WO2022004330A1

WO2022004330A1 - 作業機

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Publication number: WO2022004330A1
Application number: PCT/JP2021/022240
Authority: WO
Inventors: 健悟田村; 潤一東海林; 翔太竹内
Original assignee: 工機ホールディングス株式会社
Priority date: 2020-06-30
Filing date: 2021-06-11
Publication date: 2022-01-06
Also published as: JPWO2022004330A1; JP7416251B2; CN115734843A; DE112021003471T5; US20230147598A1

Abstract

作業機１において、筐体部の外側に付加されているカバーを用い、動作時の作業機の振動を利用して筐体部の冷却をおこなう。モータと、モータの回転を減速する減速機構２４と、打撃機構３０を有し、これらを収容する筐体部（本体ハウジング２、ハンマケース５）と、筐体部の外面の少なくとも一部を覆うカバー５０を有する作業機において、ハンマケース５の外面とカバー５０の間で、外部の空気を流入及び流出させるよう構成された空気流通路（９ａ）を形成した。カバー５０は、軸線Ａ１方向に弾性部材６４を挟むことによりわずかに移動可能なように保持され、動作時にカバー５０が前後に動くことにより空気流通路（９ａ）に空気が出入りしてハンマケース５が冷却される。

Description

作業機

本発明は、筐体部の外面の少なくとも一部を覆うカバーを有する作業機に関する。

駆動力を発生させる駆動部と、電力等のエネルギーを供給するエネルギー供給部と、駆動部により駆動される動力伝達部を有する作業機においては、駆動部、エネルギー供給部及び動力伝達部は筐体によって収容され、筐体の内部を触れることができないように構成される。筐体の材質としては合成樹脂製や金属製とされることが多い。また、筐体の内部の機構が発熱を伴うような場合には、筐体外部を作業者が触れた際に不快感を覚えないように、冷却ファンによる冷却機構を設けたり、筐体の発熱部分外側に保護用のカバーを取り付けたりすることがある。このような公知の技術は、例えば特許文献１に開示されている。特許文献１には、モータ冷却のためにファンによって本体内に吸入した冷却風を、ケースとカバーの間にも流すことで、ケースの冷却を行うことが開示されている。

国際公開第２０１６／１２１４６３号

近年、作業機の駆動部の高出力化に伴い、発熱への対策が重要となっている。例えば、インパクト工具等の作業機では、合成樹脂の主ハウジングと金属製のケースを有するが、モータの高出力化に伴って金属製のケース部分の温度上昇への対策が課題となっている。特に、発熱部位のケースの近傍にＬＥＤ（発光ダイオード）等の何らかの電子部品を搭載するような場合は、電子部品への熱対策も重要な課題となる。特許文献１では、モータを冷却するための冷却風を使用して金属製のケースやＬＥＤ近傍を冷却する。即ち、モータによって回転される冷却ファンによって、筐体の後端部から吸い込んだ冷却風によりモータを冷却し、その後の冷却風を使用して金属製のケース部位を冷却する。しかしながら、このような冷却方法は、金属製のケースとファンが離れている場合には、ケース周囲を流れる冷却風の流量が低下するため十分な冷却効果が得られない。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、シンプルな構成にて筐体部の過度な温度上昇を抑えることができるようにした作業機を提供することにある。本発明の他の目的は、筐体部のうち金属製とされる部分の外側に冷却機構を設けた作業機を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、筐体部の外側に付加されているカバーを用い、動作時の作業機の振動を利用して筐体部の冷却を行うようにした作業機を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的な特徴を説明すれば次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、駆動力を発生させる駆動部と、駆動部にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、駆動部により駆動される動力伝達部と、駆動部、エネルギー供給部及び動力伝達部を収容する筐体部と、筐体部の外面の少なくとも一部を覆うカバー部と、を有する作業機であって、作業機は、筐体部の外面とカバー部の間で、外部の空気を流入及び流出させるよう構成された空気流通路を有する。また、空気流通路は、作業機の外部に開口する第１及び第２通気口と、筐体部の外面とカバー部の内面の間で第１及び第２通気口をつなぐ通路部とを有するようにした。第１及び第２通気口のうち、少なくとも一方の通気口は、筐体部の外面とカバー部の間に形成される隙間によって構成されるか、又は、カバー部の内面と外面を貫通する貫通穴によって構成される。尚、カバー部及び空気流通路は、動力伝達部に対応する位置、エネルギー供給部に対応する位置、又は、駆動部に対応する位置の少なくともいずれかの位置に設けられる。

本発明の他の特徴によれば、駆動部を収容するハウジングと、ハウジングの前方に接続されて動力伝達部を収容するケースを有する作業機において、カバー部は、ケースを覆うよう構成され、カバー部及び筐体部の間、又は、少なくともどちらか一方には、筐体部の外部と連通する第１通気口及び第２通気口が設けられ、第１通気口から吸入された空気が、カバー部と筐体部の間を通り、第２通気口から排気されるように構成した。ハウジングは、駆動部により駆動されるファンを収容し、ファンは、ハウジングに設けられた第３通気口からファン風（外気）を吸入し、ファン風は、筐体部に設けられた第４通気口から外部に排気される。カバー部は、少なくともケースに対して駆動部の軸方向に移動可能に支持され、カバー部が軸方向に移動することにより、第１通気口から空気を吸入する。

