JPWO2015163414A1 - 打撃作業機 - Google Patents

Abstract

軸部材または支持部材の寿命が低下することを抑制できる、打撃作業機を提供する。先端工具を打撃する打撃機構と、打撃機構を収容したモータケース（１１）と、モータケース（１１）に取り付けられ、かつ、軸線Ｆ１が打撃機構の動作方向に対して交差して配置された軸部材（５５）と、モータケース（１１）に設けられ、かつ、軸部材（５５）を回転可能に支持した支持部材（５３）と、軸部材（５５）に連結され、かつ、軸部材（５５）を支点としてモータケース（１１）に対して回転可能なハンドルと、モータケース（１１）に設けられ、かつ、軸部材（５５）の回転力を減衰する減衰部材（６２）と、を備えた打撃作業機であって、支持部材（５３）に設けられ、かつ、軸部材（５５）が配置された軸孔（５４）と、軸孔（５４）の内面よりも軸線Ｆ１に近い位置で軸部材（５５）に接触し、かつ、軸部材（５５）が径方向に移動することを規制する弾性部材（６８）と、を備えている。

Description

本発明は、道路や建造物の破砕等に用いられる打撃作業機に関し、特に、打撃時の振動がハンドルに伝達されることを抑制する、打撃作業機に関する。

従来、打撃機構により先端工具を打撃する打撃作業機がある。この打撃作業機は、作業者がハンドルを握った状態で打撃機構が先端工具を打撃する構造であり、打撃時の振動がハンドルに伝達されることを抑制する緩衝機構が設けられている。この緩衝機構を備えた打撃作業機が、特許文献１に記載されている。

この特許文献１に記載された打撃作業機は、打撃機構を備えたハウジングと、ハウジングに設けられ、かつ、軸孔を有する支持部材と、軸孔内に回転可能に配置された軸部材と、軸部材の両端に取り付けられたハンドルホルダと、ハンドルホルダにおいて軸部材から偏心した位置に取り付けたハンドルと、を備えている。軸部材の軸線に沿った方向の両端に、心金が取り付けられている。心金は、軸部材と共に一体回転可能である。

ハウジングに設けた緩衝機構は、金属製の外枠と、外枠内に設けられた４個の減衰部材としてのゴムと、を有する。外枠は、心金を囲む筒状であり、４個のゴムは、心金内に円周方向に沿ってが配置されている。心金は、半径方向に延ばされた突出部を４つ有し、突出部はゴム同士の間に配置されている。

特許文献１に記載された打撃作業機は、打撃によってハウジングが振動すると、ハウジングと軸部材とが相対回転し、心金によってゴム部材が弾性変形させられる。したがって、ハウジングからハンドルに伝達される振動を吸収できる。

実用新案登録第２１２６６０８号公報

特許文献１に記載された打撃作業機においては、支持部材は軸部材を回転可能に支持するために、軸孔の内面と軸部材との間に隙間がある。このため、打撃時の振動で軸部材が軸孔内で半径方向に動き、軸部材または支持部材が変形する可能性があった。

本発明の目的は、軸部材または支持部材の寿命が低下することを抑制できる、打撃作業機を提供することにある。

一実施の形態は、先端工具を打撃する打撃機構と、前記打撃機構を収容したハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、かつ、軸線が前記打撃機構の動作方向に対して交差して配置された軸部材と、前記ハウジングに設けられ、かつ、前記軸部材を回転可能に支持した支持部材と、前記軸部材に連結され、かつ、前記軸部材を支点として前記ハウジングに対して回転可能なハンドルと、前記ハウジングに設けられ、かつ、前記軸部材の回転力を減衰する減衰部材と、を備えた打撃作業機であって、前記支持部材に設けられ、かつ、前記軸部材が配置された第１軸孔と、前記第１軸孔の内面よりも前記軸線に近い位置で前記軸部材に接触し、かつ、前記軸部材が径方向に移動することを規制する弾性部材と、を備えている。

