(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端工具を用いて所定の打撃作業を行う打撃工具であって、
前記先端工具を保持するツールホルダと、前記先端工具を打撃動作させるための先端工具打撃機構部と、排出制御機構とを有し、
前記先端工具打撃機構部は、
打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、前記打撃子と前記シリンダの間に形成される空気室と、前記シリンダを保持する保持部と、前記保持部に保持された状態にて前記シリンダを前記保持部に対して往復動作させるシリンダ駆動機構とを有し、前記シリンダの往復動作により、前記空気室内に生じる圧力変動を介して、前記打撃子が直線状に駆動され、前記打撃子の直線状の駆動動作によって前記先端工具が打撃動作されるように構成され、
前記シリンダは、開口を有し、
前記保持部は、前記開口と連通可能に構成された通気路を有するとともに、前記先端工具が加工領域へ押圧される負荷状態においては第１位置に置かれ、前記先端工具が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては前記第１位置とは異なる位置である第２位置に置かれるよう構成され、
前記排出制御機構は、
前記保持部が前記第１位置に置かれた状態においては、前記開口と前記通気路の連通を禁止して、前記空気室内の空気の排出を規制することにより、前記保持部に対して往復動作する前記シリンダにつき、前記空気室内に圧力変動を生じさせることにより前記打撃子を駆動させ、
前記保持部が前記第２位置に置かれた状態においては、前記開口を前記通気路に連通することにより、前記保持部に対して往復動作する前記シリンダにつき、前記開口および前記通気路を介して前記空気室内の空気を前記空気室外に排出して前記空気室内の圧力変動を規制するよう構成され、
さらに前記保持部は、所定の長軸周りに回転することが許容され、
前記通気路は前記保持部の周方向に連続状に形成された連続領域を有し、前記保持部が第２位置に置かれた状態で回転する場合に、前記空気室内の空気が前記空気室外に排出されるよう構成されていることを特徴する打撃工具。
【請求項２】
先端工具を用いて所定の打撃作業を行う打撃工具であって、
前記先端工具を保持するツールホルダと、前記先端工具を打撃動作させるための先端工具打撃機構部と、排出制御機構とを有し、
前記先端工具打撃機構部は、
打撃子と、前記打撃子を収容するシリンダと、前記打撃子と前記シリンダの間に形成される空気室と、前記シリンダを保持する保持部と、前記保持部に保持された状態にて前記シリンダを前記保持部に対して往復動作させるシリンダ駆動機構とを有し、前記シリンダの往復動作により、前記空気室内に生じる圧力変動を介して、前記打撃子が直線状に駆動され、前記打撃子の直線状の駆動動作によって前記先端工具が打撃動作されるように構成され、
前記シリンダは、開口を有し、
前記保持部は、前記開口と連通可能に構成された通気路を有するとともに、前記先端工具が加工領域へ押圧される負荷状態においては第１位置に置かれ、前記先端工具が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては前記第１位置とは異なる位置である第２位置に置かれるよう構成され、
前記排出制御機構は、
前記保持部が前記第１位置に置かれた状態においては、前記開口と前記通気路の連通を禁止して、前記空気室内の空気の排出を規制することにより、前記保持部に対して往復動作する前記シリンダにつき、前記空気室内に圧力変動を生じさせることにより前記打撃子を駆動させ、
前記保持部が前記第２位置に置かれた状態においては、前記開口を前記通気路に連通することにより、前記保持部に対して往復動作する前記シリンダにつき、前記開口および前記通気路を介して前記空気室内の空気を前記空気室外に排出して前記空気室内の圧力変動を規制するよう構成され、
さらに前記保持部は、軸受により前記長軸周りに回転自在に支持され、
前記軸受は、前記保持部が前記第１位置に置かれた状態で、前記通気路を封止するように配置されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の打撃工具であって、
前記保持部および前記ツールホルダを回転駆動する回転機構部を有し、
前記先端工具は、前記先端工具を保持するツールホルダが前記回転機構部によって回転されることで、打撃作業に加えてドリル作業を遂行可能に構成されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項に記載された打撃工具であって、
前記保持部と前記ツールホルダは一体化されるとともに、付勢部材を介して打撃工具前方へと付勢されており、
前記先端工具の加工領域への押圧により、前記保持部は、前記ツールホルダを介し、前記付勢部材の付勢力に抗して前記第１位置に置かれ、
前記先端工具の加工領域への押圧が解除されることにより、前記保持部は、前記第２位置に置かれることを特徴とする打撃工具。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項に記載された打撃工具であって、
前記シリンダは、所定の上死点と下死点の間で往復駆動され、
前記保持部の前記通気路は、前記保持部が前記第２位置に置かれた状態で、前記上死点と下死点間での前記シリンダの往復動作に対応して延在状に形成され、
前記保持部が前記第２位置に置かれた場合、前記通気路は、前記上死点と下死点の間を往復動作する前記シリンダの前記開口と連通され、これによって前記空気室内の空気が前記空気室外に常時に排出されるように構成されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項６】
請求項３から５のいずれか１項に記載された打撃工具であって、
前記保持部に対する前記シリンダの往復動作を解除することで、前記先端工具の打撃動作を規制して前記ドリル作業のみを遂行させるシリンダ往復動解除クラッチを有し、
前記排出制御機構は、
前記シリンダ往復動作解除クラッチが前記保持部に対する前記シリンダの往復動作を解除している場合は、前記先端工具が加工領域へ押圧されている状態においても前記保持部を前記第２位置に置くことを特徴とする打撃工具。
【請求項７】
請求項１に記載の打撃工具であって、
