JP5009059B2 - Impact tool - Google Patents
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Description
本発明は、空気室の圧力変動(空気バネ)を介して打撃子を直線動作させ、工具ビットを打撃することにより被加工材に所定のハンマ作業を行う打撃工具において、空気室と外部とを連通する通気孔の開閉技術に関する。 The present invention provides a striking tool that performs a predetermined hammering operation on a workpiece by causing a striking element to linearly move through a pressure fluctuation (air spring) of an air chamber and striking a tool bit. The present invention relates to a technology for opening and closing communicating vents.
空気室の圧力変動を介して打撃子を直線動作させる打撃工具は、空気室と外部とを連通する圧力調整用の通気孔を備えている。このような通気孔を備えた従来の打撃工具は、例えば特開平8−318343号公報(特許文献1)に開示されている。
公報に記載の従来の打撃工具では、圧力調整用の通気孔は打撃子としてのストライカによって開閉制御されるように構成されている。すなわち、通気孔は、ピストンによって加圧された空気室の圧縮空気によってストライカがハンマビット側へと移動されたときに開放され、ハンマビットに打撃動作を加えたストライカが、当該打撃による跳ね返りおよび空気室の内部と外部との圧力差(吸い上げ力)でピストン側へと移動されたときに当該ストライカによって塞がれる構成である。通気孔の位置、孔径および開閉時期等は、ストライカの打撃力、あるいはストライカの吸い上げ力等の打撃工具の性能を決定する上での重要なパラメータの1つである。
A striking tool that linearly moves the striking element via pressure fluctuations in the air chamber includes a pressure adjusting vent that communicates the air chamber with the outside. A conventional striking tool having such a vent is disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 8-318343 (Patent Document 1).
In the conventional impact tool described in the publication, the pressure adjusting vent is configured to be opened and closed by a striker as an impactor. That is, the vent hole is opened when the striker is moved to the hammer bit side by the compressed air in the air chamber pressurized by the piston, and the striker that has applied a hammering action to the hammer bit rebounds and air. The striker is closed when the piston is moved by the pressure difference (suction force) between the inside and the outside of the chamber. The position of the air hole, the hole diameter, the opening / closing timing, etc. are one of important parameters for determining the performance of the impact tool such as the strike force of the striker or the suction force of the striker.
しかしながら、従来の打撃工具では、ストライカによって通気孔の開閉を制御する方式のため、ストライカがハンマビット側へと移動する打撃時において、通気孔が閉状態から開状態に切り替わるタイミングと、ストライカがピストン側へと移動する吸い上げ時において、通気孔が開状態から閉状態に切り替わるタイミングが全く同じになってしまう。このため、ストライカによる通気孔の開閉方式は、通気孔の開閉時期の設定に関する自由度が低いものであり、この点でなお改良の余地がある。
本発明は、かかる点に鑑み、打撃工具において、空気室と外部を連通する通気部の開閉制御を合理的に行う上で有効な開閉技術を提供することを目的とする。 In view of this point, an object of the present invention is to provide an opening / closing technique effective in rationally performing opening / closing control of a ventilation portion communicating with an air chamber and the outside in an impact tool.
上記課題を達成するため、本発明に係る打撃工具の好ましい形態は、工具ビットの長軸方向の打撃動作により被加工材に所定のハンマ作業を行う打撃工具において、工具本体と、工具本体に収容されるシリンダと、シリンダ内で工具ビット長軸方向に直線運動を行う駆動子と、シリンダ内で工具ビット長軸方向に直線動作する打撃子と、シリンダ内において、駆動子と打撃子との間に形成された空気室と、を有する。そして、駆動子の直線運動に伴う空気室の圧力変動を介して直線動作される打撃子が工具ビットを打撃動作することによって被加工材に対する所定のハンマ作業が行われる構成とされる。なお、本発明における「所定のハンマ作業」とは、工具ビットが長軸方向の打撃動作のみを行うハンマ作業のみならず、長軸方向の打撃動作と長軸方向回りの回転動作とを行うハンマドリル作業を好適に包含する。 In order to achieve the above object, a preferred embodiment of the impact tool according to the present invention is an impact tool that performs a predetermined hammering operation on a workpiece by an impact operation in the long axis direction of a tool bit. Cylinder, a driver that linearly moves in the long axis direction of the tool bit in the cylinder, an impactor that linearly moves in the long axis direction of the tool bit in the cylinder, and between the driver and the impactor in the cylinder And an air chamber formed in the. Then, the hammer that is linearly operated through the pressure fluctuation of the air chamber accompanying the linear motion of the driver element performs a hammering operation on the tool bit, whereby a predetermined hammering operation is performed on the workpiece. The “predetermined hammering operation” in the present invention is not only a hammering operation in which the tool bit performs only a long-axis striking operation, but also a hammer drill that performs a striking operation in the long-axis direction and a rotation operation around the long-axis direction. Work is preferably included.
本発明に係る打撃工具の好ましい形態は、シリンダに設けられ、打撃子を円滑に動作するべく空気室の圧力調整用として空気室と外部を連通する通気部と、シリンダの外側に工具ビット長軸方向に摺動自在に配置され、工具ビットによるハンマ作業中において、所定のタイミングで通気部を開く開放位置と通気部を閉じる閉止位置との間で移動することで、通気部の開閉制御を行う通気部開閉部材と、を更に有する構成とされる。なお、本発明における「外部」とは、シリンダの外部の空間であれば足り、当該空間が大気に連通しているか否かを問わない。
本発明によれば、シリンダの外側に配置された通気部開閉部材によって通気部の開閉を制御する構成としたことにより、当該通気部の開閉時期(タイミング)、すなわち、打撃子の打撃動作時に通気部が「閉」から「開」に切り替わるタイミング、および打撃子の吸い上げ時に通気部が「開」から「閉」に切り替わるタイミングを、打撃子の位置との関係において任意に調整(設定)することが可能となる。すなわち、本発明によれば、必要なときだけ通気部を開くことが可能となり、これにより打撃子の打撃動作時には、打撃子に対して最適な打撃速度を与え、また打撃子の吸い上げ時には、当該打撃子に対し最適な吸い上げ力を作用させるような態様での空気室の圧力調整が可能となる。
A preferred embodiment of the impact tool according to the present invention is provided in a cylinder, and a ventilation part communicating the air chamber and the outside for adjusting the pressure of the air chamber so that the impactor operates smoothly, and a tool bit long axis outside the cylinder It is slidable in the direction, and controls the opening and closing of the ventilation part by moving between the open position that opens the ventilation part and the closing position that closes the ventilation part at a predetermined timing during hammering with the tool bit And a vent opening / closing member. In the present invention, “external” is sufficient if it is a space outside the cylinder, and it does not matter whether the space communicates with the atmosphere.
