JP6804477B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、締め付け作業中の反力を受け取るよう配置されたばねを備える電気トルク送出電動工具に関する。

継手のボルトまたはねじを締め付ける技術分野において、継手をできるだけ迅速に締め付けることが望ましい場合が多い。設定された標的トルクをオーバーシュートしないようにする要望もまた存在するということにおいて矛盾が生じる。堅固な（hard）継手に関し、これは、典型的には、迅速に回転するモータを高い角速度からトルクが継手中で増大し始めるときにラップの何分の一かで停止状態まで遅らせる必要があるということを示唆する場合がある。

動力工具中の引張り力を減少させるため、ある特定の大きさを超える反力を受けるばねを配置することが知られている。典型的には、モータは、少なくとも１つの減速歯車装置を介して出力シャフトに連結されている。歯車は、負荷敏感部、すなわち出力シャフトからの反応トルクの影響を受ける部分を含む場合がある。遊星歯車装置において、歯車リムは、典型的には、モータのトルクが継手中に完全には加えられないときに回転するようになっている場合のある負荷敏感部を構成する場合がある。

かかるばねの配置は、典型的には、比較的スペースを必要として複雑である。通常、かかる装置は、軸受およびばねの端をそれぞれハウジングおよび歯車の負荷敏感部に固定する取り付け片を含む。

それゆえ、締め付け作業中に力の分布に対して融通性を提供するが、完全かつ機能的な動力工具を製作してそれに取り付けやすくする装置が要望されている。

本発明の目的は、反力を減衰させるばねを備えたトルク送出電動工具であって、取り付けやすく、しかも動力工具の諸部分を容易に交換することができるという意味でモジュール式の構造を有するトルク送出電動工具を提供することにある。

この目的は、請求項１記載に記載された本発明によって達成され、請求項１記載に記載された発明は、電動工具であって、
‐電気モータと、
‐出力シャフトと、
‐電気モータおよび出力シャフトの少なくとも一部を収容したハウジングと、
‐電気モータと出力シャフトとの間に駆動的に配置された減速歯車装置とを有し、減速歯車装置は、電力工具の作動中に生じた反力に応動して回転可能である負荷敏感部を有し、捩じりばねが負荷敏感部のかかる回転に反作用するよう配置され、捩じりばねは、第１の端および第２の端を一体となって有し、第１の端は、減速歯車装置の負荷敏感部の連結インターフェースに対して回転的にロック可能である第１の連結インターフェースを有し、第２の端は、ハウジングおよび／または電気モータに対して回転的にロック可能である第２の連結インターフェースを有し、第１および第２の連結インターフェースのうちの少なくとも一方は、連結された部品相互間の軸方向運動を阻止する要素を有することを特徴とする電動工具に関する。

捩じりばねが連結インターフェースを有することにより、電動工具中に取り付けて所望時にこの捩じりばねを交換することが極めて容易である。さらに、これにより、工具ハウジング内の必要な部品数が劇的に減少する。

本発明の特定の実施形態では、第１および第２の連結インターフェースのうちの少なくとも一方は、連結された部品相互間の軸方向運動を阻止する要素を有する。連結部品相互間の軸方向運動を阻止する要素は、ねじ山付き連結部で構成されるのが良い。

本発明の別の特定の実施形態では、第１および第２の連結インターフェースのうちの少なくとも一方は、スプラインを含み、特に、第１の連結インターフェースは、ねじ山付き連結部であり、第２の連結インターフェースは、スプライン付きである。

本発明の更に別の特定の実施形態では、減速歯車装置は、太陽歯車、遊星歯車、および歯車リムを有する遊星歯車装置であり、歯車リムは、負荷敏感部を構成する。

さらに、歯車リムは、１つの軸受でのみ支承されるとともに歯車リムには捩じりばねの作用によって軸受に向かって軸方向にプレストレスが加えられるのが良い。

本発明の他の特徴および他の利点は、図面の記載および図示の実施形態の以下の詳細な説明から明らかになろう。

以下の詳細な説明において、添付の図面を参照する。

本発明の特定の実施形態としての動力工具を示す図である。 図１の動力工具の動力伝動装置の断面図である。 本発明の捩じりばねの図である。

図１には、本発明の特定の実施形態としての動力工具が示されている。図示の動力工具１０は、減速歯車装置１２を含む動力伝動装置を介して出力シャフト１３に連結されたモータ１１を含むトルク送出電動工具である。ビットホルダ１４がねじ連結可能なビットの挿入のために出力シャフトの外端に取り付けた状態で配置されている。

