JP2016055387A - インパクトドライバ - Google Patents

Abstract

【課題】ねじ締め機をそのまま用いて増し締めを行うことができる、インパクト機構を備えたねじ締め機を提供する。【解決手段】本体ケース１に固定される大径部９４とアンビル６に内嵌されスピンドル８を軸受けする小径部９３とを有する軸受部９と、スピンドル８と一体回転しアンビル６を外嵌するリング１０と、小径部９３の外周面９５とリング１０の内周面１０９に設けられた遊び領域１０３、１０４との間に内挿される回転抑止部材１１ａ、１１ｂとを備える電動インパクトドライバ１００であって、モータが停止している場合に本体ケース１を手動で回転させたとき、リング１０の内周面１０９において遊び領域１０３、１０４に隣接する領域１０５、１０６、１０７、１０８と小径部９３との間に回転抑止部材１１ａ、１１ｂが挟まれることでリング１０と小径部９３との相対回転を抑止して、スピンドル８が本体ケース１に対して相対回転することを抑止する。【選択図】図３

Description

本発明は、電動インパクトドライバに関する。

従来、ねじやボルトを締結するために電動インパクトドライバが利用されている。このようなインパクトドライバは、モータを駆動源とし、アンビルに一定以上のねじ締め抵抗としての外部トルクが付加されたときに、ハンマーを進退しつつ回転させてアンビルをねじ締め方向に間欠的に打撃する回転打撃機構を備える。この回転打撃機構により、あらかじめ設定されたねじ締めトルクで、ねじやナット、ボルトを強固に締め付けることができる。

特許第４７５４３９５号公報 実開昭５８−１６０７７４号公報

しかしながら、このようなインパクトドライバでは、設定された一定のトルクを超える力でねじやナット、ボルトを締結することができない。また、モータを停止させてインパクトドライバ本体を回転させてねじやナット、ボルトを増し締めしようとしても、スピンドルがインパクトドライバに対して相対回転してしまうため、ねじやナット、ボルトを回すことができない。そのため、ねじやナット、ボルトを増し締めするためには、別途ねじ回しやスパナ、レンチに持ち替えて行う必要がある。

本発明は、インパクトドライバをそのまま用いて増し締めを行うことができる、インパクト機構を備えたインパクトドライバを提供することを目的とする。

本発明の一態様に係るインパクトドライバは、モータによって回転するハンマーからアンビルを経由してスピンドルへと駆動力を伝達する駆動力伝達系が本体ケースに収容されたインパクトドライバであって、前記アンビルは周方向に切欠きのある筒状部を有し、前記スピンドルは前記アンビルに対して周方向一定範囲の回転を許容された状態に遊嵌され、前記駆動力伝達系は、さらに軸受部とリングと回転抑止部材とを備え、前記軸受部は前記本体ケースに固定され、前記スピンドルを軸受けした状態で前記アンビルの筒状部内周に挿入される小径部を有し、前記リングは前記アンビルの筒状部を外套し、かつ、前記スピンドルに固定されており、内周面の一部に凹入した遊び領域を有し、回転抑止部材は、径方向において前記小径部の外周面と前記リングの内周面の遊び領域が存在する場所との間であって、周方向において前記アンビルの筒状部の切欠き内に配されており、前記モータが回転しているときは、前記アンビルと前記リングの回転に伴って前記回転抑止部材に作用する遠心力で前記回転抑止部材が前記遊び領域に追いやられて前記軸受部の小径部から離間して、回転抑止機能が無能化される一方、前記モータが停止している状態で前記本体ケースを回動操作すると、前記本体ケースに対して前記スピンドルが回転し、前記回転抑止部材が周方向に前記遊び領域から外れて遊びがない状態となり、前記軸受部の小径部と前記リング内周とをロックし、前記スピンドルと前記本体ケースを一体化移動させることを特徴とする。

かかる構成によれば、モータを停止させてねじやナット、ボルトを増し締めしようとした際に回転抑止部材が軸受部の外周面を押さえることでスピンドル部が本体ケースに対して固定されるため、スピンドル部に装着されたビットが本体ケースに対して固定されることとなり、インパクトドライバ本体を回転させてねじやナット、ボルトを増し締めすることが可能となる。また、モータを動作させると、回転抑止部材がリングの遊び領域に移動するため、スピンドル部と本体ケースの固定が解除され、インパクト機構を用いた締結が可能となる。従って、特別な操作なく、手動でねじやナット、ボルトの締結を行うことができる。

