JP2007326168A - Work tool - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a technique for stabilizing an actuation torque of a torque limiter in a work tool having a torque limiter. <P>SOLUTION: The work tool 101 has a tip tool 119, a motor 111, and a drive mechanism 117. The drive mechanism 117 has a torque limiter 151 which transmits a torque of the motor to the tip tool 119 under a condition that the torque acting on the tip tool 119 is lower than a predetermined set value, and shields transmission of the torque when a torque exceeding the set value acts on the tip tool 119. An elastic member deciding the transmission torque of the torque limiter 151 is constituted of a plurality of plate springs 159 overlaid in such a manner that axial edges 159b of an elastic deformation part 159a are parallely opposed to each other. A parallel condition maintaining part 173 maintaining a parallel condition of axial edges of a plurality of the leaf springs 159 even when one of a plurality of the leaf springs 159 is relatively displaced to other leaf spring 159 in a radial direction, is provided to the overlaid part of a plurality of the leaf springs. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、先端工具が長軸方向周りに回転動作することで所定の加工作業を行う作業工具に関し、特に先端工具に所定の設定値を超える負荷が作用したときに、当該先端工具へのトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを有する作業工具に関する。   The present invention relates to a work tool that performs a predetermined machining operation by rotating the tip tool around a major axis direction, and in particular, when a load exceeding a predetermined set value is applied to the tip tool, the torque applied to the tip tool The present invention relates to a work tool having a torque limiter that cuts off transmission of.

特開平9−57511号公報(特許文献1)には、トルクリミッタ付きのハンマドリルが開示されている。公報記載のトルクリミッタは、同一軸線上に配置される駆動側回転部材としての駆動ギアと被動側回転部材としての被動フランジとの間にトルク伝達用のボールが介在された構成である。ボールは、被動フランジに形成された径方向の保持溝に保持されており、駆動ギアのカム部と周方向において係止することによって駆動ギアのトルクを被動フランジに伝達する。そして駆動ギアと被動フランジとの間に弾性部材としての皿バネによって予め定めた所定のトルクを超えるトルクが作用したときには、ボールは、押圧プレートを介して作用する皿バネの付勢力に抗して保持溝に沿って径方向内側へと移動してカム部を乗り越え、これにより駆動ギアのカム部に対するボールの係止が解除されてトルクの伝達が遮断される構成である。   Japanese Patent Laid-Open No. 9-57511 (Patent Document 1) discloses a hammer drill with a torque limiter. The torque limiter described in the publication has a configuration in which a torque transmission ball is interposed between a driving gear as a driving side rotating member and a driven flange as a driven side rotating member arranged on the same axis. The ball is held in a radial holding groove formed in the driven flange, and the torque of the driving gear is transmitted to the driven flange by engaging with the cam portion of the driving gear in the circumferential direction. When a torque exceeding a predetermined torque is applied between the drive gear and the driven flange by a disc spring as an elastic member, the ball resists the biasing force of the disc spring acting via the pressing plate. It moves to the inner side in the radial direction along the holding groove and climbs over the cam portion, thereby releasing the locking of the ball with respect to the cam portion of the drive gear and interrupting the transmission of torque.

一般的に皿バネは、バネ定数が高い。それ故に僅かな圧縮量の変動が大きな荷重の変動となる。公報に記載のトルクリミッタの場合、2枚の皿バネを互いに外径側端縁同士が当接するように向い合わせて重ねるとともに、孔を被動フランジの軸部外周に嵌合させて配置する構成とされる。このような構成の場合、2枚の皿バネは、その合せ部(当接部)が環状の線での接触であり、また皿バネの孔内周と被動フランジの軸部外周との間には、遊嵌合を許容する隙間が存在する。皿バネは、被動フランジに形成されているカム部をボールが乗り越える度、すなわち、トルクリミッタが作動する度に圧縮されるが、その都度、皿バネ同士の合せ部(当接部)が径方向にずれる可能性がある。そして皿バネ同士の合せ部に径方向のずれが生じたときは、皿バネの接触状態に関する安定性が損なわれ、その結果、皿バネが傾いて軸方向の長さが変化し、皿バネの発生する荷重が変化することになる。すなわち、複数の皿バネを互いに向き合うように重ねて使用する構成では、トルクリミッタの作動トルクが変動する可能性があり、この点でなお改良の余地がある。
特開平9−57511号公報
Generally, a disc spring has a high spring constant. Therefore, a slight change in the compression amount becomes a large load change. In the case of the torque limiter described in the publication, the two disc springs face each other so that the outer diameter side edges come into contact with each other, and the hole is fitted and arranged on the outer periphery of the shaft portion of the driven flange. Is done. In the case of such a configuration, the two disc springs have their mating portions (contact portions) in contact with an annular line, and between the inner periphery of the disc spring hole and the outer periphery of the shaft portion of the driven flange. There is a gap that allows loose fitting. The disc spring is compressed each time the ball gets over the cam portion formed on the driven flange, that is, every time the torque limiter is actuated, but each time the disc spring is mated (abutting portion) in the radial direction. There is a possibility of slipping. When a radial displacement occurs at the mating portion between the disc springs, the stability of the disc spring contact state is impaired, and as a result, the disc spring is tilted and the axial length is changed. The generated load will change. That is, in a configuration in which a plurality of disc springs are used so as to face each other, the operating torque of the torque limiter may fluctuate, and there is still room for improvement in this respect.
Japanese Patent Laid-Open No. 9-57511

本発明は、かかる点に鑑み、トルクリミッタを有する作業工具において、トルクリミッタの作動トルクの安定化に資する技術を提供することを目的とする。   In view of such a point, an object of the present invention is to provide a technique that contributes to stabilization of an operating torque of a torque limiter in a work tool having a torque limiter.

上記課題を達成するため、各請求項記載の発明が構成される。
請求項1に記載の発明に係る作業工具は、長軸方向回りに回転動作して所定の加工作業を行う先端工具と、先端工具を回転駆動するモータと、モータのトルクを先端工具に伝達する駆動機構とを有する。駆動機構は、先端工具に作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態ではモータのトルクを先端工具へと伝達し、先端工具に設定値を超えるトルクが作用したときにはトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを有する。本発明における「作業工具」としては、典型的には、被加工材に対するドリル作業に用いられる穴開け工具がこれに該当するが、穴開け工具に限らず、被加工材の研削あるいは研磨作業に用いられる研削工具、ネジの締付作業を行う電動レンチ、あるいは切断作業を行う電動丸鋸等、先端工具が回転動作することで加工作業を行う各種の作業工具に好適に適用できる。
In order to achieve the above object, the invention described in each claim is configured.
The work tool according to the first aspect of the present invention is a tip tool that rotates around the major axis direction to perform a predetermined machining operation, a motor that rotationally drives the tip tool, and transmits torque of the motor to the tip tool. A drive mechanism. The drive mechanism transmits torque of the motor to the tip tool when the torque acting on the tip tool is lower than a predetermined set value, and shuts off torque transmission when torque exceeding the set value acts on the tip tool. Has a limiter. Typically, the “work tool” in the present invention corresponds to a drilling tool used for drilling a workpiece, but is not limited to a drilling tool, and is used for grinding or polishing a workpiece. The present invention can be suitably applied to various working tools that perform machining operations by rotating a tip tool, such as a grinding tool used, an electric wrench that performs a screw tightening operation, or an electric circular saw that performs a cutting operation.

本発明におけるトルクリミッタは、第1の回転部材と、第2の回転部材と、ボール部材と、押圧部材と、弾性部材とを有する。第1の回転部材は、所定の軸線回りに回転可能に配置される。第2の回転部材は、第1の回転部材の軸線と同一軸線回りに回転可能にかつ回転周面が第1の回転部材の回転周面と対向するように配置される。ボール部材は、第1の回転部材の周方向への相対移動が不能な状態で当該第1の回転部材に保持され、第2の回転部材に対し周方向において係止することによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクの伝達を行なう。押圧部材は、第1の回転部材の軸線方向に移動可能に配置されるとともに、ボール部材に当接可能とされる。弾性部材は、押圧部材を介してボール部材に第1の回転部材の軸線方向の付勢力を作用する構成とされる。そして、トルクリミッタは、第1の回転部材と第2の回転部材との間に所定の設定値よりも低いトルクが作用している状態では、第2の回転部材に対するボール部材の係止が維持されることによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクが伝達され、第1の回転部材と第2の回転部材との間に設定値を超えるトルクが作用したときには、ボール部材が押圧部材を介して作用する弾性部材の付勢力に抗して軸線方向または径方向へと移動して第2の回転部材に対する周方向の係止が解除され、これによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクの伝達が解除される。   The torque limiter in the present invention includes a first rotating member, a second rotating member, a ball member, a pressing member, and an elastic member. The first rotating member is arranged to be rotatable around a predetermined axis. The second rotating member is disposed so as to be rotatable about the same axis as the axis of the first rotating member and so that the rotating peripheral surface faces the rotating peripheral surface of the first rotating member. The ball member is held by the first rotating member in a state where relative movement in the circumferential direction of the first rotating member is impossible, and the first rotating member is engaged with the second rotating member in the circumferential direction to perform the first rotation. Torque is transmitted between the member and the second rotating member. The pressing member is disposed so as to be movable in the axial direction of the first rotating member and is capable of contacting the ball member. The elastic member is configured to apply an urging force in the axial direction of the first rotating member to the ball member via the pressing member. The torque limiter maintains the locking of the ball member with respect to the second rotating member in a state where a torque lower than a predetermined set value is applied between the first rotating member and the second rotating member. When the torque between the first rotating member and the second rotating member is transmitted and a torque exceeding the set value acts between the first rotating member and the second rotating member, The ball member moves in the axial direction or the radial direction against the urging force of the elastic member acting via the pressing member, and the circumferential locking with respect to the second rotating member is released, whereby the first rotation Transmission of torque between the member and the second rotating member is released.

