JP2013144346A - 打撃工具 - Google Patents

Abstract

【課題】打撃工具のシリンダケースとフロントカバーとをボルトを使わずに固定する。
【解決手段】先端工具４０を保持するフロントカバー６がシリンダケース５に固定された打撃工具１であって、フロントカバー６の外面に設けられ、フロントカバー６が挿入されたシリンダケース５の端面６２に当接している突出部６０と、突出部６０と端面６２との当接面を跨いで配置された固定部材７０とを有し、固定部材７０の側面はシリンダケース５にネジ結合され、固定部材７０の底面は突出部６０を挟んで端面６２と対向し、固定部材７０の底面と突出部６０との間には弾性体７８が配置され、フロントカバー６はシリンダケース５に対して回り止めされている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート、レンガ、石材、アスファルト等に対して破砕、研削、ハツリ、穴開けなどの処理を施す際に使用される打撃工具に関する。

一般的な打撃工具は、電動モータと、シリンダと、シリンダ内に配置されたピストンおよび打撃子と、電動モータの回転運動をピストンの往復運動に変換する変換機構とを有し、ピストンによって圧縮されたシリンダ内の空気（空気バネ）の反力が打撃子を介して先端工具に伝達される（特許文献１参照）。

上記のような構成を有する打撃工具では、シリンダが収容されているシリンダケースの先端に、先端工具を保持しているフロントカバーが固定されている。具体的には、フロントカバーの後端に形成されているフランジがシリンダケースの先端面に突き当てられており、そのフランジが該フランジを貫通するボルトによってシリンダケースの先端面に固定されている。

特開２００４−１３０４７０号公報

シリンダケースとフロントカバーとをボルトによって固定するためには、両者の少なくとも一方にフランジを形成する必要があり、そのフランジにはボルトを通すための貫通穴を形成する必要があった。そして、貫通穴を形成するための面積を確保しつつ、フランジを可及的に小さくするためには、フランジの外形を四角くせざるを得なかった。しかし、四角いフランジは手に馴染みにくく、従来の打撃工具のホールド性は必ずしも良好ではなかった。

本発明の目的は、シリンダケースとフロントカバーとがボルトを用いることなく固定された打撃工具を提供することである。

本発明の打撃工具は、モータと、前記モータの回転運動を往復運動に変換して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構と、前記打撃機構の少なくとも一部を収容するシリンダケースと、前記シリンダケースに固定され、前記先端工具を保持するフロントカバーを有する打撃工具であって、前記フロントカバーの外面に設けられ、該フロントカバーが挿入された前記シリンダケースの端面に当接している突出部と、前記フロントカバーの前記突出部と前記シリンダケースの前記端面との当接面を跨いで配置された固定部材とを有し、前記固定部材の側面は、前記シリンダケースにネジ結合され、前記固定部材の底面は、前記フロントカバーの前記突出部を挟んで前記シリンダケースの前記端面と対向し、前記固定部材の前記底面と前記フロントカバーの前記突出部との間には弾性体が配置され、前記フロントカバーは、前記シリンダケースに対して回り止めされている。

本発明の打撃工具では、前記固定部材の前記側面の内側に、前記シリンダケースの外面に形成されている雄ネジと結合する雌ネジが形成されている。

本発明の打撃工具では、前記固定部材の前記側面と前記底面とを繋ぐ角部の内面が曲面である。

本発明の打撃工具では、前記角部の内面および外面が曲面である。

本発明の打撃工具は、前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分に形成された凸部と、前記シリンダケースの内側に形成された凹部とを有し、前記凸部と前記凹部とが互いに嵌合している。

本発明の打撃工具は、前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分に形成された凹部と、前記シリンダケースの内側に形成された凸部とを有し、前記凹部と前記凸部とが互いに嵌合している。

本発明の打撃工具は、前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分の外面に形成された第一の平面と、前記シリンダケースの内面に形成された第二の平面とを有し、前記第一の平面と前記第二の平面とが互いに対向している。

本発明の打撃工具では、前記弾性体がゴムである。

本発明によれば、シリンダケースとフロントカバーとがボルトを用いることなく固定された打撃工具が実現される。

本発明の打撃工具の実施形態の一例を示す部分断面図である。 図１に示す打撃工具の部分正面図である。 図１のＢ−Ｂ断面図である。 図１のＣ−Ｃ断面図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。

