專利名稱：沖擊工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種通過擺動機構沿長軸方向、以直線狀驅動工具頭的沖擊 工具的減振技術。
背景技術：
例如，在EP專利公開第1000712號公報(專利文獻1)中披露了如下 這樣的技術在利用擺動機構來驅動錘鉆頭這一形式的電動錘鉆中，抑制在 加工作業時在錘鉆中產生的振動。擺動機構具有擺動環，該擺動環伴隨由馬 達驅動的旋轉軸的旋轉動作，而在該旋轉軸的軸線方向進行擺動動作，通過 與該擺動環的上端區域相連接的工具驅動機構以直線狀地驅動工具頭。在上述公報中記載的減振機構的結構為在從作為擺動部件的擺動環與工具驅動機構的連接部位起沿周向留有大約180度相位差的下端區域連接平衡錘，通過擺動環的擺動動作，使該平衡錘進行直線動作，由此能夠抑制在加工作業 時產生的振動。但是，上述減振機構由于采用了將平衡錘設置在遠離擺動環的下方區域 的結構，因此，加寬了平衡錘的移動線與錘鉆頭的長軸線的豎直方向的間隔。 其結果是，在通過擺動環驅動工具驅動機構和平衡錘時，存在圍繞與旋轉軸 的軸線垂直的水平軸線產生的基于力偶的無用振動的不良情況。另外，由于 采用了通過擺動環的擺動動作以直線狀驅動平衡錘的結構，因此，存在因在 滑動部位產生的阻力導致工具頭的沖擊能量(驅動力)損失的可能性，并且， 需要平衡錘的直線引導機構，從而還存在成本提高的問題。專利文獻1EP專利公開文獻第1000712號公報。 發明內容本發明是為解決上述問題而提出的，其目的在于提供一種有助于在通過 擺動機構沿長軸方向、以直線狀驅動工具頭的沖擊工具中能夠進一步提高該 沖擊工具的減振性的技術。 為了實現上述目的，本發明的沖擊工具的優選形式為，在通過工具頭在 長軸方向上的沖擊動作對待加工部件進行給定的加工作業的沖擊工具中，包 括馬達、旋轉軸、擺動部件及工具驅動機構。旋轉軸與工具頭的長軸線相平 行地設置，并由馬達驅動旋轉。擺動部件被旋轉軸所支承，并基于該旋轉軸 的旋轉動作而在該旋轉軸的軸線方向上進行擺動動作。工具驅動機構和擺動 部件的、與旋轉軸的軸線交叉的上下方向上的上端部區域相連接，并且，通 過擺動部件的擺動動作沿工具頭的長軸方向進行直線動作，從而呈直線狀地 驅動工具頭。此外，作為本發明中的"沖擊工具"，可以采用錘鉆頭以直線狀進行沖 擊動作以進行錘擊加工作業的電動錘、或錘鉆頭以直線狀進行沖擊動作的同 時沿周向進行旋轉動作以進行錘鉆加工作業的電動錘鉆。另外，本發明中的 "根據旋轉軸的旋轉動作在該旋轉軸的軸線方向上進行擺動動作"也可以包 含以下任意一種形式，即擺動部件在相對于旋轉軸的軸線以給定角度傾斜 的狀態下，可相對旋轉自由地支承在旋轉軸上，并且，根據旋轉軸的旋轉， 擺動部件相對于旋轉軸旋轉且沿該旋轉軸的軸向擺動的形式；或者，擺動部件在相對于旋轉軸的軸線傾斜的狀態下被支承，擺動部件與旋轉軸一起一體 地旋轉，且在該旋轉軸的軸方向進行擺動的形式。根據本發明的沖擊工具的優選形式，該沖擊工具具有抑制在加工作業時 產生的工具頭長軸方向的振動的平衡錘。平衡錘配置在擺動部件的、與旋轉 軸的軸線交叉的上下方向的下端部區域的上部的區域中，并且，該平衡錘下 端部與擺動部件的下端區域相連接。另外，平衡錘從與擺動部件的連接部位 向上方延伸，并且，在該平衡錘的延伸端部具有轉動支點。并且，在擺動部 件進行擺動動作時，由該擺動部件驅動平衡錘，從而平衡錘在工具頭的長軸 方向上進行轉動動作，由此抑制工具頭長軸方向的振動。此外，本發明中的"配置在下端部區域的上部的區域"指平衡錘的重心 位于擺動部件的下端部區域的上部區域的狀態，典型地可以采用將平衡錘配 置在擺動部件的下端部區域與上端部區域之間的形式，但是，優選采用以下任意一種形式，即使平衡錘的一部分向擺動部件的下端部區域的下方延伸 的形式；或者，使平衡錘的一部分比擺動部件的上端部區更向上方延伸的形 式。另外，作為本發明中的"連接"形式，優選采用如下等形式典型地通
過由像柱狀或銷狀那樣的突起部和該突起部可相對自由移動地嵌合的孔或凹部構成的連接結構來連接擺動部件和平衡錘的形式；或者，通過由球狀部 件和該球狀部件嵌合的球面凹部構成的連接結構來連接擺動部件和平衡錘 的形式。另外，本發明中的"平衡錘"形成為像能夠避免與該擺動部件的干 涉并配置在擺動部件外側那樣的形狀，優選形成為上方開口的近似U字狀。在本發明中，在將用于減振的平衡錘設置在擺動部件的下端部區域的上 部區域中之后，使其與該擺動部件的下端部區域相連接。因此，能夠在使平 衡錘接近工具頭的長軸線的狀態下通過擺動部件驅動該平衡錘。通過對應于 在加工作業時發生振動的時刻來設定由擺動部件驅動平衡錘的時刻，從而可 以以最佳形式實現平衡錘的減振作用。在為通過擺動部件以相對狀態驅動用 于驅動工具頭的工具驅動機構和減振用平衡錘的結構的情況下，圍繞與旋轉 軸的軸線交叉的水平軸線產生的基于力偶的不必要的振動，但是，根據本發 明，如上所述，由于可以使平衡綞在接近工具頭的長軸線的位置處進行動作， 因此，與將平衡錘設置在遠離擺動部件的下方位置處的減振機構相比，能夠 減小由上述力偶產生的不必要的振動。