CN115972140A - 螺钉紧固工具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种螺钉紧固工具。螺钉紧固工具具有壳体、马达、主轴、第1离合器和第2离合器。第1离合器构成为,可动作地与输出轴和主轴连接,仅在输出轴被向第1方向驱动旋转时能够从输出轴向主轴传递动力。第2离合器构成为,可动作地与输出轴和主轴连接,仅在输出轴被向第2方向驱动旋转时能够从输出轴向主轴传递动力。在经由第1离合器传递动力时和经由第2离合器传递动力时,主轴相对于同一输出轴的转速的输出转速彼此不同。据此,能够提供一种有助于提高螺钉紧固工具的作业效率的技术。
Description
技术领域
本发明涉及一种螺钉紧固工具(screw fastening tool)。
背景技术
螺钉紧固工具在螺钉紧固作业时和螺钉旋松作业时驱动主轴向相反方向旋转。在专利文献1中公开了一种螺钉紧固工具,该螺钉紧固工具构成为响应于主轴的压入而开始主轴的旋转。与螺钉紧固作业时相比,在螺钉旋松作业时对螺钉的按压力可以较小。因此,在螺钉旋松作业时,该螺钉紧固工具响应于比螺钉紧固作业时小的主轴的压入来开始主轴的旋转。
[现有技术文献]
[专利文献]
专利文献1:日本发明专利公开公报特开2019-141945号
发明内容
[发明所要解决的技术问题]
专利文献1所记载的螺钉紧固工具能够减小螺钉旋松作业时的主轴的压入量。然而,该螺钉紧固工具还有进一步改良的余地。
鉴于上述情况,本公开的一个非限定性的目的在于提供一种有助于提高螺钉紧固工具的作业效率的技术。
[用于解决技术问题的技术方案]
在本公开的一方式中,螺钉紧固工具具有壳体、马达、主轴、第1离合器和第2离合器。
马达被收容于壳体。马达具有输出轴,该输出轴构成为被选择性地向第1方向和与第1方向相反的第2方向驱动旋转。第1方向对应于紧固螺钉的方向。第2方向对应于旋松螺钉的方向。主轴以能够沿驱动轴线移动且能够绕所述驱动轴线旋转的方式支承于所述壳体。驱动轴线规定螺钉紧固工具的前后方向。主轴的前端部构成为能够拆装顶端工具。
第1离合器可动作地与输出轴和主轴连接。第1离合器构成为,仅在输出轴被向第1方向驱动旋转时能够从输出轴向主轴传递动力。第2离合器可动作地与输出轴和主轴连接。第2离合器构成为仅在输出轴被向第2方向驱动旋转时,能够从输出轴向主轴传递动力。并且,螺钉紧固工具构成为,在经由第1离合器传递动力时和经由第2离合器传递动力时,主轴相对于同一输出轴的转速的输出转速彼此不同。
在本方式的螺钉紧固工具中,在螺钉紧固作业时,动力经由第1离合器从马达向主轴传递,另一方面,在螺钉旋松作业时,动力经由第2离合器从马达向主轴传递。即,在螺钉紧固作业时和螺钉旋松作业时,经由不同的路径进行动力的传递。另外,即使马达的输出轴的转速相同,经由第1离合器传递动力时的输出转速与经由第2离合器传递动力时的输出转速也不同。即,即使马达的输出轴的转速相同,在螺钉紧固作业时和螺钉旋松作业时,也能够以适合各个作业的转速使主轴(进而螺钉)旋转。据此,能够使各个作业的效率最优化。
附图说明
图1是本公开一实施方式所涉及的螺丝刀的剖视图,且表示主轴位于初期位置的状态。
图2是图1的局部放大图。
图3是图2的III-III剖面图。
图4是主轴、第1离合器、第2离合器的立体分解图。
图5是从前方观察中央壳体时的立体图。
图6是从前方观察嵌入有基座和毛毡的状态下的中央壳体时的立体图。
图7是图3的VII-VII剖视图(其中,前部壳体及保持部件省略图示),且表示第1离合器的断开状态。
图8是与图7对应的局部剖视图,表示主轴位于工作位置的状态。
图9是与图3对应的剖视图,且表示第1离合器的传递状态。
图10是前部壳体内的结构的立体图。
图11是主轴、第1离合器、限制机构的立体图,且表示主轴位于初期位置的状态。
图12是从后方观察前部壳体时的立体图。
图13是主轴、第1离合器、限制机构的立体图,且表示主轴位于工作位置的状态。
图14是图2的局部放大图,且是用于说明润滑剂的循环流路的说明图。
图15是图3的局部放大图,且是用于说明润滑剂的循环流路的说明图。
图16是从后方观察保持件时的立体图。
图17是从后方观察基座时的立体图。
附图标记说明
1:螺丝刀;11:主体壳体;12:后部壳体;13:前部壳体;131:止动部;133:槽;14:中央壳体;141:分隔壁;142:圆筒部;143:轴承收容部;144:槽;15:定位器;17:把手;171:把持部;173:扳机;174:主开关;175:正/反操作杆;176:正/反开关;178:控制器;179:电源线;2:马达;23:输出轴;231:轴承;233:轴承;24:小齿轮;301:轴承;302:轴承;3:主轴;31:轴;311:刀头插入孔;32:轴;321:槽;34:凸缘;35:推力轴承;36:滚珠;4:第1离合器;40:基座;401:环状部;405:凹部;406:槽;407:腿部;41:锥形套筒;411:锥形面;412:突起;414:凹部;419:凹部;43:保持件;431:环状部;432:凹部;433:槽;434:保持臂;45:辊;47:齿轮套筒;470:齿轮齿;471:小径部;472:肩部;473:挡圈;474:大径部;475:锥形面;478:连通孔;48:轴承;49:施力弹簧;5:第2离合器;51:单向离合器;6:限制机构;61:转动套筒;611:筒壁;613:突起;614:倾斜面;62:限制框架;620:筒壁;621:限制部;622:第1表面;623:第2表面;625:突起;627:突起;66:保持部材;661:臂部;8:循环流路;80:凹部;801:毛毡;81:路径;811:第一孔;812:第二孔;82:路径;83:路径;84:路径;85:路径;86:路径;9:螺丝刀头;90:螺钉;91:被加工物;A1:驱动轴线。
具体实施方式
在本公开的非限定性的一实施方式中,第1离合器可以构成为,响应于主轴在前后方向上的位置来选择性地传递动力。第2离合器可以构成为,与主轴在前后方向上的位置无关地传递动力。根据该实施方式,在螺钉紧固作业时,能够响应于主轴在前后方向上的位置、即有无对被加工物按压螺钉而选择性地使主轴旋转。另一方面,在进行螺钉旋松作业时,由于即使不对被加工物按压螺钉主轴也会旋转,因此能够迅速地开始作业。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,螺钉紧固工具还可以具有限制机构,该限制机构构成为,仅在输出轴被向第2方向驱动旋转时限制主轴在前后方向上的移动。根据该实施方式,在输出轴被向第2方向驱动旋转时,限制机构能够可靠地妨碍第1离合器的动作。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,限制机构也可以包含第1限制部和第2限制部。第1限制部可以为,能够在第1位置与第2位置之间在绕所述驱动轴线的周向上转动。第1限制部也可以构成为,响应于输出轴向第1方向的旋转而配置于第1位置,响应于输出轴向第2方向的旋转而配置于第2位置。第2限制部也可以构成为,当第1限制部位于第1位置时,允许主轴在前后方向上的移动,当第1限制部位于第2位置时,限制主轴在所述前后方向上的移动。根据该实施方式,结构简单的限制机构能够响应于马达的输出轴的旋转方向而适当地允许或限制主轴在前后方向上的移动。