(57)【要約】  ハウジングからハンドルに伝達される振動をより低減できる往復動作業機を提供する。電動モータと、電動モータの動力で往復動し、かつ、工具を打撃するピストン及び打撃子と、電動モータ、ピストン及び打撃子を収容するハウジング（１２）と、を有する往復動作業機（１０）であって、ハウジング（１２）に対して動作可能に接続された樹脂製のハンドル（５０）と、ハウジング（１２）とハンドル（５０）との間に設けられ、ハンドル（５０）がハウジング（１２）に対して動作すると、ピストン及び打撃子の往復動方向に伸縮するスプリング（７４）と、ハンドル（５０）に設けられ、かつ、ハンドル（５０）を構成する材料の比重及びハウジング（１２）を構成する材料の比重のそれぞれよりも比重が高い材料で構成されたウェイト（６１）と、を有する。
2017090375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、前記モータの動力で往復動し、かつ、工具を打撃する打撃機構と、前記モータ及び前記打撃機構を収容するハウジングと、を有する往復動作業機であって、前記ハウジングに対して動作可能に接続された樹脂製のハンドルと、前記ハウジングと前記ハンドルとの間に設けられ、前記ハンドルが前記ハウジングに対して動作すると、前記打撃機構の往復動方向に伸縮する弾性体と、前記ハンドルに設けられ、かつ、前記ハンドルを構成する材料の比重及び前記ハウジングを構成する材料の比重のそれぞれよりも比重が高い材料で構成されたウェイトと、を有する、往復動作業機。
【請求項２】
前記往復動方向に対して直交する方向に沿って配置した支持軸が設けられ、前記ハンドルは、前記支持軸を中心として回動可能に前記ハウジングに接続されている、請求項１記載の往復動作業機。
【請求項３】
前記ハンドルは、前記往復動方向に直交する方向に沿って配置した把持部を有し、前記把持部は、前記往復動方向に対して交差する所定方向で両端に配置された第１端部及び第２端部を有し、前記弾性体は、前記第１端部と前記ハウジングとの間に配置され、前記支持軸は、前記第２端部と前記ハウジングとを接続し、前記ウェイトは、前記第１端部に設けられている、請求項２記載の往復動作業機。
【請求項４】
前記弾性体は、前記ハウジングと前記ハンドルとで支持されたスプリングであり、前記ウェイトは、前記ハンドルに固定され、かつ、前記スプリングの伸縮方向における端部を支持する、請求項３記載の往復動作業機。
【請求項５】
前記ハンドルに前記ウェイトが設けられ、かつ、前記モータが最高回転数で回転した際に前記ハウジングから前記ハンドルに伝達される前記往復動方向の振動伝達率が、前記ハンドルに前記ウェイトが無く、かつ、前記モータを最高回転数が回転した際に前記ハウジングから前記ハンドルに伝達される前記往復動方向の振動伝達率よりも小さくなるように、前記ウェイトの質量が設定されている、請求項１〜４のいずれか１項記載の往復動作業機。
【請求項６】
前記ハンドルに前記ウェイトが無い場合の前記振動伝達率は、１００％以上であり、前記ハンドルに前記ウェイトがある場合の前記振動伝達率は、１００％未満である、請求項５記載の往復動作業機。
【請求項７】
前記弾性体は、前記ハウジングと前記ハンドルとで挟持されたスプリングであり、前記ウェイトは、前記ハンドルに固定され、かつ、前記スプリングの伸縮方向における端部を支持する、請求項１記載の往復動作業機。
【請求項８】
前記打撃機構の往復動方向に対して直交する支持軸が設けられ、前記ハンドルは、前記支持軸を中心として回動可能に前記ハウジングに接続され、前記ウェイトは、前記支持軸の中心線方向に間隔をおいて配置した第１側面及び第２側面を有し、前記ハウジングは、ガイド部を有し、前記ガイド部は、前記往復動方向に沿って配置された一対の脚部を有し、前記ハンドルが前記支持軸を中心として回動すると、前記一対の脚部が前記第１側面及び前記第２側面に対して摺動する、請求項７記載の往復動作業機。
【請求項９】
前記ウェイトは、凹部を有し、前記スプリングは、前記凹部に配置されている、請求項７または８記載の往復動作業機。
【請求項１０】
前記ウェイトは、前記ハウジングに当接することで前記ハンドルが前記ハウジングに対して動作する範囲を規制する、請求項７〜９のいずれか１項記載の往復動作業機。
【請求項１１】
前記スプリングに接触する樹脂部材を有する、請求項７〜１０記載の往復動作業機。