即，根據本發明，在通過擺動部件的 擺動動作沿長軸方向、以直線狀驅動工具頭的沖擊工具中，能夠抑制加工作 業時在該沖擊工具上產生的工具頭長軸方向的振動，同時，能夠減小不必要 的振動發生，從而能進一步提高平衡錘的減振效果。另外，在本發明中，平衡錘從與擺動部件的連接部位向上方延伸，并且 以該延伸端部作為轉動支點沿工具頭的長軸方向進行轉動動作。在為利用擺 動部件的擺動動作使平衡錘進行直線動作的結構的情況下，在進行相對移動 的滑動部位產生的滑動阻力成為造成施加在工具頭上的沖擊能量損失的一 個原因。然而，根據本發明，通過做成使平衡錘進行轉動動作的結構，從而 能夠減小滑動阻力以避免或減小能量損失。另外，與使平衡錘進行直線運動 的結構相比，能夠簡化平衡錘的支承結構。根據本發明的沖擊工具的又一種形式，平衡錘的轉動支點設定在上述工 具頭的長軸線的上方。在采用平衡錘沿工具頭的長軸方向進行轉動動作的結 構時，平衡錘會同時產生與工具頭的長軸方向交差的垂直方向(上下方向) 的位移。然而，根據本發明，通過將平衡錘的轉動支點設定在工具頭的長軸 線的上方位置處，從而可以減小平衡錘進行轉動動作時的上下方向的位移，其結果是，能夠減小上下方向的不必要的振動的產生。根據本發明的沖擊工具的又一種形式，平衡錘具有與擺動部件相連接并 向上方延伸的連接部以及起到用于減振的配重件的功能的重量部，并且，連 接部與重量部作為不同部件而準備好之后，形成為一體。優選，平衡錘的連接部主要作為傳遞擺動部件的擺動動作的動作傳遞部 位而具有，從抑制由該連接部的動作產生的振動角度來看，最好重量較輕。 因此，對于連接部來說，只要能夠確保傳遞動作所必需的強度，最好例如由 金屬板那樣的薄壁板狀部件形成。另一方面，對于起到用于減振的配重件的 功能的重量部來說，最好形成為適于達到重量(確保減振所需的重量)的形 狀，例如形成為矩形塊狀。可是，平衡錘可以例如采用燒結法使上述連接部(板狀部)以及重量部 (塊狀部) 一體地形成。然而，在通過燒結一體形成平衡錘的情況下，在技 術上難以將由上述板部件形成的區域、即連接部形成為薄壁狀，其結果是， 易于產生加工余量并會提高制造成本。然而，根據本發明，通過將連接部與重量部作為不同部件準備好之后， 使它們一體化，由此形成平衡錘，從而在制造平衡錘時，關于連接部與重量 部，可以適當地設定對應于各種功能的形狀或結構。S卩，關于連接部，可以 容易地例如通過板金加工形成為薄壁板狀部件；關于重量部，也可以易于以 塊狀形成為例如鑄造件，其結果是，能夠降低制造成本。另外，根據本發明，由于能夠在重量側確保減振必需的重量，并且，例 如由板金形成連接部，從而能夠使其薄壁化，因此，可以減輕平衡錘的整體 重量，并且，能夠減輕除重量部以外的質量，從而能夠抑制平衡錘工作時的 不必要的振動發生。根據本發明的沖擊工具的又一種形式，連接部具有從與擺動部件相連接 的下端部通過擺動部件的側方并向上方延伸的左右臂部。左右臂部的延伸端 部的左右方向的間隔通過該臂部的撓曲而可以改變。另外，轉動支點具有沿 與左右臂部延伸方向交叉的方向延伸的軸部、以及可相對轉動地嵌合在該軸 部的孔部。并且，在左右臂部的延伸端部設置有軸部或孔部中的任一個，利 用通過左右臂部的撓曲產生的間隔可變動作，而實現軸部與孔部的裝配。另 外，本發明中的"孔部"可以采用貫通狀孔、非貫通狀孔中的任意一種。
根據本發明，可以利用由左右臂部的撓曲產生的該臂部的間隔可變動作 來進行軸部與孔部的裝配作業。所謂利用間隔可變動作是指通過對左右臂 部施加外力或除去外力，從而能夠利用左右臂部的撓曲或復原。即，根據本 發明， 一旦在左右臂部上沿加寬間隔的方向施加外力，使臂部撓曲并使軸部 與孔部的位置對準之后，通過除去該外力，而能夠使軸部與孔部嵌合。因此， 能夠容易地進行裝配作業，并提高裝配性。另夕卜，通過做成利用臂部的撓曲 進行裝配的結構，能夠使平衡錘整體緊湊。根據本發明的沖擊工具的又一種形式，該沖擊工具還具有用于抑制利用 工具頭進行加工作業時產生的振動的動力減振器。動力減振器具有配重件， 該配重件在作用有由彈性構件產生的加載力的狀態下可以向工具頭的長軸 方向進行直線動作。并且，平衡錘為這樣的結構在進行轉動動作時，通過 彈性構件驅動動力減振器的配重件。在本發明，同時使用動力減振器和平衡 錘來抑制在加工作業時產生的工具頭長軸方向的振動，由動力減振器產生的 振動抑制作用與由平衡錘產生的振動抑制作用相互作用，從而能夠進一步提 高減振效果。另外，由于利用通過擺動部件驅動的平衡錘的轉動動作來驅動 動力減振器的配重件，因此，不必設置用于驅動該配重件的專用驅動機構， 從而能夠簡化結構。根據本發明，提供了一種有助于在通過擺動機構沿長軸方向、以直線狀 驅動工具頭的沖擊工具中進一步提高該沖擊工具的減振性的技術。
