(57)【要約】【課題】安定した打撃動作を得られる穿孔工具の提供。【解決手段】駆動部から出力する回転力を回転力を打撃力に変換して先端工具１０に打撃力を伝達する打撃機構部４と、回転力を先端工具１０に伝達する回転伝達機構部５と、を有し、打撃機構部４は、駆動部により駆動されるクランク部４２と、シリンダ部４３内に配置されてクランク部４２により往復動されるピストン４７及びピストン４７の往復動を打撃力として先端工具１０に伝達する打撃子４８と、を有し、シリンダ部４３には、シリンダ部４３と同軸回転可能かつ軸方向に移動可能なウェイト部６が装着されると共に、ウェイト部６と係合可能な係合部５２Ｂが同軸一体回転するように固定され、ウェイト部６は、該先端工具１０の軸方向一方側への移動に伴い、係合部５２Ｂに係合可能に構成されている穿孔工具を提供する。【選択図】図２
2013010147.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転力を出力する駆動部と、
該回転力を該打撃力に変換して先端工具に該打撃力を伝達する打撃機構部と、
該回転力を該先端工具に伝達する回転伝達機構部と、を有し、
該打撃機構部は、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンと該先端工具の間に介在して該ピストンの往復動を打撃力として該先端工具に伝達する打撃子と、軸方向一端側から該ピストンが挿入されて該ピストン及び該打撃子を該軸方向に摺動可能に内蔵すると共に内部に該ピストンと該打撃子の間に密閉された空気室を画成可能であり、該軸方向他端側に該先端工具が該軸方向に摺動可能かつ一体回転するように装着されたシリンダ部と、を有し、
該回転伝達機構は、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構を有し、
該シリンダ部に対して該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、
該ウェイト部は、該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い、該ギヤ機構に接触可能に構成されていることを特徴とする穿孔工具。
【請求項２】
該ウェイト部は、該ギヤ機構に係合可能であると共に該ギヤ機構の軸方向他方側に位置し該シリンダ部に回転可能に環装されたウェイトと、該ウェイトの軸方向他方側に位置しシリンダ部に対して軸方向に移動可能であると共に該シリンダ部の軸周りの周方向に移動不能に構成された操作部と、を備え、
該操作部は、該該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い該軸方向一方側へ移動して該ウェイトを該ギヤ機構に係合させるように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の穿孔工具。
【請求項３】
該シリンダ部を該シリンダ部の該軸周りに回転可能に支承するハウジングを更に有し、
該ハウジングには、該ウェイト部が該ギヤ機構と非係合な状態で該ウェイト部と係合する係止部を有することを特徴とする請求項１または請求項２のいずれかに記載の穿孔工具。
【請求項４】
該ウェイト部には該ギヤ機構と係合する被係合部が設けられ、該被係合部と該ギヤ機構とは互いに噛合する歯車状に構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の穿孔工具。
【請求項５】
回転力を出力する駆動部と、
該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、
該ピストンの往復動を達する打撃子と、
該ピストン及び該打撃子を軸方向に摺動可能に内蔵するシリンダ部と、
該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構と、を有し、
該シリンダ部に対して、該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、
