JP5959432B2

JP5959432B2 - 作業工具

Info

Publication number: JP5959432B2
Application number: JP2012284031A
Authority: JP
Inventors: 幸人藤田
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2016-08-02
Anticipated expiration: 2032-12-27
Also published as: JP2014124727A

Description

本発明は、モータ等の駆動源を備える作業工具において、駆動源の回転駆動力を先端工具に伝達するための駆動力伝達手段を収納するギアケース内の潤滑剤が外部へ漏れることを防止する技術に関するものである。

従来より、モータ等の駆動源を備える作業工具においては、駆動源の回転駆動力を先端工具に伝達するための駆動力伝達手段を備えるものがある。この駆動力伝達手段に歯車を使用した場合、歯車を潤滑するための潤滑剤の保持および歯車噛み合い部への塵芥の侵入を防止するために、駆動力伝達手段はギアケースに収納される。この構成の場合、歯車が取り付けられた回転軸は、ギアケースの外郭部に取り付けられた軸受けにより回転自在に軸支される。軸受けとしてベアリング（転がり軸受け）を使用した場合は、ベアリングのシール隙間および内部隙間を通りギアケース内部の潤滑剤が外部へ漏れ出す可能性があるため、漏れ防止対策が必要となる。

例えば、下記特許文献１に記載の電動工具では、ギアケース（ギヤボックス）に取り付けられ回転軸（アーマチュア軸）を軸支するベアリング（軸受）の側面に密着する弾性体からなるワッシャ（ゴムリング）をピニオン傘歯車の歯溝上に設置することで、ベアリングのシール隙間および内部隙間を通りギアケース内部のグリスが外部へ漏れることを防止している。

実開昭５８−４３８１号公報

ところが、上述の構成の場合、グリス漏れ防止のためのワッシャを弾性体で形成したことで、ワッシャの厚さが厚くなってしまう。このため、ワッシャの設置スペースが軸方向で大きくなり、作業工具のコンパクト化を行うことが困難となる。

本発明は、上述した課題の存在に鑑みてなされたものであって、その目的は、ギアケースから外部への潤滑剤の漏れ防止対策をコンパクトな構成で実現した作業工具を提供することである。

本発明に係る作業工具は、駆動源の駆動力を伝える回転軸と、前記回転軸に取り付けられる傘歯車と、前記回転軸を軸支するベアリングと、前記傘歯車を収納し前記ベアリングが取り付けられるギアケースと、前記傘歯車と前記ベアリングの間に挟持されるワッシャと、を備えており、前記ワッシャは、金属の薄板で形成され、前記回転軸が挿通する孔が形成され前記ベアリングの側面に密着する円板状の平面部と、前記平面部の外周縁から前記傘歯車の外周側において前記傘歯車の方向に向かって立設される周壁を備えることを特徴とする。

本発明に係る作業工具においては、前記周壁は、前記傘歯車と噛合う相手傘歯車の外周の近傍まで延設することができる。

本発明によれば、ギアケースから外部への潤滑剤の漏れ防止対策をコンパクトな構成で実現した作業工具を提供することができる。

本実施形態に係る作業工具の平面図である。本実施形態に係る作業工具の左側面図である。図２における断面Ａ−Ａを示す図である。図３の要部拡大図である。本実施形態に係るワッシャを示す斜視図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図１〜図５を用いて説明する。なお、以下の実施形態では、本発明を作業工具である手持ち式電動グラインダに適用する場合を例示して説明する。また、以下の実施形態は、各請求項に係る発明を限定するものではなく、また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は本実施形態に係る作業工具の平面図である。図２は本実施形態に係る作業工具の左側面である。図３は図２における断面Ａ−Ａを示す図である。図４は図３の要部拡大図である。図５は本実施形態に係るワッシャを示す斜視図である。また、本明細書では、図１中に示すように「前、後」を規定して説明する。

