JP2005066790A

JP2005066790A - 電動工具

Info

Publication number: JP2005066790A
Application number: JP2003302012A
Authority: JP
Inventors: Shinji Morimune; 伸二森宗; Yasuo Wada; 康男和田
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2005-03-17

Abstract

【課題】電動工具の全長を短くする。
【解決手段】モータ（４）と、モータ出力軸（４ａ）の回転を減速する遊星歯車装置（５）と、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とがハウジング（１）内に後方から前方へと直列に配置され、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とモータ出力軸（４ａ）が夫々第一と第二の軸受（８，６）を介してハウジング（１）に支持された電動工具において、モータ出力軸（４ａ）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞内において遊星歯車（５ｂ）列よりも前方に突出する突出部（１５）を備え、この突出部（１５）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞の内壁面に第二の軸受（６）を介して支持される。
【選択図】図１

Description

本発明は、インパクトドライバ等の電動工具に関する。

従来、インパクトドライバ等の電動工具の全長を短くするため、モータ出力軸を保持する軸受と減速用遊星歯車装置のキャリアを保持する軸受とをオーバーラップさせる構造が採用されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−１６２５４６号公報

モータ出力軸の軸受と減速用遊星歯車装置のキャリアの軸受とをオーバーラップさせるものとすると、キャリアの軸受の中にモータ出力軸の軸受を設けなければならないので、軸受やキャリアの形状、大きさ等を変更しなければならない。キャリアの軸受をそのままにするものとすれば、モータ軸を細くしたり、その軸受に超薄型のベアリングを使用しなければならないが、これでは玉軸受の価格ひいては電動工具の価格が高くなり、また、許容定格荷重が低下する。玉軸受に代えて針状ころ軸受を使用するにしても、モータ軸でニードルがモータ軸のピニオンギヤの歯と干渉しやすくなり、また、スラスト荷重を受けることができなくなる。

したがって、本発明は上記不具合を解消する電動工具を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に係る発明は、モータ（４）と、モータ出力軸（４ａ）の回転を減速する遊星歯車装置（５）と、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とがハウジング（１）内に後方から前方へと直列に配置され、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とモータ出力軸（４ａ）が夫々第一と第二の軸受（８，６）を介してハウジング（１）に支持された電動工具において、モータ出力軸（４ａ）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞内において遊星歯車（５ｂ）列よりも前方に突出する突出部（１５）を備え、この突出部（１５）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞の内壁面に第二の軸受（６）を介して支持された電動工具を採用する。

また、請求項２に係る発明は、請求項１に記載の電動工具において、突出部（１５）が、モータ出力軸（４ａ）であるピニオン（３）の延長部として形成され、この延長部に第二の軸受（６）である玉軸受の内輪（６ａ）が被せられた電動工具を採用する。

また、請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の電動工具において、モータ出力軸（４ａ）の後部がスラスト方向の力を保持可能な軸受（７）で支持された電動工具を採用する。

請求項１に係る発明によれば、モータ（４）と、モータ出力軸（４ａ）の回転を減速する遊星歯車装置（５）と、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とがハウジング（１）内に後方から前方へと直列に配置され、遊星歯車装置（５）のキャリア出力軸（５ａ）とモータ出力軸（４ａ）が夫々第一と第二の軸受（８，６）を介してハウジング（１）に支持された電動工具において、モータ出力軸（４ａ）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞内において遊星歯車（５ｂ）列よりも前方に突出する突出部（１５）を備え、この突出部（１５）がキャリア出力軸（５ａ）の空洞の内壁面に第二の軸受（６）を介して支持されたことから、電動工具の前後方向の全長を短くすることができるのはもちろんのこと、第一の軸受（８）やキャリア（５ｃ）は従来と同様な大きさのものを採用することができるので軸受ひいては電動工具の高価格化、許容定格荷重の低下が防止される。

請求項２に係る発明によれば、請求項１に記載の電動工具において、突出部（１５）が、モータ出力軸（４ａ）であるピニオン（３）の延長部として形成され、この延長部に第二の軸受（６）である玉軸受の内輪（６ａ）が被せられたことから、ピニオン（３）の延長部を突出部（１５）としてそのまま使用し突出部（１５）のジャーナルとしての強度の低下を防止することができる。

請求項３に係る発明によれば、請求項１又は請求項２に記載の電動工具において、モータ出力軸（４ａ）の後部がスラスト方向の力を保持可能な軸受（７）で支持されたことから、モータ出力軸（４ａ）のスラスト方向のガタツキを適正に防止し、電動工具の耐久性を高めることができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態について説明する。

