WO2009154171A1 - 作業工具 - Google Patents

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WO2009154171A1
WO2009154171A1 PCT/JP2009/060879 JP2009060879W WO2009154171A1 WO 2009154171 A1 WO2009154171 A1 WO 2009154171A1 JP 2009060879 W JP2009060879 W JP 2009060879W WO 2009154171 A1 WO2009154171 A1 WO 2009154171A1
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WO
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weight
tool
vibration absorber
space
axis direction
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PCT/JP2009/060879
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English (en)
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Inventor
陽之介 青木
Original Assignee
株式会社マキタ
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Publication date
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    • B25D2250/391—Use of weights; Weight properties of the tool

Definitions

  • the present invention relates to a construction technique of a work tool for driving a tip tool in a straight line such as a hammer or a hammer drill.
  • Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-154903 discloses the configuration of an electric hammer provided with a vibration damping mechanism.
  • This electric hammer is provided with a dynamic vibration absorber as a means for controlling vibration in the long axis direction of the hammer bit accompanying the hammer work, thereby reducing the vibration of the hammer during the hammer work.
  • the dynamic vibration absorber has a weight capable of linear motion in a state in which an urging force is applied by a coil spring, and the weight moves in the long axis direction of the tip tool so as to control the hammer during hammering. It is said.
  • the structure of the dynamic vibration absorber can be further devised to enable a rational arrangement of the dynamic vibration absorber and a high vibration reduction effect.
  • a technology for realizing a dynamic vibration absorber excellent in vibration is required.
  • the present invention has an object of realizing a rational arrangement of a dynamic vibration absorber and improvement of vibration damping in a work tool equipped with the dynamic vibration absorber.
  • a work tool is a work tool that drives a long-axis tip tool in a straight line, thereby causing the tip tool to perform a predetermined machining operation.
  • a motor, a motion conversion mechanism, a dynamic vibration absorber, and a handle part are provided at least.
  • the “work tool” here includes a wide range of work tools such as a hammer, a hammer drill, a jigsaw, a reciprocating saw, and the like that perform a work on a workpiece by linearly moving a tip tool.
  • the drive motor is configured as a motor housed in the tool body.
  • the motion conversion mechanism is housed in the tool body and is disposed on the tool front end side with respect to the longitudinal direction of the tip tool, and is configured to convert the rotational motion of the drive motor into a linear motion and transmit it to the tip tool.
  • the “motion conversion mechanism” typically includes a crankshaft driven by gear meshing engagement with a motor shaft of a drive motor, a crank arm connected to the crankshaft, and a piston connected to the crank arm.
  • a crank mechanism that drives the tip tool by converting the rotational motion of the motor shaft of the drive motor into the linear motion of the piston can be used.
  • the crank shaft of the crank mechanism is disposed closer to the tool front end side than the motor shaft of the drive motor in the long axis direction of the tip tool.
  • the dynamic vibration absorber is housed in the tool body and includes a dynamic vibration absorber body, a weight, and a coil spring.
  • the dynamic vibration absorber body is configured as a portion that is disposed in an intermediate region between the motion conversion mechanism and the handle portion and has an accommodation space.
  • the crank mechanism as described above is employed as the motion conversion mechanism, the movement is performed in a region between the crank shaft of the crank mechanism and the handle portion and on the upper end side of the tool with respect to the motor shaft of the drive motor.
  • a vibration absorber body is disposed.
  • the weight is configured as a mass portion that is accommodated in the accommodating space of the dynamic vibration absorber main body so that linear motion in the major axis direction of the tip tool is possible.
  • the coil spring extends in the major axis direction of the tip tool between at least one of the front side and the rear side of the weight and the dynamic vibration absorber body side, and elastically supports the weight in the major axis direction.
  • Configured as The weight supported in a resilient manner by the coil spring linearly moves in the long axis direction of the tip tool, thereby damping the tool body during the machining operation.
  • the handle portion is configured as a handle portion for holding a tool connected to the tool rear end side of the tool main body from the drive motor.
  • this linear motion direction is not limited to the major axis direction of the tip tool, but it is sufficient if it has at least a component in the major axis direction of the tip tool. .
  • the work tool according to the present invention employs a configuration in which the dynamic vibration absorber main body is disposed in an intermediate region between the motion conversion mechanism and the handle portion. As a result, it is not necessary to form a new arrangement space for arranging the dynamic vibration absorber body, and the space in the tool body can be used effectively, thereby enabling a rational arrangement of the dynamic vibration absorber. Is done.
  • the dynamic vibration absorber body in the intermediate region between the motion conversion mechanism and the handle portion can be arranged closer to the long axis of the tip tool, or on the extended line of the long axis of the tip tool. Therefore, it is possible to efficiently reduce the vibration caused by the driving of the tip tool, and it is possible to realize a dynamic vibration absorber having a high vibration reduction effect and excellent vibration damping.
  • the weight includes a spring accommodating portion extending in a concave shape in the longitudinal direction of the tip tool on at least one of the front side and the rear side of the weight.
  • the spring accommodating portion is configured to accommodate one end of a coil spring that supports the weight in a resilient manner.
  • the spring accommodating portion may be provided on the front surface side or the rear surface side of the weight, or the spring accommodating portion may be provided on both the front surface side and the rear surface side of the weight.
  • the spring accommodating portion includes a front side spring accommodating portion and a rear surface extending in a concave shape in the longitudinal direction of the tip tool on the front side and the rear side of the weight. It consists of a side spring accommodating part.
  • the front-side spring accommodating portion accommodates one end of a coil spring that elastically supports the weight from the front of the weight
  • the rear-side spring accommodating portion is one end of the coil spring that elastically supports the weight from the rear of the weight.
  • the front-side spring accommodating portion and the rear-side spring accommodating portion are arranged so that all or part of them overlap each other in the direction intersecting with the extending direction of these spring accommodating portions.
  • the dynamic vibration absorber is arranged on the tool body, it is particularly effective when the arrangement space in the long axis direction of the tool body is restricted.
  • the coil spring when the coil springs housed in the front-side spring housing part and the coil springs housed in the rear-side spring housing part overlap, the coil spring is larger when considered with a dynamic vibration absorber having the same dimensions in the major axis direction. Therefore, it is possible to stably impart high vibration damping properties by the large coil spring.
  • the weight is configured as a weight member having a circular cross section in a direction intersecting with the long axis direction of the tip tool.
  • a plurality of front side spring accommodating portions are arranged at equal intervals on the front side of the weight member in the circumferential direction of the weight member, and a rear side spring accommodating portion is arranged on the rear side of the weight member in the circumferential direction of the weight member.
  • the elastic force of the plurality of coil springs can be exerted on the front surface side and the rear surface side of the weight member in a balanced manner.
  • the motion conversion mechanism includes a first space, a striking element, and a second space.
  • the first space is configured as a closed space.
  • the striking element has a function of striking the tip tool using the air pressure of the first space.
  • the second space is configured as a space that generates air pressure fluctuation that is opposite in phase to the air pressure fluctuation phase of the first space.
  • the “opposite phase of air pressure fluctuation” between the first space and the second space typically, when the striking element strikes the tip tool, the first space has a relatively high pressure.
  • the dynamic vibration absorber has a front chamber, a rear chamber, and a communication path.
  • the front chamber and the rear chamber are partitioned by weights in the dynamic vibration absorber body, and are configured as partition chambers formed before and after the weight in the major axis direction of the tip tool.
  • the communication path has a function of communicating the rear chamber and the second space.
  • the air in the second space is introduced into the rear chamber of the dynamic vibration absorber through the communication path according to the pressure fluctuation in the second space, and the weight of the dynamic vibration absorber is actively driven. By doing so, it is possible to cause the dynamic vibration absorber to perform a vibration damping action.
  • the second space is disposed on the tool front end side with respect to the longitudinal axis direction of the tip tool with respect to the dynamic vibration absorber body.
  • the communication path is constituted by a communication pipe disposed so as to pass through the front chamber and the weight sequentially from the second space and then communicate with the rear chamber. According to such a structure, the arrangement
  • the said communicating pipe extended linearly in the major axis direction of the front-end tool, it was penetrated by the outer surface of the said communicating pipe, and the said communicating pipe
  • the inner surface of the weight is in slidable contact with the weight, and thus has a function as a guide member that guides the linear motion of the weight in the long axis direction.
