CN1891413A - 电动工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种有助于抑制电动工具中电动机旋转时发生的振动的技术。一种电动工具，具有：工具主体(103)；配置于工具主体的前端区域的前端工具(119)；与工具主体的前端工具相反一侧连接的手柄(109)；容纳在工具主体内并驱动前端工具的电动机(111)；可旋转地支撑电动机的旋转轴的前端工具侧及手柄侧的轴承(151、153)；容纳前端工具侧的轴承的前端工具侧轴承容纳部(152)；手柄侧轴承容纳部(157)，其从工具主体的手柄侧端部开始朝向该手柄侧向电动机的轴方向伸出状地被设置，且容纳手柄侧的轴承；游动嵌合地配置于手柄侧轴承容纳部的外周的环状构件(159)，该电动工具中，手柄具有覆盖手柄侧轴承容纳部的覆盖区域(163a)，在该覆盖区域中通过弹性体(167)来支撑手柄侧轴承容纳部(157)的伸出端部区域。

Description

电动工具

技术领域

本发明涉及电动工具中电动机的支撑结构。

背景技术

JP特开2004-106136号公报(专利文献1)中公开了一种用于被加工材料(例如，混凝土)的钻孔作业的电动冲击钻机。专利文献1所记载的电动冲击钻机中，对配置于冲击钻机顶端(前端)区域的钻头进行驱动的电动机，以其轴方向平行于钻头的长轴方向的方式被容纳在电动机外壳内，而且旋转轴(转子)的前部(工具头侧)和后端分别由轴承可自由旋转地支撑。而且用于容纳后部(手柄侧)轴承的电动机外壳的手柄侧轴承容纳部，朝向手柄侧延伸出来，而且通过配置于电动机外壳的后端部的手柄盖来覆盖该手柄侧轴承容纳部。

可是，容纳电动机后部的轴承的手柄侧轴承容纳部，被设定为伸出状构成的场合下，由于其伸出端部处于自由状态，所以电动机驱动时有可能发生振动。对于这种振动的发生，例如可以采用下述对策：从电动机外壳的后部壁设置补强用的加强筋等，来提高手柄侧轴承容纳部的刚性。但是，为了合理利用手柄侧轴承容纳部的外周区域所存在的空间(空间)，例如，如果欲在手柄侧轴承容纳部的外周区域，配置由使用者操作的电动机旋转方向切换操作用的环状构件，则不能采用通过补强用加强筋来提高手柄侧轴承容纳部的刚性的对策，其结果，导致无法抑制在手柄侧轴承容纳部发生的振动。因此，以往电动机支撑结构在这一点上有进一步改进的余地。

【专利文献1】JP特开2004-106136号公报

发明内容

本发明鉴于上述问题，其目的在于，提供有助于抑制电动工具的电动机在旋转时发生的振动的技术。

为了达到上述目的，构成各技术方案所述的发明。

根据技术方案1所述的发明，构成如下电动工具，其具有：前端工具，其配置于工具主体的前端区域，且对被加工材进行规定的加工作业；手柄，其与工具主体的前端工具相反的一侧连接；电动机，其容纳在工具主体内，且驱动前端工具；前端工具侧及手柄侧的轴承，其可旋转地支撑电动机的旋转轴；前端工具侧轴承容纳部，其容纳前端工具侧的轴承；手柄侧轴承容纳部，其从工具主体的手柄侧端部开始，朝向该手柄侧而向电动机的轴方向伸出状地被设置，且容纳手柄侧的轴承；环状构件，其游动嵌合地配置于手柄侧轴承容纳部的外周。本发明中的“电动工具”，典型的有：通过使工具头进行长轴方向的冲击动作、周方向的旋转动作或者冲击动作和旋转动作，来对被加工材(例如，混凝土)进行冲击作业或者钻孔作业的电动锤、冲击钻机等的冲击式作业工具，但并不仅限于该冲击式作业工具，只要是手柄侧轴承容纳部从工具主体朝向手柄侧伸出状地被设置这种构成的电动工具，均包含在内。另外，本发明中的“手柄”包含相对工具主体沿与电动机的轴方向相交叉的方向延伸的形式，也包含与工具主体的电动机的轴方向相平行的方向延伸的形式。再有，作为“手柄”优选的构成是，具有：从工具主体一体地伸出的手柄主体部；在该手柄部通过螺钉固定的手柄盖。“环状构件”，典型的是，为切换电动机的旋转方向而由使用者操作的操作构件，但并不仅限于该操作构件。

