CN102092037A - 旋转工具 - Google Patents

Abstract

旋转工具，具备：电动机部(1a)，设于工具主体(1)；动力传递部(1b)，将上述电动机部的旋转力传递到前端工具；行星齿轮机构(7)，配置在上述电动机部和上述动力传递部之间，由固定于电动机(5)的旋转轴的太阳轮(16)、与太阳轮啮合的行星齿轮(17)和与行星齿轮啮合的环形齿轮(18)构成。上述行星齿轮机构被夹持在从上述工具主体的外壳(23)的内壁突出的环状突缘(24)和上述动力传递部的收纳盒(13)之间。在设在上述环形齿轮的一个侧面上的轴承外壳(28)的背面侧设有凸部(33)，该凸部形成为在径向上没有从上述轴承外壳的外周面突出的程度。在上述外壳(23)的上述环状突缘(24)上形成有与上述凸部嵌合的嵌合凹部(27)。

Description

旋转工具

技术领域

本发明涉及在前端侧安装有转头(driver bit)等的前端部件，使该前端部件旋转的旋转工具。

背景技术

一般来讲，在冲击式驱动器(impact driver)等的旋转工具中，前端部件不是直接安装在电动机的输出轴上，而是通过行星齿轮机构来安装。电动机的输出轴的旋转经减速后传送到前端部件。行星齿轮的外侧的环形齿轮(也称内齿轮)收纳在工具主体的外壳内。环形齿轮被固定成不旋转。

专利文献1(JP-A-2006-218605)公开了在冲击式驱动器中将环形齿轮固定于锤盒(hammer case)的构造。在该构造中，因为在锤盒中产生旋转扭矩，所以通过在锤盒和支撑锤盒的左右的外壳部上设置凹凸来固定锤盒。

另外，环形齿轮与内盖一体地结合，通过设置在内盖和左右的外壳上的凹凸来固定内盖。

专利文献2(JP-B2-3982509)公开了一种环形齿轮和内盖分体的结构，即为了缓和环形齿轮的旋转力被直接传递到内盖所引起的冲击，而在环形齿轮和内盖之间设置缓冲材料的构造。

但是，在利用左右的外壳来抑制锤盒的旋转的结构中，需要在支撑锤盒的左右的外壳部上设置凹凸，因此存在使工具大型化的问题。

另外，对于在内盖上设置凹凸部来使将其固定在外壳上的构造，在将凹凸部形成在内盖的外周缘上的情况下，为了确保内盖的强度而不得不增大内盖的直径。另外，即使是将凹凸部设置在内盖的后部(轴向)的构造，也存在环形齿轮大型化、还有重量增加的问题。

发明内容

本发明的一个以上的实施例提供一种旋转工具，该旋转工具能够紧凑地固定环形齿轮，且能够通过使环形齿轮的构造简单化，来实现工具整体的轻量化和构造的简单化。

根据本发明的一个以上的实施例，旋转工具具备：电动机部1a，其设于工具主体1；动力传递部1b，其将上述电动机部1a的旋转力传递到前端工具；行星齿轮机构7，其配置在上述电动机部1a和上述动力传递部1b之间，由固定于电动机5的旋转轴的太阳轮16、与太阳轮啮合的行星齿轮17和与行星齿轮啮合的环形齿轮18构成。上述行星齿轮机构7被夹持在从上述工具主体1的外壳23的内壁突出的环状突缘24和上述动力传递部1b的收纳盒13之间。在设在上述环形齿轮18的一个侧面上的轴承外壳28的背面侧设有凸部33，该凸部33形成为在径向上没有从上述轴承外壳28的外周面突出的程度。在上述外壳23的上述环状突缘24上形成有与上述凸部33嵌合的嵌合凹部27。

