JP2006159307A - 回転工具 - Google Patents

Abstract

【課題】 回転工具における噛み合いクラッチの摩耗部品に関する交換時間の短縮化と補修に費やすコストの低減を図る上で有効な技術を提供する。
【解決手段】 回転工具は、モータ１１１、工具ビット１１９、モータと工具ビットとの間で回転力を断続する噛み合いクラッチ１３１を有する。噛み合いクラッチは、モータによって回転駆動される駆動回転部１３４および当該駆動回転部と一体に回転する駆動クラッチ部１３３を有する駆動側回転体と、工具ビットを着脱自在に保持するビット保持部１１７および当該ビット保持部と一体に回転する被動クラッチ部１３５を有する被動側回転体と、を有する。駆動側回転体は、軸方向において駆動回転部１３４と駆動クラッチ部１３３とに分割されるとともに、駆動クラッチ部が駆動回転部に着脱自在に装着され、被動側回転体は、軸方向においてビット保持部１１７と被動クラッチ部１３５とに分割されるとともに、被動クラッチ部がビット保持部に着脱自在に装着される。
【選択図】 図３

Description

本発明は、モータの回転力を工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチを有する回転工具に関する。

従来、噛み合いクラッチを有する回転工具として、例えば特開２０００−２４６６５７号公報（特許文献１）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開示されている。特許文献１に開示された電動スクリュドライバにおいては、モータによって駆動ギアを介して駆動される駆動側クラッチ部材に対し、スピンドルと一体に回転する被動側クラッチ部材を対向状に配置し、ねじ締め作業時において、ドライバビットを被加工材に押し付けて当該スピンドルとともに被動側クラッチ部材を駆動側クラッチ部材側へと移動（後退）させて両クラッチ部材のクラッチ歯を互いに噛み合い係合させ、これによってスピンドル先端部に保持されたドライバビットを回転駆動する構成である。

上記のような噛み合いクラッチを有する電動スクリュドライバにおいては、モータの回転力をドライバビットに伝達する動力伝達系の構成要素のうち、互いに噛み合い係合動作と噛み合い係合解除動作とを繰り返し行う駆動側および被動側のクラッチ歯は、他の構成要素に比べた場合、摩耗が最も激しく、早期に交換の必要に迫られる。そしてクラッチ歯として本来の機能を果たし得ないほどに摩耗が進行したときは、これを新しいものに交換することで噛み合いクラッチを補修することになる。従来の電動スクリュドライバでは、駆動側のクラッチ部材が駆動ギアと一体部品として設定されており、また従動側のクラッチ部材がスピンドルと一体部品として設定されている。このため、クラッチ歯の摩耗が進行した場合には、摩耗や破損のない部品までをも消耗部品として交換する状況が不可避であり、結果的に補修費が嵩むとともに、交換のための所要時間が長くかかるといったことになり、この点においてなお改良の余地がある。
特開２０００−２４６６５７号公報

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、回転工具における噛み合いクラッチの摩耗部品に関する交換時間の短縮化と補修に費やすコストの低減を図る上で有効な技術を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、各請求項に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、モータと、工具ビットと、モータの回転力を工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチと、を有する回転工具が構成される。噛み合いクラッチは、モータによって回転駆動される駆動回転部および当該駆動回転部と一体に回転する駆動クラッチ部を有する駆動側回転体と、工具ビットを着脱自在に保持するビット保持部および当該ビット保持部と一体に回転する被動クラッチ部を有する被動側回転体と、を有する。そして駆動側回転体と被動側回転体は、駆動クラッチ部と被動クラッチ部が互いに対向するように同一軸線上に配置されるとともに、互いに接近する方向に相対移動して駆動クラッチ部と被動クラッチ部とを噛み合い係合することでモータの回転力を工具ビットに伝達し、また互いに離間する方向に相対移動して駆動クラッチ部と被動クラッチ部との噛み合い係合を解除することで当該回転力の伝達を遮断する構成とされている。本発明における「回転工具」としては、典型的には、工具ビットが周方向に回転動作することでネジの締付け作業を行う電動スクリュドライバがこれに該当するが、これに限らず、モータと工具ビットとの間で、回転力を断続する噛み合いクラッチを有する回転工具であれば、広く適用することが可能である。また本発明における「駆動回転部」としては、典型的には、モータの回転速度を減速する手段の１つとして備えられる駆動ギアがこれに該当し、さらに「ビット保持部」としては、典型的には、工具ビットの保持機能を有するとともに、工具本体部に対して軸方向に摺動自在に支持される回転軸がこれに該当する。

