JP2007015063A - 電動工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】整流子モータを使用する電動工具において,ブラシホルダ内に挿入されるカーボンブラシを押さえるキャップの螺合部の締付けが、振動によって緩み、ブラシと整流子との間の電気的接続不良または機械的接触不良を引き起こすことを防止する。
【解決手段】ブラシホルダ9内にはカーボンブラシ53を挿入し、コイルばね93を介してキャップ97をブラシホルダ9に螺合させ、締付けた構造を有し、該ブラシホルダ9のキャップ97にテールカバ2のキャップカバ部材23を押圧させた電動工具において、キャップカバ部材23またはキャップ97には、該キャップカバ部材23と該キャップ97との接触部において突起加工部24を設け、それによって、ブラシホルダ9に螺合させたキャップ97がモータ機構部または動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことがないように拘束力を与える。
【選択図】図4
【解決手段】ブラシホルダ9内にはカーボンブラシ53を挿入し、コイルばね93を介してキャップ97をブラシホルダ9に螺合させ、締付けた構造を有し、該ブラシホルダ9のキャップ97にテールカバ2のキャップカバ部材23を押圧させた電動工具において、キャップカバ部材23またはキャップ97には、該キャップカバ部材23と該キャップ97との接触部において突起加工部24を設け、それによって、ブラシホルダ9に螺合させたキャップ97がモータ機構部または動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことがないように拘束力を与える。
【選択図】図4
Description
本発明は、ドライバドリル、インパクト工具等の電動工具に関し、特に、電動工具の整流子モータを把持するモータハウジングに係合し、かつ整流子モータのブラシホルダのキャップを押さえるテールカバの構造に関する。
整流子モータを使用したインパクト工具等の電動工具が広く実用に供されている。この電動工具の代表的な構造は、下記特許文献1に開示されているように、整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを螺合させるようにしたブラシホルダと、モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように回転軸方向に延在し、かつモータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する。すなわち、モータハウジングの端面を覆うテールカバの両端にはブラシホルダのキャップ面を押さえるキャップカバ部材が設けられ、該キャップカバ部材がモータハウジング部と係合するように一体形成された構造を有する。このような構造を採用することにより、電動工具の分解および組立性を向上させ、モータのアーマチュア(回転子)を支持するベアリングの保持を確実にし、さらに粉塵も侵入しにくくしたハウジング構造を提供している。
従来、特許文献1に開示されたインパクト工具等の電動工具では、テールカバは、ブラシホルダのキャップの表面を押さえるキャップカバ部材と一体に形成され、しかもモータハウジング部と係合する係合部を持っているため、ブラシホルダに螺合し、締付けられたキャップは、モータまたはモータによって駆動される打撃機構部の大きな振動を受けても、そのキャップ外面がキャップカバ部材に突き当たって緩まないものと考えられていた。
しかしながら、本願発明者の実験検討によれば、テールカバのキャップカバ部材の材質および厚み、モータハウジング部とテールカバとの係合部の厚み等に基づいてキャップカバ部材全体の剛性が弱くなると、ブラシホルダのキャップが緩もうとする力を防止し、または押さえることが出来なくなって、キャップカバ部材が変形し、最終的にはキャップの螺合状態に緩みが生ずるという問題が見出された。ブラシホルダのキャップが緩むと、結果的に、ブラシホルダ内でのブラシへの押圧力が不充分となり、コンミテータ(整流子)とブラシとの機械的接触不良または電気的接続不良が発生し、電動工具が正常に運転できなくなるという問題を生ずることになる。
従って、本発明の目的は、整流子モータを使用する電動工具において、ブラシホルダに螺合し、締付けられたホルダキャップが緩まないようにするためのテールカバ構造、またはテールカバとホルダキャップの組合せ構造を提供することにある。
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。
本発明の一つの特徴によれば、整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップをブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、前記キャップカバ部材または前記キャップは、該キャップカバ部材と該キャップとの接触部において突起加工部を有し、それによって、前記ブラシホルダに螺合させたキャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする。
本発明の他の特徴によれば、前記突起加工部は、前記キャップカバ側に加工された格子状突起、複数の線状突起、または点状突起から構成されている。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記突起加工部は、その先端が先細り形状、円形状、または角形状となっている。
