(57)【要約】本発明は、ハウジング（２、４）内に、駆動軸（１２）を有する電気モータ（１０）と、電気モータ（１０）の駆動軸（１２）の中心歯車（２６）につながっている遊星歯車（２５）とを有する遊星歯車減速装置（２０）であって、該減速装置がボールねじナット機構（３０）のボールねじ（３４）と強固に連動しまたボールねじ（３４）と同軸である出力軸（３２）を備えている遊星歯車減速装置と、出力軸（３２）をハウジング（２、４）につなぐ支持用軸受（ＰＳ１）とを含む携帯用電動工具に関している。本発明によると、工具は、支持用軸受（ＰＳ１）との関係において軸に関してずれている少なくとも一つの安定用軸受（ＰＳ２、ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃ）を含み、安定用軸受（ＰＳ２、ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃ）は、電気モータ（１０）の駆動軸（１２）と、遊星歯車減速装置（２０）の遊星歯車支持軸（２４）と、遊星歯車減速装置（２０）の遊星歯車（２５）との中から選択される少なくとも一つの中間部品によってハウジング（２、４）に遊星歯車減速装置（２０）の出力軸（３２）をつなぐ。特に剪定ばさみおよび金切ばさみへの用途である。【選択図】図６
2018521868.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジング（２、４）内に、
−駆動軸（１２）を有する電気モータ（１０）、
−電気モータ（１０）の駆動軸（１２）の中心歯車（２６）につながっている遊星歯車（２５）を有する遊星歯車減速装置（２０）であって、減速装置がボールねじナット機構（３０）のボールねじ（３４）と強固に連動しまたボールねじ（３４）と同軸である出力軸（３２）を備えている遊星歯車減速装置、
−出力軸（３２）をハウジング（２、４）につなぐ支持用軸受（ＰＳ１）、
を含む携帯用電動工具であって、
支持用軸受（ＰＳ１）との関係において軸に関してずれている少なくとも一つの安定用軸受（ＰＳ２、ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃ）であって、安定用軸受（ＰＳ２、ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃ）が、
−電気モータ（１０）の駆動軸（１２）と、
−遊星歯車減速装置（２０）の遊星歯車支持軸（２４）と、
−遊星歯車減速装置（２０）の遊星歯車（２５）との中から選択される少なくとも一つの中間部品によってハウジング（２、４）に遊星歯車減速装置（２０）の出力軸（３２）をつなぐものであり、三つ目の選択肢の場合は、各遊星歯車（２５）が、歯車のピッチ円直径にほぼ等しい直径を有する円筒形肩部を有し、遊星歯車の肩部が、回転体（２５ａ）を形成し、またハウジング（２、４）と連帯している平滑な内歯車（２９）とそれぞれが転がり接触することを特徴とする、携帯用電動工具。
【請求項２】
遊星歯車減速装置（２０）の出力軸（３２）が、軸に沿った中ぐり部分（３３）を含み、また電気モータ（１０）の駆動軸（１２）が、安定用軸受（ＰＳ２）を介して出力軸（３２）の軸に沿った中ぐり部分（３３）内に収容される端部を有する、請求項１に記載の携帯用電動工具。
【請求項３】
安定用軸受（ＰＳ２）が、電気モータ（１０）と中心歯車（２６）との間に位置する電気モータ（１０）の駆動軸（１２）の一部に取り付けられ、安定用軸受（ＰＳ２）が、遊星歯車支持軸（２４）を介して減速装置の出力軸につながれる、請求項１に記載の携帯用電動工具。
【請求項４】
各遊星歯車支持軸（２４）が、それぞれ出力軸の安定用軸受（ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃ）を備え、安定用軸受が、ハウジングの平滑な内歯車（２９）と転がり接触する、請求項１に記載の携帯用電動工具。
【請求項５】
モータ（１０）の駆動軸（１２）が、安定用軸受（ＰＳ２）とは別の、少なくとも一つのモータ用軸受（ＰＭ１、ＰＭ２）によってハウジングにつながれる、請求項１から４のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項６】
遊星歯車減速装置（２０）が、少なくとも三つの遊星歯車（２５）を含む、請求項１から５のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項７】
減速装置（２０）の出力軸（３２）の支持用軸受（ＰＳ１）が、針状ころ軸受またはころ軸受を含む、請求項１から６のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項８】
出力軸（３２）の軸に沿った運動を禁止するために遊星歯車減速装置（２０）の出力軸（３２）と協働する少なくとも一つのスラスト針状ころ軸受（５６、５８）を含む、請求項１から７のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項９】
ボールねじ（３４）が、遊星歯車減速装置の出力軸（３２）とともに単一部品で形成される、請求項１から８のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項１０】
