(57)【要約】【課題】スクリュードライバ等の電動工具において、電動モータの出力軸にはす歯ギヤが形成されている場合には、ギヤ室のグリスが掻き寄せられてボールベアリングから洩れ出すおそれがある。本発明は、このような場合におけるシール性を高めることを目的とする。【解決手段】ギヤ室１０内において電動モータ１１の出力軸１２にシール部材２１を取り付け、このシール部材２１にグリス返し部２１ａを設けておくことにより、はす歯ギヤ１２ａで掻き寄せられたグリスを遠心力により放射方向斜め前方へ吹き飛ばすことにより、ボールベアリング２０からのグリス洩れを防止する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転動力を減速して出力するためのギヤ列を、その潤滑をするためのグリスとともに収容したギヤ室のシール構造であって、
前記ギヤ室を区画する区画壁に、前記電動モータの出力軸が軸受けを介して回転可能に支持されており、
該出力軸にシール部材を一体に取り付け、該シール部材のギヤ室内面側に、前記出力軸の回転に伴う遠心力により前記グリスを前記軸受けから遠ざかる方向に飛散させるためのグリス返し部を設けた構成としたシール構造。
【請求項２】
請求項１記載のシール構造であって、前記シール部材のギヤ室内面側にすり鉢形の凹部を設けて前記グリス返し部としたシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばスクリュードライバ等の電動工具において、電動モータの回転動力を減速して出力するためのギヤ列を収容したギヤ室のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
この種の電動工具の本体内部には、駆動源としての電動モータの回転動力を減速して出力するためのギヤ列を収容するギヤ室が区画され、このギヤ室には収容したギヤ列の潤滑を行うためのグリス（潤滑油）が封入される。ギヤ室には入力側として例えば電動モータの出力軸、逆に出力側としてスピンドルがそれぞれ回転可能に支持され、両者間に減速用のギヤ列が配置されている。ギヤ室を区画する区画壁における出力軸及びスピンドルの支持部には、これらを回転可能に支持する軸受けが取り付けられる他、軸受けからのグリス洩れを防ぐためのシール部材が装着される。
係るギヤ室若しくはそのシール構造に関する従来の技術が下記の特許文献に開示されている。特許文献１には、それぞれギヤ室に進入する入力軸又は出力軸の少なくとも一方に、封入したグリスを強制的に循環、飛散させるための手段を設ける技術が記載されている。特許文献２には、ギヤ列を構成する一部のギヤにリブや凹部を設けて、グリスが遠心力により上方へ跳ね上げられるようにすることで少ないグリスで効率のよい潤滑を行うための技術が記載されている。また、特許文献３には、モータ軸に、ピニオン回転方向とは逆方向のらせんを有するコイルを取り付けて一体で回転させることによりモータ軸を回転支持する軸受けを経てグリスが洩れ出ること（グリス洩れ）を防ぐ技術が記載されている。
【特許文献１】特開平１１−２４５１７９号公報
【特許文献２】実開平５−４５２９３号公報
【特許文献３】実開昭６２−３２７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１，２に開示された技術は、ギヤ室内でグリスを強制的に循環させるための技術で、その洩れを防止する機能を有するものではなく、特許文献３に記載された洩れ防止の技術によれば、らせんを有するコイルをモータ軸（入力軸）に装着する必要上、入力軸が長くなって当該電動工具が主として機長方向に大型化する問題があった。
本発明は、係る従来の問題に鑑みなされたもので、電動工具の大型化を招くことなく、コンパクトかつ簡易な構成でギヤ室のグリス洩れを確実に防止できるシール構造を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
