(57)【要約】【課題】工具本体の大型化を招くことなく、負荷時及び無負荷時の双方で振動低減の効果を得ることができる打撃工具を提供する。【解決手段】先端工具１２を支持する工具本体１３と、工具本体１３に設けられ、先端工具１２に付与する打撃力を発生する打撃力発生部４５と、工具本体１３に設けられ、打撃力による工具本体１３の振動を抑制する弾性部材５８を有する動吸振器５９と、を備えた打撃工具１０であって、動吸振器５９が、先端工具１２が被削部（７０）に押し当てられている負荷時と、押し当てられていない無負荷時とで異なる固有振動数に設定されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端工具を支持する工具本体と、
前記工具本体に設けられ、前記先端工具に付与する打撃力を発生する打撃力発生部と、
前記工具本体に設けられ、前記打撃力による前記工具本体の振動を抑制する弾性部材を有する動吸振器と、
を備えた打撃工具であって、
前記動吸振器が、前記先端工具が被削部に押し当てられている負荷時と、押し当てられていない無負荷時とで異なる固有振動数に設定されている、打撃工具。
【請求項２】
前記動吸振器が、前記負荷時よりも前記無負荷時の方が高い固有振動数に設定されている、請求項１記載の打撃工具。
【請求項３】
前記動吸振器の固有振動数が、負荷時、無負荷時のそれぞれにおいて、前記工具本体の打撃振動数と概ね一致している、請求項１記載の打撃工具。
【請求項４】
前記弾性部材が、圧縮量に応じてばね定数が変化する非線形弾性部材である、請求項１〜３の何れか１項に記載の打撃工具。
【請求項５】
前記弾性部材が、複数の弾性部材からなり、負荷時と無負荷時とで前記動吸振器を構成する弾性部材の数が変わることにより、異なる固有振動数を示す、請求項１〜３の何れか１項に記載の打撃工具。
【請求項６】
前記動吸振器が、打撃力発生部からの打撃力を前記先端工具に伝達する中間子に設けられたばね受け板と、前記ばね受け板と工具本体内の対向部との間に軸方向に移動可能に設けられた錘と、前記錘を弾性支持する前記弾性部材とを有している、請求項１〜３の何れか１項に記載の打撃工具。
【請求項７】
前記ばね受け板には前記弾性部材の付勢力に抗して前記先端工具を軸方向前方に付勢する復元用のばねが設けられている、請求項６に記載の打撃工具。
【請求項８】
前記復元用のばねのばね圧力が、前記弾性部材の弾性力よりも大きい、請求項７に記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ハンマドリル等のように先端工具に往復動を与えて削岩作業等を行う打撃工具に係り、特に負荷時だけでなく、無負荷時にも振動低減効果が得られる技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
モータの駆動により先端工具に打撃力を与えることで削岩等の作業が行えるようにした、例えば電気ハンマ等の打撃工具が知られている。このような打撃工具の中には、打撃動作により工具本体に伝わる振動を低減ないし吸収するために、振動する機械系に質量体とばねからなるダンパー系を付加することにより、振動を抑制する動吸振器（ダイナミックダンパー）が組み込まれているものがある（例えば、特許文献１，２参照。）。このような動吸振器は、一般に質量体の質量やばねの特性から定まる固有振動数をもち、当該固有振動数周辺での振動に特に有効なものである。負荷時又は無負荷時に拘わらず、動吸振器の固有振動数が常に一定であった。
【０００３】
一方、打撃工具の打撃振動数は、負荷時には先端工具と被削部との間の摩擦力や、被削部への押付け力等による負荷でモータの回転数が下がるため、負荷時と無負荷時とで異なる打撃振動数になってしまう。そのため、例えば負荷時の打撃振動数に合わせて動吸振器の固有振動数を設定すると、無負荷時には工具の打撃振動数と動吸振器の固有振動数が合わなくなってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４９７８８９０号公報