本発明のさらに他の特徴によれば、作業機のケースには、ＬＥＤ素子が設けられた基板が少なくともケースに対して駆動部の軸方向に移動可能に支持され、基板が軸方向に移動することにより、第１通気口から空気を吸入する。ケースと基板との間には、基板をケース側に付勢する付勢部材が設けられており、作業時に発生した振動により付勢部材の移動により第１通気口から空気を吸入する。このような作業機の駆動部は、電力をエネルギー源とする電動モータで構成され、エネルギー供給部は、電動モータに電力を供給する電力供給部として構成され、着脱可能な電池パックから電力を供給される。尚、作業機の駆動部は、圧縮空気をエネルギー源とし、エネルギー供給部は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給部として構成される作業機としても良いし、駆動部は燃料をエネルギー源とする内燃機関で構成され、エネルギー供給部は内燃機関に燃料を供給する燃料供給部として構成される作業機としても良い。

本発明によれば、作業機の筐体部の外面とカバー部の間に空気流通路を形成して、作業機の動作時の反動や振動によって動くカバー部によって空気流通路の容積を増加させ又は減少させることによって、外部の空気を流入させ又は流出させるように構成したので、筐体部の過度な温度上昇を抑えることができる。また、ケースを冷却するための空気流通路が筐体内と連通しないため、筐体部からのグリス漏れの虞の心配もない。

本発明の実施例に係るインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。図１のインパクト工具１の筐体（２、５、２０）とカバー５０との展開斜視図である。図２のハンマケース５単体の斜視図である。図１の打撃機構３０付近の部分断面図である。図３のハンマケース５とカバー５０付近の排気動作時の部分拡大図である。図３のハンマケース５とカバー５０付近の吸気動作時の部分拡大図である。本実施例の変形例に係る打撃機構３０付近の部分断面図である。本発明の第２の実施例に係る釘打機１０１の内部構造を示す縦断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。なお、以下の図において、同一の部分には同一の符号を付し、繰り返しの説明は省略する。また、本明細書においては、前後、上下の方向は図中に示す方向であるとして説明する。

図１は本発明の実施例に係るインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。インパクト工具１は、充電可能なバッテリ９０を電源とし、モータ４を駆動源として打撃機構３０を駆動し、打撃機構３０によって回転部材の回転を回転方向の間欠的な打撃力に変換し、打撃機構３０に連結された先端工具保持部７０を回転させる。インパクト工具１の筐体（ハウジング）は、合成樹脂製の本体ハウジング２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、打撃機構３０を収容する金属製のハンマケース５と、リヤカバー１０によって構成される。

本体ハウジング２は３つの部分、即ち筒状に形成される胴体部２ａと、作業者が片手で把持する部分となるハンドル部２ｂと、着脱可能なバッテリ９０を取りつけるためのバッテリ取付部２ｃから構成される。ハンドル部２ｂは胴体部２ａの中心軸線（回転軸線Ａ１）と略直交するように下方に延在し、作業者が把持した際に人差し指が位置する箇所には、モータのオン又はオフを制御するためのトリガスイッチ７の操作レバー（トリガレバー７ａ）が設けられる。トリガレバー７ａの後上方には、モータの回転方向を切り換える正逆切替レバー８が設けられる。トリガスイッチ７は、トリガレバー７ａを指で引く操作、即ちトリガレバー７ａを後方側に移動させる操作でモータ４の回転をオンにし、トリガレバー７ａの引き操作を解除することによってモータ４の回転をオフにする。尚、トリガスイッチ７の形式や構造は任意であって、スライド式のトリガレバー７ａを有する作業機だけでなく、例えば揺動軸を中心に揺動させるような揺動式のトリガレバーを有するトリガスイッチや、タッチボタン式によるスイッチ等、任意のスイッチ機構を用いても良い。

ハンマケース５は、先細り形状となるカップ状であって、後方側が大きな開口（図４で後述する開口部５ｆ）となり、底部となる前方端側の中央にアンビル４０を貫通させる小さな開口（貫通孔５ａ）が形成される。ハンマケース５は、左右分割式の本体ハウジング２の胴体部２ａにて挟持されることにより固定される。筒状の胴体部２ａには、モータ４と、遊星歯車を用いた減速機構２４と、打撃機構３０が、回転軸線Ａ１と同軸上に並べて配置される。減速機構２４と打撃機構３０が、本実施例の動力伝達部となる。

ハンドル部２ｂ内の下部は、バッテリ９０を取り付けるためにバッテリ取付部２ｃが形成される。バッテリ取付部２ｃはハンドル部２ｂの長手方向中心軸から径方向（直交方向）に広がるように形成された拡径部分で、バッテリ取付部２ｃの下側にはバッテリ９０が装着される。バッテリ９０は電動工具で広く用いられるリチウムイオン電池を用いた二次電池である。つまり、本実施例の作業機（インパクト工具１）は、バッテリ９０からの電力をエネルギー源とする。

バッテリ９０の種類や形状は任意である。バッテリ９０は図１の状態からリリースボタン９１を押し込みながら本体ハウジング２に対して前方側に相対移動させることによって、本体ハウジング２から取り外しが可能である。尚、本実施例のインパクト工具１の電源は任意であって、バッテリ９０を電源にするのではなく、ＡＣ電源ケーブルを介して商用電源からの電力をエネルギー源としても良い。

本体ハウジング２は、左右に２分割形式で製造される合成樹脂製であって、複数本のネジを用いて固定される。本体ハウジング２の一方側（左側）には、ネジ止めするための複数のネジボス１９ａ～１９ｇが形成され、他方側（右側）にはネジを貫通させるための複数のねじ穴（図示せず）が形成される。

本体ハウジング２のバッテリ取付部２ｃの内部でバッテリ９０の上側には、トリガレバー７ａの引き動作によってモータ４の速度を制御する回路を搭載する制御回路基板４８が収容される。制御回路基板４８はハンドル部２ｂの長手方向中心軸線に対して略垂直方向に配置され、図示しないマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）を搭載する。また、バッテリ取付部２ｃの上面にはスイッチホルダ４９が設けられ、スイッチホルダ４９に打撃強度の設定ボタン、バッテリ９０の残量チェックボタン等の各種操作ボタンとそれに対応する表示ランプ等が配置される。