在上述构造中，上述环形齿轮18通过利用合成树脂将在内周面上设有环状齿轮的环形齿轮主体18a和上述轴承外壳28一体成形而形成。

在上述构造中，上述合成树脂为碳纤维强化尼龙。

在上述构造中，上述环形齿轮18的端部通过O型圈35与形成在上述收纳盒13的对接部的内周面的台阶部34对接。

附图说明

图1是典型的实施例的冲击式驱动器的主要部分的纵剖视图。

图2是从后方看到的上述主要部分的立体图。

图3是减速齿轮机构的分解图。

图4是图2的局部放大图。

图5是减速齿轮机构的立体图。

具体实施方式

图1是搭载有电动机(无刷直流电动机：Brushless DC Motor)的冲击式驱动器的局部剖视图，在该图中，标记1表示驱动器主体(工具主体)。在工具主体1的下部形成有把手2，在把手2上设有触发开关3。在把手2的下部以能够自由装卸的方式设有电池组(未图示)。

工具主体1呈筒状，由前部的电动机部1a和后部的动力传递部1b和中间的行星齿轮机构7构成。

在电动机部1a上设有作为动力传递部1b的动力源来供给旋转力电动机5。

在动力传递部1b的内部，在电动机5的旋转轴6的同轴上从后侧开始依次串联设有主轴(spindle)8、冲击机构9及砧座10。在砧座10的前端部能够安装未图示的转头(前端工具)。冲击部件9由锤11和压缩弹簧12等构成，通过冲击机构9将主轴8的旋转转换成旋转冲击力。动力传递部1b收纳在锤盒13的内部。

如图1～图3所示，行星齿轮机构7由固定于电动机5的旋转轴6的太阳轮16(参照图1)、与该太阳轮16啮合的行星齿轮17和与该行星齿轮17啮合的环形齿轮18构成。太阳轮16收纳于在主轴8的后部开口的空心部20内，并与一对行星齿轮17啮合，该一对行星齿轮17以点对称的方式配置在从主轴8的空心部20向外径方向突出的突出部21，且分别被设为能够绕支轴22的周围旋转。其中，在图3中，标记37为第2轴承(后述)，标记38为垫圈。

根据上述结构，电动机5的旋转通过行星齿轮机构7减速旋转并传达给主轴8，之后主轴8的旋转通过冲击机构9转换成旋转冲击力，该旋转冲击力被传送给以能够自由旋转的方式支撑在金属制的锤盒(收纳盒)13的砧座10，从而能够使旋转工具工作。

另外，行星齿轮机构7配置在电动机部1a和动力传递部1b之间，如以下所示的那样被固定。即，如图2所示，从工具主体1的合成树脂制外壳23的内壁的大致中间部向内部突出形成有环状突缘24。该环状突缘24由从外壳23的内壁面垂直突出的Z形部25和从该Z形部25的前端开始向外壳23的轴向突出的L形部26构成。环状突缘24利用沿轴向设在外壳上的加固片加固。另外，在L形部26的左右两侧以切口状形成有嵌合凹部27。

相对于此，在环形齿轮18的电动机5侧设有轴承外壳28。如图4所示，形成为在轴承外壳28的背面侧(电动机5侧)设有第1台阶部30和第2台阶部31的带台阶的壁形，在最外周侧形成有向外径方向突出的突缘部32，另外如图2所示，在背面侧的左右两侧的第1台阶部30上突出形成有方形的凸部33。该凸部33的中央成为空心。另外，凸部33能够与上述嵌合凹部27嵌合，而且以在外径方向上没有从轴承外壳28的外周面突出的程度的大小且在轴向上没有比第1台阶部30突出的方式形成。

另外，行星齿轮机构7配置成，在与太阳轮16啮合的行星齿轮17的外侧对应有环形齿轮18，该环形齿轮18的轴承外壳28的突缘部32与锤盒13的端部卡合，且环形齿轮18的端部借助O型圈35与形成在上述锤盒13的对接部的内周面上的台阶部34对接。另外，轴承外壳28的电动机5侧的侧面与工具主体1的外壳23的环状突缘24抵接。此时，轴承外壳28的凸部33与以切口状形成在环状突缘24上的嵌合凹部27嵌合。O型圈35用于进行密封来防止电动机5侧的润滑油向动力传递部1b侧移动。

