JP2004249399A - アングル型の電動工具 - Google Patents

Abstract

【課題】作業性を向上させることに優れた構造を備えるアングル型の電動工具を提供する。
【解決手段】モータ２１によって軸回転する水平軸部３１と、水平軸部３１の軸中心線に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する垂直軸部３２と、水平軸部３１の軸回転を垂直軸部３２の軸回転に変換する角度変換機構５とを有するアングル型の電動工具１であって、出力ツール７が取付けられる出力軸部３３が、垂直軸部３２とは別に設けられている。そして出力軸部３３は、垂直軸部３２と平行に設けられ、かつ垂直軸部３２よりも電動工具１の先端部１ａ側に設けられ、垂直軸部３２の軸回転を出力軸部３３の軸回転に変換する連結変換機構６を介して軸回転する。
【選択図】 図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、アングル型の電動工具に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、アングルドライバーやアングルドリルなどのアングル型の電動工具が知られていた。そしてアングル型の電動工具は、狭い場所でのネジ締め作業や穴空け作業をする際に利用される電動工具として知られていた。
しかし従来のアングル型の電動工具は、例えば下記の特許文献１のように構成されていたために、作業性を向上させることに限界がある構造であった。
すなわち特許文献１によると、電動工具は、モータによって軸回転する水平軸部と、その水平軸の軸中心線に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する垂直軸部と、水平軸部の軸回転を垂直軸部の軸回転に変換する角度変換機構とを有していた。そして角度変換機構は、水平軸部を軸として回転する傘歯車と、垂直軸部を軸として軸回転する傘歯車を有していた。
【０００３】
しかし傘歯車は、回転角度を変換すると同時に減速させるためにその直径（歯先直径）が比較的に大きい。とりわけ電動工具に用いられる電動モータは、非常に高回転であるため、大きな減速比（ギヤ比）を設定する必要があって傘歯車の直径が大きくなる傾向にある。
そして傘歯車の直径が大きいために、垂直軸部を電動工具の先端部に寄せることができなかった。そして従来は、その垂直軸部に出力ツールが取付けられる構造であった。
そのため電動工具の先端部と出力ツールとの距離（センタハイト）を小さくすることができなかった。したがって壁際におけるネジ締め作業や穴空け作業を向上させることに限界がある構造であった。
【０００４】
また特許文献１によると、垂直軸部に取付けられた傘歯車とハウジングとの間には、傘歯車を支持する支持構造が設けられていた。その支持構造は、傘歯車からハウジングへ向けて突出する軸部と、傘歯車とハウジングとの間に設けられた軸受とによって構成されていた。
したがってハウジングと傘歯車との間には、軸受を設けるためのスペースが必要であった。すなわちハウジングの径を小さくしようとする場合、支持構造が邪魔になる構造であった。そのためハウジングを小さくすることで狭い作業場所での作業性を向上させることに限界がある構造であった。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１５４０６５号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明は、作業性を向上させることに優れた構造を備えるアングル型の電動工具を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために本発明は、上記各請求項に記載の通りの構成を備えるアングル型の電動工具であることを特徴とする。
請求項１に記載の発明によれば、出力ツールが取付けられる出力軸部が、垂直軸部とは別に設けられている。そして出力軸部は、垂直軸部と平行に設けられ、かつ垂直軸部よりも電動工具の先端部側に設けられ、垂直軸部の軸回転を出力軸部の軸回転に変換する連結変換機構を介して軸回転する。
【０００８】
すなわち出力軸部は、垂直軸部よりも電動工具の先端部側に設けられている。そして垂直軸部は、連結変換機構によって軸回転する。
ところで角度変換機構は、角度を変換したり減速比を大きくする機構であるために、その構造が一般的に大きい。そのため角度変換機構を介して軸回転する垂直軸部は、角度変換機構によって電動工具の先端部側へ近づけることが困難な構成である。
