JP5426084B2 - 振動絶縁手段を有する手持ち式工具装置 - Google Patents

Description

本発明は，手持ち式工具装置に関し，特に，ドリル又はチゼルハンマーとして選択的に使用される電動コンビハンマーとして構成された手持ち式工具装置に関する。この種の手持ち式工具装置は，内部に作動手段が設けられたハウジングを具え，この作動手段は作動中，工具装置の重心から離間させた，第１方向と平行な作動軸線に沿って往復移動する。作動手段は，例えば電動空圧式打撃機構の打撃ピストンで構成されている。さらに，工具装置は，使用者が把持するグリップを具え，このグリップは，ハウジングからの振動の伝達を防止するために，弾性的な振動絶縁手段によりハウジングに保持される。振動絶縁手段は，第１支持手段と第２支持手段とを有する。第２支持手段は，作動軸線に対して垂直な第２方向において第１支持手段よりも作動軸線から離間している。

上述した構成を有する手持ち式工具装置は，作動中，作動軸線が重心から離間していることにより，ハウジングに回転振動を発生させる。作動軸線に対して垂直な方向において互いに離間させた２個の支持手段を有する弾性的な絶縁手段の使用により，回転振動により生じる振動のハウジングへの伝達を緩和する。これにより，第１方向に沿う振動減衰に加えて，第２方向に沿う顕著な振動減衰が生じるので，工具装置を快適に把持することが可能である。

振動減衰は，基本的に，振動絶縁された懸架手段により達成され，作動中に発生する振動の大部分をグリップからほぼ完全に遮断し，使用する弾性手段に応じて規模の異なる緩衝作用を発現する。この方式は，振動作用の規模とは無関係に，振動絶縁手段と通称されている。

特開昭５９−１８７４８０号公報（特許文献１）には，グリップがハウジングに対して振動絶縁された手持ち式打撃ドリルハンマーが記載されている。ハウジングとグリップとの間に，打撃軸線領域の上側緩衝領域と，弾性軸受により形成され，打撃軸線から離間して配置された下側緩衝領域とが設けられている。この場合，下側緩衝領域には，上側緩衝領域におけるよりも高いばね剛性が与えられている。
特開昭５９−１８７４８０号公報

このような既知の振動絶縁手段の構成は，下側緩衝領域による安定的な案内と同時に，上側緩衝領域による打撃方向についての高い緩衝作用を得ることを意図したものである。

既知の手持ち式工具装置は全ての側からばね作用が生じるため，２個の弾性領域において，ハウジングに発生する回転振動からグリップを十分に絶縁することができないという欠点がある。さらに，回転振動に関して，双方の緩衝領域の弾性挙動が過剰な支持を生じる。下側緩衝領域の比較的高い剛性と，第２方向にも作用する上側弾緩衝領域のばね作用による過剰な支持により，工具装置の作動中に第２方向に沿って比較的高レベルの振動がグリップに伝達される。

本発明の課題は，この種の手持ち式工具装置において，上述した従来技術の欠点を解消すると共に，回転振動によりグリップに伝達される振動を緩和することにある。

この課題は，本発明によれば，第１支持手段に結合手段を設け，該結合手段を，ハウジング側回転軸受によりハウジングに対し，かつ，グリップ側回転軸受によりグリップに対して，相対的に旋回可能に支持することにより解決される。この解決手段によれば，独自の構成を有する結合手段により，作動中に手持ち式工具装置のハウジングが，手持ち式工具装置の重心の周りを，阻害を殆ど受けることなく回転振動できる。この場合，回転振動の絶縁はほぼ第２方向にのみ働く。グリップを第１支持手段において，ハウジングに対して第２方向に多かれ少なかれ自由に案内できるため，第２方向へのハウジングに対する弾性的な支持は主として第２支持手段において行う。これにより，第１方向に関する絶縁を，第２方向とは無関係に，それぞれの要求に対して最適に調整することができる。このように，回転振動によりハウジングに生じる振動を最適にグリップから絶縁できるため，グリップから使用者に伝達される振動を大きく減衰することが可能である。

