(57)【要約】【課題】振動を効果的に低減することができる打撃工具を提供すること。【解決手段】  ハウジング２には、電動モータ２１の回転運動を往復動に変換する運動変換機構３３と、振動低減機構５０とが収容されている。運動変換機構３３は、偏心カム５１が設けられたクランクシャフト３４を有している。振動低減機構５０は、作動孔５２ａが形成され偏心カム５１の動きに応じて往復動するヨーク部材５２と、ヨーク部材５２に接続されたウェイト５３を有している。クランクシャフト３４が回転すると偏心カム５１の動きに連動してウェイト５３が往復動する。【選択図】  図1
2014069280.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
該ハウジング内に配置されたシリンダと、
該ハウジング内に配置されたモータと、
該モータにより回転駆動されるクランクシャフトと、該シリンダ内に設けられ、該クランクシャフトの回転により往復動される往復運動部材と、を備える運動変換部と、
該クランクシャフトに一体的に設けられた偏心カムと、該偏心カムが挿入される作動孔を有し、該偏心カムの回転に応じて往復動するヨーク部材と、該シリンダ外周と該ハウジングとの間に配置され、該ヨーク部材に接続されて動くウェイトと、を有する振動低減機構と、を備えることを特徴とする打撃工具。
【請求項２】
該ハウジングには、該往復運動部材及び該クランクシャフトの一部を収容する運動変換部収容空間が形成され、該偏心カムは該運動変換部収容空間に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項３】
該運動変換収容部の少なくとも一部は、該クランクシャフトの少なくとも一部と該偏心カムを覆うクランクケースによって形成され、
該ヨーク部材の側面は、該往復運動部材の往復運動方向に摺動可能に、該クランクケースに支持されていることを特徴とする請求項２に記載の打撃工具。
【請求項４】
該ハウジングには、該往復運動部材及び該クランクシャフトの一部を収容する運動変換部収容空間が形成され、該ウェイトは該運動変換部収容空間に収容されていることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項５】
該運動変換部収容空間には、グリスが充填されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の打撃工具。
【請求項６】
該モータは出力軸を備え、該偏心カムは、該出力軸の軸方向において、該モータと該シリンダとの間に設けられていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１に記載の打撃工具。
【請求項７】
該ウェイトは、該出力軸の軸方向において、該シリンダの中心軸と該打撃工具の重心との間に設けられていることを特徴とする請求項６に記載の打撃工具。
【請求項８】
該ウェイトは該シリンダの外周面に隣接して設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項７に記載の打撃工具。
【請求項９】
該ハウジングは作業者が把持するハンドル部をさらに備え、該ウェイトは該シリンダの軸方向から見て該ハンドル部と重なる位置に設けられていることを特徴とする請求項８に記載の打撃工具。
【請求項１０】
該シリンダ内を該往復運動部材の動きに連動して該往復動運動部材の往復動方向に往復動可能な打撃子をさらに有し、
該シリンダ内には、該シリンダと該打撃子と該往復運動部材とにより画成された空気室が形成され、該シリンダには、該シリンダ内部と外部を連通させる呼吸孔が形成され、
該打撃子が該呼吸孔を塞ぐことで該空気室が密閉されて該往復運動部材の往復動が該空気室を介して該打撃子に伝達されるように構成されており、
該ウェイトには、該ウェイトの該往復動方向の端部まで延び、該呼吸孔に対向する位置に位置する溝部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の打撃工具。
【請求項１１】
該往復運動部材と該クランクシャフトとを繋ぐコンロッドをさらに有し、
該クランクシャフトの端部には、クランクウェイトが設けられ、
該クランクウェイトは、該コンロッドが接続されるクランクピンと、該クランクシャフトの該回転中心に対して該クランクピンの反対側に位置する重量部とを有し、
