(57)【要約】【課題】打撃工具の運転時の発熱を抑制することができ、作業効率の低下も抑制した打撃工具を提供する。【解決手段】ハウジング１０に収容されたシリンダ２０内に、進退動するピストン４０と、ピストンと空気室２１を介して連動する打撃子３０とを備え、打撃子の進退動によって、工具本体の前方に装着されたビットＢに打撃作動を伝達可能とし、シリンダに、ピストンの前進によって空気室内の空気をシリンダの外部へ排出し、ピストンの後退によってシリンダの外部の空気を空気室内に吸入する通気孔５０Ａ、５０Ｂを設けたハンマドリル１であって、一方の通気孔５０Ａがシリンダ２０の上側の半周部分の中心に、他方の通気孔５０Ｂが下側の半周部分内にそれぞれ位置するように配置した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに収容されたシリンダ内に、進退動するピストンと、該ピストンと空気室を介して連動する打撃子とを備え、該打撃子の進退動によって、工具本体の前方に装着されたビットに打撃作動を伝達可能とし、前記シリンダに、前記ピストンの前進によって前記空気室内の空気を前記シリンダの外部へ排出し、前記ピストンの後退によって前記シリンダの外部の空気を前記空気室内に吸入する通気孔を設けた打撃工具であって、
前記通気孔を、前記シリンダの円周方向に沿って複数形成すると共に、少なくとも２つの前記通気孔を、一方の前記通気孔が前記シリンダの一方の半周部分の中心に、他方の前記通気孔が他方の半周部分内にそれぞれ位置するように配置したことを特徴とする打撃工具。
【請求項２】
前記通気孔を、前記シリンダの円周上で対向するように２つ配置したことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項３】
前記通気孔を、前記シリンダの円周上で等間隔に３つ以上配置したことを特徴とする請求項１に記載の打撃工具。
【請求項４】
前記ハウジングにおける前記シリンダの後端よりも前方位置に、前記ハウジング内を通過させる空気の導入口を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の打撃工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、シリンダ内でピストンが進退動することで、工具本体の前方に装着されたビットに打撃作動を伝達するハンマやハンマドリル等の打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、空打ち防止状態から復帰する打撃開始時の衝撃を効果的に抑えた打撃工具が開示されている。特許文献１の打撃工具では、シリンダ内に、ピストンの前方に空気室を介して打撃子が前後移動可能に収容されており、シリンダにおける空気室の位置には、シリンダの軸方向にずれた位置で前方から補助孔、前空気孔、後空気孔が設けられている。
【０００３】
この打撃工具では、空打ち状態から通常の作業時に復帰させる場合に、ツールホルダへ差し込んだビットを地面等に押し当てると、シリンダに外嵌されたスライドスリーブが後退して補助孔、前空気孔、後空気孔が順次閉塞される。このため、空気室が三段階に閉塞されて徐々に密閉状態へ移行して、一気に全負荷打撃状態へ切り換わることがなくなる。よって、シリンダ内を往復動するピストンで打撃子が急激に後方へ引き込まれることがなく、打撃開始時の衝撃を効果的に抑えることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−５８２６２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一般に打撃工具では、ピストンの往復動に基づく空気室内の圧力変動を適正化するために、シリンダの周面の上半分の頂部付近に、空気室とシリンダの外部とを連通させる通気孔が１箇所設けられて、ピストンが往復動するときに、空気室内の空気の一部を通気孔から排出したり、シリンダの外部の空気を通気孔から空気室内に吸入することがなされていた。
【０００６】
しかしながら、１箇所の通気孔から空気室内に空気を出し入れする場合には、空気室内の圧力が部分的に低下することで、空気室内に圧力差が生じることが考えられる。この圧力差が原因となって、ピストンや打撃子に加わる圧力がまちまちになることから、この圧力で押されたピストンや打撃子が傾いてシリンダの内面に押さえ付けられた状態で往復動すると、シリンダに対するピストンや打撃子の摩擦による発熱が生じることが懸念されていた。
