(57)【要約】【課題】  打撃対象物を打撃する際に発せられる音の騒音レベルを大幅に削減することのできるチゼルを提供する。【解決手段】  チゼルを、その先端で打撃力を加えることにより打撃対象物を破砕するチゼル本体１０と、チゼル本体１０に対して相対的に縦振動が可能な状態でチゼル本体１０に組み込まれたチゼル振動体２０とで構成し、打撃対象物を打撃する際にチゼル本体１０に生ずる振動に応じてチゼル振動体２０が縦振動することにより、それから発せられる騒音を軽減できるようにした。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
その先端で打撃力を加えることにより打撃対象物を破砕するチゼル本体と、
チゼル本体に対して相対的に縦振動が可能な状態でチゼル本体に組み込まれたチゼル振動体と、
で構成され、
打撃対象物を打撃する際にチゼル本体に生ずる振動に応じてチゼル振動体が縦振動することにより、それから発せられる騒音を軽減したことを特徴とするチゼル。
【請求項２】
弾性材料、粘性材料又は粘弾性材料からなる緩衝体が、チゼル本体とチゼル振動体との隙間に配された請求項１記載のチゼル。
【請求項３】
チゼル本体の質量Ｍ１に対するチゼル振動体の質量Ｍ２の比Ｍ２／Ｍ１が、０．０１〜０．５である請求項１又は２記載のチゼル。
【請求項４】
チゼル本体の全長Ｌ１に対するチゼル振動体の全長Ｌ２の比Ｌ２／Ｌ１が、０．０５〜０．５である請求項１〜３いずれか記載のチゼル。
【請求項５】
チゼル本体の全長Ｌ１に対するチゼル本体の一端からチゼル振動体の中心までの距離Ｌ３の比Ｌ３／Ｌ１が、０〜０．４である請求項１〜４いずれか記載のチゼル。
【請求項６】
チゼル振動体が、チゼル本体の外周部に取り付けられた請求項１〜５いずれか記載のチゼル。
【請求項７】
チゼル振動体が、チゼル本体の内部に収容された請求項１〜５いずれか記載のチゼル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打撃対象物に打撃力を加えるためのチゼルに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリート構造物などの打撃対象物を打撃して粉砕するための工具としてチゼルが知られている。この種のチゼルは、油圧ブレーカのアーム先端部などに取り付けられ、粉砕対象物に対して垂直な方向に往復動を繰り返し、粉砕対象物に打撃力を加えることによって打撃対象物を粉砕する。しかし、その粉砕作業の際には、大きな騒音が発生するため、作業現場の人がストレスを感じやすいだけでなく、近くに住宅がある場合などには、騒音問題を引き起こしていた。
【０００３】
このような実状に鑑みて、これまでには、チゼル本体における所定箇所にウエイト部材を付したチゼルが提案されている（例えば、特許文献１〜３を参照。）。これにより、チゼルから発せられる騒音の音質を人間にとって不快でないものに変化させることが可能になるとされている。しかし、特許文献１〜３のチゼルは、チゼル本体に対して相対的に移動しない状態でウエイト部材が強固に固定されたものとなっており（例えば、特許文献１の段落００２９、特許文献２の段落００２８及び特許文献３の段落００３１を参照。）、チゼルから発せられる音の音質を変えることができても、チゼルから発せられる音の騒音レベルを低減するものではなかったため（例えば、特許文献１の段落００４１、特許文献２の段落００３９及び特許文献３の段落００３９を参照。）、その騒音防止効果も限定的であると考えられる。
【０００４】
また、これまでには、チゼル本体の外周面を筒状のチゼルカバーで覆い、チゼル本体の外周面とチゼルカバーの内周面とを空隙を介して離間したチゼルも提案されている（例えば、特許文献４を参照。）。これにより、チゼル本体の外周面とチゼルカバーの内周面との間の空隙の空気層で、チゼル本体から発せられる騒音を減衰させることができるとされている（例えば、特許文献４の段落００２０を参照。）。しかし、特許文献４のチゼルにおいて、チゼル本体から発せられる音をできるだけ減衰させようとすると、チゼルカバーでチゼル本体の全体を覆う必要があるが、通常、チゼル本体の先端は、打撃対象物を打撃するための部分となっており、開放しておく必要がある。このため、その開放された部分から音が漏れるおそれがある。加えて、チゼル本体における先端に近い部分までチゼルカバーで覆うと、チゼルカバーが打撃対象物に接触して新たな騒音源となる可能性もある。そもそも、空気層による騒音の減衰作用は、非常に限られたものであり、特許文献４のチゼルで騒音を大幅に削減することは難しいと考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−２３７３６９号公報
【特許文献２】特開２００７−２３７３７０号公報
【特許文献３】特開２００７−２３７３７１号公報
【特許文献４】特開２００７−３２６１９８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するために為されたものであり、打撃対象物を打撃する際に発せられる音の騒音レベルを大幅に削減することのできるチゼルを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題は、その先端で打撃力を加えることにより打撃対象物を破砕するチゼル本体と、チゼル本体に対して相対的に縦振動が可能な状態でチゼル本体に組み込まれたチゼル振動体とで構成され、打撃対象物を打撃する際にチゼル本体に生ずる振動に応じてチゼル振動体が縦振動することにより、それから発せられる騒音を軽減したことを特徴とするチゼルを提供することによって解決される。ここで、「縦振動」とは、チゼル本体の中心線と平行な方向における振動のことを云う。これに対し、チゼル本体の中心線と垂直な方向（チゼル本体の径方向）における振動のことを「横振動」と云う。
【０００８】
このように、チゼル本体に対して相対的に縦振動を行うチゼル振動体を組み込むことで、チゼル本体の縦振動モードの共振を抑制し、チゼル本体が打撃力を加えられた直後に発生する最も耳障りな音（以下、「初期音」と表記することがある。）の騒音レベルを大幅に低減することが可能になる。初期音が、主に、チゼル本体の縦振動モード（１次の縦振動モード）の共振によって決定され、この縦振動モードの共振を抑制すれば、初期音の騒音レベルを大幅に低減しうることについては、後述する実験１，２の実験結果及びシミュレーション１の結果で確認した。一方、チゼル振動体の縦振動で、チゼル本体の縦振動モードの共振が抑制される原理については、現時点で明らかではないが、チゼル本体とチゼル振動体とが相対的に振動することで、その境界において摩擦力が発生し、その摩擦力がチゼル本体の共振を抑制する向きやタイミングで加えられているためと推測される。