ボールねじ（３４）が遠位自由端を有する、請求項１から９のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項１１】
ボールねじナット機構が、ボールねじの軸（３）に対して並進運動で動くボールナット（３６）を含み、ナットが切断装置（４２）につながれる、請求項１から１０のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【請求項１２】
切断装置（４２）が剪定ばさみの刃であり、ボールナットが剪定ばさみの刃の作動用カム（４４）につながれる、請求項１１に記載の携帯用電動工具。
【請求項１３】
切断装置が金切ばさみの刃であり、ボールナットが金切ばさみの刃の作動用カムにつながれる、請求項１１に記載の携帯用電動工具。
【請求項１４】
遊星歯車減速装置（２０）の出力軸（３２）がボールねじである、請求項１から１３のいずれか一つに記載の携帯用電動工具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯用電動工具に関し、またより具体的には、例えばボールねじナットタイプの機構を含む動力伝達装置のような、電気モータの回転運動を作動部材の縦の並進運動に変換するための動力伝達装置を利用するこのような工具に関するものである。
【０００２】
本発明は、動力伝達機構の製作における用途、また、例えばボールねじナット機構によって提供される機構のような、モータの回転運動を縦の並進運動に変換する機構を利用する携帯用電動工具の製造における用途を一般に見出す。本発明は、剪定ばさみまたは金切ばさみの製造における用途を特に見出す。
【背景技術】
【０００３】
剪定ばさみおよび金切ばさみのような携帯用電動工具は、ハンドルを形成するハウジングを一般的に有する。ハウジングは、切断装置に対する支持部の役目を果たし、また切断装置を作動させることを目的とした電気モータを収容する。電動剪定ばさみの場合において、切断装置は、フックと呼ばれる固定刃を有するあごと切断刃とを典型的に含み、該切断刃は、フックとの関係において軸を中心に切断刃が回転することを可能にする刃のピボットを中心にして動く。切断刃がフックの上へ閉じることにより、刃とフックとの間に捕らえられた枝やつるを切断することが可能となる。
【０００４】
機械式動力伝達装置は、モータの運動を切断刃に伝えるために利用される。
【０００５】
動力伝達装置は通常、モータと連動して回転する機械式減速装置を含む。それは、例えば、遊星歯車を有する遊星歯車減速装置である。
【０００６】
減速装置は、ボールねじナット機構のボールねじを連動させる。減速装置は、電気モータの回転速度と比べて減少した回転速度で、ボールねじを連動させることを可能にする。減速装置はまた、ねじりモーメントを増大させることも可能にする。
【０００７】
ボールねじナット機構は、モータおよび減速装置の回転運動を並進運動に変換するという重要な役割を担っている。ボールナットおよびボールねじは、向かい合いまたボールの循環軌道を形成する相補的な螺旋溝を有する。ボールねじの回転は、ボールの軌道内のボールの循環、および、ねじの軸に沿ったナットの移動を引き起こす。運動の機械的抗力は、ボールを介してねじからナットへ伝えられる。時計回りまたは反時計回りであるねじの回転方向は、ナットの軸に沿った移動方向を決定する。ナットは、このように並進運動によって動かされる。
【０００８】
ボールナットの並進運動は次に、切断装置のカムに伝えられる。このことは、ナットに取り付けられ、また例えばカムのピボットによってカムにつながれるリンクロッドを介して起こる。カムは、カムのピボットと刃のピボットとの間のてこの作用で、切断刃を、軸を中心に回転させることをとりわけ可能にする。ボールねじに沿ったボールナットの移動方向は、切断装置を開くためかあるいは切断装置を閉じるためかである、刃の軸を中心とした回転方向を決定する。剪定ばさみの場合において、切断装置が開くことは、フックから可動刃を離す、可動刃の軸を中心とした回転に相当する。切断装置が閉じることにより、刃は、フックの上へ移動する。
【０００９】
このような工具は例えば、仏国特許出願公開第２６１４５６８号明細書において記述されている。
【００１０】
このタイプの動力伝達装置が遭遇する困難のうちの一つは、ボールねじの軸方向および半径方向の保持である。ボールねじは、開放抗力に、およびとりわけ刃が閉じる際の切断抗力に相当する軸方向抗力を主として受ける。これらの抗力は、上で取り上げられた仕方で、ボールねじとボールナットとの間のボールによって伝えられる。この動力伝達装置に特有の運動学は、刃が開くまたは閉じる運動の間にカムのピボットをボールねじの延長線上に保持する妨げとなり、よってボールねじは、半径方向抗力すなわちその軸に垂直な抗力をこうして受ける。これらの抗力は、ボールねじを、その軸に対して傾ける傾向がある。半径方向抗力は、ボールナットを切断装置のカムにつなぐリンクロッドが、軸を中心とした回転運動の際に、ボールねじの軸に常に平行に保たれるわけではないということに主として起因している。
【００１１】
いくつかの解決案が、ボールねじの軸の保持のために想定される。
【００１２】