【特許文献２】特開昭５２−１０９６７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
このような課題を解決するために、例えば特許文献１に記載されているように、ウェイトと、ウェイトを工具本体に支持する線形弾性部材とで構成された動吸振器を複数個備えた打撃工具が提案されている。
【０００６】
しかしながら、従来の打撃工具では、動吸振器を構成するウェイト及び弾性部材が複数個ずつ必要となるため、工具本体の大型化を余儀なくされるという課題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、上述した課題を解決すべくなされたものである。本発明の目的は、工具本体を大型化することなく、負荷時及び無負荷時の双方で振動低減の効果が得られる打撃工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、先端工具を支持する工具本体と、前記工具本体に設けられ、前記先端工具に付与する打撃力を発生する打撃力発生部と、前記工具本体に設けられ、前記打撃力による前記工具本体の振動を抑制する錘及び弾性部材を有する動吸振器と、を備えた打撃工具であって、前記動吸振器が、前記先端工具が被削部に押し当てられている負荷時と、押し当てられていない無負荷時とで異なる固有振動数に設定されている。
【０００９】
前記動吸振器が、前記負荷時よりも前記無負荷時の方が高い固有振動数に設定されていることが好ましい。
【００１０】
前記動吸振器の固有振動数が、負荷時、無負荷時のそれぞれにおいて、前記工具本体の打撃振動数と概ね一致していることが好ましい。
【００１１】
前記弾性部材が、圧縮量に応じてばね定数が変化する非線形弾性部材であることが好ましい。
【００１２】
前記弾性部材が、複数の弾性部材からなり、負荷時と無負荷時とで前記動吸振器を構成する弾性部材の数が変わることにより、異なる固有振動数を示すことが好ましい。
【００１３】
前記動吸振器が、打撃力発生部からの打撃力を前記先端工具に伝達する中間子に設けられたばね受け板と、前記ばね受け板と工具本体内の対向部との間に軸方向に移動可能に設けられた錘と、前記錘を弾性支持する前記弾性部材とを有していることが好ましい。
【００１４】
前記ばね受け板には前記弾性部材の付勢力に抗して前記先端工具を軸方向前方に付勢する復元用のばねが設けられていることが好ましい。
【００１５】
前記復元用のばねのばね圧力が、前記弾性部材の弾性力よりも大きいことが好ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、工具本体の大型化を招くことなく、負荷時及び無負荷時の双方で振動低減の効果を得ることができる打撃工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態である打撃工具の一例を示す縦断面図である。
【図２】無負荷時の打撃工具を示す断面図である。
【図３】負荷時の打撃工具を示す断面図である。
【図４】動吸振器の要部拡大断面図である。
【図５】本発明の他の実施形態である負荷時の打撃工具を示す要部断面図である。
【図６】無負荷時の打撃工具を示す要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の一実施の形態について、図１〜図５を用いて詳細に説明する。
【００１９】
