JP2006062039A - 作業工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 作業工具に動吸振器を取付けるに際し、取付箇所の配置間隔と、動吸振器側に設定される取付箇所の配置間隔との製作上のバラツキを吸収する上で有効な取付け技術を提供する。
【解決手段】 動吸振器１５１を有する作業工具において、動吸振器の筒体１５３を、弾性要素１５７，１５９の弾発力を受けつつ筒体の長軸方向に相対移動可能に連接された第１および第２の筒部１６１，１６３によって構成する。第１および第２の筒部には、工具本体部に所定の配置間隔で設けられた被取付部１８１に取付け可能な取付部１６７，１６９を設ける。第１および第２の筒部は、第１および第２の筒部の少なくとも周方向への相対移動によって、第１の筒部と第２の筒部が相互に連結される連結位置と、連結が解除される連結解除位置とに変位可能とされ、連結位置では、第１の筒部と第２の筒部が軸方向の所定範囲について相対移動を許容される。
【選択図】 図５

Description

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における制振技術に関する。

特開昭５２−１０９６７３号（特許文献１）では、制振装置が設けられた電動ハンマの構成が開示されている。この従来の電動ハンマでは、本体ハウジングの下方側であってモータハウジングの前方をなす領域に、当該本体ハウジング（およびモータハウジング）と一体状に防振室を形成するとともに、この防振室内に動吸振器を収容する。そしてハンマ駆動の際に生じるハンマ長軸方向への強い振動が当該動吸振器によって吸振されるように構成される。

特許文献１に開示された電動ハンマでは、本体ハウジングに防振室を設定し、この防振室内に動吸振器を収容する構成である。このため、本体ハウジングに対して動吸振器の構成部材であるウェイト、弾性部材等を直接に組付けることが必要になり、組付け性を考慮した場合、なお改良の余地がある。
因みに、工具本体部としての本体ハウジングに対する動吸振器の組付け性は、例えば、動吸振器をモジュール化し、このモジュール化された動吸振器アッセンブリを工具本体部としての本体ハウジングに取付ける方式を採用することで向上できる。この場合の動吸振器の取付け構造として、例えば、作業工具の工具本体部に動吸振器を一定間隔の２箇所で取付けるような取付構造を採用しようとすると、動吸振器側に設定される取付部と工具本体部側に設定される被取付部の配置間隔の精度が極めて重要となる。
特開昭５２−１０９６７３号公報

本発明は、作業工具の工具本体部に動吸振器を取付けるに際し、工具本体部側に設定される取付箇所の配置間隔と、動吸振器側に設定される取付箇所の配置間隔との製作上のバラツキを吸収する上で有効な取付け技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、各請求項に記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、筒体と、筒体に当該筒体の長軸方向に移動可能に収容されたウェイトと、当該ウェイトを前記筒体との間で連接する弾性要素とを有する動吸振器により、工具ビット駆動時の制振をなす作業工具が構成される。動吸振器は、制振対象物に対して弾性要素さらには減衰要素を介して連接されたウェイトを介して制振対象物の振動を軽減するための装置である。本発明における動吸振器は、筒体と、当該筒体に収容されて当該筒体の長軸方向に移動可能に収容されたウェイトと、当該ウェイトの各端部を筒体との間で連接する弾性要素とを有する構成とされる。そして作業工具駆動時に振動が生じる場合、弾性要素を介して筒体に連接されたウェイトが当該振動に対向状に動作することで制振作用を奏する。ウェイトは、筒体との間で少なくとも弾性要素で連接されれば足り、さらに減衰要素によって筒体との間を連接する構成も包含されるものとする。なお本発明における「筒体」は、断面形状を限定するものではない。

なお本発明における「作業工具」としては、動吸振器による制振の必要性の度合いより、典型的にはハンマあるいはハンマドリル等がこれに該当する。また作業工具の駆動形式としては、典型的には電動方式あるいはエア方式がこれに該当する。

本発明における動吸振器の筒体は、同軸上に対向状に配置された第１および第２の筒部からなるとともに、当該第１の筒部および第２の筒部には工具本体部に所定の配置間隔で設けられた被取付部に取付け可能な取付部が設けられている。そして第１および第２の筒部は、少なくとも周方向への相対移動によって、当該第１の筒部と第２の筒部が相互に連結される連結位置と、当該第１の筒部と第２の筒部との連結が解除される連結解除位置との間で変位可能とされ、連結位置では、第１の筒部と第２の筒部が軸方向の所定範囲について相対移動を許容され、これによって当該第１の筒部の取付部と第２の筒部の取付部との軸方向の間隔が前記被取付部の配置間隔に対応する間隔に調整可能とされている。

本発明によれば、第１および第２の筒部が連結された状態、すなわち動吸振器が組み立てられた状態において、第１の筒部における取付部と第２の筒部における取付部の配置間隔は、当該第１および第２の筒部を許容された所定範囲内で長軸方向に相対移動することによって変えることが可能とされる。このため、工具本体部側の被取付部の配置間隔と動吸振器側の取付部の配置間隔との間に製作上のバラツキが生じたとしても、当該バラツキを吸収しつつ取付部を被取付部に取付けることが可能となり、これによって工具本体部に対する動吸振器の組付け性の向上に資する作業工具が提供される。なお本発明における「許容された所定範囲」とは、予め想定される「バラツキ」の大きさを考慮して設定される範囲を指す。また本発明では、第１の筒部と第２の筒部とを周方向に相対移動させることで当該筒部が相互に連結され、あるいは連結が解除される構成である。このため、第１の筒部と第２の筒部との連結あるいは連結解除作業を容易に行うことができ、連結解除状態では第１の筒部と第２の筒部とを分離し、筒部内に収容されるウェイト、弾性要素を保守点検することができる。

