带振动机构的电动工具的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及带振动机构的电动工具，能够以前后方向上紧凑的构造切换振动机构的动作的有无。振动螺丝刀钻具有：主体壳体及后盖；换向器马达，其收纳于主体壳体及后盖内；主轴，其被换向器马达驱动而旋转；振动机构，其能够对主轴赋予轴向的振动；振动切换杆，其能够在使振动机构动作的前进位置与不使振动机构动作的后退位置移动；以及操作单元，其使振动切换杆选择性地在前进位置与后退位置移动，而能够切换成振动钻模式、钻模式以及离合器模式，操作单元包括凸轮环，凸轮环配置于比振动切换杆更靠换向器马达侧的位置，并能够在使振动切换杆移动至前进位置的第一操作位置、与使振动切换杆移动至后退位置的第二操作位置进行移动操作。
【专利说明】
带振动机构的电动工具
技术领域
[0001 ]本实用新型涉及具备能够对最终输出轴赋予轴向振动的振动机构的振动螺丝刀钻等带振动机构的电动工具。
【背景技术】
[0002]在带振动机构的电动工具中，使设置于最终输出轴的第一凸轮与固定于壳体内的第二凸轮啮合，从而在最终输出轴产生轴向的振动。其中，如振动螺丝刀钻等那样，在具备多个动作模式而能够切换为不产生振动的其他模式(例如螺丝刀模式、钻模式)的情况下，需要使第二凸轮的旋转限制解除、或从第一凸轮分离来取消振动的产生的机构。例如专利文献I中，在与主轴一体的第一凸轮的后方设置能够旋转的第二凸轮，并且使振动切换杆与在其前方抵接的凸轮环的旋转位置对应地前后移动，从而切换振动机构的动作的有无，其中，振动切换杆能够在与第二凸轮卡定而进行旋转限制的前进位置、与从第二凸轮离开而解除旋转限制的后退位置之间移动。
[0003]专利文献1:日本特开2005 —193361号公报
[0004]但是，在该振动螺丝刀钻中，利用模式改变环对设置于振动切换杆的后方的平垫圈进行旋转操作，从而进行向作为非振动模式的钻模式、螺丝刀模式的切换，为了也能够利用模式改变环切换振动模式，通过多个连结板将后方的模式改变环与前方的凸轮环连结。因此，模式改变环前后变长而难以使前后方向上紧凑化。
【实用新型内容】
[0005]因此，本实用新型的目的在于提供通过在前后方向紧凑的结构能够切换振动机构的动作的有无的带振动机构的电动工具。
[0006]为了实现上述目的，技术方案I所述的实用新型的特征在于，具有:壳体；马达，其收纳于壳体内；最终输出轴，其被马达驱动而旋转;振动机构，其能够对最终输出轴赋予轴向的振动;振动切换部件，其能够在使振动机构动作的第一位置、与不使振动机构动作的第二位置移动；以及操作单元，其使振动切换部件选择性地在第一位置与第二位置移动，而能够切换成振动机构动作的振动模式、与振动机构不动作的非振动模式，操作单元包括凸轮部件，该凸轮部件配置于比振动切换部件更靠马达侧的位置，并能够在使振动切换部件移动至第一位置的第一操作位置、与使振动切换部件移动至第二位置的第二操作位置进行移动操作。
[0007]在技术方案I的结构的基础上，技术方案2所述的实用新型的特征在于，设置有施力单元，该施力单元向作为第二位置的后退位置对振动切换部件施力而能够使振动切换部件在马达的前方在作为第一位置的前进位置与后退位置前后移动。
[0008]在技术方案2的结构的基础上，技术方案3所述的实用新型的特征在于，振动切换部件在与对最终输出轴进行轴支承的轴承的外圈滑动接触的位置前后移动。
[0009]在技术方案I?3中任一结构的基础上，技术方案4所述的实用新型的特征在于，振动机构包括固定于最终输出轴的第一凸轮、和松弛插入最终输出轴而能够旋转的第二凸轮，振动切换部件在第一位置与第二凸轮卡合而限制其旋转，从而使第一凸轮与第二凸轮的凸轮面彼此抵接而对最终输出轴赋予轴向的振动，第二凸轮的轴向的厚度比第一凸轮的轴向的厚度小。
[0010]在技术方案I?4中任一结构的基础上，技术方案5所述的实用新型的特征在于，非振动模式包括以设定扭矩切断从马达朝最终输出轴的扭矩传递的离合器模式、和不切断扭矩传递的钻模式，凸轮部件也用于离合器模式与钻模式的切换。
[0011]根据技术方案I所述的实用新型，通过配置于比振动切换部件更靠马达侧的凸轮部件能够使振动切换部件进行移动操作，从而不需要在振动切换部件的前方配置模式切换的部件。因此，能够以前后方向上紧凑的构造切换振动机构的动作的有无。
[0012]根据技术方案2所述的实用新型，在技术方案I的效果的基础上，设置有向作为第二位置的后退位置对将振动切换部件施力的施力单元，从而能够可靠地进行基于凸轮部件的振动切换部件的前后位置的切换。