【０００９】
ところで、チゼル振動体は、「チゼル本体に対して相対的に縦振動可能」と表現したが、本発明のチゼルを実際に作製すると、そのチゼル振動体は、僅かではあっても、チゼル本体に対して相対的に横振動も行うようになる。例えば、円柱状のチゼル本体の外周部に対して相対的に縦振動可能な状態で環状のチゼル振動体を外嵌する場合には、製作上の理由から、チゼル本体の外径とチゼル振動体の内径とを完全に一致させることはできず、チゼル振動体の内径は、チゼル本体の外径よりも余裕を持った寸法に設定される。すなわち、チゼル本体の外周面とチゼル振動体の内周面との間には必ず隙間が形成される。この隙間は、チゼル振動体に横振動を許容する。このチゼル振動体の横振動によって、チゼル本体の横振動モードの共振を削減し、チゼル本体が打撃力を加えた際に発生する残響音も削減することが可能になる。残響音が、主に、チゼル本体の横振動モードの共振によって決定され、この横振動モードの共振を抑制すれば、残響音を大幅に低減しうることについても、後述する実験１，２の実験結果及びシミュレーション１の結果で確認した。一方、チゼル振動体の横振動で、チゼル本体の横振動モードの共振が抑制される原理については、縦振動モードの共振の場合と同様であると推測される。
【００１０】
本発明のチゼルにおいて、チゼル振動体は、チゼル本体に対して直に組み込んでもよい。しかし、このように、チゼル振動体がチゼル本体に直接的に接触する構造とすると、チゼル本体が打撃力を加えた際の衝撃によってチゼル振動体が縦振動又は横振動を行う際に、チゼル振動体がチゼル本体に衝突することなどによって、チゼル本体に二次的な打撃力が加わり、その二次的な打撃力によってチゼル本体の共振の抑制効果が低下するおそれがある。このため、弾性材料、粘性材料又は粘弾性材料からなる緩衝体を、チゼル本体とチゼル振動体との隙間に配すると好ましい。これにより、チゼル本体に加わる二次的な打撃力を緩和し、その二次的な打撃力に起因するチゼルの縦振動モードの共振の抑制効果の低下を防ぐことが可能になる。また、二次的な打撃力を緩和する効果のほかにも、チゼル振動体がチゼル本体に対して相対的に振動する際に、その間に挿入された緩衝体が圧縮変形又は剪断変形し、このときに材料内部で発生する減衰作用によりチゼル本体の共振を抑制する効果も奏される。この減衰作用によって、チゼルから発せられる騒音をさらに抑制することが可能になる。
【００１１】
本発明のチゼルにおいて、チゼル本体やチゼル振動体の質量は、チゼルの寸法などによっても異なり、特に限定されない。しかし、チゼル本体の質量Ｍ１に対するチゼル振動体の質量Ｍ２の比Ｍ２／Ｍ１が小さすぎる（チゼル振動体が軽すぎる）と、チゼル本体に対して縦振動を行うチゼル振動体の慣性力が小さくなることで、相対的に摩擦力による共振の抑制作用も小さくなり、チゼル本体の共振の抑制効果が限定的になるおそれがある。このため、比Ｍ２／Ｍ１（チゼル本体に対して複数のチゼル振動体を組み込む場合には、その合計の質量。以下同じ。）は、０．０１以上とすると好ましい。一方、比Ｍ２／Ｍ１が大きすぎる（チゼル振動体が重すぎる）と、チゼルとしての重量バランスが悪くなるおそれがある。このため、比Ｍ２／Ｍ１は、０．５以下とすると好ましい。
【００１２】
本発明のチゼルにおいて、チゼル本体やチゼル振動体の全長Ｌ１（チゼル本体の中心線に平行な方向での長さ。以下同じ。）は、チゼルの用途などによっても異なり、特に限定されない。しかし、チゼル本体の全長Ｌ１に対するチゼル振動体の全長Ｌ２の比Ｌ２／Ｌ１が小さすぎる（チゼル振動体が短すぎる）と、以下のような不具合が生じるおそれがある。すなわち、後述する実験１，２の実験結果及びシミュレーション１の結果からも分かるように、チゼル本体に打撃力が加えられた際の初期音は、１次の縦振動モードの共振による影響が最も大きいものの、他の振動モード（横振動モードや２次以上の縦振動モード）の共振による影響も大きい。加えて、チゼル本体の特定の振動モードの共振をできるだけ効率的に抑制しようとする場合には、チゼル本体における当該特定の振動モードの共振の振幅ができるだけ大きくなる箇所にチゼル振動体を配すればよいと考えられる。ところが、図２６に示すように、チゼル本体における振幅が最大となる箇所は、振動モードによって異なっている。図２６は、チゼル本体における各振動モードの振幅とチゼル本体における位置との関係を理論的に求めて示したグラフである。図２６のグラフの横軸における「ＬＸ／Ｌ１」は、チゼル本体の全長Ｌ１に対するチゼル本体の先端から対象点までの距離ＬＸの比ＬＸ／Ｌ１を意味している。具体的には、比ＬＸ／Ｌ１が「０」であることは、チゼル本体の先端であることを意味し、比ＬＸ／Ｌ１が「０．５」であることは、チゼル本体の縦方向の中心であることを意味し、比ＬＸ／Ｌ１が「１」であることは、チゼル本体の基端であることを意味している。このように、振幅が最大となる箇所は振動モードによって異なるため、チゼル振動体の全長Ｌ２が短いと、複数の振動モードの共振を効率的に抑制できるようにチゼル振動体を配置しにくくなるばかりか、チゼル本体に対するチゼル振動体の取り付け位置に高い精度が要求されるようになる。このため、比Ｌ２／Ｌ１（チゼル本体に対して複数のチゼル振動体を組み込む場合には、その合計の長さ。特に断りのない限り、以下同じ。）は、０．０５以上とすると好ましい。一方、比Ｌ２／Ｌ１が大きすぎる（チゼル振動体が長すぎる）と、チゼル本体に打撃箇所などを確保することが難しくなるばかりか、必然的にチゼル振動体の質量も大きくなり、チゼルとしての重量バランスが悪くなるおそれもある。このため、比Ｌ２／Ｌ１は、０．５以下とすると好ましい。
【００１３】
