JP5836621B2

JP5836621B2 - 動力工具

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Publication number: JP5836621B2
Application number: JP2011078421A
Authority: JP
Inventors: 平林　伸治; 伸治平林; 匡輔松野
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2011-03-31
Filing date: 2011-03-31
Publication date: 2015-12-24
Anticipated expiration: 2031-03-31
Also published as: EP2505317B1; US20120247799A1; RU2012112404A; JP2012210694A; EP2505317A2; EP2505317A3; CN102729106A

Description

この発明は、例えば電動モータを駆動源として内装するディスクグラインダやねじ締め工具あるいは孔明け用のドリル等の動力工具に関する。

この種の動力工具では、一般に駆動モータの出力回転数を減速（変速）するための減速歯車列や出力方向を変換するための歯車列を備えている。
また、駆動モータの変速機構としては、上記のような歯車列を用いるものの他に、減速比を無段階で変化させる無段変速機構（CVT:Continuously Variable Trans-mission）が公知になっている。従来、この無段変速機構として、いわゆるトラクションドライブ機構を利用したものが公知になっている。このトラクションドライブ式の無段変速機構に関する技術が例えば下記の特許文献１〜３に開示されている。
このトラクションドライブ式の無段変速機構は、ホルダに支持した複数の円錐形の遊星ローラに太陽ローラを圧接して、これにより得られる転がり接触を利用して遊星ローラを自転させながら出力軸回りに回転させて動力を伝達するとともに、各遊星ローラの円錐面に圧接した変速リングの圧接位置を小径側と大径側との間で変位させて圧接径を変化させることにより出力回転数を無段階で変速する構成となっている。
特許文献１には、係るトラクションドライブ式の無段変速機構を内装したねじ締め工具が開示されている。このねじ締め工具では、ねじ締めビットに付加される負荷トルクの増大（ねじ締めの進行）に伴って変速リングを低速側に変位させることにより、出力モードを低速高トルク出力モードに無段階で変速することができ、これにより迅速かつ確実なねじ締め作業を楽に行うことができる。

特開平6-190740号公報特開2002-59370号公報特公平3-73411号公報

ところで上記したねじ締め工具等の動力工具にあっても、トラクションドライブ式の無段変速機構により駆動モータの回転数を作業形態に合わせて変速させて出力することができるが、この動力工具を使用し続けると、駆動モータと同様、トラクションドライブ式の無段変速機構も熱を帯びていくようになる。このため、このトラクションドライブ式の無段変速機構にあっても、駆動モータと同様、熱が帯びていくことによる温度上昇を避けるように冷却しておきたい。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであって、本発明が解決しようとする課題は、駆動源としての駆動モータと該駆動モータの動力を変速するトラクションドライブ式の無段変速機構とを具備する動力工具において、無段変速機構を冷却できるようにすることにある。

上記した課題を解決するにあたって、本発明に係る動力工具は次の手段を採用する。
すなわち、本発明の第１の発明に係る動力工具は、駆動源としての駆動モータと、該駆動モータの動力を変速するトラクションドライブ式の無段変速機構とを具備する動力工具であって、前記駆動モータの回転駆動軸を回転軸にして回転して該駆動モータに風を送って該駆動モータを冷却する送風ファンと、前記無段変速機構も冷却するように前記送風ファンにより送られる風を導く導風構造と、を備えることを特徴とする。
この第１の発明に係る動力工具によれば、駆動モータの回転駆動軸を回転軸にして回転して駆動モータに風を送る送風ファンを備えているので、駆動モータを冷却することができる。さらに、この第１の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構も冷却するように送風ファンにより送られる風を導く導風構造が設けられているので、この送風ファンにより駆動モータに送られた風を利用して無段変速機構も冷却することができる。これによって、駆動モータとトラクションドライブ式の無段変速機構とを具備する動力工具において、無段変速機構を冷却することができる。

第２の発明に係る動力工具は、前記第１の発明に係る動力工具において、前記無段変速機構は、該無段変速機構の機構本体を収める機構本体収容ケースを備え、前記導風構造は、前記送風ファンにより送られる風を前記機構本体収容ケースの外側面に接触させながら通気させる構造を有していることを特徴とする。
この第２の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構は無段変速機構の機構本体を収める機構本体収容ケースを備え、導風構造は送風ファンにより送られる風を機構本体収容ケースの外側面に接触させながら通気させる構造を有しているので、送風ファンにより送られた風を利用して無段変速機構も冷却するにあたって機構本体収容ケースを介して冷却することができる。これによって、無段変速機構は、圧接された互いのローラ間の転がり接触を得るにあたって、圧接された互いのローラ間に介在されるトラクショングリス等の潤滑剤等を外部に飛ばすことなく、この無段変速機構を冷却するための風を当てることができる。したがって、無段変速機構の機能を損なうことなく、送風ファンにより送られた風を利用して無段変速機構を冷却することができる。