【請求項１２】
前記スプリングは円筒状のコイルスプリングであり、前記樹脂部材は前記スプリング内部に収容される、請求項１１記載の往復動作業機。
【請求項１３】
前記樹脂部材は前記スプリングの内径よりも小さく形成され、前記スプリング内部を遊動可能であることを特徴とする、請求項１２記載の往復動作業機。
【請求項１４】
前記樹脂部材はゴムで形成され、円柱の両端面の縁部が面取りされた略円柱状であり、前記樹脂部材の外径は前記スプリングの内径よりも小さい、請求項１２または１３記載の往復動作業機。
【請求項１５】
前記樹脂部材の軸方向の長さは、前記ハウジングに設けられたスプリング支持部と前記ウェイトとが最も近いときの距離よりも短い、請求項１４記載の往復動作業機。
【請求項１６】
前記スプリングの伸縮方向に並ぶ複数の前記樹脂部材を備える、請求項１１〜１５のいずれか１項記載の往復動作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】本発明は、往復動する打撃機構を有する、往復動作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】往復動する打撃機構を有する往復動作業機が、特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された往復動作業機は、モータを収容したハウジングと、モータの回転力を往復動力に変換する運動変換機構と、ハウジングに接続したハンドルと、ハウジング内に設けたシリンダと、シリンダ内で往復動するピストンと、シリンダ内に移動可能に配置された打撃子と、シリンダ内で打撃子とピストンとの間に形成された空気室と、ハウジングにより支持され、打撃子の打撃力を工具に伝達する中間子と、を有する。【０００３】ハンドルの第１端部は、弾性手段を介してハウジングに接続され、ハンドルの第２端部は、支持軸を介してハウジングに回動可能に接続されている。特許文献１に記載された往復動作業機は、ピストンが往復動作して打撃子が工具を打撃する。ハウジングは、打撃時の反力で、ピストンの往復動方向に振動する。弾性手段は、ハウジングからハンドルに伝達される振動を低減する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４６２６５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】特許文献１に記載された往復動作業機は、ハウジングからハンドルに伝達される振動を十分に低減できず、ハンドルの振動をさらに低減することが望まれていた。【０００６】本発明の目的は、ハンドルの振動をより低減し、作業性の良い往復動作業機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】一実施形態の往復動作業機は、モータと、前記モータの動力で往復動し、かつ、工具を打撃する打撃機構と、前記モータ及び前記打撃機構を収容するハウジングと、を有する往復動作業機であって、前記ハウジングに対して動作可能に接続された樹脂製のハンドルと、前記ハウジングと前記ハンドルとの間に設けられ、前記ハンドルが前記ハウジングに対して動作すると、前記打撃機構の往復動方向に伸縮する弾性体と、前記ハンドルに設けられ、かつ、前記ハンドルを構成する材料の比重及び前記ハウジングを構成する材料の比重のそれぞれよりも比重が高い材料で構成されたウェイトと、を有する。
【発明の効果】
【０００８】往復動作業機によれば、ハンドルの振動をより低減でき、作業性が良くなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】往復動作業機の正面図である。
【図２】往復動作業機を平面視した一部断面図である。
【図３】往復動作業機の打撃ケースを正面視した断面図である。
【図４】往復動作業機のモータケース及びギヤケースを正面視した断面図である。
【図５】往復動作業機のハンドルを正面視した断面図である。
【図６】往復動作業機のハンドルを正面視した断面図である。
【図７】往復動作業機の振動低減機構を平面視した一部断面図である。
【図８】往復動作業機の振動低減機構を平面視した一部断面図である。
【図９】往復動作業機の制御系を示すブロック図である。
【図１０】往復動作業機の実施形態における特性を示す図である。