モータ４にはブラシレスＤＣモータが用いられ、インバータ回路によって生成される励磁電流によって駆動される。モータ４の回転軸４ｄは、回転軸線Ａ１が胴体部２ａの長手方向に伸びるように配置される。モータ４のステータは、積層鉄心によって形成されて複数の磁極片が形成されたステータコア４ｂと、ステータコア４ｂの各ティースに巻かれたコイル４ｃによって構成される。ロータ４ａは、積層鉄心の内部に収容された永久磁石によって磁路を形成する。

モータ４の軸方向後方側であって、回転軸４ｄと同軸に冷却ファン１５が設けられる。冷却ファン１５はモータ４と同期して回転することにより、本体ハウジング２の胴体部２ａの中央付近の空気吸入口１７（符号は図２参照）から外気を吸引し、モータ４を冷却した後に、冷却ファン１５の外周側に形成された図示しない空気排出口１８（符号は図２参照）から排出する。モータ４の回転軸４ｄは、ステータコア４ｂよりも前側の軸受２１ａと、後側の軸受２１ｂによって軸支される。

モータ４の軸方向前方であって、ステータコア４ｂとインナカバー２９の間には、駆動回路基板４５が配置される。駆動回路基板４５はロータに含まれる永久磁石の磁界を検出する３つの磁気検出手段４７と、ＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄｅｆｆｅｃｔｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）等の６つの半導体スイッチング素子４６から構成されるインバータ回路を搭載するものであって、円環状のプリント基板で形成される。磁気検出手段４７としては市販のホールＩＣを用いることができ、ロータの永久磁石と対向する位置にホールＩＣが所定間隔で複数（例えば３つ）搭載される。

減速機構２４はモータ４の出力を所定の減速比で減速してスピンドル３１に伝達するものである。減速機構２４は、モータ４の回転軸４ｄの先端に固定されるサンギヤ２５と、サンギヤ２５の外周側に距離を隔てて取り囲むように設けたリングギヤ２８と、サンギヤ２５とリングギヤ２８の間の空間に配置される複数（例えば３つ）のプラネタリーギヤ２６を含んで構成される。サンギヤ２５は、減速機構２４の入力部となる平歯車である。リングギヤ２８は、アウターギヤとも呼ばれるもので、リング状の外筒部の内周面にギヤが形成される。リングギヤ２８の外周面はインナカバー２９の内側に挿入され、インナカバー２９は本体ハウジング２に対して回転不能に保持される。

プラネタリーギヤ２６は、サンギヤ２５の外周側ギヤ面と、リングギヤ２８の内周側ギヤ面の間でこれらに噛み合わされるようにして回転する。プラネタリーギヤ２６は、スピンドル３１の後端の円板状部分に軸支され、プラネタリーギヤ２６がスピンドル３１に軸支するシャフト２７の回りを自転しながらサンギヤ２５の回りを公転する。つまり、モータ４の回転軸４ｄが回転すると、それに同期してサンギヤ２５が回転し、サンギヤ２５の回転力は、所定の比率で減速されてスピンドル３１に伝達される。

インナカバー２９は合成樹脂の一体成型で製造される部品であって、本体ハウジング２の胴体部２ａによって、左右方向から挟持されるようにして保持される。インナカバー２９は、２つ設けられる軸受２１ａと軸受２２ｂを保持すると共に、モータ４の回転軸４ｄとスピンドル３１の回転中心が同軸になるように芯出しする。インナカバー２９によって保持される軸受２１ａはモータ４の回転軸４ｄを軸支するためであって、例えばボールベアリングが用いられる。インナカバー２９によって保持される軸受２２ｂは、スピンドル３１の後端を軸支するためであって、例えばボールベアリングが用いられる。

ハンマ３３はスピンドル３１の軸部の外周側に配置され、内周面には図示しないハンマカム溝３４が形成される。ハンマ３３はスチールボール３６を用いたカム機構によって保持され、スピンドル３１の外周面とハンマ３３の内周面の一部が接する。スピンドル３１の後方側円板部分の前方側であって、ハンマ３３との間には、ハンマスプリング３５が設けられる。また、スピンドル３１の外周面には、スピンドルカム溝３２が形成される。スピンドル３１は強度の関係から金属の一体成形にて製造される。スピンドル３１とアンビル４０の回転体は、前方側でニードル式の軸受２２ａによってハンマケース５の内壁により軸支され、後方側でボール式の軸受２２ｂによりハンマケース５に軸支される。

先端工具から受ける反力が低い際には、ハンマ３３はスピンドル３１の回転と連動するように回転するが、先端工具から受ける反力が大きくなると、図示しないカム機構のスチールボール３６が移動することによって、ハンマ３３とスピンドル３１の回転方向の相対位置が僅かに変動して、ハンマ３３が後方側に大きく移動する。ハンマ３３は、ハンマスプリング３５によってスピンドル３１に対して常に前方側に付勢されるので、ハンマ３３の後方側への移動はハンマスプリング３５を圧縮しながらの移動となる。ハンマ３３が後退すると、ハンマ３３の打撃爪とアンビル４０の羽根部（被打撃爪）の前後方向の接触長さが小さくなって、接触長さが０の位置まで来ると、ハンマ３３のアンビル４０に対する係合が離脱することになる。