第３の発明に係る動力工具は、前記第２の発明に係る動力工具において、前記機構本体収容ケースは、金属製で形成されており、前記機構本体収容ケースの外側面には、前記外側に向けて張り出すフィンが設けられていることを特徴とする。
この第３の発明に係る動力工具によれば、機構本体収容ケースは金属製で形成されているので、機構本体収容ケースを介して無段変速機構を冷却するにあたって機構本体収容ケースの熱伝導性を向上させることができる。さらに、機構本体収容ケースの外側面には、外側に向けて張り出すフィンが設けられているので、機構本体収容ケースを介して無段変速機構を冷却するにあたって送られてくる風との接触領域を拡げることができて、この機構本体収容ケースの熱交換能力を向上させることができる。これによって、機構本体収容ケースを介して無段変速機構を冷却するにあたっての、無段変速機構の冷却性能を向上させることができる。

第４の発明に係る動力工具は、前記第２または前記第３の発明に係る動力工具において、前記無段変速機構の機構本体を収める前記機構本体収容ケースの外側には、前記機構本体収容ケースを覆う樹脂製の外側ケースが設けられていることを特徴とする。
この第４の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構の機構本体を収める機構本体収容ケースの外側には、機構本体収容ケースを覆う樹脂製の外側ケースが設けられているので、この機構本体収容ケース内部に収められる無段変速機構の機構本体が熱を帯びる場合であっても、この機構本体収容ケース外部への熱伝導を抑えることができる。これによって、無段変速機構の機構本体が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構の機構本体の外部をユーザは触って把持することができることとなる。

第５の発明に係る動力工具は、前記第４の発明に係る動力工具において、前記導風構造は、前記送風ファンにより送られる風を通気させる通風路を備え、前記通風路は、少なくとも前記機構本体収容ケースと前記外側ケースとの間に設けられていることを特徴とする。
この第５の発明に係る動力工具によれば、送風ファンにより送られる風を通気させる通風路が、機構本体収容ケースと外側ケースとの間に設けられているので、送風ファンにより送られる風は、機構本体収容ケースと外側ケースとの間に生じる熱と熱交換できることとなる。これによって、無段変速機構の機構本体が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構の機構本体の外部への熱伝導を効率良く抑えることができる。

第６の発明に係る動力工具は、前記第２から前記第５のいずれかの発明に係る動力工具において、前記導風構造は、前記機構本体収容ケースの外側周囲３６０度の範囲のうち、合わせて該機構本体収容ケースの外側周囲１８０度以上の範囲に亘るように設けられていることを特徴とする。
この第６の発明に係る動力工具によれば、導風構造は、合わせて機構本体収容ケースの外側周囲１８０度以上の範囲に亘るように設けられているので、機構本体収容ケースの半分以上の範囲に亘って機構本体収容ケースを介して無段変速機構を冷却することができる。これによって、無段変速機構を冷却するにあたっての冷却効率を、向上させることができる。

第１の発明に係る動力工具によれば、駆動モータとトラクションドライブ式の無段変速機構とを具備する動力工具において、無段変速機構を冷却することができる。
第２の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構の機能を損なうことなく、送風ファンにより送られた風を利用して無段変速機構を冷却することができる。
第３の発明に係る動力工具によれば、機構本体収容ケースを介して無段変速機構を冷却するにあたっての、無段変速機構の冷却性能を向上させることができる。
第４の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構の機構本体が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構の機構本体の外部をユーザは触って把持することができることとなる。
第５の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構の機構本体が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構の機構本体の外部への熱伝導を効率良く抑えることができる。
第６の発明に係る動力工具によれば、無段変速機構を冷却するにあたっての冷却効率を、向上させることができる。

動力工具としてのディスクグラインダの全体斜視図である。図１のディスクグラインダを上面視した上面図である。ディスクグラインダの内部構造を示す縦断面図である。図３の(IV)-(IV)線断面矢視図であり、変速部の内部構造断面図である。図３の(V)-(V)線断面矢視図であり、変速制御部の内部構造断面図である。図３の(VI)-(VI)線断面矢視図であり、変速制御部の内部構造図である。調圧カム機構を拡大して示す断面図である。図１のディスクグラインダを正面視した正面図である。送風ファンにより送られる風の風路を示すディスクグラインダの縦断面図である。

