JP7486346B2 - Oil Pulse Tool - Google Patents
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Description
本発明は、衝撃トルクの出力用にオイルユニットを用いたオイルパルス工具に関する。 The present invention relates to an oil pulse tool that uses an oil unit for outputting impact torque.
オイルユニットを用いたオイルパルス工具においては、モータの回転を、オイルユニットにより断続的な衝撃トルク（インパクト）としてスピンドルから出力する。このオイルユニットは、例えば特許文献１に開示される構造が知られている。この構造は、オイルが封入されるケース内に、スピンドルの後部を回転可能に収容している。また、ケースの中心で一体回転するカムをスピンドルの後部に挿入させると共に、カムの外側で当該後部内に、一対のボールとブレードとをそれぞれ放射方向へ移動可能に収容している。ケースの後方にはモータが配置され、モータの回転軸の回転は、プラネタリギヤとインターナルギヤとを用いた減速機構を介してケースに伝達される。
よって、ケースが回転すると、これと一体のカムも回転して後部内でボールを介してブレードを径方向外側へ押し出す。ケースの所定の位相で後部内がカムによりシールされると、オイル圧によってブレードは押し出し位置にとどまる。そのままケース内の突起がブレードに衝突することで衝撃トルク（インパクト）が発生する。続けてケースと共にカムが回転すると、後部内のオイルが流出してオイル圧が低下するため、ブレードは後部内に後退して突起を相対的に乗り越える。このブレードの押し出し、突起との衝突、後退を繰り返してインパクトが断続的に発生する。
In an oil pulse tool using an oil unit, the rotation of the motor is output from the spindle as intermittent impulse torque (impact) by the oil unit. For example, a structure disclosed in
Therefore, when the case rotates, the cam integrated with it also rotates, pushing the blade radially outward through the balls inside the rear section. When the inside of the rear section is sealed by the cam at a specified phase of the case, the oil pressure causes the blade to remain in the pushed-out position. The protrusion inside the case collides with the blade in this state, generating an impact torque. When the cam continues to rotate together with the case, the oil inside the rear flows out and the oil pressure decreases, so the blade retreats to the rear and overcomes the protrusion relatively. This repeated pushing of the blade, collision with the protrusion, and retreat generates intermittent impacts.
オイルユニットを用いたオイルパルス工具は、機械式の打撃機構を備えたインパクト工具と比較してインパクト発生時の騒音が小さい。しかし、モータとオイルユニットとの間に設けた減速機構において、プラネタリギヤとインターナルギヤとの噛み合いによる騒音が目立ってしまう。よって、減速機構でも騒音の低減を図るのが望ましい。 Oil pulse tools that use oil units produce less noise when an impact occurs than impact tools with a mechanical impact mechanism. However, in the reduction mechanism installed between the motor and the oil unit, noise caused by the meshing of the planetary gear and internal gear becomes noticeable. Therefore, it is desirable to reduce noise in the reduction mechanism as well.
そこで、本発明は、減速機構において騒音の低減を図ることができるオイルパルス工具を提供することを目的としたものである。 The present invention aims to provide an oil pulse tool that can reduce noise in the reduction mechanism.
上記目的を達成するために、本発明は、モータと、
モータにより駆動されるピニオンと、
ピニオンと噛み合う複数のプラネタリギヤと、
複数のプラネタリギヤと噛み合うインターナルギヤと、
複数のプラネタリギヤを支持する複数のピンと、
複数のピンを支持するキャリアと、
キャリアに接続されるオイルユニットと、
モータの回転軸を支持するギヤケースと、を含み、
プラネタリギヤ及びインターナルギヤが、樹脂により形成されている一方、
ギヤケースは、インターナルギヤとキャリアとを支持していることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、プラネタリギヤとインターナルギヤとは、互いに異なる樹脂により形成されていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、プラネタリギヤの樹脂は、インターナルギヤの樹脂よりも高強度であることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、プラネタリギヤの樹脂は、炭素繊維強化樹脂であり、インターナルギヤの樹脂は、ガラス繊維強化樹脂であることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、プラネタリギヤとインターナルギヤとの噛み合い部分の有効歯幅は、８ｍｍ以上であることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、ピンは、軸方向の前後両端がキャリアに支持されていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、プラネタリギヤは、３個以上設けられることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、モータは、回転軸を前後方向に向けて配置され、回転軸の前部にピニオンが設けられて、ピニオンは、モータの前方に配置されたプラネタリギヤと噛み合っていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、ギヤケースは、回転軸とキャリアの後部とをそれぞれ軸受を介して保持する円盤状の軸受保持部と、軸受保持部の外周から前方へ延びてインターナルギヤを保持する筒状部とを備えることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、インターナルギヤと軸受保持部との何れか一方には係止突起が、他方には、インターナルギヤの周方向で係止突起が係止する係止凹部が形成されていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、筒状部の内周には、インターナルギヤの外周に当接する弾性リングが保持されていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、筒状部の先端には、キャリアの前部を軸受を介して保持してインターナルギヤの前方への移動を規制する蓋板が設けられていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、インターナルギヤと蓋板との間には、リング状の弾性部材が介在されていることを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、オイルユニットを収容するユニットケースが設けられて、蓋板は、ユニットケースの後端を閉塞することを特徴とする。
本発明の別の態様は、上記構成において、ユニットケースは、筒状部とねじ結合されて、蓋板は、ユニットケースと筒状部との間に挟持固定されていることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the present invention provides a motor,
A pinion driven by a motor;
A plurality of planetary gears that mesh with the pinions;
An internal gear that meshes with multiple planetary gears;
A plurality of pins supporting a plurality of planetary gears;
a carrier supporting a plurality of pins;
an oil unit connected to the carrier;
A gear case that supports a rotating shaft of the motor,
The planetary gear and the internal gear are made of resin ,
The gear case is characterized by supporting the internal gear and the carrier .