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の作業工具における第１の筒部と第２の筒部とのそれぞれは、当該両筒部を相互に連結する手段として、当該第１および第２の筒部の少なくとも周方向への相対移動によって相互に係合あるいは離脱される係合部を有する。そして係合部の係合状態では弾性要素の弾発力によって当該係合状態が維持されるとともに、第１および第２の筒部が弾性要素の弾発力の作用方向と反対方向の長軸方向に相対移動することを許容される構成としている。本発明における「係合部」としては、例えば、両筒部の対向端面側それぞれに、当該両筒部の周方向への相対移動によって相互に噛み合い係合する対称的な鍵形状（フック状）の係合部材を設ける態様を好適に包含するが、一方の筒部側に長軸方向および周方向に延びるＬ形の溝を設け、他方の筒部にこの溝に沿って係合可能な突起を設ける態様を好適に包含する。また「係合状態が維持される」とは、第１の筒部側の係合部と第２の筒部側の係合部とを互いに係合させる方向に弾性要素の弾発力を作用させることがこれに該当する。

本発明によれば、係合部の係合状態では弾性要素の弾発力によって当該係合状態が維持される構成としている。このため、第１の筒部と第２の筒部の連結状態が定形化（安定化）されることとなり、工具本体部の被取付部に対する動吸振器側の取付部の取付け作業を簡便に遂行できる。また係合部の係合状態の維持する手段として、動吸振器の制振作用に用いられる弾性要素を利用することで、構成部材の低減を図ることができる。また係合部の係合状態では、第１および第２の筒部が弾性要素の弾発力の作用方向と反対方向の長軸方向に移動することを許容される。このため、弾性要素の弾発力に抗して両筒部を長軸方向へ相対移動させることで当該筒部側の取付部を工具本体部側の被取付部の位置に一致させ、この状態で取付部を被取付部に取付けることができる。

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の作業工具における第１および第２の筒部の取付部は、当該筒部外周面に径方向に突出状に設けられるとともに筒部の内部空間と連通する通気孔を有する接続口によって構成され、工具本体部側に設けた被取付部は、工具本体部の内部空間と連通する通気孔を有する被接続口によって構成されている。そして動吸振器は、接続口を被接続口に嵌合することによって工具本体部に取付けられるとともに、作業工具の駆動時には、動吸振器のウェイトが、第１の筒部の内部空間あるいは第２の筒部の内部空間の少なくとも一方に導入される工具本体部の内部空間の変動圧力を介して駆動される構成としている。
動吸振器は、本来的には、外部からの振動入力に基づいてウェイトが駆動され、これによって振動を受動的に抑制する機構である。本発明では、かかる受動的な制振機構である動吸振器につき、そのウェイトを、工具本体部の内部空間の変動圧力を介して積極的に駆動させる構成である。従って、作業工具に作用する振動の大小によらず、動吸振器を定常的に作動させることが可能となる。このため、例えば作業工具に強い押圧力を作用させながら加工作業を行なう等のように、制振の要請は高いにも拘らず、作業工具を強く押し付けることに起因して作業者自らが作業工具の振動を受けることとなり、これによって作業工具の振動が抑えられる結果、動吸振器に入力される振動量が小さく、当該動吸振器が十分に作動しないような作業態様においても、十分な制振機能を確保することが可能な作業工具が提供されることになる。ここで「内部空間の変動圧力」とは、典型的には、工具ビットの駆動機構として用いられているクランク機構を収容するクランク室の変動圧力がこれに該当する。クランク室の圧力は、クランク機構における最終駆動部材であるピストンが直線運動することに基づき変動する。この変動圧力を動吸振器の内部空間に導入することで、ウェイトを積極的に駆動することが可能とされる。

本発明では、第１および第２の筒部の取付部を、当該筒部外面に径方向に突出状に設けられた接続口によって構成している。そして当該接続口を、工具本体部側に設けた被取付部としての被接続口に嵌合することによって、筒部の内部空間と工具本体部の内部空間とを連通する構成としている。かかる構成によれば、動吸振器を工具本体部に取付ける作業を行うことで、動吸振器側の内部空間と工具本体部側の内部空間とをつなぐ配管作業が同時的に行われたこととなる。このため、動吸振器を工具本体部に組付けた後での配管作業が不要となり、組付け性がより一層向上される。

（請求項４に記載の発明）
請求項４に記載の発明によれば、請求項１〜３のいずれかに記載の作業工具における第１および第２の筒部は、弾性要素の弾発力を受けつつ当該筒部に相対的に移動可能とされた弾性要素受部材を有し、各弾性要素受部材は、第１および第２の筒部に対する相対的な移動動作を介して工具本体部に止着される構成とされる。かかる構成によれば、弾性要素の弾発力を利用して動吸振器を工具本体部に取付けることができるため、例えばネジ等を用いた締結構造等に比べて少ない部品で合理的な取付けが実現される。また弾性要素の弾発力が第１および第２の筒部に作用しない構成であり、このため、弾性要素の弾発力が取付部に作用することが回避され、当該取付部を保護することが可能となる。

本発明によれば、作業工具の工具本体部に動吸振器を取付けるに際し、工具本体部側に設定される取付箇所の配置間隔と、動吸振器側に設定される取付箇所の配置間隔との製作上のバラツキを吸収する上で有効な取付け技術が提供されることとなった。