圖1為示意性表示本發明第一實施方式的電動式錘鉆的整體結構的、含 有局部斷面的側視圖。圖2為主要表示齒輪箱內的內部機構的側視圖。 圖3為主要表示該齒輪箱內的內部機構的仰視圖。 圖4為表示減振機構部的縱向剖面圖。圖5為主要表示第二實施方式的齒輪箱內的內部機構的側視圖。圖6為表示減振機構部的外觀圖。圖7為表示減振機構部的縱向剖面圖。圖8為主要表示第三實施方式的齒輪箱內的內部機構的側視圖。
圖9為主要表示該齒輪箱內的內部機構的仰視圖，并利用剖面表示了動 力減振器。圖IO為表示減振機構部的剖面圖。圖11為表示減振機構部的外觀圖，并利用剖面表示了動力減振器。 圖12為對動力減振器的強制起振進行說明的圖，并表示了加載彈簧的 最大加壓狀態。圖13為對動力減振器的強制起振進行說明的圖，并表示了加載彈簧的 中間加壓狀態。圖14為對動力減振器的強制起振進行說明的圖，并表示加載彈簧的非 加壓狀態。圖15為主要表示第三實施方式的齒輪箱內的內部機構的側視圖。 圖16為表示減振機構部的縱向剖面圖。圖17為表示減振機構部的縱向剖面圖，并表示了平衡錘的組裝順序。
具體實施方式
(本發明的第一實施方式) 下面，將參照圖1 圖4對本發明的第一實施方式進行詳細說明。在本 發明的實施方式中，利用作為沖擊工具的一個例子的電動式錘鉆進行說明。 圖1為示意性地表示第一實施方式的錘鉆的整體結構的、含有局部斷面的側 視圖。如圖1所示，概括地觀察，錘鉆101主要包括形成錘鉆101的外部輪廓的主體部103;通過刀夾137可裝卸自由地安裝在該主體部103的前端 區域中的錘鉆頭119。錘鉆頭119對應于本發明中的"工具頭"。主體部103主要包括容置驅動馬達111的馬達殼體105、容置運動變換 機構113、動力傳遞機構114及沖擊構件115的齒輪箱107和手柄109。驅 動馬達111對應于本發明中的"馬達"。驅動馬達111的旋轉輸出在通過運 動變換機構113而適當地為變換為直線動作之后，被傳遞至沖擊構件115， 從而通過該沖擊構件115產生向錘鉆頭119的長軸方向(圖1中的左右方向) 的沖擊力。另外，驅動馬達lll的旋轉輸出在通過動力傳遞機構114而適當 減速之后，被傳遞至錘鉆頭119，從而該錘鉆頭119沿周向進行旋轉動作。 通過設置在手柄109上的扳機109a的拉動操作，從而對驅動馬達進行通電 驅動。此外，為了便于說明，將錘鉆頭119側定為前，將手柄109側定為后。運動變換機構113主要包括通過驅動馬達111在鉛垂面內被驅動旋轉 的驅動齒輪121、與該驅動齒輪121嚙合并卡合的從動齒輪123、通過中間 軸125和該從動齒輪123 —起進行一體旋轉的旋轉體127、通過旋轉體127 的旋轉而沿錘鉆頭119的長軸方向擺動的擺動環129以及通過擺動環129的 擺動而以直線狀往復移動的筒狀活塞141。中間軸125對應于本發明中的"旋 轉軸"，擺動環129對應于本發明中的"擺動部件"。中間軸125與錘鉆頭 119的長軸方向平行(水平)地設置，安裝在該中間軸125上的旋轉體127 的外周面相對于中間軸125的軸線以給定的傾斜角度呈傾斜狀地形成。擺動 環129通過軸承126可相對旋轉地支承在旋轉體127的傾斜外周面上，并且， 伴隨該旋轉體127的旋轉動作，沿錘鉆頭119的長軸方向以及與該長軸方向 交叉的方向擺動。由旋轉體127以及通過軸承126可相對旋轉自由地支承在 旋轉體27上的擺動環129構成擺動機構。在擺動環129的上端部區域設置有向上方(放射方向) 一體地突設的擺 動桿128，該擺動桿128以松配合狀態與設置在筒狀活塞141的后端部上的 卡合部124卡合。筒狀活塞141可滑動自由地設置在缸體135內，并通過擺 動環129的擺動動作(錘鉆頭119的長軸方向的分量)而被驅動，從而沿該 缸體135進行直線動作。沖擊構件115主要包括作為沖擊件的撞擊錘143，其可滑動自由地設 置在筒狀活塞141的膛內壁上；作為中間件的沖擊栓145，其可滑動自由地 設置在刀夾137中，并且，將撞擊錘143的動作能量傳遞至錘鉆頭119。撞 擊錘143經由伴隨筒狀活塞141的滑動動作產生的該筒狀活塞141的空氣室 141a的空氣彈簧而被驅動，并且，撞擊錘143與可滑動自由地設置在筒狀的 刀夾137內的沖擊栓145相沖撞(沖擊)，通過該沖擊栓145將沖擊力傳遞 至錘鉆頭119上。筒狀活塞141、撞擊錘143、沖擊栓145對應于本發明的 "工具驅動機構"。動力傳遞機構114主要包括由驅動馬達111通過驅動齒輪121以及中 間軸125而在鉛垂面內被驅動旋轉的第一傳動齒輪131、與該第一傳動齒輪 131嚙合并卡合的第二傳動齒輪133、與該第二傳動齒輪133 —起旋轉的缸 體135。并且，缸體135的旋轉驅動力傳遞至刀夾137，進而傳遞至由該刀
