DE10303235A1

DE10303235A1 - Drehmomentübertragungsmechanismen und Motorwerkzeuge mit solchen Drehmomentübertragungsmechanismen

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Publication number: DE10303235A1
Application number: DE10303235A
Authority: DE
Inventors: Katsuhiko Sasaki
Original assignee: Makita Corp
Current assignee: Makita Corp
Priority date: 2002-01-29
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2003-10-30
Anticipated expiration: 2023-01-29
Also published as: US6887176B2; DE10303235B4; US20030173178A1

Abstract

Ein Drehmomentübertragungsmechanismus enthält eine Antriebswelle (31; 51; 84) und eine angetriebene Welle (32; 52; 87). Die Antriebswelle dreht um eine Achse. Die angetriebene Welle erstreckt sich längs im wesentlichen der gleichen Achse wie die Antriebswelle. Ein Drehmomentspeicher (35; 53; 90) dient zum Speichern eines Drehmoments der Antriebswelle und zum Übertragen des Drehmoments auf die angetriebene Welle aufgrund einer Reibkraft. Eine Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) dient zur Steuerung der Speicherung des Drehmoments in dem Speicher.

Description

Diese Anmeldung beansprucht die Prioritäten der japanischen Patentanmeldungen mit den Anmeldenummern 2002-020458 und 2002-074805.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Drehmomentübertragungsmechanismen, die ein relativ großes Drehmoment erzeugen können. Insbesondere bezieht sich die Erfindung auf Drehmomentübertragungsmechanismen, die in geeigneter Weise für Motorwerkzeuge verwendet werden können, um eine Werkzeugspindel mit einem großen Drehmoment drehanzutreiben, um Befestigungsmittel festzuziehen, beispielsweise Schrauben, Bolzen und Muttern. Die Erfindung bezieht sich auch auf Motorwerkzeuge, die solche Drehmomentübertragungsmechanismen enthalten.
Fig. 10 zeigt einen bekannten Schlagschrauber 150, der einen Drehschlagmechanismus 160 enthält. Der Schlagschrauber 150 enthält weiter einen Elektromotor 151, einen Planetengetriebemechanismus 152 und eine Spindel 159, die von dem Elektromotor 151 über den Planetengetriebemechanismus 152 drehangetrieben wird. Der Planetengetriebemechanismus 153 enthält ein Sonnenrad (Ritzel 157), das an einer Ausgangswelle 151a des Elektromotors 151 angebracht ist. Der Drehschlagmechanismus 160 ist an der Vorderseite (rechte Seite gemäß Fig. 10) der Spindel 159 angeordnet.
Der Drehschlagmechanismus 160 enthält einen Amboß 161 und einen Hammer 162. Der Amboß 162 kann um dieselbe Achse wie die Drehachse der Spindel 159 drehen. Der Hammer 162 hat eine im wesentliche zylindrische, rohrförmige Gestalt und ist auf die Spindel 159 gesetzt, so daß der Hammer 162 sich drehen und axial relativ zu der Spindel 159 bewegen kann. Der Amboß 161 wird von einem Schlaggehäuse 154 über ein Lager 155 drehbar gehalten. Das Schlaggehäuse 154 ist an dem vorderen Ende eines Hauptgehäuses 153 befestigt. Das vordere Ende des Ambosses 161 erstreckt sich vor dem Schlaggehäuse 154 und an dem verlängerten vorderen Ende des Ambosses 161 kann ein Treiberbit (nicht dargestellt) befestigt werden.
Zwischen der Spindel 159 und dem Hammer 162 sind Stahlkugeln 164 angeordnet. Genauer greifen die Stahlkugeln 164 in jeweilige Nockenausnehmungen 159a ein, die in der äußeren Umfangsfläche der Spindel 159 ausgebildet sind. Die Stahlkugeln 164 greifen auch in jeweilige Führungsausnehmungen 162a ein, die in der inneren Umfangsfläche des Hammers 162 ausgebildet sind. Jede der Nockenausnehmungen 159a hat im Querschnitt eine im wesentlichen halbkreisförmige Gestalt und von der Seite gesehen eine im wesentlichen V-förmige Gestalt. Die Äste der V-Gestalt jeder Nockenausnehmung 159a sind relativ zu der Drehachse der Spindel 159 geneigt. Jede der Führungsausnehmungen 162a hat in seitlicher Richtung gesehen ebenfalls eine im wesentlichen V-förmige Gestalt, aber ist entgegengesetzt zu den Nockenausnehmungen 159a orientiert. Daher dreht sich der Hammer 162 relativ zu der Spindel 159, während er sich in Vorwärts- und Rückwärtsrichtung (rechts und links gemäß Fig. 10) längs der Längsachse der Spindel 159 bewegt.
Eine Druckfeder 163 spannt den Hammer 162 in Vorwärtsrichtung (axiale Richtung der Spindel 159) vor, so daß die Bewegung des Hammers 162 in rückwärtiger Richtung gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 163 erfolgt. Ein Paar von Schlagvorsprüngen 162b ist an der vorderen Stirnseite des Hammers 162 ausgebildet und erstreckt sich in Richtung auf den Amboß 161. Ein Paar von Schlagarmen 161a erstreckt sich von dem rückwärtigen Ende des Ambosses 161 in einer radialen Richtung und dient dazu, mit den Schlagvorsprüngen 162b zusammen zu wirken.
Da der Hammer 162 sich dreht, wenn er sich in Vorwärtsrichtung gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 163 bewegt, wie vorstehend beschrieben, können die Schlagvorsprünge 162b des Hammers 162 auf die Schlagarme 161a des Ambosses 161 aufschlagen. Daher empfängt der Amboß 161 Schläge in der Drehrichtung. Als eine Folge können Schrauben mittels des Treiberbits, das an dem Amboß 161 angebracht ist, festgezogen werden.
Wenn ein Last (Festziehwiderstand), die einen vorbestimmten Wert übersteigt, auf den Amboß 161 über das Treiberbit während des Festziehvorgangs wirkt, dreht sich der Hammer 162 relativ zu der Spindel 159, während sich der Hammer 162 in Rückwärtsrichtung bewegt, so daß die Schlagvorsprünge 162b nicht mehr auf die Schlagarme 161a aufschlagen. Mit anderen Worten ist der Hammer 162 außer Eingriff mit dem Amboß 161 und wirkt die Last nicht auf den Hammer 162. Daher dreht sich der Hammer 162 und bewegt sich infolge der Vorspannkraft der Druckfeder 163 in Vorwärtsrichtung. Wenn der Hammer 162 sich nach Freikommen des Hammers 162 von dem Amboß 161 um einen Winkel von etwa 180° gedreht hat, schlagen die Schlagvorsprünge 162b wieder auf die Schlagarme 161a, so daß in der Drehrichtung zusätzliche Schläge auf den Amboß 161 aufgebracht werden, um die Schrauben weiter festzuziehen.
Bei dem bekannten Schlagschrauber 150 schlagen die Schlagvorsprünge 162b des Hammers 162 auf die Schlagarme 161a des Ambosses 161 in Drehrichtung, um ein großes Moment zum Festziehen von Schrauben aufzubringen. Daher werden jedesmal, wenn die Schlagvorsprünge 162b auf die Schlagarme 161 schlagen, Schlaggeräusche erzeugt. Diese Schlaggeräusche können während des Betriebs des Schlagschraubers 150 ein Geräuschproblem verursachen.
Entsprechend liegt eine Aufgabe der Erfindung darin, verbesserte Drehmomentübertragungsmechanismen und Motorwerkzeuge mit solchen Drehmomentübertragungsmechanismen zu lehren.
Entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Lehren können Drehmomentübertragungsmechanismen eine Antriebswelle und eine angetriebene Welle enthalten. Die Antriebswelle kann um eine Achse drehen. Die angetriebene Welle kann sich im wesentlichen längs der gleichen Achse wie die Antriebswelle erstrecken. Ein Drehmomentsammler bzw. -speicher kann ein Drehmoment der Antriebswelle sammeln bzw. speichern und das Drehmoment aufgrund einer Reibkraft auf die Antriebswelle übertragen. Ein Steuergerät kann das Speichern des Drehmoments im Speicher steuern.
Da das gespeicherte Drehmoment auf die angetriebene Welle aufgrund von Reibkraft übertragen wird, werden keine lauten Schlaggeräusche erzeugt oder laute Schlaggeräusche werden vermindert, wenn das Drehmoment auf die angetriebene Welle übertragen wird. Zusätzlich kann die angetriebene Welle aufgrund des Speicherns des Drehmoments in dem Drehmomentspeicher mit einem großen Drehmoment drehangetrieben werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Drehmoment der Antriebswelle auf den Drehmomentspeicher ebenfalls aufgrund der Reibkraft übertragen werden. Daher können Schlaggeräusche weiter vermindert werden.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Drehmomentspeicher das Drehmoment in beide Richtungen (Uhrzeigerrichtung und Gegenuhrzeigerrichtung) der Antriebswelle speichern. Dadurch kann die Vielseitigkeit der Drehmomentübertragungsmechanismen verbessert werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung die Reibkraft zwischen dem Drehmomentspeicher und der angetriebenen Welle steuern. Wenn die Reibkraft klein ist, kann das Drehmoment nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden oder es kann nur ein kleines Drehmoment auf die angetriebene Welle übertragen werden. Wenn dagegen die Reibkraft groß ist, kann das Drehmoment zuverlässig auf die angetriebene Welle übertragen werden. Daher kann die Steuereinrichtung eine Übertragungsbetriebsart und eine Nicht-Übertragungsbetriebsart des Drehmoments oder des gespeicherten Drehmoments darstellen.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der folgenden Lehren kann die Steuereinrichtung das Speichern des Drehmoments in dem Drehmomentspeicher abhängig von einer Last steuern, die auf die angetriebene Welle wirkt, das heißt einem Widerstand gegen die Drehung der angetriebenen Welle. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung das gespeicherte Drehmoment derart freisetzen, daß das gespeicherte Drehmoment auf die angetriebene Welle nicht übertragen wird, wenn die Last oder der Widerstand einen eingestellten Wert übersteigt. Vorzugsweise kann das Drehmoment wiederum in dem Drehmomentspeicher gespeichert werden, nachdem das gespeicherte Drehmoment freigesetzt wurde, so daß das gesteuerte Drehmoment wiederholt auf die angetriebene Welle wirken kann.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung eine erste Betriebsart und eine zweite Betriebsart schaffen. In der ersten Betriebsart kann das Drehmoment der Antriebswelle in dem Drehmomentspeicher gespeichert werden und kann dann auf die angetriebene Welle übertragen werden. In der zweiten Betriebsart kann das gespeicherte Drehmoment nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden oder kann kein wesentliches Drehmoment auf die übertragene Welle übertragen werden. Daher kann das gespeicherte Drehmoment auf die angetriebene Welle übertragen werden, wenn die Steuerbetriebsart von der zweiten Betriebsart auf die erste Betriebsart umgeschaltet wird. Als ein Ergebnis kann die Übertragung des gespeicherten Drehmoments durchgeführt werden, wenn sie erwünscht oder erforderlich ist.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Drehmomentspeicher ein elastisch nachgiebiges Bauteil enthalten, das in der Drehrichtung der angetriebenen Welle eine elastische Nachgiebigkeit aufweist. Daher kann das elastisch nachgiebige Bauteil das Drehmoment speichern, wenn es elastisch nachgiebig verformt wird, beispielsweise in der Drehrichtung zusammengedrückt oder verwunden wird.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann das elastisch nachgiebige Bauteil eine Schraubenfeder sein. Die Schraubenfeder kann einen ersten Bereich und einen zweiten Bereich haben, die die Antriebswelle bzw. die angetriebene Welle über eine einer inneren Umfangsfläche und einer äußeren Umfangsfläche der Schraubenfeder gleitbar berühren. Vorzugsweise kann die Schraubenfeder auf die Antriebswelle und die angetriebene Welle aufgepaßt sein, um sie in sich aufzunehmen, so daß die Schraubenfeder die Antriebswelle und die angetriebene Welle über die innere Umfangsfläche berührt.
Wenn die Antriebswelle dreht, kann die Schraubenfeder daher an dem ersten Bereich aufgrund der Reibkraft gedreht werden, so daß der zweite Bereich sowie der erste Bereich der Schraubenfeder elastisch nachgiebig verwunden werden. Als Folge kann der erste Bereich der Schraubenfeder um die Antriebswelle festgezogen werden. Mit anderen Worten kann der Durchmesser des ersten Bereiches abnehmen, während der erste Bereich elastisch nachgiebig verformt wird. Zusätzlich kann, wenn die Drehrichtung der Antriebswelle die gleiche wie die Windungsrichtung (Schraubrichtung) des zweiten Bereiches der Schraubenfeder um die angetriebene Welle ist, der zweite Bereich ebenfalls um die Antriebswelle festgezogen werden. Im Ergebnis kann das Drehmoment der Antriebswelle in die elastisch nachgiebige Verformung des ersten und des zweiten Bereiches der Schraubenfeder umgewandelt werden.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Schraubenfeder ein erstes Ende und ein zweites Ende haben, das dem ersten Ende entgegengesetzt ist. Das erste Ende kann mit der Steuereinrichtung gekuppelt sein, und das zweite Ende kann mit der angetriebenen Welle gekuppelt sein.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung ein Steuerbauteil und einen Aktuator zum Drehen des Steuerbauteils aufweisen. Das Steuerbauteil kann mit der Schraubenfeder gekuppelt sein. Die Steuereinrichtung kann dazu dienen, das zweite Ende in der zur Drehrichtung der Antriebswelle entgegengesetzten Richtung zu drehen, so daß die Festziehkraft des zweiten Bereiches der Schraubenfeder um die angetriebene Welle sowie die Festziehkraft des ersten Bereiches der Schraubenfeder um die Antriebswelle gelöst werden. Daher kann das Drehmoment der Antriebswelle nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Aktuator von einer Motoreinheit angetrieben werden, beispielsweise einem Elektromotor, einem Hydraulikmotor und einem Pneumatikmotor, der auch die Antriebswelle antreibt. Daher muß für den Aktuator keine eigene Antriebseinheit erforderlich sein.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann der Aktuator einen Planetengetriebemechanismus enthalten. Der Planetengetriebemechanismus kann ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von Planetenrädern, die in das Sonnenrad eingreifen, ein Innenrad, das in die Planetenräder eingreift und diese umgibt, und einen Träger aufweisen, der die Planetenräder drehbar hält. Das Steuergerät kann eine Kupplungsvorrichtung enthalten, die das Innenrad mit dem Steuerbauteil bezüglich der Drehung kuppelt. Daher kann die Drehung des Innenrades auf das Steuerbauteil übertragen werden, um das Steuerbauteil zum Lösen des Festziehzustandes der Schraubenfeder zu drehen.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann das Steuergerät eine Bremsvorrichtung enthalten, die dazu dient, eine Bremskraft an das Innenrad des Aktuators anzulegen und eine Drehung des Innenrades zuzulassen, wenn ein vorbestimmtes Drehmoment (Kraft) an dem Innenrad liegt. Die Kupplungsvorrichtung kann selektiv betätigbar sein, um das Innenrad mit dem Steuerbauteil zu verbinden, und das Innenrad von dem Steuerbauteil bezüglich der Drehung zu trennen.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Kupplungsvorrichtung betätigbar sein, um die Drehung des Steuerbauteils relativ zu dem Innenrad abhängig von dem zwischen dem Steuerbauteil und dem Innenrad übertragenen Moment zu verhindern und zuzulassen.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung eine Schaltvorrichtung enthalten, die betreibbar ist, um zwischen einer Drehmomentspeicherbetriebsart und einer Drehmomentfreigabebetriebsart umgeschaltet zu werden. In der Drehmomentspeicherbetriebsart kann das Drehmoment der Antriebswelle in dem Drehmomentspeicher gespeichert werden, aber nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden. In der Drehmomentfreigabebetriebsart kann das in dem Drehmomentspeicher gespeicherte Drehmoment freigegeben werden, um die Antriebswelle zu drehen. Vorzugsweise kann die Schaltvorrichtung die Drehung des Steuerbauteils in der Drehmomentspeicherbetriebsart bzw. der Drehmomentfreigabebetriebsart verhindern und zulassen.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren kann bei einer Konstruktion, bei der die Schraubenfeder in dem Speicher enthalten ist, um das Drehmoment der Antriebswelle in sowohl der ersten als auch der zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, das Drehmoment in der ersten und der zweiten Richtung auf die angetriebene Welle über verschiedene Übertragungswege übertragen werden.