【図１１】往復動作業機の比較例における特性を示す図である。
【図１２】往復動作業機の比較例における特性を示す図である。
【図１３】往復動作業機のハンドルの他の例を正面視した断面図である。
【図１４】図１３からハンドルとハウジングとが接近した状態を示す断面図である。
【図１５】往復動作業機の振動低減機構の他の例を平面視した一部断面図である。
【図１６】図１５からハンドルとハウジングとが接近した状態を示す断面図である。
【図１７】往復動作業機の振動低減機構の他の例をＤ−Ｄ面で切断した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】以下、往復動作業機の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１１】図１及び図２に示す往復動作業機１０は、ハンマドリルとも呼ばれ、往復動作業機１０は工具１１を打撃する。往復動作業機１０は、対象物の穴あけ作業、対象物の斫作業、対象物の破砕作業で用いられる。対象物は、コンクリート、石材を含む。
【００１２】往復動作業機１０はハウジング１２を備え、ハウジング１２は、打撃ケース１３、モータケース１４及びギヤケース１５を、ねじ部材１６で互いに固定したものである。また、ハンドル５０がハウジング１２に接続されている。打撃ケース１３は、図３のように筒形状であり、打撃子１７が打撃ケース１３内に設けられている。打撃ケース１３にガイド部１８が設けられ、打撃子１７はガイド部１８に沿って軸線Ａ１方向に動作可能である。打撃子１７は、円筒部１９と、円筒部１９の軸線Ａ１方向における第１端部に連続した底部２０と、を有する。円筒部１９の軸線Ａ１方向における第２端部は開口されている。
【００１３】ホルダ２１が打撃ケース１３の外に設けられ、ホルダ２１は、打撃ケース１３の軸線Ａ１方向の第１端部にねじ部材２２で固定されている。ホルダ２１は筒形状であり、ホルダ２１は支持孔２３を有する。ホルダ２１は、支持孔２３に挿入された工具１１を支持する。セカンドハンマ２４が、支持孔２３から打撃ケース１３内に亘って配置されている。セカンドハンマ２４は、軸線Ａ１方向に移動可能である。セカンドハンマ２４は、円柱状であり、セカンドハンマ２４は大径部２５を有する。環状のストッパ２６が支持孔２３内に設けられ、環状のストッパ２７が打撃ケース内１３に設けられている。大径部２５がストッパ２６またはストッパ２７に接触することで、セカンドハンマ２４は軸線Ａ１方向の移動範囲が規制される。
【００１４】ピストン２８が打撃子１７の円筒部１９内に配置されている。ピストン２８は、打撃子１７に対して軸線Ａ１方向に移動可能である。円筒部１９内で底部２０とピストン２８との間にエアダンパ室２９が形成されている。環状のシール部材３０がピストン２８の外周面に取り付けられている。シール部材３０は合成ゴム製であり、シール部材３０は円筒部の内周面に接触してシール面を形成する。シール部材３０はエアダンパ室２９をシールする。グリップ３１が締結要素３２により打撃ケース１３に固定されている。締結要素３２は、ボルト及びナットを含む。グリップ３１は、打撃ケース１３の外に配置され、作業者はグリップ３１を掴むことができる。
【００１５】図１のように、モータケース１４は、軸線Ａ１方向で打撃ケース１３とハンドル５０との間に配置され、図４のように、電動モータ３３はモータケース１４内に配置されている。電動モータ３３は、ステータ３４、ロータ３５及び回転軸３６を有する。ステータ３４はモータケース１４内に固定して配置され、ロータ３５は回転軸３６に固定されている。回転軸３６は、モータケース１４内に回転可能に配置されている。モータケース１４内とギヤケース１５内とを区画する隔壁３７が設けられている。モータケース１４は軸受３８を支持し、隔壁３７は軸受３９を支持している。
【００１６】２個の軸受３８，３９は、回転軸３６を軸線Ａ２を中心として回転可能に支持する。往復動作業機１０の正面視で、軸線Ａ１と軸線Ａ２とが直交する。駆動ギヤ４０が回転軸３６の外周面に設けられている。駆動ギヤ４０はギヤケース１５内に配置されている。中間ギヤ４１がギヤケース１５内に配置されている。ギヤケース１５は軸受４２を支持し、隔壁３７は軸受４３を支持している。２個の軸受４２，４３は、中間ギヤ４１を回転可能に支持する。中間ギヤ４１は駆動ギヤ４０に噛み合っている。  