図１に示すように打撃工具１０は、例えばハンマドリルである。図示例の打撃工具１０は、駆動原である電動モータ１１の回転力を往復運動に変換して先端工具１２に打撃力を付与する機能と、この打撃機能に加えて選択的に先端工具１２に回転力を付与する機能とを有している。打撃工具１０は、工具本体であるケーシング１３に設けられ、先端工具１２に付与する打撃力を発生させる打撃力発生部４５と、打撃力によるケーシング１３の振動を抑制する錘５７及び弾性部材（スプリング、コイルばね）５８，５８を有する動吸振器５９とを備えている。
【００２０】
打撃工具１０は、工具本体であるケーシング１３を有し、ケーシング１３はハウジング１４及びギヤカバー１５を有している。ハウジング１４は、筒形状の胴部１４ａと、胴部１４ａの一端に連続したハンドル部１４ｂとを有している。ハンドル部１４ｂは、打撃工具１０を使用する作業者が手で握る箇所である。
【００２１】
胴部１４ａにおけるハンドル部１４ｂとは反対側の開口端１４ｃと、ギヤカバー１５の一方の開口端とが接続され、ハウジング１４とギヤカバー１５とが、締結部材により連結されている。締結部材は、便宜上、図示されていない。
【００２２】
ギヤカバー１５は、筒形状に構成されており、ギヤカバー１５の内部にインナーカバー１６が設けられている。インナーカバー１６は、熱伝導性に優れた金属材料、例えば、アルミニウム等により構成されている。ケーシング１３の内部は、インナーカバー１６により、胴部１４ａの内部に形成された第１収容室１７と、ギヤカバー１５の内部に形成された第２収容室１８とに仕切られている。すなわち、インナーカバー１６は隔壁の役割を有している。
【００２３】
電動モータ１１は第１収容室１７に設けられている。電動モータ１１は、ハウジング１４に固定されたステータ１９と、回転可能に設けられたロータ２０とを有している。ロータ２０は、軸線Ａを中心として回転可能であり、ステータ１９は、軸線Ａを中心とする半径方向で、ロータ２０の外側に配置されている。軸線Ａは、図１において、便宜上、水平方向に沿って配置されている。また、ロータ２０は、出力軸２１と、出力軸２１に取り付けたコイル２２とを有している。出力軸２１の外周面には出力ギヤ２３が形成されている。
【００２４】
インナーカバー１６は、外筒部１６ａと、外筒部１６ａと同軸に設けられた内筒部１６ｂとを有している。内筒部１６ｂは、外筒部１６ａの内側に設けられている。また、インナーカバー１６の外周面とギヤカバー１５の内周面との間には、密封装置としてのＯリング１５ａが介在されている。さらに、インナーカバー１６は、軸線Ａに沿った方向で、外筒部１６ａの端部と内筒部１６ｂの端部とを接続する張り出し部１６ｃを有している。張り出し部１６ｃは、軸線Ａを中心として半径方向に延びている。内筒部１６ｂは、円筒形状を有しており、内筒部１６ｂの内周面に軸受２４が取り付けられている。内筒部１６ｂの内周面と、軸受２４の外輪との間には、密封装置としてのＯリング（図示せず）が取り付けられている。また、軸受２４は、内輪と外輪との間に密封装置（図示せず）が取り付けられたシール軸受である。
【００２５】
また、第１収容室１７であって、ハンドル部１４ｂに近い箇所には軸受（図示せず）が設けられている。この軸受及び軸受２４は同軸上に配置されており、出力軸２１は、２つの軸受により軸線Ａを中心として回転可能に支持されている。このように、軸線Ａに沿った方向で異なる軸受が配置されている。出力軸２１の一端は第２収容室１８に配置されており、出力ギヤ２３は、出力軸２１であって第２収容室１８に配置された部分に設けられている。
【００２６】
また、第１収容室１７には、コイル２２に電力を供給するブラシ（図示せず）が設けられている。ハンドル部１４ｂには電源コード２５が取り付けられており、電源コード２５は外部電源（図示せず）に接続されている。また、ハンドル部１４ｂには、電源スイッチであるトリガ２６が設けられているとともに、ハンドル部１４ｂの内部には制御回路（図示せず）が設けられている。この制御回路は、電源コード２５を経由して供給される電力を、ブラシに供給する制御等を行うものである。電動モータ１１は、トリガ２６が操作されると、電源コード２５を経由して電力がコイル２２に供給されて、ロータ２０とステータ１９との間に回転磁界が形成され、ロータ２０が回転する。
