(57)【要約】      （修正有）【課題】マシンの広い動作振動数範囲の全体に渡って振動緩衝効果を与えることができると共に、振動減衰効果での突然の妨害のリスクを減じている衝撃マシンのための改良された振動減衰装置を提供する。【解決手段】、振動減衰装置１４０は、ハウジング１０５に装着され、そして、非線形のばね特性を有する移動反転機構と相互作用する移動可能なカウンターウェート１５０を、このカウンターウェートの移動が、殴打部材１１０のハウジング１０５での振動に対して反転駆動をもたらすように、有している。【選択図】図３ａ
2018047550.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０５；２５０）と、
前記ハウジング（１０５；２５０）内に配置され、第１の殴打部材位置（Ｈ１）と第２殴打部材位置（Ｈ２）との間で変位可能な殴打部材（１１０；２１０）と、
前記ハウジングに装着された衝撃受け部材（１３０；２３０）と、
前記殴打部材（１１０；２１０）により前記衝撃受け部材（１３０；２３０）に殴打動作を果たさせるように設定された駆動手段（１１５；２１５）と、
前記ハウジングに装着された振動減衰装置（１４０；２４０）とを具備する衝撃マシン（１００；２００）であって、
前記振動減衰装置（１４０；２４０）は、
前記殴打部材（１１０；２１０）による殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間で、第１の軸方向（Ａ）に変位可能なカウンターウェート（１５０；２５０）と、
前記カウンターウェートの移動の方向を反転させるように配置されたばね動作機構（１６０；２６０）を備えた、少なくとも１つの移動反転機構（１８０；２８０）とを有し、
前記カウンターウェート（１５０）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェートは、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、もしくは、
前記振動減衰装置（２４０）は、更に、第１の端面（ＳＥＮＤ１）を有し、前記ばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）と第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配置され、また、前記ばね動作機構（１６０；２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）に取着された第１のばね動作部材（２６１）と、前記第１のばね動作部材（２６１）と前記第１の軸方向（Ａ）で直列に配置され、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）と第１のばね動作部材（２６１）とに装着された第２のばね動作部材（２６２）とを有し、更に、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/２（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数１】
2018047550.tif 000009
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェート（２５０）の重量であり、もしくは、
前記振動減衰装置（５４０）は、更に、第１の端面（ＳＥＮＤ１）を有し、前記ばね動作機構（５６０）は、前記カウンターウェート（５５０）と第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配設されており、前記ばね動作機構（５６０）は、第１のばね動作部材（５６２a）と第２のばね動作部材（５６２b）とを有し、前記第１のばね動作部材（５６２a）及び第２のばね動作部材（５６２b）の夫々の第１の端部は、前記カウンターウェート（５５０）に接続されており、前記第１のばね動作部材（５６２a）及び第２のばね動作部材（５６２b）の夫々の第２の端部は、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に取着されており、前記第１のばね動作部材（５６２a）と第２のばね動作部材（５６２b）とは、前記第１の軸方向（Ａ）で互いに並列に配設されており、更に、前記第１のばね動作部材（２６１）は、範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数２】
2018047550.tif 000010
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェート（５５０）の重量である、
衝撃マシン。
【請求項２】
前記カウンターウェート（５５０）は、第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェート（５５０）は、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、
前記ばね動作機構（５６０）は、前記カウンターウェート（５５０）内に配設されており、そして、
前記振動減衰装置は、
前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に近接して配置された第１の端面（ＳＥＮＤ１）と、
前記第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）に近接して配置された第２端面（ＳＥＮＤ２）とを有し、
前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）は、前記ばね動作機構（５６０）が第１の端面（ＳＥＮＤ１）に向かって移動したときに、これを受けるように配設され、また、
前記第２の端面（ＳＥＮＤ２）は、前記ばね動作機構が第２の端面（ＳＥＮＤ２）に向かって移動したときに、これを受けるように配設されている、請求項１に係わる衝撃マシン。
【請求項３】
前記ばね動作機構（５６０）は、予め圧縮された第１のばね動作部材を有し、この第１のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k１≦３０*ktrad内の第１のばね定数（k１）を有する第１のばね特性を有する請求項２に係わる衝撃マシン。
【請求項４】
前記カウンターウェート（１５０）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェート（１５０）は、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、
前記振動減衰装置（１４０）は、
前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に近接して配置された第１の端面（ＳＥＮＤ１）と、
前記第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）に近接して配置された第２端面（ＳＥＮＤ２）とを有し、
前記移動反転機構は、第１の移動反転機構と第２の移動反転機構とを有し、前記第１の移動反転機構のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配設され、前記前記第２の移動反転機構のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面（ＳＥＮＤ２）との間に配設されている、請求項１に係わる衝撃マシン。
【請求項５】
前記第１のばね動作機構は、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に取着され、また、前記第１のばね動作機構は、カウンターウェートが前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）のに向かって移動したときに、これを受けように配設されている請求項４に係わる衝撃マシン。
【請求項６】
前記第２のばね動作機構（１７０）は、前記第２の端面（ＳＥＮＤ２）に取着され、また、前記第１のばね動作機構（１６０）は、カウンターウェート（１５０）が前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に向かって移動したときに、これを受けように配設されている請求項４又は５に係わる衝撃マシン。
【請求項７】
前記第１のばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェートに取着されており、また、前記第１の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に向かって移動したときに、前記第１のばね動作機構を受けるように配設されている請求項４又は６に係わる衝撃マシン。
【請求項８】
前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートに装着されており、また、前記第２の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に向かって移動したときに、前記第２のばね動作機構を受けるように配設されている請求項４、５又は７に係わる衝撃マシン。
【請求項９】
前記第１のばね動作機構は、前記カウンターウエイと第１の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第１のばね動作機構は、前記第１のばね動作機構駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能である請求項４，６又は８に係わる衝撃マシン。
【請求項１０】
前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第２のばね動作機構は、前記第２のばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能である請求項５，７又は９に係わる衝撃マシン。
【請求項１１】
前記第１のばね動作機構は、付勢される第１のばね動作部材を有し、及び／又は前記第２のばね動作機構は、付勢される第２のばね動作部材を有する請求項４乃至１０のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項１２】
前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材（２７２）とは、前記第１の軸方向（Ａ）に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲２ktrad≦k2≦３０内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有する請求項１に係わる衝撃マシン。
【請求項１３】
前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材（２７２）とは、前記第１の軸方向（Ａ）に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有する請求項１に係わる衝撃マシン。
【請求項１４】
前記カウンターウェート（１５０；２５０）に働くばね動作機構の第２のばね定数（k）は、５０％未満、又は３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満の計算値からの偏差値で、以下の式から決定され、
【数３】
2018047550.tif 000011
ここで、fは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数を、kは、ばね定数、mは、カウンターウェート（１５０；２５０）の重量、Ｄ１は、前記第１の距離、そして、bは、前記移動反転機構（１６０；２６０）の少なくとも１つのばね動作機構の圧縮距離である、請求項２乃至１１のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項１５】
前記第１の距離（Ｄ１）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の距離の少なくとも２０％、又は少なくとも４０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である請求項１乃至１１、及び１４のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項１６】
第１のばね動作部材（２６１）と、第２のばね動作部材（２６２）とが、直列又は並列に配置されており、第１のばね動作部材（２６１）の第１のばね定数は、第２のばね動作部材（２６２）の第２のばね定数よりも小さく、また、第１のばね定数は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の距離の少なくとも１０％、又は少なくとも１５％、又は少なくとも２０％、又は少なくとも２５％に対応した距離を与え、そして、前記第２のばね定数は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の残りの距離を与える、請求項１，１２又は１３に係わる衝撃マシン。
【請求項１７】
前記第１のばね定数は、前記第２のばね定数の少なくとも５０％未満である請求項１６に係わる衝撃マシン。
【請求項１８】
前記殴打部材（１１０；２１０；３１０）、第１の殴打部材位置（ＨＥ１）と第２の殴打部材位置（ＨＥ２）との間の線形方向の移動を可能にさせる殴打部材の案内手段（１２０、２２０，３２０）を更に具備する請求項１乃至１７のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項１９】
前記カウンターウェート（３５０）の、第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の線形方向の移動を可能にさせるカウンターウェートの案内手段（３８１）を更に具備する請求項１乃至１８のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項２０】
前記衝撃受け部材（１３０；２３０）は、作業工具である請求項１乃至１９のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項２１】
この衝撃マシン（１００；２００）は、手で支持するものである請求項１乃至２０のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項２２】
