JP5859249B2 - 打撃工具 - Google Patents

Description

本発明は、ハンマやハンマドリル等のように一定の周期で工具ビットを直線状に駆動する打撃工具の制振技術に関する。

特開２００８−７３８３６号公報（特許文献１）は、回転軸の回転に伴い当該回転軸の長軸方向へと揺動動作されるリング状部材によって工具駆動機構を駆動し、これにより工具ビットに長軸方向の打撃動作を行わせる打撃工具の制振機構を開示している。公報に記載の制振機構は、カウンタウェイトによる制振方式であって、リング状部材と工具駆動機構における筒状ピストン（ピストンシリンダ）との連結部位から見て周方向に概ね１８０度の位相差を置いた部位（逆位相）でカウンタウェイトをリング状部材に接続し、当該リング状部材の揺動動作によってカウンタウェイトを工具ビットの長軸方向に移動動作させ、これにより加工作業時に生ずる工具ビットの長軸方向の振動を抑制する構成としている。

公報に記載のカウンタウェイトを利用した制振機構の場合、リング状部材とカウンタウェイトとの接続構造につき、リング状部材の外周面に径方向に突出する円柱状の突起を設けるとともに、当該円柱状突起をカウンタウェイトに形成された係合孔に遊嵌状に挿入して接続する構成としている。そのため、リング状部材とカウンタウェイトの双方について接続のための設定が必要となる。

特開２００８−７３８３６号公報

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、リング状部材とカウンタウェイトの接続構造に関して合理化された打撃工具を提供することをその目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の好ましい形態によれば、工具本体の先端領域に装着された工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具が構成される。打撃工具は、工具本体に収容されたモータと、工具ビットの長軸方向と平行に配置されてモータにより回転駆動される駆動軸と、駆動軸に相対回転自在に取付けられて当該駆動軸の回転動作に伴い工具ビットの長軸方向に揺動動作を行うリング状部材と、リング状部材における工具ビットの長軸方向と交差する方向の一端部領域と連結されるとともに、リング状部材の揺動動作によって工具ビットの長軸方向に直線動作して当該工具ビットを直線状に駆動する工具駆動機構と、加工作業時に工具本体に生ずる工具ビットの長軸方向の振動を抑制するカウンタウェイトと、を有する。そして、カウンタウェイトは、工具ビットの長軸方向の少なくとも一方向においてリング状部材の外縁部に接触する接続部を有し、当該接続部を介してリング状部材とカウンタウェイトが接続される構成とした。

本発明によれば、リング状部材を揺動動作させ、工具駆動機構を介して工具ビットを直線状に駆動することによって加工作業を遂行する場合において、カウンタウェイトは、リング状部材によって駆動され、工具本体に発生する工具ビット長軸方向の衝撃的な振動を抑制する。
本発明によれば、リング状部材とカウンタウェイトの接続を、カウンタウェイトに設定された接続部により行う構成のため、リング状部材とカウンタウェイトの接続構造が合理化され、構造の簡素化と製作コストの低減を図る上で有効となる。

また、本発明に係る打撃工具によれば、接続部は、カウンタウェイトに形成されるとともに、リング状部材の外縁部に対し工具ビットの長軸方向の両方向に接触する突起によって構成されている。なお、「外縁部に対し両方向に接触する」態様としては、典型的には突起の形状を断面凹状に形成することで具現化できる。
当該構成によって、カウンタウェイトに形成された突起を介してカウンタウェイトとリング状部材が接続される構成のため、リング状部材にはカウンタウェイト接続用としての形状、構造等の設定が一切不要となる。このため、接続構造が簡素化され、製作コストを低減できる。

