(57)【要約】【課題】打撃子の駆動による振動を効果的に吸収することができる打撃工具を提供する。【解決手段】モータハウジング２０は、ハンドル部１０の先端側下部に設けられている。電動モータ２１は、モータハウジング２０内に収納されている。電動モータ２１は、その回転駆動力を出力する出力軸２２を備えている。出力軸２２の先端には、ピニオンギヤ２３が設けられている。運動変換ハウジング３１内には、出力軸２２と平行に延びるクランク軸３４が回転可能に支承されている。クランク軸３４の下端には、ピニオンギヤ２３と噛合する偏芯ウェイトギヤ３５が同軸固定されている。偏芯ウェイトギヤ３５は、偏芯部３５Ａと、ギヤ部３５Ｂとを有し、開口部３５ｃが形成されている。打撃子４４が先端側へ移動するときは、偏芯部３５Ａは後端側へ移動し、打撃子４４が後端側へ移動するときは、偏芯部３５Ａは先端側へ移動する。【選択図】図１
2007175838.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングに収容され、回転駆動力を発生する電動モータと、
前記電動モータの回転駆動力を出力する出力軸と、
前記ハウジングに収容されたシリンダと、
前記シリンダ内周に摺動可能に設けられたピストンと、
前記電動モータの回転駆動力を前記ピストンの往復運動に変換する運動変換部と、
前記出力軸の回転による回転駆動力を前記運動変換部に伝達する伝達軸と、
前記ピストンの往復運動により駆動される打撃子と、を備えた打撃工具において、
前記電動モータの回転駆動力により回転する偏芯ウェイトを備えたことを特徴とする記載の打撃工具。
【請求項２】
前記偏芯ウェイトは、前記伝達軸に同軸固定されていることを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項３】
前記出力軸に設けられた第１ギアと、前記伝達軸に設けられ前記第１ギヤと噛合し前記第１ギアを介して前記回転駆動力を前記伝達軸に伝達する第２ギヤと、を更に有し、
前記第２ギヤは、前記偏芯ウェイトとして機能することを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項４】
前記打撃子の往復運動により後端が打撃される中間子と、前記中間子の先端により打撃される先端工具と、を更に有し、
前記中間子の位置によって、前記電動モータのＯＮ、ＯＦＦを行うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、打撃工具に関し、特に、制振機構を有する打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から制振機構を有する打撃工具が提案されている。例えば、互いに接続されたハンドル部、モータハウジング、及びギヤハウジングからなるケーシングを備える打撃工具では、モータハウジングに電動モータが収納され、ギヤハウジングは、運動変換ハウジングと、制振ハウジングと、打撃ハウジングとを備えている。運動変換ハウジング内には、電動モータの回転運動を往復運動に変換する運動変換機構が設けられている。打撃ハウジング内には、電動モータの回転軸と直交する方向に延びるシリンダが設けられている。シリンダの先端側には工具保持部が設けられ、先端工具が着脱自在に取付けられる。
【０００３】
また、シリンダには、その内周に摺動可能にピストンが設けられている。ピストンは、運動変換機構により、シリンダの内周に沿って往復運動される。シリンダ内の先端側には打撃子が、シリンダの内周に摺動可能に設けられている。シリンダ内であってピストンと打撃子との間には空気室が画成されている。打撃子の先端側には、中間子がシリンダ内に前後方向に摺動可能に設けられている。上述の先端工具は、中間子の先端側に位置している。
【０００４】
制振ハウジングは、打撃ハウジングの側方に設けられ、空気通路を介して打撃ハウジングと連通している。また、制振ハウジング、カウンタウェイト、打撃ハウジング、シリンダ、及びピストンにより画成される空間は、密閉空間となるように構成されている。制振ハウジングには、ピストンの往復方向と平行に往復運動可能なカウンタウェイトと、カウンタウェイトの両端にそれぞれ設けられた２本のバネが配置されている。
【０００５】
そして、電動モータの回転駆動力は、運動変換機構に伝達され、運動変換機構により、ピストンは、シリンダ内において往復運動される。ピストンの往復運動により空気室中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子に打撃力を付与する。打撃子が前進して中間子の後端に衝突し、中間子を介して打撃力が先端工具に伝達される。これにより、被削材は破砕される。