解決案は、ボールねじの自由端を残すことを可能にするものであり、ボールねじを工具のハウジングにつなぐために、ただ一つの軸受を、またとりわけころ軸受を準備することにある。この軸受は、ボールナットの運動を妨げないように、減速装置のすぐ近くに取り付けられる。この解決案はしかしながら、ボールねじの半径方向応力を含むために、軸受の規模を増大させることを必要とする。この解決案はまた、携帯用工具についての嵩、費用、および重量の問題も提起する。そのうえ、ボールねじの半径方向応力は、必ずしも満足すべき仕方で含まれない。
【００１３】
別の解決案は、半径方向応力をより良く含むことを可能にするものであり、ボールねじの二つの端部にそれぞれが取り付けられる二つの軸受を介して、切断工具のハウジングにボールねじをつなぐことにある。この解決案は、ボールねじの優れた安定性を保証するが、しかし軸受の整列の問題を提起し得る。この解決案はまた、嵩の問題、および、ボールねじの端部へのボールナットのストロークの制限の問題も提起する。最後にこの解決案は、切断刃のところまた特にそのカムのところでのより複雑な設計を必要とし、より増加する重量を発生させる。
【００１４】
最後の解決案は、先の解決案を排除するものではないが、欧州特許出願公開第２７８６８４５号明細書によって説明されている。この解決案は、ボールねじの軸の半径方向のずれに耐える非対称傾斜軸受をボールねじに装備することにある。このような解決案は、費用、嵩および重量という観点からの制限を受けやすいままである。いずれにせよこの解決案もまた、減速装置による非常に大きな半径方向抗力をもたらす。
【００１５】
さまざまな装置の嵩および重量は実際に、携帯用工具の製作における重要なパラメータである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】仏国特許出願公開第２６１４５６８号明細書
【特許文献２】欧州特許出願公開第２７８６８４５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１７】
本発明は、上に言及された困難を被らない携帯用電動工具を提案することを目的とする。
【００１８】
本発明の目的はとりわけ、減速装置の大きさおよび嵩、また工具のハウジング内でのボールねじの保持のために利用される軸受の大きさおよび嵩を減少させることである。
【００１９】
本発明の別の目的は、ボールねじの遠位端、すなわち減速装置と反対側の端部で軸受を不要にするために半径方向応力を十分に含むことを可能にするボールねじの取付けを提案することである。
【００２０】
本発明の目的はさらに、ボールナットの最大ストロークを可能にするボールねじナット機構を有する小型で軽量の工具を提案することである。
【００２１】
最後に、本発明の目的は、雑音の少ない動力伝達装置で作動する携帯用電動工具を提案することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
これらの目的を達成するために、本発明は、ハウジング内に、
−駆動軸を有する電気モータ、
−電気モータの駆動軸と連動する中心歯車につながっている遊星歯車を有する遊星歯車減速装置であって、減速装置が、ボールねじナット機構のボールねじと強固に連動しまたボールねじと同軸である出力軸を備えている、遊星歯車を有する遊星歯車減速装置、
−出力軸をハウジングにつなぐ支持用軸受、
を含む携帯用電動工具をより具体的には提案する。
【００２３】
本発明によると、工具は、支持用軸受との関係において軸に関してずれている安定用軸受を少なくとも一つ含む。安定用軸受は、モータの駆動軸と、減速装置の遊星歯車支持軸と、回転ころを形成する減速装置の遊星歯車との中から選択される少なくとも一つの中間部品によって、減速装置の出力軸をハウジングにつなぐ。
【００２４】
遊星歯車が、それらの運動伝達機能に加えて、対になる転がり表面との転がり接触による半径方向応力の伝達用にもまた作られているとき、遊星歯車が回転ころを形成すると考えられる。
【００２５】
減速装置の遊星歯車が中間部品として利用されないとき、またしたがって半径方向応力の伝達に関与しないとき、遊星歯車は、回転ころとならない普通の歯車であり得ることを明確にする必要がある。
【００２６】
軸受という用語は、利用される軸受のタイプを決めてかかるものではない。単数または複数の支持用軸受、単数または複数の安定用軸受、ならびに例えば駆動軸の支持用軸受などの他の軸受は、転動体のあるまたはない軸受、玉軸受、針状ころ軸受またはころ軸受、または考えられる工具特有の応力に応じたこれら軸受の組合せの中から選択され得る。
【００２７】
減速装置、ボールねじナット機構のボールねじおよびナットは、切断装置のような工具の作動部材にモータの運動を伝える動力伝達装置の一部を成す。この局面は、本明細書の続きにおいてより詳細に説明される。
【００２８】
出力軸とボールねじとの間のあらゆる相対角運動を禁止するように出力軸がボールねじに固定されるとき、出力軸が、ボールねじと強固に連動していると考えられる。とりわけ、減速装置の出力軸がボールねじとともに単一部品で形成されるとき、または減速装置の出力軸がボールねじであるとき、減速装置の出力軸がボールねじと強固に連動していると考えられる。実際に、本発明にかなった工具の好ましい一実施形態によると、減速装置の出力軸はボールねじであり得る。この場合、ボールの循環用の螺旋溝は、減速装置の出力軸に直接に形成される。
【００２９】