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,螺钉紧固工具还可以具有旋转部件,该旋转部件构成为,在动力传递路径上配置于输出轴与主轴之间,并通过输出轴进行旋转。第1限制部也可以构成为,以能够相对于旋转部件选择性地旋转的方式配置于旋转部件的周围,且仅在第1位置与第2位置之间与旋转部件共转。此外,所谓“共转”是指与第一部件接触的第二部件通过各自的接触面之间的摩擦力,响应于第一部件的旋转而与第一部件一起旋转。第2限制部也可以相对于壳体实质上不能移动。此外,第2限制部是独立于壳体的部件,可以直接或间接地固定在壳体上,也可以为壳体的一部分。根据该实施方式,通过利用旋转部件,可以容易地实现能够在第1位置与第2位置之间沿周向转动的第1限制部。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,第2限制部也可以包含壁部,所述壁部配置于第1限制部的后方且沿周向延伸。壁部的前端面也可以包含:第1表面,其沿与驱动轴线正交的方向延伸;和第2表面,其从第1表面的所述周向上的一端向斜后方延伸。第1表面也可以构成为,从后方与配置于第2位置的第1限制部抵接。第2表面也可以构成为,允许主轴在前后方向上移动。根据该实施方式,当输出轴被向第2方向驱动旋转时,结构简单的第2限制部能够可靠地妨碍第1离合器的动作。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,第1离合器也可以构成为兼用作减速机构。根据该实施方式,由于不需要在第1离合器之外另外设置减速机构,因此能够实现紧凑的螺钉紧固工具。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,减速机构也可以包含:与驱动轴线呈同轴状配置的太阳部件、环部件以及行星架、和以能够自转的方式保持于行星架的多个行星辊。环部件可以构成为通过输出轴进行旋转。行星架可以构成为与主轴一体地旋转。多个行星辊也可以在环部件的径向上至少部分地配置于太阳部件的锥状的外周面与环部件的锥状的内周面之间。也可以为,环部件能够与主轴一体地相对于太阳部件沿前后方向移动。第1离合器也可以构成为,响应于主轴从初期位置向后方移动,多个行星辊与太阳部件的外周面和环部件的内周面选择性地摩擦接触,由此传递动力。根据该实施方式,采用响应于主轴在前后方向上的移动而动作的所谓的行星辊式减速机构作为第1离合器,能够实现结构合理的螺钉紧固工具。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,主轴也可以具有:第一孔,其从主轴的后端向前方延伸;和第二孔,其与第一孔连通,沿与第一孔交叉的方向延伸且在主轴的外周面开口。螺钉紧固工具还可以在壳体内具有循环流路,该循环流路使通过第一孔及第二孔从主轴排出的润滑剂向主轴的后端返回。根据该实施方式,能够使通过主轴旋转时的离心力从第二孔排出的润滑剂再次流入主轴的第一孔,从而在壳体内循环。由此,能够有效地润滑壳体内的零部件。
在上述实施方式的基础上,或者代替上述实施方式,可以在循环流路上设置用于贮存润滑剂的贮存部。根据该实施方式,能够在贮存部贮存润滑剂且有效地进行循环。此外,也可以在贮存部配置能够吸收、保持润滑剂的部件(例如毛毡)。
下面,参照附图对本公开的代表性且非限定性的实施方式所涉及的螺丝刀(screwdriver)1进行具体说明。螺丝刀1是螺钉紧固工具一例,其通过驱动以可拆卸的方式安装于主轴3的顶端工具(详细而言,螺丝刀头9)旋转,能够选择性地执行螺钉紧固作业和螺钉旋松作业。
首先,对螺丝刀1的概略结构进行说明。
如图1所示,螺丝刀1的外部轮廓由长形的主体壳体(也称为工具主体)11和把手17形成。
在主体壳体11中收容有马达2、长形的主轴3等。主轴3以主轴3的旋转轴线(即螺丝刀头9的驱动轴线A1)沿主体壳体11的长轴方向延伸的方式配置。主轴3的一端部配置于主体壳体11的长轴方向上的一端部内。主轴3的这一端部构成为能够拆装螺丝刀头9。
把手17整体形成为英文大写字母C字状,呈环状连接于主体壳体11的长轴方向上的另一端部。把手17包含供使用者把持的把持部171。把持部171远离主体壳体11,沿与驱动轴线A1大致正交的方向呈直线状延伸。把持部171的长轴方向上的一端部配置于驱动轴线A1上,在该一端部设置有扳机173。另外,在把持部171的另一端部连接有能够与外部的交流电源相连接的电源线179。
当由使用者按压扳机173时,马达2被驱动,主轴3与螺丝刀头9被一体地驱动旋转。据此,与螺丝刀头9卡合的螺钉90旋转。
在以下的说明中,为了便于说明,将驱动轴线A1的延伸方向规定为螺丝刀1的前后方向。在前后方向上,将安装有螺丝刀头9的一侧规定为前侧,将配置有把持部171的一侧规定为后侧。另外,将与驱动轴线A1正交的方向、且与把持部171的延伸方向大致对应的方向规定为螺丝刀1的上下方向。在上下方向上,将配置有扳机173的一侧规定为上侧,将连接有电源线179的一侧规定为下侧。另外,将与前后方向及上下方向正交的方向规定为螺丝刀1的左右方向。
下面,对螺丝刀1的详细结构进行说明。
首先,对主体壳体11的详细结构和主体壳体11内的结构进行说明。
如图1所示,主体壳体11包含:后部壳体12、前部壳体13和中央壳体14,其中,所述后部壳体12为筒状,主要收容马达2;所述前部壳体13为筒状,主要收容主轴3;所述中央壳体14配置于后部壳体12与前部壳体13之间。此外,中央壳体14的前端部具有以与驱动轴线A1交叉的方式配置的分隔壁141。中央壳体14和前部壳体13通过螺钉固定于后部壳体12,由此三个壳体一体化,从而形成主体壳体11。
后部壳体12主要收容马达2。马达2的输出轴23在比主轴3靠下侧的位置与主轴3平行地延伸。即,输出轴23的旋转轴与驱动轴线A1平行。输出轴23在前端部和后端部由轴承231、233以可旋转的方式支承。此外,前侧的轴承231支承于分隔壁141。后侧的轴承233支承于后部壳体12的后端部。另外,输出轴23的前端部穿过设置于分隔壁141的通孔而向分隔壁141的前方(前部壳体13的内部)突出。在输出轴23的前端部固定有小齿轮24。
如图2和图3所示,前部壳体13主要收容有主轴3、第1离合器4、第2离合器5。
主轴3整体为圆柱状(圆棒状)的长形部件(轴)。主轴3沿着驱动轴线A1在前后方向上延伸。在本实施方式中,主轴3通过将单独的两个部件(两根轴31、32)在前后方向上连接固定并一体化而形成。然而,主轴3也可以原本为单一部件。在主轴3的前后方向的中央部设置有凸缘34。
主轴3在前端部和后端部由轴承301、302支承为,能够绕驱动轴线A1相对于主体壳体11旋转,且能够沿着驱动轴线A1在前后方向上移动(能够滑动)。前侧的轴承301为滚珠轴承,支承于前部壳体13的前端部。后侧的轴承302为滑动轴承(也称为平面轴承、衬套轴承)。轴承302被压入并支承于凹部(以下称为轴承收容部143),所述凹部由分隔壁141的前表面和从分隔壁141的前表面向前方突出的圆筒部142规定(参照图5)。
主轴3始终被向前方施力,详细内容在后面进行叙述。因此,在未对主轴3作用朝向后方的外力的初期状态下,主轴3被保持在凸缘34的前端面与设置于前部壳体13内的止动部131抵接的位置。此时,主轴3的位置是主轴3的可移动范围中的最前方位置(以下也称为初期位置)。
