JP2003266326A - 電動スクリュードライバおよび電動スクリュードライバの使用方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ねじ締め込み作業における作業者の押
し込み荷重によってクラッチが不正に係合し異音や振動
が生じるのを確実に防止することが可能な電動スクリュ
ードライバを提供する。 【解決手段】 第１および第２スピンドル１２０，１
３０と、クラッチ手段１２３，１４１と、クラッチ係合
規制手段１５０と、第１スピンドル近接規制手段１６７
を有し、第１スピンドル近接規制手段１６７は、クラッ
チ手段１２３，１４１の係合が解除される場合、第１ス
ピンドル１２０に機体１１０側への近接を規制する付勢
力を付与する一方、押し込み荷重によって第１スピンド
ル１２０が機体１１０側に移動してクラッチ手段１２
３，１４１と係合する場合には、付勢力の付与を解除す
ることを特徴とする電動スクリュードライバ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、サイレントクラッ
チを備えた電動スクリュードライバであって、特にテク
スねじの締め込み作業に好適に用いることができるサイ
レントクラッチを備えた電動スクリュードライバに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】例えば特開昭６１−２１９５８１号に開
示されるように、従来の電動スクリュードライバとし
て、工具ビットと該工具ビットに回転駆動トルクを付与
するためのモータとをサイレントクラッチで連結するこ
とによって、ねじ締付作業時の騒音や振動を低減する技
術が知られている。このサイレントクラッチによれば、
締付対象たるねじの被加工材に対する締込み深さが一定
量となった場合に、当該締込み深さに基づいてクラッチ
による回転トルク伝達が迅速に解除され、クラッチ歯同
士の回転接触を回避することにより、騒音を抑制する構
成とされている。

【０００３】ところで、締付作業対象であるねじの形態
の一つとして、金属材料に止着されて該金属材料を固定
するためのテクスねじがある。かかるテクスねじの締付
作業を行う場合の典型的形態としては、ねじ締付作業の
最終段階において、作業者はねじ締付作業終了のタイミ
ングを自ら判断して機体に対する押し込み荷重の付加を
調整しつつ作業を遂行する。換言すれば、作業者は、テ
クスねじの頭部が被加工材に着座したか否かをその時点
における締付トルクの感触等によって判断する。かかる
テクスねじの締付作業に電動スクリュードライバを用い
る場合、確実かつ迅速にクラッチ部材の係合が解除され
る構成を確保する必要があるとともに、ねじ締付作業を
終了して一度機体への押し込み荷重の付加を止めた後、
作業者が不用意に押し込み荷重を再度付加してしまい、
意図しないクラッチ部材の係合を回避できる構成を確保
する必要がある。この点、テクスねじの締付作業におい
ては、ねじ締付作業の進捗状況に際し作業者の主観的な
判断に委ねられる部分が大きいため、ねじ締付作業が終
了した段階でも未だ機体に押し込み荷重を付加してしま
う場合が皆無とはいえない。ねじが被加工材に完全に締
付けられてしまった状態で押し込み荷重を機体に付加し
た場合、もはや回転できない工具ビット側のクラッチ部
材と、回転するモータ側のクラッチ部材とが干渉してし
まい、異音や振動が生じてしまうことになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる点に
鑑みてなされたものであり、ねじ締め込み作業における
作業者の押し込み荷重によってクラッチが不正に係合し
異音や振動が生じるのを確実に防止することが可能な電
動スクリュードライバを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記課題を達成するた
め、各請求項記載の発明が構成される。請求項１に記載
の発明によれば、モータを収容した機体と、第１スピン
ドルと、第２スピンドルと、クラッチ手段と、クラッチ
係合規制手段と、第１スピンドル近接規制手段とを有す
る電動スクリュードライバが構成される。第１スピンド
ルは、ねじ締付作業用の工具ビットが接続されるととも
に、ねじ締付作業時の作業者による押し込み荷重によっ
て機体方向に相対移動可能とされる。詳しくは、作業者
が機体を被加工材方向へ押し込んでねじを被加工材に締
め込む作業を行う場合に、作業者による押し込み荷重に
対して、工具ビットが被加工材側から受ける反力によっ
て第１スピンドルは機体方向へ相対移動可能とされる。
ここで「機体」には典型的にはモータを収容したモータ
ハウジングが該当する。また第２スピンドルはモータに
接続されて回転する。なお第２スピンドルは変速機構を
介してモータに接続される構成が好ましく、さらに変速
機構には、典型的には遊星歯車を用いた減速機構が採用
可能である。

【０００６】クラッチ手段は、第２スピンドルの軸方向
に相対移動可能とされるとともに該第２スピンドルとと
もに回転する。さらにクラッチ手段は、作業者の押し込
み荷重によって機体側に相対移動した第１スピンドルと
係合することによって、モータの回転トルクを前記工具
ビットに伝達する。なお工具ビットに回転トルクを付与
するモータとしては、典型的に交流モータないし直流・
直流ブラシレスモータが該当する。