本発明においては、特徴的構成として、弾性部材は、テーパ円筒状の弾性変形部を有するとともに、第1の回転部材の軸線上において、弾性変形部の軸方向端縁が平行状に向き合うように重ね合わせて配置された複数の皿バネによって構成されている。そして複数の皿バネ同士の重ね合せ部には、複数の皿バネの1つが他の皿バネに対して第1の回転部材の径方向に相対的にずれても、複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持する平行状態維持部が設定されている。なお本発明における「向き合うように重ね合わせて配置する」態様としては、弾性変形部の外径側端縁同士が近接し、内径側端縁が離間するように向き合う態様、あるいは弾性変形部の内径側端縁同士が近接し、外径側端縁同士が離間するように向き合う態様のいずれも好適に包含する。また本発明における「平行状態維持部」は、典型的には、複数の皿バネの重ね合せ部間に形成される径方向に延在する平らな平面部によって構成される。そしてこの平面部については、皿バネ同士が直接に当接する態様、あるいは介在物を介して間接的に当接する態様のいずれも好適に包含する。   In the present invention, as a characteristic configuration, the elastic member has a tapered cylindrical elastic deformation portion, and the axial end edge of the elastic deformation portion faces in parallel on the axis of the first rotating member. It is comprised by the some disc spring arrange | positioned in piles. In the overlapping portion of the plurality of disc springs, even if one of the plurality of disc springs is displaced relative to the other disc spring in the radial direction of the first rotating member, the axial direction of the plurality of disc springs A parallel state maintaining unit that maintains the parallel state between the edges is set. In the present invention, the “placed and arranged so as to face each other” is a mode in which the outer diameter side edges of the elastic deformation portions are close to each other and the inner diameter side edges are separated from each other, or the inner diameter of the elastic deformation portion Any of the embodiments in which the side edges are close to each other and the outer diameter side edges are opposed to each other is preferably included. The “parallel state maintaining portion” in the present invention is typically constituted by a flat flat portion extending in the radial direction and formed between the overlapping portions of a plurality of disc springs. And about this plane part, any of the aspect which disk springs contact | abut directly, or the aspect contacted indirectly via an inclusion is included suitably.

本発明によれば、複数の皿バネを、弾性変形部の軸方向端縁が互いに平行状に向き合うように重ね合わせて配置する構成において、複数の皿バネ同士の重ね合せ部に平行状態維持部を設け、この平行状態維持部によって皿バネ相互の径方向の相対的なずれに拘わらず、複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持する構成としたものである。これにより、皿バネの重ね合せ部が径方向に相対的にずれても、当該ずれに起因する皿バネの傾きが防止されるため、複数の皿バネの軸方向の全長(第1の回転部材の軸線方向長さ)の変化が抑えられ、皿バネの発生する荷重が一定に保持される。このため、トルクリミッタの作動トルクが安定する。皿バネは、具体的にはその弾性変形部の孔が、例えば第1の回転部材あるいは第2の回転部材の軸部に対し、弾性変形部の弾性変形を許容するべく所定の隙間を置いて遊嵌合するように配置される。つまり、複数の皿バネは、上記隙間に相当する径方向の相対的なずれが許容された配置となる。本発明によれば、このような構成において、複数の皿バネ間に生ずる径方向の相対的なずれに拘わらず、第1の回転部材の軸線方向における複数の皿バネの全長を定常化することが可能となる。   According to the present invention, in the configuration in which a plurality of disc springs are arranged so as to be overlapped so that the axial end edges of the elastically deforming portions face each other in parallel, the parallel state maintaining unit is arranged in the overlapping portion of the plurality of disc springs. The parallel state maintaining portion maintains the parallel state between the axial ends of the plurality of disc springs regardless of the relative displacement in the radial direction between the disc springs. Accordingly, even if the overlapping portions of the disc springs are relatively displaced in the radial direction, the disc springs are prevented from being tilted due to the displacement, so that the axial lengths of the plurality of disc springs (first rotating member) The change in the axial length of the disc spring is suppressed, and the load generated by the disc spring is kept constant. For this reason, the operating torque of the torque limiter is stabilized. Specifically, the disc spring has a hole in the elastic deformation portion with a predetermined gap to allow elastic deformation of the elastic deformation portion with respect to the shaft portion of the first rotation member or the second rotation member, for example. It arrange | positions so that it may loosely fit. In other words, the plurality of disc springs are arranged such that a relative displacement in the radial direction corresponding to the gap is allowed. According to the present invention, in such a configuration, the total length of the plurality of disc springs in the axial direction of the first rotating member is made steady regardless of the relative displacement in the radial direction that occurs between the plurality of disc springs. Is possible.

(請求項2に記載の発明)
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の作業工具における平行状態維持部は、複数の皿バネの平行状に向き合う軸方向端縁間に介在されるとともに、それらの軸方向端縁と接触する平らな平面を有する介在部材によって構成されている。そして介在部材は、1つの皿バネが他の皿バネに対して第1の回転部材の径方向に相対的にずれても、平面を介して軸方向端縁との接触状態を維持することで複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持し、これにより第1の回転部材の軸線方向における複数の皿バネの全長を定常化する構成とした。本発明における「介在部材」は、典型的には、ワッシャーがこれに該当する。本発明によれば、複数の皿バネの重ね合せ部に径方向の相対的なずれが生じても、複数の皿バネの軸方向端縁は、介在部材の平面に対しそれぞれ周方向の全体にわたって接触状態が維持される。このため、複数の皿バネが径方向の相対的なずれによって傾くことがなく、複数の皿バネの軸方向長さが変化しない。その結果、皿バネの発生する荷重が一定に保持され、トルクリミッタの作動トルクが安定する。なお平行状態維持部は、例えば、複数の皿バネを重ね合わせたときに直接に当接する外径側端縁あるいは内径側端縁を平面加工することで、当該外径側端縁あるいは内径側端縁に径方向に平らな平面部を設けることでも実現可能であるが、本発明のように市販の機械部品であるワッシャーのような介在部材を介在する構成の方が、皿バネに平面部を形成するための平面加工を行う場合に比べてコストを低減することができる。
(Invention of Claim 2)
According to the second aspect of the present invention, the parallel state maintaining portion in the work tool according to the first aspect is interposed between the axial end edges of the plurality of disc springs facing each other in parallel, and the axial direction thereof. It is comprised by the interposition member which has a flat plane which contacts an edge. And even if one disc spring is relatively displaced in the radial direction of the first rotating member with respect to other disc springs, the interposition member maintains the contact state with the axial end edge via the plane. It was set as the structure which maintains the parallel state of the axial direction edge of several disc springs, and makes the full length of the several disc springs in the axial direction of a 1st rotation member steady by this. The “intervening member” in the present invention typically corresponds to a washer. According to the present invention, even if a relative displacement in the radial direction occurs in the overlapped portion of the plurality of disc springs, the axial end edges of the plurality of disc springs are all over the entire circumferential direction with respect to the plane of the interposed member. The contact state is maintained. For this reason, the plurality of disc springs are not inclined due to the relative displacement in the radial direction, and the axial length of the plurality of disc springs does not change. As a result, the load generated by the disc spring is held constant, and the operating torque of the torque limiter is stabilized. Note that the parallel state maintaining portion is formed by, for example, processing the outer diameter side edge or the inner diameter side edge that directly contacts when a plurality of disc springs are stacked, thereby processing the outer diameter side edge or the inner diameter side edge. This can also be realized by providing a flat portion in the edge in the radial direction. However, a configuration in which an interposition member such as a washer, which is a commercially available machine part, is interposed as in the present invention has a flat portion on the disc spring. Cost can be reduced compared with the case of performing planar processing for forming.

(請求項3に記載の発明)
請求項3に記載の発明に係る作業工具は、長軸方向回りに回転動作して所定の加工作業を行う先端工具と、先端工具を回転駆動するモータと、モータのトルクを先端工具に伝達する駆動機構とを有する。駆動機構は、先端工具に作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態ではモータのトルクを先端工具へと伝達し、先端工具に設定値を超えるトルクが作用したときにはトルクの伝達を遮断するトルクリミッタを有する。本発明における「作業工具」としては、典型的には、被加工材に対するドリル作業に用いられる穴開け工具がこれに該当するが、穴開け工具に限らず、被加工材の研削あるいは研磨作業に用いられる研削工具、ネジの締付作業を行う電動レンチ、あるいは切断作業を行う電動丸鋸等、先端工具が回転動作することで加工作業を行う各種の作業工具に好適に適用できる。
(Invention of Claim 3)
According to a third aspect of the present invention, there is provided a work tool that rotates around a major axis direction to perform a predetermined machining operation, a motor that rotates the tip tool, and transmits torque of the motor to the tip tool. A drive mechanism. The drive mechanism transmits torque of the motor to the tip tool when the torque acting on the tip tool is lower than a predetermined set value, and shuts off torque transmission when torque exceeding the set value acts on the tip tool. Has a limiter. Typically, the “work tool” in the present invention corresponds to a drilling tool used for drilling a workpiece, but is not limited to a drilling tool, and is used for grinding or polishing a workpiece. The present invention can be suitably applied to various working tools that perform machining operations by rotating a tip tool, such as a grinding tool used, an electric wrench that performs a screw tightening operation, or an electric circular saw that performs a cutting operation.

本発明におけるトルクリミッタは、第1の回転部材と、第2の回転部材と、ボール部材と、押圧部材と、弾性部材とを有する。第1の回転部材は、所定の軸線回りに回転可能に配置される。第2の回転部材は、第1の回転部材の軸線と同一軸線回りに回転可能にかつ回転周面が第1の回転部材の回転周面と対向するように配置される。ボール部材は、第1の回転部材の周方向への相対移動が不能な状態で当該第1の回転部材に保持され、第2の回転部材に対し周方向において係止することによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクの伝達を行なう。押圧部材は、第1の回転部材の軸線方向に移動可能に配置されるとともに、ボール部材に当接可能とされる。弾性部材は、押圧部材を介してボール部材に第1の回転部材の軸線方向の付勢力を作用する構成とされる。そして、トルクリミッタは、第1の回転部材と第2の回転部材との間に所定の設定値よりも低いトルクが作用している状態では、第2の回転部材に対するボール部材の係止が維持されることによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクが伝達され、第1の回転部材と第2の回転部材との間に設定値を超えるトルクが作用したときには、ボール部材が押圧部材を介して作用する弾性部材の付勢力に抗して軸線方向または径方向へと移動して第2の回転部材に対する周方向の係止が解除され、これによって第1の回転部材と第2の回転部材との間でのトルクの伝達が解除される。   The torque limiter in the present invention includes a first rotating member, a second rotating member, a ball member, a pressing member, and an elastic member. The first rotating member is arranged to be rotatable around a predetermined axis. The second rotating member is disposed so as to be rotatable about the same axis as the axis of the first rotating member and so that the rotating peripheral surface faces the rotating peripheral surface of the first rotating member. The ball member is held by the first rotating member in a state where relative movement in the circumferential direction of the first rotating member is impossible, and the first rotating member is engaged with the second rotating member in the circumferential direction to perform the first rotation. Torque is transmitted between the member and the second rotating member. The pressing member is disposed so as to be movable in the axial direction of the first rotating member and is capable of contacting the ball member. The elastic member is configured to apply an urging force in the axial direction of the first rotating member to the ball member via the pressing member. The torque limiter maintains the locking of the ball member with respect to the second rotating member in a state where a torque lower than a predetermined set value is applied between the first rotating member and the second rotating member. When the torque between the first rotating member and the second rotating member is transmitted and a torque exceeding the set value acts between the first rotating member and the second rotating member, The ball member moves in the axial direction or the radial direction against the urging force of the elastic member acting via the pressing member, and the circumferential locking with respect to the second rotating member is released, whereby the first rotation Transmission of torque between the member and the second rotating member is released.