【００２７】
第１収容室１７であって、軸線Ａに沿った方向でコイル２２とインナーカバー１６との間には、ファン２７が設けられている。ファン２７は、電動モータ１１及び第２収容室１８内を冷却する空気の流れを形成するための機構であり、本実施形態のファン２７は、遠心ファンにより構成されている。ファン２７は、出力軸２１に取り付けられた羽根車２７ａと、羽根車２７ａの外周側を取り囲む案内壁２７ｂとを有している。
【００２８】
案内壁２７ｂは、軸線Ａに沿った方向で、ステータ１９とインナーカバー１６との間に設けられている。案内壁２７ｂは、ハウジング１４に対して回転しないように固定されている。また、ファン２７は、羽根車２７ａと案内壁２７ｂとの間に形成された吸気通路２７ｃを有している。吸気通路２７ｃは、軸線Ａを中心とする半径方向で、内側から外側に沿って形成されている。
【００２９】
また、羽根車２７ａの外周側である例えばハウジング１４とギヤカバー１５との結合部分には、ケーシング１３の内部と外部とを連通する通気孔２８が設けられている。通気孔２８は、ファン２７によって案内された空気を、ケーシング１３の外部に排出するために設けられている。通気孔２８は、ケーシング１３における側方及び下方の２箇所に設けられている。案内壁２７ｂは、軸線Ａを中心とする円周方向で通気孔２８に対向する２箇所が開放されている。
【００３０】
第２収容室１８には中間シャフト２９が設けられている。この中間シャフト２９は、出力軸２１の動力を先端工具１２に伝達する動力伝達要素である。第２収容室１８には、２つの軸受３０ａ、３０ｂが同軸に設けられている。中間シャフト２９は、２つの軸受３０ａ、３０ｂにより中心線Ｂを中心として回転可能に支持されている。２つの軸受３０ａ、３０ｂは、ギヤカバー１５に取り付けられている。中心線Ｂは軸線Ａと平行であり、かつ、中心線Ｂは軸線Ａと非同軸に配置されている。中間シャフト２９であって、張り出し部１６ｃに近い方の端部にはギヤ３１が設けられている。このギヤ３１は、出力ギヤ２３と噛み合わされている。また、中間シャフト２９であって、２つの軸受３０ａ、３０ｂの間にはギヤ３２が形成されている。
【００３１】
さらに、第２収容室１８には、シリンダ３３が設けられている。このシリンダ３３は、中間シャフト２９のトルクを先端工具１２に伝達する要素である。シリンダ３３は、中心線Ｃを中心として同軸に設けられた大径円筒部３４及び小径円筒部３５を有している。大径円筒部３４の内径は、小径円筒部３５の内径よりも大きい。また、大径円筒部３４の外周面には、第３ギヤ３６が取り付けられている。第３ギヤ３６は、シリンダ３３と一体回転するように設けられており、第３ギヤ３６とギヤ３２が噛み合っている。ギヤ３２及び第３ギヤ３６は、中間シャフト２９のトルクをシリンダ３３に伝達する要素である。
【００３２】
ギヤカバー１５は、軸線Ａに沿った方向でハウジング１４と反対側の箇所に円筒部３７を有している。この円筒部３７の内径は、大径円筒部３４の外径及び小径円筒部３５の外径よりも大きい。円筒部３７の外周面にはグリップ部６２が取り付けられ、円筒部３７の内周面には軸受３８が取り付けられている。また、インナーカバー１６の内周面には軸受３９が取り付けられている。２つの軸受３８、３９は同軸に配置されており、大径円筒部３４は軸受３９により回転可能に支持されている。小径円筒部３５は、軸受３８により回転可能に支持されている。つまり、シリンダ３３は、２つの軸受３８、３９により中心線Ｃを中心として回転可能である。中心線Ｃは、軸線Ａ及び中心線Ｂと平行であり、中心線Ｃは、軸線Ａ及び中心線Ｂと非同軸である。
【００３３】