[0013]根据技术方案3所述的实用新型，在技术方案2的效果的基础上，通过利用了轴承的外圈的引导能够将振动切换部件顺畅地前后移动。
[0014]根据技术方案4所述的实用新型，在技术方案I?3中任一项的效果的基础上，能够使第二凸轮的轴向的厚度比第一凸轮的轴向的厚度小，从而能够使振动机构在轴向上紧凑化，也能够有助于轻型化。
[0015]根据技术方案5所述的实用新型，在技术方案I?4中任一项的效果的基础上，凸轮部件也用于离合器模式与钻模式的切换，从而成为部件数量少的合理的结构。
【附图说明】
[0016]图1是振动螺丝刀钻的侧视图。
[0017]图2是振动螺丝刀钻的主视图。
[0018]图3是振动螺丝刀钻的后视图。
[0019]图4是振动螺丝刀钻的俯视图。
[0020]图5是振动螺丝刀钻的纵剖视图。
[0021 ]图6是主体部分的放大剖视图。
[0022]图7是图6的A—A线剖视图。
[0023]图8A是图6的B—B线剖视图，图8B是C—C线剖视图。
[0024]图9是齿轮组件的立体图。
[0025]图1OA是齿轮组件的后视图，图1OB是D—D线剖视图。
[0026]图11是齿轮组件的纵剖视图(钻模式)。
[0027]图12是振动机构以及离合机构的分解立体图。
[0028]图13A是图11的E—E线剖视图，图13B是F—F线剖视图。
[0029]图14是齿轮组件的主视图。
[0030]图15A是图11的G—G线剖视图，图15B是H—H线剖视图。
[0031]图16A是图11的I—I线剖视图，图16B是J—J线剖视图。
[0032]图17A以及图17B是振动切换杆的立体图，图17A示出从内侧观察的状态，图17B示出从外侧观察的状态。
[0033]图18是图11的K—K线剖视图。
[0034]图19是表示各动作模式下的凸轮环与卡定销的位置关系的说明图。
[0035]图20是离合环的纵剖视图。
[0036]图21是与图11的剖面位置正交的正交方向上的齿轮组件的纵剖视图(钻模式)。
[0037]图22是齿轮组件的纵剖视图(离合器模式)。
[0038]图23是齿轮组件的纵剖视图(振动钻模式)。
[0039]图24A是图23的L—L线剖视图，图24B是M—M线剖视图。
[0040]附图标记的说明
[0041]1...振动螺丝刀钻;2...主体;3...手柄;4...钻具卡盘;5...电池组;6...主体壳体；7...后盖;9...换向器马达；10...定子；11...转子；14...旋转轴；24...齿轮组件；
25...主轴;38...安装部;44...马达托架;46...第一齿轮箱;47...第二齿轮箱;48...大径部;49...小径部；52A?52C...内齿轮；53A?53C...行星齿轮；54A?54C...行星架;55...圆形凹部；56..?垫圈；62...振动机构；63..?离合机构；64; 65..?轴承;80..?第一凸轮；
81...第二凸轮;82...啮合突起;91...收纳槽;92...振动切换杆;93...前板部;94...后板部;95...第一螺旋弹簧;96...第二螺旋弹簧;99...引导壁；100...卡定突起；103...卡定销；106...小壁厚部；107...大壁厚部；109...模式切换环；110...离合环；111...凸轮环；
114...凸轮突起;115...锁定突起;116...倾斜面;122...弹簧支架;125...螺旋弹簧。
【具体实施方式】
[0042]以下，基于附图对本实用新型的实施方式进行说明。
[0043]图1是表示带振动机构的电动工具的一个例子的振动螺丝刀钻的侧视图，图2是主视图，图3是后视图，图4是俯视图，图5是纵剖视图。振动螺丝刀钻I使手柄3从沿前后方向延伸的主体2的下侧突出且侧面观察呈T字状，在主体2的前端设置有能够在前端把持钻头的钻具卡盘4，在手柄3的下端安装有成为电源的电池组5。这里的壳体在将主体2的后半部分和手柄3连设的主体壳体6的后部，通过左右的螺钉8、8从后方组装帽状的后盖7，主体壳体6通过左右方向的螺钉9、9……组装左右的半壳体6a、6b而形成。
[0044]在主体2内，如图6、图7所示，在后部收纳有换向器马达10，该换向器马达10包括保持永磁铁13的定子11、和卷绕了励磁绕组的转子12，并在转子12具备旋转轴14以及换向器
15。在换向器马达10的后方设置有具备与换向器15滑动接触的碳刷的刷支架16，在转子14的换向器15的前方，设置有具有内侧风扇18和外侧风扇19的离心风扇17。
