CN1762664A - 紧固工具 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种在提高紧固工具的离合机构的卡合性方面有效的技术。紧固工具包括电动机(111)、从动轴(117)、离合机构(131)和工具锥头部(119)。该离合机构(131)包括通过电动机而被旋转的驱动侧离合体(133)；从动侧离合体(135)，其按照与驱动侧离合体相对向的方式设置于从动轴上，通过与该从动轴一起向着接近驱动侧离合体的方向移动而与上述驱动侧离合体卡合，通过向着从驱动侧离合体离开的方向移动而解除卡合；卡合促进机构(161)，其在从动侧离合体与从动轴一起向着接近驱动侧离合体的方向移动时，使从动侧离合体的移动速度快于从动轴的移动速度，使从动侧离合体与驱动侧离合体卡合。

Description

紧固工具

技术领域

本发明涉及例如螺钉的紧固作业中使用的电动螺丝改锥这样的紧固工具。

背景技术

在过去，在螺钉的紧固作业中采用的电动螺丝改锥中，作为将电动机的旋转力传递给主轴、或中断该传递的离合器，采用被称为无声离合器的类型。该无声离合器按照下述方式构成，即在将螺钉紧固到规定深度时，中断来自电动机的旋转力，停止螺纹紧固，并且即使在之后电动机连续地旋转的情况下，进行空转而不产生噪音。例如，在JP特公平3-5952号公报(专利文献1)中公开了具有这样的无声离合器的电动螺丝改锥。该专利文献1中公开的无声离合器为下述这样的结构，即在通过电动机而被驱动的驱动侧离合体、与和主轴一体旋转的主轴侧离合体之间设置中间离合体，电动机的旋转力从驱动侧离合体经由中间离合体而传递给主轴侧离合体。该中间离合体按照下述方式构成，即通过与驱动侧离合体和主轴侧离合体这两者啮合(卡合)而传递旋转力，通过解除与驱动侧离合体的啮合而中断动力的传递。从而形成下述的方案，即在解除对驱动侧离合体的啮合时，通过弹簧的加载力，中间离合体从该驱动侧离合体离开，在中间离合体和该驱动侧离合体之间确保规定的间隙，由此驱动侧离合体空转。

专利文献1公开的电动螺丝改锥的离合器按照下述方式构成，即为了进行螺纹紧固作业而将设定在改锥锥头部上的螺钉按压于被加工件上时，与该改锥锥头部一起，主轴相对于螺丝改锥主体而相对地进行后退动作，通过该后退动作，按压主轴侧离合体和中间离合体，与驱动侧离合体啮合。在这样的结构中，如果驱动侧离合体和中间离合体的啮合速度较慢，则产生这样的问题：离合齿相互的越过次数(齿前端相互的干扰次数)增加，在早期发生磨耗，或无法获得良好的敲入感，在此方面具有改进的余地。

专利文献1：JP特公平3-5952号公报。

发明内容

本发明是鉴于上述问题点而提出的，其目的在于提供一种提高紧固工具的离合机构的卡合性的方面有效的技术。

按照本发明，构成一种紧固工具，其包括：电动机；从该电动机通过离合机构而被旋转驱动的从动轴；通过该从动轴而被旋转驱动的工具锥头部。作为紧固工具，典型的是用于螺钉的紧固作业的电动螺丝改锥与其相当。

本发明的离合机构包括驱动侧离合体、从动侧离合体、促进两离合体的卡合的卡合促进机构。驱动侧离合体通过电动机而被驱动。从动侧离合体按照与从动轴一起旋转的方式设置于该从动轴上，通过与该从动轴一起向着接近驱动侧离合体的方向移动，与该驱动侧离合体卡合，将电动机的旋转力传递给从动轴，通过向着从驱动侧离合体离开的方向移动而解除与该驱动侧离合体的卡合，中断对从动轴的旋转力的传递。卡合促进机构，在从动侧离合体与从动轴一起为了与驱动侧离合体卡合而向着接近该驱动侧离合体的方向移动时，使从动侧离合体的移动速度快于从动轴的移动速度。另外，所渭“卡合”是指驱动侧离合体和从动侧离合体的离合齿在旋转方向上相互接触而连接的状态。

本发明的离合机构具有卡合促进机构，该卡合促进机构在从动侧离合体与从动轴一起向着与驱动侧离合体卡合的方向移动时，使该从动侧离合体的移动速度快于从动轴的移动速度。本发明的所谓“卡合促进机构”，是指使从动侧离合体以比从动轴快的速度向驱动侧离合体移动的机构，作为典型方式，其通过具有卡合促进构件而实现，该卡合促进构件在从动轴和从动侧离合体之间，在与该从动轴一起移动的同时，使从动侧离合体向着与从动轴的移动方向相同的方向进一步移动。

