JP2012030296A - 衝撃回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】遊星減速部が衝撃力により振動されて生じる振動や騒音を、効果的に低減する。
【解決手段】衝撃回転工具は、モータ３と、リングギア２０や遊星ギア２１から成る遊星減速部４と、モータ３の回転動力を回転方向の衝撃力に変換する衝撃力発生部５と、これらを収容するハウジング１０と、を具備している。そしてさらに、衝撃力の発生に伴ってリングギア２０が衝撃的に回転するようにリングギア２０をハウジング１０に対して所定範囲内で回転自在に保持するリングギア保持構造と、リングギア２０の衝撃的な回転を緩衝するためにリングギア２０とハウジング１０との間に直接または間接的に介在される緩衝部材１４と、を具備する。
【選択図】図１

Description

本発明は、モータの回転動力を衝撃力に変換して出力する衝撃回転工具に関する。

出力軸に対して衝撃的な回転力を与えることのできる電動工具として、オイルパルスユニット等を用いた衝撃回転工具がある。

この衝撃回転工具は、モータの回転動力を伝達する遊星減速部と、遊星減速部を通じて伝達された回転動力を回転方向の衝撃力に変換するオイルパルスユニット等の衝撃力発生部と、を備えている。遊星減速部は、リングギアと、これに噛み合う遊星ギアとを有するものであり、モータの回転動力によって遊星ギアが自転および公転を行い、この公転部分の回転が衝撃力発生部にまで減速伝達される。これらモータ、遊星減速部および衝撃力発生部は、工具の外殻をなすハウジング内に収容される。

前記構成の衝撃回転工具においては、衝撃による振動や騒音が問題となる。これに対して、例えば特許文献１には、騒音防止用の遮音カバーを衝撃力発生部に設け、これによって騒音の低減を図ることも提案されている。

特開２００４−３４２４５号公報

上述した従来の衝撃回転工具では、衝撃力発生部から生じる騒音は低減できるものの、多数のギア類からなる遊星減速部が衝撃力により振動されて生じる振動や騒音に対しては、これらを十分に低減させることが困難である。遊星減速部からの大きな振動がハウジングに伝わると、工具を把持する作業者の手の神経や血管が圧迫され、しびれ等の原因ともなる。

本発明は前記問題点に鑑みて発明したものであって、遊星減速部が衝撃力により振動されて生じる振動や騒音を、効果的に低減することのできる衝撃回転工具を提供することを、課題とする。

前記課題を解決するため、本発明の衝撃回転工具は、回転動力を出力するモータと、リングギアおよびこれに噛み合う遊星ギアを有する遊星減速部と、前記遊星減速部を通じて伝達される前記モータの回転動力を回転方向の衝撃力に変換する衝撃力発生部と、前記モータ、前記遊星減速部および前記衝撃力発生部を収容するハウジングと、前記衝撃力発生部で変換した回転方向の衝撃力が加えられる出力軸と、前記衝撃力の発生に伴って前記リングギアが衝撃的に回転するように前記リングギアを前記ハウジングに対して所定範囲内で回転自在に保持するリングギア保持構造と、前記リングギアの衝撃的な回転を緩衝するために前記リングギアと前記ハウジングとの間に直接または間接的に介在される緩衝部材と、を具備している。

前記緩衝部材は、前記リングギアの衝撃的な回転により圧縮される弾性部材であることが好ましい。

そして、前記ハウジングと、前記リングギアと、前記リングギアを保持するとともに前記ハウジングに収容されるギアケースのうち、少なくともいずれか二つに、回転方向に向かい合う形状の対向面を設け、前記対向面間に前記弾性部材を介在させていることが好ましい。

また、前記ハウジングと前記リングギアに、回転方向に向かい合う形状の対向面を設け、前記対向面間に前記弾性部材を介在させていることも好ましい。

そして、前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記対向面同士を、前記初期状態においては径方向外側にいくほど互いの距離が広がるように設けていることも好ましい。

このとき、前記対向面同士を、前記リングギアが衝撃的に回転して前記弾性部材を圧縮する過程で平行となるように設けていることが好ましい。

また、前記ハウジングを、少なくとも二つの分割ハウジングを結合させることで形成し、前記分割ハウジング同士を結合させる締結ネジの軸方向を、前記弾性部材の圧縮方向と略平行に設けていることも好ましい。

また、前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記対向面同士を、前記初期状態においても前記弾性部材を常時圧縮するように設けていることも好ましい。

また、前記ハウジングに対して前記リングギアを組み付けた状態で、前記対向面間の配置スペースを外部に開放させる開口部が形成され、前記開口部を通じて前記配置スペース内に前記弾性部材が挿入自在となることも好ましい。

前記開口部は、前記ハウジングの周壁に貫通形成した貫通孔から成ることも好ましい。

また、前記ギアケースは、前記リングギアを内側に保持する大径部と、ベアリングを内側に保持する小径部とから成り、前記小径部の外周に前記弾性部材を配置していることも好ましい。

また、前記弾性部材として、バネ部材とゴム部材を共に配置していることも好ましい。

そして、前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記ゴム部材を、前記初期状態においては圧縮されず、前記リングギアが一定角度以上回転したときに圧縮されるように配置していることも好ましい。