【０００７】
これに加えて、シリンダに対するピストンや打撃子の摩擦は、ピストンや打撃子の作動速度を遅らせることにもなり、その結果として打撃工具による作業効率が低下することも懸念されていた。
【０００８】
この発明は、このような状況に鑑み提案されたものであって、打撃工具の運転時の発熱を抑制することができ、作業効率の低下も抑制した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】
請求項１の発明に係る打撃工具は、ハウジングに収容されたシリンダ内に、進退動するピストンと、該ピストンと空気室を介して連動する打撃子とを備え、該打撃子の進退動によって、工具本体の前方に装着されたビットに打撃作動を伝達可能とし、前記シリンダに、前記ピストンの前進によって前記空気室内の空気を前記シリンダの外部へ排出し、前記ピストンの後退によって前記シリンダの外部の空気を前記空気室内に吸入する通気孔を設けた打撃工具であって、前記通気孔を、前記シリンダの円周方向に沿って複数形成すると共に、少なくとも２つの前記通気孔を、一方の前記通気孔が前記シリンダの一方の半周部分の中心に、他方の前記通気孔が他方の半周部分内にそれぞれ位置するように配置したことを特徴とする。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１において、前記通気孔を、前記シリンダの円周上で対向するように２つ配置したことを特徴とする。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１において、前記通気孔を、前記シリンダの円周上で等間隔に３つ以上配置したことを特徴とする。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記ハウジングにおける前記シリンダの後端よりも前方位置に、前記ハウジング内を通過させる空気の導入口を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１の発明に係る打撃工具によれば、シリンダの一方及び他方の半周部分に設けた複数の通気孔を通じて空気室とシリンダの外部とを連通させることで、空気室内に圧力差が生じることを抑制できる。これにより、ピストンや打撃子に加わる圧力が均一になり、ピストンや打撃子をシリンダ内で傾けずに進退動させることができる。よって、シリンダに対するピストンや打撃子の摩擦が原因となる発熱が抑制可能となる。
これに加えて、ピストンや打撃子をシリンダ内で傾けずに進退動させることで、シリンダに対するピストンや打撃子の摩擦抵抗の増加が抑えられる。よって、ピストンや打撃子の作動速度が遅れることも抑制され、作業効率の低下の抑制が期待できる。
請求項２の発明によれば、シリンダの円周方向に沿って形成する複数の通気孔を、シリンダの円周上で対向する２つの通気孔とすれば、必要最小限の空気孔で空気室内に圧力差が生じることを抑制できる。
請求項３の発明によれば、シリンダの円周上に等間隔で配置された３つ以上の通気孔から、空気室に対して空気を均等に吸入又は排出できる。よって、空気室内の圧力を均等に保つことが可能になる。
請求項４の発明によれば、打撃工具の運転時に、ピストンや打撃子を備えたシリンダの冷却効果を高めたい場合には、空気の導入口からハウジング内に導かれた空気でシリンダを冷却することが可能になる。これにより、打撃工具の運転時における温度の上昇を一層抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施形態のハンマドリルの側断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】同ハンマドリルが備えるシリンダの平面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ線断面図である。
【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明の実施形態を図１ないし図５を参照しつつ説明する。図１及び図２に示すようにハンマドリル１は、本体ハウジング１０と、シリンダ２０と、ストライカ３０と、ピストン４０と、通気孔５０Ａ、５０Ｂとを備えている。ハンマドリル１は本発明の打撃工具の一例である。
【００１６】