図１は中心線Ｃを含む縦断面図であり、図１において、軸線Ａは中心線Ｃよりも下方に位置し、中心線Ｂは軸線Ａよりも下方に位置にしている。軸線である第１中心線Ａ、中心線である第２中心線Ｂ及び第３中心線Ｃは全て平行である。なお、第１中心線Ａ及び第２中心線Ｂ及び第３中心線Ｃは、全てが同一平面上に位置していてもよいし、２本の中心線のみが同一平面上に位置していてもよい。
【００３４】
シリンダ３３は、ギヤカバー１５に対して中心線Ｃに沿った方向で位置決め固定されている。さらに、円筒部３７と小径円筒部３５との間には、密封装置５６が設けられている。この密封装置５６は、公知のオイルシール等により構成されており、密封装置５６は、第２収容室１８内に封入された潤滑油が、ケーシング１３の外部に漏れることを防止するためのものである。
【００３５】
小径円筒部３５の先端は、円筒部３７の外部に露出されている。先端工具１２は、小径円筒部３５内に挿入されている。先端工具１２の外周面には、中心線Ｃに沿った方向の長さを有している。溝１２ａが設けられている。一方、小径円筒部３５を半径方向に貫通する保持孔３５ａが設けられており、保持孔３５ａには鋼球５５が配置されている。小径円筒部３５であって、円筒部３７の外部に露出している部位にはエンドカバー４０が取り付けられている。
【００３６】
エンドカバー４０はシリンダ３３と一体回転するように構成されている。エンドカバー４０は、鋼球５５が保持孔３５ａから脱落することを防止する押さえ部材４０ａを有している。保持孔３５ａに保持された鋼球５５は、その一部が溝１２ａに配置されている。つまり、鋼球５５は、溝１２ａ内で転動可能である。シリンダ３３及び先端工具１２は、鋼球５５の係合力により相対回転が防止されている。すなわち、シリンダ３３のトルクは、鋼球５５を介して先端工具１２に伝達され、先端工具１２は回転する。
【００３７】
また、先端工具１２は、中心線Ｃに沿った方向における溝１２ａの長さに基づいて、シリンダ３３に対して中心線Ｃに沿った方向に移動可能である。なお、エンドカバー４０は、シリンダ３３に対して取り付け及び取り外しが可能に構成されている。そして、エンドカバー４０を操作すると、鋼球５５が保持孔３５ａから出るため、先端工具１２を交換することができる。
【００３８】
大径円筒部３４には、動作部材であるピストン４１が挿入されている。ピストン４１は、大径円筒部３４内で中心線Ｃに沿った方向に移動可能である。このピストン４１は、円筒部４１ａと、円筒部４１ａに連続して形成された底部４１ｂとを有している。
【００３９】
円筒部４１ａの開口部分は、小径円筒部３５側に配置されている。円筒部４１ａには半径方向に貫通する通気孔４１ｃが設けられていると共に、円筒部４１ａ内には打撃子４２が挿入されている。打撃子４２は、ピストン４１に対して中心線Ｃに沿った方向に移動可能であり、円筒部４１ａ内における打撃子４２と底部４１ｂとの間には空気圧室４３が形成されている。
【００４０】
空気圧室４３の容積は、ピストン４１が往復運動して生じる打撃力が目標値となるように設定されている。打撃子４２の外周面にはＯリング４２ａが取り付けられており、Ｏリング４２ａは、打撃子４２と大径円筒部３４との間を気密に維持している。
【００４１】
シリンダ３３内において、打撃子４２と先端工具１２との間には中間子４４が設けられている。つまり、中間子４４は、中心線Ｃに沿った方向で打撃子４２と先端工具１２との間に配置されており、中間子４４はシリンダ３３に対して中心線Ｃに沿った方向に移動可能である。中間子４４は、空気圧室４３の圧力上昇で打撃子４２に加えられた打撃力を、先端工具１２に伝達する要素である。中間子４４は、打撃子４２及び先端工具１２に接触したり離れたりすることができる。
【００４２】
一方、第２収容室１８には、中間シャフト２９の回転運動をピストン４１の往復運動に変換して打撃動を発生させる打撃力発生部４５が設けられている。打撃力発生部４５は、内輪４５ａ及び外輪４５ｂを有している。内輪４５ａは、中間シャフト２９の外周面に取り付けられている。内輪４５ａは、中間シャフト２９と相対回転可能である。
