JP2005040933A

JP2005040933A - 可搬式電動工具

Info

Publication number: JP2005040933A
Application number: JP2003280356A
Authority: JP
Inventors: Hideki Shimizu; 秀規清水; Masahide Shiratani; 真英白谷
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 2003-07-25
Filing date: 2003-07-25
Publication date: 2005-02-17
Anticipated expiration: 2023-07-25
Also published as: JP4432401B2; CN1575932A; CN100337793C

Abstract

【課題】コンパクトであり且つ信頼性の高い可搬式電動工具を提供する。
【解決手段】出力部３の回転駆動源であるモータ１と、モータ１の駆動力を出力部３に伝達する駆動伝達部２と、駆動伝達部２の端部を支持する取付台と、前記各部材のうち少なくともモータ１を覆う本体ハウジング５と、前記各部材のうち少なくとも出力部３を覆う筒型の駆動部カバー４とを備えた可搬式電動工具において、本体ハウジング５と駆動部カバー４とを両者の内部空間が連通するように嵌合させ、本体ハウジング５には、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の進退運動を拘束する駆動部カバー進退係止部と、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の回転運動を拘束する駆動部カバー回転係止部とを備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、各種の締め付け作業、穴あけ作業、切断作業等に用いられる可搬式電動工具に関するものである。

図９には従来の可搬式電動工具の全体を示している。この可搬式電動工具は例えば手持ち式のインパクトドライバであって、図１０に示すように、駆動源であるモータ１０１と、一端側をモータ１０１に連結されて該モータ１０１の駆動力を他端側に伝達する駆動伝達部１０２と、駆動伝達部１０２の他端側に連結されて該駆動伝達部１０２から駆動力を伝達される出力部１０３と、駆動伝達部１０２のモータ１０１側の端部を支持する取付台１０９とを内蔵したものである。このものにおいては、駆動伝達部１０２にて発生する大きな荷重に耐え得るように、出力部１０３や駆動伝達部１０２を覆う先端部分の外殻を、筒型に形成した金属製の駆動部カバー１０４にて構成し、この駆動部カバー１０４を、モータ１０１側を覆う本体ハウジング１０５にねじ固定するようになっている。上記ねじ固定は、本体ハウジング１０５と駆動部カバー１０４の外殻面から夫々突設したねじ固定部１０６，１０７に固定ねじ１０８を挿通及び締結させることで行われる。

上記した従来の可搬式電動工具にあっては、固定ねじ１０８を挿通させるねじ孔やねじ頭部座面を設ける必要があることから各固定部１０６，１０７が外殻面から大きく突出したものとなり、したがって、ねじ締め等の作業を行う際にこの固定部１０６，１０７が干渉して対象部材を損傷させてしまうという問題があった。そこで、上記問題を解決するために、駆動部カバー１０４を本体ハウジング１０５にねじ込み結合させるとともに、駆動部カバー１０４と本体ハウジング１０５との間にラックを介在させ、このラックによって駆動部カバー１０４の回り止めを行うものが提案されている。（例えば、特許文献１参照）
しかしながら、上記のように駆動部カバー１０４を本体ハウジング１０５にねじ込み結合させるものにあっては、組立性を良くする為に、ねじ込み部分の雄ねじ部と雌ねじ部との間に隙間を確保する必要があり、この隙間が長期間使用した際のがたつき発生の原因になるといった問題がある。がたつきを防止する為に駆動部カバー１０４の全周に亘り多数のラックを噛合させることも考えられるが、この場合には全体形状の大型化や、部品点数の増加、組立性の低下を招いてしまうといった問題がある。
特開２００３−１４５４３９号公報

本発明は上記の問題点に鑑みて発明したものであって、駆動部カバーを簡単な構造によりがたつきなく確実に本体ハウジングに固定することのできる、コンパクトであり且つ信頼性の高い可搬式電動工具を提供することを課題とするものである。