[0045]此处，组装主体壳体6的后部上侧的螺钉9相比离心风扇17配置于上方，因此来自上方的冲击难以直接传递至离心风扇17。另外，在刷支架16的后方组装主体壳体6的后部下侧的螺钉9被后盖7覆盖，因此组装强度变高。
[0046]旋转轴14的后端被保持于后盖7的轴承20轴支承，在轴承20的上下且在后盖7设置有多个后侧吸气口 21、21……。
[0047]另一方面，在主体2的左右且定子11的外侧设置有多个前侧吸气口22、22……，在离心风扇17的外侧且在主体2，如图8A所示，狭缝状的排气口 23、23……在左右以及上侧朝周向断续地形成。这样排气口 23未配置于下侧，由此朝碳刷供给电力的引线难以从排气口23露出。另外，排气口 23未跨越半壳体6a、6b而形成，在半壳体6a、6b的上侧形成有位于排气口23、23之间并相互抵接的抵接部分P。通过该抵接部分P，即使形成狭缝状的排气口 23也能够确保主体2的强度，即使从上方施加冲击也能够减少破损等担忧。
[0048]因此，若离心风扇17旋转，则利用内侧风扇18从后侧吸气口21吸入的空气通过刷支架16以及换向器15将碳刷、换向器15冷却后，从排气口 23排出。同时，利用外侧风扇19从前侧吸气口 22吸入的空气通过定子11的外侧而将定子11冷却后，从排气口 23排出。排气口23仅形成于主体2的左右以及上侧，因此空气朝向上侧排出，若正转则朝主体2的侧面区域2a侧排出，因此难以碰触作业者的手、脸等。另外，排气口23是细狭缝状，因此能够在前后方向较大地确保其前方的侧面区域2a，能够较大地显示公司名称标志等。此外，吸气口与排气口的前后位置是任意的，例如在转子的前侧设置风扇而从定子的后方侧吸气，通过狭缝状的排气口能够从定子的前方侧排气。也可以使排气口 23为吸气口。
[0049]在换向器马达10的前方组装有具备从主体壳体6朝前方突出的主轴25的齿轮组件24，能够将旋转轴14的旋转减速并传递于主轴25。钻具卡盘4安装于主轴25的前端。在齿轮组件24的下方且在手柄3的上部收纳有使触发器27朝前方突出的开关26。在开关26的上方设置有换向器马达10的正反切换按钮28，在其前方，照射钻具卡盘4的前方的左右一对的LED29、29(图2)朝向斜上方被收纳。该LED29、29设置于一个电路基板的前表面，通过两根引线从电池组5对电路基板供电而发光。这里将两个LED29、29配置为相对于主体2的中心轴左右对称，因此照度提高。另外，两个LED29、29收敛于触发器27的宽度的范围内，因此不会大型化。并且，能够在一个电路基板共用两个LED29、29的基板，布线仅为两根因此连接简单化且降低成本。此外，两个LED29、29也能够进行串联、并联中的任一连接。
[0050]另外，在正反切换按钮28的后方上侧，通过螺钉31将形成换向器马达10的保护电路的FET30固定的散热板32从定子11的下表面至形成于第一齿轮箱46的下表面的倒角部46a在前后方向被收纳。该散热板32如图8B所示那样通过在左右的半壳体6a、6b的内表面在前后方向形成的保持槽33、33保持左右两端。
[0051 ]另外，如图SB所示在定子11的上下以及左右形成有倒角部34、34……，通过上下的倒角部34使上下方向的尺寸紧凑化。包括左右的倒角部34、34的左右的侧面通过设置于半壳体6a、6b的内表面的肋35、35来保持。其中，定子11的形状是非圆形且以与其部分对应的方式配置速度切换杆60、散热板32即可，也可以例如将倒角部替换为凹状、切口等。此外，在左侧的半壳体6a突出地设置有从前方与形成于定子11的左下的前端面的凹部36卡合的三角形状的卡合片37，从而确定组装定子11时的前后的朝向。
[0052]另一方面，在手柄3的下端形成有供收纳了多个充电电池(电池)的电池组5(这里具备三个电池，且为10.8V)从前方滑动安装的安装部38，在安装部38具有供电池组5电连接的端子板40、并且收纳有搭载了马达控制用的电子部件的端子台39。41是电池组5的防脱用的钩，42是螺纹固定于安装部38的左侧面的悬挂用钩。该电池组5的电压是任意的，可以是14.4V、18V、36V 等。
[0053]在主体2内，在换向器马达10的前方，组装有经由轴承45对设置于旋转轴14的前端的小齿轮43进行支承的马达托架44。齿轮组件24由连结于马达托架44且后端被关闭的筒状的第一齿轮箱46、和组装于该第一齿轮箱46的前方并具有大径部48和小径部49 二阶筒状的第二齿轮箱47形成。
