JP3794178B2

JP3794178B2 - 打撃工具

Info

Publication number: JP3794178B2
Application number: JP30209898A
Authority: JP
Inventors: 敦行菊池; 新喜大津; 睦生原田; 明之矢萩
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1998-10-23
Filing date: 1998-10-23
Publication date: 2006-07-05
Anticipated expiration: 2018-10-23
Also published as: US6155356A; DE19950807A1; JP2000127066A; DE19950807B4

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気ハンマのように打撃子の往復打撃運動を先端工具に伝達させる中間子を有する打撃工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
空気バネを利用した打撃子の往復打撃運動を先端工具に伝達させる中間子を有する各種の打撃工具には、さまざまな空打ち防止対策が施されているにもかかわらず、該先端工具を被削材から離した瞬間によっては、空打ちが数回発生してしまう場合がある。上記の場合において、前記中間子は、空気バネを利用した前記打撃子の往復打撃運動により打撃エネルギーを得て工具軸方向前方へ移動した際、直接工具保持部を連続打撃したり、また前記先端工具を被削材から離した瞬間、最低1回は直接工具保持部を打撃する構造となっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記で述べたような従来の構造では、とりわけ１打撃当たりの打撃エネルギーが大きい大型の打撃工具において、先端工具を被削材から離した瞬間に空打ちが発生した場合のみ、中間子が直接工具保持部を連続打撃するために打撃子の打撃エネルギーが該中間子を介して打撃工具本体に作用し、過大な両振りの引張・圧縮応力が該打撃工具本体各部に発生して、該打撃工具本体の寿命低下や本体各部の破損等を招くという問題があった。具体的には、ハンドル部と工具本体との接続部での許容応力は9.8kg/mm²程度であるにも拘らず、14.7kg/mm²ほどの応力がこの空打ち時に発生し、ハンドル部と工具本体との接続部が破壊してしまうという問題を有していた。
【０００４】
上記問題を解決するため、中間子により打撃される工具保持部と工具本体との間（応力伝達経路中）に弾性体からなる緩衝部材を設け、この緩衝部材により工具本体に大きな応力が伝達されないようにする考えが提案されていたが、単に緩衝部材を設けたのみでは、繰り返しかかる上記応力により緩衝部材には繰り返し疲労が生じ、緩衝部材が早期に寿命に達してしまい緩衝部材としての役割を果たさなくなってしまうという欠点がある。
【０００５】
本発明の目的は、上記した従来技術の問題点を無くし、打撃工具の寿命向上を図ることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、モータの回転が変換された往復運動によりシリンダ内を往復駆動する打撃子と、該打撃子の往復運動により打撃される中間子と、該中間子により打撃される先端工具と、該先端工具を軸方向摺動可能に保持するリテーナスリーブとを有する打撃工具において、前記中間子を摺動可能に保持し且つ前記リテーナスリーブと前記シリンダの間に前記リテーナスリーブと所定の間隙を介してハンマホルダを配し、該ハンマホルダは前記中間子のフランジ部と当接する凹部を設け、更に該凹部に該フランジ部が当接した時に発生する打撃力を緩衝する緩衝部材を設け、該緩衝部材が所定寿命を維持でき得る該緩衝部材の圧縮量と前記間隙とをほぼ同じとすることにより達成される。
【０００７】
