JP5574156B2 - Bolt tightening machine - Google Patents
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Description
本発明はボルト締付機に関し、特に高張力ボルトを締め付けるボルト締付機に関する。 The present invention relates to a bolt fastening machine, and more particularly, to a bolt fastening machine for fastening a high tension bolt.
従来から、橋梁、鉄骨建築物等の工事において、構造材料同士を接合する方法として、高張力ボルトを用いた摩擦接合による施工方法がある。この高張力ボルトを締結する工具としては、特許文献1に記載されているボルト締付機が例示される。 2. Description of the Related Art Conventionally, in construction of bridges, steel buildings, etc., there is a construction method by friction joining using high tension bolts as a method for joining structural materials. As a tool for fastening the high tension bolt, a bolt fastening machine described in Patent Document 1 is exemplified.
図5に示す従来のシャーレンチ101においては、電源コード125が図示せぬ電源と接続しトリガ121Aが押下されることにより、モータハウジング102B内の整流子モータ103が回転する。この回転力が回転駆動伝達機構104によってインナーソケット161及びアウターソケット163に伝達し、図示せぬ高張力ボルトのチップとナットとに係合して、互いに逆回転することにより図示せぬ高張力ボルトを締結する。
In the
上述のシャーレンチ101は、モータに整流子モータ103を用いている。このため、長期間の使用により整流子モータ103内のブラシが磨耗する度に、ブラシを交換する必要があった。また、上述のように高所の作業で使用されることが多いため、シャーレンチ101の小型化に対するニーズがあった。
The
そこで本発明は、メンテナンス作業を低減し、サイズを小型化したボルト締付機を提供することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to provide a bolt fastening machine that reduces maintenance work and has a reduced size.
上記課題を解決するために本発明は、上下に延びる回転軸を有するブラシレスモータと、前記回転軸上に同軸的に固定された冷却ファンと、前記ブラシレスモータへの通電を制御するスイッチング素子が設けられた回路基板と、前記ブラシレスモータを収容するハウジングと、前後方向に延び、前記ブラシレスモータの駆動力が伝達される出力部と、上下方向に延びるハンドル部と、を有する電動工具において、前記回転軸の軸線上において、前記回路基板は前記ブラシレスモータの下方に位置し、前記冷却ファンは前記ブラシレスモータの上方に位置し、前記回路基板の上方、且つ前記ブラシレスモータの下方の前記ハウジングに通気孔を設けると共に、前記冷却ファンの近傍の前記ハウジングに排気孔を設け、前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に位置する前記ハウジングで前記回転軸を支持し、前記冷却ファンの回転により前記通気孔から吸入された空気が前記回路基板を冷却した後に前記ブラシレスモータの内部を冷却して前記排気孔から排気されるように構成したことを特徴とする電動工具を提供する。 In order to solve the above problems, the present invention is provided with a brushless motor having a rotating shaft extending vertically, a cooling fan coaxially fixed on the rotating shaft, and a switching element for controlling energization to the brushless motor. In the electric tool comprising: a circuit board formed; a housing that houses the brushless motor; an output portion that extends in the front-rear direction and to which the driving force of the brushless motor is transmitted; and a handle portion that extends in the vertical direction. On the axis of the shaft, the circuit board is located below the brushless motor, the cooling fan is located above the brushless motor, and a ventilation hole is formed in the housing above the circuit board and below the brushless motor. the provided with an exhaust hole provided in the housing in the vicinity of the cooling fan, the circuit board and the brush It said rotary shaft is supported by said housing located between Sumota, the exhaust air sucked from the vent hole by rotation of the cooling fan to cool the inside of the brushless motor after cooling the circuit board Provided is a power tool configured to be exhausted from a hole .
このような構成のボルト締付機によれば、モータにブラシレスモータを用いることにより、モータのブラシ交換の必要が無くなるため、メンテナンス作業負担を軽減することができる。さらに、ブラシレスモータは従来の整流子モータと比較すると高効率かつ小型であることから、ボルト締付機のサイズを小型化することができる。 According to the bolt tightening machine having such a configuration, by using a brushless motor as the motor, it is not necessary to replace the brush of the motor, so that the maintenance work load can be reduced. Furthermore, since the brushless motor is more efficient and smaller than the conventional commutator motor, the size of the bolt fastening machine can be reduced.
上記構成の電動工具において、前記回転軸は、前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に位置する前記ハウジングに支持された軸受により回転可能に支承されていることが好ましい。 In the electric tool having the above configuration, it is preferable that the rotating shaft is rotatably supported by a bearing supported by the housing located between the circuit board and the brushless motor .
