JP2020182978A - ネジ締め工具 - Google Patents
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Abstract
【課題】シンプルな構成によって、切り離し状態におけるビット保持部の供回りが防止されるネジ締め工具を提供する。【解決手段】ネジ締め工具であるスクリュードライバ1は、モータ10と、モータ10により駆動されるクラッチカム74と、クラッチカム74と噛み合い可能なスピンドルカム100と、スピンドルカム100につながるビット装着部17Fと、クラッチカム74に接続される第1磁石78と、スピンドルカム100に接続されており第1磁石78と反発する第2磁石104と、を備えている。【選択図】図2
Description
本発明は、ビット(先端工具)を保持するスピンドルがモータにより回転されるネジ締め工具に関する。
特開2018−187766号公報(特許文献1)に開示されたスクリュードライバ1の出力部43では、ブラシレスモータ25により駆動される第1スピンドル44の前方で前後移動可能に同軸配置された第2スピンドル46(ビット保持部)にドライバビット52が装着されており、ドライバビット52が締め付け対象のネジに押し付けられることで、第2スピンドル46のカム部53が第1スピンドル44のカム49と係合し、第2スピンドル46が回転してドライバビット52によるネジ締めが行われる。
カム49とカム部53との間にはコイルバネ54が介在され、ネジ締め完了後、コイルバネ54の付勢力によりカム49とカム部53とが切り離される。
カム49とカム部53との間にはコイルバネ54が介在され、ネジ締め完了後、コイルバネ54の付勢力によりカム49とカム部53とが切り離される。
上述のスクリュードライバ1では、カム49とカム部53とが切り離されていても、第2スピンドル46が駆動により回転すると、第1スピンドル44がコイルバネ54を介して僅かに回転(供回り)する可能性がある。
本発明の主な目的は、シンプルな構成によって、切り離し状態におけるビット保持部の供回りが防止されるネジ締め工具を提供することである。
本発明の主な目的は、シンプルな構成によって、切り離し状態におけるビット保持部の供回りが防止されるネジ締め工具を提供することである。
請求項1に記載の発明は、モータと、前記モータにより駆動されるクラッチカムと、前記クラッチカムと噛み合い可能なスピンドルカムと、前記スピンドルカムにつながるビット装着部と、前記クラッチカムに接続される第1磁石と、前記スピンドルカムに接続されており前記第1磁石と反発する第2磁石と、を備えていることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、上記発明において、前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、永久磁石であることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、上記発明において、前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、リング状であることを特徴とするものである。
請求項2に記載の発明は、上記発明において、前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、永久磁石であることを特徴とするものである。
請求項3に記載の発明は、上記発明において、前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、リング状であることを特徴とするものである。
本発明の主な効果は、シンプルな構成によって、切り離し状態における先端工具保持部の供回りが防止されるネジ締め工具が提供されることである。
以下、本発明の実施の形態、及びその変更例が、適宜図面に基づいて説明される。
当該形態における前後上下左右は、説明の便宜上定められたものであり、作業の状況及び部材の移動の少なくとも何れか等により変化することがある。
当該形態における前後上下左右は、説明の便宜上定められたものであり、作業の状況及び部材の移動の少なくとも何れか等により変化することがある。
図1は、本発明に係るネジ締め工具の一例であるスクリュードライバ1の中央縦断面図である。図2は、図1のスクリュードライバ1におけるスピンドル17が後退した場合における前部拡大図である。尚、図1における右がスクリュードライバ1の前となり、同図における上がスクリュードライバ1の上となる。
スクリュードライバ1は、各種部材を直接的あるいは間接的に保持する保持体としてのハウジング2を有している。尚、各種のハウジング及びケースにおける各種の部材の保持は、部材がハウジング等の内部に完全に入る場合の他、部材の一部がハウジング等に入っており、残りの一部がハウジング等から突出あるいは露出している場合も適宜含んでいるものとする。
スクリュードライバ1は、中心軸を前後方向とする円柱状の本体部4と、本体部4の後部から後方及び下方へ突出するように形成されたハンドル部5を有する。
ハンドル部5は、本体部4の後上部から後方に延びる部分と、本体部4の後下部から後下方に延びる部分と、これらの部分の後端部同士に渡されて上下方向に延びる部分であるグリップ部6と、を備えており、本体部4の後部と合わせてループ状となっている。
グリップ部6は、作業者が把持する部分である。
スクリュードライバ1は、各種部材を直接的あるいは間接的に保持する保持体としてのハウジング2を有している。尚、各種のハウジング及びケースにおける各種の部材の保持は、部材がハウジング等の内部に完全に入る場合の他、部材の一部がハウジング等に入っており、残りの一部がハウジング等から突出あるいは露出している場合も適宜含んでいるものとする。
スクリュードライバ1は、中心軸を前後方向とする円柱状の本体部4と、本体部4の後部から後方及び下方へ突出するように形成されたハンドル部5を有する。
ハンドル部5は、本体部4の後上部から後方に延びる部分と、本体部4の後下部から後下方に延びる部分と、これらの部分の後端部同士に渡されて上下方向に延びる部分であるグリップ部6と、を備えており、本体部4の後部と合わせてループ状となっている。
グリップ部6は、作業者が把持する部分である。
