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動力工具 - 特開2008−62342 | j-tokkyo
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【発明の名称】 動力工具
【発明者】 【氏名】大森 和博

【氏名】小室 義広

【氏名】星 智幸

【要約】 【課題】グリース漏れを防ぎつつ、ケース内の高圧の空気を外部に逃がすことができる電動工具を提供すること。

【構成】モータと、減速機構部と、該減速機構部によって減速されたモータの回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達する打撃機構部と、減速機構部の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構を備え、減速機構部のリングギヤ(固定歯車)15をインナカバー(カバー部材)19で保持するとともに、減速機構部及び打撃機構部を収納するハンマケース3をインナカバー19とリングギヤ15の各外周に嵌合して成るインパクトドライバ(電動工具)において、前記リングギヤ15の外周にOリング23を嵌合し、該Oリング23を前記ハンマケース3の内周面に密着させるとともに、前記インナカバー19とOリング23との間に軸方向隙間cを形成し、該軸方向隙間cの一部で空気逃がし通路を形成する。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
駆動源であるモータと、該モータの回転を減速させる減速機構部と、該減速機構部によって減速されたモータの回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達する打撃機構部と、前記減速機構部の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構を備え、前記減速機構部の固定歯車をカバー部材で保持するとともに、前記減速機構部及び前記打撃機構部を収納するケースを前記カバー部材と前記固定歯車の各外周に嵌合して成る電動工具において、
前記固定歯車の外周にOリングを嵌合し、該Oリングを前記ケースの内周面に密着させるとともに、前記カバー部材とOリングとの間に軸方向隙間を形成し、該軸方向隙間の一部で空気逃がし通路を形成したことを特徴とする電動工具。
【請求項2】
前記固定歯車は遊星歯車機構のリングギヤであって、前記衝撃緩和機構を、前記リングギヤに突設された突起を弾性部材を介して前記カバー部材に周方向に係合させて構成したことを特徴とする請求項1記載の電動工具。
【請求項3】
前記空気逃がし通路を、前記ケース内から前記固定歯車と前記カバー部材間の軸方向隙間、前記カバー部材と前記固定歯車間の径方向隙間、前記カバー部材と前記Oリング間の軸方向隙間、前記ケースと前記カバー部材間の径方向隙間、ハウジングと前記カバー部材間の軸方向隙間及び前記ハウジングと前記ケース間の径方向隙間を経て大気に至るラビリンス状の経路によって構成したことを特徴とする請求項1又は2記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ等の駆動源の回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達するインパクトドライバ等の動力工具に関するものである。
【背景技術】
【0002】
インパクトドライバ等の動力工具は、駆動源であるモータと、該モータの回転を減速させる減速機構部と、該減速機構部によって減速されたモータの回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達する打撃機構部と、前記減速機構部の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構等を備えている。尚、減速機構部の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構に関しては特許文献1に提案がなされている。
【0003】
ここで、前記減速機構部は例えば遊星歯車機構で構成され、その固定歯車であるリングギヤは、カバー部材であるインナカバーによって保持されている。又、遊星歯車機構と前記打撃機構部はケース内に収納されており、ケースは、インナカバーとリングギヤの各外周に嵌合されている。
【0004】
ところで、斯かる動力工具においては、ケース内に収納された打撃機構部等の発熱によってケース内の空気が膨張して内圧が上昇するため、ケース内の高圧の空気と潤滑用のグリースが内圧の低いケース外のモータ側に侵入してくるという問題が発生する。このため、遊星歯車機構のリングギヤとケースとの嵌合部にシール部材であるOリングを介装し、リングギヤとケース間の径方向隙間からのグリースの漏れをOリングによって防ぐようにしている。
【特許文献1】特開2002−254336号公報