さらに、前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に位置する前記ハウジングによって、前記ブラシレスモータを収容するモータ収容空間と、前記回路基板を収容する基板収容空間とが区画されることが好ましい。 Further, it is preferable that a motor housing space for housing the brushless motor and a substrate housing space for housing the circuit board are partitioned by the housing positioned between the circuit board and the brushless motor .
さらに、前記ハウジングには、前記モータ収容空間と前記基板収容空間とを繋ぐ貫通孔が形成されていることが好ましい。 Furthermore, it is preferable that a through hole that connects the motor housing space and the substrate housing space is formed in the housing.
さらに、前記冷却ファンの回転により、前記通気孔から吸入された空気が前記回路基板を冷却して前記貫通孔を通り、前記ブラシレスモータの内部を冷却して前記排気口から排気されることが好ましい。 Further, it is preferable that the air sucked from the vent hole is cooled by the rotation of the cooling fan, passes through the through hole, cools the inside of the brushless motor, and is exhausted from the exhaust port. .
このような構成のボルト締付機によれば、スイッチング素子が設けられている近傍に通気孔が形成されていることから、回路基板上のスイッチング素子の冷却を効率的に行うことができる。 According to the bolt tightening machine having such a configuration, since the ventilation hole is formed in the vicinity where the switching element is provided, the switching element on the circuit board can be efficiently cooled.
また、本発明は上下に延びる回転軸を有するブラシレスモータと、前記回転軸上に同軸的に固定された冷却ファンと、前記ブラシレスモータへの通電を制御するスイッチング素子が設けられた回路基板と、前記ブラシレスモータを収容するハウジングと、前記ハウジングに支持され前記回転軸を回転可能に支承する軸受と、前後方向に延び、前記ブラシレスモータの駆動力が伝達される出力部と、上下方向に延びるハンドル部と、を有する電動工具において、前記回転軸の軸線上において、前記回路基板を前記ブラシレスモータの下方に配置すると共に、前記軸受を前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に配置し、前記冷却ファンは前記ブラシレスモータの上方に位置し、前記回路基板の上方、且つ前記ブラシレスモータの下方の前記ハウジングに通気孔を設けると共に、前記冷却ファンの近傍の前記ハウジングに排気孔を設け、前記冷却ファンの回転により前記通気孔から吸入された空気が前記回路基板を冷却した後に前記ブラシレスモータの内部を冷却して前記排気孔から排気されるように構成したことを特徴とする電動工具をさらに提供する。 Further, the present invention is a brushless motor having a rotating shaft extending vertically, a cooling fan coaxially fixed on the rotating shaft, a circuit board provided with a switching element for controlling energization to the brushless motor, A housing that houses the brushless motor, a bearing that is supported by the housing and rotatably supports the rotating shaft, an output portion that extends in the front-rear direction and that transmits the driving force of the brushless motor, and a handle that extends in the vertical direction an electric tool having a part, and in the axis of the rotary shaft, thereby placing the circuit board below the brushless motor, placing the bearing between the brushless motor and the circuit board, the cooling The fan is located above the brushless motor, above the circuit board and below the brushless motor. A ventilation hole is provided in the wing, and an exhaust hole is provided in the housing in the vicinity of the cooling fan. After the air sucked from the ventilation hole by the rotation of the cooling fan cools the circuit board, the interior of the brushless motor is It further provides a power tool configured to be cooled and exhausted from the exhaust hole .
このような構成の電動工具によれば、モータにブラシレスモータを用いることにより、モータのブラシ交換の必要が無くなるため、メンテナンス作業負担を軽減することができる。さらに、ブラシレスモータは従来の整流子モータと比較すると高効率かつ小型であることから、電動工具のサイズを小型化することができる。 According to the electric tool having such a configuration, by using a brushless motor as the motor, it is not necessary to replace the brush of the motor, so that the maintenance work burden can be reduced. Furthermore, since the brushless motor is more efficient and smaller than the conventional commutator motor, the size of the electric tool can be reduced.
本発明のボルト締付機によれば、メンテナンス作業を低減し、サイズを小型化したボルト締付機を提供することができる。 According to the bolt fastening machine of the present invention, it is possible to provide a bolt fastening machine with reduced maintenance work and reduced size.