ハンマ３３のアンビル４０に対する係合が離脱状態となったら、ハンマ３３はハンマスプリング３５の圧縮力で、前方側に押し出されながら回転方向に見てアンビル４０の次の被打撃爪と係合（又は衝突）することになる。この際、ハンマ３３は、スピンドル３１の回転力に加え、ハンマスプリング３５に蓄積されていた弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、ハンマスプリング３５の付勢力によって前方へ移動し、ハンマ３３の打撃爪がアンビル４０の羽根部に再び係合して一体に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル４０に加えられるため、アンビル４０の装着穴４２に装着される図示しない先端工具を介してネジに回転打撃力が伝達される。以後、同様の動作が繰り返され、締付け対象の締め付けが完了するまで、離脱、係合の動作を繰り返す（打撃動作）。

先端工具保持部７０は公知の構成を適用でき、アンビル４０の前側端部から軸方向後方に延びる断面形状が六角形の装着穴４２と、周方向の２箇所に形成されスチールボール７４と、外周側に設けられるスリーブ７１を含んで構成される。スリーブ７１の内側には、スリーブ７１を後方側に付勢するコイルバネ７２が装着される。コイルバネ７２は、Ｃリングで保持されるワッシャ７３により前方側に抜けないように保持される。

図２は図１のインパクト工具１の筐体とカバー５０との展開斜視図である。インパクト工具１の筐体は、合成樹脂製の部分（本体ハウジング２、リヤカバー１０）と金属製の部分（ハンマケース５）により構成される。本体ハウジング２は回転軸線Ａ１を含む鉛直面状で左右に２分割可能なように構成される。本体ハウジング２の胴体部２ａは、回転軸線Ａ１がその中心軸線となるような略円筒状であり、円筒状部分の前側と後側に開口を有し、前側の開口部３には金属製のハンマケース５が接続される。胴体部２ａの後側開口には合成樹脂の一体成形により製造されるリヤカバー１０が装着される。リヤカバー１０は、左右両側に形成されたネジボス１１（図２では右側のネジボス１１は見えない）を用いて、回転軸線Ａ１と平行方向に向けて配置される２本の図示しないネジによって胴体部２ａに固定される。胴体部２ａのリヤカバー１０との分割面（回転軸線Ａ１と直角な面）の近傍には、周方向に分散配置される複数の空気吸入口（第３通気口）１７が形成される。また、リヤカバー１０の筒状部分の左右両側面には、スリット状に形成されたた空気排出口（第４通気口）１８が形成される。

ハンマケース５は、後方側に開口部５ｆ（符号は後述の図４参照）を有する釣り鐘状であって、後端付近が本体ハウジング２に挟持されるようにして固定される。胴体部２ａの前側は開口部３になっているが、開口部３の外縁を結んだ線は回転軸線Ａ１に対して直交する円形の開口面ではない。開口部３の左右両側には、前側に向けて三角形の側壁の縁部によって形成される輪郭である前方延出部３ｂが形成された形状とされ、デザイン上の特徴を構成する。前方延出部３ｂがハンマケース５の左右方向に位置するので、ハンマケース５を一層安定的に保持することができる。開口部３の上側部分３ａは左右方向に延在し、カバー５０の後縁上部５４ａと当接する当接面が形成される。上側部分３ａの当接面は、回転軸線Ａ１に対して径方向外側にいくにつれて後退するような斜面を有することで、後縁上部５４ａと上側部分３ａの隙間は第２通気口の一部（上側部分）を形成する。開口部３の下側部分３ｃは、本体ハウジング２のトリガレバー７ａの保持部分との間にカバー５０の後縁下部５４ｃを挿入させるための隙間部分となっている。

ハンマケース５の前方側には、貫通孔５ａが形成される。貫通孔５ａの部分は短い円筒状の形状（円筒部５ｂ）にされ、その外周面には円周方向に連続する周方向溝５ｃが形成される。周方向溝５ｃは止め輪５６を装着するための溝である。周方向溝５ｃの後方側にはカバー５０の回転軸線Ａ１を軸線とする回転方向の位置決め用の凸部５ｄが形成される。ハンマケース５の貫通孔５ａから前方側にアンビル４０が貫通し、アンビル４０の先端部分に先端工具保持部が固定される。

カバー５０は、本体ハウジング２よりも弾力性の高い合成樹脂の成型品であって、本体ハウジング２の前方側に位置するハンマケース５の外側部分を覆うものである。カバー５０の左右両側は、後方にＶ字状に後退するような後縁Ｖ字部５４ｂが形成され、本体ハウジング２に形成された前方延出部３ｂと対向する。このようにカバー５０を設けることにより、熱伝導性の高い金属部分（ハンマケース５の外周側露出面）を覆うことができるので、発熱部位の外周側に位置するハンマケース５を作業者が直接触ることができないように構成される。カバー５０の形状は、ハンマケース５の外周側露出面に対応する形状とされ、前方側には開口部５３が形成される。開口部５３はハンマケース５の円筒部５ｂを貫通させるための穴であり、開口部５３の上下２カ所には、回転軸線Ａ１を軸線とする回転方向に回転しないようにするための回り止め凹部５３ａが形成される。凹部５３ａはハンマケース５の凸部５ｄと係合する。カバー５０の開口部５３の外周側は、平面状に形成された円環部５１が形成され、円環部５１の周方向には３カ所の貫通穴５５ａ～５５ｃが形成される。貫通穴５５ａ～５５ｃの内周側には円環部５１の一部が位置し、その前方側に設けられる止め輪５６と当接する。

