(57)【要約】【課題】本発明は、作業中に発熱するオイルパルス機構部の温度を許容範囲内に収まるように放熱を促進し、締付能力の限定、連続作業の制約等が無い取り扱いの容易な電動式締結工具を提供することである。【解決手段】電動モータにより回転駆動されて衝撃トルクを発生するオイルパルス機構部を備えた電動式締結工具において、前記オイルパルス機構部の外周に放熱用突起を設けた。前記放熱用突起は、らせん形状とし、隣り合う突起同士の間隔はオイルパルス機構部を収納する外枠の内壁と放熱用突起外周とのスキマよりも大きく設定し、さらには、オイルパルス機構部の軸芯と平行なスリットを設けた。また、前記外枠には、放熱用突起の両端の位置に合わせて風窓を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータにより回転駆動されて衝撃トルクを発生するオイルパルス機構部を備えた電動式締結工具において、前記オイルパルス機構部の外周に放熱用突起を設けたことを特徴とする電動式締結工具。
【請求項２】
前記放熱用突起は、らせん形状としたことを特徴とする請求項１記載の電動式締結工具。
【請求項３】
隣り合う前記放熱用突起同士の間隔は、前記オイルパルス機構部を収納する外枠の内壁と前記放熱用突起外周とのスキマより大きく設定したことを特徴とする請求項２記載の電動式締結工具。
【請求項４】
前記放熱用突起に、前記オイルパルス機構部の軸芯と平行なスリットを設けたことを特徴とする請求項３記載の電動式締結工具。
【請求項５】
前記外枠に、前記放熱用突起の両端の位置に合わせて風窓を設けたことを特徴とする請求項４記載の電動式締結工具。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電動モータにより回転駆動されて衝撃トルクを発生するオイルパルス機構部を備えた電動式締結工具に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図６に従来のオイルパルス機構部を備えたエア式締結工具の一例を示す。このエア式締結工具はハウジング２、外枠６内に圧縮空気により回転するエアモータ８、該エアモータ８の前方に遊星歯車機構部部３、オイルパルス機構部４が連設されている。オイルパルス機構部４は、エアモータ８により回転されるライナ４１に形成した空洞内にオイルを充填、密閉し、ライナ４１内に同軸に嵌挿した出力軸４２に２個の羽根挿入溝４３を設け、羽根挿入溝４３内に羽根４４を嵌挿し、羽根４４を常時出力軸４２の外周方向にスプリング４７で付勢してライナ４１に当接するように構成している。
【０００３】
ライナ４１には、内周面に山形状に突出した４個のシール部が形成されており（図示せず）、このうち、羽根４４の先端が接してライナ４１に形成した空洞内をシールする２個のシール部は、相互に１８０°回転対象となるように設定し、出力軸４２の外周面に形成したシール部４６に接してライナ４１に形成した空洞内をシールする他の２個のシール部は、前記２個のシール部が相互に１８０°回転対象となる中間に、相互に１８０°回転非対象となるように設定している。また、ライナ４１内に同軸に嵌挿した出力軸４２は、２個の羽根４４を羽根挿入溝４３内に嵌挿するとともに相互に１８０°回転対象となるように設定し、さらに、外周面に山形状に突出した２個のシール部を前記２個の相互に１８０°回転対象となる羽根４４の中間にそれぞれ１８０°回転非対象となるように形成し、かつ、ライナ４１に形成した２個のシール部と接してライナ４１に形成した空洞をシールするように設定する。これにより、エアモータ８にてライナ４１を回転駆動することにより、ライナ４１のシール部と出力軸４２の羽根４４の先端が合致しライナ４１のシール部と出力軸４２のシール部が合致した時、ライナ４１に形成した空洞は高圧室と低圧室の４室に分割され、ライナ４１の出力軸４２に対する相対的な１回転に対し、出力軸４２に１回の間欠的な衝撃トルクを発生することができる。また、エアモータ８を逆転した時も、同じくライナ４１の出力軸４２に対する相対的な１回転に対し、出力軸４２に１回の間欠的な衝撃トルクを発生することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
この方式を用いたオイルパルス機構部としては、金属同士の衝突がないため従来から低騒音型として用いられている。
【０００５】
このオイルパルス機構部４による締結工具はオイル圧縮時にオイルが高圧室から低圧室に押し出されるため摩擦が発生し、また、前記羽根４４が前記ライナ４１と摺動する際の摩擦抵抗が生じる。これらによる発熱のため内部のオイルが温度上昇し、オイルの粘度が変化し出力変動する。最悪、発熱によるオイルパルス機構部４内の圧力上昇によりオイルが漏れるという問題がある。
【０００６】
エアモータ８を用いたエア式締結工具ではエアモータ８を回転させる圧縮空気を利用し、エアモータ８回転後の排気をオイルパルス機構部４の外周に流している。圧縮空気は断熱膨張するため冷たく、この冷たい空気でオイルパルス機構部４を強制冷却し、発熱の問題を解決していた。しかし、エア式締結工具はコンプレッサ、エアホースを必要とするため取り扱いが不便であった。
【０００７】