According to the present invention, since the opening / closing of the ventilation portion is controlled by the ventilation portion opening / closing member arranged outside the cylinder, the opening / closing timing (timing) of the ventilation portion, that is, the air blow when the striker is struck. Adjusting (setting) the timing at which the section switches from “closed” to “open” and the timing at which the ventilation section switches from “open” to “closed” when the hammer is sucked up, in relation to the position of the hammer Is possible. That is, according to the present invention, it is possible to open the ventilation portion only when necessary, thereby giving an optimum striking speed to the striking element during the striking operation of the striking element, and when sucking up the striking element, It is possible to adjust the pressure of the air chamber in such a manner that an optimum suction force is applied to the striker.
本発明の好ましい形態では、工具本体に収容されたモータと、モータの回転出力を工具ビット長軸方向への直線運動に変換して駆動子を駆動する第1のクランク機構と、第1のクランク機構の回転運動を工具ビット長軸方向への直線運動に変換して通気部開閉部材を駆動する第2のクランク機構と、を有する。このため、駆動子と通気部開閉部材の駆動を単一のモータで行うことができ、合理的な駆動システムが構築される。
また、本発明においては、第2のクランク機構は、第2クランク軸と、第2クランク軸に形成された偏心軸部と、偏心軸部の回転運動により工具ビット長軸方向に直線状に移動する連接部材と、連接部材と共に直線状に移動して通気部開閉部材を工具ビット長軸方向の一方へ移動させる作動部材と、通気部開閉部材を工具ビット長軸方向の他方へ移動させるべく付勢する押圧バネと、を有する。
In a preferred embodiment of the present invention , a motor housed in a tool body, a first crank mechanism that drives a driver by converting a rotation output of the motor into a linear motion in the tool bit long axis direction, and a first crank And a second crank mechanism that converts the rotational motion of the mechanism into a linear motion in the tool bit long axis direction and drives the vent opening / closing member. For this reason, it is possible to drive the driver and the vent opening / closing member with a single motor, and a rational drive system is constructed.
In the present invention, the second crank mechanism moves linearly in the long axis direction of the tool bit by the second crankshaft, the eccentric shaft portion formed on the second crankshaft, and the rotational motion of the eccentric shaft portion. A connecting member that moves linearly together with the connecting member to move the vent opening / closing member to one side in the tool bit long axis direction, and an operating member to move the vent opening / closing member to the other side in the tool bit long axis direction. A pressing spring.
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、工具本体内に第1のクランク機構を組み付ける際の作業孔として当該工具本体に形成された開口部と、開口部を塞ぐべく工具本体の外側から開口部に装着可能なカバー部材と、を更に有する。第1のクランク機構は、工具本体の内部に開口部に臨むように回転可能に配置された第1クランク軸を有する。第2のクランク機構の第2クランク軸は、カバー部材に回転可能に装着されるとともに第1クランク軸と対向状に配置される。第1クランク軸と第2クランク軸の互いに対向し合う軸端部の一方には、凹部が形成され、他方には当該凹部に係合可能な凸部が形成されている。そして、カバー部材が開口部に装着されたとき、第1クランク軸と第2クランク軸が、凹部と凸部との係合を介して第1クランク軸から第2クランク軸への回転伝達可能に連係される構成とした。なお、本発明における「対向状に配置」の態様としては、ほぼ同一軸上において対向状に配置する構成とすることが好ましい。 According to the further form of the impact tool according to the present invention, an opening formed in the tool body as a working hole for assembling the first crank mechanism in the tool body, and the outside of the tool body to close the opening. And a cover member that can be attached to the opening. The first crank mechanism has a first crank shaft rotatably disposed so as to face the opening in the interior of the tool body. The second crankshaft of the second crank mechanism is rotatably mounted on the cover member and is disposed to face the first crankshaft . A concave portion is formed at one of shaft end portions of the first crank shaft and the second crank shaft facing each other, and a convex portion that can be engaged with the concave portion is formed at the other. When the cover member is attached to the opening, the first crankshaft and the second crankshaft can transmit the rotation from the first crankshaft to the second crankshaft through the engagement between the concave portion and the convex portion. The configuration is linked. In addition, it is preferable to set it as the structure arrange | positioned in opposition on substantially the same axis as an aspect of "arrangement in opposition" in this invention.