【０００７】クラッチ係合規制手段は、第１スピンドル
とクラッチ手段とが互いに離反する方向に付勢力を付与
する。これにより第1スピンドルとクラッチ手段との係
合が解除された場合、両者の間に所定の離間距離が設定
されることになる。付勢力付与の典型例としては、第１
スピンドルとクラッチ手段との間に介装されたスプリン
グがこれに該当する。なおサイレントクラッチとしての
機能を確保する見地より、クラッチ係合規制手段による
付勢力は、係合解除された第１スピンドルとクラッチ手
段とが瞬時かつ確実に離間されるよう適宜設定されるの
が好ましい。

【０００８】第１スピンドル近接規制手段は、第１スピ
ンドルとクラッチ手段との係合が解除される場合、第１
スピンドルに付勢力を付与することによって第１スピン
ドルが機体側へ近接するのを規制する。換言すれば、第
1スピンドル近接規制手段は、第1スピンドルとクラッチ
手段とが係合解除される場合に、第1スピンドルがクラ
ッチ手段と係合するのを阻止するように付勢力を付与す
る。

【０００９】また第１スピンドル近接規制手段は、作業
者の押し込み荷重によって第１スピンドルが機体側に相
対移動してクラッチ手段と係合する場合には、第１スピ
ンドルへの当該付勢力の付与を解除する。換言すれば、
第１スピンドルとクラッチ手段が係合してモータの回転
トルクを工具ビットに伝達する場合には、第１スピンド
ル近接規制手段は、第１スピンドルがクラッチ手段と係
合する状態を阻害しないようにする。一方、サイレント
クラッチとして、第１スピンドルとクラッチ手段との係
合が解除された場合には、第１スピンドルが機体側へ近
接しないようにして、第１スピンドルとクラッチ手段が
不用意に係合し、振動ないし騒音を生じる事態を防止す
る。

【００１０】このように、本発明に係る電動スクリュー
ドライバは、第1スピンドルとクラッチ手段との係合な
いし係合解除に対応して、第1スピンドルの機体側への
近接規制ないし近接規制の解除を首尾よくコントロール
できる構成を有するため、ねじ着座を作業者の判断に委
ね、作業者自らが押し込み荷重を調整しながら作業を遂
行する形態、とりわけテクスねじを締付ける作業形態に
好適に用いることができる。

【００１１】（請求項２に記載の発明）請求項１に記載
の電動スクリュードライバにつき、第１スピンドルおよ
びクラッチ手段は、それぞれ互いに噛み合い係合するク
ラッチ歯を有する構成が好ましい。第１スピンドルのク
ラッチ歯は、クラッチ手段側のクラッチ歯と噛み合い係
合してモータの回転トルクを工具ビットに伝達するべ
く、該第１スピンドルの機体に向かう端部側に設ける構
成とするのが好ましい。この構成により、クラッチ歯同
士の噛み合い係合を介した確実なトルク伝達が可能とな
る。

【００１２】（請求項３に記載の発明）さらに第１スピ
ンドル近接規制手段につき、第１スピンドルと機体の間
に配置されるとともに、第１スピンドルがクラッチ手段
から離反する方向へ付勢力を付与するスプリングを有す
るよう構成するのが好ましい。このように構成すること
で、第１スピンドルとクラッチ手段の係合が解除される
場合に、第１スピンドルは、スプリングで付勢されるこ
とによって機体側への近接が規制され、クラッチ手段に
係合しないように規制される。また、この構成により第
１スピンドルの近接規制をスプリングの付勢力調節によ
って適宜コントロールすることが可能となる。

【００１３】（請求項４に記載の発明）上記構成の第１
スピンドル近接規制手段につき、第２スピンドル上にカ
ム手段を設ける構成が好ましい。カム手段は、典型的に
は第２スピンドルの周上に形成されたカム溝によって構
成されるのが好ましい。このカム手段により、第１スピ
ンドル近接規制手段は、第１スピンドルへの付勢力付与
が許容される第１の位置と、第１スピンドルへの付勢力
付与を規制される第２の位置との間で、第２スピンドル
の軸方向に移動可能とするのが好ましい。これにより第
１スピンドルの移動動作方向と、第１スピンドル規制手
段の作動方向とを合致させて規制動作を円滑に行い得
る。

【００１４】（請求項５に記載の発明）上記請求項４に
記載の電動スクリュードライバのクラッチ手段につき、
カム手段により、第１スピンドルへの近接位置と離間位
置との間で、第２スピンドルの軸方向に移動可能とする
のが好ましい。そして第１スピンドル近接規制手段につ
き、カム手段により、クラッチ手段が前記近接位置に移
動する動作に基づいて第１の位置に配置され、離間位置
に移動する動作に基づいて第２の位置に配置されるよう
構成するのが好ましい。カム手段を用い、クラッチ手段
の移動動作と第１スピンドルの配置位置切り替えをリン
クすることで、サイレントクラッチ作動時における第１
スピンドルの機体方向への近接およびクラッチ手段への
係合を合理的に規制することが可能となる。