夾137保持的錘鉆頭119上。下面，參照圖2 圖4對減振機構151進行說明，該減振機構151是為 了在錘鉆101的加工作業時抑制沿錘鉆頭119的長軸方向產生的沖擊性且周 期性的振動而設置的。在圖2和圖3中表示了設置在齒輪箱107內的內部機 構，圖2為側視圖，圖3為仰視圖。另外，在圖4中以縱向剖面表示了減振 機構部。本實施方式的減振機構151以通過擺動環129被驅動的平衡錘153 為主體而構成。平衡錘153對應于本發明中的"平衡錘"。如圖4所示，從錘鉆101的前方或后方觀察，平衡錘153形成為上方開 口的近似U字形狀，并且，以包圍擺動環129的大致下半周的方式設置在擺 動環129的外側。平衡錘153為如下這樣的結構從錘鉆101的下方觀察， 其下端部(U形底部)153a形成為近似方形形狀(參見圖3)，并且，左右 細長臂部153b從該下端部153a向上方延伸。另外，平衡錘153以其重心位 于擺動環129的下端部區域的上方的方式來設定下端部153a以及左右臂部 153b的重量。平衡錘153的左右臂部153b延伸至與通過中間軸125的軸線 的水平方向的平面近似相同的高度位置，在其延伸端部上形成有向外面側近 似水平突出的軸部153c。并且，該軸部153c通過設置在齒輪箱107上的為 便于說明而省略的前側支承板、和固定設置在齒輪箱107的內殼體107a上 的后側支承板107b (參見圖2， 3)而可轉動自由地被支承著。g卩，平衡錘 153通過相互配置成對接狀的前后支承板107b而被支承為懸吊狀，從而可以 以軸部153c為轉動支點向前后方向、即錘鉆頭119的長軸方向進行轉動動 作。在擺動環129的下端部區域、即在從與筒狀活塞141的連接部沿周向偏 離約180度的位置處，設置有向外徑方向突出的圓柱狀或圓筒狀的突起部 129a。另一方面，與其相對應，在平衡錘153的下端部153a上形成有卡合 孔153d，以允許相對自由移動的狀態使擺動環129的突起部129a卡合在該 卡合孔153d中。因此，若擺動環129進行擺動動作，則平衡錘153通過該 擺動環129的擺動動作(錘鉆頭119的長軸方向的分量)而被驅動，并且， 相對于筒狀活塞141的直線動作以相對狀地轉動。此外，在平衡錘153的內 表面與擺動環129的外表面之間設定必要的間隙，以使平衡錘153在不與擺 動環129發生干涉的情況下進行轉動。
下面，對如上構成的第一實施方式的錘鉆201的作用進行說明。若通電 驅動圖1所示的驅動馬達111，則通過其旋轉輸出而使驅動齒輪121在鉛垂 平面內進行轉動動作。于是，通過與驅動齒輪121嚙合并卡合的從動齒輪123、 中間軸125，而使旋轉體127在鉛垂平面內進行旋轉動作，由此擺動環129 以及擺動桿128進行擺動。通過擺動桿128的擺動，使筒狀活塞141呈直線 狀地進行滑動動作，通過隨之產生的筒狀活塞141的空氣室141a的空氣彈 簧的作用，撞擊錘143在筒狀活塞141內進行直線動作而與沖擊栓145發生 碰撞，由此將其動作能量傳遞至錘鉆頭119。另一方面，若第一傳動齒輪131與中間軸125—起旋轉，則通過與第一 傳動齒輪131嚙合并卡合的第二傳動齒輪133使缸體135在鉛垂平面內旋轉， 進而使刀夾137以及由該刀夾137保持的錘鉆頭119與缸體135 —體地旋轉。 這樣一來，錘鉆頭119進行長軸方向的錘擊動作和周向的鉆入動作，在待加 工部件上進行加工作業(開孔作業)。錘鉆101如下構成除了使上述錘鉆頭U9進行錘擊動作和周向的鉆入 動作的錘鉆模式的作業形式以外，還能夠切換為僅使錘鉆頭119進行鉆入動 作的鉆模式的作業形式、或者僅使錘鉆頭119進行錘擊動作的錘模式的作業 形式，但是，由于與本發明并沒有直接關系，故省略了對該模式的切換機構 的說明。相對在上述加工作業時在錘鉆頭119的長軸方向產生的沖擊性且周期性 的振動，平衡錘153能夠起到減振的作用。平衡錘153在從擺動環129和筒 狀活塞141的連接部位起沿周向留有大約180度的相位差的位置處與擺動環 129相連接。因此，在筒狀活塞141向撞擊錘143側在缸體135內滑動時， 平衡錘153向與該撞擊錘143的滑動方向相反的方向轉動。即，根據本實施 方式，筒狀活塞141向撞擊錘143側進行直線動作，在通過撞擊錘143、沖 擊栓145而使錘鉆頭119進行沖擊動作時，平衡錘153以軸部153c為旋轉 支點，沿錘鉆頭119的長軸方向與筒狀活塞141呈相對狀地進行轉動動作， 由此能夠抑制在錘鉆101中產生的錘鉆頭119的長軸方向的振動。在本實施方式中，采用了將平衡錘153設置在擺動環129的下端部區域 上部的區域中的結構。因此，與例如將平衡錘設置在遠離擺動環的下方區域 中的結構(參見上述專利文獻1)相比，能夠使平衡錘153的重心接近錘鉆