該先端工具を被削材に押し付けた際に該ウェイトが移動し、該回転伝達機構部の一部に接触することを特徴とする穿孔工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は穿孔工具に関し、特に打撃力と回転力により先端工具を駆動して穿孔する穿孔工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
穿孔工具の打撃機構としては、特許文献１に示されるように、モータの回転力を往復動に変換するクランクによって往復動されシリンダ内に往復動可能に配置されたピストンと、シリンダ内に配置され、シリンダ内の空気室を介してピストンの往復動が伝達されると共に先端工具に打撃力を伝達する打撃子とを備えた構成が知られている。この構成の穿孔工具では、無負荷状態から負荷状態に移行すること、即ち、先端工具を被削材に押し付けることで、打撃子が反先端工具側（ピストン側）に移動し、シリンダ内のピストンと打撃子の間に形成される空気室の圧力を高めると共に、ピストンの往復動による空気室の圧力変動によって、打撃子を介して先端工具に打撃を伝達している。
【０００３】
ピストンは空気室が圧縮されることで反動を受け、この反動を受けることで生じた負荷が、クランク、ギヤ等を介してモータに伝達し、モータの回転数が低下する。即ち、モータの回転数が低下することは、打撃動作している負荷状態に移行することに起因する現象であり、一般的に、負荷状態でのモータの回転数は、無負荷状態より低い数値を示している。また負荷状態で回転数が低下し、負荷状態に応じた一定の回転数に収束するということは、そのモータの出力特性、シリンダやピストン、打撃子の形状、ストローク量等の諸性状において、その収束した回転数が負荷状態に適した回転数となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第４５５６１８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の負荷状態に応じた一定の回転数に対して、無負荷状態の回転数が高いため、無負荷状態から負荷状態へと移行した際、ピストンの位相変化に打撃子が追従できず、打撃不良が発生することがある。
【０００６】
特に、穿孔工具本体内部の圧力低下が発生した時に打撃不良が顕著に発生する。この圧力低下とは、穿孔工具使用後、高温になった本体温度が常温まで下がり、それに伴い打撃機構部内部の圧力も低下するが、本体使用時の打撃機構部内部の圧力上昇のため外部へ空気が流出した分、打撃機構部内部の圧力は本体使用前と比較して負圧になることをいう。この負圧の状態で本体を使用する時には、空気室の圧縮力が低下したことで打撃子の往復動の振幅が小さくなり、打撃子は打撃点まで行かずに戻り、あるいは打撃点における速度が小さく跳ね返り速度が小さいため、打撃子の振幅エネルギが増幅されず、打撃力が著しく低下、あるいは打撃動作する状態に移行しない打撃不良となる。
【０００７】
また、ピストンの往復運動する速度が低い方が、ピストンが空気室を介して打撃子を引き寄せた後からピストンの位相が変わり空気室を圧縮して打撃子を押し出すまでの時間が長くなり、打撃子の振幅が大きくなるため、打撃動作に移行する条件が有利となる。よって本発明は、安定した打撃動作を得られる穿孔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】
【０００８】
上記課題を解決するために、本発明は、回転力を出力する駆動部と、該回転力を該打撃力に変換して先端工具に該打撃力を伝達する打撃機構部と、該回転力を該先端工具に伝達する回転伝達機構部と、を有し、該打撃機構部は、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンと該先端工具の間に介在して該ピストンの往復動を打撃力として該先端工具に伝達する打撃子と、軸方向一端側から該ピストンが挿入されて該ピストン及び該打撃子を該軸方向に摺動可能に内蔵すると共に内部に該ピストンと該打撃子の間に密閉された空気室を画成可能であり、該軸方向他端側に該先端工具が該軸方向に摺動可能かつ一体回転するように装着されたシリンダ部と、を有し、該回転伝達機構は、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構を有し、該シリンダ部に対して該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、該ウェイト部は、該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い、該ギヤ機構に接触可能に構成されている穿孔工具を提供する。
