、
   前記第２弾性部材は、前記第２本体要素と前記ウェイト部に挟持され、
   さらに前記第１弾性部材および前記第２弾性部材とは別に設けられた第３弾性部材が前記緩衝機構を構成す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、
   前記打撃要素を駆動する駆動モータを有し、
   前記駆動モータは、前記第２本体要素に設けられることを特徴とする打撃工具。
3. 請求項１または２に記載された打撃工具であって、
   使用者に把持されるとともに、前記長軸方向に延在する前記先端工具の中心軸線に交差する方向に延在する延在軸線を有するハンドグリップを有し、
   前記ウェイト部の重心は、前記中心軸線および前記延在軸線により規定される平面上に位置することを特徴とする打撃工具。
4. 請求項３に記載された打撃工具であって、
   前記ウェイト部は、複数のウェイト要素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、
   前記第１本体要素と前記第２本体要素とはガイド部により連結されており、
   前記ウェイト部と弾性部材とは、前記ガイド部に対して同軸状に配置されるとともに前記ガイド部に対して往復摺動するように構成されていることを特徴とする打撃工具。

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