前記通気路は、前記保持部の内周側に設けられた前記連続領域と、前記保持部の外周側に設けられた複数の孔部と、を有し、
前記連続領域と前記孔部とが連続されるよう構成されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項８】
請求項２に記載の打撃工具であって、
さらに前記先端工具の打撃軸において、前記先端工具とは反対側に配置されるハンドグリップを有し、
前記軸受は、前記先端工具の前記打撃軸において、前記先端工具側に配置される前側軸受と、前記ハンドグリップ側に配置される後側軸受とを有し、
前記保持部が前記第１位置に置かれた状態においては、前記後側軸受が前記通気路を封止するよう構成されていることを特徴とする打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、先端工具を用いて、加工領域に対して所定の打撃作業を行うための打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
打撃工具において、駆動モータを駆動している状態であっても先端工具を駆動しない技術が、特開２００６−１８１６６４号公報に開示されている。当該文献に開示された打撃工具は、駆動モータを有する動力伝達機構と、シリンダを駆動するための運動変換機構とがクラッチ機構により連結している。クラッチ機構は、動力伝達機構に備えられた回転体のクラッチ歯と、運動変換機構に備えられたクラッチカムとのクラッチ歯とがそれぞれ噛み合うように形成されている。
当該文献に開示された打撃工具は、先端工具が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては、回転体のクラッチ歯とクラッチカムのクラッチ歯との噛み合いを解除することにより、駆動モータを駆動しているにも関わらず、運動変換機構を駆動させないことが可能であった。そして、先端工具が加工領域に対し押圧された負荷状態においては、回転体のクラッチ歯とクラッチカムのクラッチ歯とを噛み合わせることにより、先端工具を駆動させることが可能であった。
【０００３】
しかし、無負荷状態から負荷状態に移行する場合においては、回転駆動している回転体のクラッチ歯と、回転駆動していないクラッチカムのクラッチ歯とが急激に噛み合わされるため、クラッチ歯同士の摩耗を招くという問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−１８１６６４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、無負荷状態において駆動モータを駆動させつつも先端工具を駆動させない機能を有する打撃工具に対し、一層合理的な技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、本発明に係る打撃工具は、先端工具を用いて所定の打撃作業を行う打撃工具であって、先端工具を保持するツールホルダと、先端工具を打撃動作させるための先端工具打撃機構部と、排出制御機構とを有する。先端工具打撃機構部は、打撃子と、打撃子を収容するシリンダと、打撃子とシリンダの間に形成される空気室と、シリンダを保持する保持部と、保持部に保持された状態にてシリンダを保持部に対して往復動作させるシリンダ駆動機構とを有する。これによって、シリンダの往復動作により、空気室内に生じる圧力変動を介して、打撃子が直線状に駆動され、打撃子の直線状の駆動動作によって先端工具が打撃動作される。
シリンダは、開口を有する。保持部は、開口と連通可能に構成された通気路を有するとともに、先端工具が加工領域へ押圧される負荷状態においては第１位置に置かれ、先端工具が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては第１位置とは異なる位置である第２位置に置かれるよう構成される。
排出制御機構は、保持部が第１位置に置かれた状態においては、開口と通気路の連通を禁止して、空気室内の空気の排出を規制することにより、保持部に対して往復動作するシリンダにつき、空気室内に圧力変動を生じさせることにより打撃子を駆動させるように構成される。さらに、排出制御機構は、保持部が第２位置に置かれた状態においては、開口を通気路に連通することにより、保持部に対して往復動作するシリンダにつき、開口および通気路を介して空気室内の空気を空気室外に排出して空気室内の圧力変動を規制するように構成される。
【０００７】
本発明に係る打撃工具によれば、保持部が第１位置に置かれた状態においては、空気室内に圧力変動を生じさせることにより打撃子を駆動させる。よって、保持部が第１位置に置かれた状態においては、先端工具が打撃動作を行う。
一方、保持部が第２位置に置かれている状態においては、排出制御機構により空気室の排気を行うことができる。空気室の排気を行った場合、シリンダが往復動作されても、空気室内に圧力変動が生ずることは無い。よって、シリンダが往復動作を行っている状態であっても、打撃子を駆動させないことが可能となる。すなわち、保持部が第２位置に置かれた状態においては、先端工具は打撃動作を行うことができない。
【０００８】
また本発明に係る打撃工具によれば、先端工具が加工領域へ押圧されている負荷状態においては、シリンダの往復動作により打撃子を駆動して打撃動作を行うことが可能となり、先端工具が加工領域へ押圧されていない無負荷状態においては、シリンダを往復動作させる一方で打撃子を駆動させないことが可能となる。すなわち、本形態に係る打撃工具によれば、使用者が打撃工具を無負荷状態から負荷状態に移行した際には、速やかに打撃作業が行うことができるため、作業の迅速性を確保することが可能となる。また、使用者が打撃工具を負荷状態から無負荷状態に移行した際には、シリンダを往復動作させつつも先端工具の動作を停止することが可能となる。
【０００９】
さらに本発明に係る打撃工具は、保持部は所定の長軸周りに回転することが許容され、通気路は保持部の周方向に連続状に形成された連続領域を有する。このような構成により、保持部が第２位置に置かれた状態で回転する場合であっても、シリンダと保持部の相対的な位置関係に関わらず、空気室内の空気を空気室外に排出することが可能となる。
【００１０】