【０００９】
このような構成によると、先端工具が被削材に当接した時、即ち無負荷状態から負荷状態に変わった時にウェイト部がシリンダ部に係合するため、シリンダ部に作用する負荷が増大する。シリンダ部は、駆動部に回転伝達機構部により接続されているため、駆動部に作用する負荷も増大する。この負荷の増大により駆動部の回転数が低下し、負荷状態において打撃子がピストンに追従し易い回転数とすることができ、ピストンの動作に打撃子を同調させて、安定した打撃動作を得ることができる。
【００１０】
上記構成の穿孔工具において、該ウェイト部は、該ギヤ機構に係合可能であると共に該ギヤ機構の軸方向他方側に位置し該シリンダ部に回転可能に環装されたウェイトと、該ウェイトの軸方向他方側に位置しシリンダ部に対して軸方向に移動可能であると共に該シリンダ部の軸周りの周方向に移動不能に構成された操作部と、を備え、該操作部は、該該先端工具の該軸方向一方側への移動に伴い該軸方向一方側へ移動して該ウェイトを該ギヤ機構に係合させるように構成されていることが好ましい。
【００１１】
このような構成によると、ウェイト部を、ギヤ機構に係合するウェイトと、ウェイトを係合させる操作部とに分離して構成することができ、簡単な構成で、ウェイト部を係合部に係合させることができる。
【００１２】
また該シリンダ部を該シリンダ部の該軸周りに回転可能に支承するハウジングを更に有し、該ハウジングには、該ウェイト部が該ギヤ機構と非係合な状態で該ウェイト部と係合する係止部を有することが好ましい。
【００１３】
このような構成によると、ウェイト部がギヤ機構と非係合な状態では、ウェイト部が係止部と係合するため、無負荷状態においてウェイト部にガタが発生することを抑制することができる。
【００１４】
また該ウェイト部には該ギヤ機構と係合する被係合部が設けられ、該被係合部と該ギヤ機構とは互いに噛合する歯車状に構成されていることが好ましい。
【００１５】
このような構成によると、容易にギヤ機構とウェイト部とを係合させることができる。
【００１６】
また上記課題を解決するために、回転力を出力する駆動部と、該駆動部により駆動されて往復動するピストンと、該ピストンの往復動を達する打撃子と、該ピストン及び該打撃子を軸方向に摺動可能に内蔵するシリンダ部と、該駆動部により駆動されると共に該シリンダ部に係合して該シリンダ部を回転させるギヤ機構と、を有し、該シリンダ部に対して、該軸方向に移動可能なウェイト部を設け、該先端工具を被削材に押し付けた際に該ウェイトが移動し、該回転伝達機構部の一部に接触する穿孔工具を提供する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の穿孔工具によれば、安定した打撃動作を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係る穿孔工具の側面断面図（無負荷状態）。
【図２】本発明の実施の形態に係る穿孔工具の詳細断面図（無負荷状態）。
【図３】本発明の実施の形態に係る穿孔工具の詳細断面図（負荷状態）。
【図４】駆動部の回転数と駆動部に係る負荷の関係を示すグラフ。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態に係る穿孔工具について、図１乃至図４に基づき説明する。図１に示される打撃工具であるハンマドリル１は、装着された先端工具１０に打撃力及び回転力を加えて先端工具１０の先端部分により穿孔・はつり等を行う工具であり、主にハウジング２と、モータ３と、打撃機構部４と、回転伝達機構部５と、ウェイト部６とを備え、後述の先端工具保持部４５により先端工具１０を脱落不能に保持している。以下の説明においては、先端工具１０の先端側を前側として前後方向を規定して説明する。
【００２０】