在前部壳体13的前端部,以覆盖前端部的方式可拆卸地连接有筒状的定位器15。主轴3的前端部从前部壳体13向定位器15内突出。在主轴3的前端部形成有刀头插入孔311。螺丝刀头9以其后部插入到刀头插入孔311的状态被保持于刀头插入孔311。此外,使用者能够使定位器15相对于前部壳体13在前后方向上相对移动并固定在任意的位置。据此,设定螺丝刀头9从定位器15突出的突出量,即,设定螺钉90的紧固深度。
第1离合器4和第2离合器5均构成为从马达2的输出轴23向主轴3选择性地传递动力。关于第1离合器4和第2离合器5的详细内容在后面进行叙述。
下面,对把手17内的结构进行说明。
如图1所示,在把手17中收容有主开关174、正/反开关176和控制器178。
主开关174是用于起动马达2的开关,配置在把持部171的上端部内且在扳机173后侧的位置。主开关174通常保持在断开状态,响应于对扳机173的按压而切换为接通状态。主开关174经由未图示的电线与控制器178连接,向控制器178输出表示接通/断开状态的信号。
在把手17中的连接把持部171的下端部与主体壳体11(后部壳体12)的后下端部的部分设置有正/反操作杆175。正/反操作杆175为用于切换马达2的旋转方向(输出轴23的旋转方向)的操作部件,且以可动作的方式与正/反开关176连接。使用者能够按照正/反操作杆175的操作,将马达2的旋转方向设定为螺丝刀头9紧固螺丝90的方向(以下称为正方向、螺丝紧固方向)以及螺丝刀头9旋松螺丝90的方向(以下称为反方向、螺丝旋松方向)中的一方。正/反开关176经由未图示的电线与控制器178连接。正/反开关176按照经由正/反操作杆175设定的旋转方向,向控制器178输出规定的信号。
控制器178在把持部171内配置于主开关174的下方。控制器178包含控制电路,所述控制电路构成为控制马达2的驱动。控制器178构成为,在主开关174为接通状态的情况下,按照来自正/反开关176的信号,驱动马达2向正方向或反方向旋转。
下面,对第1离合器4的详细结构进行说明。
如图2和图3所示,第1离合器4以可动作的方式与输出轴23和主轴3相连接。即,第1离合器4配置在从输出轴23到主轴3的动力传递路径上。第1离合器4构成为,响应于主轴3在前后方向上的位置,选择性地从输出轴23向主轴3传递动力。
另外,本实施方式的第1离合器4也作为减速机构发挥作用。具体而言,第1离合器4构成为包含锥形套筒41、保持件43、多个辊45和齿轮套筒47的行星减速机构。
锥形套筒41、保持件43和齿轮套筒47与主轴3呈同轴状(沿着驱动轴线A1)配置。锥形套筒41、保持件43、辊45以及齿轮套筒47分别相当于行星减速机构中的太阳部件、行星架、行星部件以及环部件。在第1离合器4中,锥形套筒41、齿轮套筒47、保持件43分别作为固定结构要素、输入结构要素、输出结构要素发挥作用。因此,齿轮套筒47和保持件43(主轴3)向同一方向旋转。
此外,下面,将马达2(输出轴23)被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转时的齿轮套筒47、保持件43、主轴3的旋转方向称为齿轮套筒47、保持件43、主轴3的正方向(螺钉紧固方向)。将马达2向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转时的齿轮套筒47、保持件43、主轴3的旋转方向称为齿轮套筒47、保持件43、主轴3的反方向(螺钉旋松方向)。但是,输出轴23的旋转方向与齿轮套筒47、保持件43及主轴3的旋转方向始终相反。
如图2~图4所示,锥形套筒41为筒状部件。锥形套筒41经由基座40保持于主体壳体11。
基座40形成为独立于主体壳体11的部件,与驱动轴线A1呈同轴状地与主体壳体11(详细而言,分隔壁141)连接。更详细而言,基座40包含环状部401和从环状部401的周缘部向后方突出的四个腿部407。另一方面,如图5所示,在包围轴承收容部143的圆筒部142的周围,形成有由多个肋划分的多个凹部80。如图6所示,基座40的腿部407分别嵌入凹部80。据此,基座40在绕驱动轴线A1的旋转被限制的状态下被保持于主体壳体11(分隔壁141)。
此外,在本实施方式中,凹部80也被用作润滑剂(例如润滑脂、润滑油)的贮存部(油槽),在凹部80内嵌入有用于吸收、保持润滑剂的毛毡801。此外,在凹部80内,在腿部407的后端(突出端)与凹部80的底面之间、以及腿部407的径向内侧的面与圆筒部142的外周面之间分别存在间隙(参照图15)。在这些间隙中配置有毛毡801。
如图2~图4所示,在锥形套筒41的后端设置有多个突起412,这些突起412嵌入形成于基座40的内周部的凹部405。据此,锥形套筒41在绕驱动轴线A1的旋转被限制的状态下,经由基座40保持于主体壳体11(分隔壁141)。锥形套筒41的外周面构成为相对于驱动轴线A1以规定角度倾斜的锥形面411。更详细而言,锥形套筒41的外形为向前方变细(直径变小)的圆锥台状,且锥形面411构成为朝向前方向接近驱动轴线A1的方向倾斜的圆锥面。
保持件43构成为将辊45以可自转的方式进行保持。本实施方式的保持件43包含环状部431和多个保持臂434。
环状部431为在中央具有通孔的壁部。多个保持臂434在周向上彼此分离地配置,并分别从环状部431的周缘部的后表面大致向后方突出。此外,各保持臂434以相对于驱动轴线A1形成与锥形套筒41的锥形面411相同的倾斜角的方式(即,与锥形面411平行地)延伸。在周向上相邻的保持臂434之间形成的空间作为用于保持辊45的保持空间发挥作用。该空间的前端被环状部431的周缘部封闭。
在本实施方式中,在保持臂434配置于锥形套筒41的径向外侧的状态下,保持件43以相对于主轴3不能旋转且能沿前后方向移动的方式支承于主轴3。更详细而言,如图3和图4所示,在主轴3(轴32)的后端部隔着驱动轴线A1形成有两个槽321。各槽321沿前后方向呈直线状延伸。在各槽321中以可滚动的方式配置有滚珠36。另外,在保持件43的环状部431的内周面上,隔着驱动轴线A1形成有两个凹部432。配置在槽321内的滚珠36的一部分与凹部432卡合。并且,在锥形套筒41的前表面的中央部形成有环状的凹部414。保持件43被施力弹簧49向后方施力,滚珠36配置在由凹部414、432规定的空间内,环状部431的后表面以与锥形套筒41的前表面抵接的状态被保持,详细情况在后面进行叙述。
通过这样的结构,保持件43经由滚珠36与主轴3卡合,从而能够与主轴3一体地旋转。此外,滚珠36能够在锥形套筒41的环状的凹部419内滚动,保持件43能够与主轴3一起相对于锥形套筒41绕驱动轴线A1旋转。另一方面,在滚珠36能够在槽321内滚动的范围内,主轴3能够相对于保持件43以及锥形套筒41沿前后方向移动。
如图2~图4所示,辊45为圆柱状的部件。各辊45具有一定的直径,以可滚动的方式保持在相邻的保持臂434之间。另外,如图7所示,辊45的外周面在保持件43的径向上从保持臂434的内表面及外表面部分地略微突出。
如图2~图4所示,齿轮套筒47整体构成为带台阶的圆筒状部件。更详细而言,齿轮套筒47的前端部具有比从前端部向后方延伸的部分小的内径和外径。下面,将齿轮套筒47的前端部称为小径部471,将比前端部向后方延伸的部分称为大径部474。另外,将连接小径部471和大径部474的台阶部称为肩部472。小径部471和大径部474均为圆筒状的筒壁,具有比主轴3的直径大的内径。
