(57)【要約】携帯型動力工具は、出力軸を駆動するモーターを収容するモーター室（１９）と、相互に連結したピ二オンギア（１２）及びクラウンギア（１３）から成り、ピ二オンギア（１２）が出力軸に駆動接続されるピ二オン軸（１１）に接続され、クラウンギア（１３）が工具保持軸（１４）に駆動接続される傘歯車（１２、１３）と、傘歯車（１２、１３）の周囲に流体密封ギア空間（２６）を画定するギアハウジング（１８）と、ピ二オンギア（１２）の近くでピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、ピ二オン軸（１１）の周囲で且つギア空間（２６）の範囲内で限られた空間（２５）を画定する軸受（１５）と、ギア空間（２６）の限られた空間（２５）の内部でピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、モーター室（１９）からギア空間（２６）を密封する流体密封軸方向密封部材（２０）とを有し、ギア空間（２６）の限られた空間（２５）をギア空間（２６）の残部と流体接触させる少なくとも一つの流体搬送開口部（２４ａ、２４ｂ）が設けられる。それによって、ギア空間（２６）に存在する潤滑流体は軸方向密封部材（２０）に対して潤滑及び冷却の両方を行う。【選択図】図２
2015525680.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター出力軸を駆動するモーターを収容するモーター室（１９）と、
相互に連結したクラウンギア（１３）及びピ二オンギア（１２）から成り、ピ二オンギア（１２）がモーター出力軸に駆動接続されるピ二オン軸（１１）に接続され、クラウンギア（１３）が工具保持軸に駆動接続される、傘歯車（１２、１３）と、
傘歯車（１２、１３）の周囲に流体密封ギア空間（２６）を少なくとも部分的に画定するギアハウジング（１８）と、
ピ二オンギア（１２）の近くでピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、ピ二オン軸（１１）の周囲に且つギア空間（２６）の範囲内に限られた空間（２５）を画定する軸受（１５）と、
ギア空間（２６）の限られた空間（２５）内でピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、モーター室（１９）からギア空間（２６）を密封する流体密封軸方向密封部材（２０）と
を有し、
ギア空間（２６）の限られた空間（２５）をギア空間（２６）の残部と流体接触させる少なくとも１つの流体搬送開口（２４ａ、２４ｂ）が設けられること
を特徴とする携帯型動力工具（１０）。
【請求項２】
軸受（１５）が、ピ二オン軸（１１）の外側に設けられる中空の支持部材（１６）によって支持され、ギア空間の限られた空間（２６）が一方では軸受（１５）によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材（２０）によって軸方向に画定され、また中空の支持部材（１６）によって半径方向に画定されることを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項３】
軸受（１５）と中空の支持部材（１６）との間に少なくとも一つのトラックとして少なくとも一つの流体搬送開口（２４ｂ）が設けられることを特徴とする請求項２に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項４】
中空の支持部材（１６）を通る少なくとも一つのチャネルとして少なくとも一つの流体搬送開口が設けられることを特徴とする請求項２に記載の携帯式動力工具（１０）。
【請求項５】
軸受（１５）がギアハウジング（１８）によって支持され、ギア空間（２５）の限られた空間（２６）が一方では軸受（１５）によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材（２０）によって軸方向に画定され、中空の支持部材によって半径方向に画定され、また軸受（１５）とギアハウジング（１８）との間の境界面に沿った少なくとも一つのトラックとして少なくとも一つの流体搬送開口（２４ａ）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項６】
携帯型動力工具（１０）がグラインダであることを特徴とする請求項１〜５の何れか一項に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項７】
