(57)【要約】【課題】落下衝撃力に対する軸線方向の強度を高めた軸受保持構造を提供する。【解決手段】軸受保持部１４は、モータシャフト４ｂを支持する軸受１２を保持する。軸受保持部１４は、軸受１２の端面位置から軸線方向に延出する延出部１５を有する。延出部１５の後端部よりも前方側に、回転体２０の少なくとも一部が配置される。延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の内側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される。また延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の外側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される。【選択図】図３
2019042814.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータシャフトを有するモータと、
モータシャフトを支持する軸受を保持する軸受保持部と、
前記モータの回転出力を先端工具に伝達する伝達機構と、
モータシャフトの端部に取り付けられた回転体と、を備えた電動工具であって、
前記軸受保持部は、前記軸受の端面位置から軸線方向に延出する延出部を有し、
前記延出部の後端部よりも前方側に、前記回転体の少なくとも一部が配置される、
ことを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記延出部は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが最長となるように形成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の電動工具。
【請求項３】
前記延出部は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の内側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の電動工具。
【請求項４】
前記延出部は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の外側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される、
ことを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の電動工具。
【請求項５】
前記回転体の最外径は、前記軸受の外径よりも小さく形成される、
ことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の電動工具。
【請求項６】
軸線方向において前記回転体に対向して配置されて、前記モータの回転角度を検出する検出部をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の電動工具。
【請求項７】
前記検出部は、磁気センサであって、
前記回転体は、磁石と、磁石を固定する取付部品を有する、
ことを特徴とする請求項６に記載の電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータを備えた電動工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、ハンマによってアンビルに回転打撃力を付与するインパクト工具を開示する。このインパクト工具では、ハウジングに保持された軸受が、モータの回転軸の後端を軸支する。モータの回転軸を支持する軸受をハウジングで保持することで、電動工具の落下衝撃力に対する軸線方向の強度が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−３９２０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
インパクト回転工具などの電動工具では、モータの回転角度から締付トルクを推定する制御が実施される。締付トルクの推定精度を高めるためには、モータの回転角度を高精度に検出する回転検出部を電動工具に設ける必要がある。たとえば回転検出部をモータ後方に設けると、モータシャフトを支持する軸受をハウジングで保持することが困難となる。そこでハウジングの内周面からリブ部材を突設させて、軸受をリブ部材で保持することになるが、このときリブ部材が落下衝撃力に対して軸線方向に十分な強度をもつような構造をとる必要がある。
【０００５】
本発明はこうした状況に鑑みなされたものであり、その目的は、落下衝撃力に対する軸線方向の強度を高めた軸受保持構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の電動工具は、モータシャフトを有するモータと、モータシャフトを支持する軸受を保持する軸受保持部と、モータの回転出力を先端工具に伝達する伝達機構と、モータシャフトの端部に取り付けられた回転体と、を備え、軸受保持部は、軸受の端面位置から軸線方向に延出する延出部を有する。延出部の後端部よりも前方側に、回転体の少なくとも一部が配置される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、落下衝撃力に対する軸線方向の強度を高めた軸受保持構造を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施形態に係る電動工具の概要を示す図である。