本発明の打撃作業機によれば、軸部材が径方向に移動することを規制でき、軸部材または支持部材の寿命が低下することを抑制できる。

本発明の実施の形態における打撃作業機を示す正面断面図である。 本発明の実施の形態における打撃作業機の要部を示す断面図である。 図２の部分的な断面図である。 図１の打撃作業機の左側面図である。 図１の打撃作業機の右側面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１の打撃作業機に設ける緩衝機構の一例を示す側面断面図である。 （Ａ），（Ｂ）は、図１の打撃作業機に設ける緩衝機構の他の例を示す側面断面図である。 図５及び図６の緩衝機構の特性を示す線図である。

以下、本発明が適用された打撃作業機を、図１〜図５に基づいて詳細に説明する。打撃作業機１０は、モータケース１１と、モータケース１１に固定されたシリンダケース１２とを有する。モータケース１１内に電動モータ１３が設けられている。電動モータ１３は、電気エネルギを出力軸１４の運動エネルギに変換する動力源である。電動モータ１３の出力軸１４にピニオンギヤ１５が設けられている。

また、モータケース１１内に中間軸１６が設けられており、中間軸１６にギヤ１７，１８が設けられている。ギヤ１７の歯数は、ピニオンギヤ１５の歯数及びギヤ１８の歯数よりも多い。ギヤ１７はピニオンギヤ１５と噛み合っている。また、モータケース１１内にクランクシャフト１９が設けられており、クランクシャフト１９はギヤ２０を有する。ギヤ２０の歯数はギヤ１８の歯数よりも多く、ギヤ２０はギヤ１８と噛み合っている。クランクシャフト１９は、回転中心線から偏心した位置にピン２１を有している。

モータケース１１の外に２本のハンドル２２，２３が設けられており、ハンドル２２，２３は、それぞれハンドルホルダ５６に取り付けられている。一方のハンドル２３にレバー２４が設けられている。レバー２４は作業者により操作される。ハンドル２３には電力ケーブル２５が接続されており、電力ケーブル２５は商用電源に接続される。レバー２４が操作されると、電力ケーブル２５を介して電動モータ１３に電力が供給され、出力軸１４が回転する。出力軸１４の回転力は、ギヤ１７、ギヤ１８を介してギヤ２０に伝達され、クランクシャフト１９が回転する。

ギヤ１７、ギヤ１８、ギヤ２０により減速機２６が構成され、出力軸１４からクランクシャフト１９に回転力を伝達すると、クランクシャフト１９の回転速度は、出力軸１４の回転速度よりも低速となり、かつ、回転力が増幅される。

シリンダケース１２は金属材料、例えば、アルミニウムにより一体成形されており、シリンダケース１２は、ねじ部材５２を用いてモータケース１１に固定されている。シリンダケース１２内に筒状のシリンダ２７が設けられている。シリンダ２７は金属製であり、シリンダケース１２及びシリンダ２７は同心状に配置されている。打撃作業機１０の正面断面図である図１において、シリンダケース１２及びシリンダ２７の中心線Ａ１は、電動モータ１３の出力軸１４が回転する中心線Ｂ１に対して直交している。シリンダ２７内にピストン２８が収容されており、ピストン２８は中心線Ａ１に沿った方向に動作可能である。ピストン２８にコンロッド７１が連結されており、コンロッド７１はピン２１に対して回転可能に連結されている。このため、クランクシャフト１９が回転すると、ピストン２８はシリンダ２７内を中心線Ａ１に沿った方向に往復動する。クランクシャフト１９及びピン２１は、ギヤ２０の回転力をピストン２８の往復動力に変換する運動変換機構である。

また、シリンダ２７内に打撃子２９が収容されており、打撃子２９は中心線Ａ１に沿った方向に移動可能である。シリンダ２７内であって、ピストン２８と打撃子２９との間に空気室Ｃ１が形成されている。

