JPH0639746A - プラスチック製ギア系統を有する電動工具 - Google Patents

プラスチック製ギア系統を有する電動工具

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JPH0639746A
JPH0639746A JP5115053A JP11505393A JPH0639746A JP H0639746 A JPH0639746 A JP H0639746A JP 5115053 A JP5115053 A JP 5115053A JP 11505393 A JP11505393 A JP 11505393A JP H0639746 A JPH0639746 A JP H0639746A
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gear
power tool
carrier frame
frame
shaft
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JP5115053A
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Iii Philip M Anthony
エム．アンソニー，ザ サード フィリップ
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Snap On Inc
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Snap On Tools Corp
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    • B25B21/00—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose
    • B25B21/02—Portable power-driven screw or nut setting or loosening tools; Attachments for drilling apparatus serving the same purpose with means for imparting impact to screwdriver blade or nut socket
    • B25B21/026—Impact clutches
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25F—COMBINATION OR MULTI-PURPOSE TOOLS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; DETAILS OR COMPONENTS OF PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS NOT PARTICULARLY RELATED TO THE OPERATIONS PERFORMED AND NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B25F5/00—Details or components of portable power-driven tools not particularly related to the operations performed and not otherwise provided for
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Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 電動工具のキャリア・フレームと、シャフト
・ユニットを生産コストの低いものとし、且つ安価に組
立て可能とする。 【構成】 プラスチック製円筒状リング・ギア３１は、
同軸上に小歯車２２を取り囲んでモータ２０に固定され
ている。プラスチック製ギア・キャリア・フレーム６０
は、金属製出力シャフト５１のスプラインが付いた一端
を注入、成形されており、リング・ギア３１内に収容可
能で、三個のプラネット・ギア７０のピン７１を受け取
る為の、放射状のスロット６９を有する。短シャフト部
分６６は、その周囲の溝の中に、弾力性のあるＯ字型リ
ング６８を有する。ボール・ベアリング４８は、リング
・ギア３１内の座部に圧迫適合されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電動工具における運転
モーターのトルク及びスピードの特性を改善するプラネ