この衝撃マシンは、他のマシン、好ましくは、例えば、掘削機、バックホーローダ、又はスキッドステアリングのような土木建設マシンに装着されるように構成されている請求項１乃至２１のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項２３】
前記殴打部材Ｈの重量は、カウンターウェート（１５０；２５０）の重量（m）の２０％と３００％との間に対応している請求項１乃至２２のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、衝撃マシンの分野に関し、特に、振動減衰装置を備えた衝撃マシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
衝撃マシンは、岩石、コンクリート、及び、舗装路、のような硬い表面、または、アスフアルトのような柔らかい資材を加工するため、石切り、道路形成、及びビル建設の分野で、多く使用されている。本願発明は、全て類似の衝撃マシンである切岩機、破砕機、ランマー、及び、ハンマーのようなマシンで使用されることができる。
【０００３】
衝撃マシンの一般的なデザインは、液圧、気体圧、内燃機関、又は、電気による駆動手段と、ハウジングに装着された工具に衝撃力を伝える可動殴打部材とを有している。動作において、最後には破壊される硬い表面の疲労が、工具からの連続した衝撃を与えることにより、生じさせることができる。しかし、衝撃マシンの動きによる振動の一部が、衝撃マシンのハウジングに、更に、手動のハンドル、又は、マシンへの装着のためのブラケットのための接続点に、伝えられる。
【０００４】
手で持つマシン工具のための振動緩衝機構の例が、US 2012/0279741に開示されている。この振動緩衝機構は、２つの同じセットの圧縮ばね間に配置された可動カウンターウェートを有している。これらの各セットは、並列に配設された異なる長さのばねを有している。長い方のばねは、カウンターウェートに対して定接点であるけれども、短い方のばねは、高い振動振幅でカウンターウェートと接触しているだけである。
【０００５】
前記カウンターウェートの振動振幅が、大きくなると、並列に接続されている前記２つのばねは、両者のばね定数が加えられて、振動緩衝マシンでのばね定数が大きくなるように、駆動される。この結果、振動緩衝手段の自然周波数が高い周波数へとシフトされる。
【０００６】
カウンターウェートから所定距離を有して配設されている前記短い方のばねの目的は、機械的な制限位置のストライキングを防止することである。通常の動作状態のもとでは、前記ばねは、カウンターウェートとは接触しないであろう。
【０００７】
文献DE 102009046348は、反対に働くおもりを備えた手で持つマシン工具のための振動緩衝機構の他の例を開示している。この振動緩衝機構の製造のための価格効率の良い方法を提供するために、コイルばねの幾何学的形状は、このばねの中央領域が反対に働くおもりを形成するのに充分な所定の重さを有するように、変形されることが可能である。前記中央領域には、大きな径と密な巻線とを有するテンションばねを構成するように配置されたおもりが設けられている。代わって、外方又は内方のカウンターウェートが、比較的重いカウンターウェートをなすように、中央領域に装着されることができる。この中央領域は、ハウジングに接続された硬い端部が設けられた２つの弾性圧縮ばね間に位置されている。しかし、DE 102009046348は、マシン工具の緩衝される振動数範囲を広げるための手段を設けることは開示していない。
【発明の概要】
【０００８】
上記観点から、本願発明の目的は、マシンの広い動作振動数範囲の全体に渡って振動緩衝効果を与えることができると共に、振動減衰効果での突然の妨害のリスクを減じている衝撃マシンのための改良された振動減衰装置を提供することである。更なる目的は、ハンマーの重量が減じられ得るような衝撃マシンの強い供給力を提供することである。発明者は、最近、手で支持する衝撃マシンで、ハンドルの衝撃を減じる方法を見出すように、任命された。このマーケットでのこのようなマシンの例として、約２５ジュールの衝撃エネルギーと１２kgの総重量とを有し、殴打部材の重量が０．５３kgの衝撃マシンである、Atlas-Copco,KV434が彼に与えられた。このマシンの振動減衰装置の背景の技術は、振動振幅がマシンの重量によって減じられるような充分に重いマシンをつくることにあった。しかし、このように非常に重い重量であると、マシンは、約２０m/s2のハンドアーム重量加速の範囲では、非常に高い振動を発生した。
【０００９】
プロジェクトの初期には、発明者は、ハンドルでの振動を低くすることが可能な方法の解析をし、以下の結論を得た。
【００１０】
（a）例えば、衝撃マシンとハンドルとの間に振動遮断手段（例えば、ばね又はショックアブソーバ）を設ける。
【００１１】
（b）殴打部材と実質的には同じではあるが反対の方向である力を与える駆動的に制御されるカウンターウェートを使用する。
【００１２】
（ｃ）同調された振動吸収体を使用する。
【００１３】
J. P. Den Hartog in “Mechanical Vibratons”, 1985,  or “Shock and Vibraton Handbook”, 1987に記載されているように、同調された振動吸収体は知られている。この技術では、カウンターウェートは、ばねにより駆動ウェートに結合されている。しかし、これは、非常に限定された振動数の領域でしか、働かない。このような形式の振動緩衝は、以下のテキストでは、「狭い振動数範囲のための振動減衰」と、また称され、飛行機のエンジン又は船舶のエンジンのような動作範囲で非常に減じられた変動を有する装置に、一般的に適用されている。
【００１４】
狭い振動数の範囲での振動を減衰させる振動減衰方法の採用を発明者が断念した理由は、広い振動数の範囲での変動、これは、通常、動作振動数の２０−３０％を呈し、ときには５０％のような高い変動を呈する形式の手で支持する衝撃マシンを、発明者が使用しているためである。この動作振動数は、例えば、部材の制御の不安定性のため、マシンへの加圧された空気の供給の不安定性のため、切断される面に対するマシンを支持しているオペレータの角度の変化のため、前記面にマシンを押し付けるオペレータによる力の変動のため、切断される面での部材内の異なる場所での異なる表面硬さのため、等によって変動する。
【００１５】
しかし、比較可能な例として、発明者は、「狭い振動数範囲のための振動減衰方法」が衝撃マシンとして働かせるのにどのように悪いのかの説明をすることを望んだ。しかし、発明者がカウンターウェートの各端でのばねにより、衝撃マシンのハウジングにカウンターウェートを接続しようとしたときに、正しい動作振動数を得ることができるような充分に強いばねを得られないことを理解した。発明者は、この考えを断念しないで、手で持つ最大のものを単に使用した。
【００１６】
上述したように、緩衝装置は、発明者がマシンをターンオンさせたときには、全く働かなかった。四方にバウンドするマシンは、制御することが、非常に難しかった。しばらくした後に、バウンドが急になくなり、ハンドルでの振動がほとんど生じなかったときの彼の驚きを想定してみよ。発明者は、マシンをオフにし、そして再びオンしたが、振動がほとんど生じなかった。このことに対しての理由づけが可能な説明は、無かった。
【００１７】
発明者が、この後に、マシンを分解したときに、カウンターウェートの力がばねを圧縮して、ギャップがカウンターウェートとばねとの間に生じている以外、異常を見出すことはできなかった。かくして、彼は、ばねとカウンターウェートとの間のギャップが、システムのバランスをとっている以外の、他の根拠を見出すことができなかった。彼は、このことに勇気付けられ、この結果が正しいであろうことを見るために、システムをシュミレーションし、これらに興味をもった。
【００１８】
発明者は、この見いだしを解析した後に、驚くべき振動減衰効果が、カウンターウェートとばねとの間にキャップを形成することだけではなく、以下に説明されるような異なる設定により得られるという結論に達した。
【００１９】
本願発明は、独立請求項に記載されており、また本願発明の効果のある実施の形態は、従属請求項に規定されている。
【００２０】
本願発明の一態様に係われば、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、第１の殴打部材位置と第２殴打部材位置との間で変位可能な殴打部材と、
前記ハウジングに装着された衝撃受け部材と、
前記殴打部材により前記衝撃受け部材に殴打動作を果たさせるように設定された駆動手段と、
前記ハウジングに装着された振動減衰装置とを具備する衝撃マシンであって、
前記振動減衰装置は、
前記殴打部材による殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間で、第１の軸方向に変位可能なカウンターウェートと、
前記カウンターウェートの移動の方向を反転させるように配置されたばね動作機構を備えた、少なくとも１つの移動反転機構とを有し、
前記カウンターウェートは、前記第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェートは、前記ばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離移動可能であり、又は、前記位置から、前記カウンターウェートは、駆動されていない前記ばね動作機構を離れるように、前記第１の軸方向に延びた第１の距離移動可能であり、もしくは、
前記振動減衰装置は、更に、第１の端面を有し、前記ばね動作機構は、前記カウンターウェートと第１の端面との間に配置され、また、前記ばね動作機構は、前記カウンターウェートに取着された第１のばね動作部材と、前記第１のばね動作部材と前記第１の軸方向で直列に配置され、前記第１の端面と第１のばね動作部材とに装着された第２のばね動作部材とを有し、更に、前記第１のばね動作部材は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数１】
2018047550.tif 000003
【００２１】
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェートの重量であり、もしくは、
前記振動減衰装置は、更に、第１の端面を有し、前記ばね動作機構は、前記カウンターウェートと第１の端面との間に配設されており、前記ばね動作機構は、第１のばね動作部材と第２のばね動作部材とを有し、前記第１のばね動作部材及び第２のばね動作部材の夫々の第１の端部は、前記カウンターウェートに接続されており、前記第１のばね動作部材及び第２のばね動作部材の夫々の第２の端部は、前記第１の端面に取着されており、前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材とは、前記第１の軸方向で互いに並列に配設されており、更に、前記第１のばね動作部材は、範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数２】
2018047550.tif 000004
【００２２】
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェートの重量である、衝撃マシンが提供される。
【００２３】
より詳細には、前記第１のばね定数（k1）は、-ktrad≦k1≦ktrad/２、又は-ktrad/４≦k1≦ktrad/４、又は、-ktrad／６≦k1≦ktrad／６の範囲内である。ギャップを有していない全ての実施の形態で、k1≠0、又は、k1≦０．００１*ktrad、又は、k1≦０．０１*ktrad、又は、k1≦−０．００１*ktrad、又は、k1≦−０．０１*ktradが、例えば、以下に詳細に説明されるように加圧された空気又は磁気の手段により達成されることができる。
【００２４】
本質的に、本願発明者は、改良された振動減衰装置が、低い力の領域と高い力の領域とを有し、前記低い力の領域は、カウンターウェートの移動が減速又は反転されたときに、前記高い力の領域の前に駆動される、移動反転機構を与えることにより得られることができることを理解している。前記低い力の領域のばね定数は、上述した第１のばね定数（k1）に対応し、また、高い力の領域のばね定数は、前記移動反転機構の少なくとも１つの部材が、予め付勢またはバイアスされているときに、好ましくは、ktrad／５≦k2≦３０*ktradである。代わって、前記高い力の領域のばね定数は、前記移動反転機構が、予め付勢、即ち、バイアスされていないときに、好ましくは、２*ktrad≦k2≦３０*ktradである。更に、２つの移動反転機構が、各々がカウンターウェートの各側にあるように、２つの設けられることができる。この場合、夫々の低い力の領域の長さの合計（低い力の範囲１＋低い力の範囲２の距離）は、前記第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間の距離の、好ましくは、少なくとも３０％又は少なくとも４０％である。k1＝０のときには、前記低い力の領域は、ギャップであり、また、k1≠０のときには、前記低い力の領域は、結果として第１のばね定数k1を有する１もしくは複数のばね動作部材を有することができる。更に、前記移動反転機構は、前記カウンターウェート、及び／又は端面に取着され得るか、上記低い及び高い力の領域が設けられている限りは、緩められる。
【００２５】
本願発明の他の態様に係われば、
ハウジングと、
前記ハウジング内に配置され、第１の殴打部材位置と第２殴打部材位置との間で変位可能な殴打部材と、
前記ハウジングに装着された衝撃受け部材と、
前記殴打部材により前記衝撃受け部材に殴打動作を果たさせるように設定された駆動手段と、
前記ハウジングに装着された振動減衰装置とを具備する衝撃マシンであって、
前記振動減衰装置は、
前記殴打部材による殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間で、第１の軸方向に変位可能なカウンターウェートと、
第１のカウンターウェート位置に配置され、第１のカウンターウェート位置に向かって移動したときに、カウンターウェートを受けるように構成され、またカウンターウェートの移動方向を反転するように構成された第１の移動反転機構と、を有し、
前記第１の移動反転機構は、休止しているときに、カウンターウェートから第１の距離の所に配置可能である第１のばね動作部材を有し、