出力軸の回転の自由を保ちつつハウジングに対する出力軸の軸方向位置の保持を支持用軸受が保証するとき、支持用軸受が、ハウジングに減速装置の出力軸をつなぐと考えられる。このことは、支持用軸受の取付けの場所を決めてかかるものではない。支持用軸受は、出力軸の上に直接に、例えば減速装置のすぐ隣に取り付けられることができる。支持用軸受はまた、出力軸の上に直接にではなくて出力軸と連動するボールねじの上に、準備される軸受座の上に取り付けられることもできる。また支持用軸受は、ハウジング内に直接収容されることもできるし、または、ハウジングに支持用軸受をつなぐ軸受箱や中間ハウジングのような中間部品内に収容されることもできる。
【００３０】
減速装置の出力軸とボールねじとの共通軸に沿って測定されるずれ、または減速装置の出力軸の軸に平行な軸によって測定されるずれが、安定用軸受と支持用軸受との間に存在するとき、安定用軸受が、支持用軸受との関係において軸に関してずれていると考えられる。支持用軸受と単数または複数の安定用軸受は、同軸でもあってもよいし同軸でなくてもよい。
【００３１】
安定用軸受は、上に言及された中間部品のうちの一つまたはいくつかを介して、ハウジングに減速装置の出力軸をつなぐ。それは特に、モータの駆動軸、減速装置の遊星歯車支持軸、および／または減速装置の遊星歯車である。このことは、減速装置の出力軸をその軸線上へ保持することに貢献する他の追加の中間部品が存在するかしないかを決めてかかるものではない。
【００３２】
例として、安定用軸受が、電気モータの駆動軸を介してハウジングにつながるならば、電気モータの駆動軸が工具のハウジングと直接接触しないことが理解される。実際に、モータの軸はそれ自体が、単数または複数の軸受を介してハウジング内に収容され得る。
【００３３】
本発明にかなった工具の実施手段によると、遊星歯車減速装置の出力軸は、電気モータの方に向けられる、軸に沿った中ぐり部分を有し得る。この場合、電気モータの駆動軸は、安定用軸受を介して出力軸の軸に沿った中ぐり部分内に収容される端部を有し得る。
【００３４】
安定用軸受はそのとき、軸に沿った中ぐり部分内に収められる。この場合、減速装置の出力軸、その軸に沿った中ぐり部分、安定用軸受およびモータの駆動軸は、同軸であり得る。
【００３５】
減速装置の出力軸の支持用軸受との関係においてずれている安定用軸受は、半径方向応力を電気モータの駆動軸に伝えることによって、ボールねじにより受ける半径方向応力の一部を支持用軸受から取り除くことを可能にする。これらの応力はそのあとで、電気モータの駆動軸の既に取り上げられた単数または複数の軸受を介して工具のハウジングに伝えられる。
【００３６】
減速装置の出力軸の支持用軸受は、ボールねじに専用のスペースを塞がないように減速装置の近くに好ましくは位置する。ボールねじが受ける半径方向応力の一部が取り除かれるこの軸受はこのように、より小さくなるように寸法を決められることができ、また減速装置の反対側にあるボールねじの端部は、軸受がないことが可能である。
【００３７】
言葉を換えれば、ボールねじの端部は自由にされることができ、このことは、工具の小型の特色を保ちつつ、ボールナットのストロークのために利用可能なボールねじの長さを延長する。
【００３８】
減速装置の出力軸の軸に沿った中ぐり部分の内側にある安定用軸受が同心であるという特色はまた、動力伝達装置の小型の特色に貢献する特徴でもある。
【００３９】
本発明にかなった工具の別の実施手段によると、安定用軸受は、電気モータと減速装置の中心歯車との間に位置する電気モータの駆動軸の一部に取り付けられる。この場合、安定用軸受は、遊星歯車支持軸を介して減速装置の出力軸につながれ得る。
【００４０】
とりわけ遊星歯車支持軸は、安定用軸受の収容部品のための出力軸への固定具を形成し得る。
【００４１】
安定用軸受はこのように、ボールねじまたしたがって減速装置の出力軸が受ける半径方向力の一部をモータの軸の方へ伝える。力はつぎに、モータの軸の支持用軸受によってハウジングに伝えられる。
【００４２】
この実施形態において、支持用軸受と安定用軸受との間の軸に沿ったずれは、安定用軸受が減速装置の出力軸の端部の中ぐり部分内に収められる実施例におけるよりも大きいことがあり得る。このずれは、動力伝達装置の小型性がわずかに低下する代わりに得られるものではあるが、支持用軸受と安定用軸受との間のてこの腕を増して、ボールねじと減速装置の出力軸とにかかる半径方向力をさらにより良く含むことを可能にする。
【００４３】
本発明にかなった工具のさらに別の実施手段によると、遊星歯車支持軸はそれぞれが、出力軸の安定用軸受をそれぞれ備え得る。この場合、安定用軸受は、ハウジングの内歯車と転がり接触する。
【００４４】
遊星歯車支持軸は、遊星歯車支持軸が遊星歯車減速装置内での出力軸の連動を保証する限りにおいて、出力軸と強固に連動している。この実施形態において、遊星歯車支持軸は、ボールねじおよび減速装置の出力軸の半径方向応力を、内歯車を介して、ハウジングの方へ移動させるために有効に利用される。
【００４５】
内歯車は、ハウジングから直接成ることもできるし、またはハウジング内に取り付けられそしてハウジングに対して固定した嵌め込み部品であることもできる。
【００４６】
遊星歯車支持軸の数は、通常、三つ以上である。このように、複数の安定用軸受を利用して、ハウジングの方への安定用応力伝達をこのように分配することが可能である。軸受は、ただ一つだけの安定用軸受を有する構成におけるよりも小さくなり得る。
【００４７】