本発明は、遊星減速部が衝撃力により振動されて生じる振動や騒音を、効果的に低減することができるという効果を奏する。

本発明の実施形態１の衝撃回転工具の側断面図である。 同上の衝撃回転工具内に収容されるギアケースとリングギアの複合品を示し、（ａ）は斜め後方からの斜視図、（ｂ）は斜め前方からの斜視図である。 図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は回転状態を示している。 本発明の実施形態２の衝撃回転工具の側断面図である。 同上の衝撃回転工具内に収容されるギアケースとリングギアの複合品を示す斜視図である。 同上の複合品の分解斜視図である。 図４のＢ−Ｂ線断面図であり、（ａ）は初期状態、（ｂ）は回転状態を示している。 本発明の実施形態３の衝撃回転工具の要部を説明するための断面図である。 本発明の実施形態４の衝撃回転工具の要部を説明するための正面図である。 本発明の実施形態５の衝撃回転工具の要部を説明するための背面図である。

本発明を、添付図面に示す実施形態に基づいて説明する。

図１〜図３には、本発明の実施形態１の衝撃回転工具を示している。

図１に示すように、本実施形態の衝撃回転工具は、手持ち式の電動ドライバであり、筒型の胴体部１とこの胴体部１から延設されるハンドル部２とを有している。胴体部１のハウジング１０内には、回転動力を出力するモータ３と、モータ３からの回転動力が伝達される遊星減速部４と、遊星減速部４を通じて伝達される回転動力を回転方向の衝撃力に変換する衝撃力発生部５とを収容している。衝撃力発生部５は出力軸６に連結され、この出力軸６に対して回転方向の衝撃力を与える。出力軸６は、ハウジング１０の先端開口からその先端部分を前方に突出させている。

なお、本文中においては、モータ３に対して遊星減速部４、衝撃力発生部５が位置する方向を「前方」、その逆方向を「後方」として説明する。

胴体部１の外殻をなすハウジング１０は、モータ３等を収容する筒状の後部ハウジング１００と、衝撃力発生部５等を収容する筒状の前部ハウジング１０１とから成る。遊星減速部４は、両ハウジング１００，１０１の開口部に嵌合され、前後両側から挟まれた状態で両ハウジング１００，１０１間に保持される。さらに後部ハウジング１００は、半割り筒状をなす一対の分割ハウジング１００ａ，１００ｂから成る（図３参照）。

モータ３は、電池パック（図示せず）から供給される電力によって、中心に備えるモータ軸７を軸まわりに回転駆動する。モータ３に供給する電力は、ハンドル部２に設けたトリガスイッチ８の引き込み量に応じて制御される。

遊星減速部４は、軸方向に沿って径が段階的に変化する筒状のギアケース９内に、多数のギアを組み込んだものである。ギアケース９は、後側に位置する小径部１１と、前側に位置する大径部１２とを、段差を介して連続的に形成した構造である。

小径部１１は前後方向に貫通形成した小径筒状を成しており、その内部にベアリング１３を保持している。ギアケース９にはモータ３が取り付けられ、小径部１１内では、ベアリング１３を介してモータ軸７の先端部が回動自在に支持される。つまり、このギアケース９はモータ取付台でもある。

大径部１２は前後方向に貫通形成した大径筒状を成しており、その内周面に、多数の歯同士を噛み合わせることでリングギア２０を回転不能に嵌め込んでいる（図２参照）。リングギア２０の内側には、遊星ギア２１と太陽ギア２２を組み込んでいる。太陽ギア２２は中央に配置され、モータ軸７の先端に結合される。遊星ギア２１は、これを囲むリングギア２０の内周歯と太陽ギア２２の外周歯とに噛み合うように、互いに等距離を隔てて複数配置される。各遊星ギア２１は、キャリアピン２３を介してキャリア２４に回転自在に連結される。

衝撃力発生部５は、オイルパルスユニット４０からなる。このオイルパルスユニット４０は、遊星減速部４のキャリア２４に連結されるライナ４１と、出力軸６の後端部に配される一対のベーン４２と、各ベーン４２を付勢してライナ４１に押し付けるバネ４３とを有する。ライナ４１の内部空間にはオイルを充填させている。

このオイルパルスユニット４０は、出力軸６が負荷により停止したときに、ライナ４１の内部空間がベーン４２で仕切られた時点でオイルの圧力が上昇し、この圧力によってベーン４２および出力軸６に衝撃力を与える構造である。オイルパルスユニット４０の代わりに、ハンマでアンビルに打撃を与える打撃発生ユニット等の、他の構造を採用してもよい。

そして、本実施形態の衝撃回転工具では、リングギア２０を一体に保持するギアケース９を、ハウジング１０内において軸まわりに所定範囲内で回転自在に保持している。つまり、本実施形態のリングギア保持構造は、ギアケース９を介して、リングギア２０をハウジング１０に対して所定範囲内で回転自在に保持する構造である。この構造により、衝撃力発生部５にて生じる衝撃力の反動で、リングギア２０が所定範囲内で衝撃的に回転するように設けている。

さらに、本実施形態の衝撃回転工具は、リングギア２０の衝撃的な回転を緩衝するための構造を有している。具体的には、以下の構造である。

つまり、ギアケース９の後部である小径部１１の外周面からは、一対のバネ用リブ３１と、同じく一対のゴム用リブ３２とを、径方向外側に向けて突出させている（図２、図３参照）。