第１のばね動作部材と第２のばね動作部材とは、これらばね動作部材の一方が前記カウンターウェートに取着され、また、前記第１のばね動作部材は、第１のばね特性を有し、第２のばね動作部材は、前記第１のばね特性とは異なる第２のばね特性を有している、衝撃マシンに関している。
【００２６】
前記ハウジングは、中に殴打部材が配設されたハウジングであり、また、振動減衰装置が取着されたハウジングでもある、殴打部材のハウジングとして、称されることができる。
【００２７】
一例に係われば、第１の移動反転機構は、弱い部分と強い部分とを有する非線形ばねを有することができ、前記弱い部分は、カウンターウェートと接触している。非線形ばねの例は、非線形ばねの長さの関数として変化する直径を有する、例えば、円錐のばね形状になる、コイルばねを有することができる。
【００２８】
本願発明は、衝撃マシンの重量を実質的に減じることと、低い振動振幅と、低い振動振幅の広くされた振動数範囲とを可能にする効果を有している。ハウジングに設けられたカウンターウェートからの力は、また、このマシンの効率を良くする供給力を発生させる。
【００２９】
前記カウンターウェートは、殴打部材の方向に対して反対の位相動で移動する。この場合、カウンターウェートの移動距離は、マシンが定格パワーで動作されたときに規定される第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間の最大カウンターウェート変位距離に限定される。かくして、これら地点を超える移動は、マシンが定格パワーで動作されているとときには、不可能である。かくして、例えば、衝撃力に対応して、カウンターウェートの移動距離が、最大カウンターウェート変位距離と等しいか、これよりも短くなる。
【００３０】
前記移動反転機構は、振動減衰装置内の固定された面を規定している端面により、軸方向の移動が制限されることができる。更に、これら面は、移動反転機構のための当接面又は装着面として機能されることができる。前記振動減衰装置は、カウンターウェートの各側に端面を有することができる。
【００３１】
本願発明に関して、用語「第１のばね動作機構」は、前記カウンターウェートの移動方向の反転の部分を果たす全てのばね動作部材を含んでおり、これらばね動作部材は、カウンターウェートの接触面と第１の端面との間に配設されている。
【００３２】
更に、本願発明に関して、用語「第２のばね動作機構」は、前記カウンターウェートの移動方向の反転の部分を果たす全てのばね動作部材を含んでおり、これらばね動作部材は、カウンターウェートの接触面と第２の端面との間に配設されている。
【００３３】
本願発明に関して、用語「不連続ばね動作」力は、第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間の最大カウンターウェート変位距離全体に渡ってカウンターウェートに作用する力の不連続な変化を意味している。本願発明に係われば、不連続なばね動作力は、異なるばね定数を有し、例えば、互いに直列に接続され、そしてカウンターウェートに接続された、複数のばね動作部材の組合せにより与えられることができる。ばね作用部材は、カウンターウェートの接触面に力を与える。代わって、カウンターウェートから第１の距離の所に配設された（即ち、カウンターウェートに物理的に接続されていない）ばね動作部材の分離した組合せが、不連続なばね動作力を与えるために、設けられることができる。後者の例では、第１の距離の全長に渡っては、カウンターウェートにばね動作力は与えられない。
【００３４】
例えば、１つの非線形ばねが、カウンターウェートに各端で当接するときに、これは、非線形ばね動作と称されることができる。また、非線形ばねは、非直線ばねとも称されることができる。
【００３５】
本願発明に関して、中間距離の長さは、衝撃マシンが、１もしくは複数の移動反転機構と同様に、又１もしくは複数のばね動作機構と同様に、休止されている、即ち、前記ばね動作部材が圧縮も伸長もされていない、即ち、前記ばね動作機構が駆動されていないときに、決定される。バイアスされた、即ち、予めストレスがかけられたばね動作部材の場合には、駆動されていないという規定は、ばね動作部材が固有のバイアス力のみに従っていることを意味している。
【００３６】
通常、中間距離は、振動減衰装置が、水平面に一致したカウンターウェートの移動方向に位置されているときに、最も容易に決定される。更に、カウンターウェートを駆動するばね動作部材が休止の場合には、後でギャップ又は中間距離として称される第１の距離は、第１の端面と第２の端面との間の距離として規定されている。この距離全体に渡って、カウンターウェートは、ばね動作部材を駆動することがなく、自由に移動することができる。換言すれば、カウンターウェートは、自由に動くことができ、ばね動作部材は、駆動されない、又は休止されたままになっている。
【００３７】
振動減衰装置での第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間の軸方向での前記ギャップの長さを決定する方法は、
第１の端面と第２の端面との間の距離と、
ばね動作部材の駆動されていないときの軸長と、
カウンターウェートの軸長とを決定することである。
【００３８】
前記ギャップの長さは、
第１の端面と第２の端面との間の距離からカウンターウェートの長さと駆動されていないときのばね動作部材の軸長を引いた差として計算される。複数のばね動作部材が並列に配設されているときには、駆動されていないときの前記長さは、最長のばね動作部材の先端により規定される。複数のばね動作部材が直列に配設されているときには、駆動されていないときの前記長さは、直列な部材の総軸長により規定される。更に、カウンターウェートの軸長は、ばね動作部材の接触面と接触するように設定されたカウンターウェートの接触面により規定される。
【００３９】
用語「第１の軸方向」は、カウンターウェートの軸に沿った移動距離である。この方向は、ばね動作部材の延長軸と平行である。
【００４０】
本願発明に関して、用語「ばね動作部材の接触面」は、ばね動作部材が、圧縮されているときに、カウンターウェートと接触するばね動作部材の表面を称している。
【００４１】
同様にして、用語「カウンターウェートの接触面」は、ばね動作部材が圧縮されているときに、ばね動作部材と接触するカウンターウェートの表面のことを称している。
【００４２】
前記ばね動作部材の目的は、カウンターウェートの動きを反転させることである。本願発明の範囲内で、ばね動作部材を選択し、デザインする幾つかの方法があり、このために、本願発明は、如何なる特別なタイプに限定されるものではない。しかし、ばね動部材のタイプに応じて、異なるバラメータ／係数が、ばね動作部材の移動反転能力を特定するために、使用されることができる。特に、表現「ばね特性」は、広い意味で理解されるべきである。ばね動作部材の幾つかの例は、線形弾性を示し、このために、フックの法則に従って線形ばね定数kの条件で特徴付けられている。ばね動作部材の他の例は、非線形ばね定数に対応したばね特性を呈する材料を含むことができる。ばね動作部材の更なる他の例は、ばね定数kと緩衝係数cとの組み合わせに対応したばね特性を呈する材料、例えば、ゴム、固形又は発泡ポリエチレン等（このリストは、全てではない）を含むことができる。
【００４３】
かくして、前記ばね動作部材は、例えば、ゴム、スチール材、非線形ばね、又は、空気クッションのような非線形弾性を呈する材料を含むことができる。更に、ばね動作部材は、このために、カウンターウェートに対して移動反転動作を与えることの可能な如何なるタイプの部材に対して称される。また、ばね動作部材は、コイルばね、ゴムボール、又はプレートのような面のような種々の幾何学的形状を有することができる。
【００４４】
効果は、衝撃マシンからの振動が、広い動作振動数範囲に全体に渡って緩衝され、また、突然の振動の増加が無いことが、振動減衰装置から安全領域を無くすことを可能にし、多くの異なる部材が、最高のデザインの自由度を生じさせるように、与えられることができることを含んでいる。
【００４５】
一実施の形態に係われば、前記カウンターウェートは、前記第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェートは、前記ばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離移動可能であり、又、前記少なくとも１つのばね駆動機構は、前記カウンターウェート内に配設され、そして、前記振動減衰装置は、
前記第１のカウンターウェート位置に近接して配置された第１の端面と、
前記第２のカウンターウェート位置に近接して配置された第２端面とを有し、
前記第１の端面は、前記ばね動作機構が第１の端面に向かって移動したときに、これを受けるように配設され、また、前記第２の端面は、前記ばね動作機構が第２の端面に向かって移動したときに、これを受けるように配設されている。前記少なくとも１つくばね動作機構は、予め圧縮された１又は複数の第１のばね動作部材を有し、前記第１のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k１≦３０*ktrad内の結果としてのばね定数を有している。ばね動作機構の前記ばね動作部材が、予め圧縮されていない場合には、これらは、所定の範囲２*ktrad≦k１≦３０*ktrad内の結果としてのばね定数を有してる。
【００４６】
一実施の形態に係われば、カウンターウェートの各側に１つの移動反転機構が設けられている。一例に係われば、前記カウンターウェートは、第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェートは、前記少なくとも１つのばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離移動可能であり、また、前記振動減衰装置は、
前記第１のカウンターウェート位置に近接して配置された第１の端面と、
前記第２のカウンターウェート位置に近接して配置された第２端面とを有し、
前記少なくとも１つの移動反転機構は、第１の移動反転機構と第２の移動反転機構とを有し、前記第１の移動反転機構の少なくとも１つのばね動作機構は、前記カウンターウェートと第１の端面との間に配設され、前記前記第２の移動反転機構の少なくとも１つのばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面との間に配設されている。
【００４７】
一例に係われば、前記第１のばね動作機構は、前記第１の端面に取着され、また、前記第１のばね動作機構は、カウンターウェートが前記第１の端面に向かって移動したときに、これを受けように配設されている。
【００４８】
一例に係われば、前記第２のばね動作機構は、前記第２の端面に取着され、また、前記第１のばね動作機構は、カウンターウェートが前記第１の端面に向かって移動したときに、これを受けように配設されている。
【００４９】
一例に係われば、前記第１のばね動作機構は、前記カウンターウェートに取着されており、また、前記第１の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置に向かって移動したときに、前記第１のばね動作機構を受けるように配設されている。
【００５０】
一例に係われば、前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートに装着されており、また、前記第２の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置に向かって移動したときに、前記第２のばね動作機構を受けるように配設されている。
【００５１】
一例に係われば、前記第１のばね動作機構は、前記カウンターウエイと第１の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第１のばね動作機構は、前記第１のばね動作機構駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能である。
【００５２】
一例に係われば、前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第２のばね動作機構は、前記第２のばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離移動可能である。
【００５３】
一例に係われば、前記第１のばね動作機構は、付勢される第１のばね動作部材を有し、及び／又は前記第２のばね動作機構は、付勢される第２のばね動作部材を有している。
【００５４】
一例に係われば、前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材とは、前記第１の軸方向に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数を有し、前記第２のばね動作部材は、所定の範囲２*ktrad≦k2≦３０*内の第２のばね定数を有している。前記第１及び／又は第２のばね動作部材は、また、１セットのばね動作部材を有することができ、この１セットのばね動作部材は、夫々上記k1、k２に従った結果としてのばね定数を有し、そして、前記第２のばね動作部材は、いずれも予め付勢されていない。
【００５５】
代わって、前記第１のばね動作部材は、前記第１の軸方向に直列又は並列に配置されており、第１のばね動作部材は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数を有し、前記第２のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*内の第２のばね定数を有している。第２のばね動作部材は、予め付勢されている。
【００５６】
前記第１及び／又は第２のばね動作部材は、また、１セットのばね動作部材を有することができ、この１セットのばね動作部材は、夫々上記k1又はk２に従った結果としてのばね定数を有し、そして、結果としてのばね定数k２を有する前記セットのばね動作部材に属している少なくとも１つのばね動作部材は、予め付勢されている。
【００５７】
例示的実施の形態に係われば、このマシンは、更に、前記第２のカウンターウェート位置に位置され、移動しているカウンターウェートを受けカウンターウェートの移動方向を反転させるように配設された第２の移動反転機構を具備し、
前記第２の移動反転機構は、
第１のばね動作部材を有するか、又は