該クランクウェイトは、該クランクシャフトの軸方向に直交する平面上において該クランクシャフトの回転中心と該クランクピンとを結ぶ直線以外の直線に対して非対称な形状をなし、
該コンロッド及び該往復運動部材が側面視において一方向に動作した際に、該重量部が側面視において該一方向とは逆の方向に移動することを特徴とする請求項１乃至請求項１０のいずれか１項に記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打撃工具に関し、特に、振動低減機構を有する打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からシリンダ、打撃子、ピストン、ビット、振動低減機構を有する打撃工具が提案されている。振動低減機構の一例としてウェイトと、ウェイトの移動方向に配置したバネとを備える動吸振器を工具本体の側方に配置し、当該動吸振器の往復動によって工具本体に発生する振動を低減する構成が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開昭５２−１０９６７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記の工具では、ウェイトが打撃子と逆位相で運動することにより、工具本体に発生する振動を低減している。しかし、打撃子の動作は、ビット側に向かって進むときとビット側から戻ってくるときとでは、速度が異なるため、ウェイトと打撃子との間に位相差が発生し、効果的に振動を低減することが困難であった。
【０００５】
そこで、本発明は、振動を効果的に低減することができる打撃工具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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たシリンダと、該ハウジング内に配置されたモータと、該モータにより回転駆動されるクランクシャフトと、該シリンダ内に設けられ、該クランクシャフトの回転により往復動される往復運動部材と、を備える運動変換部と、該クランクシャフトに一体的に設けられた偏心カムと、該偏心カムが挿入される作動孔を有し、該偏心カムの回転に応じて往復動するヨーク部材と、該シリンダ外周と該ハウジングとの間に配置され、該ヨーク部材に接続されて動くウェイトと、を有する振動低減機構と、を備えることを特徴とする打撃工具を提供している。
【０００７】
かかる構成によれば、打撃工具はクランクシャフトの動きに連動した振動低減機構を備えているため、運動変換部に発生する振動を効果的に低減することができる。また、偏心カムはクランクシャフトに一体的に設けられているため、新たにカムを部品として設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【０００８】
ここで、該ハウジングには、該往復運動部材及び該クランクシャフトの一部を収容する運動変換部収容空間が形成され、該偏心カムは該運動変換部収容空間に収容されていることが好ましい。
【０００９】
かかる構成によれば、往復運動部材が収容されている運動変換部収容空間に偏心カムが収容されているため、偏心カムを収容するための空間を新たに設ける必要がない。これにより、打撃工具のサイズを大型化することなく、打撃工具に振動低減機構を設けることができる。
【００１０】
また、該運動変換収容部の少なくとも一部は、該クランクシャフトの少なくとも一部と該偏心カムを覆うクランクケースによって形成され、該ヨーク部材の側面は、該往復運動部材の往復運動方向に摺動可能に、該クランクケースに支持されていることが好ましい。
【００１１】
かかる構成によれば、ヨーク部材が往復動方向に動くので、ウェイトが往復動方向にスムーズに動作することができる。さらに、ヨーク部材の側面は、クランクケースに支持されているため、新たにヨーク部材をガイドするためのシャフト等を設ける必要がない。これにより、クランクケースの大型化及び部品点数の増加を抑えることができる。
【００１２】
また、該ハウジングには、該往復運動部材及び該クランクシャフトの一部を収容する運動変換部収容空間が形成され、該ウェイトは該運動変換部収容空間に収容されていることが好ましい。
【００１３】