【特許文献2】特開2005−297119号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、従来のようにリングギヤとケース間の径方向隙間からのグリースの漏れをOリングによって防ぐようにした場合、ケース内の高圧の空気を外部に逃がすことができず、ケースの内圧が異常に高くなるという問題があった。
【0006】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、グリース漏れを防ぎつつ、ケース内の高圧の空気を外部に逃がすことができる動力工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、駆動源と、該駆動源の回転を減速させる減速機構部と、該減速機構部によって減速された駆動源の回転を回転打撃力に変換して先端工具に伝達する打撃機構部と、前記減速機構部の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構を備え、前記減速機構部の固定歯車をカバー部材で保持するとともに、前記減速機構部及び前記打撃機構部を収納するケースを前記カバー部材と前記固定歯車の各外周に嵌合して成る動力工具において、前記固定歯車の外周にOリングを嵌合し、該Oリングを前記ケースの内周面に密着させるとともに、前記カバー部材とOリングとの間に軸方向隙間を形成し、該軸方向隙間の一部で空気逃がし通路を形成したことを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の発明において、前記固定歯車は遊星歯車機構のリングギヤであって、前記衝撃緩和機構を、前記リングギヤに突設された突起を弾性部材を介して前記カバー部材に周方向に係合させて構成したことを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は2記載の発明において、前記空気逃がし通路を、前記ケース内から前記固定歯車と前記カバー部材間の軸方向隙間、前記カバー部材と前記固定歯車間の径方向隙間、前記カバー部材と前記Oリング間の軸方向隙間、前記ケースと前記カバー部材間の径方向隙間、ハウジングと前記カバー部材間の軸方向隙間及び前記ハウジングと前記ケース間の径方向隙間を経て大気に至るラビリンス状の経路によって構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
本発明によれば、固定歯車の外周に嵌合されたOリングをケースの内周面に密着させたため、固定歯車とケース間の径方向隙間からのグリースの漏れが確実に防がれるとともに、Oリングと固定歯車及びケースとの間に発生する回転方向の摩擦力によって減速機構部の回転方向の衝撃が緩和されるため、既存の衝撃緩和機構による衝撃緩和作用とも併せ、減速機構部がより大きな衝撃にも耐えることができる。
【0011】
又、カバー部材とOリングとの間に軸方向隙間を形成し、該軸方向隙間で空気逃がし通路の一部を形成したため、加熱されて高圧となったケース内の空気を空気逃がし通路からケース外へ逃がすことができ、ケースの内圧の異常上昇を確実に防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0012】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【0013】
図1は本発明に係る動力工具の一形態としてのインパクトドライバの内部構造を示す側断面図、図2は同インパクトドライバの空気逃がし通路を示す部分断面図、図3はケース内の空気が空気逃がし通路を流れる様子を示す部分断面図、図4及び図5は同インパクトドライバの分解斜視図である。
【0014】
先ず、本発明に係るインパクトドライバ1の基本構成と作用を図1に基づいて説明すると、図示のインパクトドライバ1は、外形を形成する外枠であるハウジング2とハンマケース3を有しており、ハウジング2は、前後方向に延びる略円筒形の胴体部2Aと、該胴体部2Aに側面視略T字状を成すように連接されたハンドル部2Bで構成されている。そして、ハウジング2の胴体部2Aの内部には、駆動源であるモータ4と、該モータ4の回転を減速させる減速機構部としての遊星歯車機構5が収容されており、ハンマケース3の内部には、前記遊星歯車機構5によって減速されたモータ4の回転を回転打撃力に変換して不図示の先端工具に伝達する打撃機構部が収容されている。尚、打撃機構部の詳細は後述する。
【0015】
又、ハウジング2のハンドル部2Bの内部には、上部にトリガ6を有するスイッチ7が、下部にバッテリ受け部8がそれぞれ収容されおり、ハンドル部2Bの下端には充電可能な電源であるバッテリ9が着脱可能に装着されている。
【0016】
而して、斯かるインパクトドライバ1において、作業者がトリガ6をON操作してモータ4を起動すると、該モータ4の出力軸(モータ軸)4aの回転は、遊星歯車機構5によって減速されてスピンドル10に伝達され、該スピンドル10が所定の速度で回転駆動される。ここで、スピンドル10とハンマ11とはカム機構によって連結されており、このカム機構は、スピンドル10の外周面に形成されたV字状のスピンドルカム溝10aとハンマ11の内周面に形成されたV字状のハンマカム溝11a及びこれらのカム溝10a,11aに係合するボール12で構成されている。
