(57)【要約】【課題】整流子モータを使用する電動工具において，ブラシホルダ内に挿入されるカーボンブラシを押さえるキャップの螺合部の締付けが、振動によって緩み、ブラシと整流子との間の電気的接続不良または機械的接触不良を引き起こすことを防止する。【解決手段】ブラシホルダ９内にはカーボンブラシ５３を挿入し、コイルばね９３を介してキャップ９７をブラシホルダ９に螺合させ、締付けた構造を有し、該ブラシホルダ９のキャップ９７にテールカバ２のキャップカバ部材２３を押圧させた電動工具において、キャップカバ部材２３またはキャップ９７には、該キャップカバ部材２３と該キャップ９７との接触部において突起加工部２４を設け、それによって、ブラシホルダ９に螺合させたキャップ９７がモータ機構部または動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことがないように拘束力を与える。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、
該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを該ブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、
前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、
前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、
前記キャップカバ部材または前記キャップは、該キャップカバ部材と該キャップとの接触部において突起加工部を有し、それによって、前記ブラシホルダに螺合させた前記キャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする電動工具。
【請求項２】
前記突起加工部は、前記キャップカバ部材側に加工された格子状突起、複数の線状突起、または点状突起から構成されていることを特徴とする請求項１に記載された電動工具。
【請求項３】
前記突起加工部は、その先端が先細り形状、円形状、または角形状となっていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載された電動工具。
【請求項４】
モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、
該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを該ブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、
前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部を有するテールカバと、
前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、
前記キャップカバ部材と前記キャップとの間に弾性体部材を挟み込み、それによって、前記ブラシホルダに螺合させた前記キャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする電動工具。
【請求項５】
前記弾性体部材は、合成ゴム材料または合成樹脂材料から成る弾性体部材であることを特徴とする請求項４に記載された電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ドライバドリル、インパクト工具等の電動工具に関し、特に、電動工具の整流子モータを把持するモータハウジングに係合し、かつ整流子モータのブラシホルダのキャップを押さえるテールカバの構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
整流子モータを使用したインパクト工具等の電動工具が広く実用に供されている。この電動工具の代表的な構造は、下記特許文献１に開示されているように、整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップを螺合させるようにしたブラシホルダと、モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように回転軸方向に延在し、かつモータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する。すなわち、モータハウジングの端面を覆うテールカバの両端にはブラシホルダのキャップ面を押さえるキャップカバ部材が設けられ、該キャップカバ部材がモータハウジング部と係合するように一体形成された構造を有する。このような構造を採用することにより、電動工具の分解および組立性を向上させ、モータのアーマチュア（回転子）を支持するベアリングの保持を確実にし、さらに粉塵も侵入しにくくしたハウジング構造を提供している。
