以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しながら説明するが、本発明はこれに限定されない。以下で説明する実施形態の構成要素は、適宜組み合わせることができる。また、一部の構成要素を用いない場合もある。
実施形態においては、左、右、前、後、上、及び下の用語を用いて各部の位置関係について説明する。これらの用語は、電動工具1の中心を基準とした相対位置又は方向を示す。実施形態において、電動工具1は、震動ドライバドリルである。
実施形態において、スピンドル61の回転軸AXと平行な方向を適宜、軸方向、と称し、回転軸AXの周囲を周回する方向を適宜、周方向、と称し、回転軸AXの放射方向を適宜、径方向、と称する。また、径方向において、回転軸AXに近い位置又は接近する方向を適宜、径方向内側、と称し、回転軸AXから遠い位置又は離隔する方向を適宜、径方向外側、と称する。
実施形態において、回転軸AXは、前後方向に延伸する。軸方向と前後方向とは一致する。
[第1実施形態]
<電動工具の概要>
図1は、本実施形態に係る電動工具1を示す側面図である。図2は、本実施形態に係る電動工具1を示す前面図である。図3は、本実施形態に係る電動工具1を示す後面図である。図4は、本実施形態に係る電動工具1を示す上面図である。
図1、図2、図3、及び図4に示すように、電動工具1は、ハウジング100と、ケーシング200と、リヤカバー300と、モータ10と、動力伝達機構3と、出力機構60と、バッテリ装着部2と、コントローラ4と、ライト5とを備える。
また、電動工具1は、トリガスイッチ17と、正逆切換レバー18と、速度切換レバー28と、チェンジリング59とを備える。
ハウジング100は、グリップハウジング110と、グリップハウジング110の上方に配置される本体ハウジング120とを含む。グリップハウジング110と本体ハウジング120とは一体である。
ハウジング100は、合成樹脂製である。本実施形態において、ハウジング100は、左ハウジング100Lと、右ハウジング100Rとを含む。左ハウジング100Lと右ハウジング100Rとは、ねじ6Aにより固定される。左ハウジング100Lと右ハウジング100Rとが固定されることにより、ハウジング100が形成される。
グリップハウジング110は、作業者に把持される。グリップハウジング110は、本体ハウジング120の下部から下方へ突出する。バッテリ装着部2は、グリップハウジング110の下部に配置される。
本体ハウジング120は、筒状である。ケーシング200の一部は、本体ハウジング120の前部の開口に挿入される。本体ハウジング120の後部の開口は、リヤカバー300で覆われる。ケーシング200は、ねじ6Bにより本体ハウジング120に固定される。リヤカバー300は、ねじ6Cにより本体ハウジング120に固定される。
本体ハウジング120は、吸気口130を有する。リヤカバー300は、排気口140を有する。排気口140は、吸気口130の後方に設けられる。吸気口130は、本体ハウジング120の内部空間と外部空間とを接続する。排気口140は、本体ハウジング120の内部空間と外部空間とを接続する。吸気口130は、本体ハウジング120の左部及び右部のそれぞれに設けられる。排気口140は、リヤカバー300の左部及び右部のそれぞれに設けられる。本体ハウジング120の外部空間の空気は、吸気口130を介して本体ハウジング120の内部空間に流入する。本体ハウジング120の内部空間の空気は、排気口140を介して本体ハウジング120の外部空間に流出する。
モータ10は、出力機構60を駆動するための動力を発生する。モータ10は、本体ハウジング120に収容される。
動力伝達機構3は、モータ10で発生した動力を出力機構60に伝達する。動力伝達機構3は、複数のギヤを有する。動力伝達機構3は、ケーシング200に収容される。
出力機構60は、動力伝達機構3により伝達された動力に基づいて駆動する。出力機構60は、動力伝達機構3により伝達された動力に基づいて回転軸AXを中心に回転するスピンドル61と、先端工具が取り付けられるチャック62とを含む。
バッテリ装着部2は、バッテリパック7に接続される。バッテリ装着部2は、グリップハウジング110の下部に設けられる。バッテリパック7は、バッテリ装着部2に装着される。バッテリパック7は、バッテリ装着部2に着脱可能である。バッテリ装着部2に装着されることにより、バッテリパック7は、電動工具1に電力を供給することができる。モータ10は、バッテリパック7から供給される電力に基づいて駆動する。
バッテリパック7は、二次電池を含む。本実施形態において、バッテリパック7は、充電式のリチウムイオン電池を含む。バッテリパック7は、解除ボタン7Aを有する。解除ボタン7Aは、バッテリ装着部2とバッテリパック7との固定を解除するために操作される。解除ボタン7Aは、バッテリパック7の前面に設けられる。
コントローラ4は、電動工具1を制御する制御信号を出力する。コントローラ4は、グリップハウジング110に収容される。
ライト5は、グリップハウジング110の前部の上部に設けられる。ライト5は、電動工具1の前方を照明する照明光を射出する。ライト5は、例えば発光ダイオード(LED:Light Emitting Diode)を含む。ライト5は、左右方向に2つ設けられる。
トリガスイッチ17は、グリップハウジング110に設けられる。トリガスイッチ17は、トリガ部材17Aと、スイッチ回路17Bとを含む。スイッチ回路17Bは、グリップハウジング110に収容される。トリガ部材17Aは、グリップハウジング110の前部の上部から前方に突出する。トリガ部材17Aは、作業者に操作される。トリガ部材17Aが操作されることにより、モータ10の駆動と停止とが切り換えられる。
正逆切換レバー18は、グリップハウジング110の上部に設けられる。正逆切換レバー18は、作業者に操作される。正逆切換レバー18が操作されることにより、モータ10の回転方向が正転方向及び逆転方向の一方から他方に切り換えられる。モータ10の回転方向が切り換えられることにより、スピンドル61の回転方向が切り換えられる。
速度切換レバー28は、本体ハウジング120の上部に設けられる。速度切換レバー28は、作業者に操作される。速度切換レバー28が操作されることにより、スピンドル61の回転速度が第1速度及び第1速度よりも高い第2速度の一方から他方に切り換えられる。
チェンジリング59は、ケーシング200の前方に配置される。チェンジリング59は、作業者に操作される。チェンジリング59が操作されることにより、電動工具1の作業モードが切り換えられる。
電動工具1の作業モードは、スピンドル61が軸方向に震動する震動モードと、スピンドル61が軸方向に震動しない非震動モードとを含む。非震動モードは、スピンドル61に作用する回転負荷に関わらずスピンドル61に動力が伝達されるドリルモードと、スピンドル61に作用する回転負荷に基づいてスピンドル61に伝達される動力が遮断されるクラッチモードとを含む。
クラッチモードにおいて、チェンジリング59が操作されることにより、スピンドル61に伝達される動力を遮断する解放値が設定される。解放値は、スピンドル61に作用する回転負荷に係る値である。スピンドル61に作用する回転負荷が解放値に到達したときに、スピンドル61に伝達される動力が遮断される。
<ケーシング>
図5は、本実施形態に係るケーシング200を示す側面図である。図6は、本実施形態に係るケーシング200を示す前面図である。図7は、本実施形態に係るケーシング200を示す後面図である。
図5、図6、及び図7に示すように、ケーシング200は、ブラケット210と、ブラケット210の前方に配置されるギヤケース220と、ギヤケース220の前方に配置されるギヤハウジング230とを有する。チェンジリング59は、ギヤハウジング230の前方に配置される。
ブラケット210は、円筒部211と、円筒部211の外面から径方向外側に突出する凸部212とを有する。凸部212は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部212にねじ孔が設けられる。
ギヤケース220は、円筒部221と、円筒部221の外面から径方向外側に突出する凸部222とを有する。凸部222は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部222にねじ孔が設けられる。
ギヤハウジング230は、外筒部231と、外筒部231の外面から径方向外側に突出する凸部232とを有する。凸部232は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部232にねじ孔が設けられる。
ブラケット210とギヤケース220とギヤハウジング230とは、凸部222のねじ孔、凸部212のねじ孔、及び凸部232のねじ孔に配置されるねじ240により固定される。
ギヤハウジング230は、外筒部231の外面に設けられる凹部233と、外筒部231の上部に設けられる突出部234と、外筒部231の外面から径方向外側に突出する凸部241と、外筒部231の下部に設けられる凸部242とを有する。
凹部233にサイドハンドル(不図示)の少なくとも一部が挿入される。凸部241は、凸部232よりも径方向外側に突出する。凸部241にねじ孔が設けられる。凸部242は、外筒部231の下部において左右方向に2つ設けられる。左側の凸部242の下部は、左方に曲げられる。右側の凸部242の下部は、右方に曲げられる。
図1、図2、図3、及び図4に示したように、ケーシング200の少なくとも一部は、本体ハウジング120の前部の開口から本体ハウジング120に挿入される。ケーシング200の少なくとも一部は、本体ハウジング120の前方に配置される。本実施形態において、ブラケット210、ギヤケース220、及びギヤハウジング230の後部が、本体ハウジング120の内側に配置される。凸部242は、本体ハウジング120の内面に接触する。凸部242と本体ハウジング120の内面との接触により、本体ハウジング120とケーシング200との分離が抑制される。
本体ハウジング120は、本体ハウジング120の外面から径方向外側に突出する凸部150を有する。凸部150は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部150にねじ孔が設けられる。本体ハウジング120とケーシング200とは、凸部150のねじ孔、及び凸部241のねじ孔に配置されるねじ6Bにより固定される。
ギヤハウジング230の突出部234は、速度切換レバー28の前方に配置される。速度切換レバー28の前部は、突出部234に対向する。突出部234の後面に孔が設けられる。速度切換レバー28の前部は、突出部234の後面の孔に進入可能である。
スピンドル61の前端部は、チェンジリング59よりも前方に配置される。
<電動工具の内部構造の概要>
図8は、本実施形態に係る電動工具1を示す側断面図である。
スイッチ回路17Bは、グリップハウジング110の内部空間の上部に配置される。スイッチ回路17Bは、トリガ部材17Aに接続される。トリガ部材17Aが操作されることにより、スイッチ回路17Bは、モータ10を駆動させるための操作信号をコントローラ4に出力する。トリガ部材17Aが操作されることにより、バッテリパック7からモータ10に電力が供給され、モータ10が駆動する。モータ10は、スイッチ回路17Bから出力される操作信号に基づいて駆動する。
コントローラ4は、グリップハウジング110の内部空間の下部に配置される。コントローラ4は、モータ10を駆動させるための制御回路基板を含む。コントローラ4は、スイッチ回路17Bから出力された操作信号に基づいて、モータ10を駆動させる制御信号を出力する。
モータ10は、本体ハウジング120の内部空間に配置される。モータ10の回転軸は、前後方向に延伸する。モータ10の回転軸は、スピンドル61の回転軸AXと一致する。作業者は、トリガスイッチ17を操作することにより、モータ10を起動することができる。作業者は、正逆切換レバー18を操作することにより、モータ10の回転方向を変更することができる。
モータ10は、インナーロータ型のブラシレスモータである。モータ10は、筒状のステータ11と、ステータ11の内側に配置されるロータ12と、ロータ12の内側に配置される回転シャフト13とを有する。
