沖擊工具的制作方法

專利名稱：沖擊工具的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種在用于對被加工材料進行直線錘擊作業的沖擊工具中， 能夠緩和在錘擊作業時從被加工材料受到的反作用力的技術。
背景技術：
在JP特開昭52_109673號公報中，公開了設有制振裝置的電錘結構。 在該現有電錘中，在主體罩的下側位于馬達外殼前方的區域，形成與該主體 罩(以及馬達外殼) 一體的防振室，并且在該防振室中容置動吸振器。從而， 通過該動吸振器吸收在驅動電錘頭(hammer bit)時在電錘頭長軸方向上產 生的振動。
但是，現有的電錘對于減小振動需要設定復雜的機構，從而在結構合理 化方面存在改進的余地。

發明內容
鑒于上述問題，本發明的目的在于提供一種沖擊工具，能夠抑制在進行 錘擊作業時所產生的工具主體的振動，并且能夠減小在沖擊動作后從被加工 材料受到的反作用力，實現結構合理化。
為了解決上述問題，本發明的沖擊工具優選的實施方式是 一種沖擊工 具，通過錘擊動作部件在長軸方向的沖擊動作，對被加工材料進行預定的錘 擊作業，其特征在于，具有工具主體、定位彈性體和動吸振器。另外，本 發明中的"預定的錘擊作業"是指不僅包括錘擊動作部件在長軸方向進行 沖擊動作的錘擊作業，還適當地包括在長軸方向進行沖擊動作并且繞長軸進 行旋轉動作的錘鉆作業。另外，本發明中的"錘擊動作部件"的典型部件為 工具鉆頭及向該工具鉆頭傳遞沖擊力的沖擊栓。動吸振器具有重塊，該重塊 能夠在受到彈性構件的推壓力的狀態下進行直線運動，通過該重塊在錘擊動 作部件長軸方向的運動來抑制錘擊作業時的振動。定位彈性體，在錘擊作業 之前，在上述錘擊動作部件被按壓在被加工材料上從而被壓向上述工具主體側時，通過與該錘擊動作部件相抵接，來進行工具本體相對于被加工材料的 定位，并且在該定位狀態下，在錘擊動作部件對被加工材料進行錘擊作業時， 對作用在該錘擊動作部件上的由來自被加工材料的反彈引起的反作用力進 行吸收。另外，本發明中的"定位彈性體"的典型裝置為彈簧。并且，定位 彈性體與錘擊動作部件之間的抵接，其典型的方式是通過介在物實現的，但 是也包括直接接觸。
根據本發明的沖擊工具的優選方式，定位彈性體由作為動吸振器的構成 部件的彈性構件構成。即，在本發明中構成為，在綞擊作業時，通過動吸振 器的彈性構件，進行工具主體相對于被加工材料的定位。由此，動吸振器通 過重塊與彈性構件的配合動作，起到制振機構的作用，即能夠在錘擊作業時， 抑制在工具主體部上產生的電錘長軸方向的振動，另外，由于錘擊動作部件 受到被加工材料的反作用力，動吸振器的彈性構件發生彈性變形而吸收該反 作用力，從而抑制該反作用力向工具主體的傳遞。由此，根據本發明，動吸 振器的彈性構件具有工具主體定位和反作用力吸收的各功能，從而減少了減 振用零件的數量，能夠實現結構的簡化。另外，兼作定位彈性體的彈性構件 被設定為，具有普通工作人員將錘擊動作部件按壓在被加工材料上的力以上 的余壓。
根據本發明的沖擊工具的其他實施方式，還具有直線驅動錘擊動作部件 的驅動機構和容置驅動機構的缸。并且，構成動吸振器的重塊和彈性構件， 呈圓環狀配置在缸的外側。通過這種配置方式，能夠有效利用缸的外周空間， 并且，能夠將動吸振器的重塊的重心配置在錘擊動作部件的長軸線上，避免 產生偶力。
根據本發明的沖擊工具的其他方式，作用在上述錘擊動作部件上的反作 用力，經由上述彈性構件，構成了積極地對上述重塊進行加振的加振手段。 動吸振器作為制振機構，本來是根據工具主體的振動對重塊進行加振，從而 被動地抑制工具主體的振動。在本發明中，這種被動式制振機構的動吸振器 經由彈性構件積極地對重塊進行加振，能夠進一步提高動吸振器抑制振動的 能力。特別是在本發明中，將來自被加工材料的反作用力作為重塊的加振手 段，因此不必另設用于強制加振的輸入裝置，從而能夠抑制動力消耗并簡化 結構。另外，本發明的沖擊工具的優選方式，具有使空氣室與外部連通的用于 防止空打的連通部，以及用于開閉連通部的連通部開閉部件。另外，本發明 "連通部"，其典型結構為形成于缸上的通氣孔。連通部開閉部件由配置在 缸內側的沖擊件，或者配置在缸外側的可動部件(筒狀部件)構成，并且， 該連通部開閉部件，能夠在關閉連通部的關閉位置和打開連通部的打開位置 之間移動。連通部開閉部件，在無負荷時處于打開連通部的打開位置，從而 使空氣室的壓力不變。由此在驅動件被驅動時，能夠避免沖擊件直線動作， 防止錘擊動作部件的空打。另外，連通部開閉部件在負荷時受到錘擊動作部 件或定位部件的推壓，向關閉連通部的關閉位置移動，從而能夠改變空氣室 的壓力。因此在驅動件被驅動時，能夠通過空氣室的壓力變化使沖擊件直線 動作，通過該沖擊件對錘擊動作部件施加沖擊作用。


圖1是表示本發明第一實施方式的電錘的全體結構的側視剖視圖。
圖2是表示電錘主要部分的放大剖視圖，表示了電錘頭沒有被按壓在被 加工材料上時的無負荷狀態。
圖3是表示電錘主要部分的俯視剖視圖，表示電錘頭被按壓在被加工材 料上時的負荷狀態。
圖4是表示第一實施方式變形例的電錘的主要部分的放大剖視圖，表示 電錘頭沒有被按壓在被加工材料上時的無負荷狀態。
圖5同樣是表示電錘的主要部分的俯視剖視圖，表示電錘頭被按壓在被 加工材料上時的負荷狀態。
圖6同樣是表示電錘的主要部分的俯視剖視圖,表示反作用力吸收狀態。
圖7是表示本發明第二實施方式的電錘鉆的側視剖視圖，表示撞擊器的 捕捉狀態(防止空打狀態)。
