(57)【要約】【課題】打撃子を用いて先端工具を所定の軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具において、工具本体の小型化に資する技術を提供する。【解決手段】ハンマドリル１は、本体ハウジング１１と、ツールホルダ１３と、ピストンシリンダ３５と、ストライカ５１と、運動変換機構３とを備えている。ツールホルダ１３は、先端工具９を打撃軸Ａ１方向に移動可能に保持する。ピストンシリンダ３５は、本体ハウジング１１内に打撃軸Ａ１と同軸状に配置されている。ストライカ５１は、ピストンシリンダ３５の内周面に沿って打撃軸Ａ１方向に摺動可能に構成されている。運動変換機構３は、モータの回転運動をピストンシリンダ３５の打撃軸Ａ１方向の往復運動に変換することで、ストライカ５１を介して先端工具９を打撃軸Ａ１方向に直線状に駆動する。ピストンシリンダ３５の内径Ｄ１は、ツールホルダ１３の内径Ｄ２の２倍以下である。【選択図】  図２
2017202560.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端工具を所定の打撃軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具であって、
工具本体と、
前記工具本体に設けられ、前記先端工具を前記打撃軸方向に移動可能に保持するように構成された先端工具保持部と、
前記工具本体に収容され、前記打撃軸と同軸状に配置された円筒部材と、
前記円筒部材の内部に配置され、前記円筒部材の内周面に沿って前記打撃軸方向に摺動可能に構成された打撃子と、
前記打撃子を前記打撃軸方向に直線状に移動させることで、前記打撃子を介して前記先端工具を前記打撃軸方向に直線状に駆動するように構成された駆動機構とを備え、
前記円筒部材の内径は、前記先端工具保持部の内径の２倍以下であることを特徴とする打撃工具。
【請求項２】
請求項１に記載の打撃工具であって、
前記打撃子は、前記打撃子全体としての比重が１０以上であ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、
前記打撃工具は、更に、前記先端工具を前記打撃軸周りに回転駆動するように構成されており、
前記先端工具保持部は、滑り軸受によって前記打撃軸周りに回転可能に前記工具本体に支持されていることを特徴とする打撃工具。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１項に記載の打撃工具であって、
前記円筒部材は、前記打撃軸方向に往復移動可能に構成された有底円筒状のピストンシリンダであって、前記ピストンシリンダの底部と前記打撃子との間に空気室を有し、
前記駆動機構は、前記ピストンシリンダを前記打撃軸方向に往復移動させることで前記空気室内の空気の圧力変動を生じさせ、前記打撃子を前記打撃軸方向に直線状に移動させ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５】
請求項４に記載の打撃工具であって、
前記工具本体に収容されたモータを更に備え、
前記駆動機構は、前記モータの出力シャフトの回転運動を前記ピストンシリンダの往復運動に変換するように構成された揺動部材を備え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、打撃子を用いて先端工具を所定の軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
円筒部材の内部を直線状に移動する打撃子を用いて先端工具の一端を間欠的に打撃することで、先端工具を長軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具が知られている。例えば、特許文献１には、打撃子と、モータの回転運動を打撃子の往復運動に変換して、打撃子を先端工具の後端に間欠的に打ち付ける打撃力発生機構を備えた打撃工具が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１２３０２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前述の例のような、コンクリート等の被加工物に対して打撃作業を行う従来の打撃工具では、必要な打撃力を確保するために、工具本体は比較的大型である。一方で、打撃工具が使用される様々な作業環境を考慮して、工具本体の小型化が望まれている。