本体ハウジング１０は樹脂によって形成されて、本体ハウジング１０の内部上方には、前方（図１の左側）にツールホルダ１１を突出させた回転・打撃ユニット１２が収容されている。ツールホルダ１１の先端には、ビットＢが差し込み装着可能とされている。ツールホルダ１１は、ビットＢの後方にインパクトボルト１３を所定のストロークで前後進可能に収容している。ツールホルダ１１はホルダハウジング１０Ａに軸支されて、ホルダハウジング１０Ａの後方には、回転・打撃ユニット１２を覆う金属製のクランクハウジング１０Ｂが連結されている。なお、本体ハウジング１０は本発明のハウジングの一例である。
【００１７】
一方本体ハウジング１０の後方下側には、出力軸１４を上向きにしたモータＭが収容されている。出力軸１４はボールベアリング１５に軸支されて回転・打撃ユニット１２内に挿入されている。出力軸１４の下端部には、モータＭの冷却ファンＦが嵌着されている。
【００１８】
回転・打撃ユニット１２は、駆動ギヤ１２Ａと、被動ギヤ１２Ｂと、クランクシャフト１２Ｃと、コネクティングロッド１２Ｄとを備えている。駆動ギヤ１２Ａは前記出力軸１４に設けられて回転可能とされ、被動ギヤ１２Ｂは駆動ギヤ１２Ａに噛み合う。クランクシャフト１２Ｃは被動ギヤ１２Ｂと一体に回転するもので、クランクシャフト１２Ｃの上面には、回転中心から所定距離偏心した位置に偏心ピンＰが突設されている。コネクティングロッド１２Ｄの後端部は偏心ピンＰと連結されて、コネクティングロッド１２Ｄの前端部にはピストン４０が連結されている。クランクシャフト１２Ｃ及びコネクティングロッド１２Ｄによって、出力軸１４の回転はピストン４０の往復運動に変換される。
【００１９】
図１に示すように、本体ハウジング１０内におけるツールホルダ１１の下方で出力軸１４の前方には、減速軸６０が出力軸１４と平行に軸支されている。減速軸６０の上端部はボールベアリング６０Ａに、減速軸６０の下端部はボールベアリング６０Ｂにそれぞれ軸支されている。この減速軸６０は、クランクシャフト１２Ｃに結合される第１伝達ギヤ６１、第１伝達ギヤ６１に噛み合う第２伝達ギヤ６２、過負荷遮断用のクラッチ６３を介して駆動ギヤ１２Ａから回転伝達される。減速軸６０の上端には第１ベベルギヤ６４が設けられて、この第１ベベルギヤ６４は、ツールホルダ１１と共に回転可能な第２ベベルギヤ６５に噛み合う。
【００２０】
シリンダ２０は、ツールホルダ１１と同軸でクランクハウジング１０Ｂの内部に収容されている。シリンダ２０の内部には、前方にストライカ３０が、その後方に空気室２１を介してピストン４０が、それぞれ前後進可能に収容されている。図３ないし図５に示すように、シリンダ２０には、中心に進むほど窪んだすり鉢状の凹部２３Ａ、２３Ｂが形成されて、各凹部２３Ａ、２３Ｂに各通気孔５０Ａ、５０Ｂがそれぞれ開口する。
【００２１】
２つの通気孔５０Ａ、５０Ｂは、空気室２１内の空気圧を調整するために空気室２１とシリンダ２０の外部とを連通させるもので、図１、図４及び図５に示すようにシリンダ２０の同一円周上で等間隔に穿設されている。図５に示すように、通気孔５０Ａはシリンダ２０の上半分の周面の中心に位置し、通気孔５０Ｂはシリンダ２０の下半分の周面の中心に位置する。このため、通気孔５０Ａと通気孔５０Ｂとは、シリンダ２０の同一円周上で対向するように配置されることになる。両通気孔５０Ａ、５０Ｂは、ピストン４０が後退端に位置するときに開放されて、ピストン４０が前進端に位置するときに閉塞される。なお、通気孔５０Ａは本発明の一方の通気孔の一例であり、通気孔５０Ｂは本発明の他方の通気孔の一例である。また、シリンダ２０の上半分の周面は、本発明のシリンダの一方の半周部分の一例であり、シリンダ２０の下半分の周面の中心は、本発明のシリンダの他方の半周部分内の一例である。
【００２２】
加えて図３及び図４に示すようにシリンダ２０には、空打ち防止用の空気孔５１Ａ〜５１Ｃが両通気孔５０Ａ、５０Ｂよりも前方位置に穿設されている。図１に示すようにシリンダ２０の前方部分には、スライドスリーブ２５が前後進可能に外装されている。このスライドスリーブ２５は、コイルバネによって前進位置に付勢されている。これに対しビットＢが被加工材に押し付けられたときは、スライドスリーブ２５は後退位置に移動する。
【００２３】