【0017】
又、上記ハンマ11は、スプリング13によって常に先端方向(図1の右方)に付勢されており、静止時にはボール12とカム溝10a,11aとの係合によってアンビル14の端面と隙間を隔てた位置にある。そして、ハンマ11とアンビル14の相対向する回転平面上の2箇所には凸部がそれぞれ対称的に形成されている。尚、アンビル14には不図示の先端工具が着脱可能に装着されている。
【0018】
ところで、前述のようにスピンドル10が所定の速度で回転駆動されると、このスピンドル10の回転は、前記カム機構を介してハンマ11に伝達され、該ハンマ11が半回転しないうちに、該ハンマ11の凸部がアンビル14の凸部に係合して該アンビル14が回転されるが、そのときの係合反力によってハンマ11とスプリング13との間に相対回転が生ずると、ハンマ11は、カム機構のスピンドルカム溝10aに沿ってスプリング13を圧縮しながらモータ4側へと後退を始める。
【0019】
そして、ハンマ11の後退動によって該ハンマ11の凸部がアンビル14の凸部を乗り越えて両者の係合が解除されると、ハンマ11は、スピンドル10の回転力に加えて、スプリング13に蓄積された弾性エネルギーとカム機構の作用によって回転方向及び前方に急速に加速されつつ、スプリング13の付勢力によって前方へと移動し、その凸部がアンビル14の凸部に再び係合して一体的に回転し始める。このとき、強力な回転打撃力がアンビル14に加えられるため、該アンビル14に装着された先端工具を介して不図示のねじに回転打撃力が伝達される。
【0020】
以後、同様の動作が繰り返されて先端工具からねじに回転打撃力が間欠的に繰り返し伝達され、ねじが木材等の不図示の被締付材にねじ込まれる。
【0021】
次に、本発明の要旨を図2〜図5を参照しながら説明する。
【0022】
前記遊星歯車機構5は、図4及び図5に示すように、固定歯車としてのリングギヤ15と、モータ4の出力軸(モータ軸)4aの端部に形成されたサンギヤ16(図1参照)と、これらのリングギヤ15とサンギヤ16に噛合する2つの遊星ギヤ17とで構成されており、各遊星ギヤ17は、軸18によって前記スピンドル10に連結されている。
【0023】
ここで、上記リングギヤ15は、ハウジング2内に固定されたカバー部材としてのインナカバー19に保持されており、前記モータ4が起動されてサンギヤ16が回転駆動されると、該サンギヤ16に噛合する2つの遊星ギヤ17がサンギヤ16を中心として公転するとともに軸18を中心として自転し、これらの遊星ギヤ17に軸18を介して連結されたスピンドル10が遊星ギヤ17の公転速度と同じ速度で回転駆動される。つまり、モータ4の出力軸4aの回転は、遊星歯車機構5によって減速されてスピンドル10に伝達される。
【0024】
ところで、図4及び図5に示すように、前記インナカバー19の一端面(後端面)の相対向する2箇所には袋状の凸部19aが一体に突設されており、各凸部19a内に形成された凹状空間にはゴム等の弾性体20が上下に収容され、両弾性体20の間には隙間Sが形成されている。
【0025】
他方、前記ハウジング2の胴体部2Aの内周2箇所には、図4に示すように、切欠き状の係合凹部2a(図4には一方のみ図示)が形成されており、これらの係合凹部2aにインナカバー19の前記凸部19aが係合することによって該インナカバー19が回り止めされた状態でハウジング2に固定される。又、図4及び図5に示すように、前記リングギヤ15の一端面(後端面)の相対向する2箇所には四角柱状の突起15aが一体に突設されており、これらの突起15aがインナカバー19の凸部19a内に収容された上下の弾性体20間の隙間Sに嵌合することによって、リングギヤ15がインナカバー19に保持され、その回転方向の衝撃が弾性体20によって吸収されて緩和される。つまり、弾性体20は、リングギヤ15の回転方向の衝撃を緩和する衝撃緩和機構を構成している。
【0026】
而して、遊星歯車機構5とスピンドル10やハンマ11、アンビル14等で構成される打撃機構部は、ハウジング2の前方に設けられた円筒状の前記ハンマケース3内に収納されているが、ハンマケース3は、アルミニウム合金で構成され、その外周は、図1に示すように、エラストマ等の軟質材から成るプロテクタ21によって覆われている。そして、このプロテクタ21は、ゴム等の弾性体から成るリング状のストッパ(フロントキャップ)22によってハンマケース3に固定されている。
【0027】
ところで、図2に詳細に示すように、遊星歯車機構5のリングギヤ15の外周の軸方向一端(前端)には段部15bが一体に形成されており、このリングギヤ15の段部15bを除く外周面には前記インナカバー19の内周面が嵌合している。そして、リングギヤ15の外周に形成された段部15bの外周面とインナカバー19の外周面にはハンマケース3の内周面が嵌合している。
【0028】