【０００５】
本発明は、打撃子を用いて先端工具を所定の軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具において、工具本体の小型化に資する技術を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によれば、先端工具を所定の打撃軸方向に直線状に駆動するように構成された打撃工具が提供される。この打撃工具は、工具本体と、先端工具保持部と、円筒部材と、打撃子と、駆動機構とを備えている。先端工具保持部は、工具本体に設けられ、先端工具を打撃軸方向に移動可能に保持するように構成されている。円筒部材は、工具本体に収容され、打撃軸と同軸状に配置されている。打撃子は、円筒部材の内部に配置され、円筒部材の内周面に沿って打撃軸方向に摺動可能に構成されている。駆動機構は、打撃子を打撃軸方向に直線状に移動させることで、打撃子を介して先端工具を打撃軸方向に直線状に駆動するように構成されている。そして、円筒部材の内径は、先端工具保持部の内径の２倍以下である。
【０００７】
従来の打撃工具では、先端工具保持部の内径に対して円筒部材の内径が比較的大きく設定されていることに起因して、狭いスペース（例えば壁に囲まれた角部）での先端工具の使用が困難な場合がある。これに対し、円筒部材の内径を先端工具保持部の内径の２倍以下とすることで、工具本体の円筒部材を収容する部分のサイズ（特に、打撃軸（円筒部材の軸）から工具本体外面までの径方向の長さ）も確実に小さくすることができる。これにより、前述のような狭いスペースでの先端工具の使用可能範囲を拡大することができる。なお、工具本体の更なる小型化の観点から、円筒部材の内径は、先端工具保持部の内径の１．８倍以下であることがより好ましい。
【０００８】
また、円筒部材の内径は、円筒部材内を摺動する打撃子の外径とほぼ同一である。よって、従来に比べ、打撃子の外径も小さくすることができる。打撃子の摺動面の面積は、打撃軸方向の長さが同じであれば外径が小さいほど減少する。よって、打撃子の外径を小さくすることで、摺動移動時の摩擦損失を低減することができる。
【０００９】
本発明に係る打撃工具の一態様として、打撃子は、打撃子全体としての比重が１０以上であってもよい。なお、打撃子全体としての比重が１０以上である場合とは、打撃子全体が、比重が１０以上の単一の材料で形成されている場合と、打撃子は夫々比重の異なる複数の材料で形成された複数の部位から形成されているが、全体としてみるとその比重が１０以上である場合とを含むものである。打撃軸方向の長さを保ったまま、打撃子の外径を小さくした場合、打撃子の質量が低下するため、打撃力が低下する可能性がある。これに対し、打撃子全体の比重を１０以上とすることで、打撃子を打撃軸方向に大きくすることなく、つまり、円筒部材ひいては工具本体を打撃軸方向に大型化することなく、打撃子の打撃力を維持することができる。
【００１０】
本発明に係る打撃工具の一態様として、打撃工具は、更に、先端工具を打撃軸周りに回転駆動するように構成されていてもよい。そして、先端工具保持部は、滑り軸受によって打撃軸周りに回転可能に工具本体に支持されていてもよい。滑り軸受は、一般的に内輪、外輪、転動体、保持器を含む転がり軸受に比べ、径を小さくすることができる。よって、先端工具保持部が配置されている部分において、打撃軸から工具本体外面までの径方向の長さを、転がり軸受が使用される場合よりも小さくすることができ、工具本体の更なる小型化を実現することができる。
【００１１】
本発明に係る打撃工具の一態様として、円筒部材は、打撃軸方向に往復移動可能に構成された有底円筒状のピストンシリンダであって、ピストンシリンダの底部と打撃子との間に空気室を有してもよい。そして、駆動機構は、ピストンシリンダを打撃軸方向に往復移動させることで空気室内の空気の圧力変動を生じさせ、打撃子を打撃軸方向に直線状に移動させるように構成されていてもよい。この場合、円筒部材の内部に別体のピストンを配置してピストンを往復移動させることで打撃子を移動させる構成に比べ、打撃軸方向における円筒部材の長さを短縮することができる。