在大径部474的前端部(与肩部472相邻的部分)的内周面上固定有轴承(详细而言,滚珠轴承)48的外圈。在轴承48的内圈贯插有主轴3。据此,齿轮套筒47被主轴3支承为能够相对于主轴3绕驱动轴线A1旋转。
在轴承48的后侧,在径向上于主轴3与大径部474(筒壁)之间形成有空间。在该空间内配置有锥形套筒41、保持件43以及辊45的一部分。另外,在齿轮套筒47(详细而言,大径部474)的后端部的外周一体地设置有齿轮齿470。齿轮齿470始终与小齿轮24啮合。因此,齿轮套筒47响应于输出轴23的旋转而被驱动向与输出轴23相反的方向旋转。
如图2和图3所示,齿轮套筒47的大径部474的后端部的内周面形成为锥形面475。锥形面475相对于驱动轴线A1以与锥形套筒41的锥形面411相同的角度倾斜(与锥形面411平行)。即,锥形面475形成为朝向后方(齿轮套筒47的开口端)向远离驱动轴线A1的方向倾斜的圆锥面。保持于保持件43的辊45的前部在主轴3的径向(与驱动轴线A1正交的方向)上位于锥形面411与锥形面475之间。
另外,第1离合器4包含在前后方向上配置于齿轮套筒47与保持件43之间(详细而言,轴承48与保持件43之间)的施力弹簧49。此外,在本实施方式中,施力弹簧49采用了圆锥螺旋弹簧,但也可以采用其他种类的弹簧。施力弹簧49始终对保持件43和齿轮套筒47向彼此分离的方向、即分别向后方及前方施力。因此,锥形套筒41、保持件43和辊45在前后方向上的移动分别受到限制,且相对于主体壳体11在前后方向上被保持在规定位置。
此外,在前后方向上,在齿轮套筒47(小径部471)的前表面与主轴3的凸缘34之间配置有推力轴承35。通过施力弹簧49的作用力,齿轮套筒47被向前方施力,由此,经由推力轴承35,主轴3也被向前方施力。据此,在初期状态下,主轴3被保持在最前方位置(初期位置)。另外,响应于主轴3沿前后方向移动,齿轮套筒47也沿前后方向移动。即,齿轮套筒47和主轴3构成为相对于主体壳体11在前后方向上一体地移动。
具有以上结构的第1离合器4通过辊45与锥形套筒41(锥形面411)之间的摩擦力、以及辊45和齿轮套筒47(锥形面475)之间的摩擦力传递动力。即,本实施方式的第1离合器4是所谓的行星辊式摩擦离合器。
下面,对主轴3及齿轮套筒47在前后方向上的位置、和第1离合器4的动作进行说明。
首先,如图2和图7所示,当主轴3配置于初期位置时,辊45在锥形套筒41的锥形面411与齿轮套筒47的锥形面475之间,以允许略微移动的状态被保持。因此,第1离合器4处于不能将马达2的动力传递给主轴3的状态(以下称为断开状态)。因此,即使齿轮套筒47旋转,该旋转也不会传递到保持件43。
另一方面,如图8所示,当使用者将与螺丝刀头9卡合的螺钉90按压于被加工物91时,主轴3克服施力弹簧49的作用力而相对于主体壳体11被向后方压入。齿轮套筒47与主轴3一体地相对于主体壳体11、锥形套筒41、保持件43及辊45向后方移动。齿轮套筒47随着向后方移动而接近锥形套筒41,锥形套筒41的锥形面411与齿轮套筒47的锥形面475在径向上的间隔逐渐变窄。
如图8和图9所示,响应于主轴3及齿轮套筒47向后方的移动,辊45与锥形面411和锥形面475摩擦接触。当摩擦力增加而达到规定的阈值时,辊45响应于齿轮套筒47的旋转一边自转一边公转,使保持件43和主轴3向与齿轮套筒47相同的方向旋转。即,第1离合器4从断开状态转移到能够向主轴3传递动力的状态(以下称为传递状态)。下面,将此时的主轴3及齿轮套筒47在前后方向上的位置称为工作位置。此外,由于第1离合器4为减速机构,因此主轴3的转速比齿轮套筒47的转速慢。
另外,本实施方式的第1离合器4仅在马达2被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转的情况下能够从输出轴23向主轴3传递动力。换言之,在马达2被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转的情况下第1离合器4不能从断开状态向传递状态转移。关于这一点在后面进行详细叙述。
下面,对第2离合器5的详细结构进行说明。
如图2~图4所示,第2离合器5以可动作的方式与输出轴23和主轴3连接。即,第2离合器5配置在从输出轴23到主轴3的动力传递路径上。与第1离合器4不同,第2离合器5构成为,与主轴3在前后方向上的位置无关地从输出轴23向主轴3传递动力。另外,本实施方式的第2离合器5构成为,仅在马达2(输出轴23)的旋转方向为反方向(螺钉旋松方向)的情况下,从输出轴23向主轴3传递动力。
本实施方式的第2离合器5由单向离合器51构成。单向离合器51是构成为仅向一个方向传递旋转、向相反方向空转的离合器。本实施方式的单向离合器51为通用的单向离合器,且具有圆筒状的外圈和配置于外圈内部的多个滚动体(离合器部件)。滚动体采用辊(详细而言,滚针)。
单向离合器51在主轴3的径向上配置于齿轮套筒47的小径部471与主轴3之间。更详细而言,单向离合器51的外圈被压入并固定在齿轮套筒47的小径部471的内周面上。主轴3贯插于单向离合器51。
在马达2(输出轴23)被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转的情况下,单向离合器51与齿轮套筒47一起旋转,但相对于主轴3空转。即,在马达2被向正方向驱动旋转的情况下,单向离合器51不将齿轮套筒47的旋转传递给主轴3。另一方面,在马达2被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转的情况下,单向离合器51被主轴3锁定,并与齿轮套筒47及主轴3一体地旋转。即,在马达2被向反方向驱动旋转的情况下,单向离合器51将齿轮套筒47的旋转传递给主轴3。齿轮套筒47的转速与主轴3的转速相同。
并且,螺丝刀1具有限制机构6,所述限制机构6构成为选择性地限制主轴3及齿轮套筒47在前后方向上的移动。更详细而言,在马达2被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转的情况下,限制机构6允许主轴3及齿轮套筒47在前后方向上的移动,由此,使第1离合器4成为可动作状态。另外,在马达2被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转的情况下,限制机构6限制(阻碍)主轴3及齿轮套筒47在前后方向上的移动,由此,使第1离合器4成为不可动作状态。即,限制机构6构成为,响应于马达2的旋转方向,将第1离合器4的状态在可动作状态和不可动作状态之间进行切换。下面,对限制机构6的详细结构进行说明。
如图2~图4、图10、图11所示,限制机构6包含转动套筒61和限制框架62。
转动套筒61整体为圆筒状(环状)的部件(套筒、套环)。更详细而言,转动套筒61包含圆筒状的筒壁611和两个突起613,该两个突起613从筒壁611的外周面向径向外侧突出。筒壁611配置于齿轮套筒47的小径部471的周围(嵌套在小径部471的外周)。筒壁611的外径被设定为,筒壁611的外周面在径向上不从齿轮套筒47的大径部474的外周面突出。两个突起613隔着转动套筒61的轴线(驱动轴线A1)呈对称状配置。突起613比大径部474的外周面向径向外侧突出。此外,各突起613的后端面包含沿周向略微倾斜的倾斜面614(参照图11)。
