JP6863415B2 - 電動工具 - Google Patents

Description

本発明は、遊星歯車減速機構とモータの軸受け保持部の取付構造を改良することで機器本体の小形化を図った電動工具に関する。

モータの回転力を減速させて動力伝達機構を駆動することによって先端工具を回転させる電動工具が知られており、その一例としてインパクトドライバ、インパクトレンチ、オイルパルスドライバが広く用いられている。例えばインパクト工具では、ハンマに回転力を伝達して、ハンマでアンビルを打撃することによって、モータの回転力を間欠的な回転方向の打撃力に変換し、打撃力を用いて先端工具によってねじ等に対して締付作業を行う。インパクト工具のスイッチのトリガを引くとモータが駆動されて、減速機構を介してスピンドルが回転する。減速機構は、複数の歯車を用いてモータによる入力回転速度を減じて、低い回転速度にて出力する機械装置である。減速機構により、減速比に比例したトルクを得ることができる。スピンドルが回転すると、ハンマスプリングとカムボールを用いたカム機構を介してスピンドルに連結されているハンマが回転する。ハンマが回転すると、ハンマの打撃爪とアンビルの羽根部（被打撃爪）を介して回転力が伝達されてアンビルが回転する。アンビルの軸方向の先端には、例えば、先端工具の装着部が形成され、装着される六角ビット等の先端工具を介してねじやボルトの締め付けが行なわれる。

木材に対してねじの締め付け作業を行う場合、締め付け開始から当分の間はハンマとアンビルが同期して回転する（連続回転）。その後、締め付けの進行に応じて徐々にねじに生じる反トルクが高くなって、この反トルクがハンマスプリングのバネ圧を上回ると、ハンマはスピンドルカム溝とハンマカム溝の形状に沿ってハンマスプリングを徐々に圧縮しながらモータ側に徐々に後退する。このハンマの後退により、ハンマの打撃爪とアンビルの被打撃爪の前後方向の接触長さ（係合量）が小さくなっていく。ハンマの打撃爪とアンビルの被打撃爪の係合量が０となった時、回転方向に対するハンマのアンビルに対する係合が解消されることになる。ハンマの打撃爪が後退してアンビルの被打撃爪を乗り越えると、ハンマはハンマスプリングの圧縮力で、先端工具側に押し出されながらアンビルの次の被打撃爪と衝突することになり、アンビルに対して強い打撃力を加える。このようにしてハンマに設けられた打撃爪とアンビルに設けられた被打撃爪は、ねじの締め付けが完了するまで、離脱、前進、打撃の動作を繰り返す（打撃動作）。

特開２００２−３５５７６７号公報

従来のインパクトドライバ等の電動工具は、減速機構として遊星歯車減速機構を用いている。この際、スピンドル軸受と遊星歯車減速機構のリングギヤを、インナカバーを介して同軸上に支持している。特許文献１におけるリングギヤの支持構造は、インナカバーの内周面でリングギヤの外周面を支持する構成であり、リングギヤの外周側にインナカバーの外周壁が位置する。すなわち、インナカバーによってリングギヤが収容するような構成である。このようにリングギヤの径方向外側にインナカバーが位置する構成とすると、インナカバー外周部の分だけ、機器本体がリングギヤの径方向サイズよりも大きくなってしまう。

本発明は上記背景に鑑みてなされたもので、その目的は、インナカバーとリングギヤの支持構造を工夫することでハウジングの大形化を抑えて小形化を図った電動工具を提供することにある。

本発明の他の目的は、遊星歯車減速機構のリングギヤの内周面でインナカバーの外縁部を支持するようにして、インナカバーの外周面側に直接ハウジングが位置するようにした電動工具を提供することにある。

本発明のさらに他の目的は、インナカバーによってスピンドルの回転中心とリングギヤの回転中心の芯出しを精度良く行うことを可能とした電動工具を提供することにある。

本願において開示される発明のうち代表的なものの特徴を説明すれば次の通りである。

本発明の一つの特徴によれば、モータと、モータの回転を減速する減速機構と、モータと減速機構を収容するハウジングを有し、減速機構はプラネタリーギヤと、プラネタリーギヤの外側に位置するリングギヤと、プラネタリーギヤの内側に位置してモータに接続されるサンギヤを有する電動工具であって、減速機構の軸受を支持するインナカバーを、モータと減速機構との間においてハウジングによって保持されるように配置し、インナカバーの外周面をリングギヤの内周面で支持するように構成した。換言すれば、リングギヤの内周側にインナカバーの一部が収容される構成となる。インナカバーは一体成形品であって、外周面がリングギヤの内周面で支持される。

本発明の他の特徴によれば、リングギヤは金属又は合成樹脂製であって、内側にギヤ部が形成され、ギヤ部に隣接して軸方向に延在する筒部が形成され、筒部の内側にインナカバーの一部が収容される。また、インナカバーは径方向に突出又は窪む凹凸部を有し、リングギヤは凹凸部に対応する凸凹形状を有する凸凹部を有し、凹凸部と凸凹部が係合することによってリングギヤとインナカバーの相対回転が阻止される。これら凹凸部と凸凹部は、それぞれ複数配置される。