技术方案1所述的发明中，作为特征结构，手柄具有弹性体及覆盖手柄侧轴承容纳部的覆盖区域，在该覆盖区域中，通过弹性体来支撑手柄侧轴承容纳部的轴方向的伸出端部区域。本发明中所谓“弹性体”是指，橡胶或具有柔软性的合成树脂等具有缓冲功能的材料。作为“手柄具有弹性体”的形式，包括下述任意一种形式：相对于弹性体后安装手柄的组装的形式；或者使用铸型形成手柄时，与手柄一体地形成弹性体的形式。所谓“支撑伸出端部区域”，包括下述任意一种形式：弹性体与手柄侧轴承容纳部的轴方向端面对置状地抵接来进行支撑的形式；弹性体抱夹手柄侧轴承容纳部的外周面来进行支撑的形式；弹性体与手柄侧轴承容纳部的轴方向端面对置状地抵接支撑，且抱夹手柄侧轴承容纳部的外周面来进行支撑的形式。根据本发明，由手柄并通过该手柄具有的弹性体来支撑手柄侧轴承容纳部，由此，一方面允许在手柄侧轴承容纳部的外周区域配置环状构件，另一方面可以提高手柄侧轴承容纳部的刚性，并抑制由电动机旋转时发生的轴振动所引起的该手柄侧轴承容纳部的振动。由于是通过弹性体来支撑的构成，因此可由弹性体来吸收在将手柄组装到工具主体这种构成的场合下的、例如工具主体和手柄之间产生的制作上的误差，与由手柄直接支撑的场合相比，可以提高组装性。

根据技术方案2所述的发明，技术方案1所述的电动工具中的手柄具有覆盖该手柄的外表面的弹性构件，且该弹性构件与弹性体一体地形成。所谓“覆盖手柄的外表面”，包括由弹性构件覆盖手柄的外表面的一部分的形式、覆盖全部的形式的任意一种形式。根据本发明，通过一体地形成弹性构件和弹性体，与分别形成的场合相比，在实现减少制作工时以及安装工时、降低生产成本、提高安装性等方面是有利的。

根据技术方案3所述的发明，技术方案1或2所述的电动工具中的手柄具有刚性区域，该刚性区域限制弹性体的与手柄侧轴承容纳部的延伸方向相交叉的方向的运动。所谓“限制交叉方向的运动”，典型的有：以包绕弹性体外周面的方式配置刚性区域的形式，但也包含刚性区域和手柄一体地形成的形式、或者由其它构件来构成的形式的任意一种形式。通过如此限制弹性体的与手柄侧轴承容纳部的延伸方向交叉的方向上的运动，可进一步提高抑制振动的效果。

根据技术方案4所述的发明，技术方案1至3所述的任意一个电动工具的弹性体，嵌合于手柄侧轴承容纳部的伸出端部的外周，而且由在该伸出端部外周的周方向上的3个或其以上的抵接部位，来支撑上述伸出端部外周。根据这样的构成，当弹性体嵌合于手柄侧轴承容纳部的伸出端部外周时，弹性体的与伸出端部外周的抵接部分容易变形，所以可以轻松地组装，提高组装性。

根据本发明，可以提供一种有助于抑制电动工具中的电动机旋转时发生的振动的技术。

附图说明

图1是表示本发明实施方式涉及的冲击钻机整体结构的侧面剖视图。

图2是表示电动机外壳以及手柄的侧视图。

图3是表示图1的A部分的放大图。

图4是表示图3的沿B-B线的剖视图。

图5是表示驱动电动机的后部轴承容纳筒部的支撑结构的变更例的剖视图。

图6是表示驱动电动机的后部轴承容纳筒部的支撑结构的变更例的剖视图。

符号说明如下：

101冲击钻机(电动工具)  103主体部(工具主体)