上記課題を解決するために本発明を、駆動源であるモータ１と、一端側をモータ１に連結されて該モータ１の駆動力を他端側に伝達する駆動伝達部２と、駆動伝達部２の他端側に連結されて該駆動伝達部２から駆動力を伝達される出力部３と、駆動伝達部２のモータ１側の端部を支持する取付台９と、前記各部材のうち少なくともモータ１を覆う本体ハウジング５と、前記各部材のうち少なくとも出力部３を覆う筒型の駆動部カバー４とを備えた可搬式電動工具において、本体ハウジング５と駆動部カバー４とを両者の内部空間が連通するように嵌合させるとともに、本体ハウジング５には、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の出力部３の回転軸方向の進退運動を拘束する駆動部カバー進退係止部と、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の出力部３の回転軸を中心とした回転運動を拘束する駆動部カバー回転係止部とを備えたものとする。

このようにすることで、駆動部カバー４と本体ハウジング５をねじ締めにより直接固定せずとも、部材間の嵌合係止によって、進退及び回転運動が確実に拘束固定された状態で駆動部カバー４を本体ハウジング５に固定することができ、したがって、外殻面から突設させてねじ固定部を形成する必要がなく、外形がコンパクトに形成されることから使用時に対象部材を損傷させてしまうことがないものとなる。また、駆動部カバー４と本体ハウジング５とをねじ込み結合により固定する構造でもないので、長期の使用に際してもがたつきが発生することがなく、信頼性の高いものとなる。加えて、必要な部品点数も少なくて済み、組み立て性も向上することとなる。

また、本体ハウジング５により取付台９を覆うとともに、本体ハウジング５に、取付台９に係止されて該取付台９の駆動伝達部２の回転軸方向の進退運動を拘束する取付台進退係止部と、取付台９に係止されて該取付台９の駆動伝達部２の回転軸を中心とした回転運動を拘束する取付台回転係止部とを備えることも好ましい。このようにすることで、部品点数の少ない簡単な構造で取付台９を確実に固定することができ、信頼性の高い可搬式電動工具を、コンパクトに且つ安価で提供することができるものである。

更に、駆動部カバー４と取付台９とを嵌合させるとともに、駆動部カバー４に、取付台９に係止されて該取付台９の駆動伝達部２の回転軸方向の出力部３側への直進運動を拘束する第二の取付台進退係止部を備えることも好ましい。このようにすることで、簡単な構造によって取付台９が更に確実に固定されるものである。

また、本体ハウジング５を、一対の半割り部材５ａ，５ｂを締結部材で固定して成るものとし、該締結部材を、本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所近傍に配することも好ましい。このようにすることで、使用時に大きな振動が発生した場合にも駆動部カバー４近傍で半割り部材５ａ，５ｂ間に隙間が生じることが確実に防止され、内部への異物混入や外部へのグリスの漏出が防止される。また、駆動部カバー４が確実に保持されることから、大きな振動が発生しても出力部３のぶれを最小限に抑制することができ、出力部３の回転精度が確保されるものである。

本発明にあっては、駆動部カバーと本体ハウジングをねじ締めにより直接固定せずとも、部材間の係止によって、進退及び回転運動が確実に拘束固定された状態で駆動部カバーを本体ハウジングに固定することができるので、外殻面から突設させてねじ固定部を形成する必要がなく、したがって、外形がコンパクトに形成されることから使用時に対象部材を損傷させてしまうことがなくなるという効果がある。また、駆動部カバーと本体ハウジングとをねじ込み結合により固定する構造でもないことから、長期の使用に際してもがたつきが発生することがなく、信頼性の高いものになるといった効果や、必要な部品点数が少なくて済むことから組み立て性が向上するといった効果がある。

以下、本発明を添付図面に示す実施形態に基いて説明する。図１には本発明の実施の形態における一例の可搬式電動工具の正面図を示しており、図２、図３にはそれぞれ図１のＡ−Ａ線断面図とＢ−Ｂ線断面図を示している。この可搬式電動工具は、駆動源であるモータ１と、一端側をモータ１に連結されて該モータ１の駆動力を他端側に伝達する駆動伝達部２と、駆動伝達部２の他端側に連結されて該駆動伝達部２から駆動力を伝達される出力部３と、駆動伝達部２のモータ１側の端部を支持する取付台９と、前記各部材のうちモータ１と取付台９及び駆動伝達部２のモータ１側の一部を覆う本体ハウジング５と、前記各部材のうち出力部３と駆動伝達部２の出力部３側の一部を覆う金属製で筒型の駆動部カバー４とを備えたものとなっている。

