JP5041575B2

JP5041575B2 - 打撃工具

Info

Publication number: JP5041575B2
Application number: JP2006060969A
Authority: JP
Inventors: 慎一郎佐藤
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2006-03-07
Filing date: 2006-03-07
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2026-03-07
Also published as: EP1832394B1; EP1832394A1; US20080277128A1; CN101032814B; CN101032814A; JP2007237304A; US7513317B2

Description

本発明は、打撃工具に関し、特に、制振機構を有する打撃工具に関する。

従来から制振機構を有する打撃工具が提案されている。例えば、互いに接続されたハンドル部、モータハウジング、及びギヤハウジングからなるケーシングを備える打撃工具では、モータハウジングに電動モータが収納され、ギヤハウジングは、運動変換ハウジングと、制振ハウジングと、打撃ハウジングとを備えている。運動変換ハウジング内には、電動モータの回転運動を往復運動に変換する運動変換機構が設けられている。打撃ハウジング内には、電動モータの回転軸と直交する方向に延びるシリンダが設けられている。シリンダの先端側には工具保持部が設けられ、先端工具が着脱自在に取付けられる。

また、シリンダには、その内周に摺動可能にピストンが設けられている。ピストンは、運動変換機構により、シリンダの内周に沿って往復運動される。シリンダ内の先端側には打撃子が、シリンダの内周に摺動可能に設けられている。シリンダ内であってピストンと打撃子との間には空気室が画成されている。打撃子の先端側には、中間子がシリンダ内に前後方向に摺動可能に設けられている。上述の先端工具は、中間子の先端側に位置している。

制振ハウジングは、打撃ハウジングの側方に設けられ、空気通路を介して打撃ハウジングと連通している。また、制振ハウジング、カウンタウェイト、打撃ハウジング、シリンダ、及びピストンにより画成される空間は、密閉空間となるように構成されている。制振ハウジングには、ピストンの往復方向と平行に往復運動可能なカウンタウェイトと、カウンタウェイトの両端にそれぞれ設けられた２本のバネが配置されている。

そして、電動モータの回転駆動力は、運動変換機構に伝達され、運動変換機構により、ピストンは、シリンダ内において往復運動される。ピストンの往復運動により空気室中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子に打撃力を付与する。打撃子が前進して中間子の後端に衝突し、中間子を介して打撃力が先端工具に伝達される。これにより、被削材は破砕される。

また、打撃工具の動作中に、ピストンが、先端側に移動すると、制振ハウジング、カウンタウェイト、打撃ハウジング、シリンダ、及びピストンにより画成される空間は、密閉空間であるので、カウンタウェイトは、後端側に移動する。逆に、ピストンが後端側に移動すると、カウンタウェイトは先端側に移動する。このように、ピストンの往復運動に連動して、カウンタウェイトが往復運動するように構成されている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−２９９０３６号公報

しかし、上記の打撃工具では、カウンタウェイトが振動するときに、２本のバネと制振ハウジングとの間の摩擦により、カウンタウェイトがうまく振動しなかった。これにより、打撃子の駆動による振動をうまく低減することができなかった。また、制振ハウジングを打撃ハウジングの側方に設けているため、打撃工具の大型化を招いていた。

そこで、本発明は、打撃子の駆動による振動を効果的に低減することができ、カウンタウェイト機構を設けても大型化しない打撃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、前記ハウジングに収容され、回転駆動力を発生する出力軸を有する電動モータと、前記出力軸の回転を前記出力軸と直交する方向の往復運動に変換する往復運動変換部と、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、前記ハウジングの後部に設けられたハンドルと、を備える打撃工具であって、前記ハウジング内であって前記ハンドルに対向する部分には、前記往復運動に起因して発生する振動を低減するカウンタウェイト機構が配置され、前記カウンタウェイト機構は、カウンタウェイトと前記カウンタウェイトを支持するウェイト支持部材とを備え、前記カウンタウェイトは前記往復運動の方向と直交する方向における両端において前記ウェイト支持部材により支持され、前記ハンドルは、握り部を有し、前記カウンタウェイトは、前記握り部の一端及び他端と前記打撃工具の重心位置とを結んだ線の範囲で前記往復運動方向に振動するように配置されている打撃工具を提供している。

