专利名称：电动工具的减速机构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于诸如便携式圆锯等电动工具中的减速机构，通过该减速 机构使作为动力源的电机的输出转速减速并传递给主轴。
背景技术：
例如，在下述专利文献1中公开有一种关于上述便携式圆锯中的减速机构的技 术，该现有技术中的减速机构的结构如下作为动力源的电机的输出轴和安装有锯片的主 轴之间设有中间轴，该中间轴上设有两个作为中间齿轮的斜齿轮(螺旋齿轮)，由此对电 机的输出转速进行二级减速，其中，一个中间齿轮与电机输出轴的驱动齿轮啮合，另一个中 间齿轮与主轴侧的输出齿轮啮合，通过将该减速机构中的两个中间齿轮的旋向设定成同向 (同时右旋或同时左旋)，可使由上述两组齿轮之间的啮合而分别产生的轴向载荷的作用 方向相反，由此可使得从两个不同方向作用于中间轴的轴向载荷相互抵消，这样就可以减 少作用于转动支承该中间轴的轴承上的轴向载荷，进而可提高轴承的使用寿命。另外，在下述专利文献1中记述有如下技术，即在具有上述结构的基础上，通过将 两个中间齿轮的螺旋角设定为不同角度，使得中间轴上有一个方向固定的轴向载荷作用， 并由一侧的轴承可靠地承受该载荷作用力。还有，在下述专利文献2、3中公开有一种一级减速机构技术，该技术中的一级减 速机构具有如下结构其电机的驱动齿轮(斜齿轮)和主轴的输出齿轮(斜齿轮)直接啮 合，通过对电机的转子以其可在轴向上稍许位移的方式进行支承，并使转子轴(电机的输 出轴)的一端与弹性体抵接，由该弹性体吸收因上述切割阻力等而产生的轴向振动。专利文献1日本发明专利公开公报特开2007-210063号专利文献2日本发明专利公开公报特开平11-333762号专利文献3日本实用新型专利公开公报实开昭55-74252号如上所述，在现有技术的1级减速机构中，虽然提供了通过遏制切割加工时所产 生的振动来提高轴承的使用寿命的技术，但对于在电机输出轴和主轴之间设有中间轴的多 级减速机构而言，针对该中间轴的振动或噪音所采取的对策做得并不是很多。尤其是将圆 形锯片切入待加工材料而进行切割加工时，作为圆锯所特有的现象是，由于锯片的各锯齿 (chip)间断地受到来自待加工材料的切割阻力，因而导致相互啮合的驱动侧的斜齿轮和从 动侧的斜齿轮在转动方向上的齿隙范围内振动(抖动)，而这个问题就是在多级减速机构 中产生噪音(齿轮音)的原因。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种具有斜齿轮的多级减速机构，其可以降低通过锯 片进行切割加工时产生的特有振动或噪音。因此，本实用新型提供具有以下技术方案所述结构的减速机构。根据本实用新型的技术方案1中所述的减速机构，其用于以电机为动力源的电动工具中，通过该减速机构具有的多级中间齿轮部的啮合使上述电机产生的输出转速减速并 传递给安装有加工头的主轴，其中，所述减速机构具有至少一组中间齿轮部，其设置在上述 电机的输出轴和上述主轴之间，通过位于该中间齿轮部和该电机之间的斜齿轮之间的啮 合，及位于该中间齿轮部和该主轴之间的斜齿轮之间的啮合，使上述电机产生的输出转速 经多级减速后传递给所述主轴。上述中间齿轮部包括固定在中间轴上的驱动侧的中间齿轮 和从动侧的中间齿轮，在该中间齿轮部和用来支承上述中间轴的中间轴支承部之间设有缓 冲部件，通过该缓冲部件来承受作用于上述中间轴或者上述两个中间齿轮的径向载荷。在技术方案1的基础上，本实用新型的技术方案2中所述的减速机构中，在上述中 间轴的端部和上述中间轴支承部之间设有上述缓冲部件。