実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の外観図である。 実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の構造を示す模式図である。 実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００のインパクト機構の分解矢視図である。 （ａ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００のインパクト機構の外観図である。（ｂ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００のインパクト機構の断面図である。 実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の回転ロック機構の断面図である。 （ａ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の回転ロック機構の静止状態を示す模式図である。（ｂ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の回転ロック機構の回転状態を示す模式図である。 （ａ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の回転ロック機構の手動操作を示す模式図である。（ｂ）実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の回転ロック機構のロック状態を示した模式図である。 （ａ）リング１０の他の形態を示す断面図である。（ｂ）リング１０の他の形態を示す断面図である。 （ａ）リング１０の他の形態を示す模式図である。（ｂ）図９（ａ）のリングの平面図である。（ｃ）図９（ａ）のリングの平面図である。（ｄ）図９（ａ）のリングの断面図である。（ｅ）図９（ａ）のリングの断面図である。 リング１０の他の形態を示す模式図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
図１は、実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００の外観図である。図１に示すように、本体ケース１は略円筒形であり、本体ケース１の後部のスライド式スイッチ１５を操作することで、ハンドルに装着されたバッテリ１４の電力で内蔵されているモータ（不図示）が動作する。本体ケース１は、半円筒形の右ケースと左ケースとからなる。

図２は、電動インパクトドライバ１００の構造を示す模式図であり、本体ケース１の左ケースの一部を切り欠いた状態を示している。ここで、モータ部２と、軸受部９とは本体ケース１に固定されている。また、スピンドル８の先端には、ドライバービット１３を装着可能となっており、チャック１２を介してドライバービット１３をスピンドル８の先端に固定することができる。駆動軸３、ハンマー４、スプリング５、アンビル６、スピンドル８、軸受部９、リング１０、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、全体としてインパクト機構を構成している。このインパクト機構には、駆動軸３、ハンマー４、スプリング５からなる回転打撃機構と、アンビル６、スピンドル８、軸受部９、リング１０、回転抑止部材１１ａ、１１ｂからなる回転ロック機構とが内包される。

＜インパクト機構の構造＞
以下、図３の分解矢視図を参照しながら、インパクト機構の構造について説明する。
モータ部２は、バッテリ１４の電力によって動作するモータと、モータの回転速度とトルクとをねじ回し動作に必要な回転速度とトルクとに変換するギア、例えば、遊星歯車機構とからなる。モータ部２の出力は、駆動軸３へと伝達される。

駆動軸３は、モータ部２側を軸受（図示しない）により軸受けされ、本体ケース１に対して回転自在である。駆動軸３のスピンドル８側では、駆動軸３に設けられた連結部３１とスピンドル８の連結部８７とが互いに相対回転自在な状態で連結されている。後述するようにスピンドル８は軸受部９に軸受されているので、駆動軸３は、スピンドル８により間接的に軸受部９に軸受けされている。

ハンマー４は駆動軸３を通すための貫通穴４３を有し、ハンマー４の貫通穴４３に設けられた係合溝と、駆動軸３の外周面に設けられた係合溝３２との間に金属球（不図示）が挟み込まれている。駆動軸３の係合溝３２は、駆動軸３の軸心方向Ａに沿って、スピンドル８側に凸のＶ字形状となっている。これにより、ハンマー４は駆動軸３に対して、駆動軸３の軸心方向に移動可能であり、かつ、駆動軸３に対して相対回転可能となっている。さらに、ハンマー４が駆動軸３に対して相対回転すると、その角度に応じてハンマー４が駆動軸３の軸心Ａに沿ってスピンドル８に近づく方向、または遠ざかる方向に移動する。

ハンマー４のスピンドル８側の面には、爪４１、爪４２が形成されている。爪４１、爪４２はそれぞれ、アンビル６と対向するハンマー４の面において、外周を２等分する位置に配置されている。
スプリング５は、ハンマー４とモータ部２との間に挟み込まれている。ハンマー４とスプリング５との間には摺動部材（不図示）が挟み込まれており、スプリング５は、ハンマー４と相対回転自在となっている。これによりスプリング５はハンマー４の回転を阻害することなく、ハンマー４をスピンドル８側に付勢している。

アンビル６は、スピンドル８の連結部８７を通すための貫通穴７１を有し、スピンドル８に対して一定範囲で相対回転自在に保持されている。アンビル６は、外周面に凸部６１、凸部６２が形成されている。凸部６１、凸部６２はそれぞれアンビル６の外周面を２等分する位置に配置されている。そのため、ハンマー４が駆動軸３の軸心に沿った位置において最もアンビル６側の位置にあるとき、爪４１、爪４２、凸部６１、凸部６２は以下の関係にある。すなわち、凸部６１は爪４１と爪４２のうちの一方に、凸部６２は爪４１と爪４２のうちの他方に打撃される、または掛合してハンマー４の回転方向に押される状態となる。ここで、掛合とは、隙間なくかみ合った状態ではなく遊びがあり、常に一体となって動く状態ではなく、原則として一体となって動く状態であるが、特定の条件下では一定範囲で相対移動自在となる状態をいう。具体的には、ハンマー４とアンビル６が爪４１と凸部６１、爪４２と凸部６２で掛合しているとき、右回りと左回りのうち一方については相対回転できずハンマー４とアンビル６とは一体回転するが、他方については略半周分の範囲で相対回転自在である。