本発明の第1の実施の形態に係る電動工具について図1から3に基づき説明する。以下、電動工具の一例として、ボルト締付機をもとに説明する。ボルト締付機たるシャーレンチ1は、ハウジング2と、ブラシレスモータ3と、回転駆動伝達機構4と、ボルトチップ排出機構5と、ソケット部6とから構成される。
A power tool according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. Hereinafter, an example of the electric tool will be described based on a bolt fastening machine. A shear wrench 1 serving as a bolt tightening machine includes a housing 2, a
ハウジング2は、シャーレンチ1の外郭を成し、主にハンドル部2Aと、モータハウジング2B(図1の斜線部)と、ギヤケース2Cとから構成されている。ハンドル部2Aは、ギヤケース2Cの長手方向(後述のロッド51が移動する方向であって後述のインナーソケット61及びアウターソケット63の回転軸方向)と略直交する方向にギヤケース2Cから延出されて構成されている。以下、ギヤケース2Cからハンドル部2Aが延出される方向を下方向と定義し、反対側を上方向と定義する。ギヤケース2Cの長手方向であってギヤケース2Cに対してソケット部6が設けられている方向を前方向と定義し、反対側を後方向と定義する。上下方向、前後方向と直交する方向(図1の紙面と直交する方向)を左右方向と定義する。
The housing 2 forms an outline of the shear wrench 1 and mainly includes a
ハンドル部2Aは左右方向の中央から2つに分断される2つ割ハウジングにより構成される。ハンドル部2Aは断面形状略L字状であって、ギヤケース2Cから下側に延出するように設けられている。ハンドル部2Aの内部にはブラシレスモータ3の電源の切り替えを行うスイッチ機構21と、ブラシレスモータ3を制御する第1回路基板22とが設けられている。スイッチ機構21には図示せぬ外部電源に接続される電源コード25が接続されると共に、作業者がハンドル部2Aを把持した状態で引くことができるトリガ21Aが設けられている。第1回路基板22はハンドル部2Aの内部に設けられた図示せぬ複数のリブによって支持されている。第1回路基板22は電源コード25と接続されており、そのブラシレスモータ3側(上面)には複数のスイッチング素子22A及びマイクロコンピュータ22Bが設けられている。第1回路基板22は後述する第2回路基板33と、2本のケーブル22C及びコネクタ22Dを介して電気的に接続されている。また、ハンドル部2Aのスイッチング素子22Aが設けられている近傍の後側及び左右側面には通気孔2aが形成されている。この通気孔2aから取り込まれる空気によってスイッチング素子22A及びマイクロコンピュータ22Bが冷却される。
The
ハンドル部2Aのギヤケース2Cからの付け根部分には、ボルトチップ排出機構5を操作するレバー23が設けられている。レバー23は、作業者により引かれることにより上方へと回動するように構成されている。
A
モータハウジング2Bは、上下方向に延びる筒状の樹脂部材によって構成されている。この筒状部材は、上方に孔が形成されていて、ブラシレスモータ3が上方から挿入可能となっている。モータハウジング2Bは、ハンドル部2Aの前側位置にギヤケース2Cから下側に延出されて設けられていて、その内部にはブラシレスモータ3が内蔵されている。モータハウジング2Bは、ハンドル部2Aと同様に左右方向の中央から2つに分断される2つ割ハウジングにより形成されている。ただし、モータハウジング2Bとハンドル部2Aとは別体であり、モータハウジング2Bの下端部がハンドル部2Aに接続している。ブラシレスモータ3は、上下方向に延びる回転軸31と、冷却ファン32と、ローター35と、ステーター36とから主に構成される。ローター35は、回転軸31に同軸的に固定されており、複数の永久磁石から構成される。回転軸31の先端には上方に延びる出力軸31Aが設けられており、出力軸31Aにはピニオンギヤ31Bが形成されている。ステーター36は、ブラシレスモータ3内のローター35に対向する位置に設けられており、複数のコイルから構成される。回転軸31はモータベアリング34に回転可能に支承されている。下側のモータベアリング34はモータハウジング2Bによって支持されている。モータハウジング2bの下面には貫通孔2bが形成されていて、ケーブル22Cが貫通孔2bを貫通している。冷却ファン32は回転軸31上に同軸的に固定されている。モータハウジング2Bの冷却ファン32近傍には排気孔2cが形成されている。冷却ファン32が回転することにより、通気孔2aから吸入された空気がスイッチング素子22A及びマイクロコンピュータ22Bを冷却して貫通孔2bを通り、ブラシレスモータ3内を冷却して排気孔2cから排気される。
The
ブラシレスモータ3とモータハウジング2Bの下面との間には、第2回路基板33が設けられている。第2回路基板33上には、ホール素子33Aが設けられている。ホール素子33Aによってローター35の位置を検出し、マイクロコンピュータ22B及びスイッチング素子22Aにてローター35の回転を制御する。
A