【００４３】
内輪４５ａの外周面は、中心線Ｂを含む平面内における断面形状が円弧形状となっており、内輪４５ａの外周面には溝（図示せず）が形成されている。内輪４５ａの円周方向における位相変化に対応して、溝は中心線Ｂに沿った方向における位置が異なっている。
【００４４】
そして、外輪４５ｂと内輪４５ａとの間に転動体４５ｃが円周方向に複数個介在されている。この転動体４５ｃは、溝に沿って転動可能である。また、外輪４５ｂには連結棒４５ｄが設けられており、連結棒４５ｄはピストン４１に連結されている。このため、外輪４５ｂは中心線Ｂを中心として回転することはない。
【００４５】
さらに、第２収容室１８には、クラッチ４６が設けられている。このクラッチ４６は、内輪４５ａと中間シャフト２９との間の動力伝達経路を接続及び遮断するための機構である。クラッチ４６は、中間シャフト２９と一体回転するとともに、中間シャフト２９に対して中心線Ｂに沿った方向に移動可能である。そして、クラッチ４６が、中心線Ｂに沿って左側に向けて移動して停止すると、中間シャフト２９と内輪４５ａとの間の動力伝達経路が接続される。つまり、クラッチ４６が係合された状態となる。
【００４６】
これに対して、クラッチ４６が、中心線Ｂに沿って右側に向けて移動して停止すると、中間シャフト２９と内輪４５ａとの間の動力伝達経路が遮断される。つまり、クラッチ４６が解放された状態となる。なお、クラッチ４６の中心線Ｂに沿った方向の移動及び停止、移動方向は、作業者が図示しないモード切替スイッチを操作することで切り替えられる。なお、モード切替スイッチは、ケーシング１３の外表面に設けられている。
【００４７】
一方、前述した動吸振器５９は、先端工具１２が被削部７０に押し当てられている負荷時（図３参照）と、押し当てられていない無負荷時（図２参照）とで異なる固有振動数に設定されている。本実施形態では、動吸振器５９は、負荷時よりも無負荷時の方が高い固有振動数に設定されている。具体的には、図２乃至図３に示すように打撃子４２と先端工具１２との間に配置された中間子４４の後端部には円板状のばね受け板６０が固定され、ばね受け板６０の前方には動吸振器５９が設けられ、ばね受け板６０の後方には先端工具１２を軸方向前方に付勢する復元用のばね６１が設けられている。
【００４８】
動吸振器５９は、大径円筒部３４の外周面に軸方向に沿って往復動（振動）可能に支持された円筒状で外周の中間部に鍔部５７aを有する錘５７と、錘５７の鍔部５７aを挟んで両端に配置されたコイル状の非線形弾性部材５８とで構成されている。非線形弾性部材５８は、圧縮量に応じてばね定数が変化するもので、図４に示すように狭いピッチ部Ｐａ及び広いピッチ部Ｐｂを有する不等ピッチ弾性部材からなっている。
【００４９】
一方の非線形弾性部材５８は、錘５７の鍔部５７ａとその工具本体であるケーシング１３内の対向部である軸受３８との間に配置され、他方の非線形弾性部材５８は、錘５７の鍔部５７ａとばね受け板６０との間に配置されている。負荷時には図３に示すように先端工具１２が工具本体であるケーシング１３内に押し込まれ、ばね受け板６０と軸受３８との間隔が広くなるため、非線形弾性部材５８が狭いピッチ部Ｐａと広いピッチ部Ｐｂを共に有する状態となり、負荷時の振動数の低い振動を抑制することが可能となるように構成されている。無負荷時には図２に示すように先端工具１２がケーシング１３外に押し出され、ばね受け板６０と軸受３８との間隔が狭くなるため、非線形弾性部材５８が狭いピッチ部Ｐａが押しつぶされて一体になり、広いピッチ部Ｐｂだけとなり、無負荷時の振動数の高い振動を抑制することが可能となるように構成されている。
【００５０】
