JP2006015486A

JP2006015486A - Impact tool

Info

Publication number: JP2006015486A
Application number: JP2005281042A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Inagawa; 裕人稲川; Shinki Otsu; 新喜大津
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2005-09-28
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-01-19
Anticipated expiration: 2022-10-11
Also published as: JP4341602B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To reduce vibration of an impact tool, whose impact is generated because the compressed weight in the air chamber, which was originally driven by a motor, composed by a piston, impact striker, and cylinder, and conveyed to the housing through the piston. <P>SOLUTION: It is arranged in this invention to enable a cylinder 15 to slide axially, to make the reciprocating movement of the cylinder 15 in accordance with the revolution of a crankshaft 5, and to trigger movement of the cylinder 15 toward the side of the tip tool 16 in the middle of the piston 4's course from the top dead center, closest to the side of the tip tool 16, to the bottom dead center closest to the anti-tip tool side. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は電動機により駆動され、衝撃破砕等の作業を行う衝撃工具の低振動化に関するものである。 The present invention relates to a reduction in vibration of an impact tool that is driven by an electric motor and performs operations such as impact crushing.

衝撃破砕等の作業を行う衝撃工具は作業時の振動・騒音が大きく、人体への振動伝達による各種疾病、作業者および周辺への騒音公害、振動による各種部品の疲労破壊等が発生している。かかる問題の対策として例えば把握部と本体との間にゴム等の防振部材を配設することにより作業者への振動伝達を軽減させている。また、他の対策例としては中間子あるいは先端工具の往復動方向にダンパを配設し、往復動方向の衝撃を緩衝している例もある。 Impact tools that perform work such as impact crushing have large vibration and noise during work, causing various diseases due to vibration transmission to the human body, noise pollution to workers and surroundings, fatigue fracture of various parts due to vibration, etc. . As a countermeasure for such a problem, for example, a vibration isolating member such as rubber is disposed between the grasping portion and the main body to reduce vibration transmission to the operator. As another countermeasure example, there is an example in which a damper is disposed in the reciprocating direction of the intermediate element or the tip tool so as to buffer the impact in the reciprocating direction.

以下、従来の衝撃工具の断面図を示した図４を用いて衝撃工具の基本動作と従来技術の概要を説明する。 The basic operation of the impact tool and the outline of the prior art will be described below with reference to FIG. 4 showing a sectional view of the conventional impact tool.

電動機９の回転により該電動機９と固着されている駆動軸８が回転し、該駆動軸８の一方の先端に配設されているピニオン７を介してギヤ６が取り付けられたクランクシャフト５が回転する。該クランクシャフト５の回転により該クランクシャフト５に取り付けられた連接棒１１、ピストンピン１２を介してピストン４がシリンダ１５内を往復動する。前記ピストン４の往復動により、該ピストン４と打撃子３、および前記シリンダ１５により構成される空気室１９が空気圧変動し、該空気圧変動により打撃子３が往復動する。 The drive shaft 8 fixed to the electric motor 9 is rotated by the rotation of the electric motor 9, and the crankshaft 5 to which the gear 6 is attached is rotated via the pinion 7 disposed at one end of the drive shaft 8. To do. The rotation of the crankshaft 5 causes the piston 4 to reciprocate in the cylinder 15 via the connecting rod 11 and the piston pin 12 attached to the crankshaft 5. As the piston 4 reciprocates, the air chamber 19 constituted by the piston 4, the striker 3, and the cylinder 15 fluctuates in air pressure, and the striking member 3 reciprocates due to the air pressure fluctuation.

一方前記電動機９の回転は、第２のギヤ２０、第３のギヤ２１を介して、シャフト２２に伝達される。さらに、該シャフト２２の先端に配設された第２のピニオン２３が、該第２のピニオン２３と噛み合っているシリンダ回転用歯車２４を回転させる。シリンダ１５はキー２５を介してシリンダ回転用歯車２４に固定されており、シリンダ１５はその下部で先端工具１６を保持する工具ホルダ（図示せず）と接続されているため、先端工具１６が回転する。 On the other hand, the rotation of the electric motor 9 is transmitted to the shaft 22 via the second gear 20 and the third gear 21. Further, the second pinion 23 disposed at the tip of the shaft 22 rotates the cylinder rotating gear 24 meshed with the second pinion 23. The cylinder 15 is fixed to a cylinder rotating gear 24 via a key 25, and the cylinder 15 is connected to a tool holder (not shown) that holds the tip tool 16 at the lower portion thereof, so that the tip tool 16 rotates. To do.