アンビル６は、軸受部９の方向に４つの掛合部６３、６４、６５、６６を備える。４つの掛合部６３、６４、６５、６６はそれぞれ、アンビル６の周方向を４等分する位置に配置され、スピンドル８の軸心方向と平行に形成されている。４つの掛合部６３、６４、６５、６６は、全体として４つの切欠き６７、６８、６９、７０を有する筒状部を形成している。

スピンドル８は、スピンドル本体８６のモータ部２側の端部に連結部８７を有し、駆動軸３の連結部３１に挿入されることにより、駆動軸３と同軸に回転する。また、スピンドル８は、スピンドル本体８６の外周を２等分する位置に係合片８３、係合片８４が形成されている。スピンドル８の係合片８３はアンビル６の掛合部６３と掛合部６６との間の切欠き６９、スピンドル８の係合片８４はアンビル６の掛合部６４と掛合部６５との切欠き７０に、それぞれ遊嵌する。これにより、スピンドル８とアンビル６とは同軸に、一体回転する。なお、スピンドル８の係合片８３の幅はアンビル６の切欠き６９の幅より小さく、スピンドル８の係合片８４の幅はアンビル６の切欠き７０の幅より小さい。そのため、スピンドル８とアンビル６とはわずかな範囲で相対回転自在となっている。また、スピンドル８の係合片８３、係合片８４には、それぞれリング１０と噛合するための突起８１、突起８２が形成されている。

スピンドル本体８６のチャック１２側の端には、ドライバービット１３を挿入するためのビット穴８５が形成されている。また、スピンドル本体８６のチャック１２側は、軸受部９によって軸受けされている。
軸受部９は、円筒状の小径部９３と、本体ケース１と嵌合するための突起９１、突起９２を有する円筒状の大径部９４とからなる。小径部９３の内周面９６はスピンドル本体８６を軸受けしており、小径部９３の外周面９５はアンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６の内周に挿入される。大径部９４は本体ケース１と嵌合し、その内径、外径はいずれもそれぞれ小径部９３の内径、外径よりも大きい。

リング１０はスピンドル８と同軸に回転するリング状の部材であり、スピンドル８の突起８１、８２のそれぞれと噛合するための噛合部１０１、１０２と、遊び領域１０３、１０４を有する。リング１０の内周面１０９において、遊び領域１０３、１０４は、隣接する領域を含め、スピンドル８の軸心からの距離が長くなっている。言い換えると、リング１０の内周面１０９において、遊び領域１０３、１０４は、その隣接する領域１０５、１０６、１０７、１０８を含めて外周面側に凹入した形状となっている。本実施の形態において、遊び領域１０３、１０４はそれぞれ、円弧状の窪みである。なお、後述するように、遊び領域１０３、１０４は内周面の半径が特定の値より長い領域を指し、円弧状の窪み全体ではなくその一部、具体的にはその中央部である。

回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、円筒形であり、径方向にはリング１０の遊び領域１０３、１０４と、軸受部９の小径部９３の外周面との間、周方向にはアンビル６の切欠きに内挿される。より具体的には、アンビル６の掛合部６３と掛合部６４との間の切欠き６７と、アンビル６の掛合部６５と掛合部６６との間の切欠き６８とに内挿される。
＜回転ロック機構＞
回転抑止部材１１ａ、１１ｂ、アンビル６、スピンドル８、軸受部９からなる回転ロック機構の構造について、より詳細に説明する。

図４（ａ）に回転ロック機構の外観図を示す。また、図４（ｂ）にスピンドル８および駆動軸３の軸心Ａ−Ａに沿った回転ロック機構の断面図を示す。また、図５に、リング１０を含み軸心Ａ−Ａと直交する面に沿った、回転ロック機構のＢ−Ｂ断面図を示す。
回転ロック機構は、内周から順に、スピンドル８のスピンドル本体８６、軸受部９の小径部９３、アンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６および回転抑止部材１１ａ、１１ｂ、リング１０で構成される。より具体的には、次のような構造となる。軸受部９の小径部９３の内周面９６はスピンドル本体８６を回転自在な状態で軸承している。小径部９３の外周面９５は、アンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６からなる筒状部の内周に挿入されている。さらに、アンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６からなる筒状部をリング１０の内周面１０９が外套している。回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、アンビル６の掛合部６３と掛合部６４の間の切欠き６７と、アンビル６の掛合部６５と掛合部６６の間の切欠き６８とにそれぞれ内挿されている。