図１に示すように、この電動工具であるインパクトドライバは、前後部に分かれたハウジング１を備える。前部ハウジング１ａは当初より筒状に成形されるが、後部ハウジング１ｂは二つ割りに成形される。後部ハウジング１ｂは二つ割り片が左右から合わせられ図示しない止めネジにより固定されて筒状に組み立てられる。この後部ハウジング１ｂの空洞内に前方からインナーケース２が嵌めこまれ、このインナーケース２を介して前部ハウジング１ａが後部ハウジング１ｂに嵌め込まれ、ハウジング１として組み立てられる。

このハウジング１内に、モータ４と、モータ出力軸４ａの回転を減速する遊星歯車装置５と、遊星歯車装置５のキャリア出力軸５ａとが後方から前方へと直列に配置される。

モータ４は後部ハウジング１ｂ内に収納され、その電機子４ｂと一体のモータ出力軸４ａの前部と後部が後に詳しく述べる第二の軸受６と第三の軸受７の夫々を介してハウジング１に支持される。また、モータ４の固定子４ｃ等が後部ハウジング１ｂの内壁面に固定される。モータ４が起動することにより、モータ出力軸４ａは第二の軸受６と第三の軸受７に支持されつつ回転する。

遊星歯車装置５は、インナーケース２内に収納され、インナーケース２を介してハウジング１に保持される。遊星歯車装置５は、モータ出力軸４ａの前部に形成されたピニオン３を太陽歯車とし、このピニオン３の回りにピニオン３と噛み合う複数個の遊星歯車５ｂと、遊星歯車５ｂを回転可能に支持するキャリア５ｃと、遊星歯車５ｂと噛み合う内歯歯車５ｄとを有する。内歯歯車５ｄはインナーケース２の内周面に固定され、キャリア５ｃは後に詳しく述べる第一の軸受８を介してインナーケース２内に回転自在に支持される。モータ出力軸４ａの回転はこの遊星歯車装置５により減速されてキャリア５ｃから出力される。

キャリア５ｃは、インナーケース２内から前部ハウジング１ａ内へと前方に突出するキャリア出力軸５ａを一体的に備える。キャリア出力軸５ａはインパクトドライバのカムシャフトを構成し、その先端部には両端が閉じた螺旋溝９が形成される。キャリア出力軸５ａには筒状のハンマ１０が被さり、このハンマ１０の内面には後端が閉じた縦溝１１が形成される。ハンマ１０はキャリア出力軸５ａに対し、螺旋溝９と縦溝１１との間に跨るように挿入される鋼製のボール１２により連結される。また、ハンマ１０はキャリア出力軸５ａの回りに設けられた圧縮コイルバネ１３により常時前方に付勢され、ボール１２が螺旋溝９の前端と縦溝１１の後端とに当接する位置で停止する。キャリア５ｃと一体でキャリア出力軸５ａが回転すると、螺旋溝９、縦溝１１及びボール１２の三者の係合によりハンマ１０が圧縮コイルバネ１３の付勢力に抗してキャリア出力軸５ａ上を捩られつつ後退し、次に圧縮コイルバネ１３の弾性によりハンマ１０がキャリア出力軸５ａ上を逆向きに捩られつつ前進し、ハンマ１０はこの前進と後退を繰り返しつつ往復角運動を行う。

前部ハウジング１ａにおけるキャリア出力軸５ａ及びハンマ１０の前方にはビットホルダ１４が回転可能に支持される。ビットホルダ１４の前部は前部ハウジング１ａ外に突出し、この突出箇所に図示しないビットが着脱自在に取り付けられる。ビットホルダ１４の後端からは二本のアーム１４ａが半径方向に突出し、各アーム１４ａに対しハンマ１０から突出する二つの爪片１０ａが周方向で当接する。上述したようにハンマ１０が前進と後退を繰り返しつつ往復角運動を行うと、ハンマ１０の爪片１０ａがビットホルダ１４のアーム１４ａを周方向に繰り返し打撃し、ビットホルダ１４は一方向に間欠的に回転する。これにより、ビットホルダ１４に固定されたビットがネジ締め等を行う。