本発明においては、駆動側回転体は、軸方向において駆動回転部と駆動クラッチ部とに分割されるとともに、駆動クラッチ部が駆動回転部に対し一体回転し得るように着脱自在に装着され、また被動側回転体は、軸方向においてビット保持部と被動クラッチ部とに分割されるとともに、被動クラッチ部がビット保持部に対し一体回転し得るように着脱自在に装着された構成とされる。本発明における「一体回転し得るように着脱自在に装着される」態様としては、駆動回転部と駆動クラッチ部につき、あるいはビット保持部と被動クラッチ部につき、互いに遊嵌状に嵌合する嵌合部間に鋼球を介在することによって一体回転可能に装着する態様、あるいは溝を有する軸部とそれに対応する形状の穴とを嵌め合わせる、いわゆるスプライン嵌合によって一体回転可能に装着する態様、あるいは互いに遊嵌状に嵌合する嵌合部間にキーを介在することによって一体回転可能に装着する態様、さらにはネジやピンによって一体回転可能に装着する態様等を広く包含する。

本発明によれば、噛み合いクラッチの構成要素のうち、駆動クラッチ部および被動クラッチ部につき、これらを駆動回転部あるいはビット保持部に対して着脱自在に装着する構成としている。このため、駆動クラッチ部および被動クラッチ部の摩耗が進行したときは、それらを交換することによって噛み合いクラッチを補修することが可能とされる。これにより、駆動クラッチ部から分割された駆動回転部、および被動クラッチ部から分割されたビット保持部については、これを継続して使用することが可能となり、また補修のための交換すべき消耗部品数が減少することに伴い交換作業時間も減少し、結果として補修費の低減を図ることができる。また駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ分割構造としたことで、両クラッチ部相互の芯ずれ、あるいは傾き等を、駆動回転部あるいはビット保持部に対する装着部位において吸収することが可能とされる。このため、クラッチ部相互間の噛み合いが均等になり、結果的にクラッチ寿命を延ばすことができる。更には分割構造とすることで、消耗部分であるクラッチ部がコンパクト化される。その結果、金属射出成形焼結法による安価な製造方法での製造を選択することが可能とされ、コストダウンに有効とされる。

（請求項２に記載の発明）
請求項２に記載の発明によれば、請求項１に記載の回転工具において、駆動クラッチ部と被動クラッチ部との間には、当該駆動クラッチ部と被動クラッチ部の噛み合い係合を解除する方向に付勢力を作用する付勢バネが圧縮状態で介在され、当該付勢バネは、駆動クラッチ部を駆動回転部に押圧するとともに被動クラッチ部をビット保持部に押圧し、これにより駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としている。なお「付勢バネ」としては、典型的には、圧縮コイルバネがこれに該当する。本発明によれば、駆動クラッチ部と被動クラッチ部の噛み合い係合を解除するべく作用する付勢バネの付勢力を利用して、駆動クラッチ部および被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としている、このため、駆動クラッチ部および被動クラッチ部を装着位置に固定するための部材を別個に設ける必要がなくなり、その結果、部品点数を減少できるとともに、駆動クラッチ部および被動クラッチ部を組付ける際、あるいは交換する際の手間を省くことができ、作業性が向上する。

（請求項３に記載の発明）
請求項３に記載の発明によれば、請求項１または２に記載の回転工具において、駆動回転部と駆動クラッチ部、およびビット保持部と被動クラッチ部は、それぞれが互いに遊嵌状に嵌り合う軸方向の嵌合部を有するとともに、それら各嵌合部の嵌合面間に介在された鋼球を介して一体に回転するように装着された構成とされる。かかる構成によれば、簡単な構造でありながら、駆動回転部と駆動クラッチ部とにつき、およびビット保持部と被動クラッチ部とにつき、それぞれ周方向のガタツキを伴うことなく円滑に回転させることができる。