象这样，按照本发明，由于是使从动侧离合体以比从动轴快的速度向驱动侧离合体移动的结构，故两个离合体的离合部容易卡合。其结果是，可减少离合部相互的越过次数(离合部端面相互妨碍的次数)，可减轻离合部的妨碍造成的异常声音的发生，同时可减轻磨耗而延长寿命。另外，由于离合部容易卡合，可改善例如旋拧作业的螺钉的敲入感。

另外，根据本发明，紧固工具的卡合促进机构具有卡合促进构件，该卡合促进构件在从动侧离合体与从动轴一起向着接近驱动侧离合体的方向移动时，与该从动轴一起移动，同时基于该从动轴的移动动作，向着与从动轴的移动方向不同的方向移动，通过该卡合促进构件向着与从动轴的移动方向不同的方向的移动动作，使从动侧离合体的移动速度快于从动轴的移动速度。在这里，所谓“基于从动轴的移动动作而移动的卡合促进构件”只要是由于从动轴的移动而移动的构件即可，最好包括例如钢球或柱状体、或者或杆。另外，作为“卡合促进构件向着与从动轴的移动方向不同的方向移动”的形式，作为典型方式，若在该卡合促进构件由例如钢球或柱状体构成的情况下，该钢球或柱状体向着与从动轴的轴向垂直或倾斜的径方移动的形式与此相当，另外，若在卡合促进构件由杆构成的情况下，该杆沿从动轴的轴向摆动的形式与此相当。按照该构成，可基于从动轴的移动动作，使从动侧离合体以比该从动轴的移动速度快的速度与驱动侧离合体卡合。

根据本发明，紧固工具的从动轴在轴向的至少一端侧具有筒部，从动侧离合体在该从动轴的周向上固定，在沿轴向允许相对移动的状态下与该筒部外周嵌合。另外，卡合促进构件由钢球构成，该钢球在允许沿筒部径向移动的状态下被保持于从动轴的筒部。钢球贯穿筒部而分别在内周侧和外周侧突出，同时在内周侧与以可相对移动的方式设置于筒部内的按压构件接触，在外周侧与从动侧离合体的斜面接触。在从动侧离合体与从动轴一起向着接近驱动侧离合体的方向移动时，钢球通过筒部内的按压构件而向着筒部的外周侧被按压，按压从动侧离合体的斜面，由此，使该从动侧离合体沿与从动轴的移动方向相同的方向移动。

本发明的卡合促进机构按照下述方式构成：基于从动轴的移动动作，将钢球向筒部的外周侧挤出，通过该挤出的钢球，使从动侧离合体向着从动轴的移动方向进一步移动，由于卡合促进构件是采用钢球的滚动式，由此提供低摩擦、顺利动作的卡合促进机构。

根据本发明，紧固工具的从动侧离合体具有在该从动侧离合体的周向上与钢球卡合的壁面，从动侧离合体的旋转力通过钢球而被传递给从动轴。按照本发明，由于钢球不仅具有提高从动侧离合体的速度的卡合促进构件的功能，而且还具有旋转力的传递构件的功能，故可简化从动侧离合体与从动轴的卡合结构。

按照本发明，提供一种在提高紧固工具的离合机构的卡合性方面有效的技术。

附图说明

图1为表示本实施形式的电动螺丝改锥的整体结构的局部剖面侧视图；

图2为表示改锥锥头部的驱动机构部的剖视图；

图3为表示离合机构的动作形式的剖视图，表示无负载时的状态；

图4为表示离合机构的动作形式的剖视图，表示离合器连接时的状态；

图5为表示离合机构的动作形式的剖视图，表示无声动作时的状态；

图6为表示离合机构的动作形式的剖视图，表示离合器断开时的状态；

图7为表示由离合机构的钢球带来的驱动侧离合构件与离合凸轮的连接结构和各离合齿的动作的图，表示无负载时的状态；

图8为表示基于离合机构的钢球的驱动侧离合构件与离合凸轮的连接结构和各离合齿的动作的图，表示离合器连接时的状态；

图9为表示基于离合机构的钢球的驱动侧离合构件与离合凸轮的连接结构和各离合齿的动作的图，表示无声动作时的状态；

图10为表示基于离合机构的钢球的驱动侧离合构件与离合凸轮的连接结构和各离合齿的动作的图，表示离合器断开时的状态；

图11为表示离合机构的啮合促进机构的动作的图，表示无负载时的状态；

图12为表示离合机构的啮合促进机构的动作的图，表示促进开始时的状态；

图13为表示离合机构的啮合促进机构的动作的图，表示离合器连接时的状态。

具体实施方式

下面参照图1～图13，对本发明的实施形式进行具体描述。本实施形式采用作为作业工具的一个实例的电动螺丝改锥而描述。图1表示电动螺丝改锥101的整体结构。概括地说，本实施形式的电动螺丝改锥101以主体部103、改锥锥头部119、握柄109为主体而构成，该改锥锥头部119通过主轴117而以装卸自如的方式安装于该主体部103的前端区域(图示的右侧)，该握柄109与主体部103中改锥锥头部119的相反侧连接。该改锥锥头部119对应于本发明的“工具锥头部”。另外，在本实施形式中，为了便于说明，以改锥锥头部119侧为前侧，以握柄109侧为后侧。

