(57)【要約】【課題】打撃機構が設けられたケースの強度を向上した打撃作業機を提供する。【解決手段】ピストンの動作により圧力が変化する空気室Ｃ１と、空気室Ｃ１の圧力で動作する打撃子２９と、空気室Ｃ１及び打撃子２９が設けられたシリンダケース１２と、シリンダケース１２に取付けられ、かつ、打撃子２９により打撃される先端工具４３を保持するホルダ３０と、を備えた打撃作業機１０であって、シリンダケース１２の内面から径方向に突出し、かつ、シリンダケース１２の側面視で、打撃子２９が動作する中心線Ａ１に対して傾斜した複数のリブ１２Ｈが設けられている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ピストンの動作により圧力が変化する流体室と、前記流体室の圧力で動作する打撃子と、前記流体室及び前記打撃子が設けられた筒形状のケースと、前記ケースに取り付けられ、かつ、前記打撃子により打撃される先端工具を保持する先端工具保持部材と、を備えた打撃作業機であって、
前記ケースの表面から径方向に突出し、かつ、前記ケースの側面視で、前記打撃子が動作する中心線に対して傾斜した複数のリブが設けられている、打撃作業機。
【請求項２】
前記複数のリブは、前記ケースの内面から突出して設けられている、請求項１に記載の打撃作業機。
【請求項３】
前記ピストンを往復動させるモータと、
前記モータを支持し、かつ、前記ケースが固定されるハウジングと、
前記先端工具保持部材と前記ケースとを互いに固定し、かつ、前記中心線を中心とする円周方向に配置された複数の第１固定要素と、
前記ケースと前記ハウジングとを互いに固定し、かつ、前記中心線を中心とする円周方向で、前記複数の第１固定要素とは異なる位置に配置された複数の第２固定要素と、
が設けられ、
前記複数のリブは、前記ケースの側面視で前記第１固定要素と前記第２固定要素とをそれぞれ結ぶ位置に配置されている、請求項１または２に記載の打撃作業機。
【請求項４】
前記第１固定要素の数と前記第２固定要素の数とが同数である、請求項３に記載の打撃作業機。
【請求項５】
前記ケースは、前記中心線を囲む胴部と、前記中心線に沿った方向で前記胴部の両端に接続された第１ボス部及び第２ボス部と、を備え、
前記複数のリブは、前記胴部の内面に設けられ、
前記第１固定要素は、前記第１ボス部と前記先端工具保持部材とを互いに固定し、
前記第２固定要素は、前記第２ボス部と前記ケースとを互いに固定し、
前記第１ボス部は、第１減肉部を備え、前記第２ボス部は、第２減肉部を備えている、請求項３または４に記載の打撃作業機。
【請求項６】
前記打撃子の打撃力を前記先端工具に伝達する打撃力伝達部材が設けられ、
前記先端工具保持部材は、前記打撃力伝達部材が前記ピストンから離れる向きで前記中心線に沿った方向に移動することを規制するストッパを備えている、請求項１〜５のいずれか１項に記載の打撃作業機。
【請求項７】
ピストンの動作により圧力が変化する流体室と、前記流体室の圧力で動作する打撃子と、前記流体室及び前記打撃子が設けられた筒形状のケースと、前記ケースに取り付けられ、かつ、前記打撃子により打撃される先端工具を保持する先端工具保持部材と、を備えた打撃作業機であって、
前記ケースの内面から径方向で外側に向けて窪んだ複数の凹部と、
前記ケースの側面視で、前記複数の凹部の内縁をそれぞれ形成し、かつ、前記打撃子が動作する中心線に対して傾斜した側壁と、
を有する、打撃作業機。
【請求項８】
前記複数の凹部は、前記ケースの側面視で、前記ケースの円周方向における幅が、前記中心線に沿った方向で前記先端工具保持部材から離れるに伴い狭くなる三角形状の第１凹部と、前記ケースの円周方向における幅が前記先端工具保持部材から離れるに伴い広くなる三角形状の第２凹部と、
を含む、請求項７に記載の打撃作業機。
【請求項９】
前記先端工具保持部材を前記ケースに固定する第１固定要素が、前記中心線を中心とする円周方向に複数設けられ、
前記第１凹部は、前記円周方向で前記複数の第１固定要素の間に配置されている、請求項８に記載の打撃作業機。
【請求項１０】
前記ピストンを往復動させるモータと、
前記モータを支持し、かつ、前記ケースに固定されるハウジングと、
前記ケースを前記ハウジングに固定し、かつ、前記中心線を中心とする円周方向で、前記複数の第１固定要素とは異なる位置に配置された複数の第２固定要素と、
が設けられ、
前記第２凹部は、前記円周方向で前記複数の第２固定要素の間に配置されている、請求項９に記載の打撃作業機。
