JP2005014145A

JP2005014145A - 電動工具

Info

Publication number: JP2005014145A
Application number: JP2003181817A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Iwano; 洋岩野; Minoru Yamada; 穣山田; Fumiaki Sawano; 史明沢野
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-06-25
Filing date: 2003-06-25
Publication date: 2005-01-20

Abstract

【課題】モータと遊星減速部と打撃部とを同時に且つ効果的に空冷する電動工具を提供する。
【解決手段】リングギア３、サンギア５、プラネットギア４、及び、リングギア３の外周側を覆うギアケース２を有して成る遊星減速部１０と、遊星減速部１０に動力を伝達するモータ６と、遊星減速部１０から動力を伝達される打撃部８と、これらを内蔵するハウジング１とを具備した電動工具において、モータ３に外気導入用ファン２３を設けるとともに、ハウジング１の打撃部周囲部分３２に外気導入孔２２を穿設し、リングギア３とギアケース２との間に通風可能な空隙Ａを設け、ギアケース２には、外気導入孔２２からハウジング１内に導入された外気を前記空隙Ａを介してモータ６側へと通過させる通風孔２１を設ける。また、リングギア３を熱良導体により形成する。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、遊星減速部を有する電動工具に関し、詳しくは、遊星減速部の温度を効果的に低減させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図１０には、従来の電動工具を示している。この電動工具は、ねじ締め等に用いられるインパクトドライバであって、外殻を成すハウジング１内には、駆動源であるモータ６と、モータ６のモータ軸６ａの先端部に連結されて回転駆動力を伝達される遊星減速部１０と、遊星減速部１０から回転駆動力を伝達されて衝撃力を発生させる打撃部８と、打撃部８から衝撃力を伝達されて衝撃的に回転駆動される出力軸９とが内蔵されている。前記遊星減速部１０は、輪環状のリングギア３と、リングギア３の中心に位置してモータ軸６ａと一体に回転駆動されるサンギア５と、リングギア３の内周面及びサンギア５の外周面に噛合う複数個のプラネットギア４と、リングギア３の外周側を覆うギアケース２とを有し、サンギア５の回転駆動に伴ってプラネットギア４がサンギア５及びリングギア３と噛合いながら自転及び公転運動を行い、このプラネットギア４の公転運動が該プラネットギア４を支持するキャリア７を介して打撃部８に回転駆動駆動力として伝達され、打撃部８に打撃を発生させるものである。
【０００３】
ところで、上記の電動工具においては、遊星減速部１０や打撃部８がハウジング１やギアケース２やリングギア３によって外気と遮断されており、この為に、遊星減速部１０内での歯車同士の摺動による発熱や、モータ６及び打撃部８内で発生する熱が遊星減速部１０に伝導されることによって、遊星減速部１０の温度が上昇し、遊星減速部１０の耐久性が低下してしまうという問題があった。また、遊星減速部１０の温度が上昇するとこの熱がギアケース２を介してハウジング１表面にまで伝導され、作業者に不快感を与えてしまうという問題があった。
【０００４】
これに対し、従来から、電動工具のモータに空冷用のファンを設けて外気を導入することでモータの温度上昇を抑制するものは数多く提案されているものの（例えば特許文献１を参照。）、遊星減速部や打撃部までは同時に空冷することができず、したがって、上記した問題を解決し得ないものであった。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−３００６５６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造によりモータと遊星減速部と打撃部とを同時に且つ効果的に空冷することで、遊星減速部の耐久性を向上させるとともに、作業者を不快にさせるハウジング表面の温度上昇を抑制することのできる電動工具を提供することを課題とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明を、リングギア３と、リングギア３の中心に位置するサンギア５と、リングギア３の内周面及びサンギア５の外周面に噛合うプラネットギア４と、リングギア３の外周側を覆うギアケース２とを有して成る遊星減速部１０と、遊星減速部１０に回転駆動力を伝達するモータ６と、遊星減速部１０から回転駆動力を伝達されて衝撃力を発生させる打撃部８と、打撃部８から衝撃力を伝達されて衝撃的に回転駆動される出力軸９と、これらを内蔵するハウジング１とを具備した電動工具において、モータ６に外気導入用ファン２３を設けるとともに、ハウジング１の打撃部周囲部分３２に外気導入孔２２を穿設し、リングギア３とギアケース２との間に通風可能な空隙Ａを設け、ギアケース２には、外気導入孔２２からハウジング１内に導入された外気を前記空隙Ａを介してモータ６側へと通過させる通風孔２１を設け、リングギア３を熱良導体により形成したことを特徴としたものとする。