かかる構成によれば、往復運動部材が収容されている運動変換部収容空間にウェイトが収容されているため、ウェイトを収容するための空間を新たに設ける必要がない。これにより、打撃工具のサイズを大型化することなく、打撃工具に振動低減機構を設けることができる。
【００１４】
また、該運動変換部収容空間には、グリスが充填されていることが好ましい。
【００１５】
かかる構成によれば、グリスが充填された運動変換部収容空間で往復運動部材及び偏心カム又はウェイトが動作するため、それらの部品を長寿命化することができる。さらに、打撃工具に発生する振動や騒音などを防止できる。
【００１６】
また、該ハウジンングに収容され該往復運動部材を収容する略円筒形状のシリンダをさらに備え、該モータは出力軸を備え、該偏心カムは、該出力軸の軸方向において、該モータと該シリンダとの間に設けられていることが好ましい。
【００１７】
かかる構成によれば、偏心カムは出力軸の軸方向においてモータとシリンダとの間に設けられているため、偏心カムとクランクシャフトとを一体で成形することができる。これにより、部品点数を削減することができる。
【００１８】
また、該ウェイトは、該出力軸の軸方向において、該シリンダの中心軸と該打撃工具の重心との間に設けられていることが好ましい。
【００１９】
かかる構成によれば、ウェイトをシリンダと重心の両方の近傍に位置させることができる。振動低減機構のウェイトを振動発生源であるシリンダの近傍に配置することにより、振動低減の効果を高めることができる。また、振動低減機構のウェイトを重心の近傍に配置することにより、振動によって重心を中心に発生する回転モーメントを効果的に低減することができる。
【００２０】
また、該ハウジンングに収容され該往復運動部材を収容するシリンダをさらに備え、該ウェイトは該シリンダの外周面に隣接して設けられていることが好ましい。
【００２１】
かかる構成によれば、ウェイトはシリンダに隣接して設けられているため、ウェイトがシリンダの近傍に位置することとなる。これにより、ウェイトが振動発生源であるシリンダの近傍に配置されるため振動低減の効果を高めることができる。
【００２２】
また、該ハウジングは作業者が把持するハンドル部をさらに備え、該ウェイトは該シリンダの軸方向から見て該ハンドル部と重なる位置に設けられていることが好ましい。
【００２３】
かかる構成によれば、シリンダの軸方向から見てハンドル部とウェイトが重なっているため、軸方向においてハンドル部とウェイトが重なっていない場合と比較すると、ウェイトの振動エネルギーによりハンドル部に発生する回転モーメントを低減することができる。
【００２４】
また、該シリンダ内を該往復運動部材の動きに連動して該往復動運動部材の往復動方向に往復動可能な打撃子をさらに有し、該シリンダ内には、該シリンダと該打撃子と該往復運動部材とにより画成された空気室が形成され、該シリンダには、該シリンダ内部と外部を連通させる呼吸孔が形成され、該打撃子が該呼吸孔を塞ぐことで該空気室が密閉されて該往復運動部材の往復動が該空気室を介して該打撃子に伝達されるように構成されており、該ウェイトには、該ウェイトの該往復動方向の端部まで延び、該呼吸孔に対向する位置に位置する溝部が形成されていることが好ましい。
【００２５】
先端工具に負荷のかかっていない状態で打撃工具を動作させるいわゆる空打ちが起こった場合、往復運動部材の動作によって打撃子は呼吸孔を開放する。そうすると、空気室が密閉状態でなくなるため、往復運動部材の往復動が打撃子に伝わらないため、空打ちを防止できる。上述した構成によれば、ウェイトの溝部が該呼吸孔と対向しているため、ウェイトが呼吸孔を塞ぐことがない。これにより、空打ちを防止することができる。
【００２６】
また、該往復運動部材と該クランクシャフトとを繋ぐコンロッドをさらに有し、該クランクシャフトの端部には、クランクウェイトが設けられ、該クランクウェイトは、該コンロッドが接続されるクランクピンと、該クランクシャフトの該回転中心に対して該クランクピンの反対側に位置する重量部とを有し、該クランクウェイトは、該クランクシャフトの軸方向に直交する平面上において該クランクシャフトの回転中心と該クランクピンとを結ぶ直線以外の直線に対して非対称な形状をなし、該コンロッド及び該往復運動部材が側面視において一方向に動作した際に、該重量部が側面視において該一方向とは逆の方向に移動することが好ましい。