  • the linear movement in the major axis direction of the weight is smoothed through the communication pipe, and the communication pipe has a function of introducing the air in the second space into the rear chamber of the dynamic vibration absorber.
  • a function as a guide member for guiding the linear movement of the weight in the long axis direction can be provided.
  • the vibration reduction effect of the dynamic vibration absorber can be enhanced by a minimum weight increase without increasing the size of the tool body. It became possible to realize rational arrangement and improved vibration control.
  • FIG. 1 is a side sectional view showing an overall configuration of a hammer drill 101 according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of the dynamic vibration absorber 151 in FIG. 3 is a diagram showing a cross-sectional structure taken along line AA of the dynamic vibration absorber 151 in FIG. 2
  • FIG. 4 is a diagram showing a cross-sectional structure taken along line BB of the dynamic vibration absorber 151 in FIG. is there.
  • the electric hammer drill 101 is generally viewed as a main body 103 that forms an outline of the hammer drill 101, and a tip region in the major axis direction of the main body 103 (see FIG. 1).
  • the tool holder 137 connected to the middle left), the long-axis hammer bit 119 detachably attached to the tool holder 137, the other end of the main body 103 in the long-axis direction (the right side in the figure), particularly the main body
  • the part 103 is mainly composed of a tool gripping hand grip 105 connected to a tool rear end side of a drive motor 111 described later.
  • the hammer bit 119 is capable of relative reciprocation in the major axis direction (major axis direction of the main body 103) with respect to the tool holder 137, and relative rotation in the circumferential direction is restricted. It is configured as a member held in a state.
  • the main body 103, the hammer bit 119, and the handgrip 105 here constitute the “tool main body”, “tip tool”, and “handle portion” in the present invention, respectively.
  • the hammer bit 119 side is referred to as the front or tool front end side
  • the handgrip 105 side is referred to as the rear or tool rear end side.
  • the main body 103 is configured as a housing that houses a drive motor 111, a motion conversion mechanism 113, a striking element 115, a power transmission mechanism 117, and a dynamic vibration absorber 151.
  • this main-body part 103 may be comprised by the combination of the separate housing which accommodates one or more of said to-be-accepted elements.
  • the rotational output of the drive motor 111 is appropriately converted into a linear motion by the motion conversion mechanism 113 and then transmitted to the striking element 115, and the long axis direction of the hammer bit 119 (through the striking element 115 ( An impact force in the horizontal direction in FIG. 1 is generated.
  • this hammer drill 101 provided with the striking element 115 is also referred to as a striking tool.
  • the rotation output of the drive motor 111 is appropriately decelerated by the power transmission mechanism 117 and then transmitted as a rotational force to the hammer bit 119, and the hammer bit 119 is rotated in the circumferential direction.
  • the drive motor 111 here corresponds to the “drive motor” in the present invention.
  • the motion conversion mechanism 113 converts the rotational motion of the motor shaft 111a of the drive motor 111 into a linear motion and transmits it to the striking element 115, and is driven by gear meshing engagement with the motor shaft 111a of the drive motor 111.
  • a crank mechanism including a crankshaft 121, a crank arm 123, a piston 125, and the like.
  • the crankshaft 121 includes a crankshaft 121a and an eccentric pin 121b that is eccentrically provided on the crankshaft 121a.
  • One end of the crank arm 123 is connected to the eccentric pin 121b of the crankshaft 121, and the other end is connected to the piston 125.
  • the piston 125 constitutes a driver for driving the so-called striking element 115, and can slide in the cylinder 141 in the same direction as the major axis direction of the hammer bit 119.
  • the motion conversion mechanism 113 is disposed on the tool front end side with respect to the longitudinal direction of the hammer bit 119 relative to the drive motor 111. More specifically, the crankshaft 121a and the eccentric pin 121b of the crankshaft 121 in each part of the motion conversion mechanism 113 are arranged on the tool front end side with respect to the long axis direction of the hammer bit 119 relative to the motor shaft 111a of the drive motor 111. It is installed.
  • the motion conversion mechanism 113 here constitutes the “motion conversion mechanism” in the present invention.
  • the striking element 115 is slidably disposed on the striker 143 slidably disposed on the bore inner wall of the cylinder 141 and the tool holder 137, and transmits the kinetic energy of the striker 143 to the hammer bit 119. And an impact bolt 145 as an intermediate element.
  • the striking element 115 here corresponds to the “striking element” in the present invention.
  • An air chamber 141 a that is closed between the piston 125 and the striker 143 is formed in the cylinder 141.
  • the striker 143 is driven by the principle of a so-called “air spring” using the air in the air chamber 141 a of the cylinder 141 that accompanies the sliding movement of the piston 125, and serves as an intermediate element slidably disposed on the tool holder 137.
  • the impact bolt 145 collides (hits), and the impact force is transmitted to the hammer bit 119 via the impact bolt 145.
  • the crank chamber 165 that accommodates the crankshaft 121 and the crank arm 123 has a phase opposite to that of the air pressure fluctuation of the air chamber 141a. It is configured as a space that generates air pressure fluctuations. That is, when the striking element 115 strikes the hammer bit 119, the crank chamber 165 has a relatively low pressure in a state in which the air chamber 141a has a relatively high pressure, while the air chamber 141a has a relative pressure after the end of the striking.
  • the air pressure fluctuation pattern is substantially reversed between the air chamber 141a and the crank chamber 165 so that the crank chamber 165 has a relatively high pressure.
  • the air chamber 141a here corresponds to the “first space” in the present invention
  • the crank chamber 165 here corresponds to the “second space” in the present invention.
  • the tool holder 137 is configured to be rotatable, and is configured to be rotated at a reduced speed from the drive motor 111 via the power transmission mechanism 117.
  • the power transmission mechanism 117 is an intermediate gear 131 that is rotationally driven by the drive motor 111, a small bevel gear 133 that rotates together with the intermediate gear 131, and a large bevel gear that meshes with and engages with the small bevel gear 133 and rotates about the major axis of the main body 103.
  • the rotation of the drive motor 111 is transmitted to the tool holder 137 and further transmitted to the hammer bit 119 held by the tool holder 137.
  • the hammer drill 101 applies a striking force in the major axis direction to the hammer bit 119 so as to process the workpiece, so-called hammering work, a striking force in the major axis direction, and a rotational force in the circumferential direction.
  • a so-called hammer drilling operation is performed so as to perform the processing operation of the workpiece by appropriately switching, but since this is not directly related to the present invention, the description thereof will be given. Omitted.
  • shock and periodic vibration in the long axis direction of the hammer bit occurs in the main body 103.
  • the main vibration as a vibration suppression target generated in the main body 103 is the compression reaction force when the piston 125 and the striker 143 compress the air in the air chamber 141a, and the striker 143 causes the hammer bit 119 to pass through the impact bolt 145. This is a striking reaction force generated slightly after the compression reaction force when striking.
  • the hammer drill 101 is configured to include a dynamic vibration absorber 151 to suppress the vibration generated in the main body 103.
  • the dynamic vibration absorber 151 is disposed on the dynamic vibration absorber main body 153, the vibration damping weight 155, and the front end side and the rear end side of the weight 155, respectively.
  • the coil spring 157 is mainly composed of front and rear coil springs 157 extending in the direction.
  • the dynamic vibration absorber main body 153 has a hollow or cylindrical housing space, and is provided as a cylindrical guide portion that allows the weight 155 to slide stably.
  • the dynamic vibration absorber main body 153 here corresponds to the “dynamic vibration absorber main body” in the present invention.
  • this intermediate region is a region between the crankshaft 121a and the eccentric pin 121b of the crankshaft 121 and the handgrip 105, and the tool upper end side of the motor shaft 111a of the drive motor 111 (FIG. 1). It is defined as the upper (middle) area. Therefore, in the present embodiment, the dynamic vibration absorber main body 153 is disposed in this intermediate region between the motion conversion mechanism 113 and the hand grip 105. Accordingly, it is not necessary to form a new arrangement space for arranging the dynamic vibration absorber main body 153, and the space in the main body portion 103 can be used effectively, so that the rational arrangement of the dynamic vibration absorber 151 can be achieved. Is possible.
  • This intermediate region between the motion conversion mechanism 113 and the handgrip 105 is preferably arranged closer to the long axis of the hammer bit 119 or on the extended line of the long axis of the hammer bit 119.