好適には，結合手段を第１方向に関して重心の上方に作用させ，かつ，作動軸線の平行方向に延在させる。これにより，第１支持手段に対して第２方向から伝達可能な力がほぼゼロになるため，第２支持手段においてグリップをハウジングに弾性的に支持することにより，ある程度完全にグリップを絶縁することができる。そのため，必要に応じた第１方向に関する絶縁を，第２方向に関する絶縁とは無関係に調整することが可能である。さらに，これにより，グリップからハウジングに対し，特に好適に第１方向に関して力を伝達することができる。

好適には，結合手段にコンロッド状素子を設ける。結合手段の素子をコンロッド状とすることにより，グリップをハウジングに対して，非常に安定で双方向に旋回可能に結合することが可能である。同時に，これにより結合手段の占有領域が最小となる。

好適には，結合手段をＵ字状に構成する。この場合，第１コンロッド状素子と平行に第２コンロッド状素子を設け，第１方向及び第２方向に垂直な第３方向に沿って延在する結合素子により，第１コンロッド状素子と第２コンロッド状素子を結合する。これによりグリップを，第３方向に関して特に安定にハウジングに対して支持できる。

好適には，第１支持手段に第１方向に作用する弾性手段を設けることにより，グリップをハウジングに対して第１方向に支持する。これにより，第１支持手段を介してハウジングからグリップに伝達し第１方向に作用する振動を顕著に減衰することができる。

好適には，第１弾性手段に周方向の弾性体を設け，該弾性体を，ハウジング側回転軸受におけるハウジング側支持手段と，結合手段側支持手段との間に配置する。このような周方向の弾性体を，例えばリング状に構成し，例えばハウジング側支持突起上に配置することにより，周方向に関して外方にコンロッド状素子の環の部分に支持することにより，結合手段を第１方向に関しても第２方向に関しても，ハウジングから絶縁することが可能である。

弾性体を発泡エラストマにより構成すると特に有利である。これにより，特に好適な弾性特性を有する弾性体を低コストで製造することが可能である。さらに，このような弾性体では容易に各方向の寸法を設定できるため，当該の方向に沿って所望の弾性係数を設定することが可能である。これにより，例えば手持ち式工具装置の作動軸線方向にグリップを押圧適用する際，グリップをハウジングから十分に絶縁できる一方で，反対方向に対して，又はグリップの引き出し時には直接的に力を伝達することが可能である。

代案又は追加案として，コンロッド状素子を互いに伸縮可能な第１部材と第２部材により構成することも可能である。弾性手段にはさらに弾性素子を設け，この弾性素子により第１部材と第２部材の一方を第１方向に沿って，例えばもう一方の部材又はハウジング側回転軸受に対して支持できる。これによりコンロッド状素子の２個の部材は，第１方向のみに作用する弾性により相対的に支持し合う。このような方法で，第１方向と第２方向に対する絶縁を，互いに独立に行うことが可能である。

この場合，弾性素子を累積的な弾性特性を有し，絶縁手段の耐用寿命の間はほぼ一定の弾性特性を保証する発泡エラストマにより構成するのが有利である。代案として，弾性素子をコイルばねにより構成することもできる。

さらに，第２支持手段にボルト状の，すなわち細長い支持素子を設けるのが有利である。このボルト状支持素子の半径方向を，第２弾性手段を介在させた状態で，例えば管状の支持素子により包囲する。この種の第２弾性手段により，事前に設定した半径方向に関して均一にボルト状の支持素子に作用する弾性を，特に好適に調節することが可能である。さらに，この方法によりボルト状支持素子の周囲に，比較的柔軟な回転方向への弾性効果を生ずることができる。これにより，グリップをハウジングにおいて回転振動により生じた振動から特に好適に絶縁することができる。