また、上記課題を解決するために、本発明の好ましい形態によれば、工具本体の先端領域に装着された工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具であって、工具本体に収容されたモータと、工具ビットの長軸方向と平行に配置されてモータにより回転駆動される駆動軸と、駆動軸に相対回転自在に取付けられて当該駆動軸の回転動作に伴い工具ビットの長軸方向に揺動動作を行うリング状部材と、リング状部材における工具ビットの長軸方向と交差する方向の一端部領域と連結されるとともに、リング状部材の揺動動作によって工具ビットの長軸方向に直線動作して当該工具ビットを直線状に駆動する工具駆動機構と、工具ビットの長軸方向に移動可能に設けられ、加工作業時に工具本体に生ずる工具ビットの長軸方向の振動を抑制するカウンタウェイトと、
を有する。カウンタウェイトは、工具ビットの長軸方向の少なくとも一方向においてリング状部材の外縁部に接触する接続部を有し、当該接続部を介してリング状部材とカウンタウェイトが接続されている。
接続部は、カウンタウェイトに形成されるとともに、リング状部材の外縁部に対し工具ビットの長軸方向の一方向において接触する突起と、突起の外縁部に対する接触を常時に維持するように付勢力を付与する付勢部材とを有する。
この場合も、リング状部材にはカウンタウェイト接続用としての形状、構造等の設定が一切不要となるため、接続構造が簡素化され、製作コストを低減できる。また、外縁部に対する突起の接触状態を維持できるため、外縁部と突起が互いにぶつかり合うことによる振動、騒音の発生を回避できる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、カウンタウェイトは、リング状部材と筒状ピストンとの連結部側に回動中心を有する。そしてリング状部材が揺動動作を行う際、当該リング状部材により駆動されて回動中心を支点として工具ビットの長軸方向に円弧運動し、これにより工具ビットの長軸方向の振動を抑制する。
この形態によれば、円弧運動をするカウンタウェイトの回動中心を、リング状部材と筒状ピストンとの連結部側に設定している。このため、回動中心からリング状部材とカウンタウェイトとの接続部までの距離を、カウンタウェイトを筒状ピストンに対して対向状に駆動する構成の従来に比べて短縮できる。これによりカウンタウェイトの振れ幅を大きく取ることが可能となり、その分カウンタウェイトの重量を軽減することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具駆動機構は、リング状部材と連結されて当該リング状部材の揺動動作によって工具ビットの長軸方向に直線動作される筒状ピストンと、筒状ピストンの直線運動による当該筒状ピストン内の圧力変動を介して工具ビットの長軸方向に直線状に運動し、これにより工具ビットを直線状に駆動する打撃子と、を有する。またリング状部材は、筒状ピストンとの連結部に対向する部位から駆動軸の回転方向に所定距離だけ進んだ部位でカウンタウェイトと接続されている。

本発明によれば、リング状部材の揺動動作に伴い筒状ピストンが直線動作し、当該筒状ピストン内の圧力変動を介して打撃子が工具ビットを直線状に駆動することによって所定の加工作業を遂行する場合において、カウンタウェイトは、リング状部材によって工具ビットの長軸方向に移動され、工具本体に発生する工具ビット長軸方向の衝撃的な振動を抑制するように作用する。筒状ピストン内の圧力変動を介して打撃子を駆動する打撃工具の場合、筒状ピストンのボア内壁と打撃子とによって囲まれる空間（空気室）の圧力は、筒状ピストンが工具ビットに最も近接する前の段階で最大となる。そして、衝撃力の発生タイミングとしては、上記の空気室の圧力が最大となるタイミング、打撃子が打撃対象物である工具ビットに衝突（中間子としてのインパクトボルトを介在する構成の場合であれば、インパクトボルトに衝突）するタイミング、工具ビットが被加工材を打撃するタイミング等があり、そのいずれも筒状ピストンが工具ビットに最も接近する前の段階である。

本発明においては、上記の衝撃力の発生タイミングに鑑み、リング状部材とカウンタウェイトとを、リング状部材の筒状ピストンとの連結部との対向部位から駆動軸の回転方向に所定距離だけ進んだ部位で接続する構成としている。これにより工具本体に発生する工具ビット長軸方向の衝撃力の発生タイミングに対応してカウンタウェイトを駆動させることが可能となり、カウンタウェイトを筒状ピストンに対して対向状に駆動させる構成の従来に比べて、カウンタウェイトによる制振効果を向上することができる。

本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、カウンタウェイトの重心位置が、リング状部材に対する工具駆動機構の連結部と駆動軸の回転軸線との間に設定されている。
この形態によれば、カウンタウェイトの重心位置を工具ビットの長軸線に近づけることができるため、リング状部材によってカウンタウェイトが駆動される際、駆動軸の回転軸線と交差する水平軸線回りに生ずる偶力に基づく不要な振動を低減できる。

本発明によれば、リング状部材とカウンタウェイトの接続構造に関して合理化された打撃工具が提供されることとなった。

本発明の第１の実施形態に係るハンマドリルの全体構成を示す断面図である。 揺動リングに対するカウンタウェイトの接続構造を示す部分断面図であり、図１の断面位置から見て周方向に９０度ずれた位置の断面図である。 制振機構部をハンマビット側（前方）から見た図である。 筒状ピストンがハンマビット側（上死点）に移動された状態を示す断面図である。 筒状ピストンがハンマビット側に移動されたときのカウンタウェイトの位置を示す外観図である。 筒状ピストンがハンマビット側とハンドグリップ側（下死点）との間の中間領域に移動された状態を示す断面図である。 筒状ピストンが中間領域に移動されたときのカウンタウェイトの位置を示す外観図である。 筒状ピストンがハンドグリップ側に移動された状態を示す断面図である。 筒状ピストンがハンドグリップ側に移動されたときのカウンタウェイトの位置を示す外観図である。 揺動リングに対するカウンタウェイトの接続構造に関する第２の実施形態を説明する断面図である。