さらに、シリンダ２７を径方向に貫通する呼吸孔４５が、複数設けられている。シリンダ２７とシリンダケース１２との間に空間Ｅ１が形成されており、呼吸孔４５は空間Ｅ１と空気室Ｃ１とをつなぐ。呼吸孔４５は、流体としての空気を空気室Ｃ１に出入りさせる通路である。空間Ｅ１は、シリンダケース１２の外部に通じている。また、シリンダ２７を径方向に貫通する空打ち防止孔４６が複数設けられている。空打ち防止孔４６は空間Ｅ１と空気室Ｃ１とをつなぐ。中心線Ａ１に沿った方向で、呼吸孔４５は空打ち防止孔４６とモータケース１１との間に配置されている。

さらに、シリンダケース１２であって、中心線Ａ１に沿った方向でモータケース１１とは反対側の端部にホルダ３０が固定されている。ホルダ３０は中心線Ａ１を中心とする筒形状であり、ホルダ３０内に環状のダンパ３６が配置されており、ダンパ３６はゴム状弾性材により一体成形されている。ホルダ３０の支持孔３２内から、シリンダケース１２内に亘ってスリーブ３３が設けられている。スリーブ３３は金属製であり、スリーブ３３は、筒部３４と、筒部３４の外周面から、筒部３４の半径方向で外側に向けて張り出したフランジ部３５と、を有する。また、ダンパ３６は、中心線Ａ１に沿った方向で、フランジ部３５とシリンダケース１２との間に介在されている。スリーブ３３は、中心線Ａ１に沿った方向で、ダンパ３６の弾性変形する範囲内において移動可能である。ホルダ３０は、固定要素であるねじ部材３１によりシリンダケース１２に固定されている。

シリンダ２７内からホルダ３０内に亘り、中間子３７が収容されている。中間子３７は、金属製であり、中間子３７は、円柱状の小径部３８と、小径部３８に連続された大径部３９と、を有する。大径部３９の外径は、小径部３８の外径よりも大きく、小径部３８は、筒部３４内及びシリンダ２７内に配置されている。中間子３７は、スリーブ３３に対して中心線Ａ１に沿った方向に移動可能であり、中間子３７がシリンダケース１２内に向けて移動し、大径部３９がフランジ部３５に接触すると、中間子３７が停止する。

中間子３７がピストン２８から離れる向きで中心線Ａ１に沿った方向に移動し、大径部３９が、ホルダ３０の段部４９に接触すると、中間子３７が停止する。さらに、ホルダ３０は互いに同心状に配置された支持孔３２及び保持孔４２を有し、支持孔３２の内径は保持孔４２の内径よりも大きい。このため、支持孔３２と保持孔４２との間に段部４９が形成されている。

先端工具４３は金属材料を棒状に成形したものであり、先端工具４３は、支持孔３２及び保持孔４２に配置されている。先端工具４３における長さ方向の中途部位に係止部４４が設けられている。先端工具４３は、ホルダ３０に保持された状態で、中心線Ａ１に沿った方向に移動可能であり、先端工具４３であって支持孔３２に配置された箇所は、中間子３７に接触する。さらに、ホルダ３０に抜け止め５０が取り付けられている。

次に、作業者が打撃作業機１０を使用する例を説明する。まず、図１のように、先端工具４３の端部を対象物Ｗ１に押し付けると、中間子３７が先端工具４３に押され、大径部３９がフランジ部３５に接触して中間子３７が停止する。そして、作業者がレバー２４を操作すると、電動モータ１３の出力軸１４が回転し、ピストン２８がシリンダ２７内を中心線Ａ１に沿った方向に往復動作する。つまり、出力軸１４の回転力は、ピストン２８の往復動力に変換される。

ピストン２８が上昇すると空気室Ｃ１内の圧力が、空間Ｅ１の圧力よりも低下し、空間Ｅ１の空気は、呼吸孔４５を通り空気室Ｃ１に空気が吸入されるとともに、打撃子２９が上昇する。ピストン２８が上昇するとは、中心線Ａ１に沿った方向でクランクシャフト１９に近づく向きで移動することである。打撃子２９が上昇するとは、中心線Ａ１に沿った方向で中間子３７から離れる向きで移動することである。