本発明においては、特徴的構成として、第1の回転部材の回転周面と第2の回転部材の回転周面との間には、それら両回転周面上を転動する転動部材が介在され、これにより第1の回転部材と第2の回転部材との相対回転が転動部材の転がり動作を介して行われる構成とした。   In the present invention, as a characteristic configuration, a rolling member that rolls on both the rotating peripheral surfaces is interposed between the rotating peripheral surface of the first rotating member and the rotating peripheral surface of the second rotating member. Thus, the relative rotation between the first rotating member and the second rotating member is performed via the rolling operation of the rolling member.

トルクリミッタにおける弾性部材の付勢力は、押圧部材を介して第1の回転部材の回転周面と第2の回転部材の回転周面とを互いに接触させる方向に作用している。そして第1の回転部材と第2の回転部材との間に設定値を超えるトルクが作用してトルク伝達が解除されるトルクリミッタの作動時において、第1の回転部材の回転周面と第2の回転部材の回転周面とが互いに平面接触状態で相対回転(空回り)する構成の場合であれば、その接触状態での相対回転によって両回転周面に摩擦トルクが生じ、この摩擦トルクによる発熱で第1および回転部材の寿命を低下させる可能性がある。
本発明によれば、第1の回転部材と第2の回転部材との相対回転が転動部材の転がり動作を介して行われる構成としたことにより、上述した第1の回転部材と第2の回転部材との相対回転による摩擦トルクを低減することが可能となる。これにより摩擦トルクによる発熱を抑えて第1の回転部材と第2の回転部材の耐久性を向上し、その結果としてトルクリミッタの作動トルクの安定化を図ることができる。
The biasing force of the elastic member in the torque limiter acts in a direction in which the rotating peripheral surface of the first rotating member and the rotating peripheral surface of the second rotating member are brought into contact with each other via the pressing member. Then, during the operation of the torque limiter in which torque exceeding the set value acts between the first rotating member and the second rotating member and the torque transmission is released, the rotating peripheral surface of the first rotating member and the second rotating member In the case of a configuration in which the rotating peripheral surfaces of the rotating members of the rotating members are in relative contact with each other in a plane contact state (idle rotation), friction torque is generated on both peripheral surfaces due to the relative rotation in the contact state. Therefore, there is a possibility that the life of the first and rotating members may be reduced.
According to the present invention, since the relative rotation between the first rotating member and the second rotating member is performed via the rolling operation of the rolling member, the first rotating member and the second rotating member described above are provided. Friction torque due to relative rotation with the rotating member can be reduced. As a result, the heat generated by the friction torque can be suppressed, the durability of the first rotating member and the second rotating member can be improved, and as a result, the operating torque of the torque limiter can be stabilized.

本発明によれば、トルクリミッタを有する作業工具において、トルクリミッタの作動トルクの安定化に資する技術が提供されることとなった。   According to the present invention, in a work tool having a torque limiter, a technique that contributes to stabilization of the operating torque of the torque limiter is provided.

(本発明の第1の実施形態)
以下、本発明の第1の実施形態につき、図1〜図3を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、作業工具の一例として電動式のハンマドリルを用いて説明する。図1は本実施の形態に係る電動式ハンマドリルの全体構成を示す側断面図である。図1に示すように、本実施の形態に係るハンマドリル101は、概括的に見て、ハンマドリル101の外郭を形成する本体部103と、当該本体部103の先端領域(図示左側)に中空状のツールホルダ137を介して着脱自在に取付けられたハンマビット119と、本体部103のハンマビット119の反対側に連接された作業者が握るハンドグリップ109とを主体として構成されている。ハンマビット119は、ツールホルダ137によってその長軸方向への相対的な直線動作が可能に、かつその周方向への相対的な回動が規制された状態で保持される。ハンマビット119は、本発明における「先端工具」に対応する。なお説明の便宜上、ハンマビット119側を前、ハンドグリップ109側を後という。
(First embodiment of the present invention)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. This embodiment will be described using an electric hammer drill as an example of a work tool. FIG. 1 is a side sectional view showing the overall configuration of the electric hammer drill according to the present embodiment. As shown in FIG. 1, the hammer drill 101 according to the present embodiment is generally viewed as having a main body 103 that forms an outline of the hammer drill 101, and a hollow shape in a tip region (left side in the drawing) of the main body 103. A hammer bit 119 detachably attached via a tool holder 137 and a hand grip 109 gripped by an operator connected to the opposite side of the hammer bit 119 of the main body 103 are mainly configured. The hammer bit 119 is held by the tool holder 137 so that the linear movement in the major axis direction is possible and the relative rotation in the circumferential direction is restricted. The hammer bit 119 corresponds to the “tip tool” in the present invention. For convenience of explanation, the hammer bit 119 side is referred to as the front, and the hand grip 109 side is referred to as the rear.

本体部103は、駆動モータ111を収容したモータハウジング105と、運動変換機構113、打撃要素115および動力伝達機構117を収容したギアハウジング107とによって構成されている。駆動モータ111の回転出力は、運動変換機構113によって直線運動に適宜変換された上で打撃要素115に伝達され、当該打撃要素115を介してハンマビット119の長軸方向(図1における左右方向)への衝撃力を発生する。また駆動モータ111の回転出力は、動力伝達機構117によって適宜減速された上でハンマビット119に伝達され、当該ハンマビット119が周方向に回転動作される。なお駆動モータ111は、ハンドグリップ109に配置されたトリガ109aの引き操作によって通電駆動される。   The main body 103 includes a motor housing 105 that houses the drive motor 111, and a gear housing 107 that houses the motion conversion mechanism 113, the striking element 115, and the power transmission mechanism 117. The rotational output of the drive motor 111 is appropriately converted into a linear motion by the motion conversion mechanism 113 and then transmitted to the striking element 115, and the major axis direction of the hammer bit 119 (the left-right direction in FIG. 1) via the striking element 115. Generates an impact force on. The rotation output of the drive motor 111 is transmitted to the hammer bit 119 after being appropriately decelerated by the power transmission mechanism 117, and the hammer bit 119 is rotated in the circumferential direction. The drive motor 111 is energized and driven by a pulling operation of a trigger 109 a disposed on the hand grip 109.

図2にはハンマドリル101の主要部を拡大した状態が断面図で示される。運動変換機構113は、駆動モータ111によって水平面内にて回転駆動される駆動ギア121、被動ギア123、クランク軸122、クランク板125、クランクアーム127、および駆動子としてのピストン129を主体として構成され、クランク軸122、クランク板125、クランクアーム127およびピストン129によってクランク機構が構成されている。ピストン129は、シリンダ141内に摺動自在に配置されており、駆動モータ111が通電駆動されることに伴い当該シリンダ141に沿って直線動作を行う。   FIG. 2 is a sectional view showing an enlarged state of the main part of the hammer drill 101. The motion conversion mechanism 113 is mainly composed of a drive gear 121, a driven gear 123, a crankshaft 122, a crank plate 125, a crank arm 127, and a piston 129 as a driver, which are driven to rotate in a horizontal plane by a drive motor 111. The crank shaft 122, the crank plate 125, the crank arm 127 and the piston 129 constitute a crank mechanism. The piston 129 is slidably disposed in the cylinder 141 and performs a linear motion along the cylinder 141 as the drive motor 111 is driven to energize.

打撃要素115は、シリンダ141のボア内壁に摺動自在に配置された打撃子としてのストライカ143と、ツールホルダ137に摺動自在に配置されるとともに、ストライカ143の運動エネルギをハンマビット119に伝達する中間子としてのインパクトボルト145とを主体として構成される。ストライカ143は、ピストン129の摺動動作に伴うシリンダ141の空気室141aの空気バネを介して駆動され、ツールホルダ137に摺動自在に配置されたインパクトボルト145に衝突(打撃)し、当該インパクトボルト145を介してハンマビット119に打撃力を伝達する。   The striking element 115 is slidably disposed on the striker 143 slidably disposed on the bore inner wall of the cylinder 141 and the tool holder 137, and transmits the kinetic energy of the striker 143 to the hammer bit 119. And an impact bolt 145 as an intermediate element. The striker 143 is driven via an air spring in the air chamber 141a of the cylinder 141 in accordance with the sliding movement of the piston 129, and collides (hits) with an impact bolt 145 slidably disposed on the tool holder 137. The striking force is transmitted to the hammer bit 119 via the bolt 145.

動力伝達機構117は、駆動ギア121と噛み合い係止する中間ギア132、中間ギア132からトルクリミッタ151を介して回転される中間軸133、中間軸133とともに水平面内にて回転駆動される小ベベルギア134、当該小ベベルギア134に噛み合い係止して鉛直面内にて回転する大ベベルギア135、当該大ベベルギア135に噛み合い係止して回転駆動されるスライドスリーブ147を主体として構成される。そしてスライドスリーブ147の回転駆動力は、当該スライドスリーブ147とともに回転するシリンダ141を介してツールホルダ137に伝達され、更には当該ツールホルダ137に保持されたハンマビット119へと伝達される。動力伝達機構117は、本発明における「駆動機構」に対応する。   The power transmission mechanism 117 includes an intermediate gear 132 that meshes and locks with the drive gear 121, an intermediate shaft 133 that is rotated from the intermediate gear 132 via the torque limiter 151, and a small bevel gear 134 that is rotationally driven in the horizontal plane together with the intermediate shaft 133. A large bevel gear 135 that meshes with and locks with the small bevel gear 134 and rotates in a vertical plane, and a slide sleeve 147 that meshes with and locks with the large bevel gear 135 and is driven to rotate are mainly configured. The rotational driving force of the slide sleeve 147 is transmitted to the tool holder 137 via the cylinder 141 that rotates together with the slide sleeve 147, and further transmitted to the hammer bit 119 held by the tool holder 137. The power transmission mechanism 117 corresponds to the “drive mechanism” in the present invention.

上記のように構成されるハンマドリル101は、使用者によるトリガ109aの引き操作によって駆動モータ111が通電駆動されると、クランク機構を主体に構成される運動変換機構113を介してピストン129がシリンダ141に沿って直線状に摺動動作され、それに伴う当該シリンダ141の空気室141a内の空気の圧力変化、すなわち空気バネの作用により、ストライカ143はシリンダ141内を直線運動する。ストライカ143は、インパクトボルト145に衝突することで、その運動エネルギをハンマビット119に伝達する。   In the hammer drill 101 configured as described above, when the driving motor 111 is energized and driven by the pulling operation of the trigger 109a by the user, the piston 129 is connected to the cylinder 141 via the motion conversion mechanism 113 mainly composed of a crank mechanism. The striker 143 linearly moves in the cylinder 141 due to a change in air pressure in the air chamber 141a of the cylinder 141, that is, an action of an air spring. The striker 143 collides with the impact bolt 145 to transmit the kinetic energy to the hammer bit 119.