本発明の他の特徴によれば、モータの回転軸と減速機構の回転中心は同軸上に並べて配置される。インナカバーは、回転軸を軸支するモータ軸受の一つと、減速機構を軸支するギヤ軸受の一つを固定するものであって、モータ軸受の外周面を保持する第一円筒部と、ギヤ軸受の外周面を保持する第二円筒部を有する。また、ハウジングは、モータの回転軸線を含む分割面にて分割可能な合成樹脂製のパーツを含んで構成され、インナカバーは分割面と交差するようにしてハウジングにて挟持され、インナカバーとハウジングは相対回転しないように回り止め部が形成される。さらに、ハウジングは減速機の出力を先端工具の駆動力に変換する動力伝達機構を収容するカップ状の金属ケースを含んで構成され、リングギヤは金属ケースの開口縁と同径として、開口縁と軸方向に並べて配置される。

本発明によれば、リングギヤの外周面よりも径方向外側には、インナカバーが位置しないようにしたので、電動工具のハウジングの径方向サイズを、リングギヤを収容する必要最小限の大きさとすることができ、電動工具の小形化を図ることが可能となる。また、リングギヤの内周面でインナカバーの外周面を保持するようにしたので、スピンドルの回転軸とリングギヤの中心軸を同軸に維持することができ、回転精度を確保することができる。さらに、スピンドル側に形成される凹凸部と、インナカバー側に形成される凸凹部を係合させるので、ハウジングにて回転方向に回転しないように保持されるインナカバーを用いてリングギヤの自転を防止できる。

本発明の実施例に係るインパクト工具１の側面図である。 本発明の実施例に係るインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。 図２のＢ部の拡大図である。 図２のインナカバー２０とリングギヤ３５の斜視図である。 図２のインナカバー２０とリングギヤ３５を組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＥ方向から見た矢視図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＦ方向から見た矢視図である。 （Ａ）は図５（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｂ）は図５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第２の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａの斜視図である。 図７のインナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第３の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｂとリングギヤ３５Ｂの斜視図である。 図９のインナカバー２０Ｂとリングギヤ３５Ｂを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第４の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃ付近の拡大図である。 図１１のインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃの斜視図である。 図１１のインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 本発明の第５の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄの斜視図である。 図１４のインナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。

以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。尚、以下の説明において、上下左右、前後の方向は、図中に示した方向として説明する。本実施例では電動工具の一実施例としてインパクト工具１にて示している。

図１は本発明の実施例に係るインパクト工具１の側面図である。インパクト工具１は、充電可能なバッテリ１００を電源とし、モータを駆動源として回転打撃機構を駆動し、回転打撃機構によって回転部材の回転を回転方向の間欠的な打撃力に変換し、打撃機構部に連結された先端工具保持部６０を駆動する。本体ハウジング２は３つの部分、即ち筒状に形成される胴体部２ａと、作業者が片手で把持する部分となるハンドル部２ｂと、着脱可能なバッテリ１００を取りつけるためのバッテリ取付部２ｃから構成される。ハンドル部２ｂは胴体部２ａの中心軸線（回転軸線Ａ１）と略直交するように下方に延在し、作業者が把持した際に人差し指が位置する箇所には、モータのオン又はオフを制御するためのトリガスイッチ（図３にて後述）の操作レバー（トリガレバー６ａ）が設けられる。トリガレバー６ａの後上方にはモータの回転方向を切り換える正逆切替レバー７が設けられる。

ハンドル部２ｂ内の下部は、バッテリ１００を取り付けるためにバッテリ取付部２ｃが形成される。バッテリ取付部２ｃはハンドル部２ｂの長手方向中心軸から径方向（直交方向）に広がるように形成された拡径部分で、バッテリ取付部２ｃの下側にはバッテリ１００が装着される。バッテリ１００はリチウムイオン電池等の二次電池が用いられ、複数のセルをバッテリハウジング内に収容したパック式である。バッテリ１００はリリースボタン１０１を押し込みながら前方に移動させることによって本体ハウジング２から取り外しが可能である。尚、本実施例のインパクト工具１の電源は任意であって、ＡＣ電源ケーブルを介して商用電源を用いたものであっても良い。本体ハウジング２は、左右に２分割形式で製造される合成樹脂製であって、複数本のネジ１８ａ〜１８ｈによってネジ止めされる。

胴体部２ａの側面であって、後方側には複数のスリットとして形成された空気吸入口１７ａが配置され、空気吸入口１７ａよりも前方側に所定の距離を隔てた位置には、複数の空気排出口１７ｂが配置される。空気排出口１７ｂの設けられる位置は、モータ４よりも前方側に位置する。胴体部２ａの前方側にはアンビル５０が露出し、アンビル５０の前端部には装着される先端工具を保持するための先端工具保持部６０が設けられる。

図２は図１のインパクト工具１の内部構造を示す縦断面図である。尚、図１の外観と図２の外観は一致していないが、これらはデザイン上の変更を含むか否かだけの違いであって、図１のインパクト工具１の内部構造は図２〜図１５にて示す構造と同一である。インパクト工具１のハウジングは、合成樹脂製の本体ハウジング２（２ａ、２ｂ、２ｃ）と、打撃機構４０を収容する金属製のハンマケース３のパーツによって構成される。本体ハウジング２の一方側（左側）には、ネジ止めするための複数のネジボス１９ａ〜１９ｈが形成される。ハンマケース３は、先細り形状となるカップ状であって、後方側が開口となり、前方側の底部の中央にアンビル５０を貫通させる小さな開口（貫通穴）が形成される。ハンマケース３は、左右分割式の本体ハウジング２の前方側にて挟持されることで固定される。本体ハウジング２の筒状の胴体部２ａには、モータ４と、遊星歯車を用いた減速機構３０と、打撃機構４０が、回転軸線Ａ１と同軸上に並べて配置される。