このため、本発明は、特許請求の範囲の各請求項に記載した構成のシール構造とした。
請求項１記載のシール構造によれば、電動モータの出力軸と一体でシール部材が回転することから、該シール部材のグリス返し部（ギヤ室内面側）に付着したグリスは遠心力によってギヤ室中心側（軸受けから遠ざかる方向）に折り返すように飛散する。このように軸受けに向けて流動したグリスがシール部材のグリス返し部で受けられて遠心力によりギヤ室中心側へ戻されることから、軸受けを経てギヤ室から外部に洩れ出るグリスを大幅に低減することができる。
このように、従来のようならせんを有するコイルではなく、例えば円板形のシール部材を出力軸に取り付ければ足りることから、機長方向の大型化を招くことなく簡易な構成でギヤ室のグリス洩れを確実に防止することができる。
請求項２記載のシール構造によれば、グリス返し部としてすり鉢形の凹部を設ければ足りることから、簡易な構成でギヤ室のグリス洩れを防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
次に、本発明の実施形態を図１〜図３に基づいて説明する。図１は、電動工具１の主としてギヤ室１０の周辺を示している。本実施形態では、電動工具１の一例としていわゆるスクリュードライバを例示する。この電動工具１の本体ハウジング２とフロントハウジング３との間には、区画壁５が挟み込まれている。この区画壁５とフロントハウジング３との間に区画形成された空間部がギヤ室１０とされている。
このギヤ室１０には、駆動源としての電動モータ１１の回転動力を減速して出力するためのギヤ列Ｇが収容されている。電動モータ１１の出力軸１２は、区画壁５に取り付けた玉軸受け（ボールベアリング）２０を介して回転自在に支持されている。出力軸１２は、区画壁５を貫通している。出力軸１２の先端部であって区画壁５の内側（ギヤ室１０側）に位置する部位にはピニオンギヤ部１２ａが形成されている。本実施形態では、このピニオンギヤ部１２ａにはす歯ギヤが用いられている。区画壁５の外側において、この出力軸１２には冷却ファン１３が取り付けられている。
このギヤ室１０に収容されたギヤ列Ｇは、本実施形態では上記ピニオンギヤ部１２ａと、これに噛み合う駆動ギヤ１４で構成されている。この駆動ギヤ１４には、ピニオンギヤ部１２ａに合わせてはす歯ギヤが用いられている。
【０００６】
駆動ギヤ１４は、駆動軸１５に取り付けられている。駆動軸１５は、軸受け１６，１７を介して軸回りに回転可能に支持されている。前側の軸受け１６はスピンドル４の支持孔４ｂに取り付けられている。後側の軸受け１７は、区画壁５に取り付けられている。
スピンドル４は軸受け１９を介してフロントハウジング３に回転可能に支持されている。図では省略されているが、スピンドル４の先端側はフロントハウジング３の前部に延びている。スピンドル４の先端にはねじ締め用のビットが装着される。
駆動ギヤ１４とスピンドル４との間には圧縮ばね１８が介装されている。この圧縮ばね１８によってスピンドル４が前側へ付勢されている。スピンドル４の後面には、クラッチ歯４ａ〜４ａが設けられている。一方、駆動ギヤ１４の前面には、クラッチ歯１４ａ〜１４ａが設けられている。スピンドル４の先端に装着したねじ締めビットにねじをセットし、セットしたねじをねじ締め部位に位置決めした状態で当該電動工具１をねじ締め方向に押し付け操作すると、スピンドル４が圧縮ばね１８に抗して後退することによりそのクラッチ歯４ａ〜４ａが、駆動ギヤ１４側のクラッチ歯１４ａ〜１４ａに噛み合わされて、電動モータ１１の回転動力がスピンドル４に伝達される。