動力伝動装置は、減速歯車装置１２と連結関係にある入力歯車１６にカップリング１７を介して連結されているモータ歯車１５を更に含む。ハウジング１８がモータ１１および動力伝動装置を収容するよう配置されている。出力シャフト１３は、ハウジング１８の前端を貫通している。捩じりばね１９が減速歯車装置１２とハウジング１８との間に働く反力を吸収するよう配置されている。図示の実施形態では、捩じりばね１９は、ハウジング１８の管状部分内にぴったりと嵌め込まれた螺旋ばねである。別の形式のばね、例えばコイルばねを用いることもまた可能な場合がある。

図２には、動力工具１０の動力伝動装置の断面図が示されている。この図では、捩じりばねは、減速歯車装置１２の負荷敏感部に連結可能である第１の端２０およびモータ１１および／またはハウジング１８またはハウジングに対して固定される要素に連結可能である第２の端２１を有する。第２の端２１がモータ１１に連結可能である場合、このモータは、代表的には、ハウジングに対して回転的に固定される。

図示の実施形態では、減速歯車装置１２は、入力歯車１６に連結された太陽歯車２２によって駆動される遊星歯車装置である。遊星歯車装置の出力歯車２３が遊星歯車装置の遊星キャリヤ（図示せず）に連結されている。歯車リム（図示せず）が遊星キャリヤの外側に配置されている。歯車リムは、ハウジングに対して単一の軸受２４内に配置されている。それゆえ、歯車リムは、ハウジングには固定されておらず、捩じりばね１９の作用に抗して回転するよう配置されている。それゆえ、図示の実施形態では、歯車リムは、減速歯車装置１２の負荷敏感部を構成する。

図３は、本発明の捩じりばね１９の特定の実施形態を示している。捩じりばね１９は、減速歯車装置１２の負荷敏感部に連結可能である第１の端２０およびハウジングに連結可能である第２の端２１を有する。第１の端２０は、第１の連結インターフェース２５を備えている。第１の連結インターフェース２５は、ねじ山付き部分であっても良く差し込み型カップリングであっても良く捩じりばねの第１の端をこれが軸方向運動と回転運動の両方を行うことがないようロックする任意他の連結部であって良い。捩じりばねの第２の端２１は、第２の連結インターフェース２６を含み、この第２の連結インターフェースは、図示の実施形態では、スプラインで構成されている。第２の連結インターフェース２６は、回転運動を行わないよう固定されるが、軸方向運動を可能にすることが有利である。すなわち、かかる構成は、捩じりばねが第１の段部において第１の連結インターフェース２５のところで固定されるという点で動力工具の取り付けを画期的に容易にし、この場合、動力工具の反対側の端は、捩じりばねの第２の連結インターフェース２６に嵌まるよう滑らされるのが良い。第２の連結インターフェース２６は、スプライン、ピンと溝、または軸方向運動を可能にするが、捩じりばねをこれが回転運動を生じないよう固定する任意他の連結部によって達成されるのが良い。

捩じりばね１９は、有利には、管状部材から一体となって機械加工されるのが良い。ばね部分２７は、一様な幅および一様な螺旋間隙２８を備えた螺旋体を形成するよう材料を除去することによって機械加工される。好ましくは、捩じりばねの寸法は、この捩じりばねを動力工具内に配置したときにこれにプレストレスが加えられるように幾分大きめである。かかるプレストレスは、多くの点で有利である。第１に、プレストレスは、隙間または間隙が存在することがなくしかも全ての細部が定位置に保持されるようにする。さらに、プレストレスは、歯車リムを軸受２４に当たるよう外方に押す。軸受は、一方向に常にプレストレスを有するべきであり、その結果、軸受の玉が軸受の内レースと外レースの両方と接触状態にある。従来、軸受のプレストレスは、２つの軸受に互いに逆のプレストレスを与えることによって達成されている。しかしながら、捩じりばね１９によって提供されるプレストレスにより、必要な軸受は一方の軸受だけであり、他方をなしで済ますことができる。

