JP3574876B2 - オイルパルスインパクト工具 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は油圧を利用してインパクト出力を取り出すオイルパルスインパクト工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ねじ締めやボルト締めに使用されるインパクト工具において、回転駆動源による回転力から油圧を利用してインパクト出力を取り出すものがある。オイルパルスインパクト工具と称されているこのタイプのものは、従来、回転駆動源として、圧縮空気にて作動するエアモータが用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
この場合、コンプレッサーのような圧縮空気源が別途必要となる上に、この圧縮空気源との接続用のエアホースが作業の邪魔になる。このために、回転駆動源として電動機を用いたり、更には電源として電池を用いることで、別途装置を不要としたり、接続されるコード類を無くすことが提案されている。
【０００４】
しかし、電動タイプとした場合、次のような問題が新たに生ずる。すなわちオイルパルスインパクト工具では、そのインパクト装置の温度が過剰に上昇すると、封入してある作動油の膨張によって内圧が高くなり、作動油が漏れ出してしまうことになるが、エアモータを回転駆動源としていたものでは、エアモータそのものが供給される圧縮空気によって冷却されるために発熱源とならない上にインパクト装置も空気の流れで冷却してしまうことができるために、上記温度上昇による作動油漏れが生ずることはなかった。しかし電動タイプでは、電動機も発熱源となってしまうために、そして冷却剤として機能する空気の流れもないために、インパクト装置の温度が上昇しやすく、作動油の漏れが深刻な問題となっている。
【０００５】
本発明はこのような点に鑑み為されたものであり、その目的とするところは電動機を回転動力源とするものにおいて、温度上昇による作動油漏れを未然に防ぐことができるオイルパルスインパクト工具を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
しかして本発明は、回転駆動源としての電動機と、その回転出力で作動する油圧式で前記電動機と熱的につながっているインパクト装置とを備えたオイルパルスインパクト工具において、発熱部である電動機またはインパクト装置の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出される温度が所定温度以上となる時に電動機への給電を遮断するスイッチ手段とを具備したオイルパルスインパクト工具において、温度検出手段とスイッチ手段とを兼用するサーモスイッチを電動機の外面に配していることに特徴を有しており、上記温度検出手段とスイッチ手段としてサーモスイッチを用いたことや、スイッチ手段による電動機への給電の遮断時に作動する報知手段を具備していることに他の特徴を有している。
【０００７】
【作用】
本発明によれば、発熱部である電動機またはインパクト装置の温度が所定温度以上になれば、これを検出した温度検出手段がスイッチ手段を作動させて電動機への給電を遮断するために、作動油漏れが生じる温度までインパクト装置の温度が上昇してしまうことがないのに加えて、温度検出手段とスイッチ手段として両者を兼用するサーモスイッチを用いたことで、部品数の削減を図ることができる
【０００８】
また、スイッチ手段による電動機への給電の遮断時に作動する報知手段を設けたものでは、電動機の停止理由が温度上昇であることを使用者に知らせることができる。
【０００９】
【実施例】
以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述すると、このオイルパルスインパクト工具は、本体１におけるハンドル部１１に着脱自在に装着される蓄電池パック９内の蓄電池を電源とするとともに、トリガーハンドル１５を引いた際にオンとなるスイッチユニット１６を通じて給電される電動機２０を回転動力源とする電池電源型の電動式のもので、そのハウジング１０の後端部には、回転駆動源としての電動機２０と、トリガーハンドル１５の引き具合に応じた出力を出すスイッチユニット１６内のスピードコントロールモジュールの出力に応じて、電動機２０の回転数をデューティ比の変化で制御するドライブ回路Ｄとが納められている。
【００１０】