また、上記課題を解決するため、本発明に係る他の打撃工具は、先端工具を用いて所定の打撃作業を行う打撃工具であって、先端工具を保持するツールホルダと、先端工具を打撃動作させるための先端工具打撃機構部と、排出制御機構とを有する。先端工具打撃機構部は、打撃子と、打撃子を収容するシリンダと、打撃子とシリンダの間に形成される空気室と、シリンダを保持する保持部と、保持部に保持された状態にてシリンダを保持部に対して往復動作させるシリンダ駆動機構とを有する。これによって、シリンダの往復動作により、空気室内に生じる圧力変動を介して、打撃子が直線状に駆動され、打撃子の直線状の駆動動作によって先端工具が打撃動作される。
シリンダは、開口を有する。保持部は、開口と連通可能に構成された通気路を有するとともに、先端工具が加工領域へ押圧される負荷状態においては第１位置に置かれ、先端工具が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては第１位置とは異なる位置である第２位置に置かれるよう構成される。
排出制御機構は、保持部が第１位置に置かれた状態においては、開口と通気路の連通を禁止して、空気室内の空気の排出を規制することにより、保持部に対して往復動作するシリンダにつき、空気室内に圧力変動を生じさせることにより打撃子を駆動させるように構成される。さらに、排出制御機構は、保持部が第２位置に置かれた状態においては、開口を通気路に連通することにより、保持部に対して往復動作するシリンダにつき、開口および通気路を介して空気室内の空気を空気室外に排出して空気室内の圧力変動を規制するように構成される。
保持部は、軸受により、長軸周りに回転自在に支持される。軸受は、保持部が第１位置に置かれた状態で、通気路を封止するように配置されている。
【００１１】
当該本発明に係る他の打撃工具によれば、保持部の軸受を用いて通気路を封鎖させるため、通気路を封鎖させるための部材を新たに設ける必要が無く、部品点数の削減を図ることが可能となる。
【００１２】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、保持部およびツールホルダを回転駆動する回転機構部を有する。この構成により、先端工具は、先端工具を保持するツールホルダが回転機構部によって回転されることで、打撃作業に加えてドリル作業を遂行可能となる。
【００１３】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、保持部とツールホルダは一体化されるとともに、付勢部材を介して打撃工具前方へと付勢されている。先端工具の加工領域への押圧により、保持部は、ツールホルダを介し、付勢部材の付勢力に抗して第１位置に置かれる。そして、先端工具の加工領域への押圧が解除されることにより、保持部は第２位置に置かれる。
【００１４】
本態様に係る打撃工具によれば、使用者の作業状態に応じて、保持部を第１位置もしくは第２位置に自動的に置くことが可能となる。よって、使用者は、実際に作業を行う場合には先端工具に打撃動作を行わせ、作業を行わない場合にはシリンダのみを駆動させることが可能となる。
【００１５】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、シリンダは、所定の上死点と下死点の間で往復駆動され、保持部の通気路は、保持部が第２位置に置かれた状態で、上死点と下死点間でのシリンダの往復動作に対応して延在状に形成される。保持部が第２位置に置かれた場合、通気路は、上死点と下死点の間を往復動作するシリンダの開口と連通され、これによって空気室内の空気が空気室外に常時に排出される。
【００１６】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、保持部に対するシリンダの往復動作を解除することで、先端工具の打撃動作を規制してドリル作業のみを遂行させるシリンダ往復動解除クラッチを有することができる。この場合、排出制御機構は、シリンダ往復動作解除クラッチが保持部に対するシリンダの往復動作を解除している場合は、先端工具が加工領域へ押圧されている状態においても保持部を第２位置に置くことができる。
【００１７】
本態様に係る打撃工具によれば、打撃動作が不必要である場合は打撃動作を規制することができるため、使用者は、円滑なドリル作業を行うことが可能となる。さらに、保持部が第２位置に置かれているため、何らかの要因によってシリンダが往復運動をしてしまったとしても、打撃子の駆動を阻止することが可能となる。
【００１８】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、通気路は、保持部の内周側に設けられた連続領域と、保持部の外周側に設けられた複数の孔部と、を有し、連続領域と孔部とが連続されるよう構成することができる。
【００１９】
また本発明に係る打撃工具における解決手段の一態様として、先端工具の打撃軸において、先端工具とは反対側に配置されるハンドグリップを有する、軸受は、先端工具の打撃軸において、先端工具側に配置される前側軸受と、ハンドグリップ側に配置される後側軸受とを有する。保持部が第１位置に置かれた状態においては、後側軸受が通気路を封止するよう構成することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、先端工具が加工領域へ押圧されていない無負荷状態において、駆動モータを駆動させつつもシリンダを駆動させない機能を有する打撃工具として、一層合理的な技術を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の実施形態に係るハンマドリルの全体構成を示す正面図である。
【図２】負荷状態におけるハンマドリルを示す一部拡大断面図である。
【図３】負荷状態におけるハンマドリルを示す一部拡大断面図である。
【図４】無負荷状態におけるハンマドリルを示す一部拡大断面図である。
【図５】無負荷状態におけるハンマドリルを示す一部拡大断面図である。
【図６】図２に示すハンマドリルの運動変換機構を示す拡大断面図である。
【図７】ハンマドリルがハンマドリルモードにある状態を示す説明図である。
【図８】ハンマドリルがドリルモードにある状態を示す説明図である。
【図９】スリーブの構造を示す断面図である。
【図１０】通気路の構造を示す拡大断面図である。
【図１１】図２における吸排気制御機構の状態を示す説明図である。