（本発明の第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態につき、図１〜図９を参照しつつ詳細に説明する。本発明の実施の形態では、打撃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に示すように、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を主体として構成される。本体部１０３の先端領域には、ハンマビット１１９が筒状のツールホルダ１３７を介して着脱自在に取付けられる。ハンマビット１１９は、ツールホルダ１３７に対し軸方向には相対移動可能とされ、周方向には一体回転するように装着される。本体部１０３の先端領域の反対側には、作業者が握るハンドグリップ１０９が連接されている。本体部１０３は、本発明における「工具本体」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。なお、説明の便宜上、ハンマビット１１９側を前、ハンドグリップ１０９側を後という。

本体部１０３は、駆動モータ１１１を収容したモータハウジング１０５と、運動変換機構１１３、打撃要素１１５及び動力伝達機構１１７を収容したギアハウジング１０７とを主体として構成される。駆動モータ１１１は、本発明における「モータ」に対応する。駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構１１３によって直線動作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。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。駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に配置されたトリガ１０９ａの引き操作によって通電駆動される。

運動変換機構１１３は、駆動モータ１１１により鉛直面内にて回転駆動される駆動ギア１２１、当該駆動ギア１２１に噛み合い係合する被動ギア１２３、当該被動ギア１２３とともに中間軸１２５を介して一体回転する回転体１２７、回転体１２７の回転によってハンマビット１１９の長軸方向に揺動される略環状の揺動リング１２９、及び揺動リング１２９の揺動によって直線状に往復移動される有底筒状の筒状ピストン１３０を主体として構成される。中間軸１２５は、本発明における「駆動軸」に対応し、揺動リング１２９は、本発明における「リング状部材」に対応する。

中間軸１２５はハンマビット１１９の長軸方向と平行（水平）に配置され、長軸方向の両端部において前後の軸受１２５ａ，１２５ｂによって回転自在に支持される。中間軸１２５に取り付けられた回転体１２７は、その外周面が中間軸１２５の軸線に対し所定の傾斜角度で傾斜状に形成されている。揺動リング１２９は、回転体１２７の傾斜外周面に軸受１２６を介して相対回転可能に嵌合支持され、当該回転体１２７の回転動作に伴ってハンマビット１１９の長軸方向に揺動される。なお、揺動リング１２９が揺動する場合において、中間軸１２５の軸線を中心とする揺動リング１２９の同一円周上における任意の点の揺動量は互いに等しい。中間軸１２５と一体回転する回転体１２７、及び当該回転体１２７に軸受１２６を介して相対回転自在に支持される揺動リング１２９によって揺動機構が構成される。

揺動リング１２９の上端部領域には、円柱状の揺動ロッド１２８が径方向に突設されており、当該揺動ロッド１２８が筒状ピストン１３０の後端部に設けた連結軸１２４に対して径方向に遊嵌状に挿通されている。これにより揺動リング１２９は、揺動ロッド１２８及び連結軸１２４を介して筒状ピストン１３０と連結された構成とされる。なお、連結軸１２４は、ハンマビット１１９の長軸線と交差する水平軸線周りに回動自在に取付けられている。筒状ピストン１３０は、ツールホルダ１３７のうちの後方筒部内に摺動自在に配置され、揺動リング１２９の揺動動作（ハンマビット１１９の長軸方向成分）に連動してツールホルダ１３７のボア内壁に沿った直線動作を行う。揺動ロッド１２８が最も前方（ハンマビット側）へ傾斜されたとき、筒状ピストン１３０が前端に位置し、揺動リング１２９が最も後方（ハンドグリップ側）へ傾動されたとき、筒状ピストン１３０が後端に位置する。以下の説明では、筒状ピストン１３０の前端位置を上死点といい、後端位置を下死点という。

打撃要素１１５は、筒状ピストン１３０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の内の前方筒部内に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ１４３の動作エネルギ（打撃力）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。ストライカ１４３は、筒状ピストン１３０の摺動動作に伴う当該筒状ピストン１３０の空気室１３０ａの圧力変動（空気バネ）を介して駆動され、筒状のツールホルダ１３７内に摺動自在に配置されたインパクトボルト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。筒状ピストン１３０及びストライカ１４３によって本発明における「工具駆動機構」が構成される。筒状ピストン１３０は、本発明における「筒状ピストン」に対応し、ストライカ１４３は、本発明における「打撃子」に対応する。