【００２７】
かかる構成によると、側面視において重量部はコンロッド及び往復運動部材とは逆に移動するため、往復運動部材の往復動によって発生する振動を低減することができる。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、振動を効果的に低減することができる打撃工具が提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のハンマドリルの中央断面図。
【図２（ａ）】本発明のハンマドリルが備える振動低減機構のクランクシャフトが０度の位置のときの図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図。
【図２（ｂ）】本発明のハンマドリルが備える振動低減機構のクランクシャフトが９０度の位置のときの図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図。
【図２（ｃ）】本発明のハンマドリルが備える振動低減機構のクランクシャフトが１８０度の位置のときの図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図。
【図２（ｄ）】本発明のハンマドリルが備える振動低減機構のクランクシャフトが２７０度の位置のときの図１のＩＩ−ＩＩに沿った断面図。
【図３】本発明のハンマドリルであって図２（ｂ）の状態のときの断面図。
【図４】本発明のハンマドリルであって図２（ｃ）の状態のときの断面図。
【図５】本発明のハンマドリルであって図２（ｄ）の状態のときの断面図。
【図６】本発明のハンマドリルの運動変換機構を上方から見た断面図。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
本発明の実施の形態による打撃工具について、図１〜図５に基づき説明する。図１は代表的な打撃工具であるハンマドリル１の断面図であり、ハンドル部１０とモータハウジング２０と外枠部材３０とによりハウジング２が構成される。外枠部材３０の反ハンドル部１０側には、先端工具３を着脱可能に保持する工具保持部１１が配置されている。ハンマドリル１の重心は図１の重心Ｇの位置にある。以下の説明において、工具保持部１１が設けられた側を前側とし、ハンドル部１０側を後側とし、モータハウジング２０の延出方向を下側とし、逆を上側として以下説明する。更に、図１において後側から見た時のハンマドリル１の右側を右側と定義し、逆側を左側と定義する。
【００３１】
ハンドル部１０には、電源ケーブル１２が取付けられると共に、使用者により操作可能なトリガ１３が設けられている。電源ケーブル１２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、使用者がハンマドリル１を使用するときに握る握り部１４を有している。
【００３２】
モータハウジング２０は、ハンドル部１０の前側下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は別体構造であるが、プラスチックで一体成型として作ることも可能である。外枠部材３０はモータハウジング２０の上側に位置している。
【００３３】
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、外枠部材３０内に位置している。
【００３４】
外枠部材３０は、ギヤケース３１と、クランクケース３２とを備えている。ギヤケース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。クランクケース３２は、ギヤケース３１の上側に位置している。ギヤケース３１には、ギヤ収容空間３１ａが形成され、クランクケース３２には、クランク収容空間３２ａが形成されている。クランク収容空間３２ａには、グリスが充填されている。クランク収容空間３２ａは、本発明の運動変換部収容空間に相当する。
【００３５】