以下，本発明を図示の好適な実施例についてさらに詳細に説明する。

図１には，ドリルハンマー又はチゼルハンマーとして選択的に使用できる電動コンビハンマーとして構成した手持ち式工具装置２の基本的な構造を示す。工具装置２はハウジング４を有し，このハウジング４の内部に駆動モータ６と，駆動モータ６により駆動可能で，例えば打撃工具とドライブとを有する電気空気圧式の駆動ユニット８とを配置する。駆動ユニット８には，例えば打撃ピストンとして構成した，作動状態で作動軸線Ａに沿って往復移動する作動手段１０を設ける。作動軸線Ａに対して平行で，工具装置２の作動方向に対応する方向を第１方向ｚと定義する。工具装置２の重心Ｓを，例えば作動手段１０が中心に位置する際の質量重心により画定でき，作動軸線Ａを重心Ｓから離間させる。作動軸線Ａ を重心Ｓから離間させることにより，作動中，図１において矢印ＤＳで示す回転振動が発生する。

ハウジング４の後面１２において，第１方向ｚに垂直な第２方向ｙに沿って延在するグリップ１４を保持する。このグリップ１４を弾性的な絶縁手段１６によりハウジング４に結合する。振動絶縁手段１６は，作動軸線Ａに隣接させた第１支持手段１８と，弾性的回転軸受として構成し第２方向ｙに関して第１支持手段１８よりも作動軸線Ａから大きく離間させた第２支持手段２０とを有する。

第１支持手段１８は，第１コンロッド状素子２４を設けた結合手段２２を具える。第１コンロッド状素子２４を，ハウジング側端部２６において，ハウジング側回転軸受２８によりハウジング４上に保持する。結合手段２２に第１弾性手段２９を設け，この第１弾性手段２９は種々の面もしくは種々の方向に対して異なる弾性係数を有する。例えば，第１方向ｚに対して弾性を比較的小さくすることは，作動中に振動を効果的に絶縁できるために有効であり，一方で第１方向とは逆方向に対する弾性を大きくすると，例えば手持ち式工具装置２が固着した際にグリップからハウジングに対して可能な限り直接的に力を伝達できるために好適である。グリップ側端部３０において，結合手段２２を，グリップ側回転軸受３２により旋回可能にグリップ１４に支持する。

第２支持手段２０は，ボルト状支持素子３６を備えたハウジング固定型支持手段３４を有し，このハウジング固定型支持手段３４を，第１方向ｚ及び第２方向ｙに垂直な第３方向ｘと平行に延在させる。ボルト状支持素子３６を，第２弾性手段３８を介してグリップ側支持手段４２の管状支持素子４０に対して半径方向に支持する。

特に図２に示すように，結合手段２２に第１コンロッド状素子２４の他に第２コンロッド状素子４４を設ける。２個のコンロッド状素子２４，４４を互いに平行に対向させて配置し，ぞれぞれ第１方向ｚに沿って延在させる。２個のコンロッド状素子２４，４４をグリップ側端部３０において，第１方向ｚ及び第２方向ｙに対して垂直な第３方向ｘに沿って延在する結合素子４６により結合する。これにより，結合手段２２はＵ字型構造を呈する。代案として，図示しない別の結合素子をハウジング側端部２６に設けることにより，閉鎖状の四角形構造とすることもできる。

さらに図２に示すように，ハウジング側回転軸受２８は，駆動ユニット８上に固定される支持突起として構成したハウジング側支持手段４８を有する。ハウジング側支持手段４８は第１弾性手段２９の周方向弾性体５０を介在させて，環状に構成した結合手段側支持手段５２と連係動作する。特に図３及び図４に示すように，結合手段側支持手段５２を２個のコンロッド状素子２４，４４のハウジング側端部２６に設ける。第２コンロッド状素子４４のハウジング側端部２６にも同様に，これらの支持手段４８，５２を設ける。