【図１２】図３における吸排気制御機構の状態を示す説明図である。
【図１３】図４における吸排気制御機構の状態を示す説明図である。
【図１４】図５における吸排気制御機構の状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施形態）
以下、本発明に係る実施形態につき、図１〜図１４に基づき説明する。図１〜図１４には本発明の実施形態に係る打撃工具の一例として、ハンマドリル１００の構成が示されている。
【００２３】
（ハンマドリルの基本構成）
図１に示すように、実施形態に係るハンマドリル１００の外郭は、本体部１０１により構成される。本体部１０１の先端領域には、ドリルビット１１９を着脱自在に取付けるためのハンマチャック１３５が設けられる。本体部１０１におけるドリルビット１１９とは反対側の領域にはハンドグリップ１０７が設けられる。ハンマドリル１００において、ハンマチャック１３５が設けられている側を前側、ハンドグリップ１０７が設けられている側を後側と称する。また、図１〜図１４における上側および下側を、ハンマドリル１００における上側および下側とそれぞれ称する。
ドリルビット１１９の長軸方向１１９ｚと平行な方向を、ハンマドリル１００の長手方向１００ｚとする。なお、ドリルビット１１９の長軸方向１１９ｚは、打撃方向１１９ｚと称することがある。長手方向１００ｚと交差する方向を高さ方向１００ｙとする。高さ方向１００ｙと長手方向１００ｚとは直交する関係にある。高さ方向１００ｙは、図１〜図１４における上側と下側に延在される。長手方向１００ｚと高さ方向１００ｙの双方に交差する方向を、幅方向１００ｘとする。
ハンマドリル１００の構成において、長手方向１００ｚの長さを「長さ」と称し、高さ方向１００ｙの長さを「高さ」と称し、幅方向１００ｘの長さを「幅」と称することがある。
【００２４】
図１において、ドリルビット１１９は、本体部１０１に対し、長軸方向１１９ｚへの直線状の駆動および長軸方向１１９ｚへの回転状の駆動が可能な状態で保持される。ドリルビット１１９は、本発明に係る「先端工具」の一例である。
ハンマドリル１００は、ドリルビット１１９を直線状に駆動し、打撃動作を行わせることができる。また、ハンマドリル１００は、ドリルビット１１９を周方向に回転させる回転動作を行わせることができる。実施形態に係るハンマドリル１００は、ドリルビット１１９に打撃動作および回転動作を行わせるハンマドリルモードと、ドリルビット１１９に回転動作のみを行わせるドリルモードとを有する。なお、使用者は、図１に示されるモードチェンジレバー１５９を操作することにより、ハンマドリルモードとドリルモーとを選択することができる。モードチェンジレバー１５９は、矢印１５９ｃの方向に回動可能に構成される。
図１に示す通り、ハンドグリップ１０７における下側にはバッテリ１６０が、前側にはトリガ１０７ａがそれぞれ設けられる。バッテリ１６０は、後述する駆動モータ１１１のための電源であり、ハンドグリップ１０７に対して着脱自在に形成される。トリガ１０７ａは駆動モータ１１１を駆動するスイッチであり、使用者に引かれることにより操作される。
【００２５】
（先端工具の駆動機構）
次に、図２〜図８に基づき、本体部１０１の内部において、ドリルビット１１９を駆動する機械構造を説明する。後述する通り、本体部１０１は、下死点と上死点の間で往復動作を行うシリンダ１４７を有する。シリンダ１４７はスリーブ１３２に保持されており、当該スリーブ１３２は、ドリルビット１１９が加工領域に押圧された負荷状態においては第１位置に置かれ、ドリルビット１１９が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては第２位置に置かれる。すなわち、ドリルビット１１９を駆動する機械構造は、種々の条件に応じた動作を行う。
ここで、図２〜図６はハンマドリル１００の内部構造を示す一部拡大断面図をそれぞれ示すものである。具体的には、図２および図６は、負荷状態においてシリンダ１４７が下死点にある状態を示す。図３は、負荷状態において、シリンダ１４７が上死点にある状態を示す。図４は、無負荷状態において、シリンダ１４７が下死点にある状態を示す。図５は、無負荷状態において、シリンダ１４７が上死点にある状態を示す。
【００２６】
図２に示すように、本体部１０１は、ツールホルダガイド１３１と、インナハウジング１０３と、ギアハウジング１０５とを収容する。ツールホルダガイド１３１は、ハンマチャック１３５と、ドリルビット１１９を保持するチャック装着部１３３と、スリーブ１３２を主体として構成される。このチャック装着部１３３が、本発明に係るツールホルダの一例である。
ハンマチャック１３５は前後方向に摺動可能に構成されるとともに、前側に付勢されている。ドリルビット１１９を本体部１０１に取付ける場合、使用者は、ドリルビット１１９をチャック装着部１３３の開口に挿通させる。ドリルビット１１９を本体部１０１から取り外す場合、使用者は、ハンマチャック１３５を指により把持して後側に移動させる。使用者が、ドリルビット１１９をチャック装着部１３３から取り外し、ハンマチャック１３５から指を離すと、ハンマチャック１３５が前側に移動される。
【００２７】
駆動モータ１１１は、モータハウジングに収容される。図２〜図８においては、便宜上、駆動モータ１１１の全体およびモータハウジングを省略し、駆動モータ１１１の先端部のみを図示する。ギアハウジング１０５は、回転動力伝達機構１１３と、運動変換機構１１５および打撃要素１１７とを収容する。この回転動力伝達機構１１３が、本発明に係る「回転機構部」の一例であり、この運動変換機構１１５が本発明に係る「シリンダ駆動機構」の一例であり、この運動変換機構１１５と打撃要素１１７とにより構成される機構が、本発明に係る「先端工具打撃機構部」の一例である。
図２に示す通り、駆動モータ１１１は、モータ軸１１１ａが長手方向１００ｚと平行となるように配置される。駆動モータ１１１の回転出力は、回転動力伝達機構１１３によって適宜減速された上でチャック装着部１３３に伝達され、この結果ドリルビット１１９が周方向に回転動作される。
また駆動モータ１１１の回転出力は、運動変換機構１１５によって直線運動に適宜変換された後、打撃要素１１７に伝達される。打撃要素１１７は、ドリルビット１１９に長軸方向１１９ｚへの衝撃力を与え、これによってドリルビット１１９が打撃駆動される。