本体ハウジング２の胴体部２ａから略直角に一体に延びるハンドル部２ｂ内の上部にはトリガスイッチ６が配設され、トリガスイッチ６から本体ハウジング２の前方側には操作部たるトリガレバー６ａが露出する。トリガスイッチ６は、スイッチ機構を内蔵したケースと、スイッチ機構を駆動させるために外部に設けた操作部（トリガレバー６ａ）を含んで構成され、トリガレバー６ａとスイッチ機構はプランジャ６ｄで連結され、プランジャ６ｄを出し入れすることによりスイッチのオンオフを行う構成である。そして、ケース内部のスイッチ機構は密閉した空間に配置させ、トリガレバー６ａを本体ハウジング２の内部に引き込むことにより連結しているプランジャ６ｄがケース内に引き込まれてトリガスイッチ６をオンにする。尚、トリガスイッチ６の形式や構造は任意であって、スライド式のトリガレバー６ａだけでなく、例えば揺動軸を中心に揺動させるような揺動式のトリガレバーを有するトリガスイッチを用いても良い。

ハンドル部２ｂの内部には更に、トリガレバー６ａの引き動作によってモータ４の速度を制御する機能を備えた制御回路基板１４が収容される。制御回路基板１４は、ハンドル部２ｂの中心軸線に対して平行となるように鉛直方向に配置される。制御回路基板１４には、図示しないマイクロコンピュータ（以下、「マイコン」と称する）や、インバータ回路を形成するための半導体スイッチング素子（図示せず）が搭載される。半導体スイッチング素子は、６つのＦＥＴ（Ｆｉｅｌｄ ｅｆｆｅｃｔ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）を用いて構成できる。バッテリ取付部２ｃはハンドル部２ｂの長手方向中心軸から径方向（直交方向）に広がるように形成された部分で、その下側にバッテリ１００が装着される。バッテリ取付部２ｃの外側上面には、動作モードの切替スイッチ等が配置されたスイッチホルダ２８が設けられる。スイッチホルダ２８の前方には、図示しない先端工具によって作業される対象物を照射するための発光手段２９が設けられる。発光手段２９としてここでは発光ダイオードを用いている。スイッチホルダ２８には、打撃強度の設定ボタン、発光手段２９の照射スイッチ、バッテリ１００の残量チェックボタン等の各種操作ボタンが配置され、操作ボタンと対応する表示ランプ等が配置される。

モータ４はブラシレスＤＣモータが用いられ、インバータ回路によって生成される励磁電流によって駆動される。モータ４の回転軸４ｃは、その軸線Ａ１が胴体部２ａの長手方向に伸びるように配置される。モータ４のステータは、積層鉄心によって形成されて複数の磁極片が形成されたステータコア４ｂと、ステータコア４ｂの前側に取りつけられる不導体のインシュレータ５ａと、ステータコア４ｂの後側に取りつけられる不導体のインシュレータ５ｂと、インシュレータ５ａ、５ｂを用いて巻かれたコイル（図示せず）によって構成される。図示しないロータは、積層鉄心の内部に収容された永久磁石によって磁路を形成する。モータ４（ステータコア４ｂ）は本体ハウジング２（胴体部２ａ）の内側からモータ４側に延びるリブ１５により支持される。

モータ４の軸方向後方であって、回転軸４ｃと同軸上にはモータ４を冷却するための冷却ファン１３が設けられる。回転軸４ｃは、ステータコア４ｂよりも前側の軸受８ａと、後側の軸受８ｂによって軸支され、冷却ファン１３は軸受８ｂとステータコア４ｂの間に配置される。冷却ファン１３はモータ４と同期して回転し、冷却ファン１３が回転すると本体ハウジング２の後方側の空気吸入口１７ａ（図１参照）から外気が吸引されて、モータ４が冷却され、図示しない空気排出口１７ｂから外部に排出される。

モータ４の軸方向前方であって、ステータコア４ｂと軸受８ａの間には、センサ基板１１が配置される。センサ基板１１はロータに含まれる永久磁石の磁界を検出する３つの磁気検出手段（図示せず）を搭載するものであって、円環状のプリント基板で形成される。磁気検出手段としては市販のホールＩＣを用いることができ、ロータの永久磁石と対向する位置にホールＩＣが所定間隔で複数（例えば３つ）搭載される。また、センサ基板１１は、モータ４のコイルへの結線のために用いられ、電力線１６ａと信号線１６ｂが接続される。モータ４はスター結線とされ、インシュレータ５ａと５ｂを用いて巻かれる図示しないコイルの端部がセンサ基板１１の配線パターンに半田付けによって接続される。

減速機構３０はモータ４の出力を所定の減速比で減速してスピンドル４１に伝達するものであり、ここでは、遊星歯車を用いた減速機構が用いられる。減速機構３０の詳細構造は図３を用いて後述する。スピンドル４１の外周面には、図示しないスピンドルカム溝が形成され、スピンドル４１の軸部分の後方側には減速機構３０の遊星キャリア部が形成される。スピンドル４１は強度の関係から金属の一体成形にて製造される。