頭119的長軸線。其結果是，在通過擺動環129以相對狀地驅動筒狀活塞141 和平衡錘153時，能夠降低圍繞與中間軸125的軸線交叉的水平軸線產生的 基于力偶的不必要的振動。另外，在本實施方式中，平衡錘153采用了以下結構，S卩在向上方延 伸的臂部153b的延伸端部，以軸部153c為轉動支點，沿錘鉆頭119的長軸 方向進行轉動動作。這樣，由于采用了通過擺動環129的擺動動作來使平衡 錘153進行轉動動作的結構，因此，能夠減小滑動部位的滑動阻力，從而能 夠回避或減少打擊錘鉆頭119的驅動力的損失。另外，能夠通過軸部153c 和可旋轉自由地支承該軸部153c的前后支承板107b形成平衡錘153的支承 結構，與使平衡錘153進行直線動作的結構相比，能夠簡化平衡錘153的支 承結構。另外，在本實施方式中，關于平衡錘153和擺動環129的連接結構，采 用了以允許相對自由移動的狀態使擺動環129的突起部129a與設置在平衡 錘153的下端部153a上的卡合孔153d卡合的結構。因此，擺動環129的左 右方向的擺動動作、即擺動環129圍繞與中間軸125的軸線垂直的鉛垂軸線 的擺動(參見圖3的箭頭)不會傳遞至平衡錘153。也就是，能夠防止因平 衡錘153的驅動而圍繞鉛垂軸線產生不必要的振動。 (本發明的第二實施方式)下面，參照圖5 圖7對本發明的第二實施方式進行詳細說明。在圖5 中表示了設置在齒輪箱107內的內部機構。在圖6中以外觀圖的形式表示了 減振機構部，在圖7中以縱剖面圖的形式表示了減振機構部。概括地說，第 二實施方式的減振機構151與第一實施方式相同，也由通過擺動環129驅動 的平衡錘163構成。平衡錘163的旋轉支點與第一實施方式的情況相比設置 在更上方的位置處，除了這一點以外，其它均與上述第一實施方式相同。因 此，在圖中所示的各個部件中，與上述第一實施方式相同的構成部件采用了 相同的附圖標記，故省略了對它們的說明。平衡錘163對應于本發明中的"平 衡錘"。如圖6和圖7所示，從錘鉆IOI的前后方向觀察，平衡錘163形成為上 方開口的近似U字形狀，并設置在擺動環129的外側。并且，平衡錘163為 這樣的結構在其下端部(U形底部)通過卡合孔163d與擺動環129的突
起部129a相連接，并且，左右臂部163b從該下端部163a起向上方延伸。在平衡錘163中，左右臂部163b越過中間軸125的軸線進一步向上方 延伸，其延伸端部到達相比錘鉆頭119的長軸線稍微靠上方的位置。并且， 在臂部163b的延伸端部上形成有向外側近似水平地突出的軸部163c，該軸 部163c通過設置在齒輪箱107上的為了簡化而省略圖示的前側支承板、和 設置在齒輪箱107的內殼體107a中的后側支承板107b而可轉動自由地被支 承著。另外，平衡錘163設有重量集中部163e，該重量集中部163e用于使 重量集中在左右臂部163b的延伸方向的近似中央部。因該重量集中部163e， 平衡錘163的重心位置比第一實施方式中的平衡錘153更接近錘鉆頭119的 長軸線。根據本實施方式，與第一實施方式相同，相對在加工作業時沿錘鉆頭119 的長軸方向產生的沖擊性且周期性的振動，平衡錘163能夠起到減振作用。 平衡錘163在從擺動環129和筒狀活塞141的連接部位起沿周向留有大約 180度的相位差的位置處與擺動環129相連。因此，在筒狀活塞141向撞擊 錘143側在缸體135內滑動時，平衡錘163向與該撞擊錘143的滑動方向相 反的方向轉動。即，根據本實施方式，筒狀活塞141向撞擊錘143側進行直 線動作，在經由撞擊錘143、沖擊栓145使錘鉆頭119進行沖擊動作時，以 軸部163c為轉動支點，平衡錘163沿錘鉆頭119的長軸方向呈相對狀地進 行轉動動作，由此能夠抑制在錘鉆101中產生的錘鉆頭119的長軸方向的振 動。在本實施方式中，如上所述，采用了以下結構，即將重量集中部163e 設置在平衡錘163的臂部163b，而使該平衡錘163的重心更接近通過錘鉆頭 119的長軸線的水平方向的平面的高度位置處。因此，可以進一步降低在通 過擺動環129呈相對狀地驅動筒狀活塞141和平衡錘163時產生的、圍繞與 中間軸125軸線交叉的水平軸線的基于力偶的振動。但是，在平衡錘163以軸部163c為轉動支點而沿錘鉆頭119的長軸方 向進行轉動動作時，該平衡錘163會同時產生與錘鉆頭119的長軸方向交叉 的垂直方向(上下方向)的位移量X (參見圖5)。在這種情況下，在本實 施方式中，由于將平衡錘163的轉動支點設置在錘鉆頭119的長軸線的上方， 因此，能夠減小平衡錘163在轉動動作時的上下方向的位移量X，從而能夠減少伴隨該上下方向位移的不必要振動的產生。 (本發明的第三實施方式)下面，參照圖8 圖14對本發明的第三實施方式進行說明。概括地說， 本實施方式的減振機構151采用了同時使用平衡錘153和動力減振器171的 結構。g卩，在本實施方式中，在具有利用動力減振器171進行減振的結構的 錘鉆101中，還利用平衡錘153進行減振。在圖8和圖9中以剖面表示了設 置在齒輪箱107內的內部機構以及動力減振器171。如圖8和圖9所示，在 齒輪箱107中設置有動力減振器171。