JP2006116656A - 締付け工具 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 締付け工具は、モータ111と、被動軸117と、クラッチ機構131と、工具ビット119と、を有する。クラッチ機構131は、モータによって回転される駆動側クラッチ体133と、駆動側クラッチ体に対向するように被動軸に設けられ、当該被動軸と共に駆動側クラッチ体に近づく方向へ移動することによって当該駆動側クラッチ体に係合し、駆動側クラッチ体から離れる方向に移動することによって係合が解除される被動側クラッチ体135と、被動側クラッチ体が被動軸と共に駆動側クラッチ体に近づく方向へ移動されたとき、被動側クラッチ体の移動速度を被動軸の移動速度よりも速めて被動側クラッチ体を駆動側クラッチ体に係合させる係合促進機構161と、を有する構成とした。
【選択図】 図2
Description
請求項1に記載の発明によれば、モータと、当該モータからクラッチ機構を介して回転駆動される被動軸と、当該被動軸によって回転駆動される工具ビットと、を有する締付け工具が構成される。締付け工具としては、典型的にはネジの締付け作業に用いられる電動スクリュドライバがこれに該当する。
本発明におけるクラッチ機構は、駆動側クラッチ体と、被動側クラッチ体と、両クラッチ体の係合を促進する係合促進機構を有する構成とされる。駆動側クラッチ体は、モータによって駆動される。被動側クラッチ体は、被動軸と一体に回転するように当該被動軸に設けられており、当該被動軸と共に駆動側クラッチ体に近づく方向に移動して当該駆動側クラッチ体と係合することでモータの回転力を被動軸に伝達し、駆動側クラッチ体から離れる方向に移動して当該駆動側クラッチ体との係合を解除することで被動軸に対する回転力の伝達を遮断する構成とされる。係合促進機構は、被動側クラッチ体が被動軸と共に駆動側クラッチ体に係合するべく当該駆動側クラッチ体に近づく方向に移動されるとき、被動側クラッチ体の移動速度を被動軸の移動速度よりも速めるように構成されている。なお「係合する」とは、駆動側クラッチ体と被動側クラッチ体のクラッチ歯同士が回転方向につき互いに接触して連結する状態をいう。
このように、本発明によれば、被動側クラッチ体を被動軸よりも速い速度で駆動側クラッチ体に向って移動させる構成のため、両クラッチ体のクラッチ部が係合し易くなる。その結果、クラッチ部相互の乗り越え回数(クラッチ部端面相互の干渉回数)を減少することが可能となり、クラッチ部の干渉による異音の発生を軽減できるとともに、摩耗を減らして寿命を延ばすことができる。またクラッチ部が係合し易くなることで、例えばネジ締め作業におけるネジの打ち込み感を改善することができる。
請求項2に記載の発明によれば、請求項1に記載の締付け工具における係合促進機構は、被動側クラッチ体が被動軸と共に駆動側クラッチ体に近づく方向へ移動されるとき、当該被動軸と共に移動しつつ当該被動軸の移動動作に基づき被動軸の移動方向とは異なる方向へと移動される係合促進部材を有し、当該係合促進部材の被動軸の移動方向と異なる方向への移動動作によって被動側クラッチ体の移動速度を被動軸の移動速度よりも速める構成とした。ここで「被動軸の移動動作に基づき移動される係合促進部材」は、被動軸の移動に起因して移動される部材であれば足り、例えばスチールボールや柱状体あるいはレバーを好適に包含する。また「係合促進部材が被動軸の移動方向と異なる方向へと移動される」態様としては、典型的には、当該係合促進部材が、例えばスチールボールや柱状体から構成される場合であれば、当該スチールボールあるいは柱状体が被動軸の軸方向と直交あるいは傾斜する径方向へと移動される態様がこれに該当し、また係合促進部材がレバーによって構成される場合であれば、当該レバーが被動軸の軸方向に揺動する態様がこれに該当する。かかる構成によれば、被動軸の移動動作に基づき被動側クラッチ体を当該被動軸の移動速度よりも速い速度で駆動側クラッチ体に係合させることができる。