スクリュードライバ1の本体部4内には、後側から順に、モータ10、及びファン11が同軸に保持されており、更に、その軸より前上方の軸で後側から順に、クラッチ機構13、シャフト14、及びビット保持部としての前穴付き円柱状のスピンドル17が、同軸に保持されている。尚、スピンドル17にシャフト14が含められても良く、あるいはクラッチ機構13にシャフト14が含められても良い。
モータ10は、スクリュードライバ1の駆動源であり、その回転は、クラッチ機構13に伝達される。そして、クラッチ機構13に伝達された回転力(トルク)は、クラッチ機構13が切れていなければ、スピンドル17に伝えられる。スピンドル17は、軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、ビットB(先端工具)を受け入れる。ビットBとして、図示されたようにドライバを用いることができ、スクリュードライバ1は、ネジ締めに用いることができる。
モータ10は、スクリュードライバ1の駆動源であり、その回転は、クラッチ機構13に伝達される。そして、クラッチ機構13に伝達された回転力(トルク)は、クラッチ機構13が切れていなければ、スピンドル17に伝えられる。スピンドル17は、軸周りに回転可能な円筒状の部材であり、ビットB(先端工具)を受け入れる。ビットBとして、図示されたようにドライバを用いることができ、スクリュードライバ1は、ネジ締めに用いることができる。
ハウジング2は、モータ10を保持する半割のモータハウジング20と、その前側に順につながるそれぞれ筒状のギヤハウジング21及び先端ハウジング22と、を有している。
モータハウジング20の後部は、ハンドル部5の外郭となっており、ハンドルハウジングの役割を担っている。
ギヤハウジング21及び先端ハウジング22は、モータハウジング20の前開口部に入れられる複数(3個)の前後に延びるネジ22Sにより、モータハウジング20に対して固定されている。
モータハウジング20は、左モータハウジング20L及び右モータハウジング20R(図示略)を有している。右モータハウジング20Rは、左モータハウジング20Lに対し、複数のネジ24により組み合わせられている。
尚、ハウジング2の区分の数、並びに区分毎の大きさ及び形状の少なくとも何れかは、様々に変更可能であり、例えば、ハンドル部5の外郭(ハンドルハウジング)は、モータハウジング20と別体であっても良い。
モータハウジング20の後部は、ハンドル部5の外郭となっており、ハンドルハウジングの役割を担っている。
ギヤハウジング21及び先端ハウジング22は、モータハウジング20の前開口部に入れられる複数(3個)の前後に延びるネジ22Sにより、モータハウジング20に対して固定されている。
モータハウジング20は、左モータハウジング20L及び右モータハウジング20R(図示略)を有している。右モータハウジング20Rは、左モータハウジング20Lに対し、複数のネジ24により組み合わせられている。
尚、ハウジング2の区分の数、並びに区分毎の大きさ及び形状の少なくとも何れかは、様々に変更可能であり、例えば、ハンドル部5の外郭(ハンドルハウジング)は、モータハウジング20と別体であっても良い。
モータハウジング20の後上部であって、グリップ部6の上端部には、メインスイッチ25が配置されている。メインスイッチ25は、作業者により指先で引く操作が可能であるトリガ25aと、トリガ25aの操作によりオンオフが切り替わるメインスイッチ本体部25bを有している。トリガ25aは、メインスイッチ本体部25bから前方へ突出しており、モータハウジング20(グリップ部6の上前部)からループ内へ露出している。メインスイッチ本体部25bは、モータハウジング20に保持されている。トリガ25aは、メインスイッチ本体部25bを介してモータ10のオンオフを切替えるものであり、モータ10のオンオフを操作するスイッチ操作部である。
モータハウジング20の後下部であって、グリップ部6の下方には、電源となるバッテリパック26を前方から差し込み装着可能なバッテリ装着部27が形成されている。
又、バッテリ装着部27の前側において、図示されない制御回路基板を備えたコントローラ28が、前後左右に広がる姿勢でモータハウジング20に保持されている。制御回路基板は、マイコン及び複数(12個)のスイッチング素子を備えている。又、制御回路基板には、グリップ部6の内部に向けて上方に突出するコンデンサ28aと、ループ内(ループ下部の上面)へ露出する表示部29とが搭載されている。
更に、その前方において、LEDを含むライト30が、モータハウジング20に保持されている。ライト30は、スピンドル17の前方を照射可能である。
又更に、メインスイッチ25の上側において、モータ10の回転方向を切り替える正逆切替レバー32が、モータハウジング20に保持されている。
モータ10、メインスイッチ本体部25b、バッテリ装着部27、及びライト30は、それぞれ、図示されないリード線によってコントローラ28に電気的に接続されている。
加えて、モータハウジング20の中央部の左右両側(ループ前部の中央部であってモータ10の後側)には、前後に延びており上下に並ぶ複数の吸気口(図示略)が設けられており、各吸気口の前方であって、モータハウジング20の前部の左右両側(ファン11の両側)には、前後に延びており上下に並ぶ複数の排気口(図示略)が設けられている。
モータハウジング20の後下部であって、グリップ部6の下方には、電源となるバッテリパック26を前方から差し込み装着可能なバッテリ装着部27が形成されている。
又、バッテリ装着部27の前側において、図示されない制御回路基板を備えたコントローラ28が、前後左右に広がる姿勢でモータハウジング20に保持されている。制御回路基板は、マイコン及び複数(12個)のスイッチング素子を備えている。又、制御回路基板には、グリップ部6の内部に向けて上方に突出するコンデンサ28aと、ループ内(ループ下部の上面)へ露出する表示部29とが搭載されている。
更に、その前方において、LEDを含むライト30が、モータハウジング20に保持されている。ライト30は、スピンドル17の前方を照射可能である。
又更に、メインスイッチ25の上側において、モータ10の回転方向を切り替える正逆切替レバー32が、モータハウジング20に保持されている。
モータ10、メインスイッチ本体部25b、バッテリ装着部27、及びライト30は、それぞれ、図示されないリード線によってコントローラ28に電気的に接続されている。