【００１２】
本発明に係る打撃工具の一態様として、打撃工具は、モータを更に備えてもよい。そして、駆動機構は、モータの出力シャフトの回転運動をピストンシリンダの往復運動に変換するように構成された揺動部材を備えていてもよい。この場合、揺動部材によってモータの回転運動をピストンシリンダの往復運動に変換し、打撃子を介して先端工具を駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】ハンマドリルの縦断面図である。
【図２】図１のハンマドリルの前半部分の拡大図である。
【図３】変形例に係るツールホルダの軸受の説明図である。
【図４】別の変形例に係るストライカの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。実施形態では、先端工具を所定の打撃軸方向に駆動するように構成された打撃工具の一例として、電動式のハンマドリル１を挙げて説明する。
【００１５】
まず、図１を参照して、ハンマドリル１の全体構成について簡単に説明する。図１に示すように、ハンマドリル１は、本体部１０と、ハンドル１７とを備えている。本体部１０は長尺状に形成されており、その長軸方向の一端部に円筒状のバレル部１２を有する。ハンドル１７は長尺状に形成されており、本体部１０の長軸方向においてバレル部１２とは反対側の端部から、本体部１０の長軸と交差する方向に延在する。
【００１６】
バレル部１２の内部には、先端工具９を着脱可能に構成されたツールホルダ１３が配置されている。本実施形態のハンマドリル１は、ツールホルダ１３に装着された先端工具９を、所定の打撃軸Ａ１に沿って直線状に駆動させる動作（打撃動作）や、先端工具９を打撃軸Ａ１周りに回転駆動させる動作（ドリル動作）を行うように構成されている。作業者は、実際に行う加工作業に応じて、適切な種類および長さの先端工具９を選択し、その軸方向と打撃軸Ａ１とが一致するようにツールホルダ１３に先端工具９を装着する。なお、本実施形態のハンマドリル１では、打撃軸Ａ１は、本体部１０の長軸方向に延在する。
【００１７】
以下、図１および図２を参照して、本体部１０およびハンドル１７の詳細構成について説明する。なお、以下では、説明の便宜上、本体部１０の長軸方向（打撃軸Ａ１方向、または先端工具９の軸方向とも言い換えられる）をハンマドリル１の前後方向と規定し、バレル部１２が設けられている側をハンマドリル１の前側、ハンドル１７が接続されている側を後側と規定する。また、本体部１０の長軸方向に直交し、ハンドル１７の延在方向に対応する方向を上下方向と規定し、ハンドル１７が本体部１０と接続されている側を上側、ハンドル１７の先端（自由端）が配置される側を下側と規定する。
【００１８】
図１に示すように、本体部１０は、本体ハウジング１１と、支持体１５と、モータ２と、ツールホルダ１３と、運動変換機構３と、ピストンシリンダ３５と、打撃要素５と、回転伝達機構７とを備えている。まず、本体ハウジング１１と、支持体１５と、モータ２について説明する。
【００１９】
本体ハウジング１１は、本体部１０の外郭を形成するハウジングであり、支持体１５、ツールホルダ１３、モータ２、運動変換機構３、打撃要素５、および回転伝達機構７をその内部に収容している。本実施形態では、本体ハウジング１１は、本体部１０の前側部分の外郭を形成するギアハウジング１１１と、後側部分の外郭を形成するモータハウジング１１２の２つの部分から構成されている。但し、本体ハウジング１１は、単一部材として構成されていてもよい。また、本実施形態では、本体ハウジング１１は、剛性と衝撃強度に優れた長繊維強化樹脂で形成されている。なお、長繊維強化樹脂としては、例えば、ポリプロピレンまたはポリアミドをベースとし、ガラスまたはカーボンを強化繊維として含有するものが挙げられる。本体ハウジング１１の軽量化という観点からは、より比重が小さいポリプロピレンをベースの樹脂とすることが好ましい。
【００２０】