ギヤ収容空間３１ａ及びクランク収容空間３２ａには、運動変換機構３３が収容されている。運動変換機構３３は、クランクシャフト３４、ギヤ３５、クランクウェイト３６、及びコンロッド３７を有している。クランクシャフト３４は、出力軸２２と平行に延び、ギヤケース３１に回転可能に支承されている。クランクシャフト３４は、上下方向に直交する断面の形状が円形の軸芯部３４Ａと、偏心カム５１とを備えている。偏心カム５１の詳細な構成は後述する。ギヤ３５は、クランクシャフト３４の下端部に同軸固定されていて、ピニオンギヤ２３と噛合している。クランクウェイト３６は、クランクシャフト３４の上端面に設けられている。図６においては、簡素化のために、運動変換機構３３及びシリンダ４０以外の部材の図示を省略する。クランクウェイト３６は、上方に延びるクランクピン３６Ａが設けられている。図６に示すように、クランクウェイト３６Ａは、クランクシャフト３４に対してクランクピン３６Ａが設けられている側から反対側に向かうにつれて、クランクシャフト３４の半径方向外方に広がる重量部３６Ｂを備えている。図６に示す状態において、クランクウェイト３６は、クランクシャフト３４の軸方向に直交する平面上において、軸芯部３４Ａとクランクピン３６Ａとを結ぶ直線以外の直線に対して非対称な形状である。コンロッド３７の後端には、クランクピン３６Ａが挿入されている。運動変換機構３３は、本発明の運動変換部に相当する。
【００３６】
クランク収容空間３２ａには、出力軸２２と直交する方向（前後方向）に延びるシリンダ４０が設けられている。シリンダ４０にはシリンダ４０内とクランク収容空間３２ａとを連通する呼吸孔４０ａが形成されている。呼吸孔４０ａは、その開閉によって打撃動作の有無を制御する働きを有する。詳しくは、後述する。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４１が設けられている。ピストン４１は、ピストンピン４１Ａを有し、コンロッド３７の先端には、ピストンピン４１Ａが挿入されている。シリンダ４０内の先端側には打撃子４２が、シリンダ４０の内周に摺動（往復動）可能に設けられている。シリンダ４０内であってピストン４１と打撃子４２との間には空気室４３が画成されている。ピストン４１及びコンロッド３７が側面視において前後方向に移動するのに連動して、重量部３６Ｂはピストン４１及びコンロッド３７とは側面視において反対側に移動する。つまり、重量部３６Ｂはカウンターウェイトとして機能する。
【００３７】
シリンダ４０の前端部には、中間子４４が前後方向に移動可能に設けられている。中間子４４の後端面は、打撃子４２と当接可能であり、打撃子４２からの打撃を先端工具３に伝達している。
【００３８】
クランク収容空間３２ａには、ハンマドリル１に発生する振動を低減するための振動低減機構５０が設けられている。振動低減機構５０は、上下方向において、シリンダ４０と電動モータ２１との間に設けられている。振動低減機構５０は、偏心カム５１、ヨーク部材５２、及びウェイト５３を有している。偏心カム５１は、クランクシャフト３４に一体的に設けられている。一体的とは、削り出し等によりクランクシャフト３４と偏心カム５１とを一体に形成することをいう。運動変換機構３３及び振動低減機構５０は、グリスが充填されたクランク収容空間３２ａに収容されているため、振動及び騒音を低減するとともに部品の長寿命化を図ることができる。
【００３９】
図２（ａ）から図２（ｄ）に示すように、偏心カム５１の上下方向に直交する断面は、一対の直線部と、各直線部を結ぶ一対の円弧部とから構成される。偏心カム５１は、クランクシャフト３４の軸芯部３４Ａに対して半径方向外方に突出している。偏心カム５１は、上下方向において、ピストン４１と電動モータ２１との間に位置している。ここで、図１から明らかなように、偏心カム５１の上下方向の厚みはクランクウェイト３６及びクランクピン３６Ａの厚みよりも薄く形成されている。
【００４０】
ヨーク部材５２は、本体部５２Ａと、本体部５２Ａから前方へ延びる接続部５２Ｂとを有している。本体部５２Ａの左右方向の側面は、前後方向に摺動可能にクランクケース３２に支持されている。接続部５２Ｂの前端部はピン５２Ｃによってウェイト５３と接続されていて、後端部は本体部５２Ａに接続している。従って、ヨーク部材５２が前後方向（往復動部材の往復動方向）にガイドされつつ往復動するため、接続部５２Ｂに接続されたウェイト５３も往復動方向にスムーズに往復動する。これによって、ウェイト５３の周りに大きなスペースを確保せずとも、ウェイト５３が往復動方向にスムーズに動作することができる。ここで、クランクケース３２の内部に設けたシャフト等によって、ヨーク部材５２をガイドする構成としても良い。ただし、本実施例のようにクランクケース３２がヨーク部材５２の側面を支持する構造では、シャフト等を新たに設ける必要がないため、クランクケースの大型化及び部品点数増加が抑えられる点で特に優れている。