【請求項１１】
前記ケースは、前記中心線を囲む胴部と、前記中心線に沿った方向で前記胴部の両端に接続された第１ボス部及び第２ボス部と、を備え、
前記複数の凹部は、前記胴部の内面に設けられ、
前記第１固定要素は、前記第１ボス部と前記先端工具保持部材とを互いに固定し、
前記第２固定要素は、前記第２ボス部と前記ハウジングとを互いに固定し、
前記第１ボス部は、第１減肉部を備え、前記第２ボス部は、第２減肉部を備え、
前記第１凹部は、前記第１減肉部とつながっている、請求項１０に記載の打撃作業機。
【請求項１２】
前記打撃子の打撃力を前記先端工具に伝達する打撃力伝達部材が設けられ、
前記先端工具保持部材は、前記打撃力伝達部材が前記ピストンから離れる向きで前記中心線に沿った方向に移動することを規制するストッパを備えている、請求項７〜１１のいずれか１項に記載の打撃作業機。
【請求項１３】
打撃機構により動作される打撃子を支持するケースと、前記ケースに取り付けられ、かつ、前記打撃子により打撃される先端工具を保持する先端工具保持部材と、を備えた打撃作業機であって、
前記ケースの表面から径方向に突出し、かつ、前記ケースの側面視で、前記打撃子が動作する中心線に対して傾斜した複数のリブが設けられている、打撃作業機。
【請求項１４】
前記打撃機構は、
回転する出力軸を有するモータと、
前記出力軸の回転力をピストンの往復動力に変換する運動変換機構と、
前記ピストンの往復動により圧力が変化し、かつ、前記打撃子を打撃する流体室と、
を備えている、請求項１３に記載の打撃作業機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、道路や建造物の破砕等に用いられる打撃作業機に関し、特に、打撃機構により打撃子を打撃して、その打撃力を先端工具に伝達する打撃作業機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、打撃機構としてのピストンを中心線に沿った方向に往復動させ、ピストンと打撃子との間に形成された流体室の圧力を上昇させて打撃子に打撃力を加える打撃作業機が知られており、その打撃作業機が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載された打撃作業機は、筒状のケース及び筒状のケースを有し、ケースとケースとが同心状に接続されて固定されている。ケース内に筒状のシリンダが設けられており、シリンダの中心線に沿った方向に移動可能なピストンが設けられている。また、動力源の回転力を、ピストンの往復動力に変換する運動変換機構が設けられている。
【０００３】
さらに、シリンダ内に打撃子が設けられており、打撃子はシリンダ内で中心線に沿った方向に移動可能である。シリンダ内において、ピストンと打撃子との間に流体室が形成されている。また、シリンダを径方向に貫通し、かつ、流体室に通じる呼吸孔が設けられている。さらに、ケースの内部から外部に亘って、筒状の先端工具保持部材が設けられている。先端工具保持部材は、シリンダと同心状に配置されており、先端工具保持部材は、中間子及び先端工具を中心線に沿った方向に移動可能に支持している。
【０００４】
動力源の回転力でピストンがシリンダ内で往復動すると、流体室の圧力が上昇と下降とを交互に繰り返す。打撃子は、流体室の圧力が上昇すると中間子に近づく向きで移動し、かつ、中間子を打撃する。先端工具が対象物に押し付けられている場合、中間子に加えられた打撃力は先端工具に伝達される。
【０００５】
これに対して、先端工具が対象物に押し付けられていない場合、中間子は、先端工具保持部材に接触し、先端工具により中心線に沿った方向の移動が規制されている。このため、中間子に打撃力が加わると、その打撃力は先端工具保持部材を経由してケースに伝達される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−１２７０４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記のように、先端工具が対象物に押し付けられていない場合に、打撃力がケースに伝達されると、ケースには中心線に沿った方向の引っ張り荷重及び中心線に交差する方向のねじり荷重が加わる。特許文献１に記載された打撃作業機は、この引っ張り荷重や、ねじり荷重を考慮したケース構造ではなく、改善の余地があった。
【０００８】