スピンドル４は圧縮ばね１８で押されているため、ねじ締めの進行に伴って前側（ねじ締め方向）へ移動する。スピンドル４が前側へ一定ストローク移動してねじの締め込みが完了すると、クラッチ歯４ａ〜４ａとクラッチ歯１４ａ〜１４ａの噛み合いが外れて、スピンドル４への回転動力の伝達が遮断され、従って駆動ギヤ１４が空転する。その後、当該電動工具１の押し付け操作を解除すればスピンドル４は圧縮ばね１８によって前進端位置に戻され、また電動モータ１１を停止させれば駆動ギヤ１４も停止する。係る噛み合いクラッチ機構については従来公知の技術であるので詳細な説明は省略する。
ギヤ室１０には、ギヤ列Ｇの他、圧縮ばね１８、スピンドル４の後部等が収容されている。このギヤ室１０には、主としてギヤ列Ｇの潤滑をするためのグリス（潤滑油）が封入されている。ここで、前記したようにピニオンギヤ部１２ａにはす歯ギヤが用いられている。このため、当該ピニオンギヤ部１２ａの回転方向、はす歯ギヤのねじれ角、ねじれ方向等の要因によっては、封入したグリスがピニオンギヤ部１２ａによって玉軸受け２０側に掻き寄せられやすい。玉軸受け２０は、内輪と外輪との間に鋼球を挟み込んだ構成を備えていることから、内輪と外輪との間に僅かな隙間を有している。このため、ピニオンギヤ部１２ａで掻き寄せられたグリスが、この僅かな隙間を経てギヤ室１０の外部へ洩れ出す可能性がある。
【０００７】
この玉軸受け２０を経たグリス洩れを防ぐため、本実施形態では玉軸受け２０のギヤ室１０内部側にシール部材２１が取り付けられている。このシール部材２１は概ね円板形をなすもので、出力軸１２に一体に取り付けられて出力軸１２と一体で回転する。図示するように、このシール部材２１によって軸受け１２の前側（ギヤ室１０側）が常時塞がれた状態となっている。このシール部材２１で塞がれることによって、軸受け１２を経てギヤ室１０内のグリスが外部へ洩れ出すことが防止される。
しかも、シール部材２１の前面にはグリス返し部２１ａが設けられている。このグリス返し部２１ａによって、軸受け１２を経てギヤ室１０内のグリスが外部へ洩れ出すことがより確実に防止されるようになっている。
【０００８】
図２には、シール部材２１が単独で示されている。図示するように本実施形態では、グリス返し部２１ａとしてすり鉢形の凹部が形成されている。このシール部材２１の中心には、電動モータ１１の出力軸１２が挿通される支持孔２１ｂが形成されている。すり鉢形のグリス返し部２１ａは、この支持孔２１ｂに向かって徐々に深さが深くなる方向に湾曲する状態に形成されている。電動モータ１１が起動すると、出力軸１２と一体でこのシール部材２１が回転する。このため、電動モータ１１の起動時であってシール部材２１が回転する状態において、そのグリス返し部２１ａに付着したグリスには遠心力が作用する。グリス返し部２１ａに付着したグリスに遠心力が作用することにより、このグリスは当該グリス返し部２１ａのすり鉢形の凹部を旋回しながら上るようにして外周側へ変位し、最終的に前方へ吹き飛ばされる。
このように、玉軸受け２０に向けて掻き寄せられたグリスは、シール部材２１のグリス返し部２１ａで受けられるため、当該玉軸受け２０を経てギヤ室１０内のグリスが外部（本体ハウジング２内）へ洩れ出すことを防止できる。しかも、グリスは、すり鉢形に湾曲したグリス返し部２１ａに受けられるため、遠心力によって単に放射方向ではなく斜め前方（ギヤ室１０の中央であって玉軸受け２０から離れる方向）へ戻される。このことから、当該玉軸受け２０を経たグリスの洩れをより一層確実に防止することができる。
【０００９】
以上のように構成したシール構造によれば、ピニオンギヤ部１２ａ及び駆動ギヤ１４にはす歯ギヤが用いられている。このはす歯ギヤの回転方向、はす歯ギヤのねじれ方向若しくはねじれ角によっては、当該ピニオンギヤ部１２ａが回転するとはす歯ギヤの掻き寄せ作用によってギヤ室１０内に封入したグリスが玉軸受け２０に向けて掻き寄せられやすくなる。この点本実施形態では、玉軸受け２０の前側（ギヤ室１０内側）にシール部材２１が取り付けられている。このシール部材２１によって玉軸受け２０の前側が塞がれているため、グリスが玉軸受け２０にまで達することを防止することができる。