ここで、リング１０と回転抑止部材１１ａ、１１ｂと、および軸受部９の小径部９３との関係について説明する。小径部９３の外周面９５の半径をＲ１、回転抑止部材１１ａ、１１ｂの半径をＲ２とする。リング１０において、窪みの中央部である遊び領域１０３、１０４における内周面の半径をＲ３、窪みの周辺部である遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面の半径をＲ４としたとき、それぞれ、以下の関係にある。

つまり、回転抑止部材１１ａ、１１ｂがリング１０の遊び領域１０３、１０４と小径部９３とに挟まれた領域に存在するとき、小径部９３の外周面９５とリング１０の内周面１０９との距離は２×Ｒ２より大きい。すなわち、回転抑止部材１１ａとリング１０との間、および、回転抑止部材１１ａと小径部９３の外周面９５との間の少なくとも一方には隙間がある。同様に、回転抑止部材１１ｂとリング１０との間、および、回転抑止部材１１ｂと小径部９３の外周面９５との間の少なくとも一方には隙間がある。そのため、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは自身およびリング１０と、小径部９３との相対回転を抑止しない。一方、回転抑止部材１１ａがリング１０の遊び領域１０３に隣接する領域１０５または１０６と小径部９３の外周面９５とに挟まれた領域に存在するとき、小径部９３の外周面９５とリング１０の内周面の領域１０５または１０６との距離は２×Ｒ２より小さい。同様に、回転抑止部材１１ｂがリング１０の遊び領域１０４に隣接する領域１０７または１０８と小径部９３の外周面９５とに挟まれた領域に存在するとき、小径部９３の外周面９５とリング１０の内周面の領域１０７または１０８との距離は２×Ｒ２より小さい。すなわち、回転抑止部材１１ａ、１１ｂはいずれも、リング１０と小径部９３とに押圧された状態にある。そのため、回転抑止部材１１ａ、１１ｂと小径部９３は互いに相対回転ができず、回転抑止部材１１ａ、１１ｂはリング１０と小径部９３との相互回転を抑止する。

＜回転打撃機構の動作＞
モータが駆動している場合のハンマー４とアンビル６の動作について説明する。
ハンマー４は、スプリング５によって常にアンビル６に付勢されており、ハンマー４が駆動軸３の軸心方向において最もアンビル６側の位置にある場合、ハンマー４の爪４１、４２がアンビル６の凸部６１、６２と掛合する。アンビル６の掛合部６３と掛合部６６との間の切欠き６９にスピンドル８の係合片８３、アンビル６の掛合部６４と掛合部６５との間の切欠き７０にスピンドル８の係合片８４がそれぞれ遊嵌するため、アンビル６とスピンドル８は軸心Ａの周囲を連動して回転する。

ドライバービット１３の回転抵抗が所定のトルク未満、すなわちスピンドル８の回転抵抗が所定のトルク未満の場合、次のような動作となる。ハンマー４がスプリング５によってアンビル６に付勢されることで、ハンマー４が駆動軸３の軸心方向において最もアンビル６側の位置に固定され、ハンマー４は駆動軸３と連動して回転する。さらに、ハンマー４の爪４１、４２がアンビル６の凸部６１、６２と勘合しているため、ハンマー４とアンビル６が連動して回転する。さらに、アンビル６とスピンドル８は連動して回転する。これにより、結果としてスピンドル８およびドライバービット１３は、駆動軸３と連動して回転する。

一方、ドライバービット１３の回転抵抗が所定のトルク以上、すなわちスピンドル８の回転抵抗が所定のトルク以上の場合、次のような動作となる。ドライバービット１３の回転抵抗により、連動してスピンドル８、アンビル６に回転抵抗が生じる。そのため、ハンマー４に回転抵抗が生じ、ハンマー４が回転せずに駆動軸３だけがモータの力で回転する。この駆動軸３とハンマー４の相対回転により、金属球が係合溝３２上を移動し、ハンマー４がモータ部２側、つまりアンビル６から遠ざかる向きに、駆動軸３上を移動する。ハンマー４がアンビル６から遠ざかることにより、ハンマー４の爪４１、４２とアンビル６の凸部６１、６２との勘合が解ける。これにより、ドライバービット１３の回転抵抗に起因するハンマー４の回転抵抗が取り除かれる。そのため、スプリング５によってハンマー４がアンビル６側に押され、ハンマー４がアンビル６に近づく向きに駆動軸３上を移動する。この際、駆動軸３が回転していることに加えて、金属球が係合溝３２上を移動し、駆動軸３とハンマー４との相対回転の角度をゼロに戻そうとするため、ハンマー４が駆動軸３の回転方向に付勢される。結果として、ハンマー４の爪４１、４２がアンビル６の凸部６１、６２を強い回転打撃力で打撃し、ドライバービット１３に強力な回転打撃力が伝達される。