105电动机外壳          106内壳体                  107齿轮外壳

109手柄                111驱动电动机(电动机)

112电枢轴(旋转轴)      113运动变换结构

114动力传递结构        115冲击元件                117扳机

119钻头(前端工具)      121驱动齿轮                123从动齿轮

124卡合构件            125中间轴                  126球轴承

127旋转体              128摇动杆                  129斜盘

131第一传递齿轮        133第二传递齿轮            135套筒

137具夹                141气缸                    143锤          145冲击杆

151前侧轴承            152前部轴承容纳室(前端工具侧轴承容纳部)

153后侧轴承            155后部轴承容纳室

157后部轴承容纳筒部(手柄侧轴承容纳部)

157a开口               157b突起                   159环状操作构件(环状构件)

161手柄主体部             163手柄盖             163a延长部(覆盖区域)

163b圆筒部(刚性区域)      165橡胶罩(弹性构件)

167弹性筒状部(弹性体)     167a槽                167b峰部

168弹性部(弹性体)         169弹性筒状部(弹性体)

具体实施方式

下面，参考图1至图4来详细说明本发明的实施方式。作为电动工具的一个例子，采用电动冲击钻机来说明本实施方式。图1是表示本实施方式涉及的电动冲击钻机的整体结构的侧面剖视图。图2是表示电动机外壳以及手柄的侧视图。图3是图1的A部分的放大图。图4是图3的沿B-B线的剖视图。如图1所示，大体上看，本实施方式的冲击钻机101主要构成包括：形成冲击钻机101的外廓的主体部103；在该主体部103的前端区域(图示左侧)，通过工具夹137装卸自由地安装的钻头119；与主体部103的钻头119的相反侧连接的、使用者握住的手柄109。主体部103与本发明中的“工具主体”相对应。对钻头119而言，按照相对工具夹137的轴方向可以相对移动，在周方向一体旋转的方式来安装。该钻头119与本发明中的“前端工具”相对应。为了便于说明，将钻头119侧称为前，手柄109侧称为后。

主体部103包括：容纳驱动电动机111的电动机外壳105、容纳运动变换结构113和动力传递结构114以及冲击元件115的齿轮外壳107，电动机外壳105和齿轮外壳107通过图中省略的螺钉等来相互接合。驱动电动机111与本发明中的“电动机”相对应。由运动变换结构113、动力传递结构114以及冲击元件115来构成钻头119的驱动机构。在齿轮外壳107中，在与电动机外壳105的接合侧，配置有分隔该齿轮外壳107的内部和电动机外壳105的内部的内壳体106。

驱动电动机111的旋转输出，由运动变换结构113适当变换成直线运动后传递给冲击元件115，且通过该冲击元件115产生向钻头119的轴方向(图1的左右方向)的冲击力。驱动电动机111的旋转输出，由动力传递结构114适当减速后，以旋转力向钻头119传递，该钻头119沿周方向旋转动作。驱动电动机111，由配置于手柄109的扳机117的牵引操作来通电驱动。

运动变换结构113主要构成包括：在驱动电动机111的电枢轴112的顶端(前端)设置的、在垂直面内旋转驱动的驱动齿轮121；与该驱动齿轮121噛合卡合的从动齿轮123；通过中间轴125与该从动齿轮123一体旋转的旋转体127；由旋转体127的旋转而在钻头119的轴方向摇动的斜盘129；由斜盘129的摇动而进行来回直线运动的气缸141。电枢轴112与本发明中的“旋转轴”相对应。中间轴125平行(水平)于钻头119的轴方向配置，安装于该中间轴125的旋转体127的外周面，相对中间轴125的轴线以规定的倾斜角度倾斜状地形成。对斜盘129而言，可通过球轴承126相对旋转地安装在旋转体127的倾斜外周面上，伴随该旋转体127的旋转动作，在钻头119的轴方向摇动。斜盘129具有在上方(放射方向)一体地突出设置的摇动杆128，该摇动杆128与设置在气缸141的后端部上的卡合部件124游动嵌合状地卡合。由上述旋转体127、斜盘129、气缸141来构成摇动机构。