携帯型動力工具（１０）が空気圧式グラインダであることを特徴とする請求項６に記載の携帯式動力工具（１０）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はグラインダなどの動力工具に関するものである。特に、本発明は、ギア空間とモーター室との間に改良型の流体密封装置を備えた動力工具に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、グラインダなどの従来の動力工具は、第一軸のまわりで回転するピ二オン軸から、第一軸に実質的に垂直である第二軸のまわりで回転する出力軸に、回転の動きの向きを切り換えるために設けられる傘歯車を備えている。
【０００３】
傘歯車は、連続して潤滑を必要とする。本発明の関わるこの種の動力工具においては、連続して潤滑を必要とするこの課題は、潤滑流体が傘歯車を取り巻く流体密封ギア空間に配列されることで解決され得る。潤滑流体がギア空間から漏れ出すのを防ぐために、ギア空間は密封されている。従って、ギア空間は、ギアハウジングによって画成された流体密封空間である。通常、ギアハウジングは幾つかの部品から形成され、とりわけ二つの密封部材すなわちピ二オン軸のまわりの一つの軸方向密封部材と、出力軸のまわりの一つの半径方向密封部材とを包含する。さらに、出力軸及びピ二オン軸の両方は、軸受によって支持され、好ましくは可能な限り傘歯車の近くに配置される。
【０００４】
この種の従来型の動力工具で生じる問題点は、特にピ二オン軸のまわりの軸方向密封部材が時間の経過と共に劣化することであり、潤滑流体は最終的にモーター室に漏れ出し、そして／又はレセプション領域として知られる領域例えば動力工具を直近で囲む領域に、さらには作業者にまで流れ出す恐れがある。傘歯車のギア比に応じてピニオン軸が出力軸より約５〜１０倍回転するので、ピニオン軸を囲む密封部材は特に重要である。
【０００５】
従って、ピ二オン軸を取り巻く密封部材の寿命を延ばすこと、さらに動力工具の全体的な信頼性を改善すること、が動力工具に求められている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の目的は、信頼性を改善した動力工具を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この目的は、独立請求項に記載の本発明によって達成される。
本発明の第一の特徴によれば、本発明は携帯型の動力工具に関するものであり、かかる動力工具は：
出力軸を駆動するモーターを収容するモーター室と；
相互に連結したクラウンギア及びピ二オンギアから成り、ピ二オンギアが出力軸に駆動接続されるピ二オン軸に接続され、またクラウンギアが工具保持軸に駆動接続される傘歯車と；
傘歯車のまわりの流体密封ギア空間を画成するギアハウジングと；
ピ二オンギアの近くでピ二オン軸のまわりに設けられ、ピ二オン軸のまわりでしかもギア空間範囲内に限られた空間を画定する軸受と；
ギア空間の限られた空間内でピ二オン軸のまわりに設けられた流体密封軸方向密封部材と；
を有し、
密封部材がモーター室からギア空間を密封し、ギア空間の限られた空間をギア空間の残部と流体接触状態にするために少なくとも一つの流体搬送開口部が設けられる。
【発明の効果】
【０００８】
先行技術における従来型の動力工具に対して本発明の利点は、密封部材に、傘歯車を取り巻くと共に傘歯車のまわりのギア空間を画定する流体密封ハウジング内に潤滑流体が連続して供給されることにある。密封部材への潤滑流体の供給により、燃焼が防止されその動作寿命を通して密封部材の機能が維持される。流体密封軸方向密封部材と軸受との間にある限られた空間にギア空間を接続する開口部がない場合には、その機能が徐々に低下して最終的にはピ二オン軸のまわりの軸方向密封部材はドライアウト（乾劣化）する恐れがある。
【０００９】
本発明の解決手段の代わりとして、ピ二オン軸を支持する軸受を密封部材２０の内側に設けることにある。しかし、これは、ピ二オン軸の取り付けに関して優れた解決策ではない。すなわちピニオン軸は、最適な力配分のためにピニオンギアにできるだけ接近してジャーナル軸受けされるべきである。本発明の解決手段では、密封部材の機能に否定的な影響を与えることなく、ピニオンギアにできるだけ接近して軸受を設けることができる。
【００１０】
本発明の特定の実施形態では、軸受はピ二オン軸の外側に配置される中空の支持部材によって支持され、ギア空間の限られた空間は一方では軸受によってまたもう一方では流体密封軸密封部材によって軸方向に画定されると共に中空の支持部材によって半径方向に画定される。
【００１１】
本発明の一実施形態では、少なくとも一つの流体搬送開口は、軸受と中空の支持部材との間の少なくとも一つのトラックとして設けられている。
【００１２】
本発明の別の実施形態では、中空の支持部材を通る少なくとも一つのチャネルとして少なくとも一つの流体搬送開口を設けることができる。