本発明の目的は、打撃機構が設けられたケースの強度を向上することの可能な打撃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】
【０００９】
一実施の形態は、ピストンの動作により圧力が変化する流体室と、前記流体室の圧力で動作する打撃子と、前記流体室及び前記打撃子が設けられた筒形状のケースと、前記ケースに取り付けられ、かつ、前記打撃子により打撃される先端工具を保持する先端工具保持部材と、を備えた打撃作業機であって、前記ケースの表面から径方向に突出し、かつ、前記ケースの側面視で、前記打撃子が動作する中心線に対して傾斜した複数のリブが設けられている。
【００１０】
他の実施形態は、打撃機構により動作される打撃子を支持するケースと、前記ケースに取り付けられ、かつ、前記打撃子により打撃される先端工具を保持する先端工具保持部材と、を備えた打撃作業機であって、前記ケースの表面から径方向に突出し、かつ、前記ケースの側面視で、前記打撃子が動作する中心線に対して傾斜した複数のリブが設けられている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の打撃作業機によれば、ケースの強度を中心線に対して傾斜する向きで高めることができる。したがって、打撃力がケースに伝達された場合に、ケースに応力が集中することを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態における打撃作業機の側面断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における打撃作業機の要部断面図である。
【図３】（Ａ）は、図１及び図２に示すシリンダケースの斜視図、（Ｂ）は、図１及び図２に示すシリンダケースの断面図である。
【図４】（Ｉ）は、図２のＩ−Ｉ線における平面断面図、（II）は、図２のII−II線における平面断面図、（III ）は、図２のIII −III 線における底面断面図である。
【図５】比較例の打撃作業機におけるシリンダケースの斜視図である。
【図６】（Ａ）は、図５に示すシリンダケースの胴部の平面断面図、（Ｂ）は、図５に示すシリンダケースのボス部の平面断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
（実施の形態）
以下、本発明が適用された打撃作業機を、図１〜図４に基づいて詳細に説明する。打撃作業機１０は、モータケース１１と、モータケース１１に固定されたシリンダケース１２とを有する。モータケース１１内に電動モータ１３が設けられている。電動モータ１３は、電気エネルギを出力軸１４の運動エネルギに変換する動力源である。電動モータ１３の出力軸１４にピニオンギヤ１５が設けられている。
【００１４】
また、モータケース１１内に中間軸１６が設けられており、中間軸１６にギヤ１７，１８が設けられている。ギヤ１７の歯数は、ピニオンギヤ１５の歯数及びギヤ１８の歯数よりも多い。ギヤ１７はピニオンギヤ１５と噛み合っている。また、モータケース１１内にクランクシャフト１９が設けられており、クランクシャフト１９はギヤ２０を有する。ギヤ２０の歯数はギヤ１８の歯数よりも多く、ギヤ２０はギヤ１８と噛み合っている。クランクシャフト１９は、回転中心線から偏心した位置にピン２１を有している。
【００１５】
モータケース１１の外に２本のハンドル２２，２３が設けられており、ハンドル２２，２３は、それぞれハンドルホルダに取り付けられている。ハンドルホルダは、支持軸を中心として所定角度の範囲内で動作可能である。一方のハンドル２３にレバー２４が設けられている。レバー２４は作業者により操作される。ハンドル２３には電力ケーブル２５が接続されており、電力ケーブル２５は商用電源に接続される。レバー２４が操作されると、電力ケーブル２５を介して電動モータ１３に電力が供給され、出力軸１４が回転する。出力軸１４の回転力は、ギヤ１７、ギヤ１８を介してギヤ２０に伝達され、クランクシャフト１９が回転する。
【００１６】
ギヤ１７、ギヤ１８、ギヤ２０により減速機２６が構成され、出力軸１４からクランクシャフト１９に回転力を伝達すると、クランクシャフト１９の回転速度は、出力軸１４の回転速度よりも低速となり、かつ、回転力が増幅される。
【００１７】
シリンダケース１２は金属材料、例えば、アルミニウムにより一体成形されている。シリンダケース１２は、円筒状の胴部１２Ａと、胴部１２Ａの両端に設けたボス部１２Ｂ，１２Ｃとを有する。胴部１２Ａは、中心線Ａ１を中心として配置されている。中心線Ａ１を中心とする径方向で、ボス部１２Ｂの厚さは胴部１２Ａの厚さよりも大きく、ボス部１２Ｃの厚さは胴部１２Ａの厚さよりも大きい。