図１に示すように、上記キャリア５ｃ及びキャリア出力軸５ａの軸心上には空洞が形成され、上記モータ出力軸４ａは、この空洞内において遊星歯車５ｂと噛み合っている。また、モータ出力軸４ａは遊星歯車５ｂよりも前方に突出する突出部１５を備え、この突出部１５がキャリア出力軸５ａの空洞の内壁面に第二の軸受６を介して支持される。モータ出力軸４ａの前端部は直接的には第二の軸受６に支持されるが、キャリア５ｃとキャリア出力軸５ａと第一の軸受８とインナーケース２とを介してハウジング１に支持される。このように、第二の軸受６が遊星歯車５ｂよりも前方に配置されることから、従来における遊星歯車５ｂよりも後方に配置される場合に比し、インパクトドライバの全長が短縮化される。また、従来における第二の軸受６が第一の軸受８とオーバーラップするように配置される場合に比し、第一の軸受８内にはモータ出力軸４ｂのみが挿通されるので、第二の軸受６を遊星歯車５ｂの後方に配置する場合におけると同様な大きさの第一の軸受８やキャリア５ｃを用いることができる。

図１及び図２に示すように、上記突出部１５はモータ出力軸４ａの先端部のピニオン３を更に先に伸ばすことにより形成される。この突出部１５に第二の軸受６である玉軸受の内輪６ａが被せられる。このように、ピニオン３の突出部１５を歯３ａの付いたままジャーナルとして使用するので、突出部１５の強度の低下が防止される。

上述のごとくモータ出力軸４ａの第二の軸受６が遊星歯車装置５のキャリア５ｃ内に設けられる構造であると、モータ出力軸４ａは複数の部品を介してハウジング１に支持されることになる為、スラスト方向の寸法公差の集積により公差範囲が広くなる場合がある。また、インパクトドライバで打撃するとモータ４にスラスト方向の振動が発生するが、このスラスト方向のガタツキは極力小さくする必要がある。そこで、スラスト荷重によるモータ出力軸４ａの振動を低減しインパクトドライバの耐久性を高めるため、図１に示すように、モータ出力軸４ａの後部は第三の軸受７で支持される。

この第三の軸受７はスラスト方向の力を保持可能な玉軸受であり、その内輪７ａがモータ出力軸４ａの後部の段差とモータ出力軸４ａの後端にネジ止めされたワッシャ１６との間に挟持され、外輪７ｂがハウジング１とブラシホルダ１７との間に挟持される。ブラシホルダ１７はモータ４のブラシ４ｄを保持するためのリブ状の突起であり、後部ハウジング１ｂと一体的に形成される。このように、モータ出力軸４ａの後部が軸受７で支持され、この軸受７の内外輪７ａ，７ｂが前後方向にずれないように固定されたことから、モータ出力軸４ａのスラスト方向のガタツキが低減する。

次に、上記構成のインパクトドライバの作用について説明する。

モータ４の起動により、モータ出力軸４ａが第二の軸受６と第三の軸受７に支持されつつ回転する。

モータ出力軸４ａの回転は、遊星歯車装置５により減速されてキャリア出力軸５ａから出力される。キャリア出力軸５ａが回転すると、ハンマ１０が前進と後退を繰り返しつつ往復角運動を行う。

ハンマ１０が前進と後退を繰り返しつつ往復角運動を行うと、ハンマ１０の爪片１０ａがビットホルダ１４のアーム１４ａを周方向に繰り返し打撃し、ビットホルダ１４が一方向に間欠的に回転する。これにより、ビットホルダ１４に固定された図示しないビットがネジ締め等を行う。

このように、インパクトドライバで打撃するとモータ４にスラスト方向の振動が発生するが、このスラスト方向のガタツキは第三の軸受７により吸収される。

本発明に係るインパクトドライバの部分断面図である。図１中、キャリア出力軸のＩＩ−ＩＩ線矢視断面である。

符号の説明

１…ハウジング
３…ピニオン
４…モータ
４ａ…モータ出力軸
５…遊星歯車装置
５ａ…キャリア出力軸
５ｂ…遊星歯車
６…第二の軸受
６ａ…内輪
７…軸受
８…第一の軸受
１５…突出部

Claims

モータと、モータ出力軸の回転を減速する遊星歯車装置と、遊星歯車装置のキャリア出力軸とがハウジング内に後方から前方へと直列に配置され、遊星歯車装置のキャリア出力軸とモータ出力軸が夫々第一と第二の軸受を介してハウジングに支持された電動工具において、モータ出力軸がキャリア出力軸の空洞内において遊星歯車列よりも前方に突出する突出部を備え、この突出部がキャリア出力軸の空洞の内壁面に第二の軸受を介して支持されたことを特徴とする電動工具。
請求項１に記載の電動工具において、突出部が、モータ出力軸であるピニオンの延長部として形成され、この延長部に第二の軸受である玉軸受の内輪が被せられたことを特徴とする電動工具。
請求項１又は請求項２に記載の電動工具において、モータ出力軸の後部がスラスト方向の力を保持可能な軸受で支持されたことを特徴とする電動工具。