一方のばね動作部材が、カウンターウェートに取着された第１のばね動作部材及び第２のばね動作部材を有しており、前記第１のばね動作部材は、第１のばね定数を有し、のた、前記第２のばね動作部材は、第１のばね定数とは異なる第２のばね定数を有している。
【００５８】
代わって、前記第２の移動反転機構は、弱い部分と強い部分とを有する非線形ばねを有することができ、前記弱い部分は、カウンターウェートと接触している。非線形ばねの例は、非線形ばねの長さの関数として変化する直径を有する、例えば、円錐のばね形状になる、コイルばねを有することができる。
【００５９】
一例示的な実施の形態に係われば、ギャップ、即ち、第１の距離は、最大カウンターウェート変位距離の少なくとも２０％、又は少なくとも４０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である。
【００６０】
加えて、又は、代わって、前記ギャップは、最大のカウンターウェート変位距離の最大９０％、又は、最大９５％、又は、最大９７％、又は、９９％である。換言すれば、前記ギャップは、カウンターウェートが如何なるばね動作力を受けないような距離を設定している。例えば、このシステムは、空気クッションのようなばね動作と部材を有するようにデザインされることができる。
【００６１】
一例示的な実施の形態に係われば、直列に接続された少なくとも２つのばね動作部材を有し、第１のばね動作部材は、カウンターウェートの近くに配設され、第１のばね定数が、第２のばね定数よりも小さく、また、この第１のばね定数は、最大カウンターウェート変位距離の少なくとも１０％、又は、少なくとも１５％、又は、少なくとも２０％、又は、少なくとも２５％に対応した距離に対して適用し、また、第２のばね定数は、最大のカウンターウェート変位距離内の残りの距離に対して適用している。更に、前記第１のばね動作部材の駆動されていない長さは、最大カウンターウェート変位距離の少なくとも２０％、又は、少なくとも４０％、又は、少なくとも６０％、又は、少なくとも７０％、又は、少なくとも８０％、又は、少なくとも９０％に対応している。
【００６２】
一例示的な実施の形態に係われば、前記第１のばね定数は、前記第２のばね定数よりも、少なくとも５０％、又は、少なくとも６０％、又は、少なくとも７０％小さい。
【００６３】
一例示的な実施の形態に係われば、この衝撃マシンは、殴打部材を第１の殴打部材位置と第２の殴打部材位置との間で線形方向に移動可能にさせるように配設された、殴打部材の案内手段を、更に具備している。この案内手段は、殴打部材が中に配設された細長いキャビティを有している。
【００６４】
一例示的な実施の形態に係われば、前記カウンターウェートを、第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間での線形方向の移動を可能にさせるカウンターウェートの案内手段を更に具備している。この案内手段によって、カウンターウェートの移動は、移動路が常時同じであるように制御される。
【００６５】
一例示的な実施の形態に係われば、前記衝撃受け部材は、たがね、ドリルビット等の作業工具である。
【００６６】
一例示的な実施の形態に係われば、この衝撃マシンは、手で支持されて使用される。本願発明に係わる効率的な振動減衰装置は、特に、この衝撃マシンを保持している使用者への振動の伝達防ぐために有用である。他の効果は、振動は、一般的に、マシンの工具の動作振動数が緩衝範囲から外へとシフトするのに従って徐々に大きくなるのみであり、振動の増大を使用者が感じ、そして予期することが可能となって、身体への障害が避けられることができる、ことである。更に、本願発明に係わる振動減衰装置によれば、０．４と１mmとの間のハウジングの低い振動振幅の動作振動数に維持されるように、衝撃マシンをデザインすることが可能である。
【００６７】
一例示的な実施の形態に係われば、この衝撃マシンは、手で支持されないで、他のマシンに装着して使用される。このようなマシンの例は、掘削機、バックホーローダのような土木建設マシンである。この効果は、小さい振動が、このようなマシン及び操作者に伝達され、操作の快適性を改善すると共にマシンの機械摩耗を減じることを含んでいる。
【００６８】
一例示的な実施の形態に係われば、前記殴打部材の重量は、カウンターウェートの重量の２０％と３００％との間に対応している。カウンターウェートの配置の目的は、殴打部材からの振動を打ち消すことである。殴打部材の重量とストローク長とに応じて、第１のカウンターウェート位置と第２のカウンターウェート位置との間の移動路とカウンターウェートとが、カウンターウェートへのけっかとした力が殴打部材の力と等しくなるように、調節されることができる。従って、殴打部材の重量の１００％よりも少ない重量のカウンターウェートは、殴打部材の全重量の減少を可能にしている効果を与える。反対に、殴打部材の重量の１００％を超えた重量のカウンターウェートは、衝撃マシンのハウジングの長さのような衝撃マシンの幾何学的制約の観点で、振動減衰装置を装着するのに対して良好な適用性を与える。
【００６９】
一例示的な実施の形態に係われば、前記カウンターウェートは、殴打部材のハウジングに対して等しく配布された１又は複数の部材を有している。殴打部材の中心移動軸の周にカウンターウェートを分布させることによって、衝撃マシンに高い安定性が与えられ、これは、また、ハウジングに分布されている振動をより効果的吸収する。
【００７０】
一例示的な実施の形態に係われば、前記カウンターウェートは、殴打部材の前記ハウジングの周りに配設されている。この結果、カウンターウェートは、工具の周りに完全に分布される。単一の一体的なユニットとして、カウンターウェートをデザインすることによって、この衝撃マシンは、バランスが良くなり得る。他の効果は、単一のユニットの振動数は、より制御し易いということである。
【００７１】
一例示的な実施の形態に係われば、加圧された空気のブーストは、殴打部材から出口孔を通ってカウンターウェートに導かれる。カウンターウェートは、空気がカウンターウェートへの軸方向の力を発生させて、カウンターウェートを殴打部材の反転位相へと短時間でもたらして、振動を減じるような方向に空気を導くようにデザインされている。効果は、振動減衰装置が、正しい動作振動数に急速にもたらされ、また振動減衰効果が、早く得られることである。
【００７２】
一例示的な実施の形態に係われば、前記振動減衰装置は、ハウジングにより囲まれることができ。そして、この囲まれた振動減衰装置は、システム中に異物粒（埃りや塵り等）が入ることを減じることができる。
【００７３】
一例示的な実施の形態に係われば、振動減衰装置の前記ハウジングは、流体を中に含んだ閉じられたハウジングである。この流体は、空気、気体、液体で良い。このような流体は、摩擦を減じるか、緩衝効果を得るように導入されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１ａ】図１ａは、シュミレーションされた振動装置のための作業振動数と振動振幅との間の相互関係を示す図である。
【図１ｂ】図１ｂは、シュミレーションされた振動装置のための作業振動数と振動振幅との間の相互関係を示す図である。
【図２ａ】図２ａは、例示の衝撃マシンの実施の形態を概略的に示す斜視図である。
【図２ｂ】図２ｂは、例示の衝撃マシンの実施の形態を概略的に示す断面図である。
【図３ａ】図３ａは、例示の衝撃マシンの実施の形態の概略的な断面図である。
【図３ｂ】図３ｂは、例示の衝撃マシンの実施の形態の概略的な断面図である。
【図４ａ】図４ａは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｂ】図４ｂは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｃ】図４ｃは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｄ】図４ｄは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｅ】図４ｅは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｆ】図４ｆは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｇ】図４ｇは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｈ】図４ｈは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｉ】図４ｉは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｊ】図４ｊは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｋ】図４ｋは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図４ｌ】図４ｌは、本願発明の他の例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図５ａ】図５ａは、付勢されたばね駆動部材を有する例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図５ｂ】図５ｂは、付勢されたばね駆動部材を有する例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図５ｃ】図５ｃは、付勢されたばね駆動部材を有する例示の実施の形態の概略的な斜視図である。
【図６】図６は、更なる例示の実施の形態のーら係る衝撃マシンの斜視、断面図である。
【図７】図７は、振動減衰装置幾何学的な形状が詳細に示されている衝撃マシンの斜視、断面図である。
【図８】図８は、カウンターウェートの変位の関数としてのばね動作特性の例を示す図である。
【図９ａ】図９ａは、振動減衰装置のための例示の装着位置の概略的斜視図である。
【図９ｂ】図９ｂは、振動減衰装置のための例示の装着位置の概略的斜視図である。
【図９ｃ】図９ｃは、振動減衰装置のための例示の装着位置の概略的斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００７５】
説明される実施の形態は、本願発明の範囲を限定するものではないこが、理解されるであろう。特に、動きが反転する機構が、コイルばねとして記載及び図示されている。しかし、前記コイルばね、可能なばね動作部材の具体例としのみ示されている。本願発明に関して、ばね動作部材は、振動減衰装置の動くカウンターウェートを弾性的に反転させることができる如何なる部材を含んでいる。同様の部材が同じ参照符号で示されている。
【００７６】
図１ａ及び１ｂは、衝撃マシンのための作業振動数fと、ハンドル、又は衝撃マシンへの装着ポイントへの伝達振動振幅Ｖａｓとの間の相互関係の表示のイメージでの図を示している。図１ａ及び１ｂの表示は、幾つかの異なる振動減衰装置を有するマシンのための振動減衰効果での変化の例を示している。グラフは、Functionbay（登録商標）による複合体シュミレーションのプのプログラム、RecurDyn（登録商標）で生成されている。全てのシュミレーションは、シュミレーションのソフトウエーアMathWorks（登録商標）で更に検証され、また、機械的成分を使用して、ラボラトリーテストにより検証されている。
【００７７】
図２ａ及び２ｂは、図１ａ及び１ｂに係わる、シュミレーションのためにデザインされたプログラムＲｅｃｕｒＤｙｎ（登録商標）でのシュミレーションモデルの概略図を示している。このシュミレーションモデルは、移動可能な殴打部材１０と、５０と、殴打部材のハウジング５と、地面４と接触した衝撃受け部材３０とを有している。前記カウンターウェートは、第１の軸方向ｘに移動可能である。前記衝撃受け部材は、これには、地面に対してねじれ動きを与えて作業工具の効果をシュミレーションするように、ばねの機能が与えられている。また、この衝撃受け部材は、道具と称されることもできる。
【００７８】
シュミレーションの図１ａを参照すると、前記カウンターウェート５０のばね特性は、ハウジング５に働く力として与えられている。例えば、カウンターウェート５０がその夫々のエンドポジションにあるときに、ハウジング５に働く力は、カウンターウェートからFcw = Kx + Cx'であり、またFHE = mx"は、殴打部材からの力である。前記３０からの力Fsは、Fs = Kx + Cx'である。前記FHE及びFcwは、反対方向に働く。
【００７９】
以下のパラメータが、プログラムに入れられている。
【００８０】
カウンターウェート５０のばね定数は、k = 300 N/mmに設定
カウンターウェート５０の緩衝係数は、c = 0.1 N*s/mに設定
地面４に対するばね定数は、K = 0.5 N/mmに設定
地面４に対する緩衝係数は、C = 1001 N*s/mに設定
殴打部材のハウジング５の重量は、M = 3000 gに設定 
カウンターウェート５０の重量は、M = 1000 gに設定
殴打部材１０の重量は、H = 300 gに設定
殴打部材１０の振幅は、正弦波でピーク間s - 60 mmに設定
可変シユミレーションパラメータは、振動数(f)及びギャップ
図１に係わる特有のシユミレーション曲線は、以下の特定の制約を入れることにより、達成される。
【００８１】
Cgap : Gap D1は、１５ mmに固定
Cno gap : Gap D1は、０ mmに固定
Clocked : カウンターウェート５０は、殴打部材のハウジング５に、直接に接続されている。
【００８２】
第１のシユミレーションClockedは、カウンターウェートが、殴打部材のハウジンクに関してロックされ移動可能でない状態の基で殴打部材の振動を示している。このグラフは、緩衝されない衝撃マシンを示すように、図で他の２つの形態に対する参照として機能することができる。衝撃マシンが、２Hzないし５０Hzの動作範囲でシフトされるのに従って、振動振幅Vaは、この例では１０Hzの後は２mm以上で一定になる。
【００８３】