本発明によれば、開口部を塞ぐためのカバー部材に第2のクランク機構を装着し、そして、当該カバー部材を開口部に装着したとき、凸部と凹部の係合を介して第1クランク軸と第2クランク軸が回転伝達可能に連係する構成とした。このため、カバー部材に予め第2のクランク機構を組み付けた後、当該カバー部材の開口部に対する装着作業を行うことによって第1のクランク機構に第2のクランク機構を容易に組み付けることが可能となり、組付け性を向上できる。工具本体に形成される開口部は、工具本体内に第1のクランク機構を組み付ける際の作業孔として設けられ、当該第1のクランク機構の上方領域は、空き空間として存在している。本発明によれば、この空き空間を利用して第2のクランク機構を配置することができる。すなわち、既存の打撃工具の外形寸法を変えずに第2のクランク機構を搭載することができる。 According to the present invention, when the second crank mechanism is mounted on the cover member for closing the opening, and the cover member is mounted on the opening, the first crank is engaged via the engagement of the convex portion and the concave portion. The shaft and the second crankshaft are linked so as to transmit rotation. For this reason, after the second crank mechanism is assembled to the cover member in advance, the second crank mechanism can be easily assembled to the first crank mechanism by performing the mounting operation on the opening of the cover member. Assembly can be improved. The opening formed in the tool main body is provided as a work hole when the first crank mechanism is assembled in the tool main body, and the upper area of the first crank mechanism exists as an empty space. According to the present invention, the second crank mechanism can be arranged by utilizing this empty space. That is, the second crank mechanism can be mounted without changing the external dimensions of the existing impact tool.
本発明に係る打撃工具の更なる形態によれば、シリンダの外側に配置され、弾性要素による付勢力が作用した状態で直線運動可能とされたウェイトを有し、当該ウェイトが工具ビット長軸方向に運動することによってハンマ作業時における工具本体の制振を行う動吸振器を有する。そして、通気部開閉部材は、弾性要素を介してウェイトを積極的に駆動することによって動吸振器を強制的に振動させる加振手段を構成している。動吸振器は、本来的には、工具本体の振動に基づいてウェイトが駆動され、これによって工具本体の振動を受動的に抑制する機構である。本発明では、かかる受動的な制振機構である動吸振器につき、ハンマ作業時において、弾性要素を介してウェイトを積極的に駆動し、動吸振器を強制的に振動させる構成のため、工具本体に生ずる振動の制振機能をより高めることが可能となる。特に、本発明では、動吸振器を強制的に振動させる加振手段として通気部開閉部材を利用する構成のため、わざわざ加振手段を設ける必要がなく、動力の消費を抑える上で有効であり、構造的にも簡素化が図られる。 According to the further form of the impact tool which concerns on this invention, it has the weight arrange | positioned on the outer side of a cylinder, and the linear motion was possible in the state which the urging | biasing force by the elastic element acted, The said weight is a tool bit major axis direction It has a dynamic vibration absorber that controls the vibration of the tool body during hammering work. The vent opening / closing member constitutes a vibration means for forcibly vibrating the dynamic vibration absorber by actively driving the weight via the elastic element. The dynamic vibration absorber is originally a mechanism in which the weight is driven based on the vibration of the tool body, thereby passively suppressing the vibration of the tool body. In the present invention, the dynamic vibration absorber, which is such a passive vibration damping mechanism, is configured to positively drive the weight via the elastic element and forcibly vibrate the dynamic vibration absorber during hammering work. It is possible to further improve the damping function of vibration generated in the main body. In particular, in the present invention, since the vent opening / closing member is used as the vibration means for forcibly vibrating the dynamic vibration absorber, there is no need to provide the vibration means and it is effective in suppressing power consumption. Also, the structure is simplified.
本発明によれば、打撃工具において、空気室と外部を連通する通気部の開閉制御を合理的に行う上で有効な開閉技術が提供されることとなった。 According to the present invention, in the impact tool, an effective opening / closing technique is provided for rationally performing the opening / closing control of the ventilation portion communicating with the air chamber and the outside.
(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態につき、図1〜図4を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、打撃工具の一例として電動ハンマを用いて説明する。図1には本実施の形態に係る電動ハンマの全体構成が示される。図2および図3はそれぞれ電動ハンマの主要部を示す拡大断面図であり、図2には空気室の通気孔が開いた状態が示され、図3には空気室の通気孔が閉じられた状態が示される。図4には図2のA−A線に基づく断面構造が示される。