照明装置６０は、倒立させた馬蹄状（Ｕ字状）の照明基板６１と、照明基板６１上に半田付けされたＬＥＤ（発光ダイオード）６２ａ～６２ｃにより構成される。ＬＥＤ６２ａ～６２ｃは表面実装用のチップＬＥＤ面発光タイプを用いると良い。照明基板６１は、プリント基板と呼ばれるもので、絶縁体でできた板の上に、導体の配線が形成されたものである。図２では図示していないが、照明基板６１の後ろ側に制御回路基板４８から延在する配線６３（図１参照）が接続され、配線６３を介して制御回路基板４８からＬＥＤ（発光ダイオード）６２ａ～６２ｃへの電力が供給される。照明基板６１の上側は開口端６１ａとなっており、下側には、本体ハウジング２の内壁部分に形成される凹部３ｅに位置づけるための突出部６１ｂが形成される。

基板ホルダ６５は透明又は半透明の合成樹脂部材である。基板ホルダ６５は円環面６６とその外周側に接続される円筒面６７をベースに構成される。円環面６６が照明基板６１のうちのＬＥＤ６２ａ～６２ｃ付近を除く前側面と当接し、円筒面６７が基板ホルダ６５の外縁部と当接することにより照明基板６１をその内側に収容する。基板ホルダ６５のＬＥＤ６２ａ～６２ｃと対向する部分には、前方側に突出するように形成される照射窓６８ａ～６８ｃが形成される。照射窓６８ａ～６８ｃはＬＥＤ６２ａ～６２ｃと所定の距離を隔てるように位置するとともに、ＬＥＤ６２ａ～６２ｃからの光を所定の方向（ここでは回転軸線Ａ１と略平行方向）にて通過させる。ここでは、照射窓６８ａ～６８ｃを透明の板状の単なる窓として形成しているが、透過光が所定方向に向くか、又は、拡散するようにレンズ状に形成しても良い。

図２の展開状態から組み立てを行うには、まず、照明基板６１を基板ホルダ６５にはめ込んで、それらをカバー５０の内側にはめ込んで組み立てる。次に、基板ホルダ６５の凸状の照射窓６８ａ～６８ｃが、カバー５０の貫通穴５５ａ～５５ｃにはめ込まれるようにして、それらをカバー５０の内部に位置づける。このようにしてカバー５０、基板ホルダ６５、照明基板６１の組立体ができたら、それらの後ろに弾性体６４を介在させながら、組立体を回転軸線Ａ１に沿って後方側に移動させて、カバー５０をハンマケース５に密着させるようにして位置づけ、その状態でＣ字状の金属製の止め輪５６をハンマケース５の周方向溝５ｃに装着することによりカバー５０が回転軸線Ａ１の前方側に抜けないように保持する。この際、弾性体６４をわずかに圧縮する状態にさせることによってカバー５０に対して前方側にわずかに付勢力が働くようにした。この付勢部材たる弾性体６４は、円環状のゴムや発泡部材などを用いると良い。尚、弾性体６４の形状は円環状でなくても良く、周方向に段即した形状やＣ字状等であっても良い。さらには、弾性体６４として、公知のバネ手段を用いるようにしても良い。また，弾性体６４は複数の部品から構成されていても良い。このようにしてカバー５０が駆動部（モータ４）の回転軸線Ａ１方向にわずかに移動可能な状態でハンマケース５に支持される。

図３は図２のハンマケース５単体の斜視図である。ハンマケース５は、本体ハウジング２の胴体部２ａの前側の開口部３に接続されるインパクト工具１の筐体の一部を構成する部材である。インパクト工具１におけるハンマケース５は、減速機構２４（図１参照）、打撃機構３０（図１参照）を収容し、出力軸たるアンビル４０を軸支する軸受２２ａを保持し、スピンドル３１を軸支する軸受２２ｂを収容するためであるので、一体成形にて十分な剛性を持たせて製造される。円筒部５ｂがカバー５０を摺動させるベース部位となり、周方向溝５ｃと止め輪５６がカバー５０を固定する固定具となる。減速機構２４と打撃機構３０の内部空間にはグリスが充填される。本実施例のハンマケース５はアルミ合金による金属製としたが、その他の材質であっても良い。ハンマケース５は釣り鐘状であり、前方側にアンビル４０を貫通させる円筒状の貫通孔５ａが形成され、後方側が本体ハウジング２の前側開口部３と接続される円形の開口部５ｆとなる。ハンマケース５の開口部５ｆ付近は、本体ハウジング２によって左右から挟持される。ハンマケース５の挟持を容易にするために、開口部５ｆの近傍には段差部５ｅが形成され、さらには、本体ハウジング２との相対移動を防止するための突出部６が形成される。本体ハウジング２の内壁部分には左右方向から伸びるリブが形成されており、突出部６はリブによって左右から抑えられる構成となる。

図４は図１の打撃機構３０付近の部分断面図である。打撃機構３０はハンマケース５の内側に収容される。本体ハウジング２は合成樹脂製であるので、金属製のハンマケース５の熱伝導率の方が高く、モータ４の発熱がハンマケース５に伝わりやすい。そのため、作業者がハンマケース５の外表面を直接触れることができないように、合成樹脂のカバー５０を取り付ける。作業者がハンマケース５を直接触れないようにするだけならば、ハンマケース５の外側にカバー５０を密着させても良い。しかしながら、本実施例ではカバー５０とハンマケース５の間にわずかに隙間９が存在するように構成した。この結果、カバー５０の前側の貫通穴５５ａ～５５ｃ（第１通気口：図では５５ｃ、５５ｂが見えるように図示している）と、カバー５０の後縁５４（５４ａ～５４ｃ：図では５４ｂは見えない）との間（第２通気口）に通路部が形成された空気流通路を形成するようにした。図２の展開斜視図で示したように、カバー５０は回転軸線Ａ１方向前方側からハンマケース５の外側を覆うように装着して、止め輪５６にて固定する。このとき、カバー５０の筒状壁５２の内側部分をハンマケース５に密着させるのではなく、カバー５０の開口部５３（例えば凹部５３ａ）とハンマケース５の円筒部５ｂ及び凸部５ｄ（図３参照）にて主に接触させるようにした。つまり、カバー５０とハンマケース５に対する相対移動は完全に拘束されていない。この結果、カバー５０はインパクト工具１の動作時に前後方向、及び、その他の方向に反動や振動によってわずかに動くことになる。カバー５０の材質としてこのような動きを許容する程度の可撓性を持たせるように構成すれば、インパクト工具１の動作時に隙間９の大きさが大きく変動することになる。この結果、隙間９によって形成される空気流通路内の容積が変動するので、空気流通路内の空気が外部から吸入され、又は、排気されるようになる。

