JP2002307324A - 電動工具のシール装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コンパクトにしてかつ低コストの電動工具の
シール装置を提供する。 【解決手段】 ギヤケース３１の軸孔３４を貫通する電
動モータの出力軸１１ａを、軸孔３４に配置した軸受３
５によって回転可能に支持する構成のインパクトレンチ
において、軸受３５の側面にシート状のシール材４１を
配置する。シート材４１は、外輪３５ｂ側面に対しては
固定され、内輪３５ａの側面に対しては摺接するするこ
とで軸受３５の両輪間の環状隙間３５ｃを密封し、ギヤ
ケース３１内のグリスが環状隙間３５ｃから外へ漏出す
るのを防止する。また、シール材４１は四フッ化エチレ
ン樹脂製のシート材を素材にして形成されている。これ
により、コンパクト化された低コストでかつ摩擦抵抗の
小さい電動工具のシール装置が提供される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばインパク
トレンチのような電動工具において、密閉された室内に
封入された潤滑油が、室の壁を貫通する回転軸と軸孔と
の嵌合面から漏出することを防止するためのシール装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電動工具、例えばインパクトレン
チにおいては、電動モータのトルクを先端工具（ソケッ
ト）に伝達する動力伝達装置として歯車装置が用いら
れ、歯車装置を収容するギヤケース内には、歯車を潤滑
するためのグリスが封入されている。電動モータは、ギ
ヤケースから区画されたモータハウジング内に収容され
ており、その入力軸がギヤケースの壁を貫通して歯車装
置にトルクを入力する。従って、ギヤケースの壁に形成
された軸孔と、その軸孔を貫通する入力軸との間には、
ギヤケース内のグリスがモータ室に漏出することを防止
するシール装置が設けられている。図４は、従来のイン
パクトレンチのギヤケースに適用されているシール装置
を示している。図示のように、電動モータの入力軸１０
２は、モータ室１０１とギヤケース１０３との仕切壁１
０４を貫通し、モータ室１０１側に配置された軸受（ラ
ジアルベアリング）１０５によって回転可能に支持され
ている。そして、ギヤケース１０３内の歯車装置を潤滑
するグリスが仕切壁１０４の軸孔１０６からモータ室１
０１側へ漏出することを防止するために、仕切壁１０４
にはシール取付凹部１０７を形成し、そのシール取付凹
部１０７にオイルシール１０８を組み込んでいる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、オイルシー
ル１０８は、構造が複雑で価格が高い上に、軸方向に厚
く、ギヤケース１０３に取り付けるには、軸方向に相当
の組付けスペースを必要とする。また、ギヤケース１０
３にオイルシール１０８を取り付けるには、高精度のシ
ール取付凹部１０７を加工しなければならず、加工コス
トも高く付くといった問題がある。

【０００４】本発明は、上述した従来の問題点に鑑みて
なされたものであり、その目的とするところは、コンパ
クトにして低コストの電動工具のシール装置を提供する
ことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、本発明に係る電動工具のシール装置は、特許請求の
範囲の各請求項に記載の通りの構成を備えた。請求項１
に記載の電動工具のシール装置においては、潤滑油が封
入された室の壁に形成された軸孔と、その軸孔内に配置
された軸受と、その軸受を貫通する可動軸と、シート状
に形成されるとともに、前記軸受の内輪側面と前記可動
軸外周面との少なくとも一方及び前記軸受の外輪側面に
当接することで両輪間の環状隙間を密封するシール材と
を備えており、前記シール材は、前記軸受における前記
室に対向する側の側面に配置される構成としている。従
って、請求項１に記載の発明によれば、室内の潤滑油が
軸孔と可動軸との間に配置される軸受の環状隙間を通っ
て室外に漏出することを防止できるとともに、特にシー
ト状のシール材によって密封する構成としたことによ
り、従来のオイルシールに比べて幅方向（軸方向）に関
してコンパクト化された簡易な構造のシール装置を提供
できる。一般に潤滑油が封入された室内には、歯車装置
等の金属製可動部品が配置され、それら可動部品の金属
摩擦による発熱で室内が高温になり、それに伴い内部空
気が膨張して室内の圧力が高められる。請求項１に記載
の発明においては、シール材を軸受における室内と対向
する側の側面に配置する構成としたので、上記の圧力で
シール材が軸受の側面に加圧されることになり、これに
よりシール効果が向上される。すなわち、請求項１に記
載の発明によれば、シール性の高いシール装置を提供で
きる。