【００１８】
ボス部１２Ｂは、中心線Ａ１を囲む環状に設けられており、ボス部１２Ｂは、中心線Ａ１に対して垂直な平面内における外周形状が略四角形である。図３（Ａ）のように、ボス部１２Ｂに軸孔１２Ｄが複数設けられている。軸孔１２Ｄは、中心線Ａ１に沿った方向にボス部１２Ｂを貫通しており、複数の軸孔１２Ｄは、中心線Ａ１を中心とする同一円周上に等間隔で配置されている。軸孔１２Ｄの数は実施例では４個である。４個の軸孔１２Ｄは、ボス部の４つの角に相当する箇所に配置されている。
【００１９】
また、ボス部１２Ｂには、減肉部１２Ｅが複数設けられている。減肉部１２Ｅは、ボス部１２Ｂの端面に開口された凹部、溝、窪み等を含む。複数の減肉部１２Ｅは、軸孔１２Ｄ同士の間にそれぞれ配置されている。そして、４個の軸孔１２Ｄにそれぞれ挿入される４本のねじ部材５２が設けられており、シリンダケース１２は、ねじ部材５２によりモータケース１１に固定されている。ねじ部材５２は、シリンダケース１２とモータケース１１とを、中心線Ａ１に沿った方向で互いに位置決めし、かつ、互いに固定する。モータケース１１には、ねじ部材５２がねじ込まれる雌ねじ孔が４個設けられている。
【００２０】
一方、シリンダケース１２の平面視で、図４（II）のように、ボス部１２Ｃの外周形状は円形であり、ボス部１２Ｃに雌ねじ孔１２Ｆが複数設けられている。中心線Ａ１に対して垂直な平面内で、複数の雌ねじ孔１２Ｆは、中心線Ａ１を中心とする同一円周上に等間隔で配置されている。中心線Ａ１を中心とする円周上で、複数の雌ねじ孔１２Ｆが配置されている位置は、複数の軸孔１２Ｄが配置されている位置とは異なる。シリンダケース１２を平面視すると、中心線Ａ１を中心とする円周上で、複数の雌ねじ孔１２Ｆと、複数の軸孔１２Ｄとが交互に配置されている。また、ボス部１２Ｃに減肉部１２Ｇが複数設けられている。減肉部１２Ｇは、胴部１２Ａに向けて開口された凹部、溝、窪み等を含む。複数の減肉部１２Ｇは、雌ねじ孔１２Ｆ同士の間にそれぞれ配置されている。
【００２１】
さらに、図３（Ｂ）及び図４（Ｉ）のように、シリンダケース１２の内面には、リブ１２Ｈが内面から突出するように複数本設けられている。リブ１２Ｈは、ボス部１２Ｂとボス部１２Ｃとをつないでいる。シリンダケース１２の内面を展開すると、リブ１２Ｈは、ボス部１２Ｂのうち軸孔１２Ｄが配置された箇所と、ボス部１２Ｃのうち雌ねじ孔１２Ｆが配置された箇所とをつなぐように配置されている。つまり、シリンダケース１２の側面視で、リブ１２Ｈは中心線Ａ１に対して傾斜し、かつ、直線状に配置されている。本実施の形態では、リブ１２Ｈが合計で８本設けられている。
【００２２】
シリンダケース１２の内面において、２つのリブ１２Ｈとボス部１２Ｃとの間に凹部１２Ｊが形成されている。凹部１２Ｊは減肉部１２Ｇにつながっている。シリンダケース１２の内面において、２本のリブ１２Ｈとボス部１２Ｂとの間に凹部１２Ｋが形成されている。シリンダケース１２の内面を展開して平面視すると、凹部１２Ｊの内縁を形成する側壁１２Ｍ及び凹部１２Ｋの内縁を形成する側壁１２Ｎは、共に三角形を成している。
【００２３】
凹部１２Ｊは、シリンダケース１２の円周方向における幅が、中心線Ａ１に沿った方向でホルダ３０から離れるに伴い狭くなる。凹部１２Ｋは、シリンダケース１２の円周方向における幅が、中心線Ａ１に沿った方向でホルダ３０から離れるに伴い広くなる。シリンダケース１２の厚さ方向で、凹部１２Ｊの深さと凹部１２Ｋの深さとは同じである。シリンダケース１２において、リブ１２Ｈが配置されている箇所の厚さは、凹部１２Ｊが配置されている箇所の厚さ、及び凹部１２Ｋが配置されている箇所の厚さよりも大きい。
【００２４】
シリンダケース１２内に筒状のシリンダ２７が設けられている。シリンダ２７は金属製であり、シリンダケース１２及びシリンダ２７は同心状に配置されている。打撃作業機１０の側面視で、シリンダケース１２及びシリンダ２７の中心線Ａ１は、電動モータ１３の出力軸１４が回転する中心線Ｂ１に対して直交している。シリンダ２７内にピストン２８が収納されており、ピストン２８は中心線Ａ１に沿った方向に動作可能である。ピストン２８にコンロッド５３が連結されており、コンロッド５３はピン２１に対して回転可能に連結されている。このため、クランクシャフト１９が回転すると、ピストン２８はシリンダ２７内を中心線Ａ１に沿った方向に往復動する。クランクシャフト１９及びピン２１は、ギヤ２０の回転力をピストン２８の往復動力に変換する運動変換機構である。