図５は図３のハンマケース５とカバー５０付近の排気動作時の部分拡大図である。インパクト工具１の動作時において、カバー５０が矢印５７ａのように後方側に移動した状態である。このカバー５０の後退により照明基板６１と基板ホルダ６５も同様に後退する。照明基板６１の後退は、弾性体６４を圧縮させながらの移動となる。カバー５０が後退すると、円環部５１が止め輪５６の後面より離れて隙間５６ａが生じるような状態となり上に、隙間９ａが狭まることにより、空気流通路内の容積が減少し、内部に存在していた空気が矢印５８ａ～５８ｃのように外部に排気される。尚、図５の断面図では、矢印５８ａの箇所の排気状態を代表的に図示しているが、周方向においてハンマケース５の開口部３と、カバー５０の後縁５４の全体の部分において同様の空気の排出が行われる。

矢印５８ａは、胴体部２ａの開口部３の上側部分３ａとカバー５０の後縁上部５４ａの隙間部分から外部に排出される空気の流れである。また、矢印５８ｂ、５８ｃはカバー５０の貫通穴５５ａ～５５ｃと基板ホルダ６５との隙間から外部に排出される空気の流れである。本実施例の構成では、カバー５０の回転軸線Ａ１方向後方側への移動と共に、照明基板６１と基板ホルダ６５も移動するので、照明基板６１と基板ホルダ６５は、空気を排出させる羽根の動きをする。

図６は図３のハンマケース５とカバー５０付近の吸気動作時の部分拡大図である。図５のようにカバー５０が後退した後には、弾性体６４の復元力によりカバー５０が矢印５７ｂで示すように前方側に移動して元の位置（図４に示した位置）に戻る。カバー５０の前進により照明基板６１と基板ホルダ６５も同様に前進する。カバー５０の前進位置は、円環部５１が止め輪５６の後面に接触する位置で制限される。このカバー５０の前進により減少した空気流通路内の容積が再び増加するので、外部から空気が矢印５９ａ～５９ｃのように内部に吸引される。即ち、ハンマケース５の開口部３と、カバー５０の後縁５４の全体の部分において矢印５９ａと同様の空気の吸引が行われ、矢印５９ｂ、５９ｃはカバー５０の貫通穴５５ａ～５５ｃと基板ホルダ６５との隙間から吸引される空気の流れである。

以上のように、インパクト工具１の動作時にハンマケース５に対してカバー５０が前後に揺動するので、図５と図６の状態が繰り返されることによりハンマケース５とカバー５０の隙間９の部分に空気の流れが生じて、ハンマケース５の外面から熱を奪うことができるので、ハンマケース５の冷却効果を高めることができた。

図７は本実施例の変形例に係る打撃機構３０付近の部分断面図である。図１～図６で示した実施例では、カバー５０とハンマケース５の間に、照明装置（照明基板６１と基板ホルダ６５等）が設けられる。しかしながら、照明装置を設けることは本発明の効果を得るのに必須ではない。図７は照明装置が設けられないインパクト工具１Ａの打撃機構３０付近の部分断面図である。ハンマケース５Ａの形状は、周方向溝５Ｃの回転軸線Ａ１方向の位置が異なること以外は図３で示したハンマケース５と同じである。

カバー８０の形状は、第１の実施例のカバー５０とほぼ同様であるが、内部に照明装置（照明基板６１と基板ホルダ６５等）を収容するための空間を設ける必要が無いため、前側位置（円環部８１の位置）がやや後方に形成される。カバー８０の円環部８１には、回転軸線Ａ１に貫通する通気孔８５ａ、８５ｂが形成される。つまり、通気孔８５ａ、８５ｂが、筐体部（ハンマケース５）の外面とカバー５０との間で、外部の空気を流入及び流出させる、設けられる通気孔８５ａ、８５ｂの数は、周方向に複数設けられるようにして、隙間８９による空気流通路への空気の流入及び排出を可能とする。カバー８０の円環部８１の後側には、弾性体６４が介在され、前側には止め輪５６によってハンマケース５Ａから抜けないように保持される。以上のように、インパクト工具１の動作時にハンマケース５Ａに対してカバー８０が前後および径方向などに揺動することによって隙間８９による空気流通路内の空気の流れが生ずるので、ハンマケース５Ａを効果的に冷却することができる。

次に、本発明の第２の実施例について図８を用いて説明する。図８は本発明の第２の実施例に係る釘打機１０１の内部構造を示す縦断面図である。本発明では、作業機における金属製の筐体部分（シリンダケース１０２、射出路ケース１０５）の外側に、わずかに移動可能な可撓性のカバー１５０を、わずかな隙間を隔てるようにして設け、作業機の動作時に金属製の筐体とカバー１５０の間に空気の流れを生ずるように構成した。この構成の原理は第１の実施例と同じであり、本発明は第１の実施例で説明したようなインパクト工具１だけでなく、動力源がモータ以外の他の作業機においても同様に適用できる。