【００１３】
さらに本発明の別の実施形態では、軸受はギアハウジングによって支持され、ギア空間の限られた空間は一方では軸受によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材によって軸方向に画定されると共に中空の支持部材によって半径方向に画定され、また軸受とギアハウジングとの間の境界面に沿った少なくとも一つのトラックとして少なくとも一つの流体搬送開口が設けられる。
【００１４】
携帯型の動力工具は、好ましくは、グラインダであり得、具体的には空気圧式グラインダであることができる。
【００１５】
本発明の好ましい実施形態及びその他の利点は以下の詳細な説明から明らかになる。
【００１６】
以下の詳細な説明では、添付図面を参照する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態による動力工具を示し、ギア空間が断面図で示されている。
【図２】図１に示すギア空間の詳細断面図である。
【図３】本発明の実施形態による動力工具の側面図を示し、ギア空間が断面図で示されている。
【図４】図３に示すギア空間の詳細断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１には、本発明の特定の実施形態による動力工具１０が示されている。動力工具１０は、モーター室１９及びギア空間２６を有し、モーター室１９及びギア空間２６は共通の外側ハウジング２７に収容されている。さらに、動力工具１０はハンドル２８を有し、ハンドル２８には、モーター室１９内に設けたモーターへの給気を制御するレバー２９が設けられている。ハンドルはモーターに加圧空気を供給するための給気ホース３０に接続されている。
【００１９】
図１の切り抜かれた断面で見ることができるように、ギア空間２６は傘歯車１２、１３を備え、ピ二オン軸１１はピ二オンギア１２を介してクラウンギア１３に接続されている。
【００２０】
図２は、本発明に関わる動力工具１０の一部分を拡大図で示している。ピ二オン軸１１は、モーター室１９内部のモーターから傘歯車１２、１３へモーター出力を伝達するように構成され、傘歯車はギア空間２６を画定するギアハウジング１８内に配設されている。傘歯車は、ピ二オン軸１１の端部を構成するピ二オンギア１２と、出力軸１４に接続されるクラウンギア１３とから成っている。傘歯車は、ピ二オン軸１１に対して直角に設けられる出力軸１４にピ二オン軸１１の回転を伝達する。通常、傘歯車はギア比に応じておよそ５〜１０倍ピ二オン軸１１の回転を低速にさせる。従って、出力軸は通常低速でしかも対応する高いトルクレベルで回転する。
【００２１】
軸受１５はピ二オン軸１１の周囲に設けられる。図示実施形態では、軸受１５は、ギアハウジング１８と中空の支持部材１６とによって所定の位置に保持されている。図示実施形態では、中空の支持部材１６は、ギアハウジング１８とモーター室１９との間を流体密封接続するように構成されている。すなわち、潤滑流体は、とりわけギアハウジング１８によって画定されたギア空間２６の内に設けられるが、流体はモーター室１９内に入ることはあってはならない。そのため、ギアハウジング１８と中空の支持部材１６との間の接続は、例えばＯリングの形態の第一の固定密封部材１７を備える。
【００２２】
中空の支持部材１６とモーター室１９との間の流体密封接続は、可動部材すなわちピ二オン軸１１を含むために、比較的複雑である。実際、本発明の一実施形態では、ピニオン軸１１はおよそ毎分６万５千回転で回転するように構成され、出力軸１４はおよそ毎分８千５百回転で回転するように構成されている。その回転規模では、使用される流体密封作用には高い要求が課せられる。
【００２３】
本発明の図示実施形態では、流体密封作用は軸方向密封部材２０から成り、軸方向密封部材２０は、ピ二オン軸１１と共に回転するようピ二オン軸１１に固定装着される第一の密封部材２１を備える。第二の密封部材２２は、第一の密封部材２１に対して密封するように構成されている。第一及び第二の密封部材２１、２２は、互いに対して回転するように構成される相互に対向する高精度の密封面を備えている。
【００２４】
第二の密封部材２２は、中空の支持部材１６のバネ座２３に配置されるバネ（図示していない）を備え、このバネは第一の密封部材２１に向かって作用する。さらに、例えばＯリングの形態の第二の固定密封部材３２は、第二の密封部２２と中空の支持部材１６との間を密封するように構成されている。
【００２５】