次に、本発明に係る動力工具を実施するためディスクグラインダ１について図面を参照にしながら説明する。なお、以下では、本発明に係る動力工具としてディスクグラインダ１を例示する。図１は、動力工具としてのディスクグラインダ１の全体斜視図である。図２は、図１のディスクグラインダ１を上面視した上面図である。図３は、ディスクグラインダ１の内部構造を示すものであり、図１のディスクグラインダ１の前後中心線方向に沿った縦断面を示す断面図である。図４は、図３の(IV)-(IV)線断面矢視図であり、変速部３の内部構造断面図である。図５は、図３の(V)-(V)線断面矢視図であり、変速制御部２０の内部構造断面図である。図６は、図３の(VI)-(VI)線断面矢視図であり、変速制御部の内部構造図である。図７は、調圧カム機構６０を拡大して示す断面図である。図８は、図１のディスクグラインダ１を正面視した正面図である。なお、図示するディスクグラインダ１は、説明をする上で分かり易くするために図示記載の通りで上下前後左右を規定する。
図１および図２に示すように、ディスクグラインダ１は、後側から順に工具本体部２と変速部３とギヤヘッド部４とを備えている。図３に示すように、ギヤヘッド部４の下側部分には出力スピンドル５１が下方へ突き出されて設けられている。この出力スピンドル５１は、減速ユニット４０から外部に回転駆動を出力する出力軸に相当する。この出力スピンドル５１の下端部分には円形の砥石Ｂが取り付けられている。このギヤヘッド部４の下側部分のうち砥石Ｂの後側には、砥石カバー５２が装備されている。この砥石カバー５２は、砥石Ｂの後側半周範囲を覆うように設けられる砥石Ｂのカバー構造体であり、砥石Ｂによる研削粉の飛散を防止するためのものである。なお、図示符号５３は、工具本体部２を右手で把持した使用者が左手で把持するためのサイドグリップである。

図３に示すように、工具本体部２は、使用者が把持するハンドル部分としての機能を有する円筒形状の本体ケース２ａを備える。この本体ケース２ａの後ろ側には、次に説明する送風ファン１２により工具本体部２に外気を吸気するための吸気口２９が設けられている。この吸気口２９は、本体ケース２ａのうち駆動モータ１０の内装位置後ろ側に設けられており、外気を吸気可能な適宜のスリット形状にて形成されている。この本体ケース２ａの内部には、駆動源としての駆動モータ１０が内装されている。この駆動モータ１０は、モータスピンドル１１を回転駆動させるブラシモータにて構成される。モータスピンドル１１は、軸受け１１ａ，１１ｂにより本体ケース２ａに回転可能に支持されている。なお、モータスピンドル１１には、モータ冷却用の送風ファン１２が取り付けられている。この送風ファン１２は、遠心式のファンであり、駆動モータ１０のモータスピンドル（回転駆動軸）１１を回転軸にして回転し、工具本体部２内部の後ろ側から前側に風を送るようになっている。つまり、工具本体部２内部のうち送風ファン１２後ろ側における気圧は、送風ファン１２前側における気圧に比して負圧となる。このため、上記した吸気口２９から吸気された外気は、駆動モータ１０に接触しながら、工具本体部２内部後ろ側から工具本体部２内部前側に送られる風となる。なお、このように工具本体部２内部後ろ側から工具本体部２内部前側に送られた風は、後に説明するギヤヘッド部４に設けられた排気口４７，４９（図３等参照）から排気される。このように送風ファン１２は、モータスピンドル１１の回転にしたがい、駆動モータ１０を冷却する冷却風を形成する。
なお、この駆動モータ１０のモータスピンドル１１は、駆動モータ１０から出力される出力軸として機能するとともに、トラクションドライブ式の無段変速機構３０に入力する入力軸として機能する。なお、無段変速機構３０は、モータスピンドル１１から入力された回転駆動を減速（変速）して、出力軸として機能する中間伝達軸３１から減速ユニット４０に出力される。つまり中間伝達軸３１は、後に詳述する減速ユニット４０の入力軸として機能し、中間伝達軸３１から入力された減速ユニット４０の回転駆動力は、減速ユニット４０にて減速されて出力スピンドル５１から出力される。