【０００６】
また、打撃工具の動作中に、ピストンが、先端側に移動すると、制振ハウジング、カウンタウェイト、打撃ハウジング、シリンダ、及びピストンにより画成される空間は、密閉空間であるので、カウンタウェイトは、後端側に移動する。逆に、ピストンが後端側に移動すると、カウンタウェイトは先端側に移動する。このように、ピストンの往復運動に連動して、カウンタウェイトが往復運動するように構成されている。（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−２９９０３６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記の打撃工具では、制振ハウジングと打撃ハウジングとを空気通路で連通し、制振ハウジング、カウンタウェイト、打撃ハウジング、シリンダ、及びピストンにより画成される空間を密閉空間とする必要があるため、打撃工具の構造が複雑となり、高価となっていた。また、打撃工具のシリンダ周辺及びピストン周辺には、潤滑性を保持するための潤滑材が封入されている。打撃工具の使用と共に、この潤滑材が空気通路に移動するなどしてカウンタウェイトの動作に影響をきたす恐れがある。更に、制振ハウジングを打撃ハウジングの側方に設けているため、壁際等の作業の低下を招いていた。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題点を解決すると共に、打撃子の駆動による振動を効果的に吸収することができる打撃工具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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、ハウジングと、前記ハウジングに収容され、回転駆動力を発生する電動モータと、前記電動モータの回転駆動力を出力する出力軸と、前記ハウジングに収容されたシリンダと、前記シリンダ内周に摺動可能に設けられたピストンと、前記電動モータの回転駆動力を前記ピストンの往復運動に変換する運動変換部と、前記出力軸の回転による回転駆動力を前記運動変換部に伝達する伝達軸と、前記ピストンの往復運動により駆動される打撃子とを備えた打撃工具において、前記電動モータの回転駆動力により回転する偏芯ウェイトを備えた打撃工具を提供している。
【００１０】
ここで、前記偏芯ウェイトは、前記伝達軸に同軸固定されていることが好ましい。
【００１１】
更に、前記出力軸に設けられた第１ギアと、前記伝達軸に設けられ前記第１ギヤと噛合し前記第１ギアを介して前記回転駆動力を前記伝達軸に伝達する第２ギヤとを更に有し、前記第２ギヤは、前記偏芯ウェイトとして機能することが好ましい。
【００１２】
また、前記打撃子の往復運動により後端が打撃される中間子と、前記中間子の先端により打撃される先端工具とを更に有し、前記中間子の位置によって、前記電動モータのＯＮ、ＯＦＦを行うことが好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の打撃工具によれば、電動モータの回転駆動力により回転する偏芯ウェイトを備えているので、打撃子の駆動による振動の発生を低減させることができ、打撃工具の操作性を向上させることができる。
【００１４】
請求項２に記載の打撃工具によれば、偏芯ウェイトは、伝達軸に同軸固定されているので、偏芯ウェイトを固定する軸を新たに設ける必要はなく打撃工具の簡略化を図ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の打撃工具によれば、出力軸に設けられた第１ギアと、伝達軸に設けられ第１ギヤと噛合し第１ギアを介して回転駆動力を伝達軸に伝達する第２ギヤとを更に有し、第２ギヤは、偏芯ウェイトとして機能する。よって、第２ギヤは、一部品でギヤの機能及び偏芯ウェイトの機能を有するので、打撃工具の部品点数を減少させることができる。
【００１６】
