JP2006205268A - Power tool - Google Patents
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Description
本発明は電動工具、特に出力軸の溝から止め輪が外れることを防止する出力軸取り付け構造を有する電動工具に関する。 The present invention relates to an electric power tool, and more particularly to an electric power tool having an output shaft mounting structure that prevents a retaining ring from being removed from a groove of an output shaft.
従来より、ネジ締めや穴あけ等の作業には、電動工具が用いられている。図6は、従来の電動工具100の構造の一例を示す断面図である。電動工具100は、モータ(図示せず)と、モータ軸200と、減速部300と、出力軸400と、工具保持部500とを備えている。この電動工具100では、モータからモータ軸200に伝達された回転が、減速部300によって減速されて出力軸400に出力される。そして、出力軸400の先端部に設けられた工具保持部500に所望の工具を取り付けることにより、所望の作業を行うことができる。
Conventionally, electric tools have been used for operations such as screw tightening and drilling. FIG. 6 is a cross-sectional view showing an example of the structure of a
出力軸400は、溝部401を有しており、溝部401には、合口部を有する円周状の止め輪402が嵌合されている。また、出力軸400は、軸受け403及びベアリング404によって軸支されている。止め輪402と軸受け403の間には、止め輪402と軸受け403とが直接接触して互いに傷付け合うのを防ぐためにワッシャ405が配置されている。また、出力軸400が軸受け403と強く接触して、出力軸400の回転を妨げるような抵抗が生ずることがないよう、軸方向にわずかに移動可能となるような遊びが設けられている。
The
通常、木材に穴を空けるような場合には、工具保持部500に取り付けた工具(この場合は木工錐等)を木材に押し付けて作業するため、出力軸400には工具保持部500から押圧力が加わる。しかし、電動工具100は、ベアリング404によって、この押圧力を受ける構造となっているため、止め輪402にはスラスト荷重はかからない(例えば、特許文献1参照)。
しかし、特許文献1の電動工具100では、穴あけ作業後に貫通した木工錐を木材から引き抜く場合等には、錐が木材に引っ掛かり、出力軸400に工具保持部500を介して錐からの引張力が加わることとなる。この時、溝部401の加工が不十分でR形状となっている場合、溝部401の段差が小さい場合、製造過程で止め輪402の角がダレてしまっている場合等には、止め輪402が拡がって溝部401から外れてしまい、出力軸400が軸受け403から抜けてしまう場合があった。
However, in the
そこで、本発明は、出力軸の溝から止め輪が外れることを防止する出力軸取り付け構造を有する電動工具を提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the electric tool which has an output shaft attachment structure which prevents that a retaining ring remove | deviates from the groove | channel of an output shaft.
上記目的を達成するために、請求項1に記載の電動工具は、モータと、前記モータの回転トルクが伝達される出力軸と、前記出力軸を軸方向に移動可能に支持するための軸受けと、前記モータからの回転トルクを前記出力軸に伝達するためのキャリアと、前記出力軸上に前記出力軸と同心状に形成された溝部と、合口部と環状部とを有し、前記合口部の間隔を変化させることにより前記環状部の内径を変化させて前記溝部に嵌合し、前記軸受けと当接することにより前記出力軸が前記軸受けから離脱するのを防止するための止め輪と、を備えた電動工具において、前記止め輪が前記溝部に嵌合した状態において前記環状部の内径が拡張するのを防止するための規制手段を備えていることを特徴としている。
In order to achieve the above object, an electric tool according to
また、請求項2に記載の電動工具は、前記規制手段は前記出力軸の軸方向に延設されており、前記環状部が半径方向に移動して前記環状部の外周面が当接することにより前記環状部の内径が拡張するのを防止することを特徴としている。
Further, in the electric tool according to
また、請求項3に記載の電動工具は、前記規制手段は略円筒形状を有し、前記環状部が半径方向に移動して前記環状部の外周面が前記円筒の内径部分と当接することにより前記環状部の内径が拡張するのを防止することを特徴としている。 According to a third aspect of the present invention, in the power tool according to the third aspect, the restricting means has a substantially cylindrical shape, and the annular portion moves in the radial direction so that the outer peripheral surface of the annular portion contacts the inner diameter portion of the cylinder. The inner diameter of the annular portion is prevented from expanding.