加えて、モータハウジング20の中央部の左右両側(ループ前部の中央部であってモータ10の後側)には、前後に延びており上下に並ぶ複数の吸気口(図示略)が設けられており、各吸気口の前方であって、モータハウジング20の前部の左右両側(ファン11の両側)には、前後に延びており上下に並ぶ複数の排気口(図示略)が設けられている。
モータハウジング20に保持されるモータ10は、ブラシレスモータ(ブラシレスDCモータ)であり、モータハウジング20内において内方に立てられたリブ内に配置される円筒状のステータ41と、ステータ41の内側に配置されるロータ42を備えている(インナーロータ)。
ステータ41は、軸方向が前後方向であり内方に突出する複数(6個)のティースを有する円筒状のステータコア44と、ステータコア44の前後に設けられる前絶縁部材46及び後絶縁部材48と、前絶縁部材46及び後絶縁部材48を介してステータコア44のティースにそれぞれ巻かれる複数(6個)の駆動コイル50とを有する。又、前絶縁部材46には、センサ基板52が、複数のネジ53で固定されている。センサ基板52の後面には、3個の図示されない磁気センサが固定されている。更に、前絶縁部材46の後面周縁には、各駆動コイル50を所定の態様で電気的に接続する接点としてのコイル接続部54が設けられている。コイル接続部54には、図示されないリード線(電源線,ここでは三相に係る3本)の一端が接続されており、リード線はモータハウジング20の下部内を通過して、その他端は、コントローラ28(制御回路基板)に接続されている。又、センサ基板52とコントローラ28(制御回路基板)とが、モータハウジング20の下部内を通過する図示されないリード線(信号線,ここでは6本)により、電気的に接続されている。
ロータ42は、前後に延びる円柱状の回転軸(ロータ軸)であるモータ軸56と、モータ軸56の外側に固定されており軸方向に積層する鋼板により円筒状に形成されたロータコア58と、ロータコア58内において周方向に極性を交互に変えた状態で並べて配置される複数(4個)の永久磁石60と、ロータコア58及び各永久磁石60の前側において固定されたリング状のスリーブ62と、を有する。スリーブ62は、永久磁石60を固定することで永久磁石60のモータ軸56からの脱落防止を図っている。
又、スリーブ62の前方に、モータ軸56の前部の周りに配置されてモータ軸56を軸回りで回転可能に支持するモータ前軸受64が設けられている。モータ前軸受64は、ギヤハウジング21の後部の開口部内において取付けられている。モータ前軸受64の前側であって、モータ軸56の先端部には、ピニオンギヤ66が形成されている。他方、モータ軸56の後端部は、モータ後軸受67によって軸回りで回転可能に支持されている。モータ後軸受67は、モータハウジング20に保持されている。
ステータ41は、軸方向が前後方向であり内方に突出する複数(6個)のティースを有する円筒状のステータコア44と、ステータコア44の前後に設けられる前絶縁部材46及び後絶縁部材48と、前絶縁部材46及び後絶縁部材48を介してステータコア44のティースにそれぞれ巻かれる複数(6個)の駆動コイル50とを有する。又、前絶縁部材46には、センサ基板52が、複数のネジ53で固定されている。センサ基板52の後面には、3個の図示されない磁気センサが固定されている。更に、前絶縁部材46の後面周縁には、各駆動コイル50を所定の態様で電気的に接続する接点としてのコイル接続部54が設けられている。コイル接続部54には、図示されないリード線(電源線,ここでは三相に係る3本)の一端が接続されており、リード線はモータハウジング20の下部内を通過して、その他端は、コントローラ28(制御回路基板)に接続されている。又、センサ基板52とコントローラ28(制御回路基板)とが、モータハウジング20の下部内を通過する図示されないリード線(信号線,ここでは6本)により、電気的に接続されている。
ロータ42は、前後に延びる円柱状の回転軸(ロータ軸)であるモータ軸56と、モータ軸56の外側に固定されており軸方向に積層する鋼板により円筒状に形成されたロータコア58と、ロータコア58内において周方向に極性を交互に変えた状態で並べて配置される複数(4個)の永久磁石60と、ロータコア58及び各永久磁石60の前側において固定されたリング状のスリーブ62と、を有する。スリーブ62は、永久磁石60を固定することで永久磁石60のモータ軸56からの脱落防止を図っている。
又、スリーブ62の前方に、モータ軸56の前部の周りに配置されてモータ軸56を軸回りで回転可能に支持するモータ前軸受64が設けられている。モータ前軸受64は、ギヤハウジング21の後部の開口部内において取付けられている。モータ前軸受64の前側であって、モータ軸56の先端部には、ピニオンギヤ66が形成されている。他方、モータ軸56の後端部は、モータ後軸受67によって軸回りで回転可能に支持されている。モータ後軸受67は、モータハウジング20に保持されている。
モータ軸56の前部周辺であって、モータ前軸受45の後側には、ファン11が配置されている。ファン11は、複数枚の羽根を有する遠心ファンであり、モータ軸56に一体に固定されている。
尚、ファン11あるいはその一部は、モータ10の構成要素とすることも可能である。
尚、ファン11あるいはその一部は、モータ10の構成要素とすることも可能である。
図3及び図4は、クラッチ機構13、シャフト14、スピンドル17及びビットBの分解斜視図である。図5及び図6は、クラッチ機構13及びシャフト14の分解斜視図である。図7及び図8は、スピンドル17及びビットBの分解斜視図である。
クラッチ機構13は、ピニオンギヤ66と噛み合うリング状のクラッチギヤ70を有する。
駆動側カムとしてのクラッチギヤ70は、リング状で外歯を有するギヤ72(駆動部材)と、ギヤ72の前側に配置されるリング状のクラッチカム74(被動部材)と、ギヤ72及びクラッチカム74の間に配置される複数(3個)のボール76と、クラッチカム74の前側に配置されるリング状の永久磁石である第1磁石78と、を有する。
クラッチ機構13は、ピニオンギヤ66と噛み合うリング状のクラッチギヤ70を有する。