変速部３は、本体ケース２ａの前側に結合された変速ケース３ａと、この変速ケース３ａ内に装置されるトラクションドライブ式の無段変速機構３０と、この変速ケース３ａ内に装置され無段変速機構３０を制御する変速制御部２０とを備える。なお、この変速ケース３ａは、主として無段変速機構３０と変速制御部２０とを内蔵する本発明に係る外側ケースに相当する部材である。
無段変速機構３０は、無段変速機構３０として機能する機構本体３００と、この機構本体３００を収める機構本体収容ケース７１とを備える。機構本体３００は、モータスピンドル１１から入力され中間伝達軸３１にて出力するにあたり、太陽ローラ３２、遊星ローラ３３、推力ローラ３４、調圧カム機構６０（調圧ばね６７を含む）、変速リング３６、ホルダ３７等を備えて構成される。これに対して機構本体収容ケース７１は、これらの無段変速機構３０として機能する機構本体３００を構成する各種の部材を収容するケース部材として構成される。
この機構本体収容ケース７１は、上記した各種の収容部材を含めてケース構造をなしている。なお、この機構本体収容ケース７１は、図４および図５に示すように、各種の部材が組み付けられることにより閉塞構造をなした中空円筒形状にて形成されている。この機構本体収容ケース７１は、上記した太陽ローラ３２、遊星ローラ３３、推力ローラ３４、調圧カム機構６０（調圧ばね６７を含む）、変速リング３６、ホルダ３７を内装する。

この機構本体収容ケース７１は、アルミニウムを材料とした金属製にて形成されている。また、この機構本体収容ケース７１の外側には、この機構本体収容ケース７１を覆う外側ケースとしての変速ケース３ａが配設されている。この変速ケース３ａは、断熱性能を有したプラスチック樹脂製にて形成されている。なお、この機構本体収容ケース７１の外側面７２には、適宜の間隔を有して外側に向けて張り出すフィン７３が複数設けられている。この機構本体収容ケース７１は、機構本体収容ケース７１の外側面７２に設けられた複数のフィン７３により、ケース構造をなす変速ケース３ａから支持されるためのリブとしての機能も有している。なお、機構本体収容ケース７１と変速ケース３ａとの間におけるフィン７３同士の隙間空間が、送風ファン１２により送られる風を通気させる通風路７５として機能する隙間空間である。
この導風構造７０は、駆動モータ１０を冷却するために送風ファン１２により送られる風によって、無段変速機構３０も冷却するための構造であり、通風路７５を含んで形成されている。この導風構造７０をなすための通風路７５は、変速部３における左右両側部分および下側部分にて複数設けられている。この通風路７５は、機構本体収容ケース７１の外側周囲３６０度の範囲のうち、左右両側部分および下側部分となる、合わせて機構本体収容ケース７１の外側周囲１８０度以上の範囲に亘るように設けられている。ここで通風路７５は、上記した無段変速機構３０の機構本体３００を収める機構本体収容ケース７１に対して、送風ファン１２により送られる風を機構本体収容ケース７１の外側面７２に接触させながら通気させる構造にて形成されている。なお、送風ファン１２により送られた風は、上記した吸気口２９から外気を吸気して駆動モータ１０を冷却し、上記した通風路７５を通じた後に下側排気口４７および上側排気口４９から外部に排気するようになっている。つまり、この変速ケース３ａには、変速ケース３ａの内外連通するように開口した下側排気口４７および上側排気口４９が設けられている。下側排気口４７および上側排気口４９は、送風ファン１２により送られた風を通風路７５（導風構造７０）を通じた後に外部に排気する。

ところでモータスピンドル１１の回転駆動は、この変速部３を構成するトラクションドライブ式の無段変速機構３０によって減速（変速）される。すなわち無段変速機構３０は、３点圧接式の無段変速機構であり、駆動モータ１０のモータスピンドル１１に取り付けた太陽ローラ３２と、円錐形の周面（円錐面３３ｂ）を有する複数（３つ）の遊星ローラ３３〜３３と、各遊星ローラ３３に圧接された推力ローラ３４と、推力ローラ３４に推力を発生させるための調圧カム機構６０と、遊星ローラ３３〜３３を内接させた状態で円錐面３３ｂに外接にて圧接される変速リング３６を備えている。
太陽ローラ３２は、駆動モータ１０のモータスピンドル１１の先端部に結合されて一体で回転する。この太陽ローラ３２は、軸受け３２ａを介して変速ケース３ａに回転可能に支持されている。この太陽ローラ３２は、３つの遊星ローラ３３〜３３のそれぞれの首部に圧接されている。出力軸として機能する中間伝達軸３１の後部側は、太陽ローラ３２に取り付けた軸受け３１ａを介して回転自在に支持されている。太陽ローラ３２と中間伝達軸３１は、駆動モータ１０のモータスピンドル１１の回転軸線と同一の回転軸線上に配置されている。また、中間伝達軸３１の前部側は、後にも詳述するが、変速ケース３ａに支持される軸受け３１ｂを介して回転自在に支持されている。なお、この軸受け３１ｂにて支持される中間伝達軸３１の前側部分は、ギヤヘッド部４内に入り込むまで延びている。