ステータ11は、積層された複数の鋼板を含む固定子鉄心11Aと、固定子鉄心11Aの前部に配置される前側インシュレータ11Bと、固定子鉄心11Aの後部に配置される後側インシュレータ11Cと、前側インシュレータ11B及び後側インシュレータ11Cを介して固定子鉄心11Aに巻かれる複数のコイル11Dと、前側インシュレータ11Bに取り付けられるセンサ回路基板11Eと、前側インシュレータ11Bに支持される結線部材11Fとを有する。センサ回路基板11Eは、ロータ12の回転を検出する複数の回転検出素子を有する。結線部材11Fは、複数のコイル11Dを接続する。結線部材11Fは、リード線を介してコントローラ4に接続される。
ロータ12は、回転シャフト13の周囲に配置される筒状の回転子鉄心12Aと、回転子鉄心12Aに保持される複数の永久磁石12Bとを有する。
回転シャフト13は、ロータ12の回転により回転する。回転シャフト13の回転軸は、スピンドル61の回転軸AXと一致する。回転シャフト13の前部は、ベアリング14に回転可能に支持される。回転シャフト13の後部は、ベアリング15に回転可能に支持される。
回転シャフト13に遠心ファン16が取り付けられる。遠心ファン16は、ベアリング15とステータ11との間の回転シャフト13に取り付けられる。排気口140は、遠心ファン16の周囲の一部に配置される。回転シャフト13が回転し、遠心ファン16が回転することにより、本体ハウジング120の内部空間の空気は、排気口140を介して、本体ハウジング120の外部空間に排出される。
回転シャフト13の前端部にピニオンギヤ21Sが設けられる。回転シャフト13は、ピニオンギヤ21Sを介して、動力伝達機構3に連結される。
動力伝達機構3は、減速機構20と、震動機構30と、クラッチ機構40と、モード切換機構50とを有する。
減速機構20は、回転シャフト13の回転を減速し、回転シャフト13よりも低い回転速度でスピンドル61を回転させる。作業者は、速度切換レバー28を操作することにより、減速機構20を操作することができる。
震動機構30は、スピンドル61を軸方向に震動させる。
クラッチ機構40は、スピンドル61に作用する回転負荷が解放値に到達したときに、スピンドル61に伝達される動力を遮断する。
モード切換機構50は、電動工具1の作業モードを切り換える。作業者は、チェンジリング59を操作することにより、モード切換機構50を操作することができる。モード切換機構50が操作されることにより、震動機構30及びクラッチ機構40が操作される。
出力機構60は、モータ10から出力され動力伝達機構3により伝達された動力に基づいて、先端工具が取り付けられた状態で駆動する。
<動力伝達機構及び出力機構の構成部品>
図9は、本実施形態に係る動力伝達機構3の後部を示す分解斜視図である。図10は、本実施形態に係る動力伝達機構3の前部及び出力機構60を示す分解斜視図である。
図8、図9、及び図10に示すように、ケーシング200は、ブラケット210と、ギヤケース220と、ギヤハウジング230とを有する。
ブラケット210は、円筒部211と、凸部212と、円板部213と、孔214と、スリット215と、溝216とを有する。
円筒部211は、回転軸AXの周囲に配置される。凸部212は、円筒部211の外面から径方向外側に突出する。円板部213は、円筒部211の後部の開口を覆うように円筒部211に接続される。孔214は、円板部213の中央部に形成される。スリット215は、円筒部211に設けられる。スリット215は、軸方向に延伸する。スリット215は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。溝216は、円筒部211の上部に設けられる。溝216は、前後方向に延伸する。
ギヤケース220は、円筒部221と、凸部222と、リブ223と、突出部224と、ガイド溝225と、スリット226とを有する。
円筒部211は、回転軸AXの周囲に配置される。凸部222は、円筒部221の外面から径方向外側に突出する。リブ223は、円筒部221の前面に設けられる。回転軸AXと直交する面内において、リブ223は、円弧状である。リブ223は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。突出部224は、リブ223の外面から径方向外側に突出する。ガイド溝225は、円筒部221の内面に設けられる。ガイド溝225は、軸方向に延伸する。ガイド溝225は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。スリット226は、円筒部221の後面から前方に延伸するように設けられる。
ギヤハウジング230は、外筒部231と、凸部232と、凹部233と、突出部234と、内筒部235と、リング部236と、ねじ孔237と、貫通孔238と、凹部239と、凸部241と、凸部242とを有する。
外筒部231は、回転軸AXの周囲に配置される。凸部232は、外筒部231の外面から径方向外側に突出する。凹部233は、外筒部231の外面に設けられる。凹部233は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。突出部234は、外筒部231の上部に設けられる。内筒部235は、外筒部231の内側に配置される。内筒部235は、回転軸AXの周囲に配置される。リング部236は、外筒部231と内筒部235とを接続する。ねじ孔237は、内筒部235の前面に設けられる。貫通孔238は、内筒部235の外面と内面とを貫通するように設けられる。貫通孔238は、周方向に複数設けられる。凹部239は、外筒部231の内面に設けられる。凹部239は、前後方向に延伸する。凹部239は、周方向に複数設けられる。凸部241は、外筒部231の外面から径方向外側に突出する。凸部241は、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
ブラケット210とギヤケース220とギヤハウジング230とは、ねじ240により固定される。
図8、図9、及び図10に示すように、減速機構20は、第1遊星歯車機構21と、第2遊星歯車機構22と、第3遊星歯車機構23と、速度切換リング24と、結合リング25と、ワッシャ26とを有する。
第1遊星歯車機構21は、インターナルギヤ21Rと、第1キャリア21Cと、プラネタリギヤ21Pと、ニードルベアリング21Nとを有する。
インターナルギヤ21Rは、リング部21Raと、凸部21Rbとを有する。リング部21Raの内側に内歯が設けられる。リング部21Raは、回転軸AXの周囲に配置される。凸部21Rbは、リング部21Raの外面から径方向外側に突出する。凸部21Rbは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。第1キャリア21Cは、円板部21Caと、ピン21Cbと、外歯21Ccとを有する。ピン21Cbは、円板部21Caの後面から後方に突出する。ピン21Cbは、周方向に複数設けられる。プラネタリギヤ21Pは、複数設けられる。ピン21Cbは、ニードルベアリング21Nを介して、プラネタリギヤ21Pを回転可能に支持する。外歯21Ccは、円板部21Caの前面の外縁部に設けられる。
第2遊星歯車機構22は、インターナルギヤ22Rと、第2キャリア22Cと、プラネタリギヤ22Pと、サンギヤ22Sとを有する。
インターナルギヤ22Rは、リング部22Raと、外歯22Rbと、内歯22Rcと、溝22Rdとを有する。リング部22Raは、回転軸AXの周囲に配置される。外歯22Rbは、リング部22Raの外面から径方向外側に突出する。外歯22Rbは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。内歯22Rcは、リング部22Raの後面に設けられる。溝22Rdは、リング部22Raの外面の後部に設けられる。溝22Rdは、周方向に延伸する。第2キャリア22Cは、円板部22Caと、ピン22Cbとを有する。ピン22Cbは、円板部22Caの後面から後方に突出する。ピン22Cbは、周方向に複数設けられる。プラネタリギヤ22Pは、複数設けられる。ピン22Cbは、プラネタリギヤ22Pを回転可能に支持する。サンギヤ22Sは、第1キャリア21Cの前方に配置される。サンギヤ22Sの直径は、第1キャリア21Cの直径よりも小さい。第1キャリア21Cとサンギヤ22Sとは一体である。第1キャリア21Cとサンギヤ22Sとは一緒に回転する。
第3遊星歯車機構23は、インターナルギヤ23Rと、第3キャリア23Cと、プラネタリギヤ23Pと、サンギヤ23Sとを有する。
インターナルギヤ23Rは、リング部23Raと、クラッチカム23Rbと、凸部23Rcとを有する。リング部23Raは、回転軸AXの周囲に配置される。クラッチカム23Rbは、リング部23Raの前面から前方に突出する。クラッチカム23Rbは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部23Rcは、リング部23Raの外面から径方向外側に突出する。凸部23Rcは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。周方向において、クラッチカム23Rbの位置と凸部23Rcの位置とは異なる。第3キャリア23Cは、円板部23Caと、ピン23Cbと、凸部23Ccとを有する。ピン23Cbは、円板部23Caの後面から後方に突出する。ピン23Cbは、周方向に複数設けられる。プラネタリギヤ23Pは、複数設けられる。ピン23Cbは、プラネタリギヤ23Pを回転可能に支持する。凸部23Ccは、円板部23Caの前面から前方に突出する。凸部23Ccは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。回転軸AXと直交する面内において、凸部23Ccは円弧状である。サンギヤ23Sは、第2キャリア22Cの前方に配置される。サンギヤ23Sの直径は、第2キャリア22Cの直径よりも小さい。第2キャリア22Cとサンギヤ23Sとは一体である。第2キャリア22Cとサンギヤ23Sとは一緒に回転する。
速度切換リング24は、リング部24Aと、連結部24Bと、凸部24Cと、突起部24Dと、突起部24Eと、ピン24Fとを有する。
リング部24Aは、回転軸AXの周囲に配置される。連結部24Bは、リング部24Aから後方に延伸する。凸部24Cの少なくとも一部は、リング部24Aの外面から径方向外側に突出する。凸部24Cの少なくとも一部は、リング部24Aの後面よりも後方に突出する。突起部24Dは、連結部24Bの後部から径方向外側に突出する。突起部24Eは、連結部24Bの後部から後方に突出する。ピン24Fは、リング部24Aの一部に設けられている孔に挿入される。
結合リング25は、リング部25Aと、内歯25Bと、凸部25Cとを有する。
リング部25Aは、回転軸AXの周囲に配置される。内歯25Bは、リング部25Aの内面に設けられる。内歯25Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部25Cは、リング部25Aの外面から径方向外側に突出する。凸部25Cは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
ワッシャ26は、回転軸AXの周囲に配置される。ワッシャ26は、軸方向においてブラケット210の円板部213とプラネタリギヤ21Pとの間に配置される。
図8、図9、及び図10に示すように、震動機構30は、第1カム31と、第2カム32と、震動切換レバー33と、ワッシャ34と、コイルばね35と、ピン36とを有する。
第1カム31は、リング部31Aと、カム歯31Bとを有する。リング部31Aは、回転軸AXの周囲に配置される。カム歯31Bは、リング部31Aの後面に設けられる。
第2カム32は、リング部32Aと、カム歯32Bと、爪32Cとを有する。リング部32Aは、回転軸AXの周囲に配置される。カム歯32Bは、リング部32Aの前面に設けられる。爪32Cは、リング部32Aの後面に設けられる。爪32Cは、第2カム32の後面から後方に突出する。爪32Cは、周方向に複数設けられる。