以上のように構成された打撃工具１０の作用を説明する。まず、作業者が一方の手でハンドル部１４ｂを掴み、他方の手でグリップ部６２を掴み、先端工具１２を被削部７０に押し付けてトリガ２６を引く。すると、電動モータ１１に電力が供給されてロータ２０が回転し、出力軸２１のトルクが、出力ギヤ２３、ギヤ３１を経由して中間シャフト２９に伝達される。中間シャフト２９のトルクは、ギヤ３２及び第３ギヤ３６を経由してシリンダ３３に伝達される。シリンダ３３のトルクは、鋼球５５を経由して先端工具１２に伝達される。
【００５１】
上記の作用中、図示しないモード切替スイッチが操作されて、ドライバモードが選択されていると、クラッチ４６は解放状態となる。このため、中間シャフト２９の回転運動はピストン４１の往復運動には変換されない。したがって、先端工具１２に打撃力は加えられない。これに対して、モード切替スイッチが操作されて、ハンマドライバモードが選択されていると、クラッチ４６は係合状態となる。このため、中間シャフト２９の回転運動は打撃力発生部４５を介してピストン４１の往復運動に変換される。打撃子４２のＯリング４２ａが通気孔４１ｃよりも先端工具１２側に位置しているときは、空気圧室４３は通気孔４１ｃを介してピストン４１の外部と連通している。
【００５２】
先端工具１２を被削部７０に押付けると、打撃子４２が図３において左側に動作する。すると、通気孔４１ｃは打撃子４２により閉じられる。ついで、ピストン４１が図１で右方向に動作すると、空気圧室４３の圧力が上昇し、打撃力が発生する。発生した打撃力は、打撃子４２及び中間子４４を経由して先端工具１２に伝達される。したがって、先端工具１２は、打撃される。なお、打撃子４２が図１で右側に移動すると、通気孔４１ｃが開かれて、空気圧室４３が大気と連通して圧力が低下する。したがって、打撃力が低下して打撃子４２は停止する。その後は、ピストン４１の往復運動に伴い、上記の作用が繰り返される。
【００５３】
本実施形態の打撃工具１０によれば、先端工具１２を支持する工具本体であるケーシング１３と、ケーシング１３に設けられ、先端工具１２に付与する打撃力を発生する打撃力発生部である打撃力発生部４５と、ケーシング１３に設けられ、打撃力によるケーシング１３の振動を抑制する錘５７及び弾性部材５８を有する動吸振器５９と、を備え、動吸振器５９が、先端工具１２が被削部７０に押し当てられている負荷時と、押し当てられていない無負荷時とで異なる固有振動数に設定されているため、工具本体であるケーシング１３を大型化することなく、負荷時及び無負荷時の双方で振動低減の効果が得られる。
【００５４】
また、動吸振器５９が、負荷時よりも無負荷時の方が高い固有振動数に設定されているため、無負荷時の高い固有振動数の打撃工具１０の振動を抑制することができる。動吸振器５９の固有振動数が、負荷時、無負荷時のそれぞれにおいて、工具本体であるケーシング１３の打撃振動数と概ね一致しているため、負荷時、無負荷時の何れにおいても振動低減の効果が得られる。更に、弾性部材５８が、圧縮量に応じてばね定数が変化する非線形弾性部材であるため、簡単な構造で、負荷時及び無負荷時の双方において振動を低減することが可能となる。
【００５５】
本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、前記実施の形態においては、打撃工具は、先端工具に打撃力を与えられるものであればよく、打撃工具は、先端工具を回転運動させることができない構成でもよい。また、打撃工具は、ハンマ専用モード、ドリル専用モード、ハンマドリルモードの３種類を切り替え可能な構成であってもよい。ハンマ専用モードは、先端工具に打撃力のみを与えるモードであり、ドリル専用モードは、先端工具に回転力のみを与えるモードであり、ハンマドリルモードは、先端工具に打撃力及び回転力を与えるモードである。また、先端工具は、ねじ部材を締め付けるためのドライバビットでもよい。さらに、先端工具は、コンクリート、石材等に穴あけ、ハツリを施すためのドリルビットでもよい。