【０００８】
このようにすることで、電動工具の動作時にモータ６の外気導入用ファン２３が回転駆動され、これにより外気導入孔２２からハウジング１内に外気が導入される。導入された外気は冷却風としてハウジング１の打撃部周囲部分３２と打撃部８との間を通った後に、リングギア３とギアケース２との間の空隙Ａ及びギアケース２に設けた通風孔２１を介して、モータ６側へと通過していくものである。このとき、冷却風によって打撃部８と遊星減速部１０とモータ６とが同時に空冷されるので、歯車同士の摺動で内部から発熱を生じる遊星減速部１０自体の温度上昇を抑制するとともに、この遊星減速部１０に熱を伝導するモータ６や打撃部８の温度上昇をも抑制することができ、結果として、遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されて、耐久性が向上することとなる。また、このように遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されることに加えて、リングギア３とギアケース２との間に空隙Ａを設けていることで、リングギア３からギアケース２を介してハウジング１表面にまで伝導される熱量が効果的に抑制され、作業者に不快感を与えることが防止されることとなる。しかも、このような作用効果を得る為の構造が簡単であることから、コンパクト且つ安価な電動工具として提供することができるものである。
【０００９】
また、上記電動工具において、リングギア３の外周面に熱良導体から成る複数の突起部２５を設けることも好ましく、このようにすることで、リングギア３の空隙Ａに露出されるリングギア３の表面積が増大するので、空隙Ａを通過する冷却風への放熱量が増大し、遊星減速部１０の温度上昇が更に効果的に抑制されるものである。また更に、ギアケース２を熱良導体から形成し、リングギア３の上記突起部２５をギアケース２の内周面に当接させることも好ましく、このようにした場合には、リングギア３の熱の一部が突起部２５を介してギアケース２にまで伝導されたうえで該ギアケース２側から空隙Ａを通過する冷却風に放熱されるので、空隙Ａにおける冷却風への放熱量が全体として増加し、遊星減速部１０の温度上昇は更に効果的に抑制されることとなる。
【００１０】
また、上記電動工具において、リングギア３の外周側部分を、該リングギア３の内周側部分よりも出力軸９側に突出させることも好ましく、このようにすることで、出力軸９側に突出させた分だけ空隙Ａ側に露出されるリングギア３の表面積が増大するので、空隙Ａを通過する冷却風への放熱量も増大し、遊星減速部１０の温度上昇が更に効果的に抑制されるものである。
【００１１】
また、上記課題を解決するために本発明を、リングギア３と、リングギア３の中心に位置するサンギア５と、リングギア３の内周面及びサンギア５の外周面に噛合うプラネットギア４と、リングギア３の外周側を覆うギアケース２とを有して成る遊星減速部１０と、遊星減速部１０に回転駆動力を伝達するモータ６と、遊星減速部１０から回転駆動力を伝達されて衝撃力を発生させる打撃部８と、打撃部８から衝撃力を伝達されて衝撃的に回転駆動される出力軸９と、これらを内蔵するハウジング１とを具備した電動工具において、モータ６に外気導入用ファン２３を設けるとともに、ハウジング１の打撃部周囲部分３２に外気導入孔２２を穿設し、ギアケース２にリングギア３の外周面を一部露出させる開口部４１を設け、リングギア３の前記開口部４１により露出される部分４２とハウジング１との間に、外気導入孔２２からハウジング１内に導入された外気をモータ６側へと通過させる空隙Ｄを設けたことを特徴としたものとしてもよい。
【００１２】