又、リングギヤ15の外周にはシール部材としてのOリング23が嵌合されており、このOリング23は、ハンマケース3の内周面に押圧されて密着されている反面、該Oリング23とインナカバー19の端面との間には軸方向隙間cが形成されている。
【0029】
而して、ハンマケース3内に収容された遊星歯車機構5や打撃機構部が駆動されると、これらが発熱し、ハンマケース3内の空気が加熱されて膨張するためにハンマケース3の内圧が上昇するという問題があったことは前述の通りである。
【0030】
然るに、本実施の形態では、ハンマケース3内の高圧の空気をハンマケース3外へ逃がすための空気逃がし通路を形成した。この空気逃がし通路は、図2に示すように、ハンマケース3内から遊星ギヤ17間の空間、リングギヤ15とインナカバー19間の軸方向隙間a、インナカバー19とリングギヤ15間の径方向隙間b、インナカバー19とOリング23間の軸方向隙間c、ハンマケース3とインナカバー19間の径方向隙間d、ハウジング2とインナカバー19間の軸方向隙間e及びハウジング2とハンマケース3間の径方向隙間fを経て大気に至るラビリンス状の経路によって構成されている。
【0031】
以上のように構成されたインパクトドライバ1においては、リングギヤ15の外周に嵌合されたOリング23をハンマケース3の内周面に押圧して密着させたため、リングギヤ15とハンマケース3間の径方向隙間g(図2及び図3参照)からのグリースの漏れが確実に防がれるとともに、Oリング23とリングギヤ15及びハンマケース3との間に発生する回転方向の摩擦力によってリングギヤ15の回転方向の衝撃が緩和されるため、図4に示す弾性体20によって構成された既存の衝撃緩和機構による衝撃緩和作用とも併せ、リングギヤ15がより大きな衝撃にも耐えることができる。
【0032】
又、インナカバー19とOリング23との間に軸方向隙間cを形成し、前述のように空気逃がし通路を、ハンマケース3内から遊星ギヤ17間の空間及び前記隙間a〜fを経て大気に至るラビリンス状の経路で構成したため、加熱されて高圧となったハンマケース3内の空気を空気逃がし通路からハンマケース3外へ逃がすことができ、ハンマケース3の内圧の異常上昇を確実に防ぐことができる。
【0033】
具体的には、図3に矢印にて示すように、ハンマケース3内の空気は、遊星ギヤ17間の空間、リングギヤ15とインナカバー19間の軸方向隙間a、インナカバー19とリングギヤ15間の径方向隙間b、インナカバー19とOリング23間の軸方向隙間c、ハンマケース3とインナカバー19間の径方向隙間d、ハウジング2とインナカバー19間の軸方向隙間e及びハウジング2とハンマケース3間の径方向隙間fを経て大気中に排出される。この場合、空気逃がし通路は複数の隙間a〜fを含むラビリンス状の経路によって構成されているため、固体状のグリースが空気逃がし通路を通ってハンマケース3外へと漏れ出ることはない。
【0034】
尚、以上は本発明を特に充電式のバッテリを備えるコードレスのインパクトドライバに適用した形態について説明したが、コード付きのインパクトドライバに対しても本発明を同様に適用することができる。又、本発明は、インパクトドライバ等の電動工具だけに適用が限定される訳ではなく、エアインパクトレンチ等の空気工具を含む様々な携帯式の動力工具に対しても幅広く適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明に係るインパクトドライバの内部構造を示す側断面図である。
【図2】本発明に係るインパクトドライバの空気逃がし通路を示す部分断面図である。
【図3】本発明に係るインパクトドライバのケース内の空気が空気逃がし通路を流れる様子を示す部分断面図である。
【図4】本発明に係るインパクトドライバの分解斜視図である。
【図5】本発明に係るインパクトドライバの分解斜視図である。
【符号の説明】
【0036】
1 インパクトドライバ(動力工具)
2 ハウジング
2A ハウジングの胴体部
2B ハウジングのハンドル部
2a 係合凹部
3 ハンマケース(ケース)
4 モータ(駆動源)
4a モータ出力軸(モータ軸)
5 遊星歯車機構(減速機構部)
6 トリガ
7 スイッチ
8 バッテリ受け部
9 バッテリ
10 スピンドル
10a スピンドルカム溝
11 ハンマ
11a ハンマカム溝
12 ボール
13 スプリング
14 アンビル
15 リングギヤ(固定歯車)
15a リングギヤの突起
15b リングギヤの段部
16 サンギヤ
17 遊星ギヤ
18 軸
19 インナカバー(カバー部材)
19a インナカバーの凸部
20 弾性体(衝撃緩和機構)
21 プロテクタ
22 ストッパ
23 Oリング
a〜g 隙間
S 隙間
【出願人】 【識別番号】000005094
【氏名又は名称】日立工機株式会社
【出願日】 平成18年9月7日(2006.9.7)
【代理人】 【識別番号】100092853
【弁理士】
【氏名又は名称】山下 亮一


【公開番号】 特開2008−62342(P2008−62342A)
【公開日】 平成20年3月21日(2008.3.21)
【出願番号】 特願2006−243054(P2006−243054)