ここで、前記電動モータの回転速度を制御する制御基板を更に備え、前記制御基板は、前記モータと、前記ハンドルとの間に配置され、前記カウンタウェイト機構は、前記モータの回転軸と平行に延びる方向において、前記制御基板と対向することが好ましい。

また、前記カウンタウェイト機構は、前記重心位置を通りかつ前記往復運動に平行に延びる直線より前記往復運動変換部側に位置することが好ましい。

請求項１に記載の打撃工具によれば、ハウジング内であってハンドルに対向する部分には、往復運動に起因して発生する振動を低減するカウンタウェイト機構が配置されているので、カウンタウェイト機構を設けたことによる打撃工具の大型化を抑制することができる。また往復運動変換部の往復運動による重心Ｇを中心とする回転モーメントを低減することができる。

請求項２に記載の打撃工具によれば、制御基板は、モータと、ハンドルとの間に配置され、カウンタウェイト機構は、モータの回転軸と平行に延びる方向において、制御基板と対向する。よって、制御基板を設けたことにより生じるハウジングの空きスペースを有効利用することができ、カウンタウェイト機構を設けたことによる打撃工具の大型化を抑制することができる。

請求項３に記載の打撃工具によれば、カウンタウェイト機構は、前記重心位置を通りかつ前記往復運動に平行に延びる直線より前記往復運動変換部側に位置する。よって、往復運動変換部の往復運動による重心Ｇを中心とする回転モーメントを低減することができる。

本発明の第１の実施の形態の打撃工具について図１から図２に基づき説明する。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。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からなるケーシングを備えている。

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。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。

ギヤハウジング３０は、運動変換ハウジング３１と、打撃ハウジング３２とを備えている。運動変換ハウジング３１は、モータハウジング２０の上部に位置し、その後端はハンドル部１０と接続されている。打撃ハウジング３２は、モータハウジング２０の上部に位置している。

運動変換ハウジング３１内には、ピニオンギヤ２３の後端側において、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。

また、運動変換ハウジング３１内には、ピニオンギヤ２３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、ピニオンギヤ２３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。

打撃ハウジング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の後端部は、電動モータ２１と対向している。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、打撃ハウジング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、図示せぬ先端工具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。

運動変換ハウジング３１内であって、ハンドル部１０に対向する部分には、カウンタウェイト機構７０が配置されている。カウンタウェイト機構７０は、打撃工具１の重心Ｇと、ハンドル部１０の握り部１４との間に位置し、かつ制御基板２４の上方に位置している。カウンタウェイト機構７０について、図１及び図２に基づき説明する。カウンタウェイト機構７０は、第１支持部７１と、第２支持部７２と、ウェイト支持部材７３と、カウンタウェイト７４とを備えている。第１支持部７１及び第２支持部７２はピストン４３の往復運動の方向と直交する平面上に互いに対向するように設けられている。第１支持部７１は、一対のゴムにより構成され、運動変換ハウジング３１の上端に固定されている。第２支持部７２は、一対の鋼材のローラにより構成され、運動変換ハウジング３１に固定されている。

