专利名称：冲击工具的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种通过摆动机构沿长轴方向、以直线状驱动工具头的冲击 工具的减振技术。
背景技术：
例如，在EP专利公开第1000712号公报(专利文献1)中披露了如下 这样的技术在利用摆动机构来驱动锤钻头这一形式的电动锤钻中，抑制在 加工作业时在锤钻中产生的振动。摆动机构具有摆动环，该摆动环伴随由马 达驱动的旋转轴的旋转动作，而在该旋转轴的轴线方向进行摆动动作，通过 与该摆动环的上端区域相连接的工具驱动机构以直线状地驱动工具头。在上述公报中记载的减振机构的结构为在从作为摆动部件的摆动环与工具驱动机构的连接部位起沿周向留有大约180度相位差的下端区域连接平衡锤，通过摆动环的摆动动作，使该平衡锤进行直线动作，由此能够抑制在加工作业 时产生的振动。但是，上述减振机构由于采用了将平衡锤设置在远离摆动环的下方区域 的结构，因此，加宽了平衡锤的移动线与锤钻头的长轴线的竖直方向的间隔。 其结果是，在通过摆动环驱动工具驱动机构和平衡锤时，存在围绕与旋转轴 的轴线垂直的水平轴线产生的基于力偶的无用振动的不良情况。另外，由于 采用了通过摆动环的摆动动作以直线状驱动平衡锤的结构，因此，存在因在 滑动部位产生的阻力导致工具头的冲击能量(驱动力)损失的可能性，并且， 需要平衡锤的直线引导机构，从而还存在成本提高的问题。专利文献1EP专利公开文献第1000712号公报。 发明内容本发明是为解决上述问题而提出的，其目的在于提供一种有助于在通过 摆动机构沿长轴方向、以直线状驱动工具头的冲击工具中能够进一步提高该 冲击工具的减振性的技术。 为了实现上述目的，本发明的冲击工具的优选形式为，在通过工具头在 长轴方向上的冲击动作对待加工部件进行给定的加工作业的冲击工具中，包 括马达、旋转轴、摆动部件及工具驱动机构。旋转轴与工具头的长轴线相平 行地设置，并由马达驱动旋转。摆动部件被旋转轴所支承，并基于该旋转轴 的旋转动作而在该旋转轴的轴线方向上进行摆动动作。工具驱动机构和摆动 部件的、与旋转轴的轴线交叉的上下方向上的上端部区域相连接，并且，通 过摆动部件的摆动动作沿工具头的长轴方向进行直线动作，从而呈直线状地 驱动工具头。此外，作为本发明中的"冲击工具"，可以采用锤钻头以直线状进行冲 击动作以进行锤击加工作业的电动锤、或锤钻头以直线状进行冲击动作的同 时沿周向进行旋转动作以进行锤钻加工作业的电动锤钻。另外，本发明中的 "根据旋转轴的旋转动作在该旋转轴的轴线方向上进行摆动动作"也可以包 含以下任意一种形式，即摆动部件在相对于旋转轴的轴线以给定角度倾斜 的状态下，可相对旋转自由地支承在旋转轴上，并且，根据旋转轴的旋转， 摆动部件相对于旋转轴旋转且沿该旋转轴的轴向摆动的形式；或者，摆动部件在相对于旋转轴的轴线倾斜的状态下被支承，摆动部件与旋转轴一起一体 地旋转，且在该旋转轴的轴方向进行摆动的形式。根据本发明的冲击工具的优选形式，该冲击工具具有抑制在加工作业时 产生的工具头长轴方向的振动的平衡锤。平衡锤配置在摆动部件的、与旋转 轴的轴线交叉的上下方向的下端部区域的上部的区域中，并且，该平衡锤下 端部与摆动部件的下端区域相连接。另外，平衡锤从与摆动部件的连接部位 向上方延伸，并且，在该平衡锤的延伸端部具有转动支点。并且，在摆动部 件进行摆动动作时，由该摆动部件驱动平衡锤，从而平衡锤在工具头的长轴 方向上进行转动动作，由此抑制工具头长轴方向的振动。此外，本发明中的"配置在下端部区域的上部的区域"指平衡锤的重心 位于摆动部件的下端部区域的上部区域的状态，典型地可以采用将平衡锤配 置在摆动部件的下端部区域与上端部区域之间的形式，但是，优选采用以下任意一种形式，即使平衡锤的一部分向摆动部件的下端部区域的下方延伸 的形式；或者，使平衡锤的一部分比摆动部件的上端部区更向上方延伸的形 式。另外，作为本发明中的"连接"形式，优选采用如下等形式典型地通
过由像柱状或销状那样的突起部和该突起部可相对自由移动地嵌合的孔或凹部构成的连接结构来连接摆动部件和平衡锤的形式；或者，通过由球状部 件和该球状部件嵌合的球面凹部构成的连接结构来连接摆动部件和平衡锤 的形式。另外，本发明中的"平衡锤"形成为像能够避免与该摆动部件的干 涉并配置在摆动部件外侧那样的形状，优选形成为上方开口的近似U字状。在本发明中，在将用于减振的平衡锤设置在摆动部件的下端部区域的上 部区域中之后，使其与该摆动部件的下端部区域相连接。因此，能够在使平 衡锤接近工具头的长轴线的状态下通过摆动部件驱动该平衡锤。通过对应于 在加工作业时发生振动的时刻来设定由摆动部件驱动平衡锤的时刻，从而可 以以最佳形式实现平衡锤的减振作用。在为通过摆动部件以相对状态驱动用 于驱动工具头的工具驱动机构和减振用平衡锤的结构的情况下，围绕与旋转 轴的轴线交叉的水平轴线产生的基于力偶的不必要的振动，但是，根据本发 明，如上所述，由于可以使平衡綞在接近工具头的长轴线的位置处进行动作， 因此，与将平衡锤设置在远离摆动部件的下方位置处的减振机构相比，能够 减小由上述力偶产生的不必要的振动。