JP2005118961A - ドライバドリル - Google Patents

Abstract

【課題】 動作モードの切替操作を良好とする。
【解決手段】 インターナルギヤ１３を内挿する第１ギヤケース５の前筒部１４には、周方向に第２スリット２４を連設した第１スリット２３が形成され、各第１スリット２３内には、円柱ピン２５が、第１スリット２３内で周方向へ移動可能に収容されている。また、前筒部１４に外装されるモード切替リング２６には、第３スリット２７が設けられ、その端縁際の内周面には、規制部２８が突設されている。この規制部２８は、モード切替リング２６のクラッチモードの位置では、第１スリット２３内に進入して円柱ピン２５の放射方向での進退動のみを許容し、ドリルモードの位置では、第１スリット２３から離脱して円柱ピン２５の周方向への移動を許容する位置にある。よって、ドリルモードへの切替の際には、円柱ピン２５はインターナルギヤ１３の突条１５，１５間へスムーズに嵌入する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スピンドルへのトルクの上限が設定可能なクラッチモードと、トルクを無制限に設定可能なドリルモードとの動作モードの切替が可能なドライバドリルに関する。

ドライバドリルは、ハウジングに収容されるモータと、ハウジングの先端から突出してビットを装着可能なスピンドルとの間に、遊星歯車減速機構を介在させ、モータの出力軸の回転を減速してスピンドルへ伝達可能とする一方、スピンドルへのトルクの上限が設定可能なクラッチモードと、トルクを無制限に設定可能なドリルモードとの２つの動作モードを選択可能となっている。
具体的には、例えば特許文献１に開示の技術では、遊星歯車減速機構における１のインターナルギヤを回転可能に設けると共に、そのインターナルギヤの端面に設けた突条に係合するボールを、コイルバネ等の押圧手段によってインターナルギヤ側へ押圧し、この付勢力を超える負荷がスピンドルに加わった場合には、インターナルギヤを空転させてスピンドルへのトルク伝達を遮断させるクラッチモードが得られるようになっている。なお、このクラッチ作動トルクは、コイルバネを受けるクラッチハンドルを回転させてコイルバネの圧縮量を変えることで変更可能となる。

一方、遊星歯車減速機構を収容するギヤケースに形成したスリットに、ボール形状のキー部材を放射方向へ移動可能に設けて、インターナルギヤの外周に設けた係合部としてのキー溝に係合可能とすると共に、モード切替部材となるクラッチハンドルに、ギヤケースの外周に位置する突片を延設している。
よって、クラッチハンドルの回転操作により、突片がキー部材を内側に押し込んでインターナルギヤと係合させる位置を選択すれば、スピンドルへの負荷に拘わらず、インターナルギヤの回転が規制されるドリルモードとなる。すなわち、モード切替部材となるクラッチハンドルの操作により、突片がスリットから離れてキー部材の離脱を許容する第１の位置と、突片がスリットの外周にあってキー部材の離脱を規制する第２の位置とを選択することで、クラッチモードとドリルモードとを切替可能としたものである。
また、ここでは、スライド型のキー部材を設けて、ギヤケース内面とインターナルギヤ外面とに設けたキー溝に跨る差し込み位置でドリルモードを、両キー溝から離れる位置でクラッチモードを選択可能とした変更例も記載されている。

特開平７−７５９７６号公報

上記ドライバドリルにおいては、クラッチモードからドリルモードへ切り替える際、インターナルギヤのキー溝がボール等のキー部材と対応する位置にない場合があり、このため、クラッチハンドルの回転操作やキー部材の差し込み操作がスムーズに行えず、操作性が悪くなっている。