３つの遊星ローラ３３〜３３は、ホルダ３７の周方向３等分位置（図４参照）に設けた支持孔３７ｅに挿入した支軸部３３ａを介してその軸線回りに回転自在に支持されている。各遊星ローラ３３は、その回転軸線（支軸部３３ａ）を直立位置（中間伝達軸３１に対して直交させた位置）から図示右側に一定角度傾斜させた向きに支持されている。
推力ローラ３４は、中間伝達軸３１に相対回転可能かつ軸方向に変位可能に支持されている。推力ローラ３４は、各遊星ローラ３３の内側面に圧接されている。推力ローラ３４の後面に設けたボス部３４ａは、遊星ローラ３３〜３３を支持するホルダ３７を回転自在に支持している。この推力ローラ３４の前側には、後に説明する調圧カム機構６０の調圧ばね６７が配設されている。この調圧ばね６７は、駆動モータ１０のモータスピンドル１１からの回転駆動を受けて無段変速機構３０が初期駆動するに際し、上記した太陽ローラ３２、遊星ローラ３３〜３３、推力ローラ３４、変速リング３６との間で必要な摩擦伝動が得られるように、推力ローラ３４を図示後ろ側に付勢している。
このように構成された無段変速機構３０は、変速リング３６が遊星ローラ３３〜３３の小径側に位置する状態では、モータスピンドル１１からの回転駆動に対する無段変速機構３０の減速比は小さくなる。このため、無段変速機構３０は、出力スピンドル５１へと向けた中間伝達軸３１を高速に回転させることとなる。また逆に、変速リング３６が遊星ローラ３３〜３３の大径側に位置する状態では、モータスピンドル１１からの回転駆動に対する無段変速機構３０の減速比は大きくなる。このため、無段変速機構３０は、出力スピンドル５１へと向けた中間伝達軸３１を低速に回転させることとなる。

また、上記した無段変速機構３０と減速ユニット４０との間には、調圧カム機構６０が設けられている。調圧カム機構６０は、図７に示すように、推力ローラ３４の前側であり減速ユニット４０の後ろ側に配設されている。
調圧カム機構６０は、推力ローラ３４の前面と押圧板６１との間に複数の鋼球６２〜６２を挟み込んだ構成を備えている。各鋼球６２は、推力ローラ３４の前面と押圧板６１の後面にそれぞれ設けた周方向に深さが変化するカム溝内に嵌り込んだ状態で挟み込まれている。また、推力ローラ３４と押圧板６１との間には調圧ばね６７が介装されている。この調圧ばね６７によって押圧板６１は、中間伝達軸３１の段差部３１ｃに圧接されて軸方向の移動が規制されている。さらに、押圧板６１は、キー６８を介して中間伝達軸３１にキー結合されて回転について一体化されている。
このため、中間伝達軸３１に回転負荷（加工抵抗）等が作用すると、これが推力ローラ３４と押圧板６１との間に相対回転を発生させて各鋼球６２をカム溝内の浅い側へ変位させるための外力として作用し、従って推力ローラ３４に各遊星ローラ３３に対する圧接力を増大させる方向の力として作用する。この外力と調圧ばね６７の付勢力により推力ローラ３４が各遊星ローラ３３の下面に押し付けられ、その結果各遊星ローラ３３の首部に太陽ローラ３２が圧接され、また各遊星ローラ３３の円錐面３３ｂに変速リング３６がそれぞれ同じ圧接力で圧接される。

変速部３は、この無段変速機構３０を変速するための変速制御部２０を備えている。この変速制御部２０は、変速リング３６の外周であって変速部３の上側に設けられている。この変速制御部２０は、図６に示すように、変速モータ２１と、変速モータ２１の出力軸に取り付けた駆動プーリ２２と、変速モータ２１の出力軸に平行に配置した作動軸２３と、作動軸２３に取り付けた従動プーリ２４と、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間で掛け渡された駆動ベルト２５（図５参照）と、を備えている。変速モータ２１が起動すると、駆動プーリ２２と従動プーリ２４との間で掛け渡された駆動ベルト２５が動いて、作動軸２３をその軸回りに回転させる。作動軸２３には、ねじ軸部２３ａが設けられている。作動軸２３の周囲には作動スリーブ２６が介装されている。この作動スリーブ２６のねじ孔部２６ａが作動軸２３のねじ軸部２３ａに噛み合わされている。ねじ孔部２６ａに対するねじ軸部２３ａの噛み合いを通じて作動軸２３が軸回りに回転すると、作動スリーブ２６が作動軸２３の軸方向（図示前後方向）に移動する。作動スリーブ２６には、二股形状の作動アーム２７が軸方向について一体に設けられている。この作動アーム２７の二股部には、変速リング３６の外側部分が軸方向両側から挟まれるように係合されている。このため、作動軸２３の回転により作動スリーブ２６が図示前後方向に移動すると、これと一体で変速リング３６は３つの遊星ローラ３３〜３３を内接させた状態で低速側または高速側に平行移動する。