圖8同樣是表示電錘鉆的側視剖視圖，表示了沖擊時的狀態。
圖9是圖8中的A部擴大圖。
圖10是圖8中的A部擴大圖，表示了反作用力吸收狀態。
圖11是表示第二實施方式的變形例的要部擴大圖，表示了沖擊時的狀態。圖12同樣是要部的擴大圖，表示了反作用力吸收狀態。
具體實施例方式
第一實施方式
下面，參照圖1 圖3，對本發明的第一實施方式進行詳細的說明。作為 沖擊工具的一例，使用電錘來說明本實施方式。圖l是表示第一實施方式的 電錘的整體結構的側視剖視圖，圖2和圖3分別是表示電錘的主要部分的放 大剖視圖，圖2表示電錘頭沒有被按壓在被加工材料上時的無負荷狀態，圖 3表示電錘頭被按壓在被加工材料上時的負荷狀態。
如圖1所示，本實施方式的電錘101,概括地看主要包括形成電錘101 的外輪廓的主體部103;通過刀夾(Tool Holder) 137可自由裝卸地安裝在 該主體部103的前端區域(圖示的左側)的電錘頭119;連接在主體部103 上與電錘頭119相反一側，由工作人員握持的手柄(handgrip) 109。主體部 103對應于本發明的"工具主體"。電錘頭119由刀夾137所保持，并且保 持的狀態是在其長軸方向可進行相對的往復運動，并且在其周向的相對的 轉動被限制。另外，為了便于說明，稱電錘頭119一側為前方，手柄109 — 側為后方。
主體部103包括容置了驅動馬達111的馬達外殼105，和容置了運動 變換機構113及沖擊構件115的齒輪外殼107。驅動馬達111的旋轉輸出， 通過運動變換機構113，被適當地變換為直線運動，并傳遞至沖擊構件115, 再經由該沖擊構件115產生向電錘頭119的長軸方向(圖1中的左右方向) 的沖擊力。另外，在手柄109上設置有滑動開關109a，通過工作人員的滑動 操作，可以給驅動馬達lll通電，對其進行驅動。
運動變換機構113主要包括驅動齒輪121，其由驅動馬達lll驅動而 在水平面內旋轉；曲柄板125，其具有與該驅動齒輪121嚙合的從動齒輪123; 曲柄臂127，其一端通過偏心軸126而松配合連接于該曲柄板125的從其旋 轉中心偏離規定距離的位置處；活塞129，其作為驅動件，通過連結軸128 安裝在該曲柄臂127的另一端。上述的曲柄板125、曲柄臂127、活塞129 構成了曲柄(crank)機構。
如圖2和圖3所示，沖擊構件115主要包括撞擊器(Striker) 143，其作為沖擊件，可自由滑動地配置在缸141的孔(bore)內壁上；沖擊栓145， 其可自由滑動地配置在刀夾137上，并且作為中間件，將撞擊器143的動能 傳遞給電錘頭119。在缸141內，在活塞129和撞擊器143之間形成有空氣 室141a。通過伴隨著活塞129的滑動動作而產生的缸141內的空氣室141a 的空氣彈簧來驅動撞擊器143，從而該撞擊器143撞擊(沖擊)可自由滑動 地配置在刀夾137上的作為中間件的沖擊栓145，經由該沖擊栓145向電錘 頭119傳遞沖擊力。沖擊栓145和電錘頭119，對應于本發明的"錘擊動作 部件"。
利用空氣彈簧的作用來驅動撞擊器143的空氣室141a，經由在缸141上 形成的用于防止空打的通氣孔141b而與外部連通。在電錘頭119沒有被按 壓在被加工材料上時的無負荷狀態下，即沖擊栓145沒有被推壓的狀態下， 撞擊器143能夠移動至使通氣孔141b開放的前方位置(參照圖2)。另一方 面，在工作人員對主體部103施加向前的推壓力，將電錘頭119壓在被加工 材料上的負荷狀態下，撞擊器143被后退的沖擊栓145推壓，從而向關閉(堵 塞)通氣孔141b的后方位置移動(參照圖3)。連通孔141b，對應于本發 明的"連通部"。
這樣，通過撞擊器143來控制空氣室141a的通氣孔141b的開閉，當通 氣孔141b打開時，空氣彈簧的作用變為無效，當通氣孔141b關閉時，空氣 彈簧的作用變為有效。即，由通氣孔141b和撞擊器143構成了空氣室開放 式的空打防止機構，該空打防止機構能夠防止電錘頭119在無負荷狀態下被 驅動(空打)。撞擊器143，對應于本發明的"連通部開閉部件"。
另外，本實施方式的電錘101具有動吸振器161，該動吸振器161用于 抑制錘擊作業時主體部103上產生的振動。在容置著缸141的齒輪外殼107 的內側和該缸141的外側之間形成有環狀空間。動吸振器161主要包括配置 在上述環狀空間內的圓筒狀的重塊163和前后的推壓彈簧165F、 165R，其 中上述前后的推壓彈簧165F、 165R配置于該重塊163在電錘頭長軸方向上 的前后。推壓彈簧165F、 165R，對應于本發明的"彈性構件"。當重塊163 在電錘頭119的長軸方向上移動時，前后的推壓彈簧165F、 165R向重塊163 施加方向相對的彈力。另外，雖然齒輪外殼107中容置有缸141的部分由作 為不同部件的筒狀部件(barrel) 108構成，但是該筒狀部件108和齒輪外殼107是相互固定的結構，實質上構成為一個部件。
重塊163的中心配置為與電錘頭119的長軸線一致，并且，該重塊163 在其外周面與筒狀部件108的內周面接觸的狀態下，可以自由滑動。此外， 前后的推壓彈簧165F、 165R分別由壓縮螺旋彈簧構成，與重塊163相同， 推壓彈簧165F、 165R的中心與電錘頭119的長軸線一致。后側的推壓彈簧 165R，其一端(后端)與在齒輪外殼107上形成的彈簧接受面107a抵接， 另一端(前端)與重塊163的軸向后端抵接。另外，前側的推壓彈簧165F， 其一端(后端)與重塊163的軸向前端抵接，另一端(前端)與彈簧接受部 件167抵接。