即，根据本发明，在通过摆动部件的 摆动动作沿长轴方向、以直线状驱动工具头的冲击工具中，能够抑制加工作 业时在该冲击工具上产生的工具头长轴方向的振动，同时，能够减小不必要 的振动发生，从而能进一步提高平衡锤的减振效果。另外，在本发明中，平衡锤从与摆动部件的连接部位向上方延伸，并且 以该延伸端部作为转动支点沿工具头的长轴方向进行转动动作。在为利用摆 动部件的摆动动作使平衡锤进行直线动作的结构的情况下，在进行相对移动 的滑动部位产生的滑动阻力成为造成施加在工具头上的冲击能量损失的一 个原因。然而，根据本发明，通过做成使平衡锤进行转动动作的结构，从而 能够减小滑动阻力以避免或减小能量损失。另外，与使平衡锤进行直线运动 的结构相比，能够简化平衡锤的支承结构。根据本发明的冲击工具的又一种形式，平衡锤的转动支点设定在上述工 具头的长轴线的上方。在采用平衡锤沿工具头的长轴方向进行转动动作的结 构时，平衡锤会同时产生与工具头的长轴方向交差的垂直方向(上下方向) 的位移。然而，根据本发明，通过将平衡锤的转动支点设定在工具头的长轴 线的上方位置处，从而可以减小平衡锤进行转动动作时的上下方向的位移，其结果是，能够减小上下方向的不必要的振动的产生。根据本发明的冲击工具的又一种形式，平衡锤具有与摆动部件相连接并 向上方延伸的连接部以及起到用于减振的配重件的功能的重量部，并且，连 接部与重量部作为不同部件而准备好之后，形成为一体。优选，平衡锤的连接部主要作为传递摆动部件的摆动动作的动作传递部 位而具有，从抑制由该连接部的动作产生的振动角度来看，最好重量较轻。 因此，对于连接部来说，只要能够确保传递动作所必需的强度，最好例如由 金属板那样的薄壁板状部件形成。另一方面，对于起到用于减振的配重件的 功能的重量部来说，最好形成为适于达到重量(确保减振所需的重量)的形 状，例如形成为矩形块状。可是，平衡锤可以例如采用烧结法使上述连接部(板状部)以及重量部 (块状部) 一体地形成。然而，在通过烧结一体形成平衡锤的情况下，在技 术上难以将由上述板部件形成的区域、即连接部形成为薄壁状，其结果是， 易于产生加工余量并会提高制造成本。然而，根据本发明，通过将连接部与重量部作为不同部件准备好之后， 使它们一体化，由此形成平衡锤，从而在制造平衡锤时，关于连接部与重量 部，可以适当地设定对应于各种功能的形状或结构。S卩，关于连接部，可以 容易地例如通过板金加工形成为薄壁板状部件；关于重量部，也可以易于以 块状形成为例如铸造件，其结果是，能够降低制造成本。另外，根据本发明，由于能够在重量侧确保减振必需的重量，并且，例 如由板金形成连接部，从而能够使其薄壁化，因此，可以减轻平衡锤的整体 重量，并且，能够减轻除重量部以外的质量，从而能够抑制平衡锤工作时的 不必要的振动发生。根据本发明的冲击工具的又一种形式，连接部具有从与摆动部件相连接 的下端部通过摆动部件的侧方并向上方延伸的左右臂部。左右臂部的延伸端 部的左右方向的间隔通过该臂部的挠曲而可以改变。另外，转动支点具有沿 与左右臂部延伸方向交叉的方向延伸的轴部、以及可相对转动地嵌合在该轴 部的孔部。并且，在左右臂部的延伸端部设置有轴部或孔部中的任一个，利 用通过左右臂部的挠曲产生的间隔可变动作，而实现轴部与孔部的装配。另 外，本发明中的"孔部"可以采用贯通状孔、非贯通状孔中的任意一种。
根据本发明，可以利用由左右臂部的挠曲产生的该臂部的间隔可变动作 来进行轴部与孔部的装配作业。所谓利用间隔可变动作是指通过对左右臂 部施加外力或除去外力，从而能够利用左右臂部的挠曲或复原。即，根据本 发明， 一旦在左右臂部上沿加宽间隔的方向施加外力，使臂部挠曲并使轴部 与孔部的位置对准之后，通过除去该外力，而能够使轴部与孔部嵌合。因此， 能够容易地进行装配作业，并提高装配性。另夕卜，通过做成利用臂部的挠曲 进行装配的结构，能够使平衡锤整体紧凑。根据本发明的冲击工具的又一种形式，该冲击工具还具有用于抑制利用 工具头进行加工作业时产生的振动的动力减振器。动力减振器具有配重件， 该配重件在作用有由弹性构件产生的加载力的状态下可以向工具头的长轴 方向进行直线动作。并且，平衡锤为这样的结构在进行转动动作时，通过 弹性构件驱动动力减振器的配重件。在本发明，同时使用动力减振器和平衡 锤来抑制在加工作业时产生的工具头长轴方向的振动，由动力减振器产生的 振动抑制作用与由平衡锤产生的振动抑制作用相互作用，从而能够进一步提 高减振效果。另外，由于利用通过摆动部件驱动的平衡锤的转动动作来驱动 动力减振器的配重件，因此，不必设置用于驱动该配重件的专用驱动机构， 从而能够简化结构。根据本发明，提供了一种有助于在通过摆动机构沿长轴方向、以直线状 驱动工具头的冲击工具中进一步提高该冲击工具的减振性的技术。