動力伝達機構１１７は、中間軸１２５上において、揺動リング１２９を挟んで被動ギア１２３の反対側に配置された第１伝達ギア１３１と、当該第１伝達ギア１３１に噛み合い係合してハンマビット１１９の長軸方向周りを回転される第２伝達ギア１３３と、当該第２伝達ギア１３３と共に同軸でハンマビット１１９の長軸方向周りを回転される最終軸としてのツールホルダ１３７を主体として構成される。そして、駆動モータ１１１によって回転駆動される中間軸１２５の回転出力は、第１伝達ギア１３１から第２伝達ギア１３３を経てツールホルダ１３７に保持されたハンマビット１１９へと伝達される。なお、ツールホルダ１３７は、略円筒状の筒状部材であり、ギアハウジング１０７によってハンマビット１１９の長軸周りに回転自在に保持されるとともに、ハンマビット１１９の軸部及びインパクトボルト１４５を収容保持する前方筒部と、当該前方筒部から後方へ一体に延在して筒状ピストン１３０を摺動自在に収容保持する後方筒部とを備えている。

上記のように構成されるハンマドリル１０１において、使用者によるトリガ１０９ａの引き操作によって駆動モータ１１１が通電駆動され、中間軸１２５と共に回転体１２７が回転駆動されると、揺動リング１２９がハンマビット１１９の長軸方向に揺動され、これにより筒状ピストン１３０がツールホルダ１３７内を直線状に摺動動作される。そして当該筒状ピストン１３０の揺動動作による空気室１３０ａ内の空気の圧力変動によりストライカ１４３が筒状ピストン１３０内を直線運動する。ストライカ１４３は、インパクトボルト１４５に衝突することで、その運動エネルギをハンマビット１１９に伝達する。

一方、中間軸１２５とともに第１伝達ギア１３１が回転されると、第１伝達ギア１３１に噛み合い係合される第２伝達ギア１３３を介してツールホルダ１３７が鉛直面内にて回転され、更に当該ツールホルダ１３７にて保持されるハンマビット１１９が一体状に回転される。かくして、ハンマビット１１９が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（コンクリート）に穴開け作業を遂行する。

次にハンマドリル１０１の加工作業時において、ハンマビット１１９の長軸方向に発生する衝撃的かつ周期的な振動を抑制するべく設けられる制振機構につき、図２〜図９を参照しつつ説明する。本実施の形態に係る制振機構は、揺動リング１２９によって駆動されるカウンタウェイト１５１を主体にして構成される。カウンタウェイト１５１は、本発明における「カウンタウェイト」に対応する。

カウンタウェイト１５１は、略帯状の金属板を加工することで形成されており、図３に示すように、ハンマドリル１０１の前方あるいは後方から見て、上方が開口された略Ｕ字形の部材として備えられている。カウンタウェイト１５１は、揺動リング１２９の概ね下半周領域を囲むように当該揺動リング１２９の外側に配置される半環状部（Ｕ形の底部側）１５１ａと、当該半環状部１５１ａに連接して上方に向って互いに平行に延在される左右の細長いアーム部１５１ｂとを有する。左右のアーム部１５１ｂは、ハンマビット１１９の長軸線を横切って更に上方位置へと延在され、その延在端部がハンマビット１１９の長軸方向と交差する水平方向（左右方向）に延在する支軸１５３により回動自在に支持されている。これにより、カウンタウェイト１５１は、支軸１５３を支点にして前後方向であるハンマビット１１９の長軸方向に接線方向成分を含む円弧運動を行う構成とされる。以下、この円弧運動については、単にハンマビット１１９の長軸方向に円弧運動を行うという。なお、支軸１５３はギアハウジング１０７内に配置されたインナハウジング１０７ａ（図１参照）に取付けられている。

また、カウンタウェイト１５１には、左右のアーム部１５１ｂにおける延在方向略中央部に重量を稼ぐための重量集中部１５５が設けられている。重量集中部１５５を設けることで、制振に必要とされる重量を確保するとともに、カウンタウェイト１５１の重心位置がハンマビット１１９の長軸線に近づくように調整することが可能となる。