本発明によれば、回転工具における噛み合いクラッチの摩耗部品に関する交換時間の短縮化と補修に費やすコストの低減を図る上で有効な技術が提供されることとなった。

以下、本発明の実施の形態につき、図１〜図３を参照しつつ詳細に説明する。本実施の形態は、回転工具の一例として電動スクリュドライバを用いて説明する。図１には電動スクリュドライバ１０１の全体構成が示されている。本実施の形態に係る電動スクリュドライバ１０１は、概括的に見て、本体部１０３、当該本体部１０３の先端領域（図示右側）にスピンドル１１７を介して着脱自在に取付けられたドライバビット１１９、本体部１０３におけるドライバビット１１９の反対側に連接されたハンドグリップ１０９を主体として構成される。ドライバビット１１９は、本発明における「工具ビット」に対応する。なお本実施の形態では、説明の便宜上、ドライバビット１１９側を前側とし、ハンドグリップ１０９側を後側とする。

本体部１０３は、駆動モータ１１１を収容するモータハウジング１０５と、駆動モータ１１１の回転出力をスピンドル１１７に伝達し、あるいは回転出力の伝達を遮断する噛み合いクラッチ１３１を収容するクラッチハウジング１０７を主体にして構成される。駆動モータ１１１は、ハンドグリップ１０９に設けたトリガ１２１を引き操作することで通電駆動され、トリガ１２１の引き操作を解除することで停止する。この駆動モータ１１１は、本発明における「モータ」に対応する。

噛み合いクラッチ１３１の詳細な構成が図２および図３に示される。図２には組付け状態が示され、図３には分解状態が示される。噛み合いクラッチ１３１は、駆動モータ１１１によって回転駆動される駆動ギア１３４、当該駆動ギア１３４と一体に回転される駆動側クラッチ部材１３３、ドライバビット１１９を保持するスピンドル１１７、当該スピンドル１１７に設けられたスピンドル側クラッチ部材１３５を主体にして構成されており、それら全てが同一軸線上に配置されている。駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３により本発明における「駆動側回転体」が構成され、スピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５により本発明における「被動側回転体」が構成される。駆動ギア１３４は、本発明における「駆動回転部」に対応し、駆動側クラッチ部材１３３は、本発明における「駆動クラッチ部」に対応する。またスピンドル１１７は、本発明における「ビット保持部」に対応し、スピンドル側クラッチ部材１３５は、本発明における「被動クラッチ部」に対応する。駆動側クラッチ体１３３とスピンドル側クラッチ体１３５は、互いに対向して同軸上に配置されるとともに、対向面側に互いに噛み合い係合可能なクラッチ歯１３３ａ，１３５ａを有する。

噛み合いクラッチ１３１は、概略的には、被加工材（図示省略）にネジＳを締付けるべくスピンドル１１７に保持されたドライバビット１１９がネジＳを介して被加工材に押し付けられた負荷時には、スピンドル側クラッチ部材１３５のクラッチ歯１３５ａが駆動側クラッチ部材１３３のクラッチ歯１３３ａに噛み合い係合し、ドライバビット１１９が押し付けられていない無負荷時には、弾性部材としての圧縮コイルバネ１６１の付勢力によって上記の噛み合い係合が解除される構成である。すなわち、スピンドル側クラッチ部材１３５は、ドライバビット１１９およびスピンドル１１７とともに駆動側クラッチ部材１３３に接近（後退）して噛み合い係合する位置と、駆動側クラッチ部材１３３から離間（前進）して噛み合い係合が解除される位置との間で移動する構成である。また圧縮コイルバネ１６１は、本発明における「付勢バネ」に対応する。なお以下の説明では、駆動側クラッチ部材１３３のクラッチ歯１３３ａを駆動側クラッチ歯１３３ａといい、スピンドル側クラッチ部材１３５のクラッチ歯１３５ａを被動側クラッチ歯１３５ａという。