支持体１５は、本体ハウジング１１内に配置されている。本実施形態では、支持体１５は、モータ２、運動変換機構３、回転伝達機構７等の内部構造を支持するように構成されている。
【００２１】
本実施形態では、先端工具９の駆動源として機能するモータ２として、交流モータが採用されている。モータ２は、モータ２の出力シャフト２１の回転軸が打撃軸Ａ１（先端工具９の軸）と平行となるように（つまり前後方向に延在するように）配置されている。また、図２に示すように、出力シャフト２１の前端部には、第一駆動ギア２２が設けられている。モータ２の回転動力は、第一駆動ギア２２を介して運動変換機構３および回転伝達機構７に伝達される。
【００２２】
ここで、ハンドル１７について説明する。図１に示すように、ハンドル１７は、ハンドル１７の外郭を形成するハンドルハウジング１７１と、電源ケーブル１７２と、トリガ１７３とを備える。本実施形態では、ハンドルハウジング１７１は、モータハウジング１１２と一体的に形成された前側部分と、別体として形成された後側部分とを含む。なお、後側部分は、スイッチ等のハンドル１７の内部部品が組み付けられた後に、モータハウジング１１２および前側部分に連結されている。ハンドルハウジング１７１は、本体ハウジング１１と同様、長繊維強化樹脂で形成されている。外部の交流電源に接続するための電源ケーブル１７２は、ハンドルハウジング１７１の下端部から延びている。トリガ１７３は、ハンドルハウジング１７１の前側上部に設けられている。作業者がトリガ１７３を引くことで、トリガ１７３に接続されたスイッチがＯＮとされ、モータ２が通電されて駆動される。
【００２３】
以下、本体部１０の説明に戻り、図２を参照して、ツールホルダ１３と、運動変換機構３と、ピストンシリンダ３５と、打撃要素５と、回転伝達機構７について説明する。
【００２４】
図２に示すように、ツールホルダ１３は、ギアハウジング１１１の前端部（より詳細にはバレル部１２）の内部に設けられている。ツールホルダ１３は、先端工具９を打撃軸Ａ１方向に移動可能に保持するように構成されている。より詳細には、ツールホルダ１３は、打撃軸Ａ１方向に延在する挿入孔１３５に挿入された先端工具９を、ツールホルダ１３に対して打撃軸Ａ１方向に移動可能、且つ、打撃軸Ａ１周りに回転不能な状態で保持する。更に、ツールホルダ１３の後端には、円筒状のピストンスリーブ３７がツールホルダ１３と同軸状に設けられている。本実施形態では、ツールホルダ１３およびピストンスリーブ３７は一体的に形成されており、軸受１３１、１３２によって、打撃軸Ａ１周りに回転可能に支持されている。軸受１３１、１３２は、夫々、バレル部１２の内部に配置された支持スリーブ１３７と、前述の支持体１５の前端部に保持されている。なお、本実施形態では、軸受１３１として玉軸受が採用され、軸受１３２としてメタル軸受が採用されている。
【００２５】
運動変換機構３は、モータ２の出力シャフト２１の回転運動をピストンシリンダ３５の往復運動に変換するように構成されている。本実施形態では、運動変換機構３は、中間シャフト３４と、第一被動ギア３８と、回転体３１と、揺動部材３３とを含む。中間シャフト３４は、ギアハウジング１１１の下部に配置され、モータ２の出力シャフト２１の回転軸と平行に（つまり、打撃軸Ａ１と平行に）、前後方向に延在する。中間シャフト３４の前端部および後端部は、夫々、軸受３４１、３４２によって回転可能に支持されている。第一被動ギア３８は、中間シャフト３４の後端部に固定されており、第一駆動ギア２２に噛合している。よって、モータ２の駆動によって出力シャフト２１が回転すると、中間シャフト３４も回転する。回転体３１は中間シャフト３４の外周に配置されており、後述のハンマモードまたはハンマドリルモードが選択されている場合に、中間シャフト３４と一体的に回転するように構成されている。回転体３１の外周部に相対回転可能に装着された揺動部材３３は、中間シャフト３４および回転体３１の回転に伴ってハンマドリル１の前後方向に揺動されるように構成されている。
【００２６】