駆動側カムとしてのクラッチギヤ70は、リング状で外歯を有するギヤ72(駆動部材)と、ギヤ72の前側に配置されるリング状のクラッチカム74(被動部材)と、ギヤ72及びクラッチカム74の間に配置される複数(3個)のボール76と、クラッチカム74の前側に配置されるリング状の永久磁石である第1磁石78と、を有する。
ギヤ72の外歯は、ピニオンギヤ66と噛み合っている。
ギヤ72の前面部の中央部には、周囲より前方に円筒状に突出する突体72aが形成されている。突体72aは、径方向外方に突出し周方向に等間隔に配置される複数(3個)の突起72bを有している。ギヤ72の前面部の周縁部と突体72aとの間であって、周方向で隣接する突起72bの各間には、周囲に対して後方に窪むボール収納部72cが設けられる。
ギヤ72の中央孔(突体72a内)には、円筒状のシャフト14が通されている。ギヤ72は、シャフト14と一体回転可能にシャフト14に固定されている。
ギヤ72の前面部の中央部には、周囲より前方に円筒状に突出する突体72aが形成されている。突体72aは、径方向外方に突出し周方向に等間隔に配置される複数(3個)の突起72bを有している。ギヤ72の前面部の周縁部と突体72aとの間であって、周方向で隣接する突起72bの各間には、周囲に対して後方に窪むボール収納部72cが設けられる。
ギヤ72の中央孔(突体72a内)には、円筒状のシャフト14が通されている。ギヤ72は、シャフト14と一体回転可能にシャフト14に固定されている。
クラッチカム74の後面部には、径方向内方に突出し周方向に等間隔に配置される複数(3個)の凸部74aが形成されており、周方向で隣接する凸部74aの各間には、周囲に対して前方に窪み弧状に延びるボール配置部74bが形成されている。又、クラッチカム74の外面部には、他の部分より径方向外方にリング状に突出するフランジ74cが形成されている。
ギヤ72の突起72bの各間には、クラッチカム74の凸部74a及びボール76が入っており、ギヤ72の前面部内には、クラッチカム74の後面部(クラッチカム74のフランジ74cより後方の部分)が入る。
クラッチカム74の前面部には、他の部分に対して前方に台形状(先細り)に突出する複数(3個)のクラッチカム爪74dが、周方向に等間隔に配置されている。
クラッチカム74の前面部内であって、各クラッチカム爪74dの径方向内側に、第1磁石78が、上下左右に広がる姿勢で嵌め込まれている。
クラッチカム74の中央孔には、シャフト14が通されている。クラッチカム74は、シャフト14に対して相対的に回転可能であるように支持されている。
ギヤ72の突起72bの各間には、クラッチカム74の凸部74a及びボール76が入っており、ギヤ72の前面部内には、クラッチカム74の後面部(クラッチカム74のフランジ74cより後方の部分)が入る。
クラッチカム74の前面部には、他の部分に対して前方に台形状(先細り)に突出する複数(3個)のクラッチカム爪74dが、周方向に等間隔に配置されている。
クラッチカム74の前面部内であって、各クラッチカム爪74dの径方向内側に、第1磁石78が、上下左右に広がる姿勢で嵌め込まれている。
クラッチカム74の中央孔には、シャフト14が通されている。クラッチカム74は、シャフト14に対して相対的に回転可能であるように支持されている。
クラッチギヤ70の前側には、スピンドル17が配置されている。
スピンドル17の後端部には、前方に延びる有底穴である支持シャフト保持部17aが形成されている。
シャフト14の前端部は、支持シャフト保持部17a内に固定された前軸受84(ニードルベアリング)によって、スピンドル17に回転可能に支持されている。シャフト14の後端部は、ギヤハウジング21に保持された後軸受86によって、回転可能に支持されている。前軸受84は、シャフト14に対して前後移動(スライド)可能とされている。
スピンドル17の後端部には、前方に延びる有底穴である支持シャフト保持部17aが形成されている。
シャフト14の前端部は、支持シャフト保持部17a内に固定された前軸受84(ニードルベアリング)によって、スピンドル17に回転可能に支持されている。シャフト14の後端部は、ギヤハウジング21に保持された後軸受86によって、回転可能に支持されている。前軸受84は、シャフト14に対して前後移動(スライド)可能とされている。
シャフト14の中央孔の後端部は、前部より拡径していて、円筒状のブッシュ80を受け入れている。当該中央孔及びブッシュ80の中央孔には、シャフト14より長い円柱状のスピンドル位置検出シャフト82が通っている。スピンドル位置検出シャフト82は、シャフト14及びブッシュ80に対して、相対的に前後移動(スライド)可能となっている。
スピンドル位置検出シャフト82の後端部は、ギヤハウジング21に開けられた孔を通過して、モータハウジング20の前部内に出ている。スピンドル位置検出シャフト82の後端部に隣接して、アーム88が設けられている。アーム88は、中央部に形成された円筒部88aがモータハウジング20の内面から左右方向に突出する突軸89に差し込まれることで、モータハウジング20に回転可能に保持されている。突軸89の周りであって、モータハウジング20及びアーム88の間には、トーションスプリング90が設けられている。アーム88の下部である作用部88bは、スピンドル位置検出シャフト82の後端部に接触している。トーションスプリング90は、アーム88を、作用部88bがスピンドル位置検出シャフト82を前方に押す方向に付勢している。
アーム88の上部である被検出部88cの後方には、被検出部88cの接近(離隔)を検出する検出センサ92が配置されている。検出センサ92は、モータハウジング20に保持されている。検出センサ92は、コントローラ28に電気的に接続されている。
スピンドル位置検出シャフト82の後端部は、ギヤハウジング21に開けられた孔を通過して、モータハウジング20の前部内に出ている。スピンドル位置検出シャフト82の後端部に隣接して、アーム88が設けられている。アーム88は、中央部に形成された円筒部88aがモータハウジング20の内面から左右方向に突出する突軸89に差し込まれることで、モータハウジング20に回転可能に保持されている。突軸89の周りであって、モータハウジング20及びアーム88の間には、トーションスプリング90が設けられている。アーム88の下部である作用部88bは、スピンドル位置検出シャフト82の後端部に接触している。トーションスプリング90は、アーム88を、作用部88bがスピンドル位置検出シャフト82を前方に押す方向に付勢している。
