JP5376194B2 - 往復動工具 - Google Patents

Description

本発明は、往復動工具に関し、特に、振動低減機構を備える往復動工具に関する。

従来からいわゆる動吸振器と呼ばれる振動低減機構を備える電動工具たる往復動工具が提案されている。例えば電動工具は、ハウジングと、ハウジングに対して往復運動可能な先端工具と、ハウジング内にそれぞれ収容されたモータと往復運動変換部と打撃機構部とを備えており、ハウジング後方はハンドルを有し、ハウジング下部は防振室を有している。

防振室内には、先端工具の往復運動方向に平行に指向するガイドバーが設けられており、ガイドバーには第１のウェイトが環装され、第１のウェイトには第２のウェイトが環装され、第２のウェイトには第３のウェイトが環装されている。ガイドバーの軸方向における第１〜第３のウェイトの両端には、スプリングの一端がそれぞれ１つずつ当接している。スプリングの他端は、防振室を画成するハウジングの部分に当接している。

この構成により、先端工具の往復運動による振動により第１〜第３のウェイトがハウジングに対してガイドバーの軸方向において互いに摺動し、当該振動を低減することができるように構成されている。このような構成の往復動工具は、例えば、特開昭５２−１０９６７３号公報（特許文献１）に記載されている。
特開昭５２−１０９６７３号公報

しかし、上述の従来の往復動工具では、第１〜第３のウェイト及びスプリングがそれぞれ独立して設けられているため、振動低減機構の分解、修理及び組立てなどが困難であった。

そこで本発明は、振動低減機構の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させた往復動工具を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、該ハウジング内に配置され出力軸を有するモータと、該出力軸の回転を該出力軸と直交する方向の往復運動に変換し、該ハウジングに対して往復運動可能に支持された工具を往復運動させるための往復運動変換部と、前記ハウジングの先端側に取り付けられ、前記往復運動変換部の往復運動により駆動する先端工具と、該工具の往復運動による該ハウジングの振動に起因して動作する振動低減機構と、を有し、該ハウジングは、該振動低減機構を収容するための収容部を備えるとともに、該収容部を上方から覆うと共に該往復運動変換部を外部から遮断する着脱可能なカバーを有し、該カバーを外すことにより該振動低減機構は該収容部に対して着脱可能であり、該振動低減機構を収容する該収容部は、該往復運動変換部に対し該先端工具とは反対側に設けられ、且つ、該モータの出力軸方向において該モータに対し該振動低減機構と同じ側に設けられ、該振動低減機構は、モジュール化されている往復動工具を提供している。

かかる構成によれば、カバーを外すのみで振動低減機構は収容部に対して着脱可能であるので、振動低減機構の着脱を容易にすることができ、振動低減機構の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。

更にかかる構成によれば、振動低減機構を組部品として取扱うことができ、往復動工具から振動低減機構の着脱が容易となり、振動低減機構の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。

更にかかる構成によれば、クランクカバーのみで、往復運動変換部と振動低減機構とを覆うことができるので、往復動工具の部品点数の減少を図ることができる。

また、該ハウジングは、該往復運動変換部を支持し硬質材からなるクランクケースを有し、該クランクケースの一部は、該収容部を構成することが好ましい。かかる構成によれば、振動低減機構は、硬質材からなるクランクケースの収容部に取付けられるので、振動低減機構を安定して動作させることができる。
また、該ハウジングの後部に設けられたハンドル部を有し、該往復運動変換部は該出力軸よりも該ハウジングの先端側に配置され、該振動低減機構は該出力軸と該ハンドル部との間に配置されていることが好ましい。
また、該出力軸よりも該ハウジングの先端側に配置され該出力軸の回転力を該往復運動変換部に伝達するクランク軸と、該クランク軸よりも該ハウジングの先端側に配置され該出力軸の回転力を該先端工具に伝達する回転伝達軸と、を備え、該振動低減機構は該出力軸と該ハンドル部との間に配置されていることが好ましい。
また、該振動低減機構は、該往復運動の方向に移動可能なウェイト部と、該ウェイト部を支持する支持部と、該ウェイト部を付勢するバネと、を有することが好ましい。

本発明の往復動工具によれば、振動低減機構の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。

本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第１の実施の形態について図１乃至図７に基づき説明する。打撃工具１はより具体的にはハンマドリルであり、図１における左側を打撃工具１の先端側、右側を打撃工具１の後端側として以下説明する。図１に示すように打撃工具１は、互いに接続されたハンドル部１０、モータハウジング２０、及びギヤハウジング３０からなるハウジングを備えている。