以下、本発明の実施の形態につき、図１〜図８を参照しつつ詳細に説明する。本発明の実施の形態では、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〜図３には、主としてハンマドリル１０１全体の外観構成が示され、図４〜図６には動吸振器の取付け構造が示され、図７および図８には動吸振器の構成が示されている。図１〜図３に示すように、本実施の形態に係るハンマドリル１０１は、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の先端領域にツールホルダ１３７を介して着脱自在に取付けられたハンマビット１１９を主体として構成される。本体部１０３は、本発明における「工具本体部」に対応し、ハンマビット１１９は、本発明における「工具ビット」に対応する。

電動ハンマドリル１０１の本体部１０３は、大別して、駆動モータ１１１（図３参照）を収容したモータハウジング１０５、便宜上特に図示しないものの、クランク機構によって構成される運動変換機構を収容したクランクハウジング１０７、歯車装置によって構成される動力伝達機構等を収容したギアハウジング１０８（図３参照）、ストライカおよびインパクトボルトからなる打撃要素を収容したバレルハウジング１０６、およびハンドグリップ１０９によって構成されている。駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素に伝達され、当該打撃要素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。また駆動モータ１１１の回転出力は、動力伝達機構によって適宜減速された上でハンマビット１１９に回転運動として伝達され、当該ハンマビット１１９が周方向に回転動作される。またハンマドリル１０１は、適宜作業者が操作することにより、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、いわゆるハンマモードと、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モードとの間で切替可能とされている。図２にはハンマモード切替レバー１１３が示されている。

なおハンマビット１１９に長軸方向への打撃力を加えるハンマ駆動、および長軸方向への打撃力と周方向への回転力を加えるハンマドリル駆動の詳細、更にはハンマモードとハンマドリルモード間でのモード切替えの詳細については、それぞれ公知の事項であり、かつまた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における本体部１０３の上部領域には、ハンマビット１１９の長軸線を挟んで左側と右側にそれぞれ動吸振器収容空間１１５が形成され、この左右の動吸振器収容空間１１５に動吸振器１５１が配置されている。動吸振器１５１の詳細な構造が図４、図７および図８に示される。なお動吸振器１５１は、左右いずれの動吸振器１５１も構造自体は同一である。動吸振器１５１は、長尺中空状に形成された筒体１５３と、当該筒体１５３内に配置されたウェイト１５５と、ウェイト１５５を筒体１５３との間で連接するべく当該ウェイト１５５の図示左右に配置された付勢バネ１５７，１５９を主体として構成される。付勢バネ１５７，１５９は、本発明における「弾性要素」に対応する。

筒体１５３は、円筒状の第１筒部１６１、円筒状の第２筒部１６３および円筒状の内筒１６５から構成されている。第１筒部１６１と第２筒部１６３は、それぞれが内筒１６５の外周面に対し周方向および長軸方向への摺動自在に嵌合されている。これによって第１筒部１６１および第２筒部１６３は、同軸上に配置されるとともに、筒体１６５の長軸方向に相対的に移動可能とされる。なお内筒１６５と第１筒部１６１および第２筒部１６３との嵌合面には、空気の漏れ防止用のシール１６４が介在されている。第１筒部１６１は、本発明における「第１の筒部」に対応し、第２筒部１６３は、本発明における「第２の筒部」に対応する。

第１筒部１６１と第２筒部１６３は、互いに対向する長軸方向の一端部において、互いに噛み合い係合する鍵形状（フック状）の係合部１６１ａ，１６３ａを介して連結される構成とされる。第１筒部１６１の係合部１６１ａと第２筒部１６３の係合部１６３ａは、筒部端面から長軸方向に所定長さで延出されており、両筒部１６１，１６３を相互に接近させた状態（筒部端面と係合部先端とを当接させた状態）において、両筒部１６１，１６３を周方向へ相対移動させることで互いに噛み合い係合し、これによって第１筒部１６１と第２筒部１６３とを連結する。したがって、第１筒部１６１と第２筒部１６３とを、上記とは反対方向の周方向に相対移動すれば、係合部１６１ａ，１６３ａ相互の噛み合い係合が解除され、第１筒部１６１と第２筒部１６３の連結が解除される。図７には第１筒部１６１と第２筒部１６３の連結前の状態、つまり連結解除状態が示されており、図８には第１筒部１６１と第２筒部１６３が連結された状態、つまり動吸振器１５１の組み立て状態が示されている。

第１筒部１６１と第２筒部１６３を連結するべく行われる係合部１６１ａ，１６３ａの噛み合い係合動作は、付勢バネ１５７，１５９の弾発力に抗しつつ行われる構成とされる。そして係合部１６１ａ，１６３ａが相互に噛み合い係合した両筒部１６１，１６３の連結状態では、図８に示すように、第１筒部１６１および第２筒部１６３の長軸方向端面と、それに対向する係合部１６３ａの長軸方向端面との間に、それぞれ所定の間隙Ｃが設定されており、この間隙Ｃの範囲内で第１筒部１６１と第２筒部１６３が長軸方向に相対移動可能とされている。これによって筒体１５３全体が間隙Ｃの範囲内で長軸方向に伸縮自在とされている。なお上記の間隙Ｃの大きさについては、後述する本体部１０３側の被接続口１８１の配置間隔と、動吸振器１５１側の接続口１６７，１６９の配置間隔との、製作上のバラツキを考慮した上で設定される。