本例の可搬式電動工具は手持ち式のインパクトドライバであるから、上記駆動伝達部２は、一端側をモータ１と連結される遊星減速部６と、遊星減速部６の他端側と連結される打撃発生部７とで構成されるものであり、遊星減速部６及び打撃発生部７を介してモータ１の回転駆動力が減速されてアンビルである出力部３にまで伝達されるとともに、出力部３に所定荷重を超える荷重がかかる場合には打撃発生部７にて打撃運動が行われ、この打撃運動により出力部３に衝撃的な回転駆動力が伝達されるようになっている。

上記の遊星減速部６は、略皿形状を成す取付台９内に各部材を収納して構成されるものであって、取付台９の内面に固着されたリングギア１０と、リングギア１０の中心部に回転自在に配されたサンギア１１と、リングギア１０の内面とサンギア１１の外面とに噛合して配された複数個のプラネットギア１２とによって構成され、プラネットギア１２の公転運動が打撃発生部７の駆動軸１５に伝達されるようになっている。打撃発生部７は、プラネットギア１２により回転駆動される前記駆動軸１５と、カム機構１６を介して駆動軸１５と一体に回転駆動されるように、且つ、スライド自在に連結されるハンマ１７と、ハンマ１７を出力部３側に付勢するスプリング１８とを備えたものであり、出力部３にかかる荷重が所定荷重以下である場合には、駆動軸１５と一体に回転駆動されるハンマ１７が、スプリング１８に付勢されて出力部３と噛合し、出力部３を一体に回転駆動させるものである。そして、ねじ締め等の作業中に出力部３にかかる荷重が所定荷重を超えた場合には、駆動軸１５と一体に回転駆動されるハンマ１７が、カム機構１６を介してモータ３側にスライドし、その後にスプリング１８の復元力により出力部３に対して衝撃的に噛合して、出力部３に対して回転方向の打撃を加えることとなる。上記一連の打撃動作を繰り返すことで出力部３に衝撃的な回転駆動力が伝達され、強力な締結トルクが生じるものである。

本例の取付台９は、駆動伝達部２を構成する遊星減速部６と打撃発生部７のうち、モータ１側に位置する遊星減速部６の各構成部材、及び、打撃発生部７の駆動軸１５のモータ１側端部を支持するものとなっており、駆動軸１５の上記モータ１側端部はベアリング８を介して取付台９に回転自在に支持されている。また、本例の本体ハウジング５は、該本体ハウジング５内に組み込まれるモータ１に加え、取付台９や、上記のように取付台９に支持される遊星減速部６の各構成部材や、打撃発生部７の駆動軸１５のモータ１側端部を覆うものとなっており、本例の駆動部カバー４は、該駆動部カバー４内に回転自在に支持される出力部３や、駆動伝達部２を構成する遊星減速部６と打撃発生部７のうち、打撃発生部７の出力部３側の一部を覆うものとなっている。

そして、上記本体ハウジング５と駆動部カバー４とは、本体ハウジング５を構成する半割り部材５ａ，５ｂにより駆動部カバー４を挟み込んだ状態で連結されており、両者４，５の内部空間が連通する状態で本体ハウジング５に駆動部４を嵌合させたものとなっている。ここで、図２及びこれのＣ−Ｃ線断面図である図４に示すように、本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所の内周面には軸方向両端に角部を有する凸状の係止部２０を設け、駆動部カバー４の外周面には前記係止部２０が嵌合する凹溝状の被係止部２１を設けており、前記の係止部２０が被係止部２１に嵌合係止することで、駆動部カバー４の進退運動及び回転運動が拘束固定されている。また、本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所の内周面であって前記係止部２０の形成部分と対向する部分には、軸方向と直交方向に長尺の円筒形状を成す係止部２２を設け、駆動部カバー４の外周面には前記係止部２２が嵌合する略丸溝形状の被係止部２３を設けており、前記の係止部２２が被係止部２３に嵌合係止することで、駆動部カバー４の進退運動及び回転運動が拘束固定されている。円柱形状の係止部２２内にはねじ２６が締結されており、これにより半割り部材５ａ，５ｂの固定及び係止部２２の補強がなされている。