【００５６】
さらに、ケーシングの内部に設けるファンは、軸流ファンでもよい。ウェイトに設ける空気の案内路には、孔の他、切り欠き、溝等が含まれる。さらに、打撃工具は、２つの中心線及び軸線が、垂直方向に沿った状態、水平方向に沿った状態、水平方向と垂直方向の間に沿った状態のうち、何れの状態で使用することもできる。さらに、ケーシングの振動を解析する基準は、ケーシングの重心に代えて、打撃工具の重心を用いることもできる。打撃工具の重心は、ケーシングの質量、ケーシングの内部に設けられた部品、機構、要素等の質量の総和質量の中心である。さらにまた、打撃工具は、電動モータに電力を供給するバッテリがケーシング内に収納される構造、またはケーシングにバッテリがカセット構造で取り付けられる構造であってもよい。
【００５７】
実施の形態では、錘５７を挟んで両側に計２つの弾性部材５８，５８が配置されているが、各弾性部材５８は、ピッチの異なる複数の弾性部材からなっていてもよく、或いは負荷時と無負荷時とで動吸振器を構成する弾性部材の数が変わることにより、異なる固有振動数を示すようになってもよい。図４に示す動吸振器５９においては、狭いピッチＰａのばね部と広いピッチＰｂのばね部とが分割され、複数の弾性部材になっており、狭いピッチＰａのばね部が圧縮された状態になることにより、広いピッチＰｂのばね部のみとなり、弾性力を発揮する弾性部材の数が変わるようになっている。なお、狭いピッチＰａのばね部と広いピッチＰｂのばね部との間にはスペーサが介在されていてもよい。
【００５８】
図５、図６に示す本発明の他の実施形態に係る打撃工具の動吸振器５９は、負荷時（図５参照）と無負荷時（図６参照）とで動吸振器５９を構成する弾性部材５８の数が変わることにより、異なる固有振動数を示すようになっている。すなわち、中間子４４に接続されたばね受け板６０には打撃方向前方に延び、両端に鍔部８０ａ，８０ｂを有する円筒状のガイド筒体８０が一体的に設けられ、このガイド筒体８０には動吸振器５９を構成する環状の錘５７が往復動可能に遊嵌されている。そして、ガイド筒体８０の両端の鍔部８０ａ，８０ｂと錘５７の鍔部５７ａとの間には内側の一対のコイルバネ５８ａ，５８ｂが介設されている。また、ギヤカバー１５の内周には錘５７を挟んで軸受３８と対向する内向きフランジ部７１が設けられ、内向きフランジ部７１と錘５７の鍔部５７ａとの間及び軸受３８と錘５７の鍔部５７ａとの間と内向きフランジ部７１と錘５７の鍔部５７ａとの間には外側の一対のコイルバネ５８ｃ，５８ｄが介設されている。
【００５９】
このように錘５７の両端には、各々２つ、計４つのコイルバネ（線形弾性体）５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄが配置され、負荷時には図５に示すように一組計２つのコイルバネ５８ｂ，５８ｃが圧縮状態となり、錘５７と圧縮状態の計２つのコイルバネ５８ｂ，５８ｃにより動吸振器が構成され、無負荷時には図６に示すように圧縮状態の二組計４つのコイルバネ５８ａ，５８ｂ，５８ｃ，５８ｄにより動吸振器が構成されるようになっている。従って、本実施の形態の打撃工具によっても、工具本体の大型化を招くことなく、負荷時及び無負荷時の双方で振動低減の効果を得ることができる。
【００６０】
なお、動吸振器を構成する弾性部材（非線形弾性部材）としては、円錐コイルばねであってもよい。
【符号の説明】
【００６１】
１０  打撃工具
１２  先端工具
１３  ケーシング（工具本体）
４５  打撃力発生部
５７  錘
５８  弾性部材
５９  動吸振器
６０  ばね受け板
６１  復元用のばね
７０  被削部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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