Vorzugsweise kann eine Übertragungsvorrichtung den Übertragungsweg schaffen, wenn die Antriebswelle in der ersten Richtung dreht. Die Übertragungsvorrichtung kann ein Drehbauteil enthalten, das um die gleiche Achse wie die Antriebswelle relativ zu der Antriebswelle drehbar ist. Das Drehbauteil kann mit der angetriebenen Welle über das Steuerbauteil gekuppelt sein. Die Schraubenfelder kann einen dritten Bereich enthalten, der das Drehbauteil gleitbar berührt. Der dritte Bereich kann gegenüber dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verschoben sein, mit denen die Antriebswelle bzw. die angetriebene Welle in Gleitberührung ist. Der erste Bereich kann zwischen dem zweiten und dem dritten Bereich angeordnet sein.
Wenn die Antriebswelle in der ersten Richtung dreht, kann der dritte Bereich der Schraubenfeder um die Drehwelle herum festgezogen werden, um das Drehmoment der Antriebswelle über die Übertragungsvorrichtung zu übertragen, während der zweite Bereich der Schraubenfeder um die angetriebene Welle herum nicht festgezogen werden kann. Daher kann Drehmoment der Antriebswelle auf die angetriebene Welle über das Drehbauteil übertragen werden.
Wenn die Antriebswelle in der zweiten Richtung dreht, kann der zweite Bereich der Schraubenfeder um die angetriebene Welle festgezogen werden, um das Drehmoment auf die angetriebene Welle zu übertragen, während der dritte Bereich der Schraubenfeder um das Drehbauteil herum nicht festgezogen werden kann. Daher kann das Drehmoment der Antriebswelle direkt auf die angetriebene Welle übertragen werden.
Als Folge kann das Drehmoment sowohl in der ersten als auch in der zweiten Richtung gespeichert und auf die angetriebene Welle übertragen werden.
Entsprechend einem anderen Aspekt der vorliegenden Lehren können Motorwerkzeuge die vorstehend beschriebenen Drehmomentübertragungsvorrichtungen enthalten. Die angetriebene Welle der Drehmomentübertragungsvorrichtung kann eine Spindel sein, an der ein Werkzeugbit angebracht werden kann, um in Befestigungsmittel einzugreifen, wie Schrauben, Bolzen und Muttern. Daher ist es möglich, daß Maschinenwerkzeuge bei dem Festziehvorgang der Befestigungsmittel keine lauten Schlaggeräusche erzeugen.
Entsprechend einem weiteren Aspekt der vorliegenden Lehren können die Motorwerkzeuge einen Motor enthalten, beispielsweise einen Elektromotor, einen Hydraulikmotor und einen Pneumatikmotor. Die Motorwerkzeuge können auch ein Gehäuse enthalten, das den Motor aufnimmt, einen von einer Bedienperson zu ergreifenden Handgriff und ein von der Bedienperson betätigbares Schaltbauteil zum Starten und Stoppen des Motors. Das Schaltbauteil und der Hebel der Schaltvorrichtung des Steuergerätes zum Umschalten zwischen der Drehmomentsammelbetriebsart und der Drehmomentfreigabebetriebsart können nebeneinander angeordnet sein, so daß die Bedienperson den Hebel oder das Schaltbauteil betätigen kann, während sie den Handgriff ergreift. Die Bedienbarkeit von Motorwerkzeugen mit der Schaltvorrichtung kann daher verbessert werden.
Zusätzliche Ziele, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nach dem Durchlesen der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen in einfacher Weise verständlich. In den Zeichnungen stellen dar:
Fig. 1 eine seitliche Querschnittsansicht eines ersten beispielhaften Antriebswerkzeugs für ein Befestigungsmittel;
Fig. 2 eine schematische perspektivische Explosionsansicht eines Drehmomentübertragungsmechanismus, die das Prinzip der Drehmomentübertragung über eine Schraubenfeder darstellt;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht der Drehmomentübertragungsvorrichtung;
Fig. 4 eine Vorderansicht einer Betätigungsplatte der Drehmomentübertragungsvorrichtung des ersten beispielhaften Werkzeugs zum Antreiben eines Befestigungsmittels;
Fig. 5 eine vordere Seitenansicht eines Innenrades eines Planetengetriebemechanismus des Drehmomentübertragungsmechanismus;
Fig. 6 eine seitliche Querschnittsansicht eines zweiten beispielhaften Werkzeugs zum Antreiben eines Befestigungsmittels;
Fig. 7 eine seitliche Querschnittsansicht eines dritten beispielhaften Werkzeugs zum Antreiben eines Befestigungsmittels;
Fig. 8 eine seitliche Querschnittsansicht eines vierten beispielhaften Werkzeugs zum Antreiben eines Befestigungsmittels;
Fig. 9 ist eine schematische Seitenansicht einer Drehmomentübertragungsvorrichtung des vierten beispielhaften Werkzeugs zum Antreiben eines Befestigungsmittels; und
Fig. 10 ist eine seitliche Querschnittsansicht eines bekannten Schlagschraubers.
In einer Ausführungsform der vorliegenden Lehren können Drehmomentübertragungsvorrichtungen eine Antriebswelle, eine Schraubenfeder und eine angetriebene Welle haben. Die Antriebswelle kann von einer Antriebseinheit drehangetrieben werden, beispielsweise einem Elektromotor, einem Hydraulikmotor und einem Pneumatikmotor. Ein erster Bereich und ein zweiter Bereich der Schraubenfeder können reibungsmäßig auf die Antriebswelle bzw. die angetriebene Welle gepasst sein. Wenn die Antriebswelle in einer Windungsrichtung dreht, das heißt einer Windungsrichtung (rechtshändige Richtung im Falle einer linkshändigen Schraubenfeder), der Schraubenfeder, kann die Schraubenfeder um die Antriebswelle herum festgezogen werden und zusammen mit der Antriebswelle drehen. Die Drehrichtung der Schraubenfeder kann die Windungsrichtung des zweiten Bereiches der Schraubenfeder sein, so daß der zweite Bereich ebenfalls um die angetriebene Welle herum festgezogen werden kann. Im Ergebnis kann die angetriebene Welle bei Drehung der Antriebswelle drehen.
Eine Steuereinrichtung kann betätigbar sein, um einen dritten Bereich der Schraubenfeder zu drehen, der dem zweiten Bereich entgegengesetzt ist, so daß der erste und der zweiten Bereich der Schraubenfeder gelockert werden können. Als Ergebnis kann die Antriebswelle relativ zu der Schraubenfeder frei drehen. Mit anderen Worten kann die Drehung der Antriebswelle nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden.
Wenn die Antriebswelle frei dreht, kann die Drehzahl der Antriebswelle erhöht werden, da auf die Antriebswelle keine merkliche Last aufgebracht wird. Daher kann ein Trägheitsmassenmoment (Drehenergie) der Antriebswelle selbst und jedwelche anderen zwischen der Antriebswelle und der Antriebseinheit wirkenden Mechanismen vergrößert werden.
Wenn die Steuereinrichtung eine Rückkehr des dritten Bereiches in dessen Ausgangsstellung erlaubt, beispielsweise durch die Elastizität der Schraubenfeder, kann der erste Bereich der Schraubenfeder wiederum um die Antriebswelle herum festgezogen werden, die zusätzlich zu dem Drehmoment der angetriebenen Einheit mit dem vergrößerten Trägheitsmassenmoment dreht. Daher kann die angetriebene Welle mit einem großen Drehmoment gedreht werden.
Da die Übertragung von Drehmoment von der Antriebswelle auf die angetriebene Welle aufgrund der Reibkraft zwischen der Schraubenfeder und jeder der Antriebswelle und angetriebenen Welle realisiert wird, können keine lauten Schlaggeräusche hervorgerufen werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der folgenden Lehren kann die Steuereinrichtung einen Planetengetriebemechanismus enthalten. Der Planetengetriebemechanismus kann ein Sonnenrad, eine Mehrzahl von mit dem Sonnenrad in Eingriff befindlichen Planetenrädern, ein mit den Planetenrädern in Eingriff befindliches und diese umgebendes Innenrad und einen Träger enthalten, der die Planetenräder drehbar trägt. Die Antriebswelle kann mit dem Träger gekuppelt sein, so daß die Antriebswelle mit dem Träger dreht. Das Sonnenrad kann an einer Ausgangswelle der Antriebseinheit angebracht sein. Eine Bremsvorrichtung kann das Innenrad an einer Drehung hindern, so daß die Antriebswelle sowie der Träger relativ zu dem Innenrad drehen können, wenn das Sonnenrad dreht.
Wenn eine Last, beispielsweise ein Festziehwiderstand, der auf die angetriebene Welle wirkt, einen vorbestimmten Wert übersteigt, können die Drehung der Antriebswelle sowie der angetriebenen Welle stoppen, so daß eine Reaktionskraft hervorgerufen werden kann, um das Innenrad in zu der Drehrichtung der Antriebswelle entgegengesetzter Richtung gegen die von der Bremsvorrichtung aufgebrachte Bremskraft zu drehen. Daher kann der dritte Bereich der Schraubenfeder drehen, um den ersten und den zweiten Bereich der Schraubenfeder zu lösen, die um die Antriebswelle bzw. angetriebene Welle herum festgezogen wurde.
Sobald die Schraubenfeder gelöst ist (von dem festgezogenen Zustand freigegeben ist), kann die Reaktionskraft nicht weiterhin auf das Innenrad drücken, so daß die Drehung des Innenrades durch die von der Bremsvorrichtung aufgebrachte Bremskraft angehalten wird. Daher kann die Antriebswelle beginnen, sich leer zu drehen, und die Schraubenfeder kann dann um die Antriebswelle und die angetriebene Welle festgezogen werden, so daß die Drehung auf die angetriebene Welle übertragen wird.
Als Folge können der Freigabe- und Festziehvorgang der Schraubenfeder automatisch wiederholt werden. Zusätzlich kann der Zeitpunkt, zu dem das Innenrad beginnt zu drehen, durch Einstellen der auf das Innenrad aufgebrachten Bremskraft der Bremsvorrichtung gesteuert werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorgehenden Lehren kann ein kleines Drehmoment ständig auf die angetriebene Welle übertragen werden, solange die Antriebswelle dreht. Mit anderen Worten, wenn die Antriebswelle leer dreht, kann ein kleines Drehmoment auf die angetriebene Welle aufgrund der Reibkraft zwischen der Schraubenfeder und jeder der Antriebswelle und angetriebenen Welle übertragen werden. In einem solchen Fall kann die auf die angetriebene Welle wirkende Reaktionskraft durch die relative Drehung zwischen der Schraubenfeder und jeder der Antriebswelle und der angetriebenen Welle aufgenommen werden.
Bei einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung eine Steuerfeder enthalten, die reibungsmäßig auf ein drehbares Steuerbauteil und das Innenrad aufgepaßt ist. Das Steuerbauteil kann mit dem Endbereich der Schraubenfeder gekuppelt sein, so daß die festgezogene Schraubenfeder gelöst werden kann, wenn das Steuerbauteil in zu der Drehrichtung der Antriebswelle entgegengesetzter Richtung dreht. Vorzugsweise kann die Steuerfeder eine Schraubenfeder sein, die eine Windungsrichtung (Schraubrichtung) entgegengesetzt zur Windungsrichtung der Schraubenfeder hat, die auf die Antriebswelle und die angetriebene Welle gepaßt ist.
Wenn das Innenrad dreht, kann die Steuerfeder um das Innenrad herum und auch um das Steuerbauteil festgezogen werden, so daß die Drehung des Steuerbauteils auf die Schraubenfeder übertragen wird. Wenn die Drehung des Innenrades angehalten wird, kann die Steuerfeder gelöst werden, so daß die Schraubenfeder auch gelöst werden kann. Gleichzeitig kann die Antriebswelle beginnen, sich wiederum zu drehen, so daß die Schraubenfeder um die Antriebswelle und die angetriebene Welle herum festgezogen werden kann.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren kann die Steuereinrichtung eine Schaltvorrichtung aufweisen, die von einer Bedienperson betätigbar ist, um das Festziehen der Schraubenfeder um die Antriebswelle und die angetriebene Welle herum selektiv zu verhindern und zu erlauben.
Wenn die Schraubenfeder an einem Festziehen gehindert ist, kann die Drehung der Antriebswelle nicht auf die angetriebene Welle übertragen werden. Mit anderen Worten kann die Antriebswelle in dem Zustand der Leerdrehung gehalten werden, solange die Schaltungsvorrichtung derart betätigt wird, daß sie das Festziehen der Schraubenfeder erlaubt.
Daher kann die Bedienperson selektiv das Übertragen von Drehmoment auf die Antriebswelle durch die Betätigung der Schaltvorrichtung beginnen und beenden. Deshalb kann die Vielseitigkeit der Leistungsübertragungsmechanismen verbessert werden.
Vorzugsweise kann die Schaltvorrichtung eine Sperrvorrichtung sein, die derart betätigbar ist, daß die Drehstellung des Endbereiches der Schraubenfeder gesperrt und freigegeben wird. Die Sperrvorrichtung kann mit einem Hebel gekuppelt sein, der von der Bedienperson betätigt werden kann. Vorzugsweise kann der Hebel neben einem Schaltbauteil angeordnet sein, das zum Starten und Stoppen des Motors betätigbar ist. Mit dieser Anordnung kann die Bedienperson in einfacher Weise den Hebel nach oder vor der Betätigung des Schaltbauteils betätigen.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren können die Drehmomentübertragungsmechanismen eine Antriebswelle enthalten, die von einer Antriebseinheit, beispielsweise einem Elektromotor, einem Hydraulikmotor und einem Pneumatikmotor sowohl in eine erste als auch in eine zweite Richtung gedreht werden kann, welche Richtungen einander entgegengesetzt sind. Eine angetriebene Welle und ein Drehbauteil können sich längs der gleichen Achse wie die Antriebswelle erstrecken und bezüglich der Antriebswelle zueinander entgegengesetzt angeordnet sein. Eine Schraubenfeder kann auf die Antriebswelle, die angetriebene Welle und das Drehbauteil aufgesetzt sein und sich über diese erstrecken. Ein Zwischenbauteil kann zur Übertragung der Drehung des Drehbauteils auf die angetriebene Welle dienen.
Wenn die Antriebswelle sich in der ersten Richtung dreht, kann die Schraubenfeder um die Antriebswelle und auch die angetriebene Welle herum festgezogen werden, so daß die angetriebene Welle in der ersten Richtung gemeinsam mit der Antriebswelle dreht. Wenn die Antriebswelle in der zweiten Richtung dreht, kann die Schraubenfeder um die Antriebswelle und auch um das Drehbauteil herum festgezogen werden, so daß das Drehbauteil sich gemeinsam mit der Antriebswelle dreht. Die Drehung des Drehbauteils kann auf die angetriebene Welle über das Zwischenbauteil übertragen werden. Während der Drehung der angetriebenen Welle in der ersten Richtung und/oder der zweiten Richtung kann ein Ende der Schraubenfeder in eine Löserichtung, die zu der Windungsrichtung (Schraubrichtung) entgegengesetzt ist, gedreht werden, so daß die Schraubenfeder gelöst wird. Als Folge kann die Antriebswelle leer drehen. Wenn das eine Ende der Schraubenfeder danach in die Windungsrichtung zurückkehrt, kann die Schraubenfeder wiederum um die Antriebswelle und die angetriebene Welle herum festgezogen werden. Daher kann ein durch die Leerdrehung der Antriebswelle hervorgerufenes Trägheitsmassenmoment dem Ausgangsdrehmoment der Antriebseinheit zuaddiert werden, um die angetriebene Welle zu drehen. Diese Anordnung der Drehmomentübertragungsvorrichtungen kann vorteilhaft sein, insbesondere wenn die Drehmomentübertragungsvorrichtungen für Befestigungsmittel Festziehwerkzeuge zum Festziehen und Lösen von Befestigungsmitteln, beispielsweise Schrauben, Bolzen und Muttern, verwendet werden.
Wenn die Antriebseinheit, beispielsweise ein Elektromotor, in der ersten Richtung oder der zweiten Richtung dreht, kann auf diese Weise augenblicklich ein großes Drehmoment abgegeben werden, um die Befestigungsmittel festzuziehen oder zu lösen. Wenn die Schraubenfeder beispielsweise eine linkshändige Schraubenfeder ist, kann die Drehung der Antriebseinheit in rechtshändiger Richtung auf die Antriebswelle über einen linkshändigen Übertragungsweg (angetriebene Welle - Schraubenfeder - angetriebene Welle) übertragen werden, so daß die angetriebene Welle in rechtshändiger Richtung dreht, um die Befestigungsmittel festzuziehen. Die Drehung der Antriebseinheit in einer linkshändigen Richtung kann dagegen auf die Antriebswelle über einen linkshändigen Übertragungsweg (Antriebswelle - Schraubenfeder - Drehbauteil - Zwischenwelle - angetriebene Welle) übertragen werden, so daß die angetriebene Welle in der linkshändigen Richtung dreht, um die Befestigungsmittel zu lösen.