ハンドル部１０には、電源ケーブル１１が取付けられると共に、スイッチ機構１２が内蔵されている。スイッチ機構１２には、使用者により操作可能なトリガ１３が機械的に接続されている。電源ケーブル１１は、スイッチ機構を図示せぬ外部電源に接続し、トリガ１３を操作することにより、後述の電動モータ２１と外部電源との接続と断続とを切換えることができるようになっている。また、ハンドル部１０は、使用者が打撃工具１を使用するときに握る握り部１４を有している。

モータハウジング２０は、ハンドル部１０の先端側下部に設けられている。動力源たる電動モータ２１は、モータハウジング２０内に収納されている。電動モータ２１は、その回転駆動力を出力する出力軸２２を備えている。出力軸２２の先端には、ピニオンギヤ２３が設けられており、ギヤハウジング３０内に位置している。また、モータハウジング２０内であって、電動モータ２１の後端側には、電動モータ２１の回転速度を制御するための制御装置２４が配置されている。

図１及び図２に示すようにギヤハウジング３０は、ギヤカバー３１Ａと、クランクケース３１Ｂと、シリンダケース３２と、フード３３Ａと、クランクカバー３３Ｂと、バックカバー３３Ｃとを備えている。ギヤカバー３１Ａは、モータハウジング２０の上方に、クランクケース３１Ｂは、ギヤカバー３１Ａの上方に配置されている。クランクケース３１Ｂの後端は、ハンドル部１０と接続されている。クランクケース３１Ｂは、アルミ製であり、後述の往復運動変換部を支持するクランク支持部３１Ｂ１と、後述の振動低減機構７０を収容する収容部３１Ｂ２とを有している。クランク支持部３１Ｂ１及び収容部３１Ｂ２には、それぞれ第１開口部３１ｃ及び第２開口部３１ｄが形成されている（図２）。また、第１開口部３１ｃを介して、後述の運動変換機構３６及びピストン４３等の部品交換や、それらへのオイルの補給が行われる。シリンダケース３２は、クランクケース３１Ｂの先端側に位置している。

フード３３Ａは、クランクケース３１Ｂの下部及びギヤカバー３１Ａを覆い外郭を構成している。クランクカバー３３Ｂは、クランクケース３１Ｂの上方からクランクケース３１Ｂにボルト３３Ｄ（図７）により着脱可能に取付けられ、後述の往復運動変換部を外部から遮断する外郭部材である。クランクカバー３３Ｂは、樹脂製であり、カバー本体部３３Ｂ１とカバー本体部３３Ｂ１からハンドル１０側へ延びる延設部３３Ｂ２とを備えている。カバー本体３３Ｂ１は第１開口部３１ｃ（往復運動変換部）を覆い、延設部３３Ｂ２は第２開口部３１ｄ（振動低減機構７０）を覆っている。バックカバー３３Ｃは、モータハウジング２０及びクランクケース３１Ｂの後方に取付けられ、バックカバー３３Ｃの下端部はハンドル部１０と接続されている。

ギヤカバー３１Ａ及びクランクケース３１Ｂのクランク支持部３１Ｂ１には、ピニオンギヤ２３の前端側において出力軸２２と平行に延びるクランク軸３４が回転可能に支承されている。クランク軸３４の下端寄りには、ピニオンギヤ２３と噛合する第１ギヤ３５が同軸固定されている。クランク軸３４の上端部には、運動変換機構３６が設けられている。運動変換機構３６は、クランクウェイト３７、クランクピン３８、及びコンロッド３９を有している。クランクウェイト３７は、クランク軸３４の上端に固定されている。クランクピン３８は、クランクウェイト３７の端部に固定されている。コンロッド３９の後端には、クランクピン３８が挿入されている。クランク軸３４及び運動変換機構３６は、往復運動変換部に相当し、往復運動変換部はクランク支持部３１Ｂ１に支持されている。

また、ギヤカバー３１Ａ及びクランクケース３１Ｂのクランク支持部３１Ｂ１には、第１ギヤ３５と同軸的に一体回転可能に設けられたギヤ３５Ａの先端側において、出力軸２２と平行に延びる回転伝達軸５１が回転可能に支承されている。回転伝達軸５１の下端には、ギヤ３５Ａと噛合する第２ギヤ５２が同軸固定されている。回転伝達軸５１の上端には、第１ベベルギヤ５１Ａが同軸固定されている。