なお、該打撃子３はシリンダ１５内に配設されている中間子２に衝突し、さらに該中間子２は先端工具１６に衝突し、該先端工具１６が回転しながらコンクリート等の被削材の破砕等を行う。 The striking element 3 collides with the intermediate element 2 disposed in the cylinder 15, and further, the intermediate element 2 collides with the tip tool 16, and the work material such as concrete is crushed while the tip tool 16 rotates. Etc.

上記した衝撃工具において、空気室１９の空気圧変動によりピストン４が荷重を受け、ピストンピン１２、連接棒１１、クランクシャフト５を介してハウジング１０、ハンドル１７に伝達される。作業者はコンクリートの破砕作業を行う際、ハウジング１０に取り付けられたハンドル１７を握って作業を行うため、直接空気圧変動の影響を受ける。この空気圧変動が振動の原因となっている。 In the impact tool described above, the piston 4 receives a load due to air pressure fluctuation in the air chamber 19 and is transmitted to the housing 10 and the handle 17 via the piston pin 12, the connecting rod 11, and the crankshaft 5. When an operator performs a concrete crushing operation, the operator grips the handle 17 attached to the housing 10 to perform the operation, and thus is directly affected by fluctuations in air pressure. This air pressure fluctuation causes vibration.

上記した振動の従来の低減対策としては，例えばハンドル１７と該把握部１７が取り付けられているハウジング１０との間に防振部材を配設し，前記ハンドル１７への振動の伝達を低減している。 As a conventional measure for reducing the above-described vibration, for example, a vibration isolating member is disposed between the handle 17 and the housing 10 to which the grasping portion 17 is attached to reduce the transmission of vibration to the handle 17. Yes.

また、防振部材のかわりに動吸振器を設けたもの（特許文献１）や、バランサーを設けたもの（特許文献２）がある。 In addition, there are one provided with a dynamic vibration absorber instead of the vibration isolating member (Patent Document 1) and one provided with a balancer (Patent Document 2).

特公昭５８−２４２３５号公報Japanese Patent Publication No.58-24235 実公昭５８−３１６５３号公報Japanese Utility Model Publication No. 58-31653

上記した従来技術の場合、例えば前記防振部材によりハンドル１７の振動絶縁を行うことによりハンドル１７の振動を低減することが可能であるが，通常の作業の場合作業者は片手でハンドル１７を握り、もう一方の手で本体シリンダケース１３付近に取り付けられた図示しないサイドハンドルを握るか、直接本体を握って作業を行っているケースが多く、本体の振動が直接作業者に伝達している。 In the case of the above-described prior art, it is possible to reduce vibration of the handle 17 by, for example, isolating the handle 17 with the vibration isolating member. However, in normal work, the operator holds the handle 17 with one hand. In many cases, the other hand holds a side handle (not shown) attached in the vicinity of the main body cylinder case 13 or directly grips the main body to perform the work, and the vibration of the main body is directly transmitted to the operator.

本発明の目的は、製品全体の振動低減を図ることである。 An object of the present invention is to reduce the vibration of the entire product.

上記した目的は、電動機の回転によりクランクシャフトが回転し、クランクシャフトの回転によりピストンがシリンダ内を往復動し、ピストンの往復動によりピストンと打撃子およびシリンダにより構成される空気室が空気圧変動し、空気圧変動により打撃子が往復動する構成をした衝撃工具であって、シリンダを軸方向に摺動可能とすると共に、シリンダをクランクシャフトの回転に伴い往復移動させ、ピストンが最も先端工具側に位置した上死点からピストンが最も反先端工具側に位置した下死点へ移行する中間で、シリンダを先端工具側に移動させる構成とすることにより達成される。 The above-mentioned purpose is that the crankshaft is rotated by the rotation of the electric motor, and the piston is reciprocated in the cylinder by the rotation of the crankshaft. The impact tool is configured so that the striker reciprocates due to air pressure fluctuation, and the cylinder can be slid in the axial direction, and the cylinder is reciprocated along with the rotation of the crankshaft, and the piston is moved to the most distal tool side. This is accomplished by moving the cylinder to the tip tool side in the middle of shifting the piston from the top dead center to the bottom dead center located closest to the tip tool side.