請求項3に記載の発明によれば、請求項2に記載の締付け工具における被動軸は、軸方向の少なくとも一端側に筒部を有し、当該筒部外周に対して被動側クラッチ体が当該被動軸の周方向には固定され、軸方向へは相対移動が許容された状態で嵌合された構成とされる。また係合促進部材は、被動軸の筒部に径方向への移動が許容された状態で保持されたスチールボールによって構成されている。スチールボールは、筒部を貫通して内周側と外周側とにそれぞれ突出されるとともに、内周側では筒部内に相対移動可能に配置された押圧部材に当接され、外周側では被動側クラッチ体の斜面に当接されている。そしてスチールボールは、被動側クラッチ体が被動軸と共に駆動側クラッチ体に近づく方向へ移動されるとき、筒部内の押圧部材によって筒部の外周側へと押し出されて被動側クラッチ体の斜面を押圧し、これによって当該被動側クラッチ体を被動軸の移動方向と同方向へ移動させる構成とされている。
本発明における係合促進機構は、被動軸の移動動作に基づきスチールボールを筒部の外周側へと押し出し、この押し出されたスチールボールによって被動側クラッチ体を被動軸の移動方向へと更に移動させる構成であり、係合促進部材としてスチールボールを利用した転動式のため、低摩擦で円滑に動作する係合促進機構が提供される。
請求項4に記載の発明によれば、請求項3に記載の締付け工具における被動側クラッチ体は、当該被動側クラッチ体の周方向においてスチールボールと係合する壁面を有し、第2の回転体の回転力がスチールボールを介して被動軸に伝達される構成としている。本発明によれば、スチールボールが、被動側クラッチ体の速度を速める係合促進部材として機能するのみならず、回転力の伝達部材としても機能する構成のため、被動側クラッチ体と被動軸との嵌め合い構造の単純化が可能となる。
またクラッチカム137が駆動側クラッチ部材133に対して回転方向とは逆方向(回転が遅れる方向)へ移動されたときには、スチールボール151は当該クラッチカム137のカム面155に押されてリード溝153内を溝底153aの浅い方へと移動され、その一部が駆動側クラッチ部材133の後面133cからスラスト軸受147側に向って突出され、このことによって相対的に駆動側クラッチ部材133が圧縮コイルバネ149に抗して前方(スピンドル側クラッチ部材135に近づく方向)へと移動される構成とされる。なおクラッチカム137の駆動側クラッチ部材133に対する回転が遅れる方向への移動は、クラッチカム137の補助クラッチ歯137aがスピンドル側クラッチ部材135の被動側クラッチ歯135aに噛み合うことによって、当該スピンドル側クラッチ部材135から周方向の荷重を受けることに起因する。このように、スチールボール151は、圧縮コイルバネ149と共同して駆動側クラッチ部材133を軸方向に移動させる軸方向変位手段を構成している。そしてクラッチカム137が駆動側クラッチ部材133に対して回転が遅れる方向へ移動することで、スチールボール151がリード溝153内を溝底153aの浅い方へと移動されたときには、補助クラッチ歯137aと駆動側クラッチ歯133a間に設定された前記角度αの位相差がゼロとなり、駆動側クラッチ歯133aが被動側クラッチ歯135aに噛み合う。この場合の噛み合いの態様としては、駆動側クラッチ歯133aのみが被動側クラッチ歯135aに噛み合って動力を伝達するように構成する態様と、駆動側クラッチ歯133aと補助クラッチ歯137aとの双方が被動側クラッチ歯135aに噛み合って動力を伝達するように構成する態様があり、動力の伝達上からは後者が好適である。
以上述べたことから、本実施の形態にかかるクラッチ機構131によれば、クラッチ噛み合い時の衝撃を低減することが可能となり、このことによって駆動側クラッチ部材133、クラッチカム137、およびスピンドル側クラッチ部材135の耐久性を向上して延命化を達成することができる。
103 本体部
105 モータハウジング
106 ファンハウジング
107 クラッチハウジング
109 ハンドグリップ
111 駆動モータ(モータ)
113 出力軸
115 ピニオンギア