【００１５】（請求項６に記載の発明）請求項６に記載
の発明によれば、上記した請求項４または５に記載の電
動スクリュードライバにおいて、第1スピンドル近接規
制手段が第２の位置に置かれる際に、第1スピンドル近
接規制手段と第1スピンドルとの間に隙間が形成される
よう構成される。これにより、押し込み荷重によって第
１スピンドルが機体側に移動してクラッチ手段と係合す
る場合に、第1スピンドル近接規制手段と第1スピンドル
との間に隙間を形成することによって、第１スピンドル
に対する付勢力付与の規制を確実に行うことができる構
成が得られる。

【００１６】（請求項７に記載の発明）請求項７に記載
の発明によれば、上記した構成と実質的に同等の機能を
有する電動スクリュードライバの使用方法が提示される
ことになる。もちろん、請求項２から６までに記載の技
術をそれぞれ組み合わせた電動スクリュードライバに関
する使用方法を構成することも可能である。

【００１７】（請求項８に記載の発明）請求項７に記載
の発明によれば、押し込み荷重が所定範囲にある場合
に、第1スピンドルとクラッチ手段との係合が解除され
るよう設定され、これによってテクス用ねじの締付作業
を遂行するよう設定された電動スクリュードライバの使
用方法が構成される。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態である
電動スクリュードライバおよびその使用方法につき、図
面を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態に係る電
動スクリュードライバ１００の要部が図１に示される。
なお図１では、電動スクリュードライバ１００の本体部
を構成するモータハウジング１１０およびハンドグリッ
プのうち、前者を主体とした要部断面のみを示す。

【００１９】電動スクリュードライバ１００は、概括的
に見て、モータハウジング１１０、ギアハウジング１１
０ｂ、第１スピンドル１２０、第２スピンドル１３０、
第１クラッチカム１４０、クラッチ係合規制スプリング
１５０、第１スピンドル近接規制手段１６０を主体とし
て構成される。このうちモータハウジング１１０ないし
これに隣接するギアハウジング１１０ｂは、本発明にお
ける「機体」を構成する要素である。さらに第１クラッ
チカム１４０は本発明におけるクラッチ手段に対応し、
クラッチ係合規制スプリング１５０は本発明における
「クラッチ係合規制手段」に対応する。

【００２０】電動スクリュードライバ１００のモータハ
ウジング１１０内にはモータ１１３が収容配置されてい
る。モータ１１３として、本実施の形態では交流モータ
が用いられている。モータ１１３の出力軸１１３aは、
減速機構１１５を経由して第２スピンドル１３０に連接
されている。なお減速機構１１５には減速ギアを主体と
した周知の機構を採用しているため、その詳細な説明は
便宜上省略する。

【００２１】一方、第１スピンドル１２０は、第２スピ
ンドル１３０と同軸上においてギアハウジング１１０ｂ
の先端側（図１において左端側）に回転可能に設けられ
る。具体的には、第１スピンドル１２０は、モータハウ
ジング１１０に隣接するギアハウジング１１０ｂの先端
側（図中左側）に設定されたスリーブ１１０aに支持さ
れつつ、第２スピンドル１３０との関係において、第１
スピンドル１２０の長軸方向に相対移動可能に構成され
ている。第１スピンドル１２０の先端側（図１において
左端側）には工具ビット取付用チャック１２１が設けら
れ、他端側（図１において右端側）にはクラッチ歯１２
３が設けられる。さらにこのクラッチ歯１２３の外周側
には、後述する第２クラッチカム１６３と当接するため
の当接部１２０aが図中右方向へ突出状に形成されてい
る。

【００２２】第１スピンドル１２０は、ねじ締付作業時
に、工具ビット（特に図示しない）を装着した電動スク
リュードライバ１００に作業者が押し込み荷重を付加す
ることにより、ねじおよび被加工材側からの当該押し込
み荷重に対する反力によって第２スピンドル１３０方向
（図中右方向）に移動する。これらの動作の詳細につい
ては後述する。

【００２３】第１クラッチカム１４０は、第２スピンド
ル１３０の第１スピンドル１２０に向かう側の端部（図
１において左側端部）に第１スチールボール１３５を介
して配置される。なお第１スチールボール１３５は、第
２スピンドル１３０の周面に形成されたカム溝１３１
（第１カム溝１３３）内に配置される。第１クラッチカ
ム１４０は、このカム溝１３１に配置された第１スチー
ルボール１３５により、第２スピンドル１３０に対し当
該第２スピンドル１３０の軸方向に相対移動することが
許容されるとともに、第２スピンドル１３０と一体に回
転するように構成されている。第１クラッチカム１４０
の第１スピンドル１２０に向かう側の端部（図１におい
て左側端部）にはクラッチ歯１４１が設けられている。

【００２４】第１スピンドル１２０と第１クラッチカム
１４０との間には、クラッチ係合規制スプリング１５０
が配置される。クラッチ係合規制スプリング１５０は、
第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０とが互
いに離反する方向に付勢力を生じる。換言すれば、クラ
ッチ係合規制スプリング１５０は、第１スピンドル１２
０側のクラッチ歯１２３と、第１クラッチカム１４０側
のクラッチ歯１４１との係合が解除される場合に両者が
離間する方向に付勢力を付与する。