加えて、図２及びこれのＤ−Ｄ線断面図である図５に示すように、本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所の内周面であって前記係止部２０や係止部２２の形成部分よりモータ１側の部分には、対向する一対の凹溝状の係止部２４，２４を設けている。この係止部２４，２４の対向方向は、前記係止部２０と係止部２２との対向方向と略直交するものである。駆動部カバー４の外周面には、前記係止部２４，２４がそれぞれ嵌合する凸状の被係止部２５，２５を設けており、前記の係止部２４，２４がそれぞれ被係止部２５，２５に嵌合係止することで、駆動部カバー４の進退運動及び回転運動が拘束固定されている。

即ち、本例においては、本体ハウジング５の上記各係止部２０，２２，２４，２４によって、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の進退運動を拘束する駆動部カバー進退係止部と、駆動部カバー４に係止されて該駆動部カバー４の回転運動を拘束する駆動部カバー回転係止部とを形成するものである。なお、上記した駆動部カバー４の進退運動とは出力部３の回転軸方向の進退運動を意味し、駆動部カバー４の回転運動とは出力部３の回転軸を中心とした回転運動を意味している。

また、図２、図３に示すように、本例の駆動部カバー４の内周面のモータ１側の所定箇所には、この所定箇所より出力部３側の内部空間よりもモータ１側の内部空間を大径とする段部３０を全周に亘り設けている。駆動部カバー４の段部３０よりモータ１側の内部空間内には取付台９が嵌合するものであり、このように駆動部カバー４と取付台９とが嵌合した状態で該取付台９の外周側を本体ハウジング５が覆い、本体ハウジング５と取付台９とで駆動部カバー４の端部を挟持するようになっている。ここで、本体ハウジング５の内周面にはリブ状の係止部３１を略全周に亘って設けており、この係止部３１が取付台９のモータ１側を向く外面に当接するようにしているので、本例の取付台９は、この係止部３１との当接によりモータ１側への直進運動を拘束され、且つ、駆動部ケース４の段部３０との当接により出力部３側への直進運動を拘束されるものである。また、図３に示すように、本例の本体ハウジング５の内周面であって取付台９と対向する部分に凸状の係止部３３を少なくとも一対設け、取付台９の外周面には前記の各係止部３３が嵌合する凹状の被係止部３４をそれぞれ設けており、前記の各係止部３３がそれぞれ被係止部３４に嵌合係止することによって、取付台９の進退運動が拘束固定されている。

即ち、本例においては、本体ハウジング５の前記の各係止部３３が、取付台９に係止されて該取付台９の進退運動を拘束する取付台進退係止部を形成するとともに、駆動部カバー４の段部３０が、取付台９に係止されて該取付台９の出力部３側への直進運動を拘束する第二の取付台進退係止部を形成し、更に、この段部３０と本体ハウジング５の前記係止部３１との挟み込みによっても、取付台９の進退運動を拘束する取付台進退係止部が形成されるものである。

また、図２のＥ−Ｅ線断面図である図６に示すように、本例の本体ハウジング５の内周面であって前記一対の係止部３３，３３を設けた部分よりもモータ１側の部分には、周方向に所定距離を隔てて対を成す受けリブ状の係止部３５、３５を、二対設けている。係止部３５、３５は各対同士が対向するように形成されており、取付台９の外周面には、対を成す係止部３５，３５の間に嵌合する突起状の被係止部３６を一対設けている。そして、前記の係止部３５，３５がそれぞれ被係止部３６に嵌合係止することで、取付台９の回転運動が拘束固定されるようになっている。即ち、本例においては、本体ハウジング５の対を成す係止部３５，３５が、取付台９に係止されて該取付台９の回転運動を拘束する取付台回転係止部を形成するものである。なお、上記した取付台９の進退運動とは駆動伝達部２の回転軸方向の進退運動を意味し、取付台９の回転運動とは駆動伝達部２の回転軸を中心とした回転運動を意味している。本例においては、駆動伝達部２の回転軸と出力部３の回転軸とは一致しているが、一致しないものであっても構わない（特に可搬式電動工具が電動丸鋸である場合等には一致しない）。