さらに，第１弾性手段２９の２個のコンロッド状素子２４，４４にそれぞれ支持弾性体５４を設けることにより，２個のコンロッド状素子２４，４４を第１方向ｚに関して駆動ユニット８の支持素子５６に支持し，さらに駆動ユニット８を介してハウジング４に支持する。支持素子５６及び周方向弾性体５０を例えば発泡エラストマにより構成し，これらの支持素子５６及び周方向弾性体５０により弾性ユニットを構成する。この弾性ユニットにより，グリップ１４を第１支持手段１８において第１方向ｚに対して弾性的にハウジング４に支持する。支持弾性体５４は周方向弾性体５０とは異なる弾性を有するものとし，周方向弾性体５０に過負荷がかかることを防ぐ最終ストッパとして作用する。

図５には，実施例２における第１支持手段１８を設けた手持ち式工具装置２を示す。図面において，対応する機能を有する素子は，図１〜４に示した実施例と同じ符号で示すものとする。

図５〜図８に示すように，第１コンロッド状素子２４及び第２コンロッド状素子４４は，それぞれハウジング側の第１部材５８及びグリップ側の第２部材６０を有する。第１部材５８はハウジング側回転軸受２８を中心として，また第２部材６０はグリップ側回転軸受３２を中心として，それぞれ旋回可能である。また，第１部材５８及び第２部材６０を相対的に伸縮可能に案内する。弾性手段をそれぞれ，図５に機能的にコイルばねとして示した弾性素子６２により構成する。この弾性素子６２をスリーブ状に構成した第１部材５８の内部に配置し，好適には累積的な弾性特性を有する発泡エラストマにより構成する（図８参照）。それに対して，第２部材６０はそれぞれピストンとして機能し，第１部材５８内部において保持し，弾性素子６２の力に反して第１方向ｚに沿ってハウジング４に向かって摺動する。特に図８に示すように，弾性素子６２を第２部材６０とは反対側の端部においてねじ等の固定素子に支持する。この固定素子はハウジング側支持手段４８として機能し，適合する収容孔により構成した結合手段側支持手段５２を貫通する。

第１実施例と第２実施例の何れにおいても，第１支持手段１８が第２支持手段３８の２倍の旋回能力を有するため，グリップ１４を第１支持手段１８において第２方向に関してほぼ完全に絶縁することが可能である。そのため，第２方向における弾性的な支持は，例えば同様に発泡エラストマにより構成した，第２支持素子２０における第２支持手段３８のみにより行う。

さらに，特に第２支持手段２０を回転軸受として構成したことにより，ハウジング４に対するグリップ１４の第１方向ｚへの弾性的な支持を，作動中は本質的に，作動軸線Ａに隣接させた第１支持手段１８により行える。このことは，特に使用者がグリップ１４に加えた押圧力Ｆが，作動軸線Ａ自体又はその付近に作用した際に有効である。

つまり，これらの措置により第１方向ｚと第２方向ｙへの絶縁を個別的に切り替えることが可能である。これにより，作動中，ハウジング４において回旋により重心Ｓ周りに発生する振動を，グリップ１４から特に効果的に絶縁することが可能である。

本発明の手持ち式工具装置の基本的な構成の説明図である。 図１の手持ち式工具装置における第１支持手段の分解斜視図である。 図２の矢ＩＩＩ方向から見た，取り付け状態における支持手段の説明図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う支持手段の断面図である。 本発明の第２実施例に係る手持ち式工具装置の基本的な構成の説明図である。 図５の手持ち式工具装置における第１支持手段の分解斜視図である。 図６の矢ＶＩＩ方向から見た，取り付け状態における支持手段の説明図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う支持手段の断面図である。