117 スピンドル(被動軸)
117a フランジ部
119 ドライバビット(工具ビット)
121 トリガ
123 アジャスタスリーブ
125 ストッパスリーブ
127 ストッパリング
131 クラッチ機構
133 駆動側クラッチ部材(駆動側クラッチ体)
133a 駆動側クラッチ歯
133b 円形凹部
133c 後面
134 駆動ギア
135 スピンドル側クラッチ部材(被動側クラッチ体)
135a 被動側クラッチ歯
137 クラッチカム(補助クラッチ体)
137a 補助クラッチ歯
141 軸受
143 支持軸(押圧部材)
145 軸受
147 スラスト軸受
149 圧縮コイルバネ(弾性部材)
151 スチールボール(軸方向変位手段)
153 リード溝
153a 溝底
155 カム面
161 噛み合い促進機構(係合促進機構)
162 スチールボール(係合促進部材)
163 筒部
164 貫通孔
165 係合凹部
165a テーパ面(斜面、壁面)
166 段差
166a テーパ面
167 小径部
168 大径部
186 支持リング
Claims (4)
- モータと、
前記モータからクラッチ機構を介して回転駆動される被動軸と、
前記被動軸によって回転駆動される工具ビットと、を有する締付け工具であって、
前記クラッチ機構は、
前記モータによって回転駆動される駆動側クラッチ体と、
前記被動軸に設けられて当該被動軸と一体に回転する被動側クラッチ体と、
前記駆動側クラッチ体と前記被動側クラッチ体との係合を促進する係合促進機構と、を有し、
前記被動側クラッチ体は、前記被動軸と共に前記駆動側クラッチ体に近づく方向に移動して当該駆動側クラッチ体と係合することで前記モータの回転力を前記被動軸に伝達し、前記駆動側クラッチ体から離れる方向に移動して当該駆動側クラッチ体との係合を解除することで被動軸に対する前記回転力の伝達を遮断する構成とされており、
前記係合促進機構は、前記被動側クラッチ体が被動軸と共に前記駆動側クラッチ体に係合するべく当該駆動側クラッチ体に近づく方向に移動されるとき、前記被動側クラッチ体の移動速度を前記被動軸の移動速度よりも速めるように構成されていることを特徴とする締付け工具。 - 請求項1に記載の締付け工具であって、
前記係合促進機構は、前記被動側クラッチ体が前記被動軸と共に前記駆動側クラッチ体に近づく方向へ移動されるとき、当該被動軸と共に移動しつつ当該被動軸の移動動作に基づき被動軸の移動方向とは異なる方向へと移動される係合促進部材を有し、当該係合促進部材の前記被動軸の移動方向と異なる方向への移動動作によって前記被動側クラッチ体の移動速度を前記被動軸の移動速度よりも速める構成としたことを特徴とする締付け工具。 - 請求項2に記載の締付け工具であって、
前記被動軸は、軸方向の少なくとも一端側に筒部を有し、
前記被動側クラッチ体は、前記被動軸の筒部外周に対して当該被動軸の周方向には固定され、軸方向へは相対移動が許容された状態で嵌合され、
前記係合促進部材は、前記被動軸の筒部に当該筒部の径方向への移動が許容された状態で保持されたスチールボールであり、
前記スチールボールは、前記筒部を貫通して内周側と外周側とにそれぞれ突出されるとともに、内周側では当該筒部内に相対移動可能に配置された押圧部材に当接され、外周側では前記被動側クラッチ体の斜面に当接されており、前記被動側クラッチ体が前記被動軸と共に前記駆動側クラッチ体に近づく方向に移動されるとき、前記筒部内の押圧部材によって筒部の外周側へと押し出されて前記被動側クラッチ体の斜面を押圧し、これによって当該被動側クラッチ体を前記被動軸の移動方向と同方向へ移動させる構成としたことを特徴とする締付け工具。 - 請求項3に記載の締付け工具であって、
前記被動側クラッチ体は、当該被動側クラッチ体の周方向において前記スチールボールと係合する壁面を有し、前記被動側クラッチ体の回転力が前記スチールボールを介して前記被動軸に伝達される構成としたことを特徴とする締付け工具。
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