請求項４に記載の打撃工具によれば、打撃子の往復運動により後端が打撃される中間子と、中間子の先端により打撃される先端工具とを更に有し、中間子の位置によって、電動モータのＯＮ、ＯＦＦを行う。よって、打撃工具が無負荷時の中間子の位置を、電動モータがＯＦＦ状態になるように設定すれば、無負荷時には、電動モータがＯＮ状態とならない。よって、電動モータは駆動せず、打撃子は駆動しない。従って、打撃工具の無負荷時の振動の発生を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明の第１の実施の形態による打撃工具について図１から図５（ｂ）に基づき説明する。図１の左側を打撃工具１の先端側、右側を打撃工具１の後端側として以下説明する。打撃工具１は、互いに接続されたハンドル部１０、モータハウジング２０、及びギヤハウジング３０からなるケーシングを備えている。
【００１８】
ハンドル部１０には、電源ケーブル１１が取付けられると共に、スイッチ機構１２が内蔵されている。スイッチ機構１２には、使用者により操作可能なトリガ１３が機械的に接続されている。電源ケーブル１１は、スイッチ機構を図示せぬ外部電源に接続し、トリガ１３を操作することにより、後述の電動モータ２１と外部電源との接続と断続とを切換えることができるようになっている。
【００１９】
モータハウジング２０は、ハンドル部１０の先端側下部に設けられている。電動モータ２１は、モータハウジング２０内に収納されている。電動モータ２１は、その回転駆動力を出力する出力軸２２を備えている。出力軸２２の先端には、ピニオンギヤ２３が設けられており、ギヤハウジング３０内に位置している。
【００２０】
ギヤハウジング３０は、運動変換ハウジング３１と、打撃ハウジング３３とを備えている。運動変換ハウジング３１は、モータハウジング２０の上部に位置し、その後端は、ハンドル部１０と接続されている。打撃ハウジング３３は、運動変換ハウジング３１の先端側に位置している。
【００２１】
運動変換ハウジング３１内には、出力軸２２と平行に延びるクランク軸３４が回転可能に支承されている。クランク軸３４の下端には、ピニオンギヤ２３と噛合する偏芯ウェイトギヤ３５が同軸固定されている。偏芯ウェイトギヤ３５は、図２（ｂ）に示すように、偏芯部３５Ａと、ギヤ部３５Ｂとを有し、開口部３５ｃが形成されている。図１に示すように、クランク軸３４の上端部には、運動変換機構３６が設けられている。運動変換機構３６について、図１のII（ａ）−II（ａ）線に沿った水平断面図である図２（ａ）に基づき説明する。運動変換機構３６は、クランクウェイト３７、クランクピン３８、及びコンロッド３９を有している。クランクウェイト３７は、クランク軸３４の上端に固定されている（図１）。クランクピン３８は、クランクウェイト３７の端部に固定されている。コンロッド３９の後端には、クランクピン３８が挿入されている。
【００２２】
図１に示すように、打撃ハウジング３３内には、出力軸２２と直交する方向に延びるシリンダ４０が設けられている。シリンダ４０の中心軸と、出力軸２２の回転軸は、同一平面上に位置している。また、シリンダ４０の後端部は、電動モータ２１と対向している。シリンダ４０には、複数の吸気孔４０ａが形成されている。シリンダ４０の先端側には工具保持部６０が設けられ、先端工具６１が着脱自在に取付けられる。シリンダ４０の外周には、前後方向に摺動可能なスライドスリーブ４１が、複数の吸気孔４０ａを開閉可能に設けられている。スライドスリーブ４１の後端部には、当接部４１Ａが設けられている。スライドスリーブ４１は、第１バネ４２により前方向へ付勢されている。また、打撃ハウジング３３には、電動モータ２１のＯＮ、ＯＦＦを行うスイッチ５０が設けられている。当接部４１Ａがスイッチ５０に当接時に電動モータ２１がＯＮ状態となり、当接部４１Ａがスイッチ５０に非当接時に電動モータ２１がＯＦＦ状態となるように構成されている。
【００２３】
また、シリンダ４０内には、その内周に摺動可能にピストン４３が設けられている。ピストン４３は、ピストンピン４３Ａを有し、コンロッド３９の先端には、ピストンピン４３Ａが挿入されている。シリンダ４０内の先端側には打撃子４４が、シリンダ４０の内周に摺動可能に設けられている。シリンダ４０内であってピストン４３と打撃子４４との間には空気室４５が画成されている。
【００２４】
打撃子４４の先端側には、中間子４６がシリンダ４０内に前後方向に摺動可能に設けられている。中間子４６の後端側の外周にはスリーブ４７が設けられている。スリーブ４７の後端部は、スライドスリーブ４１に当接している。また、中間子４６の後端側の外周には、ダンパ４８及びダンパホルダ４９が配置されている。上述の先端工具６１は、中間子４６の先端側に位置している。
【００２５】