彈簧接受部件167是具有外伸狀凸緣部167a的圓環，其與筒狀部件108 的筒孔內周面相嵌合，并在電錘頭長軸方向上能夠滑動，并且，其凸緣部167a 能夠從后方抵接于筒狀部件108上形成的臺階狀的卡止面108a，總是保持于 該抵接位置。
上述構成的動吸振器161能夠抑制在錘擊作業時(驅動電綞頭119時) 產生的沖擊性的周期性振動。即，通過動吸振器161中作為制振構件的重塊 163與推壓彈簧165F、 165R配合動作，被動地對作為制振對象的電錘101 的主體部103的振動進行抑制。由此，能夠有效抑制電錘IOI的振動。
當工作人員對電錘IOI的主體部103施加向前的壓力，將電錘頭119壓 在被加工材料上時，與該電錘頭119一起被壓向后方(活塞129—側)的沖 擊栓145與主體側部件抵接，從而進行主體部103相對于被加工材料的定位。 在本實施方式中，該定位是經由定位部件151，并由上述動吸振器161的推 壓彈簧165F、 165R進行的。
定位部件151作為單元化部件，包括呈環狀的橡膠制的橡膠圈153; 硬質的前金屬墊片155，其與該橡膠圈153的軸向前表面接合；硬質的后金 屬墊片157，其與橡膠圈153的軸向后表面接合。該定位部件151與沖擊栓 145的小徑部145b呈松配合地嵌合。另外，沖擊栓145形成為階梯圓柱狀， 包括大徑部145a和小徑部145b，其中上述大徑部145a可自由滑動地與刀夾 137的筒狀部內周面嵌合，上述小徑部145b形成在該大徑部145a的后側。 在大徑部145a的外周面和小徑部145b的外周面之間形成有錐形部145c。并 且，在小徑部145b的外周面和筒狀部件108的筒狀內周面之間，配置有定位部件151。
當工作人員將電錘頭119壓在被加工材料上而產生負荷時，與電錘頭119 一起向后運動的沖擊栓145的錐形部145c，在規定的后退位置與定位部件 151抵接，向后方推壓該定位部件151。向后方被推壓的定位部件151，與彈 簧接受部件167的前端面抵接。g卩，由工作人員施加的電錘頭119對被加工 材料的推壓力，被推壓彈簧165F、 165R彈性吸收，從而實現主體部103相 對于被加工材料的定位。因此，推壓彈簧165F、 165R被設定為，具有普通 工作人員將電錘頭119按壓在被加工材料上的力以上的余壓。
另外，定位部件151因螺旋彈簧159而被向前方推壓。由此，定位部件 151在電錘頭119沒有被按壓在被加工材料上的無負荷狀態下，向前金屬墊 片155的軸向前端與刀夾137的后端部137a抵接的前方位置移動，并保持 于該位置。這樣，通過使定位部件151向前方位置移動，能夠使沖擊栓145 處于離開撞擊器143的位置。由此，在無負荷狀態下驅動活塞129時，能夠 避免由撞擊器143引起的電錘頭119空打。此外，保持在前方位置的定位部 件151，離開沖擊栓145的錐形部145c。另外，螺旋彈簧159在缸141的外 側，在動吸振器161前側的推壓彈簧165F的內徑側并排配置，該螺旋彈簧 159的軸向一端(后端)被固定于缸141的固定箍158卡止，另一端與定位 部件151的后金屬墊片157的后端面抵接。
下面，對上述構成的電錘IOI的作用進行說明。如圖1所示，驅動馬達 lll被通電驅動后，通過其旋轉輸出，使驅動齒輪121在水平面內旋轉。并 且，經由與驅動齒輪121嚙合的從動齒輪123，使曲柄板125在水平面內旋 轉，從而經由曲柄臂127，使活塞129在缸141內直線滑動。此時，如果是 電錘頭119沒有被按壓在被加工材料上的無負荷狀態，則如圖2所示，被螺 旋彈簧159向前方推壓的定位部件151處于由刀夾137的后端部137a限定 的前方位置，由此，撞擊器143移動至打開通氣孔141b的前方位置，或者 被允許移動。因此，當活塞129向前方移動時，空氣室141a通過通氣孔141b 向外排氣或吸氣，不會在空氣室141a中產生壓縮彈簧的作用。即，能夠防 止電錘頭119的空打。
另一方面，在電錘頭119被按壓在被加工材料上的負荷狀態下，如圖3 所示，通過與電錘頭119一起被壓向后方的沖擊栓145，將撞擊器143壓向后方，關閉通氣孔141b。因此，伴隨活塞129的滑動，在缸141內產生空氣 彈簧的作用，撞擊器143受到該空氣彈簧的作用，在缸141內直線運動并撞 擊(沖擊)沖擊栓145，從而將其動能傳遞至電錘頭119。由此，電錘頭119 在長軸方向上進行沖擊動作，對被加工材料進行錘擊作業。
如上所述，錘擊作業在電錘頭U9被按壓在被加工材料上的負荷狀態下 進行。因壓在被加工材料上而被壓向后方的電錘頭119，使沖擊栓145向后 運動。向后運動的沖擊栓145，將定位部件151壓向后方。于是，定位部件 151的后金屬墊片157，與動吸振器161的彈簧接受部件167抵接。這樣， 工作人員施加的電錘頭119對被加工材料的推壓力，被動吸振器161的推壓 彈簧165F、 165R彈性吸收。從而完成主體部103相對于被加工材料的定位， 在該狀態下進行錘擊作業。另外，在錘擊作業時，動吸振器161作為制振機 構，對于在主體部103產生的電錘頭長軸方向的周期性振動，通過重塊163 與推壓彈簧165F、 165R配合動作來被動地抑制振動，從而有效抑制電錘101 的振動。