本発明のチゼルにおいて、チゼル振動体を組み込む具体的な箇所は、特に限定されないが、チゼル本体の全長Ｌ１に対するチゼル本体の先端からチゼル振動体の中心（振動中心）までの距離Ｌ３の比Ｌ３／Ｌ１が０〜０．４又は０．６〜１となる位置にチゼル振動体を組み込むと好ましい。換言すると、チゼル本体の中心区間以外の区間にチゼル振動体を組み込むと好ましい。その理由は、以下の通りである。すなわち、上述したように、チゼル本体が打撃力を加えた際に発生する最も耳障りなのは初期音であり、この初期音は、チゼル本体の１次の縦振動モードの共振を抑制することで削減できる。加えて、チゼル本体の特定の振動モード（ここでは、１次の縦振動モード）の共振をできるだけ効率的に抑制しようとする場合には、チゼル本体における当該特定の振動モードの共振で振幅ができるだけ大きくなる箇所にチゼル振動体を配すればよい。この点、上述した図２６をみると、１次の縦振動モードの振幅は、チゼル本体の両端（先端及び基端）とで最大となっており、チゼル本体の中心で最小（ゼロ）となっている。このことから、初期音の発生を抑えるためには、チゼル振動体は、チゼル本体の中心部近傍ではなく両端部近傍に配置すれば好ましいことが分かる。１次の縦振動モードの振幅（絶対値）が最大値の３０％以上となる区間を、１次の縦振動モードの共振を効果的に抑制できる区間とし、その区間を図２６から読み取ると、概ね、比Ｌ３／Ｌ１が０．４以下の区間と０．６以上の区間となる。この区間では、１次の縦振動モード以外の多くの振動モードにおいても振幅が大きくなっているため、この区間にチゼル振動体を組み込むことは、残響音を削減する観点からも有効である。
【００１４】
本発明のチゼルにおいて、チゼル本体に対してチゼル振動体を組み込む具体的な構造（組み込み構造）は、特に限定されないが、例えば、以下の２通りが考えられる。第一に、チゼル振動体を、チゼル本体の外周部に取り付ける構造である。この組み込み構造の例としては、チゼル本体の外周部に環状のチゼル振動体を外嵌する構造や、チゼル本体の外周面に縦方向（チゼル本体の中心線に対して平行な方向）に設けた嵌込溝に対してチゼル振動体を嵌め込む構造などが挙げられる。第二に、チゼル振動体を、チゼル本体の内部に収容する構造である。この組み込み構造の例としては、チゼル振動体の内部に縦方向（チゼル本体の中心線に対して平行な方向）に設けた空洞にチゼル振動体を収容する構造などが挙げられる。１つのチゼル本体につき複数のチゼル振動体を組み込む場合には、複数の組み込み構造を採用することもできる。
【発明の効果】
【００１５】
以上のように、本発明によって、それから発せられる音の騒音レベルを大幅に削減することのできるチゼルを提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施態様のチゼルを組み立てた状態を示した斜視図である。
【図２】第一実施態様のチゼルを分解した状態を示した斜視図である。
【図３】第一実施態様のチゼルをその中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【図４】第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル振動体の縦振動によって、チゼル本体の１次の縦振動モードの共振を抑制している状態を示した断面図である。
【図５】第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル振動体の横振動によって、チゼル本体の横振動モードの共振を抑制している状態を示した断面図である。
【図６】第二実施態様のチゼルを示した斜視図である。
【図７】第二実施態様のチゼルをその中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【図８】第三実施態様のチゼルを示した斜視図である。
【図９】第三実施態様のチゼルをその中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【図１０】第四実施態様のチゼルを示した斜視図である。
【図１１】第四実施態様のチゼルをその中心線に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。
【図１２】第五実施態様のチゼルを示した斜視図である。
【図１３】第五実施態様のチゼルをその中心線を含む平面で切断した状態を示した断面図である。
【図１４】第六実施態様のチゼルをその中心線を含む平面で切断した状態を示した斜視図である。
【図１５】第六実施態様のチゼルをその中心線に垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。
【図１６】実験１の概要を示した図である。
【図１７】実験１における測定音の周波数分析結果を示したグラフである。
【図１８】実験１における測定音の騒音レベルの時間変化を示したグラフである。
【図１９】実験１における測定音の周波数と、その周波数が検知された時間（時刻）と、騒音レベルとの関係を示したグラフである。
【図２０】実験２の概要を示した図である。
【図２１】実験２における振動モードの解析結果を示したグラフである。
【図２２】シミュレーション１における有限要素法によるモード解析結果を示した図である。
【図２３】実験３において、実施例１のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。
【図２４】実験３において、実施例２のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。
【図２５】実験３において、比較例１のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。
【図２６】チゼル本体における各振動モードの振幅とチゼル本体における位置との関係を理論的に求めて示したグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明に係るチゼルの好適な実施態様について、図面を用いてより具体的に説明する。以下においては、６つの実施態様（第一実施態様から第六実施態様）を例に挙げて、本発明に係るチゼルを説明する。
【００１８】
［第一実施態様のチゼル］
図１は、第一実施態様のチゼルを組み立てた状態を示した斜視図である。図２は、第一実施態様のチゼルを分解した状態を示した斜視図である。図３は、第一実施態様のチゼルをその中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面図である。図４は、第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル振動体２０の縦振動によって、チゼル本体１０の縦振動モードの共振を抑制している状態を示した断面図である。図５は、第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル振動体２０の横振動によって、チゼル本体１０の横振動モードの共振を抑制している状態を示した断面図である。第一実施態様のチゼルは、図１〜３に示すように、チゼル本体１０と、チゼル振動体２０と、緩衝体３０とで構成されている。以下、第一実施態様のチゼルを構成する各部について、詳しく説明する。
【００１９】
・チゼル本体