そこで、本発明は、動作モードの切替操作がスムーズに行え、操作性が良好なドライバドリルを提供することを目的としたものである。

上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、キー部材を、スリット内でインターナルギヤの周方向へ移動可能に設ける一方、モード切替部材に、第１の位置でスリット内に進入してキー部材のインターナルギヤ周方向への移動を規制する位置にあり、第２の位置でスリットから離脱してキー部材のインターナルギヤ周方向への移動を許容する位置にある規制部を一体に設けたことを特徴とするものである。
請求項２に記載の発明は、請求項１の目的に加えて、規制部によるキー部材のインターナルギヤ周方向への移動規制とその解除とをスムーズに行うために、モード切替部材を、ハウジング外部から回転操作され、内周面における没入部との隣接位置でスリット側へ規制部を突設した筒状体として、内部ケースに、モード切替部材の回転に伴う規制部の移動を許容する逃げ部を、スリットと連続状に周方向へ形成したものである。

請求項１に記載の発明によれば、動作モード間の切替操作がスムーズに行われ、良好な操作性が得られる。
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加えて、インターナルギヤの周方向へ移動する規制部によってキー部材の移動規制とその解除とがスムーズに行われる合理的な構成となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１において、（Ａ）は、ドライバドリルの一例を示す前端部分の縦断面図、（Ｂ）は横断面図である。ドライバドリル１は、モータ３を収容したハウジング２の前方（図１（Ａ）の右側）に、内部ケースとなる円筒状の第１ギヤケース５を収容すると共に、第１ギヤケース５の前方に、第１ギヤケース５と略同径の大径部７とその前方の小径部８とからなる第２ギヤケース６を連結している。第１ギヤケース５と第２ギヤケース６の大径部７との内部には、インターナルギヤ内で公転可能な複数の遊星歯車を支持するキャリア１０，１０・・を軸方向に複数段連結してなる遊星歯車減速機構９が収容されて、１段目のキャリア１０の遊星歯車１１，１１・・をモータ３の出力軸４に噛合させている。また、第２ギヤケース６の小径部８内には、前端に図示しないチャックを備えるスピンドル１２が軸支されて、スピンドル１２の後端を最終段のキャリア１０と一体回転可能に連結させている。

遊星歯車減速機構９において、最終段の遊星歯車が公転するインターナルギヤ１３は、第１ギヤケース５の前筒部１４内で回転可能に保持されており、その外周には、同図（Ｂ）に示すように、係合部としての軸方向の突条１５，１５・・が周方向へ等間隔をおいて複数個形成されている。また、インターナルギヤ１３の前端にも、軸心から放射方向に突起１６，１６・・が形成されて、第２ギヤケース６の大径部７前方へ軸方向に遊挿された複数のピン１７，１７・・の後端が当接可能となっている。これらのピン１７は、第２ギヤケース６の小径部８に外装されたフラットワッシャ１８を介して、同じく小径部８に外装された押圧手段としてのコイルバネ１９によって後方へ付勢されるもので、このコイルバネ１９の付勢力によってインターナルギヤ１３は押圧固定される。なお、コイルバネ１９の前端を受けるバネ受けリング２０は、内周側が小径部８の外周へ軸方向に形成された凹溝２１に嵌合して回転不能且つ軸方向へ移動可能に設けられる一方、外周側が、小径部８へ回転可能に外装されたチェンジリング２２の内周の雌ネジ部２２ａに螺合している。よって、チェンジリング２２を回転させると、バネ受けリング２０が軸方向へ前後移動してコイルバネ１９の圧縮量が変化することになる。

一方、第１ギヤケース５の前筒部１４には、図２に示すように、前端から後方へ軸方向に伸び、幅がインターナルギヤ１３の突条１５，１５の中心間の距離と略等しい第１スリット２３，２３・・が、周方向に等間隔で３箇所形成され、各第１スリット２３には、その中間部から逃げ部としての第２スリット２４，２４・・が、夫々同じ周方向側へ連設されている。また、各第１スリット２３内には、直径が前筒部１４の肉厚よりもやや大きいキー部材としての円柱ピン２５が、インターナルギヤ１３の周方向へ移動可能な状態で夫々収容されている。
さらに、前筒部１４には、モード切替部材となる筒状のモード切替リング２６が回転可能に外装されている。このモード切替リング２６は、前筒部１４の第１スリット２３と対応する３箇所に、円柱ピン２５と略同じ幅の没入部となる第３スリット２７，２７・・を、後端から軸方向に形成している。そして、モード切替リング２６の内周面において、各第３スリット２７における第２スリット２４側の端縁際には、第２スリット２４内に遊挿可能な規制部２８が、前筒部１４の肉厚を越えない長さで軸心側へ向けて突設されている。２９は、モード切替リング２６の外周で放射方向に突設された連結片である。