第２のシユミレーションCno gapは、カウンターウェートが、殴打部材対して可動である状態の基での振動を示している。このCno gapは、「狭い範囲の振動減衰状態」からの効率を代表的に示している。衝撃マシンの数が、増すのに従って、振動振幅Vaは、徐々に減じている。この振動の減衰は、連続して生じ、この結果、最小の振動振幅Vaは、０．１に等しくなり、３０Hzの所でなされる。少なくとも１mm未満の振動振幅をなすことにより、健康及び安全規格に合った振動振幅を維持することがてきる総マシンシステムをデザインすることができる道を開く、ことは、注意する必要がある。この形態Cno gapにとって、衝撃マシンの使用可能な振動数の範囲は、かくして、点ＤとＦ（２７ないし３２Hz）との間の範囲内に存在し、たかだか５Hzの狭い間隔に対応する。また、このような５Hzの変動は、衝撃マシンの動作振動数の一般的／代表的振動に関しては、非常に狭い間隔である。更に、振動のかなりの増幅が生じている点Ｆでの振動の急激な増加により、安全な領域が要求されている。かくして、使用可能な動作振動数の範囲は、均一な狭い間隔３Hzに対応した点ＤとＥ（２７ないし３０Hz）との間の範囲に、率直に更に減じられる。この形態での他の欠点は、安全領域がなく、また、マシンが、使用可能な振動数範囲の外へとシフトするのに従って、振動振幅は、衝撃マシンの使用者が、衝撃マシンからの振動の急激な増加に対して準備できないような、劇的な変化である。
【００８４】
第３のシユミレーションCgapは、本願発明の実施の形態に係わる振動減衰効果を示している。カウンターウェートは、殴打部材に対して反対の位相態様で移動可能であり、カウンターウェートが、自由に移動可能であり、かくしてどのばね動作部材とも接触しない距離／ギャップを移動する。このグラフでの重大な変化は、かくして見ることができ、この結果、振動振幅は、最初増大し、次に２つの前述した例よりもかなり低いレベルへと移行している。形態Cno gapの欠点に比べて、本願発明の図示された実施の形態Cgapは、１ mmの減衰が必要とされているときに、点ＢとＣと（１６．５と２６．５Hzと）の間の実質的に大きい振動数範囲で有効な振動減衰効果を果たしている。本願発明の実施の形態での他の効果は、振動振幅が、使用可能な振動数の範囲外で増大したとしても、この増大は、衝撃マシンの使用者により予期されることができるような程度であり、この結果、安全領域が必要とされない、ことである。
【００８５】
図１ｂは、図１ａに示された例と同じような衝撃マシンのパラメータに実質的に基づいた第２のセットのシユミレーションを示している。この第２のセットのシユミレーションの終着点は、ギャップの長さ、ばね定数、及びフレストレス／バイアスのどのような変化が、効果をより最適にするために、振動に影響を与えるのかを見るようにすることであった。
【００８６】
参照のために、２つのシユミレーションのセットアップＡ，Ｂがある。これらセットアップは、ギャップのない（no gap）より一般的なセットアップとカウンターウェートがロックされているセットアップ゜とを夫々示しているCno gapとClockedとに類似している。一般的に、ばねは、以下の式により与えられるカウンターウェートの共振振動数に対する相互関係に基づいてデザインされている。
【数３】
2018047550.tif 000005
【００８７】
セットアップＣ及びＤについては、セットアップＣに対しては１０mmのギャップが、また、セットアップＤに対しては１５mmのギャップが、導入されている。更に、ばね定数kは、３０Hzで最適の動作を果たすように、セットアップＣに対しては、約３倍高く、セットアップＤに対しては、ほとんど１０倍高いように、一般のセットアップに比較して増大している。セットアッブＥ及びＦについては、ばね動作部材のためのプレロード負荷が、シユミレーションに加えられている。セットアッブＥは、３００ Nのプレストレスの負荷を有したセットアップであり、ばね定数は、セットアップＡに対して約３倍高い。シユミレーションＦは、４００ Nのプレストレスの負荷を有したセットアップであり、ばね定数は、Ａで使用された一般のセットアップの約４／５である。シユミレーションのセットによる結果は、全ての４つのセットアップＣ−Ｆのみ込んだ結果を示している。この第２のシユミレーションでのセットアップＣは、振動数範囲１４Hz−３７Hzで、１mmピーク未満であり、４４Hzになるまで、全てセットアップＢよりも効率が良い。セットアップＤは、５Hz未満で，＜２mmと大変小さいピークを有しているが、６０Hzになるまで、１mm未満であり、４Hzから少なくとも６０Hzまでの有効な範囲を与えている。セットアップＥは、セットアップＤと類似しているように３Hzで小さいピークを有しており、３９Hzに対して１mm制限以下の有効な範囲を示している。セットアップＦは、一般のギャップが無いセットアップＡと類似しているように、３４Hzで、球に増大した振幅を有している。しかし、このセットアップＦは、ほとんど４Hz未満の有効な範囲を有している。振動数が劇的に増大した理由は、カウンターウェートの増大した振幅が、強い非線形の結果として共振振動数を増大させているという事実に基づいている。これは、カウンターウェートは、共振振動数が、妨害振動数に対して最適となるように、自身の振幅を調整できるためであると信じられている。５Hzないし３０Hzの範囲内に安全領域が含まれている。プレテンションの負荷とハウジングの無限の重量とを有していないシステムのための共振振動数に対する表現は、かくして、与えられるか、以下により選択され得る。
【数４】
2018047550.tif 000006
【００８８】
ここで、ｂは、ばねの圧縮された距離に対応している。この式から、振幅と、これと共にｂとが増大したときに、共振振動数が増大されることが判り得る。好ましくは、ギャップＤ１とばね定数kとは、共振振動数が、振動が減少される必要があるマシンの動作振動数に近くなるように、選定されることができる。ばねの圧縮された距離ｂは、システムを励起する衝撃おもりのエネルギー量を計算することにより、与えられる。このエネルギーは、ばね動作部材が、カウンターウェートから吸収するエネルギーと同じであり、また、ｂは、このエネルギーから算出されることができる。これは、ハウジングの低い振動振幅を有し、良く機能するシステムに対しての良い近似である。
【００８９】
前記セットアップＥ及びＦは、効果が、ばねへのプレストレスした負荷により達成されることができる。セットアップＥは、セットアップＣで使用されたのと同じばね定数を有しているが、１５mmのギャップである。振動のピークは、１４HzでセットアップＥに対して約０．５mm低い。
【００９０】
試作マシンが、同調されたおもり緩衝の概念でテストするように構成された。この試作品は、Ａｔｌａｓ  Ｃｏｐｃｏ  ＫＶ  ４３４の再デザインの構成に基づいていた。なされたテストは、以下のセクションに記載されている。試作品は、本願発明の一実施の形態に従って構成され、テストのテストパラメータは、以下の通りであった。
【００９１】
カウンターウェートの重量は、９３０g。
【００９２】
殴打部材のハウジングの重量は、４２００g
テストは、次の３つのセットアップで行われた。第１のセットアッブでは、試作品は、カウンターウェートを有していなかった。このセットアッブは、参照用のマシンを表し、「カウンターウェート無し」とのみ称された。第２のセットアッブは、カウンターウェートが、試作品のハウジングに対して移動できないようにブロックされているカウンターウェートを有していた。本質的に、このブロックされたカウンターウェートは、試作品に重量を加え、自身では、振動を緩衝させる。第３のセットアッブでは、カウンターウェートは、殴打部材に対して逆の位相で移動可能であった。以下のセッテングが、カウンターウェートのばね駆動に対してなされた。
【００９３】
ばね剛性は、１０００００N/m
ギャップは、１５mm
有効な振動の減少を奏させるために、マシンは、２つの機能的な部分に分けられた。第１の部分は、殴打部材を含み吊るされたおもりと、カウンターウェートを有し同調された振動吸収体とである。第２の部分は、操作者に対する作用面を備えたハウジングである。前記吊るされたおもりとハウジングとの間の振動分離体が、同調された吸収体の後にまだ残っている振動を処理するために、軸、径、回転方向に与えられている。マシンを正確に制御する能力に対しては、妥協しないような注意が払われた。マシンのハンドルでの振動が、ＩＳＯ  ８６６２−５に記載されているのと同じ特性を奏するテストリングで測定された。メカニカルテイルターを備えた３軸Ｄｙｔｒａｎ  ３０５３Ｂ２加速度計が、ハンドルでの振動を測定するために、使用された。ハンドルの加速は、重みづけベクトルの総計ハンドアーム加速度で測定され、信号は、Labview解析された。殴打部材のハウジングでの振動の測定は、レーザ変位センサーContrines,LAS-5050Lにより行われ、カウンターウェートは、ストロボ光及びスチールスケールで測定された。同調された振動吸収体は、ハンドルで８．４から２．７ m/s2へと６８％の減衰を生じた。同調された振動吸収体の動作の安定性が、３から７Barへとマシンへの空気圧を変えると共に、−１１０Nから４５０Nへと加える力を変えることにより、テストされた。ハンドルで、２．２と３．６m/s2との間で振動レベルが変動していることが判った。カウンターウェートの動作の解析と、これがどのようにして吊るされたおもりの振動に影響を与えるかの解析が、なされた。吊るされたおもりの変位は、１．９mmピークトゥーピークであり、一方、カウンターウェートの変位は、３０．４ｍｍピークトゥ−ピークであった。これらの結果から、おもりを移動させる６８４Nに達した、カウンターウェートからの発生されたピーク力は、正弦曲線であることが算出され得る。参考までに、カウンターウェートが除去された、吊るされたおもりの変位は、６．４ｍｍピークトゥ−ピークであり、カウンターウェートがブロックされたときには、５．２mmであった。
【００９４】
振動吸収体の一般的な動作は、広い振動数範囲全体に渡っての振動減衰の高い安定性と、主供給である供給力とに関するシュミレーションに良く対応している。この相違は、主として、シユミレーションモデルで正弦曲線の力として表される励起力の単純化したモデルのためである。
【００９５】
図３ａは、本願発明の第１の例示の実施の形態を示している。衝撃マシン１００は、ハウジング１０５内に配置された移動可能な殴打部材１１０を有している。この殴打部材１１０は、駆動手段１１５により、第１の殴打部材位置ＨＥ１と第２の殴打部材位置ＨＥ２との間で変位可能である。この駆動手段１１５の例は、気体圧、電気、内燃機関、又は、液圧ブロー力を含み得る。作業工具のような器具１３０が、衝撃マシン１００に、移動可能な殴打部材１１０からのブロー力が、第２の殴打部材位置ＨＥ２にある器具１３０に伝えられるように、装着されている。振動減衰装置１４０は、殴打部材１１０の殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間で変位可能なカウンターウェート１５０を有している。第１のカウンターウェート位置ＣＷ１及び第２のカウンターウェート位置ＣＷ２に、ばね動作機構１６０，１７０が、カウンターウェート１５０の動きを受けて反転させるように配設されている。図示された例では、ばね動作機構１６０とばね動作機構１７０とは、各々、１つのばね動作部材１６２，１７２を有している。前記ばね動作機構１６０とばね動作機構１７０とは、振動減衰装置１４０のハウジングの一部である第１の端面ＳＥＮＤ１と第２の端面ＳＥＮＤ２とにより軸方向の移動が規制されている。図示された例では、ばね動作部材１６２は、前記第１の端面ＳＥＮＤ１に取着され、ばね動作部材１７２は、前記第２の端面ＳＥＮＤ２に取着されている。振動減衰装置１４０が使用されているときには、ばね動作部材１６２，１７２は、圧縮距離ｂ１、ｂ２を夫々有するように、圧縮されている。これら圧縮距離ｂ１、ｂ２は、ばね動作部材１６２，１７２に加えられる力に応じて変えられることができる。最大の圧縮長さは、前記カウンターウェート１５０が、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１又は第２のカウンターウェート位置ＣＷ２に達したときの動作状態のもとで、果たされる。特に、通常の動作状態は、定格パワーで、手で支持の携帯動力工具のための、例えば、ＩＳＯ  ８６６２−２のような、適用され得るＩＳＯ規格に従って規定されている。図３ａに示された実施の形態で、マシンが休止していれば、ばね動作機構１７０は、これの接触エンドポイント１６５が、カウンターウェート１５０の接触面１５６から距離Ｄ１の所あるように、位置されている。図３ａに関連して、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２とは、最大のカウンターウェート変位距離を規定している。これら位置ＣＷ１、ＣＷ２で、ばね動作機構１６０，１７０は、圧縮されている。更に、０．３未満の緩衝率を有する緩衝ユニット１８０，１９０が、各ばね動作部材１６２，１７２と並列に配設されている。これらは、別の減衰部材でも良いし、また、ばね動作部材自体の自然減衰効果でも良い。
【００９６】
特に、緩衝率は、以下の関係により記載されることができる。
【数５】
2018047550.tif 000007
【００９７】
ここで、ζは、緩衝率、mは、重量、cは、減衰係数、そして、kは、ばね定数である。
【００９８】
図３ｂは、距離Ｄ１が、第２のばね動作部材２６２よりも小さいばね定数を有しているばね動作部材２６１に代えられていることを除いて、図３ａに示されたように配置された振動減衰装置の他の実施の形態を示している。ばね動作部材２７２は、カウンターウェート２５０に直接には接続されていない。もし、ばね動作部材２７２が、カウンターウェート２５０に直接に接続されていれば、このばね動作部材２７２のばね特性は、弱いばねの効果を、かくして、振動減衰効果を減じるであろう。これらばね動作部材の組合せは、カウンターウェート２５０に作用する力の不連続な変化を与えている。更に、０．３未満の緩衝率を有する緩衝ユニット２６３，２７３は、各ばね動作機構２７０に対して並列に配置されることができる。これらは、別の減衰部材でも良いし、また、ばね動作部材自体の自然減衰効果でも良い。
【００９９】