このような密封装置では、重要な密封作用は、第一の密封部材２１と第二の密封部材２２との間の密封作用である。これは、半径方向に固定された第二の密封部材２２に対してピニオン軸１１及び第一の密封部材２１の回転速度が非常に高いためである。軸方向密封作用は、ギアハウジング１８内に供給した潤滑流体によって第一の密封部材２１と第二の密封部材２２との間に形成される潤滑流体の膜により完成される。潤滑流体は、軸方向密封部材２０の健全なる機能のために必要であり、また摩擦を軽減して密封部材を冷やすために機能する。十分な潤滑流体が存在しない場合には、密封部材はドライアウト（乾燥）して密封機能が失われ、最終的には分解して焼損する恐れがある。
【００２６】
上記の通り、軸受１５はギアハウジング１８及び中空の支持部材１６によって所定の位置に保持されている。ギアハウジング１８で画定されるギア空間２６の範囲内で、中空の支持部材１６は限られた空間２５を画定する。この限られた空間２５は、一方では軸受１５によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材２０によって軸方向に画定されると共に中空の支持部材１６によって半径方向に画定される。
【００２７】
本発明は、軸密封部材２０へ潤滑流体を供給することに係る。潤滑流体が、軸方向密封部材２０に供給されるのを確実にするために、ギア空間２６と軸方向密封部材２０を囲む限られた空間２５との間に、少なくとも一つの開口２４ａ、２４ｂが設けられる。図示実施形態では、軸受１５の周囲に９０度の間隔を置いて四つの開口２４ａ、２４ｂが設けられ、図２ではそのうちの二つすなわち１つは軸受１５の上方、１つは軸受１５の下方に見ることができる。開口２４ａ、２４ｂは、軸受１５と中空の支持部材１６との間の境界面及び軸受１５とギアハウジング１８との間の境界面におけるチャネルで構成されている。従って、軸受１５とギアハウジング１８との間に第一の開口２４ａが設けられ、軸受１５と中空の支持部材１６との間に第二の開口部２４ｂが設けられ、二つの開口２４ａ、２４ｂは相互に接続されて、チャネルの形態の一つの連通口を形成している。具体的には、チャネルは、中空の支持部材１６及びギアハウジング１８の内面に沿った軸方向の凹みとして形成される。
【００２８】
これらの開口２４ａ、２４ｂは、従来技術で明らかだった二つの問題点を解決する。第一に、開口２４ａ、２４ｂは、第一の密封部材２１と第二の密封部材２２との間の摩擦が可能な限り低く保持されるようにしかも密封部材２０が連続的に冷却されるように、軸方向密封部材２０へ連続して潤滑流体が流れることを保証する。第２に、開口２４ａ、２４ｂは、軸方向密封部材の周囲の限られた空間２５とギア空間２６の残部との間で圧力を均一にする可能性を提供する。
【００２９】
先行技術では、潤滑流体は軸方向密封部材の周囲の限られた空間２５からギア空間２６の残部へ、又は軸受１５を介してその逆に移動することができただけである。これは、必要な潤滑及び冷却を行うのに必ずしも十分でないことが証明されてきた。さらに、軸方向密封部材における摩擦の結果、軸方向密封部材の周囲の限られた空間において温度と圧力が増加する恐れがある。この圧力の増加は第二の密封部材２２に作用する力を生じさせ、その力は第二の密封部材２２に第一の密封部２１との接触から離間して移動させ得、それによりそれらの間に流体を放出する隙間が形成され得る。このような隙間が形成されると、モーター室１９への望ましくない漏れを生じる恐れがある。
【００３０】
従って、本発明による開口２４ａ、２４ｂは漏れを防ぐことになる。これらの開口は他の仕方で設けられてもよいことは注目に値する。例えば、中空の支持部材１６を通る貫通孔として設けられてもよい。図示していない別の実施形態では、中空の支持部材１６は省略されてもよく、ギアハウジングは直接モーター室ハウジングに密封されてもよい。このような実施形態では、軸受１５はさらにギアハウジング１８及び／又はモーター室ハウジングによって所定の位置に保持されてもよく、開口は、ギアハウジング及び／又はモーター室ハウジングに軸受１５を接続してチャネルとして設けてもよい。
【００３１】
図３には、本発明の一実施形態による動力工具１０が側面図で示されている。図示されているように、動力工具は給気を制御するために設けたレバー２９を備えたハンドル２８を有する。給気ホース３０は、ハンドル２８の後端部に接続されている。さらに、支持ハンドル３１は動力工具１０の左側前端部には支持ハンドル３１が設けられている。
【００３２】
断面図に示されているギア空間２６は図４に詳細に示されている。この図では、ギアハウジング１８は軸受１５に接触していることが明らかである。当然ながらこれは、どこで断面が切り取られたかに依存する。上記のように、図示実施形態は、軸受１５の周囲に９０度の間隔を置いて四つの開口２４ａ、２４ｂが設けられ、これらの開口はギアハウジング１８と軸受１５との間、及び中空の支持部材１６と軸受１５との間の両方にトラックとして設けられる。