タリー・ギアの組立てに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】種々の工具、例えばドリル、インパクト
・レンチなどは、電動モーターを使用する。プラネタリ
ー・ギア系統一式は、運転モーターでは、出力シャフト
の回転スピードを落としたり、該運転モーターから送ら
れてきたトルクを増したりする為に、一般に用いられて
いる。このようなプラネタリー・ギア系統は、リング・
ギア、出力シャフト、プラネット・ギア、プラネット・
ギア・キャリア及び該出力シャフトと該ギア・キャリア
を連結する部分などの、複数部品から成っているのが普
通である。これら部品は複雑な構成になっており、プラ
スチック製リング・ギアを備えている一方、他の部品
は、全て製造に費用のかかる典型的な機械成形金属部品
である。更に、その部品数の多さが、組立てを複雑、高
額なものとしている。該出力シャフトと該プラネット・
ギア・キャリアが一部品として用いられていることは周
知であり、米国特許４，９８３，１５２号にある通りで
ある。しかし、該キャリア・フレーム及びシャフトのユ
ニットは、未だ全て金属製であり、非常に生産コストが
高い。加えて、従来の電動工具においては、廉価な組立
てを供すると同時に、工具架構内で運転系統を正確に配
列することは困難であった。
【０００３】
【本発明が解決しようとする課題】本発明の主たる目的
は、より良い電動工具とプラネタリー・ギア系統一式を
提供することにあり、それによって、従来の同様なギア
系統一式における欠点を解消し、更に幾つかの構造上並
びに運転上の利点を付加するものである。
【０００４】
【課題を達成するための手段】本発明の重要な特徴は、
比較的簡易で安価な設計の、電動工具用ギア系統一式を
提供するところにある。これに関連する別な特徴は、成
形プラスチック製部品を最大限に使用するギア系統一式
の提供である。本発明のもう一つの特徴は、プラスチッ
ク製ギア部品と金属製出力シャフトの相互接続を廉価に
する、前述したギア系統一式を備えていることである。
【０００５】更に今一つの特徴は、該出力シャフト・ベ
アリングの簡易で経済的なサポートを提供する、前述し
たタイプのギア系統一式を備えていることである。これ
ら並びに他の特徴は、小歯車付モーターを有する電動工
具に、次の部品から成るプラネット・ギア・フレーム一
式を備え付けることによって得られたものである。部品
とはすなわち、金属製シャフト、該シャフトと一体で、
一端が同軸上に突出している非金属製キャリア・フレー
ム、最低一個のプラネット・ギア、並びに、該フレーム
に連結され、該小歯車と噛み合う該プラネット・ギアを
回転可能なように設置する最低一本のピンである。
【０００６】本発明は、新しい特徴と、以下に全て説明
され、また付随の図面に示され、更に添付の説明で特に
指摘されている部品の組合わせから成っており、細部に
渡る種々の変更は、本発明の意義をおろそかにすること
なく、あるいは、本発明の利点を損なうことなく可能で
あろうと思われる。
【０００７】
【実施例】図１及び図９を参照すると、本発明のギア系
統を取り入れた、インパクト・レンチに似た電動工具を
番号１０で示す。該工具１０は、前後部に分かれる二部
分の架構構造１１を有する。すなわち、それぞれエンド
面１２ａ，１３ａを有し、接合部１４で接合されている
前部架構１２及び後部架構１３から成る。更に詳しく
は、該前部架構１２中のねじ筋を切った四つの穴１８
が、該後部架構１３中の四つの穴１８ａと揃って並び
（二箇所に図示）、該架構１２及び１３を接合する為、
四本のねじ１９をそれぞれ受け止める（図７参照）。該
架構構造１１は、再充電可能な電池パック（図示されて
いない）を、通常の方法で包含することもあるハンドル
部分１５を含む。該ハンドル部分１５前に付けられてい
るのは、作動用引き金１６である。該前部架構１２に
は、その前端に、それよりも小さい直径を有する円筒形
のノーズ１７がある。
【０００８】該工具１０は、該後部架構１３中に設置さ
れ、また共に回転する小歯車２２を据え付けた、前方に
伸びる出力シャフト２１を有する直流電動モーター２０
によって作動する。該工具１０は、その前端から突出し
て適当な套管２３内に通常の方法で収められ、関連ビッ
トまたはソケットと組み合わせるように作られたかなと
こ２４を有する。該かなとこ２４は、ハンマー２５によ
り通常の方法で動かされ、油性密封剤２６で密閉されて
いる。該ハンマー２５は、ワッシャー２７ａ及びスラス
ト・ベアリング２８を通して作用するばね２７により、
前方に押し出される。
【０００９】図２〜４も同様に参照すると、該モーター
２０は、本発明の特徴を取り入れたプラネタリー・ギア