在技术方案1的基础上，本实用新型的技术方案3中所述的减速机构中，上述缓冲 部件为橡胶销。在技术方案2的基础上，本实用新型的技术方案4中所述的减速机构中，上述缓冲 部件为橡胶销。在技术方案1 4中任意一项的基础上，本实用新型的技术方案5所述的减速机 构中，上述缓冲部件设置在基于上述驱动侧的中间齿轮和从动侧的中间齿轮的压力角所形 成的径向合力方向的位置上。在技术方案1 4中任意一项的基础上，本实用新型的技术方案6所述的减速机 构中，上述缓冲部件上还设有用来承受作用于上述中间轴的轴向载荷的部位。在技术方案5的基础上，本实用新型的技术方案7所述的减速机构中，上述缓冲部 件上还设有用来承受作用于上述中间轴的轴向载荷的部位。发明效果若采用本实用新型的技术方案1所述的减速机构，经由多级中间齿轮部(斜齿轮) 之间的啮合使电机的输出转速减速并传递给主轴。在多级减速机构中，因为电机的驱动齿 轮和中间轴上的一个中间齿轮之间的啮合，以及另一个中间齿轮和主轴的输出齿轮之间的 啮合，所以，切割阻力在中间轴的径向方向上的分力会分别作为径向载荷而作用于中间轴， 由于该径向载荷的作用，中间轴会在斜齿轮之间的齿隙范围内沿着径向方向发生共振。但 若采用技术方案1所述的结构时，通过缓冲部件吸收该振动从而能够解决现有技术中产生 噪音的问题。缓冲部件可设置在作为中间轴支承部的齿轮箱和中间齿轮部的驱动齿轮一侧之 间，或者设置在齿轮箱和中间齿轮部的从动齿轮一侧之间，还可以设置在齿轮箱和用来支 承中间齿轮部的中间轴的轴承之间。若采用本实用新型的技术方案2所述的减速机构，例如，作为中间轴支承部，使用 齿轮箱的轴承收纳部，在轴承收纳部和对中间轴端部进行支承的轴承之间设置缓冲部件， 这样就能以较为简单的结构而可靠地承受作用于中间轴上的径向载荷。若采用本实用新型的技术方案3所述的减速机构，例如，通过仅向齿轮箱的轴承 收纳部中插入橡胶销的这样简单且低成本的结构，就可以可靠地承受中间齿轮部的径向载 荷。若采用本实用新型的技术方案4所述的减速机构，可以用最少量的缓冲部件而有 效地承受径向载荷。[0024]若采用本实用新型的技术方案5所述的减速机构时，由于其可承受作用于中间轴 的径向载荷和轴向载荷，所以能够更有效地降低该减速机构的振动或噪音。
图1是具有本实用新型实施方式中的减速机构的便携式圆锯的俯视图。图2是沿图1中的剖切线(II)-(II)剖切表示本实施方式中的便携式圆锯的纵剖 面图。图3是沿图2中的剖切线(III)-(III)剖切表示本实施方式中的减速机构的纵剖 面图。符号说明1 便携式圆锯(切割机)，10 底座，11 主轴，13 支承轴，20 切割机主体，21 锯 片，22 锯片护罩，23 齿轮箱，24:电机罩，25 电机，25a:输出轴(转子轴)，26 轴承，27 第1齿轮(驱动齿轮)，28 固定螺母，30 减速机构，31 中间轴，32、33 轴承，34 第2齿轮 (中间齿轮)，35 第3齿轮(中间齿轮)，36 第4齿轮(输出齿轮)，37、38 轴承，40 第1 缓冲部件(橡胶圈)，41 第2缓冲部件(橡胶销)，50 齿轮罩，50a、50b 保持孔
具体实施方式