また、モータの回転運動をピストンの往復運動に変換させて、先端工具を被削材に押し付けて初めて空気バネを利用して打撃子を追従させ、中間子を介して該先端工具に連続打撃を伝達し、更に該先端工具の取付角度を多段階に可変できる工具保持装置を有する打撃工具において、該先端工具を収納するリテーナスリーブを軸支し該打撃工具本体に固定されたフロントカバと、該フロントカバに案内されて前記中間子のはね返り荷重を受ける第二のハンマホルダと係合し、該中間子の工具軸方向前方への移動量を規制する凸部を内周に設けた第一のハンマホルダとの間に、該リテーナスリーブと該第一のハンマホルダ内で工具軸方向に摺動可能な前記中間子の空打ち発生時の打撃力を緩衝する緩衝部材を設け、更に前記工具保持装置を有するために該第一のハンマホルダの先端部と前記リテーナスリーブの後端部の間に設けた隙間で、前記緩衝部材の変形量を規制することを特徴とすることにより達成される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明の一実施例を図１乃至図３により説明する。図において、１は先端工具、２はリテーナスリーブ、３はフロントカバ、４は中間子、５は第一のハンマホルダ、６は第一の緩衝部材、７は第二のハンマホルダ、８は打撃子、９は打撃工具本体、１０は隙間、１１は凹部、１２はフランジ部、１３は第二の緩衝部材、１４はシリンダ、１５はボルト、１６はボール、１７はハンドル部、１８はモータ部、１９はサイドハンドル部である。
【０００９】
打撃工具の外観は図３に示す通りであり、先端に先端工具１を有し、この先端工具１に打撃力を与えるための内部機構を有する工具本体９の下方にはモータ部１８が配されている。また、打撃工具を作業者が操作するために、スイッチ等を有するハンドル部１７とサイドハンドル１９が設けられており、ハンドル部１７は工具本体９及びモータ部１８の後方に、サイドハンドル１９はフロントカバ３の前方に設けられている。
【００１０】
次に、先端工具１を受容する先端工具受容部乃至フロントカバ３内の構造について詳述する。なお、先端工具１を受容する先端工具受容部はフロントカバ３に対して回転角度調節可能に設けられているが、これは本件出願人が既に特願平１９−２６１９８７号として出願しており、ここでの詳述は省略する。
【００１１】
先端工具１を図示しない被削材に突き当てて打撃工具を作動させた状態を図２に示す。図２の状態で、図示しないモータの回転運動はピストンの往復運動に変換され、このピストンの往復運動により空気室を介してシリンダ１４内で打撃子８が往復運動する。打撃子８の往復運動により中間子４を介して先端工具１が連続的に打撃され、被削材に打撃力を印可する。図２の状態では、先端工具１及び中間子４は軸両方向(図中左右方向)に移動可能に設けられているため、打撃力は打撃子８→中間子４→先端工具１へと伝達し、これらの周囲に位置するリテーナスリーブ２やハンマホルダ７等には直接の打撃力は伝達されない。
【００１２】
先端工具１を受容するリテーナスリーブ２の後方(図中右方)には、間隙１０をもって、第一のハンマホルダ７(以下ハンマホルダＡと称す)が配されている。ハンマホルダＡ７の内周は、その先端工具１側では、ほぼ中間子４の外径と同じとされていて中間子４を摺動可能に保持しており、その反先端工具１側では凹部１１を設けることで、中間子４の外径よりも大きく構成されている。中間子４の外周の一部には外径の大きなフランジ部１２が設けられており、このフランジ部１２の外径とハンマホルダＡ７の凹部の内径がほぼ同じに構成されていて、中間子４が前方(図中左方)に移動したときに、フランジ部１２が凹部１１に当接する構成となっている。また、ハンマホルダＡ７の後端はつば状に拡成しており、この拡成部とフロントカバ３との間に緩衝部材６が挟持されている。この緩衝部材６には、ウレタンゴムが使用されており、そのゴム硬度は凡そＨＳ９０程度である。ハンマホルダＡ７の後方(図中右方)には第二のハンマホルダ５(以下ハンマホルダＢと称す)を配しており、更にハンマホルダＢ５の後方には第二の緩衝部材１３が配されている。この第二の緩衝部材１３は、先端工具１が被削材から受ける反力により中間子４が後方に発生する打撃力を緩衝する役割を持っている。ハンマホルダＡ７の反先端工具側端に設けられたつば部とハンマホルダＢ５は当接しているが、当該つば部の図中右側面が傾斜されて構成されているため、ハンマホルダＢ５と当接するのは当該つば部の一部となっている。これにより、つば部が衝撃により折損しないように配慮されている。
【００１３】
図２の状態から、作業者が打撃工具全体を後方(図中右方)に引いて、被削材と先端工具１との当接を解除する(以下「作業終了動作」という)と、先端工具１が前方に移動可能となるため、打撃子４の往復運動により、先端工具１、中間子４、打撃子８がすべて前方へ移動する。この状態を図１に示す。