【図２】軸受保持構造の一例を示す図である。
【図３】軸受保持構造の別の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
図１は、本発明の実施形態に係る電動工具の概要を示す。電動工具１はハウジング２を備え、モータ３がハウジング２に内装される。モータ３は、ステータ、およびモータシャフトと一体化したロータをハウジング２に組み付けることで機能するビルトイン式モータとして構成され、モータケースを有しないことで電動工具１の小型化および軽量化に貢献する。以下、モータ３の前方側のモータシャフトを「モータシャフト４ａ」、後端側のモータシャフトを「モータシャフト４ｂ」と呼ぶ。
【００１０】
駆動ブロック５は、モータ３の回転出力を先端工具に伝達する伝達機構を備える。具体的に駆動ブロック５は、モータシャフト４ａの回転出力を出力軸６に伝達する動力伝達機構を備え、動力伝達機構は、モータシャフト４ａに取り付けられたピニオンギヤに噛み合う遊星歯車減速機構を有してよい。電動工具１がインパクト回転工具である場合、動力伝達機構は、出力軸６に間欠的な回転衝撃力を発生させるインパクト機構を含む。出力軸６にはチャック機構７が連結し、ドリルやドライバなどの先端工具を着脱可能とする。ハウジング２のグリップ部には、作業者により操作される操作スイッチ８が設けられ、作業者が操作スイッチ８を引くとモータ３におけるロータが回転して、出力軸６が先端工具を駆動する。
【００１１】
モータ３はインナーロータ型のブラシレスモータであって、複数の永久磁石を有するロータがステータの内側で回転する。モータ３の構成要素であるロータおよびステータは、それぞれ別個独立にハウジング２に固定される。ハウジング２は、電動工具１の回転軸線中心を横切る垂直面で２分される一対の（左右の）半割れハウジング部材から構成される。
【００１２】
モータ３の後方には、モータの回転角度を検出する回転検出部１０が設けられる。回転検出部１０は、モータシャフト４ｂの端部に取り付けられた回転体と、回転体の回転位置に応じた回転位置信号を出力する位置検出部とを有する。位置検出部は、軸線方向において回転体に対向して配置されたセンサ基板に設けられたセンサであってよい。回転検出部１０は、磁気式エンコーダであってよいが、光学式エンコーダであってもよい。
【００１３】
回転検出部１０が磁気式エンコーダである場合、回転体は磁石を有し、位置検出部は、磁力の変化を検出する磁気センサを有する。モータ回転角度の検出精度を高めるために、回転体および位置検出部の間隔は狭く設定され、たとえば両者の間隔は約２ｍｍである。なお回転検出部１０が光学式エンコーダである場合、回転体は光を遮断／透過するスリットを形成された回転円板であり、位置検出部は、フォトダイオードなどの受光素子を有する。回転検出部１０はいずれの形式のエンコーダであってもよく、位置検出部は、モータ回転を制御する制御部（図示せず）に、回転体の回転位置に応じた回転位置信号を出力する。
【００１４】
図１に示すように、回転検出部１０はモータ３の後方に設けられるため、モータシャフト４ｂを支持する軸受を保持する保持部を、ハウジング２に形成することができない。そこで電動工具１では、ハウジング２の内周面にリブ部材を突設させて、リブ部材で軸受を保持する構造が形成されるが、回転体および位置検出部の間隔は狭く設定されるため、この軸受保持構造は、電動工具１の落下衝撃力に対して軸線方向に十分な強度をもつ必要がある。
【００１５】
図２は、軸受保持構造の一例を示す。モータ３の後端側において、軸受１２がモータシャフト４ｂを支持する。軸受保持部１４は、ハウジング２の内周面に設けられたリブ部材であって、軸受外輪の径方向および軸線方向を保持する周状溝を有する。ここで軸受保持部１４は軸線方向において、軸受１２の後方端面側を保持し、軸受１２の前方端面側は、押さえ部材９によって保持される。
【００１６】
回転体２０は、磁気式エンコーダにおける一部品を構成し、磁石２２と、磁石２２を固定する取付部品２１を有する。取付部品２１には磁石２２を嵌合する凹部が形成され、磁石２２は、凹部に嵌合されて固定される。なお磁石２２は、凹部に接着固定されてもよい。磁気センサ基板２３は、ハウジング２の後端側に設けられたリブ部材である基板保持部１３によって保持される。磁気センサ基板２３は、軸線方向において回転体２０、具体的には磁石２２に対向して配置されて、モータ３の回転角度を検出する検出部である磁気センサを搭載している。
【００１７】
取付部品２１は開口を有し、モータシャフト４ｂが取付部品２１の開口に圧入固定される。モータシャフト４ｂと取付部品２１の開口とを圧入固定することで、たとえばモータシャフト４ｂと取付部品２１とをねじ締めにより固定する場合と比べると、組付工程を容易にできるだけでなく、部品点数を少なくして小型化を実現できる。
【００１８】
電動工具１が落下して、落下衝撃力が電動工具１の軸線方向に加わると、軸受１２が主としてモータ３から受ける荷重によって、軸受保持部１４が、軸受１２の外径の軸線上のせん断力を受ける。そのため実施形態の軸受保持部１４は、軸受１２の端面位置から軸線方向に延出する一対の延出部１５を有して、落下衝撃によるせん断力に対する強度を高めている。実施形態の一対の延出部１５は、ハウジング２の内周面を左右方向に連結する互いに平行なリブ部材として形成される。
【００１９】