カウンタウェイト１５１は、凹状係合部１５７を有し、揺動リング１２９の筒状ピストン１３０に対する連結部（揺動ロッド１２８と連結軸１２４で構成）との対向位置から中間軸１２５及び回転体１２７の回転方向（図３において反時計回り）に更に所定角度「例えば、約９０度」進んだ位置（揺動リング１２９の筒状ピストン１３０に対する連結部から見て約２７０度進んだ位置）において、揺動リング１２９と凹状係合部１５７を介して接続される。凹状係合部１５７は、本発明における「接続部」に対応する。

図３において、揺動リング１２９を揺動ロッド１２８の軸線を挟んで左右に区分した場合、揺動リング１２９の揺動ロッド１２８が前方から後方へ揺動するとき、揺動リング１２９の右側領域が前方へ揺動し、左側領域が後方へ揺動する。逆に揺動ロッド１２８が後方から前方へ揺動するときには、揺動リング１２９の右側領域が後方へ揺動し、左側領域が前方へ揺動する。そこで、本実施の形態では、揺動リング１２９の右側領域に対してカウンタウェイト１５１を接続する構成としている。

すなわち、本実施の形態では、筒状ピストン１３０が下死点（後端位置）から上死点（前端位置）に向かう移動途中の中間領域に位置したときに、カウンタウェイト１５１がハンマビット長軸方向の最も後端側に移動され、筒状ピストン１３０が上死点から下死点に向かう移動途中の中間領域に位置したときに、カウンタウェイト１５１がハンマビット長軸方向の最も前端側に移動されるように、カウンタウェイト１５１と揺動リング１２９が接続されている。なお、筒状ピストン１３０が下死点及び上死点に達したときには、カウンタウェイト１５１は、ハンマビット長軸方向の概ね中間位置に位置する。

図４には、筒状ピストン１３０が上死点に移動された状態が示され、図６には、筒状ピストン１３０が下死点と上死点との中間領域に移動された状態が示され、図８には、筒状ピストン１３０が下死点に移動された状態が示される。そして、カウンタウェイト１５１と揺動リング１２９とを上記のように接続したことで、筒状ピストン１３０が上死点又は下死点に置かれたときには、カウンタウェイト１５１は、ハンマビット長軸方向の中間位置に置かれ（図５及び図９参照）、筒状ピストン１３０が上死点と下死点との中間領域に移動されたときには、カウンタウェイト１５１は、ハンマビット長軸方向の前端（図７参照）又は後端（便宜上図示を省略する）に置かれる。

また、本実施の形態に係るカウンタウェイト１５１は、前述したように、板金加工によって形成されている。従って、凹状係合部１５７は、金属板を板金加工してカウンタウェイト１５１を形成する際に、図２に示すように、半環状部１５１ａと一方のアーム部１５１ｂとの連接部位に、曲げ加工によって形成された断面略Ｃ形の接続部として備えられる。凹状係合部１５７は、互いに対向する前後の平板状部１５７ａ，１５７ｂが半環状部１５１ａの中心部側に向かって平行に突出されており、揺動リング１２９の外縁部１２９ａに対して径方向外側から被さるように嵌合され、当該外縁部１２９ａに対しハンマビット１１９の長軸方向の両方向において接触する。そして、揺動リング１２９が揺動動作されたとき、外縁部１２９ａの前側又は後側の側面で押圧され、揺動リング１２９の揺動動作をカウンタウェイト１５１に伝達する。すなわち、カウンタウェイト１５１は、揺動リング１２９の揺動動作（ハンマビット１１９の長軸方向成分）によって凹状係合部１５７を介して連動される。前後の平板状部１５７ａ，１５７ｂが、本発明における「両方向において接触する突起」に対応する。

ハンマドリル１０１による加工作業時において、ハンマビット１１９の長軸方向に発生する衝撃的かつ周期的な振動に対し、カウンタウェイト１５１が制振機能を奏する。すなわち、被加工材にハンマビット１１９を押し付けた状態で、駆動モータ１１１が通電駆動され、中間軸１２５と共に回転体１２７が一回転すると、揺動リング１２９がハンマビット１１９の長軸方向に一回の揺動動作を行い、ハンマビット１１９による一回の打撃動作が遂行される。このとき、カウンタウェイト１５１は、支軸１５３を回動支点にしてハンマビット１１９の長軸方向に円弧運動を行うことにより、ハンマドリル１０１の本体部１０３に発生するハンマビット長軸方向の振動を抑制する。