图1为示意性表示本发明第一实施方式的电动式锤钻的整体结构的、含 有局部断面的侧视图。图2为主要表示齿轮箱内的内部机构的侧视图。 图3为主要表示该齿轮箱内的内部机构的仰视图。 图4为表示减振机构部的纵向剖面图。图5为主要表示第二实施方式的齿轮箱内的内部机构的侧视图。图6为表示减振机构部的外观图。图7为表示减振机构部的纵向剖面图。图8为主要表示第三实施方式的齿轮箱内的内部机构的侧视图。
图9为主要表示该齿轮箱内的内部机构的仰视图，并利用剖面表示了动 力减振器。图IO为表示减振机构部的剖面图。图11为表示减振机构部的外观图，并利用剖面表示了动力减振器。 图12为对动力减振器的强制起振进行说明的图，并表示了加载弹簧的 最大加压状态。图13为对动力减振器的强制起振进行说明的图，并表示了加载弹簧的 中间加压状态。图14为对动力减振器的强制起振进行说明的图，并表示加载弹簧的非 加压状态。图15为主要表示第三实施方式的齿轮箱内的内部机构的侧视图。 图16为表示减振机构部的纵向剖面图。图17为表示减振机构部的纵向剖面图，并表示了平衡锤的组装顺序。
具体实施方式
(本发明的第一实施方式) 下面，将参照图1 图4对本发明的第一实施方式进行详细说明。在本 发明的实施方式中，利用作为冲击工具的一个例子的电动式锤钻进行说明。 图1为示意性地表示第一实施方式的锤钻的整体结构的、含有局部断面的侧 视图。如图1所示，概括地观察，锤钻101主要包括形成锤钻101的外部轮廓的主体部103;通过刀夹137可装卸自由地安装在该主体部103的前端 区域中的锤钻头119。锤钻头119对应于本发明中的"工具头"。主体部103主要包括容置驱动马达111的马达壳体105、容置运动变换 机构113、动力传递机构114及冲击构件115的齿轮箱107和手柄109。驱 动马达111对应于本发明中的"马达"。驱动马达111的旋转输出在通过运 动变换机构113而适当地为变换为直线动作之后，被传递至冲击构件115， 从而通过该冲击构件115产生向锤钻头119的长轴方向(图1中的左右方向) 的冲击力。另外，驱动马达lll的旋转输出在通过动力传递机构114而适当 减速之后，被传递至锤钻头119，从而该锤钻头119沿周向进行旋转动作。 通过设置在手柄109上的扳机109a的拉动操作，从而对驱动马达进行通电 驱动。此外，为了便于说明，将锤钻头119侧定为前，将手柄109侧定为后。运动变换机构113主要包括通过驱动马达111在铅垂面内被驱动旋转 的驱动齿轮121、与该驱动齿轮121啮合并卡合的从动齿轮123、通过中间 轴125和该从动齿轮123 —起进行一体旋转的旋转体127、通过旋转体127 的旋转而沿锤钻头119的长轴方向摆动的摆动环129以及通过摆动环129的 摆动而以直线状往复移动的筒状活塞141。中间轴125对应于本发明中的"旋 转轴"，摆动环129对应于本发明中的"摆动部件"。中间轴125与锤钻头 119的长轴方向平行(水平)地设置，安装在该中间轴125上的旋转体127 的外周面相对于中间轴125的轴线以给定的倾斜角度呈倾斜状地形成。摆动 环129通过轴承126可相对旋转地支承在旋转体127的倾斜外周面上，并且， 伴随该旋转体127的旋转动作，沿锤钻头119的长轴方向以及与该长轴方向 交叉的方向摆动。由旋转体127以及通过轴承126可相对旋转自由地支承在 旋转体27上的摆动环129构成摆动机构。在摆动环129的上端部区域设置有向上方(放射方向) 一体地突设的摆 动杆128，该摆动杆128以松配合状态与设置在筒状活塞141的后端部上的 卡合部124卡合。筒状活塞141可滑动自由地设置在缸体135内，并通过摆 动环129的摆动动作(锤钻头119的长轴方向的分量)而被驱动，从而沿该 缸体135进行直线动作。冲击构件115主要包括作为冲击件的撞击锤143，其可滑动自由地设 置在筒状活塞141的膛内壁上；作为中间件的冲击栓145，其可滑动自由地 设置在刀夹137中，并且，将撞击锤143的动作能量传递至锤钻头119。撞 击锤143经由伴随筒状活塞141的滑动动作产生的该筒状活塞141的空气室 141a的空气弹簧而被驱动，并且，撞击锤143与可滑动自由地设置在筒状的 刀夹137内的冲击栓145相冲撞(冲击)，通过该冲击栓145将冲击力传递 至锤钻头119上。筒状活塞141、撞击锤143、冲击栓145对应于本发明的 "工具驱动机构"。动力传递机构114主要包括由驱动马达111通过驱动齿轮121以及中 间轴125而在铅垂面内被驱动旋转的第一传动齿轮131、与该第一传动齿轮 131啮合并卡合的第二传动齿轮133、与该第二传动齿轮133 —起旋转的缸 体135。并且，缸体135的旋转驱动力传递至刀夹137，进而传递至由该刀