前の実施手段と類似してはいるが、歯車が回転ころを形成する、本発明にかなった工具のさらに別の実施手段によると、遊星歯車はそれぞれが、歯車のピッチ円直径にほぼ等しい直径を有する円筒形肩部を有し得る。遊星歯車の肩部は、ハウジングと連帯している内歯車と転がり接触する回転体を形成する。このように、遊星歯車は、遊星歯車減速装置におけるその運動伝達機能に加えて、回転ころとしての役目も果たす。この場合、各遊星歯車は、その遊星歯車支持軸とともに、安定用軸受となる。この実施形態は、遊星歯車が、それらのそれぞれの軸とともに直接に軸受となる限りにおいて、とりわけ経済的である。この実施形態はしかしながら、歯車の肩部の正確な寸法決定を必要とする。実際に、肩部が歯車のピッチ円直径と異なる直径を有すると、滑動による余計な摩擦が肩部と内歯車との間で生じかねない。
【００４８】
モータの駆動軸は、安定用軸受とは別の、「モータ用軸受」と呼ばれる少なくとも一つの軸受によってハウジングにつながれる。安定用軸受を受けるためおよび／またはボールねじの半径方向応力の全部かもしくは一部をハウジングの方へ伝えるために、モータの軸が中間部品として利用されるとき、これらの応力は、単数または複数のモータ用軸受の寸法を決めるために考慮に入れられる。モータの軸は好ましくは、二つのモータ用軸受によって、例えば回転子の各端部で支持される。
【００４９】
モータの軸を、遊星歯車減速装置と反対側のその端部上で、ただ一つだけの軸受によってしか支持しないことを想定することもまた可能である。この選択肢はとりわけ、安定用軸受が出力軸の軸に沿った中ぐり部分内でモータの軸を受ける、上で取り上げられた第一の実施形態のために想定可能である。この選択肢はまた、複数の安定用軸受が、ハウジングと連帯している内歯車と直接転がり接触するようになるときにも想定可能である。
【００５０】
取り上げられたさまざまな軸受、とりわけ支持用軸受、単数または複数の安定用軸受および単数または複数のモータ用軸受は、転がり軸受であってもよいし転がり軸受でなくてもよい。それはとりわけ、玉の転動体、針状ころの転動体またはころの転動体を有する軸受、さらにはこれら軸受の組合せであり得る。
【００５１】
減速装置の出力軸の支持用軸受は好ましくは、針状ころ軸受またはころ軸受を含む。針状ころ軸受またはころ軸受を用いて減速装置の出力軸を支持することは、ボールねじおよび減速装置の出力軸が受ける半径方向応力の一部を受け止めることを可能にする。この構造は、安定用軸受の負担を部分的に軽減する。
【００５２】
工具はまた、単数または複数のスラスト針状ころ軸受も有し得るが、該スラスト針状ころ軸受は、遊星歯車減速装置の出力軸と協働して、出力軸の軸に沿った運動を禁止または制限し、また動力伝達装置の軸方向抗力を受け止めるものである。スラスト針状ころ軸受は例えば、寄りかかり用側板、止め輪あるいはまた出力軸の適合した肩部と接触するようになるように構成され得る。
【００５３】
スラスト針状ころ軸受は、ボールねじおよび減速装置の出力軸が受ける軸方向応力をハウジングに伝える役目を果たす。軸方向応力は、剪定ばさみや金切ばさみのような工具の場合における切断装置の開放応力および閉鎖応力に主として起因している。
【００５４】
ボールねじナット機構は、ボールねじの軸に対して並進運動で動き、また切断装置のような作動部材につながれるボールナットを有し得る。剪定ばさみまたは金切ばさみに特有の例において、ボールナットは、回転刃、またより正確には刃の作動用カムにつながれ得る。カムは、ボールナットの並進運動を刃の軸を中心とした回転運動に変換するように準備される。ボールナットは例えば、単数または複数のリンクロッドによってカムにつながれ得る。ボールねじに沿ってのボールナットの移動はこのように、切断装置の開放または閉鎖を引き起こす。
【００５５】
ボールねじが受ける半径方向応力が上に記述された仕方で安定用軸受に移される限りにおいて、ボールねじの遠位端で、すなわち減速装置と反対側にありまた作動部材の方に向いている端部で、ボールねじの支持用軸受を省くことが可能である。この場合、ボールねじは、遠位自由端を有する。
【００５６】
この構造は、場合によっては存在し得る端部の軸受によって占められるスペースを解放し、よってより大きな並進運動振幅を有するボールねじ上でのボールナットのストロークを可能にする。このように、より小型な工具、または作動部材またとりわけ切断装置がより大きい開放用振幅を有する工具を設計することが可能である。
【００５７】
本発明の他の特徴および利点は、図面を参照して続く説明から明らかになる。この説明は、単に例証としてかつ限定されないものとして与えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係わる電動剪定ばさみの断面図である。
【図２】図１の剪定ばさみのモータの一部および減速装置の一部の断面図であり、支持用軸受と安定用軸受の配置をより大きい縮尺で示している。
【図３】図１に相当しかつ本発明にかなった、支持用軸受と安定用軸受の取り得る配置の概略図である。
【図４Ａ】本発明にかなった、支持用軸受と安定用軸受の別の取り得る配置の概略図である。
【図４Ｂ】図４Ａの装置のＡ−Ａに沿った断面図である。
【図５Ａ】本発明にかなった、支持用軸受と安定用軸受の別の取り得る配置の概略図である。