In another aspect of the present invention, in the above-mentioned configuration, the planetary gear and the internal gear are formed from different resins.
In another aspect of the present invention, in the above-mentioned configuration, the resin of the planetary gear has a higher strength than the resin of the internal gear.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the resin of the planetary gear is carbon fiber reinforced resin, and the resin of the internal gear is glass fiber reinforced resin.
In another aspect of the present invention, in the above configuration, the effective face width of the meshing portion between the planetary gear and the internal gear is 8 mm or more.
In another aspect of the present invention, in the above-mentioned configuration, both front and rear ends of the pin in the axial direction are supported by the carrier.
Another aspect of the present invention is characterized in that in the above configuration, three or more planetary gears are provided.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the motor is arranged with its rotating shaft facing in the fore-and-aft direction, a pinion is provided on the front of the rotating shaft, and the pinion meshes with a planetary gear arranged in front of the motor.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above configuration, the gear case comprises a disk-shaped bearing retaining portion that holds the rotating shaft and the rear of the carrier via bearings, and a cylindrical portion that extends forward from the outer periphery of the bearing retaining portion and holds the internal gear.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above configuration, a locking projection is formed on one of the internal gear and the bearing retaining portion, and a locking recess into which the locking projection engages in the circumferential direction of the internal gear is formed on the other.
Another aspect of the present invention is characterized in that in the above-mentioned configuration, an elastic ring is held on the inner periphery of the cylindrical portion and comes into contact with the outer periphery of the internal gear.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above configuration, a cover plate is provided at the tip of the cylindrical portion to hold the front part of the carrier via a bearing and restrict forward movement of the internal gear.
Another aspect of the present invention is characterized in that in the above-mentioned configuration, a ring-shaped elastic member is interposed between the internal gear and the cover plate.
Another aspect of the present invention is characterized in that in the above-mentioned configuration, a unit case that houses the oil unit is provided, and the cover plate closes a rear end of the unit case.
Another aspect of the present invention is characterized in that, in the above-mentioned configuration, the unit case is screwed to the cylindrical portion, and the cover plate is sandwiched and fixed between the unit case and the cylindrical portion.