動力減振器171在錘鉆101中的齒輪 箱107的側面區域，以夾持錘鉆頭119的長軸線的方式分別設置在左側和右 側(參見圖9)。動力減振器171左右均采用了相同的結構。在圖10中以剖 面形式表示了減振機構部，在圖11中以外觀形式表示了減振機構部(但是， 以剖面形式表示了動力減振器)。另外，在圖12 圖14中表示了動力減振 器171的詳細結構及其運動。但是，在圖12 圖14中省略了平衡錘153， 并僅表示了軸部153c。動力減振器171主要包括沿錘鉆頭119的長軸方向延伸的筒體172、設 置在該筒體172內的減振用配重件173、設置在配重件173前后的加載彈簧 177。加載彈簧177對應于本發明中的"彈性構件"。在配重件173沿筒體 172的長軸方向(即，錘鉆頭119的長軸方向)移動時，加載彈簧177以相 對狀態對配重件173施加彈力。此外，在動力減振器171中的筒體172內的 配重件173兩側形成的工作室176經設置在筒體172壁上的通氣孔172a(參 見圖12 圖14)或設置在后面所述的滑動件155上的通氣孔155a (參見圖 12 圖14)與動力減振器171的外部相連通。gp，由于工作室176總是與外 部連通而使空氣可自由出入，因此，在配重件173進行直線動作時，不會妨 礙該配重件173的直線動作。平衡錘153除了具有抑制振動的功能以外，還作為用于主動驅動上述動 力減振器171的配重件173而對其強制起振的起振力的輸入裝置。即，平衡 錘153除了具有在上述第一實施方式中說明的結構以外，還在左右軸部153c 的突出端部上具有與該軸部153c—起轉動的動作片153e。各個動作片153e 向前方突出，并且，其突出端部與可滑動自由地設置在動力減振器171的筒 體172內的滑動件155的后表面相抵接。滑動件155支承一個加載彈簧177
的一端(筒體側端部)。因此，若平衡錘153與軸部153c —起進行轉動動 作，則動作片153e與該軸部153c—起轉動，并通過其突出前端部沿對加載 彈簧177加壓的方向使滑動件155移動。此外，關于平衡錘153，由于采用 了與第一實施方式相同的結構，故采用了相同的附圖標記并省略了對其的說明。另外，滑動件155形成為移動方向的一端被堵塞的筒狀，并且，沿移動 方向形成為長尺狀。因此，在不增大筒體172的長軸方向的長度尺寸的情況 下，能夠加寬滑動件155的滑動接觸面積，從而能夠實現該滑動件155沿長 軸方向移動時的穩定性。在采用上述結構的第三實施方式中，相對于在加工作業時在錘鉆長軸方 向產生的沖擊性且周期性的振動，除了平衡綞153能起到在第一實施方式中 說明的減振功能以外，設置在主體部103上的動力減振器171也能起到減振 功能。即，動力減振器171，在將錘鉆101的主體部103看作給定外力(振 動)作用的減振對象體的情況下，相對于作為該減振對象物的主體部103， 作為動力減振器171中減振構件的配重件173以及加載彈簧177協同進行被 動減振，由此能夠有效地抑制錘鉆101的振動。另一方面，在錘鉆101驅動時，伴隨擺動環129的擺動，筒狀活塞141 向撞擊錘143側進行直線動作，在通過撞擊錘143、沖擊栓145使錘鉆頭119 進行沖擊動作時，與第一實施方式相同，平衡錘153以軸部153c為轉動支 點，并沿錘鉆頭119的長軸方向與筒狀活塞141呈相對狀地進行轉動動作， 由此能夠抑制在主體部103上產生的錘鉆頭119的長軸方向的振動。另外，伴隨著平衡錘153以軸部153c為轉動支點沿錘鉆頭119的長軸 方向進行轉動，如圖12 14所示，設置在平衡錘153上的動作片153e在上 下方向轉動，在向一個方向轉動時(在本實施方式中，為向下方擺動時)， 使動力減振器171的滑動件155以直線狀移動并對加載彈簧177加壓，由此 使配重件173向該加載彈簧177的加壓方向移動，g卩，能夠主動驅動配重件 173對其強制起振。因此，無論作用于錘鉆101上的振動的大小如何，均能 總是使動力減振器171動作。其結果是，例如，像操作者一邊在錘鉆101上 作用強按壓力一邊進行沖擊作業或錘鉆作業等，盡管減振的要求很高，但因 該按壓力，被輸入到動力減振器171的減振量減小，而使該動力減振器171 不能充分工作，即使在上述這樣的作業模式下，仍能主動驅動配重件173， 從而可以確保充分的減振功能。如上所述，根據本實施方式，由于采用了同時使用平衡錘153及動力減 振器171的結構，因此，由平衡錘15帶來的振動抑制作用與由動力減振器 171帶來的振動抑制作用相互作用，從而能夠獲得更高的減振效果。特別是在本實施方式中采用了以下結構，S卩在用作減振的平衡錘153 上設有動作片153e，通過該動作片153e驅動滑動件155以便對動力減振器 171輸入起振力。因此，不必設置作為起振力的輸入裝置的專用工作機構， 從而能夠簡化結構。(本發明的第四實施方式)下面，參照圖15 圖17，對本發明的第四實施方式的減振機構151進 行說明。在圖15中表示了設置在齒輪箱107內的內部機構。