ハウジング２は、モータハウジング２１と、ハンドル２２と、ギヤカバー２３と、シリンダケース２４とから主に構成されている。モータハウジング２１は、内部にモータ３等を内蔵している。ハンドル２２は、モータハウジング２１の後側に設けられており、モータ３の回転を制御するトリガ２２Ａ及び外部電源に接続される電源コード２２Ｂを備えている。ギヤカバー２３は、モータ３の後述の出力軸部３１を覆うようにモータハウジング２１に設けられている。シリンダケース２４は、図2に示されるように、筒状に構成されており、その筒の軸方向が前後方向と一致するようギヤカバー２３の前方に配置されている。シリンダケース２４内部には、後述のシリンダ４３Ａを前後方向に延びる回転軸回りに回転可能に支承する軸受２４Ａ、２４Ｂが前後に並んで配置されている。またシリンダケース２４内部において、前側の軸受２４Ａ後方には、筒状を成す回転係止部材２４Ｃが筒の軸方向と前後方向とが一致するように設けられている。回転係止部材２４Ｃの筒内面かつ後端位置には、後述のシリンダ４３Ａの回転軸を中心軸とする内歯車形状を成す係止部２４Ｄが設けられている。
【００２１】
これらハウジング２において、つなぎ目部分には、それぞれシール材が配されており、特にシリンダケース２４やギヤカバー２３は、その内部が気密性を保てるように構成されている。
【００２２】
図１に示されるように、駆動部であるモータ３は、回転力を出力する出力軸部３１を有しており、モータハウジング２１内に位置すると共に出力軸部３１がギヤカバー２３内に位置し、出力軸部３１の軸方向が前後方向と直交するように配置されている。出力軸部３１はベアリング３３でモータハウジング２１内に支承されており、出力軸部３１の先端にはピニオンギヤ３１Ａが設けられている。また出力軸部３１の基端部には、モータ３冷却用のファン３２が同軸一体回転するように装着されている。
【００２３】
図２に示されるように、打撃機構部４は、ギヤ部４１と、クランク部４２と、シリンダ部４３と、打撃部４６とから主に構成されており、回転運動を往復運動に変換し、往復運動を打撃力として先端工具１０に伝達している。ギヤ部４１は、ピニオンギヤ３１Ａの後方にピニオンギヤ３１Ａの軸心と平行な軸心を備えて配置され、クランク部４２に接続されてピニオンギヤ３１Ａと噛合する平ギヤから構成されており、軸受４１Ａ及び軸受４１Ｂによりギヤカバー２３に回転可能に支承されている。
【００２４】
クランク部４２は、クランク４２Ａとコンロッド４２Ｂとから構成されている。クランク４２Ａは、ギヤ部４１と同軸一体回転するように構成され、シリンダケース２４の後方位置に配置されている。コンロッド４２Ｂは、前端がシリンダケース２４内に配置されると共に後端がクランク４２Ａのクランクピンに回転可能に装着されている。このクランク４２Ａを回転させることによりコンロッド４２Ｂが前後動して、モータ３から伝達された回転運動を往復運動に変換している。
【００２５】
シリンダ部４３は、主にシリンダ４３Ａから構成されている。シリンダ４３Ａは、筒状を成し、シリンダケース２４内部に、軸受２４Ａ、２４Ｂで回転可能に支承され、前後方向と軸方向とが一致するように配置されており、軸方向一端側である後端側からコンロッド４２Ｂの前端が挿入されている。シリンダ４３Ａにおいて、軸受２４Ａより後方位置には、筒内外を貫通し前後方向に延びる一対の長孔４３ｂ、４３ｂが形成されており、軸受２４Ｂより前側には、筒内外を貫通する空気孔４３ｃが形成されている。この空気孔４３ｃは、後述の打撃子４８が前方へ移動して後述の中間子４９に衝突する直前に後述の空気室４３ｄとシリンダ４３Ａ外部を連通させる位置に配置されている。シリンダ４３Ａ外周であって空気孔４３ｃの後方位置には、周回りに一連に延びるリブ４３Ｂが設けられている。
【００２６】
シリンダ４３Ａ内において、後述の中間子４９が挿入される箇所には、環状に構成されて中間子４９を前後摺動可能に保持すると共にシリンダ４３Ａ内において中間子４９前後における気密性を保ちつつ区切る仕切部４４が設けられている。またシリンダ４３Ａ内において、後述のピストン４７と打撃子４８との間には、空気室４３ｄが画成され、空気室４３ｄは、後述の打撃子４８の前後位置に応じて空気孔４３ｃと連通可能である。
【００２７】
シリンダ４３Ａにおいて、軸方向他端側である前端には、先端工具保持部４５が設けられている。先端工具保持部４５は、シリンダ４３Ａの前端において筒内外を貫通するように形成された複数の貫通孔４３ａにそれぞれ挿入されるボール４５Ａと、ボール４５Ａを筒内部に突出するように付勢可能な、スリーブ４５Ｂと、シリンダケース２４に当接してスリーブ４５Ｂを前方に付勢するバネ４５Ｃとから主に構成されており、シリンダ４３Ａ前端に位置する筒内に後述の被保持部１０Ａが挿入されて先端工具１０を保持している。