本発明によれば、プラネタリギヤとインターナルギヤとを含む減速機構において騒音の低減を図ることができる。 According to the present invention, it is possible to reduce noise in a reduction mechanism that includes a planetary gear and an internal gear.
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は、オイルパルス工具の一例である充電式のソフトインパクトドライバ１の側面図である。図２はソフトインパクトドライバ１の中央縦断面図である。図３は、打撃機構及びオイルユニット部分の中央縦拡大断面図である。
なお、ここでの「ソフトインパクトドライバ」は、出願人が定義した名称で、他の電動工具メーカでは、オイルパルスドライバと称したり、インパルスドライバと称したりする場合もある。要するに、オイルが封入されたオイルユニットを有する工具であれば全て本発明のオイルパルス工具に含まれる。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
Fig. 1 is a side view of a rechargeable
In addition, the term "soft impact driver" is a name defined by the applicant, and other power tool manufacturers may call it an oil pulse driver or an impulse driver. In short, any tool that has an oil unit filled with oil is included in the oil pulse tool of the present invention.
ソフトインパクトドライバ１は、本体部２とグリップ部３とを有する。本体部２は、中心軸を前後方向として延び、ブラシレスモータ２０及びオイルユニット２２を収容する。グリップ部３は、本体部２から下方に突出する。グリップ部３の下端には、バッテリー装着部４が設けられている。バッテリー装着部４には、電源となるバッテリーパック５が前方から取り付け可能である。
ソフトインパクトドライバ１のハウジングは、本体ハウジング６とユニットケース７とリアカバー８とからなる。本体ハウジング６は、本体部２の中央部とグリップ部３とバッテリー装着部４とを一体化している。リアカバー８は、本体部２の後部にネジ止めされて本体部２の後部を閉塞する。ユニットケース７は、本体ハウジング６の前方に組み付けられて本体部２の前部となる先細り筒状である。本体ハウジング６は、左右一対の半割ハウジング６ａ，６ｂをネジ９，９・・によって組み付けて形成される。ユニットケース７の左右の側面で本体ハウジング６との間には、前方へ向けて一対のライト１８，１８（図７）が設けられる。
The
The housing of the
グリップ部３の上部には、スイッチ１０が収容される。スイッチ１０は、トリガ１１を前方へ突出させている。スイッチ１０の上側には、ブラシレスモータ２０の回転の正逆切替ボタン１２が設けられている。正逆切替ボタン１２の前方には、ライト１８，１８をＯＮ／ＯＦＦさせる押しボタン１３が設けられている。バッテリー装着部４内には、端子台１４が収容されている。端子台１４は、バッテリーパック５と電気的に接続される。端子台１４の上側には、コントローラ１５が配置されている。コントローラ１５は、制御回路基板１６を備えて端子台１４と平行に配置されている。コントローラ１５の上側には、スイッチパネル１７が設けられている。スイッチパネル１７には、打撃力の切替ボタン等が設けられている。スイッチパネル１７は、バッテリー装着部４の上面に露出している。
The
本体部２には、後側から順に、ブラシレスモータ２０、減速機構２１、オイルユニット２２が収容されている。オイルユニット２２は、スピンドル２３を保持している。スピンドル２３の前端は、オイルユニット２２から前方へ突出している。
ブラシレスモータ２０は、ステータ２４とロータ２５とを有する。ブラシレスモータ２０は、筒状のステータ２４の内側にロータ２５を備えるインナロータ型である。ステータ２４は、筒状のステータコア２６を備える。ステータコア２６は、複数の積層鋼板から形成される。ステータ２４は、インシュレータ２７，２７を備える。インシュレータ２７，２７は、ステータコア２６の軸方向前後の端面にそれぞれ固定される。ステータ２４は、複数のコイル２８，２８・・を有する。複数のコイル２８，２８・・は、インシュレータ２７，２７を介してステータコア２６に巻回される。前側のインシュレータ２７には、センサ回路基板２９が取り付けられている。センサ回路基板２９は、ロータ２５に設けたセンサ用永久磁石３３の位置を検出して回転検出信号を出力する。各コイル２８は、インシュレータ２７に保持されるヒュージング端子と電気的に接続されることで三相結線される。
The
The
ロータ２５は、回転軸３０とロータコア３１とを備える。回転軸３０は、ロータコア３１の軸心に設けられる。ロータコア３１は、回転軸３０の周囲で円筒状に配置される。ロータコア３１は、複数の鋼板を積層してなる。ロータ２５には、筒状の永久磁石３２，３２・・が固定される。永久磁石３２，３２・・は、ロータコア３１の外側で極性を交互に変えて配置される。ロータ２５には、センサ用永久磁石３３，３３・・が固定される。センサ用永久磁石３３，３３・・は、永久磁石３２，３２・・の前方で放射状に固定される。
The
回転軸３０の後端は、軸受３４に保持される。軸受３４は、リアカバー８の中央内面に保持されている。軸受３４の前方で回転軸３０には、ファン３５が取り付けられている。ファン３５の外側でリアカバー８の左右の側面には、複数の排気口３６，３６・・が形成されている。排気口３６の前方で本体部２の左右の側面には、複数の吸気口３７，３７・・が形成されている。吸気口３７は、ブラシレスモータ２０の前部外側に当たる位置に形成されている。
本体ハウジング６内でブラシレスモータ２０の前側には、ギヤケース３８が保持される。ギヤケース３８は、円盤状の軸受保持部３９を備える。軸受保持部３９は、後面側で軸受４０を介して回転軸３０の前端を支持している。回転軸３０の前端には、ピニオン４１が取り付けられている。ピニオン４１は、ギヤケース３８を貫通して前方へ突出している。ギヤケース３８の外周には、前方へ延びる筒状部４２が形成されている。筒状部４２の先端は、ユニットケース７の後端にねじ込まれている。筒状部４２とユニットケース７との間には、ユニットケース７の後端を閉塞する円盤状の蓋板４３が配置されている。蓋板４３の外周面には、図４にも示すように、複数の突起４３ａ，４３ａ・・が形成されている。筒状部４２の前端内周には、各突起４３ａが係合する複数の凹部４２ａ，４２ａ・・が形成されている。蓋板４３は、各突起４３ａが各凹部４２ａに係合した状態で組み付けられる。よって、蓋板４３は、回り止めされて筒状部４２とユニットケース７との間に挟持固定される。