在圖16以及圖 17中以縱剖面圖表示了減振機構部。另外，圖17表示了減振機構部的安裝 順序。概括地說，第四實施方式的減振機構151與第一和第二實施方式相同， 也是以通過擺動環129驅動的平衡錘183為主體而構成的。此外，除了平衡 錘183以外，其它的結構均與上面所述的第一實施方式相同。因此，在圖中 所示的各個部件中，與第一實施方式相同的構成部件采用了相同的附圖標 記，省略了對它們的說明。平衡錘183對應于本發明中的"平衡錘"。如圖16所示，平衡錘183主要包括在下端部183a與擺動環129相連 的狀態下向上方延伸的左右臂部183b、設置在該左右臂部183b上的起到減 振用的配重件的功能的左右重量集中部183e，并且，作為整體而言，從錘鉆 101的前后方向觀察，平衡錘183形成為近似U字狀。并且，在本實施方式 中，通過獨立部件形成左右臂部183b以及左右重量集中部183e。臂部183b 對應于本發明中的"連接部"，重量集中部183e對應于本發明中的"重量 部"。在左右臂部183b的下端部183a上，以貫通狀地形成有圓形的卡合孔 183d，以允許相對自由移動的狀態使突設在擺動環129的下端部區域中的向 下突起部129a與該卡合孔183d卡合，由此將臂部183b以及擺動環129連 接在一起。另外，左右臂部183b通過擺動環129的側方向上方延伸，并且， 其延伸端部到達比錘鉆頭119的長軸線略微上方的位置處。在臂部183a的
延伸端部上，以貫通狀形成有圓形軸孔183c，該軸孔183c可自由轉動地與 形成于內殼體107a中的平衡錘支承部107c的軸部(突起部)170d相嵌合。 由此，平衡錘183可以以軸部107d作為轉動支點在錘鉆頭119的長軸方向 進行轉動動作。軸部170d應于本發明中的"軸部"，軸孔183c對應于本發 明中的"孔部"。臂部183b通過對金屬板進行沖裁、彎曲、開孔等板金加工而形成為給 定形狀、即在下端部183a具有卡合孔183d、在左右延伸端部具有軸孔183c、 在延伸方向的大致中間位置處還具有多個重物安裝孔183f這樣的近似U字 形狀。左右臂部183b的延伸端部的相對間隔(左右方向間隔)通過該臂部 183b的彈性變形(撓曲)而可以改變。由此，如圖17所示，可以利用臂部 183b的撓曲進行平衡錘183相對于內殼體107a的平衡錘支承部107c的安裝 作業、即臂部183b的軸孔183c相對于平衡錘支承部107c的軸部170d的嵌 入作業。另一方面，例如，重量集中部183e通過鑄造而形成為矩形塊狀， 并且，利用例如鉚釘185那樣的固定裝置被固定在左右臂部183b的重物安 裝孔183f上。根據具有上述結構的第四實施方式，相對于在通過錘鉆101進行沖擊作 業時沿錘鉆頭119的長軸方向產生的沖擊性且周期性的振動，平衡錘183可 以發揮減振功能，從而能夠獲得與前面所述的第一實施方式或第二實施方式 的減振機構151相同的減振效果。根據本實施方式，以不同的部件形成平衡錘183的臂部183b和重量集 中部183e。因此，在制造平衡錘183時，就臂部183b及重量集中部183e而 言，在考慮了各種功能之后，可以個別適當地設定它們的形狀或結構。例如，對于作為將擺動環129的動作傳遞至平衡錘183的部位而所需的 臂部183b來說，其通過板金加工而形成，確保傳遞所述動作所必需的強度 的同時進行薄壁化，從而實現輕量化，另一方面，對于重量集中部183e來 說，能夠容易地確保對在加工作業時產生的振動進行減振所必需的重量。其 結果是，能夠減輕平衡錘183的整體重量并使減振效果達到最佳。另外，通 過減輕除重量集中部183e以外的質量，從而可以抑制由該平衡錘183的動 作產生的不必要的振動的發生。另外，通過使平衡錘183的臂部183b為板 金制，從而能夠廉價地進行制造。
另夕卜，根據本實施方式，利用左右臂部183b的撓曲，可以實現臂部183b 相對于作為主體部側部件的平衡錘支承部107c的軸部170d的安裝。S卩，在 沿加寬左右臂部183b的相對間隔的方向施力并使軸部170d與軸孔183c的 位置對準之后，通過解除該力，而能夠使軸孔183c與軸部170d嵌合，從而 易于進行裝配作業。通過采用利用臂部183b的撓曲進行裝配的結構，可以 以緊湊方式形成整個平衡錘183，并且，不必將構成軸孔183c的部件、即臂 部183b分割為前后兩個部件，從而能夠簡化結構。此外，在上述實施方式中，雖然對如下情況的擺動機構進行了說明，艮P: 擺動環129以給定的傾斜角度、可相對旋轉地支承在中間軸125上，并根據 中間軸125的旋轉沿該中間軸125的軸向進行擺動動作，但是并不局限于此。 即，也可以采用具有以下結構的擺動機構，即擺動環是以在相對于中間軸 軸線、以規定傾斜角度傾斜的狀態下與中間軸一體旋轉的方式裝配的，并且， 根據中間軸的旋轉，擺動環與中間軸一起旋轉并沿軸向進行擺動動作。