このようにすることで、電動工具の動作時にモータ６の外気導入用ファン２３が回転駆動され、これにより外気導入孔２２からハウジング１内に外気が導入される。導入された外気は冷却風としてハウジング１の打撃部周囲部分３２と打撃部８との間を通った後に、リングギア３の露出する部分４２とハウジング１との間の空隙Ｄを介して、モータ６側へと通過していくものである。このとき、冷却風によって打撃部８と遊星減速部１０とモータ６とが同時に空冷されるので、歯車同士の摺動で内部から発熱を生じる遊星減速部１０自体の温度上昇を抑制するとともに、この遊星減速部１０に熱を伝導するモータ６や打撃部８の温度上昇をも抑制することができ、結果として、遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されて、耐久性が向上することとなる。また、このように遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されることに加えて、リングギア３とハウジング１との間に空隙Ｄを設けていることで、リングギア３からギアケース２を介してハウジング１表面にまで伝導される熱量が効果的に抑制され、作業者に不快感を与えることが防止されることとなる。しかも、このような作用効果を得る為の構造が簡単であることから、コンパクト且つ安価な電動工具として提供することができるものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。なお、本発明の構成のうち従来の技術で示した電動工具の構成と同様であって既に説明してある構成については同一符号を付して説明を省略し、本発明の特徴的な構成について、別符号を付して以下に詳述する。
【００１４】
図１や図２には、本発明の実施の形態における一例の電動工具を示している。本例のギアケース２は、小径筒状部１１とこれより大径である大径筒状部１２とを段部１３を介して同芯上に且つ一体に成形したものである。小径筒状部１１は、大径筒状部１２と連通する側と逆側の開口部１４からモータ軸６ａの先端部を挿入した状態でモータ６にねじ固定されるようになっており、また、大径筒状部１２は、小径筒状部１１と連通する側と逆側の開口部１５からリングギア３を挿入した状態で、リングギア３の外周面に突設した略Ｌ字型の係止部１６が開口部１５の周縁部分に係止するようになっている（図３、図４を参照）。このように、本例においてはギアケース２とリングギア３とを別体に設けているが、これが一部材により一体に設けられていても構わない。そして、上記のようにしてギアケース２内に配されたモータ軸６ａの先端部とリングギア３との間にサンギア５や複数のプラネットギア４やキャリア７が組み込まれることで、本例の遊星減速部１０が構成されている。この遊星減速部１０は、ギアケース２の外周面がハウジング１の内周面と当接する状態で、ハウジング１に内蔵されるものである。
【００１５】
ギアケース２のうちリングギア３の外周側を覆う部分である大径筒状部１２は、リングギア３の外周面との間に通風可能な空隙Ａが生じるような直径に設けており、また、ギアケース２の段部１３には通風孔２１を貫設しているので、ハウジング１内において、ハウジング１のモータ周囲部分３１とモータ６の間の空間部分Ｂと、ハウジング１の打撃部周囲部分３２と打撃部８との間の空間部分Ｃとが、上記の空隙Ａ及び通風孔２１を介して連通されるようになっている。更に、本例においては、ハウジング１の打撃部周囲部分３２の出力軸９寄りの箇所に、上記空間部分Ｃを外部と連通させる外気導入孔２２を周方向に所定間隔を隔てて複数箇所貫設し、モータ６内には、モータ軸６ａと一体に回転駆動されて出力軸９側からモータ６側への方向に気流を発生させる外気導入用ファン２３を設けている。
【００１６】
しかして、本例の電動工具のモータ６を回転駆動させると、既述のようにモータ軸６ａの回転駆動力が、遊星減速部１０を介して減速されたうえで打撃部８に伝達され、この回転駆動力が打撃部８を介して打撃力として出力軸９に伝達されるものである。そして、これと同時に、モータ軸６ａに設けられた外気導入用ファン２３の回転駆動によって、外気導入孔２２からハウジング１内に導入された外気は、打撃部８を囲む空間部分Ｃを通過した後にリングギア３を囲む空隙Ａに流入し、通風孔２１を抜けてモータ６を囲む空間部分Ｂに至るものである（図１、図３の矢印を参照）。空間部分Ｂにまで導入された外気は、モータ６の外殻を成すモータケース１７に穿設した吸気孔１８及び排気孔１９を介してモータケース１７内部に吸気及び排気された後に、ハウジング１のモータ周囲部分３１の出力軸６から離れた側の箇所に貫設した外気流出孔２４から、外部に排出されるようになっている。
【００１７】
つまり、本例の電動工具においては、外気導入孔２２から空間部分Ｃと空隙Ａを通過するとともに通風孔２１を介して空間部分Ｂにまで至る空気通路が形成されているので、上記空気通路を通過する外気が、打撃部８と遊星減速部１０とモータ６とを空冷する冷却風の役を為すのである。これにより、内部での歯車同士の摺動により発熱を生じる遊星減速部１０自体が冷却されるとともに、この遊星減速部１０に熱を伝導するモータ６や打撃部９も同時に冷却されるので、遊星減速部１０の温度上昇は効果的に抑制されて耐久性が向上するものである。また、上記のように遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されることに加えて、リングギア３とギアケース２との間に空隙Ａを設けていることで、遊星減速部１０内部の熱がギアケース２を介してハウジング１表面にまで伝導されて作業者に不快感を与えることが、更に効果的に抑制される。ここで、リングギア３は熱良導体により形成することが好ましく、一般的に熱伝導率が高くなる程に空隙Ａでの遊星減速部１０の空冷は効率良く行われる。