另外，在電錘頭119對被加工材料進行打擊動作后，該電錘頭119受到 來自被加工材料的反作用力而反彈。該反彈所產生的力，即反作用力，使沖 擊栓145、定位部件151和彈簧接受部件167向后移動，推壓彈簧165F、165R 因此彈性變形。即，電錘頭119的反彈引起的反作用力，通過推壓彈簧165F、 165R的彈性變形被吸收，減少了向主體部103的傳遞。另外，此時定位部 件151的后金屬墊片157與缸141的前端面隔開規定的間隔相對且能夠抵接， 由此限定了定位部件151的最大后退位置。因此，能夠在上述間隔的范圍內， 發揮推壓彈簧165F、 165R的反作用力吸收作用。
如上所述，在本實施方式中，利用動吸振器161的推壓彈簧165F、 165R， 在錘擊作業之前，進行主體部103相對于被加工材料的定位，在電錘頭119 沖擊動作后，吸收該電錘頭119從被加工材料受到的反作用力。g卩，用于反 作用力吸收的彈簧和動吸振器161的彈簧為共用部件，從而減少了減振用零 件的數量而簡化了結構。
另外，由于電錘頭119反彈而產生的反作用力，經由沖擊栓145、定位 部件151、彈簧接受部件167和推壓彈簧165F、 165R，傳遞到重塊163。艮卩， 由于電錘頭119反彈而產生的反作用力作為對動吸振器161的重塊163積極地加振(驅動)的加振手段發揮作用。由此，動吸振器161作為積極地驅動 重塊163并且通過強制加振來進行制振的主動式制振機構發揮作用，能夠更 加有效地抑制錘擊作業時在主體部103上產生的振動。因此，例如在主體部 103作用較強的推壓力時進行錘擊作業等的情況下，雖然非常需要對振動進 行抑制，但即使在輸入到動吸振器161的振動量小，該動吸振器161不完全 工作的作業狀態下，也能夠充分確保抑制振動的功能。
另外，在本實施方式中，通過推壓彈簧165F、 165R進行主體部103的 定位。因此，通過將電錘頭119用力地壓在被加工材料上，推壓彈簧165F、 165R被壓縮，從而允許沖擊栓145向更后方移動。即，根據本發明，將電 錘頭119用力地壓在被加工材料上時，由于能夠增加撞擊器143向活塞129 一側的壓入量，所以能夠改善吸引能力。另外，所謂撞擊器143的吸引是指， 因活塞129的后退動作而使空氣室141a變大，與此同時，該空氣室141a內 的空氣冷卻，并且空氣室141a的壓力下降，由此撞擊器143向后方移動的 現象。
另外，在本實施方式中，位于動吸振器161前側的推壓彈簧165F和向 前方推壓定位部件151的螺旋彈簧159，在電錘頭119的長軸上的相同位置 沿徑向并排配置。由此，能夠節省空間并實現合理的配置結構。并且，在本 實施方式中，在電錘頭119被按壓在被加工材料上時的負荷狀態下，定位部 件151的后金屬墊片157與缸141的前端面隔開規定的間隔相對，并且能夠 相抵接，限制了定位部件151的最大后退位置。由此，能夠限制電錘頭119 以及被該電錘頭119推壓的沖擊栓145、撞擊器143等向后方移動而超過最 大后退位置的情況。
另外，在本實施方式中，構成動吸振器161的重塊163和推壓彈簧165F、 165R，在缸141的外側配置為圓環狀。由此，能夠有效利用缸141的外周空 間。并且，可以使重塊163和推壓彈簧165F、 165R的重心配置為與電錘頭 119的長軸線一致，能夠避免在主體部103上產生偶力(繞與電錘頭長軸方 向交叉的軸線作用的左右方向的旋轉力)。
下面，參照圖4 圖6對第一實施方式的變形例進行說明。上述第一實 施方式構成為，利用動吸振器161的推壓彈簧165F、 165R，來吸收電錘頭 119從被加工材料受到的反作用力。但是，在本變形例中，作為吸收反作用力的專用部件設置了壓縮螺旋彈簧171，除了這一點外，其他構成與上述第
一實施方式相同。因此，對于相同的結構部件，使用與第一實施方式相同的
附圖標記，并省略其說明。壓縮螺旋彈簧171對應于本發明的"定位彈性體"。 壓縮螺旋彈簧171配置在缸141的外側，其長軸方向的一端(后端)與 彈簧接受環173的前表面抵接，另一端(前端)與作為反作用力傳遞部件的 彈簧接受部件175的后表面接觸，其中，所述彈簧接受環173通過固定箍172 而被固定在筒狀部件108上。彈簧接受部件175是具有外伸狀的凸緣部175a 的環狀部件，其以能夠在電錘頭長軸方向上滑動的方式嵌合在筒狀部件108 的筒孔內周面上。并且，彈簧接受部件175受到壓縮螺旋彈簧171向前方(圖 示左方)的推壓，從而總是保持在凸緣部175a與筒狀部件108的臺階狀卡 止面108a的后方抵接的位置。在該抵接狀態下，彈簧接受部件175的前端 與定位部件151的后金屬墊片157的后表面相抵接。因此，在電錘頭119沒 有被按壓在被加工材料上時的無負荷狀態下，定位部件151與刀夾137的后 端部137a抵接，并且與沖擊栓145的錐形部145c分開。該狀態在圖4中進 行了表示。
根據上述構成的變形例，為了進行錘擊作業，將電錘頭119壓在被加工 材料上，若沖擊栓145與該電錘頭119一起向后運動，則該沖擊栓145的錐 形部145c與定位部件151的前金屬墊片155抵接。定位部件151的后金屬 墊片157與受到壓縮螺旋彈簧171的推壓力的彈簧接受部件175相抵接。因 此，電錘頭119向被加工材料施加的推壓力，被壓縮螺旋彈簧171彈性吸收。 該狀態在圖5中進行了表示。從而完成主體部103相對于被加工材料的定位， 能夠在該狀態下進行錘擊作業。