打撃子２９が上昇すると、呼吸孔４５は打撃子２９により閉じられ、空気室Ｃ１に空気は吸い込まれなくなる。また、ピストン２８が上死点に到達し、かつ、ピストン２８が上死点から下降すると、空気室Ｃ１内の圧力が上昇し、空気室Ｃ１の圧力に応じて打撃子２９に打撃力が加わる。このため、打撃子２９は中間子３７に近づく向きで下降し、打撃子２９が中間子３７を打撃する。中間子３７に加えられた打撃力は、先端工具４３を介して対象物Ｗ１に伝達され、対象物Ｗ１を破砕する作業、斫る作業等を実行できる。中間子３７及び先端工具４３に加えられる打撃力は、中心線Ａ１に沿った方向である。

呼吸孔４５は、打撃子２９が中間子３７を打撃する直前に開かれる。空気室Ｃ１の空気は、呼吸孔４５が開かれた時点から、ピストン２８が下死点に到達するまでの間、呼吸孔４５を通り空間Ｅ１へ排出される。中間子３７から先端工具４３に打撃力が伝達され、かつ、ピストン２８が下死点に到達すると、ピストン２８は下死点から上死点に向けて移動する。以後、電動モータ１３の出力軸１４が回転している間、ピストン２８の上昇及び下降、打撃子２９の上昇及び下降を繰り返して、空気室Ｃ１の圧力が変化する。したがって、打撃子２９の打撃力は、中間子３７を介して間欠的に先端工具４３に伝達される。

先端工具４３の端部が対象物Ｗ１に押し付けられていない場合、中間子３７が自重で下降し、大径部３９が段部４９に接触して中間子３７が停止する。また、打撃子２９も自重で下降し、打撃子２９は中間子３７に接触して停止する。つまり、呼吸孔４５及び空打ち防止孔４６が共に開かれた状態となる。

次に、先端工具４３の端部が対象物Ｗ１に押し付けられていない状態で、レバー２４が操作された場合の例を説明する。この場合は、空打ち防止孔４６が開かれているため、ピストン２８が中心線Ａ１に沿った方向に往復動作しても、空気室Ｃ１の圧力は、空打ち防止孔４６が閉じられている場合の圧力よりも低い。したがって、打撃子２９に加わる打撃力は、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられている場合に生じる打撃力よりも低い。なお、先端工具４３の端部が対象物Ｗ１に押し付けられていない状態で、係止部４４が抜け止め５０に掛かるため、先端工具４３はホルダ３０から抜け落ちない。

次に、ハンドル２２，２３を支持する支持機構５１と、打撃時の振動がハンドル２２，２３に伝達されることを抑制する緩衝機構７３と、を説明する。モータケース１１内に円筒状の支持部材５３が設けられている。支持部材５３は軸孔５４を有し、図２において、軸孔５４の軸線Ｆ１は、打撃機構の動作方向である中心線Ａ１と交差する。本実施形態では、軸線Ｆ１と中心線Ａ１とのなす角度が９０度である。また、打撃作業機１０の側面図である図４、図５において、軸線Ｆ１は中心線Ａ１から外れた位置にある。支持部材５３は、モータケース１１に対して軸線Ｆ１に沿った方向に固定され、かつ、軸線Ｆ１を中心とする円周方向にも固定されている。

軸孔５４内に軸部材５５が回転可能に配置されている。軸部材５５は金属製であり、かつ、軸線Ｆ１を中心として回転可能である。軸部材５５の外周面と、軸孔５４の内周面との間に隙間があるため、軸部材５５の軸線と軸孔５４の軸線Ｆ１とは一致しないが、本明細書では便宜上、同一の軸線Ｆ１として説明する。軸部材５５は、モータケース１１の内部から外部に亘って配置されており、２個のハンドルホルダ５６は、軸部材５５のうち、モータケース１１の外部に配置されている箇所に取り付けられている。２個のハンドルホルダ５６は、軸部材５５と共に回転可能である。２個のハンドルホルダ５６が軸部材５５と共に回転すると、ハンドル２２，２３の中心の移動軌跡は、中心線Ａ１を通る。