[0054]如图9、图10所示，马达托架44与第一、第二齿轮箱46、47通过在马达托架44的外周时从后方贯通马达托架44以及第一齿轮箱46并拧入设置于第二齿轮箱47的同心圆上的四个螺纹凸台51a、51b……的四个螺钉50、50……来紧固，从而将三个部件一体化。通过这样成为一体，从而齿轮箱46、47内的润滑脂难以从与马达托架44的缝隙泄漏，能够确保内部的行星齿轮53A等的耐久性。另外，相比分别通过独立的螺钉将马达托架44与第一齿轮箱46、以及第一齿轮箱46与第二齿轮箱47固定的现有构造，螺钉变少，因此也能够使齿轮组件24小型化。另外，使各螺钉50靠向内侧(齿轮组件24的轴心侧)，因此径向上也能够小型化。
[0055]另外，在第二齿轮箱47的大径部48的上表面设置有凹部48a，在左右的侧面设置有凹部48b、48b，通过分别与设置于主体壳体6的内表面的未图示的凸部卡合而实现止转。这里凹部48a配置于上侧的螺纹凸台51a、51a之间，凹部48b、48b配置于上下的螺纹凸台51a、51b之间并位于大致同心圆上而不从螺纹凸台51a、51b前后偏离，因此前后方向的尺寸紧凑。
[0056]如图11所示，在齿轮组件24的内部，收纳有将对在内齿轮52A?52C内公转的多个行星齿轮53A?53C进行支承的行星架54A?54C沿轴向三级配置而成的减速机构，旋转轴14的小齿轮43与第一级行星齿轮53A啮合。供该第一级行星齿轮53A啮合的第一级内齿轮52A通过与马达托架44抵接而定位。在马达托架44的前表面形成有直径比内齿轮52A的齿根的内径大的圆形凹部55，通过嵌合于圆形凹部55的垫圈56，防止马达托架44与第一级行星齿轮53A的接触。
[0057]另外，第二级内齿轮52B能够旋转并且能够沿轴向前后移动。该内齿轮52B能够在前进位置与保持于大径部48内的结合环57啮合。
[0058]另一方面，在内齿轮52B的后半部外装有在第一齿轮箱46内在被限制旋转的状态下能够前后移动的速度切换环58，通过结合销58a、58a (图7)在前后方向一体结合。从该速度切换环58朝上方突出地设置的连结片59经由前后的螺旋弹簧61、61，而与在主体壳体2的上表面以能够朝前后滑动的方式设置的速度切换杆60连结。
[0059]若使该速度切换杆60朝后方滑动，则速度切换环58经由连结片59后退，与其一体的内齿轮52B在保持与第二级行星齿轮53B的啮合的状态下也与设置于第一级行星架54A的外周的齿啮合。因此，成为将第二级减速取消的高速模式。相反若使速度切换杆60朝前方滑动，则内齿轮52B也与速度切换环58共同从行星架54A离开而前进，在保持与第二级行星齿轮53B的啮合的状态下与结合环57啮合而被限制旋转。因此，成为第二级减速发挥功能的低速模式。
[0060]另外，这里在第二齿轮箱47的小径部49设置有对主轴25赋予朝轴向振动的振动机构62、和以朝主轴25的规定的负载切断朝主轴25的扭矩传递的离合机构63。即，通过后述的切换操作，能够分别选择主轴25—边旋转一边在轴向振动的振动钻模式、主轴25仅进行旋转的钻模式、以及以规定的负载切断朝主轴25的扭矩传递的离合器模式(螺丝刀模式)。以下，对各机构进行说明。
[0061]首先，主轴25在小径部49内被前后的轴承64、65轴支承，并且其后端同与第三极的行星架54C—体的锁定凸轮66花键结合，能够沿轴向前后移动。该锁定凸轮66也如图12、图13所示，在位于其外侧的筒状的锁定环67能够旋转地设置，通过一对卡合部68、68与在第三极的行星架54C的前表面突出地设置的爪69、69……卡合，从行星架54C传递旋转。而且，在换向器马达10的停止状态下为了钻头的拆装而使钻具卡盘4旋转时，设置于爪69、69之间的楔形销70、70咬入锁定凸轮66的倒角部66a、66a与锁定环67之间，从而成为锁定主轴25的旋转的构造。
[0062]这里在锁定环67的前表面，沿周向以等间隔突出地设置六个卡定爪71、71……，如图7所示，使该卡定爪71、71……在位于后侧的轴承65的外侧的状态下，卡定于设置于小径部49的后表面的六个卡定凹部72、72……，从而限制锁定环67旋转。这样利用轴承65的外侧的空间使锁定环67止转，从而与通过设置于锁定环67的外周的爪进行无止转的现有构造相比，径向上紧凑。
[0063]另外，在振动机构62中，主轴25通过在靠近其前方形成的凸缘73与轴承64之间外装的圆锥状的螺旋弹簧74，将常态下外装在轴承64的后方位置的挡圈75(图12以及图16B)朝与轴承64抵接的前进位置施力。这里在凸缘73的后表面连设有成为朝后方顶端渐细的锥形部76，沿着该锥形部76的外周面卷绕有螺旋弹簧74。通过这样使螺旋弹簧74为圆锥状，从而在前后方向的狭小的空间也能够确保伸缩行程。此外，在小径部49的前表面，通过四个螺钉78、78……从前方将圆盘状的止动板77固定，承受螺旋弹簧74的后端，并且在与挡圈75之间将轴承64定位。如图14所示，该止动板77使设置于内周缘的四个切口 79、79……与在小径部49的前表面以放射状设置的四个突起49a、49a……卡合从而实现旋转限制，但使一个突起49a相比其他在放射方向较短使切口 79 (79A)也较短，从而固定组装时的相位。