【００１７】クランクシャフト４４が、ギヤケース１５内からモータケース１４内に亘って配置されている。従動ギヤ４５がクランクシャフト４４に固定されている。ギヤケース１５は軸受４６を支持し、隔壁３７は軸受４７を支持する。２個の軸受４６，４７はクランクシャフト４４を回転可能に支持する。従動ギヤ４５は中間ギヤ４１に噛み合っている。
【００１８】クランクシャフト４４はクランクピン４８を有し、クランクピン４８は、クランクシャフト４４に対して径方向に偏心した位置にある。コンロッド４９がモータケース１４内から打撃ケース１３内に亘って配置され、コンロッド４９は、クランクピン４８及びピストン２８に連結されている。クランクシャフト４４が回転すると、コンロッド４９は、クランクシャフト４４の回転力をピストン２８の往復動作力に変換する。
【００１９】図５及び図６のように、ハンドル５０は、筒形状の把持部５１と、把持部５１の中心線Ｂ１方向の両端に設けた第１端部５２及び第２端部５３と、を有する。ハンドル５０は、図２に示す往復動作業機１０の平面視で、軸線Ａ１を隔てて配置した２個の構成片５０Ａ，５０Ｂを有する。２個の構成片５０Ａ，５０Ｂは、ねじ部材６０で相互に固定されている。
【００２０】図５及び図６のように、モータケース１４にマウント５４が設けられ、マウント５４はモータケース１４の外に露出している。第２端部５３は、支持軸５５を介してマウント５４に接続されており、ハンドル５０は支持軸５５を中心として所定角度の範囲内で回動可能である。支持軸５５は、マウント５４に固定されているか、または、第２端部５３に固定されている。
【００２１】ハンドル５０に電源コード５６の端部が取り付けられ、トリガ５７及びトリガスイッチ５８が把持部５１に設けられている。リード線５９が把持部５１内及び第２端部５３内に設けられ、リード線５９は、トリガスイッチ５８、電動モータ３３に接続されている。電源コード５６は、電源、例えば、直流電源または交流電源に接続される。
【００２２】ウェイト６１が第１端部５２に設けられている。ウェイト６１は、金属材料で形成されている。ウェイト６１は、図２、図７及び図８のように、基部６２と、基部６２から延ばされた一対の腕部６３と、を有する。一対の腕部６３は軸線Ａ１方向に沿って配置され、一対の腕部６３は、往復動作業機１０の平面視で軸線Ａ１を隔てて配置されている。一対の腕部６３の間に凹部６４が形成されている。ウェイト６１は、往復動作業機１０の平面視でＵ字形である。一対の腕部６３は、それぞれ突出部６５を有する。腕部６３は外面６６Ａを有し、腕部６３は外面６６Ｂを有する。外面６６Ａ，６６Ｂは、図７のように、支持軸５５の中心線Ｄ１方向に間隔をおいて配置されている。突出部６５は、軸線Ａ１に対して直交する方向に、外面６６Ａ，６６Ｂから突出している。ウェイト６１は、ねじ部材６７により第１端部５２に固定されている。
【００２３】ガイド部６８がギヤケース１５に設けられている。ガイド部６８は、ねじ部材６９によりギヤケース１５に固定されている。ガイド部６８は、金属材料で形成されている。ガイド部６８は、基部７０と、基部７０に連続した一対の脚部７１と、を有する。一対の脚部７１は、軸線Ａ１方向に沿って配置されている。一対の脚部７１は、往復動作業機１０の平面視で、図８のように軸線Ａ１を隔てて配置され、かつ、互いに平行である。基部７０がギヤケース１５に接触し、一対の脚部７１は、基部７０から第１端部５２に向けて突出している。
【００２４】往復動作業機１０を平面視すると、ウェイト６１は、軸線Ａ１に対して直交する方向で、一対の脚部７１の間に配置されている。突出部６５の配置領域は、一対の脚部７１の配置領域と重なっている。一対の脚部７１から突出した係合部７２が設けられている。係合部７２が一対の脚部７１から突出する方向は、電動モータ３３が配置されている箇所とは反対方向である。突出部６５は、軸線Ａ１方向で係合部７２と基部７０との間に配置されている。ハンドル５０が図６で支持軸５５を中心として時計回りに回動すると、突出部６５が係合部７２に接触し、ハンドル５０の回動範囲が規制される。
【００２５】図７のように、ダンパ７３がギヤケース１５に設けられている。ダンパ７３は合成ゴム製であり、ダンパ７３はねじ部材７９でギヤケース１５に固定されている。ハンドル５０が、図５及び図６で支持軸５５を中心として反時計回りに回動すると、一対の腕部６３の先端がダンパ７３に当接し、ダンパ７３は、ハンドル５０が支持軸５５を中心として回動する角度範囲を規制する。