捩じりばねの構成および取り付けが簡単であることにより、必要なときに捩じりばね１９を迅速に交換することが可能である。動力工具は、一般に、モジュールの状態で製作され、その結果、モータ、減速歯車装置などを類似の形状およびインターフェースを備えた他のものに交換してこれらがハウジング内に嵌り込んで他のコンポーネントと相互作用することができるようになっている。異なるばね作用の捩じりばねは、異なる材料の使用によってまたはより適切にはばね部分の異なる寸法を用いることによって達成できる。幅が広くまたは厚みのあるばね部分２７は、当然のことながら、剛性であって高いトルクに適合する。

一例として、減速歯車装置１２は、代表的には、直列に連結された２つの遊星歯車か単一の遊星歯車かのいずれかで構成できる。二重遊星歯車が当然のことながら作用効果を２倍にし、すなわち単一の遊星歯車に対してトルクを２倍にするが回転速度を半分にする。これは、互いに異なる捩じりばねを必要とする場合があり、と言うのは、ばねが支えることができなければならない力が互いに異なっており、しかも捩じりばねの長さによって補償されなければならない歯車の長さが変化するからである。同じことは、異なるサイズおよび／または作用効果の異なるモータを取り付ける場合にも生じる場合がある。

捩じりばねを容易に取り付けたり交換したりすることができるよう捩じりばねを構成することにより、動力工具の取り付けが容易になるとともに動力工具の全体的モジュール性が高められる。

上述したように、本発明の特定の実施形態について説明した。しかしながら、本発明は、この実施形態に限定されることはない。本発明は、特許請求の範囲の記載によって定められた本発明の保護範囲内で別の実施形態を含むことは、当業者には明らかである。

Claims (5)

1. 電動工具（１０）であって、
   ‐電気モータ（１１）と、
   ‐出力シャフト（１３）と、
   ‐前記電気モータ（１１）および前記出力シャフト（１３）の少なくとも一部を収容したハウジング（１８）と、
   ‐前記電気モータ（１１）と前記出力シャフト（１３）との間に駆動的に配置された減速歯車装置（１２）とを有し、前記減速歯車装置（１２）は、前記電力工具の作動中に生じた反力に応動して回転可能である負荷敏感部を有し、捩じりばね（１９）が前記負荷敏感部のかかる回転に反作用するよう配置されている、電動工具において、前記捩じりばね（１９）は、第１の端（２０）および第２の端（２１）を一体となって有し、前記第１の端（２０）は、前記減速歯車装置（１２）の前記負荷敏感部の連結インターフェースに対して回転的にロック可能である第１の連結インターフェース（２５）を有し、前記第２の端（２１）は、前記ハウジング（１８）および／または前記電気モータ（１１）に対して回転的にロック可能である第２の連結インターフェース（２６）を有し、前記第１および前記第２の連結インターフェース（２５；２６）のうちの少なくとも一方は、前記連結された部品相互間の軸方向運動を阻止する要素を有し、
   前記第１および前記第２の連結インターフェース（２５；２６）のうちの少なくとも一方は、スプラインを含む、
   ことを特徴とする電動工具。
2. 前記連結部品相互間の軸方向運動を阻止する前記要素は、ねじ山付き連結部で構成されている、請求項１記載の電動工具。
3. 前記第１の連結インターフェース（２５）は、ねじ山付き連結部であり、前記第２の連結インターフェース（２６）は、スプライン付きである、請求項１記載の電動工具。
4. 前記減速歯車装置（１２）は、太陽歯車（２２）、遊星歯車、および歯車リムを有する遊星歯車装置であり、前記歯車リムは、前記減速歯車装置（１２）の前記負荷敏感部を構成している、請求項１〜３のうちいずれか一に記載の電動工具。
5. 前記歯車リムは、１つの軸受（２４）でのみ支承されるとともに前記歯車リムには前記捩じりばね（１９）の作用によって前記軸受（２４）に向かって軸方向にプレストレスが加えられている、請求項４記載の電動工具。

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