釘打機１０１は、本体部分が、筒形状のシリンダケース１０２と、シリンダケース１０２の筒状の軸線方向から略直交する方向に突出したハンドル１０３と、シリンダケース１０２の上側開口部を閉じるためのヘッドカバー１０４と、シリンダケース１０２の下側開口部に固定される射出路ケース１０５により、その外殻形状が決定される。ハンドル１０３の付け根付近の下側には止具を射出するためのトリガレバー１０９が設けられ、ハンドル１０３の内部には蓄圧室１１７が形成される。蓄圧室１１７は、ハンドル１０３内からシリンダケース１０２内に亘って設けられるもので、プラグ１１８に着脱される図示しないエアホースにより供給される圧縮空気を貯める空間である。ハンドル１０３のシリンダケース１０２の近傍には、トリガバルブ機構１２１が設けられる。トリガバルブ機構１２１は、蓄圧室１１７からトリガバルブ機構１２１を通る空気通路の開閉弁を制御するものである。射出路ケース１０５は、シリンダケース１０２の下側を閉鎖する閉鎖部１０５ａを形成と共に中央に貫通口を有するノーズ部１０５ｂにより構成される。

射出路ケース１０５のノーズ部１０５ｂの下側には、射出通路が形成されたプッシュレバー１１３が設けられる。射出路ケース１０５の案内通路の後方には、止具の供給手段たるマガジン１１６が設けられる。マガジン１１６は、止具としての釘（図示せず）を複数収容するもので、打撃される釘を順次射出路内に給送する。

シリンダケース１０２内及びヘッドカバー１０４内に亘ってシリンダ１２５が設けられる。シリンダ１２５の内部にピストン１３５が収容され、ピストン１３５の下側にはドライバブレード１３６が延びるように接続される。

作業者がトリガレバー１０９を引くと蓄圧室１１７とピストン１３５の上側空間が連通されるため、圧縮空気がピストン１３５の上側空間に流れ込むことによりピストン１３５が下死点側に向かって一気に移動する。ピストン１３５が下死点まで移動するとピストンバンパ１４０に衝突する。ピストンバンパ１４０は合成ゴム等の弾性体を略円筒状に成形したものであり中心に軸孔を有する。ピストン１３５はピストン１３５の下向きの移動を止めるため、釘打機１０１の連続的な使用により発熱が大きくなる。

第２の実施例では金属製の射出路ケース１０５のうち、シリンダケース１０２の下側開口部を閉鎖する部分（閉鎖部１０５ａ）の外周面を覆うように合成樹脂製のカバー１５０を設けた。カバー１５０は弾性体１６４を介在させて下方向から射出路ケース１０５の閉鎖部１０５ａを覆うように取り付けられ、止め輪１５６によって固定される。カバー１５０は上側端部１５４が通気口（第２通気口）となり、さらに下側に複数の通気口１５５（第１通気口）が形成される。

第２の実施例では、作業機の駆動部（トリガ操作により開放されるトリガバルブ機構１２１からピストン１３５まで）が、圧縮空気をエネルギー源とし、エネルギー供給部（プラグ１１８と蓄圧室１１７による流路）は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給部として構成されるが、このような圧縮空気を用いる作業機（釘打機１０１）であっても、筐体の外部にカバー１５０を設けることにより、射出路ケース１０５の閉鎖部１０５ａ及びシリンダケース１０２の下端付近を効果的に冷却することができる。

以上、本発明を２つの実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、作業機の駆動源として燃料をエネルギー源とする内燃機関で構成しても良い。その場合は、エネルギー供給部は、内燃機関に燃料を供給する燃料供給部として構成される。例としては、第２の実施例である釘打機１０１のエネルギー供給源にガス燃料を用いたガス式釘打機などが考えられる。

１，１Ａ…インパクト工具、２…本体ハウジング、２ａ…胴体部、２ｂ…ハンドル部、２ｃ…バッテリ取付部、３…開口部、３ａ（開口部の）上側部分、３ｂ（開口部の）前方延出部、３ｃ（開口部の）下側部分、３ｅ…凹部、３ｆ…開口部、４…モータ、４ａ…ロータ、４ｂ…ステータコア、４ｃ…コイル、４ｄ…回転軸、５，５Ａ…ハンマケース、５ａ…貫通孔、５ｂ…円筒部、５ｃ，５Ｃ…周方向溝、５ｄ…凸部、５ｅ…段差部、５ｆ…開口部、６…突出部、７…トリガスイッチ、７ａ…トリガレバー、８…正逆切替レバー、９，９ａ…隙間、１０…リヤカバー、１１…ネジボス、１５…冷却ファン、１７…空気吸入口（第３通気口）、１８…空気排出口（第４通気口）、１９ａ～１９ｇ…ネジボス、２１ａ，２１ｂ…軸受、２２ａ，２２ｂ…軸受、２４…減速機構、２５…サンギヤ、２６…プラネタリーギヤ、２７…シャフト、２８…リングギヤ、２９…インナカバー、３０…打撃機構、３１…スピンドル、３２…スピンドルカム溝、３３…ハンマ、３４…ハンマカム溝、３５…ハンマスプリング、３６…スチールボール、４０…アンビル、４２…装着穴、４５…駆動回路基板、４６…半導体スイッチング素子、４７…磁気検出手段、４８…制御回路基板、４９…スイッチホルダ、５０…カバー、５１…円環部、５２…筒状壁、５３…開口部、５３ａ…凹部、５４…後縁、５４ａ…後縁上部、５４ｂ…後縁Ｖ字部、５４ｃ…後縁下部、５５ａ～５５ｃ…貫通穴、５６…止め輪、５６ａ…（止め輪の後面側の）隙間、５８ａ～５８ｃ…排気方向、５９ａ～５９ｃ…吸気方向、６０…照明装置、６１…照明基板、６１ａ…開口端、６１ｂ…突出部、６２ａ～６２ｃ…ＬＥＤ、６３…配線、６４…弾性体、６５…基板ホルダ、６６…円環面、６７…円筒面、６８ａ～６８ｃ…照射窓、７０…先端工具保持部、７１…スリーブ、７２…コイルバネ、７３…ワッシャ、７４…スチールボール、８０…カバー、８１…円環部、８５ａ，８５ｂ…通気孔、８９…隙間、９０…バッテリ、９１…リリースボタン、１０１…釘打機、１０２…シリンダケース、１０３…ハンドル、１０４…ヘッドカバー、１０５…射出路ケース、１０５ａ…閉鎖部、１０５ｂ…ノーズ部、１０９…トリガレバー、１１３…プッシュレバー、１１６…マガジン、１１７…蓄圧室、１１８…プラグ、１２１…トリガバルブ機構、１２５…シリンダ、１３５…ピストン、１３６…ドライバブレード、１４０…ピストンバンパ、１５０…カバー、１５４…上側端部、１５５…通気口、１５６…止め輪、１６４…弾性体、Ａ１…（モータの）回転軸線