【００２６】スプリング７４，７８が、ギヤケース１５と第１端部５２との間に配置されている。スプリング７４，７８は、金属製のコイルスプリングであり、圧縮荷重を受けて反発力を生じる。スプリング７４のばね定数は、スプリング７８のばね定数よりも大きい。スプリング７８の外径は、スプリング７４の内径よりも小さく、スプリング７８はスプリング７４の内側に配置されている。ギヤケース１５は支持部７５を有する。支持部７５は、ギヤケース１５の壁１５Ａから突出している。スプリング７４，７８は、凹部６４に配置され、かつ、支持部７５によって支持されている。つまり、ウェイト６１は、スプリング７４，７８の伸縮方向の端部を支持する。スプリング７４，７８は、ギヤケース１５と基部６２とにより挟持されており、スプリング７４，７８は、軸線Ａ１方向の圧縮荷重を常に受ける。
【００２７】往復動作業機１０は、図９に示す制御部７６を有する。制御部７６は、ハンドル５０内またはモータケース１４内に設けられている。制御部７６は入力ポート及び出力ポートを有するマイクロコンピュータと、マイクロコンピュータに接続された記憶部及び演算部と、を有する。また、往復動作業機１０は、回転数設定部７７を有する。回転数設定部７７は、ハウジング１２に設けるレバー、スイッチ、パネル等を含む。トリガスイッチ５８から出力された信号、及び回転数設定部７７から出力された信号は、制御部７６に入力される。作業者が回転数設定部７７を操作して、電動モータ３３の目標回転数を設定可能である。目標回転数は、段階的または無段階で設定可能である。制御部７６は、トリガスイッチ５８がオンされると電動モータ３３を回転させ、トリガスイッチ５８がオフされると電動モータ３３を停止する。制御部７６は、電動モータ３３の実回転数を目標回転数に近づける制御を行う。
【００２８】往復動作業機１０を構成する要素の材料、質量及び比重は、例えば次の通りにすることができる。ハウジング１２を構成する打撃ケース１３、モータケース１４及びギヤケース１５は、それぞれ金属材料、例えば、鋳造用アルミ合金で形成されている。また、ホルダ２１は、金属材料、例えば、鋳造用アルミ合金よりも硬度な材料で形成されている。ハウジング１２を構成する鋳造用アルミ合金、及びホルダ２１を構成する材料の比重は、共に２．６８［ｇ／ｃｍ∧３］である。
【００２９】ハンドル５０は、合成樹脂、例えば、ポリアミド樹脂で形成されている。ポリアミド樹脂は、ナイロン（インビスタ社の商品名）を含む。ハンドル５０の具体例は次の通りである。構成片５０Ａ，５０Ｂの質量は、それぞれ２００ｇとし、ハンドル５０の質量を４００ｇとする。ハンドル５０を構成するポリアミド樹脂の比重は、１．２［ｇ／ｃｍ∧３］である。
【００３０】ウェイト６１を構成する金属材料は、例えば、普通鋼または機械構造用炭素鋼を用いる。ウェイト６１は質量２５０ｇとする。ウェイト６１を構成する金属材料の比重は、７．８６［ｇ／ｃｍ∧３］である。
【００３１】ガイド部６８を構成する金属材料は、例えば、特殊鋼または機械構造用合金鋼または工具鋼を用いる。ガイド部６８は質量６６ｇとすることができる。ガイド部６８を構成する金属材料の比重は、７．８５［ｇ／ｃｍ∧３］である。
【００３２】往復動作業機１０の使用例を説明する。作業者は、例えば、左手でグリップ３１を掴み、右手でハンドル５０の把持部５１を掴み、工具１１を対象物に押し付ける。すると、大径部２５がストッパ２７に接触してセカンドハンマ２４が停止する。そして、作業者がトリガ５７を操作して、トリガスイッチ５８がオンされると、制御部７６は電動モータ３３に電力を供給し、回転軸３６が回転する。制御部７６は、回転数設定部７７で設定された目標回転数に基づいて、回転軸３６の実回転数を制御する。
【００３３】回転軸３６の回転力が、中間ギヤ４１及び従動ギヤ４５を介してクランクシャフト４４に伝達され、クランクシャフト４４が回転する。クランクシャフト４４が回転すると、ピストン２８が軸線Ａ１方向に往復動作し、打撃子１７がセカンドハンマ２４を打撃する。ピストン２８及び打撃子１７は、電動モータ３３の動力で往復動する打撃機構である。セカンドハンマ２４が受けた打撃力は工具１１に伝達され、対象物が破砕される。トリガ５７が操作されてトリガスイッチ５８がオフされると、制御部７６は電動モータ３３を停止する。