以下、本発明の打撃工具の実施形態の一例について図面を参照しながら詳細に説明する。図１に示されるように、本実施形態に係る打撃工具１は、モータハウジング２と、モータハウジング２の後方に設けられたハンドル３と、モータハウジング２の上方に設けられたクランクケース４と、シリンダケース５と、シリンダケース５の先端に固定されたフロントカバー６とを有している。

モータハウジング２には、動力源としての電動モータ１０が収容されている。電動モータ１０の回転軸１１は、モータハウジング２内に設けられている軸受１２によって回転可能に支持されている。回転軸１１にはギヤ１３が設けられており、該ギヤ１３が打撃機構に接続されている。打撃機構の一部を構成しているクランクシャフト２０の一端には、電動モータ１０の回転軸１１に設けられているギヤ１３と噛み合わされたギヤ２１が一体回転可能に設けられており、他端には回転板２２が一体回転可能に設けられている。回転板２２には、該回転板２２の回転中心から偏心した位置にクランクピン２３が設けられており、該クランクピン２３にコンロッド２４の一端が回転可能に連結されている。なお、クランクシャフト２０に設けられているギヤ２１の歯数は、電動モータ１０の回転軸１１に設けられているギヤ１３の歯数よりも多く、ギヤ１３とギヤ２１とによって減速機構が構成されている。

シリンダケース５は、軸線方向一端（先端）が開口した円筒形状を有している。シリンダケース５の内部には、同じく円筒形状を有するシリンダ３０が収容されている。シリンダ３０の内部には、ピストン３１、打撃子（“ストライカー”と呼ばれることもある。）３２および中間子３３がシリンダ３０の軸線に沿ってこの順序で配置されており、中間子３３の一部はシリンダ３０の先端から外側へ突出している。シリンダ３０から突出している中間子３３の端部にはフランジ３３ａが形成されており、該フランジ３３ａはシリンダケース５の開口部を通して該シリンダケース５の外側に突出している。

ピストン３１、打撃子３２および中間子３３は、シリンダ３０内においてそれぞれ往復移動可能であり、ピストン３１には、一端がクランクピン２３に連結されているコンロッド２４の他端が連結されている。また、ピストン３１、打撃子３２および中間子３３の外周面にはＯリングがそれぞれ嵌められており、これらＯリングによってシリンダ３０の気密性が保持されている。

ハンドル３に設けられているトリガースイッチ７が操作されると電動モータ１０が駆動され、回転軸１１が回転する。回転軸１１の回転は上記減速機構を介してクランクシャフト２０に伝達され、クランクシャフト２０が回転する。クランクシャフト２０が回転すると回転板２２が回転し、回転板２２の上のクランクピン２３が回転板２２の回転中心の周囲を回動する。クランクピン２３が回動するとコンロッド２４が往復移動し、これに伴ってピストン３１がシリンダ３０内で往復運動する。すなわち、電動モータ１０の回転運動がピストン３１の往復運動に変換される。ピストン３１がシリンダ３０内で往復運動すると、ピストン３１と打撃子３２との間にある空気室３４内の空気の圧縮と膨張が連続的に繰り返される。この結果、打撃子３２を介して中間子３３に打撃力が加えられる。このとき、空気室３４内の空気は空気バネとして機能する。

フロントカバー６は、軸線方向両端が開口した円筒形状を有しており、内部には先端工具４０の軸部４１が挿入されて保持されている。以下、具体的に説明する。先端工具４０の軸部４１には、相対的に径が細い部分と太い部分とが形成されている。以下の説明では、先端工具４０の軸部４１のうち、相対的に径が細い部分を“くびれ部４１ａ”、相対的に径が太い部分を“大径部４１ｂ”と呼んで区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。

本実施形態では、くびれ部４１ａの前後に少なくとも２つの大径部４１ｂがそれぞれ形成されている。大径部４１ｂは略六角形の断面形状を有し、くびれ部４１ａは略円形の断面形状を有する。図２に示されるように、大径部４１ｂの６つの角には、軸方向に沿って延びる突起４２がそれぞれ形成されており、フロントカバー６の内周面には、それぞれの突起４２が嵌合する溝５０が形成されている。先端工具４０は、突起４２と溝５０との係合により、フロントカバー６に対して回り止めされている。