２本のハンドル２２，２３は、軸部材５５の軸線Ｆ１から同じ距離に偏心して配置され、かつ、軸線Ｆ１を中心とする円周上で同じ位置に配置されている。２個のハンドルホルダ５６は、打撃作業機１０の正面視で左右対称の形状及び構造であるため、便宜上、一方のハンドルホルダ５６の構造について説明する。ハンドルホルダ５６には２個の接触部５７，５８が設けられている。モータケース１１に２個のストッパ５９，６０が設けられており、図５でハンドルホルダ５６が軸部材５５を中心として時計回りに回転すると、接触部５８がストッパ６０に接触してハンドルホルダ５６が停止する。

一方、ハンドルホルダ５６が軸部材５５を中心として反時計回りに回転すると、接触部５７がストッパ５９に接触して停止する。つまり、ハンドルホルダ５６は、モータケース１１に対して所定の回転角度内で回転が可能である。上記の支持部材５３、軸部材５５が、支持機構５１である。このように、ハンドル２２，２３は、軸部材５５を支点として所定角度の範囲内で回転、つまり、揺動可能である。

緩衝機構７３は、軸線Ｆ１に沿った方向で、ハンドルホルダ５６と軸部材５５との間に設けられている。緩衝機構７３は、軸線Ｆ１に沿った方向で異なる２箇所にそれぞれ配置されている。まず、図２において右側に配置された緩衝機構７３を、図３及び図６を参照して説明する。緩衝機構７３は、金属製の外枠６１と、外枠６１内に配置された複数の減衰部材６２と、軸部材５５に取り付けた心金６３とを有する。図６のように、打撃作業機１０の側面視で、金属製の外枠６１は非円形である。本実施形態では、外枠６１は略正方形に屈曲されている。減衰部材６２は、軸部材５５の回転方向に４個配置されている。４個の減衰部材６２は、外枠６１の４つの隅部６１ａの内側に別々に配置されている。４個の減衰部材６２は、合成ゴムまたはエラストマーにより一体成形されている。４個の減衰部材６２及び外枠６１は、軸部材５５の回転方向の力を受ける要素である。

軸線Ｆ１を中心として、外枠６１の内接円の直径φ１は、軸孔５４の直径φ２よりも大きい。また、心金６３は金属製であり、径方向で外側に向けて延ばされた突出部７２が４個設けられている。突出部７２は、軸部材５５の回転方向に等間隔で配置されており。突出部７２は、減衰部材６２同士の間に配置されている。減衰部材６２が変形していない状態で、４個の突出部７２の外接円の直径φ３は、４個の減衰部材６２の内接円の直径φ４よりも大きく、かつ、直径φ１よりも小さい。つまり、突出部７２の先端は、外枠６１の内面に接触しない。４個の突出部７２は、軸部材５５の回転方向で一方に向けて傾斜している。４個の突出部７２の傾斜の向きは、先端工具４３を対象物Ｗ１に押し付けた場合に、軸部材５５が外枠６１に対して回転する向きとは逆である。突出部７２は、軸線Ｆ１に対して垂直な平面内で、外側に向けて膨らんだ第１湾曲面６３ａと、内側に向けて膨らんだ第２湾曲面６３ｂとを備えている。第１湾曲面６３ａは、軸線Ｆ１と交差する平面視でインボリュート曲線である。

モータケース１１に、筒形状の保持器６４が設けられている。保持器６４は、モータケース１１に固定されており、軸線Ｆ１に沿った方向に移動せず、かつ、軸線Ｆ１を中心として回転することもない。保持器６４は、軸線Ｆ１に沿った方向でハンドルホルダ５６と支持部材５３との間にそれぞれ配置されている。保持器６４内に外枠６１が配置されている。外枠６１は、保持器６４により固定されており、軸線Ｆ１に沿った方向に移動せず、かつ、軸線Ｆ１を中心として回転することもない。

保持器６４は円筒形状のスリーブ６５を有し、スリーブ６５の中心線は、軸孔５４の軸線Ｆ１と共通である。スリーブ６５の軸孔６６内に軸部材５５の一部が配置されている。軸孔６６の直径φ５は、軸孔５４の直径φ２よりも大きい。支持部材５３の軸線Ｆ１に沿った方向の端部に、凹部６７が設けられている。凹部６７は軸線Ｆ１を中心として環状に形成されており、凹部６７の直径φ５は軸孔５４の直径φ２よりも大きく、かつ、軸孔６６の直径φ５と同じである。