【図５Ｂ】図５Ａの装置のＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図６】本発明にかなった、支持用軸受と安定用軸受の別の取り得る配置の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００５９】
続く説明において、様々な図面の同一部分または類似部分は、同じ参照記号を用いて目印をつけられる。このように図面間で参照することが可能である。図面は、自由な縮尺で示される。
【００６０】
図１は、電動剪定ばさみ１を断面図で示している。電動剪定ばさみ１は、電気モータ１０を収容する主要ハウジング２と、モータの駆動軸１２に取り付けられる遊星歯車減速装置２０と、ボールねじナット機構３０とを含む。
【００６１】
電気モータ１０の軸１２は、モータ１０の両側に位置する二つのモータ用軸受ＰＭ１およびＰＭ２によってハウジング内に保持される。軸受ＰＭ１、ＰＭ２は好ましくは、玉軸受から成る。
【００６２】
示される例において、モータ１０は、固定子１３および回転子１４を含む。モータ１０と遊星歯車減速装置２０とを収容する中間ハウジング４の存在にもまた注目し得る。中間ハウジング４は、電動剪定ばさみの主要ハウジング２内に収容される。
【００６３】
図２でよりよく見ることのできる、遊星歯車減速装置２０は、出力軸３２と強固に連動する出力冠部２２を含む。出力冠部は、遊星歯車２５を支える遊星歯車支持軸２４の支持部の役目を果たす。それは、モータ１０の駆動軸１２と連動する中心歯車２６につながっており、また歯状突起をもつ内歯車２７内で転がる歯車である。遊星歯車（ｐｉｇｎｏｎｓ  ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）２５は、以下、本明細書において単に「遊星歯車（ｓａｔｅｌｌｉｔｅｓ）」と示される。
【００６４】
遊星歯車減速装置は、モータの駆動軸１２の回転速度と比べて減少した回転速度をその出力軸３２に与える役割を担っている。減少した速度での回転は、ねじりモーメントの増大を伴う。
【００６５】
減速装置の出力軸３２はまた、図１で見ることのできるこの軸の一部がボールねじ３４を形成する限りにおいて、ボールねじナット機構３０の一部も成す。出力軸の自由端はすなわち、ボールの循環用の螺旋溝を備える。出力軸のボールねじ３４は、ボールねじの螺旋溝とボールナット３６の対応する螺旋溝との連携によって形成されるボールの軌道内で循環する図示されていないボールを介して、ナット３６と協働する。ナット３６は、断面図で示されていない。
【００６６】
出力軸３２の回転はこのように、ボールナット３６の移動を引き起こす。ナットは、出力軸の回転方向に応じて、ナットをモータに近づける方向またはナットをモータから遠ざける方向に移動する。
【００６７】
ボールねじナット機構３０のボールナット３６は、切断装置４０につながれる。それは、図１の場合、刃のピボット４３を中心にして回転する、剪定ばさみの可動刃４２である。より具体的には、ナット３６は、カムのピボット４５と二つのリンクロッド４６とを介して可動刃のカム４４につながれるが、二つのリンクロッドはそのうちの一つだけが図示されている。ナット３６の移動はこのように、「フック」と呼ばれる受け刃４８に可動刃を近づける方向またはそこから遠ざける方向への、可動刃４２の軸を中心とした回転を引き起こす。図１の例において、可動刃は、ボールナット３６がボールねじ３４の遠位端に向かって移動するとき、フックから遠ざかりながら軸を中心に回転する。この運動は、剪定ばさみの開放に相当する。可動刃４２は逆に、ボールナットがモータ１０に向かって移動するとき、軸を中心に回転してフック上に閉じる。この運動は、切断運動である。
【００６８】
切断装置の開放運動および切断運動は主として、軸方向抗力すなわち出力軸３２の軸に平行な抗力を、ボールねじ３４上におよび減速装置３０の出力軸３２上に発生させる。切断装置の開放運動および切断運動はまた、半径方向抗力すなわち出力軸３２の軸に垂直な抗力も発生させる。半径方向抗力は例えば、出力軸３２またはボールねじ３４の軸に対するリンクロッドの一時的な傾斜に起因する。これは特に、刃のピボット４３を中心とするその円を描く軌道を考慮すると、ボールねじの軸内に常に保持されることのできないカムのピボット４５によって、リンクロッドが回転カム４４につながれることから生じる。
【００６９】
遊星歯車減速装置２０の出力軸３２は、支持用軸受ＰＳ１によって主要ハウジング２内に保持される。
【００７０】
図２でより大きい縮尺で見ることのできる支持用軸受ＰＳ１は、出力軸を保持する役割、および、切断装置の作用によって出力軸３２に加えられる軸方向抗力および半径方向抗力をハウジングの方へ移す役割を担う。抗力は、支持用軸受ＰＳ１のリング５２を介して主要ハウジング２に伝えられる。
【００７１】
示される実施形態において、剪定ばさみの主要ハウジング２内に保持されるモータの部分または減速装置の部分は、既に言及された中間ハウジング４を介して主要ハウジング内に保持される。ただし主要ハウジング内に直接に保持されることは想定可能である。
【００７２】