[0064]另外，在主轴25的轴承64、65之间，环状的第一凸轮80、第二凸轮81从前方各自外装于同轴。第一凸轮80在后表面具有由多个放射状的齿构成的第一凸轮面80a，并在挡圈75的后方固定于主轴25。第二凸轮81在前表面具有由多个放射状的齿构成的第二凸轮面81a并松弛插入主轴25，在后表面外周，沿周向隔开等间隔地向后突出地设置六个啮合突起82,82……。这里相比第一凸轮80的轴向的厚度，包括啮合突起82在内的第二凸轮81的轴向的厚度更小。
[0065]如图16A所示，在第一凸轮80的外侧且在小径部49内，使外周的突起84、84与设置于小径部49的内周的轴向的凹槽85、85卡合而止转的隔离件83设置于与前侧的轴承64抵接的位置。
[0066]另外，如图15B所示，在第二凸轮81与后侧的轴承65之间，设置有使外周的卡合突起87、87与凹槽85卡合而止转的环状的隔离板86。88、88是以与卡合突起87、87错开90°的相位地设置于隔离板86的外周的退让凹部。
[0067]在该隔离板86与第二凸轮81之间，经由多个钢球89、89……保持剖面圆弧状的垫圈90，垫圈90在啮合突起82的内侧与第二凸轮81的后表面抵接。第二凸轮81通过与隔离件83抵接对前进进行限制，该状态下和与主轴25共同处于前进位置的第一凸轮80分离。
[0068]另一方面，在小径部49，一对收纳槽91、91以与凹槽85、85错开90度的相位沿前后方向形成，在该收纳槽91、91，作为振动切换部件的一对振动切换杆92、92以分别能够沿前后方向滑动的方式被收纳。该振动切换杆92如图12、图17A以及图17B所示，由位于前侧的带板状的前板部93、位于后侧的四边板状的后板部94、两个第一螺旋弹簧95以及第二螺旋弹簧96构成。
[0069]首先，在前板部93的一个面形成有沿着长边方向的引导槽97，在引导槽97的中间部，形成有将引导槽97前后分隔的分隔壁98。在前板部93的另一个面，在前端形成有沿着小径部49的内形状弯曲并向前板部93的左右伸出的圆弧状的引导壁99，在后端形成有卡定突起 100
[0070]另一方面，后板部94相比前板部93形成为薄壁，在一个面且在宽度方向的两端形成有突条101、101，并且在前方侧形成有比突条101更后退的嵌合凹部102。在突条101、101之间，使从一个面侧以正交状贯通的卡定销103的头部104卡定，使卡定销103的顶端朝另一个面侧突出。
[0071]第一螺旋弹簧95与第二螺旋弹簧96设定为，第一螺旋弹簧95的的轴长比第二螺旋弹簧96长，斥力比第二螺旋弹簧96小。这里作为施力单元的第一螺旋弹簧95的后端侧在前板部93的引导槽97被保持于分隔壁98的前侧，第二螺旋弹簧96的前端侧在前板部93的引导槽97被保持于分隔壁98的后侧，后端侧嵌合于后板部94的嵌合凹部102。
[0072]各振动切换杆92使后板部94以卡定销103的顶端成为外侧的朝向收纳于收纳槽91，使前板部93以卡定突起100成为内侧的朝向收纳于收纳槽91。该收纳状态下，斥力小的第一螺旋弹簧95的前端与止动板77抵接而压缩，从而振动切换杆92如图11、图18所示，将后板部94向与收纳槽91的后端抵接的后退位置施力。77a是设置于止动板77承受第一螺旋弹簧95的前端的接受突起。在小径部49的根部，如图12、图13B所示，形成有使收纳槽91的后端与外部连通的开口 105，经由开口 105使卡定销103的前端向小径部49的外侧突出。
[0073]另外，前板部93的卡定突起100如图11、图15B所示，从收纳槽91向内侧突出而位于隔离板86的退让凹部88内。此外，小径部49的外周，一对小壁厚部106、106以与收纳槽91、91大致一致的相位，除了包括开口 105的根部部分而沿前后方向形成，并且相比小壁厚部106在周向上更长的一对大壁厚部107、107以与小壁厚部106、106错开90度的相位，同样除了根部部分而沿前后方向形成。在各小壁厚部106形成有与开口 105连通允许卡定销103朝前方的移动的狭缝108(图12)。
[0074]收纳槽91如图15、图16所示，与振动切换杆92的后板部94和前板部93的壁厚以及横剖面形状配合，供后板部94滑动的后端部分91A在径向上最窄，供前板部93滑动的中间部分91B比上述后端部分91A更宽地形成，供引导壁99滑动的前端部分91C成为内侧宽的凸形状。