ピストンシリンダ３５は、有底円筒状に形成されており、打撃軸Ａ１方向に往復移動可能に構成されている。より詳細には、ピストンシリンダ３５は、打撃軸Ａ１と同軸状に配置されたピストンスリーブ３７に収容されている。ピストンシリンダ３５は、ピストンスリーブ３７の内部を打撃軸Ａ１方向に（つまり、前後方向に）移動可能である。ピストンシリンダ３５の後端部は、回動可能なシャフトを介して揺動部材３３に接続されている。これにより、ピストンシリンダ３５は、揺動部材３３が前後方向に揺動されるのに伴ってピストンスリーブ３７の内周面に沿って前後方向に往復移動される。つまり、揺動部材３３は、モータ２の出力シャフト２１の回転運動をピストンシリンダ３５の往復運動に変換するように構成されている。
【００２７】
また、ピストンシリンダ３５の内径Ｄ１は、ツールホルダ１３の内径Ｄ２の２倍以下に設定されている。本実施形態では、ピストンシリンダ３５の内径Ｄ１は、ツールホルダ１３の内径Ｄ２の１．８倍である。なお、ツールホルダ１３の内径Ｄ２とは、先端工具９の基端部（被加工物に対して作業を行う先端部とは反対側の端部）を保持する部分の内径をいい、本実施形態では、挿入孔１３５の径に相当する。
【００２８】
打撃要素５は、ストライカ５１と、インパクトボルト５３とを含む。ストライカ５１は、ピストンシリンダ３５の内部に配置され、ピストンシリンダ３５の内周面に沿って打撃軸Ａ１方向に摺動可能に構成されている。より詳細には、ストライカ５１は、ピストンシリンダ３５の内径Ｄ１とほぼ同一の外径を有する円柱状に形成され、その外周面がピストンシリンダ３５の内周面を摺動する摺動面として機能する。また、本実施形態では、ストライカ５１は、全体の比重が１０以上となるように、比重が１０以上の単一の材料で形成されている。なお、比重が１０以上の材料は特に限定されないが、例えば、タングステンが採用可能である。
【００２９】
ストライカ５１とピストンシリンダ３５の底部３５１との間には、ピストンシリンダ３５の往復移動によって生じる空気の圧力変動を介してストライカ５１を直線状に移動させるための空気室３５３が形成されている。ストライカ５１の後端部には周方向に環状の溝が形成されており、シール部材としてのＯリング５１２が装着されている。これにより、空気室３５３の気密性が保たれている。
【００３０】
インパクトボルト５３は、ストライカ５１の前方でツールホルダ１３の内部に保持されている。インパクトボルト５３は、ストライカ５１の運動エネルギを先端工具９に伝達する中間子として構成されている。
【００３１】
モータ２が駆動され、ピストンシリンダ３５が運動変換機構３によって前方に向けて移動されると、空気室３５３の空気が圧縮されて内圧が上昇する。このため、ストライカ５１は、高速に前側に押し出されてインパクトボルト５３に衝突し、運動エネルギを先端工具９に伝達する。これにより、先端工具９は打撃軸Ａ１に沿って直線状に駆動され、被加工物を打撃する。一方、ピストンシリンダ３５が運動変換機構３によって後方へ移動されると、空気室３５３の空気が膨張して内圧が低下し、ストライカ５１が後方へ引き込まれる。ハンマドリル１は、運動変換機構３および打撃要素５にこのような動作を繰り返させることで、打撃動作を行う。
【００３２】
回転伝達機構７は、モータ２の出力シャフト２１の回転運動をツールホルダ１３に伝達するように構成されている。本実施形態では、回転伝達機構７は、前述の中間シャフト３４および第一被動ギア３８と、第二駆動ギア７２と、第二被動ギア７３とを含む。第二駆動ギア７２は、中間シャフト３４の前端部の外周に配置されており、後述のドリルモードまたはハンマドリルモードが選択されている場合に、中間シャフト３４と一体的に回転するように構成されている。第二被動ギア７３は、ピストンスリーブ３７の外周に固定されており、第二駆動ギア７２に噛合している。よって、モータ２の駆動に伴って中間シャフト３４と共に第二駆動ギア７２が回転すると、第二被動ギア７３を介してピストンスリーブ３７が打撃軸Ａ１周りに回転される。これにより、ピストンスリーブ３７に一体的に連結されたツールホルダ１３と、ツールホルダ１３によって保持された先端工具９も、打撃軸Ａ１周りに回転する。ハンマドリル１は、このようにしてドリル動作を行う。なお、回転伝達機構７は減速機構として構成されており、出力シャフト２１の回転は、適宜減速された上でツールホルダ１３に伝達される。
【００３３】