＜回転ロック機構の動作＞
１．モータ駆動による動作
モータの回転によりアンビル６を回転させ、または打撃する動作については上述の通りであるため、以下、アンビル６の回転からドライバービット１３の回転までの説明を行う。

モータが駆動していないときの回転ロック機構の状態を図６（ａ）に示す。アンビル６が回転することにより、アンビル６と係合しているスピンドル８が連動して回転する。これにより、ドライバービット１３が回転する。
このとき、リング１０は噛合部１０１、１０２がそれぞれスピンドル８の突起８１、８２と噛合しているため（図４（ａ）を参照。図６（ａ）には不図示）、リング１０とスピンドル８とは軸心Ａの周囲を一体回転する。そのため、図６（ｂ）に示すように、小径部９３の外側を、アンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６および回転抑止部材１１ａ、１１ｂが一体となって回転する。さらに、前述のアンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６および回転抑止部材１１ａ、１１ｂと一体となって、その外周をリング１０が回転する。このとき、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、遠心力によってリング１０の遊び領域１０３、１０４側に付勢されるため、回転抑止部材１１ａ、１１ｂと小径部９３との間に隙間が生じる。したがって、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは自身およびリング１０と、軸受部９との相対回転を抑止しない。そのため、スピンドル８およびドライバービット１３が円滑に回転する。

２．手動増し締め時の動作
次に、モータを駆動させずに、電動インパクトドライバ１００全体を用いて増し締めを行う場合について説明する。
電動インパクトドライバ１００全体を用いて増し締めを行う場合、軸受部９は本体ケース１に固定されているため、本体ケース１と一体回転する。また、駆動軸３、ハンマー４、アンビル６は本体ケース１との位置関係をそのまま保持しようとするため、本体ケース１と一体回転する。

一方、増し締めの対象物、例えば、ねじが静止しようとするため、ドライバービット１３およびスピンドル８は静止しようとする。そのため、ドライバービット１３とスピンドル８が静止している一方、軸受部９とアンビル６が本体ケース１と一体回転する。
上述した通り、アンビル６とスピンドル８は一定範囲で相対回転自在である。そのため、アンビル６は本体ケース１と一体回転する一方で、スピンドル８は静止したままとなる。したがって、スピンドル８に嵌合しているリング１０は静止したままである一方、軸受部９とアンビル６が本体ケース１と一体回転する。回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、アンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６に押されてリング１０の内周面１０９と小径部９３の外周面９５の間を移動する。結果、図７（ａ）に示すように、軸受部９とアンビル６の掛合部６３、６４、６５、６６および回転抑止部材１１ａ、１１ｂが一体となって回転する。このため、図７（ｂ）に示すように、回転抑止部材１１ａ、１１ｂと、リング１０の遊び領域１０３、１０４との位置関係が変化する。具体的には、回転抑止部材１１ａ、１１ｂと対向するリング１０の内周面が、遊び領域１０３、１０４ではなく、遊び領域１０３、１０４に隣接する領域１０６、１０８となる。上述したように、リング１０の内周面は、遊び領域１０３、１０４において、外周面側に窪んだ形状となっている。言い換えると、リングの遊び領域１０３、１０４に隣接する領域１０６、１０８は、リング１０の遊び領域１０３、１０４より内周側に突出している。そのため、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、リング１０の内周面の領域１０６、１０８によって、小径部９３の外周面９５に押し付けられることとなる。これにより、回転抑止部材１１ａ、１１ｂと小径部９３との相対回転が抑止され、軸受部９とリング１０およびアンビル６との相対回転が抑止される。結果として、本体ケース１とスピンドル８との相対回転が抑止されるため、本体ケース１とドライバービット１３とが一体化し、手動で増し締めを行うことができる。

なお、回転ロック状態になった後、増し締めを行った向きとは逆の向き、例えば、右ねじを増し締めした場合は左向きにモータを駆動させると、本体ケース１とドライバービット１３との一体化を解除することができる。これは、スピンドル８とリング１０とがアンビル６に対して、増し締めを行った逆の向きに位置ずれしているためである。そのため、ねじを緩める方向にモータを駆動させることで、アンビル６とスピンドル８およびリング１０の位置関係を手動増し締め前の状態に戻すことができる。