ウェイト支持部材７３は、板バネにより構成されている。ウェイト支持部材７３の上端部は、Ｌ字状をなし、一対の第１支持部７１の間に配置され、線接触により支持されている。第１支持部７１はゴムにより構成されているので、ウェイト支持部材７３の上端部は、第１支持部７１に対し、上下方向に移動可能に支持される。ウェイト支持部７３の下端部は、一対の第２支持部７２の間に配置され、線接触により支持されている。第２支持部７２はローラにより構成されているので、第２支持部７２に対し、ウェイト支持部材７３の下端部は、上下方向に移動可能に支持される。カウンタウェイト７４は、ウェイト支持部材７３の上下方向の略中央にボルト７５により固定されている。よって、カウンタウェイト７４は、ウェイト支持部材７３により両持ち支持される。図２に示すように、カウンタウェイト７４は、ウェイト支持部材７３が延びる方向と直交する方向に延びウェイト支持部材７３に固定される基部７４Ａと、基部７４Ａの両端からウェイト支持部材７３に沿って延びる二本の脚部７４ＢとからなるＨ字状をなしている。

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、図示せぬ先端工具を図示せぬ被削材に押し当てる。次に、トリガ１２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を介して打撃力が図示せぬ先端工具に伝達される。

また、電動モータ２１の回転駆動力は、ピニオンギヤ２３、第２ギヤ５２、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一定周期の振動が打撃工具１に発生し、運動変換ハウジング３１を介して、第１支持部７１及び第２支持部７２に伝達される。第１支持部７１及び第２支持部７２に伝達された振動は、ウェイト支持部材７３及びカウンタウェイト７４に伝達され、カウンタウェイト７４は、ピストン４３の往復運動方向と同じ方向に振動する。この振動により、打撃による打撃工具１の振動を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。

具体的には、カウンタウェイト７４の振動により、カウンタウェイト７４及び板バネであるウェイト支持部材７３により決定される共振振動数を中心とする一定の幅を有する周波数帯の振動が低減される。尚、当該共振振動数は、打撃工具１の打撃により発生する振動の振動数とほぼ等しく設定されている。ここで、板バネであるウェイト支持部材７３のばね定数をk₁（カウンタウェイト７４より上方に位置するウェイト支持部材７３のばね定数）、k₂（カウンタウェイト７４より下方に位置するウェイト支持部材７３のばね定数）とし、カウンタウェイト７４の質量をｍとすると、共振周波数（共振点）ｆは、f=1/2π・(k₁+k₂)^1/2となる。実際には、減衰などの影響により共振周波数は、若干低くなると共に、共振する周波数帯が若干広くなる。よって、上記の式から導き出される共振点は、打撃工具１の振動の振動数よりも、若干高めに設定される。

上記のように、カウンタウェイト７４はウェイト支持部材７３により両持ち支持されるので、カウンタウェイトを片持ち支持した時に発生する回転モーメントを防止することができる。また、ウェイト支持部材７３の両端部は、それぞれ第１支持部７１及び第２支持部７２に対し移動可能に支持されている。よって、板バネであるウェイト支持部材７３及びカウンタウェイト７４と運動変換ハウジング３１との間で摩擦が発生しないので、ウェイト支持部材７３及びカウンタウェイト７４は、ピストン４３の往復運動方向と同方向の振動を円滑に行うことができる。従って、打撃子４４の往復動に起因する打撃工具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。また、ウェイト支持部材７３の上端部は、Ｌ字状をなしているので、第１支持部７１からウェイト支持部材７３が抜けるのを防止することができる。更に、カウンタウェイト７４は、Ｈ字状をなしている。よって、所望の共振周波数を得るためにある程度長さの必要なウェイト支持部材７３の長さを短くすることができるので、カウンタウェイトユニット全体のコンパクト化を図ることができる。

また、カウンタウェイト機構７０は、ハンドル部１０の対向部であって、制御基板２４の上に配置されているので、制御基板２４上の空きスペースを有効利用することができ、カウンタウェイト機構７０を設けたことによる打撃工具１の大型化を抑制することができる。カウンタウェイト機構７０は、握り部１４と重心Ｇとの間に配置されているので、ピストン４３の往復運動による重心Ｇを中心とする回転モーメントを低減することができる。また、従来の打撃工具のように、カウンタウェイトを支持するバネが、カウンタウェイトのピストンの往復方向に沿う両端に設けられていないので、バネとハウジングとの間の摩擦を防止することができ、効果的に振動を吸収することができる。