Claims

駆動力を発生させる駆動部と、前記駆動部にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、前記駆動部により駆動される動力伝達部と、前記駆動部、前記エネルギー供給部及び動力伝達部を収容する筐体部と、前記筐体部の外面の少なくとも一部を覆うカバー部と、を有する作業機であって、
前記作業機は、前記筐体部の外面と前記カバー部の間
が開閉することで、外部の空気を流入及び流出させるよう構成された空気流通路を有する、ことを特徴とする作業機。
請求項１に記載の作業機であって、前記空気流通路は、前記作業機の外部に開口する第１及び第２通気口と、前記筐体部の外面と前記カバー部の内面の間で前記第１及び第２通気口をつなぐ通路部とを有する、ことを特徴とする作業機。
請求項２に記載の作業機であって、
前記第１及び第２通気口のうち、少なくとも一方の通気口は、前記筐体部の外面と前記カバー部の間に形成される隙間によって構成される、ことを特徴とする作業機。
請求項２に記載の作業機であって、
前記第１及び第２通気口のうち、少なくとも一方の通気口は、前記カバー部の内面と外面を貫通する貫通穴によって構成される、ことを特徴とする作業機。
請求項１から４のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記カバー部及び空気流通路は、前記動力伝達部に対応する位置、前記エネルギー供給部に対応する位置、又は、前記駆動部に対応する位置の少なくともいずれかの位置に設けられる、ことを特徴とする作業機。
駆動力を発生させる駆動部と、前記駆動部にエネルギーを供給するエネルギー供給部と、前記駆動部により駆動される動力伝達部と、前記駆動部、前記エネルギー供給部及び前記動力伝達部を収容する筐体部と、前記筐体部の外面の少なくとも一部を覆うカバー部と、を有する作業機であって、
前記筐体部は、駆動部を収容するハウジングと、前記ハウジングの前方に接続されて前記動力伝達部を収容するケースと、を有し、
前記カバー部は、前記ケースを覆うよう構成され、
前記カバー部及び前記筐体部の間、又は、少なくともどちらか一方には、前記筐体部の外部と連通する第１通気口及び第２通気口が設けられ、
前記ケースの前端と前記カバー部の後端が開閉することで、前記第１通気口から吸入された空気が、前記カバー部と前記筐体部の間を通り、前記第２通気口から排気されることを特徴とする作業機。
請求項６に記載の作業機であって、
前記ハウジングは、前記駆動部により駆動されるファンを収容し、
前記ファンは、前記ハウジングに設けられた第３通気口からファン風を吸入し、
前記ファン風は、前記筐体部に設けられた第４通気口から排気されることを特徴とする作業機。
請求項６又は７に記載の作業機であって、
前記カバー部は、少なくとも前記ケースに対して前記駆動部の軸方向に移動可能に支持され、
前記カバー部が前記軸方向に移動することにより、前記第１通気口から空気を吸入することを特徴とする作業機。
請求項６又は７に記載の作業機であって、
前記ケースには、ＬＥＤ素子が設けられた基板が少なくとも前記ケースに対して前記駆動部の軸方向に移動可能に支持され、
前記基板が前記軸方向に移動することにより、前記第１通気口から空気を吸入することを特徴とする作業機。
請求項９に記載の作業機であって、
前記ケースと前記基板との間には、前記基板を前記ケース側に付勢する付勢部材が設けられており、
作業時に発生した振動により前記付勢部材の移動により前記第１通気口から空気を吸入することを特徴とする作業機。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記駆動部は、電力をエネルギー源とする電動モータで構成され、前記エネルギー供給部は、前記電動モータに電力を供給する電力供給部として構成されることを特徴とする作業機。
請求項１１に記載の作業機であって、
前記電力供給部は、着脱可能な電池パックから電力を供給されることを特徴とする作業機。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記駆動部は、圧縮空気をエネルギー源とし、前記エネルギー供給部は、圧縮空気を供給する圧縮空気供給部として構成されることを特徴とする作業機。
請求項１から１０のいずれか一項に記載の作業機であって、
前記駆動部は、燃料をエネルギー源とする内燃機関で構成され、前記エネルギー供給部は、前記内燃機関に燃料を供給する燃料供給部として構成されることを特徴とする作業機。