由此，行星齿轮机构7被夹持固定在锤盒13和外壳23的环状突缘24之间。环形齿轮18通过锤盒13来阻止其从动力传递部1b侧脱离，并通过外壳的环状突缘24来阻止其向电动机5侧移动。

另外，因为轴承外壳28的凸部33与外壳的嵌合凹部27嵌合，所以能够有效地防止轴承外壳28绕旋转轴6的周围旋转。

此外，轴承外壳28的左右的凸部33以在外径方向上没有从轴承外壳28的外周面突出的程度的大小且在第1台阶部30上没有向第2台阶部31侧突出的方式形成，相对于此，抑制上述凸部33的转动的嵌合凹部27通过在环状突缘24上形成切口而形成。因此，凸部33在轴承外壳28的外径方向上不突出，在轴向上也不突出，嵌合凹部27也只要在外壳的环状突缘24上形成切口即可，而没有必要形成或安装特别的部件，所以能够紧凑地固定环形齿轮18，没有使工具整体大型化。

另外，上述环形齿轮18是将在内周面上设有环状齿轮的环形齿轮主体18a和上述轴承外壳28由合成树脂一体成形的部件。以往，环形齿轮是分别设置金属制的环形齿轮和合成树脂制的内盖，之后将它们结合成一体。这是因为对环形齿轮除了要求强度以外，还要求在行星齿轮与环形齿轮的环状齿轮相啮合并进行旋转时能够顺利地一边滑动一边旋转的滑动性，所以环形齿轮的材料必须为金属，另外对内盖不要求滑动性，因此若内盖的材料也采用金属则存在整体重量增加的问题，并且因为环形齿轮发热，所以对于普通的合成树脂，若在90℃(气温40℃+上升值50℃)左右的温度下长时间使用，则存在机械特性恶化的问题。这是因为一般认为难以利用具有上述特性的材料来一体形成环形齿轮。因此，或构造繁杂而组装麻烦，或不得不在环形齿轮与内盖之间设置缓冲机构。

因此，在典型的实施例中，利用在尼龙中含有碳纤维的碳纤维强化尼龙来使环形齿轮与内盖一体化，能够得到具有与金属同等的强度、滑动性且轻便、耐热性也优良的环形齿轮18。与聚甲醛等相比尼龙的强度和耐热性优良，而且与利用玻璃纤维进行了强化的材料相比，含有碳纤维的材料的滑动性好且强度也得到提高。实际上，如图4和图5所示，通过使环形齿轮主体18a与轴承外壳28一体成形，能够得到满足上述特性的结果。

另外，有必要使环形齿轮主体18a、包括太阳轮16的电动机5的旋转轴6、包括行星齿轮17的主轴8的中心轴O1、O2一致。而且，在轴承外壳28的第1台阶部30的内侧配置有用于支承电动机5的旋转轴6的第1轴承36，另外，在第2台阶部31的内侧配置有用于支承主轴8的后端部8a的第2轴承37。因此，也必须使环形齿轮主体18a、第1轴承36、第2轴承37的各中心轴O2、O3一致。在如以往那样，环形齿轮和合成树脂制的轴承外壳分别由不同的部件构成的情况下，使上述各中心轴一致是非常困难的。但是，通过使环形齿轮主体18a和轴承外壳28一体地成形，能够在成形技术上以相当高的精度解决使上述3个的中心轴O1、O2、O3一致的课题，因此改善环形齿轮而使各旋转部件的旋转变顺畅，运转声音也变得安静。