夹137保持的锤钻头119上。下面，参照图2 图4对减振机构151进行说明，该减振机构151是为 了在锤钻101的加工作业时抑制沿锤钻头119的长轴方向产生的冲击性且周 期性的振动而设置的。在图2和图3中表示了设置在齿轮箱107内的内部机 构，图2为侧视图，图3为仰视图。另外，在图4中以纵向剖面表示了减振 机构部。本实施方式的减振机构151以通过摆动环129被驱动的平衡锤153 为主体而构成。平衡锤153对应于本发明中的"平衡锤"。如图4所示，从锤钻101的前方或后方观察，平衡锤153形成为上方开 口的近似U字形状，并且，以包围摆动环129的大致下半周的方式设置在摆 动环129的外侧。平衡锤153为如下这样的结构从锤钻101的下方观察， 其下端部(U形底部)153a形成为近似方形形状(参见图3)，并且，左右 细长臂部153b从该下端部153a向上方延伸。另外，平衡锤153以其重心位 于摆动环129的下端部区域的上方的方式来设定下端部153a以及左右臂部 153b的重量。平衡锤153的左右臂部153b延伸至与通过中间轴125的轴线 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侧近 似水平突出的轴部153c。并且，该轴部153c通过设置在齿轮箱107上的为 便于说明而省略的前侧支承板、和固定设置在齿轮箱107的内壳体107a上 的后侧支承板107b (参见图2， 3)而可转动自由地被支承着。g卩，平衡锤 153通过相互配置成对接状的前后支承板107b而被支承为悬吊状，从而可以 以轴部153c为转动支点向前后方向、即锤钻头119的长轴方向进行转动动 作。在摆动环129的下端部区域、即在从与筒状活塞141的连接部沿周向偏 离约180度的位置处，设置有向外径方向突出的圆柱状或圆筒状的突起部 129a。另一方面，与其相对应，在平衡锤153的下端部153a上形成有卡合 孔153d，以允许相对自由移动的状态使摆动环129的突起部129a卡合在该 卡合孔153d中。因此，若摆动环129进行摆动动作，则平衡锤153通过该 摆动环129的摆动动作(锤钻头119的长轴方向的分量)而被驱动，并且， 相对于筒状活塞141的直线动作以相对状地转动。此外，在平衡锤153的内 表面与摆动环129的外表面之间设定必要的间隙，以使平衡锤153在不与摆 动环129发生干涉的情况下进行转动。
下面，对如上构成的第一实施方式的锤钻201的作用进行说明。若通电 驱动图1所示的驱动马达111，则通过其旋转输出而使驱动齿轮121在铅垂 平面内进行转动动作。于是，通过与驱动齿轮121啮合并卡合的从动齿轮123、 中间轴125，而使旋转体127在铅垂平面内进行旋转动作，由此摆动环129 以及摆动杆128进行摆动。通过摆动杆128的摆动，使筒状活塞141呈直线 状地进行滑动动作，通过随之产生的筒状活塞141的空气室141a的空气弹 簧的作用，撞击锤143在筒状活塞141内进行直线动作而与冲击栓145发生 碰撞，由此将其动作能量传递至锤钻头119。另一方面，若第一传动齿轮131与中间轴125—起旋转，则通过与第一 传动齿轮131啮合并卡合的第二传动齿轮133使缸体135在铅垂平面内旋转， 进而使刀夹137以及由该刀夹137保持的锤钻头119与缸体135 —体地旋转。 这样一来，锤钻头119进行长轴方向的锤击动作和周向的钻入动作，在待加 工部件上进行加工作业(开孔作业)。锤钻101如下构成除了使上述锤钻头U9进行锤击动作和周向的钻入 动作的锤钻模式的作业形式以外，还能够切换为仅使锤钻头119进行钻入动 作的钻模式的作业形式、或者仅使锤钻头119进行锤击动作的锤模式的作业 形式，但是，由于与本发明并没有直接关系，故省略了对该模式的切换机构 的说明。相对在上述加工作业时在锤钻头119的长轴方向产生的冲击性且周期性 的振动，平衡锤153能够起到减振的作用。平衡锤153在从摆动环129和筒 状活塞141的连接部位起沿周向留有大约180度的相位差的位置处与摆动环 129相连接。因此，在筒状活塞141向撞击锤143侧在缸体135内滑动时， 平衡锤153向与该撞击锤143的滑动方向相反的方向转动。即，根据本实施 方式，筒状活塞141向撞击锤143侧进行直线动作，在通过撞击锤143、冲 击栓145而使锤钻头119进行冲击动作时，平衡锤153以轴部153c为旋转 支点，沿锤钻头119的长轴方向与筒状活塞141呈相对状地进行转动动作， 由此能够抑制在锤钻101中产生的锤钻头119的长轴方向的振动。在本实施方式中，采用了将平衡锤153设置在摆动环129的下端部区域 上部的区域中的结构。因此，与例如将平衡锤设置在远离摆动环的下方区域 中的结构(参见上述专利文献1)相比，能够使平衡锤153的重心接近锤钻