チゼル本体１０は、その先端で打撃対象物に打撃力を加えることにより打撃対象物を破砕するためのものとなっている。チゼル本体１０の形状や寸法は、打撃対象物に打撃力を加えることができるのであれば特に限定されない。例えば、チゼル本体１０は、その中心線Ｌに垂直な断面の形状が円形のものに限定されず、六角形などの多角形や、楕円形など、他の形状のものとすることもできる。第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル本体１０は、その全長Ｌ１が５００ｍｍで、その外径Ｄ１が５１ｍｍの略円柱体となっており、その先端側は、尖鋭な円錐状に形成している。一方、チゼル本体１０の基端側には、油圧ブレーカのアーム先端部に設けられたホルダなどにチゼル本体１０を固定できるようにするため、図示省略の溝やボルト穴などが形成される。チゼル本体１０は、油圧ブレーカに備えられた油圧駆動装置など（チゼル駆動手段）からの駆動力により、その中心線Ｌの方向に往復動される。チゼル本体１０は、通常、ステンレス鋼や鉄などの金属を用いて形成される。
【００２０】
第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル本体１０の外周部には、チゼル振動体２０を嵌め込むための嵌込溝１０ａがチゼル本体１０の周回方向に沿って環状に設けられている。チゼル振動体２０は、この嵌込溝１０ａに嵌め込まれた状態で縦振動を行う。嵌込溝１０ａは、チゼル本体１０の外周部の全周区間のうち一部の区間で分断した状態（開環状）に設けてもよい。しかし、この場合には、チゼル本体１０やチゼル振動体２０の形状が、その中心線Ｌ回りの回転対称性を有さなくなると、縦振動モードの共振を抑制する観点からは、大きな不都合は生じないと考えられるものの、横振動に対しては、チゼル振動体２０が振動する方向によって抑制効果にばらつきが生じ、チゼル本体１０の横振動モードの共振の抑制に悪影響を及ぼすおそれがある。このため、嵌込溝１０ａは、チゼル本体１０の外周部の全周区間に亘って設けると好ましい。
【００２１】
嵌込溝１０ａの幅Ｗ１（チゼル本体１０の中心線Ｌに平行な方向の幅）は、チゼル振動体２０の縦振動を許容できる（チゼル振動体２０の全長Ｌ２よりも大きい）のであれば特に限定されない。しかし、チゼル振動体２０の全長Ｌ２に対する嵌込溝１０ａの幅Ｗの比Ｗ１／Ｌ２が小さすぎると、チゼル振動体２０の縦振動の振幅が小さくなり、チゼル本体１０の縦振動モードの共振の抑制効果が限定的になるおそれがある。このため、比Ｗ１／Ｌ２は、１．０１以上とすると好ましい。比Ｗ１／Ｌ２は、１．０２以上とするとより好ましく、１．０３以上とするとさらに好ましい。チゼル本体１０に対して複数のチゼル振動体２０を組み込む場合には、それぞれのチゼル振動体２０と嵌込溝１０ａについて、比Ｗ１／Ｌ２に相当する比が上記の関係を満たすようにするとよい。
【００２２】
一方、チゼル振動体２０の全長Ｌ２に対する嵌込溝１０ａの幅Ｗ１の比Ｗ１／Ｌ２を大きくしすぎると、チゼル振動体２０が嵌込溝１０ａの幅方向における一部の区間のみ（通常、鉛直方向下側となる区間）を縦振動するようになり、チゼル本体１０の縦振動モードの共振を抑制する観点からは、あまり意味がない。このため、比Ｗ１／Ｌ２は、５以下とすると好ましく、３以下とするとより好ましく、２以下とするとさらに好ましい。嵌込溝１０ａの一対の壁面とチゼル振動体２０の先端面及び基端面との間に緩衝体３０を配さない場合には、比Ｗ１／Ｌ２は、１．５以下に抑えると好ましい。チゼル本体１０に対して複数のチゼル振動体２０を組み込む場合には、それぞれのチゼル振動体２０と嵌込溝１０ａについて、比Ｗ１／Ｌ２に相当する比が上記の関係を満たすようにするとよい。第一実施態様のチゼルにおいては、嵌込溝１０ａの幅Ｗ１が５０ｍｍで、チゼル振動体２０の全長Ｌ２が４８ｍｍとなっており、比Ｗ１／Ｌ２は、約１．０４２となっている。
【００２３】
ところで、嵌込溝１０ａが環状に設けられる第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル本体１０は、その全体が１つの部材で形成されたものであってもよいが、この場合には、チゼル振動体２０を分割可能な構造にするなどしなければ、嵌込溝１０ａにチゼル振動体２０を嵌め込むことができなくなる。このため、第一実施態様のチゼルにおいては、図２に示すように、チゼル本体１０を、チゼル本体１０の先端側を形成する第一部材１１と、チゼル本体１０の基端側を形成する第二部材１２と、第一部材１１と第二部材１３とを連結固定するための連結部材１３とに分離可能な構造としている。
【００２４】
・チゼル振動体
チゼル振動体２０は、チゼル本体１０の嵌込溝１０ａに嵌め込まれた状態となっている。このチゼル振動体２０は、チゼル本体１０が打撃対象物に打撃力を加えた際に、図４に示すように、チゼル本体１０に対して相対的に縦振動することで、チゼル本体１０に生ずる縦振動モードの共振を抑制するとともに、図５に示すように、チゼル本体１０に対して相対的に横振動することで、チゼル本体１０に生ずる横振動モードの共振を抑制するものとなっている。
【００２５】
チゼル振動体２０の形状は、特に限定されないが、第一実施態様のチゼルにおいては、円筒状（環状）としている。このチゼル振動体２０は、その全体を１つの部材によって形成しているが、複数の部材に分割可能な構造としてもよい。これにより、図２に示すように、チゼル本体１０を分離可能な構造としなくても、チゼル本体１０に対してチゼル振動体２０や緩衝体３０を取り付けることが可能になる。したがって、例えば、緩衝体３０が破損したような場合であっても、容易に取り換えることも可能になる。
【００２６】
チゼル振動体２０の素材は、ある程度剛性（定形性）を有するものであれば、特に限定されない。しかし、チゼル振動体２０は、ある程度密度の大きな素材で形成した方が、チゼル振動体２０をコンパクトにしてもその重量を確保することができ、チゼル本体１０が打撃対象物に打撃力を加える際に、チゼル振動体２０により大きな慣性力が生ずるようになる。すなわち、チゼル本体１０の振動に応じて、チゼル振動体２０が相対的に縦振動及び横振動をしやすくなる。このため、チゼル振動体２０は、ステンレス鋼や鉄などの金属によって形成すると好ましい。
【００２７】
チゼル振動体２０の質量Ｍ２は、既に述べた通り、チゼル本体１０の質量Ｍ１に対するチゼル振動体２０の質量Ｍ２の比Ｍ２／Ｍ１が０．０１〜０．５の範囲となるように設定すると好ましい。しかし、チゼル本体１０の縦振動モード及び横振動モードの共振の抑制効果をより高めるためには、比Ｍ２／Ｍ１は、０．０３以上とするとより好ましく、０．０５以上とするとさらに好ましい。一方、チゼルの重量バランスを考慮すると、比Ｍ２／Ｍ１は、０．３以下とするとより好ましく、０．１以下とするとさらに好ましい。第一実施態様のチゼルにおいては、チゼル本体１０の質量Ｍ１が７３４０ｇ、チゼル振動体２０の質量Ｍ２が５７５ｇとなっており、比Ｍ２／Ｍ１は、約０．０７８３となっている。