震動切換レバー33は、本体部33Aと、溝部33Bと、突出部33Cと、爪33Dとを有する。本体部33Aは、回転軸AXの周囲に3つ設けられる。回転軸AXと直交する面内において、本体部33Aは、円弧状である。溝部33Bは、本体部33Aの前面から後方に延伸するように設けられる。回転軸AXと直交する面内において、溝部33Bの開口は、円弧状である。突出部33Cは、溝部33Bの内側に配置される。突出部33Cは、前方に突出する。爪33Dは、本体部33Aの内面から径方向内側に突出する。
ワッシャ34は、回転軸AXの周囲に配置される。
コイルばね35は、震動切換レバー33及びワッシャ34の後方に配置される。コイルばね35は、震動切換レバー33を前方へ移動させる弾性力を発生する。
ピン36は、コイルばね35を支持する。
また、震動機構30は、ボール37と、第1保持器38と、第2保持器39とを有する。
ボール37は、回転軸AXの周囲に複数配置される。
第1保持器38は、回転軸AXの周囲に配置される。第1保持器38は、湾曲する後面を有する。ボール37は、湾曲する第1保持器38の後面に支持される。
第2保持器39は、リング部39Aと、凸部39Bと、凹部39Cとを有する。リング部39Aは、回転軸AXの周囲に配置される。凸部39Bは、リング部39Aの外面から径方向外側に突出する。凸部39Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凹部39Cは、周方向において隣り合う凸部39Bの間に配置される。
図8、図9、及び図10に示すように、クラッチ機構40は、クラッチ切換リング41と、ロックレバー42と、スプリングホルダ43と、コイルばね44と、ワッシャ45と、クラッチピンスリーブ46と、クラッチピン47とを有する。
クラッチ切換リング41は、リング部41Aと、ねじ溝41Bと、ロックレバー保持部41Cと、円弧板41Dとを有する。リング部41Aは、回転軸AXの周囲に配置される。ねじ溝41Bは、リング部41Aの内面に設けられる。ロックレバー保持部41Cは、リング部41Aの上部に設けられる。ロックレバー保持部41Cは、第1突起部と第2突起部とを有する。円弧板41Dは、リング部41Aの前面の下部に設けられる。回転軸AXと直交する面内において、円弧板41Dは、円弧状である。
ロックレバー42は、基部42Aと、フォロワ42Bと、スプリング42Cとを有する。基部42Aは、筒状である。フォロワ42Bは、基部42Aの径方向内側に設けられる。スプリング42Cは、基部42Aの周囲に配置される。
スプリングホルダ43は、円筒部43Aと、ねじ山43Bと、支持プレート43Cと、ばね保持部43Dと、リブ43Eとを有する。円筒部43Aは、回転軸AXの周囲に配置される。ねじ山43Bは、円筒部43Aの外面に設けられる。支持プレート43Cは、円筒部43Aの後部に設けられる。支持プレート43Cの外端部は、円筒部43Aの外面よりも径方向外側に配置される。ばね保持部43Dは、支持プレート43Cの後面に設けられる。ばね保持部43Dは、円柱状である。ばね保持部43Dは、支持プレート43Cの後面から後方に突出する。ばね保持部43Dは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。リブ43Eは、円筒部43Aの後面から後方に突出する。
コイルばね44は、ばね保持部43Dに保持される。
ワッシャ45は、リング部45Aと、突出部45Bと、突出部45Cとを有する。リング部45Aは、回転軸AXの周囲に配置される。突出部45Bは、リング部45Aの外面から径方向外側に突出する。突出部45Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。突出部45Cは、リング部45Aの内面から径方向内側に突出する。突出部45Cは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
クラッチピンスリーブ46は、円筒部46Aと、突出部46Bとを有する。円筒部46Aは、回転軸AXの周囲に複数設けられる。突出部46Bは、複数の円筒部46Aのそれぞれに設けられる。突出部46Bは、円筒部46Aの前端部に複数設けられる。突出部46Bは、円筒部46Aの前端部から径方向外方に突出する。
クラッチピン47は、クラッチピンスリーブ46に支持される。クラッチピン47の前部は、クラッチピンスリーブ46の円筒部46Aに挿入される。クラッチピン47の前部が円筒部46Aに挿入された状態で、クラッチピン47の後部は、円筒部46Aから後方に突出する。クラッチピン47の後部は、球面状である。
ワッシャ45は、コイルばね44の後方に配置される。クラッチピン47は、ワッシャ45の後方に配置される。コイルばね44は、ワッシャ45及びクラッチピン47を後方へ移動させる弾性力を発生する。
図8、図9、及び図10に示すように、モード切換機構50は、サポートリング51と、ピンホルダ52と、ロックピン53と、コイルばね54と、ドリル切換リング55と、震動切換リング56と、カムプレート57と、カバーリング58とを有する。
サポートリング51は、リング部51Aと、カム突起51Bと、凸部51Cとを有する。リング部51Aは、回転軸AXの周囲に配置される。カム突起51Bは、リング部51Aの前端部から前方に突出する。カム突起51Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凸部51Cは、リング部51Aの後端部から後方に突出する。凸部51Cは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
ピンホルダ52は、リング部52Aと、凹部52Bと、ばね保持部52Cと、ピン保持部52Dとを有する。リング部52Aは、回転軸AXの周囲に配置される。凹部52Bは、リング部52Aの前端部に設けられる。凹部52Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。ばね保持部52Cは、コイルばね54を保持する。ばね保持部52Cの一部は、リング部52Aの内面から径方向内側に突出する。ばね保持部52Cの一部は、後方に突出する。ばね保持部52Cは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。ピン保持部52Dは、ロックピン53を保持する。ピン保持部52Dは、リング部52Aの外面から径方向外側に突出する。ピン保持部52Dは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
ロックピン53は、前後方向に延伸する円柱状である。ロックピン53の前端部に輪状の溝53Aが形成される。ロックピン53は、ピン保持部52Dに保持される。ピン保持部52Dは、溝53Aの周囲に配置される。
コイルばね54は、ピンホルダ52を前方に移動させる弾性力を発生する。コイルばね54は、ばね保持部52Cに保持される。
ドリル切換リング55は、リング部55Aと、カム凹部55Bと、凹部55Cと、凸部55Dとを有する。リング部55Aは、回転軸AXの周囲に配置される。カム凹部55Bは、リング部55Aの後部に設けられる。カム凹部55Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凹部55Cは、リング部55Aの前部に設けられる。凸部55Dは、リング部55Aの内面から径方向内側に突出する。
震動切換リング56は、リング部56Aと、凹部56Bと、凹部56Cとを有する。リング部56Aは、回転軸AXの周囲に配置される。凹部56Bは、リング部56Aの外面の前部に設けられる。凹部56Bは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。凹部56Cは、リング部56Aの後面に設けられる。凹部56Cは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。
カムプレート57は、カムプレート前部57Aと、カムプレート後部57Bと、ねじ孔57Cと有する。カムプレート後部57Bは、カムプレート前部57Aの後方に配置される。カムプレート前部57Aとカムプレート後部57Bとは一体である。カムプレート後部57Bの外形は、カムプレート前部57Aの外形よりも小さい。ねじ71がねじ孔57Cに配置される。
カムプレート前部57Aは、ノッチ57Dと、ノッチ57Eと、ノッチ57Fとを有する。ノッチ57D、ノッチ57E、及びノッチ57Fは、カムプレート前部57Aの周縁部に設けられる。ノッチ57Fは、複数設けられる。カムプレート前部57Aの周囲の一部に板ばね72が配置される。板ばね72の中央部は、径方向内側に曲げられている。板ばね72の中央部は、ノッチ57D、ノッチ57E、及びノッチ57Fのいずれか一つに配置される。
カバーリング58は、リング部58Aと、突出部58Bと、フック部58Cとを有する。リング部58Aは、回転軸AXの周囲に配置される。突出部58Bは、リング部58Aの外縁部から径方向外側に突出する。フック部58Cは、リング部58Aの外縁部から径方向外側に突出する。
チェンジリング59は、操作リング部59Aと、リブ59Bと、凹部59Cとを有する。操作リング部59Aは、回転軸AXの周囲に配置される。リブ59Bは、操作リング部59Aの内面に設けられる。リブ59Bは、操作リング部59Aの内面から径方向内側に突出する。凹部59Cは、操作リング部59Aの内面の一部に設けられる。
図8、図9、及び図10に示すように、出力機構60は、スピンドル61と、チャック62と、ベアリング63と、ベアリング64とを有する。なお、図9及び図10において、チャック62は図示されていない。
スピンドル61は、フランジ部61Aと、前段部61Bと、中段部61Cと、後段部61Dと、装着部61Eと、スピンドル孔61Fとを有する。前段部61Bは、フランジ部61Aの後方に配置される。
チャック62は、先端工具を保持可能である。チャック62は、スピンドル61の前部に連結される。スピンドル61が回転することにより、チャック62が回転する。チャック62は、先端工具を保持した状態で回転する。
ベアリング63及びベアリング64は、スピンドル61を回転可能に支持する。スピンドル61は、ベアリング63及びベアリング64に支持されている状態で、前後方向に移動可能である。
また、出力機構60は、サークリップ65と、ローラ66と、ロックカム67と、ロックリング68と、クリップ69と、コイルばね70とを有する。
ロックカム67は、円筒部67Aと、凸部67Bとを有する。凸部67Bは、円筒部67Aの外面から径方向外側に突出する。凸部67Bは、一対設けられる。ロックカム67の円筒部67Aの孔と、スピンドル61の後段部61Dとは、スプライン結合される。
ロックリング68は、円筒部68Aと、内フランジ部68Bと、外フランジ部68Cと、突出部68Dとを有する。円筒部68Aは、ロックカム67を覆う。内フランジ部68Bは、円筒部68Aの内面の前端部から径方向内側に突出する。外フランジ部68Cは、円筒部68Aの外面の後端部から径方向外側に突出する。突出部68Dは、円筒部68Aの外面から径方向外側に突出する。突出部68Dは、周方向に間隔をあけて複数設けられる。突出部68Dの前部は、円筒部68Aの前面から前方に突出する。
クリップ69は、ベアリング63を押える。
コイルばね70は、ベアリング64とフランジ部61Aとの間に配置される。コイルばね70は、スピンドル61を前方に移動させる弾性力を発生する。
<動力伝達機構及び出力機構の内部構造>
図11は、本実施形態に係る動力伝達機構3を示す側断面図であり、図6のA-A線矢視断面図に相当する。図12は、本実施形態に係る動力伝達機構3を示す側断面図であり、図6のB-B線矢視断面図に相当する。図13は、本実施形態に係る動力伝達機構3を示す断面図であり、図11のC-C線矢視断面図に相当する。
(減速機構)
図11、図12、及び図13に示すように、第2遊星歯車機構22は、第1遊星歯車機構21の前方に配置される。第3遊星歯車機構23は、第2遊星歯車機構22の前方に配置される。第1遊星歯車機構21の少なくとも一部は、ブラケット210の内側に配置される。第2遊星歯車機構22の少なくとも一部は、ギヤケース220の内側に配置される。第3遊星歯車機構23の少なくとも一部は、ギヤハウジング230の内側に配置される。ベアリング14は、ブラケット210の孔214に配置される。
速度切換リング24の少なくとも一部は、第2遊星歯車機構22の周囲に配置される。結合リング25は、速度切換リング24の前方に配置される。