しかし本発明は、垂直軸部とは別に出力軸部を有する。そして出力軸部は、垂直軸部よりも電動工具の先端部側に設けられる。
そのため出力軸部に取付けられる出力ツールは、角度変換機構に影響を受けることなく、電動工具の先端部側に設けられ得る。そして出力ツールと電動工具の先端部との距離（センタハイト）を短くすることで、壁際のネジ締め作業や穴空け作業を容易に行うことができる。
【０００９】
請求項２に記載の発明によれば、出力軸部は、連結変換機構を介して垂直軸部の軸周りに位置変換可能に垂直軸部に連結されている。
したがって出力軸部を垂直軸部の軸周りに位置変換させることで、出力軸部を電動工具の先端部へ近づけた先端寄り位置と、出力軸部を把持部側へ移動させた手前位置とに位置変換できる。
そのため出力軸部を先端寄り位置にすることで、壁際におけるネジ締め作業や穴あけ作業をしやすい。そして出力軸部を手前位置にすることで、手からの力を出力軸部に付加しやすく、ネジ締め作業や穴あけ作業をしやすい。
【００１０】
請求項３に記載の発明によると、角度変換機構は、垂直軸部を軸として軸回転する傘歯車を有する。また傘歯車は、傘歯車と電動工具のハウジングとの間に設けられた支持構造によって支持される。そしてその支持構造は、ハウジングから突出する支持軸と、傘歯車に設けられた凹部とを備え、支持軸が凹部内で傘歯車を支持する構成になっている。
すなわち支持構造は、傘歯車内において傘歯車を支持する。
したがって支持構造は、傘歯車とハウジングとを近接させた状態においても傘歯車を支持する。そのため傘歯車とハウジングを近接させた構成にすることができ、ハウジングの高さを低くすることができる。その結果、狭い作業場所に電動工具を挿入することができ、狭い作業場所での作業性が向上する。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図にしたがって説明する。
本形態は、アングル型の電動工具の一つであるアングルドライバー１である。
アングルドライバー１は、図１に示すように工具本体２と、工具本体２の先端に組み付けられるヘッド部３とから構成される。
【００１２】
工具本体２は、筒形の本体ハウジング２０を備え、本体ハウジング２０のヘッド寄りには、駆動源となる電動モータ２１が内蔵されている。電動モータ２１は、本体ハウジング２０の後端部から供給された電力によって駆動する。
電動モータ２１は、ヘッド寄り先端に駆動軸部２２を有し、駆動軸部２２は、本体ハウジング２０からヘッド部３側へ突出する。
そして駆動軸部２２は、電動モータ２１によって軸回転する。
【００１３】
ヘッド部３は、図１に示すように殻体をなすヘッドハウジング３０と、ヘッドハウジング３０の内部からヘッドハウジング３０の下側へ突出する出力軸部３３を有する。またヘッド部３は、電動モータ２１の動力を出力軸部３３に伝達する動力伝達機構をヘッドハウジング３０内に有する。
動力伝達機構は、駆動軸部２２と平行に設けられた水平軸部３１と、水平軸部３１に対して直交する垂直軸部３２とを有する。また動力伝達機構は、駆動軸部２２と水平軸部３１の間に設けられた連結変換機構４と、水平軸部３１と垂直軸部３２との間に設けられた角度変換機構５と、垂直軸部３２と出力軸部３３との間に設けられた連結変換機構６とを有する。
【００１４】
水平軸部３１は、図２に示すようにヘッドハウジング３０との間に設けられた軸受７０，７１によって後端部と前端部が軸回転可能に支持されている。これによって水平軸部３１は、駆動軸部２２の軸中心線と平行に設けられた水平軸線を中心に軸回転する。
また垂直軸部３２は、ヘッドハウジング３０との間に設けられた支持構造８と軸受７３によって軸回転可能に支持されている。これによって垂直軸部３２は、水平軸部３１の軸中心線（水平軸線）に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する。
なお直交方向に配置された関係とは、実質的に直交方向に配置される関係であれば良く、例えば、水平軸線と垂直軸線のなす角が７５〜１０５°の範囲内にある関係であっても良いという意である。
【００１５】
連結変換機構４は、図２に示すように駆動軸部２２を軸中心に駆動軸部２２とともに回転する歯車４０と、水平軸部３１を軸中心に水平軸部３１とともに回転する歯車４１とを備える。そして歯車４０，４１は、相互に噛合って回転することで、駆動軸部２２の軸回転を減速して水平軸部３１の軸回転に変換する。このため水平軸部３１は、電動モータ２１によって水平軸線を中心に軸回転する。
角度変換機構５は、水平軸部３１を軸として水平軸部３１とともに回転する傘歯車（ベベルギヤ）５０と、垂直軸部３２を軸として垂直軸部３２とともに回転する傘歯車（ベベルギヤ）５１とを備える。傘歯車５０は、水平軸部３１の先端側に設けられおり、先細り状に形成されている。そして傘歯車５０は、斜め前方を向く歯を有する。