以下、噛み合いクラッチ１３１の各部の詳細な構成につき説明する。スピンドル１１７は、軸受１４１を介してクラッチハウジング１０７に回転可能かつ軸方向に移動可能に支持されている。なおスピンドル１１７の前方への移動は、当該スピンドル１１７に設けたフランジ部１１７ａが軸受１４１の軸方向一端面に当接することで規制されている。スピンドル１１７は、先端部（前端部）にビット挿入孔１１７ｂを有し、当該ビット挿入孔１１７ｂに挿入されたドライバビット１１９の細径部１１９ａに対しリング状のリーフスプリング１１６で付勢された複数の鋼球（スチールボール）１１８が係合することによって当該ドライバビット１１９を着脱自在に保持する構成とされる。スピンドル側クラッチ部材１３５は、スピンドル１１７の後端部に形成された筒部１４３に遊嵌状に嵌合されるとともに、複数（例えば３個）の鋼球（スチールボール）１４５を介して一体回転するように当該スピンドル１１７に着脱自在に装着されている。

すなわち、被動側回転体を構成するスピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５は、軸方向において二分された分割構造とされ、スピンドル１１７の筒部１４３に対しスピンドル側クラッチ部材１３５の軸孔が軸方向から分離可能に嵌合されている。そしてスピンドル１１７の筒部１４３とスピンドル側クラッチ部材１３５の軸孔との嵌合部において、スピンドル１１７の筒部１４３には、径方向に貫通する複数（例えば３個）の貫通孔１４３ａが周方向に等間隔（１２０度間隔）で形成され、スピンドル側クラッチ部材１３５の軸孔の内周面には、各貫通孔１４３ａに対応する位置にそれぞれ鋼球１４５と係合する係合凹部１３５ｃが形成されている。鋼球１４５は筒部１４３の貫通孔１４３ａに嵌合されるとともに、スピンドル側クラッチ部材１３５の係合凹部１３５ｃに係合する。これによりスピンドル側クラッチ部材１３５とスピンドル１１７は、当該鋼球１４５を介して周方向の相対移動が規制された状態で連結されて一体に回転される構成とされる。すなわち、鋼球１４５は、スピンドル側クラッチ部材１３５とスピンドル１１７を一体回転可能に連結する手段を構成する。

支持軸１４７は、一端がスピンドル１１７の筒部１４３の筒孔内に挿入されるとともに軸受１５１を介して当該スピンドル１１７に対して回転可能にかつ軸方向に相対移動可能（抜き取り可能）に支持され、他端がファンハウジング１０６に支持リング１５５を介して回転可能にかつ抜き取り可能に支持されている。なおファンハウジング１０６は、モータハウジング１０５とクラッチハウジング１０７との間に介在されており、それら各ハウジング１０５，１０６，１０７は、複数の締結ボルト１０８によって互いに接合されている。駆動ギア１３４は、支持軸１４７に圧入固定されている。駆動側クラッチ部材１３３は、駆動ギア１３４に形成された中央筒部（ボス部）１３４ａに遊嵌状に嵌合され、複数（例えば３個）の鋼球（スチールボール）１４９を介して一体回転するように当該駆動ギア１３４に着脱自在に装着されている。

すなわち、駆動側回転体を構成する駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３は、軸方向において二分された分割構造とされ、駆動ギア１３４の中央筒部１３４ａに駆動側クラッチ部材１３３の軸孔が軸方向から分離可能に嵌合されている。そして駆動ギア１３４の中央筒部１３４ａと駆動側クラッチ部材１３３の軸孔との嵌合部において、駆動ギア１３４の中央筒部外周面と、駆動側クラッチ部材１３３の軸孔内周面とに対向状に形成された係合凹部１３４ｂ，１３３ｃに鋼球１４９が介在されている。これにより、駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３は、鋼球１４９を介して周方向の相対移動が規制された状態で連結されて一体に回転される構成とされる。すなわち、鋼球１４９は、駆動側クラッチ部材１３３と駆動ギア１３４とを一体回転可能に連結する手段を構成する。なお駆動ギア１３４は、組付け状態では、駆動モータ１１１の出力軸１１３に設けたピニオンギア１１５と常時に噛み合い係合している。駆動側クラッチ部材１３３の後面側（図２の左側）には、スラスト軸受１５３が配置され、ネジＳの締付作業時において、駆動側クラッチ部材１３３に入力されるスラスト荷重を受ける。