筒状ピストン１３０の空気室１３０ａの圧力変動によってストライカ１４３を駆動するハンマドリル１０１の場合、空気室１３０ａの圧力は、筒状ピストン１３０が下死点と上死点間の中間領域へと移動した段階で最大圧縮状態となり、その後ストライカ１４３は、空気室１３０ａの圧力によって前方へと移動され、インパクトボルト１４５を介してハンマビット１１９に打撃力を加え、更にはハンマビット１１９が被加工材に打撃作用を加える。従って、ハンマドリル１０１に衝撃力が発生するタイミングとしては、上記の空気室１３０ａの圧力が最大となるタイミング、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に衝突するタイミング、ハンマビット１１９が被加工材を打撃するタイミング等が考えられる。これらいずれの場合も、本体部１０３にハンマビット長軸方向の衝撃力が発生する衝撃力の発生タイミングは、筒状ピストン１３０が上死点に到達する前の段階である。

そこで、本実施の形態においては、カウンタウェイト１５１につき、揺動リング１２９と筒状ピストン１３０の連結部から見て、当該連結部との対向位置から回転体１２７の回転方向に更に所定角度（約９０度）進んだ位置で揺動リング１２９と接続する構成としたことにより、上記の衝撃力の発生タイミングに対応した形態でカウンタウェイト１５１を駆動させることが可能となる。これにより、空気室１３０ａの圧力が最大となるときの衝撃力、及びストライカ１４３がインパクトボルト１４５に衝突するときの衝撃力に対してカウンタウェイト１５１の動きを効率良く対応させることができる。すなわち、本実施の形態によれば、筒状ピストン１３０の直線動作に対してカウンタウェイト１５１を対向状に駆動させる構成の従来に比べて、ハンマドリル１０１に発生するハンマビット長軸方向の振動をより効率的に抑制することができる。

また、本実施の形態では、カウンタウェイト１５１に凹状係合部１５７を設け、当該凹状係合部１５７を揺動リング１２９の外縁部１２９ａに対して径方向外側から被さるように係合させることにより、カウンタウェイト１５１と揺動リング１２９とを接続する構成としている。従って、揺動リング１２９には、カウンタウェイト１５１を接続するための形状、構造等の設定が一切不要となるため、接続構造が簡素化され、製作コストを低減できる。

また、本実施の形態は、カウンタウェイト１５１を板金加工によって形成している。このため、カウンタウェイト１５１を板金加工する際に、凹状係合部１５７を同時に折り曲げ加工によって形成することができ、より一層のコスト低減が可能となる。

また、本実施の形態によれば、カウンタウェイト１５１は、揺動リング１２９と筒状ピストン１３０との連結部側に設けた支軸１５３を回動支点としてハンマビット１１９の長軸方向に円弧運動するように構成している。従って、揺動リング１２９とカウンタウェイト１５１との凹状係合部１５７による接続部から支軸１５３までの距離を、カウンタウェイト１５１を筒状ピストン１３０に対して対向状に駆動する構成の従来に比べて短縮できる。このため、カウンタウェイト１５１の円弧運動の振れ幅を大きく取ることが可能となり、その分カウンタウェイト１５１の重量を軽減することができる。

また、本実施の形態によれば、カウンタウェイト１５１の左右のアーム部１５１ｂに重量集中部１５５を設けている。このため、重量集中部１５５の容量を調整することで制振に必要とされる重量を容易に確保できる。また、重量集中部１５５のアーム部１５１ｂに対する設定位置を調整することで、カウンタウェイト１５１の重心位置をハンマビット１１９の長軸線に近づけることが可能となり、その結果、カウンタウェイト１５１が支軸１５３を支点に円弧運動を行う際、中間軸１２５の回転軸線と交差する水平軸線回りに生ずる偶力に基づく不要な振動を低減できる。

（本発明の第２の実施形態）
次に本発明の第２の実施形態につき、図１０を参照しつつ説明する。この実施形態は、揺動リング１２９に対するカウンタウェイト１５１の接続構造に関する変形例であり、当該接続構造以外については、前述した第１の実施形態と同様に構成される。従って、接続構造以外の構成については、図示及び説明を省略する。この実施形態は、揺動リング１２９にカウンタウェイト１５１を接続するための接続部につき、カウンタウェイト１５１に一体に設けた突片１６１と、当該突片１６１を揺動リング１２９の外縁部１２９ａに押圧接触させる付勢バネ１６３によって構成している。