【００４１】
本体部５２Ａには、上下方向に貫通する作動孔５２ａが形成されている。作動孔５２ａの上下方向に直交する断面は、一対の直線部と、各直線部を結ぶ一対の円弧部とから構成される。本実施の形態では、偏心カム５１とヨーク部材５２とにより、スコッチヨーク機構を構成しており、クランクシャフト３４の回転運動を前後方向の往復運動に変換している。本実施例のように偏心カム５１とヨーク部材５２で往復運動への変換を行うことで、ウェイト５３の往復運動のサイクル全体において、ウェイト５３を正確に動作させることができ、かつ、その振幅などを適切に調整することが可能となる。
【００４２】
ウェイト５３は密度が高く、かつ、摩擦に強い材質であることが望ましく、例えば鋼材をもちいることができる。ウェイト５３は、シリンダ４０の外周面に隣接するように設けられている。隣接とは、シリンダ４０とウェイト５３との間に他の部材が介在していないことをいう。ウェイト５３は断面形状が略半円形をしており、シリンダ４０外周面にガイドされる。このほか、ウェイト５３はシリンダ４０外周にガイドされる円筒形状とすることもできる。シリンダ４０は鋼材で形成されており、シリンダ４０とウェイト５３は互いに摩耗しにくくなる点で、通常はアルミニウムなどウェイトに用いられるよりも軽量で摩耗しやすい材質で形成される外枠部材３０でガイドする場合よりも耐久性が優れたものとすることができる。ウェイト５３の内周面であって、シリンダ４０の外周面と対向する位置には、ウェイト５３の半径方向（図１における上下方向）の肉厚が薄くなった溝部５３ａが形成されている。溝部５３ａは、ウェイト５３の前端部から、ウェイト５３が図２（ｄ）及び図３に示す最後位置に位置した状態において呼吸孔４０ａと対向する位置に至るまで形成されている。溝部５３ａはウェイト５３が呼吸孔４０ａに向かい合う位置に位置した時にもシリンダ内部と外部の圧力を一定にする効果があり、溝の他、長穴などの形状をとることができる。
【００４３】
振動低減機構５０は、後方から見て握り部１４と重複している。また、振動低減機構５０は、その上下方向の位置がシリンダ４０の中心軸と重心Ｇとの間に位置している。ウェイト５３は、後端部が接続部５２Ｂに接続している。本実施の形態では、ヨーク部材５２の前後方向のストロークは、打撃子４２の前後方向のストロークよりも短く設定され、ウェイト５３の重量は打撃子４２よりも重く設定されている。これにより、クランク収容空間３２ａの前後方向のサイズを維持したまま、振動低減機構５０をクランク収容空間３２ａ内に収容するとともに、打撃子４２が起因して発生している振動をウェイト５３によって打ち消すことができる。詳細な振動発生原因等については、後述する。
【００４４】
次に、第１の実施の形態によるハンマドリル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。これにより、打撃子４２、中間子４４が後方に後退し、打撃子４２により呼吸孔４０ａが塞がれ、空気室４３は密閉空間となる。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及びギヤ３５を介してクランクシャフト３４に伝達される。クランクシャフト３４の回転は、運動変換機構３３（クランクシャフト３４、クランクピン３６Ａ、及びコンロッド３７）によって、シリンダ４０内におけるピストン４１の往復運動に変換される。このとき、側面視において、クランクウェイト３６の重量部３６Ｂは、ピストン４１及びコンロッド３７の移動方向とは反対方向に移動する。
【００４５】
ピストン４１の往復運動により、空気室４３中の空気に圧力変動が生じて、空気室４３内の空気ばねの作用により、打撃子４２がピストン４１の往復動に追従して往復動を開始する。打撃子４２が往復動することによって、打撃子４２が中間子４４に衝突し、先端工具３に打撃力が伝達される。これにより、被削材が破砕される。
【００４６】