アーム88の上部である被検出部88cの後方には、被検出部88cの接近(離隔)を検出する検出センサ92が配置されている。検出センサ92は、モータハウジング20に保持されている。検出センサ92は、コントローラ28に電気的に接続されている。
スピンドル17の後端部の径方向外側は、他の部分より径方向外方に拡大され、ディスク状のスピンドルカム100(従動側カム)として一体に形成されている。スピンドルカム100の後面部には、他の部分に対して前方に台形状(先細り)に突出する複数(3個)のスピンドルカム爪102が、周方向に等間隔に配置されている。各スピンドルカム爪102は、クラッチギヤ70の各クラッチカム74又はその間と向かい合っている。
支持シャフト保持部17aは、スピンドルカム100内において拡径されており、その後端部内には、リング状の永久磁石である第2磁石104が嵌め込まれている。第2磁石104は、第1磁石78と同様の大きさを呈しており、第1磁石78と向かい合っている。第2磁石104における第1磁石78側の面の極は、第1磁石78における第2磁石104側の面の極と同じであり、これらの面は互いに反発する。尚、第2磁石104は、第1磁石78と異なる大きさであっても良いし、第1磁石78と異なる形状であっても良い。
第2磁石104により後方への反発力を受けた第1磁石78は、クラッチカム74をギヤ72に対して各ボール76を介して押し付け、ギヤ72とクラッチカム74とは、第1磁石78と第2磁石104との反発力により、互いに近接するように保持される。これにより、ギヤ72とクラッチカム74とは、ボール76を介して一体回転可能となる。
又、第1磁石78により前方への反発力を受けた第2磁石104は、スピンドル17を前方へ磁力により付勢する。
支持シャフト保持部17aは、スピンドルカム100内において拡径されており、その後端部内には、リング状の永久磁石である第2磁石104が嵌め込まれている。第2磁石104は、第1磁石78と同様の大きさを呈しており、第1磁石78と向かい合っている。第2磁石104における第1磁石78側の面の極は、第1磁石78における第2磁石104側の面の極と同じであり、これらの面は互いに反発する。尚、第2磁石104は、第1磁石78と異なる大きさであっても良いし、第1磁石78と異なる形状であっても良い。
第2磁石104により後方への反発力を受けた第1磁石78は、クラッチカム74をギヤ72に対して各ボール76を介して押し付け、ギヤ72とクラッチカム74とは、第1磁石78と第2磁石104との反発力により、互いに近接するように保持される。これにより、ギヤ72とクラッチカム74とは、ボール76を介して一体回転可能となる。
又、第1磁石78により前方への反発力を受けた第2磁石104は、スピンドル17を前方へ磁力により付勢する。
スピンドル17の前部は、装着されたビットBに係止する複数(2個)のチャックボール17S付きの円筒状であるビット装着部17Fとして形成されている。各チャックボール17Sは、断面“C”字状の曲板である共通のチャックボール押さえ17Tにより押さえられる。
スピンドル17は、先端ハウジング22に保持されたスピンドル軸受110(ニードルベアリング)により、前後移動が許容された状態で、軸周りで回転可能に支持されている。スピンドル軸受110の後端部は、ワッシャ112により、先端ハウジング22に固定されている。
スピンドル軸受110の前側には、リング状の弾性体(ゴム)であり潤滑剤としてのグリスをせき止めるオイルシール114が保持されている。オイルシール114の孔部は、スピンドル17に接触している。グリスは、先端ハウジング22内等に塗布されている。尚、グリスは、オイルであっても良い。又、グリス及びオイル以外の潤滑剤が用いられても良い。
スピンドル17は、先端ハウジング22に保持されたスピンドル軸受110(ニードルベアリング)により、前後移動が許容された状態で、軸周りで回転可能に支持されている。スピンドル軸受110の後端部は、ワッシャ112により、先端ハウジング22に固定されている。
スピンドル軸受110の前側には、リング状の弾性体(ゴム)であり潤滑剤としてのグリスをせき止めるオイルシール114が保持されている。オイルシール114の孔部は、スピンドル17に接触している。グリスは、先端ハウジング22内等に塗布されている。尚、グリスは、オイルであっても良い。又、グリス及びオイル以外の潤滑剤が用いられても良い。
ビットBが後方に押されていない場合(図1)、スピンドル17は、第2磁石104に対する第1磁石78の反発力により前方に位置し、クラッチギヤ70から離れている。
よって、クラッチギヤ70のクラッチカム爪74dは、スピンドル17のスピンドルカム爪102と接触せず、クラッチギヤ70の回転は、スピンドル17に伝達されない。従って、スピンドル17及びビットBは回転しない(クラッチ機構13のクラッチ切断)。
このとき、駆動側のクラッチギヤ70と従動側のスピンドル17とは互いに非接触である状態となっており、これらにコイルバネが介在される場合において発生し得る、コイルバネとの摺動抵抗によりスピンドル17が供回りする事態が確実に防止される。又、コイルバネ及びその設置部、並びにスピンドル17の供回り防止機構(ブレーキリング等)を省略することができ、前後方向の短縮化及び上下左右方向の縮小化の少なくとも一方等といったコンパクト化が図られる。
又、スピンドル位置検出シャフト82は、アーム88により前方に移動されており、その先端は、支持シャフト保持部17aの底(前面)に隣接している。アーム88は、起立姿勢となっており、アーム88の被検出部88cは、検出センサ92により、接近状態にあるものとして検出されている。コントローラ28は、検出センサ92が被検出部88cの接近状態を検出することで、スピンドル17が前方に位置していることを検出可能である。
よって、クラッチギヤ70のクラッチカム爪74dは、スピンドル17のスピンドルカム爪102と接触せず、クラッチギヤ70の回転は、スピンドル17に伝達されない。従って、スピンドル17及びビットBは回転しない(クラッチ機構13のクラッチ切断)。