クランクケース３１Ｂの前端部内及びシリンダケース３２内には、出力軸２２と直交する方向に延びるシリンダ４０が設けられている。シリンダ４０の中心軸と、出力軸２２の回転軸は、同一平面上に位置している。また、シリンダ４０内には、その内周に摺動可能にピストン４３が設けられている。ピストン４３は、ピストンピン４３Ａを有し、コンロッド３９の先端には、ピストンピン４３Ａが挿入されている。シリンダ４０内の先端側には打撃子４４が、シリンダ４０の内周に摺動可能に設けられている。シリンダ４０内であってピストン４３と打撃子４４との間には空気室４５が画成されている。

また、シリンダケース３２内には、シリンダ４０の外周を覆うように回転シリンダ５０が回転可能に支承されている。また、回転シリンダ５０は、シリンダ４０よりも先端側に延び、その先端部には工具保持部１５が設けられ、先端工具１６が着脱自在に取付けられる。回転シリンダ５０の後端部には、第１ベベルギヤ５１Ａと噛合する第２ベベルギヤ５０Ａが設けられている。回転シリンダ５０の中心軸と出力軸２２の回転軸とは同一平面上に位置している。また、打撃子４４の先端側には、中間子４６が回転シリンダ５０内に前後方向に摺動可能に設けられている。

収容部３１Ｂ２内であって、ハンドル部１０に対向する部分には、振動低減機構７０（動吸振器）が装着されている。振動低減機構７０について、図３〜図７を参照して詳細に説明する。図３は、振動低減機構７０の斜視図であり、図４は、図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った振動低減機構７０の断面図である。振動低減機構７０は、図３〜図５に示すように、ウェイト部７１と、回転軸７２と、支持部７３と、一対の板バネ７４と、挟持部材７７と、板バネ支持部材７９とを主に有している。

回転軸７２は、図４及び図５に示されるように略円柱形状をなし、その軸方向両端は板バネ支持部材７９に固定されている。回転軸７２の軸方向は、先端工具１６の往復運動の方向に垂直の方向、即ち図１の紙面の表面と裏面とを結ぶ方向に指向している。回転軸７２の軸心は打撃工具１の重心位置から離間した位置に配置されている。ウェイト部７１は、回転軸７２の半径方向において回転軸７２から離間している。またウェイト部７１は、後述のようにウェイト部７１が支持部７３と一体で回転軸７２の軸心を中心として揺動しているときに、打撃機構部（ピストン４３、打撃子４４、中間子４６）とハンドル部１０との間の位置であって先端工具１６の往復運動の軌跡の仮想延長線上及びその近傍に位置するように配置されている。ウェイト部７１の下部には、段部７１Ａが設けられている。

支持部７３は、図４及び図５に示されるように、その下端部たる一端部に貫通孔７３ａが形成されており、貫通孔７３ａを回転軸７２が貫通している。支持部７３の上端たる他端はウェイト部７１と一体で接続されている。従って、支持部７３は回転軸７２により、その周りを揺動可能に支承されており、支持部７３が回転軸７２の軸心を中心として揺動することにより、ウェイト部７１は、支持部７３と一体で回転軸７２の軸心を中心として揺動することができる。

図５（ａ）に示すように支持部７３には、延出部７３Ａが設けられ、延出部７３Ａは板バネ支持部材７９に形成された挿通穴７９ａを挿通している。延出部７３Ａは、支持部７３の貫通孔７３ａが形成された部分から、回転軸７２からウェイト部７１へ向かう方向とは反対方向へ延設されている。一方、図５の左右方向（前後方向）において延出部７３Ａに対向する位置には、一対の第１弾性体７５が配置されている。

一対の板バネ７４は、図３及び図５（ａ）に示すように、略平行に配置されている。図６に示すように、板バネ７４は、当接部７４ａと、変形部７４ｂと、付根部７４ｃと、固定部７４ｄとを備えている。当接部７４ａは、ウェイト部７１の段部７１Ａであって略上下方向に指向する側面に当接可能である（図３及び図５（ａ））。変形部７４ｂは、小幅領域７４ｂ１と、小幅領域７４ｂ１よりも固定部７４ｄ側に位置する大幅領域７４ｂ２とを有している。固定部７４ｄには、穴部７４ｅが形成されている。付根部７４ｃ及び固定部７４ｄは、穴部７４ｅ及び挟持部材７７をボルト７８が貫通することにより、挟持部材７７と板バネ支持部材７９との間に挟持される。これにより、付根部７４ｃ及び固定部７４ｄの動きは規制され、付根部７４ｃ及び固定部７４ｄは規制領域として機能する。付根部７４ｃは、挟持部材７７の上端部に対向している。