  • the weight 155 is configured as a mass portion that is slidably disposed in the accommodation space of the dynamic vibration absorber body 153 so as to move in the long axis direction (long axis direction of the hammer bit 119) in the accommodation space of the dynamic vibration absorber body 153.
  • the Specifically, the weight 155 is configured as a weight member having a circular cross section in the direction intersecting the long axis direction of the hammer bit 119.
  • the weight 155 here corresponds to a “weight” and a “weight member” in the present invention.
  • the coil spring 157 applies the elastic force opposite to the weight 155. It is configured as an elastic body that supports the weight 155.
  • the coil spring 157 here corresponds to the “coil spring” in the present invention.
  • the dynamic vibration absorber 151 having the above-described configuration housed in the main body 103 has a weight 155 and a coil spring that are vibration damping elements in the dynamic vibration absorber 151 with respect to the main body 103 that is the object of vibration suppression when the hammer drill 101 is processed. 157 cooperate to perform passive vibration suppression. As a result, the vibration generated in the main body portion 103 of the hammer drill 101 is suppressed, and the main body portion 103 is suppressed during processing.
  • the weight 155 configured as described above has a spring housing space 156 having an annular cross section extending in a concave shape in the major axis direction over a predetermined region on the front end side and the rear end side in the major axis direction of the hammer bit 119.
  • This spring accommodating space 156 one end portion of the coil spring 157 is accommodated.
  • the spring accommodating space 156 here corresponds to the “spring accommodating portion” in the present invention.
  • Each annular spring accommodating space 156 is a space portion extending in the longitudinal direction in the long axis direction of the hammer bit 119, and has an outer cylindrical tubular portion 155a and a cylindrical shape inside the tubular portion 155a. It is configured as a hollow space (groove) surrounded by the columnar portion 155b.
  • the cylindrical portion 155a and the columnar portion 155b may have a separate structure or an integral structure.
  • a total of six spring accommodating spaces 156 are arranged on the same plane with respect to the direction intersecting the major axis direction of the hammer bit 119.
  • these six spring accommodating spaces 156 include three first spring accommodating spaces 156 a formed on the front end side of the weight 155 (the left region of the weight 155 in FIG. 2), and the weight 155.
  • Three second spring accommodating spaces 156b formed on the rear end side (the right region of the weight 155 in FIG. 2) are arranged alternately and at equal intervals in the circumferential direction of the weight 155.
  • Each coil spring 157 housed in each spring housing space 156 is fixed in such a manner that the spring front end 157a is attached and fixed to the spring front end fastening portion 158, and the spring rear end 157b is attached to the spring rear end fastening portion 159.
  • the first spring accommodating space 156a here corresponds to the “front side spring accommodating portion” in the present invention
  • the second spring accommodating space 156b here corresponds to the “rear side spring accommodating portion” in the present invention.
  • the plurality of spring accommodating portions 156 are arranged in a balanced manner on the front side and the rear side of the weight 155, it is easy to balance the center of gravity of the weight 155.
  • the elastic force of the plurality of coil springs can be applied to the front side and the rear side of the weight 155 in a balanced manner.
  • the front wall portion of the dynamic vibration absorber body 153 is used as the spring front end fixing portion 158 to which the spring front end 157a is attached and fixed.
  • the spring rear end fastening portion 159 to which the rear end 157b is attached and fixed the bottom portion (terminal portion) of the first spring accommodating space 156a is used.
  • the bottom portion (terminal portion) of the second spring housing space 156b is used as the spring front end fastening portion 158 to which the spring front end 157a is attached and fixed.
  • the rear wall portion of the dynamic vibration absorber body 153 is used as the spring rear end fastening portion 159 to which the spring rear end 157b is attached and fixed.
  • the front and rear coil springs 157 cause an elastic biasing force in the major axis direction of the hammer bit 119 to act on the weight 155 in an opposing manner.
  • the weight 155 is movable in the major axis direction of the hammer bit 119 in a state where the elastic biasing force of the front and rear coil springs 157 acts in an opposing manner.
  • the first spring accommodating space 156a and the second spring accommodating space 156b are both formed wider than the wire diameter of the coil spring 157, whereby the coil spring 157 is formed on the inner surface of the cylindrical portion 155a and the columnar portion 155b. It is preferable to arrange it loosely so as not to contact the outer surface.
  • the dynamic vibration absorber 151 has a structure in which the spring accommodating space 156 is formed inside the weight 155 and one end of the coil spring 157 is disposed in the spring accommodating space 156.
  • the length of the hammer bit 119 of the dynamic vibration absorber 151 in a state in which the coil spring 157 is housed and assembled in the spring housing space 156 of the weight 155 can be suppressed. It is possible to reduce the size of the vibration absorber 151.
  • the cylindrical portion 155a having a mass higher in density than the coil spring 157 is disposed on the outer peripheral side of the coil spring 157.
  • the weight 155 it is possible to increase the mass of the weight 155 as a damping element, and the space utilization efficiency is improved, as compared with the conventional configuration in which a coil spring having a density lower than that of the weight is arranged on the outer peripheral side of the weight. As a result, the vibration damping force of the dynamic vibration absorber 151 can be increased. Further, by arranging the cylindrical portion 155a of the weight 155 on the outer periphery of the coil spring 157, the contact length in the moving direction of the weight 155 with respect to the wall surface of the dynamic vibration absorber main body 153, that is, the axial length of the sliding surface is increased. Therefore, stable operation of the weight 155 can be easily ensured.
  • the first spring accommodating spaces 156a and the second spring accommodating spaces 156b are disposed so as to partially overlap.
  • the coil spring 157 accommodated in the first spring accommodating space 156a and the coil spring 157 accommodated in the second spring accommodating space 156b are partially in the direction intersecting the extending direction of these coil springs.
  • the dynamic vibration absorber 151 is disposed in the main body portion 103, it is particularly effective when the arrangement space in the major axis direction of the main body portion 103 is restricted.
  • the coil spring 157 housed in the first spring housing space 156a and the coil spring 157 housed in the second spring housing space 156b partially overlap, the dynamic vibration absorber having the same dimension in the major axis direction is considered.
  • the coil spring can be further increased in size, and high vibration damping can be stably imparted by the increased coil spring.
  • the dynamic vibration absorber 151 can be made compact (downsized) after the vibration damping force of the dynamic vibration absorber 151 is increased.
  • the vibration reduction effect of the dynamic vibration absorber 151 can be enhanced by a minimum weight increase without increasing the size of the 103.
  • the dynamic vibration absorber 151 includes a first working chamber 161 and a second working chamber 163 in the dynamic vibration absorber body 153.
  • the first working chamber 161 and the second working chamber 163 are defined by a weight 155 in the dynamic vibration absorber body 153, and are configured as a space portion formed before and after the weight 155 with respect to the longitudinal direction of the hammer bit 119. Is done.
  • the first working chamber 161 is configured as a space behind the weight 155 (left side in FIG. 2).
  • the first working chamber 161 is always in communication with the crank chamber 165 having a sealed structure that is not in communication with the outside through the first communication hole 162a of the communication pipe 162.
  • the second working chamber 163 communicates with a gear chamber 164 in which the motor shaft 111a of the drive motor 111 is disposed through a second communication hole 163a formed in the outer peripheral wall of the dynamic vibration absorber body 153.
  • the first working chamber 161 and the second working chamber 163 here correspond to the “rear chamber” and the “front chamber” in the present invention, respectively.
  • the pressure in the crank chamber 165 fluctuates as the motion conversion mechanism 113 is driven. This is based on the fact that the volume of the crank chamber 165 changes as the piston 125, which is a constituent member of the motion conversion mechanism 113, linearly moves in the front-rear direction in the cylinder 141. Therefore, in the present embodiment, the air in the crank chamber 165 is introduced into the first working chamber 161 in accordance with the pressure fluctuation in the crank chamber 165, and the weight 155 of the dynamic vibration absorber 151 is actively driven. The dynamic vibration absorber 151 is caused to perform a vibration damping action.
  • the dynamic vibration absorber body 153 is provided with a communication pipe 162 having a first communication hole 162a as shown in FIG.
  • the dynamic vibration absorber 151 also acts as an active vibration damping mechanism by forced vibration that actively drives the weight 155 in addition to the above-described passive vibration damping action.