また、図７（ａ）と逆向きに手動で回転させた場合、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、リング１０の内周面の遊び領域１０３、１０４に隣接する領域１０５、１０７によって、小径部９３の外周面９５に押し付けられる。そのため、同様に本体ケース１とスピンドル８との相対回転が抑止されるため、本体ケース１とドライバービット１３とが一体化する。

＜まとめ＞
以上説明したように、実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００は、モータ２によって回転するハンマー４からアンビル６を経由してスピンドル８へと駆動力を伝達する駆動力伝達系が本体ケース１に収容された構成である。アンビル６は周方向に切欠き６７、６８のある筒状部を有し、スピンドル８はアンビル６に対して周方向一定範囲の回転を許容された状態に遊嵌される。駆動力伝達系は、さらに軸受部９とリング１０と回転抑止部材１１ａ、１１ｂとを備える。軸受部９は本体ケース１に固定され、スピンドル８を軸受けした状態でアンビル６の筒状部内周に挿入される小径部９３を有する。リング１０はアンビル６の筒状部を外套し、かつ、スピンドル８に固定されており、内周面１０９の一部に凹入した遊び領域１０３、１０４を有する。回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、径方向において小径部９３の外周面とリング１０の内周面の遊び領域１０３、１０４が存在する場所との間であって、周方向においてアンビル６の筒状部の切欠き６７、６８内に配されている。モータ２が回転しているときは、アンビル６とリング１０の回転に伴って回転抑止部材１１ａ、１１ｂに作用する遠心力で回転抑止部材１１ａ、１１ｂが遊び領域１０３、１０４に追いやられて軸受部９の小径部９３から離間して、回転抑止機能が無能化される。一方、前記モータ２が停止している状態で本体ケース１を回動操作すると、本体ケース１に対してスピンドル８が回転し、回転抑止部材１１ａ、１１ｂが周方向に遊び領域１０３、１０４から外れて遊びがない状態となる。そのため、軸受部９の小径部９３とリング１０内周とをロックし、スピンドル８と本体ケース１を一体化移動させる。そのため、モータを駆動させずに手動で増し締めを行うため本体ケース１を回転させると、回転ロック機構により本体ケース１とスピンドル８との相対回転が抑止される。そのため、モータを駆動させて締結を行った後、本体ケース１を回転させるだけで、増し締めを行うことができる。

また、図７（ｂ）を用いて上述したように、スピンドル８とアンビル６とが相対回転することで、回転抑止部材１１ａ、１１ｂが周方向に遊び領域１０３、１０４から外れて遊びがない状態となる。つまり、遊び領域１０３、１０４の周方向に沿う範囲は、スピンドル８とアンビル６とが相対回転する範囲より狭い。そのため、遊び領域１０３、１０４の周方向に沿う範囲は、アンビル６に対するスピンドル８の回転が許容された一定範囲よりも短く設定されている。

また、アンビルの筒状部における切欠き６７、６８、６９、７０は複数存在する。スピンドル８は、筒状部の切欠き６９、７０の幅よりも小幅の係合片８３、８４を筒状部に遊嵌して係合片８３、８４は先端がさらに筒状部を超えて径方向外方に突出させてある。リング１０はその側面一部に、スピンドルの係合片でアンビル６筒状部を超えて突出された係合片先端部分８１、８２と噛合する噛合部１０１、１０２を有している。回転抑止部材１１ａ、１１ｂは、アンビル６の筒状部の切欠き６７、６８、６９、７０のうち、スピンドルの係合片８３、８４が存在しない切欠き６７、６８内に配されている。これにより、スピンドル８はアンビル６に対して周方向一定範囲の回転を許容された状態に遊嵌される。また、リング１０とスピンドル８との一体回転をアンビル６と回転抑止部材１１ａ、１１ｂとが妨げない。

また、軸受部９は筒状の大径部９４を有し、大径部９４が本体ケース１に固定されることによって軸受部９が本体ケース１に固定されている。

また、リング１０の遊び領域１０３、１０４は、リング１０において遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面１０５、１０６、１０７、１０８に対し、スピンドル８からの径方向の距離が長い。

また、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは円筒形であって、その中心軸がスピンドル８の軸心と平行である。リング１０の内周面１０９の形状は、スピンドル８の軸心に沿った向きにおいて一様である。スピンドルの軸心と垂直な断面において、以下の関係を満たしている。小径部９３の外周面の半径をＲ１とする。回転抑止部材１１ａ、１１ｂの半径をＲ２とする。遊び領域１０３、１０４におけるリング１０の半径をＲ３とする。遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面１０５、１０６、１０７、１０８における前記リングの半径をＲ４とする。このとき、Ｒ３はＲ１＋２×Ｒ２より大きく、Ｒ４はＲ１＋２×Ｒ２より小さい。