また、請求項4に記載の電動工具は、前記略円筒形状を有する前記規制手段の内径は、前記出力軸の半径と前記環状部の半径方向の幅とを合わせた長さより小さく、前記出力軸の前記溝部部分の半径と前記環状部の半径方向の幅を合わせた長さより大きいことを特徴としている。
The power tool according to
また、請求項5に記載の電動工具は、前記止め輪と前記軸受けとの緩衝を防止するために前記止め輪と前記軸受けとの間に配置されたワッシャを更に備え、前記規制手段は、前記ワッシャと一体的に形成されていることを特徴としている。
The power tool according to
また、請求項6に記載の電動工具は、前記規制手段は、前記キャリアに形成されていることを特徴としている。
The electric power tool according to
また、請求項7に記載の電動工具は、前記規制手段の前記出力軸の軸方向に延びた長さは、前記環状部の軸方向の厚みの半分以上の長さであることを特徴としている。 The power tool according to claim 7 is characterized in that the length of the regulating means extending in the axial direction of the output shaft is more than half of the axial thickness of the annular portion. .
請求項1に記載の電動工具によれば、規制手段が、止め輪が溝部に嵌合した状態において環状部の内径が拡がるのを防止するため、止め輪の内径が溝部の深さより大きくなって溝止め輪が溝部から外れることがない。従って、出力軸が出力側に引っ張られた場合でも、止め輪は、確実に軸受け及び溝部と当接するため、出力軸が軸受けから抜けるのを確実に防止することができる。 According to the electric tool of the first aspect, the restricting means prevents the inner diameter of the annular portion from expanding in a state where the retaining ring is fitted in the groove portion, so that the inner diameter of the retaining ring becomes larger than the depth of the groove portion. The groove retaining ring does not come off the groove. Therefore, even when the output shaft is pulled to the output side, the retaining ring reliably contacts the bearing and the groove, so that the output shaft can be reliably prevented from coming off the bearing.
請求項2に記載の電動工具によれば、規制手段が、環状部の外周と環状部の半径方向において当接するという簡単な構成により、環状部の内径が拡がるのを防止することができる。 According to the electric power tool of the second aspect, it is possible to prevent the inner diameter of the annular portion from expanding due to a simple configuration in which the regulating means abuts the outer periphery of the annular portion and the radial direction of the annular portion.
請求項3に記載の電動工具によれば、規制手段は略円筒形状を有し、円筒の内径部分が環状部の外周と環状部の半径方向において当接することにより環状部の内径が拡がるのを防止するため、より簡単な構成により環状部の内径が拡がるのを防止することができる。 According to the third aspect of the invention, the restricting means has a substantially cylindrical shape, and the inner diameter portion of the cylindrical portion abuts on the outer periphery of the annular portion in the radial direction of the annular portion, thereby expanding the inner diameter of the annular portion. Therefore, the inner diameter of the annular portion can be prevented from expanding with a simpler configuration.
請求項4に記載の電動工具によれば、略円筒形状を有する規制手段の内径は、出力軸の半径と環状部の半径方向の幅とを合わせた長さより小さいため、止め輪は、溝部を外れる内径にまで拡がることはない。また、略円筒形状を有する規制手段の内径は、出力軸の溝部部分の半径と環状部の半径方向の幅を合わせた長さより大きいため、止め輪の外周に亘って規制手段を配置することができる。 According to the fourth aspect of the present invention, since the inner diameter of the restricting means having a substantially cylindrical shape is smaller than the combined length of the radius of the output shaft and the radial width of the annular portion, the retaining ring has a groove portion. It does not expand to the inner diameter that comes off. Further, since the inner diameter of the restricting means having a substantially cylindrical shape is larger than the total length of the radius of the groove portion of the output shaft and the radial width of the annular portion, the restricting means can be arranged over the outer periphery of the retaining ring. it can.