また、モード切替リング２６の外周には、連結片２９が嵌入可能なレバー部３１と、モード切替リング２６の外周に沿った板状の円弧部３２とからなるモード切替レバー３０が設けられている。このモード切替レバー３０は、レバー部３１が、第２ギヤケース６の大径部７の後端に形成された窓３３を貫通して外部に突出する一方、円弧部３２が、大径部７の内周に凹設されたガイド溝３４に嵌合して、ガイド溝３４内で周方向へ移動可能となっている。よって、レバー部３１を把持してモード切替レバー３０を周方向にスライドさせると、モード切替リング２６を同時に回転操作可能となる。なお、ここでは、モード切替レバー３０が窓３３の向かって右端となる図１の状態では、第１の位置となるモード切替リング２６は、図３（Ａ）にも示すように、第２スリット２４の形成側と反対側で、第１スリット２３と第３スリット２７との端縁同士が一致すると共に、規制部２８が第１スリット２３内に突出して、円柱ピン２５を放射方向にのみ進退動可能としている。よって、インターナルギヤ１３は円柱ピン２５と干渉せず、コイルバネ１９の付勢によってのみ固定される（クラッチモード）。

一方、モード切替レバー３０が窓３３の向かって左端となる図４の状態では、第２の位置となるモード切替リング２６は、図３（Ｂ）にも示すように、第３スリット２７を第１スリット２３から周方向へ離れさせて、第１スリット２３の外周側をモード切替リング２６の内面で閉塞して円柱ピン２５の後退を規制する。このとき、規制部２８は第１スリット２３から離脱して第２スリット２４内に進入するため、モード切替リング２６の回転を妨げない。よって、この状態では、図４（Ｂ）に示すように、円柱ピン２５は前筒部１４の内周面よりも中心側に突出してインターナルギヤ１３の突条１５の何れかと係合することになる（ドリルモード）。

以上の如く構成されたドライバドリル１においては、モータ３が駆動して出力軸４が回転すると、出力軸４の回転が遊星歯車減速機構９を介して減速されてスピンドル１２に伝わる。ここで、モード切替レバー３０の操作によってクラッチモードを選択していると（図１及び図３（Ａ））、先述のように円柱ピン２５が第１ギヤケース５の第１スリット２３とモード切替リング２６の第３スリット２７とに跨って嵌入し、前筒部１４の内周面から後退してインターナルギヤ１３と干渉しないため、インターナルギヤ１３はコイルバネ１９の付勢力によって固定される。よって、チャックに把持させたビットによりネジ締め等を行う際、スピンドル１２への負荷が高まり、インターナルギヤ１３を固定するコイルバネ１９の付勢力を超えると、ピン１７，１７・・がコイルバネ１９の付勢に抗して前進して突起１６を乗り越え、インターナルギヤ１３を空転させる。よって、スピンドル１２へのトルク伝達が遮断される。

そして、モード切替レバー３０を反対側へ操作してクラッチモードからドリルモードへ切り替えると（図４及び図３（Ｂ））、先述のように第３スリット２７が移動してモード切替リング２６の内面が円柱ピン２５，２５・・を前筒部１４の中心側へ押し出し、インターナルギヤ１３の突条１５と係合させる。このとき、モード切替リング２６の規制部２８も第２スリット２４内に移動して、円柱ピン２５は第１スリット２３内で前筒部１４の周方向に移動可能となるから、インターナルギヤ１３の突条１５，１５間が丁度円柱ピン２５の突出方向前方にない場合でも、円柱ピン２５が周方向に移動して突条１５，１５間に突出するため、円柱ピン２５と突条１５との係合はスムーズに行われる。
このドリルモードでは、円柱ピン２５によってインターナルギヤ１３の回転はロックされるため、スピンドル１２への負荷にかかわらず出力軸４の回転がスピンドル１２に伝わるトルク無制限状態となる。