头119的长轴线。其结果是，在通过摆动环129以相对状地驱动筒状活塞141 和平衡锤153时，能够降低围绕与中间轴125的轴线交叉的水平轴线产生的 基于力偶的不必要的振动。另外，在本实施方式中，平衡锤153采用了以下结构，S卩在向上方延 伸的臂部153b的延伸端部，以轴部153c为转动支点，沿锤钻头119的长轴 方向进行转动动作。这样，由于采用了通过摆动环129的摆动动作来使平衡 锤153进行转动动作的结构，因此，能够减小滑动部位的滑动阻力，从而能 够回避或减少打击锤钻头119的驱动力的损失。另外，能够通过轴部153c 和可旋转自由地支承该轴部153c的前后支承板107b形成平衡锤153的支承 结构，与使平衡锤153进行直线动作的结构相比，能够简化平衡锤153的支 承结构。另外，在本实施方式中，关于平衡锤153和摆动环129的连接结构，采 用了以允许相对自由移动的状态使摆动环129的突起部129a与设置在平衡 锤153的下端部153a上的卡合孔153d卡合的结构。因此，摆动环129的左 右方向的摆动动作、即摆动环129围绕与中间轴125的轴线垂直的铅垂轴线 的摆动(参见图3的箭头)不会传递至平衡锤153。也就是，能够防止因平 衡锤153的驱动而围绕铅垂轴线产生不必要的振动。 (本发明的第二实施方式)下面，参照图5 图7对本发明的第二实施方式进行详细说明。在图5 中表示了设置在齿轮箱107内的内部机构。在图6中以外观图的形式表示了 减振机构部，在图7中以纵剖面图的形式表示了减振机构部。概括地说，第 二实施方式的减振机构151与第一实施方式相同，也由通过摆动环129驱动 的平衡锤163构成。平衡锤163的旋转支点与第一实施方式的情况相比设置 在更上方的位置处，除了这一点以外，其它均与上述第一实施方式相同。因 此，在图中所示的各个部件中，与上述第一实施方式相同的构成部件采用了 相同的附图标记，故省略了对它们的说明。平衡锤163对应于本发明中的"平 衡锤"。如图6和图7所示，从锤钻IOI的前后方向观察，平衡锤163形成为上 方开口的近似U字形状，并设置在摆动环129的外侧。并且，平衡锤163为 这样的结构在其下端部(U形底部)通过卡合孔163d与摆动环129的突
起部129a相连接，并且，左右臂部163b从该下端部163a起向上方延伸。在平衡锤163中，左右臂部163b越过中间轴125的轴线进一步向上方 延伸，其延伸端部到达相比锤钻头119的长轴线稍微靠上方的位置。并且， 在臂部163b的延伸端部上形成有向外侧近似水平地突出的轴部163c，该轴 部163c通过设置在齿轮箱107上的为了简化而省略图示的前侧支承板、和 设置在齿轮箱107的内壳体107a中的后侧支承板107b而可转动自由地被支 承着。另外，平衡锤163设有重量集中部163e，该重量集中部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。因该重量集中部163e， 平衡锤163的重心位置比第一实施方式中的平衡锤153更接近锤钻头119的 长轴线。根据本实施方式，与第一实施方式相同，相对在加工作业时沿锤钻头119 的长轴方向产生的冲击性且周期性的振动，平衡锤163能够起到减振作用。 平衡锤163在从摆动环129和筒状活塞141的连接部位起沿周向留有大约 180度的相位差的位置处与摆动环129相连。因此，在筒状活塞141向撞击 锤143侧在缸体135内滑动时，平衡锤163向与该撞击锤143的滑动方向相 反的方向转动。即，根据本实施方式，筒状活塞141向撞击锤143侧进行直 线动作，在经由撞击锤143、冲击栓145使锤钻头119进行冲击动作时，以 轴部163c为转动支点，平衡锤163沿锤钻头119的长轴方向呈相对状地进 行转动动作，由此能够抑制在锤钻101中产生的锤钻头119的长轴方向的振 动。在本实施方式中，如上所述，采用了以下结构，即将重量集中部163e 设置在平衡锤163的臂部163b，而使该平衡锤163的重心更接近通过锤钻头 119的长轴线的水平方向的平面的高度位置处。因此，可以进一步降低在通 过摆动环129呈相对状地驱动筒状活塞141和平衡锤163时产生的、围绕与 中间轴125轴线交叉的水平轴线的基于力偶的振动。但是，在平衡锤163以轴部163c为转动支点而沿锤钻头119的长轴方 向进行转动动作时，该平衡锤163会同时产生与锤钻头119的长轴方向交叉 的垂直方向(上下方向)的位移量X (参见图5)。在这种情况下，在本实 施方式中，由于将平衡锤163的转动支点设置在锤钻头119的长轴线的上方， 因此，能够减小平衡锤163在转动动作时的上下方向的位移量X，从而能够减少伴随该上下方向位移的不必要振动的产生。 (本发明的第三实施方式)下面，参照图8 图14对本发明的第三实施方式进行说明。概括地说， 本实施方式的减振机构151采用了同时使用平衡锤153和动力减振器171的 结构。g卩，在本实施方式中，在具有利用动力减振器171进行减振的结构的 锤钻101中，还利用平衡锤153进行减振。在图8和图9中以剖面表示了设 置在齿轮箱107内的内部机构以及动力减振器171。如图8和图9所示，在 齿轮箱107中设置有动力减振器171。