【０００６】また、請求項２に記載の電動工具のシール
装置においては、前記シール材は、前記軸孔の内周面に
形成されたシール材保持用の突部で保持されるＯリング
によって前記軸受の外輪側面に押圧される構成としてい
る。このような構成を採用すれば、Ｏリングはシール材
の保持機能と軸方向の振動吸収機能とを発揮することが
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に係る
シール装置を図１〜図３に基づいて説明する。本実施の
形態は、電動工具のインパクトレンチに適用したもので
ある。図１はインパクトレンチの一部を切断して示す全
体側面図であり、図２は要部の拡大図である。図１に示
すように、インパクトレンチ１０は、駆動源としての電
動モータ１１と、該電動モータ１１の出力軸１１ａに取
り付けたピニオンギヤ１７（サンギヤ）を介して該電動
モータ１１に連結された遊星歯車機構１２と、該遊星歯
車機構１２を介して前記電動モータ１１により回転する
スピンドル１９と、該スピンドル１９の先端側に取り付
けた回転打撃機構２０を備えている。

【０００８】回転打撃機構２０は、スピンドル１９と同
軸上において回転可能に支持したアンビル２１と、前記
スピンドル１９の外周側に回転可能かつ軸方向移動可能
に支持した略円筒形状をなすハンマー２２を備えてい
る。アンビル２１は、本体ケース１３の先端に取り付け
たインパクトケース１４に軸受１５を介して回転可能に
支持されている。アンビル２１の先端側は、インパクト
ケース１４から突き出されており、この突き出し部分の
先端にねじ締め用のドライバビット（図示省略）が装着
される。

【０００９】スピンドル１９とハンマー２２との間には
鋼球２４，２４が挟み込まれている。鋼球２４，２４
は、スピンドル１９の外周面に形成した回転軸線に対し
て傾斜する側面視Ｖ字形かつ断面半円形のＶ溝１９ａ
と、ハンマー２２の内周面に形成した、該Ｖ溝１９ａと
は逆向きの側面視Ｖ字形のガイド溝２２ａとの間に挟み
込まれている。このため、ハンマー２２は、スピンドル
１９に対して相対的に回転しつつ、軸方向に前進又は後
退する。

【００１０】また、ハンマー２２は、圧縮ばね２３によ
り前進方向（図示右方）に付勢されている。このため、
ハンマー２２の後退動作は、圧縮ばね２３の付勢力に抗
してなされる。ハンマー２２の前端面には、２個の打撃
突部２２ｂ，２２ｂがアンビル２１側に突き出して設け
られており、これに対応してアンビル２１の後端には２
本の打撃アーム２１ａ，２１ａが放射方向に張り出すよ
うに設けられている。ハンマー２２が圧縮ばね２３の付
勢力により前進すると、上記したように該ハンマー２２
は前進しつつ回転するので、ハンマー２２の打撃突部２
２ｂ，２２ｂがアンビル２１の打撃アーム２１ａ，２１
ａに衝突し、これによりアンビル２１に回転方向の打撃
が与えられる。この打撃によりアンビル２１はねじの締
め付け方向に回転し、これによりねじが締め付けられ
る。

【００１１】ねじ締め作業時において、ドライバビット
を経てアンビル２１に一定以上の外部トルク（ねじ締め
抵抗）が付加されると、ハンマー２２がスピンドル１９
に対して相対回転しつつ軸方向に後退して打撃突部２２
ｂ，２２ｂがアンビル２１の打撃アーム２１ａ，２１ａ
から外れ、これによりハンマー２２とアンビル２１との
係合状態が解除される。ハンマー２２とアンビル２１と
の係合状態が解除されると、外部トルクはハンマー２２
に伝わらなくなり、該ハンマー２２が圧縮ばね２３のば
ね付勢力により前進しつつ回転し、ほぼ１８０゜回転し
た後、打撃突部２２ｂが打撃アーム２１ａに衝突してア
ンビル２１が回転方向に打撃され、これによりアンビル
２１が回転してねじが締め付けられる。

【００１２】上記のように構成され、かつ作用するイン
パクトレンチにおいて、前記本体ケース１３の先端寄り
の内側には、ギヤケース３１が配置されており、このギ
ヤケース３１によって、インパクトレンチ１０の内部空
間を、インパクトケース１４側の空間３２と、本体ケー
ス１３側の空間３３とに仕切っている。そして、ギヤケ
ース３１と、本体ケース１３の先端部と、インパクトケ
ース１４とによって形成される密閉されたインパクトケ
ース１４側の空間３２には、前述した電動モータ１１に
よって駆動されるピニオンギヤ１７を含む遊星歯車機構
１２及び回転打撃機構２０からなる駆動機構部が収容さ
れるとともに、その駆動機構部を潤滑する潤滑剤として
のグリスが封入されている。上記のインパクトケース側
の空間３２が本発明でいう潤滑油が封入された室に対応
するものであり、以下の説明ではグリス封入空間とい
う。