【００３３】
以上、本発明は特定の実施形態を参照して説明してきた。しかし本発明は、これらの実施形態のいずれにも限定されるものではない。むしろ、本発明の範囲は以下の特許請求の範囲によって定義される。
【符号の説明】
【００３４】
１０    動力工具
１１    ピ二オン軸
１２    ピ二オンギア
１３    クラウンギア
１２；１３  傘歯車
１４    出力軸
１５    軸受
１６    中空の支持部材
１７    第一の固定密封部材
１８    ギアハウジング
１９    モーター室
２０    軸方向密封部材
２１    第一の密封部材
２２    第二の密封部材
２３    バネ座
２４ａ  第一の開口
２４ｂ  第二の開口
２５    限られた空間
２６    ギア空間
２７    外部ハウジング
２８    ハンドル
２９    レバー
３０    給気ホース
３１    支持ハンドル
３２    第二の固定密封部材
【図１】
2015525680.tif 000003
【図２】
2015525680.tif 000004
【図３】
2015525680.tif 000005
【図４】
2015525680.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年10月21日(2014.10.21)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
モーター出力軸を駆動するモーターを収容するモーター室（１９）と、
相互に連結したクラウンギア（１３）及びピ二オンギア（１２）から成り、ピ二オンギア（１２）がモーター出力軸に駆動接続されるピ二オン軸（１１）に接続され、クラウンギア（１３）が工具保持軸に駆動接続される、傘歯車（１２、１３）と、
傘歯車（１２、１３）の周囲に流体密封ギア空間（２６）を少なくとも部分的に画定するギアハウジング（１８）と、
ピ二オンギア（１２）の近くでピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、ピ二オン軸（１１）の周囲に且つギア空間（２６）の範囲内に限られた空間（２５）を画定する軸受（１５）と、
ギア空間（２６）の限られた空間（２５）内でピ二オン軸（１１）の周囲に設けられ、モーター室（１９）からギア空間（２６）を密封する流体密封軸方向密封部材（２０）と
を有し、
ギア空間（２６）の限られた空間（２５）をギア空間（２６）の残部と流体接触させる少なくとも一つの流体搬送開口（２４ａ、２４ｂ）が設けられ、
軸受（１５）が、ピ二オン軸（１１）の外側に設けられる中空の支持部材（１６）によって支持され、ギア空間の限られた空間（２６）が一方では軸受（１５）によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材（２０）によって軸方向に画定され、また傘歯車（１２、１３）から離れて中空の支持部材（１６）によって半径方向に画定されること
を特徴とする携帯型動力工具（１０）。
【請求項２】
軸受（１５）と中空の支持部材（１６）との間に少なくとも一つのトラックとして少なくとも一つの流体搬送開口（２４ｂ）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項３】
中空の支持部材（１６）を通る少なくとも一つのチャネルとして少なくとも一つの流体搬送開口が設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯式動力工具（１０）。
【請求項４】
軸受（１５）がギアハウジング（１８）によって支持され、ギア空間（２５）の限られた空間（２６）が一方では軸受（１５）によってまたもう一方では流体密封軸方向密封部材（２０）によって軸方向に画定され、中空の支持部材によって半径方向に画定され、また軸受（１５）とギアハウジング（１８）との間の境界面に沿った少なくとも一つのトラックとして少なくとも一つの流体搬送開口（２４ａ）が設けられることを特徴とする請求項１に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項５】
携帯型動力工具（１０）がグラインダであることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載の携帯型動力工具（１０）。
【請求項６】
携帯型動力工具（１０）が空気圧式グラインダであることを特徴とする請求項５に記載の携帯式動力工具（１０）。
【国際調査報告】
2015525680.tif 000007
2015525680.tif 000008