动力减振器171在锤钻101中的齿轮 箱107的侧面区域，以夹持锤钻头119的长轴线的方式分别设置在左侧和右 侧(参见图9)。动力减振器171左右均采用了相同的结构。在图10中以剖 面形式表示了减振机构部，在图11中以外观形式表示了减振机构部(但是， 以剖面形式表示了动力减振器)。另外，在图12 图14中表示了动力减振 器171的详细结构及其运动。但是，在图12 图14中省略了平衡锤153， 并仅表示了轴部153c。动力减振器171主要包括沿锤钻头119的长轴方向延伸的筒体172、设 置在该筒体172内的减振用配重件173、设置在配重件173前后的加载弹簧 177。加载弹簧177对应于本发明中的"弹性构件"。在配重件173沿筒体 172的长轴方向(即，锤钻头119的长轴方向)移动时，加载弹簧177以相 对状态对配重件173施加弹力。此外，在动力减振器171中的筒体172内的 配重件173两侧形成的工作室176经设置在筒体172壁上的通气孔172a(参 见图12 图14)或设置在后面所述的滑动件155上的通气孔155a (参见图 12 图14)与动力减振器171的外部相连通。gp，由于工作室176总是与外 部连通而使空气可自由出入，因此，在配重件173进行直线动作时，不会妨 碍该配重件173的直线动作。平衡锤153除了具有抑制振动的功能以外，还作为用于主动驱动上述动 力减振器171的配重件173而对其强制起振的起振力的输入装置。即，平衡 锤153除了具有在上述第一实施方式中说明的结构以外，还在左右轴部153c 的突出端部上具有与该轴部153c—起转动的动作片153e。各个动作片153e 向前方突出，并且，其突出端部与可滑动自由地设置在动力减振器171的筒 体172内的滑动件155的后表面相抵接。滑动件155支承一个加载弹簧177
的一端(筒体侧端部)。因此，若平衡锤153与轴部153c —起进行转动动 作，则动作片153e与该轴部153c—起转动，并通过其突出前端部沿对加载 弹簧177加压的方向使滑动件155移动。此外，关于平衡锤153，由于采用 了与第一实施方式相同的结构，故采用了相同的附图标记并省略了对其的说明。另外，滑动件155形成为移动方向的一端被堵塞的筒状，并且，沿移动 方向形成为长尺状。因此，在不增大筒体172的长轴方向的长度尺寸的情况 下，能够加宽滑动件155的滑动接触面积，从而能够实现该滑动件155沿长 轴方向移动时的稳定性。在采用上述结构的第三实施方式中，相对于在加工作业时在锤钻长轴方 向产生的冲击性且周期性的振动，除了平衡綞153能起到在第一实施方式中 说明的减振功能以外，设置在主体部103上的动力减振器171也能起到减振 功能。即，动力减振器171，在将锤钻101的主体部103看作给定外力(振 动)作用的减振对象体的情况下，相对于作为该减振对象物的主体部103， 作为动力减振器171中减振构件的配重件173以及加载弹簧177协同进行被 动减振，由此能够有效地抑制锤钻101的振动。另一方面，在锤钻101驱动时，伴随摆动环129的摆动，筒状活塞141 向撞击锤143侧进行直线动作，在通过撞击锤143、冲击栓145使锤钻头119 进行冲击动作时，与第一实施方式相同，平衡锤153以轴部153c为转动支 点，并沿锤钻头119的长轴方向与筒状活塞141呈相对状地进行转动动作， 由此能够抑制在主体部103上产生的锤钻头119的长轴方向的振动。另外，伴随着平衡锤153以轴部153c为转动支点沿锤钻头119的长轴 方向进行转动，如图12 14所示，设置在平衡锤153上的动作片153e在上 下方向转动，在向一个方向转动时(在本实施方式中，为向下方摆动时)， 使动力减振器171的滑动件155以直线状移动并对加载弹簧177加压，由此 使配重件173向该加载弹簧177的加压方向移动，g卩，能够主动驱动配重件 173对其强制起振。因此，无论作用于锤钻101上的振动的大小如何，均能 总是使动力减振器171动作。其结果是，例如，像操作者一边在锤钻101上 作用强按压力一边进行冲击作业或锤钻作业等，尽管减振的要求很高，但因 该按压力，被输入到动力减振器171的减振量减小，而使该动力减振器171 不能充分工作，即使在上述这样的作业模式下，仍能主动驱动配重件173， 从而可以确保充分的减振功能。如上所述，根据本实施方式，由于采用了同时使用平衡锤153及动力减 振器171的结构，因此，由平衡锤15带来的振动抑制作用与由动力减振器 171带来的振动抑制作用相互作用，从而能够获得更高的减振效果。特别是在本实施方式中采用了以下结构，S卩在用作减振的平衡锤153 上设有动作片153e，通过该动作片153e驱动滑动件155以便对动力减振器 171输入起振力。因此，不必设置作为起振力的输入装置的专用工作机构， 从而能够简化结构。(本发明的第四实施方式)下面，参照图15 图17，对本发明的第四实施方式的减振机构151进 行说明。