主体部103以电动机外壳105和离合器外壳107为主体而构成，该电动机外壳105容置驱动电动机111，该离合器外壳107容置离合机构131，该离合机构131将驱动电动机111的旋转输出传递给主轴117，或中断旋转输出的传递，驱动电动机111通过对设置于握柄109上的触发器121进行拉动操作而实现通电驱动，通过解除触发器121的拉动操作而停止。该驱动电动机111对应于本发明的“电动机”。

图2表示离合机构131的具体结构。该离合机构131以驱动侧离合构件133、离合凸轮137和主轴侧离合构件135为主体而构成，该驱动侧离合构件133通过驱动电动机111而被旋转驱动，该离合凸轮137设置于该驱动侧离合构件133侧，该主轴侧离合构件135设置于主轴117上，这些构件全部设置于同轴上。驱动侧离合构件133对应于本发明的“驱动侧离合体”，主轴侧离合构件135对应于本发明的“从动侧离合体”，离合凸轮137对应于本发明的“辅助离合体”。主轴117对应于本发明的“从动轴”。

概括地说，离合机构131按照下述方式构成，即为了将螺钉S紧固于被加工件W(参照图3)上，在被保持于主轴117上的改锥锥头部119通过螺钉S而被按压于被加工件W上时，主轴侧离合构件135的离合齿135a与离合凸轮137的离合齿137a以及驱动侧离合构件133的离合齿133a啮合，在改锥锥头部119未被按压时，通过作为弹性构件的压缩螺旋弹簧149的加载力，解除上述的啮合。在以下的描述中，改锥锥头部119通过螺钉S而被按压于被加工件W上，压入主体部103内(后退动作)的方向的力作用于主轴117的状态称为负载状态或负载时，将上述力未作用于主轴的状态称为无负载状态或无负载时。另外，将驱动侧离合构件133的离合齿133a称为驱动侧离合齿133a，将主轴侧离合构件135的离合齿135a称为从动侧离合齿135a，将离合凸轮137的离合齿173a称为辅助离合齿137a。另外，驱动侧离合齿133a和从动侧离合齿137a的啮合对应于本发明的“驱动侧离合体与从动侧离合体的卡合”。

下面对离合机构131的各部分的具体结构进行描述。主轴117通过轴承141，以可旋转、且可沿轴向移动的方式被支承于离合器外壳107上。另外，主轴117的向前方的移动通过设置于该主轴117上的法兰部117a与轴承141的轴向的一端面接触而被限制。主轴侧离合构件135的构成是，按照与主轴117的轴向后端部嵌合、通过啮合促进机构161而与该主轴117成一体旋转的方式安装，并且以比主轴117的移动速度高的速度沿轴向移动。另外，关于啮合促进机构161，将在后面进行描述。

驱动侧离合构件133被压入固定于支承轴143上，在其外周面具有驱动齿轮134，该驱动齿轮134与设置于驱动电动机111的输出轴113上的小齿轮115啮合。支承轴143，其一端插入在主轴117的后端部上形成的筒部163的筒孔内，并且通过轴承145以可沿轴向相对移动的方式支承于该主轴117上，其另一端通过支承环186以可沿轴向移动的方式支承于风扇外壳106上。另外，风扇外壳106介于电动机外壳105和离合器外壳107之间而接合。在驱动侧离合构件133的后面侧(图2的左侧)，设置有推力轴承147，在螺钉S的紧固作业时，通过压缩螺旋弹簧149，承受输入给驱动侧离合构件133的推力负载。通过后述的钢球151，限制该推力轴承147沿轴向的移动。

驱动侧离合构件133在前面侧中间部具有直径大于支承轴143的直径的圆形凹部133b，在该圆形凹部133b设置有形成为环状的离合凸轮137。驱动侧离合构件133和离合凸轮137按照同轴上的外圈和内圈那样的关系设置，在轴向上，离合凸轮137的后面重叠于驱动侧离合构件133的圆形凹部133b的底面(前面)，同时前面相互处于同一面，或离合凸轮137相比于驱动侧离合构件133更向前方突出。另外，驱动侧离合构件133和离合凸轮137相对于主轴侧离合构件135相对向设置，在其相对向面之间，具体地说在离合凸轮137的前面侧内周区域与主轴侧离合构件135的后面侧内周区域之间设置有压缩螺旋弹簧149。通过该压缩螺旋弹簧149，驱动侧离合构件133被朝向通过离合凸轮137而从主轴侧离合构件135离开的方向加载，其后面133c被按压于推力轴承147上。