【００２８】
チゼル振動体の全長Ｌ２は、既に述べた通り、チゼル本体の全長Ｌ１に対するその比Ｌ２／Ｌ１が０．０５〜０．５となる範囲で設定すると好ましい。しかし、チゼル本体１０に生じ得るより多数の振動モードの共振を抑制できるようにすることなどを考慮すると、比Ｌ２／Ｌ１は、０．０６以上とするとより好ましく、０．０７以上とするとさらに好ましい。一方、チゼルの重量バランスを考慮すると、比Ｌ２／Ｌ１は、０．４以下とするとより好ましく、０．３以下とするとさらに好ましい。第一実施態様のチゼルにおいては、チゼル本体１０の全長Ｌ１が５００ｍで、チゼル振動体２０の全長Ｌ２が４８ｍｍとなっており、比Ｌ２／Ｌ１は、０．０９６となっている。
【００２９】
チゼル振動体２０の内径ｄ１は、チゼル本体１０における嵌込溝１０ａが設けられた箇所の外径Ｄ２以上であれば特に限定されない。しかし、チゼル振動体２０の内径ｄ１を外径Ｄ２に完全に一致させると、チゼル本体１０とチゼル振動体２０との間に生じた僅かな寸法の誤差によって、チゼル本体１０にチゼル振動体２０を組み込むことができなくなるし、チゼル本体１０の外周面とチゼル振動体２０の内周面と間に緩衝体を配することも困難になる。また、仮にチゼル本体１０にチゼル振動体２０を組み込むことが可能であったとしても、チゼル本体１０の外周面とチゼル振動体２０の内周面とが強く密着しすぎてしまい、チゼル振動体２０がチゼル本体１０に対して相対的に縦振動及び横振動することができなくなるおそれがある。
【００３０】
このため、チゼル振動体２０の内径ｄ１は、チゼル本体１０における嵌込溝１０ａが設けられた箇所の外径Ｄ２よりも僅かに大きく設定すると好ましい。感覚的には、人の手の力によって、チゼル振動体２０をチゼル本体１０に対して相対的に縦方向（チゼル本体１０の中心線Ｌに対して平行な方向）に滑らかにスライドさせることが可能な程度に、内径ｄ１を外径Ｄ２よりも大きく設定すると好ましい。具体的には、外径Ｄ２に対する内径ｄ１の比ｄ１／Ｄ２が１．０００５以上となるように内径ｄ１を設定すると好ましい。
【００３１】
一方、チゼル振動体２０の内径ｄ１を大きくしすぎると、チゼル振動体２０の横方向（チゼル本体１０の中心線Ｌに対して垂直な方向）でのぐらつきが大きくなり、チゼル振動体２０からチゼル本体１０へ横方向の二次的な打撃力が加わりやすくなる。このため、チゼル振動体２０の内径ｄ１は、チゼル本体１０における嵌込溝１０ａが設けられた箇所の外径Ｄ２よりも大きくしすぎないことに留意する。具体的には、外径Ｄ２に対する内径ｄ１の比ｄ１／Ｄ２が１．０５以下となるように内径ｄ１を設定すると好ましい。チゼル本体１０の外周面とチゼル振動体２０の内周面との間に緩衝体３０を配さない場合には、比ｄ１／Ｄ２は、１．０１以下に抑えると好ましい。
【００３２】
チゼル振動体２０は、既に述べた通り、チゼル本体１０の全長Ｌ１に対するチゼル本体１０の先端からチゼル振動体２０の振動中心までの距離Ｌ３の比Ｌ３／Ｌ１が０〜０．４又は０．６〜１となる位置に組み込むと好ましい。これにより、チゼル本体１０が打撃力を加えた際の初期音や残響音の抑制効果を高めることが可能になる。ただし、チゼル本体１０の先端や基端からはみ出るようにチゼル振動体２０を組み込むと、そのはみ出た部分は、残響音の抑制に殆ど効かないばかりか、打撃対象物を打撃する際やチゼルを油圧ブレーカのアーム先端部のホルダに取り付ける際に邪魔になるおそれがあるため、チゼル振動体２０は、チゼル本体１０の先端や基端からはみ出ないように取り付けると好ましい。具体的には、チゼル振動体２０の全長Ｌ２とした場合に、Ｌ３／Ｌ１が、Ｌ２／２Ｌ１〜０．４、又は、０．６〜１−Ｌ２／２Ｌ１となる位置に組み込むと好ましい。チゼル振動体２０は、比Ｌ３／Ｌ１が、Ｌ２／２Ｌ１〜０．３、又は、０．７〜１−Ｌ２／２Ｌ１となる位置に組み込むとより好ましい。ただし、チゼル本体１０の先端側にチゼル振動体２０を組み込むと、チゼル振動体２０が打撃対象物の打撃の邪魔になりやすい。また、チゼルを油圧ブレーカのアーム先端部のホルダに取り付けて使用するものとする場合には、チゼル本体１０の基端側における露出しない箇所（前記ホルダ内に収まる箇所）にチゼル振動体２０を組み込んだ方が、打撃対象物からの飛散物によるチゼル振動体２０の破損を防止することができる。このため、チゼル振動体２０は、比Ｌ３／Ｌ１が０．７〜１−Ｌ２／２Ｌ１となる位置に組み込むとさらに好ましい。第一実施態様のチゼルにおいて、チゼル振動体２０は、比Ｌ３／Ｌ１が０．７５となる位置に組み込んでいる。
【００３３】
・緩衝体
緩衝体３０は、チゼル本体１０に対して相対的に振動するチゼル振動体２０がチゼル本体１０に激しく衝突しないようにすることで、チゼル本体１０が打撃対象物に打撃力を加えた際に、チゼル振動体２０からチゼル本体１０へ大きな二次的な打撃力が加わらないようにするためのものとなっている。第一実施態様のチゼルにおいては、リング状の一対の緩衝体３０を、チゼル振動体２０の先端側と基端側に設けている。緩衝体３０は、嵌込溝１０ａの底面（チゼル本体１０の外周面とチゼル振動体２０の内周面との隙間）に設けてもよい。
【００３４】
緩衝体３０は、弾性材料、粘性材料又は粘弾性材料によって形成される。緩衝体３０を形成する弾性材料、粘性材料又は粘弾性材料としては、天然ゴム、合成ゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム又はフッ素ゴムなどのエラストマーや、エポキシ樹脂などの樹脂など、固体としての形態を有しているもののほか、油や、増粘剤を添加した水溶液など、粘性の高い液体が挙げられる。ただし、第一実施態様のチゼルのように、チゼル本体１０の外面に緩衝体３０が露出する場合に、液体状の緩衝体３０を使用すると、緩衝体３０が漏れ出るおそれがある。このため、チゼル本体１０の外面に緩衝体３０が露出する場合には、緩衝体３０は、固体状のものを使用すると好ましい。第一実施態様のチゼルにおいては、ゴムシートをリング状に形成したものを緩衝体３０として用いている。
【００３５】
・用途
以上で述べた第一実施態様のチゼルは、各種のチゼルとして採用することができるが、特に、油圧ブレーカに装着される油圧ブレーカ用チゼルとして好適に採用することができる。油圧ブレーカ用チゼルは、それから発せられる騒音が大きく、騒音問題を引き起こすことが多いため、本発明の構成を採用する意義が高いからである。