系統を有する運転系統３０を通して、ハンマー２５を動
かす。該運転系統３０は、成形プラスチック製リング・
ギア３１を含有している。これは、円筒状の外壁３２、
並びに該外壁３２前端及び後端のほぼ中間点より放射状
に、内部及び後方へ向かって突出する内壁３３（図４）
を有する。更に詳しく述べると、該内壁３３は、ほぼ円
筒状の側部３４、及びその後端中心部に円形の開放部３
６のある、ほぼ直円錐台形部分３５を有する。等間隔に
配置された複数の肋材３７は、ベアリング座部を作りだ
す為に、該円筒状側部３４より放射状に内向して、また
該内壁３３の該円錐台形部分３５よりやや離れて、放射
状に、内部並びに前方へ向かって突出している。円筒状
のフランジ３８は、該開放部３６の周囲に、後方へ向か
って、該内壁３３より突出している。該フランジ３８の
後端は、おのおのがそれを貫通する穿孔４０を有する、
等間隔に配置された四つの放射状エンド・ウェブ３９
（図１に二箇所図示）により、該円筒状外壁３２の後端
と連結されている。該穿孔４０への到達手段として、四
つの窪み４０ａが、該内壁３３には見られる（図１及び
３参照）。
【００１０】該円筒状外壁３２から後方に突出している
のは、それぞれが後壁４２に連結している、ほぼＶ字型
の四つの支え４１である（図３）。該後壁４２は、事実
上同平面上にあり、該リング・ギア３１の軸に垂直であ
る。各後壁４２は、対角線上にスロット４３がある。歯
車の歯４５は、該円筒状外壁３２の内表面に刻まれてお
り、おのおのの歯は、該円筒状外壁３２の前端より該内
壁３３の前端に向かって縦に伸びている。
【００１１】使用時には、該小歯車２２が該開放部３６
を貫いて同軸上に突出した状態において、該リング・ギ
ア３１の該エンド・ウェブ３９は、該モーター２０の架
構前部表面に隣接する。この開放部は、該モーター・シ
ャフトのハブ部分を収容できるほどの大きさがある。該
リング・ギア３１は、該ウェブ３９の二つの穿孔４０を
通り該モーター２０の前部壁にあるねじ穴４７（図２参
照）に止められているねじ４６によって、該モーター２
０に固定されている（図１）。該支え４１は、該モータ
ー２０の外側に沿って後方に伸長するよう作られてい
る。該リング・ギア３１の該支え４１は、該前部及び後
部架構１２，１３の後端面１２ａ及び１３ａの間に合う
よう作られている上、それぞれ該スロット４３を通して
ある該ねじ１９によりそれに止められている（図９参
照）。このように、該リング・ギア３１が該モーター２
０及び該工具架構構造１１の双方に固定されていること
は、利点である。
【００１２】更に図５〜８も参照すると、該運転系統３
０は、該リング・ギア内壁３３の該肋材３７によって形
成されたベアリング座部中に圧迫適合したボール・ベア
リング４８も、該リング・ギア３１と同軸上に有する。
該ボール・ベアリング４８の前部表面は、ワッシャー４
９で覆われている。
【００１３】該運転系統３０は、更に、該ハンマー２５
を貫いて同軸上に伸び、ほぼＶ字型の溝５２が二本彫ら
れた機械成形金属製運転シャフト５１を有するギア・キ
ャリア５０を含む。該ハンマー２５の振動を通常の方法
で生じ、該ハンマー２５の前端にある円筒状の軸穴と相
互作用するよう、ボール５３がそれぞれ置かれている。
該運転シャフト５１の前端５４は、直径がそれより小さ
くなっており、該かなとこ２４後端の補助軸穴内に座し
ている。該運転シャフト５１の後端は、周囲に間隔をあ
けて縦方向に伸びる複数のスプライン５５を有する。こ
のスプラインは、該運転シャフト５１の外表面周囲にあ
る溝５６に向かい、前方向に伸びている。
【００１４】該ギア・キャリア５０は、成形プラスチッ
ク製キャリア・フレーム６０を含有する。このキャリア
・フレーム６０が、単一構成を実現する為に該運転シャ
フト５１上に注入、形成されているということが、本発
明の重要な特徴である。更に詳しく述べると、該スプラ
イン５５を完全に隠蔽し、その間の溝及び周囲の溝５６
を埋める為に、該キャリア・フレーム６０は、該運転シ
ャフト５１の後端周囲に形成された円筒状のシャンク６
１を有する。それ故、成形されたプラスチックは、固ま
った時点で該運転シャフト５１との間に強固なつながり
を築く上、その部分は動かすことができないので、該運
転シャフト５１及び該キャリア・フレーム６０は一部品
として作動する。
【００１５】該シャンク６１の後端は、放射状に外側へ
伸びる前端部プレート６２と一体である。円筒状の窪み
６３を形成する為に、該前端部プレートの後端面は、予
め決められた寸法だけ、該運転シャフト５１の後端を越
えて、後方に伸びている（図１参照）。該前端部プレー
ト６２後方に間隔をおいてあるのは、等形の環状後端部
プレート６４である。これら二枚のプレート６２及び６