另外，如果使用電綞頭119對被加工材料進行沖擊動作，會在電錘頭119 上產生被加工材料的反作用力引起的反彈，那么該反彈產生的力，即反作用 力，使電錘頭119、定位部件151和彈簧接受部件175向后移動，從而使壓 縮螺旋彈簧171彈性變形。即，電錘頭119的反彈引起的反作用力，因壓縮 螺旋彈簧171彈性變形而被吸收，從而減少了向主體部103的傳遞。該狀態 在圖6中進行了表示。
另外，變形例的方式中的防止空打與上述第一實施方式相同:
第二實施方式下面參照圖7 圖10，對本發明的第二實施方式進行詳細說明。在本實 施方式中，以電錘鉆(hammerdrill)作為沖擊工具的例子進行說明。圖7和 圖8分別為概略表示電錘鉆的全體結構的側視剖視圖。圖7表示防止空打狀 態(無負荷時)，圖8表示沖擊時的狀態。圖9和圖10為圖8中的A部放 大圖，圖IO表示了反作用力吸收狀態。如圖7和圖8所示，概括地看，電 錘鉆201主要包括形成電錘201的外輪廓的主體部203;通過刀夾237可 自由裝卸地安裝在該主體部203的前端區域(圖示的左側)的電錘頭219; 連接在主體部203上與電錘頭219相反一側而由工作人員握持的手柄(為了 簡便而省略圖示)。主體部203對應于本發明的"工具主體"。電錘頭219 由刀夾237所保持，其保持的狀態是在長軸方向可進行相對地往復運動， 并且在周向的相對的轉動被限制。另外，為了便于說明，稱電錘頭219—側 為前方，手柄一側為后方。
主體部203主要包括馬達外殼205 (在圖7和圖8的右側部分示出了 其局部)，該馬達外殼205容置了驅動馬達211 (圖中示出了電動機輸出軸 的前端)；和齒輪外殼207，該齒輪外殼207容置了運動變換機構213、傳 動機構214及沖擊構件215。驅動馬達211的旋轉輸出通過運動變換機構213 而被適當地變換為直線運動，并傳遞至沖擊構件215，再經由該沖擊構件215， 產生向電錘頭219的長軸方向(圖7中的左右方向)的沖擊力。另外，驅動 馬達211的旋轉輸出通過傳動機構214進行適當地減速，并傳遞至電錘頭 219,使該電錘頭219繞周向旋轉。
運動變換機構213主要包括驅動齒輪221，其由驅動馬達211在鉛直 面內旋轉驅動；與該驅動齒輪221嚙合的從動齒輪223;旋轉體227，其與 該從動齒輪223 —起經由中間軸225 —體旋轉；擺動環229，其通過旋轉體 227的旋轉，在電錘頭219的長軸方向上擺動；筒狀活塞241，其通過擺動 環229的擺動而直線往復運動。筒狀活塞241，是缸與活塞一體化的結構， 可自由滑動地被圓筒狀的缸導桿(cylinder guide) 235支撐。筒狀活塞241 與本發明中的"缸"和"驅動件"相對應。中間軸225配置為與電錘頭219 的長軸方向平行(水平)，在該中間軸225上安裝的旋轉體227的外周面相 對于中間軸225的軸線，以規定的傾斜角度傾斜。擺動環229在旋轉體227 的傾斜外周面上，經由軸承226被可相對旋轉地支撐，并且隨著該旋轉體227的旋轉，在電錘頭219的長軸方向和與該長軸方向交叉的方向上擺動。擺動 機構由旋轉體227和擺動環229構成，該擺動環229經由軸承226可相對旋 轉地被支撐在旋轉體227上。
在擺動環229的上端區域一體設置有向上方(放射方向)突出的擺動桿 228，該擺動桿228與設置在筒狀活塞241的后端部的卡合部224松配合連 接。筒狀活塞241可自由滑動地配置在缸導桿235內，并通過擺動環229的 擺動(在電錘頭219的長軸方向上的分量)被驅動，從而沿著該缸導桿235 進行直線動作。
傳動機構214主要包括第一傳動齒輪231，其經由驅動齒輪221和中 間軸225被驅動馬達211驅動，在鉛直面內旋轉；與該第一傳動齒輪231嚙 合的第二傳動齒輪233;與該第二傳動齒輪233 —起旋轉的缸導桿235。并 且，缸導桿235的旋轉驅動力傳遞至刀夾237，進而傳遞至保持在該刀夾237 上的電錘頭219。另外，缸導桿235在其長軸方向上的移動被限制的狀態下， 可繞長軸旋轉地被安裝在齒輪外殼207上。
沖擊構件215主要包括撞擊器243，其作為沖擊件，在筒狀活塞241 的孔內壁上可自由滑動；沖擊栓245，其作為中間件，可自由滑動地配置在 刀夾237上，并且將撞擊器243的動能傳遞至電錘頭219。撞擊器243伴隨 筒狀活塞241的滑動被筒狀活塞241的空氣室241a的空氣彈簧驅動，從而 撞擊(沖擊)可自由滑動地配置在刀夾237上的沖擊栓245，沖擊力經由該 沖擊栓245傳遞至電錘頭219。工具驅動機構由筒狀活塞241、撞擊器243、 沖擊栓245構成。沖擊栓245和電錘頭219，與本發明的"錘擊動作部件" 相對應。
在筒狀活塞241a的缸部，形成有通氣孔241b，其將空氣室241a與外部 連通，用于防止空打。在撞擊器243的前方位置上配置有環形殼257，該環 形殼257具有用于防止空打的0型環258。如圖9和圖10所示，撞擊器243 在頂端一側(前端一側)具有沖擊沖擊栓245的小徑的沖擊部243a，在該沖 擊部243a的端部外周上，形成有向外側伸出的凸緣部243b。若撞擊器243 向比通常的沖擊位置更前方的位置移動，則沖擊部243a的凸緣部243b會超 過O型環258移動至前方，由此撞擊器243因O型環258的彈力而被捕捉 到。該狀態在圖7中進行了表示。這樣，在撞擊器243處于被O型環258捕捉到的前方位置時，當筒狀活塞241在前后方向上移動時，用于防止空打的 通氣孔241b被打開，從而與外部連通。因此，空氣室241a可以通過通氣孔 241b向外排氣或吸氣，從而防止在無負荷狀態下驅動撞擊器243，即防止空 打。