[0075]另一方面，在小径部49，在后侧能够旋转地外装有模式切换环109且在前侧能够旋转地外装有离合环110。如图12、图15A所示，在模式切换环109的内侧，位于小径部49的根部的凸轮环111设置为使朝放射方向设置的三个限制突起112、112……分别与设置于模式切换环109的内表面的三个限制凹部113、113……嵌合从而能够一体旋转并且能够前后移动。该凸轮环111是本实用新型的凸轮部件，凸轮环111与模式切换环109成为本实用新型的操作单元。
[0076]在凸轮环111的内周，在与振动切换杆92、92对应的点对称位置，突出地设置有朝中心侧呈梯形突出的一对凸轮突起114、114、和以与凸轮突起114、114不同的相位(这里错开72°)同样呈梯形突出的一对锁定突起115、115。凸轮突起114以与凸轮环111相同的厚度形成，在周向的一个侧面形成有随着朝前方而凸轮突起114的宽度变窄的倾斜面116(图12、图 19)。
[0077]锁定突起115以在凸轮环111的前端比凸轮环111的厚度薄的方式形成，在比小壁厚部106以及大壁厚部107更靠后方的位置使顶端与小径部49的根部外周靠近。
[0078]因此，在凸轮突起114、114位于小壁厚部106与大壁厚部107之间的凸轮环111的旋转位置，凸轮环111允许朝前方的移动。另一方面，在凸轮突起114、114位于小壁厚部106或者大壁厚部107的后方而相位一致的凸轮环111的旋转位置，凸轮环111限制朝前方的移动。
[0079]另外，在凸轮环111的后表面形成有随着在径向上从外周边缘朝中心侧行进而逐渐变低的曲面环状的承受凹部117(图12、图18)。在承受凹部117的后方在大径部48与小径部49之间的闭塞部118沿周向以6组等间隔地保持有前后两个钢球119、119。其中前侧的钢球119与凸轮环111的承受凹部117抵接，后侧的钢球119与以能够旋转的方式设置的第三极内齿轮52C的前表面抵接，能够与在内齿轮52C的前表面突出地设置的离合凸轮120、120……(图12)在周向卡合。
[0080]因此，如图19所示，在凸轮突起114未位于振动切换杆92的卡定销103的后方的凸轮环111的旋转位置A、B(第二操作位置，其中，图19中相对地示出伴随着凸轮环111的旋转的卡定销103的位置)，振动切换杆92与卡定销103共同处于后退位置(第二位置)，使卡定突起100从第二凸轮81的啮合突起82朝后方分离。此时在旋转位置A，锁定突起115相比卡定销103处于前方与凸轮突起114共同位于小壁厚部106、大壁厚部107的后方(作为非振动模式的钻模式)。另外，在旋转位置B，锁定突起115从卡定销103的前方退避，与凸轮突起114共同从小壁厚部106、大壁厚部107的后方退避(作为非振动模式的离合器模式)。
[0081]若凸轮环111从此处旋转至旋转位置C(第一操作位置)，则与凸轮突起114抵接的卡定销103被倾斜面116引导通过狭缝108而朝凸轮突起114的前方越起。因此，振动切换杆92克服第一螺旋弹簧95的施力而前进至前进位置(第一位置)，卡定突起100与第二凸轮81的啮合突起82卡定而限制第二凸轮81的旋转(作为振动模式的振动钻模式)。此时凸轮突起114位于小壁厚部106的后方，锁定突起115位于大壁厚部107的后方。
[0082]接下来，对离合机构63进行说明。
[0083]离合环110是以在止动板77防脱的状态能够旋转的筒体，如图20所示，在内周具有内螺纹部121，在内螺纹部121旋合有形成于弹簧支架122的外周的外螺纹部123(图12、图
21、图22)。该弹簧支架122如图24所示，具有嵌合于小径部49的小壁厚部106与大壁厚部107之间的嵌合突起124、124……并且以无法旋转且能够沿轴向移动的状态外装于小径部49。因此，弹簧支架122伴随着离合环110的旋转而沿轴向进行螺纹进给移动。
[0084]此外，这里的离合环110与弹簧支架122以三条螺纹旋合而使导程成为螺距的三倍由此实现径向的缩小化。另外，图20所示的三条螺纹中的一方的间隔Hl形成为比另一方的间隔H2宽，从而固定弹簧支架122相对于离合环110的旋合开始位置而防止错误组装。