【００３４】打撃作業中、ピストン２８及びコンロッド４９が軸線Ａ１方向に動作するとともに、工具１１に加えた打撃力の反力が打撃子１７、ピストン２８を介してコンロッド４９に伝達されると、その荷重はクランクシャフト４４及び軸受４６，４７を介してハウジング１２に伝達される。ハウジング１２が軸線Ａ１方向に振動すると、ハンドル５０が支持軸５５を中心としてハウジング１２に対して回動し、かつ、スプリング７４，７８が伸縮する。スプリング７４，７８は、ハウジング１２からハンドル５０に伝達される振動を低減する。したがって、往復動作業機１０を使用する際の作業性が向上する。
【００３５】さらに、ハンドル５０が支持軸５５を中心とし、かつ、ハウジング１２に対して回動すると、一対の脚部７１が、一対の腕部６３の外面６６Ａ，６６Ｂに対して摺動する。つまり、ウェイト６１は、ハウジング１２からハンドル５０に伝達される運動エネルギの一部を摩擦抵抗で低減し、ハンドル５０の振動を抑制する。さらに、ガイド部６８及びウェイト６１は、ハンドル５０がハウジング１２に対して中心線Ｄ１方向に移動することを規制し、ハンドル５０が軸線Ａ１方向に移動する際のガイドとして機能する。
【００３６】また、ウェイト６１がハンドル５０に取り付けられており、ウェイト６１を固定したハンドル５０の固有振動数は、ハンドル５０単体の固有振動数よりも小さい。したがって、ハウジング１２からハンドル５０に伝達される振動を、より低減できる。
【００３７】さらに、ウェイト６１及びスプリング７４，７８は、軸線Ａ１方向の配置領域が重なり、中心線Ｄ１方向の配置領域が重なり、中心線Ｂ１方向の配置領域が重なっている。したがって、ウェイト６１の配置スペースを専用で設けずに済み、往復動作業機１０の大型化を抑制できる。
【００３８】図１０は、往復動作業機１０の実施形態の特性を示す。横軸に１秒間あたりの打撃数［Ｈｚ］、縦軸に振動伝達率［％］を示す。振動伝達率は、ハウジング１２の打撃軸方向の振動がハンドル５０に伝達される割り合いである。打撃軸方向は、軸線Ａ１方向である。振動伝達率１００％は、ハウジング１２の振動幅と、ハンドル５０の振動幅とが同じであることを意味する。振動伝達率１００％未満は、ハンドル５０の振動幅が、ハウジング１２の振動幅よりも小さいことを意味する。振動伝達率１００％超えは、共振等の理由により、ハンドル５０の振動幅がハウジング１２の振動幅よりも大きいことを意味する。直線Ｃ１は、電動モータ３３の最高回転数に相当する打撃数を表す。電動モータ３３の最高回転数は、回転数設定部７７で設定する目標回転数の最大値である。直線Ｃ２は、電動モータ３３の最高回転数に対応する振動伝達率を表す。
【００３９】往復動作業機１０の実施形態では、ウェイト６１が質量２５０ｇの鋼材であり、電動モータ３３の最大回転数に相当する１秒あたりの打撃数が２３．３回であると、振動伝達率６８％未満である。
【００４０】往復動作業機１０の実施形態では、電動モータ３３の最大回転数に相当する１秒あたりの打撃数を用途または体格毎に、１５．７〜２７．５回、１６．６回、１６．７〜３６．６回、２０〜４１．７回、２３．３回、３０回、５０回等に設定可能である。電動モータ３３の最大回転数を増加するほど、１秒あたりの打撃数が多くなる。
【００４１】図１１は、往復動作業機の比較例１の特性を示す。往復動作業機の比較例１では、ウェイトが質量８７ｇのアルミ材であり、電動モータの最大回転数に相当する１秒あたりの打撃数が２３．３回であると、振動伝達率１７１％である。
【００４２】図１２は、往復動作業機の比較例２の特性を示す。往復動作業機の比較例２は、ウェイトが質量３９ｇの樹脂材であり、電動モータの最大回転数に相当する１秒あたりの打撃数が２３．３回であると、振動伝達率３００％である。
【００４３】なお、ウェイトの無い往復動作業機の比較例２は、振動伝達率１００％以上である。そして、往復動作業機１０の実施形態における振動伝達率が、ウェイトの無い往復動作業機の比較例２の振動伝達率よりも小さいことは明らかである。
【００４４】図１３〜１７は、往復動作業機のハンドル及び振動低減機構の他の例を示す。この他の例が図１〜８に示される実施形態と異なる点は、ダンパ８０が設けられる点である。