【００２５】
また、シリンダ２７内に打撃子２９が設けられており、打撃子２９は中心線Ａ１に沿った方向に移動可能である。シリンダ２７内であって、ピストン２８と打撃子２９との間に空気室Ｃ１が形成されている。
【００２６】
さらに、シリンダ２７を径方向に貫通する呼吸孔４５が、複数設けられている。シリンダ２７とシリンダケース１２との間に空間Ｅ１が形成されており、呼吸孔４５は空間Ｅ１と空気室Ｃ１とをつなぐ。呼吸孔４５は、流体としての空気を空気室Ｃ１に出入りさせる通路である。空間Ｅ１は、シリンダケース１２の外部に通じている。また、シリンダ２７を径方向に貫通する空打ち防止孔４６が複数設けられている。空打ち防止孔４６は空間Ｅ１と空気室Ｃ１とをつなぐ。中心線Ａ１に沿った方向で、呼吸孔４５は空打ち防止孔４６とモータケース１１との間に配置されている。
【００２７】
さらに、シリンダケース１２であって、中心線Ａ１に沿った方向でモータケース１１とは反対側の端部にホルダ３０が固定されている。ホルダ３０は中心線Ａ１を中心とする筒形状であり、ホルダ３０は、大径部３０Ａ及び中径部３０Ｂ及び小径部３０Ｃを有する。ホルダ３０は、鋼材により一体成形されている。大径部３０Ａの外径は中径部３０Ｂの外径よりも大きく、中径部３０Ｂの外径は小径部３０Ｃの外径よりも大きい。中心線Ａ１に沿った方向で、大径部３０Ａと小径部３０Ｃとの間に中径部３０Ｂが配置されている。大径部３０Ａの外周面から突出されたフランジ４７が設けられている。フランジ４７は、中心線Ａ１を中心とする径方向で外側に向けて突出している。
【００２８】
また、大径部３０Ａ内に環状のダンパ３６が配置されており、ダンパ３６はゴム状弾性材により一体成形されている。ホルダ３０の大径部３０Ａ内から、シリンダケース１２内に亘ってスリーブ３３が設けられている。スリーブ３３は金属製であり、スリーブ３３は、筒部３４と、筒部３４の外周面から、筒部３４の半径方向で外側に向けて張り出したフランジ部３５と、を有する。フランジ部３５が大径部３０Ａに配置され、筒部３４はシリンダケース１２内に配置されている。また、ダンパ３６は、中心線Ａ１に沿った方向で、フランジ部３５とシリンダケース１２との間に介在されている。スリーブ３３は、中心線Ａ１に沿った方向で、ダンパ３６の弾性変形する範囲内において移動可能である。
【００２９】
大径部３０Ａの外側に環状のプレート４８が配置されており、中心線Ａ１に沿った方向でプレート４８とシリンダケース１２との間にフランジ４７が配置されている。フランジ４７に複数の軸孔４７Ａが設けられている。複数の軸孔４７Ａは、フランジ４７を中心線Ａ１に沿った方向に貫通しており、複数の軸孔４７Ａは、中心線Ａ１を中心とする円周上に等間隔で配置されている。軸孔４７Ａの配置数は４個である。
【００３０】
プレート４８及びホルダ３０は、固定要素であるねじ部材３１によりシリンダケース１２に固定されている。ねじ部材３１は、ホルダ３０とシリンダケース１２とを、中心線Ａ１に沿った方向で互いに位置し、かつ、互いに固定している。ねじ部材３１は複数本設けられており、ねじ部材３１は、雌ねじ孔１２Ｆにそれぞれねじ込まれている。ねじ部材３１の数は４本であり、ねじ部材５２の数と同数である。図４（III ）のようにプレート４８を底面視すると、中心線Ａ１を中心とする円周上で、ねじ部材３１が配置されている箇所と、ねじ部材５２が配置されている箇所とが異なる。具体的には、プレート４８の円周方向に沿って、ねじ部材３１とねじ部材５２とが交互に配置されている。
【００３１】
シリンダ２７内からホルダ３０内に亘り、中間子３７が設けられている。中間子３７は、金属製であり、中間子３７は、円柱状の小径部３８と、小径部３８に連続された大径部３９と、を有する。大径部３９外径は、小径部３８の外径よりも大きく、小径部３８は、筒部３４内及びシリンダ２７内に配置されている。大径部３９は、ホルダ３０の支持孔３２内に配置されている。支持孔３２は中径部３０Ｂに設けられている。大径部３９の外径は、筒部３４の内径よりも大きい。中間子３７は、スリーブ３３に対して中心線Ａ１に沿った方向に移動可能であり、中間子３７がシリンダケース１２内に向けて移動し、大径部３９がフランジ部３５に接触すると、中間子３７が停止する。
【００３２】