如图1所示，动力传递机构114主要构成包括：从驱动电动机111通过驱动齿轮121及中间轴125而在垂直面内旋转驱动的第一传递齿轮131；与该第一传递齿轮131噛合卡合的第二传递齿轮133；与该第二传递齿轮133一起旋转的套筒135；与套筒135一起在垂直面内旋转的工具夹137。

如图1所示，冲击元件115主要构成包括：在气缸141的膛内壁自由滑动地配置的锤143；在工具夹137内自由滑动地配置且将锤143的运动能量传递给钻头119的冲击杆145。

如上所述的冲击钻机101，如果由使用者牵引操作扳机117而使驱动电动机111通电驱动，则通过其旋转输出，而使驱动齿轮121在垂直面内转动动作。于是，通过与驱动齿轮121噛合卡合的从动齿轮123、中间轴125，使旋转体127在垂直面内旋转驱动，由此，斜盘129及摇动杆128在钻头119的轴方向上摇动运动。由摇动杆128的摇动而使气缸141直线状地滑动动作，且通过与此伴随的气缸141内的空气弹簧的作用，而使锤143在气缸141内直线运动。锤143通过撞击冲击杆145，将其运动能量传递给钻头119。

另一方面，如果第一传递齿轮131与中间轴125一起旋转，则通过与第一传递齿轮131噛合卡合的第二传递齿轮133，而使套筒135在垂直面内旋转，进而使工具夹137及由该工具夹137保持的钻头119与套筒135一起一体地旋转。这样一来，钻头119进行轴方向的锤击动作和周方向的钻孔动作，而完成对被加工材(混凝土)的钻孔作业。

本实施方式涉及的冲击钻机101，使上述钻头119进行锤击动作和周方向的钻孔动作，除了在冲击钻机模式下的作业方式外，使钻头119只进行钻孔动作。可以切换到钻孔模式下的作业方式，但关于该模式的切换机构与本发明没有直接关系，故省去其说明。

本实施方式涉及的电动机外壳105，形成为前侧开口的筒状。驱动电动机111，以其轴方向与钻头119的长轴方向平行的方式被配置于电动机外壳105内。驱动电动机111的电枢轴112，在其前部和后部分别由轴承(球轴承)151、153来被自由旋转地支撑。前部的轴承151，容纳于内壳体106上形成的前部轴承容纳室152内。前部轴承容纳室152与本发明中的“前端工具侧轴承容纳部”相对应。另一方面，后部的轴承153，容纳于与电动机外壳105设置为一体的后部轴承容纳室155。后部轴承容纳室155由筒状的后部轴承容纳筒部157形成，该后部轴承容纳筒部157从电动机外壳105的后端部的径方向略中央部开始朝向后方膨胀延伸出来。而且，对后部轴承容纳筒部157而言，关于在从基端部开始轴方向规定长度的范围，沿该后部轴承容纳筒部157的周方向，隔着规定间距来设置作为通风用的多个开口157a(参考图2)，在伸出端部具有后部轴承容纳室155，该后部轴承容纳室155在周方向和轴方向端面的全部区域由壁来环绕。后部轴承容纳筒部157与本发明中的“手柄侧轴承容纳部”相对应。在图1中，以开口157a部分作为截面来表示后部轴承容纳筒部157。

如图1所示，在后部轴承容纳筒部157的基部侧外周，游动嵌合状地配置有用于切换驱动电动机111的旋转方向的环状的操作构件159。该操作构件159，可以由使用者从电动机外壳105的外部进行操作，但关于操作构件159具体结构以及操作方法等，由于与本发明没有直接的关系，所以省略其说明。操作构件159与本发明中的“环状构件”相对应。