そして、軸孔６６及び凹部６７に亘り、弾性部材６８が配置されている。弾性部材６８は合成ゴム、エラストマーにより円筒形状に一体成形されている。弾性部材６８は、支持部材５３及び軸部材５５よりも剛性が低い。また、軸線Ｆ１を中心とする径方向で、弾性部材６８の剛性は、減衰部材６２の剛性と同じか、もしくは高い。弾性部材６８は、軸線Ｆ１に沿った方向で、軸孔５４と心金６３との間に配置されている。弾性部材６８の軸孔６９の直径φ６は軸孔５４の直径φ２よりも小さい。弾性部材６８は、軸孔６６及び凹部６７に挿入されている。弾性部材６８は、軸部材５５が径方向に移動することを規制する要素である。弾性部材６８の軸孔６９内に軸部材５５の一部が配置されている。

さらに、図２において左側に配置された緩衝機構７３について説明する。ハンドル２３が取り付けられたハンドルホルダ５６と、支持部材５３との間にも保持器６４Ａが設けられている。つまり、軸線Ｆ１に沿った方向に間隔をおいて２個の保持器６４，６４Ａが配置されている。２個の保持器６４，６４Ａは左右対称の形状及び構造である。保持器６４Ａ内に、緩衝機構７３が設けられている。２つの緩衝機構７３は、左右対称の形状及び構造である。なお、支持部材５３であって図２で左側の端部に凹部６７は設けられておらず、保持器６４Ａにより弾性部材６８が支持されている。このように、弾性部材６８は、軸線Ｆ１に沿った方向に複数配置、具体的には２箇所に配置されている。

次に、２つの緩衝機構７３の動作及び作用を説明する。作業者がハンドル２２，２３を掴み、かつ、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられていない場合は、モータケース１１およびシリンダケース１２が自重で吊り下がり、図５のように接触部５８がストッパ６０に接触している。また、図６（Ａ）のように、心金６３の各突出部７２の先端は、外枠６１の４辺の略中央に対応する位置にそれぞれ停止している。

そして、作業者がハンドル２２，２３を掴んだ状態のままで、先端工具４３を対象物にＷ１押し付けると、２個のハンドルホルダ５６が軸部材５５を中心として、図５で反時計回りに回転する。ここで、軸部材５５と共に心金６３が反時計回りに回転するため、突出部７２が減衰部材６２に押し付けられる力が増加する。

そして、作業者がレバー２４を操作して打撃作業を行うと、打撃力及び反力に応じた振動がモータケース１１に伝達されて、モータケース１１は中心線Ａ１に沿った方向に振動する。つまり、モータケース１１は、図１で上下方向に振動する。モータケース１１が中心線Ａ１に沿った方向に振動すると、モータケース１１とハンドルホルダ５６とが、軸部材５５を支点として相対回転する。そして、減衰部材６２が弾性変形することでモータケース１１の振動を吸収し、その振動がハンドル２２，２３に伝達されることを抑制する。

また、モータケース１１が中心線Ａ１に沿った方向に振動すると、軸部材５５が支持部材５３の軸孔５４内で径方向に移動する可能性がある。本実施形態では、弾性部材６８の軸孔６９の直径φ６が、支持部材５３の軸孔５４の直径φ２よりも小さい。このため、軸部材５５が径方向に移動することを抑制できる。したがって、軸部材５５または支持部材５３が摩耗、変形することを回避でき、軸部材５５及び支持部材５３の寿命を向上できる。さらには、弾性部材６８は、軸部材５５の径方向の荷重を受けるダンパとして機能し、軸部材５５の外面と支持部材５３とが衝突することを抑制でき、打撃時のフィーリングが低下することを防止できる。