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, the first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment will be described using an electric hammer as an example of an impact tool. FIG. 1 shows the overall configuration of the electric hammer according to the present embodiment. 2 and 3 are enlarged cross-sectional views showing the main parts of the electric hammer. FIG. 2 shows a state in which the air chamber air holes are opened, and FIG. 3 shows that the air chamber air holes are closed. The status is indicated. FIG. 4 shows a cross-sectional structure based on the line AA in FIG.
本実施の形態に係る電動ハンマ101は、図1に示すように、概括的に見て、電動ハンマ101の外郭を形成する本体部103と、当該本体部103の先端領域(図示左側)にツールホルダ137を介して着脱自在に取付けられたハンマビット119と、本体部103のハンマビット119の反対側に連接された作業者が握るハンドグリップ109とを主体として構成されている。本体部103は、本発明における「工具本体」に対応し、ハンマビット119は、本発明における「工具ビット」に対応する。ハンマビット119は、ツールホルダ137によってその長軸方向への相対的な往復動が可能に、かつその周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。なお説明の便宜上、ハンマビット119側を前、ハンドグリップ109側を後という。
As shown in FIG. 1, the
本体部103は、駆動モータ111を収容したモータハウジング105と、第1運動変換機構113および第2運動変換機構116を収容したギアハウジング107と、打撃要素115を収容したバレルハウジング108とによって構成されている。駆動モータ111の回転出力は、第1運動変換機構113によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素115に伝達され、当該打撃要素115を介してハンマビット119の長軸方向(図1における左右方向)への衝撃力を発生する。また駆動モータ111の回転出力は、第1運動変換機構113を介して第2運動変換機構116に伝達されるとともに、当該第2運動変換機構116によって直線運動に変換され、後述する空気室141aの通気孔141b開閉用のスライドスリーブ151をスライド動作させる駆動力として入力される。上記の駆動モータ111は、本発明における「モータ」に対応する。なお、ハンドグリップ109には、作業者がスライド操作することによって駆動モータ111を通電駆動するスライドスイッチ109aが設けられている。
The
図2および図3に示すように、第1運動変換機構113は、駆動モータ111(図1参照)により水平面内にて回転駆動される駆動ギア121、当該駆動ギア121に噛み合い係合する被動ギア123を一体に有する第1クランク軸125、当該第1クランク軸125の回転中心から所定距離偏心した位置に一方の端部が偏心ピン126を介して遊嵌状に連接された連接部材としてのクランクアーム127、当該クランクアーム127の他端部に連結軸128を介して取り付けられた駆動子としてのピストン129を主体として構成される。上記の第1クランク軸125、偏心ピン126、クランクアーム127、およびピストン129によって第1クランク機構が構成され、この第1クランク機構は、本発明における「第1のクランク機構」に対応する。
As shown in FIGS. 2 and 3, the first
打撃要素115は、図1に示すように、シリンダ141のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ143と、ツールホルダ137に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ143の運動エネルギをハンマビット119に伝達する中間子としてのインパクトボルト145とを主体として構成される。シリンダ141内には、ピストン129とストライカ143との間に空気室141aが形成される。ストライカ143は、ピストン129の摺動動作に伴うシリンダ141の空気室141aの空気バネを介して駆動され、ツールホルダ137に摺動自在に配置された中間子としてのインパクトボルト145に衝突(打撃)し、当該インパクトボルト145を介してハンマビット119に打撃力を伝達する。シリンダ141は、ハンマビット119と同軸上に配置されている。このため、ピストン29およびストライカ143は、共にハンマビット119と同軸上で直線運動を行う。また、シリンダ141は、ギアハウジング107の前側領域に形成された円筒状のシリンダ保持部107aの筒孔に前方から挿入保持されるとともに、ギアハウジング107に接合されるバレルハウジング108によって収容されている。
As shown in FIG. 1, the
空気バネの作用を介してストライカ143を駆動する空気室141aは、当該ストライカ143を円滑に動作するべく、シリンダ141に形成された径方向に貫通する圧力調整用としての単一あるいは複数の通気孔141bを介して外部と連通される。通気孔141bは、本発明における「通気部」に対応する。シリンダ141の外周面には、通気孔141bを開閉制御するためのスライドスリーブ151が設けられている。スライドスリーブ151は、本発明における「通気部開閉部材」に対応する。スライドスリーブ151は、シリンダ141の外周面に嵌合され、ハンマビット長軸方向に摺動自在とされるとともに、第2運動変換機構116によって摺動動作される。スライドスリーブ151は、内周面に長軸方向に所定幅で形成された周方向に延びるリング状の溝151bと、当該溝151bと外部とを連通する径方向に貫通する複数の連通孔151cとを有する。そして、スライドスリーブ151は、シリンダ141に沿って摺動動作し、リング状の溝151bがシリンダ141の通気孔141bと対向する領域に置かれることで当該通気孔141bを開き、リング状の溝151bが通気孔141bと対向する領域から外れることで当該通気孔141bを閉じる(塞ぐ)構成とされる。
The air chamber 141a that drives the
第2運動変換機構116は、第1運動変換機構113の上方に配置されている。図2〜図4に示すように、第2運動変換機構116は、第1運動変換機構113における偏心ピン126の回転により水平面内にて回転駆動される第2クランク軸153、第2クランク軸153に一体に形成された偏心軸部155、偏心軸部155の回転動作によってハンマビット119の長軸方向に直線状に往復移動される連接部材としての連接板157、当該連接板157とともに直線状に移動してスライドスリーブ151を前方へと移動させる作動部材としての真直な左右2本のロッド159、スライドスリーブ151を後方へと移動するべく付勢する押圧バネ161を主体として構成される。上記の第2クランク軸153、偏心軸部155および連接板157によって第2クランク機構が構成され、この第2クランク機構は、本発明における「第2のクランク機構」に対応する。
The second
第2クランク軸153は、第1クランク軸125と同軸上で対向状に配置されるとともに、軸方向下端部に円板部153aを有している。円板部153aの下面側には、第2クランク軸153の回転中心から偏心した位置に窪み(溝)153bが形成され、当該窪み153bが第1運動変換機構113の偏心ピン126の突出端部126aに係合(嵌合)されている。窪み153bは、本発明における「凹部」に対応し、突出端部126aは、本発明における「凸部」に対応する。すなわち、第2クランク軸153は、窪み153bと突出端部126aの係合を介して第1クランク軸125から入力される駆動力によって回転駆動される構成とされる。第1運動変換機構113の上方において、ギアハウジング107には第1運動変換機構113の組み付け作業用としての開口部107bが形成され、この開口部107bに着脱自在に装着されるクランクキャップ163に第2クランク機構が組み付けられている。クランクキャップ163は、本発明における「カバー部材」に対応する。