４は、縦方向に伸びる三本の支柱６５によって連絡し、
各支柱は、横断面が事実上三角形である（図２及び６参
照）。該後端部プレート６４と一体で、これより後方へ
突出しているのは、その外表面を一周する溝６７を有す
る、空洞の円筒状短シャフト６６である。弾性のあるＯ
字形リング６８が該溝６７に置かれている。このリング
は、該短シャフト６６の外表面後方で、やや外側へ放射
状に突出する程度の幅がある。各端部プレート６２及び
６４には、三本の放射状の切れ込み６９が等間隔に付い
ている。該前部プレート６２上の切れ込みは、各々後部
プレート６４のそれと縦方向に並び揃っており、各支柱
６５間の周上中間点にある。
【００１６】該運転系統３０はまた、軸ピン７１を受け
止めている軸穴をおのおのがもつ、三個の成形プラスチ
ック製プラネット・ギア７０を有する。これらの軸ピン
７１は、該端部プレート６２及び６４上の対になる切れ
込み６９内にそれぞれ置かれているので、該端部プレー
ト６２及び６４間に配置された該ギア７０は、該軸ピン
７１を中心に、自由に回転可能である。該切れ込み６９
が該プラネット・ギア７０を伴う該ギア・キャリア５０
の容易な組立て、並びに該プラネット・ギア７０の簡単
な交換を可能にするとは、利点である。
【００１７】組立てに関しては、該キャリア・フレーム
６０は該短シャフト６６が該ボール・ベアリング４８内
に圧迫適合された状態で、該リング・ギア３１内にそれ
と同軸に設置されており、相互間の摩擦は該Ｏ字型リン
グ６８によって緩和される。その前端部を貫いて該短シ
ャフト６６の同軸上に受け止められた小歯車２２は、該
前端部プレート６２の窪み６３内に導かれている。この
ように、該ギア・キャリア５０が該モーター・シャフト
２１及び該架構構造１１の該円筒状ノーズ１７と同軸上
に配置され、該ボール・ベアリング４８及び該かなとこ
２４に堅持されていることは利点である。該プラネット
・ギア７０は、該小歯車２２及び該リング・ギア３１の
歯４５双方との噛み合いに合うよう大きさが決定され
る。該ワッシャー４９が該ギア・ピン７１の後方への運
動を防ぎ、それによって該ボール・ベアリング４８との
衝突を妨げることは利点である。套管７２は、該キャリ
ア・フレーム６０の該シャンク６１を取り囲んでおり、
該前端部プレート６２に接するその後端に、放射状のフ
ランジ７３を有す。該フランジ７３は、該スプリング２
７の後部ベアリング・プレートの役を果たし、該軸ピン
７１の前方への運動を防止する。
【００１８】操作に関しては、該モーター２０によって
回転する該小歯車２２が、該プラネット・ギア７０を回
転して固定された該リング・ギア３１の周囲を回らせ、
それによって更に、歯車の比により決められた要因に従
った、該モーター・シャフト２１より遅い回転スピード
で該ギア・キャリア５０を回転させることが利点であ
る。
【００１９】最小限の部品のみを使用することは、本発
明の重要な特色である。これは、基本的には、該運転シ
ャフト５１及び該キャリア・フレーム６０を完全に単一
部品として形成することにより達せられたものである。
本発明のもう一つの重要な特色は、該運転系統３０が簡
易で廉価な構造になっていることである。これは、基本
的には、該キャリア・フレーム６０、該プラネット・ギ
ア７０、該リング・ギア３１が、全て成形プラスチック
製部品であるという事実からわかる。この構造は、運転
シャフト５１上に該キャリア６０を注入、成形すること
により、該金属製運転シャフト５１を保持して達せられ
たものである。組立ては、簡単で、該リング・ギア３１
を該モーター２０に固定するには、わずか二本のねじを
要するのみである。該運転系統は該架構構造１１に存す
る四本のねじでそれに固定される。他の部品は全て、締
め具を使用せずに組立てられる。このアレンジは、該運
転系統全体３０並びに連結するモーター２０を、該架構
構造１１内に、固定した同軸配列で、堅固に取り付け
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を取り入れた電動モーター付工具を、部
分的に縦断した際の部分側面平面図である。内部構造を
より明らかに示す為、いくつかの部分を取り去ってあ
る。
【図２】図１における工具の、運転系統の立体分解図で
ある。
【図３】図２におけるリング・ギアを、その開放部から
見た拡大平面図である。
【図４】図３における４−４を結ぶ直線で切断した場合
の部分断面図である。
【図５】図１における５−５を結ぶ直線で切断した場合
の縦断面図である。
【図６】図１における６−６を結ぶ直線で切断した場合
の縦断面図である。
【図７】図１における７−７を結ぶ直線で切断した場合
の部分縦断面図である。
【図８】図１における工具の、運転シャフトの拡大側面
