JP6939137B2 - 動力作業機 - Google Patents

Description

本発明は動力作業機に関する。

従来から、モータの駆動によって先端工具を回転させることで被加工材（例えば、コンクリート、鉄鋼、木材等）に穿孔穴を形成したり、先端工具に打撃力を加えることによって破砕したりする動力作業機が広く知られている。このような動力作業機の一例としては、動作モードとして、先端工具に打撃力を加えつつ先端工具を回転させる回転・打撃モード、先端工具を回転させるのみの回転モード及び先端工具に打撃力を加えるのみの打撃モードに切替可能なハンマドリルが知られている（特許文献１参照）。

このような動力作業機において、作業時に先端工具が被加工材の固い箇所に引っ掛かり先端工具がロックしてしまう場合があり、ハウジングが先端工具の駆動によって大きく振り回されるキックバックが生じ、作業性が悪くなってしまう可能性があった。

上記キックバックに対処するために、ハウジングに加速度センサが設けられる動力作業機が考えられる。当該動力作業機においては、ハウジングが大きく振り回されハウジングに先端工具の駆動方向の加速度が生じた場合に、加速度センサが当該加速度を検知しモータの回転を停止する制御が行われている。また一般に、作業者が把持するハンドルは、打撃機構が収容されているギヤハウジングに比べて、先端工具の軸方向における振動が少ない。このため、先端工具の回転方向におけるハウジングの加速度を適切に検知するために、ハンドル内に加速度センサが設けられている。

特開２０１７−１３１７３号公報

上記構成において、先端工具の回転方向におけるハウジングの加速度を適切に検知するためには、加速度センサと先端工具の軸心との間の距離は長い方が有利である。一方で、上述のように、ハンドル内に加速度センサを設ける必要があったため、ハンドルの形状によっては加速度センサを先端工具の軸心に近い位置に配置せざるを得なかった。

そこで本発明は、加速度センサの配置の自由度を増し、ハウジングに生じる先端工具の回転方向における加速度を適切に検知可能な動力作業機を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を駆動させることが可能な動力伝達部と、前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、を備え、前記センサ部は、前記センサ部の前記第１方向のハウジングに対する移動許容量が前記センサ部の前記第１方向に交差する第２方向のハウジングに対する移動許容量よりも大きくなるように前記ハウジングに支持されていることを特徴とする動力作業機を提供している。

上記構成の動力作業機によれば、先端工具の駆動方向に交差する方向におけるハウジングに対するセンサ部の移動許容量が先端工具の駆動方向（前後方向）におけるセンサ部の移動許容量よりも小さくなるように構成されているため、先端工具の駆動方向の振動を検知してしまうことを抑制しつつ適切に先端工具の駆動方向に交差する方向におけるハウジングの加速度を検知することが可能となる。

上記構成において、前記動力伝達部は、前記回転軸の回転方向を伝達し前記先端工具を前記第１方向に延びる軸線を中心に回転方向に回転させることが可能、かつ、前記回転軸の回転運動を往復動に変換し前記先端工具を第１方向に往復動させることが可能であり、前記第２方向は前記回転方向であることが好ましい。

このような構成によれば、先端工具の往復動方向の振動を検知してしまうことを抑制しつつ適切に先端工具の回転方向におけるハウジングの加速度を検知することが可能となる。

上記構成において、前記センサ部は、緩衝部材を介して前記ハウジングに支持されていることが好ましい。

このような構成によれば、第１方向に緩衝部材を設けることによって、先端工具の軸方向の振動が加速度センサに伝達されてしまうことを容易に抑制することが可能となる。また、センサ部をハンドルに設ける必要がなく、センサ部の配置の自由度が増し、センサ部を先端工具の軸心から遠い位置に配置することが可能となる。

前記センサ部は、前記回転方向において、前記ハウジングに直接支持されていることが好ましい。

このような構成によれば、センサ部がハウジングに直接支持されているため、適切にハウジングの回転方向の加速度を検知することが可能となる。

また、前記ハウジングは、前記センサ部を支持するセンサ部支持部を有し、前記センサ部支持部は、前記緩衝部材よりも大きいバネ定数を有する支持部材を有し、前記センサ部は、前記回転方向において、前記支持部材によって支持されていることが好ましい。

このような構成によれば、ハウジングが緩衝部材よりも大きいバネ定数を有する支持部材を有しているため、適切にハウジングの回転方向の加速度を検知することが可能となる。

また、前記出力部は、前記先端工具を着脱可能な先端工具装着部を有し、前記ハウジングは、前記動力伝達部を収容するギヤハウジングと、前記ギヤハウジングに関して前記先端工具装着部とは反対側に位置し、作業者によって把持されるハンドル部と、をさらに備え、前記センサ部と前記軸線との距離は、前記ハンドル部の前記軸線から最も遠い端部と前記軸線との距離よりも長いことが好ましい。

このような構成によれば、センサ部がハンドル部の下端部よりも下方に位置するため、適切にハウジングに生じる先端工具の回転方向における加速度を検知することが可能となる。