The
第2クランク軸153は、クランクキャップ163にベアリング165を介して回転自在に支持される。偏心軸部155は、第2クランク軸153の回転中心に対して所定距離偏心した位置を中心とする円形状に形成されている。連接板157は、偏心軸部155に嵌合されたリング155aにハンマビット長軸方向と交差する方向に長い長円孔157aを介して係合するとともに、クランクキャップ163に設けられた前後のガイドピン156によって直線状に移動するよう案内される。なお、連接板157にはガイドピン156に摺動自在に係合する前後方向のガイド溝157cが設けられている。左右2本のロッド159は、図4に示すように、ギアハウジング107のシリンダ保持部107aにハンマビット長軸方向に貫設されたガイド孔107cに摺動自在に取り付けられ、その軸方向一端(後端)が連接板157の平面状の前面部157bに当接され、軸方向他端(前端)がスライドスリーブ151の後端面に当接されている。押圧バネ161は、スライドスリーブ151の外側に配置されたコイルバネであり、軸方向一端(後端)がスライドスリーブ151のフランジ部151aに当接され、軸方向他端(前端)がバレルハウジング108の段差面108aに当接されている。
The
第2クランク機構の構成部材である、第2クランク軸153および連接板157は、クランクキャップ163をギアハウジング107の開口部107bに装着する前に当該クランクキャップ163に組み付けられる。連接板157は、クランクキャップ163の内壁面と第2クランク軸153の円板部153aとによって挟まれる構成とされ、これにより軸方向の移動が規制される。第2クランク軸153および連接板157が組み付けられたクランクキャップ163は、ギアハウジング107の外側(上方)から開口部107bに嵌め込まれるとともに、複数のネジ163aによってギアハウジング107に止着される。このとき、第2クランク軸153の円板部153aに形成された窪み153bを、ギアハウジング107内に組み付けられている第1クランク機構の偏心ピン126の突出端部126aに係合させ、連接板157の前面部157bにロッド159の後端を当接させる。これにより、第1クランク機構と第2クランク機構が回転力の伝達可能に機械的に連係された状態で組み付けられる。
The
次に上記のように構成される電動ハンマ101の作用について説明する。図1に示す駆動モータ111が通電駆動されると、その回転出力により、駆動ギア121が水平面内にて回動動作する。すると、駆動ギア121に噛み合い係合される被動ギア123を介して第1クランク軸125が水平面内を周回動作し、これによってクランクアーム127を介してピストン129がシリンダ141内を直線状に摺動動作される。ピストン129の直線動作に伴うシリンダ141内の空気バネの作用により、ストライカ143はシリンダ141内を直線運動してインパクトボルト145に衝突(打撃)することで、その運動エネルギをハンマビット119へと伝達する。これにより、ハンマビット119は長軸方向の打撃動作を行い、被加工材にハンマ作業を遂行する。
Next, the operation of the
上述したハンマ作業時において、スライドスリーブ151は、第2運動変換機構116を介してシリンダ141の通気孔141bの開閉制御を行う。すなわち、第1運動変換機構113の偏心ピン126を介して第2運動変換機構116の第2クランク軸153が回転されると、当該第2クランク軸153の偏心軸部155が水平面内にて回転動作を行うことに伴い、当該偏心軸部155に係合している連接板157がハンマビット119の長軸方向に直線状に往復駆動される。そして連接板157の前方への移動時にロッド159が押圧バネ161に抗してスライドスリーブ151を前方へと移動させ、連接板157の後方への移動時に押圧バネ161の付勢力によりスライドスリーブ151を後方へと移動させる。そして、スライドスリーブ151の前方および後方への移動動作により当該スライドスリーブ151に設けたリング状の溝151bおよび連通孔151cを介して通気孔141bの開閉が行われる。
During the hammering operation described above, the
以下、通気孔141bの開閉制御につき説明する。本実施の形態では、ピストン129が最も後方へ移動した最大後退端を上死点とし、最も前方へ移動した最大前進端を下死点とする。ピストン129は、第1クランク機構のクランク角度が0度のときに上死点に置かれ、180度のときに下死点に置かれる。そして、本実施の形態においては、クランク角度が概ね135度〜220度の角度範囲にあるときに空気室141aの通気孔141bが開放され、上記角度範囲以外の角度範囲、すなわち0度〜135度、および220度〜360度の範囲にあるときに通気孔141bが閉じるように、スライドスリーブ151の開閉タイミングを設定している。通気孔141bの開き状態が図2に示され、通気孔141bの閉じ状態が図3に示される。
Hereinafter, opening / closing control of the
空気室141aは、ピストン129が上死点からクランク角度で概ね70度〜87度のときに、その容積が最小となる。すなわち、ピストン129とストライカ143が最も接近して空気室141a内の空気が最大圧縮状態となる。その後、ストライカ143は加圧された高圧の圧縮空気の圧力によって前方へと移動され、クランク角度が180度付近において、インパクトボルト145を介してハンマビット119を打撃する。打撃動作後のストライカ143は、打撃による跳ね返りおよび当該ストライカ143の後端面に作用する空気室141a内の圧力と前端面に作用する外部の圧力(概ね大気圧)との圧力差(吸い上げ力)によって後方へと移動される。
The air chamber 141a has a minimum volume when the
そして、本実施の形態では、ストライカ143が前方への移動動作を開始してから、ハンマビット119に衝突して元の位置まで戻るまでを1周期として、スライドスリーブ151は、クランク角度の概ね137度で通気孔141bの開き動作を開始してから所定角度範囲について開き状態を継続した後、概ね220度付近で閉じる設定としている。すなわち、本実施の形態によれば、スライドスリーブ151による通気孔141bの開閉タイミングを、ストライカ143(ピストン129)の位置との関係において任意に設定することができる。つまり、ストライカ143の前進動作時(打撃動作時)には、空気室141a内の高圧の圧力空気が当該ストライカ143に対して最適な打撃速度を与えることが可能な位置(時期)において通気孔141bが開放するように定め、また、ストライカ143の後退動作時には、ストライカ143に最適な吸い上げ力を作用させることが可能な位置(時期)において通気孔141bが閉じるように定めることが可能となる。これにより、電動ハンマ101の性能を向上することができる。なお、通気孔141bの開放期間(区間)については、スライドスリーブ151に形成されるリング状の溝151bの溝幅(ハンマビット119の長軸方向の長さ)によって決定される。
In this embodiment, the
また、本実施の形態によれば、スライドスリーブ151を第2クランク機構によって機械的に駆動する構成であり、ストライカ143を駆動する第1クランク機構の偏心ピン126に対する、第2クランク機構の偏心軸部155の回転方向における相対位置を適宜に調整(設定)することにより、スライドスリーブ151による通気孔141bの開閉タイミングを簡単に調整することができる。また、通気孔141bの開放期間については、スライドスリーブ151に形成されるリング状の溝151bの溝幅を変えることによって適宜に調整できる。すなわち、本実施の形態によれば、必要なときだけ、かつ必要な期間だけ通気孔141bを開くことができる。また、第2クランク機構は、第1クランク機構を介して駆動される構成のため、ストライカ143の駆動とスライドスリーブ151の駆動を単一の駆動モータ111で行うことができ、合理的である。