次に、第１の実施の形態による打撃工具１の動作について説明する。ハンドル部１０を手で把持した状態で、先端工具６１を図示せぬ被削材に押し当てる。これにより、先端工具６１及び中間子４６は後端側へ押され、スリーブ４７の後端部４７Ａは、スライドスリーブ４１を第１バネ４２の付勢力に抗して後端側へ押す。スライドスリーブ４１の後退によって、吸気孔４０ａは閉じられ、空気室４５は密閉空間となる。また、当接部４１Ａはスイッチ５０に当接し、電動モータ２１はＯＮ状態となる。
【００２６】
次に、トリガ１２を引き、電動モータ２１に電力を供給し回転駆動させる。この回転駆動力は、ピニオンギヤ２３及びギヤ３５を介してクランク軸３４に伝達される。クランク軸３４の回転は、運動変換機構３６（クランクウェイト３７、クランクピン３８、及びコンロッド３９）によって、シリンダ４０内におけるピストン４３の往復運動に変換される。ピストン４３の往復運動により空気室４５中の空気の圧力は上昇及び低下を繰り返し、打撃子４４に打撃力を付与する。打撃子４４が前進して中間子４６の後端に衝突し、中間子４６を介して打撃力が先端工具６１に伝達される。これにより、被削材は破砕される。
【００２７】
次に、打撃工具１の動作時の偏芯ウェイトギヤ３５の動作について、図２（ａ）から図６（ｂ）に基づき説明する。図３は、クランク軸３４（クランクピン３８）の回転角度（横軸）と、ピストン４３、打撃子４４及び偏芯部３５Ａの位置（縦軸）との関係を示している。横軸は、クランク軸３４の反時計回り方向を正方向として規定され、図２（ａ）、図２（ｂ）に示すクランク軸３４の状態を０°としている。縦軸は、後端側を増加する方向として規定されている。また、曲線Ａはピストン４３の位置を示し、曲線Ｂは打撃子４４の位置を示し、曲線Ｃは、偏芯部３５Ａの位置を示している。尚、図２（ａ）は０°、３６０°の状態に相当し、図２（ｂ）は２５°の状態に相当し、図４（ａ）は９０°の状態に相当し、図４（ｂ）は１１５°の状態に相当し、図５（ａ）は１８０°（−１８０°）の状態に相当し、図５（ｂ）は、２０５°（−１５５°）、図６（ａ）は２７０°（−９０°）の状態に相当し、図６（ｂ）は、２９５°（−６５°）の状態に相当する。
【００２８】
クランク軸３４が、図５（ａ）の−１８０°にある状態を始点として説明する。図５（ａ）において、ピストン４３は、最も先端側に位置している。また、偏芯部３５Ａは、図５（ｂ）の−１５５°の時に、打撃工具１の側方に指向している。次に、図６（ａ）（−９０°）に示すようにクランク軸３４の回転により、ピストン４３は、後端側に移動する。これにより、空気室４５内の空気の圧力は低下し、圧力の低下により打撃子４４は後端側へ引っ張られ引っ張られると共に、後述する中間子４６への衝突による反発力によって後端側へ移動する。また、図６（ｂ）の−６５°の状態にある時、偏芯部３５Ａは、最も後端側に位置している。
【００２９】
次に、クランク軸３４の回転により、ピストン４３は最も後端側へ移動し（図２（ａ））、更にクランク軸３４の回転により、先端側へ移動する（図４（ａ））。ピストン４３の先端側への移動、及び打撃子４４の後端側への移動によって、クランク軸３４の回転角度が約１１５°の時に、ピストン４３と打撃子４４とが互いに最も接近し、空気室４５内の空気の圧力は最も上昇する。空気の圧力の上昇により、打撃子４４は、勢いよく先端側へ移動する。
【００３０】
この時、打撃子４４は、上述の空気の引っ張りの慣性及び後述する中間子４６への衝突による反発力によって後端側へ移動する。また、図２（ｂ）、図４（ｂ）に示すように、偏芯部３５Ａは、クランク軸３４の回転が約１１５°の時に、最も先端側に位置する。そして、クランク軸３４の回転角度が約１７０°の時に、打撃子４４は、最も先端側に位置し、かつ中間子４６の後端に衝突し、中間子４６を介して打撃子４４の打撃力が先端工具６１に伝達される。この時、偏芯部３５Ａは、打撃工具１のほぼ側方に位置し、後端側へ向かって移動している。
【００３１】
このように、本実施の形態の打撃工具１によれば、打撃子４４が先端側へ移動するときは、偏芯部３５Ａを後端側へ移動させ、打撃子４４が後端側へ移動するときは、偏芯部３５Ａを先端側へ移動させることができる。これにより、打撃子４４の駆動による振動の発生を低減させることができ、打撃工具１の操作性を向上させることができる。また、偏芯ウェイトギヤ３５は、クランク軸３４に固定されているので、偏芯ウェイトギヤ３５を固定する軸を新たに設ける必要はなく打撃工具１の簡略化を図ることができる。また、偏芯ウェイトギヤ３５は、一部品でギヤの機能及び偏芯ウェイトの機能を有するので、打撃工具１の部品点数を減少させることができる。