対をなすバネ用リブ３１は、互いに離れる方向へと突設されたものであり、同一回転方向Ｒ（図３中の反時計回りの方向）をむく面を、緩衝部材１４であるバネ部材１５（弾性部材）からの反発力を受ける対向面２５としている。各対向面２５の中央部には、コイル状のバネ部材１５の端部が係合する係合凸部１６を設けている。また、ハウジング１０内面には、ギアケース９側の各対向面２５と向かい合う形状の対向面２６を設けている。この対向面２６の中央部にも、コイル状のバネ部材１５の端部が係合する係合凸部１７を設けている。両対向面２５，２６間にはバネ部材１５が圧縮状態で介在され、バネ部材１５の復元力によって、前記回転方向Ｒとは逆方向の付勢力をギアケース９に与える。

対をなすゴム用リブ３２は、同じく互いに離れる方向へと突設されたものであり、同一回転方向Ｒをむく面を、緩衝部材１４であるゴム部材１８（弾性部材）からの反発力を受ける対向面２７としている。また、ハウジング１０内面には、この対向面２７と回転方向Ｒに向かい合う形状の対向面２８を設けている。この対向面２８には、ゴム部材１８を固定させており、ゴム用リブ３２の対向面２７がゴム部材１８に押し当ったときには、ゴム部材１８の復元力によって、前記回転方向Ｒとは逆方向の付勢力がギアケース９に与えられる。

また、対をなすゴム用リブ３２の前記対向面２７とは反対側をむく面にも、対向面２９を形成し、ハウジング１０内面には、この対向面２９と向かい合う対向面３０を設けている。この対向面３０にも、前記ゴム部材１８と同様の弾性部材であるゴム部材１９を固定させている。両ゴム部材１８，１９間の距離は、ゴム用リブ３２の回転方向Ｒの厚みよりも大きく設けている。つまり、ゴム部材１８とゴム部材１９は、ゴム用リブ３２を回転方向Ｒに隙間をあけて挟む位置に配されている。

図３（ａ）は、衝撃力によってギアケース９とリングギア２０が一体に回転する前の状態（以下「初期状態」という。）を示している。初期状態において、ギアケース９は、常時圧縮状態にあるバネ部材１５によって、回転方向Ｒと逆方向に付勢力が加えられている。そのため、ゴム用リブ３２がゴム部材１９に押し当たる回転位置にて、ギアケース９は保持されている。バネ部材１５を圧縮する対向面２５，２６は、初期状態においては径方向外側にいくほど互いの距離が広がるような、いわゆる「外側開き」の傾斜に設けている。

図３（ｂ）は、衝撃力によってギアケース９とリングギア２０が一体となって回転方向Ｒに回転した状態（以下「回転状態」という。）を示している。回転状態において、ギアケース９は、初期状態のときよりも更に圧縮されたバネ部材１５によって、回転方向Ｒと逆方向に付勢力が加えられる。加えて、ゴム用リブ３２がゴム部材１８に押し当たってこれを弾性変形させるので、ゴム部材１８の復元力によって、回転方向Ｒと逆方向に付勢力が加えられる。ゴム用リブ３２がゴム部材１８を弾性変形させる図示の回転状態において、バネ部材１５を圧縮する対向面２５，２６は、径方向外側にいくほど互いの距離が狭くなるような、いわゆる「内側開き」の傾斜となる。

ギアケース９は、バネ部材１５とゴム部材１８によって回転方向Ｒの衝撃力が複合的に緩衝された後に、各部材１５，１８の復元力により図３（ａ）の初期状態に戻る。このときゴム用リブ３２はゴム部材１９に衝突するが、この際の衝撃もゴム部材１９の弾性により緩衝される。

このように、本実施形態では、回転方向Ｒの衝撃力を緩衝するための緩衝部材１４として、バネ部材１５を常時圧縮されるように配置し、且つゴム部材１８を、初期状態では圧縮されることなく、ギアケース９がリングギア２０と一体になって一定角度以上回転したときに初めて圧縮され始めるように配置している。そのため、緩衝部材１４による緩衝作用を、前半と後半の２段階の形態で及ぼすことができる。前半の段階においては、ギアケース９が回動する余裕を確保したうえで、比較的弱い弾性力によって衝撃力を緩衝することができる。後半に至った段階では、ギアケース９が回動する余裕を前半よりも制限したうえで、前半よりも強力な弾性力によって衝撃力を緩衝することができる。

また、上述したように本実施形態では、バネ部材１５を圧縮する対向面２５，２６同士の傾斜を、初期状態においては外側開きとなり、ギアケース９が回転してバネ部材１５或いはさらにゴム部材１８を圧縮する過程で平行となり、さらに回転をすると内側開きとなるように設定している。

そのため、ギアケース９の回転に伴って対向面２５，２６同士の位置関係が大きくずれることが、抑制されている。ここで、例えば初期状態から対向面２５，２６同士の傾斜が平行又は内側開きとなるように設けていれば、ギアケース９の回転に伴って対向面２５，２６同士の位置関係が大きくずれることになり、バネ部材１５の反発力がギアケース９に対して効率的に伝達できなくなる。これに対して、初期状態では外側開きとなるよう設定することで、バネ部材１５の反発力をギアケース９に効率的に伝達しやすくなる。