小幅領域７４ｂ１は、回転軸７２の軸方向（図６の左右方向）の幅に関して、付根部７４ｃよりも小さく構成され、大幅領域７４ｂ２は、回転軸７２の軸方向（図６の左右方向）の幅に関して、付根部７４ｃよりも大きく構成されている。当接部７４ａは、回転軸７２の軸方向（図６の左右方向）の幅に関して、小幅領域７４ｂ１の当接部７４ａ側端部よりも大きく構成されている。また、小幅領域７４ｂ１では、当接部７４ａに向かって徐々にその幅が減少する形状をなしている。また、図６において、当接部７４ａの点Ａから付根部７４ｃの点Ｂまでの距離Ｌ１と、点Ａから大幅領域７４ｂ２の点Ｃまでの距離Ｌ２とは、ほぼ等しく構成されている。なお、大幅領域７４ｂ２において、点Ｃを通る幅が最大幅となっている。

上記のように、振動低減機構７０は、ウェイト部７１及び支持部７３が回転軸７２を介して板バネ支持部材７９に取付けられ、板バネ７４及び挟持部材７７がボルト７８を介して板バネ支持部材７９に取付けられることによりモジュール化されている。モジュール化された振動低減機構７０は、板バネ支持部材７９がボルト８０により収容部３１ｂ２の底部に固定されることにより、収容部３１ｂ２に固定される。また、図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、ボルト３３Ｄを外してクランクカバー３３Ｂを外すことにより、振動低減機構７０は収容部３３Ｂ２に対して着脱可能である。

次に、第１の実施の形態による打撃工具１の動作について説明する。ハンドル部１０を手で把持した状態で、先端工具１６を図示せぬ被削材に押し当てる。次に、トリガ１３を引き、電動モータ２１に電力を供給し回転駆動させる。この回転駆動力は、ピニオンギヤ２３及び第１ギヤ３５を介してクランク軸３４に伝達される。クランク軸３４の回転は、運動変換機構３６（クランクウェイト３７、クランクピン３８、及びコンロッド３９）によって、シリンダ４０内におけるピストン４３の往復運動に変換される。ピストン４３の往復運動により空気室４５中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子４４に打撃力を付与する。打撃子４４が前進して中間子４６の後端に衝突し、中間子４６を介して打撃力が先端工具１６に伝達される。

また、電動モータ２１の回転駆動力は、ピニオンギヤ２３、第１ギヤ３５、クランク軸３４、ギヤ３５Ａ、及び第２ギヤ５２を介して回転伝達軸５１に伝達される。回転伝達軸５１の回転は、第１ベベルギヤ５１Ａ及び第２ベベルギヤ５０Ａを介して回転シリンダ５０に伝達され、回転シリンダ５０は回転する。回転シリンダ５０の回転により、先端工具１６に回転力が付与される。この回転力と上記の打撃力により、図示せぬ先端工具には回転力と打撃力とが付与され、被削材は破砕される。

上記の打撃工具１の動作時には、打撃子４４の往復動に起因するほぼ一定周期の振動が打撃工具１に発生し、クランクケース３１Ｂの収容部３１Ｂ２に伝達される。収容部３１Ｂ２に伝達された振動は、板バネ支持部材７９に伝達され、ウェイト部７１は、支持部７３と共にピストン４３の往復運動方向と同じ方向（前後方向）に揺動する。よって、ウェイト部７１及び支持部７３が揺動することにより、打撃による打撃工具１の振動を効果的に低減することができ、打撃工具１の操作性を向上させることができる。

打撃工具１の作動時の振動低減機構７０の動作について説明する。図５（ｂ）に示すように、打撃による打撃工具１の振動により、ウェイト部７１及び支持部７３が図の左方向（前方向）へ揺動する時、ウェイト部７１に図の左方に位置する一方の板バネ７４の当接部７４ａが当接しながら、ウェイト部７１は一方の板バネ７４の弾性力（付勢力）に逆らって左方向へ揺動する。また、延出部７３Ａは、図の右方に位置する一方の第１弾性体７５の弾性力（付勢力）に逆らって右方向へ揺動する。そして、ウェイト部７１及び支持部７３の傾きが、第１の所定角度となったとき、ウェイト部７１及び支持部７３は、一方の板バネ７４及び一方の第１弾性体７５の弾性力により図の右方向への揺動を開始する。