接下来，参照图1 图3说明本实用新型的实施方式。图1和图2表示切割机1 整体，该切割机1中包括本实施方式中的减速机构30。在本实施方式中，以便携式圆锯作为 切割机的一个例子来进行说明。该切割机1具有如下结构切割机主体20以向上下方向可 摆动的方式通过支承轴13支承在呈平板状的底座10的上表面一侧(图1中朝向读图者的 一侧)，而底座10则置于待加工材料上。切割机主体20包括锯片护罩22，其几乎覆盖圆形锯片21的上半周，在图2中省 略图示锯片护罩22。沿切割方向，该锯片护罩22的前端部由上述支轴13支承，使该锯片 护罩22可沿主体20的上下方向摆动。在该锯片护罩22的背面一侧(图1中的上侧)安 装有大致呈圆筒形的齿轮箱23，该齿轮箱23的内部组装有本实施方式所述的减速机构30。 在齿轮箱23的前部以封闭该前部的方式安装有齿轮罩50。另外，在本说明书中，将轴线方 向上的锯片21所在的一侧(前端加工头一侧)称为前端侧或前侧，而将与其相反的一侧称 为后端侧或后侧。通过该齿轮罩50而划分为锯片护罩22的内侧和齿轮箱23的内侧两部 分。齿轮罩50的前侧(图3中的左侧)相当于锯片护罩22的内部。在以下的说明中，将 齿轮罩50也视为齿轮箱23的构成部分。在齿轮箱23的后部有内装有电机25的电机罩24与之连接。电机25产生的输出 转速经由下面将要说明的本实施方式中的减速机构30减速后传递给主轴11。主轴11穿过 齿轮罩50在锯片护罩22内突出出来，主轴11的突出于锯片护罩22内部一侧的前端安装 有锯片21，锯片21的下侧从底座10的下表面向外突出，该突出部分切入待加工材料W并将 其切断。当以支承轴13为中心而上下摆动切割机主体20时，可以变更从底座10的下表面 突出的上述锯片21的尺寸，由此可调整对待加工材料W的切割深度。在齿轮箱23的上部与之一体地设置有供使用者把持的弧形把手部29，在该把手 部29的内周侧设置有用来启动或停止电机25的扳手开关29a。[0034]组装在上述齿轮箱23中的本实施方式所述的减速机构30的具体结构如图3所 示。电机25的输出轴25a以可转动的方式被轴承26支承在齿轮箱23中，该输出轴25a的 转动轴线在图3中用符号Cl表示，在该输出轴25a的顶端部形成有斜齿轮27，该斜齿轮27 为驱动齿轮，以下也称为第1齿轮27。该第1齿轮27向齿轮箱23内部突出。中间轴31以可绕其轴线转动的方式被轴承32、33支承在齿轮箱23内，中间轴31 的转动轴线在图3中用符号C2表示。在图3中，位于左侧(前端例)轴承32采用的是滚 珠轴承，而右侧(后端侧)轴承33采用的是滚针轴承，前端侧轴承32安装在齿轮罩50的 保持孔50a内。在中间轴31上安装有两个斜齿轮34、35，斜齿轮34、35固定在中间轴31上，并与 该中间轴31可一体地同轴(转动轴线C2)转动。在中间轴31上的两个斜齿轮34、35中， 位于后侧的斜齿轮34与第1齿轮27啮合，位于前侧的斜齿轮35与固定在主轴11上的斜 齿轮36啮合。在下面的说明中，斜齿轮34、35、36也被依次称为第2齿轮34、第3齿轮35 和第4齿轮36，第2齿轮34及第3齿轮35相当于权利要求书中所述的中间齿轮。这样一 来，通过第1齿轮27和第2齿轮34之间的啮合，以及第3齿轮35和第4齿轮36之间的啮 合，电机25产生的输出转速经二级减速后传递给主轴11。如上所述，由于减速机构30的结构采用使电机25所产生的输出转速二级减速后 传递给主轴11的结构，所以可将第4齿轮36的直径设定得较小，这样既能确保足够的减速 比，还能减小主轴11与底座10的下表面(与待加工材料的接触面)之间的距离(轴线C3 距待加工材料的接触面的高度)，进而可扩大锯片21的切割深度调整范围。支承第2齿轮34和第3齿轮35的中间轴31由轴承32所支承，并在其轴线方向 上可移动很小的一段行程(Imm左右)，在本实施方式中，前侧的轴承32支承在齿轮罩50 的保持孔50a内可沿轴线方向移动，从而使该中间轴31在轴线方向上也可移动。在保持孔 50a的底部和轴承32之间夹持有第1缓冲部件40。