再び図１を参照する。フロントカバー６の外周面上には、環状の第一ストッパ５１と環状の第二ストッパ５２とが間隔を置いて設けられている。本実施形態における第一ストッパ５１は、フロントカバー６の外周面上に形成された突起であり、フロントカバー６に一体成形されている。一方、本実施形態における第二ストッパ５２は、フロントカバー６の外周面上に嵌められたリングであり、フロントカバー６とは別体の部材である。もっとも、第一ストッパ５１および第二ストッパ５２の双方をフロントカバー６に一体成形してもよい。また、第一ストッパ５１および第二ストッパ５２の双方をフロントカバー６とは別体の部材によって形成してもよい。

第一ストッパ５１と第二ストッパ５２との間には、フロントカバー６を半径方向に貫通する一対の穴５３が形成されており、それぞれの穴５３には金属製のボール５４が収容されている。ボール５４の外径は穴５３の内径よりも僅かに小さく、ボール５４は穴５３の内側においてフロントカバー６の半径方向に移動可能である。

さらに、フロントカバー６の外周面には筒状のグリップ５５が被せられており、フロントカバー６の外周面と対向しているグリップ５５の底面には押さえ部５５ａが設けられている。グリップ５５は、第一ストッパ５１と第二ストッパ５２との間に押さえ部５５ａが配置されるようにしてフロントカバー６に被せられている。よって、グリップ５５は、押さえ部５５ａが第一ストッパ５１と第二ストッパ５２との間で移動可能な範囲内で、フロントカバー６の軸線に沿ってフロントカバー６の外周面上をスライド可能である。もっとも、押さえ部５５ａと第一ストッパ５１との間にはバネ５６が配置されており、押さえ部５５ａ（グリップ５５）はバネ５６の弾性復元力によって第二ストッパ５２に向けて常時付勢されている。以下の説明では、押さえ部５５ａが第二ストッパ５２に当接している状態（図１に示す状態）のときのグリップ位置を“固定位置”と呼ぶ場合がある。グリップ５５が固定位置にあるとき、押さえ部５５ａは穴５３の上に位置しており、ボール５４に接触している。よって、グリップ５５が固定位置にあるときには、フロントカバー６の半径方向へのボール５４の移動が規制される。このため、先端工具４０に対してフロントカバー６の軸線方向前後の力が作用しても、軸部４１の大径部４１ｂがボール５４に引っ掛かり、先端工具４０の同方向への移動が規制される。もっとも、軸部４１のくびれ部４１ａには一定の長さがある。したがって、先端工具４０は、くびれ部４１ａの長さの範囲内においてフロントカバー６の軸線方向前後に移動可能である。

一方、固定位置にあるグリップ５５をバネ５６の付勢に抗して移動させると（スライドさせると）、押さえ部５５ａが穴５３の上から退避する。以下の説明では、押さえ部５５ａが穴５３の上から退避している状態のときのグリップ位置を“解放位置”と呼ぶ場合がある。グリップ５５が解放位置に移動されると、ボール５４に対する移動規制が解除され、ボール５４はフロントカバー６の半径方向に移動可能となる。よって、先端工具４０をフロントカバー６から引き抜くことができる。

図１に示されるように、フロントカバー６はシリンダケース５の先端に固定されており、フロントカバー６に保持されている先端工具４０の軸部４１は中間子３３に設けられている保持穴３３ｂに挿入されて中間子３３と接続されている。この結果、中間子３３に加えられた打撃力が先端工具４０に伝達される。

以下、シリンダケース５とフロントカバー６との固定構造について詳しく説明する。シリンダケース５とフロントカバー６とは、フロントカバー６の後端がシリンダケース５の先端に挿入され、かつ、シリンダケース５の先端から突出している中間子３３のフランジ３３ａがフロントカバー６の後端に挿入された状態で互いに固定されている。

フロントカバー６の外周面上であって、かつ、フロントカバー６の後端近傍には、フランジ状の突出部６０が全周に亘って形成されている。また、フロントカバー６の後端部（突出部６０よりも後方の部分）は、シリンダケース５の開口部の内径よりも細く、かつ、中間子３３のフランジ３３ａの外径よりも太く形成され、シリンダケース５の開口部から該シリンダケース５の内側に挿入されている。以下の説明では、シリンダケース５の内側に挿入されているフロントカバー６の後端部を“挿入部６１”と呼んで他の部分と区別する場合がある。もっとも、かかる区別は説明の便宜上の区別に過ぎない。