図２、図６に示すねじ３７，３８は、前記したねじ２６と同様に、それぞれが半割り部材５ａ，５ｂを固定する為の締結部材であり、半割り部材５ａ，５ｂを付合わせた状態で両部材５ａ，５ｂ間に連通形成される有底円筒形状の取付ボス３９，４０内に締結されるようになっている。前記取付ボス３９，４０は、取付台９を受ける前記リブ状の係止部３１の近傍に形成してあるので、締結部材であるねじ３７，３８は本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所近傍に配されることとなり、これにより、使用時に大きな振動が発生した場合にも駆動部カバー４近傍で半割り部材５ａ，５ｂ間に隙間が生じることが確実に防止され、内部への異物混入や外部へのグリスの漏出が防止される。また、駆動部カバー４が確実に保持されることから、大きな振動が発生しても出力部３のぶれを最小限に抑制することができ、出力部３の回転精度が確保されるものである。

しかして、上記構成を具備して成る本例の可搬式電動工具によれば、手持ちの状態で操作部であるトリガースイッチ１９を操作することでモータ１が回転駆動され、モータ１の回転駆動力が駆動伝達部２である遊星減速部６及び打撃発生部７を介して出力部３に伝達され、出力部３に保持される先端工具（図示せず）を一体に回転駆動するものである。また、出力部３に所定荷重を超える荷重がかかる場合には打撃発生部７にてハンマ１７の打撃運動が繰り返し行われ、出力部３に衝撃的な回転駆動力を伝達するようになっている。使用中には駆動伝達部２や出力部３において大きな反力や振動が発生し、これにより進退方向及び回転方向に大きな荷重が発生するが、本例においては、駆動伝達部２や出力部３を覆う駆動部カバー４を金属製の筒型カバーとし、この駆動部カバー４を半割り部材５ａ，５ｂにより確実に挟持させるとともに、駆動部カバー４の進退及び回転運動を上記した駆動部カバー進退係止部や駆動部カバー回転係止部により確実に拘束させていること、及び、駆動伝達部２を支持する取付台９の進退及び回転運動についても上記した取付台進退係止部や取付台回転係止部により確実に拘束させていることで、大きな荷重にも耐えられるようになっている。しかも、駆動部カバー４は従来のようにねじ締めにより直接本体ハウジング５と固定する構造ではないので、外殻面から突出させてねじ孔やねじ頭部座面を形成する必要がなく、コンパクトに形成されることから使用時に対象部材を損傷させてしまうことがないものである。更に言えば、駆動部カバー４はねじ込み結合により本体ハウジング５と固定する構造でもないので、長期の使用に際してもがたつきが発生することがなく、信頼性の高いものである。加えて、本例の構造によれば必要な部品点数も少なくて済み、組み立て性も向上することとなる。

なお、本例は可搬式電動工具をインパクトドライバとした場合の実施形態であるが、これに限定されるものではなく、例えばボルトやナット或いは木ねじ等の締め付け作業に用いられる各種ドライバや、穴あけ作業に用いられる各種ドリルや、切断作業等に用いられる各種カッターに代表される他の手持ち式の可搬式電動工具のいずれであっても、これが本体ハウジングによって少なくともモータを覆い、駆動部カバーによって少なくとも出力部を覆うものであれば、本例と同様の構成は問題なく適用される。

次に、本発明の実施の形態における他例の可搬式電動工具について説明する。他例の可搬式電動工具は一例と同様のドリルドライバであるから一致する構成については同一符号を付して説明を省略し、相違する構成についてのみ異符号を付して以下に述べる。図７に示すように、本例の可搬式電動工具においては、取付台９と駆動部カバー４とを嵌合させておらず、したがって取付台９に第二の取付台進退係止部である段部３０を設けていないが、段部３０を設ける代りに、本体ハウジング５の内周面に取付台９の出力部３側への直進運動を拘束するリブ状の係止部５０を設け、この係止部５０と、取付台９のモータ１側への直進運動を拘束するリブ状の係止部３１とで、取付台９の進退運動を拘束する取付台進退係止部を形成している。本例の可搬式電動工具は、金属製である駆動部カバー４の重量を軽減させる為に、該駆動部カバー４を一例のものよりも軸方向に短く形成したものであるが、これに対応して、本体ハウジング５には取付ボス３９，４０と同様の取付ボス５１，５２を、取付台９と駆動部カバー４との間に設け、各取付ボス５１，５２内に固定される締結部材であるねじ５３，５４が、本体ハウジング５の駆動部カバー４との嵌合箇所近傍に配されるようにしているので、内部への異物混入や外部へのグリスの漏出の防止、及び、出力部３の回転精度の確保は、問題なくなされるものである。