该第1缓冲部件40为厚度约为3mm的 圆环形橡胶圈，通过该第1缓冲部件40可以吸收作用于轴承32上的轴向载荷，进而吸收作 用于中间轴31上的轴向载荷。另外，对于该第1缓冲部件40的原材料的弹性系数(弹性 变形能力)的设定要求为其可适当设定，只要能确保对预计的轴向载荷(沿轴线方向的位 移)具有足够的冲击吸收能力(不会被压碎或裂开)即可，此外，据此也可以确保该缓冲部 件40的使用寿命。此外，由于将保持孔50a的内径设定得比轴承32的外径稍大一些，所以轴承32被 支承在保持孔50a内时，其可在其径向方向(中间轴31的径向方向)移动很小尺寸。在保 持孔50a的侧部和轴承32之间夹持有第2缓冲部件41。该第2缓冲部件41的原材料和第1缓冲部件的原材料是相同的弹性材料，该第2 缓冲部件41形成直径较小的细棒状，其在轴承32的外周(外圈)的圆周方向上的某一部 位以弹性挤压的方式组装在轴承32与保持孔50a之间，通过该第2缓冲部件41可以吸收 作用于轴承32上的径向振动，进而吸收作用于中间轴31上的径向振动，该第2缓冲部件41 相当于权利要求书中所述的缓冲部件的一个实施方式。在围绕轴线C2的位置上，第2缓冲部件41所处的位置设定在中间轴31所承受的 径向载荷为最大的方向上。本实施方式中，是由来自输出轴25a的径向载荷和来自主轴11 的径向载荷，它们作用于中间轴31上的合力方向，即可通过第1齿轮27的压力角和第4齿
6轮36的压力角算出合力方向，按照合力所指的方向设定第2缓冲部件41在围绕轴线C2的 位置上。由于中间轴31的后侧由滚针轴承(轴承33)所支承，所以，相对该轴承33而言， 中间轴31可在轴线方向上有稍许移动。主轴11通过轴承37、38以可绕其轴线转动的方式支承在齿轮箱23内，主轴11的 转动轴线在图3中用符号C3表示。如图所示，在本实施方式中，与中间轴31的情况相同， 位于前侧的轴承37采用的是滚珠轴承，而后侧轴承38采用的是滚针轴承，位于前侧的轴承 37保持在齿轮罩50的保持孔50a内。主轴11的前端部穿过齿轮箱23 (齿轮罩50)向锯片护罩22内突出，该突出部分 上安装有锯片21。位于前侧的轴承37收纳在齿轮罩50的保持孔50a内，并通过固定螺母28固定， 使其沿轴线方向不能移动，主轴11通过该轴承37支承，沿轴线方向不可移动。在该主轴11 上，第4齿轮36和位于前侧的轴承37之间安装有隔环(distance collar) 39.第4齿轮 36夹持在设置在主轴11上的凸缘Ila和该隔环39之间，并以沿轴线方向不能移动的方式固定。如上所述，本实施方式中的减速机构30的结构如下通过第1齿轮27和第2齿轮 34之间的啮合，以及第3齿轮35和第4齿轮36之间的啮合，将电机25产生的输出转速经 二级减速后传递给主轴11。第1 第4齿轮27、34、35、36均采用斜齿轮(螺旋齿轮)。四个斜齿轮27、34、35、36的旋向以及螺旋角均经适当设定。在本实施方式中，将 中间轴31上的第2齿轮34和第3齿轮35的旋向相互反向设置，因此，由于第1齿轮27和 第2齿轮34之间的啮合而作用于中间轴31的轴向载荷的作用方向，与由于第3齿轮35和 第4齿轮36之间的啮合而作用于中间轴31的轴向载荷的作用方向相同，均可设定为向前 (图3中向左)的方向。所以，中间轴31只受向前的轴向载荷而不受向后的轴向载荷。由 于该向前作用于中间轴31的轴向载荷就是锯片21的各锯齿顶端因间断地(不连续地)受 到待加工材料W的切割阻力，其作用于中间轴31上，所以由上述第1缓冲部件40吸收作用 于中间轴31上的载荷。此外，当该向前的轴向载荷作用于中间轴31时，作为其反作用力，会有向后的轴 向载荷通过第1齿轮27和第2齿轮34之间的啮合而作用于电机25的输出轴25a上。