【００２８】
図２に示す通り、回転動力伝達機構１１３は、駆動モータ１１１のモータ軸１１１ａに設けたピニオン１２１と噛み合い係合する被動ギア１２２と、被動ギア１２２とともに鉛直面内にて回転される中間軸１２３と、中間軸１２３とともに回転駆動される第１伝達ギア１２４と、第１伝達ギア１２４と噛み合い係合する第２伝達ギア１２５とを主体として構成される。
【００２９】
図２に示す通り、第２伝達ギア１２５は、スリーブ１３２の外周に装着されている。スリーブ１３２は、長軸方向に移動可能に支持されるとともに円筒状に形成される。スリーブ１３２は、その外周部が前側軸受１２７と後側軸受１２８を介して回転自在に配置され、さらに、チャック装着部１３３と接続される。これによりスリーブ１３２が回転された場合には、チャック装着部１３３も回転される。すなわち、スリーブ１３２と、チャック装着部１３３とは一体化されている。
スリーブ１３２は、ワッシャプレート１５５およびチェンジプレート１５６に接続される。チェンジプレート１５６とインナハウジング１０３との間に圧縮コイルバネ１５７が配置され、当該圧縮コイルバネ１５７はスリーブ１３２を前方に付勢する。無負荷状態において、圧縮コイルバネ１５７が付勢することにより置かれるスリーブ１３２の位置を、第２位置とする（図４および図５参照）。一方、負荷状態において、圧縮コイルバネ１５７が圧縮することによりスリーブ１３２が置かれる位置を、第１位置とする（図２〜図３および図６参照）。なお、第１位置は、使用者がドリルビット１１９に加える押圧力により圧縮コイルバネ１５７の圧縮状態が異なるため、不特定の位置となる。本発明において、第１位置とは、後述するスリーブ１３２の通気路３００と、後側軸受１２８とが当接する位置関係にある場合を規定する。この圧縮コイルバネ１５７が、本発明に係る「付勢部材」の一例である。
【００３０】
スリーブ１３２が、無負荷状態から負荷状態とされた場合に、第２位置から第１位置へと移動する動作につき説明する。図４に示される無負荷状態において、ドリルビット１１９が加工領域に押圧されると、ドリルビット１１９が後側へ移動される。これに伴い、インパクトボルト１５２が後側に移動され、リング状部材１３３ａに当接される。リング状部材１３３ａは、インパクトボルト１５２の移動に伴い後側に移動され、スリーブ１３２に嵌着されたリングスプリング１３２ｂに当接される。リング状部材１３３ａがリングスプリング１３２ｂを後側に移動させることにより、スリーブ１３２が図２に示される第１位置へと移動される。
【００３１】
図２に示す通り、運動変換機構１１５は、中間軸１２３と、クラッチカム１４１と、回転体１４２と、スワッシュプレート１４３と、シリンダ１４７とを主体にして構成される。回転体１４２は、中間軸１２３に対し回動自在である。クラッチカム１４１は、中間軸１２３とともに回動可能であり、中間軸１２３の軸方向に移動可能に構成される。クラッチカム１４１は、後述するモードチェンジレバー１５９の動作に連動して軸方向に移動される。クラッチカム１４１が後側に移動された場合は、クラッチカム１４１のクラッチ歯１４１ａと、回転体１４２のクラッチ歯１４２ａが噛み合う。よってこの場合は、回転軸１２３の回転に伴い回転体１４２が回転され、後述する通りシリンダ１４７が駆動される。
一方、クラッチカム１４１が前側に移動された場合は、クラッチ歯１４１ａおよびクラッチ歯１４２ａの噛み合いが解除される。よってこの場合は、回転軸１２３が回転しても回転体１４２が回転されないため、シリンダ１４７が駆動されない。このクラッチカム１４１が、本発明に係る「シリンダ往復動作解除クラッチ」の一例である。
【００３２】
図２に示す通り、スワッシュプレート１４３は、回転体１４２の傾斜した外周面に軸受１４４を介して相対回転可能に取り付けられ、回転体１４２の回転動作に伴ってドリルビット１１９の長軸方向１１９ｚに揺動される。このスワッシュプレート１４３の揺動運動によって、シリンダ１４７がツールホルダガイド１３１におけるスリーブ１３２の筒孔内を直線状に往復移動する。なお、図６に示す通り、スワッシュプレート１４３とシリンダ１４７は、当該スワッシュプレート１４３に突設された揺動ロッド１４５にシリンダ１４７の後端部に設けた係合部材１４８が遊嵌状に係合することで接合されている。
なお、本実施形態においては、シリンダ１４７が最も前側に移動された位置を下死点とし、最も後側に移動された位置を上死点とする。
【００３３】
図２に示すように、打撃要素１１７は、シリンダ１４７のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ１５１と、ツールホルダガイド１３１におけるチャック装着部１３３の筒孔内に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ１５１の運動エネルギーをドリルビット１１９に伝達する中間子としてのインパクトボルト１５２を主体として構成される。シリンダ１４７は、スリーブ１３２に保持される。
このシリンダ１４７が本発明に係る「シリンダ」の一例であり、ストライカ１５１が本発明に係る「打撃子」の一例であり、スリーブ１３２が本発明に係る「保持部」の一例である。
【００３４】
シリンダ１４７と、ストライカ１５１との間には空気室１５３が形成されており、ストライカ１５１は、シリンダ１４７がスリーブ１３２内を往復直線運動することに伴う空気室１５３内の圧力変動により直線状に駆動される。すなわち、シリンダ１４７が上死点から下死点に移動した場合は空気室１５３の空気が圧縮される。この圧縮された空気が膨張することによりストライカ１５１が前側に押し出されてインパクトボルト１５２に衝突することで、運動エネルギーがドリルビット１１９に伝達される。一方、シリンダ１４７が下死点から上死点に移動した場合には空気室の空気が膨張される。この膨張した空気が縮小することによりストライカ１５１が後側に引き込まれる。この空気室１５３が、本発明に係る「空気室」の一例である。
【００３５】
図６に示す通り、スリーブ１３２の後側外周部は、後側軸受１２８に支持される。後側軸受１２８は、後述する吸排気制御機構により、空気室１５３の吸気および排気の制御を行う。
