(57)【要約】【課題】  往復作動式作業工具におけるハンドルの制振効果を高める上で有効な制振技術を提供する。【解決手段】    作業工具本体１０３と、当該作業工具本体１０３に弾性体１１５を介して接合されたハンドル１１３と、を有する往復作動式作業工具であって、ハンドル１１３に動吸振器１２１を備えたことを特徴とする往復作動式作業工具。【選択図】  図１
2005074573.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
作業工具本体と、当該作業工具本体に弾性体を介して接合されたハンドルと、を有する往復作動式作業工具であって、
前記ハンドルに動吸振器を備えたことを特徴とする往復作動式作業工具。
【請求項２】
請求項１に記載の往復作動式作業工具であって、
前記動吸振器は、本体部と、当該本体部に収容されたウェイトと、当該ウェイトを本体部との間で連接する弾性要素とを備えた構成とされるとともに、前記ハンドルに対して着脱自在に構成されることを特徴とする往復作動式作業工具。
【請求項３】
請求項１または２に記載の往復作動式作業工具であって、
前記ハンドルは、前記作業工具本体に対し、一端側においては弾性体を介して接合され、他端側においては回動軸を介して相対的に回動可能に接合される構成とされるとともに、前記回動軸から離れた位置に前記動吸振器が配置されていることを特徴とする往復作動式作業工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばハンマやハンマドリル等のように一定の周期で先端工具を駆動する往復作動式作業工具におけるハンドルの制振技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
実公平１−１８３０６号公報（特許文献１）では、防振ハンドルを備えた電動ハンマの構成が開示されている。この従来の電動ハンマでは、作業者が握るハンドル（ハンドグリップ）を、ハンマ本体部（衝撃発生部）に対して弾性体（スプリング）を介して接合した構成が開示されている。
【０００３】
上記の構成によれば、ハンマ本体部に発生する振動のハンドルへの入力を弾性体によって緩和して低減することが可能となる。しかしながら弾性体を介して接合する構成の場合、振動の吸振効果を上げるには、弾性体のバネ定数を小さく設定しなければならないが、バネ定数を小さくすると、ハンマ本体部とハンドルとの間で相対的にふらふらする状態となる。このようなことから、実際には上記のような現象を回避できる状態まで弾性体のバネ定数を大きく設定することになるが、そのときは、当然のことながら吸振効果が低下することになる。
【特許文献１】実公平１−１８３０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、往復作動式作業工具におけるハンドルの制振効果を高める上で有効な制振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】
【０００５】
上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項１に記載の発明によれば、作業工具本体と、当該作業工具本体に弾性体を介して接合されたハンドルと、を有する往復作動式作業工具が構成される。本発明における「往復作動式作業工具」としては、先端工具に長軸方向の打撃動作あるいは打撃動作と回転動作とを行わせて被加工材に破砕作業や穴明け作業等を遂行する電動ハンマあるいはハンマドリル等の衝撃式作業工具のほか、ブレードに往復直線運動を行わせて被加工材の切断作業を行うレシプロソーやジグソー等の切断作業工具等を広く包含するものである。「弾性体」としては、バネやゴム等がこれに該当する。また「作業工具に弾性体を介してハンドルを接合する」態様としては、ハンドルの両端にて作業工具本体に接合（両端支持）する態様、ハンドルの一方の端部にて接合（片持ち）する態様の、いずれをも好適に包含する。更に両端支持の場合、一方のみが弾性体を介して支持する態様、双方とも弾性体を介して支持する態様の、いずれをも包含する。作業工具の駆動時において、作業工具本体に振動が発生したとき、弾性体の振動吸収機能により作業工具側からハンドル側への振動の伝達が低減される。
【０００６】
請求項１に記載の往復作動式作業工具では、ハンドルに動吸振器を備えた構成とされる。「ハンドルに動吸振器を備える」態様としては、ハンドル内に内蔵する態様あるいはハンドルの外部に装着する態様の、いずれをも好適に包含する。本発明によれば、作業工具本体側に振動が発生したとき、当該作業工具本体側からハンドルに伝達される振動に対して動吸振器による制振作用を付加することで、弾性体では吸収し切れないハンドルの振動を当該動吸振器によって更に制振し、ハンドルに関しての振動対策の万全を図ることが可能になる。
【０００７】