このように変速制御部２０は、変速モータ２１が高速側に起動すると、作動軸２３の回転により変速リング３６を遊星ローラ３３〜３３の高速側（小径側）に移動させ、無段変速機構３０の減速比を小さくする。また逆に変速モータ２１が低速側に起動すると、作動軸２３の回転により変速リング３６を遊星ローラ３３〜３３の低速側（大径側）に移動させ、無段変速機構３０の減速比を大きくする。なお、駆動モータ１０および変速モータ２１における起動および停止に関する各種の制御は、図示省略のモータ制御部により行われる。また、このモータ制御部の各種の制御のうち、無段変速機構３０の減速比は、図１にて示すディスクグラインダ１の後ろ側に設けられた操作ダイヤル２８から操作入力に依存するものとなっている。
中間伝達軸３１は、上記したように無段変速機構３０からの回転駆動を出力軸を構成するとともに、減速ユニット４０に無段変速機構３０からの回転駆動を入力する入力軸としても機能するように、無段変速機構３０と減速ユニット４０とに対して回転駆動の出入を兼ねる同一軸として機能している。この中間伝達軸３１は、太陽ローラ３２に取り付けられた軸受け３１ａと、変速ケース３ａに取り付けられた軸受け３１ｂとにより回転自在に支持されている。

ギヤヘッド部４は、上記した変速部３の前側に配設される。このギヤヘッド部４は、砥石Ｂが取り付けられる出力スピンドル５１が下方へ突き出すことができるヘッドケース４ａに対して、減速ユニット４０が内装されるようにして構成されている。このヘッドケース４ａは、内装される減速ユニット４０に変速部３からの回転駆動力を入力することができるように、変速ケース３ａと内部が連通する形状を有している。ここで、上記した無段変速機構３０の出力軸となる中間伝達軸３１は、このギヤヘッド部４に内装される減速ユニット４０に対しての入力軸となっている。
減速ユニット４０は、本発明に係る出力側歯車列であり、無段変速機構３０の出力側に設けられ、無段変速機構３０からの回転駆動を当該回転駆動とは相違する回転駆動に変換する。具体的には、図３に示すように、減速ユニット４０は、この減速ユニット４０の入力軸をなす中間伝達軸３１の先端（図示前側）に嵌合固定される駆動側ギヤ４１と、この減速ユニット４０の出力軸をなす出力スピンドル５１の基端（図示上側）に嵌合固定される従動側ギヤ４５とにより構成される。なお、図示符号４２は、中間伝達軸３１の先端（図示前側）に嵌合固定される駆動側ギヤ４１を留めておくための先端留め具である。ここで出力スピンドル５１は、基端側（図示上側）と先端側（図示下側）とに配設された軸受け５１ａ，５１ｂにて回転自在に支持されている。なお、これらの軸受け５１ａ，５１ｂは、ヘッドケース４ａに固定されている。

これら駆動側ギヤ４１と従動側ギヤ４５とは、互いにベベルギヤ（傘歯車）にて構成されている。つまり、駆動側ギヤ４１と従動側ギヤ４５とは、互いに円錐の形をした歯車にて交差する２軸間で回転運動を伝達するように互いの歯筋が噛み合う構造となっている。具体的には、駆動側ギヤ４１と従動側ギヤ４５とは、直交交差する２軸間で回転運動を伝達するスパイラルベベルギヤ（曲がり歯傘歯車）にて構成されている。このため、駆動側ギヤ４１と従動側ギヤ４５は、互いに歯筋が曲がり歯にて形成されており、回転駆動時における噛合いは静かなものとなっている。なお、従動側ギヤ４５の歯数は、駆動側ギヤ４１の歯数に比べて多い歯数となっているため、駆動側ギヤ４１から従動側ギヤ４５に回転運動を伝達するにあたっては、当該回転運動は減速されたものとなる。
このようにして、減速ユニット４０は、中間伝達軸３１の回転駆動方向を当該回転駆動方向と直交する回転駆動方向となるように中間伝達軸３１からの回転駆動を変換するとともに、中間伝達軸３１の回転駆動速度を当該回転駆動速度から減速された回転速度となるように中間伝達軸３１からの回転駆動を変換する。また、減速ユニット４０に入力される中間伝達軸３１の回転軸線と、減速ユニット４０から出力される出力スピンドル５１の回転軸線とは、互いに直交する方向にて交差している。