【０００３】
【特許文献１】特開平７−２６６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来、特許文献１に開示されたインパクト工具等の電動工具では、テールカバは、ブラシホルダのキャップの表面を押さえるキャップカバ部材と一体に形成され、しかもモータハウジング部と係合する係合部を持っているため、ブラシホルダに螺合し、締付けられたキャップは、モータまたはモータによって駆動される打撃機構部の大きな振動を受けても、そのキャップ外面がキャップカバ部材に突き当たって緩まないものと考えられていた。
【０００５】
しかしながら、本願発明者の実験検討によれば、テールカバのキャップカバ部材の材質および厚み、モータハウジング部とテールカバとの係合部の厚み等に基づいてキャップカバ部材全体の剛性が弱くなると、ブラシホルダのキャップが緩もうとする力を防止し、または押さえることが出来なくなって、キャップカバ部材が変形し、最終的にはキャップの螺合状態に緩みが生ずるという問題が見出された。ブラシホルダのキャップが緩むと、結果的に、ブラシホルダ内でのブラシへの押圧力が不充分となり、コンミテータ（整流子）とブラシとの機械的接触不良または電気的接続不良が発生し、電動工具が正常に運転できなくなるという問題を生ずることになる。
【０００６】
従って、本発明の目的は、整流子モータを使用する電動工具において、ブラシホルダに螺合し、締付けられたホルダキャップが緩まないようにするためのテールカバ構造、またはテールカバとホルダキャップの組合せ構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本願において開示される発明のうち、代表的なものの特徴を説明すれば、次のとおりである。
【０００８】
本発明の一つの特徴によれば、整流子モータを把持し、かつ該モータの回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップをブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、前記キャップカバ部材または前記キャップは、該キャップカバ部材と該キャップとの接触部において突起加工部を有し、それによって、前記ブラシホルダに螺合させたキャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止することを特徴とする。
【０００９】
本発明の他の特徴によれば、前記突起加工部は、前記キャップカバ側に加工された格子状突起、複数の線状突起、または点状突起から構成されている。
【００１０】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記突起加工部は、その先端が先細り形状、円形状、または角形状となっている。
【００１１】
本発明のさらに他の特徴によれば、モータ機構部を把持し、かつ該モータ機構部の回転軸の軸方向に延びるモータハウジング部と、該モータハウジング部の一端部において取り付けられ、前記モータのアーマチュアに電源を供給するブラシを保持する一対のブラシホルダであって、該各ブラシホルダ内にブラシおよび押圧用バネを挿入した状態でキャップをブラシホルダに螺合させ、締付けるようにしたブラシホルダと、前記モータハウジング部の一端部の端面を覆うように装着されるテールカバであって、該テールカバの対向する一対の周縁部より前記一対のブラシホルダのキャップをそれぞれ覆うように前記回転軸方向に延在し、かつ前記モータハウジング部の一端部と係合する一対のキャップカバ部材を有するテールカバと、前記モータハウジング部の他端部に連続して形成された動力伝達機構部を把持する動力伝達ハウジング部とを具備する電動工具において、前記キャップカバ部材と前記キャップとの間に弾性体部材を挟み込み、それによって、前記ブラシホルダに螺合させたキャップが前記モータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。
【００１２】
本発明のさらに他の特徴によれば、前記弾性体部材は、合成ゴム材料または合成樹脂材料から成る弾性体部材である。
【発明の効果】
【００１３】