【００３２】
また、先端工具６１を図示せぬ被削材に押し当てることにより、当接部４１Ａがスイッチ５０に当接し、電動モータ２１がＯＮ状態となる。よって、無負荷時には、電動モータ２１がＯＮ状態とならないので、トリガ１２を引いたとしても電動モータ２１は駆動せず、打撃子４４は駆動しない。従って、打撃工具１の無負荷時の振動の発生を抑制することができる。また、上記のような打撃工具１の構成にすることにより、従来の打撃工具のように空気通路を形成する必要がないので、シリンダ４０周辺及びピストン４３周辺に塗布された潤滑材によるカウンタウェイト５０の動作への影響を抑制することができる。
【００３３】
尚、本発明の打撃工具は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、偏芯ウェイトギヤ３５に形成した開口部３５ｃの形状は、本実施の形態の形状に限られず丸穴であっても良い。また、偏芯ウェイトギヤ３５に、開口部３５ｃを形成せずに、偏芯ウェイトギヤ３５の一部を厚くすることにより、偏芯ウェイトとして機能させても良い。また、偏芯ウェイトギヤ３５に、偏芯ウェイトの機能及びギヤの機能を持たせたが、偏芯ウェイトの機能を有する部品を別部品としてクランク軸３４に設けても良い。また、本実施の形態では、当接部４１Ａとスイッチ５０との間で電動モータ２１のＯＮ、ＯＦＦを行ったが、中間子４６の動き又は中間子４６の動きに同期して動く部材を感知する別のスイッチを設け、中間子４６の動きに応じて電動モータ２１のＯＮ、ＯＦＦを行っても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の第１の実施の形態による打撃工具の断面図。
【図２（ａ）】図１のII（ａ）-II（ａ）線に沿った水平断面図。
【図２（ｂ）】図１のII（ｂ）-II（ｂ）線に沿った水平断面図。
【図３】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のクランク軸（クランクウェイト）の回転角度と、ピストン、打撃子及びカウンタウェイトの位置との関係を示す図。
【図４（ａ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のピストン及び打撃子の動作の説明図。
【図４（ｂ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のカウンタウェイトユニットの動作の説明図。
【図５（ａ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のピストン及び打撃子の動作の説明図。
【図５（ｂ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のカウンタウェイトユニットの動作の説明図。
【図６（ａ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のピストン及び打撃子の動作の説明図。
【図６（ｂ）】本発明の第１の実施の形態による打撃工具のカウンタウェイトユニットの動作の説明図。
【符号の説明】
【００３５】
１  打撃工具、    ２１  電動モータ、    ２２  出力軸、    ３０  ギヤハウジング、    ３１  運動変換ハウジング、    ３３  打撃ハウジング、    ３４  クランク軸、    
３５  偏芯ウェイトギヤ、    ３５Ａ  偏芯部、    ３６  運動変換機構、    ３７  クランクウェイト、    ３８  クランクピン、    ３９  コンロッド、    ４０  シリンダ、    ４１  スライドスリーブ、    当接部  ４１Ａ、    ４３  ピストン、  ４４  打撃子、    スイッチ５０
【図１】
2007175838.tif 000003
【図２（ａ）】
2007175838.tif 000004
【図２（ｂ）】
2007175838.tif 000005
【図３】
2007175838.tif 000006
【図４（ａ）】
2007175838.tif 000007
【図４（ｂ）】
2007175838.tif 000008
【図５（ａ）】
2007175838.tif 000009
【図５（ｂ）】
2007175838.tif 000010
【図６（ａ）】
2007175838.tif 000011
【図６（ｂ）】
2007175838.tif 000012