第１筒部１６１および第２筒部１６３の外側には、空気の通気孔１６７ａ，１６９ａを有する接続口１６７，１６９が径方向に突出状に設けられており、当該接続口１６７，１６９は、電動ハンマドリル１０１の本体部１０３に設けられた空気の通気孔１８１ａを有する被接続口１８１に接続する構成とされる。動吸振器１５１を本体部１０３に取付ける前の状態では、前述したように、付勢バネ１５７，１５９の弾発力で筒体１５３が最大に伸長された状態（図８に示す状態）に保持されるため、このときに両接続口１６７，１６９の配置間隔が最大となる。そして両接続口１６７，１６９の配置間隔は、第１筒部１６１と第２筒部１６３との軸方向の相対移動を介して調整可能とされる。また第１筒部１６１の接続口１６７と第２筒部１６３の接続口１６９は、第１筒部１６１の係合部１６１ａと第２筒部１６３の係合部１６３ａが係合されて両筒部１６１，１６３が連結された図８に示す状態では、周方向の位置が一致する、すなわち筒体１５３の軸線方向の同一直線上に位置するように設定されている。接続口１６７，１６９は、本発明における「取付部」に対応し、被接続口１８１は、本発明における「被取付部」に対応する。

また第１および第２筒部１６１，１６３の長軸方向の他端部には、それぞれ付勢バネ１５７，１５９の弾発力を受けるバネ受け１７１，１７３が設けられ、各バネ受け１７１，１７３は、第１および第２筒部１６１，１６３の他端部内周に対し当該第１および第２筒部１６１，１６３の長軸方向（図中左右方向）に相対的に移動可能に嵌入されている。なお各バネ受け１７１，１７３は、常時には第１および第２筒部１６１，１６３の内周面に設けた段差面に当接することで当該第１および第２筒部１６１，１６３から抜け出ることが規制されている。またバネ受け１７１，１７３には、それぞれストッパ１７５，１７７が設けられており、このストッパ１７５，１７７によりウェイト１５５の移動範囲を規制している。またバネ受け１７１，１７３と第１および第２筒部１６１，１６３との嵌合面には、空気の漏出を防止するシール１７２が介在されている。上記のバネ受け１７１，１７３は、本発明における「弾性要素受部材」に対応する。

ウェイト１５５は、大径部１５５ａと当該大径部１５５ａを挟んで両側に位置する小径部１５５ｂとを有するとともに、大径部１５５ａが内筒１６５の内周面を摺動する構成とされる。大径部１５５ａの移動方向両側にはそれぞれ付勢バネ１５７，１５９が配置される。付勢バネ１５７，１５９は、圧縮コイルスプリングであり、一端がバネ受け１７１，１７３に当接され、他端がウェイト１５５の大径部１５５ａの長軸方向端面に当接されている。これによって付勢バネ１５７，１５９は、ウェイト１５５が筒体１５３の長軸方向（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。

上記のように構成された動吸振器１５１を電動ハンマドリル１０１の本体部１０３に取付けるべく、当該本体部１０３におけるハンマビット１１９の長軸線を挟んで右側面と左側面との側面領域には、それぞれ各２個の被接続口１８１と、各２個の止着部材１８３が設けられている。各２個の被接続口１８１は、動吸振器１５１の接続口１６７，１６９と接続するべく設定されており、ハンマビット１１９の長軸方向と平行な方向に所定間隔で配置されている。各２個の止着部材１８３は、動吸振器１５１のバネ受け１７１，１７３を係止保持するべく設定されており、ハンマビット１１９の長軸方向と平行な方向に互いに対向状に配置されている。

被接続口１８１は、図４および図５に示すように、インナハウジング１１７に一体に設けられており、動吸振器１５１の接続口１６７，１６９が嵌合可能な嵌合凹部１８１ｂを有する。この嵌合凹部１８１ｂは、側面方向に開口している。つまり、本体部１０３の側方から当該本体部１０３の側面に向かって動吸振器１５１を概ね水平状に移動させることによって、動吸振器１５１の接続口１６７，１６９が被接続口１８１の嵌合凹部１８１ｂに嵌め込まれて接続される構成である。

２個の止着部材１８３は、図４および図５に示すように、鉄板を折り曲げることによって平面視で略Ｌ字形に形成されるとともにインナハウジング１１７に固定状に取付けられている。止着部材１８３は、接続口１６７，１６９の嵌め込み方向と平行な方向に延びる対向プレート１８３ａにバネ受け１７１，１７３の端部が係止する係止凹部１８３ｂを有する。そして動吸振器１５１の接続口１６７，１６９を被接続口１８１に嵌め込むべく動吸振器１５１を移動させるときの移動動作に基づき、当該動吸振器１５１のバネ受け１７１，１７３が対向状に配置された止着部材１８３の対向プレート１８３ａ間に差し込まれるとともに、バネ受け１７１，１７３の端部が当該対向プレート１８３ａの係止凹部１８３ｂに係止され、これによって動吸振器１５１の筒体１５３が止着部材１８３に止着される。かくして、動吸振器１５１が筒体１５３の長軸方向がハンマビット１１９の長軸方向と平行となるように本体部１０３に取付けられる。

バネ受け１７１，１７３が止着部材１８３の対向プレート１８３ａ間に差し込まれるとき、第１および第２筒部１６１，１６３に相対移動可能に取付けられたバネ受け１７１，１７３は、付勢バネ１５７，１５９に抗して第１および第２筒部１６１，１６３内に押し込まれる。このため、動吸振器１５１が本体部１０３に取付けられた状態では、付勢バネ１５７，１５９の弾発力は、バネ受け１７１，１７３を介して止着部材１８３によって受けられることとなり、第１および第２筒部１６１，１６３には付勢バネ１５７，１５９の弾発力が作用しない。その結果、被接続口１８１に嵌合する接続口１６７，１６９に対して、当該接続口１６７，１６９の径方向に付勢バネ１５７，１５９の弾発力が作用することが回避される。