このように上記形態のドライバドリル１によれば、円柱ピン２５を、第１スリット２３内でインターナルギヤ１３の周方向へ移動可能に設ける一方、モード切替リング２６に、第１の位置で第１スリット２３内に進入して円柱ピン２５のインターナルギヤ１３周方向への移動を規制する位置にあり、第２の位置で第１スリット２３から離脱して円柱ピン２５の周方向への移動を許容する位置にある規制部２８を一体に設けたことで、動作モード間の切替操作がスムーズに行われ、良好な操作性が得られる。
特に、モード切替リング２６を、第１ギヤケース５に外装されて回転操作され、第３スリット２７に隣接する位置で軸心側へ規制部２８を突設した筒状体とし、第１ギヤケース５に、モード切替リング２６の回転に伴う規制部２８の移動を許容する第２スリット２４を、第１スリット２３と連続状に周方向へ形成したことで、インターナルギヤ１３の周方向へ移動する規制部２８によって円柱ピン２５の移動規制とその解除とがスムーズに行われる合理的な構成となっている。

なお、上記形態では、キー部材として円柱ピンを用いているが、このようなピン形状ではなく、スチールボール等の球体を用いることもできる。この場合はボールの形状に合わせて各スリットは軸方向に適宜短くすれば良い。
また、没入部及び逃げ部として夫々スリットを採用しているが、キー部材や規制部の移動が可能であれば凹部や凹溝に代えても差し支えない。さらに、キー部材やこれに対応するスリットや没入部等は、周方向に３個に限らず、適宜増減可能である。同様に、インターナルギヤの係合部も、突条によるものに限らず、凹溝によって形成することもできる。

一方、上記形態では、スリット内でキー部材を把持するギヤケースに対してモード切替リングを外装し、モード切替リングの回転操作で動作モードの切替を可能としているが、ギヤケースの外周に、スリットの外周位置で軸方向へ移動可能で、クラッチモードとなる第１の差し込み位置ではキー部材の後退を許容し、ドリルモードとなる第２の差し込み位置ではキー部材の後退を規制する差込部を備えたスライドタイプのモード切替部材を用いて、差込部に、第１の差し込み位置でスリット内に進入して周方向の幅を狭くし、第２の差し込み位置でスリットから離脱して周方向の幅を広くする規制部を設ける構造とすることもできる。

また、図５に示すような形態も考えられる。これはモード切替に係る円柱ピンやスリットを、インターナルギヤ１３及び前筒部１４の周面側でなく前方側に設けたものである。よって、突条１５，１５・・はインターナルギヤ１３の前端面で突起１６の外周側に所定間隔をおいて放射方向に形成される。ここで、第１ギヤケース５の前筒部１４には、インターナルギヤ１３の前端面より前方位置で、軸方向と直交するリング状のフランジ部３５が形成され、このフランジ部３５に、円柱ピン２５を収容する放射方向の第１スリット２３，２３・・と、その第１スリット２３と連通する周方向の第２スリット２４とが形成されている。そして、モード切替リング３６は、フランジ部３５と同形状の第２フランジ部３７を有して、その第２フランジ部３７に、放射方向の第３スリット２７，２７・・と、その第３スリット２７の端縁際で第２フランジ部３７の裏側に位置する規制部２８とを夫々形成している。