しかも、シール部材２１のグリス返し部２１ａがすり鉢側に湾曲しているため、ピニオンギヤ部１２ａの回転によりシール部材２１の中心に掻き寄せられたグリスが遠心力で放射方向斜め前方に吹き飛ばされる。このことから、玉軸受け２０の周辺にグリスが掻き寄せられて外部に洩れ出すことを未然に防止することができ、ひいては当該ギヤ室１０のシール性を高めることができる。
また、玉軸受け２０よりも小径の円板形を有するシール部材２１を出力軸１２ａに取り付けるだけの簡易かつコンパクトな構成で上記の作用効果を得ることができる。
【００１０】
以上説明した実施形態には種々変更を加えることができる。例えば、電動工具１としてスクリュードライバを例示したが、その他の電動工具あるいはエア工具において、潤滑油が封入されたギヤ室に広く適用することができる。
また、シール部材２１を取り付けたピニオンギヤ部１２ａにはす歯ギヤが用いられた構成を例示したが、通常の平歯車である場合にも同様に適用することができる。
さらに、グリス返し部２１ａとしてすり鉢形に湾曲した凹部を例示したが、これには様々な変更を加えることができる。例えば、湾曲する凹部ではなく、テーパ形の凹部であってもよい。また、図３に示すようにテーパ形の凹部に放射方向のリブを追加した構成とすることもできる。図３に示すシール部材２２のグリス返し部２２ａは、テーパ形の凹部に放射方向に沿って複数のリブ２２ｃ〜２２ｃを設けた構成を備えている。シール部材２２の中心には、出力軸１２が挿通される支持孔２２ｂが形成されている。
このシール部材２２のグリス返し部２２ａによっても、出力軸１２と一体で回転することにより当該グリス返し部２２ａで受けたグリスに対して遠心力を作用させることができる。このため、ピニオンギヤ部１２ａでグリス返し部２２ａの中心側に掻き寄せられたグリスが、遠心力によってギヤ室１０の中央側へ戻される。このグリス返し部２２ａの場合、その中心側に掻き寄せられたグリスが各リブ２２ｃで積極的に掻き取られて遠心力で放射方向外方へ吹き飛ばされるので、当該ギヤ室１０のシール性を一層高めることができる。
また、電動モータ１１の出力軸１２を回転支持する軸受けとして玉軸受け（ボールベアリング）を例示したが、ローラベアリングあるいはテーパころ軸受け等の内輪と外輪を有するその他の形態の軸受けを用いる場合にも例示したシール部材２１（２２）を適用することにより同様の作用効果を得ることができる。
さらに、電動モータ１１の出力軸１２をギヤ室１０内に直接進入させた構成を例示したが、ギヤ室１０の外側において減速ギヤを介して減速し、この減速ギヤを取り付けた減速軸をギヤ室１０内に進入させることにより電動モータの出力軸を間接的にギヤ室１０内に進入させてさらに減速させる構成においても例示したシール部材２１（２２）を用いることにより同様の作用効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施形態に係るシール構造を備えた電動工具の内部構造を示す側面図である。
【図２】シール部材の単体の斜視図である。
【図３】別形態のシール部材の単体の斜視図である。
【符号の説明】
【００１２】
１…電動工具
２…本体ハウジング
３…フロントハウジング
４…スピンドル、４ａ…クラッチ歯、４ｂ…支持孔
５…区画壁
１０…ギヤ室
１１…電動モータ
１２…出力軸、１２ａ…ピニオンギヤ部（はす歯ギヤ）
Ｇ…ギヤ列
１３…冷却ファン
１４…駆動ギヤ、１４ａ…クラッチ歯
１５…中間軸
１６…軸受け（前側）、１７…軸受け（後側）
１８…圧縮ばね、１９…軸受け
２０…玉軸受け
２１…シール部材、２１ａ…グリス返し部、２１ｂ…支持孔
２２…シール部材、２２ａ…グリス返し部、２２ｂ…支持孔、２２ｃ…リブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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