一方、小径部３０Ｃに保持孔４２が設けられており、保持孔４２は支持孔３２につながっている。保持孔４２は支持孔３２よりも小径であり、保持孔４２と支持孔３２との間に段部４９が形成されている。中間子３７がピストン２８から離れる向きで中心線Ａ１に沿った方向に移動し、大径部３９が段部４９に接触すると、中間子３７が停止する。つまり、中間子３７は、ピストン２８から離れる向きで中心線Ａ１に沿った方向に移動することが規制される。小径部３０Ｃに抜け止め５０が設けられている。抜け止め５０は、Ｕ字形状に曲がっており、抜け止め５０は、小径部３０Ｃに対して支持軸５１を中心として回転可能に取り付けられている。抜け止め５０は受け部５０Ａを有する。受け部５０Ａは、中心線Ａ１に対して交差する向きで延ばされている。
【００３３】
さらに、ホルダ３０は先端工具４３を保持している。先端工具４３は金属材料を棒状に成形したものであり、先端工具４３は、支持孔３２及び保持孔４２に配置されている。先端工具４３における長さ方向の中途部位に係止部４４が設けられている。先端工具４３は、ホルダ３０に保持された状態で、中心線Ａ１に沿った方向に移動可能であり、先端工具４３であって支持孔３２に配置された箇所は、中間子３７に接触する。なお、打撃作業機１０の全長、質量の一例を挙げると、中心線Ａ１に沿った方向の全長、例えば、モータケース１１の上端から先端工具４３の先端までの長さが１ｍであり、質量が３０ｋｇである。
【００３４】
次に、作業者が打撃作業機１０を使用する例を説明する。まず、図１のように、先端工具４３の端部を対象物Ｗ１に押し付けると、中間子３７が先端工具４３に押され、大径部３９がフランジ部３５に接触して中間子３７が停止する。そして、作業者がレバー２４を操作すると、電動モータ１３の出力軸１４が回転し、ピストン２８がシリンダ２７内を中心線Ａ１に沿った方向に往復動作する。つまり、出力軸１４の回転力は、ピストン２８の往復動力に変換される。
【００３５】
ピストン２８が上昇すると空気室Ｃ１内の圧力が、空間Ｅ１の圧力よりも低下し、空間Ｅ１の空気は、呼吸孔４５を通り空気室Ｃ１に空気が吸入されるとともに、打撃子２９が上昇する。ピストン２８が上昇するとは、中心線Ａ１に沿った方向でクランクシャフト１９に近づく向きで移動することである。打撃子２９が上昇するとは、中心線Ａ１に沿った方向で中間子３７から離れる向きで移動することである。
【００３６】
打撃子２９が上昇すると、呼吸孔４５は打撃子２９により閉じられ、空気室Ｃ１に空気は吸い込まれなくなる。また、ピストン２８が上死点に到達し、かつ、ピストン２８が上死点から下降すると、空気室Ｃ１内の圧力が上昇し、空気室Ｃ１の圧力に応じて打撃子２９に打撃力が加わる。このため、打撃子２９は中間子３７に近づく向きで下降し、打撃子２９が中間子３７を打撃する。中間子３７に加えられた打撃力は、先端工具４３を介して対象物Ｗ１に伝達され、対象物Ｗ１を破砕する作業、斫る作業等を実行できる。中間子３７及び先端工具４３に加えられる打撃力は、中心線Ａ１に沿った方向である。
【００３７】
呼吸孔４５は、打撃子２９が中間子３７を打撃する直前に開かれ、ピストン２８が下死点に到達するまでの間、空気室Ｃ１の空気は呼吸孔４５を通り空間Ｅ１へ排出される。中間子３７から先端工具４３に打撃力が伝達され、かつ、ピストン２８が下死点に到達すると、ピストン２８は下死点から上死点に向けて移動する。以後、電動モータ１３の出力軸１４が回転している間、ピストン２８の上昇及び下降、打撃子２９の上昇及び下降を繰り返して、空気室Ｃ１の圧力が変化する。したがって、打撃子２９の打撃力は、中間子３７を介して間欠的に先端工具４３に伝達される。
【００３８】
先端工具４３の端部が対象物Ｗ１に押し付けられていない場合、中間子３７が自重で下降し、図２のように、大径部３９が段部４９に接触して中間子３７が停止する。また、打撃子２９も自重で下降し、打撃子２９は中間子３７に接触して停止する。つまり、呼吸孔４５及び空打ち防止孔４６が共に開かれた状態となる。さらに、係止部４４が抜け止め５０の受け部５０Ａに掛かり、先端工具４３が支持される。このため、先端工具４３がホルダ３０から抜けることはない。なお、抜け止め５０を回転させると、係止部４４が抜け止め５０に掛からなくなるため、先端工具４３をホルダ３０から取り外すことができる。
【００３９】
次に、先端工具４３の端部が対象物Ｗ１に押し付けられていない状態で、レバー２４が操作された場合の例を説明する。この場合は、空打ち防止孔４６が開かれているため、ピストン２８が中心線Ａ１に沿った方向に往復動作しても、空気室Ｃ１の圧力は、空打ち防止孔４６が閉じられている場合の圧力よりも低い。したがって、打撃子２９に加わる打撃力は、先端工具４３が対象物Ｗ１に押し付けられている場合に生じる打撃力よりも低い。