【００１８】
なお、本例における打撃部８は、特願２００２−２８８７４号公報にも記載されているようなオイルパルスを用いて打撃力を発生させる構造のものであるが、これに限らず、ハンマーにより機械的打撃を与える構造等、他の構造により打撃力を発生させるものであっても構わない。また、本例における遊星減速部１０は一段式のものであるが、これに限らず、複数段式のものであっても構わない。
【００１９】
また、本例の電動工具においては、図５に示すようにリングギア３の外周面に、周方向に所定間隔を隔てて、複数の熱良導体から成る突起部２５を設けることも好適である。この場合、空隙Ａに露出されるリングギア３の表面積が増大するので、空隙Ａを通過する冷却風への放熱量も増大し、遊星減速部１０の温度上昇は更に効果的に抑制されることとなる。
【００２０】
そして、上記の突起部２５を、図６に示すようにギアケース２の内周面に当接させるとともに、ギアケース２を熱良導体から形成することも好適である。この場合、リングギア３の熱の一部が突起部２５を介してギアケース２にまで伝導されたうえで該ギアケース２側から空隙Ａを通過する冷却風に放熱されるので、空隙Ａにおける冷却風への放熱量は全体として増加し、遊星減速部１０の温度上昇は更に効果的に抑制されることとなる。
【００２１】
また、図７に示すように、リングギア３を該リングギア３の外周側部分である外周側半部２６と該リングギア３の内周側部分である内周側半部２７とに二分するとともに、外周側半部２６から出力軸９側に筒状の突出部２８を延出することで、リングギア３の外周側部分が内周側部分よりも出力軸９側に突出するように形成することも好適である。この場合、突出部２８の外周面分だけ空隙Ａ側に露出されるリングギア３の表面積が増大するので、空隙Ａを通過する冷却風への放熱量も増大し、遊星減速部１０の温度上昇は更に効果的に抑制されることとなる。この突出部２８の延設に加えて図５や図６に示す突起部２５を設けることで、減速部１０の温度上昇が更に効果的に抑制されることは勿論である。
【００２２】
次に、本発明の実施の形態における他例の電動工具について、図８や図９に基づいて説明する。なお、他例の基本的構成は一例の構成と略同一であることから、既に説明してある構成については同一符号を付して詳しい説明を省略し、他例の特徴的な構成であるギアケース２やリングギア３の構成について別符号を付して以下に詳述する。
【００２３】
本例のギアケース２は、小径筒状部１１とこれより大径である大径筒状部１２とを段部１３を介して同芯上に且つ一体に成形したものであり、上記大径筒状部１２が、リングギア３の外周面を覆う部分となっている点では一例と同様である。しかし、本例の大径筒状部１２が、リングギア３の外周面と当接して該リングギア３との間に空隙Ａを生じないような直径に設けたものであり、且つ、大径筒状部１２に該大径筒状部１２が断面略Ｃ字状となるような軸方向に貫通した開口部４１を設けていて、この開口部４１を介してリングギア３の外周面が径方向に一部露出されるようになっている点が、一例との大きな相違点である。また、本例のギアケース２には一例のような通風孔２１は設けていない。
【００２４】
リングギア３の前記開口部４１により露出される露出部分４２とハウジング１との間には、通風可能な空隙Ｄが形成されており、この空隙Ｄを介して、ハウジング１のモータ周囲部分３１とモータ６の間の空間部分Ｂと、ハウジング１の打撃部周囲部分３２と打撃部８との間の空間部分Ｃとが、連通するようになっている。
【００２５】
しかして、本例の電動工具のモータ６を回転駆動させると、一例と同様に遊星減速部１０を介して伝達された回転駆動力が打撃部８によって出力軸９に打撃力として伝達されるとともに、モータ軸６ａに設けられた外気導入用ファン２３の回転駆動によって、外気導入孔２２からハウジング１内に導入された外気は、打撃部８を囲む空間部分Ｃを通過した後にリングギア３の露出部分４２とハウジング１との空隙Ｄに流入し、この空隙Ｄを介してモータ６を囲む空間部分Ｂにまで至るものである。
【００２６】
つまり、本例の電動工具においては、外気導入孔２２から空間部分Ｃを通過した後に空隙Ｄを介して空間部分Ｂにまで至る空気通路が形成されているので、上記空気通路を通過する外気が、打撃部８と遊星減速部１０とモータ６とを空冷する冷却風の役を為すのである。これにより、遊星減速部１０の温度上昇が効果的に抑制されて耐久性が向上し、また、空隙Ｄを設けていることで、遊星減速部１０内部の熱がハウジング１表面にまで伝導されて作業者に不快感を与えることが更に効果的に抑制されていることは、一例と同様である。また、リングギア３は熱良導体により形成されていることが好ましく、一般的に熱伝導率が高くなる程に空隙Ｄでの遊星減速部１０の空冷は効率良く行われる。