図５（ｃ）に示すように、ウェイト部７１及び支持部７３が図の右方向（後方向）へ揺動する時、ウェイト部７１に図の右方に位置する他方の板バネ７４の当接部７４ａが当接しながら、ウェイト部７１は他方の板バネ７４の弾性力に逆らって右方向へ揺動する。また、延出部７３Ａは、図の左方に位置する他方の第１弾性体７５の弾性力に逆らって左方向へ揺動する。そして、ウェイト部７１及び支持部７３の傾きが、第１の所定角度となったとき、ウェイト部７１及び支持部７３は、他方の板バネ７４及び他方の第１弾性体７５の弾性力により図の左方向への揺動を開始する。

よって、一対の第１弾性体７５は、ウェイト部７１及び支持部７３が第１の所定角度よりも更に揺動しないように揺動を規制する揺動規制部材として機能する。また、第１の所定角度とは、打撃工具１の通常の使用時において、ウェイト部７１が揺動する範囲の、図５の左右方向における端の位置にウェイト部７１が位置するときの揺動角度をいう。また、一対の板バネ７４、７４は、図５（ａ）に示すような位置関係となる所定位置に、ウェイト部７１及び支持部７３を付勢する。ここで、所定位置とは、打撃工具１が駆動しておらず振動が発生していないときに、一対の板バネ７４、７４によってウェイト部７１が付勢されて配置される位置をいう。

打撃工具１を落とすことにより打撃工具１に強い衝撃が加わった場合や、長期にわたる板バネ７４の使用により板バネ７４の弾性力が弱くなった等の場合に、ウェイト部７１が揺動しすぎることがある。この場合、ウェイト部７１の揺動方向における、収容部３１Ｂ２のウェイト部７１に対向する部分に、ウェイト部７１は当接する。当該当接により、ウェイト部７１の揺動可能な角度の範囲を容易かつ確実に規制することができる。このため、ウェイト部７１が揺動し過ぎて板バネ７４が変形、破損等してしまうことを抑制することができる。

本実施の形態の振動低減機構７０は、ハウジングに固定され先端工具１６の往復運動の方向に垂直に指向する回転軸７２と、回転軸７２から離間して配置されたウェイト部７１と、回転軸７２を中心としてウェイト部７１を揺動可能に支持する支持部７３と、揺動方向においてウェイト部７１をハウジングに対する所定位置に戻すように付勢する板バネ７４とを有する。よって、ウェイト部７１の揺動時に摺動が発生する部分を、ウェイト部７１の揺動支点である支持部７３の部分と回転軸７２とすることができ、ハウジングに対するウェイト部７１の移動に際して生ずる摺動抵抗を小さくすることができる。このため、先端工具１６の往復運動により生ずる打撃工具１の振動でウェイト部７１を十分に揺動させることができ、振動を十分に低減することができる。また、摺動抵抗が小さいため、耐久性をより高めることができる。また、支持部７３の移動量を少なくすることができるため、支持部７３の移動のためのスペースを小さくすることができる。

更に、ウェイト部７１の揺動方向における端部に段部７１Ａを設けて、当該段部７１Ａに板バネ７４の当接部７４ａを当接させるようにしたため、ウェイト部７１の揺動方向における振動低減機構７０の寸法を小さくすることができコンパクト化を図ることができ、打撃工具１の更なる小型化を図ることができる。

また、第１弾性体７５、挟持部材７７、板バネ支持部材７９等により構成される回転軸７２の周辺の部分、即ち、振動低減機構７０の下部の部分の、図５の左右方向における寸法は、図５の左右方向におけるウェイト部７１の揺動範囲内に収まる構成となっている。このため、ウェイト部７１の揺動方向における振動低減機構７０の寸法を小さくすることができコンパクト化を図ることができる。

また、一対の第１弾性体７５は、ウェイト部７１及び支持部７３が揺動したときに延出部７３Ａに付勢力を付与する。よって、一対の第１弾性体７５は、ウェイト部７１が一の方向へ揺動したときに、当該一の方向に対する反対の方向である他の方向へウェイト部７１をはね返す付勢部材として機能することができる。また、当該はね返される位置よりも支持部７３の一端部の部分及び延出部７３Ａが更に揺動してしまうことを防止するための揺動規制部材として機能することができる。