【００４０】
打撃子２９に加えられた打撃力は、中間子３７を介して段部４９に伝達される。このため、ホルダ３０をシリンダケース１２から離す向きの荷重が加わる。つまり、ホルダ３０は、打撃子２９および中間子３７から外力を受ける。ホルダ３０が受けた外力は、ねじ部材３１を経由してシリンダケース１２へ伝達される。
【００４１】
前述のように、シリンダケース１２は、ボス部１２Ｂがねじ部材５２を用いてモータケース１１に固定されている。モータケース１１内には、重量物としての電動モータ１３、ギヤ１７、１８等が配置されている。このため、ホルダ３０からモータケース１１に外力が伝達され、モータケース１１が中心線Ａ１に沿った方向に振動する場合、中心線Ａ１に沿った方向の慣性力による構造物としてのモータケース１１の動きは、シリンダケース１２の動きよりも遅れて生じる。そのため、シリンダケース１２に対して、中心線Ａ１に沿った方向の引っ張り荷重が加わり、応力が集中する可能性がある。
【００４２】
シリンダケース１２に加わる引っ張り荷重は、図３（Ｂ）のように、ボス部１２Ｂにおいてねじ部材５２が取り付けられる箇所と、ボス部１２Ｃにおいてねじ部材３１が取り付けられる箇所とを結ぶ方向の作用線Ｆ１に沿って発生する。本実施形態のシリンダケース１２は、作用線Ｆ１に沿うリブ１２Ｈを有し、作用線Ｆ１が通らない箇所に比べて強度もしくは剛性が高められている。ここで、「作用線Ｆ１に沿う」とは、リブ１２Ｈの配置領域内に作用線Ｆ１が位置するように、リブ１２Ｈが配置されていることを意味する。したがって、シリンダケース１２に加わる引っ張り荷重及び中心線Ａ１に交差する方向のねじり荷重をリブ１２Ｈが主に受けることになるため、打撃作業機１０の長寿命化を図ることができる。
【００４３】
また、シリンダケース１２の内面を展開すると、リブ１２Ｈ及びボス部１２Ｂは三角形状に配置されている。図形の最小単位である三角形状の補強構造は、トラス構造等に代表されるように、あらゆる方向からの荷重に耐え得る。
【００４４】
さらに、ボス部１２Ｃに減肉部１２Ｇが設けられ、かつ、ボス部１２Ｂに減肉部１２Ｅが設けられている。このため、シリンダケース１２を構成する金属材料を少なくすることができ、シリンダケース１２の高剛性化及び高強度化と、軽量化とを両立することが可能となる。
【００４５】
さらに、リブ１２Ｈは、シリンダケース１２の内面に設けられており、シリンダケース１２の外面に凹凸が形成されていない。したがって、作業者が打撃作業機１０を移動させる際には膝をシリンダケース１２の外面に当てて行う場合があるが、このような際に膝をシリンダケース１２の外面に当てても、膝とシリンダケース１２との単位面積あたりの接触圧力が高くなることを回避でき、作業者が疲労を感じにくく、作業性が向上する。
【００４６】
本実施の形態で説明した構成と、本発明の構成との関係を説明すると、空気室Ｃ１が、本発明の流体室に相当し、シリンダケース１２が、本発明のケースに相当し、モータケース１１が、本発明のハウジングに相当し、ホルダ３０が、本発明の先端工具保持部材に相当する。また、電動モータ１３が、本発明のモータに相当し、ねじ部材３１及び雌ねじ孔１２Ｆが、本発明の第１固定要素に相当し、ねじ部材５２及び軸孔１２Ｄが、本発明の第２固定要素に相当し、作用線Ｆ１が、本発明の結ぶ位置に相当し、ボス部１２Ｃが、本発明の第１ボス部に相当し、ボス部１２Ｂが、本発明の第２ボス部に相当する。さらに、減肉部１２Ｇが、本発明の第１減肉部に相当し、減肉部１２Ｅが、本発明の第２減肉部に相当し、中間子３７が、本発明の打撃力伝達部材に相当し、段部４９が、本発明のストッパに相当する。さらに、凹部１２Ｊ，１２Ｋが、本発明の凹部に相当し、凹部１２Ｊが、本発明の第１凹部に相当し、凹部１２Ｋが、本発明の第２凹部に相当する。さらに、クランクシャフト１９及びピン２１が、本発明の運動変換機構に相当する。
【００４７】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。例えば、打撃力を発生させるための動力源であるモータは、電動モータ、油圧モータ、空気圧モータ、エンジン等を含む。つまり、モータの回転力が、ピストンの往復運動力に変換されて、打撃力が発生する。さらに、固定要素の数は任意に設定可能である。さらに、打撃作業機は、先端工具に中心線に沿った方向に打撃力が加えられる構造の他、先端工具に打撃力及び回転力を加えることの可能な構造を含む。