在驱动侧离合构件133的前面，象图7～图10的(A)和(C)所示的那样，沿周向以等间隔(120度的间隔)形成多个、在本实施形式中为3个的驱动侧离合齿133a。另外，在离合凸轮137的前面，与驱动侧离合构件133相同，沿周向以120度的间隔设置3个辅助离合齿137a。另一方面，在主轴侧离合构件135的后面，沿周向以等间隔(120度的间隔)设置3个从动侧离合齿135a。从动侧离合齿135a具有可与驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a啮合的径向长度。另外，在图7～图10的(A)中，各离合齿133a，135a，137a作为展开图而表示，另外，在图7～图10的(C)中，各离合齿133a，135a，137a是作为平面视图而表示的。驱动侧离合齿133a以及辅助离合齿137a，与从动侧离合齿135a在平时，即在改锥锥头部119未被螺钉S按压的无负载状态下，通过上述的压缩螺旋弹簧149的加载力，保持在相互拉开的啮合解除位置(图2所示的状态)。由上述的驱动侧离合齿133a构成“驱动侧离合部”，由从动侧离合齿135a构成“从动侧离合部”，由辅助离合齿137a构成“辅助离合部”。

为了进行螺钉S的紧固作业，在改锥锥头部119通过该螺钉S而被按压于被加工件W上的负载状态时，主轴117与改锥锥头部119一起，相对于电动螺丝改锥101的主体部103进行相对后退动作，主轴侧离合构件135朝向靠近驱动侧离合构件133的方向移动。由此，从动侧离合齿135a与驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a啮合。此时，驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a在旋转方向上具有角度α(参照图7的(C))的相位差。即，设定辅助离合齿137a在离合凸轮137的旋转方向上位于与驱动侧离合齿133a相比相错角度α的旋转方向的前侧。由此，主轴侧离合构件135的从动侧离合齿135a构成为先与离合凸轮137的辅助离合齿137a啮合。另外，设定驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a的啮合形状，使得分别以面接触(平面接触)而与从动侧离合齿135a啮合。即，各离合齿133a，135a，137a分别具有沿与周向(旋转方向)交叉的方向延伸的平面作为啮合面。另外，驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a的前面相互处于同一面，或辅助离合齿137a突出于驱动侧离合齿133a的前方。

驱动侧离合构件133与离合凸轮137象图7～图10的(A)和(B)所示的那样，在通过多个、本实施形式中为3个的钢球151而在周向的规定范围内允许相对移动的状态下连接。另外，图7～图10的(A)表示基于钢球151的连接结构的展开图，图7～图10的(B)表示基于钢球151的连接结构的平面图。各钢球151嵌入到引导槽153中，该引导槽153沿周向按照等间隔(120度的间隔)设置于驱动侧离合构件133，并且沿周向具有规定长度。引导槽153为驱动侧离合构件133的后面侧敞开的槽，槽底153a的内面侧贯穿上述的圆形凹部133b。所以，嵌入引导槽153中的钢球151的一部分面对离合凸轮137的后面，与在该离合凸轮137上沿周向按照120度的间隔设置的凹状的凸轮面155卡合。这样，驱动侧离合构件133与离合凸轮137的构成为，在由引导槽153的周向长度规定的范围内，通过钢球151而允许周向的相对移动。

各引导槽153的槽底153a朝向驱动侧离合构件135的旋转方向形成下降的斜面。钢球151按照在无负载时位于引导槽153的槽底153a的最深区域、此时与驱动侧离合构件133的后面(与推力轴承147的接触面)133c共面的方式设定。另外，在该状态、即钢球151位于引导槽153的槽底153a的最深部的状态时，离合凸轮137的辅助离合齿137a相对于驱动侧离合构件133的驱动侧离合齿133a，在旋转方向上具有角度α的相位差，在改锥锥头部119未被按压于被加工件W上的无负载时，保持该状态。