なお、上記の説明では手動で増し締めを行うものとしたが、手動でねじやボルトを緩める方向に本体ケース１を回転させても、上述したように、同様に回転ロック機構により本体ケース１とスピンドル８との相対回転が抑止される。従って、増し締めのみならず、ねじやボルトの締め具合を確認し、または、締めすぎたねじやボルトを緩める目的で、実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００を用いることもできる。

したがって、実施の形態に係る電動インパクトドライバ１００は、モータを停止させれば、単なる手動のドライバないしレンチとして使用することができる。そのため、別途ねじ回しやレンチ、スパナを用いたり、手動のドライバないしレンチとして使用するために特別な操作を行ったりする必要がない。
≪変形例≫
（１）リング１０の遊び領域１０３、１０４は、上述の形状に限らず、例えば、以下のような形状でもよい。遊び領域１０３、１０４の形状は、例えば、図８（ａ）に示すように、外周面に向かってＶ字状であってもよい。また、例えば、遊び領域１０３、１０４の形状は、図８（ｂ）に示すように、Ｕ字状であってもよい。

なお、上述の例に限られず、リング１０の遊び領域１０３、１０４における内周面の半径Ｒ３、遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面の半径Ｒ４が［数１］を満たしていればよい。そのため、リング１０の内周面において、遊び領域１０３、１０４が外周側に窪んでいる構造に限らず、例えば、遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面が内周側に突出するような構造であってもよい。

あるいは、リング１０はスピンドル８の軸心Ａに沿った向きに、内周面の半径が変化するとしてもよい。一例として、本変形例に係るリング１０の外観図を図９（ａ）に示す。図９（ｂ）は、本変形例に係るリング１０についてモータ部２側から見た平面図である。また、図９（ｃ）は、本変形例に係るリング１０についてドライバービット１３側から見た平面図である。これらに示すように、本変形例に係るリング１０は、モータ部２側からドライバービット１３側に向かって外周面の径が小さくなる構造である。図９（ｄ）は、遊び領域１０３、１０４とスピンドル８の軸心Ａとを含む面Ｃ−Ｃにおける、本変形例に係るリング１０の断面図である。また、図９（ｅ）は、遊び領域１０３、１０４の近傍とスピンドル８の軸心Ａとを含む面Ｄ−Ｄにおける、本変形例に係るリング１０の断面図である。図９（ｄ）に示すように、遊び領域１０３、１０４を含む面Ｃ−Ｃにおいて、リング１０の内周面の直径はＥ１で一定である。これに対し、図９（ｅ）に示すように、遊び領域１０３、１０４の近傍を含む面Ｄ−Ｄにおいて、リング１０の内周面の直径は、Ｅ１からＥ２の間で変化する。すなわち、本変形例に係るリング１０は、モータ部２側からドライバービット１３側に向かって、遊び領域以外の内周面の径が外周面とともに小さくなり、遊び領域のみ、内周面の径が一定である構造である。ここで、上述のＲ３、Ｒ４に対し、Ｅ１とＥ２は以下の関係にある。

このようにすることで、電動インパクトドライバ１００全体を用いて増し締めを行う場合、本変形例に係るリング１０の、遊び領域１０３、１０４に隣接する内周面のうち、直径が２×（Ｒ１＋Ｒ２）より小さくなる領域１０５、１０６、１０７、１０８が回転抑止部材１１ａ、１１ｂを押さえることになる。したがって、回転ロック機構が機能する。

また、図１０のように、噛合部１０１、１０２と遊び領域１０３、１０４の形状を揃えてもよい。このようにすることで、リング１０の製造および回転ロック機構の組み立てを単純化することが可能となる。
（２）実施の形態では、アンビル６の筒状部の切欠き６７、回転抑止部材１１ａ、およびリング１０の遊び領域１０３からなる回転ロック機構と、アンビル６の筒状部の切欠き６８、回転抑止部材１１ｂ、遊び領域１０４からなる回転ロック機構の２つを設けるとした。しかしながら、回転ロック機構は、スピンドル８の軸心Ａに沿った回転方向における１か所、または３か所以上に設けるとしてもよい。例えば、アンビル６の筒状部の切欠き、および、リング１０の遊び領域は、アンビル６の筒状部、リング１０の内周面をそれぞれ３等分する位置に設けられ、３つの回転抑止部材が内挿されるとしてもよい。

同様に、アンビル６の筒状部の切欠き６９、７０とスピンドル８の係合片８３、８４との遊嵌部分、スピンドル８の突起８１、８２とリング１０の噛合部１０１、１０２との噛合部分も２か所に限られず、それぞれ任意の個数であってよい。但し、アンビル６の筒状部において、スピンドル８の係合片の遊嵌と、回転抑止部材の内挿とを同一の切欠きで行うことは好ましくない。スピンドル８の係合片が回転抑止部材の周方向への移動を妨げる恐れがあるためである。