ハンマ４２はスピンドル４１の軸部の外周側に配置され、内周側には図示しないハンマカム溝が形成される。ハンマ４２はスチールボールを用いたカム機構によって保持され、スピンドル４１の外周面とハンマ４２の内周面の一部が接する。図２及び図３ではカム機構が見えない断面位置である。先端工具から受ける反力が低い際には、ハンマ４２はスピンドル４１の回転と連動するように回転するが、先端工具から受ける反力が大きくなると、図示しないカム機構のカムボールが移動することによって、ハンマ４２とスピンドル４１の回転方向の相対位置が僅かに変動して、ハンマ４２が後方側に大きく移動する。ハンマ４２は、ハンマスプリング４３によってスピンドル４１に対して常に前方側に付勢されるので、ハンマ４２の後方側への移動はハンマスプリング４３を圧縮しながらの移動となる。ハンマスプリング４３は、前方側がハンマ４２側に当接し、後方側はスピンドル４１の遊星キャリア部４７に当接する。

アンビル５０の後端には、被打撃部となる２つの羽根部５１（５１ａ、５１ｂ）が周方向に１８０度隔てた位置に形成される。羽根部５１は径方向外側に伸びるような形状であって、ハンマ４２の打撃爪４２ａ、４２ｂによって打撃される。羽根部５１ａ、５１ｂの回転方向の側面は、ハンマ４２の締め付け方向の回転時に打撃される被打撃面と、その反対側に形成され緩め方向の回転時に打撃される被打撃面の両面が形成される。スピンドル４１とアンビル５０の回転体は、前方側でメタル９ａによってハンマケース３の内壁により軸支され、後方側でボール式の軸受９ｂによりインナカバー２０に軸支される。

先端工具保持部６０は、アンビル５０の前側端部から軸方向後方に延びる断面形状が六角形の装着穴５２と、周方向の２箇所に形成されスチールボール６２を配置するための径方向に貫通する２つの穴部と、外周側に設けられるスリーブ６１を含んで構成される。スリーブ６１の内側には、スリーブ６１を後方側に付勢する圧縮バネ６３が装着される。

図３は図２の丸枠で囲んだＢ部の部分拡大図である。減速機構３０は、モータ４の回転軸４ｃの先端に固定されるサンギヤ３１と、サンギヤ３１の外周側に距離を隔てて取り囲むように設けたリングギヤ３５と、サンギヤ３１とリングギヤ３５の間の空間に配置され、これら双方のギヤに噛み合わされる複数のプラネタリーギヤ３２を含んで構成される。リングギヤ３５は、アウターギヤとも呼ばれるもので、リング状部材の内周面にギヤが形成される。リングギヤ３５は本体ハウジング２によってその外周面が保持されるもので、リングギヤ３５自体は回転しない。また、リングギヤ３５はハンマケース３の開口縁と同径とし、リングギヤ３５の前方端面はハンマケース３の後端に接触し、後方端面は本体ハウジング２の胴体部２ａに形成された絞り込み段差部６５の前面に接触するようにして前後方向に保持される。つまり、リングギヤ３５は、本体ハウジング２とハンマケース３で軸方向に挟まれる形状となる。

モータ４の回転軸４ｃの先端には、サンギヤ３１が固定される。サンギヤ３１は、減速機構３０の入力部となる平歯車である。サンギヤ３１の外周側ギヤ面と、リングギヤ３５の内周側ギヤ面の間に、複数（ここでは３つ）のプラネタリーギヤ３２が配置される。３つのプラネタリーギヤ３２は、スピンドル４１の後端部に形成された遊星キャリア部４７に軸支され、プラネタリーギヤ３２が遊星キャリア部４７に軸支されるシャフト（図示せず）の回りを自転しながらサンギヤ３１の回りを公転する。リングギヤ３５自体は回転しない。モータ４の回転軸４ｃが回転すると、それに同期してサンギヤ３１も回転する。サンギヤ３１の回転力は、所定の比率で減速されて遊星キャリア部４７に伝達されるので、スピンドル４１が回転することになる。スピンドル４１の後方側（モータ４側）の軸心には嵌合穴４６が形成され、サンギヤ３１の収容空間とされる。

インナカバー２０は合成樹脂の一体成形で製造される部品であって、本体ハウジング２の胴体部２ａによって、左右方向から挟持されるようにして保持される。この際、インナカバー２０が本体ハウジング２に対して相対回転しないように、インナカバー２０には径方向外側に突出する突出部２５（後述の図４参照）が設けられる。インナカバー２０の上部には、複数設けられるネジボスのうちの一つ（１８ｂ）が位置するので、インナカバー２０は本体ハウジング２によって安定して挟持される。インナカバー２０の主な役割は、２つ設けられる軸受８ａと９ｂを保持すると共に、モータ４の回転軸４ｃとスピンドル４１の回転中心を同軸上に芯だしするためである。インナカバー２０によって保持される軸受８ａはモータ４の回転軸４ｃを軸支するためであって、例えばボールベアリングが用いられる。インナカバー２０によって保持される軸受９ｂは、スピンドル４１の後端を軸支するためであって、例えばボールベアリングが用いられる。

リングギヤ３５は、軸方向の長さがプラネタリーギヤ３２よりも後方側（インナカバー２０側）に延在して、その内側にインナカバー２０の延在部２４が配置される。このようにリングギヤ３５の内側にインナカバー２０を配置することによりインナカバー２０が精度良く芯出しされる。インナカバー２０は、例えばプラスチック等の合成樹脂の一体成形によって製造されるが、アルミニウム合金等の軽金属にて製造しても良い。リングギヤ３５は、鉄系の金属で製造されるが、合成樹脂の成形品で製造しても良い。本実施例では、本体ハウジング２の胴体部２ａの内部にてインナカバー２０の回り止めをする。そして、インナカバー２０でリングギヤ３５の回り止めをする。このように固定することによってリングギヤ３５の外周側に、リングギヤ３５の回り止めのための構成物を配置する必要が無いので、本体ハウジング２の胴体部２ａを細く形成することができ、インパクト工具１の大形化を抑制できる。また、インナカバー２０にて、２つの軸受８ａと９ｂを保持するので、インナカバー２０と減速機構３０の回転軸の位置決め精度を高めることが可能となる。