次に、本発明の第２の実施の形態における打撃工具１０１について、図３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。本実施の形態における打撃工具１０１は、第１の実施の形態の打撃工具１が備えていた回転シリンダ５０及び制御基板２４を備えていない。よって、打撃時に先端工具に回転力は付与されず、また電動モータ２１は、一定速度で回転する。

カウンタウェイト機構１７０は、第１の実施の形態の打撃工具１０１と同様に、運動変換ハウジング３１内であって、ハンドル部１０に対向する部分に配置されている。カウンタウェイト機構１７０は、第１支持部１７１と、第２支持部１７２と、ウェイト支持部材１７３と、カウンタウェイト１７４とを備えている。第１支持部１７１について、図４及び図５に基づき説明する。第１支持部１７１は、ボルト１７１Ａと、ワッシャー１７１Ｂと、スペーサ１７１Ｃとを有している。板バネからなるウェイト支持部材１７３には、ボルト挿通穴１７３ａが形成されている。ボルト１７１Ａが、ワッシャー１７１Ｂ、スペーサ１７１Ｃ、及びボルト挿通穴１７３ａを挿通することにより、ウェイト支持部材１７３の上端は、運動変換ハウジング３１に固定される。ウェイト支持部材１７３の下端部は、ゴムからなる一対の第２支持部１７２の間に配置され、線接触により支持されている。第２支持部１７２はゴムにより構成されるので、ウェイト支持部材１７３の下端部は、第２支持部１７２に対し移動可能に支持される。カウンタウェイト１７４は、ウェイト支持部材１７３の上下方向の略中央に固定されている。

本実施の形態のカウンタウェイト機構１７０によっても、打撃子４４の往復動に起因する打撃工具１０１の振動を効果的に低減することができる。また、上記のように、カウンタウェイト機構１７０は、ボルト１７１Ａと、ワッシャー１７１Ｂと、スペーサ１７１Ｃとにより構成されている。よって、ウェイト支持部材１７３の上端部に負荷される荷重を調整することができる。これにより、ウェイト支持部材７３及びカウンタウェイト１７４の振動を制御することができ、カウンタウェイト機構１７０の共振周波数を調整することができる。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。

次に、本発明の第３の実施の形態における打撃工具２０１について、図６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。

運動変換ハウジング３１内であって、ハンドル部１０に対向する部分には、カウンタウェイト機構２７０が配置されている。カウンタウェイト機構２７０は、打撃工具２０１の重心を通りかつピストン４３の往復運動方向に平行に延びる直線よりも上側に位置し、かつ制御基板２４の上方に位置している。カウンタウェイト機構２７０は、一対の第１支持部２７１と、一対の第２支持部２７２と、ウェイト支持部材２７３と、カウンタウェイト２７４とを備えている。一対の第１支持部２７１は、ゴムにより構成され、運動変換ハウジング３１の上端に固定されている。一対の第２支持部２７２も、ゴムにより構成され、運動変換ハウジング３１に固定されている。

ウェイト支持部材２７３は、板バネにより構成されている。ウェイト支持部材２７３の上端部は、一対の第１支持部２７１の間に配置され、線接触により支持されている。第１支持部２７１はゴムにより構成されているので、ウェイト支持部材２７３の上端部は、第１支持部２７１に対し、上下方向に移動可能に支持される。ウェイト支持部２７３の下端部は、一対の第２支持部７２の間に配置され、線接触により支持されている。第２支持部２７２もゴムにより構成されているので、第２支持部２７２に対し、ウェイト支持部材２７３の下端部は、上下方向に移動可能に支持される。よって、カウンタウェイト２７４は、ウェイト支持部材２７３により両持ち支持される。カウンタウェイト２７４は、ウェイト支持部材２７３の上下方向の略中央に固定されている。