  • the generated vibration is more effectively suppressed.
  • the communication pipe 162 is configured as a piping member that extends in a straight line in the long axis direction of the hammer bit 119, and the second operation is performed from a crank chamber 165 disposed on the tool front end side with respect to the dynamic vibration absorber body 153. After sequentially passing through the chamber 163 and the weight 155, the first working chamber 161 is disposed. According to such a configuration, it is possible to realize an arrangement form of the communication pipe 162 that allows the crank chamber 165 and the first working chamber 161 to communicate with each other at the shortest distance.
  • the communication pipe 162 is configured to extend linearly in the major axis direction of the hammer bit 119 and to penetrate the center of the cross-sectional circle of each part of the weight 155.
  • the outer surface 162b of the communication tube 162 and the inner surface 155c of the weight 155 penetrating the communication tube 162 are in sliding contact with each other, whereby the communication tube 162 performs linear motion in the major axis direction of the weight 155. It is comprised as a guide member to guide.
  • the linear movement in the major axis direction of the weight 155 is smoothed, and the communication pipe 162 has a function of introducing the air in the crank chamber 165 into the first working chamber 161 of the dynamic vibration absorber 151.
  • the function as a guide member for guiding the linear movement of the weight 155 in the major axis direction can be given, which is reasonable.
  • the air When air flows between the crank chamber 165 and the first working chamber 161 through the first communication hole 162a of the communication pipe 162, the air is communicated with the gear chamber 164 according to the pressure of the first working chamber 161.
  • the volume of the second working chamber 163 changes. Specifically, when the pressure in the first working chamber 161 is relatively high, the volume of the second working chamber 163 decreases while the air in the second working chamber 163 flows out to the gear chamber 164, while the first working chamber 163 decreases. When the pressure of 161 becomes relatively low, the volume of the second working chamber 163 increases while the air in the gear chamber 164 flows into the second working chamber 163. As a result, the forced excitation that actively drives the weight 155 is smoothly performed without being obstructed by the air in the second working chamber 163.
  • the recessed spring accommodating spaces 156 are provided on the front end side and the rear end side of the weight 155, and one end of the coil spring 157 is accommodated in the spring accommodating space 156.
  • a structure in which one end portion of the coil spring 157 is fixed to the front end side and the rear end side of the weight 155 without providing the spring accommodating space 156 in the weight 155 can be adopted.
  • the spring accommodating space 156 or the fastening portion of the coil spring 157 can be provided on at least one of the front end side and the rear end side of the weight 155 as necessary.
  • the three first spring accommodating spaces 156a formed on the front end side of the weight 155 and the three second spring accommodating spaces 156b formed on the rear end side of the weight 155 are the weight 155.
  • the arrangement of the first spring accommodating spaces 156a on the front end side of the weight 155 and the first arrangement on the rear end side of the weight 155 are described.
  • the arrangement of the two spring accommodating spaces 156b can be changed as appropriate.
  • the communication pipe 162 extends from the crank chamber 165 to the second working chamber 163.
  • a structure other than this can be selected as the structure of the communication pipe 162.
  • a member corresponding to the communication pipe 162 may be disposed so as to communicate with the first working chamber 161 from the crank chamber 165 via the outside of the dynamic vibration absorber body 153 of the dynamic vibration absorber 151.
  • the communication pipe 162 is also used as a guide member that guides the linear motion of the weight 155 in the major axis direction.
  • a member corresponding to the communication pipe 162 is used. Otherwise, the guide function of the weight 155 may be achieved.
  • the hammer drill 101 is described as an example of the work tool.
  • the present invention is applied to various work tools that perform the work of processing the workpiece by moving the tip tool linearly.
  • the invention can be applied.
  • the present invention can be suitably used for a jigsaw or a reciprocating saw that cuts a workpiece by moving a saw blade back and forth linearly.