バネ受け１７１，１７３の先端には、対向プレート１８３ａに対する差し込み方向に向って内側に傾斜する傾斜面１７１ａ，１７３ａ（図４参照）が設けられ、また対向プレート１８３ａの差込側端部に外側に傾斜する傾斜部１８３ｃが形成されており、これによりバネ受け１７１，１７３の対向プレート１８３ａ間への差込動作の円滑化が図られている。なお動吸振器収容空間１１５は、図３に示すように、カバー１９１によって塞がれ、上記のようにして本体部１０３に取付けられた動吸振器１５１が外から見えないように隠されている。

動吸振器１５１の接続口１６７，１６９と接続される本体部１０３側の各２個の被接続口１８１は、それぞれ通気孔１８１ａを有する。そして一方の被接続口１８１の通気孔１８１ａは、図５に模式的に示すように、本体部１０３の内部密閉空間、具体的には、運動変換機構等を収容するクランクハウジング１０７の内部空間であるクランク室１８５に連通され、他方の被接続口１８１の通気孔１８１ａは、本体部１０３の内部密閉空間、具体的には、動力伝達機構を収容するギアハウジング１０８やストライカおよびピストンが摺動自在に嵌入されるシリンダを収容するバレルハウジング１０６等によって囲まれるシリンダ収容空間１８７に連通されている。すなわち、動吸振器１５１のウェイト１５５の両側部に形成される内部空間のうち、一方の内部空間である第１筒部１６１側の作動室１５１ａは、クランク室１８５に連通され、他方の内部空間である第２筒部１６３側の作動室１５１ｂは、シリンダ収容空間１８７に連通されている。

上記のように構成されるハンマドリル１０１の作用について説明する。図３に示す駆動モータ１１１が通電駆動されると、その回転出力は、運動変換機構を介して直線運動に変換された後、打撃機構を介してハンマビット１１９に長軸方向の直線運動、つまりハンマ動作を行わせる。またハンマビット１１９には、上記のハンマ動作に加え、駆動モータ１１１の回転出力によって駆動される動力伝達機構を介して回転動作が伝達され、これにより周方向のドリル動作が加えられる。すなわち、ハンマドリル１０１のハンマドリルモードでの駆動時には、ハンマビット１１９が長軸方向のハンマ動作と周方向のドリル動作を行い、被加工材にハンマドリル加工作業を遂行する。
なおハンマドリル１０１がハンマモードで駆動されるときは、動力伝達機構における回転動力伝達系の途中に設けられたクラッチを介して回転動力伝達が遮断される。このため、ハンマモードでの駆動時には、ハンマビット１１９が長軸方向のハンマ動作のみを行い、被加工材にハンマ加工作業を遂行する。

上記のようにハンマビット１１９が駆動される際に発生する衝撃的かつ周期的な振動に対しては、本体部１０３に設けられた動吸振器１５１が制振機能を奏する。すなわち、ハンマドリル１０１の本体部１０３を、所定の外力（振動）が作用する制振対象体として見立てた場合、当該制振対象体である本体部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および付勢バネ１５７，１５９が協働して受動的な制振を行なう。これにより本実施の形態における電動ハンマ１０１の振動が効果的に抑制されることとなる。なお動吸振器１５１による制振原理自体は公知の事項ゆえ詳細な説明を省略する。

本実施の形態では、動吸振器１５１における第１筒部１６１の作動室１５１ａがクランク室１８５に連通し、第２筒部１６３の作動室１５１ｂがシリンダ収容空間１８７に連通している。クランク室１８５は、外部と遮断された密閉空間であり、クランク室１８５の圧力は、運動変換機構の駆動に伴い変動する。これは、運動変換機構の構成部材であるピストンがシリンダ内を直線運動することに基づくものである。すなわち、ピストンの前進時（ハンマビット１１９にハンマ動作を行わせる長軸方向への移動時）には、当該ピストンの前進動作によるクランク室１８５の容積の拡大に基づきクランク室１８５の圧力が下がり、ピストンの後退時にはクランク室１８５の容積が縮小して圧力が上がる。

一方、シリンダ収容空間１８７は、クランク室１８５には連通されておらず、独立した密閉空間とされている。そしてピストンが前進動作されたとき、打撃機構の構成部材であるストライカが空気バネを介してシリンダ内を前方へと移動されてインパクトボルトを介してハンマビットに衝撃力を加えるが、このとき、ストライカとインパクトボルト間のシリンダ内空間が縮小され、それに伴い当該シリンダ内空間の空気が当該シリンダに形成されている通気孔からシリンダ収容空間１８７に押し出される。このため、当該シリンダ収容空間１８７の圧力が上昇する。そしてストライカが初期位置へと復帰する際には、上記のシリンダ内空間が広がることに基づきシリンダ収容空間１８７の空気がシリンダ内空間に吸入され、これによりシリンダ内の圧力が下がる。なお、上記のストライカは、態様１における「打撃子」に対応し、クランク室は、態様１における「第１の内部空間」に対応し、シリンダ収容空間は、態様１における「第２の内部空間」に対応する。