本実施の形態のカウンタウェイト機構２７０によっても、打撃子４４の往復動に起因する打撃工具１０１の振動を効果的に低減することができる。また、上記のように、カウンタウェイト機構２７０は、打撃工具２０１の重心を通りかつピストン４３の往復運動方向に平行に延びる直線よりも上側に位置しているので、ピストン４３の往復運動よる重心Ｇを中心とする回転モーメントを低減することができる。また、打撃工具２０１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。

次に、打撃工具の第１の参考例としての打撃工具３０１について、図７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。

クランク軸３４は、ピニオンギヤ２３の先端側に配置されている。第１ギヤ３５の下部には、第３ギヤ３４Ａがクランク軸３４に同軸固定されている。クランク軸３４の先端側に回転伝達軸５１は配置されている。第２ギヤ５２と第３ギヤ３４Ａとは噛合うように構成されている。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、第３ギヤ３４Ａ、及び第２ギヤ５２を介して回転伝達軸５１に伝達される。そして、回転伝達軸７２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７０の回転により、図示せぬ先端工具に回転力が付与される。

クランク軸３４をピニオンギヤ２３の先端側に配置したことにより生じた電動モータ２１の上側に空間に、カウンタウェイト機構３７０は配置されている。カウンタウェイト機構３７０は、第１支持部３７１と、第２支持部３７２と、ウェイト支持部材３７３と、カウンタウェイト３７４とを備えている。第１支持部３７１及び第２支持部３７２は、コの字状をなし、コの字状開口部は互いに対向している。ウェイト支持部材３７３は、板バネにより構成され、その両端はそれぞれ、第１支持部３７１及び第２支持部３７２の開口部に挿入され、線接触により支持されている。カウンタウェイト３７４は、ウェイト支持部材３７３の上下方向の略中央に固定されている。よって、カウンタウェイト３７４は、ウェイト支持部材３７３により両持ち支持される。

本実施の形態のカウンタウェイト機構３７０によっても、打撃子４４の往復動に起因する打撃工具３０１の振動をを効果的に低減することができる。また、上記のように、クランク軸３４をピニオンギヤ２３の先端側に配置したことにより生じた電動モータ２１の上側に空間に、カウンタウェイト機構３７０を配置している。よって、電動モータ２１の上方の空きスペースを有効利用することができ、カウンタウェイト機構３７０を設けたことによる打撃工具３０１の大型化を抑制することができる。また、本実施の形態の打撃工具３０１の他の効果は、第１の実施の形態の打撃工具１の効果と同様である。

次に、打撃工具の第２の参考例としての打撃工具４０１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。

カウンタウェイト機構４７０は、ハンドル部１０の対向部であって、制御基板２４の上に配置されている。カウンタウェイト機構４７０は、二本の支持部４７１と、四本のバネ４７３と、二個のカウンタウェイト４７４とを備えている。二本の支持部４７１は、ピストン４３の往復運動方向と並行に延び、運動変換ハウジング３１に固定されている。二個のカウンタウェイト４７４は、それぞれ支持部４７１に摺動移動可能に支持されている。４本のバネ４７３は、それぞれカウンタウェイト４７４の両端に配置され、カウンタウェイト４７４と運動変換ハウジング３１との間に介装されている。

本実施の形態のカウンタウェイト機構４７０によっても、カウンタウェイト４７４が振動することにより、打撃子４４の往復動に起因する打撃工具４０１の振動を効果的に低減することができる。また、本実施の形態の打撃工具４０１の他の効果は、第１の実施の形態の打撃工具１の効果と同様である。

次に、打撃工具の第３の参考例としての打撃工具５０１について、図９及び図１０に基づき説明する。打撃工具５０１は、ハンドル部１０とモータハウジング２０と、ウェイトハウジング６０と、ギヤハウジング８０とによりケーシングが構成される。