  • FIG. 3 is a view showing a cross-sectional structure of the dynamic vibration absorber 151 in FIG.
  • FIG. 3 is a view showing a cross-sectional structure of the dynamic vibration absorber 151 in FIG.

Landscapes

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Abstract

【課題】　動吸振器を搭載する作業工具において、動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現するのに有効な技術を提供する。 【解決手段】　本発明にかかる作業工具としてのハンマドリル１０１は、本体部１０３、本体部１０３に収容された駆動モータ１１１、運動変換機構１１３及び動吸振器１５１と、本体部１０３のうち駆動モータ１１１よりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドグリップ１０５とを備え、運動変換機構１１３は、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりも工具前端側に配設され、駆動モータ１１１の回転運動を直線運動に変換してハンマビット１１９に伝達する構成とされ、動吸振器１５１は、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する動吸振器本体と、ハンマビット１１９の長軸方向への直線運動が可能となるように動吸振器本体の収容空間に収容されるウェイトと、ウェイトの前面側及び後面側と動吸振器本体側との間においてハンマビット１１９の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関しウェイトを弾発状に支持するコイルバネとを含む構成とされ、コイルバネによって弾発状に支持されたウェイトが、ハンマビット１１９の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における本体部１０３の制振がなされる構成とされる。

Description

作業工具
　本発明は、ハンマやハンマドリル等のように先端工具を直線状に駆動する作業工具の構築技術に関する。
　特開２００４－１５４９０３号公報は、制振機構が設けられた電動ハンマの構成を開示している。この電動ハンマは、ハンマ作業に伴うハンマビット長軸方向の振動を制振する手段としての動吸振器を備え、これによりハンマ作業時のハンマの低振動化を図っている。動吸振器は、コイルバネによる付勢力が作用した状態で直線運動可能とされたウェイトを有し、当該ウェイトが先端工具の長軸方向に運動することでハンマ作業時におけるハンマの制振を行う構成とされる。
　一方、動吸振器を搭載するこの種の作業工具の設計に際しては、動吸振器の構造を更に工夫することによって、動吸振器の合理的な配置を可能とするとともに、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現する技術が要請される。
　本発明は、動吸振器を搭載する作業工具において、動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現することを目的とする。
　上記課題を達成するため、本発明に係る作業工具は、長軸の先端工具を直線状に駆動させ、これによって当該先端工具に所定の加工作業を遂行させる作業工具であって、工具本体、駆動モータ、運動変換機構、動吸振器及びハンドル部を少なくとも備える。ここでいう「作業工具」には、ハンマ、ハンマドリル、ジグソー、レシプロソー等といったように、先端工具が直線運動することで被加工材に加工作業を行う態様の作業工具が広く包含される。駆動モータは、工具本体に収容されたモータとして構成される。運動変換機構は、工具本体に収容され、先端工具の長軸方向に関し駆動モータよりも工具前端側に配設され、駆動モータの回転運動を直線運動に変換して先端工具に伝達する構成とされる。ここでいう「運動変換機構」として、典型的には駆動モータのモータ軸との間のギア噛み合い係合によって駆動されるクランク軸、クランク軸に接続されたクランクアーム、クランクアームに接続されたピストン等からなり、駆動モータのモータ軸の回転運動をピストンの直線運動に変換して先端工具を駆動するクランク機構を用いることができる。運動変換機構としてこのようなクランク機構を採用する場合には、クランク機構のクランク軸は、先端工具の長軸方向に関し駆動モータのモータ軸よりも工具前端側に配設される。
　動吸振器は、工具本体に収容され、動吸振器本体、ウェイト及びコイルバネを含む構成とされる。動吸振器本体は、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する部位として構成される。運動変換機構として上記のようなクランク機構を採用する場合には、クランク機構のクランク軸とハンドル部との間の領域であって、且つ駆動モータのモータ軸よりも工具上端側の領域に、動吸振器本体が配設される。ウェイトは、先端工具の長軸方向への直線運動が可能となるように動吸振器本体の収容空間に収容される質量部分として構成される。コイルバネは、ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方と動吸振器本体側との間において先端工具の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関しウェイトを弾発状に支持する弾性要素として構成される。そして、コイルバネによって弾発状に支持されたウェイトが、先端工具の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における工具本体の制振を行なう。ハンドル部は、工具本体のうち駆動モータよりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドル部分として構成される。なお、本発明における「ウェイトの直線運動」に関しては、この直線運動方向が、先端工具の長軸方向のみに限られるものではなく、先端工具の長軸方向の成分を少なくとも有していれば足りる。
　ところで、上述のように先端工具の長軸方向に関し駆動モータよりも工具前端側に運動変換機構が配設された上記構成の作業工具にあっては、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に空きスペースが形成され易い。そこで、本発明に係る作業工具では、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域に動吸振器本体を配設する構成を採用している。これにより、動吸振器本体を配設する新たな配設空間を形成する必要がなく、工具本体内の空間を有効利用することができ、以って動吸振器の合理的な配置が可能とされる。
　また、運動変換機構とハンドル部との間の中間領域の動吸振器本体は、先端工具の長軸線により近づけて配設することや、先端工具の長軸線の延長線上に配設することが可能となるため、先端工具の駆動に起因する振動を効率的に低減させることができ、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現することが可能となる。
　本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のウェイトは、当該ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方において先端工具の長軸方向に凹み状に延在するバネ収容部を備え、このバネ収容部は、ウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容する構成とされる。本構成に関しては、ウェイトの前面側または後面側にバネ収容部が設けられてもよいし、或いはウェイトの前面側及び後面側の両方にバネ収容部が設けられてもよい。このような構成によれば、ウェイトの内部にコイルバネの一端部を収容するバネ収容部を設けることで、ウェイトのバネ収容部にコイルバネが収容され組みつけられた状態での動吸振器の先端工具の長軸方向に関する長さを抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器のコンパクト化を図ることが可能となる。
　また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のバネ収容部は、ウェイトの前面側及び後面側において先端工具の長軸方向に凹み状に延在する前面側バネ収容部及び後面側バネ収容部からなる。そして前面側バネ収容部は、ウェイトの前方からウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容し、後面側バネ収容部は、ウェイトの後方からウェイトを弾発状に支持するコイルバネの一端部を収容するとともに、前面側バネ収容部と後面側バネ収容部は、これらバネ収容部の延在方向と交差する方向に関し、全部または一部が互いに重なるように配設されている。すなわち、前面側バネ収容部と後面側バネ収容部の全部または一部が、また前面側バネ収容部に収容されたコイルバネと後面側バネ収容部に収容されたコイルバネの全部または一部がオーバーラップして配置されている。このような構成によれば、バネ収容部にコイルバネが組みつけられた状態でのウェイトの先端工具の長軸方向に関する長さを更に抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器の更なるコンパクト化を図るとともに、簡便な構造で且つ軽量化を図るのに有効とされる。その結果、動吸振器を工具本体に配置する際、工具本体の長軸方向の配置スペースに制約を受けるような場合に特に有効となる。また、前面側バネ収容部に収容されたコイルバネと後面側バネ収容部に収容されたコイルバネがオーバーラップする分、長軸方向に関し同一寸法の動吸振器で考えた場合には、コイルバネをより大型化することができ、大型化したコイルバネによって高い制振性を安定して付与することが可能となる。
　また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記のウェイトは、先端工具の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成される。そして、ウェイト部材の前面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前面側バネ収容部の複数が等間隔で配設され、ウェイト部材の後面側には当該ウェイト部材の周方向に関し後面側バネ収容部の複数が等間隔で配設された構成とされる。このような構成によれば、ウェイト部材の前面側及び後面側に複数のバネ収容部がバランス良く配置されるため、ウェイト部材の重心バランスが取り易い。また、ウェイト部材の前面側及び後面側に複数のコイルバネがバランス良く配置されるため、複数のコイルバネの弾発力をウェイト部材の前面側及び後面側にバランス良く作用させることが可能となる。