第1遊星歯車機構21は、ピニオンギヤ21Sの周囲に配置される複数のプラネタリギヤ21Pと、複数のプラネタリギヤ21Pを支持する第1キャリア21Cと、複数のプラネタリギヤ21Pの周囲に配置されるインターナルギヤ21Rとを有する。
インターナルギヤ21Rの凸部21Rbは、ブラケット210のスリット215に配置される。凸部21Rbがスリット215に配置されることにより、インターナルギヤ21Rの回転が規制される。
第1キャリア21Cのピン21Cbは、ニードルベアリング21Nを介してプラネタリギヤ21Pを回転可能に支持する。
第2遊星歯車機構22は、サンギヤ22Sと、サンギヤ22Sの周囲に配置される複数のプラネタリギヤ22Pと、複数のプラネタリギヤ22Pを支持する第2キャリア22Cと、複数のプラネタリギヤ22Pの周囲に配置されるインターナルギヤ22Rとを有する。
インターナルギヤ22Rの内歯22Rcは、第1キャリア21Cの外歯21Ccと噛み合うことができる。
第2キャリア22Cのピン22Cbは、プラネタリギヤ22Pを回転可能に支持する。
第3遊星歯車機構23は、サンギヤ23Sと、サンギヤ23Sの周囲に配置される複数のプラネタリギヤ23Pと、複数のプラネタリギヤ23Pを支持する第3キャリア23Cと、複数のプラネタリギヤ23Pの周囲に配置されるインターナルギヤ23Rとを有する。
第3キャリア23Cのピン23Cbは、プラネタリギヤ23Pを回転可能に支持する。
回転シャフト13の回転軸と、第1キャリア21Cの回転軸と、第2キャリア22Cの回転軸と、第3キャリア23Cの回転軸とは、一致する。
速度切換リング24は、インターナルギヤ22R及び速度切換レバー28のそれぞれに連結される。速度切換リング24のリング部24Aは、インターナルギヤ22Rの周囲に配置される。速度切換リング24の凸部24Cは、ギヤケース220のガイド溝225に配置される。ガイド溝225は、凸部24Cを軸方向にガイドする。凸部24Cがガイド溝225に配置されることにより、速度切換リング24は、ギヤケース220に支持された状態で軸方向に移動可能である。
速度切換リング24の突起部24Eの少なくとも一部は、ブラケット210の溝216に配置される。突起部24Eの少なくとも一部が溝216に配置されることにより、ブラケット210と速度切換リング24とが位置決めされる。また、速度切換リング24の突起部24Dは、速度切換レバー28に連結される。
速度切換リング24とインターナルギヤ22Rとは、ピン24Fを介して連結される。速度切換リング24のリング部24Aの内側にインターナルギヤ22Rが配置された状態で、リング部24Aの一部に設けられている孔にピン24Fが挿入される。ピン24Fの先端部は、インターナルギヤ22Rの溝22Rdに配置される。これにより、速度切換リング24とインターナルギヤ22Rとが連結される。
結合リング25は、速度切換リング24の前方に配置される。結合リング25は、速度切換リング24と連結される。結合リング25は、ギヤケース220の内面に固定される。
結合リング25のリング部25Aは、インターナルギヤ22Rの周囲に配置される。結合リング25の内歯25Bは、インターナルギヤ22Rの外歯22Rbと噛み合う。結合リング25の凸部25Cは、ギヤケース220のリブ223の間に配置される。凸部25Cがリブ223の間に配置されることにより、結合リング25の回転が規制される。
ワッシャ26は、第1遊星歯車機構21のプラネタリギヤ21Pとブラケット210の円板部213との間に配置される。
図14は、本実施形態に係る電動工具1の一部を示す断面図であり、図8のG-G線矢視断面図に相当する。図11、図12、及び図14に示すように、速度切換レバー28は、速度切換リング24の突起部24Dに連結される。図14に示すように、突起部24Dの前後にコイルばね27が配置される。速度切換レバー28は、コイルばね27を介して、速度切換リング24に連結される。
速度切換リング24は、インターナルギヤ22Rの周囲に配置される。速度切換リング24は、速度切換レバー28及びインターナルギヤ22Rのそれぞれに連結される。速度切換レバー28は、速度切換リング24を介してインターナルギヤ22Rに連結される。速度切換リング24は、ギヤケース220に支持された状態で前後方向に移動可能である。
インターナルギヤ22Rは、速度切換レバー28の操作により、ギヤハウジング230の内側において、前後方向に移動する。インターナルギヤ22Rは、プラネタリギヤ22Pに噛み合った状態で、第1位置と、第1位置よりも後方の第2位置との間を移動可能である。
インターナルギヤ22Rは、第1位置に配置されている状態で、結合リング25に連結される。インターナルギヤ22Rが第1位置に配置されることにより、インターナルギヤ22Rの外歯22Rbと結合リング25の内歯25Bとが噛み合う。インターナルギヤ22Rの外歯22Rbと結合リング25の内歯25Bとが噛み合うことにより、インターナルギヤ22Rの回転が規制される。また、インターナルギヤ22Rは、第1位置に配置されている状態で、プラネタリギヤ22Pに噛み合う。
インターナルギヤ22Rは、第2位置に配置されている状態で、結合リング25から離れる。インターナルギヤ22Rが結合リング25から離れることにより、インターナルギヤ22Rの回転が許容される。また、インターナルギヤ22Rは、第2位置に配置されている状態で、第1キャリア21Cに連結される。インターナルギヤ22Rが第2位置に配置されることにより、インターナルギヤ22Rの内歯22Rcと第1キャリア21Cの外歯21Ccとが噛み合う。すなわち、インターナルギヤ22Rは、第2位置に配置されている状態で、プラネタリギヤ22P及び第1キャリア21Cの両方に噛み合う。
インターナルギヤ22Rが第1位置に配置されている状態で、モータ10の駆動により回転シャフト13が回転すると、ピニオンギヤ21Sが回転し、プラネタリギヤ21Pがピニオンギヤ21Sの周囲を公転する。プラネタリギヤ21Pの公転により、第1キャリア21C及びサンギヤ22Sは、回転シャフト13の回転速度よりも低い回転速度で回転する。サンギヤ22Sが回転すると、プラネタリギヤ22Pがサンギヤ22Sの周囲を公転する。プラネタリギヤ22Pの公転により、第2キャリア22C及びサンギヤ23Sは、第1キャリア21Cの回転速度よりも低い回転速度で回転する。このように、インターナルギヤ22Rが第1位置に配置されている状態において、モータ10が駆動すると、第1遊星歯車機構21の減速機能及び第2遊星歯車機構22の減速機能の両方が発揮され、第2キャリア22C及びサンギヤ23Sは、第1速度で回転する。
インターナルギヤ22Rが第2位置に配置されている状態で、モータ10の駆動により回転シャフト13が回転すると、ピニオンギヤ21Sが回転し、プラネタリギヤ21Pがピニオンギヤ21Sの周囲を公転する。プラネタリギヤ21Pの公転により、第1キャリア21C及びサンギヤ22Sは、回転シャフト13の回転速度よりも低い回転速度で回転する。インターナルギヤ22Rが第2位置に配置されている状態で、インターナルギヤ22Rはプラネタリギヤ22P及び第1キャリア21Cの両方に噛み合うため、インターナルギヤ22Rと第1キャリア21Cとは一緒に回転する。インターナルギヤ22Rの回転により、プラネタリギヤ22Pは、インターナルギヤ22Rの回転速度と同じ公転速度で公転する。プラネタリギヤ22Pの公転により、第2キャリア22C及びサンギヤ23Sは、第1キャリア21Cの回転速度と同じ回転速度で回転する。このように、インターナルギヤ22Rが第2位置に配置されている状態において、モータ10が駆動すると、第1遊星歯車機構21の減速機能は発揮されるものの、第2遊星歯車機構22の減速機能は発揮されず、第2キャリア22C及びサンギヤ23Sは、第2速度で回転する。
第2キャリア22C及びサンギヤ23Sが回転すると、プラネタリギヤ23Pがサンギヤ23Sの周囲を公転する。プラネタリギヤ23Pの公転により、第3キャリア23Cが回転する。出力機構60のスピンドル61は、第3キャリア23Cに連結される。第3キャリア23Cの回転により、スピンドル61が回転する。
(震動機構)
図11及び図12に示すように、第1カム31は、内筒部235の内側に配置される。第1カム31は、スピンドル61の周囲に配置される。第1カム31は、スピンドル61に固定される。第1カム31は、サークリップ65により、スピンドル61に固定される。第1カム31の後面にカム歯31Bが設けられる。
第2カム32は、内筒部235の内側に配置される。第2カム32は、第1カム31の後方に配置される。第2カム32は、スピンドル61の周囲に配置される。第2カム32は、スピンドル61と相対回転可能である。第2カム32は、第1カム31に接触する。第2カム32の前面にカム歯32Bが設けられる。第2カム32の前面のカム歯32Bは、第1カム31の後面のカム歯31Bに噛み合う。第2カム32の後面に爪32Cが設けられる。
震動切換レバー33は、スピンドル61が軸方向に震動する震動モードと、スピンドル61が軸方向に震動しない非震動モードとを切り換える。震動切換レバー33は、前後方向に移動可能である。震動切換レバー33は、前進位置と前進位置よりも後方の後退位置との間を前後方向に移動することにより、震動モードと非震動モードとを切り換える。
震動切換レバー33は、震動切換リング56の後方に配置される。震動切換レバー33は、内筒部235の周囲に配置される。震動切換レバー33の爪33Dは、震動切換レバー33の後部から径方向内側に突出する。爪33Dは、内筒部235の貫通孔238に挿入される。爪33Dは、第2カム32の後面と対向する。
ワッシャ34は、震動切換レバー33の後方に配置される。コイルばね35は、ワッシャ34の後方に配置される。ピン36は、コイルばね35を支持する。ピン36の後端部は、ロックリング68の外フランジ部68Cに支持される。コイルばね35の前端部は、ワッシャ34に接触する。コイルばね35は、ワッシャ34を介して、震動切換レバー33へ前方に移動させる弾性力を発生する。
ボール37と、ボール37を保持する第1保持器38及び第2保持器39とは、内筒部235の内側に配置される。第1保持器38は、第2カム32の後面に隣接する。第2保持器39の凸部39Bが内筒部235の内面に設けられている凹部に挿入されることにより、第2保持器39の回転が規制される。震動切換レバー33の爪33Dは、第2保持器39の凹部39Cに配置される。
チェンジリング59は、モード切換機構50を介して、震動切換レバー33に連結される。作業者によりチェンジリング59が操作されることにより、震動切換レバー33が前進位置と後退位置との間を前後方向に移動する。チェンジリング59が操作されることにより、震動モードと非震動モードとが切り換えられる。
震動モードは、第2カム32の回転が規制される状態を含む。非震動モードは、第2カム32の回転が許容される状態を含む。震動切換レバー33が前進位置に移動すると、第2カム32の回転が規制される。震動切換レバー33が後退位置に移動すると、第2カム32の回転が許容される。
チェンジリング59は、震動切換リング56に連結される。震動切換レバー33の溝部33Bに震動切換リング56のリング部56Aが配置される。震動切換リング56は、チェンジリング59が操作されることにより回転する。コイルばね35の弾性力が震動切換レバー33に付与されている状態で、作業者の操作によりチェンジリング59が回転し、震動切換リング56が回転すると、震動切換レバー33の溝部33Bの内側に配置されている突出部33Cが、震動切換リング56の凹部56Cに配置される状態及び配置されない状態の一方から他方に変化する。震動切換レバー33の突出部33Cが震動切換リング56の凹部56Cに配置されることにより、震動切換レバー33は前進位置に移動する。震動切換レバー33の突出部33Cが震動切換リング56の凹部56Cに配置されないことにより、震動切換レバー33は後退位置に移動する。
震動モードにおいては、前進位置に移動した震動切換レバー33の少なくとも一部が第2カム32に接触する。本実施形態においては、前進位置に移動した震動切換レバー33の爪33Dが第2カム32の爪32Cに接触する。震動切換レバー33と第2カム32とが接触することにより、第2カム32の回転が規制される。第2カム32の回転が規制されている状態で、モータ10が駆動すると、スピンドル61に固定されている第1カム31のカム歯31Bと、回転が規制されている第2カム32のカム歯32Bとが接触しながら、スピンドル61が回転する。これにより、スピンドル61は、軸方向に震動しながら回転する。