このように、ハンマドリル１０１の駆動時には、クランク室１８５およびシリンダ収容空間１８７の圧力は、運動変換機構あるいは打撃機構の駆動に伴って変動し、しかもその圧力変動は、概ね１８０度の位相差を有するものである。つまり、クランク室１８５の圧力が上昇したときには、シリンダ収容空間１８７の圧力が低下し、クランク室１８５の圧力が低下したときには、シリンダ収容空間１８７の圧力が上昇するという態様となる。本実施の形態では、このように変動する本体部１０３の内部空間の圧力を動吸振器１５１の第１および第２筒部１６１，１６３の作動室１５１ａ，１５１ｂに導入する構成としている。すなわち、クランク室１８５およびシリンダ収容空間１８７内の変動圧力を利用して動吸振器１５１のウェイト１５５を積極的に駆動する、いわゆる強制加振方式によって動吸振器１５１に制振作用を行わせる構成である。

ハンマドリル１０１の駆動時において、ピストンが前進し、ストライカを介してハンマビット１１９がハンマ動作されるときには、クランク室１８５の圧力が下がり、シリンダ収容空間１８７の圧力が上がる（ただし、時間的に一致するものではなく、ずれを伴う）。これにより動吸振器１５１のウェイト１５５には、第１筒部１６１の作動室１５１ａでは吸引力が作用し、第２筒部１６３の作動室１５１ｂ側では押圧力が作用する。これによってウェイト１５５がストライカの移動方向と対向する方向（図示右側）へと移動される。すなわち、動吸振器１５１は、ウェイト１５５を積極駆動する、強制加振による能動的な制振機構として作用し、ハンマ作業時に本体部１０３に生ずる振動を効果的に抑制することができる。

他方、ピストンの後退時、延いてはストライカの後退時には、既述したように、クランク室１８５の圧力が上がり、シリンダ収容空間１８７の圧力が下がる。これにより動吸振器１５１のウェイト１５５には、第１筒部１６１の作動室１５１ａでは押圧力が作用し、第２筒部１６３の作動室１５１ｂ側では吸引力が作用する。これによってウェイト１５５は、ストライカの移動方向と対向する方向（図示左側）へと移動される。すなわち、動吸振器１５１は、ストライカが後退動作する場合においても、ウェイト１５５を積極駆動する、強制加振による能動的な制振機構として効果的に作用することとなる。

このように、本実施の形態によれば、本来的には、外部側（ハンマドリル１０１側）からの振動入力に基づいてウェイト１５５が駆動され、これによって振動を受動的に抑制する機構である動吸振器１５１につき、当該ウェイト１５５を、本体部１０３の内部空間の変動圧力を利用してストライカ１４３の直線運動と対向するように積極的に駆動する、強制加振方式としている。これにより、ハンマドリル１０１に作用する振動の大小によらず、動吸振器１５１を定常的に作動させることが可能となる。この結果、例えば作業者がハンマドリル１０１に強い押圧力を作用させながらハンマ作業あるいはハンマドリル作業を行なう等のように、制振の要請は高いにも拘らず、当該押圧力のため動吸振器１５１に入力される振動量が小さくなってしまい、当該動吸振器１５１が十分に作動しないような作業態様においても、ウェイト１５３を積極的に駆動させ、十分な制振機能を確保することが可能となる。

本実施の形態においては、上記のような変動圧力を利用した強制加振式のモジュール化された動吸振器１５１を本体部１０３に取付けるに際し、動吸振器１５１の筒体１５３に設けた接続口１６７，１６９を、本体部１０３側に設けた被接続口１８１に嵌め込むことによって、当該動吸振器１５１の内部空間である作動室１５１ａ，１５１ｂが、本体部１０３の内部空間であるクランク室１８５およびシリンダ収容空間１８７に同時的に連通される構成としている。かかる構成によれば、動吸振器１５１を本体部１０３に組付けた後で、わざわざ動吸振器１５１の作動室１５１ａ，１５１ｂと、本体部１０３のクランク室１８５およびシリンダ収容空間１８７とを接続するための煩わしい配管作業が不要となり、組付け作業の効率を向上できる。

この場合、動吸振器１５１側の２つの接続口１６７，１６９の配置間隔と、本体部１０３側の被接続口１８１の配置間隔に製作上のバラツキが生ずる可能性がある。本実施の形態では、かかるバラツキの発生に対応するべく、動吸振器１５１の筒体１５３を、それぞれ接続口１６７，１６９が備えられた第１筒部１６１と第２筒部１６３から構成するとともに、係合部１６１ａ，１６３ａを介して両筒部１６１，１６３を付勢バネ１５７，１５９の弾発力を受けつつ長軸方向に相対移動可能に連結している。そして接続口１６７，１６９は、被接続口１８１に嵌め込む際に、係合部１６１ａ，１６３ａに設定された間隙Ｃの範囲内での、第１および第２筒部１６１，１６３の長軸方向の相対移動を介して配置間隔を調整する（変える）ことができる構成としている。すなわち、被接続口１８１に対する接続口１６７，１６９の位置ずれが吸収される構成としている。このことから、動吸振器１５１側の接続口１６７，１６９の配置間隔と本体部１０３側の被接続口１８１の配置間隔に製作上のバラツキが生じたとしても、第１および第２筒部１６１，１６３の長軸方向の相対移動が許容された間隙Ｃの範囲内で当該バラツキを吸収しつつ接続口１６７，１６９を被接続口１８１に支障なく取付けることが可能となる。