Vorzugsweise kann die Antriebswelle einen Bereich mit großem Durchmesser haben. Die angetriebene Welle kann an einer Seite in axialer Richtung des Bereiches mit großem Durchmesser angeordnet sein. Das Drehbauteil kann auf der anderen Seite des Bereiches mit großem Durchmesser angeordnet sein und kann auf der Antriebswelle drehbar gehalten sein. Der Bereich mit großem Durchmesser der Antriebswelle, die angetriebene Welle und das Drehbauteil können einen gleichen Außendurchmesser haben, so daß die Schraubenfeder aufgepaßt werden kann und sich über den Bereich mit großem Durchmesser, die angetriebene Welle und das Drehbauteil erstreckt.
Mit dieser Anordnung kann, wenn die Schraubenfeder eine linkshändige Feder ist und die Antriebseinheit in rechtshändiger Richtung dreht, die Schraubenfeder aufgrund der Reibkraft zwischen der Antriebswelle und der Schraubenfeder verwunden werden, so daß die Schraubenfeder um die Antriebswelle herum festgezogen werden kann und gemeinsam mit der Antriebswelle in rechtshändiger Richtung drehen kann. Da die rechtshändige Drehung der Schraubenfeder eine Windungsrichtung (Schraubrichtung) der Schraubenfeder um die angetriebene Welle sein kann, kann die Schraubenfeder um die angetriebene Welle festgezogen werden, so daß die angetriebene Welle gemeinsam mit der Antriebswelle in rechtshändiger Richtung gedreht werden kann. Da die rechtshändige Drehung der Schraubenfeder eine Löserichtung der Schraubenfeder um das Drehbauteil sein kann, kann die Schraubenfeder nicht um das Drehbauteil herum festgezogen werden. Daher kann die angetriebene Welle in der rechtshändigen Richtung drehen und das Drehbauteil kann ebenfalls in der rechtshändigen Richtung aufgrund der Übertragung der Drehung von der angetriebenen Welle auf das Drehbauteil über die Zwischenwelle drehen.
Wenn dagegen die Antriebseinheit in linkshändiger Richtung dreht, kann die Schraubenfeder ebenfalls aufgrund der Reibkraft zwischen der Antriebswelle und der Schraubenfeder verwunden werden, so daß die Schraubenfeder um die Antriebswelle herum festgezogen werden kann und in der linkshändigen Richtung gemeinsam mit der Antriebswelle drehen kann. Wegen der Positionierung der angetriebenen Welle und des Drehbauteils auf voneinander abgewandten Seiten bezüglich der Antriebswelle (Bereich mit großem Durchmesser), unabhängig von der Drehrichtung der Antriebswelle, kann die Schraubenfeder immer um die Antriebswelle herum festgezogen werden, wenn die Antriebswelle dreht.
Da die linkshändige Drehung der Schraubenfeder eine Windungsrichtung (Schraubrichtung) der Schraubenfeder um das Drehbauteil herum sein kann, kann die Schraubenfeder auch um die Drehwelle herum festgezogen werden, so daß die Drehwelle in der linkshändigen Richtung gemeinsam mit der Antriebswelle dreht. Da die linkshändige Drehung der Schraubenfeder eine Löserichtung der Schraubenfeder um die angetriebene Welle herum sein kann, kann die Schraubenfeder dagegen um die angetriebene Welle herum nicht festgezogen werden. Daher kann die Drehung der Antriebswelle auf die angetriebene Welle nur über den linkshändigen Übertragungsweg übertragen werden und über den rechtshändigen Übertragungsweg kann kein Drehmoment der Antriebswelle übertragen werden.
In jeder der rechtshändigen Drehung oder der linkshändigen Drehung der Antriebswelle kann die Antriebswelle leer drehen, wenn das eine Ende der Schraubenfeder in der Löserichtung der Schraubenfeder während der Übertragung der Drehung von der Antriebswelle auf die angetriebene Welle gedreht wird. Wenn das eine Ende der Schraubenfeder sich zur Drehung in der Windungsrichtung zurückbewegt, kann die angetriebene Welle beginnen, sich mit dem Trägheitsmoment zusätzlich zu dem Ausgangsmoment der Antriebseinheit zu drehen. Daher können die Befestigungsmittel mit einem großen Drehmoment festgezogen und leicht gelöst werden, wenn die Drehmomentübertragungsmechanismen auf Befestigungsmittelantriebswerkzeuge angewendet werden.
Bei einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren kann eine Steuereinrichtung von einer Bedienperson derart betätigt werden, daß das Festziehen der Schraubenfeder um die Antriebswelle herum verhindert wird. Daher kann der Zeitpunkt der Abgabe von Drehmoment (die Summe des Trägheitsmassenmoments und des Ausgangsmoments der Antriebseinheit), wie von der Bedienperson gewünscht, gesteuert werden. Vorzugsweise kann die Steuereinrichtung einen Hebel aufweisen, der neben einem Schaltbauteil der Antriebseinheit angeordnet ist.
In einer anderen Ausführungsform der vorliegenden Lehren werden Motorwerkzeuge, beispielsweise Befestigungsmittelantriebswerkzeuge, gelehrt, die die vorstehend beschriebenen Kraftübertragungsvorrichtungen enthalten. Daher können die Motorwerkzeuge zu Beaufschlagung mit einem großen Moment wirksam sein, ohne daß laute Schlaggeräusche erzeugt werden.
Jedes der zusätzlichen Merkmale und der zusätzlichen Lehren, die vorstehend und nachfolgend beschrieben sind, können getrennt voneinander oder in Verbindung mit anderen Merkmalen und Lehren verwendet werden, um die verbesserten Drehmomentübertragungsvorrichtungen und Motorwerkzeuge und Verfahren zur Konstruktion und zur Verwendung solcher Drehmomentübertragungsvorrichtungen und Motorwerkzeuge zu schaffen. Beispiele der vorliegenden Erfindung, die mehrere dieser zusätzlichen Merkmale und Lehren sowohl getrennt als auch in Verbindung verwenden, werden nachfolgend im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Diese detaillierte Beschreibung soll nur dazu dienen, einem einschlägigen Fachmann weitere Details zur Durchführung bevorzugter Aspekte der vorliegenden Lehren zu lehren, und es ist nicht beabsichtigt, den Umfang der Erfindung dadurch einzuschränken. Nur die Ansprüche definieren den Umfang der beanspruchten Erfindung. Daher können Kombinationen von Merkmalen und Schritten, die in der nachfolgenden detaillierten Beschreibung erläutert sind, nicht notwendig sein, um die Erfindung in ihrem breitesten Sinne auszuführen, sondern werden lediglich gelehrt, um Ausführungsbeispiele der Erfindung genauer zu beschreiben. Weiter können unterschiedliche Merkmale der Ausführungsbeispiele und der abhängigen Ansprüche miteinander auf Arten kombiniert werden, die nicht genau numeriert sind, um zusätzliche vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Lehren zu schaffen.
Ein erstes bis ein viertes beispielhaftes Befestigungsmittelantriebswerkzeug werden im folgenden unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 8 beschrieben. Diese beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeuge sind konstruiert, um Befestigungsmittel, wie Schrauben, Bolzen und Muttern anzutreiben, die rechtshändige Gewinde aufweisen. Die Befestigungsmittel mit rechtshändigen Gewinden können festgezogen und gelöst werden, wenn sie in einer Uhrzeigerrichtung bzw. Gegenuhrzeigerrichtung gedreht werden, wenn sie von ihrer Kopfseite aus gesehen werden.
Bezugnehmend auf Fig. 1 kann ein erstes Ausführungsbeispiel eines Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 1 einen Hauptkörper 3 und einen Handgriff 4 aufweisen. Der Hauptkörper 3 kann ein Hauptgehäuse 10 enthalten, das eine im wesentlichen zylindrische, rohrförmige Gestalt hat. Innerhalb des Hauptgehäuses 10 kann ein Elektromotor 2 angeordnet sein und als Antriebseinheit dienen. Der Handgriff 4 kann sich von dem Hauptkörper 3 aus abwärts erstrecken. An dem Handgriff 4 kann ein Schaltbauteil 5 an einer Stelle neben dem Hauptkörper 3 angebracht sein. Der Motor 2 kann anlaufen und anhalten, wenn eine Bedienperson das Schaltbauteil 5 zieht bzw. freigibt. Die Drehung des Motors 2 kann auf eine Spindel 32 über einen Drehmomentübertragungsmechanismus übertragen werden, der einen Befestigungsmittelfestziehmechanismus 30 und einen Planetengetriebemechanismus 20 enthält. Eine Ausgangswelle 2a des Motors 2 kann einen Zahnradbereich aufweisen, der als Sonnenrad des Planetengetriebemechanismus 20 dient. Auf diese Weise kann der Zahnradbereich der Ausgangswelle Za in Eingriff mit drei Planetenrändern 21 des Planetengetriebemechanismus 20 sein. Die Planetenräder 21 können auf einem Träger 22 drehbar gehalten sein und in Umfangsrichtung des Trägers 22 gleich beabstandet sein. Die Planetenräder 21 können in Eingriff mit einem im wesentlichen kreisförmigen Hohl- bzw. Innenrad 23 sein. Das Innenrad 23 kann die Planetenräder 21 umgeben und kann innerhalb des Hauptgehäuses 10 drehbar gelagert sein. Eine Bremsvorrichtung 24 kann an dem Gehäuse 10 angebracht sein und ein Druckbauteil 24a und eine Druckfeder 24b enthalten, die dazu dient, das Druckbauteil 24a in Richtung auf die äußere Umfangsfläche des Innenrades 23 vorzuspannen. Wie in Fig. 5 dargestellt, kann die äußere Umfangsfläche des Innenrades 23 einen abgeflachten Bereich 23a aufweisen und das Druckbauteil 24a kann gegen den abgeflachten Bereich 23a gedrückt werden. Daher kann das Druckbauteil 24a dazu dienen, einen Widerstand gegenüber der Drehung des Innenrades 23 relativ zu dem Hauptgehäuse 10 zu schaffen.
Eine Antriebswelle 31 kann integral mit dem Träger 22 ausgebildet sein und kann sich von der Vorderseite (linke Seitenfläche gemäß Fig. 1) des Trägers 22 erstrecken. Daher kann die Antriebswelle 31 zusammen mit dem Träger 22 drehen. Die Drehachse der Antriebswelle 31 kann mit der Drehachse des Trägers 22 sowie mit der Drehachse der Ausgangswelle 2a des Elektromotors 2 zusammenfallen.
Der vordere Bereich der Antriebswelle 31 kann als ein Ausschlussbereich 31a ausgebildet sein. Der Ausschlussbereich 31a kann einen Durchmesser haben, der kleiner ist als der Durchmesser des restlichen Bereiches der Antriebswelle 31. Der Ausschlussbereich 31a kann in ein Tragloch 32a eingesetzt sein, das in der Spindel 32 ausgebildet ist. Der Ausschlussbereich 31a kann relativ zu der Spindel 32 drehen. Es kann jedoch im wesentlichen kein Spiel zwischen dem Ausschlussbereich 31a und der Innenwand des Tragloches 32a bestehen.
In der äußeren Umfangsfläche des Ausschlussbereiches 31a kann eine ringförmige Ausnehmung 31b mit vorzugsweise im Querschnitt halbkreisförmiger Gestalt ausgebildet sein. Zwei Stahlkugeln 33 können in die ringförmige Ausnehmung 31b eingreifen und innerhalb jeweiliger, in der Spindel 32 ausgebildeter Haltelöcher 32b aufgenommen sein. Vorzugsweise können sich die Haltelöcher 32b durch die Dicke der Spindel 32 hindurch erstrecken und einander in Durchmesserrichtung gegenüberliegend sein. Jede Stahlkugel 33 kann innerhalb des entsprechenden Halteloches 32b aufgenommen sein und teilweise in die ringförmige Ausnehmung 31b eingreifen. Daher kann die Spindel 32 über den Ausschlussbereich 31b mit der Antriebswelle 31 gekuppelt sein, so daß die Spindel 32 sich relativ zur Antriebswelle 31 drehen kann, sich jedoch relativ zu der Antriebswelle 31 in axialer Richtung nicht bewegen kann. Die Stahlkugeln 33 können an einem Entfernen aus den Haltelöchern 32b mittels einer Schraubenfeder 35 gehindert sein, die in die Spindel 32 eingepaßt ist.
Der vordere Bereich der Spindel 32 kann mittels eines Lagers 34 drehbar von dem Hauptgehäuse 10 gehalten sein. Das vordere Ende der Spindel 32 kann sich von dem vorderen Ende des Hauptgehäuses 10 nach außen erstrecken und als Montagebereich für ein Werkzeugbit dienen, beispielsweise einer hexagonalen Buchse und einem Treiberbit zum Antreiben von Befestigungsmitteln (nicht dargestellt).
Die Schraubenfeder 35 kann in linkshändiger Richtung gewunden sein und sich über die Antriebswelle 31 und die Spindel 32 erstrecken. Genauer kann gemäß Fig. 1 ein rechter Bereich der Schraubenfeder 35 auf die Antriebswelle 31 gepasst sein und ein linker Bereich der Schraubenfeder 35, gemäß Fig. 1, kann auf die Spindel 32 gepaßt sein. Vorzugsweise kann die Schraubenfeder 35 aus einem Draht gebildet sein, der im Querschnitt im wesentlichen quadratische oder rechteckige Gestalt hat. Die Drehung der Antriebswelle 31 in rechtshändiger Richtung (Uhrzeigerrichtung, gesehen von der rechten Seite der Fig. 1) kann auf die Ausgangswelle 32 über die Schraubenfeder 32 übertragen werden, wie nachfolgend erläutert wird. Beispielsweise kann für den Fall, daß der äußere Durchmesser der Antriebswelle 31 und Spindel 32 etwa 30 mm beträgt, die Schraubenfeder 35 einen Innendurchmesser von etwa 29,50 mm haben, wenn keine Last anliegt. Die Schraubenfeder kann aus einem Draht mit einer Breite (die der Dicke der Schraubenfeder entsprechen kann) von 2,45 mm und einer Höhe von 2,7 mm im Querschnitt hergestellt sein. Vorzugsweise kann das Material des Drahtes SWRS sein. Der Draht kann gewunden sein, um zur Bildung einer Schraubenfeder 20 Windungen zu haben. Ein im wesentlichen halber Bereich der Schraubenfeder mit zehn Windungen kann auf die Antriebswelle gepaßt sein und der verbleibende halbe Bereich der Schraubenfeder mit zehn Windungen kann auf die angetriebene Welle gepaßt sein. Vorzugsweise ist die Schraubenfeder derart konstruiert, daß sie ein maximales Festziehmoment von etwa 200 kg-cm schafft.
Das Prinzip der Drehübertragung über die Schraubenfeder 32 wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 2 und 3 erläutert, die schematisch einen Drehmomentübertragungsmechanismus T zeigen, der eine linkshändige Schraubenfeder k (die der Schraubenfeder 35 entspricht) enthält, um die Drehung einer Antriebswelle j1 (die der Antriebswelle 31 entspricht) auf eine angetriebene Welle j2 (die der Spindel 32 entspricht) zu übertragen.
Bezugnehmend auf Fig. 3 kann der rechte Bereich der Schraubenfeder k reibungsmäßig auf die Antriebswelle j1 gepasst sein und der linke Bereich der Schraubenfeder k kann reibungsmäßig auf die angetriebene Welle j2 gepasst sein. Daher kann die Drehung der Antriebswelle j1 in rechtshändiger Richtung auf die Ausgangswelle j2 über die Schraubenfeder k übertragen werden. Der Außendurchmesser der Antriebswelle j1 und der Außendurchmesser der angetriebenen Welle j2 können dabei derart festgelegt sein, daß zwischen der Antriebswelle j1 und der Schraubenfeder k und zwischen der angetriebenen Welle j2 und der Schraubenfeder k kein merkliches Spiel besteht. Praktisch können der Außendurchmesser jeder der Antriebswelle j1 und der angetriebenen Welle j2 derart festgelegt sein, daß die Antriebswelle j1 und die Schraubenfeder k in die Schraubenfeder k von der Bedienperson gegen einen relativ kleinen Widerstand (eine kleine Preßsitzkraft) aufgeschoben werden kann.
Wenn die Antriebswelle j1 in rechtshändiger Richtung dreht, kann die Schraubenfeder k in Windungsrichtung (Schraubrichtung) um die Antriebswelle j1 aufgrund der Reibkraft drehen. Genauer kann der rechte Bereich der Schraubenfeder k, die die Antriebswelle j1 berührt, in eine Bewegung (Drehung) in eine durch einen Pfeil X bezeichnete Richtung gezwungen werden. Daher kann der rechte Bereich der Schraubenfeder k um die Antriebswelle j1 herum festgezogen werden, so daß die Reibkraft zwischen dem rechten Bereich und der Antriebswelle j1 erhöht wird. Als Folge kann die Schraubenfeder k zusammen mit der Antriebswelle j1 in der rechtshändigen Richtung drehen.
Da die Drehrichtung der Schraubenfeder k eine Windungsrichtung (Schraubrichtung) um die angetriebene Welle j2 sein kann, kann der linke Bereich der Schraubenfeder k, der die angetriebene Welle j2 berührt, zu einer Bewegung in einer durch einen Pfeil Y dargestellten Richtung gezwungen werden. Daher kann der linke Bereich der Schraubenfeder k ebenfalls um die angetriebene Welle j2 herum festgezogen werden und kann die angetriebene Welle j2 in der rechtshändigen Richtung drehen.