（３）実施の形態では、回転抑止部材１１ａ、１１ｂが円筒形であるとしたが、例えば、回転抑止部材１１ａ、１１ｂは球形、または、多角柱状であってもよい。
（４）実施の形態では、締結や増し締めの対象物をねじであるとしたが、回転動作によって締結できるものであればよく、例えば、ナットやボルトなどであってもよい。この場合、対象物の形状に合ったボックスレンチや六角レンチ等のドライバービット１３を用いることで、同様の作業を行うことができる。

以上説明したように、本発明によって実現されるインパクトドライバは、モータ停止時には単なるねじ回しやレンチとして使用できる電動インパクトドライバとして有用である。

１００ 電動インパクトドライバ（インパクトドライバ）
１ 本体ケース
２ モータ部（モータ）
３ 駆動軸
４ ハンマー
５ スプリング
６ アンビル
８ スピンドル
９ 軸受部
１０ リング
１１ａ、１１ｂ 回転抑止部材
６７、６８、６９、７０ 切欠き
８３、８４ 係合片
９３ 小径部
９４ 大径部
１０３、１０４ 遊び領域
１０１、１０２ 噛合部

Claims (6)

1. モータによって回転するハンマーからアンビルを経由してスピンドルへと駆動力を伝達する駆動力伝達系が本体ケースに収容されたインパクトドライバであって、
   前記アンビルは周方向に切欠きのある筒状部を有し、前記スピンドルは前記アンビルに対して周方向一定範囲の回転を許容された状態に遊嵌され、
   前記駆動力伝達系は、さらに軸受部とリングと回転抑止部材とを備え、
   前記軸受部は前記本体ケースに固定され、前記スピンドルを軸受けした状態で前記アンビルの筒状部内周に挿入される小径部を有し、
   前記リングは前記アンビルの筒状部を外套し、かつ、前記スピンドルに固定されており、内周面の一部に凹入した遊び領域を有し、
   回転抑止部材は、径方向において前記小径部の外周面と前記リングの内周面の遊び領域が存在する場所との間であって、周方向において前記アンビルの筒状部の切欠き内に配されており、
   前記モータが回転しているときは、前記アンビルと前記リングの回転に伴って前記回転抑止部材に作用する遠心力で前記回転抑止部材が前記遊び領域に追いやられて前記軸受部の小径部から離間して、回転抑止機能が無能化される一方、前記モータが停止している状態で前記本体ケースを回動操作すると、前記本体ケースに対して前記スピンドルが回転し、前記回転抑止部材が周方向に前記遊び領域から外れて遊びがない状態となり、前記軸受部の小径部と前記リング内周とをロックし、前記スピンドルと前記本体ケースを一体化移動させる
   インパクトドライバ。
2. 前記遊び領域の周方向に沿う範囲は、アンビルに対するスピンドルの回転が許容された一定範囲よりも短く設定されている
   請求項１に記載のインパクトドライバ。
3. 前記アンビルの筒状部における切欠きは複数存在し、
   前記スピンドルは、前記筒状部の切欠きの幅よりも小幅の係合片を前記筒状部に遊嵌して前記係合片は先端がさらに筒状部を超えて径方向外方に突出させてあり、
   前記リングはその側面一部に、前記スピンドルの係合片でアンビル筒状部を超えて突出された係合片先端部分と噛合する噛合部を有し、
   前記回転抑止部材は、前記アンビルの筒状部の切欠きのうち、前記スピンドルの係合片が存在しない切欠き内に配される
   請求項１に記載のインパクトドライバ。
4. 前記軸受部は筒状の大径部を有し、前記大径部が前記本体ケースに固定されることによって前記軸受部が前記本体ケースに固定される
   請求項１に記載のインパクトドライバ。
5. 前記リングの遊び領域は、前記リングにおいて遊び領域に隣接する内周面に対し、前記スピンドルからの径方向の距離が長い
   請求項１に記載のインパクトドライバ。
6. 前記回転抑止部材は円筒形であって、その中心軸が前記スピンドルの軸心と平行であり、
   前記リングの内周面の形状は、前記スピンドルの軸心に沿った向きにおいて一様であり、
   前記スピンドルの軸心と垂直な断面において、前記小径部の外周面の半径をＲ１、前記回転抑止部材の半径をＲ２、前記遊び領域における前記リングの半径をＲ３、前記遊び領域に隣接する内周面における前記リングの半径をＲ４としたとき、
   Ｒ３はＲ１＋２×Ｒ２より大きく、Ｒ４はＲ１＋２×Ｒ２より小さい
   請求項５に記載のインパクトドライバ。

Images