另外， 在上述實施方式中，作為沖擊工具，以錘鉆101為例進行了說明，但是不應 局限于錘鉆IOI，也可適用于僅僅進行錘擊作業的錘。另外，在第四實施方式中，也可以在平衡錘支承部107c側設置軸孔183c， 在臂部183b側設置軸部107d。鑒于本發明的思想，可以構成以下形式。 (形式l)如本發明所述的沖擊工具，從上述工具頭的軸線方向觀察，上述平衡錘 形成為上方開口的近似U字形狀，并且，其以包圍上述擺動部件的方式設置 在該擺動部件的外側。根據形式1記載的發明，可以利用存在于擺動部件外側區域中的已有空 間配置平衡錘。 (形式2)如形式l記載的沖擊工具，在上述平衡錘中，設有用于使重量集中在上 下方向的中間部的重量集中部。根據形式2記載的發明，通過設置重量集中部，易于使平衡錘的重心接 近工具頭的長軸線上，從而能夠減小因通過擺動部件以相對狀驅動工具驅動 機構和平衡錘時的、圍繞與旋轉軸的軸線交叉的水平軸線產生的力偶形成的
不必要的振動。 (形式3)如形式1或2記載的沖擊工具，上述平衡錘和上述擺動部件通過設置在上述平衡錘與上述擺動部件中一個上的突起部以及設置在另一個上并在允 許相對自由移動的狀態下卡合上述突起部的卡合孔而連接在一起。根據形式3記載的發明，能夠僅僅將進行擺動運動的擺動部件的工具頭 長軸方向的動作分量作為工具頭長軸方向的轉動動作，合理地傳遞至平衡錘 上。(形式4)如本發明所述的沖擊工具，其特征在于上述連接部由金屬板構成，該金屬板被板金彎曲加工成從上述工具頭的軸線方向觀察為上方開口的近似u字形狀。根據形式4記載的發明，能夠容易且廉價地制造連接部。
權利要求
1.一種沖擊工具，其通過工具頭在長軸方向上的沖擊動作而對待加工部件進行給定的加工作業，其特征在于，該沖擊工具包括馬達；旋轉軸，其與所述工具頭的長軸線相平行而配置，并由所述馬達驅動旋轉；擺動部件，其被所述旋轉軸所支承，并基于該旋轉軸的旋轉動作而在該旋轉軸的軸線方向上進行擺動動作；工具驅動機構，其和所述擺動部件的、與所述旋轉軸的軸線交叉的上下方向上的上端部區域相連接，并且，通過所述擺動部件的擺動動作而在所述工具頭的長軸方向上進行直線動作，從而呈直線狀地驅動該工具頭；平衡錘，其抑制在所述加工作業時產生的所述工具頭長軸方向的振動，所述平衡錘配置在所述擺動部件的、與所述旋轉軸的軸線交叉的上下方向上的下端部區域上部的區域中，并且，該平衡錘的下端部與所述擺動部件的下端部區域相連接，另外，所述平衡錘從與所述擺動部件的連接部位向上方延伸，并且，在該平衡錘的延伸端部具有轉動支點，在所述擺動部件進行擺動動作時，通過該擺動部件驅動所述平衡錘，從而所述平衡錘在所述工具鉆頭的長軸方向上進行轉動動作，由此抑制所述工具頭長軸方向的振動。
2. 如權利要求l所述的沖擊工具，其特征在于， 所述平衡錘的轉動支點設定在所述工具頭的長軸線的上方。
3. 如權利要求1或2所述的沖擊工具，其特征在于， 所述平衡錘具有連接部，其與所述擺動部件相連接，并向上方延伸；重量部，其起到用于減振的配重件的功能，所述連接部與所述重量部作為不同部件而準備好之后，形成為一體。
4. 如權利要求3所述的沖擊工具，其特征在于，所述連接部具有左右臂部，該左右臂部從與所述擺動部件相連接的下端 部開始通過所述擺動部件的側方而向上方延伸，所述左右臂部的延伸端部的左右方向的間隔能通過該臂部的撓曲而改變， 所述轉動支點具有軸部，其在與所述左右臂部延伸方向交叉的方向上 延伸；孔部，其以能相對轉動的方式嵌合在該軸部上，在所述左右臂部的延伸端部設置有所述軸部或孔部中的任一個，并且， 利用由所述左右臂部的撓曲產生的間隔可變動作，而實現所述軸部與所述孔 部的組裝。
5.如權利要求1 4中任一項所述的沖擊工具，其特征在于，該沖擊工具還具有動力減振器，該動力減振器抑制利用所述工具頭進行 加工作業時產生的振動，所述動力減振器具有配重件，該配重件在作用有由彈性構件產生的加載 力的狀態下，能夠向著所述工具頭的長軸方向進行直線動作，所述平衡錘在進行所述轉動動作時，通過所述彈性構件驅動所述動力減 振器的配重件。
全文摘要
本發明提供了有助于在通過擺動機構沿長軸方向、以直線狀驅動工具頭的沖擊工具中能夠進一步提高該沖擊工具的減振性的技術。本發明的沖擊工具具有工具頭、馬達、旋轉軸、擺動部件、驅動工具頭的工具驅動機構、抑制在加工作業時產生的工具頭長軸方向的振動的平衡錘。平衡錘配置在擺動部件的、與旋轉軸的軸線交叉的上下方向的下端部區域的上部的區域中，并且，其下端部與擺動部件的下端部區域相連接。另外，平衡錘從與擺動部件的連接部位向上方延伸，并且，在其延伸端部具有轉動支點，在擺動部件進行擺動動作時，通過該擺動部件驅動平衡錘，使其在工具頭的長軸方向進行擺動動作，由此抑制工具頭長軸方向的振動。
文檔編號B25D17/24GK101130241SQ20071014687
公開日2008年2月27日 申請日期2007年8月24日 優先權日2006年8月24日
發明者吉兼聖展, 龜谷光 申請人:株式會社牧田