一方、駆動モータ111の回転出力は、動力伝達機構117を介してシリンダ141に伝達される。これにより、シリンダ141が鉛直面内にて回転駆動されるとともに、当該シリンダ141と連結ピン171によって連結固定されたツールホルダ137が回転駆動され、更にツールホルダ137にて保持されるハンマビット119が一体状に回転される。かくして、ハンマビット119が軸方向のハンマ動作と周方向のドリル動作を行い、被加工材(コンクリート)に穴開け作業を遂行する。   On the other hand, the rotation output of the drive motor 111 is transmitted to the cylinder 141 via the power transmission mechanism 117. Accordingly, the cylinder 141 is rotationally driven in the vertical plane, the tool holder 137 connected and fixed by the cylinder 141 and the connecting pin 171 is rotationally driven, and the hammer bit 119 held by the tool holder 137 is further moved. It is rotated integrally. Thus, the hammer bit 119 performs the hammering operation in the axial direction and the drilling operation in the circumferential direction, and performs a drilling operation on the workpiece (concrete).

なお本実施の形態に係るハンマドリル101は、上述したハンマビット119にハンマ動作と周方向のドリル動作とを行わせる、ハンマドリルモードでの作業態様のほか、ハンマビット119にドリル動作のみを行わせる、ドリルモードでの作業態様、あるいはハンマビット119にハンマ動作のみを行わせる、ハンマモードでの作業態様に切り換えることが可能とされているが、このモードの切換機構については、本発明に直接関係しないため、その説明については省略する。   The hammer drill 101 according to the present embodiment allows the hammer bit 119 to perform only the drill operation in addition to the working mode in the hammer drill mode in which the hammer bit 119 performs the hammer operation and the circumferential drill operation. It is possible to switch to a working mode in the drill mode or a working mode in the hammer mode in which only the hammer operation is performed by the hammer bit 119. However, the mode switching mechanism is not directly related to the present invention. Therefore, the description is omitted.

次に動力伝達機構117に組み込まれるトルクリミッタ151につき、図3〜図7を参照しつつ詳しく説明する。図3にはトルクリミッタ151の全体構成が示される。トルクリミッタ151は、ハンマビット119に作用するトルクが設定値よりも低い状態では動力伝達機構117のトルクをハンマビット119へと伝達し、ハンマビット119に設定値を超えるトルクが作用したときにはトルクの伝達を遮断するべく設けられる。   Next, the torque limiter 151 incorporated in the power transmission mechanism 117 will be described in detail with reference to FIGS. FIG. 3 shows the overall configuration of the torque limiter 151. The torque limiter 151 transmits the torque of the power transmission mechanism 117 to the hammer bit 119 when the torque acting on the hammer bit 119 is lower than the set value, and when torque exceeding the set value is applied to the hammer bit 119, the torque limiter 151 Provided to block transmission.

トルクリミッタ151は、駆動ギア121(図2参照)によって回転される中間ギア132と、中間軸133(図2参照)にキーを介して結合された被動フランジ153と、中間ギア132のトルクを被動フランジ153に伝達する複数のボール155と、各ボール155をトルク伝達位置に保持するべく押圧プレート157を介して付勢力を作用する複数(2枚)の皿バネ159と、2枚の皿バネ159間に介在される平板状のワッシャー173を主体として構成される。中間ギア132は、本発明における「第1の回転部材」に対応し、被動フランジ153は、本発明における「第2の回転部材」に対応し、ボール155は、本発明における「ボール部材」に対応する。また押圧プレート157は、本発明における「押圧部材」に対応し、皿バネ159は、本発明における「弾性部材」に対応し、さらにワッシャー173は、本発明における「平行状態維持部」および「介在部材」に対応する。   The torque limiter 151 is driven by the intermediate gear 132 rotated by the drive gear 121 (see FIG. 2), the driven flange 153 coupled to the intermediate shaft 133 (see FIG. 2) via a key, and the torque of the intermediate gear 132. A plurality of balls 155 that transmit to the flange 153, a plurality (two) of disc springs 159 that exert a biasing force via the pressing plate 157 to hold each ball 155 in the torque transmitting position, and two disc springs 159 It is mainly composed of a flat washer 173 interposed therebetween. The intermediate gear 132 corresponds to the “first rotating member” in the present invention, the driven flange 153 corresponds to the “second rotating member” in the present invention, and the ball 155 corresponds to the “ball member” in the present invention. Correspond. The pressing plate 157 corresponds to the “pressing member” in the present invention, the disc spring 159 corresponds to the “elastic member” in the present invention, and the washer 173 includes the “parallel state maintaining portion” and the “intervening” in the present invention. Corresponds to “member”.

中間ギア132、中間軸133、被動フランジ153、押圧プレート157、皿バネ159およびワッシャー173は、上下方向(ハンマビット119の長軸方向と交差する方向)において、同一軸線上に層状に配置される。中間ギア132を間にして当該中間ギア132の下面側には、被動フランジ153が対向状に配置され、上面側には押圧プレート157が対向状に配置されている。中間ギア132には、その回転軸線を中心とする周方向に所定間隔で複数のボール保持孔132aが形成されている。ボール保持孔132aは、軸方向に貫通する断面円形の貫通孔であり、各ボール保持孔132aにそれぞれボール155が嵌め込まれている。各ボール155は、その下端部が中間ギア132の下面から突出されて被動フランジ153の上面に接触され、上端部が中間ギア132の上面から突出されて押圧プレート157の下面に接触可能とされている。押圧プレート157は、被動フランジ153の円筒部153aに遊嵌状に嵌合されるとともに、その上面に皿バネ159が重なるように配置されている。皿バネ159は、円筒部153aに螺合されるナット161を介して円筒部153aに位置決めされている。   The intermediate gear 132, the intermediate shaft 133, the driven flange 153, the pressing plate 157, the disc spring 159, and the washer 173 are arranged in layers on the same axis in the vertical direction (direction intersecting the long axis direction of the hammer bit 119). . A driven flange 153 is disposed on the lower surface side of the intermediate gear 132 with the intermediate gear 132 therebetween, and a pressing plate 157 is disposed on the upper surface side. The intermediate gear 132 is formed with a plurality of ball holding holes 132a at predetermined intervals in the circumferential direction around the rotation axis. The ball holding hole 132a is a through hole having a circular cross section that penetrates in the axial direction, and a ball 155 is fitted in each ball holding hole 132a. Each ball 155 has a lower end projecting from the lower surface of the intermediate gear 132 and contacting the upper surface of the driven flange 153, and an upper end projecting from the upper surface of the intermediate gear 132 and can contact the lower surface of the pressing plate 157. Yes. The pressing plate 157 is loosely fitted to the cylindrical portion 153a of the driven flange 153, and is arranged so that the disc spring 159 overlaps the upper surface thereof. The disc spring 159 is positioned on the cylindrical portion 153a via a nut 161 screwed into the cylindrical portion 153a.

2枚の皿バネ159は、底のない円形の皿形、すなわちテーパ円筒状に形成された弾性変形部159aを有し、一方の皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bがワッシャー173の平らな下面(側面)173aに当接し、他方の皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bがワッシャー173の平らな上面(側面)173bに当接するように、互いに向き合った状態で配置されるとともに、被動フランジ153の円筒部153aに遊嵌状に嵌合されている。外径側端縁159bは、本発明における「重ね合せ部」および「軸方向端縁」に対応し、またワッシャー173の平らな下面173aおよび上面173bは、本発明における「平面」に対応する。また一方の皿バネ159の弾性変形部159aの内径側端縁が押圧プレート157の上面に当接され、他方の皿バネ159の弾性変形部159aの内径側端縁がナット161の下面に当接されている。上記のように配置された皿バネ159は、各ボール155をトルク伝達位置に保持するべく押圧プレート157を介して付勢力を作用する。   The two disc springs 159 have an elastic deformation portion 159a formed in a circular disc shape without a bottom, that is, a tapered cylindrical shape, and an outer diameter side edge 159b of the elastic deformation portion 159a of one disc spring 159 is The washer 173 is in contact with the flat lower surface (side surface) 173a of the washer 173, and the outer edge 159b of the elastic deformation portion 159a of the other disc spring 159 is in contact with the flat upper surface (side surface) 173b of the washer 173. And is fitted into the cylindrical portion 153a of the driven flange 153 in a loose fit. The outer diameter side edge 159b corresponds to the “overlapping portion” and “axial end edge” in the present invention, and the flat lower surface 173a and upper surface 173b of the washer 173 correspond to “plane” in the present invention. Also, the inner diameter side edge of the elastic deformation portion 159 a of one disc spring 159 is in contact with the upper surface of the pressing plate 157, and the inner diameter side edge of the elastic deformation portion 159 a of the other disc spring 159 is in contact with the lower surface of the nut 161. Has been. The disc spring 159 arranged as described above applies a biasing force via the pressing plate 157 so as to hold each ball 155 in the torque transmission position.

図4および図5にはそれぞれ被動フランジ153が示される。被動フランジ153のボール155との接触面には、当該被動フランジ153の軸方向に突出する複数のカム部163が当該被動フランジ153の軸線を中心とする周方向に所定間隔で形成されている。各カム部163は、斜面部163aと平坦部163bとを有する略山形状に形成されている。そして図6に示すように、ボール155が回転周方向において、当該カム部163の斜面部163aに係止することによって中間ギア132のトルクが被動フランジ153に伝達される構成とされ、図7に示すように、ボール155が皿バネ159の付勢力に抗して押圧プレート157を押し上げつつ、カム部163の斜面部163aを移動して平坦部163bに乗り上がることによって係止が解除され、これにより中間ギア132から被動ギア153へのトルクの伝達が解除される構成とされる。なお図6および図7において、矢印Xは中間ギア132の回転方向を示す。   4 and 5 each show a driven flange 153. On the contact surface of the driven flange 153 with the ball 155, a plurality of cam portions 163 projecting in the axial direction of the driven flange 153 are formed at predetermined intervals in the circumferential direction centering on the axis of the driven flange 153. Each cam portion 163 is formed in a substantially mountain shape having a slope portion 163a and a flat portion 163b. As shown in FIG. 6, the torque of the intermediate gear 132 is transmitted to the driven flange 153 by locking the ball 155 to the inclined surface portion 163a of the cam portion 163 in the rotational circumferential direction. As shown, the ball 155 moves up the slope portion 163a of the cam portion 163 and rides on the flat portion 163b while pushing up the pressing plate 157 against the urging force of the disc spring 159. Thus, the transmission of torque from the intermediate gear 132 to the driven gear 153 is released. 6 and 7, the arrow X indicates the rotation direction of the intermediate gear 132.