而 该作用于电机输出轴(转子轴)的向后的轴向载荷会通过设在该输出轴25a后部侧的缓冲 部件来吸收，该结构同于现有技术中的结构，设在该输出轴25a后部侧的缓冲部件省略其 图示。采用具有上述结构的本实施方式中的减速机构30时，即对于使电机25产生的输 出转速二级减速的机构而言，即使因锯片21受到待加工材料的切割阻力而对中间轴31施 加断续的轴向载荷和径向载荷(振动)时，也由于该中间轴31在轴线方向上的振动(轴向 载荷)被第1缓冲部件40所承受，而在径向方向上的振动(径向载荷)则被第2缓冲部件 41所承受，所以上述减速机构30能够吸收该主轴11在轴线方向和径向方向上的振动，并可 由此降低现有技术中的噪音。像这样，对于使用圆形锯片21进行切割的切割机而言，尤其是对于通过斜齿轮之 间的啮合使电机25产生的输出转速二级减速并输出到主轴11上的切割机而言，与现有技术中的情况相比，针对其所特有的振动以及由此而引起的噪音，通过利用缓冲部件40、41 的吸收作用而可以得到很大程度的降低，而且也有助于使上述减速机构30的噪音降到更 低。在本实施方式中，由于锯片21的转动方向在通常状况下始终是恒定的，因此在结 构上，使作用在中间轴31上的轴向载荷向前，并且仅在中间轴前侧(加工头21—侧)设置 缓冲部件40、41并通过它们承受该轴向载荷。这样一来，和前、后侧均设置同样的缓冲部件 的结构相比，本实施方式可用较为简单的结构而取得与其相同的作用效果。此外，在本实施方式中，由于对于缓冲部件40所处的轴线C2周围的位置而言，第2 缓冲部件41设置在驱动侧的中间齿轮34的压力角和从动侧的中间齿轮35的压力角所形 成的径向合力方向上的位置上，所以，可用一个第2缓冲部件41有效地承受径向载荷。对上面说明的实施方式可以进行各种变型处理。例如，上面虽然例举了仅在中间 轴31的前侧设有缓冲部件40、41的结构，但也可以采用在其前、后侧均设置具有相同功能 的缓冲部件的结构。另外，上面虽然例举了将两个中间齿轮(第2齿轮35、第3齿轮36)的旋向设定为 反向，从而使作用于中间轴31的轴向载荷的作用方向只朝向前侧的结构，但也可以采用如 下结构将两个中间齿轮的旋向设定为同向，而使朝向两个方向作用的轴向载荷有一部分 彼此抵消，进而使较小的向前的轴向载荷作用于中间轴31，并由第1缓冲部件40和第2缓 冲部件41来吸收作用于中间轴上的该轴向载荷。此外，上面虽然例举了细棒状的第2缓冲部件41，但该第2缓冲部件41也可采用 环形结构，其在轴承32的整个外圈圆周面上被挤压。当采用环形第2缓冲部件41时，由于 可由其承受作用于中间轴31的所有径向载荷，所以，其能更可靠地吸收伴随斜齿轮的共振 而产生的中间轴的振动。还有，上面虽然例举了由缓冲部件通过轴承32承受作用于中间轴31的轴向载荷 的结构，但也可采用第1缓冲部件和第2缓冲部件直接与中间轴的前端部抵接而吸收作用 于中间轴的轴向载荷和径向载荷(振动)的结构。因此，也可以采用轴承32是滚针轴承， 或者后侧的轴承33是滚珠轴承的结构。另外，上面虽然例举了用橡胶材料作缓冲部件的原材料的情况，但也可用工业用 海绵为原材料而制成缓冲部件，此外，也可采用压缩螺旋弹簧或板簧等弹簧，或者空气阻尼 器等其他弹性构件的结构。还有，上面虽然例举了将第1缓冲部件40和第2缓冲部件41设置在中间轴31的 前侧的结构，但是也可采用将其中一个设置在前侧而将另一个设置在中间轴后侧的结构， 由此，还可以采用去掉第1缓冲部件40而只通过第2缓冲部件41吸收中间轴31的径向振 动的结构。