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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