The rear end of the
A
減速機構２１は、図５にも示すように、インターナルギヤ４５と、３つのプラネタリギヤ４６，４６・・と、キャリア４７とを含む。インターナルギヤ４５とプラネタリギヤ４６とは何れも樹脂製である。インターナルギヤ４５は、ガラス繊維強化樹脂、プラネタリギヤ４６は、炭素繊維強化樹脂と互いに異なる樹脂で形成されている。プラネタリギヤ４６は、インターナルギヤ４５よりも強度が高くなっている。
インターナルギヤ４５は、ギヤケース３８の筒状部４２内に固定される。インターナルギヤ４５の後端には、図６にも示すように、周方向に所定間隔をおいて複数の係止突起４８，４８・・が形成されている。ギヤケース３８の軸受保持部３９の前面には、各係止突起４８が挿入される複数の係止凹部４９，４９・・が形成されている。係止突起４８が係止凹部４９に係止することでインターナルギヤ４５の回転規制がなされる。筒状部４２の内面には、前後一対のリング状の溝５０，５０が形成されて、溝５０，５０にＯリング５１，５１が収容されている。Ｏリング５１，５１は、インターナルギヤ４５の外周に当接している。インターナルギヤ４５は、Ｏリング５１，５１によって振れ止めされる。インターナルギヤ４５の前端と蓋板４３との間には、Ｏリング５１よりも断面径の大きいＯリング５２が介在されている。Ｏリング５２は、インターナルギヤ４５を前方からギヤケース３８の軸受保持部３９に押圧している。
5, the
The
プラネタリギヤ４６，４６・・の外歯４６ａは、インターナルギヤ４５の内歯４５ａに噛み合う。インターナルギヤ４５の内歯４５ａは、プラネタリギヤ４６の外歯４６ａよりも前後に長くなっている。インターナルギヤ４５の内歯４５ａとプラネタリギヤ４６の外歯４６ａとの噛み合い部分の前後方向の長さ（図３に示す有効歯幅Ｗ）は、１０ｍｍとなっている。
各プラネタリギヤ４６は、中心を貫通するピン５３を介してキャリア４７に支持される。各ピン５３は、前後両端がキャリア４７に支持される。回転軸３０のピニオン４１は、キャリア４７の中心に位置している。プラネタリギヤ４６，４６・・は、ピニオン４１を中心に配置されてピニオン４１と噛み合う。
プラネタリギヤ４６の前後には、軸受５４Ａ，５４Ｂが配置されている。後側の軸受５４Ａは、ギヤケース３８の軸受保持部３９の前面側に保持されてキャリア４７の後端外周を支持する。軸受５４Ａの前面とキャリア４７の後面との間には、ワッシャ５５が配置されている。前側の軸受５４Ｂは、蓋板４３の後面側に保持されてキャリア４７の前端外周を支持する。軸受５４Ｂの後面とキャリア４７の前面との間には、ワッシャ５６が配置されている。軸受５４Ａ，５４Ｂは、内外径が同じで、軸受５４Ａ，５４Ｂの中心間を結ぶ線は、遊星運動するピン５３の移動軌跡と重なる。キャリア４７の前端は、オイルユニット２２の後ケース６１と結合されている。
The
Each
図３及び図７に示すように、オイルユニット２２は、前ケース６０と、後ケース６１と、スピンドル２３とを備える。
前ケース６０は、ユニットケース７の内側に配置され、前方へ向けて段階的に先細りとなる筒状である。前ケース６０の前面を形成する前面部６２には、スピンドル２３が貫通する軸心孔６３が形成される。前面部６２とスピンドル２３との間には、シール用のＯリング６４が設けられる。
軸心孔６３の径方向外側で前面部６２には、一対のネジ孔６５，６５が前後方向に貫通形成されている。各ネジ孔６５には、ネジ６６が前方からねじ込まれている。ネジ６６には、シール用のＯリング６７が外装されている。前面部６２の後方には、リング状の前室６８が形成されている。前室６８は、ネジ孔６５と連通する。前室６８内には、チューブ６９が収容されている。チューブ６９は、空気が封入された中空で、前室６８内へリング状の形で収容されている。チューブ６９の後方には、仕切板７０が設けられている。仕切板７０は、外周に複数の切欠き７１，７１・・を備えている。仕切板７０の後方には、後室７２が形成され、前室６８と後室７２とは切欠き７１を介して連通する。
As shown in FIGS. 3 and 7 , the
The
A pair of screw holes 65, 65 are formed penetrating the
後ケース６１は、後面部７３と側壁部７４とを備える。後面部７３は、円盤状を有して前ケース６０の前面部６２と前後方向で対向する。側壁部７４は、後面部７３の周縁から前方に突出する円筒状を有している。側壁部７４が前ケース６０内に後方からねじ込まれて前ケース６０と結合される。側壁部７４と前ケース６０との間には、シール用のＯリング７５が設けられる。
側壁部７４の前端は、仕切板７０に当接している。前ケース６０の内面には、段部７６が設けられて、側壁部７４と段部７６との間で仕切板７０が固定される。
図７及び図８（Ａ）に示すように、側壁部７４の内周面には、一対の突起７７，７７が形成されている。突起７７，７７は、後ケース６１の軸心を中心とした点対称位置に配置されて中心側へ***している。突起７７，７７は、中心側へ行くに従って周方向の幅が狭くなるテーパ状の横断面形状を有している。
The
The front end of the
7 and 8A, a pair of
後ケース６１の後面部７３の中心には、凹部７８が形成される。凹部７８は、中央が深く、その外側が浅くなって２段階に凹む形状となっている。凹部７８の中央には、カム７９が前向きに固定されている。カム７９の後部は、二面幅部７９ａとなっている。カム７９の前部は、最も太い中心から直径方向で外側へ行くに従って徐々に薄肉となる扁平部７９ｂとなっている。二面幅部７９ａと扁平部７９ｂとは、正面視で突起７７，７７の中心同士を結ぶ直線と直交する向きとなっている。
A
スピンドル２３は、軸心に貫通孔８０を有している。貫通孔８０の後部は、後室７２内に位置する内圧室８１となっている。内圧室８１は、横断面円形を有し、カム７９が相対回転可能に挿入されている。スピンドル２３の後端部は、カム７９の外側で後ケース６１の凹部７８に支持されている。スピンドル２３の中間部は、ユニットケース７に軸受８２を介して支持されている。スピンドル２３の前端には、ドライバビット等のビットＢ（図２）を着脱するためのスリーブ８３が設けられている。
貫通孔８０の前部は、ビットＢを挿入する前側のビット挿入孔８４と、ビット挿入孔８４よりも小径となる後側の調圧孔８５となっている。ビット挿入孔８４の後端には、ビットピース８６が挿入されている。ビットピース８６は、ビットＢの後端を受けるために内径が前方へ向かってテーパ状に拡開する筒状部材である。ビットピース８６は、ビット挿入孔８４の内底面に形成されるリング状の肩部８７に当接して後方への移動が規制される。ビットピース８６の外周には、ビット挿入孔８４の内面との間をシールするＯリング８６ａが外装されている。