　また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の運動変換機構は、第１の空間、打撃要素及び第２の空間を含む。第１の空間は、閉鎖された空間として構成される。打撃要素は、第１の空間の空気圧を利用して先端工具を打撃する機能を有する。第２の空間は、第１の空間の空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる空間として構成される。ここでいう第１の空間と第２の空間との間の「空気圧変動の逆位相」に関しては、典型的には、打撃要素が先端工具を打撃する際に第１の空間が相対的に高圧化される状態においては第２の空間が相対的に低圧化される一方、打撃終了後に第１の空間が相対的に低圧化される状態においては第２の空間が相対的に高圧化されるように、空気圧の変動パターンが第１の空間と第２の空間との間で概ね逆になる態様を示すものである。また、前記の動吸振器は、前室及び後室、連通路を有する構成とされる。前室及び後室は、動吸振器本体内においてウェイトによって区画され、先端工具の長軸方向に関しウェイトを挟んでその前後に形成される区画室として構成される。連通路は、後室と第２の空間とを連通する機能を有する。このような構成によれば、第２の空間内の圧力変動に伴って第２の空間内の空気を連通路を通じて動吸振器の後室に導入し、動吸振器のウェイトを積極的に駆動することによって、動吸振器に制振作用を行なわせることが可能となる。
　また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の第２の空間は、先端工具の長軸方向に関し動吸振器本体よりも工具前端側に配設される。また、前記の連通路は、この第２の空間から前室及びウェイトを順次貫通した後に後室に通じるように配設された連通管によって構成されている。このような構成によれば、第２の空間と後室との間を最短距離にて連通させることが可能な連通管の配置形態が実現される。
　また、本発明に係る更なる作業工具の好ましい形態では、前記の連通管は、先端工具の長軸方向に直線状に延在するとともに、当該連通管の外面と当該連通管に貫設された前記ウェイトの内面とが摺接する構成とされ、これによりウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を有する。このような構成によれば、連通管を介してウェイトの長軸方向の直線運動が円滑化されるとともに、第２の空間内の空気を動吸振器の後室に導入する機能を有する連通管に対し、更にウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を付与することができるため合理的である。
　本発明によれば、動吸振器を搭載する作業工具において、工具本体を大型化することなく最低限の重量増加によって動吸振器の振動低減効果を高めることができ、以って動吸振器の合理的な配置及び制振性向上を実現することが可能となった。
　以下、本発明にかかる「作業工具」の一実施の形態につき、図１～図４を参照しつつ説明する。本実施の形態は、作業工具の一例として電動式のハンマドリルを用いて説明する。図１は本実施の形態のハンマドリル１０１の全体構成を示す側断面図である。図２は図１中の動吸振器１５１の部分拡大図である。また、図３は図２中の動吸振器１５１のＡ－Ａ線に関する断面構造を示す図であり、図４は図２中の動吸振器１５１のＢ－Ｂ線に関する断面構造を示す図である。
　本実施の形態に係る電動式のハンマドリル１０１は、図１に示すように、概括的に見て、ハンマドリル１０１の外郭を形成する本体部１０３、当該本体部１０３の長軸方向に関する先端領域（図中左側）に接続されたツールホルダ１３７、当該ツールホルダ１３７に着脱自在に取付けられた長軸のハンマビット１１９、本体部１０３の長軸方向に関する他端部（図中右側）に、特には本体部１０３のうち後述する駆動モータ１１１よりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドグリップ１０５を主体として構成される。ハンマビット１１９は、ツールホルダ１３７に対し、その長軸方向（本体部１０３の長軸方向）への相対的な往復動が可能に、かつそ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部材として構成される。ここでいう本体部１０３、ハンマビット１１９及びハンドグリップ１０５がそれぞれ、本発明における「工具本体」、「先端工具」及び「ハンドル部」を構成している。なお本実施の形態では、説明の便宜上、ハンマビット１１９側を前或いは工具前端側、ハンドグリップ１０５側を後或いは工具後端側という。
　本体部１０３は、駆動モータ１１１、運動変換機構１１３、打撃要素１１５、動力伝達機構１１７及び動吸振器１５１を収容したハウジングとして構成されている。なお、この本体部１０３は、上記の被収容要素の１または複数を収容する別々のハウジングの組み合わせによって構成されてもよい。本実施の形態では、駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構１１３によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素１１５に伝達され、当該打撃要素１１５を介してハンマビット１１９の長軸方向（図１における左右方向）への衝撃力を発生する。したがって、打撃要素１１５を備えるこのハンマドリル１０１は、打撃工具とも称呼される。また、駆動モータ１１１の回転出力は、動力伝達機構１１７によって適宜減速された上でハンマビット１１９に回転力として伝達され、当該ハンマビット１１９が周方向に回転動作される。ここでいう駆動モータ１１１が本発明における「駆動モータ」に相当する。
　運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａ回転運動を直線運動に変換して打撃要素１１５に伝達するものであり、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａとの間のギア噛み合い係合によって駆動されるクランク軸１２１、クランクアーム１２３、ピストン１２５等からなるクランク機構によって構成される。クランク軸１２１は、クランクシャフト１２１ａと、このクランクシャフト１２１ａに偏心して設けられた偏心ピン１２１ｂを備える構成とされる。クランクアーム１２３は、その一端部がクランク軸１２１の偏心ピン１２１ｂに接続され、その他端部がピストン１２５に接続されている。ピストン１２５は、いわゆる打撃要素１１５を駆動する駆動子を構成するものであり、シリンダ１４１内をハンマビット１１９の長軸方向と同方向に摺動可能とされる。本実施の形態では、この運動変換機構１１３は、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりも工具前端側に配設されている。より具体的には、運動変換機構１１３の各部位のうちクランク軸１２１のクランクシャフト１２１ａ及び偏心ピン１２１ｂが、ハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａよりも工具前端側に配設されている。ここでいう運動変換機構１１３が本発明における「運動変換機構」を構成している。
　打撃要素１１５は、シリンダ１４１のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ１４３と、ツールホルダ１３７に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ１４３の運動エネルギーをハンマビット１１９に伝達する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。ここでいう打撃要素１１５が、本発明における「打撃要素」に相当する。シリンダ１４１内には、ピストン１２５とストライカ１４３との間に閉鎖された空気室１４１ａが形成される。ストライカ１４３は、ピストン１２５の摺動動作に伴うシリンダ１４１の空気室１４１ａの空気を利用して、いわゆる「空気バネ」の原理によって駆動され、ツールホルダ１３７に摺動自在に配置された中間子としてのインパクトボルト１４５に衝突（打撃）し、当該インパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９に打撃力を伝達する。
　一方、ピストン１２５を挟んで空気室１４１ａの反対側（工具後端側）において、クランク軸１２１及びクランクアーム１２３を収容するクランク室１６５は、空気室１４１ａの空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる空間として構成される。すなわち、打撃要素１１５がハンマビット１１９を打撃する際に空気室１４１ａが相対的に高圧化される状態においてはクランク室１６５が相対的に低圧化される一方、打撃終了後に空気室１４１ａが相対的に低圧化される状態においてはクランク室１６５が相対的に高圧化されるように、空気圧の変動パターンが空気室１４１ａとクランク室１６５との間で概ね逆になる構成とされる。ここでいう空気室１４１ａが本発明における「第１の空間」に相当し、またここでいうクランク室１６５が本発明における「第２の空間」に相当する。
　一方、ツールホルダ１３７は、回転可能に構成され、駆動モータ１１１から動力伝達機構１１７を介して減速して回転される構成とされる。動力伝達機構１１７は、駆動モータ１１１によって回転駆動される中間ギア１３１、中間ギア１３１と共に回転する小ベベルギア１３３、当該小ベベルギア１３３と噛み合い係合し、本体部１０３の長軸回りに回転する大ベベルギア１３５等からなり、駆動モータ１１１の回転をツールホルダ１３７に伝達し、更には当該ツールホルダ１３７に保持されたハンマビット１１９へと伝達する。なお、ハンマドリル１０１は、ハンマビット１１９に対し長軸方向への打撃力のみを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマ作業と、長軸方向への打撃力と周方向への回転力とを加えて被加工材の加工作業を行う、いわゆるハンマドリル作業とを適宜切り替えて遂行できるように構成されるが、このことについては、本発明には直接的には関係しないため、その説明を省略する。
　ハンマドリル１０１の加工作業時（ハンマビット１１９の駆動時）において、本体部１０３にはハンマビット長軸方向の衝撃的かつ周期的な振動が発生する。なお、本体部１０３に生ずる制振対象としての主たる振動は、ピストン１２５とストライカ１４３が空気室１４１ａの空気を圧縮したときの圧縮反力、及びストライカ１４３がインパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９を打撃したときの、圧縮反力よりも僅かに遅れて発生する打撃反力である。