突片１６１は、カウンタウェイト１５１の半環状部１５１ａと一方のアーム部１５１ｂとの連接領域に曲げ加工によって形成され平板状部材として備えられ、半環状部１５１ａの中心部側に向かって突出されるとともに、その側面が揺動リング１２９における外縁部１２９ａの一方の側面（後側面）に対向されている。突片１６１は、本発明における「一方向において接触する突起」に対応する。付勢バネ１６３は、突片１６１と当該突片１６１に対して対向する固定部材との間に介在状に配置される。本実施の形態においては、固定部材として、中間軸１２５を支持する前後の軸受１２５ａ，１２５ｂのうちの後側の軸受１２５ｂを収容する軸受カバー１６５を利用している。すなわち、付勢バネ１６３は、軸受カバー１６５に形成された円形の凹部１６５ａによって保持されるとともに、凹部１６５ａから突出する端部で突片１６１の後側面を弾発状に加圧することで当該突片１６１を揺動リング１２９の外縁部１２９ａの後側面に接触させ、当該接触状態を維持する。付勢バネ１６３は、本発明における「付勢部材」に対応する。

本実施の形態は、上記のように構成されている。従って、揺動リング１２９が揺動動作された場合、突片１６１が揺動リング１２９の外縁部１２９ａに対して接触状態を維持しつつ外縁部１２９ａに追従して移動する。すなわち、揺動リング１２９の突片１６１との接触箇所が後方へ移動するときは、当該接触箇所で押されて後方へ移動し、揺動リング１２９の突片１６１との接触箇所が前方へ移動するときは、付勢バネ１６３の付勢力で押されて前方へ移動することになる。これによりカウンタウェイト１５１は、前述した第１の実施形態の場合と同様、揺動リング１２９の揺動動作に関連して支軸１５３を中心とする円弧運動を行い、ハンマドリル１０１に発生するハンマビット長軸方向の振動を抑制することができる。

この場合、本実施の形態によれば、付勢バネ１６３の付勢力によって突片１６１を揺動リング１２９の外縁部１２９ａに対して常時に接触させた状態に維持することが可能なため、当該突片１６１と外縁部１２９ａが互いにぶつかり合うことによる振動、騒音の発生を回避することができる。

また、本実施の形態によれば、カウンタウェイト１５１に突片１６１を設け、当該突片１６１の揺動リング１２９の外縁部１２９ａに対する接触状態を付勢バネ１６３により維持することでカウンタウェイト１５１と揺動リング１２９とを接続する構成としている。従って、揺動リング１２９には、カウンタウェイト１５１を接続するための形状、構造等の設定が一切不要となるため、接続構造が簡素化され、製作コストを低減できる。また、突片１６１については、カウンタウェイト１５１を板金加工する際に、折り曲げ加工によって形成することができるため、より一層のコスト低減が可能となる。

なお、上述した実施形態では、揺動リング１２９に対するカウンタウェイト１５１の接続につき、揺動リング１２９と筒状ピストン１３０の連結部から見て、当該連結部との対向位置から回転体１２７の回転方向に所定角度進んだ位置で接続するとしたが、接続位置については特に限定するものではない。例えば、揺動リング１２９と筒状ピストン１３０の連結部との対向部位に接続し、筒状ピストン１３０の直線動作に対してカウンタウェイト１５１を逆位相で駆動するように設定しても構わない。

また、カウンタウェイト１５１は、ハンマビット１１９の長軸方向の円弧運動に限らず、直線運動するように構成しても構わないし、板金加工以外の、焼結、鍛造、鋳造等の方法で製作しても構わない。また、凹状係合部１５７及び突片１６１をカウンタウェイト１５１に一体に形成するとしたが、別体で形成した上でカウンタウェイト１５１に取付けるようにしてもよい。

また、第２の実施形態において、付勢バネ１６３をゴムに変更しても構わないし、付勢バネ１６３を保持する固定部材は、軸受カバー１６５に変えてギアハウジング１０７の一部に設定しても構わない。また、突片１６１を揺動リング１２９の外縁部１２９ａの前面に接触させて付勢バネ１６３で押付けるように構成してもよい。

また、上述した実施形態は、打撃工具として、電動式のハンマドリル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、ハンマビット１１９が長軸方向の打撃運動のみを行う電動ハンマに適用可能である。

１０１ ハンマドリル（打撃工具）
１０３ 本体部（工具本体）
１０５ モータハウジング
１０７ ギアハウジング
１０７ａ インナハウジング
１０９ ハンドグリップ
１０９ａ トリガ
１１１ 駆動モータ（モータ）
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（工具ビット）
１２１ 駆動ギア
１２３ 被動ギア
１２４ 連結軸
１２５ 中間軸（駆動軸）
１２５ａ，１２５ｂ 軸受
１２６ 軸受
１２７ 回転体
１２８ 揺動ロッド
１２９ 揺動リング（リング状部材）
１３０ 筒状ピストン（工具駆動機構）
１３０ａ 空気室
１３１ 第１伝達ギア
１３３ 第２伝達ギア
１３７ ツールホルダ
１４３ ストライカ（工具駆動機構、打撃子）
１４５ インパクトボルト
１５１ カウンタウェイト
１５１ａ 半環状部
１５１ｂ アーム部
１５３ 支軸
１５５ 重量集中部
１５７ 凹状係合部（接続部）
１５７ａ，１５７ｂ 前後の平板状部（突起）
１６１ 突片（接続部、突起）
１６３ 付勢バネ（接続部、付勢部材）
１６５ 軸受カバー
１６５ａ 凹部