そして上記ハウジング１０の先端側のアルミニウムダイキャスト製のギアケース１３内には、電動機２０の回転を減速する減速機２と、オイルパルスインパクトを出力軸５に与える油圧式のインパクト装置３とが納められている。
減速機２は、電動機２０の出力軸に固着されたサンギア２１と、ハウジング１０に固定されたモータ取付台１２の内周面に固着されたインターナルギア２２と、サンギア２１とインターナルギア２２とに噛み合う複数個の遊星ギア２３、そして遊星ギア２３を支持しているキャリア２４とからなる遊星機構で構成されたもので、キャリア２４の支持用の軸受２８を内蔵している。
【００１１】
油圧式のインパクト装置３は、筒状であり且つ内面の断面形状が図３に示すように「繭」型となっているライナー３０と、ライナー３０の外周を囲んでいるジャケット３１と、ライナー３０の両端を閉じているエンドプレート３２，３３、出力軸５におけるライナー３０で囲まれた部分に取り付けられたベーン５０，５０、そしてライナー３０の内部空間に充填された作動油とから構成されたもので、減速機２からの減速出力でライナー３０が回転駆動される時、オイルパルスインパクトを出力軸５に与える。
【００１２】
減速機２からインパクト装置３への動力伝達は、インパクト装置３のライナー３０におけるエンドプレート３３に、遊星機構２における遊星ギア２３を支持している前記キャリア２４を兼ねさせて、電動機２０で回転駆動されるサンギア２１によって駆動されるとともにインターナルギア２２との噛み合いによって自転及び公転を行う遊星ギア２３の公転がインパクト装置３のライナー３０に伝達されるようにすることで行っている。これは、減速機２である遊星機構における出力部の遊星ギア２３とキャリア２４とを、電動機２０と減速機２とからなるブロックにではなく、インパクト装置３側のブロックに配することにより、両ブロックを連結させて、モータ取付台１２で保持されている軸受２８で、キャリア２４を兼ねたエンドプレート３３に設けた軸部を支持する時、インパクト装置３側の遊星ギア２３が、電動機２０と減速機２側のブロックにおけるインターナルギア２２とサンギア２１との間に入り込んでこれらと噛み合うようにしているわけであり、上記両ブロックの回転伝達の連結部を、上記両ブロックの間に介在させるのではなく、一方のブロックにおける減速機２内に位置させることによって、軸方向全長を短くしているものである。
【００１３】
上記ライナー３０は、図３に示すように、その内面における長径方向に夫々シール面３５，３５を備えるとともに、短径方向で且つ長径方向の一方にずれたところに夫々シール面３６，３６を備えており、またライナー３０内に位置する出力軸５は、ばね５１によって外方へと突出する方向に付勢された上記一対のベーン５０，５０を備えるほか、外周面に一対のシール面５６，５６を備えている。ここで、両ベーン５０，５０は、出力軸５の中心を通る線上に並んでいるのに対して、両シール面５６，５６は、両ベーン５０，５０をつなぐ線と直交する方向で且つ一方のベーン５０側に寄ったところに設けられており、出力軸５に対するライナー３０の一回転中において、図３に示す位置関係にある時にのみ、ベーン５０，５０がシール面３５，３５に接するとともにシール面５６，５６がシール面３６，３６に接して、作動油が充填されたライナー３０の内部空間を複数室に分離する。なお、図３中の左上の室と右下の室とはベーン５０，５０の配置部分を通じて連通していることから、３室に分離されていることになる。また、このように分離されるのはこの時点だけであり、たとえば図３に示す状態から出力軸５に対してライナー３０が１８０°回転した状態においては、シール面３６とシール面５６とがずれた位置となる。
【００１４】
今、電動機２０の減速出力によってライナー３０が回転する時、出力軸５に負荷がかかっておれば、ライナー３０のみが回転することになるが、ベーン５０及びシール面５６を備えた出力軸５と、シール面３５，３６を備えたライナー３０とが図３に示す位置関係に達する度に、ライナー３０の回転が作動油を介して回転軸５に伝達される状態となり、出力軸５に力が加えられる。
【００１５】
ところで、図３に示す位置関係になった時、ベーン５０の両側に位置する２室のうち、一方はライナー３０の回転で容積が小さくなり、他方は容積が大きくなるために、前者の室内の作動油は高圧ＨＰとなり、後者の室内の作動油は低圧ＬＰとなる。そして、高圧ＨＰとなった作動油の圧力値は、出力軸５でボルト締めやねじ締めを行う時の締め付けトルクに応じたものとなるために、作動油の圧力値を検知することによってトルクコントロールを行えることになる。