図６に示す通り、シリンダ１４７は、第１開口２００と、第２開口１４７ａを有する。これらの開口は、シリンダ１４７における後側から前側の方向において、第１開口２００、第２開口１４７ａの順に形成される。第２開口１４７ａと、スリーブ１３２におけるスリーブ開口１３２ａは、シリンダ１４７が駆動されている状況下において連携し、シリンダ１４７とスリーブ１３２とを円滑に摺動させるための吸気および排気を行う。すなわち、第２開口１４７ａとスリーブ開口１３２ａとが連結されることに伴う吸気および排気は、シリンダ１４７の駆動に伴う空気室１５３内の圧力変動に対し、実質的な影響を及ぼさない。
【００３６】
図６に示す通り、スリーブ１３２は、第１通気路３０１と、第２通気路３０２とを有する。また、図１３および図１４に示す通り、無負荷状態における後側軸受１２８の下側と、スリーブ１３２の後側端部との間に形成される空間は、第３通気路３０３とされる。第１通気路３０１、第２通気路３０２および第３通気路３０３は、通気路３００を形成する。第１開口２００と通気路３００とは、後述する吸排気制御機構により、空気室１５３の吸気と排気の制御を行う。
この第１開口２００が本発明に係る「開口」であり、通気路３００が本発明に係る「通気路」の一例であり、吸排気制御機構が本発明に係る「排出制御機構」の一例である。
【００３７】
次に、図７および図８に基づき、使用者がハンマドリルモードとドリルモードを選択するためのモード選択機構を説明する。モード選択機構は、使用者により回動されるモードチェンジレバー１５９と、モードチェンジレバー１５９が回動される場合の支点となる軸部１５９ａと、モードチェンジレバー１５９の回動に伴いチェンジプレート１５６を動作させるピン部１５９ｂとを主体として構成される。
【００３８】
図７は、モードチェンジレバー１５９がハンマドリルモードを選択している状態を示す。この場合、クラッチカム１４１のクラッチ歯１４１ａと、回転体１４２のクラッチ歯１４２ａとが噛み合う。よって、モータ軸１１１ａの回転に伴って回転体１４２が回転することにより、シリンダ１４７が駆動される。図７に示すように、スリーブ１３２が第１位置に置かれている場合は、ストライカ１５１およびインパクトボルト１５２を介してドリルビット１１９が打撃駆動を行う。さらに、中間軸１２３の回転に伴い、第２伝達ギア１２５がツールホルダガイド１３１を回転させる。したがって、ドリルビット１１９は、打撃動作に加えて回転動作を行う。
一方、スリーブ１３２が第２位置に置かれている場合は、シリンダ１４７は駆動されるものの、後述する吸排気制御機構により、ドリルビット１１９は打撃動作を行わない。
【００３９】
図８は、モードチェンジレバー１５９がドリルモードを選択している状態を示す。この場合、クラッチカム１４１が前側に移動され、クラッチ歯１４１ａとクラッチ歯１４２ａの噛み合いが解除される。この結果、回転軸１２３の回転トルクは回転体１４２に伝達されず、ドリルビット１１９の打撃駆動は不能となる。一方、中間軸１２３の回転に伴い、第２伝達ギア１２５がツールホルダガイド１３１を回転させるため、ドリルビット１１９は回転動作を行う。
この際、モードチェンジレバー１５９のドリルモードの選択に伴い、ピン部１５９ｂがチェンジプレート１５６を前方に移動させる。チェンジプレート１５６の前方への移動に伴い、スリーブ１３２が前側に移動され、第２位置に置かれる。このような状況下において、使用者がドリルビット１１９に負荷を加えたとしても、ピン部１５９ｂがチェンジプレート１５６の後側への移動を規制するため、スリーブ１３２は第２位置に置かれたままとなる。すなわち、使用者がドリルモードを選択した場合においては、スリーブ１３２は常時に第２位置に固定される。
【００４０】
（吸排気制御機構の説明）
次に、図９〜図１０に基づき、吸排気制御機構の説明を行う。
図９は、スリーブ１３２の全体構成を示す説明図であり、図１０は、スリーブ１３２における通気路３００の周辺を拡大した説明図である。スリーブ１３２における後側領域には、第１通気路３０１と、第２通気路３０２とにより構成される通気路３００が形成される。第１通気路３０１は、スリーブ１３２における外周側の任意の位置に設けられる。第１通気路３０１は、スリーブ１３２の軸方向に直交する周方向における、同一線上に複数個所設けることが望ましい。実施形態における第１通気路３０１は、当該同一線上において４箇所設けられている。第１通気路３０１は、前側端部３０１ａと、後側端部３０１ｂとを有する。
第２通気路３０２は、第１通気路３０１が形成されている領域における、スリーブ１３２の内径に設けられる。具体的には、第２通気路３０２は、スリーブ１３２の内径を、周方向に亘り切削することにより形成される。この結果、第１通気路３０１と第２通気路３０２とは連続される。
【００４１】
図９に示す通り、スリーブ１３２には、長手方向１００ｚにおいて、通気路３００が形成されている第２領域１３２２と、第２領域１３２２よりも前側の領域である第１領域１３２１と、第２領域１３２２よりも後側の領域である第３領域１３２３とが形成される。
前述の通り、第２通気路３０２は、スリーブ１３２の内径を周方向に亘り掘削することにより形成される。この際、第２通気路３０２を形成する以前のスリーブ１３２は、均一の厚さを有する。すなわち、図１０に示す通り、第１領域１３２１における厚み１３２１ｙと、第３領域１３２３における厚み１３２３ｙは、同一である。一方、第２領域１３２２における、第１通気路３０１が形成されていない箇所の厚み１３２２ｙは、第１領域１３２１の厚み１３２１ｙおよび第３領域１３２３の厚み１３２３ｙと比して薄い（短い）。
【００４２】
次に、図１１〜図１４に基づき、吸排気制御機構の動作に係る説明を行う。
図１１および図１２は、使用者がハンマドリルモードを選択するとともに、ドリルビット１１９が加工領域に押圧されている負荷状態にある場合の説明図である。この場合、スリーブ１３２は、第１位置に置かれる。その結果、第１通気路３０１は後側軸受１２８の内周面に当接される。後側軸受１２８の内周面は、第１通気路３０１を覆うことにより、空気室１５３の吸気および排気を防止する封止部４００を形成する。この後側軸受１２８が、本発明に係る「軸受」の一例である。
図１１は、シリンダ１４７が下死点にある状態を示す。この場合、シリンダ１４７の第１開口２００は、スリーブ１３２における第１領域１３２１の内周面に当接する。すなわち、第１開口２００を通じては、空気室１５３は吸気および排気が行われない。シリンダの第２開口１４７ａは、スリーブ開口１３２ａと連結されている。しかし、第２開口１４７ａとスリーブ開口１３２ａとは、シリンダ１４７とスリーブ１３２との摺動を円滑に行うための吸気および排気を行うために連結するものである。