本実施形態のハンマドリル１は、ギアハウジング１１１の下部に設けられたモード切替ダイアル１６の操作により、ハンマモード、ドリルモード、ハンマドリルモードの３つのモードのうち何れかが選択可能に構成されている。ハンマモードは、回転伝達機構７における動力の伝達が遮断され、運動変換機構３のみが駆動されることで、打撃動作のみが行われるモードである。ドリルモードは、運動変換機構３における動力の伝達が遮断され、回転伝達機構７のみが駆動されることで、ドリル動作のみが行われるモードである。ハンマドリルモードは、運動変換機構３および回転伝達機構７が駆動されることで、打撃動作およびドリル動作が行われるモードである。ギアハウジング１１１内部には、モード切替ダイアル１６の操作に応じて動作するモード切替機構７５が設けられているが、モード切替機構７５の構成自体については公知であるため、ここでの説明は省略する。
【００３４】
以上に説明したように、本実施形態のハンマドリル１は、本体ハウジング１１と、ツールホルダ１３と、ピストンシリンダ３５と、ストライカ５１と、運動変換機構３とを備えている。ツールホルダ１３は、本体ハウジング１１に設けられ、先端工具９を打撃軸Ａ１方向に移動可能に保持するように構成されている。ピストンシリンダ３５は、本体ハウジング１１に打撃軸Ａ１と同軸状に配置されている。ストライカ５１は、ピストンシリンダ３５の内部に配置され、ピストンシリンダ３５の内周面に沿って打撃軸Ａ１方向に摺動可能に構成されている。運動変換機構３は、ストライカ５１を打撃軸Ａ１方向に直線状に移動させることで、ストライカ５１を介して先端工具９を打撃軸Ａ１方向に直線状に駆動するように構成されている。
【００３５】
従来の打撃工具では、ツールホルダの内径に対してピストンシリンダ（または内部で別体のピストンが摺動する円筒部材）の内径が比較的大きく設定されている。これに起因して、従来の打撃工具は、狭いスペース（例えば壁に囲まれた角部）での先端工具の使用が困難な場合がある。
【００３６】
これに対し、本実施形態のハンマドリル１では、ピストンシリンダ３５の内径がツールホルダ１３の内径の２倍以下とされているため、本体ハウジング１１のピストンシリンダ３５を収容する部分のサイズ（打撃軸Ａ１（ピストンシリンダ３５の軸）から本体ハウジング１１の外面までの径方向の距離）も確実に小さくすることができる。なお、打撃軸Ａ１から本体ハウジング１１の外面までの上下方向の高さを、一般的に、センターハイトという。センターハイトを小さくすることで、前述のような狭いスペースでの先端工具９の使用可能範囲を拡大することができる。この観点から、ツールホルダ１３とピストンシリンダ３５は、ツールホルダ１３の内径に対するピストンシリンダ３５の内径の比が２以下の所定値に設定されることで定義されるセンターハイト低減領域１４（図１参照）を構成するということもできる。
【００３７】
また、本実施形態では、ピストンシリンダ３５の内径とほぼ同一であるストライカ５１の外径も、従来に比べて小さくすることができる。ストライカ５１の摺動面の面積は、打撃軸Ａ１方向の長さが同じであれば外径が小さいほど減少する。よって、ストライカ５１の外径を小さくすることで、摺動移動時の摩擦損失を低減することができる。
【００３８】
本実施形態では、特に、ピストンシリンダ３５の内径がツールホルダ１３の内径の１．８倍とされている。このため、打撃軸Ａ１から本体ハウジング１１の外面までの径方向の長さ（特に、センターハイト）を更に小さくすることができ、ストライカ５１の外径も更に小さくすることができる。
【００３９】
更に、本実施形態では、ストライカ５１は、全体の比重が１０以上となるように、比重が１０以上の単一の材料で形成されている。打撃軸Ａ１方向の長さを保ったまま、ストライカ５１の外径を小さくした場合、ストライカ５１の質量が低下するため、打撃力が低下する可能性がある。これに対し、ストライカ５１全体の比重を１０以上とすることで、ストライカ５１を打撃軸Ａ１方向に大きくすることなく、つまり、ピストンシリンダ３５ひいては本体ハウジング１１を打撃軸Ａ１方向に大型化することなく、ストライカ５１の打撃力を維持することができる。
【００４０】