【００１６】
ライナー３０内に配されているとともに、ライナー３０における２つのシール面３６，３６のうちの一方の両側に形成されている一対のポート３７，３８間を連通させることになる環状の溝４１を外周面に備えた図３中の調整軸４０は、作動油の圧力検知用リリーフバルブ（図示せず）等と共に上記トルクコントロール用に設けられたものであるが、トルクコントロール機構についてはここでは説明を省略する。
【００１７】
そして、このオイルパルスインパクト工具においては、前記電動機２０の外面に温度検出手段とスイッチ手段とを兼ねたサーモスイッチＴＳを配設してある。図４に示すように、電動機２０への給電路に直列に挿入されたサーモスイッチＴＳは、連続作業等で電動機２０の温度が所定温度以上に上昇した時、オフとなって電動機２０を停止させる。電動機２０とインパクト装置３とは熱的につながっている上に各発熱に相関状態があるために、インパクト装置３に作動油漏れが生じる前に電動機２０を停止させることができるものである。また、この時にはサーモスイッチＴＳと並列に接続された発光ダイオードからなる報知部ＬＥＤが点灯して、この異常を報知するとともに、電動機２０の停止理由が温度上昇であることを報知する。報知部ＬＥＤに２つの発光ダイオードを配しているのは、電動機２０の正逆転に対応するためである。
【００１８】
ここでは、サーモスイッチＴＳを電動機２０の外面に配して電動機２０の温度を検出するようにしているが、インパクト装置３の外面に配して、インパクト装置３の温度を直接検出するようにしてもよいのはもちろんであり、更には電動機２０やインパクト装置３に熱的につながっている部分で温度を間接的に検出するものであってもよい。また、温度検出手段とスイッチ手段とを兼ねているサーモスイッチＴＳに代えて、温度センサーとリレーやスイッチング素子を用いてもよい。報知部ＬＥＤにしても、ブザーのような他の報知手段を用いてもよい。
【００１９】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、発熱部である電動機またはインパクト装置の温度が所定温度以上になれば、これを検出した温度検出手段がスイッチ手段を作動させて電動機への給電を遮断するために、作動油漏れが生じる温度までインパクト装置の温度が上昇してしまうことを未然に防ぐことができて、作動油漏れに起因する問題を排除することができるとともに、冷却ファンを別途設けた場合のように、大型化や電池電源の場合に特に問題となる消費電力の増大が生じることもなく、さらに、上記温度検出手段とスイッチ手段として両者を兼用するサーモスイッチを用いたことで、部品数の削減によって組立性の向上やコストダウンを図ることができる。
【００２０】
また、スイッチ手段による電動機への給電の遮断時に作動する報知手段を設けたものでは、電動機の停止理由が温度上昇であることを使用者に知らせることができるために、使用者が戸惑うことがない。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例の縦断面図である。
【図２】同上のインパクト装置の縦断面図である。
【図３】同上のインパクト装置の横断面図である。
【図４】同上の温度対策部を示す概略回路図である。
【符号の説明】
２ 減速機
３ インパクト装置
１０ ハウジング
２０ 電動機
ＴＳ サーモスイッチ

Claims (3)

1. 回転駆動源としての電動機と、その回転出力で作動する油圧式で前記電動機と熱的につながっているインパクト装置とを備えたオイルパルスインパクト工具であって、発熱部である電動機またはインパクト装置の温度を検出する温度検出手段と、この温度検出手段で検出される温度が所定温度以上となる時に電動機への給電を遮断するスイッチ手段とを具備したオイルパルスインパクト工具において、温度検出手段とスイッチ手段とを兼用するサーモスイッチを電動機の外面に配していることを特徴とするオイルパルスインパクト工具。
2. スイッチ手段による電動機への給電の遮断時に作動する報知手段を具備していることを特徴とする請求項１記載のオイルパルスインパクト工具。
3. 報知手段は電動機への給電路に直列に挿入されたスイッチ手段と並列に接続されていることを特徴とする請求項２記載のオイルパルスインパクト工具。

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