The
The front part of the through
調圧孔８５には、圧力調整バルブ８８が挿入されている。圧力調整バルブ８８は、前側にネジ部８９を、後側にシール部９０を有する弁部材である。ネジ部８９は、シール部９０よりも僅かに小径となっている。ネジ部８９の前面には、ドライバー等の工具を係止するための係止溝９１が形成されている。シール部９０には、調圧孔８５の内面との間をシールする２つのＯリング９０ａ，９０ａが外装されている。
調圧孔８５の前部には、圧力調整バルブ８８のネジ部８９が螺合する雌ネジ部９２が形成されている。調圧孔８５の後部は、シール部９０が挿入される大径部９３となっている。雌ネジ部９２と大径部９３との間には、リング状のストッパ９４が形成されている。
A
A
ビットピース８６は、スピンドル２３の前側から組み付けられる。圧力調整バルブ８８は、スピンドル２３の後側から組み付けられる。ビットピース８６は、ビット挿入孔８４に前方から挿入されると、前述のように肩部８７に当接する位置でビット挿入孔８４内に収容される。圧力調整バルブ８８は、調圧孔８５に後方から挿入されて、ネジ部８９が雌ネジ部９２に螺合する位置で調圧孔８５内に収容される。この状態でシール部９０は大径部９３を閉塞する。
こうして組み付けられる圧力調整バルブ８８と、前ケース６０と、後ケース６１と、ネジ６６と、スピンドル２３等とにより、前室６８及び後室７２を含む密閉空間が形成される。この密閉空間内にオイルが封入される。
The
The
そして、ビットピース８６を組み付ける前に係止溝９１を介して圧力調整バルブ８８を回転させると、ネジ部８９がねじ送りされて圧力調整バルブ８８が軸方向に進退動する。この軸方向の位置により、オイル圧（出力）を調整することができる。
但し、ねじ送りの前方側では、大径のシール部９０がストッパ９４に当接する位置で前進が規制される。この規制位置では、図３及び図７に示すように、ネジ部８９の前端は、肩部８７に当接して後退が規制されるビットピース８６の後端から離れてビットピース８６と非接触となっている。
雌ネジ部９２は、大径部９３よりも小径となっているので、ビットピース８６が当接する肩部８７の面積が大きくなり、ビットピース８６の後退規制は確実に行える。
When the
However, on the front side of the screw feed, forward movement is restricted at a position where the large-
Since the
図８（Ａ）に示すように、スピンドル２３の後部９５は、後ケース６１の直径方向に延びる扁平な横断面形状となっている。但し、後部９５の長手寸法は、後ケース６１の突起７７，７７の対向面間の寸法よりも短くなっている。後部９５は、仕切板７０と後ケース６１の後面部７３との間に位置している。後部９５の前後には、図７に示すように、前連通孔９６と後連通孔９７とがそれぞれスピンドル２３の直径方向に形成されている。この方向は、後部９５が延びる直径方向と直交している。前連通孔９６は、後部９５と仕切板７０との当接状態で内圧室８１と後室７２内とを連通させる。後連通孔９７は、後部９５と後面部７３との当接状態で内圧室８１と後室７２内とを連通させる。
As shown in FIG. 8A, the
後部９５内でカム７９の扁平部７９ｂの径方向外側には、一対の孔９８，９８が形成されている。孔９８，９８は、内圧室８１と連通してスピンドル２３の直径方向に形成される。この方向は、後部９５が延びる方向と同じである。孔９８，９８には、ボール９９，９９が配置されている。各ボール９９は、孔９８内で放射方向へ移動可能で、中心側へ移動した際にはカム７９の扁平部７９ｂに接触可能となっている。
後部９５の長手方向両端には、一対の保持溝１００，１００が形成されている。保持溝１００，１００は、孔９８，９８と連通している。保持溝１００，１００は、後部９５の長手方向両端及び前後に開口するように前後方向に貫通形成されている。
A pair of
A pair of retaining
各保持溝１００内に、ブレード１０１がそれぞれ配置されている。各ブレード１０１は、保持溝１００の周方向の幅に略収まる幅と、保持溝１００の前後方向の全長に亘って収まる長さとを有している。各ブレード１０１は、保持溝１００内でスピンドル２３の径方向へ移動可能に保持されている。各ブレード１０１は、中心側へ移動した際はボール９９に接触可能となっている。各ブレード１０１の径方向外側の端部は、径方向外側へ行くに従って幅が小さくなるテーパ状となっている。ブレード１０１，１０１の径方向内側の端面には、当該端面よりも内側へ突出するボス１０２，１０２が形成されている。ボス１０２の軸線は、スピンドル２３の径方向でボール９９の中心を通る線と一致している。すなわち、ボール９９とボス１０２とはスピンドル２３の径方向に並んでいる。
A
ブレード１０１の端面でボス１０２の根元に当たる位置には、リング状の溝１０３が形成されている。各ボス１０２には、コイルバネ１０４が外装されている。コイルバネ１０４の一端が溝１０３に挿入され、他端は保持溝１００の底面に当接している。よって、各ブレード１０１は、ボール９９がボス１０２に当接することで径方向外側へ押し出される。これと共に、コイルバネ１０４によっても径方向外側へ付勢される。
図８（Ａ）に示すように、後部９５の内圧室８１内でカム７９の扁平部７９ｂが後部９５の長手断面と平行な向きとなった際には、カム７９によってボール９９，９９がそれぞれ径方向外側へ押し出される。これと同時に、ボール９９，９９及びコイルバネ１０４，１０４によってブレード１０１，１０１もそれぞれ径方向外側へ押し出される。このときブレード１０１，１０１は、後ケース６１の内周面に近接或いは当接し、周方向で突起７７，７７と干渉する位置となる。
A ring-shaped
8A, when the
以上の如く構成されたソフトインパクトドライバ１において、 スピンドル２３のビット挿入孔８４にビットＢを装着した状態で、使用者がグリップ部３を把持してトリガ１１を引く。すると、スイッチ１０がＯＮ動作してバッテリーパック５からブラシレスモータ２０のステータ２４へ三相電流が供給されてロータ２５が回転する。すなわち、制御回路基板１６のマイコンが、センサ回路基板２９の回転検出素子から出力されるロータ２５のセンサ用永久磁石３３の位置を示す回転検出信号を得てロータ２５の回転状態を取得する。そして、マイコンが、取得した回転状態に応じて各スイッチング素子のＯＮ／ＯＦＦを制御し、ステータ２４の各コイル２８に対し順番に三相電流を流す。よって、ロータ２５と共に回転軸３０が回転する。
In the
回転軸３０の回転は、ピニオン４１を介してプラネタリギヤ４６，４６・・に伝わる。そして、インターナルギヤ４５内を公転するプラネタリギヤ４６，４６・・により減速されて、キャリア４７からオイルユニット２２の後ケース６１に伝わる。よって、後ケース６１と前ケース６０とが共に回転する。
