JP3607830B2

JP3607830B2 - Electric tool

Info

Publication number: JP3607830B2
Application number: JP08256899A
Authority: JP
Inventors: 和博大森; 俊明内田; 雅範渡邊; 直人瀬下
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 1999-03-25
Filing date: 1999-03-25
Publication date: 2005-01-05
Anticipated expiration: 2019-03-25
Also published as: JP2000278907A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータ軸受に防塵構造を備えた電動工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術を図２、図３、図４を用いて説明する。図３は、電動工具の内部構造を示しており、動力源であるモ−タ８、スイッチ１０、内部配線１１などを収納するハウジング１２と、先端側に機構部を収納するハンマケ−ス１３で構成され、ねじ等により締結されている。動力源であるモ−タ８には、図２に示すようにモ−タ出力側を玉軸受１４で支持し、反出力側に冷却ファン７が取り付けられている。該冷却ファン７は、モ−タ８、ハウジング１２に設けた吸い込み口１５，１６から空気を吸い込み、モ−タ８、ハウジング１２に設けた排出口１７、１８から吐き出すことで、アマチュア２８、カーボンブラシ（ＣＢ）２９等を冷却している。
【０００３】
次に、機構部の動作を説明する。動力源であるモ−タ８からの回転力は、減速部１９を介してスピンドル２０に伝達される。スピンドル２０には、Ｖ字状溝で形成されるスピンドルカム２１が形成されており、このスピンドルカム２１にはスチールボール２２が挿入されている。スピンドル２０の周囲には、スピンドル２０に対して軸方向移動可能で回動可能にハンマ２４が設けられており、このハンマ２４の内周にはスチールボール２２と係合するハンマカム２３が設けられている。更に、このハンマ２４はスプリング２５によって先端方向（図中Ａ方向）に付勢されている。また、ハンマ２４にはハンマ爪２５が具備されており、アンビル２６に具備されているアンビル爪２７と係合している。
【０００４】
上記構成により、モータ８の回転動力はスピンドル２０に減速して伝達され、スピンドル２０とハンマ２４との間のトルク差が、スピンドルカム２１のリード角とスプリング２５によって定まる所定のトルクよりも大きくなるまで、スピンドル２０の回転動力はアンビル２６に伝達され、ドライバ等の先端工具（図示せず）を経てねじ等を被削材に締め付ける。スピンドル２０とハンマ２４との間のトルク差が、スピンドルカム２１のリード角とスプリング２５によって定まる所定のトルクよりも大きくなると、ハンマ２４はスプリング２５に抗して（スピンドルカム２１に沿って）モータ８側に後退（図中反Ａ方向）し、ハンマ爪２５とアンビル爪２７の係合を解除する。ハンマ爪２５とアンビル爪２７の係合が解除されると、スピンドル２０とハンマ２４との間のトルク差がなくなるので、ハンマ２４はスプリング２５により再度先端方向（図中Ａ方向）に付勢され、ハンマ爪２５でアンビル爪２７を回転方向に打撃力を与える。
【０００５】
従来技術によれば、冷却ファン７の回転によりファン７の周囲の空気が遠心力によりモータ排出口１７からモータ８の外部に飛ばされるため、モータ８内が負圧となり、モータ８内外の圧力差により、モ−タ吸い込み口１５からモータ８内に空気が流れる。従って、図２に「冷却ファンによる空気の流れ」で示すような空気の流れを生じる。この時、このモータ８を収納する電動工具の周囲に粉塵がある環境であった場合、粉塵も一緒にモータ８内に吸い込んでしまい、この粉塵が玉軸受１４内に進入し、油切れを起こし、玉軸受内部が摩耗することで、異常音が発生したりモ−タ軸がロックしてしまう欠点があった。
【０００６】
なお、玉軸受１４内に粉塵が進入する要因は、上記した冷却ファンによる空気の流れによる場合の他に、機構部の往復運動によるハンマケ−ス１３内の圧力変動もある。
【０００７】
上記したように、図３に示すようなインパクトドライバの場合、機構部のうち、ハンマ２４が軸前後方向に移動をするため、ハンマケース１３内で空気の流れが生じて圧力変動を生じさせる。この圧力変動は、玉軸受１４にも影響し、モ−タ吸い込み口１５から出力側玉軸受１４へ空気を吸い上げて押し出す（以下、ポンプ作用と称する。）ことで、玉軸受１４内部に粉塵が侵入してしまい、油切れを起こし、玉軸受内部が摩耗することで、異常音が発生したりモ−タ軸がロックしてしまう欠点があった。
【０００８】
なお、両端シ−ル接触式の玉軸受を採用しても、機構部から発生する機械的な振動によって、軸受のシ−ル部に隙間が生じてしまうため、この隙間から両端シ−ル接触式玉軸受に粉塵が侵入してしまい、上記欠点に対する有効な対策とはならなかった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、モ−タ内部に入った粉塵がモ−タ出力側の玉軸受内部に侵入してしまい、油切れを起こし、玉軸受内部が摩耗することで、異常音が発生したりモ−タ軸がロックするという不具合があった。
【００１０】
本発明の目的は、モ−タ内部に入った粉塵が玉軸受内部に侵入することを防止することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、前記玉軸受と前記吸込み口の間の空気の経路中に粉塵防御手段を設けることにより達成することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の一実施例を図１にて説明する。なお、図１はモ−タ軸受構造の部分断面図であり、図３及び図４に示す電動工具（インパクトドライバ）に適用されるものである。インパクトドライバの機構は、従来の技術の機構と同じであり既述の通りであるので、ここでの説明は省略する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施例を示すモ−タ軸受構造を示しており、モ−タ軸３へ挿入したスリ−ブ４外径と接触する内径を持つ粉塵防御手段となるフェルトワッシャ５をモータ８の保持部端面２に接着により固定している。なお、スリーブ４はモータ軸３と一体回転するものであるため、フェルトワッシャ５の内径がスリ−ブ４外径と接触する内径であることは、モータ軸３の外径と接触する内径であることと同義である。
【００１４】
モ−タ出力側玉軸受１は保持部端面２より凹なる位置（図中左側位置）に配設し、玉軸受１とフェルトワッシャ５との間に間隙を構成し、この間隙にはちょう度の小さい（固い）グリ−ス６を封入している。このちょう度の小さいグリ−ス６と気密性の高いフェルトワッシャ５を使用することで、冷却ファン７の作用によりモ−タ８の内部に入った粉塵が玉軸受１内部へ侵入するのを防いでおり、更に、機構部のポンプ作用による空気の流れを遮断することができ、玉軸受１内部に粉塵を引き込むことを防止することができる。
【００１５】