　ハンマドリル１０１は、本体部１０３に生ずる上記振動を制振するべく、動吸振器１５１を備える構成とされる。図２に示すように、この動吸振器１５１は、動吸振器本体１５３と、制振用のウェイト１５５と、当該ウェイト１５５の前端側と後端側にそれぞれ配置され、ハンマビット１１９の長軸方向に延在する前後のコイルバネ１５７とを主体として構成される。
　動吸振器本体１５３は、中空状ないし断面円筒状の収容空間を有し、ウェイト１５５の摺動動作を安定的に行わせる筒状のガイド部として備えられる。ここでいう動吸振器本体１５３が本発明における「動吸振器本体」に相当する。
　ところで、上述のようにハンマビット１１９の長軸方向に関し駆動モータ１１１よりも工具前端側に運動変換機構１１３が配設された上記構成にあっては、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間の中間領域に空きスペースが形成され易い。この中間領域は、具体的には、クランク軸１２１のクランクシャフト１２１ａ及び偏心ピン１２１ｂとハンドグリップ１０５との間の領域であって、且つ駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａよりも工具上端側（図１中の上側）の領域として規定される。そこで、本実施の形態では、運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間のこの中間領域に、動吸振器本体１５３が配設されている。これにより、動吸振器本体１５３を配設する新たな配設空間を形成する必要がなく、本体部１０３内の空間を有効利用することができ、以って動吸振器１５１の合理的な配置が可能とされる。運動変換機構１１３とハンドグリップ１０５との間のこの中間領域は、更にハンマビット１１９の長軸線により近づけて配設したり、ハンマビット１１９の長軸線の延長線上に配設するのが好ましい。これにより、ハンマビット１１９の駆動に起因する振動を効率的に低減させることができ、振動低減効果の高い制振性に優れた動吸振器を実現することが可能となる。
　ウェイト１５５は、動吸振器本体１５３の収容空間を長軸方向（ハンマビット１１９の長軸方向）に移動するべく動吸振器本体１５３の収容空間に摺動自在に配置された質量部分として構成される。具体的には、このウェイト１５５は、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成される。ここでいうウェイト１５５が、本発明における「ウェイト」及び「ウェイト部材」に相当する。
　コイルバネ１５７は、ウェイト１５５が動吸振器本体１５３の収容空間を長軸方向（ハンマビット１１９の長軸方向）に移動する際に、当該ウェイト１５５に対向状の弾発力を付与するように当該ウェイト１５５を支持する弾性体として構成される。またここでいうコイルバネ１５７が本発明における「コイルバネ」に相当する。
　本体部１０３に収容された上記構成の動吸振器１５１は、ハンマドリル１０１の加工作業時において、制振対象である本体部１０３に対して、動吸振器１５１における制振要素であるウェイト１５５及びコイルバネ１５７が協働して受動的な制振を行なう。これによりハンマドリル１０１の本体部１０３に生ずる上記の振動が抑制され、加工作業時における本体部１０３の制振がなされることとなる。
　また、上記構成のウェイト１５５は、ハンマビット１１９の長軸方向に関する前端側と後端側に所定領域にわたって、当該長軸方向に凹み状に延在する断面円環状のバネ収容空間１５６を有し、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を収容する構成とされる。ここでいうバネ収容空間１５６が本発明における「バネ収容部」に対応する。各円環状のバネ収容空間１５６は、ハンマビット１１９の長軸方向に長手状に延在する空間部分であり、外側の円筒形状の筒状部１５５ａと、この筒状部１５５ａの内側の円柱状の柱状部１５５ｂとによって囲まれる刳り貫き状の空間（溝）として構成される。筒状部１５５ａと柱状部１５５ｂは、別体構造であってもよいし或いは一体構造であってもよい。
　本実施の形態では、このバネ収容空間１５６は、図３及び図４に示すように、ハンマビット１１９の長軸方向と交差する方向に関する同一平面上に計６つ配設されている。特に図４に示すように、これら６つのバネ収容空間１５６は、ウェイト１５５の前端側（図２中のウェイト１５５の左側領域）に形成された３つの第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側（図２中のウェイト１５５の右側領域）に形成された３つの第２バネ収容空間１５６ｂが、ウェイト１５５の周方向に交互に且つ等間隔で配設された構成になっている。そして、各バネ収容空間１５６に収容された各コイルバネ１５７は、その収容状態においてバネ前端１５７ａがバネ前端止着部１５８に取り付け固定され、またバネ後端１５７ｂがバネ後端止着部１５９に取り付け固定される。ここでいう第１バネ収容空間１５６ａが本発明における「前面側バネ収容部」に相当し、またここでいう第２バネ収容空間１５６ｂが本発明における「後面側バネ収容部」に相当する。このように、本実施の形態では、ウェイト１５５の前面側及び後面側に複数のバネ収容部１５６がバランス良く配置されるため、ウェイト１５５の重心バランスが取り易い。また、ウェイト１５５の前面側及び後面側に複数のコイルバネがバランス良く配置されるため、複数のコイルバネの弾発力をウェイト１５５の前面側及び後面側にバランス良く作用させることが可能となる。
　このとき、第１バネ収容空間１５６ａに収容された前端側のコイルバネ１５７に関しては、バネ前端１５７ａが取り付け固定されるバネ前端止着部１５８として動吸振器本体１５３の前壁部分が用いられ、バネ後端１５７ｂが取り付け固定されるバネ後端止着部１５９として第１バネ収容空間１５６ａの底部（終端部）が用いられる。一方、第２バネ収容空間１５６ｂに収容された後側のコイルバネ１５７に関しては、バネ前端１５７ａが取り付け固定されるバネ前端止着部１５８として第２バネ収容空間１５６ｂの底部（終端部）が用いられ、バネ後端１５７ｂが取り付け固定されるバネ後端止着部１５９として動吸振器本体１５３の後壁部分が用いられる。これによって前後のコイルバネ１５７は、ウェイト１５５に対しハンマビット１１９の長軸方向に関する弾性付勢力を対向状に作用させる。すなわち、ウェイト１５５は、前後のコイルバネ１５７による弾性付勢力が対向状に作用した状態で、ハンマビット１１９の長軸方向に移動可能とされる。なお、第１バネ収容空間１５６ａ及び第２バネ収容空間１５６ｂは、いずれもコイルバネ１５７の線径よりも幅広状に形成されており、これによりコイルバネ１５７が筒状部１５５ａの内面及び柱状部１５５ｂの外面に接触しないように遊嵌状に配置されるのが好ましい。
　本実施の形態に係る動吸振器１５１は、上述のように、ウェイト１５５の内側にバネ収容空間１５６を形成し、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を配置する構成としている。これにより、ウェイト１５５のバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７が収容され組みつけられた状態での動吸振器１５１のハンマビット１１９の長軸方向に関する長さを抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器１５１のコンパクト化を図ることが可能となる。また、本実施の形態の動吸振器１５１では、コイルバネ１５７の外周側には当該コイルバネ１５７よりも密度の高い質量を有する筒状部１５５ａが配置されることになる。このため、ウェイトの外周側に当該ウェイトよりも密度の低いコイルバネを配置する従来の構成に比べて、制振要素としてのウェイト１５５の質量を増やすことが可能となり、空間利用効率が向上する。その結果、動吸振器１５１の制振力を高めることができる。また、コイルバネ１５７の外周にウェイト１５５の筒状部１５５ａが配置されることでウェイト１５５の動吸振器本体１５３の壁面に対する移動方向の接触長さ、すなわち摺動面の軸方向長さを長く取ることが可能となってウェイト１５５の安定動作を容易に確保できる。
　また本実施の形態では特に、図２に示すように、ウェイト１５５に形成されるバネ収容空間１５６のうち、第１バネ収容空間１５６ａと第２バネ収容空間１５６ｂが部分的に重なるように配設され（オーバーラップして配置され）、また第１バネ収容空間１５６ａに収容されるコイルバネ１５７と第２バネ収容空間１５６ｂに収容されるコイルバネ１５７は、これらコイルバネの延在方向と交差する方向に関し部分的に重なるように配設されている（オーバーラップして配置されている）。このような構成によれば、バネ収容空間１５６（１５６ａ，１５６ｂ）にコイルバネ１５７が組みつけられた状態でのウェイト１５５の長軸方向に関する長さを更に抑えることができ、当該長軸方向に関し動吸振器１５１の更なるコンパクト化を図るとともに、簡便な構造で且つ軽量化を図るのに有効とされる。その結果、動吸振器１５１を本体部１０３に配置する際、本体部１０３の長軸方向の配置スペースに制約を受けるような場合に特に有効となる。また、第１バネ収容空間１５６ａに収容されたコイルバネ１５７と第２バネ収容空間１５６ｂに収容されたコイルバネ１５７が部分的にオーバーラップする分、長軸方向に関し同一寸法の動吸振器で考えた場合には、コイルバネをより大型化することができ、大型化したコイルバネによって高い制振性を安定して付与することが可能となる。
　以上のように、本実施の形態によれば、動吸振器１５１の制振力を高めた上で、当該動吸振器１５１をコンパクト化（小型化）することができるため、ハンマドリル１０１の本体部１０３を大型化することなく最低限の重量増加によって動吸振器１５１の振動低減効果を高めることが可能となる。
　また、図２に示すように、本実施の形態では、動吸振器１５１は、動吸振器本体１５３内に第１作動室１６１及び第２作動室１６３を有する。これら第１作動室１６１及び第２作動室１６３は、動吸振器本体１５３内においてウェイト１５５によって区画され、ハンマビット１１９の長軸方向に関しウェイト１５５を挟んでその前後に形成される空間部分として構成される。
　第１作動室１６１は、ウェイト１５５よりも後側（図２中の左側）の空間として構成される。この第１作動室１６１は、外部と非連通状態とされた密閉構造のクランク室１６５に対し連通管１６２の第１連通孔１６２ａを通じて常時に連通されている。一方、第２作動室１６３は、動吸振器本体１５３の外周壁に形成された第２連通孔１６３ａを介して、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａが配設されるギア室１６４に連通されている。ここでいう第１作動室１６１及び第２作動室１６３がそれぞれ、本発明における「後室」及び「前室」に相当する。