また、前記モータへ電力を供給するバッテリパックを、さらに備え、前記バッテリパックと前記軸線との距離は、前記ハンドル部の前記軸線から最も遠い端部と前記軸線との距離よりも長く、前記センサ部は、前記第１方向に垂直な第３方向における位置が前記バッテリパックと重なる位置に設けられていることが好ましい。

このような構成によれば、動力作業機の上下または左右方向において、センサ部がハンドル部の下端部よりも下方に位置するバッテリパックと重なる位置に位置するため、適切にハウジングに生じる先端工具の回転方向における加速度を検知することが可能となる。

前記回転軸は、前記第１方向に垂直な第３方向に延び、前記センサ部は、前記第３方向における位置が前記モータと重なる位置に設けられていることが好ましい。

本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように前記バッテリパックの前方に配置されるとともに、前記前後方向における位置が前記モータの前記回転軸の軸線よりも後方且つ前記バッテリパックと前記軸線との間に配置されることを特徴とする動力作業機を提供している。
上記構成において、前記緩衝部材は、前記センサ部を挟み込むように前記ハウジングに支持される複数の弾性体を含むことが好ましい。
また、前記緩衝部材は、前記前後方向において前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される第１の弾性体と、前記上下方向において前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される第２の弾性体とを含むことが好ましい。
また、前記ハウジングは、前記前後方向で前記バッテリパックと対向する壁面を有し、前記センサ部は、平板状をなし、前記壁面に沿って前記上下方向及び左右方向に延びるよう配置されることが好ましい。
また、前記モータはブラシレスモータであり、前記モータの駆動を制御する制御部をさらに有し、前記制御部は、前記センサ部と離間するとともに前記センサ部と導線を介して電気的に接続され、前記制御部は、前記上下方向における位置が前記モータと重なるように配置され、前記センサ部は、前記制御部よりも下方に配置されることが好ましい。
また、前記ハウジングは、前記ハンドル部と接続されるとともに前記モータを内部に収容するモータハウジングをさらに含み、前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出するとともに左右方向に延びる回動軸を支点として前記モータハウジングに対して回動可能に前記モータハウジングと接続される第１接続部と、前記把持部の上端部から前方に延出するとともに振動低減機構を介して前記モータハウジングと接続される第２接続部と、を含む左右方向視略コ字状をなしており、前記センサ部及び前記制御部は、前記モータハウジングに支持されることが好ましい。
また、前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出する第１接続部と、前記把持部の上端部から前方に延出する第２接続部とを含む左右方向視略コ字状をなしており、前記センサ部は、前記第１接続部よりも下方に配置されることが好ましい。
本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置され、前記センサ部は、前記センサ部の前記前後方向における前記ハウジングに対する移動許容量が、前記センサ部の左右方向における前記ハウジングに対する移動許容量よりも大きくなるように、前記ハウジングに支持されていることを特徴とする動力作業機を提供している。
また、前記動力伝達部は、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前記前後方向に延びる軸線を中心に回転方向に回転させることが可能、かつ、前記回転軸の回転運動を往復動に変換し前記先端工具を前記前後方向に往復動させることが可能であり、前記軸線は、前記モータよりも上方に配置されることが好ましい。
また、前記センサ部は、前記前後方向において、緩衝部材を介して前記ハウジングに支持されていることが好ましい。
また、前記センサ部は、左右方向において、前記ハウジングに直接支持されていることが好ましい。
また、前記ハウジングは、前記センサ部を支持するセンサ部支持部を有し、前記センサ部支持部は、前記緩衝部材よりも大きいバネ定数を有する支持部材を有し、前記センサ部は、前記左右方向において、前記支持部材によって支持されていることが好ましい。
本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部と、前記ハンドル部と接続されるとともに前記モータを内部に収容するモータハウジングを含み、前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出するとともに左右方向に延びる回動軸を支点として前記モータハウジングに対して回動可能に前記モータハウジングと接続される第１接続部と、前記把持部の上端部から前方に延出するとともに振動低減機構を介して前記モータハウジングと接続される第２接続部と、を含む左右方向視略コ字状をなしており、前記ハンドル部は、前記バッテリパックの前方に配置される延出部を有し、前記センサ部は、前記ハンドル部の前記延出部に設けられることを特徴とする動力作業機を提供している。
また、前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置されることが好ましい。
本発明はさらに、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置され、前記ハウジングは、前記前後方向で前記バッテリパックと対向する壁面を有し、前記センサ部は、平板状をなし、前記壁面に沿って前記上下方向、及び、左右方向に延びるよう配置されることを特徴とする動力作業機を提供している。

本発明の動力作業機によれば、加速度センサの配置の自由度を増し、ハウジングに生じる先端工具の回転方向における加速度を適切に検知することが可能となる。

本発明の第１の実施の形態にかかるハンマドリルの内部構造を示す図である。 図１のＩＩ部分拡大断面図であり、本発明の第１の実施の形態にかかるハンマドリルの加速度センサ支持部が加速度センサを支持する態様が示されている。 図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、本発明の第１の実施の形態にかかるハンマドリルの加速度センサ支持部が加速度センサを支持する態様が示されている。 図１のＩＶ−ＩＶ矢視図であり、本発明の第１の実施の形態にかかるハンマドリルの加速度センサ支持部が加速度センサを支持する態様が示されている。 本発明の第２の実施の形態にかかるハンマドリルの内部構造を示す図である。 図５のＶＩ部分拡大断面図であり、本発明の第２の実施の形態にかかるハンマドリルの加速度センサ支持部が加速度センサを支持する態様が示されている。