【００２７】
そして、一例と他例の電動工具のいずれもが、簡単な構造により上記した作用効果が得られるものであることから、コンパクト且つ安価な電動工具として提供することができるものである。
【００２８】
【発明の効果】
上記のように本発明にあっては、外気導入孔からハウジング内に導入された外気によって打撃部と遊星減速部とモータとが同時に空冷されるので、歯車同士の摺動で内部から発熱を生じる遊星減速部自体の温度上昇を抑制するとともに、この遊星減速部に熱を伝導するモータや打撃部の温度上昇をも抑制することができ、結果として、遊星減速部の温度上昇が効果的に抑制されて、耐久性が向上するという効果がある。また、遊星減速部からハウジング表面にまで伝導される熱量が抑制されることで、作業者に不快感を与えることが防止されるという効果がある。しかも、このような作用効果を得る為の構造が簡単であることから、コンパクト且つ安価な電動工具として提供することができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における一例の電動工具の主要部を示す一部破断側面図である。
【図２】同上の電動工具の全体を示す側面図である。
【図３】同上の電動工具の内部構造の説明図である。
【図４】同上の電動工具の遊星減速部を示しており、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。
【図５】同上の電動工具の突起部を設けた場合の遊星減速部を示しており、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。
【図６】同上の電動工具の突起部をギアケースに当てた場合の遊星減速部を示す概略正面図である。
【図７】同上の電動工具の突出部を設けた場合の遊星減速部を示しており、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。
【図８】本発明の実施の形態における他例の電動工具の遊星減速部を示しており、（ａ）は概略正面図、（ｂ）は概略斜視図である。
【図９】同上の電動工具の内部構造の説明図である。
【図１０】従来の電動工具を示す一部破断側面図である。
【符号の説明】
１ハウジング
２ギアケース
３リングギア
４プラネットギア
５サンギア
６モータ
８打撃部
９出力軸
１０遊星減速部
２１通風孔
２２外気導入孔
２３外気導入用ファン
２５突起部
３２打撃部周囲部分
４１開口部
４２露出部分
Ａ一例の空隙
Ｄ他例の空隙

Claims

リングギアと、リングギアの中心に位置するサンギアと、リングギアの内周面及びサンギアの外周面に噛合うプラネットギアと、リングギアの外周側を覆うギアケースとを有して成る遊星減速部と、遊星減速部に回転駆動力を伝達するモータと、遊星減速部から回転駆動力を伝達されて衝撃力を発生させる打撃部と、打撃部から衝撃力を伝達されて衝撃的に回転駆動される出力軸と、これらを内蔵するハウジングとを具備した電動工具において、モータに外気導入用ファンを設けるとともに、ハウジングの打撃部周囲部分に外気導入孔を穿設し、リングギアとギアケースとの間に通風可能な空隙を設け、ギアケースには、外気導入孔からハウジング内に導入された外気を前記空隙を介してモータ側へと通過させる通風孔を設け、リングギアを熱良導体により形成したことを特徴とする電動工具。
リングギアの外周面に、熱良導体から成る複数の突起部を設けたことを特徴とする請求項１記載の電動工具。
ギアケースを熱良導体から形成し、リングギアの突起部をギアケースの内周面に当接させたことを特徴とする請求項２記載の電動工具。
リングギアの外周側部分を、該リングギアの内周側部分よりも出力軸側に突出させたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の電動工具。
リングギアと、リングギアの中心に位置するサンギアと、リングギアの内周面及びサンギアの外周面に噛合うプラネットギアと、リングギアの外周側を覆うギアケースとを有して成る遊星減速部と、遊星減速部に回転駆動力を伝達するモータと、遊星減速部から回転駆動力を伝達されて衝撃力を発生させる打撃部と、打撃部から衝撃力を伝達されて衝撃的に回転駆動される出力軸と、これらを内蔵するハウジングとを具備した電動工具において、モータに外気導入用ファンを設けるとともに、ハウジングの打撃部周囲部分に外気導入孔を穿設し、ギアケースにリングギアの外周面を一部露出させる開口部を設け、リングギアの前記開口部により露出される部分とハウジングとの間に、外気導入孔からハウジング内に導入された外気をモータ側へと通過させる空隙を設けたことを特徴とする電動工具。