図１〜図４に示されるように、本実施形態に係る作業工具である手持ち式電動グラインダ１０は、作業者が把持することができるように略円筒状に形成されたハウジング１１と、研削作業を行うための先端工具である円盤状の砥石２１とを備えている。

ハウジング１１は、駆動源となるモータ３１の主要部を内部に収納するケーシングとしてのモータケース１２と、モータケース１２の前方に配置され、モータ３１からの回転駆動力を砥石２１に伝達するための複数の傘歯車等からなる駆動力伝達手段を収納するギアケース１３と、モータケース１２の後方に配置され、モータ３１に対して電力を供給するための電力コードやスイッチボックス等の給電機器が収納されたカバー部材としてのテールカバー１４とを主要な構成部材として形成されている。

モータケース１２は、樹脂又はアルミニウム合金などの金属によって筒状に形成されている。モータケース１２におけるモータ収納部分の外周が、操作者に把持される把持部として構成されており、前側にはスイッチ３７が配置されている。モータケース１２の外郭形状は、操作者が把持し易いように略円筒状に形成されており、その表面には、滑り止めのための凹凸形状１２ａが形成されている。なお、本実施形態においては、モータケース１２は筒状に形成したが、二つ割り構成としても良い。

モータケース１２の前方側にインナーケース１６を介在させて連結されるギアケース１３は、例えばアルミニウム合金などの金属製の部材により形成されている。そして、このギアケース１３の下部には、研削作業を行うこととなる先端工具としての砥石２１が配置されており、砥石２１の背面側（後側）には、操作者に対して切粉などが飛散しないようにするために、安全カバー２２が設置されている。

テールカバー１４は、樹脂によって筒状に形成されている。このテールカバー１４を取り外すことによって、内部に設置された給電機器等のメンテナンスを行えるようになっている。なお、本実施形態においては、テールカバー１４は筒状に形成したが、二つ割り構成としても良い。二つ割り構成の場合は一方の部材を取り外すことによって、内部に設置された給電機器等のメンテナンスを行うことができる。

手持ち式電動グラインダ１０の内部構造を描いた図３にて示されるように、モータケース１２の内部には砥石２１を駆動するための駆動源となるモータ３１の主要部が収納されている。モータ３１は、モータケース１２内に固定される固定子３１ａと、固定子３１ａの内部に回転可能に配置される回転子３１ｂとを備えている。回転子３１ｂは、回転軸であるモータ軸３２と整流子３３を備えており、モータ軸３２の前端側と後端側がそれぞれ前部ベアリング１７と後部ベアリング１８で軸支されることで高速回転できるように構成されている。なお、本実施形態においては、前後部のベアリング１７，１８として非接触シール付きの深溝玉軸受けを採用している。

図４に示されるように、モータ軸３２の前端側は、前端から後方に向かって、小径部３２ａと、小径部３２ａより大きい外径の大径部３２ｂと、大径部３２ｂよりさらに大きい外径の冷却ファン嵌合部３２ｃとが形成されており、さらに、小径部３２ａの前端側外周には雄ネジ３２ｄが形成されている。冷却ファン嵌合部３２ｃには冷却ファン１９が固定されている。また、冷却ファン１９の後方には略椀形状のファンケーシング３６が冷却ファン１９を覆うように配置され、冷却ファン１９の前方にはインナーケース１６が配置されている。なお、冷却ファン１９の前側側面には複数の冷却ファン側周状凹凸部１９ａが形成され、インナーケース１６の後側側面には、この複数の冷却ファン側周状凹凸部１９ａに対応する位置にインナーケース側周状凹凸部１６ａが形成されている。そして双方の周状凹凸部１９ａ，１６ａにより冷却ファン１９の外周部から前部ベアリング１７の後側側面までのラビリンス隙間が形成されている。このラビリンス隙間により冷却風によって運ばれる切粉等の塵芥が前部ベアリング１７の後側側面に到達することを防止している。