本発明の第１の実施の形態による動力作業機の一例であるハンマドリル１について、図１乃至図４を参照しながら説明する。ハンマドリル１は、被加工材（例えば、コンクリート、鉄鋼、木材等）に穿孔穴を形成したり、打撃力を加えることによって破砕したりするための電動式の動力作業機である。ハンマドリル１は、動作モードとして、先端工具Ｐが回転し被加工材に穿孔し、且つ、往復動し被加工材を打撃する「回転・打撃モード」と、先端工具Ｐが回転し被加工材に穿孔する「回転モード」と、先端工具Ｐが往復動し被加工材を打撃する「打撃モード」とを備えている。先端工具Ｐは、本発明における「先端工具」の一例である。

以下の説明においては、図１に示されている「上」を上方向、「下」を下方向、「前」を前方向、「後」を後方向と定義する。また、ハンマドリル１を後から見た場合の「右」を右方向、「左」を左方向と定義する。本明細書において寸法、数値等について言及した場合には、当該寸法及び数値等と完全に一致する寸法及び数値だけでなく、略一致する寸法及び数値等（例えば、製造誤差の範囲内である場合）を含むものとする。「同一」、「直交」、「平行」、「一致」、「面一」等についても同様に「略同一」、「略直交」、「略平行」、「略一致」、「略面一」等を含むものとする。

図１に示されているように、ハンマドリル１は、ハウジング２と、モータ３と、インバータ回路基板部４と、制御部５と、動力伝達部６と、出力部７と、加速度センサ８とを主に有している。

図１に示されているように、ハウジング２は、モータハウジング２１と、ギヤハウジング２２と、バックカバー２３と、ハンドルハウジング２４と、加速度センサ支持部２５とを有している。

図１に示されているように、モータハウジング２１は、上下方向に延びる円筒形状をなしており、モータ３と、インバータ回路基板部４とを収容している。モータハウジング２１は、後壁部２１Ａを有している。

後壁部２１Ａは、モータハウジング２１の後部をなし、上下方向に延びている。後壁部２１Ａの下部には、加速度センサ８を支持する加速度センサ支持部２５が設けられている。加速度センサ支持部２５の詳細については後述する。

モータ３は、ＤＣブラシレスモータであり、回転軸３１、ロータ３２、ステータ３３及びファン３４を有している。

回転軸３１は、上下方向に延び、ハウジング２に回転可能に支承されている。回転軸３１の上端部には、回転軸３１と一体に回転するピニオン３１Ａが固定されている。上下方向は、本発明における「第３方向」の一例である。

ロータ３２は、図示せぬ永久磁石を有する回転子であり、回転軸３１と一体回転可能に回転軸３１に設けられている。

ステータ３３は、図示せぬステータ巻線を有する固定子である。ステータ３３は、モータハウジング２１の内周面に固定されている。

ファン３４は、ピニオン３１Ａの下方において、回転軸３１と一体回転可能に回転軸３１に固定されている。

インバータ回路基板部４は、モータ３のステータ３３の上方に設けられている。インバータ回路基板部４は、基板４０を有している。基板４０には、電池パックＱの電力をモータ３に供給するとともにモータ３の回転を制御するためのインバータ回路（図示せず）、ロータ３２の回転位置を検知するための磁気センサ（図示せず）等が実装されている。

ギヤハウジング２２は、金属製であり、モータハウジング２１の上部に接続されており、前後方向に延びている。ギヤハウジング２２は、その内部に、動力伝達部６と、出力部７とを収容している。また、ギヤハウジング２２には、作業者が把持するサイドハンドル２Ａが取付けられている。ギヤハウジング２２は、本発明における「ギヤハウジング」の一例である。

動力伝達部６は、動力変換機構６１と、回転力伝達機構６２とを有しており、モータ３の回転軸３１の回転を往復動に変換し出力部７に伝達可能、且つ、モータ３の回転軸３１の回転を出力部７に伝達可能に構成されている。動力伝達部６は、本発明における「動力伝達部」の一例である。

出力部７は、ギヤハウジング２２内において、回転力伝達機構６２の上方に配置されている。出力部７は、打撃子７１と、シリンダ７２と、先端工具Ｐを着脱可能な工具保持部７３とを有している。出力部７は、本発明における「出力部」の一例である。工具保持部７３は、本発明における「先端工具装着部」の一例である。

打撃子７１は、動力変換機構６１により往復動可能に構成されている。打撃子７１の前端は、工具保持部７３に装着される先端工具Ｐの後端に当接可能に構成され、打撃子７１が前後方向に往復動することに伴い、先端工具Ｐは前後方向に往復動可能である。前後方向は、本発明における「第１方向」の一例である。