【００４３】
シリンダ１４７が、図１１の下死点から図１２の上死点に移動する途中においては、第１開口２００はスリーブ１３２の第２領域１３２２を通過する。この場合、第１開口２００と、第２通気路３０２とが合致されるが、第１通気路３０１が封止部４００に当接しているため、第１開口２００を通じては空気室１５３の吸気および排気が行われない。
なお、シリンダ１４７が図１２の上死点から図１１の下死点に移動する途中においても、上述と同様の動作により、空気室１５３の吸気および排気は行われない。
【００４４】
シリンダ１４７が図１２の上死点に移動した場合、第１開口２００はスリーブ１３２の第３領域１３２２の内周面に当接するため、第１開口２００を通じた空気室１５３の吸気および排気は行われない。
【００４５】
すなわち、ドリルビット１１９が加工領域に押圧された負荷状態においては、スリーブ１３２を所定の第１位置に置くことにより、当該スリーブ１３２に対して往復動作する前記シリンダ１４７につき、第１開口２００と通気路３００の連通を禁止して、空気室１５３内の排気が常時に規制される。この際、空気室１５３内への吸気も常時に規制される。
この結果、ハンマドリルモードが選択され、なおかつ負荷状態にある場合において、ドリルビット１１９は、シリンダ１４７の往復運動によりストライカ１５１を駆動し、打撃動作を行うとともに、スリーブ１３２の回転に伴う回転動作を行うことが可能となる。
【００４６】
図１３および図１４は、使用者がハンマドリルモードを選択するとともに、ドリルビット１１９が加工領域に押圧されていない無負荷状態にある場合の説明図である。この場合、スリーブ１３２は、第２位置に置かれる。その結果、第１通気路３０１は封止部４００に当接されない状況となる。
図１３は、シリンダ１４７が下死点にある状態を示す。この場合、シリンダ１４７の第１開口２００は、第２通気路３０２と合致する。この結果、空気室１５３は、通気路３００を通じて吸気および排気が行われる。すなわち、シリンダ１４７が移動しても、空気室１５３内の圧力は変化されないため、ストライカ１５１は駆動されず、ドリルビット１１９は打撃動作を行わない。
なお、第１開口２００の前側端部２００ａは第２通気路３０２の前側端部３０２ａよりも前側にあり、第１開口２００の後側端部２００ｂは第２通気路３０２の前側端部３０２ａよりも後側にある。つまり、第１開口２００と通気路３００とを通じて、空気室１５３の吸気および排気を行うためには、第１開口２００の後側端部２００ｂが第２通気路３０２の前側端部３０２ａよりも後側にあることが必要である。
【００４７】
シリンダ１４７が、図１３の下死点から図１４の上死点に移動する途中においては、第１開口２００はスリーブ１３２の第２領域１３２２を通過し、第１開口２００と、第２通気路３０２とが合致される。この結果、空気室１５３は、第１開口２００を通じて吸気および排気が行われる。
そして、第１開口２００の前側端部２００ａがスリーブ１３２の第３領域１３２３と当接する位置まで移動する。この場合、空気室１５３の吸気および排気は、第１開口２００を通じては行われない。しかし、第１開口２００が第３領域１３２３を通過するのは瞬間的である。すなわち、このような短時間内において空気室１５３の吸気および排気が行われなくても、空気室１５３内にストライカ１５１を駆動するほどの圧力変動は生じない。
したがって、シリンダ１４７が下死点と上死点の間にある状況であっても、空気室１５３内の圧力は変化されないため、ストライカ１５１は駆動されず、ドリルビット１１９は打撃動作を行わない。
なお、シリンダ１４７が図１４の上死点から図１３の下死点に移動する途中においても、上述と同様の動作により、空気室１５３の吸気および排気が行われる。
【００４８】
図１４は、シリンダ１４７が上死点にある状態を示す。この場合、シリンダ１４７の第１開口２００は、スリーブ１３２の後側端部を超えた位置に置かれる。すなわち、第１開口２００は、第３通気路３０３と合致する。
この結果、空気室１５３は、第１開口２００と第３通気路３０３を通じて吸気および排気が行われる。すなわち、シリンダ１４７が移動しても、空気室１５３内の圧力は変化されないため、ストライカ１５１は駆動されず、ドリルビット１１９は打撃動作を行わない。
【００４９】
このように、ドリルビット１１９が加工領域に押圧されていない無負荷状態においては、スリーブ１３２を所定の第２位置に置くことにより、当該スリーブ１３２に対して往復動作するシリンダ１４７につき、第１開口２００を通気路３００に連通して、空気室１５３内の空気が空気室１５３外に排出される。または、空気室１５３外の空気は、空気室１５３内に吸入される。
【００５０】
なお、第１通気路３０１および第２通気路３０２と、第３通気路３０３とは、スリーブ１３２の第３領域１３２３とを隔てて離間している。しかし、通気路３００としての機能を考慮した場合、シリンダ１４７が下死点から上死点におけるどの位置にあっても、第１開口２００と通気路３００とは実質的に合致している。この意味において、通気路３００は、シリンダ１４７の往復動作に対応して延在上に形成されているということができる。
【００５１】
上述の通り、ハンマドリルモードが選択され、なおかつ無負荷状態にある場合においては、シリンダ１４７が往復運動をしているにも関わらず、打撃動作が行われない。すなわち、無負荷状態において、シリンダ１４７の往復運動に伴い、ストライカ１５１が移動されてしまうと、インパクトボルト１５２を介してドリルビット１１９が前側に移動される。しかし、無負荷状態であるため、ドリルビット１１９は前側にて留まった状態となる。このような場合、さらにストライカ１５１を駆動すると、インパクトボルト１５２がチャック装着部１３３の後側壁面に衝撃を加え続けることとなり、結果としてハンマドリル１００の製品寿命が短縮されることとなる。
本実施形態におけるハンマドリル１００においては、無負荷状態においてはストライカ１５１が移動されないため、上述のような問題を解消することができる。
【００５２】
なお、ハンマドリル１００が無負荷状態にある状態から、使用者がドリルビット１１９を加工対象に押し付けて負荷状態とした場合には、上述した図１１〜図１２にて説明を行った通り、ドリルビット１１９が打撃動作をされる。この際、無負荷状態においてもシリンダ１４７が駆動されているため、ハンマドリル１００を負荷状態とした場合には、迅速に打撃動作を行わせることが可能となる。