ハンマドリル１のような打撃工具では、一般的に、着脱可能な先端工具９のサイズ（径）に関連して出力値が規定されることが多い。これに対し、本実施形態のように、ピストンシリンダ３５の内径をツールホルダ１３の内径の２倍以下とし、且つ、ストライカ５１全体の比重を１０以上とすることで、規定された出力値を維持しつつ、本体ハウジング１１のピストンシリンダ３５を収容する部分のサイズを小さくすることができる。つまり、ハンマドリル１のコンパクト化と出力確保の要請を同時に充足することができる。
【００４１】
また、円筒部材であるピストンシリンダ３５は、打撃軸Ａ１方向に往復移動可能な有底円筒状の部材として構成されており、その底部３５１とストライカ５１との間に空気室３５３を有する。そして、運動変換機構３は、ピストンシリンダ３５を打撃軸Ａ１方向に往復移動させることで空気室３５３内の空気の圧力変動を生じさせ、ストライカ５１を打撃軸Ａ１方向に直線状に移動させるように構成されている。よって、底部を有しない円筒部材の内部に別体のピストンを配置して、ピストンを往復移動させることでストライカを往復移動させる構成を採用した場合に比べ、打撃軸Ａ１方向における円筒部材の長さを短縮することができる。
【００４２】
上記実施形態は単なる例示であり、本発明に係る打撃工具は、例示されたハンマドリル１の構成に限定されるものではない。例えば、下記に例示される変更を加えることができる。なお、これらの変更は、これらのうちいずれか１つのみ、あるいは複数が、実施形態に示すハンマドリル１、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
【００４３】
打撃軸Ａ１周りに回転可能にツールホルダ１３を本体ハウジング１１に支持する構造は、軸受１３１、１３２によるものに限られない。例えば、図３の変形例に示すように、前述の実施形態の軸受１３１（図２参照）に代えて軸受１３３を採用することができる。なお、図３では、図の簡単化のため、ツールホルダ１３およびピストンスリーブ３７とその周辺部分のみが図示され、本体ハウジング１１、軸受１３２等の変更のない他の部分の図示は省略されている。本変形例の軸受１３３は、滑り軸受として構成されている。よって、軸受１３３の径は、内輪、外輪、転動体、および保持器を含む玉軸受として構成された軸受１３１に比べて小さく、軸受１３３に外装された支持スリーブ１３８の径も、前述の実施形態の支持スリーブ１３７（図２参照）の径よりも小さい。これにより、図示は省略されているが、支持スリーブ１３８が嵌合されているバレル部１２の径も小さくできるため、本体ハウジング１１の更なる小型化を実現することができる。また、本変形例の軸受１３３は、樹脂製である。これにより、軸受１３３を金属製とする場合に比べて軽量化でき、更に、軸受１３３に対する潤滑も不要とすることができる。なお、軸受１３２（図２参照）についても、同様の変更が可能である。
【００４４】
なお、前述の実施形態および本変形例では、打撃工具の一例として、打撃動作に加えてドリル動作が可能なハンマドリル１が挙げられているが、打撃工具は、打撃動作のみが可能な（つまり、軸受１３１〜１３３や回転伝達機構７を備えない）電動ハンマであってもよい。
【００４５】
ストライカ５１は、打撃軸Ａ１方向の長尺化を抑えつつ十分な打撃力を確保するために、全体の比重が１０以上であることが好ましいが、必ずしもそうである必要はない。また、ストライカ５１は必ずしも単一の材料で形成されている必要はない。例えば、図４の変形例に示すように、異なる材料で形成された外側部材５２１と内側部材５２２とから構成されたストライカ５２が採用されてもよい。外側部材５２１は、後端から前方へ凹んだ凹部を有するカップ状に形成されている。内側部材５２２は、外側部材５２１の凹部に嵌合されている。この場合、外側部材５２１と内側部材５２２とは、夫々比重の異なる材料で形成され、ストライカ５１全体としての比重が１０以上であることが好ましい。この場合、インパクトボルト５３との衝突による磨耗や破損を抑制するために、外側部材５２１をより強度の高い材料で形成し、内側部材５２２をより比重の高い材料で形成することが更に好ましい。例えば、外側部材５２１を鋼材で形成し、内側部材５２２を、タングステンで形成することができる。
【００４６】