此外，由于没有必要将两个零件组装在一起，因此提高了组装性，也降低了成本。

并且，由于利用合成树脂一体成形，因此不需要如分体构成的情况那样在环形齿轮18与轴承外壳28之间设置缓冲材料的机构，从而有助于使构造本身简单化、小型化、轻量化。

另外，在环形齿轮18和内盖分别由不同的部件构成的情况下，油封用O型圈35配置在两个部件的接合处，所以该O型圈35仅与锤盒13的内周面接触。相对于此，在环形齿轮主体18a与轴承外壳28一体成形的情况下，O型圈35能够配置在环形齿轮主体18a的端面附近，所以O型圈35与锤盒13的内周面和台阶部34这两个部位接触，因此密封效果变得格外好。

根据本发明的实施例，由于行星齿轮机构被夹持在从工具主体的外壳的内壁突出的环状突缘和动力传递部的收纳盒之间，因此环形齿轮通过收纳盒来阻止其从动力传递部侧脱离，并外壳的环状突缘来阻止其向电动机侧移动。

另外，因为轴承外壳的背面侧的凸部与外壳的嵌合凹部嵌合，所以能够有效地防止轴承外壳绕旋转轴的周围旋转。

此外，由于嵌合凹部能够通过将外壳的环状突缘切开来形成，所以没有必要形成或安装特别的部件，因此能够紧凑地固定环形齿轮，而不会使工具整体大型化。

另外，若利用合成树脂来一体地形成在内周面上设有环状齿轮的环形齿轮主体和上述轴承外壳，则能够显著地提高使环形齿轮的中心轴和设在轴承外壳上的轴承的中心轴的中心轴一致的精度，并能够改善环形齿轮使其旋转变顺畅，运转声音也变得安静。

此外，由于没有必要将两个零件组装在一起，因此提高了组装性，也降低了成本。

并且，由于利用合成树脂一体成形，因此不需要如分体构成的情况那样在环形齿轮与轴承外壳之间设置缓冲材料的机构，从而有助于使构造本身简单化、小型化、轻量化。

另外，若上述合成树脂采用碳纤维强化尼龙，则能够得到具有与金属同等的强度、滑动性，并且轻便、耐热性优良的环形齿轮。

另外，若借助O型圈使环形齿轮的端部与形成在上述收纳盒的对接部的内周面的台阶部对接，则O型圈与收纳盒的内周面和台阶面这两个部位接触，因此使密封效果得到显著提高。

Claims (4)

1.一种旋转工具，其特征在于，该旋转工具具备：

电动机部(1a)，其设于工具主体(1)；

动力传递部(1b)，其将上述电动机部(1a)的旋转力传递到前端工具；

行星齿轮机构(7)，其配置在上述电动机部(1a)和上述动力传递部(1b)之间，由固定于电动机(5)的旋转轴的太阳轮(16)、与太阳轮啮合的行星齿轮(17)和与行星齿轮啮合的环形齿轮(18)构成，

上述行星齿轮机构(7)被夹持在从上述工具主体(1)的外壳(23)的内壁突出的环状突缘(24)和上述动力传递部(1b)的收纳盒(13)之间，

在设在上述环形齿轮(18)的一个侧面上的轴承外壳(28)的背面侧设有凸部(33)，该凸部(33)形成为在径向上没有从上述轴承外壳(28)的外周面突出的程度，

在上述外壳(23)的上述环状突缘(24)上形成有与上述凸部(33)嵌合的嵌合凹部(27)。

2.如权利要求1所述的旋转工具，其特征在于，上述环形齿轮(18)通过利用合成树脂将在内周面上设有环状齿轮的环形齿轮主体(18a)和上述轴承外壳(28)一体成形而形成。

3.如权利要求2所述的旋转工具，其特征在于，

上述合成树脂为碳纤维强化尼龙。

4.如权利要求2或3所述的旋转工具，其特征在于，上述环形齿轮(18)的端部通过O型圈(35)与形成在上述收纳盒(13)的对接部的内周面的台阶部(34)对接。

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