請求項5に記載の電動工具によれば、規制手段は、止め輪と軸受けとの緩衝を防止するために止め輪と軸受けとの間に通常配置されているワッシャに形成されているため、部品点数を少なくすることができる。
According to the electric tool of
請求項6に記載の電動工具によれば、規制手段は、キャリアと一体的に形成されているため、部品点数を少なくすることができる。 According to the electric tool of the sixth aspect, since the restricting means is formed integrally with the carrier, the number of parts can be reduced.
請求項7に記載の電動工具によれば、規制手段の出力軸の軸方向に延びた長さは、環状部の軸方向の厚みの半分以上の長さであるため、規制手段が環状部の外周と環状部の半径方向において確実に当接することができる。 According to the seventh aspect of the present invention, the length of the output shaft of the restricting means extending in the axial direction is more than half the axial thickness of the annular portion. It is possible to reliably contact the outer periphery and the annular portion in the radial direction.
本発明の第1の実施の形態について図1から図3を参照しながら説明する。図1は、本実施の形態による電動工具1の構造を示す断面図である。電動工具1は、モータ(図示せず)と、モータ軸2と、減速部3と、出力軸4と、工具保持部5と、ギアケース6とを備えている。
A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a cross-sectional view showing the structure of the
モータ軸2は、モータからの動力を回転トルクとして減速部3に伝える。減速部3は、モータ軸2によって伝達された回転を減速して出力軸4に出力する。工具保持部5は、出力軸4の先端部に取り付けられており、所望の工具を着脱可能である。ギアケース6には、減速部3と出力軸4とが収納されている。詳術すると、ギアケース6内には、軸受け61及びベアリング62が配設されており、軸受け61及びベアリング62は、出力軸4を軸支している。なお、以下の説明では、電動工具1のモータ軸2側を後方、工具保持部5側を前方と称す。
The
減速部3は、三段の遊星ギア機構によって構成されている。一段目の遊星ギア機構は、太陽ギア31aと、複数個の遊星ギア32aと、インターナルギア33aと、キャリア34aとを備えている。太陽ギア31aは、円筒形状を有しており、その外周上に外歯が形成されている。遊星ギア32aは、円筒形状を有しており、その外周上に外歯が形成されている。インターナルギア33aは、円筒形上を有しており、その内周上に内歯が形成されている。キャリア34aは、円盤形状を有しており、その一面からは遊星ギア32aの個数分の支持軸35aが等間隔に突出しており、その他面には、二段目の太陽ギア31bが固定されている。
The
太陽ギア31aは、その円筒の内周がモータ軸2に固定されている。太陽ギア31aの外歯は、複数の遊星ギア32aの外歯と噛合している。各遊星ギア32aは、キャリア34aから突出した各支持軸35aによって貫通され、各遊星ギア32a間の位置関係が保持されている。また、各遊星ギア32aの外歯は、インターナルギア33aの内歯と噛合している。インターナルギア33aは、ギアケース6の内面に固定されている。従って、モータ軸2の軸方向から見ると、太陽ギア31aの周りに各遊星ギア32aが等間隔に配置され、各遊星ギア32aを囲むようにしてインターナルギア33a及びギアケース6が配置されていることとなる。
The
このような構成により、まず、モータ軸2からの回転トルクにより太陽ギア31aが回転する。太陽ギア31aの回転により、太陽ギア31aと噛合している複数の遊星ギア32aも各支持軸35aを中心に自転する。ここで、遊星ギア32aが回転しても、インターナルギア33aは、ギアケース6に固定されているため回転することができない。従って、各遊星ギア32aは、各支持軸35aを中心に自転すると共に、キャリア34aの軸を中心に公転もする。このようにして、最初にモータ軸2から与えられた回転は減速される。
With such a configuration, first, the
また、二段目の遊星ギア機構も同様に、太陽ギア31bと、複数個の遊星ギア32bと、インターナルギア33bと、キャリア34bとを備えており、三段目の遊星ギア機構も同様に、太陽ギア31cと、複数個の遊星ギア32cと、インターナルギア33cと、キャリア34cとを備えている。
Similarly, the second stage planetary gear mechanism includes a
一方、キャリア34aの支持軸35aと反対の面には太陽ギア31bが固定されているため、一段目の遊星ギア機構によって減速されて太陽ギア31bから出力された回転は、今度は二段目の遊星ギア機構によって減速される。同様に、二段目の遊星ギア機構によって減速されて太陽ギア31cから出力された回転も、三段目の遊星ギア機構で減速される。これにより、所望の回転速度の出力を得ることができる。