なお、対向面２５，２６同士が平行となるのはギアケース９の回転過程中であればよく、例えば回転過程の最後で対向面２５，２６同士が平行となる設定でもよいのだが、回転過程の中間段階で平行となる設定にすることが、より好ましい。このように中間段階で平行となる設定の場合、対向面２５，２６同士が外側開きとなるギアケース９の回転範囲と、内側開きとなる回転範囲とが、同程度に設定される。そのため、対向面２５，２６の位置関係のずれを抑制することと、ギアケース９の回転範囲を確保することが、より高い水準で両立される。

また、本実施形態の衝撃回転工具では、上述したように、遊星減速部４を嵌合させて保持する後部ハウジング１００を、半割り状の分割ハウジング１００ａ，１００ｂによって形成している。ギアケース９に形成した一方のバネ用リブ３１の対向面２５は、一方の分割ハウジング１００ａに形成した対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間にバネ部材１５を配置する。ギアケース９に形成した他方のバネ用リブ３１の対向面２５は、他方の分割ハウジング１００ｂに形成した対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間に別のバネ部材１５を配置する。一対の分割ハウジング１００ａ，１００ｂには、両者１００ａ，１００ｂを組み合わせたときに連通するネジ孔３３，３４を形成しており、この一連のネジ孔３３，３４に対して外部から締結ネジ３５を挿入し、係合させることによって、両者１００ａ，１００ｂを結合させる。

ここで、締結ネジ３５の軸方向（つまり締結ネジ３５を挿入して分割ハウジング１００ａ，１００ｂ同士を締め付ける方向）は、バネ部材１５を対向面２５，２６で圧縮する方向と略平行に設けることが好ましい。ここでの略平行には平行となる場合も含む。本実施形態では、一対のバネ部材１５の圧縮方向が略平行となるように設け、一対の締結ネジ３５の軸方向を互いに平行に設け、さらに、前記圧縮方向と前記軸方向を略平行に設けている。

これにより、組み立ての際には、一対の分割ハウジング１００ａ，１００ｂ間にバネ部材１５を介して遊星減速部４を挟み込み、そのうえで締結ネジ３５を挿入して両分割ハウジング１００ａ，１００ｂを締結させるだけで、遊星減速部４を図３（ａ）の初期状態にセットすることができる。締結ネジ３５を挿入する前において、一対のバネ部材１５には圧縮荷重が殆どかかっていないが、締結ネジ３５を軸方向に挿入して両分割ハウジング１００ａ，１００ｂを締め付けていく段階において、締結ネジ３５が及ぼす締結力がバネ部材１５を圧縮させていく。そして、締結が完了した段階で、バネ部材１５の弾性力でゴム用リブ３２をゴム部材１９に押し当てる初期状態に至る。

次に、本発明の実施形態２の衝撃回転工具について説明する。図４〜図７には、本発明の実施形態２の衝撃回転工具を示している。なお、本実施形態の構成のうち実施形態１と同様の構成については詳しい説明を省略し、実施形態１とは相違する構成について以下に詳述する。

本実施形態の衝撃回転工具では、遊星減速部４のギアケース９はハウジング１０に対して回転不能に収容し、このギアケース９に対してリングギア２０を所定範囲内で回転自在に組み込んでいる。具体的には、本実施形態のリングギア保持構造は以下のとおりである。

図６に示すように、リングギア２０とギアケース９との間には、実施形態１のように噛み合う歯を設けていない。そのため、リングギア２０とギアケース９は、実施形態１のように回転不能には連結されない。また、ギアケース９を形成する大径部１２の後側の底壁部分には、軸中心の扇状に開口した貫通孔５０を、軸を挟んで互いに反対側となる位置に一対形成している。リングギア２０からは、ギアケース９の貫通孔５０と１対１で対応する位置から、バネ用リブ３１を後方に突出させている。つまり、このバネ用リブ３１は、リングギア２０の軸を挟んで互いに反対側となる位置に一対形成したものであり、それぞれが対応する貫通孔５０内に遊嵌される。バネ用リブ３１が貫通孔５０内に遊嵌される範囲が、リングギア２０の回転可能な範囲である。

前記リングギア保持構造を形成するバネ用リブ３１は、回転方向Ｒをむく対向面２５を有し、この対向面２５とハウジング１０側の対向面２６との間で、緩衝部材１４をなすバネ部材１５を圧縮する。この点については実施形態１と同様である。一方、本実施形態では、ゴム用リブ３２やゴム部材１８，１９は備えていない。

この構造においても、衝撃力発生部５で生じる衝撃力の反動により、リングギア２０が所定範囲内で衝撃的に回転する。そして、リングギア２０の衝撃的な回転は、一対のバネ部材１５によって効果的に緩衝される。

図７（ａ）には、衝撃力によってリングギア２０が回転する前の、初期状態を示している。この初期状態において、リングギア２０は、常時圧縮状態にあるバネ部材１５によって、回転方向Ｒと逆方向に付勢力が加えられている。リングギア２０は、バネ用リブ３１が貫通孔５０の端縁に当たる初期位置にて、ギアケース９に保持されている。