转动套筒61构成为,在外力不作用于转动套筒61的情况下、以及外力在某种程度上较小的情况下,转动套筒61响应于齿轮套筒47的旋转而共转。本实施方式的转动套筒61通过转动套筒61(筒壁611)的内周面与齿轮套筒47(小径部471)的外周面之间的摩擦力,能够与齿轮套筒47一起相对于主体壳体11绕驱动轴线A1旋转。另一方面,若对转动套筒61作用超过产生共转的摩擦力的外力,则转动套筒61和齿轮套筒47能够绕驱动轴线A1彼此相对地旋转。
转动套筒61在前后方向上配置于齿轮套筒47的肩部472与挡圈473(及垫圈)之间,其中,所述挡圈473固定于齿轮套筒47(小径部471)的外周。因此,转动套筒61相对于齿轮套筒47在前后方向上的移动被限制。由此,转动套筒61与齿轮套筒47、进而与主轴3一体地相对于主体壳体11沿前后方向移动。
限制框架62是以相对于主体壳体11实质上不能移动的方式支承于主体壳体11的部件。限制框架62构成为,响应于转动套筒61相对于主体壳体11的旋转位置(突起613在周向上的位置),选择性地限制(阻碍)转动套筒61(进而主轴3及齿轮套筒47)相对于主体壳体11在前后方向上的移动。
更详细而言,限制框架62整体为直径比转动套筒61大的筒状部件。更详细而言,限制框架62具有筒壁620、两个突起625和两个突起627,其中,所述筒壁620为圆筒状,在齿轮套筒47的周围与齿轮套筒47呈同轴状配置;所述两个突起625从筒壁620的前端向前方突出;所述两个突起627从筒壁620的外周面向径向外侧突出。
如图3和图12所示,在前部壳体13的内部形成有与限制框架62的突起627对应的两条槽133。各槽133为沿前后方向延伸的槽,且具有与突起627匹配的截面形状。突起627分别嵌入槽133中。另外,各突起627在前后方向上被规定槽133的前端的面和保持部件66的臂部661(参照图10)的前端夹持并保持,其中,所述臂部661配置于分隔壁141的前侧。通过这样的结构,限制框架62以相对于主体壳体11实质上不能移动的方式被保持。但是,限制框架62也可以不使用保持部件66而直接连接并固定于主体壳体11(前部壳体13)。
两个突起625在相对于驱动轴线A1对称的位置上从筒壁620的前端向前方突出。即,在限制框架62中,在周向上两个突起625和筒壁620的没有突起625的两个部分交替配置。当主轴3及齿轮套筒位于初期位置时,筒壁620中的没有突起625的部分(以下称为限制部621)在前后方向上位于比转动套筒61的突起613的后端靠后方的位置。另一方面,限制框架62的各突起625比转动套筒61的突起613的后端向前方突出。
限制部621的前端面在前后方向上的位置构成为在筒壁620的周向上变化。更详细而言,各限制部621的前端面包含:第1表面622(平面),其与驱动轴线A1实质上正交;和第2表面623(倾斜面),其从第1表面622的周向上的一端在周向上向斜后方延伸。更详细而言,第2表面623在齿轮套筒47的旋转方向上与第1表面622的正方向(图11的箭头D1方向)侧的端部连接,并随着向正方向前进而向后方倾斜。各突起625在限制框架62的周向上配置在一个限制部621的第1表面622与另一个限制部621的第2表面623之间。
另外,限制框架62的筒壁620的内径设定为比齿轮套筒47的大径部474的外径大。因此,筒壁620的内周面始终远离大径部474,齿轮套筒47不会与筒壁620干涉,从而能够相对于主体壳体11和限制框架62绕驱动轴线A1旋转。另一方面,筒壁620的内径比转动套筒61的两个突起613的突出端之间的距离(转动套筒61的最大直径)小。因此,当转动套筒61通过共转而相对于限制框架62旋转时,突起625会与转动套筒61的突起613相干涉。另外,当主轴3及齿轮套筒从初期位置向后方移动时,限制部621会与转动套筒61的突起613相干涉。
具体而言,如图11所示,当齿轮套筒47向正方向(箭头D1的方向)旋转时,转动套筒61通过共转而相对于主体壳体11和限制框架62向与齿轮套筒47相同的方向旋转。如图11中虚线所示,转动套筒61能够旋转到突起613与正方向侧的突起625抵接的位置。将此时的转动套筒61的旋转位置(周向上的位置)称为第1位置。
当转动套筒61配置于第1位置时,突起613位于限制部621的第2表面623的正方向(箭头D1方向)侧的端部的正前侧。当主轴3位于初期位置时,突起613远离第2表面623。因此,如图13所示,转动套筒61能够相对于限制框架62向后方移动。即,当转动套筒61位于第1位置时,限制框架62的限制部621(详细而言,第2表面623)允许主轴3从初期位置向后方移动。此外,限制部621(第2表面623)构成为允许主轴3从初期位置至少移动到工作位置(使第1离合器4成为可动作状态)。
另一方面,在主轴3位于初期位置的状态下,当齿轮套筒47向反方向(箭头D2的方向)旋转时,转动套筒61通过共转,如图11中实线所示,能够旋转到突起613与反方向侧的突起625抵接的位置。将此时的转动套筒61的旋转位置(周向上的位置)称为第2位置。
当转动套筒61配置于第2位置时,突起613位于限制部621的第1表面622的正前侧。此时,在前后方向上,在突起613与第1表面622之间仅存在微小的间隙。因此,即使主轴3想要从初期位置向后方移动,第1表面622也会从后方抵接于突起613,从而妨碍转动套筒61进一步向后方移动。即,当转动套筒61位于第2位置时,限制部621(详细而言,第1表面622)限制(阻碍)主轴3从初期位置向后方移动(使第1离合器4成为不可动作状态)。
下面,对螺钉紧固作业时和螺钉旋松作业时的限制机构6、第1离合器4、第2离合器5的动作进行详细说明。
首先,对螺钉紧固作业(即,马达2被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转的情况)进行说明。
如图2所示,当主轴3配置于初期位置时,第1离合器4处于断开状态。在该状态下,当使用者按压扳机173时,主开关174被接通,控制器178开始驱动马达2。齿轮套筒47被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转。如上所述,此时第2离合器5(单向离合器51)不工作,齿轮套筒47相对于主轴3空转。
如上所述,限制机构6的转动套筒61通过共转而配置在第1位置。如图11中虚线所示,由于转动套筒61的突起613与限制框架62的突起625抵接,因此妨碍转动套筒61进一步向正方向旋转,转动套筒61被保持在第1位置。齿轮套筒47一边相对于转动套筒61旋转,一边相对于主轴3向正方向继续空转。
由于转动套筒61位于第1位置,因此限制部621(第2表面623)不与转动套筒61的突起613相干涉,从而允许主轴3向后方移动。即,第1离合器4处于可动作状态。由此,如图8和图13所示,响应于使用者将螺钉90按压于被加工物91,主轴3、齿轮套筒47和转动套筒61相对于主体壳体11和限制框架62向后方移动。当主轴3向后方移动到工作位置时,第1离合器4从断开状态向传递状态转移,开始螺钉90相对于被加工物91的拧入。