另外，在离合凸轮137相对于驱动侧离合构件133，向与旋转方向相反的方向(旋转慢的方向)移动时，该钢球151由该离合凸轮137的凸轮面155推动，在引导槽153内向槽底153a的较浅侧移动，其一部分从驱动侧离合构件133的后面133c向推力轴承147侧突出，由此，驱动侧离合构件133抵抗压缩螺旋弹簧149而向前方(接近主轴侧离合构件135的方向)移动。另外，离合凸轮137向相对于驱动侧离合构件133的旋转慢的方向的移动的原因在于，离合凸轮137的辅助离合齿137a与主轴侧离合构件135的从动离合齿135a啮合，由此，从该主轴侧离合构件135承受周向的负载。象这样，钢球151与压缩螺旋弹簧149一起构成使驱动侧离合构件133沿轴向移动的轴向位移装置。而通过离合凸轮137相对于驱动侧离合构件133向旋转慢的方向运动，在钢球151在引导槽153内向槽底153a的较浅侧移动时，设定于辅助离合齿137a与驱动侧离合齿133a之间的上述角度α的相位差为0，驱动侧离合齿133a与从动侧离合齿135a啮合。作为该情况下的啮合的形式，包括有按照仅驱动侧离合齿133a与从动侧离合齿135a啮合而传递动力的方式构成的形式，以及按照驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a两者与从动侧离合齿135a啮合而传递动力的方式构成的形式，从动力的传递方面来说，最好为后者。

在主轴117的前端侧，以可装卸的方式安装有改锥锥头部119。另外，在离合器外壳107的前端部，以可进行轴向的位置调整的方式安装有调整套筒123，在该调整套筒123的前端以可装卸的方式安装有止动套筒125。通过调整该调整套筒123的轴向的位置，调整改锥锥头部119从止动套筒125前端的突出量，由此，可调整螺钉S的拧入深度。

下面对离合机构131的啮合促进机构161进行描述。该啮合促进机构161对应于本发明的“卡合促进机构”。该啮合促进机构161作为下述的装置而设置，该装置为了完成螺钉S的紧固作业，在改锥锥头部119通过螺钉S而被按压于被加工件W上，主轴117相对于主体部103而相对后退移动时，使主轴侧离合构件135的从动侧离合齿135a以比该主轴117的移动速度快的速度啮合于辅助离合齿137a和驱动侧离合齿133a。该啮合促进机构161象图2和图11～图13所示的那样，是以在主轴117与主轴侧离合构件135之间为了连接该主轴117和主轴侧离合构件135而设置的多个、在本实施形式中为3个的钢球162为主体而构成的。另外，图11～图13表示啮合促进机构161的动作形式，在图的右侧圆内，仅示出啮合促进机构161的放大图。钢球162对应于本发明的“卡合促进构件”。

主轴117的后端部侧形成为筒状，在该筒部163的后端外周按照可沿轴向相对移动的方式嵌合有主轴侧离合构件135。另外，主轴侧离合构件135向前方的移动通过下述方式限制，即，该主轴侧离合构件135的锥状的前面与设置于离合器外壳107上的止动环127的锥面接触，在主轴117的筒部163与主轴侧离合构件135的嵌合部，在主轴117的筒部163上沿周向以等间隔(120度的间隔)形成在径向上贯穿的3个通孔164，在主轴侧离合构件135的内周面，在与各通孔164相对应的位置分别形成与钢球162卡合的卡合凹部165。各卡合凹部165包括按照朝向前方(图中右方)扩大的方式倾斜的基本1/4的凹球面状的锥面165a。该钢球162具有在嵌入各通孔164中的状态下突出于筒部163的外周侧和内周侧的尺寸(直径)，从外周面突出的突出部分与主轴侧离合构件135的卡合凹部165卡合，从内周面突出的突出部分与插入到该筒部163内的上述支承轴143的外周面接触。由此，主轴侧离合构件135和主轴117通过钢球162而在周向上形成一体，但是，沿轴向可相对移动。

另一方面，在插入到主轴117的筒部163中的支承轴143的外周面上，在径向上设置有台阶部166，该台阶部166通过按照朝向前方(图示右方)收缩的方式倾斜的锥面166a而形成。即，支承轴143具有较小直径部167和较大直径部168，该较小直径部167和较大直径部168之间的台阶部166通过锥面166a而连续。钢球162按照下述方式构成，即，在改锥锥头部119未被按压于被加工件W上的无负载的状态下，钢球162与主轴117的较小直径部167接触，在改锥锥头部119被按压于被加工件W上，使主轴117进行后退动作时，越过台阶部166。此时，钢球162在筒部163的外周侧突出，按压主轴侧离合构件135的卡合凹部165的锥面165a。由此，通过作用于卡合凹部165的锥面165a上的轴向分力，将该主轴侧离合构件135向后方按压，该主轴侧离合构件135向后方移动。其结果是，主轴侧离合构件135以比主轴117的后退速度快的速度后退。上述支承轴143对应于本发明的权利要求3中的“按压构件”，卡合凹部165的锥面165a对应于本发明的权利要求3中的“斜面”。

下面对象上述那样构成的电动螺丝改锥101的作用进行描述。图3～图6依次表示伴随螺纹紧固作业的离合机构131的动作。另外，图7～图10依次表示伴随螺纹紧固作业的离合机构131的各部的动作，对应于图3～图6所示的动作的顺序。另外，图11～图13依次表示离合机构131的啮合促进机构161的动作。