被動フランジ153のボール155との接触面には、当該ボール155の球面の曲率とほぼ同一曲率の曲面を有する周方向の溝165がカム部163を含む全周にわたって形成されている。これによりボール155と被動フランジ153との接触は、ボール155がカム部間領域164、カム部163の斜面部163aあるいは平坦部163bのいずれの位置にあっても線接触となる。斜面部163aの溝165は、最深溝部から最浅溝部までボール155の球面の曲率とほぼ同じ曲率を維持しつつ周方向に連続的に形成される。また平坦部163bの溝165は、ボール155の球面の曲率とほぼ同じ曲率を維持しつつ斜面部163aの溝165の最浅溝部の深さとほぼ同じ深さで周方向に連続的に形成されている。また押圧プレート157のボール155との接触面には、当該ボール155の球面の曲率とほぼ同一曲率の曲面を有する周方向の溝167(図3参照)が全周にわたって形成されている。これにより、ボール155と押圧プレート157との接触も線接触となる。   On the contact surface of the driven flange 153 with the ball 155, a circumferential groove 165 having a curved surface having substantially the same curvature as the spherical surface of the ball 155 is formed over the entire circumference including the cam portion 163. Thereby, the contact between the ball 155 and the driven flange 153 is a line contact regardless of the position of the ball 155 in the inter-cam portion region 164, the slope portion 163a of the cam portion 163, or the flat portion 163b. The groove 165 of the slope portion 163a is continuously formed in the circumferential direction from the deepest groove portion to the shallowest groove portion while maintaining substantially the same curvature as the curvature of the spherical surface of the ball 155. Further, the groove 165 of the flat portion 163b is continuously formed in the circumferential direction at the same depth as the shallowest groove portion of the groove 165 of the slope portion 163a while maintaining substantially the same curvature as the curvature of the spherical surface of the ball 155. Yes. Further, a circumferential groove 167 (see FIG. 3) having a curved surface having substantially the same curvature as the spherical surface of the ball 155 is formed on the contact surface of the pressing plate 157 with the ball 155 over the entire circumference. Thereby, the contact between the ball 155 and the pressing plate 157 is also a line contact.

被動フランジ153の全周にわたって形成される溝165のうち、カム部163とカム部163との間の領域、すなわちカム部163以外のカム部間領域164の溝165は、当該カム部間領域164にボール155があるとき、押圧プレート157の下面が中間ギア132の内径側の環状厚肉部(ボス部)上面に当接されて当該押圧プレート157の下面とボール155との間に所定の隙間Cが生ずるような深さを有する構成とされる(図3および図6参照)。すなわち、カム部間領域164の溝165は、ボール155の球面の曲率とほぼ同じ曲率を維持しつつカム部163の斜面部163aにおける溝165の最深溝部の深さとほぼ同じ深さで周方向に連続的に形成されている。このことにより、ボール155が上記のカム部間領域164にあるとき、およびボール155がカム部163の斜面部163aに係止されたトルク伝達位置では、皿バネ159の付勢力(荷重)がボール155に作用しない構成とされている。すなわち、被動フランジ153は、ボール155に対して皿バネ159の付勢力が作用しない付勢力の非付加領域を有する構成とされる。またボール155が上記のカム部間領域164にあるときには、当該ボール155の転動が許容される。   Of the grooves 165 formed over the entire circumference of the driven flange 153, the region between the cam portion 163 and the cam portion 163, that is, the groove 165 of the inter-cam portion region 164 other than the cam portion 163 is the inter-cam portion region 164. When the ball 155 is present, the lower surface of the pressing plate 157 is brought into contact with the upper surface of the annular thick portion (boss portion) on the inner diameter side of the intermediate gear 132 and a predetermined gap is formed between the lower surface of the pressing plate 157 and the ball 155. The depth is such that C occurs (see FIGS. 3 and 6). That is, the groove 165 in the inter-cam part region 164 maintains the same curvature as that of the spherical surface of the ball 155 in the circumferential direction at the same depth as the deepest groove part of the groove 165 in the slope part 163a of the cam part 163. It is formed continuously. As a result, when the ball 155 is in the inter-cam portion region 164 and at the torque transmission position where the ball 155 is locked to the inclined surface portion 163a of the cam portion 163, the biasing force (load) of the disc spring 159 is It is set as the structure which does not act on 155. In other words, the driven flange 153 is configured to have a biasing force non-addition region where the biasing force of the disc spring 159 does not act on the ball 155. When the ball 155 is in the inter-cam portion region 164, the ball 155 is allowed to roll.

次に上記のように構成されたトルクリミッタ151の作用を説明する。ハンマドリル101によるハンマドリル作業、あるいはドリル作業を行うべく、駆動モータ111が駆動された場合、ハンマビット119に作用するトルクが予め定めた所定の設定値よりも低い状態では、ボール155が被動フランジ153のカム部163の斜面部163aに係止され、中間ギア132のトルクが被動フランジ153に伝達される(図6参照)。このため、被動フランジ153から中間軸133、小ベベルギア134、大ベベルギア135、スライドスリーブ147、シリンダ141およびツールホルダ137を介してハンマビット119が回転駆動される。このハンマビット119の回転駆動時においては、押圧プレート157は、中間ギア132の上面に当接され、皿バネ159の付勢力がボール155に作用しない状態が保持される。このとき、ボール155のカム部163に対する係止位置(動力伝達位置)は、ハンマビット119に作用するトルクの変動に伴い変化することが許容される。すなわち、ボール155は、押圧プレート157の下面(溝167)に対して接触する位置と離間する位置との間で位置を変化しながらトルクを伝達することが許容される。   Next, the operation of the torque limiter 151 configured as described above will be described. When the driving motor 111 is driven to perform a hammer drilling operation or a drilling operation using the hammer drill 101, the ball 155 is moved to the driven flange 153 in a state where the torque acting on the hammer bit 119 is lower than a predetermined set value. The torque of the intermediate gear 132 is transmitted to the driven flange 153 by being engaged with the inclined surface portion 163a of the cam portion 163 (see FIG. 6). For this reason, the hammer bit 119 is rotationally driven from the driven flange 153 via the intermediate shaft 133, the small bevel gear 134, the large bevel gear 135, the slide sleeve 147, the cylinder 141, and the tool holder 137. When the hammer bit 119 is driven to rotate, the pressing plate 157 is brought into contact with the upper surface of the intermediate gear 132 and the state where the urging force of the disc spring 159 does not act on the ball 155 is maintained. At this time, the locking position (power transmission position) of the ball 155 with respect to the cam portion 163 is allowed to change as the torque acting on the hammer bit 119 varies. That is, the ball 155 is allowed to transmit torque while changing its position between a position contacting the lower surface (groove 167) of the pressing plate 157 and a position separating it.

一方、ハンマビット119に設定値以上のトルクが作用したときは、ボール155が皿バネ159の付勢力に抗して押圧プレート157を押し上げつつカム部163の斜面部163aを移動し、カム部163の平坦部163bに乗り上がり、当該カム部163との係止が解除される(図7参照)。これにより中間ギア132から被動フランジ153へのトルクの伝達が解除される。   On the other hand, when a torque greater than the set value acts on the hammer bit 119, the ball 155 moves up the inclined surface 163 a of the cam portion 163 while pushing up the pressing plate 157 against the biasing force of the disc spring 159, and the cam portion 163. The flat portion 163b is taken up and the locking with the cam portion 163 is released (see FIG. 7). Thereby, the transmission of torque from the intermediate gear 132 to the driven flange 153 is released.

本実施の形態においては、被動フランジ153および押圧プレート157のボール155との接触部に、それぞれボール155の球面の曲率と同じ曲率の曲面によって形成された溝165,167を設けたことにより、ボール155の被動フランジ153および押圧プレート157との接触を線接触とすることができる。これにより、ボール155と被動フランジ153との接触部、およびボール155と押圧プレート157の接触部がそれぞれ従来の点接触に比べて増加し、ボール155、被動フランジ153および押圧プレート157の摩耗を低減できる。   In the present embodiment, the grooves 165 and 167 formed by curved surfaces having the same curvature as the spherical surface of the ball 155 are provided at the contact portions of the driven flange 153 and the pressing plate 157 with the ball 155, respectively. The contact with the driven flange 153 and the pressing plate 157 of 155 can be a line contact. As a result, the contact portion between the ball 155 and the driven flange 153 and the contact portion between the ball 155 and the pressing plate 157 are increased as compared with the conventional point contact, and the wear of the ball 155, the driven flange 153, and the pressing plate 157 is reduced. it can.

また本実施の形態によれば、被動フランジ153の全周に形成される溝165につき、カム部163以外の領域、すなわち、隣接するカム部163間のカム部間領域164の溝165を深く設定し、その位置にボール155が置かれたときには、押圧プレート157が中間ギア132の上面に当接することで、当該ボール155と押圧プレート157との間に所定の隙間Cが形成され、皿バネ159の付勢力が作用しない構成としている。そしてこの位置に置かれたボール155は、任意に転がることが許容されるため、ボール155の被動フランジ153あるいは押圧プレート157に対する接触部が常に変化する。その結果、当該ボール155の局部的な摩耗を低減することができる。かくして、本実施の形態によれば、トルクリミッタ151の耐久性を向上することが可能となった。   Further, according to the present embodiment, with respect to the groove 165 formed on the entire circumference of the driven flange 153, the region other than the cam portion 163, that is, the groove 165 in the inter-cam portion region 164 between the adjacent cam portions 163 is set deeply. When the ball 155 is placed at that position, the pressing plate 157 comes into contact with the upper surface of the intermediate gear 132, thereby forming a predetermined gap C between the ball 155 and the pressing plate 157, and the disc spring 159. The urging force is not configured to act. Since the ball 155 placed at this position is allowed to roll arbitrarily, the contact portion of the ball 155 with respect to the driven flange 153 or the pressing plate 157 always changes. As a result, local wear of the ball 155 can be reduced. Thus, according to the present embodiment, the durability of the torque limiter 151 can be improved.