ギヤケース2Cは、内部に、回転駆動伝達機構4と、ボルトチップ排出機構5等が内蔵されている。回転駆動伝達機構4は、ギヤ機構7と、遊星ギヤ機構8とにより構成される。ギヤケース2C内の後端位置には、ロッドカバー24が固定されて配置されている。ロッドカバー24には、後述のロッド51の後端部が挿入される挿入孔24aが穿孔方向を前後方向として形成される。挿入孔24aは、その内径が後述のロッド51の外径より僅かに大きくなるように形成されている。
The gear case 2C includes a rotation
ギヤ機構7は、遊星ギヤ機構8とブラシレスモータ3との間に介在しており、ピニオンギヤ31Bと噛合する第一ギヤ71と、第一ギヤ71に噛合する第二ギヤ部72と、第二ギヤ部72と噛合する第三ギヤ部73とから主に構成されている。第一ギヤ71は平ギヤであり、回転軸31の回転軸と平行な回転軸で、ハウジング2に軸受を介して回転可能に支持されている。第二ギヤ部72は、平ギヤであり第一ギヤ71と噛合する第二ギヤ72Aと第二ギヤ72Aと同軸一体回転する第一傘歯ギヤ72Bとを有している。第二ギヤ部72の回転軸は、第一ギヤ71と平行で、ハウジング2にベアリングを介して回転可能に支持されている。また第二ギヤ部72には、内部に後述のプレートロッド55が挿通される孔が上下方向に貫通している。第三ギヤ部73は、傘歯ギヤであり第一傘歯ギヤ72Bと噛合する第二傘歯ギヤ73Aと、第二傘歯ギヤ73Aと同軸一体回転すると共に第二傘歯ギヤ73Aに対して前側に位置する第一太陽ギヤ73Bとを有している。第3ギヤ部73の回転軸は、第二ギヤ部72と直交して前後に延び、ロッドカバー24の前方にベアリングを介して回転可能に支持されている。また第三ギヤ部73はその回転軸中心位置に、第一太陽ギヤ73B前端に開口し後端が挿入孔24aと対向する位置に開口する貫通孔が形成されている。
The
遊星ギヤ機構8は、第一遊星ギヤ81、第二遊星ギヤ82、第三遊星ギヤ83、及びこれら第一〜第三遊星ギヤ81〜83のリングギヤとなる外周部8A(図1の斜線部)とから構成されている。第一遊星ギヤ81は、第三ギヤ部73の前方に配置され、第一太陽ギヤ73Bを太陽ギヤとし外周部8Aをリングギヤとして公転しており、第一太陽ギヤ73Bの回転を減速して出力する第二太陽ギヤ81Aを有している。第二遊星ギヤ82は、第一遊星ギヤ81の前方に配置され、第二太陽ギヤ81Aを太陽ギヤとし外周部8Aをリングギヤとして公転しており、第二太陽ギヤ81Aの回転を減速して出力する第三太陽ギヤ82Aを有している。第三遊星ギヤ83は、第二遊星ギヤ82の前方に配置され、第三太陽ギヤ82Aを太陽ギヤとし外周部8Aをリングギヤとして公転しており、第三太陽ギヤ82Aの回転を減速して出力する出力部83Aを有している。
The
出力部83Aは前端が開口しており、内部に後述のインナーソケット61を収容可能であって後述するウエイト52が収容されているソケット収容空間83aを有している。ソケット収容空間83aの内周には、前後方向に延びる溝及び凸部から構成されるスプライン受部83Bが設けられている。また内周において、前端部分には周方向に一連な凹部83bが形成されている。凹部83bは、凹部83bの底面部分におけるソケット収容空間83aの内径が、スプライン受部83B内面におけるソケット収容空間83aの内径より大径になるように形成されている。第一〜第三遊星ギヤ81〜83には、前端がソケット収容空間83a内に開口し、後端が第一太陽ギヤ73B前端に開口する貫通孔が形成されており、この貫通孔は、第三ギヤ部73の貫通孔に連通している。
The
外周部8Aは、第一〜第三遊星ギヤ81〜83とのそれぞれと噛合するギヤを有し、第一〜第三遊星ギヤ81〜83に装着されると共に第三遊星ギヤ83にベアリングを介して支持されている。故に外周部8Aは、ハウジング2に対して回転可能であると共に前後動不能である。
The outer
ボルトチップ排出機構5は、ロッド51と、ウエイト52と、ウエイト52を前方に付勢するウエイト付勢バネ53と、バネ54と、プレートロッド55と、プレート56とから主に構成されている。ロッド51は、外径が挿入孔24aより略小径の棒状に構成されており、先端がウエイト52の後端に固定される。ロッド51の後端側には凹部51aが形成され、凹部51aを含む後端がソケット収容空間83a内から第一〜第三遊星ギヤ51〜53に形成された貫通孔、及び第三ギヤ部43に形成された貫通孔を貫通して、挿入孔24a内に配置されている。ウエイト52は、ウエイト付勢バネ53を受ける座部52Aと、座部52Aの前端に位置してロッド部の先端になり後述のチップ保持空間61a内に突出可能な付勢部52Bとから構成されており、ソケット収容空間83a内に配置されている。ウエイト付勢バネ53は、ソケット収容空間83a内に配置され、前端が座部52Aに接触すると共に後端がソケット収容空間83aの後端面に接触してウエイト52を前側へと付勢している。
The bolt
ギヤケース2Cの後方に位置するバネ54は、ロッドカバー24に支持されている。プレートロッド55は棒状に構成されており、第二ギヤ部72に形成された孔内に長手方向を上下方向として配置されており、上端が後述のプレート56の一端と当接可能であり、下端がレバー23と当接可能な位置に配置されている。
The