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１２を外部電源（図示せず）に接続し、トリガ１３を操作することにより、スイッチ機構１２と電源との接続と断続とが切換えられる。

モータハウジング２０は、ハンドル部１０の上部に設けられている。ハンドル部１０とモータハウジング２０とは、プラスチックで一体成型されている。モータハウジング２０内には電動モータ２１が収納されている。電動モータ２１は出力軸２２を備えて回転駆動力を出力する。

ウェイトハウジング６０は、モータハウジング２０の前方に設けられた樹脂成型品である。ウェイトハウジング６０は、モータハウジング２０側に位置する第１ウェイトハウジング６０Ａと、ギヤハウジング８０側に位置する第２ウェイトハウジング６０Ｂとを有している。ウェイトハウジング６０内には、第１中間シャフト６１が、出力軸２２が延びる方向と同方向に延びるように配置され、軸受６２及び６３により回転可能に支承されている。第１中間シャフト６１の後端は出力軸２２と連結している。第１中間シャフト６１の先端は、ギヤハウジング８０内に位置し、第４ギア６１Ａが設けられている。

また、ウェイトハウジング６０内には、カウンタウェイト機構５７０が配置されている。図９のＸ-Ｘ線に沿った断面図である図１０に示すように、カウンタウェイト機構５７０は、支持部５７１、５７２と、一対のウェイト支持部材５７３と、カウンタウェイト５７４と、ボルト５７５とを備えている。支持部５７１、５７２は、第２ウェイトハウジング６０Ｂの上下方向の両端にそれぞれ設けられている。一対のウェイト支持部材５７３は、板バネにより構成されている。図９に示すように、ウェイト支持部材５７３の上下両端部は、略Ｌ字状をなし、その先端部は、第２ウェイトハウジング６０Ｂに形成された凹部６０ｃ内に位置している。また、ウェイト支持部材５７３の上端部は、支持部５７１により支持され、ウェイト支持部材５７３の下端部は、支持部５７２により支持されている。

カウンタウェイト５７４は、断面略円形をなし、その中心部には、シャフト挿通穴５７４ａが形成されている。また、カウンタウェイト５７４は、ボルト５７５により、ウェイト支持部材５７３に固定されている。よって、カウンタウェイト５７４は、一対のウェイト支持部材５７３により両持ち支持される。また、シャフト挿通穴５７４ａには、第１中間シャフト６１が挿通されている。

ギヤハウジング８０は第２ウェイトハウジング６０Ｂの前方に設けられた樹脂成型品である。ギヤハウジング８０の内部には、ギヤハウジング８０とウェイトハウジング６０との間を仕切る金属製の仕切部材８０Ａが設けられている。ギヤハウジング８０と仕切部材８０Ａとによって、後述の回転伝達機構を収容する機構室である減速室８０ａを画成する。ギヤハウジング８０内には、出力軸２１と平行に第２中間シャフト８２が、軸受８２Ｂ、８２Ｃを介してギヤハウジング８０と仕切部材８０Ａとに、その軸心を中心に回転可能に支承されている。またギヤハウジング８０の、後述する工具保持部１５近傍には、サイドハンドル１６が設けられている。

第２中間シャフト８２の電動モータ２１側端部には、第４ギア６１Ａと噛合する第５ギヤ８１が同軸固定されている。第２中間シャフト８２の先端側にはギヤ部８２Ａが形成され、後述する第６ギヤ８３と噛合している。ギヤハウジング８０内であって第２中間シャフト８２の上方の位置には、シリンダ８４が設けられている。シリンダ８４は第２中間シャフト８２と平行に延び、仕切部材８０Ａに回転可能に支承されている。第６ギヤ８３はシリンダ８４の外周に固定され、上述したギヤ部８２Ａとの噛合により、シリンダ８４はその軸心を中心として回転可能である。