このとき、駆動側のクラッチギヤ70と従動側のスピンドル17とは互いに非接触である状態となっており、これらにコイルバネが介在される場合において発生し得る、コイルバネとの摺動抵抗によりスピンドル17が供回りする事態が確実に防止される。又、コイルバネ及びその設置部、並びにスピンドル17の供回り防止機構(ブレーキリング等)を省略することができ、前後方向の短縮化及び上下左右方向の縮小化の少なくとも一方等といったコンパクト化が図られる。
又、スピンドル位置検出シャフト82は、アーム88により前方に移動されており、その先端は、支持シャフト保持部17aの底(前面)に隣接している。アーム88は、起立姿勢となっており、アーム88の被検出部88cは、検出センサ92により、接近状態にあるものとして検出されている。コントローラ28は、検出センサ92が被検出部88cの接近状態を検出することで、スピンドル17が前方に位置していることを検出可能である。
この状態から、第2磁石104に対する第1磁石78の反発力(及び比較的に小さいアーム88のトーションスプリング90の付勢力)に抗してビットBが後方に押されると、図2に示されるように、スピンドル17が後方へ押される。押されて後方に移動したスピンドル17の各スピンドルカム爪102は、クラッチギヤ70の各クラッチカム爪74dの間に入り込み、対応するクラッチカム爪74dに接触することで、クラッチギヤ70におけるギヤ72の回転が、ギヤ72に向かって磁力により付勢されたクラッチカム74、及びスピンドルカム100を介して、スピンドル17に伝達するようになる。この回転は、ビットBに伝達される(クラッチ機構13のクラッチ接続)。尚、支持シャフト保持部17a及び前軸受84は、シャフト14に対してスライドして後退する。
スピンドル17が後方に移動すると、スピンドル位置検出シャフト82は、支持シャフト保持部17aの底(前面)を介してスピンドル17により後方に移動され、アーム88の作用部88bが後方に押されて、アーム88が円筒部88aの周りで回転して前傾する。アーム88は、スピンドル位置検出シャフト82に押されて前傾姿勢となっており、アーム88の被検出部88cは、検出センサ92では、接近状態が検出されない(あるいは離隔状態が検出される)ものとされている。コントローラ28は、検出センサ92が被検出部88cの接近状態を検出せずあるいは離隔状態を検出することで、スピンドル17が後方に位置していることを検出可能である。
スピンドル位置検出シャフト82は、スピンドル17に対して点接触(狭い面積での接触)することにより、スピンドル17への摺動抵抗の付与が防止されている。
スピンドル17が後方に移動すると、スピンドル位置検出シャフト82は、支持シャフト保持部17aの底(前面)を介してスピンドル17により後方に移動され、アーム88の作用部88bが後方に押されて、アーム88が円筒部88aの周りで回転して前傾する。アーム88は、スピンドル位置検出シャフト82に押されて前傾姿勢となっており、アーム88の被検出部88cは、検出センサ92では、接近状態が検出されない(あるいは離隔状態が検出される)ものとされている。コントローラ28は、検出センサ92が被検出部88cの接近状態を検出せずあるいは離隔状態を検出することで、スピンドル17が後方に位置していることを検出可能である。
スピンドル位置検出シャフト82は、スピンドル17に対して点接触(狭い面積での接触)することにより、スピンドル17への摺動抵抗の付与が防止されている。
スピンドル17の各スピンドルカム爪102がクラッチギヤ70の対応するクラッチカム爪74dに接触して噛み合う状態から、ビットBによるネジの押し付けの停止等によりスピンドル17の押し付け力が解除されると、第2磁石104に対する第1磁石78の反発力により、スピンドル17とクラッチギヤ70とが互いに離隔する(クラッチ機構13のクラッチ切断状態)。
先端ハウジング22の前端部の外側には、深さ調整用のロケータ120が取り付けられている。ロケータ120は、その基端部に対して回転可能な前端側の回転操作部120aを備えている。ロケータ120からは、ビットBが突出する。ロケータ120は、ビットBに対して前後方向(軸方向)に移動可能に装着される。
ビットBにセットされるネジの頭からロケータ120の前面までの距離は、回転操作部120aの回転に応じた前後方向での移動により、調整可能である。当該距離は、ネジがワークに入れられる所定の深さに対応する。
ビットBにセットされるネジの頭からロケータ120の前面までの距離は、回転操作部120aの回転に応じた前後方向での移動により、調整可能である。当該距離は、ネジがワークに入れられる所定の深さに対応する。
このようなスクリュードライバ1における、ネジをワークに対し締め付ける場合の動作例が説明される。
正逆切替レバー32のレバー32aが正転側に切り替えられており、又ロケータ120の回転操作部120aがワークに対するネジの深さに応じた所望の位置に調整されている状態で、作業者がハンドル部5を把持し、ビットBの先端にネジをセットしてトリガ25aを引くと、メインスイッチ本体部25bにおける切替を把握したコントローラ28により、バッテリ装着部27に装着されたバッテリパック26からモータ10(各駆動コイル50)への給電が制御され、モータ10が駆動されて、ロータ42(モータ軸56)が回転する。
正逆切替レバー32のレバー32aが正転側に切り替えられており、又ロケータ120の回転操作部120aがワークに対するネジの深さに応じた所望の位置に調整されている状態で、作業者がハンドル部5を把持し、ビットBの先端にネジをセットしてトリガ25aを引くと、メインスイッチ本体部25bにおける切替を把握したコントローラ28により、バッテリ装着部27に装着されたバッテリパック26からモータ10(各駆動コイル50)への給電が制御され、モータ10が駆動されて、ロータ42(モータ軸56)が回転する。
モータ軸56の回転により、ファン11が回転して各排気口から空気が排気され、各吸気口から各排気口への空気の流れ(風)が形成される。
かような風によって、モータ10を始めとするスクリュードライバ1の内部機構が冷却される。
かような風によって、モータ10を始めとするスクリュードライバ1の内部機構が冷却される。