参考のために、図２ａ及び２ｂを参照すると、例示的な一実施の形態に従って、カウンターウェートの反転した位相移動を生じ始めさせるための手段が以下に説明される。殴打部材１０が、例えば、気体圧駆動又は液圧駆動の手段により変位され得るので、ハウジング５中への流体流れが、好ましくは、器具３０とは反対側のハウジングの先端中への流れが生じる。ハウジングには、殴打部材１０が流体により器具３０の方へと変位されるのに従って、出口９５が露出されるように、ハウジング５の壁に出口９５が設けられることができる。加圧された流体は、少なくとも５０が中立位置にあるときに、出口が５０中へと開口する位置に好ましくは配置されている出口９５を通って案内される。この例示的な実施の形態に係われば、前記カウンターウェートは、加圧された流体をノズル９６に案内するチャンバを有するように、設けられている。前記ノズルは、器具に対応したカウンターウェートの基端に好ましくは配置されている。前記加圧された流体は、ノズル９６を通る流体の押しによって、カウンターウェートを、生じ始められた反対方向の位相の移動へともたらす。この例示的な実施の形態に係わる液体の流れと押しとは、衝撃マシンを働かせるのに対しては必須ではないけれども、テストによる結果は、前記押しが、カウンターウェートの所望の反転位相移動の時間を短くすることを示した。流れは、好ましくは、気体流、より好ましくは、自由に大気に排出できるので、空気流である。しかし、他の流れが使用されることができるように、循環システムを配置することが可能である。例えば、流量を変更、もしくは押しの直接又はバランスのために、１つ以上の９５並びに／もしくは１つ以上のノズル９６があっても良いことは、判るであろう。更に、衝撃マシンが弾性的に駆動されるこの例示的な実施の形態において、カウンターウェートの前記反転位相移動は、例えば、電磁アクチュエータによって生じ始められても良い。
【０１００】
本願発明の可能な実施の形態の他の例を概略的に示す図４ａ乃至４ｌを参照する。図４ａ乃至４ｌに係わる例で共通することは、カウンターウェート５５０が、カウンターウェート５５０の接触面５５６，５５７間で所定の軸長ＬＣＣＷを有していることである。更に、第１のばね動作機構５６０は、第１の端面ＳＥＮＤ１により軸方向の動きが規制され、また、第２のばね動作機構５７０は、第２の端面ＳＥＮＤ２により軸方向の動きが規制されている。前記第１のばね動作機構５６０は、駆動されてないいときの距離ＬＳＡ１を有しており、また、第２のばね動作機構５７０は、駆動されてないいときの距離ＬＳＡ２を有している。第１のばね動作機構５６０の、前記駆動されてないいときの距離は、端面ＳＥＮＤ１と接触エンドポイント５７５との間の距離であり、また、第２のばね動作機構５７０の、前記駆動されてないときの距離は、端面ＳＥＮＤ２と接触エンドポイント５６５との間の距離である。前記第１の端面ＳＥＮＤ１と第２の端面ＳＥＮＤ２との間の距離ＤＥＮＤは、振動減衰装置内の総軸方向距離である。カウンターウェート５５０は、ばね動作機構５６０、５７０が圧縮されている第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷとの間で、第１の軸方向Ａに軸方向に移動可能である。
【０１０１】
特に、図４ａ乃至４ｈに示された実施の形態では、ギャップＤ１の距離は、以下のようにして算出されることができる。
【０１０２】
Ｄ１＝ＤＥＮＤ−ＩＣＣＷ−ＬＳＡ１−ＬＳＡ２
図４ａは、各カウンターウェート位置ＣＷ１、ＣＷ２の所で対として並列に配置された第１のばね動作機構５６０と第２のばね動作機構５７０とが、第１のばね動作部材５６２ａ、５７２ａと第２のばね動作部材５６２ｂ、５７２ｂとを有することができることを示している。前記第１のばね動作部材５６２ａ、５７２ａの軸長は、各対に含まれている第２のばね動作部材５６２ｂ、５７２ｂの軸長よりも短くされることができる。しかし、第１のばね動作機構５６０と第２のばね動作機構５７０との駆動されてないときの距離ＬＳＡ１、距離ＬＳＡ２は、最長のばね動作部材によって規定されている。図４ｂは、第１及び第２のばね動作機構５６０，５７０が、単一のばね動作部材を有することができることを示している。図４ｃは、第１及び第２のばね動作機構５６０，５７０が、各カウンターウェート位置で対として並列に配設され、同じ長さを有する２つのばね動作部材を有することができることを示している。
【０１０３】
図４ｄは、カウンターウェート５５０に直接に接続されたばね動作機構を有する実施の形態を示している。しかし、第１の端面ＳＥＮＤ１と第２の端面ＳＥＮＤ２とは、この場合、当接面として機能する。更に図４ｅ及び４ｆは、同じ又は異なる長さを有するばねを並列に配設することにより、図４ｄでの配置を変更することが可能であることを示している。
【０１０４】
図４ｇは、第１のばね動作機構５６０と第２のばね動作機構５７０とは、これらが端面とカウンターウェート５５０とにのみ当接するように、カウンターウェート５５０の各側方に配置されている緩いばね動作部材５６２，５７２により構成されている実施の形態を示している。
【０１０５】
図４ｉは、カウンターウェート５５０に取着されているばね動作機構５６０と端面ＳＥＮＤ１に取着されているばね動作機構５７０との組み合わせが、可能であることを示している。
【０１０６】
図４ｈは、第１のばね動作機構５６０が、異なる長さの第１のばね動作部材５６２ａと第２のばね動作部材５６２ｂとを有する、他の可能な実施の形態を示している。これらばね動作部材５６２ａ、５６２ｂは、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１で、互いに並列に配設されている。更に、最長のばね動作部材は、カウンターウェート５５０に直接に接続されている。代わって、最長のばね動作部材は、駆動されていない状態でカウンターウェート５５０に当接することができる。
【０１０７】
図４ｊは、ギャップＤ１が、弱いばね動作部材５７１の動作されていないときの長さにより示されており、図４ａ乃至４ｈと同じ関係から算出されることができるか、単に、弱いばね動作部材５７１自身の長さを測定することにより導かれる。
【０１０８】
更に、他の実施の形態及び変更が、本願発明の範囲内で可能である。例えば、図４ｋに示されているように、他の一実施の形態は、ギャップＤ１と、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１で互いに直列に接続され、異なるばね定数を有する少なくとも２つのばね動作部材５６１，５６２の組合せとの組み合わせを有することができる。第２のカウンターウェート位置ＣＷ２の所で、単一のばね動作部材が配設されることができる。カウンターウェート５５０は、ばね動作部材に直接には接続されていない。図４ｌは、各カウンターウェート位置ＣＷ１、ＣＷ２で互いに直列に接続され、異なるばね定数を有する少なくとも２つのばね動作部材を有し、カウンターウェート５５０がこれらばね動作部材に直接に接続されている更なる他の一実施の形態を示している。
【０１０９】
図５ａ乃至５ｃに概略的に示されているように、本願発明の他の実施の形態は、付勢されたばね動作機構を有していても良い。ギャップＤ１の長さは、図４ａ乃至４ｈと同じ関係で算出されることができる。
【０１１０】
図５ａに示されているように、ばね動作機構を付勢するための方法は、これを部分的な圧縮状態に維持することである。付勢されたばね動作部材５６２，５７２は、端面ＳＥＮＤ１及びＳＥＮＤ２と支持面ＲＳ１、ＲＳ２とにより規定された区画室内に配置されている。カウンターウェート５５０の接触面５５６，５５７は、これら接触面５５６，５５７間のカウンターウェート５５０の軸長ＬＣＣＳが、カウンターウェート５５０の外側の長さＬＥよりも長くなるように、設定されている。
【０１１１】
図５ｂに示されているように、ばね動作機構５６０は、カウンターウェート５５０内に設けられることができる。支持面が、カウンターウェート５５０内に位置されている。端面ＳＥＮＤ１、ＳＥＮＤ２は、ばね動作機構５６０との当接が可能なように、突出部に設けられている。これら突出部は、他の部分の邪魔又は接触無しに、ばね動作機構とのみ接触が可能なように、ディメンションが設定されている。この実施の形態では、単一のばね動作部材５６２が、第１の支持面ＲＳ１と第２の支持面ＲＳ２との間で軸方向に延びるようにして、カウンターウェート５５０内に配設されても良い。接触ポイント間の方向でのカウンターウェート５５０の長さは、ゼロである。
【０１１２】
組み込まれたばね動作部材を有する実施の形態において、ギャップＧ１は、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間の距離ＬＣＷからカウンターウェート５５０の前記外側の距離ＬＥ（最大の軸長）を引くようにして算出されることができる。
【０１１３】
図５ｃに示されているように、第１のばね動作機構５６０と第２のばね動作機構５７０とは、カウンターウェート５５０内に配置され、カウンターウェート５５０内の壁により分けられることができる。第１のばね動作機構５６０と第２のばね動作機構５７０とは、第１の遠位端に位置するカウンターウェート５５０の内壁と第２の遠位端に位置する第１の支持面とにより支持されている。接触ポイント間の方向でのカウンターウェートの長さはゼロである。
【０１１４】
図６は、本願発明の更に他の一例示的な実施の形態に係わる衝撃マシンの概略的な斜視図を示している。図６に示されているように、カウンターウェート３５０は、円筒形であり、殴打部材のハウジングの周りに配置されている。このカウンターウェート３５０は、殴打部材の殴打動作に応答して、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間で移動可能である。カウンターウェート３５０は、案内手段３８１により２つの位置ＣＷ１、ＣＷ２間で案内される。この実施の形態で、前記案内手段３８１は、カウンターウェート３５０の内側に配置されている。しかし、他の可能な変形例は、カウンターウェートを囲み外周壁で案内する、外側ハウジングのような外側の案内手段を含んでも良い。移動反転機構３８０，３９０が、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２とに配置されている。この実施の形態では、前記移動反転機構３８０，３９０は、各カウンターウェート位置ＣＷ１、ＣＷ２に配設された２つのコイルばねを有している。ギャップＤ１が、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間に設けられている。特に、このギャップＧ１は、３５０の接触面３５６とばね動作部材３６２の接触面３６５との間の距離として、図４ａに示されている。
【０１１５】
添付図面に示されたような衝撃マシンの動作原理は、殴打部材１１０，２１０，３１０が、第１の殴打部材位置ＨＥ１と第２の殴打部材位置ＨＥ２との間で周期的な移動を果たすように、殴打部材１１０，２１０，３１０に繰り返す力を与えるようにすることである。殴打部材１１０，２１０，３１０への繰り返す力は、駆動手段１１５，２１５，３１５により与えられる。代表的に、手で支持される衝撃マシンは、液圧、内燃エンジン、又は、電力により動作し、一方、大型のマシン装着衝撃装置は、液圧又は気体圧により駆動される。前記駆動手段１１５，２１５，３１５の目的は、衝撃力が殴打部材に与えられるように、電気／機械的、液圧、又は気体圧手段により、殴打部材１１０に衝撃力を伝達することである。これがどのようにしてなされ得るかの例は、膨張可能なチャンバへの又チャンバからの空気又は液圧流体の周期的な供給である。この空気又は液圧流体は、殴打部材１１０，２１０，３１０への力に変換される。前記第２の位置ＨＥ２で、殴打部材１１０，２１０，３１０は、作業工具のような器具１３０，２３０，３３０と機械的に接触し、殴打部材１１０，２１０，３１０は、ブロー力を器具１３０，２３０，３３０に伝達する。対応して、振動減衰装置１４０，２４０，３４０の機能は、殴打部材１１０，２１０，３１０からの振動が、カウンターウェートの移動による振動により反対に駆動されるように、カウンターウェート１５０，２５０，３５０を殴打部材１１０，２１０，３１０に関連して反転位相移動へもたらすことである。器具／作業工具１３０，２３０，３３０は、如何なる方向にも位置付けられることができ、このため、カウンターウェートの移動は、殴打部材とアラインメントされる。カウンターウェート１５０，２５０，３５０を正確な反転位相移動にもたらすために、移動長とばね定数とにより、カウンターウェート１５０，２５０，３５０は、特別な共振振動数に従って動かされる。しかし、殴打部材が、ターンオンされたときに、減衰効果が、すぐに得られるように、カウンターウェート１５０，２５０，３５０を正確な振動数に迅速にすることは、有効であろう。これは、カウンターウェートに本質的瞬間的な力を与えることによって、殴打部材のハウジング１０５，２０５，３０５からの加圧された空気又は液体の排出が使用され得ることによりなされることができる。第１の移動反転機構１６０，２６０，３６０が、第２のカウンターウェート位置ＣＷ２に配置され、また、第２の移動反転機構１７０，２７０，３７０が、第１のカウンターウェート位置に配置されている。特に、これら移動反転機構１６０，１７０；２６０，２７０；３６０、３７０は、カウンターウェートが第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間を移動するのに従って、カウンターウェート１５０，２５０，３５０を受けて反転させる。
【０１１６】
図７は、例示的な実施の形態に係わる衝撃マシンと振動減衰装置との基本的な部品の概略的な断面図を示している。減衰装置は、殴打部材４１０のハウジング４０５を囲んでいる円筒形のカウンターウェート４５０を有している。この振動減衰装置４４０は、衝撃マシンの代表的な動作振動数ｆｗｏｒｋとこれに関連した振動振幅Ｖａとに基づいて。ディメンションが設定されることができる。殴打部材４１０の重量Ｈと、第１の殴打部材位置ＨＥ１と第２の殴打部材位置ＨＥ２との間の距離とは、かくして、代表的な既知のパラメータとなっている。更に、殴打部材のハウジング４０５の重量Ｍは、既知のパラメータである。更に、図７は、ギャップＤ１がどのようにして決定されるのかを例示するためと図５に示された実施の形態とのために使用されることができる。最初は、振動減衰装置４４０は、両ばね動作機構４６０，４７０が圧縮されておらず、この後、カウンターウェート４５０が、夫々のばね動作機構４６０，４７０の接触面４６５，４７５間の途中に配置されるように、設定されている。第２の工程で、ギャップＤ１が決定される。
【０１１７】
特に、前記ギャップＤ１は、第１ばね動作機構４７０の接触面４６５とカウンターウェートの接触面４５６との間の距離Ｄｅｎｄｓと、第２のばね動作機構４７０の接触面４７５とカウンターウェート４５０の第２の接触面４５７との間の第２の距離Ｄ１／２とに、対応している。また、第１のばね動作機構４６０と第２のばね動作機構４７０とが、カウンターウェート４５０の対向した両側に配設されるように設けられている。振動減衰装置の基本概念は、殴打部材４１０からの振動に対して反対側に作用させることである。従って、殴打部材のための最大力ＦＨＥは、カウンターウェートのための最大力ＦＣＷと実質的に同じにされている。特に、カウンターウェート４５０と殴打部材４１０とに夫々働く加速力（accelerating force）が、殴打部材のハウジング４０５への反力が同じになるように、等しくされる必要がある。カウンターウェート４５０の移動は、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間の最大カウンターウェート変位距離に規定されている。かくして、この点を超える移動は、不可能である。かくして、例えば、殴打部材４１０の加速力に応じて、カウンターウェート４５０の移動距離は、最大の移動距離かこれより短い。