【００２８】
打撃部４６は、ピストン４７と、打撃子４８と、中間子４９とから主に構成されている。ピストン４７は、シリンダ４３Ａ内空間であってシリンダ４３Ａ後端位置に、シリンダ４３Ａの周壁との間に隙間が形成されないようにシリンダ４３Ａに対して前後摺動可能に配置されている。ピストン４７の後端には、コンロッド４２Ｂの前端がピストンピン４７Ｂを介して接続されている。よってピストン４７は、コンロッド４２Ｂの前後動に応じてシリンダ４３Ａ内で前後動する。ピストン４７においてシリンダ４３Ａ内周面と当接する箇所には、リング状のＯリング４７Ａが嵌められて、ピストン４７前後の気密性を保っている。
【００２９】
打撃子４８は、シリンダ４３Ａ内においてピストン４７の前側に空気室４３ｄを画成可能にピストン４７から一定の距離を持ってシリンダ４３Ａに対して摺動可能に配置されている。この打撃子４８とピストン４７との間に空気室４３ｄが画成される。打撃子４８とシリンダ４３Ａの周壁との間には隙間が形成されず、かつ打撃子４８とピストン４７との間に空気室４３ｄが形成されているため、ピストン４７の前後動に応じて、空気室４３ｄの圧力変化が発生し、この圧力変化に追従して打撃子４８も前後動する。打撃子４８においてシリンダ４３Ａ内周面と当接する箇所には、リング状のＯリング４８Ａが嵌められて、打撃子４８前後の気密性を保っている。
【００３０】
中間子４９は、打撃子４８の前側に配置され、前端近傍付近がシリンダ４３Ａに対して摺動可能であると共に、中央付近で仕切部４４に環装されており、前端が先端工具保持部４５に装着された先端工具１０の後端と当接可能であり後端が打撃子４８の前端と当接可能に構成されている。中間子４９においてシリンダ４３Ａ内周面と当接する箇所には、リング状のＯリング４９Ａが嵌められており、このＯリング４９Ａと仕切部４４とによって中間子４９前後の気密性を保っている。また中間子４９において、後端部４９Ｂは、他の部分より小径に構成されており、後端部４９Ｂと他の部分との間に段差４９Ｃが設けられている。
【００３１】
回転伝達機構部５は、駆動部側ギヤ部５１と、スピンドル側ギヤ部５２とを含むギヤ機構から主に構成されている。駆動部側ギヤ部５１は、ピニオンギヤ３１Ａの前方にピニオンギヤ３１Ａの軸心と平行な軸心を備えて配置され、ピニオンギヤ３１Ａと噛合する平ギヤ５１Ａと、平ギヤ５１Ａと同軸一体回転するようにクランク部４２に接続されてシリンダ４３Ａ近傍に位置する傘歯ギヤ５１Ｂとから構成され、軸受５１Ｃ及び軸受５１Ｄでギヤカバー２３に回転可能に支承されている。
【００３２】
スピンドル側ギヤ部５２は、両端が貫通する筒状に構成されて、シリンダ４３Ａのリブ４３Ｂ後方に環装されており、キー５３を介してシリンダ４３Ａに同軸一体回転するように固定されている。スピンドル側ギヤ部５２の後端には傘歯ギヤ５１Ｂと噛合する傘歯ギヤ５２Ａが設けられ、前端にはウェイト部６と係合可能な係合部５２Ｂが設けられている。係合部５２Ｂは、シリンダ４３Ａの軸心を回転軸とする平歯車状に構成されている。
【００３３】
ウェイト部６は、主にウェイト６１と、バネ６２と、操作部６３とから構成されている。ウェイト６１は、鋼材等の高密度の金属から構成されて両端が貫通した筒状に構成されてリブ４３Ｂの前方に配置されており、後端に係合部５２Ｂと係合可能な被係合部６１Ａが設けられ、前端に係止部２４Ｄと係合可能な被係止部６１Ｂが設けられている。被係合部６１Ａは、シリンダ４３Ａの回転軸を中心軸とする内歯車形状を成しており、被係止部６１Ｂは、シリンダ４３Ａの回転軸を中心軸とする平歯車形状を成している。
【００３４】
バネ６２は、リブ４３Ｂに反力を取ってウェイト６１を前方へと付勢している。バネ６２とウェイト６１との間には、バネ６２とウェイト６１との間の回転摩擦を低減するワッシャ６２Ａが介在している。バネ６２がウェイト６１を前方へと付勢することにより、ウェイト６１は、後方へと付勢されない限り、回転係止部材２４Ｃと当接して被係止部６１Ｂが係止部２４Ｄに係止される。回転係止部材２４Ｃはシリンダケース２４と一体であるため、この状態においてウェイト６１がシリンダ４３Ａと一体回転することはない。またウェイト６１が回転係止部材２４Ｃに係止していることにより、ウェイト６１がシリンダケース２４内で移動することが抑制され、ガタが発生することが抑制される。