本発明によれば、空気室の圧力が最大になるピストンが上死点から下死点に移行する中間で、ピストンが空気より受ける荷重と逆方向にシリンダが移動することで、振動を低減させることができ、低振動である衝撃工具を提供することができるようになる。 According to the present invention, the vibration is reduced by moving the cylinder in the direction opposite to the load that the piston receives from the air in the middle of the transition from the top dead center to the bottom dead center of the piston in which the pressure of the air chamber becomes maximum. Thus, an impact tool having low vibration can be provided.

以下、本発明の一実施例を示す衝撃工具の断面図である図１および図１の主要部の拡大図である図２により発明の詳細を説明する。 Details of the invention will be described below with reference to FIG. 1 which is a cross-sectional view of an impact tool showing an embodiment of the present invention and FIG. 2 which is an enlarged view of the main part of FIG.

電動機９の回転がピストン４の往復動に変換され、該ピストン４と打撃子３、および前記シリンダ１５により構成される空気室１９が空気圧変動し、該空気圧変動により打撃子３が往復動する。このとき、ピストン４には空気室１９の圧力変動により、図中上向きに圧力×断面積の大きさの荷重がかかる。この荷重は、ピストンピン１２、連接棒１１、クランクシャフト５を介してハウジング１０に伝達され衝撃工具を作業者側に持ち上げるように作用する。この荷重が振動の原因となっている。 The rotation of the electric motor 9 is converted into the reciprocating motion of the piston 4, and the air chamber 19 constituted by the piston 4, the striker 3 and the cylinder 15 fluctuates in air pressure, and the striking member 3 reciprocates due to the air pressure fluctuation. At this time, due to the pressure fluctuation of the air chamber 19, the piston 4 is loaded upward in the figure with a size of pressure × cross-sectional area. This load is transmitted to the housing 10 via the piston pin 12, the connecting rod 11, and the crankshaft 5, and acts to lift the impact tool toward the operator. This load causes vibration.

なお、空気室１９の圧力が最大になるのは、ピストン４が下死点から上死点へ移行するほぼ中間地点に達したときである。なお、上死点とはピストン４が最も先端工具側に位置したときのことで、下死点とはピストン４が最も反先端工具側に位置したときのことである。 The pressure in the air chamber 19 is maximized when the piston 4 reaches a substantially intermediate point where the piston 4 moves from the bottom dead center to the top dead center. The top dead center is when the piston 4 is located closest to the tip tool, and the bottom dead center is when the piston 4 is located closest to the tip end tool.

一方、シリンダ１５はシリンダ回転用歯車２４を介して電動機９により回転される。シリンダ回転用歯車２４は、シリンダ１５に対してキー２５で結合されており、回転方向は滑らないように結合されているが、軸方向は摺動可能に保持されている。 On the other hand, the cylinder 15 is rotated by the electric motor 9 via the cylinder rotating gear 24. The cylinder rotating gear 24 is connected to the cylinder 15 with a key 25 and is connected so as not to slip in the rotational direction, but is held so as to be slidable in the axial direction.

また、シリンダ１５にはフランジ２７が配設されており、該フランジ２７は一方をハウジング１０に支持された弾性体２８により支持され、他方をクランクシャフト５に配設されたシリンダ駆動用カム２６に押し付けられている。したがって、シリンダ１５はクランクシャフト５の回転に伴い、シリンダ駆動用カム２６の形状にしたがって往復移動する。 The cylinder 15 is provided with a flange 27. One of the flanges 27 is supported by an elastic body 28 supported by the housing 10, and the other is connected to a cylinder driving cam 26 disposed on the crankshaft 5. It is pressed. Accordingly, the cylinder 15 reciprocates according to the shape of the cylinder driving cam 26 as the crankshaft 5 rotates.