更に、作業者がワークのネジに対してビットBを押し付けると、スピンドル17が後方に移動して、クラッチ機構13が各スピンドルカム爪102と各クラッチカム爪74dとにおいて接続され、モータ軸56のトルクは、クラッチギヤ70からスピンドル17に伝達され、更にビットBに伝達されて、ワークに対するネジ締めが進行する(押し込み起動)。このとき、コントローラ28は、スピンドル17が前方に位置している場合(クラッチ切断状態)にはモータ10を駆動せず(アイドリング回転数=0)、スピンドル17が後方に位置している場合(クラッチ接続状態)にモータ10を駆動回転数で駆動する。尚、アイドリング回転数及び駆動回転数の少なくとも一方は、図示されない操作部において段階的にあるいは無段階的に設定可能とされても良い。更に、駆動回転数等は、トリガ25aの引き込み量に応じて変化されても良い。
そして、ネジの移動に伴って、ワークにロケータ120の前面が接触すると、ビットBを保持したスピンドル17が、第1磁石78と第2磁石104との反発力により、前方に向かって徐々に移動する。これにより、クラッチカム74とスピンドルカム100との係合が解除されて(クラッチ切断)、スピンドル17に対するモータ10の回転の伝達が遮断される。その結果、ワークに対して所定の深さまでネジが入れられた状態でネジ締め作業が完了する。
そして、ネジの移動に伴って、ワークにロケータ120の前面が接触すると、ビットBを保持したスピンドル17が、第1磁石78と第2磁石104との反発力により、前方に向かって徐々に移動する。これにより、クラッチカム74とスピンドルカム100との係合が解除されて(クラッチ切断)、スピンドル17に対するモータ10の回転の伝達が遮断される。その結果、ワークに対して所定の深さまでネジが入れられた状態でネジ締め作業が完了する。
他方、ワークのネジを取り外す場合には、作業者は、一旦メインスイッチ25を切ったうえで正逆切替レバー32を逆転側に切り替え、ロケータ120を外して再度トリガ25aを引き、更にスピンドル17をネジに押し付ける。
すると、クラッチギヤ70の逆転が、スピンドル17及びビットBに伝達される。
よって、作業者は、ビットBをネジに当ててトリガ25aを引けば、ネジを逆転させてワークから外すことができる。
すると、クラッチギヤ70の逆転が、スピンドル17及びビットBに伝達される。
よって、作業者は、ビットBをネジに当ててトリガ25aを引けば、ネジを逆転させてワークから外すことができる。
以上のスクリュードライバ1は、モータ10と、モータ10により駆動されるクラッチカム74と、クラッチカム74と噛み合い可能なスピンドルカム100と、スピンドルカム100につながるビット装着部17Fと、クラッチカム74に接続される第1磁石78と、スピンドルカム100に接続されており第1磁石78と反発する第2磁石104と、を備えている。このように構成されることで、スクリュードライバ1において、第1磁石78及び第2磁石104の設置というシンプルな構成によって、クラッチ機構13の切り離し状態におけるスピンドル17の供回りが防止される。
又、第1磁石78及び第2磁石104は、永久磁石である。このように構成されることで、スクリュードライバ1において、クラッチ機構13の切り離し状態とするための磁石が簡単に設けられる。
更に、第1磁石78及び第2磁石104は、リング状である。このように構成されることで、スクリュードライバ1において、第1磁石78及び第2磁石104の径方向内方に、シャフト14等の他の部材を配置することができ、第1磁石78及び第2磁石104並びにそれらに隣接する部材がコンパクトに配置される。
又、第1磁石78及び第2磁石104は、永久磁石である。このように構成されることで、スクリュードライバ1において、クラッチ機構13の切り離し状態とするための磁石が簡単に設けられる。
更に、第1磁石78及び第2磁石104は、リング状である。このように構成されることで、スクリュードライバ1において、第1磁石78及び第2磁石104の径方向内方に、シャフト14等の他の部材を配置することができ、第1磁石78及び第2磁石104並びにそれらに隣接する部材がコンパクトに配置される。
尚、本発明の形態は上記形態及び変更例に限定されず、例えば更に次のような変更例を適宜有する。
クラッチ機構13(クラッチカム74及びスピンドルカム100)は、各クラッチカム爪74dと各スピンドルカム爪102とによる接続(爪クラッチ)に代えて、摩擦面の重なりによる摩擦クラッチ等の他の方式のクラッチであっても良い。
スピンドルカム100は、スピンドル17と別体とされても良い。この場合、スピンドルカム100は、スピンドル17に直接取り付けられても良いし、1以上の部材を介して接続されていても良い。
同様に、ビット装着部17Fは、スピンドル17の前方においてスピンドル17とつながるように配置される第2スピンドルに設けられること等により、スピンドル17と別体とされても良い。
又、第1磁石78及び第2磁石104の少なくとも一方は、リング状以外の形状とされても良いし、電磁石等の永久磁石以外の磁石とされても良いし(請求項2の構成を有さない請求項1の発明の例)、クラッチカム74あるいはスピンドルカム100に対して1以上の部材を介して接続されていても良い。
スピンドル17の移動方向及びシャフト14の移動方向の少なくとも一方は、スピンドル17あるいはシャフト14が上下方向に向けられた場合において上下方向とされる等、前後方向以外とされても良い。
スピンドル17及びシャフト14の少なくとも何れかは、ワークのネジへの押し付け力の反力以外により移動しても良い。
クラッチ機構13(クラッチカム74及びスピンドルカム100)は、各クラッチカム爪74dと各スピンドルカム爪102とによる接続(爪クラッチ)に代えて、摩擦面の重なりによる摩擦クラッチ等の他の方式のクラッチであっても良い。
スピンドルカム100は、スピンドル17と別体とされても良い。この場合、スピンドルカム100は、スピンドル17に直接取り付けられても良いし、1以上の部材を介して接続されていても良い。
同様に、ビット装着部17Fは、スピンドル17の前方においてスピンドル17とつながるように配置される第2スピンドルに設けられること等により、スピンドル17と別体とされても良い。
又、第1磁石78及び第2磁石104の少なくとも一方は、リング状以外の形状とされても良いし、電磁石等の永久磁石以外の磁石とされても良いし(請求項2の構成を有さない請求項1の発明の例)、クラッチカム74あるいはスピンドルカム100に対して1以上の部材を介して接続されていても良い。