オイルユニット２２では、図８の矢印方向へ後ケース６１と共にカム７９が回転する。すると、カム７９の扁平部７９ｂがボール９９，９９を介してブレード１０１，１０１を後部９５からの突出方向へ押し出す。このときコイルバネ１０４，１０４の付勢力も押し出しに加わる。回転が進んで扁平部７９ｂが後部９５と平行となる図８（Ａ）の位相では、扁平部７９ｂがボール９９，９９及びブレード１０１，１０１を最外まで押し出す。
The rotation of the
In the
ボール９９，９９のみによるブレード１０１，１０１の押し出し位置では、各ブレード１０１の先端は後ケース６１の内周面に届かない。しかし、コイルバネ１０４，１０４の付勢力により、各ブレード１０１はボール９９から離れてさらに径方向外側へ押し出され、ブレード１０１，１０１を後ケース６１の内周面に当接させる。
そして、後ケース６１とカム７９とがさらに回転すると、図８（Ｂ）に示すように、突起７７，７７がブレード１０１，１０１に当接する。
この位相では、後連通孔９７と内圧室８１との間は扁平部７９ｂにより閉塞され、内圧室８１内のオイル圧が高まる。このため、ブレード１０１，１０１は押し出し位置で保持される。よって、突起７７，７７がブレード１０１，１０１に衝突することでスピンドル２３に衝撃トルク（インパクト）が発生する。このインパクト時に、オイルの粘度が低くても、ブレード１０１，１０１は、後ケース６１の内周面への到達位置から大きなストロークで後退すると共に、コイルバネ１０４，１０４の付勢力も後退の抵抗として働く。よって、衝撃トルクの低下は抑制される。
When the
When the
In this phase, the space between the
衝撃トルク発生後は、図８（Ｃ）に示すように、突起７７，７７とブレード１０１，１０１とのテーパ同士の案内によって、各ブレード１０１は中心側へ後退する。このとき内圧室８１内のオイルは各部品の隙間から後室７２内へ流出し、ブレード１０１，１０１の後退を許容する。よって、後退したブレード１０１，１０１が相対的に突起７７，７７を乗り越える。
そして、突起７７，７７がブレード１０１，１０１を過ぎると、後ケース６１及びカム７９の回転によって後連通孔９７と内圧室８１との間が開放される。よって、再びカム７９がボール９９，９９を介してブレード１０１，１０１を押し出す。
この繰り返しによって後ケース６１の１回転で２回の衝撃トルクが発生することになる。
After the impact torque is generated, as shown in Fig. 8C, each
Then, when the
By repeating this process, impact torque is generated twice per rotation of the
こうしてスピンドル２３のビット挿入孔８４に装着したビットＢでネジ締め等の作業を行うことができる。このとき、ビットＢを被加工材に押し付けると、ビット挿入孔８４内でビットＢが奥側に押され、ビットＢを受けるビットピース８６には押し込み力が加わる。しかし、ビットピース８６はビット挿入孔８４内の肩部８７によって後退が規制されているので、ビットピース８６が後退して圧力調整バルブ８８に接触するおそれはない。
また、ユニットケース７の出力を調整するために圧力調整バルブ８８が前側へ回し切られていても、シール部９０がストッパ９４に当接してネジ部８９はビットピース８６の後方に位置している。よって、圧力調整バルブ８８がビットピース８６に接触するおそれもない。
一方、回転軸３０が回転すると、ファン３５が回転し、吸気口３７から排気口３６への空気の流れが形成される。よって、ブラシレスモータ２０が冷却される。
In this way, work such as screw tightening can be performed with the bit B attached to the
In addition, even if the
On the other hand, when the rotating
上記形態のソフトインパクトドライバ１は、ブラシレスモータ２０（モータ）と、ブラシレスモータ２０により駆動されるピニオン４１とを含む。また、ソフトインパクトドライバ１は、ピニオン４１と噛み合う複数のプラネタリギヤ４６と、複数のプラネタリギヤ４６と噛み合うインターナルギヤ４５と、複数のプラネタリギヤ４６を支持する複数のピン５３と、複数のピン５３を支持するキャリア４７とを含む。また、ソフトインパクトドライバ１は、キャリア４７に接続されるオイルユニット２２を含む。そして、プラネタリギヤ４６及びインターナルギヤ４５が、樹脂により形成されている。
この構成により、プラネタリギヤ４６とインターナルギヤ４５とを含む減速機構２１において騒音の低減を図ることができる。
The
With this configuration, noise can be reduced in the
プラネタリギヤ４６とインターナルギヤ４５とは、互いに異なる樹脂により形成されている。よって、プラネタリギヤ４６とインターナルギヤ４５とのそれぞれに必要な強度に応じて適切な樹脂を選択して形成できる。
プラネタリギヤ４６の樹脂は、インターナルギヤ４５の樹脂よりも高強度となっている。よって、遊星運動するプラネタリギヤ４６の耐久性を確保することができる。
プラネタリギヤ４６の樹脂は、炭素繊維強化樹脂となっており、インターナルギヤ４５の樹脂は、ガラス繊維強化樹脂となっている。よって、強化された樹脂で形成でき、耐久性を向上させることができる。
The
The resin of the
The resin of the
プラネタリギヤ４６とインターナルギヤ４５との噛み合い部分の有効歯幅は、１０ｍｍとなっている。よって、樹脂製であっても噛み合い部分での耐久性を確保することができる。
ピン５３は、軸方向の前後両端がキャリア４７に支持されている。よって、プラネタリギヤ４６を樹脂製としても精度よく保持できる。
プラネタリギヤ４６は、３個設けられている。よって、バランスのよい遊星運動が可能となる。
The effective tooth width of the meshing portion between the
Both front and rear axial ends of the
There are three
ブラシレスモータ２０の回転軸３０を支持するギヤケース３８を有し、ギヤケース３８は、インターナルギヤ４５とキャリア４７とを支持している。よって、部品点数の削減に繋がる。
ギヤケース３８は、回転軸３０とキャリア４７の後部とをそれぞれ軸受４０，５４Ａを介して保持する円盤状の軸受保持部３９と、軸受保持部３９の外周から前方へ延びてインターナルギヤ４５を保持する筒状部４２とを備える。よって、減速機構２１の組み付けが前方から容易に行える。