本発明のさらに他の特徴によれば、モータ機構部を把持し、かつ該モータ機構部の回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップをブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、前記キャップカバ部材と前記キャップとの間に弾性体部材を挟み込み、それによって、前記ブラシホルダに螺合させたキャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。
本発明のさらに他の特徴によれば、前記弾性体部材は、合成ゴム材料または合成樹脂材料から成る弾性体部材である。
上記本発明の一つの特徴によれば、テールカバのキャップカバ部材またはブラシホルダのホルダキャップは、該キャップカバ部と該ホルダキャップとの接触部において突起加工部を有するので、ブラシホルダに螺合させたキャップがモータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。また、上記本発明の他の特徴によれば、テールカバのキャップカバ部材とブラシホルダのホルダキャップとの間に弾性体部材を挟み込んでいるので、ブラシホルダに螺合させたキャップがモータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。
すなわち、本発明によれば、上記突起加工部または上記弾性体部材により、テールカバのキャップカバ部材とブラシホルダのホルダキャップとの間の局部的な摩擦力または拘束力を強くすることで、キャップの緩み止めの効果を発揮することが可能となり、電気的接続不良を防止した電動工具を提供できる。本発明は、特に動力伝達機構部に打撃機構部を持ち、大きな振動が発生するインパクト工具に好適なハウジング構造を提供することができる。
本発明の上記及び他の目的、並びに本発明の上記及び他の新規な特徴は、本明細書の以下の記述および添付図面から更に明らかになるであろう。
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
図1−1は、本発明に従う電動工具を、交流電源を使用する整流子モータによって駆動力が与えられるインパクトレンチに適用した工具全体の正面図を示し、図1−2は、図1−1に示した破断線C−Cにおける部分断面図を示す。図2および図3は、図1−1に示したインパクトレンチの上面図および側面図をそれぞれ示す。図4は、図2に示したインパクトレンチの上面図において、A方向よりブラシホルダを視たときのブラシホルダの拡大断面図を示す。図5ないし図9は、本発明の一実施例に従って構成されたテールカバの構造を略式的に示し、各図において、(a)は図2に示した矢印A方向に視た上面図、(b)は図2に示した矢印B方向に視た正面図をそれぞれ示す。
最初に、図1−1、図1−2および図2を参照して工具全体の構成について説明する。本発明の実施形態に従うインパクトレンチ(電動工具)100は、図2に示す整流子モータ5の回転軸Xと同一方向の水平軸に沿って、一端部(図面の右端部)から他端部(図面の左端部)に延在する合成樹脂材料のモータハウジング部1と、モータハウジング部1の一端部の端面において係合し、風窓2a(図3参照)を有する合成樹脂材料のテールカバ2と、モータハウジング部1の他端部に連続して形成された、図示されない動力伝達機構部を装着する、動力伝達ハウジング部3と、動力伝達ハウジング部3の先端から突出した動力伝達機構部のアンビル部13と、アンビル部13に装着された先端工具4とを具備し、さらにモータハウジング部1および動力伝達ハウジング部3から垂下するハンドルハウジング部6を具備する。モータハウジング部1内に装着される整流子モータ5の電源は、電源コード7(図1−1参照)を介して図示しない商用交流電源より給電される。電動工具100の運転制御または速度制御はトリガスイッチ8を把持することによって行われる。なお、動力伝達ハウジング部3に装着された動力伝達機構部は、モータ5の出力軸に結合される周知の遊星ギヤ部(図示なし)、スピンドル部(図示なし)、ハンマ部(図示なし)、アンビル部13等から成るインパクト機構部を含んでいる。また図1−2に示すように、アンビル部13には貫通穴13aを設けるとともに、先端工具4にもアンビル部13の貫通穴13aと同軸位置に貫通穴(図示なし)を設け、アンビル部13と先端工具4との両貫通穴にピン4bを通すことによって、先端工具4はアンビル部13から脱落しないようにアンビル部13に取り付けられる。なお、ピン4bはリング4aにより貫通穴13aから抜け落ちるのを防止している。
図2に示されるように、整流子モータ5は、アーマチュア(回転子)51と、コンミテータ(整流子)52と、カーボン材料から成るブラシ53と、ステータ54とを具備する。その回転軸の一端部はボールベアリング55によってベアリングブッシュ11に保持されている。ベアリングブッシュ11は、モータハウジング部1の端面に形成された円筒状ツバ部12に圧入されてハウジング部1に回動不能に固定されている。
図4に示されるように、ブラシ53は、ハウジング部1の端部に固定されたブラシホルダ9に挿入され保持される。ブラシホルダ9は、ハウジング部1に固定される円筒状外周部材91と、該円筒状外周部材91の内周面に嵌合する円筒状導体部材92と、カーボンブラシ53の一端を円筒状導体部材92に電気的接続する電極板部材94と、前記円筒状導体部材92の一端部に固定され電気的接続されたターミナルリング部材95とを含んでいる。電極板部材94は半田ボール94aによってブラシ53と電気的接続されている。ターミナルリング部材95には導線96が電気的接続されて、モータ5のステータ54(図2参照)のコイル等に配線されている。円筒状導体部材92の中空部には、ブラシ53と、該ブラシ53をコンミテータ52側へ押圧するコイルばね93が挿入それ、キャップ(「ホルダキャップ」とも称する)97が円筒状外周部材91の内周面に螺合され、締付け(ねじ込み)されている。キャップ97の螺合部(ねじ込み部)は、キャップ97に形成された雄ねじ部97aと円筒状外周部材91に形成された雌ねじ部91aとが互いに螺合し、締付けられている。