このとき、回転駆動力により、クランクシャフト３４の回転が振動低減機構５０に伝達される。偏心カム５１及びヨーク部材５２によってクランクシャフト３４の回転運動が往復運動に変換され、ウェイト５３が前後方向に往復する。このとき、ウェイト５３の内周面が呼吸孔４０ａに向かい合う位置を通過するが、溝部を通じて空気が出入りすることができる。
【００４７】
次に、ピストン４１と、打撃子４２と、ウェイト５３との位置関係について図１から図５に基づいて説明する。図２（ａ）は図１の状態の振動低減機構５０を示しており、図２（ｂ）は図３の状態の振動低減機構５０を示しており、図２（ｃ）は図４の状態の振動低減機構５０を示しており、図２（ｄ）は図５の状態の振動低減機構５０を示している。
【００４８】
図２（ａ）における偏心カム５１の位置を０°とする。このとき、クランクピン３６Ａ及びピストン４１は、最後部に位置している。つまり、本実施の形態では、偏心カム５１とクランクピン３６Ａとは、位相が約９０°ずれている。より詳細には、クランクピン３６Ａの位相は偏心カム５１の位相に対して約９０°遅れている。このとき、打撃子４２は中間子４４を打撃した後であり、その反発力によって後方に移動している。
【００４９】
この状態からさらにクランクシャフト３４が上方から見て反時計回りに９０°回転すると、図２（ｂ）及び図３に示すように、偏心カム５１の端部が作動孔５２ａの内周面を摺動してヨーク部材５２及びウェイト５３が最前位置に移動する。このとき、打撃子４２は後方に移動しつつピストン４１が前方に移動するため、空気室４３の容積が最少となる。そうすると、空気室４３内の空気の圧力が最大となり、ピストン４１を後方に押圧する力も最大となるため、作業者の受ける反動が最も大きくなる。本実施の形態では、このときウェイト５３が最前位置に位置して当該反動を打ち消すため、作業者の受ける反動が低減される。これにより、ハンマドリル１に発生する振動を低減することができる。また、重心Ｇに対して振動発生源となるピストン４１、打撃子４２の位置が上方及び前方にずれているため、振動が発生することにより重心Ｇを中心としてハンマドリル１に回転モーメントが発生する。しかし、本実施の形態では、振動が低減されるため、ハンマドリル１に発生する回転モーメントも低減することができる。
【００５０】
図２（ｂ）に示す状態からクランクシャフト３４がさらに９０°回転すると、図２（ｃ）及び図４に示す状態となる。このとき、ヨーク部材５２は図２（ａ）と同じ位置まで後退し、クランクピン３６Ａ及びピストン４１は最前部に位置している。打撃子４２は中間子４４を打撃しており、この打撃力が先端工具３に伝達され、被削材が破砕される。
【００５１】
図２（ｃ）に示す状態からクランクシャフト３４がさらに９０°回転すると、図２（ｄ）及び図５に示す状態となる。このとき、ヨーク部材５２は最後位置まで後退し、クランクピン３６Ａ及びピストン４１は図３と同じ位置にある。
【００５２】
作業者が先端工具３を被削材に押し付けていない状態、つまり先端工具３に負荷がかかっていない状態でトリガ１３を引くと、打撃子４２が中間子４４を一度打撃したまま後退しないので、呼吸孔４０ａが開放されたままの状態となる。このとき、ウェイト５３に形成された溝部５３ａを通って空気室４３の空気は外部に逃げるため、空気室４３が密閉状態ではなくなり、ピストン４１の前後方向の動きが打撃子４２に伝達されない。これにより、先端工具３に負荷がかかっていない状態で先端工具３が往復動する、いわゆる空打ちを防止することができる。
【００５３】
上記のハンマドリル１によると、クランクシャフト３４の動きに連動した振動低減機構５０をそなえているため、打撃子４２によって発生する振動を効果的に低減することができる。また、偏心カム５１はクランクシャフト３４に一体的に設けられているため、新たにカムを部品として設ける必要がなく、部品点数を削減することができる。
【００５４】
また、打撃子４２が収容されているクランク収容空間３２ａに偏心カム５１が収容されているため、偏心カム５１を収容するための空間を新たに設ける必要がない。これにより、ハンマドリル１のサイズを大型化することなく、ハンマドリル１に振動低減機構５０を設けることができる。
【００５５】
また、打撃子４２が収容されているクランク収容空間３２ａにウェイト５３が収容されているため、ウェイト５３を収容するための空間を新たに設ける必要がない。これにより、ハンマドリル１のサイズを大型化することなく、ハンマドリル１に振動低減機構５０を設けることができる。