另一方面，如圖8所示，在電錘頭219被按壓在被加工材料上的負荷狀 態下，因為與電錘頭219 —起后退的沖擊栓245而使沖擊部243a的前端被 推壓，由此該沖擊部243a的凸緣部243b從0型環脫出。因此，撞擊器243 在O型環的捕捉被解除的同時，向后方移動至沖擊位置。當筒狀活塞241在 前后方向上移動時，處于沖擊位置的撞擊器243保持用于防止空打的通氣空 241b處于關閉的狀態。從而使空氣室241的空氣彈簧的作用有效。通過上述 通氣孔241b、 O型環258和撞擊器243，構成了空打防止機構。通氣孔241b， 與本發明的"連通部"相對應，撞擊器243與本發明的"連通部開閉部件" 相對應。
另外，環形殼257與缸導桿235的前端一側的內周部嵌合，并且被固定 箍259限制了向后的移動，該固定箍259被固定在上述缸導桿235上。
下面，對在電錘頭219被按壓在被加工材料上時主體部203相對于被加 工材料的定位和吸收錘擊作業時因電錘頭219的反彈而產生的反作用力的機 構進行說明。如圖9和圖10所示，沖擊栓245形成為具有直徑差的圓柱狀， 具有大徑部245a;小徑部245b、 245c，其形成在上述大徑部245的長軸 方向的前側和后側；前后的錐形部245d、 245e，其形成在大徑部245a和前 后的小徑部245b、 245c之間。沖擊栓245通過前后的環架(ring holder) 253、 255，能夠在長軸方向上自由滑動，在電錘頭219受到被加工材料推壓而向 后移動時，該沖擊栓245與電錘頭219—起后退，后錐形部245e與后環架 255的內徑錐形部255a抵接。后環架255與本發明的"定位部件"相對應。
后環架255以能夠在長軸方向上自由滑動的方式嵌合在缸導桿235的前 端內周，并且該后環架255在上述環形殼257前方的位置與該環形殼257相 對。另外，在環形殼257和環架255之間，設置有用于吸收反作用力的壓縮 螺旋彈簧251。因此，在電錘頭219被按壓在被加工材料上時，電攀頭219 對被加工材料施加的推壓力，經由沖擊栓245和后環架255,被壓縮螺旋彈 簧251彈性吸收，從而完成主體部103相對于被加工材料的定位。此時，壓縮螺旋彈簧251被設定為，具有普通工作人員將電綞頭219按壓在被加工材 料上的力以上的余壓。壓縮螺旋彈簧251與本發明中的"定位彈性體"和"螺 旋彈簧"相對應；環形殼257與本發明中的"方向相對部件"相對應。
另外，后環架255的外形為有直徑差的形狀，其前側為大徑部255b，后 側為小徑部255c，小徑部255c的外側與壓縮螺旋彈簧251的長軸方向的前 方部分重疊配置。壓縮螺旋彈簧251,其長軸方向的前端，與位于后環架255 的大徑部255b和小徑部255c之間的臺階狀的卡止面255d接觸，后端與環 形殼257的前表面接觸。由此，壓縮螺旋彈簧251與后環架255的接觸位置， 被設定為比沖擊栓245和后環架255的接觸位置更前方的位置。
下面，對上述構成的電錘鉆201的作用進行說明。當驅動馬達lll被通 電驅動后，經由與驅動齒輪221嚙合的從動齒輪223、中間軸225，使旋轉 體227在鉛直面內旋轉，從而擺動環229和擺動桿228擺動。通過擺動桿228 的擺動，筒狀活塞241進行直線滑動。此時，在電錘頭219沒有壓住被加工 材料的無負荷狀態下，撞擊器243處于被O型環258捕捉到的狀態，由于撞 擊器243處于打開通氣孔241b的前方位置，因此當筒狀活塞241向前方或 后方移動時，空氣室241a通過通氣孔241b向外排氣或吸氣，從而防止電錘 頭119的空打。
如圖8所示，在電錘頭219壓住被加工材料的負荷狀態下，沖擊栓245 與電綞頭219 —起被壓向后方，通過該沖擊栓245將撞擊器243壓向后方， 從而關閉通氣孔241b。因此，由于伴隨筒狀活塞241的滑動動作的筒狀活塞 241的空氣室241a的空氣彈簧的作用，撞擊器243在筒狀活塞241內進行直 線動作，通過撞擊器243撞擊沖擊栓245，將該動能傳遞至電錘頭219。
另一方面，當第一傳動齒輪231與中間軸225 —起旋轉時，經由與第一 傳動齒輪231嚙合的第二傳動齒輪233，使缸導桿235在鉛直面內旋轉，進 而，刀夾237和被刀夾237保持的電錘頭219，與缸導桿235 —體旋轉。因 此，電錘頭219進行長軸方向的錘擊動作和周向的鉆削動作，對被加工材料 進行綞鉆(hammer drill)作業(打孔作業)。
如上所述，錘鉆作業是在電錘頭219壓住被加工材料的負載狀態下進行 的。因壓住被加工材料而被壓向后方的電錘頭219，使沖擊栓245向后運動。 后退的沖擊栓245與后環架255接觸。這樣，工作人員通過電錘頭219向被加工材料施加的推壓力，被處于壓縮狀態的壓縮螺旋彈簧251吸收。從而完 成主體部203相對于被加工材料的定位，從而能夠在該狀態下進行錘鉆作業。
在電錘頭219對被加工材料進行沖擊動作后，該電錘頭219受到來自被 加工材料的反作用力而發生反彈。該反彈引起的力，即反作用力，經過沖擊 栓245和后環架255向后方移動，使壓縮螺旋彈簧251產生彈性變形。艮口， 電錘頭219的反彈所引起的反作用力，通過壓縮螺旋彈簧251的壓縮變形而 被吸收，減少了向主體部203的傳遞。此時，后環架255的后端面與環形殼 257的前端面離開規定的間隔相對，由此限制了后環架255的最大后退位置。 因此，在上述的縫隙范圍內進行壓縮螺旋彈簧251的反作用力吸收作用。