【００３６】
［第二実施態様のチゼル］
図６は、第二実施態様のチゼルを示した斜視図である。図７は、第二実施態様のチゼルをその中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面図である。上述した第一実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０に対して１個のチゼル振動体２０が組み込まれていたが、第二実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０に対して３個のチゼル振動体２０がそれぞれ縦振動及び横振動が可能な状態で組み込まれている。チゼル振動体２０はいずれも環状となっている。既に述べた通り、チゼル本体１０の特定の振動モードの共振を効率的に抑制しようとする場合には、チゼル本体１０における当該特定の振動モードの共振で振幅ができるだけ大きくなる箇所にチゼル振動体２０を配することが好ましいところ、このように、チゼル本体１０に対して複数のチゼル振動体２０を組み込むことで、より多数の振動モードの共振を効率的に抑制することが可能になる。第二実施態様のチゼルにおける他の構成については、第一実施態様のチゼルで述べた構成と略同様の構成を採用することができるため、説明を割愛する。
【００３７】
［第三実施態様のチゼル］
図８は、第三実施態様のチゼルを示した斜視図である。図９は、第三実施態様のチゼルをその中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面図である。上述した第一実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０の外周部に環状に設けた嵌込溝１０ａに対して環状のチゼル振動体２０を嵌め込んでいたが、第三実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０に嵌込溝を設けることなく、環状のチゼル振動体２０を縦振動及び横振動が可能な状態で取り付けている。チゼル振動体２０は、ゴムなどからなる緩衝体３０によってチゼル本体１０に保持された状態となっている。第三実施態様のチゼルでは、緩衝体３０に高い強度が要求されるようになるものの、チゼル振動体２０が縦振動したことによる縦方向の二次的な打撃力を略完全に抑えることが可能である。第三実施態様のチゼルにおける他の構成については、第一実施態様のチゼルで述べた構成と略同様の構成を採用することができるため、説明を割愛する。
【００３８】
［第四実施態様のチゼル］
図１０は、第四実施態様のチゼルを示した斜視図である。図１１は、第四実施態様のチゼルをその中心線Ｌに垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。上述した第一実施態様のチゼルでは、チゼル振動体２０は環状となっていたが、第四実施態様のチゼルでは、非環状の３個のチゼル振動体２０を用いている。それぞれのチゼル振動体２０は、チゼル本体１０の中心線Ｌに対して回転対称性を有さない位置に配してもよいが、ここでは、チゼル本体１０の中心線Ｌに対して回転対称となる位置に配している。これらのチゼル振動体２０は、チゼル本体１０に対して相対的に縦振動及び横振動することが可能となっている。チゼル本体１０の外周部におけるチゼル振動体２０が組み込まれる箇所には、矩形状の開口を有する嵌込溝１０ｂが設けられている。第四実施態様のチゼルにおける他の構成については、第一実施態様のチゼルで述べた構成と略同様の構成を採用することができるため、説明を割愛する。
【００３９】
［第五実施態様のチゼル］
図１２は、第五実施態様のチゼルを示した斜視図である。図１３は、第五実施態様のチゼルをその中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した断面図である。上述した第一実施態様のチゼルでは、チゼル振動体２０をチゼル本体１０の外周部に設けた嵌込溝１０ａに嵌め込んでいたが、第五実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０を中心線Ｌに対して垂直な方向に貫いて設けた貫通孔１０ｃにチゼル振動体２０を挿入しており、チゼル振動体２０は、チゼル本体１０を横方向に貫通した状態となっている。チゼル振動体２０は、貫通孔１０ｃの内部で縦振動及び横振動が可能となっている。第五実施態様のチゼルは、チゼル振動体２０の横方向の振幅を大きく確保しやすいものとなっており、チゼル本体１０の横振動モードの共振が問題となる場合に好適に採用し得る。第五実施態様のチゼルにおける他の構成については、第一実施態様のチゼルで述べた構成と略同様の構成を採用することができるため、説明を割愛する。
【００４０】
［第六実施態様のチゼル］
図１４は、第六実施態様のチゼルをその中心線Ｌを含む平面で切断した状態を示した斜視図である。図１５は、第六実施態様のチゼルをその中心線Ｌに垂直な平面で切断した状態を示した断面図である。上述した第一実施態様のチゼルでは、チゼル振動体２０をチゼル本体１０の外周部に組み込んでいたが、第六実施態様のチゼルでは、チゼル本体１０の内部に設けた空洞部１０ｄにチゼル振動体２０を収容している。チゼル振動体２０は、空洞部１０ｄの内部で縦振動及び横振動が可能となっている。チゼル振動体２０の外面と空洞部１０ｄの内面との隙間には、緩衝体３０を充填している。第六実施態様のチゼルでは、緩衝体３０が外部に露出しない構造となっているため、緩衝体３０として、油などの液体状のものを使用することができる。また、第六実施態様のチゼルでは、チゼル振動体２０も外部に露出しない構造となっているため、単にチゼルの見た目がシンプルになるというだけでなく、チゼル振動体２０が、チゼル本体１０の打撃や取り付けの邪魔にならず、かつ、打撃対象物からの飛散物などによって破損することがないという利点がある。第六実施態様のチゼルにおける他の構成については、第一実施態様のチゼルで述べた構成と略同様の構成を採用することができるため、説明を割愛する。
【００４１】
［その他］
以上では、第一実施態様から第六実施態様までの６つの実施態様を例に挙げて、本発明に係るチゼルを説明したが、これらの実施態様に限定されない。例えば、上述した６つの実施態様のチゼルで述べた構成のうち、複数の実施態様のチゼルに係る構成を同時に採用することも可能である。本発明に係るチゼルは、その主旨を損なわない範囲で適宜変更を施すことができる。
【００４２】
［実験］