图3为将螺钉S设定在改锥锥头部119上并将该螺钉S贴靠于被加工件W的拧入位置的状态，其表示电动螺丝改锥101未在拧入方向上被按压的无负载状态。在该无负载状态下，主轴侧离合构件135通过压缩螺旋弹簧149的加载力，从驱动侧离合构件133和离合凸轮137拉开，从动侧离合齿135a不与驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a啮合，离合机构131处于断开的状态。在该断开状态下，啮合促进机构161的钢球162与支承轴143的较小直径部167接触，位于主轴117的筒部163的最靠近内周的位置(参照图11)。另外，辅助离合齿137a位于相比于驱动侧离合齿133a相错角度α的旋转方向的前侧，并且驱动侧离合构件133的引导槽153内的钢球151位于该引导槽153的槽底153a的最深部(参照图7)。由此，钢球151不从驱动侧离合构件133的后面133c突出，该驱动侧离合构件133的后面133c与推力轴承147接触。而在离合机构131的断开状态下，对触发器121进行拉动操作，对驱动电动机111进行通电，使其驱动，此时，驱动侧离合构件133和离合凸轮137空转。

在该状态下，使电动螺丝改锥101向前方(被加工件W侧)移动，将设定在改锥锥头部119上的螺钉S按压于被加工件W上时，主体部103移动，但是，改锥锥头部119和主轴117不移动。所以，改锥锥头部119和主轴117对压缩螺旋弹簧149进行压缩，同时相对于主体部103进行相对的后退动作(向图示左侧移动)。在该主轴117的后退移动时，由该主轴117的筒部163保持的钢球162越过支承轴143的台阶部166，但此时，通过该台阶部166的锥面166a，将其向筒部163的外周面侧挤压，同时，按压主轴侧离合构件135的卡合凹部165的锥面165a。由此，通过作用于卡合凹部165的锥面165a上的轴向分力而向后方推动该主轴侧离合构件135，该主轴侧离合构件135向后方移动。其结果是，主轴侧离合构件135以比主轴117的后退速度快的速度后退(参照图12)。

通过该后退动作，从动侧离合齿135a向驱动侧离合构件133和离合凸轮137侧移动，而先与位于相比于驱动侧离合齿133a相错角度α的旋转方向的前侧的辅助离合齿137a啮合。通过该啮合，连接离合机构131，旋转力通过主轴侧离合构件135被传递给主轴117(参照图4，图8和图13)。其结果是，主轴117和改锥锥头部119旋转，开始螺钉S的紧固作业。伴随该旋拧作业，在离合凸轮137上通过主轴侧离合构件135而沿周向作用有负载，该离合凸轮137向着相对于驱动侧离合构件133而旋转慢的方向移动。由此，驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a的相位差(角度α)为零，从动侧离合齿135a与驱动侧离合齿133a啮合(参照图9的(C))。

另一方面，在离合凸轮137相对驱动侧离合构件133沿周向相对运动时，嵌入该驱动侧离合构件133的引导槽153中的钢球151通过离合凸轮137的凸轮面155被推动，在引导槽153内沿槽底153a的斜面向较浅侧(图9的图示上方)移动(参照图9的(A)和(C))。通过该移动，钢球151的一部分从驱动侧离合构件133的后面133c向推力轴承147侧突出，通过其反作用，驱动侧离合构件133和离合凸轮137相对地对压缩螺旋弹簧149进行压缩，同时向前方(接近主轴侧离合构件135的方向)移动。通过该向前方的移动，驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a深深地与从动侧离合齿135a啮合(处于完全啮合的状态)，同时在驱动侧离合构件133的后面133c与推力轴承147的前面之间产生间隙C(参照图5，图9的(A))。该间隙C为在旋拧作业的结束时维持离合机构131的断开状态而允许驱动侧离合构件133和离合凸轮137静静地空转用的、所谓的无声用的空隙。所以，为了形成该间隙C，驱动侧离合构件133和离合凸轮137向主轴侧离合构件135移动的动作为无声动作。

然后，象上述那样，在离合机构131完全啮合的连接状态下，进行旋拧作业，而止动套筒125的前端与被加工件W接触。由于在该状态下离合机构131处于连接状态，故通过主轴117和改锥锥头部119的旋转力，进一步拧紧螺钉S。其结果是，通过压缩螺旋弹簧149而被向前方加载的主轴侧离合构件135和主轴117向前方移动。由此，从动侧离合齿135a与驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a慢慢地离开，啮合度变轻，最终解除啮合，螺钉S的拧紧结束。此时，在解除该啮合之前，啮合促进机构161的钢球162从支承轴143的较大直径部168经台阶部166的锥面166a向较小直径部167移动。由此，由于相对主轴侧离合构件135卡合凹部165的锥面165a的钢球162的施加压力消除，故主轴侧离合构件135通过压缩螺旋弹簧149的加载力而向前方移动。即，主轴侧离合构件135按照比主轴117快的速度向前方移动，由此，离合器啮合的解除更早地进行。图6和图10表示该状态。