如图1及图2所示，手柄109的构成包括：与电动机外壳105一体地形成的手柄主体部161；组装于该手柄主体部161的手柄盖163。手柄主体部161，从电动机外壳105的后端部下面区域开始，大致向与驱动电动机111的轴方向相互交叉的下方延伸，而且形成有后侧开口的沟形截面。另一方面，手柄盖163形成有前侧开口的沟形截面，在将该手柄盖163的开口端部与手柄主体部161的开口端部重合的状态下，通过适宜的螺钉等固定方法来接合，由此形成中空状的手柄109。该手柄盖163越过手柄主体部161的上端进一步向上延伸，该延长部163a的开口端部与电动机外壳105的后端外周部重合，由此容纳有上述的后部轴承容纳筒部157。延长部163a与本发明中的“覆盖区域”相对应。手柄盖163，例如由合成树脂形成。

手柄主体部161以及手柄盖163，在其外表面中的使用者握住时的手掌和手指所接触区域，分别由橡胶罩165来覆盖。如图1及图3所示，手柄盖163侧的橡胶罩165，在与电动机外壳105的后部轴承容纳筒部157的伸出端部相对置的部位，一体地具有弹性筒状部167，该弹性筒状部167从手柄盖163的外面侧贯通到内面侧的前面侧开口，通过该弹性筒状部167来支撑从电动机外壳105伸出的后部轴承容纳筒部157的伸出端部。弹性筒状部167，具有与驱动电动机111的电枢轴112同心且圆锥状的筒孔。另一方面，在后部轴承容纳筒部157的轴方向伸出端面，形成前端呈前部细的形状圆锥状突起157b，通过该突起157b紧密地嵌入于弹性筒状部167的筒孔内，由此来支撑该外周区域。手柄盖163的橡胶罩165与本发明中的“弹性构件”相对应，弹性筒状部167与本发明中的“弹性体”相对应。

如图4所示，在手柄盖163上，形成与弹性筒状部167的外周面紧密地抵接的圆筒部163b，通过该圆筒部163b限制弹性筒状部167的径方向上的运动，即与后部轴承容纳筒部157的伸出方向交叉的方向上的运动。圆筒部163与本发明中的“刚性区域”相对应。在弹性筒状部167的筒孔内周面形成花键状的槽167a，通过该槽167a的峰部167b，而在周方向上局部抵接地支撑突起157a的外周面。

如上所述，本实施方式涉及的冲击钻机101中，在电动机外壳105的后端部区域设有后部轴承容纳筒部157，该后部轴承容纳筒部157从径方向中央部向后伸出，在通过容纳于该后部轴承容纳筒部157的轴承153，来支撑驱动电动机111的电枢轴112后部这种的电动机支撑结构中，通过设置于手柄109的弹性筒状部167来支撑后部轴承容纳筒部157的轴方向的伸出端部区域。通过设成这种结构，采用在后部轴承容纳筒部157的外周配置环状的操作构件159的结构，可以提高该后部轴承容纳筒部157的刚性，且可以抑制由驱动电动机111的旋转时发生的轴振动引起的后部轴承容纳筒部157的振动。由于是手柄盖163通过弹性筒状部167支撑后部轴承容纳筒部157的构成，所以，可以通过弹性筒状部167来吸收在将手柄盖163组装到电动机外壳105时，电动机外壳105和手柄盖163之间产生的制作上的误差，从而提高组装性。

在本实施方式中，由于是弹性筒状部167与覆盖手柄盖163的外表面的橡胶罩165一体形成的构成，所以，相比分别形成这些的场合，在实现减少制作工时或组装工时、降低生产成本、提高组装性的方面都是有益的。如图4所示，弹性筒状部167，由设置于手柄盖163的圆筒部163b来支撑其外周，且限制外径方向的运动。所以，可以抑制弹性筒状部167的弹性变形，并提高后部轴承容纳筒部157的振动抑制效果。进一步，对弹性筒状部167而言，由花键状的槽167a的峰部来支撑后部轴承容纳筒部157的突起157b的外周面，因此峰部167b容易变形。所以，在将手柄163组装到手柄主体部161时，突起157b易于嵌入到弹性筒状部167的筒孔，提高组装性。