また第１および第２筒部１６１，１６３は、周方向への相対移動（回動操作）によって互いに噛み合い係合する係合部１６１ａ，１６３ａを介して連結される構成であり、反対向きに相対移動することで連結が解除される構成である。このため、第１筒部１６１と第２筒部１６３との連結あるいは連結解除を特別の工具を用いることなく容易に行うことができるとともに、連結解除状態では第１筒部１６１と第２筒部１６３とを分離し、中のウェイト１５５、弾性要素１５７，１５９を保守点検することができる。

また本実施の形態においては、付勢バネ１５７，１５９の弾発力を受けるバネ受け１７１，１７３を第１および第２筒部１６１，１６３に対し相対移動可能に嵌合する構成とし、当該バネ受け１７１，１７３が第１および第２筒部１６１，１６３に対する相対的な移動動作を介して本体部１０３の止着部材１８３に止着される構成としている。かかる構成によれば、付勢バネ１５７，１５９の弾発力を利用して動吸振器１５１を本体部１０３に取付けることができるため、ネジ等の締結構造に比べて少ない部品で合理的な取付けが実現されるし、必要に応じて簡単に取り外すことができ、保守、点検作業を行う上で有利となる。また付勢バネ１５７，１５９の弾発力が第１および第２筒部１６１，１６３に作用しない構成であり、延いては接続口１６７，１６９にも作用することが回避されることとなり、当該接続口１６７，１６９の保護が図れる。

なお上述した実施の形態では、本体部１０３の内部空間の変動圧力を利用して動吸振器１５１のウェイト１５５を積極的に駆動する強制加振式で説明した関係で、本体部１０３側の被取付部が通気孔１８１ａを有する被接続口１８１から構成され、動吸振器１５１の取付部が通気孔１６７ａ，１６９ａを有する接続口１６７，１６９により構成されるとしたが、被取付部および取付部については、被接続口１８１、接続口１６７，１６９に限定されるものではない。また上述した実施の形態では、作業工具としてハンマドリル１０１を例にとって説明しているが、ハンマドリル１０１に限らず、ハンマに適用できることは当然のこと、工具ビットを直線状に動作させて被加工材に対する加工作業を遂行する作業工具であれば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好適に用いることができる。

上記発明の趣旨に鑑み、下記のごとき態様が構成可能である。
従来の、例えば特開昭５２−１０９６７３号公報に開示された動吸振器は、弾性要素による付勢力が作用した状態で配置されたウェイトが、当該動吸振器に入力される振動量の大きさに応じて駆動されることで制振作用を奏する。すなわち動吸振器は、発生した振動量に応じて制振量が決定されるという受動的な性格を有する。ところで、実際の加工作業においては、作業者が作業工具を被加工材側に強く押圧した状態で作業を行なうといったように、工具ビットに被加工材側からの負荷が相当程度作用するため制振の要請が高いにもかかわらず、動吸振器に入力される振動量が抑制されてしまう場合がある。
態様１の発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、作業工具における制振性を一層向上するのに資する技術を提供することを目的としている。

（態様１）
「工具ビットと、
駆動モータと、
前記駆動モータの回転出力を前記工具ビット長軸方向への直線運動に変換する運動変換機構と、
前記運動変換機構の作動動作に基づいて圧力が変動する第１の内部空間と、
前記運動変換機構によって直線状に駆動されて前記工具ビットに長軸方向への衝撃力を付与し、これによって当該工具ビットに所定の加工作業を遂行させる打撃子と、
前記打撃子の作動動作に基づいて圧力が変動する第２の内部空間と、
前記工具ビットによる加工作業時の制振を行う動吸振器を有する作業工具であって、
前記動吸振器は、複数の弾性要素による付勢力が対向状に作用した状態で直線運動可能に構成されるウェイトを有し、当該ウェイトは、前記第１の内部空間から導入される変動圧力と、前記第２の内部空間から導入される変動圧力によって双方向に駆動される構成としたことを特徴とする作業工具。」

態様１に記載の発明によれば、工具ビットと、駆動モータと、運動変換機構と、第１の内部空間と、打撃子と、第２の内部空間と、動吸振器を有する作業工具が構成される。運動変換機構は、駆動モータの回転出力を工具ビット長軸方向への直線運動に変換する。打撃子は、運動変換機構によって直線状に駆動されて工具ビットに長軸方向への衝撃力を付与し、これによって当該工具ビットに所定の加工作業を遂行させる。かかる工具ビットとしては、典型的にはハンマビットがこれに該当する。第１の内部空間は、運動変換機構が駆動されるとき、当該運動変換機構の作動動作に基づいて圧力が変動する。「第１の内部空間」とは、典型的には運動変換機構としてのクランク機構を収容するクランク室がこれに該当する。クランク室は、クランク機構の構成部材であるピストンがシリンダ内を直線状の運動を行うことに基づいて圧力変化を伴う。第２の内部空間は、打撃子が駆動されるとき、当該打撃子の作動動作に基づいて圧力が変動する。「第２の内部空間」とは、典型的には、打撃子の直線状の動作を案内するシリンダを収容するシリンダ収容空間がこれに該当する。シリンダ収容空間は、打撃子の直線状の動作によってシリンダ内の空気が当該シリンダ収容空間に流入あるいは流出することに基づいて圧力変化を伴う。

本発明における動吸振器は、弾性要素による付勢力が作用した状態で直線運動可能に構成されたウェイトを有する。動吸振器の要素たるウェイトは、少なくとも弾性要素による付勢力が作用すれば足り、さらに減衰要素による減衰力の作用を受ける構成も包含されるものとする。