非震動モードにおいては、後退位置に移動した震動切換レバー33が第2カム32から離れる。震動切換レバー33と第2カム32とが離れることにより、第2カム32の回転が許容される。第2カム32の回転が許容されている状態で、モータ10が駆動すると、第2カム32は、第1カム31及びスピンドル61と一緒に回転する。これにより、スピンドル61は、軸方向に震動することなく回転する。
このように、チェンジリング59が操作され、震動切換レバー33が前進位置に移動することにより、出力機構60は、震動モードに切り換えられる。チェンジリング59が操作され、震動切換レバー33が後退位置に移動することにより、出力機構60は、非震動モードに切り換えられる。
(クラッチ機構)
図15は、本実施形態に係る動力伝達機構3を示す断面図であり、図11のD-D線矢視断面図に相当する。図16は、本実施形態に係る動力伝達機構3の一部を示す断面図であり、図11のF-F線矢視断面図に相当する。
図11、図12、図15、及び図16に示すように、クラッチ切換リング41は、スプリングホルダ43の周囲に配置される。クラッチ切換リング41は、チェンジリング59と一緒に回転する。チェンジリング59は、モード切換機構50を介して、クラッチ切換リング41に連結される。クラッチ切換リング41は、チェンジリング59の径方向内側においてリブ59Bの後方に配置される。クラッチ切換リング41の円弧板41Dは、チェンジリング59の凹部59Cに配置される。円弧板41Dがチェンジリング59の凹部59Cに挿入されることにより、クラッチ切換リング41とチェンジリング59との相対回転が規制される。クラッチ切換リング41は、チェンジリング59と一緒に回転する。作業者によりチェンジリング59が操作されることにより、クラッチ切換リング41が回転する。
スプリングホルダ43は、コイルばね44を保持する。スプリングホルダ43は、クラッチ切換リング41の内側に配置される。スプリングホルダ43は、軸方向に移動可能である。スプリングホルダ43は、クラッチ切換リング41に設けられているねじ溝41Bと結合されるねじ山43Bを有する。作業者の操作によりチェンジリング59が回転し、クラッチ切換リング41が回転することにより、スプリングホルダ43は、軸方向に移動する。
コイルばね44は、第3遊星歯車機構23のインターナルギヤ23Rに弾性力を付与する。コイルばね44は、スプリングホルダ43のばね保持部43Dに保持される。図16に示すように、コイルばね44の後端部は、ワッシャ45に接触する。コイルばね44の前端部は、スプリングホルダ43の支持プレート43Cに接触する。コイルばね44は、ワッシャ45及びクラッチピン47を介して、インターナルギヤ23Rに弾性力を付与する。コイルばね44は、ワッシャ45及びクラッチピン47を後方へ移動させる弾性力を発生する。
スプリングホルダ43及びコイルばね44は、外筒部231と内筒部235との間に配置される。スプリングホルダ43の支持プレート43Cは、外筒部231の内面に設けられている凹部239に配置される。支持プレート43Cが凹部239に配置されることにより、スプリングホルダ43の回転が規制される。
ワッシャ45は、コイルばね44の後方に配置される。ワッシャ45は、前後方向に移動可能である。ワッシャ45は、回転可能である。ワッシャ45は、内筒部235の周囲に配置される。ワッシャ45は、内筒部235の周囲において、前後方向に移動可能であり、回転可能である。
クラッチピンスリーブ46は、ワッシャ45の後面に接触する。クラッチピン47は、クラッチピンスリーブ46の円筒部46Aの内側に配置される。
クラッチピン47は、ワッシャ45の後方に配置される。クラッチピン47は、第3遊星歯車機構23のインターナルギヤ23Rの前面に接触する。クラッチピン47の後端部は、球面状である。クラッチピン47の前端部は、ワッシャ45の後面に接触する。クラッチピン47の後端部は、インターナルギヤ23Rの前面に接触可能である。インターナルギヤ23Rの前面にクラッチカム23Rbが設けられる。クラッチピン47の後端部は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbと係合可能である。
コイルばね44は、ワッシャ45及びクラッチピン47を介して、インターナルギヤ23Rに弾性力を付与する。コイルばね44は、ワッシャ45及びクラッチピン47を後方へ移動させる弾性力を発生する。
図15に示すように、ロックカム67は、スピンドル61の周囲に配置される。ロックリング68は、ロックカム67の周囲に配置される。第3キャリア23Cの凸部23Ccは、ロックカム67とロックリング68との間の空間に配置される。ローラ66は、一対の凸部23Ccの間に配置される。内筒部235は、ロックリング68の周囲に配置される。クラッチピン47は、内筒部235の周囲に配置される。
コイルばね44の弾性力は、ワッシャ45及びクラッチピン47を介してインターナルギヤ23Rに伝達される。コイルばね44は、インターナルギヤ23Rの前面にクラッチピン47を押し付けるように、弾性力を発生する。インターナルギヤ23Rにクラッチピン47が押し付けられることにより、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。すなわち、コイルばね44の弾性力によって、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。
インターナルギヤ23Rにクラッチピン47が押し付けられることにより、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとクラッチピン47とが係合する。
出力機構60に作用する回転負荷が、コイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力よりも小さい場合、クラッチピン47は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbを乗り越えることができず、クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合が継続される。クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合により、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。インターナルギヤ23Rの回転が規制された状態で、モータ10が駆動することにより、スピンドル61は回転する。
出力機構60に作用する回転負荷が、コイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力を超えた場合、クラッチピン47は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbを乗り越え、クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合が解除される。クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合の解除により、インターナルギヤ23Rの回転が許容される。インターナルギヤ23Rの回転が許容された状態で、モータ10が駆動することにより、インターナルギヤ23Rが空転し、スピンドル61は回転しない。
このように、インターナルギヤ23Rが回転可能な状態であっても、出力機構60に作用する回転負荷がコイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力よりも小さい場合、コイルばね44の弾性力によって、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。一方、インターナルギヤ23Rが回転可能な状態において、出力機構60に作用する回転負荷がコイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力を超えた場合、インターナルギヤ23Rは、空転する。これにより、モータ10から出力機構60に伝達される動力が遮断される。
チェンジリング59が操作されることにより、スプリングホルダ43が前後方向に移動する。スプリングホルダ43の移動により、コイルばね44の長さ(圧縮量)が変化する。すなわち、スプリングホルダ43の移動により、コイルばね44の弾性力が変化し、インターナルギヤ23Rに付与される弾性力が変更される。これにより、出力機構60に伝達される動力を遮断するときの解放値が設定される。
(モード切換機構)
図11及び図12に示すように、サポートリング51は、スプリングホルダ43の径方向内側に配置される。震動切換レバー33は、サポートリング51の内側に配置される。ピンホルダ52は、サポートリング51の後方に配置される。ピンホルダ52は、前後方向に移動可能である。
ロックピン53は、第3遊星歯車機構23のインターナルギヤ23Rの回転を規制する。ロックピン53は、ピンホルダ52のピン保持部52Dに保持される。ピン保持部52Dは、ロックピン53の前端部を保持する。ピンホルダ52が軸方向に移動することにより、ロックピン53は、軸方向に移動する。ロックピン53が軸方向に移動することにより、インターナルギヤ23Rの回転が規制される状態及び回転が許容される状態の一方から他方に変化する。ロックピン53が後方に移動すると、ロックピン53の後端部がインターナルギヤ23Rの凸部23Rcの間に挿入される。これにより、インターナルギヤ23Rの回転がロックピン53により規制される。ロックピン53が前方に移動すると、ロックピン53がインターナルギヤ23Rの凸部23Rcの間から抜去される。これにより、インターナルギヤ23Rの回転が許容される。
コイルばね54は、ピンホルダ52のばね保持部52Cに保持される。コイルばね54は、ピンホルダ52を前方に移動させる弾性力を発生する。
ドリル切換リング55は、サポートリング51の前方に配置される。ドリル切換リング55は、チェンジリング59及びスプリングホルダ43の径方向内側に配置される。
震動切換リング56は、震動切換レバー33の前方に配置される。震動切換リング56は、ドリル切換リング55の内側に配置される。
ドリル切換リング55と震動切換リング56とは、一緒に回転する。ドリル切換リング55の凸部55Dは、震動切換リング56の凹部56Bに配置される。凸部55Dが凹部56Bに配置されることにより、ドリル切換リング55と震動切換リング56との相対回転が規制される。震動切換リング56は、ドリル切換リング55と一緒に回転する。
カムプレート57は、ねじ71により内筒部235に固定される。ねじ71は、内筒部235のねじ孔237に結合される。カムプレート57は、チェンジリング59のリブ59Bの前方に配置される。
カバーリング58は、カムプレート57のカムプレート前部57Aの周囲に配置される。カバーリング58の突出部58Bは、チェンジリング59の凹部59Cに挿入される。これにより、チェンジリング59とカバーリング58との相対回転が規制される。カバーリング58は、チェンジリング59と一緒に回転する。
カバーリング58がチェンジリング59の凹部59Cに配置されることにより、チェンジリング59の内側及びケーシング200の内部空間に異物が侵入することが抑制される。カバーリング58は、防塵部材として機能する。
チェンジリング59は、内筒部235の周囲に配置される。チェンジリング59は、クラッチ切換リング41に連結される。チェンジリング59は、回転軸AXを中心に回転可能である。
図17は、本実施形態に係る動力伝達機構3を示す断面図であり、図11のE-E線矢視断面図に相当する。図17に示すように、カムプレート前部57Aは、ノッチ57D、ノッチ57E、及び複数のノッチ57Fを有する。板ばね72の中央部は、ノッチ57D、ノッチ57E、及びノッチ57Fの少なくとも一つに配置される。