图5及图6分别表示，由手柄109来支撑后部轴承容纳筒部157的伸出端部区域的支撑结构的变更例。图5所示的变更例中，相对后部轴承容纳筒部157的轴方向的伸出端面，将弹性部168设为面接触的定位结构，由此来构成支撑该后部轴承容纳筒部157的结构。弹性部168与本发明中的“弹性体”相对应。对弹性部168而言，在将手柄盖163组装到手柄主体部161及电动机外壳105时，被设定为相对于后部轴承容纳筒部157的轴向端面以适当的弹性变形状态来定位。弹性部168，由与手柄盖163一体地形成的圆筒部163b来支撑其外周面，限制径方向的运动。根据这种支撑结构，与上述实施方式的场合一样，可以提高该后部轴承容纳筒部157的刚性，并抑制驱动电动机111旋转时发生的后部轴承容纳筒部157的振动。

图6所示的变更例是，在图5所示的面接触的定位支撑结构的基础上，也支撑后部轴承容纳筒部157的伸出端部的外周区域的构成。即，后部轴承容纳筒部157的伸出端部的外周区域和轴方向端面区域的双方，都构成为由弹性筒状部169支撑的结构。弹性筒状部169与本发明中的“弹性体”相对应。对弹性筒状部169而言，由与手柄盖163一体地形成的圆筒部163b来支撑其外周面，限制直径方向的作用。根据这种支撑结构，可以使该后部轴承容纳筒部157的刚性更高，进一步提高该后部轴承容纳筒部157的振动抑制效果。

在上述实施方式中，弹性筒状部167、169或弹性部168，与橡胶罩165一体地形成，但也可以分别形成。对手柄109而言，说明了以与驱动电动机111的轴方向交叉的方向延伸的形式，连接到电动机外壳105的情况，但例如，如电动磨床，不排除适用于具有与驱动电动机的轴方向平行地延伸这种形式的手柄的电动工具中。此外，以冲击钻机101为例进行了说明，但不限定于此。总而言之，只要是在电动机外壳105的后端区域，连接手柄109，而且容纳驱动电动机111的后部轴承153的后部轴承容纳筒部157朝向手柄109侧伸出的结构的电动工具，均可以适用。

Claims (4)

1.一种电动工具，具有：

工具主体；

前端工具，其配置于上述工具主体的前端区域，且对被加工材进行规定的加工作业；

手柄，其与上述工具主体的上述前端工具相反的一侧连接；

电动机，其容纳在上述工具主体内，且驱动上述前端工具；

前端工具侧及手柄侧的轴承，其可旋转地支撑上述电动机的旋转轴；

前端工具侧轴承容纳部，其容纳上述前端工具侧的轴承；

手柄侧轴承容纳部，其从上述工具主体的上述手柄侧端部开始，朝向该手柄侧而向上述电动机的轴方向伸出状地被设置，且容纳上述手柄侧的轴承；

环状构件，其游动嵌合地配置于上述手柄侧轴承容纳部的外周；

该电动工具的特征在于，上述手柄具有弹性体及覆盖上述手柄侧轴承容纳部的覆盖区域，在该覆盖区域中，通过上述弹性体来支撑上述手柄侧轴承容纳部的伸出端部区域。

2.根据权利要求1所述的电动工具，其特征在于，上述手柄具有覆盖该手柄外表面的弹性构件，该弹性构件与上述弹性体一体地形成。

3.根据权利要求1或2所述的电动工具，其特征在于，上述手柄具有刚性区域，该刚性区域限制上述弹性体的与上述手柄侧轴承容纳部的伸出方向相交叉的方向上的运动。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的电动工具，其特征在于，上述弹性体，嵌合在上述手柄侧轴承容纳部的伸出端部外周，而且由该伸出端部的外周的周方向上的3个部位或其以上的抵接部位来支撑上述伸出端部外周。

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