如果象这样，解除离合机构131的啮合时，基于到目前作用于离合凸轮137上的旋拧的周向的负载消除。此时，在离合凸轮137上，压缩螺旋弹簧149的加载力向着与从和推力轴承147接触的钢球151通过该离合凸轮137的凸轮面155向着周向的力和上述负载相反的方向作用。由此，伴随该负载的消除，离合凸轮137相对驱动侧离合构件133沿周向相对移动，由此，钢球151在引导槽153的槽底153a向较深侧移动。其结果是，驱动侧离合构件133和离合凸轮137相对地向推力轴承147侧移动，并与其接触。此时的移动量相当于通过上述的无声动作而形成的间隙C。由此在驱动侧离合齿133a以及辅助离合齿137a、与从动侧离合齿135a之间产生作为防止干扰用的适当的间隙。通过设置该间隙，可保持相对于啮合解除后的驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a的从动侧离合齿135a的啮合解除状态。由此，离合机构131适当地实现驱动侧离合齿133a以及辅助离合齿137a不与从动侧离合齿135a妨碍而静静地空转的、作为所谓无声离合器的功能。

象上述那样，按照本实施形式的离合机构131，其按照下述的方式构成，即，在通过驱动电动机111而旋转的驱动侧离合构件133的驱动侧离合齿133a与主轴侧离合构件135的从动侧离合齿135a啮合时，在该离合齿133a、135a的相互啮合动作之前，与驱动侧离合构件133一起旋转的离合凸轮137的辅助离合齿137a与从动侧离合齿135a啮合，然后，该离合凸轮137相对于驱动侧离合构件133而沿周向相对移动，由此，驱动侧离合齿133a与从动侧离合齿135a啮合。即，按照下述方式构成：由离合凸轮137的辅助离合齿137a承受离合机构131的啮合时的冲击负载，然后，驱动侧离合构件133的驱动侧离合齿133a与主轴侧离合构件135的从动侧离合齿135a啮合。由此，离合凸轮137在驱动侧离合构件133和主轴侧离合构件135啮合时具有所谓缓冲构件的功能的结果是，减轻驱动侧离合构件133和主轴侧离合构件135的啮合时的冲击。

另一方面，在离合凸轮137与主轴侧离合构件135的从动侧离合齿135a啮合后，通过从该主轴侧离合构件135承受的旋转力，对压缩螺旋弹簧149进行压缩，同时，沿相对旋转方向而较慢(后退)的方向移动。由此，减缓辅助离合凸轮137a和从动侧离合齿135a啮合时的冲击。另外，驱动侧离合齿133a和辅助离合齿137a相对于从动侧离合齿135a，将在与周向交叉的方向上延伸的平面作为啮合面，而以面接触进行啮合。由此，可减轻啮合面的单位接触面积的负载，可减少磨耗。

另外，离合凸轮137按照下述方式构成：在由引导槽153的周向长度规定的范围内，相对于驱动侧离合构件133而相对移动，在本实施形式中，在驱动侧离合齿133a与从动侧离合齿135a啮合的状态下，允许向旋转慢的方向进一步移动。由此，显然在离合机构131的啮合连接状态下，啮合解除时的负载可由驱动侧离合构件133承受。即，在本实施形式中，可通过离合凸轮137承受离合器离合时的冲击，而关于啮合解除时的负载，可通过驱动侧离合构件133承受。

通过上述的情况可知，按照本实施形式的离合机构131，可减小离合器啮合时的冲击，由此，可提高驱动侧离合构件133、离合凸轮137和主轴侧离合构件135的耐久性，延长寿命。

另外，在本实施形式中，离合凸轮137设置于驱动侧离合构件133的圆形凹部133b内，设定形成主轴侧离合构件135的相对向的前面与驱动侧离合构件133的前面共面。由此，离合凸轮137介于驱动侧离合构件133和主轴侧离合构件135之间，同时，可将离合机构131的轴向长度缩短到与不具有离合凸轮137的结构的情况相同的长度，进而，可缩短电动螺丝改锥101的长度。

此外，在本实施形式中，由于作为使驱动侧离合构件133进行轴向的移动动作的无声动作用的轴向位移装置而采用钢球151，利用沿设置于驱动侧离合构件133上的引导槽153的槽底153a的斜面的该钢球151的滚动动作，使驱动侧离合构件133沿轴向移动，故摩擦阻力小，可获得平滑的移动动作。