駆動側クラッチ部材１３３とスピンドル側クラッチ部材１３５は、互いに対向状に配置され、その対向面間における外周領域、すなわち、駆動側クラッチ歯１３３ａおよび被動側クラッチ歯１３５ａよりも外周側に圧縮コイルバネ１６１が圧縮状態で弾発状に介在されている。スピンドル側クラッチ部材１３５は、常時には圧縮コイルバネ１６１によって駆動側クラッチ部材１３３から離間する前方向へと付勢されており、駆動側クラッチ歯１３３ａに対する被動側クラッチ歯１３５ａの噛み合い係合が解除されるとともに、クラッチハウジング１０７側に取付けられたゴム製のストップリング１２７に押し付けられて回転が規制される。また圧縮コイルバネ１６１の付勢力によって、駆動側クラッチ部材１３３は、鋼球１４９を介して駆動ギア１３４に押圧され、当該鋼球１４９が係合凹部１３３ｃ，１３４ｂの軸方向奥側に位置する。このため、駆動側クラッチ部材１３３は、駆動ギア１３４に対し軸方向において最も近接する装着位置に保持される。他方、スピンドル側クラッチ部材１３５は、鋼球１４５を介してスピンドル１１７に押圧され、当該鋼球１４５が係合凹部１３５ｃの軸方向奥側に位置する。このため、スピンドル側クラッチ部材１３５は、スピンドル１１７に対し軸方向において最も近接する装着位置に保持される。

駆動側クラッチ部材１３３の外周面には、圧縮コイルバネ１６１の一端を受けるフランジ状のバネ受部１３３ｂが形成され、これに対応してスピンドル側クラッチ部材１３５の外周面にも、圧縮コイルバネ１６１の他端を受けるフランジ状のバネ受部１３５ｂが形成されている。圧縮コイルバネ１６１は、一端が駆動側クラッチ部材１３３のバネ受部１３３ｂに対して着脱自在に固定され、他端がスピンドル側クラッチ部材１３５のバネ受部１３５ｂに対して複数（２枚）の座金１６３を介して相対回転可能に取付けられている。すなわち、圧縮コイルバネ１６１は、スピンドル側クラッチ部材１３５側にのみ座金１６３を介しての摺動部位を有する構成とされる。また圧縮コイルバネ１６１の巻き方向は、本実施の形態では、左巻き、つまり噛み合いクラッチ１３１の回転方向と逆向きに設定されている。

クラッチハウジング１０７には、圧縮コイルバネ１６１の周り（外周面）を囲うべくスピンドル側クラッチ部材１３５の外周面と駆動側クラッチ部材１３３の外周面との間に亘って当該圧縮コイルバネ１６１と平行に延在する円筒状の囲い１６５が形成されている。囲い１６５は、スピンドル側クラッチ部材１３５の外周面を覆うように形成された囲い部１６５ａと、当該囲い部１６５ａから後方へと延長して駆動側クラッチ部材１３３を覆う延出部１６５ｂとによって構成されている。なお囲い１６５は、その内壁面が圧縮コイルバネ１６１の外周面に対して干渉を回避し得る間隙を保有するように設定されている。クラッチハウジング１０７内には、噛み合いクラッチ１３１の噛み合い係合部位あるいは駆動ギア１３４とピニオンギア１１５との噛み合い係合部位、更には相対回転部材相互間の摺動部位等を潤滑するべく潤滑油（グリース）が封入されている。