【００５３】
なお、ドリルモードの場合は、クラッチカム１４１と回転体１４２の係合が解除されるとともに、スリーブ１３２が第２位置に置かれる。ドリルモードにおいては、クラッチカム１４１と回転体１４２の係合が解除されていても、中間軸１２３の回転に伴い、回転体１４２が回転してしまう場合がある。この場合は、回転体１４２の回転によりシリンダ１４７が動作を行うが、スリーブ１３２が第２位置に置かれているため、図１３および図１４にて説明した通り、空気室１５３は第１開口２００と通気路３００とにより吸気および排気が行われる。よって、空気室１５３内の圧力変動は生じないため、ストライカ１５１は移動されず、ドリルビット１１９が打撃駆動を行うことは無い。
【００５４】
また、ハンマドリルモードであっても、ドリルモードであっても、スリーブ１３２は回転駆動されている。この際、第２通気路３０２はスリーブ１３２の内周に連続して形成されているため、スリーブ１３２とシリンダ１４７との相対的な位置関係に関わらず、第１開口２００と通気路３００（第１通気路３０１および第２通気路３０２）とを合致させることが可能となる。
【００５５】
本発明に係る作業工具にあっては、上述した実施形態に記載した構成に限定されるものではない。すなわち、変形例として、さらに他の構成の選択することが可能である。
【００５６】
（本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応）
上述した実施形態における各構成要素と、本発明における各構成要素の対応関係を次の通り示す。
ハンマドリル１００は、本発明に係る「打撃工具」の一例である。ドリルビット１１９は、本発明に係る「先端工具」の一例である。チャック装着部１３３は、本発明に係る「ツールホルダ」の一例である。回転動力伝達機構１１３は、本発明に係る「回転機構部」の一例である。運動変換機構１１５は、本発明に係る「シリンダ駆動機構」の一例である。運動変換機構１１５と打撃要素１１７とにより構成される機構は、本発明に係る「先端工具打撃機構部」の一例である。シリンダ１４７は、本発明に係る「シリンダ」の一例である。ストライカ１５１は、本発明に係る「打撃子」の一例である。スリーブ１３２は、本発明に係る「保持部」の一例である。空気室１５３は、本発明に係る「空気室」の一例である。クラッチカム１４１は、本発明に係る「シリンダ往復動作解除クラッチ」の一例である。第１開口２００は、本発明に係る「開口」の一例である。通気路３００は、本発明に係る「通気路」の一例である。吸排気制御機構は、本発明に係る「排出制御機構」の一例である。圧縮コイルバネ１５７は、本発明に係る「付勢部材」の一例である。後側軸受１２８は、本発明に係る「軸受」の一例である。
【００５７】
以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係る作業工具は、下記の態様が構成可能である。
（態様１）
本発明の構成において、
「負荷状態においてシリンダが下死点に置かれている場合、開口は、保持部における通気路よりも前側の領域に位置することを特徴とする。」
（態様２）
本発明の構成において、
「負荷状態においてシリンダが上死点に置かれている場合、開口は、保持部における通気路よりも後側の領域に位置することを特徴とする。」
（態様３）
本発明の構成において、
「無負荷状態においてシリンダが下死点に置かれている場合、開口は、通気路と合致することを特徴とする。」
（態様４）
本発明の構成において、
「無負荷状態においてシリンダが上死点に置かれている場合、開口は、保持部の後側端部を超えた位置に置かれることを特徴とする。」
【符号の説明】
【００５８】
１００  ハンマドリル（打撃工具）
１００ｘ  幅方向
１００ｚ  長手方向
１００ｙ  高さ方向
１０１  本体部
１０３  インナハウジング
１０５  ギアハウジング
１０７  ハンドグリップ
１０７ａ  トリガ
１１１  駆動モータ
１１１ａ  モータ軸
１１３  回転動力伝達機構
１１５  運動変換機構
１１７  打撃要素
１１９  ドリルビット（先端工具）
１１９ｚ  長軸方向
１２１  ピニオン
１２２  被動ギア
１２３  中間軸
１２４  第１伝達ギア
１２５  第２伝達ギア
１２６  トルクリミッター
１２７  前側軸受
１２８  後側軸受（軸受）
１３１  ツールホルダガイド
１３２  スリーブ（保持部）
１３２ａ  スリーブ開口
１３２ｂ  リングスプリング
１３２１  第１領域
１３２１ｙ  厚み
１３２２  第２領域
１３２２ｙ  厚み
１３２３  第３領域
１３２３ｙ  厚み
１３３  チャック装着部（ツールホルダ）
１３３ａ  リング状部材
１３５  ハンマチャック
１４１  クラッチカム（シリンダ往復動作解除クラッチ）
１４１ａ  クラッチ歯
１４２  回転体
１４２ａ  クラッチ歯
１４３  スワッシュプレート
１４４  軸受
１４５  揺動ロッド
１４７  シリンダ
１４７ａ  第２開口
１４８  係合部材
１５１  ストライカ（打撃子）
１５２  インパクトボルト
１５３  空気室
１５５  ワッシャプレート
１５６  チェンジプレート
１５７  圧縮コイルバネ
１５９  モードチェンジレバー
１５９ａ  軸部
１５９ｂ  ピン部
１５９ｃ  矢印
１６０  バッテリ
２００  第１開口（開口）
２００ａ  前側端部
２００ｂ  後側端部
３００  通気路
３０１  第１通気路
３０１ａ  前側端部
３０２ｂ  後側端部
３０２  第２通気路
３０２ａ  前側端部
３０２ｂ  後側端部
３０３  第３通気路
４００  封止部
【図１】
0006335049.tif 000002
【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】
0006335049.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0006335049.tif 000013
【図１３】
0006335049.tif 000014
【図１４】
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