Claims (5)

1. 工具本体の先端領域に装着された工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具であって、
   前記工具本体に収容されたモータと、
   前記工具ビットの長軸方向と平行に配置されて前記モータにより回転駆動される駆動軸と、
   前記駆動軸に相対回転自在に取付けられて当該駆動軸の回転動作に伴い前記工具ビットの長軸方向に揺動動作を行うリング状部材と、
   前記リング状部材における前記工具ビットの長軸方向と交差する方向の一端部領域と連結されるとともに、前記リング状部材の揺動動作によって前記工具ビットの長軸方向に直線動作して当該工具ビットを直線状に駆動する工具駆動機構と、
   前記工具ビットの長軸方向に移動可能に設けられ、前記加工作業時に前記工具本体に生ずる前記工具ビットの長軸方向の振動を抑制するカウンタウェイトと、
   を有し、
   前記カウンタウェイトは、前記工具ビットの長軸方向の少なくとも一方向において前記リング状部材の外縁部に接触する接続部を有し、当該接続部を介して前記リング状部材と前記カウンタウェイトが接続されており、
   前記接続部は、前記カウンタウェイトに形成されるとともに、前記リング状部材の外縁部に対し前記工具ビットの長軸方向の両方向において接触する突起によって構成されていることを特徴とする打撃工具。
2. 工具本体の先端領域に装着された工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定の加工作業を行う打撃工具であって、
   前記工具本体に収容されたモータと、
   前記工具ビットの長軸方向と平行に配置されて前記モータにより回転駆動される駆動軸と、
   前記駆動軸に相対回転自在に取付けられて当該駆動軸の回転動作に伴い前記工具ビットの長軸方向に揺動動作を行うリング状部材と、
   前記リング状部材における前記工具ビットの長軸方向と交差する方向の一端部領域と連結されるとともに、前記リング状部材の揺動動作によって前記工具ビットの長軸方向に直線動作して当該工具ビットを直線状に駆動する工具駆動機構と、
   前記工具ビットの長軸方向に移動可能に設けられ、前記加工作業時に前記工具本体に生ずる前記工具ビットの長軸方向の振動を抑制するカウンタウェイトと、
   を有し、
   前記カウンタウェイトは、前記工具ビットの長軸方向の少なくとも一方向において前記リング状部材の外縁部に接触する接続部を有し、当該接続部を介して前記リング状部材と前記カウンタウェイトが接続されており、
   前記接続部は、前記カウンタウェイトに形成されるとともに、前記リング状部材の外縁部に対し前記工具ビットの長軸方向の一方向において接触する突起と、前記突起の前記外縁部に対する接触を常時に維持するように付勢力を付与する付勢部材とを有することを特徴とする打撃工具。
3. 請求項１または２に記載の打撃工具であって、
   前記カウンタウェイトは、前記リング状部材と前記筒状ピストンとの連結部側に回動中心を有し、前記リング状部材が揺動動作を行う際、当該リング状部材により駆動されて前記回動中心を支点として前記工具ビットの長軸方向に円弧運動し、これにより前記工具ビットの長軸方向の振動を抑制することを特徴とする打撃工具。
4. 請求項１〜３のいずれかに記載の打撃工具であって、
   前記工具駆動機構は、前記リング状部材の揺動動作によって前記工具ビットの長軸方向に直線動作される筒状ピストンと、前記筒状ピストンの直線運動による当該筒状ピストン内の圧力変動を介して前記工具ビットの長軸方向に直線状に運動し、これにより前記工具ビットを直線状に駆動する打撃子と、を有し、
   前記リング状部材は、前記リング状部材と前記筒状ピストンとの連結部である前記一端部領域との対向部位から前記駆動軸の回転方向に所定距離だけ進んだ部位で前記カウンタウェイトと接続されていることを特徴とする打撃工具。
5. 請求項１〜４のいずれかに記載の打撃工具であって、
   前記カウンタウェイトの重心位置が、前記リング状部材に対する前記工具駆動機構の連結部と前記駆動軸の回転軸線との間に設定されていることを特徴とする打撃工具。

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