またクラッチハウジング１０７の先端部には、アジャスタスリーブ１２３が軸方向の位置調整可能に装着され、このアジャスタスリーブ１２３の先端にストッパスリーブ１２５が着脱自在に装着されている。アジャスタスリーブ１２３の軸方向の位置を調整することによってストッパスリーブ１２５先端からのドライバビット１１９の突出量を調整し、これによってネジＳのねじ込み深さを調整することができる。

次に、上記のように構成された電動スクリュドライバ１０１の作用を説明する。図２はねじ締め作業を行っていない無負荷状態を示している。この無負荷状態では、スピンドル側クラッチ部材１３５が圧縮コイルバネ１６１の付勢力によって駆動側クラッチ部材１３３から離間されてストップリング１２７に押し付けられている。このため、被動側クラッチ歯１３５ａが駆動側クラッチ歯１３３ａに噛み合っておらず、噛み合いクラッチ１３１は、遮断された状態にある。この状態において、トリガ１２１を引き操作して駆動モータ１１１を通電駆動すると、駆動側クラッチ部材１３３およびこれに固定された圧縮コイルバネ１６１が回転されるが、スピンドル側クラッチ部材１３５は、ストップリング１２７との係合面（当接面）の摩擦力が、圧縮コイルバネ１６１との摺動部位における摩擦力よりも大きく、ストップリング１２７による回転規制状態が維持される。したがって、圧縮コイルバネ１６１とスピンドル側クラッチ部材１３５とは座金１６３を介して相対回転し、スピンドル１１７の停止状態が維持される。

かかる状態において、ねじ締め作業を行うべく電動スクリュドライバ１０１を前方（被加工材側）へ移動させてドライバビット１１９に装着したネジＳを被加工材に押し付けると、本体部１０３は移動するが、ドライバビット１１９およびスピンドル１１７は移動しない。したがって、ドライバビット１１９およびスピンドル１１７は、圧縮コイルバネ１６１を圧縮しつつ本体部１０３に対して相対的に後退動作（図示左側へ移動）し、それに伴いスピンドル側クラッチ部材１３５が駆動側クラッチ部材１３３に向って後退移動してストップリング１２７から離間する。このため、ストップリング１２７による回転規制を解除されたスピンドル側クラッチ部材１３５は、圧縮コイルバネ１６１の回転に追従して回転し、駆動側クラッチ部材１３３の回転と同期する。その後、被動側クラッチ歯１３５ａが駆動側クラッチ歯１３３ａに噛み合い係合する。このため、当該噛み合い係合が円滑に行われる。上記のように、圧縮コイルバネ１６１は、駆動側クラッチ部材１３３とスピンドル側クラッチ部材１３５との噛み合い係合に際し、両クラッチ部材１３３，１３５の回転数を同期させるべく機能するものであり、いわゆる同期手段を構成するものであり、スピンドル１１７が高速回転（例えば、６０００ｒｐｍ）する形式の電動スクリュドライバ１０１の噛み合いクラッチ１３１に特に有効とされる。

駆動側クラッチ部材１３３および圧縮コイルバネ１６１の回転動作、あるいは駆動側クラッチ部材１３３との噛み合い係合に基づくスピンドル側クラッチ部材１３５の回転動作によって潤滑油が径方向へと飛散し、囲い１６５の内壁面に付着する。内壁面に付着された潤滑油は、圧縮コイルバネ１６１の回転動作に基づくポンプ作用によって前方の座金１６３側へと積極的に移送される。これにより、当該座金１６３に関する相対滑りを伴う摺動部位としての、２枚の座金１６３相互間、座金１６３と圧縮コイルバネ１６１との間、あるいは座金１６３とスピンドル側クラッチ部材１３５との間を潤滑することができる。