当进行螺钉90向被加工物91的拧入,定位器15的顶端部与被加工物91抵接时,承受按压力的部位从主轴3向定位器15转移,因此对主轴3按压的按压力逐渐下降。因此,锥形套筒41的锥形面411与齿轮套筒47的锥形面475夹持辊45的力逐渐降低,进而从齿轮套筒47向主轴3传递的转矩也逐渐降低。若从齿轮套筒47向主轴3传递的转矩低于紧固螺钉90所需的转矩,则主轴3的旋转停止。由此螺钉紧固作业结束。
接着,对螺钉旋松作业(即,马达2被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转的情况)进行说明。
在主轴3配置于初期位置的状态下,当使用者按压扳机173时,主开关174被接通,控制器178开始驱动马达2。齿轮套筒47被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转。如上所述,由于第2离合器5(单向离合器51)进行动作,因此,主轴3在齿轮套筒47开始旋转的同时与齿轮套筒47一体地旋转,开始旋松螺钉90。即,在马达2被向反方向驱动旋转的情况下,即使使用者不将螺钉90按压于被加工物91,也能够旋松螺钉90。由此,使用者能够迅速开始螺钉旋松作业。
另外,如上所述,限制机构6的转动套筒61通过共转而配置在第2位置。此外,在转动套筒61到达第1表面622的前方之前,主轴3被向后方压入,在突起613与第2表面623抵接的情况下,通过作为倾斜面的第2表面623(以及突起613的倾斜面614)的作用,转动套筒61能够被导向第2位置。如图11中实线所示,当转动套筒61配置于第2位置时,由于转动套筒61的突起613与限制框架62的突起625抵接,因此妨碍转动套筒61向反方向的进一步旋转,转动套筒61被保持在第2位置。齿轮套筒47一边相对于转动套筒61旋转,一边与主轴3一体地继续向反方向旋转。
螺钉90随着被旋松而向后方移动。因此,主轴3被向后方按压。然而,由于转动套筒61位于第2位置,因此限制部621(第1表面622)与突起613抵接,限制(阻碍)主轴3向后方的移动。即,第1离合器4保持在不可动作状态,从而防止在第2离合器5的动作过程中第1离合器4工作的情况。由此,输出轴23的动力仅经由第2离合器5传递给主轴3,螺钉90被旋松而从被加工物91脱离。此外,如上所述,由于第1离合器4为减速机构,因此,假设在第1离合器4和第2离合器5同时动作的情况下,当其中的任一方产生滑动,则都可能成为不良情况的原因。在本实施方式中,能够适当地避免这样的不良情况。
如上所述,在本实施方式的螺丝刀1中,在进行螺钉紧固作业时,动力经由第1离合器4从马达2向主轴3传递,另一方面,在进行螺钉旋松作业时,动力经由第2离合器5从马达2向主轴3传递。即,在螺钉紧固作业时和螺钉旋松作业时,经由不同的路径进行动力的传递。另外,由于第1离合器4也是减速机构,因此即使马达2的输出轴23的转速相同,经由第1离合器4传递动力时的主轴3的转速与经由第2离合器5传递动力时的主轴3的转速也不同。详细而言,在以相同的转速驱动马达2旋转的情况下,与螺钉紧固作业时相比,螺钉旋松作业时能够使螺钉90以更高速旋转。螺钉旋松作业所需的转矩比螺钉紧固作业所需的转矩小。由此,如本实施方式那样,通过按照马达2的旋转方向使主轴3相对于同一马达2的转速的输出转速不同,能够使各个作业的效率最优化。
另外,由于仅在马达2被向正方向(螺钉紧固方向)驱动旋转的情况下进行动作的第1离合器4兼用作减速机构,因此不需要在第1离合器4之外另外设置减速机构。因此,能够实现紧凑的螺丝刀1。另一方面,在马达2被向反方向(螺钉旋松方向)驱动旋转的情况下,所需的转矩较小。因此,第2离合器5仅利用传递旋转的单向离合器51,不进行减速。据此,能够实现紧凑且比较廉价的第2离合器5。
另外,第1离合器4响应于向后方压入主轴3而开始传递动力。限制机构6仅在马达2(输出轴23)被向反方向驱动旋转时限制主轴3在前后方向上的移动。据此,在马达2(输出轴23)被向反方向驱动旋转时,限制机构6能够可靠地阻碍第1离合器4工作。
尤其是,在本实施方式中,限制机构6由转动套筒61和限制框架62构成,其中,所述转动套筒61能够在第1位置和第2位置之间转动,所述限制框架62固定于主体壳体11,仅在转动套筒61位于第2位置时限制主轴3在前后方向上的移动。转动套筒61利用与通过输出轴23旋转的齿轮套筒47的共转,能够在第1位置与第2位置之间转动,因此结构简单。另外,限制框架62(限制部621)仅具有从后方与转动套筒61抵接的第1表面622这样简单的结构,就能够可靠地阻碍主轴3向后方的移动。
并且,在本实施方式中,在限制框架62上设置有在周向上能够与转动套筒61的突起613抵接的突起625。据此,能够在不妨碍齿轮套筒47的旋转的情况下,阻碍转动套筒61越过第1位置、第2位置与齿轮套筒47共转,从而将转动套筒61保持在第1位置、第2位置。
但是,在螺丝刀1中,由于在前部壳体13内收容有需要润滑的各种机构、零部件,因此在前部壳体13内导入有润滑剂(例如润滑脂、润滑油)。在本实施方式中,在前部壳体13内设置有用于使润滑剂有效地循环的循环流路8。下面,对循环流路8进行详细说明。
如图14和图15所示,循环流路8主要包含:路径81,其通过主轴3的内部;和各种路径82~86,其在主轴3的外部将润滑剂向主轴3的后端引导。
主轴3内部的路径81由第一孔811和第二孔812规定。第一孔811从主轴3的后端沿着主轴3的轴线(驱动轴线A1)向前方延伸。第1孔811为前端封闭、后端在主轴3的后端开口的有底孔。第二孔812在主轴3的直径方向上贯通主轴3。此外,第二孔812的两端分别在主轴3的外周面(详细而言,槽321内)开口。无论主轴3位于前后方向上的哪个位置,第二孔812的两端都位于第1离合器4的径向内侧(被第1离合器4包围)。另外,第二孔812的中央部与第一孔811的前端部连通。即,第一孔811和第二孔812整体配置成英文大写字母T字状。
从主轴3的后端向第一孔811流入的润滑剂能够从第二孔812两端的开口向主轴3的外部流出。更详细而言,润滑剂在主轴3旋转时的离心力的作用下,通过路径81向主轴3的径向外侧排出。据此,能够对配置于主轴3周围的零部件(尤其是第1离合器4)进行润滑。
路径82为能够使通过路径81向主轴3外部流出的润滑剂向齿轮套筒47的径向外侧流出的路径。具体而言,如图15所示,在齿轮套筒47的大径部474设置有两个连通孔478。连通孔478贯通大径部474(筒壁),使大径部474的径向内侧的空间(齿轮套筒47的内部空间)和径向外侧的空间(齿轮套筒47的外部空间)连通。由此,通过路径81向齿轮套筒47的内部空间流出的润滑剂能够通过连通孔478向齿轮套筒47的径向外侧流出。尤其是,在齿轮套筒47旋转时,由于离心力而产生经由连通孔478的空气流动,因此能够有效地将润滑剂向齿轮套筒47的外侧排出。
路径83为用于将通过路径81向主轴3外部流出的润滑剂通过锥形套筒41与保持件43之间向辊45的周边引导的路径。具体而言,如图16所示,在保持件43的环状部431的后表面形成有多个较浅的槽433。槽433在保持臂434之间从环状部431的内缘到外缘呈放射状延伸。如图14所示,路径83由锥形套筒41的前表面和槽433规定。如上所述,保持件43在环状部431的后表面与锥形套筒41的前表面抵接的状态下被保持。然而,通过路径81向主轴3外部流出的润滑剂通过路径83向辊45的周边移动,能够对辊45和锥形面411、475进行润滑。