上記本発明の一つの特徴によれば、テールカバのキャップカバ部材またはブラシホルダのホルダキャップは、該キャップカバ部と該ホルダキャップとの接触部において突起加工部を有するので、ブラシホルダに螺合させたキャップがモータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。また、上記本発明の他の特徴によれば、テールカバのキャップカバ部材とブラシホルダのホルダキャップとの間に弾性体部材を挟み込んでいるので、ブラシホルダに螺合させたキャップがモータまたは動力伝達機構部で発生する振動によって緩むことを防止する。
【００１４】
すなわち、本発明によれば、上記突起加工部または上記弾性体部材により、テールカバのキャップカバ部材とブラシホルダのホルダキャップとの間の局部的な摩擦力または拘束力を強くすることで、キャップの緩み止めの効果を発揮することが可能となり、電気的接続不良を防止した電動工具を提供できる。本発明は、特に動力伝達機構部に打撃機構部を持ち、大きな振動が発生するインパクト工具に好適なハウジング構造を提供することができる。
【００１５】
本発明の上記及び他の目的、並びに本発明の上記及び他の新規な特徴は、本明細書の以下の記述および添付図面から更に明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための全図において、同一の機能を有する部材には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００１７】
図１−１は、本発明に従う電動工具を、交流電源を使用する整流子モータによって駆動力が与えられるインパクトレンチに適用した工具全体の正面図を示し、図１−２は、図１−１に示した破断線Ｃ−Ｃにおける部分断面図を示す。図２および図３は、図１−１に示したインパクトレンチの上面図および側面図をそれぞれ示す。図４は、図２に示したインパクトレンチの上面図において、Ａ方向よりブラシホルダを視たときのブラシホルダの拡大断面図を示す。図５ないし図９は、本発明の一実施例に従って構成されたテールカバの構造を略式的に示し、各図において、（ａ）は図２に示した矢印Ａ方向に視た上面図、（ｂ）は図２に示した矢印Ｂ方向に視た正面図をそれぞれ示す。
【００１８】
最初に、図１−１、図１−２および図２を参照して工具全体の構成について説明する。本発明の実施形態に従うインパクトレンチ（電動工具）１００は、図２に示す整流子モータ５の回転軸Ｘと同一方向の水平軸に沿って、一端部（図面の右端部）から他端部（図面の左端部）に延在する合成樹脂材料のモータハウジング部１と、モータハウジング部１の一端部の端面において係合し、風窓２ａ（図３参照）を有する合成樹脂材料のテールカバ２と、モータハウジング部１の他端部に連続して形成された、図示されない動力伝達機構部を装着する、動力伝達ハウジング部３と、動力伝達ハウジング部３の先端から突出した動力伝達機構部のアンビル部１３と、アンビル部１３に装着された先端工具４とを具備し、さらにモータハウジング部１および動力伝達ハウジング部３から垂下するハンドルハウジング部６を具備する。モータハウジング部１内に装着される整流子モータ５の電源は、電源コード７（図１−１参照）を介して図示しない商用交流電源より給電される。電動工具１００の運転制御または速度制御はトリガスイッチ８を把持することによって行われる。なお、動力伝達ハウジング部３に装着された動力伝達機構部は、モータ５の出力軸に結合される周知の遊星ギヤ部（図示なし）、スピンドル部（図示なし）、ハンマ部（図示なし）、アンビル部１３等から成るインパクト機構部を含んでいる。また図１−２に示すように、アンビル部１３には貫通穴１３ａを設けるとともに、先端工具４にもアンビル部１３の貫通穴１３ａと同軸位置に貫通穴（図示なし）を設け、アンビル部１３と先端工具４との両貫通穴にピン４ｂを通すことによって、先端工具４はアンビル部１３から脱落しないようにアンビル部１３に取り付けられる。なお、ピン４ｂはリング４ａにより貫通穴１３ａから抜け落ちるのを防止している。
【００１９】
図２に示されるように、整流子モータ５は、アーマチュア（回転子）５１と、コンミテータ（整流子）５２と、カーボン材料から成るブラシ５３と、ステータ５４とを具備する。その回転軸の一端部はボールベアリング５５によってベアリングブッシュ１１に保持されている。ベアリングブッシュ１１は、モータハウジング部１の端面に形成された円筒状ツバ部１２に圧入されてハウジング部１に回動不能に固定されている。
【００２０】