上記した実施の形態のディスクグラインダ１によれば、次の作用効果を奏する。
すなわち上記した無段変速機構３０では、上記した３点圧接状態で駆動モータ１０の起動に伴う太陽ローラ３２の回転により各遊星ローラ３３がその軸回りに自転すると、当該各遊星ローラ３３の変速リング３６に対する圧接状態を介して当該遊星ローラ３３〜３３が中間伝達軸３１回りに公転する。ホルダ３７に支持された遊星ローラ３３〜３３が中間伝達軸３１回りに公転することにより、推力ローラ３４が一体で回転する。推力ローラ３４が回転すると、調圧カム機構６０を介して中間伝達軸３１が一体で回転する。こうして、駆動モータ１０が起動すると、その回転動力が３点圧接状態の無段変速機構３０及びギヤヘッド部４の減速ユニット４０を経て出力スピンドル５１に伝達されて砥石４１を回転させる。
図９は、送風ファン１２により送られる風の風路を示すディスクグラインダ１の縦断面図である。図９に示す太線矢印は、送風ファン１２により送られる風の風路である。この太線矢印にて示す風路は、上記した通風路７５を含んで形成される導風構造７０により導かれている。
上記したディスクグラインダ１によれば、駆動モータ１０のモータスピンドル１１を回転軸にして回転して駆動モータ１０に風を送る送風ファン１２を備えているので、駆動モータ１０を冷却することができる。さらに、このディスクグラインダ１によれば、無段変速機構３０も冷却するように送風ファン１２により送られる風を導く導風構造７０が設けられているので、この送風ファン１２により駆動モータ１０に送られた風を利用して無段変速機構３０も冷却することができる。これによって、駆動モータ１０とトラクションドライブ式の無段変速機構３０とを具備する動力工具において、無段変速機構３０を冷却することができる。また、上記したディスクグラインダ１によれば、無段変速機構３０は無段変速機構３０の機構本体３００を収める機構本体収容ケース７１を備え、導風構造７０は送風ファン１２により送られる風を機構本体収容ケース７１の外側面７２に接触させながら通気させる構造を有しているので、送風ファン１２により送られた風を利用して無段変速機構３０も冷却するにあたって機構本体収容ケース７１を介して冷却することができる。これによって、無段変速機構３０は、圧接された互いのローラ間の転がり接触を得るにあたって、圧接された互いのローラ間に介在されるトラクショングリス等の潤滑剤等を外部に飛ばすことなく、この無段変速機構３０を冷却するための風を当てることができる。したがって、無段変速機構３０の機能を損なうことなく、送風ファン１２により送られた風を利用して無段変速機構３０を冷却することができる。

また、上記したディスクグラインダ１によれば、機構本体収容ケース７１は金属製で形成されているので、機構本体収容ケース７１を介して無段変速機構３０を冷却するにあたって機構本体収容ケース７１の熱伝導性を向上させることができる。さらに、機構本体収容ケース７１の外側面７２には、導風構造７０内に向けて張り出すフィン７３が設けられているので、機構本体収容ケース７１を介して無段変速機構３０を冷却するにあたって送られてくる風との接触領域を拡げることができて、この機構本体収容ケース７１の熱交換能力を向上させることができる。これによって、機構本体収容ケース７１を介して無段変速機構３０を冷却するにあたっての、無段変速機構３０の冷却性能を向上させることができる。また、このフィン７３は、ケース構造をなす変速ケース３ａから機構本体収容ケース７１を支持するためのリブとしての機能も有しているので、落下強度の向上等の内部構造の剛性を高めることができる。また、上記したディスクグラインダ１によれば、無段変速機構３０の機構本体３００を収める機構本体収容ケース７１の外側には、機構本体収容ケース７１を覆う樹脂製の変速ケース３ａが設けられているので、この機構本体収容ケース７１内部に収められる無段変速機構３０の機構本体３００が熱を帯びる場合であっても、この機構本体収容ケース７１外部への熱伝導を抑えることができる。これによって、無段変速機構３０の機構本体３００が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構３０の機構本体３００の外部をユーザは触って把持することができることとなる。また、上記したディスクグラインダ１によれば、送風ファン１２により送られる風を通気させる通風路７５が、機構本体収容ケース７１と外側ケースとの間に設けられているので、送風ファン１２により送られる風は、機構本体収容ケース７１と外側ケースとの間に生じる熱と熱交換できることとなる。これによって、無段変速機構３０の機構本体３００が熱を帯びる場合であっても、この無段変速機構３０の機構本体３００の外部への熱伝導を効率良く抑えることができる。また、上記したディスクグラインダ１によれば、導風構造７０は、合わせて機構本体収容ケース７１の外側周囲１８０度以上の範囲に亘るように設けられているので、機構本体収容ケース７１の半分以上の範囲に亘って機構本体収容ケース７１を介して無段変速機構３０を冷却することができる。これによって、無段変速機構３０を冷却するにあたっての冷却効率を、向上させることができる。