プレート56は、バネ54とプレートロッド55との間に設けられていて、バネ54によって下側に付勢されている。プレート56には挿入孔24aより僅かに大きい貫通孔56aが形成されており、ロッド51が挿通可能となっている。図1に示す状態(レバー23が回動していない状態)では、貫通孔56aの中心と挿入孔24aの中心はずれていて、プレート56の一部が挿入孔24aの一部を塞いでいる。この状態でレバー23が引かれて上方に回動することにより、プレートロッド55がレバー23に押されて上方へ移動し、プレート56はバネ54に抗って上方へと移動する。プレート56が上方へと移動することにより貫通孔56aの中心と挿入孔24aの中心とが一致する。
The
ソケット部6は主にインナーソケット61とソケット付勢バネ62とアウターソケット63(図1の斜線部)とから構成されている。インナーソケット61は、スプライン部61Aと、チップ付勢部61Bと、押さえボール61Cとを有し、ソケット収容空間83a内に収容可能に構成されている。インナーソケット61の前方にはチップ保持空間61aが形成されている。インナーソケット61の外周面における前後方向の略中心位置に、後述のインナーソケット規制部材63Aと当接する段部が設けられている。
The
図2に示すように、チップ保持空間61aはインナーソケット61前端に開口して高張力ボルト11のボルトチップ11A(bolt tip)を収容・保持する構成を採っており、内周面にボルトチップ11Aのスプライン形状と嵌合するスプライン溝が形成されている。故にインナーソケット61とボルトチップ11Aとは共回りすることが可能になる。インナーソケット61においてチップ保持空間61aの底面となる部分には、ウエイト52の付勢部52Bが貫通してチップ保持空間61a内に突出可能な開孔61bが形成されている。またインナーソケット61において開孔61bの後方には、ウエイト52の座部52Aを収容可能な座部収容空間61cが形成されている。
As shown in FIG. 2, the
スプライン部61Aは、インナーソケット61外周の後端側に設けられており、ソケット収容空間83a内のスプライン受部83Bと係合可能に構成されている。スプライン部61Aとスプライン受部83Bとが係合することにより、インナーソケット61は出力部83Aに対して前後動可能かつ回転不能となり、インナーソケット61は出力部83Aと一体回転する。
61 A of spline parts are provided in the rear-end side of the outer periphery of the
チップ付勢部61Bはインナーソケット61のチップ保持空間61a内周面に開口する孔内に配置されたボールと該ボールを付勢するバネとから構成されている。このボールがバネにより付勢されてチップ保持空間61a内に突出することによりチップ保持空間61a内に収容されたボルトチップ11Aと当接してボルトチップ11Aを保持することができる。
The
押さえボール61Cは、インナーソケット61の外周面及び座部収容空間61c内周面を貫通する孔内に移動可能に配置されている。この孔内に配置されることにより、座部52Aが座部収容空間61c内に収容された状態で、押さえボール61Cが座部52A外周と当接してインナーソケット61外周面から突出する構成を採っている。よってインナーソケット61が出力部83Aの前方に位置した状態で座部52Aが座部収容空間61c内に位置することにより、押さえボール61Cの一部がインナーソケット61外周面より突出して凹部83bに挿入される。この状態でインナーソケット61をソケット収容空間83a内に挿入しようとしても、凹部83bに挿入された押さえボール61Cの一部がスプライン受部83Bに引っ掛かるため、インナーソケット61の後方への移動が規制される。座部52Aを座部収容空間61cから退出させることにより、押さえボール61Cが座部収容空間61c内に突出可能になると共に凹部83bから退出可能になり、インナーソケット61の後方への移動が可能になる。
The holding
ソケット付勢バネ62は、内部にウエイト52及びウエイト付勢バネ53を収容した状態でソケット収容空間83aに収容される。ソケット付勢バネ62は、前端がインナーソケット61に当接し、後端がソケット収容空間83aの後端面に当接するように構成されている。ソケット付勢バネ62によりインナーソケット61は前方へと付勢される。
The
アウターソケット63は、外周部8Aの前端部分に装着されて外周部8Aと一体回転し、ナット保持空間63aが形成され、インナーソケット規制部材63Aを備えている。ナット保持空間63aは、アウターソケット63前端に開口して内部にナット12(図2)と係合する構成を採っている。故にアウターソケット63とナット12とは共回りすることができる。インナーソケット規制部材63Aはナット保持空間63aの後端面位置に規定されており、インナーソケット61の前端部分のみが挿通可能な開孔63bを有している。インナーソケット61の前端部分が開孔63bを貫通した状態では、インナーソケット61の段部がインナーソケット規制部材63Aに当接するため、インナーソケット規制部材63Aによってインナーソケット61がソケット付勢バネ62の付勢力によりナット保持空間63a内に脱落することを防止している。
The