【０１１８】
かくして、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間の距離と、カウンターウェート４５０の重量とは、変更されることができ、また、衝撃マシンの幾何学的形状と重量との制約に適合されることができる。図２に関連して与えられた実用的な例では、殴打部材の重量は。０．３kgであり、またカウンターウェートの重量は、１kgである。
【０１１９】
次の工程は、カウンターウェートの共振振動数ｆｒｅｓを選択する事であり得る。衝撃マシンの所定の／所望の動作振動数に基づいて、緩衝効果が動作振動数で良くなるような衝撃マシンの所定の動作振動数を充分に超えたところにあるように、カウンターウェートの共振振動数が、選定される。この特別な例では、マシンの通常の動作の振動数が３０Hzであることを基にして、共振振動は、３２Hzに選定されている。以下に、選定されたカウンターウェートの共振振動数ｆｒｅｓに基づいてカウンターウェートのためのばね定数kが、以下の関係から決定されることができる。
【数６】
2018047550.tif 000008
【０１２０】
ここで、
mは、カウンターウェートの重量（grams）
fは、カウンターウェートの共振振動数（Hz）
bは、ばねの圧縮距離
この配置にギャップが無い場合、前記係数は、シュミレーションにより効果的に選定される。
【０１２１】
図８は、カウンターウェートの変位xの関数としての非線形なばね動作力を示す、４つの異なるばね動作部材の実施の形態を示す図である。曲線の傾斜は、ばね定数xと称され得る。図７は、本願発明の実施の形態Ｆｋ ｇａｐに関係したカウンターウェートの変位xを幾何学的に示している。特に、図７で幾何学的に示されているように、図５に示されているような出発ポイント（０mmの所）は、位置Ｏに関連している。一方、最終ポイント（１２mmの所）は、常に、全てのばね動作部材の例に対して位置ＣＷ２に関連している。更に、位置Ｏは、加えられるばね動作力がゼロのときには、カウンターウェート４５０が、平衡状態のときであるように、見られることができる。
【０１２２】
図８を参照すると、第１の形態Ｆ２ｓｐｒｉｎｇｓは、カウンターウェートの一側でこれの移動方向に直列に接続された、２つのばね動作部材と接触しているカウンターウェートを有している。
【０１２３】
第２の形態Ｆ１ｓｐｒｉｎｇｓ＋Ｇａｐは、ギャップがカウンターウェートの移動経路中に導入されているが、１つのばね動作部材と接触しているカウンターウェートを有している。この第２の形態では、ギャップは、実際には１／２のギャップＤ１／２であり、これは、図７で幾何学的に示されている。第３の形態Ｆ３ｓｐｒｉｎｇｓは、本願発明の実施の形態に関連しており、ここでは、カウンターウェートは、直接に接続された３つのばね動作部材と接触している。
【０１２４】
ばね定数の変化によって、又ばね動作部材の剛性に応じて、カウンターウェートは、異なるばね定数の２つの領域に、即ち、「低いばね力の領域」と「高いばね力の領域」とに支配されている。低いばねの領域は、ばね動作部材の圧縮の始めの方に対応し、ここでは、カウンターウェートへのばね動作力は、最低のレベルである。高いばねの領域は、ばね動作部材の圧縮の後ろの方に対応し、ここでは、カウンターウェートへのばね動作力は、最高のレベルである。広い動作振動数範囲に対して効率のよい振動減衰効果を果たすために、低いばね力の領域の長さは、高いばね力の領域の長さの少なくとも２５％に対応するようにし、また、低いばね力の領域での平均ばね定数は、高いばね力の領域でのばね定数の５０％よりも小さくすべきであることが、本願発明の状況で実現化される。経験に基づいた研究による他の検知は、実施の形態がギャップを有する場合には、ギャップの距離は、第１のカウンターウェート位置ＣＷ１と第２のカウンターウェート位置ＣＷ２との間の総移動距離の約３０％に選定され得ることである。
【０１２５】
上記関係で、kは、「低い」及び「高い」ばね動作力でカウンターウェートに働く総ばね定数を示している。もし、ばね動作部材が、直列に接続された２つのばね動作部材の組合せである場合には、各ばね動作部材のばね定数k1、k2は、合計、即ち、以下の式に従った等価ばね定数kekvとなるように、加算される。
【０１２６】
１／kekv＝１／k1＋１／k2
図９a乃至９ｃは、振動減衰装置の装着に関連した異なる実施の形態を示している。図９aは、一体的に装着された振動減衰装置６４０を示している。この例において、振動減衰装置６４０は、衝撃マシンの中に一体的に組み込まれ、衝撃マシンのハウジング６０５の中に装着されることができる。図示されているように、振動減衰装置６４０は、殴打部材の変位軸の周りで中心付けされることができる。
【０１２７】
図９bは、振動減衰装置６４０が、衝撃マシンのハウジング６０５の外周に、取着手段６４７により装着されている他の可能な一実施の形態を示している。このような構成の効果は、振動減衰装置が取付け部品として使用され得ることである。この振動減衰装置６４０は、衝撃マシンのハウジングの外周の周りに対称に分布されたカウンターウェートを有することができる。
【０１２８】
図９ｃは、カウンターウェートの移動方向が、殴打部材の移動方向に対して所定角度θでオフセットされている、本願発明の更に他の可能な一実施の形態を示している。この実施の形態は、垂直方向と水平方向との両者で振動を減衰させる必要がある場合に、効果を奏することができる。
【０１２９】
当業者は、本願発明が、説明された例示的な実施の形態に限定されるものでは無いことを、理解するであろう。所定の態様が、互いに異なる従属項に記載されている単なる事実は、これら態様の組合せが効果を奏するように使用されることができないということを、示しているものではない。更に、「有する（comprising）」という記載は、他の部材又は工程を含まないものしではない。"a"又は"an"を含んだ他の非限定的な表現は、複数を含まないものではなく、単一のユニットが、幾つかの手段の機能を奏させることができる請求項に記載の如何なる参照符号も、範囲を限定するような表示とはなっていない。最後に、本願発明は、図面及び上記記載に詳細に示されているけれども、このような図及び記載は、図示又は例として示され、本願発明は、説明された実施の形態に限定されるものではない。
【図１ａ】
2018047550.tif 000012
【図１ｂ】
2018047550.tif 000013
【図２ａ】
2018047550.tif 000014
【図２ｂ】
2018047550.tif 000015
【図３ａ】
2018047550.tif 000016
【図３ｂ】
2018047550.tif 000017
【図４ａ】
2018047550.tif 000018
【図４ｂ】
2018047550.tif 000019
【図４ｃ】
2018047550.tif 000020
【図４ｄ】
2018047550.tif 000021
【図４ｅ】
2018047550.tif 000022
【図４ｆ】
2018047550.tif 000023
【図４ｇ】
2018047550.tif 000024
【図４ｈ】
2018047550.tif 000025
【図４ｉ】
2018047550.tif 000026
【図４ｊ】
2018047550.tif 000027
【図４ｋ】
2018047550.tif 000028
【図４ｌ】
2018047550.tif 000029
【図５ａ】
2018047550.tif 000030
【図５ｂ】
2018047550.tif 000031
【図５ｃ】
2018047550.tif 000032
【図６】
2018047550.tif 000033
【図７】
2018047550.tif 000034
【図８】
2018047550.tif 000035
【図９ａ】
2018047550.tif 000036
【図９ｂ】
2018047550.tif 000037
【図９ｃ】
2018047550.tif 000038
【手続補正書】
【提出日】平成29年11月16日(2017.11.16)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（１０５；２０５）と、
前記ハウジング（１０５；２０５）内に配置され、第１の殴打部材位置（Ｈ１）と第２殴打部材位置（Ｈ２）との間で変位可能な殴打部材（１１０；２１０）と、
前記ハウジングに装着された衝撃受け部材（１３０；２３０）と、
前記殴打部材（１１０；２１０）により前記衝撃受け部材（１３０；２３０）に殴打動作を果たさせるように設定された駆動手段（１１５；２１５）と、
前記ハウジング（１０５；２０５）に装着された振動減衰装置（１４０；２４０）とを具備する衝撃マシン（１００；２００）であって、
前記振動減衰装置（１４０；２４０）は、
前記殴打部材（１１０；２１０）による殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間で、第１の軸方向（Ａ）に変位可能なカウンターウェート（１５０；２５０）と、
前記カウンターウェートの移動の方向を反転させるように配置された少なくとも一つのばね動作機構（１６０；２６０）を備えた、少なくとも１つの移動反転機構（１８０；２８０）と、を備え、ここにおいて、
前記振動減衰装置（２４０）が、第１の端面（ＳＥＮＤ１）を有し、前記ばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）と前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配置され、また、前記ばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）に取着された第１のばね動作部材（２６１）と、前記第１のばね動作部材（２６１）と前記第１の軸方向（Ａ）で直列に配置され、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）と第１のばね動作部材（２６１）とに装着された第２のばね動作部材（２６２）とを有し、更に、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/２（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記第１のばね定数（ｋ１）は前記第２のばね定数（ｋ２）と異なるものであり、前記ktradは、以下の式で表される、
【数１】
2018047550.tif 000039
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェート（２５０）の重量である、
衝撃マシン。
【請求項２】
前記第１のばね動作部材と第２のばね動作機構の第２のばね動作部材（２７２）とは、前記第１の軸方向（Ａ）に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２７２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有するものであり、前記第２のばね動作部材は予め付勢されている請求項１に係わる衝撃マシン。
【請求項３】
殴打部材（１１０；２１０；３１０）、第１の殴打部材位置（ＨＥ１）と第２の殴打部材位置（ＨＥ２）との間の線形方向の移動を可能にさせる殴打部材の案内手段（１２０、２２０，３２０）を更に具備する請求項１又は２に係わる衝撃マシン。
【請求項４】
カウンターウェート（３５０）の、第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の線形方向の移動を可能にさせるカウンターウェートの案内手段（３８１）を更に具備する請求項１乃至３のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項５】
前記衝撃受け部材（１３０；２３０）は、作業工具である請求項１乃至４のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項６】
この衝撃マシン（１００；２００）は、手で支持するものである請求項１乃至５のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項７】
この衝撃マシンは、他のマシン、例えば、掘削機、バックホーローダ、又はスキッドステアリングのような土木建設マシンに装着されるように構成されている請求項１乃至６のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【請求項８】
前記殴打部材の重量（Ｈ）は、カウンターウェート（１５０；２５０）の重量（m）の２０％と３００％との間に対応している請求項１乃至７のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０１２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０１２９】
当業者は、本願発明が、説明された例示的な実施の形態に限定されるものでは無いことを、理解するであろう。所定の態様が、互いに異なる従属項に記載されている単なる事実は、これら態様の組合せが効果を奏するように使用されることができないということを、示しているものではない。更に、「有する（comprising）」という記載は、他の部材又は工程を含まないものしではない。"a"又は"an"を含んだ他の非限定的な表現は、複数を含まないものではなく、単一のユニットが、幾つかの手段の機能を奏させることができる請求項に記載の如何なる参照符号も、範囲を限定するような表示とはなっていない。最後に、本願発明は、図面及び上記記載に詳細に示されているけれども、このような図及び記載は、図示又は例として示され、本願発明は、説明された実施の形態に限定されるものではない。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］  ハウジング（１０５；２5０）と、