【００１６】
傘歯車５１は、垂直軸部３２の上端側に設けられており、下側が細くなるように形成されている。そして傘歯車５１は、斜め下方を向く歯を有する。
傘歯車５１は、傘歯車５０の上方側に配設されており、傘歯車５０の上方側から傘歯車５０に噛み合う。そして傘歯車５０，５１は、相互に噛合った状態で回転することで、水平軸部３１の軸回転を減速させた状態で垂直軸部３２の軸回転に変換する。このため垂直軸部３２は、電動モータ２１によって垂直軸線を軸中心に軸回転する。
【００１７】
出力軸部３３は、図２に示すように垂直軸部３２とは別に設けられている。そして出力軸部３３は、垂直軸部３２よりもアングルドライバー１の先端部１ａ（ヘッドハウジング３０の先端部１ａ）側に設けられている。すなわち出力軸部３３は、垂直軸部３２と先端部１ａとの間に設けられている。そして出力軸部３３は、垂直軸部３２と平行に設けられている。
また出力軸部３３は、ヘッドハウジング３０との間に設けられた軸受７４，７５によって、上端部と中央部がそれぞれ軸回転可能に支持されている。これによって出力軸部３３は、垂直軸部３２と平行な垂直軸線を中心に軸回転する。
また出力軸部３３は、下側先端部に出力ツール７が脱着可能に取付けられる取付部３３ａを有する。出力ツール７は、ドライバ用のビットまたはソケットなどである。
【００１８】
連結変換機構６は、図２に示すように垂直軸部３２を軸として垂直軸部３２とともに回転する歯車６０と、出力軸部３３を軸として出力軸部３３とともに回転する歯車６１とを備える。そして歯車６０，６１は、相互に噛合って回転することで、垂直軸部３２の軸回転を減速させた状態で出力軸部３３の軸回転に変換する。このため出力軸部３３は、電動モータ２１によって垂直軸線を軸中心に軸回転する。
【００１９】
また出力軸部３３とヘッドハウジング３０との間には、図２に示すように出力軸部３３をヘッドハウジング３０に対して移動可能に支持する支持構造３５が設けられている。
支持構造３５は、軸受７４が取り付けられる支持体３５ａと、軸受７５が取付けられる支持体３５ｂを有する。したがって支持構造３５は、軸受７４，７５を介して出力軸部３３を支持する。
【００２０】
また支持構造３５は、ヘッドハウジング３０に取付けられた回転盤３４とともにヘッドハウジング３０に対して移動する。
回転盤３４は、図３に示すように円盤状に形成されており、ヘッドハウジング３０の下側面を塞ぐ。そして回転盤３４は、図２に示すようにヘッドハウジング３０との間に設けられた回転支持部７６によって、外周縁が回転可能に支持されている。したがって回転盤３４は、支持構造３５と出力軸部３３とともに垂直軸部３２を中心に回転する。
【００２１】
そして連結変換機構６の歯車６１は、図２に示すように歯車６０に噛合っており、歯車６０に噛合ったまま垂直軸部３２を軸中心に位置移動する。すなわち歯車６１は、歯車６０を中心に公転する遊星歯車を構成し、歯車６０が太陽歯車を構成する。
したがって出力軸部３３は、連結変換機構６を介して垂直軸部３２の軸周りに位置変換可能に垂直軸部３２に連結される。
【００２２】
またヘッド部３は、出力軸部３３を所定位置で保持するストッパ機構９を有する。ストッパ機構９は、図３に示すようにヘッドハウジング３０の下側に取付けられたストッパ部材９６と、回転盤３４に設けられた係止部９５（９５ａ〜９５ｇ）を主体に構成される。
【００２３】
ストッパ部材９６は、図５に示すようにケース９０とケース蓋９１を有する。そしてケース９０とケース蓋９１との間には、スイッチ部９２と付勢部材９３を有する。またストッパ部材９６は、図５，６に示すようにスイッチ部９２によって上下動するボール９４を有する。
スイッチ部９２は、ケース９０の凹部９０ａ内をスライドするスライド部９２ｂと、スライド部９２ｂからケース９０の開口部９０ｂを通ってケース９０の下側へ突出する操作部９２ａを有する。
【００２４】
付勢部材９３は、コイルスプリングなどの弾性部材によって形成されており、スイッチ部９２を所定方向（図５の右方向）へ付勢する。
ボール９４は、図５，６に示すようにケース蓋９１に設けられた貫通穴９１ａを通過可能な構成である。そしてボール９４は、図５に示すようにスイッチ部９２によって押し上げられることで、下側半分が貫通穴９１ａに収納され、上側半分が貫通穴９１ａを通過して回転盤３４の係止部９５に収納される（係止位置）。したがって係止位置でのボール９４は、回転盤３４の移動を防止し、回転盤３４を介して出力軸部３３の移動も防止する。
【００２５】