電動式締結工具においては取り扱いが容易だが、エア式締結工具に有るような冷たい空気は存在せず、オイルパルス機構部４を強制的に冷却することはできない。また、電動モータ１の回転子１１にファン１２を取り付け、このファン１２により発生する風をオイルパルス機構部４にあて、冷却を試みた場合でも、電動モータ１の発熱もあり風が圧縮空気のような冷たい風にはならないため、このファン風のみでオイルパルス機構部４を強制冷却することはできない。
【０００８】
以上のように電動式締結工具は発熱を解消できず、発熱がオイルパルス機構部４の許容温度範囲内に収まるように、締付能力の限定、連続作業の制約が必要となっていた。
【特許文献１】
実公平４−５１９８８号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明が解決しようとする課題は、作業中に発熱するオイルパルス機構部の温度を許容範囲内に収まるように放熱を促進し、締付能力の限定、連続作業の制約等が無い取り扱いの容易な電動式締結工具を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、電動モータにより回転駆動されて衝撃トルクを発生するオイルパルス機構部を備えた電動式締結工具において、前記オイルパルス機構部の外周に放熱用突起を設けたることを特徴とする。
【００１１】
前記放熱用突起は、らせん形状とすること、隣り合う突起同士の間隔はオイルパルス機構部を収納する外枠の内壁と放熱用突起外周とのスキマより大きく設定すること、さらには、オイルパルス機構部の軸芯と平行なスリットを設けたことを特徴とする。
【００１２】
また、前記外枠に、放熱用突起の両端の位置に合わせて風窓を設けたことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下図１〜図５の実施例を参照して本発明を説明する。図１は、本発明に係わる電動式締結工具の要部断面図である。
【００１４】
概略構造はハウジング２内に後方より電動モータ１、遊星歯車機構部３、オイルパルス機構部４、放熱用突起５、外枠６が配置されている。オイルパルス機構部４は、オイルの圧縮を利用した公知の形式のものである。
【００１５】
充電可能の電池（図示省略）、若しくは通常の交流電源（図示省略）によりモータ１が駆動し、モータ１の動力はモータ１の先端に連結されているピニオン３１を介して遊星歯車機構部３に伝達され、オイルパルス機構部４を駆動する。オイルパルス機構部４は、電動モータ１により回転されるライナ４１に形成した空洞内にオイルを充填、密閉し、ライナ４１内に同軸に嵌挿した出力軸４２に２個の羽根挿入溝４３を設け、羽根挿入溝４３内に羽根４４を嵌挿し、羽根４４を常時出力軸４２の外周方向に付勢してライナ４１に当接するように構成し、ライナ４１を回転駆動することにより、ライナ４１の内周面に形成したシール部と出力軸４２の外周面に形成したシール部４６が合致した時オイルパルス機構部４内に圧力が発生して、出力軸４２から衝撃トルクとして発生され、先端工具（図示省略）を介して締付作業を行う。
【００１６】
前記オイルパルス機構部４の運転により、該オイルパルス機構部４内ではオイルが高圧室から低圧室へ押し出される際の摩擦、前記羽根４４と前記ライナ４１の摺動摩擦により発熱してしまう。この熱を前記オイルパルス機構部４から放熱させるため、図２のように前記オイルパルス機構部４の外周へ外形表面積が大きくなるように放熱用突起５を設ける。該放熱用突起５は、軸方向に直線もしくは円周方向に形成しても良いが、ある一定の角度のついたらせん状に設定することで最も表面積を大きくすることができ、締付作業中に発熱する前記オイルパルス機構部４の放熱を促進させることができる。
【００１７】
尚、前記放熱用突起５は、前記オイルパルス機構部４のライナケース４５に直接加工し構成しても良いし、金属製の別部品として前期オイルパルス機構部４の外周（ライナケース４５の外周）に圧入しても同様の効果が得られる。
【００１８】
図３に、図１のＡ部拡大図を示してある。前記放熱用突起５によって形成される溝部５１の溝幅Ｂは、前記オイルパルス機構部４を収納する外枠６の内壁と前記放熱用突起５の外形により構成されるスキマＣより大きくなるように設定する。前記放熱用突起５は、図１、図２の説明で述べたように放熱の役目があるため前記外枠６に伝熱しやすいように極力前記スキマＣは小さくした方が良い。このように構成することで、前記オイルパルス機構部４が回転した時、前記外枠６の内壁は相対的に逆方向へ動いたのと同じことになり、溝部５１内の空気は空気の持つ粘性力により相対速度が発生し、前記オイルパルス機構部４の回転方向とは逆方向の流れが発生する。この空気は抵抗の低い方を流れようとし、前記外枠６内の構成が前記スキマＣより前記溝幅Ｂのほうが大きくなっているため、溝部５１内を優先して流れ、図２の矢印（オイルパルス機構部４が右回転時）のように前記外枠６の中にある空気は前記放熱用突起５のらせん形状に沿って強制的に移動させられる。従って、前記外郭部６内に空気の流れを形成して、前記放熱用突起５から放熱することができる。また、前記外枠６内の熱を撹拌することにもなり、前記外枠６に効率良く伝熱することができる。