支持用軸受ＰＳ１は、減速装置の出力軸３２の表面で転がる第一の針状ころ軸受５４を形成する第一のシェル形針状ころ軸受を含む。針状ころ軸受５４の針状ころは、出力軸３２が受ける半径方向抗力の一部を、リング５２を介してハウジングに伝えることを可能にする。支持用軸受ＰＳ１は、スラスト針状ころ軸受５６を形成する第二の保持器付き針状ころ軸受を含む。スラスト針状ころ軸受５６は、減速装置の出力冠部２２に接触して、またより正確には冠部に寄りかかる側板５７に接触して転がる。スラスト針状ころ軸受５６は、切断運動の際の回転の出力軸３２の軸方向抗力を、リング５２を経由してハウジングの方へ移すことを可能にする。
【００７３】
支持用軸受ＰＳ１は最後に、止め輪６０によって出力軸３２に保持される第二の側板５９に寄りかかる別のスラスト針状ころ軸受５８を形成する第三の保持器付き針状ころ軸受を含む。スラスト針状ころ軸受５８は特に、切断装置の開放運動の際に減速装置の出力軸３２が受ける軸方向抗力をハウジングの方へ移すことを可能にする。
【００７４】
図１および図２で示されるように、遊星歯車減速装置の方へ向けられる、モータの駆動軸１２の端部は、安定用軸受ＰＳ２を備える。安定用軸受は、遊星歯車減速装置の出力軸３２の軸に沿った中ぐり部分３３内に取り付けられる。示される例において、それは玉軸受である。モータの駆動軸１２、中ぐり部分３３、安定用軸受ＰＳ２および遊星歯車減速装置の出力軸３２は同軸である。
【００７５】
とりわけ図２で示されるように、安定用軸受ＰＳ２は、支持用軸受ＰＳ１との関係において、モータの方へ軸に沿ってずれている。ずれは、ボールねじ３４またしたがって遊星歯車減速装置の出力軸３２が受ける半径方向の抗力および応力を受け止めるための適切な距離をこれらの二つの軸受に付与するものである。安定用軸受ＰＳ２の利用により、支持用軸受ＰＳ１の半径方向応力が大いに軽減され、またひいてはボールねじのより良い保持および支持用軸受ＰＳ１のより小型の寸法決定が可能となる。安定用軸受はまた、半径方向抗力が減速装置の遊星歯車によって直に受け止められることを回避可能にし、減速装置のさまざまな歯車（遊星歯車、内歯車）の歯の早すぎる摩耗を回避する。
【００７６】
この点については、図１で示されるように、ボールねじ３４がその自由端に軸受を有さないことに注目することが必要である。ボールねじの端部に軸受がないことにより、先に言及されたように、ボールナットのストロークのより長い行程が可能となり、また工具のより小型な構造が可能となる。
【００７７】
図３は、図１および図２に匹敵する構造内の出力軸の安定に関与する主要な装置の配置を示す概略断面図である。該図中で、同軸３を中心として、モータ１０、モータの駆動軸１２を支持するモータ用軸受ＰＭ１、ＰＭ２、モータ１０の駆動軸１２に取り付けられる駆動用中心歯車２６、出力軸３２の軸に沿った中ぐり部分３３内に組み入れられる安定用軸受ＰＳ２、遊星歯車支持軸２４の支持用冠部２２、支持用軸受ＰＳ１および遊星歯車減速装置３０の出力軸３２が再び見出される。
【００７８】
図３ならびに後続の図面で、モータと減速装置の機械的な応力および抗力を受けるハウジングは、記号で示される。それは、主要ハウジング２、あるいは主要ハウジング内に強固に収容される中間ハウジング４であり得る。二つの符号２、４がこのように図面に記載される。
【００７９】
遊星歯車２５は、冠部２２の遊星歯車支持軸２４に取り付けられる。遊星歯車は、モータ１０の駆動軸１２の中心歯車２６と連動して回転する。遊星歯車２５は、周囲の歯状突起をもつ内歯車２７に噛み合わせられ、該内歯車の中で転がり得る。歯状突起をもつ内歯車２７は、主要ハウジング２によってまたは中間ハウジング４によって固定したままに保たれる。歯状突起をもつ内歯車２７内での遊星歯車２５の転がりは、遊星歯車を、駆動軸の軸３を中心にした円運動に導く。遊星歯車２５の運動は、遊星歯車支持軸に対する支持部の役目を果たす出力冠部２２を連動させ、また出力冠部２２は、出力冠部が連帯している減速装置の出力軸３２を連動させる。
【００８０】
図３は、断面図内に位置する遊星歯車２５ただ一つだけしか示していない。他の二つの遊星歯車は断面図外に位置し、よって図示されていない。
【００８１】
一般に、減速装置３０は好ましくは、三つ以上の数の遊星歯車を含む。
【００８２】
本発明の単純化される実施において、第二のモータ用軸受ＰＭ２は省かれ得る。この場合、モータの軸は、遊星歯車減速装置３０とは反対側に位置する第一のモータ用軸受ＰＭ１によって、かつ安定用軸受ＰＳ２によってのみ支持される。安定用軸受ＰＳ２は実際に、出力軸３２と連動する出力冠部２２によって、かつ主要ハウジング２または中間ハウジング４につながれる支持用軸受ＰＳ１によって、軸３上に保持される。
【００８３】
図４Ａは、本発明の別の実施手段に相当する概略断面図であり、該実施手段において、安定用軸受ＰＳ２は、遊星歯車支持軸２４を介して、ハウジングに減速装置の出力軸をつなぐ。遊星歯車支持軸は、出力冠部２２を介して出力軸３２と連動している。ところで、図４Ａで示されるように、軸はまた、安定用軸受ＰＳ２を介して、モータ１０の駆動軸１２に取り付けられる安定用円盤７０内にも収容される。安定用円盤７０は、遊星歯車支持軸２４と強固に連動しており、また安定用軸受ＰＳ２のための収納部を形成する。
【００８４】
モータの駆動軸１２はそれ自体が、前の図面を参照して既に取り上げられたモータ用軸受ＰＭ１およびＰＭ２を介してハウジングにつながれる。
【００８５】