【００３５】
操作部６３は、円環部材６４と、ピン６５と、スリーブ６６とから構成されている。円環部材６４は、内径が後端部４９Ｂの外形と略同一に構成されており、後端部４９Ｂに装着されている。後端部４９Ｂの前方には段差４９Ｃが有るため、円環部材６４は、段差４９Ｃにより中間子４９と共に後方へと移動する。ピン６５は、一対の長孔４３ｂ、４３ｂに対応して、一対設けられており、円環部材６４に固定されて一対の長孔４３ｂ、４３ｂからそれぞれシリンダ４３Ａ外に突出するように構成されている。スリーブ６６は、シリンダ４３Ａに環装されるように環状に構成され、後端でウェイト６１に当接すると共に、前端でピン６５と係合している。尚、スリーブ６６はウェイト６１と前後方向で当接しているのみであり、シリンダ４３Ａの周方向及び半径方向については、ウェイト６１を特に拘束はしていない。操作部６３においては、円環部材６４が後方へと移動することにより、ピン６５及びスリーブ６６も後方へと移動する。スリーブ６６の後方にはウェイト６１が配置されているため、円環部材６４の後方への移動に伴いウェイト６１も後方へと移動し、被係止部６１Ｂが係止部２４Ｄから離脱すると共に、被係合部６１Ａが係合部５２Ｂに係合する。この状態では、ウェイト６１はシリンダ４３Ａと同軸一体回転する。
【００３６】
先端工具１０は、図示せぬ前端にドリル部を有し、後端が先端工具保持部４５に保持される被保持部１０Ａを有している。被保持部１０Ａは、シリンダ４３Ａ前端の筒内に挿入されて前後摺動可能に構成されており、前記筒内に挿入された状態でボール４５Ａが挿入される前後方向に延びる溝部１０ａが形成されている。また被保持部１０Ａの後端は中間子４９の前端と当接するように構成されている。
【００３７】
上記構成のハンマドリル１において、先端工具１０により図示せぬ被削材に穿孔作業を開始する際には、先端工具１０が図示せぬ被削材に当接していない状態で、トリガ２２Ａを引きモータ３を回転させる。この状態において、ウェイト６１は、操作部６３で後方へと付勢されていないため、被係止部６１Ｂが係止部２４Ｄに係止されて軸周りの回転が規制され、シリンダ４３Ａと一体回転することはない。この状態で先端工具１０を図示せぬ被削材に押し当てると、図３に示されるように、先端工具１０は、ハウジング２（シリンダ４３Ａ）に対して後方向へと移動する。この移動に伴い、中間子４９も後方へと移動するため、中間子４９に装着された円環部材６４も後方へと移動する。これに伴いウェイト６１は、被係止部６１Ｂが係止部２４Ｄから離脱すると共に被係合部６１Ａが係合部５２Ｂに係合して、シリンダ４３Ａと同軸一体回転する。
【００３８】
先端工具１０が図示せぬ被削材と当接する前は、モータ３に負荷がかからない状態であるので、回転数は図４のグラフに示されるように、高回転状態（回転数ＲＨ）になる。これに対して、先端工具１０が図示せぬ被削材と当接した後は、モータ３に負荷がかかる状態であるので、回転数は図４のグラフに示されるように、低回転状態（回転数ＲＬ）になる。モータ３が低回転様態になるのは、主に打撃に係る負荷が増大することに起因する。具体的には、先端工具１０が図示せぬ被削材に押し当てられることにより中間子４９及び打撃子４８が後方へと移動して空気室４３ｄの容積が小さくなるのに対して、ピストン４７のストローク量は変化しないため、空気室４３ｄの圧縮率が大きくなり、ピストン４７の反力が大きくなってピストン４７を駆動するモータ３の負荷が大きくなる。モータ３の負荷が大きくなると同時に、圧縮された空気室４３ｄの圧力によって打撃子４８が前側へと移動し、中間子４９を打撃し、この打撃力が先端工具１０に伝達されて先端工具１０による図示せぬ被削材への打撃が開始され、モータ３の回転数は回転数ＲＬに収束する。即ち、負荷状態でモータ３の回転数が低下し、負荷状態に応じた一定の回転数ＲＬに収束するということは、そのモータ３の出力特性、シリンダ４３Ａやピストン４７、打撃子４８の形状、ストローク量等の諸性状において、その収束した回転数ＲＬが負荷状態に適した回転数となる。
【００３９】