シリンダ７２は、回転力伝達機構６２を介してモータ３の回転力を受けることによって前後方向に延びる軸線Ａを中心に回転可能に構成されている。また、シリンダ７２が回転することによって工具保持部７３が回転し、工具保持部７３に装着された先端工具Ｐが軸線Ａを中心に回転可能に構成されている。以下の説明においては、先端工具Ｐが軸線Ａを中心に回転する方向を回転方向という。軸線Ａは、本発明における「軸線」の一例である。回転方向は、本発明における「第２方向」の一例である。

バックカバー２３は、上下方向に延び、モータハウジング２１及びギヤハウジング２２の後部を覆うように配置されている。バックカバー２３には、被挿通部２３Ａ及び接続部２３Ｂが設けられている。

被挿通部２３Ａは、バックカバー２３の下方において後方に突出している。被挿通部２３Ａには、左右方向に貫通する貫通孔が形成されている。

接続部２３Ｂは、バックカバー２３の上端部において、前後方向に延びている。

また、バックカバー２３内には、制御部５が固定されている。制御部５は、ハンマドリル１の各種制御を行うように構成されている。制御部５は、平板状の基板（図示せず）を有しており、当該基板にハンマドリル１を制御する各種回路等が実装されている。制御部５は、加速度センサ８と導線８Ａを介して電気的に接続されている。

ハンドルハウジング２４は、側面視略コ字状をなしており、バックカバー２３の後方に位置している。図１に示されているように、ハンドルハウジング２４は、把持部２４Ｃ、第１接続部２４Ｄ、第２接続部２４Ｅ及び延出部２４Ｇを有している。

把持部２４Ｃは、作業時に作業者によって把持される部分であり、上下方向に延びている。把持部２４Ｃは、ギヤハウジング２２に関して工具保持部７３とは反対側に位置している。把持部２４Ｃの前部上部には、モータ３の始動及び停止を制御するための手動操作可能なトリガ２４Ａが設けられている。把持部２４Ｃは、本発明における「ハンドル部」の一例である。

第１接続部２４Ｄは、把持部２４Ｃの下端部から前方に延出している。第１接続部２４Ｄの前部の内部には、左右方向に延びるシャフト２４Ｆが設けられている。シャフト２４Ｆは、被挿通部２３Ａの貫通孔に挿通されている。ハンドルハウジング２４は、シャフト２４Ｆを支点として回動可能に構成されている。また、第１接続部２４Ｄの下部には、電池パックＱを装着可能な電池装着部２４Ｂが設けられている。電池装着部２４Ｂに装着された電池パックＱからの電力供給によって駆動可能に構成されている。電池パックＱは、本発明における「バッテリパック」の一例である。また、第１接続部２４Ｄの前端部から下方に延出部２４Ｇが延出している。

第２接続部２４Ｅは、把持部２４Ｃの上端部から前方に延出している。第２接続部２４Ｅには、振動低減機構２Ｂが設けられ、第２接続部２４Ｅは、振動低減機構２Ｂを介してバックカバー２３の接続部２３Ｂと接続されている。振動低減機構２Ｂは、図示せぬ弾性体を含んで構成されている。出力部７に軸線Ａ方向の振動が発生した場合においても、ハンドルハウジング２４がシャフト２４Ｆを中心に回動し、振動低減機構２Ｂの図示せぬ弾性体が伸縮されることにより軸線Ａ方向の振動が吸収され、把持部２４Ｃを把持する作業者に軸線Ａ方向の振動が伝わることが低減される。

次に、図１乃至図４を参照しながら、加速度センサ８、弾性体９及び加速度センサ８を支持する加速度センサ支持部２５の構成について詳細に説明する。なお、図２は図１のＩＩ部分拡大断面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図であり、図４は図１のＩＶ−ＩＶ矢視図である。

図１に示されているように、加速度センサ支持部２５は、モータハウジング２１の後壁部２１Ａの下部に位置している。図２に示されているように、加速度センサ支持部２５は、収容壁部２５１と、押圧部２５２とを有している。また、図３及び図４に示されているように、加速度センサ支持部２５は、左右対称に構成されている。加速度センサ支持部２５は、本発明における「センサ部支持部」の一例である。

収容壁部２５１は、図２に示される前壁２５１Ａと、図３に示される下壁２５１Ｂ、左上壁２５１Ｃ、右上壁２５１Ｄ、左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆとを有している。

図２に示されているように、前壁２５１Ａは、後壁部２１Ａの後面から突出し、上下方向及び左右方向に延びる平板状に形成されている。

図２及び図３に示されているように、下壁２５１Ｂは、前壁２５１Ａの下端部から後方へ延びている。下壁２５１Ｂは、前後方向及び左右方向に延びる平板状をなしている。

図３に示されているように、左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆは、それぞれ、下壁２５１Ｂの左端部及び右端部から上方に延出している。図には表れていないが、左側壁２５１Ｅの前端部は前壁２５１Ａの左端部と接続され、右側壁２５１Ｆの前端部は前壁２５１Ａの右端部と接続されている。左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆは、上下方向及び前後方向に延びる平板状をなしている。