Wie vorstehend beschrieben, kann der Drehmomentübertragungsmechanismus T derart konfiguriert sein, daß er die Drehung der Antriebswelle j1 auf die angetriebene Welle j2 überträgt, indem die Vergrößerung der Reibkraft zwischen der Schraubenfeder k und jeder der angetriebenen Welle j1 und der angetriebenen Welle j2 genutzt wird. Daher ist es vorteilhaft, daß die Schraubenfeder k eine große Berührfläche mit der Antriebswelle j1 und der angetriebenen Welle j2 hat. Aus diesem Grunde kann zur Herstellung der Schraubenfeder k vorteilhafterweise ein Draht mit im wesentlichen quadratischer oder rechteckiger Gestalt verwendet werden. Es kann jedoch auch ein Draht mit kreisförmigem Querschnitt oder jeder anderen, von quadratischer oder rechteckiger Gestalt abweichender Querschnittsgestalt zur Bildung der Schraubenfeder k verwendet werden.
Das vorstehend beschriebene Prinzip kann auch auf die Drehmomentübertragungsmechanismen zwischen Antriebswellen und jeweiligen angetriebenen Wellen (Spindeln) der zweiten bis vierten Ausführungsformen angewendet werden.
Eine ringförmige Betätigungsplatte 36 kann drehbar auf der Antriebswelle 31 an einer Stelle neben der Vorderseite des Trägers 22 gehalten sein. Wie in Fig. 4 dargestellt, kann in der linken Seitenfläche (gesehen wie in Fig. 1) der Betätigungsplatte 36 eine Eingriffsausnehmung 36a ausgebildet sein. Ein rechtes Ende 35a der Schraubenfeder 35a kann in die Eingriffsausnehmung 36a der Betätigungsplatte 36 eingreifen, so daß das rechte Ende 35 um die Achse der Antriebswelle 31 drehen kann, wenn die Betätigungsplatte 36 dreht. Genauer dreht, wenn die Betätigungsplatte 36 in der Uhrzeigerrichtung gemäß Fig. 4 dreht, das rechte Ende 35a in einer zur Windungsrichtung (Schraubrichtung) der Schraubenfeder 35 entgegengesetzten Richtung. Wenn die Betätigungsplatte 36 dagegen in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann das rechte Ende 35a in der Windungsrichtung (Schraubrichtung) der Schraubenfeder 35 drehen. Auf diese Weise kann in Reaktion auf die Drehrichtung der Betätigungsplatte 36a die Schraubenfeder 35 auf der Seite des rechten Endes 35 verwunden werden, um die Drehung der angetriebenen Welle 31 auf die Spindel 32 zu übertragen und zu ermöglichen, daß die Antriebswelle 31 leer dreht.
An der Betätigungsplatte 37 kann eine Sperrvorrichtung 37 angebracht sein, die eine Druckfeder 37a und eine Stahlkugel 37b enthalten kann. Die Stahlkugel 37b kann von der Druckfeder 37a in rechte Richtung gemäß Fig. 1 vorgespannt sein und kann in eine Eingriffsausnehmung 23b (siehe Fig. 5) eingreifen, die an der linken Seitenfläche des Innenrades 23 gemäß Fig. 1 ausgebildet ist. Daher kann die Drehung der Betätigungsplatte 36 relativ zu dem Innenrad 23 durch die Sperrkraft der Sperrvorrichtung 37 eingeschränkt sein.
Ein linkes Ende 35b der Schraubenfeder 35 kann gegen eine rechte Seitenfläche einer ringförmigen Halteplatte 39 gedrückt werden, die an der Spindel 32 angebracht ist. Die Halteplatte 39 kann an einer Bewegung in axialer Richtung relativ zu der Spindel 32 von einem Anschlagring 38 gehindert sein, der an der Spindel 32 befestigt ist. Daher kann sich das linke Ende 35b der Schraubenfeder 35 nicht in axialer Richtung bewegen, jedoch relativ zu der Spindel 32 drehen.
Im folgenden wird der Betrieb des ersten beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 1 beschrieben. Wenn die Bedienperson das Schaltbauteil 5 zieht, beginnt der Motor 2 sich zu drehen. Die Drehung des Motors 2 kann auf die Antriebswelle 31 über den Planetengetriebemechanismus 20 übertragen werden, so daß die Antriebswelle 31 in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) dreht, wie in Fig. 1 von rechts her gesehen. Wenn die Antriebswelle 31 in Uhrzeigerrichtung dreht, kann der rechte Bereich der Schraubenfeder 35 zu einer Drehung in Windungsrichtung (Schraubrichtung) gezwungen werden, so daß die Schraubenfeder 35 zusammen mit der Antriebswelle 31 dreht. Die Betätigungsplatte 36 kann ebenfalls zusammen mit der Schraubenfeder 35 drehen. In diesem Zustand ist das Innenrad 23 des Planetengetriebemechanismus 20 an einer Drehung relativ zu dem Hauptgehäuse 10 aufgrund der von der Bremsvorrichtung 24 aufgebrachten Bremskraft gehindert. Die Betätigungsplatte 36 dagegen kann relativ zu dem Innenrad 23 drehen, da das Drehmoment der Betätigungsplatte 36 einen eingestellten Wert übersteigt, der durch die von der Sperrvorrichtung 37 aufgebrachte Sperrkraft bestimmt ist. Vorzugsweise kann die Sperrkraft der Sperrvorrichtung 37 kleiner sein als die von der Bremsvorrichtung 34 aufgebrachte Bremskraft. Daher kann sich die Stahlkugel 37b der Sperrvorrichtung 37 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 37b zurückbewegen, so daß sie von der Eingriffsausnehmung 23b freikommt, wenn die Betätigungsplatte 36 relativ zu dem Innenrad 23 dreht.
Da die Schraubenfeder 35 in Uhrzeigerrichtung, die die Windungsrichtung (Schraubrichtung) ist, drehen kann, kann die Ausgangswelle 32 ebenfalls in der gleichen Richtung aufgrund der Reibkraft zwischen dem linken Bereich der Schraubenfeder 35 und der Spindel 32 drehen. Wenn die Spindel 32 dreht, dreht ein an der Spindel 32 befestigtes Werkzeugbit (nicht dargestellt) ebenfalls, um Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Bolzen und Muttern, festzuziehen. In diesem Zustand kann das über das Werkzeugbit auf das Befestigungsmittel aufgebrachte Festziehmoment gleich dem Ausgangsmoment TM des Elektromotors 2 sein.
Wenn das Befestigungsmittel festgezogen wird, kann der Widerstand gegen das Befestigungsmoment (Festziehkraft), das von der Spindel 32 aufgebracht wird, zunehmen. Wenn der Widerstand das Festziehmoment übersteigt, kann sich die Spindel 32 nicht weiterdrehen, so daß die Drehung der Spindel 32 aufhören kann. Dann können die Drehung der Antriebswelle 31 sowie der Schraubenfeder 35 gestoppt werden. Daher kann die Drehung des Trägers 32, der die Planetenräder 31 trägt, gestoppt werden. Dann kann die Drehung des Motors 2 in die Drehbewegung des Innenrades 23 umgewandelt werden. Mit anderen Worten kann das Innen-, rad 23 drehen, wenn das auf das Innenrad 23 aufgebrachte Drehmoment die von der Bremsvorrichtung 24 aufgebrachte Bremskraft übersteigt. Auf diese Weise kann das Druckbauteil 24a der Bremsvorrichtung 24 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 24b zurückbewegt werden, so daß es von der abgeflachten Fläche 23a freikommt, wenn das Innenrad 23 sich dreht.
Wenn das Innenrad 23 von der Bremsvorrichtung 24 an einer Drehung relativ zu dem Hauptgehäuse 10 gehindert wird, kann der Festziehwiderstand des Befestigungsmittels gegen das auf das Befestigungsmittel über die Spindel 32 aufgebrachte Drehmoment eine Reaktionskraft hervorrufen, die den Hauptkörper 3 oder das gesamte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 1 zu einer Drehung zwingt. Daher muß die Bedienperson den Hauptkörper 3 und/oder den Handgriff 4 halten, während er oder sie einer solchen Reaktionskraft widersteht. Wenn dagegen das Innenrad 23 zu einer Drehbewegung zu dem Hauptgehäuse 10 gegen die von der Bremsvorrichtung 24 aufgebrachte Bremskraft gezwungen wird, kann keine Reaktionskraft erzeugt werden, um den Hauptkörper 3 oder das gesamte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 1 zu drehen. Daher muß im letzteren Fall die Bedienperson der Reaktionskraft nicht widerstehen.
Wenn die von der Bremsvorrichtung 24 aufgebrachte Beschränkungskraft (Bremskraft) zu groß ist, muß die Bedienperson einer großen Reaktionskraft widerstehen. Mit anderen Worten muß die Bedienperson eine sehr hohe Belastung aushalten. Aus diesem Grund kann die von der Bremsvorrichtung 24 aufgebrachte Beschränkungskraft (Bremskraft), welche Beschränkungskraft durch die Vorspannkraft der Druckfeder 24b bestimmt ist, vorzugsweise so gewählt, daß die Bedienperson keine zu hohe Belastung aushalten muß.
Wenn die Ausgangswelle 2a des Motors 2 in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) dreht, kann das Innenrad 23 in entgegengesetzte Richtung oder Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) drehen. Des Drehung des Innenrades 23 kann auf die Betätigungsplatte 36 über die Sperrvorrichtung 37 übertragen werden, so daß die Betätigungsplatte 36 in Uhrzeigerrichtung dreht. Daher bewegt sich (dreht) das rechte Ende 35a der Schraubenfeder 35 in zur Windungsrichtung (Schraubrichtung) entgegengesetzter Richtung, so daß das Festziehen der Schraubenfeder 35 um die Antriebswelle 31 freigegeben wird.
Nachdem das Innenrad 33 um einen Winkel von etwa 360° gedreht hat, kann das Druckbauteil 24a der Bremsvorrichtung 24 wiederum in Eingriff bzw. Berührung mit dem abgeflachten Bereich 23a des Innenrades 23 kommen, so daß die Bremsvorrichtung 24 wiederum eine Beschränkungskraft gegen die Drehung des Innenrades 23 anlegt. Zusätzlich können, sobald die Drehung des Innenrades 23 anhält, das rechte Ende 35a der Schraubenfeder 35 und die Betätigungsplatte 36 aufgrund der elastischen Rückkraft der Schraubenfeder 35 wiederum in zu der Windungsrichtung entgegengesetzter Richtung drehen. Da das Festziehen (Torsion in der Windungsrichtung) der Schraubenfeder 35 zu diesem Zeitpunkt gelöst wird, kann der Festziehwiderstand des Befestigungsmittels über die Schraubenfeder 35 nicht länger auf die Antriebswelle 31 wirken. Daher kann die Antriebswelle 31 wiederum in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) drehen, während die Drehung des Innenrades 23 von der Bremsvorrichtung 24 gestoppt wird. Genauer dreht die Antriebswelle 31 leer, weil auf die Antriebswelle 31 kein wesentlicher Widerstand wirkt.
Nachdem die Betätigungsplatte 36 und das rechte Ende 35a der Schraubenfeder 35 aufgrund der Rückkehrkraft der Schraubenfeder 35 ihre ursprüngliche Stellung wieder eingenommen haben, dreht das rechte Ende 35a der Schraubenfeder 35 wiederum in der Windungsrichtung (Schraubrichtung) aufgrund der Reibkraft zwischen der Schraubenfeder 35 und der Antriebswelle 31. Daher kann ein Trägheitsmassenmoment der Ausgangswelle 2a des Motors 2, des Planetengetriebemechanismus 20 (insbesondere der Planetenräder 21 und des Trägers 22) und der Antriebswelle 31 zusätzlich zu dem Ausgangsmoment des Motors 2 über die Schraubenfeder 35 auf die angetriebene Welle 32 übertragen werden. Somit kann das Befestigungsmittel mittels eines Drehmoments festgezogen werden, das die Summe aus dem Ausgangsmoment des Motors 2 und dem Trägheitsmassenmoment ist. Die Summe dieser Momente kann größer sein als das anfängliche Festziehmoment oder des Ausgangsmoment des Motors 2. Im Ergebnis kann das Befestigungsmittel mit einer großen Kraft (Moment) festgezogen werden.
Wenn der auf das Befestigungsmittel aufgebrachte Festziehwiderstand des Festziehmoment übersteigt, kann die Drehung der Spindel 32 anhalten und die Antriebswelle 31 kann wiederum leer drehen. Danach kann die Schraubenfeder 35 wiederum in der Windungsrichtung drehen, um die Summe des Moments des Trägheitsmassenmoments und des Ausgangsmoments des Motors 2 über die Spindel 32 auf das Befestigungsmittel aufzubringen.
Wie vorstehend beschrieben kann bei dem ersten Ausführungsbeispiel des Befestigungsmittelantriebwerkzeugs 1 jedes Mal, wenn der Festziehwiderstand das Festziehmoment übersteigt, das Festziehen (Torsion in Windungsrichtung) der Schraubenfeder 35 um die Antriebswelle 31 gelöst werden, die Antriebswelle 31 kann dann leer drehen, und danach kann die Schraubenfeder 35 wiederum in Windungsrichtung drehen, so daß ein großes Moment (die Summe des Trägheitsmassenmoments und des Ausgangsmoments des Motors) erzeugt werden kann, um das Befestigungsmittel weiter festzuziehen.
Zusätzlich kann das erste beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 1 keine lauten Schlaggeräusche erzeugen und kann während der Befestigungsvorgänge im wesentlichen geräuschlos drehen, da das erste beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 1 ohne einen Hammer und einen Amboß (wie ein Hammer 162 und ein Amboß 161 des bekannten Schlagwerkzeugs 150) konfiguriert ist, die während des Antriebs des Befestigungsmittels Schlaggeräusche erzeugen können.
Da der Außendurchmesser sowohl der Antriebswelle 31 als auch der Spindel 32 derart festgelegt sein können, daß die Antriebswelle 31 und die Spindel 32 von der Bedienperson in die Schraubenfeder 3 durch eine manuelle Kraft mit einem relativ kleinen Widerstand (einer schwachen Preßsitzkraft) eingeschoben werden können, kann des weiteren die Drehung der Antriebswelle 31 auf die Spindel 32 über die Schraubenfeder 35 aufgrund der Reibkraft übertragen werden. Mit anderen Worten kann ein Teil des Drehmoments der Antriebswelle 31 ständig auf die Spindel 32 übertragen werden, selbst wenn die Antriebswelle 31 relativ zu der Schraubenfeder 35 dreht (gleitbar bzw. verschiebbar dreht). Daher kann das Werkzeugbit, das an der Spindel 32 befestigt ist, das Drehmoment in der Festziehrichtung empfangen, bevor das Befestigungsmittel durch das Drehmoment der Summe des Trägheitsmassenmoments und des Motormoments festgezogen wird. Folglich kann kein Spiel in Festziehrichtung zwischen der Spindel 32 und dem Werkzeugbit und zwischen dem Werkzeugbit und dem Befestigungsmittel hervorgerufen werden. Beispielsweise, wenn die Spindel 32 ein quadratisches Wellenende hat, kann das Wellenende ein entsprechendes in dem Werkzeugbit (beispielsweise einer Hülse) ausgebildetes Einsatzloch eng berühren und das Werkzeugbit kann eine in einem Kopf einer Schraube ausgebildeten Biteingriffsausnehmung oder eine Umfangsfläche eines Kopfes eines Bolzens oder einer Mutter eng berühren. Daher kann die Wirksamkeit der Übertragung von Moment von der Spindel 32 zu dem Werkzeugbit und zu dem Befestigungsmittel verbessert werden. Zusätzlich können zwischen der Spindel 32 und dem Werkzeugbit und zwischen dem Werkzeugbit und dem Befestigungsmittel keine Berühr- oder Schlaggeräusche erzeugt werden.
Das erste Ausführungsbeispiel des Befestigungsantriebswerkzeugs 1 kann in verschiedener Weise abgeändert werden. Fig. 6 zeigt ein zweites beispielhaftes Befestigungsantriebswerkzeug 50, das bezüglich der Konstruktion zum Freigeben des Festziehens (Torsion in der Windungsrichtung) der Schraubenfeder 35 durch die Drehung des Innenrades 23 zu dem ersten beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeug 1 unterschiedlich ist. In anderer Beziehung kann das zweite beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 50 gleich wie das erste Ausführungsbeispiel sein. Daher haben in Fig. 6 ähnliche Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie beim ersten Ausführungsbeispiel und deren Erläuterung ist nicht notwendig.
Ein Planetengetriebemechanismus 60 des zweiten beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 50 kann drei Planetenräder 62 enthalten, die drehbar von einem Träger 61 gehalten sind. Die Planetenräder 62 können mit dem Sonnenrad der Ausgangswelle 2a des Elektromotors 2 in Eingriff sein und können auch in ein Hohl- bzw. Innenrad 63 eingreifen. Das Innenrad 63 kann drehbar innerhalb des Hauptgehäuses 10 gehalten sein. Eine Bremsvorrichtung 64 kann an dem Hauptgehäuse 10 angebracht sein und dazu dienen, einen vorbestimmten Widerstand gegen Drehung des Innenrades 63 zu schaffen. Genauer kann die Bremsvorrichtung 64 eine Druckfeder 64a und ein Preßbauteil 64b aufweisen, das von der Druckfeder 64a vorgespannt ist, so daß das Preßbauteil 64b gegen die äußere Umfangsfläche des Innenrades 63 gepreßt werden kann, um den Widerstand gegenüber einer Drehung des Innenrades 63 aufgrund der Reibkraft zu schaffen.