テールカバ2は、図1−1および図4に示すように、モータハウジン部1の端面を覆う底面部材(端面部材)21から成り、底面部材21の互いに対向する一対の周縁部22より一対の上記ブラシホルダ9のホルダキャップ97をそれぞれ覆うように、回転軸X方向(図2参照)と同一方向に延在するキャップカバ部材23が一体に形成されている。テールカバ2の両端に一体に形成されたキッャプカバ部材23は、図1−1および図4に示すように、一対の係合部23aを有し、ハウジング部1の端面よりモータの回転軸方向に押圧しながらハウジング部1に摺動させることによって、その係合部23aをモータハウジング部1に係合させ、固定される。ホルダキャップ97の端面(外面)97bは、キッャプカバ部材23の一対の係合部23aによって、キッャプカバ部材23の内面23bによって押圧され、または接触されて、打撃動力等による振動に基づくホルダキャップ97の螺合部97aの緩みが防止されている。
以上の電動工具100において、キャップカバ部材23またはホルダキャップ97には以下に述べるような加工部を有し、電動工具100を運転した時に、ホルダキャップ97の螺合部が緩まないように構成されている。本発明の第1の実施例に従って、キャップカバ部材23の内面23bには、図4および図5に示すように、該キャップカバ部材23と該キャップ97との接触部において突起加工部24が設けられる。図4および図5に示した実施例では、キャップ97と接触するキャップカバ部材23の内面(曲面)23bの両端部に、テールカバ2の係合部23aの係合方向(回転軸方向)に沿って設けられた、2本の線状の先細り鋭角形状(A方向に視た断面形状)の突起加工部24を有する。それによって、突起加工部24はキャップ97に食い込むか、もしくはその突起加工部自身が変形することで局部的にキャップ97と突起加工部24との拘束力(摩擦力)が強くなり、キャップ97が振動による緩み回転をしようとすることを阻止することになる。すなわち、ブラシホルダ9に螺合させたキャップ97がモータ機構部1または動力伝達機構部3で発生する振動によって緩むのを防止することができる。
図6に示す他の実施例では、図5に示した例と同様な先細りの鋭角線状の突起加工部24をキャップカバ部材23の内面23bに有するが、テールカバ2の係合部23aの係合方向に沿って多数本(5本)を有する。これによって、図5に示した例に比べ、より完全にキャップ97の緩み回転を防止することができる。図5および図6に示した上記実施例では、突起加工部24はテールカバ2の係合部23aの係合方向(回転軸方向)に沿って一方向のみの線状として設けられるので、テールカバ2をキャップ97に摺動させながら容易にハウジング部1に係合させる利点を有する。
さらに、図7示した実施例では、キャップカバ部材23の内面(曲面)23bに沿って、格子状に突起加工部24を設けた場合を示す。本実施例の突起加工部24の先端断面形状(A方向に視た断面形状)は、四角形状(台形形状)を有している。この実施例の場合も、上記図6に示した例と同様に、突起加工部24がキャップ97に食い込み、もしくは突起加工部の変形により局部的な拘束力もしくは摩擦力が強くなり、キャップ97の螺合状態は緩み難くなる。
図8はさらに他の実施例を示すもので、本例は図7で示したものと同様な形状の突起加工部24を有するが、格子状の突起加工部24はキャップカバ部材23の内面(平面)23bの全面に形成されている。この場合、キャップカバ部材23の内面23bは曲面加工が施されていないものを使用しており、加工が比較的簡単にできる利点がある。この実施例の場合も図7に示した実施例と同様な効果を得ることができる。
上記各実施例において、突起加工部24の先端部の断面形状(A方向に視た断面形状)は、先細り形状(三角形状)および台形形状としたが、これらに限らず、半円または楕円形状、多角形等の角形状にしてキャップ97に食い込み、もしくは変形できるように加工しても良い。また、突起加工部24はホルダキャップ97の外面97bに設けても良い。
さらに、図9は他の実施例を示し、上記突起加工部24を設けることなく、ホルダキャップ97とキャップカバ部材23との間に、合成ゴム材料等から成る弾性体部材10を挟み込んだものである。このような構成により、キャップ97が弾性体部材10に接触する接触面積25はキャップ97の外面(端面)97bの全面となり、モータ機構部や打撃機構部からの振動が生じてキャップ97が弾性体部材10から離れようとしても、該弾性体部材10が変形してキャップ97との接触が保たれるので、キャップ97の螺合部97aは緩み難くすることができる。
以上の実施例より明らかにされるように、ホルダキャップ97が緩まないようにキャップカバ部材23に、キャップ97に当接する部分に突起加工部24を配設し、その突起加工部24をキャップ97に食い込ませ、あるいは突起加工部自身を変形させることにより局部的な拘束力もしくは摩擦力を強くすることにより、キャップ97の緩み止めの効果を得ることができる。さらに、ホルダキャップ97とキャップカバ部材23との間に、合成ゴム材料等から成る弾性体部材10を挟み込んだ構造としても同様な効果を得ることができる。本願発明者は、図10に示すように、キャップ97が当接するキャップカバ24の内面23bを、キャップ97の外面97bと同じ曲率を持たせることによって、接触面積25をキャップの外面97bとほぼ同一の大きさに拡張した場合と、上記各実施例の場合とについてキャップの緩み止め効果について比較検討した。その結果、上記各実施例の場合がキャップ97の螺合部に対する緩みの防止効果がより大きいことを確認した。