【００１４】
先端工具１は、作業終了動作で先端工具１の軸方向移動を規制しているコロにより前方への移動距離が制限されており、最も前方へ移動したときに中間子４との間に間隙が構成される位置になるよう構成されてある。中間子４はフランジ部１２がハンマホルダＡ７の凹部１１に当接する位置まで前方へ移動し、フランジ部と凹部１１とが当接したときに生じる打撃力を第一の緩衝部材６で緩衝している。第一の緩衝部材６はゴム硬度ＨＳ９０程度のウレタンゴムで構成されており、この第一の緩衝部材６の寿命を打撃工具本体の寿命と略同等にするために、下述する構成をもって衝撃を１０⁷回受けても良いように設計されている。
【００１５】
第一の緩衝部材６に衝撃を１０⁷回受けても衝撃吸収能力が低下しないようにするためには、衝撃を受けた際に圧縮される量を制限すれば良い。本件出願人は幅5.0mmのウレタンゴムからなる衝撃緩衝部材６の圧縮量が0.5mm程度であれば衝撃を１０⁷回受けても衝撃吸収能力を維持できることに鑑み、緩衝部材６が0.5mm圧縮されるとハンマホルダＡ７がリテーナスリーブ２に当接するよう、緩衝部材６を圧縮しない状態でハンマホルダＡ７を、リテーナスリーブ２に対して0.5mmの間隙をもって配設している。なお、図１の状態で、中間子４の先端側傾斜部とリテーナスリーブ２の内径傾斜部の間には僅かながらの隙間があるため、中間子４とリテーナスリーブ２は軸方向において何れの場所においても接触しない（即ち打撃力が伝達されない）構成となっている。
【００１６】
上記の通り構成することにより、中間子４が前方に移動した際に発生する打撃力は第一の緩衝部材６により減衰され、フロントカバ３と打撃工具本体９を接続しているボルト１５に多大な応力はかからず、結果的に打撃工具本体９とハンドル部１７の接合部にも大きな応力はかからない。上記構成によると、従来の構成では打撃工具本体９とハンドル部１７の接合部に14.7kg/mm²程度かかっていた応力を4.9kg/mm²程度にまで軽減することができ、当該接合部の許容応力値である9.8kg/mm²程度に比較して十分応力を低減することができた。加えて、第一の緩衝部材６の圧縮量を間隙１０により所定量に規制しているので、第一の緩衝部材６に打撃工具本体９の寿命回数である所定回数(１０⁷回)の繰返し応力を受けるまで緩衝部材６自体の寿命を維持することができるため、結果として、寿命の長い、安定した製品とすることができる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、緩衝部材を配設することにより中間子が先端工具側に移動した際の所謂空打ち時の反動を低減すると共に、緩衝部材の圧縮量を規制することにより緩衝部材自体の寿命の向上を図ることができるため、結果として打撃工具全体の寿命向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示す空打ち時の断面図。
【図２】本発明の一実施例を示す打撃時の断面図。
【図３】本発明の一実施例を示す打撃工具の外観斜視図。
【符号の説明】
１は先端工具、２はリテーナスリーブ、３はフロントカバ、４は中間子、５は第一のハンマホルダ、６は第一の緩衝部材、７は第二のハンマホルダ、８は打撃子、９は打撃工具本体、１０は隙間、１１は凹部、１２はフランジ部、１３は第二の緩衝部材、１４はシリンダ、１５はボルト、１６はボール、１７はハンドル部、１８はモータ部、１９はサイドハンドル部である。

Claims

モータと、該モータの回転運動により前後動する打撃子とを収容する本体と、
該本体の後方に設けられるハンドル部と、
該本体の前方にボルトを介して固定されるフロントカバと、
該打撃子によって打撃される中間子と、該中間子によって打撃される先端工具とをそれぞれ前後動可能に支持し、該フロントカバに対して取り付け角度を調整可能に支持されるリテーナスリーブと、
を有する打撃工具において、
該中間子の外周にフランジ部を設け、
該中間子を前後動可能に支持し、該中間子が前方に位置する場合に該フランジ部と当接する凹部と、後部に設けられたつば状部とを有するハンマホルダを、該リテーナスリーブの後方に隙間を隔てて設け、
該つば状部と該フロントカバとの間に緩衝部材を設け、
該中間子が前方に位置する場合に、該中間子は該フランジ部を介して該ハンマホルダと軸方向で当接し、且つ該中間子と該リテーナスリーブとは軸方向で当接しないよう構成した
ことを特徴とする打撃工具。