なお、本発明に係る動力工具にあっては、上記した実施の形態に限定されるものではなく、次のように適宜個所を変更して構成するようにしてもよい。
例えば、上記した実施の形態のディスクグラインダ１における送風ファン１２は、遠心式のファンにて構成されるものであった。しかしながら、本発明に係る送風ファンとしては、これに限定されるものではなく、軸方向に風を流す軸流ファンにて構成されるものであってもよい。また、上記した実施の形態のディスクグラインダ１に設けられる排気口としては、上記した下側排気口４７および上側排気口４９の配設位置に限定されることなく、上記した上側排気口４９のみに纏められるものであってもよい。この上側排気口４９のように排気方向が上側に向いていると、排気による粉塵の舞上りを抑えることができて、ユーザの衛生上において有利である。
また、本発明に係る導風構造としては、通風路を含んで構成されるものであればよく、上記した実施の形態の通風路７５の構成に対して他の構成が付加されるものであってもよい。また、上記した実施の形態では、本発明に係る動力工具としてディスクグラインダを例示した。しかしながら、本発明に係る動力工具としては、これに限定されることなく、適宜のねじ締め機や孔明け用の電気ドリル等、適宜の動力工具にて構成されるものであってもよい。さらに動力の駆動源となる駆動モータとしては、電動モータに限らず、エア工具に用いられるエアモータで代替されるものであってもよい。

１ディスクグラインダ（動力工具）
２工具本体部
２ａ本体ケース
３変速部
３ａ変速ケース
４ギヤヘッド部
４ａヘッドケース
１０駆動モータ
１１モータスピンドル（回転駆動軸）
１１ａ，１１ｂ軸受け
１２送風ファン
２０変速制御部
２１変速モータ
２２駆動プーリ
２３作動軸
２３ａ軸部
２４従動プーリ
２５駆動ベルト
２６作動スリーブ
２６ａ孔部
２７作動アーム
２８操作ダイヤル
２９吸気口
３０無段変速機構
３００無段変速機構の機構本体
３１中間伝達軸
３１ａ，３１ｂ軸受け
３１ｃ段差部
３２太陽ローラ
３２ａ軸受け
３３遊星ローラ
３３ａ支軸部
３３ｂ円錐面
３４推力ローラ
３４ａボス部
３６変速リング
３７ホルダ
３７ｅ支持孔
４０減速ユニット（出力側歯車列）
４１駆動側ギヤ
４２先端留め具
４５従動側ギヤ
４７下側排気口
４９上側排気口
５１出力スピンドル
５１ａ，５１ｂ軸受け
５２砥石カバー
５３サイドグリップ
６０調圧カム機構
６１押圧板
６１ｃ嵌挿孔
６１ｄカム溝
６２鋼球
６５鋼球保持部材
６７調圧ばね
６８キー
７０導風構造
７１機構本体収容ケース
７２機構本体収容ケースの外側面
７３フィン（リブ）
７５通風路
Ｂ砥石

Claims

駆動源としての駆動モータと、該駆動モータの動力を変速するトラクションドライブ式の無段変速機構とを具備する動力工具であって、
前記駆動モータの回転駆動軸を回転軸にして回転して該駆動モータに風を送って該駆動モータを冷却する送風ファンと、
前記無段変速機構も冷却するように前記送風ファンにより送られる風を導く導風構造と、を備え、
前記無段変速機構により変速されて出力される軸の回転軸線が、前記駆動モータの前記回転駆動軸の回転軸線と同一の軸線上にあり、
前記無段変速機構は、該無段変速機構の機構本体を収める機構本体収容ケースを備え、
前記無段変速機構の機構本体を収める前記機構本体収容ケースの外側には、前記機構本体収容ケースを覆う樹脂製の外側ケースが設けられており、
前記導風構造は、前記送風ファンにより送られる風を通気させる通風路を備え、
前記通風路は、少なくとも前記機構本体収容ケースと前記外側ケースとの間に設定されており、
前記導風構造の前記通風路は、前記送風ファンにより送られる風を前記機構本体収容ケースの外側面に接触させながら通気させるようになっており、
前記導風構造の前記通風路は、前記機構本体収容ケースの外側周囲３６０度の範囲のうち、合わせて該機構本体収容ケースの外側周囲１８０度以上の範囲に亘るように設定されていることを特徴とする動力工具。
請求項１に記載の動力工具において、
前記機構本体収容ケースは、金属製で形成されており、
前記機構本体収容ケースの外側面には、前記外側に向けて張り出すフィンが設けられており、
前記フィンは、前記機構本体収容ケースを支持することを特徴とする動力工具。