【００２５】次に第１スピンドル近接規制手段１６０の
構成について説明する。第１スピンドル近接規制手段１
６０は、第２クラッチカム１６３および第１スピンドル
近接規制スプリング１６７を主体として構成される。第
２クラッチカム１６３は、第２スピンドル１３０の周上
において、第１クラッチカム１４０の後方（第１クラッ
チカム１４０よりもモータ１１３側）に、第２スチール
ボール１３６を介して配置される。第２スチールボール
１３６は、第２スピンドル１３０の周面に形成されたカ
ム溝１３１（第２カム溝１３４）内に配置される。な
お、便宜上図示しないものの、第１スチールボール１３
５およびこれを収容する第１カム溝１３３と、第２スチ
ールボール１３６およびこれに対応する第２カム溝１３
４は、第２スピンドル１３０の周面上において、周方向
にそれぞれ３組設定されている。

【００２６】第２クラッチカム１６３は、この第２カム
溝１３４に配置された第２スチールボール１３６によ
り、第２スピンドル１３０に対し当該第２スピンドル１
３０の軸方向に相対移動することが許容されるととも
に、第２スピンドル１３０と一体に回転するように構成
されている。第２クラッチカム１６３の第１スピンドル
１２０に向かう側の端部は、第２クラッチカム１６３が
第２スピンドル１３０に対し相対移動することによっ
て、第１スピンドル１２０の端部に形成された当接部１
２０aに当接可能とされている。

【００２７】さらに第２クラッチカム１６３と第１クラ
ッチカム１４０との間には、第３スチールボール１３７
が介装されている。第３スチールボール１３７を介して
第２クラッチカム１６３と第１クラッチカム１４０とは
互いに相対移動することが許容される。

【００２８】第１スピンドル近接規制スプリング１６７
は、第２クラッチカム１６３とハウジング側固定のスプ
リング支持ベース１１０ｃとの間に配置され、第２クラ
ッチカム１６３に対し、第１スピンドル１２０方向（図
中左方向）への付勢力を付与する。

【００２９】次に、本実施の形態に係る電動スクリュー
ドライバ１００の作用および使用方法について説明す
る。電動スクリュードライバ１００のうち、第１スピン
ドル１２０、第２スピンドル１３０、第１クラッチカム
１４０、第１スピンドル近接規制手段１６０を主体とし
た要部の構成が図２から図７に示される。このうち図２
は、電動スクリュードライバ１００につき、未だねじ締
付作業が開始されていない初期状態を示す。

【００３０】図２において第２スピンドル１３０は、モ
ータ１１３（図１参照）の回転トルクを第１スピンドル
１２０に伝達することなく、第１クラッチカム１４０お
よび第２クラッチカム１６３とともに遊転する。なお第
２スピンドル１３０は、モータ１１３側から第１スピン
ドル１２０方向に見た場合、右回りに回転している。図
２に示す状態では、クラッチ係合規制スプリング１５０
により、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と
第１クラッチカム１６３側のクラッチ歯１４１とは離間
した状態が維持される。

【００３１】また図２に示す状態では、第１スピンドル
近接規制スプリング１６７の付勢力により、第２クラッ
チカム１６３は、第１スピンドル１２０が第１クラッチ
カム１４０側へ近接しようとするのを規制する。図２に
示す状態で第１スピンドル１２０を第１クラッチカム１
４０側へ近接させるには、クラッチ係合規制スプリング
１５０による付勢力に加え、第１スピンドル近接規制ス
プリング１６７の付勢力を超える力を第１スピンドル１
２０に付加する必要があり、不用意に第１スピンドル１
２０が第１クラッチカム１４０に係合するのを効果的に
防止する。

【００３２】図２に示す初期状態からねじ締付作業を開
始する場合、ねじを被加工材へ進入させるべく、作業者
は電動スクリュードライバ１００を被加工材方向へ押し
込んでいく。なお、ねじおよび被加工材については、便
宜上図示していない。作業者による押し込み荷重が付加
された場合、第１スピンドル１２０は、工具ビットない
し被加工材側からの押し込み荷重に対する反力により第
２スピンドル１３０方向（図中右方向）へ押圧され移動
していくことになる。この状態が図３に示される。

【００３３】図３では、押し込み荷重の反力により第１
スピンドル１２０が図中右方向に移動し、第１スピンド
ル１２０の端部に設けられたクラッチ歯１２３が、第１
クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１へ接近する。
このとき第１スピンドル１２０には、第２クラッチカム
１６３を通じて第１スピンドル近接規制スプリング１６
７の付勢力が付加されており、押し込み荷重（ないしそ
の反力）は当該付勢力に打ち勝つ必要がある。

【００３４】図３に示す状態では、第１カム溝１３３に
設定された第１スチールボール１３５は、第１クラッチ
カム１４０と第１スピンドル１２０との係合を規制する
位置（図３では第１カム溝１３３の右端側）に置かれ
る。換言すれば、第１スチールボール１３５は、図３に
おいては、第１カム溝１３３の第１スピンドル１２０か
ら離間した側の端部に配置され、第１クラッチカム１４
０が、図３に示す位置よりも第１スピンドル１２０側
（図中左側に）に移動できないように規制している。