此外,辊45在与锥形套筒41的锥形面411和齿轮套筒47的锥形面475摩擦接触的状态下一边自转一边公转。因此,由于在辊45的前部和后部存在旋转差异,所以发生打滑。由此,经由路径81供给的润滑剂能够有效地降低辊45和锥形面411、475的磨损,有助于提高第1离合器4的耐用性。
当通过路径82、83等的润滑剂移动到分隔壁141的凹部80(油槽)(参照图15)时,被配置于凹部80内的毛毡801吸收并保持。这样,通过利用毛毡801在凹部80积存润滑剂,能够使润滑剂有效地循环。
路径84为用于将润滑剂从凹部80向轴承收容部143的开口引导的路径。具体而言,如图17所示,在基座40的环状部401的后表面形成有两个较浅的槽406。两个槽406以彼此正交的方式(呈十字状)横穿环状部401的中央部,且沿直径方向延伸。如图14和图15所示,路径84由圆筒部142的前表面和槽406规定。如上所述,基体40以环状部401的后表面与圆筒部142的前表面抵接的状态被保持,但在凹部80内被毛毡801吸收并保持的润滑剂能够通过路径84到达轴承收容部143的开口。
路径85、86为用于将润滑剂从轴承收容部143的开口向内部(详细而言,主轴3的后端周边)引导的路径。
具体而言,如图5所示,在规定轴承收容部143的表面上形成有较浅的槽144。槽144从圆筒部142的前端(突出端)延伸到轴承收容部143的底面的中央部。如图14所示,路径85由轴承302的外表面和槽144规定。通过路径84到达轴承收容部143的开口的润滑剂通过路径85进入轴承收容部143,进而进入轴承302的内部,从而到达主轴3的后端的周边。由此,润滑剂能够再次进入主轴3内部的路径81。
另外,如图14和图15所示,轴承302(滑动轴承)的前端位于比分隔壁141的圆筒部142的前端稍靠后方的位置。路径86由轴承302的前端、与基座40及锥形套筒41的后端之间的间隙形成。通过路径84到达轴承收容部143的开口的润滑剂能够通过路径86向主轴3的外周面移动,并且通过轴承302和主轴3之间到达主轴3的后端周边。因此,润滑剂能够再次进入主轴3内部的路径81。
在本实施方式中,通过主轴3的旋转,轴承302内部的压力比外部的压力低。在本实施方式中,由于能够利用毛毡801将润滑剂积存于凹部80中,因此通过设置路径84、85、86,能够利用该压差将润滑剂从凹部80引导至轴承302内。另外,由于主轴3相对于轴承302在前后方向上往复运动,因此通过泵效应也能够将润滑剂从凹部80向轴承302内引导。
如以上说明的那样,在本实施方式中,通过循环流路8能够有效地对前部壳体13内的零部件(尤其是第1离合器4)进行润滑,所述循环流路8包含通过主轴3的内部的路径81、和主轴3外部的路径82~86。此外,循环流路8可以包含与该例子不同的路径,也可以在与该例子不同的位置配置油槽。
上述实施方式的各结构要素(特征)与本公开或发明的各结构要素(特征)的对应关系如下所示。但是,实施方式的各结构要素只是一例,并不限定本公开或本发明的各结构要素。
螺丝刀1为“螺钉紧固工具”的一例。主体壳体11为“壳体”的一例。马达2、输出轴23分别为“马达”、“输出轴”的一例。正方向(螺钉紧固方向)为“第1方向”的一例。反方向(螺钉旋松方向)为“第2方向”的一例。主轴3为“主轴”的一例。驱动轴线A1为“驱动轴线”的一例。第1离合器4为“第1离合器”的一例。第2离合器5为“第2离合器”的一例。
限制机构6为“限制机构”的一例。转动套筒61(突起613)为“第1限制部”的一例。限制框架62(限制部621)为“第2限制部”的一例。齿轮套筒47为“旋转部件”的一例。限制部621为“壁部”的一例。第1表面622、第2表面623分别为“第1表面”、“第2表面”的一例。锥形套筒41为“太阳部件”的一例。齿轮套筒47为“环部件”的一例。保持件43为“行星架”的一例。辊45为“行星辊”的一例。锥形面411为“太阳部件的锥状的外周面”的一例。锥形面475为“环部件的锥状的内周面”的一例。第一孔811、第二孔812分别为“第一孔”、“第二孔”的一例。循环流路8为“循环流路”的一例。凹部80为“贮存部”的一例。
此外,上述实施方式仅为例示,本公开所涉及的螺钉紧固工具不限于所例示的螺丝刀1。例如,可以增加下述例示的变更。另外,这些变更中的至少一个可以与实施方式所例示的螺丝刀1以及各技术方案所记载的特征中的至少任一个组合采用。
例如,在上述实施方式中,第1离合器4采用所谓的行星辊式摩擦离合器。也可以代替于此,采用如下构成的其他种类的离合器,即,当主轴3位于初期位置时离合器处于断开状态,通过主轴3从初期位置向后方移动,离合器转移到传递状态。例如,也可以采用单片式或多片式摩擦离合器、锥形摩擦离合器。或者,也可以采用啮合式离合器。另外,在采用所谓的行星辊式摩擦离合器的情况下,太阳部件、环部件、行星架以及行星辊的结构(形状、尺寸、数量等)及配置可以适当变更。
同样,第2离合器5也可以采用与上述实施方式的例子不同种类的离合器(例如,斜撑式单向离合器:sprag type one-way clutch)。另外,第2离合器5的配置也可以对应于第1离合器4的变更而进行适当变更,或者与第1离合器4的变更无关地适当变更。
另外,限制机构6只要能够仅在马达2(输出轴23)被向正方向驱动旋转时限制主轴3在前后方向上的移动,则可以采用任何结构。
例如,转动套筒61也可以不与齿轮套筒47连接,而与通过输出轴23旋转的其他部件可动作地连接。另外,转动套筒61的突起613的数量可以是1个,也可以是3个以上。或者,转动套筒61中除突起613以外的部分也可以能够与限制框架62(限制部621)抵接。对应于转动套筒61的变更,限制框架62的限制部621、突起625的数量也能够变更。
另外,当转动套筒61配置于第2位置时,从后方与转动套筒61的一部分抵接而限制(阻碍)主轴3向后方移动的结构不限于限制框架62(限制部621)。例如,也可以在主体壳体11(前部壳体13)的内部与主体壳体11一体地设置这样的结构。例如,也可以在主体壳体11的内表面设置朝向转动套筒61突出的突起。并且,该突起可以如以下那样构成,即,该突起仅在转动套筒61配置于第2位置时配置在转动套筒61的突起613的正后侧,从而能够从后方抵接于突起613,由此限制主轴3向后方的移动。
并且,限制(阻碍)转动套筒61通过共转而越过第1位置、第2位置转动的结构不限于限制框架62的突起625。例如,与上述限制部621的变更例相同,也可以在主体壳体11(前部壳体13)的内表面设置至少一个突起,该突起在转动套筒61配置于第1位置、第2位置时与转动套筒61的一部分抵接,从而妨碍转动套筒61进一步的转动。
另外,螺丝刀1可以构成为不通过外部的交流电源进行动作,而是通过从直流电源供给的电力进行动作。在该情况下,在主体壳体11上例如设置有电池安装部,所述电池安装部以可拆卸的方式接受可充电的电池。主体壳体11和把手17的形状及连接结构、马达2的种类及配置也可以适当变更。例如,马达2也可以采用直流马达(例如,无刷DC马达)。另外,马达2也可以配置为,输出轴23的旋转轴与驱动轴线A1交叉。
并且,鉴于本发明及上述实施方式的主旨,构筑以下方式。以下方式中的仅任意一个或多个可以与实施方式的螺丝刀1及其变形例或各技术方案中记载的发明组合采用。