図４に示されるように、ブラシ５３は、ハウジング部１の端部に固定されたブラシホルダ９に挿入され保持される。ブラシホルダ９は、ハウジング部１に固定される円筒状外周部材９１と、該円筒状外周部材９１の内周面に嵌合する円筒状導体部材９２と、カーボンブラシ５３の一端を円筒状導体部材９２に電気的接続する電極板部材９４と、前記円筒状導体部材９２の一端部に固定され電気的接続されたターミナルリング部材９５とを含んでいる。電極板部材９４は半田ボール９４ａによってブラシ５３と電気的接続されている。ターミナルリング部材９５には導線９６が電気的接続されて、モータ５のステータ５４（図２参照）のコイル等に配線されている。円筒状導体部材９２の中空部には、ブラシ５３と、該ブラシ５３をコンミテータ５２側へ押圧するコイルばね９３が挿入それ、キャップ（「ホルダキャップ」とも称する）９７が円筒状外周部材９１の内周面に螺合され、締付け（ねじ込み）されている。キャップ９７の螺合部（ねじ込み部）は、キャップ９７に形成された雄ねじ部９７ａと円筒状外周部材９１に形成された雌ねじ部９１ａとが互いに螺合し、締付けられている。
【００２１】
テールカバ２は、図１−１および図４に示すように、モータハウジン部１の端面を覆う底面部材（端面部材）２１から成り、底面部材２１の互いに対向する一対の周縁部２２より一対の上記ブラシホルダ９のホルダキャップ９７をそれぞれ覆うように、回転軸Ｘ方向（図２参照）と同一方向に延在するキャップカバ部材２３が一体に形成されている。テールカバ２の両端に一体に形成されたキッャプカバ部材２３は、図１−１および図４に示すように、一対の係合部２３ａを有し、ハウジング部１の端面よりモータの回転軸方向に押圧しながらハウジング部１に摺動させることによって、その係合部２３ａをモータハウジング部１に係合させ、固定される。ホルダキャップ９７の端面（外面）９７ｂは、キッャプカバ部材２３の一対の係合部２３ａによって、キッャプカバ部材２３の内面２３ｂによって押圧され、または接触されて、打撃動力等による振動に基づくホルダキャップ９７の螺合部９７ａの緩みが防止されている。
【００２２】
以上の電動工具１００において、キャップカバ部材２３またはホルダキャップ９７には以下に述べるような加工部を有し、電動工具１００を運転した時に、ホルダキャップ９７の螺合部が緩まないように構成されている。本発明の第１の実施例に従って、キャップカバ部材２３の内面２３ｂには、図４および図５に示すように、該キャップカバ部材２３と該キャップ９７との接触部において突起加工部２４が設けられる。図４および図５に示した実施例では、キャップ９７と接触するキャップカバ部材２３の内面（曲面）２３ｂの両端部に、テールカバ２の係合部２３ａの係合方向（回転軸方向）に沿って設けられた、２本の線状の先細り鋭角形状（Ａ方向に視た断面形状）の突起加工部２４を有する。それによって、突起加工部２４はキャップ９７に食い込むか、もしくはその突起加工部自身が変形することで局部的にキャップ９７と突起加工部２４との拘束力（摩擦力）が強くなり、キャップ９７が振動による緩み回転をしようとすることを阻止することになる。すなわち、ブラシホルダ９に螺合させたキャップ９７がモータ機構部１または動力伝達機構部３で発生する振動によって緩むのを防止することができる。
【００２３】
図６に示す他の実施例では、図５に示した例と同様な先細りの鋭角線状の突起加工部２４をキャップカバ部材２３の内面２３ｂに有するが、テールカバ２の係合部２３ａの係合方向に沿って多数本（５本）を有する。これによって、図５に示した例に比べ、より完全にキャップ９７の緩み回転を防止することができる。図５および図６に示した上記実施例では、突起加工部２４はテールカバ２の係合部２３ａの係合方向（回転軸方向）に沿って一方向のみの線状として設けられるので、テールカバ２をキャップ９７に摺動させながら容易にハウジング部１に係合させる利点を有する。
【００２４】
さらに、図７示した実施例では、キャップカバ部材２３の内面（曲面）２３ｂに沿って、格子状に突起加工部２４を設けた場合を示す。本実施例の突起加工部２４の先端断面形状（Ａ方向に視た断面形状）は、四角形状（台形形状）を有している。この実施例の場合も、上記図６に示した例と同様に、突起加工部２４がキャップ９７に食い込み、もしくは突起加工部の変形により局部的な拘束力もしくは摩擦力が強くなり、キャップ９７の螺合状態は緩み難くなる。
【００２５】
図８はさらに他の実施例を示すもので、本例は図７で示したものと同様な形状の突起加工部２４を有するが、格子状の突起加工部２４はキャップカバ部材２３の内面（平面）２３ｂの全面に形成されている。この場合、キャップカバ部材２３の内面２３ｂは曲面加工が施されていないものを使用しており、加工が比較的簡単にできる利点がある。この実施例の場合も図７に示した実施例と同様な効果を得ることができる。
【００２６】
上記各実施例において、突起加工部２４の先端部の断面形状（Ａ方向に視た断面形状）は、先細り形状（三角形状）および台形形状としたが、これらに限らず、半円または楕円形状、多角形等の角形状にしてキャップ９７に食い込み、もしくは変形できるように加工しても良い。また、突起加工部２４はホルダキャップ９７の外面９７ｂに設けても良い。