符号の説明

２ 手持ち式工具装置
４ ハウジング
６ 駆動モータ
８ 駆動ユニット
１０ 作動手段
１２ 後面
１４ グリップ
１６ 絶縁手段
１８ 第１支持手段
２０ 第２支持手段
２２ 結合手段
２４ 第１コンロッド状素子
２６ ハウジング側端部
２８ ハウジング側回転軸受
２９ 第１弾性手段
３０ グリップ側端部
３２ グリップ側回転軸受
３４ ハウジング固定型支持手段
３６ ボルト状支持素子
３８ 管状支持素子
４０ 管状支持素子
４２ グリップ側支持手段
４４ 第２コンロッド状素子
４６ 結合素子
４８ ハウジング側支持手段
５０ 周方向弾性体
５２ 結合手段側支持手段
５４ 支持弾性体
５６ 支持素子
５８ 第１部材
６０ 第２部材
６２ 弾性素子
Ａ 作動軸線
ＤＳ 回転振動
Ｆ 押圧力
Ｓ 重心
ｘ 第３方向
ｙ 第２方向軸
ｚ 第１方向

Claims (7)

1. 作動時に第１方向と平行な作動軸線に沿って往復移動する作動手段を内蔵したハウジング，並びに
   該ハウジングにより，第１支持手段と第２支持手段とを有する弾性的な絶縁手段を介した支持されたグリップを具え，
   第２支持手段を，作動軸線に垂直な第２方向において第１支持手段よりも作動軸線から離間させた手持ち式の工具装置において，
   第１支持手段に結合手段を設け，該結合手段を，ハウジング側回転軸受によりハウジングに対し，かつ，グリップ側回転軸受によりグリップに対して，相対的に旋回可能に支持し，
   第１支持手段に第１方向に作用する第１弾性手段を設け，該第１弾性手段によりグリップをハウジングに対し，第１方向において支持し，
   さらに，第１弾性手段に周方向の弾性体を設け，該弾性体を，ハウジング側回転軸受におけるハウジング側支持手段と，結合手段側支持手段との間に配置したことを特徴とする工具装置。
2. 請求項１記載の工具装置において，結合手段を第１方向において重心の上方に作用させ，かつ，作動軸線と平行な方向に延在させたことを特徴とする工具装置。
3. 請求項１又は２記載の工具装置において，結合手段に第１コンロッド状素子を設けたことを特徴とする工具装置。
4. 請求項３記載の工具装置において，第１コンロッド状素子に対して平行に第２コンロッド状素子を設け，第２コンロッド状素子を，第１方向及び第２方向に垂直な第３方向に沿って延在する結合部を介して第１コンロッド状素子と結合することにより，結合手段をＵ字状に構成したことを特徴とする工具装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の工具装置において，前記弾性体を発泡エラストマにより構成したことを特徴とする工具装置。
6. 作動時に第１方向と平行な作動軸線に沿って往復移動する作動手段を内蔵したハウジング，並びに
   該ハウジングにより，第１支持手段と第２支持手段とを有する弾性的な絶縁手段を介した支持されたグリップを具え，
   第２支持手段を，作動軸線に垂直な第２方向において第１支持手段よりも作動軸線から離間させた手持ち式の工具装置において，
   第１支持手段に結合手段を設け，該結合手段を，ハウジング側回転軸受によりハウジングに対し，かつ，グリップ側回転軸受によりグリップに対して，相対的に旋回可能に支持し，
   第１支持手段に第１方向に作用する第１弾性手段を設け，該第１弾性手段によりグリップをハウジングに対し，第１方向において支持し，結合手段にコンロッド状素子を設け，
   前記コンロッド状素子に，相対的に伸縮可能に案内した第１部材及び第２部材を設け，第１弾性手段に設けた弾性素子により，第１部材及び第２部材の一方を第１方向において支持し，
   前記弾性素子をエラストマにより構成したことを特徴とする工具装置。
7. 請求項６記載の工具装置において，第２支持手段にボルト状支持素子を設け，該ボルト状支持素子を，第２弾性手段を介在させた状態で支持素子により半径方向から包囲したことを特徴とする工具装置。

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