よって、この形態においても、モード切替レバー３０の操作によってクラッチモードを選択していると（図５（Ａ））、円柱ピン２５が第１ギヤケース５の第１スリット２３とモード切替リング３６の第３スリット２７とに跨って嵌入し、フランジ部３５の後面よりも前方に移動してインターナルギヤ１３の突条１５と干渉しないため、インターナルギヤ１３はコイルバネ１９の付勢力によって固定される。
そして、モード切替レバー３０を反対側へ操作してクラッチモードからドリルモードへ切り替えると（図５（Ｂ））、第３スリット２７が周方向へ移動してモード切替リング３６の第２フランジ部３７が円柱ピン２５，２５・・を後方側へ押し出し、インターナルギヤ１３の突条１５と係合させる。このとき、規制部２８は第２スリット２４内に移動して、円柱ピン２５は第１スリット２３内でフランジ部３５の周方向に移動可能となるから、円柱ピン２５と突条１５との係合はスムーズに行われる。

なお、この形態においても、キー部材を円柱ピンから球体としたり、没入部や逃げ部をスリットから凹部や凹溝等に変更したり、各構成部の数を増減したり等の設計変更は可能である。

（Ａ）はドライバドリルの前端部分の縦断面図、（Ｂ）は円柱ピン部分の横断面図である（クラッチモード）。 ドライバドリルの前端部分の分解斜視図である。 第１ギヤケースの前端部分の側面図である（（Ａ）はクラッチモード、（Ｂ）はドリルモード）。 （Ａ）はドライバドリルの前端部分の縦断面図、（Ｂ）は円柱ピン部分の横断面図である（ドリルモード）。 モード切替の変更例を示すギヤケース前端部分の説明図である（（Ａ）はクラッチモード、（Ｂ）はドリルモード）。

符号の説明

１・・ドライバドリル、２・・ハウジング、３・・モータ、５・・第１ギヤケース、６・・第２ギヤケース、９・・遊星歯車減速機構、１２・・スピンドル、１３・・インターナルギヤ、１４・・前筒部、１５・・突条、１９・・コイルバネ、２２・・チェンジリング、２３・・第１スリット、２４・・第２スリット、２５・・円柱ピン、２６，３６・・モード切替リング、２７・・第３スリット、２８・・規制部、３０・・モード切替レバー。

Claims (2)

1. ハウジングに収容されるモータと、前記ハウジングの先端から突出するスピンドルとの間に、遊星歯車減速機構を介在させて、前記モータの出力軸の回転を減速して前記スピンドルへ伝達可能とする一方、
   前記遊星歯車減速機構内で遊星歯車が公転する１のインターナルギヤを、前記ハウジング内で固定される内部ケースに回転可能に保持させると共に、前記インターナルギヤを押圧固定する押圧手段を設け、
   さらに前記ハウジング内に、前記内部ケースに形成したスリット内に収容され、前記インターナルギヤの外面へ周方向に所定間隔をおいて形成された複数の係合部へ係合可能なキー部材と、
   前記内部ケースの外側にあって前記キー部材の前記係合部からの離脱を許容する没入部を有し、前記ハウジング外部からのスライド操作により、前記没入部を前記スリットの外側に位置させて前記キー部材の離脱を許容する第１の位置と、前記没入部を前記スリットから離れさせて前記キー部材の離脱を規制する第２の位置とに移動可能なモード切替部材と、を設けたドライバドリルであって、
   前記キー部材を、前記スリット内で前記インターナルギヤの周方向へ移動可能に設ける一方、前記モード切替部材に、前記第１の位置で前記スリット内に進入して前記キー部材の前記周方向への移動を規制する位置にあり、前記第２の位置で前記スリットから離脱して前記キー部材の前記周方向への移動を許容する位置にある規制部を一体に設けたことを特徴とするドライバドリル。
2. モード切替部材が、ハウジング外部から回転操作され、内周面における没入部との隣接位置でスリット側へ規制部を突設した筒状体であり、内部ケースに、前記モード切替部材の回転に伴う前記規制部の移動を許容する逃げ部を、スリットと連続状に周方向へ形成した請求項１に記載のドライバドリル。
   

Images