【００５６】
また、グリスが充填されたクランク収容空間３２ａでコンロッド３７、クランクピン３６Ａ、偏心カム５１及びウェイト５３が動作するため、それらの部品を長寿命化することができる。また、ハンマドリル１に発生する振動や騒音などを防止できる。
【００５７】
また、偏心カム５１は出力軸２２の軸方向において電動モータ２１とシリンダ４０との間に設けられているため、偏心カム５１とクランクシャフト３４とを一体で成形することができる。これにより、部品点数を削減することができる。
【００５８】
また、ウェイト５３をシリンダ４０と重心Ｇの両方の近傍に位置させることができる。振動低減機構５０のウェイト５３を振動発生源である打撃子４２の近傍に配置することにより、振動低減の効果を高めることができる。また、振動低減機構５０のウェイト５３を重心Ｇの近傍に配置することにより、振動によって重心Ｇを中心に発生する回転モーメントを効果的に低減することができる。
【００５９】
また、ウェイト５３はシリンダ４０に隣接して設けられているため、ウェイト５３がシリンダ４０の近傍に位置することとなる。これにより、振動低減の効果を高めることができる。
【００６０】
また、シリンダ４０の軸方向から見て握り部１４とウェイト５３が重なっているため、軸方向において握り部１４とウェイト５３が重なっていない場合と比較すると、ウェイト５３の振動エネルギーにより握り部１４に発生する回転モーメントを低減することができる。
【００６１】
また、ウェイト５３には溝部５３ａが形成されているため、先端工具３に負荷がかかっていない状態でトリガが引かれた場合、空気室４３内の空気は呼吸孔４０ａ及び溝部５３ａを介して外部に逃げることができる。これにより、空打ちを防止できる。
【００６２】
また、側面視において重量部３６Ｂはコンロッド３７及びピストン４１とは逆方向に移動するため、ピストン４１の往復動によって発生する振動を低減することができる。
【００６３】
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。
【００６４】
上述の実施の形態では、クランクピン３６Ａの位相は、偏心カム５１の位相に対して９０°遅れていたが、空気室の容積が最少となる時にウェイトの位置が打撃子と逆位相になるように構成されていればよい。打撃子４２とピストン４１との位置関係は、ハンマドリル１の構造や被削材などによって異なるため、上記の構成となるように両者の位相差を適宜設定する必要がある。
【００６５】
上述の実施の形態では、ウェイト５３を前後方向に移動させるために振動低減機構５０にスコッチヨーク機構を採用したが他の機構であっても良い。たとえば、スライダクランク機構であっても良い。また、偏心カム５１の形状は、楕円形状であってもよく、３つの円弧を組み合わせた略三角形状であってもよい。
【００６６】
また、本発明の打撃工具をハンマドリルに適用したが、電気ハンマであっても良い。
【符号の説明】
【００６７】
１・・ハンマドリル  ２・・ハウジング  ３・・先端工具  １０・・ハンドル部１０  ２０・・モータハウジング  ２１・・電動モータ  ２２・・出力軸  ３１・・ギヤケース  ３２・・クランクケース  ３３・・運動変換機構  ３４・・クランクシャフト  ４０・・シリンダ  ３２ａ・・クランク収容空間  ４１・・ピストン  ４２・・打撃子  ４３・・空気室  ４４・・中間子  ５０・・振動低減機構  ５１・・偏心カム  ５２・・ヨーク部材  ５３・・ウェイト
【図１】
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【図２（ａ）】
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【図２（ｂ）】
2014069280.tif 000005
【図２（ｃ）】
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【図２（ｄ）】
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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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