【００３５】また第２カム溝１３４に設定された第２ス
チールボール１３６は、第２クラッチカム１６３が第１
スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１ス
ピンドル１２０へ付与するのを許容する位置（図３では
カム溝１３４の左端側）に置かれる。換言すれば、第２
スチールボール１３６は、図３においては、第２カム溝
１３４の第１スピンドル１２０に近い側の端部に配置さ
れ、第２クラッチカム１４０が第１スピンドル１２０に
当接し、これによって第１スピンドル近接規制スプリン
グ１６７の付勢力が第２クラッチカム１４０を通じて第
１スピンドル１２０に付加されるように構成されてい
る。

【００３６】図３に示す状態から、更に第１スピンドル
１２０が第１クラッチカム１４０方向（図中右方向）へ
移動することにより、第１スピンドル１２０側のクラッ
チ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１
４１が噛み合い係合することになる。クラッチ歯１２
３，１４１が相互に噛み合い係合をはじめた状態が図４
に示される。なお第１スピンドル１２０には第２クラッ
チカム１６３を通じて第１スピンドル近接規制スプリン
グ１６７の付勢力が付加されているため、第１スピンド
ル１２０を第１クラッチカム１４０側へ移動させるに
は、この第１スピンドル近接規制スプリング１６７の反
対方向への付勢力に打ち勝つ必要がある。

【００３７】図４に示すように、第１スピンドル１２０
側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側のク
ラッチ歯１４１とが噛み合い係合を始めると、第１クラ
ッチカム１４０は第１スピンドル１２０方向へと第２ス
ピンドルの周面を移動する。この第１クラッチカム１４
０の第１スピンドル１２０側への移動と、押し込み荷重
の反力による第１スピンドル１２０の第１クラッチカム
１４０側への移動により、両クラッチ歯１２３，１４１
の噛み合い係合がさらに促進されることになる。

【００３８】両クラッチ歯１２３，１４１の噛み合い係
合の結果、モータ１１３（図１参照）の回転トルクは、
第２スピンドル１３０、第１スチールボール１３５、第
１クラッチカム１４０、第１クラッチカム１４０側のク
ラッチ歯１４１、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯
１２３、第１スピンドル１２０、工具ビット取付用チャ
ック１２１を経由して、工具ビットに伝達されることに
なる（工具ビット自体は便宜上図示しない）。

【００３９】ところで図４に示すように、第１カム溝１
３３は、第２スピンドル１３０周面に傾斜状に形成され
ている。そしてクラッチ歯１２３，１４１が相互に噛み
合い係合した場合、第１スチールボール１３５は、第２
スピンドル１３０とともに回転する第１カム溝１３３
と、第１スピンドル１２０側にクラッチ係合した第１ク
ラッチカム１４０との関係により、第１カム溝１３３内
を第１スピンドルに近接する側の端部へと相対移動す
る。この第１スチールボール１３５の移動動作に伴い、
第１クラッチカム１４０は第１スピンドル１２０側へと
移動することになる。

【００４０】一方、第２クラッチカム１６３と第２スピ
ンドル１３０の間に介装された第２スチールボール１３
６を収容する第２カム溝１３４は、第２スピンドル１３
０の周面において、第１カム溝１３３とは逆方向に傾斜
して形成されており、クラッチ歯１２３，１４１相互の
噛み合い係合によって、第２スチールボール１３６は、
第２カム溝１３４の第１スピンドル１２０から離反する
側の端部へ移動することになる。これにより、第２クラ
ッチカム１６３は、第１スピンドル近接規制スプリング
１６７の付勢力に抗しつつ、第１スピンドル１２０から
離反する方向へと第２スピンドル１３０の周面を移動す
る。

【００４１】なお第２クラッチカム１６３が第１スピン
ドル１２０から離反することにより、第１スピンドル近
接規制スプリング１６７の付勢力は第１スピンドル１２
０へ付加されないので、作業者による電動スクリュード
ライバ１００への押し込み荷重に対し、第１スピンドル
近接規制スプリング１６７の付勢力が上乗せされること
はなく、作業者への無用の負担となるものではない。

【００４２】上記のように図４においては、第１クラッ
チカム１４０が、第１カム溝１３３内の第１スチールボ
ール１３５を介して第１スピンドル１２０側へ移動し、
これに連動して、第２クラッチカム１６３が、第２カム
溝１３４内の第２スチールボール１３６を介して第１ス
ピンドル１２０から離反する方向へ移動した状態が示さ
れる。

【００４３】ところで、本実施の形態においては、第1
カム溝１３３の両端間の軸方向距離と第２カム溝１３４
の両端端の軸方向距離とは異なるように構成されてい
る。換言すれば、第１カム溝１３３における第１スチー
ルボール１３５の軸方向移動距離（軸方向の変位長）
と、第２カム溝１３４における第2スチールボール１３
６の軸方向移動距離（軸方向の変位長）とが異なるよう
に設定されている。