負荷状態に応じた一定の回転数ＲＬに対して、無負荷状態の回転数ＲＨが高いため、無負荷状態から負荷状態へと移行した際、ピストン４７の位相変化に打撃子４８が追従できず、打撃不良が発生することがある。
【００４０】
特に、穿孔工具本体内部の圧力低下が発生した時に打撃不良が顕著に発生する。この圧力低下とは、ハンマドリル使用後、高温になった本体温度が常温まで下がり、それに伴い打撃機構部を内蔵するシリンダケース内部の圧力も低下するが、ハンマドリル使用時の打撃機構部内部の圧力上昇のためシリンダケース外部へ空気が流出した分、シリンダケース（打撃機構部）内部の圧力は本体使用前と比較して負圧になることをいう。この負圧の状態でハンマドリルを使用した際には、空気室の圧縮力が低下したことで打撃子の往復動の振幅が小さくなり、打撃子は中間子と当接する打撃点まで行かずにピストン側へと戻り、あるいは打撃点において中間子と衝突する際の速度が小さくなることから衝突して跳ね返る速度が小さくなり打撃子の振幅エネルギが増幅されず、先端工具による打撃力が著しく低下、あるいは先端工具が打撃動作する状態に移行しない打撃不良が発生する。
【００４１】
これに対して、本実施の形態に係るハンマドリル１では、先端工具１０を図示せぬ被削材に押し付けた際にモータ３が負荷状態になっているが、この時に同時にウェイト６１がシリンダ４３Ａに係合する。シリンダ４３Ａは回転しているのに対してウェイト６１は回転していない状態であり、またウェイト６１は重量物であるため、ウェイト６１がシリンダ４３Ａに係合することによりシリンダ４３Ａの回転は抑制される。シリンダ４３Ａは、回転伝達機構部５によってモータ３と接続されているため、モータ３の回転も抑制され、モータ３の回転数は、回転数ＲＬより僅かに大きい回転数ＲＣに低下する。モータ３を回転数ＲＣにすることにより、先端工具１０を図示せぬ被削材に押し付けた後すぐにモータ３の回転数を負荷時の回転数ＲＬに収束させることができ、ピストン４７の位相と打撃子４８の位相とを同調させて好適な打撃を行うことができる。
【００４２】
また、一般にピストンの往復運動する速度が低い方が、ピストンが空気室を介して打撃子を引き寄せた後からピストンの位相が変わり空気室を圧縮して打撃子を押し出すまでの時間が長くなり、打撃子の振幅が大きくなるため、打撃動作に移行する条件が有利となる。これに対して本実施の形態では、先端工具１０を図示せぬ被削材に押し付けるとほぼ同時にモータ３を回転数ＲＣまで低下させているため、先端工具１０を図示せぬ被削材に押し付けるとほぼ同時にピストン４７の往復運動する速度を低下させることができ、先端工具１０の安定した打撃動作を得ることができる。
【符号の説明】
【００４３】
１：ハンマドリル  ２：ハウジング  ３：モータ  ４：打撃機構部  ５：回転伝達機構部
６：ウェイト部  １０：先端工具  １０Ａ：被保持部  １０ａ：溝部
２１：モータハウジング  ２２：ハンドル  ２２Ａ：トリガ  ２２Ｂ：電源コード
２３：ギヤカバー  ２４：シリンダケース  ２４Ａ：軸受  ２４Ｂ：軸受
２４Ｃ：回転係止部材  ２４Ｄ：係止部  ３１：出力軸部  ３１Ａ：ピニオンギヤ
３２：ファン  ３３：ベアリング  ４１：ギヤ部  ４１Ａ：軸受  ４１Ｂ：軸受
４２：クランク部  ４２Ａ：クランク  ４２Ｂ：コンロッド  ４３：シリンダ部
４３Ａ：シリンダ  ４３Ｂ：リブ  ４３ａ：貫通孔  ４３ｂ：長孔  ４３ｃ：空気孔
４３ｄ：空気室  ４４：仕切部  ４５：先端工具保持部  ４５Ａ：ボール
４５Ｂ：スリーブ  ４５Ｃ：バネ  ４６：打撃部  ４７：ピストン  ４７Ａ：Ｏリング
４７Ｂ：ピストンピン  ４８：打撃子  ４８Ａ：Ｏリング  ４９：中間子  
４９Ａ：Ｏリング  ４９Ｂ：後端部  ４９Ｃ：段差  ５１：駆動部側ギヤ部
５１Ａ：平ギヤ  ５１Ｂ：傘歯ギヤ  ５１Ｃ：軸受  ５１Ｄ：軸受
５２：スピンドル側ギヤ部  ５２Ａ：傘歯ギヤ  ５２Ｂ：係合部  ５３：キー
６１：ウェイト  ６１Ａ：被係合部  ６１Ｂ：被係止部  ６２：バネ
６２Ａ：ワッシャ  ６３：操作部  ６４：円環部材  ６５：ピン  ６６：スリーブ  
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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