高張力ボルト11及びナット12(図2)をチップ保持空間61a及びナット保持空間63aに挿入していない状態においては、図1に示されるように、インナーソケット61がソケット付勢バネ62により前方へと付勢されてインナーソケット61の前端部分がナット保持空間63a内に突出した状態を採っている。またウエイト52及びロッド51がウエイト付勢バネ53により前方へと付勢されて座部52Aが座部収容空間61c内に収容されると共に付勢部52Bがチップ保持空間61a内に突出した状態を採っている。この状態においては押さえボール61Cの一部が凹部83b内に挿入されてスプライン受部83Bに引っ掛かるため、インナーソケット61が後方へと移動することは抑制されている。
When the
次にシャーレンチ1の高張力ボルト11締め付け動作について説明する。図2に示されるように、先ず鋼板Sに高張力ボルト11及びナット12を仮止めした状態で、ボルトチップ11Aをチップ保持空間61a内に挿入すると共にナット12をナット保持空間63a内に挿入する。ボルトチップ11Aをチップ保持空間61aに収容することにより、ボルトチップ11Aが付勢部52Bに当接し、インナーソケット61に対してロッド51及びウエイト52を後方へと移動させる。ウエイト52の後方への移動に伴い座部52Aが座部収容空間61c内から退出するため、インナーソケット61がアウターソケット63に対して後方へと移動可能になる。故にナット12がナット保持空間63a内に挿入されることにより、ナット12がインナーソケット61に当接し、アウターソケット63に対してインナーソケット61及びウエイト52、ロッド51が後方へと移動する。この移動に伴ってロッド51の後端部分に位置する凹部51aがプレート56の貫通孔56aに引っ掛かり、ウエイト52、ロッド51の前方への移動が規制される。
Next, the operation of tightening the
この状態でトリガ21Aを引くことによりブラシレスモータ3を駆動してアウターソケット63に対しインナーソケット61を相対回転させ、高張力ボルト11に対してナット12を締め付け、更にブラシレスモータ3を駆動して図3に示されるように、ボルトチップ11Aを高張力ボルト11からネジ切るように剪断する。この剪断により、高張力ボルト11に対してナット12を所定のトルクで締め付けることが可能になる。
In this state, the
高張力ボルト11にナット12を締め付けた後に、シャーレンチ1を高張力ボルト11から外すと、インナーソケット61はソケット付勢バネ62により前方へと付勢されるが、ウエイト52はロッド51の凹部51aが貫通孔56aに引っ掛かることで前方への移動が規制されているため、ナット12を締め付けた状態の位置と同じ位置に止まる。よって図3に示されるように、インナーソケット61からウエイト52までの間に隙間が発生する。またチップ保持空間61aに収容されているボルトチップ11Aは、チップ付勢部61Bにより付勢されているため、チップ保持空間61aから脱落することが抑制されている。
When the shear wrench 1 is removed from the
この状態でレバー23を引き、バネ54の付勢力に抗ってプレート56を上方へと移動させることにより、貫通孔56aと凹部56aとの引っ掛かりが解かれる。ウエイト付勢バネ53の付勢力によりウエイト52が瞬間的に前進して付勢部52Bがチップ保持空間61a内のボルトチップ11Aに接触し、ボルトチップ11Aをチップ保持空間61a内から叩き出し、次の締め付けに備えることができる。
In this state, the
上述のシャーレンチ1によると、モータにブラシレスモータ3を用いることにより、モータのブラシ交換の必要が無くなるため、メンテナンス作業負担を軽減することができる。さらに、ブラシレスモータ3は従来の整流子モータ103と比較すると高効率かつ小型であることから、シャーレンチ1のサイズを小型化することができる。つまり、従来のシャーレンチ101(図5)ではモータハウジング102Bと比べて本発明のモータハウジング2Bは上下方向の高さ(積厚)が短い。この差分の空間にブラシレスモータ3に必要な第1回路基板22及び第2回路基板33などを組み込んだとしても従来のシャーレンチ101と比較して上下方向の高さ(積厚)を短くすることができる。
According to the shear wrench 1 described above, by using the
さらに上述のシャーレンチ1によると、第1回路基板22がブラシレスモータ3近傍に位置していることから、両者の間の配線を容易に行うことができる。
Furthermore, according to the shear wrench 1 described above, since the
さらに上述のシャーレンチ1によると、ハンドル部2Aは2つ割ハウジングで形成され、その2つ割ハウジングで第1回路基板22を保持することにより、少ない部品で精度良く第1回路基板22を挟持することができる。
Furthermore, according to the shear wrench 1 described above, the
さらに上述のシャーレンチ1によると、電源コード25の近傍に第1回路基板22が位置することとなり、ハンドル部2A内の配線長さを最小限に抑えることができる。
Further, according to the shear wrench 1 described above, the
さらに上述のシャーレンチ1によると、スイッチング素子22Aが設けられている近傍に通気孔2aが形成されていることから、第1回路基板22上のスイッチング素子22Aの冷却を効率的に行うことができる。
Furthermore, according to the shear wrench 1 described above, since the