フロントカバー６の挿入部６１は、シリンダケース５の開口部から該シリンダケース５の内周面と中間子３３のフランジ３３ａの外周面との間に挿入されている。結果、中間子３３のフランジ３３ａは、フロントカバー６の内側に挿入されている。このとき、シリンダケース５の内周面とフロントカバー６の外周面とはほぼ隙間なく対向しており、フロントカバー６の内周面とフランジ３３ａの外周面とはほぼ隙間なく対向している。また、フロントカバー６の外周面上に設けられている突出部６０は、シリンダケース５の開口部の周囲（端面６２）に当接している。換言すれば、フロントカバー６は、突出部６０がシリンダケース５の端面６２に当接するまで、該シリンダケース５内に挿入されている。

図３に示されるように、フロントカバー６の挿入部６１の外周面には、一対の凸部６３が１８０度異なる位置にそれぞれ形成されている。それぞれの凸部６３は、挿入部６１の軸線に沿って細長く形成されている。一方、シリンダケース５の内周面には、一対の凹部６４が１８０度異なる位置にそれぞれ形成されている。それぞれの凹部６４は、シリンダケース５の軸線に沿って細長く形成されている。そして、フロントカバー６の挿入部６１に形成されている凸部６３が、シリンダケース５に形成されている凹部６４に嵌合している。かかる凸部６３と凹部６４との係合により、フロントカバー６はシリンダケース５に対して回り止めされている。

再び図１を参照する。シリンダケース５およびフロントカバー６の外周面上には、両者を跨ぐようにして金属製（本実施形態では鋼材製）の固定部材７０が配置されている。固定部材７０は、側面を形成している円筒状の側壁７１と、側面の一端に連なる底面を形成しているフランジ部７５とを有し、側壁７１の内面には雌ネジ７２（図３，４）が形成されている。より具体的には、固定部材７０の底部には、フロントカバー６を通すことが可能な貫通穴７４が形成されており、該貫通穴７４の縁から該貫通穴７４の開口面と平行にフランジ部７５が延びている。また、フランジ部７５の縁から貫通穴７４の開口面と略直角に側壁７１が延びている。すなわち、フランジ部７５と側壁７１とは角部７６を介して連続している。フランジ部７５の縁と側壁７１の縁とを繋いでいる角部７６の内面は曲面に形成されている。

固定部材７０の側壁７１は、シリンダケース５の端面６２とフロントカバー６の突出部６０との当接面を跨いでおり、固定部材７０のフランジ部７５は、フロントカバー６の突出部６０を挟んでシリンダケース５の端面６２と対向している。さらに、固定部材７０の側壁内面に形成されている雌ネジ７２はシリンダケース５の外周面に形成されている雄ネジ７７（図３，４）に結合されている。加えて、固定部材７０のフランジ部７５とフロントカバー６の突出部６０との間には、弾性体としての環状のウレタンゴム７８が配置されている。換言すれば、雄ネジ７７と雌ネジ７２との結合によってシリンダケース５に固定されている固定部材７０のフランジ部７５は、該フランジ部７５とシリンダケース５の端面６２との間に、ウレタンゴム７８を介してフロントカバー６の突出部６０を挟持している。なお、シリンダケース５の外周面とシリンダケース５に固定された固定部材７０の外周面とが面一になるように、シリンダケース外周面上の雄ネジ７７が形成されている領域の外径は他の部分よりも細くなっている。

固定部材７０に形成されている雌ネジ７２をシリンダケース５に形成されている雄ネジ７７に結合させる際には、固定部材７０を軸回りに回転させて規定トルクで締め付ける。そこで、図５に示されるように、固定部材７０の外周面上には、専用工具または汎用工具を掛けるための２つの平坦面７９が１８０度異なる位置にそれぞれ形成されている。

上記のように、本発明に係る打撃工具では、シリンダケースの端面と、該シリンダケースに固定されている固定部材のフランジ部との間にフロントカバーの突出部が挟持されることにより、シリンダケースとフロントカバーとが固定される。さらに、固定部材は、該固定部材に形成されているネジとシリンダケースに形成されているネジとの結合によって、シリンダケースに固定される。したがって、シリンダケースとフロントカバーとを固定するためにボルトなどを用いる必要がなく、シリンダケースやフロントカバーにフランジを設ける必要もない。

ここで、シリンダケースとフロントカバーとをボルトを用いることなく固定する方法として、シリンダケースの内周面およびフロントカバーの外周面にそれぞれネジを形成し、それらネジを結合させる構造も考えられる。しかし、かかる構造では、シリンダケースに対してフロントカバーを回り止めすることはできないので、フロントカバーおよび先端工具の軸回りの位置決めができない。