还有，本实施形式的离合机构131，在主轴117和主轴侧离合构件135之间设置有啮合促进机构161，能够以比主轴117的移动速度快的速度移动该主轴侧离合构件135。由此，从动侧离合齿135a相对于辅助离合齿137a的啮合速度提高，在啮合时，该从动侧离合齿135a和辅助离合齿137a的越过次数(两离合齿135a，137a的轴向端面的妨碍次数)减少，容易啮合。由此，两离合齿135a，137a的磨耗减少，可延长离合机构131的寿命。

再有，在本实施形式中，形成于主轴侧离合构件135上的卡合凹部165的周向的锥面165a与钢球162卡合。由此，主轴侧离合构件135的旋转力通过钢球162被传递给主轴117。即，钢球162具有使主轴侧离合构件135的移动速度快于主轴117的速度的作为啮合促进构件的功能，并且还用作旋转力的传递构件。因此，由于主轴侧离合构件135和主轴117的嵌合，不需要可传递旋转力的、例如花键嵌合，可简化嵌合结构。上述卡合凹部165的周向的锥面165a对应于本发明的权利要求4的“壁面”。

另外，在本实施形式中，作为紧固工具的一个实例，以用于螺钉S的紧固作业的电动螺丝改锥101进行了描述，但是并不限于此，只要是通过离合机构而将驱动电动机111的旋转力传递给工具锥头部的结构的紧固工具都可适用。另外，本实施形式的啮合促进机构161，通过适用于被称为无声离合器的离合机构131的情况进行了描述，但是，也可用于不具有无声功能的结构的离合器。另外，也可按照下述方式构成：将作为啮合促进构件的钢球162例如变更为以轴向的两端部为球面的圆柱状体，将其呈贯穿状设置于筒部163的通孔164中，基于主轴117的轴向的移动动作而向外侧突出，由此，沿轴向按压移动主轴侧离合构件135。或者，也可以下述的方式构成：以沿径向贯穿筒部163的形式设置杆，基于主轴117的轴向的移动动作，使该杆沿主轴117的轴向摆动，由此，使主轴侧离合构件135沿轴向按压移动。

Claims (4)

1.一种紧固工具，包括：

电动机；

从上述电动机通过离合机构而被旋转驱动的从动轴；

通过上述从动轴而被旋转驱动的工具锥头部，其特征在于，

上述离合机构包括：

通过上述电动机而被旋转驱动的驱动侧离合体；

设置于上述从动轴上、并与该从动轴一体旋转的从动侧离合体；

促进上述驱动侧离合体和上述从动侧离合体的卡合的卡合促进机构，

上述从动侧离合体，通过与上述从动轴一起向着接近上述驱动侧离合体的方向移动而与上述驱动侧离合体卡合，将上述电动机的旋转力传递给上述从动轴，通过向着从上述驱动侧离合体离开的方向移动而解除与该驱动侧离合体的卡合，中断对从动轴的上述旋转力的传递，

上述卡合促进机构，在上述从动侧离合体与从动轴一起为了与上述驱动侧离合体卡合而向着接近该驱动侧离合体的方向移动时，使上述从动侧离合体的移动速度快于上述从动轴的移动速度。

2.根据权利要求1所述的紧固工具，其特征在于，

上述卡合促进机构具有卡合促进构件，该卡合促进构件在上述从动侧离合体与上述从动轴一起向着接近上述驱动侧离合体的方向移动时，与该从动轴一起移动，同时基于该从动轴的移动动作，向着与从动轴的移动方向不同的方向移动，

通过该卡合促进构件向着与上述从动轴的移动方向不同的方向的移动动作，使上述从动侧离合体的移动速度快于上述从动轴的移动速度。

3.根据权利要求2所述的紧固工具，其特征在于，

上述从动轴在轴向的至少一端侧具有筒部，

上述从动侧离合体在该从动轴的周向上固定，在沿轴向允许相对移动的状态下与上述从动轴的筒部外周嵌合，

上述卡合促进构件为钢球，该钢球在允许沿该筒部径向移动的状态下被保持于上述从动轴的筒部，

上述钢球，贯穿上述筒部而分别在内周侧和外周侧突出，同时在内周侧与以可相对移动的方式设置于该筒部内的按压构件接触，在外周侧与上述从动侧离合体的斜面接触，在上述从动侧离合体与上述从动轴一起向着接近上述驱动侧离合体的方向移动时，上述钢球通过上述筒部内的按压构件而向着筒部的外周侧被按压，按压上述从动侧离合体的斜面，由此，使上述从动侧离合体沿与上述从动轴的移动方向相同的方向移动。

4.根据权利要求3所述的紧固工具，其特征在于，

上述从动侧离合体具有在上述从动侧离合体的周向上与上述钢球卡合的壁面，上述从动侧离合体的旋转力通过上述钢球而被传递给上述从动轴。

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