図３に示されているように、左上壁２５１Ｃと右上壁２５１Ｄとは上下方向において略同位置に位置している。左上壁２５１Ｃは左側壁２５１Ｅの上端部から右方に延出し、右上壁２５１Ｄは、右側壁２５１Ｆの上端部から左方に延出している。図２に示されているように左上壁２５１Ｃの前端部は前壁２５１Ａの上端部と接続され、図には表れていないが右側壁２５１Ｆの前端部は前壁２５１Ａの上端部と接続されている。左上壁２５１Ｃ及び右上壁２５１Ｄは、前後方向及び左右方向に延びる平板状をなしている。また、左上壁２５１Ｃの右端面及び右上壁２５１Ｄの左端面によって開口が形成されている。

前壁２５１Ａはモータハウジング２１の後壁部２１Ａと一体に構成されている。また、下壁２５１Ｂ、左上壁２５１Ｃ、右上壁２５１Ｄ、左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆは、前壁２５１Ａと一体に形成されている。つまり、収容壁部２５１は、モータハウジング２１と一体に形成され、モータハウジング２１に対して相対的に移動不能に構成されている。

なお、下壁２５１Ｂ、左上壁２５１Ｃ、右上壁２５１Ｄ、左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆの後面は面一に構成されている。

図２及び図４に示されているように、押圧部２５２は、ネジ２５２Ａと、ワッシャ２５２Ｂと、押さえ板２５２Ｃとを有している。

図４に示されているように、押さえ板２５２Ｃは、左右方向に延びる平板状をなしている。図には表れていないが、押さえ板２５２Ｃには左右対称に貫通孔が形成されており、当該貫通孔にワッシャ２５２Ｂを介してネジ２５２Ａが挿通されている。

図２に示されているように、弾性体９は、収容壁部２５１内に配置されている。弾性体９のバネ定数は、収容壁部２５１の左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆよりも小さく構成されている。弾性体９は、第１弾性体９Ａと、第２弾性体９Ｂと、第３弾性体９Ｃとを有している。弾性体９は、本発明における「緩衝部材」の一例である。

第１弾性体９Ａ及び第２弾性体９Ｂは、樹脂製の弾性体であり、前後方向及び上下方向に延び前後方向に厚さを有する平板状をなしている。

第３弾性体９Ｃは、樹脂製の弾性体であり、前後方向及び左右方向に延び上下方向に厚さを有する平板状をなしている。

加速度センサ８は、加速度センサ支持部２５の収容壁部２５１内に配置されている。本実施の形態においては、ハウジング２の回転方向における加速度に応じた加速度信号を検知可能に構成されている。図１に示されているように、加速度センサ８は、制御部５と導線８Ａを介して電気的に接続されており、ハウジング２の回転方向における加速度に応じた加速度信号を制御部５に出力可能に構成されている。図２乃至４に示されているように、加速度センサ８は、基板８１と、ケース８２とを有している。加速度センサ８は、本発明における「センサ部」の一例である。

ケース８２は、樹脂製であり、図２に示されているように前後対称、図３に示されているように左右対称に構成されている。ケース８２は、前板８２Ａ、後板８２Ｂ、下板８２Ｃ、左板８２Ｄ及び右板８２Ｅを有している。

前板８２Ａ及び後板８２Ｂは、上下方向及び左右方向に延びる平板状に形成されている。

下板８２Ｃは、前後方向及び左右方向に延びる平板状に形成されている。下板８２Ｃは、前板８２Ａの下端部と後板８２Ｂの下端部とを接続している。

左板８２Ｄ及び右板８２Ｅは、上下方向及び前後方向に延びる平板状に形成されている。左板８２Ｄは、前板８２Ａの左端部と後板８２Ｂの左端部とを接続している。右板８２Ｅは、前板８２Ａの右端部と後板８２Ｂの右端部とを接続している。

前板８２Ａ、後板８２Ｂ、左板８２Ｄ及び右板８２Ｅの上端面は面一に構成されている。また、図２及び図３に示されているように、ケース８２の上部には開口が形成されている。

図２及び図３に示されているように、基板８１は、ケース８２内に配置されている。基板８１は、上下方向及び左右方向に延びる平板状をなしている。基板８１の後面には、ハウジング２の回転方向の加速度を検知するための各種素子が実装されている。基板８１の前面は、ケース８２の前板８２Ａの後面に固定されている。基板８１の上部からは導線８Ａが延びている。導線８Ａは、ケース８２の上部に形成された開口と収容壁部２５１の左上壁２５１Ｃの右端面及び右上壁２５１Ｄの左端面とによって形成された開口とを介して収容壁部２５１外へ延びている。

次に、図２乃至図４を参照しながら、加速度センサ支持部２５が加速度センサ８を支持する態様について各構成要素間の寸法及び距離に言及しつつ詳細に説明する。

図３に示されているように、ケース８２の上端面から下板８２Ｃの下面までの距離は、収容壁部２５１の左上壁２５１Ｃ及び右上壁２５１Ｄの下面から下壁２５１Ｂの上面までの距離よりも短く構成されている。ケース８２の上端面と左上壁２５１Ｃ及び右上壁２５１Ｄの下面とは当接している。また、下板８２Ｃと下壁２５１Ｂとの間には、第３弾性体９Ｃが配置されている。下板８２Ｃの下面と第３弾性体２５３Ｃの上面とは当接し、下壁２５１Ｂの上面と第３弾性体９Ｃの下面とは当接している。