（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の往復作動式作業工具におけるハンドルに対し、動吸振器が着脱自在に取付けられる。なお「動吸振器を着脱自在に取付ける」態様としては、ネジやクリップを用いて止着する態様、スライド溝と凸条との嵌め合いにより止着する態様、あるいは面ファスナーを用いて貼り付ける態様等を広く包含する。また「ハンドルに対する動吸振器の取付方」としては、動吸振器をハンドルの外部に完全に突き出た状態で取付ける態様、ハンドル内部に完全に収容する状態で取り付ける態様、あるいはハンドル内に一部を収容した状態で取付ける態様の、いずれをも好適に包含する。この動吸振器は、本体部、当該本体部に収容されたウェイト、および当該ウェイトを本体部との間で連接する弾性要素を有する。ウェイトは、本体部との間で少なくとも弾性要素で連接されれば足り、さらに減衰要素によって本体部との間を連接する構成も包含されるものとする。
【０００８】
請求項２の発明における動吸振器は、ハンドルに対して着脱自在に取付けられるため、作業態様や動的制振の必要性などといった状況に応じて、動吸振器をハンドルに止着して制振を行なう場合と、動吸振器をハンドルから取り外して軽量にしてかつスリムな外観の状態で作業を行なう場合と、を適宜切り替えることが可能となる。また動吸振器の装着可能性は確保しつつも、動吸振器の設定を行なうか否かを作業者の判断に委ね、これによって作業工具のコストおよび利便性を合理的にコントロールすることが可能となる。
【０００９】
（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の往復作動式作業工具におけるハンドルは、作業工具本体に対し、一端側においては弾性体を介して接合され、他端側においては回動軸を介して相対的に回動可能に接合される構成とされるとともに、回動軸から離れた位置に動吸振器が配置された構成とされる。この場合において、弾性体の弾性力の方向は、振動の入力方向、すなわち作業工具本体の長軸方向と概ね一致するように設定することが好ましい。なお「回動軸から離れた位置」とは、当該回動軸回りに生じる振動に起因した振幅が、制振に必要な相応量に達するような領域を意味し、最も典型的には、振幅が最大となる部位、すなわち弾性体付近がこれに該当する。かかる構成とすることにより、作業工具本体側からハンドル側へ入力される振動に対し、弾性体の振動吸収作用および動吸振器の制振作用を合理的に働かせることが可能となる。すなわち、弾性体および動吸振器は、回動軸から離れた位置にあるため、振幅が大きく有効な制振作用が得られることになる。また回動軸を介しての接合構造とすることにより、作業工具を駆動していない停止状態では、回動軸にて設定された回動方向以外の方向における作業工具本体とハンドルとの間での無用な「ふらつき状態」を合理的に防止できる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、往復作動式作業工具におけるハンドルの制振効果を高める上で有効な制振技術が提供されることとなった。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態につき、図面を参照しつつ、詳細に説明する。
本実施の形態では、往復作動式作業工具の一例として電動式のハンマを用いて説明する。図１には電動ハンマの全体構成が示され、図２には主要部の構成が示されている。図１に示すように、本実施の形態に係る電動ハンマ１０１は、概括的に見て、電動ハンマ１０１の外郭を形成する本体部１０３を主体に構成される。本体部１０３は、モータハウジング１０５、ギアハウジング１０７および当該ギアハウジング１０７の先端（前端）領域（図１の左側）を占めるツールホルダ１０９を主体に構成される。上記の本体部１０３が本発明における「作業工具本体」に対応する。またモータハウジング１０５およびギアハウジング１０７の後端側（図１の右側）にはハンドル（ハンドグリップ）１１３が設けられている。
【００１２】
便宜上特に図示はしないが、本体部１０３内には、ツールホルダ１０９にて保持されるハンマビット１１１に打撃動作を加えるための打撃駆動機構が内蔵されている。このハンマビット１１１が本発明における「先端工具」に対応する。
【００１３】
なおハンマビット１１１の打撃駆動機構の構成については、従来公知のため、簡単な説明に止める。モータハウジング１０５内には、駆動源としての駆動モータが設置されている。この駆動モータの回転出力は、ギアハウジング１０７内に設置されたクランク機構を介してピストンの往復直線運動に変換される。そしてこのピストンの直線運動に基づきシリンダ内に生ずる、いわゆる空気バネの作用によって打撃子としてのストライカが先端方向（前方）へ高速で直線運動し、中間子としてのインパクトボルトに衝突する。それに伴いインパクトボルトが更に先端方向へ高速で直線運動し、ハンマビット１１１に衝突する。それに伴いハンマビット１１１は長軸方向（前方）へ高速で直線運動する。このようにして、ハンマビット１１１が打撃動作（ハンマ動作）することによって、特に図示しない被加工材（コンクリート）に対するハツリ等のハンマ作業が遂行されることとなる。