またボール９４は、図６に示すようにスイッチ部９２を付勢部材９３に反して左方向へ移動させることで、スイッチ部９２に設けられた凹部９２ｃ内に移動する（解除位置）。したがってボール９４が係止部９５から外れ、これによって回転盤３４が移動可能になる。そして出力軸部３３も移動可能になる。
そしてストッパ部材９６は、複数の係止部９５ａ〜９５ｇのいずれかに係止される。このため出力軸部３３は、垂直軸部３２の右側の位置と（図４位置）、左側位置との１８０°（±２０°）の間の所定の設定位置で保持される。
【００２６】
また傘歯車５１とヘッドハウジング３０との間には、図２に示すように傘歯車５１を支持する支持構造８が設けられている。支持構造８は、ヘッドハウジング３０から突出する支持軸８０と、傘歯車５１に設けられた凹部８１と、凹部８１内に設けられた軸受７２とを有する。
支持軸８０は、ヘッドハウジング３０と一体に設けられており、ヘッドハウジング３０の内壁から傘歯車５１側へ突出する。
【００２７】
凹部８１は、ヘッドハウジング３０側に開口部を有し、開口部から軸受７２と支持軸８０が差込まれる。そして凹部８１の周壁面に軸受７２の外周部が取付けられ、軸受７２の内周部に支持軸８０が取付けられる。したがって支持軸８０は、軸受７２を介して傘歯車５１を軸回転可能に支持する。
また凹部８１の径は、傘歯車５１の歯の内側径よりも大きく、外側径（歯先直径）よりも小さい。そして凹部８１の深さは、傘歯車５１の厚みの半分よりも深くなっている。
【００２８】
以上のようにしてアングルドライバー１が構成される。
すなわち出力軸部３３は、図２に示すように垂直軸部３２よりも電動工具の先端部１ａ側に設けられている。そして垂直軸部３２は、連結変換機構６によって軸回転する。
ところで角度変換機構は、角度を変換したり減速比を大きくする機構であるために、その構造が大きい。すなわち傘歯車５１の歯先直径が大きい。そのため角度変換機構５を介して軸回転する垂直軸部３２は、傘歯車５１によってアングルドライバー１の先端部１ａへ近づけることが困難な構成である。
【００２９】
また傘歯車５１は、以下の理由によって径が大きくなる傾向にあります。
すなわちアングルドライバー１は、出力軸部３３において最適の回転数及びトルクを出せるように、電動モータ２１の特性から減速比を決定しています。そしてアングルドライバー１などの電動工具に用いられる電動モータ２１は、一般的に非常に高回転であり、大きな減速比を設定する必要があります。
そして本形態では、連結変換機構４，６と角度変換機構５によって減速比を決定します。そのため連結変換機構４による減速比を大きくして、角度変換機構５による減速比を小さくすることで、角度変換機構５の傘歯車５１を小さくすることができると考えられます。しかしこの場合は、連結変換機構４の歯車４１の径を大きくする必要があり、これによってヘッドハイトＨＨ（図２参照）が大きくなってしまいます。以上のことから傘歯車５１は、必要な減速比を得るために径を小さくすることができず、どうしても径が大きくなってしまいます。
【００３０】
しかし本形態は、傘歯車５１が取付けられる垂直軸部３２とは別に出力軸部３３を有する。そして出力軸部３３は、垂直軸部３２よりもアングルドライバー１の先端部１ａ側に設けられる。
そのため出力軸部３３に取付けられる出力ツール７は、図２に示すように角度変換機構５に影響を受けることなく、アングルドライバー１の先端部１ａ側に設けられ得る。そして出力ツール７と先端部１ａとの距離（センタハイトＣＨ）を短くすることで、壁際のネジ締め作業や穴空け作業を容易に行うことができる。
【００３１】
また出力軸部３３は、図３，４に示すように連結変換機構６を介して垂直軸部３２の軸周りに位置変換可能に垂直軸部３２に連結されている。
したがって出力軸部３３を垂直軸部３２の軸周りに位置変換させることで、出力軸部３３を図３に示す電動工具の先端部１ａへ近づけた先端寄り位置と、図４に示す把持部側へ移動させた手前位置との間の設定位置に位置変換できる。
そのため出力軸部３３を先端寄り位置にすることで、壁際におけるネジ締め作業や穴あけ作業をしやすい。そして出力軸部３３を手前位置にすることで、手からの力を出力軸部３３に付加しやすく、ネジ締め作業や穴あけ作業をしやすい。
【００３２】
また支持構造８は、図２に示すように傘歯車５１内において傘歯車５１を支持する。したがって支持構造８は、傘歯車５１とヘッドハウジング３０とを近接させた状態においても傘歯車５１を支持する。そのため傘歯車５１とヘッドハウジング３０を近接させた構成にすることができ、ヘッドハウジング３０の高さ（Ｈ）を低くすることができる。またヘッドハウジング３０の上端と出力軸部３３の下側先端との距離（ヘッドハイトＨＨ）も短くすることができる。その結果、狭い作業場所にアングルドライバー１を挿入することができ、狭い作業場所での作業性が向上する。