図３に示されているように、ケース８２の左板８２Ｄの左面と右板８２Ｅの右面との間の距離と、収容壁部２５１の左側壁２５１Ｅの右面と右側壁２５１Ｆの左面との間の距離とは、略同一に構成されている。左板８２Ｄは、弾性体を介さずに直接に左側壁２５１Ｅと当接している。また、右板８２Ｅは、弾性体を介さずに直接に右側壁２５１Ｆと当接している。

このように、加速度センサ８は、左右方向においてハウジング２を構成する加速度センサ支持部２５の収容壁部２５１に当接し直接支持されているため、ハウジング２に回転方向の加速度が発生した場合において、適切にハウジング２の回転方向の加速度を検知することが可能である。左側壁２５１Ｅ及び右側壁２５１Ｆは、本発明における「支持部材」の一例である。

図２に示されているように、ケース８２の前板８２Ａの前面と後板８２Ｂの後面との間の距離は、収容壁部２５１の前壁２５１Ａの後面と収容壁部２５１の後端面（左上壁２５１Ｃ、右上壁２５１Ｄ及び下壁２５１Ｂの後面）との間の距離よりも短く構成されている。前壁２５１Ａと前板８２Ａとの間には、第２弾性体９Ｂが配置されている。前壁２５１Ａの後面と第２弾性体９Ｂの前面とは当接し、前板８２Ａの前面と第２弾性体９Ｂの後面とは当接している。また、押さえ板２５２Ｃと後板８２Ｂとの間には、第１弾性体９Ａが配置されている。押さえ板２５２Ｃの前面と第１弾性体９Ａの後面とは当接し、後板８２Ｂの後面と第１弾性体９Ａの前面とは当接している。このように第１弾性体９Ａ及び第２弾性体９Ｂにより加速度センサ８を挟み込んだ状態において、押さえ板２５２Ｃがネジ２５２Ａによってハウジングに固定（図示せず）されることによって、加速度センサ８及び弾性体９が収容壁部２５１外へ抜け落ちてしまうことが防止されている。

このように、加速度センサ８が前後方向において、第１弾性体９Ａ及び第２弾性体９Ｂによって挟み込まれているため、先端工具Ｐに前後方向（軸線Ａ方向）の振動が発生した場合において、当該前後方向の振動が加速度センサ８に伝達されてしまうことを抑制することが可能となる。

また、弾性体９を用いて前後方向の振動を吸収する構成としたため、加速度センサ８を作業者が把持する把持部２４Ｃに設ける必要がなく加速度センサ８の配置の自由度が増し、加速度センサ８を先端工具Ｐの軸線Ａから遠い位置に配置することが可能である。より詳細には、ハウジング２の回転方向の加速度を検知するためには加速度センサ８を軸線Ａからできる限り離すことが好適であるところ、本実施の形態においては、加速度センサ８と軸線Ａとの距離は、把持部２４Ｃの軸線Ａから最も遠い端部と軸線Ａとの距離よりも長い。また、加速度センサ８は、上下方向における位置が電池パックＱと重なるように設けられている。このため、加速度センサ８を把持部２４Ｃ内に配置する場合と比較して、ハウジング２に生じる回転方向の加速度を適切に検知することが可能となる。

また、本実施の形態においては、加速度センサ８は、上下方向における位置がモータ３と重なるように配置されている。このような構成によれば、加速度センサ８がモータ３のステータ３３から発生する磁場の影響の少ないモータ３の側面に位置しているため、ハウジング２に生じる先端工具Ｐの回転方向における加速度を適切に検知することが可能となる。

さらに、本実施の形態においては、図１に示されているように、加速度センサ８及び制御部５は、バックカバー２３とモータハウジング２１との間に配置されている。そのため、加速度センサ８及び制御部５間の配線（導線８Ａ）を容易に行うことが可能となる。

次に、ハンマドリル１の動作について、図１乃至図３を参照しながら説明する。

作業者が把持部２４Ｃのトリガ２４Ａに対して引操作すると、制御部５がモータ３の駆動制御を開始する。これにより、モータ３が駆動し、モータ３の駆動力は動力伝達部６を介して出力部７に伝達され、工具保持部７３に装着された先端工具Ｐが回転・往復動を開始する。

このときに、先端工具Ｐが被加工材の固い箇所に引っ掛かり先端工具Ｐがロックしてしまう場合があり、ハウジング２が先端工具の回転によって大きく振り回されるキックバックが生じる可能性がある。このようなキックバックが発生する場合に備え、加速度センサを用いてハウジングに発生する回転方向の加速度を検知することが有効である。本実施の形態においても、モータ３の駆動中に加速度センサ８により検出されたハウジング２の加速度が所定の加速度閾値を超えていた場合、制御部５はモータ３の駆動を停止する。

従来においては、加速度センサが先端工具の軸方向の振動を誤って検知してしまうことを防止するため、軸方向の振動の少ない作業者の把持するハンドルハウジングの把持部内に加速度センサが設けられていた。その一方で、把持部内に加速度センサを設けた場合には、加速度センサを先端工具の軸線から離して設けることができず、適切にハウジングの回転方向の加速度を検知することができなくなってしまう可能性があった。