さらに、モ−タ軸３に圧入したワッシャ９をフェルトワッシャ５の反接着面側に接触するように設けることで、機構部の機械的な振動によるフェルトワッシャ５の倒れを防止すると共に、フェルトワッシャ５端面から玉軸受１までの距離を遠ざけることができ、より粉塵が侵入しにくい構造とすることができる。
【００１６】
なお、本実施例では、粉塵防御手段をフェルトワッシャ５で構成した例を示したが、粉塵防御手段はフェルトワッシャに限定されるものではなく、例えばゴム等によって同様に構成しても良い。
【００１７】
また、本実施例では、玉軸受１とフェルトワッシャ５との間に間隙を設け、この間隙にちょう度の小さいグリ−ス６を封入している（この間隙が所謂グリースポケットとなっている）が、このような構成に限定されるものではなく、例えば、ワッシャ９の一部にグリースポケットを構成しても良いし、フェルトワッシャ５と接触するモータ８の内壁にグリースポケットを構成しても良い。更にはフェルトワッシャ５自身にグリースを含侵させた構成とすれば、グリースポケットがなくても良い。
【００１８】
また、本実施例では、ワッシャ９をモ−タ軸３に圧入した例を示しているが、ワッシャ９はフェルトワッシャ５の位置決めに使用しているものであるので、フェルトワッシャ５の位置決めが可能なように、モータ８の内壁に固定することとしても良い。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、モ−タ出力側玉軸受を保持部端面より凹なる位置に配設し、該保持部端面にモ−タ軸へ挿入したスリ−ブ外径と接触する内径を持つフェルトワッシャを接着し、前記凹部にちょう度の小さい（固い）グリ−スを封入することで、機構部のポンプ作用による空気の流れを遮断することができ、玉軸受内部に粉塵を侵入することを防止できる。
【００２０】
さらに、モ−タ軸に圧入したワッシャをフェルトワッシャの反接着面側に接触するように設けることで、機構部の振動によるフェルトワッシャの倒れ防止およびフェルトワッシャ端面から玉軸受までの距離を遠ざけることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すモ−タ軸受構造の部分断面図。
【図２】従来技術を示すモ−タ軸受構造の部分断面図。
【図３】本発明および従来技術で使用する電動工具の部分側断面図。
【図４】本発明および従来技術で使用する電動工具の部分外観側面図。
【符号の説明】
１は玉軸受、２は保持部端面、３はモ−タ軸、４はスリ−ブ、５はフェルトワッシャ、６はグリ−ス、７は冷却ファン、８はモータ、９はワッシャ、１０はスイッチ、１１は内部配線、１２はハウジング、１３はハンマケース、１４は玉軸受、１５はモータ吸込み口、１６はハウジング吸込み口、１７はモータ排出口、１８はハウジング排出口、１９は減速部、２０はスピンドル、２１はスピンドルカム、２２はスチールボール、２３はハンマカム、２４はハンマ、２５はハンマ爪、２６はアンビル、２７はアンビル爪、２８はアマチュア、２９はカーボンブラシである。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electric tool having a dust-proof structure on the motor bearings.
[0002]
[Prior art]
The prior art will be described with reference to FIGS. FIG. 3 shows the internal structure of the electric power tool, which includes a housing 12 that houses a motor 8, a switch 10, an internal wiring 11 and the like as a power source, and a hammer case 13 that houses a mechanism portion on the tip side. It is configured and fastened with screws or the like. As shown in FIG. 2, the motor 8 as a power source has a motor output side supported by a ball bearing 14 and a cooling fan 7 attached to the non-output side. The cooling fan 7 sucks air from the suction ports 15 and 16 provided in the motor 8 and the housing 12, and discharges it from the discharge ports 17 and 18 provided in the motor 8 and the housing 12. The brush (CB) 29 and the like are cooled.
[0003]
Next, the operation of the mechanism unit will be described. The rotational force from the motor 8 that is a power source is transmitted to the spindle 20 via the speed reduction unit 19. A spindle cam 21 formed with a V-shaped groove is formed on the spindle 20, and a steel ball 22 is inserted into the spindle cam 21. A hammer 24 is provided around the spindle 20 so as to be axially movable and rotatable with respect to the spindle 20. A hammer cam 23 that engages with the steel ball 22 is provided on the inner periphery of the hammer 24. Yes. Further, the hammer 24 is urged by a spring 25 in the tip direction (A direction in the figure). Further, the hammer 24 is provided with a hammer claw 25 and is engaged with an anvil claw 27 provided on the anvil 26.
[0004]