[0085]另外，在弹簧支架122的后方且在小径部49外装有螺旋弹簧125，螺旋弹簧125的前端保持于弹簧支架122，另一方面，螺旋弹簧125的后端与凸轮环111抵接。因此，经由凸轮环111以及钢球119将螺旋弹簧125的作用力朝内齿轮52C传递，从而限制内齿轮52C旋转。对离合环110进行旋转操作而使弹簧支架122沿轴向螺纹进给来使螺旋弹簧125的轴长变化，从而朝内齿轮52C的作用力(设定扭矩)能够变更。此外，在止动板75形成有与在离合环110的前表面沿周向形成的多个凹部126弹性卡定的弹性片127(图12、图14)，从而产生设定扭矩的变更操作的点击感。
[0086]在如以上那样构成的振动螺丝刀钻I中，首先如图11、图19、图21所示，在成为凸轮环111的锁定突起115与小径部49的小壁厚部106重叠的相位的模式切换环109的旋转位置A中，振动切换杆92如上述那样处于卡定销103相比锁定突起115位于后方卡定突起100相比第二凸轮81位于后方的后退位置。另外，凸轮突起114位于大壁厚部107的后方。因此，第二凸轮81在自由状态下，成为凸轮环111通过小壁厚部106以及大壁厚部107始终被限制朝前方移动的钻模式。
[0087]若在该钻模式压入触发器27进行操作使开关26接通而使换向器马达10驱动，则旋转轴14旋转，主轴25经由减速机构旋转，安装于钻具卡盘4的钻头可进行穿孔作业等。此时，不施加朝主轴25的负载，钢球119不会越过内齿轮52C的离合凸轮120，因此内齿轮52C的固定状态不变，主轴25的旋转继续。此外，通过钻头的按压使主轴25后退，第一凸轮80与第二凸轮81啮合，第二凸轮81也成为自由旋转状态，因此与第一凸轮80共同旋转，不会在主轴25产生振动。
[0088]接下来，由此从前方观察模式切换环109并使其向左旋转36°，在成为凸轮环111的凸轮突起114以及锁定突起115不与小径部49的小壁厚部106以及大壁厚部107重叠的相位的模式切换环109的旋转位置B，如图19以及22所示，凸轮突起114依然不位于振动切换杆92的后方，因此振动切换杆92在后退位置的状态下，不与卡定突起100以及第二凸轮81啮合。因此，第二凸轮81为自由旋转状态，但凸轮环111成为能够朝前方移动的状态，因此若超过基于通过离合环110设定的螺旋弹簧125的按压力(设定扭矩)，则成为将扭矩传递被切断的离合器模式。
[0089]在该离合器模式下使主轴25旋转，通过安装于钻具卡盘4的驱动钻头进行螺纹紧固等。若进行螺纹紧固而使朝主轴25的负载超过固定内齿轮52C的螺旋弹簧125的按压力，则内齿轮52C的离合凸轮120将钢球119以及凸轮环111朝前方压出使内齿轮52C空转，结束螺纹紧固(离合器动作)。此外，通过螺丝刀头朝螺钉的按压使主轴25后退，第一凸轮80与第二凸轮81啮合，第二凸轮81也成为自由旋转状态，因此与第一凸轮80共同旋转，在主轴25不会产生振动。
[0090]另外，在从离合器模式将模式切换环109进一步向左旋转36°后的旋转位置C，如图19以及图23、图24A所示，凸轮环111的凸轮突起114向小壁厚部106的后方移动如上述那样推起卡定销103使振动切换杆92前进，使卡定突起100与第二凸轮81的啮合突起82啮合。另一方面，凸轮环111的锁定突起115位于大壁厚部107的后方。因此，成为在主轴25的后退位置第一凸轮80与第二凸轮81啮合的振动钻模式。此时，如图24B所示，振动切换杆92的引导壁99沿着前侧的轴承64的外圈64a滑动，因此振动切换杆92被外圈64a引导而顺畅地前后移动。
[0091 ]在该振动钻模式下使主轴25旋转的情况下，若将钻头等推抵至被加工件而主轴25后退，则与主轴25—体旋转的第一凸轮80与通过振动切换杆92被限制旋转的第二凸轮81抵接而第一凸轮面80a与第二凸轮面81a产生干涉，因此在主轴25产生前后方向的振动。此外，基于小壁厚部106以及大壁厚部107的凸轮环111的固定状态不变，因此不施加朝主轴25的负载而主轴25的旋转继续。
[0092]此外，在向振动钻模式切换时，若存在前进的卡定突起100与第二凸轮81的啮合突起82的前表面抵接而未顺畅地啮合的情况，则斥力大的第二螺旋弹簧96被压缩而对前板部93朝前方施力将卡定突起100朝啮合方向按压。因此，卡定突起100立即啮合于与第一凸轮80啮合而相位偏离的第二凸轮81的啮合突起82，可靠地切换为振动钻模式。
[0093]另一方面，在从振动钻模式朝其他动作模式切换的情况下，若以与上述相反的操作使模式切换环109向右旋转，则凸轮突起114从卡定销103的前方退避而使振动切换杆92后退。因此，能够在旋转位置B选择离合器模式，能够在旋转位置A选择钻模式。