本発明に係る打撃工具では、固定部材とフロントカバーの突出部との間に配置されている弾性体によって、固定部材に加わる衝撃が緩和されるので、固定部材の耐久性が向上する。固定部材の角部の内面が曲面に形成されている場合には、固定部材における応力集中が抑制され、固定部材の耐久性がさらに向上する。また、固定部材の角部の内面および外面の双方が曲面に形成されている場合には、固定部材における応力集中がさらに抑制される。

本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。例えば、上記実施形態では、フロントカバーの挿入部に形成された凸部とシリンダケースに形成された凹部との係合によってフロントカバーがシリンダケースに対して回り止めされていた。しかし、フロントカバーの挿入部に凹部を形成し、シリンダケースに凸部を形成してもよい。また、フロントカバーの挿入部の外面に部分的に形成された第一の平面とシリンダケースの内面に部分的に形成された第二の平面とを対向させることによってフロントカバーをシリンダケースに対して回り止めしてもよい。

固定部材のフランジ部とフロントカバーの突出部との間に配置される弾性体はゴムに限られない。また、弾性体がゴムである場合、そのゴムはウレタンゴムに限られない。もっとも、弾性体はＨｓ９０以上のショア硬度を備えていることが好ましい。また、弾性体は、その厚みが厚ければ厚いほど衝撃吸収能力に優れる。しかし、弾性体の厚みが増すと、弾性体を配置するために大きなスペースが必要になる。そこで、必要十分な衝撃吸収能力を得つつ、配置スペースを可及的に小さくする観点からは、弾性体の厚みを５ｍｍ程度にすることが好ましい。ここでの弾性体の厚みとは、固定部材のフランジ部とフロントカバーの突出部との対向方向における弾性体の寸法を意味している。

上記実施形態では、先端工具の軸部に設けられた突起とフロントカバーに設けられた溝との係合により、先端工具がフロントカバーに対して回り止めされていた。しかし、先端工具をフロントカバーに対して回り止めするための構造は上記構造に限定されるものではない。

１ 打撃工具
５ シリンダケース
６ フロントカバー
１０ 電動モータ
２０ クランクシャフト
２４ コンロッド
３０ シリンダ
３１ ピストン
３２ 打撃子
３３ 中間子
４０ 先端工具
６０ 突出部
６１ 挿入部
６２ 端面
６３ 凸部
６４ 凹部
７０ 固定部材
７１ 側壁
７２ 雌ネジ
７５ フランジ部
７６ 角部
７７ 雄ネジ
７８ 弾性体（ウレタンゴム）

Claims (7)

1. モータと、
   前記モータの回転運動を往復運動に変換して先端工具に打撃力を伝達する打撃機構と、
   前記打撃機構の少なくとも一部を収容するシリンダケースと、
   前記シリンダケースに固定され、前記先端工具を保持するフロントカバーを有する打撃工具であって、
   前記フロントカバーの外面に設けられ、該フロントカバーが挿入された前記シリンダケースの端面に当接している突出部と、
   前記フロントカバーの前記突出部と前記シリンダケースの前記端面との当接面を跨いで配置された固定部材と、を有し、
   前記固定部材の側面は、前記シリンダケースにネジ結合され、
   前記固定部材の底面は、前記フロントカバーの前記突出部を挟んで前記シリンダケースの前記端面と対向し、
   前記固定部材の前記底面と前記フロントカバーの前記突出部との間には弾性体が配置され、
   前記フロントカバーは、前記シリンダケースに対して回り止めされていることを特徴とする打撃工具。
2. 前記固定部材の前記側面の内側には、前記シリンダケースの外面に形成されている雄ネジと結合する雌ネジが形成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。
3. 前記固定部材の前記側面と前記底面とを繋ぐ角部の内面が曲面であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の打撃工具。
4. 前記角部の外面が曲面であることを特徴とする請求項３に記載の打撃工具。
5. 前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分に形成された凸部と、前記シリンダケースの内側に形成された凹部とを有し、前記凸部と前記凹部とが互いに嵌合していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の打撃工具。
6. 前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分に形成された凹部と、前記シリンダケースの内側に形成された凸部とを有し、前記凹部と前記凸部とが互いに嵌合していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の打撃工具。
7. 前記フロントカバーの、前記シリンダケースに挿入されている部分の外面に形成された第一の平面と、前記シリンダケースの内面に形成された第二の平面とを有し、前記第一の平面と前記第二の平面とが互いに対向していることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の打撃工具。