次に本発明の第2の実施の形態について図4を参照しながら説明する。第1の実施の形態と同一の構成については、同一の符号を付し説明を省略する。 Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
第2の実施の形態に係るシャーレンチ201は、ハウジング202と、ブラシレスモータ3と、回転駆動伝達機構4と、ボルトチップ排出機構5と、ソケット部6とから構成される。
A
ハウジング202は、シャーレンチ201の外郭を成し、主にハンドル部202Aと、モータハウジング202Bと、ギヤケース2Cとから構成されている。ハンドル部202Aとモータハウジング202Bとは左右方向の中央で2つに分断される2つ割ハウジングにより一体で構成されている(図5の斜線部)。
The
このような構成のシャーレンチ1によれば、ハンドル部202Aとモータハウジング202Bとを一体の2つ割ハウジングで形成したことにより、シャーレンチ201の部品点数を削減することができる。さらに、シャーレンチ201の組み立て作業の工数も削減することができる。
According to the shear wrench 1 having such a configuration, the
本発明によるシャーレンチは上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載された発明の要旨の範囲内で種々の変更が可能である。 The shear wrench according to the present invention is not limited to the embodiment described above, and various modifications are possible within the scope of the gist of the invention described in the claims.
例えば、第1回路基板22上に配置されたスイッチング素子22Aに冷却用の金属プレートを設けてもよい。これにより、さらに効率的にスイッチング素子22Aを冷却することができる。
For example, a cooling metal plate may be provided on the switching
また、本発明はシャーレンチ1,201にブラシレスモータ3を用いたが、シャーレンチ以外の電動工具、例えばハンマドリルやハンマのように出力部が前後方向に延び、その出力部と交わる向きにモータの回転軸が延びるような電動工具に適用してもよい。ハンマやハンマドリルの場合には、遊星ギヤ機構8がシリンダ及びピストンとなる。また、シリンダの先には、ドリルビット(先端工具)が着脱可能に固定される。
In the present invention, the
また、ブラシレスモータへの給電は、電源コードによって行う構造としたが、繰返し充電可能な充電池(バッテリ)によって給電する構成としてもよい。蓄電池は、第1回路基板22の下方又は、ハンドル部2Aの下部に配置するとよい。
In addition, the power supply to the brushless motor is performed by the power cord, but the power supply may be performed by a rechargeable battery (battery) that can be repeatedly charged. The storage battery may be disposed below the
1・・シャーレンチ 2・・ハウジング 2A・・ハンドル部 2B・・モータハウジング
2C・・ギヤケース 3・・ブラシレスモータ 4・・回転駆動伝達機構 5・・ボルトチップ排出機構
6・・ソケット部 7・・ギヤ機構 8・・遊星ギヤ機構 8A・・外周部
11・・高張力ボルト 11A・・ボルトチップ 12・・ナット
21・・スイッチ機構 21A・・トリガ 22・・第1回路基板 22A・・スイッチング素子 22B・・マイクロコンピュータ 22C・・ケーブル 22D・・コネクタ 23・・レバー
24・・ロッドカバー 25・・電源コード
31・・回転軸 31B・・ピニオンギヤ 32・・冷却ファン 33・・第2回路基板 34・・モータベアリング 35・・ローター 36・・ステーター
51・・ロッド 51a・・凹部 52・・ウエイト 52A・・座部
52B・・付勢部 53・・ウエイト付勢バネ 54・・バネ 55・・プレートロッド 56・・プレート
61・・インナーソケット 61A・・スプライン部 61B・・チップ付勢部
61C・・押さえボール 61a・・チップ保持空間 61b・・開孔
61c・・座部収容空間 62・・ソケット付勢バネ 63・・アウターソケット
63A・・インナーソケット規制部材 63a・・ナット保持空間 63b・・開孔
71・・第一ギヤ 72・・第二ギヤ部 72A・・第二ギヤ 72B・・第一傘歯ギヤ
73・・第三ギヤ部 73A・・第二傘歯ギヤ 73B・・第一太陽ギヤ
81・・第一遊星ギヤ 81A・・第二太陽ギヤ 82・・第二遊星ギヤ
82A・・第三太陽ギヤ 83a・・ソケット収容空間 83・・第三遊星ギヤ
83A・・出力部 83B・・スプライン受部 83a・・ソケット収容空間
83b・・凹部
1 .. Shear wrench 2..