【００２７】
さらに、図９は他の実施例を示し、上記突起加工部２４を設けることなく、ホルダキャップ９７とキャップカバ部材２３との間に、合成ゴム材料等から成る弾性体部材１０を挟み込んだものである。このような構成により、キャップ９７が弾性体部材１０に接触する接触面積２５はキャップ９７の外面（端面）９７ｂの全面となり、モータ機構部や打撃機構部からの振動が生じてキャップ９７が弾性体部材１０から離れようとしても、該弾性体部材１０が変形してキャップ９７との接触が保たれるので、キャップ９７の螺合部９７ａは緩み難くすることができる。
【００２８】
以上の実施例より明らかにされるように、ホルダキャップ９７が緩まないようにキャップカバ部材２３に、キャップ９７に当接する部分に突起加工部２４を配設し、その突起加工部２４をキャップ９７に食い込ませ、あるいは突起加工部自身を変形させることにより局部的な拘束力もしくは摩擦力を強くすることにより、キャップ９７の緩み止めの効果を得ることができる。さらに、ホルダキャップ９７とキャップカバ部材２３との間に、合成ゴム材料等から成る弾性体部材１０を挟み込んだ構造としても同様な効果を得ることができる。本願発明者は、図１０に示すように、キャップ９７が当接するキャップカバ２４の内面２３ｂを、キャップ９７の外面９７ｂと同じ曲率を持たせることによって、接触面積２５をキャップの外面９７ｂとほぼ同一の大きさに拡張した場合と、上記各実施例の場合とについてキャップの緩み止め効果について比較検討した。その結果、上記各実施例の場合がキャップ９７の螺合部に対する緩みの防止効果がより大きいことを確認した。
【００２９】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１−１】本発明に係る電動工具（インパクトドライバ）の全体の正面図。
【図１−２】図１−１に示した正面図の破断線Ｃ−Ｃにおける部分断面図。
【図２】図１−１に示した電動工具の上面図。
【図３】図１−１に示した電動工具の側面図。
【図４】図２に示した電動工具に使用されたブラシホルダの拡大断面図。
【図５】本発明の第１実施例に従って構成されたテールカバの構造図。
【図６】本発明の第２実施例に従って構成されたテールカバの構造図。
【図７】本発明の第３実施例に従って構成されたテールカバの構造図。
【図８】本発明の第４実施例に従って構成されたテールカバの構造図。
【図９】本発明の第４実施例に従って構成されたテールカバの構造図。
【図１０】本発明の検討段階で構成されたテールカバの構造図。
【符号の説明】
【００３１】
１：モータハウジング部      １１：ベアリングブッシュ      １２：円筒状つば部
１３：アンビル部      １３ａ：貫通穴      ２：テールカバ      ２ａ：風窓
２１：底面部材（端面部材）      ２２：周縁部      ２３：キャップカバ部材
２３ａ：係合部      ２３ｂ：キッャプカバ部材の内面      ２４：突起加工部
２５：接触面積      ３：動力伝達ハウジング部      ４：先端工具
４ａ：リング      ４ｂ：ピン      ５：モータ機構部
５１：アーマチュア（回転子）      ５２：コンミテータ（整流子）
５３：ブラシホルダ      ５４：ステータ      ５５：ボールベアリング
６：ハンドルハウジング部      ７：電源コード      ８：トリガスイッチ
９：ブラシホルダ      ９１：円筒状外周部材      ９１ａ：雌ねじ部（螺合部）
９２：円筒状導体部材      ９３：コイルばね      ９４：電極板部材
９４ａ：半田ボール      ９５：ターミナルリング部材      ９６：導線
９７：キャップ（ホルダキャップ）      ９７ａ：雄ねじ部（螺合部）
９７ｂ：ホルダキャップの端面（外面）      １０：弾性体部材
１００：電動工具（インパクトレンチ）
【図１−１】
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【図１−２】
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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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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