また、付勢手段は、揺動方向におけるウェイト部７１の両端部にそれぞれ１つずつ一端が当接し他端が板バネ支持部材７９に支持された一対の板バネ７４、７４からなるため、スプリングを用いた場合と比較して、付勢手段を含めた振動低減機構７０を収容するためのスペースを大きくせずに済み、打撃工具１の小型化を図ることができる

また、回転軸７２の軸心は打撃工具１の重心位置から離間した位置に配置されているため、先端工具１６の往復運動により生ずる打撃工具１の振動でウェイト部７１をより大きく揺動させることができ、打撃工具１の振動をより効果的に低減することができる。また、振動低減機構７０は打撃機構部とハンドル部１０との間の位置に配置されているため、先端工具１６の往復運動により生ずる打撃工具１の振動を効果的に低減することができる。

また、クランク軸３４は、出力軸２２に関して打撃機構部が配置されている側である打撃工具１の前端側に配置されているため、往復運動変換部とハンドル部１０との間にデッドスペースが生ずる。しかし、このデッドスペースに振動低減機構７０を配置しているので、ハウジング内の空間を有効利用することができる。また、支持部７３が回転軸７２に対して揺動可能に支承されている構成を、支持部７３に貫通孔７３ａを形成し当該貫通孔７３ａに回転軸７２を貫通するようにして容易に実現することができ、組立てを容易とすることができる。また、回転軸７２上で支持部７３が揺動する構成となっているため、ベアリング等の軸受を省略した構成とすることが可能であり、構成をより容易に実現することができる。また、ウェイト部７１は、先端工具１６の往復運動の軌跡の仮想延長線上及びその近傍において揺動するように配置されているため、先端工具１６の往復運動により生ずる打撃工具１の振動をより効果的に低減することができる。

また、板バネ７４の変形時において、当接部７４ａは自由端であるので、大きな応力は発生しない。他方、付根部７４ｃ及び固定部７４ｄは、挟持部材７７及び板バネ支持部材７９に挟持された規制領域であるので、大きな応力が発生する。従って、変形部７４ｂの当接部７４ａ側を小幅領域７４ｂ１とし、変形部７４ｂの付根部７４ｃ側を大幅領域７４ｂ２としているので、必要強度を確保し及び長尺化を防止し、かつバネ定数の小さい板バネ７４を提供することができる。更に、小幅領域７４ｂ１は、当接部７４ａに向かって徐々にその幅が減少する形状をなしているので、板バネ７４の変形時における応力集中を防止することができる。

ウェイト部７１の揺動による板バネ７４の変形時において、挟持部材７７及び板バネ支持部材７９に挟持された付根部７４ｃ付近に最も高い応力がかかる。詳細には、最も動きが規制される部分である付根部７４ｃの中央部付近（点Ｂ付近）が最も応力が高くなる。また、一般的に板バネ７４が変形応力により破損する場合、エッジ部から破損する場合が多い。このため、最も応力が高くなる付根部７４ｃの中央部付近よりも、エッジ部で最も応力が高くなる部分から破損する可能性が高い。一般的に、板バネ７４のような形状の板バネの曲げ変形時の応力分布は、荷重の作用点（当接部７４ａ）からの距離に依存する。よって、板バネ７４のエッジ部で最も応力が高くなる部分は、当接部７４ａ（点Ａ）から付根部７４ｃの中央部（点Ｂ）までの距離（Ｌ１）と等しい部分、即ち付根部７４ｃよりも図において若干上方の大幅領域７４ｂ２付近（点Ｃ）付近となる。なお、付根部７４ｃのエッジ部に相当する部分は、多少図の左右方向に変形可能なため、当該部分にかかる応力は、大幅領域７４ｂ２付近（点Ｃ付近）の応力よりも小さい。本実施の形態の板バネ７４では、エッジ部において最も応力が高くなる部分である大幅領域７４ｂ２付近（点Ｃ付近）を最も幅を大きくしているので、板バネ７４のエッジ部全体にわたって均等な応力分布とすることができる。従って、板バネ７４のエッジ部からの破損を防止することができ、板バネ７４の寿命を向上させることができる。

また、当接部７４ａは、ウェイト部７１と当接し、ウェイト部７１の揺動に伴いウェイト部７１に対して高サイクルで摺動する。そして、本実施の形態における板バネ７４では、当接部７４ａの幅を、小幅領域７４ｂ１の当接部７４ａ側端部よりも大きくしている。従って、当接部７４ａは、ウェイト部７１との摺動時の面圧が低減し、ウェイト部７１及び当接部７４ａの摩耗を抑制することができる。