さて、本実施の形態では、噛み合いクラッチ１３１に関し、駆動側あっては、軸方向において駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３とに分割するとともに、駆動ギア１３４に駆動側クラッチ部材１３３を着脱自在に装着する構成とし、また被動側にあっては、軸方向においてスピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５とに分割するとともに、スピンドル１１７にスピンドル側クラッチ部材１３５を着脱自在に装着する構成としている。このため、図３に示すように、クラッチハウジング１０７とファンハウジング１０６とを互いに取り外すとともに、支持軸１４７をスピンドル１１７内の軸受１５１およびファンハウジング１０６側の支持リング１５５から抜き取ると、駆動側クラッチ部材１３３とスピンドル側クラッチ部材１３５との対向間隔が広がり、その結果、両クラッチ部材１３３，１３５間に介在されている圧縮コイルバネ１６１の付勢力が無くなる。
したがって、その後は、圧縮コイルバネ１６１および座金１６３を取り外すとともに、駆動側クラッチ部材１３３を駆動ギア１３４から、スピンドル側クラッチ部材１３５をスピンドル１１７から、それぞれ容易に取り外して新しいものと交換することができる。なお新しい駆動側クラッチ部材１３３とスピンドル側クラッチ部材１３５を組付けについては、上記とは逆の手順で行うことができる。

このように、本実施の形態によれば、噛み合いクラッチ１３１を構成する構成部材のうち、最も摩耗し易い部品である、駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５のみを交換でき、駆動側クラッチ部材１３３から分割された駆動ギア１３４およびスピンドル側クラッチ部材１３５から分割されたスピンドル１１７については、これらを継続して使用することが可能となる。このため、補修のための交換すべき消耗部品数が減少するとともに、消耗部品数が減少することに伴い交換作業時間も減少することになり、結果として補修費の低減を図ることができる。

また駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５をそれぞれ分割構造としたことで、両クラッチ部材１３３，１３５相互間に芯ずれ、あるいは傾き等が生じたとしても当該芯ずれあるいは傾き等を、鋼球１４９を介しての駆動ギア１３４との嵌合部、あるいは鋼球１４５を介してのスピンドル１１７との嵌合部において吸収することが可能となる。このため、駆動側クラッチ歯１３３ａと被動側クラッチ歯１３５ａの噛み合いが均等になり、結果的にクラッチ寿命を延ばすことができる。また駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３とを鋼球１４９を介して連結し、スピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５とを鋼球１４５を介して連結する構成としたことで、簡単な構造でありながら、駆動ギア１３４と駆動側クラッチ部材１３３につき、およびスピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５につき、それぞれ周方向のガタツキを伴うことなく円滑に回転させることができる。更には分割構造としたことで、消耗部分である駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５をコンパクト化できる。その結果、駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５を金属射出成形焼結法による安価な製造方法での製造を選択することが可能とされ、コストダウンに有効とされる。

また本実施の形態によれば、駆動側クラッチ部材１３３とスピンドル側クラッチ部材１３５との間に圧縮コイルバネ１６１を圧縮状態で介在する構成としている。このため、駆動側クラッチ部材１３３が鋼球１４９を介して駆動ギア１３４に押圧され、またスピンドル側クラッチ部材１３５が鋼球１４５を介してスピンドル１１７に押圧される。このため、図２に示す組付け状態であれば、ねじ締め作業を行っていない無負荷回転時、あるいはねじ締め作業を行っている負荷回転時のいずれの状態にあっても、駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５を、それぞれ鋼球１４９，１４５を介して駆動ギア１３４あるいはスピンドル１１７に対する初期の装着位置に保持することができる。このため、止輪のような抜け止用の部材が不要となる結果、部品点数を減少できるとともに、駆動側クラッチ部材１３３およびスピンドル側クラッチ部材１３５を組付ける際、あるいは交換する際の手間を省くことができ、作業性が向上する。

なお本実施の形態では、駆動側クラッチ部材１３３と駆動ギア１３４につき、またスピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５とにつき、それぞれ鋼球１４９，１４５を介して一体回転する構成としたが、これに代え、例えばスプライン嵌合あるいはキー結合に変更することが可能である。また駆動側クラッチ部材１３３と駆動ギア１３４との嵌合部、およびスピンドル１１７とスピンドル側クラッチ部材１３５との嵌合部における抜け止めとして、圧縮コイルバネ１６１の付勢力に代え、止輪等を採用してもよい。