平面図である。
【図９】図１における９−９を結ぶ直線で切断した場合
の縮小部分断面図である。リング・ギアの工具架構への
取り付けを示す為に、いくつかの部分を取り去ってあ
る。
【符号の説明】
１０ 電動工具 １１ 架構構造 １２，１３ 架構 １４ 接合部 １５ ハンドル部分 １６ 作動用引き金 １７ ノーズ ２０ モーター ２１ シャフト ２３ 套管 ２４ かなとこ ２５ ハンマー ２６ 油性密封剤 ２７ バネ ３０ 運転系統 ３１ リング・ギア ５０ ギア・キャリア

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 小歯車を持つモーターを有する電動工具
    において、プラネット・ギアフレーム一式は、金属製シ
    ャフト、該シャフトと一体で、その一端が同軸上に突出
    している非金属製キャリア・フレーム、最低一個のプラ
    ネット・ギア、及び、該フレームに連結され、小歯車と
    の噛み合わせの為に、回転可能なように該プラネット・
    ギアを取り付ける最低一本のピンを有することを特徴と
    する電動工具。
  2. 【請求項２】 請求項１の電動工具において、該キャリ
    ア・フレームは、プラスチック製である電動工具。
  3. 【請求項３】 請求項２の電動工具において、該キャリ
    ア・フレームは、該シャフト上に注入成形されている電
    動工具。
  4. 【請求項４】 請求項３の電動工具において、前述した
    該シャフトの一端は、該キャリア・フレームへの固着を
    高める為に、スプラインが付けられている電動工具。
  5. 【請求項５】 請求項４の電動工具において、該シャフ
    トは、これも該キャリア・フレームへの固着を高める為
    に、前述のスプラインの付いた一端に接して、その周囲
    に溝が彫られている電動工具。
  6. 【請求項６】 請求項１の電動工具において、該キャリ
    ア・フレームは、前述のピンを受け止める為に、最低一
    つの放射状の切れ込みを有する電動工具。
  7. 【請求項７】 架構、及び、該架構内に設置され小歯車
    を持つモーターを有する電動工具において、ギア系統一
    式は、同軸上にある小歯車を取り囲みながら、モーター
    に固定されるよう作られた非金属製円筒状リング・ギ
    ア；内部に小歯車を同軸上に受け止めている空洞のシャ
    フト部を有し、該リング・ギア内に配置された非金属製
    キャリア・フレーム；最低一個の非金属製プラネット・
    ギア；前述のフレームに連結し、該小歯車及び該リング
    ・ギアとの噛み合わせの為に、該プラネット・ギアを回
    転可能な状態で支えている最低一本のピン；該リング・
    ギア内で該キャリア・フレームを回転可能な状態で支え
    ているベアリング部分；及び該キャリアフレームと連結
    する出力シャフト部分を有する電動工具。
  8. 【請求項８】 請求項７の電動工具において、該キャリ
    ア・フレームは、単一部品である電動工具。
  9. 【請求項９】 請求項８の電動工具において、該出力シ
    ャフト部分は金属製であり、該キャリア・フレームは、
    該出力シャフト部分上に注入、成形されたプラスチック
    製である電動工具。
  10. 【請求項１０】 請求項７の電動工具において、該ベア
    リング部分は、該キャリア・フレームの該空洞シャフト
    部分の周囲に設置されており、該ベアリング部分と摩擦
    しながら噛み合う該空洞シャフト部分上の摩擦部分、及
    び圧迫適合した状態で該ベアリング部分を受け止める為
    の、該リング・ギア上の座部から成る電動工具。
JP5115053A 1992-05-18 1993-05-17 プラスチック製ギア系統を有する電動工具 Pending JPH0639746A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US07/885,662 US5269733A (en) 1992-05-18 1992-05-18 Power tool plastic gear train
US885662 1992-05-18

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH0639746A true JPH0639746A (ja) 1994-02-15

Family

ID=25387425

Family Applications (1)

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