インターナルギヤ４５には係止突起４８が、軸受保持部３９には、インターナルギヤ４５の周方向で係止突起４８が係止する係止凹部４９が形成されている。よって、インターナルギヤ４５の回り止めが確実に行える。
筒状部４２の内周には、インターナルギヤ４５の外周に当接するＯリング５１（弾性リング）が保持されている。よって、インターナルギヤ４５の振れ止めが効果的に行える。
The
The
The
An O-ring 51 (elastic ring) that comes into contact with the outer periphery of the
筒状部４２の先端には、キャリア４７の前部を軸受５４Ｂを介して保持してインターナルギヤ４５の前方への移動を規制する蓋板４３が設けられている。よって、減速機構２１を容易に密封できる。
インターナルギヤ４５と蓋板４３との間には、Ｏリング５２（リング状の弾性部材）が介在されている。よって、インターナルギヤ４５を後方へ弾性的に付勢してがたつきによる騒音の発生を低減できる。
オイルユニット２２を収容するユニットケース７が設けられて、蓋板４３は、ユニットケース７の後端を閉塞する。よって、蓋板４３を利用してユニットケース７の閉塞が容易に行える。
ユニットケース７は、筒状部４２とねじ結合されて、蓋板４３は、ユニットケース７と筒状部４２との間に挟持固定されている。よって、ユニットケース７を利用して蓋板４３を容易に固定可能となる。
A
An O-ring 52 (a ring-shaped elastic member) is interposed between the
A
The
以下、変更例を説明する。
上記形態では、プラネタリギヤを炭素繊維強化樹脂、インターナルギヤをガラス繊維強化樹脂でそれぞれ形成しているが、これに限らない。例えば、プラネタリギヤとインターナルギヤとを共に炭素繊維強化樹脂で形成してもよいし、両者を共にガラス繊維強化樹脂で形成してもよい。また、炭素繊維強化樹脂とガラス繊維強化樹脂とは異なる種類の樹脂で形成してもよい。
プラネタリギヤの数は、３個に限らない。例えば４個以上とする等、適宜増減できる。
プラネタリギヤとインターナルギヤとの噛み合い部分の有効歯幅は、１０ｍｍに限らない。８ｍｍ以上であれば耐久性は確保できる。
The following describes a modification example.
In the above embodiment, the planetary gear is made of carbon fiber reinforced resin and the internal gear is made of glass fiber reinforced resin, but this is not limiting. For example, the planetary gear and the internal gear may both be made of carbon fiber reinforced resin, or both may be made of glass fiber reinforced resin. Furthermore, the carbon fiber reinforced resin and the glass fiber reinforced resin may be made of different types of resin.
The number of planetary gears is not limited to three, but may be increased or decreased as appropriate, for example, to four or more.
The effective tooth width of the meshing portion between the planetary gear and the internal gear is not limited to 10 mm. If it is 8 mm or more, durability can be ensured.
上記形態では、プラネタリギヤを支持するピンは、前後両端がキャリアに支持される両持ち構造となっているが、例えばピンの前端のみがキャリアに支持される片持ち構造であってもよい。
図９は、ピン５３の前端を片持ち構造とした減速機構２１Ａ及びオイルユニット２２Ａの変更例を示す。後の構造は上記形態と同じである。ここではオイルユニット２２Ａの後ケース６１の後面部７３に、キャリア４７が固定されている。キャリア４７と後面部７３とは、軸受１０５を介してインターナルギヤ４５の前端内面に支持されている。３つのピン５３，５３・・は、前端がキャリア４７に固定されている。
In the above embodiment, the pin supporting the planetary gear has a double-supported structure in which both the front and rear ends are supported by the carrier, but the pin may have a cantilevered structure in which, for example, only the front end of the pin is supported by the carrier.
9 shows a modified example of the
ギヤケースは、軸受保持部と筒状部とが別体であってもよい。
筒状部が保持する弾性リングはＯリングに限らない。数も適宜変更できる。弾性リングを省略することもできる。
インターナルギヤと軸受保持部とに設けられる係止突起と係止凹部との数や配置は、適宜変更できる。上記形態と逆に、インターナルギヤに係止凹部を、軸受保持部に係止突起を設けることもできる。係止突起と係止凹部との構造に代えて、インターナルギヤの回り止めを他の構造で行ってもよい。図９では、インターナルギヤ４５の後端内周に、ギヤケース３８の軸受保持部３９に保持される内フランジ４５ｂを設けて、インターナルギヤ４５を軸受保持部３９と筒状部４２とに跨がって保持させる例を示している。インターナルギヤ４５の外周を受けるＯリングも省略している。
The gear case may have a bearing retaining portion and a cylindrical portion separate from each other.
The elastic ring held by the cylindrical portion is not limited to an O-ring. The number of the elastic rings may be changed as appropriate. The elastic rings may be omitted.