On the other hand, since the
三段目の遊星ギア機構のキャリア34cは、出力軸4の一端と嵌合しており、出力軸4の他端には、先端工具を着脱可能な工具保持部105がモータ軸101とほぼ同軸上に配設されている。
A
図2は、出力軸4の拡大断面図である。出力軸4は、嵌合部41と、出力部42とを備えている。嵌合部41は、三段目の遊星ギア機構のキャリア34cと嵌合している。嵌合部41と出力部42とは一体的に形成されているため、キャリア34cから嵌合部41に伝えられた回転トルクは、そのまま出力部42に伝えられる。
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view of the
出力部42は、円柱形状を有し、円柱の一底面が嵌合部41と一体的に形成され、他の底面が工具保持部5と接続されている。出力部42は、軸受け61及びベアリング62によって支持されている。また、出力部42の後方部分には、出力部42と同軸状に溝部43が形成されている。溝部43には、出力軸4が軸受け61から離脱するのを防止するために、環状の止め輪44が嵌められている。止め輪44は、環状部材の一部を切り欠いてなる略C字状に形成されており、切り欠いた部分を合口と呼び、それ以外の環状の部分を環状部と呼ぶ。止め輪44は、弾性的に変形可能である。そのため、合口の幅を変化させることで、止め輪44の直径を一定の幅で変化させることができる。
The
止め輪44を溝部43に嵌める際には、減速部3を出力軸4に嵌合させていない状態で、円錐形状の補助具を嵌合部41の後方から被せる。円錐の底辺の直径は、出力部42の直径と等しい。そのため、円錐の頂点に止め輪44を通し、そのまま前方に押すことにより、止め輪44は、その直径が拡がって出力部42の末端に乗り、さらに前方に押すことで、溝部43に嵌合される。
When the retaining
また、軸受け61と止め輪44との間には、ワッシャ45が配置されている。図3は、ワッシャ45の斜視図である。ワッシャ45は、環状であり、その外周に沿って出力軸4の軸方向に突出した円筒状の規制手段45aを備えている。規制手段45aの内径は、止め輪44が溝部43から外れることのないように、止め輪44が溝部43から外れて出力部42の外周にずれて嵌っている状態における止め輪44の外径よりも小さく、止め輪44が規制手段45aの内径に収まるように、止め輪44が溝部43に嵌っている状態における止め輪44の外形よりも大きい。また、規制手段45aは、止め輪44の厚みの半分程度まで軸方向に延びている。通常、止め輪44の厚みは1mm程度なので、止め輪44と当接したワッシャ45から延設された規制手段45aは、約0.5mm程度である。
A
次に、このような構成による電動工具1によって、木材に穴を空ける場合を考える。穴を空けるために、工具保持部5には、木工錐が取り付けられる。木材に穴を空ける際には、工具保持部5に取り付けた木工錐を木材に押し付けて作業するため、出力軸4には工具保持部5から押圧力が加わる。しかし、電動工具1は、ベアリング62によって、この押圧力を受ける構造となっているため、このような場合には、止め輪44にスラスト荷重はかからない。
Next, consider a case where a hole is made in wood with the
一方、穴あけ作業後に貫通した木工錐を木材から引き抜く際には、錐が木材に引っ掛かり、出力軸4には、工具保持部5を介して錐からの引張力が加わる。この時、溝部43の加工が不十分でR形状となっている場合、溝部43の段差が小さい場合、製造過程で止め輪44の角がダレてしまっている場合等には、この引張力が、止め輪44を拡張させようとする力へと変化する。
On the other hand, when the woodworking cone penetrated after the drilling operation is pulled out from the wood, the cone is caught on the wood, and a tensile force from the cone is applied to the
しかし、本実施の形態による電動工具1によれば、出力軸4に前方からの引張力が加わった場合でも、ワッシャ45の規制手段45aにより、止め輪44が弾性変形してその内径が拡張することはない。これにより、止め輪44が溝部43から外れるのを防止することができる。従って、出力軸4が軸受け61から離脱するのを防止することができる。
However, according to the
なお、止め輪44は、出力軸4を後方に移動させた状態で溝部43に嵌合させる。この状態では、溝部43も後方に移動しているため、半径方向から見て規制手段45aと溝部43との重なっている部分は少ない。従って、規制手段45aが邪魔になることもなく、止め輪44を溝部43に嵌めることができる。一方、出力軸4に前方からの引張力が加わった場合には、出力軸4は、前方に引っ張られることとなる。この場合には、溝部43も前方に引っ張られて止め輪44とワッシャ45とが当接することとなるため、止め輪44は規制手段45aに保持されていることとなる。
The retaining
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。図4は、第2の実施の形態による電動工具10の出力軸4の拡大断面図である。電動工具10は、第1の実施の形態による電動工具1とは、規制手段の位置及び形成される部材が異なる。第1の実施の形態による電動工具1では、溝部43は、出力部42の後方に設けられていたが、電動工具10では、嵌合部41の後方に設けられている。また、規制手段45a’は、ワッシャ45に設けられているのではなく、減速部3の三段目のキャリア34cの後端に円筒状の溝として形成されている。