在图15中表示了设置在齿轮箱107内的内部机构。在图16以及图 17中以纵剖面图表示了减振机构部。另外，图17表示了减振机构部的安装 顺序。概括地说，第四实施方式的减振机构151与第一和第二实施方式相同， 也是以通过摆动环129驱动的平衡锤183为主体而构成的。此外，除了平衡 锤183以外，其它的结构均与上面所述的第一实施方式相同。因此，在图中 所示的各个部件中，与第一实施方式相同的构成部件采用了相同的附图标 记，省略了对它们的说明。平衡锤183对应于本发明中的"平衡锤"。如图16所示，平衡锤183主要包括在下端部183a与摆动环129相连 的状态下向上方延伸的左右臂部183b、设置在该左右臂部183b上的起到减 振用的配重件的功能的左右重量集中部183e，并且，作为整体而言，从锤钻 101的前后方向观察，平衡锤183形成为近似U字状。并且，在本实施方式 中，通过独立部件形成左右臂部183b以及左右重量集中部183e。臂部183b 对应于本发明中的"连接部"，重量集中部183e对应于本发明中的"重量 部"。在左右臂部183b的下端部183a上，以贯通状地形成有圆形的卡合孔 183d，以允许相对自由移动的状态使突设在摆动环129的下端部区域中的向 下突起部129a与该卡合孔183d卡合，由此将臂部183b以及摆动环129连 接在一起。另外，左右臂部183b通过摆动环129的侧方向上方延伸，并且， 其延伸端部到达比锤钻头119的长轴线略微上方的位置处。在臂部183a的
延伸端部上，以贯通状形成有圆形轴孔183c，该轴孔183c可自由转动地与 形成于内壳体107a中的平衡锤支承部107c的轴部(突起部)170d相嵌合。 由此，平衡锤183可以以轴部107d作为转动支点在锤钻头119的长轴方向 进行转动动作。轴部170d应于本发明中的"轴部"，轴孔183c对应于本发 明中的"孔部"。臂部183b通过对金属板进行冲裁、弯曲、开孔等板金加工而形成为给 定形状、即在下端部183a具有卡合孔183d、在左右延伸端部具有轴孔183c、 在延伸方向的大致中间位置处还具有多个重物安装孔183f这样的近似U字 形状。左右臂部183b的延伸端部的相对间隔(左右方向间隔)通过该臂部 183b的弹性变形(挠曲)而可以改变。由此，如图17所示，可以利用臂部 183b的挠曲进行平衡锤183相对于内壳体107a的平衡锤支承部107c的安装 作业、即臂部183b的轴孔183c相对于平衡锤支承部107c的轴部170d的嵌 入作业。另一方面，例如，重量集中部183e通过铸造而形成为矩形块状， 并且，利用例如铆钉185那样的固定装置被固定在左右臂部183b的重物安 装孔183f上。根据具有上述结构的第四实施方式，相对于在通过锤钻101进行冲击作 业时沿锤钻头119的长轴方向产生的冲击性且周期性的振动，平衡锤183可 以发挥减振功能，从而能够获得与前面所述的第一实施方式或第二实施方式 的减振机构151相同的减振效果。根据本实施方式，以不同的部件形成平衡锤183的臂部183b和重量集 中部183e。因此，在制造平衡锤183时，就臂部183b及重量集中部183e而 言，在考虑了各种功能之后，可以个别适当地设定它们的形状或结构。例如，对于作为将摆动环129的动作传递至平衡锤183的部位而所需的 臂部183b来说，其通过板金加工而形成，确保传递所述动作所必需的强度 的同时进行薄壁化，从而实现轻量化，另一方面，对于重量集中部183e来 说，能够容易地确保对在加工作业时产生的振动进行减振所必需的重量。其 结果是，能够减轻平衡锤183的整体重量并使减振效果达到最佳。另外，通 过减轻除重量集中部183e以外的质量，从而可以抑制由该平衡锤183的动 作产生的不必要的振动的发生。另外，通过使平衡锤183的臂部183b为板 金制，从而能够廉价地进行制造。
另夕卜，根据本实施方式，利用左右臂部183b的挠曲，可以实现臂部183b 相对于作为主体部侧部件的平衡锤支承部107c的轴部170d的安装。S卩，在 沿加宽左右臂部183b的相对间隔的方向施力并使轴部170d与轴孔183c的 位置对准之后，通过解除该力，而能够使轴孔183c与轴部170d嵌合，从而 易于进行装配作业。通过采用利用臂部183b的挠曲进行装配的结构，可以 以紧凑方式形成整个平衡锤183，并且，不必将构成轴孔183c的部件、即臂 部183b分割为前后两个部件，从而能够简化结构。此外，在上述实施方式中，虽然对如下情况的摆动机构进行了说明，艮P: 摆动环129以给定的倾斜角度、可相对旋转地支承在中间轴125上，并根据 中间轴125的旋转沿该中间轴125的轴向进行摆动动作，但是并不局限于此。 即，也可以采用具有以下结构的摆动机构，即摆动环是以在相对于中间轴 轴线、以规定倾斜角度倾斜的状态下与中间轴一体旋转的方式装配的，并且， 根据中间轴的旋转，摆动环与中间轴一起旋转并沿轴向进行摆动动作。