本発明に係るチゼルの開発を行うにあたり、又は、本発明に係るチゼルの効果を調べるため、以下の実験１〜３及びシミュレーション１を行った。
【００４３】
［実験１］
・実験１の実験方法
まず、従来のチゼルで打撃対象物を打撃する際にチゼルから発せられる騒音の原因を特定するため、実験１を実施した。具体的には、図１６に示すように、無響室内で吊り下げられた状態のチゼルの基端面に剛球を垂直に衝突させた際に発せられる音をマイクロホンで測定し、その測定音を分析した。図１６は、実験１の概要を示した図である。チゼルは、その先端付近と基端付近に掛け回されたステンレス線によって水平に吊り下げられた状態とした。剛球は、長さ５１５ｍｍの凧糸で吊り下げた状態にし、凧糸が弛まない状態で打撃点から１００ｍｍの高さに持ち上げた後、その地点から静かに落下させ、チゼルの基端面に垂直に衝突するようにした。剛球の直径は３０ｍｍで、質量は１７３．５８ｇとした。マイクロホンは、チゼルの側面（水平方向を向いた外周面）から水平方向に１ｍの位置に設置した。測定音は、動特性Ｆａｓｔ（時定数１／４ｓ）で分析を行い、Ａ特性をかけた音圧レベル（騒音レベル）の時間変動分析及び１／１２オクターブバンドにおける周波数分析を行い、打撃時から１０秒間の平均を求めた。
【００４４】
・実験１の実験結果
図１７は、実験１における測定音の周波数分析結果を示したグラフである。図１７を見ると、多数のピークが見られることが分かる。これは、チゼル自体の共振によるものである。図１７における代表的なピークの周波数とその騒音レベル（ピーク騒音レベル）を下記表１に示す。それぞれのピークは、非常に急峻な特性を示しており、全体の騒音レベルは、これらのピークで決定されていることが分かった。また、従来のチゼルから発せられる音のオーバーオール騒音レベル（全周波数帯域の騒音レベル）は、１０回の打撃実験のパワー平均をとると、６９．５４ｄＢ（Ａ）と高い値を示すことも分かった。
【００４５】
【表１】
2015178142.tif 000003
【００４６】
図１８は、実験１における測定音の騒音レベルの時間変化を示したグラフである。図１９は、実験１における測定音の周波数と、その周波数が検知された時間（時刻）と、騒音レベルとの関係を示したグラフである。図１８を見ると、騒音レベルは、打撃直後に最大となり、その後、徐々に減衰していくことが分かる。１０回の打撃実験の最大値のパワー平均は、８２．４１ｄＢ（Ａ）と高い値を示した。また、図１９を見ると、打撃直後においては、５．５ｋＨｚ付近にピークを有する音（ピーク４の音）が支配的であり、その後、他の低次モードのピークを有する音が支配的となることが分かる。人間の耳で聞いた際には、打撃直後の音（騒音レベルが最大の音）が最も耳障りとなるが、その後の残響音も耳障りであることには変わりはない。これに対し、ピーク１〜５以外の音（図１８においてピークが表れなかった周波数の音）は、打撃直後から速やかに減衰しており、チゼルを打撃した際に発生する音において、大きなウェイトを占めるものではないことも分かった。
【００４７】
以上の実験１の実験結果から、ピーク１〜５の音（特に、人間の耳に聞こえやすい１〜５ｋＨｚの周波数帯域にあるピーク１〜４の音）を抑制できれば、チゼルから発生する耳障りな騒音を効果的に低減することができると考えられる。上述したように、ピーク１〜５の音は、チゼル自体の共振によるものである。したがって、チゼル自体の共振を抑えることができれば、チゼルから発生する耳障りな騒音を大幅に軽減できると考えられる。
【００４８】
［実験２］
・実験２の実験方法
続いて、従来のチゼルで打撃対象物を打撃する際にチゼルから発せられる騒音の発生メカニズムをさらに細かく解明するため、実験２を実施した。具体的には、図２０に示すように、無響室内で水平に吊り下げられた状態のチゼルの基端面をインパルスハンマで打撃した際におけるチゼルの各点に生ずる加速度を加速度センサ（３軸加速度ピックアップ）で測定することにより、チゼルの振動モードの解析を行った。図２０は、実験２の概要を示した図である。加速度センサは６個使用し、これらの加速度センサを、それぞれ、チゼルの基端と、チゼルの基端と先端とを結ぶ線分を１対４で内分する箇所と、該線分を２対３で内分する箇所と、該線分を３対２で内分する箇所と、該線分を４対１で内分する箇所と、チゼルの先端とに、一列に取り付けた。
【００４９】
・実験２の実験結果
図２１は、実験２における振動モードの解析結果を示したグラフである。加速度センサの重さなどによる影響のためか、実験１で現れたピーク１，２，３，４（上記表１のピーク１，２，３，４）からは周波数が若干ずれているものの、図２１に示す振動モード１，２，３，４が、それぞれ、上記表１におけるピーク１，２，３，４に対応している。図２１を見ると、振動モード１，２，３（ピーク１，２，３）は、チゼルの中心線に垂直な方向の横振動（曲げ振動）モードとなっており、モード４（ピーク４）は、チゼルの中心線に平行な方向の縦振動（伸縮振動）モードとなっていることが分かる。
【００５０】
［シミュレーション１］
・シミュレーション１の方法
続いて、従来のチゼルで打撃対象物を打撃する際にチゼルに発生する振動モードを有限要素法（ＦＥＭ）による計算によって求めるシミュレーション１を実施した。シミュレーション１では、実験２で使用した従来のチゼルと全長及び直径が等しい円柱体（丸棒）をチゼルのモデルとして定義した。シミュレーション１のチゼルは、上記の実験２で使用したチゼルとは異なり、その先端部分がテーパー状となっておらず、その基端付近の外周部に取り付け用の窪みが形成されていないものの、その振動形態は、実験２のチゼルと概ね同様であると考えられる。
【００５１】
・シミュレーション１の結果
図２２は、シミュレーション１における有限要素法によるモード解析結果を示した図である。図２２を見ると、有限要素法によるモード解析においても、上記の実験２と同様の振動モードが現れていることが分かる。また、上記の実験２では縦振動モードとして現れた振動モード４は、シミュレーション１では、１次の縦振動モード（チゼルの中央が動かず、チゼルの先端付近と基端付近とが逆方向に（逆位相で）振動する振動モード）であることも分かる。
【００５２】
［実験１，２及びシミュレーション１のまとめ］
上記の実験１，２及びシミュレーション１から得られた結果をまとめると、以下の通りである。
（１）チゼルで打撃対象物を打撃した際にチゼルから発生する音は、主に、チゼルの振動モードの共振によるものであるため、チゼルの共振を抑えれば、チゼルから発生する騒音を効果的に抑制することができる。