【００４５】スプリング７４、７８にハウジング１２の振動やハンドル５０をハウジング１２側へ押し付ける荷重等が伝達すると、スプリング７４、７８は伸縮しながら互いに接触したり支持部７５やウェイト６１との摩擦が生じたりすることで、異音を発生することがある。特にスプリング７８はスプリング７４よりもばね定数が小さいため、異音を発生する振動がスプリング７８の固有振動数と一致することで持続しやすく、またスプリング７８はスプリング７４に接触するダンパ７３のように振動を減衰する部材を挟持面に有さないため、異音を発生する振動が減衰されにくい。このため、作業終了後やハンドル５０の押付け動作後に長時間にわたってスプリング７８から異音が発生し続けることがあり、これが作業者に聞こえると耳障りであったり、何らかの故障との誤解を与える可能性が有るため、好ましくない。
【００４６】２つのダンパ８０が、円筒状のコイルスプリングであるスプリング７８の内部に収容されている。スプリング７８の内周面と、支持部７５においてスプリング７８の径方向内側に位置する範囲の後端面７５ａと、ウェイト６１においてスプリング７８の径方向内側に位置する範囲の前端面６１ａとによって内部空間８３が形成され、ダンパ８０はこの内部空間８３内部に収容されている。
【００４７】ダンパ８０は略円柱状の形状を有しており、両側の端面８１は縁部が面取りされた面取り部８２を有する形状をしている。図１７は、振動低減機構を図１５におけるＤ−Ｄ面で切断した際の断面図を示す。ダンパ８０の外径Ｒ１はスプリング７８の内径Ｒ２よりも小さい。このため、ダンパ８０はスプリング７８内部を全方向に自由に移動（遊動）可能な状態で設けられており、スプリング７８の内面への接触とスプリング７８内部の遊動とを繰り返す。ダンパ８０がスプリング７８の内面に接触すると、スプリング８０の異音を発生する振動がダンパ８０によって減衰され、振動が停止される。このため、異音を短時間で止めることができ、異音の発生自体を抑制することもできる。
【００４８】ダンパ８０がスプリング７８内部に収容されるように構成したため、ダンパ８０の形状に特段の工夫をすることなく、ダンパ８０とスプリング７８と接触する構造を容易に実現可能となっている。ダンパ８０がスプリング７８の内径よりも小さい外径を有し、スプリング７８内部を自由に移動可能な状態で設けられるように構成したため、ダンパ８０がスプリング７８に密着しスプリング７８の伸縮を妨げることが防止される。ダンパ８０は円柱の両端面の縁部が面取りされた形状を有するように構成したため、ダンパ８０がスプリング７８の伸縮時に引っかかり伸縮を妨げることが防止されるとともに、ダンパ８０が早期に摩耗することも防ぐことができる。なお、上記構成以外にも、ダンパ８０がスプリング７８とスプリング７４との間に設けられスプリング７８の外周を覆う円筒状に形成するなど、ダンパ８０がスプリング７８と接触可能な他の構造であっても異音の発生を抑制することができる。
【００４９】ダンパ８０の質量を大きくし、ダンパ８０がスプリング７８に接触する荷重を大きくするほど、ダンパ８０がスプリング７８の振動を抑制する効果は高くなる。一方でダンパ８０の質量を大きくするためにダンパ８０の外径を大きくすると、スプリング７８の内周がダンパ８０の外周を摺動することになりスプリング７８の伸縮の妨げになる。また、ダンパ８０の軸方向の長さＬを長くすると、スプリング７８が伸縮しながら湾曲した場合にダンパ８０と接触し伸縮の妨げになる。図１３〜１７に示す構成では、ダンパ８０が複数設けられるため、ダンパ８０の外径や軸方向の長さを大きくすることなくダンパ８０合計の質量を大きくすることができる。このため、ダンパ８０がスプリング７８の湾曲及び伸縮動作に対して干渉しにくくしながら、ダンパ８０の合計の質量を増加させることができる。
【００５０】図１４及び１６は、ハウジング１２に対してハンドル５０が接近し、スプリング７４、７８が圧縮され、ハウジング１２のギヤケース１５に設けられた支持部７５と、ハンドル５０に設けられたウェイト６１とが最も近づいている状態を示す。この状態における、ダンパ８０の軸方向の長さをＬ１とし、支持部７５の後端面７４ａとウェイト６１の前端面６１ａとの距離をＬ２とする。ここで、Ｌ１はＬ２よりも小さくなるように構成されているため、ダンパ８０は支持部７５とウェイト６１と両方に同時に接触し挟まれることが無く、ハウジング１２からハンドル５０に伝達される振動を低減するスプリング７８の作用が妨げられることが抑制される。尚、ダンパ８０単体の軸方向の長さＬ１は支持部７５とウェイト６１とが最も近いときの距離Ｌ２よりも短いことが望ましいのはもちろんのこと、スプリング７８内部に設けられる全てのダンパ８０の軸方向の長さＬ１の合計も支持部７５とウェイト６１とが最も近いときの距離Ｌ２よりも短いと、なお効果的にハンドル５０の振動を低減するスプリング７８の効果が得られる。