【００３３】
（他の実施の形態）
また本発明は、上記の実施の形態に限定されず、以下の形態であってもよい。
（１）すなわち上記の実施の形態は、図２に示すように駆動軸部２２と垂直軸部３２との間に水平軸部３１を有する。しかし水平軸部３１を有さず、駆動軸部２２が垂直軸部３２に直接連結する構成であってもよい。すなわちモータによって軸回転する駆動軸部と、駆動軸部の軸中心線に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する垂直軸部と、駆動軸部の軸回転を垂直軸部の軸回転に変換する角度変換機構とを有する。そしてその角度変換機構が、駆動軸部を軸として軸回転する傘歯車と、垂直軸部を軸として軸回転する傘歯車を有する形態である。
そしてこの形態によると「駆動軸部」が、請求項１〜３に記載の「水平軸部」に相当する。
（２）また上記の実施の形態は、図２に示すように傘歯車５１内で傘歯車５１を支持する支持構造８を有する。そして傘歯車５１とともに回転する垂直軸部３２と、垂直軸部３２と別に設けられた出力軸部３３とを有する。しかし出力軸部を有さず、垂直軸部がヘッドハウジングの下側から突出し、垂直軸部に出力ツールが取付けられる形態であってもよい。そして、この形態であっても支持構造８を有することで、ヘッドハウジングの径を小さくすることができ、狭い作業場所での作業性が向上する。
（３）また上記の実施の形態は、本発明がアングルドライバーに適用される形態であった。しかし本発明がアングルドリルに適用される形態であってもよい。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係るアングル型の電動工具によれば、作業性を向上させることに優れた構造を備えるアングル型の電動工具が構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】アングルドライバーの側面図と、その一部断面側面図である。
【図２】図１の拡大図である。
【図３】図２の矢印Ａ方向からのアングルドライバーの下面図である。
【図４】図２の矢印Ａ方向からのアングルドライバーの下面図である。
【図５】図２の矢印Ｂ−Ｂ線断面矢視図である。
【図６】図２の矢印Ｂ−Ｂ線断面矢視図である。
【符号の説明】
１…アングルドライバー（電動工具）
１ａ…先端部
４，６…連結変換機構
５…角度変換機構
７…出力ツール
８…支持構造
９…ストッパ機構
２０…本体ハウジング（ハウジング）
３０…ヘッドハウジング（ハウジング）
２１…電動モータ（モータ）
２２…駆動軸部（水平軸部）
３１…水平軸部
３２…垂直軸部
３３…出力軸部
４０，４１，６０，６１…歯車
５０，５１…傘歯車
８０…支持軸
８１…凹部

Claims (3)

1. モータによって軸回転する水平軸部と、前記水平軸部の軸中心線に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する垂直軸部と、前記水平軸部の軸回転を前記垂直軸部の軸回転に変換する角度変換機構とを有するアングル型の電動工具であって、
   出力ツールが取付けられる出力軸部が、前記垂直軸部とは別に設けられており、前記出力軸部は、前記垂直軸部と平行に設けられ、かつ前記垂直軸部よりも前記電動工具の先端部側に設けられ、前記垂直軸部の軸回転を前記出力軸部の軸回転に変換する連結変換機構を介して軸回転することを特徴とするアングル型の電動工具。
2. 請求項１に記載のアングル型の電動工具であって、
   出力軸部は、連結変換機構を介して前記垂直軸部の軸周りに位置変換可能に前記垂直軸部に連結されていることを特徴とするアングル型の電動工具。
3. モータによって軸回転する水平軸部と、前記水平軸部の軸中心線に対して直交方向に配置された垂直軸線を中心に軸回転する垂直軸部と、前記水平軸部の軸回転を前記垂直軸部の軸回転に変換する角度変換機構とを有するアングル型の電動工具であって、
   前記角度変換機構は、前記垂直軸部を軸として軸回転する傘歯車を有し、
   前記傘歯車は、前記傘歯車と電動工具のハウジングとの間に設けられた支持構造によって支持されており、前記支持構造は、前記ハウジングから突出する支持軸と、前記傘歯車に設けられた凹部とを備え、前記支持軸が前記凹部内で前記傘歯車を支持する構成になっていることを特徴とするアングル型の電動工具。

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