ところで、皿バネ159は、伝達トルクが大きい上に、配置スペースが少なくて済むという長所を有することから、トルクリミッタ151に好適に用いられる。ところが、2枚の皿バネ159を、弾性変形部159aの外径側端縁159bが直接に当接するように向かい合わせに重ねて配置する構成としたときは、被動フランジ153のカム部163をボール155が乗り越えるとき、すなわちトルクリミッタ151の作動時(皿バネ159の圧縮時)において、皿バネ159の孔内周と円筒部153aの外周との間に隙間が存在していることから、皿バネ159の重ね合せ部である外径側端縁159bが径方向にずれる可能性がある。そして皿バネ159同士の外径側端縁159bに径方向の相対的なずれが生じたときは、両皿バネ159の接触状態に関する安定性が損なわれ、皿バネ159が傾いて軸方向の長さが変化し、皿バネ159の発生する荷重が変化することになる。   By the way, the disc spring 159 has a merit that a transmission torque is large and an arrangement space is small, so that the disc spring 159 is suitably used for the torque limiter 151. However, when the two disc springs 159 are arranged so as to face each other so that the outer diameter side edge 159b of the elastically deforming portion 159a directly abuts, the cam portion 163 of the driven flange 153 is placed on the ball. When 155 gets over, that is, when the torque limiter 151 is operated (when the disc spring 159 is compressed), there is a gap between the inner circumference of the hole of the disc spring 159 and the outer circumference of the cylindrical portion 153a. There is a possibility that the outer diameter side edge 159b which is the overlapping portion of 159 is shifted in the radial direction. When a relative displacement in the radial direction occurs between the outer diameter side edges 159b of the disc springs 159, the stability regarding the contact state of the two disc springs 159 is impaired, and the disc springs 159 are tilted to increase the axial length. Thus, the load generated by the disc spring 159 changes.

上記に鑑み、本実施の形態においては、互いに向き合うように配置される2枚の皿バネ159間に平板状のワッシャー173を介在する構成としたものである。すなわち、一方の皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bがワッシャー173の下面(側面)に当接し、他方の皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bがワッシャー173の上面(側面)する構成としている。このため、トルクリミッタ151の作動時において、2枚の皿バネ159間に径方向の相対的なずれが生じても、両皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bは、ワッシャー173に対して周方向の全体にわたって接触する状態が維持され、皿バネ159相互の平行状態が維持される。このため、皿バネ159が傾くことがなく、両皿バネ159の軸方向の全長(被動フランジ153の軸線方向長さ)が変化しない。すなわち、2枚の皿バネ159の径方向の相対的なずれに拘わらず、2枚の皿バネ159の全長を定常化できる。したがって、皿バネ159の発生する荷重が一定に保持され、トルクリミッタ151の作動トルクが安定する。また、本実施の形態においては、2枚の皿バネ159間に介在する介在部材として、市販品であるワッシャー173を利用する構成のため、製作コストを低減することができる。   In view of the above, in the present embodiment, a flat washer 173 is interposed between two disc springs 159 arranged to face each other. That is, the outer diameter side edge 159b of the elastic deformation portion 159a of one disc spring 159 contacts the lower surface (side surface) of the washer 173, and the outer diameter side edge 159b of the elastic deformation portion 159a of the other disc spring 159 is the washer. The top surface (side surface) of 173 is configured. For this reason, when the torque limiter 151 is operated, even if a relative displacement in the radial direction occurs between the two disc springs 159, the outer diameter side edge 159b of the elastically deforming portion 159a of the two disc springs 159 has a washer. The state of contacting the entire circumferential direction with respect to 173 is maintained, and the parallel state of the disc springs 159 is maintained. For this reason, the disc spring 159 does not tilt, and the total axial length of the disc springs 159 (the axial length of the driven flange 153) does not change. That is, the total length of the two disc springs 159 can be made steady regardless of the relative displacement of the two disc springs 159 in the radial direction. Therefore, the load generated by the disc spring 159 is kept constant, and the operating torque of the torque limiter 151 is stabilized. In the present embodiment, the manufacturing cost can be reduced because the commercially available washer 173 is used as the interposed member interposed between the two disc springs 159.

(本発明の第2の実施形態)
次に本発明の第2の実施形態に係るトルクリミッタ151につき、図8および図9を参照しつつ説明する。なお図9は要部拡大図である。図8に示すように、第2の実施形態は、2枚の皿バネ159を、弾性変形部159aの外径側端縁159bが互いに当接するように向かい合わせに重ねて配置する構成において、両皿バネ159の重ね合せ部である外径側端縁159bに面状に接触し合う平面部159cを設け、この平面部159cによって両皿バネ159の外径側端縁159bに径方向のずれが生じても、皿バネ159相互の平行状態を維持することによって、当該ずれに起因する皿バネ159の傾きを防止し、皿バネ159の軸方向長さの変化を抑える構成としたものである。この構成を除いては、前述した第1の実施形態と同様に構成される。そのため、図示された各部材のうち、第1の実施形態と同一の構成部材については同一符号を付してその説明を省略する。
(Second embodiment of the present invention)
Next, a torque limiter 151 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 9 is an enlarged view of the main part. As shown in FIG. 8, in the second embodiment, in the configuration in which two disc springs 159 are arranged so as to face each other so that the outer diameter side edges 159b of the elastic deformation portions 159a abut each other, A flat surface portion 159c that comes into contact with the outer diameter side edge 159b, which is the overlapping portion of the disc springs 159, is provided. Even if it occurs, the disc springs 159 are kept parallel to each other, thereby preventing the disc springs 159 from being inclined due to the deviation and suppressing the change in the axial length of the disc springs 159. Except for this configuration, the configuration is the same as that of the first embodiment described above. Therefore, among the illustrated members, the same constituent members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態においては、2枚の皿バネ159の弾性変形部159aの外径側端縁159bのそれぞれにつき、互いに向き合う側を当該外径側端縁159bに平行に平面加工し、外径側端縁159bの周方向全体にわたって環状の平面部159cを形成している。各平面部159cは、本発明における「平行状態維持部」に対応する。そして各平面部159cの径方向長さ(領域)は、少なくとも皿バネ159の孔内面と被動フランジ153の円筒部153aの外面との間に形成される径方向の隙間よりも大きい寸法に設定される。これにより、トルクリミッタ151の作動時において、両皿バネ159の外径側端縁159bに径方向の相対的なずれが発生しても、両皿バネ159の外径側端縁159bは、平面部159cにより周方向の全体にわたって面状に接触する状態、すなわち、環状の接触状態が維持される。このため、皿バネ159が傾くことがなく、両皿バネ159の軸方向の長さ(被動フランジ153の軸線方向長さ)が変化しない。すなわち、2枚の皿バネ159の径方向の相対的なずれに拘わらず、2枚の皿バネ159の全長を定常化できるため、皿バネ159の発生する荷重が一定に保持され、トルクリミッタ151の作動トルクが安定する。またこの実施の形態の場合は、皿バネ159に直接に平面部159cを設けるため、部品点数が減少する。   In the present embodiment, for each of the outer diameter side edges 159b of the elastically deforming portions 159a of the two disc springs 159, the surfaces facing each other are planarized in parallel to the outer diameter side edge 159b, and the outer diameter side An annular flat surface portion 159c is formed over the entire circumferential direction of the end edge 159b. Each flat surface portion 159c corresponds to a “parallel state maintaining portion” in the present invention. The radial length (region) of each flat portion 159c is set to a dimension larger than at least the radial gap formed between the hole inner surface of the disc spring 159 and the outer surface of the cylindrical portion 153a of the driven flange 153. The Thus, when the torque limiter 151 is operated, even if a relative radial shift occurs in the outer diameter side edge 159b of the two disc springs 159, the outer diameter side edge 159b of the two disc springs 159 is flat. A state of contacting the entire surface in the circumferential direction by the portion 159c, that is, an annular contact state is maintained. For this reason, the disc spring 159 does not tilt, and the axial length of both disc springs 159 (the axial length of the driven flange 153) does not change. That is, since the total length of the two disc springs 159 can be made steady regardless of the relative displacement in the radial direction of the two disc springs 159, the load generated by the disc spring 159 is held constant, and the torque limiter 151 is maintained. The operating torque of is stabilized. In the case of this embodiment, since the flat portion 159c is provided directly on the disc spring 159, the number of parts is reduced.

(本発明の第3の実施形態)
次に本発明の第3の実施形態につき、図10を参照しつつ説明する。この第3の実施形態は、請求項3に記載の発明に対応するものであり、トルクリミッタ151の作動トルクを安定化するべく、トルクリミッタ151のカム部163の耐久性を高めたものである。
(Third embodiment of the present invention)
Next, a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This third embodiment corresponds to the invention described in claim 3, and is an improved durability of the cam portion 163 of the torque limiter 151 in order to stabilize the operating torque of the torque limiter 151. .

前述した第1の実施形態においては、図6に示すように、ボール155が被動フランジ153のカム部163の斜面部163aに係止され、中間ギア132のトルクが被動フランジ153に伝達されるトルクリミッタ151の動力伝達状態では、押圧プレート157が中間ギア132の上面に平面当たりで当接することによって当該ボール155と押圧プレート157との間に所定の隙間Cが形成され、皿バネ159の付勢力がボール155に作用しない構成としている。そして押圧プレート157を経て中間ギア132に作用する皿バネ159の付勢力については、中間ギア132の下面が被動フランジ153の上面に平面当たりで当接することによって受ける構成である。すなわち、ボール155がカム部163の平坦部163b上に乗り上げていない状態では、中間ギア132は、押圧プレート157と被動フランジ153とによって皿バネ159の付勢力を受けた状態で挟まれている。   In the first embodiment described above, as shown in FIG. 6, the ball 155 is locked to the inclined surface portion 163 a of the cam portion 163 of the driven flange 153, and the torque transmitted from the intermediate gear 132 to the driven flange 153. In the power transmission state of the limiter 151, a predetermined gap C is formed between the ball 155 and the pressing plate 157 by the pressing plate 157 coming into contact with the upper surface of the intermediate gear 132 and the biasing force of the disc spring 159. Is configured not to act on the ball 155. The biasing force of the disc spring 159 acting on the intermediate gear 132 through the pressing plate 157 is received by the lower surface of the intermediate gear 132 coming into contact with the upper surface of the driven flange 153 in a plane contact. That is, in a state where the ball 155 does not ride on the flat portion 163 b of the cam portion 163, the intermediate gear 132 is sandwiched between the pressing plate 157 and the driven flange 153 while receiving the biasing force of the disc spring 159.

トルクリミッタ151の作動時には、被動ギア132と被動フランジ153との間に空回り(相対回転)が生じるが、このトルクリミッタ151の作動時において、ボール155がカム部163の平坦部163b上に乗り上げていないとき(カム部163間にあるとき)には、中間ギア132と被動フランジ153間、および中間ギア132と押圧プレート157間には滑りによる摩擦トルクが発生する。トルクリミッタ作動時の空回りの回転数は高いため、上記の摩擦トルクによる発熱は大きく、これによってカム部163の寿命を低下させる。それ故、トルクリミッタ151の作動トルクが低下してしまう。   When the torque limiter 151 is operated, an idle rotation (relative rotation) occurs between the driven gear 132 and the driven flange 153. When the torque limiter 151 is operated, the ball 155 rides on the flat portion 163b of the cam portion 163. When there is not (between the cam portions 163), frictional torque due to slip is generated between the intermediate gear 132 and the driven flange 153 and between the intermediate gear 132 and the pressing plate 157. Since the idling rotational speed when the torque limiter is activated is high, the heat generated by the friction torque is large, thereby reducing the life of the cam portion 163. Therefore, the operating torque of the torque limiter 151 is reduced.