　ところでクランク室１６５内の圧力は、運動変換機構１１３の駆動に伴い変動する。これは、運動変換機構１１３の構成部材であるピストン１２５がシリンダ１４１内を前後方向に直線運動することに伴いクランク室１６５の容積が変化することに基づくものである。そこで、本実施の形態では、このクランク室１６５内の圧力変動に伴ってクランク室１６５内の空気を第１作動室１６１に導入し、動吸振器１５１のウェイト１５５を積極的に駆動することによって動吸振器１５１に制振作用を行なわせることとしている。この具体的な構成として、本実施の形態では、動吸振器本体１５３に図２に示すように、第１連通孔１６２ａを有する連通管１６２を設けている。これにより、動吸振器１５１は、上述した受動的な制振作用に加え、ウェイト１５５を積極的に駆動する強制加振による能動的な制振機構としても作用し、ハンマ作業時に本体部１０３に生ずる振動を更に効果的に抑制する。この連通管１６２は、特にハンマビット１１９の長軸方向に直線状に延在する配管部材として構成され、動吸振器本体１５３よりも工具前端側に配設されたクランク室１６５から、第２作動室１６３及びウェイト１５５を順次貫通した後に第１作動室１６１に通じるように配設されている。このような構成によれば、クランク室１６５と第１作動室１６１との間を最短距離にて連通させることが可能な連通管１６２の配置形態を実現することが可能となる。
　また、上記の連通管１６２は、ハンマビット１１９の長軸方向に直線状に延在するともに、ウェイト１５５の各部位のうち断面円の中心を貫通するように構成されている。このような構成においては、連通管１６２の外面１６２ｂと当該連通管１６２に貫設されたウェイト１５５の内面１５５ｃとが摺接し、これにより連通管１６２は、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材として構成されている。このような構成によれば、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動が円滑化されるとともに、クランク室１６５内の空気を動吸振器１５１の第１作動室１６１に導入する機能を有する連通管１６２に対し、更にウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材としての機能を付与することが可能となるため合理的である。
　なお、このクランク室１６５と第１作動室１６１との間で連通管１６２の第１連通孔１６２ａを通じて空気が流通する際、第１作動室１６１の圧力に応じて、ギア室１６４に連通された第２作動室１６３の容積が変化する。具体的には、第１作動室１６１の圧力が相対的に高くなると、第２作動室１６３の空気がギア室１６４に流出しつつ第２作動室１６３の容積が減少する一方、第１作動室１６１の圧力が相対的に低くなると、ギア室１６４の空気が第２作動室１６３に流入しつつ第２作動室１６３の容積が増加する。これにより、ウェイト１５５を積極的に駆動する強制加振が第２作動室１６３の空気によって妨げられることなく円滑に遂行されることとなる。
　なお、上述した実施の形態では、ウェイト１５５の前端側と後端側に凹み状のバネ収容空間１５６を設け、このバネ収容空間１５６にコイルバネ１５７の一端部を収容する場合について記載したが、本発明では、ウェイト１５５にバネ収容空間１５６を設けることなく、当該ウェイト１５５の前端側と後端側にコイルバネ１５７の一端部を止着するような構造を採用することもできる。このとき、コイルバネ１５７のバネ収容空間１５６或いは止着箇所は、必要に応じてウェイト１５５の前端側及び後端側の少なくとも一方に設けることができる。
　また、上述した実施の形態では、ウェイト１５５の前端側に形成された３つの第１バネ収容空間１５６ａと、ウェイト１５５の後端側に形成された３つの第２バネ収容空間１５６ｂが、ウェイト１５５の周方向に交互に且つ等間隔で配設された構成について記載したが、本発明では、ウェイト１５５の前端側における第１バネ収容空間１５６ａの配設態様や、ウェイト１５５の後端側における第２バネ収容空間１５６ｂの配設態様は必要に応じて適宜変更可能である。
　また、上述した実施の形態では、クランク室１６５と動吸振器１５１の第１作動室１６１とを連通する連通管１６２の構成に関し、当該連通管１６２が、クランク室１６５から、第２作動室１６３及びウェイト１５５を順次貫通した後に第１作動室１６１に通じるように配設される場合について記載したが、本発明では、連通管１６２の構造としてこれ以外の構造を選択することもできる。例えば、連通管１６２に相当する部材が、クランク室１６５から動吸振器１５１の動吸振器本体１５３の外部を経由して、第１作動室１６１に通じるように配設されてもよい。また、上述した実施の形態では、この連通管１６２が、ウェイト１５５の長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材として兼用される場合について記載したが、本発明では、連通管１６２に相当する部材以外によって、ウェイト１５５のガイド機能が達成されてもよい。
　また、上述した実施の形態では、作業工具の一例としてハンマドリル１０１を例にとって説明しているが、先端工具を直線状に動作させて被加工材の加工作業を遂行する種々の作業工具に対し本発明を適用することが可能である。例えば、鋸刃を直線状に往復動作させて被加工材の切断作業を行うジグソーあるいはレシプロソー等に対し本発明を好適に用いることができる。
本実施の形態のハンマドリル１０１の全体構成を示す側断面図である。 図１中の動吸振器１５１の部分拡大図である 図２中の動吸振器１５１のＡ－Ａ線に関する断面構造を示す図である。 図２中の動吸振器１５１のＢ－Ｂ線に関する断面構造を示す図である。
１０１　ハンマドリル（作業工具）
１０３　本体部（工具本体）
１０５　ハンドグリップ
１１１　駆動モータ
１１１ａ　モータ軸
１１３　運動変換機構
１１５　打撃要素
１１７　動力伝達機構
１１９　ハンマビット（先端工具）
１２１　クランク軸
１２１ａ　クランクシャフト
１２１ｂ　偏心ピン
１２３　クランクアーム
１２５　ピストン
１３１　中間ギア
１３３　小ベベルギア
１３５　大ベベルギア
１３７　ツールホルダ
１４１　シリンダ
１４１ａ　空気室
１４３　ストライカ
１４５　インパクトボルト
１５１　動吸振器
１５３　動吸振器本体
１５５　ウェイト
１５５ａ　筒状部
１５５ｂ　柱状部
１５５ｃ　内面
１５６　バネ収容空間（バネ収容部）
１５６ａ　第１バネ収容空間（前面側バネ収容部）
１５６ｂ　第２バネ収容空間（後面側バネ収容部）
１５７　コイルバネ
１５７ａ　バネ前端
１５７ｂ　バネ後端
１５８　バネ前端止着部
１５９　バネ後端止着部
１６１　第１作動室
１６２　連通管
１６２ａ　第１連通孔
１６２ｂ　外面
１６３　第２作動室
１６３ａ　第２連通孔
１６４　ギア室
１６５　クランク室

Claims (7)

  1. 　長軸の先端工具を直線状に駆動させ、これによって当該先端工具に所定の加工作業を遂行させる作業工具であって、
    　工具本体と、
    　前記工具本体に収容された駆動モータ、運動変換機構及び動吸振器と、
    　前記工具本体のうち前記駆動モータよりも工具後端側に連接された工具把持用のハンドル部と、を備え、
    　前記運動変換機構は、前記先端工具の長軸方向に関し前記駆動モータよりも工具前端側に配設され、前記駆動モータの回転運動を直線運動に変換して前記先端工具に伝達する構成とされ、
    　前記動吸振器は、前記運動変換機構と前記ハンドル部との間の中間領域に配設されるとともに収容空間を有する動吸振器本体と、前記先端工具の長軸方向への直線運動が可能となるように前記動吸振器本体の前記収容空間に収容されるウェイトと、前記ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方と前記動吸振器本体側との間において前記先端工具の長軸方向に延在して、当該長軸方向に関し前記ウェイトを弾発状に支持するコイルバネとを含む構成とされ、前記コイルバネによって弾発状に支持された前記ウェイトが、前記先端工具の長軸方向に直線運動することで、加工作業時における前記工具本体の制振がなされることを特徴とする作業工具。
  2. 　請求項１に記載の作業工具であって、
    　前記ウェイトは、当該ウェイトの前面側及び後面側の少なくとも一方において前記先端工具の長軸方向に凹み状に延在するバネ収容部を備え、前記バネ収容部は、前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容する構成であることを特徴とする作業工具。
  3. 　請求項１または２に記載の作業工具であって、
    　前記バネ収容部は、前記ウェイトの前面側及び後面側において前記先端工具の長軸方向に凹み状に延在する前面側バネ収容部及び後面側バネ収容部からなり、
    　前記前面側バネ収容部は、前記ウェイトの前方から前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容し、前記後面側バネ収容部は、前記ウェイトの後方から前記ウェイトを弾発状に支持する前記コイルバネの一端部を収容するとともに、前記前面側バネ収容部と前記後面側バネ収容部は、これらバネ収容部の延在方向と交差する方向に関し、全部または一部が互いに重なるように配設されていることを特徴とする作業工具。
  4. 　請求項３に記載の作業工具であって、
    　前記ウェイトは、前記先端工具の長軸方向と交差する方向に関する断面が円形とされたウェイト部材として構成され、前記ウェイト部材の前面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前記前面側バネ収容部の複数が等間隔で配設され、前記ウェイト部材の後面側には当該ウェイト部材の周方向に関し前記後面側バネ収容部の複数が等間隔で配設された構成であることを特徴とする作業工具。
  5. 　請求項１～４のうちのいずれか１項に記載の作業工具であって、
    　前記運動変換機構は、閉鎖された第１の空間と、前記第１の空間の空気圧変動を利用して前記先端工具を打撃する打撃要素と、前記第１の空間とは異なる領域に配設され、前記第１の空間の空気圧変動の位相とは逆位相となる空気圧変動を生じる第２の空間を含み、
    　前記動吸振器は、前記動吸振器本体内において前記ウェイトによって区画され、前記先端工具の長軸方向に関し前記ウェイトを挟んでその前後に形成される前室及び後室と、前記後室と前記第２の空間とを連通する連通路を有する構成であることを特徴とする作業工具。
  6. 　請求項５に記載の作業工具であって、
    　前記第２の空間は、前記先端工具の長軸方向に関し前記動吸振器本体よりも工具前端側に配設され、
    　前記連通路は、前記第２の空間から前記前室及び前記ウェイトを順次貫通した後に前記後室に通じるように配設された連通管によって構成されていることを特徴とする作業工具。
  7. 　請求項６に記載の作業工具であって、
    　前記連通管は、前記先端工具の長軸方向に直線状に延在するとともに、当該連通管の外面と当該連通管に貫設された前記ウェイトの内面とが摺接する構成とされ、これにより前記ウェイトの長軸方向の直線運動をガイドするガイド部材とされることを特徴とする作業工具。
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