カムプレート後部57Bは、小径部57Gと、大径部57Hと、小径部57Gと大径部57Hとを結ぶスロープ部57Iとを有する。ロックレバー42のフォロワ42Bは、カムプレート後部57Bの周縁部に接触する。ロックレバー42の少なくとも一部は、ドリル切換リング55の凹部55Cに配置される。
ロックレバー42の一部は、クラッチ切換リング41のロックレバー保持部41Cに保持される。ロックレバー42の一部は、チェンジリング59の孔に配置される。
ロックレバー42の先端部は、カムプレート後部57Bに接触する。スプリング42Cは、ロックレバー42を径方向内側に移動させる弾性力を発生する。カムプレート後部57Bが回転することにより、フォロワ42Bは、カムプレート後部57Bの周縁部に接触しながら径方向に移動する。
(出力機構)
スピンドル61は、第3キャリア23Cに連結される。第3キャリア23Cの回転により、スピンドル61が回転する。
スピンドル61は、ベアリング63及びベアリング64により回転可能に支持される。スピンドル61は、ベアリング63及びベアリング64に支持されている状態で、前後方向に移動可能である。
チャック62は、スピンドル61の前部に連結される。チャック62は、先端工具を保持可能である。チャック62は、スピンドル61の前部に連結される。スピンドル61が回転することにより、チャック62が回転する。チャック62は、先端工具を保持した状態で回転する。
ベアリング64は、スピンドル61の前段部61Bの外側に配置される。コイルばね70は、ベアリング64とフランジ部61Aとの間に配置される。コイルばね70は、サークリップ65をベアリング64に押し付ける弾性力を発生する。
図15に示したように、ロックカム67は、スピンドル61の周囲に配置される。ロックカム67の円筒部67Aの孔とスピンドル61の後段部61Dとはスプライン結合される。スピンドル61とロックカム67と第3キャリア23Cとは一緒に回転する。
クリップ69は、ベアリング63を押さえる。クリップ69は、ギヤハウジング230の内筒部235の内面に設けられた溝に支持される。
<作業モードの切換>
チェンジリング59が操作されることにより、電動工具1の作業モードが変更される。作業モードは、震動モード、ドリルモード、及びクラッチモードを含む。
震動モードとは、出力機構60が前後方向に震動し、且つ、クラッチ機構40による動力の伝達の遮断が実施されないモードである。例えば、先端工具を用いて対象物に穴をあけるときに震動モードが選択される。
ドリルモードとは、出力機構60が前後方向に震動せず、且つ、クラッチ機構40による動力の伝達の遮断が実施されないモードである。例えば、先端工具を用いて対象物に穴をあけるときにドリルモードが選択される。ドリルモードは、非震動モードの一種である。
クラッチモードとは、出力機構60が前後方向に震動せず、且つ、クラッチ機構40による動力の伝達の遮断が実施されるモードである。例えば、先端工具を用いて対象物にねじを締め付けるときにクラッチモードが選択される。クラッチモードは、非震動モードの一種である。
震動モードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第1回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。
ドリルモードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第2回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。
クラッチモードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第3回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。
震動モードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第1回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。第1回転位置は、板ばね72の中央部がノッチ57Dに入る位置である。また、第1回転位置は、ロックレバー42のフォロワ42Bがカムプレート後部57Bの小径部57Gに接触する位置である。
チェンジリング59が第1回転位置に配置されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56も第1回転位置に配置される。また、チェンジリング59が第1回転位置に配置されている状態で、ロックレバー42の基部42Aがドリル切換リング55の凹部55Cに挿入される。これにより、チェンジリング59とドリル切換リング55とはロックレバー42を介して連結される。ドリル切換リング55は、チェンジリング59と一緒に回転する。
チェンジリング59とドリル切換リング55とがロックレバー42を介して連結されている状態で、チェンジリング59が操作されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56が回転する。チェンジリング59が第1回転位置に配置されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56は、第1回転位置に配置される。
ドリル切換リング55が第1回転位置に配置されると、ドリル切換リング55のリング部55Aの後端部がサポートリング51のカム突起51Bの前端部に接触する。リング部55Aとカム突起51Bとの接触により、サポートリング51が後方に移動する。
サポートリング51が後方に移動することにより、ピンホルダ52が後方に移動する。ピンホルダ52が後方に移動することにより、ロックピン53がインターナルギヤ23Rの凸部23Rcの間に配置される。これにより、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。インターナルギヤ23Rの回転が規制されることにより、クラッチ機構40は作動しない。
コイルばね35の弾性力が震動切換レバー33に付与されている状態で、震動切換リング56が第1回転位置に配置されると、震動切換レバー33の溝部33Bの内側に配置されている突出部33Cが、震動切換リング56の凹部56Cの内側に配置される。震動切換レバー33の突出部33Cが震動切換リング56の凹部56Cの内側に配置されることにより、震動切換レバー33は前進位置に移動する。震動切換レバー33が前進位置に移動することにより、震動切換レバー33の爪33Dが、第2カム32の爪32Cの間に配置される。これにより、第2カム32の回転が規制される。
第2カム32の回転が規制されている状態で、スピンドル61が回転すると、スピンドル61に固定されている第1カム31のカム歯31Bと、回転が規制されている第2カム32のカム歯32Bとが接触しながら、スピンドル61が回転する。これにより、スピンドル61は、軸方向に震動しながら回転する。
ドリルモードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第2回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。第2回転位置は、板ばね72の中央部がノッチ57Eに入る位置である。また、第2回転位置は、ロックレバー42のフォロワ42Bがカムプレート後部57Bの小径部57Gとスロープ部57Iとの境界に接触する位置である。
チェンジリング59が第2回転位置に配置されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56も第2回転位置に配置される。また、チェンジリング59が第2回転位置に配置されている状態で、ロックレバー42の基部42Aがドリル切換リング55の凹部55Cに挿入される。これにより、チェンジリング59とドリル切換リング55とはロックレバー42を介して連結される。ドリル切換リング55は、チェンジリング59と一緒に回転する。
チェンジリング59とドリル切換リング55とがロックレバー42を介して連結されている状態で、チェンジリング59が操作されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56が回転する。チェンジリング59が第2回転位置に配置されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56は、第2回転位置に配置される。
ドリル切換リング55が第2回転位置に配置されると、ドリル切換リング55のリング部55Aの後端部がサポートリング51のカム突起51Bの前端部に接触する。リング部55Aとカム突起51Bとの接触により、サポートリング51が後方に移動する。
サポートリング51が後方に移動することにより、ピンホルダ52が後方に移動する。ピンホルダ52が後方に移動することにより、ロックピン53がインターナルギヤ23Rの凸部23Rcの間に配置される。これにより、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。インターナルギヤ23Rの回転が規制されることにより、クラッチ機構40は作動しない。
コイルばね35の弾性力が震動切換レバー33に付与されている状態で、震動切換リング56が第2回転位置に配置されると、震動切換レバー33の溝部33Bの内側に配置されている突出部33Cが、震動切換リング56の凹部56Cの外側に配置され、リング部56Aの後端部に接触する。震動切換レバー33の突出部33Cが震動切換リング56の凹部56Cの外側に配置され、リング部56Aの後端部に接触することにより、震動切換レバー33は後退位置に移動する。震動切換レバー33が後退位置に移動することにより、震動切換レバー33が第2カム32から離れ、震動切換レバー33の爪33Dと第2カム32の爪32Cとの係合が解除される。爪33Dと爪32Cとの係合が解除されることにより、第2カム32の回転が許容される。
第2カム32の回転が許容されている状態で、スピンドル61が回転すると、スピンドル61に固定されている第1カム31のカム歯31Bと、回転が許容されている第2カム32のカム歯32Bとが噛み合った状態で、スピンドル61が回転する。すなわち、第2カム32は、第1カム31及びスピンドル61と一緒に回転する。これにより、スピンドル61は、軸方向に震動することなく回転する。
クラッチモードに設定する場合、作業者は、チェンジリング59が第3回転位置に配置されるように、チェンジリング59を操作する。第3回転位置は、板ばね72の中央部がノッチ57Fに配置される位置である。また、第3回転位置は、ロックレバー42のフォロワ42Bが大径部57Hに接触する位置である。
チェンジリング59が第3回転位置に配置されることにより、ドリル切換リング55及び震動切換リング56も第3回転位置に配置される。また、チェンジリング59が第3回転位置に配置されている状態で、ロックレバー42の基部42Aがドリル切換リング55の凹部55Cから抜去される。これにより、チェンジリング59とドリル切換リング55との連結が解除される。ドリル切換リング55は、チェンジリング59と一緒に回転しない。
ドリル切換リング55が第3回転位置に配置されると、ドリル切換リング55のカム凹部55Bの内側にサポートリング51のカム突起51Bが配置される。カム突起51Bがカム凹部55Bの内側に配置されることにより、サポートリング51が前方に移動する。
サポートリング51が前方に移動することにより、ピンホルダ52が前方に移動する。ピンホルダ52が前方に移動することにより、ロックピン53がインターナルギヤ23Rの凸部23Rcの間から抜去される。これにより、インターナルギヤ23Rの回転が許容される。インターナルギヤ23Rの回転が許容されることにより、クラッチ機構40は作動可能になる。
コイルばね35の弾性力が震動切換レバー33に付与されている状態で、震動切換リング56が第3回転位置に配置されると、震動切換レバー33の溝部33Bの内側に配置されている突出部33Cが、震動切換リング56の凹部56Cの外側に配置され、リング部56Aの後端部に接触する。震動切換レバー33の突出部33Cが震動切換リング56の凹部56Cの外側に配置され、リング部56Aの後端部に接触することにより、震動切換レバー33は後退位置に移動する。震動切換レバー33が後退位置に移動することにより、震動切換レバー33が第2カム32から離れ、震動切換レバー33の爪33Dと第2カム32の爪32Cとの係合が解除される。爪33Dと爪32Cとの係合が解除されることにより、第2カム32の回転が許容される。