【００４４】具体的には、図２に示す初期状態における
第1スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と第１クラ
ッチカム１４０側のクラッチ歯１４１間の隙間を「ａ」
とし、第１カム溝１３３における第１スチールボール１
３５の軸方向移動距離を「ｂ」とし、第２カム溝１３４
における第２スチールボール１３６の軸方向移動距離を
「ｃ」とし、各クラッチ歯１２３，１４１の軸方向の爪
歯高さを「Ｌ」とした場合、本実施の形態では、「ｃ≧
（Ｌ−ｂ）＋ａ」の関係を充足するように設定される。

【００４５】かかる関係を充足する場合、クラッチ歯１
２３，１４１とが互いに噛み合い係合する場合に、第1
スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力を第１ス
ピンドル１２０へ付加しないよう、第２クラッチカム１
６３を第１スピンドル１２０から離間する方向に移動さ
せることが可能な構成となる。なお「ｃ」の数値と
「（Ｌ−ｂ）＋ａ」の数値が合致する場合には、第1ス
ピンドル１２０と第2クラッチカム１４０の互いに対向
する端面同士が当接するものの、第1スピンドル近接規
制スプリング１６７の付勢力が第1スピンドル１２０側
に付加されない状態に置かれる。また「ｃ＞（Ｌ−ｂ）
＋ａ」の関係となる場合には、第1スピンドル１２０と
第2クラッチカム１４０の互いに対向する端面同士が離
間し、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢
力が第1スピンドル１２０側に付加されない状態に置か
れる。本実施の形態では、図５から理解されるように
「ｃ＝（Ｌ−ｂ）＋ａ」となるように設定され、クラッ
チ歯１２３，１４１の係合時に、第2クラッチカム１６
３が第１スピンドル１２０に当接するものの、第１スピ
ンドル近接規制スプリング１６７の付勢力が第１スピン
ドルに付加されない状態とされる。

【００４６】さて、クラッチ歯１２３，１４１の噛み合
いが促進されて完全に係合した状態が図５に示される。
図５に示す状態は、モータ１１３（図１参照）の回転ト
ルクがクラッチ係合した第２スピンドル１３０および第
１スピンドル１２０を通じて工具ビットに伝達され、ね
じ締付作業が遂行されつつある状態に対応している。モ
ータ１１３の回転トルク伝達は、クラッチ歯１２３，１
４１の噛み合いにより確実に遂行される。

【００４７】図５に示す状態において回転トルクをねじ
に付与することにより、ねじが被加工材に締め込まれて
いき、ねじの頭部が被加工材に着座した場合、もはやね
じは被加工材側へ進むことができなくなる。これによ
り、図６に示すように、工具ビットが取り付けられた第
１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３に対し、モー
タ１１３の回転トルクをなおも伝達しようとする第１ク
ラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１が相対的に乗り
上げる形で、第２スピンドル１３０が第１スピンドル１
２０から離反する方向に相対移動し始める。すなわち図
６に示す状態は、ねじ頭部が被加工材に着座し、ねじ締
付作業が終了段階を迎えた状態に対応する。この状態に
おける電動スクリュードライバ１００は、あたかも作業
者側（図中右側）へと浮き上がってくるような挙動を示
すことになる。

【００４８】この電動スクリュードライバ１００の浮き
上がりを見て、作業者はねじが被加工材に締め付けられ
たものと判断し、電動スクリュードライバ１００に対す
る押し込み荷重の付加を緩めることになる。

【００４９】上記のようにねじ頭部が被加工材に着座
し、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯１２３に対
し、モータ１１３の回転トルクをなおも伝達しようとす
る第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４１が相対
的に乗り上げる状態を経て、図７に示すように、第１ス
ピンドル１２０側のクラッチ歯１２３と、第１クラッチ
カム１４０側のクラッチ歯１４１との噛み合い係合が解
除されることになる。すると、第１スピンドル１２０と
第１クラッチカム１４０とを離反する方向に作用するク
ラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力により、両ク
ラッチ歯１２３，１４１間に所定の離間距離が確保され
ることになる。この場合、離間距離の確保が迅速かつ確
実に行われるよう、クラッチ係合規制スプリング１５０
の付勢力を適宜調整するのが好ましい。クラッチ係合規
制スプリング１５０は、いわゆるサイレントクラッチに
おいてクラッチ歯の離間状態を維持する手段に相当する
要素である。

【００５０】図７における第１スピンドル１２０は、ク
ラッチ係合規制スプリング１５０の付勢力により、第１
クラッチカム１４０が第１スピンドル１２０から離反す
る方向に移動することになる。すると第１スチールボー
ル１３５は、第１カム溝１３３内を第１スピンドル１２
０から離反する側の端部へ移動する。

【００５１】これと同時に、第２スチールボール１３６
は、第1スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢力
により、第２クラッチカム１６３を介して第２カム溝１
３４内を第１スピンドル１２０へ近接する側の端部へ移
動する。その結果、第２クラッチカム１６３は第１スピ
ンドル１２０方向へ移動するとともに、第１スピンドル
に当接し、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の
付勢力を第１スピンドル１２０に付加する。これにより
第１スピンドル１２０は第１クラッチカム１４０から離
反した位置に保持され、電動スクリュードライバ１００
は図２に示す初期状態へ復帰することになる。