リングギヤ３５の単体では、胴体部２ａに対して回り止めしていない。また、インナカバー２０は胴体部２ａにて強固に挟持される程では無くて、リングギヤ３５と胴体部２ａは相対移動できる程度の保持状態である。リングギヤ３５の内側には、スピンドル４１の後端部に形成された遊星キャリア部４７が収容される。遊星キャリア部４７は軸心から径方向外側に延在する平行な２枚の円盤部と、その円盤部の間に渡されるシャフトを設け、そのシャフトを用いて円盤部の間で回転するプラネタリーギヤ３２を軸支するものである。遊星キャリア部４７の前方側であって、ハンマスプリング４３との間には、段付き形状のストッパリング４４が介在される。

図４はインナカバー２０とリングギヤ３５の斜視図である。インナカバー２０はモータ４用の軸受８ａを内周側にて保持する円筒面を形成する第一円筒部２１と、スピンドル４１の後端部を軸支する軸受９ｂを内周側にて保持する円筒面を形成する第二円筒部２３が設けられる。第一円筒部２１と第二円筒部２３の間は、径方向に延在する円盤状の連結部２２にて接続されることにより一体構成とされる。第二円筒部２３の前端から径方向外側には、円盤状に径方向外側に延在する延在部２４がさらに形成される。延在部２４の外周は、軸方向に所定の幅を有する外周面２４ａとなるように形成され、外周面２４ａがリングギヤ３５の円筒内面３７に当接することによって、インナカバー２０とリングギヤ３５がモータ４の回転軸線Ａ１と同軸上に配置する。第一円筒部２１の後方端は、軸受８ａを圧入すると共にモータ４の回転軸４ｃが貫通するための開口部２１ａとなっている。第一円筒部２１の内部の前方端には圧入される軸受８ａが前方側に移動しないように内径を小さくして段差状にした軸受保持面２１ｂが形成される。

リングギヤ３５は、内周面において周方向に連続するようにギヤ部３６が形成された内歯車である。リングギヤ３５の軸方向の一方側には、ギヤ部３６が形成されない円筒内面３７が形成される。円筒内面３７は延在部２４の外周面２４ａが当接する面であって、一部（切欠き部３８）を除いて円周方向に連続する。また、円筒内面３７を設ける目的はインナカバー２０の延在部２４の保持であるため、回転軸線Ａ１方向の長さは必要最小限とされ、外周面２４ａの軸方向幅とほぼ同じ程度とされる。インナカバー２０とリングギヤ３５には、それぞれに回り止め用の凹部または凸部が形成される。回り止めを目的とするために、インナカバー２０とリングギヤ３５のどちら側に凹部を設け、どちら側に凸部を設けるかは任意であるが、ここではインナカバー２０側に凸部たる突出部２５を形成し、リングギヤ３５側に凹部たる切欠き部３８を形成した。突出部２５は外周面２４ａよりも径方向外側に突出するもので、その突出部分の前方側の一部が切欠き部３８内に位置する。このように突出部２５と切欠き部３８が当接することによってインナカバー２０とリングギヤ３５の相対回転が阻止される。

インナカバー２０の突出部２５は、リングギヤ３５との相対回転を阻止するだけで無く、本体ハウジング２との相対回転を防ぐ機能をも果たす。突出部２５は第二円筒部２３より径方向外側に突出するように大きく形成されるもので、回転軸線Ａ１を基準に１８０度隔てた２箇所に設けられる。突出部２５の一方は分割される本体ハウジング２の一方側の内壁面に形成される２つのリブによって位置決めされ、突出部２５の他方は分割される本体ハウジング２の他方側の内壁面に形成される２つのリブによって位置決めされる。

図５はインナカバー２０とリングギヤ３５を組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＥ方向から見た矢視図（左側面図）であり、（Ｃ）は（Ａ）のＦ方向から見た矢視図（底面図）である。（Ａ）の図で明らかなように突出部２５の径方向外縁位置は、リングギヤ３５の外縁位置と同じ位置とされ、後方視認における外縁形状は、リングギヤ３５の外周面と同一位置となる。従って、リングギヤ３５の外周面よりも外側部分にインナカバー２０が突出しないため、本体ハウジング２の胴体部２ａの外径が大きくなることを抑制でき、本体ハウジング２をコンパクトにできる。第一円筒部２１の内側の直径Ｄ５は、軸受８ａの外輪の大きさとほぼ同じとされる。延在部２４の外周面２４ａは、リングギヤ３５の内周面に当接するため、リングギヤ３５とインナカバー２０はがたつくことが無く良好な接触状況を保つことができる。

図５（Ｂ）にはインナカバー２０とリングギヤ３５の各部分の寸法を示している。リングギヤ３５の外側の直径はＤ１であり、内側の直径はＤ２（図５（Ａ）参照）である。従って、インナカバー２０の突出部２５を除く延在部２４の部分の外径もＤ２となる。一方、第一円筒部２１の外径Ｄ３は、第２円筒部２３の外径Ｄ４よりも小さくする。図５（Ｃ）のＦ方向の矢視図ではインナカバー２０の最大外径部が突出部２５となっており、その外径Ｄ１は、リングギヤ３５の外径Ｄ１と等しくなっている。このようにインナカバー２０とリングギヤ３５の組立体は、それらの外径が周方向のどの位置においても直径Ｄ１となっていてリングギヤ３５の大きさを超えないので、本体ハウジング２の胴体部２ａの限られたサイズの範囲内で最大の大きさのリングギヤ３５を用いること可能となる。