Next, a second embodiment of the present invention will be described. FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of the
このような構造であっても第1の実施の形態と同様に、キャリア34cの規制手段45a’が、止め輪44の拡張を阻止するので、止め輪44が溝部43から外れるのを防止することができる。従って、出力軸4が軸受け61から離脱するのを防止することができる。また、規制手段45a’が円筒ではなく、円筒状の溝であるため、止め輪44をより大きな力で規制することができる。
Even in such a structure, similarly to the first embodiment, the restricting
尚、本発明の電動工具は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。 The electric power tool of the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various changes can be made without departing from the scope of the present invention.
第1の実施の形態では、ワッシャ45は、環状であり、その外周面から止め輪44方向に突出した円筒状の規制手段45aを備えていたが、規制手段45は、円筒状でなくても、止め輪44の拡がりを規制することができる他の構造であれば良い。例えば、図5に示すように、止め輪44の円周上の等間隔の3箇所から止め輪44方向に突出した規制手段45bを備えても良い。また、規制手段45bは、3箇所に限らず、もっと多くの箇所から突出しても良い。
In the first embodiment, the
また、第1の実施の形態では、規制手段45aは、止め輪44の厚みの半分程度まで延びていたが、必ずしも半分に限定されるものではない。止め輪44が規制されるならば、止め輪44の厚みの半分以下の距離であっても良い。また、止め輪44を溝部43に嵌合させることができるのであれば、半分以上の長さであっても良い。
In the first embodiment, the restricting
1 電動工具、2 モータ軸、3 減速部、4 出力軸、5 工具保持部、6 ギアケース、41 嵌合部、42 出力部、43 溝部、44 止め輪、45 ワッシャ、45a 規制手段
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記モータの回転トルクが伝達される出力軸と、
前記出力軸を軸方向に移動可能に支持するための軸受けと、
前記モータからの回転トルクを前記出力軸に伝達するためのキャリアと、
前記出力軸上に前記出力軸と同心状に形成された溝部と、
合口部と環状部とを有し、前記合口部の間隔を変化させることにより前記環状部の内径を変化させて前記溝部に嵌合し、前記軸受けと当接することにより前記出力軸が前記軸受けから離脱するのを防止するための止め輪と、
を備えた電動工具において、
前記止め輪が前記溝部に嵌合した状態において前記環状部の内径が拡張するのを防止するための規制手段を備えていることを特徴とする電動工具。 A motor,
An output shaft to which the rotational torque of the motor is transmitted;
A bearing for supporting the output shaft movably in the axial direction;
A carrier for transmitting rotational torque from the motor to the output shaft;
A groove formed concentrically with the output shaft on the output shaft;
It has an abutment portion and an annular portion, and by changing the interval between the abutment portions, the inner diameter of the annular portion is changed to fit into the groove portion, and the output shaft comes from the bearing by abutting with the bearing. A retaining ring to prevent separation,
In the electric tool with
An electric tool comprising a restricting means for preventing an inner diameter of the annular portion from expanding in a state where the retaining ring is fitted in the groove portion.
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