【００１９】
図２は右回転時を表しており、左回転時は、空気の流れは逆方向になる。また、前記放熱用突起５のらせん形状の溝部５１の幅、角度を変更することで、空気の流れる方向、熱の撹拌力を変更することができる。
【００２０】
図４は、前記放熱用突起５に前記オイルパルス機構部４の軸芯と平行にスリット５２を設けた外観図である。前記オイルパルス機構部４の運転中は、前記放熱用突起５のらせん形状によって前記外枠６内に空気の流れを形成できることは図２の説明で述べたが、この空気は、らせん形状に沿って溝部５１内を長時間移動させる、すなわち、らせん形状の条数（放熱用突起５の個数）を多くすると、空気の流量と前記放熱用突起５からの放熱のバランスを崩し、空気の熱量が飽和して前記放熱用突起５から空気への熱伝達量が低下し、放熱効果を低下させる恐れがある。また、この熱量の飽和した空気は、前記外枠６への伝熱を遮断する断熱材の役目をする恐れもある。これは、前記オイルパルス機構部４の運転中の回転数、らせん形状から求められる溝部５１内の空気の平均流速と流量、溝部５１の表面積および放熱量から計算して推定・防止することは可能である。
【００２１】
らせん形状の条数（放熱用突起５の個数）を多くした時にこれを防止しつつ、さらに放熱効果を上げる方法として、図４のように前記放熱用突起５に前記オイルパルス機構部４の軸芯と平行にスリット５２を設けらせん形状の溝部５１を分断することで、空気の流れに沿う距離（溝部５１の長さ）を短くし、スリット５２を通して空気を前方もしくは後方へ水平に移動させることで熱量が飽和していない空気を確保して前記放熱用突起５から空気への熱伝達量を向上させる方法がある。図４の矢印（オイルパルス機構部４が右回転時）のように、空気をらせん形状に沿って動かすこととスリット５２を通して水平に動かすことを併せ持つことで、放熱をさらに促進することができる。
【００２２】
連続締付作業になると前記オイルパルス機構部４の発熱が大きくなり、前記外枠６もしくは前記外枠６内の空気に伝熱し放熱する方式の許容熱量を超えてしまう恐れがある。前記オイルパルス機構部４の外周に流れる空気は、非常に高温となり前記オイルパルス機構部４は放熱できなくなってしまう。
【００２３】
よって図５のように、前記外枠６に前記放熱用突起５の両端の位置に合わせて空気の吸入、排気穴となる風窓７を設ける。前記オイルパルス機構部４を収納する前記外枠６の内壁と前記放熱用突起５の外形により構成されるスキマＣを極力小さくしているため、空気は、通るときの抵抗が低い溝部５１の方を流れる。そのため、両端の位置から大きく外れた前記放熱用突起５の無い位置に風窓７を設けると、前記スキマＣの抵抗が高く空気の流れが悪くなってしまう。しかし、風窓７を前記外郭部６に前記放熱用突起５の両端の位置に合わせて設けることで、溝部５１の上に開口する形となり前記放熱用突起５が風窓７を通過するときに、前記放熱用突起５の回転方向側の面で気圧が高くなり反対側の面で気圧が低くなりポンプ作用を発生し、溝部５１内に空気を取り入れ空気の流れを形成することができる。
【００２４】
よって、前記オイルパルス機構部４の回転中は常に外気を取り入れ、高温となった内気は排出するように構成され、さらに放熱を促進することができる。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、オイルパルス機構部の外周へ外形表面積が大きくなるように放熱用突起を設け、該放熱用突起はらせん状になるように設定することで前記オイルパルス機構部の放熱を促進させ、前記放熱用突起の溝幅を、前記オイルパルス機構部を収納する外枠の内壁と前記放熱用突起の外形により構成されるスキマより大きくなるように設定し、該放熱用突起には前記オイルパルス機構部の軸芯に対して水平にスリットを設けることで、前記外枠内に空気の流れを形成し放熱を促進させることができる。
【００２６】
更に前記外枠に前記放熱用突起の両端の位置に合わせて設けた空気の吸入・排気穴となる風窓から高温になった空気を前記放熱用突起の形状に沿って強制的に外枠内部を移動させ、排気するように設定することで、締付能力の限定、連続作業の制約等が無い取り扱いの容易な電動式締結工具を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の実施例を示す断面図である。
【図３】図１のＡ部拡大図である。
【図４】本発明の実施例を示すオイルパルス機構部の外観側面図である。
【図５】本発明の実施例を示す断面図である。
【図６】従来のオイルパルス機構部を備えたエア式締結工具を示す断面図である。
【符号の説明】
１は電動モータ、２はハウジング、３は遊星歯車機構部、４はオイルパルス機構部、５は放熱用突起、６は外枠、７は風窓、８はエアモータ、１１は回転子、１２はファン、３１はピニオン、４１はライナ、４２は出力軸、４３は羽根挿入溝、４４は羽根、４５はライナケース、４６はシール部、４７はスプリング、５１は溝部、５２はスリットである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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