図６（Ａ）は図５（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、図６（Ｂ）は図５（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。ここでわかるようにＣ−Ｃ断面においてはリングギヤ３５の内側に延在部２４が位置することになる。従って、延在部２４の外周面がリングギヤ３５の内周面で保持されるので、インナカバー２０とリングギヤ３５のがたつきを効果的に抑制でき、モータ４の回転軸４ｃとリングギヤ３５の回転中心の芯出しを精度良く実現できる。一方、Ｄ−Ｄ断面においてはリングギヤ３５と突出部２５が軸方向に並んで配置されることになるが、突出部２５の左右幅はリングギヤ３５の左右幅と等しいので、左右方向の大きさをリングギヤ３５の左右幅に抑えることができる。なお、第二円筒部２３は軸受９ｂを支持する軸受保持面２３ｂを有する。

以上説明したように本実施例によれば、インナカバー２０とリングギヤ３５の接続構造を変更して、リングギヤ３５の内周側にインナカバー２０の外縁部を当接させるようにしたので、インナカバー２０を小さく構成することができ、その結果、本体ハウジング２の胴体部２ａの外径を小さく形成できた。また、インナカバー２０は径方向に突出する凸部を有し、リングギヤ３５はその凸部に対応する凹部を有し、これらが係合することによってリングギヤ３５とインナカバー２０の相対回転が阻止されるので、リングギヤ３５をハウジングによって回り止めする必要が無い。さらに、リングギヤ３５の軸方向（前後方向）は、ハンマケース３の内側ではなくて外側において、本体ハウジング２の絞り込み段差面とハンマケース３にて挟むようにして固定するので、ハンマケース３の最大径と同径のリングギヤ３５を用いることができる。

図７は本発明の第２の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａ付近の斜視図である。基本的な構成、特にリングギヤ３５Ａの内周側にて、インナカバー２０Ａの延在部２４を保持する点は同様であるが、インナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａの回り止めのための凹凸構造が第一の実施例と逆になっている。即ち、リングギヤ３５Ａには軸方向前方に突出する突出部３９ａが形成され、インナカバー２０Ａの突出部２５には突出部３９ａを収容するための凹部２５ａが形成される。このように相対回転を防止するための凹部２５ａをインナカバー２０Ａ側に形成し、凸部（突出部３９ａ）をリングギヤ３５Ａ側に形成しても良い。第２の実施例の構成でも、延在部２４の外周面２４ａとリングギヤ３５Ａの円筒内面３７が当接する構成は第一の実施例と同様である。第二の実施例の特徴は、リングギヤ３５Ａ側に形成されるのが切欠き部でなくて突出部３９ａであるため、切り欠き形成によるリングとしての剛性低下を防止できることにある。

図８はインナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。Ｃ−Ｃ断面においては、リングギヤ３５Ａの内側に延在部２４が位置し、延在部２４の外周面がリングギヤ３５Ａの内周面で当接するので、インナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａのがたつきを効果的に抑制でき、モータ４の回転軸４ｃとリングギヤ３５Ａの回転中心の芯出しを精度良く行うことができる。一方、Ｄ−Ｄ断面においては、リングギヤ３５Ａの突出部３９ａと突出部２５の凹部２５ａが嵌合するので、リングギヤ３５Ａの周方向の位置決めを行うことができる上に、がたつきを抑えることができる。また、Ｄ−Ｄ断面においては、リングギヤ３５Ａと突出部２５が軸方向に並んで配置される構成でありながら、インナカバー２０Ａの軸方向長さは第１の実施例と同じであるので、電動工具の大形化を抑制できる。

第２の実施例によれば、リングギヤ３５Ａの内周側にインナカバー２０Ａの外縁部を当接させるようにしたので、第一の実施例と同様にインナカバー２０Ａを小さく構成することができた。また、リングギヤ３５Ａの軸方向（前後方向）は、本体ハウジング２とハンマケース３にて挟むようにして固定する構成は同じであるので、リングギヤ３５Ａをハンマケース３の内側に収容する必要が無いため、ハンマケース３の最大径と同径のリングギヤ３５Ａを用いることができ、ハンマケース３のサイズに対して大きめの遊星歯車減速機構を実現できた。

図９は本発明の第３の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｂとリングギヤ３５Ｂの斜視図である。基本的な構成は図７及び図８で示した第２の実施例と同じであって、違う箇所はリングギヤ３５Ｂに形成される突出部３９ｂの軸方向（前後方向）の長さが長くなっていることと、インナカバー２０Ｂの突出部２５に形成される凹部２５ｂが、突出部２５の軸方向後端から前端まで連続するような形状とされることである。別の見方をすれば、凹部２５ｂは突出部２５の軸方向後端から前方側に形成されたのでは無く、径方向外面から径方向内側に向けて窪ませたような形状とも言える。このように形成すれば、インナカバー２０Ｂの凹部２５ｂとリングギヤ３５Ｂの突出部３９ｂと周方向に接触する部分（接触面）が大きくなるため、回り止めの剛性を第２の実施例よりもさらに強くすることができる。