また、心金６３の突出部７２と外枠６１とが接触することを回避でき、打撃時のフィーリングが低下することを防止できる。また、減衰部材６２に加わる径方向の荷重を低減でき、減衰部材６２の寿命が低下することを抑制できる。さらに、軸線Ｆ１に沿った方向で異なる２箇所に弾性部材６８を設けてあるから、軸部材５５の軸線が軸孔５４の軸線Ｆ１に対して傾くことを抑制できる。

なお、作業者がハンドル２２，２３を掴んだ状態で、先端工具４３を対象物Ｗ１から離すと、モータケース１１及びシリンダケース１２が自重で吊り下がる。このため、２個のハンドルホルダ５６が軸部材５５を中心として、図５で時計回りに回転し、接触部５８がストッパ６０に接触して２個のハンドルホルダ５６が停止する。また、図６で軸部材５５と共に心金６３が時計回りに回転し、突出部７２が減衰部材６２に押し付けられる力が低下する。

次に、緩衝機構７３の他の例を、図７（Ａ），（Ｂ）により説明する。図７に示す心金６３は断面形状が四角形、具体的には正方形である。心金６３の角部７０同士の外接円の直径φ７は、外枠６１の内接円の直径φ１よりも小さい。また、４つの角部７０は、減衰部材６２同士の間に配置されている。図７に示す緩衝機構７３におけるその他の構成は、図６に示す緩衝機構７３と同じである。図７に示す緩衝機構７３を備えた打撃作業機１０は、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられていない場合、角部７０が減衰部材６２に押し付けられる力は弱い。

これに対して、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられると、軸部材５５及び心金６３が図７（Ａ）で反時計回りに回転し、図７（Ｂ）のように心金６３が減衰部材６２に押し付けられる力が強められ、減衰部材６２が弾性変形する。打撃時にモータケース１１が振動すると、ハンドルホルダ５６が軸部材５５を中心として揺動し、減衰部材６２の弾性力で振動が吸収される。

ここで、本実施形態における緩衝機構の緩衝特性を、図８の線図により説明する。横軸に回転角度が示され、縦軸にトルクが示されている。回転角度は、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられていない状態における心金６３の位置を０度とした心金６３の回転角度である。トルクは、軸線Ｆ１を中心として、減衰部材６２に加わる回転方向の力である。図６の緩衝機構７３の緩衝特性が実線で示され、図７の緩衝機構７３の緩衝特性が破線で示されている。２つの緩衝特性は共に非線形で表される。図６の緩衝機構７３の特性は、回転角度が低角度の範囲において、第１湾曲面６３ａと減衰部材６２との接触面積が徐序に変化するため、回転角度の変化に対するトルクの変化量は、図７の緩衝機構７３の特性に比べて小さい。

一方、図６の緩衝機構７３の特性は、第１湾曲面６３ａがインボリュート曲線であるため、回転角度が高角度の範囲において、減衰部材６２に対する押し付け力が急激に変化し、回転角度の変化に対するトルクの変化量は、図７の緩衝機構７３の特性に比べて大きい。

本実施の形態で説明した構成と、本発明の構成との関係を説明すると、モータケース１１、シリンダケース１２、ホルダ３０が、本発明のハウジングに相当し、ピストン２８、打撃子２９、中間子３７が、本発明の打撃機構に相当する。また、軸孔５４が、本発明の第１軸孔に相当し、軸孔６９が、本発明の第２軸孔に相当し、直径φ６が、本発明における第２軸孔の内径に相当し、直径φ２が、本発明における第１軸孔の内径に相当する。中心線Ａ１に沿った方向が、本発明における打撃機構の動作方向である。第１湾曲面６３ａが、本発明の減衰部材に接触する箇所に相当する。

本発明は上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、打撃力を発生させるための動力源であるモータは、電動モータ、油圧モータ、空気圧モータ、エンジン等を含む。つまり、モータの回転力が、ピストンの往復運動力に変換されて、打撃力が発生する。さらに、打撃作業機は、先端工具に中心線に沿った方向に打撃力が加えられる構造の他、先端工具に打撃力及び回転力を加えることの可能な構造を含む。