図４Ｂは、図４ＡのＡ−Ａ面に沿った図である。この図は、安定用円盤７０と三つの遊星歯車２５の遊星歯車支持軸２４とを断面図で示すものであり、遊星歯車はただそのピッチ円だけが破線で示されている。遊星歯車２５は、駆動軸１２の軸３を中心にした１２０°の一定の角度分布を示している。安定用軸受ＰＳ２は、概略的に示されている。安定用軸受は、駆動軸１２を安定用円盤７０につなぐ。
【００８６】
図５Ａおよび図５Ｂは、本発明の一実施変形例を示しており、該変形例において複数の安定用軸受が利用されている。安定用軸受ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃは、出力冠部２２と、出力冠部２２と強固に連動している遊星歯車支持軸２４とを介して、遊星歯車減速装置３０の出力軸３２とやはり連動している。安定用軸受ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃは、遊星歯車の後ろで、遊星歯車支持軸に取り付けられており、また平滑な内歯車２９上で転がる。用語「平滑な」は、いわゆる平滑な内歯車の表面の状態を決めてかかるものではなく、該内歯車と歯状突起をもつ内歯車２７とを単に区別するものである。平滑な内歯車２９はすなわち歯がなく、また軸受のための周囲の円筒形回転体を有する。平滑な内歯車２９は、歯状突起をもつ内歯車２７の肩部によって形成され得る。遊星歯車２５が歯状突起をもつ内歯車２７に噛み合わせられることが想起される。
【００８７】
軸受ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃは例えば、玉軸受または針状ころ軸受である。転動体のない軸受もまた利用されることができる。
【００８８】
図５Ｂは、図５ＡのＢ−Ｂ断面図に沿った軸受ＰＳ２ａ、ＰＳ２ｂ、ＰＳ２ｃを示している。遊星歯車２５のピッチ円ならびに中心歯車２６のピッチ円は、破線で示されている。
【００８９】
図６は、さらに別の実施手段を示しており、該手段において遊星歯車２５は安定用軸受を直接形成する。
【００９０】
遊星歯車２５は、そのうちのただ一つだけが図６の断面図で見えているが、その幅のただ一部のみに広がる歯２５ａを有する。遊星歯車の歯は、やはり歯状突起をもつ中心歯車２６の一部２６ａと、また歯状突起をもつ内歯車２７とつながっている。この機構は、前の図面を参照して記述された機構と類似している。遊星歯車はそのうえ、その幅の一部に、回転体２５ｂを形成する肩部を有する回転ころを形成する。
【００９１】
遊星歯車の回転体２５ｂは、平滑な内歯車２９上で、また中心歯車２６の対応する回転体２６ｂ上で転がるようになる。平滑な内歯車２９は、図５Ａおよび図５Ｂを参照して記述された平滑な内歯車に匹敵する。平滑な内歯車２９、中心歯車２６の回転体２６ｂ、ならびに遊星歯車の回転体２５ｂは、歯がない。
【００９２】
遊星歯車減速装置の出力軸３２が受ける半径方向応力はこのように、出力冠部２２、遊星歯車支持軸２４、回転ころを形成する遊星歯車２５および平滑な内歯車２９を介して、ハウジング２、４に伝えられる。応力はまた、中心歯車２６の回転体２６ｂ、駆動軸１２およびモータ用軸受ＰＭ１、ＰＭ２を介してもハウジングに伝えられる。
【００９３】
この実施形態において、遊星歯車２５はまた安定用軸受でもある。遊星歯車の回転体２５ｂの直径および中心歯車２６の回転体２６ｂの直径が、転がりの際の摩擦を回避するように、歯を有する部分２５ａ、２６ａのピッチ円直径に相当することを明確にする必要がある。平滑な内歯車２９についても同様であり、その直径は、歯状突起をもつ内歯車２７の回転のピッチ円に調整される。
【００９４】
単純化されるバージョンにおいて、遊星歯車の回転体２５ｂは、平滑な内歯車２９上でのみ、または中心歯車２６の回転体２６ｂ上でのみ転がるように設計され得る。
【符号の説明】
【００９５】
１  電動剪定ばさみ
２  主要ハウジング
４  中間ハウジング
１０  電気モータ
１２  駆動軸
２０  遊星歯車減速装置
２２  出力冠部
２４  遊星歯車支持軸
２５  遊星歯車
２６  中心歯車
２７  歯状突起をもつ内歯車
２９  平滑な内歯車
３０  ボールねじナット機構
３２  出力軸
３３  中ぐり部分
３４  ボールねじ
３６  ボールナット
４０  切断装置
４２  可動刃
４３  ピボット
４４  カム
４５  ピボット
４６  リンクロッド
４８  受け刃
５２  リング
５４  針状ころ軸受
５６  スラスト針状ころ軸受
５７  側板
５８  スラスト針状ころ軸受
５９  側板
６０  止め輪
７０  安定用円盤
ＰＭ１  モータ用軸受
ＰＭ２  モータ用軸受
ＰＳ１  支持用軸受
ＰＳ２  安定用軸受
【図１】
2018521868.tif 000003
【図２】
2018521868.tif 000004
【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
2018521868.tif 000007
【図５Ａ】
2018521868.tif 000008
【図５Ｂ】
2018521868.tif 000009
【図６】
2018521868.tif 000010
【国際調査報告】
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2018521868.tif 000012
2018521868.tif 000013
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