前部ベアリング１７は、外輪１７ａと内輪１７ｂとを備えている。前部ベアリング１７は、ギアケース１３に形成された前部ベアリング収納穴１３ａに後方より挿嵌され、さらに後方からギアケース１３に結合されるインナーケース１６の押圧により、外輪１７ａが前部ベアリング収納穴１３ａの底面とインナーケース１６の前面とで挟持されることで、前部ベアリング収納穴１３ａに固定されている。内輪１７ｂは、モータ軸３２の大径部３２ｂと嵌合しており、これによりモータ軸３２は前部ベアリング１７により回転自在に軸支されている。

小径部３２ａには後述する大傘歯車２４に噛み合う小傘歯車２３が嵌合されている。また、前部ベアリング１７と小傘歯車２３の間にはワッシャ２８が配置されている。さらに、小傘歯車２３の前方には、雄ネジ３２ｄに螺入するナット２９が配置されている。このナット２９の螺入により、前部ベアリング１７の内輪１７ｂとワッシャ２８と小傘歯車２３が、大径部３２ｂと冷却ファン嵌合部３２ｃの接続部に形成される肩部３２ｅとナット２９により締め付けられることで、モータ軸３２に固定されることになる。また、上述のように、前部ベアリング１７はギアケース１３に固定されているため、これらの各部材の軸方向位置は固定されることになる。

ワッシャ２８は、図５によく示されるように、金属の薄板を成形した部材であり、前部ベアリング１７の前側側面に密着する円板状の平面部２８ａと、平面部２８ａの周縁から小傘歯車２３の外周側において小傘歯車２３の方向に向かって立設する周壁２８ｂとを備えている。平面部２８ａは、その周縁（外周）が前部ベアリング１７の外輪１７ａの内周の近傍まで延設されており、平面部２８ａの中央部には大径部３２ｂが挿通する孔２８ｃが形成されている。また、周壁２８ｂの前縁は、後述する大傘歯車２４の外周面の近傍まで延設されている。

小傘歯車２３と噛み合う大傘歯車２４は、ギアケース１３内にすべり軸受け２５とベアリング２６によりモータ軸３２に直交して軸支された駆動軸２７に固定されており、この駆動軸２７がギアケース１３の下方に突出し、この突出箇所に砥石２１が着脱自在に固定されている。小傘歯車２３、大傘歯車２４、駆動軸２７等の部材が駆動力伝達手段として機能することにより、直交配置されたモータ軸３２と駆動軸２７との間での回転駆動力の伝達が実現されている。したがって、モータ３１が回転すると、この回転駆動力がモータ軸３２から小傘歯車２３、大傘歯車２４へと伝達され、最終的に駆動軸２７を介して砥石２１が回転することになるので、被加工対象物に対する研削加工が実行可能となる。

ギアケース１３の内部に配置される小傘歯車２３と大傘歯車２４には潤滑剤としてグリスが塗布されている。モータ３１の回転により、小傘歯車２３と大傘歯車２４との間で回転が伝達されると、歯面に塗布されているグリスは、歯面同士の噛み合いによる押し出し効果により、歯面から押し出されることになる。また、回転により発生する遠心力により、歯面から外方へ離脱するグリスもある。これらのグリスが前部ベアリング１７の前側側面に付着した場合、前部ベアリング１７のシール隙間および内部隙間を通り、前部ベアリング１７の後側側面から漏れ出し、さらに、冷却ファン１９とインナーケース１６の間に形成されるラビリンス隙間を通りハウジング１１の外部に漏れ出すことになる。漏れ出したグリスは、たとえば、作業者が把持する把持部に広がると、滑りやすくなってしまう。また、作業者の手指を介してグリスが加工物等へ付着し汚してしまう可能性もある。