図７（ｂ）は、衝撃力によってリングギア２０が回転方向Ｒに回転した、回転状態を示している。この回転状態において、リングギア２０は、初期状態のときよりも更に圧縮されたバネ部材１５によって、回転方向Ｒと逆方向に付勢力が加えられる。

リングギア２０は、バネ部材１５によって回転方向Ｒの衝撃力が緩衝された後に、バネ部材１５の復元力により図７（ａ）の初期状態に戻る。

なお、本実施形態では緩衝部材１４としてバネ部材１５のみを配しているが、例えばリングギア２０側に実施形態１と同様のゴム用リブ３２を設け、これに弾接するゴム部材１８，１９をハウジング１０側に配置する構造としてもよい。また、ハウジング１０自体がギアケース９の機能を有するように設けてもよい。この場合、ギアケース９を配する必要がなくなる。

次に、本発明の実施形態３の衝撃回転工具について説明する。図８には、本発明の実施形態３の衝撃回転工具の初期状態を示している。なお、本実施形態の構成のうち実施形態１と同様の構成については詳しい説明を省略し、実施形態１とは相違する構成について以下に詳述する。

本実施形態の衝撃回転工具においては、実施形態１の場合と比べて、緩衝部材１４をなすバネ部材１５の配置とゴム部材１８，１９の配置とを、入れ換えている。また、これに伴ってバネ用リブ３１の配置とゴム用リブ３２の配置についても、入れ換えている。

本実施形態の衝撃回転工具においても、遊星減速部４を嵌合させる後部ハウジング１００を、半割り状の分割ハウジング１００ａ，１００ｂにより形成している。ギアケース９に形成した一方のバネ用リブ３１は、一方の分割ハウジング１００ａに形成した配置スペース６０内に位置する。バネ用リブ３１の回転方向Ｒをむく対向面２５は、配置スペース６０の内面の一部からなる対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間にバネ部材１５を配置する。

同様に、ギアケース９に形成した他方のバネ用リブ３１は、他方の分割ハウジング１００ｂに形成した配置スペース６０内に位置する。バネ用リブ３１の回転方向Ｒをむく対向面２５は、配置スペース６０の内面の一部からなる対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間に別のバネ部材１５を配置する。

ここでは、一対の分割ハウジング１００ａ，１００ｂを結合させる締結ネジ３５の軸方向（つまり締結ネジ３５を挿入して分割ハウジング１００ａ，１００ｂ同士を締め付ける方向）は、バネ部材１５を対向面２５，２６で圧縮する方向と略直角な方向となっている。

そして、本実施形態では、半割り筒状をなす分割ハウジング１００ａ，１００ｂの各周壁に貫通孔６５を形成し、この貫通孔６５により、内側の配置スペース６０を外部に開放させる開口部７０を形成している。開口部７０は、バネ部材１５が出入可能な寸法形状を有する。

この構造によれば、ハウジング１０内に遊星減速部４を収容した状態で、径方向に開口する開口部７０を通じてバネ部材１５を着脱することができる。したがって、遊星減速部４を組み付けた後にバネ部材１５を取り付けることができ、バネ部材１５を圧縮させて取り付けることも容易である。また、補修時にバネ部材１５だけを交換することも容易である。

図示はしないが、開口部７０を塞ぎたい場合には、例えば前部ハウジング１０１の周壁の一部を後方に延長し、この延長部分で開口部７０を覆う構造等が採用可能である。

次に、本発明の実施形態４の衝撃回転工具について説明する。図９は、本発明の実施形態４の衝撃回転工具の後部ハウジング１００側の内部構造を、前方から視た図である。なお、本実施形態の構成のうち実施形態１と同様の構成については詳しい説明を省略し、実施形態１とは相違する構成について以下に詳述する。

本実施形態の衝撃回転工具においては、ギアケース９が有する大径部１２の外周面から、互いに離れる方向に一対のバネ用リブ３１を延設している。後部ハウジング１００を形成する半割り筒状の分割ハウジング１００ａ，１００ｂにはそれぞれ、バネ用リブ３１とバネ部材１５を収容するための配置スペース６０を形成している。この配置スペース６０は、分割ハウジング１００ａ，１００ｂの内周面の一部を径方向外側に凹ますことで形成している。

バネ用リブ３１の回転方向Ｒをむく対向面２５は、配置スペース６０の内面の一部からなる対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間にバネ部材１５を配置する。配置スペース６０の内面であってバネ用リブ３１を挟んでバネ部材１５と反対側の部分には、ゴム部材８０を配置している。

この配置スペース６０は、後部ハウジング１００の前方開口部に遊星減速部４を嵌合させ、且つ前部ハウジング１０１は未装着の状態（図９の状態）において、そのスペース全体が前方に開放される。つまり、前部ハウジング１０１を装着しない状態において、配置スペース６０の前方には開口部７０が形成され、この開口部７０を通じて配置スペース６０が外部に開放される。開口部７０は、バネ部材１５が出入可能な寸法形状を有する。