さらに図２に示すように本体ハウジング１０の上方部分で左右の側面には、シリンダ２０の後端（図２中の右側）よりも前方位置に空気吸込口１７が複数形成されている。各空気吸込口１７は、本体ハウジング１０の外部の空気を本体ハウジング１０の内部に導入するために用いられる。また図１に示すように本体ハウジング１０の後方下側の周縁際には、空気排気口１８が複数形成されている。各空気排気口１８は、本体ハウジング１０の内部に導入された空気を本体ハウジング１０の外部へ排出するために用いられる。なお、各空気吸込口１７は本発明の空気の導入口の一例である。
【００２４】
次にハンマドリル１の動作を説明する。ツールホルダ１１に装着したビットＢを被加工材に押し付けると、ビットＢに押されたインパクトボルト１３がスライドスリーブ２５を後退位置に移動させる。この状態で、本体ハウジング１０に設けたスイッチレバー（図示せず。）を操作してモータＭを駆動させると、出力軸１４の回転が、駆動ギヤ１２Ａ及び被動ギヤ１２Ｂを介してクランクシャフト１２Ｃに伝わり、クランクシャフト１２Ｃの回転が、コネクティングロッド１２Ｄを介してピストン４０の往復運動に変換される。空気孔５１Ａ〜５１Ｃが閉塞された状態では空気室２１はバネ作用を発揮し、ストライカ３０が、ピストン４０の往復運動に連動することでインパクトボルト１３の後端を打撃する。これにより、ビットＢに対してストライカ３０による打撃が伝達される。なおストライカ３０は本発明の打撃子の一例である。
【００２５】
一方出力軸１４の回転は、各ギヤ１２Ａ、１２Ｂ、各伝達ギヤ６１、６２及びクラッチ６３を介して減速軸６０に伝達される。減速軸６０は第２伝達ギヤ６２と共に回転し、減速軸６０の回転は、両ベベルギヤ６４、６５を介してツールホルダ１１に伝達される。これにより、ツールホルダ１１を回転させるため、ビットＢは打撃に加えて回転も行う。
【００２６】
ストライカ３０やピストン４０が往復運動するときは、ストライカ３０とシリンダ２０の内面との間の摺動摩擦や、ピストン４０と前記内面との間の摺動摩擦によって発熱が生じることで、空気室２１内の空気圧が上昇する。ピストン４０の前進工程で両通気孔５０Ａ、５０Ｂが開放されると、シリンダ２０の上半分の周面が通気孔５０Ａを通じて空気室２１とシリンダ２０の外部とを連通させ、さらにシリンダ２０の下半分の周面が通気孔５０Ｂを通じて空気室２１とシリンダ２０の外部とを連通させる。これにより、空気室２１内の空気は、通気孔５０Ａによって前記上半分の周面から、通気孔５０Ｂによって前記下半分の周面からシリンダ２０の外部にそれぞれ排出される。その結果、例えば空気室２１内の上方領域又は下方領域の空気圧のいずれかのみが低下することを防止して、空気室２１内に圧力差が生じることを抑制できる。これに伴って、ピストン４０やストライカ３０に加わる圧力が均一になって、ピストン４０やストライカ３０をシリンダ２０内で傾けずに往復運動させることができる。
【００２７】
一方ピストン４０の後退工程で両通気孔５０Ａ、５０Ｂが開放されると、空気室２１が、両通気孔５０Ａ、５０Ｂを通じてシリンダ２０の外部と連通する。その結果、シリンダ２０の外部の空気が両通気孔５０Ａ、５０Ｂを通じてシリンダ２０の上半分及び下半分の各周面から空気室２１内に吸入されることで、空気室２１内の上方領域又は下方領域の空気圧のいずれかのみが変化することを防止できる。よって、空気室２１内に圧力差が生じることを抑制できる。
【００２８】
ストライカ３０やピストン４０が往復運動するときに生じた熱は、両通気孔５０Ａ、５０Ｂからシリンダ２０の外部に排出された空気を介してクランクハウジング１０Ｂに伝達される。クランクハウジング１０Ｂは金属製であることから熱伝導性が良く、前記熱はクランクハウジング１０Ｂに速やかに伝達されてクランクハウジング１０Ｂの外部へ放出され易くなる。さらに、通気孔５０Ａ、５０Ｂを通じてシリンダ２０の上半分及び下半分の各周面からシリンダ２０の外部に排出された空気が、クランクハウジング１０Ｂ内の空気の流れを乱すことで、クランクハウジング１０Ｂ内の空気がクランクハウジング１０Ｂに衝突する。これに伴って、前記熱が、クランクハウジング１０Ｂ内の空気を通じてクランクハウジング１０Ｂに対して均一に伝達させることが可能になる。その結果、熱をクランクハウジング１０Ｂの外部へ放出することが促進される。
【００２９】
さらに本実施形態では、出力軸１４の回転に伴って冷却ファンＦが回転すると、本体ハウジング１０の外部の空気が、各空気吸込口１７を通じて本体ハウジング１０内に導入される。本体ハウジング１０内に導入された空気は、左右からクランクハウジング１０Ｂに直接当たるので、クランクハウジング１０Ｂやこれに収容されたシリンダ２０を冷却できる。クランクハウジング１０Ｂに当たった空気は、クランクハウジング１０Ｂと本体ハウジング１０との間を流下してモータＭに導かれる。モータＭを通過した空気は、冷却ファンＦの羽根の間を通って各空気排気口１８から本体ハウジング１０の外部へ排出される。