前記ハウジング（１０５；２5０）内に配置され、第１の殴打部材位置（Ｈ１）と第２殴打部材位置（Ｈ２）との間で変位可能な殴打部材（１１０；２１０）と、
前記ハウジングに装着された衝撃受け部材（１３０；２３０）と、
前記殴打部材（１１０；２１０）により前記衝撃受け部材（１３０；２３０）に殴打動作を果たさせるように設定された駆動手段（１１５；２１５）と、
前記ハウジングに装着された振動減衰装置（１４０；２４０）とを具備する衝撃マシン（１００；２００）であって、
前記振動減衰装置（１４０；２４０）は、
前記殴打部材（１１０；２１０）による殴打動作に応答して第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間で、第１の軸方向（Ａ）に変位可能なカウンターウェート（１５０；２５０）と、
前記カウンターウェートの移動の方向を反転させるように配置されたばね動作機構（１６０；２６０）を備えた、少なくとも１つの移動反転機構（１８０；２８０）とを有し、
前記カウンターウェート（１５０）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェートは、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、もしくは、
前記振動減衰装置（２４０）は、更に、第１の端面（ＳＥＮＤ１）を有し、前記ばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）と第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配置され、また、前記ばね動作機構（１６０；２６０）は、前記カウンターウェート（２５０）に取着された第１のばね動作部材（２６１）と、前記第１のばね動作部材（２６１）と前記第１の軸方向（Ａ）で直列に配置され、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）と第１のばね動作部材（２６１）とに装着された第２のばね動作部材（２６２）とを有し、更に、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/２（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数７】
2018047550.tif 000040
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェート（２５０）の重量であり、もしくは、
前記振動減衰装置（５４０）は、更に、第１の端面（ＳＥＮＤ１）を有し、前記ばね動作機構（５６０）は、前記カウンターウェート（５５０）と第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配設されており、前記ばね動作機構（５６０）は、第１のばね動作部材（５６２a）と第２のばね動作部材（５６２b）とを有し、前記第１のばね動作部材（５６２a）及び第２のばね動作部材（５６２b）の夫々の第１の端部は、前記カウンターウェート（５５０）に接続されており、前記第１のばね動作部材（５６２a）及び第２のばね動作部材（５６２b）の夫々の第２の端部は、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に取着されており、前記第１のばね動作部材（５６２a）と第２のばね動作部材（５６２b）とは、前記第１の軸方向（Ａ）で互いに並列に配設されており、更に、前記第１のばね動作部材（２６１）は、範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０*ktrad内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有し、前記ktradは、以下の式で表され、
【数８】
2018047550.tif 000041
ここで、Fresは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数であり、mは、カウンターウェート（５５０）の重量である、
衝撃マシン。
［２］  前記カウンターウェート（５５０）は、第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェート（５５０）は、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、
前記ばね動作機構（５６０）は、前記カウンターウェート（５５０）内に配設されており、そして、
前記振動減衰装置は、
前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に近接して配置された第１の端面（ＳＥＮＤ１）と、
前記第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）に近接して配置された第２端面（ＳＥＮＤ２）とを有し、
前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）は、前記ばね動作機構（５６０）が第１の端面（ＳＥＮＤ１）に向かって移動したときに、これを受けるように配設され、また、
前記第２の端面（ＳＥＮＤ２）は、前記ばね動作機構が第２の端面（ＳＥＮＤ２）に向かって移動したときに、これを受けるように配設されている、［１］に係わる衝撃マシン。
［３］  前記ばね動作機構（５６０）は、予め圧縮された第１のばね動作部材を有し、この第１のばね動作部材は、所定の範囲ktrad／５≦k１≦３０*ktrad内の第１のばね定数（k１）を有する第１のばね特性を有する［２］に係わる衝撃マシン。
［４］  前記カウンターウェート（１５０）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記カウンターウェート（１５０）は、前記ばね動作機構（１６０）を駆動することがなく、前記第１の軸方向（Ａ）に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能であり、
前記振動減衰装置（１４０）は、
前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に近接して配置された第１の端面（ＳＥＮＤ１）と、
前記第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）に近接して配置された第２端面（ＳＥＮＤ２）とを有し、
前記移動反転機構は、第１の移動反転機構と第２の移動反転機構とを有し、前記第１の移動反転機構のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第１の端面（ＳＥＮＤ１）との間に配設され、前記前記第２の移動反転機構のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面（ＳＥＮＤ２）との間に配設されている、［１］に係わる衝撃マシン。
［５］  前記第１のばね動作機構は、前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に取着され、また、前記第１のばね動作機構は、カウンターウェートが前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）のに向かって移動したときに、これを受けように配設されている［４］に係わる衝撃マシン。
［６］  前記第２のばね動作機構（１７０）は、前記第２の端面（ＳＥＮＤ２）に取着され、また、前記第１のばね動作機構（１６０）は、カウンターウェート（１５０）が前記第１の端面（ＳＥＮＤ１）に向かって移動したときに、これを受けように配設されている［４］又は［５］に係わる衝撃マシン。
［７］  前記第１のばね動作機構（２６０）は、前記カウンターウェートに取着されており、また、前記第１の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に向かって移動したときに、前記第１のばね動作機構を受けるように配設されている［４］又は［６］に係わる衝撃マシン。
［８］  前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートに装着されており、また、前記第２の端面は、前記カウンターウェートが、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）に向かって移動したときに、前記第２のばね動作機構を受けるように配設されている［４］、［５］又は［７］に係わる衝撃マシン。
［９］  前記第１のばね動作機構は、前記カウンターウエイと第１の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第１のばね動作機構は、前記第１のばね動作機構駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能である［４］，［６］又は［８］に係わる衝撃マシン。
［１０］  前記第２のばね動作機構は、前記カウンターウェートと第２の端面との間にある位置に配設可能であり、この位置から、前記第２のばね動作機構は、前記第２のばね動作機構を駆動することがなく、前記第１の軸方向に延びた第１の距離（Ｄ１）移動可能である［５］，［７］又は［９］に係わる衝撃マシン。
［１１］  前記第１のばね動作機構は、付勢される第１のばね動作部材を有し、及び／又は前記第２のばね動作機構は、付勢される第２のばね動作部材を有する［４］乃至［１０］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［１２］  前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材（２７２）とは、前記第１の軸方向（Ａ）に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲２ktrad≦k2≦３０内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有する［１］に係わる衝撃マシン。
［１３］  前記第１のばね動作部材と第２のばね動作部材（２７２）とは、前記第１の軸方向（Ａ）に直列又は並列に配置されており、前記第１のばね動作部材（２６１）は、所定の範囲-ktrad≦k1≦ktrad/2（k1≠0）内の第１のばね定数（k1）を有する第１のばね特性を有し、前記第２のばね動作部材（２６２）は、所定の範囲ktrad／５≦k2≦３０内の第２のばね定数（k2）を有する第２のばね特性を有する［１］に係わる衝撃マシン。
［１４］  前記カウンターウェート（１５０；２５０）に働くばね動作機構の第２のばね定数（k）は、５０％未満、又は３０％未満、又は２０％未満、又は１０％未満の計算値からの偏差値で、以下の式から決定され、
【数９】
2018047550.tif 000042
ここで、fは、定格パワーでの衝撃マシンの共振振動数を、kは、ばね定数、mは、カウンターウェート（１５０；２５０）の重量、Ｄ１は、前記第１の距離、そして、bは、前記移動反転機構（１６０；２６０）の少なくとも１つのばね動作機構の圧縮距離である、［２］乃至［１１］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［１５］  前記第１の距離（Ｄ１）は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の距離の少なくとも２０％、又は少なくとも４０％、又は少なくとも６０％、又は少なくとも７０％、又は少なくとも８０％、又は少なくとも９０％である［１］乃至［１１］、及び［１４］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［１６］  第１のばね動作部材（２６１）と、第２のばね動作部材（２６２）とが、直列又は並列に配置されており、第１のばね動作部材（２６１）の第１のばね定数は、第２のばね動作部材（２６２）の第２のばね定数よりも小さく、また、第１のばね定数は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の距離の少なくとも１０％、又は少なくとも１５％、又は少なくとも２０％、又は少なくとも２５％に対応した距離を与え、そして、前記第２のばね定数は、前記第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の残りの距離を与える、［１］，［１２］又は［１３］に係わる衝撃マシン。
［１７］  前記第１のばね定数は、前記第２のばね定数の少なくとも５０％未満である［１６］に係わる衝撃マシン。
［１８］  前記殴打部材（１１０；２１０；３１０）、第１の殴打部材位置（ＨＥ１）と第２の殴打部材位置（ＨＥ２）との間の線形方向の移動を可能にさせる殴打部材の案内手段（１２０、２２０，３２０）を更に具備する［１］乃至［１７］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［１９］  前記カウンターウェート（３５０）の、第１のカウンターウェート位置（ＣＷ１）と第２のカウンターウェート位置（ＣＷ２）との間の線形方向の移動を可能にさせるカウンターウェートの案内手段（３８１）を更に具備する［１］乃至［１８］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［２０］  前記衝撃受け部材（１３０；２３０）は、作業工具である［１］乃至［１９］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［２１］  この衝撃マシン（１００；２００）は、手で支持するものである［１］乃至［２０］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［２２］  この衝撃マシンは、他のマシン、好ましくは、例えば、掘削機、バックホーローダ、又はスキッドステアリングのような土木建設マシンに装着されるように構成されている［１］乃至［２１］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
［２３］前記殴打部材Ｈの重量は、カウンターウェート（１５０；２５０）の重量（m）の２０％と３００％との間に対応している［１］乃至［２２］のいずれか１に係わる衝撃マシン。
【外国語明細書】
2018047550000001.pdf