第2カム32の回転が許容されている状態で、スピンドル61が回転すると、スピンドル61に固定されている第1カム31のカム歯31Bと、回転が許容されている第2カム32のカム歯32Bとが噛み合った状態で、スピンドル61が回転する。すなわち、第2カム32は、第1カム31及びスピンドル61と一緒に回転する。これにより、スピンドル61は、軸方向に震動することなく回転する。
インターナルギヤ23Rの回転が許容されている状態で、クラッチピン47は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbに係合される。クラッチピン47は、コイルばね44の弾性力により、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbに押し付けられる。
モータ10の駆動によりインターナルギヤ23Rが回転しようとする場合において、出力機構60に作用する回転負荷が、コイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力よりも小さい場合、クラッチピン47は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbを乗り越えることができず、クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合が継続される。クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合により、インターナルギヤ23Rの回転が規制される。インターナルギヤ23Rの回転が規制された状態で、モータ10が駆動することにより、出力機構60は回転する。
一方、出力機構60に作用する回転負荷が、コイルばね44からインターナルギヤ23Rに付与される弾性力を超えた場合、クラッチピン47は、インターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbを乗り越え、クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合が解除される。クラッチピン47とインターナルギヤ23Rのクラッチカム23Rbとの係合の解除により、インターナルギヤ23Rの回転が許容される。インターナルギヤ23Rの回転が許容された状態で、モータ10が駆動することにより、インターナルギヤ23Rが空転し、出力機構60に伝達される動力が遮断される。出力機構60は回転しない。
上述のように、クラッチモードにおいては、ロックレバー42の基部42Aがドリル切換リング55の凹部55Cから抜去される。チェンジリング59が操作されても、ドリル切換リング55は回転しない。チェンジリング59が操作されると、カムプレート後部57Bの大径部57Hが、ロックレバー42のフォロワ42Bに接触されながら回転する。チェンジリング59が操作されると、チェンジリング59と一緒にクラッチ切換リング41が回転する。クラッチ切換リング41のねじ溝41Bは、スプリングホルダ43のねじ山43Bと結合されている。チェンジリング59が回転し、クラッチ切換リング41が回転することにより、スプリングホルダ43が前後方向に移動する。上述のように、スプリングホルダ43が前後方向に移動することにより、コイルばね44の長さ(圧縮量)が変化する。すなわち、スプリングホルダ43の移動により、コイルばね44の弾性力が変化し、インターナルギヤ23Rに付与される弾性力が変更される。これにより、出力機構60に伝達される動力を遮断するときの解放値が設定される。
解放値は、チェンジリング59の回転量に基づいて調整される。作業者は、チェンジリング59を回転して、複数のノッチ57Fのうち板ばね72の中央部が配置されるノッチ57Fを選択することにより、解放値を調整することができる。本実施形態においては、ノッチ57Fが3つ設けられている。作業者は、第1のノッチ57Fに板ばね72の中央部が配置されるようにチェンジリング59及びクラッチ切換リング41の回転量を調整することにより、出力機構60に伝達される動力を遮断するときの解放値を第1解放値に設定することができる。同様に、第2のノッチ57Fに板ばね72の中央部が配置されることにより、解放値は第2解放値に設定され、第3のノッチ57Fに板ばね72の中央部が配置されることにより、解放値は第3解放値に設定される。
<動作>
次に、本実施形態に係る電動工具1の動作の一例について説明する。バッテリ装着部2にバッテリパック7が装着されると、バッテリパック7から電動工具1に電力が供給される。バッテリパック7から電動工具1に電力が供給されている状態で、トリガ部材17Aが操作されると、スイッチ回路17Bから操作信号が出力される。コントローラ4は、スイッチ回路17Bから出力された操作信号に基づいて、モータ10に電流を供給する。モータ10に電流が供給されることにより、回転シャフト13が回転する。
回転シャフト13の回転により、動力伝達機構3を介して、スピンドル61が回転する。スピンドル61の回転により、チャック62が回転する。チャック62の回転により、チャック62に取り付けられている先端工具が回転する。
回転シャフト13の回転により、遠心ファン16が回転する。遠心ファン16の回転により、モータ10の周囲を空気が流通する。モータ10の周囲を空気が流通することにより、モータ10が冷却される。モータ10の周囲を流通した空気は、排気口140から排出される。
<スピンドル及び第1カム>
図18及び図19のそれぞれは、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す斜視図である。図19は、第1カム31が装着された状態のスピンドル61を示す。図20は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図20は、図19のH―H線矢視断面図に相当する。
スピンドル61は、フランジ部61Aと、前段部61Bと、中段部61Cと、後段部61Dと、装着部61Eと、スピンドル孔61Fとを有する。前段部61Bは、フランジ部61Aの後方に配置される。前段部61Bの外径は、フランジ部61Aの外径よりも小さい。中段部61Cは、前段部61Bの後方に配置される。中段部61Cの外径は、前段部61Bの外径よりも小さい。後段部61Dは、中段部61Cの後方に配置される。後段部61Dの外径は、中段部61Cの外径よりも小さい。装着部61Eは、軸方向において前段部61Bと中段部61Cとの間に配置される。スピンドル孔61Fは、スピンドル61の前端部に設けられる。スピンドル孔61Fの内面にねじ溝が設けられる。
第1カム31は、スピンドル61の周囲に配置される。本実施形態において、第1カム31は、スピンドル61の装着部61Eの周囲に配置される。第1カム31は、装着部61Eに装着される。スピンドル61の装着部61Eの外面と、第1カム31のリング部31Aの内面とは、対向する。装着部61Eの外面と、リング部31Aの内面の少なくとも一部とは、接触する。
スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において、回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、回転軸AXとの距離が第2距離L2である第2部分612とを含む。第1距離L1と第2距離L2とは異なる。本実施形態において、第1距離L1は、第2距離L2よりも長い。
第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
本実施形態において、第3部分311は、第1部分611に接触する。第4部分312は、第2部分612に接触する。なお、第3部分311の少なくとも一部と第1部分611とは離れていてもよい。第4部分312の少なくとも一部と第2部分612とは離れていてもよい。
第1部分611は、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。第3部分311は、複数の第1部分611のそれぞれに係合するように、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。第2部分612は、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。第4部分312は、複数の第2部分612のそれぞれに係合するように、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。
本実施形態において、複数の第1部分611は、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。複数の第2部分612は、回転軸AXの周方向において、隣り合う第1部分611の間に設けられる。複数の第2部分612は、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。
複数の第3部分311は、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。複数の第4部分312は、回転軸AXの周方向において、隣り合う第3部分311の間に設けられる。複数の第4部分312は、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。
本実施形態において、第1部分611は、スピンドル61の装着部61Eに設けられた凸部61Tの表面を含む。凸部61Tは、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。本実施形態において、凸部61Tは、8つ設けられる。複数の凸部61Tは、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。第2部分612は、回転軸AXの周方向において、隣り合う凸部61Tの間に設けられる装着部61Eの凹部61Rの内面を含む。
本実施形態において、第3部分311は、第1カム31のリング部31Aに設けられた凹部31Rの内面を含む。凹部31Rは、回転軸AXの周方向に間隔をあけて複数設けられる。本実施形態において、凹部31Rは、8つ設けられる。複数の凹部31Rは、回転軸AXの周方向に等間隔に設けられる。第4部分312は、回転軸AXの周方向において、隣り合う凹部31Rの間に設けられるリング部31Aの凸部31Tの表面を含む。
凸部61Tは、凹部31Rに嵌る。凸部31Tは、凹部61Rに嵌る。回転軸AXと直交する断面において、凸部61Tは、回転軸AXの径方向に延伸する第1側面61Taと、回転軸AXの径方向に延伸する第2側面61Tbと、第1側面61Taの外端部と第2側面61Tbの外端部とを結ぶ外端面61Tcとを有する。凹部31Rは、第1側面61Taに接触する第1接触面31Raと、第2側面61Tbに接触する第2接触面31Rbと、外端面61Tcに接触する第3接触面31Rcとを有する。
<効果>
以上説明したように、本実施形態によれば、スピンドル61の外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、回転軸AXとの距離が第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31の内面は、第1部分611に係合する第3部分311と第2部分612に係合する第4部分312とを含む。これにより、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
スピンドル61と第1カム31とが十分に固定されていないと、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31とが相対回転する可能性がある。スピンドル61と第1カム31とが相対回転すると、第1カム31と第2カム32とが接触しながらスピンドル61が回転したとき、第1カム31と第2カム32とは相対回転できない可能性がある。震動モードにおいて第1カム31と第2カム32とが相対回転しないと、スピンドル61の震動が不足する可能性がある。