31..Rotary shaft 31B.Pinion gear 32.Cooling fan 33.Second circuit board 34.Motor bearing 35.Rotor 36.Stator
51 ··
Claims (6)
前記回転軸上に同軸的に固定された冷却ファンと、
前記ブラシレスモータへの通電を制御するスイッチング素子が設けられた回路基板と、
前記ブラシレスモータを収容するハウジングと、
前後方向に延び、前記ブラシレスモータの駆動力が伝達される出力部と、
上下方向に延びるハンドル部と、を有する電動工具において、
前記回転軸の軸線上において、前記回路基板は前記ブラシレスモータの下方に位置し、前記冷却ファンは前記ブラシレスモータの上方に位置し、
前記回路基板の上方、且つ前記ブラシレスモータの下方の前記ハウジングに通気孔を設けると共に、前記冷却ファンの近傍の前記ハウジングに排気孔を設け、
前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に位置する前記ハウジングで前記回転軸を支持し、前記冷却ファンの回転により前記通気孔から吸入された空気が前記回路基板を冷却した後に前記ブラシレスモータの内部を冷却して前記排気孔から排気されるように構成したことを特徴とする電動工具。 A brushless motor having a rotating shaft extending vertically;
A cooling fan coaxially fixed on the rotating shaft;
A circuit board provided with a switching element for controlling energization to the brushless motor;
A housing for housing the brushless motor;
An output part extending in the front-rear direction, to which the driving force of the brushless motor is transmitted,
In a power tool having a handle portion extending in the vertical direction,
On the axis of the rotating shaft, the circuit board is located below the brushless motor, and the cooling fan is located above the brushless motor,
A vent hole is provided in the housing above the circuit board and below the brushless motor, and an exhaust hole is provided in the housing near the cooling fan,
The rotating shaft is supported by the housing located between the circuit board and the brushless motor, and the air sucked from the vent hole by the rotation of the cooling fan cools the circuit board and then the inside of the brushless motor. An electric tool characterized in that the electric tool is configured to be cooled and exhausted from the exhaust hole .
前記回転軸上に同軸的に固定された冷却ファンと、
前記ブラシレスモータへの通電を制御するスイッチング素子が設けられた回路基板と、
前記ブラシレスモータを収容するハウジングと、
前記ハウジングに支持され前記回転軸を回転可能に支承する軸受と、
前後方向に延び、前記ブラシレスモータの駆動力が伝達される出力部と、
上下方向に延びるハンドル部と、を有する電動工具において、
前記回転軸の軸線上において、前記回路基板を前記ブラシレスモータの下方に配置すると共に、前記軸受を前記回路基板と前記ブラシレスモータとの間に配置し、前記冷却ファンは前記ブラシレスモータの上方に位置し、
前記回路基板の上方、且つと前記ブラシレスモータの下方の前記ハウジングに通気孔を設けると共に、前記冷却ファンの近傍の前記ハウジングに排気孔を設け、
前記冷却ファンの回転により前記通気孔から吸入された空気が前記回路基板を冷却した後に前記ブラシレスモータの内部を冷却して前記排気孔から排気されるように構成したことを特徴とする電動工具。 A brushless motor having a rotating shaft extending vertically;
A cooling fan coaxially fixed on the rotating shaft;
A circuit board provided with a switching element for controlling energization to the brushless motor;
A housing for housing the brushless motor;
A bearing supported by the housing and rotatably supporting the rotating shaft;
An output part extending in the front-rear direction, to which the driving force of the brushless motor is transmitted
In a power tool having a handle portion extending in the vertical direction,
On the axis of the rotating shaft, the circuit board is disposed below the brushless motor, the bearing is disposed between the circuit board and the brushless motor, and the cooling fan is positioned above the brushless motor. And
A vent hole is provided in the housing above the circuit board and below the brushless motor, and an exhaust hole is provided in the housing near the cooling fan,
An electric tool characterized in that air sucked from the ventilation hole by rotation of the cooling fan cools the circuit board and then cools the inside of the brushless motor and exhausts it from the exhaust hole .
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