With the above configuration, the rotational power of the motor 8 is decelerated and transmitted to the spindle 20, and the torque difference between the spindle 20 and the hammer 24 becomes larger than a predetermined torque determined by the lead angle of the spindle cam 21 and the spring 25. Until then, the rotational power of the spindle 20 is transmitted to the anvil 26, and a screw or the like is tightened to the work material through a tip tool (not shown) such as a driver. When the torque difference between the spindle 20 and the hammer 24 becomes larger than a predetermined torque determined by the lead angle of the spindle cam 21 and the spring 25, the hammer 24 resists the spring 25 (along the spindle cam 21). Retreat to the 8 side (the direction opposite to the direction A in the figure) to release the engagement between the hammer claw 25 and the anvil claw 27. When the engagement between the hammer claw 25 and the anvil claw 27 is released, there is no torque difference between the spindle 20 and the hammer 24, so the hammer 24 is again urged by the spring 25 in the distal direction (A direction in the figure). The hammer claw 25 gives an impact force to the anvil claw 27 in the rotation direction.
[0005]
According to the prior art, the air around the fan 7 is blown from the motor discharge port 17 to the outside of the motor 8 by the centrifugal force due to the rotation of the cooling fan 7. As a result, air flows from the motor suction port 15 into the motor 8. Accordingly, an air flow as shown by “air flow by cooling fan” in FIG. 2 is generated. At this time, if there is dust around the electric tool that houses the motor 8, the dust is sucked into the motor 8 together, and the dust enters the ball bearing 14 to cause oil shortage. As a result of wear of the ball bearing, abnormal sounds are generated and the motor shaft is locked.
[0006]
In addition to the case of the air flow by the cooling fan described above, the factor that dust enters the ball bearing 14 is the pressure fluctuation in the hammer case 13 due to the reciprocating motion of the mechanism portion.
[0007]
As described above, in the case of the impact driver as shown in FIG. 3, the hammer 24 moves in the longitudinal direction of the shaft in the mechanism portion, so that an air flow is generated in the hammer case 13 to cause a pressure fluctuation. This pressure fluctuation also affects the ball bearing 14, and air is sucked and pushed out from the motor suction port 15 to the output side ball bearing 14 (hereinafter referred to as pump action), whereby dust is generated inside the ball bearing 14. As a result of intrusion, running out of oil, and the inside of the ball bearing being worn out, there was a drawback that abnormal noise was generated or the motor shaft was locked.
[0008]
Even if both-end seal contact type ball bearings are used, there is a gap in the seal portion of the bearing due to mechanical vibration generated from the mechanism. Dust entered the ball bearings and did not provide an effective measure against the above drawbacks.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
Conventionally, dust that has entered the motor has entered the ball bearing on the motor output side, causing oil shortage and wear inside the ball bearing, resulting in abnormal noise and noise. There was a problem that the shaft locked.
[0010]