Further, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態では、ギアハウジング107の開口部107bを塞ぐべく当該開口部107bに装着されるクランクキャップ163に第2のクランク機構の構成部材である、第2クランク軸153および連接板157を組み付ける構成としている。また、クランクキャップ163を開口部107bに被せるように装着する際に、第2クランク軸153の円板部153aに設けた窪み153bを第1クランク軸125の偏心ピン126の突出端部126aに係合することによって、第2クランク機構が第1クランク機構に機械的に連係する構成としている。このため、開口部107bにクランクキャップ163を装着するだけで第2クランク機構の組み付けが行われることになる。すなわち、本実施の形態によれば、組み付けが容易化され、組付け性を向上することができる。
In the present embodiment, the
ギアハウジング107に形成される開口部107bは、ギアハウジング107に第1クランク機構を組み付けるための作業孔として設けられ、当該第1クランク機構の上方領域は、空き空間として存在している。本実施の形態においては、この空き空間を利用して第2クランク機構を配置する構成のため、既存の電動ハンマ101の外形寸法を変えることなく、第2クランク機構を搭載することが可能となった。
The
(本発明の第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態につき、図5〜図7を参照しつつ説明する。図5は第2の実施形態に係る電動ハンマの全体を示す断面図であり、図6は電動ハンマの主要部を示す拡大断面図、図7は図6のB−B線に基づく断面図である。本実施の形態は、電動ハンマ101に本体部103の制振を行う動吸振器171を搭載するとともに、空気室141aの通気孔141bを開閉するべくハンマビット長軸方向に直線動作するスライドスリーブ151を、動吸振器171を強制的に振動させる加振手段として利用したものであり、この点以外については、前述した第1の実施形態と同様に構成される。このため、同一の構成部材については、第1の実施形態の説明で用いた符号と同一の符号を付してその説明を省略または簡略に説明する。以下、本明細書では、動吸振器171を強制的に振動させることを強制加振という。
(Second embodiment of the present invention)
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 5 is a cross-sectional view showing the entire electric hammer according to the second embodiment, FIG. 6 is an enlarged cross-sectional view showing the main part of the electric hammer, and FIG. 7 is a cross-sectional view based on the line BB in FIG. is there. In the present embodiment, a
動吸振器171は、バレルハウジング108の内部空間において、シリンダ141の外周面を覆うように円環状に配置される円筒状のウェイト173と、当該ウェイト173のハンマビット長軸方向の前側と後側にそれぞれ配置された前後の付勢バネ175F,175Rとを主体として構成される。前後の付勢バネ175F,175Rは、ウェイト173がハンマビット119の長軸方向に移動する際にウェイト173に対向状の弾発力を付与する。
In the internal space of the
ウェイト173は、その中心(重心)がハンマビット119の長軸線と一致するように配置されるとともに、その外周面がバレルハウジング108の内壁面に接した状態で摺動自在とされる。また前後の付勢バネ175F,175Rは、それぞれ圧縮コイルバネによって構成され、ウェイト173と同様、各中心がハンマビット119の長軸線と一致するように配置されている。後側の付勢バネ175Rは、一端(後端)がスライドスリーブ151のフランジ部151a前面に当接され、他端(前端)がウェイト173の軸方向後端に当接される。また前側の付勢バネ175Fは、一端(後端)がウェイト173の前面に当接され、他端(前端)がバレルハウジング108の段差面108aに当接される。従って、本実施の形態では、後側の付勢バネ175Rは、スライドスリーブ151を後方へと付勢する押圧バネとしても機能する。
The
上記のように構成された本実施の形態における動吸振器171は、ハンマ作業時(ハンマビット119の駆動時)に発生するハンマビット長軸方向の衝撃的かつ周期的な振動に対し制振機能を奏する。すなわち、制振対象である電動ハンマ101の本体部103に対して、動吸振器171における制振要素であるウェイト173および付勢バネ175F,175Rが協働して受動的な制振を行なう。これにより電動ハンマ101における本体部103の振動が効果的に抑制されることとなる。
The
また、本実施の形態では、ハンマ作業時において、第2クランク軸153の偏心軸部155が水平面内にて回転動作を行うことに伴い、当該偏心軸部155に係合している連接板157がハンマビット119の長軸方向に直線状に往復駆動される。そして連接板157の前方への移動時には、ロッド159を介してスライドスリーブ151が前方へと押されて移動し、付勢バネ175F,175Rを圧縮させる。連接板157の後方への移動時には、スライドスリーブ151が付勢バネ175F,175Rの弾発力によって押されて後方へと移動する。このようにスライドスリーブ151が直線動作を行うことで動吸振器171のウェイト173が付勢バネ175F,175Rを介して積極的に駆動され、動吸振器171が強制加振される。すなわち、スライドスリーブ151は、動吸振器171のウェイト173を積極的に駆動することによって動吸振器171を強制加振する加振手段として作用する。これにより、動吸振器171は、ウェイト173を積極駆動する能動的な制振機構として作用し、ハンマ作業時に本体部103に生ずるハンマビット長軸方向の振動を更に効果的に抑制することができる。このようなことから、例えば本体部103に強い押圧力(被加工材に対するハンマビット119の押付力)を作用させながら加工作業を行なう等のように、制振の要請は高いにも拘らず、動吸振器171に入力される振動量が小さく、当該動吸振器171が十分に作動しないような作業態様においても、十分な制振機能を確保することが可能となる。
In the present embodiment, the connecting
上記のように、本実施の形態によれば、第1の実施の形態において説明した、スライドスリーブ151による通気孔141bの開閉制御作用を維持しつつ、当該スライドスリーブ151による動吸振器171の強制加振を可能とする。
As described above, according to the present embodiment, while the opening / closing control action of the
また、本実施の形態では、動吸振器171を構成するウェイト173および付勢バネ175F,175Rが、シリンダ141の外側に円環状に配置されている。これによりシリンダ141の外周空間を有効に活用した配置が可能となる。また、ウェイト173および付勢バネ175F,175Rの重心をハンマビット119の長軸線上に一致させる配置が可能となり、ウェイト173が直線運動する際に本体部103に偶力(ハンマビット長軸方向と交差する軸線回りに作用する左右方向あるいは上下方向の回転力)が作用することを防止できる。
また、本実施の形態では、ウェイト173をバレルハウジング108の内壁面に沿ってハンマビット長軸方向に摺動自在に配置している。このような構成を採用することにより、ウェイト173の摺動動作の安定化を図ることができる。
In the present embodiment, the
In this embodiment, the
なお、上述した各実施の形態は、打撃工具として電動ハンマ101を例にとって説明しているが、電動ハンマ101に限らず、ハンマビット119が長軸方向の打撃動作と長軸回りの回転動作とを行うハンマドリルに適用できることは当然である。
In addition, although each embodiment mentioned above demonstrated taking the
なお、本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することができる。 In view of the gist of the present invention, the following aspects can be configured.