【００５２】図７に示す状態の電動スクリュードライバ
１００において、第１スピンドル１２０側のクラッチ歯
１２３と、第１クラッチカム１４０側のクラッチ歯１４
１とを再度噛み合い係合させるには、クラッチ係合規制
スプリング１５０の付勢力および第１スピンドル近接規
制スプリング１６７の付勢力を超える力をもって第１ス
ピンドル１２０を移動させる必要がある。換言すれば、
図７に示す状態の電動スクリュードライバ１００では、
第１スピンドル１２０に対し、クラッチ係合規制スプリ
ング１５０の付勢力および第１スピンドル近接規制スプ
リング１６７の付勢力が付加されているため、第１スピ
ンドル１２０は機体方向に不用意に押し込み移動させに
くくされている。従って、ねじ締付作業が実質的に終了
した段階で、第１スピンドルが不用意にクラッチ係合方
向へ移動することが規制されることになる。

【００５３】このように本実施の形態に係る電動スクリ
ュードライバ１００に採用された第２クラッチカム１６
３は、第１スピンドル近接規制スプリング１６７の付勢
力を第１スピンドル１２０に付加することによって第１
スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０側へ近接し
にくくする位置、および第１スピンドル近接規制スプリ
ング１６７の付勢力が第１スピンドル１２０に付加され
るのを規制し第１スピンドル１２０と第１クラッチカム
１４０とのクラッチ係合を許容する位置との間で切り替
え可能に構成される。

【００５４】換言すれば、第１スピンドル１２０と第１
クラッチカム１４０が係合してモータ１１３の回転トル
クを工具ビットに伝達する場合、第２クラッチカム１６
３は、第１スピンドル１２０が第１クラッチカム１４０
とクラッチ係合し工具ビットへ回転トルクを伝達するの
を阻害しないようにする。一方、サイレントクラッチと
して、第１スピンドル１２０と第１クラッチカム１４０
との間のクラッチ係合が解除される場合には、第１スピ
ンドルが機体側へ近接しにくくして、第１スピンドル１
２０側のクラッチ歯１２３と第１クラッチカム１４０側
のクラッチ歯１４１とが不用意に係合してしまい、振動
ないし騒音を生じる事態を防止する。

【００５５】しかもこの切り替え動作は、第１クラッチ
カム１４０の第２スピンドル１３０周上の移動動作に連
動して行われる。従って第１スピンドル１２０と第１ク
ラッチカム１４０のクラッチ係合ないしクラッチ係合規
制を首尾よくコントロールすることが可能である。

【００５６】以上のように、実質的にねじ締付作業を行
わない状態、換言すれば、モータ１１３の回転トルクが
工具ビットに伝達され得ない状態では、第１スピンドル
近接規制スプリング１６７の付勢力が第１スピンドル１
２０に作用し、不用意なクラッチ係合が規制される構成
を採用したため、本実施の形態に係る電動スクリュード
ライバ１００は、被加工材へのねじ着座を作業者の判断
に委ね、作業者自らが押し込み荷重を調整して作業を遂
行する形態、とりわけテクスねじを締付ける作業形態に
好適に用いることができる。

【００５７】

【発明の効果】本発明によれば、ねじ締め込み作業にお
ける作業者の押し込み荷重によってクラッチが不正に係
合し異音や振動が生じるのを確実に防止することが可能
な電動スクリュードライバが提供されることとなった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る電動スクリュードラ
イバの要部を示す断面図である。

【図２】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの
要部を示す図であって、トルク伝達の初期状態を示す。

【図３】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの
要部を示す図であって、作業者がねじ締付のため押し込
み荷重を付加した状態を示す。

【図４】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの
要部を示す図であって、第１スピンドル側のクラッチ歯
と第１クラッチカム側のクラッチ歯とが係合し、第２ク
ラッチカムが後退した状態を示す図である。

【図５】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの
要部を示す図であって、ねじ締付作業の進行により第１
スピンドルがさらに押し込まれていく状態を示す図であ
る。

【図６】本実施の形態に係る電動スクリュードライバの
要部を示す図であって、ねじが被加工材に着座し、第２
スピンドル全体が後方に持ち上げられる状態を示す図で
ある。

【図７】第１スピンドルと第１クラッチカムの係合が解
除されて初期状態に復帰し、第２クラッチカムが前進し
て第１スピンドルの近接を規制する位置に置かれた状態
を示す図である。

【符号の説明】

１００ 電動スクリュードライバ １１０ モータハウジング（機体） １１３ モータ １１５ 減速機構 １２０ 第１スピンドル １２１ 工具ビット取付用チャック １２３ クラッチ歯 １３０ 第２スピンドル １３１ カム溝（カム手段） １３３ 第１カム溝 １３４ 第２カム溝 １３５ 第１スチールボール １３６ 第２スチールボール １３７ 第２スチールボール １４０ 第１クラッチカム（クラッチ手段） １４１ クラッチ歯 １５０ クラッチ係合規制スプリング １６０ 第１スピンドル近接規制手段 １６３ 第２クラッチカム １６７ 第１スピンドル近接規制スプリング