Die Vorspannkraft der Druckfeder 64a der Bremsvorrichtung 64 kann derart gewählt sein, daß das Innenrad 23 sich drehen kann, wenn ein großer Festziehwiderstand von dem Befestigungsmittel gegen Drehung einer Spindel 52 wirkt, in gleicher Weise wie bei der Bremsvorrichtung 24 des ersten Ausführungsbeispiels. Daher kann auf eine Bedienperson während des Festziehvorgangs keine übermäßige Belastung wirken.
Eine Antriebswelle 51 kann integral mit dem Träger 61 des Planetengetriebemechanismus 60 ausgebildet sein und die Spindel 52 kann von dem vorderen Bereich des Hauptgehäuses 10 über das Lager 34 drehbar gehalten sein. Eine erste Schraubenfeder 53 kann auf die Antriebswelle 51 und die Spindel 52 gepaßt sein und kann sich zwischen ihnen erstrecken. Genauer kann der rechte Bereich der ersten Schraubenfeder 53, gesehen wie in Fig. 6, auf die Antriebswelle 31 gepaßt sein und der linke Bereich der Schraubenfeder 53 kann auf die Spindel 52 gepaßt sein. Die Antriebswelle 51 und die Spindel 52 können den gleichen Außendurchmesser haben und können in die Schraubenfeder 53 ohne wesentliches Spiel zwischen der ersten Schraubenfeder 53 und jeder der Antriebswelle 51 und der Spindel 52 eingeschoben sein. Zusätzlich können sich die Antriebswelle 51 und die Spindel 52 längs der gleichen Achse wie die Drehachse der Ausgangswelle 2a des Motors 2 erstrecken.
Ähnlich wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel können innerhalb jeweiliger Haltelöcher 52a der Spindel 52 Stahlkugeln 33 aufgenommen sein und teilweise in eine ringförmige Umfangsausnehmung 51b eingreifen, die in einem Ausschlussbereich 51a der Antriebswelle 51 ausgebildet ist. Die Ausnehmung 51b kann im Querschnitt halbkreisförmige Gestalt haben. Daher kann die Spindel 52 mit der Antriebswelle 51 derart gekuppelt sein, daß sich die Spindel 52 relativ zu der Antriebswelle 51 drehen kann, sich jedoch nicht in axialer Richtung relativ zu der Antriebswelle 51 bewegen kann. Die erste Schraubenfeder 53 kann auch dazu dienen, zu verhindern, daß die Stahlkugeln 33 aus den Haltelöchern 52a entfernt werden.
Vorzugsweise kann die erste Schraubenfeder 53 eine linkshändige Schraubenfeder sein und kann aus einem Draht hergestellt sein, der im Querschnitt quadratisch oder rechteckig ist. Eine Zwischenhülse 54 kann drehbar in einem vorderen Bereich 63a des Innenrades 63 aufgenommen sein. Die erste Schraubenfeder 53 kann innerhalb einer Zwischenhülse 54 drehbar aufgenommen sein. Ein gemäß Fig. 6 rechtes Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 kann innerhalb einer Eingriffsausnehmung 54b aufgenommen sein, die in der Zwischenhülse 54 ausgebildet ist. Daher kann sich das rechte Ende 53a in der Freigaberichtung (Löserichtung) bewegen, um das Festziehen der ersten Schraubenfeder 53 um die Antriebswelle 51 freizugeben, wenn die Zwischenhülse 54 in der linkshändigen Richtung (Gegenuhrzeigerrichtung gesehen von rechts gemäß Fig. 6) dreht.
Ein linkes Ende 53b der ersten Schraubenfeder 53 kann gegen einen Anschlagring 55 gepreßt werden, der an der Spindel 52 angebracht ist. Der Anschlagring 55 kann daran gehindert werden, sich in axialer Richtung relativ zu der Spindel 52 zu bewegen.
Wenn die Antriebswelle 51 in rechtshändiger Richtung (Uhrzeigerrichtung) dreht, kann das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 daher gezwungen werden, in der Windungsrichtung (Schraubrichtung) zu drehen, so daß die Drehung der Antriebswelle 51 auf die Spindel 52 über die erste Schraubenfeder 53 übertragen werden kann. Ein Werkzeugbit, beispielsweise eine hexagonale Buchse kann an der Spindel 52 befestigt werden, so daß Befestigungsmittel, beispielsweise Schrauben, Bolzen und Muttern, festgezogen werden können, wenn die Spindel 52 in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) dreht.
Die Zwischenhülse 54 kann einen vorderen Bereich 54a haben, der einen relativ großen äußeren Durchmesser als der restliche Bereich der Zwischenhülse 54 hat. Andererseits kann das Innenrad 63 einen Vorderbereich 63a haben, der einen relativ kleinen Durchmesser als der restliche Bereich des Innenrades 63 hat. Der äußere Durchmesser des vorderen Bereiches 54a der Zwischenhülse 54 kann im wesentlichen gleich dem äußeren Durchmesser des vorderen Bereiches 63 und des Innenrades 63 sein. Eine zweite Schraubenfeder 57 kann auf den vorderen Bereich 54a der Zwischenhülse 54 und den vorderen Bereich 63a des Innenrades gepaßt sein und sich zwischen ihnen erstrecken. Genauer kann der rechte Bereich der zweiten Schraubenfeder 57 auf den vorderen Bereich 63a des Innenrades 63 gepaßt sein und der linke Bereich der zweiten Schraubenfeder 57 kann auf den vorderen Bereich 54a der Zwischenhülse 54 gepaßt sein. Vorzugsweise ist die zweite Schraubenfeder 57 als eine linkshändige Schraubenfeder konfiguriert. Mit anderen Worten kann die zweite Schraubenfeder 57 in entgegengesetzter Richtung zu der ersten Schraubenfeder 53 gewunden sein. Ähnlich wie die erste Schraubenfeder 53 kann die zweite Schraubenfeder 57 jedoch aus einem Draht hergestellt sein, der im Querschnitt quadratisch oder rechteckig ist. Ein rechtes Ende 57a der zweiten Schraubenfeder 57 an der Seite des Innenrades 63 kann gegen einen abgestuften Bereich 63b gepreßt sein, der an dem Innenrad 63 ausgebildet ist. Andererseits kann ein linkes Ende 57b der zweiten Schraubenfeder 57 auf der Seite der Zwischenhülse 54 mit einem Eingriffsbereich 10a in Eingriff sein, der an einer Innenwand des Hauptgehäuses 10 ausgebildet ist, so daß das linke Ende 57b an einer Drehung in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) relativ zu dem Hauptgehäuse 10 gehindert ist, jedoch in der Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) drehen kann. Wenn das Innenrad 63 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann das rechte Ende 57a der zweiten Schraubenfeder 57 daher in der Gegenuhrzeigerrichtung, d. h. der Windungsrichtung (Schraubrichtung) der Schraubenfeder 57 drehen, so daß die zweite Schraubenfeder 57 um den vorderen Bereich 63a des Innenrades 63 herum und um den vorderen Bereich 54a der Zwischenhülse 54 herum festgezogen werden kann. Als Folge kann die Drehung des Innenrades 63 auf den vorderen Bereich 54a der Zwischenhülse 54 über die zweite Schraubenfeder 57 übertragen werden, so daß die Zwischenhülse 54 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht. Wenn die Zwischenhülse 54 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann das rechte Ende 53a der erste Schraubenfeder 53 auf der Seite der Antriebswelle 51 in der Gegenuhrzeigerrichtung drehen, so daß das Festziehen der ersten Schraubenfeder 53 freigegeben werden kann.
Im folgenden wird der Betrieb der zweiten Ausführungsform des Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 50 beschrieben. Wenn die Bedienperson das Schaltbauteil 5 zieht, um den Elektromotor 2 zu starten, können die Planetenräder 62 des Planetengetriebemechanismus 60 zusammen mit dem Träger 61 in der Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) drehen, so daß die Antriebswelle 51 in der Uhrzeigerrichtung dreht. Daher kann die erste Schraubenfeder 53 um die Antriebswelle 51 herum festgezogen werden, um die Ausgangswelle 52 in der Uhrzeigerrichtung über die erste Schraubenfeder 53 zu drehen, so daß das Befestigungsmittel mit einem Drehmoment festgezogen werden kann, das dem Ausgangsmoment des Elektromotors 2 entspricht.
Wenn das Befestigungsmittel festgezogen wird, kann der Festziehwiderstand des Befestigungsmittels zunehmen und das Festziehdrehmoment übersteigen. Dann kann die Drehung der Spindel 52 gestoppt werden und daher kann die Drehung der Antriebswelle 51 und des Trägers 61 gestoppt werden. Als Ergebnis kann das Innenrad 63 beginnen, sich in Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) gegen den Reibwiderstand (Bremskraft) zu drehen, der von der Bremsvorrichtung 64 aufgebracht wird. Wenn das Innenrad 63 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann das rechte Ende der zweiten Schraubenfeder 57 in der gleichen Richtung drehen, um die zweite Schraubenfeder 57 um den vorderen Bereich 63a des Innenrades 63 festzuziehen, so daß die Drehung des Innenrades 63 auf den vorderen Bereich 54a der Zwischenhülse 54 über die zweite Schraubenfeder 57 übertragen wird.
Da das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 mit der Zwischenhülse 54 in Eingriff ist, kann das rechte Ende 53 der ersten Schraubenfeder 53 ebenfalls in der Gegenuhrzeigerrichtung drehen, welche Richtung der Windungsrichtung (Schraubrichtung) der ersten Schraubenfeder 53 entgegengesetzt ist. Daher kann die erste Schraubenfeder 53 gelöst werden. Folglich kann kein wesentlicher Widerstand auf die Antriebswelle über die erste Schraubenfeder 53 gegen Drehung der Antriebswelle 51 ausgeübt werden. Zur gleichen Zeit kann die Drehung des Innenrades 63 durch die von der Bremsvorrichtung 64 angelegte Bremskraft gestoppt werden. Daher können die Planetenräder 63 beginnen, sich zusammen mit dem Träger 61 zu drehen. Zusätzlich kann das rechte Ende 57a der zweiten Schraubenfeder 57 seine ursprüngliche Stellung aufgrund der elastisch nachgiebigen Rückstellkraft der zweiten Schraubenfeder 57 wieder einnehmen. Weiter können das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 und die Zwischenhülse 54 ihre ursprüngliche Stellung aufgrund der elastisch nachgiebigen Rückstellkraft der ersten Schraubenfeder 53 wieder einnehmen. Folglich kann die Antriebswelle 51 leer drehen. Dann dreht die Antriebswelle 51 das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 in der Windungsrichtung (Schraubrichtung), so daß die Spindel 52 über die erste Schraubenfeder 53 gedreht werden kann. Daher kann das Befestigungsmittel mit einem Drehmoment festgezogen werden, das der Summe aus dem Drehmoment des Motors 2 und einem Trägheitsmassenmoment entspricht, das durch die Drehung der Ausgangswelle 2a des Motors 2, der Planetenräder 62 und deren Träger 61 und der Antriebswelle 51 erzeugt werden kann.
Wenn der Festziehwiderstand des Befestigungsmittels das Festziehmoment übersteigt, können die Drehung der Antriebswelle sowie der Spindel 52 wiederum anhalten, und das Innenrad 63 kann wiederum in der Gegenuhrzeigerrichtung drehen. Daher kann das Befestigungsmittel wiederum mit einem Drehmoment festgezogen werden, das dem Motormoment und dem Trägheitsmassenmoment entspricht. Dieser Vorgang kann wiederholt durchgeführt werden, um das Befestigungsmittel wiederholt festzuziehen.
Entsprechend dem zweiten beispielhaften Motorbefestiger 50 kann die Drehung des Innenrades 63 auf die erste Schraubenfeder 53 über die zweite Schraubenfeder 57 und die Zwischenhülse 54 übertragen werden. Daher kann eine Sperrvorrichtung wie die Sperrvorrichtung 37 der ersten Ausführungsform fehlen. Die zweite Sperrvorrichtung 37 kann jedesmal, wenn die Kugel 37b während der Drehung der Betätigungsplatte 36 relativ zu dem Innenrad 23 in die Eingriffsausnehmung 23b eingreift, Rasselgeräusche hervorrufen. Obwohl die Zwischenhülse 54 des zweiten Ausführungsbeispiels des Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 50 relativ zu dem Innenrad 63 drehen kann, kann der vordere Bereich 54a der Zwischenhülse 54 auf diese Weise relativ zu der zweiten Schraubenfeder 57 verschiebbar drehen und kann nicht irgendwelche Rasselgeräusche erzeugen. Daher kann das zweite Ausführungsbeispiel des Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 50 hinsichtlich der weiteren Verminderung von lauten Geräuschen verbessert sein.
Die dritte beispielhafte Ausführungsform wird im folgenden anhand der Fig. 7 beschrieben, die ein drittes beispielhaftes Befestigungsmittelantriebswerkzeug 70 zeigt. Das dritte Ausführungsbeispiel des Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 70 unterscheidet sich von dem zweiten Ausführungsbeispiel des Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 50, weil das dritte Ausführungsbeispiel einen Mechanismus zum selektiven Verhindern und Ermöglichen der Drehung einer Zwischenhülse enthält. In anderer Hinsicht kann das dritte Ausführungsbeispiel gleich sein wie das zweite Ausführungsbeispiel. Daher haben in Fig. 7 ähnliche Bauteile die gleichen Bezugszeichen und eine Erläuterung dieser Bauteile ist nicht notwendig.
Bezugnehmend auf Fig. 7 kann das dritte beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 70 eine Hülsensperrvorrichtung 73 und einen Sperrfreigabehebel 71 aufweisen, der mit der Hülsensperrvorrichtung 73 zusammenwirkt. Der Sperrfreigabehebel 71 kann an der Unterseite des vorderen Bereiches des Hauptgehäuses 10 mittels eines Tragzapfens 72 angebracht sein, so daß der Sperrfreigabehebel 71 vertikal relativ zu dem Hauptgehäuse 10 schwenken kann. Ein Fingereingriffsbereich 71a kann an dem hinteren Bereich (rechten Bereich gemäß Fig. 7) des Sperrfreigabehebels 71 ausgebildet sein. Vorzugsweise kann der Fingereingabebereich 71a zu einer im wesentlichen J-förmigen Gestalt gebogen sein, so daß die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 einfach durch Eingreifen seines oder ihres Fingers mit dem Fingereingriffsbereich 71a betätigen kann. Der Fingereingriffsbereich 71a kann neben dem Schaltbauteil 5 angeordnet sein, so daß die Bedienperson, während er oder sie den Handgriff 4 greift, entweder das Schaltbauteil 5 oder den Hülsenfreigabehebel 71 betätigen kann.
Die Hülsensperrvorrichtung 73 kann mit dem linken Bereich des Sperrfreigabehebels 71 gekuppelt sein und einen Sperrzapfen 73a und eine Druckfeder 73b enthalten. Der Sperrzapfen 73a kann sich durch die Wand des Hauptgehäuses 10 erstrecken und relativ zu der Wand des Hauptgehäuses 10 vertikal verschiebbar beweglich sein. Die Druckfeder 73b kann den Sperrzapfen 73a zur Innenseite des Hauptgehäuses 10 vorspannen, so daß der Sperrzapfen 73a gegen die äußere Umfangswand des vorderen Endes der Zwischenhülse 54 gedrückt wird. Daher kann die Hülsensperrvorrichtung 73 betätigbar sein, um die Zwischenhülse 54 an einer Drehung durch die Reibkraft zwischen dem Sperrzapfen 73a und der Zwischenhülse 54 zu hindern.
Das vordere Ende des Sperrfreigabehebels 71 und das untere Ende des Sperrzapfens 73a können miteinander verbunden sein, so daß sie sich relativ zueinander neigen können.
Im folgenden wird der Betrieb des dritten beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 70 beschrieben. Wenn die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 in Gegenuhrzeigerrichtung gemäß Fig. 7 zieht, indem sein oder ihr Finger in den Fingereingriffsbereich 71a eingreift, kann sich der Sperrzapfen 73a abwärts gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 73b bewegen, so daß der Sperrzapfen 73a sich von der Zwischenhülse 54 wegbewegen kann. Daher kann die Zwischenhülse 54 sich drehen, wenn das Innenrad 63 in Gegenuhrzeigerrichtung dreht, um das Festziehen der ersten Schraubenfeder 53 freizugeben. Das Befestigungsmittel kann dann mit einem Drehmoment festgezogen werden, das der Summe aus dem Motormoment und dem Trägheitsmassenmoment entspricht.
Wenn die Bedienperson den Fingereingriffsbereich 71a des Sperrfreigabehebels 71 freigibt, kann der Sperrfreigabehebel 71 in Uhrzeigerrichtung von der Druckfeder 73b verschwenkt werden und der Sperrzapfen 73a kann gegen die Zwischenhülse 54 gedrückt werden. Da die Zwischenhülse 54 sich nicht drehen kann, selbst wenn das Innenrad 63 in Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) dreht, kann das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 nicht drehen, um das Festziehen der ersten Schraubenfeder 53 freizugeben. Zusätzlich kann die Drehung des Innenrades 63 aufgrund des von der zweiten Schraubenfeder 57 her wirkenden Widerstandes angehalten werden. Daher kann die Antriebswelle beginnen, sich leer zu drehen, und die Drehung der Antriebswelle 51 kann nicht über die erste Schraubenfeder 53 auf die Spindel 52 übertragen werden.