【００１４】
なお上記のストライカおよびインパクトボルトは、ハンマビット１１１に打撃動作を加える打撃機構を構成する。打撃機構およびハンマビット１１１は、概ね同一直線上を直線運動するように構成される。そしてハンマビット１１１の駆動時において、当該ハンマビット１１１の打撃動作に伴い本体部１０３には振動が発生する。
【００１５】
ハンマビット１１１の駆動時において、本体部１０３に発生する振動のハンドル１１３側への伝達を抑えるべく、ハンドル１１３は、本体部１０３に対して下記の如く接合される。すなわち、ハンドル１１３は、一端（上端）がギアハウジング１０７の後端部に対してバネやゴム等からなる振動吸収用の弾性体１１５を介して接合されている。この弾性体１１５による接合位置は、直線運動を行うハンマビット１１１の移動線Ｐ上に近接した後方位置に設定されている。そして弾性体１１５の弾発力の作用方向は、少なくとも振動の入力方向、すなわち、ハンマビット１１１の長軸（図中左右）方向に対応しており、さらにそれ以外の方向にも作用する構成であってもよい。
【００１６】
またハンドル１１３は、その他端（下端）がモータハウジング１０５の後端部に回動軸１１７を介して前後方向に回動可能に接合されている。すなわち、ハンドル１１３は、回動軸１１７を介しての回動方向が、当該ハンドル１１３に対するハンマビット１１１の長軸方向の振動の入力方向Ｑと概ね一致するように設定されている。かかる構成とすることにより、本体部１０３側からハンドル１１３側へと入力されるハンマビット１１１の長軸方向の振動に対し、弾性体１１５による振動吸収作用が合理的に働くことになる。
【００１７】
更にハンドル１１３には、弾性体１１５の後方位置に振動を抑制する動吸振器１２１が設けられている。動吸振器１２１は、ハンドル１１３に入力するハンマビット１１１の長軸方向の振動を抑えるべく配置されるものであり、その詳細が図２に示されている。図２に示すように、動吸振器１２１は、ハンマビット１１１の長軸方向を長尺方向とする長尺中空状に形成された筒体１２３によってその外郭が構成される。筒体１２３内には、当該筒体１２３の長軸方向に延在するウェイト１２５が配置されている。ウェイト１２５は大径部１２５ａおよび小径部１２５ｂを有するとともに、大径部１２５ａの左右両端領域にはそれぞれ付勢バネ１２７が取付けられる。付勢バネ１２７は、本発明における「弾性要素」に対応し、ウェイト１２５が筒体１２３の長軸方向に移動する際に、当該筒体１２３との間で当該ウェイト１２５に弾発力を付与する。
【００１８】
本実施の形態では、ハンドル１１３は、中空状に形成されており、その中空部内に動吸振器１２１が収容されるとともに、ハンドル構成部材１１３ａに対し、例えばネジやクリップ等の適宜固定手段を介して着脱自在に止着される構成とされている。すなわち、ハンドル１１３は、動吸振器１２１を一体に内蔵した構成とされる。なお動吸振器１２１の筒体１２３は、ハンドル構成部材に直接に形成する構成としてもよい。またハンドル１１３には、図示のように、駆動モータの電源スイッチを操作するトリガ１１９が設けられている。
【００１９】
本実施の形態に係る電動ハンマ１０１は上記のように構成される。次に当該電動ハンマ１０１の作用および使用方法について説明する。トリガ１１９の引き操作により電源スイッチが投入（オン）状態とされ、駆動モータが通電駆動されると、上述したように駆動モータの回転出力は、クランク機構を介して直線運動に変換されるとともに、ストライカおよびインパクトボルトによって構成される打撃機構を介してハンマビット１１１に打撃動作として付加され、被加工材に対するハンマビット１１１によるハンマ作業が遂行されることになる。
【００２０】
上記のようにハンマビット１１１が駆動される際に、本体部１０３には衝撃的かつ周期的な振動が発生する。この振動の本体部１０３側からハンドル１１３側への入力は、弾性体１１５の振動吸収作用によって低減される。しかし弾性体１１５によって吸収し切れない振動に対しては、動吸振器１２１が制振機能を奏する。すなわち、ハンドル１１３を、所定の外力（振動）が作用する制御対象体として見立てた場合、当該制御対象体であるハンドル１１３に対して、動吸振器１２１における制振要素であるウェイト１２５および付勢バネ１２７が協働して動的な制振を行なう。これにより本実施の形態におけるハンドル１１３の振動が効果的に抑制されることとなる。なお動吸振器１２１による制振原理自体は公知の事項ゆえ詳細な説明を省略する。
【００２１】
このように、本実施の形態によれば、ハンドル１１３の振動を弾性体１１５により吸収する構成に加え、当該弾性体１１５により吸収し切れなかった振動を更に動吸振器１２１によって制振する構成のため、ハンドル１１３の制振効果を向上することができる。
【００２２】