如上所述，在本實施方式中，在錘鉆作業之前，進行主體部203相對于 被加工材料的定位，在電錘頭219進行沖擊動作后，通過壓縮螺旋彈簧251， 吸收電錘頭219受到的被加工材料的反作用力，從而與利用橡膠圈吸收反作 用力的結構相比，可以將彈簧彈性系數設定得較小，提高反作用力吸收效果。
另外，在本實施方式中，在后環架255的后側形成小徑部255c，在該小 徑部255c上重疊配置壓縮螺旋彈簧251。即，壓縮螺旋彈簧251的軸向前方 部分與后環架255的外側重疊配置，壓縮螺旋彈簧251和后環架255的接觸 位置比沖擊栓245和后環架255的接觸位置更靠前。通過這種結構，針對壓 縮螺旋彈簧251，能夠確保吸收反作用力所需的規定的彈性變形量，還能夠 縮短電錘鉆201的在長軸方向長度。
下面，參照圖11和圖12，對第二實施方式的變形例進行說明。在上述 第二實施方式中，在進行錘鉆作業時，在以超過設定值的過大的力來推壓壓 縮螺旋彈簧251，相鄰的螺旋圈緊密接觸的情況下，若向該壓縮螺旋彈簧251 作用較大沖擊，則該壓縮螺旋彈簧251可能發生破損，或者由于后環架255 與環形殼257的接觸，導致反作用力直接傳遞至主體部203 —側。
因此，鑒于上述問題，在本變形例中，在后環架255和環形殼257之間， 為了吸收錘鉆作業時的反作用力，除了壓縮螺旋彈簧251以外，另外配置緩 沖部件261。緩沖部件與本發明中的"擋塊(stopper)"相對應。
緩沖部件261由聚氨酯或橡膠制成環狀，安裝在在壓牆螺旋彈簧251的 外側，在形成于環形殼257的前表面的環狀的安裝槽257a中，并且從該前 表面突出了規定的高度。另外，緩沖部件261也可以安裝在后環架255 —側。根據上述構成的變形例，在錘鉆作業時，如果在壓縮螺旋彈簧251上作 用超過設定值的較大載荷，則緩沖部件261與后環架255的后表面接觸。該 狀態在圖12中進行了表示。即，在壓縮螺旋彈簧251成為緊密接觸狀態之 前的階段，緩沖部件261與后環架255的后表面接觸，從而避免壓縮螺旋彈 簧251在緊密接觸時受到沖擊，并且能夠通過該緩沖部件261的彈性變形， 進一步提高反作用力的吸收效果。
另外，在上述第一實施方式中，關于防止在無負荷狀態時電錘頭119的 空打的空打防止機構，說明了通過撞擊器143來控制設置在缸141上的通氣 孔141b的開閉的方式，但是空打防止機構不僅限于此。例如，也可以在缸 141的外側可自由滑動地設置由滑套(slide slip)構成的閥部件，通過定位部 件151移動該閥部件，來控制通氣孔141b的開閉，以此來構成空打防止機 構。此時，滑套受到彈簧的作用力總是被壓向前方，從而處于打開通氣孔141b 的打開位置；在電錘頭119壓住被加工材料的負荷時，由于與電錘頭119一 起后退的沖擊栓145，使滑套經由定位部件151向關閉通氣孔141b的關閉位 置移動。滑套與本發明中的"可動部件"相對應。
權利要求
1.一種沖擊工具，通過錘擊動作部件在長軸方向的沖擊動作來對被加工材料進行預定的錘擊作業，其特征在于，具有工具主體；動吸振器，其具備彈性構件和在作用有該彈性構件的推壓力的狀態下能夠直線運動的重塊，通過該重塊在上述錘擊動作部件長軸方向上運動來抑制錘擊作業時的振動；定位彈性體，其在上述錘擊作業之前，在上述錘擊動作部件被按壓在被加工材料上從而被壓向上述工具主體側時，通過與該錘擊動作部件相抵接來進行上述工具主體相對于被加工材料的定位，并且在該定位狀態下，在上述錘擊動作部件對被加工材料進行錘擊作業時，對作用在該錘擊動作部件上的由來自被加工材料的反彈引起的反作用力進行吸收，上述動吸振器的彈性構件兼用作上述定位彈性體。
2. 如權利要求1所述的沖擊工具，其特征在于，還具有驅動機構，其直線驅動上述錘擊動作部件； 缸，其容置上述驅動機構，構成上述動吸振器的上述重塊和上述彈性構件，呈圓環狀地配置在上述 缸的外側。
3. 如權利要求1所述的沖擊工具，其特征在于，作用在上述錘擊動作部件上的反作用力構成為經由上述彈性構件對上 述重塊積極地進行加振的加振手段。
4. 如權利要求1所述的沖擊工具，其特征在于，具有 缸，其容置在上述工具主體中；驅動件，其在上述錘擊動作部件的長軸方向上進行直線運動；沖擊件，其在上述缸內在上述綞擊動作部件的長軸方向上進行直線動作；空氣室，其在上述缸內形成在上述驅動件和上述沖擊件之間，通過伴隨 著上述驅動件的直線運動所引起的該空氣室的壓力變化，使上述沖擊件進行 直線動作；定位部件，其在上述錘擊動作部件被按壓在被加工材料上而被壓向上述 驅動件側的負荷狀態下，與該錘擊動作部件相抵接，在上述錘擊動作部件沒有被按壓在被加工材料上的無負荷狀態下，其與上述錘擊動作部件分離開； 連通部，其將上述空氣室與外部連通，用于防止空打； 連通部開閉部件，其由配置在上述缸的內側的上述沖擊件或配置在上述 缸的外側的可動部件構成，并且能夠在關閉上述連通部的關閉位置和打開上 述連通部的打開位置之間移動，該連通部開閉部件在上述無負荷狀態下位于 打開上述連通部的打開位置，從而上述空氣室不會產生壓力變化，并且在上 述負荷狀態下受到上述錘擊動作部件或上述定位部件推壓，向關閉上述連通 部的關閉位置移動，從而上述空氣室能夠產生壓力變化。
5. 如權利要求4所述的沖擊工具，其特征在于，具有彈性部件，該彈 性部件將上述定位部件向著從上述沖擊件離開的前方推壓。