この構造によれば、後部ハウジング１００に遊星減速部４（つまりギア類を組み込んだギアケース９）を嵌め込んだ状態で、軸方向に開口する開口部７０を通じてバネ部材１５を着脱することができる。したがって、遊星減速部４を後部ハウジング１００に組み付けた後にバネ部材１５を取り付けることができ、バネ部材１５を圧縮させて取り付けることも容易である。また、補修時にバネ部材１５だけを交換することも容易である。

次に、本発明の実施形態５の衝撃回転工具について説明する。図１０は、本発明の実施形態５の衝撃回転工具の前部ハウジング１０１側の内部構造を、後方から視た図である。なお、本実施形態の構成のうち実施形態１と同様の構成については詳しい説明を省略し、実施形態１とは相違する構成について以下に詳述する。

本実施形態の衝撃回転工具においては、ギアケース９が有する大径部１２の外周面から、互いに離れる方向に一対のバネ用リブ３１を延設している。筒状の前部ハウジング１０１には、バネ用リブ３１とバネ部材１５を収容するための配置スペース６０を、一対形成している。この配置スペース６０は、前部ハウジング１０１の内周面の一部を、径方向外側に凹ますことで形成している。

バネ用リブ３１の回転方向Ｒをむく対向面２５は、配置スペース６０の内面の一部からなる対向面２６と対向し、この対向面２５，２６間にバネ部材１５を配置する。配置スペース６０の内面であってバネ用リブ３１を挟んでバネ部材１５と反対側の部分には、ゴム部材９０を配置している。

この配置スペース６０は、前部ハウジング１０１の後方開口部に遊星減速部４（つまりギア類を組み込んだギアケース９）を嵌合させ、且つ後部ハウジング１００には未装着の状態（図１０の状態）において、そのスペース全体が後方に開放される。つまり、後部ハウジング１００には装着されない状態において、前部ハウジング１０１の配置スペース６０の後方には開口部７０が形成され、この開口部７０を通じて配置スペース６０が外部に開放される。開口部７０は、バネ部材１５が出入可能な寸法形状を有する。

この構造によれば、前部ハウジング１０１に遊星減速部４を嵌め込んだ状態で、軸方向に開口する開口部７０を通じてバネ部材１５を着脱することができる。したがって、遊星減速部４を前部ハウジング１０１に組み付けた後にバネ部材１５を取り付けることができ、バネ部材１５を圧縮させて取り付けることも容易である。また、補修時にバネ部材１５だけを交換することも容易である。

ここまで、本発明の実施形態１〜５の衝撃回転工具について、添付図面に基づいて詳述したが、本発明は前記各実施形態に限定されるものではない。つまり、本発明の意図する範囲内であれば、各実施形態において適宜の設計変更を行うことや、各実施形態の構成を適宜組み合わせて適用することが可能である。

例えば、緩衝部材１４を介在させる対向面は、実施形態１〜５の対向面２５，２６，…，３０に限定されるわけではなく、ハウジング１０とリングギア２０とギアケース９のうち、少なくともいずれか二つに、回転方向Ｒに向かい合う形状で形成してあればよい。つまり、実施形態１〜５には記載していないが、リングギア２０とギアケース９との間に対向面を設け、その対向面間に適宜の緩衝部材１４を介在させる構造であってもよい。

さらに、緩衝部材１４は圧縮によって弾性力を与える弾性部材に限らず、引っ張りによって弾性力を与える弾性部材を用いてもよい。また、バネやゴムのような弾性部材でなくてもよく、例えば互いに反発力を及ぼす磁石を用いてもよい。

なお、実施形態１のように緩衝部材１４を成す弾性部材を３個以上、点対称位置に配置することで、回転方向のバランスがよくなって部品の偏磨耗も起きにくくなる。弾性部材としてバネとゴムを用いる場合や、複数種のバネを用いる場合等には、それぞれを２個以上、点対称位置に配置することが好ましい。また点対称でなくても、０°、９０°、１８０°の位置に３個配置することは、点対称で２個配置するよりも好ましい。また実施形態１のように、バネとゴムの軸方向の配置位置を揃えると、軸方向の力のバランスがよくなるのでさらに偏磨耗が起きにくくなる。

また、実施形態１〜５の衝撃回転工具は、いずれもネジ締め時の衝撃力を低減する構造となっており、ネジ緩め時や逆ネジ締め時には衝撃力低減の効果が小さい、これは、ネジ締め作業のほうが一般的に頻度が高いことや、ネジ緩め作業においては大きな衝撃が加わるのが作業当初だけであることや、サイズを大型化せずに効果を最大限に発揮させたいという要望があることによる。そのため、例えば実施形態１において、バネ用リブ３１のバネ部材１５を配置した対向面２５とは反対側の面に、逆転用のバネ部材を同様に配置しても構わない。

以上まとめると、本発明の実施形態１〜５の衝撃回転工具によれば、下記の作用効果を奏する。

実施形態１〜５の衝撃回転工具は、回転動力を出力するモータ３と、リングギア２０およびこれに噛み合う遊星ギア２１を有する遊星減速部４と、遊星減速部４を通じて伝達されるモータ３の回転動力を回転方向の衝撃力に変換する衝撃力発生部５と、モータ３、遊星減速部４および衝撃力発生部５を収容するハウジング１０と、衝撃力発生部５で変換した回転方向の衝撃力が加えられる出力軸６と、を具備している。そしてさらに、衝撃力の反動でリングギア２０が衝撃的に回転するようにリングギア２０をハウジング１０に対して所定範囲内で回転自在に保持するリングギア保持構造と、リングギア２０の衝撃的な回転を緩衝するためにリングギア２０とハウジング１０との間に直接または間接的に介在される緩衝部材１４と、を具備している。ここで、リングギア２０とハウジング１０との間に間接的に緩衝部材１４を介在させるというのは、例えば実施形態１等のように、リングギア２０を保持するギアケース９とハウジング１０との間に緩衝部材１４を介在させるような場合である。