スピンドル17の移動方向及びシャフト14の移動方向の少なくとも一方は、スピンドル17あるいはシャフト14が上下方向に向けられた場合において上下方向とされる等、前後方向以外とされても良い。
スピンドル17及びシャフト14の少なくとも何れかは、ワークのネジへの押し付け力の反力以外により移動しても良い。
モータ10は、ステータ41の外側にロータ42が配置されたアウターロータ型のものであっても良い。又、モータ10は、ブラシ付きモータ等、ブラシレスモータ以外のものであっても良い。
モータ軸56とスピンドル17との間に、シャフト14以外の1又は2以上の中間軸が介装されても良い。
モータ軸56とスピンドル17との間に、シャフト14以外の1又は2以上の中間軸が介装されても良い。
バッテリパック26は、10.8V、18V(最大20V),18V,25.2V,28V,36V等の任意のリチウムイオンバッテリを用いても良いし、10.8V未満あるいは36Vを超える電圧のリチウムイオンバッテリを用いても良いし、他の種類のバッテリを用いても良い。
バッテリパック26は、バッテリ装着部27に、前方以外(例えば後方)からスライド装着されても良いし、蓋付きあるいは開放された箱状のバッテリ装着部27に入れられても良い。バッテリ装着部27は、グリップ部6の下方以外に配置されても良い。
バッテリパック26による給電に代えて、商用電源に接続可能な電源コードによる給電が行われても良い。
ボール76並びにボール収納部72c及びボール配置部74bの設置数、チャックボール17Sの設置数、並びに吸排気口の数の少なくとも何れかが増減されたり、例えばニードルベアリングがボールベアリングとされあるいはボールベアリングがニードルベアリングとされるといったように各種軸受においてその形式が代えられたりする等、各種の部材、部分の数、配置、材質、大きさ、形式の少なくとも何れか等は、適宜変更されても良い。
又、出力軸(ビット保持部,スピンドル17)の方向が軸方向(モータ10のモータ軸56の方向あるいはその回転力を伝達する機構の伝達方向)と異なる(略90度となる)アングル電動工具にも、本発明を適用することができる。
更に、インパクトレンチ、インパクトドライバ、あるいは他のネジ締め工具又は電動工具等に、本発明が適用されても良い。
バッテリパック26は、バッテリ装着部27に、前方以外(例えば後方)からスライド装着されても良いし、蓋付きあるいは開放された箱状のバッテリ装着部27に入れられても良い。バッテリ装着部27は、グリップ部6の下方以外に配置されても良い。
バッテリパック26による給電に代えて、商用電源に接続可能な電源コードによる給電が行われても良い。
ボール76並びにボール収納部72c及びボール配置部74bの設置数、チャックボール17Sの設置数、並びに吸排気口の数の少なくとも何れかが増減されたり、例えばニードルベアリングがボールベアリングとされあるいはボールベアリングがニードルベアリングとされるといったように各種軸受においてその形式が代えられたりする等、各種の部材、部分の数、配置、材質、大きさ、形式の少なくとも何れか等は、適宜変更されても良い。
又、出力軸(ビット保持部,スピンドル17)の方向が軸方向(モータ10のモータ軸56の方向あるいはその回転力を伝達する機構の伝達方向)と異なる(略90度となる)アングル電動工具にも、本発明を適用することができる。
更に、インパクトレンチ、インパクトドライバ、あるいは他のネジ締め工具又は電動工具等に、本発明が適用されても良い。
1・・スクリュードライバ(ネジ締め工具,電動工具)、10・・モータ、17・・スピンドル(ビット保持部)、17F・・ビット装着部、74・・クラッチカム、78・・第1磁石、100・・スピンドルカム、104・・第2磁石、B・・ビット(先端工具)。
Claims (3)
- モータと、
前記モータにより駆動されるクラッチカムと、
前記クラッチカムと噛み合い可能なスピンドルカムと、
前記スピンドルカムにつながるビット装着部と、
前記クラッチカムに接続される第1磁石と、
前記スピンドルカムに接続されており前記第1磁石と反発する第2磁石と、
を備えている
ことを特徴とするネジ締め工具。 - 前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、永久磁石である
ことを特徴とする請求項1に記載のネジ締め工具。 - 前記第1磁石及び前記第2磁石の少なくとも一方は、リング状である
ことを特徴とする請求項1又は請求項2に記載のネジ締め工具。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2019086431A JP2020182978A (ja) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | ネジ締め工具 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2019086431A JP2020182978A (ja) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | ネジ締め工具 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2020182978A true JP2020182978A (ja) | 2020-11-12 |
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Family Applications (1)
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JP2019086431A Pending JP2020182978A (ja) | 2019-04-26 | 2019-04-26 | ネジ締め工具 |
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Country | Link |
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-
2019
- 2019-04-26 JP JP2019086431A patent/JP2020182978A/ja active Pending
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