(態様1)
「請求項2に記載の打撃工具であって、
前記第1のクランク機構は、回転中心から偏心した位置に偏心部を有する回転可能なクランク軸と、前記偏心部の回転運動を前記駆動子の直線運動に変換する連接部材と、を有し、
前記第2のクランク機構は、回転中心から偏心した位置に偏心部を有する回転可能なクランク軸と、前記偏心部の回転運動を前記通気部開閉部材の直線運動に変換する連接部材と、を有することを特徴とする打撃工具。」
態様1に記載の発明によれば、第1のクランク機構の偏心部に対する第2のクランク機構の偏心部の回転方向の相対位置、すなわち位相を変えることによって、打撃子の位置に対する通気部の開閉タイミングを簡単に調整することができる。
(Aspect 1)
“A striking tool according to claim 2,
The first crank mechanism includes a rotatable crankshaft having an eccentric portion at a position eccentric from a rotation center, and a connecting member that converts the rotational motion of the eccentric portion into linear motion of the driver,
The second crank mechanism includes a rotatable crankshaft having an eccentric portion at a position eccentric from a rotation center, and a connecting member that converts the rotational motion of the eccentric portion into a linear motion of the ventilation portion opening / closing member. An impact tool characterized by that. "
According to the first aspect of the invention, the opening / closing of the ventilation portion with respect to the position of the striker is changed by changing the relative position, that is, the phase of the eccentric portion of the second crank mechanism with respect to the eccentric portion of the first crank mechanism. The timing can be adjusted easily.
(態様2)
「請求項2または3に記載の打撃工具であって、
前記第1のクランク機構のクランク角度につき、前記駆動子が最も後方へと移動された最大後端位置を0度、前記駆動子が最も前方へと移動された最大前端位置を180度としたとき、前記通気部開閉部材は、クランク角度で概ね135度〜220度の角度範囲で前記通気部を開き、前記角度範囲以外の角度範囲では前記通気部を閉じるように設定されていることを特徴とする打撃工具。」
態様2に記載の発明によれば、通気部開閉部材による通気部の開放時期を上記のように設定することにより、打撃子の打撃動作時には、打撃子に対して最適な打撃速度を与えることが可能となり、また打撃子の吸い上げ時には、当該打撃子に最適な吸い上げ力を作用させることが可能となり、打撃工具の性能を向上する上で有効となる。
(Aspect 2)
“A striking tool according to claim 2 or 3,
With respect to the crank angle of the first crank mechanism, when the maximum rear end position where the driver is moved most backward is 0 degrees and the maximum front end position where the driver is moved most forward is 180 degrees The vent opening / closing member is set to open the vent in an angle range of approximately 135 degrees to 220 degrees in crank angle, and to close the vent section in an angle range other than the angle range. Blow tool to do. "
According to the second aspect of the invention, by setting the opening time of the ventilation portion by the ventilation portion opening / closing member as described above, it is possible to give an optimum striking speed to the striking element during the striking operation of the striking element. Further, when the impactor is sucked up, an optimum suction force can be applied to the impactor, which is effective in improving the performance of the impact tool.
101 電動ハンマ(打撃工具)
103 本体部(工具本体)
105 モータハウジング
107 ギアハウジング
107a シリンダ保持部
107b 開口部
107c ガイド孔
108 バレルハウジング
108a 段差面
109 ハンドグリップ
109a スライドスイッチ
111 駆動モータ
113 第1運動変換機構
115 打撃要素
116 第2運動変換機構
119 ハンマビット(工具ビット)
121 駆動ギア
123 被動ギア
125 第1クランク軸(第1のクランク軸)
126 偏心ピン
126a 突出端部
127 クランクアーム
128 連結軸
129 ピストン(駆動子)
137 ツールホルダ
141 シリンダ
141a 空気室
141b 通気孔(通気部)
143 ストライカ(打撃子)
145 インパクトボルト(中間子)
151 スライドスリーブ(通気部開閉部材)
151a フランジ部
151b リング状の溝
151c 連通孔
153 第2クランク軸(第2のクランク軸)
153a 円板部
153b 窪み(凹部)
155 偏心軸部
155a リング
156 ガイドピン
157 連接板
157a 長円孔
157b 前面部
157c ガイド溝
159 ロッド
161 押圧バネ
163 クランクキャップ(カバー部材)
163a ネジ
165 ベアリング
171 動吸振器
173 ウェイト
175F,175R 付勢バネ(弾性要素)
101 Electric hammer (blow tool)
103 Main body (tool body)
105
121
126 Eccentric pin 126a Projecting
137
143 striker
145 Impact bolt (meson)
151 Slide sleeve (ventilating part opening / closing member)
153a Disk part 153b Depression (concave part)
155 Eccentric shaft
Claims (3)
工具本体と、
前記工具本体に収容されるシリンダと、
前記シリンダ内で前記工具ビット長軸方向に直線運動を行う駆動子と、
前記シリンダ内で前記工具ビット長軸方向に直線動作する打撃子と、
前記シリンダ内において、前記駆動子と前記打撃子との間に形成された空気室と、を有し、
前記駆動子の直線運動に伴う前記空気室の圧力変動を介して直線動作される前記打撃子が前記工具ビットを打撃動作することによって被加工材に対する所定のハンマ作業が行われる構成とされており、
前記シリンダに設けられ、前記打撃子を円滑に動作するべく前記空気室の圧力調整用として前記空気室と外部を連通する通気部と、
前記シリンダの外側に前記工具ビット長軸方向に摺動自在に配置され、前記工具ビットによるハンマ作業中において、所定のタイミングで前記通気部を開く開放位置と前記通気部を閉じる閉止位置との間で移動することで前記通気部の開閉制御を行う通気部開閉部材と、
前記工具本体に収容されたモータと、
前記モータの回転出力を前記工具ビット長軸方向への直線運動に変換して前記駆動子を駆動する第1のクランク機構と、
前記第1のクランク機構の回転運動を前記工具ビット長軸方向への直線運動に変換して前記通気部開閉部材を駆動する第2のクランク機構と、を更に有し、
前記第2のクランク機構は、第2クランク軸と、前記第2クランク軸に形成された偏心軸部と、前記偏心軸部の回転運動により工具ビット長軸方向に直線状に移動する連接部材と、前記連接部材と共に直線状に移動して前記通気部開閉部材を工具ビット長軸方向の一方へ移動させる作動部材と、前記通気部開閉部材を工具ビット長軸方向の他方へ移動させるべく付勢する押圧バネと、を有することを特徴とする打撃工具。 A striking tool that performs a predetermined hammering operation on a workpiece by a striking motion in the long axis direction of a tool bit,