シリンダ８４の先端側には上述した工具保持部１５が設けられ、図示せぬ先端工具が着脱自在に取付けられる。第２中間シャフト８２の中間部分には、バネによって電動モータ２１方向に付勢されるクラッチ８６がスプライン係合されており、クラッチ８６は、ギヤハウジング８０の下部に設けたチェンジレバ８７によってハンマドリル・モード（図示した位置）とドリルモード（クラッチ８６が先端方向に移動した位置）との間で切換え可能である。クラッチ８６の電動モータ２１側には、回転運動を往復運動に変換する運動変換部９０が第２中間シャフト８２に回転可能に外装されている。運動変換部９０の腕部９０Ａは、第２中間シャフト８２の回転により打撃工具５０１の前後方向に往復動作可能に設けられている。

クラッチ８６がチェンジレバ８７によってハンマドリル・モードに切換えられているときには、クラッチ８６により第２中間シャフト８２と運動変換部９０とが結合するように構成されており、運動変換部９０は、ピストンピン９１を介して、シリンダ８４内に設けられたピストン９２と連動するように接続される。ピストン９２は、第２中間シャフト８２と平行な方向に往復運動可能且つシリンダ８４内で摺動可能に装着されている。ピストン９２内には打撃子９３が内装されており、シリンダ８４内であってピストン９２と打撃子９３の間には空気室９４が画成される。打撃子９３の空気室側反対位置には、中間子９５がシリンダ８４内にピストン９２の運動方向に摺動可能に支承されている。中間子９５の打撃子側反対位置には、図示せぬ先端工具が位置している。よって打撃子９３は中間子９５を介して図示せぬ先端工具を打撃する。

図示せぬモータの回転出力は第１中間シャフト６１、第４ギア６１Ａ、及び第５ギヤ８１を介して第２中間シャフト８２に伝わる。第２中間シャフト８２の回転は、ギヤ部８２Ａとシリンダ８４に外装した第６ギヤ８３の噛合によりシリンダ８４に伝わり、図示せぬ先端工具に回転力が伝えられる。チェンジレバ８７を操作することによりクラッチ８６をハンマドリル・モードに移動させると、クラッチ８６が運動変換部９０と結合し、第２中間シャフト８２の回転駆動力が運動変換部９０に伝わる。運動変換部９０では回転駆動力がピストンピン９１を介してピストン９２の往復運動に変換される。ピストン９２の往復運動により打撃子９３とピストン９２との間に画成された空気室９４中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子９３に打撃力を付与する。打撃子９３が前進して中間子９５の後端面に衝突し、中間子９５を介して打撃力が図示せぬ先端工具に伝達される。このようにしてハンマドリル・モードでは図示せぬ先端工具に回転力と打撃力が同時に付与される。

クラッチ８６がドリルモードにあるときは、クラッチ８６は第２中間シャフト８２と運動変換部９０との接続を断ち、第２中間シャフト８２の回転駆動力のみがギヤ部８２Ａ、第６ギヤ８３を介してシリンダ８４に伝達される。よって、図示せぬ先端工具には回転力のみが付与されるように構成されている。

本実施の形態の打撃工具５０１の動作時においても、打撃子９３の往復動に起因するほぼ一定周期の振動が打撃工具５０１に発生する。この振動が第２ウェイトハウジング６０Ｂを介して、支持部５７１、５７２に伝達される。支持部５７１、５７２に伝達された振動は、ウェイト支持部材５７３及びカウンタウェイト５７４に伝達され、カウンタウェイト５７４は、ピストン９２の往復運動方向と同じ方向に振動する。この振動により、打撃による打撃工具５０１の振動を低減することができ、打撃工具５０１の操作性を向上させることができる。