本発明の打撃作業機は、コンクリートまたは石材に、穴あけを行う先端工具に打撃力を加える構造を含む。本発明の打撃作業機は、先端工具に打撃力を加えて地面を突き固める構造を含む。さらに本発明の打撃作業機は、先端工具を打撃して、対象物に穴、溝を形成したり、対象物に角部を形成したりする構造を含む。

さらに、モータの出力軸の回転力を、ピストンの往復動力に変換する運動変換機構は、クランクシャフトを用いる構造の他、カム機構を用いる構造を含む。さらに、本発明の打撃作業機は、モータの出力軸の中心線と、ピストンの動作方向の中心線とが交差して配置されている構造の他、モータの出力軸の中心線と、ピストンの動作方向の中心線とが、平行に配置されている構造を含む。さらに、本発明の打撃作業機は、電動モータに電力を供給する電池パックをハウジングに着脱できる構造を含む。

さらに、本発明における打撃機構は、モータの回転力をピストンの往復動力に変換し、かつ、流体室の圧力で打撃子を打撃する第１の手段の他、ばねの弾性力で打撃子を打撃する第２の手段、圧縮空気の圧力で打撃子を打撃する第３の手段を含む。第２の手段は、打撃子をモータの動力でばねの弾性力に抗して動作させた後、打撃子に伝達するモータの動力を低下させ、ばねの弾性力で打撃子を打撃する機構である。第３の手段は、打撃子を打撃する圧力を生じる空気室と、空気室につながる圧縮空気の通路と、通路を開閉するバルブと、を有し、バルブを開閉することで、打撃子を打撃する機構である。本発明において、弾性部材は、軸部材の回転力を受ける機能は備えていない。

１０…打撃作業機、１１…モータケース、２２，２３…ハンドル、２８…ピストン、２９…打撃子、３７…中間子、４３…先端工具、５３…支持部材、５４，６９…軸孔、５５…軸部材、６２…減衰部材、６３ａ…第１湾曲面、６７…凹部、６８…弾性部材、７２…突出部、Ａ１…中心線、Ｆ１…軸線。

Claims (8)

1. 先端工具を打撃する打撃機構と、前記打撃機構を収容したハウジングと、前記ハウジングに取り付けられ、かつ、軸線が前記打撃機構の動作方向に対して交差して配置された軸部材と、前記ハウジングに設けられ、かつ、前記軸部材を回転可能に支持した支持部材と、前記軸部材に連結され、かつ、前記軸部材を支点として前記ハウジングに対して回転可能なハンドルと、前記ハウジングに設けられ、かつ、前記軸部材の回転力を減衰する減衰部材と、を備えた打撃作業機であって、前記支持部材に設けられ、かつ、前記軸部材が配置された第１軸孔と、前記第１軸孔の内面よりも前記軸線に近い位置で前記軸部材に接触し、かつ、前記軸部材が径方向に移動することを規制する弾性部材と、を備えている、打撃作業機。
2. 前記弾性部材は、前記軸部材が配置される第２軸孔を有する筒形状であり、前記第２軸孔の内面が前記軸部材に接触する、請求項１に記載の打撃作業機。
3. 前記第２軸孔の内径は、前記第１軸孔の内径より小さい、請求項２に記載の打撃作業機。
4. 前記第１軸孔と同心状に配置され、かつ、前記第１軸孔の内径よりも大きい内径を有する環状の凹部が、前記支持部材に設けられ、前記弾性部材は、前記凹部に配置されている、請求項２または３に記載の打撃作業機。
5. 前記弾性部材は、前記軸線に沿った方向で間隔をおいて複数配置されている、請求項１〜４のいずれか１項に記載の打撃作業機。
6. 前記弾性部材は、前記軸線に沿った方向で、前記第１軸孔と前記減衰部材との間に配置されている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の打撃作業機。
7. 前記減衰部材は、前記軸部材の回転方向に複数設けられている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の打撃作業機。
8. 前記軸部材は、前記軸線と交差する平面視で径方向の外側に突出し、かつ、前記減衰部材に接触する突出部を備え、前記突出部は、前記軸線と交差する平面視で前記減衰部材に接触する箇所の形状がインボリュート曲線である、請求項７に記載の打撃作業機。

Images