また、振動低減機構７０は、ウェイト部７１及び支持部７３が回転軸７２を介して板バネ支持部材７９に取付けられ、板バネ７４及び挟持部材７７がボルト７８を介して板バネ支持部材７９に取付けられることによりモジュール化されている。よって、振動低減機構７０を組部品として取扱うことができ、打撃工具１から振動低減機構７０の着脱が容易となり、振動低減機構７０の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。

更に、図７（ａ）〜（ｃ）に示したように、打撃工具１からボルト３３Ｄで固定されたクランクカバー３３Ｂを外すことにより、ボルト８０で打撃工具１に固定された振動低減機構７０を取外すことができる。このように振動低減機構７０の配設部の外郭部材をクランクカバー３３Ｂ一つだけとすることにより、振動低減機構７０の着脱を容易にすることができ、振動低減機構７０の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。また、クランクカバー３３Ｂは、カバー本体部３３Ｂ１により第１開口部３１ｃを覆うと共に延設部３３Ｂ２により第２開口部３１ｄを覆うことができるので、打撃工具１の部品点数の減少を図ることができる。また、振動低減機構７０は、アルミ製のクランクケース３１Ｂの収容部３１Ｂ２に取付けられているので、ウェイト部７１及び支持部７３を安定して揺動させることができる。

次に、本発明の往復動工具を打撃工具に適用した第２の実施の形態について図８に基づき説明する。尚、第１の実施の形態と同一の部材については同一の番号を付し説明を省略し、異なる部分についてのみ説明をする。第２の実施の形態の打撃工具１０１では、振動低減機構７０の配置状態が、第１の実施の形態の打撃工具１の振動低減機構７０の配置状態に対して上下逆に配置されている。よって、収容部３１Ｂ２内において、ウェイト部７１が下方に位置し、板バネ支持部材７９が上方に位置している。そして、振動低減機構７０は、ボルト１８０により収容部３１Ｂ２に対して固定されている。

このような構成によっても、打撃工具１０１からボルト３３Ｄ（図７）で固定されたクランクカバー３３Ｂを外すことにより、ボルト１８０で打撃工具１０１固定された振動低減機構７０を取外すことができる。このように振動低減機構７０の配設部の外郭部材をクランクカバー３３Ｂ一つだけとすることにより、振動低減機構７０の着脱を容易にすることができ、振動低減機構７０の分解、修理及び組立てなどの作業性を向上させることができる。

更に、本実施の形態の構成により、打撃工具１０１の重心位置から離間した位置にウェイト部７１の揺動軸を位置させることができる。このため、打撃工具１０１が振動した際に、振動により当該揺動軸が移動する量を大きくすることができ、振動に反応したウェイト部７１の揺動を大きくすることができる。また、打撃工具１０１の他の効果については、第１の実施の形態の打撃工具１の効果と同様である。

尚、本発明の打撃工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、図９に示すように、第１の実施の形態における振動低減機構７０を、図示せぬ先端工具の軸に対して対称の位置関係で一対設けてもよい。この場合、振動低減機構７０は、ボルト機能を兼ねる回転軸７２により収容部３１Ｂ２の底部に固定される。

また、板バネの形状は、図６に示した板バネ７４ではなく、図１０に示すような板バネ１７４の形状であっても良い。板バネ１７４は、一対の当接部７４ａと、変形部７４ｂと、付根部７４ｃと、固定部７４ｄとを備えている。板バネ１７４の当接部１７４ａ側には、Ｖ字状の切欠きが形成されている。よって、変形部１７４ｂは、一対の小幅領域１７４ｂ１を有する。従って、変形部１７４ｂの当接部１７４ａ側を小幅領域１７４ｂ１としているので、必要強度を確保し及び長尺化を防止し、かつバネ定数の小さい板バネ１７４を提供することができる。また、小幅領域１７４ｂ１は、当接部１７４ａに向かって徐々にその幅が減少する形状をなしているので、板バネ１７４の変形時における応力集中を防止することができる。更に、板バネ１７４の形状によれば、板バネ１７４の理想的応力分布を維持したまま、板バネ１７４の先端側、即ち当接部１７４ａ側の幅を減少させる効果を有し、板バネ３７４の変形時に捩れが作用し難くなることにより、板バネ１７４の更なる寿命向上を図ることができる。

また、上述の本実施の形態では往復動工具を打撃工具たるハンマドリル、ハンマに応用したが、先端工具を往復動させる構成を有する工具について応用が可能である。このような工具としては、例えば、セーバーソー、ジグソー、振動ドリル、インパクト等が挙げられる。