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
1:モータハウジング部 11:ベアリングブッシュ 12:円筒状つば部
13:アンビル部 13a:貫通穴 2:テールカバ 2a:風窓
21:底面部材(端面部材) 22:周縁部 23:キャップカバ部材
23a:係合部 23b:キッャプカバ部材の内面 24:突起加工部
25:接触面積 3:動力伝達ハウジング部 4:先端工具
4a:リング 4b:ピン 5:モータ機構部
51:アーマチュア(回転子) 52:コンミテータ(整流子)
53:ブラシホルダ 54:ステータ 55:ボールベアリング
6:ハンドルハウジング部 7:電源コード 8:トリガスイッチ
9:ブラシホルダ 91:円筒状外周部材 91a:雌ねじ部(螺合部)
92:円筒状導体部材 93:コイルばね 94:電極板部材
94a:半田ボール 95:ターミナルリング部材 96:導線
97:キャップ(ホルダキャップ) 97a:雄ねじ部(螺合部)
97b:ホルダキャップの端面(外面) 10:弾性体部材
100:電動工具(インパクトレンチ)
13:アンビル部 13a:貫通穴 2:テールカバ 2a:風窓
21:底面部材(端面部材) 22:周縁部 23:キャップカバ部材
23a:係合部 23b:キッャプカバ部材の内面 24:突起加工部
25:接触面積 3:動力伝達ハウジング部 4:先端工具
4a:リング 4b:ピン 5:モータ機構部
51:アーマチュア(回転子) 52:コンミテータ(整流子)
53:ブラシホルダ 54:ステータ 55:ボールベアリング
6:ハンドルハウジング部 7:電源コード 8:トリガスイッチ
9:ブラシホルダ 91:円筒状外周部材 91a:雌ねじ部(螺合部)
92:円筒状導体部材 93:コイルばね 94:電極板部材
94a:半田ボール 95:ターミナルリング部材 96:導線
97:キャップ(ホルダキャップ) 97a:雄ねじ部(螺合部)
97b:ホルダキャップの端面(外面) 10:弾性体部材
100:電動工具(インパクトレンチ)
Claims (5)
- 整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、
該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを該ブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、
前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、
前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、
前記キャップカバ部材または前記キャップは、該キャップカバ部材と該キャップとの接触部において突起加工部を有し、それによって、前記ブラシホルダに螺合させた前記キャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする電動工具。 - 前記突起加工部は、前記キャップカバ部材側に加工された格子状突起、複数の線状突起、または点状突起から構成されていることを特徴とする請求項1に記載された電動工具。
- 前記突起加工部は、その先端が先細り形状、円形状、または角形状となっていることを特徴とする請求項1または請求項2に記載された電動工具。
- モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、
該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを該ブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、
前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部を有するテールカバと、
前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、
前記キャップカバ部材と前記キャップとの間に弾性体部材を挟み込み、それによって、前記ブラシホルダに螺合させた前記キャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする電動工具。 - 前記弾性体部材は、合成ゴム材料または合成樹脂材料から成る弾性体部材であることを特徴とする請求項4に記載された電動工具。
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WO2009068340A1 (de) * | 2007-11-27 | 2009-06-04 | Robert Bosch Gmbh | Elektrisch antreibbare handwerkzeugmaschine |
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Date | Code | Title | Description |
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20081007 |