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】モータを収容した機体と、第１スピンドル
   と、第２スピンドルと、クラッチ手段と、クラッチ係合
   規制手段と、第１スピンドル近接規制手段とを有する電
   動スクリュードライバであって、 前記第１スピンドルは、ねじ締付作業用の工具ビットが
   接続されるとともに、ねじ締付作業時の作業者による押
   し込み荷重によって前記機体方向に相対移動可能とさ
   れ、 前記第２スピンドルは前記モータに接続されて回転し、 前記クラッチ手段は、前記第２スピンドルの軸方向に相
   対移動可能とされつつ該第２スピンドルとともに回転
   し、前記押し込み荷重によって前記機体側に移動した前
   記第１スピンドルと係合することによって前記モータの
   回転トルクを前記工具ビットに伝達し、 前記クラッチ係合規制手段は、前記第１スピンドルと前
   記クラッチ手段とが互いに離反する方向に付勢力を付与
   し、 前記第１スピンドル近接規制手段は、前記第１スピンド
   ルと前記クラッチ手段との係合が解除される場合には、
   前記第１スピンドルに機体側への近接を規制する付勢力
   を付与する一方、前記押し込み荷重によって前記第１ス
   ピンドルが機体側に移動して前記クラッチ手段と係合す
   る場合には、当該付勢力の付与を解除することを特徴と
   する電動スクリュードライバ。
2. 【請求項２】請求項１に記載の電動スクリュードライバ
   であって、 前記第１スピンドルは、前記機体に向かう端部側にクラ
   ッチ歯を有し、前記クラッチ手段は、前記第１スピンド
   ルに設けられたクラッチ歯と噛み合い係合することによ
   って前記モータの回転トルクを前記工具ビットに伝達す
   るクラッチ歯を有することを特徴とする電動スクリュー
   ドライバ。
3. 【請求項３】請求項１または２に記載の電動スクリュー
   ドライバであって、 前記第１スピンドル近接規制手段は、前記第１スピンド
   ルと前記機体の間に配置されるとともに、前記第１スピ
   ンドルが前記クラッチ手段から離反する方向へ付勢力を
   付与するスプリングを有することを特徴とする電動スク
   リュードライバ。
4. 【請求項４】請求項１から３までのいずれかに記載の電
   動スクリュードライバであって、前記第２スピンドル上
   に設けられたカム手段をさらに有し、 前記第１スピンドル近接規制手段は、該カム手段によ
   り、前記第１スピンドルへの付勢力付与が許容される第
   １の位置と、前記第１スピンドルへの付勢力付与を規制
   される第２の位置との間で前記第２スピンドルの軸方向
   に移動可能とされていることを特徴とする電動スクリュ
   ードライバ。
5. 【請求項５】請求項４に記載の電動スクリュードライバ
   であって、 前記クラッチ手段は、前記カム手段により、前記第１ス
   ピンドルへの近接位置と離間位置との間で前記第２スピ
   ンドルの軸方向に移動可能とされ、 前記第１スピンドル近接規制手段は、前記カム手段によ
   り、前記クラッチ手段が前記近接位置に移動する動作に
   基づいて前記第１の位置に配置され、前記クラッチ手段
   が前記離間位置に移動する動作に基づいて前記第２の位
   置に配置されるよう構成されていることを特徴とする電
   動スクリュードライバ。
6. 【請求項６】請求項４または５に記載の電動スクリュー
   ドライバであって、 前記第1スピンドル近接規制手段が前記第２の位置に置
   かれる際に、前記第1スピンドル近接規制手段と前記第1
   スピンドルとの間に隙間が形成されることを特徴とする
   電動スクリュードライバ。
7. 【請求項７】ねじ締付作業用の工具ビットが接続される
   とともに、ねじ締付作業時の作業者による押し込み荷重
   によって機体方向に相対移動可能とされた第１スピンド
   ルと、前記工具ビットを駆動するためのモータに接続さ
   れて回転する第２スピンドルと、前記第２スピンドルの
   軸方向に相対移動可能とされつつ該第２スピンドルとと
   もに回転し、前記押し込み荷重によって前記機体側に移
   動した前記第１スピンドルと係合することによって前記
   モータの回転トルクを前記工具ビットに伝達するクラッ
   チ手段と、前記第１スピンドルと前記クラッチ手段とが
   離反する方向に付勢力を付与するクラッチ係合規制手段
   とを有する電動スクリュードライバの使用方法であっ
   て、 前記第１スピンドルと前記クラッチ手段との係合が解除
   される場合には、前記第１スピンドルに付勢力を付与す
   ることによって前記第１スピンドルの機体側への接近を
   規制する一方、前記押し込み荷重によって前記第１スピ
   ンドルが機体側に移動して前記クラッチ手段と係合する
   場合には、前記第１スピンドルへの付勢力の付与を解除
   するステップを有することを特徴とする電動スクリュー
   ドライバの使用方法。
8. 【請求項８】請求項７に記載の電動スクリュードライバ
   の使用方法であって、前記押し込み荷重が所定範囲にあ
   る場合に前記第1スピンドルと前記クラッチ手段との係
   合が解除されるよう設定され、これによってテクス用ね
   じの締付作業が遂行されることを特徴とする電動スクリ
   ュードライバの使用方法。