また、前述の実施形態では、ストライカ５１は、直線状に移動してインパクトボルト５３を介して先端工具９の軸方向の一端（後端）に間接的に衝突することで、先端工具９を打撃軸Ａ１方向に直線状に移動させる。しかしながら、ストライカ５１は、先端工具９の一端に直接衝突することで、先端工具９を移動させるように構成されていてもよい。
【００４７】
本体ハウジング１１に打撃軸Ａ１と同軸状に配置され、内部にストライカ５１を摺動可能に収容する円筒部材は、有底円筒状のピストンシリンダ３５に限られない。ピストンシリンダ３５に代えて、本体ハウジング１１内に打撃軸Ａ１と同軸状に配置された円筒部材と、円筒部材とは別体として構成され、円筒部材の内部に打撃軸Ａ１方向に往復移動可能に配置されたピストンとが採用されてもよい。この場合、運動変換機構３によってピストンが打撃軸Ａ１方向に駆動されればよい。かかる構成によっても、ピストンとストライカ５１との間に空気室を形成することで、前述の実施形態と同様、ストライカ５１を介して先端工具９を打撃軸Ａ１方向に直線状に駆動することができる。
【００４８】
モータ２や運動変換機構３の配置や構成は、前述の実施形態の例に限られない。例えば、モータ２に代えて、直流モータが採用されてもよい。運動変換機構３に代えて、モータの回転運動をピストンシリンダ３５またはピストンの往復運動に変換可能ないかなる構成が採用されてもよい。また、打撃工具は、モータ２を駆動源とするものに限られず、例えば、エアコンプレッサで生成された圧縮空気を駆動源として、円筒部材内に摺動可能に配置された打撃子を、打撃軸方向に直線状に移動させるように構成された駆動機構を備えた打撃工具であってもよい。
【００４９】
上記実施形態および変形例の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。ハンマドリル１は、本発明の「打撃工具」に対応する構成例である。本体ハウジング１１、支持スリーブ１３７、１３８、支持体１５は、本発明の「工具本体」に対応する構成例である。ツールホルダ１３は、本発明の「先端工具保持部」に対応する構成例である。ピストンシリンダ３５は、本発明の「円筒部材」および「ピストンシリンダ」に対応する構成例である。ストライカ５１は、本発明の「打撃子」に対応する構成例である。モータ２は、本発明の「モータ」に対応する構成例である。運動変換機構３は、本発明の「駆動機構」および「運動変換機構」に対応する構成例である。軸受１３３は、本発明の「滑り軸受」に対応する構成例である。
【００５０】
更に、本発明および上記実施形態の趣旨に鑑み、以下の態様が構築される。以下の態様が、実施形態に示すハンマドリル１、あるいは各請求項に記載された発明と組み合わされて採用されうる。
【００５１】
［態様１］
前記円筒部材と前記先端工具保持部は、前記先端工具保持部の前記内径に対する前記円筒部材の前記内径の比が２以下の所定値に設定されることで定義されるセンターハイト低減領域を構成してもよい。
【符号の説明】
【００５２】
１：ハンマドリル
１０：本体部
１１：本体ハウジング
１１１：ギアハウジング
１１２：モータハウジング
１２：バレル部
１３：ツールホルダ
１３１：軸受
１３２：軸受
１３３：軸受
１３７：支持スリーブ
１３８：支持スリーブ
１３５：挿入孔
１４：センターハイト低減領域
１５：支持体
１６：モード切替ダイアル
１７：ハンドル
１７１：ハンドルハウジング
１７２：電源ケーブル
１７３：トリガ
２：モータ
２１：出力シャフト
２２：第一駆動ギア
３：運動変換機構
３１：回転体
３３：揺動部材
３４：中間シャフト
３４１：軸受
３４２：軸受
３５：ピストンシリンダ
３５１：底部
３５３：空気室
３７：ピストンスリーブ
３８：第一被動ギア
５：打撃要素
５１、５２：ストライカ
５１２：Ｏリング
５２１：外側部材
５２２：内側部材
５３：インパクトボルト
７：回転伝達機構
７２：第二駆動ギア
７３：第二被動ギア
７５：モード切替機構
９：先端工具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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