【００１３】また、ギヤケース３１と本体ケース１３と
によって形成される本体ケース１３側の空間３３には、
電動モータ１１が収容されており、以下の説明ではこの
本体ケース１３側の空間３３をモータ収容空間という。
そして、図２に示すように、電動モータ１１の出力軸１
１ａがギヤケース３１に形成された軸孔３４を貫通して
グリス封入空間３２内に達するとともに、ギヤケース３
１の円筒部３１ａ内周に取り付けられた軸受（ラジアル
ボールベアリング）３５によって回転可能に支持されて
いる。上記の出力軸１１ａが本発明でいう可動軸に対応
し、ギヤケース３１が本発明でいう壁に対応する。な
お、円筒部３１ａの筒孔は軸孔３４の一部を構成するも
のであり、軸受３５は実質的には軸孔３４内に同心的に
配置される。

【００１４】軸受３５の内輪３５ａは出力軸１１ａの外
周面に圧入されて該出力軸１１ａに一体化され、外輪３
５ｂは軸孔３４の内周面に圧入されてギヤケース３１に
一体化されている。軸受３５は内輪３５ａと外輪３５ｂ
との間に環状隙間３５ｃを有する。従って、この環状隙
間３５ｃを通ってグリス封入空間３２内のグリスがモー
タ収容空間３３側へ漏出することになるため、この漏出
を防止するために、シール装置４０が設けられている。

【００１５】シール装置４０は、四フッ化エチレン樹脂
製のシート材を素材とする、肉厚が約０，２ｍｍのシー
ト状で、かつリング状に形成された可撓性のシール材４
１を主体に構成されている。シール材４１は、軸孔３４
と出力軸１１ａとの環状空間において、軸受３５におけ
るグリス封入空間３２側の側面に当接するように配置さ
れている。シール材４１の外径は軸孔３４の内径（外輪
３５ｂの外径）と同径に形成され、内径は内輪３５ａの
内径よりも小径でかつ外径よりも大径に形成されてい
る。そして、シール材４１は軸孔３４内に嵌入されると
ともに、外輪３５ｂと軸孔３４の内周側に張り出すシー
ル材保持用の環状突部４３との間に介在されたＯリング
４２によって外輪３５ｂに弾性的に押圧された状態で保
持されている。すなわち、シール材４１は外周側が外輪
３５ｂと環状突部４３との間に挟着されてギヤケース３
１側に固定され、内周側が内輪３５ａの側面に摺動可能
に当接されている。

【００１６】上記のように構成されたシール装置４０に
よれば、グリス封入空間３２内のグリスが軸孔３４と出
力軸１１ａとの間からモータ収容空間３３側へ漏出する
ことを防止できる。すなわち、出力軸１１ａと内輪３５
ａとの間及び軸孔３４と外輪３５ｂとの間に関しては、
相互の締まりバメによってグリスの漏出を防止し、また
内輪３５ａと外輪３５ｂとの間の環状隙間３５ｃは、両
輪３５ａ，３５ｂの側面に当接するシール材４１による
シール作用でグリスの漏出を防止する。

【００１７】また、インパクトレンチの使用時には、グ
リス封入空間３２内の可動機構部が金属摩擦によって発
熱する。これに伴いグリス封入空間３２内が高温化し、
内部空気が膨張してシール材４１の側面に作用する。す
なわち、シール材４１は軸受３５の側面に押圧されるこ
とになり、これによりシール性がより向上する。また、
Ｏリング４２はシール材４１を外輪３５ｂの側面に押圧
してシール材４１を規定位置に安定的に保持するととも
に、それ自体は環状突部４３及びシール材４１に当接し
て軸受３５の外周面と軸孔３４の内周面との間に関する
シール性を確保することができる。更には、インパクト
レンチの使用時において、出力軸１１ａを経て軸方向の
振動が入力されるが、Ｏリング４２はこの軸方向の振動
を吸収することができる。このように、Ｏリング４２は
軸方向の振動吸収機能、シール機能及びシール材４１の
保持機能を兼用するものである。

【００１８】本実施の形態では、軸受３５の内輪３５ａ
及び外輪３５ｂの側面にシート状のシール材４１を当接
させることで、両輪３５ａ，３５ｂ間の環状隙間３５ｃ
を密封する構成としたので、従来のオイルシールに比べ
て、幅方向（軸方向）に関してコンパクト化される。こ
のため、配置スペースを縮小することが可能となり、そ
の分、インパクトレンチの軸方向長さを短縮できる。ま
た、シール材４１は構造的に単純であるため、製作が容
易でコストを低減できる。また、シール材４１は軸孔３
４内の環状突部４３と軸受３５の外輪３５ｂとの間にＯ
リング４２を介在して保持する構造のため、従来のオイ
ルシールのような高精度のシール取付凹部を設定する必
要がなく、加工手間を省くことができる。また、本実施
の形態では、シール材４１を四フッ化エチレン樹脂製の
シート材を素材として形成したことにより、摺動性の高
いシール材４１を提供できる。これにより摩擦抵抗が減
少されるため、摩擦による発熱が低減して軸受３５の耐
久性が向上する。