Wenn der Sperrfreigabehebel 71 nicht betätigt wird, kann die Antriebswelle 52 somit leer drehen, ohne daß Drehmoment auf die Spindel 52 übertragen wird, so daß das Trägheitsmassenmoment durch die Drehung der Ausgangswelle 2a des Motors 2, der Planetenräder 62 und der Antriebswelle 51 erzeugt werden kann. Wenn die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 in diesem Zustand betätigt, kann die Zwischenhülse 54 in Gegenuhrzeigerrichtung aufgrund der elastisch nachgiebigen Rückstellkraft der ersten Schraubenfeder 53 drehen, so daß das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 in Windungsrichtung (Schraubrichtung) durch die Reibkraft zwischen dem rechten Bereich der ersten Schraubenfeder 53 und der Antriebswelle 51 drehen kann. Als Folge kann die Drehung der Antriebswelle 51 augenblicklich auf die Ausgangswelle 52 übertragen werden und das Befestigungsmittel kann mit einem großen Drehmoment festgezogen werden.
Wenn die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 zu dem Zeitpunkt freigibt, zu dem die Drehzahl der Antriebswelle 51 während der Leerdrehung der Antriebswelle 51 eine maximale Drehzahl erreicht hat, kann auch die Spindel 52 ein maximales Trägheitsmassenmoment (Drehenergie) übertragen werden.
Wenn der Befestigungswiderstand des Befestigungsmittels das Festziehmoment übersteigt, können die Drehung der Ausgangswelle 52, der ersten Schraubenfeder 53 und der Antriebswelle 51 in gleicher Weise wie bei der zweiten beispielhaften Ausführungsform angehalten werden. Dann kann das Innenrad 63 in der Gegenuhrzeigerrichtung gegen die von der Bremsvorrichtung 64 anliegende Bremskraft drehen. Daher kann das rechte Ende 53a der ersten Schraubenfeder 53 in der Richtung entgegengesetzt zu der Windungsrichtung (Schraubrichtung) über die zweite Schraubenfeder 57 und die Zwischenhülse 54 drehen, da die Zwischenhülse 54 nicht gesperrt ist. Als Folge kann das Festziehen der ersten Schraubenfeder 53 gelöst werden. Dann kann die Drehung des Innenrades 63 durch die Bremskraft der Bremsvorrichtung 64 gestoppt werden und die Antriebswelle 51 kann beginnen, sich wieder zu drehen, um das Befestigungsmittel mit einem Drehmoment festzuziehen, das die Summe aus dem Motormoment und dem Trägheitsmassenmoment sein kann. Dieser Vorgang (Festziehzyklus) kann wiederholt durchgeführt werden, wenn der Festziehwiderstand des Befestigungsmittels das Festziehmoment wiederum übersteigt.
Wenn die Bedienperson seinen oder ihren Finger von dem Sperrfreigabehebel 71 löst, kann der Sperrfreigabehebel 71 selbsttätig schwenken, um die Zwischenhülse 54 an einer Drehung zu hindern. Wenn die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 freigibt, nachdem der Festziehvorgang (Festziehzyklus) eine geeignete Anzahl von Malen wiederholt durchgeführt wurde, kann die Antriebswelle 51 daher leer drehen und die Drehung der Antriebswelle 51 kann nicht auf die Spindel 52 übertragen werden. Diese Situation kann solange beibehalten werden, wie der Sperrfreigabehebel 71 nicht betätigt wird, um die Sperre gegen die Zwischenhülse 54 freizugeben.
Wenn die Bedienperson den Sperrfreigabehebel 71 betätigt, während er oder sie die auf den Sperrfreigabehebel 71 ausgeübte Zugkraft einstellt, kann das Sperren der Zwischenhülse 54 zusätzlich allmählich freigegeben werden, so daß die erste Schraubenfeder 53 allmählich um die Antriebswelle 51 herum festgezogen wird. Daher kann die Übertragung vom Drehmoment von der Antriebswelle 51 auf die Spindel 52 allmählich beginnen. Folglich kann das Trägheitsmoment, das auf das Befestigungsmittel über die Spindel 52 wirken kann, durch Einstellen der auf den Sperrfreigabehebel 71 ausgeübten Zugkraft gesteuert werden. Diese Steuerung kann besonders vorteilhaft sein, um zu verhindern, daß das Befestigungsmittel mit einer zu großen Kraft festgezogen wird.
Entsprechend der dritten beispielhaften Motorfestziehvorrichtung 70 kann die Drehung der Antriebswelle 51 von der Antriebswelle 51 auf die erste Schraubenfeder 53 über die erste Schraubenfeder 53 aufgrund des Festziehens der ersten Schraubenfeder 53 um die Antriebswelle 51 übertragen werden. Daher kann das dritte beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 70 in gleicher Weise wie die erste und die zweite beispielhafte Ausführungsform ein großes Festziehmoment abgeben, ohne laute Schlaggeräusche zu erzeugen.
Zusätzlich kann in gleicher Weise wie bei der ersten und der zweiten beispielhaften Ausführungsform die Drehung der Antriebswelle 51 auf die Spindel 52 über die erste Schraubenfeder 53 aufgrund der Reibkraft übertragen werden, selbst wenn die Antriebswelle 51 leer dreht. Daher kann ein an der Spindel 52 befestigtes Werkzeugbit mit einem kleinen Drehmoment in Festziehrichtung beaufschlagt werden, bevor das Befestigungsmittel mit einem großen Moment festgezogen wird. Folglich kann zwischen der Spindel 52 und dem Werkzeugbit und zwischen dem Werkzeugbit und dem Befestigungsmittel kein Spiel in Festziehrichtung erzeugt werden. Daher kann die Wirksamkeit der Drehmomentübertragung von der Spindel 52 zu dem Werkzeugbit und weiter zu dem Befestigungsmittel verbessert werden. Weiter können keine Berühr- oder Schlaggeräusche zwischen der Spindel 52 und dem Werkzeugbit und zwischen dem Werkzeugbit und dem Befestigungsmittel erzeugt werden. Daher kann das dritte beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 70 auch in dieser Hinsicht arbeiten, ohne daß laute Geräusche erzeugt werden.
Weiter können auch bei der dritten beispielhaften Motorfestziehrichtung 70 keine Rasselgeräusche hervorgerufen werden, da eine Sperrvorrichtung, die der Sperrvorrichtung 37 der ersten beispielhaften Motorfestziehvorrichtung 50 entspricht, eliminiert werden kann.
Anhand der Fig. 8 und 9 wird die vierte beispielhafte Motorfestziehvorrichtung nun beschrieben. Auch in diesen Figuren haben ähnliche Bauteile die gleichen Bezugszeichen wie bei der ersten bis dritten beispielhaften Ausführungsform und die Erläuterung dieser Bauteile ist nicht notwendig.
Bezugnehmend auf Fig. 8 kann das vierte beispielhafte Befestigungsmittelantriebswerkzeug 80 einen reversierbaren Elektromotor 2a als eine Antriebseinheit (Kraftquelle) enthalten.
An dem Handgriff 4 neben dem Hauptkörper 3 kann ein Schaltbauteil 5a angebracht sein. Das Schaltbauteil 5a kann als Schaltbauteil in Wippenbauweise ausgebildet sein, und zwischen einer ersten AN-Stellung und einer zweiten AN-Stellung über eine AUS-Stellung schwenken. Fig. 8 zeigt das Schaltbauteil in der AUS-Stellung.
Genauer kann das Schaltbauteil 5A mit dem Motor 2A über eine Motorschaltung (nicht dargestellt) verbunden sein, so daß der Motor 2A in einer ersten Richtung (auch als "Normalrichtung" bezeichnet) dreht, wenn die Bedienperson das Schaltbauteil 5A aus der AUS- Stellung in die erste AN-Stellung schwenkt. Der Motor 2A kann in einer zweiten Richtung (auch als "Rückwärtsrichtung" bezeichnet) drehen, wenn die Bedienperson das Schaltbauteil 5A aus der AUS-Stellung in die zweite AN-Stellung schwenkt. Wenn der Motor 2A in der Normalrichtung dreht, kann eine Spindel 87 in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) drehen, so daß ein Befestigungsmittel festgezogen werden kann. Wenn der Motor 2A dagegen in der Rückwärtsrichtung dreht, kann die Spindel 8 in Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) drehen, so daß das Befestigungsmittel gelöst werden kann.
Ein Planetengetriebemechanismus 81 kann ein Paar von Planetenrädern 82 enthalten, die in ein an einer Ausgangswelle 2Aa des Motors 2A ausgebildetes Sonnenrad eingreifen. Die Planetenräder 82 können von einem Träger 83 drehbar getragen sein. Eine Antriebswelle 84 kann integral mit einer Vorderfläche (linke Fläche gemäß Fig. 8) des Trägers ausgebildet sein und sich längs der gleichen Achse wie die Ausgangswelle 2Aa des Motors 2A erstrecken.
Die Planetenräder 82 können weiter mit einem Innenrad 85 in Eingriff sein, das innerhalb des Hauptgehäuses 10 drehbar gehalten ist. An dem Hauptgehäuse 10 kann eine Bremsvorrichtung 86 angebracht sein und dazu dienen, einen vorbestimmten Widerstand gegen die Drehung des Innenrades 85 aufzubringen. Die Bremsvorrichtung 86 kann eine Druckfeder 86a und ein Druckbauteil 86b enthalten. Das Druckbauteil 86b kann gegen die äußere Umfangsfläche des Innenrades 85 gedrückt werden, so daß eine Reibkraft gegen die Drehung des Innenrades 85 hervorgerufen wird.
Der vordere Bereich der Antriebswelle 84 kann mit der Spindel 87 gekuppelt sein, die innerhalb des vorderen Bereiches des Hauptgehäuses 10 über ein Lager 8 drehbar gehalten ist. Eine ringförmige Umfangsausnehmung 84b kann in der Umfangsrichtung des vorderen Bereiches der Antriebswelle 84 ausgebildet sein. Vorzugsweise kann die Ausnehmung 84a im Querschnitt halbkreisförmige Gestalt haben. Innerhalb entsprechender Haltelöcher 87a, die in der Spindel 87 ausgebildet sind, kann ein Paar von Stahlkugeln 89 aufgenommen sein. Die Stahlkugeln 89 können teilweise in die Ausnehmung 84a der Antriebswelle 84 eingreifen, so daß die Spindel 87 relativ zu der Antriebswelle 84 drehen kann, sich jedoch nicht in axialer Richtung relativ zu der Antriebswelle 84 bewegen kann. Eine Schraubenfeder 90 kann auf die Antriebswelle 84 und die Spindel 87 gepaßt sein und sich zwischen ihnen erstrecken. Der Vorderbereich der Schraubenfeder 90 kann verhindern, daß die Stahlkugeln 89 aus den Haltelöchern 87a entfernt werden.
Eine Hilfshülse 91 und eine Drehhülse 92 können auf die Antriebswelle 84 gepaßt sein und an der Rückseite (rechte Seite gemäß Fig. 8) der Spindel 87 angeordnet sein. Die Hilfshülse 91 kann bezüglich der Drehung an Ort und Stelle fest sein und auch bezüglich der axialen Richtung relativ zu der Antriebswelle 84 über einen Zapfen 93 an Ort und Stelle fest sein. Die Hilfshülse 91 kann als ein Bereich 84b großen Durchmessers der Antriebswelle 84 dienen, der im wesentlichen in der zentralen Position in axialer Richtung der Antriebswelle 84positioniert ist. Alternativ kann der Bereich 84b großen Durchmessers integral mit der Antriebswelle 84 ausgebildet sein.
Die Drehhülse 92 kann zwischen dem Bereich großen Durchmessers 84b der Antriebswelle 84 und dem vorderen Bereich des Trägers 83 angeordnet sein, so daß die Drehhülse 92 relativ zu der Antriebswelle 84 drehen kann, sich jedoch nicht in axialer Richtung relativ zu der Antriebswelle 84 bewegen kann. Wie in Fig. 8 dargestellt, können die Spindel 87, der Bereich großen Durchmessers 84b und die Drehhülse 92 einander gleichen Außendurchmesser haben und die Schraubenfeder 90 kann aufgepasst sein, um diese Elemente aufzunehmen. Vorzugsweise kann die Schraubenfeder 90 eine linkshändige Schraubenfeder sein und aus einem Draht hergestellt sein, dessen Querschnitt quadratisch oder rechteckig ist.
Fig. 9 zeigt schematisch die Antriebswelle 84, die Spindel 87 und die Schraubenfeder 90. Der Betrieb der Schraubenfeder 90 wird nun unter Bezugnahme auf Fig. 9 in Verbindung mit der Drehung der Antriebswelle 84 in rechtshändiger Richtung (Uhrzeigerrichtung) gesehen von der rechten Seite der Fig. 9, und der linkshändigen Richtung (Gegenuhrzeigerrichtung) erläutert.
Wenn die Antriebswelle 84 in Uhrzeigerrichtung dreht, kann ein mittleren Bereich der Schraubenfeder 90, der den Bereich 84a großen Durchmessers (in Fig. 9 nicht gezeigt) berührt, der Schraubenfeder 90 in einer Richtung P, wie in Fig. 9 gezeigt, aufgrund der Reibkraft gegenüber dem Bereich 84a großen Durchmessers der Antriebswelle 84 drehen. Folglich kann die Schraubenfeder 90 im mittleren Bereich in Uhrzeigerrichtung gedreht (verwunden) werden. Andererseits, wenn die Antriebswelle 84 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 in einer Richtung Q, wie in Fig. 9 dargestellt, auch aufgrund der Reibkraft gegenüber dem Bereich 84a großen Durchmessers der Antriebswelle 84 drehen. Folglich kann die Schraubenfeder 90 in dem mittleren Bereich in der Gegenuhrzeigerrichtung gedreht (verwunden) werden. Dieser Betrieb kann im wesentlichen gleich sein, selbst wenn die Schraubenfeder 90 als eine rechtshändige Schraubenfeder konfiguriert ist.
Bezugnehmend auf Fig. 8, wenn der Motor 2 beginnt, in Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) zu drehen, kann der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 drehen, so daß der linke Bereich der Schraubenfeder 90 in der gleichen Richtung verwunden wird, wie sie die Windungsrichtung (Schraubrichtung) des linksseitigen Bereiches der Schraubenfeder 90 ist. Im Ergebnis kann ein Moment erzeugt werden, um ein linkes Endes 90b der Schraubenfeder 90 in der gleichen Richtung zu drehen. Daher kann die Spindel 87 in der rechtshändigen Richtung aufgrund der Reibkraft zwischen der Spindel 87 und dem linken Bereich der Schraubenfeder 90 drehen. Andererseits, obwohl der rechte Bereich der Schraubenfeder 90 in der Uhrzeigerrichtung gedreht (verwunden) werden kann, kann diese Richtung entgegengesetzt zur Windungsrichtung (Schraubrichtung) des rechten Bereiches der Schraubenfeder 90 sein. Weil der rechte Bereich der Schraubenfeder 90 in der entgegengesetzten Richtung gedreht (verwunden) werden kann, die eine Freigaberichtung sein kann, kann kein merkliches Moment hervorgerufen werden, um ein rechtes Ende 90a der Schraubenfeder 90 in der Uhrzeigerrichtung zu drehen. Als Ergebnis erfährt die Drehhülse 92 kein wesentliches Moment in der Uhrzeigerrichtung. Wenn die Antriebswelle 84 in der Uhrzeigerrichtung dreht, kann die Drehhülse 92 daher nicht drehen, obwohl die Spindel 87 drehen kann.
Wenn dagegen der Motor 2 in der Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) dreht, kann der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 in der Gegenuhrzeigerrichtung drehen. Im Ergebnis kann ein Moment erzeugt werden, um das rechte Ende 90a der Schraubenfeder 90 in der gleichen Richtung zu drehen, aber es kann kein wesentliches Moment erzeugt werden, um das linke Ende 90b der Schraubenfeder 90 in der gleichen Richtung zu drehen. Folglich kann die Drehhülse 92 aufgrund der Reibkraft zwischen der Drehhülse 92 und dem rechten Bereich der Schraubenfeder 90 in Gegenuhrzeigerrichtung drehen. Die Spindel 87 wird in diesem Fall jedoch nicht drehen.
Bezugnehmend auf Fig. 8 kann das rechte Ende 90a der Schraubenfeder 90 in ein Eingriffsloch 92a eingesetzt und damit in Eingriff sein, das in der Drehhülse 92 ausgebildet ist. Das linke Ende 90b der Schraubenfeder 90 kann dagegen in ein Eingriffsloch 95b eingesetzt sein und damit in Eingriff sein, das sie in einer Zwischenhülse 95 ausgebildet ist. Die Zwischenhülse 95 kann derart angeordnet sein, daß sie die Antriebswelle 84, die Spindel 87, die Drehhülse 92 und die Schraubenfeder 90 aufnimmt und kann sich längs der gleichen Achse wie diese Elemente erstrecken.
Die Zwischenhülse 95 kann mit der Spindel 87 über einen ersten Eingriffsmechanismus 97 gekuppelt sein, so daß die Zwischenhülse 95 und die Spindel 87 gemeinsam miteinander drehen können. Ein Anschlagring 87b kann an der Spindel 87 befestigt sein und dazu dienen, die linksseitige Bewegung der Zwischenhülse 95 relativ zu der Spindel 97 zu beschränken und ein Rattern der Zwischenhülse 95 zu verhindern. Die Zwischenhülse 95 kann auch mit der Drehhülse 92 über einen zweiten Eingriffsmechanismus 96 gekuppelt sein, so daß die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 gemeinsam miteinander drehen können.