しかし、本実施の形態においては、加速度センサ８は、左右方向においてハウジング２を構成する加速度センサ支持部２５の収容壁部２５１に当接し直接支持され、前後方向において第１弾性体９Ａ及び第２弾性体９Ｂによって挟み込まれているため、加速度センサ８の前後方向のハウジング２に対する移動許容量が加速度センサ８の回転方向のハウジング２に対する移動許容量よりも大きくなっている。これにより、ハウジング２に回転方向の加速度が発生した場合において、前後方向の振動の影響を受けることなく適切にハウジング２の回転方向の加速度を検知することが可能である。

また、弾性体９を用いて前後方向の振動を吸収する構成としたため、加速度センサ８を作業者が把持する把持部２４Ｃに設ける必要がなく加速度センサ８の配置の自由度が増し、加速度センサ８を先端工具Ｐの軸線Ａから遠い位置に配置することが可能である。本実施の形態においては、加速度センサ８は、把持部２４Ｃの軸線Ａから最も遠い端部よりも軸線Ａから離して配置されているため、加速度センサ８を把持部２４Ｃ内に配置する場合と比較して、ハウジング２に生じる回転方向の加速度を適切に検知することが可能となる。

上述のように、本発明の第１の実施の形態による動力作業機の一例であるハンマドリル１は、ハウジング２と、ハウジング２に収容され、回転軸３１を有するモータ３と、モータ３によって駆動され、先端工具Ｐが着脱可能な出力部７と、回転軸３１の回転運動を伝達し先端工具Ｐを前後方向に延びる軸線Ａを中心に回転方向に回転させることが可能、かつ、回転軸３１の回転運動を往復動に変換し先端工具Ｐを前後方向に往復動させることが可能な動力伝達部６と、ハウジング２に支持され、ハウジング２の運動状態を検知可能な加速度センサ８と、を備え、加速度センサ８は、加速度センサ８の前後方向のハウジング２に対する移動許容量が加速度センサ８の回転方向のハウジング２に対する移動許容量よりも大きくなるようにハウジング２に支持されている。これにより、先端工具Ｐの回転方向におけるハウジング２に対する加速度センサ８の移動許容量が先端工具Ｐの軸線Ａ方向（前後方向）における加速度センサ８の移動許容量よりも小さくなるように構成されているため、先端工具Ｐの軸線Ａ方向の振動を検知してしまうことを抑制しつつ適切に先端工具Ｐの回転方向におけるハウジング２の加速度を検知することが可能となる。

次に、図５及び図６を参照しながら、本発明の第２の実施の形態による動力作業機の一例であるハンマドリル１００について説明する。ハンマドリル１００は、基本的に、第１の実施の形態によるハンマドリル１と同一の構成を有しており、ハンマドリル１の構成と同一の構成については説明を省略し、相違する構成について主に説明する。

第２の実施の形態においても、第１の実施の形態と同様に、加速度センサ８が前後方向において、第１弾性体９Ａ及び第２弾性体９Ｂによって挟み込まれている。先端工具Ｐに軸線Ａ方向の振動が発生した場合において、軸線Ａ方向の振動が加速度センサ８に伝達されてしまうことを抑制することが可能となる。

また、弾性体９を用いて前後方向の振動を吸収する構成としたため、加速度センサ８を作業者が把持する把持部２４Ｃに設ける必要がない。

第２の実施の形態によるハンマドリル１００においては、加速度センサ支持部２５に替えて加速度センサ支持部１２５がハンドルハウジング２４の延出部２４Ｇ内に設けられている。より詳細には、図５に示されているように、加速度センサ支持部１２５は、延出部２４Ｇ内において、延出部２４Ｇの内表面から前方に突出するように設けられている。

このような構成によれば、ハンドルハウジング２４は、前後方向の振動を低減する振動低減機構２Ｂによりバックカバー２３と接続されているため、軸線Ａ方向の振動を検知することなく、より適切に回転方向の加速度を検知することが可能となる。

また、第２の実施の形態においても、加速度センサ８は、左右方向においてハウジング２を構成する加速度センサ支持部１２５の収容壁部１２５１に当接し直接支持されているため、ハウジング２に回転方向の加速度が発生した場合において、適切にハウジング２の回転方向の加速度を検知することが可能である。

本実施の形態においては、ハンマドリル１、１００を例に説明したが、本発明はハンマドリル以外のモータで駆動される動力作業機、例えば、ドライバドリルや刈払機等の先端工具を回転させる動力作業機、及び、セーバソーやジグソー等の先端工具を往復運動させる動力作業機、チェンソー等の先端工具を直線運動させる動力作業機の何れにも適用可能である。

１、１００…ハンマドリル ２…ハウジング ３…モータ ４…インバータ回路基板部 ５…制御部 ６…動力伝達部 ７…出力部 ８…加速度センサ ９…弾性体

Claims (15)

1. ハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、
   前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、
   前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、
   前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、
   前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、
   前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、
   前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、
   前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、
   前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように前記バッテリパックの前方に配置されるとともに、前記前後方向における位置が前記モータの前記回転軸の軸線よりも後方且つ前記バッテリパックと前記軸線との間に配置されることを特徴とする動力作業機。
2. 前記緩衝部材は、前記センサ部を挟み込むように前記ハウジングに支持される複数の弾性体を含むことを特徴とする請求項１に記載の動力作業機。
3. 前記緩衝部材は、前記前後方向において前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される第１の弾性体と、前記上下方向において前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される第２の弾性体とを含むことを特徴とする請求項１または２に記載の動力作業機。
4. 前記ハウジングは、前記前後方向で前記バッテリパックと対向する壁面を有し、
   前記センサ部は、平板状をなし、前記壁面に沿って前記上下方向及び左右方向に延びるよう配置されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の動力作業機。
5. 前記モータはブラシレスモータであり、
   前記モータの駆動を制御する制御部をさらに有し、
   前記制御部は、前記センサ部と離間するとともに前記センサ部と導線を介して電気的に接続され、
   前記制御部は、前記上下方向における位置が前記モータと重なるように配置され、
   前記センサ部は、前記制御部よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の動力作業機。
6. 前記ハウジングは、前記ハンドル部と接続されるとともに前記モータを内部に収容するモータハウジングをさらに含み、
   前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出するとともに左右方向に延びる回動軸を支点として前記モータハウジングに対して回動可能に前記モータハウジングと接続される第１接続部と、前記把持部の上端部から前方に延出するとともに振動低減機構を介して前記モータハウジングと接続される第２接続部と、を含む左右方向視略コ字状をなしており、
   前記センサ部及び前記制御部は、前記モータハウジングに支持されることを特徴とする請求項５に記載の動力作業機。
7. 前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出する第１接続部と、 前記把持部の上端部から前方に延出する第２接続部とを含む左右方向視略コ字状をなしており、
   前記センサ部は、前記第１接続部よりも下方に配置されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の動力作業機。
8. ハウジングと、
   前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、
   前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、
   前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、
   前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、
   前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、
   前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、
   前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、
   前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、
   前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置され、
   前記センサ部は、前記センサ部の前記前後方向における前記ハウジングに対する移動許容量が、前記センサ部の左右方向における前記ハウジングに対する移動許容量よりも大きくなるように、前記ハウジングに支持されていることを特徴とする動力作業機。
9. 前記動力伝達部は、前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前記前後方向に延びる軸線を中心に回転方向に回転させることが可能、かつ、前記回転軸の回転運動を往復動に変換し前記先端工具を前記前後方向に往復動させることが可能であり、
   前記軸線は、前記モータよりも上方に配置されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の動力作業機。
10. 前記センサ部は、前記前後方向において、緩衝部材を介して前記ハウジングに支持されていることを特徴とする請求項９に記載の動力作業機。
11. 前記センサ部は、左右方向において、前記ハウジングに直接支持されていることを特徴とする請求項１０に記載の動力作業機。
12. 前記ハウジングは、前記センサ部を支持するセンサ部支持部を有し、
    前記センサ部支持部は、前記緩衝部材よりも大きいバネ定数を有する支持部材を有し、
    前記センサ部は、前記左右方向において、前記支持部材によって支持されていることを特徴とする請求項１１に記載の動力作業機。
13. ハウジングと、
    前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、
    前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、
    前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、
    前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、
    前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、
    前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、
    前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部と、前記ハンドル部と接続されるとともに前記モータを内部に収容するモータハウジングを含み、
    前記ハンドル部は、前記把持部の下端部から前方に延出するとともに左右方向に延びる回動軸を支点として前記モータハウジングに対して回動可能に前記モータハウジングと接続される第１接続部と、前記把持部の上端部から前方に延出するとともに振動低減機構を介して前記モータハウジングと接続される第２接続部と、を含む左右方向視略コ字状をなしており、
    前記ハンドル部は、前記バッテリパックの前方に配置される延出部を有し、
    前記センサ部は、前記ハンドル部の前記延出部に設けられることを特徴とする動力作業機。
14. 前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、
    前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置されることを特徴とする請求項１３に記載の動力作業機。
15. ハウジングと、
    前記ハウジングに収容され、回転軸を有するモータと、
    前記モータによって駆動され、先端工具が着脱可能な出力部と、
    前記回転軸の回転運動を伝達し前記先端工具を前後方向に駆動させることが可能な動力伝達部と、
    前記モータへ電力を供給するバッテリパックと、
    前記ハウジングに支持され、前記ハウジングの運動状態を検知可能なセンサ部と、
    前記ハウジングと前記センサ部との間に配置される緩衝部材と、を備え、
    前記ハウジングは、上下方向に延びる把持部を有するとともに前記モータの後方に位置するハンドル部を含み、
    前記バッテリパックは、前記ハンドル部の下方に配置され、
    前記センサ部は、前記上下方向における位置が前記バッテリパックと重なるように、前記バッテリパックの前方に配置され、
    前記ハウジングは、前記前後方向で前記バッテリパックと対向する壁面を有し、
    前記センサ部は、平板状をなし、前記壁面に沿って前記上下方向、及び、左右方向に延びるよう配置されることを特徴とする動力作業機。
    

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