The number and arrangement of the locking projections and locking recesses provided on the internal gear and the bearing holder can be changed as appropriate. Conversely to the above embodiment, the locking recesses can be provided on the internal gear and the locking projections can be provided on the bearing holder. Instead of the structure of the locking projections and locking recesses, the internal gear may be prevented from rotating by another structure. FIG. 9 shows an example in which an
オイルユニットの構造も上記形態に限らない。
例えば、ブレードを押し出すボールとコイルバネとをスピンドルの径方向に並べず、スピンドルの軸方向で前後に並べてもよい。この場合、ボールに代えてピン等の押し出し部材も採用できる。コイルバネを１つにしてスピンドルに貫通させ、各ブレードを外向きに付勢してもよい。
ブレード及びボールは、一対ずつに限らず、１つずつとしたり、３つ以上としたり等、適宜増減可能である。コイルバネを省略することもできる。図９では、コイルバネをなくして、ブレード１０１をカム７９によりボール９９を介して径方向外側へ押し出す変更例を示している。
図９では、ビットピース８６と圧力調整バルブ８８が収容される調圧孔８５を同じ径とした変更例も示している。調圧孔８５の後部には雌ネジ部９２が形成され、圧力調整バルブ８８は前方からねじ込まれる。
The structure of the oil unit is not limited to the above.
For example, the balls and coil springs that push the blades may be arranged in front of each other in the axial direction of the spindle, rather than in the radial direction of the spindle. In this case, a push-out member such as a pin may be used instead of the balls. A single coil spring may be inserted through the spindle to bias each blade outward.
The number of blades and balls is not limited to a pair, but may be increased or decreased as appropriate, such as one each, three or more, etc. The coil spring may be omitted. Fig. 9 shows a modified example in which the coil spring is eliminated and the
9 also shows a modification in which the
ユニットケースは、前ケースと後ケースを含む３つ以上の部品から構成してもよい。仕切板をなくして前室と後室とに分割せず、チューブを省略してもよい。
ボールやコイルバネを用いず、ケースとスピンドルとの相対回転によりブレードをケース内で揺動させて油圧を制御するオイルユニットも採用できる。例えば、スピンドルに、半径方向外向きに付勢される１又は複数のブレードを配置して、オイル室を形成するケースの回転によりブレードの片面に間欠的に高い流体圧を作用させるオイルユニットが挙げられる。この構造では、ブレードが回転方向に傾斜しながらケース内に設けられたシール部とスピンドルに設けた溝とによってシールされることでスピンドルに押し付けられ、それによってスピンドルが衝撃的に回転する。
モータもブラシレスに限らず、整流子モータ等も採用できる。バッテリーパックを電源としないＡＣ工具であっても本発明は適用可能である。
The unit case may be composed of three or more parts including a front case and a rear case. The partition plate may be eliminated to separate the front and rear chambers, and the tube may be omitted.
An oil unit that does not use balls or coil springs and controls hydraulic pressure by swinging a blade inside the case by the relative rotation between the case and the spindle can also be used. For example, there is an oil unit in which one or more blades that are biased radially outward are arranged on the spindle, and high fluid pressure is applied intermittently to one side of the blade by the rotation of the case that forms the oil chamber. In this structure, the blade is pressed against the spindle while tilting in the direction of rotation, sealed by a seal portion provided in the case and a groove provided in the spindle, which causes the spindle to rotate impulsively.
The motor is not limited to a brushless motor, and a commutator motor, etc. may be used. The present invention is also applicable to AC tools that do not use a battery pack as a power source.
１・・ソフトインパクトドライバ、２・・本体部、３・・グリップ部、６・・本体ハウジング、７・・ユニットケース、１５・・コントローラ、１６・・制御回路基板、２０・・ブラシレスモータ、２１，２１Ａ・・減速機構、２２，２２Ａ・・オイルユニット、２３・・スピンドル、３０・・回転軸、３８・・ギヤケース、３９・・軸受保持部、４１・・ピニオン、４２・・筒状部、４３・・蓋板、４５・・インターナルギヤ、４６・・プラネタリギヤ、４７・・キャリア、４８・・係止突起、４９・・係止凹部、５１，５２・・Ｏリング、５３・・ピン、６０・・前ケース、６１・・後ケース、９９・・ボール、１０１・・ブレード、１０４・・コイルバネ、Ｂ・・ビット。 1: Soft impact driver, 2: Main body, 3: Grip, 6: Main body housing, 7: Unit case, 15: Controller, 16: Control circuit board, 20: Brushless motor, 21, 21A: Reduction mechanism, 22, 22A: Oil unit, 23: Spindle, 30: Rotating shaft, 38: Gear case, 39: Bearing holder, 41: Pinion, 42: Cylindrical part, 43: Cover plate, 45: Internal gear, 46: Planetary gear, 47: Carrier, 48: Locking projection, 49: Locking recess, 51, 52: O-ring, 53: Pin, 60: Front case, 61: Rear case, 99: Ball, 101: Blade, 104: Coil spring, B: Bit.
Claims (15)
前記モータにより駆動されるピニオンと、
前記ピニオンと噛み合う複数のプラネタリギヤと、
前記複数のプラネタリギヤと噛み合うインターナルギヤと、
前記複数のプラネタリギヤを支持する複数のピンと、
前記複数のピンを支持するキャリアと、
前記キャリアに接続されるオイルユニットと、
前記モータの回転軸を支持するギヤケースと、を含み、
前記プラネタリギヤ及び前記インターナルギヤが、樹脂により形成されている一方、
前記ギヤケースは、前記インターナルギヤと前記キャリアとを支持しているオイルパルス工具。 A motor;
A pinion driven by the motor;
a plurality of planetary gears meshing with the pinion;
an internal gear that meshes with the plurality of planetary gears;
A plurality of pins supporting the plurality of planetary gears;
a carrier supporting the plurality of pins;
an oil unit connected to the carrier;
A gear case supporting a rotating shaft of the motor,
The planetary gear and the internal gear are made of resin ,
The gear case supports the internal gear and the carrier .
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