（２）チゼルで打撃対象物を打撃した直後の最も耳障りな音は、主に、ピーク４の音、すなわち、チゼルの１次の縦振動モード（振動モード４）の共振によるものであるため、チゼルの１次の縦振動モードの共振を抑制すれば効果的に低減できる。
（３）チゼルで打撃対象物を打撃した際にチゼルから発生する残響音は、主に、ピーク１，２，３の音、すなわち、チゼルの曲げ振動モード（振動モード１，２，３）の共振によるものであるため、チゼルの曲げ振動モードの共振を抑制すれば効果的に低減できる。
【００５３】
［実験３］
・実験３の実験方法
本発明に係るチゼルの有効性を確認するため、無響室内で吊り下げられた状態のチゼルの基端面に剛球を垂直に衝突させた際に発せられる音をマイクロホンで測定し、その測定音を分析する実験３を実施した。実験３は、図１〜３に示される第一実施態様のチゼルを用いた場合（実施例１）と、図１〜３に示される第一実施態様のチゼルから衝撃吸収材３０を取り除いたチゼルを用いた場合（実施例２）と、図１〜３に示される第一実施態様のチゼルからチゼル振動体２０及び衝撃吸収材３０を取り除いたチゼルを用いた場合（比較例１）とについて行った。ただし、実施例１〜３で用いたチゼルはいずれも、チゼル本体１０の先端側がテーパー状に形成されておらず円柱状となっている。実験３の具体的な方法は、実験１と同様である。
【００５４】
・実験３の実験結果
実験３の実験結果を図２３〜２５に示す。図２３は、実験３において、実施例１のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。図２４は、実験３において、実施例２のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。図２５は、実験３において、比較例１のチゼルから発せられた音の周波数分析結果を示したグラフである。
【００５５】
図２５を見ると、チゼル振動体及び緩衝体を有さない比較例１のチゼルでは、実験１の場合（図１７）と同様、その騒音レベルに多数の急峻なピークが現れており、同チゼルには、チゼル本体の多数の振動モードの共振による影響が表れていることが分かる。加えて、比較例１のチゼルから発せられる音のオーバーオール騒音レベル（全周波数帯域の騒音レベル）は、１０回の打撃実験のパワー平均をとると６４．１８ｄＢ（Ａ）、初期音の騒音レベルの最大値の１０回パワー平均は７７．８２ｄＢ（Ａ）と、いずれも高い値を示した。すなわち、比較例１のチゼルからは、オーバーオール騒音レベルが約６９．５４ｄＢ（Ａ）で、初期音の騒音レベルの最大値の１０回パワー平均が８２．４１ｄＢ（Ａ）であった従来のチゼル（実験１で使用したチゼル）よりも５ｄＢ（Ａ）程度は低くなっているものの、同様の高いレベルの騒音が発せられることが分かる。
【００５６】
これに対し、チゼル振動体及び緩衝体を有する実施例１のチゼルでは、図２３に示されるように、その騒音レベルに急峻なピークが殆ど現れておらず、同チゼルでは、縦振動モードの共振と横振動モードの共振が略完全に抑制されていることが分かる。加えて、実施例１のチゼルから発せられる音のオーバーオール騒音レベル（全周波数帯域の騒音レベル）の１０回パワー平均は５５．６３ｄＢ（Ａ）、初期音の騒音レベルの最大値の１０回パワー平均は７０．０３ｄＢ（Ａ）となっており、比較例１のチゼルを用いた場合と比較すると、オーバーオール騒音レベルで８．６ｄＢ（Ａ）、初期音の騒音レベルの最大値で７．７９ｄＢ（Ａ）削減され、従来のチゼル（実験１で使用したチゼル）を用いた場合と比較すると、オーバーオール騒音レベルで１３．９１ｄＢ（Ａ）、初期音の騒音レベルの最大値で１２．３８ｄＢ（Ａ）も削減されていることも分かった。すなわち、チゼル振動体及び緩衝体を有する実施例１のチゼルを用いると、チゼル振動体及び緩衝体を有さないチゼルと比較して、騒音が大幅に削減できることが分かった。
【００５７】
一方、チゼル振動体を有するものの緩衝体を有さない実施例２のチゼルでは、図２４に示されるように、縦振動モードの共振周波数である４ｋＨｚ付近において、その騒音レベルにピークが現れているものの、横振動モードの共振周波数を含む他の周波数帯域においては、急峻なピークが殆ど現れていないことが分かる。すなわち、実施例２のチゼルを用いると、横振動モードの共振については大幅に抑制でき、残響音の削減については顕著な効果が認められるものの、縦振動モードの共振の抑制効果はあまり認められず、初期音の削減についてはあまり効果が認められないことが分かった。実施例２のチゼルにおいて縦振動モードの共振があまり抑制できなかった理由は、縦振動を行うチゼル振動体がチゼル本体に衝突することにより、チゼル本体に縦方向の二次的な打撃力が加えられ、その二次的な打撃力によってチゼル本体に縦方向の振動が新たに発生したためと考えられる。
【００５８】
以上、実験２の実験結果から、チゼル振動体を備えたチゼルは、緩衝体を有さない場合であっても、一定の騒音防止効果が認められるものの、騒音防止効果をより高めるためには、緩衝体を設けることなどによって、チゼル振動体からチゼル本体へ加えられる二次的な打撃力を抑制することが肝要であることが分かった。
【符号の説明】
【００５９】
１０    チゼル本体
１０ａ  嵌込溝
１０ｂ  嵌込溝
１０ｃ  貫通孔
１０ｄ  空洞部
１１    第一部材
１２    第二部材
１３    連結部材
２０    チゼル振動体
３０    緩衝体
Ｄ１  チゼル本体の外径（嵌込溝が設けられていない箇所の外径）
Ｄ１  チゼル本体の外径（嵌込溝が設けられた箇所の外径）
ｄ１  チゼル振動体の内径
Ｌ    チゼル本体の中心線
Ｌ１  チゼル本体の全長
Ｌ２  チゼル振動体の全長
Ｌ３  チゼル本体の先端からチゼル振動体の振動中心までの距離
ＬＸ  チゼル本体の先端から対象点までの距離
Ｗ１  嵌込溝の幅
【図１】
2015178142.tif 000004
【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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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
2015178142.tif 000025
【図２３】
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【図２４】
2015178142.tif 000027
【図２５】
2015178142.tif 000028
【図２６】
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