本実施形態においては、前部ベアリング１７の前側側面に向かって移動するグリスは、前部ベアリング１７の前側側面に密着して配置されているワッシャ２８により、前部ベアリング１７の前側側面に付着することが防止される。また、ワッシャ２８の周壁２８ｂにより、ワッシャ２８の前面側にはグリスを貯留できるため、さらに高い付着防止効果がある。また、ワッシャ２８の回転による遠心力でワッシャ２８に貯留されたグリスが飛散する場合は、周壁２８ｂの前縁から飛散することになるため、前部ベアリング１７の前側側面へ付着することがない。このように、ワッシャ２８の作用により、前部ベアリング１７の前側側面へのグリスの付着が防止できるので、前部ベアリング１７のシール隙間および内部隙間を通り、ギアケース１３の外部にグリスが漏れることを効果的に防止できる。なお、大傘歯車２４の外周面に螺旋状の溝を形成し、大傘歯車２４の外周面と隣接するギアケース１３の内面との相対回転により送り作用を発生させ、大傘歯車２４の外周面に付着したグリスを歯面側に送り戻すように構成してもよい。

また、本実施形態においては、ワッシャ２８を金属の薄板で形成したことで、軸方向の設置スペースを小さくでき、作業工具のコンパクト化に寄与できる。

さらに、本実施形態においては、ワッシャ２８を金属の薄板で形成したことで、小傘歯車２３を前部ベアリング１７の近傍に配置できるため、小傘歯車２３に負荷される荷重の作用点を前部ベアリング１７に近づけることができるため、モータ軸３２に発生する応力を低減でき、モータ軸３２の折損を防ぐことができる。

またさらに、本実施形態においては、ワッシャ２８を金属製としたことで、廉価に製造することができる。

さらにまた、本実施形態においては、ワッシャ２８を金属製としたことで、確実に固定できるため、運転中に外れる虞がない。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲に限定さない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

たとえば、上述の実施形態においては、手持ち式電動グラインダ１０に本願発明を実施した形態について説明したが、空圧式ベルトサンダや電動アングルドライバ等の作業工具に本願発明を実施することも可能である。

また、上述の実施形態においては、前部ベアリング１７は非接触シール付きの深溝玉軸受けとしたが、開放型深溝玉軸受けやアンギュラ玉軸受け等のベアリングとしてもよい。

また、上述の実施形態においては、モータ軸３２と駆動軸２７は直交して配置したが、傘歯車により実現可能な角度であればいかなる角度でもよい。

その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１０手持ち式電動グラインダ、１１ハウジング、１２モータケース、１２ａ凹凸形状、１３ギアケース、１３ａ前部ベアリング収納穴、１４テールカバー、１６インナーケース、１６ａインナーケース側周状凹凸部、１７前部ベアリング、１７ａ外輪、１７ｂ内輪、１８後部ベアリング、１９冷却ファン、１９ａ冷却ファン側周状凹凸部、２１砥石、２２安全カバー、２３小傘歯車、２４大傘歯車、２５すべり軸受け、２６ベアリング、２７駆動軸、２８ワッシャ、２８ａ平面部、２８ｂ周壁、２８ｃ孔、２９ナット、３１モータ、３１ａ固定子、３１ｂ回転子、３２モータ軸、３２ａ小径部、３２ｂ大径部、３２ｃ冷却ファン嵌合部、３２ｄ雄ネジ、３２ｅ肩部、３３整流子、３６ファンケーシング、３７スイッチ、

Claims

駆動源の駆動力を伝える回転軸と、前記回転軸に取り付けられる傘歯車と、前記回転軸を軸支するベアリングと、前記傘歯車を収納し前記ベアリングが取り付けられるギアケースと、前記傘歯車と前記ベアリングの間に挟持されるワッシャと、を備える作業工具において、
前記ワッシャは、金属の薄板で形成され、前記回転軸が挿通する孔が形成され前記ベアリングの側面に密着する円板状の平面部と、前記平面部の外周縁から前記傘歯車の外周側において前記傘歯車の方向に向かって立設される周壁を備えることを特徴とする作業工具。
前記周壁は、前記傘歯車と噛み合う相手傘歯車の外周の近傍まで延設されていることを特徴とする請求項１に記載の作業工具。