この衝撃回転工具によれば、衝撃力発生部５で生じる衝撃が緩衝部材１４を介して低減されることは勿論のこと、衝撃のエネルギがリングギア２０等の部品の運動エネルギに変換されることによっても低減され、ハウジング１０に伝わる衝撃回転力が低減される。また、各部品に伝達される衝撃力も低減されるため、手に伝わる衝撃力や振動は効果的に低減され、騒音も低減される。また、部品の破損を防止することもでき、工具全体の小型化や、低強度材使用によるコストダウンも可能となる。

さらに、緩衝部材１４は、リングギア２０の衝撃的な回転により圧縮される弾性部材から成る。

これにより、弾性部材からなる緩衝部材１４を工具内にコンパクトに組み込み、工具全体の小型化を図りながら、リングギア２０に対して十分な緩衝作用を及ぼすことができる。

そして、ハウジング１０と、リングギア２０と、リングギア２０を保持するとともにハウジング１０に収容されるギアケース９のうち、少なくともいずれか二つに、回転方向Ｒに向かい合う形状の対向面２５，２６，…，３０を設け、対向面２５，２６，…，３０間に弾性部材を介在させている。

これにより、リングギア２０からハウジング１０にまで衝撃力が伝達される経路中に弾性部材を介在させ、この弾性部材の圧縮によってリングギア２０に対して十分な緩衝作用を及ぼすことができる。しかも、弾性部材は工具内にコンパクトに組み込まれ、工具全体の小型化が図られる。

特に、実施形態２の場合には、ハウジング１０とリングギア２０に、回転方向Ｒに向かい合う形状の対向面２５，２６を設け、対向面２５，２６間に弾性部材を介在させている。

これにより、リングギア２０からハウジング１０にまで衝撃力が伝達される経路中に弾性部材を介在させ、この弾性部材の圧縮によってリングギア２０に対して十分な緩衝作用を及ぼすことができる。しかも、弾性部材は工具内にコンパクトに組み込まれ、工具全体の小型化が図られる。

そして、リングギア２０が衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、対向面２５，２６同士を、初期状態においては径方向外側にいくほど互いの距離が広がるように設けている。

これにより、圧縮された弾性部材の反発力を、リングギア２０に効果的に伝えることができる。というのも、回転時に対向面２５，２６間の相対的な傾斜角度は変化するので、仮に初期状態から対向面２５，２６同士を平行または内側開きに設定していれば、回転時に面同士の位置が大きくずれ、弾性部材の反発力を効果的に伝えにくくなる。これに対して、初期状態を上記のように外側開きに設定すれば、回転時の面同士の位置ずれが低減される。

このとき、対向面２５，２６同士を、リングギア２０が衝撃的に回転して弾性部材を圧縮する過程で平行となるように設けている。

これにより、回転時の面同士の位置ずれを抑えたいという制約のもと、回転範囲を極力大きく設け、これにより衝撃低減の効果を高めることが可能となっている。

また、ハウジング１０を、少なくとも二つの分割ハウジング１００ａ，１００ｂを結合させることで形成し、分割ハウジング１００ａ，１００ｂ同士を結合させる締結ネジ３５の軸方向を、弾性部材の圧縮方向と略平行に設けている。

これにより、締結ネジ３５によって分割ハウジング１００ａ，１００ｂ同士を結合させる際に弾性部材を圧縮させることができ、予め圧縮した状態で弾性部材を配置しなくてもよいので組み立てが容易となる。

また、リングギア２０が衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、対向面２５，２６同士を、初期状態においても弾性部材を常時圧縮するように設けている。

これにより、弾性部材がリングギア２０に及ぼす反発力を高く保つことができ、緩衝作用を十分に及ぼしやすくなる。

また、実施形態３〜５においては、ハウジング１０に対してリングギア２０を組み付けた状態で、対向面２５，２６間の配置スペース６０を外部に開放させる開口部７０が形成され、開口部７０を通じて配置スペース６０内に弾性部材が挿入自在となる。

これにより、リングギア２０を組み付けた状態での弾性部材の取り付けや取り外しが可能となり、組み立てが容易になるとともに、弾性部材の交換も容易となる。

特に実施形態３において、開口部７０は、ハウジング１０の周壁に貫通形成した貫通孔６５から成る。

これにより、リングギア２０を組み付けた状態で、ハウジング１０の側方から容易に弾性部材の取り付けや取り外しを行うことができ、組み立てが容易になるとともに、弾性部材の交換も容易となる。

また、実施形態１〜３において、ギアケース９は、リングギア２０を内側に保持する大径部１２と、ベアリング１３を内側に保持する小径部１１とから成り、小径部１１の外周に弾性部材を配置している。