【００１９】次に、図３に基づいて他の実施の形態を説
明する。この実施の形態では、シール材４１の内径を出
力軸１１ａの外径よりもやや小さく設定したものであ
り、この点を除いては、前述した実施の形態と同様に構
成されている。上記のように構成されるシール材４１
は、出力軸１１ａに対しては圧入による嵌合となる。こ
の圧入により、結果として、出力軸１１ａと内輪３５ａ
との間もシールすることができる。なお、シール材４１
は圧入によって内周側が変形するが、その変形方向は、
圧入方向によって異なる。すなわち、図４の（Ａ）、
（Ｂ）に示すように、グリス封入空間３２側に向かって
入り込む図示右反り又は引っ込む図示左反りに変形す
る。図示右反りの場合は、グリス封入空間３２内の膨張
空気でシール材４１の内周端部が出力軸１１ａの外周面
に向かって強く押し付けられる。一方、図示左反りの場
合は、グリス封入空間３２内の膨張空気でシール材４１
の内周端部が出力軸１１ａの外周面から浮き上がる方向
へ変形しようとしても、その変形は、軸受３５の内輪３
５ａの側面で抑えられる。このため、シール材４１の圧
入方向がいずれの場合であっても同様のシール効果を得
ることができる。なお、右反りの場合において、図では
シール材４１が内輪３５ａの側面に対して当接しない状
態を示してあるが、シール材４１の内径の設定によって
は、内輪３５ａの側面と出力軸１１ａの外周面との双方
に当接させることもできる。

【００２０】なお、本発明は上述した実施の形態に限定
されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で適
宜変更することが可能である。例えば、実施の形態で
は、シート状のシール材４１を、四フッ化エチレン樹脂
製のシート材を素材として形成するとしたが、かならず
しもこれに限定されるものではなく、例えば金属（鉄）
製のシートを素材とし、その表面全体を四フッ化エチレ
ン樹脂によって被覆する構成、或いは当接面側のみを被
覆する構成とすることが可能である。要するに、シート
状のシール材４１は少なくとも相対的に摺動する摺接面
が四フッ化エチレン樹脂によって構成されていればよ
い。また、本実施の形態では、シール材４１をグリス封
入空間３２側に配置したが、モータ収容空間３３側、つ
まりグリスの漏出側に配置する構成に変更することも可
能である。また、インパンクトレンチ以外の電動工具に
適用できることは勿論である。

【００２１】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば、
コンパクトにして低コストの電動工具のシール装置を提
供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】インパクトレンチの一部を切断して示す全体側
面図である。

【図２】要部の拡大図である。

【図３】他の実施の形態を示す断面図である。

【図４】従来のインパクトレンチのギヤケースに適用さ
れているシール装置を示す断面図である。

【符号の説明】

１１ 電動モータ １１ａ 出力軸 ３１ ギヤケース ３２ グリス封入空間 ３３ モータ収容空間 ３４ 軸孔 ３５ 軸受 ３５ａ 内輪 ３５ｂ 外輪 ３５ｃ 環状隙間 ４０ シール装置 ４１ シール材 ４２ Ｏリング ４３ 環状突部

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｆ１６Ｊ 15/10 Ｇ Ｆターム(参考） 3J016 AA02 BB02 CA02 CA06 CA07 3J040 AA02 AA11 AA17 BA02 BA04 CA02 EA16 FA05 FA07 HA02 HA03

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 潤滑油が封入された室の壁に形成された
   軸孔と、その軸孔内に配置された軸受と、その軸受を貫
   通する可動軸と、シート状に形成されるとともに、前記
   軸受の内輪側面と前記可動軸外周面との少なくとも一方
   及び前記軸受の外輪側面に当接することで両輪間の環状
   隙間を密封するシール材とを備え、前記シール材は、前
   記軸受における前記室に対向する側の側面に配置されて
   いることを特徴とする電動工具のシール装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の電動工具のシール装置
   であって、前記シール材は、前記軸孔の内周面に形成さ
   れたシール材保持用の突部で保持されるＯリングによっ
   て前記軸受の外輪側面に押圧される構成としたことを特
   徴とするシール装置。