另外， 在上述实施方式中，作为冲击工具，以锤钻101为例进行了说明，但是不应 局限于锤钻IOI，也可适用于仅仅进行锤击作业的锤。另外，在第四实施方式中，也可以在平衡锤支承部107c侧设置轴孔183c， 在臂部183b侧设置轴部107d。鉴于本发明的思想，可以构成以下形式。 (形式l)如本发明所述的冲击工具，从上述工具头的轴线方向观察，上述平衡锤 形成为上方开口的近似U字形状，并且，其以包围上述摆动部件的方式设置 在该摆动部件的外侧。根据形式1记载的发明，可以利用存在于摆动部件外侧区域中的已有空 间配置平衡锤。 (形式2)如形式l记载的冲击工具，在上述平衡锤中，设有用于使重量集中在上 下方向的中间部的重量集中部。根据形式2记载的发明，通过设置重量集中部，易于使平衡锤的重心接 近工具头的长轴线上，从而能够减小因通过摆动部件以相对状驱动工具驱动 机构和平衡锤时的、围绕与旋转轴的轴线交叉的水平轴线产生的力偶形成的
不必要的振动。 (形式3)如形式1或2记载的冲击工具，上述平衡锤和上述摆动部件通过设置在上述平衡锤与上述摆动部件中一个上的突起部以及设置在另一个上并在允 许相对自由移动的状态下卡合上述突起部的卡合孔而连接在一起。根据形式3记载的发明，能够仅仅将进行摆动运动的摆动部件的工具头 长轴方向的动作分量作为工具头长轴方向的转动动作，合理地传递至平衡锤 上。(形式4)如本发明所述的冲击工具，其特征在于上述连接部由金属板构成，该金属板被板金弯曲加工成从上述工具头的轴线方向观察为上方开口的近似u字形状。根据形式4记载的发明，能够容易且廉价地制造连接部。
权利要求
1.一种冲击工具，其通过工具头在长轴方向上的冲击动作而对待加工部件进行给定的加工作业，其特征在于，该冲击工具包括马达；旋转轴，其与所述工具头的长轴线相平行而配置，并由所述马达驱动旋转；摆动部件，其被所述旋转轴所支承，并基于该旋转轴的旋转动作而在该旋转轴的轴线方向上进行摆动动作；工具驱动机构，其和所述摆动部件的、与所述旋转轴的轴线交叉的上下方向上的上端部区域相连接，并且，通过所述摆动部件的摆动动作而在所述工具头的长轴方向上进行直线动作，从而呈直线状地驱动该工具头；平衡锤，其抑制在所述加工作业时产生的所述工具头长轴方向的振动，所述平衡锤配置在所述摆动部件的、与所述旋转轴的轴线交叉的上下方向上的下端部区域上部的区域中，并且，该平衡锤的下端部与所述摆动部件的下端部区域相连接，另外，所述平衡锤从与所述摆动部件的连接部位向上方延伸，并且，在该平衡锤的延伸端部具有转动支点，在所述摆动部件进行摆动动作时，通过该摆动部件驱动所述平衡锤，从而所述平衡锤在所述工具钻头的长轴方向上进行转动动作，由此抑制所述工具头长轴方向的振动。
2. 如权利要求l所述的冲击工具，其特征在于， 所述平衡锤的转动支点设定在所述工具头的长轴线的上方。
3. 如权利要求1或2所述的冲击工具，其特征在于， 所述平衡锤具有连接部，其与所述摆动部件相连接，并向上方延伸；重量部，其起到用于减振的配重件的功能，所述连接部与所述重量部作为不同部件而准备好之后，形成为一体。
4. 如权利要求3所述的冲击工具，其特征在于，所述连接部具有左右臂部，该左右臂部从与所述摆动部件相连接的下端 部开始通过所述摆动部件的侧方而向上方延伸，所述左右臂部的延伸端部的左右方向的间隔能通过该臂部的挠曲而改变， 所述转动支点具有轴部，其在与所述左右臂部延伸方向交叉的方向上 延伸；孔部，其以能相对转动的方式嵌合在该轴部上，在所述左右臂部的延伸端部设置有所述轴部或孔部中的任一个，并且， 利用由所述左右臂部的挠曲产生的间隔可变动作，而实现所述轴部与所述孔 部的组装。
5.如权利要求1 4中任一项所述的冲击工具，其特征在于，该冲击工具还具有动力减振器，该动力减振器抑制利用所述工具头进行 加工作业时产生的振动，所述动力减振器具有配重件，该配重件在作用有由弹性构件产生的加载 力的状态下，能够向着所述工具头的长轴方向进行直线动作，所述平衡锤在进行所述转动动作时，通过所述弹性构件驱动所述动力减 振器的配重件。
全文摘要
本发明提供了有助于在通过摆动机构沿长轴方向、以直线状驱动工具头的冲击工具中能够进一步提高该冲击工具的减振性的技术。本发明的冲击工具具有工具头、马达、旋转轴、摆动部件、驱动工具头的工具驱动机构、抑制在加工作业时产生的工具头长轴方向的振动的平衡锤。平衡锤配置在摆动部件的、与旋转轴的轴线交叉的上下方向的下端部区域的上部的区域中，并且，其下端部与摆动部件的下端部区域相连接。另外，平衡锤从与摆动部件的连接部位向上方延伸，并且，在其延伸端部具有转动支点，在摆动部件进行摆动动作时，通过该摆动部件驱动平衡锤，使其在工具头的长轴方向进行摆动动作，由此抑制工具头长轴方向的振动。
文档编号B25D17/24GK101130241SQ20071014687
公开日2008年2月27日 申请日期2007年8月24日 优先权日2006年8月24日
发明者吉兼聖展, 龟谷光 申请人:株式会社牧田