例えば、回転軸AXと直交する断面において、スピンドル61の装着部の外形が円形であり、第1カム31のリング部31Aの開口が円形である場合、スピンドル61の外面と第1カム31の内面との摩擦力により、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。軸方向における電動工具1の小型化のために、第1カム31の軸方向の寸法を小さくすると、スピンドル61の外面と第1カム31の内面との接触面積が小さくなる。スピンドル61の外面と第1カム31の内面との接触面積が小さくなると、スピンドル61の外面と第1カム31の内面との摩擦力が小さくなる可能性がある。その結果、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31とが相対回転してしまう可能性が高くなる。
本実施形態においては、スピンドル61の外面が第1部分611と第2部分612とを含み、第1カム31の内面が第3部分311と第4部分312とを含む。これにより、スピンドル61の装着部61Eと第1カム31のリング部31Aとは噛み合う。したがって、第1カム31の軸方向の寸法を小さくしても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
なお、本実施形態において、凸部61Tは8つ設けられることとした。凸部61Tの数は、3つ以上の任意の複数でもよい。また、複数の凸部61Tは、回転軸AXの周方向に等間隔に配置されてもよいし、不等間隔に配置されてもよい。
[第2実施形態]
第2実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図21は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図21に示すように、スピンドル61の外面は、回転軸AXと直交する断面において、回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31の内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
第1部分611は、回転軸AXの周方向に等間隔に複数設けられる。第2部分612は、回転軸AXの周方向において、隣り合う第1部分611の間に設けられる。
第3部分311は、複数の第1部分611のそれぞれに係合するように複数設けられる。第4部分312は、複数の第2部分612のそれぞれに係合するように複数設けられる。
第1部分611は、スピンドル61の装着部61Eに設けられた凸部61Tの表面を含む。第3部分311は、第1カム31のリング部31Aに設けられた凹部31Rの内面を含む。
本実施形態において、凸部61Tは、回転軸AXの径方向に対して傾斜する第1斜面61Tdと、回転軸AXの径方向に対して傾斜する第2斜面61Teとを有する。第2斜面61Teは、第1斜面61Tdの傾斜方向とは逆方向に傾斜する。第1斜面61Tdの外端部と第2斜面61Teの外端部とは結ばれる。第1斜面61Tdの外端部と第2斜面61Teの外端部とにより角部61Tfが形成される。凹部31Rは、第1斜面61Tdに接触する接触面31Rdと、第2斜面61Teに接触する接触面31Reとを有する。
以上説明したように、回転軸AXと直交する断面において、凸部61Tは、三角形状でもよい。
[第3実施形態]
第3実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図22は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図22に示すように、スピンドル61の装着部61Eに設けられる凸部61Tは、1つでもよい。第1カム31のリング部31Aに設けられる凹部31Rは、1つでもよい。
なお、凸部61Tは、2つでもよい。例えば、装着部61Eは、回転軸AXと直交する断面において、回転軸AXの左方に設けられる第1の凸部61Tと、回転軸AXの右方に設けられる第2の凸部61Tとを有してもよい。
[第4実施形態]
第4実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図23は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図23に示すように、スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
本実施形態において、第1距離L1は、第2距離L2よりも短い。第1部分611は、スピンドル61の装着部61Eに設けられた凹部61Rの内面を含む。第3部分311は、第1カム31のリング部31Aに設けられた凸部31Tの表面を含む。
以上説明したように、スピンドル61の装着部61Eに凹部61Rが設けられ、第1カム31のリング部31Aに凸部31Tが設けられてもよい。また、図23に示すように、凹部61Rは、2つでもよい。図23に示す例において、装着部61Eは、回転軸AXと直交する断面において、回転軸AXの左方に設けられる第1の凹部61Rと、回転軸AXの右方に設けられる第2の凹部61Rとを有する。また、凹部61Rは、1つでもよいし、回転軸AXの周方向に間隔をあけて3つ以上の任意の複数設けられてもよい。また、複数の凹部61Rは、回転軸AXの周方向において等間隔に配置されてもよいし、不等間隔で配置されてもよい。
[第5実施形態]
第5実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図24は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図24に示すように、スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
本実施形態において、第1部分611は、回転軸AXと直交する断面において円弧状であり、第2部分612は、回転軸AXと直交する断面において直線状である。図24に示す例において、第1部分611は、回転軸AXの上方及び下方のそれぞれに配置される。第2部分612は、回転軸AXの左方及び右方のそれぞれに配置される。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
[第6実施形態]
第6実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図25は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図25に示すように、スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
本実施形態において、回転軸AXと直交する断面において、装着部61Eの外形は、四角形である。装着部61Eの外形は、正方形でもよいし、長方形でもよい。第1部分611は、四角形の角部である。第2部分612は、四角形の辺部を含む。すなわち、第1部分611は、回転軸AXと直交する断面において角状である。第2部分612は、回転軸AXと直交する断面において直線状である。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
なお、第2部分612は、回転軸AXと直交する断面において曲線状でもよい。また、回転軸AXと直交する断面において、装着部61Eの外形は、三角形状でもよいし、5角形以上の多角形状でもよい。
[第7実施形態]
第7実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図26は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図26に示すように、スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311と、第2部分612に係合する第4部分312とを含む。
本実施形態において、回転軸AXと直交する断面において、装着部61Eの外形は、楕円形である。第1部分611は、楕円形の長軸と交差する装着部61Eの一部を含む。第2部分612は、楕円形の短軸と交差する装着部61Eの一部を含む。すなわち、第1部分611は、回転軸AXと直交する断面において曲線状である。第2部分612は、回転軸AXと直交する断面において曲線状である。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
なお、第2部分612は、回転軸AXと直交する断面において曲線状でもよい。また、回転軸AXと直交する断面において、装着部61Eの外形は、三角形状でもよいし、5角形以上の多角形状でもよい。
[第8実施形態]
第8実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図27は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図27に示すように、スピンドル61の装着部61Eの外面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第1距離L1である第1部分611と、第2距離L2である第2部分612とを含む。第1部分611は、スピンドル61の装着部61Eの外面から径方向外側に突出する突起部の表面を含む。
第1カム31のリング部31Aの内面は、第1部分611に係合する第3部分311を含む。回転軸AXと直交する断面において、第1カム31のリング部31Aの内面は、円形である。
第1カム31がスピンドル61に圧入されることによって、第1カム31がスピンドル61に固定される。装着部61Eに突起部が設けられている状態で、第1カム31がスピンドル61に圧入されることにより、第1カム31とスピンドル61とは十分に固定される。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
[第9実施形態]
第9実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図28は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図28に示すように、第1カム31のリング部31Aの内面は、回転軸AXと直交する断面において回転軸AXとの距離が第3距離L3である第3部分311と、第4距離L4である第4部分312とを含む。第4距離L4は、第3距離L3よりも長い。第3部分311は、第1カム31のリング部31Aの内面から径方向内側に突出する突起部の表面を含む。
スピンドル61の装着部61Eの外面は、第3部分311に係合する第1部分611を含む。回転軸AXと直交する断面において、スピンドル61の装着部61Eの外面は、円形である。
第1カム31がスピンドル61に圧入されることによって、第1カム31がスピンドル61に固定される。リング部31Aに突起部が設けられている状態で、第1カム31がスピンドル61に圧入されることにより、第1カム31とスピンドル61とは十分に固定される。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。
[第10実施形態]
第10実施形態について説明する。以下の説明において、上述の実施形態と同一又は同等の構成要素については同一の符号を付し、その説明を簡略又は省略する。
図29は、本実施形態に係るスピンドル61及び第1カム31を示す断面図である。図29に示すように、第1カム31のリング部31Aは、スピンドル61の装着部61Eの周囲に配置される。回転軸AXと直交する断面において、装着部61Eの外面は、実質的に円形である。回転軸AXと直交する断面において、リング部31Aの内面は、実質的に円形である。
本実施形態において、スピンドル61と第1カム31との間に係止部材700が配置される。係止部材700として、キーが例示される。キーが配置されるキー溝が、装着部61Eの外面の一部に設けられる。係止部材700の一部は、リング部31Aの内面に接触する。
なお、係止部材700は、キーに限定されない。係止部材700は、例えばピンでもよい。係止部材700により、第1カム31とスピンドル61とは十分に固定される。
以上説明したように、本実施形態においても、震動モードにおいて、スピンドル61と第1カム31との相対回転が抑制される。