本発明の特徴として、動吸振器のウェイトは、第１の内部空間から導入される変動圧力と、第２の内部空間から導入される変動圧力によって双方向に駆動される構成としている。動吸振器は、本来的には、外部からの振動入力に基づいてウェイトが駆動され、これによって振動を受動的に抑制する機構である。本発明では、かかる受動的な制振機構である動吸振器につき、そのウェイトを、工具ビット駆動用の運動変換機構および打撃子の作動による変動圧力によって積極的に駆動させる。従って、作業工具に作用する振動の大小によらず、動吸振器を定常的に作動させることが可能となる。このため、例えば作業工具に強い押圧力を作用させながら加工作業を行なう等のように、制振の要請は高いにも拘らず、動吸振器に入力される振動量が小さく、当該動吸振器が十分に作動しないような作業態様においても、十分な制振機能を確保することが可能となる。特に、ウェイトを双方向に積極駆動することによって、打撃子が工具ビットに衝撃力を加える方向に動作する行程と、初期位置に戻る行程との双方について制振作用を奏することが可能となる。

本発明の実施の形態に係る電動式のハンマドリルの外観全体構成を示す一部切断側面図である。 同じくハンマドリルの外観全体構成を示す一部切断平面図である。 同じくハンマドリルの外観全体構成を示す一部切断背面図である。 本体部に対する動吸振器の取付構造を示す平断面図であり、取付ける前の状態が示されている。 同じく本体部に対する動吸振器の取付構造を示す平断面図であり、取付けた状態が示されている 同じく本体部に対する動吸振器の取付構造を示す縦断面図である。 第１筒部から第２筒部が切り離された動吸振器の構成を示す外観図である。 組み立てられた動吸振器を示す外観図である。

符号の説明

１０１ ハンマドリル（作業工具）
１０３ 本体部
１０５ モータハウジング
１０６ バレルハウジング
１０７ クランクハウジング
１０８ ギアハウジング
１０９ ハンドグリップ
１１１ 駆動モータ
１１３ モード切替レバー
１１５ 動吸振器収容空間
１１７ インナハウジング
１１９ ハンマビット（工具ビット）
１３７ ツールホルダ
１５１ 動吸振器
１５１ａ，１５１ｂ 作動室
１５３ 筒体
１５５ ウェイト
１５５ａ 大径部
１５５ｂ 小径部
１５７，１５９ 付勢バネ（弾性要素）
１６１ 第１筒部（第１の筒部）
１６１ａ 係合部
１６３ 第２筒部（第２の筒部）
１６３ａ 係合部
１６４ シール
１６５ 内筒
１６７，１６９ 接続口（取付部）
１６７ａ，１６９ａ 通気孔
１７１，１７３ バネ受け（弾性要素受け部材）
１７１ａ，１７３ａ 傾斜面
１７２ シール
１７５，１７７ ストッパ
１８１ 被接続口（被取付部）
１８１ａ 通気孔
１８１ｂ 嵌合凹部
１８３ 止着部材
１８３ａ 対向プレート
１８３ｂ 係止凹部
１８３ｃ 傾斜部
１８５ クランク室
１８７ シリンダ収容空間
１９１ カバー

Claims (4)

1. 筒体と、前記筒体に当該筒体の軸方向に移動可能に収容されたウェイトと、当該ウェイトを前記筒体との間で連接する弾性要素とを有する動吸振器により、工具ビット駆動時の制振をなす作業工具であって、
   前記動吸振器の筒体は、同軸上に対向状に配置された第１および第２の筒部からなるとともに、当該第１の筒部の外周面および第２の筒部の外周面には、工具本体部に所定の配置間隔で設けられた被取付部に取付け可能な取付部が設けられており、
   前記第１および第２の筒部は、当該第１および第２の筒部の少なくとも周方向への相対移動によって、当該第１の筒部と第２の筒部が相互に連結される連結位置と、当該連結が解除される連結解除位置とに変位可能とされ、前記連結位置では、前記第１の筒部と第２の筒部が軸方向の所定範囲について相対移動を許容され、これによって当該第１の筒部の取付部と第２の筒部の取付部との軸方向の間隔が前記被取付部の配置間隔に対応する間隔に調整可能とされてい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、
   前記第１の筒部と第２の筒部とのそれぞれは、当該両筒部を相互に連結する手段として、当該第１および第２の筒部の少なくとも周方向への相対移動によって相互に係合あるいは離脱される係合部を有し、当該係合部の係合状態では前記弾性要素の弾発力によって当該係合状態が維持されるとともに前記第１および第２の筒部が当該弾性要素の弾発力の作用方向と反対方向の軸方向に相対移動することを許容される構成とした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、
   前記第１の筒部の取付部および第２の筒部の取付部は、当該筒部外周面に径方向に突出状に設けられるとともに当該筒部の内部空間と連通する通気孔を有する接続口によって構成され、前記工具本体部側に設けた被取付部は、前記工具本体部の内部空間と連通する通気孔を有する被接続口によって構成され、
   前記動吸振器は、前記接続口を前記被接続口に嵌合することによって工具本体部に取付けられるとともに、作業工具の駆動時には、前記動吸振器のウェイトが、前記第１の筒部の内部空間あるいは第２の筒部の内部空間の少なくとも一方に導入される前記工具本体部の内部空間の変動圧力を介して駆動される構成としたことを特徴とする作業工具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の作業工具であって、
   前記第１および第２の筒部は、前記弾性要素の弾発力を受けつつ当該第１および第２の筒部に相対的に移動可能とされた弾性要素受部材を有し、各弾性要素受部材は、前記第１および第２の筒部に対する相対的な移動動作を介して前記工具本体部に止着されることを特徴とする作業工具。

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