図１０は、インナカバー２０Ｂとリングギヤ３５Ｂを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図１０（Ｂ）で示すようにＣ−Ｃ断面においては、インナカバー２０Ｂとリングギヤ３５Ｂの断面形状は、第２の実施例で示したインナカバー２０Ａとリングギヤ３５Ａの断面形状と同一である。一方、図１０（Ｃ）で示すようにＤ−Ｄ端面においては、リングギヤ３５Ｂの長さが第１及び第２の実施例のリングギヤ３５、３５Ａに比べて大幅に大きくなっていることが理解できるであろう。第３の実施例ではリングギヤ３５Ｂの左右両側面の一部の前後長さが大きくなることで、合成樹脂製の本体ハウジング２との接触面積が増加するので、リングギヤ３５Ｂを本体ハウジング２により安定して保持させることができる。

図１１は本発明の第４の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃ付近の拡大図である。基本的な構成は図３で示した第１の実施例と同じであるが、縦断面位置で見た際にインナカバー２０Ｃの上端と下端（図１２で後述する突出部２４ｂ）がリングギヤ３５Ｃの内周に接触するのでは無くて、本体ハウジング２に当接する。インナカバー２０Ｃの保持方法は第一の実施例のインナカバー２０と同様であって、第二円筒部２３がハウジング２の内側に形成された絞り込み段差部６５によって挟持される。また絞り込み段差部６５の径方向壁面が延在部２４と接触又は隣接する。

図１２は、本発明の第４の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃの斜視図である。インナカバー２０Ｃの構成は第１の実施例のインナカバー２０の延在部２４に、上下方向に突出する突出部２４ｂを追加した形状としている。一方、リングギヤ３５Ｃ側には、突出部２４ｂと嵌合する切欠き部３８ｃを追加した、従って、リングギヤ３５Ｃには、左右両側に配置される２つの切欠き部３８に加えて、上下の２箇所に配置される切欠き部３８ｃの合計４つの凹部が形成されることになる。４つの凹部（切欠き部３８、３８ｃ）は、インナカバー２０Ｃ側に形成された４つの凸部（突出部２４ｂ、２５）と嵌合することになる。

図１３は、インナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図１３（Ｂ）で示すようにＣ−Ｃ断面においても、インナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃの断面形状が同径になる。また、図１３（Ｃ）に示すようにＤ−Ｄ断面においてもインナカバー２０Ｃとリングギヤ３５Ｃの断面形状が同径になる。このようにリングギヤ３５Ｃとインナカバー２０Ｃの回り止め用の凹凸部の数を増加させたので、リングギヤ３５Ｃを本体ハウジング２に対して回転しないように安定して保持できる。

図１４は本発明の第５の実施例に係るインパクト工具のインナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄ付近の拡大図である。基本的な考えは、インナカバー２０Ｄ側に形成される径方向に突出又は窪む凹凸部の数を４つとし、リングギヤ３５Ｄ側に形成される凸凹部の数を４つとしたものであって、第４の実施例の考えと近い。ここでは、リングギヤ３５Ｄ側に、軸方向前方側に突出する４つの突出部３９ｄを形成した。また、近接する突出部３９ｄの間の部分では、円筒内面３７が形成されない切欠き部３８となっている。突出部３９ｄは左右方向に水平方向に延在するような形状であって、ギヤ部３６よりも内側に突出するように大きめの突出部３９ｄとする。一方、インナカバー２０Ｄ側は、延在部２４を左右方向に大きく切り欠くような切欠き部２６が４箇所形成される。この形状の特徴は、４つの突出部３９ｄが突出部２５の一部を形成するかのように、突出部３９ｄが切欠き部２６に嵌合して突出部２５の周方向両側に位置することである。この結果、本体ハウジング２の内周面に形成される凹部（図示せず）には、突出部２５だけでなくその周方向両側に位置する突出部３９ｄが嵌合し、リングギヤ３５Ｄが本体ハウジング２に対しても回り止めされるのと同じとなるので、リングギヤ３５Ｄを安定して保持することができる。

図１５は、インナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄを組み付けた状態の図であって、（Ａ）は後方から見た図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＣ−Ｃ断面図であり、（Ｃ）は（Ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図１５（Ｂ）で示すようにＣ−Ｃ断面においては、インナカバー２０Ｄの外径とリングギヤ３５Ｄの内周面が同径になる。また、図１５（Ｃ）に示すようにＤ−Ｄ断面においてはインナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｃの断面形状が同径であるが、インナカバー２０Ｄがリングギヤ３５Ｃよりも径方向外側に突出することはない。このようにリングギヤ３５Ｄとインナカバー２０Ｄの回り止め用の凹凸部の数を増加させたので、リングギヤ３５Ｄを本体ハウジング２に対して回転しないように安定して保持できる。また、リングギヤ３５Ｄとインナカバー２０Ｄの合計前後長さは第１〜第４の実施例のリングギヤと同様であるので、リングギヤ３５Ｄを本体ハウジング２に対して回り止めをしたとしても、インナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄを組み立て体の全体サイズが増大することはない。尚、インナカバー２０Ｄの突出部２５の上下方向高さがＨ１（このサイズは図５（Ａ）のＨ１と同じ）であり、その上下方向に突出部３９ｄを加えた合計高さがＨ２であるが、Ｈ２の高さが、第１の実施例の突出部２５の高さＨ１と同じなるように、突出部２５の高さ（周方向の長さ）を小さくしてＨ２＝Ｈ１とすれば、第一の実施例で用いられるインパクト工具１のインナカバー２０とリングギヤ３５を、本体ハウジング２側の形状を変更することなく第５の実施例に係るインナカバー２０Ｄとリングギヤ３５Ｄに置き替えることができる。