【００３０】
＜本実施形態の効果＞
本実施形態のハンマドリル１では、シリンダ２０の上半分の周面が通気孔５０Ａを通じて、シリンダ２０の下半分の周面が通気孔５０Ｂを通じてそれぞれ空気室２１とシリンダ２０の外部と連通させた。このため、前記上半分の周面及び前記下半分の周面から空気室２１内に対して空気を吸入又は排出することで、空気室２１内に圧力差が生じることを抑制できる。これにより、ピストン４０やストライカ３０に加わる圧力が均一になり、ピストン４０やストライカ３０をシリンダ２０内で傾けずに往復運動させることができる。よって、シリンダ２０に対するピストン４０やストライカ３０の摺動摩擦が原因となる発熱が抑制可能となる。
これに加えて、ピストン４０やストライカ３０をシリンダ２０内で傾けずに往復運動させることで、シリンダ２０に対するピストン４０やストライカ３０の摩擦抵抗の増加が抑えられる。よって、ピストン４０やストライカ３０の作動速度が遅れることも抑制される。その結果、ハンマドリル１による被加工材への加工作業の効率の低下を抑制することが期待できる。
【００３１】
また、複数の通気孔として、シリンダ２０の同一円周上に２つの通気孔５０Ａ、５０Ｂを対向するように配置したため、必要最小限の通気孔５０Ａ、５０Ｂで空気室２１内に圧力差が生じることを抑制できる。
【００３２】
さらに、ハンマドリル１の運転時に、ピストン４０やストライカ３０が収容されたシリンダ２０の冷却効果を高めたい場合には、各空気吸込口１７から本体ハウジング１０内に導入された空気で、シリンダ２０が収容されたクランクハウジング１０Ｂを冷却することが可能になる。これにより、ハンマドリル１の運転時における温度の上昇を一層抑えることができる。
【００３３】
本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において構成の一部を適宜変更して実施できる。上述した実施形態では、２つの通気孔５０Ａ、５０Ｂをシリンダ２０の同一円周上で対向するように配置したが、これに限らず、同一円周上の一方の通気孔を通気孔５０Ａと同様に配置し、他方の通気孔をシリンダ２０の下半分の周面内で該周面の中心を除く位置に設けてもよい。
【００３４】
また、２つの通気孔５０Ａ、５０Ｂは、シリンダ２０の同一円周上に配置することに限らず、一方の通気孔をシリンダ２０の上半分の周面の中心に配置し、一方の通気孔とはシリンダ２０の軸方向にずれた位置で他方の通気孔をシリンダ２０の下半分の周面内に配置して、双方の通気孔で空気室２１とシリンダ２０の外部とを連通させてもよい。さらに上述した実施形態とは異なり、同一円周上の一方の通気孔をシリンダ２０の左半分の周面の中心に配置した上で、他方の通気孔をシリンダ２０の右半分の周面内に配置したり、これに代えて同一円周上の一方の通気孔をシリンダ２０の右半分の周面の中心に配置した上で、他方の通気孔をシリンダ２０の左半分の周面内に配置してもよい。
【００３５】
加えて上述した実施形態とは異なり、例えば４つの通気孔をシリンダ２０の同一円周上で等間隔に配置するように、複数の通気孔をシリンダ２０の同一円周上で等間隔に配置してもよい。これにより、複数の通気孔から空気室２１に対して空気を均等に吸入又は排出できる。よって、空気室２１内の空気圧を均等に保つことが可能になる。
【００３６】
さらに加えて、複数の通気孔をシリンダ２０の軸方向にずれた状態でシリンダ２０の円周上で等間隔に配置して、複数の通気孔で空気室２１とシリンダ２０の外部とを連通させてもよい。また、上述した実施形態では本発明をハンマドリル１に適用した例を示したが、本発明をハンマに適用してもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１・・ハンマドリル、１０・・本体ハウジング、１７・・空気吸込口、２０・・シリンダ、２１・・空気室、３０・・ストライカ、４０・・ピストン、５０Ａ、５０Ｂ・・通気孔、Ｂ・・ビット。
【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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