次に、本発明の実施の形態における更に他例の可搬式電動工具について説明する。他例の可搬式電動工具も一例と同様のドリルドライバであるから一致する構成については同一符号を付して説明を省略し、相違する構成についてのみ異符号を付して以下に述べる。図８に示すように、本例の可搬式電動工具においては、取付台９のモータ１側への直進運動を拘束するリブ状の係止部３１と、取付台９のモータ１側を向く外面であって該係止部３１と対向する部分との間に、略リング状の弾性体６０を介在させている。このように、取付台進退係止部と取付台９の受け面との間に弾性体６０を介在させることで、取付台９から本体ハウジング５側に伝達される衝撃や振動を吸収させることができる。また、駆動部カバー４と本体ハウジング５との嵌合箇所において、駆動部カバー４の外周面と本体ハウジング５の内周面との間に弾性体（図示せず）を介在させてもよく、この場合は駆動部カバー４からから本体ハウジング５側に伝達される衝撃や振動を吸収させることができるものである。

本発明の実施の形態における一例の可搬式電動工具の主要部正面図である。図１のＡ−Ａ線断面である。図１のＢ−Ｂ線断面図である。図２のＣ−Ｃ線断面図である。図２のＤ−Ｄ線断面図である。図２のＥ−Ｅ線断面図である。本発明の実施の形態における他例の可搬式電動工具の主要部断面図である。本発明の実施の形態における更に他例の可搬式電動工具の主要部断面図である。従来の可搬式電動工具の斜視図である。同上の可搬式電動工具の主要部断面図である。

符号の説明

１モータ
２駆動伝達部
３出力部
４駆動部カバー
５本体ハウジング
５ａ半割ハウジング
５ｂ半割ハウジング
９取付台

Claims

駆動源であるモータと、一端側をモータに連結されて該モータの駆動力を他端側に伝達する駆動伝達部と、駆動伝達部の他端側に連結されて該駆動伝達部から駆動力を伝達される出力部と、駆動伝達部のモータ側の端部を支持する取付台と、前記各部材のうち少なくともモータを覆う本体ハウジングと、前記各部材のうち少なくとも出力部を覆う筒型の駆動部カバーとを備えた可搬式電動工具において、本体ハウジングと駆動部カバーとを両者の内部空間が連通するように嵌合させるとともに、本体ハウジングには、駆動部カバーに係止されて該駆動部カバーの出力部の回転軸方向の進退運動を拘束する駆動部カバー進退係止部と、駆動部カバーに係止されて該駆動部カバーの出力部の回転軸を中心とした回転運動を拘束する駆動部カバー回転係止部とを備えたことを特徴とする可搬式電動工具。
本体ハウジングにより取付台を覆うとともに、本体ハウジングに、取付台に係止されて該取付台の駆動伝達部の回転軸方向の進退運動を拘束する取付台進退係止部と、取付台に係止されて該取付台の駆動伝達部の回転軸を中心とした回転運動を拘束する取付台回転係止部とを備えたことを特徴とする請求項１記載の可搬式電動工具。
駆動部カバーと取付台とを嵌合させるとともに、駆動部カバーに、取付台に係止されて該取付台の駆動伝達部の回転軸方向の出力部側への直進運動を拘束する第二の取付台進退係止部を備えたことを特徴とする請求項２記載の可搬式電動工具。
本体ハウジングを、一対の半割り部材を締結部材で固定して成るものとし、該締結部材を、本体ハウジングの駆動部カバーとの嵌合箇所近傍に配したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の可搬式電動工具。