6. 如權利要求5所述的沖擊工具，其特征在于，上述定位彈性體和上述彈性部件在上述錘擊動作部件長軸上的相同位 置上沿徑向并排配置。
7. 如權利要求4所述的沖擊工具，其特征在于，上述定位部件由環狀部件構成，該環狀部件配置在上述錘擊動作部件的 外側，并且能夠從后方與該錘擊動作部件的外徑部相抵接，在上述定位部件的后方，與該定位部件隔開規定的間隔而對置的對向部 件，以其向后方的移動被上述工具主體限制的狀態被配置，上述定位彈性體由呈介入狀設置于上述定位部件和上述對向部件之間 的螺旋彈簧構成。
8. 如權利要求7所述的沖擊工具，其特征在于，上述螺旋彈簧的軸向前方區域與上述定位部件的外側重疊配置，并且該 螺旋彈簧與上述定位部件抵接的前端部，設定在比上述錘擊動作部件與上述 定位部件的抵接位置更靠近前方的位置。
9. 如權利要求7所述的沖擊工具，其特征在于，在上述定位部件和上述對向部件中的任意一方上設有擋塊，在上述螺旋 彈簧通過壓縮變形來吸收反作用力時，該擋塊在該螺旋彈簧成為緊密接觸狀 態之前的階段，與上述定位部件和上述對向部件中的任意另一方抵接并產生彈性變形。
10. —種沖擊工具，通過錘擊動作部件在長軸方向的沖擊動作來對被加工材料進行預定的錘擊作業，其特征在于，具有 工具主體；缸，其容置在上述工具主體中；驅動件，其在上述錘擊動作部件的長軸方向上進行直線運動；沖擊件，其在上述缸內在上述錘擊動作部件的長軸方向上進行直線動作；空氣室，其在上述缸內形成在上述驅動件和上述沖擊件之間， 上述沖擊件對上述錘擊動作部件進行沖擊動作，從而對被加工材料進行預定的錘擊作業，其中該沖擊件通過伴隨著上述驅動件的直線運動所引起的上述空氣室的壓力變化，來進行直線動作， 該沖擊工具還具有定位部件，其在上述錘擊動作部件被按壓在被加工材料上而被壓向上述 驅動件側的負荷狀態下，與該錘擊動作部件相抵接，而在上述錘擊動作部件 沒有被按壓在被加工材料上的無負荷狀態下，與上述錘擊動作部件分離開；能夠彈性變形的定位彈性體，其在上述負荷狀態下，通過與上述定位部 件相抵接來進行上述工具主體相對于被加工材料的定位，并且在該定位位 置，在上述錘擊動作部件對上述被加工材料進行錘擊作業時，能夠吸收反作 用力，其中該反作用力由來自被加工材料的反彈引起，并從該錘擊動作部件 經由上述定位部件而被輸入；連通部，其將上述空氣室與外部連通，用于防止空打；連通部開閉部件，其由配置在上述缸的內側的上述沖擊件或配置在上述 缸的外側的可動部件構成，并且能夠在關閉上述連通部的關閉位置和打開上 述連通部的打開位置之間移動，該連通部開閉部件在上述無負荷狀態下位于 打開上述連通部的打開位置，從而上述空氣室不會產生壓力變化，并且在上 述負荷狀態下受到上述錘擊動作部件或上述定位部件推壓，向關閉上述連通 部的關閉位置移動，從而上述空氣室能夠產生壓力變化。
11. 如權利要求10所述的沖擊工具，其特征在于，具有彈性部件，該 彈性部件將上述定位部件向著從上述沖擊件離開的前方推壓。
12. 如權利要求ll所述的沖擊工具，其特征在于， 上述定位彈性體和上述彈性部件在上述錘擊動作部件長軸上的相同位置上沿徑向并排配置。
13. 如權利要求10所述的沖擊工具，其特征在于，具有動吸振器，該 動吸振器具有重塊，該重塊在受到彈性構件的推壓力的狀態下能夠直線運 動，通過該重塊在上述錘擊動作部件長軸方向上運動，該動吸振器能夠抑制 錘擊作業時的振動。
14. 如權利要求13所述的沖擊工具，其特征在于， 由作為上述動吸振器的結構部件的上述彈性構件構成上述定位彈性體。
15. 如權利要求10所述的沖擊工具，其特征在于， 上述定位部件由環狀部件構成，該環狀部件配置在上述錘擊動作部件的外側，并且能夠從后方與該錘擊動作部件的外徑部相抵接，在上述定位部件的后方，與該定位部件隔開規定的間隔而對置的對向部件，以其向后方的移動被上述工具主體限制的狀態被配置，上述定位彈性體，由呈介入狀設置于上述定位部件和上述對向部件之間的螺旋彈簧構成。
16. 如權利要求15所述的沖擊工具，其特征在于， 上述螺旋彈簧的軸向前方區域與上述定位部件的外側重疊配置，并且該螺旋彈簧與上述定位部件抵接的前端部，設定在比上述錘擊動作部件與上述 定位部件的抵接位置更靠近前方的位置。
17. 如權利要求15所述的沖擊工具，其特征在于， 在上述定位部件和上述對向部件中的任意一方上設有擋塊，在上述螺旋彈簧通過壓縮變形來吸收反作用力時，該擋塊在該螺旋彈簧成為緊密接觸狀 態之前的階段，與上述定位部件和上述對向部件中的任意另一方相抵接并產 生彈性變形。
全文摘要
本發明提供一種沖擊工具，能夠抑制在錘擊作業時產生的工具主體的振動，并且減輕沖擊動作后從被加工材料受到的反作用力，使裝置結構合理化。該沖擊工具包含工具主體(103)；動吸振器(161)，具有重塊(163)和彈性構件(165F、165R)，并且在錘擊作業時抑制振動；定位彈性體，其在錘擊作業之前，進行工具主體(101)相對于被加工材料的定位，并且在該定位狀態下，在錘擊動作部件(119、145)對被加工材料進行錘擊作業時，吸收作用在錘擊動作部件(119、145)上的由來自被加工材料的反彈產生的反作用力。定位彈性體，由作為動吸振器(161)的構成部件的彈性構件(165F、165R)構成。
文檔編號B25D9/00GK101306530SQ200810097098
公開日2008年11月19日 申請日期2008年5月14日 優先權日2007年5月14日
發明者生田洋規, 龜谷光 申請人:株式會社牧田