シリンダ駆動用カム２６の形状つまりリフト特性は、ピストン４が下死点から上死点へ移行するほぼ中間地点に達したとき、シリンダ１５が先端工具１６方向に移動し、弾性体２８を最も圧縮するように設定されている。圧縮された弾性体２８はシリンダ１５をハンドル１７方向に加速させるとともに、ハウジング１０を先端工具１６の方向に加速させる働きを持つ。このとき、ハウジング１０には弾性体２８から先端工具１６方向に荷重が働いている。この弾性体２８からハウジング１０に対する荷重は、空気室１９の圧縮空気による荷重と反対向きである。この時、衝撃工具に作用する荷重は、空気室１９の圧縮空気による作業者方向の荷重と、シリンダ１５が弾性体２８を介して先端工具１６方向に押し付ける荷重の２種類である。したがって、両荷重はお互いを打ち消しあうことになり、ハウジング１０ならびに、ハンドル１７の振動を低減する効果を有する。 The shape of the cam 26 for driving the cylinder, that is, the lift characteristic, is that the cylinder 15 moves in the direction of the tip tool 16 when the piston 4 reaches a substantially intermediate point where the bottom dead center shifts to the top dead center, and the elastic body 28 is compressed most. It is set to be. The compressed elastic body 28 has a function of accelerating the cylinder 15 in the direction of the handle 17 and accelerating the housing 10 in the direction of the tip tool 16. At this time, a load is applied to the housing 10 from the elastic body 28 toward the tip tool 16. The load from the elastic body 28 to the housing 10 is opposite to the load due to the compressed air in the air chamber 19. At this time, there are two types of loads acting on the impact tool: a load in the worker direction due to the compressed air in the air chamber 19 and a load that the cylinder 15 presses in the direction of the tip tool 16 via the elastic body 28. Accordingly, both loads cancel each other, and the vibration of the housing 10 and the handle 17 is reduced.

本発明になる衝撃工具の防振機構の一実施例を示した衝撃工具の断面図Sectional drawing of the impact tool which showed one Example of the vibration isolator of the impact tool which becomes this invention 図１の主要部を拡大した部分断面図1 is an enlarged partial cross-sectional view of the main part of FIG. シリンダ回転用歯車の斜視図Perspective view of cylinder rotation gear 従来の衝撃工具の一例を示す断面図Sectional drawing which shows an example of the conventional impact tool

Explanation of symbols

２は中間子、３は打撃子、４はピストン、５はクランクシャフト、６はギヤ、７はピニオ
ン、８は駆動軸、９は電動機、１０はハウジング、１１は連接棒、１２はピストンピン、
１３はシリンダケース、１５はシリンダ、１６は先端工具、１７はハンドル、１９は空気
室、２０は第２のギヤ、２１は第３のギヤ、２２はシャフト、２３は第２のピニオン、２
４はシリンダ回転用歯車、２５はキー、２６はシリンダ駆動用カム、２７はフランジ、２
８は弾性体、２９はシリンダ上端面である。
2 is an intermediate, 3 is a striker, 4 is a piston, 5 is a crankshaft, 6 is a gear, 7 is a pinion, 8 is a drive shaft, 9 is an electric motor, 10 is a housing, 11 is a connecting rod, 12 is a piston pin,
13 is a cylinder case, 15 is a cylinder, 16 is a tip tool, 17 is a handle, 19 is an air chamber, 20 is a second gear, 21 is a third gear, 22 is a shaft, 23 is a second pinion, 2
4 is a cylinder rotation gear, 25 is a key, 26 is a cylinder drive cam, 27 is a flange, 2
8 is an elastic body and 29 is a cylinder upper end surface.

Claims

The rotation of the electric motor causes the crankshaft to rotate, the rotation of the crankshaft causes the piston to reciprocate within the cylinder, and the reciprocation of the piston causes the air chamber composed of the piston, the striker, and the cylinder to vary in air pressure, An impact tool configured to reciprocate the striker due to air pressure fluctuation,
The cylinder is slidable in the axial direction, and the cylinder is reciprocated with the rotation of the crankshaft, so that the piston is moved from the top dead center where the piston is located closest to the tip tool side to the most anti-tip tool side. An impact tool, wherein the cylinder is moved toward the tip tool in the middle of shifting to the bottom dead center.