Eine ringförmige Kupplungsplatte 94 kann verschiebbar auf die Zwischenhülse 95 gepaßt sein. Eine Stahlkugel 101 kann zwischen der Kupplungsplatte 98 und der Zwischenhülse 95 angeordnet sein. Die Stahlkugel 101 kann in eine Führungsausnehmung 95a eingreifen, die an der äußeren Umfangsfläche der Zwischenhülse 95 ausgebildet ist und kann weiter in eine Halteausnehmung 98a eingreifen, die an der inneren Umfangsfläche der Kupplungsplatte 98 ausgebildet ist. Die Halteausnehmung 98a kann eine im wesentlichen halbkugelförmige Gestalt haben. Die Führungsausnehmung 95a kann in axialer Richtung der Zwischenhülse 95 länglich sein und kann im Querschnitt eine im wesentliche halbkreisförmige Gestalt haben. Daher kann die Kupplungsplatte 98 gemeinsam mit der Zwischenhülse 95 drehen und kann sich relativ zu der Zwischenhülse 95 in axialer Richtung innerhalb eines Bereiches bewegen, der durch die Länge der Führungsausnehmung 95a gegeben ist.
Kupplungszähne 100 können erste und zweite Zähne (nicht dargestellt) enthalten, die an der Kupplungsplatte 98 bzw. dem Innenrad 85 ausgebildet sind, so daß die Kupplungsplatte 98 und das Innenrad 85 gemeinsam miteinander drehen können, wenn die ersten und die zweiten Zähne der Kupplungsplatte 100 miteinander in Eingriff sind. Daher können die Zwischenhülse 95 und das Innenrad 85 bezüglich der Drehung über die Kupplungsplatte 98 miteinander verbunden sein. Eine Druckfeder 99 kann dazu dienen, die Kupplungsplatte 98 in rechter Richtung vorzuspannen, so daß die Kupplungsplatte 98 in einer Stellung gemäß Fig. 8 gehalten werden kann, in der die ersten und zweiten Zähne der Kupplungszähne 100 miteinander in Eingriff sind. Wenn die Kupplungsplatte 98 aus der Stellung gemäß Fig. 8 gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 99 nach links bewegt wird, können die erste Zähne und die zweiten Zähne der Kupplungszähne 100 voneinander frei kommen, so daß die Kupplungsplatte 98 und das Innenrad 85 bezüglich der Drehung voneinander getrennt sind.
Eine ringförmige Eingriffsausnehmung 98b kann in der äußeren Umfangsfläche der Kupp- lungsplatte 98 ausgebildet sein. Eine Schaltplatte 102 kann ein Paar Betätigungsarme 102a aufweisen, die in die Eingriffsausnehmung 98b von entgegengesetzten Seiten in der Durchmesserrichtung der Kupplungsplatte 98 eingesetzt sind, so daß die Kupplungsplatte 98 relativ zu der Schaltplatte 102 drehen kann, sich jedoch in axialer Richtung bewegen kann, wenn die Kupplungsplatte 102 sich in axialer Richtung bewegt.
Daher können die ersten und zweiten Kupplungszähne der Kupplungszähne 100 auf die Bewegung der Schaltplatte 102 hin in axialer Richtung der Kupplungsplatte 98 (rechte und linke Richtung, gesehen gemäß Fig. 8) in Eingriff und außer Eingriff kommen.
Ein Schwenkarm 103 kann vertikal schwenkbar an dem Hauptgehäuse 10 über einen Schwenkzapfen 103a angebracht sein. Ein oberes Ende des Schwenkzapfens 103a kann innerhalb des Hauptgehäuses 10 angeordnet sein und kann in ein Eingriffsloch 102b eingesetzt sein, das in der Schaltplatte 102 ausgebildet ist. Ein unteres Ende des Schwenkarms 103a kann außerhalb des Hauptgehäuses 10 positioniert sein und kann in ein Eingriffsloch 104a eingesetzt sein, das in einem Schalthebel 104 ausgebildet ist. Der Schalthebel 104 kann von einem Tragbauteil 105 getragen werden, das an der Unterseite des Hauptgehäuses 10 befestigt ist, so daß der Schalthebel 104 verschiebbar relativ zu dem Tragbauteil 106 in einer Richtung parallel zur axialen Richtung der Kupplungsplatte 98 bewegbar ist. Auf diese Weise kann der Schalthebel 104 über die Schaltplatte 102 und den Schwenkarm 103 mit der Kupplungsplatte 98 gekuppelt sein.
Da der Schalthebel 104 mit der Kupplungsplatte 98 gekuppelt sein kann, die von der Druckfeder 99 nach rechts vorgespannt ist, kann die Vorspannkraft der Druckfeder 99 den Schalthebel 104 drängen, um ihn nach links zu bewegen. Wenn die Bedienperson den Schalthebel 104 zieht, um ihn nach rechts gegen die Vorspannkraft der Druckfeder 99 zu bewegen, kann der Schwenkarm 103 daher in Gegenuhrzeigerrichtung gemäß Fig. 8 schwenken, so daß die Kupplungsplatte 98 sich nach links bewegen kann, um die ersten Kupplungszähne und die zweiten Kupplungszähne der Kupplungszähne 100 gegenseitig außer Eingriff zu bringen. Wenn die Bedienperson die auf den Schalthebel 104 ausgeübte Zugkraft freigibt, kann der Schalthebel 104 automatisch zurückkehren, um einen Eingriff zwischen den ersten Kupplungszähnen und den zweiten Kupplungszähnen hervorzurufen.
Wie in Fig. 8 dargestellt, kann der Schalthebel 104 einen Fingereingriffsbereich 104b aufweisen, der zu einer insgesamt J-förmigen Gestalt gebogen ist. Der Fingereingriffsbereich 104b kann neben dem Schaltbauteil 5A positioniert sein, so daß die Bedienperson den Schalthebel 104 oder das Schaltbauteil 5A bedienen kann, während er oder sie den Handgriff 4 ergreift.
Im folgenden wird der Betrieb des vierten beispielhaften Befestigungsmittelantriebswerkzeugs 80 beschrieben. Wenn die Bedienperson das Schaltbauteil 5A aus der AUS-Stellung in die erste AN-Stellung schwenkt, kann der Motor 2A anlaufen und in Uhrzeigerrichtung, d. h. normaler Richtung drehen. Da das Innenrad 85 des Planetengetriebemechanismus 81 von der Bremsvorrichtung 86 an einer Drehung gehindert ist, kann die Antriebswelle 84 zusammen mit dem Träger 83 des Planetengetriebemechanismus 81 in Uhrzeigerrichtung drehen. In diesem Zustand wird der Schalthebel 104 von der Bedienperson nicht gezogen. Daher kann das Innenrad 85 mit der Zwischenwelle 95 über die Kupplungsplatte 98 in der Drehrichtung verbunden sein. Da die Zwischenhülse 95 mit der Drehhülse 92 über den Eingriffsmechanismus 96 bezüglich der Drehung verbunden ist, kann die Bremskraft auch auf die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 aufgebracht werden. Daher können die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 nicht gedreht werden. Als Folge kann, obwohl der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 aufgrund der Reibkraft gegenüber der Antriebswelle 94 gedreht werden kann, die Drehung der Antriebswelle 84 nicht auf die Spindel 87 übertragen werden. Mit anderen Worten, obwohl der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 relativ zu dem rechten und linken Bereich aufgrund der Reibkraft zwischen dem mittleren Bereich der Schraubenfeder 90 und der Antriebswelle 84 verwunden wird, können das rechte Ende 90a oder das linke Ende 90b der Schraubenfeder 90 nicht drehen. Folglich kann die Antriebswelle 84 leer drehen.
Wenn die Antriebswelle 84 leer dreht, erreicht die Drehzahl der Antriebswelle 84 sowie des Motors 2A und der Planetenräder 82 bald eine maximale Drehzahl. Wenn die Bedienperson den Schalthebel 104 in diesen Zustand zieht, kann sich die Kupplungsplatte 98 gemäß Fig. 8 nach links bewegen, so daß die Kupplungszähne 100 außer Eingriff kommen. Daher können die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 von dem Innenrad 85 bezüglich der Drehung getrennt werden. Zur gleichen Zeit kann die verwundene Schraubenfeder 90 ihre ursprüngliche nicht verwundene Gestalt elastisch nachgiebig wieder einnehmen und das rechte Ende 90a oder das linke Ende 90b können relativ zu dem mittleren Bereich gedreht werden.
Sobald die Schraubenfeder 90 ihre ursprüngliche Gestalt wieder annimmt, kann die Schraubenfeder 90 in der Uhrzeigerrichtung (rechtshändige Richtung) aufgrund der Drehung der Antriebswelle 84 drehen. Daher kann der linke Bereich der Schraubenfeder 90 in der Windungsrichtung (Schraubrichtung) verwunden werden, um ein Drehmoment auf die Spindel 87 über das linke Ende 90b aufzubringen. Folglich kann die Spindel 87 in der Uhrzeigerrichtung drehen. Die Drehhülse 92 kann kein wesentliches Drehmoment von der Schraubenfeder 90 her erhalten, da der rechte Bereich der Schraubenfeder 90 in der Freigaberichtung verwunden werden kann, die der Windungsrichtung entgegengesetzt ist.
Daher kann die Ausgangswelle 87 unmittelbar von einem Drehmoment gedreht werden, das die Summe aus dem Drehmoment des Motors 2A und dem Trägheitsmassenmoment der Ausgangswelle 2Aa des Motors 2, der Planetenräder 82, des Trägers 83 und der Antriebswelle 84 ist. Das Befestigungsmittel kann festgezogen werden, wenn das Werkzeugbit über die Spindel 87 in der Uhrzeigerrichtung gedreht wird.
Während des Festziehvorgangs muß die Bedienperson das Befestigungsmittelantriebswerkzeug 80 mittels des Handgriffes 4 halten, um das Drehmoment aufzunehmen, das durch den Widerstand gegen die von dem Motor 2A über die Ausgangswelle 2Aa aufgebrachte Festziehkraft erzeugt wird. Wenn der Widerstand gegenüber der Festziehkraft die Festziehkraft übersteigt, kann die Drehung der Spindel 87 gestoppt werden, so daß die Drehung der Antriebswelle 84 sowie der Schraubenfeder 90 angehalten werden können. Dann kann das Innenrad 85 in der Uhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) gegen die von der Bremsvorrichtung 86 aufgebrachte Bremskraft drehen und das auf die Bedienperson wirkende Drehmoment kann vermindert werden. Daher kann die Bremskraft der Bremsvorrichtung 86, die durch die Vorspannkraft der Druckfeder 86b bestimmt wird, geeignet bestimmt werden, damit auf die Bedienperson während des Festziehvorgangs keine übermäßige Belastung wirkt.
Wenn die Bedienperson den Schalthebel 104 während der Drehung des Innenrades 85 in Gegenuhrzeigerrichtung freigibt, können die ersten Zähne und die zweiten Zähne der Kupplungszähne 100 in gegenseitigen Eingriff kommen, um das Innenrad 85 bezüglich der Drehung mit der Zwischenhülse 95 zu verbinden. Dann kann die Drehhülse 92 in der Gegenuhrzeigerrichtung drehen, so daß das rechte Ende 90a der Schraubenfeder 90 in zur Windungsrichtung (Schraubrichtung) entgegengesetzter Richtung drehen kann. Folglich kann das Festziehen des linken Bereiches der Schraubenfeder 90 um die Antriebswelle 84 gelöst werden. Da die Antriebswelle 84 nicht länger den Widerstand gegen die Drehung von dem Befestigungsmittel über die Spindel 87 und die Schraubenfeder 90 in diesem Zustand erhält, kann die Drehung des Innenrades 85 gestoppt werden und die Antriebswelle 84 kann wiederum beginnen zu drehen. Folglich kann das Befestigungsmittel wiederum mit einem großen Moment festgezogen werden.
Die Bedienperson kann den Schalthebel 104 wiederholt ziehen und freigeben, bis das Befestigungsmittel mit einem erwünschten Festziehmoment festgezogen ist. Nachdem das Befestigungsmittel mit einem erwünschten Moment festgezogen ist, kann die Bedienperson den Schalthebel 104 in der Freigabeposition halten, so daß die Antriebswelle 84 leer weiter dreht. Andererseits kann die Bedienperson das Schaltbauteil 5A in die AUS-Stellung schwenken, um den Motor 2A anzuhalten.
Wenn die Bedienperson das Befestigungsmittel lösen will, kann er oder sie das Schaltbauteil 5A in die zweite AN-Stellung schwenken, so daß der Motor 2A in entgegengesetzter Richtung (Gegenuhrzeigerrichtung) drehen kann. Die Drehung des Motors 2A kann auf die Antriebswelle 84 über die Planetenräder 82 übertragen werden, so daß die Antriebswelle 84 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht. In diesem Zustand wird der Schalthebel 104 von der Bedienperson nicht gezogen. Daher können die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 durch die auf das Innenrad 85 aufgebrachte Bremskraft an einer Drehung gehindert werden, so daß die Antriebswelle 84 leer drehen kann. Dieser Betrieb ist im wesentlichen der gleiche wie der Betrieb, wenn der Motor 2A in normaler Richtung (Uhrzeigerrichtung) dreht, mit Ausnahme der Drehrichtung.
Wenn die Bedienperson den Schalthebel 104 zieht, können die Kupplungszähne 100 außer Eingriff kommen, so daß die Zwischenhülse 95 und die Drehhülse 92 voneinander bezüglich der Drehung getrennt werden. Daher kann der mittlere Bereich der Schraubenfeder 90 in Gegenuhrzeigerrichtung gedreht werden, um die Drehung der Drehhülse 92 zu übertragen, da der rechte Bereich der Schraubenfeder 90 in Windungsrichtung verwunden werden kann, um um die Drehhülse 92 herum festgezogen zu werden. Die Drehung des mittleren Bereiches der Schraubenfeder 90 kann nicht auf die Spindel 87 übertragen werden, da der linke Bereich der Schraubenfeder 90 in Freigaberichtung verwunden werden kann, die der Windungsrichtung (Festziehrichtung) um die Ausgangswelle 87 herum entgegengesetzt ist.
Die Drehung der Drehumkehrhülse 92 kann auf die Spindel 87 über die Zwischenhülse 95 übertragen werden, so daß die Ausgangswelle 87 in der Gegenuhrzeigerrichtung (linkshändige Richtung) drehen kann, um das Befestigungsmittel zu lösen. In der gleichen Weise wie der Festziehvorgang kann das Lösemoment, das der Summe aus dem Ausgangsmoment des Motors 2A und dem Trägheitsmassenmoment der Ausgangswelle 2Aa des Motors 2, der Planetenräder 82, des Trägers 83 und der Antriebswelle 84 entspricht, auf die Spindel 84 übertragen werden, so daß das Befestigungsmittel wirksam gelöst wird.
Wenn das Befestigungsmittel durch das von der Spindel 84 aufgebrachte Lösemoment nicht gelöst werden kann (wenn der Widerstand des Befestigungsmittels die Lösekraft übersteigt), kann das Innenrad 85 in Uhrzeigerrichtung gegen die von der Bremsvorrichtung 86 aufgebrachte Bremskraft drehen. Dann kann die Zwischenhülse 95 in Uhrzeigerrichtung drehen, so daß das linke Ende 90b der Schraubenfeder 90 in der Freigaberichtung drehen kann, um das Festziehen des linken Bereiches der Schraubenfeder 90 um die Antriebswelle 84 herum freizugeben. Folglich kann die Antriebswelle 84 wiederum leer laufen.
Wenn die Bedienperson den Schalthebel 104 zieht, damit die Kupplungszähne 100 außer Eingriff kommen, kann die Schraubenfeder 90 elastisch nachgiebig ihre ursprüngliche Gestalt wieder einnehmen und kann dann zusammen mit der Antriebswelle 84 in Gegenuhrzeigerrichtung drehen. Wenn die Schraubenfeder 90 in der Gegenuhrzeigerrichtung dreht, kann der rechte Bereich der Schraubenfeder 90 in Windungsrichtung verwunden werden, um um die Drehhülse 92 festgezogen zu werden, so daß die Drehung der Schraubenfeder 90 auf die Spindel 87 über die Drehhülse 92 übertragen wird, um das Befestigungsmittel wiederum zu lösen.
Die Zug- und Freigabebetätigungen des Schalthebels 104 können wiederholt durchgeführt werden, bis das Befestigungsmittel vollständig gelöst ist.
Die ersten bis vierten beispielhaften Motorbefestigungsvorrichtungen 1, 50, 70 und 80 können auf unterschiedliche Weise abgeändert werden. Beispielsweise können die Drehmomentübertragungsmechanismen dieser beispielhaften Ausführungsformen auf jedwelche andere Motorwerkzeuge als motorisch betriebene Befestigungsvorrichtungen angewendet werden. Beispielsweise können die Drehmomentübertragungsmechanismen auf andere Motordrehwerkzeuge angewendet werden, wie Motorbohrer, Kreissägen und Hobelmaschinen, zusätzlich zu Befestigungsmittelantriebswerkzeugen. Zusätzlich können die beispielhaften Drehmomentübertragungsmechanismen auf sich hin und her bewegende Sägen und Stichsägen angewendet werden, in denen die Drehbewegung in eine Hin- und Herbewegung umgewandelt wird. Weiter können die beispielhaften Drehmomentübertragungsmechanismen auf hydraulische und pneumatische Werkzeuge und jedwelche andere Maschinen und Vorrichtungen zusätzlich zu Motorwerkzeugen.
Es wird explizit darauf hingewiesen, daß alle in der Beschreibung und/oder den Ansprüchen beschriebenen Merkmale getrennt voneinander und unabhängig voneinander zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie für den Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung unabhängig von der Zusammensetzung von Merkmalen in den Ausführungsformen und/oder den Ansprüchen offenbart sein sollen. Es sei weiter explizit darauf hingewiesen, daß alle Bereiche oder Andeutungen von Gruppen von Gesamtheiten jeden möglichen Zwischenwert oder Zwischengesamtheit zum Zweck der ursprünglichen Offenbarung sowie zum Zweck des Beschränkens der beanspruchten Erfindung offenbaren.