【００４８】
本発明の打撃作業機は、コンクリートまたは石材などに、穴あけを行う先端工具に打撃力を加える構造を含む。本発明の打撃作業機は、先端工具に打撃力を加えて地面を突き固める構造を含む。さらに本発明の打撃作業機は、先端工具を打撃して、対象物に穴、溝を形成したり、対象物に角部を形成したりする構造を含む。
【００４９】
さらに、本発明における固定要素は、ねじ部材と雌ねじ孔との組み合わせの他、スタッドボルトとナットとの組み合わせを含む。さらに、モータの出力軸の回転力を、ピストンの往復動力に変換する運動変換機構は、クランクシャフトを用いる構造の他、カム機構を用いる構造を含む。さらに、本発明の打撃作業機は、モータの出力軸の中心線と、ピストンの動作方向の中心線とが交差して配置されている構造の他、モータの出力軸の中心線と、ピストンの動作方向の中心線とが、平行に配置されている構造を含む。本発明におけるリブは、ケースの外面に設けられていてもよい。つまり、リブは、ケースの表面から径方向に突出していればよい。さらに、本発明の打撃作業機は、電動モータに電力を供給する電池パックをケースに着脱できる構造を含む。
【００５０】
さらに、本発明における打撃機構は、モータの回転力をピストンの往復動力に変換し、かつ、流体室の圧力で打撃子を打撃する第１の手段の他、ばねの弾性力で打撃子を打撃する第２の手段、圧縮空気の圧力で打撃子を打撃する第３の手段を含む。第２の手段は、打撃子をモータの動力でばねの弾性力に抗して動作させた後、打撃子に伝達するモータの動力を低下させ、ばねの弾性力で打撃子を打撃する機構である。第３の手段は、打撃子を打撃する圧力を生じる空気室と、空気室につながる圧縮空気の通路と、通路を開閉するバルブと、有し、バルブを開閉することで、打撃子を打撃する機構である。
【００５１】
本発明におけるリブは、中心線に沿った方向でケースの強度を高めるための構造である。本発明におけるモータは、ピストンを動作させる動力源である。本発明における固定要素は、中心線に沿った方向でケースとケースとを互いに位置決めし、かつ、互いに固定する。本発明における減肉部は、ケースの強度を高めた構成において、ケースを構成する材料を減らし、軽量化を図る目的で形成されている。
【００５２】
（比較例）
比較例の打撃作業機に用いるシリンダケースを、図５及び図６（Ａ），（Ｂ）を参照して説明する。シリンダケース１００は、筒形状の胴部１０１と、胴部１０１の両端に形成されたボス部１０２，１０３を有する。ボス部１０２に複数の軸孔１０４が設けられており、複数の軸孔１０４にそれぞれねじ部材１０５が挿入されて、シリンダケース１００が、ケースに固定される。ボス部１０３に雌ねじ孔１０９が複数設けられ、雌ねじ孔１０９にそれぞれ挿入される複数のねじ部材１０６が設けられている。複数のねじ部材１０６は、ホルダをボス部１０３に固定する。
【００５３】
胴部１０１の外面には、中心線Ｄ１に沿った方向にリブ１０７が設けられている。リブ１０７は胴部１０１の外面から突出している。リブ１０７は、胴部１０１の円周方向に沿って複数配置されている。リブ１０７同士は平行に配置されている。また、ボス部１０３に減肉部１０８が複数設けられている。減肉部１０８は、ボス部１０３の外周面に開口されている。シリンダケース１００の円周方向に、減肉部１０８と雌ねじ孔１０９とが交互に配置されている。
【００５４】
比較例の打撃作業機は、シリンダケース１００の外面に、リブ１０７及び減肉部１０８が設けられており、シリンダケース１００の外面に凹凸が存在する。このため、作業者の膝がシリンダケース１００の外面に接触すると、膝とシリンダケース１００の外面との単位面積あたりの接触圧力が高くなる。したがって、作業者が痛みを感じ、作業効率が著しく低下する。
【符号の説明】
【００５５】
１０…打撃作業機、１１…モータケース、１２…シリンダケース、１２Ａ…胴部、１２Ｂ，１２Ｃ…ボス部、１２Ｄ…軸孔、１２Ｅ，１２Ｇ…減肉部、１２Ｆ…雌ねじ孔、１２Ｈ…リブ、１２Ｊ，１２Ｋ…凹部、１２Ｍ，１２Ｎ…側壁、２８…ピストン、２９…打撃子、３０…ホルダ、３１，５２…ねじ部材、３７…中間子、４３…先端工具、４９…段部、Ａ１…中心線、Ｃ１…空気室、Ｆ１…作用線。
【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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