A tool body;
A cylinder housed in the tool body;
A driver that performs linear motion in the long axis direction of the tool bit in the cylinder;
A striker that linearly moves in the long axis direction of the tool bit in the cylinder;
An air chamber formed between the driver and the striker in the cylinder;
A predetermined hammering operation is performed on the workpiece by the striking element, which is linearly operated through pressure fluctuations in the air chamber accompanying the linear motion of the driver element, striking the tool bit. ,
A ventilation portion that is provided in the cylinder and communicates with the outside of the air chamber for adjusting the pressure of the air chamber in order to smoothly operate the striker;
Outside the cylinder, the tool bit is slidably arranged in the longitudinal direction of the tool bit. Between the opening position for opening the ventilation portion and the closing position for closing the ventilation portion at a predetermined timing during the hammering operation by the tool bit. A ventilation part opening / closing member that controls opening and closing of the ventilation part by moving in
A motor housed in the tool body;
A first crank mechanism that converts the rotational output of the motor into linear motion in the tool bit long axis direction to drive the driver;
A second crank mechanism that converts the rotational motion of the first crank mechanism into linear motion in the tool bit long axis direction and drives the vent opening / closing member;
The second crank mechanism includes a second crankshaft, an eccentric shaft portion formed on the second crankshaft, and a connecting member that moves linearly in the tool bit long axis direction by the rotational movement of the eccentric shaft portion. An actuating member that moves linearly together with the connecting member to move the vent opening / closing member in one of the tool bit long axis directions, and an urging force to move the vent opening / closing member in the other of the tool bit long axis directions A striking tool comprising a pressing spring .
前記工具本体内に前記第1のクランク機構を組み付ける際の作業孔として当該工具本体に形成された開口部と、
前記開口部を塞ぐべく前記工具本体の外側から前記開口部に装着可能なカバー部材と、を更に有し、
前記第1のクランク機構は、前記工具本体の内部に前記開口部に臨むように回転可能に配置された第1クランク軸を有し、
前記第2のクランク機構の前記第2クランク軸は、前記カバー部材に回転可能に装着されるとともに前記第1クランク軸と対向状に配置され、
前記第1クランク軸と前記第2クランク軸の互いに対向し合う軸端部の一方には、凹部が形成され、他方には当該凹部に係合可能な凸部が形成されており、
前記カバー部材が前記開口部に装着されたとき、前記第1クランク軸と前記第2クランク軸が、前記凹部と前記凸部との係合を介して前記第1クランク軸から前記第2クランク軸への回転伝達可能に連係される構成としたことを特徴とする打撃工具。 The impact tool according to claim 1 ,
An opening formed in the tool body as a working hole when the first crank mechanism is assembled in the tool body;
A cover member attachable to the opening from the outside of the tool main body to close the opening,
The first crank mechanism has a first crankshaft that the rotatably disposed so as to face the opening in the interior of the tool body,
Wherein said second crank shaft of the second crank mechanism is disposed while being rotatably mounted to said cover member to said first crank shaft and the counter form,
A concave portion is formed on one of shaft end portions of the first crankshaft and the second crankshaft facing each other, and a convex portion that can be engaged with the concave portion is formed on the other.
When the cover member is mounted in the opening, the first crankshaft and the second crankshaft are moved from the first crankshaft to the second crankshaft through the engagement between the concave portion and the convex portion. A striking tool characterized in that it is linked so as to be able to transmit rotation.
前記シリンダの外側に配置され、弾性要素による付勢力が作用した状態で直線運動可能とされたウェイトを有し、当該ウェイトが前記工具ビット長軸方向に運動することによってハンマ作業時における前記工具本体の制振を行う動吸振器を有し、
前記通気部開閉部材は、前記弾性要素を介して前記ウェイトを積極的に駆動することによって前記動吸振器を強制的に振動させる加振手段を構成していることを特徴とする打撃工具。 The impact tool according to claim 1 or 2 ,
The tool body disposed outside the cylinder and having a weight capable of linear movement in a state in which an urging force is applied by an elastic element, and the weight moves in the long axis direction of the tool bit so that the tool main body at the time of hammering A dynamic vibration absorber that controls
The striking tool, wherein the vent opening / closing member constitutes a vibration means for forcibly vibrating the dynamic vibration absorber by positively driving the weight via the elastic element.
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