なお図示されるように、延出部１５の後端部よりも前方側に、回転体２０の少なくとも一部、この例では取付部品２１の一部が配置される。つまり一対の平行な延出部１５の間に形成される空間に、回転検出部１０の構成要素となる回転体２０の少なくとも一部の構成が収容される。これにより延出部１５により形成された空間を有効利用でき、延出部１５の外部に取付部品２１を配置した構成と比較すると、電動工具１の軸線方向の長さを短くできる利点がある。
【００２０】
なお上記したように、落下衝撃力が電動工具１に加わると、軸受外径の軸線上にせん断力が発生する。そのため延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが最長となるように形成されて、軸受外径の軸線上の強度を高めることが好ましい。図２に示す例では、延出部１５の軸受端面位置からの軸線方向長さは、径方向の位置にかかわらず全てＬとなるように形成されている。
【００２１】
図３は、軸受保持構造の別の例を示す。モータ３の後端側において、軸受１２がモータシャフト４ｂを支持する。軸受保持部１４は、ハウジング２の内周面に設けられたリブ部材であって、軸受外輪の径方向および軸線方向を保持する周状溝を有する。ここで軸受保持部１４は軸線方向において、軸受１２の後方端面側を保持し、軸受１２の前方端面側は、押さえ部材９によって保持される。
【００２２】
軸受保持部１４において、軸受１２の端面位置から軸線方向に延出する延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが最長となるように形成される。図２に示す例では、延出部１５の軸線方向長さは、径方向の位置にかかわらず全てＬとなるように形成されていたが、図３に示す延出部１５は、以下の点で図２に示す延出部１５と異なる。
【００２３】
図３に示す延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の内側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される。軸受外径位置における延出部１５の軸線方向長さは、落下衝撃によるせん断力に対する強度を高めるために肉厚に形成される必要があるが、一方で、軸受外径の内側に位置する部分は、せん断力に対する強度を直接高めるものではない。そこで延出部１５における軸受外径の内側に位置する部分を相対的に短く形成して、軽量化を図ることが好ましい。
【００２４】
また図３に示す延出部１５は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の外側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成される。これは軽量化に加えて、軸受外径の外側に位置する部分を短く形成することで、たとえば配線の引き回しスペースを確保するなど、利用可能な空間を広げることができる。
【００２５】
なお以上の構成を実現するために、取付部品２１の最外径は、軸受１２の外径よりも小さく形成されることが好ましい。これにより軸受外径位置における延出部１５の軸線方向長さを、取付部品２１が最外径となる部分まで又は当該部分を越えて延ばせるようになり、落下衝撃によるせん断力に対する強度を高められる。
【００２６】
以上、本発明を実施形態をもとに説明した。この実施形態は例示であり、それらの各構成要素あるいは各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
【００２７】
本発明の態様の概要は、次の通りである。
本発明のある態様の電動工具（１）は、モータシャフト（４ｂ）を有するモータ（３）と、モータシャフトを支持する軸受（１２）を保持する軸受保持部（１４）と、モータの回転出力を先端工具に伝達する伝達機構（５）と、モータシャフトの端部に取り付けられた回転体（２０）とを備える。軸受保持部（１４）は、軸受（１２）の端面位置から軸線方向に延出する延出部（１５）を有し、延出部の後端部よりも前方側に、回転体の少なくとも一部が配置される。
【００２８】
延出部（１５）は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが最長となるように形成されることが好ましい。延出部（１５）は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の内側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成されることが
好ましい。延出部（１５）は、軸受外径の端面位置からの軸線方向長さが、軸受外径の外側の端面位置からの軸線方向長さよりも長くなるように形成されることが好ましい。回転体（２０）の最外径は、軸受（１２）の外径よりも小さく形成されることが好ましい。
【００２９】
電動工具（１）は、軸線方向において回転体（２０）に対向して配置されて、モータ（３）の回転角度を検出する検出部（２３）をさらに備えてもよい。検出部は、磁気センサであって、回転体（２０）は、磁石（２２）と、磁石を固定する取付部品（２１）を有してよい。
【符号の説明】
【００３０】
１・・・電動工具、２・・・ハウジング、３・・・モータ、４ａ，４ｂ・・・モータシャフト、５・・・駆動ブロック、６・・・出力軸、７・・・チャック機構、８・・・操作スイッチ、９・・・押さえ部材、１０・・・回転検出部、１２・・・軸受、１３・・・基板保持部、１４・・・軸受保持部、１５・・・延出部、２０・・・回転体、２１・・・取付部品、２２・・・磁石、２３・・・磁気センサ基板。
【図１】
2019042814.tif 000003
【図２】
2019042814.tif 000004
【図３】
2019042814.tif 000005