本発明の第１の実施の形態による往復動工具を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具のクランクカバーを外した状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の振動低減機構の斜視図。 図１のＩＶ−ＩＶ線に沿った振動低減機構の断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の振動低減機構の動作を示す図であり、（ａ）はウェイト部が所定位置にある状態を示す断面図、（ｂ）はウェイト部が揺動方向における一方へ揺動した状態を示す断面図、（ｃ）はウェイト部が揺動方向における他方へ揺動した状態を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の振動低減機構の板バネの正面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の振動低減機構の取外し方法を示す後方斜視図であって、（ａ）は往復動工具の分解前の状態を示す図、（ｂ）はクランクカバーが外された状態を示す図、（ｃ）は、振動低減機構を取外した状態を示す図。 本発明の第２の実施の形態による往復動工具を示す断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の変形例を示す部分断面図。 本発明の第１の実施の形態による往復動工具の板バネの変更例を示す正面図。

符号の説明

１、１０１・・・打撃工具 ２０・・・モータハウジング ２１・・・・電動モータ ２２・・・出力軸 ３０・・・ギヤハウジング ３６・・・運動変換機構 ３７・・・クランクウェイト ３８・・・クランクピン ３１Ａ・・・ギヤカバー ３１Ｂ・・・クランクケース ３１Ｂ１・・・クランク支持部 ３１Ｂ２・・・収容部 ３２・・・シリンダケース ３３Ａ・・・フード ３３Ｂ・・・クランクカバー ３３Ｂ１・・・カバー本体部 ３３Ｂ２・・・延設部 ３３Ｃ・・・バックカバー ３６・・・運動変換機構 ３９・・・コンロッド ４４・・・打撃子 ４６・・・中間子 ７０・・・振動低減機構 ７１・・・ウェイト部 ７２・・・回転軸 ７３・・・支持部 ７４、１７４・・・板バネ ７４ａ、１７４ａ・・・当接部 ７４ｂ、１７４ｂ・・・変形部 ７４ｂ１、１７４ｂ１・・・小幅領域 ７４ｂ２・・・大幅領域 ７４ｃ、１７４ｃ・・・付根部 ７４ｄ、１７４ｄ・・・固定部 ７５・・・第１弾性体 ７３Ａ・・・延出部 ７７・・・挟持部材 ７９・・・板バネ支持部材

Claims (5)

1. ハウジングと、
   該ハウジング内に配置され出力軸を有するモータと、
   該出力軸の回転を該出力軸と直交する方向の往復運動に変換し、該ハウジングに対して往復運動可能に支持された工具を往復運動させるための往復運動変換部と、
   該ハウジングの先端側に取り付けられ、前記往復運動変換部の往復運動により駆動する先端工具と、
   該工具の往復運動による該ハウジングの振動に起因して動作する振動低減機構と、を有し、
   該ハウジングは、該振動低減機構を収容するための収容部を備えるとともに、該収容部を上方から覆うと共に該往復運動変換部を外部から遮断する着脱可能なカバーを有し、該カバーを外すことにより該振動低減機構は該収容部に対して着脱可能であり、
   該振動低減機構を収容する該収容部は、該往復運動変換部に対し該先端工具とは反対側に設けられ、且つ、該モータの出力軸方向において該モータに対する該往復運動変換部と同じ側に設けられ、
   該振動低減機構は、モジュール化されていることを特徴とする往復動工具。
2. 該ハウジングは、該往復運動変換部を支持し硬質材からなるクランクケースを有し、該クランクケースの一部は、該収容部を構成することを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
3. 該ハウジングの後部に設けられたハンドル部を有し、
   該往復運動変換部は該出力軸よりも該ハウジングの先端側に配置され、
   該振動低減機構は該出力軸と該ハンドル部との間に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の往復動工具。
4. 該出力軸よりも該ハウジングの先端側に配置され該出力軸の回転力を該往復運動変換部に伝達するクランク軸と、
   該クランク軸よりも該ハウジングの先端側に配置され該出力軸の回転力を該先端工具に伝達する回転伝達軸と、を備え、
   該振動低減機構は該出力軸と該ハンドル部との間に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の往復動工具。
5. 該振動低減機構は、該往復運動の方向に移動可能なウェイト部と、該ウェイト部を支持する支持部と、該ウェイト部を付勢するバネと、を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の往復動工具。
   

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