また本実施の形態では、本体部１０３に対するハンドル１１３の接合構造として、振動発生源に近接した位置で弾性体１１５を介して接合し、振動発生源から離れた位置で回動軸１１７を介して振動入力方向に回動できるように接合している。これにより、弾性体１１５による振動吸収機能を効果的に発揮させることができるとともに、回動軸１１７にて許容される回動方向以外の方向については、ハンドル１１３は回動軸１１７を介して本体部１０３に対する相対的な移動が規制されるため、弾性体１１５のみを介して接合した場合に起こり得る問題、すなわち振動の吸振効果を上げるには、弾性体のバネ定数を小さく設定しなければならないが、バネ定数を小さくすると、ハンマ本体部とハンドルとの間で相対的にふらふらする状態となるといった問題を合理的に解消できる。
【００２３】
また、動吸振器１２１をハンドル１１３に対して着脱式としたときは、作業の態様等に応じて、動吸振器２１１によって制振を行なうことを要しないような場合には、ハンドル１１３から動吸振器２１１を取り外しておくことにより、電動ハンマ１０１の軽量化を図ることが可能である。
【００２４】
ところで、ウェイト１２５の重量は動吸振器１２１としての制振性能に応じて適宜決定されるが、本実施の形態では、ウェイト１２５を大径部１２５ａおよび小径部１２５ｂによって形成することで、ウェイト１２５の外形寸法を適宜コントロールすることが可能であり、全体としてウェイト１２５のコンパクト化を図ることが可能である。さらにウェイト１２５がその移動方向に長尺状に形成されることから、ウェイト１２５が筒体１２３の長軸方向に移動動作する際、ウェイト１２５の動作を安定化することが可能である。
【００２５】
なお上記実施形態における動吸振器１２１では、ウェイト１２５と付勢バネ１２７とを用いて制振機構を構成したが、例えば筒体１２３内において、ウェイト１２５の大径部１２５ａの左右両側領域にオイルを封入することで、弾性要素による弾性力のみならず、ウェイト１２５が筒体１２３内で移動動作する際に当該ウェイト１２５に減衰力が作用するように設定することも可能である。
またハンドル１１３に、ウェイト１２５の質量あるいは付勢バネ１２７のバネ定数の異なる複数の動吸振器１２１を配置する構成とすることが可能であり、このような構成によれば、周波数の異なる振動に対して有効な制振作用を奏することができる。
【００２６】
また本実施の形態では、動吸振器１２１をハンドル１１３内に内蔵する構成としたが、動吸振器１２１をハンドル１１３の外側の、例えば上端部や側面部あるいは後端部等に対して、例えばネジやクリップ等の適宜固定手段を介して着脱可能に止着する構成に変更してもよい。また着脱の手法としては、上記のネジやクリップによって止着する以外に、スライド溝と凸条とによる嵌め合い構造を介して止着する構成、あるいは面ファスナーによって貼り付けて止着する構成を採用することが可能である。更にハンドル１１３に対する動吸振器１２１の取付けは、例えば実施の形態で説明した如く、ハンドル１１３内に完全に収容する態様、あるいはハンドル外部に完全に突き出た態様に加え、一部がハンドル内に収容される態様であってもよい。
【００２７】
また本実施の形態では、本体部１０３に対してハンドル１１３を、弾性体１１５と回動軸１１７とを介して接合する構成としたが、回動軸１１７を廃止し、弾性体１１５を介して両端を接合する構成としてもよいし、弾性体１１５を介して一方の端部を片持ち状に支持する構成であってもよい。そしてハンドル１１３の上端と下端のそれぞれを本体部１０３に弾性体１１５を介して接合する、いわゆる両端弾性接合構造としたときは、動吸振器１２１をハンドル１１３の重心位置付近に配置する構成とすることが好ましい。また本実施の形態では、往復作動式作業工具の一例として、電動ハンマの場合で説明したが、電動ハンマに限らず、先端工具としてのドリルビットに長軸方向の打撃動作と回転動作とを行わせて被加工材に穴明け作業等を遂行するハンマドリルに適用することが可能であるし、また電動ハンマやハンマドリル等の衝撃式作業工具のほか、先端工具としてのブレードに往復直線運動を行わせて被加工材の切断作業を行うレシプロソーやジグソー等の切断作業工具に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施の形態に係る電動ハンマの全体構成を示す正面図である。
【図２】主要部の構成を示す部分断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１００  電動ハンマ（往復作動式作業工具）
１０３  本体部（作業工具本体）
１０５  モータハウジング
１０７  ギアハウジング
１０９  ツールホルダ
１１１  ハンマビット（先端工具）
１１３  ハンドル
１２１  動吸振器
１２３  筒体（本体部）
１２５  ウェイト
１２７  付勢バネ（弾性要素）
【図１】
2005074573.tif 000003
【図２】
2005074573.tif 000004