[0094]这样，根据上述方式的振动螺丝刀钻1，将操作单元构成为包括凸轮环111，该凸轮环111配置于比振动切换杆92更靠换向器马达10侧的位置，并能够在使振动切换杆92移动至第一位置(前进位置)的第一操作位置(旋转位置C)、与使振动切换杆92移动至第二位置(后退位置)的第二操作位置(旋转位置A、B)进行移动操作，其中，操作单元能够切换成使振动切换杆92选择性地移动而使振动机构62动作的振动钻模式、与振动机构62不动作的非振动模式(钻模式以及离合器模式)，从而没有在振动切换杆92的前方配置模式切换的部件。因此，能够以前后方向上紧凑的构造切换振动机构62的动作的有无。
[0095]特别是这里设置有施力单元(第一螺旋弹簧95)，该施力单元向作为第二位置的后退位置对振动切换杆92施力而能够使振动切换杆92在换向器马达10的前方在作为第一位置的前进位置与后退位置前后移动，从而能够可靠地进行基于凸轮环111的振动切换杆92的前后位置的切换。
[0096]另外，振动切换杆92在与轴支承主轴25的轴承64的外圈64a滑动接触的位置前后移动，因此通过利用了外圈64a的引导能够使振动切换杆92顺畅地前后移动。
[0097]另外，使形成振动机构62的第二凸轮81的轴向的厚度比第一凸轮80的轴向的厚度小，从而能够使振动机构62在轴向紧凑化，能够有助于轻型化。
[0098]另外，凸轮环111用于离合器模式与钻模式的切换，因此成为振动机构62与离合机构63的部件数量少的合理的结构。
[0099]此外，振动切换杆不局限于如上述方式那样分割为前板部与后板部的部件，也可以是前板部与后板部相互以能够滑动的方式结合部件，也可以没有第二螺旋弹簧而由一个部件形成。也能够进行振动切换杆的配置位置的变更、数量的增减。另外，也可以没有引导壁而仅使卡定突起在向小径部的内侧突出的状态下收纳于收纳槽，或一体形成卡定销等。
[0100]另外，减速机构的构造也能够适当地变更，能够改变级数或省略变速机构等。
[0101]另外，本实用新型不局限于振动螺丝刀钻，只要是具备振动机构并切换动作的有无的设备，也能够在切换振动模式与钻模式的振动钻头等其他的带振动机构的电动工具中应用。马达也可以不是换向器马达而是无刷马达，也可以是不使用电池组而使用交流电源的AC工具。
[0102]在冲击起子机、螺丝刀钻中也能够应用。
【主权项】
1.一种带振动机构的电动工具，其特征在于，具有: 壳体； 马达，其收纳于所述壳体内； 最终输出轴，其被所述马达驱动而旋转； 振动机构，其能够对所述最终输出轴赋予轴向的振动； 振动切换部件，其能够在使所述振动机构动作的第一位置与不使所述振动机构动作的第二位置之间移动；以及 操作单元，其使所述振动切换部件选择性地在所述第一位置与所述第二位置移动，而能够切换成所述振动机构动作的振动模式、与所述振动机构不动作的非振动模式， 所述操作单元包括凸轮部件，该凸轮部件配置于比所述振动切换部件更靠所述马达侧的位置，并能够在使所述振动切换部件移动至所述第一位置的第一操作位置与使所述振动切换部件移动至所述第二位置的第二操作位置进行移动操作。2.根据权利要求1所述的带振动机构的电动工具，其特征在于， 设置有施力单元，该施力单元向作为所述第二位置的后退位置对所述振动切换部件施力，而能够使所述振动切换部件在所述马达的前方在作为所述第一位置的前进位置与所述后退位置前后移动。3.根据权利要求2所述的带振动机构的电动工具，其特征在于， 所述振动切换部件在与轴承的外圈滑动接触的位置前后移动，所述轴承对所述最终输出轴进行轴支承。4.根据权利要求1?3中任一项所述的带振动机构的电动工具，其特征在于， 所述振动机构包括固定于所述最终输出轴的第一凸轮、和松弛插入所述最终输出轴而能够旋转的第二凸轮，所述振动切换部件在所述第一位置与所述第二凸轮卡合而限制其旋转，从而使所述第一凸轮与所述第二凸轮的凸轮面彼此抵接而对所述最终输出轴赋予轴向的振动，所述第二凸轮的轴向的厚度比所述第一凸轮的轴向的厚度小。5.根据权利要求1?3中任一项所述的带振动机构的电动工具，其特征在于， 所述非振动模式包括以设定扭矩切断从所述马达朝所述最终输出轴的扭矩传递的离合器模式、和不切断所述扭矩传递的钻模式，所述凸轮部件也用于所述离合器模式与所述钻模式的切换。6.根据权利要求4所述的带振动机构的电动工具，其特征在于， 所述非振动模式包括以设定扭矩切断从所述马达朝所述最终输出轴的扭矩传递的离合器模式、和不切断所述扭矩传递的钻模式，所述凸轮部件也用于所述离合器模式与所述钻模式的切换。
【文档编号】B25B21/00GK205600652SQ201620131195
【公开日】2016年9月28日
【申请日】2016年2月19日
【发明人】神谷刚
【申请人】株式会社牧田