これにより、通常はデッドスペースとなる小径部１１外周側の空間を有効利用して弾性部材を配置することができ、工具全体を、径方向にも軸方向にも大型化することなくコンパクトに構成することができる。

また、実施形態１において、弾性部材として、バネ部材１５とゴム部材１８，１９を共に配置している。

これにより、弾性力を付与する機能をバネ部材１５とゴム部材１８，１９に分担させることができ、特に、バネ部材１５側に要求される負担を減らし、ひいてはバネ部材１５側の変形量を減らすことができる。したがって、バネ部材１５の寿命が向上する。また、大型化のバネ部材１５を配置しなくてよいので、工具全体の大型化も抑えられる。

そして、リングギア２０が衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、ゴム部材１８を、初期状態においては圧縮されず、リングギア２０が一定角度以上回転したときに圧縮されるように配置している。

これにより、バネ部材１５やゴム部材１８，１９の配置スペースを抑えながらも、リングギア２０の回転角度は確保し、さらに最終的な緩衝作用も十分に確保することができる。また、ゴム部材１８等の組み付けも容易となる。

３ モータ
４ 遊星減速部
５ 衝撃力発生部
６ 出力軸
９ ギアケース
１０ ハウジング
１１ 小径部
１２ 大径部
１３ ベアリング
１４ 緩衝部材
１５ バネ部材
１８ ゴム部材
１９ ゴム部材
２０ リングギア
２１ 遊星ギア
２５ 対向面
２６ 対向面
２７ 対向面
２８ 対向面
２９ 対向面
３０ 対向面
３５ 締結ネジ
６０ 配置スペース
６５ 開口部
７０ 貫通孔
８０ ゴム部材
９０ ゴム部材
１００ 後部ハウジング
１００ａ 分割ハウジング
１００ｂ 分割ハウジング
Ｒ 回転方向

Claims (13)

1. 回転動力を出力するモータと、リングギアおよびこれに噛み合う遊星ギアを有する遊星減速部と、前記遊星減速部を通じて伝達される前記モータの回転動力を回転方向の衝撃力に変換する衝撃力発生部と、前記モータ、前記遊星減速部および前記衝撃力発生部を収容するハウジングと、前記衝撃力発生部で変換した回転方向の衝撃力が加えられる出力軸と、前記衝撃力の発生に伴って前記リングギアが衝撃的に回転するように前記リングギアを前記ハウジングに対して所定範囲内で回転自在に保持するリングギア保持構造と、前記リングギアの衝撃的な回転を緩衝するために前記リングギアと前記ハウジングとの間に直接または間接的に介在される緩衝部材と、を具備することを特徴とする衝撃回転工具。
2. 前記緩衝部材は、前記リングギアの衝撃的な回転により圧縮される弾性部材であることを特徴とする請求項１に記載の衝撃回転工具。
3. 前記ハウジングと、前記リングギアと、前記リングギアを保持するとともに前記ハウジングに収容されるギアケースのうち、少なくともいずれか二つに、回転方向に向かい合う形状の対向面を設け、前記対向面間に前記弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の衝撃回転工具。
4. 前記ハウジングと前記リングギアに、回転方向に向かい合う形状の対向面を設け、前記対向面間に前記弾性部材を介在させたことを特徴とする請求項２に記載の衝撃回転工具。
5. 前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記対向面同士を、前記初期状態においては径方向外側にいくほど互いの距離が広がるように設けたことを特徴とする請求項３または４に記載の衝撃回転工具。
6. 前記対向面同士を、前記リングギアが衝撃的に回転して前記弾性部材を圧縮する過程で平行となるように設けたことを特徴とする請求項５に記載の衝撃回転工具。
7. 前記ハウジングを、少なくとも二つの分割ハウジングを結合させることで形成し、前記分割ハウジング同士を結合させる締結ネジの軸方向を、前記弾性部材の圧縮方向と略平行に設けたことを特徴とする請求項２〜６のいずれか一項に記載の衝撃回転工具。
8. 前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記対向面同士を、前記初期状態においても前記弾性部材を常時圧縮するように設けたことを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の衝撃回転工具。
9. 前記ハウジングに対して前記リングギアを組み付けた状態で、前記対向面間の配置スペースを外部に開放させる開口部が形成され、前記開口部を通じて前記配置スペース内に前記弾性部材が挿入自在となることを特徴とする請求項３〜６のいずれか一項に記載の衝撃回転工具。
10. 前記開口部は、前記ハウジングの周壁に貫通形成した貫通孔から成ることを特徴とする請求項９に記載の衝撃回転工具。
11. 前記ギアケースは、前記リングギアを内側に保持する大径部と、ベアリングを内側に保持する小径部とから成り、前記小径部の外周に前記弾性部材を配置したことを特徴とする請求項３に記載の衝撃回転工具。
12. 前記弾性部材として、バネ部材とゴム部材を共に配置したことを特徴とする請求項２〜１１のいずれか一項に記載の衝撃回転工具。
13. 前記リングギアが衝撃的に回転する前の状態を初期状態としたとき、前記ゴム部材を、前記初期状態においては圧縮されず、前記リングギアが一定角度以上回転したときに圧縮されるように配置したことを特徴とする請求項１２に記載の衝撃回転工具。
    

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