[方式1]
经由所述第2离合器传递动力时的所述输出转速比经由所述第1离合器传递动力时的所述输出转速高。
根据本方式,能够使螺钉旋松作业时螺钉的转速比螺钉紧固作业时高,从而能够实现螺钉旋松作业的高效化。
[方式2]
所述主轴构成为,通常保持于初期位置,响应于向后方的推压而向比所述初期位置靠后方的工作位置移动,
所述第1离合器构成为,在所述主轴位于比所述工作位置靠前方的位置时切断动力传递,响应于所述主轴被配置于所述工作位置而传递动力。
[方式3]
所述第1限制部构成为,与所述主轴一体地沿所述前后方向移动,
所述第2限制部构成为,从后方与配置于所述第2位置的所述第1限制部抵接,由此阻碍所述主轴向后方移动。
根据本方式,通过第2限制部与第1限制部抵接,能够可靠地阻碍主轴向后方的移动。
[方式4]
螺钉紧固工具还具有:第一抵接部,其构成为,与响应于所述输出轴向所述第1方向的旋转而配置在所述第1位置的所述第1限制部抵接,从而限制所述第1限制部向所述第1方向的转动;和
第二抵接部,其构成为,与响应于所述输出轴向所述第2方向的旋转而配置在所述第2位置的所述第1限制部抵接,从而限制所述第1限制部向所述第2方向的转动。
实施方式的突起625为本方式的“第一抵接部”及“第二抵接部”的一例。
根据本方式,能够可靠地防止第1限制部通过共转而越过第1位置、第2位置转动。
[方式5]
所述第2表面相对于所述第1表面,在所述周向上位于所述输出轴被向所述第1方向驱动旋转时的所述第1限制部的旋转方向侧,随着靠向所述输出轴被向所述第1方向驱动旋转时的所述第1限制部的旋转方向而向后方倾斜。
[方式6]
所述第2离合器是构成为仅向一方向传递旋转、向相反方向空转的单向离合器。
[方式7]
所述单向离合器构成为,配置于所述环部件的径向内侧且配置于所述主轴的径向外侧,仅在所述输出轴被向所述第2方向驱动旋转时,将所述环部件的旋转传递给所述主轴。
[方式8]
所述第二孔在所述第1离合器内在所述主轴的所述外周面开口。
[方式9]
所述主轴的后端部由固定于所述壳体的轴承以能够沿所述驱动轴线滑动且能够绕所述驱动轴线旋转的方式支承,
所述贮存部配置于所述轴承的径向外侧。
[方式10]
所述循环流路包含所述第二孔与所述贮存部之间的至少一个第一路径、和所述贮存部与所述轴承的内部之间的至少一个第二路径。
Claims (10)
1.一种螺钉紧固工具,其特征在于,
具有壳体、马达、主轴、第1离合器和第2离合器,其中,
所述马达收容于所述壳体,所述马达具有输出轴,所述输出轴构成为被选择性地向第1方向或第2方向驱动旋转,其中,所述第1方向对应于紧固螺钉的方向,所述第2方向对应于旋松所述螺钉的方向,且与所述第1方向相反;
所述主轴以能够沿驱动轴线移动且能够绕所述驱动轴线旋转的方式支承于所述壳体,其中,所述驱动轴线规定所述螺钉紧固工具的前后方向,并且所述主轴具有前端部,所述前端部构成为能够拆装顶端工具;
所述第1离合器构成为,可动作地与所述输出轴和所述主轴连接,仅在所述输出轴被向所述第1方向驱动旋转时能够从所述输出轴向所述主轴传递动力;
所述第2离合器构成为,可动作地与所述输出轴和所述主轴连接,仅在所述输出轴被向所述第2方向驱动旋转时能够从所述输出轴向所述主轴传递动力,
在经由所述第1离合器传递动力时和经由所述第2离合器传递动力时,所述主轴相对于同一所述输出轴的转速的输出转速彼此不同。
2.根据权利要求1所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述第1离合器构成为,按照所述主轴在所述前后方向上的位置选择性地传递动力,
所述第2离合器构成为,与所述主轴在所述前后方向上的所述位置无关地传递所述动力。
3.根据权利要求2所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
还具有限制机构,所述限制机构构成为,仅在所述输出轴被向所述第2方向驱动旋转时限制所述主轴在所述前后方向上的移动。
4.根据权利要求3所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述限制机构包含第1限制部和第2限制部,其中,
所述第1限制部能够在第1位置与第2位置之间在绕所述驱动轴线的周向上转动,所述第1限制部构成为,响应于所述输出轴向所述第1方向的旋转而配置于所述第1位置,响应于所述输出轴向所述第2方向的旋转而配置于所述第2位置;
所述第2限制部构成为,当所述第1限制部位于所述第1位置时允许所述主轴在所述前后方向上的移动,当所述第1限制部位于所述第2位置时限制所述主轴在所述前后方向上的移动。
5.根据权利要求4所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
还具有旋转部件,所述旋转部件构成为,在动力传递路径上配置于所述输出轴与所述主轴之间,并通过所述输出轴进行旋转,
所述第1限制部构成为,以能够相对于所述旋转部件选择性地旋转的方式配置在所述旋转部件的周围,且仅在所述第1位置与所述第2位置之间与所述旋转部件共转,
所述第2限制部相对于所述壳体实质上不能移动。
6.根据权利要求4或5所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述第2限制部包含壁部,所述壁部配置于所述第1限制部的后方且沿所述周向延伸,
所述壁部的前端面包含:第1表面,其构成为沿与所述驱动轴线正交的方向延伸,且从后方与配置于所述第2位置的所述第1限制部抵接;和
第2表面,其构成为从所述第1表面的所述周向上的一端向斜后方延伸,且允许所述主轴在所述前后方向上移动。
7.根据权利要求1至6中任一项所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述第1离合器构成为兼用作减速机构。
8.根据权利要求7所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述减速机构包含与所述驱动轴线呈同轴状配置的太阳部件、环部件以及行星架、和以能够自转的方式保持于所述行星架的多个行星辊,
所述环部件构成为通过所述输出轴进行旋转,
所述行星架构成为与所述主轴一体地旋转,
多个所述行星辊在所述环部件的径向上至少部分地配置于所述太阳部件的锥状的外周面与所述环部件的锥状的内周面之间,
所述环部件能够与所述主轴一体地相对于所述太阳部件沿所述前后方向移动,
所述第1离合器构成为,响应于所述主轴从初期位置向后方的移动,多个所述行星辊选择性地与所述太阳部件的所述外周面和所述环部件的所述内周面摩擦接触,由此传递动力。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述主轴具有:第一孔,其从所述主轴的后端向前方延伸;和第二孔,其与所述第一孔连通,沿与所述第一孔交叉的方向延伸且在所述主轴的外周面开口,
所述螺钉紧固工具还在所述壳体内具有循环流路,所述循环流路使通过所述第一孔和所述第二孔从所述主轴排出的润滑剂向所述主轴的所述后端返回。
10.根据权利要求9所述的螺钉紧固工具,其特征在于,
所述循环流路上设置有用于贮存所述润滑剂的贮存部。
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