An object of the present invention is to prevent dust entering the motor from entering the ball bearing.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The above object can be achieved by providing dust protection means in the air path between the ball bearing and the suction port.
[0012]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a motor bearing structure, which is applied to the electric tool (impact driver) shown in FIGS. Since the mechanism of the impact driver is the same as the mechanism of the prior art and is as described above, description thereof is omitted here.
[0013]
FIG. 1 shows a motor bearing structure showing an embodiment of the present invention, and a felt washer 5 serving as a dust protection means having an inner diameter contacting with an outer diameter of a sleeve 4 inserted into a motor shaft 3. Is fixed to the holding portion end surface 2 of the motor 8 by adhesion. Since the sleeve 4 rotates integrally with the motor shaft 3, the inner diameter of the felt washer 5 contacting the outer diameter of the sleeve 4 is the inner diameter contacting the outer diameter of the motor shaft 3. It is synonymous with that.
[0014]
The motor output side ball bearing 1 is disposed at a position (left side position in the drawing) recessed from the holding portion end surface 2, and a gap is formed between the ball bearing 1 and the felt washer 5. Small (hard) grease 6 is enclosed. By using the grease 6 having a low consistency and the felt washer 5 having a high airtightness, the dust that has entered the motor 8 due to the action of the cooling fan 7 is prevented from entering the ball bearing 1. In addition, it is possible to block the air flow due to the pumping action of the mechanism, and to prevent the dust from being drawn into the ball bearing 1.
[0015]
Further, by providing the washer 9 press-fitted into the motor shaft 3 so as to come into contact with the anti-adhesive surface side of the felt washer 5, it is possible to prevent the felt washer 5 from collapsing due to mechanical vibration of the mechanism portion, and at the same time The distance from the 5 end faces to the ball bearing 1 can be increased, and a structure in which dust is less likely to enter can be obtained.
[0016]
In the present embodiment, an example in which the dust protection means is configured by the felt washer 5 has been described. However, the dust protection means is not limited to the felt washer, and may be configured similarly by rubber or the like.
[0017]
Further, in this embodiment, a gap is provided between the ball bearing 1 and the felt washer 5, and grease 6 having a small consistency is enclosed in the gap (this gap is a so-called grease pocket). However, the present invention is not limited to such a configuration. For example, a grease pocket may be formed on a part of the washer 9, or a grease pocket may be formed on the inner wall of the motor 8 that contacts the felt washer 5. good. Further, if the felt washer 5 itself is impregnated with grease, there may be no grease pocket.
[0018]
In this embodiment, the washer 9 is press-fitted into the motor shaft 3. However, since the washer 9 is used for positioning the felt washer 5, the felt washer 5 can be positioned. As such, it may be fixed to the inner wall of the motor 8.