此外，上面虽然例举了将第1缓冲部件40和第2缓冲部件41分开设置的结构，但 也可以采用如下结构将用来承受轴向载荷的第1缓冲部件和用来承受径向载荷的第2缓 冲部件形成一体，从而形成如碗形状的缓冲部件，再将其设置在中间轴31的前端部和/或 后端部，或者设置在用来支承中间轴31的轴承32、33上。另外，上面虽然例举了在电机输出轴和主轴之间设置能进行2级减速的减速机 构，但对于能进行3级以上减速的减速机构而言，同样的缓冲部件也对其适用。[0061] 还有，本实用新型虽然以便携式圆锯作为电动工具的例子进行了说明，但是对台 锯等其他类型的切割机而言，或者不仅限于切割机，对于钻孔机或拧螺钉机等其他作业用 电动工具而言，也可采用与本实用新型相同的结构，并且能够取得同样的作用效果。
权利要求一种减速机构，其用于以电机为动力源的电动工具中，通过所述减速机构使所述电机产生的输出转速减速并传递给安装有加工头的主轴，其特征在于，所述减速机构具有至少一组中间齿轮部，所述中间齿轮部设置在所述电机的输出轴和所述主轴之间，在所述中间齿轮部和所述电机之间，以及所述中间齿轮部和所述主轴之间分别通过斜齿轮之间的啮合，将所述电机产生的输出转速经多级减速后传递给所述主轴，所述中间齿轮部包括固定在中间轴上的驱动侧的中间齿轮和从动侧的中间齿轮，在所述中间齿轮部和用来支承所述中间轴的中间轴支承部之间设有缓冲部件，所述缓冲部件用来承受作用于所述中间轴或者所述两个中间齿轮的径向载荷。
2.根据权利要求1所述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件设置在所述中间轴的 端部和所述中间轴支承部之间。
3.根据权利要求1所述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件为橡胶销。
4.根据权利要求2所述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件为橡胶销。
5.根据权利要求1 4中任意一项所述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件设置在基于所述驱动侧的中间齿轮的压力角和所述从动侧的中间齿轮 的压力角所形成的径向合力方向的位置上。
6.根据权利要求1 4中任意一项所述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件上还设有用来承受作用于所述中间轴的轴向载荷的部位。
7.根据权利要求5述的减速机构，其特征在于，所述缓冲部件上还设有用来承受作用于所述中间轴的轴向载荷的部位。
专利摘要本实用新型提供一种电动工具的减速机构，便携式圆锯具有下述问题当其具有用斜齿轮使电机的输出转速2级减速并输出给主轴的减速机构时，在该斜齿轮的齿隙范围内会有轴向载荷和径向载荷作用于中间轴。这些载荷是中间轴产生振动进而引起该减速机构产生噪音的原因。本实用新型的目的在于，对于具有采用斜齿轮二级减速机构的便携式圆锯而言，能进一步可靠地遏制中间轴的振动和由此引起的噪音。在该二级减速机构中，用来支承中间轴(31)的轴承(32)支承在保持孔(50a)中可在径向方向少许位移，在该保持孔和轴承的外圈之间设有第2缓冲部件(41)，通过它吸收由于斜齿轮(34、35)之间的啮合而产生的作用于中间轴的径向振动。
文档编号B23D47/12GK201735891SQ20102011604
公开日2011年2月9日 申请日期2010年2月8日 优先权日2009年2月27日
发明者中岛辰夫, 福冈彻, 高萩耕司 申请人:株式会社牧田