そこで、第3の実施形態に係るトルクリミッタ151は、図10に示すように、被動フランジ153と中間ギア132との間、中間ギア132と押圧プレート157との間に、それぞれ周方向に複数のスラスト荷重用ボール175,177を介在し、これにより皿バネ159の付勢力による軸方向(スラスト方向)の荷重を転がり接触によって受けるように構成したものである。スラスト荷重用ボール175,177は、請求項3における「転動部材」に対応する。なお本実施の形態では、2枚の皿バネ159は、その外径側端縁159bが互いに当接するように向かい合わせに重ねて配置する構成としている。上記の構成を除いては、前述した第1の実施形態と同様に構成される。そのため、図示された各部材のうち、第1の実施形態と同一の構成部材については同一符号を付してその説明を省略する。   Therefore, as shown in FIG. 10, the torque limiter 151 according to the third embodiment includes a plurality of circumferentially extending portions between the driven flange 153 and the intermediate gear 132 and between the intermediate gear 132 and the pressing plate 157. Thrust load balls 175 and 177 are interposed so that the axial load (thrust direction) due to the biasing force of the disc spring 159 is received by rolling contact. The thrust load balls 175 and 177 correspond to a “rolling member” in claim 3. In the present embodiment, the two disc springs 159 are arranged so as to face each other so that the outer diameter side edges 159b come into contact with each other. Except for the above configuration, the configuration is the same as that of the first embodiment described above. Therefore, among the illustrated members, the same constituent members as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

本実施の形態においては、トルクリミッタ151の作動時において、ボール155がカム部163の平坦部163b上に乗り上げていないとき(カム部163間にあるとき、図6参照)、中間ギア132は、被動フランジ153および押圧プレート157に対し、スラスト荷重用ボール175,177を介しての転がり接触状態での空回り(相対回転)となる。このように、本実施の形態によれば、転がりによって皿バネ159の付勢力を受ける構成としたことにより、無用な摩擦トルクを低減して発熱を抑えることが可能となる。その結果、被動フランジ153のカム部163の寿命が延び、トルクリミッタ151の作動トルクが安定する。   In the present embodiment, when the torque limiter 151 is operated, when the ball 155 does not ride on the flat portion 163b of the cam portion 163 (see FIG. 6 when it is between the cam portions 163), the intermediate gear 132 is The driven flange 153 and the pressing plate 157 are idle (relative rotation) in the rolling contact state via the thrust load balls 175 and 177. As described above, according to the present embodiment, the configuration in which the biasing force of the disc spring 159 is received by rolling makes it possible to reduce unnecessary friction torque and suppress heat generation. As a result, the life of the cam portion 163 of the driven flange 153 is extended, and the operating torque of the torque limiter 151 is stabilized.

また本実施の形態においては、スラスト荷重用ボール175.177は、被動フランジ153に形成された環状の溝形レール153b、中間ギア132に形成された環状の溝形レール132bにそれぞれ配置した構成としている。このため、トルクリミッタ151の作動時において、ボール155がカム部163の平坦部163bに乗り上げたとき(図7参照)、中間ギア132と被動フランジ153との軸方向の間隔、および中間ギア132と押圧プレート157との軸方向の間隔がそれぞれ広がっても、スラスト荷重用ボール175,177が脱落することはない。   Further, in the present embodiment, the thrust load ball 175.177 is arranged on an annular groove rail 153b formed on the driven flange 153 and an annular groove rail 132b formed on the intermediate gear 132, respectively. Yes. Therefore, when the torque limiter 151 is operated, when the ball 155 rides on the flat portion 163b of the cam portion 163 (see FIG. 7), the axial distance between the intermediate gear 132 and the driven flange 153, and the intermediate gear 132 Even if the axial distance from the pressing plate 157 increases, the thrust load balls 175 and 177 do not fall off.

なお前述した実施の形態では、中間ギア132に保持されたボール155が被動フランジ153のカム部163に係止することでトルクを伝達し、ボール155が中間ギア132の軸方向に移動することによって、カム部163との係止が解除されてトルクの伝達が遮断される形式のトルクリミッタ151の場合で説明したが、特許文献1に開示されているような、被動フランジ153に保持されたボールが中間ギア132に設けたカム部163に係止することでトルクが伝達され、ボールが被動フランジ153の径方向へと移動することによってカム部との係止が解除されてトルクの伝達が遮断される形式のトルクリミッタに適用してもよい。   In the above-described embodiment, the ball 155 held by the intermediate gear 132 is engaged with the cam portion 163 of the driven flange 153 to transmit torque, and the ball 155 moves in the axial direction of the intermediate gear 132. In the case of the torque limiter 151 of the type in which the engagement with the cam portion 163 is released and the transmission of torque is cut off, the ball held by the driven flange 153 as disclosed in Patent Document 1 Is engaged with the cam portion 163 provided on the intermediate gear 132, and torque is transmitted. When the ball moves in the radial direction of the driven flange 153, the engagement with the cam portion is released and the torque transmission is interrupted. The present invention may be applied to a torque limiter of a type to be used.

また第1の実施形態で説明した2枚の皿バネ159間にワッシャー173を介在することによって皿バネ159相互の平行状態を維持する技術と、第3の実施形態で説明した中間ギア132と被動フランジ153との間、および中間ギア132と押圧プレート157との間にそれぞれスラスト荷重用ボール175,177を介在して摩擦トルクを減少させる摩擦トルク低減技術とを組み合わせて実施することが可能である。また第2の実施形態で説明した2枚の皿バネ159の外径側端縁159bに平面部を設けて皿バネ159相互の平行状態を維持する技術と、第3の実施形態で説明した摩擦トルク低減技術とを組み合わせて実施することが可能である。また皿バネ159の枚数は、2枚に限定されない。
また本実施の形態は、作業工具の一例として、ハンマドリル101を例にとって説明したが、これに限らず、先端工具が回転運動することによって所定の加工作業を行う作業工具であれば、適用可能である。
Further, the washer 173 is interposed between the two disc springs 159 described in the first embodiment to maintain a parallel state between the disc springs 159, and the intermediate gear 132 described in the third embodiment is driven. It is possible to carry out in combination with a friction torque reduction technique for reducing the friction torque by interposing the thrust load balls 175 and 177 between the flange 153 and between the intermediate gear 132 and the pressing plate 157, respectively. . In addition, the technology for providing a flat portion on the outer diameter side edge 159b of the two disc springs 159 described in the second embodiment to maintain the parallel state between the disc springs 159, and the friction described in the third embodiment. It can be implemented in combination with torque reduction technology. The number of disc springs 159 is not limited to two.
Moreover, although this Embodiment demonstrated the hammer drill 101 as an example of an example of a working tool, it is not restricted to this, It is applicable if it is a working tool which performs a predetermined | prescribed processing work by rotational movement of a front-end tool. is there.

なお本発明の趣旨に鑑み、以下の態様を構成することが可能である。
(態様1)
「請求項1に記載の作業工具であって、
前記平行状態維持部は、前記複数の皿バネの平行状に向き合う各軸方向端縁に形成された互いに面状に接触し合う平面部によって構成され、
前記1つの皿バネが他の皿バネに対して前記第1の回転部材の径方向に相対的にずれても、前記平面部同士が面状に接触状態を維持することで前記複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持し、これにより前記第1の回転部材の軸線方向における前記複数の皿バネの全長を定常化することを特徴とする作業工具。」
In view of the gist of the present invention, the following modes can be configured.
(Aspect 1)
“A work tool according to claim 1,
The parallel state maintaining portion is constituted by flat portions that are in contact with each other in a planar shape and are formed at respective axial end edges facing the parallel shape of the plurality of disc springs.
Even if the one disc spring is displaced relative to the other disc spring in the radial direction of the first rotating member, the flat portions maintain the contact state in a planar shape, so that the plurality of disc springs are maintained. A work tool characterized by maintaining the parallel state between the axial edges of each of the plurality of disc springs, thereby stabilizing the overall length of the plurality of disc springs in the axial direction of the first rotating member. "

態様1に記載の発明によれば、皿バネに直接に平行状態維持部としての平面部を形成する構成のため、部品点数を減少することができる。   According to the invention described in the aspect 1, the number of parts can be reduced because the flat portion as the parallel state maintaining portion is formed directly on the disc spring.

本発明の第1の実施形態に係るハンマドリルの全体構成を示す側断面図である。1 is a side sectional view showing an overall configuration of a hammer drill according to a first embodiment of the present invention. ハンマドリルの主要部を示す側面図である。It is a side view which shows the principal part of a hammer drill. トルクリミッタの全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of a torque limiter. 被動フランジを示す平面図であるIt is a top view which shows a driven flange. 図4におけるA−A線に基づく展開断面図である。It is an expanded sectional view based on the AA line in FIG. 中間ギアと被動フランジ間でのトルクの伝達状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission state of the torque between an intermediate | middle gear and a driven flange. 中間ギアと被動フランジ間でのトルクの伝達遮断状態を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the transmission interruption | blocking state of the torque between an intermediate | middle gear and a driven flange. 第2の実施形態に係るトルクリミッタの全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the torque limiter which concerns on 2nd Embodiment. 第2の実施形態の要部拡大図である。It is a principal part enlarged view of 2nd Embodiment. 第3の実施形態に係るトルクリミッタの全体構成を示す縦断面図である。It is a longitudinal cross-sectional view which shows the whole structure of the torque limiter which concerns on 3rd Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