Claims

1. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus, enthaltend:
eine Antriebswelle (31; 51; 84), die eine Achse hat und für eine Drehung um die Achse angeordnet und konstruiert ist,
eine angetriebene Welle (32; 52; 87), die sich längs im wesentlichen der gleichen Achse wie die Antriebswelle erstreckt,
einen Drehmomentspeicher (35; 53, 90), der angeordnet und konstruiert ist, um ein Drehmoment der Antriebswelle zu speichern und das Drehmoment auf die Antriebswelle aufgrund einer Reibkraft zu übertragen,
eine Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104), die angeordnet und konstruiert ist, um das Speichern des Drehmoments im Speicher zu steuern.

2. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 1, wobei die Drehung der Antriebswelle (31; 51; 84) auf den Drehmomentspeicher (35; 53; 90) ebenfalls aufgrund von Reibkraft übertragen wird.

3. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Drehmomentspeicher ein elastisch nachgiebiges Bauteil (35; 53; 90) enthält, das eine elastische Nachgiebigkeit in einer im wesentlichen Drehrichtung der angetriebenen Welle (32; 52; 87) hat.

4. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 3, wobei das elastisch nachgiebige Bauteil eine Schraubenfeder (35; 53; 90) enthält.

5. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 4, wobei die Schraubenfeder (35; 53; 90) aus einem Draht hergestellt ist, der im Querschnitt eine rechteckige Gestalt hat.

6. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 4 oder 5, wobei die Schraubenfeder (35; 53; 90) sich im wesentlichen längs der gleichen Achse wie die Antriebswelle (31; 51; 84) und die angetriebene Welle (32; 52; 87) erstreckt.

7. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 6, wobei die Schraubenfeder (35; 53; 90) eine durch einen Außendurchmesser definierte äußere Umfangsfläche hat und eine durch einen inneren Durchmesser definierte innere Umfangsfläche hat, die Schraubenfeder einen ersten Bereich und einen von dem ersten Bereich in axialer Richtung verschobenen zweiten Bereich aufweist, und der erste Bereich und der zweite Bereich die Antriebswelle (31; 51; 84) und die angetriebene Welle (32; 52; 87) über ein der äußeren Umfangsfläche bzw. der inneren Umfangsfläche gleitbar berühren.

8. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 7, wobei der erste Bereich und der zweite Bereich der Schraubenfeder (35; 53; 90) die Antriebswelle (31; 51; 84) und die angetriebene Welle (32; 52; 87) über die innere Umfangsfläche gleitbar berühren.

9. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 8, wobei die Schraubenfeder (35; 53; 90) eine Windungsrichtung aufweist und der zweite Bereich der Schraubenfeder um die angetriebene Welle (32; 52; 87) herum festgezogen wird, um die Reibkraft zwischen dem zweiten Bereich und der angetriebenen Welle zu vergrößern, wenn die Schraubenfeder in der Windungsrichtung dreht.

10. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Schraubenfeder (35; 53; 90) ein erstes Ende (35b; 53b; 90b) und ein zweites Ende (35a; 53a; 90a) aufweist, das vom ersten Ende abgewandt ist, wobei das erste Ende mit der Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) gekuppelt ist, und das zweite Ende mit der angetriebenen Welle (32; 52; 87) gekuppelt ist.

11. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 10, wobei das erste Ende (35b; 53b; 90b) an der Seite des ersten Bereiches angeordnet ist.

12. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) angeordnet und konstruiert ist, um die Reibkraft zwischen dem Drehmomentspeicher (35; 53; 90) und der angetriebenen Welle (32; 52; 87) zu steuern.

13. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 11, wobei die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) das Speichern des Drehmoments abhängig von einer auf die angetriebene Welle (32; 52; 87) aufgebrachten Last steuert.

14. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei
die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) selektiv zwischen einer ersten Betriebsart und einer zweiten Betriebsart betätigbar ist,
in der ersten Betriebsart das Drehmoment der Antriebswelle in dem Drehmomentspeicher gespeichert wird und dann auf die angetriebene Welle übertragen wird und
in der zweiten Betriebsart kein wesentliches Drehmoment von der Antriebswelle auf die angetriebene Welle übertragen wird.

15. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 10, wobei die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) betätigbar ist, um das erste Ende (35b; 53b; 90b) in entgegengesetzter Richtung zur Drehrichtung der Antriebswelle (31; 51; 84) zu drehen, um die Festziehkraft des zweiten Bereiches der Schraubenfeder (35; 53; 90) um die angetriebene Welle (32; 52; 87) freizugeben.

16. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 15, wobei die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) ein Steuerbauteil (21; 54; 95) und einen Aktuator (20; 60; 81) enthält, der angeordnet und konstruiert ist, um das Steuerbauteil zu drehen, und das Steuerbauteil mit dem ersten Ende (35b; 53b; 90b) der Schraubenfeder (35; 53; 90) gekuppelt ist.

17. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 16, wobei der Aktuator (20; 60; 81) von einer Motoreinheit (2; 2A) antreibbar ist, die auch die Antriebswelle (31; 51; 84) antreibt.

18. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 17, wobei die Motoreinheit einen Motor (2; 2A) enthält und der Aktuator (20; 60; 81) das Steuerbauteil (21; 54; 95) in zur Drehrichtung des Motors entgegengesetzter Richtung dreht.

19. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 16 bis 18, wobei der Aktuator einen Planetengetriebemechanismus (21; 54; 95) enthält, der ein Sonnenrad (2a; 2Aa), eine Mehrzahl von mit dem Sonnenrad in Eingriff befindlichen Planetenrädern (21; 62; 82), ein mit den Planetenrädern in Eingriff befindliches und diese umgebendes Innenrad (23; 63; 85) und einen Träger (22; 61; 83) enthält, der die Planetenräder drehbar trägt, und die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) eine Kupplungsvorrichtung (37; 57; 95; 98; 100) enthält, die angeordnet und konstruiert ist, um das Innenrad (23; 63; 85) bezüglich der Drehung mit dem Steuerbauteil (21; 54; 95) zu kuppeln.

20. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 19, wobei
die Steuereinrichtung (20, 21, 24; 54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) eine Bremsvorrichtung (24; 64; 86) enthält, die angeordnet und konstruiert ist, um eine Bremskraft an das Innenrad (23; 63; 85) des Aktuators (20; 60; 81) anzulegen und eine Drehung des Innenrades zu erlauben, wenn auf das Innenrad eine vorbestimmte Drehkraft wirkt,
die Kupplungsvorrichtung (37; 57; 95; 98; 100) angeordnet und konstruiert ist, um selektiv das Innenrad mit dem Steuerbauteil (21; 54; 95) bezüglich der Drehung zu verbinden und das Innenrad von dem Steuerbauteil bezüglich der Drehung zu trennen,
wenn eine auf die angetriebene Welle (32; 52; 87) aufgebrachte Last kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, das Innenrad an einer Drehung durch die Bremskraft der Bremsvorrichtung gehindert ist, so daß der Träger (22; 61; 83) in die Richtung entgegengesetzt zur Drehrichtung des Motors (2; 2A) dreht, und die Drehung des Trägers auf die angetriebene Welle über die Antriebswelle (31; 51; 84) und die Schraubenfeder (35; 53; 90) übertragen wird, während die Kupplungsvorrichtung das Steuerbauteil von dem Innenrad trennt, so daß das Steuerbauteil mit der Schraubenfeder relativ zu dem Innenrad dreht,
wenn die auf die angetriebene Welle aufgebrachte Last größer als ein vorbestimmter Wert ist, die angetriebene Welle, die Schraubenfeder, die Antriebswelle und der Träger an einer Drehung gehindert sind, so daß das Innenrad gegen die von der Bremsvorrichtung aufgebrachte Bremskraft dreht und die Drehung des Innenrades auf das Steuerbauteil über die Kupplungsvorrichtung übertragen wird.

21. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Kupplungsvorrichtung (37) angeordnet und konstruiert ist, um die Drehung des Steuerbauteils (36) relativ zu dem Innenrad (23) in Abhängigkeit von dem Übertragungsmoment zwischen dem Steuerbauteil und dem Innenrad zu verhindern und zu erlauben.

22. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 21, wobei die Kupplungsvorrichtung (37) eine in einem von Steuerbauteil (36) und Innenrad (23) ausgebildete Ausnehmung (23b) und eine in die Ausnehmung eingreifende Kugel (37b) und eine Feder (37a) enthält, die von dem anderen von Steuerbauteil (36) und Innenrad (23) getragen wird, um die Kugel in Eingriffsrichtung mit der Ausnehmung vorzuspannen.

23. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Kupplungsvorrichtung eine zweite Schraubenfeder (57) enthält, die zwischen dem Steuerbauteil (54) und dem Innenrad (63) angeordnet ist, welche zweite Schraubenfeder in zu der Windungsrichtung der ersten Schraubenfeder (53) entgegengesetzter Richtung gewunden ist und eine äußere Umfangsfläche und eine innere Umfangsfläche hat, die von einem äußeren Durchmesser bzw. einem inneren Durchmesser definiert sind,
das Steuerbauteil und das Innenrad mit einer der äußeren Umfangsfläche und der inneren Umfangsfläche der zweiten Schraubenfeder in gleitbarer Berührung sind,
wenn das Innenrad in zur Drehrichtung der Antriebswelle (51) entgegengesetzter Richtung dreht, die zweite Schraubenfeder um das Steuerbauteil festgezogen wird, um eine Reibkraft zwischen der entsprechenden Umfangsfläche der zweiten Schraubenfeder und dem Steuerbauteil zu erhöhen, so daß das Steuerbauteil in zu der Drehrichtung der Antriebswelle entgegengesetzter Richtung dreht.

24. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Kupplungsvorrichtung (98, 100) einen Eingriffsmechanismus (100) zwischen dem Steuerbauteil (95) und dem Innenrad (85) enthält.

25. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 1 bis 25, wobei
die Steuereinrichtung (54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) eine Schaltvorrichtung (71; 73; 98; 104) enthält, die angeordnet und konstruiert ist, um zwischen einer Drehmomentspeicherbetriebsart und einer Drehmomentfreigabebetriebsart geschaltet zu werden,
in der Drehmomentspeicherbetriebsart das Drehmoment der Antriebswelle (51; 84) in dem Drehmomentspeicher (53; 90) gespeichert wird, jedoch nicht auf die angetriebene Welle (52; 87) übertragen wird, und
in der Drehmomentfreigabebetriebsart das in dem Drehmomentspeicher gespeicherte Drehmoment freigegeben wird, um die angetriebene Welle zu drehen.

26. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 16 bis 22, wobei
die Steuereinrichtung (54, 57, 60, 64, 71, 73; 81, 92, 95, 98, 104) eine Schaltvorrichtung (71; 73; 98; 104) enthält, die angeordnet und konstruiert ist, um zwischen einer Drehmomentspeicherbetriebsart und einer Drehmomentfreigabebetriebsart geschaltet zu werden, in der Drehmomentspeicherbetriebsart das Drehmoment der Antriebswelle (51; 84) in dem Drehmomentspeicher (53; 90) gespeichert wird, jedoch nicht auf die angetriebene Welle (52; 87) übertragen wird,
in der Drehmomentfreigabebetriebsart das in dem Drehmomentspeicher gespeicherte Drehmoment freigegeben wird, um die angetriebene Welle zu drehen, und
die Schaltvorrichtung betätigbar ist, um die Drehung des Steuerbauteils (54; 95) in der Drehmomentspeicherbetriebsart bzw. der Drehmomentfreigabebetriebsart zu verhindern und zu erlauben.

27. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 26, wobei die Schaltvorrichtung einen Hebel (71) und eine Sperrvorrichtung (73) enthält, der Hebel angeordnet und konstruiert ist, um von der Bedienperson betätigbar zu sein, und die Sperrvorrichtung mit dem Hebel gekuppelt ist, so daß die Sperrvorrichtung das Steuerbauteil (54) durch die Betätigung des Hebels sperren und entsperren kann.

28. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 26, wobei die Schaltvorrichtung einen Hebel (104) und eine Kupplungsplatte (98) enthält, der Hebel angeordnet und konstruiert ist, um von einer Bedienperson betätigbar zu sein, die Kupplungsplatte mit dem Steuerbauteil (95) gekuppelt ist, so daß sie mit dem Steuerbauteil dreht, und die Kupplungsplatte und das Innenrad (85) mittels Kupplungszähnen (100) miteinander in Eingriff bringbar sind.

29. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Drehmomentspeichermechanismus (90) angeordnet und konstruiert ist, um das Drehmoment der Antriebswelle (84) sowohl in Uhrzeigerrichtung als auch entgegen Uhrzeigerrichtung zu speichern.

30. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der Ansprüche 7 bis 9 und 15 bis 24, wobei die Schraubenfeder (90) angeordnet und konstruiert ist, um das Drehmoment der Antriebswelle (84) sowohl in der ersten als auch in der zweiten Richtung, die einander entgegengesetzt sind, zu speichern, und das Drehmoment in der ersten und der zweiten Richtung auf die angetriebene Welle (87) über verschiedene Übertragungswege übertragen wird.

31. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 30, weiter enthaltend eine Übertragungsvorrichtung (92), die angeordnet und konstruiert ist, um den Übertragungsweg zu bilden, wenn die Antriebswelle (87) in der ersten Richtung dreht.

32. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 30, wobei
die Übertragungsvorrichtung (92) ein Drehbauteil (92) enthält, das relativ zu der Antriebswelle (84) um die gleiche Achse wie die Antriebswelle drehbar ist, welches Drehbauteil mit der angetriebenen Welle (97) über das Steuerbauteil (95) gekuppelt ist,
die Schraubenfeder (90) einen dritten Bereich enthält, der das Drehbauteil gleitbar berührt, welcher dritte Bereich von dem ersten Bereich und dem zweiten Bereich verschoben ist, mit welchem die Antriebswelle (84) und die angetriebene Welle (87) jeweils in gleitbarer Berührung sind, wobei der erste Bereich zwischen dem zweiten und dem dritten Bereich angeordnet ist,
wenn die Antriebswelle in der ersten Richtung dreht, der dritte Bereich der Schraubenfeder um das Drehbauteil herum festgezogen wird, um das Drehmoment auf die angetriebene Welle über die Übertragungsvorrichtung zu übertragen, während der zweite Bereich der Schraubenfeder um die angetriebene Welle herum nicht festgezogen wird, und
wenn die Antriebswelle in der zweiten Richtung dreht, der zweite Bereich der Schraubenfeder um die angetriebene Welle festgezogen wird, um das Drehmoment auf die angetriebene Welle zu übertragen, während der dritte Bereich der Schraubenfeder um das Drehbauteil herum nicht festgezogen wird.

33. Ein Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 31, abhängig von einem der Ansprüche 16 bis 25, wobei das erste Ende (90b) der Schraubenfeder (90) mit dem Steuerbauteil (95) über das Drehbauteil (92) gekuppelt ist.

34. Ein Motorwerkzeug (1; 50; 70; 80) enthaltend einen Drehmomentübertragungsmechanismus nach einem der vorhergehenden Ansprüche.

35. Ein Motorwerkzeug nach Anspruch 34, wobei die angetriebene Welle eine Spindel (32; 52; 87) enthält, die zum Anbringen eines Werkzeugbits für einen Eingriff mit einem Befestigungsmittel angeordnet und konstruiert ist.

36. Ein Motorwerkzeug nach Anspruch 33 oder 34, enthaltend einen Drehmomentübertragungsmechanismus nach Anspruch 27 oder 28, wobei das Motorwerkzeug enthält einen Motor (2; 2A), ein Gehäuse (10), das den Motor aufnimmt, einen Handgriff (4), der angeordnet und konstruiert ist, um von einer Bedienperson ergriffen zu werden, und ein Schaltbauteil (5; 5A), das angeordnet und konstruiert ist, um von der Bedienperson zum Starten und Stoppen des Motors bedient zu werden, wobei der Hebel (71; 104) und das Schaltbauteil nebeneinander angeordnet sind, so daß die Bedienperson den Hebel oder das Schaltbauteil betätigen kann, während sie den Handgriff greift.