以上、本発明を実施例に基づいて説明したが、本発明は上述の実施例に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。例えば、上述の実施例では電動工具の例としてインパクト工具１を用いて説明したが、ドライバドリル、グラインダ等の動力工具であって、駆動源による回転力を遊星歯車減速機構を用いて動力伝達機構に伝達し、先端工具の駆動するような工具であれば同様に適用できる。また、上述の実施例の電動工具は、ハウジングを合成樹脂製の本体ハウジング２と金属製のハンマケース３によって形成したが、ハンマケース３を用いずに合成樹脂製の本体ハウジングだけでハウジング全体を構成する電動工具であっても、同様に適用できる。

１ インパクト工具 ２ 本体ハウジング
２ａ 胴体部 ２ｂ ハンドル部
２ｃ バッテリ取付部 ３ ハンマケース
４ モータ ４ｂ ステータコア
４ｃ 回転軸 ５ａ、５ｂ インシュレータ
６ トリガスイッチ ６ａ トリガレバー
６ｄ プランジャ ７ 正逆切替レバー
８ａ、８ｂ 軸受 ９ａ メタル
９ｂ 軸受 １１ センサ基板
１３ 冷却ファン １４ 制御回路基板
１５ リブ １６ａ 電力線
１６ｂ 信号線 １７ａ 空気吸入口
１７ｂ 空気排出口 １８ａ〜１８ｈ ネジ
１９ａ〜１９ｈ ネジボス ２０、２０Ａ〜２０Ｄ インナカバー
２１ 第一円筒部 ２１ａ 開口部
２１ｂ 軸受保持面 ２２ 連結部
２３ 第二円筒部 ２３ｂ 軸受保持面
２４ 延在部 ２４ａ 外周面
２４ｂ 突出部 ２５ 突出部
２５ａ、２５ｂ 凹部 ２６ 切欠き部
２８ スイッチホルダ ２９ 発光手段
３０ 減速機構 ３１ サンギヤ
３２ プラネタリーギヤ ３５ リングギヤ
３６ ギヤ部 ３７ 円筒内面
３８、３８ｃ 切欠き部 ３９ａ、３９ｂ、３９ｄ 突出部
４０ 打撃機構 ４１ スピンドル
４２ ハンマ ４２ａ、４２ｂ 打撃爪
４３ ハンマスプリング ４４ ストッパリング
４６ 嵌合穴 ４７ 遊星キャリア部
５０ アンビル ５１、５１ａ、５１ｂ 羽根部
５２ 装着穴 ６０ 先端工具保持部
６１ スリーブ ６２ スチールボール
６３ 圧縮バネ ６５ 絞り込み段差部
１００ バッテリ １０１ リリースボタン
Ａ１ （回転軸の）軸線

Claims (6)

1. モータと、
   前記モータの回転を減速する減速機構と、
   前記モータと前記減速機構を収容するハウジングと、
   前記減速機構の軸受を支持するインナカバーと、を有し、
   前記減速機構は、プラネタリーギヤと、前記プラネタリーギヤの外側に位置するリングギヤと、前記プラネタリーギヤの内側に位置して前記モータに接続されるサンギヤと、を有する電動工具であって、
   前記インナカバーは、前記軸受を支持する円筒部と、前記円筒部から円盤状に径方向外側に延在し、外周部が軸方向に所定の幅を有する外周面が形成される延在部と、を有し、前記モータと前記減速機構との間において前記円筒部が前記ハウジングによって保持されるように設けられ、
   前記リングギヤは、内周面において周方向に連続するように形成され前記プラネタリーギヤと噛み合うギヤ部と、内周面において前記リングギヤの軸方向で前記ギヤ部と隣接して設けられ、前記軸方向に延在する前記ギヤ部が形成されない円筒内面と、を有し、前記リングギヤの外周面が前記ハウジングによって保持されるように設けられ、
   前記延在部の前記外周面を前記リングギヤの前記円筒内面で支持するように構成したことを特徴とする電動工具。
2. 前記インナカバーは径方向に突出又は窪む凹凸部を有し、前記リングギヤは前記凹凸部に対応する凸凹形状を有する凸凹部を有し、前記凹凸部と前記凸凹部が係合することによって前記リングギヤと前記インナカバーの相対回転が阻止されることを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
3. 前記凹凸部及び前記凸凹部はそれぞれ複数配置されることを特徴とする請求項２に記載の電動工具。
4. 前記モータの回転軸と前記減速機構の回転中心は同軸上に並べて配置され、
   前記インナカバーは、前記回転軸を軸支するモータ軸受の一つと、前記減速機構を軸支するギヤ軸受の一つを固定するものであって、前記円筒部は、前記モータ軸受の外周面を保持する第一円筒部と、前記ギヤ軸受の外周面を保持する第二円筒部と、を有することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の電動工具。
5. 前記ハウジングは、前記モータの回転軸線を含む分割面にて分割可能な合成樹脂製のパーツを含んで構成され、
   前記インナカバーは前記分割面と交差するようにして前記ハウジングにて挟持され、
   前記インナカバーと前記ハウジングは相対回転しないように回り止め部が形成されることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の電動工具。
6. 前記減速機構の出力を先端工具の駆動力に変換する動力伝達機構を有し、
   前記ハウジングは前記動力伝達機構を収容するカップ状の金属ケースを含んで構成され、
   前記リングギヤは前記金属ケースの開口縁と同径として、前記開口縁と軸方向に並べて配置されることを特徴とする請求項５に記載の電動工具。

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