101 ハンマドリル(作業工具)
103 本体部
105 モータハウジング
107 ギアハウジング
109 グリップ
109a トリガ
111 駆動モータ
113 運動変換機構
115 打撃要素
117 動力伝達機構
119 ハンマビット(先端工具)
121 駆動ギア
123 被動ギア
125 クランク板
127 クランクアーム
129 ピストン
132 中間ギア(第1の回転部材)
132a ボール保持孔
132b 溝形レール
133 中間軸
133a キー
134 小ベベルギア
135 大ベベルギア
137 ツールホルダ
141 シリンダ
141a 空気室
143 ストライカ
145 インパクトボルト
147 スライドスリーブ
151 トルクリミッタ
153 被動フランジ(第2の回転部材)
153a 円筒部
153b 溝形レール
155 ボール(ボール部材)
157 押圧プレート(押圧部材)
159 皿バネ(弾性部材)
159a 弾性変形部
159b 外径側端縁(重ね合せ部)(軸方向端縁)
159c 平面部(平行状態維持部)
161 ナット
163 カム部
163a 斜面部
163b 平坦部
165 被動フランジの溝
164 カム部間領域(中間領域)
167 押圧プレートの溝
171 連結ピン
173 ワッシャー(平行状態維持部、介在部材)
173a 下面(平面)
173b 上面(平面)
175,177 スラスト荷重用ボール(転動部材)
101 Hammer drill (work tool)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Main body part 105 Motor housing 107 Gear housing 109 Grip 109a Trigger 111 Drive motor 113 Motion conversion mechanism 115 Impact element 117 Power transmission mechanism 119 Hammer bit (tip tool)
121 Drive gear 123 Driven gear 125 Crank plate 127 Crank arm 129 Piston 132 Intermediate gear (first rotating member)
132a Ball holding hole 132b Channel rail 133 Intermediate shaft 133a Key 134 Small bevel gear 135 Large bevel gear 137 Tool holder 141 Cylinder 141a Air chamber 143 Strike 145 Impact bolt 147 Slide sleeve 151 Torque limiter 153 Driven flange (second rotating member)
153a Cylindrical portion 153b Groove rail 155 Ball (ball member)
157 Pressing plate (pressing member)
159 Disc spring (elastic member)
159a Elastic deformation part 159b Outer diameter side edge (overlapping part) (Axial direction edge)
159c Plane part (parallel state maintaining part)
161 Nut 163 Cam portion 163a Slope portion 163b Flat portion 165 Groove 164 of driven flange Region between cam portions (intermediate region)
167 Pressing plate groove 171 Connecting pin 173 Washer (parallel state maintaining part, interposition member)
173a Bottom surface (plane)
173b Upper surface (plane)
175, 177 Thrust load ball (rolling member)

Claims (3)

長軸方向回りに回転動作して所定の加工作業を行う先端工具と、
前記先端工具を回転駆動するモータと、
前記モータのトルクを前記先端工具に伝達する駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、前記先端工具に作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態では前記モータのトルクを前記先端工具へと伝達し、前記先端工具に前記設定値を超えるトルクが作用したときには前記トルクの伝達を遮断するトルクリミッタを有する作業工具であって、
前記トルクリミッタは、
所定の軸線回りに回転可能に配置された第1の回転部材と、
前記第1の回転部材の軸線と同一軸線回りに回転可能にかつ回転周面が前記第1の回転部材の回転周面と対向するように配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材の周方向への相対移動が不能な状態で前記第1の回転部材に保持され、前記第2の回転部材に対し周方向において係止することによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクの伝達を行なうボール部材と、
前記第1の回転部材の軸線方向に移動可能に配置されるとともに、前記ボール部材に当接可能な押圧部材と、
前記押圧部材を介して前記ボール部材に対し前記第1の回転部材の軸線方向への付勢力を作用する弾性部材と、を有し、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に前記設定値よりも低いトルクが作用している状態では、前記第2の回転部材に対する前記ボール部材の係止が維持されることによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクが伝達され、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に前記設定値を超えるトルクが作用したときには、前記ボール部材が前記押圧部材を介して作用する前記弾性部材の付勢力に抗して軸線方向または径方向へと移動して前記第2の回転部材に対する周方向の係止が解除され、これによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクの伝達が解除される構成とされており、
前記弾性部材は、テーパ円筒状の弾性変形部を有するとともに、前記第1の回転部材の軸線上において、前記弾性変形部の軸方向端縁が平行状に向き合うように重ね合わせて配置された複数の皿バネによって構成され、
前記複数の皿バネ同士の重ね合せ部には、前記複数の皿バネの1つが他の皿バネに対して前記第1の回転部材の径方向に相対的にずれても、前記複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持する平行状態維持部が設定されていることを特徴とする作業工具。
A tip tool that rotates around the long axis direction to perform a predetermined machining operation;
A motor for rotationally driving the tip tool;
A drive mechanism for transmitting the torque of the motor to the tip tool;
The drive mechanism transmits the torque of the motor to the tip tool when the torque acting on the tip tool is lower than a predetermined set value, and when the torque exceeding the set value acts on the tip tool, A work tool having a torque limiter for blocking transmission of torque,
The torque limiter is
A first rotating member arranged to be rotatable around a predetermined axis;
A second rotating member arranged so as to be rotatable about the same axis as the axis of the first rotating member and so that the rotating peripheral surface faces the rotating peripheral surface of the first rotating member;
The first rotating member is held by the first rotating member in a state in which relative movement in the circumferential direction of the first rotating member is impossible and is locked in the circumferential direction with respect to the second rotating member. A ball member that transmits torque between the second rotating member and the second rotating member;
A pressing member that is arranged so as to be movable in the axial direction of the first rotating member, and that can contact the ball member;
An elastic member that exerts an urging force in the axial direction of the first rotating member on the ball member via the pressing member;
In a state where a torque lower than the set value is acting between the first rotating member and the second rotating member, the locking of the ball member with respect to the second rotating member is maintained. Torque is transmitted between the first rotating member and the second rotating member, and a torque exceeding the set value acts between the first rotating member and the second rotating member. Sometimes, the ball member moves in the axial direction or the radial direction against the biasing force of the elastic member acting via the pressing member, and the circumferential locking with respect to the second rotating member is released, Thereby, the transmission of torque between the first rotating member and the second rotating member is released,
The elastic member has a tapered cylindrical elastic deformation portion, and a plurality of the elastic members are arranged on the axis of the first rotating member so that axial end edges of the elastic deformation portion face each other in parallel. Composed of disc springs
Even if one of the plurality of disc springs is relatively displaced in the radial direction of the first rotating member with respect to the other disc spring, the plurality of disc springs are disposed in the overlapping portion of the plurality of disc springs. The working tool characterized by the parallel state maintenance part which maintains the parallel state of the axial direction edges of each other being set.
請求項1に記載の作業工具であって、
前記平行状態維持部は、前記複数の皿バネの平行状に向き合う軸方向端縁間に介在されるとともに、それらの軸方向端縁と接触する平らな平面を有する介在部材によって構成され、
前記介在部材は、前記1つの皿バネが他の皿バネに対して前記第1の回転部材の径方向に相対的にずれても、前記平面を介して前記軸方向端縁との接触状態を維持することで前記複数の皿バネの軸方向端縁相互の平行状態を維持し、これにより前記第1の回転部材の軸線方向における前記複数の皿バネの全長を定常化することを特徴とする作業工具。
The work tool according to claim 1,
The parallel state maintaining unit is configured by an interposed member having a flat plane that is interposed between the axial end edges of the plurality of disc springs facing in parallel and in contact with the axial end edges,
Even if the one disc spring is displaced relative to the other disc spring in the radial direction of the first rotating member, the interposition member maintains a contact state with the axial end edge via the plane. By maintaining, the parallel state of the axial edges of the plurality of disc springs is maintained, whereby the total length of the plurality of disc springs in the axial direction of the first rotating member is stabilized. Work tools.
長軸方向回りに回転動作して所定の加工作業を行う先端工具と、
前記先端工具を回転駆動するモータと、
前記モータのトルクを前記先端工具に伝達する駆動機構と、を有し、
前記駆動機構は、前記先端工具に作用するトルクが所定の設定値よりも低い状態では前記モータのトルクを前記先端工具へと伝達し、前記先端工具に前記設定値を超えるトルクが作用したときには前記トルクの伝達を遮断するトルクリミッタを有する作業工具であって、
前記トルクリミッタは、
所定の軸線回りに回転可能に配置された第1の回転部材と、
前記第1の回転部材の軸線と同一軸線回りに回転可能にかつ回転周面が前記第1の回転部材の回転周面と対向するように配置された第2の回転部材と、
前記第1の回転部材の周方向への相対移動が不能な状態で前記第1の回転部材に保持され、前記第2の回転部材に対し周方向において係止することによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクの伝達を行なうボール部材と、
前記第1の回転部材の軸線方向に移動可能に配置されるとともに、前記ボール部材に当接可能な押圧部材と、
前記押圧部材を介して前記ボール部材に対し前記第1の回転部材の軸線方向への付勢力を作用する弾性部材と、を有し、
前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に前記設定値よりも低いトルクが作用している状態では、前記第2の回転部材に対する前記ボール部材の係止が維持されることによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクが伝達され、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間に前記設定値を超えるトルクが作用したときには、前記ボール部材が前記押圧部材を介して作用する前記弾性部材の付勢力に抗して軸線方向または径方向へと移動して前記第2の回転部材に対する周方向の係止が解除され、これによって前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との間でのトルクの伝達が解除される構成とされており、
前記第1の回転部材の回転周面と前記第2の回転部材の回転周面との間には、それら両回転周面上を転動する転動部材が介在され、前記第1の回転部材と前記第2の回転部材との相対回転が前記転動部材の転がり動作を介して行われる構成としたことを特徴とする作業工具。
A tip tool that rotates around the long axis direction to perform a predetermined machining operation;
A motor for rotationally driving the tip tool;
A drive mechanism for transmitting the torque of the motor to the tip tool;
The drive mechanism transmits the torque of the motor to the tip tool when the torque acting on the tip tool is lower than a predetermined set value, and when the torque exceeding the set value acts on the tip tool, A work tool having a torque limiter for blocking transmission of torque,
The torque limiter is
A first rotating member arranged to be rotatable around a predetermined axis;
A second rotating member arranged so as to be rotatable about the same axis as the axis of the first rotating member and so that the rotating peripheral surface faces the rotating peripheral surface of the first rotating member;
The first rotating member is held by the first rotating member in a state in which relative movement in the circumferential direction of the first rotating member is impossible and is locked in the circumferential direction with respect to the second rotating member. A ball member that transmits torque between the second rotating member and the second rotating member;
A pressing member that is arranged so as to be movable in the axial direction of the first rotating member, and that can contact the ball member;
An elastic member that exerts an urging force in the axial direction of the first rotating member on the ball member via the pressing member;
In a state where a torque lower than the set value is acting between the first rotating member and the second rotating member, the locking of the ball member with respect to the second rotating member is maintained. Torque is transmitted between the first rotating member and the second rotating member, and a torque exceeding the set value acts between the first rotating member and the second rotating member. Sometimes, the ball member moves in the axial direction or the radial direction against the biasing force of the elastic member acting via the pressing member, and the circumferential locking with respect to the second rotating member is released, Thereby, the transmission of torque between the first rotating member and the second rotating member is released,
A rolling member that rolls on both the rotating peripheral surfaces is interposed between the rotating peripheral surface of the first rotating member and the rotating peripheral surface of the second rotating member, and the first rotating member A work tool characterized in that relative rotation between the first rotating member and the second rotating member is performed through a rolling operation of the rolling member.
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