【００５１】なお、ダンパ８０は、スプリング７８の振動を効果的に抑制する効果と、スプリング７８よりも硬度の低い材質で形成することでダンパ８０とスプリング８０の接触によりスプリング８０が摩耗することを防止する効果と、ダンパ８０とスプリング７８との接触時に異音を発生することを抑制する効果とを達成するために、ゴム等の弾性体で構成されることが最適である。しかしながら、ゴム以外にもスプリング７８よりも硬度の低い樹脂等で構成すれば、異音の抑制やスプリング７８の摩耗の防止を実現することができる。
【００５２】実施の形態で説明した電動モータ３３はモータに相当し、ピストン２８及び打撃子１７は打撃機構に相当し、スプリング７４，７８は弾性体に相当し、外面６６Ａは第１側面に相当し、外面６６Ｂは第２側面に相当し、ダンパ８０は樹脂部材に相当し、支持部７５はスプリング支持部に相当し、軸線Ａ１方向が、往復動方向に相当し、中心線Ｂ１方向が所定方向である。中心線Ｂ１方向は、軸線Ａ１方向に対して交差する。
【００５３】往復動作業機は、実施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。例えば、弾性体として用いる金属製のスプリングは、コイルスプリングの他、ねじりスプリング、リーフスプリングでもよい。弾性体は、金属製のスプリングに代えて、合成ゴムを用いることも可能である。電動モータに電力を供給する電源は、交流電源および直流電源を含む。直流電源は、ハンドルに着脱されるバッテリを含む。
【００５４】モータの回転力をピストンの往復動作力に変換する変換機構は、クランク機構の他、カム機構を含む。モータは、電動モータの他、油圧モータ、空気圧モータ、内燃機関を含む。ハンドルを構成する樹脂は、ポリアミド樹脂の他、ウレタン樹脂、ポリエチレン樹脂でもよい。ハウジングは、打撃機構を収容する中空の容器であり、内部が密閉されているか否かを問わない。
【００５５】往復動作業機のハンドルがハウジングに対して動作可能とは、ハンドルとが、相対移動可能であることを意味する。このため、往復動作業機は、ハンドルがハウジングに対して支持軸を中心として回動可能なものの他、ハンドルがハウジングに対してレール部材を介してスライド可能なものであってもよい。この場合、ハンドルは、ハウジングに対して打撃機構の往復動方向にスライドする。
【符号の説明】
【００５６】１０…往復動作業機、１１…工具、１２…ハウジング、１３…打撃ケース、１４…モータケース、１５…ギヤケース、１５Ａ…壁、１６，２２，６０，６７，６９，７９…ねじ部材、１７…打撃子、１８…ガイド部、１９…円筒部、２０…底部、２１…ホルダ、２３…支持孔、２４…セカンドハンマ、２５…大径部、２６，２７…ストッパ、２８…ピストン、２９…エアダンパ室、３０…シール部材、３１…グリップ、３２…締結要素、３３…電動モータ、３４…ステータ、３５…ロータ、３６…回転軸、３７…隔壁、３８，３９，４２，４３，４６，４７…軸受、４０…駆動ギヤ、４１…中間ギヤ、４４…クランクシャフト、４５…従動ギヤ、４８…クランクピン、４９…コンロッド、５０…ハンドル、５０Ａ，５０Ｂ…構成片、５１…把持部、５２…第１端部、５３…第２端部、５４…マウント、５５…支持軸、５６…電源コード、５７…トリガ、５８…トリガスイッチ、５９…リード線、６１…ウェイト、６１ａ…前端面６２，７０…基部、６３…腕部、６４…凹部、６５…突出部、６６Ａ，６６Ｂ…外面、６８…ガイド部、７１…脚部、７２…係合部、７３…ダンパ、７４，７８…スプリング、７５…支持部、７５ａ…後端面、７６…制御部、７７…回転数設定部、８０…ダンパ、８１…端面、８２…面取り部、８３…内部空間、Ａ１，Ａ２…軸線、Ｂ１，Ｄ１…中心線、Ｃ１，Ｃ２…直線。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【国際調査報告】
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