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、第１の実施の形態の打撃工具１の第２支持部７２は、鋼材のローラにより構成されていたがこれに限られず、摺動性の良い部材、例えば、含浸メタル等であれば良い。また、図１１に示すように、第２の実施の形態において、カウンタウェイト１７４の形状は、打撃工具１０１を側方から見たときに、ウェイト支持部材１７３が延びる方向と直交する方向に延びウェイト支持部材１７３に固定される基部１７４Ａと、基部１７４Ａの両端からウェイト支持部材１７３から離間しつつウェイト支持部材１７３を間に挟んで延びる二本の脚部１７４ＢとからなるＨ字状をなしていてもよい。このような構成によれば、所望の共振周波数を得るためにある程度長さの必要なウェイト支持部材１７３の長さを短くすることができるので、カウンタウェイトユニット全体のコンパクト化を図ることができる。

本発明の第１の実施の形態の打撃工具の断面図。本発明の第１の実施の形態の打撃工具のカウンタウェイト機構を後端側から見た図。本発明の第２の実施の形態の打撃工具の断面図。本発明の第２の実施の形態の打撃工具のカウンタウェイト機構の分解図。本発明の第２の実施の形態の打撃工具のカウンタウェイト機構の拡大図。本発明の第３の実施の形態の打撃工具の断面図。打撃工具の第１の参考例としての打撃工具の断面図。打撃工具の第２の参考例としての打撃工具の断面図。打撃工具の第３の参考例としての打撃工具の断面図。図９のＸ-Ｘ線に沿った断面図。本発明の第２の実施の形態の打撃工具のカウンタウェイト機構の変更例を示す図。

符号の説明

１、１０１、２０１、３０１、４０１、５０１打撃工具、１０ハンドル部、１４握り部、２１電動モータ、２２出力軸、２４制御基板、３４クランク軸、３５第１ギヤ、３６運動変換機構、３７クランクウェイト、３８クランクピン、３９コンロッド、４０シリンダ、４３、９２ピストン、４４、９３打撃子、４６、９５中間子、７０、１７０、２７０、３７０、４７０、５７０カウンタウェイト機構、７１、１７１、２７１、３７１、５７１第１支持部、７２、１７２、２７２、３７２、５７２第２支持部、７３、１７３、２７３、３７３、５７３ウェイト支持部材、７４、１７４、２７４、３７４、４７４、５７４カウンタウェイト、７５、５７５ボルト、７４Ａ基部、７４Ｂ脚部、９０運動変換部、９０Ａ腕部、９１ピストンピン、ボルト１７１Ａ、ワッシャー１７１Ｂ、スペーサ１７１Ｃ、支持部４７１、４７３バネ

Claims

ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、回転駆動力を発生する出力軸を有する電動モータと、
前記出力軸の回転を前記出力軸と直交する方向の往復運動に変換する往復運動変換部と、
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、
前記ハウジングの後部に設けられたハンドルと、を備える打撃工具であって、
前記ハウジング内であって前記ハンドルに対向する部分には、前記往復運動に起因して発生する振動を低減するカウンタウェイト機構が配置され、
前記カウンタウェイト機構は、カウンタウェイトと前記カウンタウェイトを支持するウェイト支持部材とを備え、前記カウンタウェイトは前記往復運動の方向と直交する方向における両端において前記ウェイト支持部材により支持され、
前記ハンドルは、握り部を有し、前記カウンタウェイトは、前記握り部の一端及び他端と前記打撃工具の重心位置とを結んだ線の範囲で前記往復運動方向に振動するように配置されていることを特徴とする打撃工具。
前記電動モータの回転速度を制御する制御基板を更に備え、
前記制御基板は、前記モータと、前記ハンドルとの間に配置され、
前記カウンタウェイト機構は、前記モータの回転軸と平行に延びる方向において、前記制御基板と対向することを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
前記カウンタウェイト機構は、前記重心位置を通りかつ前記往復運動に平行に延びる直線より前記往復運動変換部側に位置することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれか一項に記載の打撃工具。