[0019]
【The invention's effect】
According to the present invention, the felt is provided with a motor output side ball bearing disposed at a position recessed from the end surface of the holding portion and having an inner diameter that contacts the outer diameter of the sleeve inserted into the motor shaft at the end portion of the holding portion. By bonding a washer and enclosing a small (hard) grease in the recess, the air flow caused by the pumping action of the mechanism can be blocked, and dust can enter inside the ball bearing. Can be prevented.
[0020]
Furthermore, by providing a washer that is press-fitted into the motor shaft so as to come into contact with the anti-adhesive surface of the felt washer, the felt washer can be prevented from falling due to the vibration of the mechanism and the distance from the end surface of the felt washer to the ball bearing can be increased. Can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial sectional view of a motor bearing structure showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial sectional view of a motor bearing structure showing the prior art.
FIG. 3 is a partial side cross-sectional view of a power tool used in the present invention and the prior art.
FIG. 4 is a partial external side view of a power tool used in the present invention and the prior art.
[Explanation of symbols]
1 is a ball bearing, 2 is an end face of a holding portion, 3 is a motor shaft, 4 is a sleeve, 5 is a felt washer, 6 is a grease, 7 is a cooling fan, 8 is a motor, 9 is a washer, 10 is Switch, 11 is internal wiring, 12 is housing, 13 is hammer case, 14 is ball bearing, 15 is motor inlet, 16 is housing inlet, 17 is motor outlet, 18 is housing outlet, 19 is reduction part, 20 is a spindle, 21 is a spindle cam, 22 is a steel ball, 23 is a hammer cam, 24 is a hammer, 25 is a hammer claw, 26 is an anvil, 27 is an anvil claw, 28 is an amateur, and 29 is a carbon brush.

Claims

The output side of the power is supported by the ball bearing, comprising: a motor shaft which rotates the cooling fan integrally provided on the opposite output side, a motor having a suction port of the air on the output side a built-in the motor shaft, the motor in the tool, the power tool characterized by providing a dust protection means in the path of the air between the ball bearing and the suction opening.

2. The electric tool according to claim 1, wherein the dust protection means is a felt washer provided on an end surface of the holding portion of the motor and having an inner diameter that contacts the motor shaft.

By disposing the ball bearing at a position recessed from the end surface of the holding portion, a gap is provided between the ball bearing and the felt washer, and grease having a low consistency is sealed in the gap. The electric tool according to claim 2.

The electric tool according to claim 2, wherein a position of the felt washer is fixed by providing a washer on the side opposite to the ball bearing of the felt washer.

The electric tool according to claim 4 , wherein the washer provided on the side opposite to the ball bearing of the felt washer is fixed to the motor shaft.