また本実施の形態は、回転工具の一例としてネジＳの締付作業に用いられる電動スクリュドライバ１０１で説明したが、これに限られるものではなく、噛み合いクラッチ１３１を介して駆動モータ１１１の回転力を工具ビットに伝達する構成の回転工具であれば、広く適用可能である。

本実施の形態に係る電動スクリュドライバの全体構成を示す一部切断側面図である。 ドライバビットの噛み合いクラッチの組付け状態を示す断面図である。 噛み合いクラッチの分解状態を示す断面図である。

符号の説明

１０１ 電動スクリュドライバ（回転工具）
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
１０８ 締結ボルト
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
１１６ リーフスプリング
１１７ スピンドル（ビット保持部）
１１７ａ フランジ部
１１７ｂ ビット挿入孔
１１８ 鋼球
１１９ ドライバビット（工具ビット）
１１９ａ 細径部
１２１ トリガ
１２３ アジャスタスリーブ
１２５ ストッパスリーブ
１２７ ストップリング
１３１ 噛み合いクラッチ
１３３ 駆動側クラッチ部材（駆動クラッチ部）
１３３ａ 駆動側クラッチ歯
１３３ｂ バネ受部
１３３ｃ 係合凹部
１３４ 駆動ギア（駆動回転部）
１３４ａ 中央筒部
１３４ｂ 係合凹部
１３５ スピンドル側クラッチ部材（被動クラッチ部）
１３５ａ 被動側クラッチ歯
１３５ｂ バネ受部
１３５ｃ 係合凹部
１４１ 軸受
１４３ 筒部
１４３ａ 貫通孔
１４５ 鋼球
１４７ 支持軸
１４９ 鋼球
１５１ 軸受
１５３ スラスト軸受
１５５ 支持リング
１６１ 圧縮コイルバネ（付勢バネ）
１６３ 座金
１６５ 囲い
１６５ａ 囲い部
１６５ｂ 延出部

Claims (3)

1. モータと、
   工具ビットと、
   前記モータの回転力を前記工具ビットに伝達し、あるいは当該回転力の伝達を遮断する噛み合いクラッチと、を有し、
   前記噛み合いクラッチは、
   前記モータによって回転駆動される駆動回転部および当該駆動回転部と一体に回転する駆動クラッチ部を有する駆動側回転体と、
   前記工具ビットを着脱自在に保持するビット保持部および当該ビット保持部と一体に回転する被動クラッチ部を有する被動側回転体と、を有し、
   前記駆動側回転体と前記被動側回転体は、前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部が互いに対向するように同一軸線上に配置されるとともに、互いに接近する方向に相対移動して前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部とを噛み合い係合することで前記モータの回転力を前記工具ビットに伝達し、互いに離間する方向に相対移動して前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部との噛み合い係合を解除することで当該回転力の伝達を遮断する構成とされた回転工具であって、
   前記駆動側回転体は、軸方向において前記駆動回転部と前記駆動クラッチ部とに分割されるとともに、前記駆動クラッチ部が前記駆動回転部に着脱自在に装着され、
   前記被動側回転体は、軸方向において前記ビット保持部と前記被動クラッチ部とに分割されるとともに、前記被動クラッチ部が前記ビット保持部に着脱自在に装着されていることを特徴とする回転工具。
2. 請求項１に記載の回転工具であって、
   前記駆動クラッチ部と前記被動クラッチ部との間には、当該駆動クラッチ部と被動クラッチ部との噛み合い係合を解除する方向に付勢力を作用する付勢バネが圧縮状態で介在され、当該付勢バネは、前記駆動クラッチ部を前記駆動回転部に押圧するとともに前記被動クラッチ部を前記ビット保持部に押圧し、これにより前記駆動クラッチ部、および前記被動クラッチ部をそれぞれ装着位置に保持する構成としたことを特徴とする回転工具。
3. 請求項１または２に記載の回転工具であって、
   前記駆動回転部と前記駆動クラッチ部、および前記ビット保持部と前記被動クラッチ部は、それぞれが遊嵌状に嵌合する軸方向の嵌合部を有するとともに、それら嵌合部の嵌合面間に介在された鋼球を介して一体に回転するように装着されていることを特徴とする回転工具。

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